JP2010204535A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＣＯＦテープキャリアのようなＴＡＢテープの可撓性を損なうことなく、そのＴＡＢテープ上に設けられている配線パターンの損傷を防ぐことを可能とする接続構造を備えた液晶表示装置を提供する。
【解決手段】 本発明の液晶表示装置は、液晶表示パネル本体１と、プリント配線板２と、それら両者の間に掛け渡すように設けられてそれら両者に電気的に接続されたＴＡＢテープ４とを含んだ液晶表示装置であって、前記ＴＡＢテープ４と並行して、前記液晶表示パネル本体１と前記プリント配線板２との間に掛け渡すように設けられた可撓性の支持板５を備えている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、少なくとも液晶表示パネル本体とプリント配線板とそれら両者に電気的に接続されるＴＡＢテープとを含んだ液晶表示装置に関する。

近年、この種の液晶表示装置は一般に、図４に典型的な一例を示したように、液晶表示パネル本体１０１と、各種回路素子等（図示省略）が実装されたプリント配線板１０２と、それら両者の間に設けられ、それら両者に電気的に接続されて、プリント配線板１０２から入力される電気信号に対応した液晶駆動信号等を液晶表示パネル本体１０１へと入力するための液晶ドライバＩＣ１０３が実装されたＴＡＢテープ１０４とから、その主要部が構成されている。

液晶表示パネル本体１０１とＴＡＢテープ１０４との接続や、プリント配線板１０２とＴＡＢテープ１０４との接続には、その接続プロセスおよび接続構造の簡易化を効果的に達成することが可能であることから、異方導電性フィルムが用いられる場合が多い。
このような液晶表示装置に用いられるＴＡＢテープ１０４としては、多くの場合、折り曲げ加工の必要性から、薄くて可撓性を有しているポリイミドフィルムのような絶縁性フィルムを基材として用いてなるＣＯＦ（Chip On Film）用のＴＡＢテープ、すなわちＣＯＦテープキャリアが採用される場合が多い（以下、このようなＴＡＢテープをＣＯＦテープキャリアとも呼ぶ）。

ところが、ＣＯＦテープキャリア上に形成された配線パターンには、その外部から折り曲げや引っ張り等の機械的な負荷が掛かることに起因して、断線や剥離等の損傷が発生する虞がある。
特に近年では、液晶表示パネル本体１０１の大画面化・高精細化に伴って、ＣＯＦテープキャリアにおける配線パターンのいわゆるファイン化（ファインピッチ化やファインライン化等）が益々進められているため、配線パターンの断線や剥離等の損傷が発生する虞は、益々高くなって行く傾向にある。

このようなＣＯＦテープキャリアにおける配線パターンの損傷の発生を回避することを企図して、固い（剛性の高い）補強材を追加配置する、または補強材を追加配置することにさらに加えて、その補強材やＣＯＦテープキャリアに接続されるリジッドプリント配線板自体が備えている高い剛性を利用することで、ＣＯＦテープキャリアの曲がりを規制して、配線パターンの損傷の発生を回避する、という技術が提案されている（特許文献１）。
また、ＣＯＦテープキャリアにおける配線パターンが形成されている面とは反対側の面に補強材を接続することで、ＣＯＦテープキャリアの曲がりを規制して、配線パターンの損傷発生を回避する、という技術が提案されている（特許文献２）。

特開平４−２２０６２３号公報 特開平７−７７６９７号公報

しかしながら、特許文献１にて提案された技術では、固い補強材を用いてＣＯＦテープ
キャリアを機械的に固定した状態に保つようにしているため、ＣＯＦテープキャリアを折り曲げることは実際上不可能であるという問題がある。
また、特許文献２にて提案された技術では、液晶表示パネル本体やプリント配線板の一方の面（配線パターン等が形成されている面）にはＣＯＦテープキャリアが接続され、かつその他方の面（裏面、つまり配線パターン等が形成されている面とは反対側の面）には補強材が接続されているので、ＣＯＦテープキャリアおよび補強材が個々には可撓性を有するものであるとしても、その構造上、ＣＯＦテープキャリアや補強材を折り曲げることは極めて困難ないしは不可能であるという問題がある。

