JP3915380B2 - Liquid crystal device and electronic device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶装置および電子機器に関し、特に液晶装置の小型化にあたって表示領域外の領域を極力狭くした液晶表示パネルの構成に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、ノートパソコン、携帯電話機、腕時計等の携帯用電子機器において、各種の情報を表示する手段として液晶表示パネルが広く使用されている。特に携帯用電子機器等では、筐体内部の限られた空間に液晶表示パネルを収容し、しかも表示し得る情報量を多くしたいという要求から、表示領域を極力広く、表示領域外の部分(以下、本明細書ではこの部分を非表示領域または額縁などという)を狭くする構成が望まれている。
【0003】
通常、この種の液晶表示装置、特にパッシブマトリクス(単純マトリクス)型と呼ばれる液晶表示装置では、2枚の透明基板間に液晶が封入され、各透明基板の対向面に互いに直交するストライプ状の透明電極が形成されている。この液晶表示装置では、2枚の基板上の透明電極が互いに交差する部分が画素となり、液晶を各画素毎に外部から駆動する方式が採用されている。液晶を外部から駆動するためには、例えば各透明基板上の非表示領域を互いに対向する基板の外側に張り出させ、その領域に各基板の透明電極に対して信号を供給する駆動用ICをそれぞれ実装し、各駆動用ICの端子と各透明電極とを引き廻し配線を用いて電気的に接続する構成が採用されていた。
【0004】
ところがその後、液晶表示パネルの狭額縁化、駆動用ICの使用数の削減等を目的として、画素数がそれ程多くない小規模のパネルの場合には、2枚の透明基板上の全ての電極を一方の基板上の非表示領域に設けた多数の引き廻し配線に導通させ、これら引き廻し配線に接続した1個の駆動用ICで駆動する方式が提案された。図29、図30はこの方式の液晶表示装置の構成例を示している。
【0005】
図29はチップ部品をフィルム(可撓性)基板上に実装したいわゆるCOF(Chip On Film)実装と呼ばれる形態の回路基板を液晶表示パネルに接合したものであり、下側基板100の一辺側が上側基板101の外側に張り出しており、この部分に1個の駆動用IC102が搭載されたフレキシブルプリント配線基板103(Flexible Printed Circuit, 以下、FPCと略記する)が電気的に接合されている。下側基板100および上側基板101の対向面には互いに直交する方向に多数のストライプ状電極104,105が形成されている。
【0006】
図30はチップ部品をガラス基板上に実装したいわゆるCOG(Chip On Glass)実装と呼ばれる形態のものであり、下側基板(ガラス基板)110の一辺側が上側基板111の外側に張り出しており、この部分に駆動用IC112が直接搭載され、さらに駆動用IC112に駆動信号を供給するためのFPC113が電気的に接合されている。
【0007】
いずれの形態にしても、下側基板の電極用の引き廻し配線と上側基板の電極用の引き廻し配線は全て、FPCや駆動用ICが実装された下側基板の一辺側に集められている。
【0008】
液晶表示パネルを構成する上側基板、下側基板の引き廻し配線の接続構造の一例を図31、図32を用いて詳細に説明する。図31は上側基板120の電極および引き廻し配線の配置を示す平面図であり、図32は下側基板130の電極および引き廻し配線の配置を示す平面図である。図31に示すように、上側基板120においては、図中横方向に延在する短冊状の走査電極121がストライプ状に多数配置されている。ここで、多数の走査電極121が形成された領域が液晶表示装置としての表示領域122となる。そして、表示領域122の外方(図中表示領域122の右側と左側)の非表示領域に、各走査電極121に信号を供給するための走査電極用引き廻し配線123がそれぞれ配置されている。この引き廻し配線123は電極の延在方向に引き出された後、屈曲して上側基板120の一辺側(図中下側の辺)の両端部に集められている。
【0009】
一方、図32に示すように、下側基板130においては、上側基板120に形成された走査電極121と直交する方向(図中縦方向)に延在する短冊状の信号電極131がストライプ状に多数配置されている。そして、表示領域122の外方(図中表示領域122の下側中央部)の非表示領域に、各信号電極131に信号を供給するための信号電極用引き廻し配線132がそれぞれ配置されている。また、これら信号電極用引き廻し配線132が配置された領域の両側方に、上側基板120の走査電極用引き廻し配線123と電気的に接続するための走査電極用引き廻し配線133が走査電極121の数と同数、配置されている。また、この走査電極用引き廻し配線133のピッチは上側基板120の走査電極用引き廻し配線123のピッチと一致している。なお、本構成例においては、全ての引き廻し配線123,132は走査電極121もしくは信号電極131と一体に形成されており、インジウム錫酸化物(Indium Tin Oxide, 以下、ITOと略記する)等の透明導電膜で形成されている。
【0010】
上記構成の上側基板120と下側基板130を貼り合わせると、下側基板130の外形よりも上側基板120の外形の方が小さく、上側基板120上の走査電極用引き廻し配線123の下端と下側基板130上の走査電極用引き廻し配線133の上端とが、図中符号134で示す上下導通部で対向するように位置する。上下導通部134には例えば異方性導電膜、導電ペースト、導電性粒子を含む導電材等が設けられており、これを介して上側基板120上の走査電極用引き廻し配線123と下側基板130上の走査電極用引き廻し配線133とが電気的に接続される。このようにして、全ての走査電極用引き廻し配線133と全ての信号電極用引き廻し配線132が下側基板130の一辺側に集められたことになるので、この部分に例えば図29に示したようなCOF実装された基板との接続を行えば、COF実装基板上の1個の駆動用ICから全ての走査電極121と信号電極131に対して信号を供給することができる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構成の液晶表示装置には、以下のような問題点があった。すなわち、従来の液晶表示装置を構成する基板には、上記のように表示領域の外側に引き廻し配線を形成する領域が必ず必要になる。上述したように、近年の液晶表示装置においては表示容量がますます増加する傾向にあるが、表示容量(画素数)が増加する程、この引き廻し配線の本数が増えて引き廻し配線の形成領域が広くなってしまうため、これが狭額縁化の障害となる。
【0012】
表示容量を増やしても引き廻し配線形成領域が広くならないようにするには、引き廻し配線のピッチ(配線幅+配線間隔)を小さくすることも考えられるが、その場合、引き廻し配線抵抗の増大を招き、表示品質に悪影響を与える恐れがある。例えば100本の引き廻し配線を50μmピッチで形成する場合、5mm程度の引き廻し配線形成領域が必要になる。この時の引き廻し抵抗は数kΩ〜MΩオーダーにまで達し、信号波形なまりなどの問題が生じる場合がある。
【0013】
引き廻し配線の抵抗増大を抑えるためには、引き廻し配線を構成する透明導電膜の低抵抗化、低抵抗の金属補助配線の付加等の方法がある。しかしながら、前者の方法の場合、透明導電膜は電極の部分では充分な光透過率を確保することが重要であり、高い透過率を維持したままでの低抵抗化は困難である。また、後者の方法の場合は、製造工程の負荷が増大するという問題がある。結局のところ、引き廻し配線の抵抗を増大させることなく、引き廻し配線形成領域の縮小化を図る有効な手段は今まで存在しなかった。
【0014】
なお、液晶表示装置の狭額縁化を目的として、基板の裏面側に電子回路および駆動用ICを搭載する技術が特開平5−323354号公報に開示されている。同様に、一方の基板に画素パターン配線基板と駆動回路配線基板としての機能を兼用させる技術が特開平7−159802号公報に開示されている。しかしながら、これらの公報には、ただ単に一方の基板の表面側の駆動線をビアホール(コンタクトホール)を介して裏面側に導通させ、裏面側の駆動回路および駆動用ICに接続することが記載されているだけであって、液晶表示装置の全体構成は不詳である。
【0015】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、引き廻し抵抗の増大などによる表示品質の低下を招くことなく、狭額縁化による小型化を図ることができる液晶装置、およびこれを用いた電子機器を提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の液晶装置は、互いに対向配置された一対の基板間に液晶層が挟持された液晶装置であって、前記一対の基板を構成する第1の基板、第2の基板がともに透明性を有する材料からなり、前記第1の基板においては前記液晶層に面する内面上に透明性導電材料からなる第1の導電部が設けられるとともに、該第1の導電部と電気的に接続された透明性導電材料からなる第1の引き廻し導電部が前記内面から基板内部を通り前記内面と反対側の外面にわたって設けられ、前記第2の基板においては前記液晶層に面する内面上に透明性導電材料からなる第2の導電部が設けられるとともに、該第2の導電部と電気的に接続された透明性導電材料からなる第2の引き廻し導電部が前記第2の基板の内面から前記第1の基板の内面へ、さらに第1の基板の内面から基板内部を通り第1の基板の外面にわたって設けられ、前記第1の引き回し導電部および前記第2の引き廻し導電部は、前記液晶装置の表示領域内を含む前記第1の基板の外面において透明性導電材料からなる接続配線を有し、当該接続配線は前記第1の基板の一辺であって該基板内部を通る前記引き廻し導電部が無い一辺の外面側周縁部に設けられた外部接続端子と接続され、少なくとも前記第1の基板の外面側および前記第2の基板の外面側にはそれぞれ偏光手段が設けられたことを特徴とする。
【0017】
すなわち、本発明の液晶装置は、第1の基板、第2の基板がともに透明性を有する材料からなり、第1の基板の外面側および第2の基板の外面側に偏光手段が設けられた液晶装置において、第1の基板の外面に、第1の基板内面の第1の導電部および第2の基板内面の第2の導電部とそれぞれ電気的に接続された第1の引き廻し導電部および第2の引き廻し導電部が設けられたものである。ここで言う「第1の導電部」、「第2の導電部」とは、具体的にはパッシブマトリクス型液晶装置においては走査電極、信号電極等の電極、もしくはアクティブマトリクス型液晶装置においては走査線、データ線等の配線のことを指す。
【0018】
詳細には、第1の導電部に接続された第1の引き廻し導電部は、第1の基板の内面から基板内部を通り第1の基板の外面にわたって設けられている。一方、第2の導電部に接続された第2の引き廻し導電部は、第2の基板の内面から基板間をわたって第1の基板の内面へ、さらに第1の基板の内面から基板内部を通り第1の基板の外面にわたって設けられている。
【0019】
よって、従来の構成で言えば、引き廻し配線が第1の基板の内面上の電極形成領域(言い換えると表示領域)の外側の領域(非表示領域)に引き廻されていたのに対し、本発明の基本的構成では、引き廻し配線(引き廻し導電部)が第1の基板の内面側から基板内部を通って外面側に引き廻されている。後述するように本発明は透過型液晶装置に適用可能であるが、第1、第2の引き廻し導電部がともに透明性を有する導電材料から構成されているので、透過型液晶装置に適用した場合、これら引き廻し導電部を基板外面側に引き廻した後は平面的に表示領域に相当する領域内に形成しても表示上何ら支障はない。つまり、一対の基板の全ての引き廻し導電部が第1の基板の内部を通って第1の基板の外面側に引き廻されており、第1の基板の外面に対して例えばCOF実装を行えば、COF上の1個の駆動用ICから第1、第2の導電部全てに対して信号を供給することができる。
【0020】
したがって、本発明の構成によれば、従来の構成において第1の基板内面の表示領域外側に設けていた引き廻し領域が不要となるので、その分だけ従来に比べて大幅に額縁部分を狭くすることができる。また、表示領域内を含めて第1の基板の外面側全面に引き廻し導電部をレイアウトすることができ、引き廻し導電部間のピッチを余裕を持って設計することができるため、引き廻し抵抗が増大するという問題が生じることもない。
【0021】
また、第1の基板の外面側周縁部に、第1の引き廻し導電部および第2の引き廻し導電部と電気的に接続した外部接続端子を設けることが望ましい。
【0022】
外部接続端子を周縁部に設けておけば、COFなどを実装する場合、外部接続端子とCOFの端子を接合する際の位置合わせを容易に行うことができる。また、COF接合時もしくは接合後、接合部分に応力が発生する場合があるが、その位置が表示領域から外れた基板周縁部であれば、前記応力が表示に悪影響を及ぼすこともない。
【0023】
第1の基板における第1の引き廻し導電部の具体的な構成は、第1の基板の内面側と外面側との間に設けられた孔の内部に設けられ第1の導電部と電気的に接続された第1の孔内接続部と、第1の基板の外面上において第1の孔内接続部と電気的に接続された第1の外面上接続部とを有するものを用いることができる。また、前記孔は、第1の基板の内面側と外面側とを貫通するスルーホールとすることができる。
【0024】
この構成とすれば、第1の基板に例えばレーザー加工、ケミカルエッチング等の操作を施すことにより容易にスルーホールを形成することができる。さらに、スルーホール内への銀ペースト等の充填、電解メッキ処理等を施すことによりスルーホール内に導電性材料からなる上記第1の孔内接続部を形成することができる。一方、第1の外面上接続部は、透明性導電膜の成膜、パターニング等の通常の配線形成技術によって容易に形成することができる。なお、上記第1の孔内接続部は、第1の導電部と第1の外面上接続部とを電気的に接続できればよいのであって、必ずしも孔の内部全体に埋め込まれていなくてもかまわない。また、第1の孔内接続部はシール直下に設けても良いし、シールから離間した位置に第1の孔内接続部を配置しても良い。シール直下に第1の孔内接続部を設けた場合には、例えばシール材中に導電部材を混入させ、重合することで電気的に接続できるので、額縁を狭くできるとともに構造が簡単になる。第1の孔内接続部の部分は製造上の理由から第1の基板上で若干盛り上がった形状となる可能性があるので、表示上で支障があればシールの外側に第1の孔内接続部を配置させれば問題ない。
【0025】
また、第1の基板は、内面側の第1の導電部を構成する導電層、外面側の第1の外面上接続部を構成する導電層の他、基板内部に透明性導電膜からなる1層以上の内部導電層を有する基板で構成してもよい。この場合には、第1の基板の内面から外面にわたる孔は、第1の基板の内面と内部導電層との間、第1の基板の外面と内部導電層との間、もしくは相互の内部導電層の間に設けられた複数のビアホールから構成されるものとなる。
【0026】
この種の基板を用いると、例えば引き廻し導電部の数が増え、第1の基板の外面上だけに多数の引き廻し導電部を配置するのが難しくなった場合に、一部の引き廻し導電部を内部導電層を用いて引き廻すこともでき、引き回しの自由度が向上するので、表示容量の増大にも対応することが可能になる。
【0027】
第1の外面上接続部を有する構成の場合、内面側の第1の導電部と外面側の第1の外面上接続部を同種の透明性導電材料で構成することができる。
【0028】
この構成にすると、第1の基板の内面側と外面側に透明導電膜を成膜した後、内面側と外面側の両面にフォトリソグラフィー、エッチングを施し、両面の透明導電膜を同時にパターニングして第1の導電部と第1の外面上接続部を形成することができるので、製造工程の簡略化を図ることができる。
【0029】
一方、第2の引き廻し導電部の具体的な構成については、第2の引き廻し導電部が、第1の基板と第2の基板との間に設けられ第2の導電部と電気的に接続された基板間接続部と、第1の基板の内面側と外面側との間に設けられた孔の内部に設けられ基板間接続部と電気的に接続された第2の孔内接続部と、第1の基板の外面上において第2の孔内接続部と電気的に接続された第2の外面上接続部とを有する構成とすることができる。
【0030】
前記基板間接続部には、双方の基板間にわたるように形成した導電性ペーストや導電性粒子等、任意の手段を用いることができる。もしくは、液晶層を封止するシール材の内部に混入させた導電材を用いても良い。
【0031】
また、基板間接続部と第2の孔内接続部との位置関係については、基板間接続部の直下に第2の孔内接続部を設けても良いし、基板間接続部から離間した位置に第2の孔内接続部を配置しても良い。その場合、第1の基板の内面上に、基板間接続部と第2の孔内接続部との間を電気的に接続する第2の内面上接続部を設けることが望ましい。
【0032】
基板間接続部の直下に第2の孔内接続部を設けた場合には、例えばシール材中に導電部材を混入させ、重合することで電気的に接続できるので、額縁を狭くできるとともに構造が簡単になる。ただし、第1の孔内接続部と同様、第2の孔内接続部の部分は製造上の理由から第1の基板上で若干盛り上がった形状となる可能性があるので、基板間接続部の形成との関係、もしくは表示上で支障があれば、基板間接続部と第2の孔内接続部とを離間させれば問題はない。
【0033】
さらにその場合、第2の内面上接続部と第1の導電部とを同種の透明性導電材料で形成することが望ましい。
【0034】
この構成とした場合、第2の内面上接続部と第1の導電部とを一工程で同時に形成できるので、製造工程が複雑化することがない。
【0035】
また駆動回路との接続に関しては、先に第1の基板の外面に設けた外部接続端子にCOFを実装する例を説明したが、第1の基板の外面側のうち、非表示領域に電子部品を直接実装し、この電子部品と第1の引き廻し導電部および第2の引き廻し導電部とを第1の基板の外面上で電気的に接続してもよい。ここで言う「電子部品」とは、具体的には液晶装置の駆動回路に用いる駆動用IC、コンデンサ等のことを指す。
【0036】
本発明の液晶装置では、第1の基板の外面上に電子部品を直接実装することもできるが、その際、非表示領域に電子部品を配置するようにすれば、表示には支障がなく、その分だけ額縁が大きくなるという欠点はあるものの、第1の基板が駆動回路基板を兼ねることができ、部品数の低減等の利点が得られる。
【0037】
基板材料としては、第1の基板、第2の基板のいずれか一方の基板あるいは両方の基板ともに、例えばプラスチックフィルム基板等の可撓性を有する基板で構成しても良い。
【0038】
この構成にすると、液晶装置の薄型化、軽量化が図れる、基板の割れ等の破損が生じにくくなる、基板を湾曲させることで曲面表示が可能になる、等の利点が得られ、携帯機器等の電子機器に好適なものとなる。
【0039】
本発明を適用し得る液晶装置の方式としては、例えば以下の3つが挙げられる。一つはパッシブマトリクス型液晶装置であり、その場合、第1の基板上の第1の導電部はストライプ状に形成された複数の電極となり、第2の基板上の第2の導電部が前記電極と交差する方向に延在するようストライプ状に形成された複数の電極となる。勿論、第1の導電部と第2の導電部のどちらが走査電極であっても、信号電極であってもかまわない。
【0040】
他の一つはスイッチング素子に薄膜ダイオード(Thin Film Diode, 以下、TFDと略記する)を用いたアクティブマトリクス型液晶装置であり、その場合、第1の基板上の第1の導電部は複数のデータ線もしくは走査線となり、第2の基板上の第2の導電部は前記データ線もしくは走査線と交差する方向に延在するようストライプ状に形成された複数の走査線もしくはデータ線となる。
【0041】
さらに他の一つはスイッチング素子に薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor, 以下、TFTと略記する)を用いたアクティブマトリクス型液晶装置であり、その場合、第1の基板上の第1の導電部は複数のデータ線もしくは走査線の少なくともいずれか一方となり、第2の基板上の第2の導電部は一つの共通電極となる。
【0042】
また、以上説明した本発明の液晶装置において、第1の基板の内面上あるいは第2の基板の内面上にカラーフィルターを設けても良い。
【0043】
この構成にすれば、狭額縁で表示品質の高いカラー液晶装置を実現することができ、今後、カラー化がさらに進むことが予想される各種電子機器の表示部に好適なものとなる。
【0044】
本発明の液晶装置において、第1の基板の外面側の偏光手段の外方に、照明手段を設けることができる。
【0045】
本発明の液晶装置では、第1の基板、第2の基板、第1の導電部、第2の導電部、第1の引き廻し導電部、第2の引き廻し導電部が全て透明性を有する材料で構成されているので、第1の基板の外面側の偏光手段の外方に照明手段を設けることにより、透過型液晶装置を実現することができる。
【0046】
もしくは、上記照明手段を設けた上で、第1の基板の内面側もしくは外面側に半透過反射部を設けてもよい。ここで言う「半透過反射部」とは、光を透過する機能と光を反射する機能とを合わせ持つ部材のことであって、例えば反射層の一部に光を透過するための開口部が設けられたもの、あるいは膜自身が光を一部透過し、一部反射する機能を持ったもの(いわゆるハーフミラー)などが用いられる。
【0047】
この構成にすれば、明るい場所では反射型として用い、暗い場所では透過型として用いる、いわゆる半透過反射型液晶装置を実現することができる。
【0048】
もしくは、上記照明手段に代えて、第1の基板の外面側の偏光手段の外方に、光反射手段を設けてもよい。
【0049】
この構成にすれば、反射型液晶装置を容易に実現することができる。この場合、光反射手段の外面側であれば任意の部品等を配置しても表示に支障がない。
【0050】
本発明の電子機器は、上記本発明の液晶装置を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、狭額縁化による小型の液晶装置を備えたことによって、装置全体が小型である割に表示領域が広く、携帯性に優れた電子機器を実現することができる。
【0051】
【発明の実施の形態】
[第1の実施の形態]
以下、本発明の第1の実施の形態を図1〜図12を参照して説明する。
【0052】
本実施の形態は、本発明の液晶装置をパッシブマトリクス型液晶表示装置に適用した例であって、透過型液晶表示装置の例である。
【0053】
図1は本実施の形態の液晶表示装置全体を上面側から見た斜視図、図2は下面側から見た斜視図、図3は下側基板の上面(電極形成面)図、図4は下側基板を下面側から見た透過平面図、図5は上側基板の下面(電極形成面)図、図6は上側基板と下側基板を重ね合わせた状態を示す透過平面図、図7は図6のA−A’線に沿う断面図、図8は図6のB−B’線に沿う断面図である。なお、以下の全ての図面においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせてある。
【0054】
本実施の形態の液晶表示装置1は、図1に示すように、下側基板2(第1の基板)と上側基板3(第2の基板)とが対向配置され、これら基板間に液晶層(図1では図示略)が挟持されている。本実施の形態では、下側基板2および上側基板3の材料としてガラス等からなる透明基板が用いられている。以下の説明では、双方の基板の液晶層に面する側の面を「内面」、それと反対側の面を「外面」という。すなわち、双方の基板において液晶層が配置される側の面を「内面」、それと反対側の面を「外面」という。また、下側基板2の外面側および上側基板3の外面側に偏光板4、5(偏光手段)がそれぞれ貼着され、さらに偏光板4の外方にバックライト88(照明手段)が取り付けられている。なお、図2以降の図面では、偏光板4、5、バックライト88の図示を省略する。
【0055】
下側基板2の内面上には多数の信号電極6(第1の導電部)がストライプ状に設けられ、それと対向する上側基板3の内面上には信号電極6と直交する方向に延在する多数の走査電極7(第2の導電部)がストライプ状に設けられている。そして、信号電極6と走査電極7が交差する部分が個々の画素8となり、多数の画素8がマトリクス状に配列した領域が表示領域9となる。なお、本実施の形態では下側基板2側の電極を信号電極、上側基板3側の電極を走査電極として説明するが、これは逆であっても一向にかまわない。また、本実施の形態では信号電極6および走査電極7の形状をストライプ状としたが、本形状に限定されるものではなく、多重マトリクス形状等、種々多用な形状で設けても本発明において適用が可能である。
【0056】
図2に示すように、下側基板2の外面上には、後述する信号電極用引き廻し配線(第1の引き廻し導電部)の一部を構成する信号電極用接続配線12(第1の外面上接続部)、および走査電極用引き廻し配線(第2の引き廻し導電部)の一部を構成する走査電極用接続配線14(第2の外面上接続部)がそれぞれ形成されている。また、駆動用IC10等を搭載したCOF47を接続するための多数の外部接続端子26が形成されている。
【0057】
