JP2008116695A - 電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び電子機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】電気光学装置用基板の厚さが比較的薄い場合であっても損傷を受けにくい電気光学装置、そのような電気光学装置の製造方法、及び電子機器を提供する。
【解決手段】フレキシブル回路基板が接続された電気光学装置用基板を備えた電気光学装置であって、フレキシブル回路基板は、一部が電気光学装置用基板の一方の面と対向配置されて接続されるとともに、電気光学装置用基板と重ならない領域へ導出された位置で電気光学装置用基板の他方の面側に折り返された後、電気光学装置用基板と重なる領域まで延設され、少なくとも電気光学装置用基板と折り返されたフレキシブル回路基板とが重なる領域における電気光学装置用基板と折り返されたフレキシブル回路基板との間に、補強板を配置する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び電子機器に関する。特に、折り返されて組み込まれたフレキシブル回路基板を備えた電気光学装置、そのような電気光学装置の製造方法、及び電子機器に関する。
従来、画像を表示する電気光学装置の一態様として、液晶装置やエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）装置などが知られている。例えば、液晶装置は、電極の対向領域からなる画素を複数形成し、これらの複数の画素に印加する電圧を選択的にオン、オフさせることによって、所定の画素の液晶材料を通過する光を変調させ、絵や文字等の画像を表示させる装置である。このような液晶装置において、装置の大型化を防いだり、装置に様々な機能を付加したりする等の目的から、液晶パネルや光源を駆動するための回路基板として、配線パターンが形成されたフレキシブル回路基板を液晶パネルに対して接続して構成されたものがある。
ここで、フレキシブル回路基板が接続された液晶パネルを筐体に組み込む際に、装置全体の薄型化、小型化を図るため、フレキシブル回路基板は、液晶パネルの背面側に折り曲げられて組み込まれている。このように折り曲げられて組み込まれたフレキシブル回路基板を含む電気光学装置において、フレキシブル回路基板の折り曲げを正確かつ容易に行うことができるように、折り曲げ相当位置に切り欠き部を設けた電気光学装置がある。より具体的には、図１８に示すように、フレキシブル回路基板５１０の端部５１４であって、折り曲げ相当位置５１８に、少なくとも一つの切り欠き部５１２を設けた電気光学装置である（特許文献１参照）。
特開２００４−２３５３２１号 （特許請求の範囲、図１３）
ところで、近年では、電子機器の薄型化の要請に応えて、電気光学装置を構成する電気光学装置用基板をより薄くする傾向がある。しかしながら、フレキシブル回路基板が接続された電気光学装置用基板の厚さが薄い場合において、特許文献１に記載された電気光学装置のように、フレキシブル回路基板が折り返されて組立てられている場合には、フレキシブル回路基板の曲げ反力の影響で電気光学装置用基板が割れやすくなるおそれがあった。また、そのような薄型の電気光学装置用基板は、外部からの衝撃や押圧力によっても容易に損傷しやすいという問題もあった。
そこで、本発明の発明者らは鋭意努力し、薄型の電気光学装置用基板を補強する補強板を、折り返されたフレキシブル回路基板と電気光学装置用基板との間に配置することにより、このような問題を解決できることを見出し、本発明を完成させたものである。
すなわち、本発明は、所定の補強板を配置することによって、電気光学装置用基板の厚さが比較的薄い場合であっても損傷を防ぐことができる電気光学装置を提供することを目的とする。また、本発明の別の目的は、そのような電気光学装置の効率的な製造方法、及び電子機器を提供することである。
本発明によれば、フレキシブル回路基板が接続された電気光学装置用基板を備えた電気光学装置であって、フレキシブル回路基板は、一部が電気光学装置用基板の一方の面と対向配置されて接続されるとともに、電気光学装置用基板と重ならない領域へ導出された位置で電気光学装置用基板の他方の面側に折り返された後、電気光学装置用基板と重なる領域まで延設され、少なくとも電気光学装置用基板と折り返されたフレキシブル回路基板とが重なる領域における電気光学装置用基板と折り返されたフレキシブル回路基板との間に、補強板を配置した電気光学装置が提供され、上述した問題を解決することができる。
すなわち、電気光学装置用基板に接続されたフレキシブル回路基板の折り返しの内側領域であって、電気光学装置用基板及び折り返されたフレキシブル回路基板が重なる領域に補強板を配置することにより、電気光学装置用基板及び補強板を含む全体の厚さが厚くなり、強度を高めることができる。したがって、電気光学装置用基板の厚さが比較的薄い場合であっても、フレキシブル回路基板の曲げ反力や外部からの衝撃、押圧力によって電気光学装置用基板が損傷を受けることを低減することができる。
また、本発明の電気光学装置を構成するにあたり、電気光学装置用基板の一方の面に半導体素子が実装されており、補強板が、半導体素子の実装領域の少なくとも一部と重なることが好ましい。
このように構成することにより、厚さが比較的薄い電気光学装置用基板上に、薄型の半導体素子が実装されている場合に、半導体素子を強度的に補強して、半導体素子の損傷を低減することができる。
また、本発明の電気光学装置を構成するにあたり、フレキシブル回路基板が補強板に沿って折り返されることが好ましい。
このように構成することにより、フレキシブル回路基板の折り返し位置を規定することができ、フレキシブル回路基板上の端子や電子部品の位置ずれを防ぐことができる。また、補強板がフレキシブル回路基板の折り返しの内側領域に介在することになり、フレキシブル回路基板が押圧された場合であっても、折り返し形状を保持することができ、フレキシブル回路基板の折れによる配線パターンの断線を生じにくくすることができる。さらに、フレキシブル回路基板を折り返した状態で位置合わせして固定する場合に、補強板によってフレキシブル回路基板を撓みにくくして、フレキシブル回路基板の形状を維持することができ、位置合わせを正確に行うことができる。
