JP6762196B2

JP6762196B2 - 電気光学表示装置

Info

Publication number: JP6762196B2
Application number: JP2016206588A
Authority: JP
Inventors: 上野　孝弘; 孝弘上野
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2016-10-21
Filing date: 2016-10-21
Publication date: 2020-09-30
Anticipated expiration: 2036-10-21
Also published as: US20180113342A1; JP2018066923A; US10551697B2

Description

本発明は、電気光学表示装置に関する。電気光学表示装置の一例としては、例えば液晶表示装置、プラズマディスプレイ装置、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ装置、フィールドエミッションディスプレイ装置などに代表される平面ディスプレイ装置がある。また、電気光学表示装置の他の一例としては、前記平面ディスプレイ装置上にタッチパネルを備えたタッチパネル表示装置がある。

近年、タブレット端末などのタッチパネル表示装置の用途が広がっており、表示装置を構成する液晶表示装置ではOn-Cell型構造またはIn-Cell型構造などの技術が急速に進歩している。On-Cell型構造またはIn-Cell型構造は、付加価値による製品差異化に繋がる技術であるが、製品化する製造工程において製作難易度が高い。

On-Cell型構造またはIn-Cell型構造は、液晶パネル（Liquid Crystal Display：ＬＣＤ）の薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor：ＴＦＴ）側に設けられた配線と、カラーフィルター（Color Filter：ＣＦ）側に設けられたタッチパネル（Touch Panel：ＴＰ）配線との各々に別個のフレキシブルプリント配線板（Flexible Printed Circuit：ＦＰＣ）を接続する必要がある。以下、ＬＣＤのＴＦＴ側に設けられた配線に接続されたＦＰＣのことをＬＣＤ−ＦＰＣという。また、ＴＰ配線に接続されたＦＰＣのことをＴＰ−ＦＰＣという。

一般的には、ＬＣＤ−ＦＰＣとＴＰ−ＦＰＣとが重ならないように、各々を表示装置の同一辺に配置しない方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。当該方法は、ＬＣＤ−ＦＰＣおよびＴＰ−ＦＰＣの接続が比較的容易であるという利点があるが、ＬＣＤ−ＦＰＣおよびＴＰ−ＦＰＣを表示装置の２辺（それぞれ異なる辺）に各々接続するため、表示装置の額縁が大きくなるという問題がある。

上記問題の対策として、ＬＣＤ−ＦＰＣおよびＴＰ−ＦＰＣを表示装置の同一辺に配置する方法がある（例えば、特許文献２参照）。当該方法では、ＬＣＤ−ＦＰＣを接続した後にＴＰ−ＦＰＣを接続する方法が一般的である。

特開２０１４−６３４８４号公報国際公開第２０１１／１０４９３４号

表示装置が大型で高精細である場合は、ＬＣＤ−ＦＰＣおよびＴＰ−ＦＰＣの数が増えることによって接続面積も増え、さらにＬＣＤ−ＦＰＣおよびＴＰ−ＦＰＣが大型化する場合がある。ＬＣＤ−ＦＰＣおよびＴＰ−ＦＰＣを表示装置の同一辺に配置する場合、ＬＣＤ−ＦＰＣを小さく個片化し、一端をＴＦＴ側に設けられた配線に接続した後に他端を回路基板に接続する方法がある。しかし、当該方法は、ＬＣＤ−ＦＰＣと回路基板との接続をＴＰ−ＦＰＣが阻害する場合があるため、表示装置の設計時にＬＣＤ−ＦＰＣおよびＴＰ−ＦＰＣの配置を十分考慮する必要がある。

