JP4352733B2 - 電気光学装置用基板、電気光学装置、電子機器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気光学装置用基板、電気光学装置、電子機器に関し、特にデータ線駆動回路、検査回路等の周辺回路を備えた電気光学装置用基板の構成に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置等の電気光学装置の分野では、アクティブマトリクス方式のものが従来から知られている。この種の電気光学装置に用いられるアクティブマトリクス基板は、互いに交差する複数のデータ線と複数の走査線とが設けられ、これら配線によって区画された各画素毎に、画素電極と、当該画素電極を制御するためのＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）等のスイッチング素子とが配置されている。スイッチング素子は、画像信号を供給するデータ線および走査信号が順次印加される走査線、画素電極に電気的に接続されており、画素電極がマトリクス状に配置された領域が画像表示領域を構成する。また、アクティブマトリクス基板上における画像表示領域の外側の領域（以下、本明細書では額縁領域と言うこともある）には、データ線に対して画像信号を供給するデータ線駆動回路や走査線に対して走査信号を供給する走査線駆動回路が設けられている（例えば特許文献１、特許文献２）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−２３００７５号公報
【特許文献２】
特開平８−２０２３１７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図５は、上記アクティブマトリクス基板を用いた従来の液晶表示装置の一例を示す平面図である。この液晶表示装置１００の構成は、ＴＦＴアレイ基板１０１（アクティブマトリクス基板）上にシール材（図示略）を介して対向基板１０２が貼り合わされており、両基板１０１，１０２間に液晶層が封入されている。ＴＦＴアレイ基板１０１の中央が画像表示領域１０３とされ、その外側の額縁領域１０４にはＴＦＴアレイ基板１０１の１つの長辺（図５においてＸ方向に延びる辺）に沿ってデータ線駆動回路１０５および検査回路１０６が設けられている。なお、検査回路１０６は、画像表示領域１０３内の各画素の点灯検査等の検査を行うための回路である。また、データ線駆動回路１０５、検査回路１０６は、ともに画像表示領域１０３のＸ方向の画素数、すなわちデータ線の本数と同じ数の単位回路から構成されている。
【０００５】
一方、ＴＦＴアレイ基板１０１の２つの短辺（図５においてＹ方向に延びる辺）に沿って走査線駆動回路１０７が設けられており、ＴＦＴアレイ基板１０１の残る一辺には、画像表示領域１０３の両側の走査線駆動回路１０７間を接続する複数の配線１０８が設けられている。また、ＴＦＴアレイ基板１０１上のデータ線駆動回路１０５および検査回路１０６が設けられた側の辺に沿って、当該ＴＦＴアレイ基板１０１にＦＰＣ（Flexible Printed Circuit, フレキシブルプリント配線板）を接続するための複数の外部端子１０９ａ，１０９ｂが所定のピッチをもって設けられている。そして、これら外部端子１０９は、複数の配線１１０により検査回路１０６およびデータ線駆動回路１０５、各走査線駆動回路１０７とそれぞれ電気的に接続されている。
【０００６】
上記従来のＴＦＴアレイ基板１０１は、上記の各駆動回路１０５，１０７に画像信号や走査信号を供給するデータドライバーＬＳＩと走査ドライバーＬＳＩとを搭載した１枚のＦＰＣを容易に接続するため、データ線駆動回路１０５に接続された外部端子１０９ａと走査線駆動回路１０７に接続された外部端子１０９ｂとを全て基板の１辺側に集結させて配置している。したがって、これら外部端子１０９ａ，１０９ｂと各駆動回路１０５，１０７とを接続する配線１１０は、特に検査回路１０６の側方（例えば符号Ｆで示す部分）で高密度に配置されることになる。近年、携帯電話機等の携帯用電子機器に液晶表示装置等の電気光学装置が広く使用されているが、筐体内部の限られた空間に表示パネルを収容し、しかも表示し得る情報量を多くしたいという要求から、表示領域を極力広く、額縁領域を狭くする構成が望まれている。また、額縁領域を狭くすると１枚のマザー基板からの取れ個数が多くなり、製造コストの低減を図ることができる。
