JP2008203445A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 液晶パネルの一部の浮き上がりを防止する液晶表示装置を提供する。
【解決手段】 液晶表示装置１０は、ＣＯＧ方式の液晶パネル１が搭載された装置であり、ガラス基板１１Ａが、ガラス基板１１Ｂや偏光板１２Ａ、１２Ｂに対して延設された延設部１３を有しており、その延設部１３にドライバチップ５が搭載されており、回路基板６と、ガラス基板１１ＡとがＦＰＣ７を介して、電気的に接続されている。このＦＰＣ７の屈曲部には、貫通穴５１₁、５２₂が設けられている。このようにすれば、ＦＰＣ７の折り曲げによる内部応力を小さくして、ＦＰＣ７の折り曲げによる反発力を小さくすることができるようになる。そのため、液晶パネル１の一部の浮き上がりを防止することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、液晶層を駆動するＩＣドライバが、ガラス基板上に実装されたＣＯＧ（Ｃｈｉｐｓ ｏｎ ｇｌａｓｓ）方式の液晶パネルを備える液晶表示装置に関する。

従来より、小型化が要求される機器に組み込まれる液晶表示装置として、ＣＯＧ方式の液晶パネルを備える液晶表示装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

ＣＯＧ方式の液晶パネルを備える液晶表示装置では、その液晶パネルの裏側のガラス基板の一部が、表側のガラス基板や、それらを挟む２枚の偏光板に対して延設されており、その延設された部分（延設部）には、液晶層を駆動するためのＩＣドライバが実装されている。また、この延設部には、フレキシブルプリント配線板（以下、「ＦＰＣ」と略述する）の一端が圧着されている。一方、ＦＰＣの他端は、機器本体からの信号が伝送される回路基板に圧着されている。このＦＰＣを介して、延設部上のＩＣドライバと回路基板とが電気的に接続されるようになる。
特許２９８７７６０号公報

一般的に、液晶パネルは回路基板上に搭載されるため、一端がガラス基板に圧着され、他端が回路基板に圧着されたＦＰＣは、折り曲げられた状態で機器に組み込まれるようになる。このような状態では、ＦＰＣ内に折り曲げによる内部応力が発生し、それが折り曲げに対する反発力（復元力）となって現われる。この反発力は、ＦＰＣの一端が圧着された延設部を中心とする液晶パネルの一部を浮き上がらせようとするため、その浮き上がりを防止すべく何等かの対策が必要となる。

そこで、従来より、ＦＰＣに発生する反発力によって液晶パネル１が浮き上がらないように、フックなどの制圧機構を装置内外に取り付けたり、ＦＰＣの熱可塑性を利用してＦＰＣを熱変形させ反発力が生じないようにしたりすることが行われていた。しかしながら、ＦＰＣの反発力は、製品によって様々であるため、製品ごとに、制圧機構の保持力や、ＦＰＣの熱変形の度合いを変更し、調整する必要がある。また、ＦＰＣの強引に折り曲げないように、液晶表示装置が組み込まれる携帯機器等の筐体を大きくするなど、筐体の構造設計の変更が必要となったりする場合もある。

すなわち、ＦＰＣの反発力による液晶パネル１の一部の浮き上がりの防止するためには、機器の設計変更や、新たな部品の追加や、製造工程の追加などが必要となり、これが、製造コストやリードタイムの増大を招来していた。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、液晶パネルの一部の浮き上がりを防止する液晶表示装置を提供することを目的とする。

本発明においては、上記課題を解決するために、以下の手段を講じた。
（１）基板と、前記基板上に固定されたバックライトユニットと、前記バックライトユニット上に搭載され、液晶層と、当該液晶層を挟む２枚のガラス基板と、当該２枚のガラス基板をさらに挟む２枚の偏光板とを有する液晶パネルであって、前記２枚のガラス基板のうちの裏側のガラス基板が、前記２枚の偏光板及び表側のガラス基板に対して延設された延設部を有し、当該延設部上であってその表側に、前記液晶層を駆動するドライバＩＣが搭載されたＣＯＧ方式の液晶パネルと、前記基板と前記ドライバＩＣとを電気的に接続するフレキシブルプリント配線板と、を備え、前記フレキシブルプリント配線板は折り曲げられ、その屈曲部に、少なくとも１つの貫通穴が設けられている液晶表示装置とした。

