JP2004146717A - 電子モジュールおよびその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】額縁サイズを小さくし、あらゆる機種の電子機器に適用できる電子モジュールを提供する。
【解決手段】本発明の電子モジュール70は、回路素子と、回路素子に接続された信号線80と端子領域74に設けられた基板端子82とを有する電子回路基板72と、電子回路基板72の端子領域74に実装された入力基板76と、駆動回路基板78とを有する。駆動回路基板78は、入力端子84と出力端子86とを有し、出力端子86は、電子回路基板72の信号線80と電気的に接続されている。入力基板76は、外部から入力された信号を伝送する主配線88と、主配線88から分岐された分岐配線90とを有し、分岐配線89は電子回路基板72の基板端子82を介して駆動回路基板78の入力端子84に電気的に接続されている。
【選択図】 図5

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子モジュールおよびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
現在、液晶表示装置等において、表示パネルとこれを駆動する駆動回路(ドライバ)との接続は、主にTCP(Tape Carrier Package)方式、または、COG(Chip on Glass)方式で行われている。
【0003】
図1(a)は、従来のTCP方式の液晶モジュールの構造を模式的に示す図であり、図1(b)は図1(a)のA−A’に対応する断面図である。このモジュール構造では、図1(b)に示すように表示パネル11のゲート側端子領域およびソース側端子領域にそれぞれ、複数のゲートTCP(駆動回路基板)12およびソースTCP14が異方性導電層(Anisotropic Conductive Film:以下、ACFと示す場合がある)17によって接続されている。また、ゲートTCP12およびソースTCP14にはそれぞれ、ゲートPWB(Printed Wire Bonding)13およびソースPWB15がACF17によって接続されている。ゲートPWB13およびソースPWB15はそれぞれ、外部回路基板と接続されたFPC(Flexible Printed Circuit)16に半田を用いて接続されている。上記TCP方式の液晶モジュールでは、全てのゲートTCP12およびソースTCP14は、それぞれ、ゲートPWB13およびソースPWB15から直接、信号・電源電圧(簡単のために以下これらを「信号」と呼ぶこともある。)が供給される。
【0004】
また、上記TCP方式の液晶モジュールが備えるPWBを必要としない基板レス方式が提案されている。
【0005】
例えば特許文献1に開示されている基板レス方式では、図2に示すように、表示パネル11のゲート側端子領域およびソース側端子領域にそれぞれ、パネル配線18および19が形成されている。FPC16から入力された信号は、上記パネル配線18および19を経由して、隣接する複数のゲートTCP12またはソースTCP14に順次伝送される。
【0006】
次に、COG方式の電子モジュールを説明する。図3(a)はCOG方式の液晶モジュールの構造を模式的に示す図であり、図3(b)は図3(a)のA−A’に対応する断面図である。
【0007】
図3(a)に示すようにCOG方式の液晶モジュールでは、表示パネル11のソース側端子領域に、複数のソースドライバーIC(ドライバーICを以下ICと記載)24およびソースFPC25が搭載されている。これと同様にゲート側端子領域に、複数のゲートIC22およびゲートFPC23が搭載されている。表示パネル11と、ゲートIC22またはソースIC24との間、および表示パネル11と、ゲートFPC23またはソースFPC25との間は、図3(b)に示すようにACF17によって接続されている。
【0008】
COG方式の液晶モジュールはTCP方式の液晶モジュールに比べて表示パネル11の額縁サイズ(端子領域の幅)が増大するという問題がある。この問題を解決するための液晶モジュールが、例えば特許文献2に開示されている。図4は、特許文献2の液晶モジュールの部分模式図を示す。この液晶モジュールでは、FPC25が櫛型形状であり、隣接する2つのソースIC24の間にFPC25の一部が配置されている。ソースIC24とFPC25との接続は、表示パネル上端子29を介して、上記ソースIC24の両側で行われるので、上記図3に示す液晶モジュールよりも額縁サイズが小さい。
【0009】
【特許文献1】
特開2001−188246号公報(図9)
【特許文献2】
特開2000−137445号公報(図1)
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
図1に示したTCP方式の液晶モジュールは、量産化の実績が長いが、部品数が多く、材料費や実装加工費など(製造コスト)が高いという問題がある。また、表示パネル11の外側に大きなPWB15が突き出しているために、モジュールの組立作業が複雑になるという欠点もある。
【0011】
これに対して図2に示した基板レス方式の液晶モジュールは、上記TCP方式の液晶モジュールに比べて部品数が少ないので、製造コストを低くすることが可能である。この液晶モジュールでは、入力FPC16から複数のTCPに信号を伝送させているので、表示パネル11上の配線インピーダンスを低く抑える必要があるが、このパネル配線18、19は、通常、薄膜堆積プロセスを用いて形成されるので、そのインピーダンスはTCPに形成されている配線に比べてかなり大きい。従って、特に、表示パネル11の大型化によってTCP同士が離れ、パネル配線18、19が長くなると、表示品位に影響を及ぼしてしまうという問題が顕著になる。また、表示パネル11の高精細化によりTCPの数が増加すると、1つのFPCから信号が伝送されるTCPの数が増加し、これによっても、表示品位に悪影響を及ぼすという問題が生じる。使用されるFPCの数は一般に、表示パネルの大きさによって決められており、例えば、VGAクラスでは2個、XGAクラスでは3個、UXGAクラスでは4個以上である。
