JPH0876136A

JPH0876136A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH0876136A
Application number: JP6214785A
Authority: JP
Inventors: Tatsuhisa Fujii; 達久藤井; Mitsugi Katayama; 貢片山; Tomohide Ohira; 智秀大平; Tatsunori Fumikura; 辰紀文倉; Hitomi Madokoro; 比止美間所
Original assignee: Hitachi Device Engineering Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Japan Display Inc
Priority date: 1994-09-08
Filing date: 1994-09-08
Publication date: 1996-03-22
Anticipated expiration: 2020-08-17
Also published as: JP3683294B2

Abstract

(57)【要約】【構成】電極基板１２上にそれぞれ平行に配線した複数
本の表示用電極２と、電極基板１２の端部に引き出さ
れ、ＴＣＰに接続される各電極２の端子３とを有し、電
極２のピッチより端子３のピッチが狭く、各電極２と各
端子３とを接続する引き出し配線とを有し、この引き出
し配線が、電極２からそのまま延長した部分と、端子３
からそのまま延長した部分と、２つの延長した部分をそ
れぞれ接続し、それぞれほぼ平行な斜め直線配線１とか
らなり、前記引き出し配線の配線抵抗がそれぞれほぼ等
しくなるように、２つの延長した部分の長さと、斜め直
線配線１の幅とを調整して形成した構成。【効果】引き出し配線の面積使用効率が高く、短くて低
抵抗の引き出し配線を有する液晶表示装置を提供するこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、単純マトリクス方式ま
たはアクティブ・マトリクス方式の液晶表示装置に係
り、特に、液晶表示素子の電極を駆動素子と接続するた
めの引き出し配線を有する液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は、例えば、表示用透明画
素電極と配向膜等をそれぞれ積層した面が対向するよう
に所定の間隙を隔てて２枚の透明ガラスからなる絶縁基
板（電極基板と称す）を重ね合せ、該両基板間の縁周囲
部に枠状に設けたシール材により、両基板を貼り合せる
と共に、シール材の一部に設けた液晶封入口から両基板
間のシール材の内側に液晶を封入、封止し、さらに両基
板の外側に偏光板を設けてなる液晶表示素子（すなわ
ち、液晶表示部；液晶表示パネル；ＬＣＤ：リキッド
クリスタルディスプレイ）と、液晶表示素子の下に配
置され、液晶表示素子に光を供給するバックライトと、
液晶表示素子の外周部の外側に配置された液晶表示素子
の駆動用回路基板と、これらの各部材を保持するモール
ド成形品である枠状体と、これらの各部材を収納し、液
晶表示窓があけられた金属製フレーム等を含んで構成さ
れている。

【０００３】なお、液晶表示素子と駆動用回路基板と
は、例えば、液晶表示素子駆動用の半導体集積回路チッ
プを搭載したテープキャリアパッケージ（以下、ＴＣＰ
と記す）により電気的に接続されている。さらに詳しく
いうと、回路基板の多数の出力端子とＴＣＰの多数の入
力端子（入力側アウターリード）とは半田付けにより接
続され、ＴＣＰの多数の出力端子（出力側アウターリー
ド）と表示用電極に接続される液晶表示素子の多数の入
力端子（液晶表示素子を構成する一方の透明ガラス基板
すなわち電極基板面上の端部に配列形成されている）と
は異方性導電膜により接続されている。また、ＴＣＰに
搭載された半導体集積回路チップの多数の入力端子は、
ＴＣＰの多数の出力側インナーリードと接続され、他
方、半導体集積回路チップの多数の出力端子は、ＴＣＰ
の多数の入力側インナーリードと接続されている。

【０００４】なお、このような液晶表示装置が記載され
た文献としては、例えば特開昭６１−２１４５４８号、
実開平２−１３７６５号公報等が挙げられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図１６は、従来の液晶
表示素子を構成する電極基板上に形成された配線の一
部、すなわち、表示用電極と、ＴＣＰの電極との接続用
端子、および両者をつなぐ引き出し配線を示す要部概略
平面図である。

【０００６】１２は液晶表示素子（ここでは図示せず。
図１１、図１４の符号６２参照）を構成する一方の透明
ガラスからなる絶縁基板で構成される電極基板、２₁〜
２₈は電極基板１２の面上に形成され、透明導電膜から
なり、平行に配線され、画素を構成する表示用電極、３
₁〜３₈は駆動素子であるＴＣＰ（ここでは図示せず。図
１０、図１１の符号１０参照）の電極（前記出力側アウ
タリード）と接続される端子（接続用電極、すなわち、
入力端子）、１₁〜１₈は表示用電極２と端子３とを接続
する端子引き出し配線である斜め直線配線、７１はＴＣ
Ｐをこの電極基板１２上に実装する際のＴＣＰの位置合
せ用マーク、７２は電極基板１２に実装される１個のＴ
ＣＰに対応する端子群の中心線、５２はシール材が設け
られる部分である。

【０００７】液晶表示素子を構成する電極基板１２で
は、平行に配線された表示用電極２の配列ピッチより
も、ＴＣＰの電極の配列ピッチの方が通常狭く、すなわ
ち、そのＴＣＰの電極と接続される端子３のピッチの方
が狭く形成されている。したがって、表示用電極２と端
子３とを接続する引き出し配線は、斜め直線配線１とな
る。図１６に示すように、従来の引き出し配線では、斜
め直線配線１の（表示用電極２または端子３に対する）
角度と、斜め直線配線１の幅の両者を調整して、引き出
し配線の配線抵抗がそれぞれ等しくなるようにそろえて
いた。このような引き出し配線は、放射状配線と称され
る。

