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- H05K3/321—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by conductive adhesives
- H05K3/323—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by conductive adhesives by applying an anisotropic conductive adhesive layer over an array of pads
Definitions
- Embodiments of the present invention relate to a display device.
- a display device that includes a light source, a pair of substrates including a pixel electrode and a common electrode, and a polymer-dispersed liquid crystal layer disposed between these substrates.
- the polymer-dispersed liquid crystal layer contains streaky polymers and liquid crystal molecules.
- the tilt of the optical axis of the liquid crystal molecule with respect to the optical axis of the polymer can be controlled by rotating the liquid crystal molecule by the electric field between the pixel electrode and the common electrode. This makes it possible to control the degree of light scattering from the light source for each pixel and display an arbitrary image (image) on the display device.
- the display device includes a first substrate, a second substrate facing the first substrate, a liquid crystal layer disposed between the first substrate and the second substrate, and the liquid crystal layer.
- FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a display device according to an embodiment.
- FIG. 2 is an enlarged view of the area surrounded by the alternate long and short dash line in FIG.
- FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an example of a configuration applicable to the display device of FIG. 1, and is a cross-sectional view of the display device taken along the line AB of FIG.
- FIG. 4 is a cross-sectional view of the display device taken along the line CD of FIG.
- FIG. 5 is a diagram for explaining a configuration example of the liquid crystal layer.
- FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing another example of the configuration applicable to the display device of FIG.
- FIG. 7 is a schematic sectional view showing still another example of the configuration applicable to the display device of FIG.
- FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing still another example of the configuration applicable to the display device of FIG. 9 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a display device having a configuration different from that of the display device of FIG.
- FIG. 10 is a cross-sectional view of the display device taken along the line EF of FIG.
- FIG. 11 is a cross-sectional view of the display device taken along the line GH of FIG.
- FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a display device DSP according to this embodiment.
- the first direction X, the second direction Y, and the third direction Z are orthogonal to each other, but may intersect at an angle other than 90 degrees.
- the first direction X and the second direction Y correspond to the directions parallel to the main surface of the substrate forming the display device DSP.
- the third direction Z corresponds to the thickness direction of the display device DSP.
- plan view to see the XY plane defined by the first direction X and the second direction Y is called plan view.
- a liquid crystal display device to which polymer dispersed liquid crystal (PDLC) is applied is disclosed as an example of the display device DSP.
- the display device DSP includes a display panel PNL, wiring boards 1 and 2, IC chips 3 and 4 (driving circuit), a plurality of light sources LS, and the like.
- the display panel PNL includes a first substrate SUB1 (array substrate), a second substrate SUB2 (counter substrate), a liquid crystal layer LC, and a seal SE.
- the first substrate SUB1 and the second substrate SUB2 are formed in a flat plate shape parallel to the XY plane and face each other in the third direction Z.
- the seal SE is formed in a loop shape, for example, and adheres the first substrate SUB1 and the second substrate SUB2.
- the liquid crystal layer LC is arranged between the first substrate SUB1 and the second substrate SUB2 and is sealed by the seal SE.
- the display panel PNL has a display area DA for displaying an image and a frame-shaped peripheral area PA surrounding the display area DA.
- the distance between the long side of the display area DA and the long side of the peripheral area PA adjacent to the long side of the display area DA is, for example, 3 mm.
- the seal SE is arranged in the peripheral area PA.
- the display area DA includes a plurality of pixels PX arranged in a matrix in the first direction X and the second direction Y.
- each pixel PX includes a switching element SW, a pixel electrode PE, and a common electrode CE.
- the switching element SW is composed of, for example, a thin film transistor (TFT), and is electrically connected to the scanning line G and the signal line S.
- the scanning line G is electrically connected to the switching element SW in each of the pixels PX arranged in the first direction X.
- the signal line S is electrically connected to the switching element SW in each of the pixels PX arranged in the second direction Y.
- the pixel electrode PE is electrically connected to the switching element SW.
- the common electrode CE is provided commonly to the plurality of pixel electrodes PE.
- the liquid crystal layer LC is driven by the electric field generated between the pixel electrode PE and the common electrode CE.
- the capacitor CS is formed, for example, between the electrode having the same potential as the common electrode CE and the electrode having the same potential as the pixel electrode PE.
- the scanning line G, the signal line S, the switching element SW and the pixel electrode PE are provided on the first substrate SUB1, and the common electrode CE is provided on the second substrate SUB2.
- the scanning line G extends to the peripheral area PA and is electrically connected to the IC chips 3 and 4.
- the signal line S extends to the peripheral area PA and is electrically connected to the IC chips 3 and 4.
- the wiring board 1 is electrically connected to the terminals arranged in the extension part Ex of the first board SUB1.
- the extending portion Ex corresponds to a portion of the first substrate SUB1 that does not face the second substrate SUB2.
- the wiring board 1 is a flexible printed circuit board.
- the wiring board 2 is electrically connected to the light source LS arranged in the extension portion Ex.
- the wiring board 2 is a flexible printed circuit board.
- the IC chips 3 and 4 include, for example, a scanning line driving circuit and a signal line driving circuit that output signals necessary for image display. Although two IC chips 3 and 4 are illustrated here, the number of IC chips may be one or three or more. Further, the IC chips 3 and 4 may be mounted on the wiring board 1.
- a plurality of light sources LS are arranged in the extension part Ex. These light sources LS are arranged at intervals along the first direction X.
- Each light source LS includes, for example, a light emitting element that emits red light, a light emitting element that emits green light, and a light emitting element that emits blue light.
- a light emitting diode (LED) can be used as the light emitting element, but the light emitting element is not limited to this example.
- FIG. 2 is an enlarged plan view showing a region (mainly the extension Ex) surrounded by the one-dot chain line shown in FIG.
- the shaded portion shown in FIG. 2 corresponds to the extending portion Ex.
- the extending portion Ex may be referred to as a portion of the first substrate SUB1 on the peripheral region PA side.
- the portion of the first substrate SUB1 facing the second substrate SUB2 may be referred to as the portion of the first substrate SUB1 on the display area DA side.
