WO2010058622A1

WO2010058622A1 - フレキシブル基板およびそれを備えた表示装置

Info

Publication number: WO2010058622A1
Application number: PCT/JP2009/062718
Authority: WO
Inventors: 真介横沼
Original assignee: シャープ株式会社
Priority date: 2008-11-19
Filing date: 2009-07-14
Publication date: 2010-05-27
Also published as: US20110199741A1; CN102187745A

Abstract

　不要輻射を低減しながら、配線が断線するのを抑制することが可能なフレキシブル基板を提供する。このフレキシブル基板（１０）は、可撓性を有する基体（１１）と、基体の内側面（１１ａ）上に形成された複数の配線（１２）と、配線に対向するように基体の外側面（１１ｂ）上に形成された複数のグランド配線（１３）とを備えている。基体の湾曲部（１１ｃ）において、グランド配線は、配線に比べて、幅が小さくなるように形成されている。

Description

フレキシブル基板およびそれを備えた表示装置

　この発明は、フレキシブル基板およびそれを備えた表示装置に関し、特に、基体の両面上に配線が形成されたフレキシブル基板およびそれを備えた表示装置に関する。

　近年、電子機器の小型化および高性能化に伴って、電子機器に内蔵された基板から発生する不要輻射を低減することが要求されている。この要求に応えるために、例えば、基体の両面上に配線が形成されたプリント配線基板が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

　上記特許文献１には、プリント配線基材（基体）と、プリント配線基材のＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）搭載面上に形成された電源パターン（電源配線）と、電源パターンに対向するようにプリント配線基材の裏面上に形成されたグランドパターン（グランド配線）とを備えたプリント配線基板が開示されている。

　このプリント配線基板では、グランドパターンを、電源パターンに対向するようにプリント配線基材の裏面上に形成することによって、電源パターンとグランドパターンとを電磁結合させることができる。これにより、電源パターン（プリント配線基板）から発生する不要輻射を低減することが可能である。

　なお、このプリント配線基板では、プリント配線基材の裏面上にグランドパターンを形成するだけで、電源パターン（プリント配線基板）から発生する不要輻射を低減することが可能であるので、例えば電磁吸収テープやＥＭＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）対策部品などを別途設ける場合に比べて、プリント配線基板が大型化（重量化）するのを抑制しながら、容易に不要輻射を低減することが可能である。

　また、従来、液晶表示装置などの表示装置を備えた電子機器が知られており、このような電子機器には、表示パネルと、表示パネルに電気的に接続された可撓性を有するフレキシブル基板とが内蔵されている。

　そして、この電子機器から発生する不要輻射を低減するには、フレキシブル基板の構造を、上記特許文献１のプリント配線基板と同様の構造にすることが考えられる。

　すなわち、フレキシブル基板を、可撓性を有する基体と、基体の一方面上に形成される電源配線と、電源配線に対向するように基体の他方面上に形成されるグランド配線とを含むように構成する。これにより、フレキシブル基板（電子機器）から発生する不要輻射を低減することが可能である。

特開平１０－２２３９９７号公報

　しかしながら、可撓性を有するフレキシブル基板を上記特許文献１のプリント配線基板と同様の構造に形成すると、フレキシブル基板を湾曲させた場合に、基体の外側面上に形成された配線（電源配線またはグランド配線）に伸びる方向に力が加わる。このため、基体の外側面上に形成された配線（電源配線またはグランド配線）が断線する場合があるという問題点がある。

　この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の目的は、不要輻射を低減しながら、配線が断線するのを抑制することが可能なフレキシブル基板およびそれを備えた表示装置を提供することである。

　上記目的を達成するために、この発明の第１の局面によるフレキシブル基板は、可撓性を有するとともに、湾曲された状態で内側となる内側面および外側となる外側面を含む基体と、基体の内側面上に形成された複数の第１配線と、第１配線に対向するように基体の外側面上に形成された複数の第２配線とを備え、第１配線および第２配線の一方は、グランド配線を含み、基体の湾曲部において、第２配線は、第１配線に比べて、幅および厚みの少なくとも一方が小さくなるように形成されている。

