JP4874612B2

JP4874612B2 - 液晶表示モジュール

Info

Publication number: JP4874612B2
Application number: JP2005277868A
Authority: JP
Inventors: 寛中川; 健二寺木; 剛市村
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2005-09-26
Filing date: 2005-09-26
Publication date: 2012-02-15
Anticipated expiration: 2025-09-26
Also published as: JP2007086627A

Description

この発明は、フレキシブル配線基板を用いた液晶表示モジュールに関する。

近年、携帯電話機等のモバイル機器のディスプレイとして液晶表示モジュールが多用されている。このようなモバイル機器に用いられる液晶表示モジュールに対しては小型薄型化の要望が厳しく、このような要望に対応する実装方式として、狭額縁化に好適なＣＯＧ(Chip On Glass)実装方式が採用されている。

上述のＣＯＧ実装方式は、液晶を挟持する一対のガラス基板の液晶を挟持しない基板縁辺に、液晶を駆動するための駆動回路素子として複数のドライバチップを直接導通設置したものである。これらのＣＯＧ搭載されたドライバチップを外部の駆動制御回路に電気接続するコネクタ部材としては、特許文献１にも示されるように、小型薄型化に好都合なフレキシブル配線基板(以下、ＦＰＣ(Flexible Printed Circuit Board)という)が用いられることが多い。
実開平５−２００３４号公報

ＣＯＧ実装方式の液晶表示モジュールで、表示画面が或る程度大きくなったり、表示品質が高精細化すると、それらに見合って電極配線数も多くなるため、自ずと複数個の駆動回路素子が矩形のガラス基板の複数の縁辺にわたって配設された構成となる。従来、複数の縁辺に分散配置された複数個の駆動回路素子を外部駆動制御回路基板に電気接続する場合、特許文献１に示されるように、個々の縁辺ごとにＦＰＣを導通接合する構成となっていた。

しかるに、複数のＦＰＣを用いる場合、部品点数が増加して部材費が嵩むだけでなく、ＦＰＣ接合工程の工数が増加し、液晶表示モジュールのコストが大幅にアップする。

本発明の目的は、小型薄型化の促進に極めて有利で且つ製造工数や部材費を低く抑制できる液晶表示モジュールを提供することである。

本発明の液晶表示モジュールは、矩形をなす一対の基板間に液晶が挟持されてなる液晶表示モジュールであって、前記一対の基板のうちの一方の基板に、少なくとも隣り合う第１および第２の縁辺を他方の基板の対応する端面よりも適長幅突出させた第１および第２の突出縁部が形成され、前記一方の基板の前記第１および第２の突出縁部のうちの前記他方の基板側の面には、前記液晶を駆動するための信号電圧を供給する第１および第２の複数の電極配線が配設されると共に、前記第１および第２の複数の電極配線に第１および第２の駆動回路素子が直接導通接続されて設置され、前記第１の駆動回路素子を外部制御回路基板に電気接続するために第１の複数の配線が一方の面に設けられ、前記第２の駆動回路素子を前記外部制御回路基板に電気接続するために第２の複数の配線が他方の面に設けられた１枚のフレキシブル配線基板が、前記第１および第２の突出縁部に沿わせて折り曲げられることにより、前記第１の複数の配線が前記一方の基板の前記第１の突出縁部に配設された前記第１の複数の電極配線に導通接続され、前記第２の複数の配線が前記一方の基板の前記第２の突出縁部に配設された前記第２の複数の電極配線に導通接続されていることを特徴とするものである。

本発明の液晶表示モジュールによれば、矩形基板の複数縁辺にわたり直接搭載された複数の駆動回路素子を１枚のＦＰＣにより外部駆動制御回路基板に電気接続したから、製造工数及び部材費が顕著に抑制され、小型薄型化が求められるモバイル機器に好適な液晶表示モジュールを低コストで製造することができる。

本発明は、一対の基板のうちの一方の基板の隣り合う２つの縁辺を他方の基板の対応する端面から突出させて２つの隣り合う突出縁部が形成されている液晶表示モジュールに特に有効に適用され、その場合、１枚のＦＰＣが、一方の突出縁部の縁に沿った方向に延びる短冊形に形成されると共に表裏両面に配線が配設され、前記突出縁部に沿わせて折り曲げることにより対応する配線同士が導通接続されている構成とすることが好ましく、これにより、Ｌ字型等の非直線型に形成されるＦＰＣに比べて製造の際の材料歩留りが向上してＦＰＣの原価が大幅に低減され、延いては、液晶表示モジュールのコストダウンが顕著に促進される。

