JP3541918B2 - 液晶表示装置および集積回路素子 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示パネルと、駆動回路基板等を有する液晶表示装置(すなわち、液晶表示モジュール)および集積回路素子に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えばアクティブ・マトリクス方式の液晶表示装置の液晶表示素子では、液晶層を介して互いに対向配置されるガラス等からなる2枚の透明絶縁基板のうち、その一方のガラス基板の液晶層側の面に、そのx方向に延在し、y方向に並設されるゲート線群と、このゲート線群と絶縁されてy方向に延在し、x方向に並設されるドレイン線群とが形成されている。
【0003】
これらのゲート線群とドレイン線群とで囲まれた各領域がそれぞれ画素領域となり、この画素領域にスイッチング素子として例えば薄膜トランジスタ(TFT)と透明画素電極とが形成されている。
【0004】
ゲート線に走査信号が供給されることにより、薄膜トランジスタがオンされ、このオンされた薄膜トランジスタを介してドレイン線からの映像信号が画素電極に供給される。
【0005】
なお、ドレイン線群の各ドレイン線はもちろんのこと、ゲート線群の各ゲート線においても、それぞれ透明絶縁基板の周辺にまで延在されて外部端子を構成し、この外部端子にそれぞれ接続されて映像駆動回路、ゲート走査駆動回路、すなわち、これらを構成する複数個の駆動IC(半導体集積回路)が該透明絶縁基板の周辺に外付けされるようになっている。つまり、これらの各駆動ICを搭載したテープキャリアパッケージ(TCP)を基板の周辺に複数個外付けする。
【0006】
しかし、このように透明絶縁基板は、その周辺に駆動ICが搭載されたTCPが外付けされる構成となっているので、これらの回路によって、透明絶縁基板のゲート線群とドレイン線群との交差領域によって構成される表示領域の輪郭と、該透明絶縁基板の外枠の輪郭との間の領域(通常、額縁と称している)の占める面積が大きくなってしまい、液晶表示モジュールの外形寸法を小さくしたいという要望に反する。
【0007】
それゆえ、このような問題を少しでも解消するために、すなわち、液晶表示素子の高密度化と液晶表示モジュールの外形をできる限り縮小したいとの要求から、TCP部品を使用せず、映像駆動ICおよびゲート走査駆動ICを透明絶縁基板上に直接搭載する構成が提案された。このような実装方式をフリップチップ方式、あるいはチップ・オン・ガラス(COG)方式という。
【0008】
また、フリップチップ方式の液晶表示装置に関しては、例えば同一出願人による特開平8−122806号公報に記載されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
従来、コントローラ部と電源部の機能を有するインターフェイス回路基板上に直接ボールグリッドアレイ(Ball Grid Array)実装され、パッケージに収納される集積回路素子において、その下面にマトリクス状に設けられた電極端子のピン配列に関しては、十分考慮されておらず、入力信号端子、出力信号端子、モード設定端子、電源端子、グランド端子はランダムに割り振られていた。このため、インターフェイス回路基板における配線の引き回しが複雑となり、不要な迂回配線が増加し、有効な配線領域が減少して電源やグランドの配線幅が減少し、この結果、回路基板の面積が増大したり、EMIノイズ対策が弱くなる問題があった。
【0010】
本発明の目的は、集積回路素子のピン配列を最適化し、インターフェイス回路基板の配線を単純化し、配線の迂回、複雑な引き回しを低減できる液晶表示装置および集積回路素子を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の液晶表示装置は、液晶表示パネルと、駆動回路基板と、前記回路基板上に実装され、マトリクス状端子を有するICとを具備し、前記マトリクス状端子について、それぞれ複数存在する入力信号、出力信号、モード設定の端子を各グループ毎にまとめて配置し、前記モード設定端子を中央部に、前記入力信号端子と出力信号端子をそれぞれ片側ずつ反対側に配置したことを特徴とする。
また、液晶表示パネルと、駆動回路基板と、前記回路基板上に実装され、マトリクス状端子を有するICとを具備し、前記マトリクス状端子について、それぞれ複数存在する入力信号、出力信号、モード設定の端子を各グループ毎にまとめて配置し、前記モード設定端子を中央部に、前記入力信号端子と出力信号端子をそれぞれ片側ずつ反対側に配置し、かつ、電源端子、グランド端子を該ICの周辺部に割り当てて配置したことを特徴とする。
さらに、本発明の集積回路素子は、マトリクス状端子を有する集積回路素子において、前記マトリクス状端子について、それぞれ複数存在する入力信号、出力信号、モード設定の端子を各グループ毎にまとめて配置し、前記モード設定端子を中央部に、前記入力信号端子と出力信号端子をそれぞれ片側ずつ反対側に配置したことを特徴とする。
このように集積回路素子のピン配列を最適化することにより、インターフェイス回路基板の配線を単純化し、配線の迂回、複雑な引き回しを低減し、該回路基板の効率的な配線レイアウトが容易に実現でき、その結果、該回路基板の面積を縮小できる。つまり、同一基板幅ならより多くの配線を引くことができ、配線数が同じなら基板幅を縮小できる。また、集積回路素子の周辺部に電源端子、グランド端子を集めて配線することにより、電源やグランドの配線幅やベタパターンの面積を増やすことが可能となり、このような電源線やグランド線でその周辺をシールドでき、その結果、EMIノイズ等を低減できる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、以下で説明する図面で、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰返しの説明は省略する。
【0016】
《液晶表示モジュールの全体構成》
図1(A)は液晶表示モジュールの組立完成後の表示側から見た正面図、(B)は左側面図、(C)は右側面図、(D)は後側面図、(E)は前側面図である。
【0017】
図1において、SHDは金属板からなる上側金属製シールドケース、WDは表示窓、PNLは重ね合わせた2枚の透明絶縁基板の一方の基板上に駆動ICを搭載してなるフリップチップ方式液晶表示パネル(液晶表示素子やLCD(リキッド クリスタル ディスプレイ)とも称す)、ARは有効画素エリア、HLD1〜4は該モジュールのパソコン等への取付穴、LPC1、LPC2はバックライトの蛍光管のランプケーブル、LCTはインバータとの接続コネクタである。
【0018】
図2(A)は液晶表示モジュールの組立完成後の裏面図、(B)は(A)のB−B切断線における断面図、(C)は(A)のC−C切断線における断面図、(D)はフレームグランド部を示す要部断面図である。
【0019】
図2において、LFは金属板からなる下側金属製シールドケース、DRHはシールドケースLFの下(底)面に貫通する複数個の穴、DRWは各開口DRWの回りの凹み(図2(B)、(C)参照)、FGHはフレームグランド穴、SUPはコネクタCT4(図8、6参照)を下から支持する凹み、CT1はインターフェイスコネクタ、HLD1〜4は該モジュールのパソコン等への取付穴、SCRはシールドケースLFを枠状保持体ML(図5参照)にねじ等により固定するための穴である。
