JP2007156133A - 電気光学装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】外部接続端子部分の静電気耐性に優れた電気光学装置を提供する。
【解決手段】本発明の液晶表示装置（電気光学装置）は、複数の外部接続端子のうち、少なくとも一部の外部接続端子９ａ〜９ｄに接続された配線２０ａ〜２０ｄのパターンが外部接続端子側から駆動用ＩＣ７の端子１４との接続位置を越えて延在し、前記接続位置を越えた延在部分２０ｙと所定の間隔をおいて定電位配線１５が設けられたことを特徴とする。さらに、延在部分２０ｙと定電位配線１５の双方に互いに他方に向けて突出する凸部２０ｚ，１５ｚを設けることが望ましい。
【選択図】図３

Description

本発明は、電気光学装置および電子機器に関し、特に静電気耐性に優れた電気光学装置に関するものである。

例えばアクティブマトリクス方式の液晶表示装置等の電気光学装置の分野においては、製造工程中に基板に帯びた静電気によって薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor, 以下、ＴＦＴと略記する）の破壊が生じることがある。そこで、このような素子破壊を防止するために、走査線同士、データ線同士を電気的に接続する短絡配線を基板上に形成し、この短絡配線を通じて静電気を基板外周側に拡散させ、突発的な過剰電流がＴＦＴに流れないようにする技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、液晶表示装置において、基板上に直接、駆動用ＩＣを実装する、いわゆるＣＯＧ（Chip On Glass）実装構造が知られている。近年、携帯電話等の電子機器の小型化に伴って駆動回路を含めた液晶表示装置の小型化が要求されており、ＣＯＧ実装構造が盛んに採用されている。この種のＣＯＧ実装構造を採用した液晶表示装置において、静電気から電極や配線を保護するために電極や配線のパターン先端に除電用のパターンを形成したものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開平１１−９５２５７号公報 特開２００１−９２３７１号公報

しかしながら、ＣＯＧ実装構造の液晶表示装置においては、基板上に実装した駆動用ＩＣに電源電圧や画像信号を供給するためのフレキシブルプリント配線板（Flexible Printed Circuit, 以下、ＦＰＣと略記する）等の外部基板が電子機器との間に接続されることになる。すると、ＦＰＣを通じて液晶表示装置に静電気が入り、以下に説明する外部接続端子に不具合が生じることがある。

図１０は従来の液晶表示装置を示す平面図である。基板１００の周縁部に複数の外部接続端子１０１が設けられ、外部接続端子１０１の一端側（図１０の上側）には図示しないＦＰＣが接続され、他端側には駆動用ＩＣ１０２の端子と接続するための配線１０４が設けられ、配線１０４の端部にパッド１０３が設けられている。通常、製品出荷前には静電気耐圧を測定しており、外部接続端子１０１に対して静電気に相当する数ｋＶの高電圧を強制的に印加して破壊状態を検査している。本願発明者らが調査したところ、図１０に示した構造の液晶表示装置では、電圧を上げていくと駆動用ＩＣ１０２寄りの配線１０４の端部に破壊（断線）が生じることがわかった。特に、符号１０１ａ〜１０１ｄで示す外部接続端子に接続された配線１０４の屈曲した部分（符号Ｋで示す破線で囲んだ部分）に破壊（断線）が生じやすいことがわかった。すなわち、特にこれらの外部接続端子１０１ａ〜１０１ｄで静電気耐圧検査の規格に対するマージンが少なく、信頼性に問題があった。

なお、上記特許文献１、２では、素子、電極、配線等を静電気から保護する構成は提案されているものの、外部接続端子周りの静電気破壊を防止することはできない。また、上では液晶表示装置を例に挙げて説明したが、この種の問題は液晶表示装置に限るものではなく、同様のＣＯＧ実装構造を有する電気光学装置に共通の問題である。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、特に外部接続端子部分の静電気耐性に優れた電気光学装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の電気光学装置は、基板と、当該基板上に設けられた複数の外部接続端子と、前記基板上に搭載された電子部品と、前記複数の外部接続端子と前記電子部品の複数の端子とを電気的に接続する複数の配線と、を有し、前記複数の配線のうち、少なくとも一部の配線の前記電子部品の端子との接続位置の近傍に、定電位配線が設けられたことを特徴とする。なお、定電位配線には、通常の電気光学装置で使用される数Ｖ〜数十Ｖの電位が供給されるものとする。

