JPH10260423A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造が簡便で信頼性が高い多層構造の液晶表
示装置を提供する。 【解決手段】 共通のフレキシブル配線基板を用い、多
層の液晶表示パネルのゲート線への信号供給を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多層の液晶層を積
層したマトリックス型液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、表示装置としては広くＣＲＴ
が用いられている。しかし、ＣＲＴは一つの電子銃です
べての画素を表示するために、ディスプレイの奥行きを
大きくとる必要があり、さらに消費電力と重量の面で携
帯用パネルとしては適さない。その他のディスプレイと
してプラズマ、ＥＬ等が考えられるがいずれも携帯用パ
ネルとして実用化には問題がある。

【０００３】液晶表示装置は、現在実用化されている携
帯用表示表示装置の主流であり、薄型、低電圧駆動が可
能で、腕時計、電卓などの表示装置として広く使用され
ている。特にＴＮ型液晶表示方式は、ＴＦＴなどのアク
ティブスイッチ素子を組み込むことにより、ＣＲＴ並み
の表示特性をもたせることができ、テレビなどにも用い
られるようになった。しかし、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ
Ｎｅｍａｔｉｃ）型液晶表示装置は、偏光板を用いてい
るため光利用効果は低く、光量をかせぐためにバックラ
イトが必要で、これにより消費電力が大きくなってい
た。

【０００４】他の液晶表示装置では、偏光板を使用しな
いタイプとして二色性染料を用いたゲスト−ホスト（Ｇ
Ｈ）型液晶表示方式、及びコレステリック選択反射型液
晶表示方式があげられる。ＧＨ方式を用いてフルカラー
表示を行う場合、各サブピクセルに色の異なる液晶材料
を配置するか、３層以上に液晶セルを積層することが必
要となる。しかし、数種類の液晶を配置することは実質
上困難であり、３層にした場合はセルの組立、液晶注
入、ドライバーＩＣの実装と製造上の問題が多い。コレ
ステリック選択反射方式においても同様の問題がある。

【０００５】例えば３層の液晶セルを積層する場合のド
ライバーＩＣの実装の断面図を図８及び図９に示す。図
８は、３層の液晶セルを横から見た図を示す。図示する
ように、互いに離間して設けられた基板１８，１６，１
４，１２の基板間には、シール６１，６２，６３が設け
られ、その空隙に、液晶層１７，１５，１３が封入され
ている。従来の多層の液晶表示方式では、回路基板１０
０から各層１６，１４，１２に、それぞれフレキシブル
配線基板１０２，１０４，１０６が接続されている。図
９は、ドライバーＩＣの実装の様子を簡略的に示す斜視
図である。図示するように、従来の多層の液晶表示方式
では、実装面積が大きくなることがわかる。また、この
方式では、接続のための工程（接続回数）が多く、信頼
性が低下しやすかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
従来の多層の液晶表示方式では製造上問題が多かった。
各液晶層それぞれにソース信号とゲート信号を供給し駆
動するため、特にドライバーＩＣの実装工程が複雑とな
っていた。本発明は、上記事情を鑑みてなされたもの
で、製造が簡便で信頼性が高い多層の液晶表示装置を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、画素電極及び
基板端面まで引き出されたゲート配線を有し、離間して
配置された少なくとも３枚の基板と、各基板間の周囲を
封止する封止部と、各基板間に設けられた空隙に封入さ
れた液晶層とを有し、各基板のゲート配線は、基板面に
垂直な方向から投影したとき、ほぼ重なるように配列
し、かつゲート配線を有する各基板端部は、段差を形成
するよう配置され、前記各基板のゲート配線は、各ゲー
ト配線に対応する共通の配線をもつフレキシブル配線基
板を、段差に沿って屈曲させて設けることにより、電気
的に接続されることを特徴とする液晶表示装置を提供す
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、本発明の液
晶表示装置を詳細に説明する。図１は、シアン、イエロ
ー、マゼンタの３層を積層したＧＨ型液晶表示装置の断
面を表す概略図である。図示するように、この液晶表示
装置では、第１の基板１２、第２の基板１４、第３の基
板１６、第４の基板１８が各々離間して配置され、各基
板間の周囲は、シール２６，２４，２２によって封止さ
れ、その間隙には液晶層１７，１５，１３が各々封入さ
れている。第１の基板１２、第２の基板１４、第３の基
板１６には、それぞれ、その基板端部までゲート配線が
引き出されている。各基板端部は、下段の基板ほど、順
に長くなっており、これにより段差を構成している。ゲ
ート配線の端部には、各々接続パッドが設けられてい
る。回路基板１０の接続部３１、第１の基板１２端部の
接続パッド３３、第２の基板１４端部の接続パッド３
５、第３の基板１端部の接続パッド３７は、共通のフレ
キシブル基板２０を段差に沿って屈曲させて接合するこ
とにより、電気的に接続されている。

