JP2010169803A - 電気光学装置および電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】電気光学装置の信頼性や歩留りを向上させる。
【解決手段】本発明に係る電気光学装置は、第1基板(S1)の周辺領域(A2)に配置された、外部端子(P)、第1又は第2の駆動回路(DC1、DC2)を接続する引出配線(L1)を、互いに電気的に接続され、異なる層に形成され、平面視において互いに重なる第1層配線部および第2層配線部を有するよう構成し、前記第1層配線部(L1a)を、前記第1基板(S1)側に形成し、前記第2層配線部(L1b)を、前記第2基板(S2)側に形成する。かかる構成によれば、周辺領域に物理的衝撃が加わり基板の欠けや割れが生じても、多層の配線部により回路駆動が担保される。
【選択図】図1
【解決手段】本発明に係る電気光学装置は、第1基板(S1)の周辺領域(A2)に配置された、外部端子(P)、第1又は第2の駆動回路(DC1、DC2)を接続する引出配線(L1)を、互いに電気的に接続され、異なる層に形成され、平面視において互いに重なる第1層配線部および第2層配線部を有するよう構成し、前記第1層配線部(L1a)を、前記第1基板(S1)側に形成し、前記第2層配線部(L1b)を、前記第2基板(S2)側に形成する。かかる構成によれば、周辺領域に物理的衝撃が加わり基板の欠けや割れが生じても、多層の配線部により回路駆動が担保される。
【選択図】図1
Description
本発明は、電気光学装置、特に、基板の周辺領域に引き出し配線を有する電気光学装置に関する。
液晶ディスプレイ(LCD;Liquid Crystal Display)などに代表される電気光学装置は、アクティブマトリクス基板と対向基板との間に、液晶などの電気光学物質を配置した構成を有する。
上記アクティブマトリクス基板の中心部には画素領域が配置され、その周囲には、画素を駆動するための駆動回路や配線などが配置される。
例えば、下記特許文献1には、基板20の外周に接続配線34cを有する電気光学装置が開示されている。
本発明者は、液晶ディスプレイ(LCD;Liquid Crystal Display)などに代表される電気光学装置に係る研究・開発を行っており、装置特性の向上を検討している。
上記のように基板の外周部に配線が配置される装置においては、装置の製造工程や実装工程に際し、ハンドリングミスなどにより基板に物理的衝撃が加わる場合がある。このような衝撃は、基板(装置)の端部に加わることが多く、これにより基板の欠けや割れが生じる。この際、基板の周囲に配置された配線が断裂し、表示不良の原因となる。このような装置端部に生じる欠けや割れの不良は、チッピング不良と呼ばれ、製造歩留りの低下を招き、また、実際の装置の使用に際しても信頼性の低下を招く。
そこで、本発明に係る具体的態様は、電気光学装置の信頼性や歩留りを向上させることができる装置構成を提供することを目的とする。
本発明に係る電気光学装置の形態のひとつは、第1画素領域と、前記第1画素領域の外周に位置する第1周辺領域とを有する第1基板と、前記第1基板と対向して配置された第2基板であって、第1画素領域と対向する第2画素領域と、前記第2画素領域の外周に位置する第2周辺領域とを有する第2基板と、前記第1画素領域に配置された電気光学素子と、前記周辺領域に配置され、前記電気光学素子を駆動する第1および第2の駆動回路と、前記周辺領域に配置された外部端子と、前記外部端子と前記第1又は第2の駆動回路を接続する第1配線、又は前記第1の駆動回路と前記第2の駆動回路とを接続する第2配線であって、前記周辺領域に配置される引出配線と、を有し、前記引出配線が互いに電気的に接続され、異なる層に形成され、平面視において互いに重なる第1層配線部および第2層配線部を有し、前記第1層配線部は、前記第1基板側に形成され、前記第2層配線部は、前記第2基板側に形成されている。
かかる構成によれば、周辺領域に物理的衝撃が加わり基板の欠けや割れが生じても、第1層配線部および第2層配線部のうちいずれかの配線部により回路駆動が担保され、装置の信頼性を向上させることができる。また、装置の製造歩留りを向上させることができる。
