WO2019150949A1 - 表示装置および電子機器 - Google Patents

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WO2019150949A1
WO2019150949A1 PCT/JP2019/001088 JP2019001088W WO2019150949A1 WO 2019150949 A1 WO2019150949 A1 WO 2019150949A1 JP 2019001088 W JP2019001088 W JP 2019001088W WO 2019150949 A1 WO2019150949 A1 WO 2019150949A1
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display device
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rigid member
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裕史 磯部
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ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
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Definitions

  • the present disclosure relates to a display device and an electronic apparatus having mounting parts such as connectors on the back surface of a substrate provided with elements.
  • a display device in which a plurality of display elements (hereinafter referred to as “cells”) are arranged in a tile shape has been proposed.
  • a tiling display light emitting elements such as light emitting diodes (LEDs) are arranged side by side on a substrate for each cell.
  • a substrate of this cell there is an example using a glass epoxy substrate, for example, for cost reduction and wiring routing (Patent Document 1).
  • a display device includes a substrate having first and second surfaces facing each other, a plurality of light emitting elements provided on the first surface of the substrate, and selective selection of the second surface of the substrate.
  • a mounting member provided in such a region, a base having an opening through which the mounting member is inserted through the gap, and a rigid member provided in the gap in contact with the base and the mounting member. It is equipped with.
  • An electronic apparatus includes the display device according to the embodiment of the present disclosure.
  • the rigid member is provided in the opening of the base, the warpage of the substrate that occurs in the vicinity of the connection portion with the mounting member is suppressed.
  • the rigid member is provided in the opening of the base, local substrate warpage is less likely to occur, and distortion of the screen can be suppressed. . Therefore, it is possible to suppress deterioration in image quality due to substrate warpage.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a planar configuration on the back side of the display device illustrated in FIG. 1.
  • FIG. 2 is a schematic plan view illustrating an example of a configuration of a mounting member illustrated in FIG. 1.
  • It is a cross-sectional schematic diagram showing 1 process of the manufacturing method of the display apparatus shown in FIG.
  • It is a cross-sectional schematic diagram showing the process following FIG. 4A.
  • It is a cross-sectional schematic diagram showing the process following FIG. 4B.
  • FIG. 4C It is a cross-sectional schematic diagram showing the process following FIG. 4C.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view illustrating a state in which the substrate illustrated in FIG. 5 is warped. It is a cross-sectional schematic diagram showing the structure of the principal part of the display apparatus which concerns on a modification. It is a plane schematic diagram showing the structure of the protection member shown in FIG. It is a cross-sectional schematic diagram showing the other example (1) of the display apparatus shown in FIG. It is a cross-sectional schematic diagram showing 1 process of the manufacturing method of the display apparatus shown in FIG. It is a cross-sectional schematic diagram showing the process following FIG. 10A.
  • FIG. 12 is a perspective view illustrating a schematic configuration of the element substrate illustrated in FIG. 11. It is a perspective view showing schematic structure of the unit shown in FIG. It is a cross-sectional schematic diagram showing the schematic structure of the unit shown in FIG. It is a perspective view showing the external appearance of the electronic device (television apparatus) which concerns on an application example. It is a cross-sectional schematic diagram showing the other example (2) of the display apparatus shown in FIG.
  • FIG. 1 illustrates a schematic cross-sectional configuration of a main part of a display device (display device 1) according to an embodiment of the present disclosure.
  • the display device 1 performs video display based on a video signal input from the outside.
  • the display device 1 includes a plurality of light emitting elements 10A provided on the front surface (first surface, first surface S1) of the substrate 11 and selective regions on the back surface (second surface, second surface S2) of the substrate 11.
  • the mounting member 12 is mounted (mounted), and the base 13 supports the substrate 11 from the second surface S2 side.
  • the mounting member 12 has a terminal 12 ⁇ / b> T on the surface facing the substrate 11, and the terminal 12 ⁇ / b> T is electrically connected to the substrate 11 through the solder layer 14.
  • FIG. 2 shows a schematic plan configuration of the main part of the display device 1 on the back surface (base 13) side.
  • a cross-sectional configuration along the line I-I 'in FIG. 2 corresponds to FIG.
  • the base 13 has an opening 13 ⁇ / b> M through which the mounting member 12 is inserted, and the mounting member 12 protrudes from the base 13.
  • a rigid member 15 and a buffer member 16 are provided in the opening 13M of the base 13 (FIGS. 1 and 2).
  • the light emitting element 10A is composed of one chip including a light emitting diode (LED), for example.
  • the light emitting elements 10A are arranged on the first surface S1 of the substrate 11 at a predetermined pitch, for example, in a matrix.
  • the substrate 11 has a first surface S1 and a second surface S2 that face each other.
  • the substrate 11 is preferably made of, for example, a glass epoxy resin. This is because it is inexpensive and easy to route the wiring. This glass epoxy resin is easily affected by changes in temperature (or humidity) and is likely to be deformed such as warpage. However, in this embodiment, as described later, since such deformation can be suppressed, the substrate As 11, an inexpensive glass epoxy resin can be suitably used.
  • the constituent material of the substrate 11 is not limited to the glass epoxy resin, and other various materials (for example, glass) can be used.
  • FIG. 3 shows a schematic plan configuration of the mounting member 12.
  • the mounting member 12 is, for example, a connector such as a power connector, and includes a plurality of terminals 12T and a housing 12H that accommodates the plurality of terminals 12T.
  • the housing 12 ⁇ / b> H extends in the stacking direction of the substrate 11 and the base 13 (Z direction in FIG. 1) and protrudes from the base 13.
  • the terminal 12T is exposed from the surface of the housing 12H that faces the substrate 11, and extends in a predetermined direction (for example, the X direction in FIG. 3).
  • the terminal 12T is physically connected to a selective region of the substrate 11 by the solder layer 14. Further, the terminal 12T is electrically connected to the substrate 11 by the solder layer 14.
  • the solder layer 14 is provided between the terminal 12T and the substrate 11.
