JP2005250114A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
走査線駆動素子の搭載された額縁部の幅寸法又は／及び信号線駆動素子を搭載した額縁部の幅寸法よりも幅が広い外部回路接続用FPCケーブルを接続するための外部回路接続用端子を設けた表示装置で、表示パネルの額縁部の幅寸法を広げることなく外部回路接続用ＦＰＣケーブルを接続できる表示装置を提供する。
【解決手段】
２つの駆動素子のうち少なくとも一方の駆動素子は、駆動出力端子の配列された辺と相対する辺に外部回路接続用端子配列を形成した構成とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ディスプレイ技術に関し、特にドライバICと接続用FPCケーブル間の配線部の省スペース化を実現する表示装置に関する。

近年の技術の発展に伴い、２枚のガラス基板で液晶層を挟み封止して成る液晶表示パネルにおいて、一方のガラス基板の周辺部の表示画素領域外で、かつ、対向する他方のガラス基板に覆われていない領域（以降、この領域を額縁部と呼ぶ）に駆動素子を実装した液晶表示装置が実用化されている。
例えば、特許文献１の図１に記載されている従来の液晶表示装置では、液晶表示パネルの少なくとも一つの額縁部に、少なくとも一つの半導体チップを搭載するとともに、外部に対する接続用端子電極の複数個を形成し、前記半導体チップと各接続用端子とを、前記額縁部の長手方向に並べて設けた構造を採用している。この従来の液晶表示装置は、液晶を封入するように互いに貼り合わせて成る二枚の透明基板１，２を有し、前記半導体チップには、両透明基板１，２における多数本の画素用透明電極を表示駆動するためのドライバアナログ回路と、これに対する制御回路及び／又は記憶回路等から成るロジック回路とが形成されている。また、前記接続用端子電極には、フレキシブルフラットケーブル（FPCケーブル）が接続される。更に、前記額縁部には、前記半導体チップと両透明基板１，２における各画素用透明電極とを接続する多数本のパターン配線が形成されている。このように、額縁部に、半導体チップと各接続用端子電極とを、額縁部の長手方向に並べて配置することにより、額縁部における幅寸法を、従来のように、これら半導体チップ及び各接続用端子電極を額縁部の幅方向に並べて設ける場合よりも大幅に小さくすることができる。しかしながら、この特許文献１に開示された液晶表示装置には以下の問題がある。
その問題点は、液晶表示装置のコストが高くなるということである。この原因は、２つの額縁部にそれぞれ走査線駆動素子と信号線駆動素子を搭載した構成としたとき、FPCケーブルの２本分の部品代と実装コストがかかることに起因する。その理由は、各額縁部に搭載した各駆動素子に対してそれぞれFPCケーブルを接続するためである。
この問題を解決するため、走査線駆動素子を搭載した額縁部と信号線駆動素子を搭載した額縁部に挟まれるコーナー部に外部回路接続用端子を設け、その端子部から走査線駆動素子の入力端子と信号線駆動素子の入力端子の両方に接続される配線を有する構造とした液晶表示装置が提案されている。
例えば、特許文献２の第２図に記載されている従来の液晶表示装置では、ガラス基板上に薄膜トランジスタで走査線駆動回路を構成した走査線駆動素子と、同じくガラス基板上に薄膜トランジスタで信号線駆動回路を構成した信号線駆動素子を、液晶表示パネルの額縁部に搭載する構造を採用している。この従来の液晶表示装置の液晶表示パネルは、図１０、図１１に示すように、表示画素電極に電圧を印加する複数個の薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタを選択する複数本の走査線と、前記走査線と直行する複数本の信号線、を表面に形成するガラス基板１と、前記表示画素電極の対向電極を表面に形成し、液晶層をはさんで前記ガラス基板１と対向するガラス基板２とから構成され、前記ガラス基板１の一辺には複数個配列された走査線電極配列と、前記ガラス基板１の走査線電極が配列された辺と接する他の一辺には複数個配列された信号線電極配列を有している。また、この従来の液晶表示装置の走査線駆動素子は、前記液晶表示パネルのガラス基板１の走査線電極配列側額縁部に搭載されて、前記ガラス基板１の走査線電極配列に対応する駆動回路の出力端子配列を有し、さらに各出力端子はそれぞれ対応する走査線電極に接続されている。同様に、この従来の液晶表示装置の信号線駆動素子は、前記液晶表示パネルのガラス基板１の信号線電極配列側額縁部に搭載されて、前記ガラス基板１の信号線電極配列に対応する駆動回路の出力端子配列を有し、さらに各出力端子はそれぞれ対応する信号査線電極に接続されている。また、各駆動素子の基板の一端縁部には、駆動回路から導出した入力端子が形成されており、この入力端子は、前記ガラス基板１のコーナー部に配線した外部回路接続用中継配線に半田等によって接続されている。また、前記ガラス基板１のコーナー部の一端縁部にはこの外部回路接続用中継配線と電気的に接続した外部回路接続用端子が配列されている。

