(57)【要約】【課題】フレキシブルプリント基板の折り曲げにより発生する応力に起因する基板間の間隙の局所的な変化を抑制した液晶表示装置を提供する。【解決手段】液晶表示装置11は、液晶パネル12と、カバーガラス15と、両面テープ38とを有する。液晶パネル12は、所定の間隙Ｇを介して互いに対向配置された基板21，22を備える。液晶パネル12は、基板21，22間の間隙Ｇに封止された液晶層23を備える。液晶パネル12は、フレキシブルプリント基板25を備える。フレキシブルプリント基板25は、アレイ基板21の対向基板22側に位置する一主面31aに一端25a側が実装され、アレイ基板21の対向基板22に対して反対側へと他端25b側が折り返される。カバーガラス15は、液晶パネル12の対向基板22側に位置して固定されている。両面テープ38は、フレキシブルプリント基板25をカバーガラス15に粘着固定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の間隙を介して互いに対向配置された一方及び他方の基板、これら基板間の間隙に封止された液晶層、及び、前記一方の基板の前記他方の基板側に位置する一主面に一端側が実装され、前記一方の基板の前記他方の基板に対して反対側へと他端側が折り返されるフレキシブル基板を備えた液晶表示素子と、
この液晶表示素子の前記他方の基板側に位置して固定された構造体と、
前記フレキシブル基板を前記構造体に粘着固定する粘着体と
を具備したことを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、フレキシブル基板を備えた液晶表示素子を有する液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、平面表示装置すなわちフラットパネルディスプレイ(ＦＰＤ)として、液晶表示装置が広く用いられている。例えば透過型の液晶表示装置は、液晶表示素子(液晶セル)としての液晶パネルと、この液晶パネルの背面側に面状光を照射するバックライトとを備えている。そして、液晶パネルは、アレイ基板と対向基板との間に光変調層である液晶層が介在されて構成されており、アレイ基板の端部などに位置する端子にフレキシブルプリント基板が電気的及び機械的に接続され、このフレキシブルプリント基板を介して外部回路と電気的に接続される。
【０００３】
このような液晶パネルにおいては、アレイ基板と対向基板との間隙が局所的に変化することで表示むらが発生する。この間隙の変化は、例えば液晶材料の膨張、アレイ基板及び対向基板を構成するガラス基板の変形、あるいは、フレキシブルプリント基板の折り曲げにより発生する応力などが主要因であり、一般的にギャップむらと総称されている。
【０００４】
ギャップむらを低減する方法としては、一般的に、液晶材料の量を低減して高温下での膨張に備える方法、あるいは、液晶パネルとバックライトとの間に緩衝材(スペーサ)を介在させることで、フレキシブルプリント基板の折り曲げにより発生する応力(反力)をアレイ基板のガラス基板に伝えにくくする方法などがある。
【０００５】
しかしながら、液晶材料の量を低減しすぎると、低温下での気泡の発生など、別の不具合が発生するおそれがある。また、液晶パネルとバックライトとの間に緩衝材を介在させる場合には、応力に対して充分な強度を確保できないことがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２０９０５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、フレキシブル基板の折り曲げにより発生する応力に起因する基板間の間隙の局所的な変化を抑制した液晶表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態の液晶表示装置は、液晶表示素子と、構造体と、粘着体とを有する。液晶表示素子は、所定の間隙を介して互いに対向配置された一方及び他方の基板を備える。また、液晶表示素子は、基板間の間隙に封止された液晶層を備える。さらに、液晶表示素子は、フレキシブル基板を備える。このフレキシブル基板は、一方の基板の他方の基板側に位置する一主面に一端側が実装され、一方の基板の他方の基板に対して反対側へと他端側が折り返される。構造体は、液晶表示素子の他方の基板側に位置して固定されている。粘着体は、フレキシブル基板を構造体に粘着固定する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態の液晶表示装置の一部のフレキシブル基板の折り曲げ状態を模式的に示す説明図である。
