JP2014021478A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】巻き返しＰＦＴ基板とガラス基板との貼り付け部におけるガラス基板のクラックを抑制・防止可能な表示装置を提供する。
【解決手段】
樹脂フレームと、ガラス基板と、電子部品を備えたＦＰＣ基板とを有する表示装置において、ＦＰＣ基板１０５は巻き返されてガラス基板１０１に貼り付けられ、貼り付け部の下方部には電子部品１０６と樹脂フレーム１１０とが配置され、電子部品１０６と樹脂フレーム１１０との高さの差を減少させための部材が電子部品１０６の上部に設けられている。
【選択図】図３

Description

本発明は、フレキシブル・プリント回路（ＦＰＣ）基板を備えた表示装置に関する。

携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、デジタルカメラ、マルチメディアプレーヤーなど、多くの携帯型の情報機器の表示装置に液晶表示モジュール（液晶表示装置）が利用されている。

これら携帯電話等の液晶表示モジュールでは、薄型化や狭額縁化のニーズが高くなっている。表示部外の枠部を小さくする（狭額縁化）ために、ＴＦＴ基板に接続されるフレキシブル・プリント回路（ＦＰＣ）基板を折り返して表示部の背面に配置する技術が知られている。

本発明者等は、ＦＰＣ基板を折り返して表示部の背面でも固定した液晶表示装置として図１に示す独自な構成について検討した。符号１０１はＴＦＴ基板（ガラス基板）、符号１０２はカラーフィルタ（ＣＦ）基板、符号１０３は上偏光板、符号１０５はＦＰＣ基板、符号１０７はドライバ、符号１１０は樹脂フレーム、符号１１１は金属フレームを示す。液晶層はＴＦＴ基板１０１とＣＦ基板との間に封止されている。図２は、図１に示すＡ−Ａ’部の概略断面図である。ＦＰＣ基板１０５は表面側でＴＦＴ基板１０１の端部に接続され、樹脂フレーム１１０の背面に折り曲げられている。符号１０４は下偏光板、符号１０６は電子部品を示す。本液晶表示装置の製造工程を図８Ａ〜図８Ｇに示す。

先ず、貼り合わされたＴＦＴ基板（ガラス基板）１０１とＣＦ基板１０２のＣＦ基板側に上偏光板１０３を、ＴＦＴ基板側に下偏光板１０４を貼り付ける。この状態の上面図（表示面側）、Ａ−Ａ’部の断面図、下面図（裏面側）を図８Ａに示す。なお、上偏光板１０３には外光反射を抑制するための保護膜を配置してもよい。また、下偏光板にはバックライト光源（図示せず）からの光の利用効率を高めるための輝度増強フィルムを配置してもよい。

次に、駆動信号を制御するためのドライバ１０７を、ドライバ搭載用のＡＣＦ（異方性導電膜）１０８を介してＴＦＴ基板１０１に熱圧着する（図８Ｂ）。続いて、液晶表示装置が搭載される、例えば携帯電話側（図示せず）とドライバ１０７との間の接続を容易にすると共にこれらの間の信号のやり取りを可能とするためのＦＰＣ基板１０５を、ＦＰＣ搭載用のＡＣＦ１０９を介してＴＦＴ基板１０１に熱圧着する（図８Ｃ）。なお、図面では、ＦＰＣ基板に形成された回路を構成する電子部品は省略されている。

次に、ＣＦ基板１０２やＦＰＣ基板１０５等が貼り付けられたＴＦＴ基板１０１と、バックライトユニットを含む樹脂フレーム１１０とを貼り付ける（図８Ｄ）。液晶層は明るさ、色を調整するためのシャッターの役割しか備えていないため別途光源が必要となる。引き続き、図８Ｄに示す矢印１１２に従ってＦＰＣ基板１０５を裏面側に折り曲げる。図８Ｄの状態ではＦＰＣ基板１０５が樹脂フレーム１１０の下側に大きくはみ出しているため、製品外形を大きくする要因となる。このため、このはみ出した部分のＦＰＣ基板１０５を裏面に折り返し、裏面側の樹脂フレーム１１０に貼付したテープを用いてＦＰＣ基板１０５を固定する（図８Ｅ）。

