(57)【要約】【課題】ソースドライバ及びゲートドライバの破損を抑制し、安定して駆動することができる液晶モジュールを提供する。【解決手段】液晶セルと５、液晶セル５に接続され、液晶セル５に動作信号を出力する動作ドライバ５２（５３）とを有し、動作ドライバ５２（５３）は可撓性を有するフィルム基板５２１（５３１）に、直方体形状のドライバＩＣ５２２（５３２）が面実装されているものであり、動作ドライバ５２（５３）がフィルム基板５２１（５３１）のドライバＩＣ５２２（５３２）の角部と接触している部分の近傍の非配線領域５２１２（５３１２）をよけて配線されていることを特徴とする液晶モジュールＡ。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶セルと、
前記液晶セルに接続され、前記液晶セルに動作信号を出力する動作ドライバとを有する液晶モジュールであって、
前記動作ドライバは可撓性を有するフィルム基板に、直方体形状のドライバＩＣが面実装されているものであり、
前記動作ドライバが前記フィルム基板の前記ドライバＩＣの角部と接触している部分の近傍であって、前記フィルム基板に外力が付加したときに応力が集中する非配線領域をよけて配線されていることを特徴とする液晶モジュール。
【請求項２】
前記非配線領域が前記フィルム基板の前記ドライバＩＣの取り付け部と前記液晶セルとの接続部との間の部分に形成された請求項１に記載の液晶モジュール。
【請求項３】
前記非配線領域が前記フィルム基板の前記ドライバＩＣを挟んで前記液晶セルとの接続部と反対側に形成された請求項１又は請求項２に記載の液晶モジュール。
【請求項４】
前記フィルム基板が前記非配線領域の少なくとも一部に形成された貫通孔を有している請求項１から請求項３のいずれかに記載の液晶モジュール。
【請求項５】
前記貫通孔が曲線をつないで閉じた形状である請求項４に記載の液晶モジュール。
【請求項６】
前記動作ドライバが前記液晶セルの画素ごとに備えられたトランジスタのソースに入力される表示信号を出力するソースドライバである請求項１から請求項５のいずれかに記載の液晶モジュール。
【請求項７】
前記動作ドライバが前記液晶セルの画素ごとに配置されたトランジスタのゲートに入力されるトリガー信号を出力するゲートドライバである請求項１から請求項６のいずれかに記載の液晶モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、破損等の不具合が発生するのを抑制する構造を備えた液晶駆動用ドライバを有する液晶モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶モジュールは、薄型、軽量、低消費電力であるという特徴を有するものであり、ノートＰＣ、ＰＣ用モニタ、ＴＶ受像機等の映像を表示する表示装置として広く用いられている。前記液晶モジュールは、バックライトより出射された光が液晶セルを透過することで、映像を形成するものである。
【０００３】
前記液晶セルは、２枚の平行に配置された透明基板の間隙に液晶が充填された液晶層が形成されている。前記液晶層は両端に印加される電圧によって光を透過したり、遮断したりするものである。前記液晶セルは、画像の最小単位である画素が格子状に配置されている。前記透明基板の一方には前記画素ごとに形成された画素電極が形成され、他方の透明基板にはすべての画素に対して共通する共通電極が形成されている。なお、前記画素電極及び前記共通電極電圧は透明電極である。
【０００４】
前記画素電極にはトランジスタが備えられており、縦方向或いは横方向に隣り合う画素に備えられたトランジスタのソースは共通の電線で接続されている。また、ソースが接続されている電極と直交する方向に並んだ画素に備えられたトランジスタのゲートも共通の電極で接続されている。さらに、ドレインには画素電極がそれぞれ接続されている。
【０００５】
前記電線を介して、所定の画素のトランジスタのソースに表示信号を、ゲートにトリガー信号を入力させることで、表示信号の電荷を蓄積することができる。前記画素電極に電荷を蓄積することで、当該画素電極と前記共通電極との間に配置されている液晶に表示電圧がかかり、前記液晶は電圧により駆動されて、その画素での光の透過或いは遮断がおこなわれる。このようにして、各画素における液晶を駆動させることで、前記液晶セルで画像を表示することができる。
