JP2010243585A

JP2010243585A - 液晶モジュール

Info

Publication number: JP2010243585A
Application number: JP2009089172A
Authority: JP
Inventors: Takuya Uehara; 卓哉上原
Original assignee: Funai Electric Co Ltd
Current assignee: Funai Electric Co Ltd
Priority date: 2009-04-01
Filing date: 2009-04-01
Publication date: 2010-10-28
Also published as: US8203684B2; EP2237101A1; US20100253900A1

Abstract

【課題】液晶セル側の引出電極とフレキシブル中継基板側の実用リード端子とが、熱圧着工程を経て接続される液晶モジュールにおいて、マニュアル機を用いて目視により引出電極と実用リード端子とを位置合わせする場合に、その位置合わせ精度を高める。
【解決手段】引出電極列２０を有する液晶セル１０と、リード端子列６０がベースフィルム５１に形成されてなるフレキシブル中継基板５０とを有する。リード端子列６０に、実用リード端子６１とダミー端子６５とが含まれている。リード端子列６０の実用リード端子６１の位置だけに、熱圧着工程でのベースフィルム５１の伸び率を勘案した伸び補正を加え、ダミー端子６５の位置には伸び補正を加えない。
【選択図】図２

Description

本発明は、液晶セルとＣＯＦなどでなるフレキシブル中継基板との組み合わせでなる液晶モジュール、特に、液晶セルの引出電極列の個々の引出電極に、チップオンフィルムなどのフレキシブル中継基板のリード端子列の個々の実用リード端子が熱圧着工程を経て電気的に接続されるようになっている液晶モジュールに関する。

画像表示のためのディスプレイに採用されている液晶セルでは、互いに貼り合わせられたガラス基板のうちの一方側のガラス基板の端縁部に、多数の引出電極がその端縁に沿って並列されている。このような液晶セルに、配線基板に搭載されている制御回路を電気的に接続する手段としてフレキシブル中継基板が用いられる。このフレキシブル中継基板には、チップオンフィルム（ＣＯＦ）のほか、ＴＣＰ、ＴＡＢ、ＦＰＣと呼ばれる各種のフレキシブル性に富む基板が用いられている。

上記ＣＯＦでなるフレキシブル中継基板について説明すると、このものは、ポリイミド樹脂などの樹脂フィルムでなるベースフィルムに、多数の実用リード端子とダミー端子とを並列させてなるリード端子列が形成されている。このフレキシブル中継基板を上記液晶セルに電気的に接続するときには、液晶セルの引出電極列の個々の引出電極にフレキシブル中継基板のリード端子の個々の実用リード端子を位置合わせして重ね合わせ、それらの重なり箇所を加圧・加熱するという熱圧着工程が行われる。

図５は、従来の液晶モジュールに用いられる液晶セル１０と、その液晶セル１０に組み合わされるフレキシブル中継基板５０とを説明的に示した一部破断平面図、図６は図５のＶＩ部を拡大して示した平面図である。また、図７は液晶セル１０にフレキシブル中継基板５０を組み付けた後の状態を説明的に示した平面図である。

これらに図示したように、液晶セル１０の一方側のガラス基板１１の端縁部に引出電極列２０が形成されている。図示例の引出電極列２０には、等ピッチＰ１で密に並列された多数の引出電極２１…が含まれている。

これに対し、上記液晶セル１０に組み合わされるフレキシブル中継基板５０では、ＩＣチップを含む液晶制御回路（不図示）などが形成されている矩形のベースフィルム５１の端縁部にリード端子列６０が形成されている。このリード端子列６０には、多数の並列された実用リード端子６１と所定数のダミー端子６５とが含まれていて、図示例のリード端子列６０では、多数の実用リード端子６１でなる実用リード端子列６２の列端の両側に２つずつのダミー端子６５，６５が相隣接して並列状態で形成されている。

なお、図５では並び方向中間部の引出電極２１や実用リード端子６１は図示省略してある。また、ダミー端子６５，６５にハッチングを施してある。

上記した液晶セル１０とフレキシブル中継基板５０とには、液晶セル１０側の引出電極列２０に含まれる個々の引出電極２１…に、フレキシブル中継基板５０側のリード端子列６０に含まれる個々の実用リード端子６１…やダミー端子６５を個別に位置合わせするのに役立つ目印として、アラインメントマークＭ１，Ｍ２がそれぞれ付されている。これらのアラインメントマークＭ１，Ｍ２は、上記した引出電極列２０を挟む両側、及び、上記したリード端子列６０を挟む両側に位置している。

