JP2009145439A - 液晶表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】複数のICを均等配列・配置した状態でも、FPCの横幅を短くすることを目的とする。
【解決手段】本発明に係る液晶表示装置は、ガラス基板11と、ガラス基板11の辺に沿ってガラス基板上11に配列されたCOG(Chip On Glass)形態の複数のIC7,8,10と、ガラス基板11の辺に沿って延設され、複数のIC7,8,10と接続されるFPC(フレキシブルプリント基板)2とを備える。複数のIC7,8,10のうちの所定のIC7,8は、その長辺の延在方向をガラス基板11の辺の延在方向から傾けて当該長辺がFPC2の中央側を向くように配置されている。
【選択図】図1

Description

本発明は、液晶表示装置に関するものであり、特に、GOG(Chip On Glass)形態のICを搭載する液晶表示装置に関するものである。
近年、液晶ディスプレイでは、COG(Chip On Glass)技術が用いられる。液晶ディスプレイの液晶パネルにおいて、絶縁性基板であるガラス基板上に配列されるCOG形態のICは、FPC(Flexible Printed Circuit:フレキシブルプリント基板)を介して、制御基板と接続される。特許文献1には、FPCを用いた平面表示装置が記載されている。液晶ディスプレイのガラス基板が横に長い場合には、FPCの横幅も非常に長くなるため、FPCのパネル接続端子の累積寸法公差を低減することが要求されている。その対策として、パネル接続端子のピッチを緩く設定する、または、FPC層構成・絶縁材料を伸びにくい仕様にするなどが提案されている。
特開2000−137445号公報
しかしながら、パネル接続端子のピッチを緩く設定すると、FPCの横幅は長くなり、コストがかかる。一方、FPCを構成する層の数を減らした場合(例えば3層材から伸びに強い2層材に変更する場合)は、コストがかかる。また、複数個のFPCを設けた場合には、FPC1つ当たりのパネル接続端子数を減らすことができ、FPC長さを短くすることができるため、累積寸法公差を低減することができる。しかしながら、複数のFPCになるとワークシートへの別面付けとなり、同じトータル長さでもFPCの個数が増えて管理の面で高くなってしまうという問題があった。
本発明の目的は、仮にFPCを複数個設ける場合でも、FPCの長さ、すなわち、横幅を短くしてトータルのFPC長さを短くすることにより、FPCのコストを低減するとともに、累積寸法公差を低減することができる液晶表示装置を提供することである。
本発明に係る液晶表示装置は、絶縁性基板と、前記絶縁性基板の辺に沿って前記絶縁性基板上に配列されたCOG(Chip On Glass)形態の複数のICと、前記絶縁性基板の前記辺に沿って延設され、前記複数のICと接続されるFPC(フレキシブルプリント基板)とを備える。前記複数のICのうちの所定のICは、その長辺の延在方向を前記絶縁性基板の前記辺の延在方向から傾けて当該長辺が前記FPCの中央側を向くように配置されている。
本発明の液晶表示装置によれば、複数のICを傾斜して配列することにより、FPCの長さ、すなわち、横幅を短くすることができる。これにより、FPCのコストを低減するとともに、累積寸法公差を低減することができる。
<実施の形態1>
本実施の形態に係る液晶表示装置について説明する前に、図15〜図18を用いて従来の液晶表示装置について説明する。図15は、従来の液晶表示装置の正面図である。図15に示すように、従来の液晶表示装置は、絶縁性基板であるガラス基板11およびCOG(Chip On Glass)形態の複数のIC9,10とからなる液晶パネル1と、FPC(フレキシブルプリント基板)2と、制御基板3とを備える。
図15に係る複数のIC9,10は、ゲートIC9と、ソースIC10とを含む。図15に示すように、複数のIC9,10は、絶縁性基板であるガラス基板11の辺に沿ってガラス基板11上に等間隔に配列されている。ゲートIC9は、複数のIC9,10の配列両端部に配置され、ソースIC10は、それ以外に配置される。図15に係る複数のIC9,10それぞれの形状は、矩形状であり、複数のIC9,10は、その長辺の延在方向を、ガラス基板11の辺の延在方向と平行にして配置される。
