JP2004053808A

JP2004053808A - 表示装置

Info

Publication number: JP2004053808A
Application number: JP2002209533A
Authority: JP
Inventors: Isao Kato; 加藤　勲
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2002-07-18
Filing date: 2002-07-18
Publication date: 2004-02-19

Abstract

【課題】安定かつ強度の高い配線接続構造を有する表示装置を提供することにある。
【解決手段】配線板９と配線板１０は、半田接続部１１で接続されている。配線板１０の半田接続部１１と反対する側に、半田接続部１１を支持する補強板２１が配置されており、半田接続部１１に力が加わりにくくなり、半田剥がれが発生する可能性は低くなる。
【選択図】図６

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置は、薄型で低消費電力であるという特徴を生かして、ディジタルカメラ、携帯情報端末（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ａｓｓｉｓｔａｎｔ：ＰＤＡ）、携帯電話、ノート型パーソナルコンピュータ、カーナビゲーション用の表示装置等に広く用いられている。このような液晶表示装置には、大きく分けて、バックライトと呼ばれる内部光源からの光の透過と遮断とを液晶パネルで制御して表示を行なう透過型の液晶表示装置と、太陽光などの外光を反射板などで反射して、この反射光の透過と遮断とを液晶パネルで制御して表示を行なう反射型、また、最近は、その両者の特徴を併せ持つ併用型と呼ばれる表示装置がある。
透過型の液晶表示装置においては、バックライトを使用することから、消費電力を低減することが難しい。また、透過型の液晶表示装置には、周囲の光が明るい場合には表示が暗く見え、視認性が低下するという問題もある。一方、反射型の液晶表示装置においては、バックライトを設けていないため、消費電力の増加という問題はないが、周囲の光が暗い場合には、視認性が極端に低下するという問題もある。
【０００３】
このような透過型、反射型の表示装置の双方の問題点を解消する液晶表示装置として、透過型表示と反射型表示と両方を一つの液晶パネルで実現する反射透過併用型の液晶表示装置が知られている。この反射透過併用型の液晶表示装置では、周囲が明るい場合には周囲光の反射によって表示を行ない、周囲が暗い場合には、バックライトの光によって表示を行なう。
しかし、反射透過併用型の液晶表示装置は、透過型表示と反射型表示の両方を兼ね備えているとされながら、通常の反射型及び通常の透過型の液晶表示装置より、輝度が不足しており、視認性が低いという問題があった。
また、反射透過併用型の液晶表示装置においては、十分な明るさで照明するために、通常の透過型の液晶表示装置に比べて高い輝度の光源が必要であり、その結果、消費電力をさらに低減することが難しい。
【０００４】
以上の問題点を解消するため、液晶表示装置の観察者側に照明装置を配設する構造の液晶装置、いわゆるフロントライト方式の液晶装置が提案された。そのような液晶装置では、一対の基板が液晶層を挟んでなる液晶パネルの観察者側に光源が配設され、液晶パネルの観察者と反対側に光反射板が配設される。光源と液晶層の間の光路に、凹凸状に形成された側面を有する棒状の導光体及び平面状導光体が配置されている。点光源であるフロントライトからの照明光は、棒状の導光体の内部に全反射しながら伝播し、棒状導光体の凹凸が形成された側面に到達した時に平面状導光体に出射する。棒状の導光体により平面内に集光された照明光は、平面状導光体の端部から入射し、平面状導光体の内部に全反射しながら伝播し、平面状導光体の凹凸が形成された側面に到達した時に液晶パネル方向に出射し、液晶パネル全面を照明する。
【０００５】
このようなフロントライト液晶表示装置は、屋外等といった外光がある所では透光性の平面状導光体を通過する光によって反射型液晶装置として利用され、外光が少ない所では光源を点灯して照明光による反射型液晶装置として利用される。このフロントライト液晶表示装置を用いると、反射透過併用型液晶表示装置に使われている半透過タイプの光反射板を使用する必要が無くなるので、反射表示時に明るい表示を行なうことができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上に述べた各種表示装置は、商品としての品質を保証するために、表示装置の構造上の安定性が要求される。特に、安定性を保ちながら、容易に製造できることが要請されている。具体的に、簡単な構造、簡単な手順で表示装置の全体構造を安定させ、配線と配線の接続不良を排除することが望ましい。
【０００７】
