(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚の配線板を積層してなる液晶表示パネル用配線基板と液晶表示パネルとを接続用可撓配線基板を介して電気的に接続させた液晶表示装置において、前記液晶表示パネル用配線基板には、前記接続用可撓配線基板との接続に用いられる複数の接続部位が長手方向に沿って形成されており、これらの接続部位の相互間のうちの少なくとも１箇所に長手方向に伸縮可能な伸縮部が形成されており、前記伸縮部は前記液晶表示パネル用配線基板を構成する配線板のうちの１層から形成されているとともに前記接続部位の相互間において撓まされていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記液晶表示パネル用配線基板を構成する配線板のうち内層の配線板に形成された電源パターンおよびグランドパターンの少なくとも一方がメッシュ状にパターン形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記伸縮部の撓ませた状態が蛇腹状であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、接続用可撓配線基板を介して電気的に接続される液晶表示パネルと液晶表示パネル用配線基板との接続の信頼性を向上させた液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から文字や図形などの各種の画像を表示する表示装置の一種として液晶表示装置が知られており、このような液晶表示装置の表示部として２枚の基板の間に液晶が密封された液晶表示パネルが用いられている。
【０００３】
このような液晶表示装置は、液晶表示パネルに対して電気信号などを供給するため、ＴＣＰ（Tape Carrier Package）などの接続用可撓配線基板を介して、液晶表示パネルとバス基板などの液晶表示パネル用配線基板とが電気的に接続されている。
【０００４】
前記液晶表示パネルの基板は、一般に、透明なガラスあるいは樹脂により形成されている。
【０００５】
また、前記液晶表示パネル用配線基板は、一般に、ガラス・エポキシ樹脂などの絶縁性を有する樹脂積層板からなる絶縁基板の片面あるいは両面に銅箔等の回路パターンを形成したプリント配線板に電子部品を取り付けた構成のものや、銅箔等の回路パターンを形成した１層のプリント配線板をできるだけ薄く作り可撓性を具備する可撓配線板とし、これを多数積み重ねて接着した多層プリント配線板に電子部品を取り付けた構成のものが用いられている。
【０００６】
従来においては、前記液晶表示パネル用配線基板を構成する各層の配線板に形成されるグランドや電源のラインは銅箔等のベタパターンとして形成されている。また、一般に、前記多層プリント配線板の層間の回路接続はスルーホールメッキ法により行われており、さらに、多層プリント配線板の外部配線である接続用可撓配線基板との接続部位の表面には、接続に用いる層の回路に接続されている複数の電極端子からなる電極端子群が設けられている。そして、液晶表示パネルの基板の一辺と液晶表示パネル用配線基板とをほぼ平行に配置し、液晶表示パネルの基板の非表示部に形成されている電極端子群と、液晶表示パネル用配線基板の接続部位に形成されている電極端子群とを、接続用可撓配線基板に形成されている電極端子群によりそれぞれ電気的に接続することで、液晶表示パネルに対して電気信号などを供給することができるようにされている。なお、接続用可撓配線基板の電気的な接続には、ハンダ、導電性粒子と接着剤から形成された異方性導電膜と称される接合剤、紫外線硬化樹脂に導電性粒子を混ぜてなる接合剤などの各種のものから設計コンセプトなどの必要に応じて選択使用されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述した従来の液晶表示装置においては、液晶表示パネルのガラスにより形成されている基板と、例えば、前述したガラス・エポキシ樹脂により形成されているプリント配線板からなる液晶表示パネル用配線基板とは線膨張率に違いがある。例えば、ガラスの熱膨張率は８ｐｐｍ／℃であり、前記プリント配線板の熱膨張率が１３ｐｐｍ／℃であるとすると、液晶表示パネル用配線基板が加熱によって液晶表示パネルの基板より長手方向に沿って大きく膨張・収縮することで、液晶表示パネルと液晶表示パネル用配線基板との接続部位、詳しくは液晶表示パネル用配線基板と接続用可撓配線基板との接続部位にストレスが加わり、液晶表示パネルと液晶表示パネル用配線基板との接続の信頼性が低下するという問題点があった。