【０００９】図２は、共通のフレキシブル基板２０の位
置を説明するための図であり、図１を斜め上方から見た
場合の該略図である。図中４７，４５，４３は、各々基
板１６，１４，１２端部まで引き出されたゲート配線を
示す。図示するように、本発明では、接続パッド３３、
接続パッド３５、及び接続パッド３７は、共通のフレキ
シブル基板２０で接続できるので、図９に比較して接続
面積が狭い。

【００１０】図３は、フレキシブル基板実装前の該液晶
表示装置の平面の概略図である。図３には、基板上に形
成された配線のうちゲート線２３のみを示す。該ゲート
線は、各層毎にセル基板の概略端面まで引き出され、且
つ液晶表示装置上面より投影した場合、セル基板端面に
引き出された各層のゲート線は、概略重っている。

【００１１】図１に示した基板１２、１４、１６の上面
には、ＴＦＴ、画素電極、ソース線、ゲート線などが形
成されている。それらは、一般のアクティブマトリック
ス型液晶表示装置と同様の方法で形成されている。ま
た、基板１４、１６、１８の下面には図示しない対向電
極が形成されている。対向電極の形成も一般の液晶表示
装置と同様である。基板１２、１４、１６、１８には、
それぞれにＴＦＴやゲート線、対抗電極などが形成さ
れ、図１に示したように４枚の基板をスペーサやシール
を介して重ね合せ、基板１２と１４、１４と１６、１６
と１８の間にシアン・イエロー・マゼンタ３色よりなる
ＧＨ液晶を注入する。３色の重ね合せは任意で良い。

【００１２】重ね合せの方法は、一般の液晶表示装置の
製造工程におけるセルの封着工程と同様である。基板１
２、１４、１６、１８としては、例えばガラス、セラミ
ック、メタルコア絶縁基板、プラスティックなどの絶縁
物を使用できる。ここでは、基板１２と１８は、０．７
ｍｍのガラス基板、１４と１６は０．５ｍｍのガラス基
板を用いた。

【００１３】また、シール２２、２４、２６は、図１に
示したように表示部分側（図では右側）が概略揃い、上
部の基板端近傍までシールが施されている。これは、図
１に示すフレキシブル基板２０を各基板に実装する時
に、実装部分に空間を設けないためである。空間がある
と、基板が反り、時に破損することがある。フレキシブ
ル基板２０は、その上面よりヘッドを押し当てて基板上
の接続パッドに実装するので、そのヘッド面より小さい
面積においては空間があってもよい。

【００１４】図４に，基板１４にフレキシブル基板２０
を実装する例を模式的に示す。基板１４の下には、シー
ル２２が格子状に形成されている。ヘッド面２８より、
シールに囲まれる空間は小さい。

【００１５】なお、この例では、基板１２、１４、１６
として、ＴＦＴなどが形成されているアクティブ基板を
使用したが、単にＸとＹ方向に配線が施されているタイ
プの基板を使用することができる。この場合には、例え
ば基板１４の上面はＹ方向に配線が施され、基板１４の
下面にはＸ方向に配線を施すことができる。このとき、
Ｙ方向の配線をコモン線、Ｘ方向の配線をセグメント線
と呼ぶ。

【００１６】フレキシブル基板２０は、ポリイミド、ポ
リエステルなどの高分子材料から選択される絶縁物と、
銅などの金属材料から選択される導電物との組み合わせ
が使用できる。ここでは、例えば絶縁物としてポリイミ
ド、導電物として銅、さらにニッケル、金めっきした配
線からなるフレキシブル基板を用いた。

【００１７】フレキシブル基板２０は、以下のようにし
て接続した。最初に、フレキシブル基板２０と基板１６
上の配線の位置合わせを行ない、熱圧着する。

【００１８】次に、基板１４の接続パッド３５とフレキ
シブル基板２０とを圧着し、最後に基板１２の接続パッ
ド３３とフレキシブル基板２０とを圧着する。基板１
４、１２と圧着するときには再度位置合せを行なっても
よいが、図３に示したように平面的には直線状に配線が
形成されているので必ずしも位置合せをする必要はな
い。ここでは、基板１４、１２とフレキシブル基板２０
を接続するときには位置合せを省略した。