図１は本発明の一実施形態としての液晶表示モジュールを示す平面図で、図２はそのうちのＦＰＣを展開して示した分解平面図である。

図１に示されるように、本実施形態の液晶表示モジュールは、電極（不図示）がそれぞれ形成された一対の矩形をなすガラス基板１、２を、それぞれの電極形成面を対向させて枠状シール材３により所定の間隙を保って接合し、枠状シール材３で囲まれたガラス基板１、２間に液晶を封入して、構成されている。

ガラス基板１、２のうちの一方のガラス基板２は、隣り合う２縁辺を他方のガラス基板１の対応する端面よりも外側へ突出させた大基板に形成されている。この大ガラス基板２の突出させた２縁辺(以下、突出縁部という)２０１の表面には、駆動回路素子として、４個のＩＣチップ(以下、ドライバチップという) ４ａ〜４ｄが、ＣＯＧ(Chip On Glass)方式により直接搭載されている。この場合、突出縁部２０１のうちの短手縁辺２０１ａに１個のドライバチップ４ａが、長手縁辺２０１ｂに３個のドライバチップ４ｂ〜４ｄが、それぞれ配設されている。

本実施形態の液晶表示モジュールは単純マトリクス型液晶表示モジュールであり、ガラス基板１、２の対向させた各内面にはそれぞれ、互いに平行な複数の走査電極(不図示)と、互いに平行な複数の表示電極(不図示)とが配設され、これら走査電極と表示電極を互いに直交させて両ガラス基板１、２が接合されている。従って、ガラス基板２の突出縁部２０１のうちの短手縁辺２０１ａに配置されているドライバチップ４ａは走査駆動用のコモンドライバであり、対向側ガラス基板１に配設されている走査電極の各端部とガラス基板２の短手縁辺２０１ａに配設されているコモンドライバ４ａに導通接続された対応する出力配線(不図示)とが基板間導通部材(不図示)により導通接続されている。これに対し、長手縁辺２０１ｂに配設されている３個のドライバチップ４ｂ、４ｃ、４ｄは表示駆動用のセグメントドライバであり、各表示電極の一端部がそれぞれ引き出されて対応するセグメントドライバ４ｂ〜４ｄに導通接続されている。

４個のドライバチップ４ａ〜４ｄがＣＯＧ方式により導通設置された突出縁部２０１の縁端部には、ドライバチップ４ａ〜４ｄと外部の駆動制御回路基板(不図示)とを電気接続するコネクタ部材としてのＦＰＣ５が導通接合されている。なお、ガラス基板１、２の液晶を挟持する側とは反対側の各外面には、偏光板６(一方は不図示)がそれぞれ貼着されている。

ＦＰＣ５は、図２に示されるように、全体形状が一方の突出縁部の縁に沿った方向に略直線状に延びる短冊形をなしており、コモンドライバ４ａに対して走査制御信号を供給する配線が配設されているコモン配線部５０１、セグメントドライバ４ｂ〜４ｄに対して表示制御信号を供給する配線が配設されているセグメント配線部５０２、外部駆動制御回路基板に導通接続する入力配線部５０３、及びセグメント配線部５０２の配線(不図示)をコモン配線部５０１を介して入力配線部５０３まで引き回すために前記セグメント配線部５０２とコモン配線部５０１とを接続するＬ字形の連絡配線部５０４とからなる。

それぞれの配線部５０１〜５０４は各接続端子部５０１１、５０２１、５０３１を除いて絶縁保護層で被覆され、ＦＰＣ５の基板突出縁部２０１に接合する面を裏面とすると、コモン配線部５０１と入力配線部５０３ではその裏面に配線が形成され、セグメント配線部５０２ではその反対の表面に配線が形成されている。すなわち、本実施形態のＦＰＣ５は、両面配線型のＦＰＣである。

また、折り曲げ用の三角カット部５０５と、熱圧着用ヒータツールの当接回避用の凹部５０６が、それぞれ、所定位置に設けられている。三角カット部５０５は、ＦＰＣ５を折り曲げ装着する際の目安となるもので、直角二等辺三角形に穿設されている。凹部５０６は、コモン配線部５０１の接続端子部５０１１を対応する基板突出縁部２０１の配線端子部に熱圧着接合する際に圧接させるヒータツールとの不用意な接触を回避するために設けられており、略半円状に穿設されている。

