JP4131639B2

JP4131639B2 - 携帯可能な媒体に搭載可能な表示装置および情報機器

Info

Publication number: JP4131639B2
Application number: JP2002143819A
Authority: JP
Inventors: 靖文井原
Original assignee: 東芝松下ディスプレイテクノロジー株式会社; 東芝電子エンジニアリング株式会社
Priority date: 2002-05-17
Filing date: 2002-05-17
Publication date: 2008-08-13
Anticipated expiration: 2022-05-17
Also published as: JP2003337322A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、薄型で可撓性の高い平面表示装置および情報機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置に代表される平面表示装置は、軽量、薄型、低消費電力の特徴を生かして各種分野で利用されている。
【０００３】
中でも液晶表示装置は、パーソナル・コンピュータに代表される携帯情報機器に多用されている。
【０００４】
このため、液晶表示装置には、一層の薄型化と、例えば携帯可能な情報機器に組み込まれた状態でユーザが誤って落下させたとしても、液晶表示装置そのものが動作しなくなるような「割れ」や「液晶材の漏れ」等の致命的な損傷を受けにくい構造が要求されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような要求を満足させるべく、薄型のガラス基板を用いることも考えられるが、０．５ｍｍ未満のガラス基板を用いて製造することは、その自重による基板の撓み等の問題から、搬送等が困難となり、製造歩留りを低減させる原因となる。また、このような基板で構成された表示装置では、若干の衝撃に対しても端部の割れ、欠け等に留まらず、全体が破損する事態が生じる。
【０００６】
また、折り曲げるようなわずかな応力が加わった場合には、ガラス基板が比較的容易に破損してしまう。
【０００７】
なお、液晶表示装置のセルを構成する基板すなわちガラス板の厚さを薄くすることで、液晶表示装置そのものに、僅かではあるが可撓性を持たせる提案があるが、液晶表示装置のセル部分に可撓性を持たせることができたとしても、利用者による情報機器の落下や想定外の曲げ量に曲げられることに関しては依然として解決されていない問題がある。
【０００８】
なお、ガラス基板を薄くする際には、その加工中に、ガラス基板が割れることを、完全には阻止できないため、歩留まりを高めることが困難である。
【０００９】
この発明の目的は、手帳等の携帯可能な媒体に組み込むことができ、利用者が誤って落下させたり利用者により手帳が丸められる等の外力が与えられたとしても、液晶表示装置そのものが動作しなくなるような「割れ」や「液晶材の漏れ」等の致命的な損傷を受けることのない表示装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明は、複数の表示画素部を有する表示装置において、絶縁基板と、前記絶縁基板上に配置されるとともに、前記絶縁基板より厚い厚さを有する偏光板と、所定位置に任意数の開口が設けられ、携帯可能な媒体に装着可能で、前記絶縁基板および前記偏光板のそれぞれに密着されるとともに、前記絶縁基板に設けられた個々の表示画素部に駆動信号を供給するための配線材と外部装置とを接続可能な接触子部分を含んで、前記絶縁基板および前記偏光板のそれぞれを気密する透明なシート体と、を有することを特徴とする携帯可能な媒体に搭載可能な表示装置を提供するものである。
【００１１】
またこの発明は、第１絶縁基板と、前記第１絶縁基板の一方の主面側に設けられた複数の表示画素部と、第２絶縁基板と、前記第２絶縁基板の一方の主面上に配置されるとともに、前記第２絶縁基板より厚さの厚い偏光板と、前記第１絶縁基板の上記主面および前記第２絶縁基板の他の主面間に封入された液晶材と、前記第１の絶縁基板上の複数の表示画素部を動作させるための信号を供給可能な配線部材と、所定位置に任意数の開口が設けられ、携帯可能な媒体に装着可能で、前記第１絶縁基板の他の主面および前記偏光板ならびに前記配線部材の主要な部分のそれぞれに密着されるとともに、前記第１絶縁基板に設けられた個々の表示画素部に駆動信号を供給するための配線材と外部装置とを接続可能とする接触子部分を含んで、前記第１絶縁基板および前記偏光板ならびに上記封入された液晶材のそれぞれを気密するとともに、前記配線部材を変形可能に支持する透明なシート体と、を有することを特徴とする携帯可能な媒体に搭載可能な表示装置を提供するものである。
【００１２】
