JP2010243521A - 電気光学装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】耐振強度を低下させることなく、金属カバーと半導体ＩＣとの接触を確実に防止することのできる電気光学装置、および該電気光学装置を備えた電子機器を提供すること。
【課題手段】電気光学装置１００において、変調光の出射側では金属カバー５３が素子基板１１の端部（張り出し部分１１０）を覆っているが、素子基板１１は、半導体ＩＣ１４が実装された一方の基板面１１ａを光の出射側とは反対側、すなわち、金属カバー５３が位置する側とは反対側に向けて配置されている。また、素子基板１１に対して変調光の出射側とは反対側には、素子基板１１の一方の基板面１１ａの端部（張り出し部分１１０）を支持する素子基板支持部３７を備えた絶縁性支持部材３０が設けられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、素子基板上に半導体ＩＣが実装された電気光学装置、および該電気光学装置を備えた電子機器に関するものである。

携帯電話機や情報携帯端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistants）などの電子機器の表示部には、液晶パネルを備えた液晶装置や、有機エレクトロルミネッセンス素子が構成された有機エレクトロルミネッセンスパネルを備えた有機エレクトロルミネッセンス装置が広く用いられている。かかる電気光学装置は、一方の基板面に画素電極および画素トランジスターが形成された素子基板を備えており、素子基板の一方の基板面の端部には半導体ＩＣが実装されている。かかる電気光学装置では、画素電極に供給された画像信号に応じた変調光が出射される。

このような構成の電気光学装置に関しては、半導体ＩＣが実装された基板面を変調光の出射側に向けて配置した液晶装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

この場合、図４（ａ）に示すように、変調光の出射側には、素子基板１１の一方の基板面１１ａの端部および半導体ＩＣ１４を覆う金属カバー５３を配置する一方、変調光の出射側とは反対側には素子基板１１の端部を支持する絶縁性支持部材３０ｘを配置した構成となる。かかる構成によれば、外部から振動が伝わった際、変調光の出射側では金属カバー５３が半導体ＩＣ１４を介して素子基板１１を支持し、変調光の出射側とは反対側では絶縁性支持部材３０ｘが素子基板１１を支持するので、耐振強度を確保することができる。

特開２０００−６６２０４号公報

しかしながら、図４（ａ）に示すように半導体ＩＣ１４を金属カバー５３が覆った構造で電気光学装置の薄型化を図ると、半導体ＩＣ１４と金属カバー５３との間の隙間が狭くなるため、半導体ＩＣ１４と金属カバー５３とが接触し、半導体ＩＣ１４が誤動作を起こすという問題点がある。そこで、図４（ａ）に示す構成では、金属カバー５３を折り曲げた構造としてあるが、かかる構成を採用すると、電気光学装置の薄型化を図ることができなくなる。かといって、図４（ｂ）に示すように、半導体ＩＣ１４の上方から金属カバー５３を取り除くと、耐振強度が低下してしまう。また、図４（ｃ）に示すように、金属カバー５３において半導体ＩＣ１４の上方に位置する部分に穴５３ａを形成する方法も考えられるが、かかる構成でも耐振強度が低下してしまう。また、半導体ＩＣ１４が露出しているため、半導体ＩＣ１４が外部からのノイズにさらされて半導体ＩＣ１４が誤動作を起こすという問題点もある。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、耐振強度を低下させることなく、金属カバーと半導体ＩＣとの接触を確実に防止することのできる電気光学装置、および該電気光学装置を備えた電子機器を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、一方の基板面に画素電極および画素トランジスターが形成された素子基板と、該素子基板の端部で前記一方の基板面上に実装された半導体ＩＣと、光の出射側で前記素子基板を覆う金属カバーと、を有する電気光学装置において、前記素子基板は、前記一方の基板面を前記光の出射側とは反対側に向けて配置され、前記素子基板に対して光の出射側とは反対側には、前記素子基板の前記一方の基板面の端部を支持する素子基板支持部を備えた絶縁性支持部材が設けられていることを特徴とする。