ここで、本発明において電気光学装置とは、電界により物質の屈折率が変化して光の透過率を変化させる電気光学効果を有するものの他、電気エネルギーを光学エネルギーに変換するもの等も含んで総称している。したがって、例えば液晶装置や有機ＥＬ（electro-Luminescence）装置、無機ＥＬ装置に代表される発光装置等を含む概念である。

本発明の電気光学装置においては、外部接続端子と電子部品の端子とを電気的に接続する複数の配線のうち、少なくとも一部の配線において、電子部品の端子との接続位置の近傍に定電位配線が設けられている。そのため、外部接続端子に静電気が入ったときに配線の接続位置近傍まで静電気が拡散すると、配線と定電位配線との間の電位差で放電が生じる。このとき、配線と定電位配線との近接した領域の一部は破壊したとしても、配線が完全に断線に至るのを防止することができる。これにより、特に外部接続端子部分の静電気耐性に優れた電気光学装置を実現することができる。

さらに、前記少なくとも一部の配線が外部接続端子側から電子部品の端子との接続位置を越えて延在し、配線の前記接続位置を越えた延在部分と所定の間隔をおいて定電位配線が設けられていることが望ましい。
この構成によれば、外部接続端子に静電気が入ったときに前記延在部分にまで静電気が拡散すると、前記延在部分と定電位配線との間で放電が生じる。このとき、配線の延在部分と定電位配線との近接した領域が破壊する場合があるが、外部基板等との電気的接続には寄与しない前記延在部分で意図的に放電を生じさせることで電荷を逃がすことができるので、電気的接続に寄与する外部接続端子から電子部品の端子との接続位置に至るまでの領域は無事に済む。これにより、外部接続端子部分の静電気耐性に優れた電気光学装置を実現することができる。

なお、前記延在部分と定電位配線との間の「所定の間隔」とは、例えば１５μｍ〜５０μｍ程度とすることが望ましい。１５μｍより小さい場合、電気光学装置の製造工程におけるフォトリソグラフィー工程の負担が増え、５０μｍを超えると放電作用が生じにくくなり、静電気耐性が低下し始めるからである。

配線が延在部分を有する上記の構成において、前記接続位置における配線の幅を、電子部品の端子の幅よりも広くすることが望ましい。
仮に配線幅が電子部品の端子幅と同じであったとすると、電子部品を実装した状態では電子部品の端子との接続位置で電荷が抵抗を受け、定電位配線に近い側の延在部分に電荷が拡散しにくくなるため、放電が生じにくくなる。そこで、配線幅を電子部品の端子幅よりも広くすれば、前記接続位置での抵抗が下がり、前記延在部分にまで十分に電荷が拡散するので、静電気に対する保護作用を安定して確保することができる。

前記所定の間隔をおいて対向する配線側、定電位配線側の少なくとも一方に、他方に向けて突出する凸部を設けることが望ましい。
この構成によれば、配線、定電位配線の互いに対向する部分が平坦である場合よりも静電気が凸部に集中するので、いわゆる避雷針のような作用によって放電が起こりやすくなる。したがって、本発明の構成において、静電気に対する保護作用をより高めることができる。

前記定電位配線を、前記複数の配線のうち、外部接続端子から電子部品に定電位を供給する配線と一体に形成することが望ましい。
定電位配線は通常、電気光学装置で使用される程度の電位であって、数ｋＶの電位との間で大きな電位差が生じる電位であれば、特に電圧値が限定されるものではない。しかしながら、通常、複数の外部接続端子の中には電子部品の定電位入力端子と接続される外部接続端子が必ず存在するので、この外部接続端子に接続される配線を延在させ、定電位配線として一体に形成することが望ましい。このようにすれば、定電位配線を別途設け、それに対して定電位をわざわざ供給するような構成を採らなくて済むため、配線パターンの配置や設計が複雑にならず、電気光学装置の小型化にも適したものとなる。

上述したように定電位配線に供給される電位は特に限定されないが、定電位配線に接地電位が供給されることが望ましい。
この構成によれば、定電位配線の電位が最も安定するので、静電気に対する保護作用をより安定して発揮させることができる。

配線の形状を、外部接続端子側から電子部品の端子との接続位置に向けて先細りのテーパ状とすることが望ましい。
本発明者らは、屈曲部を有する従来の外部接続端子の場合、屈曲部に電荷が溜まり、この部分で放電が生じやすいために破壊に至ることを見い出した。本発明の場合、上記のような定電位配線と配線との間で放電を生じさせることで静電気耐性を高めることができるが、さらに、屈曲部を有する従来の配線の形状に代えて先細りのテーパ形状とすると、屈曲部に電荷が溜まるようなことがないため、外部接続端子から端子との接続位置に至るまでの領域をより確実に保護することができる。

