WO2020145147A1

WO2020145147A1 - 表示装置及び電子機器

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Inventors: 洋平岩井; 英明阿部
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Abstract

表示パネルが第１の方向に湾曲し、表示パネルに接続したフレキシブル配線基板が表示パネルの背面に折り返される表示装置において、フレキシブル配線基板は、表示パネルと第１の領域及び第２の領域で接続し、且つ、配線基板と第３の領域及び第４の領域で接続し、第１の領域と第２の領域、及び、第３の領域と第４の領域とは第１の方向において離れており、フレキシブル配線基板は、第１の領域の外端と第２の領域の外端との間に、第１の方向に幅ｗ１を有し、第３の領域の外端と第４の領域の外端との間に、第１の方向に幅ｗ２を有し、第１の領域と第３の領域の間、及び、第２の領域と第４の領域の間において、第１の方向の幅が最も小さな幅ｗ３を有し、フレキシブル配線基板の第１の配線群は、第１の領域と、第３または第４の領域を接続し、第２の配線群は、第２の領域と第３又は第４の領域を接続する。

Description

表示装置及び電子機器

　本発明は表示装置に係り、特に基板を湾曲して使用することができる表示装置に関する。

　また、表示装置やセンサ基板を含め様々な電子機器に係り、特にフレキシブル配線基板を実装する電子機器に関する。

　有機ＥＬ表示装置やマイクロＬＥＤ装置などの自発光型表示装置、液晶表示装置などの表示装置は、そのデザイン性や用途により湾曲した形状が求められることがある。さらに表示装置に限らず、タッチパネルや光学センサ等のセンサ基板も組み合わせる機器のデザインに応じて湾曲した形状が求められることも有る。表示装置やセンサ基板の湾曲の方向は、横軸（以後ｘ軸という場合もある）に沿って湾曲する場合と縦軸（以後ｙ軸という場合もある）に沿って湾曲する場合がある。

　表示装置やセンサ基板に電源や信号を供給するために、フレキシブル配線基板が使用されるが、表示装置やセンサ基板の外形を大きくしないために、フレキシブル配線基板は折り曲げて使用される場合が多い。このような場合、特許文献１及び２には、フレキシブル配線基板を接続される表示装置の辺に沿って複数配置する構成が記載されている。

　また、表示装置を薄くするために、フレキシブル配線基板を折り返して使用される場合が多い。このような場合、フレキシブル配線基板が接続される表示装置の辺が湾曲していると、フレキシブル配線基板は、その折り返し方向に強い曲げストレスをうける。特許文献３には、これを軽減するために、フレキシブル配線基板にスリットを形成する構成が記載されている。

　フレキシブル配線基板を折り返して使用するような場合、フレキシブル配線基板を接続するとき、他の基板における配線とのショート等の問題が生ずることがある。この対策として特許文献４には、フレキシブル配線基板の表側と裏側に接続端子と配線を分けて形成する構成が記載されている。

特開２００９－１６８９０４号公報米国特許ＵＳ９５６０７６１特開平３－６５９２５号公報特開２０１１－１６９９８３号公報

　湾曲した辺に沿ってフレキシブル配線基板を接続し、かつ、このフレキシブル配線基板を折り曲げたり、折り返したりして使用すると、フレキシブル配線基板は複雑な方向のストレスをうける。フレキシブル配線基板がストレスを受けるということは、反作用によって、フレキシブル配線基板が接続されている部分の表示装置もストレスを受けるということである。

　基板にガラスを使用した表示装置やセンサ基板では、湾曲可能とするには、ガラス基板を薄くする必要がある。このような場合、フレキシブル配線基板を湾曲した場合のストレスによって、ガラス基板が破損する危険がある。また、基板に樹脂を使用する場合は、フレキシブル配線基板を湾曲した場合のストレスによって、フレキシブル配線基板の接続部分において、表示装置やセンサ基板の曲率が変化してしまう危険がある。

　フレキシブル配線基板を複数に分割して接続することによって、ストレスは軽減することが出来るが、湾曲した部分の曲率半径によっては、多数のフレキシブル配線基板に分割しなければならないという問題を生ずる。また、フレキシブル配線基板にスリットを形成する場合、フレキシブル配線基板内に形成される配線レイアウト等との関係で十分なストレス緩和を得られない場合が多い。

　本発明の課題は、表示装置やセンサ基板の湾曲した辺にフレキシブル配線基板を接続し、このフレキシブル配線基板を折り曲げたり、折り返したりする場合にも、ストレスが大きくならない構成を実現し、色々な使用方法に対応することが出来る表示装置を実現することである。