【０００８】このような従来技術では、以下のような問
題がある。

【０００９】すなわち、電極基板１２における引き出
し配線の面積使用効率（配線効率）が低く、引き出し配
線の長さが長くなり、配線抵抗が大きくなるという問題
があった。引き出し配線を短くしようとすると、引き出
し配線のクリアランス（間隔）を取るために、引き出し
配線の幅を狭くしなければならないため、配線抵抗が大
きくなるという問題がある。なお、現状では、引き出し
配線の配線抵抗は、例えば５００〜１ｋΩとなってい
る。駆動用半導体ＩＣチップの出力抵抗の５００〜７０
０Ωに比較すると大きい。

【００１０】また、電極基板１２の端部上に１列に並
んで複数個設置されるＴＣＰの端子（電極）と接続され
る端子３群の間の間隔が空いているため、例えばＩＴＯ
（インジウム−チン−オキサイド；ネサ）膜からなる端
子３の膜厚により、端子３のある部分とない部分とで高
さの差ができる。ＩＴＯの膜厚は０．２〜０．３μｍと
厚い。これにより、液晶表示素子の量産時に、表示用電
極２上に形成する配向膜に配向処理（ラビング）を行う
ラビングローラにこの形状が転写され、このラビングロ
ーラを用いて配向処理を行うと、配向膜にラビング筋む
らが生じてしまい、この結果、表示品質が低下するとい
う問題がある。

【００１１】また、引き出し配線の斜め直線配線１を
放射線状に配線するため、図１６に示すように、斜め直
線配線１間の間隔が表示用電極２から端子３に向かって
狭くなるという不均一が生じる。この結果、完成した液
晶表示素子のシール材５２の内側（液晶が介在する側）
で、表示部（点灯部）の外側の非点灯部である、いわゆ
る額縁部と称される部分の本来、均一な黒となるべきと
ころに、不均一な濃淡むらができてしまうという問題が
ある。

【００１２】さらに、表示部の複数本の表示用電極２
は等間隔で平行に配線されているため、配線密度が均一
であるのに対して、で述べたように放射線状の斜め直
線配線１は配線密度が均一ではないため、特に、ＳＴＮ
（スーパーツイステッドネマチック）−ＬＣＤのよう
に、両電極基板間の高精度のギャップ（±０．１μｍ）
が必要な液晶表示装置では、そのギャップを出すための
スペーサが機能する有効密度が大きく影響する。したが
って、従来の放射線状の斜め直線配線１では、一般に配
線密度が表示部より低いので、前記額縁部のギャップ変
動に起因する色むらが生じる。すなわち、既述のように
透明電極は、通常、その膜厚が０．２〜０．３μｍと厚
いＩＴＯ膜からなる。上下電極基板のＩＴＯ膜からなる
表示用電極２および斜め直線配線１がスペーサを支える
ため、電極がない部分のスペーサはフリーとなり、ギャ
ップ制御が効かないという問題がある。

【００１３】なお、このような技術が記載された文献と
しては、例えば特開平３−２８９６２６号、特開平４−
７０６２７号、特開平４−１７０５２２号、特開平４−
３６９６２２号、特開平５−１２７１８１号公報等が挙
げられる。

【００１４】本発明の第１の目的は、引き出し配線の面
積使用効率が高く、短くて低抵抗の引き出し配線を有す
る液晶表示装置を提供することにある。

【００１５】本発明の第２の目的は、表示部においてラ
ビング筋むらが生じない液晶表示装置を提供することに
ある。

【００１６】本発明の第３の目的は、額縁部において不
均一な濃淡むらがなく、均一な黒の非点灯領域を有する
液晶表示装置を提供することにある。

【００１７】本発明の第４の目的は、両基板間のギャッ
プを良好に制御することができ、色むらが生じない液晶
表示装置を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】前記第１の目的を達成す
るために、本発明は、基板上にそれぞれ平行に配線され
た複数本の電極と、前記基板の端部に引き出され、か
つ、駆動素子に接続される前記各電極の端子とを有し、
前記電極のピッチと前記端子のピッチとが異なり、か
つ、前記各電極と前記各端子とを接続する引き出し配線
とを有する液晶表示素子を含んでなる液晶表示装置にお
いて、前記引き出し配線が、前記電極からそのまま延長
した部分と、前記端子からそのまま延長した部分と、前
記２つの延長した部分をそれぞれ接続し、かつ、それぞ
れほぼ平行な斜め直線配線とからなり、かつ、前記引き
出し配線の配線抵抗がそれぞれほぼ等しくなるように、
前記２つの延長した部分の長さと、前記斜め直線配線の
幅とを調整して形成したことを特徴とする。

【００１９】また、本発明は、絶縁基板上にそれぞれ平
行に配線された複数本の電極と、前記絶縁基板の端部に
引き出され、かつ、駆動素子に接続される前記各電極の
端子とを有し、前記電極のピッチよりも前記端子のピッ
チの方が小さく、かつ、前記各電極と前記各端子とを接
続する斜め直線配線とを有する液晶表示素子を含んでな
る液晶表示装置において、前記電極からそのまま延長し
た部分と前記端子からそのまま延長した部分とを、前記
電極または前記端子に対する角度がほぼ等しい前記斜め
直線配線によりそれぞれ接続し、前記２つの延長した部
分と前記斜め直線配線とを含めた配線抵抗がそれぞれほ
ぼ等しくなるように、前記２つの延長した部分の長さ
と、前記斜め直線配線の幅とを計算し、形成したことを
特徴とする。

【００２０】また、隣接する前記電極からそのまま延長
した部分どうしの間隔の長さがほぼ等しいことを特徴と
する。

【００２１】また、隣接する前記斜め直線配線どうしの
間隔の長さがほぼ等しいことを特徴とする。

【００２２】また、前記第２〜第４の目的を達成するた
めに、本発明は、前記基板上に複数個の前記駆動素子が
前記端子と接続されて並んで実装され、各駆動素子に接
続される複数個の前記端子からなる端子群が、前記端子
どうしの第１の間隔より広い第２の間隔を隔てて前記基
板上に配置され、前記第２の間隔を隔てた箇所に第１の
ダミー電極を形成したことを特徴とする。

