JPH0822017A

JPH0822017A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH0822017A
Application number: JP18086894A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Murata; 正義村田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-07-08
Filing date: 1994-07-08
Publication date: 1996-01-23

Abstract

(57)【要約】【目的】液晶表示素子の実装構造を簡素化し、コストの
低減、信頼性の向上、装置の小型化を図る。【構成】表裏両面に電極の形成された液晶表示素子Ｐ₁
を実装するに当たり、段部３２ｅが形成されたケース３
２に該液晶表示素子Ｐ₁ を収納する。そして、配線部材
３３の二股状の一端部３３ａをこの段部３２ｅに固定
し、該一端部３３ａと表側電極とをボンディングワイヤ
３５にて接続する。また、他方の端部３３ｂは液晶表示
素子Ｐ₁ の裏面電極１０に直接貼付する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般的には、液晶を利
用して種々の情報を表示する液晶表示装置に係り、詳し
くは、その実装構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は、電極が形成されると共
に相対向するように配置された一対の基板、及びこれら
一対の基板間に注入された液晶からなる液晶表示素子を
備えており、この基板上には、個々の画素部に対応する
ように、あるいは、周辺の駆動回路と共に集積化するた
めにトランジスタが形成されている。そして、この液晶
表示素子は、反射型・透過型のいずれにおいても光が画
像表示部（画素部）を透過することが必要であることか
ら、従来より透明な石英板が基板として用いられてき
た。また、トランジスタの活性層には、石英板上への形
成が可能で、かつ製造が簡単な多結晶Ｓｉがよく用いら
れている。

【０００３】しかし、近年、より高品質な画像が要求さ
れており、画面の高精細化及び高速駆動に対応するため
に、多結晶Ｓｉではなく単結晶Ｓｉを用いた液晶表示素
子が種々提案されている。以下、この液晶表示素子の構
造、製造方法、及び実装構造について説明する。〈液晶表示素子の構造〉まず、液晶表示素子Ｐの構造に
ついて、図１(d) に沿って説明する。

【０００４】液晶表示素子Ｐはシリコン基板１を備えて
おり、このシリコン基板１には開口部１ａ（以下、“く
り抜き部１ａ”とする）が形成されている。また、シリ
コン基板１上には、透光性の絶縁膜２と単結晶Ｓｉ薄膜
３とが形成されており、これらのシリコン基板１、絶縁
膜２及び単結晶Ｓｉ薄膜３によってＳＯＩ（Semiconduc
tor on Insulator）基板５が構成されている。さらに、
単結晶Ｓｉ薄膜３には、薄膜トランジスタＴＦＴからな
るスイッチ素子６や駆動回路７やその周辺回路９等が形
成されている。また、シリコン基板１の裏面には、アル
ミニウム等の金属材料からなる電位制御用の裏面電極１
０が形成されており、上述した駆動回路７や周辺回路９
等の基板の電位を制御することにより、寄生ＭＯＳトラ
ンジスタの動作によるリーク電流を減少させ、駆動回路
等に用いた半導体装置のチャンネル電位を安定させるよ
うになっている。なお、上述のようにシリコン基板を用
いている理由は、石英板では単結晶Ｓｉの形成が不可能
であるのに対し、シリコン等の半導体又は導電体によっ
て形成された基板であれば単結晶Ｓｉの形成が可能だか
らである。また、上述のようにシリコン基板１にくり抜
き部１ａを形成したのは、シリコン基板１が石英板のよ
うに透明ではないため、画像表示部の透光性を確保する
必要があるからである。

【０００５】一方、このＳＯＩ基板５には、シール剤１
１を介してカラーフィルタ基板１２が貼り付けられてお
り、これらの基板５，１２の間隙には液晶１３が注入さ
れて、液晶画素部Ａが形成されている。そして、この液
晶表示素子によると、トランジスタを多結晶Ｓｉで作製
した場合に比べ、その動作速度が５〜１００倍になって
いる。〈液晶表示素子の製造方法〉次に、参考までに液晶表示
素子Ｐの製造方法について、図１(a) 〜(d) に沿って説
明する。

