JP2018169541A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】動作の信頼性を向上させた表示装置を提供する。
【解決手段】画像を表示する表示装置１００は、曲面状の表示画面１３を有する表示パネル部１０と、平板状に形成される回路基板２０と、一対の側縁部３０ａを有する可撓性帯状に形成され、表示パネル部１０において湾曲した湾曲辺１４と回路基板２０とを接続するフレキシブル配線板３０と、を備える。フレキシブル配線板３０は、一対の側縁部３０ａに対応して、両側の各側縁部３０ａから内側へスリット状に凹む一対のスリット凹部３１を有する。
【選択図】図１

Description

本開示は、画像を表示する表示装置に関する。

従来、画像を表示する表示装置が知られている。特許文献１の表示装置は、表示部、複数の回路基板、及び複数のフレキシブル配線板を有している。表示部は、曲面状の表示画面を有している。各フレキシブル配線板は、表示部において湾曲した湾曲辺と、複数の回路基板のうち１つとを接続している。

複数の回路基板は、基板保持板に保持され、当該基板保持板は、多角形状に折れ曲がった板体となっている。フレキシブル配線板は、表示部側において湾曲辺に接続されている一方、回路基板側では、平板状の基板貼付部に接続されている。

特開２０１３−１３４２９５号公報

上述のように、特許文献１のフレキシブル配線板では、表示部側が湾曲しており、回路基板側が平らになっている。したがって、フレキシブル配線板が少しねじれた状態で存在している。こうした状況下、湾曲辺及び回路基板のうち一方が例えば熱等で変位すると、変位の影響が他方まで及び易く、その結果、フレキシブル配線板の接続状態が不安定になってしまう可能性もある。このため、表示装置の動作の信頼性を十分に向上させることができなかった。

開示されるひとつの目的は、動作の信頼性を向上させた表示装置を提供することにある。

ここに開示された表示装置は、画像を表示する表示装置であって、
曲面状の表示画面（１３，２１３）を有する表示部（１０）と、
平板状に形成される回路基板（２０）と、
一対の側縁部（３０ａ）を有する可撓性帯状に形成され、表示部において湾曲した湾曲辺（１４）と、回路基板とを接続するフレキシブル配線板（３０）と、を備え、
フレキシブル配線板は、一対の側縁部に対応して、両側の各側縁部から内側へスリット状に凹む一対のスリット凹部（３１）を有する。

このような表示装置によると、フレキシブル配線板は、一対の側縁部に対応して、両側の各側縁部から内側へスリット状に凹む一対のスリット凹部を有する。こうしたスリット凹部が設けられることで、フレキシブル配線板の表示部側が湾曲辺に沿って湾曲している一方、平板状の回路基板側が湾曲していなかったとしても、スリット凹部が間に設けられることによって、当該フレキシブル配線板のねじれが吸収され、接続の安定性が向上する。そして、湾曲辺及び回路基板のうち一方が例えば熱等で変位しても、その変位の影響が他方まで及び難いので、フレキシブル配線板の接続状態は維持され得る。以上により、動作の信頼性を向上させた表示装置を提供することができる。

なお、括弧内の符号は、後述する実施形態の部分との対応関係を例示的に示すものであって、技術的範囲を限定することを意図するものではない。

第１実施形態の表示装置において、フレキシブル配線板を折り曲げていない状態を示す斜視図である。 第１実施形態の表示パネル部を模式的に示す断面図である。 第１実施形態の表示画面を部分的に拡大して示す拡大図である。 第１実施形態のフレキシブル配線板の詳細構成を示す図である。 第２実施形態の表示装置を示す斜視図である。 変形例１のフレキシブル配線板を示す図である。 変形例２のうち一具体例における図６に対応する図である。 変形例２のうち一具体例における図６に対応する図である。 変形例２のうち一具体例における図６に対応する図である。 変形例３における図６に対応する図である。 変形例４における図６に対応する図である。