　この第１の局面によるフレキシブル基板では、上記のように、基体の内側面上に複数の第１配線を設けるとともに、第１配線に対向するように基体の外側面上に複数の第２配線を設け、第１配線および第２配線の一方を、グランド配線を含むように構成することによって、第１配線と第２配線とを電磁結合させることができる。これにより、第１配線および第２配線の他方が信号配線や電源配線を含む場合にも、第１配線および第２配線の他方（信号配線や電源配線）から発生する不要輻射を低減することができる。

　また、第１の局面によるフレキシブル基板では、上記のように、基体の湾曲部において、第２配線を、第１配線に比べて、幅および厚みの少なくとも一方が小さくなるように形成することによって、基体（フレキシブル基板）を湾曲させる際に、外側面上に形成された第２配線を伸びやすくすることができる。これにより、第２配線が断線するのを抑制することができる。

　また、基体の湾曲部において、第２配線を、第１配線に比べて、幅および厚みの少なくとも一方が小さくなるように形成することによって、基体（フレキシブル基板）を湾曲させる際の反発力が大きくなるのを抑制することができる。すなわち、基体（フレキシブル基板）が湾曲しにくくなるのを抑制することができる。

　上記第１の局面によるフレキシブル基板において、好ましくは、第１配線は、信号配線、電源配線およびグランド配線の少なくとも１種類を含み、第２配線は、グランド配線を含む。このように構成すれば、基体の内側面上に形成された信号配線、電源配線およびグランド配線の少なくとも１種類を、フレキシブル基板が湾曲された状態でフレキシブル基板の内側に配置される、例えば表示パネルなどに、容易に接続することができる。また、第２配線を、グランド配線を含むように構成することによって、基体を湾曲させることにより、基体の外側面上に形成された第２配線（グランド配線）が万が一断線した場合にも、第１配線（信号配線、電源配線およびグランド配線）が断線することはないので、フレキシブル基板が接続される、例えば表示パネルなどが機能しなくなるのを抑制することができる。

　上記第１の局面によるフレキシブル基板において、好ましくは、基体には、第１配線および第２配線の一方端側の部分に、スルーホールが形成されており、第２配線の一方端は、スルーホールを介して、基体の内側面側に引き出されている。このように構成すれば、第１配線および第２配線の両方を、例えば表示パネルなどに容易に電気的に接続することができる。これにより、第１配線および第２配線の他方に電流（信号）が流れる際に、第１配線および第２配線の一方（グランド配線）に帰還電流（帰還信号）を容易に流すことができるので、第１配線と第２配線とを、容易に電磁結合させることができる。その結果、第１配線および第２配線の他方（信号配線や電源配線）から発生する不要輻射を、容易に低減することができる。

　上記基体にスルーホールが形成されているフレキシブル基板において、好ましくは、第２配線は、グランド配線を含み、グランド配線の一方端は、互いに接続されている。このように構成すれば、グランド配線をまとめた状態で基体の内側面側に引き出すことができるので、グランド配線を基体の内側面側に引き出すためのスルーホールの数が多くなるのを抑制することができるとともに、スルーホールを形成するためのスペースが大きくなるのを抑制することができる。これにより、グランド配線を基体の内側面側に、容易に引き出すことができる。

　上記第１の局面によるフレキシブル基板において、基体に、ベタグランドパターンを形成し、グランド配線の他方端を、ベタグランドパターンに接続してもよい。

　この発明の第２の局面による表示装置は、上記の構成のフレキシブル基板と、フレキシブル基板に電気的に接続される表示パネルとを備える。このように構成すれば、不要輻射を低減しながら、配線が断線するのを抑制することが可能な表示装置を得ることができる。

