JP2004118089A - 液晶表示装置 - Google Patents

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Motoji Shioda
塩田 素二
Yukio Shimizu
清水 行男
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Abstract

【課題】フレキシブル配線基板(FPC)を複数設けることなく、表示部を介してFPC側とは反対側のFPCから離間した補助容量信号入力配線に遅滞なく補助容量信号を送ることができる液晶表示装置を提供する。
【解決手段】液晶表示装置100は、複数の補助容量線を有する矩形の液晶パネル110と、液晶パネル110の一辺に沿って側端に取り付けられたFPC120と、を備える。液晶パネル110は、表示部Dを介してFPC120側とは反対側に補助容量信号入力配線117が設けられている。FPC120は、液晶パネル110の一辺に沿ってその側端に取り付けられたFPC本体部121と、液晶パネル110のFPC本体部121が取り付けられた辺の隣接辺に沿って延び補助容量信号入力配線に接続された延設部122と、を有する
【選択図】図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の補助容量線を有する第1基板とその第1基板に対向するように設けられた第2基板と第1及び第2基板に狭持されるように設けられた液晶層とを有する矩形の液晶パネルと、液晶パネルの一辺に沿って取り付けられたフレキシブル配線基板(FPC(Flexible Printed Circit)、以下「FPC」という)と、を備えた液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
アクティブマトリクス型の液晶表示装置は、アクティブマトリクス基板と、そのアクティブマトリクス基板に対向するように設けられた対向基板と、それらの両基板に狭持されるように設けられた液晶層と、を有する液晶パネルを備えている。また、かかる液晶表示装置では、通常、液晶パネルに、液晶駆動用ICと、その液晶駆動用ICを動作させる信号及び液晶パネルへ直接に制御信号を入力するためのFPCとが実装されている。
【0003】
液晶駆動用ICの実装構造としては、従来からTCP(Tape Carrier Package)を用いたものが一般に知られているが、近年では、低コスト、高信頼性、薄型化等の観点から、液晶駆動用ICを液晶パネルにベアチップ実装したCOG(Chip On  Glass)方式を用いたものも見られるようになってきている。その中でも、液晶駆動用ICの電極に突起状のバンプを形成し、液晶パネルと液晶駆動用ICとをフェイスダウンボンディング接続する接続方式が一般的である。
【0004】
かかる構成の一例として下記の特許文献1には、液晶表示装置のガラス基板上にCOGにてドライバを実装すると共に両面FPCをガラス基板周辺を囲むように配置し、かつ両面FPCと接続された一枚のL字状の回路基板を液晶表示装置の表示部以外で重ね合わせる技術が開示されており、これによって液晶表示装置上の配線の微細化による配線抵抗の増大と液晶表示装置に駆動信号を供給するために用いられるFPCの延展による装置の面積の増加を抑える、と記載されている。
【0005】
以下に、液晶駆動用ICをCOG方式で液晶パネルにフェイスダウンボンディング接続させた従来の液晶表示装置100’について、図3の概略平面図を用いて説明する。
【0006】
