説明

表示装置および電子機器

【課題】狭額縁化かつ薄型化された表示装置を提供する。
【解決手段】この表示装置は、一方の面に配線を有し、配線に対向する位置に他方の面への貫通孔を有する表示基板と、表示基板の他方の面側に設けられ、貫通孔を介して配線と電気的に接続された配線基板とを備えている。配線基板は折り曲げられることなく、平面状のまま配線に接続される。配線基板の曲げの距離(曲率半径)が不要となり、狭額縁化かつ薄型化がなされる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本技術は、表示パネルに外部接続用の配線基板が接続された表示装置、およびこの表示装置を備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【0002】
液晶表示装置や電気泳動型表示装置等の平面型表示装置では、表示パネルに外部からの信号を入力するため、表示領域の周囲(非表示領域)に外部接続用の端子を設け、この端子に配線基板を接続している(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
現在は、表示装置に対し薄型化・狭額縁化の要求が高まっていることから、配線基板として可撓性配線基板(フレキシブル配線基板)を使用し、これを表示パネルの外形に沿って折り曲げ、筐体に収める方法がよく用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2009−115686号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、可撓性配線基板を折り曲げると、曲げ(曲率半径)の距離が必要となるため、薄型化および狭額縁化に限界がある。また、可撓性配線基板の反発力(スプリングバック)が生じることにより、表示装置の表示面に凹凸ができ、平面性が損なわれる。加えて、このスプリングバックにより表示パネルの端子と可撓性配線基板との間が断線する虞もある。
【0006】
上記の問題に対し、特許文献1では両面配線基板を介して表示パネルの端子と外部接続用の配線基板とを接続することにより、配線基板を折り曲げずに筐体に収める方法を提案している。しかし、この方法では狭額縁化は可能となるものの両面配線基板の使用によりその分表示装置の厚みが増してしまう。
【0007】
本技術はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、配線基板を折り曲げずに表示パネルに接続し、狭額縁化かつ薄型化を実現した表示装置、およびこの表示装置を備えた電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本技術の表示装置は、一方の面に配線を有し、配線に対向する位置に他方の面への貫通孔を有する表示基板と、表示基板の他方の面側に設けられ、貫通孔を介して配線と電気的に接続された配線基板とを備えたものである。
【0009】
本技術の電子機器は、本技術の表示装置を備えたものである。
【0010】
本技術の表示装置または電子機器では、基板に貫通孔が設けられていることにより、基板の一方の面に設けられた配線に基板の他方の面側に配置された配線基板が折り曲げられずに平面状のまま電気的に接続される。
【発明の効果】
【0011】
本技術の表示装置および電子機器によれば、基板に貫通孔を設けるようにしたので、配線基板を平面の状態で、かつ、両面配線基板を用いることなく、配線と電気的に接続することができる。よって、表示装置を狭額縁化すると共に、より薄型化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本開示の一実施の形態に係る表示装置の構成を表す平面図である。
【図2】図1に示した表示装置の一部の構成を表す側面図である。
【図3】図1に示したIII−III’線断面の一部の構成を表す断面図である。
【図4】図1に示したIV−IV’線断面の一部の構成を表す断面図である。
【図5】従来の表示装置の構成を表す平面図である。
【図6】図5に示した表示装置の一部の構成を表す側面図である。
【図7】図1に示した表示装置の製造方法を工程順に表す断面図である。
【図8】図7に続く工程を表す断面図である。
【図9】図8に続く工程を表す断面図である。
【図10】適用例1の外観を表す斜視図である。
【図11】適用例2の外観を表す斜視図である。
【図12】(A)は適用例3の表側から見た外観を表す斜視図、(B)は裏側から見た外観を表す斜視図である。
【図13】適用例4の外観を表す斜視図である。
【図14】適用例5の外観を表す斜視図である。