次に、図８Ｅに示す矢印１１２に従ってＦＰＣ基板１０５を表示面側に巻き返す。これにより、次の工程の金属フレームの貼り付けが可能となる。巻き返した部分のＦＰＣ基板１０５は表示面側においてＴＦＴ基板１０１に貼り付ける（図８Ｆ）。これにより、液晶モジュールが完成する。引き続き、この液晶モジュールの機械的強度を増すために、液晶モジュールの背面側において樹脂フレーム１１０を覆うように金属フレーム１１１を貼り付ける（図８Ｇ）。上記のようにＦＰＣ基板をガラス基板に接続し、樹脂フレーム裏面側に折り返し、更にガラス基板側に巻き返すことにより狭額縁化を図ることができる。

このようにして製造した液晶表示装置の特性を評価した結果、断線不良が発生することが判明した。そこで、この不良の原因を調べた。本液晶表示装置は図１や図８Ｆ等に示すように、ＦＰＣ基板１０５を裏面側から表示面側に巻き返し、ＴＦＴ基板（ガラス基板）１０１に貼り付ける構成を有する。貼り付け部は、図２に示すように実質的にＴＦＴ基板１０１の１枚ガラスであり、且つ、ＦＰＣ基板１０５上に実装した電子部品１０６のレイアウトの都合上、樹脂フレーム１１０が、ガラス基板の下部に存在しない構造となっているため、貼り付け時の荷重印加によりクラックが発生し易く、断線不良の一因となっていること見出した。また、貼り付け部はＦＰＣ基板１０５が覆い被さっているため、貼り付け部でのガラスクラックが検出し難く、例え製造直後での導通が一見良好であっても長期信頼性に欠けることが危惧された。

本発明の目的は、表示面側および裏面側で固定されたＦＰＣ基板を巻き返して表示面側で再度固定する構成を有するような場合であっても、巻き返しＰＦＴ基板の貼り付け部におけるガラス基板（ＴＦＴ基板）のクラックを抑制・防止可能な、又クラックを検出可能な表示装置を提供することにある。

上記目的を達成するための一実施形態として、樹脂フレームと、前記樹脂フレームに取り付けられたガラス基板と、前記ガラス基板に接続され電子部品を備えたフレキシブル・プリント回路基板と、を有する表示装置において、前記ガラス基板は第１の辺と、前記第１の辺と直交する第２の辺とを有し、前記フレキシブル・プリント回路基板は、前記ガラス基板上の前記第１の辺側の第１の領域に接続されると共に、前記第１の辺に沿うように裏面側に折り曲げられて前記樹脂フレームに貼り付けられ、更に前記第２の辺に沿って巻き返されて前記ガラス基板上の前記第２の辺側の第２の領域に貼り付けられており、前記第２の領域の下方部には、前記電子部品と前記樹脂フレームとが配置されており、前記第２の領域の下方部において、前記電子部品の高さと前記樹脂フレームの高さとの差を減少させための部材が前記電子部品の上部に設けられていることを特徴とする表示装置とする。

また、樹脂フレームと、前記樹脂フレームに取り付けられたガラス基板と、前記ガラス基板に接続され電子部品を備えたフレキシブル・プリント回路基板と、を有する表示装置において、前記ガラス基板は第１の辺と、前記第１の辺と直交する第２の辺と、を有し、前記フレキシブル・プリント回路基板は、前記ガラス基板上の前記第１の辺側の第１の領域に接続されると共に、前記第１の辺に沿うように裏面側に折り曲げられて前記樹脂フレームに貼り付けられ、更に前記第２の辺に沿って巻き返されて前記ガラス基板上の前記第２の辺側の第２の領域に貼り付けられており、前記第２の領域の下方には、前記電子部品と前記樹脂フレームとが配置され、前記フレキシブル・プリント回路基板の前記第２の領域および／又はその近傍には、前記ガラス基板のクラックを検出するためのクラック検出窓が設けられていることを特徴とする表示装置とする。