また、当該方法では、生産性の観点から、小さく個片化されたＬＣＤ−ＦＰＣと回路基板とを長尺の圧着ツールを用いて一括して圧着接続する方法が最も効率が良い。しかし、圧着接続時に回路基板上にＴＰ−ＦＰＣが存在していると、ＴＰ−ＦＰＣがＬＣＤ−ＦＰＣとともに圧着されてしまい、本来圧着されるべきＬＣＤ−ＦＰＣと回路基板とに対して圧着ツールで十分に加圧することができずに接続不良が生じる場合がある。また、圧着接続時に圧着ツールがＴＰ−ＦＰＣに接触することによって、ＴＰ−ＦＰＣ内の配線が断線または損傷する懸念がある。このように、ＦＰＣと回路基板との接続を他のＦＰＣが阻害する場合があった。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、ＦＰＣと回路基板との接続を他のＦＰＣが阻害しないようにすることが可能な電気光学表示装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明による電気光学表示装置は、第１基板と、第１基板上に重ねて配置された第２基板と、第１基板および第２基板と離間しかつ一辺を対向させて配置された第３基板と、一端が第１基板の一辺に沿って電気的に接続され、他端が第３基板の一辺に沿って電気的に接続された複数の第１フレキシブルプリント配線板と、第２基板に電気的に接続され、第１フレキシブルプリント配線板に対して平行に延設された第２フレキシブルプリント配線板とを備え、第３基板は、当該第３基板の一辺において第２フレキシブルプリント配線板と重なる部分に切欠き部を有し、第２フレキシブルプリント配線板は、切欠き部において第１フレキシブルプリント配線板よりも低い位置に入り込んで配置され、第２フレキシブルプリント配線板は、第３基板を超えるように延設されている。

また、本発明による電気光学表示装置は、第１基板と、第１基板上に重ねて配置された第２基板と、第１基板および第２基板と離間しかつ一辺を対向させて配置された第３基板と、一端が第１基板の一辺に沿って電気的に接続され、他端が第３基板の一辺に沿って電気的に接続された複数の第１フレキシブルプリント配線板と、第２基板に電気的に接続され、第１フレキシブルプリント配線板に対して平行に延設された第２フレキシブルプリント配線板とを備え、第３基板は、当該第３基板の一辺において第２フレキシブルプリント配線板と重なる部分に凹部を有し、第２フレキシブルプリント配線板は、凹部において第１フレキシブルプリント配線板よりも低い位置に入り込んで配置され、第２フレキシブルプリント配線板は、第３基板を超えるように延設されている。

本発明によると、電気光学表示装置は、第１基板と、第１基板上に重ねて配置された第２基板と、第１基板および第２基板と離間しかつ一辺を対向させて配置された第３基板と、一端が第１基板の一辺に沿って電気的に接続され、他端が第３基板の一辺に沿って電気的に接続された複数の第１フレキシブルプリント配線板と、第２基板に電気的に接続され、第１フレキシブルプリント配線板に対して平行に延設された第２フレキシブルプリント配線板とを備え、第３基板は、当該第３基板の一辺において第２フレキシブルプリント配線板と重なる部分に切欠き部を有し、第２フレキシブルプリント配線板は、切欠き部において第１フレキシブルプリント配線板よりも低い位置に入り込んで配置され、第２フレキシブルプリント配線板は、第３基板を超えるように延設されているため、ＦＰＣと回路基板との接続を他のＦＰＣが阻害しないようにすることが可能となる。

また、電気光学表示装置は、第１基板と、第１基板上に重ねて配置された第２基板と、第１基板および第２基板と離間しかつ一辺を対向させて配置された第３基板と、一端が第１基板の一辺に沿って電気的に接続され、他端が第３基板の一辺に沿って電気的に接続された複数の第１フレキシブルプリント配線板と、第２基板に電気的に接続され、第１フレキシブルプリント配線板に対して平行に延設された第２フレキシブルプリント配線板とを備え、第３基板は、当該第３基板の一辺において第２フレキシブルプリント配線板と重なる部分に凹部を有し、第２フレキシブルプリント配線板は、凹部において第１フレキシブルプリント配線板よりも低い位置に入り込んで配置され、第２フレキシブルプリント配線板は、第３基板を超えるように延設されているため、ＦＰＣと回路基板との接続を他のＦＰＣが阻害しないようにすることが可能となる。

本発明の実施の形態１によるタッチパネル表示装置の構成の一例を示す平面図である。本発明の実施の形態１によるタッチパネル表示装置の構成の一例を示す断面図である。本発明の実施の形態１によるタッチパネル表示装置の構成の一例を示す断面図である。本発明の実施の形態１の変形例によるタッチパネル表示装置の構成の一例を示す平面図である。本発明の実施の形態２によるタッチパネル表示装置の構成の一例を示す平面図である。本発明の実施の形態２によるタッチパネル表示装置の構成の一例を示す断面図である。本発明の実施の形態２によるタッチパネル表示装置の構成の一例を示す断面図である。本発明の実施の形態２によるタッチパネル表示装置の構成の一例を示す断面図である。本発明の実施の形態２の変形例によるタッチパネル表示装置の構成の一例を示す平面図である。本発明の実施の形態２の変形例によるタッチパネル表示装置の構成の一例を示す平面図である。