　以上のように、本発明によれば、不要輻射を低減しながら、配線が断線するのを抑制することが可能なフレキシブル基板およびそれを備えた表示装置を容易に得ることができる。

本発明の一実施形態によるフレキシブル基板を備えた液晶表示装置の構造を示した断面図である。図１に示した本発明の一実施形態によるフレキシブル基板および液晶表示パネルの構造を示した斜視図である。図１に示した本発明の一実施形態によるフレキシブル基板の構造を示した平面図である。図１に示した本発明の一実施形態によるフレキシブル基板の内側面上の配線構造を示した拡大透視図である。図１に示した本発明の一実施形態によるフレキシブル基板の外側面上の配線構造を示した拡大図である。図５の１００－１００線に沿った断面図である。図５の２００－２００線に沿った断面図である。本発明の第１変形例によるフレキシブル基板の構造を示した断面図である。本発明の第２変形例によるフレキシブル基板の構造を示した断面図である。

　以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

　図１～図７を参照して、本発明の一実施形態によるフレキシブル基板１０を備えた液晶表示装置１の構造について説明する。なお、液晶表示装置１は、本発明の「表示装置」の一例である。

　本発明の一実施形態によるフレキシブル基板１０を備えた液晶表示装置１は、携帯電話機などの電子機器に用いられる。また、液晶表示装置１は、図１に示すように、液晶表示パネル２と、液晶表示パネル２を挟み込む上偏光板３および下偏光板４と、液晶表示パネル２の背面側（下側）に配置されたバックライト装置２０と、バックライト装置２０の背面側を覆うメタルフレーム５とを含んでいる。なお、液晶表示パネル２は、本発明の「表示パネル」の一例である。

　液晶表示パネル２は、図２に示すように、透明なＡＭ基板（アクティブマトリックス基板）２ａと、ＡＭ基板２ａに対向配置され、ＡＭ基板２ａよりも小さい面積を有する透明な対向基板２ｂとを含んでいる。また、ＡＭ基板２ａと対向基板２ｂとの間には、図示しない液晶が封入されている。そして、液晶表示パネル２は、バックライト装置２０（図１参照）に照明されることにより、表示パネルとして機能する。

　また、液晶表示パネル２は、図１に示すように、両面テープなどからなる接着部材６により、後述するフレーム２５の前面に接着（固定）されている。

　また、ＡＭ基板２ａの前面には、図１および図２に示すように、駆動用ＩＣ７およびフレキシブル基板１０が取り付けられている。

　このフレキシブル基板１０は、可撓性を有するとともに、湾曲された状態（図１の状態）で内側となる内側面１１ａ（図１参照）および外側となる外側面１１ｂを有する絶縁性の基体１１を含んでいる。

　また、基体１１は、液晶表示装置１に組み込まれた状態で湾曲される湾曲部１１ｃ（図１および図３参照）を有している。

　また、図４に示すように、基体１１の内側面１１ａ上には、複数の配線１２が形成されている。この配線１２は、信号配線１２ａ、電源配線１２ｂおよびグランド配線１２ｃによって構成されており、Ａ方向に所定のピッチで配置されている。なお、配線１２は、本発明の「第１配線」の一例である。

　また、配線１２は、基体１１の湾曲部１１ｃに跨ってＢ方向に延びるように形成されている。そして、配線１２の一方側（Ｂ１方向側）の端部は、液晶表示パネル２の端子（図示せず）に電気的に接続されている。

　一方、図３に示すように、基体１１の外側面１１ｂ上には、複数のグランド配線１３およびベタグランドパターン１４が形成されている。なお、グランド配線１３は、本発明の「第２配線」および「グランド配線」の一例である。

　ここで、本実施形態では、図５および図６に示すように、複数のグランド配線１３は、複数の配線１２（少なくとも全ての信号配線１２ａおよび電源配線１２ｂ）（図６参照）に対向するように、基体１１の外側面１１ｂ上に形成されている。すなわち、グランド配線１３は、配線１２の真裏の位置に形成されている。

　また、複数のグランド配線１３は、図６に示すように、Ａ方向に、配線１２と同じピッチで配置されている。また、グランド配線１３は、図５に示すように、配線１２と同様、基体１１の湾曲部１１ｃに跨ってＢ方向に延びるように形成されている。