【0020】
図1、2において、両ケースSHD、LFにそれぞれ設けた4個の取付穴HLD1〜4は、当該モジュールを表示部としてパソコン、ワープロ等の情報処理装置にねじ等を用いて実装するための穴(HLD2とHLD4は閉じた穴でなく切り欠き)である。両者に設けた取付穴HLD1〜4にねじ等を通して情報処理装置に固定、実装する。本体コンピュータ(ホスト)からの信号と必要な電源は、モジュール裏面に位置するインターフェイスコネクタCT1を介して、モジュール内のインターフェイス回路基板のコントローラ部および電源部に供給する。
【0021】
以下、各構成部品の具体的な構成を図1〜図20に示し、各部材について詳しく説明する。
【0022】
《上側金属製シールドケースSHDと下側金属製シールドケースLF》
図1に上側シールドケースSHDの上面、各側面が示され、図2(A)に下側シールドケースLFの下面が示される。
【0023】
メタルフレームとも称されるシールドケースSHD、LFは、1枚の金属板をプレス加工技術により、打ち抜きと折り曲げ加工により作製される。WDは液晶表示パネルPNLを視野に露出させる開口である表示窓である。ケースSHDは、厚さ0.4mmのステンレス板(強度大)からなり、ケースLFは、厚さ0.3mmのアルミ板からなる。
【0024】
図2(A)に示すように、下側金属製シールドケースLFの底面には、多数の貫通した穴DRH、すなわち、1個の大きな穴と14個の小さな穴と、その周囲に該ケースLFと一体にモジュール内部に向かう(図2(B)、(C)参照)凹みDRWがそれぞれ設けられている。この多数の穴DRWを設けたことにより、軽量化を実現し、シールドケースLF作製用金属板をプレス加工するときに、該金属板にその1本の対角線を境とする反りの発生を抑制し、かつ、バックライト等から発生する熱を放熱する。また、凹みDRWを設けたことにより、シールドケースLFの強度が増す。また、モジュール内部に向かう凹みDRWの最上部は、反射シートRFSを介してバックライトの導光板GLBに当接し、該導光板GLBを支持する。すなわち、図2(B)、(C)に示すように、図2(A)の左側から右側に向かって軽量化のため厚さが漸次減少する断面形状が略台形状の導光板GLBを支持するように、(B)の厚さd1の導光板GLBの部分を支える凹みDRWの高さh1よりも(C)の厚さd2の導光板GLBの部分を支える凹みDRWの高さh2の方が高くなっている。なお、図2のSUPは、回路基板FPC2を介してコネクタCT4を下から支持する凹みである(図4(A)参照)。
【0025】
図3(A)は図1(A)のI−I切断線における液晶表示モジュールの要部断面図、(B)は図1(A)のII−II切断線における該モジュールの要部断面図である。
【0026】
通常、上側シールドケースSHDの各側面は、それとそれぞれ重なる下側ケースLFの各側面の外側に配置されている。図3に示すように、液晶表示パネルPNLの端辺に接続されたドレイン側多層フレキシブル回路基板FPC2を液晶表示パネルPNLの表示面に対して略垂直に(後で詳述)、上下フレームSHD、LFの側面のかみ合わせ部に配置する場合、ドレイン側多層フレキシブル回路基板FPC2がその反発力により外側に開くので、下側ケースLF側面を内側にしようとすると、該回路基板FPC2付き液晶表示パネルPNLに下側ケースLFが挿入しにくく、組立が困難になる。また、後で《フレームグランド》のところで詳細に説明するように、図2(D)に示す回路基板FPC2のフレームグランドパッドFGPを上側金属製ケースSHDのフレームグランドFG1に接続するのも困難となる。
【0027】
したがって、図3(A)、図1(E)に示すように、回路基板FPC2に隣接する上側シールドケースSHDの側面を、それと重ね合わされる下側シールドケースLFの側面より内側に位置させることにより、回路基板FPC2の液晶表示パネルPNLへの接続側から、該回路基板FPC2付き液晶表示パネルPNLに上側シールドケースSHDを先に挿入することとなるので、モジュールの組立が容易となる。また、回路基板FPC2付きパネルPNLに上側シールドケースSHDを挿入した後、下側シールドケースLFを挿入する際、回路基板FPC2の広がりが上側ケースSHDで抑えられているので、挿入が容易で組立性がよい。
【0028】
また、図2(D)に示すように、上側ケースSHDの側面が下側ケースLFの側面より内側なので、ケースSHDのフレームグランドFG1と回路基板FPC2のフレームグランドパッドFGPとを電気的に接続できる。
【0029】
なお、図1(B)、(C)、(D)の各側面図では、それぞれ図4(A)、(B)、図3(B)から明らかなように、上側シールドケースSHDが外側に位置している。
【0030】
図3(A)、(B)、図4(A)、(B)において、BMは液晶表示パネルPNLの有効画素エリアARの周辺部に設けたブラックマトリクス、VINC1は、パネルPNLの下部透明ガラス基板SUB1と偏光板POL1との間に設けた視角拡大フィルム、VINC2はパネルPNLの上部透明ガラス基板SUB2と偏光板POL2との間に設けた視角拡大フィルム、BATは両面粘着テープ、図3(A)、(B)において、GCはゴムクッション(後述)、図3(A)において、LHSは高周波のかかる蛍光管LPの上面を覆い、高周波ノイズから駆動IC1をシールドする銅テープ等からなる導電性シールド、DSPCはスペーサ、図3(B)において、SPC4はスペーサ、図4(A)において、FGP4はフレームグランドパッド(後述)、図4(B)において、FUSは液晶表示パネルPNLの上下透明ガラス基板SUB1、SUB2間に封入した液晶を封止する封止剤、NLは下側金属製シールドケースLFと嵌合する上側金属製シールドケースSHDに設けた固定用爪である。
【0031】
図17(A)〜(D)は上側金属製シールドケースSHDの4個の角部を示す斜視図、(E)〜(H)は下側金属製シールドケースLFの4個の角部を示す斜視図である。図17(A)は図1(A)の左下角部、(B)は右下角部、(C)は右上角部、(D)は左上角部、図17(E)は図2(A)の左下角部、(F)は右下角部、(G)は右上角部、(H)は左上角部を示す。
【0032】
金属製シールドケースの2個の側面が交じわろうとする角部は、従来、切断加工により、交わろうとする部分を切り欠き、該2側面を上面に対して折り曲げていた。このように素材の一部を切り欠いているため、該シールドケースの機械的強度が小さかった。本例では、図17(A)〜(D)に示すように、上側金属製シールドケースSHDおよび下側金属製シールドケースLFの各4個の角部近傍に、絞り加工により丸みを設け、その近傍の両側面が交わる部分に切り欠きを設けることなく、該両側面が接続されている。このように金属製ケースSHD、LFの各角部は、絞り加工により側面を折り曲げ、素材の一部を切り欠いてないので、ケースSHD、LFの機械的強度が大きい。したがって、モジュールの機械的強度、信頼性を向上できる。
【0033】
《ゲート側およびドレイン側多層フレキシブル基板FPC1、FPC2》
図9(A)はゲート側多層フレキシブル回路基板FPC1の正面図、(B)は(A)のI−I切断線における要部断面図である。
【0034】
(A)において、Ji〜Jviiiは、それぞれ8個配置されたゲート側駆動IC毎の端子の中心位置を示す。FHLは治具の固定ピンにさす液晶表示パネルPNLとの3個の位置決め穴、CT3はインターフェイス回路基板PCBのコネクタCTR3と接続するコネクタ、EPは該回路基板FPC1の上面に片面実装したコンデンサ、CUTは切り欠き、(B)において、TMは出力端子、LIは導体層、BF1、BF2、BF3はポリイミドフィルムである。
