JP2006178383A5

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Publication number: JP2006178383A5
Application number: JP2005082971A
Authority: JP
Filing date: 2005-03-23
Publication date: 2008-05-08

Description

表示装置

本発明は表示装置に関する。

近年、重くて大きい陰極線管（CRT）の代替品として有機発光表示装置（OELD）、プラズマ表示装置（PDP）、液晶表示装置（LCD）のような平板表示装置が開発されている。
プラズマ表示装置（PDP)は、気体放電によりプラズマを発生させ、このプラズマを利用して文字や映像を表示する装置である。有機発光表示装置（OELD)は、特定有機物または高分子などの電界発光を利用して文字または映像を表示する。液晶表示装置(LCD)は二枚の表示板の間に介在している液晶層に電場を印加し、この電場の強さを調節して液晶層を通過する光の透過率を調節することによって所望の画像を得る。

このような表示装置は中型や小型の表示装置に用いられており、特に携帯電話のように外部と内部とに各々表示部を有している、いわゆる“デュアル液晶表示装置”が活発に開発されている。
このようなデュアル表示装置は、内部に装着される主表示部と、外部に装着される副表示部と、外部からの入力信号を伝達する配線を含む駆動フレキシブル印刷回路基板と、主表示部と副表示部との間に位置した補助フレキシブル印刷回路基板と、これらを制御するための統合チップと含む。

統合チップは主表示部と副表示部とを制御するための信号及び駆動信号を生成し、主に主表示部にCOG（chip on glass）形態で装着されている。
この時、デュアル表示装置は主表示部の上側には補助フレキシブル印刷回路基板が付着されており、この補助フレキシブル印刷回路基板には副表示部が連結されている。また、主表示部の下側には駆動フレキシブル印刷回路基板が付着されている。

しかしながら、補助フレキシブル印刷回路基板は配線間の幅に相当するピッチが５０μｍ以下で非常に稠密であるため、補助フレキシブル印刷回路基板自体の不良検出には限界がある。そのため、主表示部と副表示部とを付着した後に初めて補助フレキシブル印刷回路基板が不良であるか否かが分かる。補助フレキシブル印刷回路基板が不良であると判断した場合、一度付着した補助フレキシブル印刷回路基板を外して再作業することは難しい。

また、副表示部に信号を伝達するための配線を副表示部の両側に配置するが、これは主表示部を設計するにあたり影響を及ぼして制約となってしまう場合がある。
そこで、本発明は、上述した問題点を解決することを目的とする。具体的には、補助フレキシブル印刷回路基板が不良である場合でも再作業が容易であり、主表示部の設計マージンを確保することができる表示装置を提供することである。

前記課題を解決するために、発明１は、第１表示部及び第２表示部と、前記第１表示部の一辺に付着されている第１結合部と、前記第２表示部の一辺に付着されている第２結合部と、前記第１結合部の一辺及び前記第２結合部の一辺に付着しているフレキシブル印刷回路基板と、を含むことを特徴とする表示装置を提供する。
これにより、表示装置全体の横及び縦の大きさを減らし、かつ補助フレキシブル印刷回路基板を必要としないため原価を節約することができる。フレキシブル印刷回路基板に不良がある場合、主表示部及び副表示部からフレキシブル印刷回路基板を外し、主表示部及び副表示部は再び利用することができ、材料を節約することができる。また、副表示部に信号を伝達するための配線を主表示部の両側に配置しなくてよい。従って、表示装置全体の横方向の大きさも減らすことができ、設計上のマージンを確保することができる。

また、副表示部を一つのフレキシブル印刷回路基板に付着することによって、表示装置全体の縦方向の大きさを減少させることができる。さらに、主表示部の上側に副表示部を付着しないため、副表示部に信号を伝達するための配線を主表示部の両側に配置しなくてよい。従って、表示装置全体の横方向の大きさも減らすことができ、設計上のマージンを確保することができる。

