JP4688441B2

JP4688441B2 - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP4688441B2
Application number: JP2004191224A
Authority: JP
Inventors: 幸二鶴崎; なつ子堀
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2004-06-29
Filing date: 2004-06-29
Publication date: 2011-05-25
Anticipated expiration: 2024-06-29
Also published as: JP2006011240A

Description

本発明は、基板上の半導体素子接続用の接続端子が矩形状の表示領域の一辺または対向する二辺に沿って形成したＳＴＮ方式液晶表示装置の改良に関するものである。

現在、携帯電話の製造コストの低減化、小型化、表示品質の向上が大きな課題となっているが、その課題を解消するために、二つ使われていたドライバーＩＣを１チップに集約した液晶パネルが提案されている。すなわち、セグメント用とコモン用の双方のＩＣ機能を備えたドライバーＩＣでもって、１個に集約し、これによってＩＣや実装コストを低減させる技術がある。この技術においては、ドライバーＩＣ（駆動素子）の接続端子から表示電極までの配線の配線抵抗をより均一に低抵抗化し、表示品質も改良することが重要であり、特開２００３−１６１９５８の配線パターンを提案している。

そして、それらの機器に用いられる液晶表示装置については、小型化および軽量化という要求に応じるべく、液晶表示装置の形状変更や駆動素子の実装技術がなされており、それと同時に表示品位も改良する研究開発がされている。

従来の液晶表示装置を図８〜図１２により説明する。ここでは、携帯電話用の液晶表示装置を例に説明する。図８は駆動素子を実装する前の状態である２枚のガラス基板貼り合せ構造の従来の液晶表示装置の平面図、図９は図８に示す第１基板の概略配線図であり、概略配線を実線で示している。また、図１０は液晶表示装置の第２基板の概略配線図を示し、その配線をガラス面から透視した図であり、概略配線を点線で示している。更に図１１は第１基板上に駆動素子１８を実装し、フレキシブル配線基板等から成る外部配線基板１９を接続した図である。さらに、図１２は駆動素子１８を実装したフレキシブル配線基板等から成る外部配線基板１９を接続した液晶表示装置を示している。

図８示すように、液晶表示装置Ｘは矩形状で大面積の第１基板２と、矩形状で小面積の透明な第2基板３とを貼り合わせた構造であって、第１基板２の内面にはＩＴＯなどからなる多くの一方電極群４をストライプ状に形成し、第2基板３の内面にはＩＴＯなどからなる多くの他方電極群５をストライプ状に形成し、双方の電極群４，５を直交配置させた部位を表示部６とする。さらにこれら各電極群４、５、の上および表示部にはそれぞれにポリイミド合成樹脂などからなる配向膜（図示せず）を被覆している。そして、第１基板２と第2基板３との間に所定の間隔を保つべくスペーサを配し、さらに双方の基板２、３をシール部材７でもって貼り合せ、しかる後にこれら両基板間に液晶Ｌを充填したものである。

第１基板２の上には、一辺部端付近に、駆動素子接続端子８を形成しているが（これらを図８中に点線楕円領域にて示す）、駆動素子接続端子８と電極群４、５との接続構成を以下に述べる。

まず、一方電極群４の接続は、駆動素子接続端子８から一方電極接続配線９を一方電極４まで延在させ接続する。他方電極群５の接続は、駆動素子接続端子８と第1の導電接続部との間に第１基板２上に設けた他方電極接続配線１０及び駆動素子接続端子８と第2の導電接続部の間に第1基板２上に設けた他方電極接続配線１１と他方電極群５を延在した他方両辺側に延在した他方電極延在配線１５、他方電極延在配線１６を電気的に接続するシール部材７中に導電性粒子１４（プラスチック粒子表面にＡｕメッキ処理した粒子等）を混入して導通する第１の導電接続部１２および第２の導電接続部１３において、導通接続している。

