JP2005257899A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】信号側駆動ＩＣの汎用性を高めると共に、表示パネルの配線領域を少なくして表示パネルの広額縁化を抑制する。
【解決手段】液晶パネル１１のパネル端子と信号側液晶駆動ＩＣ１３の出力端子とを接続している液晶表示装置において、信号側液晶駆動ＩＣ１３の出力端子群は、２本の有効電極と１本のダミー電極とを交互に周期的に配置している。信号側液晶駆動ＩＣ１３は複数搭載され、各信号側液晶駆動ＩＣ１３の１個あたりの出力数を全て同一としている。また、信号側液晶駆動ＩＣ１３はＦＰＣ１４にＴＡＢ実装してＴＣＰ１２とされている。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示装置に関し、特に、マトリックス電極構造の液晶パネルの表示素子をマルチプレックス駆動方式で駆動する液晶表示装置に好適に用いられるものである。

図５に示すように、マトリクス電極構造の液晶表示装置は、液晶パネル１の二辺の端縁に形成されたパネル端子に対して、表示信号データに対応した電圧を出力する信号側液晶駆動ＩＣ（以下、ＳＥＧドライバＩＣと称す）２と、走査側液晶駆動ＩＣ（以下、ＣＯＭドライバＩＣと称す）３とを接続している。
無階調表示・ＲＧＢカラー対応のＳＥＧドライバＩＣ２は、一般に２４０個の出力端子を有する一方、入力端子には基板５側の外部より１クロックあたり８ドットもしくは１２ドットの表示データを順次入力していき、１行分のデータがドライバＩＣ内に蓄積される毎に液晶パネル１側に出力するものが主流となっている。

例えば、８００×ＲＧＢ（Ｈ）×４８０（Ｖ）ドットで、ドットピッチが０．２４×０．２４ｍｍのカラー液晶パネル１を駆動させようとする場合、２４０出力のＳＥＧドライバＩＣ２を１０個使用する。その際、ＳＥＧドライバＩＣ２のチップより信号線を引き出し液晶パネル１に接続するためにＴＣＰ（Tape Carrier Package）４を用いる。このＴＣＰ接続方式は、高価なＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）を用いるが、ＦＰＣを用いず直接に液晶パネルへドライバＩＣを接続するＣＯＧ（Chip On Grass）接続方式に対し、液晶パネル１上にＳＥＧドライバＩＣ２を接続するための領域Ｒ１が少なくなるため、液晶パネル１の狭額縁化による液晶パネル１の小型化を実現でき、液晶パネル１のコストダウンに寄与するという効果がある。そのためＴＣＰ方式は一般的に一辺に３〜４個以上のドライバＩＣを接続する必要が生ずる中型画面以上の液晶表示装置に多く採用されている。なお、液晶パネル１側の配線領域Ｒ２の幅は３ｍｍとなっていると共に、ＴＣＰ４の出力端子ピッチは０．０７ｍｍとなっている。

ＳＥＧドライバＩＣ２と白黒液晶パネル１を接続する際に、ＳＥＧドライバＩＣ２の出力端子間隔と液晶パネル１の表示ドット間隔は近似した値になることが理想であるため、実際には、図６に示すように、出力間隔の狭いＳＥＧドライバＩＣ６からＦＰＣ７で出力間隔を広げるために扇形状としたＴＣＰ８を用いると共に、ＴＣＰ８の出力をパネル端子で受けた後に液晶パネル１側の配線領域Ｒ３の配線形態によってドット間隔まで広げることを併せて行っている。なお、この場合のＴＣＰ８の出力端子ピッチは０．０２１ｍｍで、液晶パネル１側の配線領域Ｒ３の幅は３ｍｍとなっている。

以前、白黒液晶表示装置が主流であった頃は、ＳＥＧドライバＩＣチップ自体のサイズが大きかったため、必然的にＴＣＰの出力ピッチは広く、液晶パネル側の配線領域も比較的短い距離でドット間隔まで配線をすることができた。
しかし、近年のＳＥＧドライバＩＣは、半導体製造の微細化技術により、チップサイズが縮小され且つそれに伴い低コスト化が図られてきている。また、液晶表示装置の高付加価値化のために、白黒の１／３のドット間隔となる高精細なカラー液晶表示装置を中心に更に高性能なものが開発されてきている。