【０００６】液晶表示素子Ｐの製造に際しては、２枚の
半導体基板（シリコン基板１、単結晶Ｓｉ膜３）を絶縁
膜２を介して貼り合わせ、図１(a) に示すＳＯＩ形構造
の基板５を作製する。なお、片側の単結晶Ｓｉ膜３は、
貼り合わせ後に薄層化している。得られたＳＯＩ基板５
に対し、公知の集積回路プロセス技術を用いて、図１
(b) に示すように、画素スイッチ素子６や駆動回路７、
さらには周辺回路９を作製する。その後、対向電極や配
向膜（不図示）を形成した上でカラーフィルター基板１
２をシール剤１１によって接着し、カラーフィルタ基板
１２とＳＯＩ基板５との間に液晶１３を注入する（図１
(c) 参照）。その後、シリコン基板１の裏面（下面）を
エッチングし、液晶表示部Ａに対応する部分にくり抜き
部１ａを形成する（図１(d) 参照）。最後に、このエッ
チング除去されなかった基板裏面に裏面電極１０を形成
する。〈液晶表示素子の実装構造〉次に、上述した液晶表示素
子Ｐの実装構造について、図２に沿って説明する。

【０００７】従来より、液晶表示素子Ｐの実装には実装
基板２０が用いられている。この実装基板２０には、図
２(a) に示すように、上記くり抜き部１ａとほぼ同等の
大きさの開口部２０ａが形成されており、その開口部２
０ａの周囲には電極２１が形成されている。そして、該
電極２１に連続して端子電極２２が形成されており、こ
れらの電極２１，２２と離れて、多数の電極２３，…が
形成されている。また、この実装基板２０には、図２
(b) に示すように、くり抜き部１ａと開口部２０ａとが
一致するように液晶表示素子Ｐが導電性接着剤２５によ
って貼り付けられており、液晶表示素子Ｐの裏面電極１
０と実装基板２０の電極２１との電気的接続が確保され
ている。さらに、上述した電極２３，…と液晶表示素子
Ｐとはボンディングワイヤ２６を介して接続されてお
り、これらの電極２２及び２３，…にはフレキシブル基
板２７が接続されている。そして、このフレキシブル基
板２７によって液晶表示素子Ｐが外部システム（不図
示）に接続されることとなる。なお、上述した実装基板
２０には、ガラスエポキシ基板上に銅箔で電極を形成し
たものや、セラミック基板上に印刷配線板を形成したも
の等が用いられていた。また、実装基板２０と接続用フ
レキシブル基板２７とは、異方性フィルムやバンプ等を
介して接続されていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した実
装方法によると、ガラスエポキシ基板やセラミック基板
等の高価な実装基板２０を必要とし、その分コストが高
くなるという問題があった。また、実装基板２０に多数
の電極２１，２２，２３，…や開口部２０ａを形成しな
ければならないため、さらにコストが高くなるという問
題があった。さらに、実装基板２０とフレキシブル基板
２７とを接続し、かつ、実装基板２０と液晶表示素子Ｐ
とを接続する必要があるため、電気的接続部分が多くな
り、製品の信頼性に劣り、また製品が大型化してしまう
という問題があった。

【０００９】そこで、本発明は、配線部材を二股の形状
をすることにより、該配線部材と液晶表示素子との接続
を簡単にしてコストが易く、高い信頼性を有する液晶表
示装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みなされたものであって、開口部が形成された基板、単
結晶シリコンによるトランジスタ、及び表裏両面に形成
された電極を有する液晶表示素子と、該液晶表示素子の
表面電極及び裏面電極に接続される配線部材と、を備え
た液晶表示装置において、前記配線部材が二股状に形成
され、かつ少なくとも一端部が前記液晶表示素子の表面
電極又は裏面電極に直接に接続されてなる、ことを特徴
とする。この場合、前記液晶表示装置が、前記液晶表示
素子を収納すると共に段部の形成されたケースを備え、
前記配線部材における二股状の一端部が、前記段部に固
定されると共に中間接続部材を介して前記表面電極又は
裏面電極のいずれか一方に接続され、かつ、前記配線部
材における二股状の他端部が、前記他方の電極に直接に
接続されてなる、ようにすると好ましい。また、前記配
線部材における二股状の両方の端部が、それぞれ前記表
面電極及び裏面電極にそれぞれ直接接続されてなる、よ
うにすると好ましい。さらに、前記液晶表示素子を収納
すると共に前記裏面電極に当接するケースを備え、前記
配線部材における二股状の一端部が前記表面電極に直接
に接続され、かつ、前記配線部材における二股状の他端
部が前記ケースに接続されてなる、ようにしてもよい。
また、前記配線部材が、耐折れ性及び耐曲げ性を有す
る、ようにすると好ましい。さらに、前記二股状の配線
部材が弾性部材にて形成され、該配線部材が、前記液晶
表示素子を挟持することにより、前記二股状の各端部が
前記表面電極及び裏面電極にそれぞれ当接されてなる、
ようにしてもよい。前記配線部材が、前記液晶表示素子
を収納するケースに一体成形された、ようにしてもよ
い。

