JP5399683B2 - 表示装置及び電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、表示装置及び表示装置を備えた電子機器に関する。

現在、携帯電話機、携帯情報端末機などの電子機器には、液晶表示装置に代表される電気光学装置が表示装置として好適に利用されている。

このような液晶表示装置は、例えばガラスやプラスチックなどの材料から構成される透光性を有する一対の基板を所定のギャップを有するように互いに対向して貼り合わせ、その一対の基板間に電気光学物質としての液晶材料を封入させることにより構成されている。通常一対の基板のうち、一方の基板が他方の基板の端面よりも突出して延在した１枚基板で構成された延在部を有している。その延在部には液晶材料に電圧を印加する電子部品としてのドライバＩＣが実装されている（例えば特許文献１参照）。

特開平８−１７９３４９号公報

近年、表示装置の薄型化や小型化などの要求に応じて基板自体が薄くなっているため、基板の強度向上が課題となっている。

本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例にかかる表示装置は、第１の面及び前記第１の面の反対側の第２の面を有する基板と、前記基板の前記第１の面に対向して設けられる少なくとも一つの対向部材と、前記基板と、前記少なくとも一つの対向部材との間に配置された画素領域と、前記基板の前記第２の面に設けられた金属を含む補強部材と、前記補強部材と離間して前記基板の前記第２の面に設けられた光学部材と、を備え、前記基板は、前記少なくとも一つの対向部材と平面視において重なる領域と、前記領域から延在されている延在部と、を有し、前記補強部材の全体が前記延在部における前記第２の面の全域を覆っている。

これによれば、表示装置は、補強部材の全体が、平面視において延在部と重なっていることから、表示装置の基板に外的衝撃が生じた場合でも、補強部材の剛性により基板の延在部の変形が抑制され、変形に伴う応力を低減できる。このことから、表示装置は、変形に伴う応力に起因する基板の延在部の割れなどの損傷を抑制できる。
加えて、表示装置は、補強部材の全体が、平面視において延在部と重なっていることから、補強部材が、従来のような延在部を挟んで画素領域の反対側にはみ出ることがないので、補強部材を含めた表示装置の小型化、軽量化を図ることができる。

また、表示装置は、補強部材が延在部における第２の面の全域を覆っていることから、補強部材の剛性により基板の延在部の変形が全域に亘って抑制され、変形に伴う応力を更に低減できる。

また、表示装置は、基板の第２の面に、補強部材を有するとともに光学部材を更に有していることから、光学部材の剛性が加わることにより基板の割れなどの損傷を更に抑制できる。
また、表示装置は、補強部材と光学部材とが離間しているので、補強部材と光学部材との熱膨張の差に起因する互いの干渉がなく、光学部材に光学的影響を与える虞がない。

さらに、表示装置は、補強部材が金属で構成されていることから、例えば、樹脂の場合と比較して、補強部材の剛性を向上させることができる。

［適用例２］本適用例にかかる電子機器は、上記のいずれかの構成を適用した表示装置を備えている。

本適用例によれば、上記のいずれかの構成の表示装置を搭載した電子機器は、表示装置の補強部材の全体が、平面視において延在部と重なっていることから、表示装置の基板に外的衝撃が生じた場合でも基板の延在部の変形が抑制され、変形に伴う応力を低減できる。このことから、電子機器は、変形に伴う応力に起因する基板の延在部の割れなどの損傷を抑制できる。
加えて、電子機器は、補強部材の全体が、平面視において延在部と重なっていることから、補強部材が、従来のような延在部を挟んで画素領域の反対側にはみ出ることがないので、補強部材を含めた表示装置の小型化、軽量化を図ることができる。

以下、図面を参照して本発明を実施する最良の形態について説明する。なお、本発明がこの形態に限定されないことはもちろんである。また、図面は、特徴的な部分を分かりやすく示すために実際の構成とは異なる比率で示している。

（第１の実施形態）
図１は、本発明にかかる表示装置の一例である液晶表示装置の第１の実施形態の斜視図である。図２は、図１に示す矢印方向Ｘから見た部分側面断面図である。図３は、液晶表示装置の構成を示す構成図であり、図３（ａ）は斜視図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ’線での断面図である。なお、図２では、便宜的にハッチングを省略している。
この液晶表示装置１００は、液晶パネル３と、液晶パネル３を収容する保持体としてのフレーム（図示略）と、を有している。液晶パネル３は、互いに対向する基板１と基板２とを有している。基板１と基板２は、どちらも透光性を有するガラスやプラスチックから構成される。なお、本実施形態では、基板１は用語「対向部材」に含まれる。

