JP2009147021A

JP2009147021A - 駆動基板および液晶表示装置

Info

Publication number: JP2009147021A
Application number: JP2007321270A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Honda; 嘉昭本田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2007-12-12
Filing date: 2007-12-12
Publication date: 2009-07-02

Abstract

【課題】駆動基板とフレキシブル配線板の接続作業時の加熱による駆動基板の熱膨張を抑制することにより、加熱後の基板収縮時にフレキシブル配線板に損傷が生じるのを防止する。
【解決手段】表示パネルにフレキシブル配線板を介して接続される駆動基板であって、プリント配線板からなる基板表面の長さ方向の一側端縁に沿って、前記フレキシブル配線板の一端側が熱圧着で接続される接続ランド部と、非接続ランド部とが長さ方向に沿って交互に設けられ、前記非接続ランド部に熱膨張吸収用の貫通穴が基板を貫通して設けられ、または、該非接続ランド部の表面に熱膨張吸収用の凹部が設けられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、駆動基板および液晶表示装置に関し、詳しくは、ソース基板やゲート基板等からなる駆動基板の熱膨張による寸法変化を抑制して、該駆動基板に接続されるフレキシブル基板の損傷を防止するものである。

従来、液晶表示装置の表示パネルは、一般に透明電極を設けたガラス基板からなるアレイ基板とカラーフィルタ基板間に液晶を封止し、透明電極に駆動電圧を加えることにより液晶の配列を制御している。
具体的には、特開２００６−２３７１４０号公報（特許文献１）等に開示されているように、図６に示すように、液晶表示パネル１のアレイ基板２にフレキシブル配線板３、４を介して長尺なソース基板５とゲート基板６からなる駆動基板をそれぞれ接続しており、これら駆動基板により液晶表示パネル１における表示を制御している。

前記駆動基板５、６とフレキシブル配線板３、４との接続は、駆動基板５、６の導体を露出させた接続ランド部とフレキシブル配線板３、４の導体を露出させた接続部の間に異方性導電接着テープを配置し、該異方性導電接着テープを加熱して硬化させることにより行っている。
しかしながら、前記駆動基板５、６とフレキシブル配線板３、４を接続する際に、前記異方性導電接着テープを加熱することにより駆動基板５、６も加熱され、該駆動基板５、６が主に基板の長さ方向に熱膨張してしまい、このように熱膨張した状態で、図７（Ａ）に示すように、駆動基板５、６にフレキシブル配線板３、４が接続される。
よって、加熱後に、駆動基板５、６が常温に戻ると、熱膨張していた駆動基板５、６が収縮して元の寸法に戻るため、図７（Ｂ）に示すように、駆動基板５、６に接続されたフレキシブル配線板３、４に歪みが生じ、損傷してしまうおそれがある。また、フレキシブル配線板３、４に損傷が生じていなくても、加熱と冷却を繰り返す冷熱試験や液晶表示装置に振動を加えたり液晶表示装置を所要高さから落下させたりする振動衝撃試験において、フレキシブル配線板３、４が断線して不良品となってしまうおそれがある。
特に、長尺な駆動基板５、６では、図７の矢印で示すように、長さ方向の中央から両側に向けて熱膨張、長さ方向の両側から中央に向けて収縮するため、長さ方向の端部側ほど基板の伸縮による寸法変化が大きく、駆動基板の長さ方向の端部側に接続されたフレキシブル配線板に大きな歪みが生じやすくなる。

特開２００６−２３７１４０号公報

本発明は前記問題に鑑みてなされたものであり、駆動基板とフレキシブル配線板の接続作業時の加熱による駆動基板の熱膨張を抑制することにより、加熱後の基板収縮時にフレキシブル配線板に損傷が生じるのを防止することを課題としている。

