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CN1198821A - 液晶显示装置和使用液晶显示装置的电子仪器 - Google Patents

液晶显示装置和使用液晶显示装置的电子仪器 Download PDF

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Abstract

一种具有相对配置的一对基板(1、2)和直接粘接到基板(2)上的半导体元件(12)的液晶显示装置,用遮光部件(16)将半导体元件(12)的面中有源面(12a)之外的部分覆盖。由于遮光部件(16)将从半导体元件(12)的上面、侧面和半导体元件(12)与基板(1)的接合面照射的光完全遮断,所以,可以防止半导体元件(12)误动作。

Description

液晶显示装置和使用液晶显示装置的电子仪器
技术领域
本发明涉及通过控制液晶的排列显示可视信息的液晶显示装置。更详细地说，就是涉及将半导体元件直接装配在构成液晶屏的基板上的液晶显示装置。进而，还涉及装有该液晶显示装置的电子仪器。
背景技术
近年来，在导航系统、电视、掌上微机、电子记事簿、手机等各种机器中，为了显示可视信息，已广泛地使用液晶显示装置。并且，在制造液晶显示装置时，作为安装半导体元件(例如驱动用驱动器IC)时的安装方式，已知的是将半导体元件直接与夹有液晶并相对的一对基板中的一方接合的安装方式，即所谓的COG(Chip On Glass)方式。通过使用该COG方式，可望获得液晶显示装置的薄型化、轻量化、连接间距的高精密化等。但是，使用该COG方式时，由于半导体元件是利用各向异性导电膜(ACF，Anisotropic ConductiveFilm)等粘接剂直接粘接到透明基板上的，所以，后照灯的光或太阳光有可能通过该基板直接照射到半导体元件上，从而半导体元件被光照射到时就有可能发生误动作。另外，从半导体元件的有源面之外的部分照射的光通过半导体元件也会给有源面以不良影响，从而引起半导体元件发生误动作。为了防止光入射到利用COG方式安装到基板上的半导体元件上，以往，在特开平1-128534号公报中公开了如下的液晶显示装置。图8是表示这种液晶显示装置的典型例的图。在用于在基板上形成有源元件的金属模的形成处理工序中，在与IC芯片即半导体元件对应的区域也形成金属模51，将该金属模51作为IC芯片12的遮光层使用。
但是，在上述先有的液晶显示装置中，未考虑从IC芯片的上面或侧面即与半导体元件的有源面不同的面照射到半导体元件上并且穿过半导体元件上面影响半导体元件的有源面的光和从安装了半导体元件的基板与半导体元件的连接面入射的影响半导体元件的有源面的光，不能说其遮光效果是彻底的。
此外，在上述先有的液晶显示装置中，遮光层是在IC芯片与基板之间形成的，所以，必须进行用于减小在IC芯片与遮光层之间形成的电容的处理，例如，必须进行将遮光层形成特别的图样等处理。但是，这种处理很复杂，此外，通过将遮光层形成特别的图样，遮光能力将降低。
发明的公开
本发明就是鉴于先有的液晶显示装置的上述问题而提案的，目的在于提供在COG形式的液晶显示装置中不进行复杂的处理而只进行非常简单的处理便可可靠地防止射向半导体元件的光照射的液晶显示装置。
为了达到上述目的，本发明的液晶显示装置的特征在于：在具有将液晶夹在中间的相互相对的一对基板和至少直接粘接到一边的基板上的半导体元件的液晶显示装置中，将与上述半导体元件的上述一边的基板粘接的面之外的部分用遮光部件覆盖。
在该液晶显示装置中，不是在半导体元件与基板之间设置遮光元件，而是用第2遮光部件将粘接在基板上的半导体元件的表面中与基板粘接的面之外的部分覆盖。即，利用遮光部件将半导体元件本身进行遮光。利用该结构，用于将半导体元件覆盖而设置的遮光部件可以将从半导体元件的上面、侧面和半导体元件与基板的粘接面照射的光完全遮断，从而可以完全防止半导体元件的误动作。