- the extension Ex is cut into a strip shape by mechanical polishing or chemical etching using hydrofluoric acid, and is made thinner than a portion of the first substrate SUB1 on the display area DA side.
- the extension Ex has a thickness smaller than the thickness of the portion of the first substrate SUB1 on the display area DA side.
- the thickness of the portion of the first substrate SUB1 on the display area DA side (hereinafter referred to as the first thickness) is 0.7 mm, for example, and the thickness of the extended portion Ex to be thinned (hereinafter, the second thickness). Is 0.35 mm, for example.
- the values of the first thickness and the second thickness are not limited to this example.
- FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an example of a configuration applicable to the display device DSP shown in FIG.
- FIG. 3 is a cross-sectional view of the display device DSP taken along the line AB shown in FIG.
- the cross section of the display device DSP in the YZ plane defined by the second direction Y and the third direction Z only the main part will be described.
- the first substrate SUB1 forming the display panel PNL includes a first transparent base material 10, a pixel electrode PE, a first alignment film 11, and the like.
- the first transparent substrate 10 has a first surface 10A and a second surface 10B opposite to the first surface 10A.
- the pixel electrode PE is arranged on the second surface 10B side of the first transparent substrate 10.
- the first alignment film 11 covers the pixel electrode PE.
- the second substrate SUB2 forming the display panel PNL includes a second transparent base material 20, a second alignment film 21, a common electrode CE, an adhesive layer OCA, a cover member 22, and the like.
- the second transparent base material 20 has a first surface 20A facing the first transparent base material 10 and a second surface 20B opposite to the first surface 20A.
- the common electrode CE is arranged on the first surface 20A side of the second transparent base material 20.
- the common electrode CE faces the plurality of pixel electrodes PE in the third direction Z.
- the second alignment film 21 covers the common electrode CE.
- the cover member 22 is adhered to the second surface 20B side of the second transparent base material 20 via the adhesive layer OCA.
- the second transparent substrate 20 has a thickness of, for example, 0.7 mm in the third direction Z.
- the adhesive layer OCA has a thickness of, for example, 0.1 mm in the third direction Z.
- the cover member 22 has a thickness of, for example, 0.7 mm in the third direction Z. That is, the second substrate SUB2 has a thickness of, for example, 1.5 mm in the third direction Z.
- the thickness of each layer is not limited to the above values.
- the liquid crystal layer LC that configures the display panel PNL is disposed between the first alignment film 11 and the second alignment film 21, and is sealed by the seal SE that configures the display panel PNL.
- the first transparent base material 10 and the second transparent base material 20 are insulating substrates such as glass substrates and plastic substrates.
- the pixel electrode PE and the common electrode CE are formed of a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO).
- the first alignment film 11 and the second alignment film 21 are horizontal alignment films having an alignment regulating force substantially parallel to the XY plane. The orientation regulating force may be imparted by a rubbing treatment or an optical orientation treatment.
- the cover member 22 is made of glass, for example.
- the adhesive layer OCA is, for example, a film-shaped optical adhesive sheet, and preferably has a refractive index close to that of the second transparent base material 20 and the cover member 22.
- a first optical function layer may be further provided on the lower surface (first surface 10A side) of the first transparent substrate 10.
- a second optical function layer may be further provided on the upper surface of the cover member 22 (the surface of the second transparent base material 20 that does not face the second surface 20B).
- an ultraviolet light absorption layer or an antireflection layer can be applied as the first optical function layer and the second optical function layer.
- the ultraviolet light absorbing layer is applied, deterioration of the liquid crystal layer LC due to ultraviolet light can be suppressed.
- the antireflection layer is applied, the reflection of external light can be suppressed and the visibility of the image or the background can be improved.
- Both the first optical function layer and the second optical function layer may include both the ultraviolet light absorbing layer and the antireflection layer.
- the ultraviolet light absorption layer and the antireflection layer can also have a secondary effect that the strength of the display device DSP can be increased.
- the light source LS is bonded (fixed) to the extending portion Ex of the first substrate SUB1 by an adhesive member such as a double-sided tape, and faces the side surface of the second substrate SUB2. More specifically, the light source LS at least faces the side surface of the second transparent base material 20 which constitutes the second substrate SUB2, and does not need to face the side surface of the cover member 22 (and the adhesive layer OCA). You may do it.
- the light emitted from the light source LS enters from the side surface of the second transparent base material 20 and propagates inside the second transparent base material 20. When the light source LS faces the side surface of the cover member 22, the light emitted from the light source LS may propagate inside the cover member 22 in addition to the second transparent base material 20.
- the light source LS is electrically connected to the wiring board 2 and emits light by electric power obtained from the wiring board 2.
- a slight air layer is provided between the light source LS and (the side surface of) the second substrate SUB2.
- the light source LS and the second substrate SUB2 are lined up with a spacing of 0.3 mm, for example. With this air layer, it is possible to prevent the unevenness of the brightness of the light source LS from propagating to the second substrate SUB2.
- the distance between the light source LS and the second substrate SUB2 is not limited to the above value.
- the first thickness and the second thickness are such that the sum of the second thickness, the thickness of the light source LS, and the thickness of the wiring substrate 2 is smaller than the sum of the first thickness and the thickness of the second substrate SUB2.
- the thickness of the seal SE in other words, the thickness of the pixel electrode PE, the first alignment film 11, the liquid crystal layer LC, the second alignment film 21, and the common electrode CE
- the display device DSP can be made thin.
- the IC chip 3 and the wiring board 1 are arranged in the extension part Ex of the first substrate SUB1 and are electrically connected to the first substrate SUB1.
- FIG. 4 is a cross-sectional view of the display device DSP taken along the line CD shown in FIG.
- the first substrate SUB1 has a first insulating film 13, a signal line S, a second insulating film 14, a first anisotropic conductive film ACF1 and a second anisotropic conductive film ACF2. , Etc. are further provided.
- the signal line S is arranged between the first insulating film 13 and the second insulating film 14.
- the signal line S is electrically connected to the IC chip 3 via the first anisotropic conductive film ACF1.
- the signal line S is electrically connected to the wiring board 1 via the second anisotropic conductive film ACF2.
