JP2005164924A - 電気光学装置、電子機器およびフレキシブル配線基板 - Google Patents

電気光学装置、電子機器およびフレキシブル配線基板 Download PDF

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Abstract

【課題】 電気光学パネルの駆動回路に供給される電源電位のノイズやリプルを有効に低
減する。
【解決手段】 液晶パネル10は、複数の画素を駆動するための走査線駆動回路141お
よびデータ線駆動回路143を有する。配線基板30には、高位側電源電位Vccおよび低
位側電源電位Gndを生成する電源回路33が実装されている。FPC20は、液晶パネ
ル10と配線基板30とに固定された可撓性を有する基材21と、高位側電源電位Vccを
液晶パネル10に供給するための電源線231と、低位側電源電位Gndを液晶パネル1
0に供給するための接地線232とを有する。電源線231と接地線232との間にはチ
ップコンデンサ251が実装されている。
【選択図】 図1

Description

本発明は、液晶などの電気光学物質を用いて画像を表示する電気光学パネルに対して電
源を供給する技術に関する。
液晶装置など各種の電気光学装置は、複数の画素を駆動するための駆動回路が設けられ
た電気光学パネルと電源回路が設けられた配線基板とを備える。特許文献1に記載されて
いるように、電気光学パネルと配線基板とはフレキシブル配線基板(以下では「FPC(
Flexible Printed Circuit)」という)を介して接続される。そして、電源回路によって
生成された電源電位は、配線基板に設けられた配線とFPCに設けられた配線とを介して
電気光学パネルの駆動回路に供給される。
特開2002−182604号公報(段落0015および段落0042)
ところで、電源回路から出力される電源電位にはノイズやリプルが生じ得る。駆動回路
から各画素に供給される駆動信号は電源回路から供給される電源電位に基づいて生成され
るから、電源電位に発生したノイズやリプルは画像の表示品位を低下させる要因となる。
この問題を解決するための方策としては、電源回路に対して並列に接続されたバイパスコ
ンデンサ(例えばチップコンデンサ)を配線基板に実装することが考えられる。しかしな
がら、ノイズやリプルがバイパスコンデンサによって低減されたとしても、この電源電位
は、フレキシブル配線基板に設けられた多数の配線によって形成されるインダクタンス成
分を経由した後に駆動回路に供給されるから、駆動回路に実際に供給される電源電位のノ
イズやリプルを充分に除去するには限界がある。本発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたものであり、その目的は、電気光学パネルの駆動回路に供給される電源電位のノイズ
やリプルを有効に低減することにある。
この目的を達成するために、本発明に係る電気光学装置は、複数の画素を駆動するため
の駆動回路を有する電気光学パネルと、高位側電源電位および低位側電源電位を生成する
電源回路が設けられた配線基板と、電気光学パネルと配線基板とに固定された可撓性を有
する基材を有し、高位側電源電位を駆動回路に供給するための第1の配線と低位側電源電
位を駆動回路に供給するための第2の配線との間にバイパスコンデンサが設けられたフレ
キシブル配線基板とを具備する。
この構成においては、電気光学パネルと配線基板との間に介在するフレキシブル配線基
板にバイパスコンデンサが設けられている。このため、配線基板の配線により形成される
インダクタンス成分のほかフレキシブル配線基板の配線により形成されるインダクタンス
成分を経由した後の段階で電源電位のノイズやリプルがバイパスコンデンサによって除去
され、この除去後の電源電位が電気光学パネルの駆動回路に供給される。したがって、本
発明によれば、駆動回路に供給される電源電位のノイズやリプルを低減して良好な表示品
位が実現される。
より具体的には、基材の板面上に実装されたチップコンデンサがバイパスコンデンサと
して採用され得る。この態様によれば、電源電位のノイズやリプルを解消するために充分
な静電容量を有するコンデンサをバイパスコンデンサとして利用することができる。なお
、フレキシブル配線基板に設けられた配線のインダクタンス成分の影響をより有効に低減
するためには、第1の配線および第2の配線のうち電気光学パネルに接続される端部の近
傍において(すなわち電源電位が電気光学パネルに出力される直前において)電源電位の