【００１９】基板１６、１４、１２と接続されたフレキ
シブル基板２０は、さらに回路基板１０と接続する。回
路基板１０には液晶表示装置を駆動するためのドライバ
ＩＣも実装されている。

【００２０】ここでは、フレキシブル基板２０を用いた
が、本発明によれば、フレキシブル基板の代わりにドラ
イバＩＣが実装された図示しないＴＡＢ基板をしようす
ることができる。その場合、回路基板には、ドライバＩ
Ｃを駆動するための回路が形成されている。本発明によ
れば、いずれにしても共通の基板を介して、共通の信号
が供給される。

【００２１】次に、ソース側（Ｘ側）の実装についてそ
の製造方法を述べる。図５は、各層の基板とソース線の
実装を示した断面図である。ソース線１１２，１１４，
１１６は各層１６，１４，１２に供給される信号が違う
ので独立したフレキシブル基板１１２，１１４，１１６
によって実装がなされている。

【００２２】図６及び図７は、ソース側の実装の他の例
を示した平面図である。図６が液晶基板、図７がフレキ
シブル基板を表す。図６では、ソース線１１１がそれぞ
れ基板端近傍で３つに分かれている。それに対応するよ
うにフレキシブル基板の配線が形成されている。つま
り、１枚のフレキシブル基板で独立した３層の基板それ
ぞれと接続できる構造となっている。配線が３層独立し
た構造になっていると、それぞれの層毎にマスクが必要
であること、決められたそれぞれの層を重ね合せる必要
があることなど、製造上複雑になり、プロセスのミスを
招きやすい。図６及び図７の配線構造では、製造に要す
るマスクがを１枚ですみ、製造が簡便となり、プロセス
のミスを防ぐことができる。

【００２３】以上説明したように、図３、図６及び図７
の配線とすることで、マスクや基板の共通化ができる。
つまり、それぞれＴＦＴや配線を形成した後に、それぞ
れの層の基板の大きさに切断し、重ね合せ製造すること
で、製造歩留まりを向上させることができる。

【００２４】なお、本実施例では、３層ＧＨの反射型カ
ラー液晶表示装置の例を示したが、液晶表示装置として
は、多層になっている構造であれば、反射型、投射型等
の他の液晶表示装置に適用することができる。また、表
示方法もＧＨ以外のコレステリック、ＯＣＢなど多くの
方式に適用できる。

【００２５】

【発明の効果】本発明の液晶表示装置は、多層の液晶表
示パネルのゲート線を共通のフレキシブル基板で電気的
に接続させ、信号供給をすることで、回路基板から各層
に接続されるフレキシブル配線基板に要する面積を削減
できる。また、接続のための工程（接続回数）を減らす
ことができるので、製造歩留まりが良くなり、また実装
不良の発生を低減させて、信頼性の高い液晶表示装置を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の液晶表示装置の一例を表す概略的な
断面図

【図２】 図１の共通のフレキシブル基板の位置を説明
するための図

【図３】 フレキシブル基板実装前の液晶表示装置の一
例の平面の概略図

【図４】 フレキシブル基板の実装を説明するための模
式図

【図５】 本発明の液晶表示装置の一例のソース線の実
装を説明するための図

【図６】 本発明に使用される液晶基板の他の例

【図７】 本発明に使用されるフレキシブル基板の他の
例

【図８】 従来の多層式液晶表示装置を説明するための
図

【図９】 図８におけるドライバーＩＣの位置を簡略的
に示す斜視図

【符号の説明】

１０…回路基板 １２，１４，１６，１８…基板（液晶基板） ２０…共通フレキシブル基板 ２２，２４，２６…シール ３３，３５，３７…接続パッド １００…回路基板 １０２，１０４，１０６，１１２，１１４，１１６…フ
レキシブル基板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画素電極及び基板端面まで引き出された
   ゲート配線を有し、離間して配置された少なくとも３枚
   の基板と、各基板間の周囲を封止する封止部と、各基板
   間に設けられた空隙に封入された液晶層とを有し、 各基板のゲート配線は、基板面に垂直な方向から投影し
   たとき、ほぼ重なるように配列し、かつゲート配線を有
   する各基板端部は、段差を形成するよう配置され、前記
   各基板のゲート配線は、各ゲート配線に対応する共通の
   配線をもつフレキシブル配線基板を、段差に沿って屈曲
   させて設けることにより、電気的に接続されることを特
   徴とする液晶表示装置。