JP2001051617A - 表示装置 - Google Patents

表示装置

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JP2001051617A
JP2001051617A JP22795399A JP22795399A JP2001051617A JP 2001051617 A JP2001051617 A JP 2001051617A JP 22795399 A JP22795399 A JP 22795399A JP 22795399 A JP22795399 A JP 22795399A JP 2001051617 A JP2001051617 A JP 2001051617A
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liquid crystal
display device
glass substrate
circuit board
driving
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JP22795399A
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Shigeto Matsumoto
重人 松元
Ikuo Kawajiri
育生 川尻
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】小型化とともに信頼性を高めた高性能な液晶表
示装置を提供する。 【解決手段】液晶表示装置17によれば、ガラス基板2
とガラス基板3との間に液晶4を介在させ、シール部材
5によって液晶4を封入させ、これによって表示領域6
をなし、表示領域6の各透明電極7、8はガラス基板3
の非表示領域9にまで延在させ、この非表示領域9上に
駆動用IC15を配設し、駆動用IC15の電極端子2
0と表示電極端子11とをワイヤ21により接続し、駆
動用IC15の電極端子22と回路基板12上の電極端
子23とをワイヤ26により接続する。

Description

【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、プラズ
マディスプレイ(PDP)、ELディスプレイ、フィー
ルドエミッションディスプレイ(FED)などの表示パ
ネルに対し、さらにPCB基板などの多層配線構造の回
路基板もしくはFPCなどの可撓性のある回路基板と、
駆動用ICとを配設した表示装置の改良に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】表示パネルは2枚の対向基板により表示
手段を構成し、一方の基板の外側面を表示画面としたも
のであって、たとえば液晶表示パネルであれば、2枚の
対向基板の間に液晶を介在させることで、かかる表示手
段としている。
【0003】プラズマディスプレイやELディスプレイ
等は自発光型表示装置であるが、プラズマディスプレイ
では2枚の対向基板の間に空間を形成し、プラズマ発光
を生じさせており、ELディスプレイでは2枚の対向基
板の間に電界発光(EL)物質を介在させた構造となっ
ている。ちなみに、ELディスプレイの場合、EL物質
を2枚の基板で挟み込んで封止した構造としているの
は、EL物質を大気から完全に遮断し、水分等の侵入に
よる劣化を防止するためである。
【0004】典型的な表示装置として液晶表示装置を説
明するに、近年、パーソナルコンピュータ、ワードプロ
セッサ、テレビ、デジタルカメラ、ビデオカメラ、魚群
探知機、携帯型位置測定システム(GPS)などに液晶
表示装置が使用されているが、これに伴い小型化、低消
費電力化および屋外での適用性が求められている。これ
に応じて反射型カラー液晶表示装置の要求が強くなって
いる。とくに携帯性を重視する用途においては、小型化
への要望も強くなっている。
【0005】また、かかる液晶表示装置においては、駆
動用ICなどの一般的な実装技術としてTABあるいは
COGという方式が提示されている。
【0006】しかし、TAB方式によれば、駆動用IC
を搭載するフィルムキャリアの仕様がパネルごとに異な
るため、部材費が高くなるという課題があった。他方の
COG方式では、ガラス基板の非表示領域に駆動用IC
を搭載し、配線することで、額縁の部分が広くなり、小
型化の要求に応じることがむずかしかった。