【0035】
図8(A)はドレイン側多層フレキシブル回路基板FPC2の正面図、(B)は左側面図、(C)は右側面図である。
【0036】
(A)において、J1〜J12は、それぞれ12個配置されたドレイン側駆動IC毎の端子の中心位置を示す。
【0037】
図8(D)は端子の中心位置J1に対応する部分の回路基板FPC2の要部拡大正面図、(E)は端子の中心位置J2〜J11に対応する部分の回路基板FPC2の要部拡大正面図、(F)は端子の中心位置J12に対応する部分の回路基板FPC2の要部拡大正面図である。
【0038】
図8において、FHLは回路基板FPC2の両端に設けられ、治具の固定ピンにさす液晶表示パネルPNLとの位置決め穴、EPは回路基板FPC2の下面に片面実装したコンデンサ、FGPは回路基板FPC2の下側面に突出して3個設けたフレームグランドパッド、CT4はインターフェイス回路基板PCBのコネクタCTR4と接続するコネクタ、BF1、BF2はポリイミドフィルム、ALMDはパネルPNLとのアラインメントマーク、TMは出力端子である。
【0039】
図6(A)は液晶表示パネルPNLの短辺に取り付けたゲート側多層フレキシブル回路基板FPC1と、パネルPNLの長辺に取り付け折り曲げかつ回路基板PCBにコネクタCT4を挿入した状態のドレイン側多層フレキシブル回路基板FPC2と、液晶表示パネルPNLの正面図、(B)は右側面図、(C)はパネルPNLとゲート側回路基板FPC1とインターフェイス回路基板PCBとドレイン側回路基板FPC2との位置関係を示す(A)のI−I切断線における要部断面図である。
【0040】
図6の左側の8個のIC2は垂直走査回路(ゲート)側の駆動ICチップ、下側の12個のIC1は映像信号駆動回路(ドレイン)側の駆動ICチップで、異方性導電膜や紫外線硬化剤等を使用して透明ガラス基板SUB1上にチップ・オン・ガラス(COG)実装されている(図6(C)参照)。従来法では、駆動ICチップがテープ オートメイティド ボンディング法(TAB)により実装されたテープキャリアパッケージ(TCP)を異方性導電膜を使用して液晶表示パネルPNLに接続していた。COG実装では、直接駆動ICを使用するため、前記のTAB工程が不要となり工程短縮となり、テープキャリアも不要となるため原価低減の効果もある。さらに、COG実装は、高精細・高密度液晶表示パネルPNLの実装技術として適している。本例では、パネルPNLの片側の長辺側にドレインドライバIC1を一列に並べ、ドレイン線を片側の長辺側に引き出した。
【0041】
ドレイン線あるいはゲート線を交互に引き出す方式では、その引き出し線と駆動ICの出力側バンプとの接続は容易になるが、周辺回路基板をパネルの対向する2長辺の外周部に配置する必要が生じ、このため外形寸法が片側引き出しの場合よりも大きくなるという問題があった。特に、表示色数が増えると表示データのデータ線数が増加し、情報処理装置の最外形が増加する。このため、本例では、多層フレキシブル基板を使用し、ドレイン線を片側のみに引き出すことで従来の問題を解決する。
【0042】
図6(A)に示すように、ゲート側フレキシブル回路基板FPC1は、液晶表示パネルPNLの短辺側の透明ガラス基板SUB1の上面端辺(ドライバIC2の外側)のゲート線の端子に異方性導電膜を介して接続され、ドレイン側フレキシブル回路基板FPC2は、パネルPNLの長辺側の透明ガラス基板SUB1の上面端辺(ドライバIC1の外側)のドレイン線の端子に異方性導電膜を介して接続されている。
【0043】
図7(A)〜(C)は図6(A)〜(C)に対応する比較例を示す図である。
【0044】
図7の比較例では、液晶表示パネルPNLの端辺に接続されたドレイン側多層フレキシブル回路基板FPC2は、図7(B)に示すように、液晶表示パネルPNLの裏面に折り返され、両面粘着テープ(図示省略)を介して該裏面に接着され、パネルPNLとバックライト(図3参照)の間に配置されていた。数回折り返し重ね合わされた(後で詳述)回路基板FPC2の厚み(例えば1mm)は、モジュール厚の構成要素となるため、モジュール厚を薄くする障害となる。また、両面粘着テープで回路基板FPC2をPNL、すなわち、透明ガラス基板SUB1の裏面に貼り付けるため、その後不良が判明した該回路基板FPC2を修理するのに両面粘着テープを剥がさなければならないため、修理が困難である。さらに、両面粘着テープを剥がすと、粘着剤の一部が基板SUB1裏面に残って凹凸ができ、その後、ドライバIC1の不良が判明し、交換を要する場合、基板SUB1裏面に存在する粘着剤の凹凸が、基板SUB1表面にドライバIC1を再搭載するときに支承をきたす。
【0045】
図3(A)、図6(B)に示すように、液晶表示パネルPNLの端辺に接続されたドレイン側フレキシブル回路基板FPC2は、液晶表示パネルPNLの表示面に対して略垂直に配置されている。すなわち、回路基板FPC2が液晶表示パネルPNLと導光板GLBとの間からなくなり、数回折り返し重ね合わされた多層回路基板FPC2の厚みが、モジュール厚の構成要素とならない構造となっている。したがって、モジュールの薄型化が可能である。また、パネルPNLとの接続部に対する回路基板FPC2の曲げ角度が、図7(B)の180度から図6(B)の90度へと半減するため、回路基板FPC2のパネルPNLとの圧着部へのストレスが低減し、該圧着部の信頼性が向上する。
【0046】
また、回路基板FPC2を両面粘着テープで液晶表示パネルPNLのガラス基板SUB1裏面に貼り付けないため、回路基板FPC2の修理やドライバIC1の再搭載が容易である。
【0047】
なお、ドレイン側多層フレキシブル回路基板FPC2の外側に向かう反発力は、下側金属製シールドケースLFの側面より内側に位置する上側金属製シールドケースSHDの側面により抑えられる。
【0048】
《インターフェイス回路基板PCB》
図10(A)は、コントローラ部および電源部の機能を有するインターフェイス回路基板PCBの裏面(下面)図、(B)はインターフェイス回路基板PCBの正面(上面)図である。
【0049】
本例では、基板PCBはガラスエポキシ材からなる8層の多層プリント基板を採用した。多層フレキシブル基板も使用可能であるが、この部分は折り曲げ構造を採用しなかったため、価格が相対的に安い多層プリント基板とした。
【0050】
電子部品は主に情報処理装置の表示面から見て裏面側である基板PCBの下面に搭載されるが、上面にもコンデンサEPや階調抵抗Rが搭載される。表示制御装置用として、1個の集積回路素子TCON(タイミング コンバータ)を基板PCB上に配置している。集積回路素子TCONは、プリント基板上に集積回路ICを直接ボールグリッドアレイ(Ball Grid Array)実装される。インターフェイスコネクタCT1は、基板PCBのほぼ中央に位置し、さらに、ロー ボルテージ ディファレンシャル シグナリング回路LVDS、ハイブリッド集積回路HI、オペアンプ、複数の抵抗、コンデンサ、高周波ノイズ除去用回路部品が搭載されている。
【0051】
