WO1994024604A1 - Affichage a cristaux liquides - Google Patents

Description

明 細 書 液晶表示装置 技術分野

この発明は液晶表示装置に関し、 特に表示部を駆動するための半 導体集積回路 （この明細書中ではこれを 「駆動 I C」 と称す） を基 板上に直接実装した構成の液晶表示装置に関する。 背景技術

液晶表示装置は、 液晶テレビ， ビデオカメラ， パーソナルコンビ ュ一タ， ワー ドプロセッサ， 電子卓上計算機， その他各種情報処理 機器などに広く使用されている。

特に、 表示部を駆動するための駆動 I Cをガラスなどの基板上に 直接実装する、 いわゆる C O G (チップ · オン ♦ グラス） 実装法は， 実装部が極めてコンパク 卜でかつ実装コス トも低いため、 実用化が 進んでいる。

第 3図に C O G実装法を用いた従来の液晶表示装置の平面図を示 す。 この液晶表示装置は、 図示のように第 1 の基板 1 と第 2の基板 2 を備え、 その第 1 の基板 1 上には駆動電極 3が、 第 2の基板 2上 には駆動電極 4がそれぞれ形成されている。

液晶を封入した表示部 5は、 この駆動電極 3， 4 を介してァクセ スされる。

第 1 の基板 1 と第 2の基板 2 とに実装する駆動 I C 6， 7は、 I C実装部 8， 9の領域で各基板 1， 2上に直接実装 （C 0 G実装） される。 駆動電極 3， 4は、 駆動 I C 6， 7の出力端子 4 2， 4 3 に接続されている。

第 1 の基板 1 と第 2の基板 2上にはまた、 それぞれ入力電極 3 〇， 3 1 が形成され、 その入力電極 3 0， 3 1 は、 それぞれ駆動 I C 6， 7の入力端子 4 0， 4 1 と接続されている。

そして、 外部から信号や電圧を液晶表示装置に供給するため、 上 記入力電極 3 0， 3 1 は、 外部接続部 3 2， 3 3の領域でそれぞれ 外部配線 3 4， 3 5 と接続されている。

このような従来の液晶表示装置の特徴は、 第 3図に明示されてい るように、 この外部接続部 3 2， 3 3が、 I C実装部 8， 9から見 て、 矢示 1 6， 1 7で示す表示部 5の方向と反対方向、 すなわち矢 示 3 8， 3 9で示す方向の領域に配置されていることである。

高品位の液晶ディスプレイには、 表示部を構成する各画素を直接 スイ ッチング素子で制御するアクティ ブマ ト リクス方式が使われる _t その代表的なスイ ッチング素子と しては、 3端子スイ ッチング素 子である T F T (薄膜トランジスタ） と、 2端子スイッチング素子 である M I M (メタソレ ♦ イ ンシュレータ . メタル） とがある。

T F Tは、 M I S (メタソレ · イ ンシュレータ ' セミコンダクタ） 型電界効果トランジスタであり、 ィ ンシユレ一タであるゲー ト絶縁 膜が特に重要である。 ピンホールフリーで且つ制御性の良いゲー 卜 絶縁膜と して、 最近では、 タ ンタル（T a )やアルミニウム（A 1 )を 陽極酸化処理して形成する陽極酸化膜が主流になっている。

M I Mは、 5 0 n m程度の膜厚を有する （半） 絶縁性薄膜の非線 形伝導を用いており、 T F T以上に、 この （半） 絶縁性薄膜の制御 性と均一性が重要である。 M I Mで用いる （半） 絶縁性薄膜は、 や はり主流は T a を陽極酸化処理して形成する陽極酸化膜である。

このように、 T F Tや M I Mのアクティブマ 卜 リ クス方式の液晶 表示装置を製造するには、 陽極酸化処理工程が必要である。 そして、 陽極酸化処理を行うためには、 電圧印加用の共通電極が必要になる。

また一般に、 このような液晶表示装置を製造する際には、 1枚の 比較的大きな基板に複数の液晶表示装置を作成し、 液晶表示装置が ほぼ完成した後に、 大きな基板を切断分割して個々の液晶表示装置 を形成する方法、 いわゆる多数個取り を採用している。

しかしながら、 前述した C〇 G実装法を実施して多数個取りで液 晶表示装置を製造する場合に、 陽極酸化処理用の共通電極を形成す ることは容易ではない。 それを第 4図を用いて説明する。 ることは容易ではない。 それを第 4 図を用いて説明する。

第 4図は、 C O G実装法を採用する M I M型アクティ ブマ ト リ ク ス方式の液晶表示装置を製造する際の多数個取りのパターン配置を 示す平面図である。