基板２の端部位置は、基板１の端部位置よりも突出している。そこで、図２に示すように、基板２のうち、基板１に対して対向している基板２の部分を対向領域４０と表記し、基板１から突出している基板２の部分を延在部１０と表記する。そして、対向領域４０と延在部１０との堺を境界部９とする。境界部９には、基板１の端部位置（一端部１ｘの位置）が対応する。

さらに本実施形態では、基板１側の基板２の第１の面を「面２ａ」と表記し、基板１側とは反対側の基板２の第２の面を「面２ｂ」と表記する。同様に、基板２側の基板１の面を「面１ａ」と表記し、基板２側とは反対側の基板１の面を「面１ｂ」と表記する。

延在部１０での面２ａの端部側には、配線基板としてのＦＰＣ（Flexible Printed Circuit：フレキシブルプリント回路）基板４と、液晶材料に電圧を印加する電子部品としてのドライバＩＣ５と、がそれぞれ接着部材を介して実装されている。なお、液晶パネル３が透過型表示パネルや反射半透過型表示パネルの構成の場合には、基板２の面２ｂ側に照明装置（図示略）が設けられる。その場合、照明装置は液晶パネル３とともにフレームに収容される。

基板２の面２ａ上には、配線層１８が形成され、配線層１８上には複数の画素電極１２がマトリクス状に形成されている。一方、基板１の面１ａ上には対向電極１１が形成されている。そして、対向電極１１が複数の画素電極１２のすべてに対向するように、基板１と基板２とがシール材１３を介して貼り合わされている。基板１と基板２との間（要するに対向電極１１と複数の画素電極１２との間）には、電気光学材料としての液晶材料１５が封入されている。
本実施形態では、複数の画素電極１２の一つと、一つの画素電極１２に対応する対向電極１１の部分と、それらの間の液晶層と、が画素領域１４である。画素領域１４は、文字や画像などを表示するための単位部分である。そして、複数の画素領域１４が、基板１と基板２との間で、基板１または基板２の平面に平行にマトリクス状に並んでいる。

複数の画素領域１４は、液晶パネル３において文字や画像などを表示する有効表示領域Ｖを規定する。図１において有効表示領域Ｖは二点鎖線で表されている。なお、図１では、分かりやすくするために有効表示領域Ｖを基板２側に示しているが、本来は基板１側に画像などが表示され視認可能となっている。

このような方式で液晶材料１５を駆動する液晶パネル３としては、ＴＮ（Twisted Nematic）方式、ＥＣＢ（Electrically Controlled Birefringence）方式、あるいはＶＡＮ（Vertical Aligned Nematic）方式などが挙げられる。なお、基板１の面１ａに共通電極などの対向電極が形成されないＩＰＳ（In Plane Switching）方式やＦＦＳ（Fringe Field Switching）方式で駆動する液晶パネル３を用いることもできる。

図２、図３に示すように、基板１の面１ｂに偏光板６が設けられ、基板２の面２ｂに偏光板７が設けられている。偏光板６と偏光板７とは、どちらも光学部材の一例である。偏光板６も偏光板７も、偏光板６，７の法線方向から見た場合、平面視で有効表示領域Ｖを覆っている。
なお、基板１の面１ｂに設けられた偏光板６の境界部９側の一端部６ｘは、本実施形態では基板１の一端部１ｘまで形成され、基板２の面２ｂに設けられた偏光板７の境界部９側の一端部７ｘは、境界部９まで形成されている。

また、基板２の面２ｂには、延在部１０にて補強部材２２が固定されている。補強部材２２の全体は、平面視において延在部１０と重なっており、延在部１０における面２ｂの全域を覆っている。なお、補強部材２２の一端部２０ｘは、境界部９で偏光板７の一端部７ｘと接している。補強部材２２は、スペーサ２０と、スペーサを面２ｂに固定させるための接着部材２１とで構成される。なお、スペーサ２０自体が粘着性を有する場合は、スペーサ２０単体で補強部材２２とする。
このように、スペーサ２０は、接着、粘着、またはその他の方法を用いて基板２の面２ｂに設けられている。スペーサ２０は、例えば、ステンレス鋼、構造用鋼などの金属で構成されている。