制御基板3上には、T−CON(タイミングコントローラー)4と、FPC接続コネクタ5と、システム側接続コネクタ6とが設けられる。FPC2は、FPC接続コネクタ5を介して制御基板3と接続される。
図15に示すように、FPC2はガラス基板11の辺に沿って延設される。本実施の形態に係るFPC2の形状は、T字形であるものとする。図16は、図15の破線部分、つまり、FPC2の左側近傍を拡大した図である。図16に示すように、FPC2は、複数のIC9,10と接続される。また、FPC2は、複数のパネル接続端子12を有する。図16の下側には、複数のパネル接続端子12を拡大して示している。なお、パネル接続端子12は、縮小図では小さくなって複雑になるので、以下の縮小図では、図16のように、簡略化して示すものとする。
ゲートIC9は、ゲートIC出力配線20を介してガラス基板11上の各画素のゲートと接続されるとともに、ゲートIC入力配線22を介してFPC2のパネル接続端子12と接続される。ソースIC10は、ソースIC出力配線21を介してガラス基板11上の各画素のソースと接続されるとともに、ソースIC入力配線23を介してFPC2のパネル接続端子12と接続される。VCOM配線24,25は、ガラス基板11上の対向電極とFPC2とを接続する。
なお、各複数のIC9,10は、複数の配線と接続されるが、図16では、簡単のため、各複数のIC9,10の両端における配線のみ図示している。また、パネル接続端子12のうち、ゲートIC入力配線22、ソースIC入力配線23、VCOM配線24,25と接続されないパネル接続端子を、以下、ダミー端子と呼ぶことにする。
一般的に、ゲートIC9およびソースIC10の入力端子のピッチよりも、FPC2のパネル接続端子12のピッチの方が広い。例えば、5インチクラス以上の液晶パネルでは、ICの入力端子のピッチは約数十μmであり、FPC2のパネル接続端子12のピッチは約数百μmである。そのため、ゲートIC入力配線22、および、ソースIC入力配線23の配線領域は、図16に示すように、ゲートIC9およびソース10からFPC2に向かってみると、外側に広がった形状となる。
図17は、3層材からなるFPC2の断面図である。図17に係るFPC2は、ベースフィルム100と、ベースフィルム接着剤101と、銅箔+銅めっき102と、金めっき103と、カバーレイ接着剤104と、カバーレイ105と、補強板接着剤106と、補強板107とを備える。ここで、3層材とは、ベースフィルム100の層と銅箔102の層とを、ベースフィルム接着剤101の層で張り合わせた3層からなる構成をいう。これに対し、ベースフィルム接着剤101を省いた構造は、2層材と呼ばれる。2層材、3層材ともに、FPC2では、一般的な構造である。なお、銅箔102の銅めっきは、導体層が2つ以上ある両面板では、スルーホールめっきのため必須である。また、上述の金めっき103は、ニッケル下地がある場合と無い場合に大別できる。ニッケル下地がある場合には、金の厚さをニッケル下地がない場合の0.3μm程度から0.03μm程度に薄くできるので、コストの点から望ましい。ただし、ニッケル下地がない方が通常柔らかく折り曲げする場合には好ましく、どちらを採用するかは、設計に依存して採用される。
FPC2は、図16に示したように複数のIC9,10と接続される。そのため、図15に示すように、FPC2は、ゲートIC9よりも外側に延設される必要がある。そうすると、液晶パネル1のガラス基板11が横に長い場合、FPC2の横幅、つまり、パネル接続端子12の総長も長くする必要がある。この場合、FPC2のパネル接続端子12の累積寸法公差を低減することが要求される。
例えば、FPCが3層材であり、パネル接続端子12のピッチが0.5mm(ライン幅/スペースが0.25/0.25mm)、パネル接続端子12の総長が200mm以上である場合、累積寸法公差は±0.1%程度となる。そのため、パネル接続端子12の総長が250mmである場合には、累積寸法公差は250mmの±0.1%、つまり、±0.25mmとなる。この場合、ライン幅/スペースが0.25/0.25mmであるため、最悪の場合、隣のパネル接続端子12とショートしてしまう。
このようなショートを防ぐため、累積寸法公差を±0.1%以下にする対策が提案されている。その一つとして、パネル接続端子12のピッチを、例えば、0.5mmピッチから0.8mmピッチへとピッチを緩くする構造が提案されている。しかしながら、この構造では、FPC2の横幅は長くなるため、コストが高くなる。
