JP3633456B2 - 電気光学装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、TAB(Tape Automated Bonding)基板およびこれを用いた電気光学装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
液晶装置に対して液晶駆動用のICチップを実装する方法として、液晶装置を構成するガラス基板上に液晶駆動用ICチップを直接実装する(すなわちCOG(Chip On Glass)実装する)方法の他に、液晶駆動用ICチップが搭載されたTAB基板を液晶装置に対して実装する方法がある。
【0003】
ここで、液晶装置においては、表示領域を大きくして周辺の非表示領域を狭くすること(以下、「狭額縁化」という)が要請される。かかる要請に応えるべく、TAB基板のベース基材にスリットを設け、このTAB基板をスリット部分において折り曲げて実装した各種の液晶装置が提案されている。
【0004】
図6(a)は、折り曲げられたTAB基板を実装した液晶装置の構成を模式的に例示する断面図である。なお、ここでは、一対の基板に液晶を挟持してなる液晶パネル1と、バックライトユニット2と、プリント基板(以下、「PCB(Printed Circuit Board)」という。)3とを有する液晶装置にTAB基板7aを実装する場合を例示する。
【0005】
このTAB基板7aは、図6(b)に示すように、当該TAB基板7aを折り曲げるべき領域全体にわたって1つのスリット72が設けられたベース基材71と、このベース基材71に形成されたリード線73とを含んで構成され、液晶パネル1に封入された液晶を駆動するための液晶駆動用ICチップ74がTAB実装される。そして、図6(a)に示すように、当該TAB基板7aはスリット72の部分で折り曲げられるとともに、TAB基板7aの一方の縁部(図6(b)における下側の縁部)に位置するリード線73が液晶パネル1の入力端子(図示略)に接続され、他方の縁部に位置するリード線73がPCB3の配線に接続される。
【0006】
しかしながら、このように折り曲げ領域の全体にわたってスリット72を形成した場合、図6(a)に示すように、スリット72の部分において折り曲げられたリード線73が液晶パネル1の表示領域から大きく飛び出した形状となってしまう。すなわち、図6(a)において「L」で示す長さが長くなってしまうため、結局十分な狭額縁化を図るのが困難であるという問題がある。
【0007】
この問題を解決すべく、図7(b)に示すように、ベース基材71の2箇所にスリット72aおよび72bが形成されたTAB基板7bが提案されている。このようなTAB基板7bを、図7(a)に示すように、スリット72aおよび72bの各々に沿って概ね直角となるように折り曲げることによってコ字状として液晶装置に実装すれば、図6に例示したTAB基板7aと比較して飛び出し部分の長さを短くすることができるから、狭額縁化の要請にも十分に応えることができる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、液晶装置は、その用途等に応じて構成要素が異なるものである。例えば、反射型液晶装置においてはバックライトユニットは不要であるが、透過型液晶装置または半透過反射型液晶装置においてはバックライトユニットが必要になるといった具合である。さらに、液晶装置によって、液晶パネルや導光板、PCB等の厚さが異なる場合が多い。すなわち、上記コ字状に折り曲げられたTAB基板7bのうちの対向する一対の面に挟まれる要素(以下、「装置構成要素」という)の厚さ(すなわち、図7(a)において「T」で示された厚さ)は、液晶装置によって異なる場合が多いのである。かかる事情を考慮すると、装置構成要素の厚さが異なる液晶装置ごとに、異なる形状のTAB基板を製造する必要がある。詳述すると、以下の通りである。
【0009】
