JP2007234830A - フレキシブル配線基板の導通接合構造 - Google Patents

Abstract

【課題】フレキシブル配線基板同士を必要な接合強度を確保して導通接合できる小型薄型化に有利で且つ信頼性に優れた導通接合構造を提供する。
【解決手段】ＬＥＤ１４がＣＯＦ搭載された第２フレキシブル配線基板１６には、リード配線１６２１が延出されたリード延出部１６ｂが形成され、その第２接続端子１６２２が並設された接続端子アレイ部の両側部には、絶縁ベースフィルム１６１を突出させた一対の係合耳部１６１１、１６１１が形成されており、液晶表示パネルに導通接合された第１フレキシブル配線基板１１には、前記第２接続端子１６２２に対応させてＬＥＤ通電配線パターン１１２の第１接続端子１１２２が並設され、その接続端子アレイ部の両側部には、前記係合耳部１６１１が係合挿入される一対の係止孔１１１１、１１１１が穿設されている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、フレキシブル配線基板同士を導通接続する導通接合構造に関する。

液晶表示パネルや有機エレクトロルミネッセンス表示パネル等の平型表示パネル（以下、ＦＰＤ（Flat Panel Display）という）を用いる画像表示モジュールは、適用機器の薄型化に有利であるという利点から、近年、携帯電話機やＰＤＡ（Personal Digital Assistance）等のモバイル機器のディスプレイとして多用されている。しかし、モバイル機器のディスプレイに対しては、小型薄型化の要求が極めて厳しく、ＦＰＤモジュールに対しても更なる薄型化が要求されている。

従来、ＦＰＤモジュール等の電子機器の小型薄型化を促進するための実装構造として、特許文献１に示されるフレキシブル配線基板を用いた実装構造が提案されている。
特開２００４−３５６１１１号公報

特許文献１に示される実装構造においては、大幅な薄型化を実現するために可及的にフレキシブル配線基板を用いてフレキシブル配線基板同士を半田により導通接続し、剥離し易い半田接合部の剥離防止手段として、ばね等を介装する金属製の挟持部材を用いている。

しかし、フレキシブル配線基板同士を導通接続するために上述したような挟持部材を用いると、フレキシブル配線基板を用いることによって促進される筈の薄型化効果が困難になる。

この挟持部材による薄型化に対する逆効果は、前述したように小型薄型化の要求が極めて厳しいＦＰＤモジュールにおいては、大きな欠点となる。

本発明の目的は、フレキシブル配線基板同士を必要な接合強度を確保して導通接合できる小型薄型化に有利で且つ信頼性に優れた導通接合構造を提供することである。

本発明のフレキシブル配線基板の導通接合構造は、フレキシブルな絶縁フィルム材からなるベースフィルムの表面に導電体からなる複数の配線が形成されてなる第１のフレキシブル配線基板の第１配線に、フレキシブルな絶縁フィルム材からなるベースフィルムの表面に導電体からなる複数の配線が形成されてなる第２のフレキシブル配線基板の対応する第２配線を、導通接続するフレキシブル配線基板の導通接合構造であって、前記第２のフレキシブル配線基板における前記第２配線の第２接続端子が配設された端子配設部の両側には、前記ベースフィルムの縁部を突出させた係合片がそれぞれ形成され、前記第１のフレキシブル配線基板における前記第１配線の第１接続端子が配設された端子配設部の両側には、前記係合片を挿通させる係止孔がそれぞれ穿設されており、前記係止孔に対応する係合片を挿通させた状態で、前記第１接続端子に対応する前記第２接続端子が重なると共にそれら両接続端子が互いに導通接続されていることを特徴とするものである。

本発明のフレキシブル配線基板の導通接合構造によれば、導通接合される一対のフレキシブル配線基板に係合片と係止孔をそれぞれ少なくとも一対づつ設け、それら係止孔に対応する係合片を挿通することにより接続端子間の導通接続状態を保持する構成としたから、フレキシブル配線基板同士の適正な導通接合状態を専用の剥離防止部材を用いずに長期にわたり保持でき、ＦＰＤモジュール等の適用機器の小型薄型化が信頼性を低下させることなく促進される。