【００１１】

【作用】以上構成に基づき、前記配線部材における二股
状に形成された端部の内、少なくとも一つの端部は、前
記液晶表示素子の表面電極又は裏面電極に直接に接続さ
れる。したがって、該一つの端部と電極との間に、中間
接続部材等の部品を介装させる必要がなく、その分部品
点数が低減される。

【００１２】

【実施例】以下、図面に沿って、本発明の実施例につい
て説明する。なお、図１及び図２に示すものと同一部分
は同一符号を付して説明を省略する。

【００１３】まず、本発明の第１実施例について、図３
に沿って説明する。

【００１４】本実施例に用いられる液晶表示素子Ｐ₁
は、ＳＯＩ基板５の裏面には接着剤３０によって保護ガ
ラス３１が接着されており、該ＳＯＩ基板５はカラーフ
ィルタ基板１２や保護ガラス３１よりも大きく形成され
て、表裏両面の電極が露出されるように構成されてい
る。また、保護ガラス３１によってくり抜き部１ａを覆
うことによって、画像表示部Ａの汚れやゴミの付着等を
防止している。

【００１５】一方、本実施例においては、液晶表示素子
Ｐ₁ の実装のためにパネルケース３２と配線部材３３と
を用いている。

【００１６】このうち、ケース３２は、３方に側壁部３
２ａ，３２ｂ，３２ｃが立設された形状をしており、そ
の底面には開口部３２ｄが形成されている。また、側壁
部３２ａ，…の形成されていない残りの一方（一端部）
には、側壁部３２ａ，…よりも低くかつ幅広の段部３２
ｅが形成されている。なお、この段部３２ｅは、ケース
３２の端縁全部には形成されておらず、配線部材３３の
端部３３ｂ（詳細は後述）を配設し得るように形成され
ている。また、このような形状のケース３２は、ＡＢ
Ｓ，ＰＣ，ＰＰＳ等の樹脂成形材料で形成されている。

【００１７】一方、配線部材３３は、ポリイミド、ポリ
エステル、紙基材などの耐折れ性、耐曲げ性を有するフ
レキシブルなフィルムシートにて形成されており、該フ
ィルムシート上には、Ｃｕ，Ｎｉ，Ｓｎ，Ａｇ，Ｃ，Ａ
ｕ等の導体パターンが形成されている。そして、この配
線部材３３は図示のように二股状に形成されており、一
方の端部３３ａは段部３２ｅ上に固定されている。ま
た、該段部３２ｅ上に固定された部分３３ａと、ＳＯＩ
基板５の電極パッド（表面電極）とはボンディングワイ
ヤ（中間接続部材）３５によって接続されている。さら
に、配線部材３３における他方の端部３３ｂは、パネル
ケース３２には固定されずにＳＯＩ基板５の裏側面（裏
面電極１０）に直接に接続されている。なお、この端部
３３ｂと裏面電極１０との接続は、Ａｇ，Ｃ，Ｎｉ，Ｔ
ｉ等の微細な粒子を含有させた導電性接着剤３６によっ
て行われている。

【００１８】次に、本実施例の効果について説明する。

【００１９】本実施例によれば、配線部材３３はボンデ
ィングワイヤ３５を介して電極パッドに接続され、かつ
直接に裏面電極１０に接続されており、従来例のように
電極が形成された実装基板を介して接続されるものでは
ない。したがって、そのような実装基板を必要としない
分、コストを低減できる。また、本実施例においては、
配線部材３３を二股状に形成し、その一端部３３ｂを液
晶表示素子Ｐ₁ に直接に接続するようにしたため、接続
部分の信頼性が向上され、さらに装置自体の小型化を図
ることができる。

【００２０】また、液晶表示素子Ｐ₁ の裏面電極１０
は、導電性接着剤３６を介して裏面電位を制御するため
のリードが、他の液晶表示素子からの電極取り出し用配
線と同一の配線部材３３で一括に取り出すことが可能と
なる。さらに、配線部材３３の端部３３ｃは、各種コネ
クタやパッケージ接続などに適した形状とすることがで
き、設計上の自由度が拡大し、小型化及び組立時の作業
性向上といった効果を得ることができる。