【０００７】
しかしながら、上記構成のＴＦＴアレイ基板１０１には、あまり額縁領域を狭くすることができないという問題点があった。すなわち、上述したように、走査線駆動回路１０７等から引き廻された配線１１０は、検査回路１０６の側方で高密度に配置され、検査回路１０６の角部近傍で斜めに屈曲して外部端子１０９ｂに向けて延びている。ところが、引き廻し配線の配線抵抗や製造プロセス上の事情から引き廻し配線のピッチ（配線幅＋配線間隔）をそれ程小さくできないため、狭額縁化に限界があった。引き廻し配線のピッチを無理に小さくすると、配線抵抗が高くなって信号波形のなまりが生じたり、短絡不良が発生するなどの不具合が生じる。これらは、液晶表示装置のみならず、有機ＥＬディスプレイなどの他の電気光学装置にも共通の問題点である。
【０００８】
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、狭額縁化が可能な電気光学装置用基板、電気光学装置、ならびにこれを用いた電子機器を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の電気光学装置用基板は、基板面上で互いに直交する２方向をＸ方向およびＹ方向としたときに、複数の画素が所定のピッチでＸ方向およびＹ方向に配置された画像表示領域と、前記画像表示領域に対してＹ方向に隣接する領域に配置された第１の周辺回路と、前記画像表示領域に対してＸ方向に隣接する領域に配置された第２の周辺回路と、前記第１の周辺回路に対してＹ方向において前記画像表示領域とは反対側に配置された検査回路と、複数の配線を介して前記検査回路もしくは前記第２の周辺回路にそれぞれ電気的に接続され、前記検査回路に対してＹ方向において前記第１の周辺回路とは反対側の領域にＸ方向に所定のピッチで配置された複数の外部端子とを有する電気光学装置用基板であって、前記第１の周辺回路および前記検査回路は、Ｘ方向に所定のピッチで配置された複数の単位回路で構成され、前記第１の周辺回路を構成する単位回路のピッチと前記画像表示領域内の画素のＸ方向のピッチとが等しく、かつ、前記検査回路を構成する単位回路のピッチと前記外部端子のピッチとが等しいことを特徴とする。
【００１０】
図５に示した従来の電気光学装置用基板の場合、画像表示領域の下側に配置したデータ線駆動回路と検査回路は、ともに内部を構成する単位回路が画像表示領域内の画素のＸ方向のピッチに合わせて設計されていた。したがって、データ線駆動回路と検査回路のＸ方向の寸法は、画像表示領域のＸ方向の寸法と略同等であった。そのため、走査線駆動回路等の周辺回路と外部端子とを接続する配線を検査回路の角部を大きく回り込むように配置しなければならず、その分、額縁領域を広く取らなければならなかった。
【００１１】
ここで、本発明者は、データ線駆動回路と検査回路を構成する単位回路のピッチ、特に外部端子に近い側に配置される検査回路の単位回路のピッチを、必ずしも画素のＸ方向のピッチに合わせる必要がないことに想到した。第１の周辺回路や第２の周辺回路に接続された外部端子を全て基板の１辺側に集結させた電気光学装置用基板においては、外部端子の数は少なくともデータ線の本数と走査線の本数との合計よりも多くなるため、通常、画像表示領域内の画素のＸ方向のピッチよりも外部端子のピッチの方が小さくなる。そこで、本発明のように、第１の周辺回路（図５の従来の構成で言えば、データ線駆動回路に相当）の単位回路のピッチは画像表示領域内の画素のＸ方向のピッチと等しくする一方、検査回路の単位回路のピッチは画素ピッチには合わせず、外部端子のピッチと等しくする。このようにすると、検査回路のＸ方向の幅が従来よりも小さくなるので、第１，第２の周辺回路と外部端子とを接続する配線を検査回路の角部を回り込むように配置しても、従来よりも額縁領域を狭くすることができる。
【００１２】