【0007】そこで、多層プリント基板を使用すること
で、低コストかつ小型化が可能なベアチップ実装方式
(通常、COB方式と称される)を本願出願人は提案し
た。
【0008】つぎにこのようなベアチップ実装方式の液
晶表示装置を図4に示す。同図の液晶表示装置1によれ
ば、走査側のガラス基板2と信号側のガラス基板3との
間に液晶4を介在させ、シール部材5によって液晶4を
封入させ、これによって表示領域6をなす。また、各ガ
ラス基板2、3の各内面にはそれぞれITOなどからな
る透明電極7、8をストライプ状に形成し、これら透明
電極7、8上に配向膜(図示せず)を被覆している。さ
らに各ストライプ状の透明電極7、8が交差するように
各ガラス基板2、3を対向配設する。
【0009】これら透明電極7、8はガラス基板3の非
表示領域9にまで延在させている。そのために透明電極
8をガラス基板3の非表示領域9にまで延在させるだけ
ではなく、さらに透明電極7についても、両基板2、3
間に設けた導電性部材などを通して、いったんガラス基
板3に転移させて、さらにガラス基板3の非表示領域9
にまで延在させる。そして、この非表示領域9上の延在
透明電極10の上には金属層を被覆した表示電極端子1
1を形成している。
【0010】このような構成の液晶パネルPにおいて、
ガラス基板3の端面には多層配線からなるガラスエポキ
シ基板(多層プリント基板:PCB基板)でもって構成
した回路基板12の端面を当接させ、ガラス基板3の一
部と回路基板12とに対しステンレスなどからなる補強
板13を当て、接着材14(たとえば両面テープ)でも
って固定する。また、回路基板12の上には駆動用IC
15を配設し、駆動用IC15の電極端子と表示電極端
子11とを、さらには駆動用IC15の電極端子と回路
基板12の端子とを金、アルミニウムなどからなるボン
ディング用のワイヤ16により接続している。
【0011】上記構成の液晶表示装置1においては、駆
動用IC15を回路基板12の上に設けて、回路基板1
2に入力された信号等を、さらに駆動用IC15を通し
て各透明電極7、8に入力することで、画像表示がおこ
なわれる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
液晶表示装置1によれば、液晶パネルPのガラス基板3
と回路基板12との端面同士を当接させ、双方の基板を
並べた構成であり、そのような並設構造にしたことで、
より一層小型化するという要求を妨げていた。
【0013】また、液晶パネルPに回路基板12を当接
させ、補強板13を当てても、補強板13の板面に対し
垂直な方向に応力や衝撃などが加わった場合には、その
方向での強度が小さいことから、装置を筐体内に搭載す
る前であれば、製造工程や検査工程において、搭載後で
あっても衝撃などの外部応力によって耐久性や信頼性が
低下するという課題があった。
【0014】さらにまた、回路基板12とガラス基板3
の熱膨張率が違うことで、熱膨張または収縮により回路
基板12上の駆動用IC15の位置がずれ、ボンディン
グ用のワイヤ16にて配線の断線やショートが発生して
いた。
【0015】したがって本発明の目的は小型化とともに
信頼性を高めた高性能な液晶表示装置を提供することに
ある。
【0016】本発明の他の目的は低コスト化を達成した
液晶表示装置を提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明の表示装置は、2
枚の対向基板により構成した表示パネルの一方基板の外
側面を表示画面となし、その内側面の非表示領域に駆動
用ICを配設し、かつ表示パネルに対する信号入力用電
極を引出して、信号入力用電極と駆動用ICの電極端子
とを接続手段により通電せしめ、さらに他方基板の外側
面上に回路基板を配設して、回路基板上に形成した駆動
用IC用の入力配線と駆動用ICの電極端子とを他の接
続手段により通電せしめたことを特徴とする。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明の表示装置を液晶表
示装置を例にして図1〜図3により説明する。図1は液
晶表示装置17の概略断面図、図2は本発明の他の液晶
表示装置18の概略断面図である。また、図3は反射型
液晶表示装置の具体例である。なお、図4に示す液晶表
示装置1と同一箇所には同一符号を付す。
【0019】(例1)本例の液晶表示装置17において
