JP3683294B2

JP3683294B2 - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP3683294B2
Application number: JP21478594A
Authority: JP
Inventors: 達久藤井; 貢片山; 智秀大平; 辰紀文倉; 比止美間所
Original assignee: 株式会社日立ディスプレイズ; 日立デバイスエンジニアリング株式会社
Priority date: 1994-09-08
Filing date: 1994-09-08
Publication date: 2005-08-17
Anticipated expiration: 2020-08-17
Also published as: JPH0876136A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、単純マトリクス方式またはアクティブ・マトリクス方式の液晶表示装置に係り、特に、液晶表示素子の電極を駆動素子と接続するための引き出し配線を有する液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置は、例えば、表示用透明画素電極と配向膜等をそれぞれ積層した面が対向するように所定の間隙を隔てて２枚の透明ガラスからなる絶縁基板（電極基板と称す）を重ね合せ、該両基板間の縁周囲部に枠状に設けたシール材により、両基板を貼り合せると共に、シール材の一部に設けた液晶封入口から両基板間のシール材の内側に液晶を封入、封止し、さらに両基板の外側に偏光板を設けてなる液晶表示素子（すなわち、液晶表示部；液晶表示パネル；ＬＣＤ：リキッドクリスタルディスプレイ）と、液晶表示素子の下に配置され、液晶表示素子に光を供給するバックライトと、液晶表示素子の外周部の外側に配置された液晶表示素子の駆動用回路基板と、これらの各部材を保持するモールド成形品である枠状体と、これらの各部材を収納し、液晶表示窓があけられた金属製フレーム等を含んで構成されている。
【０００３】
なお、液晶表示素子と駆動用回路基板とは、例えば、液晶表示素子駆動用の半導体集積回路チップを搭載したテープキャリアパッケージ（以下、ＴＣＰと記す）により電気的に接続されている。さらに詳しくいうと、回路基板の多数の出力端子とＴＣＰの多数の入力端子（入力側アウターリード）とは半田付けにより接続され、ＴＣＰの多数の出力端子（出力側アウターリード）と表示用電極に接続される液晶表示素子の多数の入力端子（液晶表示素子を構成する一方の透明ガラス基板すなわち電極基板面上の端部に配列形成されている）とは異方性導電膜により接続されている。また、ＴＣＰに搭載された半導体集積回路チップの多数の入力端子は、ＴＣＰの多数の出力側インナーリードと接続され、他方、半導体集積回路チップの多数の出力端子は、ＴＣＰの多数の入力側インナーリードと接続されている。
【０００４】
なお、このような液晶表示装置が記載された文献としては、例えば特開昭６１−２１４５４８号、実開平２−１３７６５号公報等が挙げられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図１６は、従来の液晶表示素子を構成する電極基板上に形成された配線の一部、すなわち、表示用電極と、ＴＣＰの電極との接続用端子、および両者をつなぐ引き出し配線を示す要部概略平面図である。
【０００６】
１２は液晶表示素子（ここでは図示せず。図１１、図１４の符号６２参照）を構成する一方の透明ガラスからなる絶縁基板で構成される電極基板、２₁〜２₈は電極基板１２の面上に形成され、透明導電膜からなり、平行に配線され、画素を構成する表示用電極、３₁〜３₈は駆動素子であるＴＣＰ（ここでは図示せず。図１０、図１１の符号１０参照）の電極（前記出力側アウタリード）と接続される端子（接続用電極、すなわち、入力端子）、１₁〜１₈は表示用電極２と端子３とを接続する端子引き出し配線である斜め直線配線、７１はＴＣＰをこの電極基板１２上に実装する際のＴＣＰの位置合せ用マーク、７２は電極基板１２に実装される１個のＴＣＰに対応する端子群の中心線、５２はシール材が設けられる部分である。
【０００７】
液晶表示素子を構成する電極基板１２では、平行に配線された表示用電極２の配列ピッチよりも、ＴＣＰの電極の配列ピッチの方が通常狭く、すなわち、そのＴＣＰの電極と接続される端子３のピッチの方が狭く形成されている。したがって、表示用電極２と端子３とを接続する引き出し配線は、斜め直線配線１となる。図１６に示すように、従来の引き出し配線では、斜め直線配線１の（表示用電極２または端子３に対する）角度と、斜め直線配線１の幅の両者を調整して、引き出し配線の配線抵抗がそれぞれ等しくなるようにそろえていた。このような引き出し配線は、放射状配線と称される。
【０００８】
このような従来技術では、以下のような問題がある。
【０００９】
すなわち、▲１▼電極基板１２における引き出し配線の面積使用効率（配線効率）が低く、引き出し配線の長さが長くなり、配線抵抗が大きくなるという問題があった。引き出し配線を短くしようとすると、引き出し配線のクリアランス（間隔）を取るために、引き出し配線の幅を狭くしなければならないため、配線抵抗が大きくなるという問題がある。なお、現状では、引き出し配線の配線抵抗は、例えば５００〜１ｋΩとなっている。駆動用半導体ＩＣチップの出力抵抗の５００〜７００Ωに比較すると大きい。
