WO2012124621A1

WO2012124621A1 - 表示装置

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Publication number: WO2012124621A1
Application number: PCT/JP2012/056088
Authority: WO
Inventors: 弘文大澤; 光正阪口; 寛樹河邑; 浩司北村; 慶一林田; 哲之竹本
Original assignee: シャープ株式会社
Priority date: 2011-03-16
Filing date: 2012-03-09
Publication date: 2012-09-20
Also published as: JPWO2012124621A1

Abstract

本発明に係る表示装置は、液晶表示パネル２０と、スイッチング液晶パネル３０と、タッチパネル５０と、両パネル５０，３０の駆動をそれぞれ制御可能な制御部１３と、タッチパネル５０及びスイッチング液晶パネル３０の各々と制御部１３とをそれぞれ電気的に接続する共通の配線基板６０と、を備え、タッチパネル５０において配線基板６０と接続されるタッチパネル側接続面５１Ｂ及びスイッチング液晶パネル３０において配線基板６０と接続されるスイッチング液晶パネル側接続面３１Ｂは、それぞれ同じ側を向く形で配されるとともに、平面視において互いに重畳しない箇所に配されており、配線基板６０は、両接続面５１Ｂ，３１Ｂの双方に対して当接可能な段差状をなすことに特徴を有する。

Description

表示装置

　本発明は、表示装置に関する。

　携帯電話、スマートフォン、ＰＤＡなどの携帯用の端末装置、コンピュータやテレビなどの電子機器には、液晶パネルなどの表示パネルを備えた表示装置が用いられている。このような表示装置においては、表示パネルの他に、タッチパネルや２次元表示と３次元表示とを切り替え可能な３次元表示用パネル（例えば、スイッチング液晶パネル）を備えた構成のものが知られている。

　このような表示装置において、各機器（表示パネル、タッチパネル、３次元表示用パネル）と、各機器の駆動を制御するための制御部とは、例えば、フレキシブル基板を介して電気的に接続されている。このようなフレキシブル基板を介して接続を行う構成の表示装置の一例として、下記特許文献１に記載されたものが知られている。

特開２００２－２５９０５１号公報

（発明が解決しようとする課題）
　上記特許文献１の表示装置においては、液晶パネル及びタッチパネルから、それぞれフレキシブル基板が引き出されており、各フレキシブル基板が、液晶パネル（ＬＣＤ）及びタッチパネルを制御するコントローラと、それぞれ接続されている。このように、複数のパネルを備えた構成の場合、これらの接続に係るフレキシブル基板の枚数が多くなってしまい、作業性が低下するという問題点があった。上述したタッチパネルと、３次元表示用パネルとを備えた構成の表示装置においては、上記特許文献１の構成よりも、さらにフレキシブル基板の枚数が増加してしまい、配線構造が複雑化する事態が懸念される。

　本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、タッチパネル及び３次元表示用パネルを備えた構成としつつも、組み付けに係る作業性を高くすることができる表示装置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）
　上記課題を解決するために、本発明の表示装置は、画像を表示可能な表示面を有する表示パネルと、前記表示パネルに積層され、３次元表示を可能とする３次元表示用パネルと、前記表示パネルに積層されたタッチパネルと、前記タッチパネルの駆動及び前記３次元表示用パネルの駆動をそれぞれ制御可能な制御部と、熱可塑性樹脂からなる基材に導電路を形成することで構成され、前記タッチパネル及び前記３次元表示用パネルの各々と前記制御部とをそれぞれ電気的に接続する共通の配線基板と、を備え、前記タッチパネルにおいて前記配線基板と接続されるタッチパネル側接続面及び前記３次元表示用パネルにおいて前記配線基板と接続される３次元表示用パネル側接続面は、それぞれ同じ側を向く形で配されるとともに、平面視において互いに重畳しない箇所に配されており、前記配線基板は、前記タッチパネル側接続面及び前記３次元表示用パネル側接続面の双方に対して当接可能な段差状をなすことに特徴を有する。

　本発明において、タッチパネル及び３次元表示用パネルは、共通の配線基板を介して制御部とそれぞれ電気的に接続されている。これにより、タッチパネル及び３次元表示用パネルを各々個別の配線基板で制御部と接続する構成と比較して、接続に係る作業性及び部品コストを低減することができる。さらに、タッチパネル側接続面及び３次元表示用パネル側接続面は、それぞれ同じ側を向く形で配されるとともに、平面視において、互いに重畳しない箇所に設けられている。これにより、配線基板をタッチパネル側接続面及び３次元表示用パネル側接続面に対して接続する際には同じ側から、配線基板を取り付けることができ、作業性をより高くすることができる。

　さらに、配線基板は、タッチパネル側接続面及び３次元表示用パネル側接続面とそれぞれ当接可能な段差形状をなしている。これにより、一般的なフレキシブル基板のように、弾性的に折り曲げた状態を維持しつつ接続作業を行う必要がなく、接続に係る作業性が良好なものとなる。そして、配線基板における基材は、熱可塑性樹脂からなる。このため、配線基板を加熱することで、軟化させることができる。これにより、配線基板を容易に段差状に成形することができる。

　上記構成において、前記タッチパネルは、前記３次元表示用パネルに対して、当該表示装置の表示面側に配されており、前記タッチパネル側接続面及び前記３次元表示用パネル側接続面は、当該表示装置の表示面側を向く形で配されており、前記３次元表示用パネル側接続面は、平面視において前記タッチパネル側接続面よりも外側に配されているものとすることができる。

