JP2014021479A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】巻き返しＦＰＣ基板とガラス基板との接合部におけるガラス基板のクラックを製造工程の段階で高精度に検出可能な表示装置を提供する。
【解決手段】
ガラス基板１０１を含む表示パネルと、ガラス基板１０１に接続されたＦＰＣ基板１０５とを有する表示装置において、ガラス基板は、巻き返されたＦＰＣ基板を貼り付けるための接合部内に形成されたガラスクラック検出用配線１３０を有し、ＦＰＣ基板は、クラック検出用配線１３０に接続される外部配線を有する。
【選択図】図６

Description

本発明は、フレキシブル・プリント回路（ＦＰＣ）基板を備えた表示装置に関する。

携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、デジタルカメラ、マルチメディアプレーヤーなど、多くの携帯型の情報機器の表示装置に液晶表示モジュール（液晶表示装置）が利用されている。

これら携帯電話等の液晶表示モジュールでは、薄型化や狭額縁化のニーズが高くなっている。表示部外の枠部を小さくする（狭額縁化）ために、ＴＦＴ基板に接続されるフレキシブル・プリント回路（ＦＰＣ）基板を折り返して表示部の背面に配置する技術が知られている。一方、特許文献１には板硝子の周辺に導電膜を形成し、導電膜の電気的変化を測定することにより割れを検知する技術が開示されている。

特開２００５−５３７３４号公報

本発明者等は、ＦＰＣ基板を折り返して表示部の背面側で固定した液晶表示装置として図１に示す独自な構成について検討した。符号１０１はＴＦＴ基板（ガラス基板）、符号１０２はカラーフィルタ（ＣＦ）基板、符号１０３は上偏光板、符号１０５はＦＰＣ基板、符号１０７はドライバ、符号１１０は樹脂フレーム、符号１１１は金属フレーム、符号１３２はコネクタを示す。液晶層はＴＦＴ基板１０１とＣＦ基板１０２との間に封止されている。液晶表示パネルは、ＴＦＴ基板とカラーフィルタ基板、液晶層、上偏光板、下偏光板を含み、樹脂フレームの枠部で保持されている。図２は、図１に示すＡ−Ａ’部の概略断面図である。ＦＰＣ基板１０５は表面側でＴＦＴ基板１０１の端部に接続され、樹脂フレーム１１０の背面に折り曲げられている。符号１０４は下偏光板、符号１０６は電子部品を示す。本液晶表示装置の製造工程を図８Ａ〜図８Ｇに示す。

先ず、貼り合わされたＴＦＴ基板（ガラス基板）１０１とＣＦ基板１０２のＣＦ基板側に上偏光板１０３を、ＴＦＴ基板側に下偏光板１０４を貼り付ける。この状態の上面図（表示面側）、Ａ−Ａ’部の断面図、下面図（裏面側）を図８Ａに示す。なお、上偏光板１０３には外光反射を抑制するための保護膜を配置してもよい。また、下偏光板にはバックライト光源（図示せず）からの光の利用効率を高めるための輝度増強フィルムを配置してもよい。

次に、駆動信号を制御するためのドライバ１０７を、ドライバ搭載用のＡＣＦ（異方性導電膜）１０８を介してＴＦＴ基板１０１に熱圧着する（図８Ｂ）。続いて、液晶表示装置が搭載される、例えば携帯電話側（図示せず）とドライバ１０７との間の接続を容易にすると共にこれらの間の信号のやり取りを可能とするためのＦＰＣ基板１０５を、ＦＰＣ搭載用のＡＣＦ１０９を介してＴＦＴ基板１０１に熱圧着する（図８Ｃ）。なお、図面では、ＦＰＣ基板に形成された回路を構成する電子部品は省略されている。

次に、ＣＦ基板１０２やＦＰＣ基板１０５、ＴＦＴ基板１０１を有する表示パネルを、バックライトユニットを含む樹脂フレーム１１０に貼り付ける（図８Ｄ）。液晶層は明るさ、色を調整するためのシャッターの役割しか備えていないため別途光源が必要となる。引き続き、図８Ｄに示す矢印１１２に従ってＦＰＣ基板１０５を裏面側に折り曲げる。図８Ｄの状態ではＦＰＣ基板１０５が樹脂フレーム１１０の下側に大きくはみ出しているため、製品外形を大きくする要因となる。このため、このはみ出した部分のＦＰＣ基板１０５を裏面に折り返し、裏面側の樹脂フレーム１１０に貼付したテープを用いてＦＰＣ基板１０５を固定する（図８Ｅ）。