本発明は、上記の課題を鑑みてなされ、その目的は、安定かつ強度の高い配線接続構造を有する表示装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の表示装置は、光源と、表示素子と、前記光源からの光を導光し、前記表示素子に照射する導光体と、第１の配線が設けられた第１のフィルム状配線板と、第２の配線が設けられた第２のフィルム状配線板と、前記第１の配線と前記第２の配線を半田接合によって接続する接続部と、前記第１のフィルム状配線板の表面に設けられ、前記接続部を支持する補強板とを有する。
【０００９】
前記補強板は、前記第１のフィルム状配線板における前記接続部が位置する表面と反対する表面に設けられている。
また、前記補強板は、前記接続部の近傍の領域に設けられている。
また、前記補強板は、前記第１のフィルム状配線板と同じ材料で形成される。
【００１０】
前記第１の配線は、前記表示素子に接続する配線と前記光源に駆動信号を供給する端子配線とを含み、前記第２の配線は、前記光源に接続しており、前記端子配線と前記第２の配線は、前記接続部において半田接合によって接続される。
【００１１】
上記の本発明によれば、フィルム状配線板同士のはんだ接続領域付近に、補強板を設け、フィルム状配線板を曲げる外力が加わった場合にも、はんだ接続部に直接に力が加わり難くなる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の表示装置の実施の形態について、添付の図面を参照して述べる。
本発明の表示装置の一例として、フロントライト方式を採用した液晶表示装置を用いて説明をする。
図１は、本実施形態の表示装置１００の断面図である。
表示装置１００は、図１に示すように、第１の透明基板５ａと、第２の透明基板５ｂと、透明基板５ａ、５ｂに挟まれた不図示の液晶層と、偏光板５ｃとから構成された液晶パネル５と、液晶パネル５全面に光を導く第２の導光体４と、第２の導光体４と隣接し、第２の導光体４の側面に光を集光する棒状の第１の導光体２と、紙面と垂直する第１の導光体２の両端部に配置された２つの光源１ａ、１ｂ（図２に示されている）と、第１の導光体２における第２の導光体４側と光源１ａ、１ｂ側以外の側面を覆って光源１ａ、１ｂからの光を第１の導光体２に反射させる反射体３と、液晶パネル５に画像信号に応じた駆動電圧を印加する配線が配設されている配線板１０と、光源１ａ、１ｂに電源を供給する配線が配設されている配線板９と、以上の構成を収納する第１のフレーム６と、以上の構成を取り付けた第２のフレーム７と、第１のフレーム６の上部に設けられた透明カバー８とを有する。
【００１３】
図２に示すように、光源１ａ，１ｂは、液晶パネル５の観察者側に配設されており、いわゆるフロントライト式液晶表示装置である。
配線板９と配線板１０は、例えば、２枚の厚さが２５μｍのポリイミド膜に、厚さが約１８μｍの銅箔を挟んで形成され、フレキシブルな薄膜である。
表示装置１００において、両面テープなどの接着剤を用いて、構成部品を固定している。また、複数のスペーサや、気密性を高めるシートが設けられている。また、組み立て時に第２の導光体４などの構成部品の位置決めのために、複数の位置決め治具が数ヶ所に設けられている。
第２の透明基板５ｂ上、液晶層の下に、入射された光を液晶層に反射させる反射膜が設けられている。
【００１４】
表示装置１００は、外光による照明の場合、その外光が透明カバー８及び透明の第２の導光体４を通し、液晶パネル５に照射し、図示しない反射層によって反射し、配線板１０から入力された画像信号に応じた駆動電圧を印加された液晶層に変調されて、透明カバー８側にいる観察者に画像を表示することが出来る。
光源１ａ、１ｂによる照明の場合、例えばＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ　ｅｍｉｔｔｉｎｇ　ｄｉｏｄｅ）からなる光源１ａ、１ｂを配線板９から入力された駆動信号によって点灯した場合、光源１ａ、１ｂの光が第１の導光体２の両端部から第１の導光体２の内部に入射し、第１の導光体２の内部に全反射しながら伝播し、第１の導光体２の後述する凹凸が形成された側面で反射され、隣接する第２の導光体４の側面全面に出射し、第２の導光体４の内部に全反射しながら伝播し、第２の導光体４の後述する凹凸が形成された側面で液晶パネル方向に反射され、液晶パネル全面を照明する。
同じように、液晶パネル５に照射した照明光は、図示しない反射層によって反射し、配線板１０から入力された画像信号に応じた駆動電圧を印加された液晶層に変調されて、透明カバー８側にいる観察者に画像を表示する。
なお、外光がある場合に光源１ａ、１ｂを点灯させてもよい。
【００１５】
図２は、第１の導光体２と第２の導光体４の機能を説明する図である。
図２に示すように、第１の導光体２における第２の導光体４と反対する側面２ａが凹凸状に形成されており、また、第２の導光体４の液晶パネル５と反対する側面４ａも凹凸状に形成されている。側面２ａ、４ａ上のこのような凹凸形状は、例えば、角度の異なる斜面からなり、さらに、側面２ａに、入射光を第２の導光体４の方向に反射させる斜面があり、側面４ａに、入射光を液晶パネル５の方向に反射させる斜面がある。
