CN102077699A - 电路结构体 - Google Patents

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Abstract

提供抑制由于搭载在与电路基板连接的柔性基板上的电路元件的振动所导致的杂音的产生的电路结构体。具备：有底框状的机构部件(9)；电路基板(1)，其收纳在上述机构部件(9)内，在表面形成电路元件；柔性基板(10)，其在一个端部(10a)形成的连接端子与在上述电路基板1上形成的电极端子(7)连接，并且翻折，与上述一个端部(10a)相反的一侧的另一个端部固定到上述机构部件(9)的背面；以及电路元件，其搭载在上述柔性基板(10)的翻折到上述机构部件(9)的背面的部分，上述柔性基板(10)隔着以不织布为基材的不织布粘接带固定在上述机构部件(9)的背面。

Description

电路结构体
技术领域
本发明涉及在与电路基板连接的柔性基板上搭载了电路元件的液晶显示装置等电路结构体，特别涉及降低搭载在柔性基板上的电路元件产生的振动噪声的电路结构体。
背景技术
构成液晶面板等平板型图像显示元件的面板基板采用如下电路基板：在其内侧表面形成有发挥像素功能的电极、金属配线等电路元件。特别在为了显示更高精细且响应性高的图像而使用的有源矩阵基板中，采用形成TFT等开关元件，并且在面板上形成驱动电路的一部分的COG(Chip On Glass：玻璃上芯片)技术等。
在液晶面板的面板基板中设有外部连接用电极端子，通过连接到该电极端子的柔性基板，从液晶面板以外的周边电路基板等供给用于图像显示的各种信号、面板基板作为电路基板来工作所用的电源电压。另外，液晶面板和周边电路基板以及背光源等被收纳于称为外框的有底框状的机构部件中，构成了作为电路结构体的液晶显示装置。
在柔性基板中，一方端部的连接端子与面板基板的电极端子接合，并且另一方端部沿着收纳液晶面板的外框的侧面向外框的背面侧翻折而固定到外框背面。另外，在柔性基板上，根据需要而隔着硬质树脂基板搭载电容器等电路元件(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004-020703号公报
发明内容
发明要解决的问题
在上述现有的液晶显示装置中，搭载在柔性基板上的电路元件有时会在液晶显示装置动作时发生振动而产生杂音。特别地，在柔性基板上搭载了电解电容器的情况下，在伴随着液晶显示装置的动作而电容器充放电时，电容器内部的层叠的箔电极会发生振动，该振动会从电容器的容器传到搭载电容器的硬质树脂基板，进而到达液晶显示装置的机构部件，由此产生用户能够感知到的大的噪声的、称为杂音的现象。
因此，本发明鉴于上述问题，目的在于提供抑制由于搭载在与电路基板连接的柔性基板上的电路元件的杂音振动所导致的杂音的产生的电路结构体以及电路基板是与相对基板构成液晶面板的面板基板的液晶显示装置。
用于解决问题的方案
为了解决上述课题，本发明的电路结构体的特征在于：具备：有底框状的机构部件；电路基板，其收纳在上述机构部件内，在表面形成电路元件；柔性基板，其在一个端部形成的连接端子与在上述电路基板上形成的电极端子连接，并且翻折，与上述一个端部相反的一侧的另一个端部固定到上述机构部件的背面；以及电路元件，其搭载在上述柔性基板的翻折到上述机构部件的背面的部分，上述柔性基板隔着以不织布为基材的不织布粘接带固定在上述机构部件的背面。
发明效果
根据本发明，能够得到吸收、降低在动作时产生的、搭载在柔性基板上的电路元件的振动而有效地防止用户感知成噪声的杂音的产生的电路结构体。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式的液晶显示装置的结构的立体图。
图2是示出本发明的实施方式的液晶显示装置的背面的平面图。
图3是示出本发明的实施方式的液晶显示装置的、柔性基板的固定结构的第1例子的截面结构图。
图4是示出本发明的实施方式的液晶显示装置的、柔性基板的固定结构的第2例子的截面结构图，图4(a)示出在柔性基板中产生稍许翘曲的情况，图4(b)示出在柔性基板中产生较大翘曲的情况。
具体实施方式
