JP2006332487A - フレキシブル配線基板の接続装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＦＰＣ基板とプリント基板の位置決めを確実かつ正確に行い、安価で導通不良率を低減する。
【解決手段】 プリント基板上に設けられたコネクタ部と、該コネクタ端子部に挿入して接続するフレキシブル配線基板とからなる回路基板において、前記コネクタ端子部と接続するフレキシブル配線基板の接続端子部分の反対面には補強板が設けられ、前記フレキシブル配線基板先端とは反対側の前記補強板端面とプリント基板上のコネクタ部開口端面横に位置するシルク印刷とを同一線上に揃えることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、フレキシブル配線基板の接続装置に係り、さらに詳しくは、フレキシブル配線基板とプリント基板との接続構造に関する。

液晶表示装置は、携帯電話機、ビデオカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、電子辞書、及びテレビジョン等の各種の電子機器のディスプレイとして広く使用されている。

この液晶表示装置は、液晶が封入された液晶表示パネル、この表示パネルを照明するバックライトユニット、及びこれらを制御する制御回路とで構成されている。

近年、各種の電子機器のうち、特に携帯電話機は、高性能・高機能化に加え、小型・軽量、薄型化、及び振動・衝撃等にも耐える耐久性が要求され、一方で機器内では多数の電子部品が高密度に組み込まれ、これらの電子部品が配線基板によって接続されている。

このような配線基板には、一般に軽量で且つ複雑な引き回し配線も可能なフレキシブル配線基板（Flexible Printed Circuit基板、以下、ＦＰＣ基板という）が多く使用されている。

図７は、このようなＦＰＣ基板を使用した公知の液晶表示装置を示した部分側面図である。

この液晶表示装置１００は、液晶表示パネル１０３と、この液晶表示パネル１０３を照明するバックライトユニット１０８とを備えている。液晶表示パネル１０３は、薄膜トランジスタ及び透明画素電極がマトリクス状に形成されたアレイ基板１０１と、カラーフィルタ、電極等が形成されたカラー基板１０２とを備え、アレイ基板１０１とカラー基板１０２とが対向して配設され、その間に液晶層（図示省略）が形成された構成を有している。

対向する２枚の基板１０１、１０２のうち、アレイ基板１０１の端部からは、電極が延出され、この電極に可撓性を有するＦＰＣ基板（以下、駆動用ＦＰＣ基板という）１０４が接続され、外部から薄膜トランジスタを駆動する電源及び映像信号が送られるようになっている。

また、バックライトユニット１０８は、光源１０６と、この光源１０６からの光を導入し液晶表示パネル１０３を照射する導光板１０７とを備え、この光源１０６にＦＰＣ基板（以下、バックライト用ＦＰＣ基板という）１０９が接続され、外部から電源が供給されるようになっている。

この液晶表示パネル１０３及びバックライトユニット１０８は、それぞれ所定の厚みを有しているので、これらが積層された状態において、駆動用ＦＰＣ基板１０４及びバックライト用ＦＰＣ基板１０９は、それぞれの接続端部１０４ａ、１０９ａにおいて、積層体の厚さ方向に段差が形成される。このため、これらの接続端部１０４ａ、１０９ａに接続されたＦＰＣ基板１０４、１０９を重ねてバックライトユニット１０８の背面側へ折り曲げると、この段差により、バックライト用ＦＰＣ基板１０９の折り曲げ曲線、すなわちアール（Ｒ）が駆動用ＦＰＣ基板１０４のＲに比べて小さくなってしまう。

両ＦＰＣ基板１０４、１０９は、その曲げた時のＲが異なると、折り曲げの際に、駆動用ＦＰＣ基板１０４及びバックライト用ＦＰＣ基板１０９をそれぞれ直線状に伸ばした状態で長さ合わせを行い、その後に折り曲げると、バックライト用ＦＰＣ基板１０９がスライドし、このスライドによりバックライト用ＦＰＣ基板１０９が行き場を失い、撓むことによって、浮き上がってしまう。

したがって、このような浮き上がりが発生すると、装置の設計の際にこの浮き上がり分のスペースを確保しなければならなくなり、装置の小型化が難しくなり、また障害物に引っ掛かり易くなる。

また、両ＦＰＣ基板１０４、１０９を予め折り曲げて長さの調節を行い、バックライト用ＦＰＣ基板１０９の先端をコネクタ１０５に接続しておくと、折り曲げ状態から直線状に伸ばした際に、バックライト用ＦＰＣ基板１０９が引っ張られてコネクタ１０５から抜けてしまうことがある。