図１１は液晶表示装置１に一方電極４側と他方電極５側の出力機能を合わせもつ駆動素子（ＩＣ）１８を基板上に直接実装したＣＯＧ(チップオンガラスChip On Glass)で、また図１２は駆動素子（ＩＣ）１８を実装したフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）１９などでもって構成したもの、すなわちＴＣＰ（テープキャリアパッケージTape Career Package）又はＣＯＦ(チップオンフィルムChip On Film)である。これらは、液晶表示装置Ｘの端部に配設し、第1基板２上の駆動素子接続端子８と異方性導電膜等（図示せず）を介して圧着している。

かくして液晶表示装置Ｘはシール部材７に導電接続部１２、１３を設けることで、液晶表示装置の幅方向が小さくなり、小型化を達成することができた。
特開２００３−１６１９５８公報

しかしながら、前述した構成の液晶表示装置Ｘのままでは、電子機器の小型に沿い超小額縁化が要求され一方電極接続配線および他方電極接続配線が高密度（線幅、線間が狭く）になってしまい、結果、配線抵抗値が大きくなってしまい、他の配線抵抗との差異により実際にはクロストークや濃淡ムラの表示不良を発生させてしまう。

本発明は、上述の問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は超小額縁化（小型化）に対応すると同時にクロストークや表示ムラの表示不良が生じないか、もしくはその発生を低減し、これによって高い表示品位を達成した液晶表示装置を提供することにある。

本発明の液晶表示装置は、駆動素子接続端子が設けられかつ一方方向に延びる一方電極群を有した第１基板と、他方方向に延びる他方電極群を有した第２基板とを、両電極群が直交するように対向させて、前記第１基板または前記第２基板の周囲で複数の導電性粒子を含有するシール部材を介して貼り合わせ、該シール部材の内側に液晶を充填してなる液晶表示装置であって、前記他方電極群は、前記駆動素子接続端子から近い側に位置する第１他方電極群と、前記駆動素子接続端子から遠い側に位置する第２他方電極群とを有し、前記駆動素子接続端子は、前記他方電極群から近い側に位置する第１駆動素子接続端子と、前記他方電極群から遠い側に位置する第２駆動素子接続端子とを有し、前記第１基板上には、一端が前記一方電極群に接続され、他端が前記シール部材の一辺部を介して前記第１駆動素子接続端子に接続された一方電極接続配線が設けられており、前記第２基板上には、一端が前記第１他方電極群に接続され、他端が前記シール部材の第１他辺部の第１導通接続部に位置する第１他方電極延在配線と、一端が前記第２他方電極群に接続され、他端が前記シール部材の第２他辺部の第２導通接続部に位置する第２他方電極延在配線と、が設けられており、前記第１基板上には、さらに、一端が前記第１導通接続部に位置し、他端が前記シール部材の前記一辺部を介して前記駆動素子接続端子に接続された第１他方電極接続配線と、一端が前記第２導通接続部に位置し、他端が前記シール部材の前記一辺部を介して前記駆動素子接続端子に接続された第２他方電極接続配線と、が設けられており、前記第１導通接続部および前記第２導通接続部は、前記第１他方電極群と前記第２他方電極群との境界がなす境界線上に位置しており、前記第１他方電極接続配線は、前記シール部材の内側に位置しておりかつ前記シール部材の前記第１他辺部の配設方向と平行に設けられた第１部位と、前記シール部材の前記一辺部を介して前記第１部位と前記駆動素子接続端子とを直線的に接続しかつ前記第１部位に対して斜めに配置された第２部位とを含み、前記第１他方電極群の中で前記駆動素子接続端子に最も近い側に位置する第１他方電極と前記第１導通接続部を介して接続された前記第１他方電極接続配線における前記第
２部位は、前記第２駆動素子接続端子と接続されており、前記第１他方電極群の中で前記駆動素子接続端子に最も遠い側に位置する第１他方電極と前記第１導通接続部を介して接続された前記第１他方電極接続配線における前記第２部位は、前記第１駆動素子接続端子と接続されており、前記第２他方電極接続配線は、前記シール部材の内側に位置しておりかつ前記シール部材の前記第２他辺部の配設方向と平行に設けられた第３部位と、前記シール部材の前記一辺部を介して前記第３部位と前記駆動素子接続端子とを直線的に接続しかつ前記第３部位に対して斜めに配置された第４部位とを含み、前記第２他方電極群の中で前記駆動素子接続端子に最も近い側に位置する第２他方電極と前記第２導通接続部を介して接続された前記第２他方電極接続配線における前記第４部位は、前記第２駆動素子接続端子と接続されており、前記第２他方電極群の中で前記駆動素子接続端子に最も遠い側に位置する第２他方電極と前記第２導通接続部を介して接続された前記第２他方電極接続配線における前記第４部位は、前記第１駆動素子接続端子と接続されている。