図3に示すように、下側基板2の内面上に、ITO等の透明性導電膜からなる多数の信号電極6がストライプ状に設けられている。信号電極6の一端(図中右端)はそのまま電極の延在方向に細く延び、その先端が円形に形成され、後述する孔内接続部(第1の孔内接続部)と接続するためのランド16となっている。ランド16の中央には、下側基板2の内面、外面間を貫通するスルーホールが形成されている。信号電極6の端部のこの部分が、信号電極6と電気的に接続された信号電極用引き廻し配線の一部を構成する信号電極用接続配線18となる。
【0058】
本実施の形態の場合、全ての信号電極用接続配線18は、図3における信号電極6の右側の領域に引き出されているが、右側と左側に振り分けて引き出しても良いし、接続配線の引き出し方向は任意で良い。また、スルーホールを直線的に配置するのではなく、ジグザグ(千鳥配列)に配置することで狭ピッチにも対応可能になる。また、特に接続配線として信号電極6よりも細い部分を作らなくても、単に信号電極6の端部にスルーホールを設けた構成でも良い。
【0059】
また、図3における信号電極形成領域の上方に、後述する上下導通部(基板間接続部)と孔内接続部(第2の孔内接続部)との間を電気的に接続する多数の走査電極用接続配線21(第2の内面上接続部)が形成されている。これら走査電極用接続配線21は上側基板3の各走査電極7とランド22で上下基板間の上下導通により電気的に接続されるものである。本実施の形態の場合、各走査電極用接続配線21の一端は上下導通部に接する矩形のランド22、他端は孔内接続部に接する円形のランド23となっており、円形のランド23の中央には下側基板2の内面、外面間を貫通するスルーホールが形成されている。これら走査電極用接続配線21も信号電極6と同じITOなどの透明性導電材料で形成されている。
【0060】
図4は、図3に示す下側基板2を裏返した状態を示している。下側基板2の外面上には、図3に示した信号電極用接続配線18のランド16の中に形成されたスルーホール、走査電極用接続配線21のランド23の中に形成されたスルーホールの位置に対応して円形のランド24,25がそれぞれ設けられている。さらに下側基板2の外面上には、信号電極用接続配線18のランド16の中に形成されたスルーホールに対応する各ランド24から信号電極用接続配線12がそれぞれ設けられ、同様に走査電極用接続配線21のランド23の中に形成されたスルーホールに対応する各ランド25から走査電極用接続配線14が設けられている。
【0061】
下側基板2の周縁部の4辺(4つの基板辺)のうち、2辺(2つの基板辺)に沿って上記多数のランド24,25が配置されており、上側基板3の内面に形成された走査電極7との電気的接続(上下導通)がなされる基板辺(ランド25が配置される基板辺)と対向する1辺に沿って多数の外部接続端子26が形成されている。つまり、下側基板2の外面上に形成される外部接続端子26は、上側基板3の内面に形成された走査電極7の延在方向に位置する下側基板2の基板辺に沿って端部で配列形成されている。これら外部接続端子26の各々は信号電極用接続配線12もしくは走査電極用接続配線14と接続されている。本実施の形態の場合、下側基板2の外面に形成された信号電極用接続配線12、走査電極用接続配線14、外部接続端子26は全て、内面側の信号電極6、各接続配線18,21等と同じく、ITO等の透明性導電材料から形成されている。
【0062】
なお、下側基板2の外面は、外部接続端子26の形成領域を除く、配線が露出した領域をポリイミド、レジスト等の樹脂を用いて被覆しておくことが望ましい。このような被覆層を形成すると、信号電極用接続配線12、走査電極用接続配線14等の配線の腐食、断線、ショート等の不具合を防止することができる。
【0063】
図5に示すように、上側基板3の内面上に、ITOなどの透明性導電膜からなる多数の走査電極7がストライプ状(帯状)に設けられている。図5における各走査電極7の長さ方向の端部が上下導通部に接続される部分となる。なお、図示しない上側基板3の外面側は何も形成されていない平坦な面となっている。
【0064】
上記構成の下側基板2と上側基板3を重ね合わせると、図6に示すようになる。図6において、2点鎖線で示した符号27の部材は両基板を接着するとともに液晶層を基板間に封止するためのシール材である。信号電極6と走査電極7が交差する部分が個々の画素8となり、多数の画素8がマトリクス状に配列した領域が表示領域9となる。本実施の形態の場合、下側基板2の外形よりも上側基板3の外形の方が小さく、下側基板2の周縁部は上側基板3の外側にはみ出している。下側基板2の内面上の各信号電極用接続配線18の先端のランド16の部分は、それぞれ上側基板3の外側にはみ出して位置している。つまり、各信号電極6から導出される各信号電極用接続配線18はシール材の形成部を突き抜け、更に上側基板3の外形(外周)よりも外側に延在して形成され、その先端部分にランド16が配置されている。一方、下側基板2の内面上の各走査電極用接続配線21については、上下導通部に接する矩形のランド22の部分がシール材27の部分に位置し、スルーホールが設けられた円形のランド23の部分が上側基板3の外側にはみ出して位置している。
【0065】
図7は図6のA−A’線に沿う断面図、すなわち信号電極6に沿った方向に切断した断面図である。この図に示すように、下側基板2と上側基板3との間にシール材27が挟持され、下側基板2と上側基板3とシール材27とにより密閉された空間に液晶層28が挟持されている。ここでは、液晶層28として例えばSTN(Super Twisted Nematic)モード等に用いられるカイラルネマチック液晶等の一般的な液晶を用いることができる。
【0066】
下側基板2の内面上に信号電極6および信号電極6と一体形成された信号電極用接続配線18が形成されるとともに、下側基板2の外面上には信号電極用接続配線12が形成され、双方の信号電極用接続配線12,18の先端のランド16,24の部分には基板を貫通するスルーホール17が形成されている。スルーホール17の内部には銀ペースト等の導電性材料が充填されており、この導電性材料が、内面側の信号電極用接続配線18と外面側の信号電極用接続配線12とを電気的に接続する孔内接続部15を構成している。
【0067】
ここで、孔内接続部15のより詳細な構成としては、例えば図10(a)に示すように、スルーホール17の内部に銀ペースト等の導電性材料を埋め込んで孔内接続部15を形成した後、導電性材料の表面を絶縁性の樹脂で被覆するなどして被覆層29を形成すると、導電性材料の腐食を防止することができる。もしくは、図10(b)に示すように、スルーホール17の内部に導電性材料を埋め込んで孔内接続部15を先に形成した後、孔内接続部15の上面および下面を覆うように下側基板2の内面上および外面上にそれぞれ信号電極用接続配線18,12を形成してもよい。
【0068】
もしくは、孔内接続部は、内面側および外面側の信号電極用接続配線同士を電気的に接続できればよいのであって、必ずしも孔の内部全体に埋め込まれていなくてもかまわない。したがって、図11に示すように、電解メッキ法を用いてスルーホール17の内壁にのみ導電性材料を付着させ、孔内接続部30としてもよい。
【0069】
以上のような配線構造を採ることにより、図7に示すように、外部接続端子26から入力された画像信号は、下側基板2の外面上の信号電極用接続配線12、孔内接続部15、下側基板2の内面上の信号電極用接続配線18を経由して各信号電極6に供給される。よって、これら下側基板2の外面上の信号電極用接続配線12、孔内接続部15、下側基板2の内面上の信号電極用接続配線18が信号電極用引き廻し配線11を構成することになる。
【0070】
また図7に示すように、上側基板3の内面には多数の走査電極7が形成されている。そして、下側基板2、上側基板3双方の液晶層28に接する最上層には配向膜35,36がそれぞれ形成されている。配向膜35,36はポリイミド等の膜からなり、ラビング等の配向処理が施されたものである。また、下側基板2と上側基板3の間には基板間の間隔(以下、セルギャップという)を一定に保持するためのスペーサ37が散布されている。
【0071】
一方、図8は図6のB−B’線に沿う断面図、すなわち走査電極7に沿った方向に切断した断面図であり、走査電極用引き廻し配線13の構成が示されている。この図に示すように、上側基板3の内面上に、シール材27の上面と接触するように走査電極7が形成されている。また、下側基板2の内面上には、多数の信号電極6が形成されるとともに、シール材27の下面と接触するように走査電極用接続配線21が形成されている。ここで、シール材27の内部には樹脂等のバインダー中に金属粒子、プラスチックボールの表面を金属めっきした粒子等の導電材が混入されており、シール材27の上面および下面にそれぞれ接触した走査電極7と走査電極用接続配線21とが異方性を有して電気的に接続されて上下導通部19を構成している。
【0072】
以下、下側基板2の内面から外面にわたって電気的に接続される構成は、信号電極用引き廻し配線11の場合と同様である。すなわち、下側基板2の外面上に走査電極用接続配線14が形成され、内面側、外面側双方の走査電極用接続配線21,14の先端のランド23,25の部分にスルーホール38が形成されている。スルーホール38の内部には銀ペースト等の導電性材料が充填され、この導電性材料が孔内接続部20を構成し、内面側、外面側の走査電極用接続配線21,14を互いに電気的に接続している。
【0073】
以上のような配線構造を採ることにより、外部接続端子26から入力された走査信号は、下側基板2の外面上の走査電極用接続配線14、孔内接続部20、下側基板2の内面上の走査電極用接続配線21、上下導通部19を経由して各走査電極7に供給される。よって、これら下側基板2の外面上の走査電極用接続配線14、孔内接続部20、下側基板2の内面上の走査電極用接続配線21、および上下導通部19が走査電極用引き廻し配線13を構成することになる。
【0074】
なお、シール材27の内部に導電材を混入してこの部分を上下導通部19とすることに代えて、例えば図9に示すように、上側基板2の内面上でシール材27外側の下側基板2のスルーホール38の上方にあたる位置まで走査電極7を延在させ、下側基板2のスルーホール38の上方に任意の上下導通材39を形成し、この部分を上下導通部40としてもよい。この上下導通材39は、例えば銀ペースト等の印刷により形成することができる。この構成の場合、シール材27の部分では電気的導通がないが、上下導通材39の形成部分で基板間の導通がなされ、導通経路としては図8の構造とほとんど同様になる。
【0075】
以下、上記構成の液晶表示装置の製造方法について説明する。
【0076】
下側基板2の材料としてガラス基板等の透明基板を用意し、基板の表裏両面にITO等の透明性導電膜を成膜する。次に、基板両面の透明性導電膜上に感光性レジストを塗布した後、基板両面上にフォトマスクを配置し、同時に露光を行う。次いで、周知のフォトリソグラフィー、エッチング技術を用いて下側基板2の表裏両面の透明性導電膜のパターニングを同時に行うことにより、上述の下側基板2内面側の信号電極6、各接続配線18,21、外面側の信号電極用接続配線12、走査電極用接続配線14、外部接続端子26等を一括して形成する。
【0077】
次に、エッチング剤としてフッ酸を用いたケミカルエッチングにより下側基板2上の各接続配線端部の所定の箇所に基板を貫通するスルーホール17,38を形成する。スルーホールの他の形成方法としては、CO2レーザー等の照射によるレーザー加工を用いてもよい。その後、スルーホール17,38の内部に銀ペースト等の導電性材料を充填して孔内接続部15,20を形成し、下側基板2両面の各接続配線間を電気的に導通させる。また、孔内接続部の他の形成方法としては、電解メッキ処理等を用いてスルーホールの内壁に導電性材料を付着させる方法でもよい。いずれにしても、本実施の形態の場合、基板の表裏両面の透明性導電膜材料を同じにしたことによって、1回のフォトリソグラフィー、エッチング工程で下側基板2内面側の信号電極等と外面側の各種接続配線等を同時に形成できるため、製造工程を大幅に簡略化することができる。
【0078】
一方、上側基板3の材料としてガラス基板等の透明基板を用意し、基板の一面(内面となる面)側にITO等の透明性導電膜を成膜する。次いで、周知のフォトリソグラフィー、エッチング技術を用いて透明性導電膜をパターニングし、ストライプ状の走査電極7を形成する。
【0079】
次に、下側基板2、上側基板3双方の内面上にポリイミド等を塗布、焼成した後、ラビング法等による配向処理を施して配向膜35,36をそれぞれ形成する。次いで、下側基板2、上側基板3のいずれか一方の基板上にセルギャップを保持するためのスペーサ37を散布し、シール材27となる樹脂材料を印刷した後、下側基板2と上側基板3とを貼り合わせ、シール材27を硬化させて、空セルを作製する。本実施の形態の場合、シール材27の部分を上下導通部とするためにシール材27となる樹脂材料の中に金属粒子等の導電材を混入させておく。
【0080】
次に、空セル内に、真空注入法等によりシール材の液晶注入口から液晶を注入し、液晶注入口を封止することで液晶セルが作製される。さらに、上側基板3の外面側および下側基板2の外面側に偏光板5をそれぞれ貼着した後、下側基板2の外面側にバックライトを取り付ける。以上の工程により、本実施の形態の液晶表示装置1が完成する。
【0081】
従来の構成では、各電極の引き廻し配線が例えば下側基板の内面上の表示領域の外側に引き廻されていたのに対し、本実施の形態の構成では、信号電極用引き廻し配線11、走査電極用引き廻し配線13の双方が、下側基板2、上側基板3各々の内面から下側基板2の内部を通って下側基板2の外面側に引き廻されている。
【0082】
したがって、本実施の形態の液晶表示装置によれば、従来の構成において下側基板内面の表示領域外側に設けていた引き廻し領域が不要となるので、その分だけ従来に比べて大幅に額縁を狭くすることができる。また、表示領域9内を含めて下側基板2の外面側全面に多数の接続配線をレイアウトすることができ、接続配線間のピッチを余裕を持って設計することができるので、引き廻し抵抗が増大するという問題が生じることもない。
【0083】
本実施の形態では上下の基板ともにガラス基板を用いたが、これら基板の材料として、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、アクリル系樹脂等からなるプラスチックフィルム基板等、可撓性を有する透明基板で構成しても良い。この構成にすると、液晶表示装置の薄型化、軽量化が図れる、基板の割れ等の破損が生じにくくなる、基板を湾曲させることで曲面表示が可能になる、等の利点が得られ、携帯機器等の電子機器に好適なものとなる。
【0084】
また、下側基板2外面の周縁部に外部接続端子26が設けられているので、COFなどを実装するような場合、外部接続端子26とCOFの端子を接続する際の位置合わせを容易に行うことができる。また、COF接合時もしくは接合後、接合部分に応力が発生する場合があるが、その位置が表示領域9から外れた基板周縁部であれば、前記応力が表示に悪影響を及ぼすこともない。
【0085】
本実施の形態の場合、下側基板2のスルーホール17,38の位置をシール材27の外側に配置したため、スルーホール17,38の孔内接続部15,20の部分が下側基板2上で若干盛り上がった形状となったとしても、その影響でシール材27内部の表示領域9のセルギャップが変わるようなこともなく、画像表示上何ら支障がない。
【0086】
また下側基板2の構成に関しては、基板の内外面に導電層を形成した基板だけでなく、例えば図12に示すように、下側基板2の内部に透明性導電膜からなる1層以上の内部導電層42を有する基板で構成してもよい。この場合には、下側基板2の内面と外面の間の電気的導通は、下側基板2の内面と内部導電層42との間を貫通するビアホール43内の孔内接続部44、および下側基板2の外面と内部導電層42との間を貫通するビアホール45内の孔内接続部46(もしくは内部導電層が2層以上ある場合には相互の内部導電層間を貫通するビアホール内の孔内接続部)によってなされることになる。
【0087】
下側基板2にこの種の基板を用いると、例えば引き廻し配線の数が増え、下側基板の外面上だけで多数の引き廻し配線を引き廻すことが難しくなった場合に、一部の引き廻し配線を内部導電層を経由して引き廻すこともできる。そうすれば、引き回しの自由度が向上するので、表示容量の増大にも対応することが可能になる。
【0088】
[第2の実施の形態]
以下、本発明の第2の実施の形態を図13、図14を参照して説明する。
【0089】
本実施の形態も第1の実施の形態と同様、本発明の液晶装置をパッシブマトリクス型液晶表示装置に適用した例であって、透過型液晶表示装置の例である。第1の実施の形態と異なる点は、第1の実施の形態が駆動用ICの実装形態としてCOF実装を採用したのに対し、本実施の形態はCOG実装を採用している点である。
【0090】
このように、本実施の形態の液晶表示装置の概略構成は第1の実施の形態と共通であるため、共通な構成については図示および説明を省略する。図13は第1の実施の形態の図2に対応する図であって、本実施の形態の液晶表示装置全体を下面側から見た斜視図、図14は図13のB−B’線に沿う断面図である。なお、これらの図面において、図1〜図12と共通の構成要素については同一の符号を付す。
【0091】
第1の実施の形態の場合、下側基板の外面上には信号電極用接続配線、走査電極用接続配線、および外部接続端子が形成されているのみであったが、本実施の形態の液晶表示装置31の場合、図13に示すように、下側基板2の外面上に信号電極用接続配線12、走査電極用接続配線14、および外部接続端子26が形成されるとともに、駆動用IC10が直接実装されている。さらに、外部接続端子26と駆動用IC10の端子とを接続する信号入力用配線41が形成されている。
【0092】
本実施の形態の場合、下側基板の内面上の信号電極用接続配線は、隣接する信号電極において、信号電極6の左側、右側、左側、…というように交互に反対側の領域に引き出されている。そして、信号電極用接続配線のスルーホールに対応する複数のランド24が、下側基板2の周縁部の4辺のうち、対向する2辺に沿って設けられ、これらのランド24から駆動用IC10の実装領域に向けて信号電極用接続配線12がそれぞれ設けられている。また、走査電極用接続配線のスルーホールに対応する各ランド25が下側基板2の周縁部の1辺に沿って設けられ、これらのランド25から駆動用IC10の実装領域に向けて走査電極用接続配線14が設けられている。
【0093】
本実施の形態の液晶表示装置31は透過型液晶表示装置であるから、表示領域9内に駆動用IC10を配置することはできず、下側基板2の1辺側が上側基板3の外側、すなわち非表示領域に延び、この部分に駆動用IC10が実装されている。
【0094】
図14は本実施の形態の液晶表示装置31を走査電極7に沿った方向に切断した断面図であり、走査電極用引き廻し配線13の構成が示されている。この図に示すように、上側基板3の内面上に、シール材27の上面と接触するように走査電極7が形成されている。また、下側基板2の内面上には、多数の信号電極6が形成されるとともに、シール材27の下面と接触するように走査電極用接続配線21が形成されている。ここで、シール材27の内部には樹脂等のバインダー中に金属粒子等の導電材が混入されており、シール材27の上面および下面にそれぞれ接触した走査電極7と走査電極用接続配線21とが電気的に接続されて上下導通部19を構成している。
【0095】
下側基板2の外面上に走査電極用接続配線14が形成され、内面側、外面側双方の走査電極用接続配線21,14の先端のランド23,25の部分にスルーホール38が形成されている。スルーホール38の内部には銀ペースト等の導電性材料が充填され、この導電性材料が孔内接続部20を構成し、内面側、外面側の走査電極用接続配線21,14を互いに電気的に接続している。
【0096】
また、下側基板2の外面上の走査電極用接続配線14のスルーホール38が設けられた側と反対側の端部には、駆動用IC10の端子32が接続されている。以上のような配線構造を採ることにより、駆動用IC10から出力された走査信号は、下側基板2の外面上の走査電極用接続配線14、孔内接続部20、下側基板2の内面上の走査電極用接続配線21、上下導通部19を経由して各走査電極7に供給される。よって、これら下側基板2の外面上の走査電極用接続配線14、孔内接続部20、下側基板2の内面上の走査電極用接続配線21、および上下導通部19が走査電極用引き廻し配線13を構成することになる。
【0097】
図示しない信号電極用引き廻し配線の構成も同様であって、駆動用IC10から出力された画像信号は、下側基板2の外面上の信号電極用接続配線12、孔内接続部、下側基板2の内面上の信号電極用接続配線を経由して各信号電極6に供給される。よって、これら下側基板2の外面上の信号電極用接続配線12、孔内接続部、下側基板2の内面上の信号電極用接続配線が信号電極用引き廻し配線を構成することになる。
【0098】
本実施の形態の液晶表示装置31においては、下側基板2の1辺側を上側基板3の外側に延在させ、その部分に駆動用IC10を実装した構成としているので、駆動用IC10を実装する領域を設けた分、額縁部分は若干広くなるものの、駆動用ICを搭載したCOF等を接続する必要がなくなり、接続用部品の削減を図ることができる。
【0099】
[第3の実施の形態]
以下、本発明の第3の実施の形態を図15〜図17を参照して説明する。
【0100】
本実施の形態も第1、第2の実施の形態と同様、本発明の液晶装置をパッシブマトリクス型液晶表示装置に適用した例であって、透過型液晶表示装置の例である。第1の実施の形態と異なる点は下側基板上のスルーホールの位置のみであって、第1の実施の形態ではスルーホールをシール材の外側に配置したのに対し、本実施の形態ではスルーホールをシール材の直下に配置している。
【0101】
このように、本実施の形態の液晶表示装置の概略構成は第1の実施の形態と共通であるため、共通な構成については図示および説明を省略する。図15は第1の実施の形態の図6に対応する図であって、上側基板と下側基板を重ね合わせた状態を示す透視図、図16は図15のA−A’線に沿う断面図、図17は図15のB−B’線に沿う断面図である。なお、これらの図面において、図1〜図12と共通の構成要素については同一の符号を付す。
【0102】
本実施の形態の液晶表示装置50は、図15に示すように、下側基板2の内面上に多数の信号電極6(第1の導電部)がストライプ状に設けられており、各信号電極6の長さ方向(配線形成方向)の一端には、先端のランド16の中央にスルーホールを有する信号電極用接続配線18が設けられている。これと対向する上側基板3の内面上には、信号電極6と直交する方向に多数の走査電極7(第2の導電部)がストライプ状に設けられている。そして、図16、図17に示すように、下側基板2の外面上には、信号電極用引き廻し配線11(第1の引き廻し導電部)の一部を構成する信号電極用接続配線12(第1の外面上接続部)、および走査電極用引き廻し配線13(第2の引き廻し導電部)の一部を構成する走査電極用接続配線14(第2の外面上接続部)がそれぞれ設けられ、外部接続端子26が設けられている。以上の構成は、第1の実施の形態と同様である。
【0103】
また第1の実施の形態の場合、スルーホール38の位置がシール材27(上下導通部)の位置の外側に離れて配置されていたので、下側基板2のシール材の外側の内面上に、シール材27とスルーホール38内の孔内接続部20との間を電気的に接続する走査電極用接続配線21が形成されていた。これに対して、本実施の形態の場合、スルーホール38とシール材27とが同じ位置にあるので、第1の実施の形態における下側基板2内面上の走査電極用接続配線21に相当するものは特に必要がない。したがって、下側基板2の内面上のシール材27が配置される領域には、これに対向する位置に配置される上側基板3上の各走査電極7の本数に対応する数の矩形のランド22が設けられている。これらランド22の中央には下側基板2の内面、外面間を貫通するスルーホール38が形成されている。
【0104】
すなわち、図6と図15を改めて比較すると、第1の実施の形態では、図6に示すように、下側基板2の内面上の各信号電極用接続配線18のランド16の部分がシール材27の外側(上側基板3の外側)にはみ出して位置し、各走査電極用接続配線21の端部のスルーホール38が設けられた円形のランド23の部分がシール材27の外側(上側基板3の外側)にはみ出して位置している。これに対して、本実施の形態においては、図15に示すように、下側基板2の内面上の各信号電極用接続配線18のランド16の部分がシール材27の直下に位置し、各走査電極7に対応して設けられた上下導通用の矩形のランド22の部分もシール材27の直下に位置している。つまり、上下基板間の導通を図るランド22、並びに下側基板2の内面上から外面上への導通を図るランド16,23とスルーホール17,38の全てがシール材27の形成領域内に配置されている。
【0105】
この構成を断面構造で見ると、図16、図17に示す通りである。すなわち、信号電極6に沿った方向に切断すると、図16に示すように、下側基板2の内面上の信号電極6および信号電極6と一体の信号電極用接続配線18が形成されるとともに、下側基板2の外面上には信号電極用接続配線12が形成されている。そして、シール材27の直下にあたる双方の信号電極用接続配線18,12のランド16,24の部分には基板を貫通するスルーホール17が形成されている。スルーホール17の内部には銀ペースト等の導電性材料が充填され、この導電性材料が内面側の信号電極用接続配線18と外面側の信号電極用接続配線12を接続することで孔内接続部15を構成している。孔内接続部の具体的な構成として、図10(a)、(b)、図11に示したような種々の構造が採用できることは、第1の実施の形態と同様である。
