JP2018120122A - 表示装置及び基板間導通構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】狭額縁化が可能な表示装置を提供する。【解決手段】第1絶縁基板と、第1端子部と、を備える第1基板と、第2絶縁基板と、第2端子部と、を備え、前記第1基板と対向する第2基板と、前記第1端子部と前記第2絶縁基板との間に位置する有機絶縁膜と、前記第2絶縁基板と前記有機絶縁膜とを貫通する第1貫通孔と、前記第2絶縁基板及び前記有機絶縁膜の少なくとも一方を貫通し、前記第1貫通孔に繋がった第2貫通孔と、前記第1貫通孔及び前記第2貫通孔の少なくとも一方を通って前記第1端子部及び前記第2端子部を電気的に接続する接続材と、を備える表示装置。【選択図】図1
Description
本発明の実施形態は、表示装置及び基板間導通構造に関する。
近年、表示装置を狭額縁化するための技術が種々検討されている。一例では、樹脂製の第1基板の内面と外面とを貫通する孔の内部に孔内接続部を有する配線部と、樹脂製の第2基板の内面に設けられた配線部とが基板間接続部によって電気的に接続される技術が開示されている。
本実施形態の目的は、狭額縁化が可能な表示装置を提供することにある。
本実施形態によれば、第1絶縁基板と、第1端子部と、を備える第1基板と、第2絶縁基板と、第2端子部と、を備え、前記第1基板と対向する第2基板と、前記第1端子部と前記第2絶縁基板との間に位置する有機絶縁膜と、前記第2絶縁基板と前記有機絶縁膜とを貫通する第1貫通孔と、前記第2絶縁基板及び前記有機絶縁膜の少なくとも一方を貫通し、前記第1貫通孔に繋がった第2貫通孔と、前記第1貫通孔及び前記第2貫通孔の少なくとも一方を通って前記第1端子部及び前記第2端子部を電気的に接続する接続材と、を備える表示装置が提供される。
本実施形態によれば、第1絶縁基板と、第1端子部と、を備える第1基板と、第2絶縁基板と、第2端子部と、を備え、前記第1基板と対向する第2基板と、前記第1絶縁基板と前記第2絶縁基板との間に位置する有機絶縁膜と、前記第2絶縁基板と前記有機絶縁膜とを貫通する第1貫通孔と、前記第2絶縁基板及び前記有機絶縁膜の少なくとも一方を貫通し、前記第1貫通孔に繋がった第2貫通孔と、前記第1貫通孔及び前記第2貫通孔の少なくとも一方を通って前記第1端子部及び前記第2端子部を電気的に接続する接続材と、を備える基板間導通構造が提供される。
本実施形態によれば、第1絶縁基板と、第1端子部と、を備える第1基板と、第2絶縁基板と、第2端子部と、を備え、前記第1基板と対向する第2基板と、前記第1絶縁基板と前記第2絶縁基板との間に位置する有機絶縁膜と、前記第2絶縁基板と前記有機絶縁膜とを貫通する第1貫通孔と、前記第2絶縁基板及び前記有機絶縁膜の少なくとも一方を貫通し、前記第1貫通孔に繋がった第2貫通孔と、前記第1貫通孔及び前記第2貫通孔の少なくとも一方を通って前記第1端子部及び前記第2端子部を電気的に接続する接続材と、を備える基板間導通構造が提供される。
以下、本実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べて、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を適宜省略することがある。
本実施形態においては、電子機器の一例として表示装置を開示する。この表示装置は、例えば、スマートフォン、タブレット端末、携帯電話端末、ノートブックタイプのパーソナルコンピュータ、ゲーム機器等の種々の装置に用いることができる。本実施形態にて開示する主要な構成は、液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス表示装置等の自発光型の表示装置、電気泳動素子等を有する電子ペーパ型の表示装置、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)を応用した表示装置、或いはエレクトロクロミズムを応用した表示装置などに適用可能である。
図1は、本実施形態の表示装置DSPの構成例を示す断面図である。第1方向X、第2方向Y、及び、第3方向Zは、互いに直交しているが、90度以外の角度で交差していても良い。第1方向X及び第2方向Yは、表示装置DSPを構成する基板の主面と平行な方向に相当し、第3方向Zは、表示装置DSPの厚さ方向に相当する。ここでは、第2方向Y及び第3方向Zによって規定されるY−Z平面における表示装置DSPの一部の断面を示している。
表示装置DSPは、第1基板SUB1と、第2基板SUB2と、有機絶縁膜OIと、配線基板SUB3と、接続材Cと、充填部材FIと、を備えている。第1基板SUB1及び第2基板SUB2は、第3方向Zに対向している。以下の説明において、第1基板SUB1から第2基板SUB2に向かう方向を上方(あるいは、単に上)と称し、第2基板SUB2から第1基板SUB1に向かう方向を下方(あるいは、単に下)と称する。また、第2基板SUB2から第1基板SUB1に向かって見ることを平面視という。
第1基板SUB1は、第1ガラス基板10と、第1端子部TM1と、配線WRと、パッド電極PDと、を備えている。第1ガラス基板10は、第2基板SUB2と対向する主面10Aと、主面10Aとは反対側の主面10Bとを有している。図示した例では、第1端子部TM1、配線WR、パッド電極PDは、主面10A側に位置している。配線WRは、第1端子部TM1とパッド電極PDとの間に配置されている。第1端子部TM1及びパッド電極PDは、配線WRを介して電気的に接続されている。なお、図示しないが、第1端子部TM1、配線WR、パッド電極PDと、第1ガラス基板10との間や、第1端子部TM1、配線WR、パッド電極PDの上には、各種絶縁膜や各種導電膜が配置されていても良い。また、第1端子部TM1、配線WR、パッド電極PDは、絶縁膜等を介して互いに別の層に形成されていても良い。なお、第1ガラス基板10は、第1絶縁基板に相当し、第2ガラス基板20は、第2絶縁基板に相当する。また、第1絶縁基板及び第2絶縁基板としては、樹脂基板を採用することが可能である。
第2基板SUB2は、第2ガラス基板20と、第2端子部TM2と、検出電極Rxと、保護部材PTと、を備えている。第2ガラス基板20は、第1基板SUB1と対向する主面20Aと、主面20Aとは反対側の主面20Bとを有している。主面20Aは、第1端子部TM1と対向し、且つ、第1端子部TM1から第3方向Zに離間している。上記したような第1ガラス基板10及び第2ガラス基板20は、例えば、無アルカリガラスによって形成されている。図示した例では、第2端子部TM2及び検出電極Rxは、主面20B側に位置している。第2端子部TM2及び検出電極Rxは、互いに電気的に接続されている。保護部材PTは、検出電極Rx及び第2端子部TM2の上に配置されている。また、図示しないが、第2端子部TM2及び検出電極Rxと、第2ガラス基板20との間に、各種絶縁膜や各種導電膜が配置されていても良い。
有機絶縁膜OIは、第1ガラス基板10と第2ガラス基板20との間に位置している。また、有機絶縁膜OIは、第1端子部TM1及び配線WRの上にも位置している。ここで、有機絶縁膜OIは、例えば、後述する遮光層、カラーフィルタ、オーバーコート層、配向膜や、第1基板SUB1及び第2基板SUB2を接着するシールなどを含んでいる。
配線基板SUB3は、第1基板SUB1に実装され、パッド電極PDと電気的に接続されている。このような配線基板SUB3は、例えば可撓性を有するフレキシブル基板である。なお、本実施形態に適用可能なフレキシブル基板とは、その少なくとも一部分に、屈曲可能な材料によって形成されたフレキシブル部を備えている基板であれば良い。例えば、本実施形態の配線基板SUB3は、その全体がフレキシブル部として構成されたフレキシブル基板であっても良いし、ガラスエポキシなどの硬質材料によって形成されたリジッド部及びポリイミドなどの屈曲可能な材料によって形成されたフレキシブル部を備えたリジッドフレキシブル基板であっても良い。