【０００６】
従来、液晶モジュールは、前記トランジスタのソースと接続された電線と接続されたソースドライバと、前記トランジスタのゲートと接続された電線と接続されたゲートドライバとを有している。前記ソースドライバ及び前記ゲートドライバはそれぞれ、前記表示信号及び前記トリガー信号を出力するものである。前記表示信号及び前記トリガー信号の出力するタイミングが適切に調整されることで、所定の画素の画素電極に前記表示信号が入力される。また、前記ソースドライバ及び前記ゲートドライバは中間基板を介してタイミングコントローラ基板と接続されている。前記タイミングコントローラ基板はタイミングを知らせるタイミング信号を出力しており、前記ソースドライバ及び前記ゲートドライバはこのタイミング信号をもとに、表示信号及びトリガー信号を前記液晶セルに出力する。
【０００７】
前記ソースドライバ及び前記ゲートドライバは一方の端部が前記液晶セルに、他方の端部が前記中間基板に固定されている。前記中間基板と前記タイミングコントローラ基板とは前記液晶モジュールの前記リヤフレームに固定されているものであり、前記中間基板及び前記タイミングコントローラ基板は湾曲可能なＦＰＣを介して接続されている。
【０００８】
前記ソースドライバから出力された表示信号と、前記ゲートドライバより発信されたトリガー信号のタイミングを合わせることで、前記液晶セルの任意の画素の画素電極に氷人信号を入力させ、画素電極と共通電極の間が所定の電圧（電位差）とすることができ、この電圧によって当該画素の液晶を駆動させることができる。
【０００９】
前記中間基板は金属製のリヤフレームの側面に固定されているものであり、前記液晶セルは前記リヤフレームに樹脂製のセルガイドを介して固定されている。ここでは前記ソースドライバについて説明する。なお、前記ゲートドライバについても、同様の構成である。図６は従来のソースドライバの平面図である。図６に示すソースドライバ９１は、可撓性を有するＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）で形成された本体部９１１の表面にソリッドタイプのドライバＩＣ９１２が実装されているものである。ソースドライバ９１の本体部９１１は、長方形状のフィルム基板であり、ドライバＩＣ９１２は直方体形状を有している。
【００１０】
このドライバＩＣ９１２は前記中間基板より入力されたタイミング信号を受信し、その信号にあわせたタイミングで前記液晶セルに備えられている各画素の画素電極に電力を供給するものである。前記ゲートドライバにもＩＣが備えられており、前記ゲートドライバに備えられたＩＣはタイミング信号をもとに各画素電極にトリガー信号を出力するものである。
【００１１】
図６に示すように、前記中間基板が前記液晶セルと所定の角度（ここでは直角）をなして配置されたものであり、本体部９１１が可撓性を有することで前記液晶セルと前記中間基板との間を荷重がかからない状態で連結している。このような、液晶セルにフレキシブル基板を用いた発明が、特開２００３−１３３６７６号公報に記載されている。
【００１２】
【特許文献１】特開２００３−１３３６７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、液晶表示装置は大画面化、高輝度化してきており、そのために、液晶モジュールの光源であるバックライトの消費電力も増加している。バックライトの消費電力が増加すると、それだけ大量の熱が発生し、この熱によって前記樹脂製のセルガイドと前記金属製のリヤフレームとの間には熱膨張、熱収縮による変形量の差が生じる。
【００１４】
この変形量の差によって、前記ソースドライバに変形する加重がかかる。本体部９１１はＦＰＣで形成されているので、多少の変形は許容できるが、ドライバＩＣ９１２は変形をあまり許容できず、本体部９１１のドライバＩＣ９１２が固定されている部分も変形が抑制される。この変形が抑制されることによって、本体部９１１のドライバＩＣ９１２が固定されている部分の近傍、特に、角部近傍に応力が集中し、本体部９１１が破損してしまったり、本体部９１１に形成されている回路配線が切断してしまい、前記液晶セルの動作に不具合が生じてしまうことがある。