前記課題を解決するため、本発明は、表示パネルにフレキシブル配線板を介して接続される駆動基板であって、
プリント配線板からなる基板表面の長さ方向の一側端縁に沿って、前記フレキシブル配線板の一端側が熱圧着で接続される接続ランド部と、非接続ランド部とが長さ方向に沿って交互に設けられ、
前記非接続ランド部に熱膨張吸収用の貫通穴が基板を貫通して設けられ、または、該非接続ランド部の表面に熱膨張吸収用の凹部が設けられていることを特徴とする駆動基板を提供している。

前記構成からなる本発明の駆動基板によれば、フレキシブル配線板との接続時の加熱により熱膨張するが、加熱されやすい接続ランド部間の非接続ランド部に熱膨張吸収用の貫通穴または凹部を設けているため、各接続ランド部直下位置の基板の熱膨張が貫通穴または凹部によって吸収され、隣接する接続ランド部に熱膨張の影響を与えない。よって、駆動基板全体として熱膨張による寸法変化を抑制することができる。
これにより、駆動基板の加熱後に、駆動基板が収縮しても寸法変化が小さいため、該駆動基板に接続したフレキシブル配線板に生じる歪みを小さくでき、フレキシブル配線板が損傷するのを防止することができる。また、前記冷熱試験や振動衝撃試験でフレキシブル配線板が断線せず、不良品の個数を低減することができる。
また、前記接続ランド部間に熱膨張吸収用として、基板の周縁から切り欠いたスリットではなく、貫通穴または凹部を設けている。前記接続ランド部間に基板の周縁から切り欠いたスリットを設けると、各接続ランド部が基板周縁側で分断された状態となるため、接続ランド部の寸法精度が低下してしまう。これに対し、本発明では、接続ランド部間に貫通穴または凹部を設けて、隣接する接続ランド部同士を基板周縁側で連続させているため、接続ランド部の寸法精度を高めることができ、フレキシブル配線板の接続部と駆動基板の接続ランド部とを確実に位置合わせすることができる。

前記接続ランド部には前記基板の長さ方向の端縁と隙間をあけて接続端子が所要ピッチで並設されていると共に、前記非接続ランド部には前記接続端子と同一寸法のダミー接続端子が所要ピッチで並設され、
前記非接続ランド部の前記ダミー接続端子を１個または連続した複数個を除去して、前記熱膨張吸収用の貫通穴または凹部が設けられている。

前記熱膨張吸収用の貫通穴または凹部は、基板長さ方向と直交する幅方向の両端を、前記接続端子より突出させていることが好ましい。
前記構成によれば、加熱による接続ランド部の直下位置の基板の熱膨張を前記貫通穴または凹部で確実に吸収することができ、駆動基板の熱膨張による寸法変化を確実に抑制することができる。

前記熱膨張吸収用の貫通穴または凹部の基板長さ方向の寸法は、前記非接続ランド部の長さ方向寸法の５０％以上としていることが好ましい。さらには、前記非接続ランド部の全域に亙って前記熱膨張吸収用の貫通穴または凹部を設けていることがより好ましい。

前記熱膨張吸収用の貫通穴または凹部は、前記長さ方向の寸法を基板の長さ方向と直交する幅方向の寸法よりも大とした矩形状としていることが好ましい。
前記構成によれば、前記熱膨張吸収用の貫通穴または凹部の基板長さ方向の寸法を十分に大きくしているため、該貫通穴または凹部により前記駆動基板の長さ方向の寸法変化を確実に抑制することができる。

前記熱膨張吸収用の貫通穴または凹部は、前記基板の内部および裏面に導体が配置されない位置に形成し、かつ、前記熱膨張吸収用の凹部の深さは、その直下の基板内部に導体が存在する場合は、該導体が露出しない位置までとしていることが好ましい。
前記構成によれば、前記熱膨張吸収用の貫通穴または凹部が駆動基板の回路パターンに影響を及ぼさず、回路設計の自由度を低下させるのを防止することができる。