ノイズやリプルを低減することが望ましい。例えば、基材のうち配線基板に固定された端
部と電気光学パネルに固定された端部との中央部からみて電気光学パネル側にバイパスコ
ンデンサが設けられる。
他の態様においては、第1の配線と第2の配線とを電極としてバイパスコンデンサが構
成される。この構成によれば、チップコンデンサなど配線とは別個の電子部品を基材上に
実装する必要はないから部品点数の低減や製造工程の簡略化が図られる。また、バイパス
コンデンサとして利用されるチップコンデンサを基材に実装するためには半田付けなどの
方法が用いられるが、この場合には耐熱性を有する材料によって基材を形成する必要があ
る。これに対し、配線をバイパスコンデンサの電極として兼用する場合には基材の耐熱性
の有無が問題とならないから、より安価な材料からなる基材を利用できるという利点があ
る。
バイパスコンデンサが第1および第2の配線により形成される態様においては、第1の
配線および第2の配線の各々が、基材の板面に垂直な方向からみて相互に重なり合う電極
部分を有する構成が採用され得る。この構成によればバイパスコンデンサの静電容量を増
大させることができるから、第1の配線と第2の配線とを単に基板上に隣り合わせた構成
と比較して、電源電位のノイズをより有効に低減することができる。ここで、バイパスコ
ンデンサについて充分な静電容量を確保するためには電極部分の面積(特に配線の幅)を
比較的広くする必要がある。したがって、第1の配線および第2の配線をその全長にわた
って幅広の配線とした構成も採用され得る。しかしながら、この構成においては配線が占
める基材上のスペースが大きくなる。特に、基材のうち電気光学パネルや配線基板と接合
される部分には多数の配線が集中するから第1の配線と第2の配線とが占めるスペースを
少なくすることが望ましい。そこで、本発明の望ましい態様においては、第1の配線およ
び第2の配線の各々に、基材のうち配線基板に固定された端部と電気光学パネルに固定さ
れた端部とに形成された配線部分が設けられ、上述した電極部分は配線部分よりも幅広と
される(配線部分の幅が電極部分の幅よりも狭くなされる)。この構成によれば、幅が広
い電極部分によってバイパスコンデンサに充分な静電容量を持たせることができる一方、
各配線のうち電気光学パネルや配線基板に接合される部分のスペースが配線部分によって
低減される。
また、本発明に係る電子機器は、上述した電気光学装置を表示装置として備える。本発
明に係る電気光学装置によれば電源電位のノイズやリプルが有効に低減されるから、良好
な表示品位が要求される電子機器の表示装置として特に好適である。また、極めて多数の
画素を有する高精細な表示装置においては、電源電位に生じた僅かなノイズやリプルが表
示品位に重大な影響を与え得る。本発明に係る電気光学装置によれば、フレキシブル配線
基板のインダクタンス成分の影響を受けたノイズやリプルも有効に低減されるから、高精
細な表示装置に適用された場合に特に顕著な効果を奏する。
さらに、本発明は、電気光学パネルと配線基板との間に介在するフレキシブル配線基板
としても実施され得る。すなわち、このフレキシブル配線基板は、電気光学パネルと配線
基板とに固定された可撓性を有する基材の板面上に、高位側電源電位を駆動回路に供給す
るための第1の配線と低位側電源電位を駆動回路に供給するための第2の配線とが形成さ
れ、第1の配線と第2の配線との間にバイパスコンデンサが設けられる。このフレキシブ
ル配線基板によれば、本発明に係る電気光学装置について上述したのと同様の理由により
、配線基板の電源回路から供給される電源電位のノイズやリプルを有効に低減したうえで
電気光学パネルの駆動回路に供給することができる。
図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。なお、以下に示す各図においては
、各構成要素の寸法や比率を便宜的に実際のものとは異ならせてある。また、以下に示す
第1および第2実施形態においては、電気光学物質として液晶を用いた液晶装置に本発明
を適用した形態を例示する。
<A:第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係る液晶装置の構成を示す平面図であり、図2は図1
におけるII−II線からみた断面図である。これらの図に示されるように、この液晶装置1
00は、液晶パネル10とFPC20と配線基板(プリント基板)30とを有する。この