いま、図7に示したTAB基板7bを、この液晶装置よりも装置構成要素が薄い他の液晶装置に実装する場合を想定する。この場合、TAB基板7bのベース基材71は、図8に示すように2つのスリット72aおよび72bに沿って折り曲げられるが、液晶駆動用ICチップが搭載された面はPCB3に対して平行とならない。そして、このような構成の下で外部からの衝撃が与えられると、TAB基板7bとPCB3との接続部分(図8中の破線で囲まれた部分)に対して応力が集中することとなるため、この部分が特に破損しやすくなる。このような理由により、図7に示したような2つのスリット72aおよび72bを備えたTAB基板7bを用いる場合、装置構成要素の厚さが異なる液晶装置ごとに、異なる形状のTAB基板が必要とされるのである。すなわち、各種の液晶装置に対して共通のTAB基板を用いることができず、製造コストを低く抑えるのが困難であるという問題があった。
【0010】
本発明は、以上説明した事情に鑑みてなされたものであり、液晶装置の狭額縁化を実現することができ、かつ汎用性の高いTAB基板およびこれを用いた電気光学装置を提供することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、集積回路を搭載可能な基材に、前記集積回路と接続される配線が形成されてなり、前記基材は複数のスリットを有し、前記複数のスリットのうちの一のスリットの幅は、他のスリットの幅よりも広いTAB基板と、電気光学パネルと、前記電気光学パネルの観察側とは反対側に配設されるプリント基板とを具備し、前記TAB基板が前記各スリットにおいて折り曲げられるとともに、当該TAB基板の一端が前記電気光学パネルに接合される一方、他端が前記プリント基板に接合されていることを特徴としている。
【0012】
かかる構成によれば、前記一のスリットの部分における折り曲げ位置を、当該一のスリットの幅方向において任意の位置とすることができる。この結果、電気光学パネルおよびプリント基板の他に各種の構成要素を含む電気光学装置に対して、TAB基板が飛び出す部分の長さを短くすることができるので、狭額縁化の要請に有効に応えることができる。
【0013】
ここで、上記発明においては、前記一のスリットを、前記複数のスリットのうち、各スリットの配列方向における一方の端に位置するスリットとすることが望ましい。さらには、前記複数のスリットを、前記集積回路が搭載されるべき位置からみて一方の側に設け、前記一のスリットを、前記複数のスリットのうち、前記集積回路が搭載されるべき位置に最も近いスリットとすることも望ましい。こうすることにより、前記基材のうち、当該一のスリットから他のスリットとは反対側の縁部に至るまでの領域を、当該TAB基板が実装されるべき装置の表面と概ね平行にすることができる。ここで、TAB基板における上記領域が、その実装対象たる装置の表面と角度をもって実装された場合、当該TAB基板と当該装置の表面との接続部分に応力が集中し、当該部分において破損する可能性が高くなる。これに対し、上記のように、一のスリットから他のスリットとは反対側の縁部に至るまでの領域を、実装対象たる装置の表面と概ね平行となるように実装すれば、かかる問題を回避することができる。
【0014】
さらに、上記発明においては、前記複数のスリットを、2つのスリットとすることが望ましい。こうすれば、当該TAB基板を2つのスリットの各々に沿って折り曲げてコ字状とすることができるから、当該TAB基板の一部が、実装対象である装置における当該TAB基板との接続位置から飛び出す長さを短くすることができるという利点がある。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をさらに理解しやすくするため、実施の形態について説明する。かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の範囲で任意に変更可能である。
【0020】
A:実施形態
図1(a)は、本発明の実施形態に係るTAB基板を用いた液晶装置を液晶パネル側から見た場合の構成を模式的に例示する斜視図であり、図1(b)は、この液晶装置をプリント基板側(すなわち、図1(a)とは反対側)から見た場合の構成を模式的に例示する斜視図である。なお、この図1および以下に示す各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材ごとに縮尺を異ならせている。また、本実施形態においては、バックライトユニットを備えるパッシブマトリクス方式の透過型液晶装置を例示するが、本発明の適用範囲をこれに限定する趣旨ではない。
【0021】