【００２３】また、前記第１のダミー電極が、前記端子
とほぼ等しいピッチおよびほぼ等しい幅で、かつ、前記
端子とほぼ平行に形成した少なくとも１本のダミー平行
電極を含むことを特徴とする。

【００２４】また、前記第１のダミー電極が、隣接する
前記端子群の最も外側の前記斜め直線配線の間に形成し
た前記斜め直線配線とほぼ平行なダミー斜め直線電極を
含むことを特徴とする。

【００２５】また、前記第１のダミー電極が、前記端子
とほぼ等しいピッチおよびほぼ等しい幅で、かつ、前記
端子とほぼ平行に形成した複数本のダミー平行電極と、
隣接する前記端子群の最も外側の前記斜め直線配線の間
に形成した両側の前記斜め直線配線とそれぞれほぼ平行
な少なくとも２本のダミー斜め直線電極とからなること
を特徴とする。

【００２６】また、前記第３、第４の目的を達成するた
めに、本発明は、隣接する前記端子または前記端子から
そのまま延長した部分との間に、第２のダミー電極を形
成したことを特徴とする。

【００２７】また、前記第２のダミー電極と、その両側
の前記端子または前記端子からそのまま延長した部分と
の間隔の長さがそれぞれほぼ等しいことを特徴とする。

【００２８】また、前記第２のダミー電極と、その両側
の前記端子または前記端子からそのまま延長した部分と
の間隔の長さがそれぞれほぼ等しく、かつ、その間隔の
長さは、隣接する前記斜め直線配線どうしの間隔の長さ
とほぼ等しいことを特徴とする。

【００２９】また、前記第１、第２のダミー電極が、前
記端子と同一の少なくとも１層の材料層を含んでなるこ
とを特徴とする。

【００３０】さらに、２枚の前記基板のうち、一方の前
記基板の端部に形成した前記端子と前記引き出し配線と
前記ダミー電極の少なくとも一部を、他方の前記基板の
対向する面に形成したことを特徴とする。

【００３１】

【作用】上記のようにして引き出し配線を形成すること
により、引き出し配線の面積使用効率（配線効率）を向
上することができるため、引き出し配線の長さを短くす
ることができるので、従来５００〜１ｋΩあった配線抵
抗を約３０〜４０％低減することができる。また、その
低減分を駆動用半導体ＩＣチップのオン抵抗の余裕とし
てもたせることができるので、半導体ＩＣチップの寸法
を縮小することができる。さらに、引き出し配線の長さ
を従来より短くすることができるので、液晶表示素子の
寸法を小さくすることができる。この結果、製造コスト
を低減することができる。さらに、配線抵抗の低減によ
り、液晶を駆動する波形のなまりやクロストークの歪み
を低減することができるため、シャドウイング（輝度む
ら）を低減することができ、表示品質を向上することが
できる。

【００３２】また、電極基板の端部上に１列に並んで複
数個設置されるＴＣＰと接続される端子群の間の広い間
隔が空いた部分に、前記第１のダミー電極を設けたの
で、表示用電極上に形成する配向膜に配向処理（ラビン
グ）を行うラビングローラに、端子のある部分とない部
分との凹凸形状が転写され、配向膜にラビング筋むらが
生じ、表示品質が低下するのを防止することができる。
また、前記第１のダミー電極により、ＴＣＰ間の凹部を
なくすことができるので、上下両基板間のギャップを均
一にすることができる。

【００３３】また、複数本の端子間のすき間に第２のダ
ミー電極を設けたので、額縁部の各端子間のすき間から
光漏れが生じるのを防止することができる。また、端子
と該端子をそのまま延長した部分の面内密度が均一とな
り、上下両基板間のギャップを均一にすることができ
る。また、放射線状の従来の斜め直線配線の不均一性に
起因する、本来均一な黒となるべき額縁部の不均一な濃
淡むらの発生を防止することができ、額縁部を均一な黒
にすることができるので、表示品質を向上することがで
きる。

【００３４】さらに、前記第１および第２のダミー電極
を設けたので、額縁部におけるギャップを均一にするこ
とができるので、額縁部のギャップ変動に起因する色む
らが生じず、表示品質を向上することができる。

【００３５】なお、上記の特開平３−２８９６２６号、
特開平４−７０６２７号、特開平４−１７０５２２号、
特開平４−３６９６２２号、特開平５−１２７１８１号
公報には、上記の本発明の思想、構成、作用、効果は一
切記載されていない。

【００３６】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例について
詳細に説明する。

【００３７】図１１は、液晶表示素子６２と、この液晶
表示素子６２を駆動するための駆動回路と、光源をコン
パクトに一体にまとめた液晶表示モジュール６３を示す
分解斜視図である。

【００３８】液晶表示素子６２を駆動する半導体ＩＣチ
ップ３４を実装したＴＣＰ１０は、中央に液晶表示素子
６２を嵌め込むための窓部を備え、液晶駆動用の回路が
形成された枠状体のプリント回路基板３５に搭載され
る。液晶表示素子６２を嵌め込んだプリント回路基板３
５はプラスチックモールドで形成された枠状体４２の窓
部に嵌め込まれ、これに金属製フレーム４１を重ね、そ
の爪４３を枠状体４２に形成されている切込み４４内に
折り曲げることによりフレーム４１を枠状体４２に固定
する。

【００３９】液晶表示素子６２の上下端に配置される冷
陰極蛍光管３６、この冷陰極蛍光管３６からの光を液晶
表示セル６０に均一に照射させるためのアクリル板から
なる導光体３７、金属板に白色塗料を塗布して形成され
た反射板３８、導光体３７からの光を拡散する乳白色の
拡散板３９が図１１の順序で、枠状体４２の裏側からそ
の窓部に嵌め込まれる。冷陰極蛍光管３６を点灯するた
めのインバータ電源回路（図示せず）は枠状体４２の右
側裏部に設けられた凹部（図示せず。反射板３８の凹所
４５に対向する位置にある。）に収納される。拡散板３
９、導光体３７、冷陰極蛍光管３６および反射板３８
は、反射板３８に設けられている舌片４６を枠状体４２
に設けられている小口４７内に折り曲げることにより固
定される。