将液晶夹在中间的一对基板通常利用透明玻璃形成。但是，如果没有制造上的不方便，也可以利用透明的合成树脂及其他材料形成。另外，作为半导体元件，例如可以考虑用于控制单纯矩阵的扫描电极和数据电极的驱动用IC及用于控制有源矩阵的扫描线和数据线的驱动用IC等。半导体元件与基板的粘接方法没有限定特别的方法，例如可以使用ACF进行粘接。
另外，也可以将遮断射向半导体元件的光的第2遮光部件设置在上述一边的基板的表面中与粘接半导体元件的面相反的面上。该第2遮光部件与先有的遮光层一样，是用于遮断从半导体元件的有源面一侧照射的光的，但是，将半导体元件粘接到基板上后，将遮光部件固定到基板的相对面的表面上，所以，不用进行复杂的处理，只进行非常简单的处理便可配置遮光部件。而且，由于不需要考虑设置遮光部件时的电容的变化问题，所以，可以将遮光部件形成任意的图样，从而，可以具有充分的遮光能力，可靠地防止向半导体元件的光照射。
本发明既可以适用于有源矩阵方式的液晶显示装置，也可以适用于单纯矩阵方式的液晶显示装置。所谓有源矩阵方式，就是像薄膜晶体管(TFT)方式或薄膜二极管(TFD)方式等那样排列为矩阵状的各像素分别具有有源元件的形式的液晶显示装置。另一方面，所谓单纯矩阵方式，就是在将液晶物质夹在中间的一对基板间不具有有源元件的多个像素排列为矩阵状的形式的液晶显示装置，根据功能要求也包含具有符号图样的装置。特开平1-128534号公报所公开的先有技术是以有源矩阵方式为前提的，未考虑单纯矩阵方式的液晶显示装置。假定将该先有技术应用于单纯矩阵方式的液晶显示装置时，为了在与IC芯片对应的区域形成金属遮光膜，必须专门安排薄膜形成处理工序，从而成本提高，不经济。
因此，本发明应用于所谓单纯矩阵方式的液晶显示装置时，其效果是显著的。在所谓有源矩阵方式的液晶显示装置中，在用于在玻璃基板上形成有源元件的处理工序中，可以顺便形成用于对半导体元件进行遮光的遮光层即遮光部件，在单纯矩阵方式的情况下，由于没有那样的有源元件形成工序，所以，不能顺便形成遮光层。
作为半导体元件与基板的粘接方式，可以考虑以将半导体元件的有源面面对基板的状态将两者粘接的所谓的面朝下方式和以将半导体元件的有源面的背面与基板接触的状态将两者粘接的所谓的面朝上方式。本发明可以应用于上述2个方式中的面朝下方式。在采用面朝上方式的情况下，不设置用于从上面将半导体元件覆盖的遮光部件，将半导体元件粘接到基板上并将遮光部件固定到与该基板的背面的半导体元件对应的位置时，和本发明一样，可以遮断从半导体元件的有源面一侧之外照射的光。
在本发明中，作为遮光部件的具体例子，考虑了各种形式。例如，在通常的液晶显示装置中，由于在基板的表面固定偏振板，所以，将该偏振板的大小设定大，延伸到液晶屏的有效显示区域的外侧即安装半导体元件的部分，就可以将该延伸的部分作为遮光部件使用。另外，除此之外，通过将具有遮光性的薄片部件配置为将半导体元件覆盖，也可以构成遮光部件。此外，也可以通过用模压树脂将粘接到基板上的半导体元件的表面覆盖而形成。在用模压树脂将半导体元件覆盖的情况下，除了可以对半导体元件进行遮光外，还可以利用模压树脂将半导体元件进行机械保护以及防止湿气侵袭半导体元件。
另外，作为第2遮光部件的具体例子，可以和上述遮光部件一样，将偏振板的大小设定大，延伸到液晶屏的有效显示区域的外侧即安装半导体元件的部分，将该延伸的部分作为遮光部件使用。另外，也可以将具有遮光性的薄片部件粘贴到基板的与半导体元件相反一侧的表面上。
另外，通过将具有遮光性和可挠性的1个遮光带弯曲地粘接到基板的周围，利用1个遮光带就可以实现遮光部件和第2遮光部件的2个功能。这时，如果将具有可挠性和可以自由伸缩的带状材料作为遮光带使用，就可以将遮光带紧密地粘接到半导体元件及基板上，所以，不会无谓地增大液晶显示装置的外观形状，而且可以提高作业性。
本发明的电子仪器是通过连接电路基板将具有将液晶夹在中间的相互相对的一对基板和至少直接粘接到一边的基板上的半导体元件的液晶显示装置与具有用于将外部输入信号向上述半导体元件传送的本体基板的本体进行连接的电子仪器，用遮光部件将上述半导体元件的表面中与上述一边的基板粘接的面以外的部分覆盖。