【0012】
以上のように、TCP方式および基板レス方式の液晶モジュールでは、特に大型機種において、製造コストの低下と高精細化との両立が困難であった。
【0013】
図3に示したCOG方式は、部品数が少ないので製造コストを低下させることができるが、表示パネル11の額縁サイズが大きくなるという問題がある。額縁サイズの増加は、液晶モジュールをノートPCに適用する場合には致命的な問題になる。また、モニタやTVなどの額縁サイズの制限が比較的ゆるい機種に適用する場合であっても、表示パネル11のサイズの増加は表示パネル11のコストの増加に繋がるので好ましくない。
【0014】
図4に示したCOG方式の液晶モジュールは、図3のCOG方式の液晶モジュールよりも額縁サイズを小さくすることができるが、IC24とFPC25との接続プロセスが複雑になり、実装コストが増大するという問題が生じる。
【0015】
さらに、図3および図4に示したCOG方式の液晶モジュールでは、表示パネル11に出力するためのIC22、24の出力信号端子の接続ピッチがTCP方式に比べて狭いため、表示パネル11上の信号線配線ピッチの制約(最小値)が同じ場合、表示画素部までの信号線引き回し配線長が長くなってしまい、それに伴ってIC22、24から表示画素部までの距離が長くなり、これによっても額縁サイズの増大が生じる。
【0016】
本発明は上記の課題を解決するためになされものであり、額縁サイズを小さくし、あらゆる機種の電子機器に適用できる電子モジュールを提供することを目的とする。また、複雑な製造工程を必要とせず、製造コストの低い電子モジュールの製造方法を提供することを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子モジュールは、複数の回路素子と、前記複数の回路素子のそれぞれに接続された複数の信号線と、端子領域に設けられた複数の基板端子とを有する電子回路基板と、前記電子回路基板の前記端子領域に実装された入力基板、第1駆動回路基板および第2駆動回路基板とを有する電子モジュールであって、前記第1および第2駆動回路基板は、それぞれ、複数の入力端子と複数の出力端子とを有し、前記複数の出力端子は、前記電子回路基板の前記複数の信号線と電気的に接続されており、前記入力基板は、外部から入力された信号を伝送する複数の主配線と、それぞれが前記複数の主配線のそれぞれから分岐された複数の第1分岐配線および複数の第2分岐配線とを有し、前記複数の第1分岐配線は前記第1駆動回路基板の前記複数の入力端子に、前記複数の第2分岐配線は前記第2駆動回路の前記複数の入力端子に、それぞれ、前記電子回路基板の前記複数の基板端子を介して電気的に接続されており、これにより上記の課題が解決される。
【0018】
前記端子領域は、前記電子回路基板のx方向に沿って設けられたx端子領域を含み、前記第1および第2駆動回路基板は、前記x端子領域にx方向に互いに隣接して実装されており、前記入力基板は、x方向に延びる帯状部と、前記帯状部からx方向と交差するy方向に突出する複数の凸部とを有し、前記第1および第2駆動回路基板は、それぞれ、隣接する2つの前記凸部の間に配置されており、前記複数の第1および第2分岐配線は、前記複数の凸部に延設されてもよい。
【0019】
前記第1および第2駆動回路基板のそれぞれの前記複数の入力端子は、x方向に離間した少なくとも2つの領域に配置された第1側および第2側入力端子群とを含み、前記複数の第1および第2分岐配線は、それぞれ、前記第1側および第2側入力端子群に対応してx方向に離間した異なる領域で前記主配線から分岐された第1側および第2側分岐配線群を形成してもよい。
【0020】
前記複数の凸部は、前記第1駆動回路基板に接続される前記第2側分岐配線群と、前記第2駆動回路基板に接続される前記第1側分岐配線群とを備えた凸部を含んでもよい。
【0021】
第1および第2駆動回路基板のそれぞれは、x方向に離間した少なくとも2つの端辺を有し、前記第1駆動回路基板のそれぞれの前記複数の入力端子は、前記第1駆動回路基板の前記端辺近傍に配置され、かつ、前記第2駆動回路基板のそれぞれの前記複数の入力端子は、前記第2駆動回路基板の前記端辺近傍に配置されてもよい。
【0022】
前記複数の凸部はx方向に隣接して配置された第1および第2凸部を含み、前記第1凸部は前記第1分岐配線を備え、かつ、前記第2凸部は前記第2分岐配線を備えてもよい。
【0023】
前記電子回路基板の法線方向から見た場合に、前記第1および第2駆動回路基板と、前記入力基板の前記帯状部とが部分的に重畳していてもよい。
【0024】
前記入力基板の前記第1および第2凸部のそれぞれ、前記第1駆動回路基板、および前記第2駆動回路基板が、前記電子回路基板に対して所定の角度をなすように一括して折り曲げられていてもよい。
【0025】
前記第1および第2駆動回路基板を含むm(m≧3)個の駆動回路基板をさらに有し、前記入力基板は、前記m個の駆動回路基板にそれぞれ対応する、前記複数の第1および第2分岐配線を含むm個の複数の分岐配線を有し、前記電子回路基板の前記複数の基板端子は、前記m個の複数の分岐配線に接続された複数の入力基板用基板端子を含み、前記電子回路基板に設けられた前記複数の入力基板用基板端子は、x方向に1、2、・・・k、k+1、・・・nの順で配列されたn個(n≧3)の基板端子群を形成し、前記n個の基板端子群のそれぞれは、x方向に所定のピッチで配列された複数の入力基板用基板端子を含み、k番目の前記基板端子群の前記所定のピッチPと、k+1番目の前記基板端子群の前記所定のピッチk+1とがP<Pk+1の関係を有する少なくとも2つの基板端子群が形成されていてもよい。