そして、特に近年では、液晶表示パネル本体全体の外形寸法のさらなる小型化や薄型化が要請されており、それに対応するために、ＣＯＦテープキャリアのようなＴＡＢテープを折り曲げて配置できるようにすることが要請される場合も多い。また、折り曲げて配置されるのではなくて平らな状態で配置される場合でも、その組立の際には液晶表示装置の筐体（いわゆるアウターケーシング）内やベゼル内部における、寸法上の余裕が殆どない極めて狭隘な空間内に、プリント配線板やそれに接続されているＴＡＢテープを収容しなければならないことも多いが、そのような組立工程では、ＣＯＦテープキャリアのようなＴＡＢテープに所定の折り曲げ性が必要となる場合も多い。しかし、従来提案されていた上記のような対策では、そのような要請に適応することが極めて困難ないしは不可能である。

本発明は、このような問題に鑑みて成されたもので、その目的は、ＣＯＦテープキャリアのようなＴＡＢテープの可撓性を損なうことなく、そのＴＡＢテープ上に設けられている配線パターンの損傷を防ぐことを可能とする接続構造を備えた液晶表示装置を提供することにある。

本発明の液晶表示装置は、液晶表示パネル本体と、プリント配線板と、それら両者の間に掛け渡すように設けられてそれら両者に電気的に接続されたＴＡＢテープとを含んだ液晶表示装置であって、前記ＴＡＢテープと並行して、前記液晶表示パネル本体と前記プリント配線板との間に掛け渡すように設けられた可撓性の支持板を備えたことを特徴としている。
また、特に、前記支持板が伸びきった状態のときでも前記ＴＡＢテープが撓んだ状態となるように、前記支持板の掛け渡しの長さを前記ＴＡＢテープの掛け渡しの長さよりも長くして前記ＴＡＢテープに予め撓みを付与しておくようにすることは、極めて有効な態様である。

本発明によれば、液晶表示パネル本体とプリント配線板との間に掛け渡すように設けられた可撓性の支持板を、ＴＡＢテープと並行して備えるようにしたので、ＴＡＢテープが本来備えている可撓性を損なうことなしに、液晶表示パネル本体とプリント配線板との間に掛かる機械的な外力を支持板に負担させて、ＴＡＢテープに掛かる機械的な応力を緩和させることができる。そしてその結果、液晶表示装置の全体的な構造におけるＴＡＢテープの許容範囲内での折れ曲りや撓み変形などの柔軟性を阻害することなく、そのＴＡＢテープ上に設けられている配線パターンの損傷を防ぐことが可能となる。
また、特に、支持板が伸びきった状態のときでもＴＡＢテープが撓んだ状態となるように、支持板の掛け渡しの長さをＴＡＢテープの掛け渡しの長さよりも長くして、ＴＡＢテープに予め撓みを付与しておくようにすることにより、液晶表示パネル本体とプリント配線板とを引き離そうとする外力や、それら両者に折れ曲りや撓みや捩れ等を発生させようとする外力が掛かっても、基本的に（理論的に）その外力のほとんどを支持板に負担させるようにすることができるので、さらに効果的に、ＴＡＢテープ上に設けられている配線
パターンの損傷を防ぐことが可能となる。

本発明の実施の形態に係る液晶表示装置の主要部の構成を示す図である。 本発明の実施の形態に係る液晶表示装置に用いられるＴＡＢテープの構造の一例を示す図（図２（ａ））、およびそのＡ−Ａ断面図（図２（ｂ））である。 ＴＡＢテープを予め撓ませた態様を示す図である。 従来の一般的な液晶表示装置の主要部の構成の一例を示す図である。

以下、本実施の形態に係るＴＡＢテープおよびその製造方法について、図面を参照して説明する。

この液晶表示装置は、図１に示したように、液晶表示パネル本体１と、プリント配線板２と、液晶ドライバＩＣ３が表面実装されたＴＡＢテープ４と、支持板５とを、その主要部として備えている。

