JP3638123B2

JP3638123B2 - 表示モジュール

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Publication number: JP3638123B2
Application number: JP2000329592A
Authority: JP
Inventors: 茂樹田中; 嘉規小川
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2000-10-27
Filing date: 2000-10-27
Publication date: 2005-04-13
Anticipated expiration: 2020-10-27
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば液晶表示モジュールに適用可能な表示モジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来の表示モジュールとしては、ＴＦＴ（Thin Film Transistor) 液晶表示モジュールが知られている。その構成を図１３に基づいて説明する。なお、モジュール（Modul)とは、それらを組み合わせるだけで、例えばテレビやパーソナルコンピュータなどの大きなシステムを作り上げるための必要条件を満たしている独立単位を指す。
【０００３】
図１３に示すように、従来のＴＦＴ液晶モジュール１０１は、コントローラ１０２、ゲート電極駆動回路１０３、ソース電極駆動回路１０４および液晶パネル１０５から構成されている。コントローラ１０２は液晶駆動電源回路１０６を備え、ゲート電極駆動回路１０３はゲートドライバＧＤ１〜ＧＤｍからなるゲートドライバ群を有し、ソース電極駆動回路１０４はソースドライバＳＤ１〜ＳＤｎからなるソースドライバ群を有している。
【０００４】
コントローラ１０２は、外部装置（ホストシステム）から供給される同期信号（垂直同期信号、水平同期信号）を基準として、ゲート電極駆動回路１０３での走査パルスの発生、並びにソース電極駆動回路１０４でのＮｂｉｔ表示データ信号および駆動制御信号のタイミング制御を行なう。
【０００５】
コントローラ１０２の液晶駆動電源回路１０６は、外部からの電源を受けて、ゲート電極駆動回路１０３、ソース電極駆動回路１０４および液晶パネル１０５の共通電極（コモン電極）に各種電源供給を行う。
【０００６】
ゲート電極駆動回路１０３の各ゲートドライバＧＤ１〜ＧＤｍは、液晶パネル１０５の図６に示す水平方向のゲートバスラインＢｇを駆動する多出力数のドライバである。ゲートドライバＧＤ１〜ＧＤｍはＬＳＩチップからなり、これら各ＬＳＩチップは、それらの各入出力端子と他の構成部品の電極とを接続するため、ＴＣＰ（Tape Carrier Package) 形態となっている。即ち、ゲートドライバＧＤ１〜ＧＤｍは、絶縁フィルム上に微細間隔でレイアウトされた銅箔配線を有するテープキャリアと呼ばれるフィルム上に搭載され、そのＬＳＩチップの固定と防湿とを目的とした樹脂により封止されている。
【０００７】
各ソースドライバＳＤ１〜ＳＤｎは、液晶パネル１０５の図６に示す垂直方向のソースバスラインＢｓを駆動する多出力数のドライバである。ソースドライバＳＤ１〜ＳＤｎは、同様に、ＬＳＩチップの各入出力端子と他の構成部品の電極とを接続するため、ＴＣＰ形態となっている。
【０００８】
次に、上記従来の液晶表示モジュールの具体的な実装形態について説明する。図１４に示す液晶表示モジュールは、縦続接続された２個のゲートドライバＧＤ１、ＧＤ２および８個のソースドライバＳＤ１〜ＳＤ８を有する。これらソースドライバＳＤ１〜ＳＤ８およびゲートドライバＧＤ１、ＧＤ２は各々ＬＳＩチップからなる。
【０００９】
ゲートドライバＧＤ１、ＧＤ２はこれらに共通の共通配線基板１１１に設けられ、同様に、ソースドライバＳＤ１〜ＳＤ８はこれらに共通の共通配線基板１１２に設けられている。これら共通配線基板１１１および１１２は、ゲートドライバＧＤ１、ＧＤ２、およびソースドライバＳＤ１〜ＳＤ８に共通信号や電源を供給するためのものである。また、コントローラ１０２は、これら共通配線基板１１１、１１２とは別のコントローラ基板１１３に設けられている。なお、１１４は配線を有したＴＣＰ形態フィルムであり、１１５はコントローラ基板１１３と共通配線基板１１１、１１２との配線を接続するフレキシブル基板である。
【００１０】
ＴＣＰ形態フィルム１１４上の配線と液晶パネル１０５のＩＴＯ配線とは液晶パネル１０５の額縁部１０５ａにおいて、ＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film ：異方性導電膜）を介して熱圧着により接続されている。一方、ＴＣＰ形態フィルム１１４上の配線と共通配線基板１１１、１１２との電気的接続や、コントローラ基板１１３と共通配線基板１１１、１１２との電気的接続は半田もしくはＡＣＦにて行われている。なお、共通配線基板１１１、１１２やコントローラ基板１１３は、例えば多層ガラスエポキシ基板からなる。
【００１１】