本発明では、光の出射側では金属カバーが素子基板の端部を覆っているが、素子基板は、半導体ＩＣが実装された一方の基板面を光の出射側とは反対側、すなわち、金属カバーが位置する側とは反対側に向けて配置されている。このため、半導体ＩＣと金属カバーとが接触することがない。また、素子基板に対して光の出射側とは反対側には、素子基板の前記一方の基板面の端部を支持する素子基板支持部を備えた絶縁性支持部材が設けられているため、外部から振動が伝わった際、光の出射側とは反対側では絶縁性支持部材が素子基板を支持する。また、光の出射側では金属カバーが素子基板を支持する。それ故、耐振強度を確保することができる。

本発明を適用した電気光学装置は、液晶装置あるいは有機エレクトロルミネッセンス装置として構成される。かかる電気光学装置のうち、液晶装置は、前記素子基板の前記一方の基板面に対向する対向基板と、前記素子基板と前記対向基板との間に保持された液晶層と、を有しており、前記素子基板は、前記半導体ＩＣが実装された端部として、前記素子基板において前記対向基板の縁から張り出した張り出し領域を備えている。かかる構成によれば、絶縁性支持部材は、素子基板に加えて、対向基板も支持するので、耐振強度を向上することができる。

本発明において、電気光学装置が液晶装置の場合、前記絶縁性支持部材は、前記対向基板において前記素子基板と対向する面とは反対側の面を支持する対向基板支持部を備えていることが好ましい。

本発明では、前記絶縁性支持部材において、前記素子基板支持部は、少なくとも前記半導体ＩＣを間に挟む両側に設けられ、前記絶縁性支持部材において、前記前記半導体ＩＣに対して光の出射側とは反対側で平面視で重なる部分は、前記素子基板支持部より凹んで前記半導体ＩＣを受け入れる半導体ＩＣ収容凹部になっていることが好ましい。かかる構成によれば、半導体ＩＣは周辺の導電部材と接触することがない。

また、前記絶縁性支持部材において、前記素子基板支持部は、前記半導体ＩＣの周りを囲むように形成され、前記半導体ＩＣ収容凹部は、周りが前記素子基板支持部で囲まれた穴になっていることが好ましい。かかる構成によれば、半導体ＩＣは周辺の導電部材と接触することを確実に防止することができる。

本発明を適用した電気光学装置は、例えば、携帯電話機や情報携帯端末などの電子機器において、表示部を構成するのに用いられる。

本発明を適用した電気光学装置（液晶表示装置）の構成を模式的に示す分解斜視図である。 本発明を適用した電気光学装置の半導体ＩＣ周辺の構成を示す断面図である。 本発明に係る電気光学装置を用いた電子機器の説明図である。 従来および参考例に係る電気光学装置の半導体ＩＣ周辺の構成を示す断面図である。

図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の説明で参照する図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。また、以下の説明では、各種の電気光学装置のうち、液晶装置に本発明を適用した例を中心に説明する。また、電気光学装置において変調光の出射側については矢印Ａで示し、かかる方向を便宜上、上方とする。また、電気光学装置において変調光の出射側と反対側については矢印Ｂで示し、かかる方向を便宜上、下方とする。

（全体構成）
図１は、本発明を適用した電気光学装置（液晶装置）の構成を模式的に示す分解斜視図である。図２は、本発明を適用した電気光学装置（液晶装置）の半導体ＩＣ周辺の構成を模式的に示す断面図である。

図１および図２において、本形態の電気光学装置１００は概ね、バックライト装置としての照明装置２０と、この照明装置２０の上面に重ねて配置された透過型あるいは半透過反射型の液晶パネル１０（電気光学パネル）とを有している。また、電気光学装置１００は、液晶パネル１０および照明装置２０を内側に保持する樹脂製の絶縁性支持部材３０と、絶縁性支持部材３０の下側（変調光の出射側（矢印Ａで示す方向）とは反対側（矢印Ｂで示す方向））に重ねて配置される金属製の下ケース４０と、絶縁性支持部材３０の上側（変調光の出射側）に重ねて配置される金属製の上ケース５０とを備えている。

液晶パネル１０は、矩形の平面形状を有しており、一方の基板面１１ａに画素電極や画素トランジスターなど（図示せず）が形成された素子基板１１と、素子基板１１に対して所定の隙間を介して対向配置された対向基板１２と、この対向基板１２と素子基板１１との間に保持された液晶層（図示せず）とを備えている。