液晶表示パネル本体１は、例えばＴＦＴ（Thin Film Transistor）アクティブマトリックス型液晶表示パネルのような、この液晶表示パネル本体１の外部から液晶駆動信号波形電圧が入力されると、それに対応して各画素が駆動されて、表示画面部分に映像を表示するものである。液晶表示パネル本体１の周縁部の所定位置には、ＴＡＢテープ４との接続のための接続端子（接続用パッド等とも呼ぶ；図示省略）が配列形成されている。この液晶表示パネル本体１は、上記のようなＴＦＴアクティブマトリックス型液晶表示パネル以外の方式のものでも構わないことは勿論である。

プリント配線板２は、例えばガラスエポキシ基板のようなリジッドな絶縁性基板、またはポリイミドフィルム基板のようなフレキシブルな絶縁性基材の表面に（または多層板の場合にはその内層にも）、配線パターンや接続用パッド等の各種の導体パターン７が形成され、その導体パターン７を含んだ表面上の所定位置ごとに、半導体素子やその他の電子部品のような各種回路素子等（図示省略）を実装してなるもので、ＴＡＢテープ４を介して液晶表示パネル本体１に電気的に接続されている。そして、この液晶表示装置の外部から入力されて来た映像信号を、タイミング（同期）信号およびその他の各種信号に基づいてＴＡＢテープ４上の液晶ドライバＩＣ３の各入力ピン等に、所定のタイミングで振り分けるようにして入力するように設定されている。

ＴＡＢテープ４は、例えばＣＯＦテープキャリアのようなフレキシブルな配線板兼半導体実装構造本体であり、図２（ａ）、（ｂ）にその主要部の構造を示したように、例えばポリイミドフィルムのような絶縁性フィルム基材６の表面に配線パターンや接続用パッドなど各種の導体パターン７が形成されている。その導体パターン７の主要部はソルダレジスト８によって被覆されている。そして、導体パターン７を含んだこのＴＡＢテープ４の表面上における、ソルダレジスト８から露出するように配列形成されているインナーリード部１１に対して、電気的および機械的に接続されるように液晶ドライバＩＣ３が実装されている。

このＴＡＢテープ４の一端と他端とには、それぞれ導体パターン７を延長してなる接続端子が配列形成された接続端子部が設けられている。そしてその一端の接続端子部は、例えば異方導電性フィルムまたは接続用バンプ（どちらも図示省略）のような電気的接続部材兼機械的接合部材を介して、プリント配線板２に接続され、かつ他端の接続端子部は、例えば前記と同様の異方導電性フィルムのような電気的接続部材兼機械的接合部材を介して、液晶表示パネル本体１に接続されている。すなわち、このＴＡＢテープ４は、液晶表
示パネル本体１とプリント配線板２との間に掛け渡すように設けられて、それら両者に電気的および機械的に接続されている。ここで、図２（ａ）では、個片化される前の段階のＴＡＢテープ４、つまり絶縁性フィルム基材６の長手方向両縁部９に搬送孔１０が配列形成された状態のＴＡＢテープ４の全体を示してある。この長尺状（テープ状）のものを、例えばプレス金型等を用いて切断加工することで個片化した後、その個片のＴＡＢテープ４が、図２（ａ）に示したように、液晶表示パネル本体１とプリント配線板２との間に掛け渡すように接続される。

支持板５は、ＴＡＢテープ４と並行して（あるいは幾何学的な観点からは、例えばＴＡＢテープ４の掛け渡し方向と平行に）、液晶表示パネル本体１とプリント配線板２との間に掛け渡して設けられた、可撓性の機械的な支持体である。この支持板５は、液晶表示パネル本体１におけるＴＡＢテープ４が接続されている面と同じ面、およびプリント配線板２におけるＴＡＢテープ４が接続されている面と同じ面に、それぞれ例えばＴＡＢテープ４の接続に用いられたものと同様の異方導電性フィルムを機械的接合部材として用いて接続されている。
この支持板５は、例えば絶縁性フィルム基材６と同様の材質の絶縁性フィルムからなるものとしてもよく、または導体パターン７と同様の材質の金属箔からなるものとしてもよい。もしくは、それら金属箔と絶縁性フィルムとを積層した構造を有するものとしてもよい。あるいは、そのような絶縁性フィルムや金属箔とは異なった材質からなるものとしてもよい。但し、そのいずれの場合にも、後述するような可撓性（あるいは弾力性）を有するものであることが必要である。