同図に示すように、この液晶装置は、相互に対向する第1基板11および第2基板12の間に電気光学材料たる液晶を挟持してなる液晶パネル1と、液晶パネル1の背面側(すなわち、観察側とは反対側)に配置され、液晶パネル1に対して光を照射するバックライトユニット2と、バックライトユニット2からみて液晶パネル1とは反対側に配置されたプリント基板(以下、「PCB(Printed Circuit Board)」という。)3と、複数のTAB基板4とを含んで構成される。なお、実際には、バックライトユニット2は、光を出射する発光体、当該発光体からの光を液晶パネルの全面に導くための導光板、および導光板からみて液晶パネルとは反対側に設けられ、導光板からの光を液晶パネル側に反射するための反射板等を含んで構成されるが、図1および以下に示す各図においては、図面が煩雑になるのを防ぐため、これらの構成要素のうちの導光板のみが図示されている。
【0022】
ここで、液晶パネル1を構成する両基板の内側(液晶側)表面には、当該液晶に電圧を印加するための透明電極が形成されている。また、液晶パネル1を構成する第1基板11および第2基板12のいずれも、他方の基板から張り出す領域を有している。そして、各基板に形成された透明電極は、この張り出し領域に引き出されて入力端子を構成する。なお、実際には、第1基板11および第2基板12の外側(液晶とは反対側)の表面に、入射光を偏光させるための偏光板や位相差板等が貼着されるが、本発明とは直接関係がないため、その説明および図示を省略する。一方、PCB3には、液晶の駆動を制御するための制御回路と、この制御回路によって生成された画像信号を液晶パネル1側に出力するための複数の端子とが設けられている。
【0023】
各TAB基板4は、図1(a)および(b)に示すように、2つのスリット43aおよび43b(詳細は後述する)の各々に沿ってコ字状に折り曲げられて実装される。具体的には、コ字状に折り曲げられたTAB基板4における対向する面のうちの一方が、図1(a)に示すように液晶パネル1の各基板の張り出し領域に配置され、他方の面が、図1(b)に示すようにPCB3のバックライトユニット2側とは反対側の表面に配置される。かかる構成により、液晶パネル1の入力端子とPCB3の出力端子とが、それぞれTAB基板4上にTAB実装された液晶駆動用ICチップ46に接続されるようになっている。
【0024】
ここで、図1(a)および(b)に示すように、図中のX軸方向に配列されたTAB基板4と、Y軸方向に配列されたTAB基板4とは、前者がコ字状の形状の内側に配線を有する一方、後者がコ字状の形状の外側に配線を有する点で異なっているが、この相違は本発明の特徴部分とは直接関係がないため、以下では、X軸方向に配列されたTAB基板4の構成を中心に説明を進める。
【0025】
次に、図2(a)は、上記TAB基板4の構成を模式的に例示する平面図であり、図2(b)は、図2(a)におけるA−A’線視断面図である。これらの図に示すように、このTAB基板4は、ベース基材41、パネル側リード線44、液晶駆動用ICチップ46、樹脂47およびPCB側リード線45を含んで構成される。なお、図2(a)においては、図面が煩雑になるのを防ぐため、パネル側リード線44およびPCB側リード線45のうちの一部のみが図示されている。また、以下では、図2(a)に示すベース基材41の上側、すなわち、実装された状態で液晶パネル1の方に位置する側を「パネル側」と呼び、ベース基材41の下側、すなわち実装された状態でPCB3の方に位置する側を「PCB側」と呼ぶ。
【0026】
ベース基材41は、可撓性を有するフィルム状の部材であり、例えばポリイミド等により形成される。このベース基材41には、液晶駆動用ICチップ46を実装するためのデバイスホール42と、図中のX軸方向に延在する2つのスリット43aおよび43bとが形成されている。以下では、これら2つのスリット43aおよび43bのうち、液晶駆動用ICチップ46から遠い方のスリット43a(すなわち、図2における上側に位置するスリット)を「第1スリット43a」と呼び、液晶駆動用ICチップ46に近い方のスリット43b(すなわち、図2における下側に位置するスリット)を「第2スリット43b」と呼ぶ。
【0027】