　このような構成とすれば、タッチパネル側接続面、３次元表示用パネル側接続面に対して、当該表示装置の表示面側から配線基板を取り付けることができる。

　また、前記制御部が実装され、前記配線基板と接続される回路基板を備え、前記回路基板において前記配線基板と接続される回路基板側接続面は、前記タッチパネル側接続面及び前記３次元表示用パネル側接続面と同じ側を向く形で配されるとともに、平面視において、前記表示パネル側接続面及び前記３次元表示用パネル側接続面とそれぞれ重畳しない箇所に配されており、前記配線基板は、前記タッチパネル側接続面、前記３次元表示用パネル側接続面、前記回路基板側接続面の各々に対して当接可能な段差状をなすものとすることができる。

　このような構成とすれば、タッチパネル側接続面、３次元表示用パネル側接続面、回路基板側接続面に対する配線基板の接続作業が容易となる。

　また、前記制御部は、前記配線基板に実装されているものとすることができる。このような構成とすれば、制御部を実装するための専用の回路基板が不要となり、表示装置の小型化を実現できる。

　また、前記配線基板は、熱硬化部材を介して、前記タッチパネル側接続面及び前記３次元表示用パネル側接続面に対して、それぞれ固着されているものとすることができる。

　このような構成とすれば、例えば、配線基板をタッチパネル側接続面及び３次元表示用パネル側接続面に対して各々はんだ付けする構成と比較して、接続を容易に行うことができる。

　また、熱硬化部材を介して接続を行う場合、各接続面と配線基板との間に熱硬化部材を介在させ、圧着することが一般的である。本発明では、各接続面（タッチパネル側接続面及び３次元表示用パネル側接続面）が同じ側を向く形で配されている。これにより、各接続面に対して、同じ側（例えば、表示装置の表示面側）から圧力を作用させることができ、各接続面と配線基板との接続を同時にまとめて行うことができる。このため、作業性をより一層高くすることができる。

　また、前記熱硬化部材は、異方性導電フィルム、異方性導電ペースト、非導電性フィルム、非導電性ペーストのうちいずれかとすることができる。

　前記配線基板における前記基材としては、液晶ポリマーを用いることができる。基材を液晶ポリマーとすることで、常温においても、ある程度の屈曲性を有することとなる。これにより、常温時において、配線基板に外力が作用した場合に応力が集中する事態を抑制できる。これにより、電気的な信頼性をより高くすることができる。

　また、前記表示パネルとしては液晶表示パネルを例示することができる。このような表示装置は液晶表示装置として、種々の用途、例えば、携帯型情報端末（電子ブックやＰＤＡなどを含む）、携帯電話（スマートフォンなどを含む）、パソコン、デジタルフォトフレーム、携帯型ゲーム機などに適用でき、各種サイズの表示画面用として好適である。

　また、前記３次元表示用パネルとしてはスイッチング液晶パネルを例示することができる。液晶パネルを用いることで、例えば製造コストの低廉化を図ることができる。

　また、前記表示パネルに対して表示側とは反対側に配されるとともに前記表示パネルに対して光を供給可能な照明装置を備えるものとすることができる。このようにすれば、照明装置から供給される光を利用して、表示パネルによる画像の表示を行うことができる。

（発明の効果）
　本発明によれば、タッチパネル及び３次元表示用パネルを備えた構成としつつも、組み付けに係る作業性を高くすることができる表示装置を提供することができる。

本発明の実施形態１に係る液晶表示装置の長辺方向に沿った断面構成を示す断面図本発明の実施形態１に係る液晶表示装置を示す平面図図１において、周端部付近を拡大して示す拡大断面図本発明の実施形態１に係る液晶表示装置の周端部付近を拡大して示す拡大平面図使用者の目と、スイッチング液晶パネルのバリア部及びバリア開口部と、液晶表示パネルの右目用画素及び左目用画素との関係を概略的に表す説明図図１において配線基板の接続方法を示す断面図図６において配線基板を熱圧着した状態を示す断面図本発明の実施形態２に係る液晶表示装置の長辺方向に沿った断面構成を示す断面図図８において配線基板を取り付ける過程を示す断面図

　＜実施形態１＞
　本発明の実施形態１を図１ないし図７によって説明する。本実施形態では、液晶表示装置１０（表示装置）について例示する。なお、各図面の一部にはＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸を示しており、各軸方向が各図面で示した方向となるように描かれている。また、上下方向については、図１を基準とし、且つ同図上側を表側（表示面側）とするとともに同図下側を裏側とする。

　まず、液晶表示装置１０の構成について説明する。液晶表示装置１０は、図１及び図２に示すように、全体として平面に視て長方形状をなしている。なお、本実施形態に係る液晶表示装置１０は、携帯型情報端末（電子ブックやＰＤＡなどを含む）、携帯電話（スマートフォンなどを含む）、パソコン、デジタルフォトフレーム、携帯型ゲーム機などの各種電子機器に用いられるものである。液晶表示装置１０は、例えば、ポートレイト（縦置き）またはランドスケープ（横置き）の姿勢で使用されるものである。

　液晶表示装置１０は、図１に示すように、バックライト装置１４（照明装置）、液晶表示パネル２０（表示パネル）、スイッチング液晶パネル３０（３次元表示用パネル）、タッチパネル５０を主体に構成されている。各パネル２０，３０，５０及びバックライト装置１４は、例えば、平面視長方形状をなしており、バックライト装置１４に近い側から、液晶表示パネル２０、スイッチング液晶パネル３０、タッチパネル５０の順に積層されている。つまり、タッチパネル５０及びスイッチング液晶パネル３０は、液晶表示パネル２０の表示面側に配されている。

　各パネル２０，３０，５０間には、例えば、ほぼ透明となるような十分な透光性を有する紫外線（ＵＶ）硬化性樹脂材料がそれぞれ介在されており、この紫外線硬化性樹脂材料によって各々接着されている。紫外線硬化性樹脂材料を接着に用いることによって、各パネル２０，３０，５０の界面における光反射を防止することが出来る。