また、本発明の電気光学装置を構成するにあたり、補強板が、電気光学装置用基板と重なる厚さの薄い領域と、電気光学装置用基板と重ならない厚さの厚い領域と、を備えることが好ましい。
このように構成することにより、電気光学装置用基板及び補強板が重なる領域と、重ならない領域との全体厚さを近づけることができ、フレキシブル回路基板の折り返し位置以外の箇所の直線性を維持しやすくすることができる。
また、本発明の電気光学装置を構成するにあたり、厚さの厚い領域が、補強板が折り返されて二枚分重なることにより形成されていることが好ましい。
このように構成することにより、補強板に厚さの厚い領域と厚さの薄い領域とを容易に形成することができるとともに、折り返しの外側を容易に曲面として構成することができる。
また、本発明の電気光学装置を構成するにあたり、補強板と電気光学装置用基板とが重ならない領域における補強板の厚さを、補強板と電気光学装置用基板とが重なる領域における補強板の外面から電気光学装置用基板の外面までの距離に一致させることが好ましい。
このように構成することにより、電気光学装置用基板及び補強板が重なる領域と、重ならない領域との全体厚さを一致させることができ、フレキシブル回路基板の折り返し位置以外の箇所の直線性を維持することができる。
また、本発明の電気光学装置を構成するにあたり、フレキシブル回路基板は孔部又は切り欠き部を有し、補強板は孔部又は突起部を有し、フレキシブル回路基板の孔部又は切り欠き部と補強板の孔部又は突起部とによって位置合わせされることが好ましい。
このように構成することにより、フレキシブル回路基板及び補強板の位置を規定することができ、フレキシブル回路基板の折り返し位置や、フレキシブル回路基板上の端子や電子部品の配置位置を規定することができる。
また、本発明の別の態様は、フレキシブル回路基板が接続された電気光学装置用基板を備えた電気光学装置の製造方法であって、電気光学装置用基板の端部のうち、基板面にフレキシブル回路基板が接続される端子を備えた端部側における、端子が形成された基板面とは反対面側に、電気光学装置用基板と互いに少なくとも一部が重なるように補強板を配置する工程と、端子に対してフレキシブル回路基板を接続する工程と、フレキシブル回路基板を補強板に沿って折り返して、補強板と電気光学装置用基板とが重なる領域にフレキシブル回路基板の少なくとも一部を配置する工程と、を含む電気光学装置の製造方法である。
すなわち、電気光学装置用基板の一部と重なる位置に補強板を配置した後、当該補強板が折り返しの内側領域に介在するように電気光学装置用基板に接続したフレキシブル回路基板を折り返し、電気光学装置用基板とフレキシブル回路基板との間に補強板を位置させることにより、電気光学装置用基板の厚さが比較的薄い場合であっても、電気光学装置用基板が強度的に補強され、フレキシブル回路基板の曲げ反力や、外部からの衝撃、押圧力によっても電気光学装置用基板が損傷を受けにくい電気光学装置を効率的に製造することができる。
また、本発明のさらに別の態様は、上述したいずれかの電気光学装置を備えた電子機器である。
すなわち、所定箇所に補強板を備えた電気光学装置を備えているために、電気光学装置用基板の厚さが薄い場合であっても、フレキシブル回路基板の曲げ反力や、外部からの衝撃、押圧力による電気光学装置用基板の損傷が少ない電子機器を提供することができる。
以下、適宜図面を参照して、本発明の電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び電子機器に関する実施形態について具体的に説明する。ただし、かかる実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の範囲内で任意に変更することが可能である。
［第１の実施の形態］
第１の実施の形態は、フレキシブル回路基板が接続された電気光学装置用基板を備えた電気光学装置であって、フレキシブル回路基板は、一部が電気光学装置用基板の一方の面と対向配置されて接続されるとともに、電気光学装置用基板と重ならない領域へ導出された位置で電気光学装置用基板の他方の面側に折り返された後、電気光学装置用基板と重なる領域まで延設され、少なくとも電気光学装置用基板と折り返されたフレキシブル回路基板とが重なる領域における電気光学装置用基板と折り返されたフレキシブル回路基板との間に、補強板を配置したことを特徴とする。
以下、本実施形態の電気光学装置として、第１及び第２の液晶パネルを重ねて構成され、表裏両面に表示面を有する両面表示用の液晶装置を例にとって説明する。ただし、言うまでもなく、本発明は両面表示用の電気光学装置にのみ適用されるものではなく、一つの主表示面を有する電気光学装置に適用することもできる。
なお、以下の説明中、液晶パネルとは、シール材で貼り合わせられた一対の基板の間に液晶材料が注入された状態を指し、当該液晶パネルに、フレキシブル回路基板や電子部品、光源等が取り付けられた状態を液晶装置というものとする。さらに、それぞれの図中、同一の符号が付されているものについては、同一の部材を示し、適宜説明を省略する一方、それぞれの図において、一部の部材を適宜省略してある。
１．基本的構成
まず、本実施形態に係る液晶装置の基本的構成について説明する。図１は、本実施形態の液晶装置１０の断面図を示し、図２は、液晶装置１０におけるフレキシブル回路基板９３の接続部近傍の断面をより詳細に表した斜視図を示している。
この図１及び図２に示すように、本実施形態の液晶装置１０は、それぞれ電極を備えた二枚の基板をシール材によって貼り合わせるとともに、セル領域内に液晶材料が配置された第１の液晶パネル２０Ａ及び第２の液晶パネル２０Ｂを備えている。また、第１の液晶パネル２０Ａと第２の液晶パネル２０Ｂとの間には、照明装置１１を構成する導光板１５が挟持されている。これらの第１及び第２の液晶パネル２０Ａ、２０Ｂと導光板１５とはプラスチック等からなる枠状の筐体１に収容され、さらに外側から金枠２によって挟持され固定されている。