そこで、このような課題を解決すべく工夫した液晶表示装置が特許文献で紹介されている（例えば、下記特許文献１参照）。

図８は、下記特許文献１に記載された液晶表示装置の正面図である。

この液晶表示装置１１０は、液晶表示パネル１１１と、この液晶表示パネル１１１を照明するバックライトユニット１１３とを備え、液晶表示パネル１１１の一端に駆動用ＦＰＣ基板１１２が接続され、この駆動用ＦＰＣ基板１１２の接続端部１１２ａから離れた箇所に発光光源（図示省略）に接続された接続片部１１３ａが設けられ、この接続片部１１３ａにバックライト用ＦＰＣ基板１１４が接続され、このバックライト用ＦＰＣ基板１１４は、その本体部１１５の中央部１１６が正面視でほぼＳ字状に形成されたものである。

バックライト用ＦＰＣ基板１１４の中央部１１６がＳ字状に形成されると、長手方向に伸縮可能となる。その結果、各ＦＰＣ基板１１２、１１４を折り曲げたり開いたりした場合において、バックライト用ＦＰＣ基板１１４の撓みやコネクタ１１７からの外れが発生することを防止できる。
特開２００４−２５２３３９号公報（図２、段落〔００２４〕〜〔００２９〕） 特開平９−２２７６０号公報（図３、図４、段落〔０００２〕〜〔０００４〕）

しかしながら、上記各公報に開示された構造の場合、プリント基板上のコネクタにＦＰＣ基板を固定しようとすると、ＦＰＣ基板のコンタクトとコネクタのコンタクトが適正位置まで確実かつ正確に接続固定しているかの判断が難しく、導通不良となることがある。

そこで、本発明は、ＦＰＣ基板とプリント基板の位置決めを確実かつ正確に行え、安価で導通不良率を低減することを目的とする。

上記課題を解決するため、本願の請求項１に係る発明はプリント基板上に設けられたコネクタ部と、該コネクタ端子部に挿入して接続するフレキシブル配線基板（ＦＰＣ基板）とからなる回路基板において、前記コネクタ端子部と接続するＦＰＣ基板の接続端子部分の裏側には補強板が設けられ、前記ＦＰＣ基板先端とは反対側の前記補強板端面とプリント基板上でコネクタ部開口端面横に位置するシルク印刷を同一線上に揃えることを特徴とする。

また本願の請求項２に係る発明は、回路基板に設けられた前記コネクタ部は回路基板内部に設けられることを特徴とする。

また本願の請求項３に係る発明は、前記コネクタ端子部はＦＰＣ挿入後にコネクタのカバーで押圧固定することを特徴とする。

本発明によれば、プリント基板上のコネクタ部開口端面横に位置するシルク印刷とＦＰＣ基板先端とは反対側の端面を同一直線上に揃えることにより、ＦＰＣ接続端子部の挿入位置の目安である補強板全てを、コネクタ接続端子部に正確かつ確実に挿入することができる。また、ＦＰＣ基板の補強板は、強度や端子の保護という意味で現状では不可欠であり、その接続位置としてピン配置を表示し、安価に加工のできるシルク印刷を付加することから、特別な構成を必要としない。

また、回路基板の内部にコネクタ接続部を設けることにより、シルク印刷での位置合わせを容易にするとともに、撓み等によるコネクタからの外れも起こりにくくなる。

また、ＦＰＣ挿入後にコネクタカバーで押し圧固定することにより、より確実な固定が可能となる。

以下、図面を参照して本発明の最良の実施形態を説明する。但し、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための回路装置を例示するものであって、本発明をこの回路装置に特定することを意図するものではなく、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものも等しく適応し得るものである。

図１は、本発明の実施例１に係るＦＰＣ基板とプリント基板上のコネクタ接続部を示した正面図、図２の（a）は図１の接続装置の斜視図であり、図２の（b）は図１の断面図、図３は、本発明の実施例１に係るＦＰＣ基板を液晶表示装置に適用した正面図、図４は、図３の液晶表示装置の背面図、図５は、図３のバックライトユニットの正面図である。

図１および図２における本発明のＦＰＣ基板の先端の端子部は、通常、着脱自在なコネクタに接続される。この接続装置１２０は、ＦＰＣ基板１４の端部に形成された端子部１７と、この端子部１７が差し込み接続されるコネクタ８とからなり、コネクタ８は、正面に端子部１７が差し込まれる差込口９aとこの差し込み口９ａの奥に装着された複数本のコンタクト２０とを備えた細長な箱状ハウジング２２からなり、差し込み口９aに端子部１７を固定する押圧手段２３が設けられた構成を有している。

このように構成された接続装置１２０は、ＦＰＣ基板１４の端子部１７が差込口９ａに挿入されると、コネクタ８のコンタクト２０がＦＰＣ基板１４の端子部１７と接触し、導通状態となる。この状態でコネクタ８の押圧手段２３が閉方向に回動されると、図２（ｂ）に示すように、押圧部２３ａがＦＰＣ基板１４の端子部１７側に押圧し、ＦＰＣ基板１４の端子部１７とコネクタのコンタクト２０が押圧された状態で接続固定される。これにより、ＦＰＣ基板１４は、基板側に保持されると同時に、端子部１７がコネクタ８のコンタクト２０を介して基板のプリント配線と導通される。

