JPH09318967A - 液晶表示装置及びその使用機器 - Google Patents
液晶表示装置及びその使用機器Info
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Abstract
の際に熱圧着工程を不要とすることにより、液晶駆動用
ICの接続部に熱に起因する悪影響がおよぶことを防止
して、信頼性の高い液晶表示装置を安定して作製できる
ようにする。 【解決手段】 液晶を挟んで互いに対向する一対の基板
13,14と、少なくとも一方の基板13上に直接に接
合された液晶駆動用IC7と、IC7へ信号を導くため
に基板13上に形成された複数の半導体入力用端子21
とを有する液晶表示装置である。液晶パネル8の半導体
入力用端子21は、弾性体コネクタ12を介して携帯電
話機等の半導体駆動用出力端子6に接続される。弾性体
コネクタ12は、非導電部を挟んで配列された複数の導
電部を有し、対向する端子間を導電部によって電気的に
接続し、隣り合う端子間を非導電部によって電気的に絶
縁する。
Description
することによって可視情報を表示する液晶表示装置及び
その液晶表示装置を使用する各種の機器に関する。
ビ、パームトップコンピュータ、電子手帳、携帯電話機
等といった各種の機器において、可視情報を表示するた
めに液晶表示装置が広く用いられている。また、液晶表
示装置を製造するに際して液晶パネルに半導体素子、例
えば、液晶駆動用ICを実装するときの実装方式とし
て、液晶を挟んで対向する一対の基板の一方に半導体素
子を直接に接合する実装方式、いわゆるCOG(Chip O
n Glass )方式が知られている。このCOG方式を用い
ることにより、液晶表示装置の薄型化、軽量化、接続ピ
ッチの高精細化等が期待されている。
に複数のIC入力用端子を形成し、ACF(Anisotropi
c Conductive Film :異方性導電膜)等の接合剤を用い
て液晶駆動用ICの入力用バンプ電極を上記IC入力用
端子に直接に接合する。そしてさらに、携帯電話機等と
いった液晶表示使用機器の出力端子をFPC(Flexible
Printed Circuit)によって構成し、そのFPCをIC
入力用端子に接合する。この接合もACFを用いて行う
ことが多い。
晶表示装置では、ACFを用いてIC入力用端子にFP
Cを接続するので、その接続のために熱圧着装置を用い
た工程を必要としていた。その結果、熱圧着に起因して
生じる残留応力のために液晶パネルや液晶駆動用IC等
に負荷が加わったり、液晶駆動用ICと基板とを接合し
ているACFがFPCのための熱圧着工程において発生
する熱のために軟化して液晶駆動用ICと基板との接続
に不具合が発生するおそれがある。熱圧着のための温度
を、液晶駆動用ICと液晶パネルとを接続するためのA
CFの軟化温度より低くすることにより、そのような液
晶駆動用ICの接続部に発生する不具合を回避すること
もできるが、こうすると、接着強度が不十分になるおそ
れがある。
おける上記の問題点に鑑みてなされたものであって、熱
圧着工程を不要とすることにより、液晶駆動用ICの破
壊やその剥離の発生を防止して、信頼性の高い液晶表示
装置を安定して作製できるようにすることを目的とす
る。また、非常に簡単な作業だけで液晶表示装置又は液
晶表示使用機器を組み立てることができるようにするこ
とを目的とする。
置は、液晶を挟んで互いに対向する一対の基板と、少な
くとも一方の基板上に直接に接合された半導体素子と、
半導体素子へ信号を導くために基板上に形成された複数
の半導体入力用端子とを有し、そして、それらの半導体
入力用端子が液晶表示使用機器の半導体駆動用出力端子
に接続される。そしてこの液晶表示装置では、非導電部
を挟んで並べられた複数の導電部を有する弾性体コネク
タによって、半導体入力用端子と液晶表示使用機器の半
導体駆動用出力端子とを接続する。「半導体素子を少な
くとも一方の基板上に直接に接合する」という構成要件
は、本発明が、いわゆるCOG型液晶表示装置に適用さ
れることを示している。
複数の半導体駆動用出力端子と、それらの半導体駆動用