本発明の実施の形態について、図面に基づいて以下に説明する。本発明の実施の形態では、電気光学表示装置の一例としてタッチパネル表示装置について説明する。

＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１によるタッチパネル表示装置の構成の一例を示す平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ’断面図である。図３は、図１のＢ−Ｂ’断面図である。

タッチパネル表示装置は、第１基板であるＴＦＴ基板１と、第２基板であるタッチパネル２と、複数の第１フレキシブルプリント配線板であるＦＰＣ３と、第２フレキシブルプリント配線板であるＦＰＣ４と、第３基板である回路基板５と、ＬＳＩ（Large Scale Integration）７とを備えている。タッチパネル２は、ＴＦＴ基板１上に重ねて配置された図示しないＣＦ基板に形成されている。ＬＳＩ７は、ＴＦＴ基板１に設けられている。

各ＦＰＣ３は、一端がＴＦＴ基板１の一辺に沿って電気的に接続され、他端が回路基板５の一辺に沿って電気的に接続されている。すなわち、各ＦＰＣ３は、ＴＦＴ基板１の一辺から外方に同一方向に延設されている。ＦＰＣ４は、タッチパネル２に電気的に接続され、ＦＰＣ３に対して平行であり、少なくともＦＰＣ３の他端が接続されている回路基板５の一辺を越えるように延設されている。図１の例では、ＦＰＣ４は回路基板５を越えるように延設されている。回路基板５は、ＴＦＴ基板１およびタッチパネル２と離間しかつ一辺を対向して配置されている。また、回路基板５は、ＦＰＣ３の他端が接続されている一辺と同一の辺において、ＦＰＣ４と重なる部分に切欠き部６を有している。

ＴＦＴ基板１およびタッチパネル２は、例えばガラス、プラスチック、フィルム状などの樹脂である絶縁部材などが主な基材である。ＦＰＣ３、ＦＰＣ４、および回路基板５は、例えばフィルム状などの樹脂またはプリント基板などの絶縁部材などが主な基材であり、当該絶縁部材に対して金属などの導電部材で電極などが形成されている。例えば、ＦＰＣ３および回路基板５は、導電性樹脂などを用いてＦＰＣ３および回路基板５の各々に形成された電極を圧着ツール８などで熱および荷重を加えることによって電気的に接続される。

次に、ＦＰＣ３，４の接続について説明する。

まず、各ＦＰＣ３の一端をＴＦＴ基板１に形成された電極と電気的に接続し、ＦＰＣ４をタッチパネル２に形成された電極と電気的に接続する。次いで、圧着ツール８を用いて、各ＦＰＣ３の他端を回路基板５に形成された電極と電気的に接続する。図２，３に示すように、圧着ツール８をＦＰＣ３の上から押さえることによって、ＦＰＣ３および回路基板５に十分な熱および荷重が加わり、ＦＰＣ３および回路基板５が電気的に接続される。なお、図２，３において、矢印は圧着ツール８の荷重方向を示している。また、圧着ツール８によってＦＰＣ３および回路基板５に荷重が加わる際、ＦＰＣ４は回路基板５の切欠き部６に入り込んでいるため、ＦＰＣ４と圧着ツール８との接触を回避することができる。

以上のことから、本実施の形態１によれば、圧着ツール８を用いて回路基板５にＦＰＣ３を接続する際にＦＰＣ４が切欠き部６に入り込んでいるため、ＦＰＣ３と回路基板５との接続をＦＰＣ４が阻害しないようにすることが可能となる。このとき、ＦＰＣ４は圧着ツール８に接触しないため、圧着ツール８が接触することによるＦＰＣ４の断線または損傷を防ぐことができる。

圧着ツール８によってＦＰＣ３および回路基板５に十分な熱および荷重が加わるため、ＦＰＣ３と回路基板５との接続不良を防止することができる。既存の長尺の圧着ツール８を用いてＦＰＣ３と回路基板５とを一括して接続することができるため、タッチパネル表示装置の製造工程数を削減することができるとともに、ＦＰＣ３と回路基板５とを接続するための新たな設備を設ける必要がない。