この液晶表示装置100’の液晶パネル110’には、表示部D’の外側に液晶パネル110’の相互に隣接する2つの辺のそれぞれに沿って液晶駆動ソース用IC113’及び液晶駆動ゲート用IC114’が設けられており、また、それらのうち液晶駆動ソース用IC113’の外側に液晶パネル110’の一辺に沿って側端にFPC120’が取り付けられ、そのFPC120’のFPC接続端子部120a’が液晶パネル110’上に設けられたFPC接続用端子に電気的に接続されている。これらの液晶駆動ソース用IC113’及び液晶駆動ゲート用IC114’並びにFPC120’の接続プロセスは、まず、液晶パネル110’にACF(Anisotoropic Conductive Film)と呼ばれる異方性導電膜(図示せず)を圧着し、次いで、それを介して液晶駆動ソース用IC113’等を液晶パネル110’に加圧機構と加熱機構とを備えたツールヘッドで加熱圧着する方法が一般的に採られる。また、この液晶パネル110’は、補助容量が共通バスライン上に結線された絵素構成(図示せず)のものであり、その共通バスラインが液晶パネル110’の表示部D’周辺に設けられた補助容量/対向信号入力配線117’に短絡されている。そして、FPC120’には、液晶駆動ソース用IC113’及び液晶駆動ゲート用IC114’にそれぞれ電源及び入力信号を送るための配線と、補助容量/対向信号入力配線117’に補助容量/対向信号を送るための配線と、が設けられている。
【0007】
【特許文献1】
実開平5−29030号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、上記のCOG方式の液晶表示装置100’の表示画面の大型化及び高精細化が進むのに伴い、FPC120’から遠方となる液晶駆動ゲート用IC114’への電源及び入力信号の遅延、並びに、補助容量/対向信号入力配線117’を介して入力される制御信号の遅延が課題となってきた。これらのうち液晶駆動ゲート用IC114’への電源及び入力信号の遅延の課題は、低抵抗配線の採用や駆動方式(絵素構成)の工夫により回避することができる。しかしながら、表示部D’を介してFPC120’側とは反対側の補助容量/対向信号入力配線117’から補助容量線に入力される信号遅延の課題が回避できず、これによって横シャドーという表示品位の低下を招くこととなる。
【0009】
図4に示すように、FPC120’を液晶パネル110’の液晶駆動ソース用IC113’及び液晶駆動ゲート用IC114’に対応した2つの辺にそれぞれ取り付けるようにすれば、補助容量/対向信号入力配線117’から補助容量線に入力される信号の遅延の課題は解決され、表示品位は問題ないものとなる。ところが、このようにすると、液晶パネル110’のFPC120’を取り付けたいずれの辺にも、表示部D’へデータ信号やゲート信号を供給するための配線、その配線と短絡された出力ボンディングパッド、液晶駆動ソース用IC113’又は液晶駆動ゲート用IC114’へ信号及び電源を入力するための入力配線、その入力配線と短絡された入力ボンディングパッド、FPC120’を接続するためのFPC入力端子等を設ける領域を確保する必要が生じる。そのため、図3及び4に示すように、FPC120’を液晶パネル110’の1つの辺に取り付けたときのCOG領域幅Aよりも、FPC120’を液晶パネル110’の相互に隣接した2つの辺にそれぞれ取り付けたときのCOG領域幅A’の方が大きく、狭額縁化が達成できず付加価値の高い液晶表示モジュールの供給ができないという問題がある。
【0010】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、FPCが液晶パネルの一辺の側端にのみ取り付けられているものの、表示部を介してFPC側とは反対側のFPCから離間した補助容量信号入力配線に遅滞なく補助容量信号を送ることができる液晶表示装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明は、FPCに液晶パネルのFPCが設けられた辺の隣接辺に沿って延び補助容量信号入力配線に接続された延設部を設けたものである。
【0012】
具体的には、本発明は、複数の補助容量線を有する第1基板と該第1基板に対向するように設けられた第2基板と該第1及び第2基板に狭持されるように設けられた液晶層とを有する矩形の液晶パネルと、該液晶パネルの一辺に沿って側端に取り付けられたFPCと、を備えた液晶表示装置であって、
上記液晶パネルは、表示部を介して上記FPC側とは反対側に上記第1基板の複数の補助容量線が結線された補助容量信号入力配線が設けられており、
上記FPCは、上記液晶パネルの一辺に沿ってその側端に取り付けられたFPC本体部と、該液晶パネルの該FPC本体部が取り付けられた辺の隣接辺に沿って延び上記補助容量信号入力配線に接続された延設部と、を有することを特徴とする。