さらにこの発明は、研磨により厚さが０．１５ｍｍよりも薄く設定された絶縁基板と、前記絶縁基板の一方の主面側に設けられた複数の表示画素部と、研磨により厚さが０．１５ｍｍよりも薄く設定された光透過性絶縁基板と、前記光透過性絶縁基板の他方の主面上に配置されるとともに、前記光透過性絶縁基板より厚い厚さを有する偏光板と、前記絶縁基板の上記主面と前記光透過性絶縁基板の前記偏光板が配置される側と反対側の主面間に封入された液晶材と、前記第１の絶縁基板上の複数の表示画素部を動作させるための信号を供給可能な配線部材と、所定位置に任意数の開口が設けられ、携帯可能な媒体に装着可能で、前記絶縁基板および前記偏光板ならびに前記液晶材を気密するとともに、前記第１絶縁基板に設けられた個々の表示画素部に駆動信号を供給するための配線材と外部装置とを接続可能とする接触子部分を含んで、前記配線部材を変形可能に支持する透明なシート体と、からなる携帯可能な媒体に搭載可能な表示装置と、前記表示装置の前記シート体に変形可能に支持されている前記配線部材と接触可能なインタフェース部と、このインタフェース部を介して前記表示装置を駆動するための駆動信号を供給可能な駆動回路と、前記インタフェース部を介して前記表示装置に表示させるべき情報を供給し、また前記インタフェース部を介して接続可能な外部装置との間で信号の受け渡しが可能な信号処理部と、前記インタフェース部、前記駆動回路および前記信号処理部を保持する回路基板と、前記表示装置の前記開口を支持する表示装置支持体と、前記回路基板と前記表示装置支持体を保持する表示装置支持体保持機構と、を有することを特徴とする情報機器を提供するものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１４】
図１に示される通り、液晶表示装置１は、内部に液晶材が封入されている液晶パネル１００と、液晶パネル１００が表示すべき画像情報や駆動電源を供給可能な平面型のコネクタ５０１と、液晶パネル１００とコネクタ５０１とを接続するフレキシブルプリント基板（可撓性の高い配線材と称される、以下ＦＰＣと略称する）５０２と、液晶パネル１００、ＦＰＣ５０２およびコネクタ５０１を挟み込んで一体に保持する保護シート１００１を有している。なお、ＦＰＣ５０２と液晶パネル１００は、例えば図示しない異方性導電膜（ＡＣＦ）によって電気的に接続されている。また、液晶パネル１００は、図８を用いて後段に説明するように、反射型の液晶パネルである。なお、液晶パネル１００の代わりに、例えばＥＬ（electroluminescence）パネルを利用することもできる。
【００１５】
保護シート１００１は、図９を用いて後段で詳述するが、第１のシート１００１Ａと第２のシート１００１Ｂとの間に、保護対象物としての液晶パネル１００、ＦＰＣ５０２およびコネクタ５０１が介在された状態で、所定の圧力および温度が供給されることで保護対象物と密着されるとともに、両シートの周縁部が密着されることで、保護対象物を気密可能である。なお、第１および第２のシート１００１Ａ，１００１Ｂは、所定の透過率（透明性）が与えられている樹脂シートの一方の面に熱溶融性の接着剤が予め塗布されているもので、一般にラミネートシートと呼ばれている。
【００１６】
中間製品状態における液晶パネル１００は、図２および図３に示されるように、それぞれ厚さ約０．７ｍｍの無アルカリガラス板からなる第１および第２ガラス基材１０，１２からなる。なお、第１および第２ガラス基材１０，１２は、液晶パネル１００を、例えば４枚並べた大きさの矩形状である。
【００１７】
第１ガラス基材１０上には、低温ポリシリコンを活性層として用いたＴＦＴアレイ、画素電極および周辺ドライバ回路等からなる表示素子回路部１４が、例えば４箇所の表示領域１５に、それぞれ形成される。また、液晶パネル１００内部およびパネル１００外部との間の配線接続に用いられる接続電極部１６が各表示領域１４の周辺領域に形成される。なお、接続電極部１６は、以下に説明するシール１０６の外側に到達するよう、延出されている。
【００１８】
続いて、各表示領域１５を囲むように、シール１０６が、枠状に形成される。次に、第１ガラス基材１０上の周縁全周に沿ってダミーシール１０７が塗布される。なお、シール１０６，１０７は、熱硬化型や光（ＵＶ）硬化型等の種々の接着剤を用いることができ、ここでは、例えば、エポキシ系接着剤が利用される。なお、シール１０６，１０７は、図示しないディスペンサにより供給される。
【００１９】
第２ガラス基材１２上には、周知の工程により、図示しないカラーフィルタ層とＩＴＯからなる対向電極４０３等が、第１ガラス基材１０側の表示領域に対応する４箇所に、それぞれ形成される。
【００２０】
次に、第１ガラス基材１０上の各シール１０６で囲まれた領域に、所定量の液晶材１８が滴下される。
【００２１】
続いて、第１ガラス基材１０上に設けられた表示領域１５と第２ガラス基材１２上に設けられた対向電極４０３とがそれぞれ対向するように両ガラス基材１０，１２が位置決めされ、図４（ａ）に示される通り、両ガラス基材１０，１２が互いに所定の圧力で加圧される。従って、両ガラス基板１０，１２が、シール１０６、１０７により相互に接着される。以下、シール１０６，１０７を硬化させることで、４枚の液晶パネル１００からなるパネル集合体（符号なし）が形成される。
【００２２】
次に、両ガラス基材１０，１２の厚さが、例えば研磨により所定の厚さまで研磨される（薄膜化される）。
【００２３】
例えば、図４（ｂ）に示されるように、表示素子回路部１４等が設けられた第１ガラス基材１０が、例えば沸酸系エッチャントを用いた化学エッチングにより所定の厚さまで研磨される。なお、第１ガラス基材１０が研磨される間、第２ガラス基材１２側は、図示しない耐薬品性のシート等により保護される。なお、研磨には、例えばサンドブラスト等のメカニカル研磨や化学的機械研磨（ＣＭＰ）を用いることもできる。
【００２４】
研磨された第１ガラス基材１０は、図８を用いて後段に説明する液晶パネル１００のアレイ基板２００側のガラス基板２０１であり、その厚さは約０．１５ｍｍ、好ましくは約０．１ｍｍであり、この実施形態では０．１ｍｍとした。なお、ガラス基板２０１の厚さは、柔軟性、研磨精度、機械強度あるいは表示素子回路形成の内部応力等の条件をから、約０．１５ｍｍよりも厚い場合には、曲げに対する柔軟性が低下して、割れ易くなる。なお、ガラス基板２０１の厚さを約０．０１ｍｍよりも薄くすると、水分等が浸入する虞れが生じるため、液晶パネル１００の信頼性が低下する。従って、ガラス基板２０１の厚さは、約０．０１ｍｍ以上であることが好ましい。