第 3図に示した液晶表示装置の外形寸法は、 2 5 . 7 m m X 2 2 m mである。 しかしながら、 陽極酸化処理を行う電圧印加用の駆動 電極陽極酸化用共通電極を設けるためには、 液晶表示装置同士を隣 接して配置することができない。

前述した従来の液晶表示装置では、 第 4図に示す基板 5 0に形成 する外部接続部 3 3力 I C実装部 9からみて表示部 5の反対側の 辺に配置されている。

したがって、 '液晶表示装置を縦方向に数個並べた第 2列 （第 4図 で右側の列） の表示部 5の液晶パネルの駆動電極 3 を、 陽極酸化す るための駆動電極陽極酸化用共通電極 5 2は、 第 1 列 （第 4図で左 側の列） の外部接続部 3 3 と切り離す必要がある。 そのために、 第 1 列と第 2列との間に独立した領域である共通電極切リ落し部 5 3 が必要になる。

この共通電極切り落し部 5 3は、 製造工程中は必要であるが、 液 晶表示装置の製造工程の最後には、 スクライブ線 5 1， 5 1 で基板 5 0 を切断して捨ててしまわなくてはならない。

ところで、 液晶表示装置の応用範囲は急速に拡大しており、 極め て小型のディスプレイが必要とされる用途にも液晶表示装置が用い られるようになっている。

例えば、 カメラ一体型 V T Rのカラービューファイ ンダに使われ る液晶表示装置の場合、 対角寸法が 1 8 m m ( 0 . 7イ ンチ） かそ れ以下の大きさの表示部が必要になる。 このような用途では、 表示 画面の寸法のみならず、 液晶表示装置の外形寸法も小さいことが要 求される。

第 3図に示した従来の液晶表示装置は、 対角寸法が 0 . 7イ ンチ のビューファイ ンダの場合の各部の寸法をは図中に示している。 これによれば、 I C実装部 8， 9 と外部接続部 3 2， 3 3 とを設 けるため、 第 1 の基板 1 と第 2基板 2が重なっていない鍔の部分の 長さ A , Bが、 それぞれ 7 m m程度必要である。 すなわち、 この鍔 の部分の長さ A， Bが、 液晶表示装置の外形寸法を大きく している 最大要因であることが解る。

この発明は、 このような従来の技術的背景に鑑みてなされたもの であり、 解決しょうとする第 1 の課題は、 液晶表示装置の表示部の 寸法を変えずに外形寸法を縮小することてある。

また、 第 2の課題は、 前述した製造時に多数個取りを行なう場合 に、 1枚の基板から液晶表示装置の取り個数を増加して、 低コス ト 化を達成することである。 これには、 第 1 の課題と同様に液晶表示 装置の外形寸法の縮小が重要である。

多数個取りの場合、 3 0 0 m m角の大きさの基板では、 第 3図に 示す大きさのビューファイ ンダ用液晶表示装置は約 1 2 0個取れる そこでもし、 ビューフアイ ンダ用液晶表示装置 1 個当たりの外形 寸法を縦横 2 . 5 m mずつ小さくするだけで、 同じ 1枚の基板から 1 6 8個取れることになり、 4 0 %も多く取ることができる。

さらに、 多数個取りの場合の取り個数を増加するためには、 第 4 図に示した従来必要と していた陽極酸化処理用の共通電極切リ落と し部 5 3 を無くすことが必要である。

従来例では、 スクライブとブレークのための切断幅である共通電 極切り落と し部 5 3は、 製造工程上最低 5 m mは必要であり、 それ が基板からの液晶表示装置の取リ個数を制限している。

この発明が解決しょう とする第 3の課題は、 スィ ツチング素子が 陽極酸化膜を含むァクティブマ トリクス方式の液晶表示装置の場合 において、 第 4 図に示した陽極酸化用の共通電極切リ落と し部 5 3 を切断除去する工程を廃止できるようにして、 製造工程の簡略化を 図ることである。

したがって、 この発明は上記各課題を解決して、 C O G実装法に よ リ駆動 I Cを基板に直接実装した液晶表示装置の外形寸法を縮小 すること、 及び製造時における同一基板からの多数個取りの個数を 増加してコス ト低減を図ることを目的とする。 さらに、 陽極酸化法 を用いたアクティブマ ト リクス方式の液晶表示装置においては、 陽 極酸化用共通電極切リ離し工程を無く して製造工程を簡略化するこ とも目的とする。 発明の開示