また、累積寸法公差を±0.1%以下にするため、伸びに強い2層材でFPCを構成することも提案されている。しかしながら、2層材は、3層材よりもコストが高い。
また、複数個のFPC2を設けることも提案されている。図18に、2個のFPC2を設けた液晶表示装置を示す。このようにすれば、FPC2の1個あたりにおけるパネル接続端子12の数を減らすことができるため、累積寸法公差を低減することができる。しかしながら、複数のFPC2になるとワークシートへの別面付けとなり、同じトータル長さでもFP2Cの個数が増えて管理の面で高くなる。また、図18に示すように、制御基板3側において複数のFPC接続コネクタ5を設ける必要があるため、コストがかかる。
なお、FPC2の横幅を短くするために、複数のIC9,10をFPC2の中央付近に寄せて配列すると、配列端側のIC9,10と、FPC2のパネル接続端子12とを接続する配線は短くなるが、配列端側のIC9,10それぞれのゲートIC出力配線20、ソースIC出力配線21は逆に長くなる。その結果、ゲートIC出力配線20、ソースIC出力配線21の配線抵抗値および容量値が増大し、画素駆動に悪影響を与えるという問題がある。このため、通常は、複数のICを均等配列・配置することが多い。以下、そのような場合でも、FPC2の横幅を短くすることが可能な本実施の形態に係る液晶表示装置について説明する。
図1は、本実施の形態に係る液晶表示装置の正面図である。図1に示すように、本実施の形態に係る液晶表示装置は、絶縁性基板であるガラス基板11およびCOG形態の複数のIC7,8,10とからなる液晶パネル1と、FPC2と、制御基板3とを備える。なお、以下で説明しない構成については、上述の液晶表示装置の構成と同一であるものとし、同一の符号を付すものとする。
本実施の形態に係る複数のIC7,8,10は、ゲートIC7と、ソースIC8,10とを含む。複数のIC7,8,10は、本実施の形態では、ガラス基板11の辺に沿ってガラス基板11上に配列される。また、本実施の形態に係る複数のIC7,8,10は、図1に示すように、略均等配列・配置されている。本実施の形態では、ゲートIC7は、複数のIC7,8,10の配列両端部に配置され、ソースIC8,10は、それ以外に配置される。図1に示すように、本実施の形態に係る複数のIC7,8,10それぞれの形状は、矩形状である。複数のIC7,8,10のうち、ソースIC10は、上述と同様、その長辺の延在方向を、ガラス基板11の辺の延在方向と平行にして配置されている。
図1に示すように、FPC2は、ガラス基板11の辺に沿って延設される。図2は、図1の破線部分、つまり、FPC2の左側近傍を拡大した図である。図2に示すように、FPC2は、複数のIC7,8,10と接続される。また、FPC2は、必ずしもゲートIC7の端部から内側に配置されていなくてもよいが、本実施の形態では、FPC2の端部が、複数のIC7,8,10の配列端部、つまり、ゲートIC7の端部よりも内側に位置している。
複数のIC7,8,10のうちの所定のICは、その長辺の延長方向をガラス基板11の辺の延長方向から傾けて当該長辺がFPC2の中央側を向くように配置されている。本実施の形態では、所定のICは、複数のIC7,8,10の配列両端部から所定の個数(図2では2個)のICであり、ゲートIC7およびソースIC8が相当する。こうして、図1,図2に示すように、ゲートIC7およびソースIC8は、配列左端側で反時計回りに、配列右端側で時計回りに傾けて配置される。
図3は、配列左端側のゲートIC7およびソースIC8の傾斜状況を示す図である。この図3では、簡単のため、配線は省略して図示している。この図において、直線l,m,nそれぞれは互いに平行である。ゲートIC7、ソースIC8それぞれの長辺の延在方向が、ガラス基板11の辺(直線n)の延在方向(直線m)となす角をθ1、θ2とする。図3に示すように、本実施の形態では、ゲートIC7およびゲートIC8は、θ1>θ2となるように配置されている。このように、本実施の形態では、ゲートIC7およびソースIC8は、FPC2の外側に近づくにつれて大きく傾けて配置されている。また、本実施の形態では、ゲートIC7およびソースIC8の傾斜角θ(θ=θ1またはθ2)は、0°<θ<45°の関係を満たしているものとする。