【0026】
前記電子回路基板のx方向と交差するy方向に沿って設けられたy端子領域に実装された第3および第4駆動回路基板を更に有し、前記第3および第4駆動回路基板は、それぞれ、複数の入力端子と複数の出力端子とを有し、それぞれの前記複数の出力端子は、前記電子回路基板の前記複数の信号線と電気的に接続されており、それぞれの前記複数の入力端子に前記入力基板を介して信号が供給されてもよい。
【0027】
前記入力基板はFPCであることが好ましい。
【0028】
上述した電子モジュールの製造方法は、前記電子回路基板の前記端子領域の所定の領域に、異方性導電層を形成する工程と、前記異方性導電層を介して、前記端子領域の前記所定の領域とそれぞれの一部が重なるように前記入力基板、前記第1および第2駆動回路基板を配置する工程と、前記入力基板、前記第1および第2駆動回路基板を一括して前記異方性導電層に圧着することにより、前記第1および第2駆動回路基板がそれぞれ有する前記複数の入力端子を前記複数の基板端子を介して第1および第2分岐配線と電気的に接続し、かつ、前記第1および第2駆動回路基板がそれぞれ有する前記複数の出力端子と前記複数の信号線とを電気的に接続する工程とを包含し、これにより上記の課題が解決される。
【0029】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【0030】
図5(a)は、本発明の実施形態による電子モジュール70の平面図であり、(b)は(a)の5B領域の部分拡大図である。
【0031】
図5(a)および(b)に示すように電子モジュール70は、電子回路基板72と、電子回路基板72の端子領域74に実装された入力基板76および複数の駆動回路基板78とを備えている。電子回路基板72には、回路素子(不図示)と、回路素子に接続された信号線80と、端子領域74に設けられた基板端子82とが設けられている。駆動回路基板78は、電子回路基板72の信号線80に信号を供給する駆動回路77を備えている。駆動回路基板78はさらに、入力端子84と出力端子86とを備えており、出力端子86は電子回路基板72の信号線80と電気的に接続されている。入力基板76は外部回路基板と接続されており、外部回路基板から入力された信号を伝送する主配線88と、主配線88から分岐された分岐配線90とを備えている。分岐配線90は、電子回路基板72の基板端子82を介して駆動回路基板78の入力端子84に電気的に接続されている。
【0032】
電子モジュール70は、外部から入力された信号が、入力基板76の主配線88および分岐配線90、電子回路基板72の基板端子82、および駆動回路基板78の入力端子84をこの順に経由してそれぞれの駆動回路基板78に供給される。すなわち、入力基板76から駆動回路基板78に信号を伝送するために、入力基板76と駆動回路基板78との間にさらなる基板を必要としないので、図1に示したTCP方式よりも部品数が少ない。また、部品数を少なくできることから、製造プロセスにおける作業性(組立作業性)を向上させ、製造コスト(実装コスト)を低くすることができる。
【0033】
また電子モジュール70は、入力基板76に設けられた主配線88によって外部から入力された信号を伝送し、この信号を分岐配線90を用いてそれぞれの駆動回路基板78に供給しており、図2に示した基板レス方式のように電子回路基板に設けられた配線を介して隣接する駆動回路基板に信号を順次伝送させていない。従って、信号の劣化を抑制し、安定した信号を各駆動回路基板に供給できる。よって、電子モジュール70を用いて電子機器の大型化、高精細化を図ることができる。
【0034】
また、電子モジュール70はCOG方式と異なり、駆動回路基板78が電子回路基板72に実装されている。従って、図3に示したCOG方式のように額縁サイズが大きくなるということがない。また、COG方式のように電子回路基板のコストが高くなるということがない。
【0035】
電子回路基板72の端子領域74は、例えば電子回路基板72のx方向に沿った領域に設けられる。この場合、入力基板76および複数の駆動回路基板78は、このx方向に沿った端子領域74に実装され、複数の駆動回路基板78は端子領域74にx方向に互いに隣接して実装される。
【0036】
駆動回路基板78にはCOF(Chip on Film)が好適に使用される。あるいはTCPを用いても良い。COFは特に伝送する信号本数が多い場合(例えば40本)に好適に使用される。また、入力基板76にはFPCが好適二用いられる。後述するが、COF、TCPおよびFPCは折り曲げることができるので、駆動回路基板78および入力基板76にこれらを用いた場合、モジュールのサイズをより小さくすることができる効果も得られる。
【0037】
駆動回路基板78と電子回路基板72との電気的接続および、入力基板76と電子回路基板72との電気的接続には、異方性導電層(ACF)92が好適に使用される。以下、図6を参照して上記各基板の電気的接続の具体例を説明する。図6(a)および(b)はそれぞれ、図5(b)の6A―6A’に対応する断面図および6B―6B’ に対応する断面図である。
【0038】
図6(a)に示すように、駆動回路基板78が備える入力端子84と電子回路基板72上の駆動回路基板用基板端子82Bとが異方性導電層92を介して電気的に接続され、かつ、入力基板76が備える分岐配線90と電子回路基板72上の入力基板用基板端子82Aとが異方性導電層92を介して電気的に接続される。入力基板用基板端子82Aと駆動回路基板用基板端子82Bとは、基板配線82Cを介して電気的に接続される。以上により、入力基板76と駆動回路基板78と電子回路基板72との電気的接続が行われる。