【００１０】
また、▲２▼電極基板１２の端部上に１列に並んで複数個設置されるＴＣＰの端子（電極）と接続される端子３群の間の間隔が空いているため、例えばＩＴＯ（インジウム−チン−オキサイド；ネサ）膜からなる端子３の膜厚により、端子３のある部分とない部分とで高さの差ができる。ＩＴＯの膜厚は０．２〜０．３μｍと厚い。これにより、液晶表示素子の量産時に、表示用電極２上に形成する配向膜に配向処理（ラビング）を行うラビングローラにこの形状が転写され、このラビングローラを用いて配向処理を行うと、配向膜にラビング筋むらが生じてしまい、この結果、表示品質が低下するという問題がある。
【００１１】
また、▲３▼引き出し配線の斜め直線配線１を放射線状に配線するため、図１６に示すように、斜め直線配線１間の間隔が表示用電極２から端子３に向かって狭くなるという不均一が生じる。この結果、完成した液晶表示素子のシール材５２の内側（液晶が介在する側）で、表示部（点灯部）の外側の非点灯部である、いわゆる額縁部と称される部分の本来、均一な黒となるべきところに、不均一な濃淡むらができてしまうという問題がある。
【００１２】
さらに、▲４▼表示部の複数本の表示用電極２は等間隔で平行に配線されているため、配線密度が均一であるのに対して、▲３▼で述べたように放射線状の斜め直線配線１は配線密度が均一ではないため、特に、ＳＴＮ（スーパーツイステッドネマチック）−ＬＣＤのように、両電極基板間の高精度のギャップ（±０．１μｍ）が必要な液晶表示装置では、そのギャップを出すためのスペーサが機能する有効密度が大きく影響する。したがって、従来の放射線状の斜め直線配線１では、一般に配線密度が表示部より低いので、前記額縁部のギャップ変動に起因する色むらが生じる。すなわち、既述のように透明電極は、通常、その膜厚が０．２〜０．３μｍと厚いＩＴＯ膜からなる。上下電極基板のＩＴＯ膜からなる表示用電極２および斜め直線配線１がスペーサを支えるため、電極がない部分のスペーサはフリーとなり、ギャップ制御が効かないという問題がある。
【００１３】
なお、このような技術が記載された文献としては、例えば特開平３−２８９６２６号、特開平４−７０６２７号、特開平４−１７０５２２号、特開平４−３６９６２２号、特開平５−１２７１８１号公報等が挙げられる。
【００１４】
本発明の第１の目的は、引き出し配線の面積使用効率が高く、短くて低抵抗の引き出し配線を有する液晶表示装置を提供することにある。
【００１５】
本発明の第２の目的は、表示部においてラビング筋むらが生じない液晶表示装置を提供することにある。
【００１６】
本発明の第３の目的は、額縁部において不均一な濃淡むらがなく、均一な黒の非点灯領域を有する液晶表示装置を提供することにある。
【００１７】
本発明の第４の目的は、両基板間のギャップを良好に制御することができ、色むらが生じない液晶表示装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
前記第１の目的を達成するために、本発明は、基板上にそれぞれ平行に配線された複数本の電極と、前記基板の端部に引き出され、かつ、駆動素子に接続される前記各電極の端子とを有し、前記電極のピッチと前記端子のピッチとが異なり、かつ、前記各電極と前記各端子とを接続する引き出し配線とを有する液晶表示素子を含んでなる液晶表示装置において、前記引き出し配線が、前記電極からそのまま延長した部分と、前記端子からそのまま延長した部分と、前記２つの延長した部分をそれぞれ接続し、かつ、それぞれほぼ平行な斜め直線配線とからなり、かつ、前記引き出し配線の配線抵抗がそれぞれほぼ等しくなるように、前記２つの延長した部分の長さと、前記斜め直線配線の幅とを調整して形成したことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明は、絶縁基板上にそれぞれ平行に配線された複数本の電極と、前記絶縁基板の端部に引き出され、かつ、駆動素子に接続される前記各電極の端子とを有し、前記電極のピッチよりも前記端子のピッチの方が小さく、かつ、前記各電極と前記各端子とを接続する斜め直線配線とを有する液晶表示素子を含んでなる液晶表示装置において、前記電極からそのまま延長した部分と前記端子からそのまま延長した部分とを、前記電極または前記端子に対する角度がほぼ等しい前記斜め直線配線によりそれぞれ接続し、前記２つの延長した部分と前記斜め直線配線とを含めた配線抵抗がそれぞれほぼ等しくなるように、前記２つの延長した部分の長さと、前記斜め直線配線の幅とを計算し、形成したことを特徴とする。
【００２０】
また、隣接する前記電極からそのまま延長した部分どうしの間隔の長さがほぼ等しいことを特徴とする。
【００２１】
また、隣接する前記斜め直線配線どうしの間隔の長さがほぼ等しいことを特徴とする。
【００２２】
また、前記第２〜第４の目的を達成するために、本発明は、前記基板上に複数個の前記駆動素子が前記端子と接続されて並んで実装され、各駆動素子に接続される複数個の前記端子からなる端子群が、前記端子どうしの第１の間隔より広い第２の間隔を隔てて前記基板上に配置され、前記第２の間隔を隔てた箇所に第１のダミー電極を形成したことを特徴とする。
【００２３】
また、前記第１のダミー電極が、前記端子とほぼ等しいピッチおよびほぼ等しい幅で、かつ、前記端子とほぼ平行に形成した少なくとも１本のダミー平行電極を含むことを特徴とする。