うち液晶パネル10は、マトリクス状に配列された複数の画素により種々の画像を表示す
る装置であり、シール材181を介して貼り合わされた素子基板11および対向基板17
と両基板に挟まれた液晶182とを有する。対向基板17のうち液晶182と対向する板
面上には、図2に示されるように、その略全面にわたって対向電極171が設けられてい
る。一方、素子基板11のうち液晶182と対向する板面上には、図1に示されるように
、X方向に延在して走査線駆動回路141に接続された複数の走査線131と、Y方向に
延在してデータ線駆動回路143に接続された複数のデータ線133と、走査線131お
よびデータ線133に薄膜トランジスタ(図示略)を介して接続された画素電極12とが
設けられている。ひとつの画素は、画素電極12と、これに対向する対向電極171と、
両電極により挟まれた液晶182とにより構成される。素子基板11上に形成された走査
線駆動回路141およびデータ線駆動回路143は、画素電極12に対して駆動信号(走
査信号やデータ信号)を供給することによって画素を駆動する。一方、素子基板11のう
ち対向基板17の周縁から張り出した部分(以下「張出部」という)11aには多数の配
線15が形成されている。これらの配線15の各々は、一端が走査線駆動回路141また
はデータ線駆動回路143の入力端子に接続されるとともに他端が素子基板11の周縁1
1bに至るようにパターニングされている。
一方、配線基板30は、液晶パネル10を駆動するための各種の電子回路が実装された
リジッド基板である。図1および図2に示されるように、配線基板30には電源回路33
が実装されている。この電源回路33は、液晶パネル10の走査線駆動回路141やデー
タ線駆動回路143が駆動信号を生成するために用いる高位側電源電位Vccと低位側電源
電位(接地電位)Gndとを生成する。配線基板30の板面上には多数の配線31が形成
されている。これらの配線31は、電源回路33を含む種々の電子回路から出力された信
号を伝送するためのものであり、各電子回路から図1の接続部35に至るようにパターニ
ングされている。例えば、図1に示す配線311は、電源回路33のうち高位側電源電位
Vccが出力される端子から接続部35に至るように形成され、配線312は電源回路33
のうち低位側電源電位Gndが出力される端子から接続部35に至るように形成されてい
る。
液晶パネル10と配線基板30とはFPC20を介して接続されている。このFPC2
0は、可撓性を有するフィルム状の基材21を具備する。この基材21のうち液晶パネル
10および配線基板30に対向する板面(図1における奥側の板面)上には、基材21の
うち液晶パネル10に固定される端部21aから配線基板30に固定される端部21bに
至るように多数の配線23が形成されている。これらの配線23は、配線基板30と液晶
パネル10とを電気的に接続するためのものである。より具体的には、基材21の端部2
1aが異方性導電膜(図示略)を介して素子基板11の張出部11aに固定された状態に
おいて、各配線23は素子基板11の周縁11bに形成された配線15と電気的に接続さ
れる。一方、基材21の端部21bが異方性導電膜(図示略)を介して配線基板30の接
続部35に固定された状態において、各配線23は接続部35に至った配線31と電気的
に接続される。これらの配線23のうち図1に示す配線231(以下では「電源線231
」と表記する場合がある)は、配線基板30の接続部35に至った配線311と電気的に
接続されて高位側電源電圧Vccを液晶パネル10に供給する。一方、配線232(以下で
は「接地線232」と表記する場合がある)は、配線基板30の配線312と電気的に接
続されて低位側電源電位Gndを液晶パネル10に供給する。
図1に示されるように、電源線231と接地線232とは基材21上において相互に隣
接する。そして、電源線231と接地線232との間にはチップコンデンサ251が設け
られている。ここで、図3は、電源線231および接地線232とチップコンデンサ25
1との電気的な関係を示す等価回路図である。図1および図3に示されるように、チップ
コンデンサ251は、その一端が電源線231に接続されるとともに他端が接地線232
に接続されるように基材21上に実装されている。したがって、チップコンデンサ251
は、電源線231と接地線232とを介して電源回路33と並列に接続されてバイパスコ
ンデンサとして機能する。このチップコンデンサ251は、基材21のうち液晶パネル1
0に接合された端部21aの近傍に実装されている。図1における直線Lcは、基材21