ところで、現在の技術で、カラー液晶と画面サイズが同等かつ同じ画素数の白黒液晶を、カラー液晶と同じＳＥＧドライバＩＣを用いて開発しようとすると、下記のような方法が考えられる。
（１）図６に示すように、ＳＥＧドライバＩＣが搭載されるＦＰＣ内部で出力間隔を広げる。（液晶パネル側の配線領域はカラー液晶同等とする。）
この場合、ＦＰＣを白黒用に新規に開発しなければならず、コストアップを生ずる。また、ＦＰＣは高価であるが、配線を広げるために大きなＦＰＣを用いなければならず、ここでもコストアップを生ずる。白黒液晶は、カラー液晶よりも大幅な低コスト化を要求されるため、コストアップ要因が大きすぎる本方法は商品性と乖離しているといえる。

（２）図８に示すように、液晶パネル８内部の配線領域の配線形態によって出力間隔をドット間隔まで広げる。（ＳＥＧドライバＩＣのＦＰＣはカラー液晶と同一品を用いる。）
この場合、液晶パネル９側の配線領域Ｒ４の幅は１１ｍｍとなってしまい、図５に示したＳＥＧドライバＩＣの出力端子から最短距離で理想的に接続されたカラー用液晶パネルのパネル内部の配線領域に対し、パネル内部に約４倍の配線領域Ｒ４が必要となり広額縁化してしまう。これにより液晶パネルの外形が大きくなり、白黒液晶のパネル外形がカラー液晶のパネル外形に比べて大きくなり過ぎるという不具合を生ずる。また、１つの液晶パネルあたりのパネル外形が大きくなることで、１枚のマザーガラスより切り分けられるパネル数が減ってしまうのでコストアップを引き起こす。

図６および図８の例に共通することであるが、８００（Ｈ）×４８０（Ｖ）ドットの白黒液晶パネルに２４０出力のＳＥＧドライバＩＣを４個使用した場合、ドライバ出力数は合計９６０となる。特開平７−３０１８２０号公報では、フレキシブル基板の出力端子とパネル端子との数が合わない場合に、液晶パネルの基板上にダミー端子を設けてフレキシブル基板を共用化して接続する方法が提案されている。
上記公報の技術を８００（Ｈ）×４８０（Ｖ）ドットの白黒液晶パネルに適用した場合、３つのＳＥＧドライバＩＣについては２４０出力×３＝７２０出力であるから、最後の４つ目のＳＥＧドライバＩＣから液晶パネルに接続される出力数は８０となる。しかし、各ドライバあたりの出力数を上記公報のように不均一にすると、１ドライバＩＣあたりの負荷が１個だけ異なるために、ドライバＩＣ単位において表示ムラの不具合が発生する問題があり、特開平７−３０１８２０号公報のような手法を用いることはできない。

（３）次に、図５に示すカラー液晶と同じ数だけＳＥＧドライバＩＣを液晶パネルに接続した場合を考えてみると、白黒の液晶パネル外形はカラーと同一になり、図９に示すように、ＳＥＧドライバＩＣ出力は、１本接続・２本非接続（ダミー）の繰り返しで液晶パネルのパネル端子に接続される。
ＳＥＧドライバＩＣの外部データ入力インターフェースは、ＳＥＧドライバＩＣの仕様の制約により、一般に、「外部より１クロックあたり８ドットもしくは１２ドットの表示データを順次入力する」という方式が標準的なインターフェースである。

この方法ではＳＥＧドライバＩＣを１２ドットの表示データを順次入力するモードに設定して使用することになるが、ドライバ出力が１本接続・２本非接続（ダミー）の繰り返しでは１／３しか液晶パネルに接続されていないために、「外部より１クロックあたり４ドットの表示データを順次入力する」仕様となってしまう。これでは、カラー液晶のＳＥＧドライバＩＣの仕様である「外部より１クロックあたり８ドットもしくは１２ドットの表示データを順次入力する」という方式と異なるため、入力インターフェースの信号本数が異なり、白黒とカラーのインターフェース信号の共通性が失われユーザーに受け入れられにくいという欠点を生ずる。
特開平７−３０１８２０号公報

