JP2007219329A

JP2007219329A - 表示装置

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Publication number: JP2007219329A
Application number: JP2006041711A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Kiyomiya; 正行清宮
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 2006-02-18
Filing date: 2006-02-18
Publication date: 2007-08-30
Anticipated expiration: 2026-02-18
Also published as: KR20070082867A; JP4881030B2; TWI401453B; CN101025495A; CN101025495B; TW200736641A

Abstract

【課題】基板の破損による信号線の断線を容易に検出することができる表示装置を提供する。
【解決手段】情報を表示する表示部と、表示部を駆動する駆動信号を入力する配線部とを有する表示装置において、配線部における信号線が断線した際、共に断線する断線検知用配線を有することとした。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示装置に関するものである。

従来、携帯電話やノート型パソコン等の表示装置には、薄型で消費電力が少ないといった利点から液晶表示装置が広く用いられていた。

この液晶表示装置は、一般に図４及び図５に示すような構造をしていた。ここで、図４は、液晶表示装置１００を模式的に示す平面図であり、図５は、液晶表示装置１００を模式的に示す部分断面図である。なお、図６は、後述する下側ガラス基板２に亀裂１１７が生じた液晶表示装置を模式的に示す平面図である。

すなわち、液晶表示装置１００は、図４及び図５に示すように、下側ガラス基板１０１と上側ガラス基板１０２との間に液晶（図示略）が封入され表示部として機能する液晶パネル１０３と、液晶パネル１０３を駆動する液晶駆動用集積回路（以下、駆動用ＩＣと称す）１０４と、液晶パネル１０３を照明するためのバックライトの光源として用いるＬＥＤ１０５と、ＬＥＤ１０５が発する光を液晶パネル１０３全面に導く導光体１０６を備えている。なお、図５に示すように、下側ガラス基板１０１と上側ガラス基板１０２との間に封止した液晶の漏れ出しを防ぐためにシール材１１８が設けられている。

また、下側ガラス基板１０１には、透明導電性薄膜（以下、ＩＴＯ膜と称す）からなる複数本の信号電極（以下、セグメント電極」と称す）１０７が縞状に形成されており、上側ガラス基板１０２の下面には、同じくＩＴＯ膜からなる複数本の走査電極（以下、コモン電極１０８と称す）がセグメント電極１０７と直交するように形成されている。

各セグメント電極１０７は、下側ガラス基板１０１上に形成された信号線１０９により駆動用ＩＣ１０４に接続され、各コモン電極１０８も同じく下側ガラス基板１０１上に形成された信号線１０９と、この信号線１０９に接続され下側ガラス基板１０１と上側ガラス基板１０２との間を導通させる上下ガラス導通材１１０と、各上下ガラス導通材１１０とコモン電極１０８とを接続する信号線１０９とにより駆動用ＩＣ１０４に接続されている。また、これら各信号線１０９は、各セグメント電極１０７及び各コモン電極１０８と同様にＩＴＯ膜により形成されている。また、駆動用ＩＣ１０４は、下側ガラス基板１０１上に形成されているＩＴＯ膜からなる信号線１０９によりフレキシブル基板１１１と接続され、このフレキシブル基板１１１に形成されている配線により、図示しない制御部と接続されている。同様に、バックライト用ＬＥＤ１０５もフレキシブル基板１１１に形成されている配線によって制御部と接続されている。

そして、液晶パネル１０３の平面視において、セグメント電極１０７とコモン電極１０８とが交差している各交差点により表示画像の各画素を構成し、この各画素群により液晶パネル１０３上の表示領域１１２を構成していた。

このように構成した液晶表示装置１００では、バックライト用ＬＥＤ１０５を発光させた状態で、制御回路から入力される制御信号により駆動用ＩＣ１０４を駆動させ、駆動用ＩＣ１０４から各セグメント電極１０７及び各コモン電極１０８に所定のタイミングで入力される駆動信号により、所望のセグメント電極１０７とコモン電極１０８との間に所定の電位差を生じさせ、電位差が生じている部分のセグメント電極１０７とコモン電極１０８との交差点に位置する液晶の方向を変化させることにより、各画素部分の輝度を調節して表示領域１１２内に画像を表示させるようにしていた。