前記表示パネルが液晶表示パネルからなり、該液晶表示パネルに前記フレキシブル配線板を介して接続されるソース基板あるいはゲート基板である。
また、前記駆動基板は、ソース基板の機能とゲート基板の機能を共に備えたソース・コントロール一体型基板としてもよい。

また、本発明は、前記駆動基板が前記フレキシブル配線板を介して前記液晶表示パネルに接続されていることを特徴とする液晶表示装置を提供している。

前述したように、本発明によれば、フレキシブル配線板との接続時の加熱により駆動基板が熱膨張するが、接続ランド部間に熱膨張吸収用の貫通穴または凹部を設けているため、加熱されやすい各接続ランド部の直下位置の基板の熱膨張が該貫通穴または凹部によって吸収され、隣接する接続ランド部に熱膨張の影響を与えない。よって、駆動基板全体として熱膨張による寸法変化を抑制することができる。これにより、駆動基板の加熱後に、駆動基板が収縮しても寸法変化が小さいため、該駆動基板に接続したフレキシブル配線板に生じる歪みを小さくでき、フレキシブル配線板が損傷するのを防止することができる。

本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図３に、本発明の第１実施形態を示す。
液晶表示装置に用いる液晶表示パネル２０は、ガラス基板からなるアレイ基板２１とカラーフィルタ基板２２の間に液晶を封止しており、本実施形態ではアレイ基板２１を複数のソース線２３とゲート線２４を直交させて配線して薄膜トランジスタを設けたＴＦＴ基板としている。

アレイ基板２１の周縁には、図１に示すように、可撓性を有するフィルム基板からなる複数のフレキシブル配線板２５、２６を介してソース基板１０とゲート基板１５からなる駆動基板を取り付けている。
フレキシブル配線板２５はフィルム基板に銅箔からなる配線導体（図示せず）とドライバＩＣ２７を備え、該配線導体を介してアレイ基板２１のソース線２３とソース基板１０の導体１３とを接続している。本実施形態では、アレイ基板２１の長辺側に２つのソース基板１０を並設している。
同様に、フレキシブル配線板２６もフィルム基板に銅箔からなる配線導体（図示せず）とドライバＩＣ２８を備え、該配線導体を介してアレイ基板２１のゲート線２４とゲート基板１５の導体とを接続している。本実施形態では、アレイ基板２１の短辺側に１つのゲート基板１５を取り付けている。

前記ソース基板１０は、銅箔からなる導体とガラスエポキシからなる絶縁層とを交互に積層し、最外層の導体上にコンデンサ、抵抗、ダイオード等の電子部品（図示せず）を実装したプリント配線板からなり、図２（Ａ）に示すように、長尺な長方形状としている。
ソース基板１０は、長さ方向Ｘの一側端縁に近接する位置に、異方性導電接着テープ３０を介してフレキシブル配線板２５と接続される接続ランド部１１を長さ方向Ｘに間隔をあけて複数設けている。該接続ランド部１１は、導体が細分化された接続端子１４を基板の長さ方向Ｘに隙間をあけて多数設けている。
また、接続ランド部１１間には、フレキシブル配線板２５と接続されない非接続ランド部１６を設けている。該非接続ランド部１６は、接続ランド部１１と同様、導体が細分化されたダミー接続端子１９を基板の長さ方向Ｘに隙間をあけて多数設けている。

前記ソース基板１０には、非接続ランド部１６に、連続する複数個のダミー接続端子１９を除去して、基板厚さ方向に貫通する熱膨張吸収用の貫通穴１２を設けている。該貫通穴１２は、図２（Ｃ）に示すように、基板の内部および裏面に導体が配置されていない位置に形成している。また、貫通穴１２は、図２（Ｂ）に示すように、基板の長さ方向Ｘに長尺な矩形状とし、長さ方向Ｘの寸法Ｌ１を該長さ方向に直交する幅方向Ｙの寸法Ｌ３よりも大としている。
また、貫通穴１２は、長さ方向Ｘの寸法Ｌ１を、非接続ランド部１６の間隔Ｌ２の５０％以上の長さとし、本実施形態では８０％の長さとしている。
さらに、貫通穴１２は、基板長さ方向Ｘに直交する幅方向Ｙの寸法Ｌ３を接続ランド部１１の幅方向Ｙの寸法よりも大とし、かつ、貫通穴１２の幅方向Ｙの両端１２ａを接続ランド部１１の幅方向Ｙの両端１１ａよりも幅方向Ｙの外方に位置させて、両端１２ａを接続ランド部１１の接続端子１４より突出させている。

