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技術 電気光学パネル、電気光学装置及び電子機器

出願人 セイコーエプソン株式会社
発明者 藤田伸
出願日 2004年6月30日 (13年7ヶ月経過) 出願番号 2004-193515
公開日 2005年4月7日 (12年10ヶ月経過) 公開番号 2005-092185
状態 特許登録済
技術分野 液晶5(電極、アクティブマトリックス) 要素組合せによる可変情報用表示装置2 要素組合せによる可変情報用表示装置1
主要キーワード 入力抵抗値 分布抵抗 有機LED 基準ピッチ 微小粒 入力端子群 実装部材 実装エリア

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図面 (11)

課題

実装部材液晶パネルに高い信頼性の下に接続し、信号伝送に必要な帯域を確保する。

解決手段

液晶パネルAAは、第1〜第3端子群10A〜10Cからなる端子群10を備える。第1及び第3端子群10A及び10Cには、駆動信号が供給される一方、第2端子群10Bには画像信号が供給される。駆動信号は画像信号より高い周波数成分を含む。第1及び第3端子群10A及び10Cの入力端子20は、第2端子群20の入力端子20よりも面積が大きいので、接触抵抗が小さい。従って、駆動信号のなまりを防止できる。

概要

背景

表示装置、例えば、電気光学材料として液晶を用いた液晶表示装置は、陰極線管(CRT)に代わるディスプレイデバイスとして、各種情報処理機器の表示部や液晶テレビなどに広く用いられている。

ここで、従来の電気光学装置は、例えば、次のように構成されている。すなわち、従来の電気光学装置は、マトリクス状配列した画素電極と、この画素電極に接続されたTFT(Thin Film Transistor:薄膜トランジスタ)のようなスイッチング素子などが設けられた素子基板と、画素電極に対向する対向電極が形成された対向基板と、これら両基板との間に充填された電気光学材料たる液晶とを備える。画素は、スイッチング素子、画素電極、電気光学材料及び対向電極によって構成され、マトリクス状に配置される。このような構成において、走査線を介してスイッチング素子に走査信号印加すると、当該スイッチング素子が導通状態となる。この導通状態の際に、データ線を介して画素電極に、階調に応じた電圧画像信号を印加すると、当該画素電極および対向電極の間の液晶層に画像信号の電圧に応じた電荷蓄積される。電荷蓄積後、当該スイッチング素子をオフ状態としても、当該液晶層における電荷の蓄積は、液晶層自身の容量や蓄積容量などによって維持される。このように、各スイッチング素子を駆動させ、蓄積させる電荷量を階調に応じて制御すると、画素毎に液晶の配向状態が変化するので、画素毎に濃度が変化することになる。このため、階調表示することが可能となるのである。

このような電気光学装置は、上述した画素がマトリクス状に配置される電気光学パネルを備える。電気光学パネルには、走査線を駆動する走査線駆動回路、あるいはデータ線を駆動するデータ線駆動回路が形成されることがある。駆動回路を備えた電気光学パネルには、電源駆動信号、及び画像信号等が供給される。電源等を電気光学パネルに供給する手段として、電気光学パネルに形成された入力端子接続ケーブルとしてのフレキシブル基板と異方性導電膜を介して接続する技術が知られている(例えば、特許文献1)。

特許第2822558号公報

概要

実装部材液晶パネルに高い信頼性の下に接続し、信号伝送に必要な帯域を確保する。 液晶パネルAAは、第1〜第3端子群10A〜10Cからなる端子群10を備える。第1及び第3端子群10A及び10Cには、駆動信号が供給される一方、第2端子群10Bには画像信号が供給される。駆動信号は画像信号より高い周波数成分を含む。第1及び第3端子群10A及び10Cの入力端子20は、第2端子群20の入力端子20よりも面積が大きいので、接触抵抗が小さい。従って、駆動信号のなまりを防止できる。

目的

そこで、本発明は、フレキシブル基板等の実装部品を高い信頼性の下に接続することができ、且つ、信号の伝送に必要な帯域を確保することが可能な電気光学パネル及び電気光学装置、並びにこれらを用いた電子機器を提供することを解決課題とする。

効果

実績

技術文献被引用数
4件
牽制数
1件

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請求項1

複数のデータ線と、複数の走査線と、前記データ線と前記走査線との交差に対応して設けられた複数の画素と、第1の入力信号が供給される第1の入力端子と、第2の入力信号が供給される第2の入力端子と、前記第1及び第2の入力信号に基づいて前記画素の階調を制御する駆動回路とを備え電気光学パネルであって、前記第1の入力信号は前記第2の入力信号に比べて高域周波数成分を含み、且つ前記第1の入力端子は前記第2の入力端子よりも面積が大きいことを特徴とする電気光学パネル。

請求項2

前記第1の入力端子は、前記第2の入力端子に比べて入力抵抗値が小さいことを特徴とする請求項1に記載の電気光学パネル。

請求項3

前記第1の入力信号は走査線駆動回路に供給される駆動信号であることを特徴とする請求項1又は2に記載の電気光学パネル。

請求項4

前記第2の入力信号は画像信号であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の電気光学パネル。

請求項5

基板上の基板端に沿って配置された前記第1の入力端子と前記第2の入力端子とは列状に形成されてなり、前記第2の入力端子が前記基板上の中央側に、前記第1の入力端子が前記基板上の外側に設けられていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の電気光学パネル。