例えば、前記基板は硬質基板である。このように、衝撃により破損し易い硬質基板を用いた場合であっても装置の信頼性を向上させることができる。
例えば、前記第1層配線部および第2層配線部は、絶縁層中の接続部を介して電気的に接続される。このように、配線部間に絶縁層が配置される。また、前記第1基板と前記第2基板との間であって、前記第1画素領域の外周に配置された封止膜を有し、前記接続部は、前記封止膜中に配置される。このように、封止領域を利用して配線部間のコンタクトを図ってもよい。
例えば、前記第1周辺領域は、前記第2周辺領域より広く、前記第2周辺領域の外周に延在した前記第1周辺領域上に、前記第1、第2駆動回路および前記外部端子が配置される。このように、第1基板の露出領域に、駆動回路や外部端子を配置する。
例えば、前記第2基板は、対向電極を有し、前記第2層配線部は、前記対向電極と異なる層に設けられる。また、前記第2基板は、対向電極を有し、例えば、前記第2層配線部は、前記対向電極と同層において同材料で構成される。このように、対向電極と異なる層又は同層に第2配線部を設けることができる。
本発明に係る電子機器は、上記電気光学装置を有する。かかる構成によれば、電子機器の特性を向上させることができる。
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。なお、同一の機能を有するものには同一もしくは関連の符号を付し、その繰り返しの説明を省略する。なお、図1の灰色の領域は、外部接続端子Pと引出配線L1、L2との接続の様子を簡略化して示すものである。
図1は、本実施の形態の液晶装置(電気光学装置)の構成を示す平面図であり、図2は、図1のA−AおよびB−B断面図を示す。また、図3は、本実施の形態のアクティブマトリクス基板の構成を示す回路図である。
図1および図2に示すように、アクティブマトリクス基板(アレイ基板、以下、単に「基板」という)S1と対向基板S2とは、対向して配置され、これらの間と封止膜(シール材、絶縁層)50によって液晶(図示せず)が注入封止されている。基板S1およびS2の材質および大きさに制限はないが、例えば、ガラス基板のような硬質基板よりなり、一例として、基板S1は、対向基板S2より一回り大きく構成されている。
基板S1は、図1に示すように、画素領域A1とその周囲の周辺領域A2とを有している。図3に示すように、画素領域A1には、複数の画素がアレイ状に配置され、各画素は、薄膜トランジスタTと画素電極PEとを有する。薄膜トランジスタTのゲート電極は、走査線SLに接続され、ソース、ドレイン電極の一方は画素電極PEに、他方は、データ線DLに接続されている。ここでは、画素領域A1のx方向の両側に走査線駆動回路(回路ブロック)DC2が配置され、交互に走査線SLを駆動する。また、データ線DLは、データ線駆動回路(回路ブロック)DC1に接続され、これにより駆動される。
一方、対向基板S2も、図1に示すように、画素領域B1とその周囲の周辺領域B2を有している。このうち、画素領域B1は、画素領域A1と対応し、周辺領域B2は、周辺領域A2より幅が狭く構成されている。即ち、周辺領域A2は、周辺領域B2の外周に露出し、その露出部に、上記走査線駆動回路DC2やデータ線駆動回路DC1が配置される(図1参照)。また、走査線駆動回路DC2およびデータ線駆動回路DC1は、外部接続端子(外部端子)Pと接続され、当該端子に入力される駆動信号を受信し、また、所定の信号を外部接続端子Pを介して外部に出力する。この外部接続端子Pも上記露出部に配置される。
ここで、外部接続端子Pと走査線駆動回路DC2およびデータ線駆動回路DC1を接続する配線、および駆動回路間(ここでは、走査線駆動回路DC2間)を接続する配線は、周辺領域A2に引き回されるため、引出配線(引き出し配線)L1、L2と呼ぶ。
この引出配線L1、L2のうちL1の一部においては、多層配線部Lmとなっており、基板S1側に配置された配線部L1aと、対向基板S2側に配置された配線部L1bよりなる。多層構造部Lmは、図1に記載のL1において、基板S1およびS2の重なりの部分に配置される。配線部L1aとL1bは、接続パッドCP1を介して電気的に接続される。