【００２４】
また、前記第１のダミー電極が、隣接する前記端子群の最も外側の前記斜め直線配線の間に形成した前記斜め直線配線とほぼ平行なダミー斜め直線電極を含むことを特徴とする。
【００２５】
また、前記第１のダミー電極が、前記端子とほぼ等しいピッチおよびほぼ等しい幅で、かつ、前記端子とほぼ平行に形成した複数本のダミー平行電極と、隣接する前記端子群の最も外側の前記斜め直線配線の間に形成した両側の前記斜め直線配線とそれぞれほぼ平行な少なくとも２本のダミー斜め直線電極とからなることを特徴とする。
【００２６】
また、前記第３、第４の目的を達成するために、本発明は、隣接する前記端子または前記端子からそのまま延長した部分との間に、第２のダミー電極を形成したことを特徴とする。
【００２７】
また、前記第２のダミー電極と、その両側の前記端子または前記端子からそのまま延長した部分との間隔の長さがそれぞれほぼ等しいことを特徴とする。
【００２８】
また、前記第２のダミー電極と、その両側の前記端子または前記端子からそのまま延長した部分との間隔の長さがそれぞれほぼ等しく、かつ、その間隔の長さは、隣接する前記斜め直線配線どうしの間隔の長さとほぼ等しいことを特徴とする。
【００２９】
また、前記第１、第２のダミー電極が、前記端子と同一の少なくとも１層の材料層を含んでなることを特徴とする。
【００３０】
さらに、２枚の前記基板のうち、一方の前記基板の端部に形成した前記端子と前記引き出し配線と前記ダミー電極の少なくとも一部を、他方の前記基板の対向する面に形成したことを特徴とする。
【００３１】
【作用】
上記のようにして引き出し配線を形成することにより、引き出し配線の面積使用効率（配線効率）を向上することができるため、引き出し配線の長さを短くすることができるので、従来５００〜１ｋΩあった配線抵抗を約３０〜４０％低減することができる。また、その低減分を駆動用半導体ＩＣチップのオン抵抗の余裕としてもたせることができるので、半導体ＩＣチップの寸法を縮小することができる。さらに、引き出し配線の長さを従来より短くすることができるので、液晶表示素子の寸法を小さくすることができる。この結果、製造コストを低減することができる。さらに、配線抵抗の低減により、液晶を駆動する波形のなまりやクロストークの歪みを低減することができるため、シャドウイング（輝度むら）を低減することができ、表示品質を向上することができる。
【００３２】
また、電極基板の端部上に１列に並んで複数個設置されるＴＣＰと接続される端子群の間の広い間隔が空いた部分に、前記第１のダミー電極を設けたので、表示用電極上に形成する配向膜に配向処理（ラビング）を行うラビングローラに、端子のある部分とない部分との凹凸形状が転写され、配向膜にラビング筋むらが生じ、表示品質が低下するのを防止することができる。また、前記第１のダミー電極により、ＴＣＰ間の凹部をなくすことができるので、上下両基板間のギャップを均一にすることができる。
【００３３】
また、複数本の端子間のすき間に第２のダミー電極を設けたので、額縁部の各端子間のすき間から光漏れが生じるのを防止することができる。また、端子と該端子をそのまま延長した部分の面内密度が均一となり、上下両基板間のギャップを均一にすることができる。また、放射線状の従来の斜め直線配線の不均一性に起因する、本来均一な黒となるべき額縁部の不均一な濃淡むらの発生を防止することができ、額縁部を均一な黒にすることができるので、表示品質を向上することができる。
【００３４】
さらに、前記第１および第２のダミー電極を設けたので、額縁部におけるギャップを均一にすることができるので、額縁部のギャップ変動に起因する色むらが生じず、表示品質を向上することができる。
【００３５】
なお、上記の特開平３−２８９６２６号、特開平４−７０６２７号、特開平４−１７０５２２号、特開平４−３６９６２２号、特開平５−１２７１８１号公報には、上記の本発明の思想、構成、作用、効果は一切記載されていない。
【００３６】
【実施例】
以下、図面を用いて本発明の実施例について詳細に説明する。
【００３７】
図１１は、液晶表示素子６２と、この液晶表示素子６２を駆動するための駆動回路と、光源をコンパクトに一体にまとめた液晶表示モジュール６３を示す分解斜視図である。
【００３８】
液晶表示素子６２を駆動する半導体ＩＣチップ３４を実装したＴＣＰ１０は、中央に液晶表示素子６２を嵌め込むための窓部を備え、液晶駆動用の回路が形成された枠状体のプリント回路基板３５に搭載される。液晶表示素子６２を嵌め込んだプリント回路基板３５はプラスチックモールドで形成された枠状体４２の窓部に嵌め込まれ、これに金属製フレーム４１を重ね、その爪４３を枠状体４２に形成されている切込み４４内に折り曲げることによりフレーム４１を枠状体４２に固定する。
【００３９】
液晶表示素子６２の上下端に配置される冷陰極蛍光管３６、この冷陰極蛍光管３６からの光を液晶表示セル６０に均一に照射させるためのアクリル板からなる導光体３７、金属板に白色塗料を塗布して形成された反射板３８、導光体３７からの光を拡散する乳白色の拡散板３９が図１１の順序で、枠状体４２の裏側からその窓部に嵌め込まれる。冷陰極蛍光管３６を点灯するためのインバータ電源回路（図示せず）は枠状体４２の右側裏部に設けられた凹部（図示せず。反射板３８の凹所４５に対向する位置にある。）に収納される。拡散板３９、導光体３７、冷陰極蛍光管３６および反射板３８は、反射板３８に設けられている舌片４６を枠状体４２に設けられている小口４７内に折り曲げることにより固定される。