　本発明は上記課題を克服するものであり、代表的な手段は次のとおりである。

　（１）平面視において、Ｘ形状を有するフレキシブル配線基板を備えた、電子機器。

　（２）第１の方向に延在する第１の辺を有する表示パネルと、
　第１の方向に延在する第２の辺を有する配線基板と、
　前記表示パネルと前記配線基板を前記第１の方向と交差する方向である第２の方向に接続するフレキシブル配線基板を備えた表示装置であって、
　前記フレキシブル配線基板は、前記表示パネルと第１の領域及び第２の領域で接続し、前記第１の領域と前記第２の領域は前記第１の方向において離れており、
　前記フレキシブル配線基板は、前配線基板と第３の領域及び第４の領域で接続し、前記第３の領域と前記第４の領域は前記第１の方向において離れており、
　前記フレキシブル配線は、前記第１の方向若しくは前記第２の方向に斜めに交差する方向に延出する２つの配線群を有し、
前記２つの配線群の一つである第１配線群は、前記第１の領域と前記第３の領域若しくは前記第４の領域の一方とを接続し、
前記２つの配線群のひとつである第２配線群は、前記第２領域と前記第４領域若しくは前記第３領域の他方とを接続し、
　前記フレキシブル配線基板は、前記第１の領域の外端と前記第２の領域の外端との間に、前記第１の方向に幅ｗ１を有しており、
　前記フレキシブル配線基板は、前記第３の領域の外端と前記第４の領域の外端との間に、前記第１の方向に幅ｗ２を有しており、
　前記フレキシブル配線基板は、前記第１の領域と前記第３の領域の間、及び、前記第２の領域と前記第４の領域の間において、前記第１の方向の幅が最も小さな幅ｗ３を有することを特徴とする表示装置。
（３）第１の方向に延在する第１の辺を有する表示パネルと、
　第１の方向に延在する第２の辺を有する配線基板と、
　前記表示パネルと前記配線基板を前記第１の方向と交差する方向である第２の方向に接続する第１のフレキシブル配線基板と第２のフレキシブル配線基板を備えた表示装置であって、
　前記第１のフレキシブル配線基板は、前記表示パネルと第１の領域で接続し、かつ、前記配線基板と第３の領域で接続し、前記第１の領域と前記第３の領域は第１の配線群によって接続し、
　前記第２のフレキシブル配線基板は、前記表示パネルと第２の領域で接続し、かつ、前記配線基板と第４の領域で接続し、前記第２の領域と前記第４の領域は第２の配線群によって接続し、
　前記第１の配線群は、前記第１の領域と前記第３の領域の間において、前記第１の方向に頂点を有する第１のＶ字型の配線形状であり、
　前記第２の配線群は、前記第２の領域と前記第４の領域の間において、前記第１の配線群と反対側に頂点を有する第２のＶ字型の配線形状であり、
　前記第１のフレキシブル配線基板と前記第２のフレキシブル配線基板は、前記第１のＶ字型配線及び前記第２のＶ字型配線の部分においてオーバーラップしており、
　前記第１のフレキシブル配線基板と前記第２のフレキシブル配線基板の組み合わせは、
　平面で視て、前記第１の領域と前記第２の領域は離れており、かつ、前記第１の領域と前記第２の領域の間には隙間が存在し、
　平面で視て、前記第３の領域と前記第４の領域は離れており、かつ、前記第３の領域と前記第４の領域の間には隙間が存在し、
　前記第１の領域の外端と前記第２の領域の外端との間は、前記第１の方向に幅ｗ１であり、
　前記第３の領域の外端と前記第４の領域の外端との間は、前記第１の方向に幅ｗ２であり、
　平面で視て、前記オーバーラップした部分において、前記第１の方向の幅が最も小さくなっている幅ｗ３を有することを特徴とする表示装置。
（４）第１の方向に延在する第１の辺を有する表示パネルと、
　第１の方向に延在する第２の辺を有する配線基板と、
　前記表示パネルと前記配線基板を前記第１の方向と交差する方向である第２の方向に接続する第１のフレキシブル配線基板と第２のフレキシブル配線基板を備えた表示装置であって、
　前記第１のフレキシブル配線基板は、前記表示パネルと第１の領域で接続し、かつ、前記配線基板と第４の領域で接続し、前記第１の領域と前記第４の領域は第１の配線群によって接続し、
　前記第２のフレキシブル配線基板は、前記表示パネルと第２の領域で接続し、かつ、前記配線基板と第３の領域で接続し、前記第２の領域と前記第３の領域は第２の配線群によって接続し、
　前記第１の配線群は、前記第１の領域と前記第４の領域の間において、斜め方向に直線状に延在し、
　前記第２の配線群は、前記第２の領域と前記第３の領域の間において、前記第１の配線群と逆の傾斜を持って斜め方向に直線状に延在し、
　前記第１のフレキシブル配線基板と前記第２のフレキシブル配線基板は、前記第１の領域と前記第４の領域の間、及び、前記第２の領域と前記第３の領域の間において、交差するようにオーバーラップしており、
　前記第１のフレキシブル配線基板と前記第２のフレキシブル配線基板の組み合わせは、
　平面で視て、前記第１の領域と前記第２の領域は離れており、かつ、前記第１の領域と前記第２の領域の間には隙間が存在し、
　平面で視て、前記第３の領域と前記第４の領域は離れており、かつ、前記第３の領域と前記第４の領域の間には隙間が存在し、
　前記第１の領域の外端と前記第２の領域の外端との間は、前記第１の方向に幅ｗ１であり、
　前記第３の領域の外端と前記第４の領域の外端との間は、前記第１の方向に幅ｗ２であり、
　平面で視て、前記オーバーラップした部分において、前記第１の方向に最も小さい幅ｗ３を有することを特徴とする表示装置。

比較例としての表示装置の斜視図である。他の比較例としての表示装置の平面図である。本発明による表示装置の平面図である。比較例において、表示パネルを湾曲した場合の、フレキシブル配線基板の変位量を示す平面図である。他の比較例において、表示パネルを湾曲した場合の、フレキシブル配線基板の変位量を示す平面図である。本発明において、表示パネルを湾曲した場合の、フレキシブル配線基板の変位量を示す平面図である。比較例において、表示パネルを湾曲した場合の、フレキシブル配線基板の応力を示す平面図である。他の比較例において、表示パネルを湾曲した場合の、フレキシブル配線基板の応力を示す平面図である。本発明において、表示パネルを湾曲した場合の、フレキシブル配線基板の応力を示す平面図である。フレキシブル配線基板の平面図である。図１０のＡ－Ａ´断面図である。図１０のＢ－Ｂ´断面図である。本発明によるフレキシブル配線基板の第１の例を示す平面図である。本発明によるフレキシブル配線基板の第２の例を示す平面図である。図１４のＣ－Ｃ´断面図である。本発明によるフレキシブル配線基板の第３の例を示す平面図である。本発明によるフレキシブル配線基板の第４の例を示す平面図である。本発明によるフレキシブル配線基板の第５の例を示す平面図である。本発明によるフレキシブル配線基板の第６の例を示す平面図である。図１９のＤ－Ｄ´断面図である。本発明によるフレキシブル配線基板の第７の例を示す平面図である。図２１のフレキシブル配線基板を折り曲げた状態を示す断面図である。図２１において、ドライバＩＣと配線を記載した例を示す平面図である。図２１において、ドライバＩＣと配線を記載した、他の例を示す平面図である。本発明によるフレキシブル配線基板の第７の例を示す平面図である。図２５のフレキシブル配線基板を折り曲げた状態を示す断面図である。図２５において、ドライバＩＣと配線を記載した例を示す平面図である。本発明によるフレキシブル配線基板の一般的な形態を示す平面図である。本発明によるフレキシブル配線基板の第９の例を示す平面図である。本発明によるフレキシブル配線基板の第１０の例を示す平面図である。本発明によるフレキシブル配線基板の第１１の例を示す平面図である。