請求項6

第3の入力端子をさらに有し、前記第3の入力端子は電源が供給される電源端子であり、前記第3の入力端子の面積は、前記第1の入力端子と同等あるいは前記第1の入力端子の面積よりも大きいことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の電気光学パネル。

請求項7

前記第3の入力端子は、前記第1の入力端子あるいは前記第2の入力端子の隣り合う複数の端子を用いて構成されていることを特徴とする請求項6に記載の電気光学パネル。

請求項8

前記電源端子、前記第1の入力端子、前記第2の入力端子をそれぞれ複数含み、前記複数の電源端子、前記複数の第1の入力端子及び前記複数の第2の入力端子が、基板上に列状に並んで形成されており、隣り合う第1の入力端子間ピッチは、隣り合う第2の入力端子間のピッチ間整数倍であることを特徴とする請求項1乃至7のうちいずれか1項に記載した電気光学パネル。

請求項9

請求項1乃至8のうちいずれか1項に記載した電気光学パネルと、前記電源を供給する電源手段と、前記入力信号を供給する信号生成手段とを備えたことを特徴とする電気光学装置

請求項10

請求項9に記載した電気光学パネルと、前記電源を供給する電源手段と、前記第1の入力信号と前記第2の入力信号を供給する信号生成手段とを備えた外部基板と、前記外部基板と前記電気光学パネルとを接続するフレキシブル基板とを備え、前記フレキシブル基板は、異方性導電膜を介して前記複数の電源端子及び前記複数の第1の入力端子と前記複数の第2の入力端子とを接続されることを特徴とする電気光学装置。

請求項11

前記フレキシブル基板には、基準となる前記第2の丹生慮気宇端子間のピッチに対応して配線が形成されていることを特徴とする請求項10に記載の電気光学装置。

請求項12

基板上に複数のデータ線と、複数の走査線と、前記データ線と前記走査線との交差に対応して設けられた複数の画素からなる画像表示領域と、前記画素を駆動するための走査線駆動回路と、前記画素にデータ信号を供給するためのデータ線駆動回路と、前記走査線駆動回路と前記データ線駆動回路に信号を供給するための入力端子群具備し、前記走査線駆動回路は前記基板上に前記基板の一辺に沿って配置され、前記データ線駆動回路は前記基板上に前記一辺に対向しない辺に沿って配置され、前記入力端子群は、前記データ線駆動回路に沿うとともに、前記データ線駆動回路よりも更に基板端側に配置されてなり、前記入力端子群は、前記走査線駆動回路に駆動信号を供給するための第1の入力端子群と、前記データ線駆動回路に画像信号を供給するための第2の入力端子群とを有し、前記入力端子群のうち中央側に前記第2の入力端子が配置され、前記入力端子群のうち外側に前記第1の入力端子が配置され、前記第1の入力端子は前記第2の入力端子よりも面積が大きいことを特徴とする電気光学パネル。

請求項13

前記データ線駆動回路に駆動信号を供給するための第4の入力端子を含み、前記第4の入力端子の面積は前記第1の入力端子と同等の面積を有するとともに、前記第4の入力端子は前記第1の入力端子と前記第2の入力端子との間に配置されていることを特徴とする請求項12に記載の電気光学パネル。

請求項14

請求項1乃至13のうちいずれか1項に記載した電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器

技術分野

0001

本発明は、電気光学パネル電気光学装置及び電子機器に関する。

背景技術

0002

表示装置、例えば、電気光学材料として液晶を用いた液晶表示装置は、陰極線管(CRT)に代わるディスプレイデバイスとして、各種情報処理機器の表示部や液晶テレビなどに広く用いられている。

0003

ここで、従来の電気光学装置は、例えば、次のように構成されている。すなわち、従来の電気光学装置は、マトリクス状配列した画素電極と、この画素電極に接続されたTFT(Thin Film Transistor:薄膜トランジスタ)のようなスイッチング素子などが設けられた素子基板と、画素電極に対向する対向電極が形成された対向基板と、これら両基板との間に充填された電気光学材料たる液晶とを備える。画素は、スイッチング素子、画素電極、電気光学材料及び対向電極によって構成され、マトリクス状に配置される。このような構成において、走査線を介してスイッチング素子に走査信号印加すると、当該スイッチング素子が導通状態となる。この導通状態の際に、データ線を介して画素電極に、階調に応じた電圧画像信号を印加すると、当該画素電極および対向電極の間の液晶層に画像信号の電圧に応じた電荷蓄積される。電荷蓄積後、当該スイッチング素子をオフ状態としても、当該液晶層における電荷の蓄積は、液晶層自身の容量や蓄積容量などによって維持される。このように、各スイッチング素子を駆動させ、蓄積させる電荷量を階調に応じて制御すると、画素毎に液晶の配向状態が変化するので、画素毎に濃度が変化することになる。このため、階調表示することが可能となるのである。

0004

このような電気光学装置は、上述した画素がマトリクス状に配置される電気光学パネルを備える。電気光学パネルには、走査線を駆動する走査線駆動回路、あるいはデータ線を駆動するデータ線駆動回路が形成されることがある。駆動回路を備えた電気光学パネルには、電源駆動信号、及び画像信号等が供給される。電源等を電気光学パネルに供給する手段として、電気光学パネルに形成された入力端子接続ケーブルとしてのフレキシブル基板と異方性導電膜を介して接続する技術が知られている(例えば、特許文献1)。