【００１６】
光源１ａ、１ｂからの照明光は、第１の導光体２の両端面から第１の導光体２の内部に入射する。第１の導光体２の周辺媒質が空気であるものとし、第１の導光体２の屈折率が１．５程度であるとすると、光源１ａ、１ｂからの照明光から、第１の導光体２の内部に入射された光は、第１の導光体２の側面に対する入射角が約４１．８°以上となる場合、第１の導光体２の側面で全反射する。
該照明光は、第１の導光体２の内部に全反射しながら伝播し、側面２ａに所定角度の斜面で全反射すると、第２の導光体４の方向に反射されて、第２の導光体４に入射する。
【００１７】
同じように、第２の導光体４の内部に入射された光は、第２の導光体４の側面に対する入射角が約４１．８°以上となると、第２の導光体４の側面で全反射する。該照明光は、第２の導光体４の内部に全反射しながら伝播し、側面４ａに所定角度の斜面で全反射すると、液晶パネル５の方向に反射されて、液晶パネル５に入射する。
このように、第１の導光体２により、光源１ａ、１ｂは点光源から線光源に変換され、平面内に拡散された照明光は、第２の導光体の端面の全面に照射する。また、第２の導光体４により、線光源である第１の導光体２を面光源に変換し、平面内に集光された照明光を液晶パネル５の全面に照射するように拡散する。
【００１８】
以上のように光源１ａ、１ｂを点灯させ、液晶パネル５を動作させるためには、配線板９より光源１ａ、１ｂに安定に電源を供給、かつ、配線板１０より液晶パネル５に安定に駆動電圧を印加しなければならない。
前述したように、配線板９と配線板１０は、厚さは約数十μｍの可撓性の薄膜である。
図３に示すように、配線板１０のフレーム６外の部分の端部に、光源１ａ、１ｂと液晶パネル５に供給する全部の信号を外部機器から入力する端子が並列に形成される。それらの端子に続き、配線板１０上に、液晶パネル５に信号を供給するプリント配線と、光源１ａ、１ｂに電源を供給するプリント配線とが並列に形成される。液晶パネル用配線は液晶パネル５まで延伸される。
配線板１０の所定の位置に２つの配線接続用パッドが配置されており、２本の光源用配線は、そのパッドに接続している。
【００１９】
一方、配線板９に、光源１ａ、１ｂに電源信号を供給する２本の配線が形成されており、その配線の一方が光源１ａ、１ｂまで到達している。配線板９のフレーム６外の部分の端部に、配線接続用２つのパッドが配置されており、２本の配線がそのパッドに接続している。
配線板９上のパッドと配線板１０上のパッドとを半田で接合することによって、外部装置から配線板１０と配線板９を経由して、光源１ａ、１ｂに電源信号を供給する配線が形成される。
【００２０】
配線板９と配線板１０上の配線を半田で接合する時に、パッドとパッドとの位置決めなどの作業を行なう時に、フレキシブルな薄膜である配線板を曲げたりすると、半田接続部分に力を加え、半田接続部分が剥れる可能性がある。これによって、配線の接続不良や、断線の問題が起こる。
図４は、半田接続部１１が剥れやすい構造の一例を示す。
図４（ａ）において、配線板９と配線板１０は、それぞれの金属箔からなる接続パッドが同じ方向を向いて、半田で接続され、半田接続部１１を形成する。図４（ｂ）に示すように、半田で接続された配線板９または配線板１０を曲げや捻り、配線板９を剥がす方向ｘまたは方向ｙに力を加えると、半田と配線板の伸び率の違いによるずれの力が働き、接続部剥がれや、半田接続不良が発生する。
【００２１】
図５は、半田接続部１１が剥れやすい構造の他の例を示す。
図５（ａ）において、配線板９と配線板１０は、それぞれの金属箔からなる接続パッドが向き合って、半田で接続され、半田接続部１１を形成する。図５（ｂ）に示すように、配線板９または配線板１０を曲げや捻り、配線板９を剥がす方向ｘまたは方向ｙに力を加えると、接続部剥がれや、半田接続不良が発生する。図４と図５に示されたような曲げた場合の状態では、半田接続部１１は配線板に比べて、比較的強度が強い為、曲げの力が働いた場合、半田の端より曲がり始め、矢印ｚ１、ｚ２で示す部分に力が集中し、はんだの剥がれが起きやすい。
このため、図４と図５の配線板配置構造では、取り扱いにも十分気を使う必要がある。
【００２２】
したがって、フレキシブルな薄膜である配線板９と配線板１０上に形成された半田で接続部に力を加えず、半田接続部の接続安定性を高めるために、配線板９と配線板１０の配置構造上の工夫が必要である。
【００２３】
図６は、本発明の実施形態を示す。
図６（ａ）に示すように、配線板９と配線板１０は、半田接続部１１で半田で接続されている。配線板１０の半田接続部１１と反対する側に、半田接続部１１を支持する補強板２１が配置されている。
補強板２１は、例えば、厚さが１２５μｍのポリイミド膜からなる。
また、補強板２１の大きさと設置位置は、半田接続部１１近傍の範囲を補強できる程度にする。補強板２１は大きすぎると、配線板９と配線板１０は自由に曲げられないので、かえって取扱いにくくなる。