【０００８】
また、液晶表示パネル用配線基板を構成する配線板に形成される回路パターンは熱膨張率が高く、しかも、グランドラインや電源ラインはベタパターンとされることが多いため、液晶表示パネル用配線基板の膨張・収縮が強調されやすかった。
【０００９】
特に、液晶表示パネル用配線基板の長手方向両端の前記接続部位においては、熱収縮時に前記接続用可撓配線基板に応力が働き、この接続用可撓配線基板内の銅箔パターンにクラックが入って断線することが発明者の研究の結果、明らかになっている。またさらに、前記断線の問題は、特に、前記液晶表示パネル用配線基板の表面に形成された前記接続用可撓配線基板との接続部位の総面積が、前記液晶表示パネル用配線基板の表面の総面積の５０％以下である場合に顕著になっていた。
【００１０】
本発明はこの点に鑑みてなされたものであり、液晶表示パネルと液晶表示パネル用配線基板との接続の信頼性を向上することのできる液晶表示装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するため、本発明の請求項１に係る液晶表示装置の特徴は、  液晶表示パネル用配線基板には、接続用可撓配線基板との接続に用いられる複数の接続部位が長手方向に沿って形成されており、これらの接続部位の相互間のうちの少なくとも１箇所に長手方向に伸縮可能な伸縮部が形成されており、前記伸縮部は前記液晶表示パネル用配線基板を構成する配線板のうちの１層から形成されているとともに前記接続部位の相互間において撓まされている点にある。
【００１２】
そして、このような構成を採用したことにより、前記伸縮部により、液晶表示パネル用配線基板の伸縮を十分に緩衝させることができる。
【００１３】
また、請求項２に係る液晶表示装置の特徴は、請求項１に記載の液晶表示装置において、前記液晶表示パネル用配線基板を構成する配線板のうち内層の配線板に形成された電源パターンおよびグランドパターンの少なくとも一方がメッシュ状にパターン形成されている点にある。
【００１４】
そして、このような構成を採用したことにより、加熱される電源パターンおよび／またはグランドパターンの面積を小さくすることができ、また、熱をメッシュ状とされた電源パターンあるいはグランドパターンのメッシュの孔部分で放出させることにより、液晶表示パネル用配線基板の加熱による膨張・収縮を低減させることができる。
【００１５】
さらに、請求項３に係る液晶表示装置の特徴は、請求項１に記載の液晶表示装置において、前記伸縮部の撓ませた状態が蛇腹状である点にある。
【００１６】
そして、このような構成を採用したことにより、液晶表示パネル用配線基板の接続部位５の相互間を伸縮させることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図１乃至図４に示す実施形態により説明する。
【００１８】
図１に示すように、本発明の実施形態の液晶表示装置は、液晶表示パネル用配線基板１が液晶表示パネル２と複数（本実施形態においては３つ）の接続用可撓配線基板３を介して電気的に接続されている。
【００１９】
前記液晶表示パネル２は、透明なガラス等により形成されている２枚の基板４の間に液晶が密封されている従来公知のものが用いられている。そして、液晶表示パネル２の視認方向の下流側に位置する一方の基板４の両側辺には、接続用可撓配線基板３との電気的な接続に用いる図示しない電極端子群が、間隔をおいて形成されている。なお、液晶表示パネル２としては、従来公知の各種のものを用いることができる。前記液晶表示パネル用配線基板１は、液晶表示パネル２に対して電気信号などを供給するためのものであり、本実施形態の液晶表示パネル用配線基板１は、バス基板として用いることができる。前記液晶表示パネル用配線基板１の表面には、図１に示すように、接続用可撓配線基板３との接続に用いられる複数（本実施形態においては３つ）の接続部位５が長手方向に沿って所定の間隔で形成されている。
【００２０】
そして、液晶表示パネル用配線基板１は、長手方向の全域にわたって配置されている可撓性を具備する複層の可撓配線板６から構成されている。
【００２１】