0005

特許第2822558号公報

発明が解決しようとする課題

0006

ところで、入力端子の抵抗は、その面積が大きい程小さくなるため、抵抗値を低減する観点からは入力端子の大きさは大きいことが望ましい。しかしながら、接触抵抗を低減する観点から、入力端子の面積を大きくすると、限られた面積の中に全ての入力端子を配置することができないといった問題があった。

0007

特に、データ線駆動回路を内蔵しないタイプの電気光学パネル、又はマルチプレクサを内蔵するタイプの電気光学パネルにおいては、複数の画像信号を電気光学パネルに取り込む必要があるため、入力端子の数が多くなる。これに伴って、フレキシブル基板等を実装した際に、接続不良等の問題が発生していた。一方、実装エリアを狭くする観点から、入力端子の面積を小さくすると、接触抵抗が増加し、駆動信号が正規タイミングで入力できないという問題があった。

0008

そこで、本発明は、フレキシブル基板等の実装部品を高い信頼性の下に接続することができ、且つ、信号伝送に必要な帯域を確保することが可能な電気光学パネル及び電気光学装置、並びにこれらを用いた電子機器を提供することを解決課題とする。

課題を解決するための手段

0009

上述した課題を解決するため、本発明に係る電気光学パネルは、複数のデータ線、複数の走査線、及び前記データ線と前記走査線との交差に対応して設けられた複数の画素と、第1の入力信号が供給される第1の入力端子と、第2の入力信号が供給される第2の入力端子と、前記第1及び第2の入力信号に基づいて前記画素の階調を制御する駆動回路とを備えた電気光学パネルであって、前記第1の入力信号は前記第2の入力信号に比べて高域周波数成分を含み、且つ前記第1の入力端子は前記第2の入力端子よりも面積が大きいことを特徴とする。

0010

一般に、端子入力抵抗は、面積に比例する。従って、面積が大きい入力端子程、入力抵抗値が低くなる。なお、入力抵抗値には、実装部材を接続する場合の接触抵抗値が含まれる。

0011

この発明によれば、入力信号の伝送特性に応じて、入力端子の面積を相違させることができるので、時定数が大きくても信号を十分伝送することが可能な入力端子の面積を小さくする一方、時定数が小さい特性要求される入力信号が供給される入力端子については、大きな面積を確保することが可能となる。この場合、前記複数の入力信号が供給される前記入力端子の面積は、前記入力信号周波数特性に応じて設定されることが好ましい。高い周波数成分を含む入力信号については、時定数を小さく設定することにより、当該入力信号の波形をなまらずに取り込むことができ、比較的低い周波数成分から構成される入力信号については、時定数が大きくても問題が無いので、入力端子の面積を小さくすることが可能である。

0012

より具体的には、前記複数の入力信号は、複数の駆動信号と複数の画像信号とを含み、前記複数の駆動信号の周波数特性は、前記複数の画像信号の周波数特性と比較して、高域の周波数成分を含み、前記複数の駆動信号が供給される第1の入力端子の面積は、前記複数の画像信号が供給される第2の入力端子の面積よりも大きいことが好ましい。この場合には、駆動信号の波形をなまらせずに電気光学パネルに取り込むことによって、画像の表示の誤動作を防止できる一方、画像信号の入力端子の面積を小さくすることができるので、限られた面積に多数の入力端子を配置することができる。このように、入力信号の周波数特性に着目して、入力端子の面積を割り当てることによって、限られた面積に中に入力端子を適切に配置することが可能となる。
上述した電気光学パネルは、基板上に前記第1の入力端子、前記第2の入力端子が列状に形成されてなり、前記第2の入力端子が前記基板上の中央側に、前記第1の入力端子が前記基板上の外側に設けることが好ましい。各端子とACFの接続の際には熱と圧力を加えるため、ACFは中央側よりも外側のほうがACFの伸び率が大きくなる傾向がある。そのため面積の広い入力端子を面積の狭い入力端子よりも外側に設ければ、収縮率の異なりにより、接続のわずかなずれが生じても大きな入力端子であれば接続不良を防ぐことができる。
さらに、電源が供給される第3の入力端子である電源端子を含み、前記第3の入力端子の面積は、前記第1の入力端子と同等あるいは前記第1の入力端子の面積よりも大きいことが好ましい。一般に電源端子に入力される電源は抵抗が高いと電圧がトラップして所定の電圧が得られなくなる可能性が高い。そのため、電源はできるだけ抵抗を低くすることが好ましい。そのために、上述したパネルにおいて、電源が供給される電源端子は駆動信号が供給される入力端子と同等もしくはそれ以上の面積とすることが好ましい。このような構成にすることにより、抵抗を下げることができ所定の電圧を供給することが可能となる。また、電源端子は、できるだけ大きいほうが低抵抗化にすることができるため、第1の入力端子あるいは第2の入力端子の隣り合う複数の端子を用いて構成することでもよい。このようにすれば、入力端子の面積を増大することができ、抵抗を下げることが可能となる。