【００１５】
そこで本発明は、ソースドライバ及びゲートドライバの破損を抑制し、安定して駆動することができる液晶モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために本発明は、液晶セルと、前記液晶セルに接続され、前記液晶セルに動作信号を出力する動作ドライバとを有する液晶モジュールであって、前記動作ドライバは可撓性を有するフィルム基板に、直方体形状のドライバＩＣが面実装されているものであり、前記動作ドライバが前記フィルム基板の前記ドライバＩＣの角部と接触している部分の近傍であって、前記フィルム基板に外力が付加したときに応力が集中する非配線領域をよけて配線されている。
【００１７】
この構成によると、前記フィルム基板にねじれ力や引張り力が作用し、前記ドライバＩＣの角部と接触している部分の近傍の非配線領域に応力が集中した場合であっても、前記非配線領域には配線が施されていないため、配線が切れたり、変形により抵抗が大きくなったりする不具合が発生しにくい。
【００１８】
このことにより、液晶モジュールを構成する金属製の部材と樹脂製の部材の熱による変形量の差が発生した場合であっても、前記液晶セルに常に正確な動作信号を送信することができるので、映像の乱れを抑制することが可能である。
【００１９】
上記構成において、前記非配線領域が前記フィルム基板の前記ドライバＩＣの取り付け部と前記液晶セルとの接続部との間の部分に形成されたものでもよく、前記フィルム基板の前記ドライバＩＣを挟んで前記液晶セルとの接続部と反対側に形成されたものであってもよく、いずれの側にも形成されたものであってもよい。
【００２０】
また、前記フィルム基板が前記非配線領域の少なくとも一部に形成された貫通孔を有していてもよい。このとき、前記貫通孔に過度の応力が集中するのを抑制するために、曲線をつないで閉じた形状であるものがこのましい。
【００２１】
上記構成の動作ドライバとして前記液晶セルの画素ごとに備えられたトランジスタのソースに入力される表示信号を出力するソースドライバ、前記液晶セルの画素ごとに配置されたトランジスタのゲートに入力されるトリガー信号を出力するゲートドライバを挙げることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によると、ソースドライバ及びゲートドライバの破損を抑制し、安定して駆動することができる液晶モジュールを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明にかかる液晶モジュールの分解斜視図である。図１に示すように、液晶モジュールＡは少なくとも、リヤフレーム１、反射シート２、ランプ３、ランプフレーム３１、光拡散部材４、液晶セル５、ベゼル６、タイミングコントローラ基板７を有している。
【００２４】
リヤフレーム１は金属板を折り曲げて形成されたものであり、長方形状の背面部１１と、背面部１１の一対の長辺より立設された立ち上がり部１２と、背面部１１の一対の短辺より立設された枠部１３とを有している。立ち上がり部１２は背面部１１より立ち上がる接続部１２１と、接続部１２１と連結され、液晶パネル４の長辺を支持する支持部１２２と、支持部１２２と連結され、接続部１２１と対抗する外枠部１２３とを有している。また、リヤフレーム１の背面側（ランプ３と反対側）には、タイミングコントローラ基板７がねじ止めにて固定されている。
【００２５】
反射シート２はリヤフレーム１の正面側に配置されるものであり、リヤフレーム１の背面部１１及び接続部１２１と密接して取り付けられている。リヤフレーム１の正面側には反射シート２を配置した後、バックライトとして用いられるランプ３が配置される。ランプ３はＵ字状に形成された陰極管であり、その両端部にはランプホルダ３０が取り付けられている。ランプホルダ３０は背面部１１、接続部１２１及び枠部１３と接触した状態で固定されている。ランプホルダ３０には図示を省略した電線が接続されており、この電線よりランプ３を駆動するための電力が供給される。
