JP4360405B2 - 電気光学装置及び電子機器 - Google Patents

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Description

本発明は、液晶表示装置等といった電気光学装置に関する。また、本発明は、電気光学装置を用いた電子機器に関する。
現在、携帯電話機、携帯情報端末機等といった各種の電子機器において、液晶表示装置、EL装置等といった電気光学装置が広く用いられている。例えば、電子機器に関する各種の情報を視覚的に表示するための表示部として電気光学装置が用いられている。この電気光学装置において、電気光学物質として液晶を用いた装置、すなわち液晶表示装置が知られている。
上記の液晶表示装置では、電気光学物質である液晶を一対の基板間に封入し、これにより、パネル構造体である電気光学パネルとしての液晶パネルが形成される。この液晶パネルには、一般に、液晶に所定の電圧を印加するために、配線基板、例えばFPC(Flexible Printed Circuit:可撓性プリント回路)基板が接続されることが多い(例えば、特許文献1又は特許文献2参照)。
上記のFPC基板には、例えば、液晶パネルを駆動するために必要となる回路が形成される。この回路は、通常、ベース基板上に所定の導電パターンを形成し、さらに必要に応じてIC、コンデンサ、コイル、抵抗等といった電子部品をベース基板上の所定位置に実装することによって形成される。また、FPC基板には入力用端子が形成され、この入力用端子に外部電源や種々の外部機器が接続されることがある。この場合、液晶パネルを駆動するための信号や電力が、FPC基板を通して外部機器や外部電源から供給される。また、液晶パネルを複数用いる構成、例えば2つの液晶パネルを電子機器の両面に配設する構成の液晶表示装置では、それら2つの液晶パネル間を電気的に接続するためにFPC基板が用いられることがある。
特開2003−131250号公報(第5頁、図1) 特開2006−301135号公報(第4頁、図1)
ところで、FPC基板は、一般に、所望の形状に曲げられた状態で液晶パネルに接続される。また、FPC基板が接続された液晶パネルは、例えば、枠形状のフレーム等に両面テープ等を用いて接着されて固定されることが多い。このようにFPC基板が曲げられた状態では、FPC基板の内部にそのFPC基板自体が有する弾性によってもとの形状に回復しようとする力が発生する。こうなると、FPC基板が曲がることにより発生する弾性力によって、液晶パネルがフレームから剥がれて浮いてしまうおそれがある。
特許文献1に開示された液晶表示装置では、液晶パネルから延出した部分のFPC基板の幅が広く形成されている。具体的には、FPC基板の幅がパネル基板の幅と略同じ幅に形成されている。この構成では、FPC基板を曲げたときにそのFPC基板が元の形状に回復しようとする力が強くなり、液晶パネルがフレームから剥がれて浮いてしまうおそれがある。
また、特許文献2に開示された液晶表示装置では、液晶パネルから延出した部分のFPC基板は液晶パネルから遠くなるに従って徐々に幅が狭くなる形状となっているのであるが、液晶パネル直近に位置するFPC基板は幅が広くなっている。そのため、FPC基板を曲げたときには、そのFPC基板が元の形状に回復しようとする力が強くなる。その結果、液晶パネルがフレームから剥がれて浮いてしまうおそれがある。
また、液晶パネルは薄型化が求められている。そのため、液晶パネルの構成要素であるパネル基板の薄型化も求められている。しかしながら、パネル基板を薄くすると、そのパネル基板の強度が弱くなる。こうなると、外部からの力、例えば振動、衝撃、液晶パネルに接続されたFPC基板の弾性力等によってパネル基板が破損し易くなる。特に、液晶パネルのFPC基板が接続される部分は、一般に、パネル基板が張出して1枚になっており、その1枚になっている張出し部が破損し易くなる。
本発明は、上記の問題点に鑑みて成されたものであって、FPC基板等といった可撓性を備えた配線基板を有する電気光学装置及び電子機器において、電気光学パネルに接続された配線基板を曲げたときに電気光学パネルがフレームから浮いてしまうのを防止することを目的とする。また、液晶パネル等といった電気光学パネルを構成する基板が薄い場合であってもその基板が破損することを防止することを目的とする。
本発明に係る電気光学装置は、第1基板と第2基板とを貼り合わせて成る電気光学パネルと、該電気光学パネルに接続された可撓性の配線基板と、前記電気光学パネルの前記第2基板側に前記電気光学パネルの表示領域を露出する開口を有する外枠と、を有する電気光学装置であって、前記第1基板は前記第2基板から張出す張出し部を有し、前記配線基板は、可撓性を有する基材と、該基材上に設けられる導電パターンとを有し、前記配線基板は前記第1基板の張出し部のうちの前記第2基板側の表面に接着材を用いて接続され、前記配線基板は、前記張出し部に接着された広幅部分と、該広幅部分に連なると共に前記張出し部の張出し方向の端辺から外方へ延出する狭幅部分とを有し、前記広幅部分の前記狭幅部分側の端辺は前記張出し部の張出し方向の端辺の位置と一致し、前記広幅部分はその先端が前記張出し部の側辺と一致するまで延在し、前記配線基板の上面の高さが、前記第2基板の上面の高さと一致しており、前記外枠は、前記配線基板の上面と前記第2基板の上面とにわたって配置され、前記外枠と前記張出し部との間の厚み方向における空間が、前記配線基板と前記接着剤によって埋められていることを特徴とする。
なお、本明細書において「一致」とは、完全に一致する場合を含むことはもとより、部品誤差、組立て誤差等の範囲内で違いがある場合のように機能的に見れば「一致」していると理解できる場合も含む意味である。
上記構成において、電気光学パネルは、電気的な入力条件を制御することにより、光学的な出力状態を変化させることができるパネル構造体である。また、電気光学パネルは、液晶等といった電気光学物質を含むパネル構造体であって、その電気光学物質の電気的な作用を利用して表示を実現するものである。この電気光学パネルは、例えば、ガラス等から成る基板上に電気光学物質を配置したり、一対の基板間に電気光学物質を封入することによって形成される。この電気光学物質として例えば液晶を用いれば、電気光学パネルとしての液晶パネルが構成される。また、一般に、電気光学装置においては、電気光学パネル等の構成要素は、例えば樹脂によって形成された枠形状のフレームに収容される。
上記構成において、可撓性の配線基板は、電気光学パネルの第1基板の張出し部から延出した延出部において所望の形状に曲げられることが多い。例えば、略180°の曲げ角度で曲げられる(すなわち反転される)ことがある。また、可撓性配線基板が曲げられた状態で、枠形状のフレームに両面テープを用いて接着されることがある。
上記構成の電気光学装置においては、配線基板を曲げたときに該配線基板の弾性復元力に起因して電気光学パネルがフレームから剥がれて浮いてしまうことが考えられる。また、配線基板の弾性復元力に起因して第1基板の張出し部に応力が発生する。上記構成のように配線基板の導電パターンは接続部と延出部とにわたって設けられるので、そのような応力の発生は避けられない。また、配線基板の幅が広くて、しかも延出部の延出方向に沿った長さが短い場合には、発生する応力が大きくなることが考えられる。
このことに関し、本発明に係る電気光学装置においては、「配線基板の広幅部分の狭幅部分側の端辺を、張出し部が張出す方向の端辺の位置と一致するか又は張出し方向の端辺の位置よりも内側に位置させる」ことにしたので、特許文献1のように配線基板が広幅のままで第1基板の張出し部から延出する場合や、特許文献2のように配線基板に広幅部分と狭幅部分とが設けられるもののその広幅部分が第1基板の張出し部から延出する場合に比べて、曲げられる部分の幅を狭くすることができる。
このように配線基板における曲げられる部分の幅を狭くできれば、その配線基板を曲げたときにその配線基板の弾性に起因して発生する復元力を小さくすることができるので、電気光学パネルがフレームから剥がれて浮くことを防止できる。また、配線基板の弾性に起因して第1基板の張出し部に発生する応力を小さくすることができ、そのため、配線基板の弾性力に起因して第1基板の張出し部が破損することを防止できる。
次に、本発明に係る電気光学装置においては、「配線基板の狭幅部分の延出方向と交差する方向に関して広幅部分が狭幅部分の側辺から突出する長さLaを、La≧1.5mm」とした。これにより、第1基板の張出し部に重なる配線基板の面積が広くなった。一般に、配線基板はACF(Anisotropic Conductive Film:異方性導電膜)等といった接着材によって第1基板の張出し部に接着される。この場合、張出し部のうち配線基板が重なる部分は、接着材によって配線基板と一体となり、その部分は第1基板の張出し部のみの部分に比べて機械的な強度が強くなる(すなわち、補強される)。従って、上記のように本発明において張出し部に重なる配線基板の面積が広くなれば、第1基板の張出し部の機械的強度が高められ、その結果、例えば衝撃や振動といった外力によって第1基板が破損することを防止できる。