　また、液晶表示装置１０は、バックライト装置１４、液晶表示パネル２０、スイッチング液晶パネル３０、タッチパネル５０を収容、保持するための表裏一対の外装部材１５，１６を備えており、このうち表側の外装部材１５には、タッチパネル５０の表側の面を外部に露出させるための開口部１５ａが形成されている。なお、外装部材１５は、図１及び図２だけに図示してある。

　バックライト装置１４は、図１に示すように、液晶表示パネル２０に対して表示側とは反対側に配されており、液晶表示パネル２０及びスイッチング液晶パネル３０に向けて光を照射（供給）するものである。バックライト装置１４は、いわゆるエッジライト型のものであって、表側（液晶表示パネル２０側）に向けて開口した略箱形をなすシャーシ１４ａと、シャーシ１４ａ内に配されたＬＥＤ１４ｂ（破線にて概略的に図示）と、ＬＥＤ１４ｂから出射された光をその内部で導光させ、液晶表示パネル２０側に出射する導光板１４ｄと、シャーシ１４ａの開口部を覆う形で配される光学部材（図示せず）とを備える。この光学部材は、導光板１４ｄから出射される光を面状に変換するなどの機能を有するものである。

　液晶表示パネル２０は、一対の透明な（透光性を有する）ガラス製の基板２１，２２と、両基板２１，２２間に介在され、電界印加に伴って光学特性が変化する物質である液晶分子を含む液晶層（図示せず）とを備えている。両基板２１，２２は液晶層の厚さ分のギャップを維持した状態で図示しないシール剤によって貼り合わされている。なお、液晶表示パネル２０における長辺方向がＹ軸方向と一致し、短辺方向がＸ軸方向と一致している。

　両基板２１，２２のうち表側（図１における上側）がＣＦ基板２２とされ、裏側（背面側）がＴＦＴ基板２１（素子基板、アレイ基板）とされる。ＴＦＴ基板２１における内面側（液晶層側、ＣＦ基板２２との対向面側）には、図示しないＴＦＴ（Thin Film Transistor、薄膜トランジスタ）及び画素電極が多数個並んで設けられる。ＴＦＴは、液晶を画素毎に駆動するためのスイッチング素子である。これらＴＦＴ及び画素電極の周りには、格子状をなすゲート配線及びソース配線が取り囲むようにして配設されている。ゲート配線とソース配線とがそれぞれＴＦＴのゲート電極とソース電極とに接続され、画素電極がＴＦＴのドレイン電極に接続されている。なお、画素電極は、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）或いはＺｎＯ（Zinc Oxide）といった透明電極からなる。

　一方、ＣＦ基板２２には、Ｒ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）等の各着色部が各画素に対応した配列で配置されたカラーフィルタが設けられている。カラーフィルタをなす各着色部間には、混色を防ぐための遮光層１１ｆ（ブラックマトリクス、図５参照）が形成されている。カラーフィルタ及び遮光層の表面には、ＴＦＴ基板２１側の画素電極と対向する対向電極（図示せず）が設けられている。対向電極は、例えば、ＴＦＴ基板２１に対して導電部材（例えば、導電性を有するカーボンペースト）によって電気的に接続されている。

　液晶表示パネル２０においては、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色の着色部及びそれに対応する３つの画素電極の組によって表示単位である１つの画素ＰＸ（図５参照）が構成されており、この画素ＰＸは、両基板２１，２２の主板面、つまり表示面２０Ａ（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）に沿って多数ずつマトリクス状に並列配置されている。また、両基板２１，２２の内面側には、液晶層に含まれる液晶分子を配向させるための配向膜がそれぞれ形成されており、両基板２１，２２の外面側には、偏光板１７Ａ，１７Ｂがそれぞれ配されている。

　液晶表示パネル２０が有するＴＦＴの駆動によって、液晶表示パネル２０に対する光の透過率を表示面２０Ａの面内において選択的に制御可能な構成となっている。これにより、液晶表示パネル２０がバックライト装置１４から照射された光を受けることで、液晶表示パネル２０の表示面２０Ａに所定の画像を表示させることができる。

　スイッチング液晶パネル３０は、液晶表示パネル２０の表示面２０Ａに表示される画像について３次元表示（立体表示）を可能とするものである。スイッチング液晶パネル３０は、方形状をなす一対の透明なガラス製の基板の間に、電界印加に伴って光学特性が変化する物質である液晶分子を含む液晶層（図示せず）を介在させることで構成されており、いわゆる液晶パネルとされる。

　スイッチング液晶パネル３０は、透明電極（図示しない）を備えており、この透明電極を介して液晶層に電圧を印加することで、液晶分子の配向状態を制御可能となっている。この配向状態の制御と、タッチパネル５０の外面側に配されている偏光板１７Ｃによって、スイッチング液晶パネル３０を通過する光の光透過率を制御することが可能な構成となっている。これにより、スイッチング液晶パネル３０は、図５に示すように、光を遮るバリア部ＢＡと、光を透過させるバリア開口部ＢＯとを形成することが可能となっている。

　液晶表示装置１０がポートレイト（縦置き）の状態においては、バリア部ＢＡ及びバリア開口部ＢＯは、各々Ｙ軸方向に延びるとともに、Ｘ軸方向（つまり、使用者の右目ＲＥ及び左目ＬＥの配列方向）に沿って交互に並列する形で形成される構成となっている。

　これにより、液晶表示装置１０の使用者は、スイッチング液晶パネル３０によって形成されたバリア開口部ＢＯを介して、液晶表示パネル２０の画素ＰＸを視ることとなり、右目ＲＥ及び左目ＬＥにそれぞれ異なる画素を視認させることが可能となる。つまり、スイッチング液晶パネル３０を視差バリアとして機能させることができる。なお、図５においては、画素ＰＸのうち、使用者の右目ＲＥに視認される画素を右目用画素ＲＰＸ、使用者の左目ＬＥに視認される画素を左目用画素ＬＰＸとして図示してある。この結果、使用者の右目ＲＥ及び左目ＬＥに、それぞれ異なる画素（画像）を視認させ、両眼視差を生じさせることで、液晶表示パネル２０の画素ＰＸに表示された画像を立体画像（３Ｄ画像、３次元画像）として視認させることができる。