また、この液晶表示装置１００は、駆動用ＩＣ１０４と液晶パネル１０３とを接続している信号線１０９を衝撃から保護するシリコン材１１３と、上側ガラス基板１０２及び下側ガラス基板１０１の周縁部や駆動用ＩＣ１０４を衝撃から保護するために液晶パネル１０３の表示領域１１２外周縁を被覆する金属フレーム１１４とを備え、これらシリコン材１１３と金属フレーム１１４とにより機械的強度を向上させていた（例えば、特許文献１参照）。なお、図５に示すように、駆動用ＩＣ１０４への光の入射を防止する遮光テープ１１５と、導光体１０６を支持する導光体フレーム１１６が設けられている。
特開平１０−１３３２１９号公報

ところが上述した従来の液晶表示装置は、駆動用ＩＣ１０４を衝撃から保護するための金属フレーム１１４を備えていたため、駆動用ＩＣ１０４と液晶パネル１０３とを接続する信号線１０９の断線に起因した不具合が発生した場合、その原因を調べるには非常に煩雑な作業を行わなければならなかった。すなわち、上記した液晶表示装置のように、シリコン材１１３や金属フレーム１１４を備えた液晶表示装置１００であっても、使用中の振動や衝撃によりガラス基板が破損するおそれがある。特に、下側ガラス基板１０１において、駆動用ＩＣ１０４と液晶パネル１０３とを接続している信号線１０９が形成されている部分は、上側ガラス基板１０２と重なり合っていない部分であるため強度が低く、図６に示すように、その角部から亀裂１１７が入るおそれがあった。

このように、下側ガラス基板１０１において駆動用ＩＣ１０４が配置されている部分の角部に亀裂１１７が入ると、駆動用ＩＣ１０４と液晶パネル１０３とを接続している信号線１０９が断線してしまい、駆動用ＩＣ１０４から液晶パネル１０３に駆動信号を入力することができなくなり、表示領域１１２に画像を表示することができないといった不具合が生じる。しかし、上記のようにこの信号線１０９の断線部分は金属フレーム１１４により覆われているため、外部から断線を確認することができず、不具合の原因を調べるには金属フレーム１１４を液晶パネル１０３から取外し、さらに、下側ガラス基板１０１の亀裂１１７及び微細な信号線１０９の断線を目視により確認しなければならず、その作業が煩雑であった。

そこで、本発明では、情報を表示する表示部と、表示部を駆動する駆動信号を入力する配線部とを有する表示装置において、配線部における信号線が断線した際、共に断線する断線検知用配線を有することを特徴とする。

本発明では、情報を表示する表示部と、表示部を駆動する駆動信号を入力する配線部とを有する表示装置において、配線部における信号線が断線した際、共に断線する断線検知用配線を有することを特徴とするため、信号線自体の断線を直接目視により確認することなく容易に確認でき、信号線の断線による表示装置の不具合の原因を煩雑な作業を行うことなく検知することができる。

本発明の表示装置は、表示部を駆動するための駆動信号を入力する複数の配線が形成された基板を備えており、複数の配線のうち両端部の信号線の少なくとも一方の信号線が断線した際に、共に断線する断線検知用配線が基板上に形成されている。さらに、この断線検知用配線は、両端部の信号線のうち一方の信号線に沿って該信号線よりも基板の外側に位置するように設けられた第一の検出用配線と、他方の信号線に沿って該信号線よりも基板の外側に位置するように設けられた第二の検出用配線と、基板の上方に設けられた絶縁体上に形成され、第一の検出用配線と第二の検出用配線を電気的に接続する導通配線を含んでいる。そして、第一の検出用配線と電気的に接続する第一の断線検知用端子と、第二の検出用配線と電気的に接続する第二の断線検知用端子を備え、第一の断線検知用端子と第二の断線検知用端子間の抵抗値に基づいて、信号線の断線を検知可能としている。

