(57)【要約】【課題】発光特性の安定性に優れる液晶表示装置を提供すること。【解決手段】本発明の第１の態様に係る液晶表示装置１００は、フレキシブル基板１０３と、フレキシブル基板１０３に実装された光源１０４と、フレキシブル基板１０３に接続され、光源１０４をバックライトとする液晶パネル１０１と、フレキシブル基板１０３と接着された熱可塑性樹脂からなる筐体１０９とを備えた液晶表示装置であって、フレキシブル基板１０３における筐体１０９との接着部には熱可塑性樹脂層１０５が形成されており、熱可塑性樹脂層１０５と筐体１０９とが摩擦溶着されたものである。【選択図】図１
2008058435.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレキシブル基板と、
前記フレキシブル基板に実装された光源と、
前記フレキシブル基板に接続され、前記光源をバックライトとする液晶パネルと、
前記フレキシブル基板と接着された熱可塑性樹脂からなる筐体とを備えた液晶表示装置であって、
前記フレキシブル基板における前記筐体との接着部には熱可塑性樹脂層が形成されており、当該熱可塑性樹脂層と前記筐体とが摩擦溶着された液晶表示装置。
【請求項２】
前記筐体を構成する熱可塑性樹脂のガラス転移点と、前記熱可塑性樹脂層を構成する熱可塑性樹脂のガラス転移点とが、いずれも１５０℃以下であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記筐体と前記熱可塑性樹脂層とが同種の熱可塑性樹脂からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記筐体と前記熱可塑性樹脂層とがいずれもポリカーボネート樹脂からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
フレキシブル基板に熱可塑性樹脂層を形成する工程と、
前記フレキシブル基板に液晶パネルのバックライト用の光源を実装する工程と、
前記フレキシブル基板に液晶パネルを接続する工程と、
前記熱可塑性樹脂層を、前記光源が収納された熱可塑性樹脂からなる筐体に、摩擦溶着する工程とを備えた液晶表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記筐体を構成する熱可塑性樹脂のガラス転移点と、前記熱可塑性樹脂層を構成する熱可塑性樹脂のガラス転移点とが、いずれも１５０℃以下であることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記筐体と前記熱可塑性樹脂層とが同種の熱可塑性樹脂からなることを特徴とする請求項５又は６に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記筐体と前記熱可塑性樹脂層とが、いずれもポリカーボネート樹脂からなることを特徴とする請求項５〜７のいずれか一項に記載の液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関し、特に、光源が搭載されたフレキシブル基板を備えた液晶表示装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置の薄型化を図るため、バックライト用の発光ダイオード（以下、以下ＬＥＤと略記する）をフレキシブル基板（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuit）に搭載したものが開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図４に、従来の液晶表示装置の構成を示す。図４に示すように、液晶表示装置１０は、液晶表示パネル１１、バックライトユニット１２、ＦＰＣ１３などを有している。ＦＰＣ１３は、液晶表示パネル１１の一辺に異方性導電膜（ＡＣＦ：Anisotropic Conductive Film）によって固定され、電気的に接続されている。
【０００４】
また、液晶表示パネル１１の背面側には、バックライトユニット１２が配置されている。ＦＰＣ１３は、液晶表示パネル１１のバックライトユニット１２側にＵ字型に折り曲げられ、バックライトユニット１２の反視認側に両面テープ１４により固定されている。
【０００５】
また、ＦＰＣ１３上には、ＬＥＤなどの光源１５が配置されている。ＦＰＣ１３を折り曲げることによって、光源１５がバックライトユニット１２中に設けられている導光板の光入射端面に沿って配置されている。このようにフレキシブル基板１３に光源１５を搭載することにより、別途光源１５を設置するスペースを省略し、装置の薄型化および小型化を図っている。
【特許文献１】特開２００２−１５６６４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