【００４０】図１２は、液晶表示モジュール６３を表示
部に使用したラップトップパソコンのブロックダイアグ
ラム、図１３は、液晶表示モジュール６３をラップトッ
プパソコン６４に実装した状態を示す図である。このラ
ップトップパソコン６４においては、マイクロプロセッ
サ４９で計算した結果を、コントロール用ＬＳＩ４８を
介して液晶駆動用半導体ＩＣチップ３４で液晶表示モジ
ュール６３を駆動するものである。

【００４１】図１４は、液晶表示素子６２の要部斜視図
である。

【００４２】図１４において、液晶層５０を挟持する２
枚の上、下電極基板１１、１２間で液晶分子がねじれた
らせん状構造をなすように配向させるには、例えばガラ
スからなる透明な上、下電極基板１１、１２上の、液晶
に接する、例えばポリイミドからなる有機高分子樹脂か
らなる配向膜２１、２２の表面を、例えば布などで一方
向にこする方法、いわゆるラビング法が採られている。
このときのこする方向、すなわちラビング方向、上電極
基板１１においてはラビング方向６６、下電極基板１２
においてはラビング方向６７が液晶分子の配列方向とな
る。このようにして配向処理された２枚の上、下電極基
板１１、１２をそれぞれのラビング方向６６、６７が互
いにほぼ１８０度から３６０度で交叉するように間隙ｄ
₁をもたせて対向させ、２枚の電極基板１１、１２を液
晶を注入するための切欠け部、すなわち、液晶封入口５
１を備えた枠状のシール材５２により接着し、その間隙
に正の誘電異方性をもち、旋光性物質を所定量添加され
たネマチック液晶を封入すると、液晶分子はその電極基
板間で図中のねじれ角θ₂のらせん状構造の分子配列を
する。なお３１、３２はそれぞれ例えば酸化インジウム
またはＩＴＯからなる透明な上、下電極である（下電極
３２は図１の２₁〜２₈に相当する）。このようにして構
成された液晶セル６０の上電極基板１１の上側に複屈折
効果をもたらす部材（以下複屈折部材と称す。藤村他
「ＳＴＮ−ＬＣＤ用位相差フィルム」、雑誌電子材料１
９９１年２月号第３７−４１頁）４０が配設されてお
り、さらに、この部材４０および液晶セル６０を挟んで
上、下偏光板１５、１６が設けられる。

【００４３】液晶５０における液晶分子のねじれ角θ₂
は１８０度から３６０度の範囲の値を採り得るが、好ま
しくは２００度から３００度であるが、透過率−印加電
圧カーブのしきい値近傍の点灯状態が光を散乱する配向
となる現象を避け、優れた時分割特性を維持するという
実用的な観点からすれば、２３０度から２７０度の範囲
がより好ましい。この条件は基本的には電圧に対する液
晶分子の応答をより敏感にし、優れた時分割特性を実現
するように作用する。また優れた表示品質を得るために
は液晶層５０の屈折率異方性Δｎ₁とその厚さｄ₁の積Δ
ｎ₁・ｄ₁は好ましくは０.５μｍから１.０μｍ、より好
ましくは０.６μｍから０.９μｍの範囲に設定すること
が望ましい。

【００４４】複屈折部材４０は液晶セル６０を透過する
光の偏光状態を変調するように作用し、液晶セル６０単
体では着色した表示しかできなかったものを白黒の表示
に変換するものである。このためには複屈折部材４０の
屈折率異方性Δｎ₂とその厚さｄ₂の積Δｎ₂・ｄ₂が極め
て重要で、好ましくは０.４μｍから０.８μｍ、より好
ましくは０.５μｍから０.７μｍの範囲に設定する。

【００４５】さらに、この液晶表示素子６２は複屈折に
よる楕円偏光を利用しているので偏光板１５、１６の軸
と、複屈折部材４０として一軸性の透明複屈折板を用い
る場合はその光学軸と、液晶セル６０の電極基板１１、
１２の液晶配列方向６、７との関係が極めて重要であ
る。

【００４６】図１５は、カラーフィルタを有する液晶表
示素子の上電極基板部の一例の一部切欠斜視図である。

【００４７】図１５に示す如く、上電極基板１１上に
赤、緑、青のカラーフィルタ３３Ｒ、３３Ｇ、３３Ｂ、
各フィルター同志の間に光遮光膜３３Ｄを設けることに
より、多色表示が可能になる。

【００４８】なお、図１５においては、各フィルタ３３
Ｒ、３３Ｇ、３３Ｂ、光遮光膜３３Ｄの上に、これらの
凹凸の影響を軽減するため絶縁物からなる平滑層２３が
形成された上に上電極３１、配向膜２１が形成されてい
る。

【００４９】実施例１図１は、本発明の実施例１の液晶表示素子を構成する電
極基板の部分平面図であり、本発明による最適アルゴリ
ズムによって作製した電極基板に実装される１個のＴＣ
Ｐに対応する端子群の中心線から右側の引き出し配線の
一部を示す概略平面図である。なお、駆動素子である１
個のＴＣＰ（テープキャリアパッケージ）の電極数は、
通常、８０〜１６０本程度あるが、実施例では８本に図
示省略した。本数は異なっても、本発明による引き出し
配線の構成はそのまま適用することができる。また、図
７（Ａ）に図１の約４倍の範囲の平面図を示す。

