JP2005234335A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 フレキシブル回路基板を折り曲げる際の応力により発生するフレキシブル回路基板の回路パターンの損傷や断線を防止する。
【解決手段】 ＴＣＰ４のＴＦＴアレイ基板１と重なる部分に、ＴＦＴアレイ基板１の接続端子列１１と電気的に接続される出力用リード端子列４２を含む接合部分と、ソルダーレジスト７で覆われた部分とを有するようにした。ＴＦＴアレイ基板１とソルダーレジスト７が重なる部分においては、ＴＦＴアレイ基板１の端縁部１ａと接触する部分を含むＴＣＰ４の折り曲げ部の剛性（強度）が増しており、回路パターン６が座屈し難い。また、ＴＦＴアレイ基板１の端縁部１ａがＴＣＰ４の回路パターン6に直接触れないため、基板端縁部１ａで傷を付けられることも無く、ＴＣＰ４を折り曲げる際の応力により発生するＴＣＰ４の回路パターン６の損傷や断線を防止することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、液晶表示装置に関し、特に液晶表示パネルの駆動ＬＳＩを搭載したフレキシブル回路基板を、表示用画素電極が設けられた透明絶縁性基板の外周部に形成された接続端子列に異方性導電膜を介して実装する液晶表示装置に関するものである。

一般にＴＦＴ液晶モジュールの駆動回路は、ＴＦＴを駆動するための駆動ＬＳＩが搭載されたテープ状のフレキシブル回路基板と、このフレキシブル回路基板に電源や画像信号を供給するプリント回路基板（Printed Circuit Board：ＰＣＢ）から構成される。従来、液晶セルに対するフレキシブル回路基板の実装には、異方性導電膜（Anisotropic Conductive Film：ＡＣＦ）が多く用いられている。異方性導電膜とは、絶縁性を有する接着樹脂中に導電性粒子が分散され、厚み方向（接続方向）に導電性を有するものである。

液晶表示装置の製造におけるモジュール化工程では、一対の透明絶縁性基板の間に液晶を挟持した液晶セルの一方の基板、例えばＴＦＴアレイ基板の外周部に形成された接続端子列に異方性導電膜を貼りつけ、そこにフレキシブル回路基板をアライメントして一枚ずつ仮圧着を行う。その後、フレキシブル回路基板に対してヒータツールを用いて加熱および加圧することにより、異方性導電膜の接着樹脂が熱硬化するとともに、樹脂中に分散された導電性粒子がフレキシブル回路基板のリード端子とＴＦＴアレイ基板の接続端子列との間に挟まり、機械的接続と電気的導通を同時に得ていた。

駆動ＬＳＩが搭載されたフレキシブル回路基板には、ＴＣＰ（Tape Carrier Package）やＣＯＦ（Ｃhip On Film）等があり、いずれの回路基板もポリイミドフィルムを基材とし、その上に銅箔を形成し写真製版技術により回路パターンが形成されたものである。また、その回路パターン形成面には、回路の絶縁保持と異物からの保護の目的でソルダーレジストと呼ばれる樹脂が塗布されている。ただし、従来のソルダーレジストの塗布領域は、フレキシブル回路基板の入力用および出力用リード端子部分を除く回路パターン部分であった。

従来のフレキシブル回路基板においては、ベース基材をＴＦＴアレイ基板の裏面側（下側）に折り曲げる際に、ＴＦＴアレイ基板端縁部およびソルダーレジスト端部に応力が集中し易く、回路パターンの損傷や断線が生じていた。これらの損傷や断線は、フレキシブル回路基板を折り曲げる際やモジュール組立時に発生するが、モジュール完成後であっても振動や衝撃によって発生することがあった。なお、フレキシブル回路基板の回路パターンの損傷や断線は、特に折り曲げによる応力が集中し易い両端部のリード端子で発生することが多かった。

このような問題点を解消するために、例えば特許文献１では、液晶表示パネルの一方の基板（ＴＦＴアレイ基板）の外周側に配線基板がペースト状若しくはフィルム状の接着剤（異方性導電膜）を介して配設される液晶表示装置において、異方性導電膜がＴＦＴアレイ基板の外周端縁から外方にはみ出すように塗布することにより、ＴＣＰ実装の折り曲げ構造においても、異方性導電膜の弾力性により配線基板の配線がＴＦＴアレイ基板の外周端部で損傷したり断線したりしない液晶表示装置が提案されている。
特開２００３−９１０１５号公報（第３頁、第２図）