ここで、本実施形態における第1端子部TM1と第2端子部TM2との接続構造について詳述する。表示装置DSPは、第1貫通孔V1及び第2貫通孔V2を有している。
第1貫通孔V1は、第2基板SUB2において、第2ガラス基板20を貫通する孔部(第1孔部)VA1を有している。孔部VA1は、主面20Aと主面20Bとの間を貫通している。図示した例では、孔部VA1は、第2端子部TM2も貫通している。
第1貫通孔V1は、第1基板SUB1と第2基板SUB2との間において、有機絶縁膜OIを貫通する孔部(第2孔部)VB1を有している。孔部VB1は、孔部VA1に繋がっている。
第1貫通孔V1は、第1基板SUB1において、第1端子部TM1を貫通する孔部VC1を有している。孔部VC1は、孔部VB1に繋がっている。また、第1貫通孔V1は、第1ガラス基板10に形成された凹部CC1を有している。凹部CC1は、孔部VC1と第3方向Zで対向している。凹部CC1は、主面10Aから主面10Bに向かって形成されているが、図示した例では、主面10Bまで貫通していない。一例では、凹部CC1の第3方向Zに沿った深さは、第1ガラス基板10の第3方向Zに沿った厚さの約1/5〜約1/2程度である。なお、第1ガラス基板10は、凹部CC1の代わりに、主面10Aと主面10Bとの間を貫通する貫通孔を有していても良い。孔部VB1、孔部VC1、及び、凹部CC1は、いずれも孔部VA1の直下に位置している。孔部VA1、VB1、VC1、及び、凹部CC1は、第3方向Zに沿って同一直線上に並んでいる。
なお、図示した例では、孔部VB1は、孔部VA1及びVC1と比較して、第2方向Yに拡張されている。孔部VB1は、第2方向Yのみならず、X−Y平面内における全方位に亘って孔部VA1及びVC1よりも拡張されている。
第1貫通孔V1は、第1基板SUB1と第2基板SUB2との間において、有機絶縁膜OIを貫通する孔部(第2孔部)VB1を有している。孔部VB1は、孔部VA1に繋がっている。
第1貫通孔V1は、第1基板SUB1において、第1端子部TM1を貫通する孔部VC1を有している。孔部VC1は、孔部VB1に繋がっている。また、第1貫通孔V1は、第1ガラス基板10に形成された凹部CC1を有している。凹部CC1は、孔部VC1と第3方向Zで対向している。凹部CC1は、主面10Aから主面10Bに向かって形成されているが、図示した例では、主面10Bまで貫通していない。一例では、凹部CC1の第3方向Zに沿った深さは、第1ガラス基板10の第3方向Zに沿った厚さの約1/5〜約1/2程度である。なお、第1ガラス基板10は、凹部CC1の代わりに、主面10Aと主面10Bとの間を貫通する貫通孔を有していても良い。孔部VB1、孔部VC1、及び、凹部CC1は、いずれも孔部VA1の直下に位置している。孔部VA1、VB1、VC1、及び、凹部CC1は、第3方向Zに沿って同一直線上に並んでいる。
なお、図示した例では、孔部VB1は、孔部VA1及びVC1と比較して、第2方向Yに拡張されている。孔部VB1は、第2方向Yのみならず、X−Y平面内における全方位に亘って孔部VA1及びVC1よりも拡張されている。
第2貫通孔V2は、第2基板SUB2において、第2ガラス基板20を貫通する孔部(第3孔部)VA2を有している。孔部VA2は、主面20Aと主面20Bとの間を貫通している。図示した例では、孔部VA2は、第2端子部TM2も貫通している。
第2貫通孔V2は、第1基板SUB1と第2基板SUB2との間において、有機絶縁膜OIを貫通する孔部(第4孔部)VB2を有している。孔部VB2は、孔部VA2に繋がっている。また、孔部VB2は、第2方向Yにおいて孔部VB1に繋がっており、孔部VB1と共に1つの孔部を形成している。
なお、第1貫通孔V1においては、例えば、孔部VA1は、略円柱状に形成されているが、孔部VA1は、上から下に向かって先細る形状に形成されていても良い。また、第2貫通孔V2においては、例えば、孔部VA2は、略円柱状に形成されているが、孔部VB1は、上から下に向かって先細る形状に形成されていても良い。
ここで、第1貫通孔V1は、第1貫通孔V1の延出方向に沿った中心軸AX1を有している。第2貫通孔V2は、第2貫通孔V2の延出方向に沿った中心軸AX2を有している。図示した例では、中心軸AX2は、中心軸AX1に対して傾斜している。すなわち、中心軸AX1は、第3方向Zに対して平行であり、中心軸AX2は、第3方向Zに対して傾斜している。第2貫通孔V2は、第1貫通孔V1に繋がっている。図示した例では、第2貫通孔V2は、孔部VA1及びVB1に繋がっている。
第2貫通孔V2は、第1基板SUB1と第2基板SUB2との間において、有機絶縁膜OIを貫通する孔部(第4孔部)VB2を有している。孔部VB2は、孔部VA2に繋がっている。また、孔部VB2は、第2方向Yにおいて孔部VB1に繋がっており、孔部VB1と共に1つの孔部を形成している。
なお、第1貫通孔V1においては、例えば、孔部VA1は、略円柱状に形成されているが、孔部VA1は、上から下に向かって先細る形状に形成されていても良い。また、第2貫通孔V2においては、例えば、孔部VA2は、略円柱状に形成されているが、孔部VB1は、上から下に向かって先細る形状に形成されていても良い。
ここで、第1貫通孔V1は、第1貫通孔V1の延出方向に沿った中心軸AX1を有している。第2貫通孔V2は、第2貫通孔V2の延出方向に沿った中心軸AX2を有している。図示した例では、中心軸AX2は、中心軸AX1に対して傾斜している。すなわち、中心軸AX1は、第3方向Zに対して平行であり、中心軸AX2は、第3方向Zに対して傾斜している。第2貫通孔V2は、第1貫通孔V1に繋がっている。図示した例では、第2貫通孔V2は、孔部VA1及びVB1に繋がっている。
上記したように、第1貫通孔V1及び第2貫通孔V2は、それぞれ第2ガラス基板20と有機絶縁膜OIとを貫通している。なお、第2貫通孔V2は、第2ガラス基板20及び有機絶縁膜OIの少なくとも一方を貫通し、第1貫通孔V1に繋がっていれば良い。具体的には、後述するが、第2貫通孔V2は、主面20Bと孔部VA1との間で第2ガラス基板20を貫通していても良いし、有機絶縁膜OIの外端部と孔部VB1との間で有機絶縁膜OIを貫通していても良い。また、第2貫通孔V2は、第1貫通孔V1に対して平行に形成されていても良い。
第1貫通孔V1は、第2基板SUB2の上方へ開口した開口部OP1を有している。第2貫通孔V2は、第2基板SUB2の上方へ開口した開口部OP2を有している。図示した例では、開口部OP1及びOP2は、第2端子部TM2の上面LT2に位置し、互いに離間している。すなわち、孔部VA1と孔部VA2との間には第2ガラス基板20が介在している。
接続材Cは、第1貫通孔V1及び第2貫通孔V2を通って第1端子部TM1及び第2端子部TM2を電気的に接続している。接続材Cは、銀などの金属材料を含み、粒径が数ナノメートルから数十ナノメートルのオーダーの微粒子を溶剤に混ぜ込んだものであることが望ましい。接続材Cは、第1貫通孔V1において、孔部VA1、VB1、VC1、及び、凹部CC1のそれぞれの内面に設けられ、第2貫通孔V2において、孔部VA2、VB2のそれぞれの内面に設けられている。図示した例では、接続材Cは、第2基板SUB2において、上面LT2、第2端子部TM2の内面LS21及びLS22、第2ガラス基板20の内面201S及び202Sにそれぞれ接触している。内面LS21及び201Sは、孔部VA1の内面を形成している。内面LS22及び202Sは、孔部VA2の内面を形成している。
接続材Cは、第1基板SUB1と第2基板SUB2との間において、有機絶縁膜OIの内面OISに接している。内面OISは、孔部VB1及びVB2が繋がって形成された孔部の内面を形成している。また、接続材Cは、第1基板SUB1において、第1端子部TM1の内面LS1、及び、凹部CC1にもそれぞれ接触している。内面LS1は、孔部VC1の内面を形成している。