また、補強部材２２の外表面（補強部材２２の基板２側とは反対側の面）の基板２の面２ｂの表面からの高さｈ１は偏光板７の外表面（基板２側とは反対側の偏光板７の面）の基板２の面２ｂの表面からの高さｈ２と略同じ高さであることが好ましい。高さｈ１と高さｈ２とが略同じであれば補強部材２２、及び偏光板７の基板２とは反対面側に何等かの部材が存在する場合、その部材との間で段差が形成されることがない。例えば、補強部材２２、及び偏光板７の基板２とは反対面側に更に他の光学部材、例えば位相差板、プリズムシート、及び導光板（いずれも図示略）などが配置される場合がある。
そのような場合、フレームに他の光学部材や液晶パネル３を収容する際に、高さｈ１と高さｈ２とが異なってしまうと、他の光学部材との間で段差が形成され、がたつきが生じる虞がある。ただし、本発明においては、これら他の光学部材を設けることは必須ではないので、高さｈ１と高さｈ２とが異なっても良い。

上述したように、液晶表示装置１００は、補強部材２２の全体が、平面視において延在部１０と重なり、延在部１０における面２ｂの全域を覆っていることから、液晶表示装置１００の基板２に外的衝撃が生じた場合でも、補強部材２２の剛性により基板２の延在部１０の変形が全域に亘って抑制され、延在部１０の変形に伴う応力を低減できる。
このことから、液晶表示装置１００は、この変形に伴う応力に起因する基板２の延在部１０の割れなどの損傷を抑制できる。
加えて、液晶表示装置１００は、補強部材２２の全体が、平面視において延在部１０と重なっていることから、補強部材２２が、従来のような延在部１０を挟んで画素領域１４の反対側にはみ出ることがないので、補強部材２２を含めた液晶表示装置１００の小型化、軽量化を図ることができる。

また、液晶表示装置１００は、補強部材２２のスペーサ２０が金属で構成されていることから、例えば、スペーサ２０が樹脂で構成されている場合と比較して、補強部材２２の剛性を向上させることができる。また、基板２の延在部１０の変形に伴う応力が、面２ａに実装されているドライバＩＣ５にも伝わることがある。その結果、ドライバＩＣ５は変形に伴う応力に起因して割れなどの損傷が起こる虞もある。そうした場合であっても、補強部材２２のスペーサ２０が金属で構成されていることにより、スペーサ２０が樹脂で構成されている場合と比較して、補強部材２２の剛性が向上されるので、この変形に伴う応力に起因するドライバＩＣ５の割れなどの損傷を抑制できる。
また、液晶表示装置１００は、基板２の面２ｂに偏光板７が設けられていることから、偏光板７の剛性が加わることにより、基板２の割れなどの損傷を更に抑制することができる。

（第２の実施形態）
図４は、本発明にかかる表示装置の一例である液晶表示装置の第２の実施形態の構成を示す構成図である。図４（ａ）は、斜視図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＢ−Ｂ’線での断面図である。
この液晶表示装置１００ｘが第１の実施形態における構成と異なる部分は、偏光板７の一端部７ｘの位置であり、その他の構成は第１の実施形態と同じである。

第２の実施形態では、偏光板７は、基板２の面２ｂにおいて、境界部９より有効表示領域Ｖ側に位置している。したがって、偏光板７の一端部７ｘは、補強部材２２の一端部２０ｘとは接せずに離間する位置に設けられている。

このことから、液晶表示装置１００ｘは、偏光板７の一端部７ｘが補強部材２２の一端部２０ｘとは接せずに離間する位置に設けられていることにより、補強部材２２に何らかの熱応力が発生したとしても、補強部材２２から偏光板７へは熱が伝わることはなく、偏光板７への熱に起因した光学的影響などを低減することができる。
一般的に、補強部材２２に含まれるスペーサ２０の材料としての金属材料は、熱伝導率が他の樹脂材料などより高いため、第１の実施形態のように補強部材２２と偏光板７の一端部７ｘとが接していると偏光板７に熱が伝わり易い。
したがって、第２の実施形態の液晶表示装置１００ｘは、補強部材２２の一端部２０ｘと偏光板７の一端部７ｘとを離間させることによって、補強部材２２から偏光板７に熱が伝わることを確実に防止することができる。

（第１の変形例）
図５は、本発明にかかる表示装置の一例である液晶表示装置の第１の変形例を示す斜視図である。上記各実施形態では、補強部材２２が延在部１０における面２ｂの全域を覆っていた。
しかし、これに限られるものではなく、本変形例の液晶表示装置１００ｙでは、基板２の延在部１０が撓もうとすることを低減させるという観点から、補強部材２２の形状が、平面視において、延在部１０の外周に沿った枠状に形成されている。
このことから、液晶表示装置１００ｙは、延在部１０における面２ｂの全域を覆うように形成された上記各実施形態と比較して、所望の剛性を維持しつつ補強部材２２の軽量化を図ることができる。