液晶表示装置１は、図３、図４に示すように、液晶表示パネル２と、この液晶表示パネル２を照明するバックライトユニット１０とを備えている。液晶表示パネル２は、薄膜トランジスタ及び透明画素電極がマトリクス状に形成されたアレイ基板２ａと、カラーフィルタ等が形成されたカラー基板２ｂとを備え、アレイ基板２ａとカラー基板２ｂとが対向配設され、その間に液晶層（図示省略）が形成された構成を有している。また、この対向する２枚の基板２ａ、２ｂのうち、アレイ基板２ａの端部には、液晶駆動用の半導体チップ４ａ、４ｂが装着され、これらのチップから導出された配線に可撓性を有する駆動用ＦＰＣ基板５が接続されている。

このＦＰＣ基板５は、非常に薄いポリイミドフィルム等からなる比較的幅広の帯状体に所定の印刷配線がなされたもので、先端に端子部９が形成される。ＦＰＣ基板５の表面には、半導体チップ７及びコネクタ８等が搭載された配線基板６が貼着される。この配線基板６は、ＦＰＣ基板５より若干肉厚で且つ可撓性を有する材料からなり、各半導体チップ７及びコネクタ８等はＦＰＣ基板５上の配線と接続される。

この駆動用ＦＰＣ基板５は、その端子部９が外部のインターフェース回路基板（図示省略）に接続され、外部から液晶表示パネル２に電源及び映像信号が送られる。

また、バックライトユニット１０は、図３〜図５に示すように、光源（図示省略）と、この光源からの光を導入し液晶表示パネルを照射する導光板１１と、反射板１２と、これらの部材を収容する枠体１３とを備え、光源にはバックライト用ＦＰＣ基板１４が接続され、このＦＰＣ基板１４は枠体１３の外へ導出される。バックライト用ＦＰＣ基板１４のバックライトユニット１０への取付け位置は、後述する直線状の基部１５が駆動用ＦＰＣ基板５の背面に重なるように設けられる。

このバックライト用ＦＰＣ基板１４は、図５に示すように、非常に薄いポリイミドフィルム等からなる幅狭の紐状体に所定の印刷配線がなされたもので、光源に接続される直線状の基部１５と、この基部１５から延長され湾曲した湾曲部１６と、この湾曲部１６の先端に形成された端子部１７とで構成されている。

このうち、湾曲部１６は、ほぼ半円形或いは半楕円形状に形成され、長手方向に伸縮できるようになっている。湾曲部１６を半円形或いは半楕円形状に形成すると、装置の組立て時或いは端子部１７のコネクタ８への着脱時等に、この配線基板が引っ張られても、この湾曲部１６で吸収され、液晶表示パネルに接続されている基部１５の端子部１７に引っ張り力が及ぶことがなくなるので、この端子部１７の接触不良の発生を回避できる。また、この湾曲部１６は、例えば従来技術のような角部或いはＶ字型のギザギザがないので、裂け或いは破断を防止できる。

また、湾曲部１６の先端は、バックライトユニット１０の端縁とほぼ平行になるように曲げられ、図２（ａ）に示すように、この先端に形成された端子部１７に、複数本のコンタクト１７ａ〜１７ｎが平行に配設される。また、図２（ｂ）に示すように、この端子部１７の裏面には、ＦＰＣ基板１４より肉厚の補強板２４が貼付される。補強板２４を貼付することにより、フィルム状の端子部１７は補強され、コネクタ（図示省略）との接続が容易になる。

この補強板２４は、端子部１７の先端から基板１４の長手方向へ所定距離後退した位置２６（Ｂ）に形成されている。端子部１７をコネクタの差込口９aに差し込む際、プリント基板６へシルク印刷されたマーク２５（Ａ）の位置と同一線上につながる様に、ＦＰＣ基板１４の端子部１７の裏面に貼り付けされた補強版２４の２６（Ｂ）の位置を合わせることにより、ＦＰＣ基板１４の端子部１７とコネクタ内のコンタクト２０とが良好に接触されるように設けられている。

次に、この液晶表示装置１の組立て手順を説明する。

先ず、図６（ａ）、図６（ｂ）に示すように、バックライト用ＦＰＣ基板１４を長手方向に向けて伸ばし、駆動用ＦＰＣ基板５の切欠凹部５ａを介して、湾曲部１６を駆動用ＦＰＣ基板５の裏面側から表面側へ跨越する。そして、この基部１５と配線基板６とを補強テープ２１により貼付するのが好ましい。この補強テープ２１は、駆動用ＦＰＣ基板５の折り曲げ領域の妨げとならない位置に貼付されている。この補強テープ２１の貼付により、従来ではバックライト用ＦＰＣ基板１４の折り曲げの際に抑えきれなかった撓み及び空間をなくすることができる。