以上では、複数のIC7,8,10の配列左側について説明したが、図4に示すように、本実施の形態では、複数のIC7,8,10の配列右側についても、同様の配置を行う。こうして、複数のIC7,8,10の配列右側のゲートIC7およびソースIC8は、時計回りに傾けて配置される。
図5は、右側に配置されたゲートIC7およびソースIC8の傾斜状況を示す図である。ここで、ゲートIC7、ソースIC8それぞれの長辺の延在方向が、ガラス基板11の辺(直線n)の延在方向(直線m)となす角をθ11、θ12とする。図5に示すように、右側に配置されたゲートIC7およびゲートIC8は、本実施の形態では、θ1=θ11、θ2=θ12となるように配置されている。こうして、本実施の形態では、ゲートIC7およびソースIC8は、FPC2の中央軸に対して対称に傾けて配置されている。
以上のような本実施の形態に係る液晶表示装置によれば、ゲートIC7およびソースIC8を上述のように傾斜して配列するため、それらIC7,8からFPC2側への配線領域を、FPC2の中央側へシフトさせることができる。図2のFPC2の左側に記された破線は、図16に示した従来の液晶表示装置のFPC2の横幅を示す。こうして、複数のIC7,8,10の位置を大きく変更できないという制約がある場合でも、配線領域をFPC2の中央側へシフトすることにより、FPC2の横幅を距離Aだけ短くすることができる。その結果、ダミー端子の領域を減らしてFPC2の長さを短くし、FPC2のコストを低減するとともに、累積寸法公差を低減することができる。また、FPC2を複数設けなくてもよい場合も起こりやすくなり、その場合には、複数のFPC接続コネクタ5を設ける必要がない。そのため、コストを下げることができる。
また、本実施の形態では、ゲートIC7およびソースIC8の傾斜角θ(θ=θ1またはθ2)は、0°<θ<45°の関係を満たすものとした。この効果について、図6を用いて説明する。この図は、この傾斜角の効果を簡単に説明するため、2個のソースIC8を傾けた一例を示している。45°≦θ<90°とした場合(図6(a))、ソースIC8の左端部では、ソースIC入力配線23aは短くなるが、逆にソースIC出力配線21aは長くなる。一方、ソースIC8の右端部ではソースIC出力配線21bは短くなるが、逆にソースIC入力配線23bは長くなる。隣接するソースIC8の右端部のソースIC入力配線23bと左端部のソースIC出力配線21aとが近接するため(図の破線部)、どうしても安全な配線間距離を保った配線領域を確保する必要が生じ、結果として入出力の配線が長くなってしまう。それに対し、傾斜角θを0°<θ<45°とすれば(図6(b))、傾斜角θが45°≦θ<90°とする場合に比べ、ゲートIC7およびソースIC8それぞれの入力および出力の配線領域を確保することが容易になるとともに、ガラス基板11の配線距離を短くすることができる。こうして、ガラス基板11上の配線距離を短くすることにより、液晶パネル1において、パネル有効エリアと外形サイズ間の額縁部分の幅を小さくすることができる。なお、本実施の形態では、直線lと直線mは異なるラインであったが、これに限ったものではなく、同一ラインであってもよい。
特に、近年用いられている600〜800出力以上の多出力ICでは、長辺が長く、短辺が短いため、少しの傾斜角度でも充分な効果を得ることができる。また、複数のIC7,8,10を液晶パネル1に実装するときには、ツールを使って圧着するが、ツールの幅があまり無い場合には回転角が小さい方が有利であり、特に多出力ICの場合には有効である。
なお、本実施の形態では、複数のIC7,8,10を均等配列・配置したが、これに限ったものではない。また、本実施の形態では、所定のICは、複数のIC7,8,10の配列端部から2個のIC(ゲートIC7およびソースIC8)であるものとした。しかし、これに限ったものではなく、所定のICは、配列端部のゲートIC7のみであってもよく、もしくは、全ての複数のIC7,8,10であってもよい。この場合、ICの総数、および、IC配置箇所によって、FPC2の左側か、右側かのいずれかになり、それに応じて反時計回りに傾斜するか、時計回りに傾斜するかを決めればよい。
