JP6221363B2

JP6221363B2 - 表示装置

Info

Publication number: JP6221363B2
Application number: JP2013120020A
Authority: JP
Inventors: 毅寺澤; 偉久山口
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-06-06
Filing date: 2013-06-06
Publication date: 2017-11-01
Anticipated expiration: 2033-06-06
Also published as: US20140362326A1; US9285617B2; JP2014238453A

Description

本発明は表示素子を備える表示装置に関する。

一般的な液晶表示装置の表示素子は、基板上に形成された複数の縦配線と横配線で形成される表示領域を備え、表示領域の各配線に信号を伝えるために周辺領域に延在して配置された配線、を備えるＴＦＴアレイ基板と、該ＴＦＴアレイ基板の表示領域に対向配置される対向基板とを重ね合せ、その間に液晶を挟んで構成される。ＴＦＴアレイ基板の周辺領域の配線の実装端子部には、駆動ＩＣが搭載されたフレキシブル基板が接続され、表示領域に対し回路基板からの出力信号を伝送する。

上記のような接続方式を採用した場合、駆動時にＩＣが発熱し、その発熱により駆動ＩＣの特性劣化や液晶特性の劣化により、表示ムラを発生させる要因となることがあるため、駆動ＩＣが発する熱を放散させるために、フレキシブル基板に搭載された駆動ＩＣと表示パネル支持するフレームの間に、熱伝導率の高いフィラーを含有する熱伝導性部材を介在させ、熱をフレームに伝導することによって駆動ＩＣの温度上昇を防止または抑制する方法が開示されている（特許文献１参照）。

特開２００７−２２６０６８号公報

しかしながら、駆動ＩＣを熱伝導性部材に接触して配置させた場合、駆動ＩＣが搭載されたフレキシブル基板が変形し、応力が発生する場合がある。この応力がＴＦＴアレイ基板の実装端子部に加わり、ＴＦＴアレイ基板を変形させることで、ＴＦＴアレイ基板と対向基板の間のギャップ間隔が不均一となり、表示ムラを引きおこすことがある。

本発明は、上記のように液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板に実装される駆動ＩＣが搭載されたフレキシブル基板において、フレキシブル基板の変形が発生することを防止して、フレキシブル基板がＴＦＴアレイ基板を変形させる力を軽減させ、かつ、フレキシブル基板に搭載したＩＣから発する熱を放散させ、表示ムラを防止することを目的とする。

本発明の表示装置は、表示領域および周辺領域を備える表示素子と、表示素子の周辺領域に配置され、表示領域に信号を供給する駆動ＩＣを実装した可撓性を備えたフレキシブル基板と、表示素子の表示面側に配置される第１のフレームと、第１のフレームに収納された表示素子とフレキシブル基板とを保持する第２のフレームと、を備え、表示素子は、フレキシブル基板との接続部を有し、第１のフレームは、フレキシブル基板の駆動ＩＣが実装される箇所を除く位置で、接続部近傍と対向して形成されたフレキシブル基板保持部材を備え、フレキシブル基板保持部材は、フレキシブル基板の駆動ＩＣが実装される箇所および接続部との間に配置され、第１のフレームからフレキシブル基板に対向して突出する凸部である。

本発明によれば、回路基板保持部材を備える表示装置において、可撓性を備えた回路基板の変形が発生することを防止して、回路基板が表示素子を変形させる力を軽減させ、かつ、回路基板に実装したＩＣから発する熱を放散させ、表示ムラを防止する。

本発明における表示装置の概略平面図である。図２は図１の表示装置にフレームを配置した状態における断面図である。実施の形態２に係る表示装置の断面図である。実施の形態３に係る表示装置の断面図である。実施の形態３に係る表示装置の断面図である。実施の形態４に係る表示装置の断面図である。実施の形態４に係る表示装置の断面図である。従来の表示装置の概略を示す断面図である。

以下、本発明の表示装置における実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付されたものは、実質的に同様の構成要素を示す。

実施の形態1.
図１は、本発明に用いられる表示装置の概略平面図、図２は図１の表示装置にフレームを配置した状態における断面図である。

はじめに、本発明の表示装置の構成を簡単に説明する。図１または図２に示すように、本発明の表示装置１００に用いられる表示素子１は、第１の基板１１であるＴＦＴアレイ基板と第１の基板１１の表示領域と対向配置される第２の基板１２である対向基板と重ね合せ、その隙間に液晶１３を挟み、液晶１３が漏れないように基板周囲にシール１４を設けた液晶表示パネルを用いている。

また、表示素子１は、基板上に複数の横配線１１１と、横配線１１１と交差する縦配線１１２とにより形成された画素により構成された表示領域１１４、また、それぞれの配線に信号を入力するため、表示領域１１４外である周辺領域１１５を備える。周辺領域１１５に形成され、表示領域１１４からの配線が延伸された配線１１３は、駆動ＩＣ４が実装されたフレキシブル基板５に接続され、フレキシブル基板５は、表示領域１１４に構成される画素に表示信号を供給する回路基板３に接続されている。回路基板３で生成させた表示信号は、フレキシブル基板５に実装された駆動ＩＣ４に入力される。駆動ＩＣ４は、入力された表示信号を、表示素子１を駆動させるのに適したレベルとタイミングの信号に変換し、第１の基板１１に出力する。