セグメント配線部５０２の各配線は、図示しないスルーホールを介して裏面に引き出され、連絡配線部５０４からコモン配線部５０１を経て入力配線部５０３まで引き回されている。従って、入力配線部５０３では、コモン配線とセグメント配線が並列に配設され、それらの各接続端子が並設された接続端子部５０３１が形成されている。なお、５０７は、本液晶表示モジュールのバックライト(不図示)に給電する配線の接続端子部である。

上述したＦＰＣ５は、図３に示されるように、大面積のベースシート１１にその多数個が一括形成された後、個々のＦＰＣ５に切り離すことによって得られる。この場合、本実施形態のＦＰＣ５は、全体形状が略直線状に延びた短冊形をなしているから、図示されるように、隣り合う各ＦＰＣ５の端部が１個づつ入れ替わるように互い違いに並設することにより、余剰エリアを可及的に少なくしてベースシート１１の限られた面積内に効率良く配設することができる。その結果、１枚のベースシート１１から採取できるＦＰＣ５の個数が増えて材料歩留まりが向上し、１個当たりのＦＰＣ５の原価が大幅に低減される。

上記ＦＰＣ５は、図１に示されるように、折り畳まれた状態でガラス基板２に接合装着されている。このＦＰＣ５の接合装着工程について、図２及び図４(ａ)、(ｂ)に基づき説明する。

先ず、図２に示されるように、ＦＰＣ５のコモン配線部５０１の接続端子部５０１１をガラス基板２におけるコモンドライバ４ａが設置されている短手縁辺２０１ａの対応する縁端部に導通接合する。本実施形態では、導通接続部材として熱硬化性バインダ樹脂中に導電性粒子を分散混合させてなる異方性導電接着材を用いる。この場合、ＦＰＣ５におけるコモン配線接続端子部５０１１の各接続端子を、ガラス基板２におけるコモンドライバ４ａに対する入力配線(不図示)の対応する接続端子に、異方性導電接着材(不図示)を介して重ね合わせる。この状態で、所定温度(バインダ樹脂の硬化温度以上の)に加熱したヒータツールをＦＰＣ５のコモン配線接続端子部５０１１に所定の圧力で圧接させる。これにより、コモン配線接続端子部５０１１とガラス基板２側のコモン入力配線接続端子部との対応する各接続端子同士が導電性粒子を挟持した状態で導通接続されると共に、バインダ樹脂が熱硬化してその導通接続状態が固定され、コモン配線接続端子部５０１１の熱圧着接合が完了する。

次に、図４(ａ)に示されるように、ＦＰＣ５のセグメント配線部５０２を、コモン配線部５０１に対し直角に折り曲げる。この際、三角カット部５０５の頂角を挟む２辺が一直線に繋がって斜辺５０５１が形成されるように折り曲げる。これにより、セグメント配線部５０２が裏返され、その接続端子部５０２１の先端部がガラス基板２側の長手縁辺２０１ｂにおけるセグメント入力配線の接続端子部に重なった状態となる。この状態下で、ＦＰＣ５のセグメント配線接続端子部５０２１とセグメント入力配線接続端子部との間に異方性導電接着材を配置し、位置合わせをした後にコモン側のときと同様にヒータツールを加熱圧接させ、両者を熱圧着接合する。

次に、図４(ｂ)に示されるように、ＦＰＣ５のコモン配線部５０１をガラス基板２の裏側へ折り返す。この後、セグメント配線部５０２も、同様にガラス基板２の裏側へ折り返す。これにより、図１に示す液晶表示モジュールが得られる。

以上のように、本実施形態の液晶表示モジュールは、液晶を駆動するためのコモンドライバ４ａとセグメントドライバ４ｂ〜４ｄの双方を一方のガラス基板２の他方のガラス基板１から突出させた縁部２０１の隣り合う短手縁辺２０１ａと長手縁辺２０１ｂにＣＯＧ方式によりそれぞれ直接導通設置し、これら各ドライバ４ａ〜４ｄを外部の駆動制御回路基板に電気接続するコネクタ部材として一方の突出縁部の縁に沿った方向に略直線状に延びる１枚の短冊形ＦＰＣ５を用い、この短冊形ＦＰＣ５を直角に折り曲げて突出縁部２０１に沿わせて熱圧着接合すると共に表示の背面側となるガラス基板２の裏側に折り返して装着する構成としたから、矩形ガラス基板２の２縁辺にわたり分散設置されたドライバ４ａ〜４ｄを１枚の材料歩留りの高い直線短冊形ＦＰＣ５で外部駆動制御回路基板に電気接続でき、その結果、製造工数及び部材費が顕著に抑制され、小型薄型化が促進されたモバイル機器に好適な液晶表示モジュールを低コストで提供することが可能となる。

なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記実施形態は、複数の駆動回路素子が矩形基板の隣り合う突出縁辺に分散配置された液晶表示モジュールに本発明が適用されたものであるが、これに限らず、本発明は、矩形基板の対向する２辺或いは周囲３辺または４辺全ての縁部を他方の基板から突出させてその突出縁部に駆動回路素子を分散配置した液晶表示モジュールにも、有効に適用される。

加えて、本発明は、単純マトリクス形の液晶表示モジュールに限らず、アクティブマトリックス型等の他の矩形基板を用いた種々の液晶表示モジュールに広く適用できることは勿論である。

本発明の一実施形態としての液晶表示モジュールを示す平面図である。上記液晶表示モジュールをその主要部材であるＦＰＣを展開して示した分解平面図である。前記ＦＰＣが一括形成された集合シートを示す平面図である。 (ａ)、(ｂ)はそれぞれ前記液晶表示モジュールの製造工程における前記ＦＰＣの折り畳み手順を段階毎に示す説明図である。

符号の説明

１、２、ガラス基板
２０１突出縁部
２０１ａ短手縁辺
２０１ｂ長手縁辺
３枠状シール材
４ａコモンドライバ
４ｂ、４ｃ、４ｄセグメントドライバ
５ＦＰＣ
５０１コモン配線部、
５０２セグメント配線部
５０３入力配線部
５０４連絡配線部
６偏光板
１１ベースシート

Claims

矩形をなす一対の基板間に液晶が挟持されてなる液晶表示モジュールであって、
前記一対の基板のうちの一方の基板に、少なくとも隣り合う第１および第２の縁辺を他方の基板の対応する端面よりも適長幅突出させた第１および第２の突出縁部が形成され、
前記一方の基板の前記第１および第２の突出縁部のうちの前記他方の基板側の面には、前記液晶を駆動するための信号電圧を供給する第１および第２の複数の電極配線が配設されると共に、前記第１および第２の複数の電極配線に第１および第２の駆動回路素子が直接導通接続されて設置され、
前記第１の駆動回路素子を外部制御回路基板に電気接続するために第１の複数の配線が一方の面に設けられ、前記第２の駆動回路素子を前記外部制御回路基板に電気接続するために第２の複数の配線が他方の面に設けられた１枚のフレキシブル配線基板が、前記第１および第２の突出縁部に沿わせて折り曲げられることにより、前記第１の複数の配線が前記一方の基板の前記第１の突出縁部に配設された前記第１の複数の電極配線に導通接続され、前記第２の複数の配線が前記一方の基板の前記第２の突出縁部に配設された前記第２の複数の電極配線に導通接続されていることを特徴とする液晶表示モジュール。
前記１枚のフレキシブル配線基板は、
前記第１の駆動回路素子に対して信号を供給する前記第１の複数の配線が配設されたコモン配線部と、前記第２の駆動回路素子に対して信号を供給する前記第２の配線が配設されたセグメント配線部とを有し、
前記コモン配線部および前記セグメント配線部は熱圧着により前記一方の基板に接合されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示モジュール。
前記１枚のフレキシブル配線基板は、前記第１の配線部が前記一方の基板に接合される際に、前記コモン配線部に隣接するように設けられ前記外部制御回路基板に導通接続する入力配線部が前記コモン配線部から前記一対の基板に向けて延在し且つ前記一対の基板に重なるような形状に形成され、
前記入力配線部は、前記コモン配線部が熱圧着により前記一方の基板に接合される際に当該入力配線部が加熱されないように設けられた凹部を有することを特徴とする請求項２に記載の液晶表示モジュール。
前記コモン配線部と、前記入力配線部と、前記液晶表示モジュールのバックライトに給電する配線の接続端子部とが、前記１枚のフレキシブル配線基板の前記一方の面に形成され、
前記セグメント配線部が、前記１枚のフレキシブル配線基板の前記他方の面に形成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の液晶表示モジュール。
前記１枚のフレキシブル配線基板には、前記コモン配線部が前記一方の突出縁部に沿わせて折り曲げられると同時に前記入力配線部が折り曲げられ、且つ、前記セグメント配線部が前記他方の突出縁部に沿わせて折り曲げられると同時に前記接続端子部が折り曲げられるように、前記コモン配線部、前記セグメント配線部、前記入力配線部および接続端子部が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示モジュール。