0013

上述した電気光学パネルにおいて、電源が供給される電源端子、前記第1の入力端子、前記第2の入力端子をそれぞれ複数含み、前記複数の電源端子、前記複数の第1の入力端子及び前記複数の第2の入力端子が、基板上に列状に並んで形成されており、
隣り合う第1の入力端子間ピッチは、隣り合う第2の入力端子間のピッチの整数倍とすることが好ましい。
この発明によれば、実装部材を複数の電源端子及び複数の入力端子に実装する場合に、実装部材の収縮率の見積もりが容易となり、実装不良を未然に防止することができる。
さらに、本発明は、基板上に複数のデータ線と、複数の走査線と、前記データ線と前記走査線との交差に対応して設けられた複数の画素からなる画像表示領域と、前記画素を駆動するための走査線駆動回路と、前記画素にデータ信号を供給するためのデータ線駆動回路と、前記走査線駆動回路と前記データ線駆動回路に信号を供給するための入力端子群具備し、前記走査線駆動回路は前記基板上に前記基板の一辺に沿って配置され、前記データ線駆動回路は前記基板上に前記一辺に対向しない辺に沿って配置され、前記入力端子群は、前記データ線駆動回路に沿うとともに、前記データ線駆動回路よりも更に基板端側に配置されてなり、前記入力端子群は、前記走査線駆動回路に駆動信号を供給するための第1の入力端子群と、前記データ線駆動回路に画像信号を供給するための第2の入力端子群とを有し、前記入力端子群のうち中央側に前記第2の入力端子が配置され、前記入力端子群のうち外側に前記第1の入力端子が配置され、前記第1の入力端子は前記第2の入力端子よりも面積が大きいことを特徴とする。
このような構成とすることにより、第2の入力端子からデータ線駆動回路までの配線、第1の入力端子から走査線駆動回路までの配線をそれぞれ交差させないことが可能となり、また配線を引き回さないため、配線抵抗寄生容量の発生を抑えることができる。また高域周波数成分を有する駆動信号の入力端子をそれよりも低域の周波数成分を有する画像信号の入力端子よりも面積を大きくしてあるため、接触抵抗を小さくすることができ、信号のなまりを防ぐことができる。また、面積の大きな入力端子を面積の小さい入力端子よりも外側に配置している。入力端子とACF等との接続において、一般にACFは中央より外側において伸び率が大きくなる傾向であるが、外側の入力端子の面積を大きくしておけば、たとえ伸び率の違いによりずれが生じても接続不良を防ぐことができる。
さらに、データ線駆動回路に駆動信号を供給するための第4の入力端子を含み、前記第4の入力端子の面積は前記第1の入力端子と同等の面積を有するとともに、前記第4の入力端子は前記第1の入力端子と前記第2の入力端子との間に配置されていることが好ましい。
このように、大きな面積の端子をできるだけまとめて基板の周辺側に設けることにより、実装不良を防ぐことができる。

0014

次に、本発明に係る電気光学装置は、上述した電気光学パネルと、前記電源を供給する電源手段と、前記第1の入力信号及び第2の入力信号を供給する信号生成手段とを備えたことを特徴とする。この電気光学装置は上述した電気光学パネルを備えるので、フレキシブル基板等の実装部品を高い信頼性の下に接続することができ、且つ、信号の伝送に必要な帯域を確保することが可能となる。

0015

また、本発明に係る電気光学装置は、前記電源を供給する電源手段と、前記入力信号を供給する信号生成手段とを備えた外部基板と、前記外部基板と前記電気光学パネルとを接続するフレキシブル基板とを備え、前記フレキシブル基板は、異方性導電膜を介して前記複数の電源端子及び前記複数の第1入力端子及び第2の入力端子と接続されることが好ましい。

0016

ここで、前記フレキシブル基板には、基準となる前記第2の入力端子間のピッチの間隔に対応して配線が形成されていることが好ましい。幅の異なる端子が混在する端子群に対して各配線を確実に接続することができる。そして、面積の広い端子に対しては、複数の配線が割り当てられるから、接触抵抗と配線抵抗を低減することができる。

0017

次に、本発明に係る電子機器は上述した電気光学装置を備える。このような電子機器としては、液晶プロジェクタパーソナルコンピュータ携帯電話電子カメラ、PDA等が該当する。

0018

このように本発明によれば、フレキシブル基板等の実装部品を高い信頼性の下に接続することができ、且つ、信号の伝送に必要な帯域を確保することが可能な電気光学パネル及び電気光学装置、並びにこれらを用いた電子機器を提供することができる。

発明を実施するための最良の形態

0019

以下、図面を参照して、本発明に係わる実施形態を説明する。なお、本実施形態では、電気光学材料として液晶を用いた液晶パネルを電気光学パネルの一例とし、液晶パネルを用いた液晶表示装置を電気光学装置の一例として説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、有機発光ダイオード素子を備える有機ELパネル等も電気光学パネルに含まれることは勿論である。

0020

<1.液晶パネルの機械的構成
まず、第1実施形態に係わる液晶パネルAAの機械的構成について図1及び図2を参照して説明する。ここで、図1は、液晶パネルAAの構成を示す斜視図であり、図2は、図1におけるZ−Z’線断面図である。

0021

これらの図に示されるように、液晶パネルAAは、画素電極6等が形成されたガラス半導体等の素子基板151と、共通電極158等が形成されたガラス等の透明な対向基板152とを、スペーサ153が混入されたシール材154によって一定の間隙を保って、互いに電極形成面が対向するように貼り合わせるとともに、この間隙に電気光学材料としての液晶155を封入した構造となっている。なお、シール材154は、対向基板152の基板周辺に沿って形成されるが、液晶155を封入するために一部が開口している。このため、液晶155の封入後に、その開口部分が封止材156によって封止されている。