は、従来の液晶表示装置1に比べて、駆動用IC15を
前記一方基板上に搭載し、しかも、回路基板を前記他方
基板としてのガラス基板2の上に配設している。
【0020】すなわち、図1に示すように走査側のガラ
ス基板2と、このガラス基板2に比べ大きなサイズの前
記一方基板である信号側のガラス基板3の間に液晶4を
介在させ、シール部材5によって液晶4を封入させ、ガ
ラス基板2、3に設けられた透明電極7、8で形成され
る表示領域6でもって表示画面となす。さらに従来周知
のとおりに各ガラス基板2、3をストライプ状の透明電
極7、8が交差するように対向配設し、透明電極8をガ
ラス基板3の非表示領域9にまで延在させるだけではな
く、さらに透明電極7についても、両基板2、3間に設
けた導電性部材などを通して、いったんガラス基板3に
転移させて、さらにガラス基板3の非表示領域9にまで
延在させる。そして、前記信号入力用電極である延在透
明電極10上にはエポキシ系の樹脂からなる非導電性の
接着材19を介して駆動用IC15を搭載する。また、
延在透明電極10の端部付近には金属層を被覆した表示
電極端子11も形成している。
【0021】このような構成の液晶パネルP1に対し、
ガラス基板2の端付近に回路基板12を両面テープによ
り固定している。
【0022】また、駆動用IC15の電極端子20と金
属層を被覆した表示電極端子11とを前記接続手段であ
る金線やアルミニウム線からなるボンディング用のワイ
ヤ21により接続している。さらに駆動用IC15の電
極端子22と回路基板12上の電極端子23とを前記他
の接続手段である金線やアルミニウム線からなるボンデ
ィング用のワイヤ24により接続している。これら電極
端子20、22、23は金やアルミニウム等により表面
処理されたパッドである。
【0023】そして、各ワイヤ21、24や駆動用IC
15を保護するために、これらの上にエポキシ系やシリ
コン系の樹脂などからなる樹脂保護層25をガラス基板
3より約2mm程度の高さにて被覆する。
【0024】回路基板12はたとえばガラスエポキシ基
板からなり、基板内部に1種もしくは2種以上の配線層
が形成した多層配線構造であって、積層数を変えること
で基板面の面積を適宜変えることができる。そして、駆
動用IC15の駆動に必要なバスラインと、電源、ロジ
ック等の各系を層別に配線した多層基板であったり、外
部から供給される各種電源や信号の処理回路を搭載する
多層基板である。さらに回路基板12上にコネクタを設
け、そのコネクタにFPCでもって入力する。
【0025】かくして上記構成の液晶表示装置17によ
れば、回路基板12をガラス基板2の端付近、とくにシ
ール部材5付近に設けているので、従来のように回路基
板12を液晶パネルPに並設しなくなったことで小型化
が達成できた。
【0026】また、ワイヤ24のように段差のある構造
におけるワイヤーボンディングであれば、その接続が容
易にでき、さらに高い信頼性が得られた。すなわち、
(例2)の液晶表示装置18に比べてワイヤ24が短く
なり、ワイヤ21とオーバーラップすることもないの
で、信頼性の高い接続ができた。
【0027】さらにまた、延在透明電極10上に非導電
性の接着材19を介して駆動用IC15を搭載している
ので、ガラス基板3のデッド領域を減少させることがで
きた。とくにモノクロ用の液晶表示装置の場合には、延
在透明電極10の配線パターン領域が広いことで、ガラ
ス基板3のデッド領域が顕著に小さくなり、液晶表示装
置17の小型化が一段と達成できる。すなわち、非表示
領域9では延在透明電極10が扇形の配線パターンをな
しているが、モノクロ用の液晶表示装置であれば、同一
サイズでもカラー液晶表示装置に比べて電極ピッチが3
倍になり、一方、駆動用IC15の電極ピッチは一定に
なっているので、ピッチ変換の割合が大きくなり、その
ために、この変換領域の幅を広くする必要がある。そこ
で、この変換領域の上に駆動用IC15を搭載すること
で、有効に利用でき、とくにモノクロ用の液晶表示装置
において顕著な効果が得られる。
【0028】(例2)(例1)の液晶表示装置17にお
いては、延在透明電極10上に非導電性の接着材19を
介して駆動用IC15を搭載したが、本例の液晶表示装
置18によれば、これに代えてガラス基板3の端付近上
に駆動用IC15を配設している。その他の構成は液晶
表示装置17と同じである。
【0029】すなわち、図2に示すように走査側のガラ