本発明のフレキシブル配線基板の導通接合構造においては、互いに対応する前記第１接続端子と前記第２接続端子とが半田により導通接続されていることが好ましく、これにより、適用機器の小型薄型化が更に促進される。

また、本発明のフレキシブル配線基板の導通接合構造は、前記第２のフレキシブル配線基板が液晶表示パネルとその駆動制御回路基板とを導通接続する配線基板であり、前記第１のフレキシブル配線基板が前記液晶表示パネルに光を照射するバックライトの光源に通電する配線基板である、液晶表示モジュールに有効に適用され、これにより、小型薄型化が促進されると共に必要な信頼性を充分に備えた液晶表示モジュールが得られる。

図１の（ａ）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模式的断面図で、（ｂ）はその要部Ｑを示す部分拡大断面図、図２は筐体を省略した前記液晶表示モジュールの一部展開平面図である。

図１に示されるように、本液晶表示モジュールの筐体は、扁平な直方体をなす箱の天板を除去した形状の収納ケース１に、底板を除去した同形状のカバーケース２が、嵌装されてなる。これら両ケース１、２は、共に金属板を加工して形成されている。カバーケース２の天板２０１には、表示を観察するための表示窓２０２が穿設されている。

上記筐体内には、フレーム３が配置されている。本実施形態のフレーム３は、共に空間外形が扁平な直方体をなす前室３ａと後室３ｂとが２段に重設されてなる。すなわち、直方体の空間を囲む枠体をなす側板３０１の所定高さ位置に、その内面全周にわたって仕切り棚３０２が突設され、この仕切り棚３０２を境界として、前室３ａと後室３ｂとが２段に重設され、これら前室３ａと後室３ｂは、仕切り棚３０２で囲まれた空間３ｃにより連通されている。

フレーム３の前室３ａには、液晶表示パネル４が収納されている。液晶表示パネル４は、電極（不図示）が形成された一対のガラス基板５、６を、それぞれの電極形成面を対向させて枠状シール材（不図示）により所定の間隙を保って接合し、枠状シール材で囲まれたガラス基板５、６間に液晶（不図示）を封入して、構成されている。ガラス基板５、６の液晶封入側とは反対側の各外面には、一対の前、後偏光板７、８がそれぞれ貼着されている。

本例の液晶表示パネル４における一対のガラス基板５、６の面積は、表示面側となる前側ガラス基板５よりも後側ガラス基板６の方が大きく、これら大きさの異なるガラス基板５、６は後側ガラス基板６の一縁辺が前側ガラス基板５の対応する縁辺から突出する配置で接合されている。後側ガラス基板６の突出縁辺６０１には、各電極から引き出された配線とその各端部の接続端子（不図示）が配設されて駆動回路部が形成されており、これら駆動回路部には駆動回路素子としてのドライバＬＳＩ９がＣＯＧ（Chip On Glass）搭載されている。そして、この駆動回路部の入力端子エリアには、第１フレキシブル配線基板１１（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuit）が導通接合されている。

フレーム３の後室３ｂ内には、サイドライト型の面状照明装置１２が収容されている。本実施形態のサイドライト型面状照明装置１２は、照射対象の液晶表示パネル４に大略対応した矩形をなす透明な導光板１３の一端面１３１に、点光源としての発光ダイオード（以下、ＬＥＤ（Light-Emitting Diode）という）１４が設置され、導光板１３の液晶表示パネル４に対向させる前面１３２とは反対側の後面１３３には光反射シート１５が設置されて、構成されている。導光板１３の光反射シート１５が設置された後面１３３には、ＬＥＤ１４から射出され光入射端面１３１から導光板１３内に入射した光を前面１３２に向けて均一に反射させるための同心円状の凹凸パターン（不図示）が形成されている。

