(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の辺に透明電極の引出リードが形成された端子部を有する液晶パネルと、上記端子部に沿って配置されるバス基板とを含み、上記端子部の引出リードと上記バス基板の出力電極部とが複数のフレキシブル基板を介して接続されているとともに、上記フレキシブル基板群の両側に上記端子部に対して上記バス基板を支持する基板支持手段が配置されている液晶表示素子において、
上記基板支持手段が金属もしくは合成樹脂の板材からなり、その一端側に上記端子部を弾性的に挟持する二股状に形成されたクリップ部を有し、他端側には上記バス基板に取り付けられる基板取付部が形成され、
上記バス基板が上記基板支持手段の上記基板取付部に所定の固定手段を介して固定されているとともに、上記端子部と上記基板支持手段の上記クリップ部とが２５℃における剪断弾性率が５ＭＰａ以上である固定用樹脂を介して連結されていることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項２】
上記基板支持手段の他端側の上記基板取付部にも、上記バス基板を弾性的に挟持する二股状に形成されたクリップ部が設けられている請求項１に記載の液晶表示素子。
【請求項３】
上記端子部と対向する上記バス基板の一辺の長さに対して、上記複数のフレキシブル基板と上記バス基板との各接続部の合計接続長さが５０％以下である請求項１または２に記載の液晶表示素子。
【請求項４】
上記端子部と上記フレキシブル基板の接続箇所と、上記バス基板と上記フレキシブル基板の接続箇所との間にも、上記固定用樹脂がさらに塗布されている請求項１ないし３のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【請求項５】
上記基板支持手段の上記基板取付部と上記バス基板も、上記固定用樹脂を介して連結されている請求項１ないし４のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【請求項６】
上記固定用樹脂が９０℃以下で熱硬化可能な熱硬化性樹脂である請求項１ないし５のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶パネルの端子部にフレキシブル基板を介してバス基板が接続される液晶表示素子に関し、さらに詳しく言えば、端子部に対するバス基板の支持手段に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５に示すように、液晶パネル１には端子部２が設けられている。この例ではパネルの対向する２辺に端子部２が設けられており、図示しないが、各端子部２には透明表示電極に連なる引出リードが形成されている。
【０００３】
液晶パネル１を外装ケース内に組み込んで製品化するにあたって、液晶パネル１には種々の駆動部品が取り付けられる。その一つとして、各端子部２に沿ってバス（ＢＵＳ）基板３が配置され、端子部２との接続が行なわれる。多くの場合、この接続にはフレキシブル基板にＩＣもしくはＬＳＩなどのベアチップを実装してなるＴＣＰ（ｔａｐｅ  ｃａｒｒｉｅｒ  ｐａｃｋａｇｅ）４が用いられている。
【０００４】
端子部２とバス基板３とをＴＣＰ４で接続する場合、通常においては、ＴＣＰ４の出力端子側は異方性導電膜（ＡＣＦ）を介して端子部２の引出リードに接続し、ＴＣＰ４の入力端子側はバス基板３の所定の電極端子にハンダ付けするようにしている。
【０００５】
ところで、液晶パネル１が例えば７インチ程度以上の大きさの中型もしくは大型のパネルになると、これに伴ってバス基板３にも長い基板が用いられるとともに、バス基板３との接続に一辺の端子部２につき複数個のＴＣＰ４が用いられる。
【０００６】
しかしながら、このような大きさになると、液晶パネル１を構成しているガラス基板とバス基板３との熱膨張係数の相違に起因して、例えばヒートショック試験時にＴＣＰ４の内部配線およびバス基板３との接続部に断線が多発する。
【０００７】
