JP2004279574A

JP2004279574A - 電気光学装置および電子機器

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Publication number: JP2004279574A
Application number: JP2003068411A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Yoshiyama; 篤吉山
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-03-13
Filing date: 2003-03-13
Publication date: 2004-10-07
Anticipated expiration: 2023-03-13
Also published as: JP4144387B2

Abstract

【課題】電気光学装置に含まれる基板に形成された配線にコロージョンが生じるのを防止する。
【解決手段】第１基板１１０にドライバＩＣ１５０を実装するためのＡＣＦ１７０の縁辺が、出力配線１１３ｐおよび入力配線１１４ｐのうち両配線１１３ｐ、１１４ｐが相互に離間する部分に位置するように、ＡＣＦ１７０の平面形状を選定する。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、液晶装置などの電気光学装置に関し、特に、回路素子が基板上に実装される電気光学装置および電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電気光学装置に含まれる基板おいては、液晶などの電気光学物質を保持すると共に、電気光学物質を駆動するドライバＩＣ（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｃｉｒｃｕｉｔ）が設けられており、ドライバＩＣから電気光学物質に駆動信号を供給して、各種情報の表示を行うようになっている。この種の電気光学装置において、ドライバＩＣを基板上に実装する技術のひとつとして、異方性導電接着部材の一種であるＡＣＦ（異方性導電フィルム）を用いた手法が知られている。ここで、ＡＣＦとは、例えば熱硬化性樹脂などの基材中に、導電性微粒子が混合されたフィルムであり、厚さ方向に圧縮されると、その方向の導電性を示す材料である。
【０００３】
図６は従来の電気光学装置において、基板のうちドライバＩＣが実装される領域の周辺構成を示す図である。この図に示すように、基板８１０上には、外部装置から供給される制御信号や駆動電力などをドライバＩＣ８２０に伝送する入力配線８１２と共に、ドライバＩＣ８２０から出力される駆動信号などの各種信号を伝送する出力配線８１４がパターニングされている。これらの各配線８１２、８１４のランドは、ドライバＩＣ８２０が実装される領域（以下「実装領域」と称する）に設けられており、ドライバＩＣ８２０は、実装領域よりやや大きな平面形状を有するＡＣＦ８３０を挟むようにして、基板８１０上に取り付けられる。これにより、ドライバＩＣ８２０は、その端子がＡＣＦ８３０を介して各配線８１２、８１４のランドと電気的に接続される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２４２７９９号公報（第９図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、基板８１０上に形成された各配線８１２、８１４のランドは実装領域に集中して設けられる。したがって、ＡＣＦ８３０の縁辺の近傍において、隣接する配線８１２、８１４は、例えば５０μｍ程度まで互いに近接している。また、複数の入力配線８１２のうち、その一方の側に設けられた入力配線８１２ｐは、電気光学物質の駆動にかかる駆動電力を供給するための電力線であり、例えば１０Ｖ程度の高レベルの直流電圧が印加される。一方、出力配線８１４のうち入力配線８１２ｐと隣接する出力配線８１４ｐは信号線として機能し、電圧レベルの低い信号が伝送される。したがって、これらの入力配線８１２ｐと出力配線８１４ｐとの間には、おおよそ１０Ｖもの電位差が生じることになる。このように入力配線８１２ｐと出力配線８１４ｐとに電位差が生じると、それらの間隔が狭い部分、つまりＡＣＦ８３０の縁辺が両配線８１２ｐ、８１４ｐを横切る部分においては、強度の電界が生じることとなる。