対向基板１２は、共通電極やカラーフィルター（図示せず）が形成されたガラス基板からなり、電気光学装置１００において、いわゆるフリンジフィールドスイッチング（以下、ＦＦＳ（Fringe Field Switching）という）方式やインプレンスイッチング（以下、ＩＰＳ(In Plane Switching)という）方式等が採用されている場合、共通電極は素子基板１１の側に形成される。

素子基板１１は、端部に対向基板１２の縁から張り出した張り出し部分１１０を備えており、かかる張り出し部分１１０の一方の基板面１１ａの側に半導体ＩＣ１４（駆動用ＩＣ）が実装されている。また、張り出し部分１１０の一方の基板面１１ａには、フレキシブル基板７０が接続されている。液晶パネル１０の上面には上偏光板１８が重ねて配置され、液晶パネル１０の下面と照明装置２０の導光板２１との間には下偏光板１７などが配置されている。

照明装置２０は、液晶パネル１０に対して変調光の出射側とは反対側に重ねて配置された矩形の導光板２１と、面実装タイプのＬＥＤからなる発光素子２９とを備えている。液晶パネル１０に一方端が接続されているフレキシブル基板７０は両面基板であり、発光素子２９はフレキシブル基板７０に実装されている。導光板２１は、対向基板１２と略同一サイズの透光性の樹脂板であり、４つの側端面のうち、素子基板１１が対向基板１２から張り出している一方端側の側端面が入射端面２１０とされる。導光板２１では、入射端面２１０から入射した光が導光板２１内を進行しながら上面から光が出射されるようになっており、本形態において、導光板２１の下面には反射シート２８が重ねて配置されている。導光板２１の上面には散乱板などの光学シート２６が重ねて配置されている。

絶縁性支持部材３０は矩形枠状であり、液晶パネル１０の４つの辺に対応する４つの側壁３１、３２、３３、３４を備えている。かかる４つの側壁３１、３２、３３、３４の内側には、液晶パネル１０を支持する支持突起３５が形成されており、支持突起３５の上には液晶パネル１０および上偏光板１８が順に重ねて配置されている。なお、下偏光板１７は、支持突起３５で囲まれた領域よりも小さく、支持突起３５の内側に位置する。また、支持突起３５の下側には、光学シート２６、導光板２１および反射シート２８が重ねて配置されている。

下ケース４０は、厚さが０．１５ｍｍ程度の薄い金属板、例えばＳＵＳ板などに対するプレス加工などにより形成され、上面が開口する矩形の箱状になっている。かかる下ケース４０の底板部４９の上において、側板部４１で囲まれた内側に絶縁性支持部材３０が保持される。

上ケース５０も、厚さが０．１５ｍｍ程度の薄い金属板、例えばＳＵＳ板などに対するプレス加工などにより形成され、下面が開口する矩形の箱状になっている。また、上ケース５０の上板部は、変調光の出射側で液晶パネル１０の端部を覆う金属カバー５３として機能し、金属カバー５３には、液晶パネル１０から出射された変調光を出射する矩形の開口部５３０が形成されている。

本形態の電気光学装置１００において、下ケース４０、絶縁性支持部材３０および上ケース５０が上下方向に重ねて配置されるとともに、下ケース４０、絶縁性支持部材３０および上ケース５０によって、液晶パネル１０が保持される。この状態で、上ケース５０の側板部５１は、下ケース４０の側板部４１の外側に重なる。このようにして、電気光学装置１００では、液晶パネル１０を下ケース４０と上ケース５０とによってシールドするとともに、耐振強度を確保する。

（電気光学装置１００の詳細構成）
本形態の電気光学装置１００において、素子基板１１は、半導体ＩＣ１４が実装されている一方の基板面１１ａを変調光の出射側とは反対側に向けて配置されている。このため、上ケース５０に設けた金属カバー５３は、素子基板１１において、半導体ＩＣ１４が実装されている側とは反対側の基板面１１ｂに被さっている。また、絶縁性支持部材３０において、支持突起３５は、液晶パネル１０のうち、対向基板１２を支持する対向基板支持部になっている。すなわち、支持突起３５は、液晶パネル１０において対向基板１２と素子基板１１とが２枚重なった部分を支持する。

