JP2005148377A - 基板モジュール及び液晶モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】 平置き型、Ｌ字型およびコの字型配置の配線基板の何れにも対応できる、液晶表示装置のための基板モジュールを提供する。
【解決手段】 液晶パネル１１のＴＦＴ基板１９には、走査線２２を駆動する走査線駆動用ＴＣＰ１４を介して走査線用配線基板１５が接続され、また、信号線２１を駆動する信号線駆動用ＴＣＰ１６を介して信号線用配線基板１７が接続される。走査線用配線基板１５と、信号線用配線基板１７とは、ＴＦＴ基板の周辺領域に配置される可撓性配線１８によって接続される。信号線駆動用ＴＣＰ１６を折り曲げることによって、信号線用配線基板１７をバックライト装置の背面側に配置する、配線基板のコの字型配置が得られる。信号線駆動用ＴＣＰ１７の折り曲げを解除する際にも、液晶パネル１１上での表示が可能である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、基板モジュール及び液晶モジュールに関し、更に詳細には、TFT基板にカラーフィルター等を搭載した対向基板を組み合わせ、その間に液晶を封入したパネルモジュールと、このパネルモジュールのTFT基板にテープ・キャリア・パッケージ（TCP）及び接続基板等とを組み合わせた基板モジュール、及び、該基板モジュールとバックライト装置とを組み合わせた液晶表示装置用の液晶モジュールに関する。

液晶表示装置は、コンピュータのディスプレイ装置の他に、携帯型情報端末装置やテレビジョン等の分野で広範囲に利用されている。従来の液晶表示装置について、図面を参照して説明する。図７は、特許文献１に記載の液晶表示装置の部分平面図である。液晶表示装置５０は、TFT基板SUB1と、これよりもやや面積が小さな対向基板SUB2とを対向して備え、双方の基板SUB1，SUB2の間に液晶層を挟んでいる。TFT基板SUB1の周辺領域に隣接して配線基板PCBが配置され、配線基板PCBと、TFT基板SUB1上で列方向に伸びる信号線を駆動する信号線駆動用IC1とが、フレキシブルプリント基板FPC2を介して接続される。配線基板PCBは、更に、TFT基板SUB1の行方向に延びる走査線を駆動する走査線駆動用IC2と、周辺領域に配置されるフレキシブルプリント基板FPC1及びコネクタCTRを介して接続される。フレキシブルプリント基板FPC1，FPC2を利用することによって、信号線駆動用IC1及び走査線駆動用IC2の双方が、配線基板PCBを経由して、外部回路に接続される。また、その配線の一部が、液晶パネルの背面に配置されるバックライト装置に接続される。特許文献１に記載の液晶表示装置５０は、TFT基板SUB1と配線基板PCBとが同じ平面内に配設される、いわゆる平置き型配置の配線基板を有する液晶表示装置の例である。

図８は、特許文献２に記載の液晶表示装置の平面図である。この液晶表示装置５１では、TFT基板５２と、配線基板を兼ねる制御回路基板５３とが、信号線駆動用IC５４を搭載したテープ・キャリア・パッケージ（TCP）５５を介して接続されている。TCP５５の配線接続が終了し、且つ、液晶パネルの背面にバックライト装置を装着した後に、TCP５５を折り曲げることによって、制御回路基板５３はバックライト装置の背面側に配置できる。走査線駆動用IC５９を搭載した基板５８は、制御回路基板５３に付属する可撓性配線部材５６によって、コネクタ５７を介して制御回路基板５３と接続される。この特許文献２に記載の液晶表示装置５１は、制御回路基板５３をバックライト装置の背面側に配置することによって、その平面形状を小さくしたものであり、いわゆるコの字型（Ｕ字型）配置の配線基板を有する液晶表示装置の例である。液晶表示装置には、このほかに配線基板をTFT基板の主面に対して直交するように配置した、Ｌ字型配置の配線基板を有する液晶表示装置も知られている。