【０００６】
しかしながら、ＡＣＦ８３０の縁辺は、基板８１０上に付着した水分や大気中の水分が凝集しやすい。このため、配線８１２ｐ、８１４ｐにより強度の電界が生じると、その近傍に位置するＡＣＦ１７０の縁辺に付着した水分においてイオン交換が生じ、該水分を介して周辺の不純物が配線に凝集する。この結果、不純物により入力配線８１２ｐや、出力配線８１４ｐにコロージョン（腐食）が生じてしまう。
【０００７】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、基板上にパターニングされた配線にコロージョンが発生することのない電気光学装置および電子機器を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明にかかる電気光学装置は、電気光学物質を有する電気光学装置において、基板と、前記基板上に形成され、前記電気光学物質の駆動にかかる信号を伝送する複数の配線であり、このうち一の配線および他の配線の各々が相互に近接している第１の部分と、前記第１の部分よりも相互に離間している第２の部分とを有する複数の配線と、端子を有する回路素子と、前記回路素子の前記端子と前記各配線との間に介挿されて、前記端子と前記各配線とを電気的に接続する異方性導電接着部材であり、その縁辺が前記各配線のうち第２の部分のみを横切るように、基板上に配置された異方性導電接着部材とを有することを特徴とする。
かかる電気光学装置によれば、異方性導電接着部材の縁辺は、各配線が相互に離間した第２の部分に位置するため、該縁辺近傍に作用する電界のレベルを低減することができる。これにより、異方性導電接着部材の縁辺において生じるイオン交換が低減され、コロージョンの発生を防止することができる。
【０００９】
ここで、前記基板は、電気光学物質を保持することが好ましい。かかる構成によれば、電気光学物質と回路素子とを同一の基板上に設けることができる。
【００１０】
好ましい態様において、前記各配線のうち、前記第１の部分は相互に略平行である。
また、別の好ましい態様において、前記各配線のうち、一の配線は、外部装置から供給される直流電流を前記回路素子に伝送する配線であり、他の配線は、前記回路素子によって生成された駆動信号を伝送する配線である。
このように一の配線に直流電流が伝送され、他の配線に駆動信号が伝送される場合においては、配線のコロージョンの発生が顕著なものとなるため、本発明にかかるコロージョンの防止策が特に有効となる。
また、本発明にかかる電気光学装置は、携帯電話機などの電子機器における表示手段の他、液晶プロジェクタに含まれるライトバルブなどの光を変調する手段として使用され得る。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。以下の説明においては、本実施形態にかかる電気光学装置の一例として、パッシブマトリックス型の液晶装置について説明する。この液晶装置は、例えば携帯電話機などの電子機器に搭載され、該電子機器に含まれる主制御部の制御のもと、各種情報を表示する。
【００１２】
図１は、本実施形態にかかる液晶装置の断面図である。この図に示すように、液晶装置１００は、液晶パネル１０２と、該液晶パネル１０２の背面側に位置するバックライトユニット１０４とを含んで構成される。
このうちバックライトユニット１０４に含まれる光源１０５は、例えばＬＥＤなどであり、板状の導光板１０６のうち側端面に対して光を照射する。一方、導光板１０６は、合成樹脂などの光透過性を有する板状部材であり、その側端面から入射した光源１０５からの光を、液晶パネル１０２に向けて一様に出射する。また、導光板１０６の背面側に設けられた反射板１０７は、導光板１０６から背面側に放出された光を観察側に反射する役割を果たす。なお、この実施形態においては、液晶装置１００として、バックライトユニット１０４を有する透過型の液晶装置１００を例にあげて説明するが、液晶装置１００は、バックライトユニット１０４の替わりに、太陽光や室内照明光などの外光を反射する反射層を有するいわゆる反射型構成であっても良い。
