(57)【要約】【課題】画像表示パネルのこれを保持する枠体に対する位置が常に高精度で確保され、高度な寸法精度が要求される精密機器のディスプレイとして好適な画像表示モジュールを、提供する。【解決手段】フレームケース３の仕切り板３２とその４辺に立設された側板３１１〜３１４とで囲まれる前室３ａ内に長方形をなす液晶表示パネル４が収容されており、その４辺の端面を囲む四方の側板３１１〜３１４それぞれの内面に、半球形の突起３３１ａ〜３３４ｂを少なくとも１個づつ凸設し、各突起３３１ａ〜３３４ｂの球面を液晶表示パネル４の対応する端面のエッジに点接触で弾接させ、全ての突起３３１ａ〜３３４ｂで液晶表示パネル４をその面方向において弾性挟持すると共に、仕切り板３２とでその厚さ方向にも挟持する。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像表示パネルと、
前記画像表示パネルを収容すると共に保持するフレームケースとからなる画像表示モジュールであって、
前記フレームケースは収容する前記画像表示パネルが載置される底板と該底板の周縁に立設された弾性を備える側板とを少なくとも備え、
前記側板の収容された前記画像表示パネルの端面に対向する内面には、対向する端面のエッジ部に当接させるための湾曲面を備える少なくとも３個の突起が、同じ材料で同一に形成されており、
前記画像表示パネルが前記フレームケースに収容されている状態において、前記突起の各湾曲面を対向する前記エッジ部にそれぞれ弾性圧接させて前記画像表示パネルをそれら突起と前記底板とで所定位置に挟持していることを特徴とする画像表示モジュール。
【請求項２】
前記突起の湾曲面が球面であることを特徴とする請求項１に記載の画像表示モジュール。
【請求項３】
前記突起と前記フレームケースの側板とは同じ樹脂材料で一体に形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像表示モジュール。
【請求項４】
前記側板が樹脂材料で形成され、前記突起が剛体材料で形成され、前記突起が前記側板にインサート成形により植設されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像表示モジュール。
【請求項５】
前記画像表示パネルは、一対の基板間に液晶が挟持されてなる液晶表示パネルであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちの何れかに記載の画像表示モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示モジュールにおける画像表示パネルの保持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示パネルや有機エレクトロルミネッセンス表示パネル等の平型画像表示パネル（以下、ＦＰＤ（Flat Panel Display）という）を用いる画像表示モジュールは、適用機器の薄型化に有利であるという利点から、近年、携帯電話機やＰＤＡ（Personal Digital Assistance）等のモバイル機器のディスプレイとして多用されている。モバイル機器は小型で精密な機器であるため、そのディスプレイに対しても、寸法精度において高い精度が要求される。
【０００３】
通常のＦＰＤモジュールは、特許文献１に示される液晶表示モジュールのように、保護枠とシールドケースからなる筐体内に、画像表示パネルが固定枠により位置決めされて収納されている。
【特許文献１】特開２００１−１３４８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の液晶表示モジュールにおける液晶表示パネルの位置は、液晶表示パネル自体の寸法精度と、固定枠の寸法精度、及び液晶表示パネルの固定枠への取付け精度等の影響を受けるため、その精度を上げることが難しい。
【０００５】
本発明の目的は、画像表示パネルのこれを保持する枠体に対する位置が常に高精度で確保され、高度な寸法精度が要求される精密機器のディスプレイとして好適な画像表示モジュールを、提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の画像表示モジュールは、画像表示パネルと、前記画像表示パネルを収容すると共に保持するフレームケースとからなる画像表示モジュールであって、前記フレームケースは収容する前記画像表示パネルが載置される底板と該底板の周縁に立設された弾性を備える側板とを少なくとも備え、前記側板の収容された前記画像表示パネルの端面に対向する内面には、対向する端面のエッジ部に当接させるための湾曲面を備える少なくとも３個の突起が、同じ材料で同一に形成されており、前記画像表示パネルが前記フレームケースに収容されている状態において、前記突起の各湾曲面を対向する前記エッジ部にそれぞれ弾性圧接させて前記画像表示パネルをそれら突起と前記底板とで所定位置に挟持していることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の画像表示モジュールによれば、フレームケースの底板上に載置された画像表示パネルにおける端面のエッジ部の少なくとも３箇所にそれぞれ対応させて配設されている突起の湾曲面を点接触状態で弾性圧接させ、それら突起と底板により画像表示パネルを挟持する構成としたから、画像表示パネルが常に所定位置に正確且つ確実に保持される。