なお、広幅部分が狭幅部分の側辺から突出する長さLaをLa≧1.5mmとした根拠は次の通りである。まず、従来の電気光学装置においては配線基板の接続部に微小な突片が設けられることがある。この突片は、例えば、電気光学パネルに配線基板を実装する際のアライメントマークとして利用されていた。この突片の突出長さは約1.0mm以下に設定されていた。このような短い突片を備えていた従来の電気光学装置においては、電気光学パネルの基板の張出し部が外力によって破損することが、しばしば見受けられた。これに対し、広幅部分が狭幅部分の側辺から突出する長さLaをLa≧1.5mmとしたところ、電気光学パネルにおける基板の張出し部の破損の発生回数が減少した。
また、電気光学パネルが枠形状のフレームに収容された状態では、電気光学パネルに接続される可撓性配線基板の狭幅部分がフレームの枠の一部を巻き込むように曲げられることが多い。この場合、配線基板の狭幅部分に重なる部分のフレームは、その狭幅部分を曲げ易くするために厚みが薄く(または、太さが細く)形成される。このような厚みが薄い(または、太さが細い)部分の幅方向の長さが長くなると、フレームの強度が弱くなり、その結果、電気光学装置の強度が弱くなるおそれがある。これに関して、広幅部分が狭幅部分の側辺から突出する長さLaをLa≧1.5mmとし、フレームの厚みを厚く(または太さを太く)形成できる領域の幅を広くしたところ、フレームの強度を十分に確保することができた。
本発明において広幅部分が狭幅部分の側辺から突出する長さLaをLa≧1.5mmと規定したのは、上記の各知見に基づくものである。
次に、本発明に係る電気光学装置において、配線基板の前記広幅部分はその先端が前記第1基板の張出し部の側辺と一致するまで延在することが望ましい。こうすれば、第1基板の張出し部に接着材を介して重なる配線基板の面積を広くできる。この結果、第1基板の張出し部の機械的強度が高められ、その結果、例えば衝撃や振動といった外力によって第1基板が破損することを防止できる。
次に、本発明に係る電気光学装置において、前記広幅部分は前記張出し部に接着されて該張出し部の耐衝撃強度及び耐曲げ強度を高くすることが望ましい。こうすれば、第1基板の張出し部の機械的強度が高められ、その結果、例えば衝撃や振動といった外力によって第1基板が破損することを防止できる。
以上のように、本発明によれば、配線基板の狭幅部分を曲げたときに電気光学パネルがフレームから剥がれて浮いてしまうことを防止できる。また、配線基板の狭幅部分を曲げたときに第1基板の張出し部に発生する応力を低減することと、第1基板の張出し部の機械的強度を配線基板の広幅部分の作用によって高めること、との協働作用により、第1基板の張出し部が衝撃、曲げ等の外力を受けたときのその張出し部の破損を防止できる。
次に、本発明に係る電気光学装置において、配線基板の狭幅部分の延出方向の長さをLbとし、配線基板の狭幅部分の延出方向と交差する方向の長さをLcとしたとき、
Lb<Lc
であることが望ましい。特に、
0.10Lc≦Lb≦0.15Lc
であることが望ましい。
つまり、配線基板の狭幅部分は延出方向の長さが短く、それと交差する幅方向の長さ(すなわち幅)が長いことが望ましい。この構成は、電気光学パネルに接続された配線基板が曲げられるときに、その曲げられる部分の配線基板が短いこと、あるいは配線基板の曲率が大きいこと、あるいは配線基板が狭い範囲で大きな力で曲げられることを意味している。このように曲げられる部分の配線基板が短い場合には、その配線基板の弾性復元力が大きくなり、電気光学パネルの基板と配線基板との接着部分に大きな曲げ応力が生じることになるので、基板が破損する可能性が高い。このような場合に本発明に係る基板の補強構造を採用すれば基板の破損を防止する上で非常に有利である。
次に、本発明に係る電気光学装置において、配線基板の狭幅部分における延出方向と交差する方向の幅であって当該延出方向に沿った全域の幅は、広幅部分と狭幅部分との境界部分における当該狭幅部分の幅と同じか又はそれよりも狭いことが望ましい。また、その狭幅部分の幅は一定であることが望ましい。
既述のように、電気光学パネルが枠形状のフレームに収容された状態では、電気光学パネルに接続される可撓性配線基板の狭幅部分がフレームの枠の一部を巻き込むように曲げられることが多い。この場合、配線基板の狭幅部分に重なる部分のフレームは、その狭幅部分を曲げ易くするために厚みが薄く(または、太さが細く)形成される。このような厚みが薄い(または、太さが細い)部分の幅方向の長さが長くなると、フレームの強度が弱くなり、その結果、電気光学装置の強度が弱くなるおそれがある。
このことに関し、本発明態様では、上記の通り、配線基板の狭幅部分における延出方向と交差する方向の幅であって当該延出方向に沿った全域の幅を、広幅部分と狭幅部分との境界部分における当該狭幅部分の幅と同じか又はそれよりも狭く規定した。つまり、配線基板の狭幅部分の最大の幅は、狭幅部分から突出する広幅部分の延出部の幅と同じ又はその幅以下に規制されているということである。このことは、配線基板の狭幅部分における延出方向に沿った全ての領域の幅を従来の延出部分に比べて一律に狭く規制するということであり、それ故、フレームの厚みを厚く(または太さを太く)形成できる領域の幅を従来に比べて広くできるということである。これにより、フレームの強度を強くでき、その結果、電気光学装置の強度を強くできる。
次に、本発明に係る電気光学装置において、配線基板における広幅部分と狭幅部分との境界の角部の形状は曲線形状であることが望ましい。本発明では、広幅部分の狭幅部分側の端辺は張出し部の張出し方向の端辺と一致しているか又は張出し方向の端辺の内側になるように可撓性配線基板が電気光学パネルに接続されている。そのため、可撓性配線基板における広幅部分と狭幅部分との境界の角部が、第1基板の張出し部の端辺に略一致する。この構成において、可撓性配線基板を曲げたときに、広幅部分と狭幅部分の境界の角部に集中的に応力が発生し易い。このような集中的な応力が発生すると、可撓性配線基板がその角部から破断し易くなる。このことに関し、本発明態様では、可撓性配線基板における前記広幅部分と前記狭幅部分との境界の角部の形状を曲線形状としたので、その角部に応力が集中することを回避でき、それ故、その角部から可撓性配線基板が破断することを防止できる。
なお、前記広幅部分と前記狭幅部分との境界の角部の曲線形状は円弧形状とすることが望ましい。そして、その円弧の半径をRとしたとき、
0.5mm≦R≦1.0mm
であることがより望ましい。こうすれば、可撓性配線基板の狭幅部分における屈曲性を阻害することなく、しかも可撓性配線基板が角部から破断することを確実に防止できる。
次に、本発明に係る電気光学装置において、第1基板の張出し部には電気光学パネルの検査に用いる検査用端子が設けられ、該検査用端子は配線基板の広幅部分及び接着材によって覆われることが望ましい。ここで、検査用端子とは、電気光学パネルの表示検査を行う際に用いられる端子である。例えば、電気光学装置の製造工程において、電気光学パネルが完成した後であって当該電気光学パネルに部品等を実装する前に、電気光学パネル単体に電気信号を入力して表示検査が行われる。この検査用端子は製品の完成後には使用されないので、表示検査の終了後に絶縁処理される。この絶縁処理は、従来、シリコン等といった樹脂によって検査端子を覆うことによって行われていた。
しかしながら、シリコン等の樹脂は薄く形成し難い材料であり、電気光学パネルを薄く形成することが難しかった。また、シリコン等の樹脂を塗布する工程を設ける必要があり製造コストが上がることがあった。本発明態様では、可撓性配線基板の広幅部分が検査端子を覆う構成とした。可撓性配線基板は接着材を含めてもシリコンに比べて薄く形成することができるので、薄型の電気光学パネルに好適に用いることができる。また、シリコン等の樹脂を塗布する工程を設ける必要がないので、製造コストを下げることができる。
次に、本発明に係る電気光学装置において、前記配線基板は、前記第1基板の張出し部のうちの前記第2基板側の表面に接続され、前記配線基板と前記接着材とを合わせた厚みと前記第2基板の厚みとが一致していることが望ましい。一般に、電気光学装置においては、例えば金属を用いて形成された外枠によって電気光学パネルを覆うことが多い。この場合、配線基板が第2基板の厚みより薄いとすると、配線基板が接続された張出し部とそれを覆う外枠との間に空間が生じ、その空間に起因して振動や衝撃によって張出し部が破損するおそれがある。
このことに関して本発明態様では、配線基板と接着材を合わせた厚みと、第2基板の厚みとを一致させたので、基板の張出し部と外枠の間の空間を配線基板と接着材とによって過不足なく、埋めることができる。その結果、張出し部が振動や衝撃によって動くことにより破損することを防止できる。
次に本発明にかかる電気光学装置において、第3基板と第4基板とを貼り合わせて成り、前記第3の基板を前記第1の基板側に向けて前記電気光学パネルに重ねて配置される第2電気光学パネルと、前記第2電気光学パネルの前記第4基板側に前記第2電気光学パネルの表示領域を露出する開口を有し、前記外枠と嵌合する第2外枠を有し、前記配線基板は前記電気光学パネルと接続された一端と前記第2電気光学パネルと接続された他端とを有する配線基板であり、前記第3基板は前記第4基板から張出す第2張出し部を有し、前記配線基板の他端は前記第3基板の張出し部のうちの前記第4基板側の表面に接着材を用いて接続され、前記配線基板は他端側に前記狭幅部分に連なる第2広幅部分を有し、前記第2広幅部分の前記狭幅部分側の端辺は前記第2張出し部の張出し方向の端辺の位置と一致し、前記第2広幅部分はその先端が前記第2張出し部の側辺と一致するまで延在し、前記第2外枠と前記第2張出し部との間の厚み方向における空間が、前記配線基板によって埋められていることが好ましい。