  • an ACF Anisotropic Conductive Film
  • the mounting member 12 is inserted through an opening 13M provided in a selective region of the base 13.
  • the base 13 is a substantially plate-like member provided to face the substrate 11 and is bonded to the second surface S ⁇ b> 2 of the substrate 11.
  • the substrate 13 supports and reinforces the substrate 11.
  • the base 13 is preferably made of a material having higher rigidity than the substrate 11. Examples of the constituent material of the substrate 13 include aluminum (Al), iron (Fe), and CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastics).
  • the thickness of the base 13 is, for example, larger than the thickness of the substrate 11.
  • An opening 13M provided in a region facing the mounting member 12 in the base body 13 has a sufficient size with respect to the mounting member 12, and the periphery of the opening 13M and the mounting member 12 (housing 12H). A gap S is provided between them.
  • the mounting member 12 is inserted through the opening 13 ⁇ / b> M of the base 13 through the gap S.
  • the opening 13M has, for example, a rectangular plane (XY plane in FIG. 2) (FIG. 2).
  • a rigid member 15 is provided in the gap S of the opening 13M, and the rigid member 15 is in contact with the housing 12H and the base body 13 of the mounting member 12. That is, the mounting member 12 is fixed to the base 13 via the rigid member 15.
  • the rigid member 15 is provided, for example, apart from the terminal 12T and the solder layer 14, and a buffer member 16 is interposed between the rigid member 15, the terminal 12T, and the solder layer 14.
  • the rigid members 15 may not be provided in all the gaps S.
  • the rigid members 15 are disposed in the gaps S facing the predetermined direction (X direction in FIGS. 1 and 2) with the mounting member 12 therebetween. Is provided.
  • the rigid member 15 may be provided in the gap S facing in the Y direction in FIGS. 1 and 2 so as to surround the periphery of the mounting member 12.
  • the thickness of the rigid member 15 that fills the gap S may be smaller than the thickness of the base 13.
  • the rigid member 15 is preferably in contact with the base 13 and the mounting member 12 with a sufficient area.
  • the Young's modulus of the rigid member 15 is preferably 2 GPa or more.
  • the rigid member 15 includes, for example, a resin material (first resin material) such as an epoxy resin, an acrylic resin, a silicone resin, or a urethane resin.
  • the rigid member 15 may be made of solder. Alternatively, the rigid member 15 is not limited to a resin material or solder, and may be composed of other organic materials or inorganic materials.
  • the rigid member 15 is provided between the base 13 and the substrate 11, for example, and also functions as an adhesive layer for bonding them together.
  • the rigid member 15 between the base 13 and the substrate 11 is provided continuously from the gap S of the opening 13M.
  • a buffer member 16 is provided between the rigid member 15 and the terminal 12T of the mounting member 12.
  • the buffer member 16 is provided around the terminal 12T and the solder layer 14 in contact with the terminal 12T and the solder layer 14 from between the rigid member 15 and the terminal 12T.
  • the buffer member 16 covers the surface and end surface of the terminal 12T and the end surface of the solder layer 14, and is disposed between the terminal 12T and the solder layer 14 and the rigid member 15.
  • the buffer member 16 is for reducing the stress generated in the solder layer 14 due to the rigid member 15, and has a Young's modulus lower than that of the rigid member 15.
  • the Young's modulus of the buffer member 16 is preferably 60 MPa or less.
  • the buffer member 16 is made of, for example, a resin material (second resin material) having a Young's modulus lower than that of the resin material constituting the rigid member 15. Examples of such resin materials include resin materials such as epoxy resins, acrylic resins, silicone resins, and urethane resins. Or the buffer member 16 may be comprised not only from such a resin material but from another organic material or an inorganic material.
  • Such a display device 1 can be manufactured, for example, through the following steps (FIGS. 4A to 4D).
  • the mounting member 12 is connected.
  • a resin material is applied so as to cover the solder layer 14 and the terminal 12T of the mounting member 12, and is cured. Thereby, the buffer member 16 that protects the terminal 12T and the solder layer 14 is formed.
  • a resin material 15R for forming the rigid member 15 is applied to the second surface S2 of the substrate 11 so as to cover the buffer member 16. Thereafter, the resin material 15 ⁇ / b> R applied on the buffer member 16 is cured to form the rigid member 15. Subsequently, as shown in FIG. 4D, the base material 13 is bonded to the substrate 11 with the resin material 15R interposed therebetween, and the resin material 15R between the substrate 11 and the base body 13 is cured. Thereby, the base 13 is bonded to the substrate 11.
  • the step of bonding the substrate 11 and the base 13 is performed, for example, in a state where the substrate 11 is placed along the flat surface of the jig 17. Through such a process, the display device 1 shown in FIG. 1 is completed.
  • a plurality of light emitting elements 10 ⁇ / b> A are disposed on the first surface S ⁇ b> 1 of the substrate 11, and the mounting member 12 is disposed to face a part of the second surface S ⁇ b> 2 of the substrate 11. Since the display device 1 includes the base body 13 that supports the substrate 11 from the second surface S2 side, the rigidity of the entire device increases, and deformation of the substrate 11 such as warping due to environmental changes such as temperature or humidity. Is less likely to occur. Further, deformation of the substrate 11 due to temperature rise during driving or thermal stress in the manufacturing process is also suppressed.
  • FIG. 5 shows a schematic cross-sectional configuration of a main part of a display device (display device 100) according to a comparative example.
  • the display device 100 also includes a base body 13 that faces the substrate 11, and the mounting member 12 is inserted into the opening 13 ⁇ / b> M of the base body 13.
  • no rigid member (the rigid member 15 in FIG. 1) is provided in the gap S between the base 13 and the mounting member 12, and the gap S is, for example, an air layer. That is, the mounting member 12 is not fixed to the base 13. In this respect, the display device 100 is different from the display device 1.
  • the mounting member 12 is fixed to the base 13. . That is, in the display device 1, since the substrate 11 is integrated with the base 13 via the mounting member 12, the rigidity at the opening 13 ⁇ / b> M is also increased. Therefore, local warping of the substrate 11 in the vicinity of the connection portion with the mounting member 12 is suppressed.
