JP2011059149A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】第１基板に接続されるフレキシブル配線基板の折り曲げ時の断線を防止する。
【解決手段】第１基板と、前記第１基板に接続されるフレキシブル配線基板とを備え、前記フレキシブル配線基板は、前記第１基板上の端子と電気的・機械的に接続され、前記フレキシブル配線基板は、基材部と、前記基材部上に設けられる配線層と、前記配線層を覆うカバー部とを有し、前記フレキシブル配線基板の前記配線層は、前記第１基板上の端子部と電気的・機械的に接続される接続部分を有し、前記配線層の前記接続部分上の前記カバー部は除去されており、前記フレキシブル配線基板の前記配線層の前記接続部分の近傍の前記カバー部は、前記第１基板と重なっている。前記配線層の前記接続部分の近傍の前記カバー部は、前記第１基板に固定されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子機器に係り、特に、例えば、表示装置などのフレキシブル配線基板を備える電子機器に適用して有効な技術に関する。

小型のＴＦＴ（Thin Film Transistor）方式の液晶表示パネルを有する液晶表示装置（液晶表示モジュールともいう）は、携帯電話機などの携帯機器の表示部として広く使用されている。
一般に、液晶表示装置は、液晶表示パネルと、液晶表示パネルに光を照射するバックライトを有するが、携帯電話機などの携帯機器の表示部として使用される液晶表示装置では、バックライトは、樹脂フレームモールド（以下、モールドという）と、モールドの内部に配置される光学シート群、導光板と、導光板の下側に配置される反射シートとで構成される。また、液晶表示パネルは、第１基板（例えば、ガラス基板など）と、第２基板と、第１基板と第２基板との間に挟持される液晶とで構成する。
即ち、携帯電話機用の液晶表示装置では、枠状のモールドに、液晶表示パネルを構成する第１基板を接着固定し、下部のバックライトからの光を透過する構造となっている。ここで、第１基板には異方性導電膜（Anisotropic Conductive Film）を介して、液晶を駆動するドライバＩＣを構成する半導体チップ、及び、電源や映像データを転送するフレキシブル配線基板（ＦＰＣ）が接着されている。

図４は、従来の液晶表示装置の平面図であり、図５は、従来の液晶表示装置の裏面図である。また、図６は、図４のａ−ａ’切断線に沿った断面構造を示す断面図である。
図４ないし図６において、１は上側偏光板、２は第２基板（ＣＦ基板ともいう）、３は第１基板（ＴＦＴ基板ともいう）、４は半導体チップ、５はフレキシブル配線基板（以下、ＦＰＣという）、６は樹脂フレームモールド、７は光源として機能する白色発光ダイオード、８は遮光テープ、９は反射シート、１０は導光板、１１は光学シート群、１２は下側偏光板である。
液晶表示パネルの第１基板３の各端子に接着されるＦＰＣ５は、ストレートのまま使用される場合もあるが、一般的に、縦寸法に余裕があまりない携帯電話機などでは、図４、図５に示すように、ＦＰＣ５は樹脂フレームモールド６の裏側に折り曲げて使用される場合が多い。ここで、ＦＰＣ５は、インタフェース端子部５１を介して、電話機本体と接続される。また、ＦＰＣ５の、樹脂フレームモールド６の裏側に折り曲げられた部分５２は、光源となる白色発光ダイオードが実装されるＬＥＤ実装部である。
図４、図５に示すように、従来の液晶表示パネルは、第１基板３の一辺の端部に設けられた各端子と、ＦＰＣ５の配線層とを異方性導電膜（ＡＣＦ；Anisotropic Conductive Film）により接続するのが一般的である。