次に、本発明に係る電子機器は、以上に記載した構成の電気光学装置を有することを特徴とする。本発明に係る電気光学装置においては、可撓性配線基板の狭幅部分の幅を広幅部分に比べて狭くすることにより電気光学パネルがフレームから剥がれて浮くことを防止できる。また、可撓性配線基板の狭幅部分の幅を広幅部分に比べて狭くして張出し部に発生する応力を弱くすることができる。また、可撓性配線基板の広幅部分によって第1基板の張出し部が補強できる。これらの相乗効果により、電気光学パネルの第1基板が張出し部の所で破損することを防止できる。従って、この電気光学装置を用いた本発明に係る電子機器は、電気光学装置内で電気光学パネルが浮いてしまうこと及び基板の破損を防止でき、それ故、故障の発生を低減できる。
(電気光学装置の第1実施形態)
以下、本発明に係る電気光学装置をその一実施形態を挙げて説明する。なお、これ以降に説明する実施形態は本発明の一例であって、本発明を限定するものではない。また、これからの説明では必要に応じて図面を参照するが、この図面では、複数の構成要素から成る構造のうち重要な構成要素をわかり易く示すため、各要素を実際とは異なった相対的な寸法で示している。
図1は、本発明に係る電気光学装置の一例である液晶表示装置1を分解状態で示している。図2は、図1の液晶表示装置1を組み立てた状態の断面構造を示している。図3は、図2の液晶表示装置1を矢印Z方向から見た側面の構造を示している。図4は、図1の矢印Zで示すパネル間の配線部分を矢印Z方向から平面的に示している。
図1において、液晶表示装置1は、支持部材であるフレーム2と、そのフレーム2によって支持される第1電気光学パネルとしての第1液晶パネル3と、同じくフレーム2によって支持される第2電気光学パネルとしての第2液晶パネル4と、それらのフレーム2、第1液晶パネル3及び第2液晶パネル4を覆う上下一対の外枠8とを有する。本実施形態において、第1液晶パネル3は主たる表示を行う表示要素であり、第2液晶パネル4は副次的な表示を行う表示要素である。
本実施形態において、液晶表示装置1は薄型の液晶表示装置を意図しており、そのため第1液晶パネル3及び第2液晶パネル4として薄型のパネルを採用している。第1液晶パネル3及び第2液晶パネル4の厚みは、例えば0.6mm以下とされる。また、液晶パネルを構成する個々の基板の厚みは、例えば0.3mm以下とされる。フレーム2の内側には照明装置5が設けられる。この照明装置5は、光源、具体的には点状光源としてのLED(Light Emitting Diode)6と、LED6から出射する点状の光を面状に変換して出射する導光体7とを有する。導光体7は、例えば透光性の樹脂によって形成される。
LED6は、複数個、本実施形態では6個設けられている。これら6個のLED6は、後述する第2FPC基板12のLED実装領域13上に実装されている。この第2FPC基板12は端子14を有し、この端子14を通して各LED6へ電力が供給される。図2に示すように、各LED6の発光面6aは、導光体7の側面である光入射面7aに対向して設けられる。各LED6から出た光は、光入射面7aから導光体7の内部へ導入される。第1液晶パネル3において表示を行う場合、導光体7の内部へ導入された光は第1光出射面7bから面状の光として出射して第1液晶パネル3へ供給される。一方、第2液晶パネル4において表示を行う場合、導光体7の内部へ導入された光は第2光出射面7cから面状の光として出射して第2液晶パネル4へ供給される。
導光体7のうちの第1液晶パネル3に対向する第1光出射面7b及び第2液晶パネル4に対向する第2光出射面7cには、図示は省略するが、必要に応じて種々の光学要素、例えば光反射層や光拡散層等が設けられる。照明装置5は、矢印Zで示す方向から見れば第1液晶パネル3の裏側に配置されていて、バックライトとして機能する。また、矢印Zで示す方向から見れば第2液晶パネル4の裏側に配置されていて、バックライトとして機能する。なお、光源は、第1LED6以外の点状光源や、冷陰極管等といった線状光源によって構成することもできる。
照明装置5と第1液晶パネル3との間には粘着シート15aが設けられている。図1において、この粘着シート15aは、第1液晶パネル3の表示領域V1と略同じ大きさの開口を有した枠状に形成されている。また、この粘着シート15aは遮光性の材料によって形成されている。フレーム2と第1液晶パネル3とは、この粘着シート15aによって粘着される。ここで粘着とは、人手によって容易に剥がすことができる程度の接着の意味である。
また、図2において、第2液晶パネル4とフレーム2との間には粘着シート15bが設けられる。図1において、この粘着シート15bは、第2液晶パネル4の表示領域V2と略同じ大きさの開口を有した枠形状に形成されている。また、この粘着シート15bは遮光性の材料によって形成される。フレーム2と第2液晶パネル4とは、この粘着シート15bによって粘着される。こうして照明装置5、第1液晶パネル3及び第2液晶パネル4は、図2に示すように、フレーム2の内側に収容される。
第1液晶パネル3は、第1の透光性の基板21と、第2の透光性の基板22と、第1透光性基板21の外側表面に貼着された偏光板23aと、第2透光性基板22の外側表面に貼着された偏光板23bとを有する。偏光板23aの偏光軸と偏光板23bの偏光軸は液晶パネルの動作モードに応じて角度的に適宜にずらせた状態に設定されている。なお、偏光板23a,23bに加えて他の光学要素、例えば位相差板等を設けても良い。第1透光性基板21は、第2透光性基板22の一方の外側へ張り出す張出し部24を有している。この張出し部24の第2透光性基板22側の表面には、図4に示すように、検査用端子25が設けられている。この検査用端子25は、張出し部24の一方の側辺24aの近傍、及び他方の側辺24bの近傍にそれぞれ1つずつ設けられている。
次に、図2において、第2液晶パネル4は、第1の透光性の基板31と、第2の透光性の基板32と、第1透光性基板31の外側表面に貼着された偏光板33aと、第2透光性基板32の外側表面に貼着された偏光板33bとを有する。偏光板33aの偏光軸と偏光板33bの偏光軸は液晶パネルの動作モードに応じて角度的に適宜にずらせた状態に設定されている。なお、偏光板33a,33bに加えて他の光学要素、例えば位相差板等を設けても良い。第1透光性基板31は、第2透光性基板32の外側へ張り出す張出し部34,35を有する。張出し部34は入力側の張出し部であり、張出し部35は中継側の張出し部である。入力側の張出し部34上には駆動用IC36が、例えば、接着材であるACF(Anisotropic Conductive Film:異方性導電膜)37を用いてCOG(Chip On Glass)技術によって実装されている。中継側の張出し部35の第2透光性基板32側の表面には、図4に示すように、検査用端子26が設けられている。この検査用端子26は、張出し部35の一方の側辺35aの近傍、及び他方の側辺35bの近傍にそれぞれ1つずつ設けられている。
上記の検査用端子25及び26は、それぞれ、第1液晶パネル3及び第2液晶パネル4の表示検査を行う際に用いられる端子である。例えば、第1液晶パネル3を製造する工程において、第1透光性基板21と第2透光性基板22とを貼り合わせた後であってその第1液晶パネル3に配線基板等を実装する前に、検査用端子25を用いて単体の第1液晶パネル3に電気信号を入力して表示検査が行われる。また、第2液晶パネル4を製造する工程においても、第1透光性基板31と第2透光性基板32とを貼り合せた後であってその第2液晶パネル4に配線基板等を実装する前に、検査用端子26を用いて単体の第2液晶パネル4に電気信号を入力して表示検査が行われる。これらの検査用端子25,26は製品となった後の液晶表示装置1においては使用されないものである。
詳しい図示は省略するが、第1液晶パネル3を構成する第1透光性基板21及び第2透光性基板22のそれぞれの互いに対向する表面には電極が設けられ、さらに、それらの基板間に液晶が封入される。また、第2液晶パネル4を構成する第1透光性基板31及び第2透光性基板32のそれぞれの互いに対向する表面にも電極が設けられ、さらに、それらの基板間にも液晶が封入される。図2において、照明装置5から第1液晶パネル3へ面状の光が供給されるとき、及び照明装置5から第2液晶パネル4へ面状の光が供給されるとき、各液晶パネル3,4の内部で互いに対向する一対の電極に印加する電圧を画素ごとに制御することにより、液晶を通過する光を画素ごとに変調する。
そして、第1液晶パネル3においては、変調光を偏光板23bに通すことにより、その偏光板23bの光出射側に文字、数字、図形等といった像を表示する。矢印Zで示す方向が第1液晶パネル3の表示を観察する方向であり、偏光板23bが設けられた面が表示面Dである。他方、第2液晶パネル4においては、上記の変調光を偏光板33bに通すことにより、その偏光板33bの光出射側に文字、数字、図形等といった像を表示する。矢印Zで示す方向が第2液晶パネルの表示を観察する方向であり、偏光板33bが設けられた面が表示面Dである。