出力端子に接続される液晶表示装置とを有する。そして
その液晶表示装置は、液晶を挟んで互いに対向する一対
の基板と、少なくとも一方の基板上に直接に接合された
半導体素子と、半導体素子へ信号を導くために基板上に
形成された複数の半導体入力用端子とを有する。そして
さらに、この液晶表示装置では、非導電部を挟んで並べ
られた複数の導電部を有する弾性体コネクタによって、
上記半導体入力用端子と上記半導体駆動用出力端子とを
接続する。
表示使用機器によれば、半導体入力用端子と液晶表示使
用機器の半導体駆動用出力端子との間に弾性体コネクタ
を配置することによってそれらを互いに接続するので、
熱圧着工程が不要であり、従って、液晶駆動用ICの接
続部に熱に起因する不具合が発生することを防止でき
る。その結果、信頼性の高い液晶表示装置を安定して作
製できる。また、熱圧着工程を実施することなく、単
に、弾性体コネクタを所定の位置に置くだけで良いの
で、非常に簡単な作業だけで液晶表示装置又は液晶表示
使用機器を組み立てることができる。
しては、例えば、ナビゲーションシステム、テレビ、パ
ームトップコンピュータ、電子手帳、携帯電話機等が考
えられる。また、液晶を挟む一対の基板は、一般的に
は、透明なガラスによって形成される。しかしながら、
製造上不都合がなければ、透明な合成樹脂その他の材料
によって形成しても良い。また、半導体素子として考え
られるのは、例えば、単純マトリクスの走査電極及びデ
ータ電極を制御するための駆動用ICや、アクティブマ
トリクスの走査線及びデータ線を制御するための駆動用
IC等が考えられる。基板に対する半導体素子の接合方
法は特別な方法に限られないが、例えば、ACFを用い
て接合できる。
ーンとしては種々のものが考えられる。例えば、図2に
符号21で示すように、基板の端部の1ヶ所にまとめて
配置することもできるし、あるいは、図5に符号21a
及び21bで示すように、半導体素子7の両側にグルー
プ分けして配置することもできる。図5のように、半導
体入力用端子をグループ分けして配設する場合、弾性体
コネクタは、符号32a及び32bで示すように各端子
グループのそれぞれに対応して設けられる。
子は、液晶表示使用機器側のPCB(Printed Circuit
Board )上に配線パターンとして形成される場合や、あ
るいは、液晶表示使用機器側から延びるFPC(Flexib
le Printed Circuit)に配線パターンとして形成される
場合等がある。
材料によって形成される。ここにいう弾性材料とは、そ
れに力が加わると弾性的に変形して反力を生じる物質の
ことであり、例えば、シリコンゴムその他のゴムによっ
て形成できる。この弾性体コネクタには、表裏に貫通す
る形で複数の導電部が互いに所定間隔、例えば30μ〜
50μm程度の間隔、すなわちピッチをおいて連続して
並べられ、隣り合う2つの導電部の間に非導電部が挟ま
れている。液晶パネル基板側の半導体入力用端子と液晶
表示使用機器側の半導体駆動用出力端子との間に弾性体
コネクタを配置すれば、対応する各端子間はいくつかの
導電部によって電気的に接続され、他方、隣り合う端子
間は非導電部によって電気的に絶縁される。
されるので撓み、座屈などの変形を生じ易い。これが変
形すると、端子間の電気的な接続に支障がでるかもしれ
ない。よって、弾性体コネクタにはその変形を防止する
ためにコネクタガイド手段を設けることが望ましい。こ
のコネクタガイド手段は種々の構造とすることができる
が、例えば、弾性体コネクタを収納できる大きさの穴に
よって構成することができる。
イトユニットを有する。このバックライトユニットは、
例えば、光を発する光源と、その光源からの光を基板へ
導く導光体とを含んで構成されるのが一般的である。こ
のようなバックライトユニットを用いる場合には、導光
体の中にコネクタガイド手段を一体に形成してしまうこ
とが望ましい。
場合、一旦その穴に挿入した弾性体コネクタは、振動そ
の他何等かの理由によってその穴から抜け出るおそれが
ある。これを防止するため、内部へ向かって突出する突
起部を穴の適所に配設することが望ましい。弾性体コネ
クタはこの突起部の存在により外部へ飛び出すことが防
