JP2005242017A - 液晶表示パネル及び液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
表示領域の大きさを変えることなく小型化可能な液晶表示パネル及び液晶表示装置を提供することを目的とする。
【解決手段】
本発明に係る液晶表示パネルは、液晶表示ドライバ１３が実装されたガラス基板１２を備えた液晶表示パネルであって、液晶表示ドライバ１３の一辺側に電極群１８が形成され、当該電極群１８は、それぞれ配線群１５を介して端子群１４と接続されており、電極群１８のうち、電源系電極１４１は、略中央に配置されているものである。さらに、本発明に係る液晶表示パネルは、このような液晶表示パネル１を備えたものである。
【選択図】 図２

Description

本発明は、液晶表示パネル及び液晶表示装置に関する。

従来から、液晶表示装置、プラズマディスプレイ装置等の表示装置が開発されてきた。液晶表示装置は、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）などのディスプレイに比べて、消費電力が少なく、軽量であるという優れた特徴を有している。
近年、周辺技術の進歩と相まって、低消費電力・軽量という特徴によって、液晶表示装置の商品力が高まり、さまざまな製品に応用されている。例えば、液晶表示装置は、携帯電話やＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の携帯用の電子機器における表示装置として用いられている。

液晶表示装置には、液晶を制御して駆動する駆動回路を搭載したＩＣチップ、いわゆる液晶表示ドライバが実装されている。この液晶表示ドライバの実装方法として、液晶表示パネルを構成するガラス基板上にＩＣチップなどを直接搭載する方法が知られている。このような実装方法は、ＩＣチップがガラス基板の上に直接搭載されることから、ＣＯＧ（Chip On Glass）方式と呼ばれている。ＣＯＧ方式によってＩＣチップが実装された液晶表示パネルの一例が、特許文献１に開示されている。

図５に、ＩＣチップがＣＯＧ方式によって実装された液晶表示パネルの外観の一例が示されている。図５に示すように、液晶表示パネルのガラス基板９０１上に、略矩形状のＩＣチップ９０２が搭載されている。ガラス基板９０１には、種々の端子がＩＣチップ９０２の長辺に略平行に形成されている。図５においては、一例として、ＶＤＤ端子やＶＳＳ端子はＩＣチップ９０２に電源電圧を供給するための端子、Ｄ０端子、・・・、Ｄ７端子はＩＣチップ９０２に表示データを入力するための端子、ＣＬＳ端子はＩＣチップ９０２内部のクロックを制御するための端子である。ＶＤＤ端子やＶＳＳ端子等の電源系端子９０３は、電源系配線９０４によってＩＣチップ９０２の電極パット９０５に接続されている。電源電圧は、電源系配線９０４を介して電源系端子９０３から電極パット９０５に供給され、ＩＣチップ９０２が駆動する。

電源系配線９０４は、電源系端子９０３がガラス基板９０１に配列された全端子の端付近に形成されていることがあり、電極パット９０５から電源系端子９０３まで引き回されている。さらに、電源系配線９０４は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide：透明導電膜）により形成された配線である。そのため、各ＩＴＯ配線９０４（以下、電源系配線９０４をＩＴＯ配線９０４と呼ぶことがある）において抵抗成分が発生する。電源系配線９０４の引き回し距離が長い場合には、この電源系配線９０４における抵抗成分は、特に大きくなる。これによって、電源系端子９０３に印加された電源電圧が降下するので、ＩＣチップ９０２の動作が不安定となり、液晶表示に不具合が発生する。

そこで、電源系配線９０４の抵抗値を小さくする（例えば、５０オーム以下に抑える）ために、電源系配線９０４の幅を大きくする等の対策がなされている。図５においては、斜線部分が太くなるように、電源系配線９０４が形成されている。電源系配線９０４がＸ方向、Ｙ方向、これらを合成した方向に長く引き回されたレイアウトとなるので、ＩＣチップ９０２と端子の配列箇所との間（図５において幅Ｌ１で表される間隙）に、電源系配線９０４の幅を大きくするためのスペースが必要となる。それゆえ、このためのスペースがガラス基板９０１の外形をＹ方向に小さくする場合であっても必要があるから、表示領域の大きさを変えることなく液晶表示パネルの画面を小型化することが困難である。なお、本明細書においては、Ｘ方向とは端子の配列方向つまりＩＣチップの長手方向、Ｙ方向とはＸ方向に略垂直な方向つまり端子からＩＣチップ９０２を見る方向を示している。
特開平８−１２２８０６号公報