ここで、絶縁体は基板に対向するように設けられた対向基板であり、基板と対向基板の間には、第一の検出用配線と導通配線を接続する導電材と、第二の検出用配線と導通配線を接続する導電材を備えている。

基板にはフレキシブル基板が接続され、第一及び第二の断線検知用端子がこのフレキシブル基板に形成されている。また、基板には駆動信号を出力するドライバＩＣが実装されており、前述の複数の配線はドライバＩＣの出力端子に接続されている。

このように、本発明に係る表示装置は、画像情報や文字情報等の情報を表示する表示部と、この表示部を駆動するための駆動信号を当該表示部に入力する信号線が形成された配線部とを備えている。そして、この表示装置は、衝撃等による配線部における信号線の断線に起因した表示部の不具合を検知するための断線検知用配線を備えている。この断線検知用配線は、信号線が断線した場合に、信号線と共に断線するように構成しており、この断線検知用配線の導通状態を検査することにより、信号線の断線を検知することができるものである。そのため、信号線自体の断線を直接目視により確認することなく容易に検知でき、信号線の断線による表示装置の不具合の原因を煩雑な作業を行うことなく検知することができる。

また、断線検知用配線は、信号線において断線の生じ易い一部分に沿って、又は、信号線全体に沿って配設することにより、信号線が断線した際に同時に断線するように構成している。さらに、この断線検知用配線は、その基端側と終端側とのそれぞれに断線検知用配線の断線を検知することにより、信号線の断線を検知可能とした断線検知用端子を備えている。そして、上記断線の検査を行う場合には、この一対の断線検知用端間に断線検知用の所定の電圧を印加し、そのときの断線検知用端子間の導通抵抗値に基づいて断線しているか否かを判断するようにしている。すなわち、断線検知用端子間に所定の電圧を印加した結果、断線検知用端端子間の導通抵抗値が無限大になった場合に断線していると判断することができ、断線検知用端子間の導通抵抗値が非常に低い所定値（断線検知用配線の材料、形状により決定される固有の値）であった場合に断線していないと判断することができる。

このように、一対の断線検知用端子間に所定の電圧を印加するだけで、目視によらず容易に信号線の断線を検知することができる。また、断線検知用端子は、表示部に駆動信号を入力する配線部と接続されているフレキシブル基板に設けるようにしている。フレキシブル基板は、可撓性を有するため、このフレキシブル基板に断線検知用配線を設けることにより、表示装置の筐体内部において断線検知用配線の取り回しの自由度が向上し、表示装置を分解しなくても断線を検査するための電圧を印加できる箇所に断線検知用端子を設けることができるので、信号線の断線を容易に検知することができるようになる。

また、表示部は、透光性を有する２枚のガラス基板間に液晶を封止した液晶表示手段を備えており、この表示部における表示領域よりも外側に断線検知用配線を設けるようにしている。そのため、断線検知用配線が液晶表示手段により表示する画像を阻害することがない。しかも、断線検知用配線は、液晶を封止しているガラス基板の周縁近傍に配設するようにしており、ガラス基板の破損に起因して信号線が断線したことを、断線検知用配線の断線により間接的に検知するようにしているので、液晶を封止している基板において、比較的衝撃に弱い基板周縁部の破損を検知することができ、その破損に起因した信号線の断線を容易かつ確実に検知することができる表示装置を提供する。

以下、本発明に係る表示装置の実施例について、図面を参照して具体的に説明する。なお、ここでは表示装置として透過型の液晶表示装置を例に挙げて説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、反射型の液晶表示装置、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイなど、情報を表示する表示部と、表示部を駆動する駆動信号を入力する配線部とを有する任意の表示装置に適用することができる。