しかしながら、特許文献１による構造では、異方性導電膜のはみ出し部分が基板外周端縁から広がりすぎて基板の裏面まで及ぶと、後工程にて基板割れ等の不良が発生するおそれがある。このため、異方性導電膜の外側にはみ出す範囲が大きくなり過ぎないように、基板端縁から０．１ｍｍ〜１．０ｍｍ程度とする必要があるとの記載があるが、このように微小なはみ出し寸法では、基板端部を十分に覆うことができない、または十分な弾力性が期待できない可能性がある。

本発明は、上述のような課題を解消するためになされたもので、ＴＦＴアレイ基板外周部に形成された接続端子列に異方性導電膜を介してフレキシブル回路基板を実装する液晶表示装置において、フレキシブル回路基板を折り曲げる際の応力により発生するフレキシブル回路基板の回路パターンの損傷や断線を防止することが可能な液晶表示装置を得ることを目的とする。

本発明に係わる液晶表示装置は、表示用画素電極が設けられた透明絶縁性基板の外周部に形成された接続端子列上に異方性導電膜を介してフレキシブル回路基板が配設された液晶表示装置であって、フレキシブル回路基板は、その回路パターンの形成面に回路保護用のソルダーレジストが塗布されており、また透明絶縁性基板と重なる部分に、接続端子列と電気的に接続されるリード端子列を含む接合部分と、ソルダーレジストで覆われた部分とを有するものである。

本発明では、フレキシブル回路基板の透明絶縁性基板と重なる部分に、回路保護用のソルダーレジストで覆われた部分を有しており、透明絶縁性基板の端縁部と接触する部分を含むフレキシブル回路基板の折り曲げ部の剛性（強度）を増しているため、この部分の回路パターンが座屈し難くなっている。これにより、フレキシブル回路基板を折り曲げる際の応力により発生する回路パターンの損傷や断線を防止することができ、液晶表示装置の歩留まりが改善され、品質および信頼性が向上する。

以下に、本発明を実施するための最良の形態である実施の形態１〜実施の形態３について述べる。まず、これらの実施の形態における液晶表示パネルの構造について、図１を用いて簡単に説明する。図1は、実施の形態１〜実施の形態３における液晶表示装置を構成する液晶表示パネルを示す平面図である。液晶表示パネル１０は、透明絶縁性基板上に薄膜トランジスタ、表示用画素電極、薄膜トランジスタの保護膜及び配向膜等が順次形成されたＴＦＴアレイ基板１と、透明絶縁性基板上にブラックマトリクス、カラーフィルタ、カラーフィルタの保護膜、共通透明画素電極及び配向膜等が順次形成された対向電極基板２とを互いに配向膜が向き合うように重ね合わせ、これらの基板の周縁部をシール材にて接着し、両基板間に液晶を封止することにより形成されている。

液晶表示パネル１０の両基板の外側には、液晶表示パネル１０を通過する光を偏光する偏光板１２がそれぞれ貼り付けられている。さらに、ＴＦＴアレイ基板１の外周部に形成された接続端子列１１には、液晶駆動用の駆動ＬＳＩ３を搭載した屈曲性を有するフレキシブル回路基板であるＴＣＰ４の出力用リード端子が接続されている。また、ＴＣＰ４の入力用リード端子にはプリント回路基板（ＰＣＢ）１３が接続され、ＴＣＰ４に入力信号を供給する。屈曲性を有するＴＣＰ４は、液晶表示パネル１０の下部基板（ＴＦＴアレイ基板１）側に折り曲げられた状態でコンパクトにフレーム内に収納される。

実施の形態１．
図2は、本発明の実施の形態１における液晶表示装置のフレキシブル回路基板（ＴＣＰ）実装部を示す平面図、図3は図２中III−IIIで示す部分の断面図、図４は本実施の形態における液晶表示装置に用いられるＴＣＰを示す平面図である。なお、図中、同一、相当部分には同一符号を付している。

本実施の形態における液晶表示装置を構成する液晶表示パネルは、図１に示した液晶表示パネル１０と同様のものであり、ＴＦＴアレイ基板1上に設けられたゲート配線またはソース配線等のパネル配線の端部が基板外周部において接続端子列１１を形成している。この接続端子列１１には、フレキシブル回路基板であるＴＣＰ４が異方性導電膜８を介して実装されている。