　また、本実施形態では、図６に示すように、基体１１の湾曲部１１ｃにおいて、グランド配線１３の幅Ｗ２は、配線１２の幅Ｗ１に比べて小さい。なお、本実施形態では、グランド配線１３の厚みＴ２は、配線１２の厚みＴ１と同じ大きさである。

　また、本実施形態では、図５に示すように、グランド配線１３の一方端（Ｂ１方向側の端部）は、互いに接続されている。

　また、本実施形態では、図５および図７に示すように、グランド配線１３の一方端（Ｂ１方向側の端部）は、基体１１の一方端側（Ｂ１方向側）の部分に形成されたスルーホール１１ｄを介して、基体１１の内側面１１ａ側に引き出されている。すなわち、グランド配線１３の一方端は、スルーホール１１ｄを介して、配線１２のグランド配線１２ｃに接続されている。これにより、配線１２およびグランド配線１３の両方が液晶表示パネル２（図２参照）と電気的に接続されている。

　また、図３に示すように、グランド配線１３の他方端（Ｂ２方向側の端部）は、ベタグランドパターン１４に接続されている。

　このベタグランドパターン１４は、湾曲部１１ｃよりもＢ２方向側（液晶表示パネル２とは反対側）の領域から、コネクタ部材（図示せず）が接続されるコネクタ部材接続領域１１ｅにわたって形成されている。なお、コネクタ部材（図示せず）には、ベタグランドパターン１４（グランド配線１３）や配線１２（信号配線１２ａ、電源配線１２ｂおよびグランド配線１２ｃ）が電気的に接続される。

　図１に示すように、バックライト装置２０は、サイドライト型（エッジライト型）のバックライト装置であり、複数のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）２１と、ＬＥＤ２１からの光が入射される光入射面２２ａを有する導光板２２と、複数の光学シート２３と、導光板２２の背面側に配置された反射シート２４と、これらを収納する樹脂製のフレーム２５とを含んでいる。

　複数のＬＥＤ２１は、半田層２６を介して基体１１（フレキシブル基板１０）の内側面１１ａ上に固定されている。

　導光板２２は、ＬＥＤ２１からの光を、光入射面２２ａから入射するとともに、光出射面２２ｂから液晶表示パネル２側に向かって出射する機能を有する。

　複数の光学シート２３は、導光板２２に接するように配置され、光を拡散する機能を有する拡散シート２３ａや、拡散シート２３ａの前方に配置され、光を集光する機能を有する下レンズシート２３ｂおよび上レンズシート２３ｃによって構成されている。

　反射シート２４は、導光板２２の背面から出射した光を反射して、導光板２２側に進行させる機能を有する。

　フレーム２５は、複数のＬＥＤ２１、導光板２２および複数の光学シート２３などを収納している。

　本実施形態では、上記のように、基体１１の内側面１１ａ上に複数の信号配線１２ａおよび電源配線１２ｂを設け、信号配線１２ａおよび電源配線１２ｂに対向するように基体１１の外側面１１ｂ上に複数のグランド配線１３を設けることによって、信号配線１２ａおよび電源配線１２ｂとグランド配線１３とを電磁結合させることができる。これにより、信号配線１２ａおよび電源配線１２ｂから発生する不要輻射を低減することができる。

　また、本実施形態では、上記のように、基体１１の湾曲部１１ｃにおいて、グランド配線１３の幅Ｗ２を、配線１２の幅Ｗ１に比べて小さくすることによって、基体１１（フレキシブル基板１０）を湾曲させる際に、外側面１１ｂ上に形成されたグランド配線１３を伸びやすくすることができる。これにより、グランド配線１３が断線するのを抑制することができる。

　また、基体１１の湾曲部１１ｃにおいて、グランド配線１３の幅Ｗ２を、配線１２の幅Ｗ１に比べて小さくすることによって、基体１１（フレキシブル基板１０）を湾曲させる際の反発力が大きくなるのを抑制することができる。すなわち、基体１１（フレキシブル基板１０）が湾曲しにくくなるのを抑制することができる。