なお、CP2は、対向基板S2のほぼ全面に形成された対向電極E2(図2においては省略)と、所定の外部接続端子(例えば、接地電位供給端子)Pに接続された配線(図示せず)とを接続する接続パッドである。
以下、本実施の形態の液晶装置(電気光学装置)の構成を図4〜図7を参照しながらさらに詳細に説明する。図4は、本実施の形態の液晶装置(電気光学装置)の構成を示す拡大平面図およびその断面図であり、図5は、本実施の形態の液晶装置(電気光学装置)の基板S1側の構成を示す拡大平面図、図6は、本実施の形態の液晶装置(電気光学装置)の対向基板S2側の構成を示す拡大平面図である。また、図7は、本実施の形態の液晶装置(電気光学装置)の製造工程を示す断面図である。なお、説明を容易にするために、平面図においても適宜ハッチングを付けてある。
図4(A)は、図1の左上部の部分拡大図である。図4(A)に示す、クロスのハッチングが付けられた領域において、多層配線部Lmが構成されている。即ち、図4(B)に示すように、基板S1側に配置された配線部L1aと、対向基板S2側に配置された配線部L1bが重なって配置されている。なお、これらの配線部は、図4(B)の断面図には表れない接続パッドCP1により電気的に接続される。
即ち、図5に示すように、基板S1側の周辺領域A2には、走査線駆動回路DC2から延在する配線部L1aが配置されている。一方、図6に示すように、対向基板S2側の周辺領域B2には、配線部L1bが配置されている。この配線部L1bは、配線部L1aと重なるパターンとなっている。なお、図5のL1dは、配線の一部であって、図示しない配線を介して外部接続端子(例えば、接地電位供給端子)Pと接続される配線部である。また、対向基板S2の略全面には、対向電極E2が形成され、当該対向電極E2上に絶縁層40を介して配線部L1bが配置される(図4(B)、図7参照)。
例えば、図5に示す配線部L1a、L1dの所定の箇所(CP1、CP2)上に導電性ペーストを塗布するとともに、基板S1の画素領域A1の外周に封止樹脂(50)を塗布し、基板S1と対向基板S2を位置あわせし接合することで、配線部L1aとL1bの電気的接続が図れ、また、封止膜50が形成される(図7)。また、図示しない封止膜50の注入口から液晶を充填した後、注入口を樹脂等で塞ぐ。
さらに、対向基板S2の外周に露出した基板S1の周辺領域A2上に、あらかじめ実装されていない場合は、走査線駆動回路DC2およびデータ線駆動回路DC1を構成するICチップを実装する。この際、ICチップの複数の外部端子、例えば、複数のバンプ電極と引出配線L1(L1a)、L2の各端部が接続するよう位置合わせし、ボンディングされる。なお、当該領域にICチップをあらかじめ実装しておいてもよいし、また、画素を構成する薄膜トランジスタTなどの素子と同様に、当該領域に各種素子を形成し駆動回路としてもよい。
図8および図9に、本実施の形態の引出配線L1の多層配線部Lmを模式的に示した断面図を示す。図8(A)に示すように、基板S1の周辺領域A2に配線部L1aを形成する。この後、必要に応じて、その上部に絶縁層30を形成してもよい。この場合、配線部L1a上の所定の領域(CP1)に、コンタクトホールC1を形成する。一方、図9に示すように、基板S2の周辺領域B2には、配線部L1bを形成する。次いで、図9(B)に示すように、これらの基板S1、S2を対向配置し、コンタクトホールC1上に導電ペーストなどの導電性材料を塗布し、配線L1aとL1bの電気的接続を図る。
このように、本実施の形態においては、周辺領域A2に配置される引出配線L1の一部を多層化(多層配線部Lm)し、基板S1側に配置された配線部L1aと、対向基板S2側に配置された配線部L1bにより構成したので、周辺領域に物理的衝撃が加わり基板の欠けや割れが生じても、いずれかの配線層で電気的通信が担保できる。
図10は、単層の配線のみで引出配線L1を構成した比較例を示す断面図であり、図11は、引出配線L1を多層化した本実施の形態の場合の効果を示す断面図である。
