JP2001042784A

JP2001042784A - 表示装置

Info

Publication number: JP2001042784A
Application number: JP21117099A
Authority: JP
Inventors: Shigeto Matsumoto; 重人松元; Kazutoshi Takemoto; 和俊竹本; Kenichi Komurasaki; 賢一小紫; Natsuko Hori; なつ子堀
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1999-07-26
Filing date: 1999-07-26
Publication date: 2001-02-16

Abstract

(57)【要約】【課題】小型化とともに信頼性を高めた高性能な液晶表
示装置を提供する。【解決手段】液晶表示装置１７によれば、ガラス基板２
とガラス基板３との間に液晶４を介在させ、シール部材
５によって液晶４を封入させ、これによって表示領域６
をなし、表示領域６の各透明電極７、８はガラス基板３
の非表示領域９にまで延在させ、このような構成の液晶
パネルＰ１において、ガラス基板２の上に駆動用ＩＣ１
５とＦＰＣ２０を配設し、駆動用ＩＣ１５の電極端子２
１と表示電極端子１１とをワイヤ２２により接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液晶パネル、プラズ
マディスプレイ（ＰＤＰ）、ＥＬディスプレイ、フィー
ルドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）などの表示パ
ネルに対し、さらにＰＣＢ基板などの多層配線構造の回
路基板もしくはＦＰＣなどの可撓性のある回路基板と、
駆動用ＩＣとを配設した表示装置の改良に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】表示パネルは２枚の対向基板により表示
手段を構成し、一方の基板の外側面を表示画面としたも
のであって、たとえば液晶表示パネルであれば、２枚の
対向基板の間に液晶を介在させることで、かかる表示手
段としている。

【０００３】プラズマディスプレイやＥＬディスプレイ
等は自発光型表示装置であるが、プラズマディスプレイ
では２枚の対向基板の間に空間を形成し、プラズマ発光
を生じさせており、ＥＬディスプレイでは２枚の対向基
板の間に電界発光（ＥＬ）物質を介在させた構造となっ
ている。ちなみに、ＥＬディスプレイの場合、ＥＬ物質
を２枚の基板で挟み込んで封止した構造としているの
は、ＥＬ物質を大気から完全に遮断し、水分等の侵入に
よる劣化を防止するためである。

【０００４】典型的な表示装置として液晶表示装置を説
明するに、近年、パーソナルコンピュータ、ワードプロ
セッサ、テレビ、デジタルカメラ、ビデオカメラ、魚群
探知機、携帯型位置測定システム（ＧＰＳ）などに液晶
表示装置が使用されているが、これに伴い小型化、低消
費電力化および屋外での適用性が求められている。これ
に応じて反射型カラー液晶表示装置の要求が強くなって
いる。とくに携帯性を重視する用途においては、小型化
への要望も強くなっている。

【０００５】また、かかる液晶表示装置においては、駆
動用ＩＣなどの一般的な実装技術としてＴＡＢあるいは
ＣＯＧという方式が提示されている。

【０００６】しかし、ＴＡＢ方式によれば、駆動用ＩＣ
を搭載するフィルムキャリアの仕様がパネルごとに異な
るため、部材費が高くなるという課題があった。他方の
ＣＯＧ方式では、ガラス基板の非表示領域に駆動用ＩＣ
を搭載し、配線することで、額縁の部分が広くなり、小
型化の要求に応じることがむずかしかった。

【０００７】そこで、多層プリント基板を使用すること
で、低コストかつ小型化が可能なベアチップ実装方式
（通常、ＣＯＢ方式と称される）を本願出願人は提案し
た。

【０００８】つぎにこのようなベアチップ実装方式の液
晶表示装置を図５に示す。同図の液晶表示装置１によれ
ば、走査側のガラス基板２と信号側のガラス基板３との
間に液晶４を介在させ、シール部材５によって液晶４を
封入させ、これによって表示領域６をなす。また、各ガ
ラス基板２、３の各内面にはそれぞれＩＴＯなどからな
る透明電極７、８をストライプ状に形成し、これら透明
電極７、８上に配向膜（図示せず）を被覆している。さ
らに各ストライプ状の透明電極７、８が交差するように
各ガラス基板２、３を対向配設する。