図示した例では、接続材Cは、第1貫通孔V1及び第2貫通孔V2において途切れることなく設けられている。なお、接続材Cは、第1貫通孔V1及び第2貫通孔V2の少なくとも一方を通って第1端子部TM1及び第2端子部TM2を電気的に接続していれば良い。
また、図示した例では、接続材Cは、第1貫通孔V1及び第2貫通孔V2の内面に設けられているが、第1貫通孔V1及び第2貫通孔V2の少なくとも一方を埋めるように充填されていても良い。この場合にも、接続材Cは、第1端子部TM1と第2端子部TM2との間において途切れることなく連続的に形成されている。
充填部材FIは、第1貫通孔V1及び第2貫通孔V2の中空部分に充填されている。また、充填部材FIは、第2端子部TM2の上方にも配置され、接続材Cを覆っている。充填部材FIは、例えば絶縁性を有し、有機絶縁材料によって形成されている。このように、充填部材FIが配置されることにより、第1貫通孔V1及び第2貫通孔V2に中空部分が形成されたことに起因する第3方向Zの段差を緩和することができる。また、接続材Cを保護することができる。また、充填部材FIは、導電性を有していても良く、例えば銀等の導電性粒子を含むペーストを硬化させたものであっても良い。充填部材FIが導電性を有している場合には、接続材Cが途切れたとしても、充填部材FIが第1端子部TM1及び第2端子部TM2を電気的に接続させることができ、信頼性を向上することができる。
上記した構成により、第2端子部TM2は、接続材C及び第1端子部TM1などを介して配線基板SUB3と電気的に接続される。このため、検出電極Rxに対して信号を書き込んだり、検出電極Rxから出力された信号を読み取ったりするための制御回路は、配線基板SUB3を介して検出電極Rxと接続可能となる。つまり、検出電極Rxと制御回路とを接続するために、図1中に点線で示した配線基板SUB4を第2基板SUB2に実装する必要がなくなる。
図2は、図1に示した表示装置DSPの実施例を示す断面図である。ここでは、説明に必要な主要部のみを図示している。図2は、図1に示した構成と比較して、第2貫通孔V2が有機絶縁膜OIを貫通していない点で相違している。
すなわち、第2貫通孔V2は、主面20Bと孔部VA1との間で第2ガラス基板20を貫通している。このとき、開口部OP1及びOP2は離間している。なお、図2に示すように、開口部OP1と開口部OP2との間の第2端子部TM2の上方には、保護部材PTは配置されていなくても良く、充填部材FIが配置されていても良い。
すなわち、第2貫通孔V2は、主面20Bと孔部VA1との間で第2ガラス基板20を貫通している。このとき、開口部OP1及びOP2は離間している。なお、図2に示すように、開口部OP1と開口部OP2との間の第2端子部TM2の上方には、保護部材PTは配置されていなくても良く、充填部材FIが配置されていても良い。
図3は、図1に示した表示装置DSPの実施例を示す断面図である。図3は、図1に示した構成と比較して、第2貫通孔V2が第1貫通孔V1に対して平行である点で相違している。
第2貫通孔V2は、孔部VA2及びVB2に加えて、第1基板SUB1において、第1端子部TM1を貫通する孔部VC2と、第1ガラス基板10に形成された凹部CC2と、を有している。孔部VC2は、孔部VB2に繋がっている。凹部CC2は、孔部VC2と第3方向Zで対向している。図示した例では、孔部VA1及びVA2は、第2方向Yに互いに離間している。すなわち、孔部VA1と孔部VA2との間に第2ガラス基板20及び第2端子部TM2が介在している。このとき、開口部OP1及びOP2は離間している。孔部VB2は、孔部VA2及びVC2と比較して、第2方向Yに拡張されている。孔部VB1は、第2方向Yのみならず、X−Y平面内における全方位に亘って孔部VA2及びVC2よりも拡張されている。これにより、孔部VB1及びVB2は、第2方向Yに繋がっている。また、孔部VC1及びVC2は、第2方向Yに互いに離間している。すなわち、孔部VC1と孔部VC2との間に第1端子部TM1が介在している。また、凹部CC1及びCC2は、第2方向Yに互いに離間している。すなわち、凹部CC1と凹部CC2との間に第1ガラス基板10が介在している。
図4は、図1に示した表示装置DSPの実施例を示す断面図である。図4は、図3に示した構成と比較して、孔部VA1及びVA2が第2方向Yに繋がっている点で主に相違している。
このとき、開口部OP1及びOP2は、繋がっている。孔部VB1及びVB2は第2方向Yに繋がっている。孔部VC1及びVC2は第2方向Yに繋がっている。凹部CC1及びCC2は第2方向Yに繋がっている。すなわち、第2貫通孔V2は、孔部VA2から凹部CC2まで連続して第2方向Yに第1貫通孔V1と繋がっている。
このとき、開口部OP1及びOP2は、繋がっている。孔部VB1及びVB2は第2方向Yに繋がっている。孔部VC1及びVC2は第2方向Yに繋がっている。凹部CC1及びCC2は第2方向Yに繋がっている。すなわち、第2貫通孔V2は、孔部VA2から凹部CC2まで連続して第2方向Yに第1貫通孔V1と繋がっている。
図5は、図1に示した表示装置DSPの実施例を示す断面図である。ここでは、第1方向X及び第3方向Zによって規定されるX−Z平面における断面を示している。図5は、図1に示した構成と比較して、第2貫通孔V2の位置が相違している。
図示した例では、第2貫通孔V2は、第2ガラス基板20を貫通しておらず、有機絶縁膜OIを貫通している。第2貫通孔V2は、有機絶縁膜OIの外端部OIEと第1貫通孔V1との間で有機絶縁膜OIを貫通している。図示した例では、第2貫通孔V2は、外端部OIEと孔部VB1との間を貫通している。このとき、開口部OP2は、外端部OIEに位置している。また、接続材Cは、第2貫通孔V2の内面には配置されない。
図示した例では、第2貫通孔V2は、第2ガラス基板20を貫通しておらず、有機絶縁膜OIを貫通している。第2貫通孔V2は、有機絶縁膜OIの外端部OIEと第1貫通孔V1との間で有機絶縁膜OIを貫通している。図示した例では、第2貫通孔V2は、外端部OIEと孔部VB1との間を貫通している。このとき、開口部OP2は、外端部OIEに位置している。また、接続材Cは、第2貫通孔V2の内面には配置されない。
図6は、本実施形態の表示装置DSPの一構成例を示す平面図である。ここでは、第1方向X及び第2方向Yによって規定されるX−Y平面における表示装置DSPの平面を示している。
表示装置DSPは、表示パネルPNL、ICチップI1、配線基板SUB3などを備えている。表示パネルPNLは、液晶表示パネルであり、第1基板SUB1と、第2基板SUB2と、シールSEと、液晶層に相当する表示機能層と、を備えている。第2基板SUB2は、第1基板SUB1に対向している。シールSEは、図6において右上がりの斜線で示した部分に相当し、第1基板SUB1と第2基板SUB2とを貼り合わせている。
表示パネルPNLは、画像を表示する表示領域DA、及び、表示領域DAを囲む額縁状の非表示領域NDAを備えている。シールSEは、非表示領域NDAに位置しており、表示領域DAは、シールSEによって囲まれた内側に位置している。
配線基板SUB3は、第1基板SUB1に実装されている。ICチップI1は、配線基板SUB3に実装されている。なお、図示した例に限らず、ICチップI1は、第2基板SUB2よりも外側に延出した第1基板SUB1に実装されていても良いし、配線基板SUB3に接続される外部回路基板に実装されていても良い。ICチップI1は、例えば、画像を表示するのに必要な信号を出力するディスプレイドライバDDを内蔵している。ここでのディスプレイドライバDDは、後述する信号線駆動回路SD、走査線駆動回路GD、及び、共通電極駆動回路CDの少なくとも一部を含むものである。また、図示した例では、ICチップI1は、タッチパネルコントローラなどとして機能する検出回路RCを内蔵している。なお、検出回路RCは、ICチップI1とは異なる他のICチップに内蔵されていても良い。