これらの可撓配線板６は、ポリイミドフィルムなどの絶縁性を有する樹脂フィルムからなる薄い絶縁基板７の片面に、銅箔の回路パターン８が形成されている。図２には、前記液晶表示パネル用配線基板１を構成する上下の外層と４枚の内層の可撓配線板６を、上位に位置する可撓配線板６からＡ〜Ｆの符号を付して示されている。本実施形態においては、前記複層の可撓配線板６（Ａ）、６（Ｂ）…のグランドパターン９は、複数の孔１０が穿設されたメッシュ状に形成されている。そして、前記各層の可撓配線板６（Ａ）、６（Ｂ）…はビアホール（スルーホール）によって電気的に接続されている。また、最上位の外層に位置する可撓配線板６（Ａ）の表面の接続部位５には、接続用可撓配線基板３との接続に用いられる電極端子群となる複数の電極端子１２が形成されている。
【００２２】
本実施形態の接続用可撓配線基板３は、液晶表示パネル２の電極端子群と液晶表示パネル用配線基板１の電極端子群を形成する複数の電極端子１２とを電気的に接続するためのものであり、本実施形態においては、ＴＣＰが用いられている。
【００２３】
つぎに、前述した構成からなる本実施形態の液晶表示パネル用配線基板の作用について説明する。
【００２４】
本実施形態の液晶表示パネル用配線基板１によれば、前記各層の可撓配線板６（Ａ）、６（Ｂ）…にメッシュ状のパターンで形成されたグランドパターン９の孔１０が、環境温度の変化による液晶表示パネル用配線基板１の長手方向の伸縮を減少させるように働く。つまり、液晶表示パネル用配線基板１においては、当該液晶表示パネル用配線基板１を長手方向に伸縮させうる熱をメッシュ状とされたグランドパターン９の孔１０部分で放出させることができる。また、グランドパターン９をメッシュ状に形成することで、従来のようにベタで配設するよりもその面積を小さくすることができるので、銅箔により形成されたパターン自体の熱膨張・伸縮をも低減させることができ、よって、液晶表示パネル用配線基板１の加熱による膨張・収縮を低減させることができる。そして、液晶表示パネル用配線基板１の膨張・収縮を低減させることができると、液晶表示パネル２の基板４と接続用可撓配線基板３との接続部位であるパネル側接続部位と、液晶表示パネル用配線基板１と接続用可撓配線基板３との接続部位である配線基板側接続部位との両者の相対位置を、環境温度の変化にかかわらず常に一定に保持することが可能となる。
【００２５】
したがって、本実施形態の液晶表示装置によれば、液晶表示パネル２と液晶表示パネル用配線基板１との接続部位、詳しくは液晶表示パネル用配線基板１と接続用可撓配線基板３との接続部位にストレスが加わるのを容易かつ確実に防止できるので、液晶表示パネル２と液晶表示パネル用配線基板１との接続の信頼性を向上させることができる。
【００２６】
そして、このような効果を有する本実施形態の液晶表示装置であれば、例えば、前記液晶表示パネル用配線基板の表面に形成される前記接続用可撓配線基板との接続部位の形成数を少なくしたり、総面積を小さいものとしても、液晶表示パネル２と液晶表示パネル用配線基板１との接続の信頼性を向上させることができ、よって、液晶表示パネル配線基板の小型化、液晶表示装置の小型化を実現することも可能となる。
【００２７】
なお、本実施形態においては、液晶表示パネル用配線基板１を構成する前記複層の可撓配線板６（Ａ）、６（Ｂ）…のグランドパターン９のみをメッシュ状にパターン形成した例をもって説明したが、メッシュ状にパターン形成するのは、グランドパターン９ではなく、電源パターンであってもよいし、その両パターンをメッシュ状に形成してもよい。
【００２８】
さらに、メッシュ状のパターンは前述のような孔１０を配列させたパターンに限ることなく、例えば、格子状のパターンであってもよい。このようにメッシュ状にパターンを形成することにより、例えば、パターン上の断線をメッシュ状のパターンのメッシュ部分で吸収し、食い止めることが可能となり、断線の生じていない他の部分で通電を確保することが可能となるというメリットも生じる。
【００２９】
さらにまた、本実施形態においては、前記液晶表示パネル用配線基板１を構成する外層の可撓配線板６（Ａ）、６（Ｆ）のグランドパターン９もメッシュ状のパターンに形成したが、本発明は、内層の可撓配線板６（Ｂ）乃至６（Ｅ）のグランドパターン９または電源パターンのいずれかがメッシュ状にパターン形成されていれば、その効果を得ることができるものである。
【００３０】
また、本発明の液晶表示装置においては、前記液晶表示パネル用配線基板１は、その長手方向に沿って形成された前記接続用可撓配線基板との接続に用いられる複数の接続部位の相互間のうちの少なくとも１箇所に、長手方向に沿って伸縮可能な伸縮部が形成された、基板を分割化した構成のものである。