0022

ここで、素子基板151の対向面であって、シール材154の外側一辺においては、端子群10が形成されている。端子群10は、複数の入力端子20から構成される。複数の入力端子20の一部には、画像信号が供給され、Y方向に延在するデータ線3を駆動する構成となっている。さらに、この一辺には端子群10が形成されている。また、この一辺に隣接する一辺には、走査線駆動回路100が形成されて、X方向に延在する走査線2をそれぞれ両側から駆動する構成となっている。

0023

端子群10は、異方性導電フィルムを介して電気的および機械的に実装部材と接続される。この例の実装部材は、接続ケーブルとしてのフレキシブル基板と外部基板とを含む。
対向基板152の共通電極158は、素子基板151との貼合部分における4隅のうち、少なくとも1箇所において設けられた導通材によって、素子基板151との電気的導通が図られている。ほかに、対向基板152には、液晶パネルAAの用途に応じて、例えば、第1に、ストライプ状や、モザイク状トライアングル状等に配列したカラーフィルタが設けられ、第2に、例えば、クロムニッケルなどの金属材料や、カーボンチタンなどをフォトレジスト分散した樹脂ブラックなどのブラックマトリクスが設けられ、第3に、液晶パネルAAに光を照射するバックライトが設けられる。特に色光変調の用途の場合には、カラーフィルタは形成されずにブラックマトリクスが対向基板152に設けられる。

0024

くわえて、素子基板151および対向基板152の対向面には、それぞれ所定の方向にラビング処理された配向膜などが設けられる一方、その各背面側には配向方向に応じた偏光板(図示省略)がそれぞれ設けられる。ただし、液晶155として、高分子中に微小粒として分散させた高分子分散型液晶を用いれば、前述の配向膜、偏光板等が不要となる結果、光利用効率が高まるので、高輝度化低消費電力化などの点において有利である。

0025

なお、走査線駆動回路100等の周辺回路の一部または全部を、素子基板151に形成する替わりに、例えば、TAB(Tape Automated Bonding)技術を用いてフィルムに実装された駆動用ICチップを、素子基板151の所定位置に設けられる異方性導電フィルムを介して電気的および機械的に接続する構成としても良いし、駆動用ICチップ自体を、COG(Chip On Grass)技術を用いて、素子基板151の所定位置に異方性導電フィルムを介して電気的および機械的に接続する構成としても良い。

0026

<2.液晶パネルの電気的構成
図3は、液晶パネルの電気的構成を示すブロック図である。この図に示すように液晶パネルAAは、走査線駆動回路100、画像表示領域A、及び端子群10を備える。端子群10は、第1端子群10A、第2端子群10B、第3端子群10Cを備える。第1端子群10A及び第3端子群10Cには、走査線駆動回路100を駆動するため各駆動信号及び電源が供給される。即ち、第1端子群10A及び第3端子群10Cを構成する一部の入力端子20は、電源(第3の入力信号)が供給される電源端子として機能してもよい。一方、第2端子群10Bには画像信号が供給される。電源端子は、抵抗が高いと電圧トラップにより所定の電圧が得られなくなくなるため、できるだけ抵抗を低くしておいたほうがよい。そのため、電源端子は第1端子群と同等の面積あるいはそれ以上の面積を有する端子とすることが好ましい。さらに、電源端子は、第1の端子群あるいは第2の端子群の隣り合う2つの端子の両方をまたがって2つ以上により構成すれば抵抗をさらに抑えることができる。また電源端子は基板上の駆動信号の入力端子よりもさらに外側に、つまり基板端に沿って一列に配列された入力端子群は、中央側に画像信号の入力端子を設け、外側に向かって駆動回路の入力端子、そして電源端子の順に設けることが好ましい。

0027

この例において、液晶パネルAAには、電源の他に入力信号として駆動信号(第1の入力信号)と画像信号(第2の入力信号)とが供給される。このうち、駆動信号は、Y転送開始パルスDY、Yクロック信号CK及び反転Yクロック信号YCKB等を含む。これらの駆動信号の周波数特性は、画像信号の周波数特性と比較して、高域の周波数成分を含む。従って、走査線駆動回路100を正常に動作させるためには、駆動信号がなまらないように伝送する必要がある。駆動信号は、フレキシブル基板を介して伝送されるが、この伝送路には、分布容量分布抵抗存在し、等価的にローパスフィルタが構成される。従って、駆動信号の信号波形がなまらないように伝送するためには、等価的なローパスフィルタの時定数を下げる必要がある。分布抵抗のうち、入力端子20で発生する接触抵抗の割合は、大きく無視することはできない。接触抵抗は入力端子20の面積が大きくなる程、小さくなる。そこで、本実施形態においては、画像信号が供給される入力端子と比較して駆動信号が供給される入力端子の面積を大きくしている。具体的には、第1及び第3端子群10A及び10Cを構成する入力端子20は、第2端子群10Bを構成する入力端子20よりも面積が大きい。