また、駆動ＩＣ４の信号を第１の基板１１、回路基板３に伝送させるために、フレキシブル基板５の上には、配線パターンが設けられている（図示なし）。

また、本発明の表示装置１００は、表示素子１を背面より照射する光源のバックライト２が配置される。表示素子１およびバックライト２は、第１のフレーム７に収納され、第２のフレーム６とともに、表示素子１およびバックライトを支持している。表示素子１に表示信号を入力する回路基板３はフレキシブル基板５に接続され、バックライト２の裏側に配置されている。

表示素子１の第１の基板１１に接続されたフレキシブル基板５は、可撓性の材料で形成されており、折り曲げて表示素子１とバックライト２を挟むように、第１のフレーム６の裏面に配置される。また、第１のフレーム７は開口部を備える第２のフレーム６を表示素子１の表示面側より配置し、表示装置を構成する部材を固定している。

本発明における表示装置１００は、表示素子１の表示面側より配置される第１のフレーム６において、表示素子１の周辺領域１１５に接続されるフレキシブル基板５との接続部１１６の近傍であって、フレキシブル基板５と対向して突出するフレキシブル基板保持部材が設けられている。本実施の形態１において、フレキシブル基板保持部材は平坦面を有する凸部６１である。なお、凸部６１の平坦面は、駆動ＩＣが搭載される箇所を除く位置で、フレキシブル基板５を押さえる構成とする。

ここで、従来構造におけるフレキシブル基板５の動作について、図８の表示装置の断面図を用いて従来の問題点を説明する。図８に示す通り、第１の基板１１とフレキシブル基板５の接続部５４近傍において、駆動ＩＣ４間のフレキシブル基板５は、外部からの力が加わることなどにより、波状の折れ曲がり部５２が発生する。さらに、この折れ曲がり部５２を広げようとする応力５３がフレキシブル基板５に発生し、第１の基板１１とフレキシブル基板５が実装されている接続部５４近傍に加わり、第１の基板１１を変形させ、第１の基板１１と第２の基板１２の間のギャップ（間隔）が不均一となることがある。通常、表示素子１の第１の基板１１と第２の基板１２とのギャップ（間隔）は１ミクロン以下の精度で保持する必要があり、このような折れ曲がり部５２による応力５３により、第１の基板１１に加わる１ミクロン程度の変形であっても、表示ムラが引き起こされる場合がある。

本発明は、図２に示すように、フレキシブル基板５の外側に配置される第１のフレーム６に、フレキシブル基板保持部材として、フレキシブル基板５に対向して突出し、平坦面を有する凸部６１を設け、第１の基板１１とフレキシブル基板５が実装されている接続部１１６に対向して配置させる。このような構成により、凸部６１をフレキシブル基板５と接触させて、フレキシブル基板５に発生する折れ曲がり部５２を広げる方向に発生する応力５３（図８参照）を抑制させ、フレキシブル基板５が表示素子１を押し付ける力を弱める。また、振動などの外力が加わる環境において、フレキシブル基板５が表示装置１より離れる力も弱める。よって、第１の基板１１を変形させ、第１の基板１１と第２の基板１２の間のギャップ間隔が不均一となることを防止することにより、表示素子１の表示ムラを防止することができる。なお、凸部６１の平坦面は、駆動ＩＣが実装される箇所を除く位置で、フレキシブル基板５を押さえる構成となっており、フレキシブル基板５を直接的に規制することができる。また、振動による変形が小さくなるため、フレキシブル基板５の寿命の低下を抑制することができる。

また、フレキシブル基板５には、銅などからなる熱伝導率の高い配線パターンが設けられおり、駆動ＩＣ４で発生した熱は、フレキシブル基板５の配線パターンを経由し、接続部１１６を介して第１のフレーム６に伝熱させることができるため、表示素子１に駆動ＩＣ４の熱が伝わることを防止できる。これにより、駆動ＩＣの特性劣化、液晶特性の劣化を防ぎ、表示装置に発生する表示ムラを防止することができる。

実施の形態２．
図３は実施の形態２の表示装置の断面図である。本実施の形態２においては、第１のフレーム６に、凸部６１ではなく、バックライト２または/および表示素子１を保持する第２のフレーム７の開口部側の端部近傍に配置されるフレキシブル基板５と対向する位置に、表示装置１００の外側に向かって湾曲する湾曲部６２を設け、湾曲部６２に沿ってフレキシブル基板５を対向させて配置させる。第２のフレームに湾曲部６２を形成し、フレーム７の開口部側の端部に配置されるフレキシブル基板５を対向配置させることで、接続部１１６へかかる負担を抑制する。よって、フレキシブル基板５が波状に折れ曲がることを規制し、フレキシブル基板５より第１の基板１１へ伝わる応力を抑制させることができる。