本发明的电路结构体具备：有底框状的机构部件；电路基板，其收纳在上述机构部件内，在表面形成电路元件；柔性基板，其在一个端部形成的连接端子与在上述电路基板上形成的电极端子连接，并且翻折，与上述一个端部相反的一侧的另一个端部固定到上述机构部件的背面；以及电路元件，其搭载在上述柔性基板的翻折到上述机构部件的背面的部分，上述柔性基板隔着以不织布为基材的不织布粘接带固定在上述机构部件的背面。
根据该结构，即使在电路结构体动作时在搭载在柔性基板上的电路基板产生了振动的情况下，作为将柔性基板固定到机构部件的胶带的基材的不织布也会吸收、降低该振动。因此，能够有效地防止搭载在柔性基板上的电路元件的振动传到机构部件中而变成大振动，从而产生用户将该振动感知为噪声的杂音。
在上述结构的电路结构体中，优选上述电路元件搭载在层叠于上述柔性基板的硬质树脂基板上。
另外，优选上述电路元件是电容器。
并且，优选在上述不织布粘接带与上述柔性基板之间形成有硅树脂层。由此，即使在柔性基板发生了弯曲的情况下，也能够无空隙地固定柔性基板和不织布粘接带。
另外，优选上述电路结构体是液晶显示装置，上述电路基板是与夹着液晶层并隔着规定间隔固定的相对基板构成液晶面板的面板基板。通过采用该结构，能够得到有效地降低搭载在柔性基板上的电路元件的振动从而不产生杂音现象的液晶显示装置。
另外，在上述结构中，优选上述电路基板是有源矩阵基板。
下面，边参照附图边说明本发明的实施方式。
此外，在下面的本发明的实施方式的说明中，示出将本发明的电路结构体作为液晶显示装置进行实施的情况的结构例，所述液晶显示装置用作便携电话、移动设备的显示器。但是，下面的说明没有限定本发明的电路结构体的用途。本发明的电路结构体没有限定于这种液晶显示装置，可以广泛应用于被称为有机或者无机的EL显示器、场致发射型冷阴极显示装置的各种平板型显示装置。并且，本发明的电路结构体不限于上述显示装置模块，可以应用于音响装置、信息处理装置的驱动电路等具备搭载了电路元件的柔性基板与电极端子连接的电路基板，而该电路基板被机构部件收纳而一体化的各种电路模块。另外，即使在用作液晶显示装置的情况下，其用途没有限定于便携电话、移动设备用显示器，也可以用作电脑、电视机等的各种监视器。
此外，下面所参照的各图为了便于说明，仅简化且示出本发明的实施方式的结构部件中的为了说明本发明所必须的主要部件。因此，本发明的显示装置可以具备所参照的各图未示出的任意的结构部件。另外，各图中部件的尺寸没有忠实地表示实际的结构部件的尺寸以及各部件的尺寸比率等。
图1是本发明的实施方式的液晶显示装置的立体图。
本实施方式的液晶显示装置100具有液晶面板3，所述液晶面板3包括电路基板即面板基板1和与其隔着规定间隔而相对配置的相对基板2。在液晶面板3的两个外面，即面板基板1和相对基板2各自的外侧的面中贴着一对偏光板4。
面板基板1是有源矩阵基板，在面板基板1上的与相对基板2相对的面中，配置有形成多行以及多列而矩阵状配置的、未图示的像素电极，该像素电极在液晶面板3中形成显示图像的显示区域5。在面板基板1的显示区域5中形成：多个栅极线，其配置在像素电极的行方向上；多个源极线，其配置在列方向上；以及TFT，其配置在正交的栅极线和源极线的交点附近，连接到各自的像素电极。此外，也省略这些栅极线、源极线、TFT的图示。
另外，关于固定面板基板1和相对的相对基板2的密封材料、在面板基板1与相对基板2之间所夹着的液晶层，也省略图示。
面板基板1具有比相对基板2稍微大的表面积，具有其表面露出的安装区域6。在安装区域6中，形成了用于向在面板基板1表面所形成的栅极线、源极线等各种配线、TFT等各种电路元件施加规定的电压、信号的电极端子7。另外，在采用COG(Chip On Glass：玻璃上芯片)技术的情况下，在该安装区域6中，搭载用于驱动液晶面板3的驱动用半导体元件等。
在液晶面板3的背面，配置背光源8，其照射为了用液晶面板3显示图像所必须的照射光。在图1中省略了详细的图示，本实施方式的液晶显示装置100的背光源8是例如被称为侧光型或者边光型的类型，包括平板状导光体和在其侧面所设置的冷阴极荧光管或者发光二极管等光源。从导光体的侧面入射的来自光源的照射光在导光体内部反复进行反射后扩散传播，从与液晶面板3相对一侧的导光体的主面作为均匀光照射。