止される。
器の一実施形態である、携帯電話機の一例を示してい
る。この携帯電話機は、上部筐体1及び下部筐体2を有
する。上部筐体1の中には、キーボード10等を制御す
るためのPCB(Printed CircuitBoard )等が含まれ
る。また、下部筐体2の中には、コントロール用LSI
等を搭載した制御回路基板3及びその回路基板3を搭載
した本体基板4が収納される。本体基板4の上には本発
明に係る液晶表示装置5が装着される。本体基板4の表
面には、複数の半導体駆動用出力端子6が配線パターン
として形成されている。液晶表示装置5はその内部に液
晶駆動用IC7、すなわち半導体素子を有しており、液
晶表示装置5を本体基板4の上に装着した状態で液晶駆
動用IC7が半導体駆動用出力端子6に電気的に接続さ
れる。下部筐体2の中に液晶表示装置5その他の必要機
器を配設し、その後、上部筐体1を上方から被せること
により携帯電話機が完成する。なお、符号20はスピー
カを示している。
に、液晶パネル8、バックライトユニット9、シールド
ケース11及び弾性体コネクタ12を有する。液晶パネ
ル8は、図1に示すように、透明なガラスによって形成
された第1基板13及び同じく透明なガラスによって形
成された第2基板14を有する。第1基板13の内側表
面には透明電極18が形成され、一方、第2基板14の
内側表面には透明電極19が形成される。これらの電極
は、いずれも、ITO(Indium Thin Oxide )その他の
透明導電材料によって形成される。
の外側表面には、偏光板16a及び偏光板16bが貼り
付けられる。第1基板13と第2基板14とは環状のシ
ール剤17によって所定の間隙、いわゆるセルギャップ
をもって液密状態に接着される。そして、このセルギャ
ップ内に液晶が封入される。第1基板13のうち第2基
板14の外側(図1の右側)に張出す部分13aの内側
表面の右端部には半導体入力用端子21が形成される。
半導体素子としての液晶駆動用IC7は、例えばACF
(Anisotropic conductive film )によって第1基板1
3の上に直接に接着され、これにより、IC7の出力用
バンプ電極が透明電極18に接続し、他方、IC7の入
力用バンプ電極が半導体入力用端子21に接続する。
は、導光体22及びその左端に固着された複数、例えば
4個のLED(Light Emitting Diode:発光ダイオー
ド)23を有する。導光体22の右端部には、図2にも
示すように、コネクタガイド手段として作用する直方体
形状のガイド穴24が形成される。このガイド穴24
は、図1に示すように、弾性体コネクタ12を隙間なく
収納できる大きさに形成される。
に、電気絶縁性を備えた弾性材料、例えばシリコンゴム
によって、断面半円形状の柱状に形成された弾性基部2
5と、その弾性基部25の半円状外周表面に互いに平行
に設けられた多数の導電部26とを有する。互いに隣り
合う2つの導電部26の間は弾性材料によって非導電部
となっており、その非導電部の幅は、例えば15μm〜
25μm程度に保持される。図中の符号Wは、互いに隣
り合う導電部26間の間隔、いわゆる導電部間ピッチを
示しており、通常は、W=30μm〜50μm程度に設
定される。
(図8)の本体基板4に装着する際には、図2におい
て、弾性体コネクタ12を導光体22のガイド穴24の
中に挿入し、バックライトユニット9を本体基板4上の
所定位置に置き、液晶パネル8をバックライトユニット
9上の所定位置に置き、シリコンゴムその他の弾性体に
よって形成した加圧用部材30を間に入れた状態でシー
ルドケース11を液晶パネル8及びバックライトユニッ
ト9の上に被せ、そして図1に示すように、カシメ用ス
トッパ27を変形させることによって本体基板4とシー
ルドケース11とを締め付けて固定する。このとき、弾
性体コネクタ12は加圧用部材30の働きによって図1
の上下方向に圧縮されて弾性変形し、その結果、導電部
26(図3参照)は、弾性基部25の弾性復元力によっ
て、液晶パネル8側の半導体入力用端子21と本体基板
4側の半導体駆動用出力端子6の両方にしっかりと接触
する。
に関しては、加圧用部材30のような専用の部品を用意