【0013】
上記の構成によれば、FPC本体部から延びた延設部を介して補助容量信号入力配線に補助容量信号を送ることができるので、液晶パネルの複数の辺にそれぞれFPCを取り付けることなく、FPCが液晶パネルの一辺の側端にのみ取り付けられているものの、表示部を介してFPC本体部側とは反対側のFPC本体部から離間した補助容量信号入力配線に遅滞なく補助容量信号を送ることができる。これによって、電源及び入力信号の遅延の課題を低抵抗配線や駆動方式(絵素構成)の工夫により回避することを組み合わせれば、高表示品位と狭額縁化とを両立させることができる。
【0014】
本発明は、上記FPC本体部と上記延設部とが一体に形成されているものであってもよい。かかる構成によれば、FPCの接続点数が少なくてよいので、部材接続のための工数及び部材数の低減によるコストダウンを図ることができる。
【0015】
本発明は、上記延設部が上記補助容量信号入力配線のみに接続されているものであってもよい。かかる構成によれば、延設部を最低限の大きさとすることができるので、それによるコストダウンを図ることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【0017】
(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1に係る液晶表示装置100を示す。
【0018】
この液晶表示装置100は、アクティブマトリクス基板(第1基板)111とそれに対向して設けられた対向基板(第2基板)112とそれらの両基板に狭持されるように設けられた液晶層とを有する長方形の液晶パネル110と、その液晶パネル110の一方の長辺に沿って側端に取り付けられたFPC120と、を備えている。
【0019】
液晶パネル110のアクティブマトリクス基板111には、ガラスからなる絶縁性基板内側面上に、液晶パネル110の長辺方向に並行に延びるタンタルからなる複数のゲート線と、それらの複数のゲート線のそれぞれの一端に接続されたゲート端子と、ゲート線間を液晶パネル110の長辺方向に並行に延びる複数の補助容量線と、が同一レイヤーに設けられている。また、ゲート線及び補助容量線上には窒化シリコン膜が設けられており、その上には、液晶パネル110の短辺方向に並行に延びるタンタルからなる複数のソース線と、それらの複数のソース線のそれぞれの一端に接続されたソース端子と、が同一レイヤーに設けられている。つまり、ゲート線とソース線とは直交差するように設けられている。ゲート端子及びソース端子は、それぞれが電極パッドに接続されており、絶縁性基板の縁部近傍において、ゲート端子部G(図1の液晶パネル110の右側部)及びソース端子部S(図1の液晶パネル110の下側部)を形成している。
【0020】
複数のゲート線と複数のソース線との各交差部近傍には、薄膜トランジスタが設けられている。また、一対のゲート線と一対のソース線とで囲まれる各領域には、透明導電性膜であるITO(Indium Tin Oxide)からなる画素電極が設けられている。この画素電極は、薄膜トランジスタを介してソース線及びゲート線にそれぞれ接続されており、また、補助容量線との間に誘電体である窒化シリコン膜を挟持することによって保持容量を形成している。
【0021】
薄膜トランジスタ、ソース線、ゲート線、補助容量線及び画素電極の上には、窒化シリコン膜からなる保護膜が設けられており、さらにその上に、ラビング処理が施されたポリイミドからなる配向膜が設けられている。
【0022】
液晶パネル110の対向基板112には、ガラスからなる絶縁性基板内側面上に、クロムからなる遮光膜と、アクリル系の樹脂に赤、青、緑の顔料が分散された色層からなるカラーフィルター層と、カラーフィルター層を覆う、アクリル系の樹脂からなるオーバーコート膜と、が順に積層されている。また、オーバーコート膜上には、透明導電性膜であるITOからなる対向電極が設けられ、さらにその上には、ラビング処理が施されたポリイミドからなる配向膜が設けられている。
【0023】