【００１３】
一方、液晶パネル１０２は、第２基板１２０と、該第２基板１２０よりその長手方向（図中Ｙ方向）の長さが長い第１基板１１０とを有している。これらの第１基板１１０および第２基板１２０の各々は、ガラスなどの光透過性を有する板状部材であり、両基板は互いに対向した状態で、各々の長手方向の一端が揃うようにシール材１３０により固定されている。このため、第１基板１１０は、その一部分が第２基板１２０に対して張り出している。シール材１３０は、導電性を有するスペーサが分散されており、両基板１１０、１２０を略一定の間隔を保った状態で固定する。このシール材１３０により密閉される空間に、液晶１４０が封入される。
【００１４】
第１基板１１０において、その液晶１４０側の面には、複数の帯状のセグメント電極１１１が形成されている。これらのセグメント電極１１１の各々は、図中Ｙ方向に延在しており、例えばＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）などの光透過性を有する導電材料により形成される。セグメント電極１１１のうち第２基板１２０と対向する部分は電極として機能するが、第２基板１２０と対向しない部分、すなわち第１基板１１０の張り出した領域に設けられた部分１１２は、後述のドライバＩＣ１５０から出力されたデータ信号を電極部分に伝送する配線として機能する。以下では、セグメント電極１１１のうち配線として機能する部分１１２を「出力配線」と称する。また、第１基板１１０のうち液晶側の面には、液晶１４０の配向状態を規定する配向膜１１８が、セグメント電極１１１を覆うように設けられている。一方、第１基板１１０のうち背面側の面には、入射光を偏光させるための偏光板１１９が設けられている。
【００１５】
第２基板１２０のうち液晶１４０側の面には、複数の帯状のコモン電極１２１が形成されている。これらのコモン電極１２１は、セグメント電極１１１と同様にＩＴＯなどの光透過性を有する導電体であるが、各セグメント電極１１１が延在する方向と交差する方向（例えば図１の紙面垂直方向など）に延在するように設けられている。第２基板１２０のうち液晶１４０側の面には、コモン電極１２１を覆うように配向膜１２８が設けられる一方、観察側の面には偏光板１２９が設けられる。
【００１６】
かかる構成のもと、第１基板１１０および第２基板１２０とに挟持された液晶１４０は、第１基板１１０上のセグメント電極１１１と、第２基板１２０上のコモン電極１２１との間に生じる電位差に応じてその配向状態が変化する。液晶パネル１０２においては、セグメント電極１１１とコモン電極１２１とが向き合う領域がマトリックス状に配列しており、液晶１４０の配向変化が生じる領域の最小単位は、このマトリックス状に配列する各領域と略対応している。
【００１７】
図２は、液晶パネル１０２の一部を分解して示す斜視図である。また、図３は、第１基板１１０のうち張り出した部分を示す図である。なお、前掲図１は、図２におけるＡ−Ａ’線による断面図に相当する。
これらの図に示すように、第１基板１１０の長手方向の一端近傍には、フレキシブル配線基板１６０が実装されている。このフレキシブル配線基板１６０は、液晶装置１００が搭載される電子機器の主制御部から供給される各種信号や、該電子機器の電源部から供給される電力を液晶パネル１０２に伝送する。フレキシブル配線基板１６０に含まれる信号線および電力線の各々は、第１基板１１０に形成された入力配線１１４に電気的に接続されている。
【００１８】
入力配線１１４は、例えば銅などがパターニングされたものであり、フレキシブル配線基板１６０から供給される各種信号や電力をドライバＩＣ１５０に伝送すべく、ドライバＩＣ１５０が実装される領域１５０Ｒ（以下、「実装領域」と称する。）まで引き回されている。ここで、入力配線１１４のうち一方の側に設けられた入力配線１１４ｐは電力線であり、例えば１０Ｖの電圧が印加される。