ス基板2と信号側のガラス基板3の間に液晶4を介在さ
せ、ガラス基板2、3に設けられた透明電極7、8で形
成される表示領域6でもって表示画面となし、さらに各
ガラス基板2、3をストライプ状の透明電極7、8が交
差するように対向配設し、前述のように透明電極7と透
明電極8をガラス基板3の非表示領域9にまで延在さ
せ、そのような延在透明電極10の端部付近に金属層を
被覆した表示電極端子11を形成している。そして、ガ
ラス基板3の端付近にエポキシ系の樹脂からなる接着材
を介して駆動用IC15を搭載する。
【0030】このような構成の液晶パネルP1に対し、
ガラス基板2の端付近に回路基板12を両面テープによ
り固定し、そして、駆動用IC15の電極端子20と金
属層を被覆した表示電極端子11とを前記接続手段であ
る金線やアルミニウム線からなるボンディング用のワイ
ヤ21により接続し、さらに駆動用IC15の電極端子
22と回路基板12上の電極端子23とを前記他の接続
手段である金線やアルミニウム線からなるボンディング
用のワイヤ26により接続している。そして、各ワイヤ
21、26や駆動用IC15を保護するために、これら
の上にエポキシ系やシリコン系の樹脂などからなる樹脂
保護層25をガラス基板3より約2mm程度の高さにて
被覆する。
【0031】かくして上記構成の液晶表示装置18につ
いても、回路基板12をガラス基板2の端付近、とくに
シール部材5付近に設けているので、従来のように回路
基板12を液晶パネルPに並設しなくなったことで小型
化が達成できた。しかも、前記液晶表示装置17と比べ
て、ガラス基板3上に直に駆動用IC15を配設したこ
とで、電極との絶縁性を考慮することもなく、接着力を
高めることができた。
【0032】また、(例1)の液晶表示装置17や(例
2)の液晶表示装置18においては、図示されるように
回路基板12をガラス基板2の端付近、とくにシール部
材5付近に設けているが、これ以外に回路基板12を表
示領域6の範囲内に配設してもよく、これによってとく
に反射型液晶表示装置において効果的に適用できる。す
なわち、透過型液晶表示装置であれば表示領域の背面に
はバックライトを配設する必要があり、バックライトの
透過光を妨げるような構成は取ることができないが、反
射型液晶表示装置であれば、その制約を受けないため、
任意の背面領域に回路基板を実装することができ、しか
も、表示装置全体の薄型化を達成できる。また、プラズ
マディスプレイやELディスプレイ等の自発光型表示装
置においても、表示領域の背面に制約がないので、本例
の構造は効果的に適用できる。
【0033】〔好適例〕(例1)の液晶表示装置17お
よび(例2)の液晶表示装置18のいずれの構成におい
ても、ガラス基板2の上に回路基板12を配設した構成
においては、ガラス基板2の厚みを薄くすることにより
ワイヤ22によるワイヤーボンディング実装が容易にな
る。
【0034】本発明者が繰り返しおこなった実験によれ
ば、ガラス基板2の厚みと回路基板12の厚みの合計を
dとすると、好ましい範囲としてはd≦1.1mm以
下、さらにはd≦0.7mmにすると、ワイヤーボンデ
ィング実装が容易になることがわかった。
【0035】なお、以上の各例においては、信号側のガ
ラス基板2の端付近に回路基板12をエポキシ系の樹脂
からなる接着材でもって固定した例で説明したが、走査
側のガラス基板2と信号側のガラス基板3のサイズを逆
にして、ガラス基板2上に非表示領域9を形成した構成
であっても、同様な作用効果が得られる。すなわち、透
明電極7をガラス基板2の非表示領域9にまで延在さ
せ、さらに透明電極8についても両基板2、3間に設け
た導電性材料などを通して、いったんガラス基板2の非
表示領域9にまで延在させ、そして、前記信号入力電極
である延在透明電極10上には金属層を被覆した表示電
極端子11を形成した構成でもよい。
【0036】液晶パネルP1 前記各液晶表示装置17、18については、回路基板1
2の上にコネクタを設け、そのコネクタにFPCでもっ
て入力する構成でもよく、このような構成であれば、そ
のFPCを可撓性を利用して折り曲げることができ、こ
れによってガラス基板2の外側にバックライトを配設す
ることができることから、液晶パネルP1は透過型液晶
表示構造にも適用できる。他方、反射型液晶表示構造に
した場合には、回路基板12を表示領域6の範囲内に配
設するなど、ガラス基板2の外側に対する配設になんら