液晶パネル110の液晶層は、電気光学特性を有するネマチック液晶等からなる。また、この液晶層は、その周縁が両基板間に介設されたシール部材で封じられている。シール部材は、対向基板112の輪郭に沿って設けられている。
【0024】
液晶表示パネル1のソース端子部S及びゲート端子部Gには、それぞれ一対の液晶駆動ソース用IC113及び一対の液晶駆動ゲート用IC114が液晶パネル110のそれぞれの対応する辺に沿って並んで配設されている。これらの液晶駆動ソース用IC113及び液晶駆動ゲート用IC114はAuメッキされた突起電極(以下バンプ)を有し、そのバンプは、ソース端子部Sの電極パッドやゲート端子部Gの電極パッドに異方性導電膜を介して電気的に接続されている。異方性導電膜は、エポキシ系の熱硬化性の絶縁性樹脂に導電性粒子を分散させたものである。
【0025】
ソース端子部Sには、ソース線と同一の材料からなるソース用引き回し配線115が設けられ、そのソース用引き回し配線115の一方の端部はソース端子と同様に電極パッドに接続されている。ソース端子部Sに配置された液晶駆動ソース用IC113のバンプは、ソース端子が接続された電極パッドに接続されていると共に、ソース用引き回し配線115が接続された電極パッドにも接続されている。ソース用引き回し配線115は、液晶パネル110の長辺側の側端部に向かって延び、他方の端部がFPC接続用端子を構成している。
【0026】
同様に、ゲート端子部Gには、ゲート線と同一の材料からなるゲート用引き回し配線116が設けられ、そのゲート用引き回し配線116の一方の端部はゲート端子と同様に電極パッドに接続されている。ゲート端子部Gに配置された液晶駆動ゲート用IC114のバンプは、ゲート端子が接続された電極パッドに接続されていると共に、ゲート用引き回し配線116が接続された電極パッドにも接続されている。ゲート用引き回し配線116は、液晶パネル110の長辺側の側端部に向かって延び、他方の端部がFPC接続用端子を構成している。
【0027】
液晶パネル110のアクティブマトリクス基板111の画素電極がマトリックス状に配設された表示部(表示領域)Dの外側には、表示部Dを囲うように補助容量/対向信号入力配線117が環状に設けられている。全ての補助容量線は、この補助容量/対向信号入力配線117に電気的に接続されている。また、対向電極は、アクティブマトリクス基板111と対向基板112との間に介設されたカーボンペースト118を介してこの補助容量/対向信号入力配線117に電気的に接続されている。補助容量/対向信号入力配線117は、ソース端子部Sに近接した両側の角部(図1中の補助容量/対向信号入力配線117の右下及び左下の角部)からそれぞれ外側に配線が延び、その端部がFPC接続用端子を構成している。また、ゲート端子部Gに近接した一方の角部(図1中の補助容量/対向信号入力配線117の右上の角部)から外側に配線が延び、その端部がFPC接続用端子を構成している。なお、表示部Dとソース端子部Sの間に形成される配線はゲート線と同層のタンタルで形成されており、表示部Dとゲート配線の間に形成される配線はソース線と同層のタンタルから形成されている。
【0028】
FPC120は、ポリイミド系等の可撓性の基材上に銅箔からなる引き回し配線が形成されたものであり、FPC本体部121と延設部122とが一体となったものである。FPC本体部121は、液晶パネル110のソース端子部Sにおける液晶駆動ソース用IC113の外側の側端に沿って設けられ、FPC本体部側接続端子部121aが液晶パネル110側のソース端子部Sの各FPC接続用端子に異方性導電膜を介して電気的に接続されている。なお、FPC本体部側接続端子部121aはFPC本体部121の引き回し線に接続されている。延設部122は、細長い帯状に形成されており、FPC本体部121から側方に延びた後に直角に屈曲して液晶パネル110の短辺側の側端に沿って延び、再度液晶パネル110側に直角に屈曲して延びるように設けられており、先端の延設部側接続端子部122aがゲート端子部GのFPC接続用端子に異方性導電膜を介して電気的に接続されている。なお、延設部側接続端子部122aは延設部122の引き回し線に接続されている。
【0029】