- the first anisotropic conductive film ACF1 and the second anisotropic conductive film ACF2 are formed in the same layer as the second insulating film 14.
- the signal line S and the light source LS are insulated by the second insulating film 14 arranged between them.
- the signal line S is superposed on the signal line S extending to the display area DA side at the tip of the step provided between the extension Ex and the portion on the display area DA side, and is electrically connected.
- the first insulating film 13 and the second insulating film 14 are similarly formed at the tip of a step provided between the extension Ex and the portion on the display area DA side.
- the first insulating film 13 and the second insulating film 14 formed on the display area DA side respectively.
- the step of shaving the extended portion Ex by mechanical polishing or chemical etching to provide the step shown in FIGS. 2 to 4 may be performed after cutting the individual piece from the mother glass, or the step of cutting the individual piece from the mother glass. It may be done before cutting out the pieces.
- FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the display panel PNL for explaining a configuration example of the liquid crystal layer LC.
- the liquid crystal layer LC has a linear (network) polymer 30 and liquid crystal molecules 31.
- polymer 30 is a liquid crystalline polymer.
- the liquid crystal molecules 31 are dispersed in the gaps between the polymers 30.
- a liquid crystal monomer is injected between the first alignment film 11 and the second alignment film 21, and the liquid crystal monomer is aligned in a predetermined direction by the alignment regulating force of the alignment films 11 and 21. It is obtained by irradiating ultraviolet light. That is, the liquid crystal monomer is polymerized by ultraviolet light, and the linear polymer 30 is formed.
- Each of the polymer 30 and the liquid crystal molecule 31 has optical anisotropy or refractive index anisotropy.
- the response of the polymer 30 to the electric field is lower than the response of the liquid crystal molecules 31 to the electric field.
- the orientation direction of the polymer 30 hardly changes regardless of the electric field between the pixel electrode PE and the common electrode CE.
- the alignment direction of the liquid crystal molecules 31 changes according to the electric field.
- the liquid crystal molecules 31 shown by solid lines represent the alignment state when there is no potential difference between the pixel electrode PE and the common electrode CE (when no electric field is formed). Further, the liquid crystal molecule 31 shown by the broken line represents an alignment state when there is a potential difference between the pixel electrode PE and the common electrode CE (when an electric field is formed).
- the optical axes of the polymer 30 and the liquid crystal molecules 31 are substantially parallel to each other. Therefore, the light incident on the liquid crystal layer LC is transmitted with almost no scattering in the liquid crystal layer LC.
- a transparent state Such a state may be referred to as a transparent state.
- the voltage of the pixel electrode PE for realizing the transparent state may be referred to as a transparent voltage.
- the transparent voltage may be the same as the common voltage applied to the common electrode CE, or may be a voltage slightly different from the common voltage.
- the optical axes of the polymer 31 and the liquid crystal molecules 32 intersect each other. Therefore, the light incident on the liquid crystal layer LC is scattered in the liquid crystal layer LC.
- a scattering state Such a state may be referred to as a scattering state.
- the voltage of the pixel electrode PE for realizing the scattered state may be referred to as a scattered voltage.
- the scattered voltage is a voltage such that the potential difference with the common electrode CE is larger than the transparent voltage.
- the configuration of the display device DSP is not limited to this.
- the adhesive layer OCA and the cover member 22 may not be disposed on the upper surface of the second transparent base material 20.
- the step provided between the extension Ex and the portion on the display area DA side is located at the position in the third direction Z of the wiring board 2 arranged on the upper surface of the light source LS as the second substrate SUB2 (second transparent). It is provided so as to be lower than the position of the base material 20) in the third direction Z. According to this, even if the light source LS is not thinned, the display device DSP can be thinned, and the cost can be reduced because the adhesive layer OCA and the cover member 22 are omitted. ..
- the extension portion Ex is thinned to form a step between the extension portion Ex and the portion on the display area DA side.
- the configuration of the device DSP is not limited to this.
- a concave portion (counterbore portion) is formed in a part of the extending portion Ex, and the light source LS is arranged in the concave portion, so that the wiring board 2 arranged on the upper surface of the light source LS becomes the second portion.
- the structure may be such that it does not project from the substrate SUB2.
- the length (width) of the recess in the second direction Y is, for example, 10 mm, but may be any value as long as it is larger than the width of the light source LS.
- FIG. 7 illustrates the case where only the light source LS is arranged in the recess, the IC chip 3 may be further arranged in the recess.
- the adhesive layer OCA and the cover member 22 arranged on the upper surface of the second transparent base material 20 may be omitted. ..
- the light source LS is electrically connected to the wiring board 2 and electric power is obtained from the wiring board 2 to emit light is illustrated.
- the light source LS may be electrically connected to the metal wiring provided on the first substrate SUB1 and may obtain electric power from the metal wiring to emit light.
- FIG. 9 is a plan view schematically showing the extension part Ex in the case where the first substrate SUB1 is provided with a metal wiring electrically connected to the light source LS.
- the metal wiring electrically connected to the light source LS is formed in the same layer as the signal line S. Therefore, as shown in FIG. 9, when the first substrate SUB1 is provided with the metal wiring electrically connected to the light source LS, the signal line S is provided between the two light sources LS so as not to overlap with the light source LS. Is sewn to be electrically connected to the IC chips 3 and 4. In other words, the signal line S extends so as to bypass the light source LS and is electrically connected to the IC chips 3 and 4.
- FIG. 10 is a cross-sectional view of the display device DSP taken along the line EF shown in FIG.
- the first substrate SUB1 includes the first insulating film 13, the metal wiring M, the second insulating film 14, the anisotropic conductive film ACF, and the like.
- the metal wiring M is arranged between the first insulating film 13 and the second insulating film 14, that is, in the same layer as the signal line S.
- the metal wiring M is electrically connected to the light source LS via the anisotropic conductive film ACF.
- the anisotropic conductive film ACF is formed in the same layer as the second insulating film 14.
- the metal wiring M and the IC chip 3 and the wiring board 1 are insulated by the second insulating film 14 arranged between them.
- the metal wiring M is interrupted at the tip of a step provided between the extension Ex and the portion on the display area DA side.