第1液晶パネル3及び第2液晶パネル4には同じ表示モードの液晶パネルを用いることができる。そしてこれらは、任意の表示モードによって構成できる。例えば、液晶駆動方式でいえば、単純マトリクス方式及びアクティブマトリクス方式のいずれであっても良い。また、液晶モードの種別でいえば、TN(Twisted Nematic)、STN(Super Twisted Nematic)、負の誘電率異方性を持つ液晶(すなわち、垂直配向用液晶)、その他任意の液晶を用いることができる。また、採光方式でいえば、反射型、透過型又は透過及び反射兼用の半透過反射型のいずれであっても良い。
反射型とは、太陽光、室内光等といった外部光を第1液晶パネル3及び第2液晶パネル4の内部で反射させて表示に用いる方式である。また、透過型とは、第1液晶パネル3及び第2液晶パネル4を透過する光を用いて表示を行う方式である。また、半透過反射型とは、反射型表示と透過型表示の両方を選択的に行うことができる方式である。なお、本実施形態では照明装置5がバックライトとして設けられているので、採光方式としては透過型又は半透過反射型が採用されていることになる。
単純マトリクス方式とは、各画素に能動素子を持たず、走査電極とデータ電極との交差部が画素またはドットに対応し、駆動信号が直接に印加されるマトリクス方式である。この方式に対する液晶モードとしては、TN、STN、垂直配向モード等が用いられる。次に、アクティブマトリクス方式とは、画素又はドットごとに能動素子が設けられ、書き込み期間では能動素子がON状態となってデータ電圧が書き込まれ、他の期間では能動素子がOFF状態になって電圧が保持されるマトリクス方式である。この方式で使用する能動素子には3端子型と2端子型がある。3端子型の能動素子には、例えば、TFT(Thin Film Transistor)がある。また、2端子型の能動素子には、例えば、TFD(Thin Film Diode)がある。
上記のような第1液晶パネル3及び第2液晶パネル4において、カラー表示を行う場合には、一対の基板のうちの一方にカラーフィルタが設けられる。カラーフィルタは、特定の波長域の光を選択的に透過する複数のフィルタによって形成される。例えば、3原色であるR(赤),G(緑),B(青)の1色ずつを基板上の各画素に対応させて所定の配列、例えばストライプ配列、デルタ配列、モザイク配列で並べることによって形成される。なお、鮮明な発色を希望する場合にはR,G,Bに他の色(例えば、青緑)を加えた4色によって1つの画素を構成することもできる。
次に、第2液晶パネル4の第1透光性基板31の入力側の張出し部34の辺端には、可撓性の配線基板である第2FPC基板12が、ACF37を用いて接続されている。この第2FPC基板12は、ポリイミドやポリエステル等から成るベースフィルムの表面上に導電パターンを形成して成る構造を有している。この第2FPC基板12は、図1に示すように、入力側張出し部34に平面的に重なる部分である接続部12aと、張出し部34から延出する部分である延出部12bとを有している。
延出部12bの表面には、図示は省略するが、電子回路及びそれに付随する配線が形成される。この延出部12bの一部にはLED実装領域13が設けられ、この領域13上に複数のLED6が実装されている。また、LED実装領域13からさらに側方へ延出する部分には入力用端子14が設けられている。この端子14は、外部の入力用機器(例えば、携帯電話機等といった電子機器の制御回路)や外部電源等に接続される。第2FPC基板12は、液晶表示装置1を組み立てる際、矢印Zで示すように曲げられて、LED6を実装したLED実装領域13が後述するフレーム2のLED支持部44に対向するように配置される。
また、第1液晶パネル3の第1透光性基板21の張出し部24の張出し方向の辺端には、可撓性を備えた配線基板としての第1FPC基板11が、例えばACF37(図2参照)を用いて接続されている。この第1FPC基板11に関しては後に詳しく説明する。
次に、フレーム2は、第1パネル収容部41と、第2パネル収容部42と、導光体収容部43と、LED支持部44とを有する。第1パネル収容部41は、矢印Zが描かれた側であるフレーム2の第1面2a側に設けられる。この第1パネル収容部41は、フレーム2の内側に形成された空間であり、この空間内に第1液晶パネル3が矢印Zのように折り曲げられた状態で収容される。また、第2パネル収容部42は、矢印Zが描かれた側であるフレーム2の第2面2b側に設けられる。この第2パネル収容部42は、フレーム2の内側に形成された空間であり、この空間内に第2液晶パネル4が収容される。また、導光体収容部43は、フレーム2の開口部に相当する空間であり、この導光体収容部43内に導光体7が収容される。また、LED支持部44はフレーム2の第2面2b側に設けられる。このLED支持部44に、第2FPC基板12上に実装されたLED6が支持される。
次に、上下一対の外枠8は、矢印Z方向へ折り曲げられた後の第1液晶パネル3側(矢印Zが描かれた側)に設けられた第1外枠8aと、第2液晶パネル4側(矢印Zが描かれた側)に設けられた第2外枠8bとを有する。第1外枠8a及び第2外枠8bは、例えばステンレス等といった金属を用いて形成されている。第1外枠8aは、第1液晶パネル3の表示領域V1と略同じ大きさの開口を有した枠形状に形成されている。また、第2外枠8bは、第2液晶パネル4の表示領域V2と略同じ大きさの開口を有した枠形状に形成されている。
第1外枠8aには複数の嵌合部9aが設けられている。また、第2外枠8bには、複数の嵌合部9bが設けられている。嵌合部9aと嵌合部9bとは互いに対応した位置に設けられており、図2に示すように、液晶表示装置1を組み立てた状態で、嵌合部9aと嵌合部9bとが嵌合し、第1外枠8aと第2外枠8bとが結合して一体になる。
図1の液晶表示装置1を組み立てる際には、照明装置5、第1液晶パネル3及び第2液晶パネル4を図2に示すようにフレーム2に装着する。具体的には、図1において、まず、導光体7をフレーム2の中の導光体収容部43に収容し、次に、第2パネル収容部42内に第2液晶パネル4を収容する。このとき、粘着シート15bによって導光体7とフレーム2に第2液晶パネル4を粘着する。
次に、第1パネル収容部41に第1液晶パネル3を収容する。具体的には、第1液晶パネル3と第2液晶パネル4とを接続する第1FPC基板11が矢印Zで示すようにフレーム2の端辺2cを巻き込むように曲げられる。こうして、第1液晶パネル3はフレーム2の第1面2aの表面上に運ばれ、第1パネル収容部41内に収容される。このとき、粘着シート15aによって導光体7とフレーム2に第1液晶パネル3を粘着する。第1液晶パネル3、第2液晶パネル4及び導光体7は、フレーム2によって図2の左右方向及び紙面垂直方向の位置を規制され、これにより、常にフレーム2内の一定位置に位置決めされる。
次に、図1において、第2FPC基板12が矢印Zで示すように第2液晶パネル4の裏側へ曲げられて、LED6を実装したLED実装領域13が後述するフレーム2のLED支持部44に対向するように配置される。さらに、入力用端子14が設けられた部分が矢印Zで示すように側方からフレーム2の裏側へ曲げられて、入力用端子14がフレーム2の第1面2a側に配置される。以上のように、フレーム2に第1液晶パネル3と第2液晶パネル4を収容した状態で、第2外枠8bを第2液晶パネル4側に装着する。そして第1外枠8aを第1液晶パネル3側に装着する。このとき、第1外枠8aの嵌合部9aと第2外枠8bの嵌合部9bとが嵌合することによって、外枠8が第1液晶パネル3と第2液晶パネル4を覆った状態でフレーム2に固定される。以上のようにして、図2に示す液晶表示装置1が完成する。
以下、本実施形態における液晶表示装置に用いられる可撓性配線基板としての第1FPC基板11について詳しく説明する。図5(a)は、図1の第1FPC基板11を矢印Z方向(図の下方向)から平面的に見た図である。また、図5(b)は、図5(a)のZ−Z線に従った第1FPC基板11の中央部分の断面図である。また、図5(c)は、図5(a)のZ−Z線に従った第1FPC基板11の断面図である。また、図5(d)は、図5(a)のZ−Z線に従った第1FPC基板11の断面図である。
第1FPC基板11は、可撓性のフィルムを基材として形成された曲げ性に優れた基板である。この第1FPC基板11は、図1において矢印Zのように曲げられたときに、図2に示すように、フレーム2に対面する表面S1とその反対面である表面S2とを有する。S1は曲げられて内側となる面であり、S2は曲げられて外側となる面である。
第1FPC基板11は、図4に示すように、第1液晶パネル3の張出し部24に平面的に重なる広幅部分(左下がりの斜線で示す部分)である接続部11aと、第2液晶パネル4の中継側の張出し部35に平面的に重なる広幅部分(左下がりの斜線で示す部分)である接続部11bと、張出し部24及び張出し部35からそれらの外方へ延出する狭幅部分(右下がりの斜線で示す部分)である延出部11cとを有している。図4において、第1液晶パネル3は第2液晶パネル4に対して図の奥側へ折り曲げられる。これ以降の説明において、延出部11cが張出し部24,35から延出する方向を延出方向Yといい、それと直角の方向である第1FPC基板11の幅方向を幅方向Xということにする。
図5(a)において、第1FPC基板11は、可撓性基材としてのベースフィルム45と、導電パターン46と、保護膜47とを有する。ベースフィルム45は、例えばポリイミドやポリエステル等を用いて形成される。導電パターン46は、例えばCu(銅)等といった導電材料を用いて形成される。この導電パターン46は、接続部11a、延出部11c及び接続部11bの各領域にわたって設けられている。この導電パターン46によって、第1液晶パネル3と第2液晶パネル4とが導電接続される。