　また、スイッチング液晶パネル３０の液晶分子の配向状態を制御し、スイッチング液晶パネル３０の全面を光透過可能な状態とすることも可能である。この場合は、平面画像（２Ｄ画像、２次元画像）を表示することができる。つまり、スイッチング液晶パネル３０は、光透過率を制御することによって、平面画像と立体画像とを切り替えて表示することができる。

　なお、図５では、液晶表示装置１０がポートレイト（縦置き）の状態におけるバリア部ＢＡ及びバリア開口部ＢＯの形成の態様を示した。スイッチング液晶パネル３０は、液晶表示装置１０がランドスケープ（横置き）の状態においては、バリア部ＢＡ及びバリア開口部ＢＯは、各々Ｘ軸方向に延びるとともに、Ｙ軸方向に沿って交互に並列する形で形成することが可能である。つまり、本実施形態の液晶表示装置１０は、ポートレイト（縦置き）及びランドスケープ（横置き）のそれぞれの使用状態において、３次元表示が可能な構成となっている。

　タッチパネル５０は、スイッチング液晶パネル３０に対して、表側（液晶表示装置の表示面側）に配されており、指等でその表面を指し示すことで、例えば、タッチパネル５０上における位置データの入力等を行うものである。タッチパネル５０の表裏両面には、一対の透明電極（図示しない）が形成されており、指等でタッチパネル５０の表面を指し示した際の、一対の透明電極間の静電容量の変化を検知することで、位置データ（位置座標）の検出を行う構成となっている。

　本実施形態においては、バックライト装置１４におけるシャーシ１４ａの裏面（液晶表示パネル２０側とは反対側の外面）に、制御回路基板７０が例えば、ネジなどにより取り付けられている。この制御回路基板７０は、例えば、紙フェノールないしはガラスエポキシ樹脂製の基板上に、液晶表示パネル２０、スイッチング液晶パネル３０、タッチパネル５０の駆動をそれぞれ制御可能な制御部１３（各電子部品）が熱硬化部材８０を介して実装されている。

　このような制御部１３の具体例としては、タッチパネル５０を駆動するためのタッチパネルドライバ、液晶パネルドライバ２５（後述）へ駆動信号を送信するためのコントローラ、スイッチング液晶パネル３０の駆動を制御するためのコントローラなどを挙げることができる。

　次に、各パネル（液晶表示パネル２０、スイッチング液晶パネル３０、タッチパネル５０）と制御回路基板７０との接続に係る構成について詳しく説明する。図１に示すように、液晶表示パネル２０、スイッチング液晶パネル３０、タッチパネル５０は、共通の配線基板６０を介して、制御回路基板７０と各々電気的に接続されている。

　配線基板６０は、例えば、液晶ポリマー（熱可塑性樹脂）をフィルム状に形成してなる基材６１上に、多数本の導電路６２（例えば銅箔など）が形成されることで構成されている（図４参照）。なお、導電路６２は、図４において、破線にて概略的に図示してある。配線基板６０は、各パネル２０，３０，５０及び制御回路基板７０において、液晶表示装置１０の表示面側（上側）の各面に接続されている。平面視において方形状をなす各パネル２０，３０，５０及び制御回路基板７０の周囲４辺の各周端部のうち、同じ側（図１及び図３における左側）の周端部は、液晶表示装置１０の裏側に配されたものほど外側に配される構成となっている。

　具体的に説明すると、図３に示すように、スイッチング液晶パネル３０の周端部３１は、タッチパネル５０の周端部５１よりも外側（図３の左側）に突き出す形で配されている。また、液晶表示パネル２０のＴＦＴ基板２１における周端部２４は、スイッチング液晶パネル３０の周端部３１よりも外側に突き出す形で配されている。また、制御回路基板７０の周端部７１は、ＴＦＴ基板２１の周端部２４よりも外側に突き出す形で配されている。

　タッチパネル５０の周端部５１において、表側の面には、タッチパネル５０の透明電極（不図示）と電気的に接続されるタッチパネル端子部５１Ａが形成されている。また、スイッチング液晶パネル３０の周端部３１において、表側の面には、スイッチング液晶パネル３０の透明電極（不図示）と電気的に接続されるスイッチング液晶パネル端子部３１Ａが形成されている。

　また、ＴＦＴ基板２１における周端部２４において、表側の面には、ゲート配線及びソース配線と電気的に接続されるＴＦＴ基板端子部２４Ａが形成されている。また、このＴＦＴ基板端子部２４Ａには、液晶表示パネル２０を駆動するための液晶パネルドライバ２５がＣＯＧ（Chip On Glass）実装されている。

　また、制御回路基板７０の周端部７１において、表側の面には、制御回路基板端子部７１Ａが形成されている。この制御回路基板端子部７１Ａは、例えばスルーホール（図示せず）などを介して、反対側の面に実装された制御部１３と電気的に接続されている。

　そして、配線基板６０は、タッチパネル端子部５１Ａ、スイッチング液晶パネル端子部３１Ａ、ＴＦＴ基板端子部２４Ａ、制御回路基板端子部７１Ａに対して、それぞれ接続（当接）可能な段差状をなしており、配線基板６０（各導電路６２）は、それぞれ熱硬化部材８０を介して、タッチパネル端子部５１Ａ、スイッチング液晶パネル端子部３１Ａ、ＴＦＴ基板端子部２４Ａ、制御回路基板端子部７１Ａと電気的に接続されるとともに固着されている。