特開2002-131772公報 （第５頁、図１） 特許第3033124号公報 （第５頁、第２図）

しかしながら、この特許文献２に開示された液晶表示装置には以下の問題がある。
第１の問題点は、額縁部の幅寸法を小さくできないということである。この原因は、外部回路接続用のFPCケーブルの幅に起因する。その理由は、以下の通りである。近年の技術の発展に伴い、駆動素子の幅は4mm以下に狭幅化された。走査線駆動素子と信号線駆動素子には４系統の電源とGND、18本の映像信号、10本の階調電圧、16本の制御信号、２本のクロック信号と、液晶表示パネルの表示画素電極の対向電極に供給する電源を必要とする。ここで、配線幅40mm、配線ピッチ80mm、配線厚9mmの銅配線を有し、長さ10cmのFPCケーブルを外部回路接続用に用いたとして、４系統の電源と対向電極用電源には50mAの電流が流れるとし、FPCケーブルでの電圧降下を0.02V以下に抑えるためには、銅配線の抵抗率は1.7x10-8[W・m]であることから、各電源は12本以上の配線が必要となる。また、GNDには100mAの電流が流れるとし、同様にFPCケーブルでの電圧降下を0.02V以下にするためには、GNDは24本以上の配線が必要となる。これより、FPCケーブルの銅配線は全部で130本以上となり、片面では65本以上となるため、FPCケーブルの幅は5.2mm以上となる。従って、駆動素子の幅は4mm以下に短くなっても、FPCケーブルの幅がこれよりも大きく、外部回路接続用ＦＰＣケーブルを接続するために額縁部の幅寸法を広げなくてはならない。
第２の問題点は、駆動素子に入力する電源電圧が降下してしまうことである。この原因は、外部回路接続用端子から駆動素子の入力端子までの配線インピーダンスに起因する。その理由は、一般に製造の容易さやコストを下げる目的で、ガラス基板上に用いる配線は銅配線よりも抵抗率の高い、アルミ配線やクロム配線を用い、外部回路接続用端子から駆動素子の入力端子までの配線が長く、かつ、配線本数が多く配線幅を広くできないためである。

本発明の第１の目的は、液晶表示パネルの額縁部の幅寸法を小さくできる液晶表示装置を提供することにある。
本発明の第２の目的は、駆動素子に入力する電源電圧降下を小さくできる表示装置を提供することにある。

［発明の特徴］
本発明の表示装置は、長手方向は表示パネルの走査線電極端子配列長に応じた長さのガラス基板上に、薄膜トランジスタで構成した走査線駆動回路を形成した走査線駆動素子と、
長手方向は表示パネルの信号線電極端子配列長に応じた長さのガラス基板上に、薄膜トランジスタで構成した信号線駆動回路を形成した信号線駆動素子とを有し、
２つの駆動素子のうち少なくとも一方の駆動素子は、駆動出力端子の配列された辺と相対する辺に駆動素子の搭載された額縁部の幅寸法よりも幅が広い外部回路接続用FPCケーブルを接続するための外部回路接続用端子配列を形成した構成を有する。
また、前記一方の駆動素子の外部回路接続用端子と他方の駆動素子の入力端子との間の配線を、前記一方の駆動素子内に形成した構成を有する。
［作用］
走査線駆動素子又は信号線駆動素子のうち少なくとも一方の駆動素子に外部回路接続用FPCケーブルを接続するための外部回路接続用端子配列を形成した構成とすることにより、液晶表示パネルの額縁部の幅寸法を広げることなく走査線駆動素子、信号線駆動素子、ならびに外部回路接続用FPCケーブルを実装することができる。
また、前記一方の駆動素子の外部回路接続用端子と他方の駆動素子の入力端子との間の配線を、前記一方の駆動素子内に形成した構成とすることにより、電源配線のインピーダンスを下げ、走査線駆動素子に入力する電源電圧降下を小さくできる。