【０００９】これら透明電極７、８はガラス基板３の非
表示領域９にまで延在させている。そのために透明電極
８をガラス基板３の非表示領域９にまで延在させるだけ
ではなく、さらに透明電極７についても、両基板２、３
間に設けた導電性部材などを通して、いったんガラス基
板３に転移させて、さらにガラス基板３の非表示領域９
にまで延在させる。そして、この非表示領域９上の延在
透明電極１０の上には金属層を被覆した表示電極端子１
１を形成している。

【００１０】このような構成の液晶パネルＰにおいて、
ガラス基板３の端面には多層配線からなるガラスエポキ
シ基板（多層プリント基板：ＰＣＢ基板）でもって構成
した回路基板１２の端面を当接させ、ガラス基板３の一
部と回路基板１２とに対しステンレスなどからなる補強
板１３を当て、接着材１４（たとえば両面テープ）でも
って固定する。また、回路基板１２の上には駆動用ＩＣ
１５を配設し、駆動用ＩＣ１５の電極端子と表示電極端
子１１とを、さらには駆動用ＩＣ１５の電極端子と回路
基板１２の端子とを金、アルミニウムなどからなるボン
ディング用のワイヤ１６により接続している。

【００１１】上記構成の液晶表示装置１においては、駆
動用ＩＣ１５を回路基板１２の上に設けて、回路基板１
２に入力された信号等を、さらに駆動用ＩＣ１５を通し
て各透明電極７、８に入力することで、画像表示がおこ
なわれる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
液晶表示装置１によれば、液晶パネルＰのガラス基板３
と回路基板１２との端面同士を当接させ、双方の基板を
並べた構成であり、そのような並設構造にしたことで、
より一層小型化するという要求を妨げていた。

【００１３】また、液晶パネルＰに回路基板１２を当接
させ、補強板１３を当てても、補強板１３の板面に対し
垂直な方向に応力や衝撃などが加わった場合には、その
方向での強度が小さいことから、装置を筐体内に搭載す
る前であれば、製造工程や検査工程において、搭載後で
あっても衝撃などの外部応力によって耐久性や信頼性が
低下するという課題があった。

【００１４】したがって本発明の目的は小型化とともに
信頼性を高めた高性能な液晶表示装置を提供することに
ある。

【００１５】本発明の他の目的は低コスト化を達成した
液晶表示装置を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明の表示装置は、２
枚の対向基板により構成した表示パネルの一方基板の外
側面を表示画面となし、その内側面の非表示領域に、表
示パネルに対する信号入力用電極を引出し、さらに他方
基板の外側面上に駆動用ＩＣと、該駆動用ＩＣ用の入力
配線を形成した回路基板とを配設して、上記信号入力用
電極と駆動用ＩＣの電極端子とを接続手段により通電せ
しめたことを特徴とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の表示装置を液晶表
示装置を例にして図１〜図４により説明する。図１は液
晶表示装置１７の概略断面図、図２と図３はそれぞれ本
発明の他の液晶表示装置１８、１９の概略断面図であ
る。また、図４は反射型液晶表示装置の具体例である。
なお、図５に示す液晶表示装置１と同一箇所には同一符
号を付す。

【００１８】（例１）本例の液晶表示装置１７において
は、従来の液晶表示装置１に比べて、駆動用ＩＣ１５と
前記回路基板であるＦＰＣとを前記他方基板としてのガ
ラス基板２の上に配設している。

【００１９】すなわち、図１に示すように走査側のガラ
ス基板２と、このガラス基板２に比べ大きなサイズの前
記一方基板である信号側のガラス基板３の間に液晶４を
介在させ、シール部材５によって液晶４を封入させ、ガ
ラス基板２、３に設けられた透明電極７、８で形成され
る表示領域６でもって表示画面となす。さらに従来周知
のとおりに各ガラス基板２、３をストライプ状の透明電
極７、８が交差するように対向配設し、透明電極８をガ
ラス基板３の非表示領域９にまで延在させるだけではな
く、さらに透明電極７についても、両基板２、３間に設
けた導電性部材などを通して、いったんガラス基板３に
転移させて、さらにガラス基板３の非表示領域９にまで
延在させる。そして、前記信号入力用電極である延在透
明電極１０上には表示電極端子１１を形成している。