【００３１】
この液晶表示パネル用配線基板１について簡単に説明すると、図３および図４に示すように、長手方向の全域にわたって配置されている可撓性を具備する単層（１層）の可撓配線板６を有している。この可撓配線板６の長手方向中間部の少なくとも１箇所（図３においては２箇所）は、接続用可撓配線基板３との接続部位５を避けて配設されて当該液晶表示パネル用配線基板１の伸縮を吸収する伸縮部１３とされている。そして、可撓配線板６の伸縮部１３以外の部分の上下両面には、回路パターンを異ならせた短尺な可撓配線板が複層ずつ（図４においては２層ずつ）積層されて形成されており、各層はビアホール（スルーホール）によって電気的に接続されている。
【００３２】
そして、これらの可撓配線板６は、ポリイミドフィルムなどの絶縁性を有する樹脂フィルムからなる薄い絶縁基板７の片面に銅箔の回路パターン８が形成されており、各層を構成する可撓配線板６のグランドパターン９および／または電源パターンがメッシュ状に形成され、また、接続部位５の最上層に位置する可撓配線板６の表面には、接続用可撓配線基板３との接続に用いられる電極端子群となる複数の電極端子１２が形成されている。
【００３３】
そして、この液晶表示パネル用配線基板１は、接続部位５の相互間において前記伸縮部１３を撓ませた状態で、接続用可撓配線基板３を介して液晶表示パネル２の基板に取付けられる。
【００３４】
なお、前記伸縮部１３としては、接続部位５の相互間が伸縮可能な構成、例えば蛇腹状とする構成としてもよい。前記伸縮部１３を構成するための可撓配線板６を撓ませる量は、液晶表示パネル２の基板４の素材と、液晶表示パネル用配線基板１の絶縁基板７の素材との両者の線膨張率から設定することができる。
【００３５】
このような構成の液晶表示パネル用配線基板１においては、液晶表示パネル用配線基板１の伸縮部１３は、液晶表示パネル２のガラス等により形成されている基板４と、液晶表示パネル用配線基板１の樹脂により形成されている絶縁基板７との線膨張率の違いにより生じる環境温度の変化にともなう伸縮量の差を吸収し、緩衝させるように作用し、さらに、前記可撓配線板６の各層にメッシュ状のパターンで形成されたグランドパターン９の孔１０が環境温度の変化による液晶表示パネル用配線基板１の長手方向の伸縮を減少させるように作用する。
【００３６】
つまり、本実施形態の液晶表示パネル用配線基板１においても、当該液晶表示パネル用配線基板１を長手方向に伸縮させうる熱をメッシュ状とされたグランドパターン９の孔１０部分で放出させることができる。また、グランドパターン９をメッシュ状に形成することで、従来のようにベタで配設するよりもその面積を小さくすることができるので、銅箔により形成されたパターン自体の熱膨張・伸縮をも低減させることができ、よって、液晶表示パネル用配線基板１の加熱による膨張・収縮を低減させることができる。そしてさらに、本実施形態においては、伸縮部１３は、環境温度の変化によって伸縮するので、液晶表示パネル２の基板４と接続用可撓配線基板３との接続部位であるパネル側接続部位と、液晶表示パネル用配線基板１と接続用可撓配線基板３との接続部位である配線基板側接続部位との両者の相対位置を、環境温度の変化にかかわらず常に一定に保持することが可能となる。
【００３７】
したがって、本実施形態の液晶表示装置によれば、液晶表示パネル２と液晶表示パネル用配線基板１との接続部位、詳しくは液晶表示パネル用配線基板１と接続用可撓配線基板３との接続部位にストレスが加わるのを容易かつ確実に防止できるので、液晶表示パネル２と液晶表示パネル用配線基板１との接続の信頼性を向上させることができる。
【００３８】
またさらに、本発明の液晶表示装置においては、前記液晶表示パネル用配線基板１は、その長手方向に沿って形成された前記接続用可撓配線基板との接続に用いられる複数の接続部位の相互間のうち、少なくとも１箇所（図５においては２箇所）にスリットを形成した構成のものであってもよい（参考形態）。
【００３９】
この液晶表示パネル用配線基板１について簡単に説明すると、図５に示すように、液晶表示パネル用配線基板１の前記接続部位５に近接する側辺には、接続時の液晶表示パネル用配線基板１の熱応力による伸縮変化を緩衝させるためのスリット１４が形成されている。
【００４０】