（２）前記貫通穴は、前記フレキシブルプリント配線板における折り曲げの曲率が最大となる部分に形成されていることとした。

上記液晶表示装置によれば、液晶パネルと、プリントフレキシブル配線板の屈曲部に、少なくとも１つの貫通穴が設けられている。このようにすれば、ＦＰＣが折り曲げられている部分の断面積を小さくすることができるので、折り曲げによるＦＰＣの内部応力を小さくすることができるようになる。この結果、ＦＰＣに反発力による液晶パネルの一部の浮き上がりが防止される。

以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。

図１には、従来のＣＯＧ方式の液晶パネルを備える液晶表示装置の断面図が示されている。図１に示されるように、液晶表示装置１０は、液晶パネル１と、バックライトユニット２と、両面テープ３と、ドライバチップ５と、回路基板６と、ＦＰＣ７とを備えている。

液晶パネル１は、図示しない液晶層と、その液晶層を挟む２枚のガラス基板（１１Ａ、１１Ｂ）とを有している。ガラス基板１１Ａは、−Ｚ側、すなわち裏側のガラス基板であり、ガラス基板１１Ｂは、＋Ｚ側、すなわち表側のガラス基板である。液晶パネル１は、液晶層とガラス基板（１１Ａ、１１Ｂ）を挟む２枚の偏光板（１２Ａ、１２Ｂ）をさらに有している。偏光板１２Ａは、裏側の偏光板であり、偏光板１２Ｂは、表側の偏光板である。

ガラス基板１１Ａには、画素ごとに画素電極（透明電極）が設けられており、ガラス基板１１Ｂには、画素間で共通の共通電極（透明電極）が設けられている。この画素電極と共通電極との間に印加される電圧によって、液晶パネル１の各画素におけるバックライトユニット２からの光の透過率が決定される。液晶表示装置１０では、液晶パネル１の各画素の両電極間の電圧が不図示のコントローラによって後述するドライバチップ５を介して制御される。この結果、液晶パネル１の表側の表示面上に画像が表示されるようになる。

液晶パネル１は、ＣＯＧ方式の液晶パネルである。ガラス基板１１Ａは、ガラス基板１１Ｂ、偏光板（１２Ａ、１２Ｂ）に対して延設された延設部１３を有している。この延設部１３は、ガラス基板１１Ａと、ガラス基板１１Ｂ等とが重なっていない領域であるともいえる。そして、この延設部１３の表面側には、液晶層を駆動するためのドライバＩＣとしてのドライバチップ５が設けられている。

バックライトユニット２は、フレーム２１と、ＬＥＤチップ２２と、導光板２３と、各種光学フィルム２４、２５、２６とを備えている。フレーム２１には、ＬＥＤチップ２２と、導光板２３と、各種光学フィルム２４〜２６とが搭載される。ＬＥＤチップ２２は、発光ダイオードを有し、液晶表示装置１０の光源として発光ダイオードからの光を、導光板２３に射出する。導光板２３は、ＬＥＤチップ２２からの光を、液晶パネル１へと導光する。各種光学フィルム２４、２５、２６は、導光板２３の表面や裏面に貼り付けられている。光学フィルム２４は、導光板２３により導かれた光を、液晶パネル１の方へ反射する反射フィルムであり、光学フィルム２５、２６は、導光板２３により導かれた光を散乱させ、液晶パネル１を照明する光を均一化する光学フィルムである。以上の構成を有するバックライトユニット２は、液晶パネル１の全面をほぼ均一に照明する。

両面テープ３は、Ｚ軸方向から見て形状が矩形枠状となっているテープである。両面テープ３は、液晶パネル１とバックライトユニット２との間に挿入され、両者の外周部同士を接着固定する。より具体的には、両面テープ３は、一方の面でバックライトユニット２の光学フィルム２６の外周部と接着され、他方の面で液晶パネル１の偏光板１２Ａの外周部と接着されている。これにより、液晶パネル１と、バックライトユニット２とが、両面テープ３を介して接着固定されるようになる。なお、両面テープ３は、バックライトユニット２からの漏れ光を遮光する遮光テープとしての役割も果たしている。

回路基板６は、液晶表示装置１０が組み込まれる機器の本体から供給される電気的な信号を伝送するための伝送回路などが形成された基板である。バックライトユニット２は、両面テープ２７により、回路基板６上に接着固定されている。回路基板６上の回路の一部と、バックライトユニット２のＬＥＤチップ２２とは、電気的に接続されており、その回路を介してＬＥＤチップ２２内の発光ダイオードを発光させるための電力が供給されている。

また、機器本体からの信号が伝送される回路基板６には、ＦＰＣ７の一端が圧着されており、ガラス基板１１Ａの延設部１３には、ＦＰＣ７の他端が圧着されている。このＦＰＣ７を介して、延設部１３上のドライバチップ５と、回路基板６上の駆動信号の伝送回路が電気的に接続されるようになり、回路基板６上の回路からドライバチップ５に、液晶パネル１の駆動信号が供給されるようになる。