その後、バックライト用ＦＰＣ基板１４の端子部１７を長手方向に引っ張ってコネクタ８に接続する。コネクタ８には、例えば図２に示すコネクタが使用される。

そして、このコネクタへの接続は、プリント基板６へシルク印刷されたマーク２５（Ａ）の位置と同一線上につながる様に、ＦＰＣ基板１４の端子部１７の裏面に貼り付けされた補強版２４を２６（Ｂ）の位置に合わせ、挿入して行われる。この位置合わせにより、確実に差し込まれたことを確認できる。

コネクタへの接続後、駆動用ＦＰＣ基板５及びバックライト用ＦＰＣ基板１４を重ねてバックライトユニット１０の枠体１３の背面へ折り曲げて取付ける。

このとき、バックライト用ＦＰＣ基板１４は、折り曲げの際に予め伸ばしてコネクタ８に接続されているので、折り曲げた後にバックライト用ＦＰＣ基板１４自体の厚みによって生じる接続位置のずれが、湾曲部１６が縮む事によって解消され、バックライト用ＦＰＣ基板１４が弛むことを防止することができる。

バックライトユニット１０に接続された幅狭紐状のバックライト用ＦＰＣ基板１４は、幅広帯状の駆動用ＦＰＣ基板５の表面に当接されて折り曲げられるので、この折り曲げ箇所において、幅狭紐状のバックライト用ＦＰＣ基板１４は幅広帯状の駆動用ＦＰＣ基板５の表面に密着された状態で駆動用ＦＰＣ基板５の屈曲カーブに沿って折り曲げられる。

バックライト用ＦＰＣ基板１４は幅狭紐状の肉薄（フィルム状）の基材で形成され機械的強度が極めて弱いものであるが、この折り曲げにより、幅広帯状の駆動用ＦＰＣ基板５により当接されて支持され、宙吊りにならないので、装置の組立て等においてこのバックライト用ＦＰＣ基板１４に障害物が引っ掛かるようなことがなくなり、引っ掛かり等で発生する配線基板６の損傷或いは切断事故を回避できる。また、装置の使用中は、同様に、上記の当接支持により、自由に移動できなくなっているので、振動等でハウジングの角部等に触れ擦れることによる配線基板６の損傷或いは破損がなくなる。

さらに、バックライト用ＦＰＣ基板１４の端子部１７は、液晶表示パネル２の端縁と平行な方向を向いており、この端子部１７のコネクタ８との接続は、液晶表示パネル２の端縁と平行な方向で抜き差し接続されるので、基部１５の液晶表示パネルとの接続箇所に直接力が加わることがなく、この部分の接続不良発生を回避できる。

本発明の接続装置の正面図である。 （a）は図１の接続装置の斜視図であり、（b）は図１の断面図である。 本発明の実施例１に係るＦＰＣ基板を液晶表示装置に適用した正面図である。 図３の液晶表示装置の背面図である。 図３のバックライトユニットの正面図である。 （a）は図５の側面図であり、（b）は図６（a）のＢ部分の拡大図である。 従来技術の液晶表示装置を示した部分側面図である。 従来技術の液晶表示装置の正面図である。

符号の説明

１ 液晶表示装置
２ 液晶表示パネル
５ 駆動用ＦＰＣ基板（第１フレキシブル配線基板）
７ 半導体チップ
８ コネクタ
９ 端子部
１０ バックライトユニット
１１ 導光板
１２ 反射板
１４ バックライト用ＦＰＣ基板（第２フレキシブル配線基板）
１５ 基部
１６ 湾曲部
１７ 端子部
１７ａ〜１７ｎ 端子部の複数のコンタクト
２４ 補強板

Claims (3)

1. プリント基板上に設けられたコネクタ部と、該コネクタ端子部に挿入して接続するフレキシブル配線基板とからなる回路基板において、前記コネクタ端子部と接続するフレキシブル配線基板の接続端子部分の反対面には補強板が設けられ、前記フレキシブル配線基板先端とは反対側の前記補強板端面とプリント基板上のコネクタ部開口端面横に位置するシルク印刷とを同一線上に揃えることを特徴とするフレキシブル配線基板の接続装置。
2. 回路基板に設けられた前記コネクタ部は回路基板内部に設けられることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル配線基板の接続装置。
3. 前記コネクタ端子部はＦＰＣ配線基板挿入後にコネクタのカバーで押圧固定することを特徴とする請求項１から２のいずれかに記載のフレキシブル配線基板の接続装置。

Images