ところで、液晶表示装置では、様々なメーカや、同じメーカであっても異なる複数の製造部門が、各段階でそれぞれ製造に関与することから、特に組立や運搬の便宜を考慮したモジュール化が進んでいる。このようなモジュールとしては、TFT基板にカラーフィルター等を搭載した対向基板を組み合わせ、その間に液晶を封入したパネルモジュール（液晶パネル）、パネルモジュールのTFT基板にテープ・キャリア・パッケージ（TCP）及び接続基板等を組み合わせた基板モジュール、基板モジュールとバックライト装置（バックライト・ユニット）とを組み合わせた液晶モジュールなどが利用される。例えば基板モジュールは、平置き型、Ｌ字型、或いは、コの字型配置の配線基板を有する液晶表示装置に適した専用の基板モジュールとして設計され、製作されている。

上記のように、特許文献１及び２に記載の従来の液晶表示装置は、それぞれ、配線基板の平置き型やコの字型配置に特化した液晶表示装置であり、従って、使用する基板モジュールやパネルモジュール等もそれぞれに特化したモジュールとして製造される。
特開平１１−３８４３０号公報（図１、２） 特開２０００−２８４３１１号公報（図１）

基板モジュールやパネルモジュール等の製作にあたって、平置き型、Ｌ字型、或いは、コの字型配置の配線基板を有する液晶表示装置にそれぞれ特化したモジュールを製造することは、液晶表示装置全体の製造コスト上昇の要因となる。このため、これらモジュールを配線基板の各配置について共通化することが望まれている。しかし、上記従来の液晶表示装置では、共通の基板モジュール等の製造が困難であった。また、液晶表示装置の製造において、セットメーカが、液晶パネルメーカの供給する基板モジュールを購入し、この基板モジュールに適した、バックライト装置（バックライト・ユニット）を設計・製造し液晶モジュールとして販売することもある。このような製造工程においては、従来の基板モジュールでは、配線基板の配置が平置き型やコの字型などいずれかに限定されるため、セットメーカにおける設計の自由度が狭められる。

特に、特許文献２に記載の液晶表示装置では、バックライト装置を液晶パネルから外すためには、TCPの折り曲げを解除して、制御回路基板と走査線駆動用ICとの間の基板間配線の接続を外す必要がある。このため、製造途中の検査段階で、或いは、故障の診断等の際に、バックライト装置を外すと、液晶パネルとしての表示を行いながら、液晶駆動回路の診断を行うことが出来ないという問題もあった。

本発明は、上記に鑑み、平置き型、Ｌ字型、或いは、コの字型等の様々な配置の配線基板に対応でき、且つ、バックライト装置を外した場合にも、液晶パネルでの表示を行いつつ液晶駆動回路の診断が可能な基板モジュール及びこれを備えた液晶モジュールを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の基板モジュールは、画素を駆動するスイッチング素子と、該スイッチング素子にデータ信号及び選択信号をそれぞれ供給する信号線及び走査線とが形成された絶縁性基板と、
前記信号線及び走査線をそれぞれ駆動する信号線駆動用テープ・キャリア・パッケージ（TCP）及び走査線駆動用TCPと、
前記信号線駆動用TCPに接続され、且つ、該信号線駆動用TCPを介して前記絶縁性基板に機械的に支持された信号線用配線基板と、
前記走査線駆動用TCPに接続され、且つ、該走査線駆動用TCPを介して前記絶縁性基板に機械的に支持された走査線用配線基板と、
前記信号線用配線基板と走査線用配線基板とを接続する、可撓性配線によって構成される基板間配線とを備え、
前記信号線駆動用用TCP及び走査線駆動用TCPの少なくとも一方は、折り曲げ可能であり、該折り曲げに際して、前記可撓性配線を追従させつつ前記信号線用配線基板又は走査線用配線基板を前記絶縁性基板の背面側に配置させることを特徴としている。

また、本発明の液晶モジュールは、本発明の基板モジュールと、該基板モジュールの液晶パネルにバックライトを供給するバックライト装置とを備え、前記信号線用配線基板及び走査線用配線基板の少なくとも一方は、前記バックライト装置の背面側に配置されることを特徴としている。