発明２は、前記発明１において、前記第２結合部は、前記フレキシブル印刷回路基板に形成された開口部の第１周辺領域と連結されていることを特徴とする表示装置を提供する。
発明３は、前記発明２において、前記第２表示部は前記開口部内に位置していることを特徴とする表示装置を提供する。

前記第１表示部及び前記第２表示部は、行方向に延長し、ゲート信号を伝達する第１表示信号線と、列方向に延長し、データ信号を伝達する第２表示信号線と、前記第１表示信号線及び前記第２表示信号線にそれぞれ連結されているスイッチング素子と、前記スイッチング素子をそれぞれ含む複数の画素と、を含むと好ましい。
前記ゲート信号を生成して前記第１表示信号線に印加するゲート駆動部と、前記データ信号を生成して前記第２表示信号線に印加するデータ駆動部と、を更に含むと好ましい。

発明４は、前記発明１において、前記第１表示部及び第２表示部はそれぞれスイッチング素子を備えた複数の画素を含み、前記第１表示部または前記第２表示部を駆動し前記第１表示部に装着される駆動回路チップを更に含むことを特徴とする表示装置を提供する。
発明５は、前記発明４において、前記駆動回路チップは、前記第１表示部または前記第２表示部にそれぞれ形成されているゲート線またはデータ線を制御することを特徴とする表示装置を提供する。

前記駆動回路チップは、前記第１表示部に装着されていると好ましい。
発明６は、前記発明４において、前記スイッチング素子は、多結晶シリコンで形成されていることを特徴とする表示装置を提供する。
発明７は、前記発明４において、前記スイッチング素子は、非晶質シリコンで形成されていることを特徴とする表示装置を提供する。

発明８は、前記発明１において、前記フレキシブル印刷回路基板は、前記第１表示部及び前記第２表示部に所定の電源を各々供給する第１電源生成部及び第２電源生成部をＩＣチップの形態で有していることを特徴とする表示装置を提供する。
発明９は、前記発明１において、前記第１結合部及び前記第２結合部は、それぞれ前記第１及び第２表示部と、前記フレキシブル印刷回路基板とを異方性導電膜を用いて電気的に連結されていることを特徴とする。

発明１０は、前記発明３において、前記第２結合部と連結されている前記開口部の前記第１周辺領域は、前記開口部の全ての周辺領域のうち、前記フレキシブル印刷回路基板と前記第１結合部とが連結されている第２周辺領域から一番遠くに位置していることを特徴とする。
発明１１は、前記発明４において、前記駆動回路チップは、前記第１結合部と前記第１表示部とが連結されている一辺に隣接して装着されていることを特徴とする。

発明１２は、前記発明４において、前記フレキシブル印刷回路基板は、連結部を更に含み、前記連結部は外部から前記駆動回路チップに伝達する信号の入力を受けることを特徴とする、。
発明１３は、前記発明１において、前記第１表示部は表示装置の内側に備えられ、前記第２表示部は表示装置の外側に備えられることを特徴とする。

本発明によると、表示装置全体の横及び縦の大きさを減らし、かつ補助フレキシブル印刷回路基板を必要としないため原価を節約することができる。フレキシブル印刷回路基板に不良がある場合、主表示部及び副表示部からフレキシブル印刷回路基板外し、主表示部及び副表示部は再び利用することができ、材料を節約することができる。

添付した図面を参照して本発明の実施例について本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。
図面で多様な層及び領域を明確に表現するために、厚さを拡大して示した。明細書全体にわたって類似な部分については同一図面符号を付けた。層、膜、領域、基板及び板などの部分が他の部分の“上”にあるとする時、これは他の部分の“すぐ上”にある場合だけでなく、その中間に他の部分がある場合も含む。逆に、ある部分が他の部分の“すぐ上”にあるとする時には中間に他の部分がないことを意味する。
＜表示装置＞
次に、本発明の実施例に係る表示装置について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例に係る表示装置のブロック図である。図２は、本発明の一実施例に係る液晶表示装置の一つの画素に対する等価回路図である。図３は、本発明の一実施例に係る表示装置の概略図である。
（表示装置の構造）
図１によると、本発明の一実施例に係る表示装置は、表示部３００と、表示部３００に連結されたゲート駆動部４００及びデータ駆動部５００と、データ駆動部５００に連結された階調電圧生成部８００と、これらを制御する信号制御部６００とを含む。