特開平７−９２４８０４号公報

図７は、図４、図６に示す第１基板３とＦＰＣ５の接続部を説明するため図であり、図７（ａ）は、図４、図６に示す第１基板３とＦＰＣ５の接続部のみを示す図、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＡの部分を拡大して示す図である。
図７に示すように、ＦＰＣ５は、基材部６１と、基材部６１上に形成されるＣｕから成る配線パターン層６２と、カバー部６３とで構成される。ここで、第１基板３の各端子３１と接続される、配線パターン層６２の接続部では、配線層パターン６２上のカバー部６３が除去されており、カバー部６３が除去された配線層パターン６２上には、Ｎｉ層６４が形成され、このＮｉ層６４上にはＡｕ層６５が形成される。
そして、図７に示すように、配線層パターン６２上のカバー部６３が第１基板３の各端子３１とは重ならず、第１基板３の一辺との間の間隔（図７（ｂ）のＴ１）が約０．３ｍｍとなるように、第１基板３の一辺の端部に設けられた各端子３１と、ＦＰＣ５の配線層とを異方性導電膜（ＡＣＦ；Anisotropic Conductive Film）３２により接続する。
このように、ＦＰＣ５内の配線パターン層６２は、通常の場所ではＦＰＣ５の基材部６１とカバー部６３とで挟まれているが、第１基板３との接続部では、カバー部６３が露出され、配線パターン層６２の上にＮｉ層６４、更にその上にＡｕ層６５が形成されている。
そのため、第１基板３の端部にはＦＰＣ５の曲げによる機械的応力が集中し、かつ塑性の性質をもち、硬くて脆いＮｉ層６４がその箇所には存在する。

図８は、従来の液晶表示装置において、ＦＰＣ５を第１基板３端部から下方向へ曲げた状態を示す断面図である。
図８の状態では、Ｎｉ層６４には圧縮応力が加わるが、Ｎｉは圧縮応力には強いので、単一曲げ（回数１回のみ）であれば問題ないが、繰り返し曲げ応力が生じると、Ｎｉ層６４は金属疲労を起こし断線に至る。
図９は、従来の液晶表示装置において、ＦＰＣ５を第１基板３端部から上方向へ曲げた状態を示す断面図である。
図９の状態では、Ｎｉ層６４には引張り応力が加わるが、Ｎｉは引張り応力には極めて弱いので、Ｎｉ層６４は、図８の曲げ応力に比べ遥かに容易に断線に至る。
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、電子機器において、第１基板に接続されるフレキシブル配線基板の折り曲げ時の断線を防止することが可能となる技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。
（１）第１基板と、前記第１基板に接続されるフレキシブル配線基板とを備え、前記フレキシブル配線基板は、基材部と、前記基材部上に設けられる配線層と、前記配線層を覆うカバー部とを有し、前記フレキシブル配線基板の前記配線層は、前記第１基板上の端子と電気的・機械的に接続される接続部分を有し、前記配線層の前記接続部分上の前記カバー部は除去されており、前記配線層の前記接続部分の近傍の前記カバー部は、前記第１基板と重なっている。
（２）（１）において、前記配線層の前記接続部分の近傍の前記カバー部は、前記第１基板に固定されている。
（３）（２）において、前記配線層の前記接続部分の近傍の前記カバー部は、樹脂、あるいは接着剤により、前記第１基板に固定されている。
（４）（３）において、前記配線層の前記接続部分の近傍の前記カバー部は、樹脂、あるいは接着剤により、前記第１基板上の端子に固定されている。
（５）（１）ないし（４）の何れかにおいて、前記配線層の前記接続部分の前記第１基板側の面には、Ｎｉ層が形成されており、前記Ｎｉ層は、１０μｍ以上厚く形成されている。