本発明の電子機器は、上記本発明の電気光学装置を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、信頼性に優れた電気光学装置からなる表示部を備えた電子機器を提供することができる。

以下、本発明の一実施の形態を図１〜図８を参照して説明する。
図１は本実施形態の液晶表示装置（電気光学装置）の平面図、図２は駆動用ＩＣ（電子部品）の実装部分を拡大視した平面図、図３は更に外部接続端子を拡大視した平面図、図４は図２のＡ−Ａ’線に沿う断面図、である。
なお、以下の各図面においては、図面内の各構成要素を見やすくするため、適宜縮尺を変えている。

本実施形態の液晶表示装置１は、図１に示すように、第１基板２と第２基板３とが所定の間隔をおいてシール材４を介して貼り合わされており、これら一対の基板２，３とシール材４とによって囲まれた空間に液晶が封入されている。符号５で示す２点鎖線で囲んだ領域は有効表示領域、符号６はシール材４の開口部（液晶注入口）を封止する封止材である。本実施形態の場合、第１基板２、第２基板３ともに矩形状であるが、第１基板２より第２基板３の方が寸法が大きく、３辺は重なり、第２基板３の１辺（図１における上辺）側が第１基板２の外方に張り出すように配置されている。そして、第２基板３の張出領域３ａに駆動用ＩＣ７が実装された、いわゆるＣＯＧ実装構造の液晶表示装置を構成している。

図１、図２に示すように、第２基板３の張出領域３ａにおける基板周縁部には、複数の外部接続端子９が形成されている。外部接続端子９の一端側（図１、図２の上側）には、駆動用ＩＣ７に対して電源電位や画像信号を供給するためのＦＰＣ１０が接続されている。一方、外部接続端子９の他端側（図１、図２の下側）に駆動用ＩＣ７の入力端子と接続するための配線２０が設けられ、配線２０の端部にはパッド１１が設けられている。図２に示すように、本実施形態の駆動用ＩＣ７は細長い矩形状であり、基板周縁部側（図２の上側）の長辺に沿って複数の入力端子１２が形成されるとともに、基板中央部側（図２の下側）の長辺に沿って複数の出力端子１３が形成されている。

図３に示すように、複数の外部接続端子９の形状は長方形状であるが、幅が全て一様ではなく、端子の種類によって異なっている。また、これら外部接続端子９に接続される配線の形状もまた端子の種類によって異なっている。例えば図３中の最も左端の外部接続端子９ｆおよび配線２０ｆは駆動用ＩＣ７の隣接する６個の端子１４に対して共通の電位を供給するもの、左から２番目の外部接続端子９ｇおよび配線２０ｇは駆動用ＩＣ７の隣接する４個の端子１４に対して共通の電位を供給するものである。特に最も左端の外部接続端子９ｆおよび配線２０ｆは接地（グランド）電位が供給されるものである。これら複数の端子１４に接続される外部接続端子９ｆ，９ｇの配線２０ｆ，２０ｇは幅が略一定の長方形状である。一方、中央部の４個の外部接続端子９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄはそれぞれが１個の端子１４に接続され、例えば画像信号が供給されるものである。これらの外部接続端子９ａ〜９ｄに接続された配線２０ａ〜２０ｄは、外部接続端子９ａ〜９ｄ（ＦＰＣ１０）側の端子ピッチと駆動用ＩＣ７側の端子ピッチとの違いにより、外部接続端子９ａ〜９ｄに接続される一端側（図３の上側）で幅が広く、駆動用ＩＣ７に接続される他端側（図３の下側）で幅が狭くなるようにテーパ状に形成されている。