図２に示されるように、本実施形態では２個のＬＥＤ１４、１４が配置され、これらＬＥＤは、各光射出面を導光板１３の光入射端面１３１に密着させた状態で、第２フレキシブル配線基板１６上にＣＯＦ（Chip On Film）方式により直接搭載されている。第２フレキシブル配線基板１６は、図３の部材説明図に示されるように、２個のＬＥＤ１４、１４が所定の間隔で並設されるＬＥＤアレイ部１６ａと、これから直角に延出されたリード延出部１６ｂとからなる。

また、第２フレキシブル配線基板１６は、フレキシブルな絶縁ベースフィルム１６１の表面に、ＬＥＤ１４に通電するための導電材料からなる通電配線パターン１６２が形成されてなる。本実施形態の第２フレキシブル配線基板１６は、ポリイミド樹脂からなる絶縁ベースフィルム１６１の表面に、銅箔からなる通電配線パターン１６２をフォトリソグラフィーによりパターニング形成してなる。

通電配線パターン１６２のうちのリード延出部１６ｂ表面に延出形成されている４本の第２リード配線１６２１の各先端部には、第２接続端子１６２２がそれぞれ形成されている。

そして、第２フレキシブル配線基板１６におけるリード延出部１６ｂの第２接続端子１６２２が並設されている先端部には、絶縁ベースフィルム１６１の両側部を延出させて、一対の係合耳部１６１１、１６１１が形成されている。

これに対し、前述した第１フレキシブル配線基板１１には、図３に示されるように、絶縁ベースフィルム１１１の表面に第２フレキシブル配線基板１６の通電配線パターン１６２に対応させてＬＥＤ配線パターン１１２が形成されている。このＬＥＤ配線パターン１１２においては、４本の第１リード配線１１２１の各先端部に前記第２接続端子１６２２に対応させて第１接続端子１１２２が形成されており、これら第１接続端子１１２２の各表面には半田被膜（不図示）がそれぞれ塗着されている。

この第１フレキシブル配線基板１１も、第２フレキシブル配線基板１６と同様に、ポリイミド樹脂フィルムからなる絶縁ベースフィルム１１１の表面に、銅箔からなるＬＥＤ配線パターン１１２をフォトリソグラフィーによりパターニング形成してなる。

そして、上記第１接続端子１１２２が並設されている接続端子アレイ部の両側部に、第２フレキシブル配線基板１６の係合耳部１６１１に対応させて、係止孔１１１１がそれぞれ穿設されている。各係止孔１１１１は、それぞれ、長さＬ1が係合耳部１６１１の長さＬ2に略等しい長円形に穿設されている。また、ＬＥＤ配線パターン１１２等の配線パターンエッチング時に各係止孔１１１１の周縁の銅箔を残すことにより、各係止孔１１１１の全周縁にわたって孔補強のためのフランジリング１１３が形成されている。

ここで、第１フレキシブル配線基板１１に第２フレキシブル配線基板１６を導通接合する作業手順について説明する。

まず、図２に示すように、液晶表示パネル４の突出縁辺６０１先端部に導通接合されフレーム３外に引き出されている第１フレキシブル配線基板１１の一対の係止孔１１１１に、同様にフレーム３外に引き出されている第２フレキシブル配線基板１６の対応する各係合耳部１６１１をそれぞれ挿通する。この際、第２フレキシブル配線基板１６のリード延出部１６ｂを適度に湾曲させることにより、各係合耳部１６１１を対応する係止孔１１２に容易に挿通させることができ、挿通後は絶縁ベースフィルム１６１自体の弾性によりリード延出部１６ｂが元のフラットな形状に大略復帰することにより、図２に示されるように各係合耳部１６１１が対応する係止孔１１１１内に最大限に係合挿入された状態（以下、最大係入状態という）が保持される。

上記最大係入状態は、第２フレキシブル配線基板１６の第２接続端子１６２２が第１フレキシブル配線基板１１の対応する各第１接続端子１１２２に所期の配置で正確に重なった状態（以下、端子整合状態という）である。すなわち、上記最大係入状態において所期の端子整合状態が得られるように、第１フレキシブル配線基板１１における各係止孔１１２間距離Ｄ1と第２フレキシブル配線基板１６におけるリード延出部１６ｂの耳部根元間距離Ｄ2の各寸法が設定されている。