本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、信号側駆動ＩＣを共用化すると共に表示パネルの広額縁化を抑制し、さらには信号側駆動ＩＣの標準的な外部データ入力インターフェースとの共通性を確保することを課題としている。

上記課題を解決するため、本発明は、表示パネルのパネル端子と、信号側駆動ＩＣの出力端子とを接続している表示装置において、
前記信号側駆動ＩＣの出力端子群は、２本の有効電極と１本のダミー電極とを交互に周期的に配置していることを特徴とする表示装置を提供している。
なお、前記表示パネルは液晶パネルとし、前記信号側駆動ＩＣは信号側液晶駆動ＩＣとしていると好ましい。

前記構成とすると、信号側駆動ＩＣ側の出力端子にダミー電極を設けているので、高精細表示用に設計された信号側駆動ＩＣをそのまま利用して、表示画素数及び表示画素密度が低く異なる表示パネルに共用化して用いることができる。さらに、信号側駆動ＩＣの出力端子として２本接続・１本非接続（ダミー）を周期的に繰り返す設定とすることで、信号側駆動ＩＣからの出力端子の間隔が３／２倍広がるため、表示パネル側の配線領域の幅が大きくなるのを抑制してパネル狭額縁化を達成でき、１枚のマザーガラスより切り分けて取り出せるパネル数が減るのを防止することができる。

加えて、信号側駆動ＩＣを１クロックあたり１２ドット表示データを順次入力するモードに設定すると、信号側駆動ＩＣの全出力電極のうち有効電極は２／３となっているので、信号側駆動ＩＣの標準的なインターフェースである「外部より１クロックあたり８ドットの表示データを順次入力する」仕様と合致させることができ、部品の汎用化にも貢献する。

前記信号側駆動ＩＣは複数搭載され、前記各信号側駆動ＩＣの１個あたりの有効電極の数を全て同一としている。

前記構成とすると、信号側駆動ＩＣあたりの有効出力数が全ての信号側駆動ＩＣについて均一となるので、信号側駆動ＩＣ単位において表示ムラの不具合が発生するのを防止することができる。

前記信号側駆動ＩＣはフレキシブルプリント基板にＴＡＢ実装してＴＣＰとされており、前記ＴＣＰの出力端子を前記表示パネルのパネル端子に接続していると好適である。
即ち、ＴＣＰ実装を用いると、ＣＯＧ実装等に比べて表示パネルを狭額縁化することができ好適である。

次に、前記信号側駆動ＩＣの出力電極の有効・ダミーの具体的な配置として、
前記信号側駆動ＩＣの出力端子群につき、データ入力を開始する側である最端の電極に２本の有効電極を配置し、それ以降順に１本のダミー電極と２本の有効電極とを交互に配置しているとよい。

あるいは、前記信号側駆動ＩＣの出力端子群につき、データ入力を開始する側である最端の電極に１本の有効電極を配置し、それ以降順に１本のダミー電極と２本の有効電極とを交互に配置してもよい。
あるいは、前記信号側駆動ＩＣの出力端子群につき、データ入力を開始する側である最端の電極に１本のダミー電極を配置し、それ以降順に２本の有効電極と１本のダミー電極とを交互に配置してもよい。

以上の説明より明らかなように、本発明によれば、信号側駆動ＩＣの出力端子にダミー電極（非接続）を周期的に設ける設定としているので、高精細表示用に設計されたＳＥＧドライバＩＣを備えたＴＣＰをそのまま利用して、表示画素数及び表示画素密度が低く異なる表示パネルに共用化して用いることができる。また、信号側駆動ＩＣからの出力端子の間隔も広がるため、液晶パネル側の配線領域の幅が大きくなるのを抑制してパネル狭額縁化することができ、１枚のマザーガラスより切り分けて取り出せるパネル数が減るのを防止することができる。さらに、複数の信号側駆動ＩＣの１個あたりの有効出力数を全て同一とすることで、各信号側駆動ＩＣへの負荷が均一となり信号側駆動ＩＣ単位における表示ムラの不具合を防止することができる。