また、第１の液晶パネル２０における一方の基板（素子基板）６０は、対向基板３０の外形よりも外側に張り出してなる基板張出部６０Ｔを有しており、この基板張出部６０Ｔにおける液晶材料を保持する面側には、外部接続用端子（図示せず）が形成されているとともに、当該外部接続用端子に対して半導体素子９１及びフレキシブル回路基板９３が接続されている。このフレキシブル回路基板９３には光源１３が実装され、この光源１３と、第１及び第２の液晶パネル２０Ａ、２０Ｂに挟持された導光板１５とによって照明装置１１が構成される。そして、光源１３から出射された光が導光板１５によって導かれ、それぞれ第１及び第２の液晶パネル２０Ａ、２０Ｂに対して入射するように構成されている。
２．液晶パネル
第１及び第２の液晶パネル２０Ａ、２０Ｂとしては、ＴＦＴ素子（Thin Film Transistor）やＴＦＤ素子（Thin Film Diode）等のスイッチング素子を備えたアクティブマトリクス型の液晶パネル、あるいは、スイッチング素子を備えていないパッシブマトリクス型の液晶パネルが代表的なものである。このうち、ＴＦＴ素子を備えたアクティブマトリクス型の液晶パネルの構成例について説明する。
図３は、ＴＦＴ素子を備えたアクティブマトリクス型の液晶パネル２０の部分拡大断面図を示している。この図３に示すように、液晶パネル２０は、スイッチング素子としてのＴＦＴ素子を備えた素子基板６０と、当該素子基板６０に対向し、カラーフィルタ３７を備えた対向基板３０とを備えている。また、対向基板３０の外側（図３の上側）表面には位相差フィルム４７と偏光板４９が積層された位相差フィルム付き偏光板５０が配置されている。同様に、素子基板６０の外側（図３の下側）表面にも位相差フィルム８７と偏光板８９が積層された位相差フィルム付き偏光板９０が配置されている。そして、素子基板６０の下方に、上述した照明装置（図示せず）が配置されている。
この液晶パネル２０において、対向基板３０は、ガラスやプラスチック等の基板３１を基体として、色相が異なる複数の着色層３７ｒ、３７ｇ、３７ｂからなるカラーフィルタ３７と、そのカラーフィルタ３７の上に形成された対向電極３３と、その対向電極３３の上に形成された配向膜４５とを備えている。また、カラーフィルタ３７と対向電極３３との間には、反射領域及び透過領域それぞれのリタデーションを最適化するための透明樹脂層４１を備えている。
ここで、対向電極３３は、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）等によって対向基板３０上の全域に形成された面状電極である。また、カラーフィルタ３７は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）それぞれの色相を有する複数の着色層からなり、対向する素子基板６０側の画素電極６３に対応する画素領域がそれぞれ所定の色相の光を呈するように設けられている。そして、それぞれの画素領域の間隙に相当する領域に対応して遮光膜３９が設けられている。
そして、表面に設けられたポリイミド系の高分子樹脂からなる配向膜８５には、配向処理としてのラビング処理が施されている。
また、対向基板３０に対向する素子基板６０は、ガラスやプラスチック等の基板６１を基体として、スイッチング素子として機能するアクティブ素子としてのＴＦＴ素子６９と、透明な絶縁膜８１を挟んでＴＦＴ素子６９の上層に形成された画素電極６３と、その画素電極６３の上に形成された配向膜８５とを備えている。
ここで、図３に示す画素電極６３は、反射領域においては反射表示を行うための光反射膜７９（６３ａ）を兼ねて形成されるとともに、透過領域においては、ＩＴＯなどにより透明電極６３ｂとして形成されている。この画素電極６３ａとしての光反射膜７９は、例えばＡｌ（アルミニウム）、Ａｇ（銀）等といった光反射性材料によって形成される。ただし、画素電極や光反射膜の構成は図３に示すような構成に限られるものではなく、画素電極全体をＩＴＯ等を用いて形成するとともに、別の部材として、アルミニウム等を用いた反射膜を設けた構成とすることもできる。
そして、表面に設けられたポリイミド系の高分子樹脂からなる配向膜８５には、配向処理としてのラビング処理が施されている。
また、ＴＦＴ素子６９は、素子基板６０上に形成されたゲート電極７１と、このゲート電極７１の上で素子基板６０の全域に形成されたゲート絶縁膜７２と、このゲート絶縁膜７２を挟んでゲート電極７１の上方位置に形成された半導体層７０と、その半導体層７０の一方の側にコンタクト電極７７を介して形成されたソース電極７３と、さらに半導体層７０の他方の側にコンタクト電極７７を介して形成されたドレイン電極６６とを有する。
また、ゲート電極７１はゲートバス配線（図示せず）から延びており、ソース電極７３はソースバス配線（図示せず）から延びている。また、ゲートバス配線は素子基板６０の横方向に延びていて縦方向へ等間隔で平行に複数本形成されるとともに、ソースバス配線はゲート絶縁膜７２を挟んでゲートバス配線と交差するように縦方向へ延びていて横方向へ等間隔で平行に複数本形成される。
かかるゲートバス配線は液晶駆動用ＩＣ（図示せず）に接続されて、例えば走査線として作用し、他方、ソースバス配線は他の駆動用ＩＣ（図示せず）に接続されて、例えば信号線として作用する。
また、画素電極６３は、互いに交差するゲートバス配線とソースバス配線とによって区画される方形領域のうちＴＦＴ素子６９に対応する部分を除いた領域に形成されており、この画素電極６３単位で画素領域が構成されている。
ここで、ゲートバス配線及びゲート電極は、例えばクロム、タンタル等によって形成することができる。また、ゲート絶縁膜は、例えば窒化シリコン（ＳｉＮX）、酸化シリコン（ＳｉＯX）等によって形成される。また、半導体層は、例えばドープトａ−Ｓｉ、多結晶シリコン、ＣｄＳｅ等によって形成することができる。さらに、コンタクト電極は、例えばａ−Ｓｉ等によって形成することができ、ソース電極及びそれと一体をなすソースバス配線並びにドレイン電極は、例えばチタン、モリブデン、アルミニウム等によって形成することができる。
また、有機絶縁膜８１は、ゲートバス配線、ソースバス配線及びＴＦＴ素子を覆って素子基板６０上の全域に形成されている。但し、有機絶縁膜８１のドレイン電極６６に対応する部分にはコンタクトホール８３が形成され、このコンタクトホール８３の所で画素電極６３とＴＦＴ素子６９のドレイン電極６６との導通がなされている。