【００２０】このような構成の液晶パネルＰ１に対し、
ガラス基板２の端付近に駆動用ＩＣ１５をエポキシ系の
樹脂からなる接着材でもって固定し、そして、駆動用Ｉ
Ｃ１５にＦＰＣ２０を設けている。

【００２１】また、駆動用ＩＣ１５の電極端子２１と表
示電極端子１１とを前記接続手段である金線やアルミニ
ウム線からなるボンディング用のワイヤ２２により接続
している。これら電極端子２１は金やアルミニウム等に
より表面処理されたパッドである。

【００２２】そして、ワイヤ２２や駆動用ＩＣ１５を保
護するために、これらの上にエポキシ系やシリコン系の
樹脂などからなる樹脂保護層２３をガラス基板３より約
２ｍｍ程度の高さにて被覆する。

【００２３】かくして上記構成の液晶表示装置１７によ
れば、駆動用ＩＣ１５とＦＰＣ２０をガラス基板２の端
付近、とくにシール部材５付近に設けているので、従来
のように回路基板１２を液晶パネルＰに並設しなくなっ
たことで小型化が達成できた。

【００２４】また、ワイヤ２２のように段差のある構造
におけるワイヤーボンディングであれば、その接続が容
易にでき、さらに高い信頼性が得られた。

【００２５】しかも、ＦＰＣ２０を設けたことで、駆動
用ＩＣ１５への入力信号発生部（表示装置全体のシステ
ム）との接続が容易になり、複雑な構造を採用しなくな
ることで、低コストが達成できた。

【００２６】（例２）（例１）の液晶表示装置１７にお
いては、ガラス基板２上に前記回路基板としてＦＰＣ２
０を配設したが、本例の液晶表示装置１８によれば、こ
れに代えて前述したような回路基板１２を使用してい
る。その他の構成は液晶表示装置１７と同じである。

【００２７】回路基板１２は両面テープにより固定す
る。そして、駆動用ＩＣ１５と回路基板１２との間をＦ
ＰＣ２４によって電気的に接続している。

【００２８】回路基板１２はたとえばガラスエポキシ基
板からなり、基板内部に１種もしくは２種以上の配線層
が形成した多層配線構造であって、駆動用ＩＣ１５の駆
動に必要なバスラインと、電源、ロジック等の各系を層
別に配線した多層基板であったり、外部から供給される
各種電源や信号の処理回路を搭載する多層基板である。
さらに回路基板１２上にコネクタを設け、そのコネクタ
にＦＰＣでもって入力する。

【００２９】回路基板１２はたとえばガラスエポキシ基
板からなり、基板内部に１層配線もしくは２層以上の配
線層を形成した多層配線構造であることで、積層数を変
えることで基板面の面積を適宜変えることができる。

【００３０】かくして上記構成の液晶表示装置１８にお
いても、駆動用ＩＣ１５と回路基板１２をガラス基板２
の上に設けているので、従来のように回路基板１２を液
晶パネルＰに並設しなくなったことで小型化が達成でき
た。また、ワイヤ２２によるワイヤーボンディングをお
こなうことで、容易かつ高信頼性の接続ができ、さらに
低コストになった。その上、ＦＰＣ２４を使用したこと
で、回路基板１２と容易に接続できた。

【００３１】なお、本例に示す図２によれば、回路基板
１２が表示領域６の範囲内に配設されているが、このよ
うな構成はとくに反射型液晶表示装置において効果的に
適用できる。すなわち、透過型液晶表示装置であれば表
示領域の背面にはバックライトを配設する必要があり、
バックライトの透過光を妨げるような構成は取ることが
できないが、反射型液晶表示装置であれば、その制約を
受けないため、任意の背面領域に回路基板を実装するこ
とができ、しかも、表示装置全体の薄型化を達成でき
る。また、プラズマディスプレイやＥＬディスプレイ等
の自発光型表示装置においても、表示領域の背面に制約
がないので、本例の構造は効果的に適用できる。