また、樹脂フレームと、前記樹脂フレームに取り付けられたガラス基板と、前記ガラス基板に接続され、電子部品を備えたフレキシブル・プリント回路基板と、を有する表示装置において、前記ガラス基板は第１の辺と、前記第１の辺と直交する第２の辺とを有し、前記フレキシブル・プリント回路基板は、前記ガラス基板上の前記第１の辺側の第１の領域に接続されると共に、前記第１の辺に沿うように裏面側に折り曲げられて前記樹脂フレームに貼り付けられ、更に前記第２の辺に沿って巻き返されて前記ガラス基板が配置されている側に配置された前記樹脂フレームの所定の領域に貼り付けられており、前記所定の領域における前記樹脂フレームの高さは、前記ガラス基板の上面よりも高いことを特徴とする表示装置とする。

本発明によれば、表示面側および裏面側で固定されたＦＰＣ基板を巻き返して表示面側で再度固定する構成を有するような場合であっても、巻き返しＰＦＴ基板の貼り付け部におけるガラス基板（ＴＦＴ基板）のクラック発生を抑制・防止可能な、又クラックを検出可能な表示装置を提供することができる。

発明者の検討に係る、また本発明の第１の実施例に係る液晶表示装置の概略全体平面図である。 図1に示す本発明者の検討に係る液晶表示装置のＡ−Ａ’部の概略断面図である。 図１に示す本発明の第１の実施例に係る液晶表示装置のＡ−Ａ’部の概略断面図である。 図１に示す本発明の第１の実施例に係る他の液晶表示装置のＡ−Ａ’部の概略断面図である。 本発明の第２の実施例に係る液晶表示装置の概略全体平面図である。 本発明の第３の実施例に係る他の液晶表示装置の概略全体平面図である。 図６に示す液晶表示装置のＢ−Ｂ’部の概略断面図である。 発明者の検討に係る、また本発明の各実施例に係る液晶表示装置の製造方法を説明するための図である。 発明者の検討に係る、また本発明の各実施例に係る液晶表示装置の製造方法を説明するための図である。 発明者の検討に係る、また本発明の各実施例に係る液晶表示装置の製造方法を説明するための図である。 発明者の検討に係る、また本発明の各実施例に係る液晶表示装置の製造方法を説明するための図である。 発明者の検討に係る、また本発明の各実施例に係る液晶表示装置の製造方法を説明するための図である。 発明者の検討に係る、また本発明の各実施例に係る液晶表示装置の製造方法を説明するための図である。 発明者の検討に係る、また本発明の各実施例に係る液晶表示装置の製造方法を説明するための図である。

発明者等は、ガラス基板（ＴＦＴ基板）のクラック発生を抑制・防止、およびクラック検出が可能な構成について検討した結果、（１）ガラス基板の下部に割れ対策用の構造物を設ける、（２）ＦＰＣ基板を介してガラス基板の割れが確認できる構造とする、（３）ＦＰＣ基板を樹脂フレームに貼り付ける構造とする等により、対応できると考えた。即ち、（１）（３）により、ガラス基板のクラック発生を抑制・防止をすることができる。また、（２）により、ガラス基板のクラック検出が可能となる。
以下、実施例により説明する。なお、実施例では液晶表示装置を用いて説明するが、有機ＥＬ等他の表示装置にも適用可能である。また、各図において、同一符号は同一構成要素を示す。

本発明の第１の実施例について、図３と図４を用いて説明する。なお、液晶表示装置の概略全体構成平面図は、図１と同様であるので説明は省略する。また、製造方法は図８Ａ〜図８Ｇと基本的には同様のため主に異なる事項について説明する。