表示パネルPNLは、例えば、第1基板SUB1の下方からの光を選択的に透過させることで画像を表示する透過表示機能を備えた透過型、第2基板SUB2の上方からの光を選択的に反射させることで画像を表示する反射表示機能を備えた反射型、あるいは、透過表示機能及び反射表示機能を備えた半透過型のいずれであっても良い。
センサSSは、表示装置DSPへの被検出物の接触あるいは接近を検出するためのセンシングを行うものである。センサSSは、検出電極Rxを備えている。検出電極Rxは、第2基板SUB2に設けられ、第1方向Xに延出している。なお、センサSSは、図示しない複数の検出電極Rxを備えており、複数の検出電極Rxは、第1方向Xに延出し、第2方向Yに間隔をおいて並んでいる。ここで、図6において、表示領域DAよりも左側の領域を一端側とし、表示領域DAよりも右側の領域を他端側とする。
検出電極Rxは、検出部RSと、接続部CNとを備えている。検出部RSは、表示領域DAに位置し、第1方向Xに延出している。検出電極Rxにおいては、主として検出部RSがセンシングに利用される。図示した例では、検出部RSは、帯状に形成されているが、より具体的には、図11を参照して説明するように微細な金属細線の集合体によって形成されている。また、1つの検出電極Rxは、2本の検出部RSを備えているが、3本以上の検出部RSを備えていても良いし、1本の検出部RSを備えていても良い。接続部CNは、非表示領域NDAの第1方向Xに沿った他端側に位置し、複数の検出部RSを互いに接続している。
検出電極Rxは、第2端子部TM2と接続されている。第2端子部TM2は、平面視でシールSEと重なる位置に形成されている。第2端子部TM2は、非表示領域NDAの第1方向Xに沿った一端側に位置し、検出部RSに繋がっている。
一方で、第1基板SUB1は、配線基板SUB3と電気的に接続された第1端子部TM1及び配線W1を備えている。第1端子部TM1及び配線W1は、非表示領域NDAの一端側に配置され、平面視でシールSEと重なっている。第1端子部TM1は、平面視で第2端子部TM2と重なる位置に形成されている。配線W1は、第1端子部TM1に接続され、第2方向Yに沿って延出し、配線基板SUB3を介してICチップI1の検出回路RCと電気的に接続されている。
第1貫通孔V1は、第2端子部TM2と第1端子部TM1とが対向する位置に形成されている。第2貫通孔V2は、第1貫通孔V1の第2方向Yに並んでいる。上述したように、第1貫通孔V1及び第2貫通孔V2の少なくとも一方には、導電性を有する接続材Cが設けられている。これにより、第2端子部TM2と第1端子部TM1とが電気的に接続される。つまり、第2基板SUB2に設けられた検出電極Rxは、第1基板SUB1に接続された配線基板SUB3を介して検出回路RCと電気的に接続される。検出回路RCは、検出電極Rxから出力されたセンサ信号を読み取り、被検出物の接触あるいは接近の有無や、被検出物の位置座標などを検出する。
なお、図示した例では、第1貫通孔V1及び第2貫通孔V2は、平面視で円形であるが、その形状は図示した例に限らず、楕円形などの他の形状であっても良い。
配線W1は、第1端子部TM1を介して検出電極Rxに接続されており、検出電極Rxに接続された配線W1が第1基板SUB1側に形成されることで第2基板SUB2に配線W1を形成するための領域が不要であり、他の部材を配置するための領域を拡大できるほか、第2基板SUB2の形状のレイアウトの自由度を向上することができる。
図7は、図6に示した表示パネルPNLの基本構成及び等価回路を示す図である。
表示パネルPNLは、表示領域DAにおいて、複数の画素PXを備えている。ここで、画素とは、画素信号に応じて個別に制御することができる最小単位を示し、例えば、後述する走査線と信号線とが交差する位置に配置されたスイッチング素子を含む領域に存在する。複数の画素PXは、第1方向X及び第2方向Yにマトリクス状に配置されている。また、表示パネルPNLは、表示領域DAにおいて、複数本の走査線G(G1〜Gn)、複数本の信号線S(S1〜Sm)、共通電極CEなどを備えている。走査線Gは、各々第1方向Xに延出し、第2方向Yに並んでいる。信号線Sは、各々第2方向Yに延出し、第1方向Xに並んでいる。なお、走査線G及び信号線Sは、必ずしも直線的に延出していなくても良く、それらの一部が屈曲していてもよい。共通電極CEは、複数の画素PXに亘って配置されている。走査線G、信号線S、及び、共通電極CEは、それぞれ非表示領域NDAに引き出されている。非表示領域NDAにおいて、走査線Gは走査線駆動回路GDに接続され、信号線Sは信号線駆動回路SDに接続され、共通電極CEは共通電極駆動回路CDに接続されている。信号線駆動回路SD、走査線駆動回路GD、及び、共通電極駆動回路CDは、第1基板SUB1上に形成されても良いし、これらの一部或いは全部が図6に示したICチップI1に内蔵されていても良い。
表示パネルPNLは、表示領域DAにおいて、複数の画素PXを備えている。ここで、画素とは、画素信号に応じて個別に制御することができる最小単位を示し、例えば、後述する走査線と信号線とが交差する位置に配置されたスイッチング素子を含む領域に存在する。複数の画素PXは、第1方向X及び第2方向Yにマトリクス状に配置されている。また、表示パネルPNLは、表示領域DAにおいて、複数本の走査線G(G1〜Gn)、複数本の信号線S(S1〜Sm)、共通電極CEなどを備えている。走査線Gは、各々第1方向Xに延出し、第2方向Yに並んでいる。信号線Sは、各々第2方向Yに延出し、第1方向Xに並んでいる。なお、走査線G及び信号線Sは、必ずしも直線的に延出していなくても良く、それらの一部が屈曲していてもよい。共通電極CEは、複数の画素PXに亘って配置されている。走査線G、信号線S、及び、共通電極CEは、それぞれ非表示領域NDAに引き出されている。非表示領域NDAにおいて、走査線Gは走査線駆動回路GDに接続され、信号線Sは信号線駆動回路SDに接続され、共通電極CEは共通電極駆動回路CDに接続されている。信号線駆動回路SD、走査線駆動回路GD、及び、共通電極駆動回路CDは、第1基板SUB1上に形成されても良いし、これらの一部或いは全部が図6に示したICチップI1に内蔵されていても良い。
各画素PXは、スイッチング素子SW、画素電極PE、共通電極CE、液晶層LC等を備えている。スイッチング素子SWは、例えば薄膜トランジスタ(TFT)によって構成され、走査線G及び信号線Sと電気的に接続されている。より具体的には、スイッチング素子SWは、ゲート電極WG、ソース電極WS、及び、ドレイン電極WDを備えている。ゲート電極WGは、走査線Gと電気的に接続されている。図示した例では、信号線Sと電気的に接続された電極をソース電極WSと称し、画素電極PEと電気的に接続された電極をドレイン電極WDと称する。
走査線Gは、第1方向Xに並んだ画素PXの各々におけるスイッチング素子SWと接続されている。信号線Sは、第2方向Yに並んだ画素PXの各々におけるスイッチング素子SWと接続されている。画素電極PEの各々は、共通電極CEと対向し、画素電極PEと共通電極CEとの間に生じる電界によって液晶層LCを駆動している。保持容量CSは、例えば、共通電極CEと画素電極PEとの間に形成される。
図8は、図6に示した表示パネルPNLの一部の構造を示す断面図である。
図示した表示パネルPNLは、主として基板主面にほぼ平行な横電界を利用する表示モードに対応した構成を有している。なお、表示パネルPNLは、基板主面に対して垂直な縦電界や、基板主面に対して斜め方向の電界、或いは、それらを組み合わせて利用する表示モードに対応した構成を有していても良い。横電界を利用する表示モードでは、例えば第1基板SUB1及び第2基板SUB2のいずれか一方に画素電極PE及び共通電極CEの双方が備えられた構成が適用可能である。縦電界や斜め電界を利用する表示モードでは、例えば、第1基板SUB1に画素電極PE及び共通電極CEのいずれか一方が備えられ、第2基板SUB2に画素電極PE及び共通電極CEのいずれか他方が備えられた構成が適用可能である。なお、ここでの基板主面とは、X−Y平面と平行な面である。