以下、複数の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合せることができる。

（第１実施形態）
本開示の第１実施形態による表示装置１００は、車両に搭載され、視認者が着座する座席とは対向するインストルメントパネルに設置されている。図１に示す表示装置１００は、視認側へ向けてカラー画像を表示する。これにより、表示装置１００に対して視認側に位置する視認者は、表示される情報を知覚することができる。

このような表示装置１００は、表示パネル部１０、回路基板２０、及び複数のフレキシブル配線板３０等により構成されている。

表示パネル部１０は、湾曲板状に形成され、曲面状の表示画面１３を有している表示部である。本実施形態の表示パネル部１０は、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor）を用いた透過型のＴＦＴ液晶表示器となっている。こうして表示パネル部１０は、図２にも示すように、液晶パネル１２及びバックライト１６を有している。液晶パネル１２の表示画面１３を除く部分及びバックライト１６は、遮光性のパネルケース１１に覆われている。特に本実施形態の表示パネル部１０の液晶パネル１２は、長手方向ＬＤ及び短手方向ＳＤを有する矩形状に形成され、長手方向ＬＤのみ湾曲することで、表示画面１３を凹状かつ円筒面状に形成している。

液晶パネル１２は、一対の偏光板及び一対の直線偏光板に挟まれた液晶層等が積層されて、湾曲板状に形成されている。各偏光板は、互いに直交する透過軸及び吸収軸を有し、偏光方向が透過軸に沿った光を透過させると共に、吸収軸に沿った光を吸収する性質を有する、一対の偏光板は、透過軸を互いに直交して配置されている。液晶層は、サブ画素１５毎の電圧印加により、印加電圧に応じて液晶層に入射する光の偏光方向を回転させることが可能となっている。

また、図３のような表示画面１３の拡大図により、サブ画素１５を拡大して見ると、当該サブ画素１５に個別に対応して、光学的に開口して形成された開口領域１２ａが設けられている。さらに、当該開口領域１２ａを囲んで形成され、サブ画素１５に電圧を印加するための配線領域１２ｂが設けられている。隣り合うサブ画素１５には、互いに異なる色（例えば赤、緑、及び青）のカラーフィルタが設けられており、これらの組み合わせにより様々な色が実現されるようになっている。

バックライト１６は、図２に示すように、液晶パネル１２を、表示画面１３とは反対の背面側から照明する。バックライト１６は、液晶パネル１２と重なって配置され、平板状に形成された導光板１７、及び当該導光板１７の側面に向けて光を発する複数の発光素子１８を有している。各発光素子１８は、例えば疑似白色光を発する発光ダイオード素子である。各発光素子１８から導光板１７の内部に導入された光により、液晶パネル１２の背面全体を照明することができる。なお、導光板１７は、液晶パネル１２と同様に湾曲した湾曲板状に形成されていてもよい。

図１に示すように、曲面状の表示画面１３により画像を表示する表示パネル部１０の液晶パネル１２は、その長手方向ＬＤの一辺において、配線領域１２ｂと電気的に接続された導通接続部１４ａが設けられると共に、当該表示画面１３に沿って湾曲した湾曲辺１４を有している。

回路基板２０は、例えばガラスエポキシ樹脂等の合成樹脂により、平板状に形成されている。回路基板２０は、少なくとも一方の面に、導通パターンが形成された実装面２１を有している。本実施形態では、当該実装面２１に、複数の電子部品４１により構成された制御回路４０の一部が設けられている。制御回路４０は、有線又は無線通信により外部の機器と通信可能となっており、当該機器からの入力信号に基づいて、表示パネル部１０を制御することにより、表示画面１３に画像を随時、表示する。制御回路４０を構成する電子部品４１としては、例えば半導体素子、コンデンサ、トランジスタ、抵抗器等が挙げられる。