【図２】同上液晶表示装置の一部を模式的に示す説明図である。
【図３】同上液晶表示装置の一部を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、一実施形態の構成を図１ないし図３を参照して説明する。
【００１１】
図１ないし図３において、11は液晶表示装置(液晶モジュール)を示し、この液晶表示装置11は、液晶表示素子としての液晶セルである液晶パネル12と、この液晶パネル12の背面側に配置されたバックライト13と、液晶パネル12の表示側に配置された構造物14と、この構造物14を覆って保護する構造体としての保護用のカバーガラス15と、セット筐体である筐体フレーム16とを備えて構成され、例えば平面視で四角形状をなしている。なお、以下、液晶パネル12の表示側(図１中の下側)を前側、その反対側(図１中の上側)を背面側すなわち後側として説明する。
【００１２】
液晶パネル12は、バックライト13からの面状光を透過させて画像を表示する透過型、あるいはバックライト13からの面状光を透過させる透過部と前側からの入射光を反射させる反射部とを備えた半透過型で、かつ、アクティブマトリクス型のものである。そして、この液晶パネル12は、四角形状の一方の基板としてのアレイ基板21と、四角形状の他方の基板としての対向基板22とが、アレイ基板21を前側として所定の隙間(セルギャップ)Ｇを介して互いに対向配置され、これら基板21，22間に光変調層である液晶層23、及び、基板21，22間の隙間を保持する図示しないスペーサが介在されてこれら基板21，22が互いにシール部材24により貼り合わせられ、アレイ基板21にフレキシブル基板であるフレキシブルプリント基板(ＦＰＣ)25が実装され、かつ、アレイ基板21の後側と対向基板22の前側とに図示しない偏光板がそれぞれ取り付けられて構成され、複数の画素がマトリクス状に配置されて画像を表示可能なアクティブエリアすなわち表示領域26が四角形状に形成されている。
【００１３】
アレイ基板21は、一方の基板本体としての一枚ガラス部であるガラス基板31、このガラス基板31上の表示領域26に対応する位置に格子状に形成された図示しない複数の配線部、ガラス基板31上に形成され表示領域26に画素を構成する図示しない画素電極、及び、これら画素電極をそれぞれ駆動するスイッチング素子である薄膜トランジスタ(ＴＦＴ)などを有している。また、このアレイ基板21には、各薄膜トランジスタを駆動するための駆動回路27が表示領域26の外方に位置する周辺接続領域である駆動領域28に実装され、配線部などと電気的に接続されている。この駆動領域28は、このアレイ基板21のガラス基板31において、対向基板22に対向していない位置、換言すれば、対向基板22よりも外方に突出した位置に形成されている。
【００１４】
対向基板22は、他方の基板本体としてのガラス基板33、及び、このガラス基板33上に形成された共通電極である図示しない対向電極及びカラーフィルタ層などを有している。なお、共通電極は、液晶層23のモードによってはアレイ基板21側に形成してもよい。また、カラーフィルタ層は、アレイ基板21側に形成してもよい。
【００１５】
液晶層23としては、例えばＴＮモード、ＳＴＮモード、ＶＡ(ＭＶＡ)モード、ＩＰＳモードなどの各種モードを用いることができる。
【００１６】
シール部材24は、例えば紫外線硬化樹脂などにより液晶層23の周囲を囲んで四角形枠状に形成されている。
【００１７】
各偏光板は、シート状に形成された光学部材であり、液晶層23のモードに応じて、所定の偏光成分を選択的に透過・遮断するように配置されている。
【００１８】
フレキシブルプリント基板25は、例えば駆動回路27と図示しない外部回路とを電気的に接続するものである。このフレキシブルプリント基板25の一端25a側は、駆動領域28において、ガラス基板31の対向基板22側である前側に位置する一主面31a上に、例えば図示しない異方性導電フィルム(ＡＣＦ)などを介して熱圧着されて電気的及び機械的に接続されている。また、このフレキシブルプリント基板25の他端25b側は、アレイ基板21のガラス基板31の対向基板22に対して反対側である後側へと折り返された状態、本実施形態では液晶パネル12及びバックライト13の背面側へと折り返された状態で、バックライト13の背面側に位置する外部回路と電気的及び機械的に接続されるとともに、図示しない両面テープなどの固定部材を介してバックライト13の支持フレームなどに固定される。なお、駆動回路27は、このフレキシブルプリント基板25に実装してもよい。