このように、一対の係止孔１１１１に対応する各係合耳部１６１１を係合挿入するだけの簡単な作業で、互いに対応する第１接続端子１１２２と第２接続端子１６２２間の正確な位置合わせを容易に実施することができ、その分、液晶表示モジュールの製造作業工数が低減される。

第１接続端子１１２２と第２接続端子１６２２との位置合わせの後は、それら両接続端子１１２２、１６２２を半田接続する。この際、第１接続端子１１２２の表面には半田被膜が予め被着されているから、図１（ｂ）に示されるように、両接続端子１１２２、１６２２が間に半田Ｐを充分に介在させて強固に導通接続される。なお、導通接続の強度を更に増強するには、第２接続端子１６２２の表面にも半田被膜を被着しておくとよい。

上述のように構成されたサイドライト型面状照明装置１２においては、ＬＥＤ１４から射出された光が、導光板１３内にその対向する端面１３１から入射し、この入射光が後面１３３の同心円状凹凸パターンに入射すると、ここで前面１３２に向けて全反射され、前面１３２から面状に出射される。なお、同心円状凹凸パターンに入射した後に導光板１３外に出射する光も存在するが、これらの出射光は光反射シート１５により反射されて導光板１３内に再入射させられる。これにより、ＬＥＤ１４からの射出光の利用効率が格段に高められる。

図１に示されるように、導光板１３の前面１３２には、光拡散シート１７とプリズムシート１８の２枚の光学シートが、その順序で重畳設置されている。光拡散シート１７は導光板１２から面状に出射される照射光の輝度分布を均一化するために、プリズムシート１８は照射光の出射方向を正面方向に揃えるために、それぞれ設置されている。

そして、２枚の光学シート１７、１８が重畳設置された面状照明装置１２は、後室３ｂ内の所定位置に、背面パネル１９に支持された状態で収納されている。背面パネル１９は、フレーム後室３ｂの底面を閉じる配置で、フレーム３に嵌合装着されている。

背面パネル１９の後面側で収納ケース１における底板１０１の内面には、駆動制御回路基板２０が設置されている。この駆動制御回路基板２０は、本液晶表示モジュール全体の駆動を制御するものであり、前述した液晶表示パネル４のガラス基板６端部に導通接合されている第１フレキシブル配線基板１１が、コネクタ２１を介して電気接続されている。この電気接続に際しては、前述したように第１フレキシブル配線基板１１にＬＥＤ１４が搭載された第２フレキシブル配線基板１６を半田接合した後、この第１フレキシブル配線基板１１をフレーム後室３ｂ側に折り返し、その折り返した先端部をコネクタ２１に挿着するだけでよい。

以上のように、本実施形態の液晶表示モジュールでは、液晶表示パネル４を駆動するための第１フレキシブル配線基板１１にＬＥＤ１４を駆動するための第２フレキシブル配線基板１６を半田接合したから、実装構造が簡素化されて液晶表示モジュールの小型薄型化が促進される。そして、このフレキシブル配線基板１１、１６同士の接合において、一方に一対の係止孔１１１１を設けると共に他方にこれらに対応させて一対の係合耳部１６１１を設け、係止孔１１１１に対応する各係合耳部１６１１を挿入して対応する第１、第２接続端子１１１２、１６２２同士が適正に重なる所期の配置に位置決めする構成としたから、接続端子同士の位置決め作業が簡単となり、液晶表示モジュールの製造工数が低減される。また、両フレキシブル配線基板１１、１６の半田接合部における各絶縁ベースフィルム１１１、１６１同士が係止孔１１１１に係合耳部１６１１係合挿入することにより結合されているから、半田接合部に対する外力による剥離作用が抑止され、半田接合の信頼性が向上する。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。
例えば、係合片と係止孔の形状の組み合わせは、上記実施形態のような長方形と長円の組み合わせに限らず、種々の形状の組み合わせが可能である。図４（ａ）に示す変形例は台形をなす係合片３０に長円の係止孔４０を組み合わせたもので、図４（ｂ）に示す変形例は耳型の係止片５０に長方形の係止穴６０を組み合わせたものである。これらの変形例の係合片３０、５０のように、先端側に向かって徐々に幅が広くなる部分が存在する形状に形成し、各係合片３０、５０の最大幅Ｗｍを対応する係止孔４０、６０の長さＬよりも大きい寸法に設定しておくことにより、各係合片３０、５０の係止孔４０、６０からの脱装が抑制され、半田接合の信頼性がより向上する。なお。各係合片３０、５０を係止孔４０、６０に挿入する際は、各係合片３０、５０を最大幅Ｗｍが小さくなるように湾曲させれば容易に挿入できる。