また、図６（ａ）に示すように、配線板９と１０の間には、接着剤、若しくは両面接着テープなどによって接続を補助する構造としても良い。
【００２４】
図６（ｂ）に示すように、例えば、ｘの方向に配線板９を曲げる力が加わった場合、補強板２１が設けられることから、配線板９と配線板１０の補強板２１に支持されている部分の強度が増強される。この強度の差より、図６（ｂ）のように、補強板２１の無い部分だけが曲がり、半田接続部１１には影響が出難い。
また、ｙの方向に配線板１０に力が加わった場合にも、補強板２１のある部分と無い部分の強度の差より、半田接続部１１に力が加わりにくい。
また、半田に対して力が加わるには、補強板２１を配した小さな面積の部分に直接力を加える必要があり、はんだの剥がれなどの問題が発生する可能性は非常に低くなっている。
【００２５】
図７は、本発明の実施形態の変形例１を示す。
図７（ａ）に示すように、配線板９と配線板１０の半田接続パッド部が向き合っている場合にも、配線板９と配線板１０は、半田接続部１１で半田で接続されている。配線板１０の半田接続部１１と反対する側に、半田接続部１１を支持する補強板２１を設けている。
【００２６】
図７（ｂ）に示すように、補強板２１を設けたことから、例えば、ｘの方向に配線板９を曲げる力が加わった場合、或は、ｙの方向に配線板１０に力が加わった場合に、補強板２１のある部分と無い部分の強度の差より、半田接続部１１にあまり力が加わりにくい。半田接続部１１に直接に力が加わわなければ、はんだの剥がれなどの問題が発生しにくい。
【００２７】
以上、本発明を好ましい実施の形態に基づき説明したが、本発明は以上に説明した実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の改変が可能である。
以上の実施形態で説明した表示装置は、一例としてフロントライト方式の液晶表示装置を用いたが、本発明は、このような表示装置に限定されず、例えば、タッチパネルや、他の液晶を用いない表示装置にも適用できる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、補強板を設けることから、半田接続部を保護し、半田接続強度を高めることができる。これによって、はんだ接続の安定性が高くなり、フィルム状配線板に曲げやねじりの力が加わった場合に、はんだ接続部に直接力が加わることを抑えられ、取り扱い不良などによるはんだの接触不良や接続部の剥離などの問題の発生が抑えられる。
また、作業をしやすく、ハンドリングが楽になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る表示装置の構造を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る表示装置において、導光板の機能を示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る表示装置において、液晶パネル用配線板と光源用配線板の接続関係の一例を示す。
【図４】半田接続部が剥れやすい構造の一例を示す。
【図５】半田接続部が剥れやすい構造の他の例を示す。
【図６】本発明の実施形態に係る表示装置において、補強板を設けた半田接続部の構造の一例を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る表示装置において、補強板を設けた半田接続部の構造の他の例を示す図である。
【符号の説明】
１、１ａ、１ｂ…光源、２…第１の導光体、２ａ…第１の導光体の側面、３…反射体、４…第２の導光体、４ａ…第２の導光体の側面、５…液晶パネル、５ａ…第１の透明基板、５ｂ…第２の透明基板、５ｃ…偏光板、６…第１のフレーム、７…第２のフレーム、８…透明カバー、９…配線板、１０…配線板、１１…半田接続部、２１…補強板、２２…接着剤、１００…表示装置。

Claims

光源と、
表示素子と、
前記光源からの光を導光し、前記表示素子に照射する導光体と、
第１の配線が設けられた第１のフィルム状配線板と、
第２の配線が設けられた第２のフィルム状配線板と、
前記第１の配線と前記第２の配線を半田接合によって接続する接続部と、
前記第１のフィルム状配線板の表面に設けられ、前記接続部を支持する補強板と
を有する
表示装置。
前記補強板は、前記第１のフィルム状配線板における前記接続部が位置する表面と反対する表面に設けられている
請求項１に記載の表示装置。
前記補強板は、前記接続部の近傍の領域に設けられている
請求項１に記載の表示装置。
前記補強板は、前記第１のフィルム状配線板と同じ材料で形成される
請求項１に記載の表示装置。
前記第１の配線は、前記表示素子に接続する配線と前記光源に駆動信号を供給する端子配線とを含み、
前記第２の配線は、前記光源に接続しており、
前記端子配線と前記第２の配線は、前記接続部において半田接合によって接続される
請求項１に記載の表示装置。