第１の効果は、外部回路接続用FPCケーブルの幅が、走査線駆動素子の搭載された額縁部の幅寸法又は／及び信号線駆動素子を搭載した額縁部の幅寸法より広くても、走査線駆動素子又は／及び信号線駆動素子の外部回路接続用端子に外部回路接続用FPCケーブルを直接接続する構成とすることにより、液晶表示パネルの額縁部の幅寸法を広げることなく外部回路接続用ＦＰＣケーブルを接続できる液晶表示装置を提供することができる。

第２の効果は、電源配線のインピーダンスを下げるために、前記一方の駆動素子の外部回路接続用端子と他方の駆動素子の入力端子との間の配線を、前記一方の駆動素子内に形成した構成とすることにより、前記一方の駆動素子と前記他方の駆動素子に入力する電源電圧降下を小さくした表示装置を提供することができる。

［構造］
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１を参照すると、本発明の第１の実施の形態として液晶表示装置の斜視図が示されている。
従来例の図１０に対応し、従来例と同一領域は同一記号で示してある。
図２は、図１の円Ａに囲まれた部分を拡大した平面図、図３は図２の一点鎖線ＡＡにおける断面図、図４は図２の一点鎖線ＡＢにおける断面図である。

図において、ガラス基板１は、表示画素電極に電圧を印加する複数個の薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタを選択する複数本の走査線１６と、前記走査線と直行する複数本の信号線１７、を表面に形成し、ガラス基板２は、前記表示画素電極の対向電極３２を表面に形成している。さらに、ガラス基板１とガラス基板２は液晶３１を封入するように互いに貼り合わされている。前記ガラス基板１の一辺には複数個配列された走査線電極配列と、前記ガラス基板１の走査線電極が配列された辺と隣接する他の一辺には複数個配列された信号線電極配列を有している。走査線駆動素子３は、長手方向は走査線電極端子配列長に応じた長さで、幅は外部回路接続用FPCケーブル５の幅Ｗ３以下のガラス基板５４の上に、多結晶シリコン薄膜トランジスタから構成され該走査線に電圧を供給する駆動回路５５を形成し、前記ガラス基板１の走査線電極配列に対応する駆動回路の出力端子配列を有し、前記ガラス基板１の走査線電極配列側額縁部に搭載されて、各出力端子１８はそれぞれ対応する走査線電極５９に異方導電性接着フィルム５６により接続されている。同様に、信号線駆動素子４は、長手方向は信号線電極端子配列長に応じた長さで、幅は外部回路接続用FPCケーブル５の幅Ｗ３以下のガラス基板３４の上に、多結晶シリコン薄膜トランジスタから構成され該信号線に電圧を供給する駆動回路３５を形成し、前記ガラス基板１の信号線電極配列に対応する駆動回路の出力端子配列２０を有し、前記液晶表示パネルのガラス基板１の信号線電極配列側額縁部に搭載されて、各出力端子２０はそれぞれ対応する信号査線電極３９に異方導電性接着フィルム３６により接続されている。
また、走査線駆動素子３のガラス基板５４の走査線駆動出力端子１８の配列された辺と隣接する辺には、走査線駆動回路５５の入力端子１９が形成され、信号線駆動素子４のガラス基板３４の信号線駆動出力端子２０の配列された辺と相対する辺には、外部回路接続用FPCケーブル５を接続するための外部回路接続用端子配列２６が形成されている。さらに、信号線駆動素子４の長手方向は、おおよそ走査線駆動素子３の幅だけ延伸し、信号線駆動素子４には外部回路接続用端子２６から走査線駆動素子３の入力端子１９への中継配線２７と、その中継配線２７の中継用出力端子２８が形成され、ガラス基板１上には、信号線駆動素子４の中継用出力端子２８と走査線駆動素子３の入力端子１９を接続するためのアルミ配線又は／及びクロム配線又は／及び銅配線２９が形成されている。信号線駆動素子４の中継用出力端子２８は信号線駆動出力端子２０の配列された辺に設けられ、さらに、走査線駆動素子３の入力端子１９が設けられた辺と相対する位置に設けられている。