この支持板５は、液晶表示パネル本体１とプリント配線板２との間に掛け渡されて、この支持板５自体が所定の折れ曲りや撓みを許容しつつ、液晶表示パネル本体１に対してプリント配線板２を所定の機械的支持力以上の力で支持することで、例えば液晶表示パネル本体１とプリント配線板２とを相対的に曲げの方向や捩りの方向、または距離を圧縮する方向もしくは離間する方向に移動させようとする外力が掛かっても、その両者の間に掛け渡すように設けられているＴＡＢテープ４の、許容範囲内の折れ曲りや撓みを許容しつつ、その折れ曲りや撓みの大きさが許容範囲を逸脱することのないように規制して、ＴＡＢテープ４に剥離や損傷が発生することを防止できるように設定されている。すなわち、外力として掛かることが想定される折り曲げや撓みのモーメントの大きさに対して、ＴＡＢテープ４自体やその表面上に設けられている導体パターン７に損傷や剥離が発生することのないような許容範囲内の折れ曲りや撓みを許しつつも、その許容範囲を逸脱した折れ曲りや撓みを規制できるような程度の弾力性を、この支持板５は備えている。

このような弾力性を有する可撓性の支持板５を備えたことによって、折り曲げや撓みのモーメントが過大な応力としてＴＡＢテープ４に掛かることを回避して、そのＴＡＢテープ４に設けられている導体パターン７の剥離や損傷の発生を防止することが可能となる。
また、この支持板５が上記のような適度な弾力性を有していることにより、例えば液晶表示パネル本体１とプリント配線板２とを相対的に近づけるような（両者の間の距離を縮めようとするような圧縮方向の）外力や、反対に離間させるような外力が掛かった場合も、その外力を、支持板５が主体となって受け止めて、緩衝することができる。その結果、ＴＡＢテープ４に外力起因の過大な応力ストレスが掛かることに因る導体パターン７の剥離や損傷の発生を防止することが可能となる。

ここで、図３に一例を示したように、支持板５が伸びきった状態のときでもＴＡＢテープ４が適度に撓んだ状態となるように、支持板５の掛け渡しの長さをＴＡＢテープ４の掛け渡しの長さよりも長くして、ＴＡＢテープ４に予め撓みを付与しておくようにすることは、極めて有効な一態様である。

図３に示した一例に即して説明すると、液晶表示パネル本体１とプリント配線板２との相対的な位置関係を山折り方向に折れ曲がった位置関係へと移動させようとする外力が、この液晶表示装置に掛かった場合、ＴＡＢテープ４は予め撓んだ状態で（つまり掛け渡し方向に長めに余裕を以て）設けられているのであるから、ＴＡＢテープ４の方が支持板５よりも緩やかに撓み曲がる（ゆるやかな円弧を描いて折れ曲がる）こととなり、その結果、そのＴＡＢテープ４の表面上に設けられている導体パターン７に掛かる機械的な応力ストレスが軽減される。また、このようにＴＡＢテープ４が緩やかに撓み曲がるので、そのときの動的な曲げモーメントは支持板５に集中して掛かることとなる。