また、かかる有機絶縁膜８１には、反射領域Ｒに対応する領域に、散乱形状として、山部と谷部との規則的な又は不規則的な繰り返しパターンから成る凹凸パターンを有する樹脂膜が形成されている。この結果、有機絶縁膜８１の上に積層される光反射膜７９（６３ａ）も同様にして凹凸パターンから成る光反射パターンを有することになる。但し、この凹凸パターンは、透過領域Ｔには形成されていない。
以上のような構造を有する液晶パネルでは、太陽光や室内照明光などの外光が、対向基板３０側から液晶パネル２０に入射するとともに、カラーフィルタ３７や液晶材料２１などを通過して光反射膜７９に至り、そこで反射されて再度液晶材料２１やカラーフィルタ３７などを通過して、液晶パネル２０から外部へ出ることにより、反射表示が行われる。一方、照明装置が点灯され、照明装置から出射された光が液晶パネル２０に入射するとともに、透光性の透明電極６３ｂ部分を通過し、カラーフィルタ３７、液晶材料２１などを通過して液晶パネル２０の外部へ出ることにより、透過表示が行われる。
そして、それぞれの画素領域から出射される光が混色されて視認されるに至り、様々な色の表示が表示領域全体としてカラー画像として認識される。
このような液晶パネルを備えた液晶装置、特に、二つの液晶パネルが重ね合わせられた両面表示用の液晶装置において、装置の薄型化を図るために、液晶パネルを構成する基板を薄型化することが望まれている。ただし、基板の厚さを薄くするに従って、基板の強度が低下することになる。そこで、所定箇所に補強板を配置して、基板を強度的に補強することを目的としている本発明は、このような薄型の基板を用いた液晶装置に適用することにより、より大きな効果を得ることができる。
すなわち、従来と比較して、厚さが相対的に薄いガラス基板、例えば、０．１５〜０．５ｍｍの厚さのガラス基板であっても強度的に補強されるために、液晶装置の信頼性を高めることができる。
３．照明装置
図４は、本実施形態の両面表示用の液晶装置に備えられた照明装置１１の構成例を示している。この照明装置１１は、上述したように、光源１３及び導光板１５を備えている。
光源１３としては、ＬＥＤが代表的な例であるが、それ以外にも、例えば、有機エレクトロルミネッセンス素子、端面発光半導体レーザ又は面発光半導体レーザ等の半導体レーザ、冷陰極管等の蛍光管などを使用することができる。
また、導光板１５は、それぞれ第１の液晶パネル及び第２の液晶パネルに面する第１の出射面１６ａ及び第２の出射面１６ｂを両面側に有し、第１の出射面１６ａ側には拡散板１７及びプリズムシート１８が備えられ、第２の出射面１６ｂ側には半透過反射板１９、拡散板１７及びプリズムシート１８が備えられている。したがって、光源１３から出射された光のうち、第１の出射面１６ａに向けて進む光は、一部の光が第１の出射面１６ａを通過した後、拡散されて第１の液晶パネル内に進入する一方、その他の光は第２の出射面１６ｂ側に反射される。この第２の出射面１６ｂ側に反射された光は、第２の出射面１６ｂにおいて、先程と同様に、一部の光が第２の出射面１６ｂを通過した後、拡散されて第２の液晶パネルに進入する一方、それ以外の光は再び第１の出射面１６ａ側に反射される。このような反射及び透過を繰り返しながら導光板を進行することによって、第１及び第２の液晶パネルそれぞれの表示面全面に対して、均一に分散させて光を出射することができる。
４．フレキシブル回路基板
本実施形態の液晶装置１０では、図１及び図２に示すように、第１の液晶パネル２０Ａを構成する素子基板６０の基板張出部６０Ｔに、フレキシブル回路基板９３が接続されている。このフレキシブル回路基板９３は、その一部において素子基板６０の液晶材料を保持する面と対向配置され、外部接続用端子（図示せず）に対して接続されている。また、フレキシブル回路基板９３は、素子基板６０と重ならない領域へ導出された後、所定箇所において、素子基板６０における液晶材料を保持する面の背面側に折り返され、再び素子基板６０に重ねられて組み込まれている。
図５は、本実施形態の液晶装置に備えられたフレキシブル回路基板９３の斜視図であり、図６は、フレキシブル回路基板９３が接続された第１の液晶パネル２０Ａを、表示面の反対面側から見た斜視図である。
このフレキシブル回路基板９３は光源駆動用のフレキシブル回路基板であって、ポリイミド樹脂等からなる可撓性の基板を基体として、光源１３が実装されるとともに、光源１３に対して信号を伝達するための配線パターン（図示せず。）が形成され、さらに、かかる配線パターンを被覆して、外部との絶縁性を確保するための絶縁膜（図示せず）が形成されている。
また、フレキシブル回路基板９３の一端９３ａにおいて素子基板６０に接続され、一旦折り返された位置に光源１３が実装されているとともに、折り返されたフレキシブル回路基板９３Ｂの一方の端部９３Ｂａ側において、再び折り返されている。この再び折り返されたフレキシブル回路基板９３Ｃの端部には、コネクタ９４が実装されている。
このフレキシブル回路基板９３は、光源駆動用の回路と、第１及び第２の液晶パネル駆動用の回路とが形成された回路基板となっており、これらの回路を一つのフレキシブル回路基板上に備えているとともに、二度にわたって折り返されて組み込まれているために、部品点数の増加が防止され、さらに、装置の小型化が図られている。
４．補強板
ここで、本発明では、素子基板と、折り返されたフレキシブル回路基板とが重なる領域における、素子基板と、折り返されたフレキシブル回路基板との間に、補強板が配置される。すなわち、図１及び図２、さらに図６に示すように、本実施形態の液晶装置１０において、対向基板３０と重ならない素子基板６０の基板張出部６０Ｔにおいて、素子基板６０と折り返されたフレキシブル回路基板９３Ｂとの間に補強板１００が配置されている。したがって、素子基板６０が比較的薄い場合であっても強度的に補強され、外部から衝撃が加わったり、押圧されたりした場合や、フレキシブル回路基板９３の曲げ反力が作用した場合であっても、素子基板６０が割れることを防ぐことができる。
本実施形態の液晶装置に備えられた補強板１００を図７に示す。図７は、補強板１００の斜視図を示している。