制限がないという利点がある。
【0037】以下、このような反射型液晶表示構造の一
例を図3に示す。同図においては、カラー液晶表示の反
射型構造である。反射型液晶パネルP1では、バックラ
イトを使用しないことで明るい表示を得るために、あら
ゆる角度からの入射光に対し、広い散乱角度でもって光
出射させる必要があり、そのために基板内側面に鏡面の
反射板を設けることに加えて、さらに装置前面に散乱性
のフィルムを配する、いわゆる機能分離型があり、他
方、後方に配設した基板の内側面に対し凹凸形状の光反
射層を形成した散乱反射型があるが、いずれも本発明の
反射型液晶表示構造に含まれる。
【0038】そこで、機能分離型の液晶パネルP1でも
って説明する。ガラス基板2の上にアルミニウム金属や
クロム金属などからなる光反射層28を被覆し、光反射
層28上にカラーフィルタ29を形成し、カラーフィル
タ29の上にアクリル系樹脂などからなるオーバーコー
ト層30を被覆し、オーバーコート層30上にITOな
どからなる透明電極7を帯状に複数配列し、さらに一定
方向にラビングしたポリイミド樹脂からなる配向膜31
を被覆する。また、ガラス基板3上にITOなどからな
る透明電極8を帯状に複数配列し、さらに一定方向にラ
ビングしたポリイミド樹脂からなる配向膜32を被覆す
る。
【0039】上記カラーフィルタ29は顔料分散方式、
すなわちあらかじめ顔料(赤、緑、青など)により調合
された感光性レジストを基板上に塗布し、フォトリソグ
ラフィにより形成する。なお、各カラーフィルタ29間
にクロム金属もしくは感光性レジストのブラックマトリ
ックスを形成してもよい。
【0040】光反射層28については、アルミニウム金
属やクロム金属の単一層に代えて、これら各金属層の上
にたとえばSiO2 、AlF3 、CaF2 、MgF2
どからなる低屈折率層と、たとえばTiO2 、Zr
2 、SnO2 などからなる高屈折率層との積層構造を
配設してもよい。さらには金属層上を低屈折率層と高屈
折率層と低屈折率層と高屈折率層と...というように
4層、6層、8層以上の積層構造にしてもよい。
【0041】そして、双方の基板2、3をたとえば20
0〜260°の角度でツイストされたカイラルネマチッ
ク液晶からなる液晶4を介して対向配設し、液晶4をシ
ール部材5により囲まれた領域内に充填している。
【0042】さらにガラス基板3の外面に光散乱性フィ
ルム33とポリカーボネイトなどからなる第1位相差フ
ィルム34とポリカーボネイトなどからなる第2位相差
フィルム35とヨウ素系の偏光板36とを順次形成す
る。
【0043】光散乱性フィルム33はたとえば大日本印
刷(株)製のIDS(Internal Diffusing Sheet)の光散
乱膜があり、樹脂中にビーズ等を含有させたものであ
る。その他に平板の表面に光散乱性の凹凸を設けてもよ
い。そして、光散乱性フィルム33をガラス基板3と第
1位相差フィルム34との間に設けることで、光反射層
28による反射光は光散乱性フィルム33でもって正反
射方向以外の方向にも散乱され、これによって画像表示
の視野角が大きくなり、画像表示の認識領域が広くな
る。
【0044】上記構成の液晶パネルP1によれば、周囲
の光が偏光板36と第2位相差フィルム35と第1位相
差フィルム34と光散乱性フィルム33およびガラス基
板3を通過し、この通過光が透明電極8、配向膜32、
液晶4、配向膜31、透明電極7、オーバーコート層3
0およびカラーフィルタ29にまで至り、光反射層28
にて反射され、その反射光が逆の順序でもって通過する
が、その際に各透明電極7、8の間に電圧印加する。そ
して、この電圧印加によるON/OFFによって液晶4
の分子配列を変化させ、これによって通過光を制御し、
明暗状態を生じさせる。
【0045】かくして上記構成の液晶パネルP1によれ
ば、通常、シール部材5の幅1mm程度であることに対
し、回路基板12の幅は2〜25mm程度あり、そのた
めに回路基板12の一部が表示領域6内に入るが、液晶
パネルP1を反射型構造にしているので、光源を使用す
る必要がなく、これによって表示領域6の全体が有効な
表示画面となる。さらには反射型の構造であるために、
裏面全体に回路基板を配置することもできる。
【0046】なお、本発明は上記実施形態例のような液
晶表示装置に限定されるものではなく、以下の(1)〜