- FIG. 11 is a cross-sectional view of the display device DSP taken along the line GH shown in FIG.
- the first substrate SUB1 includes the first insulating film 13, the signal line S, the second insulating film 14, the first anisotropic conductive film ACF1, the second anisotropic conductive film ACF2, and the like. Since the signal line S extends so as to bypass the light source LS so as not to overlap with the metal wiring M, the metal wiring M does not exist in this cross section.
- the signal line S is insulated from the light source LS by the second insulating film 14.
- the signal line S is electrically connected to the IC chip 3 by the first anisotropic conductive film ACF1, and is electrically connected to the wiring board 1 by the second anisotropic conductive film ACF2.
- the configuration shown in FIG. 11 is the same as the configuration shown in FIG. 4 except that the wiring board 2 is omitted, and therefore detailed description thereof will be omitted here.
- the wiring substrate 2 disposed on the upper surface of the light source LS is omitted. It becomes possible. According to this, the cost can be reduced because the wiring board 2 is omitted.
- the step between the extension Ex and the portion on the display area DA side is formed so that the light source LS does not project from the second substrate SUB2.
- any configuration shown in FIGS. 3 and 6 to 8 can be applied to the display device DSP. That is, the display device DSP may have a configuration in which the wiring board 2 shown in FIGS. 3 and 6 to 8 is omitted.
- the display device obtained from this embodiment is illustrated below.
- the first substrate is A first portion facing the second substrate and having a first thickness; and a second portion not facing the second substrate and having a second thickness smaller than the first thickness,
- the light source is A display device disposed in the second portion.
- the light source is A first surface facing the second portion, and a second surface facing the first surface, The second part is When the light source obtains electric power from a wiring board arranged on the second surface, the wiring board is formed so as not to project from the second board in the thickness direction. Display device.
- the second part is The display device according to the above [1], wherein when the light source obtains electric power from the wiring arranged on the first substrate, the light source is formed so as not to protrude from the second substrate in the thickness direction. .. [4]
- the first substrate is Equipped with signal lines,
- the signal line is The display device according to [2], wherein the display device overlaps with the light source at least partially.
- the first substrate is Equipped with signal lines,
- the signal line is The display device according to [3], which does not overlap with the light source.
- the second part is The display device according to any one of [1] to [5] above, which has a recess having a depth corresponding to a difference between the first thickness and the second thickness.
- the second thickness is The display device according to any one of [1] to [6], which is less than half of the first thickness.