【0106】
以上のような配線構造を採ることにより、外部接続端子26から入力される画像信号は、下側基板2の外面上の信号電極用接続配線12、孔内接続部15、下側基板2の内面上の信号電極用接続配線18を経由して各信号電極6に供給される。よって、これら下側基板2の外面上の信号電極用接続配線12、孔内接続部15、下側基板2の内面上の信号電極用接続配線18が信号電極用引き廻し配線11を構成することになる。
【0107】
一方、走査電極7に沿った方向に切断すると、図17に示すように、上側基板3の内面上に、シール材27の上面と接触するように走査電極7が形成されている。また、下側基板2の内面上には、多数の信号電極6とともに、シール材27の下面と接触するように走査電極7との接続用のランド22が形成されている。シール材27の内部には金属粒子等の導電材が混入されており、シール材27の上面および下面にそれぞれ接触した走査電極7とランド22とが電気的に接続されて上下導通部19を構成している。
【0108】
さらに、下側基板2の内面側のランド22、外面側の走査電極用接続配線14の先端のランド25の部分にスルーホール38が形成されている。スルーホール38の内部には銀ペースト等の導電性材料が充填され、この導電性材料が孔内接続部20を構成し、内面側のランド22と外面側の走査電極用接続配線14とを電気的に接続している。以上のような配線構造を採ることにより、外部接続端子26から入力される走査信号は、下側基板2の外面上の走査電極用接続配線14、孔内接続部20、下側基板2の内面上のランド22、上下導通部19を経由して各走査電極7に供給される。よって、これら下側基板2の外面上の走査電極用接続配線14、孔内接続部20、下側基板2の内面上のランド22、および上下導通部19が走査電極用引き廻し配線13を構成することになる。
【0109】
本実施の形態の場合、第1の実施の形態のように下側基板2の内面上の各信号電極用接続配線18のランド16や走査電極7と接続されるランド22の部分がシール材27の外側にはみ出していないので、下側基板2の外形と上側基板3の外形とを同じ程度の大きさにできる。その結果、第1の実施の形態に比べてさらに狭額縁化を図ることができる。
【0110】
[第4の実施の形態]
以下、本発明の第4の実施の形態を図18、図19を参照して説明する。
【0111】
本実施の形態も第1、第2の実施の形態と同様、本発明の液晶装置をパッシブマトリクス型液晶表示装置に適用した例であって、透過型液晶表示装置の例である。そして、本実施の形態の液晶表示装置は下側基板にカラーフィルターを備え、透過型カラー液晶表示装置を実現した例である。
【0112】
本実施の形態の液晶表示装置の概略構成は第1〜第3の実施の形態と共通であるため、共通な構成については図示および説明を省略する。図18は第1の実施の形態の図7(図6のA−A’線に沿う断面図)に対応する断面図、図19は第1の実施の形態の図8(図6のB−B’線に沿う断面図)に対応する断面図である。なお、これらの図面において、図7、図8と共通の構成要素については同一の符号を付す。
【0113】
本実施の形態の液晶表示装置52においては、図18および図19に示すように、下側基板2の信号電極6を覆うように表示領域全域に絶縁膜53が形成され、その絶縁膜53上にカラーフィルター54が形成されている。カラーフィルター54は、各画素に対応して形成された赤(R)、緑(G)、青(B)の3色の色材層55と、金属膜、ブラックレジスト等からなる格子状の遮光膜56(ブラックマトリクス)とから構成されている。そして、カラーフィルター54上に配向膜35が形成されている。信号電極6、走査電極7等の電極構成、信号電極用引き廻し配線11、走査電極用引き廻し配線13等の配線構成に関しては、上記第1の実施の形態と全く同様である。
【0114】
本実施の形態の液晶表示装置においては、下側基板2の内面上にカラーフィルター54を備えているので、狭額縁による小型化が図れ、表示品質の高いカラー液晶表示装置を実現することができ、今後、カラー化がさらに進むことが予想される携帯電子機器等に好適なものとなる。また、本実施の形態においては、カラーフィルターを下側基板側に形成しているが、上側基板に形成しても良く、その効果には何ら支障をきたすものではない。
【0115】
[第5の実施の形態]
以下、本発明の第5の実施の形態を図20、図21を参照して説明する。
【0116】
本実施の形態も第1〜第4の実施の形態と同様、本発明の液晶装置をパッシブマトリクス型液晶表示装置に適用した例である。しかしながら、第1〜第4の実施の形態が透過型液晶表示装置の例であったのに対して、本実施の形態の液晶表示装置は半透過反射型液晶表示装置の例である。
【0117】
本実施の形態の液晶表示装置の全体構成は第1の実施の形態と共通であるため、共通な構成については図示および説明を省略する。図20は第1の実施の形態の図7(図6のA−A’線に沿う断面図)に対応する断面図、図21は第1の実施の形態の図8(図6のB−B’線に沿う断面図)に対応する断面図である。なお、これらの図面において、図7、図8と共通の構成要素については同一の符号を付す。
【0118】
本実施の形態の液晶表示装置58においては、図20および図21に示すように、下側基板2上の表示領域全域に半透過反射層59(半透過反射部)が形成されている。この半透過反射層59は、アルミニウム、銀等の光反射率の高い金属薄膜から形成され、表面で光を反射するとともに、スリット状もしくは矩形状の多数の開口部(図示略)が全面にわたって均一に形成されており、これら開口部を通して光が透過する。
【0119】
そして、この半透過反射層59を覆うように絶縁膜60が形成され、その絶縁膜60上に多数の信号電極6がストライプ状に形成されている。信号電極6は、絶縁膜60および半透過反射層59の形成領域外では下側基板2上に直接形成された状態となっているため、スルーホール17,38の部分の接続構造は第1の実施の形態と全く同様である。
【0120】
また、図22に示すように、信号電極用接続配線18を反射層59を形成する際に同時に形成し、少なくとも表示領域内の反射層59表面に絶縁膜60を形成し、絶縁膜60上に多数の信号電極6をストライプ状に形成し、信号電極6を延伸させて信号電極用接続配線18と電気的に導通させる構成としてもよい。
【0121】
また第1の実施の形態と同様、図21に示すように、下側基板2の内面上には、シール材27の部分の上下導通部19とスルーホール38の部分の孔内接続部20とを電気的に接続する走査電極用接続配線21が設けられているが、この走査電極用接続配線21は、半透過反射層59と同じ材料であるアルミニウム、銀等の金属膜で形成してもよいし、信号電極6と同じ材料であるITO等の透明性導電膜で形成してもよい。いずれにしろ、半透過反射層59または信号電極6と同じ材料を用いる限り、製造工程が増えることはない。
【0122】
一方、下側基板2の外面側には、信号電極用接続配線12、走査電極用接続配線14等が設けられており、これら配線の引き廻しについては第1の実施の形態と同様である。
【0123】
本実施の形態の液晶表示装置58においても、下側基板2にスルーホール17,38を設け、信号電極6、走査電極7それぞれの引き廻し配線11,13を下側基板2の外面側に引き廻したことにより狭額縁化を図ることができる、という第1〜第4の実施の形態と同様の効果を得ることができる。そして、半透過反射層59を設けたことにより、明るい場所では反射型として用い、暗い場所では透過型として用いる、いわゆる半透過反射型液晶装置を実現することができる。
【0124】
なお、反射層の一部に光を透過するための開口部を設けた上記の半透過反射層の他、膜自身が光を一部透過し、一部反射する機能を持つ、いわゆるハーフミラーからなる半透過反射層を用いてもよい。
【0125】
[第6の実施の形態]
以下、本発明の第6の実施の形態を図23を参照して説明する。
【0126】
本実施の形態も第1〜第5の実施の形態と同様、本発明の液晶装置をパッシブマトリクス型液晶表示装置に適用した例である。しかしながら、第1〜第4の実施の形態が透過型液晶表示装置の例、第5の実施の形態が半透過反射型液晶表示装置の例であったのに対して、本実施の形態の液晶表示装置は反射型液晶表示装置の例である。
【0127】
本実施の形態の液晶表示装置の全体構成は第1の実施の形態と共通であるため、共通な構成については図示および説明を省略する。図23は第1の実施の形態の図1に対応する装置全体の斜視図である。なお、この図面において、図1と共通の構成要素については同一の符号を付す。
【0128】
本実施の形態の液晶表示装置90は、図23に示すように、反射板91(光反射手段)を備えたものである。すなわち、第1の実施の形態の液晶表示装置1におけるバックライト88に代えて、下側基板2の外面に設けた偏光板4の外方に反射板91を貼着することにより反射型液晶表示装置を実現することができる。
【0129】
本実施の形態の液晶表示装置58においても、下側基板2にスルーホール17,38を設け、信号電極6、走査電極7それぞれの引き廻し配線11,13を下側基板2の外面側に引き廻したことにより狭額縁化を図ることができる、という第1〜第5の実施の形態と同様の効果を得ることができる。そして、液晶表示装置を反射型としたことによって消費電力の低減を図ることができる。
【0130】
なお、第5の実施の形態では、下側基板2の内面上に半透過反射層59を形成することにより半透過反射型液晶表示装置を実現した例を示したが、本実施の形態の液晶表示装置90における反射板91に代えて、外付けの半透過反射板を貼着し、その外側にバックライトを設置することにより半透過反射型液晶表示装置を実現することもできる。
【0131】
[第7の実施の形態]
以下、本発明の第7の実施の形態を図24を参照して説明する。
【0132】
上記第1〜第6の実施の形態ではパッシブマトリクス型液晶表示装置の例を示したが、本実施の形態では、TFDをスイッチング素子に用いたアクティブマトリクス方式の透過型液晶表示装置への本発明の適用例を示す。図24(a)は本実施の形態の液晶表示装置の全体構成を示す斜視図であり、図24(b)は図24(a)における一画素の拡大図である。
【0133】
本実施の形態の液晶表示装置61は、図24(a)に示すように、2枚の基板、すなわちTFD素子が形成された側の素子基板62(第1の基板)と対向基板63(第2の基板)とが対向配置され、これら基板間に液晶(図示略)が封入されている。なお、図示は省略するが、実際には液晶と接する各基板の内面には配向膜が形成されている。素子基板62の内面側には、多数のデータ線64が設けられており、各データ線64に対して多数の画素電極65がTFD素子66を介して接続されている。一方、対向基板63の内面側には、短冊状の多数の走査線67がデータ線に交差する方向に形成されている。
【0134】
また、素子基板62の外面には、データ線用接続配線および走査線用接続配線(いずれも図示略)が設けられている。
【0135】
TFD素子66は、図21(b)に示すように、例えばタンタル膜からなる第1の導電膜68と、第1の導電膜68の表面に陽極酸化によって形成されたタンタル酸化膜からなる絶縁膜69と、絶縁膜69の表面に形成されたクロム、アルミニウム、チタン、モリブデン等の金属膜からなる第2の導電膜70とから構成されている。そして、TFD素子66の第1の導電膜68がデータ線64に接続され、第2の導電膜70が画素電極65に接続されている。本実施の形態の場合、画素電極65はITO等の透明性導電膜で形成されている。一方、対向基板63の内面の走査線67も、ITO等の透明性導電膜で形成されている。
【0136】
第1〜第6の実施の形態のパッシブマトリクス型液晶表示装置の場合と異なり、本実施の形態の液晶表示装置61の場合は、光透過領域である画素電極65の部分がITO等の透明性導電膜で形成されていさえすればよく、データ線用引き廻し配線が接続されるデータ線64は遮光領域に位置するので、データ線自身は透明性導電膜で形成する必要はない。
【0137】
そして、本実施の形態の液晶表示装置61の場合、素子基板62の内面の各データ線64の一端が矩形状に形成され、この部分に素子基板62の内面側と外面側を貫通するスルーホール71が形成されている。断面構造は、第1の実施の形態の図7および図8において、信号電極6を本実施の形態のデータ線64に置き換えたものと同様になる。
【0138】
すなわち、素子基板62の内面上にデータ線64が形成される一方、素子基板62の外面上にはデータ線用接続配線が形成され、双方の配線の先端には基板を貫通するスルーホール71が形成されている。スルーホール71の内部には銀ペースト等の導電性材料が充填されており、この導電性材料が内面側のデータ線と外面側のデータ線用接続配線を接続することで孔内接続部を構成する。以上のような配線構造を採ることにより、入力された画像信号は、素子基板62の外面上のデータ線用接続配線、孔内接続部を経由して各データ線64に供給される。つまり、これら素子基板62の外面上のデータ線用接続配線、孔内接続部がデータ線用引き廻し配線を構成することになる。
【0139】
一方、対向基板63の走査線67側については、シール材の上面と接触するように走査線67が形成されている。シール材中には金属粒子等の導電材が混入されており、シール材の上面および下面が電気的に接続されて上下導通部を構成する。素子基板62の上下導通部の下部にあたる部分はランドおよびスルーホールが形成されており、スルーホールの内部に銀ペースト等の導電性材料が充填され、この導電性材料が孔内接続部を構成し、内面側、外面側の走査線用接続配線を電気的に接続している。以上のような配線構造を採ることにより、入力された走査信号は、素子基板62の外面上の走査線用接続配線、孔内接続部、上下導通部を経由して対向基板63上の各走査線67に供給される。つまり、これら素子基板62の外面上の走査線用接続配線、孔内接続部、および上下導通部が走査線用引き廻し配線を構成することになる。
【0140】
本実施の形態はTFD素子を用いたアクティブマトリクス型液晶表示装置の例であるが、この場合も上記第1〜第6の実施の形態のパッシブマトリクス型液晶表示装置の例と同様の効果を得ることができる。すなわち、素子基板62の内面の表示領域外部に引き廻し配線を配置するスペースが要らなくなるので、大幅な狭額縁化を図ることができる。また、素子基板62の外面側全域を引き廻し配線のためのスペースとできるので、充分な配線ピッチを確保することができ、引き廻し抵抗の増大を招くこともない。
【0141】
なお、本実施の形態では素子基板62側をデータ線64、対向基板63側を走査線67としたが、これは逆であってもよい。
【0142】
[第8の実施の形態]
以下、本発明の第8の実施の形態を図25を参照して説明する。
【0143】
本実施の形態では、TFTをスイッチング素子に用いたアクティブマトリクス方式の透過型液晶表示装置への本発明の適用例を示す。図25(a)は本実施の形態の液晶表示装置の全体構成を示す斜視図であり、図25(b)は図25(a)における一画素の拡大図である。
【0144】
本実施の形態の液晶表示装置73は、図25(a)に示すように、TFD型液晶表示装置の第7の実施の形態とほぼ同様の構成を有している。すなわち、TFT素子が形成された側の素子基板74(第1の基板)と対向基板75(第2の基板)とが対向配置され、これら基板間に液晶(図示略)が封入されている。素子基板74の内面側には、多数のソース線76(データ線)および多数のゲート線77(走査線)が互いに交差するように格子状に設けられている。各ソース線76と各ゲート線77の交差点の近傍にはTFT素子78が形成されており、各TFT素子78を介して画素電極79が接続されている。一方、対向基板75の内面側全面には、表示領域に対応して共通電極80が形成されている。
【0145】
また、素子基板74の外面にはソース線用接続配線およびゲート線用接続配線(いずれも図示略)が設けられている。
【0146】
TFT素子78は、図25(b)に示すように、ゲート線77から延びるゲート電極81と、ゲート電極81を覆う絶縁膜(図示略)と、絶縁膜上に形成された多結晶シリコン、アモルファスシリコン等からなる半導体層82と、半導体層82中のソース領域に接続されたソース線76から延びるソース電極83と、半導体層82中のドレイン領域に接続されたドレイン電極84とを有している。そして、TFT素子78のドレイン電極84が画素電極79に接続されている。本実施の形態の場合も第5の実施の形態と同様、画素電極79はITO等の透明性導電膜で形成されている。一方、対向基板75側の共通電極80も、ITO等の透明性導電膜で形成されている。
【0147】
本実施の形態の液晶表示装置73の場合も第7の実施の形態と同様、光透過領域である画素電極79の部分がITO等の透明性導電膜で形成されていさえすればよく、ソース線用引き廻し配線が接続されるソース線76およびゲート線用引き廻し配線が接続されるゲート線77は遮光領域に位置するので、これらソース線76およびゲート線77自身は透明性導電膜で形成する必要はない。
【0148】
そして、本実施の形態の液晶表示装置73の場合、素子基板74の内面の各ソース線76の一端が矩形状に形成され、この部分に素子基板74の内面側と外面側を貫通するスルーホール85が形成されている。同様に、各ゲート線77の一端も矩形状に形成され、この部分に素子基板74の内面側と外面側を貫通するスルーホール86が形成されている。スルーホール85,86の部分の断面構造は、第1の実施の形態の図7および図8において、信号電極6を本実施の形態のソース線76もしくはゲート線77に置き換えたものと同様になる。
【0149】
すなわち、素子基板74の内面上にソース線76が形成される一方、素子基板74の外面上にはソース線用接続配線が形成され、双方の配線の先端には基板を貫通するスルーホール85が形成されている。スルーホール85の内部には銀ペースト等の導電性材料が充填されており、この導電性材料が内面側のソース線76と外面側のソース線用接続配線を接続することで孔内接続部を構成する。以上のような配線構造を採ることにより、入力された画像信号は、素子基板74の外面上のソース線用接続配線、孔内接続部を経由して各ソース線76に供給される。よって、これら素子基板74の外面上のソース線用接続配線、孔内接続部がソース線用引き廻し配線を構成することになる。
【0150】
ゲート線側も同様の配線構造を採っており、入力された走査信号は、素子基板74の外面上のゲート線用接続配線、孔内接続部を経由して各ゲート線77に供給される。よって、これら素子基板74の外面上のゲート線用接続配線、孔内接続部がゲート線用引き廻し配線を構成することになる。
【0151】
一方、対向基板75の共通電極80については、共通電極80の一部がシール材の上面と接触するように形成されている。シール材中には金属粒子等の導電材が混入されており、シール材の上面および下面が電気的に接続されて上下導通部を構成する。素子基板74の上下導通部の下部にあたる部分はランドおよびスルーホールが形成されており、スルーホールの内部に銀ペースト等の導電性材料が充填され、この導電性材料が孔内接続部を構成し、内面側、外面側の共通電極用接続配線を電気的に接続している。共通電極用接続配線は素子基板74の外面側の任意の箇所で接地されている。
【0152】
本実施の形態はTFT素子を用いたアクティブマトリクス型液晶表示装置の例であるが、この場合も上記第7の実施の形態のアクティブマトリクス型液晶表示装置の例と同様の効果を得ることができる。すなわち、素子基板74の内面の表示領域外部に引き廻し配線を配置するスペースが要らなくなるので、大幅な狭額縁化を図ることができる。また、素子基板74の外面側全域を引き廻し配線のためのスペースとできるので、充分な配線ピッチを確保することができ、引き廻し抵抗の増大を招くこともない。
【0153】
[電子機器]
上記実施の形態の液晶表示装置を備えた電子機器の例について説明する。
図26は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図26において、符号1000は携帯電話本体を示し、符号1001は上記の液晶表示装置を用いた液晶表示部を示している。
【0154】
図27は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図27において、符号1100は時計本体を示し、符号1101は上記の液晶表示装置を用いた液晶表示部を示している。
【0155】
図28は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図28において、符号1200は情報処理装置、符号1202はキーボードなどの入力部、符号1204は情報処理装置本体、符号1206は上記の液晶表示装置を用いた液晶表示部を示している。
【0156】
図26〜図28に示す電子機器は、上記実施の形態の液晶表示装置を用いた液晶表示部を備えているので、狭額縁化による小型の液晶パネルを備えたことにより装置全体が小型である割に表示領域が広く、携帯性に優れた電子機器を実現することができる。
【0157】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば第1、第3の実施の形態ではパッシブマトリクス方式の透過型液晶表示装置においてスルーホールの形成位置が異なる例、第2の実施の形態ではCOG実装を適用した例、第4の実施の形態ではカラーフィルターを備えた液晶表示装置の例、第5の実施の形態では半透過反射型液晶表示装置の例、第6の実施の形態では反射型液晶表示装置の例、第7の実施の形態ではTFDアクティブマトリクス型液晶表示装置の例、第8の実施の形態ではTFTアクティブマトリクス型液晶表示装置の例をそれぞれ説明したが、これら実施の形態の特徴点を適宜組み合わせたものであってもよい。
【0158】
また、上記実施の形態で例示した各液晶表示装置の構成材料、形状、製造方法等の具体的な記載に関しては、適宜変更が可能なことは勿論である。また、本発明の液晶装置は、直視型のみならず、投射型液晶装置(プロジェクタ)の液晶ライトバルブに適用することもできる。
【0159】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明の液晶装置の構成によれば、従来、基板内面の表示領域外側に設けていた引き廻し領域が不要となるので、従来に比べて額縁部分が大幅に狭い透過型、半透過反射型、反射型のいずれにも対応可能な液晶装置を得ることができる。また、表示領域内を含めて第1の基板の外面側全域に引き廻し導電部をレイアウトすることができ、引き廻し導電部間のピッチを余裕を持って設計することができ、引き廻し抵抗が増大するという問題が生じることもない。このように、狭額縁による小型の液晶装置を備えたことにより、装置全体が小型である割に表示領域が広く、携帯性に優れた電子機器を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施の形態の液晶表示装置全体を上面側から見た斜視図である。
【図2】 同、液晶表示装置を下面側から見た斜視図である。
【図3】 同、液晶表示装置を構成する下側基板の上面(電極形成面)図である。
【図4】 同、下側基板の下面図である。
【図5】 同、液晶表示装置を構成する上側基板の下面(電極形成面)図である。
【図6】 同、上側基板と下側基板とを重ね合わせた状態を示す透視図である。
【図7】 同、液晶表示装置の断面構造を示す図であって、図6のA−A’線に沿う断面図である。
【図8】 同、図6のB−B’線に沿う断面図である。
【図9】 同、液晶表示装置の上下導通部の他の例を示す断面図である。
【図10】 同、下側基板の孔内接続部の例を示す図である。
【図11】 同、孔内接続部の他の例を示す図である。
【図12】 同、孔内接続部のさらに他の例を示す図である。
【図13】 本発明の第2の実施の形態の液晶表示装置全体を下面側から見た斜視図である。
【図14】 同、図13のB−B’線に沿う断面図である。
【図15】 本発明の第3の実施の形態の液晶表示装置において、上側基板と下側基板とを重ね合わせた状態を示す透視図である。
【図16】 同、液晶表示装置の断面構造を示す図であって、図15のA−A’線に沿う断面図である。
【図17】 同、図15のB−B’線に沿う断面図である。
【図18】 本発明の第4の実施の形態の液晶表示装置の断面構造を示す図であって、図6のA−A’線に相当する断面図である。
【図19】 同、液晶表示装置の断面構造を示す図であって、図6のB−B’線に相当する断面図である。
【図20】 本発明の第5の実施の形態の液晶表示装置の断面構造を示す図であって、図6のA−A’線に相当する断面図である。
【図21】 同、液晶表示装置の断面構造を示す図であって、図6のB−B’線に相当する断面図である。
【図22】 同実施の形態において、信号電極と信号電極用接続配線との接続構造の他の例を示す、図6のA−A’線に相当する断面図である。
【図23】 本発明の第6の実施の形態の液晶表示装置全体を上面側から見た斜視図である。