【００２６】
リヤフレーム１の短辺には正面側より取り付けられ、ランプ３のランプホルダ３０及び折り返し部を保持するためのランプフレーム３１が備えられている。ランプフレーム３１は台状に形成されており、リヤフレーム１の背面部１１及び接続部１２１と接触するように配置されている。また、ランプフレーム３１はリヤフレーム１の短辺に配置された状態でリヤフレーム１の支持部１２２と同一平面上に配置される支持部３１１を備えている。近年、液晶モジュールＡでは高輝度化の要求が高まっており、バックライトに高輝度のランプ３が用いられている。
【００２７】
光拡散部材４はランプ３より出射された光及び反射シート２で反射された光を拡散するための拡散板４１及び拡散シート４２と、セルガイド４３とを有している。拡散板４１はリヤフレーム１の支持部１２２及びランプフレーム３１の支持部３１１に外周部を支持されており、その上部に２枚の拡散シート４２が配置されている。セルガイド４３は、拡散板４１、拡散シート４２の四辺を上面側よりリヤフレーム１の支持部１２２及びランプフレーム３１の支持部３１１に向けて押える長方形状の枠体である。光拡散部材４についての詳細は後述する。
【００２８】
セルガイド４３の上部に液晶セル５が載置され、セルガイド４３に固定されている。液晶セル５は、液晶パネル５１と、液晶パネル５１に接続されたソースドライバ５２と、ゲートドライバ５３とを有している。液晶パネル５１は平行に配置された２枚のガラス基板５１１、５１２と、ガラス基板５１１、５１２の間に充填された液晶層５１３とを有している。
【００２９】
液晶セル５では、図示を省略しているが、映像が形成される映像領域を格子状に敷き詰めるように形成された画素が備えられている。この画素が液晶セルで表示される画像の最小単位である。ガラス基板５１１には映像が形成される映像領域に形成された透明電極（共通電極：図示省略）が備えられている。また、ガラス基板５１２には、画素ごとに独立して形成された透明電極（画素電極：図示省略）が備えられており、各画素電極にはスイッチング素子（トランジスタ：図示省略）が取り付けられている。なお、共通電極と画素電極は互いに他方のガラス基板に形成されるようにしてもよい。液晶セル５の短手方向に並んで配置された画素に備えられたトランジスタのソースは１つの電線で接続されている。また、長手方向に並んで配置された画素に備えられたトランジスタのゲートも１つの電線で接続されている。ソース及びゲートを接続する電線は互いに接触しないように配置されている。
【００３０】
ベゼル６はリヤフレーム１及びランプフレーム３１を覆うことができる金属製の枠体であり、正面側に液晶セル５の映像表示部を外部より視認することができる開口６０を有している。また、ベゼル６は断面Ｌ字状を有しており、リヤフレーム１の支持部１２２及びランプフレーム３１の支持部３１１と当接する正面部６１と、リヤフレーム１の外枠部１２３と当接する側面部６２とを有している。ベゼル６はねじ止めにてリヤフレーム１及びランプフレーム３１に固定されている。
【００３１】
液晶セルについて詳しく説明する。図２は図１に示す液晶モジュールの要部を拡大した底面図であり、図３は図２に示す液晶モジュールの側面図である。なお、図２、図３に示す液晶モジュールでは、説明の便宜上、ベゼルが省略されて表示されている。図２に示すように、タイミングコントローラ基板７は、リヤフレーム１の背面部１１の裏側（ランプ３の反対側）に取り付け固定されている。それには限定されないがここでは、タイミングコントローラ基板７は、図示を省略したねじでリヤフレーム１に螺合されている。
【００３２】
図２に示すように、ソースドライバ５２は液晶パネル５１と中間基板５４との間に配置されるものである。また、中間基板５４はフレキシブル基板７１を介して、タイミングコントローラ基板７に接続されている。中間基板５４はタイミングコントローラ基板７より送出されたタイミング信号をソースドライバ５２に入力させるものであり、複数のソースドライバ５２が接続されている。図２に示すように、中間基板５４はリヤフレーム１の外枠部１２３に固定されているものである。
【００３３】