即ち、図10に示すように、単層の配線のみで引き出し配線L1を構成した場合、物理的衝撃が加わり断線した場合、電気的通信が確保できず、不良となり、又は故障する。これに対して、図11に示すように、引出配線L1を多層化した場合、物理的衝撃により上層部の配線(ここでは、L1b)が断線しても、基板S1側の配線部L1aにより電気的通信が確保できる。その結果、装置の製造歩留りを向上させ、また、信頼性を向上させることができる。
図12は、配線部L1aと配線部L1bの接続形態の例を示す平面図である。図12(A)に示すように、接続パッドCP1を2列が互い違いになるよう千鳥掛けに配置し、または、図12(B)に示すように、接続パッドCP1を斜めにずらして配置してもよい。
図13は、本実施の形態の液晶装置(電気光学装置)の他の構成を示す平面図である。図1においては、基板S1の上部の辺に沿って多層配線部Lm(L1a、L1b)を延在させたが、図13に示すように、当該辺の中央部においては、配線部L1aのみで引き回してもよい。このように、ハンドリングなどにおいて衝撃が加わり易い基板S1の四隅を重点的に多層化することも効果的である。
また、基板S1側に形成される配線部L1aは、画素領域A1に形成される各素子、例えば、薄膜トランジスタTのいずれかの構成部と、同じ工程(同材料)で形成してもよい。例えば、薄膜トランジスタTを構成する、半導体層、ゲート電極やソース、ドレイン電極(配線)などと同じ工程(同材料)で形成してもよい。
図14は、本実施の形態の液晶装置(電気光学装置)の他の構成を示す平面図である。図4および図6等を参照しながら説明したように、上記においては、対向基板S2側に形成される配線部L1bを対向電極E2と異なる層で形成したが、図14に示すように、対向電極E2の外周に配線部L1bをレイアウトすることで、これらを同じ工程(同材料)で形成してもよい。なお、上記においては、対向電極E2を大面積の矩形状に形成したが、当該電極をライン状など他の形状としてもよい。
また、上記においては、配線部L1a又はL1bを単層としたが、各基板に形成される配線部をさらに多層化してもよい。この際、当該基板の画素領域に形成される導電性層、例えば、基板S1側においては、ゲート電極とソース、ドレイン電極(配線)と同じ工程でそれぞれの配線層を構成し、これらの層を所定の接続部で電気的に接続してもよい。このように、各基板側の配線部をさらに多層化することで、信頼性をさらに向上させることができる。
また、上記実施の形態においては、引出配線の例として外部接続端子Pと走査線駆動回路DC2およびデータ線駆動回路DC1を接続する配線、および駆動回路間(ここでは、走査線駆動回路DC2間)を接続する配線(L1、L2)を例に説明したが、その他の回路と外部接続端子との間や他のブロック間の引出配線を多層化してもよい。また、上記実施の形態においては、アクティブマトリクス基板を例に説明したが、当該基板に限定されず、パッシブマトリクス基板など周辺領域に引出配線が形成される各種基板に適用することができる。また、上記実施の形態においては、液晶装置を例に説明したが、この他、有機EL装置、電気泳動装置などの各種電気光学装置に適用可能である。このような、電気光学装置は、画素領域を大きく確保するため、周辺領域に配線が引き回されることが多く、本発明を適用して好適である。
<電子機器>
上記電気光学装置は、各種電子機器に組み込むことができる。このような電気光学装置が使用される電子機器について説明する。図15に、電気光学装置を用いた電子機器の例を示す。
<電子機器>
上記電気光学装置は、各種電子機器に組み込むことができる。このような電気光学装置が使用される電子機器について説明する。図15に、電気光学装置を用いた電子機器の例を示す。
図15(A)は携帯電話への適用例であり、図15(B)は、ビデオカメラへの適用例である。また、図15(C)は、テレビジョン(TV)への適用例である。
図15(A)に示すように、携帯電話530には、アンテナ部531、音声出力部532、音声入力部533、操作部534および電気光学装置(表示部)500を備えている。