ＦＰＣ３を複数設けることによって、ＦＰＣ４および回路基板５の切欠き部６の配置位置について設計的な自由度が向上する。

＜変形例＞
次に、本実施の形態１の変形例について説明する。

図４は、変形例によるタッチパネル表示装置の構成の一例を示す平面図である。本変形例によるタッチパネル表示装置は、ＦＰＣ４が複数設けられており、回路基板５が各ＦＰＣ４に対応する位置に切欠き部６を設けていることを特徴としている。その他の構成は、図１〜３に示す実施の形態１によるタッチパネル表示装置と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。

図４に示すように、各ＦＰＣ４は、タッチパネル２に電気的に接続され、ＦＰＣ３に対して平行であり、少なくともＦＰＣ３の他端が接続されている回路基板５の一辺を越えるように延設されている。図４の例では、ＦＰＣ４は回路基板５を越えるように延設されている。回路基板５は、ＦＰＣ３の他端が接続されている一辺と同一の辺において、各ＦＰＣ４と重なる部分に切欠き部６を有している。

以上のことから、タッチパネル表示装置が高精細で大型化する場合、または高精細なタッチパネルゆえに電気的に接続する配線の数が増えることによってＦＰＣ４の数が増える場合などであっても、実施の形態１と同様の効果が得られる。

＜実施の形態２＞
図５は、本発明の実施の形態２によるタッチパネル表示装置の構成の一例を示す平面図である。図６は、図５のＣ−Ｃ’断面図である。図７は、図５のＤ−Ｄ’断面図である。

図５〜７に示すように、本実施の形態２では、回路基板５がＦＰＣ４と重なる部分に凹部９を有することを特徴としている。その他の構成は、図１〜３に示す実施の形態１によるタッチパネル表示装置と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。なお、図５〜７において、図１〜３と同様の構成要素には同一の符号を付している。

次に、ＦＰＣ３，４の接続について説明する。

まず、各ＦＰＣ３の一端をＴＦＴ基板１に形成された電極と電気的に接続し、ＦＰＣ４をタッチパネル２に形成された電極と電気的に接続する。次いで、圧着ツール８を用いて、各ＦＰＣ３の他端を回路基板５に形成された電極と電気的に接続する。図６，７に示すように、圧着ツール８をＦＰＣ３の上から押さえることによって、ＦＰＣ３および回路基板５に十分な熱および荷重が加わり、ＦＰＣ３および回路基板５が電気的に接続される。なお、図６，７において、矢印は圧着ツール８の荷重方向を示している。また、圧着ツール８によってＦＰＣ３および回路基板５に荷重が加わる際、ＦＰＣ４は回路基板５の凹部９に入り込んでいるため、ＦＰＣ４と圧着ツール８との接触を回避することができる。図８に示すように、凹部９の深さ１０は、ＦＰＣ４の厚み１１よりも深くする必要がある。

以上のことから、本実施の形態２によれば、圧着ツール８を用いて回路基板５にＦＰＣ３を接続する際にＦＰＣ４が凹部９に入り込んでいるため、ＦＰＣ３と回路基板５との接続をＦＰＣ４が阻害しないようにすることが可能となる。このとき、ＦＰＣ４は圧着ツール８に接触しないため、圧着ツール８が接触することによるＦＰＣ４の断線または損傷を防ぐことができる。

ＦＰＣ３を複数設けることによって、ＦＰＣ４および回路基板５の凹部９の配置位置について設計的な自由度が向上する。

回路基板５に凹部９を設けることによって、回路基板５の面積が減らないため、実施の形態１よりも回路基板５における配線設計の自由度、および回路基板５の機械的強度が向上する。また、回路基板５の切断形状が複雑でないため、加工工数を削減することができる。

ＦＰＣ３が接続される回路基板５上の電極にテープ状の導電性樹脂を予め貼り付ける場合は、当該テープ状の導電性樹脂を貼り付けるプロセスを簡略化することができる。

＜変形例＞
次に、本実施の形態２の変形例について説明する。

図９は、変形例によるタッチパネル表示装置の構成の一例を示す平面図である。図９に示す変形例によるタッチパネル表示装置は、ＦＰＣ４が複数設けられており、回路基板５が各ＦＰＣ４に対応する位置に凹部９を設けていることを特徴としている。その他の構成は、図５〜７に示す実施の形態２によるタッチパネル表示装置と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。