図３に示すように、中央部の４個の外部接続端子９ａ〜９ｄの配線２０ａ〜２０ｄは、外部接続端子９ａ〜９ｄ側から駆動用ＩＣ７の端子１４との接続位置（パッド１１の位置）を越えて外部接続端子９ａ〜９ｄと反対側（基板中央側）に延在している。また、接地電位が供給される左端の外部接続端子９ｆの配線２０ｆも、外部接続端子９ｆ側から駆動用ＩＣ７の端子１４との接続位置（パッド１１の位置）を越えて外部接続端子９ｆと反対側（基板中央側）に延在し、さらに９０°屈曲して４個の外部接続端子９ａ〜９ｄの配線２０ａ〜２０ｄの方に延在している。ここでは、左端の配線２０ｆのうち、９０°屈曲して４個の外部接続端子９ａ〜９ｄの方に延在した部分を定電位配線１５と称する。そして、４個の配線２０ａ〜２０ｄの接続位置を越えた延在部分２０ｙと定電位配線１５とが近接して配置されている。さらに本実施形態の場合、配線２０ａ〜２０ｄの延在部分２０ｙと定電位配線１５のそれぞれに互いに他方に向けて突出する矩形状の凸部２０ｚ，１５ｚが設けられている。凸部２０ｚ，１５ｚ同士の間隔は１５μｍ〜５０μｍ程度である。

図４に示すように、外部接続端子９（９ａ〜９ｄ）の一端側とＦＰＣ１０とは異方性導電フィルム１７によって電気的に接続されている。また、駆動用ＩＣ７の入力端子１２（バンプ１４）は配線２０（２０ａ〜２０ｄ）の他端側と電気的に接続されている。駆動用ＩＣ７の出力端子１３（バンプ１４）は有効表示領域５内の複数の電極の各々に接続された複数の配線１８（図１、図２では配線幅が極めて細くなるため、図示していない）に接続されている。定電位配線１５は、駆動用ＩＣ７の下方に位置することになる。

本実施形態の液晶表示装置１では、複数の外部接続端子９のうち、４個の外部接続端子９ａ〜９ｄに接続される配線２０ａ〜２０ｄのパターンを駆動用ＩＣ７の端子１４との接続位置を越えて基板中央側に延在させ、その延在部分２０ｙと所定の間隔をおいて定電位配線１５が設けられている。そのため、仮にこれら外部接続端子９ａ〜９ｄに静電気が入ったとすると、延在部分２０ｙにまで静電気が拡散し、数ｋＶの電位を持つ延在部分２０ｙと０Ｖの定電位配線１５との間で放電が生じる。このとき、静電気の大きさによっては延在部分２０ｙと定電位配線１５との近接した領域が破壊する場合があるが、ＦＰＣ１０との電気的接続には寄与しない延在部分２０ｙで意図的に破壊を生じさせることで、ＦＰＣ１０との接続側から駆動用ＩＣ７の端子１４との接続位置に至る領域を静電気破壊から保護することができる。これにより、特に外部接続端子部分の静電気耐性に優れた液晶表示装置を実現することができる。

特に本実施形態の場合、対向する配線２０ａ〜２０ｄ側、定電位配線１５側の双方に、他方に向けて突出する凸部２０ｚ，１５ｚを設けているので、配線２０ａ〜２０ｄ、定電位配線１５の対向する部分が平坦である場合よりも静電気が凸部２０ｚ，１５ｚに集中するので、いわゆる避雷針のような作用によって放電が起こりやすくなる。したがって、静電気に対する保護作用をより高めることができる。

また本実施形態の場合、定電位配線１５が接地電位供給用の外部接続端子９ｆの配線２０ｆのパターンから引き回されて一体に形成されているので、定電位配線を別途設け、それに対して定電位を供給するような構成を採らなくて済む。そのため、パターンの配置や設計が複雑にならず、張出領域３ａでのパターン設計が楽になり、液晶表示装置の小型化にも適したものとなる。

さらに本実施形態の場合、配線２０ａ〜２０ｄのパターン形状を外部接続端子９ａ〜９ｄ側から駆動用ＩＣ７の端子１４との接続位置に向けて先細りのテーパ状としているため、屈曲部を有する従来の外部接続端子のように屈曲部に電荷が溜まるようなことがなく、外部接続端子９ａ〜９ｄから端子１４との接続位置に至る領域をより確実に保護することができる。

また、静電気耐圧向上対策を施した４個の外部接続端子９ａ〜９ｄのうち、図３に示すように、図中右側の２個の外部接続端子９ｃ，９ｄに接続された配線２０ｃ，２０ｄは、接続位置における配線の幅が駆動用ＩＣ７の端子１４（パッド１１）の幅よりも広くなっている。図中左側の２個の配線２０ａ，２０ｂは端子ピッチとの関係で広くできないが、このように接続位置での配線２０ｃ，２０ｄのパターン幅を広くすることによって静電気が端子１４の部分を避けて凸部２０ｚ側に流れやすくなる。これにより、放電が生じやすくなり、静電気に対する保護作用を安定して確保することができる。

なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。配線２０ａ〜２０ｄの延在部分２０ｙと定電位配線１５の形状については、例えば図５に示すように、配線２０ａ〜２０ｄの延在部分２０ｙと定電位配線１５の双方に凸部を設けない構成、図６に示すように、配線２０ａ〜２０ｄの延在部分２０ｙと定電位配線１５の双方に三角形状の凸部２０ｚ，１５ｚを設けた構成、図７に示すように、配線２０ａ〜２０ｄの延在部分２０ｙ側のみに凸部２０ｚを設けた構成、図８に示すように、定電位配線１５側のみに凸部１５ｚを設けた構成、のいずれを採用することもできる。いずれの場合も最も接近した部分の間隔が１５〜５０μｍであることが望ましい。凸部２０ｚ，１５ｚの形状も四角形、三角形の他、半円形などでもかまわない。また、上記実施形態では定電位配線１５に接地電位を供給する構成としたが、例えば数Ｖ〜数十Ｖの電源電位を供給する構成でも十分に放電を起こさせることができる。定電位配線の配置については上記実施形態の位置がベストと思われるが、これに限らず、端子１４との接続位置の近傍に配置すれば同様の効果を得ることができる。基板に搭載する電子部品も駆動用ＩＣに限るものではない。

［電子機器］
次に、本発明の電子機器の一実施形態について説明する。
図９は、本実施形態に係る電子機器の一例である携帯電話を示す斜視図である。この携帯電話１３００は、上記実施形態の液晶表示装置を表示部１３０１として備え、複数の操作ボタン１３０２、受話口１３０３、および送話口１３０４を備えて構成されている。この電子機器は、上記実施形態の液晶表示装置を備えているので、信頼性の高い表示部を備えたものとなっている。

なお、上記実施形態の液晶表示装置は、上記携帯電話に限らず、電子ブック、パーソナルコンピュータ、ディジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、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々の画像表示手段として好適に用いることができ、いずれの電子機器においても、信頼性の高い表示部を備えたものとなる。

本発明の一実施形態の液晶表示装置（電気光学装置）の平面図である。 同、液晶表示装置の駆動用ＩＣの実装部分の拡大平面図である。 同、液晶表示装置の外部接続端子部分の拡大平面図である。 図２のＡ−Ａ’線に沿う断面図、である。 外部接続端子の配線と定電位配線の形状の変形例を示す平面図である。 他の変形例を示す平面図である。 さらに他の変形例を示す平面図である。 さらに他の変形例を示す平面図である。 本発明の電子機器の一実施形態を示す斜視図である。 従来の液晶表示装置の外部接続端子部分の平面図である。

符号の説明

１…液晶表示装置（電気光学装置）、２…第１基板、３…第２基板、７…駆動用ＩＣ（電子部品）、９，９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｆ，９ｇ…外部接続端子、２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｆ，２０ｇ…配線、２０ｙ…（配線の）延在部分、２０ｚ…凸部、１４…端子、１５…定電位配線、１５ｚ…凸部。

Claims (8)

1. 基板と、当該基板上に設けられた複数の外部接続端子と、前記基板上に実装された電子部品と、前記複数の外部接続端子と前記電子部品の複数の端子とを電気的に接続する複数の配線と、を有し、
   前記複数の配線のうち、少なくとも一部の配線の前記電子部品の端子との接続位置の近傍に、定電位配線が設けられたことを特徴とする電気光学装置。
2. 前記少なくとも一部の配線が前記外部接続端子側から前記電子部品の端子との接続位置を越えて前記外部接続端子と反対側に延在し、前記配線の前記接続位置を越えた延在部分と所定の間隔をおいて前記定電位配線が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記接続位置における前記配線の幅が前記電子部品の端子の幅よりも広いことを特徴とする請求項２に記載の電気光学装置。
4. 前記定電位配線側、当該定電位配線と対向する前記配線側の少なくとも一方に、他方に向けて突出する凸部が設けられたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の電気光学装置。
5. 前記定電位配線が、前記複数の配線のうち、前記外部接続端子から前記電子部品に定電位を供給する配線と一体に形成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の電気光学装置。
6. 前記定電位配線に接地電位が供給されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の電気光学装置。
7. 前記配線の形状が、前記外部接続端子側から前記電子部品の端子との接続位置に向けて先細りのテーパ状となっていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の電気光学装置。
8. 請求項１ないし７のいずれか一項に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。
   

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