ここで、本実施形態における第1スリット43aの幅は、ベース基材41を略垂直に折り曲げるために最低限必要な幅となっている。これに対し、第2スリット43bの幅は、第1スリット43aの幅よりも広くなるように形成されている。換言すれば、第2スリット43bは、ベース基材41を略垂直に折り曲げるために最低限必要となる幅よりも広い幅を有しているのである。この結果、ベース基材41を第2スリット43bの部分で折り曲げる場合、その折り曲げの位置を、第2スリット43bの幅方向において任意の位置とすることができる。詳細は後述するが、このように第2スリット43bの幅を第1スリット43aの幅よりも広くすることにより、装置構成要素の厚さが異なる各種の液晶装置に、共通のTAB基板4を用いることができるという利点が得られる。なお、図2(a)および(b)においては、第2スリット43bが第1スリット43aの2倍の幅となる場合を例示している。例えば、第1スリット43aの幅を0.6mm程度とし、第2スリット43bの幅を1.2mm程度とすることが考えられる。
【0028】
次に、各パネル側リード線44は、液晶パネル1の入力端子と液晶駆動用ICチップ46とを接続するためのものであり、ベース基材41のパネル側の領域に形成されている。具体的には、各パネル側リード線44は、ベース基材41のパネル側の縁部から図中のY軸方向に延在し、第1スリット43aおよび第2スリット43bを横切ってデバイスホール42に至り、その端部が当該デバイスホール42に入り込んでインナーリードを構成するようになっている。
【0029】
一方、各PCB側リード線45は、PCB3の出力端子と液晶駆動用ICチップ46とを接続するためのものであり、ベース基材41のPCB側の領域に形成されている。具体的には、各PCB側リード線45は、ベース基材41のPCB側の縁部からデバイスホール42に至るように延在し、端部が当該デバイスホール42に入り込んでインナーリードを構成するようになっている。なお、以下では、各PCB側リード線45のうちのPCB3に接続されるべき部分、すなわち、ベース基材41の縁部近傍に位置する部分を「PCB接続端子」と呼ぶ。各PCB接続端子は、PCB3に半田付けされるようになっている。このため、図2(a)に示すように、各PCB接続端子の近傍においてはベース基材41が除去されている。また、各PCB側リード線45および上述した各パネル側リード線44は、例えば銅等の導電性金属によって形成される。
【0030】
液晶駆動用ICチップ46は、PCB3から出力された画像信号に応じて、液晶パネル1が備える複数の透明電極に対して選択的に電圧を印加することにより液晶を駆動するための回路を含んでいる。図2(b)に示すように、この液晶駆動用ICチップ46の電極の各々には、それぞれ突起電極(バンプ)46aが形成されている。そして液晶駆動用ICチップ46は、これらの各突起電極46aとインナーリードとが一括ボンディングされて、ベース基材41にTAB実装される。さらに、この液晶駆動用ICチップ46の各突起電極46aと各リード線との接続部分は、水分の侵入を防止すべく、樹脂47によって封止される。
【0031】
次に、図3は、図1(b)におけるB−B’線から見た断面におけるTAB基板近傍の一部分を模式的に例示する図である。なお、図3と先に説明した図2とでは、上下関係が逆になっていることに留意されたい。
【0032】
図3に示すように、TAB基板4のパネル側リード線44は、接着剤中に導電性粒子を適切な割合で分散させた異方性導電膜51を介して液晶パネル1の第2基板12に形成された入力端子(図示略)と電気的に接続される。そして、TAB基板4は、図3に示すように、第1スリット43aに沿って略垂直に折り曲げられる。さらに、TAB基板4は、第2スリット43bからPCB接続端子に至る領域が、PCB3と概ね平行となるように、第2スリット43bに沿ってPCB3側に略垂直に折り曲げられる。そして、TAB基板4のPCB側リード線45の一部であるPCB接続端子が、PCB3上に設けられた出力端子と半田付けによって接続される。この結果、液晶パネル1、バックライトユニット2およびPCB3が、コ字状に折り曲げられたTAB基板4における一対の対向する面によって挟まれた構成となる。
【0033】