図３は、本実施例に係る液晶表示装置の、図１に示すＡ−Ａ’部における概略断面図である。図２では電子部品１０６と樹脂フレーム１１０との間で段差が大きいためガラス基板（ＴＦＴ基板）１０１への応力が掛かり易い。クラックは、特に背の低い電子部品側で多くの発生が見られた。図３に示すように樹脂フレーム１１０が電子部品１０６を覆うようにして段差を低減する構成とすることにより、表示部側に巻き返したＦＰＣ基板とガラス基板１０１との貼り付け部における応力が低減され、ガラス基板１０１のクラック発生を抑制・防止することができる。なお、樹脂フレーム形成用の金型を変更すれば、その後の製造コストの増加はなく、大量生産に好適である。

図４は、本実施例に係る他の液晶表示装置の、図１に示すＡ−Ａ’部における概略断面図である。図４では、電子部品１０６の上部に熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂等）１２０を塗布・硬化して、樹脂フレーム１１０との間の段差を低減している。この場合には製品ごとに熱硬化性樹脂の塗布・硬化の工程が増えるが、樹脂フレーム用の新たな金型を用意する必要がなく、既存の金型を用いることができる。

表示部側に巻き返したＦＰＣ基板とガラス基板１０１との貼り付け部における構成を図３や図４とし、図８Ａ〜図８Ｇに示す製造方法で液晶表示装置を作製したところ、ガラス基板（ＴＦＴ基板）のクラック発生を図２の構成に比して１／５以下に低減することができ、長期信頼性の高い液晶表示装置を得ることができた。なお、図３や図４に示す構成としても電子部品への悪影響は認められなかった。

以上、本実施例によれば、表示面側および裏面側で固定されたＦＰＣ基板を巻き返して表示面側で再度固定する構成を有するような場合であっても、巻き返しＰＦＴ基板とガラス基板（ＴＦＴ基板）との貼り付け部におけるガラス基板のクラック発生を抑制・防止可能な表示装置を提供することができる。

本発明の第２の実施例について、図５を用いて説明する。なお、実施例１に記載され本実施例に未記載の事項は特段の事情が無い限り本実施例にも適用することができる。

図５は、本実施例に係る液晶表示装置の概略全体平面図である。図５においては、巻き返したＰＦＣ基板の貼り付け部および/又はその近傍にクラック検出窓１３０を設けた。これにより、クラック検出窓１３０を通してその下のクラックを検出することができる。クラック検出窓の大きさとしては、３ｍｍ×（０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ）程度が実用的である。クラックの検出は、ルーペや光学顕微鏡を用いることができる。撮像装置を用いることにより、クラック検出を自動化することもできる。クラック検出窓としては、公知の透明な材料で構成された透明部やＦＰＣ基板に設けた開口部を用いることができる。但し、開口部の場合、貼り付け部は開口部の周辺近傍となる。

透明部や開口部等のクラック検出窓を設けることにより、図２に示す構造において、クラックを有する製品を取り除き、長期信頼性の高い製品を得ることができる。ＦＰＣ基板の巻き返し部とガラス基板との貼り付け部を実施例１の図３や図４で示した構成とし、更にＦＰＣ基板にクラック検出窓を設けることにより、不良として取り除かれる製品の数は激減し、即ち歩留まりが向上し、製造コストを低減することができる。

クラック検出窓を有するＦＰＣ基板を用い、図８Ａ〜図８Ｇに示す工程に従って製造した液晶表示装置では、クラックの検出を容易に行うことができた。
以上、本実施例によれば、表示面側および裏面側で固定されたＦＰＣ基板を巻き返して表示面側で再度固定する構成を有するような場合であっても、巻き返しＰＦＴ基板とガラス基板（ＴＦＴ基板）との貼り付け部におけるガラス基板のクラックの検出が可能な表示装置を提供することができる。

第３の実施例について、図６、図７を用いて説明する。図６は、本実施例に係る液晶表示装置の概略全体平面図である。図７は、図６に示す液晶表示装置のＢ−Ｂ’部の概略断面図である。本実施例では、樹脂フレーム１１０の端部をガラス基板（ＴＦＴ基板）１０１よりも外側に配置し、且つガラス基板の高さよりも該端部の高さを高くし、ＦＰＣ基板１０５の巻き返し部を該端部に貼り付ける構成とした。これにより、ガラス基板へは応力が掛からないため、ガラス基板のクラック発生は防止される。但し、樹脂フレーム１１０がガラス基板１０１よりも外側に配置されるため外形が大きくなる。これを極力避けるためには樹脂フレームの端部の部分の幅を狭くする必要がある。そのため貼り付け部の接着面積が小さくなるが、ガラス基板に比し荷重を大に出来るため単位面積当たりの接着強度を大きくでき、外形寸法への影響は抑えることができる。