この補強板１００は、一枚のステンレス製の金属板を用いて構成した補強板であり、型抜き加工された金属板が所定箇所で折り返されて一部重ねられており、厚さの厚い領域１００Ａ及び厚さの薄い領域１００Ｂが形成されている。また、厚さの厚い領域１００Ａには、金属板を押圧して形成した二つの突部１０１を備え、厚さの薄い領域１００Ｂには、金属板の一部をパンチングにより抜いて形成した孔部１０２を備えている。さらに、補強板１００の上面及び下面には接着部材６ａが配置されており（下面の接着部材は図示されていない）、組み立てられる際には、表面の剥離紙を剥がした上で、フレキシブル回路基板と補強板１００とを固定するために用いられる。
ただし、補強板は、ステンレス製の金属板を用いて構成されるものに限られず、その他のアルミニウム等を用いた金属加工品や、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等を用いた樹脂成形品をはじめとして、種々の態様が考えられる。中でも、ステンレス製の金属板を用いて構成することにより、装置内で発生する熱の放熱性に優れ、低コストで生産可能な補強板とすることができる。また、補強板を外部の金枠等に接触させることによって、装置内の金属パターン等のグランドとしての機能を持たせることもできる。
このように構成された補強板において、図１及び図２に示すように、厚さの薄い領域１００Ｂは、素子基板６０とフレキシブル回路基板９３（９３Ｂ）との間に配置されるとともに、素子基板６０上に実装された半導体素子９１の実装領域にも一部重なっている。したがって、素子基板６０を強度的に補強するとともに、薄型の液晶装置を構成するために比較的薄型の半導体素子９１を用いた場合であっても、当該半導体素子９１を強度的に補強することができる。したがって、外部から衝撃や押圧力を受けた場合であっても、素子基板６０や半導体素子９１が損傷を受けにくくすることができる。
一方、補強板１００のうちの厚さの厚い領域１００Ａは、素子基板６０とは重ならない領域であって、フレキシブル回路基板９３の折り返しの内側領域の全域に渡って配置されている。また、補強板１００が、フレキシブル回路基板９３の折り返しの内側領域において、フレキシブル回路基板９３の折り返しと対応するように折り返されており、フレキシブル回路基板９３が補強板１００の端部１０５に沿って折り返される状態となっている。したがって、フレキシブル回路基板９３に対する補強板１００の配置位置によって、フレキシブル回路基板９３の折り返し位置が一義的に規定されるようになっている。
また、フレキシブル回路基板９３の折り返しの内側領域の全域に補強板１００が配置されていることから、組立て後において、フレキシブル回路基板９３の折り返し位置が押圧された場合であっても折り返し位置がつぶされることなく、湾曲形状を保持することができる。その結果、折り返し位置に形成された配線パターンが断線することを有効に防止することができる。
さらに、フレキシブル回路基板９３の折り返しの内側領域に補強板１００が配置されており、フレキシブル回路基板９３の折り返し形状を保持することができることから、液晶装置を組立てる際に、フレキシブル回路基板９３上に実装された光源を、導光板の所定位置に正確に位置合わせして配置することができる。
また、図７に示す補強板１００の例では、金属板が折り返されて厚さの厚い領域１００Ａが形成されていることにより、フレキシブル回路基板の折り返し位置に接する補強板１００の端部１０５が曲面に形成されている。このように、補強板１００における、フレキシブル回路基板９３の折り返し位置に対応する補強板１００の端部１０５が曲面からなることにより、補強板１００のエッジに対してフレキシブル回路基板９３が押圧されるなどして、フレキシブル回路基板９３上の配線パターンが断線することを防止することができる。
また、補強板１００に形成された二つの突部１０１は、位置合わせ用の突部１０１として機能しており、図８に示すように、当該突部１０１をフレキシブル回路基板９３に設けられた孔部９５に挿入することによって、フレキシブル回路基板９３と補強板１００との位置合わせが行われている。したがって、フレキシブル回路基板９３に対する補強板１００の配置位置が規定されることによって、素子基板６０に対する補強板１００の位置やフレキシブル回路基板９３の折り返し位置が精度良く決定されている。
特に、本実施形態の液晶装置の例では、補強板１００の突部１０１とフレキシブル回路基板９３の孔部９５とによって位置合わせした状態で接着部材によって固定されていることから、組み立て後においても位置ずれを生じることがない。
このような位置合わせ手段としては、補強板の突部及びフレキシブル回路基板の孔部の組み合わせに限られず、例えば、図９（ａ）〜（ｂ）や図１０に示すように構成することもできる。
図９（ａ）は、フレキシブル回路基板９３に、孔部の代わりに切り欠き９６を設けた構成例であり、図９（ｂ）は、フレキシブル回路基板９３に位置合わせ用の孔部又は切り欠き１０８を設け、補強板１００にも位置合わせ用の孔部又は切り欠き１０９を設け、それらを貫通するように位置決め部材１１０を配置して位置合わせされた構成例である。
さらには、補強板やフレキシブル回路基板に突部や孔部、切り欠きを形成しない場合であっても、図１０に示すように、フレキシブル回路基板９３に、補強板１００の角部１０６の位置を規定するアライメントマーク９７を形成しておくことによって、補強板１００とフレキシブル回路基板９３との位置合わせを行うことができる。
なお、補強板１００における、位置合わせ用の突部１０１を形成する面、あるいは、フレキシブル回路基板９３のアライメントマーク９７に合わせてフレキシブル回路基板９３に接地される面は、補強板１００の上面又は下面のいずれであっても構わない。
また、図２に示すように、補強板１００の外面に接着部材６ａ、６ｂが配置され、フレキシブル回路基板９３又は素子基板６０に対して貼付されて固定される場合には、フレキシブル回路基板９３と補強板１００とを確実に固定することができるだけでなく、フレキシブル回路基板９３の曲げ反力によってフレキシブル回路基板９３の折り返し形状が開かれるような力が作用することがなく、フレキシブル回路基板９３と素子基板６０の接続面における剥離の発生を低減することができる。