　また、本実施形態では、上記のように、基体１１の内側面１１ａ上に信号配線１２ａおよび電源配線１２ｂを設け、基体１１の外側面１１ｂ上にグランド配線１３を設けることによって、基体１１を湾曲させることにより、基体１１の外側面１１ｂ上に形成された配線（グランド配線１３）が万が一断線した場合にも、信号配線１２ａや電源配線１２ｂが断線することはないので、液晶表示パネル２（液晶表示装置１）が機能しなくなるのを抑制することができる。

　また、本実施形態では、上記のように、グランド配線１３の一方端を、スルーホール１１ｄを介して、基体１１の内側面１１ａ側に引き出すことによって、配線１２およびグランド配線１３の両方を液晶表示パネル２に容易に電気的に接続することができる。これにより、配線１２（信号配線１２ａおよび電源配線１２ｂ）に電流（信号）が流れる際に、グランド配線１３に帰還電流（帰還信号）を容易に流すことができるので、配線１２（信号配線１２ａおよび電源配線１２ｂ）とグランド配線１３とを、容易に電磁結合させることができる。その結果、配線１２（信号配線１２ａおよび電源配線１２ｂ）から発生する不要輻射を、容易に低減することができる。

　また、本実施形態では、上記のように、グランド配線１３の一方端を、互いに接続することによって、グランド配線１３をまとめた状態で基体１１の内側面１１ａ側に引き出すことができる。これにより、グランド配線１３を基体１１の内側面１１ａ側に引き出すためのスルーホール１１ｄの数が多くなるのを抑制することができるとともに、スルーホール１１ｄを形成するためのスペースが大きくなるのを抑制することができるので、グランド配線１３を基体１１の内側面１１ａ側に、容易に引き出すことができる。

　なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく請求の範囲によって示され、さらに請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

　たとえば、上記実施形態では、表示装置を液晶表示装置に適用した例について示したが、本発明はこれに限らず、液晶表示装置以外の表示装置に適用してもよい。

　また、上記実施形態では、フレキシブル基板を液晶表示パネルに接続した場合について示したが、本発明はこれに限らず、フレキシブル基板を、液晶表示パネル以外の部材に接続してもよい。

　また、上記実施形態では、基体１１の外側面１１ｂ上に形成されるグランド配線１３を、基体１１の内側面１１ａ上に形成される配線１２に比べて、幅が小さくなるように形成した例について示したが、本発明はこれに限らず、例えば図８に示す本発明の第１変形例や図９に示す本発明の第２変形例のようにしてもよい。すなわち、図８に示すように、湾曲部１１ｃにおいて、基体１１の外側面１１ｂ上に形成されるグランド配線１１３を、基体１１の内側面１１ａ上に形成される配線１２に比べて、厚みが小さくなるように形成してもよい。この場合にも、基体１１（フレキシブル基板１０）を湾曲させた際にグランド配線１１３が断線するのを抑制することができる。また、図９に示すように、湾曲部１１ｃにおいて、基体１１の外側面１１ｂ上に形成されるグランド配線２１３を、基体１１の内側面１１ａ上に形成される配線１２に比べて、幅および厚みの両方が小さくなるように形成してもよい。この場合、基体１１（フレキシブル基板１０）を湾曲させた際にグランド配線２１３が断線するのを、さらに抑制することができる。

　また、上記実施形態では、基体１１の内側面１１ａ上に信号配線１２ａや電源配線１２ｂなどの配線１２を形成し、基体１１の外側面１１ｂ上にグランド配線１３を形成した例について示したが、本発明はこれに限らず、基体１１の内側面１１ａ上にグランド配線１３を形成し、基体１１の外側面１１ｂ上に信号配線１２ａや電源配線１２ｂなどの配線１２を形成してもよい。この場合、信号配線１２ａや電源配線１２ｂなどの配線１２の１つ１つに対してスルーホール１１ｄを設け、信号配線１２ａや電源配線１２ｂなどの配線１２を基体１１の内側面１１ａ側に引き出してもよい。