図示した表示パネルPNLは、主として基板主面にほぼ平行な横電界を利用する表示モードに対応した構成を有している。なお、表示パネルPNLは、基板主面に対して垂直な縦電界や、基板主面に対して斜め方向の電界、或いは、それらを組み合わせて利用する表示モードに対応した構成を有していても良い。横電界を利用する表示モードでは、例えば第1基板SUB1及び第2基板SUB2のいずれか一方に画素電極PE及び共通電極CEの双方が備えられた構成が適用可能である。縦電界や斜め電界を利用する表示モードでは、例えば、第1基板SUB1に画素電極PE及び共通電極CEのいずれか一方が備えられ、第2基板SUB2に画素電極PE及び共通電極CEのいずれか他方が備えられた構成が適用可能である。なお、ここでの基板主面とは、X−Y平面と平行な面である。
第1基板SUB1は、第1ガラス基板10、信号線S、共通電極CE、金属層M、画素電極PE、第1絶縁膜11、第2絶縁膜12、第3絶縁膜13、第1配向膜AL1などを備えている。なお、ここでは、スイッチング素子や走査線、これらの間に介在する各種絶縁膜等の図示を省略している。
第1絶縁膜11は、第1ガラス基板10の主面10Aに位置している。信号線Sは、第1絶縁膜11の上に位置している。第2絶縁膜12は、信号線S、及び、第1絶縁膜11の上に位置している。共通電極CEは、第2絶縁膜12の上に位置している。金属層Mは、信号線Sの直上において共通電極CEに接触している。図示した例では、金属層Mは、共通電極CEの上に位置しているが、共通電極CEと第2絶縁膜12との間に位置していても良い。第3絶縁膜13は、共通電極CE、及び、金属層Mの上に位置している。画素電極PEは、第3絶縁膜13の上に位置している。画素電極PEは、第3絶縁膜13を介して共通電極CEと対向している。また、画素電極PEは、共通電極CEと対向する位置にスリットSLを有している。第1配向膜AL1は、画素電極PE及び第3絶縁膜13を覆っている。
なお、第1基板SUB1の構成は、図示した例に限らず、画素電極PEが第2絶縁膜12と第3絶縁膜13との間に位置し、共通電極CEが第3絶縁膜13と第1配向膜AL1との間に位置していても良い。このような場合、画素電極PEはスリットを有していない平板状に形成され、共通電極CEは画素電極PEと対向するスリットを有する。また、画素電極PE及び共通電極CEの双方が櫛歯状に形成され、互いに噛み合うように配置されていても良い。
第2基板SUB2は、第2ガラス基板20、遮光層BM、カラーフィルタCF、オーバーコート層OC、第2配向膜AL2などを備えている。
遮光層BM及びカラーフィルタCFは、第2ガラス基板20の主面20Aに位置している。遮光層BMは、各画素を区画し、信号線Sの直上に位置している。カラーフィルタCFは、画素電極PEと対向し、その一部が遮光層BMに重なっている。カラーフィルタCFは、赤色カラーフィルタ、緑色カラーフィルタ、青色カラーフィルタなどを含む。オーバーコート層OCは、カラーフィルタCFを覆っている。第2配向膜AL2は、オーバーコート層OCを覆っている。
なお、カラーフィルタCFは、第1基板SUB1に配置されても良い。また、カラーフィルタCFは、4色以上のカラーフィルタを含んでいても良い。白色を表示する画素には、白色のカラーフィルタが配置されても良いし、無着色の樹脂材料が配置されても良いし、カラーフィルタを配置せずにオーバーコート層OCを配置しても良い。
検出電極Rxは、主面20Bに位置している。検出電極Rxは、金属を含む導電層、ITOやIZO等の透明な導電材料によって形成されていても良いし、金属を含む導電層の上に透明導電層が積層されていても良いし、導電性の有機材料や、微細な導電性物質の分散体などによって形成されていても良い。
第1偏光板PL1を含む第1光学素子OD1は、第1ガラス基板10と照明装置BLとの間に位置している。第2偏光板PL2を含む第2光学素子OD2は、検出電極Rxの上に位置している。第1光学素子OD1及び第2光学素子OD2は、必要に応じて位相差板を含んでいても良い。
走査線、信号線S、及び、金属層Mは、モリブデン、タングステン、チタン、アルミニウムなどの金属材料によって形成され、単層構造であっても良いし、多層構造であっても良い。例えば、走査線Gはモリブデンやタングステンを有する金属材料によって形成され、信号線Sはアルミニウムやチタンを有する金属材料によって形成され、金属層Mはアルミニウムやモリブデンを有する金属材料によって形成される。共通電極CE及び画素電極PEは、ITOやIZOなどの透明な導電材料によって形成されている。第1絶縁膜11及び第3絶縁膜13は無機絶縁膜であり、第2絶縁膜12は有機絶縁膜である。
次に、本実施形態の表示装置DSPに搭載されるセンサSSの一構成例について説明する。以下に説明するセンサSSは、例えば相互容量方式の静電容量型であり、誘電体を介して対向する一対の電極間の静電容量の変化に基づいて、被検出物の接触あるいは接近を検出するものである。
図9は、センサSSの一構成例を示す平面図である。
図示した構成例では、センサSSは、センサ駆動電極Tx、及び、検出電極Rxを備えている。図示した例では、センサ駆動電極Txは、右下がりの斜線で示した部分に相当し、第1基板SUB1に設けられている。また、検出電極Rxは、右上がりの斜線で示した部分に相当し、第2基板SUB2に設けられている。センサ駆動電極Tx及び検出電極Rxは、X−Y平面において、互いに交差している。検出電極Rxは、第3方向Zにおいて、センサ駆動電極Txと対向している。
図示した構成例では、センサSSは、センサ駆動電極Tx、及び、検出電極Rxを備えている。図示した例では、センサ駆動電極Txは、右下がりの斜線で示した部分に相当し、第1基板SUB1に設けられている。また、検出電極Rxは、右上がりの斜線で示した部分に相当し、第2基板SUB2に設けられている。センサ駆動電極Tx及び検出電極Rxは、X−Y平面において、互いに交差している。検出電極Rxは、第3方向Zにおいて、センサ駆動電極Txと対向している。
センサ駆動電極Tx及び検出電極Rxは、表示領域DAに位置し、それらの一部が非表示領域NDAに延在している。図示した例では、センサ駆動電極Txは、それぞれ第2方向Yに延出した帯状の形状を有し、第1方向Xに間隔を置いて並んでいる。検出電極Rxは、それぞれ第1方向Xに延出し、第2方向Yに間隔を置いて並んでいる。検出電極Rxは、図6を参照して説明したように、第1基板SUB1に設けられた第1端子部に接続され、配線を介して検出回路RCと電気的に接続されている。センサ駆動電極Txの各々は、配線WRを介して共通電極駆動回路CDと電気的に接続されている。なお、センサ駆動電極Tx及び検出電極Rxの個数やサイズ、形状は特に限定されるものではなく種々変更可能である。
センサ駆動電極Txは、上記の共通電極CEを兼ねる。すなわち、センサ駆動電極Txは、画素電極PEとの間で電界を発生させる機能を有するとともに、検出電極Rxとの間で容量を発生させることで被検出物の位置を検出するための機能を有している。
共通電極駆動回路CDは、表示領域DAに画像を表示する表示駆動時に、共通電極CEを含むセンサ駆動電極Txに対してコモン駆動信号を供給する。また、共通電極駆動回路CDは、センシングを行うセンシング駆動時に、センサ駆動電極Txに対してセンサ駆動信号を供給する。検出電極Rxは、センサ駆動電極Txへのセンサ駆動信号の供給に伴って、センサ駆動電極Txとの間で静電容量を発生させる。この静電容量は指等の被検出物の近接によって変化する。検出電極Rxからは、係る静電容量に基づく検出信号が出力される。検出電極Rxから出力された検出信号は、図6に示した検出回路RCに入力される。
なお、上記した各構成例におけるセンサSSは、一対の電極間の静電容量(上記の例ではセンサ駆動電極Txと検出電極Rxとの間の静電容量)の変化に基づいて被検出物を検出する相互容量方式に限らず、検出電極Rxの静電容量の変化に基づいて被検出物を検出する自己容量方式であっても良い。