図１に示されるように、液晶パネル１は、この回路基板６上に搭載されるため、ガラス基板１１Ａと回路基板６とに両端が圧着されたＦＰＣ７は、折り曲げられた状態で設置されるようになる。このような状態では、ＦＰＣ７内に折り曲げ応力が発生し、それが折り曲げに対する反発力（復元力）となって現れる。この結果、ガラス基板１１Ａの延設部１３は、ＦＰＣ７の反発力によって＋Ｚ方向への力を受けるようになる。そして、この力が強すぎると、延設部１３を中心とする液晶パネル１の一部が、剥がれて浮き上がる現象が発生するおそれがある。

その対策として、ＦＰＣ７には、２つの貫通穴５１₁、５１₂が設けられている。この貫通穴５１₁、５１₂は、ＦＰＣ７の折り曲げ部分において最も曲率が大きくなると思われる部分に設けられている。ＦＰＣ７が折り曲げられると、その折り曲げ部分に内部応力が発生する。この内部応力が大きいと、折り曲げに対する反発力（復元力）となって表れる。この反発力は、ＦＰＣの一端が圧着された延設部を中心とする液晶パネルの一部を＋Ｚ方向に浮き上がらせようとする。そこで、ＦＰＣ７では、その折り曲げ部分に２つの貫通穴５１₁、５１₂を設け、最も内部応力が発生しやすい部分の断面積を小さくして、折り曲げに対する内部応力を低減している。

図２には、本実施形態に係る液晶表示装置１０を構成するＦＰＣ７の斜視図が示されている。図２に示されるように、ＦＰＣ７の貫通穴５１₁、５１₂は、横方向（Ｙ軸方向）に長い長穴となっている。この貫通穴５１₁、５１₂の横方向の幅が長くなればなるほど、ＦＰＣ７の折り曲げによって生ずる反発力が弱くなり、液晶パネル１を浮き上がらせようとする力も弱まるようになる。

図３には、ＦＰＣ７の内部構造を示す図が示されている。図３では、ＦＰＣ７を折り曲げずに、延ばした状態が示されている。図３に示されるように、ＦＰＣ７の中央部には、各種導線パターン群６０が配線されており、導線パターン群６０が配線されていない両端部に、貫通穴５１₁、５１₂が形成されている。貫通穴５１₁、５１₂の横方向（Ｙ軸方向）の幅は、導線パターン群６０を配線するのに必要な幅によって制限される。また、導線パターン群６０をＦＰＣ７の両端部に配置した場合には、導体パターンの経路長が長くなって抵抗が高くなるため、導体パターン群６０は、図３に示されるように、ＦＰＣ７の中央部に配線されるのが望ましい。これにより、貫通穴５１₁、５１₂は、必然的に、ＦＰＣ７の側端部に配置されるようになる。

なお、ＦＰＣ７の全体の幅を短くしても、ＦＰＣ７の折り曲げによって生ずる反発力が弱くなるが、この場合には、液晶パネル１のガラス基板１１Ａとの圧着領域６１も小さくなってしまうため、本実施形態のように、ＦＰＣ７に貫通穴５１₁、５１₂を設け、ＦＰＣ７の全体の幅については、従来通りのままとするのが望ましい。

なお、ＦＰＣ７内部の導線パターンの配線の関係上、貫通穴５１₁、５１₂のように、横方向に長い穴を設けることが困難となる場合もある。このような場合には、ＦＰＣ７の代わりに、図４（Ａ）に示されるようなＦＰＣ７’を採用することができる。ＦＰＣ７’には、貫通穴５２₁、５２₂が設けられている。貫通穴５２₁、５２₂、は、横方向ではなく、縦方向に長い穴となっている。このようにすれば、導体パターン群６０の配線領域を確保することができるようになる。

また、図４（Ｂ）に示されるようなＦＰＣ７”を採用することができる。図４（Ｂ）に示されるように、ＦＰＣ７”には、貫通穴５３₁、５３₂、５３₃、５３₄が設けられている。貫通穴５３₁、５３₂、５３₃、５３₄は、ミシン目状に配置された小さな貫通穴である。このようなミシン目状に配置された小さな貫通穴は、導線パターン群６０の配線密度を粗くしても構わないような場合に、採用することができる。

なお、これら貫通穴の大きさや間隔は、導線パターン群６０の配線に必要な幅などによって制限されることは上述したが、それらについては、ＦＰＣ７に亀裂が生じて断線したりすることのないように、ＦＰＣ７自体の強度も考慮して決定されるようにするのが望ましい。