（６）（１）において、前記第１基板は、表示パネルを構成する基板であり、前記フレキシブル配線基板は、前記第１基板の任意の一辺の端部において前記第１基板上の端子と電気的・機械的に接続され、前記配線層の前記接続部分の近傍の前記カバー部は、前記第１基板の任意の一辺の端部において前記第１基板と重なっている。
（７）（６）において、前記配線層の前記接続部分の近傍の前記カバー部は、前記第１基板の任意の一辺の端部において前記第１基板に固定されている。
（８）（７）において、前記配線層の前記接続部分の近傍の前記カバー部は、樹脂、あるいは接着剤により、前記第１基板の任意の一辺の端部において前記第１基板に固定されている。
（９）（８）において、前記配線層の前記接続部分の近傍の前記カバー部は、樹脂、あるいは接着剤により、前記第１基板の任意の一辺の端部において前記第１基板上の端子に固定されている。
（１０）（６）ないし（９）の何れかにおいて、前記配線層の前記接続部分の前記第１基板側の面には、Ｎｉ層が形成されており、前記Ｎｉ層は、１０μｍ以上厚く形成されている。
（１１）前記表示パネルは、液晶表示パネルであり、前記液晶表示パネルの背面側に配置されるバックライトを備え、前記バックライトは、枠状のモールドを有し、前記フレキシブル配線基板は、折り曲げられて、一部が前記枠状のモールドの背面側に配置されている。
（１２）（１１）において、前記第１基板の前記任意の一辺側には、半導体チップが搭載されている。

本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
本発明の電子機器によれば、第１基板に接続されるフレキシブル配線基板の折り曲げ時の断線を防止することが可能となる技術を提供することにある。

本発明の実施例の液晶表示装置を示す分解斜視図である。 本発明の実施例の液晶表示装置における、第１基板とフレキシブル配線基板の接続部を説明するための図である。 本発明の他の実施例における、第１基板とフレキシブル配線基板の接続部を説明するための図である。 従来の液晶表示装置の平面図である。 従来の液晶表示装置の裏面図である。 図４のａ−ａ’切断線に沿った断面構造を示す断面図である。 図４、図６に示す第１基板とフレキシブル配線基板の接続部を説明するため図である。 従来の液晶表示装置において、フレキシブル配線基板を第１基板の端部から下方向へ曲げた状態を示す断面図である。 従来の液晶表示装置において、フレキシブル配線基板を第１基板の端部から上方向へ曲げた状態を示す断面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
図１は、本発明の実施例の液晶表示装置を示す分解斜視図である。なお、本実施例の液晶表示装置の平面図と裏面図は図４、図５と同じである。
図１において、１は上側偏光板、２は第２基板（ＣＦ基板ともいう）、３は第１基板（ＴＦＴ基板ともいう）、４は半導体チップ、５はフレキシブル配線基板（ＦＰＣ）、６は樹脂フレームモールド（以下、モールドという）、７は光源として機能する白色発光ダイオード、９は反射シート、１０は導光板、１１は光学シート群、１２は下側偏光板、５１はＦＰＣ５のインタフェース端子部、５２はＦＰＣ５のＬＥＤ実装部である。
本実施例の液晶表示パネルＬＣＤは、第１基板３と、第２基板２と、第１基板３と第２基板２との間に挟持される液晶層（図示せず）と、駆動回路が搭載された半導体チップ４と、第１基板３の一辺に接続されるＦＰＣ５と、第１基板３上に貼り付けられた下偏光板１２と、第２基板２上に貼り付けられた上偏光板１とを有している。ここで、第２基板２の液晶層の反対側が観察者側となっている。

第１及び第２基板（２，３）としては、例えば、ガラス等の透明な絶縁性基板が用いられる。第１基板３の長辺は第２基板２の長辺よりも長く、第１基板３は第２基板２と重畳しない領域（以下、非重畳領域と言う）を有する構成になっている。半導体チップ４は、第１基板３の液晶層側の面の非重畳領域に実装される。
第１基板３には、薄膜トランジスタ、画素電極等が形成されており、第２基板２には、カラーフィルタ等が形成されている。ここで、ＩＰＳ方式の液晶表示パネルであれば、対向電極は第１基板３側に設けられ、ＴＮ方式やＶＡ方式の液晶表示パネルであれば、対向電極は第２基板２側に設けられる。
バックライトＢＬは、モールド６と、光源７と、導光板１０と、光学シート群１１と、反射シート９とで構成される。
図１に示すように、モールド６内に導光板１０が配置され、この導光板１０上に光学シート群１１が配置される。また、導光板１０の下側には反射シート９が配置される。さらに、導光板１０の一側面には、光源として機能する白色発光ダイオード７が配置される。図１では、この白色発光ダイオードは、ＦＰＣ５のＬＥＤ実装部５２上に実装される。
ここで、光学シート群１１は、例えば、下拡散シート、２枚のレンズシート、および上拡散シートから構成される。