図４に示すように、各ＦＰＣ４は、タッチパネル２に電気的に接続され、ＦＰＣ３に対して平行であり、少なくともＦＰＣ３の他端が接続されている回路基板５の一辺を越えるように延設されている。図９の例では、ＦＰＣ４は回路基板５を越えるように延設されている。回路基板５は、ＦＰＣ３の他端が接続されている一辺と同一の辺において、各ＦＰＣ４と重なる部分に凹部９を有している。

なお、回路基板５は、図９に示す凹部９に代えて、図１０に示すように、ＦＰＣ３の他端が接続されている一辺から対向する他辺に渡って、ＦＰＣ４に沿った形状である凹部１２を設けてもよい。凹部１２は、ＦＰＣ４が納まる形状であり、加工が比較的容易である。

以上のことから、タッチパネル表示装置が高精細で大型化する場合、または高精細なタッチパネルゆえに電気的に接続する配線の数が増えることによってＦＰＣ４の数が増える場合などであっても、実施の形態２と同様の効果が得られる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１ＴＦＴ基板、２タッチパネル、３，４ＦＰＣ、５回路基板、６切欠き部、７ＬＳＩ、８圧着ツール、９凹部、１０深さ、１１厚み、１２凹部。

Claims

第１基板と、
前記第１基板上に重ねて配置された第２基板と、
前記第１基板および前記第２基板と離間しかつ一辺を対向させて配置された第３基板と、
一端が前記第１基板の一辺に沿って電気的に接続され、他端が前記第３基板の一辺に沿って電気的に接続された複数の第１フレキシブルプリント配線板と、
前記第２基板に電気的に接続され、前記第１フレキシブルプリント配線板に対して平行に延設された第２フレキシブルプリント配線板と、
を備え、
前記第３基板は、当該第３基板の一辺において前記第２フレキシブルプリント配線板と重なる部分に切欠き部を有し、
前記第２フレキシブルプリント配線板は、前記切欠き部において前記第１フレキシブルプリント配線板よりも低い位置に入り込んで配置され、
前記第２フレキシブルプリント配線板は、前記第３基板を超えるように延設されていることを特徴とする、電気光学表示装置。
前記第２フレキシブルプリント配線板は複数設けられ、
前記第３基板は、各前記第２フレキシブルプリント配線板と重なる部分に切欠き部を有することを特徴とする、請求項１に記載の電気光学表示装置。
第１基板と、
前記第１基板上に重ねて配置された第２基板と、
前記第１基板および前記第２基板と離間しかつ一辺を対向させて配置された第３基板と、
一端が前記第１基板の一辺に沿って電気的に接続され、他端が前記第３基板の一辺に沿って電気的に接続された複数の第１フレキシブルプリント配線板と、
前記第２基板に電気的に接続され、前記第１フレキシブルプリント配線板に対して平行に延設された第２フレキシブルプリント配線板と、
を備え、
前記第３基板は、当該第３基板の一辺において前記第２フレキシブルプリント配線板と重なる部分に凹部を有し、
前記第２フレキシブルプリント配線板は、前記凹部において前記第１フレキシブルプリント配線板よりも低い位置に入り込んで配置され、
前記第２フレキシブルプリント配線板は、前記第３基板を超えるように延設されていることを特徴とする、電気光学表示装置。
前記第２フレキシブルプリント配線板は複数設けられ、
前記第３基板は、各前記第２フレキシブルプリント配線板と重なる部分に凹部を有することを特徴とする、請求項３に記載の電気光学表示装置。
前記第３基板は、当該第３基板の一辺から対向する他辺に渡って、前記第２フレキシブルプリント配線板に沿った形状の凹部を有することを特徴とする、請求項３または４に記載の電気光学表示装置。
前記第１基板は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）基板であることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の電気光学表示装置。
前記第２基板は、タッチパネルであることを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載の電気光学表示装置。
前記第２フレキシブルプリント配線板は、前記第１フレキシブルプリント配線板が接続されている前記第３基板の実装面に配置されていることを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載の電気光学表示装置。
前記切欠き部は、複数の前記第１フレキシブルプリント配線板のうちの、隣接する前記第１フレキシブルプリント配線板の間に設けられていることを特徴とする、請求項１または２に記載の電気光学表示装置。
前記凹部は、複数の前記第１フレキシブルプリント配線板のうちの、隣接する前記第１フレキシブルプリント配線板の間に設けられていることを特徴とする、請求項３または４に記載の電気光学表示装置。