【図24】 本発明の第7の実施の形態の液晶表示装置を示す図であって、(a)全体を上面側から見た斜視図、(b)一画素の拡大図である。
【図25】 本発明の第8の実施の形態の液晶表示装置を示す図であって、(a)全体を上面側から見た斜視図、(b)一画素の拡大図である。
【図26】 本発明の電子機器の一例を示す斜視図である。
【図27】 本発明の電子機器の他の例を示す斜視図である。
【図28】 本発明の電子機器のさらに他の例を示す斜視図である。
【図29】 COF実装を適用した従来の液晶装置の一例を示す斜視図である。
【図30】 COG実装を適用した従来の液晶装置の一例を示す斜視図である。
【図31】 従来のパッシブマトリクス型液晶装置における上側基板の構成を示す平面図である。
【図32】 同、下側基板の構成を示す平面図である。
【符号の説明】
1,31,50,52,58,61,73,90 液晶表示装置(液晶装置)
2 下側基板(第1の基板)
3 上側基板(第2の基板)
4,5 偏光板(偏光手段)
6 信号電極(第1の導電部)
7 走査電極(第2の導電部)
10 駆動用IC(電子部品)
11 信号電極用引き廻し配線(第1の引き廻し導電部)
12 信号電極用接続配線(第1の外面上接続部)
13 走査電極用引き廻し配線(第2の引き廻し導電部)
14 走査電極用接続配線(第2の外面上接続部)
15,30,44,46 孔内接続部(第1の孔内接続部)
17,38 スルーホール
18 信号電極用接続配線
19,40 上下導通部(基板間接続部)
20 孔内接続部(第2の孔内接続部)
21 走査電極用接続配線(第2の内面上接続部)
26 外部接続端子
27 シール材
28 液晶層
42 内部導電層
43,45 ビアホール
54 カラーフィルター
59 半透過反射層(半透過反射部)
62,74 素子基板(第1の基板)
63,75 対向基板(第2の基板)
64 データ線
66 TFD素子
67 走査線
76 ソース線(データ線)
77 ゲート線(走査線)
78 TFT素子
80 共通電極(第2の導電部)
88 バックライト(照明手段)
91 反射板(光反射手段)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid crystal device and an electronic apparatus, and more particularly to a configuration of a liquid crystal display panel in which a region outside a display region is made as narrow as possible in reducing the size of a liquid crystal device.
[0002]
[Prior art]
In recent years, liquid crystal display panels have been widely used as means for displaying various types of information in portable electronic devices such as notebook computers, mobile phones, and watches. In particular, in portable electronic devices, a liquid crystal display panel is accommodated in a limited space inside the housing, and the display area is widened as much as possible in order to increase the amount of information that can be displayed. In this specification, a configuration is desired in which this portion is referred to as a non-display area or a frame.
[0003]
Usually, in this type of liquid crystal display device, particularly a liquid crystal display device called a passive matrix (simple matrix) type, liquid crystal is sealed between two transparent substrates, and stripe-shaped transparent layers orthogonal to each other on opposite surfaces of the transparent substrates. An electrode is formed. In this liquid crystal display device, a portion where transparent electrodes on two substrates intersect with each other is a pixel, and a method of driving liquid crystal from the outside for each pixel is adopted. In order to drive the liquid crystal from the outside, for example, a non-display area on each transparent substrate is extended to the outside of the opposite substrate, and a driving IC that supplies a signal to the transparent electrode of each substrate in that area is provided. A configuration was adopted in which the terminals were mounted, and the terminals of the driving ICs and the transparent electrodes were routed and electrically connected using wiring.
[0004]
However, after that, for the purpose of narrowing the frame of the liquid crystal display panel and reducing the number of driving ICs used, etc., in the case of a small-sized panel with a small number of pixels, all the electrodes on the two transparent substrates are attached. There has been proposed a system in which a large number of lead wires provided in a non-display area on one substrate are electrically connected and driven by a single driving IC connected to these lead wires. FIG. 29 and FIG. 30 show configuration examples of this type of liquid crystal display device.
[0005]
In FIG. 29, a circuit board in a form called COF (Chip On Film) mounting in which a chip component is mounted on a film (flexible) substrate is bonded to a liquid crystal display panel, and one side of the lower substrate 100 is the upper side. A flexible printed circuit board 103 (hereinafter abbreviated as FPC) on which one driving IC 102 is mounted is electrically bonded to the outside of the substrate 101. A large number of striped electrodes 104 and 105 are formed on opposing surfaces of the lower substrate 100 and the upper substrate 101 in directions orthogonal to each other.
[0006]
FIG. 30 shows a so-called COG (Chip On Glass) mounting in which a chip component is mounted on a glass substrate, and one side of the lower substrate (glass substrate) 110 projects outside the upper substrate 111. A driving IC 112 is directly mounted on the portion, and an FPC 113 for supplying a driving signal to the driving IC 112 is electrically joined.
[0007]
In any form, all of the routing wiring for the electrodes on the lower substrate and the routing wiring for the electrodes on the upper substrate are all collected on one side of the lower substrate on which the FPC and the driving IC are mounted. .
[0008]
An example of the connection structure of the routing wiring of the upper substrate and the lower substrate constituting the liquid crystal display panel will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 31 is a plan view showing the arrangement of electrodes and routing wires on the upper substrate 120, and FIG. 32 is a plan view showing the arrangement of electrodes and routing wires on the lower substrate 130. As shown in FIG. As shown in FIG. 31, in the upper substrate 120, a large number of strip-like scanning electrodes 121 extending in the horizontal direction in the drawing are arranged in a stripe shape. Here, a region where a large number of scanning electrodes 121 are formed becomes a display region 122 as a liquid crystal display device. In addition, scanning electrode routing wirings 123 for supplying signals to the respective scanning electrodes 121 are arranged in the non-display areas outside the display area 122 (on the right and left sides of the display area 122 in the figure). The lead-out wiring 123 is led out in the extending direction of the electrode, then bent and collected at both end portions on one side (the lower side in the drawing) of the upper substrate 120.
[0009]
On the other hand, as shown in FIG. 32, in the lower substrate 130, strip-like signal electrodes 131 extending in a direction (vertical direction in the drawing) orthogonal to the scanning electrodes 121 formed on the upper substrate 120 are striped. Many are arranged. In addition, signal electrode routing wirings 132 for supplying signals to the respective signal electrodes 131 are arranged in the non-display area outside the display area 122 (lower central portion of the display area 122 in the figure). . Further, on both sides of the area where the signal electrode routing wiring 132 is disposed, the scanning electrode routing wiring 133 for electrically connecting to the scanning electrode routing wiring 123 of the upper substrate 120 is the scanning electrode 121. The same number as is arranged. Further, the pitch of the scanning electrode routing wiring 133 coincides with the pitch of the scanning electrode routing wiring 123 of the upper substrate 120. In the present configuration example, all the routing wires 123 and 132 are formed integrally with the scanning electrode 121 or the signal electrode 131, such as indium tin oxide (hereinafter abbreviated as ITO). It is formed of a transparent conductive film.
[0010]
When the upper substrate 120 and the lower substrate 130 having the above configuration are bonded together, the outer shape of the upper substrate 120 is smaller than the outer shape of the lower substrate 130, and the lower end and the lower end of the scanning electrode routing wiring 123 on the upper substrate 120. The upper end of the scanning electrode lead-out wiring 133 on the side substrate 130 is positioned so as to be opposed to the vertical conduction portion denoted by reference numeral 134 in the drawing. The vertical conduction part 134 is provided with, for example, an anisotropic conductive film, a conductive paste, a conductive material containing conductive particles, and the like, through which the scanning electrode routing wiring 123 on the upper substrate 120 and the lower substrate are connected. The scanning electrode lead wiring 133 on 130 is electrically connected. In this way, all the scanning electrode routing wirings 133 and all the signal electrode routing wirings 132 are gathered on one side of the lower substrate 130. For example, this portion is shown in FIG. If connection is made to such a COF mounted substrate, signals can be supplied to all the scanning electrodes 121 and the signal electrodes 131 from one driving IC on the COF mounted substrate.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, the liquid crystal display device having the above configuration has the following problems. In other words, the substrate constituting the conventional liquid crystal display device must always have a region for forming wiring around the outside of the display region as described above. As described above, the display capacity of liquid crystal display devices in recent years tends to increase further. However, as the display capacity (number of pixels) increases, the number of routing lines increases and the routing wiring forming area increases. This becomes an obstacle to narrowing the frame.
[0012]
In order to prevent the routing wiring formation area from increasing even if the display capacity is increased, it is possible to reduce the pitch of the routing wiring (wiring width + wiring spacing). In that case, however, the wiring resistance will increase. May adversely affect display quality. For example, in the case where 100 lead wires are formed at a pitch of 50 μm, a lead wire forming region of about 5 mm is required. The routing resistance at this time reaches the order of several kΩ to MΩ, which may cause problems such as signal waveform rounding.
[0013]
In order to suppress the increase in resistance of the routing wiring, there are methods such as lowering the resistance of the transparent conductive film constituting the routing wiring and adding a low-resistance metal auxiliary wiring. However, in the former method, it is important to ensure a sufficient light transmittance in the electrode portion of the transparent conductive film, and it is difficult to reduce the resistance while maintaining a high transmittance. In the latter method, there is a problem that the load of the manufacturing process increases. After all, there has been no effective means for reducing the routing wiring formation area without increasing the resistance of the routing wiring.
[0014]
For the purpose of narrowing the frame of a liquid crystal display device, a technique for mounting an electronic circuit and a driving IC on the back side of a substrate is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-323354. Similarly, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-159802 discloses a technique in which one substrate functions as both a pixel pattern wiring substrate and a drive circuit wiring substrate. However, these publications only describe that the driving line on the front side of one substrate is made conductive to the back side through a via hole (contact hole) and connected to the driving circuit and driving IC on the back side. However, the overall configuration of the liquid crystal display device is unknown.