するのに代えて、シールドケース11の対応する個所を
内側へ突出するように変形させてシールドケース11の
該部にリブを形成し、そのリブによって弾性体コネクタ
12を圧縮することもできる。
すると、制御回路基板3(図8)から半導体駆動用出力
端子6、弾性体コネクタ12(図1)及び半導体入力用
端子21を通して液晶駆動用IC7へ電気信号及び液晶
駆動用電力が供給され、それに基づいて液晶駆動用IC
7によって電極18及び19への印加電圧が制御され
る。そして、この電圧制御により、液晶パネル8の有効
表示領域に可視像が表示される。
側の半導体入力用端子21と携帯電話機側の半導体駆動
用出力端子6との間に弾性体コネクタ12を配置するこ
とによってそれらを互いに接続するので、従来のような
熱圧着工程が不要である。従って、熱に起因する残留応
力のために液晶駆動用IC7に負荷が加わったり、ある
いは、そのIC7と第1基板13との接続に不具合が発
生することを防止できる。また、熱圧着工程を実施する
ことなく、単に、弾性体コネクタ12を所定の位置に置
くだけで良いので、組立作業が非常に簡単である。ま
た、弾性体コネクタ12をガイド穴24の中に配置した
ので、弾性体コネクタ12に力が加わったときにその弾
性体コネクタ12が撓み、座屈などといった変形を生じ
ることがなく、従って、半導体入力用端子21と半導体
駆動用出力端子6との間の電気接続状態を常に安定状態
に保持できる。
ニット9の導光体22に設けたガイド穴24の適所、例
えば下端縁、に突起部28を形成することができる。こ
の突起部28は、ガイド穴24の下端縁全域に設けても
良く、あるいは下端縁に部分的に設けても良い。この突
起部28を設けておけば、ガイド穴24内に挿入した弾
性体コネクタ12が容易に外部へ抜け出ることがなくな
り、よって、液晶パネル8の取り扱いが楽になる。
晶表示装置の他の実施形態を示している。この実施形態
が、図2に示した第1の実施形態と異なる点は、液晶パ
ネル8に関して、複数の半導体入力用端子を符号21a
及び21bで示すように液晶駆動用IC7の両側に2つ
のグループとして振り分け、それらの端子グループ21
a及び21bのそれぞれに対応して弾性体コネクタ32
a及び32b並びに加圧用部材30,30を設け、さら
にそれらの弾性体コネクタ32a及び32bのそれぞれ
に対応して導光体22にガイド穴34を設けたことであ
る。また、携帯電話機(図8)の本体基板4に形成され
る半導体駆動用出力端子6も、各弾性体コネクタ32
a,32bに対応させて2つのグループ6a及び6bに
振り分けられる。
2a,32bは、図6に示すように、電気絶縁性を備え
た弾性材料、例えばシリコンゴムによって概ね直方体形
状に形成された弾性基部35と、その弾性基部35の内
部に互いに平行に設けられた多数の導電部36とを有す
る。個々の導電部36の両端は弾性基部35の外側へ露
出しており、さらに、互いに隣り合う2つの導電部36
の間は弾性材料によって非導電部となっており、各導電
部間の間隔、すなわち導電部間ピッチWは、例えば30
μm〜50μm程度に保持される。この実施形態によっ
ても、熱圧着工程を省略でき、さらに、液晶表示装置の
組立作業を非常に簡単にできる。
両端部分にそれぞれ1組づつ合計2組の突起部38を設
けることにより、弾性体コネクタ32a,32bがガイ
ド穴34から抜け出ることを防止できる。符号Aで示す
範囲が弾性体コネクタ32a,32bの有効使用範囲で
ある。
改変できる。すなわち、本発明に係る液晶表示装置を適
用できる液晶表示使用機器は、携帯電話機に限られず、
テレビその他の任意の機器とすることができる。また、
液晶パネル8に装着する半導体素子は1個に限られず複
数個とすることもでき、その場合には、個々の半導体素
子に対応して弾性体コネクタを設けることができる。ま
た、弾性体コネクタの形状は、図3又は図6に示した形
状以外の任意の形状とすることができる。
イド手段としてのガイド穴24,34をバックライトユ
ニット9の導光板22に一体に形成したが、ガイド穴2
4,34をバックライトユニット9と別体に設けること
もできる。また、液晶表示装置には、バックライトユニ