このような構成の液晶表示装置100は、液晶駆動ゲート用IC114から順次ゲート線にゲート信号を送り、それによってゲート信号の送られたゲート線に沿って設けられた画素電極12の薄膜トランジスタが選択状態となったとき、液晶駆動ソース用IC113からソース線6にソース信号を送って各画素電極12に所定の電荷を保持させ、それによって液晶層の液晶分子の配向状態を変化させて光の透過度を調整することにより表示を行うものである。液晶駆動ゲート用IC114及び液晶駆動ソース用IC113にはFPC120のFPC本体部121から電源及びゲート信号及びソース信号が送られる。また、補助容量/対向信号入力配線117には、FPC本体部121に近い側についてはFPC本体部121から補助容量/対向信号が送られ、FPC本体部121から離間した側については延設部122から補助容量/対向信号が送られる。
【0030】
上記構成の液晶表示装置100によれば、FPC本体部121から延びた延設部122を介して補助容量/対向信号入力配線117に補助容量/対向信号を送ることができるので、液晶パネル110の複数の辺にそれぞれFPC120を取り付けることが不要であり、FPC120が液晶パネル110の一辺の側端にのみ取り付けられているものの、表示部Dを介してFPC本体部121側とは反対側のFPC本体部121から離間した補助容量/対向信号入力配線117の部分に遅滞なく補助容量/対向信号を送ることができる。
【0031】
また、FPC120が液晶パネル110の一辺の側端にのみに取り付けられてCOG領域幅Aが小さくできるので、高表示品位と狭額縁化とが両立することとなる。
【0032】
次に、本実施形態に係る液晶表示装置100の製造方法について説明する。
【0033】
<アクティブマトリクス基板形成工程>
まず、絶縁基板上に、スパッタリング法によりタンタル薄膜を形成した後、フォトリソグラフ法により、ゲート線、それと接続されるゲート電極、ゲート電極の端部に接続されるゲート端子及び電極パッド、補助容量線、補助容量/対向信号入力配線117(但し、ソース端子側の配線のみ)、ソース用及びゲート用引き回し配線115,116を形成する。
【0034】
次いで、プラズマCVD法により窒化シリコン膜、真性アモリファスシリコン膜(i−a−Si膜)、不純物をドープしたn+アモルファスシリコン膜(n+−a−Si膜)を順に積層するように形成した後、i−a−Si膜、n+−a−Si膜の積層膜のみを島状パターンに形成する。
【0035】
次いで、スパッタリング法によりタンタル薄膜を積層するように形成した後、フォトリソグラフ法により、ソース配線、それと接続されるソース電極、ドレイン電極、補助容量/対向信号入力配線117(但し、ゲート端子側の配線のみ)、ソース線と接続されるソース端子及び電極パッドを形成する。このとき、ゲート端子側の補助容量/対向信号入力配線117の部分は、補充容量線の終端部上の窒化シリコン膜に形成されるコンタクトホールを介し、ソース端子側の補助容量/対向信号入力配線117の部分と表示部Dのコーナー部で電気的に接続される。ここで、ドレイン電極とソース電極とは、上記の島状パターンのi−a−Si膜、n+−a−Si膜の積層膜と重畳する。
【0036】
次いで、ドレイン電極とソース電極とをマスクとして、その間のn+−a−Si膜をエッチングすることによって薄膜トランジスタを形成する。
【0037】
次いで、スパッタリング法により透明導電性膜であるITOを形成し、フォトリソグラフ法により画素電極を形成する。このとき、画素電極はドレイン電極と電気的に接続される。
【0038】
次いで、プラズマCVD法により窒化シリコン膜及びポリイミドからなる配向膜を積層するように形成した後、その表面にラビング処理を施す。
【0039】
<対向基板形成工程>
絶縁基板上に、遮光膜、カラーフィルタ層、対向電極及びポリイミドからなる配向膜を順に積層するように形成した後、その表面にラビング処理を施す。
【0040】
<液晶パネル形成工程>
アクティブマトリクス基板111上に印刷法によりシール材を形成し、対向基板112を貼り合わせた後、両基板間に、減圧法により液晶を注入して封止し、液晶層を形成する。
【0041】