【0039】
なお、この電気的接続は上述の構成に限られない。例えば、入力基板76および駆動回路基板78の形状、および/または分岐配線90および入力端子84の配置によっては、分岐配線90と入力端子84とを近接して配置できるので、基板配線82Cを設けることなく、単一の基板端子上でこれらを電気的に接続してもよい。
【0040】
また、図6(b)に示すように、電子回路基板72に設けられている信号線80と駆動回路基板78が備える出力端子86とは、異方性導電層92を介して電気的に接続される。
【0041】
次に、図5および図6を参照して、上述した電子モジュール70の製造方法を説明する。
【0042】
まず、電子回路基板72の端子領域74の所定の領域に、異方性導電層92を形成する。次に、この異方性導電層92を介して上記端子領域74の所定の領域とそれぞれの一部が重なるように、入力基板76および複数の駆動回路基板78を配置する。この後、入力基板76と駆動回路基板78とを一括して異方性導電層92に圧着する。入力基板76および駆動回路基板78は、基板として高分子フィルム(典型的にはポリイミドのフィルム)を用いて形成されているので、基板の厚さの違いが問題となることなく、これらを一括して端子領域74に圧着することができる。
【0043】
この圧着により、駆動回路基板78が備える入力端子84と、入力基板76に設けられた分岐配線90とが、電子回路基板72上の基板端子82を介して電気的に接続される。さらに、駆動回路基板78が備える出力端子86と、電子回路基板72に設けられている信号線80とが電気的に接続される。
【0044】
上述した電子モジュール70の製造方法では、入力基板76と駆動回路基板78とを一括して異方性導電層92に圧着できるので、図1に示したTCP方式および、図3、図4に示したCOG方式と比べて、製造工程を簡易にし、製造工程数を少なくできる。
【0045】
なお、図5(a)および(b)に示すように電子回路基板72はさらに、x方向と交差する(典型的には90°)y方向に沿って設けられた端子領域75を有し、この端子領域75に複数の駆動回路基板79が隣接して実装されていてもよい。駆動回路基板79は上述した駆動回路基板78と同様に、出力端子94を介して電子回路基板72上の信号配線80に信号を供給する。駆動回路基板79には、例えば、入力端子96を介して入力基板76から信号が入力される。すなわち、端子領域74に実装された駆動回路基板78と、端子領域75に実装された駆動回路基板79とに、共通の入力基板76から信号が伝送される。駆動回路基板78と駆動回路基板79とに信号を入力するための入力基板として共通の入力基板76を用いた場合、外部回路基板との接続が1箇所になるので、製造コストを低くし、製造工程の作業性を高くすることができる。隣接する駆動回路基板79への信号の伝送は、例えば電子回路基板72の端子領域75に形成した配線を用いて行うことができる。
【0046】
上記の説明では、電子回路基板72の端子領域74に実装される駆動回路基板78に対して入力基板76を用いて信号を供給する構成を説明したが、図7に示すように、端子領域75に実装される駆動回路基板79に入力基板76を用いて信号を供給する構成を適用しても良い。このような構成を採用することによって、駆動回路基板79に伝送する信号の劣化を抑制することができる。なお、図7に示す電子モジュールでは、外部からの信号の入力箇所が2以上になるという不利益があるものの、大型の電子機器においては、本発明によって得られる利点の方が大きい。また、大型の電子機器においては、それぞれの入力基板76を分割して2枚以上の入力基板で構成しても良い。
【0047】
以上の構成を採用した場合、本実施形態の電子モジュールを用いて、信号の劣化が抑制された、より高品質な電子機器が提供される。なお、上記の構成は、特に30インチ以上の大型の表示装置に本発明を適用することによって顕著な効果を得ることができる。
【0048】
ある実施形態では、図5(b)に示すように入力基板76は、x方向に延びる帯状部76Aと、帯状部76Aからy方向に突出する複数の凸部76Bとを有している。帯状部76Aには主配線88が延設されており、凸部76Bには分岐配線90が延設されている。複数の駆動回路基板78はそれぞれ、隣接する2つの凸部76Bの間に配置される。すなわち、駆動回路基板78と凸部76Bとは交互に配置される。
【0049】
また、ある実施形態では、入力端子84は、駆動回路基板78のx方向に離間した2つの端辺78Aのうちの片方近傍に配置される。1つの凸部76Bと1つの駆動回路基板78とが対応し、1つの凸部76Bに設けられている分岐配線90から1つの駆動回路基板78に信号が入力される。
【0050】
後の実施形態で説明するが、駆動回路基板78の入力端子84を、例えばx方向に離間した少なくとも2つの領域に分離して配置してもよい。この場合、端子領域の幅をより狭くすることができる。
【0051】
電子モジュール70は、端子領域74の幅をより狭くするために以下のように構成されてもよい。
【0052】
図8に1つの具体例を示す。(a)はその電子モジュールの平面図であり、(b)は(a)の8B―8B’に対応する断面図であり、(c)は(a)の8C―8C’に対応する断面図である。図8に示す電子モジュールは、電子回路基板72の法線方向から見た場合に、駆動回路基板78と、入力基板76の帯状部76Aとが部分的に重畳されるように配置されている。以上のように、入力基板76と駆動回路基板78とが部分的に重畳されることにより、端子領域74の幅をより狭くできる。
【0053】