0028

換言すれば、入力信号が供給される複数の入力端子20は、入力抵抗値の異なる複数種類の入力端子20を含み、各入力信号の伝送するために必要とされる伝送特性に応じて、各入力信号が供給される入力端子20の種類が定められている。これにより、比較的高い周波数成分を有する駆動信号を正確に伝送するとともに、比較的低い周波数成分を有する画像信号が供給される第2端子群10Bを構成する入力端子20の面積を第1端子群10A及び第3端子群10Cを構成する入力端子20の面積よりも小さくすることにより、限られた面積の中に必要とされる数の入力端子20を配置することが可能となる。

0029

次に、走査線駆動回路100は、シフトレジスタ等を備える。走査線駆動回路100には、Y転送開始パルスDY、Yクロック信号YCK及び反転Yクロック信号YCKB、高電位電源VHH及び低電位電源SSが供給される。図3において、左側の走査線駆動回路100には第1端子群10Aから駆動信号及び電源が供給される一方、右側の走査線駆動回路100には第3端子群10Cから駆動信号及び電源が供給される。

0030

走査線駆動回路100は、シフトレジスタを用いてYクロック信号YCKおよび反転Yクロック信号YCKBに同期して、Y転送開始パルスDYを順次転送し、さらにレベル変換を行って走査信号Y1、Y2、…、Ymを生成し、各走査線2に出力する。

0031

次に、画像表示領域Aには、図3に示されるように、m(mは2以上の自然数)本の走査線2が、X方向に沿って平行に配列して形成される一方、n(nは2以上の自然数)本のデータ線3が、Y方向に沿って平行に配列して形成されている。そして、走査線2とデータ線3との交差付近においては、TFT50のゲートが走査線2に接続される一方、TFT50のソースがデータ線3に接続されるとともに、TFT50のドレインが画素電極6に接続される。そして、各画素は、画素電極6と、対向基板に形成される対向電極(後述する)と、これら両電極間に挟持された液晶とによって構成される。この結果、走査線2とデータ線3との各交差に対応して、画素はマトリクス状に配列されることとなる。

0032

また、TFT50のゲートが接続される各走査線2には、走査信号Y1、Y2、…、Ymが、パルス的に線順次で印加されるようになっている。このため、ある走査線2に走査信号が供給されると、当該走査線に接続されるTFT50がオンするので、データ線3から所定のタイミングで供給されるデータ線信号X1、X2、…、Xn(画像信号)は、対応する画素に順番に書き込まれた後、所定の期間保持されることとなる。

0033

各画素に印加される電位レベルに応じて液晶分子の配向や秩序が変化するので、光変調による階調表示が可能となる。例えば、液晶を通過する光量は、ノーマリーホワイトモードであれば、印加電位が高くなるにつれて制限される一方、ノーマリーブラックモードであれば、印加電位が高くなるにつれて緩和されるので、液晶表示装置全体では、画像信号に応じたコントラストを持つ光が各画素毎に出射される。このため、所定の表示が可能となる。

0034

<3.端子群10とフレキシブル基板Bとの関係>
次に、端子群10とフレキシブル基板Bとの詳細な構成について説明する。図4は、端子群10とフレキシブル基板Bとの接続に係る構成を示す平面図である。上述したように端子群10は、面積の異なる2種類の入力端子20から構成されている。この例では、第2端子群10Bを構成する入力端子20の面積が最も小さく、また、入力端子20間のピッチが最小となる。本実施形態においては、面積の異なる複数種類の入力端子20(電源端子を含む)のうち、面積が最小の端子間のピッチを基準ピッチPTrefと称する。この例では、第2端子群10Bを構成する入力端子20の面積が最小であるから、第2端子群10Bを構成する入力端子20の間隔が基準ピッチPTrefとなる。

0035

一方、第1端子群10A及び第3端子群10Cを構成する入力端子20のピッチは等しい。このピッチを第1ピッチPT1と称する。さらに、第1ピッチPT1は基準ピッチPTrefの整数倍となるように設定することが好ましい。フレキシブル基板Bと端子群10の接続は異方性導電膜(ACF:anisotropic conductive film)を介して行われる。
この際、熱と圧力とを加えるため、フレキシブル基板Bが収縮する。上述したように整数倍の関係に設定すると、フレキシブル基板B等の実装部材を端子群10に実装する場合に、実装部品の収縮率の見積もりが容易となり、実装不良を未然に防止することができる。また、ACFの接続の際には熱と圧力を加えるため、ACFは中央よりも外側のほうがACFの伸び率が大きくなる傾向がある。そのため面積の広い入力端子を面積の狭い入力端子よりも外側に設ければ、たとえ収縮率の異なりによる接続のわずかなずれが生じても大きな入力端子であれば接続不良を防ぐことができる。よって、基板の中央側にピッチが狭くて面積の狭い入力端子、その外側にピッチの広くて面積の大きな入力端子を設けることがよい。

0036

また、フレキシブル基板Bには、配線Lが基準ピッチPTrefの間隔で形成されている。これによって、幅の異なる入力端子20が混在する端子群10に対して各配線Lを確実に接続することができる。そして、面積の広い入力端子20に対しては、2本の配線Lが割り当てられるから、接触抵抗と配線抵抗を低減することができる。