図１及び図３は、本実施例の液晶表示装置を模式的に示す平面図であり、図２はその部分断面図である。図１及び図２に示すように、本実施例の液晶表示装置１は、下側ガラス基板２と上側ガラス基板３との間に液晶（図示略）が封入され表示部として機能する液晶パネル４と、液晶パネル４を駆動する駆動用ＩＣ５と、液晶パネル４を照明発光するためのバックライトの光源として用いるＬＥＤ６と、ＬＥＤ６が発する光を液晶パネル４全面に導く導光体７とを備えている。また、下側ガラス基板２には、透明導電性薄膜からなる複数本のセグメント電極８が縞状に配置されており、上側ガラス基板３の下面には、複数本のコモン電極９がセグメント電極８とそれぞれ直交する向きに配置されている。なお、図２に示すように、下側ガラス基板２と上側ガラス基板３との間に封止している液晶が漏れ出すことを防ぐためにシール材２４が設けられている。

また、ここでは、説明を簡単にするため図示を省略しているが、上側ガラス基板３とコモン電極９との間には、上層から順に特定色の光だけを透過させるカラーフィルタと、カラーフィルタを保護する保護膜とが設けられており、コモン電極９と液晶との間には液晶を配向するための配向膜が設けられ、カラーフィルタの画素間にはブラックマトリックス呼ばれる遮光膜が設けられている。

また、液晶とセグメント電極８との間にも配向膜が設けられており、下側ガラス基板２と導光体７との間には、プリズムシートと偏光板とが設けられている。そして、セグメント電極８とコモン電極９との間には、液晶層の厚さ（セルギャップ）を制御するスペーサが設けられている。各セグメント電極８は、下側ガラス基板２上に形成された信号線１０により駆動用ＩＣ５に接続されている。各コモン電極９も、上側ガラス基板３上に形成された信号線１０と、この信号線１０に接続され上側ガラス基板３と下側ガラス基板２との間を導通させる導通材１１と、この導通材１１と下側ガラス基板２条に形成された信号線１０により駆動用ＩＣ５に接続されている。

これら駆動用ＩＣ５と各セグメント電極８とを接続している各信号線１０、及び、駆動用ＩＣ５と各導通材１１とを接続している各信号線１０、及び、各導通材１１と各コモン電極９とを接続している各信号線１０は、全てセグメント電極８及びコモン電極９と同様にＩＴＯ膜により形成している。そして、駆動用ＩＣ５と各セグメント電極８とを接続している信号線１０と、駆動用ＩＣ５と各コモン電極９とを接続している信号線１０とが形成されている部分が、液晶表示装置１において、液晶パネル４に駆動信号を入力する配線部として機能する部分である。また、駆動用ＩＣ５は、当該駆動用ＩＣ５を挟んで液晶パネル４と逆側の下側ガラス基板２上に形成されたＩＴＯ膜からなる信号線１０によって、フレキシブル基板１２と接続され、このフレキシブル基板１２に形成されている配線によって、図示しない制御部と接続されている。同様に、ＬＥＤ６もフレキシブル基板１２に形成されている配線によって制御部と接続されている。

そして、液晶パネル４の平面視において、セグメント電極８とコモン電極９とが交差している各交差点により表示画像の各画素を構成し、この各画素群により液晶パネル４上の表示領域１３を構成している。このように構成した液晶表示装置１は、バックライト用ＬＥＤ６を発光させた状態で、制御回路から入力される制御信号により駆動用ＩＣ５を駆動させ、駆動用ＩＣ５から各セグメント電極８及び各コモン電極９に所定のタイミングで入力される駆動信号により、所望のセグメント電極８とコモン電極９との間に所定の電位差を生じさせ、電位差が生じている部分のセグメント電極８とコモン電極９との交差点に位置する液晶の方向を変化させることにより、各画素部分の輝度を調節して表示領域１３内に画像を表示させるパッシブ駆動方式の表示装置である。

また、この液晶表示装置１は、駆動用ＩＣ５と液晶パネル４とを接続している信号線１０を衝撃から保護するシリコン材１４と、上側ガラス基板３及び下側ガラス基板２の周縁部や駆動用ＩＣ５を衝撃から保護するために液晶パネル４の表示領域１３外周縁を被覆する金属フレーム１５とを備え、これらシリコン材１４と金属フレーム１５とにより機械的強度を向上させている。なお、図２に示すように、駆動用ＩＣ５への光の入射を防止する遮光テープ１６と、導光体７を支持する導光体フレーム１７が設けられている。