此外，作为本发明的液晶显示装置的背光源8，没有限定于上述侧光型，也可以使用被称为直下型的类型，其在液晶面板3的背面平面地配置光源，使其对液晶面板3侧照射光，来自光源的照射光通过聚光片、扩散片等光学片照射到液晶面板。另外，光源也没有限定于冷阴极荧光管、发光二极管，可以使用热阴极荧光管、EL发光体等各种光源。并且，作为液晶面板3，也没有限定于把来自背光源8的照射光用于图像显示的被称为透射型或者半透射型的液晶面板，可以使用反射型的液晶面板3，其使透过液晶面板3的相对基板2而入射的外光被在面板基板1中形成的反射电极反射来用于图像显示，在这种情况下，背光源8本身变得不需要。
液晶面板3和背光源8收纳于有底框状的机构部件即外框9的内部。要求外框9是分量较轻的且确保有一定的强度，因此，包括铝等金属或者塑料等树脂。
此外，在外框9的侧壁内部，有时形成用于保持内部所收纳的液晶面板3、背光源8的未图示的突起等，另外，在液晶面板3的图像显示面侧，即，在图1的上侧端部，有时设置用于将外框9固定到便携电话、移动设备等设备的图像显示部框体的突起、凹部，并且，在外框8的侧壁部、底部，为了将从内部所收纳的背光源8、各种电路部件产生的热释放到外部、为了外框9本身的轻量化，有时形成开口。
用于施加用于操作液晶面板3的信号、电压的柔性基板10连接到在面板基板1的安装区域6中形成的电极端子7。该柔性基板10也被称为FPC(Flexible Printed Circuit：柔性印刷电路)，采用由柔性树脂片夹着包括铜箔等的微细配线的三层结构。并且，在柔性基板10的一个端部10a中，在与面板基板1的安装区域6中形成的电极端子7的配置位置对应的位置，形成内部的铜箔露出的、未图示的连接部，将电极端子7与连接部的位置对准而固定，由此得到电导通。此外，为了将面板基板1的电极端子7与柔性基板10的连接部进行物理固定，同时得到电导通，使用被称为各向异性导电树脂(ACF：Anisotropic Conductive Film)的含有导电性粒子的片材。
液晶显示装置100具有控制部11，所述控制部11制作为仅通过从外部输入规定电源和信号就能够进行图像显示的、一体的电路结构体即模块，形成用于进行液晶显示装置100整体控制的半导体集成电路。
下面，说明本实施方式的液晶显示装置100中的、电路元件向柔性基板10的搭载和柔性基板10向外框9的固定方法。
图2是从背面即图像显示面里侧看本实施方式的液晶显示装置100的情况下的平面图。
如图2所示，在液晶显示装置100的图像显示面侧，其一个端部10a与面板基板1连接的柔性基板10沿着外框9的侧面翻折到背面侧。与柔性基板10的一个端部10a相反的一侧的另一个端部10b采用覆盖外框9的一部分的形状，用该另一个端部10b固定到外框9的背面。此外，为了防止在减小液晶显示装置100的外形并且将作为模块的液晶显示装置100固定到便携电话、移动设备之类的设备的图像显示部框体时，柔性基板10蹭伤而发生铜箔断线等，优选柔性基板10贴紧到外框9的侧面。
在外框9的背面，配置有背面电路基板12，电路基板12搭载有处理用液晶面板3显示的图像信号的信号电路、内置于外框9的背光源8的驱动电路等，在柔性基板10的另一个端部10b中形成的突起部10c连接于外框9的背面。
柔性基板10的另一个端部10b隔着以聚碳酸酯制的等硬质树脂为基材的树脂基板13搭载作为电路元件的电容器14。另外，柔性基板10的一部分与控制部11相连。
下面，利用图3说明柔性基板10的另一个端部10b与外框9的背面的固定部分。
图3是示出图2中的A-A线向视截面的截面结构图，示出柔性基板10的另一个端部10b与外框9的背面的固定部分即在柔性基板10上隔着树脂基板13搭载电容器14的部分的结构的一个例子。
如图3所示，在柔性基板10中层叠硬质树脂基板13，在树脂基板13上搭载作为电路元件的电容器14。
树脂基板13在其上面侧形成用于与搭载的电容器14以及其它电路元件对应的电路图案，在下面侧形成与柔性基板10的配线图案对应的电路图案。作为树脂基板13，可以使用例如MCM(多芯片模块)基板。另外，树脂基板13可以采用在作为电路基板的一般材料即聚碳酸酯等基材的两面形成有配线图案的基板、或者层叠多个基板而成的基板等。