このように、従来の液晶表示パネルにおいては、ＩＣチップと各端子との間に、ＩＣチップや電源系端子が実装されるガラス基板を小さくするにも限界があるため、表示領域の大きさを変えることなく小型化することが困難であるという問題があった。
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、表示領域の大きさを変えることなく小型化可能な液晶表示パネル及び液晶表示装置を提供することを目的とする。

本発明に係る液晶表示パネルは、液晶表示ドライバが実装された実装基板と、当該実装基板に、離間した状態で対向する対向基板と、当該実装基板及び対向基板に挟持された液晶とを備えた液晶表示パネルであって、前記液晶表示ドライバの一辺側にデータ信号用電極及び電源系電極を含む多数の電極が形成され、当該多数の電極は、それぞれ配線を介して外部接続用端子と接続されており、前記多数の電極のうち、前記電源系電極は、略中央に配置されているものである。

さらに、前記電源系電極と接続された配線は、略直線状に配設されている。
このような構成においては、電源系電極に接続された配線の長さを短くすることができるので、配線間の抵抗値を低減することができる。これによって、配線間の抵抗値が大きくなることなく、表示領域の大きさを変えることなく液晶表示パネルを小型化することができる。

好適には、前記液晶表示ドライバは、長辺に前記電極が形成された略矩形状の形状を有し、前記電源系電極と、前記外部接続用端子とを接続する配線は、当該長辺に対して略垂直に形成される。

さらに、前記電源系電極と接続された配線の配列方向に対する幅は、前記その他の電極と接続された配線の配列方向に対する幅よりも大きい。この場合には、配線の幅を大きくすることができるので、配線間の抵抗をより低減することができる。

好適には、前記電源系電極は、電源電圧を印加するための電源電圧用電極又は前記電源電圧の基準電圧を印加するための基準電圧用電極である。

また、前記電源系電極を、昇圧の基準となる昇圧基準電圧を印加するための昇圧基準電圧用電極、前記昇圧前の電圧を印加するための昇圧前電圧用電極又は前記昇圧後の電圧を取り出すための昇圧後電圧用電極とすることができる

本発明に係る液晶表示装置は、このような液晶表示パネルを備えたものである。これによって、液晶表示装置が搭載された本体機器が小型化された場合であっても、液晶表画面の大きさを変えることなく小型化することができる。

本発明によれば、表示領域の大きさを変えることなく小型化可能な液晶表示パネル及び液晶表示装置を提供することができる。

以下に、本発明を適用可能な実施の形態が説明される。以下の説明は、本発明の実施形態を説明するものであり、本発明が以下の実施形態に限定されるものではない。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略及び簡略化がなされている。又、当業者であれば、以下の実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能である。

まず、図１を用いて、本発明に係る液晶表示パネルの全体構成について説明する。図１は、この液晶表示パネルの一構成例を示す概略斜視図である。図１において、１は液晶表示パネル、１１，１２はガラス基板、１３は液晶表示ドライバ、１４は端子群、１５，１６，１７は配線群である。

図１に示されるように、液晶表示パネル１は、前面側（視認側）のガラス基板１１と背面側のガラス基板１２との間において、図示しない液晶を挟持している。液晶表示ドライバ１３は、これら一対のガラス基板１１，１２のうち、背面側のガラス基板１２上に設けられ、背面側のガラス基板１２の突設された非表示領域１２０上に実装されている。また、液晶表示ドライバ１３は、背面側のガラス基板１２の非表示領域１２０にフェイスダウンによって固着され、端子群１４、配線群１５によって背面側のガラス基板１２に接着されている。