また、本実施の形態では、FPC2の形状はT字形であり、制御基板3は、液晶パネル1中央部に配置するものとして説明した。しかし、これに限ったものではなく、図7、図8に示すように、FPC2の形状がL字形であって、制御基板3が液晶パネル1の左側、右側に配置されるものであってもよい。これらの場合であっても、上述と同じ効果を得ることができる。なお、FPC2の形状をT字形、L字形のいずれにするかは、システム側接続コネクタ6の位置に応じて決定すればよい。
<実施の形態2>
図9は、本実施の形態に係る液晶表示装置の正面図である。本実施の形態に係るFPC2は、複数個のFPC2a,2bを含む。図9に示すように、FPC2aは、図9の左側、FPC2bは、図9の右側に図示されている。以下、本実施の形態に係る液晶表示装置のうち、実施の形態1と同一の構成については、対応する符号を付すものとし、新たに説明しない構成については、実施の形態1と同じであるものとする。
図10は、図9の破線部分、つまり、図9において左側に図示されたFPC2aを拡大した図である。本実施の形態では、所定のICは、対応するFPC2a又は2b毎に当該FPC2a又は2bの中央側を向くように配置されている。図10では、所定のICであるゲートIC7aおよびソースIC8aは、その長辺をFPC2aの中央側を向くように配置されている。
なお、拡大して図示しないが、図9に示すように、所定のICであるゲートIC7bおよびソースIC8bも、その長辺をFPC2bの中央側を向くように配置されている。また、図9に示すように,本実施の形態では、ゲートIC7aとゲートIC7bは、左右対称に傾けて設けられている。また、本実施の形態では、ソースIC8a同士は、左右対称に傾けて設けられ、ソースIC8b同士は、左右対称に傾けて設けられる。
以上のような本実施の形態に係る液晶表示装置によれば、FPC2aの右側近傍のソースIC8aを、時計回りに傾斜して配列するため、そのソースIC8aからFPC2a側への配線領域をFPC2aの中央側へシフトさせることができる。図11は、図10に対応させた図であり、複数のIC7,8,10の配列左端部から2個のIC(ゲートIC7およびソースIC8)のみを傾斜した図である。図10のFPC2aの右側に記された破線は、図11に示した液晶表示装置のFPC2の横幅を示す。こうして、複数のIC7a,8a,10aの位置を大きく変更できないという制約がある場合でも、配線領域をFPC2aの中央側へシフトすることにより、FPC2aの横幅を距離Bだけ短くすることができる。また、図示しないが、図9の右側のFPC2bの横幅についても、同様に短くすることができる。その結果、ダミー端子の領域を減らしてFPC2a,2bのコストを低減するとともに、累積寸法公差を低減することができる。
<実施の形態3>
図12は、本実施の形態に係る液晶表示装置の正面図である。実施の形態1および実施の形態2では、ゲートIC7は、複数のIC7,8,10の配列両端部に配置されていた。本実施の形態では、ゲートIC7は、複数のIC7,8,10の配列一端部、例えば、配列左端部にのみ配置される。なお、複数のIC7,8,10の配列左端部は、実施の形態1と同じ配置である。
図13は、図12の破線部分、つまり、FPC2の右側を拡大した図である。本実施の形態では、複数のIC7,8,10のうちの所定のICは、その長辺の延長方向をガラス基板11の辺の延長方向から傾けて当該長辺がFPC2の中央側を向くように配置されている点で、実施の形態1と同じである。本実施の形態では、実施の形態1と異なり、ゲートIC7を片側だけに設けているため、傾斜させるICの数が左右で異なるが、左右のゲートIC7、ソースIC8の傾斜に対称性を持たせている。つまり、左端ゲートIC7の傾斜角θ1と右端ソースIC8の傾斜角θ12が同じ、あるいは左側ソースIC8の傾斜角θ2と右側ソースICの傾斜角θ12が同じということである。
以上のような本実施の形態に係る液晶表示装置によれば、FPC2の右側近傍のソースIC8を、時計回りに傾斜して配列するため、そのソースIC8からFPC2側への配線領域をFPC2の中央側へシフトさせることができる。図14は、図13に対応させた図であり、複数のIC7,8,10の配列右側のIC(ソースIC10)を傾斜させていない図である。図13のFPC2の右側に記された破線は、図14に示した液晶表示装置のFPC2の横幅を示す。図13に示すように、こうして、複数のIC7,8,10の位置を大きく変更できないという制約がある場合でも、配線領域をFPC2の中央側へシフトすることにより、FPC2の横幅を距離Cだけ短くすることができる。その結果、ダミー端子の領域を減らしてFPC2のコストを低減するとともに、累積寸法公差を低減することができる。