また、前記第２の周辺回路を前記画像表示領域の両側にそれぞれ設けるとともに、前記複数の外部端子を基板外周部に１列に配列する構成とした場合、前記第１の周辺回路と電気的に接続された第１の周辺回路用外部端子を中央側に配置し、前記画像表示領域両側の前記第２の周辺回路と電気的に接続された第２の周辺回路用外部端子を前記第１の周辺回路用外部端子の両側にそれぞれ配置することが望ましい。
この構成によれば、第２の周辺回路を画像表示領域の両側に２つ設けたことにより、１つの第２の周辺回路が全走査線の本数の半分を受け持てばよいことになり、第２の周辺回路１つあたりの回路への信号入力配線の本数を減らすことができる。その結果、額縁領域を狭くすることができる。また、画像表示領域の両側で額縁領域の幅を対称的にすることができる。
【００１３】
また、第２の周辺回路と第２の周辺回路用外部端子とを電気的に接続する配線が、Ｙ方向に平行に延在する第１の直線部分を有していることが望ましい。さらに、前記配線が、前記第１の直線部分から屈曲しＹ方向に対して所定の角度をもって延在する第２の直線部分を有していることが望ましい。
この構成によれば、複数の外部端子を配置する位置を検査回路側に近づけることができるので、Ｙ方向の狭額縁化を図ることができる。
【００１４】
前記基板として、透明基板を用いることができる。具体的には、ガラス基板や石英基板を用いることができる。
この構成によれば、この電気光学装置用基板を用い、透明導電膜で画素電極を形成するなどして透過型表示装置を実現することができる。
【００１５】
もしくは、前記基板として、不透明基板を用いることができる。具体的には、単結晶シリコン基板等を用いることができる。
この構成によれば、この電気光学装置用基板を用い、反射膜を備えることで反射型表示装置を実現することができる。
【００１６】
本発明の電気光学装置は、上記本発明の電気光学装置用基板を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、狭額縁の電気光学装置用基板を備えたことにより小型、低コストの電気光学装置を提供することができる。
【００１７】
また、共通電極が設けられた対向基板を前記電気光学装置用基板に対して対向配置した構成の場合、前記共通電極に共通電位を供給するための配線を基板間導通部を介して前記電気光学装置用基板上に設け、前記電気光学装置用基板の最外周部に配置することが望ましい。
この構成によれば、対向基板側に入力する信号も前記電気光学装置用基板側から供給することができる。そのための配線の配置も考慮した上で、最も狭額縁の構成とすることができる。
【００１８】
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、狭額縁、小型の表示部を備え、携帯用途に好適な電子機器を実現することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
［第１の実施の形態］
以下、本発明の第１の実施の形態について図１、図２に基づいて説明する。
本実施の形態では、本発明の電気光学装置としてアクティブマトリクス方式の透過型液晶表示装置の例を挙げて説明する。図１は本実施形態の液晶表示装置を各構成要素とともに対向基板の側から見た平面図であり、図２は図１のＨ−Ｈ’線に沿う断面図である。なお、以下の説明に用いた各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせてある。
【００２０】
本実施の形態の液晶表示装置１０は、図１、図２に示すように、透明基板からなるＴＦＴアレイ基板１１（電気光学装置用基板）と対向基板１２とがシール材１３によって貼り合わされ、このシール材１３によって区画された空間内に液晶層１４が封入されている。ＴＦＴアレイ基板１１の中央が画像表示領域１５とされ、その外側の額縁領域１６にはＴＦＴアレイ基板１１の１つの長辺（図１においてＸ方向に延びる辺）に沿ってデータ線駆動回路１７（第１の周辺回路）が設けられている。データ線駆動回路１７は、画像表示領域１５のＸ方向の画素数と同じ数の単位回路（図示略）から構成されており、データ線駆動回路１７を構成する単位回路のピッチＰ２は画像表示領域１５内の画素のＸ方向のピッチＰ１と等しく設定されている。