ットを使用しないものがあるが、その種の液晶表示装置
に関しては、コネクタガイド手段を独自に設ける必要が
ある。
4,34によってコネクタガイド手段を構成したが、コ
ネクタガイド手段は、弾性体コネクタの変形を防止でき
さえすればどのような構造であっても良い。例えば、弾
性体コネクタのまわりにピンを立ててその変形を防止す
ることもできる。
は、本発明に係る液晶表示装置のさらに他の実施形態を
示している。特に、図9はその液晶表示装置の分解斜視
図を、図10はその断面図を、そして図11はその要部
の詳細図を、それぞれ、示している。この実施形態は液
晶表示使用機器側、例えば携帯電話機側、の半導体駆動
用出力端子がFPC(Flexible Printed Circuit)によ
って構成され、この点において図2及び図5に示した実
施形態と異なっている。
は、金属板から成る枠状のシールドケース68と、液晶
パネルすなわち表示手段52と、液晶駆動用LSI58
と、表示手段52と液晶駆動用LSI58の能動面に形
成されたバンプ59とをCOG実装方式によって互いに
電気的に接続するためのACF(Anisotropic Conducti
ve Film :異方性導電膜)63と、全体の強度を保つた
めの保持部材72とを有している。
る。すなわち図10において、一方の面に第1透明電極
層55を設けた0.7mm厚のソーダガラスからなる第
1基板53と、一方の面に第2の透明電極層56を設け
た0.7mm厚のソーダガラスからなる第2基板54と
を、第1透明電極層55と第2透明電極層56とが相対
向するように貼り合わせ、さらに、これらの基板間に液
晶組成物を封入する。そして、COG用ACF63を用
いて液晶駆動用LSI58を一方の基板54上に直接、
電気的に接続する。こうしてCOG型の表示手段52が
形成される。
C(Flexible Printed Circuit)65の左端端子部分
と、COG型液晶パネル上に形成された半導体入力用端
子、すなわち外部接続電極67とを弾性体コネクタとし
てのラバーコネクタ66によって電気的に接続する。そ
してその状態で、シールドケース68と保持部材72と
で表示手段52を挟み込み、さらにカシメ用ストッパ8
0を変形させてシールドケース68と保持部材72の両
者をカシメ固定する。FPC65は、例えば図11に模
式的に示すように、、ポリイミド樹脂等によって形成さ
れたベースフィルム81に銅箔等の導電体82を接着
し、その導電体層の上にポリイミド樹脂等をカバーレイ
83として積層し、さらに、コネクタ(図示せず)に差
し込まれるターミナル部分に補強板84を接着して該部
分を補強することによって構成される。
に、非導電部を挟んで平行に並べられた多数の導電部6
4を有している。また、シールドケース68にはスリッ
ト69が設けてあり、FPC65をそのスリット69に
通す。なお、FPC65の装着に関する作業性を向上さ
せるため、スリット69をケース68の下端縁まで切り
欠いて切欠きを形成し、その切欠きの中にFPC65を
通すこともできる。なお、ラバーコネクタ66はそれと
同等の機能を実現するものであれば、その材質、構造等
は特定のものに限定されないが、例えば、信越ポリマー
(株)製のシンエツインターコネクターを用いることが
できる。
板53の表面に貼着した第1偏光板を示し、符号61は
第2基板54の表面に貼着した第2偏光板を示し、符号
57は両基板53及び54を接着するシール剤を示し、
そして符号62は反射板を示している。
簡単な工程で、液晶表示装置51を実現できる。また、
FPC65は“T”型の形状になっているので、FPC
65がシールドケース68から抜けるのを防止すること
ができる。さらに、ラバーコネクタ66が支持部材の役
割を果たすので、筐体内部での表示手段52のズレを防
止すると共に、筐体外部より加わる力を拡散させて表示
手段52の破壊を防止することができる。
て本発明を説明したが、本発明はそれらの実施形態に限
定されるものでなく、請求の範囲に記載した技術的範囲
内で種々に改変できるものである。
7記載の液晶表示使用機器によれば、端子間の接続に際
して熱圧着工程が不要なので、半導体素子と基板との接