并且，其特征还在于：在上述一边的基板的表面中与粘接半导体元件的面相反的背面，遮断向半导体元件照射的光的第2遮光部件延长到上述一边的基板的外侧位置而形成，上述第2遮光部件的延长而形成的部分配置为与上述连接电路重叠。
在手机等电子仪器中，谋求确保连接本体和液晶显示装置的连接电路基板的连接可靠性。在本发明的电子仪器中，由于将第2遮光部件延长到基板的外侧部分而形成，并将该延长形成的部分与连接电路基板重合地配置，所以，将增大连接基板的强度、特别是该连接部分的强度，结果，可以获得更高的连接可靠性。此外，由于将第2遮光部件作为其强固部件使用，所以，并没有增加用于强固的新的部件数和制造工序，从而对生产成本没有影响。
作为第2遮光部件的具体例子，可以直接使用上述液晶显示装置使用的部件即偏振板或具有遮光性的薄片部件。
并且，作为连接电路基板，使用FPC等可挠性基板时，该强固效果将更加显著。
作为本发明的电子仪器的例子，除了手机外，还有以电子记事簿为代表的PDA(小型信息机器)、微机、导航系统等。
附图的简单说明
图1是本发明的液晶显示装置实施例1的主要部分的剖面图。
图2是本发明的液晶显示装置实施例2的主要部分的剖面图。
图3是本发明的液晶显示装置实施例3的主要部分的剖面图。
图4是本发明的液晶显示装置实施例4的主要部分的剖面图。
图5是表示本发明的液晶显示装置的液晶屏部分的一例的斜视图。
图6是本发明的电子仪器的实施例5的主要部分的放大图。
图7是表示本发明的电子仪器的实施例5的图。
图8是表示先有的液晶显示装置的图。
实施发明的最佳的形式
(实施例1)
图1表示本发明的液晶显示装置的实施例1。该液晶显示装置具有相互相对的一对基板1和2。这些基板都是利用例如透明玻璃形成的。在第1基板1的内侧表面(图的下侧表面)形成带状的铟锡氧化物(ITO)电极3，在第2基板2的内侧表面(图的上侧表面)也形成带状的ITO电极4。在本实施例中，假定将本发明应用于单纯矩阵方式的液晶显示装置，因此，第1基板1和第2基板2如图5所示的那样，ITO电极3和4相互正交地以相对的状态利用密封剂5进行粘接。众所周知，用于显示可视像的各像素在两电极3和4的交叉点的地方形成矩阵状。在图1中，液晶填充到由第1基板1、第2基板2和密封剂5所包围的空间R内。
电极的材质不限于ITO，只要是氧化锡(SnO2)等透明电极就可以。另外，显示面的电极的形状除了带状外，也可以是图5中符号10所示的特殊图形(即表示功能的图形)。
偏振板6和7分别固定到第1基板1的外侧表面(图1的上侧表面)上和第2基板2的外侧表面(图1的下侧表面)上。这些偏振板6和7的光透射轴例如错开90°的角度。后照灯单元15设置在第2基板2的外侧(图1的下侧)。并且，该后照灯15包括具有与有效显示区域D对应的面积的导光板8和配置在该导光板8的左端部的作为光源的发光二极管(LED)9。
第1基板1的端部1a伸出到第2基板2的外侧，在该伸出部1a的内侧表面形成从ITO电极3延伸的IC输出用端子3a和与外部电路基板(图中未示出)的输出端子电气连接的IC输入用端子11。作为半导体元件的驱动用IC12形成泵电极13a、13b及电路图形的面即所谓的有源面12a以和第1基板1相对的状态通过ACF14直接与第1基板1进行电气和机械连接和固定。粘接到第1基板1上的驱动用IC12的表面中，与第1基板1粘接的面以外的面利用遮光部件7a进行覆盖。并且，在本实施例中，使第2基板2一侧的偏振板7延长到有效显示区域D的外侧区域，利用该延长部分7a构成遮光部件16。设置在固定了驱动用IC12的第1基板1上的偏振板6越过有效显示区域D延伸到第1基板1的伸出部1a，该偏振板延长部分7a起驱动用IC12的有源面一侧的遮光部件的作用。
由于本实施例的液晶显示装置按上述方式构成，所以，从后照灯单元15发射光，通过由驱动用IC12控制加到电极3、4上的电压，在有效显示区域D中显示所希望的可视像。
这样，在显示可视像的期间，假定从后照灯15发射的光的一部分通过半导体元件12的上面、侧面和第1基板1与半导体元件12的粘接部分入射到驱动用IC12的有源面12a上。另外，根据情况不同，假定太阳光通过第1基板1或绕射到第1基板1的端部，然后通过半导体元件12的上面、侧面和第1基板1与半导体元件12的接合部分而要入射到有源面12a上。