　以下に実施例を用いて本発明の内容を詳細に説明する。本発明は、液晶表示装置や電気泳動表示装置などの電気光学層を備えた表示装置、有機ＥＬ表示装置やマイクロＬＥＤ表示装置などの自発光型の表示装置をはじめ、種々の表示装置に適応することが出来る。また、詳述はしないが、外付けのタッチセンサや指紋センサ等の各種センサ装置にも適用できる。

　さらに、フレキシブル配線基板が実装される、表示装置やセンサ装置以外の他の電子機器にも当然適用できるものである。

　以下説明する表示パネルは、センサ装置のセンサ基板、電子機器のフレキシブル配線基板が実装される基板、と置き換えることもできる。

　図１は比較例としての表示装置の斜視図である。図１において、表示パネル１０は矢印Ａのように、ｘ軸方向に曲率半径Ｒで湾曲している。表示パネル１０は液晶表示パネルの場合もあるし、有機ＥＬ表示パネルの場合もある。あるいは、湾曲可能なその他の薄型表示パネルであってもよい。湾曲している辺に表示パネルに電源や信号を供給するフレキシブル配線基板２０が接続している。フレキシブル配線基板２０の他方の端には、配線基板３０が接続している。配線基板３０は例えばPCB基板であり、剛性があり、かつ、図１の矢印Ｂで示すように、ｘ軸方向に直線となっている。ただし、配線基板３０は表示パネル１０の湾曲に沿うように湾曲させたものであっても良い。

　したがって、図１のままの状態でも、フレキシブル配線基板２０に捩じれ方向のストレスがかかる。図１において、表示装置の外形を小さくし、かつ、表示装置の厚さを小さくするために、フレキシブル配線基板２０は矢印Ｃで示す方向に折り返されることが予定されている。フレキシブル配線基板２０が裏側に折り返されるとフレキシブル配線基板２０には２方向から曲げ圧力が加わり、複雑で大きなストレスが加わることになる。これら湾曲した表示パネル１０に実装されるために生じるフレキシブル配線基板２０の湾曲、また捩じれによるストレスにより矢印Ｃで示す方向にフレキシブル配線基板２０を折り曲げることは極めて困難であり、無理矢理折り曲げることは表示パネル１０の破壊や、フレキシブル配線基板の多大な変形を引き起こすことが想定される。また、表示パネル１０の湾曲した辺に実装されたフレキシブル配線基板２０を折り曲げることが仮に出来たとしても、フレキシブル配線基板２０にかかるストレスにより、表示パネル１０とフレキシブル配線基板２０との接続不良を引き起こす可能性も想定される。すなわちフレキシブル配線基板２０にかかるストレスにより表示パネル１０からフレキシブル配線基板２０が剥がれてしまうことになる。

　フレキシブル配線基板２０は、ポリイミド等の樹脂基材に銅等の配線が施されたものである。基材であるポリイミドは、機械的な強度が大きいので、フレキシブル配線基板２０が破壊する危険は小さい。一方、フレキシブル配線基板２０にこのようなストレスが加わると、反作用によって、表示パネル１０にもストレスがかかる。表示パネル１０の基板がガラスで形成されている場合は、湾曲可能とするために、ガラスは０．２ｍｍあるいは、それ以下に薄くなっている。したがって、ガラス基板１０が破損する危険が生ずる。表示パネル１０の基板が樹脂で形成されている場合は、破壊する危険は小さいが、反作用によって表示パネル１０の曲率が変化する。したがって、以後の説明で、フレキシブル配線基板２０にかかるストレスの問題は、表示パネル１０に係るストレスの問題と言い換えることが出来る。

　なお、フレキシブル配線基板２０に係るストレスの反作用は、配線基板３０にもかかるが、配線基板３０は、強度の強い樹脂基板で形成されるので、配線基板３０が破壊する危険は非常に小さい。また、曲率の変化が問題になることもない。したがって、以後、反作用という場合は、表示パネル１０に発生する反作用であるとして説明する。

　図１は、フレキシブル配線基板２０にかかるストレスを緩和するために、フレキシブル配線基板２０を２つの矩形のフレキシブル配線基板２０に分割した場合である。しかし、図１のような構成は、十分なストレス緩和にはならない。特に、フレキシブル配線基板２０を矢印Ｃのように折り返した場合は、表示パネル１０の基板が薄いガラス基板の場合には破損の危険がある。さらにフレキシブル配線基板２０も表示パネル１０の湾曲に沿って、湾曲されており、折り返すことは極めて困難であり、矢印Ｃのように折り返した場合には、フレキシブル配線基板に多大な変形を引き起こすことが想定される。

　図２はこれを対策した第２の比較例としての表示装置の斜視図である。図２において、表示パネル１０、配線基板３０は図１で説明したのと同様である。フレキシブル配線基板２０は、２つに分割されているが、各々のフレキシブル配線基板２０の形状は図１と異なり、平面が砂時計形状である。フレキシブル配線基板２０がこのような形状の場合、折り曲げたとき、中央のくびれた部分において、曲げやすくなるので、ストレスは小さくなる。しかし、図２の構成でも、十分なストレス緩和にはならない。

　図３は、本発明による表示装置の斜視図である。図３において、表示パネル１０、配線基板３０は図１で説明したのと同様である。図３におけるフレキシブル配線基板２０は、平面がＸ形状である。すなわち、平面で視て、フレキシブル配線基板２０の上下（ｙ方向）、及び左右（ｘ方向）に概略デルタ状の切り込み２０１及び２０２が存在している。

　フレキシブル配線基板２０が表示パネル１０と接続する部分は、先端に行くにいしたがって、幅が小さくなっている。したがって、図３の矢印Ａ方向に表示パネル１０を湾曲した場合、最も変位が大きくなる先端の幅が小さいために、フレキシブル配線基板２０に生ずるストレスは小さい。さらに、ｘ方向中央において、デルタ状の切り込み２０１の存在によって、フレキシブル配線基板２０のｙ方向の幅が小さくなっているので、ｘ軸方向に湾曲しやすくなっており、さらにストレスが緩和される。逆に表示パネル１０に係る反作用も小さい。