ちなみに、液晶パネル１のガラス基板の熱膨張率が約８×１０−６／℃であるのに対して、バス基板３の熱膨張率は約１３×１０−６／℃であり、しかもバス基板３は細長い。したがって、ヒートショック試験時に周囲温度が例えば−４５℃と＋８５℃のように交互に大きく振られると、バス基板３はその長さ方向（図５において左右方向）に大きく伸縮する。
【０００８】
これにより、ＴＣＰ４に応力が発生し、特にバス基板３とＴＣＰ４との接続部に剥がれが発生し、また、その接続部からＴＣＰ４のベアチップに至る内部配線が断線してしまうことがある。
【０００９】
この現象は、バス基板３の中央部よりも端部側に接続されるＴＣＰ４に多く発生し、また、一辺あたりに用いられるＴＣＰ４が少数で、それらの接続部分の合計接続長さがバス基板３の長さに比べて短い場合にも、同様に多く発生する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
このような断線を防止するため、従来では、バス基板３に低熱膨張率基板を採用したり、バス基板３のベタ銅箔パターン部分をメッシュ化して熱膨張率を低減させるなどの対策を講じているが、そのいずれも上記したヒートショック試験に対しては有効でない場合がある。
【００１１】
なお、これとは別に、補強用のダミーＴＣＰ（もしくはダミーフレキシブル基板）を付加して一つあたりのＴＣＰ４にかけられる応力を分散させる方法も知られている。しかしながら、例えば端子部２やバス基板３に形成されている配線のパターンなどによってはダミーＴＣＰを取り付けることができない場合があるため最良の対策とは言えない。
【００１２】
本発明は、上記した課題を解決するためになされたもので、その目的は、液晶パネルの端子部にフレキシブル基板を介してバス基板が接続される液晶表示素子において、特にヒートショック試験時におけるバス基板の熱膨張によるフレキシブル基板の剥離や内部配線の断線を簡単な構成によって確実に防止することにある。
【００１３】
【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、所定の辺に透明電極の引出リードが形成された端子部を有する液晶パネルと、上記端子部に沿って配置されるバス基板とを含み、上記端子部の引出リードと上記バス基板の出力電極部とが複数のフレキシブル基板を介して接続されているとともに、上記フレキシブル基板群の両側に上記端子部に対して上記バス基板を支持する基板支持手段が配置されている液晶表示素子において、上記基板支持手段が金属もしくは合成樹脂の板材からなり、その一端側に上記端子部を弾性的に挟持する二股状に形成されたクリップ部を有し、他端側には上記バス基板に取り付けられる基板取付部が形成され、上記バス基板が上記基板支持手段の上記基板取付部に所定の固定手段を介して固定されているとともに、上記端子部と上記基板支持手段の上記クリップ部とが２５℃における剪断弾性率が５ＭＰａ以上である固定用樹脂を介して連結されていることを特徴としている。
【００１４】
この構成によれば、特にヒートショック試験時におけるバス基板の熱膨張が押さえられ、フレキシブル基板に過大な応力がかけられることがなくなる。なお、ＴＣＰはフレキシブル基板の一種として上記フレキシブル基板に含まれる。
【００１５】
本発明には、上記基板支持手段の他端側の上記基板取付部にも、上記バス基板を弾性的に挟持する二股状に形成されたクリップ部が設けられている態様も含まれる。
【００１６】
本発明は、上記端子部と対向する上記バス基板の一辺の長さに対して、上記複数のフレキシブル基板と上記バス基板の各接続部の合計接続長さが５０％以下である場合に特に有効である。
【００１７】
また、固定用樹脂によって端子部からの基板支持手段の脱落が防止される。なお、固定用樹脂に課せられている２５℃における剪断弾性率が５ＭＰａ以上という条件は、上記端子部と上記バス基板の熱膨張率の差により発生する応力を固定用樹脂で吸収緩和するための条件である。
【００１８】