【００３２】（例３）（例２）の液晶表示装置１８にお
いては、回路基板１２と駆動用ＩＣ１５とをＦＰＣ２４
により電気的に接続しているが、これに代えて液晶表示
装置１９によれば、双方の間をボンディング接続でもっ
て電気的に接続している。

【００３３】その際、駆動用ＩＣ１５の電極端子２５と
回路基板１２の端子２６とを金線やアルミニウム線から
なるボンディング用のワイヤ２７により接続している。
これら電極端子２５、２６も金やアルミニウム等により
表面処理されたパッドである。

【００３４】上記構成の液晶表示装置１９においても、
駆動用ＩＣ１５と回路基板１２をガラス基板２の上に設
けているので、従来のように回路基板１２を液晶パネル
Ｐに並設しなくなったことで小型化が達成できた。ま
た、ワイヤ２２およびワイヤ２７によるワイヤーボンデ
ィングおこなうことで、同一工程で接続が可能となり、
容易かつ高信頼性の接続ができ、さらに低コストになっ
た。

【００３５】〔好適例〕（例１）の液晶表示装置１７、
（例２）の液晶表示装置１８および（例３）の液晶表示
装置１９のいずれの構成においても、ガラス基板２の上
に回路基板１２や駆動用ＩＣ１５を配設した構成におい
ては、ガラス基板２の厚みを薄くすることによりワイヤ
２２によるワイヤーボンディング実装が容易になる。

【００３６】本発明者が繰り返しおこなった実験によれ
ば、ガラス基板２の厚みと駆動用ＩＣ１５の厚みの合計
をｄとすると、好ましい範囲としてはｄ≦１．１ｍｍ以
下、さらにはｄ≦０．７ｍｍにすると、ワイヤーボンデ
ィング実装が容易になることがわかった。

【００３７】なお、以上の各例においては、信号側のガ
ラス基板２の端付近に駆動用ＩＣ１５をエポキシ系の樹
脂からなる接着材でもって固定した例で説明したが、走
査側のガラス基板２と信号側のガラス基板３のサイズを
逆にして、ガラス基板２上に非表示領域９を形成した構
成であっても、同様な作用効果が得られる。すなわち、
透明電極７をガラス基板２の非表示領域９にまで延在さ
せ、さらに透明電極８についても両基板２、３間に設け
た導電性材料などを通して、いったんガラス基板２の非
表示領域９にまで延在させ、そして、前記信号入力電極
である延在透明電極１０上には金属層を被覆した表示電
極端子１１を形成した構成でもよい。

【００３８】液晶パネルＰ１液晶表示装置１７については、ＦＰＣ２０を回路基板と
して使用していることから、その可撓性を利用してＦＰ
Ｃ２０を折り曲げることができ、そのためにガラス基板
２の外側にバックライトを配設することができことか
ら、液晶パネルＰ１には透過型液晶表示構造でも反射型
液晶表示構造にでも適用できる。一方、各液晶表示装置
１８、１９については、回路基板１２をガラス基板２上
に配設したことで、その液晶パネルＰ１には反射型液晶
表示構造が好適である。

【００３９】以下、このような反射型液晶表示構造の一
例を図４に示す。同図においては、カラー液晶表示の反
射型構造である。反射型液晶パネルＰ１では、バックラ
イトを使用しないことで明るい表示を得るために、あら
ゆる角度からの入射光に対し、広い散乱角度でもって光
出射させる必要があり、そのために基板内側面に鏡面の
反射板を設けることに加えて、さらに装置前面に散乱性
のフィルムを配する、いわゆる機能分離型があり、他
方、後方に配設した基板の内側面に対し凹凸形状の光反
射層を形成した散乱反射型があるが、いずれも本発明の
反射型液晶表示構造に含まれる。