のうち液晶パネル10に接合された端部21aと配線基板30に接合された端部21bと
の中央部を通る直線(すなわち端部21aと端部21bとから略等しい距離にある直線)
である。チップコンデンサ251は、この直線Lcからみて液晶パネル10側に設けられ
ている。
このように、本実施形態においては、バイパスコンデンサとして機能するチップコンデ
ンサ251がFPC20に実装されているから、電源回路33から出力された高位側電源
電位Vccおよび低位側電源電位Gndは、図3に示されるように配線基板30に設けられ
た配線31のインダクタンス成分L1のほかFPC20に設けられた配線23のインダク
タンス成分L2を経由した後の段階でノイズやリプルが除去される。したがって、本発明
によれば、バイパスコンデンサを配線基板30上に設けた場合と比較して、走査線駆動回
路141やデータ線駆動回路143に供給される電源電位(高位側電源電位Vccおよび低
位側電源電位Gnd)のノイズやリプルを有効に低減することができる。しかも、本実施
形態によれば、基材21のうち液晶パネル10に固定される端部21aの近傍にチップコ
ンデンサ251が設けられているから、配線基板30に固定される端部21bの近傍にチ
ップコンデンサ251が設けられた構成と比較して、FPC20の配線23のインダクタ
ンス成分L2の影響を低減することができる。
<B:第2実施形態>
上記実施形態においてはチップコンデンサ251をバイパスコンデンサとして利用した
構成を例示した。これに対し、本実施形態においては、電源線231と接地線232とが
バイパスコンデンサの電極として兼用される。図4は、本実施形態に係るFPC20の構
成を示す平面図であり、図5は、図4におけるV−V線からみた断面図である。なお、図
4においては基材21のうち液晶パネル10の素子基板11および配線基板30に対向す
る板面が手前側に示されている(すなわち図1とはFPC20の表裏が逆転している)。
また、本実施形態に係る液晶装置100の構成要素のうち上記第1実施形態と同様の作用
を営むものについては共通の符号を付して詳細な説明を適宜に省略する。
図4および図5に示されるように、高位側電源電位Vccが印加される電源線231およ
び低位側電源電位Gndが印加される接地線232の各々は、基材21のうち端部21a
および端部21bの近傍にそれぞれ位置する配線部分28aおよび28bと、配線部分2
8aおよび28bよりも幅広に形成された電極部分29とを有する。電源線231および
接地線232の各々における配線部分28aおよび28bと電極部分29とは、単一の導
電膜をパターニングすることにより共通の工程において一体に形成される。
図4に示されるように基材21の板面に垂直な方向からみると、電源線231の電極部
分29と接地線232の電極部分29とは相互に重なり合う。これに対し、電源線231
の配線部分28aおよび28bと接地線232の配線部分28aおよび28bとはそれぞ
れ基材21上の異なる位置に相互に離間して形成されている。さらに詳述すると、図4に
示されるように、電源線231の電極部分29は当該電源線231の配線部分28aおよ
び28bよりも接地線232側に突出するように形成される一方、接地線232の電極部
分29は当該接地線232の配線部分28aおよび28bよりも電源線231側に突出す
るように形成されており、これらの突出した部分同士が相互に重なり合うようになってい
る。図4および図5に示されるように、電源線231の電極部分29と接地線232の電
極部分29とは、双方の間に介挿された絶縁層261によって電気的に絶縁されている。
より具体的には、図5に示されるように、基材21の板面に形成された電源線231の電
極部分29を覆うように絶縁層261が形成され、この絶縁層261の面上に接地線23
2の電極部分29が形成されている。絶縁層261は誘電率の高い絶縁性材料からなる膜
体である。したがって、絶縁層261を介して対向する電源線231の電極部分29と接
地線232の電極部分29とによってコンデンサ252が構成される。一方、接地線23
2の電極部分29は被覆層262(図4においては図示略)によって覆われている。この
被覆層262は接地線232を保護するための膜体であり、例えば樹脂材料によって形成
される。
この構成によれば、電源線231と接地線232とによって構成されるコンデンサ25
2が電源回路33と並列に接続されたバイパスコンデンサとして機能するから、図3と同