ところで、目印としての上記アラインメントマークＭ１，Ｍ２を利用して液晶セル１０側の個々の引出電極２１…とフレキシブル中継基板５０側の個々の実用リード端子６１…とを位置合わせする方法として、自動機による方法と、マニュアル機を用いた目視による方法とがある。このうち、マニュアル機を用いた目視による方法は、モニターで拡大表示されたアラインメントマークＭ１，Ｍ２の重なり状態の適否を、オペレータが目視によって判断するという方法である。

上記した熱圧着工程では、液晶セル１０側の個々の引出電極２１とフレキシブル中継基板５０側の個々の実用リード端子６１やダミー端子６５との重なり箇所を加圧・加熱するという処理が行われるので、フレキシブル中継基板５０のベースフィルム５１が熱膨張を起こしてリード端子列６０に沿う方向に伸長し、そのようなベースフィルム５１の伸長に伴ってリード端子列６０に含まれる実用リード端子６１の相互間ピッチやダミー端子６５と実用リード端子６１との相互間ピッチ、ダミー端子６５同士の相互間ピッチなどが拡大する。これらの相互間ピッチは同一であり、図６にはこれらの相互間ピッチを符号Ｐ２で示してある。

そこで、従来の液晶モジュールに用いられるフレキシブル中継基板５０では、リード端子列６０中の実用リード端子６１やダミー端子６５の位置だけに、熱圧着工程でのベースフィルムの伸び率を勘案した伸び補正を加える一方で、上記したアラインメントマークＭ２の位置には上記伸び補正を加えないという処置が行われていた。

したがって、熱圧着工程が行われる前のフレキシブル中継基板５０では、図６によって判るように、フレキシブル中継基板５０側の実用リード端子６１の相互間ピッチやダミー端子６５と実用リード端子６１との相互間ピッチ（両方のピッチを符号Ｐ２で示している）が、液晶セル１０側の引出電極２１の相互間ピッチＰ１よりも狭くなっている。そのため、液晶セル１０及びフレキシブル中継基板５０のそれぞれのアラインメントマークＭ１，Ｍ２を重ね合わせたときには、フレキシブル中継基板５０側の列端のダミー端子６５が、液晶セル１０側の列端の引出端子２１よりも符号δで示す量だけ内側に位置している。そして、熱圧着工程が行われると、図７に示したように、フレキシブル中継基板５０のベースフィルム５１がその伸び率に応じた量だけ矢印Ａのように伸長するので、フレキシブル中継基板５０側の個々の実用リード端子６１や個々のダミー端子６５が、液晶セル１０側の個々のリード端子２１に個別に熱圧着されて電気的に接続された状態になる。

一方、液晶モジュールの分野では、複数の端子ブロックを備えたフレキシブル基板の熱圧着後の伸び補正量を設定しておき、すべての端子ブロックにおいて、フレキシブル基板の電極端子と液晶セル側の電極端子とをずれなく接続するための対策が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

また、液晶セル側の引出電極又はフレキシブル基板側の出力電極端子のいずれか一方の端子ピッチを一定とし、他方の端子ピッチについては、フレキシブル基板の熱膨張率に応じた伸び補正を、端子部の中央部側では小さく、端部側にゆくにつれて大きく設定することで接続不良を低減することも提案されている（たとえば、特許文献２参照）。

特開２００４−８７６０８号公報特開２０００−３１２０７０号公報

図８はフレキシブル中継基板５０側のアラインメントマークＭ２のサイズと実用リード端子６１やダミー端子６５などの相互間ピッチＰ２の広さとを対比説明するための拡大平面図である。

上記したように、図５〜図７を参照して説明した従来例による液晶モジュールでは、マニュアル機を用いた目視による位置合わせ方法を行う場合には、モニターで拡大表示されたアラインメントマークＭ１，Ｍ２の重なり状態の適否を、オペレータが目視によって判断している。