次に、図８Ｅに示す矢印１１２に従ってＦＰＣ基板１０５を表示面側に巻き返す。これにより、次の工程の金属フレームの貼り付けが可能となる。巻き返した部分のＦＰＣ基板１０５は表示面側においてＴＦＴ基板１０１に貼り付ける（図８Ｆ）。これにより、液晶モジュールが完成する。引き続き、この液晶モジュールの機械的強度を増すために、液晶モジュールの背面側において樹脂フレーム１１０を覆うように金属フレーム１１１を貼り付ける（図８Ｇ）。上記のようにＦＰＣ基板をガラス基板に接続し、樹脂フレーム裏面側に折り返し、更にガラス基板側に巻き返すことにより狭額縁化を図ることができる。

このようにして製造した液晶表示装置の特性を評価した結果、断線不良が発生することが判明した。そこで、この不良の原因を調べた。本液晶表示装置は図１や図８Ｆ等に示すように、ＦＰＣ基板１０５を裏面側から表示面側に巻き返し、ＴＦＴ基板（ガラス基板）１０１に貼り付ける構成を有する。貼り付け部は、図２に示すように実質的にＴＦＴ基板１０１の１枚ガラスであり、且つ、ＦＰＣ基板１０５上に実装した電子部品１０６のレイアウトの都合上、樹脂フレーム１１０が、ガラス基板の下部に存在しない構造となっているため、貼り付け時の荷重印加によりクラックが発生し易く、断線不良の一因となっていること見出した。なお、クラックは背の低い電子部品側で多い。また、貼り付け部はＦＰＣ基板１０５が覆い被さっているため、貼り付け部でのガラスクラックが検出し難く、例え製造直後での導通が一見良好であっても長期信頼性に欠けることが危惧された。

本発明の目的は、巻き返しＦＰＣ基板とガラス基板との接合部におけるガラス基板のクラックを製造工程の段階で高精度に検出可能な表示装置を提供することにある。

上記目的を達成するための一実施形態として、ガラス基板を含む表示パネルと、前記ガラス基板に接続され、電子部品を備えたフレキシブル・プリント回路基板と、を有する表示装置において、前記ガラス基板は、他の基板（巻き返しＦＰＣ基板等）を貼り付けるための接合部と、前記接合部内に形成された前記ガラス基板のクラックを検出するためのクラック検出用配線と、前記クラック検出用配線を外部配線に接続するための表示パネル端子とを備え、前記フレキシブル・プリント回路基板は、前記表示パネル端子に接続される前記外部配線と、前記外部配線に電圧を印加するためのクラック検査用端子と、を有することを特徴とする表示装置とする。

また、ガラス基板を含む表示パネルと、前記表示パネルを保持する樹脂フレームと、前記ガラス基板に接続され、電子部品を備えたフレキシブル・プリント回路基板と、を有する表示装置において、前記ガラス基板は第１の辺と、前記第１の辺と直交する第２の辺とを有し、前記フレキシブル・プリント回路基板は、前記ガラス基板上の前記第１の辺側の第１の領域に接続されると共に、前記第１の辺に沿うように裏面側に折り曲げられて前記樹脂フレームに貼り付けられ、更に前記第２の辺に沿って巻き返されて前記ガラス基板上の前記第２の辺側の第２の領域に貼り付けられており、前記第２の領域の下方部には、前記電子部品と前記樹脂フレームとが配置されており、前記ガラス基板は、前記第２の領域内に形成された前記ガラス基板のクラックを検出するためのクラック検出用配線と、前記クラック検出用配線を外部配線に接続するための表示パネル端子とを備え、前記フレキシブル・プリント回路基板は、前記表示パネル端子に接続される前記外部配線と、前記外部配線に電圧を印加するためのクラック検査用端子と、を有することを特徴とする表示装置とする。