【００４０】
図１２は、液晶表示モジュール６３を表示部に使用したラップトップパソコンのブロックダイアグラム、図１３は、液晶表示モジュール６３をラップトップパソコン６４に実装した状態を示す図である。このラップトップパソコン６４においては、マイクロプロセッサ４９で計算した結果を、コントロール用ＬＳＩ４８を介して液晶駆動用半導体ＩＣチップ３４で液晶表示モジュール６３を駆動するものである。
【００４１】
図１４は、液晶表示素子６２の要部斜視図である。
【００４２】
図１４において、液晶層５０を挟持する２枚の上、下電極基板１１、１２間で液晶分子がねじれたらせん状構造をなすように配向させるには、例えばガラスからなる透明な上、下電極基板１１、１２上の、液晶に接する、例えばポリイミドからなる有機高分子樹脂からなる配向膜２１、２２の表面を、例えば布などで一方向にこする方法、いわゆるラビング法が採られている。このときのこする方向、すなわちラビング方向、上電極基板１１においてはラビング方向６６、下電極基板１２においてはラビング方向６７が液晶分子の配列方向となる。このようにして配向処理された２枚の上、下電極基板１１、１２をそれぞれのラビング方向６６、６７が互いにほぼ１８０度から３６０度で交叉するように間隙ｄ₁をもたせて対向させ、２枚の電極基板１１、１２を液晶を注入するための切欠け部、すなわち、液晶封入口５１を備えた枠状のシール材５２により接着し、その間隙に正の誘電異方性をもち、旋光性物質を所定量添加されたネマチック液晶を封入すると、液晶分子はその電極基板間で図中のねじれ角θ₂のらせん状構造の分子配列をする。なお３１、３２はそれぞれ例えば酸化インジウムまたはＩＴＯからなる透明な上、下電極である（下電極３２は図１の２₁〜２₈に相当する）。このようにして構成された液晶セル６０の上電極基板１１の上側に複屈折効果をもたらす部材（以下複屈折部材と称す。藤村他「ＳＴＮ−ＬＣＤ用位相差フィルム」、雑誌電子材料１９９１年２月号第３７−４１頁）４０が配設されており、さらに、この部材４０および液晶セル６０を挟んで上、下偏光板１５、１６が設けられる。
【００４３】
液晶５０における液晶分子のねじれ角θ₂は１８０度から３６０度の範囲の値を採り得るが、好ましくは２００度から３００度であるが、透過率−印加電圧カーブのしきい値近傍の点灯状態が光を散乱する配向となる現象を避け、優れた時分割特性を維持するという実用的な観点からすれば、２３０度から２７０度の範囲がより好ましい。この条件は基本的には電圧に対する液晶分子の応答をより敏感にし、優れた時分割特性を実現するように作用する。また優れた表示品質を得るためには液晶層５０の屈折率異方性Δｎ₁とその厚さｄ₁の積Δｎ₁・ｄ₁は好ましくは０.５μｍから１.０μｍ、より好ましくは０.６μｍから０.９μｍの範囲に設定することが望ましい。
【００４４】
複屈折部材４０は液晶セル６０を透過する光の偏光状態を変調するように作用し、液晶セル６０単体では着色した表示しかできなかったものを白黒の表示に変換するものである。このためには複屈折部材４０の屈折率異方性Δｎ₂とその厚さｄ₂の積Δｎ₂・ｄ₂が極めて重要で、好ましくは０.４μｍから０.８μｍ、より好ましくは０.５μｍから０.７μｍの範囲に設定する。
【００４５】
さらに、この液晶表示素子６２は複屈折による楕円偏光を利用しているので偏光板１５、１６の軸と、複屈折部材４０として一軸性の透明複屈折板を用いる場合はその光学軸と、液晶セル６０の電極基板１１、１２の液晶配列方向６、７との関係が極めて重要である。
【００４６】
図１５は、カラーフィルタを有する液晶表示素子の上電極基板部の一例の一部切欠斜視図である。
【００４７】
図１５に示す如く、上電極基板１１上に赤、緑、青のカラーフィルタ３３Ｒ、３３Ｇ、３３Ｂ、各フィルター同志の間に光遮光膜３３Ｄを設けることにより、多色表示が可能になる。
【００４８】
なお、図１５においては、各フィルタ３３Ｒ、３３Ｇ、３３Ｂ、光遮光膜３３Ｄの上に、これらの凹凸の影響を軽減するため絶縁物からなる平滑層２３が形成された上に上電極３１、配向膜２１が形成されている。
【００４９】
実施例１
図１は、本発明の実施例１の液晶表示素子を構成する電極基板の部分平面図であり、本発明による最適アルゴリズムによって作製した電極基板に実装される１個のＴＣＰに対応する端子群の中心線から右側の引き出し配線の一部を示す概略平面図である。なお、駆動素子である１個のＴＣＰ（テープキャリアパッケージ）の電極数は、通常、８０〜１６０本程度あるが、実施例では８本に図示省略した。本数は異なっても、本発明による引き出し配線の構成はそのまま適用することができる。また、図７（Ａ）に図１の約４倍の範囲の平面図を示す。
【００５０】
１２は液晶表示素子（ここでは図示せず。図１１、図１４の符号６２参照）を構成する一方の透明ガラスからなる絶縁基板で構成される電極基板、２₁〜２₈は電極基板１２の面上に形成され、透明導電膜からなり、平行に配線され、画素を構成する表示用電極（図８、図１４では符号３２で示す）、３₁〜３₈はＴＣＰ（ここでは図示せず。図１０、図１１の符号１０参照）の電極（前記出力側アウタリード）と接続される端子（接続用電極、すなわち、入力端子）、１₁〜１₈は表示用電極２と端子３とを接続する端子引き出し配線の一部である斜め直線配線、７１はＴＣＰをこの電極基板１２上に実装する際のＴＣＰの位置合せ用マーク、７２は電極基板１２に実装される１個のＴＣＰに対応する端子群の中心線、５２はシール材が設けられる部分である。