本実施形態の回路基板２０は、上述の湾曲辺１４の寸法と概ね同程度の寸法に形成され、直線状に延びる直線辺２２を有している。直線辺２２には、回路基板２０に設けられた制御回路４０の一部と導通パターンを介して電気的に接続された導通接続部２２ａが設けられている。ここで、回路基板２０の直線辺２２は、表示パネル部１０の長手方向ＬＤに対して概ね平行となるように配置されている。

フレキシブル配線板３０は、表示パネル部１０の１つの湾曲辺１４に対して、複数（例えば６つ）設けられている。各フレキシブル配線板３０は、例えばポリイミド等から形成されたベースフィルムにより、一対の側縁部３０ａ間の幅が湾曲辺１４の寸法よりも小さな可撓性帯状に形成されている。ベースフィルムは、例えばプレス型により所定の形状に打ち抜かれることで形成されている。

各フレキシブル配線板３０は、一端部３０ｂから他端部３０ｃまで直線的に延設されていると共に、湾曲辺１４の延伸方向及び直線辺２２の延伸方向（すなわち本実施形態では長手方向ＬＤ）に沿って配列されている。各フレキシブル配線板３０は、互いに幅方向ＷＤをその配列方向に合わせて配列されている。各フレキシブル配線板３０の他端部３０ｃは、強度を補強されている。

各フレキシブル配線板３０は、一端部３０ｂを表示パネル部１０の湾曲辺１４に接続されていると共に、他端部３０ｃを回路基板２０の直線辺２２に接続されていることで、湾曲辺１４と直線辺２２との間を機械的に接続していると同時に、両導通接続部１４ａ，２２ａ間を電気的に接続している。

特に本実施形態では、各フレキシブル配線板３０の一端部３０ｂにおいて両側縁部３０ａ間に、金属により形成された薄膜状の金属シールが貼付形成されている。この金属シールが湾曲辺１４に対しても貼付されていることで、各フレキシブル配線板３０と表示パネル部１０とが接続されている。同様に、各フレキシブル配線板３０の他端部３０ｃにおいて両側縁部３０ａ間に、金属により形成された薄膜状の金属シールが貼付形成されている。この金属シールが直線辺２２に対しても貼付されていることで、各フレキシブル配線板３０と回路基板２０とが接続されている。

これら接続により、各フレキシブル配線板３０は、表示パネル部１０側の一端部３０ｂにおいて湾曲辺１４に沿った曲率で幅方向ＷＤに湾曲した状態となっている一方、回路基板２０側の他端部３０ｃにおいて直線辺２２に沿って直線的に延びた状態となっている。

図４にも詳細を示すように、各フレキシブル配線板３０には、一対のスリット凹部３１が設けられている。一対のスリット凹部３１は、一対の側縁部３０ａに対応して、両側の各側縁部３０ａから互いにフレキシブル配線板３０の内側へスリット状に凹んでいる。一対のスリット凹部３１同士は、フレキシブル配線板３０の幅方向ＷＤにおいて、互いに対向して配置されている。より詳細に、一対のスリット凹部３１は、フレキシブル配線板３０において一端部３０ｂと他端部３０ｃとの中間位置よりも、表示パネル部１０側に設けられている。

本実施形態において各スリット凹部３１は、当該スリット凹部３１の長手方向をフレキシブル配線板３０の幅方向ＷＤに沿わせた矩形状に凹んでいる。こうした矩形状の各スリット凹部３１は、フレキシブル配線板３０の中央部側において、矩形の頂点に対応した２箇所にコーナ部３２を有している。各コーナ部３２は、フレキシブル配線板３０の縁部分が湾曲していることで、丸みをもって形成されている。

各フレキシブル配線板３０は、一端部３０ｂと他端部３０ｃとの間を電気的に接続する複数の導通パターン３３を有している。各導通パターン３３は、ベースフィルムの表面に、例えば銅箔等の導電性金属を貼付することで、一端部３０ｂと他端部３０ｃとの間を沿設されている。導通パターン３３が一対のスリット凹部３１の間を通過することにより、一対のスリット凹部３１の間において、導通パターン３３が配線された配線部３４が形成されている。