本発明によれば、巻き返しＦＰＣ基板とガラス基板との接合部におけるガラス基板のクラックを製造工程の段階で高精度に検出可能な表示装置を提供することができる。

発明者の検討に係る、又本発明の各実施例に係る液晶表示装置の概略全体平面図である。 図1に示す液晶表示装置のＡ−Ａ’部の概略断面図である。 本発明の第１の実施例に係る液晶表示装置の要部の概略平面図である。 図３に示す要部の拡大平面図である。 本発明の第２の実施例に係る液晶表示装置における要部の拡大平面図である。 本発明の第１の実施例に係る液晶表示装置の主要部の概略平面図である。 本発明の第３の実施例に係る液晶表示装置の主要部の概略平面図である。 発明者の検討に係る、また本発明の各実施例に係る液晶表示装置の製造方法を説明するための図である。 発明者の検討に係る、また本発明の各実施例に係る液晶表示装置の製造方法を説明するための図である。 発明者の検討に係る、また本発明の各実施例に係る液晶表示装置の製造方法を説明するための図である。 発明者の検討に係る、また本発明の各実施例に係る液晶表示装置の製造方法を説明するための図である。 発明者の検討に係る、また本発明の各実施例に係る液晶表示装置の製造方法を説明するための図である。 発明者の検討に係る、また本発明の各実施例に係る液晶表示装置の製造方法を説明するための図である。 発明者の検討に係る、また本発明の各実施例に係る液晶表示装置の製造方法を説明するための図である。 クラック検出用配線によりクラック検出が可能であることを説明するための図である。 本発明の第１の実施例に係る液晶表示装置におけるクラック検出用配線の効果を説明するための図である。

発明者等は、不透明な巻き返しＦＰＣ基板で覆われて直接観察することが困難な接合部におけるガラス基板（ＴＦＴ基板）のクラックを検出するための構成について検討した結果、ＴＦＴ基板上において、その接合部およびその近傍にクラック検出用配線を設け、ＦＰＣ基板等の外部入力用部品を介して当該配線に流れる電流値（抵抗値）を検出することによりクラック発生の有無が確認できるのではないかと考えた。そこで、配線材料としてアルミニウムを用いた場合とＩＴＯ（酸化インジウム錫）を用いた場合についてガラス基板上にクラック検出用配線を形成し、クラックの有無がクラック検出用配線に流れる電流値に及ぼす影響について調べた。印加電圧は２Ｖとした。結果を図９に示す。クラック無しの場合、アルミニウム配線で電流値が約２．５ｍＡとなり抵抗値で約０．８ｋΩ、ＩＴＯ配線ではそれぞれ約４．６μＡ、約５００ｋΩとなった。なお、何れの材料もクラック検出用配線以外のパターン形成にも使われる材料であるため、クラック検出用配線としての膜厚はそれらパターンで必要とされる膜厚に合わせることが望ましい。クラック有りの場合には何れの配線材料でも抵抗値は∞（無限大）であった。この現象は、クラックの長さ、太さ、及び配線材料によって変わらない。従って、クラック検出用配線における抵抗が所定の値か、或いは∞かを検出することでガラス基板のクラックを検出することができ、クラック検出用配線の有効性が確認できた。実際の運用にあたっては、∞の抵抗値を測定することは困難であるため、一定電圧印加時の電流値の大小で検出を行う。２Ｖの定電圧を印加した場合、アルミニウム配線の場合は約２．５ｍＡ、ＩＴＯ配線の場合は約４．６μＡが流れる。ガラスクラックが発生し断線した場合は何れも電流値が０になる。よって電流値のしきい値を、例えばアルミニウム配線の場合は１．０ｍＡ、ＩＴＯ配線の場合は２．３μＡなどとしておき、測定電流をしきい値と比較することによりガラスクラックの検出が可能となる。
以下、実施例により説明する。なお、実施例では液晶表示装置を用いて説明するが、有機ＥＬ等他の表示装置にも適用可能である。また、各図において、同一符号は同一構成要素を示す。

本発明の第１の実施例について、図３や図６等を用いて説明する。なお、液晶表示装置の概略全体構成平面図は、図１と同様である。また、製造方法は図８Ａ〜図８Ｇと基本的には同様である。

図３は、本実施例に係る液晶表示装置の要部の概略平面図を示す。ＴＦＴ基板（ガラス基板）１０１の右下の貼り付け部（接合部）２１０の内部領域にガラスクラック検出用配線（クラック検出線）１３０が設けられ、クラック検出用配線１３０の端部は外部配線に接続するための表示パネル端子となっている。この貼り付け部（接合部）２１０には、図１に示すように、樹脂フレーム１１０の裏面側に貼り付けられたＦＰＣ基板の巻き返し部分が貼り付けられる。なお、符号２０１は表示パネルの有効表示領域を示す。