しかしながら、図７に示したように、アラインメントマークＭ２のサイズは、実用リード端子６１やダミー端子６５などの相互間ピッチＰ２の広さと比べて格段に大きい。たとえば、相互間ピッチＰ２が０．０５ｍｍのフレキシブル中継基板５０にあっては、上記アラインメントマークＭ２のサイズはその２倍程度もある。そのため、マニュアル機を用いた目視による上記の位置合わせ方法を行う場合に、モニターで拡大表示されたアラインメントマークＭ１，Ｍ２の重なり状態を、オペレータが目視によって適切であると判断しても、必ずしも、液晶セル１０側の個々のリード端子２１に、フレキシブル中継基板５０側の実用リード端子６１やダミー端子６５などが正確に重なり合っているとは限らない。

そこで、本発明は、マニュアル機を用いた目視による上記の位置合わせ方法を行う場合でも、液晶セル側の個々の引出電極にフレキシブル中継基板側の実用リード端子を正確に重ね合わせやすくなるような対策をフレキシブル中継基板に講じることによって、液晶セルとフレキシブル中継基板との熱圧着による接続の精度を高めることのできる液晶モジュールを提供することを目的とする。

本発明に係る液晶モジュールは、多数の引出電極でなる引出電極列を有する液晶セルと、上記引出電極列の個々の引出電極に熱圧着工程を経て個別に接続される多数の実用リード端子を含むリード端子列がベースフィルムに形成されてなるフレキシブル中継基板と、を有し、上記リード端子列中に、上記実用リード端子と同一サイズのダミー端子が含まれている。そして、上記リード端子列中の実用リード端子の位置だけに、上記熱圧着工程での上記ベースフィルムの伸び率を勘案した伸び補正が加えられ、上記ダミー端子の位置には、上記伸び補正が加えられていない、というものである。ここで、「実用リード端子」とは、信号路を実際に形成することに用いられるリード端子のことである。「ダミー端子」とは、信号路を形成することに実際には用いられないリード端子のことである。

この構成であれば、マニュアル機を用いた目視による上記の位置合わせ方法を行う場合に、フレキシブル中継基板側の実用リード端子と同一サイズのダミー端子を液晶セル側の引出端子に位置合わせして重ね合わせた後、熱圧着工程を行うことによって、フレキシブル中継基板側の実用リード端子が液晶セル側の引出端子に個別に正確に熱圧着される。したがって、従来例で説明したアラインメントマークＭ１，Ｍ２の重なり状態をオペレータが目視によって判断する場合よりも精度が向上することになる。

本発明では、上記ダミー端子が、上記リード端子列の列端、特に好ましくは、上記リード端子列の両側の列端のそれぞれに位置していることが望ましい。この構成によれば、オペレータにとって、フレキシブル中継基板のリード端子列の中のダミー端子を特定しやすい。また、実用リード端子の位置に加えられる伸び補正を設計しやすくなる。

本発明では、上記ダミー端子が、上記リード端子列の列端に相隣接して２つ位置していてもよい。これによれば、オペレータが、２つのダミー端子を、液晶セル側の２つのリード端子に位置合わせすることが可能になるので、それだけ位置合わせの精度を向上させやすい。

本発明では、上記ダミー端子が上記リード端子列の両側の列端のそれぞれに位置し、上記実用リード端子の位置に加えられる上記伸び補正は、多数の実用リード端子でなる実用リード端子列の両側の列端に位置している２つの実用リード端子の間隔寸法に対して加えられているものであってもよい。このようにすることにより、実用リード端子の位置に加えられる伸び補正を設計しやすくなる。

以上のように、本発明に係る液晶モジュールは、液晶セルと、フレキシブル中継基板との組み合わせでなり、フレキシブル中継基板に備わっているリード端子列中の実用リード端子の位置だけに、熱圧着工程でのベースフィルムの伸び率を勘案した伸び補正が加えられ、上記リード端子列中のダミー端子の位置には伸び補正が加えられていない。そのため、実用リード端子と同一サイズのダミー端子を、従来例によるアラインメントマークの代わりに目印として使用して、マニュアル機を用いた目視による位置合わせ方法を高精度に行うことができるようになるという効果が奏される。