また、ハイブリッド集積回路HIは、回路の一部をハイブリッド集積化し、小さな回路基板の上面および下面に主に電源供給用の複数個の集積回路や電子部品が実装されて構成され、回路基板PCB上に1個実装されている。図示は省略するが、ハイブリッド集積回路HIのリードを長く形成し、回路基板PCBとハイブリッド集積回路HIとの間の回路基板PCB上にも抵抗、コンデンサ等を含む電子部品が複数個実装されている。
【0052】
また、ゲートドライバ基板FPC1とインターフェイス回路基板PCBとの電気的接続手段として、本例では、コネクタCT3とコネクタCTR3を使用している。
【0053】
インターフェイス基板PCBの上面は、情報処理装置から見て表面側であり、EMI(エレクトロ マグネティック インタフィアレンス(Electro Magnetic Interference)、すなわち、電磁波障害)ノイズが最も輻射されるポテンシャルが高い方向である。このため、本例では、多層の表面導体層をほぼ全面にグランドのベタ状あるいはメッシュ状パターンで被覆している。図示はしないが、ソルダレジストの下に銅導体のメッシュ状パターンが貫通穴部分を除いて全面被覆形成されている。このメッシュ状パターンは、基板PCBの下面のグランドパターンFGPと電気的に接続することで、EMIノイズ輻射を減少させることができる。なお、グランドパターンFGPは、基板PCBのグランドパターンFGPとシールドケースSHDのグランドとをつなぎ、さらに、コネクタCT1からくるグランドと半田付けすることにより、本体側のグランドに接続される。
【0054】
前述したように、フレキシブル基板FPC1、2も、基板の表面導体層はメッシュ状パターンで被覆されており、液晶表示パネルPNLの2辺の外周部は、全て直流電位で固定され、効果的に基板内側からのEMIノイズ輻射を減少させることができる。
【0055】
図4(A)は図1(A)のIII−III切断線における液晶表示モジュールの要部断面図、(B)は図1(A)のIV−IV切断線における該モジュールの要部断面図である。
【0056】
図4(A)に示すように、インターフェイス回路基板PCBは、液晶表示パネルPNLと一部重ね合わせられ、下部透明絶縁基板SUB1の下面の下側に配置されている。また、ゲートドライバフレキシブル基板FPC1は、その一端辺がパネルPNLの透明ガラス基板SUB1と直接電気的機械的に接続され、ドレイン側と異なり、折り曲げることなく、ほぼその全幅がインターフェイス回路基板PCBの上に重ね合わせられている。このように、インターフェイス回路基板PCBを液晶表示パネルPNLと一部重ね合わせ、さらに、ゲートドライバ回路基板FPC1をインターフェイス回路基板PCB上に重ね合わせて配置することにより、額縁部の幅、面積を縮小でき、液晶表示パネルPNLおよび該パネルを表示部として組み込んだパソコン、ワープロ等の情報処理装置の外形寸法を縮小できる。
【0057】
図19(A)は、図10(A)に示したインターフェイス回路基板PCBに実装される表示制御装置用の集積回路素子TCONの下面図、(B)は側面図、(C)は集積回路素子TCONの下面の本例のピン配列の概略を示す図、(D)は集積回路素子TCONの下面の比較例のピン配列の概略を示す図である。
【0058】
図19(A)、(B)において、TTは集積回路素子TCONの下面にマトリクス状に設けた端子、(C)、(D)において、Pは電源端子、Gはグランド端子、Iは入力信号端子、Oは出力信号端子、Mは機能モード設定端子である。
【0059】
なお、集積回路素子TCONは、回路基板PCB上に直接ボールグリッドアレイ実装される。集積回路素子TCONの下面に設けられるマトリクス状電極端子TTのピン配列に関しては、図19(D)に示す比較例のように、十分考慮されておらず、入力信号端子I、出力信号端子O、モード設定端子M、電源端子P、グランド端子Gはランダムに割り振られていた。このため、回路基板PCBにおける配線の引き回しが複雑となり、不要な迂回配線が増加し、有効な配線領域が減少して電源やグランドの配線幅が減少し、この結果、回路基板の面積が増大したり、EMIノイズ対策が弱くなる問題があった。
【0060】
本例では、図19(C)に概略を示すように、それぞれ複数本存在する電源端子P、グランド端子Gを集積回路素子TCONの周辺部に割り当てて配置する。また、それぞれ複数本存在する入力信号端子I、出力信号端子O、モード設定端子Mを各グループ毎にまとめて配置する。すなわち、モード設定端子Mを中央部に集め、入力信号端子Iおよび出力信号端子Oを、周辺部を除く中央部にそれぞれ片側ずつ反対側に集めている。このように集積回路素子TCONのピン配列を最適化することにより、回路基板PCBの配線が単純化され、配線の迂回、複雑な引き回しを低減することができ、回路基板PCBの効率的な配線レイアウトが容易に実現でき、その結果、回路基板PCBの面積を縮小できる。つまり、同一基板幅ならより多くの配線を引くことができ、配線数が同じなら基板幅を縮小できる。
【0061】
また、集積回路素子TCONの周辺部に電源端子P、グランド端子Gを集めて配線することにより、電源やグランドの配線幅やベタパターンの面積を増やすことが可能となり、このような電源線やグランド線やベタパターンでその周辺をシールドでき、その結果、EMIノイズ等を低減できる。
【0062】
《インターフェイス回路基板PCBの最外形状》
図18(A)は本例の回路基板PCBの面付け状態を示す平面図、(B)は本例の分割後の回路基板PCBの要部平面図、(C)は比較例の回路基板PCBの面付け状態を示す平面図、(D)は比較例の分割後の回路基板PCBの要部平面図である。
【0063】
図18(A)、(C)において、FRは複数枚の回路基板PCBを支持する枠、PFRは回路基板PCBの切り離し用ミシン目、(B)、(D)において、PFPはばりである。
【0064】
図18(C)に示すように、枠FRに面付けされた回路基板PCBでは、枠FRに切り離し用ミシン目PFRを介して、複数枚の回路基板PCBが繋がっている。回路基板PCBを1個に分割するときは、ミシン目PFR部に亀裂を作り、枠FRから分離する。このとき、(D)に示すように、ミシン目PFR部の一部が回路基板PCBの本体側にばりPFPとして一部残ってしまう。
【0065】
図18(C)、(D)に示す比較例では、ミシン目PFRを回路基板PCBの最外形部に配置しているため、回路基板PCBを分割すると、(D)に示すように、ばりPFPが基板PCBの最外形部から突出してしまう。このため、回路基板PCBをモジュールに実装する際、回路基板PCBをモールドケースに収納することができず、めんどうで時間のかかるばりを削る作業が必要となる。また、モールドケースの回路基板PCB収納部に、ばりPFPの寸法を考慮しなければならず、回路基板PCBとモールドケース間の距離が大きくなって、モジュールの小型化に不利となる。なお、この距離を小さくしようとすると、ばり取り作業が必要となる。
【0066】
本例では、図18(A)に示すように、回路基板PCBの外形輪郭に凹部GNを有し、該凹部GNにミシン目PFRが配置されている。したがって、回路基板PCBを分割した後、(B)に示すように、ばりPFPは凹部GNに位置するので、ばりPFPが基板PCBの最外形部から突出しない。なお、凹部GNの深さは、比較例のばりPFP残り長さより長く取る。ばりPFP残り長さは、最大1mmである。
【0067】
この結果、モールドケースの回路基板PCB収納部に、ばりPFPの寸法を考慮する必要がなくなり、回路基板PCBとモールドケース間の距離を小さくでき、モジュールの小型化に有利である。また、ばり取り作業が不要となる。