【００２１】ついで、図４に沿って、本発明の第２実施
例について説明する。

【００２２】上述実施例において、配線部材３３の端部
３３ａは、段部３２ｅ上に固定されると共にボンディン
グワイヤ３５を介してＳＯＩ基板５表面の電極パッドに
接続されていたが、本実施例では異方性導電フィルム４
０を介して直接に接続されている。また、他方の端部３
３ｂの接続も異方性導電フィルム４０によってなされて
いる。

【００２３】なお、配線部材３３の接続に際しては、予
め配線部材３３の端部３３ａ，３３ｂに異方性導電フィ
ルム４０，４０を貼付しておき、液晶表示素子Ｐ₁ の電
極と配線部材３３の電極との位置合せを行い、その後、
熱圧着を行っている。この圧着は表裏独立して行っても
よく、表裏同時に行ってもよい。

【００２４】本実施例によれば、配線部材３３の端部３
３ａ，３３ｂは共に液晶表示素子Ｐ₁ に直接に接続され
ているため、さらに接続用部品点数が低減され、それに
伴い、コストが低減されると共に信頼性も向上される。

【００２５】ついで、図５に沿って、本発明の第３実施
例について説明する。

【００２６】本実施例においては、液晶表示素子Ｐ₁ を
パネルケース５０内に収納している。このパネルケース
５０は、弾性力に富む導電性材料にて形成されており、
液晶表示素子Ｐ₁ を挟持するように構成されている。そ
して、該ケース５０は液晶表示素子Ｐ₁ の裏面電極１０
に当接されている。一方、配線部材３３の端部３３ａは
ＳＯＩ基板５表面の電極パッドに異方性導電フィルム４
０を介して直接に接続されており、他方の端部３３ｂ
は、上記パネルケース５０に異方性導電フィルム４０を
介して接続されている。なお、これらの接続は、異方性
導電フィルム４０の他、導電性接着剤やろう付けなどに
よって行ってもよい。また、パネルケース５０は、各種
金属材料や、導電性樹脂材料、及び導電性の表面処理を
施した成形加工品等で形成すればよい。

【００２７】本実施例によれば、配線部材３３の端部３
３ａはＳＯＩ基板５表面の電極パッドに直接貼り付けら
れており、従来例のように電極が形成された実装基板を
介して接続されるものではない。したがって、そのよう
な実装基板を必要としない分、コストを低減できる。ま
た、配線部材３３が接続されている電極パッドとパネル
ケース５０とは配設される位置が互いに離れているが、
本実施例においては、配線部材３３を二股状に形成した
ため、中間接続部材を介装しなくとも接続することがで
きる。したがって、接続のための部品点数が低減され、
コストが易くなると共に、接続部分の信頼性が向上さ
れ、さらに装置自体の小型化を図ることができる。

【００２８】ついで、図６に沿って、本発明の第４実施
例について説明する。

【００２９】本実施例においては、液晶表示素子Ｐ₁ に
はリード板６０が接続されている。このリード板６０
は、弾性部材にて形成されており、上述した配線部材３
３と同様に二股状に形成されている。また、該リード板
６０の端部６０ａ，６０ｂは、共に凸状に形成されてお
り（以下、“突起部６０ａ，６０ｂ”とする）、これら
の突起部６０ａ，６０ｂがＳＯＩ基板５表面の電極パッ
ド及び裏面電極１０に当接するように構成されている。
なお、これらの突起部６０ａ，６０ｂは、プレス成形に
より形成してもよく、その他、バンプ状の金属や、金属
粒子や、金属メッキの施された樹脂粒子などを固着させ
て形成するようにしてもよい。

【００３０】本実施例によれば、リード板６０の突起部
６０ａ，６０ｂは共に液晶表示素子Ｐ₁ に直接に接続さ
れているため、さらに接続用部品点数が低減され、それ
に伴い、コストが低減されると共に信頼性も向上され
る。

【００３１】さらに、図７に沿って、本発明の第５実施
例について説明する。

【００３２】本実施例においては、図５に示したパネル
ケース５０と同様の材質のパネルケース７０が用いられ
ており、このケース７０は、弾性力に富む導電性材料に
て形成されると共に液晶表示素子Ｐ₁ を挟持するように
構成されている。また、このケース７０には、液晶表示
素子Ｐ₁ の表裏面をそれぞれ押圧するようにリード配線
部材７１ａ，７１ｂが取り付けられており、これらのリ
ード配線部材７１ａ，７１ｂは、ケース７０が液晶表示
素子Ｐ₁ を挟持した状態で、ＳＯＩ基板５表面の電極パ
ッド及び裏面電極１０に当接するように構成されてい
る。なお、これらのリード配線部材７１ａ，７１ｂは、
ケース７０と一体成形されている。