0037

<4.液晶表示装置の全体構成>
図5に液晶表示装置の全体構成を示す。外部基板Cは、フレキシブル基板Cを介して液晶パネルAAに接続されている。外部基板Cは、データ線駆動回路200、タイミング発生回路300、画像処理回路400、及び電源回路500を備える。この液晶表示装置に供給される入力画像データDは、例えば、3ビットパラレル形式である。タイミング発生回路300は、入力画像データDに同期してYクロック信号YCK、反転Yクロック信号YCKB、Xクロック信号XCK、反転Xクロック信号XCKB、Y転送開始パルスDYおよびX転送開始パルスDXを生成する。また、タイミング発生回路300は、画像処理回路400を制御する各種のタイミング信号を生成し、これを出力する。

0038

Yクロック信号YCKは、走査線2を選択する期間を特定し、反転Yクロック信号YCKBはYクロック信号YCKの論理レベルを反転したものである。Xクロック信号XCKは、データ線3を選択する期間を特定し、反転Xクロック信号XCKBはXクロック信号XCKの論理レベルを反転したものである。

0039

画像処理回路400は、入力画像データDに、液晶パネルAAの光透過特性を考慮したガンマ補正等を施した後、画像データをデータ線駆動回路200に供給する。データ線駆動回路200は、Xクロック信号XCK及び反転Xクロック信号XCKBに同期してX転送開始パルスDXを順次転送してサンプリング信号を生成し、生成したサンプリング信号を用いて画像データをサンプリングして、線順次の画像データを生成し、さらにD/A変換を施して、線順次の画像信号を生成する。この画像信号はフレキシブル基板Cを介して液晶パネルAAに供給される。

0040

電源回路500は、走査線駆動回路100に高電位電源VDD及び低電位電源VSSを供給する他、タイミング発生回路300及び画像処理回路400に所定の電源を供給する。以上の構成において、データ線駆動回路200、タイミング発生回路300、及び画像処理回路400は、液晶パネルAAに入力信号を供給する信号生成手段として機能する。

0041

<5.応用例>
<5−1:端子群10とフレキシブル基板Bとの関係>
上述した実施形態においては、入力端子20として面積が異なる2種類の端子を用いたが本発明はこれに限定されるものではなく、3種類以上の入力端子20を備えるものであってもよい。図6は、応用例における端子群10とフレキシブル基板Bとの接続に係る構成を示す平面図である。この例においては、第3端子群10Cを構成する入力端子20の面積が最小である。このため、第3端子群10Cを構成する入力端子20の間隔が基準ピッチPTrefとなる。第2端子群10Bの入力端子20は第2ピッチPT2の間隔で形成されており、第1端子群10Aの入力端子20は第1ピッチPT1の間隔で形成されている。

0042

この場合、PTref、PT1、PT2には、2PTref=PT2、3PTref=PT1の関係がある。即ち、複数の電源端子及び複数種類の入力端子のうち、面積が最小の端子間のピッチを基準ピッチPTrefとしたとき、他の種類における入力端子間のピッチPT1、PT2又は電源端子間のピッチPT1、PT2は、基準ピッチPTrefの整数倍となる。

0043

また、フレキシブル基板Bには、配線Lが基準ピッチPTrefの間隔で形成されている。これによって、幅の異なる入力端子20が混在する端子群10に対して各配線Lを確実に接続することができる。そして、面積の広い入力端子20に対しては、2本又は3本の配線Lが割り当てられるから、接触抵抗と配線抵抗を低減することができる。

0044

<5−2:電気光学装置の第2実施形態>
本発明の第2実施実施形態について図10を用いて説明する。図10は第2実施形態のブロック図であり、レイアウトを示す図である。第2実施形態は、上述の第1実施形態とほとんど同様な構成を有している。異なる点は、マルチプレクサ等のデータ線ドライバ回路の配置が含まれている点である。この構成では、基板の中央部に画像表示領域Aを配置し、基板上の周辺の対向する2辺に沿って走査線駆動回路100を配置し、基板の周辺であって走査線駆動回路100が配置されていない1辺に沿ってデータ線駆動回路200が配置され、さらにデータ線駆動回路200より基板端側に各入力端子(駆動信号と画像信号のための入力端子)が配置されている。この実施形態では、入力端子10Aを介して走査線駆動回路100に駆動信号10Aが入力され、入力端子10Bを介してマルチプレクサ等のデータ線駆動回路200に画像信号10Bが入力される。入力端子10Aは入力端子10Bに比べて面積が大きく、さらに基板端の中央側に入力端子10Bを配置し、外側に入力端子10Aを配置されている。また、マルチプレクサの駆動信号(第4の入力信号)が入力される入力端子は、走査線駆動回路の駆動信号が入力される端子と同等の面積を有するように構成されている。さらに、マルチプレクサの駆動信号が入力される端子は画像信号が入力される端子よりも周辺側に配置し、特に走査線駆動回路の駆動信号が入力される端子と画像信号が入力される端子の間に配置すればよい。このような構成により、面積の大きな入力端子と面積の小さい入力端子とをそれぞれまとめて配置するため、ACF等の接続不良を防ぐことができる。またこのような構成とすることにより、入力端子10Bからデータ線駆動回路200までの配線と、入力端子10Aから走査線駆動回路100までの配線とをそれぞれ交差させないことが可能となる。また配線を引き回さないため、配線抵抗や寄生容量の発生を抑えることができる。
また、上述した実施の形態にあっては、画素のスイッチング素子を、TFTで代表される3端子素子として説明したが、ダイオード等の2端子素子で構成しても良い。ただし、画素のスイッチング素子として2端子素子を用いる場合には、走査線2を一方の基板に形成し、データ線3を他方の基板に形成するとともに、2端子素子を、走査線2またはデータ線3のいずれか一方と、画素電極との間に形成する必要がある。この場合、画素は、走査線2とデータ線3との間に直列接続された二端子素子と、液晶とから構成されることとなる。