端子群１４は、配線群１５のそれぞれに電気的に接続されている。配線群１５は、ＩＴＯ等の透明導電膜によって形成された配線から構成されている。これら配線群１５のそれぞれは、図示しないが、液晶表示ドライバ１３の電極パッドに設けられた金バンプ等の電極に異方性導電材等により接続されている。これによって、液晶表示ドライバ１３は、背面側のガラス基板１２上の端子群１４、配線群１５，１６，１７と電気的に接続される。

また、図示しないが、前面側のガラス基板１１にはコモン電極が形成され、背面側のガラス基板１２にはセグメント電極が形成されている。これらのコモン電極、セグメント電極はそれぞれ、配線群１６，１７によって、後述する液晶表示ドライバ１３内に内蔵されているコモンドライバ、セグメントドライバに接続されている。これによって、液晶表示ドライバ１３は、マトリクス状に配列されたＸ方向及びＹ方向の各表示電極のスイッチングを制御する。

続いて、図２を用いて、本発明に係る液晶表示パネル１の外観構成について詳細に説明する。図２は、液晶表示パネル１の外観構成の一例を示す平面図である。ここでは特に、液晶表示ドライバ１３の電源に関連した端子の配置構成、及びこれに接続された配線の構成について説明する。図２において、１４１は電源系端子、１５１は電源系配線、１８は電極群、１８１は電極である。
また、背面側のガラス基板１２上に配列された端子群１４については、後に詳述する。さらに、図２においては、電源系端子１４１は、ＶＤＤ端子、ＶＳＳ端子、ＶＳＳ２端子、ＶＲＳ端子、ＶＯＵＴ端子のいずれかであり、これらの各端子についても後述する。また、電源系配線１５１は、電源系端子１４１に接続された配線である。

図２に示すように、液晶表示ドライバ１３は、上面視略矩形状の形状を有し、その長辺が背面側のガラス基板１２の外縁に略平行となるように固着されている。液晶表示ドライバ１３の電極１８１は、電源系配線１５１に接続され、さらには、この電源系配線１５１を介して電源系端子１４１に接続されている。この電極１８１は、電源系端子１４１、電源系配線１５１を介して液晶表示ドライバ１３に駆動電圧を供給する電源に接続された電極であるから、以下においては、この電極１８１を電源系電極１８１と略す。

液晶表示ドライバ１３の一長辺に、多数の電極から構成された電極群１８が配列されている。これら電極群１８のうちで、電源系電極１８１は、その配列の略中央に配置されている。電源系端子１４１は、これら液晶表示ドライバ１３の電源系電極１８１に対向するような位置に配設されている。電源系配線１５１は、電源系端子１４１と電源系電極１８１とを略直線状に接続している。換言すれば、電源系配線１５１は、電源系端子１４１と電源系電極１８１とを略最短距離で接続している。従って、電源系端子１４１は、電源系電極１８１から延在する、液晶表示ドライバ１３の長辺に略垂直な線上に配置されている。

電源系端子１４１は、背面側のガラス基板１２上に配列された端子群１４の中で、略中央の配列されている。そのため、各電源系端子１４１は、互いに電気的には切断された状態で、隣り合った位置に配置されている。それにともない、電源系配線１５１もまた、隣り合った位置に配設されている。また、これら電源系端子１４１、電源系配線１５１が隣り合うが、液晶表示ドライバ１３の電源系電極１８１は隣り合わなくてもよい。例えば、電源系配線１５１の形状を、配線群１５の他の配線群に比べて幅広な形状とすることができる。つまり、電源系配線１５１の形状は、他の配線によりも、液晶表示ドライバ１３の長辺に略平行な方向に広い形状を有することができる。この場合には、電源系配線１５１が隣り合うが、電源系電極１８１が隣り合うとは限らず、これは端子群１４、配線群１５の設計レイアウトによって決めることができる。

次に、図３を用いて、液晶表示ドライバ１３の内部構成について説明する。図３は、液晶表示ドライバ１３の内部構成の一例を示すブロック図である。図３に示すように、液晶表示ドライバ１３は、ＭＰＵインタフェース３１、メモリ３２、発振回路３３、表示タイミング発生回路３４、液晶駆動回路３５、電源回路３６を備えている。