この接着部材は、補強板１００を固定する観点からは、補強板の上面又は下面のいずれか一方、あるいは両方に配置されればよいが、フレキシブル回路基板に対する補強板の位置合わせを行った上で確実に固定するためには、少なくとも、上述した位置合わせ用の突部を備える面、あるいは、フレキシブル回路基板のアライメントマークに合わせてフレキシブル回路基板に接地される面に配置することが好ましい。
接着部材としては、両面テープや樹脂接着剤等、公知のものを使用することができる。
また、図１１に示すように、補強板１００と素子基板６０とが重ならない領域の補強板１００の厚さＴ１を、補強板１００と素子基板６０とが重なる領域における補強板１００の外面（図中下側の面）から素子基板６０の外面（図中上側の面）までの距離Ｔ２に一致させることが好ましい。すなわち、厚さの厚い領域１００Ａの厚さＴ１を、厚さの薄い領域１００Ｂと素子基板６０との重なり領域の厚さＴ２に一致させることが好ましい。
このように構成することにより、折り返し位置以外の部分のフレキシブル回路基板９３を平坦な形状に保持することができ、装置構成を安定化することができる。すなわち、補強板１００と素子基板６０とが重ならない領域の補強板１００の厚さＴ１が、補強板１００と素子基板６０とが重なる領域における補強板１００の外面（図中下側の面）から素子基板６０の外面（図中上側の面）までの距離Ｔ２よりも大きくなると、図１２（ａ）に示すように、フレキシブル回路基板９３と素子基板６０との接続面が剥離しやすくなるためである。逆に、補強板１００と素子基板６０とが重ならない領域の補強板１００の厚さＴ１が、補強板１００と素子基板６０とが重なる領域における補強板１００の外面（図中下側の面）から素子基板６０の外面（図中上側の面）までの距離Ｔ２よりも小さくなると、図１２（ｂ）に示すように、補強板１００の上面側において、フレキシブル回路基板９３が補強板１００から浮いて、固定しづらくなる場合があるためである。
補強板と素子基板とが重ならない領域の補強板の厚さを、補強板と素子基板とが重なる領域における補強板の外面から素子基板の外面までの距離に一致させるためには、例えば、素子基板の厚さと等しい厚さの金属板を用いて、一部を折り返して、隙間が空かないように重ね合わせて厚さの薄い領域及び厚さの厚い領域を形成することにより構成することができる。このように構成された補強板であれば、補強板と素子基板とが重ならない領域では金属板二枚分の厚さになり、補強板と素子基板とが重なる領域における補強板の外面（図中下側の面）から素子基板の外面（図中上側の面）までの距離が、金属板一枚分と素子基板との合計厚さ、すなわち、金属板二枚分と等しい厚さになる。
また、図１３に示すように、補強板１００における折り返し位置の辺１０５の両端から直交する方向に延びる両辺に、筐体との位置合わせ用の突部１０７を設けておくこともできる。この筐体との位置合わせ用の突部を設けることによって、組み立てられ筐体に収容された時点で、筐体に対する液晶パネルや光源の配置精度を高めることができる。したがって、同様に筐体に対して位置合わせされた導光板や第２の液晶パネルとの配置精度が向上する。
以上、補強板の構成例について説明したが、補強板の立体形状、平面形状、数等については、フレキシブル回路基板の折り返し形状に対応させて、適宜変えることが可能である。例えば、補強板によって素子基板を強度的に補強する観点で言えば、補強板は、図１４に示すように、少なくとも素子基板６０とフレキシブル回路基板９３とが重なる位置を含む、素子基板６０の背面側に配置されていればよい。
また、上述したとおり、補強板は種々の材料を用いて構成することが可能であるが、金属板以外の材料、例えば、樹脂材料を用いて型成形により形成することによって、図１５に示すような、厚さの厚い領域１２１Ａ及び厚さの薄い領域１２１Ｂや、位置合わせ用の突起部１２１、フレキシブル回路基板の折り返し位置に相当する曲面からなる端面１２５を備えた補強板１２０を容易に形成することができる。
［第２の実施の形態］
第２の実施の形態は、第１の実施の形態にかかる電気光学装置の製造方法であって、
電気光学装置用基板の端部のうち、基板面にフレキシブル回路基板が接続される端子を備えた端部側における、端子が形成された基板面とは反対面側に、電気光学装置用基板と互いに少なくとも一部が重なるように補強板を配置する工程と、
端子に対してフレキシブル回路基板を接続する工程と、
フレキシブル回路基板を折り返して、補強板と電気光学装置用基板とが重なる領域にフレキシブル回路基板の少なくとも一部を配置する工程と、
を含む電気光学装置の製造方法である。
以下、本実施形態の電気光学装置の製造方法として、第１実施形態で説明した図１に示す両面表示用の液晶装置の製造方法を例に採って説明する。
１．第１の液晶パネル及び第２の液晶パネルの製造
まず、対向配置された素子基板と対向基板としてのカラーフィルタ基板とを含む第１及び第２の液晶パネルを製造する。
かかる液晶パネルを構成する素子基板は、素子基板の基体としてのガラス基板等の上に各種の部材を積層することにより、ＴＦＴ素子や所定パターンの走査線、所定パターンのデータ線、外部接続端子等を適宜形成する。次いで、スパッタリング処理等によりＩＴＯ等の透明導電膜を積層した後、フォトリソグラフィ及びエッチング法により、表示領域に画素電極をマトリクス状に形成する。さらに、画素電極が形成された基板表面に、ポリイミドからなる配向膜を形成する。このようにして、種々の樹脂膜や導電膜が形成された素子基板を製造する。
次いで、対向基板としてのカラーフィルタ基板を構成する基体としてのガラス基板等の上に各種の部材を積層することにより、着色層や遮光膜を適宜形成する。次いで、スパッタリング処理等によりＩＴＯ等の透明導電膜を積層した後、フォトリソグラフィ及びエッチング法により、表示領域全面に渡る対向電極を形成する。さらに、対向電極が形成された基板表面に、ポリイミドからなる配向膜を形成する。このようにして、種々の樹脂膜や導電膜が形成されたカラーフィルタ基板を製造する。
次いで、カラーフィルタ基板と素子基板とをシール材を介して貼り合わせてセル構造を形成するとともに、セル構造の内部に液晶材料を注入する。その後、カラーフィルタ基板及び素子基板の外面にそれぞれ偏光板等を貼付することにより、液晶パネルを製造することができる。