また、図示した例では、センサ駆動電極Txは、それぞれ第2方向Yに延出し、第1方向Xに間隔を置いて並んでいたが、センサ駆動電極Txがそれぞれ第1方向Xに延出し、第2方向Yに間隔を置いて並んでいても良い。また、このとき、検出電極Rxは、それぞれ第2方向Yに延出し、第1方向Xに間隔を置いて並んでいる。
図10は、図6に示した第1貫通孔V1を含むA−B線で切断した表示パネルPNLを示す断面図である。ここでは、説明に必要な主要部のみを図示し、第1配向膜及び第2配向膜等の図示を省略している。また、図10に示す構成は、図1に示した構成の具体例であり、図1と重複する部材の説明を省略する。なお、図1は、Y−Z平面における断面図を示していたが、図10は、X−Z平面における断面図を示している。
図示した例では、表示装置DSPは、第1基板SUB1と、第2基板SUB2と、シールSEと、液晶層LCと、接続材Cと、充填部材FIと、を備えている。
第1基板SUB1は、第1ガラス基板10、第1端子部TM1、配線W、第1絶縁膜11、第2絶縁膜12、第3絶縁膜13、第3端子部TM3などを備えている。
第1絶縁膜11は、絶縁膜111、絶縁膜112、及び、絶縁膜113を備えている。絶縁膜111、絶縁膜112、及び、絶縁膜113は、この順に、第1ガラス基板10上に積層されている。第1絶縁膜11は、凹部GRを有している。図示した例では、凹部GRは、絶縁膜112及び113を絶縁膜111まで貫通している。また、詳述しないが、表示領域において、絶縁膜111と絶縁膜112との間には、スイッチング素子の半導体層が配置され、絶縁膜112と絶縁膜113との間には、図7に示した走査線Gが配置されている。
図示した例では、第1端子部TM1は、第1ガラス基板10の主面10A側に位置し、凹部GRの内部に配置されている。すなわち、第1端子部TM1は、絶縁膜111に接している。また、配線Wは、絶縁膜113の上に配置されている。ここで、配線Wは、例えば、表示領域において形成された信号線と同一層に位置している。本実施形態においては、第1端子部TM1は、例えば、図7に示した信号線Sと同一材料によって一括して形成されている。第2絶縁膜12は、第1端子部TM1及び配線Wを覆い、絶縁膜113の上にも配置されている。第3絶縁膜13は、第2絶縁膜12の上に配置されている。
なお、凹部GRと重なる位置において、絶縁膜111が第1ガラス基板10まで貫通していても良く、凹部GRの内部に配置された第1端子部TM1が、第1ガラス基板10に接していても良い。
第3端子部TM3は、第2絶縁膜12とシールSEとの間に位置している。第3端子部TM3は、第2絶縁膜12を第1端子部TM1まで貫通するコンタクトホールCHを介して、第1端子部TM1と電気的に接続されている。このような第3端子部TM3は、図8を参照して説明した金属層Mと同一層に位置している。第3端子部TM3は、例えば、図8に示した金属層Mと同一材料によって一括して形成されている。
第2基板SUB2は、第2ガラス基板20、第2端子部TM2、検出電極Rx、遮光層BM及びオーバーコート層OCなどを備えている。
遮光層BMは、第2ガラス基板20の主面20Aに位置している。オーバーコート層OCは、遮光層BMを覆っている。
シールSEは、第1基板SUB1と第2基板SUB2との間に位置している。液晶層LCは、第1基板SUB1、第2基板SUB2、及び、シールSEに囲まれた領域に位置している。図示した例では、遮光層BM、オーバーコート層OC、シールSEは、有機絶縁膜OIに相当する。
なお、図示しないが、第1基板SUB1のシールSE側に第1配向膜が配置されていても良い。また、第2基板SUB2のシールSE側に第2配向膜が配置されていても良い。
第1端子部TM1及び第2端子部TM2は、例えば、モリブデン、タングステン、チタン、アルミニウム、銀、銅、クロムなどの金属材料や、これらの金属材料を組み合わせた合金や、インジウム錫酸化物(ITO)やインジウム亜鉛酸化物(IZO)などの透明な導電材料などによって形成され、単層構造であっても良いし、多層構造であっても良い。第1端子部TM1は、例えば、アルミニウムを有する金属材料によって形成され、モリブデンやタングステンのようにアルミニウムと比べて高融点である材料を有する金属材料を用いない方が製造工程上好ましい。
図示した例では、孔部VA1は、第2端子部TM2及び第2ガラス基板20を貫通し、孔部VB1は、遮光層BM、オーバーコート層OC、シールSEを貫通し、孔部VC1は、第3端子部TM3、第2絶縁膜12、第1端子部TM1、絶縁膜111を貫通している。
なお、図示した例では、第3端子部TM3は、第1貫通孔V1内に突出している。そのため、第1貫通孔V1内で、第3端子部TM3と接続材Cとの間の接触面積を増やすことができる。したがって、第3端子部TM3を介して接続材Cと第1端子部TM1との間の導通の信頼性を向上することができる。
図11は、図6に示した検出電極Rx及び第2端子部TM2の構成の一例を示す平面図である。
図11(A)に示す例では、表示装置DSPは、第2端子部TM21及びTM22と、接続配線CW1及びCW2と、検出電極Rxと、を備えている。第2端子部TM21及びTM22は、それぞれ円環状に形成されている。第2端子部TM21は、接続配線CW1を介して検出電極Rxと接続されている。第2端子部TM22は、接続配線CW2を介して検出電極Rxと接続されている。検出電極Rxは、メッシュ状の金属細線MSによって形成されている。開口部OP1は、第2端子部TM21の内側に位置している。開口部OP2は、第2端子部TM22の内側に位置している。開口部OP1及びOP2は、第2方向Yに沿って並び、平面視で離間している。すなわち、第1貫通孔V1及び第2貫通孔V2は、開口部OP1及びOP2においては離間しており、孔内部において繋がっている。
図11(A)に示す例では、表示装置DSPは、第2端子部TM21及びTM22と、接続配線CW1及びCW2と、検出電極Rxと、を備えている。第2端子部TM21及びTM22は、それぞれ円環状に形成されている。第2端子部TM21は、接続配線CW1を介して検出電極Rxと接続されている。第2端子部TM22は、接続配線CW2を介して検出電極Rxと接続されている。検出電極Rxは、メッシュ状の金属細線MSによって形成されている。開口部OP1は、第2端子部TM21の内側に位置している。開口部OP2は、第2端子部TM22の内側に位置している。開口部OP1及びOP2は、第2方向Yに沿って並び、平面視で離間している。すなわち、第1貫通孔V1及び第2貫通孔V2は、開口部OP1及びOP2においては離間しており、孔内部において繋がっている。
後述するように、接続材Cが形成される際に、第1貫通孔V1及び第2貫通孔V2のうちどちらか一方から接続材Cが注入され、もう一方から気泡が放出される。図示した例では、第1貫通孔V1及び第2貫通孔V2の両方が第1端子部及び第2端子部TM21、TM22を接続するための貫通孔として形成されている。このような場合、第1貫通孔V1及び第2貫通孔V2は、例えば、同時に形成される。
図11(B)は、図11(A)に示した構成と比較して、第2貫通孔V2の周辺に検出電極Rxと接続された第2端子部TM22が配置されていない点で相違している。
図示した例では、第1貫通孔V1が第1端子部及び第2端子部TM21を接続するための貫通孔として形成されている。このような構成においては、例えば、第1貫通孔V1において接続材Cの導通不良が生じた場合に、第2貫通孔V2から接続材Cが注入されることによって、第1貫通孔V1の内部で接続材Cが連続して形成され、導通不良を改善することができる。つまり、第1貫通孔V1及び接続材Cを一度形成した後に、第1貫通孔V1内の接続材Cの導通状態を検査し、導通不良が生じている場合に第2貫通孔V2が形成される。
図示した例では、第1貫通孔V1が第1端子部及び第2端子部TM21を接続するための貫通孔として形成されている。このような構成においては、例えば、第1貫通孔V1において接続材Cの導通不良が生じた場合に、第2貫通孔V2から接続材Cが注入されることによって、第1貫通孔V1の内部で接続材Cが連続して形成され、導通不良を改善することができる。つまり、第1貫通孔V1及び接続材Cを一度形成した後に、第1貫通孔V1内の接続材Cの導通状態を検査し、導通不良が生じている場合に第2貫通孔V2が形成される。