[0015]
The present invention has been made in order to solve the above-described problem, and a liquid crystal device that can be reduced in size by narrowing the frame without causing deterioration in display quality due to an increase in routing resistance, and the like. An object is to provide an electronic device using the same.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a liquid crystal device according to the present invention is a liquid crystal device in which a liquid crystal layer is sandwiched between a pair of substrates arranged to face each other, the first substrate constituting the pair of substrates, Both the second substrates are made of a material having transparency, and the first substrate is provided with a first conductive portion made of a transparent conductive material on the inner surface facing the liquid crystal layer, and the first substrate A first routing conductive portion made of a transparent conductive material electrically connected to the conductive portion is provided from the inner surface to the outer surface opposite to the inner surface through the inside of the substrate. In the second substrate, the liquid crystal A second conductive portion made of a transparent conductive material is provided on the inner surface facing the layer, and a second lead conductive portion made of a transparent conductive material electrically connected to the second conductive portion is provided. From the inner surface of the second substrate, The first lead conductive portion and the second lead conductive portion are provided on the inner surface of the first substrate and further from the inner surface of the first substrate to the outer surface of the first substrate. A connection wiring made of a transparent conductive material is provided on the outer surface of the first substrate including the display area, and the connection wiring is one side of the first substrate and the routing conductive portion passing through the inside of the substrate It is connected to an external connection terminal provided on the outer peripheral side edge of one side, and polarizing means is provided at least on the outer surface side of the first substrate and the outer surface side of the second substrate, respectively. .
[0017]
That is, in the liquid crystal device of the present invention, both the first substrate and the second substrate are made of a transparent material, and polarizing means are provided on the outer surface side of the first substrate and the outer surface side of the second substrate. In the liquid crystal device, a first lead conductive portion electrically connected to the first conductive portion on the inner surface of the first substrate and the second conductive portion on the inner surface of the second substrate on the outer surface of the first substrate. And a second lead conductive portion. The “first conductive portion” and the “second conductive portion” as used herein specifically refer to scanning electrodes in a passive matrix liquid crystal device, electrodes such as signal electrodes, or scanning in an active matrix liquid crystal device. This refers to wiring such as lines and data lines.
[0018]
Specifically, the first lead conductive portion connected to the first conductive portion is provided from the inner surface of the first substrate through the substrate to the outer surface of the first substrate. On the other hand, the second routing conductive portion connected to the second conductive portion is connected from the inner surface of the second substrate to the inner surface of the first substrate across the substrate, and further from the inner surface of the first substrate to the inside of the substrate. And over the outer surface of the first substrate.
[0019]
Therefore, in the conventional configuration, the routing wiring is routed to an area (non-display area) outside the electrode formation area (in other words, the display area) on the inner surface of the first substrate. In the basic configuration of the invention, the routing wiring (the routing conductive portion) is routed from the inner surface side of the first substrate to the outer surface side through the inside of the substrate. As will be described later, the present invention can be applied to a transmissive liquid crystal device. However, since the first and second lead conductive parts are both made of a conductive material having transparency, the present invention is applied to a transmissive liquid crystal device. In this case, there is no problem in display even if these lead conductive portions are formed in a region corresponding to the display region in a plan view after being drawn to the substrate outer surface side. That is, all the routing conductive parts of the pair of substrates are routed to the outer surface side of the first substrate through the inside of the first substrate, and COF mounting, for example, is performed on the outer surface of the first substrate. For example, a signal can be supplied to all the first and second conductive portions from one driving IC on the COF.
[0020]
Therefore, according to the configuration of the present invention, the lead-out area provided outside the display area on the inner surface of the first substrate in the conventional configuration becomes unnecessary, and accordingly, the frame portion is made much narrower than that in the conventional configuration. be able to. In addition, since the conductive portion can be laid out over the entire outer surface side of the first substrate including the display area, and the pitch between the conductive portions can be designed with a margin, the drawing resistance can be increased. There will be no problem of increase of
[0021]
Further, it is desirable to provide an external connection terminal electrically connected to the first lead conductive portion and the second lead conductive portion on the outer peripheral side peripheral portion of the first substrate.
[0022]
If the external connection terminals are provided at the peripheral edge portion, when COF or the like is mounted, alignment when joining the external connection terminals and the terminals of the COF can be easily performed. In addition, stress may be generated in the bonded portion during or after the COF bonding, but the stress does not adversely affect the display as long as the position of the substrate is out of the display area.
[0023]
The specific configuration of the first lead conductive portion in the first substrate is provided inside a hole provided between the inner surface side and the outer surface side of the first substrate and is electrically connected to the first conductive portion. And a first in-hole connecting portion connected to the first substrate and a first on-outside connecting portion electrically connected to the first in-hole connecting portion on the outer surface of the first substrate. it can. The hole may be a through hole penetrating the inner surface side and the outer surface side of the first substrate.
[0024]
With this configuration, a through hole can be easily formed by performing operations such as laser processing and chemical etching on the first substrate. Furthermore, the first in-hole connection portion made of a conductive material can be formed in the through hole by filling the through hole with silver paste or the like, or performing electrolytic plating. On the other hand, the first outer surface connecting portion can be easily formed by a normal wiring forming technique such as film formation or patterning of a transparent conductive film. Note that the first in-hole connecting portion only needs to be able to electrically connect the first conductive portion and the first outer surface connecting portion, and may not necessarily be embedded in the entire inside of the hole. Absent. In addition, the first in-hole connection portion may be provided directly under the seal, or the first in-hole connection portion may be disposed at a position separated from the seal. In the case where the first in-hole connecting portion is provided directly under the seal, for example, a conductive member is mixed in the sealing material and can be electrically connected by polymerization, so that the frame can be narrowed and the structure is simplified. The first in-hole connection portion may have a slightly raised shape on the first substrate for manufacturing reasons. If there is a problem with the display, the first in-hole connection portion is connected to the outside of the seal. There is no problem if the parts are arranged.
[0025]
The first substrate includes a conductive layer constituting the first conductive portion on the inner surface side, a conductive layer constituting the first outer surface connection portion on the outer surface side, and a transparent conductive film 1 inside the substrate. You may comprise with the board | substrate which has an internal conductive layer more than a layer. In this case, the hole extending from the inner surface to the outer surface of the first substrate is formed between the inner surface of the first substrate and the inner conductive layer, between the outer surface of the first substrate and the inner conductive layer, or between the inner conductive layers. It is composed of a plurality of via holes provided between the layers.
[0026]
When this type of substrate is used, for example, when the number of routing conductive portions increases and it becomes difficult to arrange a large number of routing conductive portions only on the outer surface of the first substrate, some routing conductive portions are used. The portion can be routed using the internal conductive layer, and the degree of freedom in routing is improved, so that it is possible to cope with an increase in display capacity.
[0027]
In the case of the configuration having the first outer surface connection portion, the first conductive portion on the inner surface side and the first outer surface connection portion on the outer surface side can be formed of the same type of transparent conductive material.
[0028]
In this configuration, after forming a transparent conductive film on the inner surface side and the outer surface side of the first substrate, photolithography and etching are performed on both the inner surface side and the outer surface side, and the transparent conductive films on both surfaces are simultaneously patterned. Since the first conductive portion and the first outer surface connection portion can be formed, the manufacturing process can be simplified.
[0029]
On the other hand, regarding the specific configuration of the second routing conductive portion, the second routing conductive portion is provided between the first substrate and the second substrate and is electrically connected to the second conductive portion. A second inter-hole connection portion provided in a hole provided between the connected inter-substrate connection portion and the inner surface side and the outer surface side of the first substrate and electrically connected to the inter-board connection portion. And a second outer surface connection portion electrically connected to the second in-hole connection portion on the outer surface of the first substrate.
[0030]
Arbitrary means such as a conductive paste or conductive particles formed so as to extend between both substrates can be used for the inter-substrate connecting portion. Alternatively, a conductive material mixed in a sealing material for sealing the liquid crystal layer may be used.
[0031]
As for the positional relationship between the inter-substrate connecting portion and the second in-hole connecting portion, the second in-hole connecting portion may be provided immediately below the inter-substrate connecting portion, or a position separated from the inter-substrate connecting portion. A second in-hole connecting portion may be disposed in In that case, it is desirable to provide a second on-inner surface connecting portion that electrically connects between the inter-substrate connecting portion and the second in-hole connecting portion on the inner surface of the first substrate.
[0032]
When the second in-hole connecting portion is provided immediately below the inter-substrate connecting portion, for example, a conductive member can be mixed in the sealing material and electrically connected by polymerization, so that the frame can be narrowed and the structure can be reduced. It will be easy. However, like the first in-hole connection portion, the second in-hole connection portion may have a slightly raised shape on the first substrate for manufacturing reasons. If there is a problem with the formation or the display, there is no problem if the inter-substrate connection part and the second in-hole connection part are separated from each other.
[0033]
Furthermore, in that case, it is desirable to form the second inner surface connecting portion and the first conductive portion with the same kind of transparent conductive material.
[0034]
With this configuration, the second inner surface connecting portion and the first conductive portion can be formed simultaneously in one step, so that the manufacturing process is not complicated.
[0035]
Regarding the connection with the driving circuit, the example in which the COF is mounted on the external connection terminal provided on the outer surface of the first substrate has been described above. However, the electronic component is not provided in the non-display area on the outer surface side of the first substrate. May be directly mounted, and the electronic component may be electrically connected to the first routing conductive portion and the second routing conductive portion on the outer surface of the first substrate. The “electronic component” mentioned here specifically refers to a driving IC, a capacitor, or the like used in a driving circuit of a liquid crystal device.
[0036]
In the liquid crystal device of the present invention, electronic components can also be directly mounted on the outer surface of the first substrate, but at that time, if the electronic components are arranged in the non-display area, there is no hindrance to the display, Although there is a disadvantage that the frame becomes larger by that amount, the first substrate can also serve as the drive circuit substrate, and advantages such as a reduction in the number of components can be obtained.
[0037]
As the substrate material, either one of the first substrate and the second substrate, or both substrates may be formed of a flexible substrate such as a plastic film substrate.
[0038]
With this configuration, the liquid crystal device can be made thinner and lighter, less susceptible to breakage such as cracking of the substrate, and curved display is possible by curving the substrate. This is suitable for electronic equipment.
[0039]
Examples of the liquid crystal device to which the present invention can be applied include the following three methods. One is a passive matrix liquid crystal device. In that case, the first conductive portion on the first substrate is a plurality of electrodes formed in a stripe shape, and the second conductive portion on the second substrate is the above-described electrode. The plurality of electrodes are formed in a stripe shape so as to extend in a direction intersecting with the electrodes. Of course, either the first conductive portion or the second conductive portion may be a scanning electrode or a signal electrode.
[0040]
The other is an active matrix liquid crystal device using a thin film diode (hereinafter abbreviated as TFD) as a switching element. In this case, the first conductive portion on the first substrate has a plurality of conductive elements. The second conductive portion on the second substrate becomes a plurality of scanning lines or data lines formed in a stripe shape so as to extend in a direction intersecting with the data lines or scanning lines.
[0041]
The other one is an active matrix liquid crystal device using a thin film transistor (hereinafter abbreviated as TFT) as a switching element, in which case the first conductive portion on the first substrate has a plurality of conductive portions. It becomes at least one of the data line and the scanning line, and the second conductive portion on the second substrate becomes one common electrode.
[0042]
In the liquid crystal device of the present invention described above, a color filter may be provided on the inner surface of the first substrate or the inner surface of the second substrate.
[0043]
With this configuration, it is possible to realize a color liquid crystal device with a narrow frame and high display quality, which is suitable for display portions of various electronic devices that are expected to be further colored in the future.
[0044]
In the liquid crystal device of the present invention, illumination means can be provided outside the polarization means on the outer surface side of the first substrate.
[0045]
In the liquid crystal device of the present invention, the first substrate, the second substrate, the first conductive portion, the second conductive portion, the first lead conductive portion, and the second lead conductive portion are all transparent. Since it is made of a material, a transmissive liquid crystal device can be realized by providing illumination means outside the polarization means on the outer surface side of the first substrate.
[0046]
Or after providing the said illumination means, you may provide a transflective part in the inner surface side or outer surface side of a 1st board | substrate. The “semi-transmissive reflecting portion” here is a member having both a function of transmitting light and a function of reflecting light. For example, an opening for transmitting light to a part of the reflective layer is provided. The one provided or a film having a function of partially transmitting light and partially reflecting light (so-called half mirror) is used.
[0047]
With this configuration, it is possible to realize a so-called transflective liquid crystal device that is used as a reflective type in a bright place and used as a transmissive type in a dark place.
[0048]
Alternatively, instead of the illuminating means, a light reflecting means may be provided outside the polarizing means on the outer surface side of the first substrate.
[0049]
With this configuration, a reflective liquid crystal device can be easily realized. In this case, there is no hindrance to the display even if an arbitrary part or the like is arranged on the outer surface side of the light reflecting means.
[0050]
An electronic apparatus according to the present invention includes the liquid crystal device according to the present invention.
According to the present invention, by providing a small liquid crystal device with a narrow frame, it is possible to realize an electronic device with a wide display area and excellent portability, although the entire device is small.
[0051]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0052]
This embodiment is an example in which the liquid crystal device of the present invention is applied to a passive matrix liquid crystal display device, and is an example of a transmissive liquid crystal display device.
[0053]
1 is a perspective view of the entire liquid crystal display device of the present embodiment as viewed from the upper surface side, FIG. 2 is a perspective view of the liquid crystal display device as viewed from the lower surface side, FIG. 3 is an upper surface (electrode formation surface) view of the lower substrate, and FIG. FIG. 5 is a transmission plan view showing the lower substrate viewed from the lower surface side, FIG. 5 is a lower surface (electrode formation surface) view of the upper substrate, FIG. 6 is a transmission plan view showing a state where the upper substrate and the lower substrate are superimposed, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line AA ′ in FIG. 6, and FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line BB ′ in FIG. In all the drawings below, the scales of the respective layers and members are different in order to make each layer and each member recognizable on the drawings.
[0054]
As shown in FIG. 1, in the liquid crystal display device 1 of the present embodiment, a lower substrate 2 (first substrate) and an upper substrate 3 (second substrate) are arranged to face each other, and a liquid crystal layer is interposed between these substrates. (Not shown in FIG. 1) is sandwiched. In the present embodiment, a transparent substrate made of glass or the like is used as a material for the lower substrate 2 and the upper substrate 3. In the following description, the surface of both substrates facing the liquid crystal layer is referred to as “inner surface”, and the opposite surface is referred to as “outer surface”. That is, the surface on the side where the liquid crystal layer is disposed in both substrates is referred to as an “inner surface”, and the opposite surface is referred to as an “outer surface”. Further, polarizing plates 4 and 5 (polarizing means) are respectively attached to the outer surface side of the lower substrate 2 and the outer surface side of the upper substrate 3, and a backlight 88 (illuminating means) is attached to the outside of the polarizing plate 4. ing. 2 and the subsequent drawings, illustration of the polarizing plates 4 and 5 and the backlight 88 is omitted.
[0055]
A large number of signal electrodes 6 (first conductive portions) are provided in stripes on the inner surface of the lower substrate 2, and extend in a direction perpendicular to the signal electrodes 6 on the inner surface of the upper substrate 3 facing the signal electrodes 6. A large number of scanning electrodes 7 (second conductive portions) are provided in a stripe shape. A portion where the signal electrode 6 and the scanning electrode 7 intersect is an individual pixel 8, and a region where a large number of pixels 8 are arranged in a matrix is a display region 9. In the present embodiment, the electrode on the lower substrate 2 side is described as a signal electrode, and the electrode on the upper substrate 3 side is described as a scanning electrode, but this may be reversed. In this embodiment, the signal electrode 6 and the scanning electrode 7 are striped, but the present invention is not limited to this shape, and the present invention is applicable to various shapes such as a multiple matrix shape. Is possible.
[0056]
As shown in FIG. 2, on the outer surface of the lower substrate 2, signal electrode connection wiring 12 (first wiring) constituting a part of signal electrode routing wiring (first routing conductive portion) to be described later. An outer surface connecting portion) and a scanning electrode connecting wire 14 (second outer surface connecting portion) constituting a part of the scanning electrode routing wire (second routing conductive portion) are formed. In addition, a large number of external connection terminals 26 for connecting the COF 47 mounted with the driving IC 10 and the like are formed.
[0057]
As shown in FIG. 3, a large number of signal electrodes 6 made of a transparent conductive film such as ITO are provided in stripes on the inner surface of the lower substrate 2. One end (right end in the figure) of the signal electrode 6 extends thinly in the extending direction of the electrode as it is, and its tip is formed in a circular shape, and is a land for connecting to an in-hole connecting portion (first in-hole connecting portion) described later. It is 16. In the center of the land 16, a through hole penetrating between the inner surface and the outer surface of the lower substrate 2 is formed. This portion of the end portion of the signal electrode 6 becomes a signal electrode connection wiring 18 constituting a part of the signal electrode routing wiring electrically connected to the signal electrode 6.
[0058]
In the case of the present embodiment, all the signal electrode connection wirings 18 are drawn out to the right region of the signal electrode 6 in FIG. The direction may be arbitrary. Further, it is possible to cope with a narrow pitch by arranging the through holes in a zigzag (staggered arrangement) instead of arranging them linearly. In addition, a configuration in which a through hole is simply provided at the end of the signal electrode 6 may be used without forming a portion thinner than the signal electrode 6 as the connection wiring.
[0059]
In addition, a number of scans for electrically connecting a vertical conduction portion (inter-substrate connection portion) described later and an in-hole connection portion (second in-hole connection portion) above the signal electrode formation region in FIG. Electrode connection wiring 21 (second inner surface connection portion) is formed. These scan electrode connection wirings 21 are electrically connected by the vertical conduction between the upper and lower substrates at each scan electrode 7 of the upper substrate 3 and the land 22. In the case of the present embodiment, one end of each scanning electrode connection wiring 21 is a rectangular land 22 in contact with the vertical conduction portion, and the other end is a circular land 23 in contact with the in-hole connection portion. A through hole penetrating between the inner surface and the outer surface of the lower substrate 2 is formed in the center. These scan electrode connection wirings 21 are also formed of the same transparent conductive material such as ITO as the signal electrodes 6.
[0060]
FIG. 4 shows a state in which the lower substrate 2 shown in FIG. 3 is turned upside down. On the outer surface of the lower substrate 2, a through hole formed in the land 16 of the signal electrode connection wiring 18 shown in FIG. 3 and a through hole formed in the land 23 of the scanning electrode connection wiring 21 are shown. Circular lands 24 and 25 are respectively provided corresponding to the positions. Further, on the outer surface of the lower substrate 2, signal electrode connection wirings 12 are provided from the lands 24 corresponding to the through holes formed in the lands 16 of the signal electrode connection wirings 18, respectively. The scan electrode connection wiring 14 is provided from each land 25 corresponding to the through hole formed in the land 23 of the connection wiring 21.
[0061]
Of the four sides (four substrate sides) of the peripheral portion of the lower substrate 2, the lands 24 and 25 are arranged along two sides (two substrate sides) and formed on the inner surface of the upper substrate 3. A large number of external connection terminals 26 are formed along one side facing the substrate side (substrate side on which the land 25 is disposed) where electrical connection (vertical conduction) is made with the scanning electrode 7 formed. That is, the external connection terminals 26 formed on the outer surface of the lower substrate 2 are end portions along the substrate side of the lower substrate 2 positioned in the extending direction of the scanning electrodes 7 formed on the inner surface of the upper substrate 3. An array is formed. Each of these external connection terminals 26 is connected to the signal electrode connection wiring 12 or the scanning electrode connection wiring 14. In the case of the present embodiment, the signal electrode connection wiring 12, the scan electrode connection wiring 14, and the external connection terminal 26 formed on the outer surface of the lower substrate 2 are all the signal electrode 6 on the inner surface side, each connection wiring 18, Like 21 etc., it is formed from a transparent conductive material such as ITO.
[0062]
The outer surface of the lower substrate 2 is preferably covered with a resin such as polyimide or resist except for the region where the external connection terminals 26 are formed. By forming such a coating layer, it is possible to prevent problems such as corrosion, disconnection, and short circuit of the signal electrode connection wiring 12 and the scan electrode connection wiring 14.
[0063]
As shown in FIG. 5, on the inner surface of the upper substrate 3, a large number of scanning electrodes 7 made of a transparent conductive film such as ITO are provided in a stripe shape (band shape). End portions in the length direction of the respective scanning electrodes 7 in FIG. 5 are portions connected to the vertical conduction portion. The outer surface of the upper substrate 3 (not shown) is a flat surface on which nothing is formed.