<駆動IC及びFPC実装工程>
液晶パネル110のソース端子部Sの電極パッド形成部上に、異方性導電膜を挟んで液晶駆動ソース用IC113を位置合わせし、液晶駆動ソース用IC113上から加熱ツールを押し当てて約180℃で加熱することによって、液晶駆動ソース用IC113のバンプと電極パッドとを異方性導電膜を介して接続する。同様に、ゲート端子部Gにおいて液晶駆動ゲート用IC114を接続する。
【0042】
次いで、FPC120のFPC本体部121のFPC接続端子部4をソース端子部Sの各FPC接続用端子に異方性導電膜を介して接続する。同様に、FPC120の延設部122の延設部側接続端子部122aをソース端子部SのFPC接続用端子に異方性導電膜を介して接続する。
【0043】
(実施形態2)
図2は、本発明の実施形態2に係る液晶表示装置100を示す。なお、実施形態1と同一名称の部分については同一の符号で示す
この液晶表示装置100では、FPC120は、FPC本体部121と延設部122とが別体となっている。つまり、延設部122は、その基端部122bがFPC本体部121に重複しており、その重複部分でFPC本体部121に接着等により固定されている。
【0044】
その他の構成、作用・効果は実施形態1と同一である。
【0045】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、FPCから延びた延設部を介して補助容量信号入力配線に補助容量信号を送ることができるので、液晶パネルの複数の辺にそれぞれFPCを取り付けることなく、FPCが液晶パネルの一辺の側端にのみ取り付けられているものの、表示部を介してFPC本体部側とは反対側のFPC本体部から離間した補助容量信号入力配線に遅滞なく補助容量信号を送ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態1に係る液晶表示装置の平面図である。
【図2】本発明の実施形態2に係る液晶表示装置の平面図である。
【図3】従来技術の液晶表示装置の平面図である。
【図4】別の従来技術の液晶表示装置の平面図である。
【符号の説明】
100,100’ 液晶表示装置
110,110’ 液晶パネル
111 アクティブマトリクス基板
112 対向基板
113,113’ 液晶駆動ソース用IC
114,114’ 液晶駆動ゲート用IC
115 ソース用引き回し配線
116 ゲート用引き回し配線
117,117’ 補助容量/対向信号入力配線
118 カーボンペースト
120,120’ FPC
120a’ 接続端子部
121 FPC本体部
121a FPC本体部側接続端子部
122 延設部
122a 延設部側接続端子部
122b 基端部
D,D’ 表示部
G ゲート端子部
S ソース端子部

Claims (3)

  1. 複数の補助容量線を有する第1基板と該第1基板に対向するように設けられた第2基板と該第1及び第2基板に狭持されるように設けられた液晶層とを有する矩形の液晶パネルと、該液晶パネルの一辺に沿って側端に取り付けられたフレキシブル配線基板と、を備えた液晶表示装置であって、
    上記液晶パネルは、表示部を介して上記フレキシブル配線基板側とは反対側に上記第1基板の複数の補助容量線が結線された補助容量信号入力配線が設けられており、
    上記フレキシブル配線基板は、上記液晶パネルの一辺に沿ってその側端に取り付けられたフレキシブル配線基板本体部と、該液晶パネルの該フレキシブル配線基板本体部が取り付けられた辺の隣接辺に沿って延び上記補助容量信号入力配線に接続された延設部と、を有することを特徴とする液晶表示装置。
  2. 請求項1に記載された液晶表示装置において、
    上記フレキシブル配線基板本体部と上記延設部とが一体に形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
  3. 請求項1に記載された液晶表示装置において、
    上記延設部が上記補助容量信号入力配線のみに接続されていることを特徴とする液晶表示装置。
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