また、図３に示すように、ゲートドライバ５３もソースドライバ５２と同様に液晶パネル５１と中間基板５５との間に配置されるものである。中間基板５５もフレキシブル基板７２を介してタイミングコントローラ基板７に接続されている。
【００３４】
ソースドライバ５２は各画素のトランジスタのソースを接続する電線に接続されており、画素電極に液晶駆動用の表示信号を出力するものである。ゲートドライバ５３は各画素のトランジスタのゲートを接続する電線に接続されており、トランジスタのゲートに入力されるトリガー信号を出力するものである。また、トランジスタのドレインは画素電極に接続されている。
【００３５】
液晶セル５１は以下のようにしてソースドライバ５２及びゲートドライバ５３によって駆動されている。すなわち、ソースドライバ５２が所定のタイミングで表示信号を出力し、さらにそのタイミングにあわせてゲートドライバ５３よりトリガー信号を出力させることで、所定の画素の画素電極に表示信号を入力させ、画素電極に電荷が蓄積される。
【００３６】
画素電極に電荷が蓄積されることで、当該画素電極と共通電極との間に配置されている液晶に表示電圧が作用する。液晶は表示電圧により駆動され、その画素において、ランプ３より出射された光が透過或いは遮断される。このように、ソースドライバ５２からの表示信号とゲートドライバ５３からのトリガー信号とのタイミングを調整することで、所定の画素の液晶を駆動させることができ、液晶セル５の映像領域に画像を形成することが可能である。
【００３７】
ソースドライバについてさらに詳しく説明する。図４はソースドライバの一例の平面図である。図２、３、４に示すように、ソースドライバ５２は、可撓性を有する長方形状のＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）である本体部５２１と、本体部５２１の表面に形成された配線５２１１に端子が電気的に接続されているとともに、パッケージが本体部５２１に固定されているドライバＩＣ５２２とを有するＣＯＦ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｆｉｌｍ）である。
【００３８】
図４に示すソースドライバ５２では、下側が中間基板５４と接続しており、上側が液晶パネル５１と接続している。本体部５２１に形成されたすべての配線５２１１はドライバＩＣ５２２と接続されている。
【００３９】
液晶モジュールＡを動作させると、ランプ３からの発熱によって、液晶モジュールＡの各部材の熱による膨張或いは収縮が発生する。金属で製造されたリヤフレーム１と樹脂で製造されたセルガイド４３とには変形量の差が生じする。リヤフレーム１に固定された中間基板５４及びセルガイド４３に固定された液晶パネル５１の両方と連結されているソースドライバ５２の本体部５２１には、図４に矢印で示すようなせん断力や、ねじり方向の力等が作用する場合がある。また、液晶モジュールＡの組み立て時にも、同様にせん断力やねじり力が作用する場合がある。
【００４０】
ソースドライバ５２にせん断力やねじり力が作用した場合であっても、本体部５２１は可撓性を有するＦＰＣで形成されているので、変形して破損するのを抑制することができる。しかしながら、ドライバＩＣ５２２が取り付けられている部分はドライバＩＣ５２２によって変形が抑制されてしまうので、ドライバＩＣ５２２が取り付けられている部分の境界近傍、特に、ドライバＩＣ５２２の角部近傍に応力が集中し、本体部５２１が壊れたり或いは配線５２１１が断線したりする不具合が発生してしまうことがある。
【００４１】
そこで、図４に示すように、本体部５２１ではドライバＩＣ５２２の角部近傍に配線５２１１を形成されていない非配線エリア５２１２を形成している。この非配線エリア５２１２を形成することで、ソースドライバ５２にせん断力及び（又は）ねじり力が作用した場合であっても、応力が集中する部分に配線がされていないので、本体部５２１が破損した場合であっても、配線が切れる不具合が発生するのを抑制することができる。
【００４２】