(3)のとおり本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々
の変更、改良等は何ら差し支えない。
【0047】(1)液晶パネルP1においては、ガラス
基板2にカラーフィルタを設けているが、これに代えて
ガラス基板3上にカラーフィルタを設けてもよい。すな
わち、ガラス基板3の上にカラーフィルタを形成し、同
様にオーバーコート層を被覆して、オーバーコート層上
に(あるいはオーバーコート層を被覆しないで、カラー
フィルタの上に)透明電極と配向膜とを形成し、そし
て、ガラス基板2の上に光反射層28と絶縁層と透明電
極と配向膜とを順次積層した構造の液晶パネルでもよ
い。さらにはガラス基板2の上に光反射電極層と配向膜
とを順次積層した構造の液晶パネルでもよい。
【0048】(2)液晶パネルP1としてカラーフィル
タを形成してなるカラー表示タイプにしているが、これ
に代えてカラーフィルタを形成しないモノクロタイプの
反射型液晶パネルでもよい。さらにアクティブマトリッ
クス型液晶パネル、双安定型単純マトリックスタイプの
液晶パネルであっても同様な効果が得られる。
【0049】(3)本発明の実施形態例では、液晶表示
装置でもって説明したが、駆動用ICを周辺部に配置す
る他の表示装置にも適用でき、たとえば、EL、PD
P、FED等の表示装置に適用できる。
【0050】
【発明の効果】以上のとおり、本発明の表示装置によれ
ば、表示パネルの一方基板の外側面を表示画面となし、
他方基板の外側面上に回路基板を配設したことで、従来
のように回路基板と表示パネルとを並設しないことで、
その配設構造が強固になり、高信頼性かつ小型化を達成
した低コストの表示装置が提供できた。
【0051】また、本発明によれば、反射型液晶表示装
置のようにバックライトなどを使用しない反射型の表示
装置にすることで、表示パネルの外側面の設計自由度が
大きくなり、これにより、その外側面や回路基板にさま
ざまなチップを設けることができる。たとえば、タッチ
パネルに用いる信号処理回路、パソコンのCPUなどに
関するシステムの回路等を配置することで、多様な仕様
形態となり、さまざまに要求に応じられる表示装置が提
供できた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の液晶表示装置の断面概略図である。
【図2】本発明の他の液晶表示装置の断面概略図であ
る。
【図3】本発明に係る反射型液晶表示装置の具体例を示
す断面概略図である。
【図4】従来の液晶表示装置の断面概略図である。
【符号の説明】
1、17、18 液晶表示装置 2、3 ガラス基板 4 液晶 5 シール部材 6 表示領域 7、8 透明電極 9 非表示領域 10 延在透明電極 11 表示電極端子 12 回路基板 15 駆動用IC 16、21、24、26 ワイヤ 20、22、23 電極端子 25 樹脂保護層 P、P1 液晶パネル
フロントページの続き Fターム(参考) 2H092 GA40 GA50 GA51 GA60 MA13 MA33 NA25 PA01 PA02 PA08 PA10 5G435 AA07 AA12 AA14 AA18 BB12 EE12 EE37 EE41 KK05 KK09 LL07 LL08

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】2枚の対向基板により構成した表示パネル
    の一方基板の外側面を表示画面となし、その内側面の非
    表示領域に駆動用ICを配設し、かつ表示パネルに対す
    る信号入力用電極を引出して、信号入力用電極と駆動用
    ICの電極端子とを接続手段により通電せしめ、さらに
    他方基板の外側面上に回路基板を配設して、回路基板上
    に形成した駆動用IC用の入力配線と駆動用ICの電極
    端子とを他の接続手段により通電せしめた表示装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008032994A (ja) * 2006-07-28 2008-02-14 Kyocera Corp 表示パネルおよび表示装置
JP2013069574A (ja) * 2011-09-22 2013-04-18 Panasonic Corp 発光モジュール及び照明装置

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