このスリット１４は、液晶表示パネル用配線基板１の当該スリットが形成された側辺（以下、スリット形成辺）から、前記接続部位５における反スリット形成側までの寸法以上の切欠き深さで、かつ、当該液晶表示パネル用配線基板１の熱応力による収縮を緩衝させ得る幅寸法とされた略矩形状に形成されている。
【００４１】
参考形態における液晶表示パネル用配線基板１のその他の構成は、前記実施形態の液晶表示パネル用配線基板１と同様であり、その詳細な説明は省略する。
【００４２】
すなわち、参考形態においては、液晶表示パネル用配線基板１が複数の可撓配線板６が積層されてなり、これらの可撓配線板６は、ポリイミドフィルムなどの絶縁性を有する樹脂フィルムからなる薄い絶縁基板７の片面に銅箔の回路パターン８が形成されている。また、各層を構成する可撓配線板６のグランドパターン９および／または電源パターンがメッシュ状に形成され、接続部位５の最上層に位置する可撓配線板６の表面には、接続用可撓配線基板３との接続に用いられる電極端子群となる複数の電極端子１２が形成されている。
【００４３】
このような構成の液晶表示装置においては、液晶表示パネル用配線基板１のスリット１４の深さを確保することにより、液晶表示パネル用配線基板１の接続部位５において、位置合わせを要する液晶表示パネル用配線基板１の伸縮方向を完全に分断することができ、かつ、スリット１４の幅寸法を確保することにより、前記スリットにより分断された液晶表示パネル用配線基板１の加熱時の伸縮を十分に緩衝させるように作用し、さらには、前記各層にメッシュ状のパターンで形成されたグランドパターン９の孔１０が、環境温度の変化による液晶表示パネル用配線基板１の長手方向の伸縮を減少させるように作用する。
【００４４】
つまり、参考形態の液晶表示装置においても、当該液晶表示パネル用配線基板１を長手方向に伸縮させうる熱をメッシュ状とされたグランドパターン９の孔１０部分で放出させることができる。また、グランドパターン９をメッシュ状に形成することで、従来のようにベタで配設するよりもその面積を小さくすることができるので、銅箔により形成されたパターン自体の熱膨張・伸縮をも低減させることができ、よって、液晶表示パネル用配線基板１の加熱による膨張・収縮を低減させることができる。そしてさらに、参考形態においては、スリットの幅寸法を確保することにより、前記スリットにより分断された液晶表示パネル用配線基板１の熱圧着時の伸縮を十分に緩衝させることができるので、液晶表示パネル２の基板４と接続用可撓配線基板３との接続部位であるパネル側接続部位と、液晶表示パネル用配線基板１と接続用可撓配線基板３との接続部位である配線基板側接続部位との両者の相対位置を、環境温度の変化にかかわらず常に一定に保持することが可能となる。
【００４５】
したがって、参考形態の液晶表示装置によれば、液晶表示パネル２と液晶表示パネル用配線基板１との接続部位、詳しくは液晶表示パネル用配線基板１と接続用可撓配線基板３との接続部位にストレスが加わるのを容易かつ確実に防止できるので、液晶表示パネル２と液晶表示パネル用配線基板１との接続の信頼性を向上させることができる。
【００４６】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々変更することができる。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の液晶表示装置によれば、液晶表示パネルと液晶表示パネル用配線基板との接続の信頼性を向上することができ、液晶表示装置の小型化をも図ることができる等の極めて優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態に係る液晶表示装置の全体構成の要部を示す平面図
【図２】  本発明の実施形態の液晶表示装置に用いた液晶表示パネル用配線基板を構成する各層の可撓配線板の構成の一例を示す拡大説明図
【図３】  本発明の実施形態に係る液晶表示装置の全体構成の要部を示す平面図
【図４】  本発明の実施形態の液晶表示装置に用いた液晶表示パネル用配線基板の伸縮部の構成を示す図３の４−４断面図
【図５】  参考形態に係る液晶表示装置の構成と、この液晶表示装置に用いた液晶表示パネル用配線基板の要部を示す平面図
【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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