【００２１】
また、図１において、データ線駆動回路１７の外側に検査回路１８が設けられている。検査回路１８は、画像表示領域１５内の各画素の点灯検査等の検査を行うための回路であり、本実施の形態では画像表示領域１５の右側用と左側用として２つ設けられている。各検査回路１８は、画像表示領域１５のＸ方向の画素数の１／２の数の単位回路（図示略、具体的にはトランスミッションゲートおよび静電保護回路）から構成されており、検査回路１８を構成する単位回路のピッチＰ３は後述する外部端子１９ａ，１９ｂのピッチＰ４と等しく設定されている。なお、２つの検査回路間には識別記号２０が配置されている。識別記号２０とは、例えばＴＦＴアレイ基板や液晶表示装置の製造履歴の追跡調査を後々行うためのデータを記録したVeriCord（二次元コード）である。
【００２２】
一方、画像表示領域１５の両側でＴＦＴアレイ基板１１の２つの短辺（図１においてＹ方向に延びる辺）に沿って走査線駆動回路２１（第２の周辺回路）がそれぞれ設けられている。そして、ＴＦＴアレイ基板１１の残る一辺には、画像表示領域１５の両側に設けられた走査線駆動回路２１間を接続する複数の配線２２が設けられている。また、ＴＦＴアレイ基板１１の検査回路１８が設けられた側の辺に沿う外周縁部には、当該ＴＦＴアレイ基板１１にＦＰＣを接続するための複数の外部端子１９ａ，１９ｂがＸ方向に１列に所定のピッチをもって設けられている。これら外部端子１９ａ，１９ｂは、複数の配線２３によりデータ線駆動回路１７および検査回路１８、各走査線駆動回路２１と電気的に接続されている。具体的な配置は、データ線駆動回路１７および検査回路１８と接続された外部端子１９ａ（第１の周辺回路用外部端子）は中央側に、各走査線駆動回路２１と電気的に接続された外部端子１９ｂ（第２の周辺回路用外部端子）は外部端子１９ａの外側に配置されている。
【００２３】
外部端子１９ａ，１９ｂの数は少なくともデータ線の本数と走査線の本数との合計よりも多いため、画像表示領域１５内の画素のＸ方向のピッチよりも外部端子１９ａ，１９ｂのピッチの方が小さくなる。したがって、データ線駆動回路１７を構成する単位回路のピッチＰ２よりも検査回路１８を構成する単位回路のピッチＰ３の方が小さい。そのため、データ線駆動回路１７と検査回路１８とを接続する複数の配線２４の斜めに延びる部分は互いに平行ではなく、データ線駆動回路１７側の間隔が広く、検査回路１８側の間隔が狭い扇状となっている。一方、走査線駆動回路２１と外部端子１９ｂとを接続する配線２３は、Ｙ方向に平行に延在する第１の直線部分２３ａを有し、さらに第１の直線部分２３ａから屈曲してＹ方向に対して所定の角度をもって延在する第２の直線部分２３ｂを有している。
【００２４】
また、対向基板１２の角部においては、ＴＦＴアレイ基板１１と対向基板１２との間で電気的導通をとるための基板間導通材２５（上下導通部）が配設されている。対向基板１２には共通電極（図示略）が設けられている。この共通電極に共通電位を供給するための配線３２が基板間導通材２５を介してＴＦＴアレイ基板１１上に設けられており、ＴＦＴアレイ基板１１上の最外周部に配置されている。また、図２における符号３０は、画像表示領域１５内の各画素毎に設けられた画素電極である。
【００２５】
図５に示した従来のＴＦＴアレイ基板１０１の場合、画像表示領域１０３の下側に配置したデータ線駆動回路１０５と検査回路１０６は、ともに単位回路が画像表示領域１０３内の画素のＸ方向ピッチに合わせて配置されていたため、データ線駆動回路１０５と検査回路１０６のＸ方向寸法が画像表示領域１０３のＸ方向寸法と略同等であった。そのため、走査線駆動回路１０７等の周辺回路と外部端子１０９ｂとを接続する配線１１０を検査回路１０６の外側を回り込むように配置する際、検査回路１０６の角部の点Ｄが配線１１０の小回りの配置を規制してしまい、額縁領域１０４をある程度広く取らざるを得なかった。
【００２６】