　なお、以下の説明では、タッチパネル端子部５１Ａにおいて、配線基板６０と接続される面をタッチパネル側接続面５１Ｂと呼び、スイッチング液晶パネル端子部３１Ａにおいて、配線基板６０と接続される面をスイッチング液晶パネル側接続面３１Ｂ（３次元表示用パネル側接続面）と呼ぶこととする。また、ＴＦＴ基板端子部２４Ａにおいて、配線基板６０と接続される面を液晶表示パネル側接続面２４Ｂと呼び、制御回路基板端子部７１Ａにおいて、配線基板６０と接続される接続面を回路基板側接続面７１Ｂと呼ぶこととする。

　熱硬化部材８０は、熱硬化シート、熱硬化フィルム、又は熱硬化接着剤の内のいずれか１つで構成され、加熱及び押圧されることにより熱硬化して接合力を有するようになるものである。熱硬化シートや熱硬化フィルムの例としては、導電性粒子を含む異方性導電フィルム（ＡＣＦ）や導電性粒子を含まない非導電性フィルム（ＮＣＦ）等が挙げられ、熱硬化接着剤の例としては、異方性導電ペースト（ＡＣＰ）や非導電性ペースト（ＮＣＰ）等が挙げられる。

　本実施形態においては、各接続面５１Ｂ，３１Ｂ，２４Ｂ，７１Ｂ（タッチパネル側接続面５１Ｂ、スイッチング液晶パネル側接続面３１Ｂ、液晶表示パネル側接続面２４Ｂ、回路基板側接続面７１Ｂ）が、全て同じ側（液晶表示装置１０の表示面側、図３の上側）を向く形で配されるとともに、図４に示す平面視において互いに重畳しない箇所に配されている。

　また、図４の平面視に示すように、タッチパネル側接続面５１Ｂ、スイッチング液晶パネル側接続面３１Ｂ、液晶表示パネル側接続面２４Ｂ、回路基板側接続面７１Ｂの順番に液晶表示装置１０における外側（図４の下側）に配される構成となっている。つまり、各パネル２０，３０，５０及び制御回路基板７０を積層してモジュール化したものにおいて、一辺側（図３の左側）の周端部は略段差形状をなしており、配線基板６０は、この段差形状に対応した段差状をなすことで、タッチパネル側接続面５１Ｂ、スイッチング液晶パネル側接続面３１Ｂ、液晶表示パネル側接続面２４Ｂ、回路基板側接続面７１Ｂの各接続面に対して当接可能な構成となっている。

　以上の構成により、液晶表示装置１０において、タッチパネル５０を駆動させた状態で、その表面をタッチペンや指等で指し示すと、タッチパネル５０から入力された信号（例えば、タッチパネル５０上の座標データ）は、配線基板６０を介して制御回路基板７０に送信される。

　そして、制御回路基板７０は、入力された信号に基づいて、液晶表示パネル２０に表示される表示情報を決定し、その表示情報に基づいた駆動信号を液晶パネルドライバ２５へ送信することで、液晶表示パネル２０を駆動させることができる。また、制御回路基板７０によってスイッチング液晶パネル３０の駆動を制御することで、２次元表示と３次元表示の切り替えを行うことが可能となる。

　次に、本実施形態における配線基板６０を、各パネル２０，３０，５０及び制御回路基板７０に接続する接続方法について、図６及び図７を用いて説明をする。本実施形態では、図７に示すように、押圧部８１を有する熱プレス装置（押圧部８１のみ図示）を用いて、配線基板６０の接続を行う。まず、図６に示すように、タッチパネル側接続面５１Ｂ、スイッチング液晶パネル側接続面３１Ｂ、液晶表示パネル側接続面２４Ｂ、回路基板側接続面７１Ｂの各面上に熱硬化部材８０（例えば、異方性導電フィルム）を載置する。

　次に、予め段差状に成形された配線基板６０を各接続面５１Ｂ，３１Ｂ，２４Ｂ，７１Ｂの熱硬化部材８０の上に載置する。上述したように、配線基板６０の基材６１は、熱可塑性樹脂である液晶ポリマーから構成されている。このため、配線基板６０を加熱し、軟化させることで、段差状に成形することができる。また、液晶ポリマーからなる配線基板６０は、常温においても屈曲性が高い。このため、熱硬化部材８０上に載置する際に、配線基板６０を、ある程度変形させることができ、載置に係る作業が容易となる。

　次に、図７に示すように、加熱された押圧部８１によって、配線基板６０における熱硬化部材８０とは反対側の面を押圧する。この押圧時には、押圧部８１と配線基板６０との間に緩衝材８２（圧着治具）を介在させておく。緩衝材８２は、自然状態においては、例えば平板状（図示せず）とされるが、図７に示すように、配線基板６０上に載置された状態で押圧部８１に押圧されることで、配線基板６０の段差形状に追従する形に弾性変形可能となっている。押圧部８１と配線基板６０の間に弾性変形可能な緩衝材８２を介在させることで、平板状をなす押圧部８１によって配線基板６０の各段差面を全面に亘って押圧することができる。また、緩衝材８２は、高い熱伝導性を有するものとされ、押圧時には、押圧部８１の熱が緩衝材８２を介して、熱硬化部材８０に伝熱される。

　これにより、配線基板６０が、熱硬化部材８０を介して、各接続面５１Ｂ，３１Ｂ，２４Ｂ，７１Ｂに対して熱圧着（固着）される。本実施形態においては、各接続面５１Ｂ，３１Ｂ，２４Ｂ，７１Ｂが全て同じ側（液晶表示装置１０の表示面側）を向く形で配されており、各接続面５１Ｂ，３１Ｂ，２４Ｂ，７１Ｂが平面視において重畳しない形で配されている。このため、押圧部８１によって、表示面側から各接続面５１Ｂ，３１Ｂ，２４Ｂ，７１Ｂを押圧することができる。つまり、各接続面５１Ｂ，３１Ｂ，２４Ｂ，７１Ｂに対して、同時に配線基板６０を熱圧着することができ、作業性を高くすることができる。