保護膜47は、例えばカバーレイやレジスト等を用いて形成される。この保護膜47は、延出部11cに設けられ、図5(b)に示すように、ベースフィルム45の表面及び導電パターン46を覆う形状に設けられている。このように保護膜47によって導電パターン46を覆うことにより、導電パターン46に水分や異物が付着することに起因して導電パターン46が腐蝕することを防止できる。
以下、第1FPC基板11の構成について詳しく説明する。
まず、広幅部分としての接続部11aについて説明する。接続部11aは、図5(d)に示すように、ベースフィルム45と、当該ベースフィルム45上に設けられた導電パターン46とを有している。なお、接続部11aには保護膜47は設けられていない。従って、接続部11aではベースフィルム45の表面及び導電パターン46が剥き出しになっている。
接続部11aは、図4に示すように、第1液晶パネル3の張出し部24において第1液晶パネル3の端子(図示せず)に接続される部分である。従って、接続部11aでは、導電パターン46(図5(a)参照)が剥き出しになっているのであるが、この導電パターン46は、第1FPC基板11と第1液晶パネル3とを接続した状態で、接着材であるACF37によって覆われるので、水分や異物が付着することに起因して導電パターン46が腐蝕することを防止できる。なお、図2において、接続部11aとACF37とを合わせた厚みT1は、第2透光性基板22の厚みT2と一致している。なお、本明細書でいう「一致」とは、部品誤差及び組立て誤差によって違いが生じる場合も含む意味である。
図5(a)において、接続部11aの導電パターン46が形成された領域の両側には、延出部11cの側辺11dから幅方向Xの外方へ突出する突片48が設けられている。これらの突片48は、導電パターン46が形成された領域からベースフィルム45を幅方向Xへ突出させることによって形成されている。
これらの突片48は以下の形状に形成されている。
(1)第1FPC基板11が図4に示すように第1液晶パネル3に接続された状態で、突片48の延出部11c側の端辺48aが液晶パネル3内の第1基板21の張出し部24の張出し方向の端辺24cと平行になっている。また、
(2)突片48の端辺48aと張出し部24の端辺24cとが平面的に見て位置的に一致している。(なお、突片48の端辺48aは張出し部24の端辺24cの内側に位置する状態であっても良い。)また、
(3)突片48の先端48bと張出し部24の側辺24a,24bとが平面的に見て位置的に一致している。つまり、接続部11の幅方向Xの長さと張出し部24の幅とが一致している。また、
(4)矢印Zで示す拡大図に示すように、突片48が延出部11cの側辺11dから幅方向Xへ突出した突出長さL1が、L1≧1.5mmとなっている。
また、突片48の根元部分(すなわち突片48と延出部11cとの境界部分)の形状、すなわち、突片48の端辺48aと延出部11cの側辺11dとが成す角部の形状は、曲線形状、具体的には円の一部、楕円の一部、長円の一部、又は放物線の一部となっている。本実施形態ではこの曲線形状を円の一部(すなわち円弧)に形成し、この円弧の半径をR1としたとき、R1=0.5mmとなっている。なお、R1は0.5mm≦R1内の任意の値、望ましくは0.5mm≦R1≦1.0mm内の値に設定する。
R1をこのような値に設定するのは、R1<0.5mmであるとFPC基板11を曲げたときにR1の角部から亀裂が入り易いからであり、1.0mm<R1であるとR1の角部における曲げ応力が大きくなり過ぎるからである。
張出し部24の左右の表面に検査用端子25が設けられることは既述の通りであるが、突片48はそれらの検査用端子25を覆っている。具体的には、図3に示すように、突片48を含む接続部11aがACF37によって張出し部24上に接着されている。従って、検査用端子25上まで延びた突片48は検査用端子25上においてACF37によって接着されるので、検査用端子25は突片48とACF37によって覆われる構造となっている。
次に、図5(c)の広幅部分としての接続部11bについて説明する。接続部11bは、ベースフィルム45と、当該ベースフィルム45上に設けられた導電パターン46とを有している。なお、接続部11bには保護膜47は設けられていない。従って、接続部11bではベースフィルム45の表面及び導電パターン46が剥き出しになっている。接続部11bは、図4に示すように、第2液晶パネル4の中継側の張出し部35において第2液晶パネル4の端子(図示せず)に接続される部分である。従って、接続部11bでは、導電パターン46(図5(a)参照)が剥き出しになっているのであるが、この導電パターン46は、第1FPC基板11と第2液晶パネル4とを接続した状態で、接着材であるACF37によって覆われるので、水分や異物が付着することに起因して導電パターン46が腐蝕することを防止できる。なお、図2において、接続部11bとACF37とを合わせた厚みT3は、第2液晶パネル4内の第2透光性基板32の厚みT4と一致している。
次に、図5(a)において、接続部11bの導電パターン46が形成された領域の両側には、狭幅部分である延出部11cの側辺11dから幅方向Xの外方へ突出する突片49が設けられている。これらの突片49は、導電パターン46が形成された領域からベースフィルム45を幅方向Xへ突出させることによって形成されている。
これらの突片49は以下の形状に形成されている。
(1)第1FPC基板11が図4に示すように第2液晶パネル4に接続された状態で、突片49の延出部11c側の端辺49aが液晶パネル4内の第1基板31の張出し部35の張出し方向の端辺35cと平行になっている。また、
(2)突片49の端辺49aと張出し部35の端辺35cとが平面的に見て位置的に一致している。(なお、突片49の端辺49aは張出し部35の端辺35cの内側に位置する状態であっても良い。)また、
(3)突片49の先端49bと張出し部35の側辺35a,35bとが平面的に見て位置的に一致している。つまり、接続部11bの幅方向Xの長さと張出し部35の幅とが一致している。また、
(4)矢印Zで示す拡大図に示すように、突片49が延出部11cの側辺11dから幅方向Xへ突出した突出長さL2が、L2≧1.5mmとなっている。
また、突片49の根元部分(すなわち突片49と延出部11cとの境界部分)の形状、すなわち、突片49の端辺49aと延出部11cの側辺11dとが成す角部の形状は、曲線形状、具体的には円の一部、楕円の一部、長円の一部、又は放物線の一部となっている。本実施形態ではこの曲線形状を円の一部(すなわち円弧)に形成し、この円弧の半径をR2としたとき、R2=0.5mmとなっている。なお、R2は0.5mm≦R2内の任意の値、望ましくは0.5mm≦R2≦1.0mm内の値に設定する。
R2をこのような値に設定するのは、もう一方の接続部11aの場合と同様に、この角部R2から亀裂が入り易くなることを防止するため、及びこの角部R2における曲げ応力が大きくなり過ぎるのを防止するためである。
張出し部35の左右の表面に検査用端子26が設けられることは既述の通りであるが、突片49はそれらの検査用端子26を覆っている。具体的には、図3に示すように、突片49を含む接続部11bがACF37によって張出し部35上に接着されている。従って、検査用端子26上まで延びた突片49は検査用端子26上においてACF37によって接着されるので、検査用端子26は突片49とACF37によって覆われる構造となっている。
次に、図4において第1液晶パネル3の張出し部24及び第2液晶パネル4の張出し部35のそれぞれから延出するFPC基板11の延出部11cは、図5に示すように、接続部11aと接続部11bを繋ぐ中間部分である。本実施形態において、この延出部11cの幅(すなわち幅方向Xの長さ)であって延出方向Yに沿った全域の幅は、突片48と延出部11cとの境界部分における延出部11cの幅と同じに設定されている。なお、本実施形態では延出部11cの側辺11dは図4において突片48の端辺48aに対して直角方向に延びており、そのため、突片48と延出部11cとの境界部分における延出部11cの幅は、他方の突片49と延出部11cとの境界部分における延出部11cの幅と同じである。つまり、延出部11cの幅は延出方向Yに沿って一定であり、その値は突片48,49が突出を始める部分の延出部11cの幅と同じということである。このことは、FPC基板11の延出部11cにおける延出方向Yに沿った全ての領域の幅を部分的に突出させること無く一律に狭く規制しているということである。
図2に示したように、液晶パネル3,4は枠形状のフレーム2に収容される。このとき、液晶パネル3,4を接続する第1FPC基板11は、その延出部11cがフレーム2の枠の一部を巻き込むように曲げられる。この場合、矢印Zから見てFPC基板11の延出部11cに重なる部分のフレーム2は、図3に符号2cで示すように、その延出部11cを曲げ易くするために厚みが薄く(または、太さが細く)形成される。このような厚みが薄い(または、太さが細い)部分の幅が広くなると(すなわち幅方向Xの長さが長くなると)、フレーム2の強度が弱くなり、その結果、電気光学装置の全体の強度が弱くなるおそれがある。