本発明の基板モジュールによれば、信号線駆動用TCP及び走査線駆動用TCPの少なくとも一方が、折り曲げに際して、可撓性配線を追従させつつ信号線用配線基板又は走査線用配線基板を絶縁性基板の背面側に配置させることにより、平置き型、Ｌ字型、或いは、コの字型等の様々な配置の配線基板を有する液晶表示装置に対応できる。また、走査線用配線基板と信号線用配線基板との間の電気的な接続を保ちつつ、信号線駆動用用TCP又は走査線駆動用TCPの折り曲げを解除して基板モジュールの背面側に配置されるバックライト装置を取り外すことが出来るので、液晶パネルでの表示を行いつつ液晶駆動回路の診断が可能である。

本発明の基板モジュールの好適な実施態様では、前記基板間配線は、前記両端部を除いて前記絶縁性基板に支持される。

本発明の基板モジュールの好適な実施態様では、前記信号線駆動用TCP及び走査線駆動用TCPの前記少なくとも一方は、互いに平行な複数のスリットを有し、該スリットにおいて折り曲げ可能である。

本発明の基板モジュールの好適な実施態様では、液晶層を挟んで前記絶縁性基板と対向し、該絶縁性基板よりも小さな外形を有する対向基板を更に備える。この場合、前記基板間配線は、前記絶縁性基板の前記対向基板に隣接しない周辺領域に支持できる。配置のための余分なスペースを小さく出来る。

本発明の液晶モジュールは、本発明の基板モジュールが達成する効果を有する。本発明の液晶モジュールの好適な実施態様では、前記絶縁性基板及び前記バックライト装置の少なくとも一方は、前記基板間配線を収容する配線溝を有する。基板間配線の幅に余裕を持たせることが出来る。

以下に、実施形態例を挙げ、添付図面を参照して、本発明の実施の形態を具体的且つ詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る基板モジュールの構成を示す平面図である。なお、同図は、液晶パネルの表示面側を前面として示している。基板モジュール１０は、液晶層を狭持する液晶パネル１１と、液晶パネル１１の背面側及び表示面側にそれぞれ設けられた偏光板１２，１３と、液晶パネル１１の表示面の左縁部に複数の走査線駆動用TCP１４を介して機械的に支持され、且つ、TCP１４に電気的に接続された走査線用配線基板１５と、液晶パネル１１の表示面の下縁部に複数の信号線駆動用TCP１６を介して機械的に支持され、且つ、TCP１６に電気的に接続された信号線用配線基板１７と、走査線用配線基板１５と信号線用配線基板１７との間を電気的に接続する基板間配線１８とを備える。偏光板１２，１３は、液晶パネル１１よりも僅かに小さな外形を有する。

液晶パネル１１は、TFT基板１９と、TFT基板１９よりも僅かに小さく、且つ偏光板１２，１３よりも大きな外形を有する対向基板２０と、TFT基板１９と対向基板２０との間に挟持された液晶層とを備える。TFT基板１９には、列方向に延び、表示用データ信号（データ信号）を伝達する複数の信号線２１と、行方向に延び、行選択信号（走査信号）を伝達する複数の走査線２２とが形成されている。信号線２１と走査線２２の各交点近傍に１つの画素２３が形成される。各画素２３は、画素電極と、走査信号によってオンとなり、データ信号を画素電極に伝達する画素駆動用TFTとから成る。画素駆動用TFTによって駆動される画素電極は、対向基板２０上に形成された対向電極との間で液晶層中の液晶分子を制御して、画像の表示を行う。

信号線駆動用TCP１６は、信号線２１の各グループに対応して、液晶パネル１１の下縁部に隣接して配設され、各信号線２１にデータ信号を伝達することで、信号線２１を駆動する。また、走査線駆動用TCP１４は、走査線２２の各グループに対応して、液晶パネル１１の左縁部に隣接して配設され、各走査線２２に走査信号を伝達することで、走査線２２を駆動する。