  • the rigid member 15 is provided in the opening 13M of the base 13, local warpage of the substrate 11 hardly occurs, and distortion of the screen can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress deterioration in image quality due to warping of the substrate 11.
  • a buffer member 16 having a Young's modulus lower than that of the rigid member 15 is provided between the rigid member 15, the terminal 12 ⁇ / b> T, and the solder layer 14.
  • the rigid member 15 and the buffer member 16 can be made of, for example, a resin material. Therefore, it is possible to obtain the above effect while suppressing the cost.
  • FIG. 7 illustrates a schematic cross-sectional configuration of a main part of a display device (display device 1A) according to a modification of the above embodiment.
  • This display device 1A has a protective member (protective member 18A) disposed substantially parallel to the substrate 11 between the rigid member 15 and the terminal 12T.
  • the periphery of the terminal 12T and the solder layer 14 is surrounded by an air layer SA. Except for this point, the display device 1A has the same configuration and effects as the display device 1 of the above embodiment.
  • FIG. 8 shows an example of the planar shape of the protective member 18A.
  • the protection member 18A is, for example, a plate-like member having a square planar shape, and has an opening 18AM through which the mounting member 12 is inserted.
  • the protective member 18A preferably has a size that can sufficiently cover the mounting member 12 (terminal 12T).
  • the opening 18AM provided in the protection member 18A has a quadrangular planar shape.
  • the protective member 18A is made of a resin material such as polyimide (PI).
  • the protective member 18A is for suppressing the resin material 15R from adhering to the solder layer 14 when the resin material 15R is applied to the second surface S2 of the substrate 11 (see FIG. 10B described later).
  • the air layer SA is formed.
  • the display device 1A may have a protective member 18B instead of the protective member 18A.
  • the protection member 18B has a side surface 18BB provided substantially perpendicular to the main surface 18BA in addition to the main surface 18BA (corresponding to the protection member 18A in FIG. 8) between the rigid member 15 and the terminal 12T.
  • the main surface 18BA is disposed substantially parallel to the substrate 11.
  • the side surface 18BB is provided between the main surface 18BA and the substrate 11 so as to surround the periphery of the terminal 12T and the solder layer 14.
  • the side surface 18BB of the protection member 18B is provided between the end surface of the terminal 12T, the end surface of the solder layer 14, and the rigid member 15.
  • Side 18BB should just be provided in the direction which cross
  • the protective member 18B having such a side surface 18BB can more reliably suppress the resin material 15R from adhering to the solder layer 14.
  • An air layer SA is formed between the end face of terminal 12T, the end face of solder layer 14, and side face 18BB.
  • the periphery of the terminal 12T and the solder layer 14 is surrounded by an air layer SA instead of the buffer member (the buffer member 16 in FIG. 1) of the display device 1.
  • the air layer SA is provided between the end face of the terminal 12 ⁇ / b> T, the end face of the solder layer 14, and the rigid member 15.
  • the air layer SA is a part of the gap S.
  • the display device 1A having the protective member 18A (or the protective member 18B) is manufactured, for example, as follows (FIGS. 10A and 10B).
  • the mounting member 12 is placed in the opening 18AM of the protective member 18A as shown in FIG. 10A. Insert.
  • the protective member 18A is disposed to face the substrate 11 with the terminal 12T and the solder layer 14 therebetween.
  • the resin material 15R is applied to the second surface S2 of the substrate 11 so as to cover the protective member 18A.
  • the resin material 15R is applied away from the end face of the terminal 12T and the end face of the solder layer 14.
  • the base material 13 is bonded to the substrate 11 with the resin material 15R interposed therebetween, and the resin material 15R between the substrate 11 and the base material 13 is cured.
  • the base 13 is bonded to the substrate 11 and the rigid member 15 is formed in the opening 13M.
  • the bonding process of the substrate 11 and the base 13 is performed in a state where the substrate 11 is placed along the flat surface of the jig 17 (see FIG. 4D), for example. Through such steps, the display device 1A shown in FIG. 7 is completed.
  • the rigid member 15 is provided in the opening 13M of the base 13 in the same manner as the display device 1, local warpage of the substrate 11 hardly occurs and distortion of the screen can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress deterioration in image quality due to warping of the substrate 11. Since a sufficiently large protective member 18A (or protective member 18B) is provided between the rigid member 15 and the terminal 12T, an air layer SA is formed around the terminal 12T and the solder layer 14. The Thereby, since the influence of the stress on the solder layer 14 due to the rigid member 15 is reduced, the occurrence of cracks or the like in the solder layer 14 can be suppressed.
  • ⁇ Application example> (Tiling display)
  • the display devices 1 and 1A described in the above embodiments and the like may be applied to, for example, a tiling display (display device 2 in FIG. 11 described later).
  • FIG. 11 schematically shows the entire configuration of the display device 2 which is a tiling display.
  • the display device 2 includes, for example, an element substrate 2A, a counter substrate 2B facing the element substrate 2A, and a control circuit 2C for driving the element substrate 2A.
  • the surface of the counter substrate 2B (the surface opposite to the surface facing the element substrate 2A) is a video display surface
  • the central portion of the video display surface is a display area
  • the periphery thereof is a non-display area.
  • the counter substrate 2B is configured to transmit light having a wavelength in the visible region.
  • the counter substrate 2B is made of a light transmissive material such as a glass substrate, a transparent resin substrate, and a transparent resin film.
  • FIG. 12 schematically shows an example of the configuration of the element substrate 2A shown in FIG.
  • the element substrate 2A is composed of a plurality of units (units U) spread in a tile shape.
  • FIG. 12 illustrates the case where the element substrate 2A is configured by nine units U, the number of units U may be 10 or more, or may be 8 or less.
  • FIG. 13 schematically shows an example of the configuration of the unit U.
  • the unit U includes, for example, a plurality of display panels 10 laid out in a tile shape, and a support substrate (support substrate 20) of the display panel 10.