　また、フレキシブル配線基板２０を図３に示すＣ方向に湾曲あるいは折り返す場合、デルタ状の切り込み２０２の存在によって、フレキシブル配線基板２０の中央部分において、ｘ方向の幅が小さくなっているので、曲げストレスは緩和される。

　したがって、図３の構成によれば、Ａ方向の湾曲に対しても、Ｃ方向の折り曲げに対しても、フレキシブル配線基板２０に発生するストレスは緩和することが出来る。つまり、フレキシブル配線基板２０のストレスの反作用によって生ずる表示パネル１０へのストレスも緩和させることが出来る。

　図４乃至図６は、図１乃至図３に対応し、配線基板３０を平面に保ったまま、表示パネル１０を曲率半径Ｒによって湾曲させた場合のフレキシブル配線基板２０における変位量を示す斜視図である。図４乃至図６におけるフレキシブル配線基板２０の幅ｗ３及びの曲率半径Ｒは同一である。曲率半径Ｒは、円弧の長さｗ３が９７．６ｍｍとした場合に、矢高が１．６ｍｍとなるような曲率半径Ｒとなっている。なお、図４乃至図６において、フレキシブル配線基板２０の幅ｗ１＝３６ｍｍ、隙間ｗ２＝２５．６、フレキシブル配線基板２０の端部から端部までの幅ｗ３＝９７．６ｍｍは共通である。また、フレキシブル配線基板２０のｙ方向の長さｈは２４ｍｍであり、図４乃至図６において共通である。

　図４において、ｗ１は各々のフレキシブル配線基板２０の幅であり、ｗ２はフレキシブル配線基板２０とフレキシブル配線基板２０の間隔であり、ｗ３は２枚のフレキシブル配線基板２０における外側端部から外側端部までの距離である。図４において、フレキシブル配線基板２０に描かれた等高線に対応する数字は、フレキシブル配線基板２０が接する平面からのｚ方向の距離に該当する。

　図４に示すように、２枚のフレキシブル配線基板２０の、表示パネル１０と接続している側の外側端部が最も変位が大きく１．６ｍｍである。そして、変位は、フレキシブル配線基板２０が配線基板３０と接続している側の内側端部においてゼロに近づくように徐々に小さくなっている。

　図５はフレキシブル配線基板２０の平面が砂時計形状の場合における、フレキシブル配線基板２０の変位を示す図である。図５において、Ｒ、ｗ１、ｗ２、ｗ３は図４と同じである。フレキシブル配線基板２０に記載された等高線の意味も図４で説明したのと同様である。図５では、砂時計形状特有のくびれが存在しているが、このくびれの量ｗ１１は６ｍｍである。

　図５におけるフレキシブル配線基板２０の変位は、図４の場合と殆ど同じである。すなわち、２枚のフレキシブル配線基板２０の、表示パネルと接続している側の外側端部が最も変位が大きく１．６ｍｍである。そして、変位は、フレキシブル配線基板２０が配線基板３０と接続している側の内側端部においてゼロに近づくように徐々に小さくなっている。

　図６は本発明によるフレキシブル配線基板２０の場合における、フレキシブル配線基板２０の変位を示す図である。図６において、曲率半径Ｒは図４、図５と同じである。図６において、フレキシブル配線基板２０が表示パネルと接続する部分は、デルタ形の切り込み２０１によって２箇所に分かれており、各々の接続部分のｘ方向の幅はｗ１である。また、切り込みのｘ方向の幅はｗ２である。そして、フレキシブル配線基板の外端から外端までの幅、すなわち、ｘ方向の幅はｗ１である。図６において、フレキシブル配線基板２０に記載された等高線の意味は図４で説明したのと同様である。

　図６におけるフレキシブル配線基板２０の変位は、図４及び図５とは大きく異なっている。フレキシブル配線基板２０の、表示パネル１０と接続している側の外側両端部が最も変位が大きく、１．６ｍｍである。そして、フレキシブル配線基板２０の上側の角部における変位は、角の根本に行くにしたがって、小さくなっており、フレキシブル配線基板１０の中央部分では、変位はほとんどゼロになっている。

　つまり、図６に示す本発明によるフレキシブル配線基板２０の場合、フレキシブル配線基板２０の中央付近では、曲げ応力はほとんどゼロとなっている。したがって、配線基板３０を背面に折り返す場合も、平面のフレキシブル配線基板２０を折り返すのと同様な、単純なストレスが発生するのみである。

　図７乃至図９は、図４乃至図６に対応する、フレキシブル配線基板２０におけるストレス分布を示すものである。図７乃至図９は、いわゆるフォンミーゼス応力分布図であり、ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向全ての方向の変位を加味した応力であり、応力の方向に関係なく、評価できるようにしたものである。

　図７は第１の比較例のフレキシブル配線基板２０を図４に示すように湾曲させた場合のストレス分布である。図７におけるフレキシブル配線基板２０に描かれた等高線に対応する数字は、ストレスの大きさであり、単位はＭＰａである。フレキシブル配線基板２０のストレスは、表示パネル１０と接続している側の外側端部が最も大きく２４である。そして、フレキシブル配線基板２０が配線基板３０側と接続する側における内側端部に向かって徐々に小さくなっている。図７における最大ストレスは４１．８である。このストレスは反作用として表示パネル１０の端部にも発生している。

　図８は第２の比較例のフレキシブル配線基板２０を図５に示すように湾曲させた場合のストレス分布である。図８におけるフレキシブル配線基板２０に描かれた等高線に対応する数字は、図４で説明したのと同様である。図２０において、最大ストレスは４８．１であり、これは、砂時計形状のくびれ部で生じている。したがって、このくびれ形状を変えることによって最大ストレスは軽減することが出来る。

　図８において、フレキシブル配線基板２０が表示パネル１０と接続している部分における最大のストレスは９であり、図７の場合と比較して軽減されている。したがって、フレキシブル配線基板に発生するストレスの反作用として、表示パネルに生ずるストレスは図７の場合よりも軽減している。