なお、図3においては、図1におけるX軸方向に配列されたTAB基板4、すなわち、コ字状の形状の内側にリード線を有するTAB基板4を例示したが、同図におけるY軸方向に配列されたTAB基板4はコ字状の形状の外側にリード線を有するため、その実装の態様が図3に示した態様とは若干異なったものとなる。図4は、このY軸方向に配列されたTAB基板4の近傍の構成を例示する断面図、すなわち、図1(b)中のC−C’線から見た断面におけるTAB基板4近傍の一部分を例示する図である。同図に示すように、このTAB基板4は、内側にベース基材41が位置する一方、外側にリード線(パネル側リード線44およびPCB側リード線45)が位置するように、第1スリット43aおよび第2スリット43bに沿ってコ字状に折り曲げられて液晶装置に実装されることとなる。もっとも、液晶駆動用ICチップ46の近い方の第2スリット43bが第1スリットよりも広い幅を有しており、この結果、液晶駆動用ICチップ46が配設された面をPCB3の表面と略平行にすることができる点は、図3に示したTAB基板4と同様である。
【0034】
以上説明したように、本実施形態に係るTAB基板4は2つのスリット43aおよび43bを有し、これらの各スリットに沿って折り曲げられるようになっているため、図6(a)および(b)に示したように折り曲げ部分の全体にスリットを形成した場合と比較して、飛び出し部分を短くすることができる。そしてこの結果、液晶装置の狭額縁化を図ることができる。
【0035】
さらに、本実施形態に係るTAB基板4においては、折り曲げるべき各部分に2つのスリット43aおよび43bが形成され、これらのスリットのうちの液晶駆動用ICチップ46側の第2スリット43bは、第1スリット43aよりも幅が広くなっている。かかる構成によれば、TAB基板の汎用性を高めることができるという利点が得られる。すなわち、例えば、図5(a2)に示すように、第2スリット43bの幅方向において液晶駆動用ICチップ46に近い位置でTAB基板4を折り曲げれば、図5(a1)に示すように、当該TAB基板4を、装置構成要素の厚さT1が比較的厚い液晶装置に実装することができる。一方、図5(b2)に示すように、第2スリット43bの幅方向において液晶駆動用ICチップ46から遠い位置でTAB基板4を折り曲げれば、図5(b1)に示すように、このTAB基板4を、装置構成要素の厚さT2が比較的薄い(すなわち、T2<T1)液晶装置に実装することもできる。換言すれば、コ字状に折り曲げられたTAB基板4における対向する一対の面の距離を、第2スリット43bの幅の分だけ調節することができるのである。なお、以上の説明では、理解を容易にするため折り曲げ位置を例示して説明を行ったが、折り曲げ位置を例示のものに限定する趣旨ではない。
【0036】
このように、本実施形態に係るTAB基板4は、種々の厚さを有する液晶装置に汎用することができる。これにより、実装の対象となる各液晶装置ごとに形状が異なる(つまり、スリット間の距離が異なる)TAB基板を製造する必要がなくなるため、製造コストを低減することができるという効果が得られるのである。
【0037】
また、前掲図7に示した構成にあっては、衝撃を受けた場合にPCB側接続端子に対して応力が集中するという問題があった。これに対し、本実施形態によれば、第2スリット43bの幅方向の長さ分だけ折り曲げ位置を調整することができるため、PCB側の領域および樹脂47等の表面と、PCB3の表面とを比較的容易に平行にすることができる。従って、本実施形態によれば、外部からの衝撃によってPCB側リード線45とPCB3との接続部分に応力が集中するのを回避することができ、この結果当該部分における破損を未然に防止することができる。
【0038】
B:変形例
以上この発明の一実施形態について説明したが、上記実施形態はあくまでも例示であり、上記実施形態に対しては、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で様々な変形を加えることができる。変形例としては、例えば以下のようなものが考えられる。
【0039】
<変形例1>
上記実施形態においては、ベース基材41に2つのスリット43aおよび43bが形成された場合を例示したが、ベース基材41に形成されるスリットの数は2個以上であってもよい。要は、ベース基材41に形成された複数のスリットのうちのいずれかのスリットの幅が、他のスリットの幅よりも広くなっていればよいのである。より好ましくは、TAB基板のパネル側の端部を液晶パネル1に接続し、液晶装置の外形に沿ってベース基材を折り曲げた時に、少なくとも一方の外形の角にくるスリットの幅が、他のスリットの幅よりも広くなっていればよい。
【0040】
<変形例2>