次に、前記ソース基板１０とフレキシブル配線板２５との接続方法について説明する。
フレキシブル配線板２５は予め一端がアレイ基板２１の周縁に間隔をあけて接続されており、該フレキシブル配線板２５の他端側の配線をソース基板１０の接続ランド部１１に接続する。
ソース基板１０の接続ランド部１１とフレキシブル配線板２５の配線を接続する際には、図３に示すように、ソース基板１０の各接続ランド部１１とフレキシブル配線板２５の配線導体を露出させた接続部との間に異方性導電接着テープ３０を介在させて重ね合わせる。この状態で、複数の接続箇所を加熱圧着機４０により一括で加圧すると共に加熱して、異方性導電接着テープ３０を硬化させることにより、ソース基板１０とフレキシブル配線板２５を圧着固定すると共にソース基板１０の接続ランド部１１とフレキシブル配線板２５の接続部とを電気接続させている。

前記のように、ソース基板１０とフレキシブル配線板２５との接続時の加熱により、ソース基板１０は図２（Ａ）の矢印で示すように熱膨張するが、接続ランド部１１間に熱膨張吸収用の貫通穴１２を設けているため、各接続ランド部１１の直下位置の基板の熱膨張が該貫通穴１２によって吸収され、隣接する接続ランド部１１に熱膨張の影響を与えない。
よって、ソース基板１０全体として熱膨張による寸法変化を抑制することができ、ソース基板１０の加熱後、ソース基板１０が常温に戻る際に収縮しても寸法変化が小さいため、該ソース基板１０に接続したフレキシブル配線板２５に生じる歪みを小さくでき、フレキシブル配線板２５が損傷するのを防止することができる。
また、接続ランド部１１間に熱膨張吸収用として貫通穴１２を設けているが、隣接する接続ランド部１１同士を貫通穴１２の基板周縁側で連続させているため、接続ランド部１１の寸法精度が低下することはない。
なお、ソース基板１０に設けた貫通穴１２を接続ランド部１１間の全領域に亙って設け、Ｌ１＝Ｌ２としてもよい。また、貫通穴１２は矩形状に限らず、円形や他の他角形状としてもよい。
また、ソース基板１０だけでなく、ゲート基板１５にも非接続ランド部に熱膨張吸収用の貫通穴を設けてもよい。

図４に、本発明の第２実施形態を示す。
本実施形態では、ソース基板１０の貫通穴１２の形状を第１実施形態と相違させている。
詳細には、貫通穴１２は、図４（Ｂ）に示すように、非接続ランド部１６の１個のダミー接続端子１９を除去して設けており、基板の幅方向Ｙに長尺な矩形状とし、幅方向Ｙの寸法Ｌ３を長さ方向Ｘの寸法Ｌ１よりも大としている。
また、貫通穴１２は、長さ方向Ｘの寸法Ｌ１を、接続ランド部１１間の間隔Ｌ２の５％の長さとしている。

前記構成によれば、第１実施形態と同様、貫通穴１２でソース基板１０の熱膨張を吸収して、基板全体の寸法変化を抑制することができると共に、貫通穴１２を小さくしているため、非接続ランド部１６の直下位置の領域により多くの導体パターンを配線することができる。
なお、他の構成及び作用効果は第１実施形態と同様のため、同一の符号を付して説明を省略する。