このことに関し、本実施形態では、FPC基板11の延出部11cにおける延出方向Yに沿った全域の幅を、突片48,49と延出部11cとの境界部分における延出部11cの幅と同じ幅Lcに規定した。これにより、延出部11cにおける延出方向Yに沿った全ての領域の幅は、部分的に広くなることなく一律に狭く規制されたことになる。その結果、フレーム2の延出方向Yに関する厚みを厚く(または太さを太く)形成できる領域の幅方向Xの長さを大きくとることが可能となり、そのためにフレーム2の強度を強くでき、そのために電気光学装置の強度を高めることができた。
また、突片48の長さL1をL1≧1.5mmとし、突片49の長さL2をL2≧1.5mmとしたことにより、延出部11cの幅Lcを十分に狭く形成でき、フレーム2の延出方向Yに関する厚みを厚く(または太さを太く)形成できる領域の幅方向Xの長さを、フレーム2の強度を強くすることに関して、十分に大きくすることができた。
以上の説明から理解されるところであるが、フレーム2の延出方向Yに関する厚みを厚く(または太さを太く)形成できる領域の幅方向Xの長さを大きくとることを可能とするためには、延出部11cの幅(幅方向Xの長さ)が延出方向Yに沿った全域の中のどこかで出っ張らなければ良いということである。このことを実現するためには、延出部11cの幅(幅方向Xの長さ)が延出方向Yの全域にわたって、突片48,49と延出部11cとの境界部分の延出部11cの幅Lcで一定に維持されるか、あるいはその幅Lcよりも狭く維持されれば良いということである。
本実施形態では図4において、第1FPC基板11の延出部11cの延出方向の長さLbを、
3.0mm≦Lb≦4.0mm
とし、延出部11cの幅方向Xの長さLcを、
29mm≦Lc≦31mm
とした。この構成の第1FPC基板11は、折り曲げられる方向(すなわち延出方向Y)の長さが基板へ実装される領域(すなわち幅方向X)の長さに比べて著しく短くなっている。この基板11は図1に矢印Zで示すように曲げられたときに接着されている基板に大きな外力を付加することになり、その基板をフレーム2から剥がしたり、その基板を損傷するおそれがある。
しかしながら、本実施形態では、第1FPC基板11の接続部11a,11bと延出部11cとの間の形状を工夫したことにより、第1FPC基板11の延出部11cを曲げたときに液晶パネル3,4の基板張出し部24,35に発生する応力を低減した。さらに、第1FPC基板11の接続部11aに突片48,49を設けこれらを基板張出し部24,35に接着させることにより、基板張出し部24,35の機械的強度を高めた。これらの協働作用により、延出部11cの延出方向の長さが延出部11cの幅に比べて短い形状の第1FPC基板11に対して十分な機械的強度を与えることができた。
発明者の実験によれば、寸法条件が0.10Lc≦Lb≦0.15Lcであるような、幅が広くて延出長さの短い第1FPC基板11を液晶パネルの基板に接着した場合に、その基板に十分な強度を付与できて、その基板を破損から保護できることが分かった。
次に、図1に示した構成の液晶表示装置1においては、第1FPC基板11の延出部11cを矢印Zのように曲げた際に、その第1FPC基板11が元の形状、すなわち真直ぐな形状に回復しようとする力が発生する。従来の液晶表示装置では、延出部の幅が広く形成されていた。例えば、延出部の幅が液晶パネルを形成する基板と略同じ幅に形成されていた。この構成では、延出部を曲げた際にその延出部が元の形状に回復しようとする力が強くなる。こうなると、液晶パネルがフレームから剥がれて浮いてしまうおそれがある。また、透光性基板の張出し部に大きな応力が発生してパネル基板が破損するおそれがある。本実施形態では第1液晶パネル3及び第2液晶パネル4が薄型に形成されているので、従来の厚型の液晶パネルに比べてパネル自体の強度が弱くなる傾向にある。従って、本実施形態において基板の張出し部に大きな応力が発生すると、基板が破損する可能性が高くなる。
このことに関し、本実施形態では図4において、第1FPC基板11と第1液晶パネル3の接続部分に関して、接続部11aの突片48の延出部11c側の端辺48aを張出し部24の端辺24cに対して平行とし、さらに突片48の端辺48aと張出し部24の端辺24cとを平面的に見て位置的に一致させる構成とした。第1FPC基板11と第2液晶パネル4との接続部分に関しても突片49と張出し部35との関係を同様の構成とした。これらの構成により、延出部11cは接続部11a,11bに比べて幅(幅方向Xの長さ)が狭くなるので、第1FPC基板11が曲げられたときにそのFPC基板11が元の形状に回復しようとする力を弱くすることができる。その結果、液晶パネル3,4がフレーム2(図1参照)から剥がれることを防止できる。また、張出し部24,35に発生する応力を弱くすることができるので、本実施形態のように薄型の液晶パネルであっても、第1FPC基板11の弾性力に起因して張出し部24,35が破損することを防止できる。
なお、本実施形態において、突片48、49の端辺48a、49aは基板の張出し部24,35の端辺24c、35cと位置的に一致している。そのため、突片48,49の根元の角部が基板の張出し部24、35の端辺24c,35cに略一致する。この構成では、角部に応力が発生すると、第1FPC基板11がその角部から破断するおそれがある。本実施形態では、突片48,49の根元の形状を円弧状の曲線形状とし、その曲線形状の半径R1,R2をR1,R2=0.5mmとした。こうすれば、第1FPC基板11の延出部11cにおける屈曲性を阻害することなく、第1FPC基板11が角部から破断することを防止できる。
また、本実施形態では、突片48,49の先端48b,49bと基板張出し部24,35の側辺24a、24b,35a,35bとが、それぞれ、平面的に見て位置的に一致する構成とした。また、図4において矢印Zで拡大して示すように、突片48,49の突出長さL1,L2をL1,L2≧1.5mmとした。こうすれば、基板張出し部24,35に重なる接続部11a,11bの面積が突片48,49の分だけ広くなる。こうして基板張出し部24,35に平面的に重なった突片48,49によって基板張出し部24,35が補強され、例えば衝撃や振動といった外力によって第1透光性基板21,31が破損することを防止できる。L1,L2≧1.5mmと規定したのは、発明者の経験において、L1<1.5mmであると基板の張出し部に十分な耐衝撃強度及び耐曲げ強度を付与できず、張出し部に損傷が発生することがあったからである。
また、本実施形態では、図2において、接続部11aとACF37とを合わせた厚みT1と、第1液晶パネル3の第2透光性基板22の厚みT2とを一致させている。同様に、接続部11bとACF37とを合わせた厚みT3と、第2液晶パネル4の第2透光性基板32の厚みT4とを一致させている。これらの構成によれば、基板張出し部24,35と外枠8a,8bとの間の空間を過不足なく、埋めることができるので、基板張出し部24,35が振動や衝撃によって動くことにより第1液晶パネル3及び第2液晶パネル4が破損することを防止できる。
また、本実施形態では、図3において、第1液晶パネル3側の検査用端子25上まで延びた突片48が検査用端子25上においてACF37によって接着され、検査用端子25が突片48とACF37によって覆われている。また、第2液晶パネル4側の検査用端子26上まで延びた突片49が検査用端子26上においてACF37によって接着され、検査用端子26が突片49とACF37によって覆われている。検査用端子25,26は製品の完成後には使用されないので、表示検査の終了後に絶縁処理される。この絶縁処理は、従来、シリコン等といった樹脂を検査用端子25、26を覆う形状に形成することによって行われていた。しかしながら、シリコン等の樹脂は薄く形成し難い材料であり、本実施形態のような薄型の液晶パネル3,4に適用することが難しかった。また、シリコン等の樹脂を塗布する工程を設ける必要があり製造コストが上がることがあった。
本実施形態では、検査用端子25,26を突片48,49とACF37によって覆う構成としたので、シリコンに比べて薄く形成することができ、薄型の液晶パネル3,4に好適に用いることができる。また、シリコン等の樹脂を塗布する工程を設ける必要がないので、製造コストを下げることができる。
(電気光学装置の第2実施形態)
次に、本発明に係る電気光学装置の他の実施形態を説明する。本実施形態の説明も液晶表示装置を例示して行うものとする。
図6は、本発明に係る電気光学装置の他の実施形態である液晶表示装置51を分解状態で示している。図7は、図6の矢印Z側から液晶パネルを平面的に見た図である。本実施形態が第1実施形態と異なる点は次の点である。第1実施形態では、図1に示したように、第1液晶パネル3と第2液晶パネル4の2つの液晶パネルを備え、両面表示が可能な液晶表示装置1を構成している。これに対して本実施形態では、1つの液晶パネル53を用いて片面での表示が可能な液晶表示装置51を構成している。以下、図6の液晶表示装置51を、図1の液晶表示装置1と異なる点を中心に説明する。なお、図1に示す要素と図6に示す要素とが同じものである場合はそれらを同じ符号によって示すものとする。
図6において、液晶表示装置51は、支持部材であるフレーム52と、そのフレーム52によって支持される電気光学パネルとしての液晶パネル53と、それらのフレーム52及び液晶パネル53を覆う上下一対の外枠58とを有する。液晶パネル53は、検査用端子の位置を除いて、図1に示した第2液晶パネル4と同じ構成とすることができ、本実施形態ではその同じ構成であるものとする。