２．フレキシブル回路基板の製造
次いで、第１の液晶パネルに接続するフレキシブル回路基板を準備する。かかるフレキシブル回路基板は、基体としてのポリイミド等からなる絶縁性のフレキシブル基板の表面に、アルミニウムやタンタル等の金属材料あるいはＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）等の透明導電材料からなる配線パターンを形成するとともに、光源としてのＬＥＤやその他電子部品を実装することにより製造することができる。また、形成した配線パターンの絶縁性を確保するために、光源や電子部品との接続端子部分以外の領域に対して、絶縁性の保護フィルムを貼付したりすることもできる。
このとき、配線パターンが形成されていない領域に、補強板の位置合わせ用の孔部を形成しておく。
３．組立て
次いで、図１６（ａ）に示すように、第１の液晶パネル２０における素子基板６０の張出部６０Ｔに形成された外部接続用端子（図示せず）に対して、フレキシブル回路基板９３を電気的に接続する。
次いで、図７に例示されるような補強板１００を準備し、図１６（ｂ）に示すように、フレキシブル回路基板９３に形成された位置合わせ用の孔部９５内に突部１０１が配置されるように補強板１００を位置合わせしつつ、接着部材（図示せず）を用いて、補強板１００の上面とフレキシブル回路基板９３とを固定する。これによって、補強板の厚さの薄い領域が素子基板の基板張出部の背面側に位置するとともに、素子基板フレキシブル回路基板の折り返し位置に沿って補強板の端部が配置される。このとき、接着部材として、あらかじめ補強板又はフレキシブル回路基板の所定位置に両面テープを配置しておいても良く、あるいは、貼付する際に樹脂接着剤等を滴下することもできる。
次いで、図１６（ｃ）に示すように、フレキシブル回路基板９３を補強板１００の端部１０５に沿って折り返し、接着部材（図示せず）を用いて、折り返されたフレキシブル回路基板９３Ｂを補強板１００の下面に固定する。このとき、フレキシブル回路基板９３は、補強板１００の端部１０５に沿って所定箇所で精度良く折り返されることになり、フレキシブル回路基板９３上に実装された光源１３が所定位置に精度良く配置される。
そして、フレキシブル回路基板９３が折り返された結果、補強板１００は、折り返されたフレキシブル回路基板９３Ｂと素子基板６０との間に挟まれるように配置されることになる。
次いで、フレキシブル回路基板９３が接続された第１の液晶パネル２０Ａを、照明装置１１を構成する導光板１５や第２の液晶パネル２０Ｂ等とともに筐体１に組み込むことにより、図１６（ｄ）に示すような両面表示用の液晶装置１０を製造することができる。
このように製造された液晶装置であれば、所定箇所に補強板が配置され、液晶パネルを構成する基板が強度的に補強され、厚さが比較的薄い場合であっても、フレキシブル回路基板の曲げ反力や、外部からの衝撃等によっても損傷を受けにくい液晶装置を効率的に製造することができる。また、補強板によってフレキシブル回路基板の形状を保持することができることから、折り返されたフレキシブル回路基板の配置位置がずれることが少なく、導光板に対する光源の位置決めを正確に行うことができる。したがって、光量の低下が低減され、輝度が安定化した液晶装置を効率的に製造することができる。
なお、上述した補強板とフレキシブル回路基板との位置合わせは、図９（ａ）〜（ｂ）に示すように、フレキシブル回路基板９３の切り欠き９６と補強板の突起部とによる位置合わせや、フレキシブル回路基板９３の孔部又は切り欠き１０８と補強板１００の孔部又は切り欠き１０９とを位置決め部材１１０を貫通させることによる位置合わせを行ってもよい。さらに、図１０に示すように、フレキシブル回路基板９３にアライメントマーク９７を形成しておき、当該アライメントマーク９７に補強板１００の角部１０６等の位置を合わせた上で、接着部材を用いて固定するようにしてもよい。
［第３実施形態］
本発明の第３実施形態は、第１実施形態の液晶装置を備えた電子機器である。
図１７は、本実施形態の電子機器の全体構成を示す概略構成図である。この電子機器は、液晶装置に備えられた第１及び第２の液晶パネル２０Ａ、２０Ｂと、これを制御するための制御手段２００とを有している。また、図１７中では、液晶パネル２０Ａ、２０Ｂを、パネル構造体２０ａと、半導体素子（ＩＣ）等で構成される駆動回路２０ｂと、に概念的に分けて描いてある。また、制御手段２００は、表示情報出力源２０１と、表示処理回路２０２と、電源回路２０３と、タイミングジェネレータ２０４とを備えている。
また、表示情報出力源２０１は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等からなるメモリと、磁気記録ディスクや光記録ディスク等からなるストレージユニットと、デジタル画像信号を同調出力する同調回路とを備え、タイミングジェネレータ２０４によって生成された各種のクロック信号に基づいて、所定フォーマットの画像信号等の形で表示情報を表示処理回路２０２に供給するように構成されている。
また、表示処理回路２０２は、シリアル−パラレル変換回路、増幅・反転回路、ローテーション回路、ガンマ補正回路、クランプ回路等の周知の各種回路を備え、入力した表示情報の処理を実行して、その画像情報をクロック信号ＣＬＫと共に駆動回路２０ｂへ供給する。さらに、駆動回路２０ｂは、第１の電極駆動回路、第２の電極駆動回路及び検査回路を含めることができる。また、電源回路２０３は、上述の各構成要素にそれぞれ所定の電圧を供給する機能を有している。
そして、本実施形態の電子機器であれば、液晶装置において、折り返されたフレキシブル回路基板と、素子基板との間に所定の補強板が配置されているために、素子基板が強度的に補強され、素子基板の厚さが比較的薄い場合であっても、フレキシブル回路基板の曲げ反力や外部からの衝撃によって素子基板の損傷を受けにくい電子機器とすることができる。