【０００８】
本発明の画像表示モジュールにおいては、前記突起の湾曲面を球面に形成することが好ましく、これにより、突起に当接する画像表示パネルの端面エッジ部をより円滑に摺動させてフレームケース内に液晶表示パネルを容易に圧入装着できるとともに、装着された液晶表示パネルの不用意な脱装が確実に防止される。
【０００９】
また、本発明の画像表示モジュールにおいては、前記突起と前記フレームケースの側板とが同じ樹脂材料で一体に形成されていることが好ましく、これにより、画像表示パネルが常に所定位置に正確に保持される本発明の画像表示モジュールを少ない工数で容易に製造することができる。
【００１０】
さらに、本発明の液晶表示モジュールでは、前記側板が樹脂材料で形成され、前記突起が剛体材料で形成され、前記突起が前記側板にインサート成形により植設されていることが好ましく、これにより、画像表示パネルがより正確に所定位置に保持された画像表示モジュールを少ない工数で容易に製造することができる。
【００１１】
加えて、本発明は、画像表示パネルが一対の基板間に液晶が挟持されてなる液晶表示パネルである液晶表示モジュールに適用されることが好ましく、これにより、小型薄型化が促進されるとともに高度な寸法精度を備えた液晶表示モジュールを少ない工数で製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は本発明の一実施形態としての液晶表示モジュールを示す模式的断面図で、図２はその液晶表示モジュールについて外装ケースを省略して示した平面図、図３は図２におけるIII−III線で接断し要部を拡大して示した模式的部分断面図である。なお、図１は、図２においてＩ−Ｉ線で切断した模式的断面図である。
【００１３】
図１に示されるように、本液晶表示モジュールの外装ケースは、外形が扁平な直方体をなす箱の天板を除去した形状の収納ケース１に底板を除去した形状のカバーケース２が嵌合状態で被装されてなる。これら両ケース１、２は、共に金属板を加工して形成されている。カバーケース２の天板２１には、表示を観察するための表示窓２２が穿設されている。
【００１４】
上記外装ケース内には、フレームケース３が設置されている。本実施形態のフレームケース３は、液晶ポリマ等の弾性を備えた樹脂材料を用いて例えばインジェクション法等により樹脂成形されてなり、内部には、表示の観察側を前側として、共に扁平な直方体をなす空間の前室３ａと後室３ｂとが２段重ねに形成されている。すなわち、長方形の４辺に沿って立設された側板３１により囲まれる直方体をなす空間が仕切り板３２によって前室３ａと後室３ｂに仕切られている。したがって、仕切り板３２が前室３ａの底板となる。この仕切り板３２には、前、後各室３ａ、３ｂを連通させる連通窓３２１が穿設されている。
【００１５】
図２に示されるように、側板３１は前室３ａを囲む矩形枠状に形成されており、この側板３１を構成する四方の側板３１１〜３１４のうちの一方の短手側板３１１には、両端部３１１１、３１１１を残して切欠部３１１２が形成されている。切欠部３１１２は、図１に示されるように、側板３１１のうちの前室３ａを囲む部分の高さの略半分を切り欠いて形成されている。
【００１６】
四方の側板３１１〜３１４の各内面には、それぞれ、少なくとも１個の突起が凸設されている。本実施形態では、一方の長手側板３１２には１個の突起３３２が、他方の長手側板３１４には一対の突起３３４ａ、３３４ｂが、中央部が切り欠かれた短手側板３１１には一対の突起３３１ａ、３３１ｂが、もう一方の短手側板３１３には１個の突起３３３が、それぞれ側板３１１〜３１４と同じ材料でつまり液晶ポリマを材料としてインジェクション成形により一体に凸設されている。この場合、対をなす突起３３１ａ、３３１ｂと突起３３４ａ、３３４ｂはそれぞれ圧接させる端面エッジの中心に対してその両側に均等に配設され、１個づつの突起３３２、３３３はそれぞれ圧接させる端面エッジの中心に配設されている。
【００１７】