【0068】
図5は下(裏)面側から見た枠状保持体MLとそれに収納されるバックライト(導光板GLB、各種シート、蛍光管LP等)およびインターフェイス回路基板PCB等を示す全体分解斜視図である。
【0069】
インターフェイス回路基板PCBは、図5に示すように、枠状保持体MLの片側短辺側端部に該回路基板PCBの外形輪郭と略一致して設けた収納凹部に収納される。該保持体MLの端に一体に設けたピンPINに、回路基板PCBの一端に設けた1個の穴FHL(図10)が挿入され、位置が決められ保持される。回路基板PCBのパネルPNL表示面と平行な回転運動は、前記収納する凹部の側壁により妨げられる。また、図5の保持具BLO1、BLO2が、枠状保持体MLにはめ込まれ、回路基板PCBが保持される。
【0070】
《ドレイン側多層フレキシブル回路基板FPC2とインターフェイス回路基板PCBとの電気的接続》
図6(A)、(C)、図4(A)から明らかなように、ドレイン側多層フレキシブル回路基板FPC2とインターフェイス回路基板PCBとは、液晶表示パネルPNLの隣接する図6(A)の下側長辺と左側短辺の2端辺に沿って互いに直角に配置されている。図3(A)に示したように、液晶表示パネルPNLの端辺に接続された回路基板FPC2は、パネルPNLの表示面に対して略垂直に配置されている。回路基板PCBに隣接する回路基板FPC2の端部には、回路基板PCBとの接続用のコネクタCT4を設けた凸部(図8(A)のCT4の部分)が設けられている。パネルPNLの表示面に対して略垂直に配置された回路基板FPC2の端部が、図6(A)に示すように、回路基板FPC1の方へ略直角に曲げられ、図6(C)に示すように、コネクタCT4が回路基板PCBの下面のコネクタCTR4に接続される。
【0071】
比較例の回路基板FPC2と回路基板PCBとの電気的接続は、図7(C)に示されるが、回路基板FPC2の本体部分は、図7(B)に示すように、パネルPNLのガラス基板SUB1の裏面に両面テープ(図示省略)で接着されているので、回路基板PCBへ向かうために該本体部分から突出し、コネクタCT4が設けられる凸部の長さが長くなる。大きな基板からこのような凸部を有するL字形のフレキシブル基板を取る際、凸部が長いと、材料取り効率が低下し、製造コストの増加を招く。
【0072】
前記のように、本発明では、回路基板FPC2の本体部分をパネルPNLの表示面に対して略垂直に配置し、回路基板PCB近傍で回路基板FPC2の本体部分を厚さ方向に折り曲げて回路基板PCBと接続しているため、凸部の長さを短くでき、回路基板FPC2の形状を長方形状に近くできる。したがって、フレキシブル基板の前記材料取り効率が向上し、製造コストを低減できる。なお、本発明における回路基板FPC2の凸部の長さは1.1cm、図7の比較例の凸部の長さは2.5cmである。
【0073】
《ドレイン側多層フレキシブル回路基板FPC2の折りたたみ実装》
図13は、液晶表示パネルPNLにフレキシブル回路基板FPC1、FPC2を取り付けた平面図である図6(A)と同様の図であるが、ドレイン側フレキシブル回路基板FPC2を液晶表示パネルPNLに取り付け後、折り返していない状態を示す図である。
【0074】
図14は図13において、ドレイン側回路基板FPC2をパネルPNLに取り付け折り返し、表示面に対して垂直に配置してなく、回路基板PCBにコネクタCT4を挿入接続しない状態を示す図である。
【0075】
図15(A)〜(C)は図13、14の回路基板FPC2の折り曲げ方を示す側面図である。
【0076】
図13〜15では、折りたたむ部分(多層配線部分)bが3個ある。aは1層部分で、部分b相互間の部分aは折り返し部である。
【0077】
図15(A)の右側部分bを中央部分bの上に折り重ね、両面粘着テープで貼り付け、この2個重ねたものを左側部分bの下に重ね、両面粘着テープで貼り付ける((B)に示す)。3個重ねた回路基板FPC2は、(C)に示すように垂直に折り曲げ、パネルPNLの表示面と略垂直に配置される。回路基板FPC2上に搭載されたコンデンサEPは、(C)に示すように、パネルPNL側に向き、図3(A)に示すように、それに隣接する枠状保持体MLの側面に設けた開口内に配置され、上側金属製シールドケースSHDとのショートが防止される。該コンデンサEPは、ランプ反射シートLSに隣接する。また、図15(C)に示すように、フレームグランドパッドFGPは、略垂直に配置された回路基板FPC2の下方に突出して、上側金属製シールドケースSHDのフレームグランドFG1と接触する(図2(D)参照。後述)。
【0078】
図16(A)〜(C)はコネクタCT4を設けた回路基板FPC2の凸部を含めて図示した図15(A)〜(C)と同様の図である。
【0079】
図16(A)に示すように、回路基板FPC2を折りたたんで、(B)に示す状態にし、(C)に示すように、回路基板FPC2をパネルPNLの表示面と略垂直に配置すると、コネクタCT4を有する部分bが(C)に示す位置となり、コネクタCT4がインターフェイス回路基板PCBの下面のコネクタCTR4と接続可能になる。
【0080】
図20は液晶表示パネルPNLの端辺に接続されたゲート側多層フレキシブル回路基板FPC1と、それに重ねて配置されたインターフェイス回路基板PCBを示す要部斜視図である。
【0081】
図20、図4(A)、図6(C)に示すように、液晶表示パネルPNLの短辺に接続されたゲート側フレキシブル回路基板FPC1と、枠状保持体MLに保持収納されるインターフェイス回路基板PCBとは、パネルPNLの該短辺に沿って、パネルPNLの下部透明ガラス基板SUB1を挟んで上下重ねて配置されている。
【0082】
インターフェイス回路基板PCBとゲート側レキシブル回路基板FPC1とを重ねて実装しようとすると、回路基板PCBの回路基板FPC1と相対する面上には、コンデンサEP等の電子部品を実装することができない。このため、回路基板PCBは、部品片面実装となり、該回路基板PCBの外形寸法を縮小することが困難となる。これがモジュール外形寸法の小型化を制限する要因となっている。
【0083】
本例では、図10(A)、(B)に示すように、インターフェイス回路基板PCBの両面に各種部品を実装する。(B)に示すように、回路基板PCBの回路基板FPC1と相対する面上にも、コンデンサEPを実装している。一方、図20、図9(A)に示すように、ゲート側多層フレキシブル回路基板FPC1に複数個(ここでは7個)の切り欠きCUTを設ける。多層フレキシブル回路基板FPC1の部品、すなわち、コンデンサEPの実装、スルーホールTHの配置箇所を、該回路基板FPC1の幅広の部分にまとめ、切り欠きCUTを設けた幅狭の部分を配線のみの領域とする。回路基板FPC1の幅方向に信号線を引き出すためにある程度の幅が必要なので、該幅広の部分が必要である。図20に示すように、切り欠き部CUTに、インターフェイス回路基板PCBの該フレキシブル回路基板FPC1に相対する面上に実装した電子部品のコンデンサEPを配置した。すなわち、フレキシブル回路基板FPC1の切り欠き部CUTでは、インターフェイス回路基板PCBの回路基板FPC1と面する面側にも部品実装が可能となり、回路基板PCBの部品両面実装が実現できる。この結果、回路基板PCBの高密度部品実装に有利であり、回路基板PCBの外形寸法の縮小が可能となり、モジュールの外形の小型化に効果がある。なお、回路基板FPC1とインターフェイス回路基板PCBとは、パネルPNLの下部透明ガラス基板SUB1を挟んで重ねて配置されるので、切り欠きCUT部に配置すべき回路基板PCB面上の部品は、その厚さがガラス基板SUB1の厚さより大きいものを配置する。