本発明の実施形態に係る液晶モジュールに用いられる液晶セルとフレキシブル中継基板とを説明的に示した一部破断平面図である。図１のＩＩ部を拡大して示した平面図である。図１の液晶モジュールにおいて、液晶セルにフレキシブル中継基板を組み付けた後の状態を説明的に示した平面図である。実用リード端子に伸び補正を加える手段を例示した説明図である。従来の液晶モジュールに用いられる液晶セルとフレキシブル中継基板とを説明的に示した一部破断平面図である。図５のＶＩ部を拡大して示した平面図である。図５の液晶モジュールにおいて、液晶セルにフレキシブル中継基板を組み付けた後の状態を説明的に示した平面図である。アラインメントマークのサイズと実用リード端子などの相互間ピッチの広さとを対比説明するための拡大平面図である。

図１は本発明の実施形態に係る液晶モジュールに用いられる液晶セル１０と、その液晶セル１０に組み合わされるフレキシブル中継基板５０とを説明的に示した一部破断平面図、図２は図１のＩＩ部を拡大して示した平面図である。また、図３は液晶セル１０にフレキシブル中継基板５０を組み付けた後の状態を説明的に示した平面図である。

図１〜図３のように、液晶セル１０の構成は図５を参照して説明したものと同様である。すなわち、液晶セル１０の一方側のガラス基板１１の端縁部に引出電極列２０が形成されている。この引出電極列２０には、等ピッチＰ１で密に並列された多数の引出電極２１…が含まれている。

これに対し、上記液晶セル１０に組み合わされるフレキシブル中継基板５０についても、図５を参照して説明したものと同様に、ＩＣチップを含む液晶制御回路（不図示）などが形成されている矩形のベースフィルム５１の端縁部にリード端子列６０が形成されている。このリード端子列６０には、多数の並列された実用リード端子６１と所定数のダミー端子６５とが含まれていて、図示例のリード端子列６０では、多数の実用リード端子６１でなる実用リード端子列６２の列端の両側に２つずつのダミー端子６５，６５が相隣接して並列状態で形成されていて、それらのダミー端子６５，６５は、実用リード端子６１と同一のサイズになっている。

なお、図１では並び方向中間部の引出電極２１や実用リード端子６１は図示省略してある。また、ダミー端子６５，６５にハッチングを施してある。

また、上記した液晶セル１０とフレキシブル中継基板５０とには、液晶セル１０側の引出電極列２０に含まれる個々の引出電極２１…に、フレキシブル中継基板５０側のリード端子列６０に含まれる個々の実用リード端子６１…を個別に位置合わせするのに役立つ目印として、アラインメントマークＭ１，Ｍ２がそれぞれ付されている。これらのアラインメントマークＭ１，Ｍ２は、上記した引出電極列２０を挟む両側、及び、上記したリード端子列６０を挟む両側に位置している。

この実施形態では、フレキシブル中継基板５０側のリード端子列６０中の実用リード端子６１の位置だけに、熱圧着工程でのベースフィルム５１の伸び率を勘案した伸び補正が加えられている。したがって、実用リード端子列６２の両側の列端に位置している２つずつのダミー端子６５，６５の位置には、上記伸び補正が加えられていない。

以上のように構成されている液晶モジュールにおいて、熱圧着工程が行われる前のフレキシブル中継基板５０では、図２によって判るように、フレキシブル中継基板５０側の実用リード端子６１の相互間ピッチＰ３が、液晶セル１０側の引出電極２１の相互間ピッチＰ１よりも狭くなっている。これに対し、フレキシブル中継基板５０側の列端の２つのダミー端子６５，６５の相互間ピッチは、液晶セル１０側の引出電極２１の相互間ピッチＰ１と同一の値であり、図中にはそのダミー端子６５，６５の相互間ピッチを符号Ｐ４で示してある。

熱圧着工程の前工程としての位置合わせ工程では、液晶セル１０側の引出端子列２０の列端に位置している２つのリード端子２１，２１に対して、フレキシブル中継基板５０側の列端の２つのダミー端子６５，６５を個別に重ね合わせることが行われる。この位置合わせ工程は、モニターで拡大表示された２つのダミー端子６５，６５と２つのリード端子２１，２１との重なり状態の適否を、オペレータが目視によって判断する工程である。

図２のように、位置合わせ工程を行うことによって２つのダミー端子６５，６５を２つのリード端子２１，２１に重ね合わせると、フレキシブル中継基板５０側の実用リード端子列６２の列端の実用リード端子６１が、液晶セル１０側の列端から３つ目の引出端子２１よりも符号δ１で示す量だけ内側に位置する。