本発明の好ましい態様によれば、上記端子部と上記フレキシブル基板の接続箇所と、上記バス基板と上記フレキシブル基板の接続箇所との間にも上記固定用樹脂がさらに塗布される。
【００１９】
上記基板支持手段と上記バス基板とが上記固定用樹脂を介して連結されてもよい。なお、上記固定用樹脂が熱硬化性樹脂である場合には、偏光膜に対して熱的な悪影響を与えないようにするため、９０℃以下で熱硬化可能な樹脂であることが好ましい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に、図１ないし図４により、本発明の２つの実施形態について説明する。図１はそのうちの第１実施形態を模式的に示す平面図で、図２はそのＡ−Ａ線拡大断面図である。また、図３は第２実施形態を模式的に示す平面図で、図４はそのＢ−Ｂ線拡大断面図である。
【００２１】
第１実施形態，第２実施形態ともに液晶パネル１は、先の図５で説明したのと同じく、例えば７インチ以上の中型もしくは大型パネルであり、これに伴ってバス基板３も細長い基板が用いられている。この例では、液晶パネル１の端子部２とバス基板３とを４つのＴＣＰ４にて接続している。
【００２２】
ここで、図４の断面図を参照して、ＴＣＰ４の信号出力部４ａは異方性導電膜（ＡＣＦ）１１を介して液晶パネル１の端子部２に接続され、これに対して、ＴＣＰ４の信号入力部４ｂはハンダ１２によってバス基板３に接続されている。
【００２３】
なお、図４中の参照符号４ｃはＴＣＰ４に実装されたＩＣもしくはＬＳＩなどのベアチップであるが、端子部２とバス基板３との接続基板としてＴＣＰ４ではなく、ベアチップが実装されていない単なるフレキシブル基板が用いられることもある。
【００２４】
本発明は、端子部２に対してバス基板３を支持する基板支持手段２０を備えている。基板支持手段２０は基本的にＴＣＰ４の両側に配置されるが、この例のように、４つのＴＣＰ４を含む場合には、それらのＴＣＰ群の両側に配置されてもよい。
【００２５】
この例において、基板支持手段２０は一方の端子部２の両側と他方の端子部２の両側の計４箇所に設けられるが、その構成は同一であってよいため、そのうちの一つを図２により説明する。
【００２６】
基板支持手段２０は、端子部２を挟持する二股状に形成されたバネ弾性を有するクリップ部２１と、バス基板３に取り付けられる平板状の基板取付部２２とを備えている。この例では、基板支持手段２０をバス基板３にハンダ付けするため、基板支持手段２０の全体をハンダめっきされた金属板より形成している。
【００２７】
なお、変形例として、基板支持手段２０を合成樹脂製としてもよく、また、基板支持手段２０の材質を問わず基板取付部２２をクリップ部２１と同じようなクリップ部としてもよい。
【００２８】
クリップ部２１は、固定用樹脂３０により液晶パネル１の端子部２に固定される。本発明において、固定用樹脂３０には２５℃における剪断弾性率が５ＭＰａ以上のものが用いられる。これにより、基板支持手段２０に端子部２から外れる方向の外力が加えられた場合、その力がＴＣＰ４のみでなく、固定用樹脂３０にても支えられることになるため接続状態の信頼性が向上する。
【００２９】
固定用樹脂３０は、光硬化性樹脂もしくは常温硬化性樹脂，熱硬化性樹脂のいずれであってもよいが、熱硬化性樹脂を採用する場合には、例えば偏光膜に熱的な悪影響を与えないようにするため、９０℃以下で熱硬化可能な樹脂であることが好ましい。基板取付部２２はハンダ１２にてバス基板３に固定されるが、ハンダによる固定に代えて、クリップ部２１と同じく固定用樹脂３０を用いてもよい。
【００３０】
この第１実施形態によれば、基板３の両端が基板支持手段２０を介して端子部２に支持されているため、特に過酷なヒートショック試験時における基板３の伸縮が効果的に押さえられ、ＴＣＰ４の信号入力部４ｂの剥がれや、信号入力部４ｂからＴＣＰ４のベアチップ４ｃに至る内部配線の断線が防止できる。
【００３１】
第２実施形態によると、上記第１実施形態の作用・効果をさらによりよいものとするため、図３および図４に示すように、ＴＣＰ４による端子部２とバス基板３との接続部の間にも固定用樹脂３０が塗布される。すなわち、ＴＣＰ４の信号出力部４ａと端子部２の接続部と、ＴＣＰ４の信号入力部４ｂとバス基板３の接続部との間にかけて固定用樹脂３０が塗布される。