【００５０】１２は液晶表示素子（ここでは図示せず。
図１１、図１４の符号６２参照）を構成する一方の透明
ガラスからなる絶縁基板で構成される電極基板、２₁〜
２₈は電極基板１２の面上に形成され、透明導電膜から
なり、平行に配線され、画素を構成する表示用電極（図
８、図１４では符号３２で示す）、３₁〜３₈はＴＣＰ
（ここでは図示せず。図１０、図１１の符号１０参照）
の電極（前記出力側アウタリード）と接続される端子
（接続用電極、すなわち、入力端子）、１₁〜１₈は表示
用電極２と端子３とを接続する端子引き出し配線の一部
である斜め直線配線、７１はＴＣＰをこの電極基板１２
上に実装する際のＴＣＰの位置合せ用マーク、７２は電
極基板１２に実装される１個のＴＣＰに対応する端子群
の中心線、５２はシール材が設けられる部分である。

【００５１】電極基板１２上にそれぞれ平行に配線され
た複数本の表示用電極２のピッチよりも、電極基板１２
の端部に引き出され、ＴＣＰに接続される各表示用電極
２の端子３のピッチの方が狭く、したがって、両者を接
続する引き出し配線１が必要となる。引き出し配線は、
表示用電極２からそのまま延長した部分と、端子３から
そのまま延長した部分と、この２つの延長した部分をそ
れぞれ接続し、表示用電極２、端子３に対する角度θが
等しい、すなわち、それぞれ平行な斜め直線配線１とか
らなり、この引き出し配線の配線抵抗がそれぞれ等しく
なるように、２つの延長した部分の長さと、斜め直線配
線１の幅とを計算し、形成する。

【００５２】配線を行うための基本的な条件は、以下の
４つである。

【００５３】すべての斜め直線配線１は、角度θ（中
心線７２より左側は−θ）の平行線とする。中心線７２
に対して線対称である。角度θは、例えば２５〜５０°
である。

【００５４】斜め直線配線１間の距離は、すべて配線
ルールｄ_LCDとする。余裕は取らない。

【００５５】端子３は延長部を含めて全長にわたり幅
が等しい。端子３と表示用電極２とは平行（液晶表示素
子の電極基板１２のその端子引き出し端部に対して垂
直）である。端子３間の距離は、ＴＣＰ圧着ルールｄ
_TCPとする。

【００５６】表示用電極２は延長部を含めて全長にわ
たり幅が等しい。表示用電極２間の距離は、ＴＣＰ圧着
ルールｄ_LCDとする。

【００５７】以下、図２と図３を用いて、引き出し配線
１の構成について詳細に説明する。

【００５８】配線のアルゴリズムは、以下の手順であ
る。

【００５９】（１）まず、中心線７２から右側１本目の
引き出し配線は、表示用電極２₁と端子３₁とをそのまま
直線状に接続する（図２参照）。

【００６０】（２）表示用電極２₁の端部Ｃ₁を起点にし
て任意の角度θの線を引く。

【００６１】（３）Ｃ₁からの角度θの延長線と端子３
の延長線との交点をＢ₁とする。

【００６２】（４）端子３₂の延長線と、線分Ｂ₁−Ｃ₁
との距離がｄ_LCDとなるＡ₂を求める。

【００６３】（５）Ａ₂を起点にして角度θの線（線分
Ｂ₁−Ｃ₁と平行な線）を引き、表示用電極２₂との延長
線との交点をＤ₂とする。

【００６４】（６）斜め直線配線１₁の幅ｗ₁を任意に決
める。

【００６５】（７）線分Ａ₂−Ｄ₂との距離がｗ₂となる
（線分Ａ₂−Ｄ₂と平行な）線を引き、その線と端子３₂
の延長線との交点をＢ₂とし、表示用電極２₂の延長線と
の交点をＣ₂とする。

【００６６】（８）線分Ａ₁−Ｂ₁の中点をＥ₁、線分Ｄ₁
−Ｃ₁の中点をＦ₁、線分Ａ₂−Ｂ₂の中点をＥ₂、線分Ｄ₂
−Ｃ₂の中点をＦ₂とし、Ｅ₁とＥ₂とのｙ軸上の距離をｌ
₁、線分Ｅ₁−Ｆ₁の長さをｍ₁、同様に線分Ｅ₂−Ｆ₂の長
さをｍ₂、Ｆ₂のｙ軸成分をＰ₂とする。

【００６７】（９）次に示す計算式が成り立つように、
引き出し配線の斜め直線配線１₂の幅ｗ₂を求める。つま
り、１本目と２本目の引き出し配線の配線抵抗が等しく
なるような条件でｗ₂を決める。Ｗ_TCPは、ＴＣＰの電極
の幅に対応して決定される端子３の幅、Ｗ_LCDは、表示
用電極２の幅、Ｒ_sqは、電極配線材料のシート抵抗（Ω
／□）である。

【００６８】

【数１】

【００６９】（１０）前記計算式によって求めたｗ₂で
決まる、Ｂ₂とＣ₂とを最終的な座標とする。

【００７０】（１１）以上で、１本目と２本目の引き出
し配線が決定した。

【００７１】（１２）次に、３本目の引き出し配線を決
めるにあたっては、前記（２）から（１０）と同様に行
えばよい。ただし、斜め直線配線１₃の幅ｗ₃を求める計
算式は、次の計算式を使う。

【００７２】

【数２】

【００７３】（１３）以下、これを繰り返し、順次ｎ本
目の引き出し配線まで求める。斜め直線配線１_nの幅ｗ_n
を求めるには、次の計算式を使う。

【００７４】

【数３】

【００７５】（１４）最後のｎ本目の引き出し配線まで
の座標Ａ_n、Ｂ_n、Ｅ_n、Ｄ_nが決まると、次の計算式か
ら、ｎ本目の引き出し配線の配線抵抗Ｒを求める。

【００７６】

【数４】

【００７７】（１５）ｎ本目の引き出し配線の座標Ｂ_n
が全体の斜め直線配線パターンのｙ軸高さを決める。す
なわち、１本目〜ｎ−１本目までの引き出し配線におい
ては、Ｂ_nに合せて端子３₁〜３_n-1を延長する。そうす
ると、１本目〜ｎ本目までの引き出し配線の配線抵抗は
すべて等しくＲとなる。