様の回路が構成される。したがって、本実施形態によっても、バイパスコンデンサを配線
基板30上に設けた場合と比較して、走査線駆動回路141やデータ線駆動回路143に
供給される電源電位のノイズやリプルを有効に低減することができる。
<C:変形例>
上記実施形態に対しては種々の変形が加えられ得る。具体的な変形の態様を挙げれば以
下の通りである。
(1)上記第2実施形態においては電源線231および接地線232に幅広の電極部分2
9を設けて相互に重ねる構成を例示した。この構成によれば、電源線231と接地線23
2とを基材21上において単に隣接させた構成と比較してバイパスコンデンサの静電容量
を増大させることができる。しかしながら、電源電位のノイズやリプルを除去するために
充分な静電容量が得られるのであれば、電源線231および接地線232に電極部分29
を設けた構成や相互に重ね合わせた構成を採用する必要は必ずしもない。
(2)上記第2実施形態においては、基材21とは別個に設けられた絶縁層261を電源
線231と接地線232との間に介在させた構成を例示したが、電源線231の電極部分
29と接地線232の電極部分29とを基材21を介して対向させる構成も採用され得る
。すなわち、図6および図7に示されるように、電源線231の電極部分29を基材21
の一方の板面21cに形成するとともに接地線232の電極部分29を基材21の他方の
板面21dに形成して相互に対向させる構成も採用され得る。ただし、電源線231およ
び接地線232の双方を配線基板30の配線31と液晶パネル10の15とに接続するた
めには、基材21の端部21aおよび端部21bの近傍において電源線231および接地
線232の双方が接合面(素子基板11または配線基板30に対向する面)に存在してい
る必要がある。このため、図6および図7に示される構成においては、電源線231のう
ち配線部分28aおよび28bが板面21dに形成されるとともに、この配線部分28a
および28bと板面21cに形成された電極部分29とが基材21に設けられたスルーホ
ール21eを介して電気的に接続されている。この構成によっても上記各実施形態と同様
の効果が得られる。
(3)上記実施形態においてはFPC20に設けられたバイパスコンデンサに特に着目し
て説明を進めたが、これに加えて配線基板30にバイパスコンデンサを設けた構成も採用
され得る。この構成によれば、より効率的に電源電位のノイズやリプルが低減される。
(4)上記実施形態においては電気光学物質として液晶を用いた液晶装置100を例示し
たが、これ以外の電気光学物質を用いた電気光学装置にも本発明は適用され得る。例えば
、有機EL(ElectroLuminescent)や発光ポリマーなどの有機発光ダイオード(OLED
)素子を電気光学物質として用いた表示装置、ヘリウムやネオンなどの高圧ガスを電気光
学物質として用いたプラズマディスプレイパネル、あるいは蛍光体を電気光学物質として
用いたフィールドエミッションディスプレイなど種々の電気光学装置に本発明を適用可能
である。
<D:電子機器>
次に、本発明に係る電気光学装置を有する電子機器について説明する。
図8は、本発明に係る電気光学装置(ここでは上記実施形態に係る液晶装置100)を
ライトバルブとして用いたプロジェクタの構成を示す平面図である。同図に示されるよう
に、プロジェクタ2100は、ハロゲンランプなどの白色光源からなるランプユニット2
102を有する。このランプユニット2102から出射した投射光は、3枚のミラー21
04および2枚のダイクロイックミラー2108によって赤色(R)、緑色(G)および
青色(B)の3原色に対応する波長の光に分離され、各色に対応するライトバルブ100
R、100Gおよび100Bにそれぞれ導かれる。なお、青色に対応する光は、他色に対
応する光と比較して光路が長いので、その損失を防ぐためにリレーレンズ系2121を介
してライトバルブ100Bに導かれる。リレーレンズ系2121は、入射レンズ2122
、リレーレンズ2123および出射レンズ2124からなる。
ここで、ライトバルブ100R、100Gおよび100Bは上記実施形態に係る液晶装
置100と同様の構成を有し、画像信号処理回路2から供給される赤色、緑色および青色
の各色に対応する画像信号によって各々が駆動される。これらのライトバルブ100R、
100Gおよび100Bによって変調された光は、ダイクロイックプリズム2112に異
なる方向から入射する。そして、このダイクロイックプリズム2112において、赤色お
よび青色の光は90度だけ屈折させられる一方、緑色の光は直進する。この構成のもと、