【００２５】
続いて、図４（ｃ）に示されるように、約０．１ｍｍ厚に研磨されたガラス基板２０１の外面に、所定厚さの接着層２２１により、厚さが約０．１ｍｍの補強板２４０が接着される。補強板２４０としては、例えばポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）、アクリル樹脂、強化プラスチック、ポリイミド等を用いることができる。
【００２６】
次に、図５（ａ）に示されるように、第２ガラス基材１２が、図４（ｂ）により説明したと同様の方法で、厚さが約０．１ｍｍになるように研磨される。すなわち、図８を用いて後段に説明する液晶パネル１００の対向基板４００側のガラス基板４０１が得られる。
【００２７】
続いて、図５（ｂ）に示されるように、ガラス基板４０１の外面に接着層２２３を介して、厚さ約０．１ｍｍの補強板２０５を接着する。補強板２０５には、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）、アクリル樹脂、強化プラスチック、ポリイミド等を用いることができる。
【００２８】
以下、図５（ｂ）および図５（ｃ）に示されるよう、両ガラス基板２０１，４０１および補強板２４０、２０５が所定の位置で切断されることで、４枚の液晶パネルとなる４分割されたパネル母材（符号なし）が得られる。なお、パネル母材は、例えばレーザビームにより、２枚のガラス基板と２枚の補強板とが同時に切断される。また、レーザ源として、ＣＯ_２や２次ないし４次の高調波ＵＶ−ＹＡＧレーザを用いることで、滑らかでクラック等が生じにくい切断面が得られる。もちろん、パネル母材の切断には、機械的な切断方法を用いることもできる。
【００２９】
次に、図６（ａ）に示されるように、切り出された４つの液晶パネルとなる部分からガラス基板４０１上に貼付されていた補強板２０５と接着層２２３とが、例えばエッチング等により除去される。
【００３０】
続いて、図６（ｂ）に示される通り、ガラス基板４０１の外側の面に、接着層４０６により厚さ約０．３５ｍｍの偏光板４０７が接着されることで、液晶パネル１００が得られる。
【００３１】
このように、図４（ｂ）および図４（ｃ）、図５（ａ）ないし図５（ｃ）、ならびに図６（ａ）および図６（ｂ）を用いて説明した各工程から、２枚のガラス基板の厚さがそれぞれ約０．１ｍｍで、対向基板４００側に、約０．３５ｍｍの厚さの偏光板が、アレイ基板２００側に、約０．１ｍｍの厚さの補強板が設けられた液晶パネル１００が得られる。
【００３２】
なお、上述した液晶パネルの製造方法では、貼り合わせる前の一方の基板上に液晶材料を滴下して液晶層４１０を形成することにより、製造時間を短縮することが可能であるが、空のセルを形成した後に液晶材料を真空注入してもよい。
【００３３】
すなわち、第１ガラス基材１０および第２ガラス基材２０上に、上述した工程と同様に必要な構成要素を形成した後に、シール材１０６およびダミーシール１０７を塗布して、第１ガラス基材１０と第２ガラス基材１２とを貼り合わせる。なお、シール材１０６を塗布する際には、後に液晶材料を注入可能とするための注入口を形成する。
【００３４】
続いて、第１ガラス基材１０および第２ガラス基材１２の外面を研磨して薄膜化した後、ガラス基板２０１および４０１のそれぞれの外面に接着層２４１および２２３を介して補強板２４０および２０５を接着する。そして、ガラス基板２０１、４０１および補強板２４０、２０５を所定位置に沿って切断し、それぞれ液晶パネルを構成する４つの部分に切り分ける。
【００３５】
続いて、切出された各液晶パネルにおいて、ガラス基板２０１上に貼付されていた補強板２４０および接着層２４１をエッチング等により除去する。また、ガラス基板４０１上に貼付されていた補強板２０５および接着層２２３をエッチング等により除去する。
【００３６】
続いて、ガラス基板２０１の外面に接着層２２１を介して偏光板２２０を接着する。また、ガラス基板４０１の外面に接着層４０６を介して偏光板４０７を接着する。
【００３７】
続いて、各液晶パネルに注入口から液晶材料を真空注入する。その後、注入口を紫外線硬化型の樹脂などによって封止する。
【００３８】
以上の工程により、透過型の液晶パネルを製造してもよい。
【００３９】
また、上述した製造方法では、面積の大きな大型の基材から複数の液晶パネルを切り出す、いわゆる多面取りについて説明したが、単個の液晶パネルを個別に製造してもよい。
【００４０】
さらに、上述した製造方法では、研磨した基板の外面に、その製造途中で補強板を接着したが、必須ではない。製造工程において、基板が破損するほどの応力を与えることがなければ、補強板を接着する必要はなく、補強板を除去する工程も不要となるので、製造工程を簡略化することができる。
【００４１】
以下、図７に示されるように、ガラス基板２０１に貼り付けられた補強板２４０とガラス基板４０１に貼り付けられた偏光板４０７のそれぞれの外側に、図９を用いて後段に説明するように、透明な樹脂シート１００１Ａと１００１Ｂが、図示しないラミネータ（ラミネート装置）により、加熱されると同時に所定の圧力が供給されることで、圧着される。従って、液晶パネル１００が、ラミネート体１００１内に気密される。
【００４２】
図８は、図４（ｂ）および図４（ｃ）、図５（ａ）ないし図５（ｃ）、ならびに図６（ａ）および図６（ｂ）に示した液晶パネル１００の構成を説明する概略断面図である。
【００４３】
図８から明らかなように、液晶パネル１００は、有効表示領域１０２、駆動回路部１１０、アレイ基板２００、対向基板４００、およびアレイ基板２００と対向基板４００との間にそれぞれ配向膜を介して保持されるＴＮ（ツイステッド・ネマチック）液晶層４１０を含む。