　図９は、本発明によるフレキシブル配線基板２０を図６に示すように湾曲させた場合のストレス分布である。図９におけるフレキシブル配線基板２０に描かれた等高線に対応する数字は、ストレスの大きさであり、単位はＭＰａである。図９におけるストレス分布は、図７及び図８の場合と大きく異なっており、殆どゼロである。つまり、３ＭＰａよりも大きなストレスが生ずる領域は存在しない。

　図９において、切り込み２０２の頂点において、局部的に５．８ＭＰａの部分があるが、これは、鋭角になっている部分の特異点であり、この部分を滑らかな曲線でつなぐことによって、この最大ストレスは大幅に小さくなる。また、この最大ストレスは、フレキシブル配線基板２０自体に生ずるものであり、表示パネル１０に反作用としてストレスを生じさせるものではない。

　図９に示すように、本発明のフレキシブル配線基板２０によれば、フレキシブル配線基板２０には、表示パネル１０を湾曲させたことによるストレスは殆ど生じていないので、配線基板３０を背面に折り曲げる場合にも、複雑なストレスは発生せず、平らなフレキシブル配線基板２０を折り曲げるのと同様に考えることが出来る。このように、本発明のフレキシブル配線基板２０において、ストレスを小さくすることが出来る理由は、図３において説明したとおりである。言い換えると、デルタ形の切り込み２０１、２０２の存在が大きく影響している。

　図１０は通常のフレキシブル配線基板２０の平面図である。図１０において、ポリイミド等の樹脂で形成された基材２２の上に、銅等で形成された配線２１がパターニングされている。銅配線２１を覆って保護膜２３が形成されている。保護膜２３は、ソルダーレジストなどと呼ばれているものであってもよい。保護膜２３は、銅配線２１が表示パネル１０あるいは配線基板３０と接続する端子部分以外を覆っている。

　図１１は、図１０のＡ－Ａ´断面図である。図１２は、図１０のＢ－Ｂ´断面図である。ポリイミド等の基材２２の上に、銅配線２１が所定のピッチで形成されている。銅配線２１を覆って保護膜２３が形成されている。

　図１３は、本発明のフレキシブル配線基板２０の例である。図１３において、Ｘ形のフレキシブル配線基板２０が表示パネル１０と配線基板３０を接続している。図１３のフレキシブル配線基板２０は単層配線になっているので、配線はＶ字型になっている。すなわち、端子領域（１）で接続した配線２１はフレキシブル配線基板２０の中央においてＶ字型に湾曲して端子領域（３）において配線基板３０側と接続する。また、端子領域（２）で接続した配線２１はフレキシブル配線基板２０の中央においてＶ字型に湾曲して端子領域（４）において配線基板３０側と接続する。

　また、端子領域（１）をフレキシブル配線基板２０の第１実装端子群、端子領域（２）をフレキシブル配線基板２０の第２実装端子群、端子領域（３）をフレキシブル配線基板２０の第３実装端子群、端子領域（４）をフレキシブル配線基板２０の第４実装端子群、と言い換えても良い。フレキシブル配線基板２０の第１乃至第４実装端子群は、それぞれＸ方向に間隔を置いて配置された複数の端子群であり、これら実装端子群にそれぞれ対応する端子群が表示パネル１０にも形成されている。

　図１４は、平面で視てＸ形のフレキシブル配線基板２０を２枚のＶ字型フレキシブル配線基板２０で構成した場合の平面図である。図１４において、Ｖ字型のフレキシブル配線基板２０の各々には、Ｖ字型の配線２１が形成されている。２枚のＶ字型のフレキシブル配線基板２０は、Ｖ字型に屈曲している部分において、重なって、平面としてはＸ形を形成している。

　図１５は、図１４のＣ－Ｃ´断面図である。２枚のフレキシブル配線基板２０の各々には、高周波のクロック信号や映像信号が供給されるので、互いに干渉することを防止する必要がある。そこで、図１５では、各々のフレキシブル配線基板２０の対向する面に導電膜２４を形成することによって、互いのフレキシブル配線基板２０間での干渉を防止している。図１５では、２枚のフレキシブル配線基板２０の間に間隔が存在しているが、これは、２枚のフレキシブル配線基板２０だということを描いたものである、間隔はかならずしも必要ではない。

　図１６は図１４及び図１５の変形例である。つまり、図１６は、図１３の構成を、２枚の変形Ｖ字型のフレキシブル配線基板２０で構成した場合の平面図である。図１６が図１４、図１５と異なる点は、２枚のＶ字型のフレキシブル配線基板２０が平面視においてそれぞれ重なっていない点と、Ｖ字型のフレキシブル配線基板２０の屈曲している部分において互いに向かい合う辺が直線状になっていることである。すなわち第１方向の一方にＶ字状の切欠きと、第１方向の他方に直線状の辺を有する平面としてはＶ字型状のフレキシブル配線基板２０を２枚用い、２つのフレキシブル配線基板２０同士を隣り合わせ平面としてはＸ型を形成している。直線状の辺を他方に有することで配線２１の引き回しレイアウトの自由度が広がる。

　図１７は図１４、図１５の第２の変形例である。図１４、図１５におけるＶ字型のフレキシブル配線基板２０は、Ｖ字型の頂点においてストレスが大きくなりやすい。特に配線２１がＶ字型に屈曲すると、フレキシブル配線基板２０を折り曲げた場合、この部分において、配線２１が断線しやすい。図１７では、Ｖ字の頂点付近を円弧で結んで屈曲部のストレスを緩和している。これによって、フレキシブル配線基板２０が曲げストレスによって破損すること、あるいは、配線２１が断線する危険を防止することが出来る。図１７で示す形状であっても平面で視てＸ形のフレキシブル配線基板２０を構成する。