- the light source is The display device according to any one of [1] to [7], wherein the side surface of the second substrate is irradiated with light.
- the liquid crystal layer is The display device according to any one of the above [1] to [9], comprising a polymer dispersed liquid crystal.
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Abstract
薄型化を実現させることが可能な表示装置を提供すること。 第1基板と、第1基板に対向する第2基板と、第1基板と第2基板の間に配置される液晶層と、液晶層に光を照射する光源とを備え、第1基板は、第2基板と対向し、第1厚さを有する第1部分と、第2基板と対向せず、第1厚さよりも薄い第2厚さを有する第2部分とを備え、光源は、第2部分に配置される。
Description
本発明の実施形態は、表示装置に関する。
近年、光源と、画素電極及び共通電極を含む一対の基板と、これら基板の間に配置された高分子分散型の液晶層とを備えた表示装置が知られている。例えば、高分子分散型の液晶層は、筋状のポリマーと、液晶分子とを含む。
高分子分散型の液晶層においては、画素電極及び共通電極の間の電界により液晶分子を回転させることで、ポリマーの光軸に対する液晶分子の光軸の傾きを制御することができる。これにより、画素毎に光源からの光の散乱度を制御し、表示装置に任意の映像(画像)を表示させることが可能となる。
高分子分散型の液晶層を備える表示装置において、薄型化が望まれている。そこで、本開示は、薄型化を実現させることが可能な表示装置を提供することを目的の一つとする。
一実施形態によれば、表示装置は、第1基板と、前記第1基板に対向する第2基板と、前記第1基板と前記第2基板の間に配置される液晶層と、前記液晶層に光を照射する光源とを具備し、前記第1基板は、前記第2基板と対向し、第1厚さを有する第1部分と、前記第2基板と対向せず、前記第1厚さよりも薄い第2厚さを有する第2部分とを備え、前記光源は、前記第2部分に配置される。
本実施形態によれば、薄型化を実現させることが可能な表示装置を提供することができる。
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。
なお、開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有される。また、図面は、説明をより明確にするため、実施の態様に比べて模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明を省略することがある。
なお、開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有される。また、図面は、説明をより明確にするため、実施の態様に比べて模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明を省略することがある。
図1は、本実施形態における表示装置DSPの概略的な構成を示す平面図である。本実施形態において、第1方向X、第2方向Y及び第3方向Zは互いに直交しているが、90度以外の角度で交差しても良い。第1方向X及び第2方向Yは、表示装置DSPを構成する基板の主面と平行な方向に相当する。第3方向Zは、表示装置DSPの厚さ方向に相当する。本実施形態においては、第1方向X及び第2方向Yで規定されるX-Y平面を見ることを平面視と言う。
本実施形態においては、表示装置DSPの一例として、高分子分散型液晶(PDLC)を適用した液晶表示装置を開示する。表示装置DSPは、表示パネルPNLと、配線基板1,2と、ICチップ3,4(駆動回路)と、複数の光源LSと、等を備えている。
表示パネルPNLは、第1基板SUB1(アレイ基板)と、第2基板SUB2(対向基板)と、液晶層LCと、シールSEとを備えている。第1基板SUB1及び第2基板SUB2は、X-Y平面と平行な平板状に形成され、第3方向Zにおいて対向している。シールSEは、例えばループ状に形成され、第1基板SUB1及び第2基板SUB2を接着している。液晶層LCは、第1基板SUB1と第2基板SUB2との間に配置され、シールSEによって封止されている。
表示パネルPNLは、画像を表示する表示領域DAと、表示領域DAを囲む額縁状の周辺領域PAとを有している。表示領域DAの長辺と、当該表示領域DAの長辺に隣接する周辺領域PAの長辺との間隔は、例えば3mmである。シールSEは、周辺領域PAに配置されている。表示領域DAは、第1方向X及び第2方向Yにマトリクス状に配列された複数の画素PXを備えている。
図1において拡大して示すように、各画素PXは、スイッチング素子SWと、画素電極PEと、共通電極CEとを備えている。スイッチング素子SWは、例えば薄膜トランジスタ(TFT)によって構成され、走査線G及び信号線Sと電気的に接続されている。走査線Gは、第1方向Xに並んだ画素PXの各々におけるスイッチング素子SWと電気的に接続されている。信号線Sは、第2方向Yに並んだ画素PXの各々におけるスイッチング素子SWと電気的に接続されている。画素電極PEは、スイッチング素子SWと電気的に接続されている。共通電極CEは、複数の画素電極PEに対して共通に設けられている。液晶層LCは、画素電極PEと共通電極CEとの間に生じる電界によって駆動される。容量CSは、例えば共通電極CEと同電位の電極及び画素電極PEと同電位の電極の間に形成される。
走査線G、信号線S、スイッチング素子SW及び画素電極PEは第1基板SUB1に設けられ、共通電極CEは第2基板SUB2に設けられている。走査線Gは、周辺領域PAに延出し、ICチップ3,4と電気的に接続されている。信号線Sは、周辺領域PAに延出し、ICチップ3,4と電気的に接続されている。
配線基板1は、第1基板SUB1の延出部Exに配置された端子と電気的に接続されている。延出部Exは、第1基板SUB1のうち第2基板SUB2と対向しない部分に相当する。例えば、配線基板1は、フレキシブルプリント回路基板である。配線基板2は、延出部Exに配置された光源LSと電気的に接続されている。例えば、配線基板2は、フレキシブルプリント回路基板である。
ICチップ3,4は、例えば、画像表示に必要な信号を出力する走査線駆動回路や信号線駆動回路等を内蔵している。なお、ここでは、二つのICチップ3,4を例示しているが、ICチップは一つであっても良いし、三つ以上であっても良い。また、ICチップ3,4は、配線基板1に実装されても良い。
複数の光源LSは、延出部Exに配置される。これら光源LSは、第1方向Xに沿って間隔をおいて並んでいる。各光源LSは、例えば赤色の光を放つ発光素子、緑色の光を放つ発光素子、及び青色の光を放つ発光素子を含む。これら発光素子としては、例えば発光ダイオード(LED)を用いることができるが、この例に限定されない。