【0084】
《フレームグランド》
図8(A)〜(C)に示すように、ドレイン側多層フレキシブル回路基板FPC2の下側側面に3個のフレームグランドパッドFGPが所定の間隔を置いて設けられている。一方、それに対応して上側金属製シールドケースSHDの図1(E)に示す側面には、図2(D)に示すように、それと一体に下方向に突出する3個のフレームグランドFG1が設けられている。該フレームグランドFG1に対応する下側金属製シールドケースLFの位置に、図2(A)、(D)に示すように、フレームグランドFG1を折り曲げる作業のためにフレームグランド穴FGHが3個あけられている。図2(D)に示すように、シールドケースSHDのフレームグランドFG1(図示しないが、中央に丸い穴を有する)は、モジュール組立の最後のシールドケースSHDとLFを嵌合する工程において、フレームグランド穴FGHを介して、モジュール内部に向かって折り曲げられることにより、フレームグランドFG1とフレームグランドパッドFGPとが電気的に接続される。このように、回路基板FPC2のグランドラインと、インピーダンスの十分低い金属製シールドケースSHDとをフレームグランドFG1を介して電気的に接続したので、安定したグランドラインを供給することができ、高周波領域におけるグランドラインを強化することができる。したがって、外部から侵入したり、内部で発生するノイズの影響を除くことができるので、安定した表示品質が得られ、また、EMIを引き起こす有害な輻射電波の発生を抑制することができる。なお、シールドケースSHDと電気的に接続する回路基板は、ドレイン線駆動フレキシブル基板FPC2であり、ゲート線走査駆動フレキシブル基板FPC1にはフレームグランドを取っていないが、これはドレイン側フレキシブル基板FPC2に入力されるクロックは速く、ノイズが発生し易く、ゲート側フレキシブル基板FPC1に入力されるクロックは遅く、ノイズが発生しにくいためであり、また、フレームグランドパッドFGPをフレキシブル基板FPC2の伸張方向に間隔をあけて3個配置したことにより、電源、グランドの電位がより安定となるので、シールドケースSHDと1点で接続するよりも、インピーダンスマッチングを良好に取ることができる。また、回路基板の信号入力側から遠い部分でフレームグランドを取ることは、グランドをより安定でき、かつ、フレキシブル基板のアンテナとしての効果を防ぐことができる。なお、フレームグランドFG1とフレームグランドパッドFGPとの半田付けを行わなくてもよいので、組立工数を低減できる。さらに、フレームグランド専用の金属板が不要である。
【0085】
図4(A)において、FGP4は、ドレイン側フレキシブル回路基板FPC2のコネクタCT4を有する凸部下面(凸部下面両端に2個)に設けたフレームグランドパッドであり、下側金属製シールドケースLFの凹みSUP(図2(A)参照)を介して電気的に接続される。また、図4(A)に示すように、図14の回路基板FPC2の左側端部にもフレームグランドパッドFGP2が設けられ、上側金属製シールドケースSHDのフレームグランドFG2と電気的に接続される。
【0086】
《ゴムクッションGC》
ゴムクッションGCは、図3(A)、(B)に示される。ゴムクッションGCは、液晶表示パネルPNLの下部透明ガラス基板SUB1の額縁周辺の端辺下面とバックライトを収納する枠状保持体MLとの間に配置されている。ゴムクッションGCの弾性を利用して、金属製シールドケースSHD、LFを装置内部方向に押し込むことにより、図1(B)に示す側面では、保持体MLの凸部FKがシールドケースSHDの開口に嵌合し、図1(C)に示す側面では、図4(B)に示すように、シールドケースSHDの爪NLがシールドケースLFに嵌合し、図1(D)に示す側面では、図3(B)に示すように、保持体MLの凸部FKがシールドケースSHDの開口FHに嵌合するとともに、図1(D)に示すように、シールドケースLFの切断加工により一体に設けた爪NL2がシールドケースSHDの開口FH2に折り曲げられ、図1(E)に示す側面では、図3(A)に示すように、シールドケースSHDの絞り加工により一体に設けた凸部FKがシールドケースLFの開口FHに嵌合する。すなわち、各凸部とそれに対応する開口との嵌合がストッパとして機能し、上側シールドケースSHDと枠状保持体MLと下側シールドケースLFとが固定され、モジュール全体が一体となってしっかりと保持され、他の固定用部材が不要である。したがって、組立が容易で製造コストを低減できる。また、機械的強度が大きく、耐振動衝撃性が高く、装置の信頼性を向上できる。なお、ゴムクッションGCには、片側に粘着材(図示省略)が付いており、基板SUB1の所定個所に貼られる。
【0087】
《バックライト》
図5に、下(裏)面側から見た枠状保持体MLとそれに収納されるバックライト(導光板GLB、各種シート、蛍光管LP等)およびインターフェイス回路基板PCB等が全体分解斜視図で示される。
【0088】
図5、図3および図4において、RFSは反射シート、GLBは導光板、SPSは拡散シート、PRSはプリズムシート、PORは偏光反射シート、MLは一体成型により形成された枠状保持体(モールドケース)、LP(図5、図3(A)参照)はバックライトの光源である冷陰極蛍光管、図5のGBは蛍光管LPを支持するゴムブッシュである。なお、図5では、ランプケーブルLPC1、2(図1(A)、図2(A)、図4(B)のLPC2参照)、インバータ用の接続コネクタLCTは図示省略してある((図1(A)、図2(A)参照)。
【0089】
液晶表示パネルPNLを背面から照らすサイドライト方式バックライトは、1本の冷陰極蛍光管LP、蛍光管LPのランプケーブルLPC1、2、蛍光管LPおよびランプケーブルLPC1、2を保持する2個のゴムブッシュGB、導光板GLB、導光板GLBの上面全面に接して配置された拡散シートSPS、導光板GLBの下面全面に配置された反射シートRFS、拡散シートSPSの上面全面に接して配置されたプリズムシートPRS、偏光反射シートPOR等から構成される。
【0090】
図3(A)に示されるランプ反射シートLSは、蛍光管LPを反射シートLS上に配置した後、丸めて180度折り曲げ、粘着材を有する両面テープ(図示省略)により、その一端を導光板GLBの端辺上面に接着し、かつ、他端を導光板GLBの端辺下面の反射シートRFSに接着させて保持する。
【0091】
また、本例では、コンパクトに実装を行うためと、EMIノイズへの悪影響がないようにランプケーブルLPCの配線を工夫した。すなわち、2本のランプケーブルLPC1、2の内、グランド電圧側のケーブルLPC1は、平たい帯状となっており、蛍光管LPの一端から引き出され、導光板GLBの短辺とそれに隣接する長辺の2辺に沿って、該短辺側では枠状保持体MLの側壁と導光板GLBの側壁との間に配置され、該長辺側では、枠状保持体MLの側壁に設けた溝GLO1内に配置される。また、高圧側ケーブルLPC2は、断面が略円状で、蛍光管LPの他端から引き出され、インバータ(インバータ電源回路)IVに接続される部分に近いように短く配線し、導光板GLBのもう一方の短辺側の枠状保持体MLの側壁に設けた溝GLO2内に配置される。図5において、GLO1は枠状保持体MLに設けたランプケーブルLPC1の収納案内溝(図3(B)参照)、GLO2は枠状保持体MLに設けたランプケーブルLPC2の収納案内溝(図4(B)参照)である。