なお、検出電極Rxの形状は、図示した例に限らず、例えば、波状に形成されていても良く、鋸歯状や、正弦波状などの他の形状であっても良い。
また、図11は、図1乃至図3に示したように、開口部OP1及びOP2が離間した構成に対応している。
また、図11は、図1乃至図3に示したように、開口部OP1及びOP2が離間した構成に対応している。
図12は、図6に示した検出電極Rx及び第2端子部TM2の他の例を示す平面図である。図12は、図11(B)に示した構成と比較して、第2貫通孔V2の位置が異なっている。
図12は、図5に示したように、第2貫通孔V2が有機絶縁膜OIの外端部OIEと第1貫通孔V1との間で貫通している場合を示している。このとき、開口部OP2は、外端部OIEに位置している。
図12は、図5に示したように、第2貫通孔V2が有機絶縁膜OIの外端部OIEと第1貫通孔V1との間で貫通している場合を示している。このとき、開口部OP2は、外端部OIEに位置している。
図13は、図6に示した検出電極Rx及び第2端子部TM2の他の例を示す平面図である。図13は、図11(B)に示した構成と比較して、開口部OP2が開口部OP1に繋がっている点で相違している。
図13は、図4に示したように第1貫通孔V1及び第2貫通孔V2が繋がっている場合を示している。すなわち、開口部OP1及びOP2は、平面視で、つながっており互いに一部が重なっている。なお、第2端子部TM21は、例えば、開口部OP2と重なる位置において途切れている。
図13は、図4に示したように第1貫通孔V1及び第2貫通孔V2が繋がっている場合を示している。すなわち、開口部OP1及びOP2は、平面視で、つながっており互いに一部が重なっている。なお、第2端子部TM21は、例えば、開口部OP2と重なる位置において途切れている。
次に、上述した表示装置DSPの製造方法の一例について図14乃至図16を参照しながら説明する。
図14乃至図16は、図3に示した表示装置DSPの製造方法を示す図である。なお、図14は、第2端子部TM2の上に配置された保護部材PTの一部をレーザー光によって除去した後の工程を示している。
図14乃至図16は、図3に示した表示装置DSPの製造方法を示す図である。なお、図14は、第2端子部TM2の上に配置された保護部材PTの一部をレーザー光によって除去した後の工程を示している。
図14に示すように、第2基板SUB2の上方からレーザー光LL1を照射する。レーザー光源としては、例えば炭酸ガスレーザー装置などが適用可能であるが、ガラス材料及び有機系材料に穴あけ加工ができるものであれば良く、エキシマレーザー装置なども適用可能である。このようなレーザー光LL1を照射することにより、第1貫通孔V1が形成される。続いて、第2基板SUB2の上方からレーザー光LL2を照射することにより、第2貫通孔V2を形成する。レーザー光LL1及びLL2は同一のレーザー光である。レーザー光LL1の照射により、有機絶縁膜OIの層に形成された孔部VB1は、孔部VA1及びVC1に対して、X−Y方向に広がっている。また、レーザー光LL2の照射により、有機絶縁膜OIの層に形成された孔部VB2は、孔部VA2及びVC2に対して、X−Y方向に広がっている。このため、孔部VB1及びVB2は、互いに繋がっている。すなわち、第1貫通孔V1及び第2貫通孔V2を有機絶縁膜OIの層において繋げることができる。
続いて、図15に示すように、第1端子部TM1及び第2端子部TM2を電気的に接続する接続材Cを形成する。まず、第2貫通孔V2に導通材料CMを注入する。このとき、導通材料CMは、方向aに沿って第2貫通孔V2に注入され、気泡BBは方向bに沿って第1貫通孔V1の外部へ放出される。つまり、導通材料CMは、第2貫通孔V2から注入され、気泡BBは第1貫通孔V1から放出される。
その後、図16に示すように、導通材料CMに含まれる溶剤が気化することにより、導通材料CMの体積が減少していく。この結果、導通材料CM中の金属材料からなる微粒子が第1貫通孔V1及び第2貫通孔V2の内面に被膜状に残存すると共に、第1貫通孔V1及び第2貫通孔V2に中空部分が形成される。このように形成された接続材Cは、図示した例では、第2貫通孔V2の内面に接し、第1貫通孔V1において、凹部CC1の内面、孔部VC1の内面、孔部VB1の内面に接している。
なお、図15に示した工程において、導通材料CMは、第1貫通孔V1から注入され、気泡BBは第2貫通孔V2から放出されても良い。また、図16に示した工程において、接続材Cは、第1貫通孔V1及び第2貫通孔V2のどちらか一方で第1端子部TM1及び第2端子部TM2を接続していれば良く、第1貫通孔V1の内面において連続して形成されていても良い。また、接続材Cは、第1貫通孔V1及び第2貫通孔V2の両方で連続して形成されていても良い。この場合、第1貫通孔V1及び第2貫通孔V2は、両者とも第1端子部TM1及び第2端子部TM2を接続するための貫通孔として機能する。
なお、図14に示した例では、第1貫通孔V1及び第2貫通孔V2は同一工程にて形成されているが、後述するように、第1貫通孔V1内に接続材Cを形成した後、接続材Cの導通状態の検査を行い、導通不良を確認した上で、第2貫通孔V2を形成しても良い。
本実施形態によれば、表示装置DSPは、第1貫通孔V1に加えて第2貫通孔V2を有している。第2貫通孔V2は、第2ガラス基板20及び有機絶縁膜OIの少なくとも一方を貫通し、第1貫通孔V1に繋がっている。そのため、接続材Cを形成する際に、第1貫通孔V1及び第2貫通孔V2のどちらか一方から接続材Cが注入され、もう一方から気泡BBが放出されることで、気泡BBの残留による接続材Cの製造歩留まりの低下を抑制することができる。したがって、第1端子部TM1と第2端子部TM2と間の導通不良の発生を抑制することができる。
また、例えば、第1貫通孔V1において、接続材Cの充填不足や硬化不足による導通不良が生じた場合にも、第2貫通孔V2を形成し、接続材Cを再度形成することにより、導通不良を改善することができる。よって、第1端子部TM1と第2端子部TM2と間の接続信頼性を向上することができる。
また、本実施形態によれば、第1基板SUB1に実装される配線基板SUB3の他に、第2基板SUB2に配線基板SUB4が実装される例と比較して、配線基板SUB4を実装するための端子部や、第2端子部TM2と配線基板SUB4とを接続するための引き回し配線が不要となる。このため、第1方向X及び第2方向Yで規定されるX-Y平面において、第2基板SUB2の基板サイズを縮小することができるとともに、表示装置DSPの周縁部の額縁幅を縮小することができる。また、不要となる配線基板SUB4のコストを削減することができる。これにより、狭額縁化及び低コスト化が可能となる。
次に、上述した表示装置DSPの製造方法の他の例について図17乃至図19を参照しながら説明する。
図17乃至図19は、図1に示した表示装置DSPの製造方法を示す図である。
図17乃至図19は、図1に示した表示装置DSPの製造方法を示す図である。
図17に示すように、第2基板SUB2の上方からレーザー光LL1を照射することにより、第1貫通孔V1を形成する。続いて、第2基板SUB2の上方からレーザー光LL2を照射することにより、第2貫通孔V2を形成する。レーザー光LL2は、第3方向Zに対して傾斜した方向に照射される。これによって、第2貫通孔V2は、孔部VA1及びVB1と接続される。
続いて、図18に示すように、接続材Cを形成する。まず、第2貫通孔V2に導通材料CMを注入する。このとき、導通材料CMは、方向aに沿って第2貫通孔V2に注入され、気泡BBは方向bに沿って第1貫通孔V1の外部へ放出される。つまり、導通材料CMは、第2貫通孔V2から注入され、気泡BBは第1貫通孔V1から放出される。なお、導通材料CMは、第1貫通孔V1から注入され、気泡BBは第2貫通孔V2から放出されても良い。