各色の画像を合成したカラー画像が投射レンズ2114によってスクリーン2120に投
射される。
なお、本発明に係る電気光学装置が利用され得る電子機器としては、図8に示されるプ
ロジェクタのほかにも、可搬型のパーソナルコンピュータ、液晶テレビ、ビューファイン
ダ型(またはモニタ直視型)のビデオレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電
子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、タッ
チパネルを備えた機器等などが挙げられる。
本発明の第1実施形態に係る液晶装置の構成を示す平面図である。 図1におけるII−II線からみた断面図である。 同液晶装置のうち電源電位が印加される配線とバイパスコンデンサとの関係を示す等価回路図である。 本発明の第2実施形態に係る液晶装置のうちFPCを拡大して示す平面図である。 図4におけるV−V線からみた断面図である。 変形例に係る液晶装置のうちFPCの構成を示す断面図である。 図6におけるVII−VII線からみた断面図である。 本発明に係る電子機器の一例であるプロジェクタの構成を示す断面図である。
符号の説明
100……液晶装置、10……液晶パネル、11……素子基板、141……走査線駆動回
路(駆動回路)、143……データ線駆動回路(駆動回路)、15,23,31……配線
、17……対向基板、20……FPC(フレキシブル配線基板)、21……基材、21a
……液晶パネル側の端部、21b……配線基板側の端部、231……電源線(第1の配線
)、232……接地線(第2の配線)、28a,28b……配線部分、29……電極部分
、261……絶縁層、251……チップコンデンサ(バイパスコンデンサ)、252……
コンデンサ(バイパスコンデンサ)、30……配線基板、311……高位側電源電位が印
加される配線、312……低位側電源電位が印加される配線、33……電源回路。

Claims (8)

  1. 複数の画素を駆動するための駆動回路を有する電気光学パネルと、
    高位側電源電位および低位側電源電位を生成する電源回路が設けられた配線基板と、
    前記電気光学パネルと前記配線基板とに固定された可撓性を有する基材を有し、前記高
    位側電源電位を前記駆動回路に供給するための第1の配線と前記低位側電源電位を前記駆
    動回路に供給するための第2の配線との間にバイパスコンデンサが設けられたフレキシブ
    ル配線基板と
    を具備する電気光学装置。
  2. 前記バイパスコンデンサは、前記基材の板面上に実装されたチップコンデンサである
    請求項1に記載の電気光学装置。
  3. 前記バイパスコンデンサは、前記基材のうち前記配線基板に固定された端部と前記電気
    光学パネルに固定された端部との中央部からみて前記電気光学パネル側に設けられている
    請求項2に記載の電気光学装置。
  4. 前記バイパスコンデンサは、前記第1の配線と前記第2の配線とを電極とするコンデン
    サである
    請求項1に記載の電気光学装置。
  5. 前記第1の配線および前記第2の配線の各々は、前記基材の板面に垂直な方向からみて
    相互に重なり合って前記バイパスコンデンサを構成する電極部分を有する
    請求項4に記載の電気光学装置。
  6. 前記第1の配線および前記第2の配線の各々は、前記基材のうち前記配線基板に固定さ
    れた端部と前記電気光学パネルに固定された端部とに形成された配線部分を有し、前記電
    極部分は前記配線部分よりも幅が広い
    請求項5に記載の電気光学装置。
  7. 請求項1から6のいずれかに記載の電気光学装置を表示装置として備えた電子機器。
  8. 複数の画素を駆動するための駆動回路を有する電気光学パネルと高位側電源電位および
    低位側電源電位を生成する電源回路が実装された配線基板との間に介在するフレキシブル
    配線基板において、
    前記電気光学パネルと前記配線基板とに固定された可撓性を有する基材と、
    前記高位側電源電位を前記駆動回路に供給するための第1の配線と、
    前記低位側電源電位を前記駆動回路に供給するための第2の配線と、
    前記第1の配線と前記第2の配線との間に設けられたバイパスコンデンサと
    を具備するフレキシブル配線基板。
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