図9に他の具体例を示す。図9(a)は、図8(a)の8B―8B’に対応する断面図であり、(b)は8C―8C’に対応する断面図である。図9に示す電子モジュールは、入力基板76の凸部76Bと、駆動回路基板78とが、電子回路基板72に対して所定の角度をなすように一括して折り曲げられている。FPC、COFまたはTCPは折り曲げ可能であるので、上述したように例えば入力基板76にFPCを用い、駆動回路基板78にCOFまたはTCPを用いた場合、FPCおよび、COFまたはTCPを上記のように折り曲げることによって、電子モジュールの外形サイズを小さくすることができる。
【0054】
電子モジュール70では、単一の基板から構成された入力基板76を用いて、複数の駆動回路基板78に信号を供給することができ、また、入力基板76と駆動回路基板78とを一括して圧着することができるが、入力基板76の長さ(x方向)が長くなると、入力基板76の長さ方向の全体に亘って同じ位置合わせ精度で電子回路基板72と位置あわせすることができない。そこで、例えば、電子回路基板72に設ける入力基板用基板端子82Aの配列ピッチを以下のように設定することによって、位置合わせ作業を煩雑にすることなく、入力基板76と電子回路基板72との電気的な接続を確実に行うことができる。
【0055】
電子回路基板72に、m(m≧3、図10ではm=6)個の駆動回路基板78を実装する場合について説明する。また、このm個の駆動回路基板78にそれぞれ対応する(m個の駆動回路基板78に信号を伝送する)m個の分岐配線90が、入力基板76に設けられる。なお、図10は1つの駆動回路基板78に、駆動回路基板78の両側に配置された分岐配線から信号が伝送される場合を示しているため、入力基板76の凸部の数はm+1である。
【0056】
電子回路基板72に設けられた入力基板用基板端子82Aは、x方向に1、2、・・・k、k+1、・・・nの順で配列されたn個(n≧3、図10ではn=7個)の基板端子群83を形成し、n個の基板端子群のそれぞれが、x方向に所定のピッチで配列された複数の入力基板用基板端子82Aを含むとする。このような電子モジュールにおいて、k番目の基板端子群83の所定のピッチPと、k+1番目の基板端子群の所定のピッチk+1とが、P<Pk+1の関係を有するように設定する。すなわち、基板端子群83のピッチを、端子領域の中央部分(x方向)から、両端に向かって段階的に広くする。以上のような構成により、入力基板76と電子回路基板72との電気的な接続を確実に行うことができる。
【0057】
以下、図10の構成の具体例を説明する。
【0058】
中央部(左から4番目)の基板端子群83における入力基板用基板端子82Aのピッチを0.2mmとする。両端部(左から1番目および7番目)の基板端子群83における入力基板用基板端子82Aのピッチを0.4mmとする。また、中央部の基板端子群83から両端部の基板端子群83に向かって(左から4、3、2、1番目の順および左から4、5、6、7番目の順)、入力基板用基板端子82Aのピッチを徐々に大きくする。平均ピッチは0.3mmである。なお、入力基板用基板端子82Aのピッチと同様に、入力基板76の配線(端子)ピッチが設定される。
【0059】
FPCの寸法精度は一般に、長さに対して0.1%程度である。入力基板76にサイズが300mmのFPCを用い、FPCの中央部を基準に位置合わせを行う場合、FPCの両端のズレは0.15mm(=(300mm/2)×0.1%)となる。上述したように基板端子82Aを配置することにより、入力基板76と電子回路基板72との接続時の位置ズレ不良を防止することができ、良品率が上昇する。
【0060】
以下、図11を参照して本発明の実施形態による液晶モジュール100を説明する。上記の説明における電子回路基板72は、液晶モジュール100が備える表示パネル31に対応する。表示パネル31は、回路素子として例えば画素を駆動するTFTを備え、信号線80としてTFTに接続されるソース線またはゲート線を有している。表示パネル31は、ソース側端子領域32とゲート側端子領域34とを備える。ソース側端子領域32には、ソース線に信号を供給する駆動回路が搭載された複数のソース側駆動回路基板36と、入力FPC(入力基板)38とが実装されている。ゲート側端子領域34には、複数のゲート側駆動回路基板40が実装されている。
【0061】
ソース側駆動回路基板36およびゲート側駆動回路基板40はCOFである。COFは、駆動回路(ICチップ)の下部に多数の配線を引き回すことができるので、伝送する信号本数が多い(例えば40本以上)場合に好適に使用される。
【0062】
本実施形態では図11(b)に示すように、ソース側駆動回路基板38の入力端子39がx方向に離間した2つの領域に配置されている。すなわち、入力端子39がソース側駆動回路基板38の両側の端辺に配置されている。なお、図11(b)は、2つのソース側駆動回路基板36の一部分ずつを示しているが、右側のソース側駆動回路基板38の右端部の構造は、左側のソース側駆動回路基板38に図示されている右端部の構造と同様である。1つのソース側駆動回路基板38に設けられている入力端子39のうち、左側の端辺に配置された入力端子を第1側入力端子群39Lとし、右側の端辺に配置された入力端子を第2側入力端子群39Rとする。
【0063】
入力FPC38には、ソース駆動用信号(ソース信号および電源電圧)42をそれぞれのソース側駆動回路基板36に供給する主配線(同じ参照符号42を用いる。)と、表示パネルに直接供給する電圧(例えば対向電圧)43を供給するための配線と、主配線42から分岐された分岐配線44とが設けられている。分岐配線44は、x方向に離間した異なる領域で主配線42から分岐されており、第1側分岐配線群44Lおよび第2側分岐配線群44Rとを備えている。第1側分岐配線群44Lは上記第1側入力端子群39Lと電気的に接続され、かつ、第2側分岐配線群44Rは上記第2側入力端子群39Rと電気的に接続される。
【0064】
入力FPC38が備える凸部38Bは、それぞれ、左側の駆動回路基板36に接続される第2側分岐配線群44Rと、右側の駆動回路基板36に接続される第1側分岐配線群44Lとを備えている。