このガラス基板１０１に、クラック検出用配線へ接続される外部配線１３１を備えたＦＰＣ基板１０５を取り付けた（図６）。なお、説明を分かりやすくするために樹脂フレームやドライバ、さらにドライバ等に接続される他の配線等々の記載は省略した。その後、図８Ｅ〜図８Ｇに対応する工程を経て液晶表示装置を作製した。図８Ｆの製造工程後（工程中対応）及び加速試検（出荷後対応）後のクラック発生状況についてコネクタ（クラック検査用端子）１３２を介して調べた。結果を図１０に示す。クラック検出用配線が形成されていないサンプル（６９８サンプル）では、工程中において２．０％、出荷後において１．９％のガラスクラックが発生しており、工程中だけではクラック発生品を除去できていないことが分かった。一方、クラック検出用配線（クラック検出線）が形成されたサンプル（８５２サンプル）では、工程中において３．６％のガラスクラックが検出されたが、加速試検（出荷後対応）後においてはクラックの発生は認められなかった。この結果、ガラスクラック検出用配線を設けることにより、加速試検（出荷後対応）後のクラック発生を抑制・防止できることが確認できた。

なお、貼り付け部におけるクラック検出用配線（第１の配線）に並列してガラス基板１０１全体の外周部におけるクラック検出用の第２の配線を設けることもできる。この場合、クラック発生無し、配線の長い第２の配線部のみにクラック発生有、配線の短い第１の配線部のみにクラック発生有、第１及び第２の両配線部にクラック発生有の順で電源端子間に流れる電流が順次小さく（抵抗値が大きく）なるため、クラック発生個所がガラス基板の貼り付け部か全体外周部かを特定することができる。

以上、本実施例によれば、巻き返しＦＰＣ基板とガラス基板との接合部におけるガラス基板のクラックを製造工程の段階で高精度に検出可能な表示装置を提供することができる。

本発明の第２の実施例について、図５等を用いて説明する。なお、実施例１に記載され本実施例に未記載の事項は特段の事情が無い限り本実施例にも適用することができる。図５は本実施例に係る液晶表示装置におけるクラック検出用配線の拡大平面図である。実施例１との違いは、実施例１（図３）では、クラック検出用配線が直線配置であったのに対し、本実施例ではジグザグ配置となっている点にある。クラック検出用配線をジグザグとした理由を以下に説明する。

クラック検出用配線が図３に示すように直線配置であっても、製造工程の段階でガラスクラックを高精度に検出することができる。しかしながら、ガラス基板に発生するクラック２２０が、仮に図４に示すようにクラック検出用配線１３０と重なるように発生した場合には断線には至らないと思われる。このため、ガラス基板１０１のクラックを見逃す可能性がある。クラック検出用配線１３０をジグザグとすることにより、この見逃しの可能性を低減することができる。

このガラス基板１０１に、クラック検出用配線へ接続される外部配線１３１を備えたＦＰＣ基板１０５を取り付けた（図６）。なお、説明を分かりやすくするために樹脂フレームやドライバ等の記載は省略した。その後、図８Ｅ〜図８Ｇに対応する工程を経て液晶表示装置を作製した。図８Ｆの工程後（工程中対応）及び加速試検（出荷後対応）後のクラック発生状況についてコネクタ１３２を介して調べたところ、図１０と同等以上の結果が得られた。これにより、ガラスクラック検出用配線を設けることにより、出荷後のクラック発生を抑制・防止できることが確認できた。

以上、本実施例によれば、巻き返しＦＰＣ基板とガラス基板との接合部におけるガラス基板のクラックを製造工程の段階で高精度に検出可能な表示装置を提供することができる。

本発明の第３の実施例について、図７等を用いて説明する。なお、実施例１又は２に記載され本実施例に未記載の事項は特段の事情が無い限り本実施例にも適用することができる。

図７は、本実施例に係る液晶表示装置の主要部の概略平面図であり、図６に示した外部配線１３１にパッド（クラック検査用端子）１３５が設けられた構成を示す。パッド１３５を設けることにより、製品毎に形状の異なるコネクタ用端子を準備することなく、パッド１３５用の接続端子で各種製品のクラックを容易に検出することができる。

図７に示す構成に対し、更に図８Ｅ〜図８Ｇに対応する工程を経て液晶表示装置を作製した。図８Ｆの工程後（工程中対応）及び加速試検（出荷後対応）後のクラック発生状況についてコネクタ１３２を介して調べたところ、図１０と同等の結果が得られた。これにより、ガラスクラック検出用配線を設けることにより、出荷後のクラック発生を抑制・防止できることが確認できた。