0045

また、本発明は、アクティブマトリクス型液晶表示装置として説明したが、これに限られず、STN(Super Twisted Nematic)液晶などを用いたパッシブ型にも適用可能である。さらに、電気光学材料としては、液晶のほかに、エレクトロルミネッセンス素子などを用いて、その電気光学効果により表示を行う表示装置にも適用可能である。すなわち、本発明は、上述した液晶装置と類似の構成を有するすべての電気光学装置に適用可能である。

0046

また、上述した実施形態では、データ線駆動回路200を外部基板Cに設けたが、フレキシブル基板B上に設けてもよい。さらに、液晶パネルAAの各データ線3の端部にマルチプレクサを設けてもよい。この場合には、液晶パネルAAに供給する画像信号の数を減らすことができるので、入力端子20の数を低減できる。加えて、データ線駆動回路200を液晶パネルAAに形成してもよい。

0047

<5−3:電子機器>
次に、上述した液晶表示装置を各種の電子機器に適用される場合について説明する。
<5−3−1:プロジェクタ
まず、この液晶装置をライトバルブとして用いたプロジェクタについて説明する。図7は、プロジェクタの構成例を示す平面図である。

0048

この図に示されるように、プロジェクタ1100内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット1102が設けられている。このランプユニット1102から射出された投射光は、ライトガイド1104内に配置された4枚のミラー1106および2枚のダイクロイックミラー1108によってRGBの3原色分離され、各原色に対応するライトバルブとしての液晶パネル1110R、1110Bおよび1110Gに入射される。

0049

液晶パネル1110R、1110Bおよび1110Gの構成は、上述した液晶パネルAAと同等であり、画像信号処理回路(図示省略)から供給されるR、G、Bの原色信号でそれぞれ駆動されるものである。そして、これらの液晶パネルによって変調された光は、ダイクロイックプリズム1112に3方向から入射される。このダイクロイックプリズム1112においては、RおよびBの光が90度に屈折する一方、Gの光が直進する。したがって、各色の画像が合成される結果、投射レンズ1114を介して、スクリーン等にカラー画像投写されることとなる。

0050

ここで、各液晶パネル1110R、1110Bおよび1110Gによる表示像について着目すると、液晶パネル1110Gによる表示像は、液晶パネル1110R、1110Bによる表示像に対して左右反転することが必要となる。

0051

なお、液晶パネル1110R、1110Bおよび1110Gには、ダイクロイックミラー1108によって、R、G、Bの各原色に対応する光が入射するので、カラーフィルタを設ける必要はない。

0052

<5−3−2:モバイル型コンピュータ
次に、この液晶パネルAAを、モバイル型のパーソナルコンピュータに適用した例について説明する。図8は、このパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。図において、コンピュータ1200は、キーボード1202を備えた本体部1204と、液晶表示ユニット1206とから構成されている。この液晶表示ユニット1206は、先に述べた液晶パネル1005の背面にバックライトを付加することにより構成されている。

0053

<5−3−3:携帯電話>
さらに、この液晶パネルAAを、携帯電話に適用した例について説明する。図9は、この携帯電話の構成を示す斜視図である。図において、携帯電話1300は、複数の操作タン1302とともに、反射型の液晶パネル1005を備えるものである。この反射型の液晶パネル1005にあっては、必要に応じてその前面にフロントライトが設けられる。

0054

なお、図7図9を参照して説明した電子機器の他にも、液晶テレビや、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダカーナビゲーション装置ページャ電子手帳電卓ワードプロセッサワークステーションテレビ電話POS端末タッチパネルを備えた装置等などが挙げられる。そして、これらの各種電子機器に適用可能なのは言うまでもない。パネル板は、電気光学材料として液晶の替わりに有機LEDを用いたもの、プラズマを用いたもの、無機エレクトロルミネッセンス素子を用いたものであってもよい。さらに、電子ペーパー等の電気泳動パネルにも適用することができる。

図面の簡単な説明

0055

本発明の実施形態に係る液晶パネルAAの構成を示す斜視図である。
図2は、図1におけるZ−Z’線の断面図である。
第1実施形態の液晶パネルAAの電気的な構成を示すブロック図である。
実施形態に係る端子群10とフレキシブル基板Bとの接続に係る構成を示す平面図である。
液晶表示装置の全体構成を示すブロック図である。
応用例に係る端子群10とフレキシブル基板Bとの接続に係る構成を示す平面図である。
同液晶表示装置を適用した電子機器の一例たるビデオプロジェクタの断面図である。
同液晶表示装置を適用した電子機器の一例たるパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
同液晶表示装置を適用した電子機器の一例たる携帯電話の構成を示す斜視図である。
第2実施形態の液晶パネルの構成を示すブロック図である。

符号の説明

0056

2…走査線、3…データ線、100…走査線駆動回路、200…データ線駆動回路、10…端子群、PTref…基準ピッチ、PT1、PT2…第1ピッチ,第2ピッチ、AA…液晶パネル、B…フレキシブル基板、C…外部基板。

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