そして、それら６個の突起３３１ａ〜３３４ｂは、全て、同一の半球体に形成されている。そして、それら６個の突起３３１ａ〜３３４ｂのうち、中央部が切り欠かれた短手側板３１１に凸設された一対の突起３３１ａ、３３１ｂを除く４個の突起３３２、３３３、３３４ａ、３３４ｂは、図１及び図３に示されているように、各側板３１２、３１３、３１４の先端部に配設されている。残りの２個の突起３３１ａ、３３１ｂは、側板３１１の先端面から所定長だけ仕切り板３２に近接させて配設されている。この近接距離は、後述する液晶表示パネル４における前ガラス基板４１の厚さに一致させる。
【００１８】
前室３ａには、液晶表示パネル４が収容保持されている。液晶表示パネル４は、電極（不図示）が形成された一対の矩形をなす前、後ガラス基板４１、４２を、それぞれの電極形成面を対向させて枠状シール材（不図示）により所定の間隙を保って接合し、枠状シール材で囲まれた前、後ガラス基板４１、４２の各対向面（以下、内面という）間に液晶（不図示）を封入して、構成されている。そして、前、後ガラス基板４１、４２の各外面には、一対の前、後偏光板４３、４４がそれぞれ貼着されている。なお、本実施形態の液晶表示モジュールは単純マトリクス型液晶表示モジュールであり、ガラス基板４１、４２の対向させた各内面にはそれぞれ、互いに平行な複数の走査電極（不図示）と、これらに直交する互いに平行な複数の表示電極（不図示）とが配設されている。
【００１９】
後ガラス基板４２には、一方の短手縁辺を前ガラス基板４１の対応する端面よりも外側へ突出させて、突出縁部４２１が形成されている。この突出縁部４２１の表面（電極形成面の延長面）には、液晶駆動回路素子としてのドライバチップ５がＣＯＧ（Chip On Glass）方式により搭載されている。また、突出縁部４２１の端部には、両基板４１、４２の各電極に接続されている引回し配線の各接続端子（不図示）が並設されている。
【００２０】
上述の突出縁部４２１の接続端子列には、駆動制御信号供給用のフレキシブル配線基板（以下、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit Board）という）６が導通接合されている。このＦＰＣ６は、前記切欠部３１１２からフレームケース３外に引き出され、後室３ｂ側に折り返されている。
【００２１】
ここで、液晶表示パネル４の外形寸法と、これを収容する前室３ａの各種寸法は、以下のように設定されている。
【００２２】
まず、図３に示されるように、前室３ａにおける長手側板３１２の突起３３２と対向側長手側板３１４の一対の突起３３４ａ、３３４ｂの先端面位置との距離Ｄ1 及びそれら対向する側板３１２、３１４間距離Ｄ2 は、液晶表示パネル４の外形の幅寸法をＷとすると、
Ｄ2 ＞Ｗ＞Ｄ1
に設定され、そのうちでも、
（Ｄ1＋Ｄ2）／２−（Ｄ2−Ｄ1）／４≦Ｗ≦（Ｄ1＋Ｄ2）／２＋（Ｄ2−Ｄ1）／４
に設定されることがより好ましい。
【００２３】
また、図１に示されるように、短手側板３１１に配設された一対の突起３３１ａ、３３１ｂの先端面位置と対向側短手側板３１３の突起３３３との距離Ｄ3 及びそれら対向する側板３１１、３１３間距離Ｄ4 についても、同様に、液晶表示パネル４の長さ寸法をＬとすると、
Ｄ4 ＞Ｌ＞Ｄ3
に設定され、そのうちでも、
（Ｄ3＋Ｄ4）／２−（Ｄ4−Ｄ3）／４≦Ｌ≦（Ｄ3＋Ｄ4）／２＋（Ｄ4−Ｄ3）／４
に設定されることがより好ましい。
【００２４】
上述のように構成されたフレームケース前室３ａに液晶表示パネル４を装着する際は、図４に示されるように、液晶表示パネル４を白抜き矢印Ａ方向（モジュール厚さ方向）に圧入するだけでよい。これにより、液晶表示パネル４のフレームケース３内への進入と共に、その前、後ガラス基板４１、４２の端面（エッジ部を含む）が各突起３３の球面を摺動し、その際の斜面効果により各側板３１１〜３１４を図示されるように撓ませ、後ガラス基板４２が仕切り板３２に当接した時点、つまり最大限に液晶表示パネル４が圧入された時点では、図１や図３に示されるように、側板３１１〜３１４が仕切り板３２に対し略直角に立った状態に復帰する。この復帰状態は、各側板３１１〜３１４が直立した元の状態ではなく、それよりも若干撓んだままの状態であり、したがって、各側板３１１〜３１４の弾性により各突起３３１ａ〜３３４ｂが前、後ガラス基板４１、４２の対応するエッジ部に弾接した状態である。
【００２５】
このように、４個の突起３３２、３３３、３３４ａ、３３４ｂを前ガラス基板４１の対応する前側エッジに弾接させ、２個の突起３３１ａ、３３１ｂを後ガラス基板４２の前側エッジに弾接させることにより、液晶表示パネル４がその平面方向には互いに対向する側板３１１、３１３及び３１２、３１４にそれぞれ設けられている突起３３１ａ〜３３４ｂ同士によって挟持され、厚さ方向には各突起３３１ａ〜３３４ｂと仕切り板３２により挟持された状態で、フレームケース３内の所定位置に弾性保持されている。この場合、６個の突起３３１ａ〜３３４ｂが各球面を液晶表示パネル４におけるガラス基板４１、４２の対応するエッジ部に点接触させた状態で液晶表示パネル４を挟持しているから、液晶表示パネル４の保持される位置が所定位置に正確に決まる。