ここで、絶縁性支持部材３０は、側壁３１が位置する側に、素子基板１１の一方の基板面１１ａの端部（張り出し部分１１０）を支持する素子基板支持部３７が形成されている。かかる素子基板支持部３７は、液晶パネル１０において対向基板１２が存在せず、素子基板１１のみが存在する部分を支持する。このため、素子基板支持部３７は、対向基板１２を支持する支持突起３５に比して、概ね対向基板１２の厚さ寸法に相当する分だけ、高い位置にある。

ここで、絶縁性支持部材３０において、素子基板支持部３７の略中央部分は、半導体ＩＣ１４と平面視で重なる部分であり、かかる略中央部分は、素子基板支持部３７より凹む有底の穴によって、半導体ＩＣ１４を受け入れる半導体ＩＣ収容凹部３８が形成されている。このため、素子基板支持部３７は、半導体ＩＣ１４を間に挟む両側で対をなす第１素子基板支持部３７１、３７２を備え、第１素子基板支持部３７１、３７２が半導体ＩＣ１４を挟む方向とは直交する方向で半導体ＩＣ１４を間に挟む両側で対をなす第２素子基板支持部３７３、３７４を備えている。従って、絶縁性支持部材３０は、第１素子基板支持部３７１、３７２の間、および第２素子基板支持部３７３、３７４の間に半導体ＩＣ収容凹部３８が形成されており、半導体ＩＣ収容凹部３８の周りは素子基板支持部３７によって囲まれている。本形態において、半導体ＩＣ１４は細長い矩形形状を有しており、半導体ＩＣ収容凹部３８は、半導体ＩＣ１４よりもやや大きな矩形の平面形状を有している。

なお、側壁３１が位置する側では、素子基板支持部３７から側壁３１の外面にかけてフレキシブル配線基板７０を絶縁性支持部材３０の下側まで引き回すための浅い凹部３９が形成されている。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態の電気光学装置１００では、変調光の出射側では金属カバー５３が素子基板１１の端部（張り出し部分１１０）を覆っているが、素子基板１１は、半導体ＩＣ１４が実装された一方の基板面１１ａを光の出射側とは反対側、すなわち、金属カバー５３が位置する側とは反対側に向けて配置されている。このため、半導体ＩＣ１４と金属カバー５３とが接触することがない。

また、素子基板１１に対して変調光の出射側とは反対側には、素子基板１１の一方の基板面１１ａの端部（張り出し部分１１０）を支持する素子基板支持部３７を備えた絶縁性支持部材３０が設けられている。このため、外部から振動が伝わった際、光の出射側とは反対側では絶縁性支持部材３０が素子基板１１を支持する。また、光の出射側では金属カバー５３が素子基板１１を支持する。それ故、電気光学装置１００の耐振強度を確保することができる。

また、本形態の電気光学装置１００は液晶装置であり、絶縁性支持部材３０は、素子基板１１に加えて、支持突起３５によって対向基板１２、すなわち、液晶パネル１０を支持するので、電気光学装置１００の耐振強度を向上することができる。

また、半導体ＩＣ１４は、絶縁性支持部材３０の半導体ＩＣ収容凹部３８に収容されているので、半導体ＩＣ１４の周りは絶縁性支持部材３０によって完全に囲まれている。従って、半導体ＩＣ１４は、下ケース４０、上ケース５０、さらには他の導電部材と接触することが一切ないので、半導体ＩＣ１４と導電部材と接触に起因する誤動作が発生しない。

［他の実施の形態］
上記実施の形態では、絶縁性支持部材３０に、半導体ＩＣ１４を両側で挟む第１素子基板支持部３７１、３７２と、第１素子基板支持部３７１、３７２が半導体ＩＣ１４を挟む方向とは直交する方向で半導体ＩＣ１４を間に挟む両側で対をなす第２素子基板支持部３７３、３７４とを設けたが、第１素子基板支持部３７１、３７２および第２素子基板支持部３７３、３７４のうちの一方のみを設けてもよい。また、絶縁性支持部材３０に、半導体ＩＣ１４に対する片側のみに素子基板支持部を設けてもよい。