【００７８】（１６）最後に、角度θを変数として数値
計算を行い、配線抵抗Ｒを最小とする角度θを求める。
このときの１本目〜ｎ本目までの引き出し配線の座標Ａ
₁、Ｂ₁、Ｅ₁、Ｄ₁〜Ａ_n、Ｂ_n、Ｅ_n、Ｄ_nまでを図形化す
る。

【００７９】なお、１本目の引き出し配線の座標Ａ₁、
Ｂ₁、Ｅ₁、Ｄ₁は、次の計算式により求められる。

【００８０】

【数５】

【００８１】また、１本目の引き出し配線の座標Ａ₁、
Ｂ₁、Ｅ₁、Ｄ₁の詳細な計算式を次に示す。

【００８２】

【数６】

【００８３】また、２本目の引き出し配線の座標Ａ₂、
Ｂ₂、Ｅ₂、Ｄ₂は、次の計算式により求められる。

【００８４】

【数７】

【００８５】また、２本目の引き出し配線の座標Ａ₂、
Ｂ₂、Ｅ₂、Ｄ₂の詳細な計算式を次に示す。

【００８６】

【数８】

【００８７】また、ｎ本目の引き出し配線の座標Ａ_n、
Ｂ_n、Ｅ_n、Ｄ_nは、次の計算式により求められる。

【００８８】

【数９】

【００８９】また、ｎ本目の引き出し配線の座標Ａ_n、
Ｂ_n、Ｅ_n、Ｄ_nの詳細な計算式を次に示す。

【００９０】

【数１０】

【００９１】上記のようにして形成した引き出し配線で
は、引き出し配線の面積使用効率（配線効率）を向上す
ることができるので、引き出し配線の長さを短くするこ
とができるため、従来５００〜１ｋΩあった配線抵抗を
３０〜４０％低減することができる。また、その低減分
を駆動用半導体ＩＣチップのオン抵抗の余裕としてもた
せることができるので、半導体ＩＣチップの寸法を縮小
することができる。また、引き出し配線の長さを従来よ
り短くすることができるので、液晶表示素子の寸法を小
さくすることができる。この結果、製造コストを低減す
ることができる。さらに、配線抵抗の低減により、液晶
を駆動する波形のなまりやクロストークの歪みを低減す
ることができるため、シャドウイング（輝度むら）を低
減することができ、表示品質を向上することができる。

【００９２】実施例２図４は、本発明の実施例２の電極基板の引き出し配線部
の要部平面図である。なお、図７（Ｂ）に図４の約４倍
の範囲の平面図を示す。

【００９３】本実施例では、実施例１の構成に追加し
て、電極基板１２の端部上に１列に並んで複数個設置さ
れるＴＣＰ（図１０、図１１の符号１０参照）との接続
用の端子３群（図７（Ｂ）の符号３０参照）に対応する
端子３群間のスペースに、ダミー電極４が設けてある。
このダミー電極４は、前記スペースを埋めるような図示
のような形状、すなわち、端子３と等しいピッチで等し
い幅の平行電極４ａと、斜め直線電極４ｂとにより構成
してある。斜め直線電極４ｂは、端子３群の最も外側の
隣り合う各端子３の斜め直線配線１の間に、該斜め直線
配線１と等しい角度、等しいピッチで設けてある。な
お、本実施例では、ダミー電極４はＩＴＯ膜からなり、
電気的にはフローティングである。

【００９４】従来は、複数個設置されるＴＣＰと接続さ
れる端子３群の間の間隔が空いているため、例えば０．
２〜０．３μｍと厚いＩＴＯ膜からなる端子３の膜厚に
より、端子３のある部分とない部分とで高さの差がで
き、液晶表示素子の量産時に、表示用電極２上に形成す
る配向膜に配向処理（ラビング）を行うラビングローラ
にこの形状が転写され、このラビングローラを用いて配
向処理を行うと、配向膜にラビング筋むらが生じてしま
い、表示品質が低下するという問題があったが、本実施
例では、ＴＣＰ間（端子３群間）のスペースをダミー電
極４で埋めることによって、該スペースをその両側と等
しい凹凸条件、すなわち、ラビング条件とすることがで
きるので、従来のように配向膜にラビング筋むらが生じ
ず、表示品質を向上することができる。また、ＴＣＰ間
のスペースにダミー電極４を設けることにより、ＴＣＰ
間の約０．２μｍの凹部をなくすことができるので、上
下両基板間のギャップを均一にすることができる。した
がって、額縁部において不均一な濃淡むらがなく、均一
な黒の非点灯領域を実現することができ、また、両基板
間のギャップを良好に制御することができるので、色む
らが生じるのを防止することができるため、表示品質を
向上することができる。

【００９５】実施例３図５は、本発明の実施例３の電極基板の引き出し配線部
の要部平面図である。なお、図７（Ｃ）に図５の約４倍
の範囲の平面図を示す。

【００９６】本実施例では、実施例１、２の構成に追加
して、図５に示すように、完成した液晶表示素子のシー
ル材５２の内側（液晶が介在する側）で、上下電極基板
の各電極が交差する部分である表示部（点灯部）の外側
の非点灯部であるいわゆる額縁部における端子３どうし
の間のスペースに、ダミー電極５が設けてある。なお、
ダミー電極５のピッチは等しく、また、ダミー電極５と
その両側の端子３との距離（両者の間隔の長さ）はそれ
ぞれ等しく、本実施例では、隣り合う斜め直線配線１間
の距離と等しい。また、本実施例では、ダミー電極５は
ＩＴＯ膜からなり、電気的にはフローティングである。