本発明によれば、上述した如く第１の導電接続部および第２導電接続部をシール部材の一対の他辺部に分けて形成するとともに、その中心に寄せて配置した。また、第１の導電接続部および第２の導電接続部をシール部材の一対の他辺部の中心で対向するように配置させている。更に他方電極接続配線は、それぞれの電極接続配線間で配線抵抗のばらつきを低減するようにシール部材配設方向に対し斜めに引き回している。これにより、他方電極群での配線抵抗値を低下させとともに、配線抵抗値のバラツキを有効に抑えることができ、その結果、クロストークや濃淡ムラが生じないか、もしくはその発生を低減できる。表示ムラを顕著に解消し、これによって高い表示品位を達成した液晶表示装置を提供できる。

以下、本発明の液晶表示装置を図面に基づいて詳説する
図１は駆動素子を実装する前の状態である２枚の透明基板を貼り合わせた本発明の液晶表示装置であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。図２は図１に示す第１の導電接続部１２要部拡大図である。また、図３は液晶表示装置の一方の透明基板での概略配線を示し、ガラス基板の内面より内側に形成した配線を見た図であり、概略配線を実線で示した。また図４は他方のガラス基板の内面に形成した概略配線をその外面より見た図であり、点線で示した。図５は図３に示した他方電極接続配線を拡大した図である。さらに図６、図７は本発明の液晶表示装置に駆動素子を実装した場合を示している。なお、従来の液晶表示装置および液晶表示装置と同一個所には同一符号を付す。

図１に示すように、液晶表示装置Ａは矩形状で大面積の第１基板２と、矩形状の小面積の透明な第２基板３とを貼り合わせた構造であって、図３に示す如く第１基板２の内面にはＩＴＯ（インジウムスズオキサイドIndium Tin Oxide）などからなり、一方方向に延びる複数の一方電極がストライプ状に形成されている。この複数の電極が一方電極群４である。第２基板３の内面には、図４に示すように前記ＩＴＯなどからなり、一方方向と直交する方向である他方方向に延びる複数の他方電極がストライプ状に形成されている。この複数の電極が他方電極群５である。そして、双方の電極群４、５が直交して表示領域６が構成される。これら各電極群４、５の上にはそれぞれにポリイミド合成樹脂などからなる配向膜（図示せず）を被覆している。そして、第１基板２と第２基板３との間に所定の間隔を保つべくスペーサを配し、さらに双方の基板２、３をシール部材７でもって貼り合せ、しかる後にこれら両基板間にＳＴＮなどの液晶Ｌを充填したものである。

そして表示領域は、第２基板３の他方電極群５を２つブロックに分けて、２つの表示ブロックしている。図１ではブロック境界線１７を堺に、上部側のブロックと下側のブロックに分けられている。尚、第１基板に形成された一方電極群４は、２つのブロックに共通的に延びている。

第１基板２の上には、一辺部端付近に、駆動素子接続端子８を形成しているが（これらを図１中に点線楕円領域にて示す）、接続端子８と電極群４、５との接続構成を以下に述べる。