従って、ガラス基板１の走査線駆動素子３を搭載した額縁部の幅寸法Ｗ１、及び、信号線駆動素子４を搭載した額縁部の幅寸法Ｗ２を広げることなく、外部回路接続用ＦＰＣケーブル５を接続できるという効果がもたらされる。

しかも、本実施の形態では、外部回路接続用端子２６は信号線駆動素子４に設けた構成となっているので、信号線駆動素子４に供給する電源電圧の降下を小さくできるという効果が得られる。
さらに、外部回路接続用端子２６と走査線駆動素子３の入力端子１９の間の配線は、信号線駆動素子４内に形成した構成となっているので、信号線駆動素子４内に銅配線を用いて、電源配線のインピーダンスを下げ、電源電圧の降下を小さくできるという効果が得られる。
［発明の他の実施の形態］
上記実施の形態において、信号線駆動素子４の外部回路接続用端子２６を、信号線駆動回路３５が形成された面と反対のガラス基板３４の面上に形成する構成とすることができる。
そのための構成を、第２の実施の形態として図５に示す。
図６は、図５の円Ｂに囲まれた部分を拡大した平面図、図７は図６の一点鎖線ＡＣにおける断面図である。

本第２の実施の形態では、ガラス基板３４を貫通するスルーホール７４を介して、外部回路接続用端子２６は信号線駆動回路３５と電気的に接続されている。
さらに、第１の実施の形態において、図８に示した外部回路接続用端子２６を信号線駆動素子４の中央に配置した構成や、図９に示した外部回路接続用端子２６を信号線駆動素子４の走査線駆動素子３から最も遠い位置に配置した構成とすることもできる。また、ここで図示はしないが、外部回路接続用端子２６を走査線駆動素子３に設けた構成とすることもできる。
また、ここで図示はしないが、第２の実施の形態においても同様に、外部回路接続用端子２６を信号線駆動素子４の中央に配置した構成や、外部回路接続用端子２６を信号線駆動素子４の走査線駆動素子３から最も遠い位置に配置した構成や、外部回路接続用端子２６を走査線駆動素子３に設けた構成とすることもできる。

本発明の液晶表示装置の第１の実施の形態を示す斜視図。 本発明の液晶表示装置の第１の実施の形態を示す平面図。 本発明の液晶表示装置の第１の実施の形態を示す断面図。 本発明の液晶表示装置の第１の実施の形態を示す断面図。 本発明の液晶表示装置の第２の実施の形態を示す斜視図。 本発明の液晶表示装置の第２の実施の形態を示す平面図。 本発明の液晶表示装置の第２の実施の形態を示す断面図。 本発明の液晶表示装置の第３の実施の形態を示す斜視図。 本発明の液晶表示装置の第４の実施の形態を示す斜視図。 従来の例を示す斜視図。 従来の例を示す平面図。