另外，假定从后照灯单元15发射的光或太阳光通过第1基板1后而要直接入射到该有源面12a上。这样，光入射到有源面12a上，对驱动用IC12而言，并不是太好的事情。
在本实施例中，通过驱动用IC12的上面、侧面和第1基板1与半导体元件12的接合部分而要入射到驱动用IC的有源面上的光的行进被偏振板延长部分7a所阻止，从而有源面12a被遮光。另外，用于进行驱动用IC12的遮光的遮光部件7a在液晶显示装置中只不过是增大通常所使用的偏振板7的面积并将其简单地配置为将驱动用IC12覆盖而已。因此，不需要为了设置遮光部件7a而特别进行复杂的处理工序，从部件数量的角度看，或者从制造工时的角度看，都是非常经济的。
另外，利用偏振板延长部分6a阻止通过第1基板1而要入射到驱动用IC12的有源面12a上的光的行进，在实用上有源面12a就被充分地遮光了。结果，就可以可靠地防止驱动用IC12因受光而发生误动作。和上述遮光部件7a一样，用于将驱动用IC12的有源面一侧进行遮光的第2遮光部件6a在液晶显示装置中只是增大通常所使用的偏振板6的面积，并将其简单地固定到从驱动用IC12的角度看去是第1基板1的反面而构成。因此，不需要为了设置第2遮光部件而特别进行复杂的处理工序，从部件数量的角度看，或者从制造工时的角度看，都是非常经济的。另外，如以往那样在驱动用IC12与第1基板1之间设置遮光层时，考虑到电容及电气绝缘的问题，必须将遮光层形成适当的图形，但是，在本实施例中，可以将作为遮光部件而发挥作用的偏振板延长部分6a形成能够发挥充分的遮光能力的任意图形，因此，可以将驱动用IC12可靠地遮光。
(实施例2)
图2表示本发明的液晶显示装置的实施例2。在该液晶显示装置中，在粘接了驱动用IC12的第1基板1中，将作为第2遮光部件的遮光性薄片部件26粘接到驱动用IC12的相反的面上。并且，进而通过用树脂模压部件36将驱动用IC12的有源面12a之外的表面部分覆盖，而将该树脂模压部件36作为遮光部件使用。
第2遮光性薄片部件26可以利用具有可挠性和黑色及其他非透光色的粘接带或具有不具备可挠性的黑色及其他非透光色的粘接薄片等而构成。另外，树脂模压部件36可以利用具有热可塑性树脂、热硬化性树脂和其他具有遮光性的任意树脂材料构成。
(实施例3)
图3表示本发明的液晶显示装置的实施例3。在该液晶显示装置中，通过将具有遮光性和可挠性的1个粘接带46弯曲地粘接到第1基板1的周围，构成基板一侧的第2遮光部件46a和驱动用IC12一侧的遮光部件46b。按照本实施例，只进行将1个粘接带46粘接到第1基板1的正反两面这样非常简单的作业，便可将驱动用IC12可靠地遮光。作为粘接带46，如果使用同时具有伸缩自由的带状材料，还可以将该粘接带以紧密的状态粘接到驱动用IC12和基板1上。
(实施例4)
图4表示本发明的液晶显示装置的实施例4。在该液晶显示装置中，通过粘贴具有遮光性的粘接带47使其覆盖驱动用IC12，构成驱动用IC12一侧的遮光部件47。对于基板一侧的第2遮光部件，和实施例1一样，在液晶显示装置中，就是增大通常所使用的偏振板6的面积并将其简单地固定到从驱动用IC12的角度看去是第1基板1的反面而构成。
(实施例5)
图6是表示本发明的电子仪器的连接部分的详细情况的图，图7是表示本发明的电子仪器的图。第1基板1的端部1a伸出到第2基板2的外侧，在该伸出部1a的内侧表面，形成与从ITO电极3延伸的IC输出用端子3a和连接电路基板48的输出端子(图中未示出)电气连接的IC输入用端子11。连接电路基板48的输入端子(图中未示出)与将从外部键50输入的外部输入信号向驱动用IC12传送的本体基板49连接。作为半导体元件的驱动用IC12，形成泵电极13a、13b和电路图形的面即所谓的有源面12a以与第1基板1相对的状态、利用ACF14直接与第1基板1连接和固定。粘接到第1基板1上的驱动用IC12的表面中，与第1基板1粘接的面之外的面被作为遮光部件的树脂模压部件36所覆盖。树脂模压部件36可以利用具有热可塑性树脂、热硬化性树脂和其他具有遮光性的任意树脂材料构成。在粘接了驱动用IC12的第1基板1中，将作为第2遮光部件而发挥作用的遮光性薄片部件26粘接到驱动用IC12的相反的面上。遮光性薄片部件26可以利用具有可挠性和黑色及其他非透光色的粘接带或具有不具备可挠性的黑色及其他非透光色的粘接薄片等而构成。另外，遮光性薄片部件26设置为从第1基板突出，该突出部分粘贴为与连接电路基板48重合。这样，遮光性薄片部件26就可以起到强固连接电路基板与第1基板的连接的作用。