【００１９】
バックライト13は、光源、この光源からの光を面状光に変換する導光体としての四角形板状の導光板、この導光板の前側に重ねて配置された複数の光学シート、導光板の後側に重ねて配置された反射シート、及び、光源及び導光板を支持する支持フレームなどにより構成され、液晶パネル12の後側に対して面状光を照射する。そして、このバックライト13は、液晶パネル12に対向する前側の位置で支持フレームが液晶パネル12(アレイ基板21のガラス基板31の一主面31aと反対側の他主面31b)に対して両面テープなどの固定体35により固定されている。なお、支持フレームは、筐体フレーム16と一体でも別体でもよい。
【００２０】
光源は、例えば発光ダイオード(ＬＥＤ)などが用いられており、導光板の一側に対向して配置されている。
【００２１】
導光板は、液晶パネル12の後側に対向配置されており、少なくとも液晶パネル12の表示領域26全体に対応する領域に面状光を照射できるように、外端部がこの表示領域26及び液晶パネル12の外端部よりも外方に延びている。
【００２２】
光学シートは、例えば導光板から出射した光を拡散する拡散シート、この拡散シートにより拡散された光を集光するプリズムシート、あるいは偏光分離シートなどである。
【００２３】
反射シートは、導光板の後側から出射しようとする光を反射させて導光板の前側から出射させるものである。
【００２４】
構造物14は、例えばユーザが液晶パネル12の表示領域26に表示された画像などに基づいてタッチ操作入力するためのタッチパネルなどが用いられ、液晶パネル12の前側、すなわち対向基板22(前側の偏光板)の前側に固定されている。なお、この構造物14は必須の構成ではなく、カバーガラス15を直接的に液晶パネル12に対して固定してもよい。
【００２５】
カバーガラス15は、ユーザが液晶パネル12や構造物14に直接触れることがないように保護する例えば四角形状の保護部材である。このカバーガラス15は、例えばアレイ基板21のガラス基板31、あるいは対向基板22のガラス基板33よりも厚みが大きく形成されている。また、このカバーガラス15の外端部は、液晶パネル12(アレイ基板21及び対向基板22)の外端部に対して外方へと延びて突出しており、この突出した位置にて、液晶パネル12(構造物14)側である後側の主面15aにフレキシブルプリント基板25のアレイ基板21(ガラス基板31の一主面31a)と反対側の主面25cが、弾力性を有する粘着体としての両面テープ38を介して粘着固定されている。なお、このカバーガラス15の例えば主面15aには、印刷などの各種装飾が施されていてもよい。
【００２６】
両面テープ38は、例えばアレイ基板21のガラス基板31の一主面31aとカバーガラス15の主面15aとの間の距離と同程度の厚みに調整されている。また、この両面テープ38は、フレキシブルプリント基板25の一端25aの近傍の位置で、かつ、アレイ基板21(ガラス基板31)の外方の位置、本実施形態ではアレイ基板21(ガラス基板31)の端面近傍の位置に配置されている。なお、この両面テープ38は、カバーガラス15の主面15aとフレキシブルプリント基板25の主面25cとの互いに対向する部分の全体に連続的あるいは断続的に設けてもよいし、その一部に設けてもよい。
【００２７】
筐体フレーム16は、例えば合成樹脂、あるいは金属などにより形成されており、四角形枠状に形成され、液晶パネル12及びバックライト13の外方を枠状に囲んでいる。
【００２８】
次に、上記一実施形態の作用を説明する。
【００２９】
液晶表示装置11を組み立てる際には、まず、液晶パネル12及びバックライト13を、それぞれ適宜組み立てる。液晶パネル12は、それぞれ別個に形成した基板21，22間に液晶層23を介在させてシール部材24により封止し、駆動回路27及びフレキシブルプリント基板25を実装する。また、バックライト13は、導光板に光学シートを重ねて支持フレームに固定するとともに、反射シートを支持フレームに貼り付ける。
【００３０】