液晶表示装置には高い信頼性が要求され、高温高湿の環境下でも十分な品質を維持する必要がある。しかしながら、上述したようにＦＰＣ１３をＵ字型に折り曲げ、バックライトユニット１２に両面テープ１４により接着した場合、ＦＰＣ１３を固定している両面テープ１４の接着能力が低下し、ＦＰＣ１３を構成する導体薄膜及び絶縁薄膜の弾性的復元力によってＦＰＣ１３が剥がれてしまうという問題があった。
【０００７】
上述したように、ＦＰＣ１３に光源１５が搭載されている場合、ＦＰＣ１３が剥がれることによって、光源１５が導光板の光入射端面からずれ、輝度が低下する。また、光源１５の光軸がずれると、発光ムラが発生する。
【０００８】
本発明は、このような事情を背景としてなされたものであり、発光特性の安定性に優れる液晶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】
【０００９】
本発明の第１の態様に係る液晶表示装置は、フレキシブル基板と、前記フレキシブル基板に実装された光源と、前記フレキシブル基板に接続され、前記光源をバックライトとする液晶パネルと、前記フレキシブル基板と接着された熱可塑性樹脂からなる筐体とを備えた液晶表示装置であって、前記フレキシブル基板における前記筐体との接着部には熱可塑性樹脂層が形成されており、当該熱可塑性樹脂層と前記筐体とが摩擦溶着されたものである。これにより、筐体とフレキシブル基板とを強固に接着させ、光源の位置がずれることを防止できる。よって、発光特性が安定する。
【００１０】
本発明の第２の態様に係る液晶表示装置は、上記の液晶表示装置において、前記筐体を構成する熱可塑性樹脂のガラス転移点と、前記熱可塑性樹脂層を構成する熱可塑性樹脂のガラス転移点とが、いずれも１５０℃以下であることを特徴とするものである。これにより、筐体とフレキシブル基板とを容易に接着することができ、また、摩擦熱により液晶表示装置にダメージを与えることを防止できる。
【００１１】
本発明の第３の態様に係る液晶表示装置は、上記の液晶表示装置において、前記筐体と前記熱可塑性樹脂層とが同種の熱可塑性樹脂からなることを特徴とするものである。これにより、筐体とフレキシブル基板とを、より強固に接着することができる。
【００１２】
本発明の第４の態様に係る液晶表示装置は、上記の液晶表示装置において、前記筐体と前記熱可塑性樹脂層とがいずれもポリカーボネート樹脂からなることを特徴とするものである。本発明は、このような場合に特に有効である。
【００１３】
本発明の第５の態様に係る液晶表示装置は、フレキシブル基板に熱可塑性樹脂層を形成する工程と、前記フレキシブル基板に液晶パネルのバックライト用の光源を実装する工程と、前記フレキシブル基板に液晶パネルを接続する工程と、前記熱可塑性樹脂層を、前記光源が収納された熱可塑性樹脂からなる筐体に、摩擦溶着する工程とを備えたものである。これにより、筐体とフレキシブル基板とを強固に接着させ、光源の位置がずれることを防止できる。よって、発光特性が安定する。
【００１４】
本発明の第６の態様に係る液晶表示装置の製造方法は、上記の液晶表示装置の製造方法において、前記筐体を構成する熱可塑性樹脂のガラス転移点と、前記熱可塑性樹脂層を構成する熱可塑性樹脂のガラス転移点とが、いずれも１５０℃以下であることを特徴とするものである。これにより、筐体とフレキシブル基板とを容易に接着することができ、また、摩擦熱により液晶表示装置にダメージを与えることを防止できる。
【００１５】
本発明の第７の態様に係る液晶表示装置の製造方法は、上記の液晶表示装置の製造方法において、前記筐体と前記熱可塑性樹脂層とが同種の熱可塑性樹脂からなることを特徴とするものである。これにより、筐体とフレキシブル基板とを、より強固に接着することができる。
【００１６】
本発明の第８の態様に係る液晶表示装置の製造方法は、上記の液晶表示装置の製造方法において、前記筐体と前記熱可塑性樹脂層とが、いずれもポリカーボネート樹脂からなることを特徴とするものである。本発明は、このような場合に特に有効である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明により、発光特性の安定性に優れる液晶表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の実施の形態に係る液晶表示装置１００について、図１、２を参照して説明する。図１は、本実施の形態に係る液晶表示装置１００を背面からみた平面図であり、図２は図１のＡ−Ａ'断面図である。
【００１９】