さらに各フレキシブル配線板３０において、一対のスリット凹部３１よりも回路基板２０側には、集積回路部４２が配置されている。集積回路部４２は、例えば半導体素子及び多層配線構造等により平板矩形チップ状の部品として構成されており、さらに導通パターン３３と電気的に接続された入出力端子を有している。こうした各フレキシブル配線板３０に配置及び実装された各集積回路部４２は、回路基板２０の実装面２１に実装された電子部品４１と共に、制御回路４０を構成している。

一対のスリット凹部３１よりも表示パネル部１０側の領域では、一端部３０ｂの湾曲辺１４に沿ったフレキシブル配線板３０のねじれ又は撓みが伝達している。一方、集積回路部４２が配置された一対のスリット凹部３１よりも回路基板２０側の領域では、一対のスリット凹部３１が表示パネル部１０側のねじれ又は撓みを吸収することで回路基板２０側への当該ねじれ又は撓みの伝達を規制している。このため、一対のスリット凹部３１よりも回路基板２０側の領域では、フレキシブル配線板３０が比較的平坦な状態に保たれる。こうして、集積回路部４２が安定的に保持されると共に、湾曲辺１４の湾曲に起因した応力が集積回路部４２に及ぶことが抑制されている。

そして、本実施形態ではフレキシブル配線板３０のスリット凹部３１近傍を表示パネル部１０のバックライト１６側に折り曲げた状態とすることで、回路基板２０を表示パネル部１０の表示画面１３とは反対側に配置して、車両への搭載性を高めている。

なお、図１において、導通パターン３３及び集積回路部４２の図示は省略され、スリット凹部３１については一部にのみ符号が付されている。

（作用効果）
以上説明した本実施形態の作用効果を改めて以下に説明する。

第１実施形態によると、フレキシブル配線板３０は、一対の側縁部３０ａに対応して、両側の各側縁部３０ａから内側へスリット状に凹む一対のスリット凹部３１を有する。こうしたスリット凹部３１が設けられることで、フレキシブル配線板３０の表示パネル部１０側が湾曲辺１４に沿って湾曲している一方、平板状の回路基板２０側が湾曲していなかったとしても、スリット凹部３１が間に設けられることによって、当該フレキシブル配線板３０のねじれが吸収され、接続の安定性が向上する。そして、湾曲辺１４及び回路基板２０のうち一方が例えば熱等で変位しても、その変位の影響が他方まで及び難いので、フレキシブル配線板３０の接続状態は維持され得る。以上により、動作の信頼性を向上させた表示装置１００を提供することができる。

また、第１実施形態によると、一対のスリット凹部３１同士は、フレキシブル配線板３０の幅方向において、互いに対向して配置される。このようにすると、フレキシブル配線板３０の表示パネル部１０側の湾曲辺１４に沿った側縁部３０ａによるねじれが、対向した一対のスリット凹部３１によって同時に吸収されるため、当該ねじれが回路基板２０側へ一層及び難くなる。したがって、フレキシブル配線板３０の接続安定性が高まる。

また、第１実施形態によると、スリット凹部３１のうち少なくとも一方は、フレキシブル配線板３０の中央部側において、丸みをもったコーナ部３２を有する。フレキシブル配線板３０にスリット凹部３１を設けても、そのコーナ部３２が丸みを持っていることにより、フレキシブル配線板３０の中央部にて、当該フレキシブル配線板３０に亀裂が生じ難くなる。フレキシブル配線板３０が損傷することが抑制され、接続安定性が高まる。

また、第１実施形態によると、集積回路部４２がフレキシブル配線板３０のうちスリット凹部３１よりも回路基板２０側に配置されている。スリット凹部３１が表示パネル部１０側のフレキシブル配線板３０のねじれを吸収することにより、スリット凹部３１より回路基板２０側にねじれが生じ難いため、集積回路部４２が実装されても、当該集積回路部４２に応力負荷がかかり難い。集積回路部４２の損傷が抑制される結果、動作の信頼性が向上する。