図15(B)に示すように、ビデオカメラ540には、受像部541、操作部542、音声入力部543および電気光学装置(表示部)500を備えている。
図15(C)に示すように、テレビジョン550は、電気光学装置(表示部)500を備えている。なお、パーソナルコンピュータ等も電気光学装置を備えている。
なお、電気光学装置を有する電子機器としては、上記の他、表示機能付きファックス装置、デジタルカメラのファインダ、携帯型TV、電子手帳、電光掲示板、宣伝広告用ディスプレイなどがある。上記電子機器の電気光学装置部に本発明の電気光学装置を組み込むことができる。
なお、上記実施の形態を通じて説明された実施例や応用例は、用途に応じて適宜に組み合わせて、又は変更若しくは改良を加えて用いることができ、本発明は上述した実施の形態の記載に限定されるものではない。
30、40…絶縁層、50…封止膜、500…電気光学装置、530…携帯電話、531…アンテナ部、532…音声出力部、533…音声入力部、534…操作部、540…ビデオカメラ、541…受像部、542…操作部、543…音声入力部、550…テレビジョン、A1…S1の画素領域、A2…S1の周辺領域、B1…S2の画素領域、B2…S2の周辺領域、CP1、CP2…接続パッド、C1…コンタクトホール、E2…対向電極、DL…データ線、DC1…データ線駆動回路、DC2…走査線駆動回路、L1a…配線部、L1b…配線部、Lm…多層配線部、L1、L2…引出配線、PE…画素電極、P…外部接続端子、S1…基板(アクティブマトリクス基板)、S2…対向基板、SL…走査線、T…薄膜トランジスタ
Claims (8)
- 第1画素領域と、前記第1画素領域の外周に位置する第1周辺領域とを有する第1基板と、
前記第1基板と対向して配置された第2基板であって、第1画素領域と対向する第2画素領域と、前記第2画素領域の外周に位置する第2周辺領域とを有する第2基板と、
前記第1画素領域に配置された電気光学素子と、
前記第1周辺領域に配置され、前記電気光学素子を駆動する第1および第2の駆動回路と、
前記第1周辺領域に配置された外部端子と、
前記外部端子と前記第1又は第2の駆動回路を接続する第1配線、又は前記第1の駆動回路と前記第2の駆動回路とを接続する第2配線であって、前記第1又は第2周辺領域に配置される引出配線と、を有し、
前記引出配線が互いに電気的に接続され、異なる層に形成され、平面視において互いに重なる第1層配線部および第2層配線部を有し、
前記第1層配線部は、前記第1基板側に形成され、前記第2層配線部は、前記第2基板側に形成されていることを特徴とする電気光学装置。 - 前記基板は硬質基板である、請求項1記載の電気光学装置。
- 前記第1層配線部および第2層配線部は、絶縁層中の接続部を介して電気的に接続される、請求項1又は2記載の電気光学装置。
- 前記第1基板と前記第2基板との間であって、前記第1画素領域の外周に配置された封止膜を有し、
前記接続部は、前記封止膜中に配置される請求項1乃至3のいずれか一項記載の電気光学装置。 - 前記第1周辺領域は、前記第2周辺領域より広く、前記第2周辺領域の外周に延在した前記第1周辺領域上に、前記第1、第2駆動回路および前記外部端子が配置される請求項1乃至4のいずれか一項記載の電気光学装置。
- 前記第2基板は、対向電極を有し、
前記第2層配線部は、前記対向電極と異なる層に設けられる請求項1乃至5のいずれか一項記載の電気光学装置。 - 前記第2基板は、対向電極を有し、
前記第2層配線部は、前記対向電極と同層において同材料で構成される請求項1乃至5のいずれか一項記載の電気光学装置。 - 請求項1乃至7記載のいずれか一項記載の電気光学装置を有することを特徴とする電子機器。
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WO2014132799A1 (ja) * | 2013-02-26 | 2014-09-04 | シャープ株式会社 | 表示装置 |
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