また、液晶表示パネル本体１とプリント配線板２との相対的な位置関係を離間させる（両者の距離を引き離す）方向へと移動させようとする外力が掛かった場合、ＴＡＢテープ４は予め掛け渡し方向に長めに余裕を以て撓んだ状態で設けられているのであるから、その長さの余裕分によって、そのときの動的および静的な引っ張り力は、基本的にはＴＡＢテープ４には全く掛からず、ほぼ全て支持板５に掛かることとなる。また逆方向の外力、つまり液晶表示パネル本体１とプリント配線板２との相対的な位置関係を縮める方向に移動させようとする外力が掛かった場合にも、ＴＡＢテープ４は予め撓んだ状態で設けられているのであるから、そのときの圧縮方向の外力は、ＴＡＢテープ４には実質的にほとんど掛からず、専ら支持板５にほぼ全て集中して掛かることとなる。

このように、支持板５が伸びきった状態のときでもＴＡＢテープ４が撓んだ状態となるように、支持板５の掛け渡しの長さをＴＡＢテープ４の掛け渡しの長さよりも長くして、ＴＡＢテープ４に予め撓みを付与しておくようにすることで、液晶表示パネル本体１とプリント配線板２との間の位置関係を移動させようとする外力のほとんどを、基本的に（あるいは理論的に）、支持板５に集中して負担させることができ、その結果、ＴＡＢテープ４に剥離や損傷が発生することを、より確実に防止することが可能となる。

以上説明したように、本発明の実施の形態に係る液晶表示装置によれば、ＴＡＢテープ４と並行して、液晶表示パネル本体１とプリント配線板２との間に掛け渡すように設けられた可撓性の支持板５を備えるようにしたので、ＴＡＢテープ４が本来備えている可撓性を損なうことなしに、支持板５によって液晶表示パネル本体１とプリント配線板２との間に掛かる圧縮や離間や折り曲げや撓み等の動きを生じさせようとする機械的な外力を負担させて、そのような機械的な外力が応力ストレスとしてＴＡＢテープ４に掛かること緩和ないしは解消することができる。その結果、液晶表示装置の全体的な構造におけるＴＡＢテープ４の機械的な柔軟性を阻害することなしに、そのＴＡＢテープ４上に設けられている配線パターン等の導体パターン７の損傷や剥離等を防ぐことが可能となる。
また、特に、支持板５が伸びきった状態のときでもＴＡＢテープ４が撓んだ状態となるように、支持板５の掛け渡しの長さをＴＡＢテープ４の掛け渡しの長さよりも長くして、ＴＡＢテープ４に予め撓みを付与しておくようにすることにより、液晶表示パネル本体１とプリント配線板２とを引き離そうとする外力や、それら両者に捩れや折れ曲がりや撓みを発生させようとする外力等が掛かっても、その外力を支持板５に私有中して負担させることができるので、さらに効果的に、ＴＡＢテープ４上に設けられている配線パターン等の導体パターン７の損傷や剥離等を防ぐことが可能となる。

なお、ＴＡＢテープ４と液晶表示パネル本体１との接続やＴＡＢテープ４とプリント配線板２との接続にそれぞれ用いられている異方導電性フィルムのような接続用部材と同じ材質の接続用部材を用いて、支持板５を液晶表示パネル本体１やプリント配線板２に接続した構成とすることは、望ましい一態様である。
このようにすることにより、支持板５を、上記のように液晶表示パネル本体１やプリント配線板２におけるＴＡＢテープ４の接続された面と同じ面に、ＴＡＢテープ４と並行して接続することと相まって、別段に新たな（支持板５の接続専用の）接続用部材やそのた
めの設備や工程を追加することなく、ＴＡＢテープ４の接続工程で一括して簡易に、支持板５の接続を行うことが可能となる。

また、上記の実施の形態では、液晶表示装置全体を平らな状態で用いる場合について説明したが、例えばプリント配線板２を液晶表示パネル本体１に対して直角に折り曲げた姿勢で用いる場合などにも、本発明は適用可能であることは勿論である。この場合も、上記同様に可撓性の支持板５を備えた構成とすることで、有効にその支持板５の可撓性を発揮させて、ＴＡＢテープが損傷することを確実に回避することができる。何故なら、従来提案されていた補強材を備えた構成の場合には、ＴＡＢテープを折り曲げた状態や撓んだ状態に変形させることは実質的に不可能であったが、本発明によれば、それ自体からして可能となり、かつ上記のようにＴＡＢテープ４の損傷等を回避することが可能となるからである。