ＭＰＵインタフェース３１は、本体システムのＭＰＵとの間で行われるデータの入出力、ＭＰＵのシステムバスへの接続等を制御する。ＭＰＵインタフェース３１は、パラレルインタフェース、もしくはシリアルインタフェースとして選択的に動作を行う。

Ｄ０〜Ｄ７端子は、表示データの入出力端子である。具体的には、ＭＰＵインタフェース３１がパラレルインタフェースとして動作するとき、Ｄ０〜Ｄ７端子は、８ビット双方向性データバスとして機能する。ＭＰＵインタフェース３１がシリアルインタフェースとして動作するとき、Ｄ７（ＳＩ）端子を介してデータ転送が行われる。また、ＭＰＵインタフェース３１は、本体システムのＭＰＵとのデータ転送において、バスホルダ３１１を介したパイプライン処理を行う。

ＣＳ１端子、ＣＳ２端子は、チップセレクト端子であり、パラレルインタフェース、若しくはシリアルインタフェースを選択するための入力端子である。なお、図中で端子ＣＳ１には上付きのバー（―）が付されているが、本明細書中では省略している。また、以下これと同様に、図中では付されている他の上付きのバー（―）も省略する。

Ａ０端子は、Ｄ０〜Ｄ７端子に入力されるデータ／コマンドを区別するための入力端子である。ＲＤ（Ｅ）端子、ＷＲ（Ｒ／Ｗ）端子には、表示データの読み出し／書き込み、コマンドの書き込みを識別する制御信号が入力される。Ｐ／Ｓ端子は、パラレルデータ入力、若しくはシリアルデータ入力の切り替え端子である。コマンドデコーダ３１２は、データ／コマンドにおいてコマンドが指定された場合に、そのコマンドを読み込む。ステイタス３１３は、ＭＰＵインタフェース３１が動作中であることを出力する。また、ＲＥＳ端子は、ＭＰＵインタフェース３１のリセット動作を行うための入力端子である。

メモリ３２は、表示データＲＡＭ３２１、ページアドレス回路３２２、カラムアドレス回路３２３、表示データラッチ回路３２４、ラインアドレス回路３２５、Ｉ／Ｏバッファ回路３２６を備えている。
表示データＲＡＭ３２１は、表示用のドットデータを記憶するＲＡＭである。ページアドレス回路３２２は、表示データＲＡＭ３２１のページアドレスを指定する回路である。カラムアドレス回路３２３は、表示データＲＡＭ３２１のカラム側のアドレスを指定する回路である。

表示データラッチ回路３２４は、表示データＲＡＭ３２１から液晶駆動回路３５に出力される表示データを一時記憶するラッチ回路である。ラインアドレス回路３２５は、表示データＲＡＭ３２１のラインアドレスを指定する回路である。Ｉ／Ｏバッファ回路３２６は、ＭＰＵインタフェース３１と表示データＲＡＭ３２１との間のバッファ回路である。

発振回路３３は、表示クロックを発生する発振器である。この表示クロックの有効／無効を選択する選択信号が、入力端子であるＣＬＳ端子から入力される。
表示タイミング発生回路３４は、表示クロックからメモリ３２のラインアドレス回路３２５、表示データラッチ回路３２４へのタイミング信号を発生させる。この表示クロックに基づいて、表示データは、表示データラッチ回路３２４にラッチされ、液晶駆動回路３５に出力される。この液晶表示のタイミングをとるための各種信号は、ＦＲＳ端子、ＳＹＮＣ端子、ＦＲ端子、ＣＬ端子、ＤＯＦ端子を介して入出力される。また、Ｍ／Ｓ端子は、当該液晶表示ドライバ１３のマスタ／スレーブ動作を選択する端子である。