表示部３００は、複数の表示信号線G₁-G_n、D₁-D_mと、これに連結されておりほぼ行列形態で配列された複数の画素Pxとを含む。
表示信号線G₁-G_n、D₁-D_mは、ゲート信号（“走査信号”とも言う）を伝達する複数のゲート線G₁-G_nと、データ信号を伝達するデータ線D₁-D_mとを含む。ゲート線G₁-G_nは、行方向に延長しており、互いに平行である。データ線D₁-D_mは、列方向に延長しており、互いに平行である。

各画素は、表示信号線G₁-G_n、D₁-D_mに連結されたスイッチング素子Qとこれに連結された画素回路PXとを含む。
スイッチング素子Qは、制御端子、入力端子及び出力端子を含む三端子素子である。制御端子及び入力端子は各々ゲート線G₁-G_n及びデータ線D₁-D_mにそれぞれ連結されている。また、出力端子は画素回路PXに連結されている。スイッチング素子Qは薄膜トランジスタであり、多結晶シリコンまたは非晶質シリコンを含む物質で形成されていることが好ましい。

平板表示装置として代表的な液晶表示装置の場合、図２に示すように、表示部３００は、下部表示板１００と、上部表示板２００と、これらの間に介在する液晶層３とを含む。そして、表示信号線G₁-G_n、D₁-D_m及びスイッチング素子Qは下部表示板１００に備えられている。液晶表示装置の画素回路PXは、スイッチング素子Qに並列に連結された液晶キャパシタC_LC及びストレージキャパシタC_STを含む。ストレージキャパシタC_STは必要に応じて省略することができる。

液晶キャパシタC_LCは、下部表示板１００に設けられている画素電極１９０と、上部表示板２００に設けられている共通電極２７０とを二つの端子とし、二つの電極１９０、２７０の間の液晶層３は誘電体として機能する。画素電極１９０はスイッチング素子Qに連結されており、共通電極２７０は上部表示板２００の全面に形成されていて共通電圧V_comの印加を受ける。また、図２とは異なり、共通電極２７０が下部表示板１００に備えられる場合もある。この場合は、二つの電極１９０、２７０が全て線状または棒状に形成される。

上部表示板２００は下部表示板１００より小さい。このため、下部表示板１００の一部領域は露出され、この領域にデータ線D₁-D_mが伸びてデータ駆動部５００と連結される。
ストレージキャパシタC_STは、下部表示板１００に備えられた別個の信号線（図示せず）と画素電極１９０とが重なって形成されており、この別個の信号線には共通電圧V_comなどの決められた電圧が印加される。また、ストレージキャパシタC_STは、画素電極１９０と、絶縁体を媒介として画素電極１９０のすぐ上に位置する前段ゲート線と重なって形成されていてもよい。

また、色表示を実現するためには各画素が色相を表示しなければならないが、これは画素電極１９０に対応する領域に三原色、例えば、赤色、緑色及び青色のカラーフィルター２３０を備えることによって可能である。図２でカラーフィルター２３０は上部表示板２００に形成されているが、これとは異なって下部表示板１００の画素電極１９０の上または下に形成してもよい。

液晶表示装置の表示部３００の二枚の表示板１００、２００のうちの少なくとも一つの外側面には、光を偏光させる偏光子（図示せず）が付着されている。
（フレキシブル印刷回路基板）
また、図３に示したように、本発明の一実施例による表示装置は、主表示部３００Mと副表示部３００Sとの二つの表示部を有している。各表示部３００M、３００Sは、表示領域３１０M、３１０Sを定義する黒色層３２０M、３２０Sを含んでおり、画素及び表示信号線G₁-G_n、D₁-D_mのほとんどは表示領域３１０M、３１０S内に位置している。