図５に、本発明の第３実施形態を示す。
本実施形態では、ソース基板１０の非接続ランド部１６に、熱膨張吸収用として貫通穴ではなく凹部５０を設けている。該熱膨張吸収用の凹部５０の平面視形状は、前記第１実施形態または第２実施形態の貫通穴の平面視形状と同様の矩形状とし、凹部５０の深さは、その直下の基板内部の導体１３のうち最上層の導体１３Ａが露出しない位置までとしている。

前記構成によれば、加熱により特に熱膨張しやすい表面側の基板の熱膨張を凹部５０で吸収することができ、基板全体の寸法変化を抑制することができると共に、熱膨張吸収用の凹部５０を基板内部の導体１３Ａに到達しない深さとしているため、凹部５０がソース基板１０の回路パターンに影響を及ぼさず、回路設計の自由度を低下させるのを防止することができる。
なお、他の構成及び作用効果は第１実施形態と同様のため、同一の符号を付して説明を省略する。

本発明の第１実施形態を示し、液晶表示パネルにソース基板とゲート基板を接続した状態を示す図面である。ソース基板を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は要部拡大図、（Ｃ）は正面図である。ソース基板とフレキシブル配線板の接続方法を示す図面である。第２実施形態のソース基板を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は要部拡大図である。第３実施形態のソース基板を示す図面である。従来例を示す図面である。（Ａ）（Ｂ）は従来例の問題点を示す図面である。

符号の説明

１０ソース基板
１１接続ランド部
１２熱膨張吸収用の貫通穴
１４接続端子
１５ゲート基板
１６非接続ランド部
１９ダミー接続端子
２０液晶表示パネル
２１アレイ基板
２２カラーフィルタ基板
２５、２６フレキシブル配線板
５０熱膨張吸収用の凹部

Claims

表示パネルにフレキシブル配線板を介して接続される駆動基板であって、
プリント配線板からなる基板表面の長さ方向の一側端縁に沿って、前記フレキシブル配線板の一端側が熱圧着で接続される接続ランド部と、非接続ランド部とが長さ方向に沿って交互に設けられ、
前記非接続ランド部に熱膨張吸収用の貫通穴が基板を貫通して設けられ、または、該非接続ランド部の表面に熱膨張吸収用の凹部が設けられていることを特徴とする駆動基板。
前記接続ランド部には前記基板の長さ方向の端縁と隙間をあけて接続端子が所要ピッチで並設されていると共に、前記非接続ランド部には前記接続端子と同一寸法のダミー接続端子が所要ピッチで並設され、
前記非接続ランド部の前記ダミー接続端子を１個または連続した複数個を除去して、前記熱膨張吸収用の貫通穴または凹部が設けられている請求項１に記載の駆動基板。
前記熱膨張吸収用の貫通穴または凹部は、基板長さ方向と直交する幅方向の両端を、前記接続端子より突出させている請求項１または請求項２に記載の駆動基板。
前記熱膨張吸収用の貫通穴または凹部の基板長さ方向の寸法は、前記非接続ランド部の長さ方向寸法の５０％以上としている請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の駆動基板。
前記熱膨張吸収用の貫通穴または凹部は、前記長さ方向の寸法を基板の長さ方向と直交する幅方向の寸法よりも大とした矩形状としている請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の駆動基板。
前記熱膨張吸収用の貫通穴または凹部は、前記基板の内部および裏面に導体が配置されない位置に形成し、かつ、前記熱膨張吸収用の凹部の深さは、その直下の基板内部に導体が存在する場合は、該導体が露出しない位置までとしている請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の駆動基板。
前記表示パネルが液晶表示パネルからなり、該液晶表示パネルに前記フレキシブル配線板を介して接続されるソース基板あるいはゲート基板である請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の駆動基板。
請求項７に記載の駆動基板が前記フレキシブル配線板を介して前記液晶表示パネルに接続されていることを特徴とする液晶表示装置。