液晶駆動回路３５は、セグメントドライバ３５１、コモンドライバ３５２、シフトレジスタ３５３、インジケータ用コモンドライバ３５４を備えている。
セグメントドライバ３５１は、ＳＥＧ０〜ＳＥＧ１６７端子から走査信号を出力してＹ方向に配列された液晶制御用のスイッチング素子を制御する。コモンドライバ３５２は、ＣＯＭ０〜ＣＯＭ６３端子から表示データを出力してＸ方向に配列された液晶制御用のスイッチング素子を制御する。このとき、シフトレジスタ３５３は、コモンドライバ３５２に走査信号を順次出力し、これによってＣＯＭ０〜ＣＯＭ６３端子から表示データが出力される。また、インジケータ用コモンドライバ３５４は、ＣＯＭＳ端子からインジケータ信号を出力する。

電源回路３６は、昇圧回路３６１、バイアス回路３６２を備えている。図４に、この電源回路３６の一構成例が示されている。電源回路３６の電源系端子ＶＤＤは、システム本体のＭＰＵにおける電源系端子ＶＣＣ（図示せず）に接続されている。また、電源ＶＳＳ端子は、システムの基準電源に接続され、例えばグランド（ＧＮＤ）に接続されて０Ｖに設定されている。

図示しない電源系端子ＶＣＣに電源電圧が供給されると、電源系端子ＶＤＤ、ＶＳＳ間に電源電圧が印加され、液晶表示ドライバ１３が駆動状態となる。電源回路３６において、図４に示すように、昇圧回路３６１、バイアス回路３６２の双方に電源電圧が供給される。また、昇圧回路３６１には、昇圧用の基準電圧が電源系端子ＶＳＳ２に印加されている。

電源系端子ＶＤＤから電源電圧が供給されると、昇圧回路３６１は、電源系端子ＶＳＳ２に印加された昇圧用の基準電圧に基づいて、電源電圧の昇圧を行う。具体的には、昇圧回路３６１において、電源系端子ＶＤＤ，ＶＳＳ２間に印加された電圧が２倍、３倍、４倍等、所定数倍だけ昇圧される。

昇圧回路３６１において昇圧された電源電圧は、電源系端子ＶＯＵＴ，ＶＳＳ間の電圧として取り出され、これらの電源系端子ＶＯＵＴ，ＶＳＳを介してバイアス回路３６２に供給される。また、昇圧回路３６１は、ＣＡＰ１＋端子、ＣＡＰ１−端子、ＣＡＰ２＋端子、ＣＡＰ２−端子、ＣＡＰ３−端子の各端子を介して、昇圧の程度を変更することができる構成を有する。さらに、電源回路３６に電圧調整回路を設け、ＩＲＳ端子、ＨＰＭ端子を介して、この取り出された昇圧後の電圧を調整することも可能である。

バイアス回路３６２に供給された昇圧後の電源電圧は、Ｖ１〜Ｖ５端子を介して、液晶駆動回路３５に供給される。このとき、バイアス回路３６２は、昇圧後の電源電圧を、抵抗分割した後に、ヴォルテージフォロアによってインピーダンス変換して多段階の電圧として印加することができる。

以上のように、本発明に係る液晶表示パネル１によれば、液晶表示ドライバ１３の電源系電極１８１は、配列された電極群１８の略中央に配置されている。この場合には、ＶＤＤ端子、ＶＳＳ端子、ＶＳＳ２端子等の電源系端子１４１を端子群１４の略中央に配置することができる。さらに、電源系端子１４１は、液晶表示ドライバ１３の電源系電極１８１の略直線状に接続されているので、電源系配線１５１の距離を最短とすることができる。
それゆえ、電源系配線１５１を引き回して形成するのと同様に、あるいはそれ以上に電源系配線１５１（図２における斜線部分）の抵抗値を低減することができる。これによって、ガラス基板１２のＹ方向のサイズを小さくすることが可能となり、背面側のガラス基板１２の大きさのみを変え、表示領域の大きさを変えることなく液晶表示パネル１を小型化することができる。したがって、小型の携帯用端末に最適に液晶表示パネル１を実現することができる。実際、図５に示された従来の配線のＹ方向の配設幅Ｌ１が３．３ｍｍであったのに対し、図２に示された本発明における配線群１５のＹ方向の配設幅Ｌ２を２．８ｍｍに改善することができた。