次いで、液晶パネル12に対して、構造物14及びカバーガラス15を順次貼り合わせて固定する。このとき、フレキシブルプリント基板25の主面25cを、このフレキシブルプリント基板25の一端25aの近傍の位置で、カバーガラス15の主面15aに両面テープ38を用いて粘着固定しておく。さらに、この構造物14及びカバーガラス15を貼り合わせた液晶パネル12とバックライト13とを、固定体35により貼り合わせ、筐体フレーム16に組み付ける。
【００３１】
そして、筐体フレーム16から突出するフレキシブルプリント基板25の他端25b側をバックライト13(筐体フレーム16)の後側へと折り返し、外部回路に接続した後、その他の各部を組み立てることで、液晶表示装置11を完成する。
【００３２】
このように完成した液晶表示装置11は、電源に接続されると、光源からの光を導光板により面状光に変換した後、この面状光を、光学シートを介して液晶パネル12の後側に照射する。
【００３３】
液晶パネル12では、表示する画像に対応して画素が駆動されて後側の偏光板を介して入射した面状光の偏光方向が変換され、前側の偏光板を透過する光の量(透過量)が画素毎に設定されることで、構造物14及びカバーガラス15を通過した光が画像としてユーザに視認される。
【００３４】
以上説明した一実施形態によれば、液晶パネル12の対向基板22側である前側に位置して固定されたカバーガラス15に対して、フレキシブルプリント基板25を両面テープ38によって粘着固定することにより、液晶表示装置11を組み立てる際にフレキシブルプリント基板25の他端25b側を後側に折り返した(折り曲げた)ときにこのフレキシブルプリント基板25が復帰変形しようとすることで相対的に前側に向けて発生する応力(反力)Ｆを、両面テープ38によって受け止め、この応力Ｆがフレキシブルプリント基板25を介してアレイ基板21(ガラス基板31)へと伝達されにくくできる。したがって、図１の想像線に示すような、応力Ｆに起因するアレイ基板21(ガラス基板31)の変形や傾斜を抑制できるので、液晶層23を構成する液晶材料を減量したり、液晶パネル12とバックライト13との間に応力Ｆを抑制するための緩衝材を取り付けたりすることなく、この応力Ｆに起因する基板21，22間の間隙Ｇの局所的な変化(ギャップむら)を抑制できる。したがって、液晶材料の減量に伴う不具合(低温気泡など)の発生を防止できるとともに、緩衝材の設計なども不要で製造性が良好になり、かつ、間隙Ｇの局所的な変化に伴う表示むらを抑制できて、液晶表示装置11の表示品位を確保できる。
【００３５】
また、両面テープ38の厚みを、アレイ基板21(ガラス基板31の一主面31a)とカバーガラス15(主面15a)との間の距離と同程度の厚みに設定することで、両面テープ38によって応力Ｆをより確実に受け止めることができる。
【００３６】
さらに、両面テープ38は、アレイ基板21(ガラス基板31)の駆動領域28に対応する位置の端面近傍の位置にてフレキシブルプリント基板25の一端25a寄りの位置をカバーガラス15に粘着固定しているため、両面テープ38をアレイ基板21(ガラス基板31)の駆動領域28に対応する位置の端面やフレキシブルプリント基板25の他端25b側などに対して離間して配置する場合と比較して、応力Ｆをより効果的に受け止めることができる。
【００３７】
なお、上記一実施形態において、両面テープ38によってフレキシブルプリント基板25を粘着固定する構造体としては、カバーガラス15に限らず、液晶パネル12の前側(対向基板22側)に固定された任意の構造体を用いることができる。
【００３８】
また、粘着体としては、両面テープ38に限らず、任意の粘着性物質を用いることができる。
【００３９】
さらに、液晶表示装置11は、四角形状に限定されず、例えば円形状などでもよい。この場合には、各種構成部品を円形状にすることで対応できる。
【００４０】
本発明の一実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４１】
11    液晶表示装置
12    液晶表示素子としての液晶パネル
15    構造体としてのカバーガラス
21    一方の基板としてのアレイ基板
22    他方の基板としての対向基板
23    液晶層
25    フレキシブル基板であるフレキシブルプリント基板
25a   一端
25b   他端
31a   一主面
38    粘着体としての両面テープ
Ｇ    間隙
【図１】
2014178551.tif 000003
【図２】
2014178551.tif 000004
【図３】
2014178551.tif 000005