【図15】(A)は適用例6の開いた状態の正面図、(B)はその側断面、(C)は閉じた状態の正面図、(D)は左側面図、(E)は右側面図、(F)は上面図、(G)は下面図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本技術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
基板に貫通孔を有する表示装置
2.適用例
【0014】
<実施の形態>
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)の平面構成を表すものであり、図1(A)は表(表示)側から見た平面構成、図1(B)は裏側から見た平面構成を表している。この表示装置1は、表示パネル10にドライバIC22からの駆動信号を供給するために配線基板21が接続されたものである。表示パネル10には、矩形状の表示領域10A、この表示領域10Aの周囲の非表示領域10Bが設けられ、配線基板21は非表示領域10Bにおいて接続されている。
【0015】
図2は、主に非表示領域10B(配線13および配線基板14が設けられた部分、図1(B)の下側部分)の構成を表す側面図であり、図3は、同様にこの非表示領域10Bの構成を表す断面図である。図4は、表示領域10Aの断面構成を表すものである。図4に示したように、表示パネル10は、TFT基板11、表示層12および透明基板13をこの順に有している。
【0016】
TFT基板11(表示基板)は、基板11a上にTFT層11bを形成したものである。基板11aの面積は、透明基板13の面積よりも大きく、基板11aの表面の中央部にTFT層11b,表示層12および透明基板13が積層された領域が表示領域10Aとなる。一方、基板11aのうち、TFT層11b,表示層12および透明基板13より拡幅した領域が非表示領域10Bとなる(図1(A))。基板11aは例えば、ガラス,石英,シリコン,ガリウム砒素等の無機材料あるいは、ポリイミド,ポリエチレンテレフタレート(PET),ポリエチレンナフタレート(PEN),ポリメチルメタクリレート(PMMA),ポリカーボネート(PC),ポリエーテルスルホン(PES),ポリエチルエーテルケトン(PEEK),芳香族ポリエステル(液晶ポリマー)等のプラスチック材料等からなる。この基板11aは、ウェハなどの剛性の基板であってもよく、薄層ガラスやフィルムなど可撓性基板であってもよい。基板11aが可撓性基板であれば、折り曲げ可能な表示装置を実現できる。
【0017】
TFT層11bおよび表示層12の水分や有機ガスによる劣化を防止するため、基板11aとTFT層11bとの間にバリア層(図示せず)を設けてもよい。バリア層は、例えばAlOx1-X(ただし、X=0.01〜0.2)または窒化シリコン(Si34)により形成される。
【0018】
TFT層11bは画素を選択するためのスイッチング用素子としての機能を有し、上記のように基板11aの中央部(表示領域10A)に配置される。TFT層11bは、チャネル層として無機半導体層を用いた無機TFTあるいは、有機半導体層を用いた有機TFTのどちらであってもよい。
【0019】
基板11aの表面(一方の面)には配線14が設けられている。配線14は、表示領域10Aを囲む領域の一辺、即ち、非表示領域10Bの一部に設けられている。配線14は、TFT層11bの配線に電気的に接続され、ドライバIC22から配線基板21を介して伝達された駆動信号を表示パネル10の各画素に供給する役割を担う。
【0020】
本実施の形態の基板11aは、図3に示したように配線14に対向する位置に、基板11aの表面から裏面(他方の面)への貫通孔11Hを有する。この貫通孔11Hを介して、TFT基板11の裏面側に配置された配線基板21がTFT基板11の表面の配線14に電気的に接続される。具体的には、基板11aの裏面の端子15に配線基板21が例えばACF(Anisotropic Conductive Film,異方性導電膜)により電気的に接続されており、端子15が貫通孔11Hを覆うメッキ層15Mを介して配線14と電気的に接続されている。端子15は貫通孔11Hに対応する位置に設けられたものであり、メッキ層15Mは、端子15の裏面(配線基板21との対向面)から貫通孔11Hに沿って配線14の裏面までを覆うものである。貫通孔11Hは例えば、直径5μm〜30μm程度である。端子15および配線基板21を接続する際の作業工程により、表示層12等が影響を受けることを抑えるため端子15(貫通孔11H)は非表示領域10Bに設けられていることが好ましい。
【0021】
本実施の形態の表示装置1では、TFT基板11にこの貫通孔11Hが設けられていることにより、配線基板21が折り曲げられることなく、平面のままTFT基板11の裏面に配置される。よって、狭額縁化と共に薄型化が可能となる。以下、これについて更に説明する。