図2は、図1に示した一点鎖線で囲まれる領域(主に、延出部Ex)を拡大して示す平面図である。図2に示す斜線部分が延出部Exに相当する。延出部Exは、第1基板SUB1のうちの周辺領域PA側の部分と称されても良い。この場合、第1基板SUB1のうちの第2基板SUB2と対向する部分は、第1基板SUB1のうちの表示領域DA側の部分と称されても良い。後に詳しく説明するが、延出部Exは、機械研磨やフッ酸によるケミカルエッチングにより帯状に削られ、第1基板SUB1のうちの表示領域DA側の部分に比べて薄板化されている。つまり、延出部Exは、第1基板SUB1のうちの表示領域DA側の部分の厚さよりも薄い厚さを有する。第1基板SUB1のうちの表示領域DA側の部分の厚さ(以下では第1厚さと称する)は例えば0.7mmであり、薄板化される延出部Exの厚さ(以下では第2厚さと称する)は例えば0.35mmである。但し、第1厚さ及び第2厚さの値はこの例に限定されない。
図3は、図1に示した表示装置DSPに適用し得る構成の一例を示す概略的な断面図である。図3は、図1に示すA-B線に沿って切断された表示装置DSPの断面図である。ここでは、第2方向Y及び第3方向Zによって規定されるY-Z平面における表示装置DSPの断面において、主要部のみを説明する。
表示パネルPNLを構成する第1基板SUB1は、第1透明基材10と、画素電極PEと、第1配向膜11と、等を備えている。第1透明基材10は、第1面10Aと、第1面10Aの反対側の第2面10Bとを有している。画素電極PEは、第1透明基材10の第2面10B側に配置されている。第1配向膜11は、画素電極PEを覆っている。
表示パネルPNLを構成する第2基板SUB2は、第2透明基材20と、第2配向膜21と、共通電極CEと、接着層OCAと、カバー部材22と、等を備えている。第2透明基材20は、第1透明基材10に対向する第1面20Aと、第1面20Aの反対側の第2面20Bとを有している。共通電極CEは、第2透明基材20の第1面20A側に配置されている。共通電極CEは、第3方向Zにおいて複数の画素電極PEと対向している。第2配向膜21は、共通電極CEを覆っている。カバー部材22は、第2透明基材20の第2面20B側に、接着層OCAを介して接着されている。第2透明基材20は、第3方向Zにおいて、例えば0.7mmの厚さを有する。接着層OCAは、第3方向Zにおいて、例えば0.1mmの厚さを有する。カバー部材22は、第3方向Zにおいて、例えば0.7mmの厚さを有する。すなわち、第2基板SUB2は、第3方向Zにおいて、例えば1.5mmの厚さを有している。なお、各層の厚さは、上記した値に限定されない。
表示パネルPNLを構成する液晶層LCは、第1配向膜11及び第2配向膜21の間に配置され、表示パネルPNLを構成するシールSEによって封止されている。
表示パネルPNLを構成する液晶層LCは、第1配向膜11及び第2配向膜21の間に配置され、表示パネルPNLを構成するシールSEによって封止されている。
第1透明基材10及び第2透明基材20は、例えばガラス基板やプラスチック基板等の絶縁基板である。画素電極PE及び共通電極CEは、例えばインジウム錫酸化物(ITO)やインジウム亜鉛酸化物(IZO)等の透明導電材料によって形成されている。第1配向膜11及び第2配向膜21は、X-Y平面に略平行な配向規制力を有する水平配向膜である。配向規制力は、ラビング処理により付与されても良いし、光配向処理により付与されても良い。カバー部材22は、例えばガラスによって形成されている。接着層OCAは、例えばフィルム状の光学粘着シートであり、第2透明基材20及びカバー部材22に近い屈折率を有している方が好ましい。
図3においては図示を省略しているが、第1透明基材10の下面(第1面10A側)には第1光学機能層がさらに設けられていても良い。また、カバー部材22の上面(第2透明基材20の第2面20Bと対向しない側の面)には第2光学機能層がさらに設けられていても良い。第1光学機能層及び第2光学機能層としては、例えば紫外光吸収層または反射防止層を適用し得る。紫外光吸収層を適用した場合、紫外光による液晶層LCの劣化を抑制できる。反射防止層を適用した場合、外光の反射を抑制して、画像または背景の視認性を高めることができる。第1光学機能層及び第2光学機能層は共に、紫外光吸収層及び反射防止層の双方を含んでも良い。紫外光吸収層及び反射防止層は、上記した効果の他に、表示装置DSPの強度を高めることができるという副次的な効果を奏することもできる。
光源LSは、例えば両面テープ等の接着部材によって第1基板SUB1の延出部Exに接着(固定)され、第2基板SUB2の側面と対向している。より詳しくは、光源LSは、第2基板SUB2を構成する第2透明基材20の側面と少なくとも対向し、カバー部材22(及び接着層OCA)の側面とは対向しなくても良いし、対向しても良い。光源LSから出射される光は、第2透明基材20の側面から入射し、第2透明基材20の内部を伝播する。光源LSがカバー部材22の側面とも対向している場合、光源LSから出射される光は、第2透明基材20に加えて、カバー部材22の内部を伝播しても良い。光源LSは配線基板2と電気的に接続し、配線基板2から得られる電力により発光する。
光源LSと第2基板SUB2(の側面)との間には僅かな空気層が設けられる。具体的には、光源LSと第2基板SUB2とは、例えば0.3mmの間隔をおいて並んでいる。この空気層によれば、光源LSの輝度のムラが第2基板SUB2に伝播してしまうのを抑制することができる。なお、光源LSと第2基板SUB2との間隔は、上記した値に限定されない。
光源LSが配置される延出部Exと、第1基板SUB1の表示領域DA側の部分との間には、第1基板SUB1の表示領域DA側の部分の第1厚さと、延出部Exの第2厚さとの差分に相当する段差が設けられている。この段差は、光源LSの上面(第1基板SUB1と対向しない面)に配置される配線基板2の第3方向Zにおける位置が第2基板SUB2(カバー部材22)の第3方向Zにおける位置よりも低くなるように設けられる(換言すると、段差は、配線基板2が厚さ方向において第2基板SUB2から突出しないように設けられる)。すなわち、第1厚さと第2厚さとは、第2厚さと、光源LSの厚さと、配線基板2の厚さとの和が、第1厚さと、第2基板SUB2の厚さとの和よりも小さいという関係性を有している。なお、シールSEの厚さ(換言すると、画素電極PE、第1配向膜11、液晶層LC、第2配向膜21、共通電極CEの厚さ)は無視できる程度に小さいため、ここでは省略している。これによれば、光源LSが薄型化されなくても、表示装置DSPの薄型化を実現させることができる。
ICチップ3及び配線基板1は、第1基板SUB1の延出部Exに配置され、第1基板SUB1と電気的に接続している。
図4は、図2に示したC-D線に沿って切断された表示装置DSPの断面図である。図3においては図示を省略したが、第1基板SUB1には、第1絶縁膜13、信号線S、第2絶縁膜14、第1異方性導電膜ACF1、第2異方性導電膜ACF2、等がさらに備えられている。信号線Sは、第1絶縁膜13と第2絶縁膜14との間に配置されている。信号線Sは、第1異方性導電膜ACF1を介してICチップ3と電気的に接続されている。信号線Sは、第2異方性導電膜ACF2を介して配線基板1と電気的に接続されている。第1異方性導電膜ACF1及び第2異方性導電膜ACF2は、第2絶縁膜14と同層に形成される。信号線Sと光源LSとは、これらの間に配置される第2絶縁膜14によって絶縁されている。信号線Sは、延出部Exと表示領域DA側の部分との間に設けられる段差の先で、表示領域DA側に延びる信号線Sと重畳し、電気的に接続している。なお、図4においては詳細な図示を省略したが、第1絶縁膜13及び第2絶縁膜14も同様に、延出部Exと表示領域DA側の部分との間に設けられる段差の先で、表示領域DA側に形成される第1絶縁膜13及び第2絶縁膜14とそれぞれ重畳する。