【００２６】
図１に戻って、フレームケース３の後室３ｂ内には、バックライトユニット７が設置されている。本実施形態のバックライトユニット７は、照射対象の液晶表示パネル４に大略対応した矩形をなす透明な導光板７１の一方の端部に、点光源としてのＬＥＤ（Light-Emitting Diode）７２が複数個配置され、導光板７１の液晶表示パネル４に対向させる前面７１１には光学シート積層体７３が設置され、反対側の後面７１２には光反射シート７４が設置されて、構成されている。
【００２７】
ＬＥＤ７２は、ＦＰＣ７５上にＣＯＦ（Chip On Film）方式により直接搭載されており、この光源用ＦＰＣ７５は光反射シート７４に隣接させて配置されている。この光源用ＦＰＣ７５は、前述の液晶表示パネル４に接合されたＦＰＣ６の所定部位に導通接続されている。
【００２８】
導光板７１の光出射面（前面）７１２には、調光部材としての光学シート積層体７３が設置されている。光学シート積層体７３は、下拡散シート７３１、プリズムシート７３２、及び上拡散シート７３３が、光出射面７１１上に順次積層されてなる。
【００２９】
導光板７１の後面７１２には、ＬＥＤ７２から射出され導光板７１に入射した光を前面７１１に向けて均一に反射させるための同心円状の凹凸パターン（不図示）が形成されている。そして、この後面７１２には白色のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート：polyethylene terephthalate）シートからなる光反射シート７４が設置されている。
【００３０】
上述のように構成されたバックライトユニット７においては、ＬＥＤ７２から射出された光が、導光板７１内にその対向する端面から入射し、この入射光が後面７１２の同心円状凹凸パターンに入射すると、ここで前面７１１に向けて全反射され、前面７１１から面状に出射される。出射された光は光学シート積層体７３を透過することにより、輝度分布が均一で正面輝度の高い面状照射光となって連通窓３２１を通り液晶表示パネル４に照射される。なお、同心円状凹凸パターンに入射した後に導光板７１外に出射する光も存在するが、これらの出射光は光反射シート７４により反射されて導光板７１内に再入射させられ、これにより、ＬＥＤ７２からの射出光の利用効率が格段に高められる。
【００３１】
上述したバックライトユニット７は、後室３ｂに嵌装された金属製シールド板８により、後室３ｂ内に保持されている。このシールド板８の後面には、ドライバチップ５に駆動制御信号を出力する駆動制御回路基板９が設置されている。この駆動制御回路基板９には、液晶表示パネル４に導通接合されて後室３ｂ側に折り返されたＦＰＣ６の端部が導通接合されている。
【００３２】
以上のように、本実施形態の液晶表示モジュールでは、外形が長方形の液晶表示パネル４を収容するフレームケース前室３ａが液晶表示パネル４の４辺の端面を囲む四方の側板３１１〜３１４と仕切り板３２からなり、四方の側板３１１〜３１４にそれぞれ凸設した半球形をなす突起３３１ａ〜３３４ｂの各球面を液晶表示パネル４の対応する端面のエッジ部に点接触させて液晶表示パネル４を四方から弾性挟持する構成としたから、液晶表示パネル４が所定位置に常に正確に保持される。また各突起３３１ａ〜３３４ｂと仕切り板３２とで液晶表示パネル４を厚さ方向においても挟持する構成としたから、液晶表示パネル４のフレームケース３からの不用意な脱装が確実に防止される。
【００３３】
なお、本実施形態では上述したようにフレームケース３の側板を連続した矩形枠形状に形成したが、これに限らず、四方の側板３１１〜３１４をそれぞれコーナー部で切離しておいてもよい。これにより、液晶表示パネル３の圧入装着がより容易となる。
【００３４】
次に、本発明の他の実施形態について、図５に基づき説明する。なお、上記実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００３５】
本実施形態の液晶表示モジュールは、長方形の液晶表示パネル４を収容するフレームケース１０の液晶表示パネル４を囲む矩形枠状の側板１０１と、側板１０１の内面に凸設する突起２０を異なる材料で形成したものである。
【００３６】
本実施形態では、突起２０を金属やセラミックス等の剛体材料で形成し、側板１０１を弾性樹脂材料で形成する。この場合の側板１０１の材料としては、上記実施形態で用いたＬＣＰよりも弾性係数の小さい （弾性変形しやすい）樹脂材料を用いるのがよい。このように、側板１０１とは材質の異なる突起２０が所定の配置で植設された本実施形態のフレームケース１０は、周知のインサート成形法により容易に成形加工される。
【００３７】