図１、２に示すように、本実施の形態に係る液晶表示装置１００は、液晶表示パネル１０１、バックライトユニット１０２、ＦＰＣ１０３、光源１０４、熱可塑性樹脂層１０５などを有している。また、バックライトユニット１０２は、導光板１０８、筐体１０９などを備えている。本発明に係る液晶表示装置１００は、液晶表示パネル１０１の反視認側（背面側）に折り曲げられたＦＰＣ１０３が筐体１０９から剥がれ、光源１０４が導光板１０８の光入射端面からずれるのを抑制するものである。
【００２０】
液晶表示パネル１０１は、画像の表示を行う。図２に示すように、液晶表示パネル１０１は、素子基板１０６及びこれに対向配置された対向基板１０７とを有している。素子基板１０６及び対向基板１０７の互いに対向する面には、例えば、ＩＴＯなどからなる表示画素を構成するための透明電極が形成されている。素子基板１０６と対向基板１０７とは、枠状に形成されたシール材により固着され、その空間内に液晶が封入されている。さらに、素子基板１０６の視認側及び対向基板１０７の反視認側に、各々偏光板が貼着されている。
【００２１】
このような液晶表示パネル１０１においては、素子基板１０６、対向基板１０７のうち一方が大きく形成されている。本実施の形態では、素子基板１０６が対向基板１０７よりも大きい。この素子基板１０６の突出部分に、信号の入力又は出力のために、透明電極が延設され、その端部に端子が形成されている。
【００２２】
液晶表示パネル１０１としては、様々なタイプのものを使用することができる。例えば、各画素にスイッチ素子を有するアクティブタイブの液晶表示パネル、スイッチ素子を有していないパッシブタイプの液晶表示パネル、あるいは、透過型、反射型あるいは半透過半反射型のいずれの液晶表示パネルを使用することもできる。また、ＴＮ（Twisted Nematic）モード、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）モード、あるいはＩＰＳ（In Plane Switching）モードなどいずれのモードの液晶表示パネルを使用することも可能である。
【００２３】
バックライトユニット１０２は、液晶表示パネル１０１に面状の光を照射する面状光源装置を構成する。バックライトユニット１０２は、液晶表示パネル１０１の反視認側、すなわち背面側に設けられている。従って、バックライトユニット１０２が、液晶表示パネル１０１の背面側に配置される背面部材となる。図１に示すように、バックライトユニット１０２は、導光板１０８及び反射シート、プリズムシートなどの光学部材や当該光学部材を収納する筐体１０９を備えている。バックライトユニット１０２に、後述する光源１０４が収納されることにより、液晶表示パネル１０１に面状の光を照射する面状光源装置が完成する。
【００２４】
筐体１０９は、ポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ（アクリルニトリル・ブタジエン・スチレン）樹脂、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂などの熱可塑性樹脂からなり、図１に示すように、枠状に形成されている。図２に示すように、導光板１０８の長手方向の長さは、筐体１０９の長手方向の長さよりも短く、筐体１０９の内面と導光板１０８の光入射端面との間に一定の空間が形成されている。この空間に、光源１０４が収納される。
【００２５】
ＦＰＣ１０３は、ポリイミド樹脂などからなる可撓性を有する絶縁基板上に、Ｃｕなどの金属材料からなる複数の配線パターンが形成されたものである。また、ＦＰＣ１０３には、駆動用ＩＣチップやコンデンサ等のチップ部品が搭載されている。ＦＰＣ１０３の一端には液晶表示パネル１０１が接続されている。具体的には、図２に示すように、ＦＰＣ１０３の接続端子１１０と、液晶表示パネル１０１を構成する素子基板１０６の上記突出部分の端部に形成された端子とが、ＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film）により固定され、電気的に接続されている。一方、ＦＰＣ１０３には、ＬＥＤなどのバックライト用の光源１０４も搭載されている。ＦＰＣ１０３のこのような構成により、液晶表示パネル１０１の透明電極や光源１０４等に各種の制御信号が供給される。なお、図１においては、ＦＰＣ１０３は素子基板１０６の反視認側に接続されているが、ＦＰＣ１０３を素子基板１０６の視認側若しくは対向基板１０７に接続することも可能である。
【００２６】
ＦＰＣ１０３を折り曲げることにより、ＦＰＣ１０３に搭載された光源１０４が、バックライトユニット１０２の筐体１０９に収納されている。光源１０４の光照射部が、導光板１０８の光入射端面に沿って配置されている。
【００２７】