主表示部３００M及び副表示部３００Sは、各々主結合部６８０Mと副結合部６８０Sを通じて一つのフレキシブル印刷回路基板６５０に付着されている。具体的には、主表示部３００Mは主結合部６８０Mを通じてフレキシブル印刷回路基板６５０の一辺と付着している。また、フレキシブル印刷回路基板６５０は、内部を矩形状に切り出した切開部６９０を有している。副表示部３００Sは副結合部６８０Sを通じて、この切開部６９０の一辺と付着している。フレキシブル印刷回路基板６５０はまた、インターフェースフレキシブル印刷回路基板とも呼ばれており、信号を伝達するための配線（図示せず）とその端部にはパッド（図示せず）とを有している。また、フレキシブル印刷回路基板６５０の各結合部６８０M、６８０S及び各表示部３００M、３００Sにはパッドが設けられている。

また、フレキシブル印刷回路基板６５０には、主表示部３００M及び副表示部３００Sに一定の電流電源または電圧電源を提供する電源提供部７５０M、７５０Sが設けられている。電源提供部７５０M、７５０Sは電源回路と所定の抵抗とを含む。
フレキシブル印刷回路基板６５０のパッド、結合部６８０M、６８０Sのパッド及び各表示部３００M、３００Sのパッドを互いに電気的に連結するために、それぞれのパッドをろう付けで連結したり異方性導電膜を使用して連結する。

このようにすれば、副表示部３００Sを一つのフレキシブル印刷回路基板６５０に付着することによって、表示装置全体の縦方向の大きさを減少させることができる。さらに、主表示部３００Mの上側に副表示部３００Sを付着しないため、副表示部３００Sに信号を伝達するための配線を主表示部３００Mの両側に配置しなくてよい。従って、表示装置全体の横方向の大きさも減らすことができ、設計上のマージンを確保することができる。

また、２つ以上のフレキシブル印刷回路基板、即ち、補助フレキシブル印刷回路基板を使用しないので、補助フレキシブル印刷回路基板に対する不良有無を検出する必要がない。１つのフレキシブル印刷回路基板６５０は結合部６８０M、６８０Sを用いて付着するので、フレキシブル印刷回路基板６５０が不良である場合、表示部３００M、３００Sからフレキシブル印刷回路基板６５０を外すことができる。従って、表示部３００M、３００Sが再利用できるため、材料を節約することができる。
（統合チップの構造）
ここで、再び図１を参照する。階調電圧生成部８００は画素の輝度に関係する一対または二対の複数階調電圧を生成する。二対の複数階調電圧では、二対のうちの一対は共通電圧V_comに対して正の値を有し、他の一対は共通電圧V_comに対して負の値を有する。

ゲート駆動部４００は主表示部３００のゲート線G₁-G_nに連結されており、スイッチング素子Qをオンさせるゲートオン電圧V_onとスイッチング素子Qをオフさせるゲートオフ電圧V_offとの組合せからなるゲート信号をゲート線G₁-G_nに印加する。
データ駆動部５００は表示部３００のデータ線D_１-D_mに連結されており、階調電圧生成部８００からの階調電圧を選択してデータ信号として画素に印加する。

信号制御部６００はゲート駆動部４００及びデータ駆動部５００などの動作を制御する。
信号制御部６００、ゲート駆動部４００、データ駆動部５００及び階調電圧生成部８００は、図３の一つの統合チップ７００内に集積されている。統合チップ７００はCOG方式で主表示部３００Mに装着されている。

統合チップ７００は、連結部６６０を通じて外部のMPU（mobile processing unit）（図示せず）から信号の入力を受けるとこの信号を処理し、処理した信号をフレキシブル印刷回路基板６５０に設けられた配線を通じて主表示部３００M及び副表示部３００Sに供給する。
（表示動作）
以下より、このような表示装置の表示動作についてさらに詳しく説明する。