  • the display panel 10 includes the display devices 1 and 1A described in the above embodiments and the like.
  • the surface opposite to the display surface of each display panel 10 faces the support substrate 20.
  • the support substrate 20 is made of, for example, a metal plate.
  • FIG. 14 schematically illustrates an example of a configuration between the display panel 10 and the support substrate 20.
  • the display panel 10 is fixed to the support substrate 20 by, for example, a fixing member (fixing member 30).
  • an LED when used as the light emitting element 10A, it is suitably used for a large display such as a tiling display.
  • the display devices 1 and 1A described in the above embodiments and the like may be a display device that displays an image on the central portion of the first surface S1 of the substrate 11.
  • the display devices 1 and 1A described in the above embodiments are video signals input from the outside, such as a television device, a digital camera, a notebook personal computer, a mobile terminal device such as a mobile phone, or a video camera.
  • a television device such as a TV device, a digital camera, a notebook personal computer, a mobile terminal device such as a mobile phone, or a video camera.
  • a mobile terminal device such as
  • FIG. 15 shows an appearance of a television device to which the display device 1 or 1A according to the above-described embodiment or the like is applied.
  • This television apparatus has, for example, a video display screen unit 300 including a front panel 310 and a filter glass 320, and the display devices 1 and 1A are used for the video display screen unit 300.
  • the display device 1A includes the protection members 18A and 18B has been described.
  • the rigid member 15 is provided apart from the solder layer 14, the protection member may not be provided.
  • an air layer SA around the terminal 12T and the solder layer 14 may be provided between the terminal 12T and the rigid member 15.
  • the light emitting element 10A may be an organic light emitting diode (OLED: Organic Light Emitting Diode).
  • OLED Organic Light Emitting Diode
  • this technique can also take the following structures.
  • a substrate having first and second opposing surfaces; A plurality of light emitting elements provided on the first surface of the substrate; A mounting member provided in a selective region of the second surface of the substrate; A substrate provided facing the substrate and having an opening through which the mounting member is inserted through a gap;
  • a display device comprising: a rigid member provided in the gap in contact with the base body and the mounting member.
  • the display device according to (2) further including a solder layer provided between the terminal and the substrate.
  • the rigid member is provided apart from the solder layer.
  • the display device according to (4) further including a buffer member provided between the terminal and the rigid member and having a Young's modulus lower than that of the rigid member.
  • the buffer member is provided in contact with the terminal and the solder layer and around the terminal and the solder layer.
  • the rigid member includes a first resin material
  • the buffer member includes a second resin material having a Young's modulus lower than that of the first resin material.