【0065】
以上説明したように液晶モジュール100は、駆動回路基板36に入力端子が2つの領域に分離して配置されており、1つの駆動回路基板36に対して両側の分岐配線から信号が入力されている。従って、図5に示したように駆動回路基板36の片側のみに入力端子を設けた場合に比べて、駆動回路基板36の一方の端辺に設ける入力端子の数を半分にすることができる。従って、端子領域32の幅32Wを小さくすることができるので、液晶モジュールの額縁領域を小さくすることができる。なお、入力FPC38のサイズを小さくしたい場合には、図5に示したように片側から信号を入力する構成の方が好ましい。
【0066】
以下、本実施形態の液晶モジュール100をより詳細に説明する。
【0067】
液晶モジュール100では、ゲート駆動用信号(ゲート信号および電源電圧)41、ソース駆動用信号(ソース信号および電源電圧)42、表示パネルに直接供給する電圧43の供給は、入力FPC38の入力端子44から行っている。すなわち、共通の入力FPC38を用いて、一箇所から全ての信号を入力している。
【0068】
FPC入力端子44から入力されたゲート駆動用信号41は、表示パネル31上に形成されたパネル配線を経由して、各ゲート駆動回路基板40に伝送される。なお、図11(a)では詳細に示さないが、ゲート駆動回路基板40の信号・電源配線は、パネル配線を介してカスケード状に繋がっている。詳細は、例えば特開2001−188246号公報に説明されている。
【0069】
表示パネル31に直接供給する電圧(例えば対向電圧)43は、FPC入力端子44から入力された後、入力FPC38上に設けられた配線を介して、表示パネル32上の対向電極端子47に供給されている。
【0070】
液晶モジュール100は、図8に示したように、ソース側駆動回路基板36と入力FPC38とが部分的に重なりあっている。従って、モジュールの外形の大きさをより小さくすることができる。なお、サイズに制約がない場合には重ねあわさなくてもよい。
【0071】
また、図9に示したように、駆動回路基板36と入力FPC38を折り曲げることにより、液晶モジュールの外形サイズをさらに小さくすることができる。駆動回路基板38および入力FPC36は、基材の厚さが40μm以下の柔軟な材質で形成されているため、任意の場所での折り曲げることができる。
【0072】
以下、本実施形態の液晶モジュール100の各構成要素を詳細に説明する。
【0073】
表示パネル31は、2枚の基板と、それらの間に配置された液晶層とを備えている。
【0074】
まず、一方の基板(TFT基板)の構造を説明する。TFT基板は、基板と、いずれも基板上に設けられたソースバスライン(ソース配線)とゲートバスライン(ゲート配線)とTFTと画素電極とを備えている。TFTは、ソース配線とゲート配線との交差部の近傍に設けられている。また、画素電極は、TFTを介してソース配線およびゲート配線と接続されている。基板は、横315mm×縦237mmのサイズを有し、厚さが0.7mmのアルミノホウケイ酸ガラスからなる。ソース配線およびゲート配線はAl薄膜から形成されている。画素電極はITO(Indium Tin Oxide)などの透明導電膜から形成されている。
【0075】
他方の基板(カラーフィルタ基板)は、基板と、基板上に設けられたカラーフィルタ層および対向電極とを備えている。基板は、横313mm×縦235mmのサイズを有し、厚さが0.7mmのアルミノホウケイ酸ガラスからなる。カラーフィルタは、顔料分散型のアクリル系樹脂からなる。対向電極は、ITOなどの透明導電膜から形成されている。
【0076】
上記TFT基板とカラーフィルタ基板とは、シール剤によって貼り合わせられており、2枚の基板の間には、表示に拘わる状態が電圧に応じて変化する表示媒体層として液晶層が配置されている。
【0077】
次に、ソース側駆動回路基板36およびゲート側駆動回路基板40を説明する。ソース側駆動回路基板36およびゲート側駆動回路基板40はCOFである。このCOFは、横28mm×縦6.5mmのサイズを有し、厚さが40μmのポリイミド基材で形成されている。上記基材の上には、12μm厚のCuパターンが形成されており、このCuパターンの上に横18mm×縦1.5mmのIC45が搭載されている。Cuパターンは表示パネル31との接続部分を除いて、ソルダーレジストによって封止されており、IC45の周囲は樹脂層でコーティングされている。
【0078】
次に、入力FPC38を説明する。入力FPC38は、横300mm×縦50mmのサイズを有し、厚さが25μmのポリイミド基材で形成されている。上記基材の両面に、厚さが18μmのCuパターンが形成されている。基材の両面にそれぞれ形成されたCuパターンは、スルーホールによって互いに接続されている。また、Cuパタ−ンは、表示パネル31との接続部分および外部回路基板との接続部を除いて、カバーレイによって保護されている。
【0079】
次に、図12を参照して本実施形態の液晶モジュール100のソース側端子領域32の幅を、従来の方式の液晶モジュールと比較する。(a)は液晶モジュール100を示し、(b)は図4のCOG方式の液晶モジュールを示し、(c)は図2の基板レス方式の液晶モジュールを示す。
【0080】
図12に示すように、本実施形態の液晶モジュール100のソース側端子領域32の幅A1は、COG方式のA2および基板レス方式のA3に比べて小さく、A1<A3<A2である。
【0081】
これは、表示パネル31上のソース側端子領域32に設けられた配線エリアB、および、ソース側駆動回路基板36および入力FPC38と表示パネル31との接続部Cのサイズが、いずれも他方式に対して同等以下にできるからである。すなわち、B1<B3<B2であり、C1<C3<C2である。なお、寸法Dは、駆動回路基板32および入力FPC38を折り曲げることにより小さくすることができるので、表示装置の大きさに直接影響しない。