【００４４】
アレイ基板２００は、上述の図４（ｂ）および図４（ｃ）、図５（ａ）ないし図５（ｃ）ならびに図６（ａ）および図６（ｂ）に示した工程により厚さが０．１５ｍｍ以下に設定されたガラス（この実施の形態では、厚さ０．１ｍｍ）からなる透明な絶縁基板２０１の一方の主面（表面）上にマトリクス状に配置された複数の信号線Ｘおよび複数の走査線Ｙ、信号線Ｘと走査線Ｙとの交点近傍に配置される薄膜トランジスタすなわちＴＦＴから構成されるスイッチ素子２１１およびスイッチ素子２１１に接続される画素電極２１３を有している。
【００４５】
画素電極２１３は、光反射性を有する導電性部材、例えばアルミニウムによって形成されている。画素電極２１３は、ＴＦＴ２１１上に順に積層された層間絶縁膜２１７および樹脂層２１８上に配置される。
【００４６】
画素電極２１３は、その表面、すなわち対向基板４００に対向する面に凹凸を有している。すなわち、画素電極２１３の下地となる樹脂層２１８は、その表面に凹凸パターンを有している。画素電極２１３は、この樹脂層２１８上に配置されることにより、樹脂層２１８の凹凸パターンに倣った凹凸を有するように形成される。これにより、対向基板４００側から入射した光を散乱して反射することができ、視野角を拡大することができる。
【００４７】
対向基板４００は、絶縁基板４０１の一方の主面（表面）上に配置されたカラーフィルタ層ＣＦを有している。カラーフィルタ層ＣＦは、例えば、赤、緑、青にそれぞれ着色された樹脂層によって形成されている。各色のカラーフィルタ層は、対応する色の表示画素部ＰＸ毎に配置されている。
【００４８】
対向電極４０３は、画素電極２１３に対向してカラーフィルタ層ＣＦ上に配置されている。この対向電極４０３は、透明導電性部材、例えばＩＴＯによって形成されている。配向膜４０５は、対向電極４０３全体を覆うように有効表示領域１０２全面に配置されている。
【００４９】
この液晶パネル１００において、対向基板４００の外面には、液晶層４１０の特性に合わせて偏光方向を設定した偏光板４０７が設けられている。すなわち、対向基板４００を構成する絶縁基板４０１の他方の主面（裏面）上には、接着剤４０６によって接着された偏光板４０７が配置されている。
【００５０】
一方、アレイ基板２００の外面には、補強板２４０が設けられている。すなわち、アレイ基板２００を構成する絶縁基板２０１の他方の主面（裏面）上には、接着剤２２１によって接着された補強板２４０が配置されている。補強板２４０は、樹脂、例えばポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）によって形成されている。
【００５１】
補強板２４０および偏光板４０７は、可撓性を有した樹脂によって形成されているとともに、各絶縁基板２０１および４０１の厚さよりも厚く、例えば０．３ｍｍの厚さを有している。このため、液晶パネル１００の薄型化を達成するために、各絶縁基板２０１および４０１を極めて薄い厚さ、例えば０．１ｍｍ程度とした場合であっても、補強板２４０および偏光板４０７を設けることによって各絶縁基板２０１および４０１を補強することが可能となる。したがって、液晶パネル１００に折り曲げるような応力が加わった場合であっても、絶縁基板２０１および４０１の割れを防止することが可能となり、可撓性を持たせた液晶表示装置を提供できる。
【００５２】
上述したような反射型の表示パネル１００を備えた液晶表示装置１では、対向基板２００側から偏光板４０７を介して液晶パネル１００に入射した光は、画素電極２１３によって再び対向基板２００側に向けて反射される。このとき、入射光および反射光は、画素電極２１３と対向電極４０３との間の電界によって制御される液晶層４１０により変調され、表示画素部ＰＸ毎に偏光板４０７を選択的に透過する。これにより、表示画像が形成される。
【００５３】
この液晶表示装置１によれば、アレイ基板および対向基板を構成する各絶縁基板を極めて薄くすることができるため、液晶パネルの薄型化を達成することができる。また、このように各絶縁基板を極めて薄くした場合であっても、各絶縁基板よりも厚い偏光板を設けることにより、各絶縁基板を補強することができる。これにより、折り曲げても破損することのないフレキシブル性を持たせた液晶表示装置を提供することが可能となる。
【００５４】
また、アレイ基板に駆動回路の一部を一体的に構成しているため、外部の回路との接続個所を、駆動回路が配置されない場合は信号線数、例えば１０２４×３箇所の接続個所が必要であるのに対して、この実施形態では４８箇所で済む。しかも、従来では最低限直交する２辺に接続個所が設けられるのに対して、この４８箇所の接続個所は液晶パネルの一長辺側の一部のみに配置されることとなる。
【００５５】
これにより、液晶パネルと駆動回路基板とを接続するフレキシブル配線基板の接続面積を縮小することが可能であることはもちろんのこと、液晶表示装置を折り曲げてもフレキシブル配線基板のはがれや断線を防止することができる。
【００５６】
さらに、アレイ基板と対向基板との間のギャップは、アレイ基板に一体の柱状スペーサによって形成されている。これにより、液晶表示装置を折り曲げた場合であってもスペーサの移動を防止することができ、スペーサの移動に伴う表示不良の発生を防止することができる。また、柱状スペーサは、設計値通りの所望の密度で配置することが可能となるため、折り曲げに対してもギャップが大きく変動することはなく、均一な表示品位が確保できる。
【００５７】
したがって、表示装置を湾曲させて用いる等、汎用性に富んだ信頼性の高い表示装置を提供することが可能となる。
【００５８】