　この熱圧着によって、液晶表示パネル２０、スイッチング液晶パネル３０、タッチパネル５０の各々が配線基板６０を介して、制御回路基板７０と各々電気的に接続される。なお、緩衝材８２は高い伝熱性と、高い柔軟性を有する材質が好ましく、例えば、シリコーンゴムなどを用いることが好ましい。また、緩衝材８２として、シリコーンゴム以外の材質を用いてもよい。また、緩衝材８２は押圧時に配線基板６０の段差形状に追従して変形可能であればよく弾性を有していないものであってもよい。

　また、緩衝材８２は、上述したように、押圧時に配線基板６０の段差形状に追従して変形するものであってもよいし、予め配線基板６０の段差形状に対応した段差状をなすものであってもよい。

　以上、説明したように、本実施形態の液晶表示装置１０は、画像を表示可能な表示面２０Ａを有する液晶表示パネル２０と、液晶表示パネル２０に積層され、３次元表示を可能とするスイッチング液晶パネル３０と、液晶表示パネル２０に積層されたタッチパネル５０と、タッチパネル５０の駆動及びスイッチング液晶パネル３０の駆動をそれぞれ制御可能な制御部１３と、熱可塑性樹脂からなる基材６１に導電路６２を形成することで構成され、タッチパネル５０及びスイッチング液晶パネル３０の各々と制御部１３とをそれぞれ電気的に接続する共通の配線基板６０と、を備え、タッチパネル５０において配線基板６０と接続されるタッチパネル側接続面５１Ｂ及びスイッチング液晶パネル３０において配線基板６０と接続されるスイッチング液晶パネル側接続面３１Ｂは、それぞれ同じ側を向く形で配されるとともに、平面視において互いに重畳しない箇所に配されており、配線基板６０は、タッチパネル側接続面５１Ｂ及びスイッチング液晶パネル側接続面３１Ｂの双方に対して当接可能な段差状をなすことに特徴を有する。

　本実施形態において、タッチパネル５０及びスイッチング液晶パネル３０は、共通の配線基板６０を介して制御部１３とそれぞれ電気的に接続されている。これにより、タッチパネル５０及びスイッチング液晶パネル３０を各々個別の配線基板６０で制御部１３と接続する構成と比較して、接続に係る作業性及び部品コストを低減することができる。さらに、タッチパネル側接続面５１Ｂ及びスイッチング液晶パネル側接続面３１Ｂは、それぞれ同じ側を向く形で配されるとともに、平面視において、互いに重畳しない箇所に設けられている。これにより、配線基板６０をタッチパネル側接続面５１Ｂ及びスイッチング液晶パネル側接続面３１Ｂに対して接続する際には同じ側から、配線基板６０を取り付けることができ、作業性をより高くすることができる。

　さらに、配線基板６０は、タッチパネル側接続面５１Ｂ及びスイッチング液晶パネル側接続面３１Ｂとそれぞれ当接可能な段差形状をなしている。これにより、一般的なフレキシブル基板のように、弾性的に折り曲げた状態を維持しつつ接続作業を行う必要がなく、接続に係る作業性が良好なものとなる。そして、配線基板６０における基材６１は、熱可塑性樹脂からなる。このため、配線基板６０を加熱することで、軟化させることができる。これにより、配線基板６０を容易に段差状に成形することができる。

　上記構成において、タッチパネル５０は、スイッチング液晶パネル３０に対して、液晶表示装置１０の表示面側に配されており、タッチパネル側接続面５１Ｂ及びスイッチング液晶パネル側接続面３１Ｂは、液晶表示装置１０の表示面側を向く形で配されており、スイッチング液晶パネル側接続面３１Ｂは、平面視においてタッチパネル側接続面５１Ｂよりも外側に配されている。

　このような構成とすれば、タッチパネル側接続面５１Ｂ、スイッチング液晶パネル側接続面３１Ｂに対して、液晶表示装置１０の表示面側から配線基板６０を取り付けることができる。

　また、制御部１３が実装され、配線基板６０と接続される制御回路基板７０を備え、制御回路基板７０において配線基板６０と接続される回路基板側接続面７１Ｂは、タッチパネル側接続面５１Ｂ及びスイッチング液晶パネル側接続面３１Ｂと同じ側を向く形で配されるとともに、平面視において、液晶表示パネル側接続面２４Ｂ及びスイッチング液晶パネル側接続面３１Ｂとそれぞれ重畳しない箇所に配されており、配線基板６０は、タッチパネル側接続面５１Ｂ、スイッチング液晶パネル側接続面３１Ｂ、回路基板側接続面７１Ｂの各々に対して当接可能な段差状をなしている。

　このような構成とすれば、タッチパネル側接続面５１Ｂ、スイッチング液晶パネル側接続面３１Ｂ、回路基板側接続面７１Ｂに対する配線基板６０の接続作業が容易となる。

　また、配線基板６０は、熱硬化部材８０を介して、タッチパネル側接続面５１Ｂ及びスイッチング液晶パネル側接続面３１Ｂに対して、それぞれ固着されているものとすることができる。

　このような構成とすれば、例えば、配線基板６０をタッチパネル側接続面５１Ｂ及びスイッチング液晶パネル側接続面３１Ｂに対して各々はんだ付けする構成と比較して、接続を容易に行うことができる。

　また、熱硬化部材８０を介して接続を行う場合、各接続面５１Ｂ，３１Ｂ，２４Ｂ，７１Ｂと配線基板６０との間に熱硬化部材８０を介在させ、圧着することが一般的である。本実施形態では、各接続面５１Ｂ，３１Ｂ，２４Ｂ，７１Ｂが同じ側を向く形で配されている。これにより、各接続面５１Ｂ，３１Ｂ，２４Ｂ，７１Ｂに対して、同じ側（例えば、液晶表示装置１０の表示面側）から圧力を作用させることができ、各接続面５１Ｂ，３１Ｂ，２４Ｂ，７１Ｂと配線基板６０との接続を同時にまとめて行うことができる。このため、作業性をより一層高くすることができる。