【0092】
なお、導光板GLBは、軽量化のため、蛍光管LPの長軸と垂直に切った断面形状が略台形状となっている。
【0093】
《拡散シートSPS》
拡散シートSPSは、導光板GLBの上に載置され、導光板GLBの上面から発せられる光を拡散し、液晶表示パネルPNLに均一に光を照射する。
【0094】
《プリズムシートPRS》
プリズムシートPRSは、拡散シートSPSの上に載置され、下面は平滑面で、上面がプリズム面となっている。プリズム面は、例えば、互いに平行直線状に配列された断面形状がV字状の複数本の溝からなる。言い換えれば、多数本の3角柱状のプリズムを平行に配列してなる。プリズムシートPRSは、拡散シートSPSから広い角度範囲にわたって拡散される光をプリズムシートPRSの法線方向に集めることにより、バックライトの輝度を向上させることができる。したがって、バックライトを低消費電力化することができ、その結果、モジュールを小型化、軽量化することができ、製造コストを低減することができる。なお、プリズムシートPRSを2枚使用する場合は、2枚のプリズムシートPRSの各溝の伸張方向が直交するように、2枚重ねて配置される。
【0095】
《偏光反射シートPOR》
偏光反射シートPORは、プリズムシートPRSの上に載置され、特定の偏光軸の光のみ透過させ、それ以外の偏光軸の光を導光板GLB側に反射させて、偏光板POL1を透過する光のみを取り出し、光利用効率を向上させる。
【0096】
《反射シートRFS》
反射シートRFSは、導光板GLBの下に配置され、導光板GLBの下面から発せられる光を液晶表示パネルPNLの方へ反射させる。
【0097】
《枠状保持体ML》
モールド成型により形成した枠状保持体MLは、合成樹脂で1個の型で一体成型することにより作られ、図5、図3、図4に示すように、蛍光管LP、ランプケーブルLPC1、2、導光板GLB等の保持部材、すなわち、バックライト収納ケースであり、多層フレキシブル回路基板FPC1、FPC2が接続された液晶表示パネルPNLの収納ケースであり、さらに、インターフェイス回路基板PCBの収納ケースである。すなわち、シールドケースSHD、LFを除くほとんどの部品を収納、保持する。組立工程においては、枠状保持体MLの上面に回路基板FPC1、2付き液晶表示パネルPNLを収納し、保持体MLを逆さにして、その下面からインターフェイス回路基板PCBを収納し、次いで、保持体MLの下面から該保持体ML内にバックライト構成部品を順次収納していき、バックライトが収納し終わったら、保持体MLの上面に上側シールドケースSHDを被せ、保持体MLの下面に下側シールドケースLFを被せる。各部品収納組立時、枠状保持体MLは位置出し治具の機能を果たすようになっている。枠状保持体MLは、金属製シールドケースSHD、LFと、各固定部材の嵌合と弾性体(ゴムクッションGC)の作用により、しっかりと合体するので、モジュールの耐振動衝撃性、耐熱衝撃性が向上でき、信頼性を向上できる。
【0098】
《冷陰極蛍光管LPの配置位置》
細長い蛍光管LPは、図3(A)、図5に示すように、モジュール内において、液晶表示パネルPNLの長辺の一方に実装されたドレイン側駆動ICの下の枠状保持体ML内のスペースに配置されている。これにより、モジュールの外形寸法を小さくすることができる。
【0099】
《信号の流れ》
図11は液晶表示モジュールの各ドライバの概略構成と、信号の流れを示すブロック図である。
【0100】
図12は図11に対応する比較例を示す図である。
【0101】
図11において、本体コンピュータからの制御信号(クロック、表示タイミング信号、同期信号)は、インターフェイスコネクタ(CT1)を経て、インターフェイス回路基板(PCB)に供給され、そのコントローラ部でクロック、シフトクロックおよび表示データの制御信号が生成され、コネクタCTR4、CT4を経て、Dドライバ(ドレインドライバ)に供給され、液晶表示パネル(PNL)のドレイン線に供給される。なお、その途中にあるLVDS(ロー ボルテージ ディファレンシャル シグナリング(Low Voltage deferential signalling))は、コンピュータ側から送られて来る変調のかかった表示信号を復調し、TCON(タイミング コンバータ)が処理することができる表示信号を出力するものであり、また、TCONは表示制御用の集積回路素子であり、インターフェイス回路基板(PCB)上に設けられている。
【0102】
コンピュータ側から送られて来る表示信号に変調をかけ、変調のかかった信号をLVDSで復調し、原表示信号を取り出し、原表示信号をTCONに入力するシステム構成により、インターフェイスコネクタCT1部で発生するEMIノイズを低減し、インターフェイスコネクタCT1の接続ピン数も低減することができ、接続の信頼性が上がる。
【0103】
また、コンピュータからの電源電圧は、DC/DCコンバータ(図10(A)のハイブリッド集積回路HIに相当する)で、▲1▼〜▲3▼の3系統の電圧に変換され、▲2▼17V系と▲3▼−5V系がレベルシフト回路およびコネクタCTR3、CT3を経て、Gドライバ(ゲートドライバ)に供給され、パネル(PNL)のゲート線に供給される。DC/DCコンバータにより変換された▲1▼8V系は、階調電圧回路に供給され、演算増幅回路OP AMP(オペアンプ)に供給され、コネクタCTR3、CT3を経て、パネル(PNL)の対向共通電極に供給される。また、▲1▼8V系は、Dドライバにも供給される。
【0104】
図11に示す実施例では、図12に示す比較例のDC/DCコンバータの信号系統が▲1▼10V系、▲2▼17V系、▲3▼−5V系、▲4▼5V系の4系統から、▲1▼8V系、▲2▼17V系、▲3▼−5V系の3系統に減少されている。図12の▲4▼5V系は、LVDSに供給するためだけに作られる。また、比較例のOP AMPが3個から1個に減少されている。
【0105】
図11に示す実施例では、電源電圧が外部から供給される電源電圧と同じ3.3VのLVDSを用いることにより、インターフェイスコネクタCT1を通して外部から供給される電源電圧を直接LVDSに供給するので、図12に示す比較例と比べて、5V系のDC/DCコンバータが不要となり、消費電力が低減される。
【0106】
図12に示す比較例で考えると、LVDSを動かすために必要なトータルの電力Pは、LVDSの電源電圧をV、LVDSの電源ラインに流れる電流をI、DC/DCコンバータの変換効率をαとすると、
P=(V・I)/αとなる。
【0107】
これに対し、図11に示す実施例では、LVDSが外部の電源から直接電力の供給を受けるので、LVDSを動かすために必要なトータルの電力Pは、
P=V・Iとなる。
【0108】
一般に、DC/DCコンバータの変換効率αは、1よりも少ない(図12に示す比較例では0.73)ので、図11に示す実施例の方が、図12に示す比較例よりも、消費電力が低減される。
【0109】
特に、LVDSの消費電力は、図12で見ると372.0mWで、他の部分、例えばOP AMP、階調抵抗、レベルシフト+Gドライバブロックなどと比べ、液晶表示装置の消費電力に占める割合が大きい。一般に、LVDSは、コンピュータからインターフェイスコネクタCT1を介して送られて来る高周波(32.5MHz以上)の信号を扱うため、高速で動作する必要があるので、消費電力が高くなる。したがって、LVDSの電源電圧を外部電源の電圧と同じにして、外部電源からDC/DCコンバータを介さずに、LVDSに電力を供給することにより、外部電源から見た液晶表示装置の消費電力を低減することができる。