信号制御部６００は、外部のグラフィック制御機（図示せず）から入力映像信号R、G、B及びその表示を制御する入力制御信号を受信する。ここで、入力信号は、例えば、垂直同期信号V_syncと水平同期信号H_sync、メインクロックMCLK、データイネーブル信号DEなどを含む。信号制御部６００は、入力制御信号及び入力映像信号R、G、Bに基づいてゲート制御信号CONT１及びデータ制御信号CONT２などを生成し、映像信号R、G、Bを表示部３００の動作条件に合わせて適切に処理する（映像信号DAT）。その後、信号制御部６００は、ゲート制御信号CONT１をゲート駆動部４００に出力し、データ制御信号CONT２及び処理した映像信号DATをデータ駆動部５００に出力する。

ゲート制御信号CONT１は、ゲートオン電圧V_onの出力開始を指示する走査開始信号STV、ゲートオン電圧V_onの出力時期を制御するゲートクロック信号CPV及びゲートオン電圧V_onの持続時間を限定する出力イネーブル信号OEなどを含む。
データ制御信号CONT２は、映像データDATの入力開始を知らせる水平同期開始信号STH、データ線D₁-D_mに当該データ電圧を印加することを命令するロード信号LOAD及びデータクロック信号HCLKを含む。図２に示した液晶表示装置の場合、共通電圧V_comに対するデータ電圧の極性（以下、“データ電圧の極性”と言う）を反転させる反転信号RVSも含むことができる。

データ駆動部５００は、信号制御部６００からのデータ制御信号CONT２に基づいて一行の画素に対応する映像データDATの入力を順次に受ける。そして、データ駆動部５００は、階調電圧生成部８００が生成する階調電圧の中から各映像データDATに対応する階調電圧を選択して映像データDATを当該データ電圧に変換し、これをデータ線D₁-D_mに印加する。

ゲート駆動部４００は、信号制御部６００からのゲート制御信号CONT１に基づいてゲートオン電圧V_onをゲート線G₁-G_nに印加し、このゲート線G₁-G_nに連結されたスイッチング素子Qをオンさせる。データ線D₁-D_mに供給されたデータ電圧は、オンしたスイッチング素子Qを通じて当該画素に印加される。
図２に示した液晶表示装置の場合、画素に印加されたデータ電圧と共通電圧V_comとの差は、液晶キャパシタC_LCの充電電圧、即ち、画素電圧として現れる。液晶分子は画素電圧の大きさによってその配列を変える。これにより、液晶層３を通過する光の偏光が変化する。このような偏光の変化は、表示板１００、２００に付着された偏光子によって光の透過率の変化に現れる。

１水平周期（または“１H”：水平同期信号H_sync、データイネーブル信号DE、ゲートクロックCPVの一周期）が終わると、データ駆動部５００及びゲート駆動部４００は次の行の画素に対して同一動作を繰り返す。このような方式で、１フレームの間に全てのゲート線G₁-G_nに対して順次にゲートオン電圧V_onを印加し、全ての画素にデータ電圧を印加する。図２に示した液晶表示装置の場合、特に１フレームが終わると次のフレームが始まり、各画素に印加されるデータ電圧の極性が直前フレームにおける極性と反対になるように、データ駆動部５００に印加される反転信号RVSの状態が制御される（“フレーム反転”）。この場合、１フレーム内でも、反転信号RVSの特性によって一つのデータ線を通じて流れるデータ電圧の極性が変わったり（例:“行反転”、“点反転”）、一つの画素行に印加されるデータ電圧の極性も互いに異なることがある（例:“列反転”、“点反転”）。