以上、本実施例によれば、巻き返しＦＰＣ基板とガラス基板との接合部におけるガラス基板のクラックを製造工程の段階で高精度に検出可能な表示装置を提供することができる。また、クラック検出用配線に接続されるＦＰＣ基板内配線にパッドを設けることにより、各種製品に対し共用端子でクラック検出を行うことができる。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１０１…ＴＦＴ基板（ガラス基板）、１０２…ＣＦ基板、１０３…上偏光板、１０４…下偏光板、１０５…ＦＰＣ基板、１０６…電子部品、１０７…ドライバ、１０８…ドライバ用ＡＣＦ、１０９…ＦＰＣ用ＡＣＦ、１１０…樹脂フレーム、１１１…金属フレーム、１１２…ＦＰＣ基板の折り曲げ方向、１３０…クラック検出用配線、１３１…外部配線、１３２…コネクタ、１３５…パッド、２０１…有効表示領域、２１０…ＦＰＣ基板貼付け部（接合部）、２２０…ガラスクラック。

Claims (10)

1. ガラス基板を含む表示パネルと、前記ガラス基板に接続され、電子部品を備えたフレキシブル・プリント回路基板と、を有する表示装置において、
   前記ガラス基板は、他の基板を貼り付けるための接合部と、前記接合部内に形成された前記ガラス基板のクラックを検出するためのクラック検出用配線と、前記クラック検出用配線を外部配線に接続するための表示パネル端子とを備え、
   前記フレキシブル・プリント回路基板は、前記表示パネル端子に接続される前記外部配線と、前記外部配線に電圧を印加するためのクラック検査用端子と、を有することを特徴とする表示装置。
2. 請求項１記載の表示装置において、
   前記クラック検出用配線は、前記接合部の周辺部に沿って直線的に配置されていることを特徴とする表示装置。
3. 請求項１記載の表示装置において、
   前記クラック検出用配線は、前記接合部の周辺部にジグザグ状に配置されていることを特徴とする表示装置。
4. 請求項２記載の表示装置において、
   前記他の基板は、前記ガラス基板に接続された後、前記表示パネルを含む背面側に折り曲げられ、更に前記表示パネルの表面側に巻き返された前記フレキシブル・プリント回路基板であることを特徴とする表示装置。
5. 請求項４記載の表示装置において、
   前記クラック検査用端子は、前記外部配線の端部に設けられたコネクタであることを特徴とする表示装置。
6. 請求項１記載の表示装置において、
   前記クラック検査用端子は、前記外部配線の途中に設けられたパッドであることを特徴とする表示装置。
7. ガラス基板を含む表示パネルと、前記表示パネルを収納する樹脂フレームと、前記ガラス基板に接続され、電子部品を備えたフレキシブル・プリント回路基板と、を有する表示装置において、
   前記ガラス基板は第１の辺と、前記第１の辺と直交する第２の辺とを有し、
   前記フレキシブル・プリント回路基板は、前記ガラス基板上の前記第１の辺側の第１の領域に接続されると共に、前記第１の辺に沿うように裏面側に折り曲げられて前記樹脂フレームに貼り付けられ、更に前記第２の辺に沿って巻き返されて前記ガラス基板上の前記第２の辺側の第２の領域に貼り付けられており、
   前記第２の領域の下方部には、前記電子部品と前記樹脂フレームとが配置されており、
   前記ガラス基板は、前記第２の領域内に形成された前記ガラス基板のクラックを検出するためのクラック検出用配線と、前記クラック検出用配線を外部配線に接続するための表示パネル端子とを備え、
   前記フレキシブル・プリント回路基板は、前記表示パネル端子に接続される前記外部配線と、前記外部配線に電圧を印加するためのクラック検査用端子と、を有することを特徴とする表示装置。
8. 請求項７記載の表示装置において、
   前記クラック検出用配線は、前記接合部の周辺部にジグザグ状に配置されていることを特徴とする表示装置。
9. 請求項７記載の表示装置において、
   前記クラック検査用端子は、前記外部配線の端部に設けられたコネクタであることを特徴とする表示装置。
10. 請求項７記載の表示装置において、
    前記クラック検査用端子は、前記外部配線の途中に設けられたパッドであることを特徴とする表示装置。

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