【００５１】
電極基板１２上にそれぞれ平行に配線された複数本の表示用電極２のピッチよりも、電極基板１２の端部に引き出され、ＴＣＰに接続される各表示用電極２の端子３のピッチの方が狭く、したがって、両者を接続する引き出し配線１が必要となる。引き出し配線は、表示用電極２からそのまま延長した部分と、端子３からそのまま延長した部分と、この２つの延長した部分をそれぞれ接続し、表示用電極２、端子３に対する角度θが等しい、すなわち、それぞれ平行な斜め直線配線１とからなり、この引き出し配線の配線抵抗がそれぞれ等しくなるように、２つの延長した部分の長さと、斜め直線配線１の幅とを計算し、形成する。
【００５２】
配線を行うための基本的な条件は、以下の４つである。
【００５３】
▲１▼すべての斜め直線配線１は、角度θ（中心線７２より左側は−θ）の平行線とする。中心線７２に対して線対称である。角度θは、例えば２５〜５０°である。
【００５４】
▲２▼斜め直線配線１間の距離は、すべて配線ルールｄ_LCDとする。余裕は取らない。
【００５５】
▲３▼端子３は延長部を含めて全長にわたり幅が等しい。端子３と表示用電極２とは平行（液晶表示素子の電極基板１２のその端子引き出し端部に対して垂直）である。端子３間の距離は、ＴＣＰ圧着ルールｄ_TCPとする。
【００５６】
▲４▼表示用電極２は延長部を含めて全長にわたり幅が等しい。表示用電極２間の距離は、ＴＣＰ圧着ルールｄ_LCDとする。
【００５７】
以下、図２と図３を用いて、引き出し配線１の構成について詳細に説明する。
【００５８】
配線のアルゴリズムは、以下の手順である。
【００５９】
（１）まず、中心線７２から右側１本目の引き出し配線は、表示用電極２₁と端子３₁とをそのまま直線状に接続する（図２参照）。
【００６０】
（２）表示用電極２₁の端部Ｃ₁を起点にして任意の角度θの線を引く。
【００６１】
（３）Ｃ₁からの角度θの延長線と端子３の延長線との交点をＢ₁とする。
【００６２】
（４）端子３₂の延長線と、線分Ｂ₁−Ｃ₁との距離がｄ_LCDとなるＡ₂を求める。
【００６３】
（５）Ａ₂を起点にして角度θの線（線分Ｂ₁−Ｃ₁と平行な線）を引き、表示用電極２₂との延長線との交点をＤ₂とする。
【００６４】
（６）斜め直線配線１₁の幅ｗ₁を任意に決める。
【００６５】
（７）線分Ａ₂−Ｄ₂との距離がｗ₂となる（線分Ａ₂−Ｄ₂と平行な）線を引き、その線と端子３₂の延長線との交点をＢ₂とし、表示用電極２₂の延長線との交点をＣ₂とする。
【００６６】
（８）線分Ａ₁−Ｂ₁の中点をＥ₁、線分Ｄ₁−Ｃ₁の中点をＦ₁、線分Ａ₂−Ｂ₂の中点をＥ₂、線分Ｄ₂−Ｃ₂の中点をＦ₂とし、Ｅ₁とＥ₂とのｙ軸上の距離をｌ₁、線分Ｅ₁−Ｆ₁の長さをｍ₁、同様に線分Ｅ₂−Ｆ₂の長さをｍ₂、Ｆ₂のｙ軸成分をＰ₂とする。
【００６７】
（９）次に示す計算式が成り立つように、引き出し配線の斜め直線配線１₂の幅ｗ₂を求める。つまり、１本目と２本目の引き出し配線の配線抵抗が等しくなるような条件でｗ₂を決める。Ｗ_TCPは、ＴＣＰの電極の幅に対応して決定される端子３の幅、Ｗ_LCDは、表示用電極２の幅、Ｒ_sqは、電極配線材料のシート抵抗（Ω／□）である。
【００６８】
【数１】

【００６９】
（１０）前記計算式によって求めたｗ₂で決まる、Ｂ₂とＣ₂とを最終的な座標とする。
【００７０】
（１１）以上で、１本目と２本目の引き出し配線が決定した。
【００７１】
（１２）次に、３本目の引き出し配線を決めるにあたっては、前記（２）から（１０）と同様に行えばよい。ただし、斜め直線配線１₃の幅ｗ₃を求める計算式は、次の計算式を使う。
【００７２】
【数２】

【００７３】
（１３）以下、これを繰り返し、順次ｎ本目の引き出し配線まで求める。斜め直線配線１_nの幅ｗ_nを求めるには、次の計算式を使う。
【００７４】
【数３】

【００７５】
（１４）最後のｎ本目の引き出し配線までの座標Ａ_n、Ｂ_n、Ｅ_n、Ｄ_nが決まると、次の計算式から、ｎ本目の引き出し配線の配線抵抗Ｒを求める。
【００７６】
【数４】

【００７７】
（１５）ｎ本目の引き出し配線の座標Ｂ_nが全体の斜め直線配線パターンのｙ軸高さを決める。すなわち、１本目〜ｎ−１本目までの引き出し配線においては、Ｂ_nに合せて端子３₁〜３_n-1を延長する。そうすると、１本目〜ｎ本目までの引き出し配線の配線抵抗はすべて等しくＲとなる。
【００７８】
（１６）最後に、角度θを変数として数値計算を行い、配線抵抗Ｒを最小とする角度θを求める。このときの１本目〜ｎ本目までの引き出し配線の座標Ａ₁、Ｂ₁、Ｅ₁、Ｄ₁〜Ａ_n、Ｂ_n、Ｅ_n、Ｄ_nまでを図形化する。
【００７９】
なお、１本目の引き出し配線の座標Ａ₁、Ｂ₁、Ｅ₁、Ｄ₁は、次の計算式により求められる。
【００８０】
【数５】

【００８１】
また、１本目の引き出し配線の座標Ａ₁、Ｂ₁、Ｅ₁、Ｄ₁の詳細な計算式を次に示す。
【００８２】
【数６】

【００８３】
また、２本目の引き出し配線の座標Ａ₂、Ｂ₂、Ｅ₂、Ｄ₂は、次の計算式により求められる。
【００８４】
【数７】

【００８５】
また、２本目の引き出し配線の座標Ａ₂、Ｂ₂、Ｅ₂、Ｄ₂の詳細な計算式を次に示す。
【００８６】
【数８】

【００８７】
また、ｎ本目の引き出し配線の座標Ａ_n、Ｂ_n、Ｅ_n、Ｄ_nは、次の計算式により求められる。