端部の厚さがガラス基板までの高さよりも高い樹脂フレームを用い、図８Ａ〜図８Ｇに示す製造工程により液晶表示装置を作製したところ、ガラス基板のクラックは見られず、長期信頼性の高い装置を得ることができた。

本実施例によれば、表示面側および裏面側で固定されたＦＰＣ基板を巻き返して表示面側で再度固定する構成を有するような場合であっても、巻き返しＰＦＴ基板の貼り付け部におけるガラス基板のクラック発生を抑制・防止可能な表示装置を提供することができる。

以上、本発明を詳細に説明したが、本発明は以下の形態も含む。
（１）樹脂フレームと、前記樹脂フレームに取り付けられたガラス基板と、前記ガラス基板に接続され、電子部品を備えたフレキシブル・プリント回路基板と、を有する表示装置において、
前記ガラス基板は第１の辺と、前記第１の辺と直交する第２の辺とを有し、
前記フレキシブル・プリント回路基板は、前記ガラス基板上の前記第１の辺側の第１の領域に接続されると共に、前記第１の辺に沿うように裏面側に折り曲げられて前記樹脂フレームに貼り付けられ、更に前記第２の辺に沿って巻き返されて前記ガラス基板上の前記第２の辺側の第２の領域に貼り付けられていることを特徴とする表示装置。
（２）樹脂フレームと、前記樹脂フレームに取り付けられたガラス基板と、前記ガラス基板に接続され、電子部品を備えたフレキシブル・プリント回路基板と、を有する表示装置において、前記フレキシブル・プリント回路基板は、前記ガラス基板上の所定の領域に貼り付けられており、前記所定の領域の下方部には、前記電子部品と前記樹脂フレームとが配置されており、前記所定の領域の下方部において、前記電子部品の高さと前記樹脂フレームの高さとの差を減少させための部材が前記電子部品の上部に設けられていることを特徴とする表示装置。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１０１…ＴＦＴ基板（ガラス基板）、１０２…ＣＦ基板、１０３…上偏光板、１０４…下偏光板、１０５…ＦＰＣ基板、１０６…電子部品、１０７…ドライバ、１０８…ドライバ用ＡＣＦ、１０９…ＦＰＣ用ＡＣＦ、１１０…樹脂フレーム、１１１…金属フレーム、１１２…ＦＰＣの折り曲げ方向、１２０…熱硬化性樹脂、１３０…クラック検出窓。

Claims (13)