まず、液晶表示装置の製造におけるモジュール化工程について簡単に説明する。ＴＦＴアレイ基板１の外周部に形成された接続端子列１１に異方性導電膜８を貼り付け、そこにＴＣＰ４の出力用リード端子列４２（図４）をアライメントして一枚ずつ仮圧着する。その後、ＴＣＰ４に対してヒータツールを用いて加熱および加圧することにより、異方性導電膜８の接着樹脂が熱硬化するとともに、樹脂中の導電性粒子がＴＣＰ４の出力用リード端子列４２とＴＦＴアレイ基板１の接続端子列１１との間に挟まり、機械的接合と電気的接続（導通）が同時に得られる。

次に、本実施の形態におけるＴＣＰ４について図４を用いて詳しく説明する。本実施の形態におけるＴＣＰ４は、基材であるポリイミドフィルム５上に銅箔からなる回路パターン６が形成されたもので、回路パターン６上には液晶駆動用の駆動ＬＳＩ３が実装されている。また、ＴＣＰ４の対向する端面４ａ、４ｂ近傍には、複数のリード端子が互いに平行に配設された入力用リード端子列４１と出力用リード端子列４２が形成されている。入力用リード端子列４１はプリント回路基板１３（図１）に、出力用リード端子列４２はＴＦＴアレイ基板１の接続端子列１１にそれぞれ電気的に接続される。

また、ＴＣＰ４の回路パターン６形成面には、絶縁性樹脂からなる回路保護用のソルダーレジスト７が塗布されている。さらに、本実施の形態では、ＴＣＰ４の出力用リード端子列４２両端部において、ソルダーレジスト７がＴＦＴアレイ基板１と重なる部分を有するように塗布されている。なお、図４において、点線１ＡはＴＦＴアレイ基板１の端縁部１ａ（図３）の位置を示しており、点線１Ａよりも上方に位置するソルダーレジスト７がＴＦＴアレイ基板１と重なる。

すなわち、本実施の形態におけるＴＣＰ４は、ＴＦＴアレイ基板１と重なる部分（図４中、点線１Ａよりも上方）に、ＴＦＴアレイ基板１の接続端子列１１と電気的に接続される出力用リード端子列４２を含む接合部分と、ソルダーレジスト７で覆われた部分とを有するものである。

このように、ＴＣＰ４がＴＦＴアレイ基板１と重なる部分においてソルダーレジスト７に覆われた部分、言い換えるとＴＦＴアレイ基板１とソルダーレジスト７が重なる部分を有することにより、ＴＦＴアレイ基板１の端縁部１ａと接触する部分を含むＴＣＰ４の折り曲げ部の剛性（強度）を増すことができ、その近傍の回路パターンが座屈し難くなっている。これにより、ＴＣＰ４を折り曲げる際の応力により発生する回路パターン６の損傷や断線を防止することができる。また、図３に示すように、ＴＦＴアレイ基板１とソルダーレジスト７が重なる部分においては、ＴＦＴアレイ基板１の端縁部１ａがＴＣＰ４の回路パターン6（出力用リード端子列４２）に直接触れないため、回路パターン６が基板端縁部１ａで傷を付けられることも無い。

なお、本実施の形態では、ＴＣＰ４がＴＦＴアレイ基板１と重なる部分において、ソルダーレジスト７が、出力用リード端子列４２の少なくとも両端のリード端子４２ａ、４２ｂ（図４）を含む端側の複数本のリード端子を部分的に覆うようにした。ただし、ソルダーレジスト７により部分的に覆われるリード端子は複数本である必要はなく、両端の１本ずつのリード端子４２ａ、４２ｂのみを覆ってもよい。これにより、ＴＣＰ４の回路パターン６のうち断線が最も発生しやすい両端のリード端子４２ａ、４２ｂに応力が集中しないので、断線を効果的に防止することができる。

また、本実施の形態では、ＴＣＰ４がＴＦＴアレイ基板１と重なる部分において、ソルダーレジスト７は、ＴＦＴアレイ基板１側の異方性導電膜８と接触しているが、接続端子列１１には接触していない。ただし、ソルダーレジスト７により部分的に覆われた複数本のリード端子は、ＴＣＰ４をＴＦＴアレイ基板1に圧着する際に異方性導電膜８の流動がソルダーレジスト７により塞き止められ、異方性導電膜８の導電性粒子がソルダーレジスト７の端部で凝集するため、リード端子間で導電性粒子を介したショートが発生し易い。

このようなショート対策として、ソルダーレジスト７により部分的に覆われる両端のリード端子４２ａ、４２ｂを含む複数本のリード端子を全て同電位の配線にするか、またはダミー端子にすればよい。あるいは、同電位の配線とダミー端子を組み合わせて配置しても良い。さらに、リード端子間の距離を広くとることにより、端子間のショートを防止することもできる。