[0064]
When the lower substrate 2 and the upper substrate 3 having the above-described configuration are overlaid, the result is as shown in FIG. In FIG. 6, a member denoted by reference numeral 27 indicated by a two-dot chain line is a sealing material for adhering both substrates and sealing the liquid crystal layer between the substrates. A portion where the signal electrode 6 and the scanning electrode 7 intersect is an individual pixel 8, and a region where a large number of pixels 8 are arranged in a matrix is a display region 9. In the case of the present embodiment, the outer shape of the upper substrate 3 is smaller than the outer shape of the lower substrate 2, and the peripheral portion of the lower substrate 2 protrudes outside the upper substrate 3. The land 16 portion at the tip of each signal electrode connection wiring 18 on the inner surface of the lower substrate 2 is located so as to protrude outside the upper substrate 3. That is, each signal electrode connection wiring 18 led out from each signal electrode 6 is formed so as to penetrate the seal material forming portion and further extend outside the outer shape (outer periphery) of the upper substrate 3, and at the tip portion thereof. A land 16 is arranged. On the other hand, for each scanning electrode connection wiring 21 on the inner surface of the lower substrate 2, the circular land 22 in contact with the vertical conduction portion is located at the seal material 27, and a circular land provided with a through hole. The portion 23 protrudes outside the upper substrate 3.
[0065]
FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG. 6, that is, a cross-sectional view cut in a direction along the signal electrode 6. As shown in this figure, a sealing material 27 is sandwiched between the lower substrate 2 and the upper substrate 3, and a liquid crystal layer 28 is sandwiched in a space sealed by the lower substrate 2, the upper substrate 3 and the sealing material 27. Has been. Here, as the liquid crystal layer 28, for example, a general liquid crystal such as a chiral nematic liquid crystal used in an STN (Super Twisted Nematic) mode or the like can be used.
[0066]
The signal electrode 6 and the signal electrode connection wiring 18 formed integrally with the signal electrode 6 are formed on the inner surface of the lower substrate 2, and the signal electrode connection wiring 12 is formed on the outer surface of the lower substrate 2. A through hole 17 penetrating the substrate is formed in the land 16 and 24 at the tip of both the signal electrode connection wirings 12 and 18. The inside of the through hole 17 is filled with a conductive material such as silver paste, and this conductive material electrically connects the signal electrode connection wiring 18 on the inner surface side and the signal electrode connection wiring 12 on the outer surface side. An in-hole connecting portion 15 to be connected is configured.
[0067]
Here, as a more detailed configuration of the in-hole connection portion 15, for example, as shown in FIG. 10A, the in-hole connection portion 15 is formed by embedding a conductive material such as silver paste in the through hole 17. After that, when the coating layer 29 is formed by coating the surface of the conductive material with an insulating resin or the like, corrosion of the conductive material can be prevented. Alternatively, as shown in FIG. 10 (b), a conductive material is embedded in the through hole 17 to form the in-hole connection portion 15 first, and then the lower surface is covered so as to cover the upper and lower surfaces of the in-hole connection portion 15. The signal electrode connection wirings 18 and 12 may be formed on the inner surface and the outer surface of the side substrate 2, respectively.
[0068]
Alternatively, the in-hole connecting portion only needs to be able to electrically connect the signal electrode connecting wires on the inner surface side and the outer surface side, and does not necessarily have to be embedded in the entire inside of the hole. Therefore, as shown in FIG. 11, a conductive material may be attached only to the inner wall of the through-hole 17 using an electrolytic plating method to form the in-hole connection portion 30.
[0069]
By adopting the above wiring structure, as shown in FIG. 7, the image signal input from the external connection terminal 26 is connected to the signal electrode connection wiring 12 and the in-hole connection portion 15 on the outer surface of the lower substrate 2. The signal electrode 6 is supplied to each signal electrode 6 via the signal electrode connection wiring 18 on the inner surface of the lower substrate 2. Therefore, the signal electrode connection wiring 12 on the outer surface of the lower substrate 2, the in-hole connection portion 15, and the signal electrode connection wiring 18 on the inner surface of the lower substrate 2 constitute the signal electrode routing wiring 11. become.
[0070]
Further, as shown in FIG. 7, a large number of scanning electrodes 7 are formed on the inner surface of the upper substrate 3. Alignment films 35 and 36 are formed on the uppermost layer in contact with the liquid crystal layer 28 of both the lower substrate 2 and the upper substrate 3, respectively. The alignment films 35 and 36 are made of a film such as polyimide and subjected to an alignment process such as rubbing. In addition, spacers 37 are dispersed between the lower substrate 2 and the upper substrate 3 in order to keep a distance between the substrates (hereinafter referred to as a cell gap) constant.
[0071]
On the other hand, FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG. 6, that is, a cross-sectional view cut in the direction along the scan electrode 7, and shows the configuration of the lead wiring 13 for the scan electrode. As shown in this figure, the scanning electrode 7 is formed on the inner surface of the upper substrate 3 so as to be in contact with the upper surface of the sealing material 27. In addition, a large number of signal electrodes 6 are formed on the inner surface of the lower substrate 2, and scanning electrode connection wirings 21 are formed so as to be in contact with the lower surface of the sealing material 27. Here, the inside of the sealing material 27 is mixed with a conductive material such as metal particles or particles obtained by metal plating the surface of a plastic ball in a binder such as a resin, and scanning in contact with the upper surface and the lower surface of the sealing material 27, respectively. The electrode 7 and the scan electrode connection wiring 21 are electrically connected with anisotropy to form the vertical conduction portion 19.
[0072]
Hereinafter, the configuration of electrical connection from the inner surface to the outer surface of the lower substrate 2 is the same as that of the signal electrode routing wiring 11. That is, the scanning electrode connection wiring 14 is formed on the outer surface of the lower substrate 2, and the through hole 38 is formed in the land 23, 25 at the tip of the scanning electrode connection wiring 21, 14 on both the inner surface side and the outer surface side. Has been. The through hole 38 is filled with a conductive material such as silver paste, and this conductive material constitutes the in-hole connecting portion 20, and the inner and outer scanning electrode connecting wires 21 and 14 are electrically connected to each other. Connected to.
[0073]
By adopting the wiring structure as described above, the scanning signal input from the external connection terminal 26 is converted into the scanning electrode connection wiring 14 on the outer surface of the lower substrate 2, the in-hole connection portion 20, and the inner surface of the lower substrate 2. It is supplied to each scanning electrode 7 via the upper scanning electrode connection wiring 21 and the vertical conduction portion 19. Therefore, the scanning electrode connection wiring 14 on the outer surface of the lower substrate 2, the in-hole connection portion 20, the scanning electrode connection wiring 21 on the inner surface of the lower substrate 2, and the vertical conduction portion 19 are routed for scanning electrodes. The wiring 13 is configured.
[0074]
Instead of mixing the conductive material into the sealing material 27 to make this portion the vertical conduction portion 19, for example, as shown in FIG. 9, the lower side outside the sealing material 27 on the inner surface of the upper substrate 2 is used. The scanning electrode 7 may be extended to a position above the through hole 38 of the substrate 2, an arbitrary vertical conduction member 39 may be formed above the through hole 38 of the lower substrate 2, and this portion may be used as the vertical conduction portion 40. . The vertical conduction member 39 can be formed by printing, for example, silver paste. In the case of this configuration, there is no electrical conduction in the seal material 27 portion, but conduction between the substrates is made in the formation portion of the vertical conduction material 39, and the conduction path is almost the same as the structure of FIG.
[0075]
Hereinafter, a method for manufacturing the liquid crystal display device having the above configuration will be described.
[0076]
A transparent substrate such as a glass substrate is prepared as a material for the lower substrate 2, and a transparent conductive film such as ITO is formed on both the front and back surfaces of the substrate. Next, after applying a photosensitive resist on the transparent conductive film on both sides of the substrate, a photomask is placed on both sides of the substrate, and exposure is performed simultaneously. Next, by simultaneously patterning the transparent conductive films on both the front and back surfaces of the lower substrate 2 using well-known photolithography and etching techniques, the signal electrode 6 on the inner surface side of the lower substrate 2, each connection wiring 18, 21, the signal electrode connection wiring 12 on the outer surface side, the scan electrode connection wiring 14, the external connection terminal 26, and the like are collectively formed.
[0077]
Next, through holes 17 and 38 penetrating the substrate are formed at predetermined positions on the end portions of the connection wirings on the lower substrate 2 by chemical etching using hydrofluoric acid as an etching agent. Other methods for forming through holes include CO 2 Laser processing by irradiation with a laser or the like may be used. Thereafter, a conductive material such as silver paste is filled in the through holes 17 and 38 to form the in-hole connection portions 15 and 20, and the connection wirings on both surfaces of the lower substrate 2 are electrically connected. Another method for forming the in-hole connecting portion may be a method in which an electroconductive material is attached to the inner wall of the through hole using electrolytic plating or the like. In any case, in the case of the present embodiment, by making the transparent conductive film material on both the front and back surfaces of the substrate the same, the signal electrodes and the like on the inner surface side of the lower substrate 2 and the outer surface in one photolithography and etching process. Since various connection wirings on the side can be formed at the same time, the manufacturing process can be greatly simplified.
[0078]
On the other hand, a transparent substrate such as a glass substrate is prepared as a material for the upper substrate 3, and a transparent conductive film such as ITO is formed on one surface (surface to be an inner surface) side of the substrate. Next, the transparent conductive film is patterned using well-known photolithography and etching techniques to form stripe-like scanning electrodes 7.
[0079]
Next, polyimide or the like is applied and baked on the inner surfaces of both the lower substrate 2 and the upper substrate 3, and then alignment treatments such as a rubbing method are performed to form alignment films 35 and 36, respectively. Next, spacers 37 for holding a cell gap are spread on one of the lower substrate 2 and the upper substrate 3, and a resin material to be a sealing material 27 is printed, and then the lower substrate 2 and the upper substrate are printed. 3 are bonded together, and the sealing material 27 is cured to produce an empty cell. In the case of the present embodiment, a conductive material such as metal particles is mixed in the resin material to be the seal material 27 in order to make the seal material 27 a vertical conduction portion.
[0080]
Next, a liquid crystal cell is manufactured by injecting liquid crystal into the empty cell from a liquid crystal injection port of a sealing material by a vacuum injection method or the like and sealing the liquid crystal injection port. Further, after the polarizing plates 5 are attached to the outer surface side of the upper substrate 3 and the outer surface side of the lower substrate 2, a backlight is attached to the outer surface side of the lower substrate 2. Through the above steps, the liquid crystal display device 1 of the present embodiment is completed.
[0081]
In the conventional configuration, the lead wiring of each electrode is routed outside the display area on the inner surface of the lower substrate, for example, whereas in the configuration of the present embodiment, the signal electrode lead wiring 11, Both of the scanning electrode lead wires 13 are routed from the inner surfaces of the lower substrate 2 and the upper substrate 3 to the outer surface side of the lower substrate 2 through the inside of the lower substrate 2.
[0082]
Therefore, according to the liquid crystal display device of the present embodiment, the routing area provided outside the display area on the inner surface of the lower substrate in the conventional configuration is not required, so that the frame is greatly increased compared to the conventional case. Can be narrowed. In addition, a large number of connection wirings can be laid out over the entire outer surface side of the lower substrate 2 including the inside of the display area 9, and the pitch between the connection wirings can be designed with a margin, so that the routing resistance is reduced. The problem of increasing does not occur.
[0083]
In this embodiment, glass substrates are used for the upper and lower substrates, but the material of these substrates is a flexible transparent substrate such as a plastic film substrate made of polycarbonate, polyethersulfone, acrylic resin, or the like. Also good. With this configuration, the liquid crystal display device can be made thinner and lighter, less susceptible to breakage such as cracking of the substrate, and curved display is possible by curving the substrate. It becomes a thing suitable for electronic devices, such as.
[0084]
In addition, since the external connection terminal 26 is provided on the peripheral edge of the outer surface of the lower substrate 2, when mounting a COF or the like, alignment is easily performed when the external connection terminal 26 and the COF terminal are connected. be able to. In addition, stress may be generated in the bonded portion during or after the COF bonding. However, if the position is a substrate peripheral portion outside the display area 9, the stress does not adversely affect the display.
[0085]
In the case of the present embodiment, since the positions of the through holes 17 and 38 of the lower substrate 2 are arranged outside the sealing material 27, the portions of the in-hole connection portions 15 and 20 of the through holes 17 and 38 are on the lower substrate 2. Even if the shape is slightly raised, the cell gap of the display area 9 inside the sealing material 27 does not change due to the influence, and there is no problem in image display.
[0086]
Further, regarding the configuration of the lower substrate 2, not only a substrate in which a conductive layer is formed on the inner and outer surfaces of the substrate but also one or more layers made of a transparent conductive film in the lower substrate 2 as shown in FIG. You may comprise by the board | substrate which has the internal conductive layer 42. FIG. In this case, the electrical continuity between the inner surface and the outer surface of the lower substrate 2 is such that the in-hole connection portion 44 in the via hole 43 penetrating between the inner surface of the lower substrate 2 and the inner conductive layer 42, and the lower surface. In-hole connecting portion 46 in via hole 45 penetrating between the outer surface of side substrate 2 and internal conductive layer 42 (or in the via hole penetrating between the internal conductive layers when there are two or more internal conductive layers) (Internal connection part).
[0087]
When this type of substrate is used for the lower substrate 2, for example, when the number of routing wires increases and it becomes difficult to route a large number of routing wires only on the outer surface of the lower substrate, some of the routing wires are used. It is also possible to route the wiring through the internal conductive layer. In this way, the degree of freedom in routing is improved, and it is possible to cope with an increase in display capacity.
[0088]
[Second Embodiment]
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0089]
As in the first embodiment, this embodiment is an example in which the liquid crystal device of the present invention is applied to a passive matrix liquid crystal display device, and is an example of a transmissive liquid crystal display device. The difference from the first embodiment is that the first embodiment adopts COF mounting as the mounting form of the driving IC, whereas this embodiment uses COG mounting.
[0090]
As described above, since the schematic configuration of the liquid crystal display device of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, illustration and description of the common configuration are omitted. FIG. 13 is a diagram corresponding to FIG. 2 of the first embodiment, and is a perspective view of the entire liquid crystal display device of the present embodiment as viewed from the lower surface side, and FIG. 14 is taken along line BB ′ of FIG. It is sectional drawing which follows. In addition, in these drawings, the same code | symbol is attached | subjected about the same component as FIGS.
[0091]
In the case of the first embodiment, only the signal electrode connection wiring, the scan electrode connection wiring, and the external connection terminals are formed on the outer surface of the lower substrate. In the case of the display device 31, as shown in FIG. 13, the signal electrode connection wiring 12, the scan electrode connection wiring 14, and the external connection terminal 26 are formed on the outer surface of the lower substrate 2. Implemented directly. Further, a signal input wiring 41 for connecting the external connection terminal 26 and the terminal of the driving IC 10 is formed.
[0092]
In the case of the present embodiment, the signal electrode connection wirings on the inner surface of the lower substrate are alternately drawn out to the opposite regions such as the left side, the right side, the left side,. ing. A plurality of lands 24 corresponding to the through holes of the signal electrode connection wiring are provided along two opposing sides of the four sides of the peripheral portion of the lower substrate 2, and the driving IC 10 is connected to these lands 24. Signal electrode connection wirings 12 are respectively provided toward the mounting region. Also, each land 25 corresponding to the through hole of the scan electrode connection wiring is provided along one side of the peripheral portion of the lower substrate 2, and the scan electrode use is directed from the land 25 toward the mounting area of the driving IC 10. Connection wiring 14 is provided.
[0093]
Since the liquid crystal display device 31 of the present embodiment is a transmissive liquid crystal display device, the driving IC 10 cannot be disposed in the display region 9, and one side of the lower substrate 2 is outside the upper substrate 3, that is, Extending to the non-display area, the driving IC 10 is mounted in this portion.
[0094]
FIG. 14 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device 31 of the present embodiment cut in a direction along the scan electrode 7, and shows the configuration of the scan electrode routing wiring 13. As shown in this figure, the scanning electrode 7 is formed on the inner surface of the upper substrate 3 so as to be in contact with the upper surface of the sealing material 27. In addition, a large number of signal electrodes 6 are formed on the inner surface of the lower substrate 2, and scanning electrode connection wirings 21 are formed so as to be in contact with the lower surface of the sealing material 27. Here, a conductive material such as metal particles is mixed in a binder such as a resin inside the sealing material 27, and the scanning electrode 7 and the scanning electrode connection wiring 21 that are in contact with the upper surface and the lower surface of the sealing material 27, respectively. Are electrically connected to form the vertical conduction portion 19.
[0095]
Scan electrode connection wirings 14 are formed on the outer surface of the lower substrate 2, and through holes 38 are formed in the lands 23 and 25 at the tips of the scan electrode connection wirings 21 and 14 on both the inner surface side and the outer surface side. Yes. The through hole 38 is filled with a conductive material such as silver paste, and this conductive material constitutes the in-hole connecting portion 20, and the inner and outer scanning electrode connecting wires 21 and 14 are electrically connected to each other. Connected to.
[0096]
Further, the terminal 32 of the driving IC 10 is connected to the end of the scan electrode connection wiring 14 on the outer surface of the lower substrate 2 opposite to the side where the through hole 38 is provided. By adopting the wiring structure as described above, the scanning signal output from the driving IC 10 is transmitted to the scanning electrode connection wiring 14 on the outer surface of the lower substrate 2, the in-hole connection portion 20, and the inner surface of the lower substrate 2. The scanning electrode connection wiring 21 and the vertical conduction portion 19 are supplied to each scanning electrode 7. Therefore, the scanning electrode connection wiring 14 on the outer surface of the lower substrate 2, the in-hole connection portion 20, the scanning electrode connection wiring 21 on the inner surface of the lower substrate 2, and the vertical conduction portion 19 are routed for scanning electrodes. The wiring 13 is configured.
[0097]
The configuration of the signal electrode routing wiring (not shown) is the same, and the image signal output from the driving IC 10 is connected to the signal electrode connection wiring 12 on the outer surface of the lower substrate 2, the in-hole connection portion, and the lower substrate. 2 is supplied to each signal electrode 6 via a signal electrode connection wiring on the inner surface of 2. Therefore, the signal electrode connection wiring 12 on the outer surface of the lower substrate 2, the in-hole connection portion, and the signal electrode connection wiring on the inner surface of the lower substrate 2 constitute a signal electrode routing wiring.
[0098]
In the liquid crystal display device 31 of the present embodiment, one side of the lower substrate 2 is extended to the outside of the upper substrate 3, and the driving IC 10 is mounted on that portion, so the driving IC 10 is mounted. Although the frame portion is slightly widened by the provision of the region to be provided, it is not necessary to connect a COF or the like on which the driving IC is mounted, and the number of connecting parts can be reduced.
[0099]
[Third Embodiment]
Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0100]
As in the first and second embodiments, this embodiment is an example in which the liquid crystal device of the present invention is applied to a passive matrix liquid crystal display device, and is an example of a transmissive liquid crystal display device. The only difference from the first embodiment is the position of the through hole on the lower substrate. In the first embodiment, the through hole is arranged outside the sealing material. The through hole is arranged directly under the seal material.
[0101]
As described above, since the schematic configuration of the liquid crystal display device of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, illustration and description of the common configuration are omitted. 15 is a view corresponding to FIG. 6 of the first embodiment, and is a perspective view showing a state in which the upper substrate and the lower substrate are overlapped, and FIG. 16 is a cross section taken along the line AA ′ of FIG. 17 and 17 are cross-sectional views taken along the line BB 'in FIG. In addition, in these drawings, the same code | symbol is attached | subjected about the same component as FIGS.
[0102]
In the liquid crystal display device 50 according to the present embodiment, as shown in FIG. 15, a large number of signal electrodes 6 (first conductive portions) are provided in stripes on the inner surface of the lower substrate 2. A signal electrode connection wiring 18 having a through hole at the center of the tip land 16 is provided at one end in the length direction (wiring formation direction) 6. On the inner surface of the upper substrate 3 facing this, a large number of scanning electrodes 7 (second conductive portions) are provided in a stripe shape in a direction orthogonal to the signal electrodes 6. As shown in FIGS. 16 and 17, on the outer surface of the lower substrate 2, the signal electrode connection wiring 12 constituting a part of the signal electrode routing wiring 11 (first routing conductive portion) is provided. (First outer surface connecting portion) and scanning electrode connecting wire 14 (second outer surface connecting portion) constituting a part of scanning electrode leading wire 13 (second leading conductive portion), respectively. The external connection terminal 26 is provided. The above configuration is the same as that of the first embodiment.