　図１８は、２枚の平行四辺形の形状をしたフレキシブル配線基板２０を互いに重ねあわせることによって、平面で視たフレキシブル配線基板２０の形状を、Ｘ形に構成した例である。この構成は、各フレキシブル配線基板２０において、屈曲部が存在しないので、配線２１の断線の危険は非常に小さくなる。図１８において、表示パネル１０の端子領域（１）と配線基板３０の端子領域（４）が接続し、表示パネル１０の端子領域（２）と配線基板３０の端子領域（３）が接続する。図１８における２枚のフレキシブル配線基板２０の重なった部分の断面図は図１５と同様である。

　図１９は、図１８のフレキシブル配線基板２０の構成を１枚のＸ形フレキシブル配線基板で構成した例である。図１９において、フレキシブル配線基板２０の外形はＸ形をしている。フレキシブル配線基板２０に形成された配線２１２は、図１９の点線で示すように、基材２２の裏側に形成されている。配線２１２が交差する部分においては、スルーホール２５を介して一方の配線が基材２２の上に形成されて表側配線２１１となり、交差後、再び、スルーホール２５を介して裏側の配線２１２と接続している。

　図２０は、図１９のＤ－Ｄ´断面図である。図２０において、基材２２の下側に裏配線２１２が形成されている。配線が交差する部分では、スルーホール２５を解して、裏側の配線２１２が表側の配線２１１に接続している。そして、配線が交差した後、表配線２１１は、再びスルーホール２５を介して裏配線２１２に接続する。表配線２１１、裏配線２１２とも保護膜２３で覆われている。

　図２１はＸ形フレキシブル配線基板２０の変形例である。図２１はＸの交差部が配線基板３０よりも表示パネル１０に近いことである。つまり、ｙ１＜ｙ２である。また、ｘ１＜ｘ２である。配線基板３０を平面に保ったまま、表示パネル１０を矢印Ａの方向に湾曲させた場合、フレキシブル配線基板２０にはストレスが発生するが、表示パネル１０側では、このストレスは、ｘ１が小さいほど小さい。表示パネル１０にストレスがかかることを防止する意味では、図２１の構成は有利である。

　フレキシブル配線基板２０を折り曲げて配線基板３０を表示パネル１０の背面に配置する場合、フレキシブル配線基板２０は交差部、すなわち、フレキシブル配線基板２０の上部からｙ１の位置で曲がることになる。ここでｙ１はｙ２よりも小さいので、フレキシブル配線基板２０は、ｙ方向の長さの半分である（ｙ１＋ｙ２）／２よりも小さな半径で折れ曲がることになる。

　図２２は、フレキシブル配線基板２０を表示パネル１０の背面に折り曲げた場合の断面図である。図２１の構成であれば、フレキシブル配線基板２０は小さな半径で湾曲させることが出来るので、図２２におけるｄ１を小さくすることが出来る。すなわち、表示装置の外形を小さくする、特にフレキシブル配線基板２０の折り曲げ領域の狭額縁化を実現することが出来る。

　図２３は、表示パネル１０側にドライバＩＣ１５を配置した例である。フレキシブル配線基板２０の上側の幅ｘ１が小さいので、図２３では、１個のドライバＩＣ１５のみでカバーしている。図２４は、フレキシブル配線基板２０の端子領域に対応して表示パネル１０に２個のドライバＩＣ１５を配置した例である。表示パネル１０においては、特に、サイドの辺において配線１１が密集する場合が多いので、図２４のようにドライバＩＣ１５を配置することによって、特に斜め配線において配線ピッチが極端に小さくなるのを避けることが出来る。

　図２５はＸ形フレキシブル配線基板２０の他の変形例である。図２５の特徴はＸ形の交差部が表示パネル１０よりも配線基板３０に近いことである。つまり、ｙ１＞ｙ２である。また、ｘ１＞ｘ２である。配線基板３０を平面に保ったまま、表示パネル１０を矢印Ａの方向に湾曲させた場合、フレキシブル配線基板２０にはストレスが発生するが、表示パネル１０側では、このストレスは、ｘ１が大きいほど大きい。したがって、図２５の構成は、小さな曲率半径で表示パネルを湾曲させる構成にはむいていない。

　配線基板３０を表示パネル１０の背面に折り曲げる場合、フレキシブル配線基板２０は交差部、すなわち、フレキシブル配線基板２０の上部からｙ１の位置で曲がることになる。ここでｙ１はｙ２よりも大きい。フレキシブル配線基板２０は、ｙ方向の半分の長さである（ｙ１＋ｙ２）／２よりも大きな半径で折れ曲がることになる。

　図２６は、フレキシブル配線基板２０を表示パネル１０の背面に折り曲げた場合の断面図である。図２５の構成の場合、フレキシブル配線基板２０は比較的大きな半径で湾曲させることになる。つまり、図２６におけるｄ２は図２２におけるｄ１よりも大きくなる。すなわち、図２５の構成は、表示装置の外形を小さくしたい場合には向いていない。

　図２７は、図２５の構成において、表示パネル１０側にドライバＩＣ１５を配置した場合である。図２７では、図２４の場合に比較して、ドライバＩＣ１５をより外側に配置することが出来る。表示パネル１０においては、特に、サイドの辺において配線１１が密集する場合が多いので、図２７に示すように、ドライバＩＣ１５をより外側に配置することによって、配線ピッチが極端に小さくなることを避けることが出来る。すなわち、図２７において、配線角度η２を図２４における配線角度η１よりも小さくできる。したがって、斜め配線１１のピッチをより大きくとることが出来、配線１１のレイアウトに余裕をとることが出来る。

　上述のドライバＩＣ１５については表示パネル１０に実装されたＣＯＧ（ＣｈｉｐＯｎＧｌａｓｓ）と言われる構成について説明を行った。しかしながらドライバＩＣとフレキシブル配線基板との関係はこの構造に限らず、本発明のＸ形状のフレキシブル配線基板２０にドライバＩＣ１５が実装されるＣＯＦ（ＣｈｉｐＯｎＦｉｌｍ）と言われる構成であっても良い。

　図２８は、本発明によるフレキシブル配線基板２０の一般的な形状を示す斜視図である。本発明によるフレキシブル配線基板２０は、一般的な形状はＸ形であるが、このＸ形は、かならずしも、平行四辺形がクロスした構成である必要はない。