以上のように、本実施の形態における液晶表示装置は、ＴＣＰ４のＴＦＴアレイ基板１と重なる部分に、ＴＦＴアレイ基板１の接続端子列１１と電気的に接続される出力用リード端子列４２を含む接合部分と、ソルダーレジスト７で覆われた部分とを有しており、特に本実施の形態では、ソルダーレジスト７が出力用リード端子列４２の少なくとも両端のリード端子４２ａ、４２ｂを含む複数本のリード端子を部分的に覆うようにした。このため、ＴＣＰ４の回路パターン６において断線が最も発生しやすい両端のリード端子４２ａ、４２ｂに応力が集中するのを防止でき、ＴＣＰ４を折り曲げる際の応力により発生するＴＣＰ４の回路パターン６の損傷や断線を防止することができる。これにより、本実施の形態によれば、液晶表示装置の歩留まりが改善され、品質および信頼性が向上する。

実施の形態２．
図５は、本発明の実施の形態２における液晶表示装置のフレキシブル回路基板（ＴＣＰ）実装部を示す平面図である。図中、同一、相当部分には同一符号を付している。なお、本実施の形態２における液晶表示装置の構成については、ＴＣＰ４の回路パターン６形成面に塗布されるソルダーレジスト７の塗布領域の形状を除いて上記実施の形態１と同様であるので説明を省略する。

本実施の形態２におけるＴＣＰ４は、上記実施の形態１と同様に、ＴＦＴアレイ基板１と重なる部分に、ＴＦＴアレイ基板１の接続端子列１１と電気的に接続される出力用リード端子列４２を含む接合部分と、ソルダーレジスト７で覆われた部分とを有するものである。また、本実施の形態においても、ソルダーレジスト７は、ＴＣＰ４の出力用リード端子列４２両端部において、ＴＦＴアレイ基板１と重なる部分を有するように塗布されている。ただし、本実施の形態では、ソルダーレジスト７とＴＦＴアレイ基板１が重なる部分において、ソルダーレジスト７の端部７ａがＴＦＴアレイ基板１の端縁部１ａに対して斜めに交差するように形成されている。

従来、ＴＣＰ４においては、ベース基材であるポリイミドフィルム５をＴＦＴアレイ基板１の裏面側（下側）に折り曲げる際に、ＴＦＴアレイ基板１の端縁部１ａおよびソルダーレジスト７の端部７ａに応力が集中し易く、これらの部分においてＴＣＰ４の回路パターン６の損傷や断線が発生していた。そこで、本実施の形態では、ソルダーレジスト７の端部７ａをＴＦＴアレイ基板１の端縁部１ａに対して斜めに交差させることにより、ソルダーレジスト端部７ａへの応力集中を防止するようにした。

また、ソルダーレジスト７の端部７ａが基板端縁部１ａに対して斜めに交差することにより、ＴＣＰ４とＴＦＴアレイ基板１が重なる部分において、ソルダーレジスト７により部分的に覆われているリード端子の面積を減らすことができ、上記実施の形態１に比べてリード端子間のショートが起こり難い構造となっている。

以上のように、本実施の形態２においても、上記実施の形態１と同様に、ＴＣＰ４の回路パターン６において断線が最も発生しやすい両端のリード端子に応力が集中するのを防止でき、ＴＣＰ４を折り曲げる際の応力により発生するＴＣＰ４の回路パターン６の損傷や断線を防止することができる。これにより、液晶表示装置の歩留まりが改善され、品質および信頼性が向上する。

実施の形態３．
図６は、本発明の実施の形態３における液晶表示装置のフレキシブル回路基板（ＴＣＰ）実装部を示す平面図である。図中、同一、相当部分には同一符号を付している。なお、本実施の形態３における液晶表示装置の構成については、ＴＣＰ４の回路パターン６形成面に塗布されるソルダーレジスト７の塗布領域の形状を除いて上記実施の形態１と同様であるので説明を省略する。

本実施の形態３におけるＴＣＰ４は、上記実施の形態１および実施の形態２と同様に、ＴＦＴアレイ基板１と重なる部分に、ＴＦＴアレイ基板１の接続端子列１１と電気的に接続される出力用リード端子列４２を含む接合部分と、ソルダーレジスト７で覆われた部分とを有するものである。ただし、本実施の形態では、ＴＣＰ４の出力用リード端子列の両端のリード端子よりもさらに外側のＴＣＰ４端部を覆うように、ソルダーレジスト７が塗布されている。