【００１９】
コンデンサ１８０は、液晶１４０の駆動にかかる昇降圧を行うものであり、第１基板１１０上に形成された昇降圧配線１１６に電気的に接続されている。昇降圧配線１１６の各々は、一端がコンデンサ１８０に接続されており、他端がドライバＩＣ１５０の実装領域１５０Ｒまで引き回されている。これらの昇降圧配線１１６のうち、一方の側に設けられた昇降圧配線１１６ｐは、コンデンサ１８０により昇圧された電圧（例えば１０Ｖ）が印加される。
【００２０】
図２において、ドライバＩＣ１５０は、回路素子の一種であり、外部装置から入力配線１１４を介して制御信号および電力の供給を受けると共に、コンデンサ１８０から昇降圧配線１１６を介して電力の供給を受け、液晶の駆動にかかるデータ信号や走査信号を生成する。ドライバＩＣ１５０は、生成したデータ信号を出力配線１１２に対して出力する一方で、走査信号を出力配線１１３に対して出力する。図１に示すように、ドライバＩＣ１５０筐体のうち１の面には、端子１５２が設けられている。ドライバＩＣ１５０は、この端子１５２が設けられた面と、実装領域１５０Ｒとが対向するように第１基板１１０上に取り付けられるが、この点については後ほど詳述する。
【００２１】
出力配線１１２、１１３は、そのランドが実装領域１５０Ｒに設けられており、ドライバＩＣ１５０から出力される駆動信号をセグメント電極１１１およびコモン電極１２１に伝送する。さらに詳述すると、図２に示すように、出力配線１１２、１１３のうち、実装領域１５０ＲからＹ方向に引き出された出力配線１１２は、上述したようにセグメント電極１１１と一体形成されており（図１参照）、ドライバＩＣ１５０から出力されるデータ信号をセグメント電極１１１に伝送する。
【００２２】
一方、実装領域１５０ＲからＸ方向に引き出された出力配線１１３は、ドライバＩＣ１５０から出力される走査信号を第２基板１２０に形成されたコモン電極１２１に伝送する。なお、出力配線１１３とコモン電極１２１との各々は、シール材１３０に分散された導電性を有するスペーサを介して、一対一の対応関係で導通されている。
【００２３】
図３中右側の拡大図に示すように、各出力配線１１３のうち、フレキシブル配線基板１６０側に設けられた出力配線１１３ｐは、実装領域１５０Ｒの境界近傍においては、電力線として機能する入力配線１１４ｐと５０μｍまで近接しているが、実装領域１５０Ｒから離れるにつれて、入力配線１１４ｐから離間している。具体的には、出力配線１１３ｐおよび入力配線１１４ｐの各々は、実装領域１５０Ｒの境界近傍では相互に略平行をなしつつＸ方向に延在しているが、両配線１１３ｐ、１１４ｐの一方である入力配線１１４ｐは、実装領域１５０Ｒの境界を少し離れた地点でＹ方向に折れ曲がっている。したがって、出力配線１１３ｐおよび入力配線１１４ｐの各々は、入力配線１１３ｐの折れ曲がった地点から離れるほど、それらの間隔が広くなっている。
【００２４】
一方、図３中左側の拡大図に示すように、出力配線１１３のうち、コンデンサ１８０側に設けられた出力配線１１３ｒは、実装領域１５０Ｒの境界近傍においては、昇圧された電圧が印加される昇圧配線１１６ｒと５０μｍまで近接しているが、実装領域１５０Ｒから離れるにつれて、昇降圧配線１１６ｒから離間している。
【００２５】
以上のような入力配線１１４、昇降圧配線１１６および出力配線１１２，１１３の各々のランドが設けられた実装領域１５０Ｒには、ドライバＩＣ１５０がＡＣＦ１７０により取り付けられる。このＡＣＦ１７０は、例えば熱硬化性を有する基材に、金やニッケルなどの導電性微粒子が分散された異方性導電接着部材であり、厚さ方向に圧縮されると、第１基板１１０上のランドおよびドライバＩＣ１５０の端子１５２が一粒子を介して電気的に接続される。
【００２６】