また、ＦＰＣ１０３上の筐体１０９と接着される領域には熱可塑性樹脂層１０５が形成されている。ＦＰＣ１０３と熱可塑性樹脂層１０５は接着剤により強固に接着されている。この熱可塑性樹脂層１０５は筐体１０９を構成する樹脂と同種の樹脂であることが好ましい。具体的にはポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ樹脂などの熱可塑性樹脂が好ましい。特に、ガラス転移点が１４５℃程度のポリカーボネート樹脂が、汎用性、成形容易性の観点から好ましい。この熱可塑性樹脂層１０５と筐体１０９とが摩擦溶着されることにより、両者が強固に接着される。これにより、筐体とフレキシブル基板とを強固に接着させ、光源の位置がずれることを防止できる。よって、発光特性が安定する。また、筐体とフレキシブル基板との摩擦溶着を容易にし、かつ、摩擦熱による液晶表示装置へのダメージを防止するため、熱可塑性樹脂層１０５及び筐体１０９を構成する熱可塑性樹脂のガラス転移点は、いずれも１５０℃以下であることが好ましい。また、図１においては、ＦＰＣ１０３上の熱可塑性樹脂層１０５は、筐体１０９の縁の形状に合うようにコの字型に一体に形成されている。しかしながら、複数個所に分割して形成されていてもよい。
【００２８】
上述の通り、従来、液晶表示パネルの背面側に折り曲げられたＦＰＣは、両面テープなどにより固定していた。しかしながら、高温高湿環境下においては、両面テープの接着能力が低下し、ＦＰＣを構成する導体薄膜及び絶縁薄膜の弾性的復元力によってＦＰＣが剥がれてしまう問題があった。しかしながら、本発明によれば、熱可塑性樹脂層１０５と筐体１０９とが摩擦溶着されているため、高温高湿環境その他の要因により、剥がれることはない。また、熱可塑性樹脂層１０５を構成する熱可塑性樹脂のガラス転移点を１５０℃以下として、摩擦溶着により発生する摩擦熱を小さくすることにより、液晶表示装置の構成部材、例えば、偏光版、チップ部品等に対する熱影響を極力抑えることができる。
【００２９】
次に、本実施の形態に係る液晶表示装置１００の製造方法について説明する。図３は、本実施の形態に係る液晶表示装置１００の製造方法のフロー図である。
【００３０】
まず、ＦＰＣ１０３上の筐体１０９と接着される領域に、熱可塑性樹脂層１０５を形成する。具体的には、ＦＰＣ１０３上にＦＰＣ１０３と熱可塑性樹脂層１０５とを接着するための接着層を形成する。その接着層上にポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ樹脂などからなる熱可塑性樹脂層１０５を塗布する。（ステップＳ１０１）。
【００３１】
次に、ＦＰＣ１０３上にＬＥＤなどのバックライト用の光源１０４をはんだ付け等により実装する。（ステップＳ１０２）。
【００３２】
次に、ＦＰＣ１０３の接続端子１１０と、液晶表示パネル１０１を構成する素子基板１０６の上記突出部分の端部に形成された端子とを、ＡＣＦを介し、接続する（ステップＳ１０３）。熱硬化性のＡＣＦであれば熱圧着することにより、光硬化性のＡＣＦであれば、加圧しながら光を照射することにより、ＡＣＦが硬化し、ＦＰＣ１０３と液晶表示パネル１０１とが接着され、電気的に接続される。
【００３３】
次に、ＦＰＣ１０３に搭載された光源１０４を、バックライトユニット１０２の筐体１０９に収納し、ＦＰＣ１０３上の熱可塑性樹脂層１０５と筐体１０９の縁とに超音波振動を加え、摩擦溶着する。熱可塑性樹脂層１０５と筐体１０９とを摩擦することにより、両者の接合界面において摩擦熱が発生し、界面において両者が溶融することにより強固に接着される（ステップＳ１０４）。なお、本実施の形態においてはＦＰＣ１０３に熱可塑性樹脂層１０５を接着したが、ＦＰＣ１０３のベースとなる可撓性を有する絶縁基板自体をポリカーボネート樹脂やＡＢＳ樹脂としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る液晶表示装置の構成を背面から見た平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ'断面図である。
【図３】実施の形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明するフロー図である。
【図４】従来の液晶表示装置の断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１００  液晶表示装置
１０１  液晶表示パネル
１０２  バックライトユニット
１０３  ＦＰＣ
１０４  光源
１０５  熱可塑性樹脂層
１０６  素子基板
１０７  対向基板
１０８  導光板
１０９  筐体
１１０  接続端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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