树脂基板13、电容器14以及其它电路元件能够利用通常的焊锡来固定。另外，树脂基板13和柔性基板10能够进行在各自表面形成的电极图案彼此的位置对准并利用采用了焊锡凸点等的焊锡连接来固定。
隔着树脂基板13来搭载电容器14等电路元件的柔性基板10隔着以不织布(也称为“无纺布”)为基材的不织布粘接带15粘接到外框9的背面。该不织布粘接带15是在厚度为0.145mm的聚丙烯、聚酯等合成纤维的不织布中使粘接材料浸透来形成双面胶带而成的。
此外，在图3中，示出到外框9内部的背光源8为止，在背光源8下侧配置的液晶面板3的图示省略了。
在本实施方式的液晶显示装置100中，隔着树脂基板13固定电容器14等电路元件的柔性基板10通过以柔软的不织布为基材的不织布粘接带15固定到外框9的背面。因此，即使在由于施加的电信号的导通/截止而导致电容器14的电极在其电场方向发生变形而产生振动的情况下，该振动也不会从柔性基板10传导到外框9，而是被吸收。特别地，面板基板1是有源矩阵基板，在液晶面板3被有源矩阵驱动的情况下，在其驱动电路的控制电压施加到电容器14中的情况下，电容器14的振动与外框9发生共振而变成大的声音，易于产生为用户识别的杂音现象，但是在本实施方式的液晶显示装置100中，能够有效地防止该杂音的产生。
具体地，对于在上述实施方式中说明的、作为将柔性基板10固定到外框9的粘接带15采用以厚度为0.145mm的不织布为基材的不织布粘接带的情况和采用通常的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为基材的粘接带的比较例的情况，比较了以0Hz～20Hz的周期来重复电源的导通截止时而产生的噪声。其结果，对于n＝16的样品的平均值，在作为实施例的以不织布为基材的不织布粘接带15的情况下，振动的峰值是3.85dBVr.，与此相对，在比较例的以PET为基材的粘接带的情况下，观察到15.80dbVr.的噪声。通过采用以不织布为基材的不织布粘接带15，能够将噪声的水平降低12.34dBVr.，是比较例的情况的三分之一以下。
作为本实施方式所示的不织布粘接带15可以利用大日本インキ化学工業株式会社製的不织布基材型双面粘接带”#8800CH(W)”(商品名)的厚度为0.145mm的不织布粘接带、株式会社寺岡製作所製的强力型不织布双面胶带“No.7566”(制品编号)的厚度为0.160mm的不织布粘接带等。另外，不限于此，能够合适地利用例如在通过化学键制法制造出的不织布中浸泡丙烯酸酯共聚物的粘接剂而得到的不织布粘接带等。
另外，在本实施方式中采用的以不织布为基材而在其中浸泡粘接剂而得到的不织布粘接带15是双面胶带，因此能够极其容易地进行柔性基板10向外框9的粘接。具体地，在外框9底面的固定柔性基板10的区域中首先贴附不织布粘接带15，在其上重叠柔性基板10，以300g～900g程度的压紧力压住柔性基板10，由此能够得到在使用中充分的粘接强度。此外，压住柔性基板10的压紧力也可以考虑固定到柔性基板10的硬质电路基板13的大小(面积)、搭载的电容器14等电路元件的大小、重量、个数、配置密度等而适当地确定。另外，也能够预先在柔性电路基板10的里面贴附不织布粘接带15，之后以规定压力将其按压并固定在外框9的背面。
下面，利用图4说明柔性基板10的另一端部10b与外框9的背面的固定部分的结构的另一个例子。
图4(a)、图4(b)均是示出柔性基板10和外框9的固定部分的截面结构图，示出在与图3相同的柔性基板10上隔着树脂基板13搭载电容器14的部分，即图2的A-A线向视部分的结构。另外，在图4(a)以及图4(b)中，柔性基板10上的电容器14的搭载状态和外框9内部结构相同，因此标注与图3相同的附图标记，其详细说明省略。
图4(a)示出柔性基板10沿着固定到其表面的树脂基板13的弯曲而弯曲的状态。
在硬质的树脂基板13中搭载有电容器14、其它电路元件，但是作为确保电路元件的电导通并且固定的方法，采用焊锡。此时，在树脂基板13上搭载固定电容器14等电路元件时，在树脂基板13表面印刷焊锡膏之后，在规定部位搭载电容器14等电路元件，放入红外线回焊炉融化焊锡膏，一次地固定，该方法效率高。但是，回焊炉内的温度在200℃以上，因此在树脂基板13的表里由于配线图案、搭载部件等的热膨胀系数不同而易于产生翘曲，该翘曲在回到室温的情况下还会残留。另外，即使不是采用上述红外线回焊炉的方法，为了通过焊锡将电路元件固定到基板，会经过暂且融化焊锡而之后冷却的热循环，因此完全避免电路元件、基板材料的热膨胀差导致树脂基板13产生翘曲也有困难。