（第２の変形例）
図６は、本発明にかかる表示装置の一例である液晶表示装置の第２の変形例を示す斜視図である。上記各実施形態では、補強部材２２は、基板２の端部２ｘと境界部９とを結ぶ方向と直交する方向（以下、幅方向と表記する）において、基板２の延在部１０の幅方向全幅に亘って設けられていた。
しかし、これに限られるものではなく、本変形例の液晶表示装置１００ｚでは、補強部材２２が基板２の延在部１０の幅方向の一部に設けられている構成としている。液晶表示装置１００ｚは、このように基板２の幅方向の一部で補強部材２２を設けることとしても、補強部材２２の剛性により延在部１０の変形が抑制され、変形に伴う応力を低減できる。
このことから、液晶表示装置１００ｚは、変形に伴う応力に起因する基板２の延在部１０の割れなどの損傷を抑制できる。

また、本変形例の液晶表示装置１００ｚでは、補強部材２２を設ける位置は、基板２の幅方向において特に限定されるものではない。ドライバＩＣ５が基板２の面２ａの幅方向のうちどちらか一方側に片寄って実装されている場合には、補強部材２２をドライバＩＣ５と平面的に重なる領域、若しくはドライバＩＣ５が片寄って設けられた位置とは反対側のドライバＩＣ５とは平面的に重ならない領域に設けるようにしても良い。
また、液晶表示装置１００ｚでは、補強部材２２をドライバＩＣ５と平面的に重なる領域とドライバＩＣ５とは平面的に重ならない領域とに跨った領域に設けるようにしても良い。ドライバＩＣ５が複数設けられている場合には、それぞれのドライバＩＣ５と平面的に重なるように、若しくは平面的に重ならないように補強部材２２を一つ、若しくは複数設けるようにしても良い。より好ましくは、基板２の延在部１０の変形に伴う応力が、面２ａに実装されているドライバＩＣ５にも伝わることを考慮すると、補強部材２２は、外形がドライバＩＣ５より大きい、即ち、補強部材２２はドライバＩＣ５を全て覆う程度の大きさであることが好ましい。

また、図７の液晶表示装置の第２の変形例のバリエーションを示す斜視図に示すように、補強部材２２は、基板２の延在部１０の幅方向（長手方向）に沿って、例えば、千鳥状に複数設けるようにしても良い。
これによれば、液晶表示装置１００ｗは、延在部１０の補強が必要な複数の箇所のそれぞれに、補強部材２２を設けることができる。

（電子機器）
上記各実施形態、及び各変形例に係る液晶表示装置を備えた電子機器の具体例について図８を参照して説明する。

液晶表示装置１００、１００ｘ、１００ｙ、１００ｚ及び１００ｗ（以下これらを代表して「液晶表示装置１０００」と表記する。）を携帯電話機６００の表示部５００として適用した例について説明する。図８は、この携帯電話機６００の構成を示す斜視図である。携帯電話機６００は、複数の操作ボタン２００の他、受話口３００、送話口４００、及び液晶表示装置を適用した表示部５００を備えている。

なお、液晶表示装置１０００が適用可能な電子機器としては、携帯電話機６００の他にも、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末機、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、電子ブックなどが挙げられる。

その他、本発明の上記各実施形態、及び上記各変形例は、上記各構成に限定されるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の変形及び組み合わせをすることが可能である。

例えば、上記各実施形態、及び各変形例では、表示装置の一例として液晶表示装置を例示したが、他の表示装置として、例えば有機ＥＬディスプレイ（Organic light emitting diode：ＯＬＥＤ）装置を適用することができる。

図９は、本発明にかかる表示装置の一例として有機ＥＬディスプレイ装置６０を適用した例を示す部分側面断面図である。なお、図９では、便宜的にハッチングを省略している。
有機ＥＬディスプレイ装置６０は、ガラスなどの基板６１と、基板６１上に形成された配線層１８’と、配線層１８’上に形成された複数の陽極６３と、複数の陽極６３に対応している陰極６４と、複数の陽極６３と陰極６４との間にそれぞれ位置した複数の発光層６２と、離間部材６９と、封止部材７０と、対向部材としての保護部材６５と、を備えている。