本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１は液晶表示装置を構成する液晶パネル１１の二辺に、基板１５、１６に接続されたＴＣＰ（Tape Carrier Package）１２、１６を接続している状態を示している。

液晶パネル１１は、対向配置されたガラス基板２１、２２の間に液晶を封入してマトリックス状に配列された多数のドット（画素）を形成していると共に、その更に両面側にバックライト（図示せず）からの入射光および出射光の偏光面の方向を揃えるための偏光膜（図示せず）を設けている。具体的には、液晶パネル１１は、８００（Ｈ）×４８０（Ｖ）ドットの白黒でドットピッチ０．２４×０．２４ｍｍとしている。

信号側のＴＣＰ１２は、ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）１４にＴＡＢ（Tape Automated Bonding）方式で信号側液晶駆動ＩＣ（以下、ＳＥＧドライバＩＣと称す）１３を搭載して封止しており、信号側の基板１５と入力端子が接続されている。
走査側のＴＣＰ１６は、ＦＰＣ１８にＴＡＢ方式で走査側液晶駆動ＩＣ（以下、ＣＯＭドライバＩＣと称す）１７を搭載して封止しており、ゲート側の基板１９と入力端子が接続されている。

液晶パネル１１のパネル端子領域２１ａ、２２ａには、異方性導電膜（ＡＣＦ：Anisotropic Conductive Film）を介してＴＣＰ１２、１６の出力端子を熱圧着により接続している。この異方性導電膜は絶縁性の合成樹脂（接着剤）中に数千〜数万個の導電粒子および絶縁粒子等を分散させたものであり、前記合成樹脂（接着剤）は液晶パネル１１とＴＣＰ１２、１６とを接合する役割を果たし、前記導電粒子はパネル端子とＴＣＰ１２、１６の出力端子とを導通する役割を果たし、前記絶縁粒子は隣接する端子間が導電粒子により短絡されるのを防止する役割を果たしている。

信号側のＴＣＰ１２の出力端子ピッチは０．０７ｍｍで、前記白黒の液晶パネル１１に適用した場合、図１に示すように、２４０出力のＳＥＧドライバＩＣ１３を５個使用することとなる。

ＴＣＰ１２のＳＥＧドライバＩＣ１３の出力端子群は、２本の有効電極および１本のダミー電極を交互に周期的に配置する構成とし、各ＴＣＰ１２の１個あたりの出力数は全て同一としている。詳しくは、図２に示すように、ＳＥＧドライバＩＣ１３の出力端子群のデータ入力を開始する側の最端のドライバ出力１、２に２本の有効電極を配置し、それ以降順に１本のダミー電極、２本の有効電極を交互に配置している。これは５つ全てのＳＥＧドライバＩＣ１３について同様である。

この場合、１つのＳＥＧドライバＩＣ１３あたりの出力数は、５個のＳＥＧドライバＩＣ１３の全てについて１６０となり、それぞれのＳＥＧドライバＩＣへの負荷を均一にすることが達成できている。
また、液晶パネル１１側の表示領域２０に至るまでの配線領域Ｒ５の幅は６ｍｍとなる。図８に示した液晶パネル８内部の配線領域の配線形態によって出力間隔をドット間隔まで広げた場合は、液晶パネル９側の配線領域Ｒ４の幅は１１ｍｍと大きくなっていたが、本実施形態ではその半分近くの幅にまで抑えることができ、液晶パネル１１の狭額縁化に貢献している。したがって、液晶パネル１１の大型化によるマザーガラスからのパネル取り数の減少を抑えることができる。
さらには、ＴＣＰ出力から最短距離で理想的に接続されたカラー用液晶パネルを示した図５に比べて、ＴＣＰ１２（ＳＥＧドライバＩＣ１３）の使用数も半分に削減して白黒液晶表示装置を実現できている。