　図２８において、θ１とθ２は必ずしも同じ値である必要はない。θ１もθ２も各々１０度乃至８０度の値をとることが出来る。ここで、θ１＋θ２＜θ３である場合は、横長形状であることが強調される。θ１＋θ２は２０度乃至９０度の範囲で設定することが出来る。また、θ３は、１８０度－２×θ１、θ４は、１８０度－２×θ２で設定することが望ましい。θ３及びθ４は、各々、９０以上で、１８０度よりも小さい範囲で設定される。

　表示パネル１０を図１乃至図３で説明したように湾曲させ、かつ、フレキシブル配線基板２０を背面に折り曲げるようなとき、図２８に示すようなフレキシブル配線基板２０の形状の場合、寸法Ａを大きく、寸法Ｂを小さくすることによって、フレキシブル配線基板２０の応力を軽減でき、反作用による表示パネル１０への応力を軽減することが出来る。

　図２９は、本発明によるフレキシブル配線基板２０のさらに他のＸ形状を示す平面図である。図２９の特徴は、フレキシブル配線基板２０において、切り込み２０１及び２０２内においてＶ字型に屈曲している部分を曲率半径Ｒ１またはＲ２によって、滑らかにしたものである。これによって、フレキシブル配線基板２０において局部的に大きなストレスが発生することを防止することが出来る。ひいては、フレキシブル配線基板２０内での配線２１の断線も防止することが出来る。

　図３０は、本発明によるフレキシブル配線基板２０のさらに他の形状を示す平面図である。図３０の特徴は、フレキシブル配線基板２０において、切り込み２０１及び２０２内において、ストレスのかかりやすい場所にノッチ２６を形成し、局部的に大きなストレスが発生することを防止した構成である。図３０の他の特徴は、フレキシブル配線基板２０の中央部において、スリット２７を形成している点である。このスリット２７は、フレキシブル配線基板２０を背面に折り曲げたときのストレスを緩和するものである。したがって、反作用による表示パネル１０へのストレスも緩和することが出来る。

　図３１は、本発明によるフレキシブル配線基板２０のさらに他の形態を示す平面図である。図３１の特徴は、フレキシブル配線基板２０のｘ方向の中心部にｙ方向に延在する中央突起部２８が存在することである。切り込み２０１は、中央突起部２８の存在によって、切り込み２０３と２０４に分割されている。

　中央突起部２８にも配線は形成されており、表示パネル１０及び配線基板３０と接続している。したがって、図３１のフレキシブル配線基板２０は、表示パネル１０及び配線基板３０と各々３箇所で接続しており、曲げストレスを緩和しつつ、配線３１の自由度を増すことが出来る。図３１の構成においても、フレキシブル配線基板２０の湾曲のし易さ、ストレスの発生等は、寸法Ａ及び寸法Ｂによって調整可能であることは、Ｘ形の他の形態のフレキシブル配線基板２０と同じである。

　１０…表示パネル、１１…配線、　１５…ドライバＩＣ、　２０…フレキシブル配線基板、　２１…配線、　２２…基材、　２３…保護膜、　２４…シールド用導電膜、　２５…スルーホール、　２６…ノッチ、　２７…スリット、　２８…中央突起部、　３０…配線基板、　３１…配線、　２０１…切り込み、　２０２…切り込み、　２０３…切り込み、　２０４…切り込み、　２１１…表配線、　２１２…裏配線