フレームケース１０は、上記実施形態におけるフレームケース３とはその突起２０を除いて同寸法且つ同構造に形成されている。各突起２０は、円錐台形状をなすベース部２０１と半球状の突出部２０２からなり、ベース部２０１を側板１０１に埋設した状態で設置されている。
【００３８】
上述のフレームケース１０を用いることにより、側板１０１が上記実施形態のものよりも弾性が小さい樹脂材料で形成されているから、液晶表示パネル４をフレームケース１０内に圧入装着する際の押圧力が上記実施形態の場合よりも小さくてすむ。また、突起２０が剛体材料で形成されているから、ガラス基板４１、４２のように硬度の高い材質からなる基板が当接しても損傷されることがなく、元の球形がそのまま維持され、液晶表示パネル４がより高い精度で常に所定位置に保持される。
【００３９】
その結果、液晶表示パネル４がフレームケース１０の所定位置に常に正確に保持されている所望の液晶表示モジュールをより少ない工数で容易に製造することができる。
【００４０】
なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。
例えば、突起の画像表示パネルの端面に当接させる面は、球面に限らず、楕円体面やその他の湾曲面に形成することができる。要は、すべての突起の当接面が同一の湾曲面であればよい。
【００４１】
また、画像表示パネルの平面外形は長方形等の４角形に限らず、３角形や５角形以上の多角形、或いは円形や楕円形等、種々の外形の画像表示パネルを用いる画像表示モジュールに対して、本発明を有効に適用することができる。この場合、図６（ａ）に示すように画像表示パネル３０の外形が円形をなす場合は、その円周縁を３等分する位置に対応させて３個の突起４０を配設し、３点で画像表示パネル３０を所定位置に正確且つ確実に保持することができる。また、図６（ｂ）に示すように画像表示パネル５０が台形をなす場合は、平行な２辺の短辺を除いた３辺にそれぞれ突起６０を配設すればよい。
【００４２】
さらに、上記実施形態では、フレームケース３がモジュールの外装ケースを構成する収納ケース１やカバーケース２とは別個に設けられているが、これに限らず、フレームケースが例えば収納ケースを兼用する構成とし、収納ケースを省略することも可能である。
【００４３】
加えて、本発明は、上記実施形態のようなバックライトを備えた透過型の液晶表示モジュールに限らず、バックライトを備えない反射型の液晶表示モジュールや、液晶表示モジュール以外の有機ＥＬ表示モジュール等の他の種々のＦＰＤモジュールにも広く適用されることは、勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施形態としての液晶表示モジュールを示す模式的断面図である。
【図２】上記液晶表示モジュールを外装ケースを省略して示した平面図である。
【図３】上記液晶表示モジュールの要部を拡大し模式的に示した図２でのIII−III線断面図である。
【図４】上記液晶表示モジュールの組立て動作を示す模式的部分断面図である。
【図５】（ａ）は本発明の他の実施形態としての液晶表示モジュールを示す模式的部分拡大断面図で、（ｂ）はその部分平面図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の更に他の実施形態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
１                        収納ケース
２                        カバーケース
３、１０                  フレームケース
３ａ                      前室
３ｂ                      後室
３１１〜３１４、１０１    側板
３２                      仕切り板
３３１ａ〜３３４ｂ、
２０、４０、６０      突起
４                        液晶表示パネル
５                        ドライバチップ
６                        フレキシブル配線基板（ＦＰＣ）
７                        バックライトユニット
８                        シールド板
９                        駆動制御回路基板
３０、５０                画像表示パネル
【図１】
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【図２】
2007232995.tif 000004
【図３】
2007232995.tif 000005
【図４】
2007232995.tif 000006
【図５】
2007232995.tif 000007
【図６】
2007232995.tif 000008