【0082】
次に液晶モジュール100の製造方法を説明する。
【0083】
まず、表示パネル31のゲート側端子領域34および、ソース側端子領域32の所定の領域に異方性導電層(ACF)を形成する。
【0084】
次に、表示パネル31上に設けられた表示パネル端子49と、ソース側駆動回路基板36の入力端子および出力端子と、ゲート側駆動回路基板40の入力端子および出力端子とを位置合わせして、ゲート駆動回路基板40とソース駆動回路基板36とを、ACFを介して表示パネル31上に配置する。ゲート駆動回路基板40とソース駆動回路基板36にそれぞれ設けられている出力端子のピッチは60μmであり、入力端子のピッチは300μmである。
【0085】
次に、表示パネル31上に設けられた表示パネル端子49と、入力FPC38の端子との位置を合わせをして、入力FPC38を、ACFを介して表示パネル31上に配置する。入力FPC38のピッチは上述した駆動回路基板と同様の300μmである。
【0086】
この後、ゲート駆動回路基板40と、ソース駆動回路基板36と、入力FPC38とを直線状の熱圧着ツールを用いて、200℃で圧着する。ソース駆動回路基板36と表示パネル31との接続および、入力FPC38と表示パネル31との接続は同時に行う。以上により、本実施形態の液晶モジュールが作製される。
【0087】
上述の製造方法は、TCP方式、またはCOG方式に較べて、プロセスが単純であり、作業工程数が少なく、スループットが高い。
【0088】
液晶モジュール100の製造方法を、図1に示したTCP方式および、図3、図4に示したCOG方式と比較する。図13は、各方式の製造方法の工程を示すフローチャートである。
【0089】
図13に示すように、TCP方式およびCOG方式では、圧着工程が2回行われている。すなわち、TCP方式ではTCPの圧着と、PWBの圧着工程とが別工程で行われる。また、COG方式では、ドライバーICと入力FPCの高さに違いがあるため、ドライバーICの圧着と、FPCの圧着とが別工程で行われる。
【0090】
これに対して本実施形態の製造方法は、入力FPCと駆動回路基板とを一括して圧着できるので、製造工程数を上記TCP方式およびCOG方式の2/3にすることができる。従って、上記従来の方式よりも、製造(実装)コストを低くすることができる。
【0091】
以下、表1に本実施形態の液晶モジュールと、従来のTCP方式(図1)、基板レス方式(図2)およびCOG方式(図3、4)との比較結果を表に示す。表1に示すように、本実施形態の液晶モジュールは全ての項目について、良好である。
【0092】
【表1】
Figure 2004146717
【0093】
【発明の効果】
本発明により、額縁サイズを小さくし、あらゆる機種の電子機器に適用できる電子モジュールが提供される。また、複雑な製造工程を必要とせず、製造コストの低い電子モジュールの製造方法が提供される。
【0094】
本発明は、高精細、大型化にも対応可能で、TV、ノートPC、モニター等、あらゆる用途の電子機器に適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のTCP方式の液晶モジュールの構造を模式的に示す図であり、(a)は平面図、(b)は(a)のA―A’に対応する断面図である。
【図2】従来の基板レス方式の液晶モジュールの構造を模式的に示す図である。
【図3】従来のGOG方式の液晶モジュールの構造を模式的に示す図であり、(a)は平面図、(b)は(a)のA―A’に対応する断面図である。
【図4】従来のGOG方式の液晶モジュールの構造を模式的に示す図である。
【図5】(a)は本発明の電子モジュールの平面図であり、(b)は(a)の5B領域の部分拡大図である。
【図6】(a)および(b)はそれぞれ、図5(b)の6A―6A’ に対応する断面図および6B―6B’ に対応する断面図である。
【図7】本発明の電子モジュールの変形例を示す。
【図8】本発明の電子モジュールの変形例を示し、(a)は平面図であり、(b)は(a)の8B―8B’に対応する断面図であり、(c)は(a)の8C―8C’に対応する断面図である。
【図9】(a)および(b)は本発明の電子モジュールの変形例を示す。
【図10】本発明の電子モジュールの変形例を示す。
【図11】実施形態の液晶モジュールを示し、(a)は平面図であり、(b)は(a)の11B領域の部分拡大図である。
【図12】ソース側端子領域の幅を比較するための図であり、(a)は実施形態の液晶モジュール、(b)はCOG方式の液晶モジュールおよび、(c)は基板レス方式の液晶モジュールである。
【図13】本実施形態の液晶モジュールと、TCP方式およびCOG方式の液晶モジュールとの製造工程を比較するためのフローチャートである。
【符号の説明】
11 表示パネル
12 ゲートTCP
13 ゲートPWB
14 ソースTCP
15 ソースPWB
16 FPC
22 ゲートIC
23 ゲートFPC
24 ソースIC
25 ソースFPC
29 表示パネル上端子
32 ゲート駆動回路基板
33 ソース駆動回路基板
34 入力FPC
37 ゲート端子部
38 ソース端子部
41 ゲート駆動用信号
42 ソース駆動用信号
43 表示パネルに直接供給する電圧
44 入力FPC
45 ドライバーIC
47 対向電極
48 ソース駆動回路基板端子
49 表示パネル上端子
70 液晶モジュール
72 電子回路基板
74 端子領域
76 入力基板
78 駆動回路基板
80 信号線
82 基板端子
84 入力端子
86 出力端子
88 主配線
90 分岐配線
92 異方性導電層
94 出力端子
96 入力端子
100 液晶モジュール

Claims (12)