  • the protective member is A main surface provided in parallel with the substrate between the terminal and the rigid member;
  • the display device according to (8) including a side surface provided between the main surface and the substrate and intersecting the main surface.
  • the mounting member is a connector.
  • the display device according to any one of (1) to (11), wherein a plurality of the substrates are laid out in a tile shape.
  • a display device The display device A substrate having first and second opposing surfaces; A plurality of light emitting elements provided on the first surface of the substrate; A mounting member provided in a selective region of the second surface of the substrate; A substrate provided facing the substrate and having an opening through which the mounting member is inserted through a gap; An electronic device comprising: a rigid member provided in the gap in contact with the base body and the mounting member.

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Abstract

対向する第1面および第2面を有する基板と、前記基板の第1面に設けられた複数の発光素子と、前記基板の第2面の選択的な領域に設けられた実装部材と、前記基板に対向して設けられ、前記実装部材が間隙を介して挿通される開口を有する基体と、前記基体と前記実装部材とに接して、前記間隙に設けられた剛性部材とを備えた表示装置。

Description

表示装置および電子機器
 本開示は、素子が設けられた基板の裏面に、例えばコネクタなどの実装部品を有する表示装置および電子機器に関する。
 近年、複数のディスプレイ要素(以下、「セル」と称する)を、タイル状に並べた表示装置(タイリングディスプレイ)が提案されている。タイリングディスプレイでは、セル毎に、発光ダイオード(LED)などの発光素子が基板上に並べて配置される。このセルの基板として、コスト削減と配線の引き回しのために、例えばガラスエポキシ基板を用いた例がある(特許文献1)。
特開2016-161743号公報
 ガラスエポキシ基板等は反りが生じやすい。この基板の反りに起因して、画質の劣化が起こる。したがって、基板の反りに起因した画質の劣化を抑えることが可能な表示装置および電子機器を提供することが望ましい。
 本開示の一実施の形態に係る表示装置は、対向する第1面および第2面を有する基板と、基板の第1面に設けられた複数の発光素子と、基板の第2面の選択的な領域に設けられた実装部材と、基板に対向して設けられ、実装部材が間隙を介して挿通される開口を有する基体と、基体と実装部材とに接して、間隙に設けられた剛性部材とを備えたものである。
 本開示の一実施の形態に係る電子機器は、上記本開示の一実施の形態に係る表示装置を備えたものである。
 本開示の一実施の形態に係る表示装置または電子機器では、基体の開口に剛性部材が設けられているので、実装部材との接続箇所近傍で生じる基板の反りが抑えられる。
 本開示の一実施の形態に係る表示装置および電子機器によれば、基体の開口に剛性部材を設けるようにしたので、局所的な基板の反りが生じにくくなり、画面の歪みを抑えることができる。よって、基板の反りに起因した画質の劣化を抑えることが可能となる。
 本開示の効果は、上述したものに限らず、他の異なる効果であってもよいし、更に他の効果を含んでいてもよい。
本開示の一実施の形態に係る表示装置の要部の構成を表す断面模式図である。 図1に示した表示装置の裏面側の平面構成を表す模式図である。 図1に示した実装部材の構成の一例を表す平面模式図である。 図1に示した表示装置の製造方法の一工程を表す断面模式図である。 図4Aに続く工程を表す断面模式図である。 図4Bに続く工程を表す断面模式図である。 図4Cに続く工程を表す断面模式図である。 比較例に係る表示装置の要部の構成を表す断面模式図である。 図5に示した基板に反りが生じた状態を表す断面模式図である。 変形例に係る表示装置の要部の構成を表す断面模式図である。 図7に示した保護部材の構成を表す平面模式図である。 図7に示した表示装置の他の例(1)を表す断面模式図である。 図7に示した表示装置の製造方法の一工程を表す断面模式図である。 図10Aに続く工程を表す断面模式図である。 図1等に示した表示装置の適用例に係る表示装置の構成を表す分解斜視図である。 図11に示した素子基板の概略構成を表す斜視図である。 図12に示したユニットの概略構成を表す斜視図である。 図13に示したユニットの概略構成を表す断面模式図である。 適用例に係る電子機器(テレビジョン装置)の外観を表す斜視図である。 図7に示した表示装置の他の例(2)を表す断面模式図である。
 以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
1.実施の形態(基体の開口に剛性部材を有する表示装置の例)
2.変形例(剛性部材と端子との間に保護部材が設けられた例)
3.適用例(タイリングディスプレイおよび電子機器)
<実施の形態>
[構成]
 図1は、本開示の一実施の形態に係る表示装置(表示装置1)の要部の模式的な断面構成を表したものである。この表示装置1は、外部から入力された映像信号に基づいて映像表示を行うものである。表示装置1は、基板11の表面(第1面,第1面S1)に設けられた複数の発光素子10Aと、基板11の裏面(第2面,第2面S2)の選択的な領域に取り付けられた(実装された)実装部材12と、基板11を第2面S2側から支持する基体13とを含んでいる。実装部材12は、基板11との対向面に端子12Tを有しており、この端子12Tは半田層14を介して基板11に電気的に接続されている。
 図2は、表示装置1の要部の裏面(基体13)側の模式的な平面構成を表している。図2のI-I’線に沿った断面構成が図1に対応している。基体13は、実装部材12を挿通させる開口13Mを有しており、基体13から実装部材12が突出して設けられている。基体13の開口13Mには、剛性部材15および緩衝部材16が設けられている(図1,図2)。
 発光素子10Aは、例えば発光ダイオード(LED)を含む1つのチップから構成されている。この発光素子10Aは、基板11の第1面S1上に、例えばマトリクス状に所定のピッチで配置されている。
 基板11は、互いに対向する第1面S1および第2面S2を有している。この基板11は、例えばガラスエポキシ樹脂から構成されることが望ましい。安価であると共に、配線の引き回しを行い易いためである。このガラスエポキシ樹脂は、温度(または湿度)変化による影響を受け易く、反りなどの変形を生じ易いが、本実施の形態では、後述するように、そのような変形を抑制可能なことから、基板11として、安価なガラスエポキシ樹脂を好適に用いることができる。但し、基板11の構成材料としては、このガラスエポキシ樹脂に限らず、他の様々な材料(例えばガラスなど)を用いることができる。