そして、この液晶表示装置１は、駆動用ＩＣ５から液晶パネル４へ駆動信号を入力するための信号線１０が断線した場合に、その断線を検知するための断線検知用配線１８を備えている。この断線検知用配線１８は、図１に示すように、下側ガラス基板２において駆動用ＩＣ５と導通材１１を接続している信号線１０に沿って配設された第１断線検知部１９ａ及び第２断線検知部１９ｂと、上側ガラス基板３においてこれら第１断線検知部１９ａ及び第２断線検知部１９ｂの各端部に設けている導通材１１ａ同士を接続する連絡部２０と、各断線検知部１９ａ、１９ｂに接続され、フレキシブル基板１２上に形成される第１金属配線２１ａ及び第２金属配線２１ｂにより構成している。なお、説明の便宜上、第１金属配線２１ａ側を基端側とし、第２金属配線２１ｂ側を終端側として説明する。

このように、第１断線検知部１９ａ及び第２断線検知部１９ｂにおける断線検知用配線１８は、下側ガラス基板２において駆動用ＩＣ５から液晶パネル４に駆動信号を入力する信号線１０に沿って基板の外側に配設しているので、この断線検知用配線１８に沿って配設されている信号線１０が断線した際に、同時に断線することとなる（図３参照）。そのため、この第１断線検知部１９ａ及び第２断線検知部１９ｂにおける断線検知用配線１８が断線しているか否かを検出することによって、信号線１０が断線しているか否かを間接的に検知することができる。

また、第１金属配線２１ａ及び第２金属配線２１ｂは、図示しない制御部から駆動用ＩＣ５へ制御信号を入力する配線が形成されたフレキシブル基板１２に設けるようにしており、その端部に断線を検知するための所定電圧が印加される第１断線検知用端子２２ａと第２断線検知用端子２２ｂとを備えている。また、フレキシブル基板１２は、可撓性を有しており、図２に示すように、その一端側が下側ガラス基板２の上面に形成している信号線１０により駆動用ＩＣ５を介して液晶パネル４と接続され、その他端側が液晶表示装置１の下面側に折り曲げられた状態となっている。そして、折り曲げられたフレキシブル基板１２の内周面に断線検知用配線１８の一部である第１金属配線２１ａと第２金属配線２１ｂを形成すると共に、液晶表示装置１の下面側におけるフレキシブル基板１２の外周面に、第１断線検知用端子２２ａと第２断線検知用端子２２ｂとを設け、これら第１断線検知用端子２２ａ及び第２断線検知用端子２２ｂと断線検知用配線１８とを、フレキシブル基板１２を貫通させたスルーホールにより接続するようにしている。

ここで、この液晶表示装置１において駆動用ＩＣ５と液晶パネル４とを接続している信号線１０が断線しているか否かの検知を行う方法について説明する。まず、任意の２端子間に所定の電圧を印加して、その２端子間の導通抵抗値を測定可能なテスター（図示略）を用意する。そして、このテスターが備える一対のテスト用端子の一方を第１断線検知用端子２２ａに接続すると共に、他方を第２断線検知用端子２２ｂに接続する。その後、一対のテスト用端子間に所定の電圧を印加し、そのときの第１断線検知用端子２２ａと第２断線検知用端子２２ｂとの間の導通抵抗値を測定する。このとき、図１に示すように、駆動用ＩＣ５と液晶パネル４とを接続している信号線１０が切断していない場合に、テスターによる測定結果は断線検知用配線１８が備える固有の抵抗値となる。一方、図３に示すように、下側ガラス基板２の角部に亀裂２３が生じたことにより、断線検知用配線１８と信号線１０とが共に断線している場合に、テスターによる測定結果は無限大となる。