  1. 複数の回路素子と、前記複数の回路素子のそれぞれに接続された複数の信号線と、端子領域に設けられた複数の基板端子とを有する電子回路基板と、
    前記電子回路基板の前記端子領域に実装された入力基板、第1駆動回路基板および第2駆動回路基板とを有する電子モジュールであって、
    前記第1および第2駆動回路基板は、それぞれ、複数の入力端子と複数の出力端子とを有し、前記複数の出力端子は、前記電子回路基板の前記複数の信号線と電気的に接続されており、
    前記入力基板は、外部から入力された信号を伝送する複数の主配線と、それぞれが前記複数の主配線のそれぞれから分岐された複数の第1分岐配線および複数の第2分岐配線とを有し、
    前記複数の第1分岐配線は前記第1駆動回路基板の前記複数の入力端子に、前記複数の第2分岐配線は前記第2駆動回路の前記複数の入力端子に、それぞれ、前記電子回路基板の前記複数の基板端子を介して電気的に接続されている、電子モジュール。
  2. 前記端子領域は、前記電子回路基板のx方向に沿って設けられたx端子領域を含み、前記第1および第2駆動回路基板は、前記x端子領域にx方向に互いに隣接して実装されており、
    前記入力基板は、x方向に延びる帯状部と、前記帯状部からx方向と交差するy方向に突出する複数の凸部とを有し、
    前記第1および第2駆動回路基板は、それぞれ、隣接する2つの前記凸部の間に配置されており、
    前記複数の第1および第2分岐配線は、前記複数の凸部に延設されている、請求項1に記載の電子モジュール。
  3. 前記第1および第2駆動回路基板のそれぞれの前記複数の入力端子は、x方向に離間した少なくとも2つの領域に配置された第1側および第2側入力端子群とを含み、
    前記複数の第1および第2分岐配線は、それぞれ、前記第1側および第2側入力端子群に対応してx方向に離間した異なる領域で前記主配線から分岐された第1側および第2側分岐配線群を形成する、請求項2に記載の電子モジュール。
  4. 前記複数の凸部は、前記第1駆動回路基板に接続される前記第2側分岐配線群と、前記第2駆動回路基板に接続される前記第1側分岐配線群とを備えた凸部を含む、請求項3に記載の電子モジュール。
  5. 前記第1および第2駆動回路基板のそれぞれは、x方向に離間した少なくとも2つの端辺を有し、
    前記第1駆動回路基板のそれぞれの前記複数の入力端子は、前記第1駆動回路基板の前記端辺近傍に配置され、かつ、
    前記第2駆動回路基板のそれぞれの前記複数の入力端子は、前記第2駆動回路基板の前記端辺近傍に配置されている、請求項2に記載の電子モジュール。
  6. 前記複数の凸部はx方向に隣接して配置された第1および第2凸部を含み、前記第1凸部は前記第1分岐配線を備え、かつ、前記第2凸部は前記第2分岐配線を備える、請求項5に記載の電子モジュール。
  7. 前記電子回路基板の法線方向から見た場合に、前記第1および第2駆動回路基板と、前記入力基板の前記帯状部とが部分的に重畳している、請求項2から6のいずれかに記載の電子モジュール。
  8. 前記入力基板の前記第1および第2凸部のそれぞれ、前記第1駆動回路基板、および前記第2駆動回路基板が、前記電子回路基板に対して所定の角度をなすように一括して折り曲げられている、請求項2から7のいずれかに記載の電子モジュール。
  9. 前記第1および第2駆動回路基板を含むm(m≧3)個の駆動回路基板をさらに有し、
    前記入力基板は、前記m個の駆動回路基板にそれぞれ対応する、前記複数の第1および第2分岐配線を含むm個の複数の分岐配線を有し、
    前記電子回路基板の前記複数の基板端子は、前記m個の複数の分岐配線に接続された複数の入力基板用基板端子を含み、
    前記電子回路基板に設けられた前記複数の入力基板用基板端子は、x方向に1、2、・・・k、k+1、・・・nの順で配列されたn個(n≧3)の基板端子群を形成し、前記n個の基板端子群のそれぞれは、x方向に所定のピッチで配列された複数の入力基板用基板端子を含み、
    k番目の前記基板端子群の前記所定のピッチPと、k+1番目の前記基板端子群の前記所定のピッチk+1とがP<Pk+1の関係を有する少なくとも2つの基板端子群が形成されている、請求項1から8のいずれかに記載の電子モジュール。
  10. 前記電子回路基板のx方向と交差するy方向に沿って設けられたy端子領域に実装された第3および第4駆動回路基板を更に有し、
    前記第3および第4駆動回路基板は、それぞれ、複数の入力端子と複数の出力端子とを有し、それぞれの前記複数の出力端子は、前記電子回路基板の前記複数の信号線と電気的に接続されており、それぞれの前記複数の入力端子に前記入力基板を介して信号が供給される、請求項1から9のいずれかに記載の電子モジュール。
  11. 前記入力基板はFPCである、請求項1から10のいずれかに記載の電子モジュール。
  12. 請求項1から11のいずれかに記載の電子モジュールの製造方法であって、
    前記電子回路基板の前記端子領域の所定の領域に、異方性導電層を形成する工程と、
    前記異方性導電層を介して、前記端子領域の前記所定の領域とそれぞれの一部が重なるように前記入力基板、前記第1および第2駆動回路基板を配置する工程と、
    前記入力基板、前記第1および第2駆動回路基板を一括して前記異方性導電層に圧着することにより、前記第1および第2駆動回路基板がそれぞれ有する前記複数の入力端子を前記複数の基板端子を介して第1および第2分岐配線と電気的に接続し、かつ、前記第1および第2駆動回路基板がそれぞれ有する前記複数の出力端子と前記複数の信号線とを電気的に接続する工程とを包含する、電子モジュールの製造方法。
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