【0022】
図5(A)は、従来の表示装置(表示装置100)の表側から見た平面構成、図5(B)は、裏側から見た平面構成、図6は非表示領域110Bの側面構成を表すものである。なお、表示装置100では表示装置1に対応する箇所に100番台の符号を付して表す。TFT基板111には貫通孔11H(図3)が設けられていないため、TFT基板111の表面の配線114に裏面側の配線基板121を接続するためにはTFT基板111の端面に沿って配線基板121を180度折り曲げて構成しなければならない(図6)。配線基板121を折り曲げると、曲げ(曲率半径)の距離が必要となるため、配線基板121をパネル110に接続する際には、額縁面積は面積Sfだけ増し、厚みもΔT増加する。
【0023】
また、配線基板121を折り曲げたことにより配線基板121の反発力(スプリングバック)が生じ、配線基板121と配線114との間の接続部分が断線して信頼性を損なう虞がある。加えて、このスプリングバックにより平面状の表示パネル110の表面に凹凸ができ、意匠性を損なう虞もある。
【0024】
このような従来の表示装置100の抱える問題に対し、特開2009−115686号公報に示されているように、両面配線基板をTFT基板と配線基板との間に設けることにより配線基板を平面のままTFT基板の配線に接続する方法も提案されている。しかし、この方法では表示装置100と比較して額縁面積を狭くすることは可能であるものの、両面配線基板の分の厚みが増加する。また、例えばTFT基板が可撓性基板であっても、両面配線基板の存在により表示装置全体の可撓性が低下する。
【0025】
これに対し、本実施の形態のTFT基板11には貫通孔11Hが設けられていることにより、TFT基板11の表面の配線14と裏面側に配置された配線基板21とを配線基板21を折り曲げずに平面のまま接続することができる。つまり、配線基板21の曲げの距離は不要であり、両面配線基板を使用することもない。よって、図2に示したように、配線基板21を表示パネル10に接続しても、額縁面積が増加することはなく、厚みも配線基板21の厚み分のみの増加に抑えられる。即ち、本実施の形態の表示装置1では、従来の表示装置100と比較して狭額縁化かつ薄型化がなされている。
【0026】
また、配線基板21が平面状のまま筐体に収められるため、上記のようなスプリングバックの問題は生じず、配線基板21と配線14との接続信頼性および表示パネル10の意匠性を損なう虞もない。更に、基板11aを可撓性材料により構成すれば表示装置1は折り曲げ可能な表示装置となる。
【0027】
加えて、配線基板21を折り曲げずに配線14に接続するため、図1のように表示パネル10の外周より配線基板21を突出させることなく配置することが可能となる。よって、表示パネル10の周辺部を筐体への固定や位置決めに使用することができ、設計自由度が向上する。
【0028】
TFT基板11上の表示層12は、画素電極と共通電極との間に電気泳動型の表示体を有している。即ち、表示装置1は電気泳動現象を利用して画像(例えば文字情報等)を表示する電気泳動型ディスプレイ(いわゆる電子ペーパーディスプレイ)である。画素電極はTFT層11bに接して画素ごとに設けられており、共通電極は透明基板13の一面に亘り設けられている。
【0029】
透明基板13には基板11aと同様の材料を用いることができる。透明基板14上に、更に表示層13への水分の浸入を防止する防湿膜および外光の表示面への映り込みを防止するための光学機能膜を設けるようにしてもよい。
【0030】
配線基板21は、上記のように基板11aの裏面と対向するように配置されて表示パネル10(端子15)に接続されている。配線基板21は、例えばフレキシブル配線基板であり、フレキシブルなフィルム基材の裏面に配線パターンとしての例えばCu(銅)箔が形成され、ドライバIC22が実装されている(COF(Chip on film))。配線基板21には中継基板23が接続され、ドライバIC22以外からの信号を更に供給することが可能な構成となっている。
【0031】
この表示装置1は、例えば以下のようにして製造することができる。
【0032】
まず、基板11aの表面の表示領域10Aに上述のTFT層11bを設け、TFT基板11を形成する。TFT層11bの配線と同時に、図7(A)に示したように、非表示領域10Bには例えばMo(モリブデン)−Al(アルミニウム)−Moにより配線14を形成する。
【0033】
次いで、図7(B)に示したようにTFT層11bの配線および配線14をレジスト層16により保護(マスキング)した後、このレジスト層16を設けた面が接するように、TFT基板11を搬送用基板30に固定する(図7(C))。搬送用基板30は、後述の端子15の形成の際にTFT層11bの配線および配線14を保護する役割も担うものである。