まず、第１の基板２に形成された一方電極群４の接続は、駆動素子接続端子８から一方電極接続配線９を一方電極４まで延在させ接続する。即ち、第１基板２上に形成した一方電極群４は、その一端がシール部材７の一辺部を通して延在した一方電極接続配線９が形成されていることになる。

他方電極群５の接続は、第１基板２上の駆動素子接続端子８か２ら他方電極接続配線１０、１１が延び、例えば他方電極接続配線１０はシール部材７の一対の他辺部の一方側の第１の導通接続部１２に延びている。また、他方電極接続配線１１はシール部材７の一対の他辺部の他方側の第２の導通接続部１３に延びている。そして、各導通接続部１２、１３で第２基板３の他方電極接続配線１０、１１に接続している。

即ち、駆動素子接続端子８と第1の導電接続部１２との間に第１基板２上に設けた他方電極接続配線１０が、駆動素子接続端子８と第2の導電接続部１３の間に第1基板２上に設けた他方電極接続配線１１がそれぞれ図面の左右に振り分けられて形成され、第２基板３に形成した他方電極群５のそれぞれの側に延在した他方電極延在配線１５、他方電極延在配線１６にシール部材７を介して電気的に接続する。このシール部材７には、図２に示すように導電性粒子１４（プラスチック粒子表面にＡｕメッキ処理した粒子等）を混入して、例えば第１基板２の他方電極接続配線１０と第２基板３の他方電極延在配線１５を導通接続している。この導通接続部は、シール部材７の他辺部（左側辺部）に存在し第１の導電接続部１２となる。同様に、第１基板２の他方電極接続配線１１と第２基板３の他方電極延在配線１６の導通接続部は、シール部材７の他辺部（右側辺部）に存在し第２の導電接続部１３となる。

そして第１の導電接続部１２と第２導電接続部１３はシール部材７の他辺部中央部（図面の上下方向の中心部）に寄せて配置している。そして、それぞれ第１の導電接続部１２と第２導電接続部１３とは図３に示すように、シール部材７の他辺部の中心であるブロック境界線１７を越えて配置している。

さらに第１基板２上の他方電極接続配線１０及び他方電極接続配線１１は、図５に示すように表示領域６とシール部材７が平行に在る部位で少なくとも一方が斜めに配線形成されており、シール部材７に平行な部分aより斜めに引き回された部位ｂの幅の方を太くしている。

上記構成の液晶表示装置Ａに対し、駆動素子を設けた液晶装置Ｂ、Ｃを図６と図７に示す。

図６に示す液晶表示装置Ｂ２は、セグメント側とコモン側の出力機能を合わせもつ駆動素子（ＩＣ）１８を第１基板２上に、ＣＯＧ(チップオンガラスChip On Glass)方式で直接実装している。そして外部配線基板１９を駆動素子１８に接続し、外部からコントロール信号を供給して駆動素子１８を駆動させ、液晶表示する。

図７に示す液晶表示装置Ｃはフィルムなどでもって構成したもの、すなわちＴＣＰ（テープキャリアパッケージTape Career Package）又はＣＯＦ(チップオンフィルムChip On Film)を用いて、液晶表示装置の端部に配設し、これらは第１基板２の接続端子８と異方性導電材料を介して圧着する。

上記構成のような液晶表示装置B、Ｃによれば、導通部（第１の導電接続部１２および第２導電接続部１３）をシール部材７他辺部の中心部に寄せて配置することで従来に比べて、配線抵抗の最大値と最小値の差が小さくなる。

本発明者がドットフォーマット１２８×１６０のカラー型の液晶表示装置Ａを作製し、これら導通部１２、１３の位置をシール部材７他辺部の中心に、図３で第１の導電接続部１２のΔC1を約１．５ｍｍ、第２の導電接続部１３のΔC2を約２ｍｍ寄せて配置させて、駆動素子接続端子８から他方電極群５までの配線抵抗値を測定したところ、本発明の液晶表示装置Ａは図１３に示す本発明の結果が得られた。図１３の横軸は液晶表示装置Ａの表示領域６に対する駆動素子１８の出力端子の番号（出力Ｎｏで他方電極群５の出力表示順を示す）であり、縦軸は他方電極５に掛かる配線抵抗値（Ω）である。