図９は、上述の図４（ｂ）および図４（ｃ）、図５（ａ）ないし図５（ｃ）ならびに図６（ａ）および図６（ｂ）に示した工程により、厚さが約０．１５ｍｍ未満で、約０．１ｍｍ以上に設定された２枚のガラス基板により形成された液晶パネルを、保護シートによりラミネートする工程の一例を説明している。
【００５９】
保護シート１００１は、第１のシート１００１Ａと第２のシート１００１Ｂからなる。なお、それぞれのシートは、アレイ基板２００のガラス基板２０１および対向基板４００の偏光板４０７のそれぞれの面積よりも大きく定義される周縁部が設けられ、その周縁部で相互に接着されることで、液晶パネル１００を気密に収容できる。詳細には、それぞれのシートは、加熱されることにより溶融する接着剤が片面に塗布されているもので、溶融された状態で所定圧力が提供されることにより、アレイ基板２００のガラス基板２０１の外側に設けられる補強板２４０および対向基板４００の偏光板４０７のそれぞれと密着されるとともに他の一方に塗布されている接着剤と接着される。
【００６０】
なお、例えば保護シート１００１が、第１のシート１００１Ａと第２のシート１００１Ｂの一端が予め接着されている場合、もしくは１枚のシートが、接着剤が塗布されている面が内側になるように折り返えされて第１のシート１００１Ａの部分と第２シート１００１Ｂの部分が定義されるような場合には、両シート間の所定の位置に液晶パネル１００をセットして、図示しないラミネータを通過させることで、保護シート１００１内に気密された液晶パネル１００が得られる。
【００６１】
また、保護シート１００１をラミネータにセットする際に、液晶パネル１００のコネクタ５０１と対向する辺の側からラミネータに搬送することで、コネクタ５０１の詳述しない端子（コンタクト）部分を露出させる工程が簡素化される。
【００６２】
一方、図９では、図示しないフック等への装着を可能とする、例えば孔１００２が所定の間隔で余白部分に用意されている保護シート１００１を用いる例を示しているが、孔１００２は、必要に応じてラミネート後に、任意の個数および間隔で設けられてもよいことは言うまでもない。
【００６３】
さらに、保護シート１００１は、例えば所定の粘性を示す非固体状の流動性のある樹脂が保持されているローラ間に、液晶パネル１００が搬送されて所定厚さの樹脂膜が形成され、その後乾燥されて硬化されてもよい。
【００６４】
図１０は、上述した保護シートにより気密された液晶パネルを携帯可能な手帳や小形のノート等に組み込んで画像を表示可能とする実施の形態の例を説明している。
【００６５】
図１０に示されるように、例えば任意枚数のパッド（用紙）が１枚ずつまたは複数枚抜き差し可能に形成された手帳１０００は、表紙１１１０、表紙１１１０の内、閉じた状態で表側に位置される部分と同裏側に位置される部分を接続するヒンジ部１１１２、ヒンジ部１１１２に一体的に設けられ、任意枚数のパッドを保持可能なリング１１１１、リング１１１１を支持してヒンジ部１１１２に固定するプレート１１１３を有している。
【００６６】
保護シート１００１により気密されている液晶パネル１００は、保護シート１００１に設けられている孔１００２がリング１１１１にセットされることで、パッドと同様に、手帳１０００に装着される。
【００６７】
プレート１１１３とヒンジ部１１１２との間の空間には、図１１に示す通り、例えば保護シート１００１により気密された液晶パネル１００のコネクタ５０１が装着可能な接続部が設けられた回路基板１５０１が取り付けられている。
【００６８】
回路基板１５０１は、例えば保護シート１００１により気密された液晶パネル１００を動作するための駆動回路１５０２や画像情報あるいは表示すべき文字のフォントが記憶されるメモリ部および制御回路ならびに詳述しないが拡張インタフェース等を含む信号処理部１５０３を有している。なお、回路基板１５０１には、液晶パネル１００のコネクタ５０１が装着された場合には、信号処理部１５０３との間で信号の受け渡しが可能で、任意の入力装置や外部装置が接続可能に形成されたインタフェース部１１３０が設けられている。
【００６９】
回路基板１５０１は、図１１（ｂ）に示される通り、手帳１０００とは独立に形成され、図１１（ｃ）に示されるように、手帳１０００のプレート１１１３とヒンジ部１１１２との間の空間に挿入可能に形成されている。また、保護シート１００１により気密されている液晶パネル１００は、図１１（ａ）および図１１（ｃ）に示されるように、プレート１１１３の所定位置に設けられているインタフェース部１１３０が貫通可能な大きな開口を介して、自身のコネクタ５０１がインタフェース部１１３０に接続可能である。従って、例えばプレート１１１３を取り外してインタフェース部１１３０が貫通可能な開口を用意することが可能であれば、あるいは予め所定の大きさの開口が設けられているプレート１１１３が装着されている手帳であれば、回路基板１５０１と保護シート１００１により気密された液晶パネル１００を、後から装着できる。
【００７０】
インタフェース部１１３０には、例えば表紙１１１０の所定位置に任意の入力装置あるいは操作パネルユニット１１３１がセットされた場合、操作パネルユニット１１３１により指示された情報あるいは置数された数値を、信号処理部１５０３に入力可能である。なお、一例を示すと、操作パネルユニット１１３１は、例えば電話番号や日付、住所や氏名等を入力可能とする複数のキー１１３２が設けられているキーボードタイプである。
【００７１】