符号の説明

１ ガラス基板
２ ガラス基板
３ 走査線駆動素子
４ 信号線駆動素子
５ 外部回路接続用フレキシブルフラットケーブル
１６ 走査線
１７ 信号線
１８ 走査線駆動出力端子
１９ 入力端子
２０ 信号線駆動出力端子
２１ 入力端子
２２、２３、２６ 外部回路接続用端子
２４、２５ アルミ配線 または クロム配線 または 銅配線
２７、２９ 中継配線
２８ 中継用出力端子
３１ 液晶層
３２ 対向電極
３３ シールド材
３４ ガラス基板
３５ 走査線駆動回路
３６ 異方導電性接着材
３７ フィルム基板
３８ 銅配線
３９ 信号線電極端子
４０ 絶縁膜
４４ 異方導電性接着フィルム
４６ 電極端子
５４ ガラス基板
５５ 走査線駆動回路
５６ 異方導電性接着フィルム
５９ 走査線電極端子
６０ 絶縁膜
６１、６２、７１、７３ 電極端子
６４、７２ 異方導電性接着フィルム
７４ スルーホール

Claims (10)

1. マトリクス状に配列された複数個の表示画素と、前記表示画素を選択する複数本の走査線と、該走査線と電気的に接続し一辺に複数個配列された走査線電極端子配列と、前記走査線と直行し前記表示画素を選択する複数本の信号線と、該信号線と電気的に接続し一辺に複数個配列された信号線電極端子配列と、を表面に形成するガラス基板１と、
   長手方向は前記ガラス基板１の走査線電極端子配列長に応じた長さとするガラス基板上に、多結晶シリコン薄膜トランジスタから構成され前記ガラス基板１の走査線に電圧を供給する走査線駆動回路を形成し、前記ガラス基板１の走査線電極端子配列に対応する走査線駆動回路の出力端子配列と、外部回路から供給される映像信号と制御信号と電源電圧を入力するための入力端子を有し、前記ガラス基板１の周辺部の表示画素領域外（以降、この領域を額縁部と呼ぶ）の走査線電極端子配列側に搭載されて、前記各出力端子はそれぞれ対応する前記ガラス基板１の走査線電極に接続される走査線駆動素子と、
   長手方向は前記ガラス基板１の信号線電極端子配列長に応じた長さとするガラス基板上に多結晶シリコン薄膜トランジスタから構成され前記ガラス基板１の信号線に電圧を供給する信号線駆動回路を形成し、前記ガラス基板１の信号線電極端子配列に対応する信号線駆動回路の出力端子配列と、外部回路から供給される映像信号と制御信号と電源電圧を入力するための入力端子を有し、前記ガラス基板１の信号線電極端子配列側額縁部に搭載されて、前記各出力端子はそれぞれ対応する前記ガラス基板１の信号線電極に接続される信号線駆動素子と、
   外部回路から前記走査線駆動素子と前記信号線駆動素子と前記ガラス基板１に映像信号と制御信号と電源電圧などを供給し、前記ガラス基板の走査線電極端子配列側額縁部ならびに信号線電極端子配列側額縁部の幅よりも広い幅を有するフレキシブルフラットケーブル（ＦＰＣケーブル）と、
   から構成される表示装置において、
   前記２つの駆動素子のうち少なくとも一方の駆動素子は、駆動回路の形成されたガラス基板面上で、かつ、駆動出力端子の配列された辺と相対する辺に前記外部回路接続用FPCケーブルを接続するための外部回路接続用端子配列を形成した構成を有し、
   前記一方の駆動素子の外部回路接続用端子と他方の駆動素子の入力端子との間の配線を、前記一方の駆動素子内に形成した配線と前記一方の駆動素子内に形成した中継用出力端子と前記ガラス基板１上に形成した配線で構成することを特徴とする表示装置。
2. 前記請求項１の記載において、前記一方の駆動素子の長手方向をおおよそ前記他方の駆動素子の幅だけ延伸し、前記一方の駆動素子の中継用出力端子と前記他方の駆動素子の入力端子をお互いに相対する位置にそれぞれの駆動素子内に形成したことを特徴とする表示装置。
3. 前記請求項１と前記請求項２の記載において、前記一方の駆動素子内に形成する外部回路接続用端子を、前記一方の駆動素子の長手方向の前記他方の駆動素子に近い領域に形成したことを特徴とする表示装置。