 図3は、実装部材12の模式的な平面構成を表している。実装部材12は、例えば、電源コネクタ等のコネクタであり、複数の端子12Tと、この複数の端子12Tを収容するハウジング12Hとを有している。ハウジング12Hは、基板11および基体13の積層方向(図1のZ方向)に延び、基体13から突出している。端子12Tは、ハウジング12Hの、基板11との対向面から露出されており、所定の方向(例えば、図3のX方向)に延在している。この端子12Tは、半田層14により基板11の選択的な領域に物理的に接続されている。また、端子12Tは、半田層14により、基板11に電気的に接続されている。半田層14は、端子12Tと基板11との間に設けられている。端子12Tと基板11との接続は、半田層14に代えて、例えば、ACF(Anisotropic Conductive Film)等を用いるようにしてもよい。
 実装部材12は、基体13の選択的な領域に設けられた開口13Mに挿通されている。基体13は、基板11に対向して設けられた略板状の部材であり、基板11の第2面S2に貼り合わされている。この基体13により、基板11の支持および補強がなされる。基体13は、基板11よりも剛性の高い材料から構成されていることが望ましい。基体13の構成材料の一例としては、アルミニウム(Al),鉄(Fe)およびCFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics:炭素繊維強化樹脂)等が挙げられる。基体13の厚みは、例えば、基板11の厚みよりも大きくなっている。
 基体13のうち、実装部材12に対向する領域に設けられた開口13Mは、実装部材12に対して十分な大きさを有しており、開口13Mの周縁と実装部材12(ハウジング12H)との間には間隙Sが設けられている。換言すれば、実装部材12は、基体13の開口13Mに間隙Sを介して挿通されている。開口13Mは、例えば、四角形状の平面(図2のXY平面)形状を有している(図2)。
 本実施の形態では、この開口13Mの間隙Sに剛性部材15が設けられており、この剛性部材15が、実装部材12のハウジング12Hと基体13とに接している。即ち、実装部材12は、剛性部材15を介して基体13に固定される。詳細は後述するが、実装部材12との接続箇所、つまり半田層14近傍での基板11の反りの発生が抑えられる。
 剛性部材15は、例えば、端子12Tおよび半田層14から離間して設けられており、剛性部材15と端子12Tおよび半田層14との間には緩衝部材16が介在している。全ての間隙Sに剛性部材15が設けられていなくてもよく、例えば、実装部材12を間にして、所定の方向(図1,図2のX方向)に対向する間隙Sに剛性部材15が設けられている。例えば、図1,図2のY方向に対向する間隙Sに剛性部材15を設けて、実装部材12の周囲を囲むように剛性部材15が設けられていてもよい。
 間隙Sを埋める剛性部材15の厚み(図1のZ方向の大きさ)は、基体13の厚みよりも小さくてもよい。剛性部材15は、十分な面積で基体13および実装部材12に接していることが好ましい。
 剛性部材15のヤング率は、2GPa以上であることが好ましい。剛性部材15は、例えばエポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂またはウレタン系樹脂などの樹脂材料(第1樹脂材料)を含んで構成されている。剛性部材15は、半田により構成するようにしてもよい。あるいは、剛性部材15は、樹脂材料または半田に限らず、他の有機材料または無機材料などから構成されていても構わない。剛性部材15は、例えば基体13と基板11との間に設けられ、これらを貼り合わせるための接着層としても機能している。この基体13と基板11との間の剛性部材15は、開口13Mの間隙Sから連続して設けられている。
 剛性部材15と、実装部材12の端子12Tとの間には、例えば、緩衝部材16が設けられている。この緩衝部材16は、剛性部材15と端子12Tとの間から、端子12Tおよび半田層14に接して、端子12Tおよび半田層14の周囲に設けられている。換言すれば、緩衝部材16は、端子12Tの表面および端面と、半田層14の端面とを覆い、端子12Tおよび半田層14と剛性部材15との間に配置されている。
 この緩衝部材16は、剛性部材15に起因して半田層14に生じる応力を低減するためのものであり、剛性部材15のヤング率よりも低いヤング率を有している。緩衝部材16のヤング率は、60MPa以下であることが好ましい。緩衝部材16は、例えば、剛性部材15を構成する樹脂材料のヤング率よりも、低いヤング率を有する樹脂材料(第2樹脂材料)により構成されている。このような樹脂材料としては、例えばエポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂またはウレタン系樹脂などの樹脂材料が挙げられる。あるいは、緩衝部材16は、このような樹脂材料に限らず、他の有機材料または無機材料などから構成されていても構わない。
[製造方法]
 このような表示装置1は、例えば、以下のような工程を経て製造することができる(図4A~図4D)。
 まず、基板11の第1面S1に複数の発光素子10Aを形成した後、図4Aに示したように、基板11の第2面S2の所定の領域に、半田層14を用いて、実装部材12を接続する。次いで、図4Bに示したように、半田層14および実装部材12の端子12Tを覆うように、例えば樹脂材料を塗布し、これを硬化させる。これにより、端子12Tおよび半田層14を保護する緩衝部材16が形成される。
 緩衝部材16を形成した後、図4Cに示したように、緩衝部材16を覆うように、基板11の第2面S2に、剛性部材15を形成するための樹脂材料15Rを塗布する。その後、緩衝部材16上に塗布された樹脂材料15Rを硬化させて、剛性部材15を形成する。続いて、図4Dに示したように、樹脂材料15Rを間にして、基板11に基体13を貼り合わせて、基板11と基体13との間の樹脂材料15Rを硬化させる。これにより、基板11に基体13が接着される。この基板11と基体13との貼り合わせ工程は、例えば、基板11を治具17の平坦面に沿わせた状態で行う。このような工程により、図1に示した表示装置1を完成させる。
[作用・効果]
 表示装置1では、基板11の第1面S1に、複数の発光素子10Aが配置され、基板11の第2面S2の一部に対向して実装部材12が配置されている。表示装置1は、基板11を第2面S2側から支持する基体13を有しているので、装置全体の剛性が高まり、温度または湿度などの環境変化に起因して反りなどの基板11の変形が生じにくくなる。また、駆動時の温度上昇あるいは製造工程での熱応力等に起因する基板11の変形も抑制される。
 本実施の形態では、基体13の開口13Mに、剛性部材15が設けられているので、実装部材12との接続箇所近傍、即ち、半田層14近傍で生じる基板11の反りが抑えられる。以下、この作用効果について、比較例を用いて説明する。
 図5は、比較例に係る表示装置(表示装置100)の要部の模式的な断面構成を表したものである。この表示装置100も、表示装置1と同様に、基板11に対向する基体13を有しており、基体13の開口13Mには、実装部材12が挿通されている。表示装置100では、基体13と実装部材12との間隙Sに剛性部材(図1の剛性部材15)が設けられておらず、間隙Sは、例えば空気層となっている。即ち、実装部材12は基体13に固定されていない。この点において、表示装置100は、表示装置1と異なっている。