上記したような位置合わせ方法を行うと、ダミー端子６５のサイズが実用リード端子６１と同じサイズに定められていることにより、従来例で説明したアラインメントマークＭ１，Ｍ２の重なり状態をオペレータが目視によって判断する場合よりも高精度での位置合わせを行うことが容易に可能になることを確認することができた。

上記した位置合わせ方法を行った後に熱圧着工程を行うと、図３に示したように、フレキシブル中継基板５０のベースフィルム５１がその伸び率に応じた量だけ矢印Ａのように伸長するので、フレキシブル中継基板５０側の個々の実用リード端子６１が、液晶セル１０側の個々のリード端子２１に個別に熱圧着されて電気的に接続された状態になる。なお、熱圧着工程を経ることによって、ダミー端子６５が液晶セル１０側の列端の２つの引出電極２１に対して位置ずれしたとしても、ダミー端子６５は本来的に使用しない端子であるので、液晶モジュールの性能に影響が及ぶことはない。アラインメントマークＭ２が液晶セル１０側のアラインメントマークＭ１に対して位置ずれしていても、これらのアラインメントマークＭ１，Ｍ２は電気的要素ではないので、上記同様に液晶モジュールの性能に影響が及ぶことはない。

この実施形態では、フレキシブル中継基板５０側のダミー端子６５が、リード端子列６０の両側の列端のそれぞれに位置しているけれども、この点は、ダミー端子６５が、リード端子列６０の片側の列端だけに位置していてもよい。また、列端のダミー端子６５の数は、１つであっても、３つより多い数であってもよい。

図４は実用リード端子６１の位置に伸び補正を加える手段を例示した説明図である。同図の事例では、実用リード端子６１の位置に伸び補正を加える手段として、実用リード端子列６２の両側の列端に位置している２つの実用リード端子６１，６１の間隔寸法Ｗを、熱圧着工程でのベースフィルム５１の伸び率を勘案して短くするという手法を採用している。この手法によると、実用リード端子２１の位置に加えられる伸び補正を設計しやすくなるという利点がある。なお、図中、Ｗ１はリード端子列６０の両側の列端から２つ目のダミー端子６５，６５の間隔寸法、Ｗ２はリード端子列６０の両側の列端のダミー端子６５，６５の間隔寸法、Ｗ３はリード端子列６０の両側のアラインメントマークＭ１，Ｍ１の間隔寸法を示していて、これらには上記したような伸び補正が加えられていない。

この実施例の液晶モジュールでは、フレキシブル中継基板５０に、アラインメントマークＭ２の代わりに位置合わせに用いることのできるダミー端子６５が設けられているだけでなく、アラインメントマークＭ２も備わっている。したがって、位置合わせを行うときには、ダミー端子６５とアラインメントマークＭ２との両方を利用することも可能である。また、アラインメントマークＭ２を省略することも可能である。

１０液晶セル
２０引出電極列
２１引出電極
５０フレキシブル中継基板
５１ベースフィルム
６０リード端子列
６１実用リード端子
６２実用リード端子列
６５ダミー端子

Claims

多数の引出電極でなる引出電極列を有する液晶セルと、上記引出電極列の個々の引出電極に熱圧着工程を経て個別に接続される多数の実用リード端子を含むリード端子列がベースフィルムに形成されてなるフレキシブル中継基板と、を有し、上記リード端子列中に、上記実用リード端子と同一サイズのダミー端子が含まれている液晶モジュールにおいて、
上記リード端子列中の実用リード端子の位置だけに、上記熱圧着工程での上記ベースフィルムの伸び率を勘案した伸び補正が加えられ、上記ダミー端子の位置には、上記伸び補正が加えられていないことを特徴とする液晶モジュール。
上記ダミー端子が、上記リード端子列の列端に位置している請求項１に記載した液晶モジュール。
上記ダミー端子が、上記リード端子列の両側の列端のそれぞれに位置している請求項１に記載した液晶モジュール。
上記ダミー端子が、上記リード端子列の列端に相隣接して２つ位置している請求項２又は請求項３に記載した液晶モジュール。
上記ダミー端子が上記リード端子列の両側の列端のそれぞれに位置し、
上記実用リード端子の位置に加えられる上記伸び補正は、多数の実用リード端子でなる実用リード端子列の両側の列端に位置している２つの実用リード端子の間隔寸法に対して加えられている請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載した液晶モジュール。