図２は、本発明の実施例の液晶表示装置における、第１基板とフレキシブル配線基板の接続部を説明するための図であり、図２（ａ）は、図１に示す第１基板３とＦＰＣ５の接続部のみを示す図、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡの部分を拡大して示す図である。
図７に示すように、従来の液晶表示装置では、ＦＰＣ５のカバー部６３が、第１基板３上に重畳されていないが、本実施例では、図２（ｂ）に示すように、ＦＰＣ５のカバー部６３を、ＦＰＣ５と第１基板３との接続領域（図２（ｂ）のＢの領域）の中に、一部を重畳させたことを特徴とする。なお、図２（ｂ）のＣは、圧着ベッドによる加圧領域を示している。
これにより、本実施例では、ＦＰＣ５を下方に曲げた時に、圧縮応力が加わる部分がカバー部６３となるので、ＦＰＣ５と第１基板３との接続部において、従来懸念され、信頼性上の課題であった第１基板３の端部におけるパターン配線の断線を防止することができる。

さらに、本実施例において、ＦＰＣ５のカバー部６３における、第１基板３と重畳する領域（図２（ｂ）のＤの領域）を、樹脂や接着剤系により第１基板３の端子３１に固定するようにしてもよい。
これにより、本実施例では、ＦＰＣ５を上方に曲げた時に、引張り応力が加わる部分がカバー部６３となるので、ＦＰＣ５と第１基板３との接続部において、従来懸念され、信頼性上の課題であった第１基板３の端部におけるパターン配線の断線を防止することができる。
また、従来の液晶表示装置では、ＦＰＣ５を曲げたときの応力により断線しにくくなるように、Ｎｉ層６４は薄く（１〜６μｍ程度）形成していたが、前述した構成により、本実施例では、Ｎｉ層を１０μｍ以上に厚く形成することが可能である。
これにより、Ｎｉ層を薄く形成するための管理が必要なくなるので、本実施例では、ＦＰＣ５の製造コストを低減でき、結果として、液晶表示装置のコストを低減することが可能となる。

なお、前述の説明では、ＦＰＣ５が、第１基板３の端部に接続される場合について説明したが、ＦＰＣ５が、第１基板３の端部以外の領域（例えば、第１基板３の中央部に近い領域）に接続される場合にも、本発明は適用可能である。このような場合の実施例を図３に示す。
図３の場合には、ＦＰＣ５を下方に曲げることは想定されないが、ＦＰＣ５のカバー部６３における、第１基板３と重畳する領域（図３（ｂ）のＤの領域）を、樹脂や接着剤系により第１基板３、あるいは、第１基板３の端子３１に固定することにより、ＦＰＣ５を上方に曲げた時に、引張り応力が加わる部分がカバー部６３となるので、ＦＰＣ５と第１基板３との接続部において、従来懸念され、信頼性上の課題であった第１基板３の端部におけるパターン配線の断線を防止することができる。
同様に、図３の場合でも、Ｎｉ層を１０μｍ以上に厚く形成することができるので、Ｎｉ層を薄く形成するための管理が必要なくなるので、図３の場合でも、ＦＰＣ５の製造コストを低減でき、結果として、液晶表示装置のコストを低減することが可能となる。
なお、前述の説明では、本発明を液晶表示装置に適用した実施例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、有機ＥＬ表示装置などの表示装置にも適用可能であることはいまでもなく、さらに、本発明は、本実施例と同様の手法により、ＦＰＣ５が接続される第１基板３を備える電子機器に適用可能であることもいうまでもない。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々変更可能であることは勿論である。