また、図３に示したようにＴＡＢテープ４を予め撓ませて設けた構成とすることにより、支持板５を、液晶表示パネル本体１やプリント配線板２におけるＴＡＢテープ４が接続された面とは反対側の面に接続させることも可能となる。
すなわち、これがもしも、本発明に係る支持板５のような可撓性や撓みを付与されたものを用いるのではなく、従来提案されていたような、固い補強材やその補強材による補強効果を確保して構造上の剛性を高めるために張りつめたように撓みなく補強材を掛け渡した構造としたものの場合には、その補強材がＴＡＢテープとは反対側の面に接続されていると、ＴＡＢテープにも補強材にも撓みの余裕がほとんどないので、それら両者が山折り側にも谷折り側にも張りつめたような（あるいは互いに突っ張り合ったような）状態になり、その結果、ＴＡＢテープと補強材とで構成される構造上の曲げ変形の自由度がほとんどなくなってしまう。つまり、従来提案されていた技術の場合には、表裏にそれぞれ接続されたＴＡＢテープと補強材とが、互いに曲げ変形の自由度を牽制し合って、その曲げ変形の動きがほぼ完全に阻害されてしまうこととなっていた。
しかしそれとは対照的に、本発明によれば、ＴＡＢテープ４には予め撓みが付与されており、また支持板５には可撓性が付与されているので、その撓みおよび可撓性が、ＴＡＢテープ４と支持板５とで形成される構造上の曲げ変形の余裕となって、ＴＡＢテープ４の撓みが伸びきった状態となるまでは、そのＴＡＢテープ４および支持板５を曲げることが可能となるのである。

１ 液晶表示パネル本体
２ プリント配線板
３ 液晶ドライバＩＣ
４ ＴＡＢテープ
５ 支持板
６ 絶縁性フィルム基材
７ 導体パターン
８ ソルダレジスト
１０ 搬送孔
１１ インナーリード部

Claims (7)

1. 液晶表示パネル本体と、プリント配線板と、それら両者の間に掛け渡すように設けられてそれら両者に電気的に接続されたＴＡＢテープとを含んだ液晶表示装置であって、
   前記ＴＡＢテープと並行して、前記液晶表示パネル本体と前記プリント配線板との間に掛け渡すように設けられた可撓性の支持板を備えた
   ことを特徴とする液晶表示装置。
2. 請求項１記載の液晶表示装置において、
   前記支持板は、前記液晶表示パネル本体および／または前記プリント配線板における前記ＴＡＢテープが接続されている面と同じ面に接続されている
   ことを特徴とする液晶表示装置。
3. 請求項１または２記載の液晶表示装置において、
   前記支持板が伸びきった状態のときでも前記ＴＡＢテープが撓んだ状態となるように、前記支持板の掛け渡しの長さを前記ＴＡＢテープの掛け渡しの長さよりも長くして前記ＴＡＢテープに予め撓みを付与してなる
   ことを特徴とする液晶表示装置。
4. 請求項１ないし３のうちいずれか１つの項に記載の液晶表示装置において、
   前記支持板が、絶縁性フィルムからなるものである
   ことを特徴とする液晶表示装置。
5. 請求項１ないし３のうちいずれか１つの項に記載の液晶表示装置において、
   前記支持板が、金属箔からなるものである
   ことを特徴とする液晶表示装置。
6. 請求項１ないし３のうちいずれか１つの項に記載の液晶表示装置において、
   前記支持板が、金属箔と絶縁性フィルムとを積層した構造を有するものである
   ことを特徴とする液晶表示装置。
7. 請求項１ないし６のうちいずれか１つの項に記載の液晶表示装置において、
   前記支持板は、前記ＴＡＢテープが前記液晶表示パネル本体および前記プリント配線板の接続にそれぞれ用いられている接続用部材と同じ材質の接続用部材によって、前記液晶表示パネル本体およびプリント配線板にそれぞれ接続されている
   ことを特徴とする液晶表示装置。

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