　また、熱硬化部材８０は、異方性導電フィルム、異方性導電ペースト、非導電性フィルム、非導電性ペーストのうちいずれかとすることができる。

　配線基板６０における基材６１としては、液晶ポリマーを用いることができる。基材６１を液晶ポリマーとすることで、常温においても、ある程度の屈曲性を有することとなる。これにより、常温時において、配線基板６０に外力が作用した場合に応力が集中する事態を抑制できる。これにより、電気的な信頼性をより高くすることができる。

　また、表示パネルとして、液晶表示パネル２０を用いている。このような液晶表示装置１０は、種々の用途、例えば、携帯型情報端末（電子ブックやＰＤＡなどを含む）、携帯電話（スマートフォンなどを含む）、パソコン、デジタルフォトフレーム、携帯型ゲーム機などに適用でき、各種サイズの表示画面用として好適である。

　また、３次元表示用パネルとしてスイッチング液晶パネル３０を用いている。液晶パネルを用いることで、例えば製造コストの低廉化を図ることができる。

　また、液晶表示パネル２０に対して表示側とは反対側に配されるとともに液晶表示パネル２０に対して光を供給可能なバックライト装置１４を備えている。このようにすれば、バックライト装置１４から供給される光を利用して、液晶表示パネル２０による画像の表示を行うことができる。

　＜実施形態２＞
　次に、本発明の実施形態２を図８ないし図９によって説明する。上記実施形態と同一部分には、同一符号を付して重複する説明を省略する。本実施形態の液晶表示装置１１０においては、配線基板１６０の構成が上記実施形態と相違する。

　本実施形態においては、図８に示すように、配線基板１６０の一端部１６０Ａが屈曲されており、バックライト装置１４の裏面側に回り込む形で配されている。そして、制御部１３は、熱硬化部材８０を介して、一端部１６０Ａに実装されており、配線基板１６０の導電路（図示せず）と制御部１３とが電気的に接続されている。

　なお、配線基板１６０を取り付ける際には、図９に示すように、配線基板１６０を各接続面５１Ｂ，３１Ｂ，２４Ｂ，７１Ｂに固着させる。その後、配線基板１６０の一端部１６０Ａをバックライト装置１４の裏面側に折り曲げる。これにより、一端部１６０Ａがシャーシ１４ａの延設方向に沿う形で配される。本実施形態の構成とすれば、上記実施形態の制御回路基板７０のような制御部１３を実装するための専用の回路基板が不要となり、液晶表示装置１１０の小型化を実現できる。

　＜他の実施形態＞
　本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

　（１）上記実施形態においては、配線基板６０と各接続面５１Ｂ，３１Ｂ，２４Ｂ，７１Ｂとの接続手段として、熱硬化シート、熱硬化フィルム、又は熱硬化接着剤などを例示したが、これらの手段に限定されない。配線基板６０，１６０と各接続面５１Ｂ，３１Ｂ，２４Ｂ，７１Ｂとの接続手段は、適宜変更可能であって、例えば、はんだ付けによって接続する構成としてもよい。

　（２）配線基板６０，１６０の基材の材質は、液晶ポリマーに限定されない。配線基板６０，１６０の基材の材質は、熱可塑性樹脂であればよく、適宜変更可能である。

　（３）上記実施形態で例示した制御部１３は、各パネル２０，３０，５０の駆動をそれぞれ制御可能なものであればよく、その構成は上記実施形態で例示したものに限定されない。つまり、制御部１３を複数の電子部品から構成してもよいし、一個の電子部品から構成してもよい。また、上記実施形態において、液晶表示パネル２０に実装されている液晶パネルドライバ２５を、例えば、制御回路基板７０に実装する構成としてもよく、この場合、液晶パネルドライバ２５も本発明における制御部を構成することとなる。

　（４）上記実施形態において、スイッチング液晶パネル３０は、液晶表示パネル２０の表示面側に積層される構成を例示した。スイッチング液晶パネル３０は、液晶表示パネル２０の表示面とは反対側、つまり、バックライト装置１４と、液晶表示パネル２０との間に配する構成としてもよい。

　（５）上記実施形態においては、各パネル２０，３０，５０及び制御回路基板７０の各接続面５１Ｂ，３１Ｂ，２４Ｂ，７１Ｂが全て表側（液晶表示装置１０の表示面側）を向く形で配されている構成を例示したが、これに限定されない。各接続面５１Ｂ，３１Ｂ，２４Ｂ，７１Ｂは、例えば、裏側を向く形で配されていてもよい。また、少なくとも接続面５１Ｂ，３１Ｂが同じ側を向いていればよい。

　（６）各接続面５１Ｂ，３１Ｂ，２４Ｂ，７１Ｂの形成箇所は、各パネル２０，３０，５０及び制御回路基板７０における周端部に限定されず、適宜変更可能である。また、少なくとも接続面５１Ｂ，３１Ｂが平面視において、重畳しない箇所に配されていればよい。

　（７）上記した各実施形態においては、タッチパネル５０は静電容量を検出する方式のものを例示したが、これに限定されない。タッチパネル５０としては、抵抗膜方式、静電結合方式、電磁誘導方式、超音波方式、赤外線方式など他の方式のタッチパネルを用いることも可能である。

　（８）上記した各実施形態では、３次元表示用パネルとしてスイッチング液晶パネル３０を用いた場合を示したが、スイッチング液晶パネル以外のアクティブ素子（有機ＥＬパネルなど）を用いてもよい。また、３次元表示用パネルとして、常時立体画像を表示するもの（つまり、平面画像表示との切り替えが不可能なもの）である非アクティブ素子を用いてもよい。このような非アクティブ素子としては、例えば所定の遮光パターンを有するマスクフィルタを例示することができる。