Claims

　平面視において、Ｘ形状を有するフレキシブル配線基板を備えた、電子機器。
　さらに、第１の方向に延在する第１の辺を有する第１基板と、を備え、
　前記第１基板及び前記第１基板の前記第１の辺は前記第１の方向に沿って湾曲しており、
　前記フレキシブル配線基板は、前記第１の方向に交差する第２の方向において、前記第２の方向の一方側に第１の実装端子群と第２の実装端子群と、前記第２の方向の他方側に第３の実装端子群と第４の実装端子群と、を有し、
　前記第１の実装端子群及び前記第２の実装端子群は、前記第１基板の前記第１の辺に実装される、請求項１に記載の電子機器。
　さらに、第２基板を備え、
　前記第３の実装端子群と、前記第４の実装端子群は、前記第２基板に実装される、請求項２に記載の電子機器。
　第１の方向に延在する第１の辺を有する表示パネルと、
　第１の方向に延在する第２の辺を有する配線基板と、
　前記表示パネルと前記配線基板を前記第１の方向と交差する方向である第２の方向に接続するフレキシブル配線基板を備えた表示装置であって、
　前記フレキシブル配線基板は、前記表示パネルと第１の領域及び第２の領域で接続し、前記第１の領域と前記第２の領域は前記第１の方向において離れており、
　前記フレキシブル配線基板は、前配線基板と第３の領域及び第４の領域で接続し、前記第３の領域と前記第４の領域は前記第１の方向において離れており、
　前記フレキシブル配線は、前記第１の方向若しくは前記第２の方向に斜めに交差する方向に延出する２つの配線群を有し、前記２つの配線群の一つである第１配線群は、前記第１の領域と前記第３の領域若しくは前記第４の領域の一方とを接続し、前記２つの配線群のひとつである第２配線群は、前記第２領域と前記第４領域若しくは前記第３領域の他方とを接続し、
　前記フレキシブル配線基板は、前記第１の領域の外端と前記第２の領域の外端との間に、前記第１の方向に幅ｗ１を有しており、
　前記フレキシブル配線基板は、前記第３の領域の外端と前記第４の領域の外端との間に、前記第１の方向に幅ｗ２を有しており、
　前記フレキシブル配線基板は、前記第１の領域と前記第３の領域の間、及び、前記第２の領域と前記第４の領域の間において、前記第１の方向の幅が最も小さな幅ｗ３を有することを特徴とする表示装置。
　前記フレキシブル配線基板は前記第１の幅ｗ１と前記第２の幅ｗ２が等しいことを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
　前記フレキシブル配線基板が前記第１の方向に最も小さな幅ｗ３を有する部分は、前記第２の方向において、前記第１の領域および前記第３の領域の間の中央部分、または、前記第２の領域および前記第４の領域の間の中央部分に存在することを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
　前記フレキシブル配線基板は前記第１の幅ｗ１が前記第２の幅ｗ２よりも小さいことを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
　前記フレキシブル配線基板が前記第１の方向に最も小さな幅ｗ３を有する部分は、前記第２の方向において、前記配線基板よりも前記表示パネルに近い部分に存在することを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
　前記第１の配線群は、前記第１の領域と前記第３の領域とを接続し、前記第２の配線群は前記第２の領域と前記第４の領域とを接続し、
　前記第１の配線群は、前記幅ｗ３を有する部分において、略Ｖ字型に屈曲し、
　前記第２の配線群は、前記幅ｗ３を有する部分において、前記第１の配線群の屈曲する方向とは反対方向に略Ｖ字型に屈曲していることを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
　前記第１の配線群は、前記第１の領域と前記第４の領域を接続し、前記第２の配線群は前記第２の領域と前記第３の領域を接続し、
　前記第１の配線群と前記第２の配線群が交差する部分において、前記第１の配線群と前記第２の配線群の間には絶縁膜が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
　前記絶縁膜は、前記フレキシブル配線基板の基材であることを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。
　前記第１の領域と前記第２の領域の間の第５の領域において、前記フレキシブル配線基板は前記表示パネルと接続し、前記第５の領域と前記第１の領域及び前記第５の領域と前記第２の領域の間には間隔が存在し、
　前記第３の領域と前記第４の領域の間の第６の領域において、前記フレキシブル配線基板は前記配線基板と接続し、前記第６の領域と前記第３の領域及び前記第６の領域と前記第４の領域の間には間隔が存在し、
　前記第５の領域と前記第６の領域の間には、前記第２の方向に延在する部分を有することを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
　前記表示装置は前記第１の方向に沿って湾曲していることを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
　前記配線基板は、前記フレキシブル配線基板を介して前記表示パネルの背面に折り返されていることを特徴とする請求項１３に記載の表示装置。
　第１の方向に延在する第１の辺を有する表示パネルと、
　第１の方向に延在する第２の辺を有する配線基板と、
　前記表示パネルと前記配線基板を前記第１の方向と交差する方向である第２の方向に接続する第１のフレキシブル配線基板と第２のフレキシブル配線基板を備えた表示装置であって、
　前記第１のフレキシブル配線基板は、前記表示パネルと第１の領域で接続し、かつ、前記配線基板と第３の領域で接続し、前記第１の領域と前記第３の領域は第１の配線群によって接続し、
　前記第２のフレキシブル配線基板は、前記表示パネルと第２の領域で接続し、かつ、前記配線基板と第４の領域で接続し、前記第２の領域と前記第４の領域は第２の配線群によって接続し、
　前記第１の配線群は、前記第１の領域と前記第３の領域の間において、前記第１の方向に頂点を有する第１のＶ字型の配線形状であり、
　前記第２の配線群は、前記第２の領域と前記第４の領域の間において、前記第１の配線群と反対側に頂点を有する第２のＶ字型の配線形状であり、
　前記第１のフレキシブル配線基板と前記第２のフレキシブル配線基板は、前記第１のＶ字型配線及び前記第２のＶ字型配線の部分においてオーバーラップしており、
　前記第１のフレキシブル配線基板と前記第２のフレキシブル配線基板の組み合わせは、
　平面で視て、前記第１の領域と前記第２の領域は離れており、かつ、前記第１の領域と前記第２の領域の間には隙間が存在し、
　平面で視て、前記第３の領域と前記第４の領域は離れており、かつ、前記第３の領域と前記第４の領域の間には隙間が存在し、
　前記第１の領域の外端と前記第２の領域の外端との間は、前記第１の方向に幅ｗ１であり、
　前記第３の領域の外端と前記第４の領域の外端との間は、前記第１の方向に幅ｗ２であり、
　平面で視て、前記オーバーラップした部分において、前記第１の方向の幅が最も小さくなっている幅ｗ３を有することを特徴とする表示装置。
　前記第１の配線群と前記第２の配線群の間には、導電膜が形成されていることを特徴とする請求項１５に記載の表示装置。
　第１の方向に延在する第１の辺を有する表示パネルと、
　第１の方向に延在する第２の辺を有する配線基板と、
　前記表示パネルと前記配線基板を前記第１の方向と交差する方向である第２の方向に接続する第１のフレキシブル配線基板と第２のフレキシブル配線基板を備えた表示装置であって、
　前記第１のフレキシブル配線基板は、前記表示パネルと第１の領域で接続し、かつ、前記配線基板と第４の領域で接続し、前記第１の領域と前記第４の領域は第１の配線群によって接続し、
　前記第２のフレキシブル配線基板は、前記表示パネルと第２の領域で接続し、かつ、前記配線基板と第３の領域で接続し、前記第２の領域と前記第３の領域は第２の配線群によって接続し、
　前記第１の配線群は、前記第１の領域と前記第４の領域の間において、斜め方向に直線状に延在し、
　前記第２の配線群は、前記第２の領域と前記第３の領域の間において、前記第１の配線群と逆の傾斜を持って斜め方向に直線状に延在し、
　前記第１のフレキシブル配線基板と前記第２のフレキシブル配線基板は、前記第１の領域と前記第４の領域の間、及び、前記第２の領域と前記第３の領域の間において、交差するようにオーバーラップしており、
　前記第１のフレキシブル配線基板と前記第２のフレキシブル配線基板の組み合わせは、　平面で視て、前記第１の領域と前記第２の領域は離れており、かつ、前記第１の領域と前記第２の領域の間には隙間が存在し、
　平面で視て、前記第３の領域と前記第４の領域は離れており、かつ、前記第３の領域と前記第４の領域の間には隙間が存在し、
　前記第１の領域の外端と前記第２の領域の外端との間は、前記第１の方向に幅ｗ１であり、
　前記第３の領域の外端と前記第４の領域の外端との間は、前記第１の方向に幅ｗ２であり、
　平面で視て、前記オーバーラップした部分において、前記第１の方向に最も小さい幅ｗ３を有することを特徴とする表示装置。
　前記第１の配線群と前記第２の配線群の間には、導電膜が形成されていることを特徴とする請求項１７に記載の表示装置。