ところで、入力配線１１４ｐは１０Ｖもの直流電圧が印加されるが、それと隣接する出力配線１１３ｐは低電圧（例えば１Ｖ以下など）の走査信号が印加される。このため、これらの配線１１３ｐ、１１４ｐ間においては、高レベルの電位差が生じることになる。さらに、ドライバＩＣ１５０の実装領域１５０Ｒの境界近傍においては、出力配線１１３ｐおよび入力配線１１４ｐは、互いに５０μｍまで近接している。これらにより、実装領域１５０Ｒの境界のうち、出力配線１１３ｐおよび入力配線１１４ｐを横切る部分の近傍には、強度の電界が生じることになる。同様に、実装領域１５０Ｒの境界のうち、昇降圧配線１１６ｒおよび出力配線１１３ｒを横切る部分の近傍についても、強度の電界が生じることとなる。
したがって、仮に、これらの強度の電界が生じる部分を、ＡＣＦ１７０の縁辺が横切るような形状のＡＣＦ１７０を設けたとすると、ＡＣＦ１７０の縁辺に付着した水分においてイオン交換が生じ、近傍の配線にコロージョンを招いてしまう。特に、本実施形態のように、入力配線１１４ｐに直流電圧が印加され、入力配線１１４ｐおよび出力配線１１３ｐのうち、一方の配線が他方に対して常に高電位となる場合、ＡＣＦ１７０の縁辺に作用する電界の向きは略一定となり、問題は一層顕著なものとなる。
【００２７】
そこで、本実施形態においては、ＡＣＦ１７０の縁辺が強度の電界が生じる部分に位置しないように、ＡＣＦ１７０の平面形状を選定する。さらに詳述すると、ＡＣＦ１７０は、出力配線１１３ｐおよび入力配線１１４ｐのうち両配線が離間する部分（配線間のピッチが５０μｍより広くなる部分）を、その縁辺が横切るようになされている。具体的には、入力配線１１４ｐの延在方向がＸ方向からＹ方向に折れ曲がる地点より実装領域１５０Ｒから遠ざかる地点にて、ＡＣＦ１７０の縁辺が出力配線１１３ｐおよび入力配線１１４ｐの各々を横切るようになされている。また、ＡＣＦ１７０は、昇降圧配線１１６ｒおよび出力配線１１３ｒのうち両配線が互いに離間する部分（配線間のピッチが５０μｍより広くなる部分）を、その縁辺が横切るようになされている。このように高レベルの電位差が生じ得る一組の配線について、該配線組のうち互いの間隔が離れた部分をＡＣＦ１７０の縁辺が横切るように、ＡＣＦ１７０の平面形状を選定することにより、縁辺近傍に作用する電界が低レベルなものとなる。これにより、ＡＣＦ１７０の縁辺近傍におけるイオン交換が低減し、配線のコロージョンを防止することができる。
【００２８】
このような形状のＡＣＦ１７０を、第１基板１１０とドライバＩＣ１７０とにより挟んだ状態で、加熱しつつ、ＡＣＦ１７０の厚さ方向に加圧すると、図４に示すように、ドライバＩＣ１５０がＡＣＦ１７０により第１基板１１０に固定され、ドライバＩＣ１５０の端子１５２と、出力配線１１３、入力配線１１４および昇降圧配線１１６のランドとが電気的に接続される。
【００２９】
以上説明したように、液晶装置１００によれば、ＡＣＦ１７０の縁辺において生じる電界の強度が低減されるため、配線のコロージョンを防止することができる。
【００３０】
尚、本発明の電気光学装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、上記各実施形態に示す液晶パネル１０２は基本的に単純マトリクス型の構造を備えているが、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）やＴＦＤ（薄膜ダイオード）等のアクティブ素子（能動素子）を用いたアクティブマトリクス方式の液晶装置にも適用することができる。
また、上記実施形態では、液晶パネル１０２にドライバＩＣ１５０を直接実装した構造（所謂、ＣＯＧ（ＣｈｉｐＯｎＧｌａｓｓ）構造）に本発明を適用した例を示したが、これに限定されることなく、フレキシブル配線基板１６０にドライバＩＣ１５０を実装した構造（所謂ＣＯＦ（ＣｈｉｐＯｎＦｉｌｍ）構造）、リジッドな配線基板にドライバＩＣ１５０を実装した構造（所謂ＣＯＢ（ＣｈｉｐＯｎＢｏａｒｄ）構造）に本発明を適用しても構わない。すなわち、本発明が適用され得る基板は、液晶などの電気光学物質を保持するための基板に限られず、配線が設けられるとともに回路素子が実装される基板であれば、本発明を任意に適用することができる。
【００３１】