図１０に示される通り、保護シート１００１により気密された液晶パネル１００がインタフェース１１３０とコネクタ５０１とにより回路基板１５０１に接続され、同インタフェース１１３０を介して、操作パネルユニット１１３０が接続されることにより、例えばパッドに筆記用具により記録していた情報を信号処理部１５０３の図示しないメモリに記憶させ、または既に記憶されている情報を、必要に応じて再生して液晶パネル１００に随時表示させることができる。なお、インタフェース１１３０を、例えば携帯電話等に代表される通信機器と接続可能とし、操作パネルユニット１１３１の代わりに、インターネット網に接続可能な携帯電話等を接続した場合には、例えば携帯電話の通信機能を利用してインターネット網から画像情報を入手して表示させたり、携帯電話の表示部の表示を拡大して表示させることができる。
【００７２】
図１２は、図１０および図１１に示した保護シートにより気密された液晶パネルが組み込まれることで、画像が表示可能な携帯可能な手帳等の実施の形態の別の例を説明している。なお、図１２に示す実施の形態は、図１０により前に説明した保護シート１００１により気密された液晶パネル１００の液晶パネル自身を透過型とする例であり、手帳１０００および液晶パネル１００を取り付けるための構成は、同一であるから詳細な説明を省略する。
【００７３】
例えば、図１２に示されるように、保護シート１００１により気密された液晶パネル１００が透過型であれば、所定のレベルの外光を液晶パネル１００の背面側から入射させて照明光として利用することにより、液晶パネル１００の角度を利用者が望む所定の角度に設定可能となる。
【００７４】
図１３は、図１２に示した保護シート１００１により気密された透過型の液晶パネル１００の構成を説明している。
【００７５】
液晶パネル１００は、マトリクス状に配置された複数の表示画素部ＰＸを備えた有効表示領域１０２を有している。この液晶パネル１００は、アレイ基板２００と、対向基板４００と、アレイ基板２００と対向基板４００との間にそれぞれ配向膜を介して保持された液晶層４１０とを有している。
【００７６】
アレイ基板２００は、より薄型化を達成するために、ガラスからなる０．１５ｍｍ以下の厚さを有する（この実施の形態では０．１ｍｍの厚さを有する）光透過性の絶縁基板２０１の一方の主面（表面）上に、マトリクス状に配置された複数の信号線Ｘおよび複数の走査線Ｙと、信号線Ｘと走査線Ｙとの交点近傍に配置された薄膜トランジスタすなわちＴＦＴによって構成されたスイッチ素子２１１と、スイッチ素子２１１に接続された画素電極２１３と、を備えている。
【００７７】
このスイッチ素子２１１は、チャネル領域２１２ｃ、およびこのチャネル領域２１２ｃを挟んで配置されたソース領域２１２ｓおよびドレイン領域２１２ｄを備えた多結晶シリコン膜すなわちｐ−Ｓｉ膜を活性層として備えている。スイッチ素子２１１のゲート電極２１５は、例えば走査線Ｙと一体的にＭｏＷ合金膜で構成され、ｐ−Ｓｉ膜のチャネル領域２１２ｃ上にＴＥＯＳ膜などから成るゲート絶縁膜２１４を介して配置され、走査線Ｙに接続されている。スイッチ素子２１１のソース電極２１６ｓは、例えばＡｌＮｄ合金膜からなり、ソース領域２１２ｓに接続されているとともに画素電極２１３に接続されている。スイッチ素子２１１のドレイン電極２１６ｄは、例えば信号線Ｘと一体的にＡｌＮｄ合金膜で構成され、ドレイン領域２１２ｄに接続されているとともに信号線Ｘに接続されている。
【００７８】
画素電極２１３は、光透過性を有する導電性部材、例えばＩＴＯ（インジウム・ティン・オキサイド）やＩＺＯ（インジウム・ジンク・オキサイド）によって形成されている。
【００７９】
画素電極２１３は、ＴＦＴ２１１上に順に積層されたＳｉＯ_２等の酸化膜、あるいはＳｉＮｘ等の窒化膜からなる層間絶縁膜２１７およびカラーレジスト層が露光・現像されて構成されるカラーフィルタ層ＣＦ上に配置される。この実施形態では、層間絶縁膜２１７は、例えば窒化シリコンによって形成されている。
【００８０】
カラーフィルタ層ＣＦは、例えば、赤、緑、青にそれぞれ着色されたネガタイプのカラーレジスト層によって形成されている。各色のカラーフィルタ層は、対応する色の表示画素部ＰＸ毎に配置されている。配向膜２１９は、すべての画素電極２１３を覆うように有効表示領域１０２全面に配置されている。
【００８１】
対向基板４００は、ガラスからなる０．１５ｍｍ以下の厚さを有する（この実施の形態では０．１ｍｍの厚さを有する）光透過性の絶縁基板４０１の一方の主面（表面）上に、画素電極２１３に対向して配置された対向電極４０３を備えている。この対向電極４０３は、光透過性を有する導電性部材、例えばＩＴＯによって形成されている。配向膜４０５は、対向電極４０３全体を覆うように有効表示領域１０２全面に配置されている。
【００８２】
有効表示領域１０２内には、アレイ基板２００と対向基板４００との間に所定のギャップを形成するための柱状スペーサ１０４が配置されている。柱状スペーサ１０４は、例えばアレイ基板上に黒色樹脂によって形成されている。
【００８３】
有効表示領域１０２の外側には、遮光層２５０が額縁状に配置されている。遮光層２５０は、遮光性を有する樹脂によって形成され、例えば柱状スペーサ１０４と同様の黒色樹脂によって形成されている。
【００８４】
アレイ基板２００および対向基板４００は、柱状スペーサ１０４によって所定のギャップ、例えば４μｍのギャップを形成した状態で、シール材１０６によって貼り合せられている。
有効表示領域１０２の周辺領域には、一体的に構成される駆動回路部１１０が配置されている。すなわち、走査線Ｙの一端側には、走査パルスを供給する走査線駆動回路２５１が配置されている。また、信号線Ｘの一端側には、信号線駆動回路部２６１が配置されている。これら走査線駆動回路部２５１および信号線駆動回路部２６１は、表示領域内のスイッチ素子と同様に多結晶シリコン膜を含む薄膜トランジスタによって構成されている。
【００８５】