また、第１実施形態によると、フレキシブル配線板３０と回路基板２０とは、金属シールにより接続されている。このような構成であっても、スリット凹部３１によって当該フレキシブル配線板３０のねじれが吸収されるため、当該ねじれがフレキシブル配線板３０と回路基板２０との接続箇所に及んで金属シールが剥がれてしまう事態を抑制することができる。したがって、フレキシブル配線板３０の接続安定性が高まる。

また、第１実施形態によると、フレキシブル配線板３０は、一対のスリット凹部３１の間に導通パターン３３が配線された配線部３４を有する。一対のスリット凹部３１が設けられていても、配線部３４によって表示パネル部１０と回路基板２０との間の電気的接続は確保されるので、フレキシブル配線板３０の接続安定性が高まる。

（第２実施形態）
図５に示すように、第２実施形態は第１実施形態の変形例である。第２実施形態について、第１実施形態とは異なる点を中心に説明する。

第２実施形態の表示装置２００においてフレキシブル配線板３０は、表示パネル部１０の１つの湾曲辺１４に対して、１つ設けられている。フレキシブル配線板３０は、第１実施形態と同様に、一端部３０ｂを表示パネル部１０の湾曲辺１４に接続されている。他方、フレキシブル配線板３０の他端部３０ｃは、回路基板２０に設けられた差し込みコネクタ２２３を用いて、当該回路基板２０に接続されている。

具体的に、回路基板２０は、実装面２１の中央部に、差し込みコネクタ２２３を有している。差し込みコネクタ２２３は、フレキシブル配線板３０の幅に合わせた細長い矩形穴状の差し込み穴部２２４を有している。特に本実施形態の差し込み穴部２２４は、実装面２１の法線方向を向いて開口している。

こうした差し込みコネクタ２２３に対して、フレキシブル配線板３０の他端部３０ｃは、差し込み穴部２２４に差し込まれた状態により、回路基板２０に接続されている。なお、第２実施形態の表示画面２１３は、凸状かつ円筒面状となっている。

以上説明した第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、フレキシブル配線板３０は、一対の側縁部３０ａに対応して、両側の側縁部３０ａから当該フレキシブル配線板３０の内側へスリット状に凹むスリット凹部３１を有する。したがって、第１実施形態に準じた作用効果を奏することが可能となる。

また、第２実施形態によると、フレキシブル配線板３０と回路基板２０とは、フレキシブル配線板３０の端部３０ｃが差し込み穴部２２４に差し込まれた状態により接続されている。このような構成であっても、スリット凹部３１によって当該フレキシブル配線板３０のねじれが吸収されるため、端部３０ｃと差し込み穴部２２４との形状を合致させることが容易となる。故に、例えば表示装置２００の製造時において、フレキシブル配線板３０の端部３０ｃを差し込み穴部２２４に差し込む際の作業効率性が向上する。したがって、動作の信頼性を向上させた表示装置２００を、製造容易に提供することができる。

（他の実施形態）
以上、複数の実施形態について説明したが、発明は、それらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。

以下の変形例１，２に示すようにスリット凹部３１の形状として、様々な形状を採用可能である。具体的に変形例１としては、図６に示すように、一対のスリット凹部３１は、当該スリット凹部３１の短手方向をフレキシブル配線板３０の幅方向ＷＤに沿わせた矩形状に凹んでいてもよい。

変形例２としては、図７〜９に示すように、一対のスリット凹部３１は、三角形状に凹んでいてもよい。より詳細に、図７の例では、一対のスリット凹部３１は、二等辺三角形状に凹んでいる。図８の例では、一対のスリット凹部３１は、表示パネル部１０側に直角部分を有する直角三角形状に凹んでいる。図９の例では、一対のスリット凹部３１は、回路基板２０側に直角部分を有する直角三角形状に凹んでいる。図７〜９いずれの例においても、各スリット凹部３１は、フレキシブル配線板３０の中央部側において、三角形の頂点に対応した１箇所にコーナ部３２を有している。各コーナ部３２は、フレキシブル配線板３０の縁部分が湾曲していることで、丸みをもって形成されている。