実施の形態３．
図４は実施の形態３に係る表示装置の断面図である。本実施の形態３においては、実施の形態１、２のように、凸部６１や湾曲部６２を第１のフレーム６に設けるのではなく、第２のフレーム７の開口部にフレキシブル基板５を規制する凸部７１を設ける。

図４に示すように、第２のフレーム７は、第２のフレーム７の開口部に配置されたフレキシブル基板５と対向する位置に平坦面７２を有する凸部７1を設けている。第１の基板１１とフレキシブル基板５の実装端子部５４近傍でフレキシブル基板５の波状の折れ曲がり部５２（図８参照）を抑制、平坦になるようし、第１の基板１１への応力を軽減させている。なお、平坦面７２と、表示素子１の第１の基板１１のフレキシブル基板５との接続部１１６が平行に形成されるとなおよい。なお、フレキシブル基板５の接続部１１６と略平行な位置に凸部７１が形成されると、接続部１１６へかかる負担を抑制することができ、第１の基板１１への応力をより軽減させることができる。

また、フレキシブル基板５には、銅などからなる熱伝導率の高い配線パターン５１が設けられているので、駆動ＩＣ４で発生した熱は、フレキシブル基板５の配線パターン５１を経由し、第２のフレーム７の凸部７１との接触部を介して、第２のフレーム７に放散させる効果もある。

図５に本実施の形態３の変形例を示す。図５の表示装置の断面図に示すように、第２のフレーム７に形成される凸部は平坦面７２を有する凸部７１ではなく曲面７３を持つ曲部７４を形成してもよい。図５のように、曲面７３がフレキシブル基板５に対向配置されるため、フレキシブル基板５の接続部１１６近傍でフレキシブル基板５の波状の折れ曲がりを抑制して、平坦になるようし、第１の基板１１への応力を軽減させることができる。

実施の形態４．
図６は、実施の形態４に係る表示装置の断面図である。本実施の形態４では、フレキシブル基板５の外側に配置される第１のフレーム６、内側に配置される第２のフレーム７に、それぞれ平坦面を有する凸部６１、凸部７1を設け、第１の基板１１への接続部１１６近傍で挟み込んで保持することで、フレキシブル基板５の波状の折れ曲がりをより確実に抑制できるため、フレキシブル基板５が平坦となり、第１の基板１１へ応力が伝わることを軽減させている。

フレキシブル基板５には、銅などからなる熱伝導率の高い配線パターン５１が設けられているので、駆動ＩＣ４で発生した熱は、フレキシブル基板５の配線パターン５１を経由し、外側、内側のフレームの凸部と接触により、駆動ＩＣ４からの熱を第１のフレーム６または/および第２のフレーム７へ放散させる効果もある。

図７に本実施の形態４の変形例を示す。図７の表示装置の表示装置の断面図に示すように、第１のフレーム６および第２のフレーム７に形成される凸部は平坦面ではなく曲面を持つ曲部としてもよい。このように曲面７３がフレキシブル基板５に対向されるため、フレキシブル基板５の接続部１１６近傍でフレキシブル基板５の波状の折れ曲がりを抑制し、平坦になるようし、第１の基板１１への応力を軽減させることができる。

１表示素子、１１第１の基板、１１１横配線、１１２縦配線、１１３配線、
１１４表示領域、１１５周辺領域、１１６接続部、１２第２の基板、
１３液晶、１４シール、２バックライト、３回路基板、４駆動ＩＣ、
５フレキシブル基板、５１フレキシブル基板上の配線パターン、
５２折れ曲がり部、５３応力、
６第１のフレーム、６１凸部、６２湾曲部、
７第２のフレーム、７１凸部、７２平坦面、７３曲面、
１００表示装置。

Claims

表示領域および周辺領域を備える表示素子と、前記表示素子の周辺領域に配置され、表示領域に信号を供給する駆動ＩＣを実装した可撓性を備えたフレキシブル基板と、
前記表示素子の表示面側に配置される第１のフレームと、前記第１のフレームに収納された前記表示素子と前記フレキシブル基板とを保持する第２のフレームと、を備え、前記表示素子は、前記フレキシブル基板との接続部を有し、
前記第１のフレームは、前記フレキシブル基板の前記駆動ＩＣが実装される箇所を除く位置で、前記接続部近傍と対向して形成されたフレキシブル基板保持部材を備え、
前記フレキシブル基板保持部材は、前記フレキシブル基板の前記駆動ＩＣが実装される箇所および前記接続部との間に配置され、前記第１のフレームから前記フレキシブル基板に対向して突出する凸部である表示装置。
る表示装置。
前記フレキシブル基板保持部材は、前記接続部と対応する面が平坦面を備えることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
前記フレキシブル基板保持部材は、前記第２のフレームの端部に配置された前記フレキシ
ブル基板に対応して形成され、前記対応する面が曲面を備えることを特徴とする請求項１
記載の表示装置。
前記第２のフレームは、前記第１のフレームに形成された前記フレキシブル基板保持部材
と対向する位置にフレキシブル基板保持部材をさらに備え、前記第１のフレームおよび前
記第２のフレームに形成されたフレキシブル基板保持部材により、前記フレキシブル基板
を挟み込んで保持することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の表示装置。