また、液晶パネル１００において、アレイ基板２００の外面および対向基板４００の外面には、それぞれ液晶層４１０の特性に合わせて偏光方向を設定した一対の偏光板２２０および４０７が設けられている。すなわち、アレイ基板２００を構成する絶縁基板２０１の他方の主面（裏面）上には、粘着剤２２１によって貼り付けられた偏光板２２０が配置されている。また、対向基板４００を構成する絶縁基板４０１の他方の主面（裏面）上には、粘着剤４０６によって貼り付けられた偏光板４０７が配置されている。
【００８６】
これらの偏光板２２０および４０７は、フレキシブル性を有した樹脂によって形成されているとともに、偏光板２２０はアレイ基板２００と同等かそれ以上の寸法を有しており、偏光板４０７は対向４００と同等かそれ以上の寸法を有しており、それぞれ基板端まで十分に延在されている。この実施形態では、基板端と偏光板端とを一致させたが、偏光板端が基板端よりも延在し、基板角部を被覆するように構成しても構わない。また、これらの偏光板２２０および４０７は、各絶縁基板２０１および４０１の厚さよりも厚く、例えば０．３ｍｍの厚さを有している。
【００８７】
これらの偏光板２２０および４０７は、液晶パネル１００の薄型化を達成するために、各絶縁基板２０１および４０１を極めて薄い厚さ、例えば０．１ｍｍ程度とした場合であっても、偏光板２２０および４０７を設けることによって各絶縁基板２０１および４０１を補強することが可能となる。これにより、液晶パネル１００に折り曲げるような応力が加わった場合であっても、絶縁基板２０１および４０１の割れを防止することが可能となり、破損しにくくフレキシブル性を持たせた液晶表示装置を提供できる。また、特に偏光板を基板端まで十分に延在させたことで、基板の割れ、欠け等を極端に低減することが可能となる。
【００８８】
このように、上述した液晶表示装置においては、液晶材を保持するガラス基板の厚さを低減することができる。この結果、液晶表示装置に可撓性を与えることができる。また、ガラス基板の厚さを低減するための加工時における歩留まりが向上される。なお、利用者が情報機器を誤って落下させたり、不用意に想定外の曲げ量に曲げられたとしても液晶表示装置そのものが動作しなくなるような「割れ」や「液晶材の漏れ」等の致命的な損傷を受けることが抑止される。
【００８９】
上述した各実施形態では、液晶パネル上に補強板、偏光板、ラミネートされる保護フィルムの順に配置したが、例えば偏光板貼り付け前に補強板を剥離し、最終的には液晶パネル上に偏光板および保護フィルムが積層された形態としても構わない。また、液晶パネル上にラミネートされる保護フィルムを配置した後に偏光板を配置しても構わない。しかしながら、偏光板の保護という観点では、偏光板上にラミネートされる保護フィルムを配置することが望ましい。
【００９０】
上述した各実施の形態では、液晶表示装置を表示媒体として用いる例を説明したが、また、他の表示装置として、例えば有機エレクトロルミネッセンス（ＯＬＥＤ）表示装置にもこの発明を適用可能である。
【００９１】
ＯＬＥＤ表示装置の場合、例えばアレイ基板裏面側から光出射させるのであれば、アレイ基板のアノードを成す画素電極上に、ホール輸送層、発光層、エレクトロン輸送層、カソード電極が順次積層され、さらにこの上に窒素封止するキャップが設けられている。そして、例えばアレイ基板を構成するガラス厚が０．１ｍｍに設定され、この上に例えば０．３ｍｍ厚の偏光板を設けて構成することができる。ここで偏光板を用いることで不所望な映り込みを防止できる。
【００９２】
なお、この発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々な変形・変更が可能である。また、各実施の形態は可能な限り適宜組み合わせて実施されてもよく、その場合組み合わせによる効果が得られる。
【００９３】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明によれば、表示媒体を保持する基板の厚さを低減させながら表示装置そのものに可撓性を与え、例えば利用者による手書きにより記録が可能な手帳等の媒体にその駆動回路部分および操作パネル部分を組み込んだことにより、利用者が誤って落下させたり利用者により手帳が丸められる等の外力が与えられたとしても、液晶表示装置そのものが動作しなくなるような「割れ」や「液晶材の漏れ」等の致命的な損傷を受けることが抑止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態である保護シートが設けられた液晶表示装置の一例を概略図。
【図２】図１に示した液晶表示装置に用いられる液晶パネルを製造する工程を説明する概略図。
【図３】図１に示した液晶表示装置に用いられる液晶パネルを製造する工程を説明する概略図。
【図４】図２および図３に示した工程により得られた液晶パネルのガラス基板の厚さを低減する工程の一例を説明する概略図。
【図５】図４に示した工程に引き続く液晶パネルのガラス基板の厚さを低減する工程を説明する概略図。
【図６】図５に示した工程に引き続く液晶パネルのガラス基板の厚さを低減する工程を説明する概略図。
【図７】図６に示した工程により得られた個々の液晶パネルに保護シートを設ける工程を説明する概略図。
【図８】図４ないし図６に示した工程により得られる液晶パネルの構成を説明する概略断面図。
【図９】図４ないし図６に示した工程により得られる液晶パネルに保護シートを設ける工程の一例を説明する概略図。
【図１０】図１に示した保護シートにより気密された液晶パネルを携帯可能な手帳に搭載する例を説明する概略図。
【図１１】図１０に示した携帯可能な手帳に、図１に示した保護シートにより気密された液晶パネルを装着する工程の一例を説明する概略図。
【図１２】図１０に示した携帯可能な手帳の別の実施の形態の一例を説明する概略図。