[0103]
Further, in the case of the first embodiment, since the position of the through hole 38 is arranged outside the position of the sealing material 27 (vertical conducting portion), it is on the inner surface of the lower substrate 2 on the outer side of the sealing material. The scanning electrode connection wiring 21 for electrically connecting the sealing material 27 and the in-hole connection portion 20 in the through hole 38 was formed. On the other hand, in the case of the present embodiment, the through hole 38 and the sealing material 27 are at the same position, and thus corresponds to the scan electrode connection wiring 21 on the inner surface of the lower substrate 2 in the first embodiment. There is no need for anything. Therefore, in the region where the sealing material 27 on the inner surface of the lower substrate 2 is disposed, the number of rectangular lands 22 corresponding to the number of each scanning electrode 7 on the upper substrate 3 disposed at a position facing the sealing material 27. Is provided. At the center of these lands 22, a through hole 38 penetrating between the inner surface and the outer surface of the lower substrate 2 is formed.
[0104]
That is, comparing FIG. 6 and FIG. 15 again, in the first embodiment, as shown in FIG. 6, the land 16 portion of each signal electrode connection wiring 18 on the inner surface of the lower substrate 2 is a sealing material. 27 is located outside the upper substrate 3 (outside the upper substrate 3), and the circular land 23 portion provided with the through hole 38 at the end of each scanning electrode connection wiring 21 is outside the sealing material 27 (upper substrate 3. Outside). On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 15, the land 16 portion of each signal electrode connection wiring 18 on the inner surface of the lower substrate 2 is located immediately below the sealing material 27. The portion of the rectangular land 22 for vertical conduction provided corresponding to the scanning electrode 7 is also located immediately below the sealing material 27. That is, the lands 22 for conducting between the upper and lower substrates, and the lands 16 and 23 and the through holes 17 and 38 for conducting from the inner surface to the outer surface of the lower substrate 2 are all disposed in the region where the sealing material 27 is formed. Has been.
[0105]
When this structure is seen in a cross-sectional structure, it is as shown in FIGS. That is, when cut in the direction along the signal electrode 6, as shown in FIG. 16, the signal electrode 6 on the inner surface of the lower substrate 2 and the signal electrode connection wiring 18 integral with the signal electrode 6 are formed. Signal electrode connection wirings 12 are formed on the outer surface of the lower substrate 2. A through hole 17 penetrating the substrate is formed in the land 16 and 24 of both signal electrode connection wirings 18 and 12 that are directly under the sealant 27. The through hole 17 is filled with a conductive material such as silver paste, and this conductive material connects the signal electrode connection wiring 18 on the inner surface side and the signal electrode connection wiring 12 on the outer surface side, thereby connecting in the hole. Part 15 is configured. As a specific configuration of the in-hole connection portion, various structures as shown in FIGS. 10A, 10B, and 11 can be adopted, as in the first embodiment.
[0106]
By adopting the wiring structure as described above, an image signal input from the external connection terminal 26 is transmitted to the signal electrode connection wiring 12 on the outer surface of the lower substrate 2, the in-hole connection portion 15, and the inner surface of the lower substrate 2. The signal electrode 6 is supplied to the signal electrode 6 via the upper signal electrode connection wiring 18. Therefore, the signal electrode connection wiring 12 on the outer surface of the lower substrate 2, the in-hole connection portion 15, and the signal electrode connection wiring 18 on the inner surface of the lower substrate 2 constitute the signal electrode routing wiring 11. become.
[0107]
On the other hand, when cut in a direction along the scanning electrode 7, the scanning electrode 7 is formed on the inner surface of the upper substrate 3 so as to be in contact with the upper surface of the sealing material 27 as shown in FIG. On the inner surface of the lower substrate 2, a number of signal electrodes 6 and lands 22 for connection with the scanning electrodes 7 are formed so as to be in contact with the lower surface of the sealing material 27. A conductive material such as metal particles is mixed in the seal material 27, and the scanning electrode 7 and the land 22 that are in contact with the upper surface and the lower surface of the seal material 27 are electrically connected to form the vertical conduction portion 19. is doing.
[0108]
Further, a through hole 38 is formed in the land 22 on the inner surface side of the lower substrate 2 and the land 25 at the tip of the scanning electrode connection wiring 14 on the outer surface side. The through hole 38 is filled with a conductive material such as silver paste, and this conductive material constitutes the in-hole connection portion 20, and electrically connects the land 22 on the inner surface side and the connection wiring 14 for the scan electrode on the outer surface side. Connected. By adopting the wiring structure as described above, the scanning signal input from the external connection terminal 26 is converted into the scanning electrode connection wiring 14 on the outer surface of the lower substrate 2, the in-hole connection portion 20, and the inner surface of the lower substrate 2. It is supplied to each scanning electrode 7 via the upper land 22 and the vertical conduction part 19. Accordingly, the scanning electrode connection wiring 14 on the outer surface of the lower substrate 2, the in-hole connection portion 20, the land 22 on the inner surface of the lower substrate 2, and the vertical conduction portion 19 constitute the scanning electrode routing wiring 13. Will do.
[0109]
In the case of this embodiment, as in the first embodiment, the portions of the lands 16 of each signal electrode connection wiring 18 on the inner surface of the lower substrate 2 and the lands 22 connected to the scanning electrodes 7 are the sealing material 27. Therefore, the outer shape of the lower substrate 2 and the outer shape of the upper substrate 3 can be made the same size. As a result, the frame can be further narrowed as compared with the first embodiment.
[0110]
[Fourth Embodiment]
Hereinafter, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0111]
As in the first and second embodiments, this embodiment is an example in which the liquid crystal device of the present invention is applied to a passive matrix liquid crystal display device, and is an example of a transmissive liquid crystal display device. The liquid crystal display device of the present embodiment is an example in which a transmissive color liquid crystal display device is realized by providing a color filter on a lower substrate.
[0112]
Since the schematic configuration of the liquid crystal display device of this embodiment is the same as that of the first to third embodiments, illustration and description of the common configuration are omitted. 18 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 7 (cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 6) of the first embodiment, and FIG. 19 is FIG. 8 (B-- of FIG. 6) of the first embodiment. It is sectional drawing corresponding to B 'line. In these drawings, the same components as those in FIGS. 7 and 8 are denoted by the same reference numerals.
[0113]
In the liquid crystal display device 52 of the present embodiment, as shown in FIGS. 18 and 19, an insulating film 53 is formed over the entire display region so as to cover the signal electrode 6 of the lower substrate 2. A color filter 54 is formed. The color filter 54 is a grid-like light shielding layer composed of three color material layers 55 of red (R), green (G), and blue (B) formed corresponding to each pixel, a metal film, a black resist, and the like. It is composed of a film 56 (black matrix). An alignment film 35 is formed on the color filter 54. The electrode configuration such as the signal electrode 6 and the scanning electrode 7 and the wiring configuration such as the signal electrode routing wiring 11 and the scanning electrode routing wiring 13 are the same as those in the first embodiment.
[0114]
In the liquid crystal display device of the present embodiment, since the color filter 54 is provided on the inner surface of the lower substrate 2, it is possible to reduce the size by a narrow frame and to realize a color liquid crystal display device with high display quality. Therefore, it will be suitable for portable electronic devices and the like that are expected to be further colored in the future. Further, in the present embodiment, the color filter is formed on the lower substrate side, but it may be formed on the upper substrate, and this does not hinder the effect.
[0115]
[Fifth Embodiment]
Hereinafter, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0116]
This embodiment is also an example in which the liquid crystal device of the present invention is applied to a passive matrix liquid crystal display device, as in the first to fourth embodiments. However, while the first to fourth embodiments are examples of a transmissive liquid crystal display device, the liquid crystal display device of this embodiment is an example of a transflective liquid crystal display device.
[0117]
Since the overall configuration of the liquid crystal display device of this embodiment is the same as that of the first embodiment, illustration and description of the common configuration are omitted. 20 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 7 (cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 6) of the first embodiment, and FIG. 21 is FIG. 8 (B-- of FIG. 6) of the first embodiment. It is sectional drawing corresponding to B 'line. In these drawings, the same components as those in FIGS. 7 and 8 are denoted by the same reference numerals.
[0118]
In the liquid crystal display device 58 of the present embodiment, as shown in FIGS. 20 and 21, a semi-transmissive reflective layer 59 (semi-transmissive reflective portion) is formed over the entire display area on the lower substrate 2. The transflective layer 59 is formed of a metal thin film having a high light reflectance such as aluminum or silver, reflects light on the surface, and has many slit-shaped or rectangular openings (not shown) uniformly over the entire surface. The light is transmitted through these openings.
[0119]
An insulating film 60 is formed so as to cover the transflective layer 59, and a large number of signal electrodes 6 are formed in a stripe shape on the insulating film 60. Since the signal electrode 6 is directly formed on the lower substrate 2 outside the region where the insulating film 60 and the transflective layer 59 are formed, the connection structure of the through holes 17 and 38 is the first. This is exactly the same as the embodiment.
[0120]
Further, as shown in FIG. 22, the signal electrode connection wiring 18 is formed at the same time when the reflective layer 59 is formed, and an insulating film 60 is formed at least on the surface of the reflective layer 59 in the display region. A large number of signal electrodes 6 may be formed in stripes, and the signal electrodes 6 may be extended to be electrically connected to the signal electrode connection wiring 18.
[0121]
Similarly to the first embodiment, as shown in FIG. 21, on the inner surface of the lower substrate 2, the vertical conduction portion 19 of the seal material 27 and the in-hole connection portion 20 of the through hole 38 are provided. The scan electrode connection wiring 21 is electrically connected, but the scan electrode connection wiring 21 may be formed of a metal film such as aluminum or silver which is the same material as the transflective layer 59. Alternatively, it may be formed of a transparent conductive film such as ITO, which is the same material as the signal electrode 6. In any case, as long as the same material as the transflective layer 59 or the signal electrode 6 is used, the number of manufacturing steps is not increased.
[0122]
On the other hand, on the outer surface side of the lower substrate 2, signal electrode connection wirings 12, scanning electrode connection wirings 14 and the like are provided, and the routing of these wirings is the same as in the first embodiment.
[0123]
Also in the liquid crystal display device 58 of the present embodiment, through holes 17 and 38 are provided in the lower substrate 2, and the routing wirings 11 and 13 of the signal electrode 6 and the scanning electrode 7 are routed to the outer surface side of the lower substrate 2. The same effect as the first to fourth embodiments can be obtained that the frame can be narrowed by turning. By providing the transflective layer 59, a so-called transflective liquid crystal device that is used as a reflective type in a bright place and used as a transmissive type in a dark place can be realized.
[0124]
In addition to the above-described semi-transmissive reflective layer in which an opening for transmitting light is provided in a part of the reflective layer, the film itself has a function of partially transmitting light and partially reflecting light. A transflective layer may be used.
[0125]
[Sixth Embodiment]
Hereinafter, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0126]
This embodiment is also an example in which the liquid crystal device of the present invention is applied to a passive matrix liquid crystal display device, as in the first to fifth embodiments. However, the first to fourth embodiments are examples of a transmissive liquid crystal display device, and the fifth embodiment is an example of a transflective liquid crystal display device. The display device is an example of a reflective liquid crystal display device.
[0127]
Since the overall configuration of the liquid crystal display device of this embodiment is the same as that of the first embodiment, illustration and description of the common configuration are omitted. FIG. 23 is a perspective view of the entire apparatus corresponding to FIG. 1 of the first embodiment. In addition, in this drawing, the same code | symbol is attached | subjected about the same component as FIG.
[0128]
As shown in FIG. 23, the liquid crystal display device 90 of the present embodiment includes a reflecting plate 91 (light reflecting means). That is, instead of the backlight 88 in the liquid crystal display device 1 according to the first embodiment, a reflective liquid crystal display is provided by sticking the reflecting plate 91 outside the polarizing plate 4 provided on the outer surface of the lower substrate 2. An apparatus can be realized.
[0129]
Also in the liquid crystal display device 58 of the present embodiment, through holes 17 and 38 are provided in the lower substrate 2, and the routing wirings 11 and 13 of the signal electrode 6 and the scanning electrode 7 are routed to the outer surface side of the lower substrate 2. The same effect as the first to fifth embodiments can be obtained that the frame can be narrowed by turning. Further, the power consumption can be reduced by adopting a reflection type liquid crystal display device.
[0130]
In the fifth embodiment, the example in which the transflective liquid crystal display device is realized by forming the transflective layer 59 on the inner surface of the lower substrate 2 is shown. However, the liquid crystal according to the present embodiment is shown. A transflective liquid crystal display device can also be realized by attaching an external transflective plate instead of the reflective plate 91 in the display device 90 and installing a backlight on the outside thereof.
[0131]
[Seventh Embodiment]
Hereinafter, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0132]
In the first to sixth embodiments, examples of the passive matrix type liquid crystal display device have been described. However, in the present embodiment, the present invention is applied to an active matrix type transmissive liquid crystal display device using TFD as a switching element. An application example is shown. FIG. 24A is a perspective view showing the overall configuration of the liquid crystal display device of the present embodiment, and FIG. 24B is an enlarged view of one pixel in FIG.
[0133]
As shown in FIG. 24A, the liquid crystal display device 61 of the present embodiment includes two substrates, that is, an element substrate 62 (first substrate) on the side where the TFD elements are formed and a counter substrate 63 (first substrate). 2 substrate) and a liquid crystal (not shown) is sealed between the substrates. Although illustration is omitted, an alignment film is actually formed on the inner surface of each substrate in contact with the liquid crystal. A large number of data lines 64 are provided on the inner surface side of the element substrate 62, and a large number of pixel electrodes 65 are connected to the respective data lines 64 via TFD elements 66. On the other hand, a large number of strip-like scanning lines 67 are formed on the inner surface side of the counter substrate 63 in a direction intersecting the data lines.
[0134]
Further, a data line connection wiring and a scanning line connection wiring (both not shown) are provided on the outer surface of the element substrate 62.
[0135]
As shown in FIG. 21B, the TFD element 66 includes, for example, a first conductive film 68 made of a tantalum film, and an insulating film made of a tantalum oxide film formed on the surface of the first conductive film 68 by anodic oxidation. 69 and a second conductive film 70 made of a metal film such as chromium, aluminum, titanium, or molybdenum formed on the surface of the insulating film 69. The first conductive film 68 of the TFD element 66 is connected to the data line 64, and the second conductive film 70 is connected to the pixel electrode 65. In the present embodiment, the pixel electrode 65 is formed of a transparent conductive film such as ITO. On the other hand, the scanning line 67 on the inner surface of the counter substrate 63 is also formed of a transparent conductive film such as ITO.
[0136]
Unlike the case of the passive matrix liquid crystal display devices of the first to sixth embodiments, in the case of the liquid crystal display device 61 of the present embodiment, the portion of the pixel electrode 65 that is a light transmission region is transparent such as ITO. The data line 64 is only required to be formed of a conductive film, and the data line 64 to which the data line routing wiring is connected is located in the light shielding region. Therefore, the data line itself does not need to be formed of the transparent conductive film.
[0137]
In the case of the liquid crystal display device 61 of the present embodiment, one end of each data line 64 on the inner surface of the element substrate 62 is formed in a rectangular shape, and a through hole penetrating the inner surface side and the outer surface side of the element substrate 62 in this portion. 71 is formed. The cross-sectional structure is the same as that of FIG. 7 and FIG. 8 of the first embodiment in which the signal electrode 6 is replaced with the data line 64 of the present embodiment.
[0138]
That is, while the data lines 64 are formed on the inner surface of the element substrate 62, the data line connection wiring is formed on the outer surface of the element substrate 62, and through holes 71 penetrating the substrate are formed at the tips of both the wirings. Is formed. The inside of the through hole 71 is filled with a conductive material such as silver paste, and this conductive material connects the data line on the inner surface side and the connection wiring for the data line on the outer surface side to form the in-hole connection portion. To do. By adopting the wiring structure as described above, the input image signal is supplied to each data line 64 via the data line connection wiring and the in-hole connection portion on the outer surface of the element substrate 62. That is, the data line connection wiring and the in-hole connection portion on the outer surface of the element substrate 62 constitute a data line routing wiring.
[0139]
On the other hand, on the scanning line 67 side of the counter substrate 63, the scanning line 67 is formed so as to be in contact with the upper surface of the sealing material. A conductive material such as metal particles is mixed in the seal material, and the upper and lower surfaces of the seal material are electrically connected to form a vertical conduction portion. A portion corresponding to the lower portion of the vertical conduction portion of the element substrate 62 is formed with lands and through holes. The through holes are filled with a conductive material such as silver paste, and this conductive material constitutes the in-hole connection portion. The scanning line connection wirings on the inner surface side and outer surface side are electrically connected. By adopting the wiring structure as described above, the input scanning signal is scanned on the counter substrate 63 via the scanning line connection wiring on the outer surface of the element substrate 62, the in-hole connection portion, and the vertical conduction portion. Supplied to line 67. That is, the scanning line connection wiring, the in-hole connection portion, and the vertical conduction portion on the outer surface of the element substrate 62 constitute a scanning line routing wiring.
[0140]
This embodiment is an example of an active matrix liquid crystal display device using a TFD element. In this case as well, the same effects as those of the passive matrix liquid crystal display devices of the first to sixth embodiments can be obtained. be able to. That is, a space for arranging the routing wiring outside the display area on the inner surface of the element substrate 62 is not required, so that the frame can be significantly narrowed. Further, since the entire outer surface side of the element substrate 62 can be routed to provide a space for wiring, a sufficient wiring pitch can be ensured and the routing resistance is not increased.
[0141]
In the present embodiment, the element substrate 62 side is the data line 64 and the counter substrate 63 side is the scanning line 67, but this may be reversed.
[0142]
[Eighth Embodiment]
Hereinafter, an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0143]
In this embodiment mode, an example of application of the present invention to an active matrix transmissive liquid crystal display device using TFTs as switching elements will be described. FIG. 25A is a perspective view showing the overall configuration of the liquid crystal display device of the present embodiment, and FIG. 25B is an enlarged view of one pixel in FIG.
[0144]
As shown in FIG. 25A, the liquid crystal display device 73 of the present embodiment has substantially the same configuration as that of the seventh embodiment of the TFD type liquid crystal display device. That is, the element substrate 74 (first substrate) and the counter substrate 75 (second substrate) on the side where the TFT elements are formed are arranged to face each other, and liquid crystal (not shown) is sealed between the substrates. On the inner surface side of the element substrate 74, a large number of source lines 76 (data lines) and a large number of gate lines 77 (scanning lines) are provided in a lattice shape so as to intersect each other. A TFT element 78 is formed in the vicinity of the intersection of each source line 76 and each gate line 77, and a pixel electrode 79 is connected via each TFT element 78. On the other hand, a common electrode 80 is formed on the entire inner surface of the counter substrate 75 corresponding to the display area.
[0145]
A source line connection wiring and a gate line connection wiring (both not shown) are provided on the outer surface of the element substrate 74.
[0146]
As shown in FIG. 25B, the TFT element 78 includes a gate electrode 81 extending from the gate line 77, an insulating film (not shown) covering the gate electrode 81, polycrystalline silicon formed on the insulating film, and amorphous A semiconductor layer 82 made of silicon or the like, a source electrode 83 extending from a source line 76 connected to the source region in the semiconductor layer 82, and a drain electrode 84 connected to the drain region in the semiconductor layer 82 are included. . The drain electrode 84 of the TFT element 78 is connected to the pixel electrode 79. Also in the present embodiment, the pixel electrode 79 is formed of a transparent conductive film such as ITO as in the fifth embodiment. On the other hand, the common electrode 80 on the counter substrate 75 side is also formed of a transparent conductive film such as ITO.
[0147]
In the case of the liquid crystal display device 73 of the present embodiment, as in the seventh embodiment, the pixel electrode 79 that is the light transmission region only needs to be formed of a transparent conductive film such as ITO. Since the source line 76 to which the lead-out wiring is connected and the gate line 77 to which the gate-line lead wiring is connected are located in the light shielding region, the source line 76 and the gate line 77 themselves are formed of a transparent conductive film. There is no need.