また、本発明は、接続端子同士を半田接合方法により導通接続する場合に限らず、異方性導電接着材等の他の接続部材を用いて導通接続する場合や、超音波溶着やレーザ溶接により導通接続する場合等、他の種々の導通接続方法を用いる場合にも有効に適用できる。

加えて、本発明のフレキシブル配線基板の導通接合構造は、液晶表示モジュールにおけるフレキシブル配線基板同士の導通接合に限らず、他の種々の電子機器におけるフレキシブル配線基板同士の導通接合に広く適用できることは、勿論である。

（ａ）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模式的断面図で、（ｂ）はそのＱ部を拡大して示した模式的断面図である。 上記液晶表示モジュールを筐体を省略すると共に要部を展開して示した一部展開平面図である。 上記液晶表示モジュールにおけるＱ部の構成部材を分解して示した説明図である。 （ａ）、（ｂ）はそれぞれ上記実施形態における要部の変形例を示す構成説明図である。

符号の説明

１ 収納ケース
２ カバーケース
３ フレーム
４ 液晶表示パネル
５、６ ガラス基板
７、８ 偏光板
９ ドライバＬＳＩ
１１ 第１フレキシブル配線基板
１１１ 絶縁ベースフィルム
１１１１ 係止孔
１１２ ＬＥＤ通電配線パターン
１１２２ 第１接続端子
１２ 面状照明装置
１３ 導光板
１４ ＬＥＤ
１５ 光反射シート
１６ 第２フレキシブル配線基板
１６１ 絶縁ベースフィルム
１６１１ 係合耳部
１６２ リード配線パターン
１６２２ 第２接続端子
１７ 光拡散シート
１８ プリズムシート
１９ 背面パネル
２０ 駆動制御回路基板
２１ コネクタ
３０、５０ 係合片
４０、６０ 係止孔

Claims (3)

1. フレキシブルな絶縁フィルム材からなるベースフィルムの表面に導電体からなる複数の配線が形成されてなる第１のフレキシブル配線基板の第１配線に、フレキシブルな絶縁フィルム材からなるベースフィルムの表面に導電体からなる複数の配線が形成されてなる第２のフレキシブル配線基板の対応する第２配線を、導通接続するフレキシブル配線基板の導通接合構造であって、
   前記第２のフレキシブル配線基板における前記第２配線の第２接続端子が配設された端子配設部の両側には、前記ベースフィルムの縁部を突出させた係合片がそれぞれ形成され、
   前記第１のフレキシブル配線基板における前記第１配線の第１接続端子が配設された端子配設部の両側には、前記係合片を挿通させる係止孔がそれぞれ穿設されており、
   前記係止孔に対応する係合片を挿通させた状態で、前記第１接続端子に対応する前記第２接続端子が重なると共にそれら両接続端子が互いに導通接続されていることを特徴とするフレキシブル配線基板の導通接合構造。
2. 互いに対応する前記第１接続端子と前記第２接続端子とは、半田により導通接続されていることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル配線基板の導通接合構造。
3. 前記第２のフレキシブル配線基板は、液晶表示モジュールにおいて液晶表示パネルとその駆動制御回路基板とを導通接続する配線基板であり、前記第１のフレキシブル配線基板は、前記液晶表示パネルに光を照射するバックライトの光源に通電する配線基板であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のフレキシブル配線基板の導通接合構造。

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