図２に、信号線駆動用TCP１６及びその近傍を拡大して示す。信号線駆動用TCP１６は、ポリイミド等のプラスチック材料で形成されたフィルム基板２４と、フィルム基板２４上にボンディングされたドライバIC（信号線駆動用IC）２５と、フィルム基板２４上に形成されたプリント配線（図示せず）と、プリント配線とTFT基板１９の各信号線２１との間でボンディング接続を行うための端子部２６と、プリント配線と信号線用配線基板１７の各配線との間でボンディング接続を行うための端子部２７とを有する。フィルム基板２４には、TFT基板１９の縁部と平行方向に伸びるスリット２８，２９，３０が形成されており、フィルム基板２４は、これらスリット２８，２９，３０に沿って背面側に任意の角度で折り曲げ可能である。走査線駆動用TCP１４は、スリットを有しないことを除いて、信号線駆動用TCP１６と同様な構造を有する。

図３（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、可撓性配線として構成される基板間配線１８をTFT基板１９の前面側及び背面側から見た平面図である。TFT基板１９縁部の、対向基板２０に隣接しない部分は周辺領域３１と呼ばれる。走査線用配線基板１５は、走査線駆動用TCP１４を介してTFT基板１９の左縁部に機械的に支持されており、走査線駆動用TCP１４上のプリント配線と接続される配線を有している。走査線用配線基板１５は、その背面側に基板間配線１８を接続するためのコネクタ３２を備える。信号線用配線基板１７は、信号線駆動用TCP１６を介してTFT基板１９の下縁部に機械的に支持されており、信号線駆動用TCP１６上のプリント配線に接続される配線を有している。信号線駆動用TCP１６は、信号線用配線基板１７の前面側に、基板間配線１８を接続するためのコネクタ３３と、外部配線に接続される外部接続端子３４とを備える。

基板間配線１８は、その一方の端部に、走査線用配線基板１５の背面側に形成されたコネクタ３２に嵌合するプラグ３５が接続されており、これによって、走査線用配線基板１５に接続される。基板間配線１８は、その一方の端部から延長する中間部分が、TFT基板１９の背面側の周辺領域３１に支持され、周辺領域３１を通過すると、TFT基板１９の縁部に沿ってTFT基板１９の前面側に回される。基板間配線１８の他方の端部には、同様にプラグ３６が接続されており、プラグ３６が、信号線用配線基板１７の前面側に形成されたコネクタ３３に嵌合することにより、基板間配線１８は信号線用配線基板１７と接続される。

基板間配線１８を可撓性配線として構成したことにより、各芯線が、TFT基板１９上に形成されたプリント配線に比して、十分に厚く形成できるので、電源配線等の大容量の配線に特に適している。また、基板間配線１８をTFT基板１９の周辺領域３１に配設したので、表示領域の表示品質を損なうことなく配置できる。

図４に、図３（ａ）のＩＶ−ＩＶ矢視図を示す。同図において、基板間配線１８は、TFT基板１９の背面側の周辺領域３１に支持されており、基板間配線１８の内側の縁部と対向基板２０の周縁とが、液晶パネルの垂直方向に見てほぼ一致している。各偏光板１２，１３は、基板間配線１８を収容する部分で切り欠いてある。基板間配線１８は、例えば０．２ｍｍ程度の厚みを有し、偏光板１３の厚みと同等である。必要に応じて、TFT基板１９に基板間配線１８を収容するための溝（切欠き）を形成してもよい。

図５は、本実施形態例の基板モジュールを有する液晶モジュールの一例を展開図で示している。液晶モジュール３７は、基板モジュール１０の前面側に配置され基板モジュール１０の縁部を固定する外枠フレーム３８と、基板モジュール１０の背面側に配置され液晶パネルにバックライトを供給するバックライト装置３９とから構成される。バックライト装置３９は、図示しない管状の光源と、光源を縁部に支持するバックライトシャーシ４０と、光源からの光を液晶パネルに向けて照射する導光板４１と、バックライトシャーシ４０の背面に取り外し可能に取り付けられる裏蓋４２とを有する。