【００８８】
【数９】

【００８９】
また、ｎ本目の引き出し配線の座標Ａ_n、Ｂ_n、Ｅ_n、Ｄ_nの詳細な計算式を次に示す。
【００９０】
【数１０】

【００９１】
上記のようにして形成した引き出し配線では、引き出し配線の面積使用効率（配線効率）を向上することができるので、引き出し配線の長さを短くすることができるため、従来５００〜１ｋΩあった配線抵抗を３０〜４０％低減することができる。また、その低減分を駆動用半導体ＩＣチップのオン抵抗の余裕としてもたせることができるので、半導体ＩＣチップの寸法を縮小することができる。また、引き出し配線の長さを従来より短くすることができるので、液晶表示素子の寸法を小さくすることができる。この結果、製造コストを低減することができる。さらに、配線抵抗の低減により、液晶を駆動する波形のなまりやクロストークの歪みを低減することができるため、シャドウイング（輝度むら）を低減することができ、表示品質を向上することができる。
【００９２】
実施例２
図４は、本発明の実施例２の電極基板の引き出し配線部の要部平面図である。なお、図７（Ｂ）に図４の約４倍の範囲の平面図を示す。
【００９３】
本実施例では、実施例１の構成に追加して、電極基板１２の端部上に１列に並んで複数個設置されるＴＣＰ（図１０、図１１の符号１０参照）との接続用の端子３群（図７（Ｂ）の符号３０参照）に対応する端子３群間のスペースに、ダミー電極４が設けてある。このダミー電極４は、前記スペースを埋めるような図示のような形状、すなわち、端子３と等しいピッチで等しい幅の平行電極４ａと、斜め直線電極４ｂとにより構成してある。斜め直線電極４ｂは、端子３群の最も外側の隣り合う各端子３の斜め直線配線１の間に、該斜め直線配線１と等しい角度、等しいピッチで設けてある。なお、本実施例では、ダミー電極４はＩＴＯ膜からなり、電気的にはフローティングである。
【００９４】
従来は、複数個設置されるＴＣＰと接続される端子３群の間の間隔が空いているため、例えば０．２〜０．３μｍと厚いＩＴＯ膜からなる端子３の膜厚により、端子３のある部分とない部分とで高さの差ができ、液晶表示素子の量産時に、表示用電極２上に形成する配向膜に配向処理（ラビング）を行うラビングローラにこの形状が転写され、このラビングローラを用いて配向処理を行うと、配向膜にラビング筋むらが生じてしまい、表示品質が低下するという問題があったが、本実施例では、ＴＣＰ間（端子３群間）のスペースをダミー電極４で埋めることによって、該スペースをその両側と等しい凹凸条件、すなわち、ラビング条件とすることができるので、従来のように配向膜にラビング筋むらが生じず、表示品質を向上することができる。また、ＴＣＰ間のスペースにダミー電極４を設けることにより、ＴＣＰ間の約０．２μｍの凹部をなくすことができるので、上下両基板間のギャップを均一にすることができる。したがって、額縁部において不均一な濃淡むらがなく、均一な黒の非点灯領域を実現することができ、また、両基板間のギャップを良好に制御することができるので、色むらが生じるのを防止することができるため、表示品質を向上することができる。
【００９５】
実施例３
図５は、本発明の実施例３の電極基板の引き出し配線部の要部平面図である。なお、図７（Ｃ）に図５の約４倍の範囲の平面図を示す。
【００９６】
本実施例では、実施例１、２の構成に追加して、図５に示すように、完成した液晶表示素子のシール材５２の内側（液晶が介在する側）で、上下電極基板の各電極が交差する部分である表示部（点灯部）の外側の非点灯部であるいわゆる額縁部における端子３どうしの間のスペースに、ダミー電極５が設けてある。なお、ダミー電極５のピッチは等しく、また、ダミー電極５とその両側の端子３との距離（両者の間隔の長さ）はそれぞれ等しく、本実施例では、隣り合う斜め直線配線１間の距離と等しい。また、本実施例では、ダミー電極５はＩＴＯ膜からなり、電気的にはフローティングである。
【００９７】
本実施例では、額縁部を含む部分の各端子３間のすき間にダミー電極５を設けたので、額縁部の各端子３間のすき間から光漏れが生じるのを防止することができる。また、端子３と該端子３をそのまま延長した部分の面内密度が均一となり、上下両基板間のギャップを均一にすることができる。従来は、図１６に示したように、引き出し配線の斜め直線配線１が放射線状なので、斜め直線配線１間の間隔が表示用電極２から端子３に向かって狭くなるという不均一が生じ、この結果、額縁部の本来、均一な黒となるべきところに、不均一な濃淡むらができてしまうという問題があったが、本実施例では、ダミー電極４と５を設けたので、額縁部におけるギャップを均一にすることができ、この問題を解決し、額縁部を均一な黒にすることができ、表示品質を向上することができる。さらに、従来の液晶表示素子では、上下電極基板の０．２〜０．３μｍと厚いＩＴＯ膜からなる表示用電極２および斜め直線配線１がスペーサを支えるため、電極がない部分のスペーサはフリーとなり、ギャップ制御が効かず、また、従来の放射線状の斜め直線配線１は前述のように配線密度が均一ではないため、額縁部のギャップ変動に起因する色むらが生じるという問題があった。特に、両電極基板間の高精度のギャップ（±０．１μｍ）が必要なＳＴＮ−ＬＣＤでは、そのギャップを出すためのスペーサが存在する有効密度が大きく影響する。本実施例では、ダミー電極４と５を設けたので、額縁部におけるギャップを均一にすることができるので、この問題を解決し、額縁部のギャップ変動に起因する色むらが生じず、表示品質を向上することができる。