１ 上側偏光板
２ 第２基板（ＣＦ基板）
３ 第１基板（ＴＦＴ基板）
４ 半導体チップ
５ フレキシブル配線基板（ＦＰＣ）
６ 樹脂フレームモールド
７ 光源（白色発光ダイオード）
８ 遮光テープ
９ 反射シート
１０ 導光板
１１ 光学シート群
１２ 下側偏光板
３１ 端子
３２ 異方性導電膜（ＡＣＦ；Anisotropic Conductive Film）
５１ インタフェース端子部
５２ ＬＥＤ実装部
６１ 基材部
６２ 配線パターン層
６３ カバー部
６４ Ｎｉ層
６５ Ａｕ層
ＬＣＤ 液晶表示パネル
Ｂ／Ｌ バックライト

Claims (12)

1. 第１基板と、
   前記第１基板に接続されるフレキシブル配線基板とを備え、
   前記フレキシブル配線基板は、基材部と、
   前記基材部上に設けられる配線層と、
   前記配線層を覆うカバー部とを有し、
   前記フレキシブル配線基板の前記配線層は、前記第１基板上の端子と電気的・機械的に接続される接続部分を有し、
   前記配線層の前記接続部分上の前記カバー部は除去されており、
   前記配線層の前記接続部分の近傍の前記カバー部は、前記第１基板と重なっていることを特徴とする電子機器。
2. 前記配線層の前記接続部分の近傍の前記カバー部は、前記第１基板に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
3. 前記配線層の前記接続部分の近傍の前記カバー部は、樹脂、あるいは接着剤により、前記第１基板に固定されていることを特徴とする請求項２に記載の電子機器。
4. 前記配線層の前記接続部分の近傍の前記カバー部は、樹脂、あるいは接着剤により、前記第１基板上の端子に固定されていることを特徴とする請求項３に記載の電子機器。
5. 前記配線層の前記接続部分の前記第１基板側の面には、Ｎｉ層が形成されており、
   前記Ｎｉ層は、１０μｍ以上厚く形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求
   項４のいずれか１項に記載の電子機器。
6. 前記第１基板は、表示パネルを構成する基板であり、
   前記フレキシブル配線基板は、前記第１基板の任意の一辺の端部において前記第１基板上の端子と電気的・機械的に接続され、
   前記配線層の前記接続部分の近傍の前記カバー部は、前記第１基板の任意の一辺の端部において前記第１基板と重なっていることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
7. 前記配線層の前記接続部分の近傍の前記カバー部は、前記第１基板の任意の一辺の端部において前記第１基板に固定されていることを特徴とする請求項６に記載の電子機器。
8. 前記配線層の前記接続部分の近傍の前記カバー部は、樹脂、あるいは接着剤により、前記第１基板の任意の一辺の端部において前記第１基板に固定されていることを特徴とする請求項７に記載の電子機器。
9. 前記配線層の前記接続部分の近傍の前記カバー部は、樹脂、あるいは接着剤により、前記第１基板の任意の一辺の端部において前記第１基板上の端子に固定されていることを特徴とする請求項８に記載の電子機器。
10. 前記配線層の前記接続部分の前記第１基板側の面には、Ｎｉ層が形成されており、
    前記Ｎｉ層は、１０μｍ以上厚く形成されていることを特徴とする請求項６ないし請求項９のいずれか１項に記載の電子機器。
11. 前記表示パネルは、液晶表示パネルであり、
    前記液晶表示パネルの背面側に配置されるバックライトを備え、
    前記バックライトは、枠状のモールドを有し、
    前記フレキシブル配線基板は、折り曲げられて、一部が前記枠状のモールドの背面側に配置されていることを特徴とする請求項６ないし請求項１０のいずれか１項に記載の電子機器。
12. 前記第１基板の前記任意の一辺側には、半導体チップが搭載されていることを特徴とする請求項１１に記載の電子機器。

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