一つのチップで主表示部３００Mと副表示部３００Sとを駆動すると、電力消費が増加することがある。しかしながらこの場合、１つのチップで主表示部３００Mと副表示部３００Sとを交互に駆動することにより、電力消費を減少させることができる。交互に駆動する方法としては、各表示部３００M、３００Sに伝送ゲートのようなスイッチング素子をおいてスイッチング素子をオン／オフするための制御信号を印加したり、ゲート信号を交互に印加するなどの方法がある。

以上、本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、請求範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の多様な変形及び改良形態も本発明の権利範囲に属する。

本発明の一実施例による表示装置のブロック図である。本発明の一実施例による液晶表示装置の一つの画素に対する等価回路図である。本発明の一実施例による表示装置の概略図である。

符号の説明

３液晶層
１００下部表示板
１９０画素電極
２００上部表示板
２７０共通電極
３００表示部
３１０M、３１０S 表示領域
３２０M、３２０Ｓ黒色層
４００ゲート駆動部
５００データ駆動部
６００信号制御部
６５０フレキシブル印刷回路基板
６６０連結部
６８０M 主結合部
６８０S 副結合部
６９０切開部
７００統合チップ
７５０M、７５０S 電源提供部
８００階調電圧生成部
C_LC 液晶キャパシタ
C_ST ストレージキャパシタ
CPV ゲートクロック信号
CONT１ゲート制御信号
CONT２データ制御信号
DAT 映像信号
D₁-D_m、G₁-G_n 表示信号線
H_sync 水平同期信号
MCLK メインクロック
PX 画素回路
Q スイッチング素子
RVS 反転信号
STV 走査開示信号
V_com 共通電圧
V_on ゲートオン電圧
V_off ゲートオフ電圧
V_sync 垂直同期信号

Claims

第１表示部及び第２表示部と、
前記第１表示部の一辺に付着されている第１結合部と、
前記第２表示部の一辺に付着されている第２結合部と、
前記第１結合部の一辺及び前記第２結合部の一辺に付着しているフレキシブル印刷回路
基板と、を含むことを特徴とする表示装置。
前記第２結合部は、前記フレキシブル印刷回路基板に形成された開口部の第１周辺領域と連結されていることを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
前記第２表示部は前記開口部内に位置していることを特徴とする、請求項２に記載の表示装置。
前記第１表示部及び第２表示部はそれぞれスイッチング素子を備えた複数の画素を含み、前記第１表示部または前記第２表示部を駆動し前記第１表示部に装着される駆動回路チップを更に含むことを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
前記駆動回路チップは、前記第１表示部または前記第２表示部にそれぞれ形成されているゲート線またはデータ線を制御することを特徴とする、請求項４に記載の表示装置。
前記スイッチング素子は、多結晶シリコンで形成されていることを特徴とする、請求項
４に記載の表示装置。
前記スイッチング素子は、非晶質シリコンで形成されていることを特徴とする、請求項
４に記載の表示装置。
前記フレキシブル印刷回路基板は、前記第１表示部及び前記第２表示部に所定の電源を
各々供給する第１電源生成部及び第２電源生成部をＩＣチップの形態で有していることを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
前記第１結合部及び前記第２結合部は、それぞれ前記第１及び第２表示部と、前記フレキシブル印刷回路基板とを異方性導電膜を用いて電気的に連結されていることを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
前記第２結合部と連結されている前記開口部の前記第１周辺領域は、前記開口部の全ての周辺領域のうち、前記フレキシブル印刷回路基板と前記第１結合部とが連結されている第２周辺領域から一番遠くに位置していることを特徴とする、請求項３に記載の表示装置。
前記駆動回路チップは、前記第１結合部と前記第１表示部とが連結されている一辺に隣接して装着されていることを特徴とする、請求項４に記載の表示装置。
前記フレキシブル印刷回路基板は、連結部を更に含み、
前記連結部は外部から前記駆動回路チップに伝達する信号の入力を受けることを特徴とする、請求項４に記載の表示装置。
前記第１表示部は表示装置の内側に備えられ、前記第２表示部は表示装置の外側に備えられることを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。