上記実施形態においては、液晶装置としてバックライトユニット2を備えたパッシブマトリクス方式の透過型液晶表示装置を例示したが、本発明は、例えば半透過反射型液晶装置や、バックライトユニット2を備えない反射型液晶装置、もしくはTFT(Thin Film Transistor)やTFD(Thin Film Diode)に代表されるスイッチング素子を備えたアクティブマトリクス方式の液晶装置にも適用可能であることはもちろんである。さらに、実施形態においては電気光学材料として液晶を用いた液晶装置に本発明を適用した場合を例示したが、本発明に係るTAB基板4を利用することができるのはかかる装置に限られるものではなく、電気光学材料としてエレクトロルミネッセンス素子(EL)などを用い、その電気光学効果により表示を行う各種の装置に適用可能である。さらに、上記実施形態においては、本発明に係るTAB基板4を電気光学装置の一例たる液晶装置に実装する場合を例示したが、本発明に係るTAB基板4を利用できるのは、電気光学装置に限られるものではなく、他の種々の電子機器にも利用することが可能である。
【0041】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るTAB基板においては、基材に複数のスリットが形成され、そのうちのいずれかのスリットの幅が、他のスリットの幅よりも広くなっているので、狭額縁化を実現しつつ、当該TAB基板の汎用性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本発明の実施形態に係るTAB基板を用いた液晶装置を液晶パネル側から見た構成を例示する斜視図であり、(b)はこの液晶装置をプリント基板側から見た構成を例示する斜視図である。
【図2】(a)は同TAB基板の構成を示す平面図であり、(b)は(a)におけるA−A’線視断面図である。
【図3】図1(b)中のB−B’線からみた断面におけるTAB基板近傍の構成を例示する断面図である。
【図4】図1(b)中のC−C’線からみた断面におけるTAB基板近傍の構成を例示する断面図である。
【図5】同TAB基板の効果を説明するための図である。
【図6】(a)は従来のTAB基板を用いた液晶装置における当該TAB基板の近傍の構成を例示する断面図であり、(b)は、当該TAB基板の構成を模式的に例示する平面図である。
【図7】(a)は従来の他のTAB基板を用いた液晶装置における当該TAB基板の近傍の構成を例示する断面図であり、(b)は当該TAB基板の構成を模式的に例示する平面図である。
【図8】従来のTAB基板の問題点を説明するための断面図である。
【符号の説明】
1……液晶パネル
11……第1基板
12……第2基板
2……バックライトユニット
3……プリント基板(PCB)
4……TAB基板
41……ベース基材(基材)
42……デバイスホール
43a……第1スリット(他のスリット)
43b……第2スリット(一のスリット)
44……パネル側リード線
45……PCB側リード線
46……液晶駆動用ICチップ(集積回路)
46a……突起電極
47……樹脂
51……異方性導電膜
Claims (4)
- 集積回路を搭載可能な基材に、前記集積回路と接続される配線が形成されてなり、前記基材は複数のスリットを有し、前記複数のスリットのうちの一のスリットの幅は、他のスリットの幅よりも広いTAB基板と、電気光学パネルと、前記電気光学パネルの観察側とは反対側に配設されるプリント基板とを具備し、前記TAB基板が前記各スリットにおいて折り曲げられるとともに、当該TAB基板の一端が前記電気光学パネルに接合される一方、他端が前記プリント基板に接合されていることを特徴とする電気光学装置。
- 前記TAB基板の前記一のスリットは、前記複数のスリットのうち、各スリットの配列方向における一方の端に位置するスリットであることを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。
- 前記TAB基板の前記複数のスリットは、前記集積回路が搭載されるべき位置からみて一方の側に位置し、前記一のスリットは、前記複数のスリットのうち、前記集積回路が搭載されるべき位置に最も近いスリットであることを特徴とする請求項1または2に記載の電気光学装置。
- 前記TAB基板の前記複数のスリットは、2つのスリットであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の電気光学装置。
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