【００４０】そこで、機能分離型の液晶パネルＰ１でも
って説明する。ガラス基板２の上にアルミニウム金属や
クロム金属などからなる光反射層２８を被覆し、光反射
層２８上にカラーフィルタ２９を形成し、カラーフィル
タ２９の上にアクリル系樹脂などからなるオーバーコー
ト層３０を被覆し、オーバーコート層３０上にＩＴＯな
どからなる透明電極７を帯状に複数配列し、さらに一定
方向にラビングしたポリイミド樹脂からなる配向膜３１
を被覆する。また、ガラス基板３上にＩＴＯなどからな
る透明電極８を帯状に複数配列し、さらに一定方向にラ
ビングしたポリイミド樹脂からなる配向膜３２を被覆す
る。

【００４１】上記カラーフィルタ２９は顔料分散方式、
すなわちあらかじめ顔料（赤、緑、青など）により調合
された感光性レジストを基板上に塗布し、フォトリソグ
ラフィにより形成する。なお、各カラーフィルタ２９間
にクロム金属もしくは感光性レジストのブラックマトリ
ックスを形成してもよい。

【００４２】光反射層２８については、アルミニウム金
属やクロム金属の単一層に代えて、これら各金属層の上
にたとえばＳｉＯ₂、ＡｌＦ₃、ＣａＦ₂、ＭｇＦ₂な
どからなる低屈折率層と、たとえばＴｉＯ₂、Ｚｒ
Ｏ₂、ＳｎＯ₂などからなる高屈折率層との積層構造を
配設してもよい。さらには金属層上を低屈折率層と高屈
折率層と低屈折率層と高屈折率層と．．．というように
４層、６層、８層以上の積層構造にしてもよい。

【００４３】そして、双方の基板２、３をたとえば２０
０〜２６０°の角度でツイストされたカイラルネマチッ
ク液晶からなる液晶４を介して対向配設し、液晶４をシ
ール部材５により囲まれた領域内に充填している。

【００４４】さらにガラス基板３の外面に光散乱性フィ
ルム３３とポリカーボネイトなどからなる第１位相差フ
ィルム３４とポリカーボネイトなどからなる第２位相差
フィルム３５とヨウ素系の偏光板３６とを順次形成す
る。

【００４５】光散乱性フィルム３３はたとえば大日本印
刷（株）製のＩＤＳ(Internal Diffusing Sheet)の光散
乱膜があり、樹脂中にビーズ等を含有させたものであ
る。その他に平板の表面に光散乱性の凹凸を設けてもよ
い。そして、光散乱性フィルム３３をガラス基板３と第
１位相差フィルム３４との間に設けることで、光反射層
２８による反射光は光散乱性フィルム３３でもって正反
射方向以外の方向にも散乱され、これによって画像表示
の視野角が大きくなり、画像表示の認識領域が広くな
る。

【００４６】上記構成の液晶パネルＰ１によれば、周囲
の光が偏光板３６と第２位相差フィルム３５と第１位相
差フィルム３４と光散乱性フィルム３３およびガラス基
板３を通過し、この通過光が透明電極８、配向膜３２、
液晶４、配向膜３１、透明電極７、オーバーコート層３
０およびカラーフィルタ２９にまで至り、光反射層２８
にて反射され、その反射光が逆の順序でもって通過する
が、その際に各透明電極７、８の間に電圧印加する。そ
して、この電圧印加によるＯＮ／ＯＦＦによって液晶４
の分子配列を変化させ、これによって通過光を制御し、
明暗状態を生じさせる。

【００４７】かくして上記構成の液晶パネルＰ１によれ
ば、通常、シール部材５の幅１ｍｍ程度であることに対
し、回路基板１２の幅は２〜２５ｍｍ程度あり、そのた
めに回路基板１２の一部が表示領域６内に入るが、液晶
パネルＰ１を反射型構造にしているので、光源を使用す
る必要がなく、これによって表示領域６の全体が有効な
表示画面となる。さらには反射型の構造であるために、
裏面全体に回路基板を配置することもできる。