【００９８】
本実施例では、ダミー電極５を電気的にはフローティングとしたが、例えば図６に示すごとく、引き出し配線の配線抵抗が他の引き出し配線と同一になるように、最小パターンの接続部５′により一点接続してもよい。
【００９９】
実施例４
図８は、本発明の実施例３の引き出し配線とダミー電極とを含んでなる電極を上電極基板と下電極基板とに適用し、両基板を重ね合せて組み立てた後、さらに同一の形状のダミー電極が対向するように、前記実施例３を複製した電極パターンを設けた上電極と下電極を示す概略平面図である。
【０１００】
このように、２枚の電極基板１１、１２のうち、一方の電極基板１１、１２の端部に形成した端子と引き出し配線とダミー電極を、他方の電極基板１２、１１の対向する面に形成したことにより、両電極基板１１、１２間のギャップを均一にすることができるので、額縁部を均一な黒にすることができるとともに、額縁部のギャップ変動に起因する色むらが生じず、表示品質を向上することができる。
【０１０１】
図９は、（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明が適用可能な液晶表示素子の要部平面図およびその対応する要部断面図である。
【０１０２】
１５は上偏光板、７３は位相差板、１１は上電極基板、３１は上電極、７４は絶縁膜、２１は上配向膜、５０は液晶層、７５はスペーサ、２２は下配向膜、３２は下電極、７６は平坦化膜、３３はカラーフィルタ、３３Ｄはブラックマトリクス、１２は下電極基板、１６は下偏光板である。
【０１０３】
図１０は、本発明が適用可能な液晶表示装置の、プリント回路基板と、駆動ＬＳＩチップを搭載したＴＣＰと、液晶表示素子との接続状態を示す平面図である。
【０１０４】
以上本発明を実施例に基づいて具体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。例えば、前記実施例では、単純マトリクス方式の液晶表示装置に適用した例を示したが、これに限定されず、例えば薄膜トランジスタ等をスイッチング素子とするアクティブ・マトリクス方式の液晶表示装置にも適用可能であることは言うまでもない。アクティブ・マトリクス方式の液晶表示素子に適用する場合、前記図１の表示用電極は、スイッチング素子を設ける方の基板において、走査信号線（すなわち、ゲート信号線あるいは水平信号線）または映像信号線（すなわち、ドレイン信号線あるいは垂直信号線）である。
【０１０５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、引き出し配線の面積使用効率が高く、短くて低抵抗の引き出し配線を有する液晶表示装置を提供することができる。また、表示部においてラビング筋むらが生じず、額縁部において不均一な濃淡むらがなく、均一な黒の非点灯領域を有し、かつ、両基板間のギャップを良好に制御することができ、色むらが生じない液晶表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液晶表示装置の実施例１の引き出し配線を示す電極基板の部分平面図である。
【図２】本発明の実施例１の１本目と２本目の引き出し配線の座標を計算するための詳細説明図である。
【図３】本発明の実施例１のｎ−１本目とｎ本目の引き出し配線の座標を計算するための詳細説明図である。
【図４】本発明の液晶表示装置の実施例２の端子群間のすき間にダミー電極を設けた電極基板の部分平面図である。
【図５】本発明の液晶表示装置の実施例３の端子間のすき間にダミー電極をさらに設けた電極基板の部分平面図である。
【図６】ダミー電極と引き出し配線とを電気的に接続した実施例を示す図５の部分平面図である。
【図７】（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ前記実施例１〜３の約４倍の広い範囲の引き出し配線部を示す電極基板の部分平面図である。
【図８】本発明の前記実施例３の引き出し配線とダミー電極とを含んでなる電極を上電極基板と下電極基板とに適用し、両基板を重ね合せて組み立てた後、さらに同一の形状のダミー電極が対向するように、前記実施例３を複製した電極パターンを設けた上電極と下電極を示す概略平面図である。
【図９】（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明が適用可能な液晶表示素子の要部平面図およびその対応する要部断面図である。
【図１０】本発明が適用可能な液晶表示装置の、プリント回路基板と、駆動ＬＳＩチップを搭載したＴＣＰと、液晶表示素子との接続状態を示す平面図である。
【図１１】本発明が適用可能な液晶表示モジュールの一例の分解斜視図である。
【図１２】図１１の液晶表示モジュールを表示部として搭載したラップトップパソコンの一例のブロックダイアグラムである。
【図１３】図１２のラップトップパソコンの一例の斜視図である。
【図１４】液晶表示素子の一例の要部分解斜視図である。
【図１５】液晶表示素子の上電極基板部の一例の一部切欠斜視図である。
【図１６】従来の液晶表示装置の引き出し配線を示す部分平面図である。
【符号の説明】
１₁〜１₈…斜め直線配線、２₁〜２₈…表示用電極、３₁〜３₈…端子、１２…電極基板、５２…シール材、７１…ＴＣＰの位置合せ用マーク、７２…１個のＴＣＰに対応する端子群の中心線。