本実施の形態では、出力用リード端子列の両端のリード端子はソルダーレジスト７によって覆われておらず、直接保護されていないが、リード端子列の両サイドのポリイミドフィルム５にソルダーレジスト７が塗布されることによりポリイミドフィルム５が補強され、剛性が増している。このため、ＴＦＴアレイ基板1の端縁部１ａでポリイミドフィルム５が挫屈することを防止でき、補強された部分に隣接するリード端子列両端部に応力が集中するのを防止する効果がある。

このように、本実施の形態３においても、上記実施の形態１および実施の形態２と同様に、ＴＣＰ４の回路パターン６において断線が最も発生しやすい両端のリード端子に応力が集中するのを防止でき、ＴＣＰ４を折り曲げる際の応力により発生するＴＣＰ４の回路パターン６の損傷や断線を防止することができる。また、ＴＦＴアレイ基板１と重なる部分のソルダーレジスト７がリード端子を覆っていないので、端子間ショートの発生し難い構造となっている。

なお、上記実施の形態１〜実施の形態３では、ＴＣＰ４がＴＦＴアレイ基板１と重なる部分におけるソルダーレジス７の塗布領域として、３つの例を示した。ただし、本発明において、ソルダーレジスト７の塗布領域の形状は上記実施の形態１〜実施の形態３に示した限りではない。少なくともＴＣＰ４の出力用リード端子列４２の両端のリード端子を部分的に覆う形状、または両端のリード端子よりもさらに外側のＴＣＰ４端部を覆う形状であれば、その他の形状であっても上記実施の形態１〜実施の形態３とほぼ同様の効果が得られるものである。

本発明は、液晶表示装置に利用され、パーソナルコンピュータの表示装置あるいはモニター、テレビの表示装置等に利用することができる。

本発明の実施の形態１〜３における液晶表示パネルを示す平面図である。 本発明の実施の形態１における液晶表示装置のＴＣＰ実装部を示す平面図である。 本発明の実施の形態１における液晶表示装置のＴＣＰ実装部を示す断面図である。 本発明の実施の形態１における液晶表示装置に用いられるＴＣＰを示す平面図である。 本発明の実施の形態２における液晶表示装置のＴＣＰ実装部を示す平面図である。 本発明の実施の形態３における液晶表示装置のＴＣＰ実装部を示す平面図である。

符号の説明

１ ＴＦＴアレイ基板、１ａ 端縁部、２ 対向電極基板、３ 駆動ＬＳＩ、
４ ＴＣＰ、４ａ、４ｂ 端面、５ ポリイミドフィルム、６ 回路パターン、
７ ソルダーレジスト、７ａ 端部、８ 異方性導電膜、１０ 液晶表示パネル、
１１ 接続端子列、１２ 偏光板、１３ プリント回路基板、
４１ 入力用リード端子列、４２ 出力用リード端子列、
４２ａ、４２ｂ 両端のリード端子。

Claims (5)

1. 表示用画素電極が設けられた透明絶縁性基板の外周部に形成された接続端子列上に異方性導電膜を介してフレキシブル回路基板が配設された液晶表示装置であって、
   前記フレキシブル回路基板は、その回路パターンの形成面に回路保護用のソルダーレジストが塗布されており、また前記透明絶縁性基板と重なる部分に、前記接続端子列と電気的に接続されるリード端子列を含む接合部分と、前記ソルダーレジストで覆われた部分とを有することを特徴とする液晶表示装置。
2. 請求項1記載の液晶表示装置であって、前記リード端子列は複数のリード端子が互いに平行に配設されたものであり、前記ソルダーレジストは、前記フレキシブル回路基板が前記透明絶縁性基板と重なる部分において、前記リード端子列の少なくとも両端の前記リード端子を含む端側の１本から複数本の前記リード端子を部分的に覆っていることを特徴とする液晶表示装置。
3. 請求項２記載の液晶表示装置であって、前記ソルダーレジストに部分的に覆われた前記リード端子が複数本の場合、それらのリード端子は互いに同電位であることを特徴とする液晶表示装置。
4. 請求項２記載の液晶表示装置であって、前記ソルダーレジストに部分的に覆われた前記リード端子は、ダミー端子であることを特徴とする液晶表示装置。
5. 請求項１記載の液晶表示装置であって、前記リード端子列は複数のリード端子が互いに平行に配設されたものであり、前記ソルダーレジストは、前記フレキシブル回路基板が前記透明絶縁性基板と重なる部分において、前記リード端子列の両端の前記リード端子よりもさらに外側の前記フレキシブル回路基板端部を覆っていることを特徴とする液晶表示装置。

Images