ゲートドライバ５３も同様である。図３に示すように、ゲートドライバ５３も液晶パネル５１と中間基板５５とに接続されている。中間基板５５はリヤフレーム１の枠部１３に固定されている。中間基板はフレキシブル基板７２を介してタイミングコントローラ基板７と連結されている。ゲートドライバ５３も可撓性を有する長方形状のＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）である本体部５３１と、本体部５３１の表面に形成された配線５３１１に端子が電気的に接続されているとともに、パッケージが本体部５３１に固定されているドライバＩＣ５３２とを有するＣＯＦ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｆｉｌｍ）である。
【００４３】
ゲートドライバ５３の本体部５３１には、ドライバＩＣ５３２の角部近傍に配線５３１１が形成されていない非配線エリア５３１２が形成されている。非配線エリア５３１２は、ゲートドライバ５３にせん断力やねじり力が作用した場合に、応力が集中する場所である。よって、非配線エリア５３１２に配線が形成されていないので、せん断力及び（又は）ねじり力によって、配線が切断されるのを抑制することが可能である。
【００４４】
本発明にかかる液晶モジュールの他の例について説明する。図５は本発明の液晶モジュールに用いられるソースドライバの他の例の平面図である。なお、以下の説明ではゲートドライバの説明を省略するが、ゲートドライバもソースドライバと同じ形状を有するものである。図６に示すソースドライバ５２ｂは、本体部５２１の非配線エリア（ドライバＩＣの角部近傍部）に円形状の貫通孔５２３が形成されている。
【００４５】
応力が集中する部分に貫通孔５２３が形成されているので、せん断、ねじりによる応力によって変形する。この貫通孔５２３の部分には配線が形成されていないので配線が断線する不具合は発生しない。また、貫通孔５２３が変形することで応力が集中するのを低減することができるので、本体部５２１自体が破損するのを抑制することができる。さらに、本体部５２１の応力集中部の破損を抑制することができるので、この破損による亀裂が更なるせん断、ねじりによる応力で伸展し、他の部分の配線が断線するのを抑制することが可能である。図５では応力集中部のすべて（４箇所）に貫通孔を設けているが、それに限定されるものではなく、取付場所、取付部材によって発生する応力が変化するので、その応力に合わせた位置、大きさで形成されているものを広く採用することができる。
【００４６】
なお、貫通孔５２３は円形状のものを例に説明しているが、それに限定されるものではない。しかしながら、貫通孔が先鋭部を有していると、その部分に応力が集中しやすくなるので、円形状、楕円形状等、曲線で囲まれる形状であることが望ましい。
【００４７】
以上、発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、液晶モジュールに採用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明にかかる液晶モジュールの分解斜視図である。
【図２】ベゼルをはずした状態の液晶モジュールの底面図である。
【図３】ベゼルをはずした状態の液晶モジュールの側面図である。
【図４】ソースドライバの一例の平面図である。
【図５】ゲートドライバの一例の平面図である。
【図６】本発明の液晶モジュールに用いられるソースドライバの他の例の平面図。
【符号の説明】
【００５０】
１  リヤフレーム
１１  背面部
１２  立ち上がり部
１２１  接続部
１２２  支持部
１２３  外枠部
１３  支持台部
２  反射シート
３  ランプ
３１  ランプフレーム
４  光拡散部材
４１  拡散板
４２  拡散シート
４３  セルガイド
５  液晶セル
５１  液晶パネル
５２  ソースドライバ
５３  ゲートドライバ
６  ベゼル
７  タイミングコントローラ基板
【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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【図６】
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