基板モジュール１０は、基板間配線１８を取り付けた信号線用配線基板１７の上端を、信号線駆動用TCP１６の下端部に位置合わせし、信号線用配線基板１７を液晶パネル１１の裏面側から取り付け、端子部をボンディングすることで組み立てられる。液晶モジュール３７は、この状態の基板モジュール１０を間に挟んで、外枠フレーム３８とバックライト装置３９のバックライトシャーシ４０とをボルト締めすることによって組み立てられる。次いで、信号線駆動用TCP１６を２回折り曲げて信号線用配線基板１７をバックライトシャーシ４０の背面側に回す。信号線用配線基板１７は、バックライトシャーシ４０の裏蓋４２を取り付けることによって保護される。信号線用配線基板１７の外部接続端子３４は、裏蓋４２の側縁から露出している。

図６は、図５のＶＩ−ＶＩ矢視図である。液晶パネル１１は、外枠フレーム３８とバックライトシャーシ４０との間に、これらに挟まれて支持される。バックライトシャーシ４０は、TFT基板１９の外縁を位置決めするストッパ４３と、背面側偏光板１３をその背面側からTFT基板１９側に押し付ける内縁部４４とを有する。基板間配線１８は、バックライトシャーシ４０のストッパ４３と内縁部４４との間に形成された溝部４５に収容される。導光板４１は、TFT基板１９の背面側に配置され、光源からの光を偏光板１３の背面側から液晶パネル１１に与える。

上記実施形態例の基板モジュール１０によると、基板間配線１８を可撓性配線として形成したことにより、走査線用配線基板１５と信号線用配線基板１７との電気的な接続を保ちつつ、信号線駆動用TCP１６の折り曲げに連動して、信号線用配線基板１７を、液晶パネル１１と平行に又はバックライト装置３９の背面側に自在に配置できる。このため、基板モジュール１０は、信号線用配線基板１７の平置き型、Ｌ字型、及びコの字型の何れの配置にも対応させることが出来る。また、基板間配線１８は、液晶パネル１１の周辺領域３１に配置されるので、配置のためのスペースを小さく出来る。また、走査線用配線基板１５と信号線用配線基板１７との間の電気的な接続を保ちつつ、TCPの折り曲げを解除して基板モジュール１０の背面側に配置されるバックライト装置３９を取り外すことが出来るので、液晶パネル１１の取扱いが容易になる。信号線駆動用TCP１６のフィルムに形成したスリットは、必須ではなく、例えばスリットを有しないフィルム基板を折り曲げてもよい。

なお、上記実施形態例では、基板間配線１８がバックライトシャーシ４０の溝部４５に収容される例を示したが、バックライトシャーシ４０の溝部４５に代えて、或いは、これと併用して、TFT基板１９に形成した溝部に収容可能である。

また、上記実施形態例において、走査線駆動用TCP１４がスリットを有しない例を挙げたが、走査線駆動用TCP１４にも信号線駆動用TCP１６と同様にスリットを設けてもよい。この場合、走査線用配線基板１５についても、平置き、Ｌ字、及びコの字等の何れの配置にも対応させることが出来る。信号線用配線基板１７および走査線用配線基板１５のそれぞれは、TFT基板１９の他方の縁部に配置してもよく、或いは、対向する縁部の双方に配置してもよい。

可撓性配線と各基板との接続は、コネクタに限らず、ＡＣＦ接続（Anisotropic Conductive Film）、半田接続、又は、ボンディング接続によってもよい。可撓性配線は、TFT基板１９に支持できればよく、例えば、単にその表面上に這わせてもよく、溝内に配置してもよい。或いは、接着剤や両面テープ、クリップ等によって固定してもよい。両面テープは、例えば再剥離性テープが好ましい。更には、Ｌ字型に成型した可撓性配線を、TFT基板１９の外縁を迂回させるように配置してもよい。この場合には、信号線駆動用TCP１６及び走査線駆動用TCP１４の双方を背面側に折り曲げ可能とする構成が好ましく、また、可撓性配線の双方の接続部分は、コネクタとすることが好ましい。