これに対して、図１に示した本実施の形態のＴＦＴアレイ基板１１の場合、データ線駆動回路１７の単位回路のピッチＰ２を画素のＸ方向のピッチＰ１と等しくする一方、検査回路１８の単位回路のピッチＰ３を外部端子１９ａ，１９ｂのピッチＰ４と等しくしたことにより、検査回路１８のＸ方向の幅が従来よりも小さくなる。その結果、走査線駆動回路２１等の周辺回路と外部端子１９ｂとを接続する配線２３を検査回路１８の外側を回り込むように配置する際、配線２３の配置を規制する点が検査回路１８の角部からデータ線駆動回路１７の角部の点Ｃに変わり、従来よりも図１における上側に移動する。したがって、その移動距離だけ外部端子１９ａ，１９ｂを図１における上側に配置することができ、従来よりも額縁領域１６（図１の例ではＴＦＴアレイ基板１１の下側に張り出した部分）を狭くすることができる。このように、狭額縁のＴＦＴアレイ基板を用いることにより小型、低コストの液晶表示装置を提供することができる。
【００２７】
なお、図５の従来の構成においても、外部端子１０９ａ，１０９ｂに接続される配線１１０の、検査回路１０６の角部近傍から屈曲して斜めに延びる部分の角度を変えれば（より直角に近い角度に屈曲するようにすれば）、額縁領域１０４を狭めることができるように思える。しかしながら、ここの領域では多数の配線１１０が極めて高密度に配置されているため、配線１１０を斜めに配置する場合、屈曲させる角度に限界があり、むやみに直角に近い角度に屈曲させるわけにはいかない。したがって、従来の図５と本実施の形態の図１において、外部端子に接続される配線の斜め部分の角度を等しくすれば、やはり本実施の形態の方が額縁領域を狭めることができる。
【００２８】
［第２の実施の形態］
以下、本発明の第２の実施の形態について図３に基づいて説明する。
図３は、本実施の形態の液晶表示装置を各構成要素とともに対向基板の側から見た平面図である。本実施の形態の基本構成は第１の実施の形態と同様であるため、図３において図１と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００２９】
第１の実施の形態においては、データ線駆動回路１７の下側に２つの検査回路１８が配置されていたのに対し、本実施の形態の液晶表示装置４０では、図３に示すように、データ線駆動回路１７の下側に検査回路４１が１つのみ配置されており、この部分に識別記号は設けられていない。データ線駆動回路１７を構成する単位回路のピッチＰ２は画像表示領域１５内の画素のＸ方向のピッチＰ１と等しく、検査回路４１を構成する単位回路のピッチＰ３は外部端子１９ａ，１９ｂのピッチＰ４と等しく設定されている点は第１の実施の形態と同様である。
【００３０】
本実施の形態においても、狭額縁のＴＦＴアレイ基板が得られ、小型、低コストの液晶表示装置を提供することができる、といった第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００３１】
［電子機器］
次に、本発明の上記実施の形態の液晶表示装置を備えた電子機器の具体例について説明する。
図４は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図４において、符号５００は携帯電話本体を示し、符号５０１は上記液晶表示装置を用いた表示部を示している。
図４に示す電子機器は、上記実施の形態の液晶表示装置を用いた表示部を備えているので、小型、低コストの液晶表示部を備えた電子機器を実現することができる。
【００３２】
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。例えばデータ線駆動回路、走査線駆動回路等の周辺回路の配置に関しては、上記実施の形態に限らず、適宜変更が可能である。また、本発明は、アクティブマトリクス基板を用いた電気光学装置に適用が可能であり、液晶表示装置のみならず、例えば有機ＥＬディスプレイ等の電流駆動型の電気光学装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態の液晶表示装置の平面図である。
【図２】 図１のＨ−Ｈ’線に沿う断面図である。
【図３】 本発明の第２の実施の形態の液晶表示装置の平面図である。