その後、図19に示すように、導通材料CMに含まれる溶剤を除去することにより、導通材料CMの体積が減少し、中空部分が形成される。このように形成された接続材Cは、図示した例では、第2貫通孔V2の内面に接し、第1貫通孔V1において、凹部CC1の内面、孔部VC1の内面、孔部VB1の内面に接している。なお、接続材Cは、第1貫通孔V1の内面において連続して形成されていても良いし、第1貫通孔V1及び第2貫通孔V2の両方で連続して形成されていても良い。また、第1貫通孔V1内の接続材Cの導通不良を確認した後に、第2貫通孔V2が形成されても良い。
次に、上述した表示装置DSPの製造方法の他の例について図20乃至図23を参照しながら説明する。
図20乃至図23は、図5に示した表示装置DSPの製造方法を示す図である。
図20乃至図23は、図5に示した表示装置DSPの製造方法を示す図である。
図20に示すように、外端部OIE側から有機絶縁膜OIに向けてレーザー光LL3を照射することにより、第2貫通孔V2を形成する。レーザー光LL3は、例えば、レーザー光LL1及びLL2と同一のレーザー光である。
続いて、図21に示すように、第2基板SUB2の上方からレーザー光LL1を照射することにより、第1貫通孔V1を形成する。レーザー光LL1は、第2貫通孔V2と第3方向Zに重なる位置に照射される。これにより、第2貫通孔V2は、第1貫通孔V1に接続される。
続いて、図22に示すように、接続材Cを形成する。まず、第1貫通孔V1に導通材料CMを注入する。このとき、導通材料CMは、方向aに沿って第1貫通孔V1に注入され、気泡BBは方向bに沿って第2貫通孔V2の外部へ放出される。つまり、導通材料CMは、第1貫通孔V1から注入され、気泡BBは第2貫通孔V2から放出される。
その後、図23に示すように、導通材料CMに含まれる溶剤を除去することにより、導通材料CMの体積が減少し、中空部分が形成される。このように形成された接続材Cは、図示した例では、第1貫通孔V1の内面に接している。なお、第2貫通孔V2は、例えば、円錐状に形成されている。このとき、第2貫通孔V2の先端部TPの径は、接続材Cが漏れ出ない程度に小さく形成されている。
次に、上述した表示装置DSPの製造方法の他の例について図24乃至図27を参照しながら説明する。
図24乃至図27は、図3に示した表示装置DSPの製造方法の変形例を示す図である。
図24乃至図27は、図3に示した表示装置DSPの製造方法の変形例を示す図である。
図24は、第1貫通孔V1を形成し、接続材Cを第1貫通孔V1内に形成した後の工程を示している。図示した例では、接続材Cは、孔部VA1の内面に形成されている。すなわち、接続材Cは、第1貫通孔V1において、第1端子部TM1と第2端子部TM2との間で連続して形成されていない。まず、第1貫通孔V1に接続材Cが形成された状態で、第1端子部TM1と第2端子部TM2との間の導通状態を検査する。図示したような場合には、導通不良が確認される。
続いて、図25に示すように、第2基板SUB2の上方からレーザー光LL2を照射することにより、第2貫通孔V2を形成する。これにより、第1貫通孔V1及び第2貫通孔V2を有機絶縁膜OIの層において繋げることができる。このとき、第2貫通孔V2は、第1貫通孔V1から距離DTだけ離れたところに形成される。本実施形態においては、距離DTは、例えば、100μm程度である。
続いて、図26に示すように、接続材Cを形成する。まず、第2貫通孔V2に相通材料CMを注入する。このとき、導通材料CMは、方向aに沿って第2貫通孔V2に注入され、気泡BBは方向bに沿って第1貫通孔V1の外部へ放出される。つまり、導通材料CMは、第2貫通孔V2から注入され、気泡BBは第1貫通孔V1から放出される。なお、導通材料CMは、第1貫通孔V1から注入され、気泡BBは第2貫通孔V2から放出されても良い。
その後、図27に示すように、導通材料CMに含まれる溶剤を除去することにより、導通材料CMの体積が減少し、中空部分が形成される。このように形成された接続材Cは、図示した例では、第2貫通孔V2の内面に接し、第1貫通孔V1において、凹部CC1の内面、孔部VC1の内面、孔部VB1の内面に接している。なお、接続材Cは、第1貫通孔V1において先に形成されていた接続材Cと連続して形成されていても良いし、第1貫通孔V1のみに形成されていても良い。
以上説明したように、本実施形態によれば、狭額縁化が可能な表示装置を得ることができる。
なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
DSP…表示装置、10…第1ガラス基板、20…第2ガラス基板、
TM1…第1端子部、TM2…第2端子部、SUB1…第1基板、SUB2…第2基板、
OI…有機絶縁膜、V1…第1貫通孔、V2…第2貫通孔、C…接続材、
VA1、VA2、VB1、VB2、VC1、VC2…孔部、
OP1、OP2…開口部、OIE…外端部。
TM1…第1端子部、TM2…第2端子部、SUB1…第1基板、SUB2…第2基板、
OI…有機絶縁膜、V1…第1貫通孔、V2…第2貫通孔、C…接続材、
VA1、VA2、VB1、VB2、VC1、VC2…孔部、
OP1、OP2…開口部、OIE…外端部。
Claims (10)
- 第1絶縁基板と、第1端子部と、を備える第1基板と、
第2絶縁基板と、第2端子部と、を備え、前記第1基板と対向する第2基板と、
前記第1絶縁基板と前記第2絶縁基板との間に位置する有機絶縁膜と、
前記第2絶縁基板と前記有機絶縁膜とを貫通する第1貫通孔と、
前記第2絶縁基板及び前記有機絶縁膜の少なくとも一方を貫通し、前記第1貫通孔に繋がった第2貫通孔と、
前記第1貫通孔及び前記第2貫通孔の少なくとも一方を通って前記第1端子部及び前記第2端子部を電気的に接続する接続材と、を備える表示装置。 - 前記第2貫通孔の中心軸は、前記第1貫通孔の中心軸に対して傾斜している、請求項1に記載の表示装置。
- 前記第1貫通孔は、前記第2絶縁基板を貫通する第1孔部を有し、
前記第2貫通孔は、前記第2絶縁基板の上面と前記第1孔部の間を貫通する、請求項2に記載の表示装置。 - 前記第2貫通孔は、前記第2絶縁基板及び前記有機絶縁膜を貫通する、請求項2に記載の表示装置。
- 前記第1貫通孔は、前記第2絶縁基板を貫通する第1孔部と、前記有機絶縁膜を貫通する第2孔部と、を有し、
前記第2貫通孔は、前記第2絶縁基板を貫通する第3孔部と、前記有機絶縁膜を貫通する第4孔部と、を有し、
前記第1孔部及び前記第3孔部は互いに離間し、前記第2孔部及び前記第4孔部は繋がっている請求項1に記載の表示装置。 - さらに、前記第2端子部に接続され、第1方向に延出した検出電極を備え、
前記第1貫通孔は、前記第2基板の上方へ開口した第1開口部を有し、
前記第2貫通孔は、前記第2基板の上方へ開口した第2開口部を有し、
前記第1開口部及び前記第2開口部は、前記第1方向と交差する第2方向に沿って並ぶ、請求項1乃至5の何れか1項に記載の表示装置。 - 前記第1開口部及び前記第2開口部は、平面視で離間している、請求項6に記載の表示装置。
- 前記第1開口部及び前記第2開口部は、一部が平面視でつながっている、請求項6に記載の表示装置。
- 前記第2貫通孔は、前記有機絶縁膜の外端部と前記第1貫通孔との間で前記有機絶縁膜を貫通する、請求項1に記載の表示装置。
- 第1絶縁基板と、第1端子部と、を備える第1基板と、
第2絶縁基板と、第2端子部と、を備え、前記第1基板と対向する第2基板と、
前記第1絶縁基板と前記第2絶縁基板との間に位置する有機絶縁膜と、
前記第2絶縁基板と前記有機絶縁膜とを貫通する第1貫通孔と、
前記第2絶縁基板及び前記有機絶縁膜の少なくとも一方を貫通し、前記第1貫通孔に繋がった第2貫通孔と、
前記第1貫通孔及び前記第2貫通孔の少なくとも一方を通って前記第1端子部及び前記第2端子部を電気的に接続する接続材と、を備える基板間導通構造。
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