【００４８】なお、本発明は上記実施形態例のような液
晶表示装置に限定されるものではなく、以下の（１）〜
（３）のとおり本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々
の変更、改良等は何ら差し支えない。

【００４９】（１）液晶パネルＰ１においては、ガラス
基板２にカラーフィルタを設けているが、これに代えて
ガラス基板３上にカラーフィルタを設けてもよい。すな
わち、ガラス基板３の上にカラーフィルタを形成し、同
様にオーバーコート層を被覆して、オーバーコート層上
に（あるいはオーバーコート層を被覆しないで、カラー
フィルタの上に）透明電極と配向膜とを形成し、そし
て、ガラス基板２の上に光反射層２８と絶縁層と透明電
極と配向膜とを順次積層した構造の液晶パネルでもよ
い。さらにはガラス基板２の上に光反射電極層と配向膜
とを順次積層した構造の液晶パネルでもよい。

【００５０】（２）液晶パネルＰ１としてカラーフィル
タを形成してなるカラー表示タイプにしているが、これ
に代えてカラーフィルタを形成しないモノクロタイプの
反射型液晶パネルでもよい。さらにアクティブマトリッ
クス型液晶パネル、双安定型単純マトリックスタイプの
液晶パネルであっても同様な効果が得られる。

【００５１】（３）本発明の実施形態例では、液晶表示
装置でもって説明したが、駆動用ＩＣを周辺部に配置す
る他の表示装置にも適用でき、たとえば、ＥＬ、ＰＤ
Ｐ、ＦＥＤ等の表示装置に適用できる。

【００５２】

【発明の効果】以上のとおり、本発明の表示装置によれ
ば、表示パネルの一方基板の外側面を表示画面となし、
他方基板の外側面上に駆動用ＩＣと回路基板とを配設し
たことで、従来のように回路基板と表示パネルとを並設
しないことで、その配設構造が強固になり、高信頼性か
つ小型化を達成した低コストの表示装置が提供できた。

【００５３】また、本発明によれば、反射型液晶表示装
置のようにバックライトなどを使用しない反射型の表示
装置にすることで、表示パネルの外側面の設計自由度が
大きくなり、これにより、その外側面や回路基板にさま
ざまなチップを設けることができる。たとえば、タッチ
パネルに用いる信号処理回路、パソコンのＣＰＵなどに
関するシステムの回路等を配置することで、多様な仕様
形態となり、さまざまに要求に応じられる表示装置が提
供できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶表示装置の断面概略図である。

【図２】本発明の他の液晶表示装置の断面概略図であ
る。

【図３】本発明の他の液晶表示装置の断面概略図であ
る。

【図４】本発明に係る反射型液晶表示装置の具体例を示
す断面概略図である。

【図５】従来の液晶表示装置の断面概略図である。

【符号の説明】

１、１７、１８、１９液晶表示装置２、３ガラス基板４液晶５シール部材６表示領域７、８透明電極９非表示領域１０延在透明電極１１表示電極端子１２回路基板１５駆動用ＩＣ１６ワイヤ２０、２４ＦＰＣ２１、２５、２６電極端子２２、２７ワイヤ２３樹脂保護層Ｐ、Ｐ１液晶パネル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者堀なつ子鹿児島県姶良郡隼人町内999番地３京セラ株式会社鹿児島隼人工場内Ｆターム(参考） 2H092 GA05 GA50 GA51 GA55 GA57 GA60 HA05 HA28 MA31 MA32 MA34 MA35 MA37 NA25 PA03 PA04 PA08 PA10 QA10 5G435 AA18 BB01 BB05 BB06 BB12 EE37 EE47 LL07 LL08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２枚の対向基板により構成した表示パネル
の一方基板の外側面を表示画面となし、その内側面の非
表示領域に、表示パネルに対する信号入力用電極を引出
し、さらに他方基板の外側面上に駆動用ＩＣと、該駆動
用ＩＣ用の入力配線を形成した回路基板とを配設して、
上記信号入力用電極と駆動用ＩＣの電極端子とを接続手
段により通電せしめた表示装置。