図6において、液晶パネル53は第1透光性基板31と第2透光性基板32とを有する。第1透光性基板31は、第2透光性基板32の一方の外側へ張り出す張出し部34を有している。この張出し部34の第2透光性基板32側の表面には、図7に示すように、検査用端子55が設けられている。この検査用端子55は、張出し部34の一方の側辺34aの近傍、及び他方の側辺34bの近傍にそれぞれ1つずつ設けられている。
液晶パネル53の第1透光性基板31の張出し部34の辺端には、可撓性配線基板であるFPC基板62が、例えばACF37を用いて接続されている。このFPC基板62は、張出し部34との接続部を除いて、図1の第2FPC基板12と同じ構成である。
図6において、フレーム52は、液晶パネルの収容部が1箇所であることを除いて、図1のフレーム2と同じ構造である。すなわち、フレーム52は、図6に示すように、パネル収容部42と、導光体収容部43と、LED支持部44とを有する。パネル収容部42は矢印Zが描かれた側であるフレーム52の第2面52b側に設けられ、そのパネル収容部42に液晶パネル53が収容される。
一対の外枠58は、フレーム52を挟んで液晶パネル53の反対側(矢印Zが描かれた側)に設けられた第1外枠58aと、液晶パネル53側(矢印Zが描かれた側)に設けられた第2外枠58bとを有する。第1外枠58a及び第2外枠58bは、例えばステンレス等といった金属を用いて形成されている。第1外枠58aは、図1の第1外枠8aにおいて開口をなくした構造である。図6の第2外枠58bは、図1の第2外枠8bと同じ構造とすることができる。
図6の液晶表示装置51を組み立てる際には、まず、LED6及び導光体7を有する照明装置5、並びに液晶パネル53をフレーム52に装着する。その装着にあたっては、導光体7を導光体収容部43に収容した上で、パネル収容部42に液晶パネル53を収容する。このとき、粘着シート15bによって導光体7とフレーム52に液晶パネル53を粘着する。
次に、FPC基板62が矢印Zで示すように裏側へ折り曲げられて、LED6を実装したLED実装領域13がフレーム52のLED支持部44に対向するように配置される。さらに、入力用端子14が設けられた部分が矢印Zで示すように側方から中央部分へ折り曲げられて、入力用端子14がフレーム52の第1面52a側に配置される。以上のように、フレーム52に液晶パネル53を収容した状態で、フレーム52を挟んで液晶パネル53の反対側に、第2外枠58bを装着する。そして液晶パネル53側に第1外枠58aを装着する。以上のようにして、液晶表示装置51が完成する。
本実施形態において、FPC基板62は、図7に示すように、液晶パネル53の張出し部34に平面的に重なる広幅部分(左下がりの斜線で示す部分)である接続部62aと、張出し部34から外方へ延出する狭幅部分(右下がりの斜線で示す部分)である延出部62bとを有している。
接続部62aは、第1基板31の張出し部34において液晶パネル53の端子(図示せず)に接続される部分である。この接続部62aの構成は、図4に示した第1FPC基板11の接続部11aと同じとすることができる。
図7において、接続部62aの導電パターン46が形成された領域の両側には突片68が設けられている。これらの突片68は、以下の形状に形成されている。
(1)FPC基板62が液晶パネル53に接続された状態で、延出部62b側の端辺68aが張出し部34の張出し方向の端辺34cと平行になっている。また、
(2)突片68の端辺68aと張出し部34の端辺34cとが平面的に見て位置的に一致している。(なお、突片68の端辺68aは張出し部34の端辺34cの内側に位置する状態であっても良い。)また、
(3)突片68の先端68bと張出し部34の側辺34a、34bとが平面的に見て位置的に一致している。つまり、接続部62aの幅方向Xの長さと張出し部34の幅とが一致している。また、
(4)矢印Zで示す拡大図に示すように、突片68が延出部62bの側辺62dから幅方向Xへ突出した突出長さL3が、L3≧1.5mmとなっている。
また、突片68は、基板張出し部34の表面に設けられた検査用端子55を覆っている。具体的には、突片68を含む接続部62aがACF37によって張出し部34上に接着されている。従って、検査用端子55上まで延びた突片68は検査用端子55上においてACF37によって接着されるので、検査用端子55は突片68とACF37によって覆われる構造となっている。
本実施形態においても、FPC基板62が液晶パネル53に接続された状態で、突片68の延出部62b側の端辺68aが張出し部34の端辺34cと平行であり、且つ突片68の端辺68aと張出し部34の端辺34cとが平面的に見て位置的に一致している構成とした。こうすれば、延出部62bは接続部62aに比べて幅が狭くなるので、FPC基板62を曲げたときにそのFPC基板62が元の形状に回復しようとする力を弱くすることができる。その結果、液晶パネル53がフレーム52(図6参照)から剥がれることを防止できる。また、張出し部34に発生する応力を弱くすることができるので、FPC基板62の弾性力に起因して張出し部34が破損することを防止できる。
また、突片68の先端68bと張出し部34の側辺34a、34bとが平面的に見て位置的に一致する構成とした。また、矢印Zで拡大して示すように、延出部62の側辺62dからの突片68の突出長さL3を
L3≧1.5mm
とした。こうすれば、張出し部34に重なる接続部62aの面積が突片68の分だけ広くなる。こうして張出し部34に平面的に重なった突片68によって張出し部34が補強され、例えば衝撃や振動といった外力によって第1透光性基板31ぼ張り出し部34が破損することを防止できる。
(その他の実施形態)
以上、好ましい実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はその実施形態に限定されるものでなく、請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々に改変できる。
例えば、図4に示した電気光学装置の第1実施形態では、FPC基板11の突片48の端辺48aと張出し部24の端辺24cとが位置的に一致している構成とした。しかしながら、突片48の端辺48aの位置は、張出し部24の端辺24cよりも内側(すなわち、第2透光性基板22側)に寄った位置とすることもできる。この構成の場合でも、FPC基板11を曲げたときに発生する応力を小さく抑えることができる、という効果が得られる。
また、図7に示した電気光学装置の第2実施形態では、FPC基板62の突片68は、張出し部34の端辺34cに沿った方向に真直ぐに突出させた形状にしている。しかしながら、突片68を含む接続部62aは、張出し部34を補強するような形状でありさえすれば他の形状に形成できる。例えば、図8に示すように、張出し部34のうち、駆動用IC36が設けられた領域以外の領域を覆う形状(すなわち、平面的に見て、駆動用IC36の周りに略コ字形状)に形成できる。こうすれば、張出し部34をより確実に補強できる。
また、図8では、検査用端子55の位置が図7と異なり、第2透光性基板32の端辺に近い位置(すなわち、図7よりも内側に寄った位置)に設けられている。この場合でも接続部62aを、駆動用IC36が設けられた領域以外の領域を覆う形状に形成すれば、検査用端子55を確実に保護することができる。
また、図5では、FPC基板11の広幅部分である接続部11aにおいて、突片48が延出部11cの両側にそれぞれ突出した構成としている。しかしながら、突片48は延出部11cの片側にのみ突出する構成とすることもできる。この場合においても、液晶パネルがフレームから剥がれることを防止すること、張出し部を補強して液晶パネルの破損を防止することといった上記の各実施形態と同様の効果を奏することができる。
また、本発明は、液晶表示装置以外の電気光学装置、例えば、有機EL装置、無機EL装置、プラズマディスプレイ装置(PDP:Plasma Display)、電気泳動ディスプレイ(EPD:Electrophoretic Display)、フィールドエミッションディスプレイ装置(FED:Field Emission Display:電界放出表示装置)にも適用できる。
(電子機器の実施形態)
以下、本発明に係る電子機器を実施形態を挙げて説明する。なお、この実施形態は本発明の一例を示すものであり、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。
図9は、本発明に係る電子機器の一実施形態をブロック図で示している。また、図10は、図9のブロック図で示す電子機器の一例である折り畳み式携帯電話機を示している。図9に示す電子機器は、液晶表示装置101と、これを制御する制御回路102とを有する。制御回路102は、表示情報出力源106、表示情報処理回路107、電源回路108及びタイミングジェネレータ109を有する。そして、液晶表示装置101は第1液晶パネル103a、第2液晶パネル103b及び駆動回路104を有する。