上記実施の形態では、電気光学装置１００として液晶装置を構成した例を説明したが、有機エレクトロルミネッセンス装置においても、素子基板の一方の基板面に対して、画素電極、画素トラジスタおよび半導体ＩＣが設けられることがあることから、本発明に係る電気光学装置については、素子基板側から変調光を出射する有機エレクトロルミネッセンス装置として構成してもよい。なお、有機エレクトロルミネッセンス装置では、基板として素子基板のみが用いられる場合と、素子基板と封止基板とが用いられ場合とがあり、いずれの構成の有機エレクトロルミネッセンス装置にも本発明を適用することができる。後者の場合、上記した実施の形態における対向基板１２を封止基板と見なせばよい。

［電子機器への搭載例］
次に、上述した実施形態に係る電気光学装置１００を適用した電子機器について説明する。図３（ａ）に、電気光学装置１００を備えた携帯電話機の構成を示す。携帯電話機３０００は、複数の操作ボタン３００１及びスクロールボタン３００２、並びに表示ユニットとしての電気光学装置１００を備える。スクロールボタン３００２を操作することによって、電気光学装置１００に表示される画面がスクロールされる。図３（ｂ）に、電気光学装置１００を適用した情報携帯端末の構成を示す。情報携帯端末４０００は、複数の操作ボタン４００１及び電源スイッチ４００２、並びに表示ユニットとしての電気光学装置１００を備える。電源スイッチ４００２を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が電気光学装置１００に表示される。

なお、電気光学装置１００が適用される電子機器としては、図３に示すものの他、デジタルスチールカメラ、液晶テレビ、ビューファインダー型、モニター直視型のビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳、電卓、ワードプロセッサー、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機器等などが挙げられる。そして、これらの各種電子機器の表示部として、前述した電気光学装置１００が適用可能である。

１０・・液晶パネル、１１ａ・・素子基板の一方の基板面、１１・・素子基板、１２・・対向基板、２０・・照明装置、３０・・絶縁性支持部材、３５・・支持突起（対向基板支持部）、３７・・素子基板支持部、３８・・半導体ＩＣ収容凹部、４０・・下ケース、５０・・上ケース、５３・・金属カバー、１００・・電気光学装置、１１０・・張り出し部分（素子基板の端部）

Claims (6)

1. 一方の基板面に画素電極および画素トランジスターが形成された素子基板と、
   該素子基板の端部で前記一方の基板面上に実装された半導体ＩＣと、
   光の出射側で前記素子基板を覆う金属カバーと、
   を有する電気光学装置において、
   前記素子基板は、前記一方の基板面を前記光の出射側とは反対側に向けて配置され、
   前記素子基板に対して光の出射側とは反対側には、前記素子基板の前記一方の基板面の端部を支持する素子基板支持部を備えた絶縁性支持部材が設けられていることを特徴とする電気光学装置。
2. 前記素子基板の前記一方の基板面に対向する対向基板と、
   前記素子基板と前記対向基板との間に保持された液晶層と、
   を有し、
   前記素子基板は、前記半導体ＩＣが実装された端部として、前記素子基板において前記対向基板の縁から張り出した張り出し領域を備えていることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記絶縁性支持部材は、前記対向基板において前記素子基板と対向する面とは反対側の面を支持する対向基板支持部を備えていることを特徴とする請求項２に記載の電気光学装置。
4. 前記絶縁性支持部材において、前記素子基板支持部は、少なくとも前記半導体ＩＣを間に挟む両側に設けられ、
   前記絶縁性支持部材において、前記前記半導体ＩＣに対して光の出射側とは反対側で平面視で重なる部分に、前記素子基板支持部より凹んで前記半導体ＩＣを受け入れる半導体ＩＣ収容凹部が構成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の電気光学装置。
5. 前記絶縁性支持部材において、前記素子基板支持部は、前記半導体ＩＣの周りを囲むように形成され、
   前記半導体ＩＣ収容凹部は、周りが前記素子基板支持部で囲まれた穴になっ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. 請求項１乃至５の何れか一項に記載の電気光学装置を備えていることを特徴とする電子機器。

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