変形例３としては、図１０に示すように、両側の各側縁部３０ａから内側へスリット状に凹む一対のスリット凹部３１に加えて、追加のスリット凹部９３５が設けられていてもよい。追加のスリット凹部９３５の追加数は、１つに限られず、任意の追加数を採用することができる。

変形例４としては、図１１に示すように、一対のスリット凹部３１同士は、幅方向ＷＤにおいて互いに向き合っていなくてもよい。すなわち、一対のスリット凹部３１同士が、ずれた位置に配置されていてもよい。

なお、図６〜１１において導通パターン３３及び集積回路部４２の図示は省略されている。

変形例５としては、一対のスリット凹部３１同士は、互いに異なる形状に形成されていてもよい。

変形例６としては、コーナ部３２は、丸みをもたずに、鋭く尖っていてもよい。

変形例７としては、一対のスリット凹部３１は、フレキシブル配線板３０において一端部３０ｂと他端部３０ｃとの中間位置に設けられてもよく、当該中間位置よりも回路基板２０側に設けられていてもよい。

変形例８としては、フレキシブル配線板３０に、集積回路部４２が設けられていなくてもよい。

変形例９としては、表示パネル部１０は、曲面状の表示画面１３を有していれば、液晶パネル１２及びバックライト１６等により構成されていなくてもよい。例えば、表示パネル部１０は、有機発光ダイオード（Organic Light Emitting Diode、ＯＬＥＤ）素子を２次元方向に配列して表示画面１３を形成した自発光式のＯＬＥＤディスプレイを用いたものであってもよい。

１００，２００ 表示装置、１０ 表示パネル部（表示部）、１３，２１３ 表示画面、１４ 湾曲辺、２０ 回路基板、３０ フレキシブル配線板、３０ａ 側縁部、３１ スリット凹部

Claims (7)

1. 画像を表示する表示装置であって、
   曲面状の表示画面（１３，２１３）を有する表示部（１０）と、
   平板状に形成される回路基板（２０）と、
   一対の側縁部（３０ａ）を有する可撓性帯状に形成され、前記表示部において湾曲した湾曲辺（１４）と、前記回路基板とを接続するフレキシブル配線板（３０）と、を備え、
   前記フレキシブル配線板は、前記一対の側縁部に対応して、両側の各前記側縁部から内側へスリット状に凹む一対のスリット凹部（３１）を有する表示装置。
2. 前記一対のスリット凹部同士は、前記フレキシブル配線板の幅方向において、互いに対向して配置される請求項１に記載の表示装置。
3. 前記スリット凹部のうち少なくとも一方は、前記フレキシブル配線板の中央部側において、丸みをもったコーナ部（３２）を有する請求項１又は２に記載の表示装置。
4. 前記フレキシブル配線板に実装される集積回路部（４２）を、さらに備え、
   前記集積回路部は、前記フレキシブル配線板のうち、前記スリット凹部よりも前記回路基板側に、配置される請求項１から３のいずれか１項に記載の表示装置。
5. 前記フレキシブル配線板と前記回路基板とは、金属シールにより接続されている請求項１から４のいずれか１項に記載の表示装置。
6. 前記回路基板は、差し込み穴部（２２４）が設けられた差し込みコネクタ（２２３）を有し、
   前記フレキシブル配線板と前記回路基板とは、前記フレキシブル配線板の端部（３０ｃ）が前記差し込み穴部に差し込まれた状態により接続されている請求項１から４のいずれか１項に記載の表示装置。
7. 前記フレキシブル配線板は、前記一対のスリット凹部の間に導通パターン（３３）が配線された配線部（３４）を、さらに有する請求項１から６のいずれか１項に記載の表示装置。

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