当在固定到柔性基板10上的树脂基板13产生翘曲时，柔软的柔性基板10会在与树脂基板13的粘接部分沿着树脂材料13的形状地发生变形。这样，当柔性基板10产生翘曲并在外框9与固定的粘接带之间产生空隙时，作为搭载的电路元件的电容器14的振动作为大的声音而易于传到外框9。
然而，在本实施方式的液晶显示装置100中，通过以不织布为基材的不织布粘接带15进行柔性基板10与外框9的固定，因此，不织布粘接带15自身是柔软的，如图4(a)所示，即使柔性基板10中产生了若干变形，也能够容易地追随该变形，不会产生空隙。因此，在本实施方式的液晶显示装置100中，即使树脂基板13产生了若干变形，也能够有效地防止由于作为电路元件的电容器14的振动而导致的杂音。
图4(b)与图4(a)相比，是示出更大的翘曲在树脂基板13中产生的情况下的例子的截面结构图。如上所述，在本实施方式的液晶显示装置100中，对于柔性基板10与外框9的固定采用以不织布为基材的不织布粘接带15，但是该基材的厚度是有限度的，因此在例如超过其的大翘曲在树脂基板13中产生了的情况下，无法完全填补柔性基板10与粘接带之间的空隙。这样，在树脂基板13产生较大翘曲而柔性基板10大幅度地翘曲的情况下，如图4(b)所示，优选在不织布粘接带15与柔性基板10之间涂敷形成硅树脂16。
这样，通过涂敷硅树脂16，能够防止在柔性基板10与不织布粘接带15之间产生空隙，因此即使在树脂基板13大幅度地翘曲的情况下，也能够有效地防止杂音的产生。
另外，通过在柔性基板10与不织布粘接带15之间涂敷硅树脂16，特别是在外框9是金属制的情况下，能够提高柔性电路基板10与外框9之间的绝缘、电屏蔽效果。另外，对于液晶显示装置100，即使在进行重复地施加热循环这样的使用方法的情况下，也能够有效地防止由于涂敷硅树脂16而使不织布粘接带15的粘接性降低，从而柔性电路基板10易于从外框9剥落的情况。
此外，在本实施方式的液晶显示装置的说明中，仅说明了在柔性基板10中搭载电容器14等电路元件的情况下隔着硬质树脂基板13的例子，但是本发明不限于此，也能够采用将电路元件直接设置在柔性基板10上的TCP(Tape Carrier Package：带载封装)技术。该情况下，能够通过利用以不织布为基材的不织布粘接带15来固定柔性基板10和外框9，有效地防止电容器14的振动传到外框9而变成噪声的杂音。
工业上的可利用性
本发明作为在与电路基板连接的柔性基板上搭载电路元件的电路结构体，在工业上可以应用于以液晶显示装置为代表的各种用途。

Claims (6)

1.一种电路结构体，其特征在于：
具备：
有底框状的机构部件；
电路基板，其收纳在上述机构部件内，在表面形成电路元件；
柔性基板，其在一个端部形成的连接端子与在上述电路基板上形成的电极端子连接，并且翻折，与上述一个端部相反的一侧的另一个端部固定到上述机构部件的背面；以及
电路元件，其搭载在上述柔性基板的翻折到上述机构部件的背面的部分，
上述柔性基板隔着以不织布为基材的不织布粘接带固定在上述机构部件的背面。
2.根据权利要求1所述的电路结构体，
上述电路元件搭载在层叠于上述柔性基板的硬质树脂基板上。
3.根据权利要求1或者2所述的电路结构体，
上述电路元件是电容器。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的电路结构体，
在上述不织布粘接带与上述柔性基板之间形成有硅树脂层。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的电路结构体，
上述电路结构体是液晶显示装置，
上述电路基板是与夹着液晶层并隔着规定间隔固定的相对基板构成液晶面板的面板基板。
6.根据权利要求5所述的电路结构体，
上述面板基板是有源矩阵基板。
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