なお、図2~図4に示した段差を設けるために延出部Exを機械研磨やケミカルエッチングにより削る工程は、マザーガラスから個片を切り出した後に行われても良いし、マザーガラスから個片を切り出す前に行われても良い。
図5は、液晶層LCの構成例を説明するための、表示パネルPNLの概略的な断面図である。本実施形態において、液晶層LCは、筋状(ネットワーク状)のポリマー30と、液晶分子31とを有している。一例では、ポリマー30は、液晶性ポリマーである。液晶分子31は、ポリマー30の隙間に分散されている。図5に示すように、ポリマー30に接続されたモノマー32が存在しても良い。
このような液晶層LCは、例えば第1配向膜11及び第2配向膜21の間に液晶モノマーを注入し、これら配向膜11,21の配向規制力により所定方向に配向された液晶モノマーに対して紫外光を照射することで得られる。すなわち、紫外光により液晶モノマーが高分子化され、筋状のポリマー30が形成される。
ポリマー30及び液晶分子31の各々は、光学異方性あるいは屈折率異方性を有している。ポリマー30の電界に対する応答性は、液晶分子31の電界に対する応答性より低い。例えば、ポリマー30の配向方向は、画素電極PEと共通電極CEとの間の電界にかかわらずほとんど変化しない。一方、液晶分子31の配向方向は、当該電界に応じて変化する。
図5において、実線で示す液晶分子31は、画素電極PEと共通電極CEとの間に電位差が無い場合(電界が形成されていない場合)の配向状態を表している。また、破線で示す液晶分子31は、画素電極PEと共通電極CEとの間に電位差が有る場合(電界が形成されている場合)の配向状態を表している。
液晶層LCに電界が作用していないか、あるいは当該電界が極めて低い状態においては、ポリマー30及び液晶分子31のそれぞれの光軸は互いに略平行となる。したがって、液晶層LCに入射した光は、液晶層LC内でほとんど散乱されることなく透過する。このような状態は透明状態と称されても良い。また、透明状態を実現するための画素電極PEの電圧は透明電圧と称されても良い。透明電圧は、共通電極CEに印加される共通電圧と同じであっても良いし、共通電圧と僅かに異なる電圧であっても良い。
一方、液晶層LCに十分な電界が作用している状態では、ポリマー31及び液晶分子32のそれぞれの光軸は互いに交差する。したがって、液晶層LCに入射した光は、液晶層LC内で散乱される。このような状態は散乱状態と称されても良い。また、散乱状態を実現するための画素電極PEの電圧は散乱電圧と称されても良い。散乱電圧は、透明電圧よりも共通電極CEとの電位差が大きくなるような電圧である。
なお、本実施形態においては、図3に示したように、第2透明基材20の上面(第2面20B側)に接着層OCAを介してカバー部材22が配置されている場合を例示したが、表示装置DSPの構成はこれに限定されない。例えば図6に示すように、第2透明基材20の上面には、接着層OCA及びカバー部材22が配置されていなくても良い。この場合、延出部Exと表示領域DA側の部分との間に設けられる段差は、光源LSの上面に配置される配線基板2の第3方向Zにおける位置が第2基板SUB2(第2透明基材20)の第3方向Zにおける位置よりも低くなるように設けられる。これによれば、光源LSが薄型化されなくても、表示装置DSPの薄型化を実現させることができる上に、接着層OCAとカバー部材22とを省略した分、コストダウンを図ることができる。
また、本実施形態においては、図3に示したように、延出部Exを薄板化することにより、延出部Exと表示領域DA側の部分との間に段差を設けるとしたが、表示装置DSPの構成はこれに限定されない。例えば図7に示すように、延出部Exの一部に凹部(ザグリ部)を形成し、当該凹部に光源LSを配置することで、光源LSの上面に配置される配線基板2が第2基板SUB2から突出しないようにする構成であっても良い。凹部の第2方向Yにおける長さ(幅)は、例えば10mmであるが、光源LSの幅よりも大きければ任意の値で構わない。また、図7においては、凹部に光源LSだけが配置されている場合を図示しているが、凹部にはICチップ3がさらに配置されても良い。
なお、延出部Exの一部に凹部を形成する構成においても、図8に示すように、第2透明基材20の上面に配置される接着層OCA及びカバー部材22は省略されても良い。
本実施形態においては、光源LSが配線基板2と電気的に接続し、この配線基板2から電力を得て発光する場合を例示した。しかしながら、光源LSは第1基板SUB1に設けられる金属配線と電気的に接続し、当該金属配線から電力を得て発光するとしても良い。
図9は、第1基板SUB1に光源LSと電気的に接続する金属配線が設けられる場合の延出部Exを概略的に示す平面図である。光源LSと電気的に接続する金属配線は信号線Sと同層に形成される。このため、図9に示すように、第1基板SUB1に光源LSと電気的に接続する金属配線が設けられる場合、信号線Sは、光源LSと重畳しないように、例えば二つの光源LSの間を縫って、ICチップ3,4と電気的に接続される。別の表現をすると、信号線Sは、光源LSを迂回するように延出し、ICチップ3,4と電気的に接続される。
図10は、図9に示したE-F線に沿って切断された表示装置DSPの断面図である。この断面においては、第1基板SUB1は、第1絶縁膜13、金属配線M、第2絶縁膜14、異方性導電膜ACF、等を含む。図9に示したように、信号線Sは、光源LSを迂回するように延出しているため、この断面には存在しない。金属配線Mは、第1絶縁膜13と第2絶縁膜14との間、つまり、信号線Sと同層に配置される。金属配線Mは、異方性導電膜ACFを介して光源LSと電気的に接続されている。異方性導電膜ACFは、第2絶縁膜14と同層に形成される。金属配線Mと、ICチップ3及び配線基板1とは、これらの間に配置される第2絶縁膜14によって絶縁されている。金属配線Mは、延出部Exと表示領域DA側の部分との間に設けられる段差の先で途切れている。
図11は、図10とは異なり、図9に示したG-H線に沿って切断された表示装置DSPの断面図である。この断面においては、第1基板SUB1は、第1絶縁膜13、信号線S、第2絶縁膜14、第1異方性導電膜ACF1、第2異方性導電膜ACF2、等を含む。信号線Sは、金属配線Mと重畳しないようにするために、光源LSを迂回するように延出しているため、金属配線Mはこの断面には存在しない。信号線Sは、第2絶縁膜14により光源LSとは絶縁されている。信号線Sは、第1異方性導電膜ACF1によりICチップ3と電気的に接続し、第2異方性導電膜ACF2により配線基板1と電気的に接続する。なお、図11に示す構成は、配線基板2が省略されている以外は図4に示した構成と同様であるため、ここではこれ以上の詳しい説明は省略する。
図9~図11に示したように、光源LSが金属配線Mと電気的に接続し、金属配線Mから電力を得て発光する場合、光源LSの上面に配置される配線基板2を省略することが可能となる。これによれば、配線基板2を省略した分、コストダウンを図ることができる。