　（９）上記した各実施形態では、液晶表示装置が備えるバックライト装置としてエッジライト型のものを例示したが、直下型のバックライト装置を用いるようにしたものも本発明に含まれる。また、バックライト装置１４の光源はＬＥＤに限定されるものではなく、光源として例えば、冷陰極管などを用いてもよい。

　（１０）上記した各実施形態に記載の液晶表示装置において、スイッチング液晶パネル３０を構成する基板とタッチパネル５０を構成する基板とを共通の基板としてもよい。

　（１１）上記した各実施形態では、外部光源であるバックライト装置１４を備えた透過型の液晶表示装置を例示したが、本発明は、外光を利用して表示を行う反射型液晶表示装置にも適用可能であり、その場合はバックライト装置を省略することができる。

　（１２）上記した各実施形態では、各パネル２０，３０，５０（及び表示面）が平面視において長方形状をなす液晶表示装置を例示したが、各パネル２０，３０，５０（及び表示面）が正方形とされる液晶表示装置も本発明に含まれる。

　（１３）上記した各実施形態では、液晶表示パネルのスイッチング素子としてＴＦＴを用いたが、ＴＦＴ以外のスイッチング素子（例えば薄膜ダイオード（ＴＦＤ））を用いた液晶表示装置にも適用可能であり、カラー表示する液晶表示装置以外にも、白黒表示する液晶表示装置にも適用可能である。

　（１４）上記した各実施形態では、表示パネルとして液晶表示パネルを用いた液晶表示装置を例示したが、他の種類の表示パネル（ＰＤＰや有機ＥＬパネルなど）を用いた表示装置にも本発明は適用可能である。

　（１５）上記した各実施形態では、液晶表示装置をポートレイト（縦置き）で使用した場合と、ランドスケープ（横置き）で使用した場合との双方において、立体画像を表示することが可能な構成を例示したが、ポートレイトまたはランドスケープのいずれか一方においてのみ、立体画像を表示することが可能な構成とすることもできる。

　（１６）上記した各実施形態では、基材に形成する導電路として、銅箔を例示したが、これに限定されない。例えば、基材に導電性部材を含有することで、基材自体が導電性を有する構成のものとしてもよい。つまり、配線基板において、基材と導電路とを一体部品としてもよい。

１０，１１０…液晶表示装置（表示装置）、１３…制御部、１４…バックライト装置（照明装置）、２０…液晶表示パネル（表示パネル）、２０Ａ…表示面、３０…スイッチング液晶パネル（３次元表示用パネル）、３１Ｂ…スイッチング液晶パネル側接続面（３次元表示用パネル側接続面）、５０…タッチパネル、５１Ｂ…タッチパネル側接続面、６０，１６０…配線基板、６１…基材、６２…導電路、７０…制御回路基板（回路基板）、７１Ｂ…回路基板側接続面、８０…熱硬化部材

Claims

　画像を表示可能な表示面を有する表示パネルと、
　前記表示パネルに積層され、３次元表示を可能とする３次元表示用パネルと、
　前記表示パネルに積層されたタッチパネルと、
　前記タッチパネルの駆動及び前記３次元表示用パネルの駆動をそれぞれ制御可能な制御部と、
　熱可塑性樹脂からなる基材に導電路を形成することで構成され、前記タッチパネル及び前記３次元表示用パネルの各々と前記制御部とをそれぞれ電気的に接続する共通の配線基板と、を備え、
　前記タッチパネルにおいて前記配線基板と接続されるタッチパネル側接続面及び前記３次元表示用パネルにおいて前記配線基板と接続される３次元表示用パネル側接続面は、それぞれ同じ側を向く形で配されるとともに、平面視において互いに重畳しない箇所に配されており、
　前記配線基板は、前記タッチパネル側接続面及び前記３次元表示用パネル側接続面の双方に対して当接可能な段差状をなすことを特徴とする表示装置。
　前記タッチパネルは、前記３次元表示用パネルに対して、当該表示装置の表示面側に配されており、
　前記タッチパネル側接続面及び前記３次元表示用パネル側接続面は、当該表示装置の表示面側を向く形で配されており、
　前記３次元表示用パネル側接続面は、平面視において前記タッチパネル側接続面よりも外側に配されていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
　前記制御部が実装され、前記配線基板と接続される回路基板を備え、
　前記回路基板において前記配線基板と接続される回路基板側接続面は、前記タッチパネル側接続面及び前記３次元表示用パネル側接続面と同じ側を向く形で配されるとともに、平面視において、前記表示パネル側接続面及び前記３次元表示用パネル側接続面とそれぞれ重畳しない箇所に配されており、
　前記配線基板は、前記タッチパネル側接続面、前記３次元表示用パネル側接続面、前記回路基板側接続面の各々に対して当接可能な段差状をなすことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の表示装置。
　前記制御部は、前記配線基板に実装されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の表示装置。
　前記配線基板は、熱硬化部材を介して、前記タッチパネル側接続面及び前記３次元表示用パネル側接続面に対して、それぞれ固着されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の表示装置。
　前記熱硬化部材は、異方性導電フィルム、異方性導電ペースト、非導電性フィルム、非導電性ペーストのうちいずれかであることを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
　前記配線基板における前記基材は、液晶ポリマーであることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の表示装置。
　前記表示パネルが液晶を用いた液晶表示パネルであることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の表示装置。
　前記３次元表示用パネルが液晶を用いたスイッチング液晶パネルであることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の表示装置。
　前記表示パネルの前記表示面側とは反対側に配されるとともに前記表示パネルに対して光を供給可能な照明装置を備えることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の表示装置。