【0034】
TFT基板11を搬送用基板30に固定した後、図8(A)に示したように、TFT基板11の裏面に例えばスパッタリング装置または蒸着装置により例えばMo−Al−Moからなる金属膜15aを成膜する。続いて、この金属膜15aを図8(B)に示したように、例えばフォトレジストにより配線14に対応する位置にパターニングした後、エッチング処理を施すことにより端子15を形成する。
【0035】
端子15を形成した後、図8(C)に示したように例えばレーザーにより本実施の形態の貫通孔11Hを形成する。貫通孔11Hは、TFT基板11の裏面から表面に向かい、配線14の位置に対向するように形成する。このとき、基板11aが例えばPI(ポリイミド)からなる可撓性基板であれば、ガラス等に比べて容易に、また精度よく貫通孔11Hを形成することが可能となる。
【0036】
続いて図9(A)に示したように、端子15の裏面および貫通孔11Hを例えばAu(金)またはCu(銅)等によりメッキ処理を行ってメッキ層15Mを形成した後、図9(B)に示したように搬送用基板30からTFT基板11を剥がし、レジスト層16を除去する。
【0037】
レジスト層16を除去した後、TFT基板11の表面に画素電極および表示体を形成する。続いて、この表示体までが形成されたTFT基板11に、共通電極,防湿膜および光学機能膜を備えた透明基板13を貼り合わせ、表示パネル10を形成する。防湿膜および光学機能膜は、共通電極が形成された透明基板13とTFT基板11とを貼り合わせた後、透明基板13上に形成してもよい。
【0038】
上記のようにして、表示パネル10を作製した後、ACFを用いて端子15にドライバIC22が実装された配線基板21を熱圧着により電気的に接続して、表示装置1が完成する。
【0039】
本実施の形態の表示装置1では、TFT基板11に貫通孔11Hが設けられているので、TFT基板11の表面の配線14に裏面側に配置された配線基板21が折り曲げられずに平面状のまま電気的に接続される。この配線基板21に実装されたドライバIC22から駆動信号が供給され、これにより画素ごとに変調されつつ、表示パネル10の透明基板13側に画像が表示される。
【0040】
以上のように本実施の形態の表示装置1では、TFT基板11に貫通孔11Hを設けるようにしたので、配線基板21を平面状の状態で、かつ、両面配線基板を用いることなく、配線14と配線基板21とを電気的に接続することができる。よって、表示装置1を狭額縁化するとともに、より薄型化することが可能となる。
【0041】
また、配線基板21が接続される端子15をTFT基板11の非表示領域10Bに設けることにより、配線基板21と端子15を接続する際の作業工程が表示の質等に与える影響を抑えることができる。
【0042】
更に、基板11aが可撓性基板であれば貫通孔11Hを容易に、かつ高い精度で形成することができる。加えて、表示装置1自体を折り曲げ可能にすることができる。
【0043】
上記表示装置1は、例えば次の適用例1〜6に示した電子機器に搭載することができる。
【0044】
<適用例1>
図10(A)および図10(B)は、電子ブックの外観を表したものである。この電子ブックは、例えば、表示部210,非表示部220および操作部230を有している。操作部230は、図10(A)に示したように表示部210と同じ面(前面)に形成されていても、図10(B)に示したように表示部210とは異なる面(上面)に形成されていてもよい。
【0045】
<適用例2>
図11は、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を有している。
【0046】
<適用例3>
図12は、デジタルスチルカメラの外観を表したものである。このデジタルスチルカメラは、例えば、フラッシュ用の発光部410、表示部420、メニュースイッチ430およびシャッターボタン440を有している。
【0047】
<適用例4>
図13は、ノート型パーソナルコンピュータの外観を表したものである。このノート型パーソナルコンピュータは、例えば、本体510,文字等の入力操作のためのキーボード520および画像を表示する表示部530を有している。
【0048】
<適用例5>
図14は、ビデオカメラの外観を表したものである。このビデオカメラは、例えば、本体部610,この本体部610の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ620,撮影時のスタート/ストップスイッチ630および表示部640を有している。
【0049】
<適用例6>