なお、本実施形態においては、説明を簡略化し、図面の錯綜を防止するために、図１において、液晶表示装置１０が備えるドライバチップ５を１つだけ図示したが、実際の液晶表示装置では、ドライバチップ５は複数設けられており、ドライバチップ５ごとにＦＰＣ７が設けられる場合もある。このような場合でも、すべてのＦＰＣ７において貫通穴５１₁、５１₂を設けるようにするのが望ましい。

以上詳細に説明したように、本実施形態によれば、液晶パネル１と回路基板６とを電気的に接続するＦＰＣ１の屈曲部に、少なくとも１つの貫通穴が設けられている。このようにすれば、ＦＰＣ７の折り曲げによる内部応力を小さくして、その反発力を小さくすることができるようになる。そのため、延設部１３を中心とする液晶パネル１の一部の浮き上がりを防止することができる。

このように、液晶パネル１の一部の浮き上がりを防止すれば、その浮き上がりを防止するための制圧機構を新たに設けたり、ＦＰＣ７を熱変形させたりする必要がなくなるため、製造コストやリードタイムが増大するのを防ぐことができる。

また、液晶パネル１が浮き上がった状態で、液晶表示装置１０を携帯機器などに組み込まないようになるため、組み込み作業の際の液晶パネル１の破損などの発生頻度を低減することができるようになり、歩留まりが向上する。

また、携帯機器等に組み込まれた後の液晶パネル１の一部の浮き上がりも防止されるようになるので、良好な表示品質をユーザに提供することが可能となる。

また、本実施形態によれば、貫通穴５１₁、５１₂は、ＦＰＣ７における折り曲げの曲率が最大となる部分に形成されている。折り曲げの曲率が最大となる部分は、ＦＰＣ７内の折り曲げ応力が最も大きくなる場所であり、このような場所に貫通穴５１₁、５１₂を設ければ、液晶パネル１を浮き上がらせようとする力を、最も効率的に弱めることができるようになる。

また、本実施形態では、ＦＰＣ７の側端部に２つの貫通穴が設けられるようにしたが、いずれか１つの貫通穴はなくてもよい。また、本実施形態では、貫通穴の数を、ＦＰＣ７の長手方向に１つだけ配置したが、長手方向に複数の貫通穴を配列するようにしてもよい。このように、ＦＰＣ７に設けられる貫通穴の数は、少なくとも１つ設けられていれば、幾つ設けられていてもよい。

また、本実施形態では、貫通穴の形状を、矩形あるいは丸状としたが、本発明は、貫通穴の形状には、制限されない。

上述したように、本実施形態に係る液晶表示装置１０は、ＦＰＣ７の構造だけが、従来の液晶表示装置と異なるので、携帯機器などに設計変更や負担を強いることなく、液晶表示装置１０をその機器に組み込むことができる。

本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の構造を示す断面図である。 図１の液晶表示装置を構成するＦＰＣを示す図である。 ＦＰＣの内部構造を示す図である。 図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、ＦＰＣの貫通穴の他の例を示す図である。

符号の説明

１ 液晶パネル
２ バックライトユニット
３ 両面テープ
５ ドライバチップ
６ 回路基板
７、７’、７” フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）
１０ 液晶表示装置
１１Ａ、１１Ｂ ガラス基板
１２Ａ、１２Ｂ 偏光板
２１ フレーム
２２ ＬＥＤチップ
２３ 導光板
２４、２５、２６ 光学フィルム
２７ 両面テープ
６０ 導体パターン群
６１ 圧着領域

Claims (2)

1. 基板と、
   前記基板上に固定されたバックライトユニットと、
   前記バックライトユニット上に搭載され、液晶層と、当該液晶層を挟む２枚のガラス基板と、当該２枚のガラス基板をさらに挟む２枚の偏光板とを有する液晶パネルであって、前記２枚のガラス基板のうちの裏側のガラス基板が、前記２枚の偏光板及び表側のガラス基板に対して延設された延設部を有し、当該延設部上であってその表側に、前記液晶層を駆動するドライバＩＣが搭載されたＣＯＧ方式の液晶パネルと、
   前記基板と前記ドライバＩＣとを電気的に接続するフレキシブルプリント配線板と、を備え、
   前記フレキシブルプリント配線板は折り曲げられ、その屈曲部に、少なくとも１つの貫通穴が設けられている液晶表示装置。
2. 前記貫通穴は、
   前記フレキシブルプリント配線板における折り曲げの曲率が最大となる部分に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。

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