以上、本発明をその好適な実施形態例に基づいて説明したが、本発明に係る基板モジュール及び液晶モジュールは、上記実施形態例の構成にのみ限定されるものではなく、上記実施形態例の構成から種々の修正及び変更を施した基板モジュール及び液晶モジュールも、本発明の範囲に含まれる。

実施形態例１に係る基板モジュールの構成を示す平面図である。 図１における信号線駆動用ＴＣＰ及びその近傍を示す平面図である。 図３（ａ）、（ｂ）は、図１における基板間配線及びその近傍について、基板モジュールの表示側及び背面側から見た構成をそれぞれ示す平面図である。 図３（ａ）のＩＶ−ＩＶ線に沿った矢視図である。 液晶モジュールの構成について、各構成部分を展開して示す斜視図である。 図５のＶＩ−ＶＩ線に沿った矢視図である。 従来の液晶表示装置の一部平面図である。 従来の液晶表示装置の平面図である。

符号の説明

１０：基板モジュール
１１：液晶パネル
１２：（表示側）偏光板
１３：（背面側）偏光板
１４：（走査線駆動用）TCP
１５：走査線用配線基板
１６：（信号線駆動用）TCP
１７：信号線用配線基板
１８：基板間配線
１９：TFT基板
２０：対向基板
２１：信号線
２２：走査線
２３：画素
２４：フィルム基板
２５：ドライバＩＣ
２６、２７：端子部
２８、２９、３０：スリット
３１：周辺領域
３２：（走査線用配線基板上の）コネクタ
３３：（信号線用配線基板上の）コネクタ
３４：外部接続端子
３５：（走査線用配線基板側の）プラグ
３６：（信号線用配線基板側の）プラグ
３７：液晶モジュール
３８：外枠フレーム
３９：バックライト装置
４０：バックライトシャーシ
４１：導光板
４２：裏蓋
４３：ストッパ
４４：内縁部
４５：溝部

Claims (7)

1. 画素を駆動するスイッチング素子と、該スイッチング素子にデータ信号及び選択信号をそれぞれ供給する信号線及び走査線とが形成された絶縁性基板と、
   前記信号線及び走査線をそれぞれ駆動する信号線駆動用テープ・キャリア・パッケージ（TCP）及び走査線駆動用TCPと、
   前記信号線駆動用TCPに接続され、且つ、該信号線駆動用TCPを介して前記絶縁性基板に機械的に支持された信号線用配線基板と、
   前記走査線駆動用TCPに接続され、且つ、該走査線駆動用TCPを介して前記絶縁性基板に機械的に支持された走査線用配線基板と、
   前記信号線用配線基板と走査線用配線基板とを接続する、可撓性配線によって構成される基板間配線とを備え、
   前記信号線駆動用用TCP及び走査線駆動用TCPの少なくとも一方は、折り曲げ可能であり、該折り曲げに際して、前記可撓性配線を追従させつつ前記信号線用配線基板又は走査線用配線基板を前記絶縁性基板の背面側に配置させることを特徴とする基板モジュール。
2. 前記基板間配線は、前記両端部を除いて前記絶縁性基板に支持される、請求項１に記載の基板モジュール。
3. 前記信号線駆動用TCP及び走査線駆動用TCPの前記少なくとも一方は、互いに平行な複数のスリットを有し、該スリットにおいて折り曲げ可能である、請求項１又は２に記載の基板モジュール。
4. 液晶層を挟んで前記絶縁性基板と対向する対向基板を更に備える、請求項１〜３の何れか一に記載の基板モジュール。
5. 前記対向基板は前記絶縁性基板よりも小さな外形を有し、前記基板間配線は前記絶縁性基板の前記対向基板に隣接しない周辺領域に支持される、請求項４に記載の基板モジュール。
6. 請求項５に記載の基板モジュールと、該基板モジュールにバックライトを供給するバックライト装置とを備え、前記信号線用配線基板及び走査線用配線基板の少なくとも一方は、前記バックライト装置の背面側に配置されることを特徴とする液晶モジュール。
7. 前記絶縁性基板及び前記バックライト装置の少なくとも一方は、前記基板間配線を収容する配線溝を有する、請求項６に記載の液晶モジュール。

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