なお、配線基板2が省略される場合、延出部Exと表示領域DA側の部分との間の段差は、光源LSが第2基板SUB2から突出しないように形成される。また、金属配線Mが設けられる代わりに配線基板2が省略される場合においても、表示装置DSPには、図3、図6~図8に示したいずれの構成も適用し得る。すなわち、表示装置DSPは、図3、図6~図8に示す配線基板2が省略された構成としても良い。
以上説明した一実施形態によれば、高分子分散型の液晶層を備える表示装置の薄型化を実現させることができる。
以上、本発明の実施形態として説明した表示装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての表示装置も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変形例に想到し得るものであり、それら変形例についても本発明の範囲に属するものと解される。例えば、上述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、若しくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。
また、各実施形態において述べた態様によりもたらされる他の作用効果について、本明細書の記載から明らかなもの、又は当業者において適宜想到し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。
以下に、本実施形態から得られる表示装置を例示する。
[1]
第1基板と、
前記第1基板に対向する第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板の間に配置される液晶層と、
前記液晶層に光を照射する光源と
を具備し、
前記第1基板は、
前記第2基板と対向し、第1厚さを有する第1部分と、前記第2基板と対向せず、前記第1厚さよりも薄い第2厚さを有する第2部分とを備え、
前記光源は、
前記第2部分に配置される、表示装置。
[2]
前記光源は、
前記第2部分と対向する第1面と、前記第1面と対向する第2面とを備え、
前記第2部分は、
前記光源が前記第2面に配置される配線基板から電力を得る場合、前記配線基板が、厚さ方向において、前記第2基板よりも突出しないように形成される、上記[1]に記載の表示装置。
[3]
前記第2部分は、
前記光源が前記第1基板に配置される配線から電力を得る場合、前記光源が、厚さ方向において、前記第2基板よりも突出しないように形成される、上記[1]に記載の表示装置。
[4]
前記第1基板は、
信号線を備え、
前記信号線は、
前記光源と少なくとも一部で重畳する、上記[2]に記載の表示装置。
[5]
前記第1基板は、
信号線を備え、
前記信号線は、
前記光源と重畳しない、上記[3]に記載の表示装置。
[6]
前記第2部分は、
前記第1厚さと前記第2厚さとの差分に相当する深さの凹部を有する、上記[1]乃至[5]のいずれか一つに記載の表示装置。
[1]
第1基板と、
前記第1基板に対向する第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板の間に配置される液晶層と、
前記液晶層に光を照射する光源と
を具備し、
前記第1基板は、
前記第2基板と対向し、第1厚さを有する第1部分と、前記第2基板と対向せず、前記第1厚さよりも薄い第2厚さを有する第2部分とを備え、
前記光源は、
前記第2部分に配置される、表示装置。
[2]
前記光源は、
前記第2部分と対向する第1面と、前記第1面と対向する第2面とを備え、
前記第2部分は、
前記光源が前記第2面に配置される配線基板から電力を得る場合、前記配線基板が、厚さ方向において、前記第2基板よりも突出しないように形成される、上記[1]に記載の表示装置。
[3]
前記第2部分は、
前記光源が前記第1基板に配置される配線から電力を得る場合、前記光源が、厚さ方向において、前記第2基板よりも突出しないように形成される、上記[1]に記載の表示装置。
[4]
前記第1基板は、
信号線を備え、
前記信号線は、
前記光源と少なくとも一部で重畳する、上記[2]に記載の表示装置。
[5]
前記第1基板は、
信号線を備え、
前記信号線は、
前記光源と重畳しない、上記[3]に記載の表示装置。
[6]
前記第2部分は、
前記第1厚さと前記第2厚さとの差分に相当する深さの凹部を有する、上記[1]乃至[5]のいずれか一つに記載の表示装置。
[7]
前記第2厚さは、
前記第1厚さの半分未満である、上記[1]乃至[6]のいずれか一つに記載の表示装置。
[8]
前記光源は、
前記第2基板の側面に光を照射する、上記[1]乃至[7]のいずれか一つに記載の表示装置。
[9]
前記光源と前記第2基板の側面との間には空気層が設けられる、上記[8]に記載の表示装置。
[10]
前記液晶層は、
高分子分散液晶を含む、上記[1]乃至[9]のいずれか一つに記載の表示装置。
前記第2厚さは、
前記第1厚さの半分未満である、上記[1]乃至[6]のいずれか一つに記載の表示装置。
[8]
前記光源は、
前記第2基板の側面に光を照射する、上記[1]乃至[7]のいずれか一つに記載の表示装置。
[9]
前記光源と前記第2基板の側面との間には空気層が設けられる、上記[8]に記載の表示装置。
[10]
前記液晶層は、
高分子分散液晶を含む、上記[1]乃至[9]のいずれか一つに記載の表示装置。
1,2…配線基板、3,4…ICチップ、10…第1透明基材、11…第1配向膜、20…第2透明基材、21…第2配向膜、22…カバー部材、SUB1…第1基板、Ex…延出部、PE…画素電極、SUB2…第2基板、CE…共通電極、OCA…接着層、LC…液晶層、SE…シール、LS…光源。
Claims (10)
- 第1基板と、
前記第1基板に対向する第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板の間に配置される液晶層と、
前記液晶層に光を照射する光源と
を具備し、
前記第1基板は、
前記第2基板と対向し、第1厚さを有する第1部分と、前記第2基板と対向せず、前記第1厚さよりも薄い第2厚さを有する第2部分とを備え、
前記光源は、
前記第2部分に配置される、表示装置。 - 前記光源は、
前記第2部分と対向する第1面と、前記第1面と対向する第2面とを備え、
前記第2部分は、
前記光源が前記第2面に配置される配線基板から電力を得る場合、前記配線基板が、厚さ方向において、前記第2基板よりも突出しないように形成される、請求項1に記載の表示装置。 - 前記第2部分は、
前記光源が前記第1基板に配置される配線から電力を得る場合、前記光源が、厚さ方向において、前記第2基板よりも突出しないように形成される、請求項1に記載の表示装置。 - 前記第1基板は、
信号線を備え、
前記信号線は、
前記光源と少なくとも一部で重畳する、請求項2に記載の表示装置。 - 前記第1基板は、
信号線を備え、
前記信号線は、
前記光源と重畳しない、請求項3に記載の表示装置。 - 前記第2部分は、
前記第1厚さと前記第2厚さとの差分に相当する深さの凹部を有する、請求項1に記載の表示装置。 - 前記第2厚さは、
前記第1厚さの半分未満である、請求項1に記載の表示装置。 - 前記光源は、
前記第2基板の側面に光を照射する、請求項1に記載の表示装置。 - 前記光源と前記第2基板の側面との間には空気層が設けられる、請求項8に記載の表示装置。
- 前記液晶層は、
高分子分散液晶を含む、請求項1に記載の表示装置。
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