比較例として、従来の液晶表示装置Ｘにおいては、導通部を他方電極５に対して延長線上に配置して配線抵抗値を測定したところ、図１３に示すような従来技術の結果が得られた。

これらの結果から明らかなとおり、本発明の液晶表示装置Ａは従来の液晶表示装置Ｘに比べ最小抵抗値（出力Ｎｏ．１）が高くなり、最大抵抗値（出力Ｎｏ．１６０）が低くなったことで、最大抵抗値（出力Ｎｏ．１６０）と最小抵抗値（出力Ｎｏ．１）との差が小さくなっていることがわかる。

すなわち、導通部（第１の導電接続部１２、第２の導電接続部１３）をシール部材７の他辺中心部に寄せて配置する構成であり、図５のように、他方電極接続配線１０、１１は表示領域６とシール部材７間且つ第１の導電接続部１２と第２の導電接続部１３から駆動素子接続端子８の間で、シール部材７の配設方向に対し斜めに引き回し、その配線幅と配線長を調整することで、他方電極群５に接続する配線抵抗値および最大抵抗値と最小抵抗値の抵抗差を小さくすることができる。

また他方電極群５を２ブロックに分割し、ブロック分割境界線１７に隣接する他方電極に関しては、それに接続する他方電極接続配線１０、１１を同じ配線抵抗にすることにより、表示領域６内におけるブロック境界の配線抵抗差が無くなり、図１３に示すようにスムーズな配線抵抗になるとともに、表示ムラのない表示品位が得られた。

かくして本発明の液晶表示装置Ａ，Ｂ，Ｃにおいては、表示ムラのない高い表示品位が得られた。

特にカラー液晶表示においては、カラーの色彩が鮮鋭に表示されることから、表示ムラが色ムラとして顕著になるが、その点で本発明は、もっとも効果的である。

なお、本発明は上記実施形態例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更や改良等は何ら差し支えない。

たとえば、他方電極接続配線１０，１１をＩＴＯ等の透明導電膜にて形成したが、これに代えてアルミニウムなどの金属膜によって一部もしくは全体に形成し、これによって配線抵抗を下げてもよい。

本発明の液晶表示装置の平面図である。図１に示す導電接続部の要部拡大図である。本発明の液晶表示装置の第１基板に形成した概略配線を示す平面図である。本発明の液晶表示装置の第２基板に形成した概略配線を示す平面図である。図１および図３に示す他方電極接続配線の部分拡大図である。本発明の液晶表示装置の実施例の平面図である。本発明の液晶表示装置の実施例の平面図である。従来の液晶表示装置の平面図である。従来の液晶表示装置の第１基板に形成した概略配線を示す平面図である。従来の液晶表示装置の第２基板に形成した概略配線を示す平面図である。従来の液晶表示装置の実施例の平面図である。従来の液晶表示装置の実施例の平面図である。本発明の液晶表示装置における他方電極群に接続する配線抵抗の変化を示す特性図である。

符号の説明

A〜Ｃ・・・液晶表示装置
Ｘ〜Ｚ・・・液晶表示装置
２・・・・第１基板
３・・・・第２基板
４・・・・一方電極
５・・・・他方電極
６・・・・表示部
７・・・・シール部材
８・・・・駆動素子接続端子
９・・・・一方電極接続配線
１０・・・他方電極接続配線
１１・・・他方電極接続配線
１２・・・第１の導通接続部
１３・・・第２の導通接続部
１４・・・導電性粒子
１５、１６・・・他方電極延在配線
１７・・・シール部材の他辺中心部