【0110】
また、図11に示す実施例では、表示制御装置の機能を持つTCONも、TCONの電源電圧を外部電源の電圧と同じにして、外部電源から直接電力の供給を受けている。TCONの消費電力も液晶表示装置の消費電力に占める割合が大きいので、TCONの電源も外部電源から直接供給を受けることにより、さらに消費電力を低減することができる。TCONもLVDSから送られて来る高周波(32.5MHz以上)の映像信号を扱うため、高速で動作する必要があるので、消費電力が高くなる。
【0111】
また、図12に示す比較例では、階調電圧回路の出力である階調電圧(V1〜V9)を演算増幅回路OP AMPで増幅して、Dドライバに供給している。これに対し、図11に示す実施例では、階調電圧回路の出力は、OP AMPを介さずに、直接Dドライバに供給しているので、さらに消費電力を削減することができた。具体的には、38.9mWの電力を削減することができた。従来は、階調電圧回路の出力は、複数のDドライバに並列に供給する必要があるため、OPAMPにより電力を増幅する必要があった。しかし、Dドライバの改良により、OP AMPにより電力を増幅しなくても階調電圧回路の出力を複数の、具体的には、図6(A)に示すように12個までの、Dドライバに供給しても問題を生じないことが分かったので、階調電圧回路の出力を直接Dドライバに供給する構成が得られた。
【0112】
以上本発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は、上記実施の形態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。例えば、前記実施の形態では、アクティブ・マトリクス方式の液晶表示装置に適用した例を示したが、単純マトリクス方式の液晶表示装置にも適用可能である。また、前記実施の形態では、フリップチップ方式の液晶表示装置に適用した例を示したが、その他の方式の液晶表示装置にも適用可能である。
【0113】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、集積回路素子のピン配列を最適化することにより、該回路基板の効率的な配線レイアウトが実現でき、該回路基板の面積を縮小でき、かつ、EMIノイズ等を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)は液晶表示モジュールの表示側から見た正面図、(B)は左側面図、(C)は右側面図、(D)は後側面図、(E)は前側面図である。
【図2】(A)はモジュールの裏面図、(B)は(A)のB−B切断線断面図、(C)は(A)のC−C切断線断面図、(D)はフレームグランド部を示す要部断面図である。
【図3】(A)は図1(A)のモジュールのI−I切断線断面図、(B)は図1(A)のII−II切断線断面図である。
【図4】(A)は図1(A)のIII−III切断線断面図、(B)は図1(A)のIV−IV切断線断面図である。
【図5】下面側から見た枠状保持体MLとそれに収納されるバックライトおよびインターフェイス回路基板PCB等を示す全体分解斜視図である。
【図6】(A)はゲート側多層フレキシブル回路基板FPC1と、ドレイン側多層フレキシブル回路基板FPC2と、パネルPNLの正面図、(B)は右側面図、(C)は(A)のI−I切断線断面図である。
【図7】(A)〜(C)は図6(A)〜(C)に対応する比較例を示す図である。
【図8】(A)はドレイン側多層フレキシブル回路基板FPC2の正面図、(B)は左側面図、(C)は右側面図、(D)は端子の中心位置J1に対応する部分の拡大正面図、(E)は端子の中心位置J2〜J11に対応する部分の拡大正面図、(F)は端子の中心位置J12に対応する部分の拡大正面図である。
【図9】(A)はゲート側多層フレキシブル回路基板FPC1の正面図、(B)は(A)のI−I切断線断面図である。
【図10】(A)は、インターフェイス回路基板PCBの裏(下)面図、(B)は該回路基板PCBの正(上)面図である。
【図11】図11はモジュールの各ドライバの概略構成と、信号の流れを示すブロック図である。
【図12】図12は図11に対応する比較例を示す図である。
【図13】ドレイン側回路基板FPC2をパネルPNLに取り付け後、折り返していない状態を示す図6(A)と同様の図である。
【図14】図13において、ドレイン側回路基板FPC2をパネルPNLに取り付け折り返し、回路基板PCBにコネクタCT4を挿入しない状態を示す図である。
【図15】(A)〜(C)は図13、14の回路基板FPC2の折り曲げ方を示す側面図である。
【図16】(A)〜(C)はコネクタCT4を設けた回路基板FPC2の凸部を含めた図15(A)〜(C)と同様の図である。
【図17】(A)〜(D)は上側金属製シールドケースSHDの4個の角部を示す斜視図、(E)〜(H)は下側金属製シールドケースLFの4個の角部を示す斜視図である。
【図18】(A)は本例の回路基板PCBの面付け状態を示す平面図、(B)は本例の分割後の回路基板PCBの要部平面図、(C)は比較例の回路基板PCBの面付け状態を示す平面図、(B)は比較例の分割後の回路基板PCBの要部平面図である。
【図19】(A)は、集積回路素子TCONの下面図、(B)は側面図、(C)は集積回路素子TCONの下面の本例のピン配列の概略を示す図、(D)は比較例のピン配列の概略を示す図である。
【図20】ゲート側多層フレキシブル回路基板FPC1と、それに重ねて配置されたインターフェイス回路基板PCBを示す要部斜視図である。
【符号の説明】
PCB…インターフェイス回路基板、TCON…集積回路素子、TT…端子、P…電源端子、G…グランド端子、I…入力信号端子、O…出力信号端子、M…モード設定端子、
FR…枠、PFR…切り離し用ミシン目、PFP…ばり。
Claims (3)
- 液晶表示パネルと、駆動回路基板と、前記回路基板上に実装され、マトリクス状端子を有するICとを具備し、
前記マトリクス状端子について、それぞれ複数存在する入力信号、出力信号、モード設定の端子を各グループ毎にまとめて配置し、
前記モード設定端子を中央部に、前記入力信号端子と出力信号端子をそれぞれ片側ずつ反対側に配置したことを特徴とする液晶表示装置。 - 液晶表示パネルと、駆動回路基板と、前記回路基板上に実装され、マトリクス状端子を有するICとを具備し、
前記マトリクス状端子について、それぞれ複数存在する入力信号、出力信号、モード設定の端子を各グループ毎にまとめて配置し、
前記モード設定端子を中央部に、前記入力信号端子と出力信号端子をそれぞれ片側ずつ反対側に配置し、かつ、電源端子、グランド端子を該ICの周辺部に割り当てて配置したことを特徴とする液晶表示装置。 - マトリクス状端子を有する集積回路素子において、前記マトリクス状端子について、それぞれ複数存在する入力信号、出力信号、モード設定の端子を各グループ毎にまとめて配置し、
前記モード設定端子を中央部に、前記入力信号端子と出力信号端子をそれぞれ片側ずつ反対側に配置したことを特徴とする集積回路素子。
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