【図１３】図１２に示した携帯可能な手帳に利用可能な透過型の液晶パネルの構成を説明する概略断面図。
【符号の説明】
１・・・液晶モジュール、
１００・・・液晶パネル、
２００・・・アレイ基板、
２０１・・・ガラス基板、
４００・・・対向基板、
４０１・・・ガラス基板、
５０１・・・コネクタ、
５０２・・・フレキシブル回路基板（ＦＰＣ）、
１０００・・・手帳（支持媒体）、
１００１・・・保護シート、
１００１Ａ・・保護シート、
１００１Ｂ・・保護シート、
１００２・・・（余白部の）孔、
１１１０・・・表紙、
１１１１・・・リング（表示装置支持体）、
１１１２・・・ヒンジ部（回路基板保持体）、
１１１３・・・プレート（表示装置支持体保持機構）、
１１３０・・・インタフェース部、
１１３１・・・操作パネルユニット（入力機構）、
１５０１・・・回路基板、
１５０２・・・駆動回路、
１５０３・・・信号処理部。

Claims

複数の表示画素部を有する表示装置において、
絶縁基板と、
前記絶縁基板上に配置されるとともに、前記絶縁基板より厚い厚さを有する偏光板と、
所定位置に任意数の開口が設けられ、携帯可能な媒体に装着可能で、前記絶縁基板および前記偏光板のそれぞれに密着されるとともに、前記絶縁基板に設けられた個々の表示画素部に駆動信号を供給するための配線材と外部装置とを接続可能な接触子部分を含んで、前記絶縁基板および前記偏光板のそれぞれを気密する透明なシート体と、
を有することを特徴とする携帯可能な媒体に搭載可能な表示装置。
前記透明なシート体は、前記絶縁基板側と前記偏光板側のそれぞれから、前記絶縁基板および前記偏光板を挟み込むとともに、前記絶縁基板および前記偏光板のそれぞれの面積よりも大きく定義される周縁部で相互に接着されることを特徴とする請求項１記載の携帯可能な媒体に搭載可能な表示装置。
前記透明なシート体は、所定厚さの樹脂シートの一方の面に、加熱されることにより溶融する接着剤が塗布されているもので、溶融された状態で所定の圧力が提供されることにより前記絶縁基板および前記偏光板のそれぞれと密着されるとともに他の一方の接着剤と接着されることを特徴とする請求項２記載の携帯可能な媒体に搭載可能な表示装置。
前記絶縁基板は、厚さが０．１５ｍｍよりも薄い透明なガラスであることを特徴とする請求項２記載の携帯可能な媒体に搭載可能な表示装置。
第１絶縁基板と、
前記第１絶縁基板の一方の主面側に設けられた複数の表示画素部と、
第２絶縁基板と、
前記第２絶縁基板の一方の主面上に配置されるとともに、前記第２絶縁基板より厚さの厚い偏光板と、
前記第１絶縁基板の上記主面および前記第２絶縁基板の他の主面間に封入された液晶材と、
前記第１の絶縁基板上の複数の表示画素部を動作させるための信号を供給可能な配線部材と、
所定位置に任意数の開口が設けられ、携帯可能な媒体に装着可能で、前記第１絶縁基板の他の主面および前記偏光板ならびに前記配線部材の主要な部分のそれぞれに密着されるとともに、前記第１絶縁基板に設けられた個々の表示画素部に駆動信号を供給するための配線材と外部装置とを接続可能とする接触子部分を含んで、前記第１絶縁基板および前記偏光板ならびに上記封入された液晶材のそれぞれを気密するとともに、前記配線部材を変形可能に支持する透明なシート体と、
を有することを特徴とする携帯可能な媒体に搭載可能な表示装置。
前記透明なシート体は、前記第１絶縁基板および前記偏光板のそれぞれの面積よりも大きく定義される周縁部で相互に接着されることを特徴とする請求項５記載の携帯可能な媒体に搭載可能な表示装置。
前記透明なシート体は、所定厚さの樹脂シートの一方の面に、加熱されることにより溶融する接着剤が塗布されているもので、溶融された状態で所定の圧力が提供されることにより前記絶縁第１基板および前記偏光板のそれぞれと密着されるとともに他の一方の接着剤と接着されることを特徴とする請求項６記載の携帯可能な媒体に搭載可能な表示装置。
前記第１および第２絶縁基板は、厚さが０．１５ｍｍよりも薄い透明なガラスであることを特徴とする請求項６記載の携帯可能な媒体に搭載可能な表示装置。
研磨により厚さが０．１５ｍｍよりも薄く設定された絶縁基板と、前記絶縁基板の一方の主面側に設けられた複数の表示画素部と、研磨により厚さが０．１５ｍｍよりも薄く設定された光透過性絶縁基板と、前記光透過性絶縁基板の他方の主面上に配置されるとともに、前記光透過性絶縁基板より厚い厚さを有する偏光板と、前記絶縁基板の上記主面と前記光透過性絶縁基板の前記偏光板が配置される側と反対側の主面間に封入された液晶材と、前記第１の絶縁基板上の複数の表示画素部を動作させるための信号を供給可能な配線部材と、所定位置に任意数の開口が設けられ、携帯可能な媒体に装着可能で、前記絶縁基板および前記偏光板ならびに前記液晶材を気密するとともに、前記第１絶縁基板に設けられた個々の表示画素部に駆動信号を供給するための配線材と外部装置とを接続可能とする接触子部分を含んで、前記配線部材を変形可能に支持する透明なシート体と、からなる携帯可能な媒体に搭載可能な表示装置と、
前記表示装置の前記シート体に変形可能に支持されている前記配線部材と接触可能なインタフェース部と、
このインタフェース部を介して前記表示装置を駆動するための駆動信号を供給可能な駆動回路と、
前記インタフェース部を介して前記表示装置に表示させるべき情報を供給し、また前記インタフェース部を介して接続可能な外部装置との間で信号の受け渡しが可能な信号処理部と、
前記インタフェース部、前記駆動回路および前記信号処理部を保持する回路基板と、
前記表示装置の前記開口を支持する表示装置支持体と、
前記回路基板と前記表示装置支持体を保持する表示装置支持体保持機構と、
を有することを特徴とする情報機器。