【００３２】
この場合、図４に示すように、端子部２側およびバス基板３側の双方に固定用樹脂３０の一部分が入り込むようにすることが好ましい。なお、この例では、ＴＣＰ４による接続部のすべてに固定用樹脂３０を設けるようにしているが、バス基板３の伸縮がもっとも大きく現れる端部側の接続部のみに固定用樹脂３０を設けるようにしてもよい。
【００３３】
【実施例】
２５８．３ｍｍ×１０９．０ｍｍの液晶パネル（熱膨張率８×１０−６／℃）の端子部の一辺に沿って、２３９．０ｍｍ×５．７ｍｍの細長いバス基板（熱膨張率１３×１０−６／℃）を配置し、これらを３つのＴＣＰで接続した。ＴＣＰは等間隔に配置し、その信号出力部と端子部はＡＣＦにより接続し、信号入力部とバス基板はハンダ付けにより接続した。バス基板に対するＴＣＰの総接続長さは５４ｍｍ／辺（２２．６％／辺）であった。
【００３４】
また、端子部の両端に基板支持手段としての図２に示すような金属製クリップを配置し、そのクリップ部を端子部に噛ませて固定用樹脂にて固定し、バス基板側はハンダ付けにより接続した。固定用樹脂には、２５℃における剪断弾性率が１６ＭＰａであるエポキシ系熱硬化樹脂を用い、８０℃で２時間かけて硬化させた。
【００３５】
上記のように構成した液晶表示素子を１０台用意して、−４０℃（３０分），８５℃（３０分）を１サイクルとするヒートショック試験を１００サイクル行ったところ、ＴＣＰの信号入力部の破断は１０台中２台（不良率２／１０台）であった。比較例として、金属製クリップを設けないもの１０台について同様なヒートショック試験を行ったところ、ＴＣＰの信号入力部の破断は１０台中５台（不良率５／１０台）であった。
【００３６】
次に、上記第２実施形態で説明したように、金属製クリップに加えてＴＣＰによる端子部とバス基板との接続部の間にも固定用樹脂をさらに塗布・硬化し、この１０台について上記と同様なヒートショック試験を行ったところ、１０台全部について信号入力部の破断は見られなかった（不良率０／１０台）。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、液晶パネルの端子部に複数のフレキシブル基板を介してバス基板が接続され、上記フレキシブル基板群の両側に端子部に対してバス基板を支持する基板支持手段が配置されている液晶表示素子において、上記基板支持手段が金属もしくは合成樹脂の板材からなり、その一端側に上記端子部を弾性的に挟持する二股状に形成されたクリップ部を有し、他端側には上記バス基板に取り付けられる基板取付部が形成され、上記バス基板が上記基板支持手段の上記基板取付部に所定の固定手段を介して固定されているとともに、上記端子部と上記基板支持手段の上記クリップ部とが２５℃における剪断弾性率が５ＭＰａ以上である固定用樹脂を介して連結されていることにより、特に過酷なヒートショック試験時におけるバス基板の熱膨張に起因するフレキシブル基板の剥離や内部配線の断線を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示した模式的な平面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線拡大断面図。
【図３】本発明の第２実施形態を示した模式的な平面図。
【図４】図３のＢ−Ｂ線拡大断面図。
【図５】従来例を示した模式的な平面図。
【符号の説明】
１  液晶パネル
２  端子部
３  バス基板
４  ＴＣＰ
４ａ  信号出力部
４ｂ  信号入力部
４ｃ  ベアチップ
１１  異方性導電膜
１２  ハンダ
２０  基板支持手段
２１  クリップ部
２２  基板取付部
３０  固定用樹脂
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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