なお、上述した実施形態においては、本発明にかかる電気光学装置の一例として液晶パネル１０２を備える液晶装置１００を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されず、液晶パネル１０２の代わりに、エレクトロルミネッセンスパネル、特に、有機エレクトロルミネッセンスパネル、無機エレクトロルミネッセンスパネル等や、プラズマディスプレイパネル、ＦＥＤ（フィールドエミッションディスプレイ）パネル、電気泳動表示パネルなどを備える各種の電気光学装置に適用することができる。また、本発明は、ＬＥＤ（発光ダイオード）表示装置、薄型のブラウン管、液晶シャッター等を用いた小型テレビ、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）を用いた装置などの各種の電気光学装置に適用することもできる。すなわち、ＡＣＦ１７０（異方正導電接着部材）を用いて回路素子を基板に実装する場合に、ＡＣＦ１７０の縁辺が、電位差を生じ得る２つの配線のうち、両配線が互いに離間する部分を横切るように、ＡＣＦ１７０を設けることにより、配線のコロージョンを防止することができる。
【００３２】
最後に、以上説明した液晶装置１００を搭載した電子機器について説明する。
例えば、図５は、上述した液晶装置１００を表示部として有する携帯電話機３００の外観図である。この図において、携帯電話機３００は、複数の操作ボタン３１０の他、受話口３２０、送話口３３０と共に、電話番号などの各種情報を表示する表示部として、上記液晶装置１００を備えている。
また、携帯電話機３００以外にも、液晶装置１００（電気光学装置）は、コンピュータや、プロジェクタ、デジタルカメラ、ムービーカメラ、車載機器、複写機、オーディオ機器などの各種電子機器の表示部として用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかる液晶装置の断面図である。
【図２】同液晶装置に含まれる液晶パネルの分解斜視図である。
【図３】同液晶パネルにおけるドライバＩＣの実装領域の周辺構成を示す平面図である
【図４】同液晶パネルにおけるドライバＩＣの周辺構成を示す斜視図である。
【図５】同液晶装置を搭載した携帯電話機を示す図である。
【図６】従来の液晶パネルにおけるドライバＩＣの周辺構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
１００液晶装置、１０２液晶パネル、１１０第１基板、１１２，１１３，１１３ｐ，１１３ｒ出力配線、１１４，１１４ｐ入力配線、１１６，１１６ｒ昇降圧配線、１２０第２基板、１５０ドライバＩＣ、１５２端子、１７０ＡＣＦ、１８０コンデンサ。

Claims

電気光学物質を有する電気光学装置において、
基板と、
前記基板上に形成され、前記電気光学物質の駆動にかかる信号を伝送する複数の配線であり、このうち一の配線および他の配線の各々が相互に近接している第１の部分と、前記第１の部分よりも相互に離間している第２の部分とを有する複数の配線と、
端子を有する回路素子と、
前記回路素子の前記端子と前記各配線との間に介挿されて、前記端子と前記各配線とを電気的に接続する異方性導電接着部材であり、その縁辺が前記各配線のうち第２の部分のみを横切るように、基板上に配置された異方性導電接着部材と
を具備することを特徴とする電気光学装置。
前記基板は、電気光学物質を保持していることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
前記各配線のうち前記第１の部分は、相互に略平行である
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電気光学装置。
前記各配線のうち、一の配線は、外部装置から供給される直流電流を前記回路素子に伝送する配線であり、他の配線は、前記回路素子によって生成された駆動信号を伝送する配線である
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電気光学装置。
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電気光学装置を有することを特徴する電子機器。