本発明によれば、所定の補強板を備えるために、電気光学装置用基板が強度的に補強され、基板の厚さが比較的薄い場合であっても、フレキシブル回路基板の曲げ反力や外部からの衝撃によって基板の損傷を受けにくい電気光学装置や電子機器を提供することができる。したがって、ＴＦＴ素子を備えた液晶装置等の電気光学装置や電子機器、例えば、携帯電話機やパーソナルコンピュータ等をはじめとして、液晶テレビ、ビューファインダ型・モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電気泳動装置、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた電子機器、電子放出素子を備えた装置（ＦＥＤ:Field Emission DisplayやＳＣＥＥＤ：Surface-Conduction Electron-Emitter Display）などに幅広く適用することができる。
第１の実施の形態にかかる両面表示用の液晶装置の断面図である。 第１の実施の形態の液晶装置の要部の断面を示す斜視図である。 液晶パネルの構成例を説明するための断面図である。 照明装置の構成例を説明するための図である。 フレキシブル回路基板の構成例を説明するための斜視図である。 液晶パネルに接続されたフレキシブル回路基板を示す斜視図である。 補強板の構成例を示す斜視図である。 フレキシブル回路基板の孔部に位置合わせされる突部を説明するための図である。 別の補強板の位置合わせ方法を説明するための図である。 アライメントマークによる補強板の位置合わせ方法を説明するための図である。 補強板の厚さについて説明するための図である（その１）。 補強板の厚さについて説明するための図である（その２）。 筐体との位置合わせ用の突部を備えた補強板を示す斜視図である。 補強板の別の構成例を説明するための斜視図である。 樹脂成形した補強板の例を示す図である。 第２の実施の形態にかかる液晶装置の製造方法を説明するための図である。 第３の実施の形態の電子機器の概略構成を示すブロック図である。 従来の液晶装置のフレキシブル回路基板の構成を示す図である。
符号の説明
１：筐体、１０：液晶装置（電気光学装置）、２：金枠、６ａ・６ｂ：接着部材（両面テープ）、１１：照明装置、１３：光源、１５：導光板、１６ａ：第１の出射面、１６ｂ：第２の出射面、１７：半透過反射シート、１８：拡散板、１９：プリズムシート、２０：液晶パネル、２０Ａ：第１の液晶パネル、２０Ｂ：第２の液晶パネル、３０：対向基板（カラーフィルタ基板）、６０：素子基板、６０Ｔ：基板張出部、９３：フレキシブル回路基板、９３ａ：フレキシブル回路基板の端部、９３Ｂ・９３Ｃ：折り返されたフレキシブル回路基板、９３Ｂａ：折り返されたフレキシブル回路基板の端部、９４：コネクタ、９５：孔部、９６：切り欠き、９７：アライメントマーク、１００・１００´：補強板、１００Ａ：厚さの厚い領域、１００Ｂ：厚さの薄い領域、１０１：突部、１０２：孔部、１０５：端部、１０６：角部、１０７：突部

Claims (9)

  1. フレキシブル回路基板が接続された電気光学装置用基板を備えた電気光学装置であって、
    前記フレキシブル回路基板は、一部が前記電気光学装置用基板の一方の面と対向配置されて接続されるとともに、前記電気光学装置用基板と重ならない領域へ導出された位置で前記電気光学装置用基板の他方の面側に折り返された後、前記電気光学装置用基板と重なる領域まで延設され、
    少なくとも前記電気光学装置用基板と折り返された前記フレキシブル回路基板とが重なる領域における前記電気光学装置用基板と前記折り返されたフレキシブル回路基板との間に、補強板を配置したことを特徴とする電気光学装置。
  2. 前記電気光学装置用基板の前記一方の面に半導体素子が実装されており、前記補強板が、前記半導体素子の実装領域の少なくとも一部と重なることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
  3. 前記フレキシブル回路基板が前記補強板に沿って折り返されることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気光学装置。
  4. 前記補強板が、前記電気光学装置用基板と重なる厚さの薄い領域と、前記電気光学装置用基板と重ならない厚さの厚い領域と、を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電気光学装置。
  5. 前記厚さの厚い領域が、前記補強板が折り返されて二枚分重なることにより形成されていることを特徴とする請求項４に記載の電気光学装置。
  6. 前記補強板と前記電気光学装置用基板とが重ならない領域における前記補強板の厚さを、前記補強板と前記電気光学装置用基板とが重なる領域における前記補強板の外面から前記電気光学装置用基板の外面までの距離に一致させることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の電気光学装置。
  7. 前記フレキシブル回路基板は孔部又は切り欠き部を有し、前記補強板は孔部又は突起部を有し、前記フレキシブル回路基板の孔部又は切り欠き部と前記補強板の孔部又は突起部とによって位置合わせされることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の電気光学装置。
  8. フレキシブル回路基板が接続された電気光学装置用基板を備えた電気光学装置の製造方法であって、
    前記電気光学装置用基板の端部のうち、基板面に前記フレキシブル回路基板が接続される端子を備えた端部側における、前記端子が形成された基板面とは反対面側に、前記電気光学装置用基板と互いに少なくとも一部が重なるように補強板を配置する工程と、
    前記端子に対して前記フレキシブル回路基板を接続する工程と、
    前記フレキシブル回路基板を前記補強板に沿って折り返して、前記補強板と前記電気光学装置用基板とが重なる領域に前記フレキシブル回路基板の少なくとも一部を配置する工程と、
    を含むことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
  9. 請求項１〜７に記載されたいずれかの電気光学装置を備えた電子機器。
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