Claims

駆動素子接続端子が設けられかつ一方方向に延びる一方電極群を有した第１基板と、他方方向に延びる他方電極群を有した第２基板とを、両電極群が直交するように対向させて、前記第１基板または前記第２基板の周囲で複数の導電性粒子を含有するシール部材を介して貼り合わせ、該シール部材の内側に液晶を充填してなる液晶表示装置であって、
前記他方電極群は、前記駆動素子接続端子から近い側に位置する第１他方電極群と、前記駆動素子接続端子から遠い側に位置する第２他方電極群とを有し、
前記駆動素子接続端子は、前記他方電極群から近い側に位置する第１駆動素子接続端子と、前記他方電極群から遠い側に位置する第２駆動素子接続端子とを有し、
前記第１基板上には、
一端が前記一方電極群に接続され、他端が前記シール部材の一辺部を介して前記第１駆動素子接続端子に接続された一方電極接続配線が設けられており、
前記第２基板上には、
一端が前記第１他方電極群に接続され、他端が前記シール部材の第１他辺部の第１導通接続部に位置する第１他方電極延在配線と、
一端が前記第２他方電極群に接続され、他端が前記シール部材の第２他辺部の第２導通接続部に位置する第２他方電極延在配線と、が設けられており、
前記第１基板上には、さらに、
一端が前記第１導通接続部に位置し、他端が前記シール部材の前記一辺部を介して前記駆動素子接続端子に接続された第１他方電極接続配線と、
一端が前記第２導通接続部に位置し、他端が前記シール部材の前記一辺部を介して前記駆動素子接続端子に接続された第２他方電極接続配線と、が設けられており、
前記第１導通接続部および前記第２導通接続部は、前記第１他方電極群と前記第２他方電極群との境界がなす境界線上に位置しており、
前記第１他方電極接続配線は、前記シール部材の内側に位置しておりかつ前記シール部材の前記第１他辺部の配設方向と平行に設けられた第１部位と、前記シール部材の前記一辺部を介して前記第１部位と前記駆動素子接続端子とを直線的に接続しかつ前記第１部位に対して斜めに配置された第２部位とを含み、
前記第１他方電極群の中で前記駆動素子接続端子に最も近い側に位置する第１他方電極と前記第１導通接続部を介して接続された前記第１他方電極接続配線における前記第２部位は、前記第２駆動素子接続端子と接続されており、
前記第１他方電極群の中で前記駆動素子接続端子に最も遠い側に位置する第１他方電極と前記第１導通接続部を介して接続された前記第１他方電極接続配線における前記第２部
位は、前記第１駆動素子接続端子と接続されており、
前記第２他方電極接続配線は、前記シール部材の内側に位置しておりかつ前記シール部材の前記第２他辺部の配設方向と平行に設けられた第３部位と、前記シール部材の前記一辺部を介して前記第３部位と前記駆動素子接続端子とを直線的に接続しかつ前記第３部位に対して斜めに配置された第４部位とを含み、
前記第２他方電極群の中で前記駆動素子接続端子に最も近い側に位置する第２他方電極と前記第２導通接続部を介して接続された前記第２他方電極接続配線における前記第４部位は、前記第２駆動素子接続端子と接続されており、
前記第２他方電極群の中で前記駆動素子接続端子に最も遠い側に位置する第２他方電極と前記第２導通接続部を介して接続された前記第２他方電極接続配線における前記第４部位は、前記第１駆動素子接続端子と接続されている、液晶表示装置。
前記第１他方電極接続配線は、前記第１部位と前記第１導通接続部とを接続しかつ前記第１部位に対して斜めに配置された第５部位をさらに含み、
前記第２他方電極接続配線は、前記第３部位と前記第２導通接続部とを接続しかつ前記第３部位に対して斜めに配置された第６部位をさらに含み、
前記第５部位の幅は、前記第１部位の幅よりも大きく、
前記第６部位の幅は、前記第３部位の幅よりも大きい、請求項１に記載の液晶表示装置。