さらに、本発明に係る液晶表示パネル１においては、電源系電極１８１を隣り合うように配置することによって、電源系配線１５１を隣り合うように配設することができる。これによって、電源系配線１５１を幅広に形成することが可能となるので、電源系配線１５１（図２における斜線部分）の抵抗値をより低減することができる。したがって、液晶表示パネル１を小型化した場合であっても、この抵抗成分によって生じる電圧降下を確実に防止することができ、液晶表示の不具合を回避することができる。

また、本発明に係る液晶表示パネル１の液晶表示ドライバ１３は、昇圧回路３６１によって電源電圧を昇圧する電源回路３６を備えている。これによって、液晶表示ドライバ１３は、低消費電力によって駆動することができ、小型の携帯用端末に適している。このような低消費電力によって駆動可能な液晶表示ドライバ１３においては、上記効果は特に顕著となる。具体的には、この場合には、基準電圧が低い電源電圧が電源系配線１５１において電圧降下した場合、液晶表示ドライバ１３の駆動が不安定になりやすく、液晶表示の不具合が多発する。さらに、電源回路３６の昇圧回路３６１においては、この電圧降下分を含めて昇圧するので、電源系配線１５１の電圧降下が顕著に生じてしまう。したがって、低電力で駆動する液晶表示ドライバ１３においては、上記電圧降下の防止という効果は顕著となる。

本発明に係る液晶表示パネルの全体構成の一例を示す概略斜視図である。 本発明に係る液晶表示パネルの一例を示す外観平面図である。 本発明に係る液晶表示パネルに実装される液晶表示ドライバの内部構成の一例を示すブロック図である。 本発明に係る液晶表示パネルに実装される液晶表示ドライバの電源回路の一例を示すブロック図である。 従来の液晶表示パネルの一例を示す外観平面図である。

符号の説明

１…液晶表示パネル、１１…ガラス基板（前面側）、１２…ガラス基板（背面側）、
１３…液晶表示ドライバ、１４…端子群、１５，１６，１７…配線群
１４１…電源系端子、１５１…電源系配線、１８…電極群、１８１…電極
３１…ＭＰＵインタフェース、３２…メモリ、３３…発振回路、
３４…表示タイミング発生回路、３５…液晶駆動回路、３６…電源回路

Claims (7)

1. 液晶表示ドライバが実装された実装基板と、
   当該実装基板に、離間した状態で対向する対向基板と、
   当該実装基板及び対向基板に挟持された液晶とを備えた液晶表示パネルであって、
   前記液晶表示ドライバの一辺側にデータ信号用電極及び電源系電極を含む多数の電極が形成され、
   当該多数の電極は、それぞれ配線を介して外部接続用端子と接続されており、
   前記多数の電極のうち、前記電源系電極は、略中央に配置されている液晶表示パネル。
2. 前記電源系電極と接続された配線は、略直線状に配設されていることを特徴とする請求項１記載の液晶表示パネル。
3. 前記液晶表示ドライバは、長辺に前記電極が形成された略矩形状の形状を有し、
   前記電源系電極と、前記外部接続用端子とを接続する配線は、当該長辺に対して略垂直に形成されることを特徴とする請求項１又は２記載の液晶表示パネル。
4. 前記電源系電極と接続された配線の配列方向に対する幅は、前記その他の電極と接続された配線の配列方向に対する幅よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の液晶表示パネル。
5. 前記電源系電極は、電源電圧を印加するための電源電圧用電極又は前記電源電圧の基準電圧を印加するための基準電圧用電極であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の液晶表示パネル。
6. 前記電源系電極は、昇圧の基準となる昇圧基準電圧を印加するための昇圧基準電圧用電極、前記昇圧前の電圧を印加するための昇圧前電圧用電極又は前記昇圧後の電圧を取り出すための昇圧後電圧用電極であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の液晶表示パネル。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の液晶表示パネルを備えた液晶表示装置。

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