表示情報出力源106は、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等といったメモリや、各種ディスク等といったストレージユニットや、ディジタル画像信号を同調出力する同調回路等を備え、タイミングジェネレータ109により生成される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といった表示情報を表示情報処理回路107に供給する。
次に、表示情報処理回路107は、増幅・反転回路や、ローテーション回路や、ガンマ補正回路や、クランプ回路等といった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、画像信号をクロック信号CLKと共に駆動回路104へ供給する。ここで、駆動回路104は、走査線駆動回路やデータ線駆動回路と共に、検査回路等を総称したものである。また、電源回路108は、上記の各構成要素に所定の電源電圧を供給する。
図9のブロック図に示した電子機器は、例えば、図10(a)及び図10(b)に示した折り畳み式の携帯電話機110として構成される。この携帯電話機110では、第1液晶パネル103a及び第2液晶パネル103bを備えた表示体113がヒンジ部115を介して操作本体114に開閉可能に連結されている。第1液晶パネル103aは、表示体113を開いたときに表示を行うメイン表示部116として、表示体113の内側に設けられる。一方、第2液晶パネル103bは、表示体113を操作本体114に折り重ねたときに表示を行うサブ表示部117として、表示体113の外側に設けられる。
ここで、メイン表示部116及びサブ表示部117のいずれで表示を行うかは、携帯電話機110の折り畳み操作で切替えられる。このため、図9に示すように、この電子機器には、携帯電話機110の折り畳み操作を検出する開閉検出回路100が含まれる。この開閉検出回路100はその検出結果を液晶表示装置101に出力するようになっている。
図9の液晶表示装置101は、例えば、図1に示した液晶表示装置1を用いて構成できる。液晶表示装置1においては、第1FPC基板11の延出部11cの幅を接続部11a,11bに比べて狭くして張出し部24,35に発生する応力を弱くすることができる。また、第1FPC基板11の突片48によって第1液晶パネル3の張出し部24が補強でき、突片49によって第2液晶パネル4の張出し部35が補強できる。その結果、張出し部24,35が破損することを防止できる。従って、この液晶表示装置1を用いた本発明に係る電子機器においても、基板の破損を防止でき、十分な強度を有することができる。
(他の実施形態)
以上、好ましい実施形態を挙げて本発明の電子機器を説明したが、本発明はその実施形態に限定されるものでなく、請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々に改変できる。例えば、本発明は、携帯電話機に限られず、パーソナルコンピュータ、液晶テレビ、ビューファインダ型又は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、テレビ電話装置、POS端末、デジタルスチルカメラ、電子ブック、等といった各種の電子機器に適用できる。
本発明に係る電気光学装置の一実施形態である液晶表示装置を分解状態で示す斜視図である。 図1に示す液晶表示装置の断面構造を示す断面図である。 図2の液晶表示装置を矢印Z側から示す側面図である。 図1の矢印Zで示す部分を拡大して示す平面図である。 配線基板の一実施形態である第1FPC基板の詳細を示す図であって、(a)は平面図、(b)、(c)、(d)は断面図である。 本発明に係る電気光学装置の他の実施形態である液晶表示装置を分解状態で示す斜視図である。 図6の液晶パネルを矢印Z側から示す平面図である。 図7のFPC基板の他の実施態様を示す平面図である。 本発明に係る電子機器の一実施形態を示すブロック図である。 図9に示す電子機器の外観を示す図であって、(a)は電子機器が閉じた状態、(b)は電子機器が開いた状態を示している。
符号の説明
1,51.液晶表示装置(電気光学装置)、 2,52.フレーム、
2a.フレームの第1面、 2b.フレームの第2面、
3.第1液晶パネル(電気光学パネル)、 4.第2液晶パネル(電気光学パネル)、
5.照明装置、 6.LED、 7.導光体、 8,58.外枠、
11.第1FPC基板(可撓性配線基板)、
11a,11b,12a,62a.接続部、 11c,12b,62b.延出部、
12.第2FPC基板(可撓性配線基板)、 13.LED実装領域、
14.入力用端子、 15a,15b.粘着シート、
21,31.第1透光性基板(第1基板)、
22,32.第2透光性基板(第2基板)、
23a,23b,33a,33b.偏光板、 24,34,35.基板の張出し部、
24a,24b,35a,35b.側辺、 24c,35c.端辺、
25,26,55.検査用端子、 36.駆動用IC、 37.ACF、
41.第1パネル収容部、 42.第2パネル収容部、 43.導光体収容部、
44.LED支持部、 45.ベースフィルム(可撓性基材)、 46.導電パターン、
47.保護膜、 48,49,68.突片、 48a,49a,68a.突片の端辺、
48b,49b,68b.突片の先端、 53.液晶パネル、
62.FPC基板(可撓性配線基板)、 101.液晶装置、 102.制御回路、
103a.第1液晶パネル、 103b.第2液晶パネル、 104.駆動回路、
110.携帯電話機(電子機器)、 116.メイン表示部、 117.サブ表示部、
V1,V2.表示領域

Claims (8)

  1. 第1基板と第2基板とを貼り合わせて成る電気光学パネルと、該電気光学パネルに接続された可撓性の配線基板と、前記電気光学パネルの前記第2基板側に設けられた外枠と、を有する電気光学装置であって、
    前記第1基板は前記第2基板から張出す張出し部を有し、
    前記配線基板は、可撓性を有する基材と、該基材上に設けられる導電パターンとを有し、
    前記配線基板は前記第1基板の張出し部のうちの前記第2基板側の表面に接着材を用いて接続され、
    前記配線基板は、前記張出し部に接着された広幅部分と、該広幅部分に連なると共に前記張出し部の張出し方向の端辺から外方へ延出する狭幅部分とを有し、
    前記広幅部分の前記狭幅部分側の端辺は前記張出し部の張出し方向の端辺の位置と一致し、前記広幅部分はその先端が前記張出し部の側辺と一致するまで延在し、前記配線基板の上面の高さが、前記第2基板の上面の高さと一致しており、
    前記外枠は、前記配線基板の上面と前記第2基板の上面とにわたって配置され、前記外枠と前記張出し部との間の厚み方向における空間が、前記配線基板と前記接着剤によって埋められていることを特徴とする電気光学装置。
  2. 請求項1記載の電気光学装置において、前記狭幅部分の延出方向と交差する方向に関して前記広幅部分が前記狭幅部分の側辺から突出する長さをLaとしたとき、
    La≧1.5mm
    であることを特徴とする電気光学装置。
  3. 請求項1または2記載の電気光学装置において、前記配線基板の狭幅部分の延出方向の長さをLbとし、当該狭幅部分の延出方向と交差する方向の長さを
    Lcとしたとき、
    Lb<Lc
    であることを特徴とする電気光学装置。
  4. 請求項1から請求項3のいずれか1つに記載の電気光学装置において、前記配線基板の狭幅部分における延出方向と交差する方向の幅であって当該延出方向に沿った全域の幅は、前記広幅部分と当該狭幅部分との境界部分における当該狭幅部分の幅と同じか又はそれよりも狭いことを特徴とする電気光学装置。
  5. 請求項1から請求項4のいずれか1つに記載の電気光学装置において、前記配線基板における前記広幅部分と前記狭幅部分との境界の角部の形状は曲線形状であることを特徴とする電気光学装置。
  6. 請求項1から請求項5のいずれか1つに記載の電気光学装置において、前記第1基板の張出し部には前記電気光学パネルの検査に用いる検査用端子が設けられ、該検査用端子は前記配線基板の広幅部分及び前記接着材によって覆われることを特徴とする電気光学装置。
  7. 請求項1から請求項6のいずれか1つに記載の電気光学装置において、
    第3基板と第4基板とを貼り合わせて成り、前記第3の基板を前記第1の基板側に向けて前記電気光学パネルに重ねて配置される第2電気光学パネルと、前記第2電気光学パネルの前記第4基板側に配置され、前記外枠と嵌合する第2外枠を有し、
    前記配線基板は前記電気光学パネルと接続された一端と前記第2電気光学パネルと接続された他端とを有する配線基板であり、
    前記第3基板は前記第4基板から張出す第2張出し部を有し、
    前記配線基板の他端は前記第3基板の張出し部のうちの前記第4基板側の表面に接着材を用いて接続され、
    前記配線基板は他端側に前記狭幅部分に連なる第2広幅部分を有し、
    前記第2広幅部分の前記狭幅部分側の端辺は前記第2張出し部の張出し方向の端辺の位置と一致し、前記第2広幅部分はその先端が前記第2張出し部の側辺と一致するまで延在し、前記第2外枠と前記第2張出し部との間の厚み方向における空間が、前記配線基板によって埋められていることを特徴とする電気光学装置。
  8. 請求項1から請求項7のいずれか1つに記載の電気光学装置を有することを特徴とする電子機器。
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