図15は、携帯電話機の外観を表したものである。この携帯電話機は、例えば、上側筐体710と下側筐体720とを連結部(ヒンジ部)730で連結したものであり、ディスプレイ740,サブディスプレイ750,ピクチャーライト760およびカメラ770を有している。
【0050】
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、本技術は上記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、上記実施の形態等では、表示層12を電気泳動型の表示体により構成する場合について説明したが、表示層12は、液晶,有機EL(Electroluminescence)あるいは無機EL等により構成されていてもよい。
【0051】
また、図3では、貫通孔11Hの径の大きさが表面側と裏面側で同一径となっているものを例示したが、表面側と裏面側とで異なっていてもよく、複数の貫通孔11Hの径が全て同一であっても、異なっていてもよい。
【0052】
更に、上記実施の形態等において説明した各層の材料および厚み、または成膜方法および成膜条件等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く、または他の成膜方法および成膜条件としてもよい。
【0053】
加えて、上記実施の形態では、配線基板21にドライバIC22が実装されていたが、ドライバIC22は別に配置されていてもよい。
【0054】
更に、上記実施の形態等では、表示装置1の構成を具体的に挙げて説明したが、全ての層を備える必要はなく、また、他の層を更に備えていてもよい。
【0055】
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
(1)貫通孔を有する基板と、前記基板の一方の面に設けられた配線と、前記基板の他方の面側に設けられ、前記貫通孔を介して前記配線と電気的に接続された配線基板とを備えた表示装置。
(2)前記基板の他方の面に、前記貫通孔を介して前記配線と電気的に接続された端子が設けられ、前記端子により、前記配線と前記配線基板とが電気的に接続された前記(1)に記載の表示装置。
(3)前記端子と前記配線基板とは異方性導電膜により接続された前記(2)に記載の表示装置。
(4)前記基板は、表示領域および非表示領域を有し、前記貫通孔は、前記非表示領域に設けられた前記(1)乃至(3)のいずれか1つに記載の表示装置。
(5)前記基板は可撓性材料からなる前記(1)乃至(4)のいずれか1つに記載の表示装置。
(6)表示装置を備え、前記表示装置は、貫通孔を有する基板と、前記基板の一方の面に設けられた配線と、前記基板の他方の面側に設けられ、前記貫通孔を介して前記配線と電気的に接続された配線基板とを備えた電子機器。
【符号の説明】
【0056】
1・・・表示装置、10・・・表示パネル、11・・・TFT基板、12・・・表示層、13・・・透明基板、14・・・配線、15・・・端子、21・・・配線基板、22・・・ドライバIC、23・・・中継基板。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
一方の面に配線を有し、前記配線に対向する位置に他方の面への貫通孔を有する表示基板と、
前記表示基板の他方の面側に設けられ、前記貫通孔を介して前記配線と電気的に接続された配線基板と
を備えた表示装置。
【請求項2】
前記表示基板の他方の面に、前記貫通孔を介して前記配線と電気的に接続された端子が設けられ、
前記端子により、前記配線と前記配線基板とが電気的に接続されている
請求項1に記載の表示装置。
【請求項3】
前記端子と前記配線基板とは異方性導電膜により接続されている
請求項2に記載の表示装置。
【請求項4】
前記表示基板は、表示領域および非表示領域を有し、
前記貫通孔は、前記非表示領域に設けられている
請求項1に記載の表示装置。
【請求項5】
前記表示基板は可撓性基板である
請求項1に記載の表示装置。
【請求項6】
表示装置を備え、
前記表示装置は、
一方の面に配線を有し、前記配線に対向する位置に他方の面への貫通孔を有する表示基板と、
前記表示基板の他方の面側に設けられ、前記貫通孔を介して前記配線と電気的に接続された配線基板とを備えた
電子機器。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【公開番号】特開2012−220635(P2012−220635A)
【公開日】平成24年11月12日(2012.11.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−84730(P2011−84730)
【出願日】平成23年4月6日(2011.4.6)
【出願人】(000002185)ソニー株式会社 (34,172)
【Fターム(参考)】