1. 樹脂フレームと、前記樹脂フレームに取り付けられたガラス基板と、前記ガラス基板に接続され、電子部品を備えたフレキシブル・プリント回路基板と、を有する表示装置において、
   前記ガラス基板は第１の辺と、前記第１の辺と直交する第２の辺とを有し、
   前記フレキシブル・プリント回路基板は、前記ガラス基板上の前記第１の辺側の第１の領域に接続されると共に、前記第１の辺に沿うように裏面側に折り曲げられて前記樹脂フレームに貼り付けられ、更に前記第２の辺に沿って巻き返されて前記ガラス基板上の前記第２の辺側の第２の領域に貼り付けられており、
   前記第２の領域の下方部には、前記電子部品と前記樹脂フレームとが配置されており、前記第２の領域の下方部において、前記電子部品の高さと前記樹脂フレームの高さとの差を減少させための部材が前記電子部品の上部に設けられていることを特徴とする表示装置。
2. 請求項１記載の表示装置において、
   前記部材は、前記樹脂フレームの一部であることを特徴とする表示装置。
3. 請求項１記載の表示装置において、
   前記部材は、熱硬化性樹脂であることを特徴とする表示装置。
4. 請求項１記載の表示装置において、
   前記樹脂フレームは、前記ガラス基板が上方となるように金属フレームに納められていることを特徴とする表示装置。
5. 請求項１記載の表示装置において、
   前記フレキシブル・プリント回路基板は、前記第２領域および／又はその近傍に前記ガラス基板のクラックを検出するためのクラック検出窓を有することを特徴とする表示装置。
6. 請求項１記載の表示装置において、
   前記クラック検出窓は、透明な材料で構成されていることを特徴とする表示装置。
7. 請求項１記載の表示装置において、
   前記クラック検出窓は、前記フレキシブル・プリント回路基板に設けた開口部であることを特徴とする表示装置。
8. 樹脂フレームと、前記樹脂フレームに取り付けられたガラス基板と、前記ガラス基板に接続され、電子部品を備えたフレキシブル・プリント回路基板と、を有する表示装置において、
   前記ガラス基板は第１の辺と、前記第１の辺と直交する第２の辺とを有し、
   前記フレキシブル・プリント回路基板は、前記ガラス基板上の前記第１の辺側の第１の領域に接続されると共に、前記第１の辺に沿うように裏面側に折り曲げられて前記樹脂フレームに貼り付けられ、更に前記第２の辺に沿って巻き返されて前記ガラス基板上の前記第２の辺側の第２の領域に貼り付けられており、
   前記第２の領域の下方には、前記電子部品と前記樹脂フレームとが配置され、
   前記フレキシブル・プリント回路基板の前記第２の領域および／又はその近傍には、前記ガラス基板のクラックを検出するためのクラック検出窓が設けられていることを特徴とする表示装置。
9. 請求項８記載の表示装置において、
   前記樹脂フレームは、前記ガラス基板が上方となるように金属フレームに納められていることを特徴とする表示装置。
10. 樹脂フレームと、前記樹脂フレームに取り付けられたガラス基板と、前記ガラス基板に接続され、電子部品を備えたフレキシブル・プリント回路基板と、を有する表示装置において、
    前記ガラス基板は第１の辺と、前記第１の辺と直交する第２の辺とを有し、
    前記フレキシブル・プリント回路基板は、前記ガラス基板上の前記第１の辺側の第１の領域に接続されると共に、前記第１の辺に沿うように裏面側に折り曲げられて前記樹脂フレームに貼り付けられ、更に前記第２の辺に沿って巻き返されて前記ガラス基板が配置されている側に配置された前記樹脂フレームの所定の領域に貼り付けられており、
    前記所定の領域における前記樹脂フレームの高さは、前記ガラス基板の上面よりも高いことを特徴とする表示装置。
11. 請求項１０記載の表示装置において、
    前記樹脂フレームは、前記ガラス基板が上方となるように金属フレームに納められていることを特徴とする表示装置。
12. 樹脂フレームと、前記樹脂フレームに取り付けられたガラス基板と、前記ガラス基板に接続され、電子部品を備えたフレキシブル・プリント回路基板と、を有する表示装置において、
    前記ガラス基板は第１の辺と、前記第１の辺と直交する第２の辺とを有し、
    前記フレキシブル・プリント回路基板は、前記ガラス基板上の前記第１の辺側の第１の領域に接続されると共に、前記第１の辺に沿うように裏面側に折り曲げられて前記樹脂フレームに貼り付けられ、更に前記第２の辺に沿って巻き返されて前記ガラス基板上の前記第２の辺側の第２の領域に貼り付けられていることを特徴とする表示装置。
13. 樹脂フレームと、前記樹脂フレームに取り付けられたガラス基板と、前記ガラス基板に接続され、電子部品を備えたフレキシブル・プリント回路基板と、を有する表示装置において、
    前記フレキシブル・プリント回路基板は、前記ガラス基板上の所定の領域に貼り付けられており、
    前記所定の領域の下方部には、前記電子部品と前記樹脂フレームとが配置されており、前記所定の領域の下方部において、前記電子部品の高さと前記樹脂フレームの高さとの差を減少させための部材が前記電子部品の上部に設けられていることを特徴とする表示装置。

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