 このような表示装置100では、図6に示したように、実装部材12との接続箇所近傍で、基板11に局所的な反りが生じるおそれがある。この基板11の局所的な反りは、半田層14を用いて、基板11に実装部材12を接続する際に生じやすい。基板11の線膨張係数と実装部材12の線膨張係数とが大きく異なり、基板11が熱応力の影響を受けるためである。開口13Mでは、基板11の剛性が補強されていないので、熱応力の影響により、変形が生じやすい。この基板11の局所的な反りにより、画面(表示画面)が歪み、画質が劣化する。
 これに対し、表示装置1では、基体13と実装部材12との間隙Sに、基体13と実装部材12とに接する剛性部材15が設けられているので、実装部材12は基体13に固定される。つまり、表示装置1では、実装部材12を介して、基板11が基体13に一体化されているので、開口13Mでの剛性も高められる。よって、実装部材12との接続箇所近傍での、基板11の局所的な反りが抑えられる。
 このように本実施の形態では、基体13の開口13Mに剛性部材15を設けるようにしたので、局所的な基板11の反りが生じにくくなり、画面の歪みを抑えることができる。よって、基板11の反りに起因した画質の劣化を抑えることが可能となる。
 また、表示装置1では、剛性部材15と、端子12Tおよび半田層14との間に、剛性部材15のヤング率よりも低いヤング率を有する緩衝部材16が設けられている。これにより、剛性部材15に起因した半田層14への応力の影響が低減されるので、半田層14でのクラック等の発生を抑えることができる。
 剛性部材15および緩衝部材16は、例えば樹脂材料により構成することができる。したがって、コストを抑えつつ、上記の効果を得ることが可能である。
 以下、上記実施の形態の変形例について説明するが、上記実施の形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
<変形例1>
 図7は、上記実施の形態の変形例に係る表示装置(表示装置1A)の要部の模式的な断面構成を表したものである。この表示装置1Aは、剛性部材15と端子12Tとの間に、基板11に略平行に配置された保護部材(保護部材18A)を有している。端子12Tおよび半田層14の周囲は、空気層SAに囲まれている。この点を除き、表示装置1Aは、上記実施の形態の表示装置1と同様の構成および効果を有している。
 図8は、保護部材18Aの平面形状の一例を表している。保護部材18Aは、例えば、四角形の平面形状を有する板状部材であり、実装部材12が挿通される開口18AMを有している。保護部材18Aは、実装部材12(端子12T)を十分に覆うことができる程度の大きさを有していることが好ましい。保護部材18Aに設けられた開口18AMは、四角形の平面形状を有している。保護部材18Aは、例えばポリイミド(PI)などの樹脂材料により構成されている。この保護部材18Aは、基板11の第2面S2に樹脂材料15Rを塗布する際に、樹脂材料15Rが半田層14に付着するのを抑えるためのものである(後述の図10B参照)。保護部材18Aを設けることにより、空気層SAが形成される。
 図9に示したように、表示装置1Aは、保護部材18Aに代えて、保護部材18Bを有していてもよい。保護部材18Bは、剛性部材15と端子12Tとの間の主面18BA(図8の保護部材18Aに対応)に加えて、主面18BAに略垂直に設けられた側面18BBを有している。主面18BAは、基板11に略平行に配置されている。側面18BBは、主面18BAと基板11との間に、端子12Tおよび半田層14の周囲を囲むように設けられている。換言すれば、保護部材18Bの側面18BBは、端子12Tの端面および半田層14の端面と、剛性部材15との間に設けられている。側面18BBは、主面18BAに交差する方向に設けられていればよい。このような側面18BBを有する保護部材18Bは、より確実に、樹脂材料15Rが半田層14付着するのを抑えることができる。端子12Tの端面および半田層14の端面と、側面18BBとの間に空気層SAが形成される。
 端子12Tおよび半田層14の周囲は、上記表示装置1の緩衝部材(図1の緩衝部材16)に代えて、空気層SAが囲んでいる。換言すれば、端子12Tの端面および半田層14の端面と、剛性部材15との間には、空気層SAが設けられている。空気層SAは、間隙Sの一部である。
 保護部材18A(または、保護部材18B)を有する表示装置1Aは、例えば、以下のように製造する(図10A,図10B)。
 まず、上記実施の形態で説明したのと同様にして、基板11の第2面S2に実装部材12を接続した後、図10Aに示したように、保護部材18Aの開口18AMに実装部材12を挿通させる。これにより、保護部材18Aは、端子12Tおよび半田層14を間にして、基板11に対向して配置される。
 保護部材18Aを設けた後、図10Bに示したように、保護部材18Aを覆うように、基板11の第2面S2に樹脂材料15Rを塗布する。このとき、保護部材18Aに端子12Tおよび半田層14が覆われているので、樹脂材料15Rは、端子12Tの端面および半田層14の端面から離れて塗布される。この後、樹脂材料15Rを間にして、基板11に基体13を貼り合わせて、基板11と基体13との間の樹脂材料15Rを硬化させる。これにより、基板11に基体13が接着されるとともに、開口13Mに剛性部材15が形成される。基板11と基体13との貼り合わせ工程は、例えば、基板11を治具17(図4D参照)の平坦面に沿わせた状態で行う。このような工程により、図7に示した表示装置1Aを完成させる。
 表示装置1Aでは、表示装置1と同様に、基体13の開口13Mに剛性部材15を設けるようにしたので、局所的な基板11の反りが生じにくくなり、画面の歪みを抑えることができる。よって、基板11の反りに起因した画質の劣化を抑えることが可能となる。また、剛性部材15と端子12Tとの間に、十分な大きさの保護部材18A(または、保護部材18B)を設けるようにしたので、端子12Tおよび半田層14の周囲に空気層SAが形成される。これにより、剛性部材15に起因した半田層14への応力の影響が低減されるので、半田層14でのクラック等の発生を抑えることができる。
<適用例>
(タイリングディスプレイ)
 上記実施の形態等で説明した表示装置1,1Aは、例えばタイリングディスプレイ(後述の図11の表示装置2)に適用するようにしてもよい。
 図11は、タイリングディスプレイである表示装置2の全体構成を模式的に表したものである。この表示装置2は、例えば素子基板2Aと、素子基板2Aに対向する対向基板2Bと、素子基板2Aを駆動するための制御回路2Cとを備えている。例えば、対向基板2Bの表面(素子基板2Aとの対向面と反対面)が映像表示面であり、この映像表示面の中央部が表示領域、その周囲が非表示領域である。対向基板2Bは、可視領域の波長の光を透過するように構成されている。対向基板2Bは、例えばガラス基板,透明樹脂基板,および透明樹脂フィルム等の光透過性材料により構成されている。
 図12は、図11に示した素子基板2Aの構成の一例を模式的に表している。素子基板2Aは、タイル状に敷き詰められた複数のユニット(ユニットU)により構成されている。図12には、9つのユニットUにより、素子基板2Aが構成される場合を例示したが、ユニットUの数は、10以上であってもよく、8以下であってもよい。
 図13は、ユニットUの構成の一例を模式的に表している。ユニットUは、例えば、タイル状に敷き詰められた複数の表示パネル10と、この表示パネル10の支持基板(支持基板20)とを有している。例えば、この表示パネル10が、上記実施の形態等で説明した表示装置1,1Aにより構成される。各々の表示パネル10の表示面と反対面が、支持基板20に対向している。支持基板20は、例えば、金属板により構成されている。
 図14は、表示パネル10と支持基板20との間の構成の一例を模式的に表している。表示パネル10は、例えば固定部材(固定部材30)により支持基板20に固定されている。
 特に、発光素子10AとしてLEDを用いた場合には、このようなタイリングディスプレイ等の大型のディスプレイに好適に用いられる。