[0148]
In the case of the liquid crystal display device 73 of the present embodiment, one end of each source line 76 on the inner surface of the element substrate 74 is formed in a rectangular shape, and a through hole that penetrates the inner surface side and the outer surface side of the element substrate 74 in this portion. 85 is formed. Similarly, one end of each gate line 77 is also formed in a rectangular shape, and a through hole 86 penetrating the inner surface side and the outer surface side of the element substrate 74 is formed in this portion. The cross-sectional structure of the through holes 85 and 86 is the same as that shown in FIGS. 7 and 8 of the first embodiment in which the signal electrode 6 is replaced with the source line 76 or the gate line 77 of the present embodiment. .
[0149]
That is, the source line 76 is formed on the inner surface of the element substrate 74, while the source line connection wiring is formed on the outer surface of the element substrate 74, and a through hole 85 penetrating the substrate is formed at the tip of both wirings. Is formed. The inside of the through hole 85 is filled with a conductive material such as silver paste, and this conductive material connects the source line 76 on the inner surface side and the source line connection wiring on the outer surface side, thereby connecting the in-hole connection portion. Constitute. By adopting the wiring structure as described above, the input image signal is supplied to each source line 76 via the source line connection wiring and the in-hole connection portion on the outer surface of the element substrate 74. Therefore, the source line connection wiring and the in-hole connection portion on the outer surface of the element substrate 74 constitute a source line routing wiring.
[0150]
The gate line side has the same wiring structure, and the input scanning signal is supplied to each gate line 77 via the gate line connection wiring and the in-hole connection portion on the outer surface of the element substrate 74. Therefore, the gate line connection wiring and the in-hole connection portion on the outer surface of the element substrate 74 constitute a gate line routing wiring.
[0151]
On the other hand, the common electrode 80 of the counter substrate 75 is formed so that a part of the common electrode 80 is in contact with the upper surface of the sealing material. A conductive material such as metal particles is mixed in the seal material, and the upper and lower surfaces of the seal material are electrically connected to form a vertical conduction portion. The portion corresponding to the lower part of the vertical conduction part of the element substrate 74 is formed with lands and through holes. The through holes are filled with a conductive material such as silver paste, and this conductive material constitutes the in-hole connection part. The common electrode connection wiring on the inner surface side and outer surface side is electrically connected. The common electrode connection wiring is grounded at an arbitrary position on the outer surface side of the element substrate 74.
[0152]
This embodiment is an example of an active matrix liquid crystal display device using TFT elements, but in this case as well, the same effect as the example of the active matrix liquid crystal display device of the seventh embodiment can be obtained. . That is, a space for arranging the routing wiring outside the display area on the inner surface of the element substrate 74 is not required, so that the frame can be significantly narrowed. In addition, since the entire outer surface side of the element substrate 74 can be routed to provide a space for wiring, a sufficient wiring pitch can be ensured and the routing resistance is not increased.
[0153]
[Electronics]
Examples of electronic devices provided with the liquid crystal display device of the above embodiment will be described.
FIG. 26 is a perspective view showing an example of a mobile phone. In FIG. 26, reference numeral 1000 denotes a mobile phone body, and reference numeral 1001 denotes a liquid crystal display unit using the liquid crystal display device.
[0154]
FIG. 27 is a perspective view showing an example of a wristwatch type electronic apparatus. In FIG. 27, reference numeral 1100 indicates a watch body, and reference numeral 1101 indicates a liquid crystal display unit using the above-described liquid crystal display device.
[0155]
FIG. 28 is a perspective view showing an example of a portable information processing apparatus such as a word processor or a personal computer. In FIG. 28, reference numeral 1200 denotes an information processing apparatus, reference numeral 1202 denotes an input unit such as a keyboard, reference numeral 1204 denotes an information processing apparatus body, and reference numeral 1206 denotes a liquid crystal display unit using the liquid crystal display device.
[0156]
Since the electronic apparatus shown in FIGS. 26 to 28 includes a liquid crystal display unit using the liquid crystal display device of the above embodiment, the entire apparatus is small by including a small liquid crystal panel with a narrow frame. An electronic device having a wide display area and excellent portability can be realized.
[0157]
The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the first and third embodiments, the through-hole formation position is different in the passive matrix type transmissive liquid crystal display device, in the second embodiment, an example in which COG mounting is applied, and in the fourth embodiment. Shows an example of a liquid crystal display device provided with a color filter, an example of a transflective liquid crystal display device in the fifth embodiment, an example of a reflective liquid crystal display device in the sixth embodiment, and a seventh embodiment. In the above description, an example of a TFD active matrix type liquid crystal display device and an example of a TFT active matrix type liquid crystal display device have been described in the eighth embodiment, but the feature points of these embodiments may be appropriately combined. .
[0158]
In addition, it is needless to say that specific descriptions of the constituent materials, shapes, manufacturing methods, and the like of the respective liquid crystal display devices exemplified in the above embodiments can be appropriately changed. Further, the liquid crystal device of the present invention can be applied not only to a direct view type but also to a liquid crystal light valve of a projection type liquid crystal device (projector).
[0159]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the configuration of the liquid crystal device of the present invention, the frame area conventionally provided outside the display area on the inner surface of the substrate becomes unnecessary, so that the frame portion is significantly larger than the conventional one. A liquid crystal device that can handle any of a narrow transmission type, a transflective type, and a reflective type can be obtained. In addition, the conductive parts can be laid out over the entire outer surface side of the first substrate including in the display area, the pitch between the conductive parts can be designed with a margin, and the resistance of the wiring can be reduced. The problem of increasing does not occur. Thus, by providing a small liquid crystal device with a narrow frame, it is possible to realize an electronic device having a wide display area and excellent portability although the entire device is small.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an entire liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention as viewed from the upper surface side.
FIG. 2 is a perspective view of the liquid crystal display device as viewed from the lower surface side.
3 is a top view (electrode formation surface) of a lower substrate constituting the liquid crystal display device. FIG.
FIG. 4 is a bottom view of the lower substrate.
FIG. 5 is a bottom view (electrode formation surface) of the upper substrate constituting the liquid crystal display device.
FIG. 6 is a perspective view showing a state in which the upper substrate and the lower substrate are overlapped with each other.
7 is a diagram showing a cross-sectional structure of the liquid crystal display device, and is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 6. FIG.
8 is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing another example of the vertical conduction portion of the liquid crystal display device.
FIG. 10 is a view showing an example of the in-hole connecting portion of the lower substrate.
FIG. 11 is a view showing another example of the in-hole connecting portion.
FIG. 12 is a view showing still another example of the in-hole connecting portion.
FIG. 13 is a perspective view of the entire liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention as viewed from the lower surface side.
14 is a sectional view taken along the line BB ′ of FIG.
FIG. 15 is a perspective view showing a state in which an upper substrate and a lower substrate are overlaid in a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention.
16 is a diagram showing a cross-sectional structure of the liquid crystal display device, and is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG.
17 is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG.
FIG. 18 is a diagram showing a sectional structure of a liquid crystal display device according to a fourth embodiment of the present invention, and is a sectional view corresponding to the line AA ′ of FIG.
19 is a diagram showing a cross-sectional structure of the liquid crystal display device, and is a cross-sectional view corresponding to the line BB ′ of FIG.
20 is a view showing a cross-sectional structure of a liquid crystal display device according to a fifth embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view corresponding to the line AA ′ of FIG. 6;
21 is a diagram showing a cross-sectional structure of the liquid crystal display device, and is a cross-sectional view corresponding to the line BB ′ of FIG. 6. FIG.
22 is a cross-sectional view corresponding to the line AA ′ of FIG. 6, showing another example of the connection structure between the signal electrode and the signal electrode connection wiring in the embodiment;
FIG. 23 is a perspective view of a liquid crystal display device according to a sixth embodiment of the present invention as viewed from above.
FIGS. 24A and 24B are diagrams showing a liquid crystal display device according to a seventh embodiment of the present invention, where FIG. 24A is a perspective view of the whole viewed from the top side, and FIG. 24B is an enlarged view of one pixel.
FIGS. 25A and 25B are diagrams showing a liquid crystal display device according to an eighth embodiment of the present invention, where FIG. 25A is a perspective view of the whole viewed from the top side, and FIG. 25B is an enlarged view of one pixel.
FIG. 26 is a perspective view illustrating an example of an electronic apparatus according to the invention.
FIG. 27 is a perspective view showing another example of the electronic apparatus of the invention.
FIG. 28 is a perspective view showing still another example of the electronic apparatus according to the invention.
FIG. 29 is a perspective view showing an example of a conventional liquid crystal device to which COF mounting is applied.
FIG. 30 is a perspective view showing an example of a conventional liquid crystal device to which COG mounting is applied.
FIG. 31 is a plan view showing a configuration of an upper substrate in a conventional passive matrix liquid crystal device.
FIG. 32 is a plan view showing the configuration of the lower substrate.
[Explanation of symbols]
1, 31, 50, 52, 58, 61, 73, 90 Liquid crystal display device (liquid crystal device)
2 Lower substrate (first substrate)
3 Upper substrate (second substrate)
4,5 Polarizing plate (polarizing means)
6 Signal electrode (first conductive part)
7 Scanning electrode (second conductive part)
10 Driving IC (electronic parts)
11 Signal electrode routing wiring (first routing conductive part)
12 Signal electrode connection wiring (first outer surface connection portion)
13 Lead wire for scan electrode (second lead conductive part)
14 Scanning electrode connection wiring (second outer surface connection portion)
15, 30, 44, 46 In-hole connection portion (first in-hole connection portion)
17,38 Through hole
18 Signal electrode connection wiring
19, 40 Vertical conduction part (inter-board connection part)
20 In-hole connection (second in-hole connection)
21. Scan electrode connection wiring (second inner surface connection portion)
26 External connection terminals
27 Sealing material
28 Liquid crystal layer
42 Internal conductive layer
43, 45 Via hole
54 Color filter
59 Transflective layer (transflective part)
62, 74 Element substrate (first substrate)
63,75 Counter substrate (second substrate)
64 data lines
66 TFD element
67 scan lines
76 Source line (data line)
77 Gate line (scanning line)
78 TFT elements
80 Common electrode (second conductive part)
88 Backlight (lighting means)
91 Reflector (light reflection means)

Claims (18)

互いに対向配置された一対の基板間に液晶層が挟持された液晶装置であって、前記一対の基板を構成する第1の基板、第2の基板がともに透明性を有する材料からなり、
前記第1の基板においては前記液晶層に面する内面上に透明性導電材料からなる第1の導電部が設けられるとともに、該第1の導電部と電気的に接続された透明性導電材料からなる第1の引き廻し導電部が前記内面から基板内部を通り前記内面と反対側の外面にわたって設けられ、
前記第2の基板においては前記液晶層に面する内面上に透明性導電材料からなる第2の導電部が設けられるとともに、該第2の導電部と電気的に接続された透明性導電材料からなる第2の引き廻し導電部が前記第2の基板の内面から前記第1の基板の内面へ、さらに第1の基板の内面から基板内部を通り第1の基板の外面にわたって設けられ、
前記第1の引き回し導電部および前記第2の引き廻し導電部は、前記液晶装置の表示領域内を含む前記第1の基板の外面において透明性導電材料からなる接続配線を有し、当該接続配線は前記第1の基板の一辺であって該基板内部を通る前記引き廻し導電部が無い一辺の外面側周縁部に設けられた外部接続端子と接続され、
少なくとも前記第1の基板の外面側および前記第2の基板の外面側にはそれぞれ偏光手段が設けられたことを特徴とする液晶装置。
A liquid crystal device in which a liquid crystal layer is sandwiched between a pair of substrates disposed to face each other, wherein the first substrate and the second substrate constituting the pair of substrates are both made of a material having transparency,
In the first substrate, a first conductive part made of a transparent conductive material is provided on an inner surface facing the liquid crystal layer, and the transparent conductive material electrically connected to the first conductive part is used. A first routing conductive portion is provided from the inner surface to the outer surface on the opposite side of the inner surface through the substrate;
In the second substrate, a second conductive part made of a transparent conductive material is provided on the inner surface facing the liquid crystal layer, and the second conductive part is made of a transparent conductive material electrically connected to the second conductive part. A second routing conductive portion is provided from the inner surface of the second substrate to the inner surface of the first substrate, and further from the inner surface of the first substrate through the substrate to the outer surface of the first substrate,
The first routing conductive portion and the second routing conductive portion have a connection wiring made of a transparent conductive material on the outer surface of the first substrate including the display area of the liquid crystal device, and the connection wiring Is connected to an external connection terminal provided on an outer surface side peripheral edge of one side of the first substrate that does not have the routing conductive portion passing through the inside of the substrate,
A liquid crystal device, wherein polarizing means is provided at least on the outer surface side of the first substrate and on the outer surface side of the second substrate.
前記第1の基板における第1の引き廻し導電部が、前記第1の基板の内面側と外面側との間に設けられた孔の内部に設けられ前記第1の導電部と電気的に接続された第1の孔内接続部と、前記第1の基板の外面上において前記第1の孔内接続部と電気的に接続された第1の外面上接続部とを有することを特徴とする請求項1に記載の液晶装置。  A first lead conductive portion in the first substrate is provided in a hole provided between an inner surface side and an outer surface side of the first substrate, and is electrically connected to the first conductive portion. And a first on-surface connecting portion electrically connected to the first in-hole connecting portion on the outer surface of the first substrate. The liquid crystal device according to claim 1. 前記孔が、前記第1の基板の内面側と外面側とを貫通するスルーホールであることを特徴とする請求項2に記載の液晶装置。  The liquid crystal device according to claim 2, wherein the hole is a through hole penetrating the inner surface side and the outer surface side of the first substrate. 前記第1の基板において、内面側の前記第1の導電部と外面側の前記第1の外面上接続部とが同種の透明性導電材料からなることを特徴とする請求項2または3に記載の液晶装置。  The said 1st board | substrate WHEREIN: The said 1st electroconductive part by the inner surface side and the said 1st outer surface connection part by the outer surface side consist of the same kind of transparent conductive material, The Claim 2 or 3 characterized by the above-mentioned. LCD device. 前記第2の基板から第1の基板にわたる前記第2の引き廻し導電部が、前記第1の基板と前記第2の基板との間に設けられ前記第2の導電部と電気的に接続された基板間接続部と、前記第1の基板の内面側と外面側との間に設けられた孔の内部に設けられ前記基板間接続部と電気的に接続された第2の孔内接続部と、前記第1の基板の外面上において前記第2の孔内接続部と電気的に接続された第2の外面上接続部とを有することを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一項に記載の液晶装置。  The second lead conductive portion extending from the second substrate to the first substrate is provided between the first substrate and the second substrate and is electrically connected to the second conductive portion. And a second in-hole connecting portion provided inside a hole provided between the inner surface side and the outer surface side of the first substrate and electrically connected to the inter-board connecting portion. And a second on-surface connecting portion electrically connected to the second in-hole connecting portion on the outside surface of the first substrate. The liquid crystal device according to item. 前記基板間接続部が、双方の基板間で前記液晶層を封止するシール材の内部に混入させた導電材からなることを特徴とする請求項5に記載の液晶装置。  6. The liquid crystal device according to claim 5, wherein the inter-substrate connecting portion is made of a conductive material mixed in a sealing material that seals the liquid crystal layer between both substrates. 前記第1の基板の内面上に、前記基板間接続部と前記第2の孔内接続部との間を電気的に接続する第2の内面上接続部が設けられたことを特徴とする請求項5または6に記載の液晶装置。  The second inner surface connection portion that electrically connects the inter-substrate connection portion and the second in-hole connection portion is provided on the inner surface of the first substrate. Item 7. The liquid crystal device according to item 5 or 6. 前記第1の基板において、前記第2の内面上接続部と前記第1の導電部とが同種の透明性導電材料からなることを特徴とする請求項7に記載の液晶装置。  The liquid crystal device according to claim 7, wherein in the first substrate, the second inner surface connecting portion and the first conductive portion are made of the same type of transparent conductive material. 前記第1の基板の外面側の非表示領域に、前記第1の引き廻し導電部および前記第2の引き廻し導電部と電気的に接続された電子部品が実装されたことを特徴とする請求項1ないし8のいずれか一項に記載の液晶装置。  An electronic component electrically connected to the first lead conductive portion and the second lead conductive portion is mounted on a non-display area on the outer surface side of the first substrate. Item 9. The liquid crystal device according to any one of Items 1 to 8. 前記第1の基板および/または前記第2の基板が可撓性を有する基板で構成されたことを特徴とする請求項1ないし9のいずれか一項に記載の液晶装置。  10. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the first substrate and / or the second substrate is formed of a flexible substrate. 前記第1の基板上の第1の導電部がストライプ状に形成された複数の電極であり、前記第2の基板上の第2の導電部が前記電極と交差する方向に延在するようストライプ状に形成された複数の電極であり、パッシブマトリクス型液晶装置を構成することを特徴とする請求項1ないし10のいずれか一項に記載の液晶装置。  The first conductive part on the first substrate is a plurality of electrodes formed in a stripe shape, and the second conductive part on the second substrate extends in a direction intersecting with the electrode. The liquid crystal device according to claim 1, wherein a plurality of electrodes formed in a shape constitute a passive matrix liquid crystal device. 前記第1の基板および第2の基板の内面において、互いに交差する複数のデータ線あるいは走査線と、該データ線または走査線に接続された薄膜ダイオードからなるスイッチング素子を有し、該スイッチング素子を介して前記データ線もしくは走査線と接続された透明性導電材料からなる画素電極が設けられ、前記第2の基板においては前記液晶層に面する内面上に、前記データ線もしくは走査線と交差する方向に延在するようストライプ状に形成された透明性導電材料からなる複数の走査線もしくはデータ線が設けられ、アクティブマトリクス型液晶装置を構成することを特徴とする請求項1ないし10のいずれか一項に記載の液晶装置。  A plurality of data lines or scanning lines intersecting each other on the inner surfaces of the first substrate and the second substrate, and a switching element comprising a thin film diode connected to the data line or scanning line, A pixel electrode made of a transparent conductive material connected to the data line or the scanning line is provided, and intersects the data line or the scanning line on the inner surface facing the liquid crystal layer in the second substrate. 11. The active matrix liquid crystal device according to claim 1, wherein a plurality of scanning lines or data lines made of a transparent conductive material formed in a stripe shape so as to extend in a direction is provided to constitute an active matrix liquid crystal device. The liquid crystal device according to one item. 前記第1の基板において前記液晶層に面する内面上に、複数のデータ線および走査線と薄膜トランジスタからなるスイッチング素子を有し、該スイッチング素子を介して前記データ線および走査線と接続された透明性導電材料からなる画素電極が設けられ、前記第2の基板においては前記液晶層に面する内面上に透明性導電材料からなる共通電極が設けられ、アクティブマトリクス型液晶装置を構成することを特徴とする請求項1ないし10のいずれか一項に記載の液晶装置。  The first substrate has a switching element composed of a plurality of data lines, scanning lines and thin film transistors on an inner surface facing the liquid crystal layer, and is transparent connected to the data lines and scanning lines via the switching elements. A pixel electrode made of a conductive conductive material is provided, and a common electrode made of a transparent conductive material is provided on the inner surface facing the liquid crystal layer in the second substrate to constitute an active matrix liquid crystal device. The liquid crystal device according to claim 1. 前記第1の基板の内面上に、カラーフィルターが設けられたことを特徴とする請求項1ないし13のいずれか一項に記載の液晶装置。  The liquid crystal device according to claim 1, wherein a color filter is provided on an inner surface of the first substrate. 前記第1の基板の外面側の前記偏光手段の外方に、照明手段が設けられたことを特徴とする請求項1ないし14のいずれか一項に記載の液晶装置。  The liquid crystal device according to claim 1, wherein an illuminating unit is provided outside the polarizing unit on the outer surface side of the first substrate. 前記第1の基板の内面側もしくは外面側に、光を透過する機能と光を反射する機能とを合わせ持つ半透過反射部が設けられたことを特徴とする請求項15に記載の液晶装置。  The liquid crystal device according to claim 15, wherein a transflective portion having both a function of transmitting light and a function of reflecting light is provided on the inner surface side or the outer surface side of the first substrate. 前記第1の基板の外面側の前記偏光手段の外方に、光反射手段が設けられたことを特徴とする請求項1ないし14のいずれか一項に記載の液晶装置。  The liquid crystal device according to claim 1, wherein a light reflecting unit is provided outside the polarizing unit on the outer surface side of the first substrate. 請求項1ないし17のいずれか一項に記載の液晶装置を備えたことを特徴とする電子機器。  An electronic apparatus comprising the liquid crystal device according to claim 1.
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