なお、本実施の形態では、ゲートIC7は、複数のIC7,8,10の配列左端部にのみ配置される場合について説明した。しかし、これに限ったものではなく、ゲートIC7が、複数のIC7,8,10の配列右端部にのみ配置される場合であってもよい。その場合には、本実施の形態で説明した配置とFPC2の中央軸に対して対称となる配置にすることで、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
実施の形態1に係る液晶表示装置の一例を示す図である。 図1の破線部分の拡大図である。 図2の補助図である。 図1の右端部の拡大図である。 図4の補助図である。 実施の形態1に係る液晶表示装置のIC配置による効果を示す図である。 実施の形態1に係る液晶表示装置の一例を示す図である。 実施の形態1に係る液晶表示装置の一例を示す図である。 実施の形態2に係る液晶表示装置の一例を示す図である。 図9の破線部分の拡大図である。 図9の左側FPCの右端部のみ従来同様のIC配置にした図である。 実施の形態3に係る液晶表示装置の一例を示す図である。 図12の破線部分の拡大図である。 図12のFPCの右端部のみ従来同様のIC配置にした図である。 従来のIC配置図とFPCの一例を示す図である。 図15の破線部分の拡大図である。 FPCの一般的な断面図である。 従来のFPCが複数個あるIC配置図とFPCの一例を示す図である。
符号の説明
1 液晶パネル、2,2a,2b FPC、3 制御基板、4 T−CON、5 FPC接続コネクタ、6 システム側接続コネクタ、7,7a,7b,9 ゲートIC、8,8a,8b,10 ソースIC、11 ガラス基板、12 パネル接続端子、20 ゲートIC出力配線、21,21a,21b ソースIC出力配線、22 ゲートIC入力配線、23,23a,23b ソースIC入力配線、24,25 VCOM配線、100 ベースフィルム、101 ベースフィルム接着剤、102 銅箔+銅めっき、103 金めっき又はニッケルめっき+金めっき、104 カバーレイ接着剤、105 カバーレイ、106 補強板接着剤、107 補強板。

Claims (7)

  1. 絶縁性基板と、
    前記絶縁性基板の辺に沿って前記絶縁性基板上に配列されたCOG(Chip On Glass)形態の複数のICと、
    前記絶縁性基板の前記辺に沿って延設され、前記複数のICと接続されるFPC(フレキシブルプリント基板)とを備え、
    前記複数のICのうちの所定のICは、その長辺の延在方向を前記絶縁性基板の前記辺の延在方向から傾けて当該長辺が前記FPCの中央側を向くように配置されている、
    液晶表示装置。
  2. 前記所定のICは、
    前記複数のICの配列端部から所定個数のICを含む、
    請求項1に記載の液晶表示装置。
  3. 前記所定のICは、
    前記FPCの外側に近づくにつれて大きく傾けて配置されている、
    請求項1または請求項2に記載の液晶表示装置。
  4. 前記所定のICは、
    前記FPCの中央軸に対して対称に傾けて配置されている、
    請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の液晶表示装置。
  5. 前記所定のICの傾斜角θは、0°<θ<45°の関係を満たす、
    請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の液晶表示装置。
  6. 前記FPCの端部は、
    前記複数のICの配列端部よりも内側に位置している、
    請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の液晶表示装置。
  7. 前記FPCは、複数個のFPCを含み、
    前記所定のICは、対応する各前記FPC毎に当該FPCの中央側を向くように配置されている、
    請求項1に記載の液晶表示装置。
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