【００９７】本実施例では、額縁部を含む部分の各端子
３間のすき間にダミー電極５を設けたので、額縁部の各
端子３間のすき間から光漏れが生じるのを防止すること
ができる。また、端子３と該端子３をそのまま延長した
部分の面内密度が均一となり、上下両基板間のギャップ
を均一にすることができる。従来は、図１６に示したよ
うに、引き出し配線の斜め直線配線１が放射線状なの
で、斜め直線配線１間の間隔が表示用電極２から端子３
に向かって狭くなるという不均一が生じ、この結果、額
縁部の本来、均一な黒となるべきところに、不均一な濃
淡むらができてしまうという問題があったが、本実施例
では、ダミー電極４と５を設けたので、額縁部における
ギャップを均一にすることができ、この問題を解決し、
額縁部を均一な黒にすることができ、表示品質を向上す
ることができる。さらに、従来の液晶表示素子では、上
下電極基板の０．２〜０．３μｍと厚いＩＴＯ膜からな
る表示用電極２および斜め直線配線１がスペーサを支え
るため、電極がない部分のスペーサはフリーとなり、ギ
ャップ制御が効かず、また、従来の放射線状の斜め直線
配線１は前述のように配線密度が均一ではないため、額
縁部のギャップ変動に起因する色むらが生じるという問
題があった。特に、両電極基板間の高精度のギャップ
（±０．１μｍ）が必要なＳＴＮ−ＬＣＤでは、そのギ
ャップを出すためのスペーサが存在する有効密度が大き
く影響する。本実施例では、ダミー電極４と５を設けた
ので、額縁部におけるギャップを均一にすることができ
るので、この問題を解決し、額縁部のギャップ変動に起
因する色むらが生じず、表示品質を向上することができ
る。

【００９８】本実施例では、ダミー電極５を電気的には
フローティングとしたが、例えば図６に示すごとく、引
き出し配線の配線抵抗が他の引き出し配線と同一になる
ように、最小パターンの接続部５′により一点接続して
もよい。

【００９９】実施例４図８は、本発明の実施例３の引き出し配線とダミー電極
とを含んでなる電極を上電極基板と下電極基板とに適用
し、両基板を重ね合せて組み立てた後、さらに同一の形
状のダミー電極が対向するように、前記実施例３を複製
した電極パターンを設けた上電極と下電極を示す概略平
面図である。

【０１００】このように、２枚の電極基板１１、１２の
うち、一方の電極基板１１、１２の端部に形成した端子
と引き出し配線とダミー電極を、他方の電極基板１２、
１１の対向する面に形成したことにより、両電極基板１
１、１２間のギャップを均一にすることができるので、
額縁部を均一な黒にすることができるとともに、額縁部
のギャップ変動に起因する色むらが生じず、表示品質を
向上することができる。

【０１０１】図９は、（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明が適用
可能な液晶表示素子の要部平面図およびその対応する要
部断面図である。

【０１０２】１５は上偏光板、７３は位相差板、１１は
上電極基板、３１は上電極、７４は絶縁膜、２１は上配
向膜、５０は液晶層、７５はスペーサ、２２は下配向
膜、３２は下電極、７６は平坦化膜、３３はカラーフィ
ルタ、３３Ｄはブラックマトリクス、１２は下電極基
板、１６は下偏光板である。

【０１０３】図１０は、本発明が適用可能な液晶表示装
置の、プリント回路基板と、駆動ＬＳＩチップを搭載し
たＴＣＰと、液晶表示素子との接続状態を示す平面図で
ある。

【０１０４】以上本発明を実施例に基づいて具体的に説
明したが、本発明は前記実施例に限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能で
あることは勿論である。例えば、前記実施例では、単純
マトリクス方式の液晶表示装置に適用した例を示した
が、これに限定されず、例えば薄膜トランジスタ等をス
イッチング素子とするアクティブ・マトリクス方式の液
晶表示装置にも適用可能であることは言うまでもない。
アクティブ・マトリクス方式の液晶表示素子に適用する
場合、前記図１の表示用電極は、スイッチング素子を設
ける方の基板において、走査信号線（すなわち、ゲート
信号線あるいは水平信号線）または映像信号線（すなわ
ち、ドレイン信号線あるいは垂直信号線）である。

【０１０５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
引き出し配線の面積使用効率が高く、短くて低抵抗の引
き出し配線を有する液晶表示装置を提供することができ
る。また、表示部においてラビング筋むらが生じず、額
縁部において不均一な濃淡むらがなく、均一な黒の非点
灯領域を有し、かつ、両基板間のギャップを良好に制御
することができ、色むらが生じない液晶表示装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶表示装置の実施例１の引き出し配
線を示す電極基板の部分平面図である。

【図２】本発明の実施例１の１本目と２本目の引き出し
配線の座標を計算するための詳細説明図である。

【図３】本発明の実施例１のｎ−１本目とｎ本目の引き
出し配線の座標を計算するための詳細説明図である。

【図４】本発明の液晶表示装置の実施例２の端子群間の
すき間にダミー電極を設けた電極基板の部分平面図であ
る。

【図５】本発明の液晶表示装置の実施例３の端子間のす
き間にダミー電極をさらに設けた電極基板の部分平面図
である。

【図６】ダミー電極と引き出し配線とを電気的に接続し
た実施例を示す図５の部分平面図である。

【図７】（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ前記実施例１〜３
の約４倍の広い範囲の引き出し配線部を示す電極基板の
部分平面図である。

【図８】本発明の前記実施例３の引き出し配線とダミー
電極とを含んでなる電極を上電極基板と下電極基板とに
適用し、両基板を重ね合せて組み立てた後、さらに同一
の形状のダミー電極が対向するように、前記実施例３を
複製した電極パターンを設けた上電極と下電極を示す概
略平面図である。

【図９】（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明が適用可能な液晶表
示素子の要部平面図およびその対応する要部断面図であ
る。