4. 前記請求項１と前記請求項２の記載において、前記一方の駆動素子内に形成した外部回路接続用端子を、前記一方の駆動素子の長手方向のほぼ中心付近に形成したことを特徴とする表示装置。
5. 前記請求項１と前記請求項２の記載において、前記一方の駆動素子内に形成した外部回路接続用端子を、前記一方の駆動素子の長手方向の前記他方の駆動素子から遠い領域に形成したことを特徴とする表示装置。
6. マトリクス状に配列された複数個の表示画素と、前記表示画素を選択する複数本の走査線と、該走査線と電気的に接続し一辺に複数個配列された走査線電極端子配列と、前記走査線と直行し前記表示画素を選択する複数本の信号線と、該信号線と電気的に接続し一辺に複数個配列された信号線電極端子配列と、を表面に形成するガラス基板１と、
   長手方向は前記ガラス基板１の走査線電極端子配列長に応じた長さとするガラス基板上に、多結晶シリコン薄膜トランジスタから構成され前記ガラス基板１の走査線に電圧を供給する走査線駆動回路を形成し、前記ガラス基板１の走査線電極端子配列に対応する走査線駆動回路の出力端子配列と、外部回路から供給される映像信号と制御信号と電源電圧を入力するための入力端子を有し、前記ガラス基板１の周辺部の表示画素領域外（以降、この領域を額縁部と呼ぶ）の走査線電極端子配列側に搭載されて、前記各出力端子はそれぞれ対応する前記ガラス基板１の走査線電極に接続される走査線駆動素子と、
   長手方向は前記ガラス基板１の信号線電極端子配列長に応じた長さとするガラス基板上に多結晶シリコン薄膜トランジスタから構成され前記ガラス基板１の信号線に電圧を供給する信号線駆動回路を形成し、前記ガラス基板１の信号線電極端子配列に対応する信号線駆動回路の出力端子配列と、外部回路から供給される映像信号と制御信号と電源電圧を入力するための入力端子を有し、前記ガラス基板１の信号線電極端子配列側額縁部に搭載されて、前記各出力端子はそれぞれ対応する前記ガラス基板１の信号線電極に接続される信号線駆動素子と、
   外部回路から前記走査線駆動素子と前記信号線駆動素子と前記ガラス基板１に映像信号と制御信号と電源電圧などを供給し、前記ガラス基板の走査線電極端子配列側額縁部ならびに信号線電極端子配列側額縁部の幅よりも広い幅を有するフレキシブルフラットケーブル（ＦＰＣケーブル）と、
   から構成される表示装置において、
   前記２つの駆動素子のうち少なくとも一方の駆動素子は、駆動回路の形成された面と相対するガラス基板面上で、かつ、駆動出力端子の配列された辺と相対する辺に前記外部回路接続用FPCケーブルを接続するための外部回路接続用端子配列を形成した構成を有し、
   前記外部回路接続用端子配列と駆動回路とを電気的に接続する貫通導通穴をガラス基板内に形成し、
   前記一方の駆動素子の外部回路接続用端子と他方の駆動素子の入力端子との間の配線を、前記一方の駆動素子内に形成した配線と前記一方の駆動素子内に形成した中継用出力端子と前記ガラス基板１上に形成した配線で構成することを特徴とする表示装置。
7. 前記請求項６の記載において、前記一方の駆動素子の長手方向をおおよそ前記他方の駆動素子の幅だけ延伸し、前記一方の駆動素子の中継用出力端子と前記他方の駆動素子の入力端子をお互いに相対する位置にそれぞれの駆動素子内に形成したことを特徴とする表示装置。
8. 前記請求項６と前記請求項７の記載において、前記一方の駆動素子内に形成する外部回路接続用端子を、前記一方の駆動素子の長手方向の前記他方の駆動素子に近い領域に形成したことを特徴とする表示装置。
9. 前記請求項６と前記請求項７の記載において、前記一方の駆動素子内に形成した外部回路接続用端子を、前記一方の駆動素子の長手方向のほぼ中心付近に形成したことを特徴とする表示装置。
10. 前記請求項６と前記請求項７の記載において、前記一方の駆動素子内に形成した外部回路接続用端子を、前記一方の駆動素子の長手方向の前記他方の駆動素子から遠い領域に形成したことを特徴とする表示装置。
    

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