在本实施例中，作为遮光部件，使用了树脂模压部件36，作为第2遮光部件，使用了遮光性粘接带，但是，对于遮光部件和第2遮光部件，当然也可以使用在实施例1～实施例4中所述的遮光部件和第2遮光部件中的任何一种。
(其他实施例)
以上，列举了优选的实施例说明了本发明，但是，本发明不限于这些实施例，在权利要求所述的技术范围内，可以进行各种改变。
例如，本发明不限于单纯矩阵方式的液晶显示装置，也可以适用于有源矩阵方式的液晶显示装置。另外，驱动用IC12向基板上的粘接方法不限于使用ACF的方法，可以采用任意的粘接方法。另外，后照灯单元也不限于由LED和导光板构成的单元，可以使用电荧光(EL)和其他任意的发光元件。另外，在图1～图4所示的各实施例中，是将后照灯单元15配置在与粘接了驱动用IC12的基板1相对的基板2一侧，但是，也可以将后照灯单元15配置到粘接了驱动用IC12的基板1一侧。
另外，实施例5是以手机为例进行说明的，但是，本发明不限于手机，可以应用于以电子记事簿为代表的PDA(小型信息机器)、微机导航系统等。

Claims (11)

1.一种液晶显示装置，它具有将液晶夹在中间的相互相对的一对基板和至少直接粘接到一边的基板上的半导体元件，其特征在于：将上述半导体元件的面中与上述一边的基板粘接的面之外的部分用遮光部件覆盖。
2.按权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：遮断射向半导体元件的光的第2遮光部件被设置到上述一边的基板的表面中与粘接半导体元件的面相反的面上。
3.按权利要求2所述的液晶显示装置，其特征在于：将不具有有源元件的多个像素设置到上述一对基板之间。
4.按权利要求1～权利要求3中任一权项所述的液晶显示装置，其特征在于：上述半导体元件以其有源面与上述一边的基板相对的状态粘接到该基板上。
5.按权利要求1～权利要求4中任一权项所述的液晶显示装置，其特征在于：偏振板配置在另一边的上述基板的表面，上述第遮光部件由该偏振板中位于有效显示区域的外侧的部分构成。
6.按权利要求1～权利要求4中任一权项所述的液晶显示装置，其特征在于：上述遮光部件是将粘接到基板上的半导体元件的表面覆盖的模压树脂。
7.按权利要求2～权利要求4中任一权项所述的液晶显示装置，其特征在于：上述遮光部件和上述第2遮光部件通过将具有遮光性和可挠性的遮光带弯曲地粘接到上述一边的基板的周围而构成。
8.按权利要求2～权利要求4中任一权项所述的液晶显示装置，其特征在于：偏振板配置在上述一边的基板的表面，上述第2遮光部件由该偏振板中位于有效显示区域的外侧的部分构成。
9.按权利要求2～权利要求6中任一权项所述的液晶显示装置，其特征在于：上述第2遮光部件通过将具有遮光性的平板状的薄片部件粘接到上述一边的基板的表面而构成。
10.一种电子仪器，通过连接电路基板将具有将液晶夹在中间的相互相对的一对基板和至少直接粘接到一边的基板上的半导体元件的液晶显示装置与具有用于将外部输入信号向上述半导体元件传送的本体基板的本体进行连接，其特征在于：将上述半导体元件的  面中与上述一边的基板粘接的面之外的部分用遮光部件覆盖。
11.按权利要求10所述的电子仪器，其特征在于：在上述一边的基板的表面中与粘接半导体元件的面相反的背面，遮断射向半导体元件的光的第2遮光部件延长到上述一边的基板的外侧位置而形成，上述第2遮光部件的延长而形成的部分配置为与上述连接电路重叠。
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