この発明の液晶表示装置は、 上記の目的を達成するために、 表示 部と I C実装部と外装部との配置の最適化を行う。 すなわち、 駆動 I Cを実装する I C実装部から見た表示部の方向と外部接続部の方 向とがほぼ直交するようにする。

さらに、 陽極酸化工程を必要とするァクティブマ ト リ クス方式の 表示部を有する液晶表示装置では、 上記に加えて駆動電極陽極酸化 用共通電極を、 I C実装部からみて表示部と反対の方向の領域に配 置する。

このようにすることによって、 液晶表示装置の基板の鍔の部分の 長さを短く し、 全体の外形寸法の縮小を図り、 多数個取りの個数を 増やし、 共通電極切り落と し部の切断除去工程も不要になり、 切り 離しに必要な基板面積を削減することもできる。 図面の簡単な説明

第 1 図はこの発明の一実施例を示す液晶表示装置の平面図であリ、 第 2図はその製造時における多数個取りパターンを示す平面図であ る。 第 3図は従来の液晶表示装置の一例を示す平面図であり、 第 4 図はその製造時における 数個取リパターンを示す平面図である。 発明を実施するための最良の形態

この発明をよ り詳細に説明するために、 添付図面にしたがって、 この発明の実施例を説明する。

第 1 図は、 この発明の一実施例における液晶表示装置の平面図を 示す。

この液晶表示装置は、 第 3図に示した従来例と同様に第 1の基板 1 と第 2の基板 2上には、 それぞれ駆動電極 3， 4 を形成し、 表示 部 5はこの駆動電極 3， 4 を介して駆動 I C 6， 7にアクセスされ る。 駆動 I C 6， 7は、 第 1 の基板 1 と第 2の基板 2上の I C実装 部 8， 9の領域に、 それぞれ C 0 G実装法によ り直接実装する。

C O G実装法と しては、 例えば駆動 I C 6， 7に形成した突起電 極に導電性接着剤を塗布し、 それを第 1の基板 1及び第 2の基板 2 にそれぞれ接続する方法で行う。

駆動電極 3， 4は、 それぞれ駆動 I C 6， 7の出力端子 2 2， 2 3に接続される。

第 1の基板 1 と第 2の基板 2上にはまた、 それぞれ入力電極 1 0， 1 1 も形成する。 この入力電極 1 0， 1 1 は、 それぞれ駆動 I C 6 , 7の入力端子 2 0， 2 1 と接続される。

外部から信号や電圧を供給するために、 駆動 I C 6， 7の入力電 極 1 0， 1 1 は、 外部接続部 1 2， 1 3の領域で外部配線 1 4， 1 5 と接続する。

この発明における液晶表示装置の特徴は、 この外部接続部 1 2， 1 3 を、 それぞれ I C実装部 8， 9から見て表示部 5の方向 （矢示 1 6， 1 7の方向） に対して直交する方向 （矢示 1 8， 1 9の方向） の領域に配置していることである。

このように外部接続部 1 2， 1 3 を、 I C実装部 8， 9から見て 表示部 5の方向とほぼ直角の方向の領域に設けるため、 駆動 I C 6， 7 と しては、 それぞれ入力端子 2 0， 2 1 を短辺側に持つ半導体集 積回路を用いる。

第 2図は、 この液晶表示装置を大型の基板上で多数個取りする場 合の配置例を示す平面図である。

この多数個取りの配置は、 第 4図に示した従来例と比べて外部接 続部 1 2， 1 3の配置が異なり、 基板 6 0上に I C実装部 8， 9力、 らみて表示部 5の方向とほぼ直交する方向に外部接続部 1 2， 1 3 を設けている。

したがって、 この外部接続部 1 2， 1 3は、 駆動電極 3 を陽極酸 化するための駆動電極陽極酸化用共通電極 6 2 と接しない。

この実施例の配置では、 第 4 図に示した従来例のように特別な共 通電極切り落と し部 5 2の領域は不要であり、 スクライブ線 6 1 で 基板 6 0 を切断すれば良い。

例えば、 第 2図に示す中央の列である第 2列 Πの駆動電極陽極酸 化用共通電極 6 2は、 左側に隣接する第 1 列 I の液晶パネル上に、 外部接続部 1 2 を妨害することなく配置することができる。 同様に, 第 3列 ΙΠの駆動電極陽極酸化用共通電極 6 2 も、 左側に隣接する第 2列 Πの液晶パネル上に、 外部接続部 1 2 を妨害することなく配置 できる。