保護部材６５は、平面視において複数の発光層６２を全て覆うように配置されている。離間部材６９は、陰極６４と保護部材６５との間に空隙が形成されるように、基板６１と保護部材６５との間に位置している。そして封止部材７０が、陰極６４と保護部材６５との間の空隙を埋めている。封止部材７０は、好適には接着剤である。封止部材７０と保護部材６５とは、大気中から複数の発光層６２へ水分が侵入することを防ぐ働きをする。

なお、一つの陽極６３と、一つの陽極６３に対応した陰極６４の部分と、これらの間の発光層６２とが、画素領域に対応している。

さて、液晶表示装置と同様に、基板６１の端部位置は、保護部材６５の端部位置よりも突出している。基板６１のうち、保護部材６５に対して対向している基板６１の部分を対向領域６７とし、保護部材６５から突出している基板６１の部分を延在部６６とする。そして、対向領域６７と延在部６６との境を境界部６８とする。境界部６８には、保護部材６５の端部位置が対応する。さらに、保護部材６５側の基板６１の第１の面を「面６１ａ」とし、保護部材６５側とは反対側の基板６１の第２の面を「面６１ｂ」とする。

そして、上記各実施形態及び各変形例と同様に、延在部６６の面６１ａ側には、配線基板としてのＦＰＣ基板４’と電子部品としてのドライバＩＣ５’と、がそれぞれ接着部材を介して実装されている。
また、延在部６６の基板６１の面６１ａとは反対側の面６１ｂ側には、平面視において、その全体が延在部６６に重なるように補強部材２２’が設けられている。なお、補強部材２２’は補強部材２２と同様にスペーサ２０’と接着部材２１’とを含んでいる。もちろんスペーサ２０’単体で補強部材２２’とすることもできる。

これによれば、有機ＥＬディスプレイ装置６０は、仮に落下などによる外的衝撃が与えられた場合でも、補強部材２２’の全体が、平面視において延在部６６と重なっていることから、補強部材２２’の剛性により基板６１の延在部６６の変形が抑制され、変形に伴う応力を低減できる。
このことから、有機ＥＬディスプレイ装置６０は、この変形に伴う応力に起因する基板６１の延在部６６の割れなどの損傷を抑制できる。

なお、上記各実施形態及び各変形例においては、延在部１０（延在部６６）は１辺として例示したが、２辺以上の延在部１０（延在部６６）を備えていても良い。そして、それぞれの辺の延在部１０（延在部６６）に、平面視において、その全体が重なるように補強部材２２（補強部材２２’）が設けられていても良い。

また、上記各実施形態及び各変形例においては、液晶表示装置及び有機ＥＬディスプレイ装置に本発明を適用した。本発明は、その他の表示装置、例えばプラズマディスプレイ装置、無機ＥＬ装置、電気泳動表示装置、フィールドエミッションディスプレイ装置などにも適用できる。

第１の実施形態の液晶表示装置を示す斜視図。 図１の矢印方向Ｘから見た部分側面断面図。 液晶表示装置の構成を示す構成図。 第２の実施形態の液晶表示装置の構成を示す構成図。 第１の変形例の液晶表示装置を示す斜視図。 第２の変形例の液晶表示装置を示す斜視図。 第２の変形例の液晶表示装置のバリエーションを示す斜視図。 電子機器としての携帯電話機を示す斜視図。 表示装置としての有機ＥＬディスプレイ装置を示す部分側面断面図。

符号の説明

１，２…基板、１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂ…面、３…液晶パネル、４…ＦＰＣ基板、５…ドライバＩＣ、６，７…偏光板、９…境界部、１０…延在部、１４…画素領域、２０…スペーサ、２１…接着部材、２２…補強部材、４０…対向領域。

Claims (2)

1. 第１の面及び前記第１の面の反対側の第２の面を有する基板と、
   前記基板の前記第１の面に対向して設けられる少なくとも一つの対向部材と、
   前記基板と、前記少なくとも一つの対向部材との間に配置された画素領域と、
   前記基板の前記第２の面に設けられた金属で構成される補強部材と、
   前記補強部材と離間して前記基板の前記第２の面に設けられた光学部材と、を備え、
   前記基板は、前記少なくとも一つの対向部材と平面視において重なる領域と、前記領域から延在されている延在部と、を有し、
   前記補強部材の全体が前記延在部における前記第２の面の全域を覆っている表示装置。
2. 請求項１記載の表示装置を備えた電子機器。

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