続部に熱に起因する不具合が発生することを防止でき
る。その結果、信頼性の高い液晶表示装置を安定して作
製できる。また、熱圧着工程を実施することなく、単
に、弾性体コネクタを所定の位置に置くだけで良いの
で、非常に簡単な作業だけで液晶表示装置を組み立てる
ことができる。
数の半導体入力用端子を1個の大きなグループとして形
成するのではなくて、少数のグループに分けて形成する
ので、半導体素子のまわりの空間を有効に利用して、液
晶表示装置の全体を小型に形成できる。
性体コネクタの変形を防止でき、従って、端子間の接続
状態を長期間にわたって安定に保持できる。
ネクタガイド手段を簡単に構成できる。
旦コネクタガイド手段に装着した弾性体コネクタがその
外部へ抜け出ることを防止できる。また、この構成によ
れば、弾性体コネクタがコネクタガイド手段又はバック
ライトユニットから落下などによって分離してしまうこ
とを防止して、それらを常に一体のユニット部品として
取り扱うことが可能となる。よって、部品管理や部品の
取り扱いが容易となる。
晶表示装置において広く一般的に使用されるバックライ
トユニットを利用して弾性体コネクタの変形を防止でき
る。
側面断面図である。
視図である。
る。
す分解斜視図である。
る。
である。
示す分解斜視図である。
態を示す分解斜視図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 液晶を挟んで互いに対向する一対の基板
と、少なくとも一方の基板上に直接に接合された半導体
素子と、半導体素子へ信号を導くために基板上に形成さ
れた複数の半導体入力用端子とを有しており、 それらの半導体入力用端子が液晶表示使用機器の半導体
駆動用出力端子に接続される液晶表示装置において、 非導電部を挟んで並べられた複数の導電部を有する弾性
体コネクタによって、上記半導体入力用端子と上記半導
体駆動用出力端子とを接続することを特徴とする液晶表
示装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の液晶表示装置において、
複数の半導体入力用端子は半導体素子の両側に複数のグ
ループに分けて配置され、弾性体コネクタは各グループ
に対応して設けられることを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項3】 請求項1又は請求項2記載の液晶表示装
置において、弾性体コネクタの変形を防止するコネクタ
ガイド手段を設けたことを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項4】 請求項3記載の液晶表示装置において、
コネクタガイド手段は、弾性体コネクタを収納する穴で
あることを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項5】 請求項4記載の液晶表示装置において、
上記穴の中に収納された弾性体コネクタに向かって突出
する突起部をその穴に設けたことを特徴とする液晶表示
装置。 - 【請求項6】 請求項3から請求項5のうちのいずれか
1つに記載の液晶表示装置において、光を発する光源
と、その光源からの光を基板へ導く導光体とを有してお
り、上記コネクタガイド手段はその導光体と一体に形成
されることを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項7】 複数の半導体駆動用出力端子と、それら
の半導体駆動用出力端子に接続される液晶表示装置とを
有する液晶表示使用機器において、 上記液晶表示装置は、液晶を挟んで互いに対向する一対
の基板と、少なくとも一方の基板上に直接に接合された
半導体素子と、半導体素子へ信号を導くために基板上に
形成された複数の半導体入力用端子とを有しており、そ
して非導電部を挟んで並べられた複数の導電部を有する
弾性体コネクタによって、上記半導体入力用端子と上記
半導体駆動用出力端子とを接続することを特徴とする液
晶表示使用機器。
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