【００３３】本実施例によれば、リード配線部材７１
ａ，７１ｂが共に液晶表示素子Ｐ₁ に直接に接続されて
いるため、さらに接続用部品点数が低減され、それに伴
い、コストが低減されると共に信頼性も向上される。

【００３４】なお、上述した各実施例においては特に述
べていないが、シリコン基板１には開口部１ａにＳｉ系
樹脂等の光透過性の充填剤を充填し、該基板を補強する
ようにしてもよい。また、第１実施例においてパネルケ
ース３２に開口部３２ｄを形成するものとしたが、もち
ろんこれに限る必要はなく、該ケースが光透過性の材質
からなる場合には該開口部を形成する必要はない。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
接続部材が二股状に形成されているため、表面電極及び
裏面電極それぞれに該接続部材の端部を直接に接続でき
る。そして、少なくとも一つの端部を液晶表示素子の表
面電極又は裏面電極に直接に接続することにより、接続
のための部品点数を低減することができ、コストを下げ
ることができる。また、接続部分の信頼性が向上され、
装置の小型化も図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】シリコン基板を有する液晶表示素子の製造方法
及び構造を説明するための図であり、(a) はＳＯＩ基板
の構造を示す図、(b) はトランジスタを形成した状態を
示す図、(c) はカラーフィルタ基板を貼り付けると共に
液晶を注入した状態を示す図、(d) はくり抜き部と裏面
電極とを形成した状態を示す図。

【図２】従来の実装構造を説明するための図であり、
(a) は実装基板の構造を示す斜視図、(b) は液晶表示素
子を実装した状態を示す斜視図、(c) はその断面図。

【図３】第１実施例を説明するための図で、(a) は各部
品の構造を説明するための斜視図、(b) は実装状態を示
す断面図。

【図４】本発明の第２実施例を説明するための図。

【図５】本発明の第３実施例を説明するための図。

【図６】本発明の第４実施例を説明するための図。

【図７】本発明の第５実施例を説明するための図。

【符号の説明】

１シリコン基板（基板）１ａくり抜き部（開口部）６スイッチ素子（トランジスタ）７駆動回路９周辺回路１０裏面電極３２パネルケース（ケース）３２ｅ段部３３配線部材３３ａ配線部材の端部３３ｂ配線部材の端部３５ボンディングワイヤ（中間接続部材）５０パネルケース（ケース）６０配線部材６０ａ配線部材の端部６０ｂ配線部材の端部Ｐ₁ 液晶表示素子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】開口部が形成された基板、単結晶シリコ
ンによるトランジスタ、及び表裏両面に形成された電極
を有する液晶表示素子と、該液晶表示素子の表面電極及
び裏面電極に接続される配線部材と、を備えた液晶表示
装置において、前記配線部材が二股状に形成され、かつ少なくとも一端
部が前記液晶表示素子の表面電極又は裏面電極に直接に
接続されてなる、液晶表示装置。
【請求項２】前記液晶表示素子を収納すると共に段部
の形成されたケースを備え、前記配線部材における二股状の一端部が、前記段部に固
定されると共に中間接続部材を介して前記表面電極又は
裏面電極のいずれか一方に接続され、かつ、前記配線部材における二股状の他端部が、前記他方の電
極に直接に接続されてなる、請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】前記配線部材における二股状の両方の端
部が、それぞれ前記表面電極及び裏面電極にそれぞれ直
接接続されてなる、請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項４】前記液晶表示素子を収納すると共に前記
裏面電極に当接するケースを備え、前記配線部材における二股状の一端部が前記表面電極に
直接に接続され、かつ、前記配線部材における二股状の
他端部が前記ケースに接続されてなる、請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項５】前記配線部材が、耐折れ性及び耐曲げ性
を有する、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の
液晶表示装置。
【請求項６】前記二股状の配線部材が弾性部材にて形
成され、該配線部材が、前記液晶表示素子を挟持することによ
り、前記二股状の各端部が前記表面電極及び裏面電極に
それぞれ当接されてなる、請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項７】前記配線部材が、前記液晶表示素子を収
納するケースに一体成形された、ことを特徴とする請求項６記載の液晶表示装置。