【図４】 本発明の電子機器の一例を示す斜視図である。
【図５】 従来の液晶表示装置の一例を示す平面図である。
【符号の説明】
１０，４０…液晶表示装置（電気光学装置）、１１…ＴＦＴアレイ基板（電気光学装置用基板）、１５…画像表示領域、１６…額縁領域、１７…データ線駆動回路（第１の周辺回路）、１８，４１…検査回路、１９ａ，１９ｂ…外部端子、２１…走査線駆動回路、２２，２３，２４…配線

Claims (12)

1. 基板面上で互いに直交する２方向をＸ方向およびＹ方向としたときに、複数の画素が所定のピッチでＸ方向およびＹ方向に配置された画像表示領域と、前記画像表示領域に対してＹ方向に隣接する領域に配置された第１の周辺回路と、前記画像表示領域に対してＸ方向に隣接する領域に配置された第２の周辺回路と、前記第１の周辺回路に対してＹ方向において前記画像表示領域とは反対側に配置された検査回路と、複数の配線を介して前記第１の周辺回路および前記検査回路もしくは前記第２の周辺回路にそれぞれ電気的に接続され、前記検査回路に対してＹ方向において前記第１の周辺回路とは反対側の領域にＸ方向に所定のピッチで配置された複数の外部端子とを有する電気光学装置用基板であって、
   前記第１の周辺回路および前記検査回路は、Ｘ方向に所定のピッチで配置された複数の単位回路で構成され、前記第１の周辺回路を構成する単位回路のピッチと前記画像表示領域内の画素のＸ方向のピッチとが等しく、かつ、前記検査回路を構成する単位回路のピッチと前記外部端子のピッチとが等しく、
   前記第１の周辺回路の単位回路のピッチおよび前記画像表示領域の画素のＸ方向のピッチは、前記検査回路の単位回路のピッチおよび前記外部端子のピッチよりも大きいことを特徴とする電気光学装置用基板。
2. 前記第２の周辺回路が前記画像表示領域の両側にそれぞれ設けられるとともに、前記複数の外部端子が基板外周部に１列に配列されており、前記第１の周辺回路と電気的に接続された第１の周辺回路用外部端子が中央側に配置され、前記画像表示領域の両側に設けられた前記第２の周辺回路と電気的に接続された第２の周辺回路用外部端子が前記第１の周辺回路用外部端子の両側にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置用基板。
3. 前記第２の周辺回路と前記第２の周辺回路用外部端子とを電気的に接続する配線が、Ｙ方向に平行に延在する第１の直線部分を有していることを特徴とする請求項１または２に記載の電気光学装置用基板。
4. 前記第２の周辺回路と前記第２の周辺回路用外部端子とを電気的に接続する配線が、前記第１の直線部分から屈曲し前記Ｙ方向に対して所定の角度をもって延在する第２の直線部分を有していることを特徴とする請求項３に記載の電気光学装置用基板。
5. 前記基板が透明基板からな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用基板。
6. 前記透明基板がガラス基板からなることを特徴とする請求項５に記載の電気光学装置用基板。
7. 前記透明基板が石英基板からなることを特徴とする請求項５に記載の電気光学装置用基板。
8. 前記基板が不透明基板からな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用基板。
9. 前記不透明基板が単結晶シリコン基板からなることを特徴とする請求項８に記載の電気光学装置用基板。
10. 請求項１ないし９のいずれか一項に記載の電気光学装置用基板を備えたことを特徴とする電気光学装置。
11. 共通電極が設けられた対向基板が前記電気光学装置用基板に対して対向配置され、前記共通電極に共通電位を供給するための配線が基板間導通部を介して前記電気光学装置用基板上に設けられ、前記電気光学装置用基板の最外周部に配置されていることを特徴とする請求項１０に記載の電気光学装置。
12. 請求項１０または１１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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