【図１０】本発明が適用可能な液晶表示装置の、プリン
ト回路基板と、駆動ＬＳＩチップを搭載したＴＣＰと、
液晶表示素子との接続状態を示す平面図である。

【図１１】本発明が適用可能な液晶表示モジュールの一
例の分解斜視図である。

【図１２】図１１の液晶表示モジュールを表示部として
搭載したラップトップパソコンの一例のブロックダイア
グラムである。

【図１３】図１２のラップトップパソコンの一例の斜視
図である。

【図１４】液晶表示素子の一例の要部分解斜視図であ
る。

【図１５】液晶表示素子の上電極基板部の一例の一部切
欠斜視図である。

【図１６】従来の液晶表示装置の引き出し配線を示す部
分平面図である。

【符号の説明】

１₁〜１₈…斜め直線配線、２₁〜２₈…表示用電極、３₁
〜３₈…端子、１２…電極基板、５２…シール材、７１
…ＴＣＰの位置合せ用マーク、７２…１個のＴＣＰに対
応する端子群の中心線。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大平智秀千葉県茂原市早野3300番地株式会社日立製作所電子デバイス事業部内 (72)発明者文倉辰紀千葉県茂原市早野3681番地日立デバイスエンジニアリング株式会社内 (72)発明者間所比止美千葉県茂原市早野3681番地日立デバイスエンジニアリング株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上にそれぞれ平行に配線された複数本
の電極と、前記基板の端部に引き出され、かつ、駆動素
子に接続される前記各電極の端子とを有し、前記電極の
ピッチと前記端子のピッチとが異なり、かつ、前記各電
極と前記各端子とを接続する引き出し配線とを有する液
晶表示素子を含んでなる液晶表示装置において、前記引
き出し配線が、前記電極からそのまま延長した部分と、
前記端子からそのまま延長した部分と、前記２つの延長
した部分をそれぞれ接続し、かつ、それぞれほぼ平行な
斜め直線配線とからなり、かつ、前記引き出し配線の配
線抵抗がそれぞれほぼ等しくなるように、前記２つの延
長した部分の長さと、前記斜め直線配線の幅とを調整し
て形成したことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】絶縁基板上にそれぞれ平行に配線された複
数本の電極と、前記絶縁基板の端部に引き出され、か
つ、駆動素子に接続される前記各電極の端子とを有し、
前記電極のピッチよりも前記端子のピッチの方が小さ
く、かつ、前記各電極と前記各端子とを接続する斜め直
線配線とを有する液晶表示素子を含んでなる液晶表示装
置において、前記電極からそのまま延長した部分と前記
端子からそのまま延長した部分とを、前記電極または前
記端子に対する角度がほぼ等しい前記斜め直線配線によ
りそれぞれ接続し、前記２つの延長した部分と前記斜め
直線配線とを含めた配線抵抗がそれぞれほぼ等しくなる
ように、前記２つの延長した部分の長さと、前記斜め直
線配線の幅とを計算し、形成したことを特徴とする液晶
表示装置。
【請求項３】隣接する前記電極からそのまま延長した部
分どうしの間隔の長さがほぼ等しいことを特徴とする請
求項１または２記載の液晶表示装置。
【請求項４】隣接する前記斜め直線配線どうしの間隔の
長さがほぼ等しいことを特徴とする請求項１または２記
載の液晶表示装置。
【請求項５】前記基板上に複数個の前記駆動素子が前記
端子と接続されて並んで実装され、各駆動素子に接続さ
れる複数個の前記端子からなる端子群が、前記端子どう
しの第１の間隔より広い第２の間隔を隔てて前記基板上
に配置され、前記第２の間隔を隔てた箇所に第１のダミ
ー電極を形成したことを特徴とする請求項１または２記
載の液晶表示装置。
【請求項６】前記第１のダミー電極が、前記端子とほぼ
等しいピッチおよびほぼ等しい幅で、かつ、前記端子と
ほぼ平行に形成した少なくとも１本のダミー平行電極を
含むことを特徴とする請求項５記載の液晶表示装置。
【請求項７】前記第１のダミー電極が、隣接する前記端
子群の最も外側の前記斜め直線配線の間に形成した前記
斜め直線配線とほぼ平行なダミー斜め直線電極を含むこ
とを特徴とする請求項５記載の液晶表示装置。
【請求項８】前記第１のダミー電極が、前記端子とほぼ
等しいピッチおよびほぼ等しい幅で、かつ、前記端子と
ほぼ平行に形成した複数本のダミー平行電極と、隣接す
る前記端子群の最も外側の前記斜め直線配線の間に形成
した両側の前記斜め直線配線とそれぞれほぼ平行な少な
くとも２本のダミー斜め直線電極とからなることを特徴
とする請求項５記載の液晶表示装置。
【請求項９】隣接する前記端子または前記端子からその
まま延長した部分との間に、第２のダミー電極を形成し
たことを特徴とする請求項１または２記載の液晶表示装
置。
【請求項１０】前記第２のダミー電極と、その両側の前
記端子または前記端子からそのまま延長した部分との間
隔の長さがそれぞれほぼ等しいことを特徴とする請求項
９記載の液晶表示装置。
【請求項１１】前記第２のダミー電極と、その両側の前
記端子または前記端子からそのまま延長した部分との間
隔の長さがそれぞれほぼ等しく、かつ、その間隔の長さ
は、隣接する前記斜め直線配線どうしの間隔の長さとほ
ぼ等しいことを特徴とする請求項９記載の液晶表示装
置。
【請求項１２】前記第１、第２のダミー電極が、前記端
子と同一の少なくとも１層の材料層を含んでなることを
特徴とする請求項５または９記載の液晶表示装置。
【請求項１３】２枚の前記基板のうち、一方の前記基板
の端部に形成した前記端子と前記引き出し配線と前記ダ
ミー電極の少なくとも一部を、他方の前記基板の対向す
る面に形成したことを特徴とする請求項１、２、５また
は９記載の液晶表示装置。