したがって、 この実施例の液晶表示装置によれば、 次のような効 果を奏する。

第 1 の効果は、 液晶表示装置の外形寸法を縮小できることである。 第 3図に示した従来例における対角寸法が 0. 7 イ ンチのビュ一フ アイ ンダ用液晶表示装置の外形寸法は、 2 5. 7 mm X 2 2 mm= 5 6 5 mm² の大きさが必要であった。 これに対して、 第 1 図に示 すこの発明の実施例では、 （ 1 8. 7 mm + 4 mm) X ( 1 5 mm + 4 mm) = 4 3 1 mm² となり、 約 2 4 %縮小される。

これは、 第 1 図に示す液晶表示装置において、 第 1 の基板 1 及び 第 2の基板 2の各鍔の部分の長さ a , bが、 第 3図に示した従来例 における鍔の部分の長さ A， B と比べて、 いずれも 3 mmずつ短く なっているからである。 この結果、 この発明による液晶表示装置を ビューフアイ ンダとして用いれば、 ビデオカメラの小型化が可能に なる。

第 2の効果は、 液晶表示装置を製造する際、 多数個取りの場合の 取り個数の増加により、 低コス ト化を図ることができることである。 これには前述の第 1 の効果と同様に、 外形寸法の縮小が大きく寄与 する。 またさらに、 従来必要としていた駆動電極陽極酸化用共通電極の 共通電極切リ落と し部の領域が不要になることも大きな効果を及ぼ す。

すなわち、 多数個取りの従来例を示す第 4図とこの発明の実施例 による場合を示す第 2図とを比べると明らかなように、 まず外形寸 法が X方向 （図で横方向） と Y方向 （図で縦方向） の両方で 3 mm ずつ減っている。 さらに、 第 4図の従来例では幅寸法が最低 5 mm は必要であったスクライブとブレークのための共通電極切り落と し 部 5 2の領域が、 第 2図の場合は無くなつており、 それだけ X方向 のの寸法が縮小されている。

その結果、 従来例における 1 つの液晶表示装置が必要とする面積 は、 約 6 7 5 mm² ( 3 0. 7 mm X 2 2 mm) であったものが、 この実施例によれば、 約 4 3 l mm² ( 2 2. 7 m m X 1 9 mm) と 3 6 %も減少しており、 同一の大きさの基板当りの取り個数は、 5 0 %以上も増大する。

第 3の効果は、 液晶表示装置の製造工程において、 陽極極酸化用 の共通電極切り落とし部を切断除去する工程が不要になるため、 製 造工程を簡略化できることである。

従来はスクライブ線の数が多く、 狭い幅でのブレイクが必要であ リ、 製造工程上問題であつたが、 この発明による液晶表示装置を製 造する際には、 通常の単個切断工程で自動的に駆動電極陽極酸化用 共通電極も分離することが可能になる。

なお、 第 1 図及び第 2図には、 液晶表示装置の外形寸法や鍔の部 分の長さなどの寸法と して具体的な数値を記載しており、 上述の説 明ではこの数値を用いているが、 この数値は一実施例を示しただけ であり、 この発明はこの数値に限定されるものではない。 この発明 によれば、 これらの寸法に係わらず上記第 1 〜第 3の効果が得られ る。 産業上の利用性

以上のように、 この発明による液晶表示装置は、 その表示部の大 きさに対して外形寸法を従来よ り縮小できるので、 ビデオカメラの ビューファインダ等に最適であり、 ビデオ力メラ等の液晶表示装置 を備えた機器を小型化することができる。 また、 液晶表示装置の生 産コス トを低減できるので、 従来よ り安価に提供でき、 各種機器の ディスプレイ装置として一層広範に利用されることが期待される。

Claims

請求の範囲 . 表示部と、 該表示部をアクセスするために駆動 I cの出力端子 に接続される駆動電極と、 該駆動 I cを実装する I C実装部と、 前記駆動 I Cの入力端子に接続される入力電極を外部配線と接続 する外部接続部とを基板上に有する液晶表示装置において、 前記外部接続部を、 前記 I c実装部から見て前記表示部の方向 と直交する方向に配置したことを特徴とする液晶表示装置。

. 表示部は、 スイッチング素子が画素を制御するアクティブマ 卜 リ クス方式のものであり、 前記スイ ッチング素子は陽極酸化膜を 含み、 駆動電極陽極酸化用共通電極を、 前記 I C実装部からみて 前記表示部と反対方向の領域に配置したことを特徴とする請求の 範囲第 1 項記載の液晶表示装置。

. スイ ッチング素子が M I Mであることを特徴とする請求の範囲 第 2項記載の液晶表示装置。

. スイ ッチング素子が T F Tであることを特徴とする請求の範囲 第 2項記載の液晶表示装置。