 上記実施の形態等で説明した表示装置1,1Aは、基板11の第1面S1の中央部に映像を表示する、表示装置であってもよい。
(電子機器)
 また、上記実施の形態等において説明した表示装置1,1Aは、例えば、テレビジョン装置,デジタルカメラ,ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラなど、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。以下にその一例を示す。
 図15は、上記実施の形態等の表示装置1,1Aが適用されるテレビジョン装置の外観を表したものである。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル310およびフィルターガラス320を含む映像表示画面部300を有しており、映像表示画面部300に、上記表示装置1,1Aが用いられている。
 以上、実施の形態および変形例を挙げて本技術を説明したが、本技術はこれら実施の形態等に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態等において説明した各部の材料および厚みなどは限定されるものではなく、他の材料および厚みとしてもよい。
 また、上記変形例では、表示装置1Aが保護部材18A,18Bを有する場合について説明したが、剛性部材15が半田層14から離間して設けられていれば、保護部材を設けなくてもよい。例えば、図16に示したように、端子12Tおよび半田層14の周囲の空気層SAが、端子12Tと剛性部材15との間に設けられていてもよい。
 また、発光素子10Aは、有機発光ダイオード(OLED:Organic Light Emitting Diode)であってもよい。
 なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であってこれに限定されるものではなく、また他の効果があってもよい。
 なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
(1)
 対向する第1面および第2面を有する基板と、
 前記基板の第1面に設けられた複数の発光素子と、
 前記基板の第2面の選択的な領域に設けられた実装部材と、
 前記基板に対向して設けられ、前記実装部材が間隙を介して挿通される開口を有する基体と、
 前記基体と前記実装部材とに接して、前記間隙に設けられた剛性部材と
 を備えた表示装置。
(2)
 前記実装部材は、前記基板に電気的に接続された端子を有する
 前記(1)に記載の表示装置。
(3)
 更に、前記端子と前記基板との間に設けられた半田層を有する
 前記(2)に記載の表示装置。
(4)
 前記剛性部材は、前記半田層から離間して設けられている
 前記(3)に記載の表示装置。
(5)
 更に、前記端子と前記剛性部材との間に設けられ、前記剛性部材のヤング率よりも低いヤング率を有する緩衝部材を有する
 前記(4)に記載の表示装置。
(6)
 前記緩衝部材は、前記端子および前記半田層に接して、前記端子および前記半田層の周囲に設けられている
 前記(5)に記載の表示装置。
(7)
 前記剛性部材は第1樹脂材料を含み、前記緩衝部材は、前記第1樹脂材料よりもヤング率の低い第2樹脂材料を含む
 前記(5)または(6)に記載の表示装置。
(8)
 更に、前記端子と前記剛性部材との間に設けられた保護部材を有する
 前記(4)ないし(7)のうちいずれか1つに記載の表示装置。
(9)
 前記保護部材は、
 前記端子と前記剛性部材との間に、前記基板に平行に設けられた主面と、
 前記主面と前記基板との間に設けられ、前記主面に交差する側面とを含む
 前記(8)に記載の表示装置。
(10)
 前記剛性部材は、更に、前記基体と前記基板との間に設けられている
 前記(1)ないし(9)のうちいずれか1つに記載の表示装置。
(11)
 前記実装部材はコネクタである
 前記(1)ないし(10)のうちいずれか1つに記載の表示装置。
(12)
 前記基板を複数有し、
 複数の前記基板がタイル状に敷き詰められた
 前記(1)ないし(11)のうちいずれか1つに記載の表示装置。
(13)
 表示装置を備え、
 前記表示装置は、
 対向する第1面および第2面を有する基板と、
 前記基板の第1面に設けられた複数の発光素子と、
 前記基板の第2面の選択的な領域に設けられた実装部材と、
 前記基板に対向して設けられ、前記実装部材が間隙を介して挿通される開口を有する基体と、
 前記基体と前記実装部材とに接して、前記間隙に設けられた剛性部材とを含む
 電子機器。
 本出願は、日本国特許庁において2018年1月30日に出願された日本特許出願番号第2018-13840号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願の全ての内容を参照によって本出願に援用する。
 当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。

Claims (13)

  1.  対向する第1面および第2面を有する基板と、
     前記基板の第1面に設けられた複数の発光素子と、
     前記基板の第2面の選択的な領域に設けられた実装部材と、
     前記基板に対向して設けられ、前記実装部材が間隙を介して挿通される開口を有する基体と、
     前記基体と前記実装部材とに接して、前記間隙に設けられた剛性部材と
     を備えた表示装置。
  2.  前記実装部材は、前記基板に電気的に接続された端子を有する
     請求項1に記載の表示装置。
  3.  更に、前記端子と前記基板との間に設けられた半田層を有する
     請求項2に記載の表示装置。
  4.  前記剛性部材は、前記半田層から離間して設けられている
     請求項3に記載の表示装置。
  5.  更に、前記端子と前記剛性部材との間に設けられ、前記剛性部材のヤング率よりも低いヤング率を有する緩衝部材を有する
     請求項4に記載の表示装置。
  6.  前記緩衝部材は、前記端子および前記半田層に接して、前記端子および前記半田層の周囲に設けられている
     請求項5に記載の表示装置。
  7.  前記剛性部材は第1樹脂材料を含み、前記緩衝部材は、前記第1樹脂材料よりもヤング率の低い第2樹脂材料を含む
     請求項5に記載の表示装置。
  8.  更に、前記端子と前記剛性部材との間に設けられた保護部材を有する
     請求項4に記載の表示装置。
  9.  前記保護部材は、
     前記端子と前記剛性部材との間に、前記基板に平行に設けられた主面と、
     前記主面と前記基板との間に設けられ、前記主面に交差する側面とを含む
     請求項8に記載の表示装置。
  10.  前記剛性部材は、更に、前記基体と前記基板との間に設けられている
     請求項1に記載の表示装置。
  11.  前記実装部材はコネクタである
     請求項1に記載の表示装置。
  12.  前記基板を複数有し、
     複数の前記基板がタイル状に敷き詰められた
     請求項1に記載の表示装置。
  13.  表示装置を備え、
     前記表示装置は、
     対向する第1面および第2面を有する基板と、
     前記基板の第1面に設けられた複数の発光素子と、
     前記基板の第2面の選択的な領域に設けられた実装部材と、
     前記基板に対向して設けられ、前記実装部材が間隙を介して挿通される開口を有する基体と、
     前記基体と前記実装部材とに接して、前記間隙に設けられた剛性部材とを含む
     電子機器。
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