このように、この液晶表示装置１では、下側ガラス基板２の破損に起因した微細な信号線１０の断線を、目視ではなくテスターが検出する第１断線検知用端子２２ａと第２断線検知用端子２２ｂとの間の導通抵抗値により容易に検出することができる。しかも、上記のように、断線検知用配線１８の基端側に第１断線検知用端子２２ａを設けると共に、断線検知用配線１８の終端側に第２断線検知用端子２２ｂを設け、この第１断線検知用端子２２ａ及び第２断線検知用端子２２ｂを液晶表示装置1の下面側に配置しているため、テスターのテスト用端子を、第１断線検知用端子２２ａと第２断線検知用端子２２ｂとに接続する際には、液晶パネル４から金属フレーム１５を取外す作業を要しないので、断線検知作業を容易に行うことができる。

また、ここでは、下側ガラス基板２において、上側ガラス基板３と重なり合っておらず機械的強度が比較的低い部分に、選択的に断線検知用配線１８の第１断線検知部１９ａ及び第２断線検知部１９ｂを設けることによって断線検知用配線１８の長さを可及的に短くし、これにより、この液晶表示装置１の製造コストが増大することを抑制している。

以上説明してきたように、本発明によれば、表示部の不具合の原因が基板の破損による信号線の断線であるか否かを、煩雑な作業を要することなく、容易、且つ、迅速に判断することができ、しかも、上記した変形例のように、基板周縁部の破損も検出することができる。

なお、本実施例では、パッシブ駆動方式の表示装置を具体例として挙げたが、アクティブ駆動方式の表示装置に適用可能であることはいうまでもない。

本実施例の液晶表示装置を模式的に示す平面図である。本実施例の液晶表示装置を示す部分断面図である。本実施例の液晶表示装置を説明する平面図である。従来の液晶表示装置を模式的に示す平面図である。従来の液晶表示装置を模式的に示す断面図である。従来の液晶表示装置を模式的に示す平面図である。

符号の説明

１液晶表示装置
２下側ガラス基板
３上側ガラス基板
４液晶パネル
５駆動用ＩＣ
６バックライト用ＬＥＤ
７導光体
８セグメント電極
９コモン電極
１０信号線
１１、１１ａ導通材
１２フレキシブル基板
１３表示領域
１４シリコン材
１５金属フレーム
１６遮光テープ
１７導光体フレーム
１８断線検知用配線
１９ａ第１断線検知部
１９ｂ第２断線検知部
２０連絡部
２１ａ第１金属配線
２１ｂ第２金属配線
２２ａ第１断線検知用端子
２２ｂ第２断線検知用端子
２３亀裂

Claims

表示部を駆動するための駆動信号を入力する複数の配線が形成された基板を備える表示装置において、
前記複数の配線のうち両端部の信号線の少なくとも一方の信号線が断線した際に、共に断線する断線検知用配線を有することを特徴とする表示装置。
前記断線検知用配線は、前記両端部の信号線のうち一方の信号線に沿って該信号線よりも前記基板の外側に位置するように設けられた第一の検出用配線と、他方の信号線に沿って該信号線よりも前記基板の外側に位置するように設けられた第二の検出用配線と、前記基板の上方に設けられた絶縁体上に形成され、前記第一の検出用配線と前記第二の検出用配線を電気的に接続する導通配線を備えることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
前記第一の検出用配線と電気的に接続する第一の断線検知用端子と、前記第二の検出用配線と電気的に接続する第二の断線検知用端子を備え、前記第一の断線検知用端子と第二の断線検知用端子間の抵抗値に基づいて、前記信号線の断線を検知可能としたことを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
前記絶縁体は前記基板に対向するように設けられた対向基板であり、前記基板と前記対向基板の間には、前記第一の検出用配線と前記導通配線を接続する導電材と、前記第二の検出用配線と前記導通配線を接続する導電材を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の表示装置。
前記基板に接続されたフレキシブル基板を備え、前記第一、及び第二の断線検知用端子が前記フレキシブル基板に形成されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の表示装置。
前記基板には前記駆動信号を出力するドライバＩＣが実装され、前記複数の配線は前記ドライバＩＣの出力端子に接続されたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の表示装置。