Claims

液晶層を挟持する基板上に、それぞれ平行に配線された複数本の電極と、前記基板の端部に引き出され、かつ、駆動素子に接続される端子と、前記各電極及び前記各端子を接続する引き出し配線とを有する液晶表示装置において、
前記電極のピッチと前記端子のピッチとが異なり、
前記引き出し配線は、前記電極に平行な部分と、前記端子に平行な部分と、前記２つの平行な部分をそれぞれ接続する斜め直線配線とを有し、
前記斜め直線配線はシール材よりも前記液晶層側にある領域においてそれぞれほぼ平行であり、
前記平行な部分の長さと、前記斜め直線配線の幅とが変化していることを特徴とする液晶表示装置。
前記電極のピッチよりも前記端子のピッチの方が小さいことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
液晶層を挟持する基板の一方に、それぞれ平行に配線された複数本の走査信号線と、スイッチング素子と、前記基板の端部に引き出され、かつ、駆動素子に接続される端子と、前記各走査信号線及び前記各端子を接続する引き出し配線とを有する液晶表示装置において、
前記走査信号線のピッチと前記端子のピッチとが異なり、
前記引き出し配線は、前記走査信号線に平行な部分と、前記端子に平行な部分と、前記２つの平行な部分をそれぞれ接続する斜め直線配線とを有し、
前記斜め直線配線はシール材よりも前記液晶層側にある領域においてそれぞれほぼ平行であり、
前記平行な部分の長さと、前記斜め直線配線の幅とが変化していることを特徴とする液晶表示装置。
液晶層を挟持する基板の一方に、それぞれ平行に配線された複数本の映像信号線と、スイッチング素子と、前記基板の端部に引き出され、かつ、駆動素子に接続される端子と、前記各映像信号線及び前記各端子を接続する引き出し配線とを有する液晶表示装置において、
前記映像信号線のピッチと前記端子のピッチとが異なり、
前記引き出し配線は、前記映像信号線に平行な部分と、前記端子に平行な部分と、前記２つの平行な部分をそれぞれ接続する斜め直線配線とを有し、
前記斜め直線配線はシール材よりも前記液晶層側にある領域においてそれぞれほぼ平行であり、
前記平行な部分の長さと、前記斜め直線配線の幅とが変化していることを特徴とする液晶表示装置。
前記引き出し配線の配線抵抗がそれぞれほぼ等しいことを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の液晶表示装置。
隣接する前記斜め直線配線どうしの間隔の長さがほぼ等しいことを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の液晶表示装置。
各駆動素子に接続される複数個の前記端子からなる端子群が、前記端子どうしの第１の間隔より広い第２の間隔を隔てて前記基板上に配置され、隣接する前記端子群の間に第１のダミー電極を形成したことを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の液晶表示装置。
前記第１のダミー電極が、前記端子とほぼ等しいピッチおよびほぼ等しい幅で、かつ、前記端子とほぼ平行に形成した少なくとも１本のダミー平行電極を含むことを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
前記第１のダミー電極が、隣接する前記端子群の最も外側の前記斜め直線配線の間に形成した前記斜め直線配線とほぼ平行なダミー斜め直線電極を含むことを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
前記第１のダミー電極が、前記端子とほぼ等しいピッチおよびほぼ等しい幅で、かつ、前記端子とほぼ平行に形成した複数本のダミー平行電極と、隣接する前記端子群の最も外側の前記斜め直線配線の間に形成した両側の前記斜め直線配線とそれぞれほぼ平行な少なくとも２本のダミー斜め直線電極とからなることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
隣接する前記端子または前記端子に平行な部分との間に、第２のダミー電極を形成したことを特徴とする請求項１から１０の何れかに記載の液晶表示装置。
前記端子または前記端子に平行な部分と、前記第２のダミー電極とが電気的に接続されていることを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置。
前記第２のダミー電極と、その両側の前記端子または前記端子に平行な部分との間隔の長さがそれぞれほぼ等しいことを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置。
前記第２のダミー電極と、その両側の前記端子または前記端子に平行な部分との間隔の長さがそれぞれほぼ等しく、かつ、その間隔の長さは、隣接する前記斜め直線配線どうしの間隔の長さとほぼ等しいことを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置。
前記ダミー電極が、前記端子と同一の少なくとも１層の材料層を含んでなることを特徴とする請求項７から１４の何れかに記載の液晶表示装置。
２枚の前記基板のうち、一方の前記基板の端部に形成した前記端子と前記引き出し配線と前記ダミー電極の少なくとも一部を、他方の前記基板の対向する面に形成したことを特徴とする請求項１から１５の何れかに記載の液晶表示装置。