また、ＳＥＧドライバＩＣ１３を１クロックあたり１２ドット表示データを順次入力するモードに設定すると、図２に示すように、ＳＥＧドライバＩＣ１３の全出力電極のうち有効電極は２／３となっているので、液晶パネル１１の標準的なインターフェースである「外部より１クロックあたり８ドットの表示データを順次入力する」仕様と合致させることができ、カラー液晶表示装置とのインターフェース信号の共通性も得られ、部品の汎用化に貢献することが可能となる。
また、カラー用のＳＥＧドライバＩＣ１３のＴＣＰ１２は量産数量が多く、ＦＰＣ１４も最小となるように設計されているためにコストパフォーマンスが良く、本実施形態の白黒液晶ではそのカラー用のＳＥＧドライバＩＣ１３のＴＣＰ１２との共用化を実現している。

なお、前記実施形態は、８００（Ｈ）×４８０（Ｖ）ドットパネルについて記載しているが、６４０（Ｈ）×４８０（Ｖ）など他の解像度の液晶パネルに対しても適用することができることはいうまでもない。

図３は第１変形例を示す。
ＴＣＰ１２のＳＥＧドライバＩＣ１３の出力端子群は、図３に示すように、ＳＥＧドライバＩＣ１３の出力端子群のデータ入力を開始する側の最端の出力１に１本の有効電極を配置し、それ以降順に１本のダミー電極、２本の有効電極を交互に配置している。

図４は第２変形例を示す。
ＴＣＰ１２のＳＥＧドライバＩＣ１３の出力端子群は、図４に示すように、ＳＥＧドライバＩＣ１３の出力端子群のデータ入力を開始する側の最端の出力１に１本のダミー電極を配置し、それ以降順に２本の有効電極、１本のダミー電極を交互に配置している。

本発明は実施形態の液晶表示装置の要部平面図である。 ドライバ出力とパネル端子との対応関係を示す図面である。 第１変形例のドライバ出力とパネル端子との対応関係を示す図面である。 第２変形例のドライバ出力とパネル端子との対応関係を示す図面である。 従来例の液晶表示装置の要部平面図である。 別の従来例の液晶表示装置の要部平面図である。 従来例のドライバ出力とパネル端子との対応関係を示す図面である。 さらに別の従来例の液晶表示装置の要部平面図である。 ドライバ出力とパネル端子との対応関係を示す図面である。

符号の説明

１１ 液晶パネル
１２、１６ ＴＣＰ
１３ ＳＥＧドライバＩＣ（信号側液晶駆動ＩＣ）
１４、１８ ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）
１５、１９ 基板
１７ ＣＯＭドライバＩＣ（走査側液晶駆動ＩＣ）
２０ 表示領域
２１、２２ ガラス基板
２１ａ、２２ａ パネル端子領域
Ｒ５ 配線領域

Claims (7)

1. 表示パネルのパネル端子と、信号側駆動ＩＣの出力端子とを接続している表示装置において、
   前記信号側駆動ＩＣの出力端子群は、２本の有効電極と１本のダミー電極とを交互に周期的に配置していることを特徴とする表示装置。
2. 前記信号側駆動ＩＣは複数搭載され、前記各信号側駆動ＩＣの１個あたりの有効電極の数を全て同一としている請求項１に記載の表示装置。
3. 前記信号側駆動ＩＣはフレキシブルプリント基板にＴＡＢ実装してＴＣＰとされており、前記ＴＣＰの出力端子を前記表示パネルのパネル端子に接続している請求項１または請求項２に記載の表示装置。
4. 前記信号側駆動ＩＣの出力端子群につき、データ入力を開始する側である最端の電極に２本の有効電極を配置し、それ以降順に１本のダミー電極と２本の有効電極とを交互に配置している請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の表示装置。
5. 前記信号側駆動ＩＣの出力端子群につき、データ入力を開始する側である最端の電極に１本の有効電極を配置し、それ以降順に１本のダミー電極と２本の有効電極とを交互に配置している請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の表示装置。
6. 前記信号側駆動ＩＣの出力端子群につき、データ入力を開始する側である最端の電極に１本のダミー電極を配置し、それ以降順に２本の有効電極と１本のダミー電極とを交互に配置している請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の表示装置。
7. 前記表示パネルは液晶パネルとし、前記信号側駆動ＩＣは信号電極側液晶駆動ＩＣとしている請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の表示装置。

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