　また、上記実施形態では、グランド配線１３を、少なくとも全ての信号配線１２ａおよび電源配線１２ｂに対向するように基体１１の外側面１１ｂ上に形成した例について示したが、本発明はこれに限らず、グランド配線１３を、全ての信号配線１２ａおよび電源配線１２ｂに対向するように形成しなくてもよい。すなわち、グランド配線１３を、不要輻射が発生すると懸念される信号配線１２ａおよび電源配線１２ｂのみに対向するように形成してもよい。

　また、上記実施形態では、基体１１の内側面１１ａ上に形成される配線１２を、信号配線１２ａ、電源配線１２ｂおよびグランド配線１２ｃによって構成した例について示したが、本発明はこれに限らず、配線１２を、信号配線１２ａおよび電源配線１２ｂのみにより構成してもよい。すなわち、基体１１の内側面１１ａ上にグランド配線１２ｃを設けなくてもよい。この場合、グランド配線１３を液晶表示パネル２に接続するために、基体１１の内側面１１ａ上のスルーホール１１ｄの周辺部分に、グランドとなるパターンを別途形成してもよい。

　また、上記実施形態では、基体１１の外側面１１ｂに、湾曲部１１ｃよりもＢ２方向側（液晶表示パネル２とは反対側）の領域からコネクタ部材接続領域１１ｅまで、ベタグランドパターン１４のみを設けた例について示したが、本発明のこれに限らず、基体１１の外側面１１ｂの、例えばベタグランドパターン１４内の一部の領域に、信号配線や電源配線を設けてもよい。すなわち、基体１１の内側面１１ａに形成された信号配線１２ａや電源配線１２ｂなどの一部を、スルーホールを介して、基体１１の外側面１１ｂ側に引き出してもよい。このように構成すれば、基体１１の内側面１１ａに、例えばコンデンサや抵抗などの部品を取り付けるスペースを、容易に確保することが可能である。

　１　液晶表示装置（表示装置）
　２　液晶表示パネル（表示パネル）
　１０　フレキシブル基板
　１１　基体
　１１ａ　内側面
　１１ｂ　外側面
　１１ｃ　湾曲部
　１１ｄ　スルーホール
　１２　配線（第１配線）
　１２ａ　信号配線
　１２ｂ　電源配線
　１２ｃ　グランド配線
　１３、１１３、２１３　グランド配線（第２配線、グランド配線）
　１４　ベタグランドパターン

Claims

　可撓性を有するとともに、湾曲された状態で内側となる内側面および外側となる外側面を含む基体と、
　前記基体の内側面上に形成された複数の第１配線と、
　前記第１配線に対向するように前記基体の外側面上に形成された複数の第２配線とを備え、
　前記第１配線および前記第２配線の一方は、グランド配線を含み、
　前記基体の湾曲部において、前記第２配線は、前記第１配線に比べて、幅および厚みの少なくとも一方が小さくなるように形成されていることを特徴とするフレキシブル基板。
　前記第１配線は、信号配線、電源配線およびグランド配線の少なくとも１種類を含み、
　前記第２配線は、前記グランド配線を含むことを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル基板。
　前記基体には、前記第１配線および前記第２配線の一方端側の部分に、スルーホールが形成されており、
　前記第２配線の一方端は、前記スルーホールを介して、前記基体の内側面側に引き出されていることを特徴とする請求項１または２に記載のフレキシブル基板。
　前記第２配線は、前記グランド配線を含み、
　前記グランド配線の一方端は、互いに接続されていることを特徴とする請求項３に記載のフレキシブル基板。
　前記基体には、ベタグランドパターンが形成されており、
　前記グランド配線の他方端は、前記ベタグランドパターンに接続されていることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載のフレキシブル基板。
　請求項１～５のいずれか１項に記載のフレキシブル基板と、
　前記フレキシブル基板に電気的に接続される表示パネルとを備えることを特徴とする表示装置。