次に、他の液晶表示モジュールを図１５に示す。この液晶表示モジュールでは、ＬＳＩチップにおける内部配線を用いることにより、前記共通配線基板１１１、１１２を排除している。この液晶表示モジュールは、本出願人らの出願による特開平６−３６８４号公報に開示されているものである。ここでは、ゲートドライバＧＤ１、ＧＤ２およびソースドライバＳＤ１〜ＳＤ８をそれぞれ異なるＴＣＰ形態フィルム１１４に搭載し、互いに隣接するＴＣＰ形態フィルム１１４同士の電気的接続を、ＴＣＰ形態フィルム１１４同士の配線端を重ね合わせることで実現している。
【００１２】
この例においても、コントローラ１０２は、ガラス、エポキシ基板あるいはフレキシブル基板からなる独立したコントローラ基板１１６上に設けられている。そして、コントローラ１０２は、フレキシブル基板を介して、ＡＣＦや半田によりゲートドライバＧＤやソースドライバＳＤと接続されている。
【００１３】
なお、隣接するＴＣＰ形態フィルム１１４同士を電気的に接続する構成の他の例としては、本願出願人の出願による特開２０００−２４２２４０号に開示されているものがある。ここでは、上記接続を、配線のみを有する別途設けたフィルム基板か、もしくは液晶パネル１０５上に設けた接続用ＩＴＯ配線を用いて、ＡＣＦあるいは半田を介して行っている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年、液晶表示モジュールに対する市場からの低価格化および小型化への要求は益々厳しさを増しており、これらについてさらなる検討が必要となっている。このため、液晶表示モジュールのトータルコストの低減並びに小型化を図るべく、特に信号のやり取りの多いコントローラも含めた表示用駆動装置全体についての可及的な部品点数の削減、必要配線の削減、および軽量化が強く求められている。
【００１５】
本発明は、上記の課題に鑑みなされたものであって、部品点数を削減して小型化および軽量化を可能とし、かつコストを低減できる表示モジュールの提供を目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明の表示モジュールは、列方向の駆動信号と行方向の駆動信号とにより駆動される表示素子と、前記列方向の駆動信号を供給する複数のソースドライバと、前記行方向の駆動信号を供給する複数のゲートドライバと、前記複数のソースドライバをそれぞれ搭載する複数の第１の配線基板と、前記複数のゲートドライバをそれぞれ搭載する複数の第２の配線基板と、前記複数のソースドライバおよび前記複数のゲートドライバを制御する制御装置とを備え、前記複数のソースドライバおよび前記複数のゲートドライバは、ソースドライバ同士およびゲートドライバ同士が順次つながる状態に縦続接続され、前記制御装置は、ソースドライバの前記縦続接続における先頭に位置するソースドライバと共に同一の配線基板に搭載され、ソースドライバの並び方向と平行な方向に並んで配置されていることを特徴としている。
【００１７】
上記の構成によれば、ソースドライバおよびゲートドライバを制御する制御装置が、第１の配線基板にソースドライバと共に搭載されている。したがって、制御装置のみを搭載するための配線基板が不要となり、部品点数の削減とコストの低減を図り得る。さらに、制御装置搭載専用の上記配線基板を設けるためのスペースが不要となり、小型化が可能となる。
【００１８】
上記の表示モジュールは、第１および第２の配線基板が、配線を有する絶縁性フィルムからなる構成としてもよい。
【００１９】
上記の構成によれば、駆動装置を搭載する配線基板として配線を有する絶縁性フィルム、例えばＴＣＰ（Tape Carrier Package) 形態フィルムを使用する表示モジュールに適用可能である。
【００２０】
上記の表示モジュールは、ソースドライバおよびゲートドライバがそれぞれ複数個設けられ、ソースドライバおよびゲートドライバがそれぞれ異なる第１および第２の配線基板に搭載され、複数のソースドライバおよび複数のゲートドライバが、ソースドライバ同士およびゲートドライバ同士が順次つながる状態に縦続接続され、前記制御装置はソースドライバの前記縦続接続における先頭に位置するソースドライバと共に同一の配線基板に搭載されている構成としてもよい。
【００２１】
上記の構成によれば、制御装置はソースドライバの縦続接続における先頭に位置するソースドライバと共に同一の配線基板に搭載されているので、制御装置から、縦続接続されている各ソースドライバに対して制御信号、例えばソースドライバのスタートパルス信号等を転送し易くなる。
【００２２】
即ち、制御装置とゲートドライバおよびソースドライバとの間の信号線数（信号の送受信数）は、制御装置−ゲートドライバ間よりも、制御装置−ソースドライバ間の方が多くなっている。したがって、制御装置がソースドライバを搭載する配線基板に搭載されている方が、配線領域をコンパクトにまとめることができる。
【００２３】
また、制御装置がソースドライバを搭載する配線基板に搭載されている構成により、周波数の高いクロック信号ＳＣＫやＲ，Ｇ，Ｂの各ビット線の引き回しが短くなるので、信号波形のなまりや飛び込みノイズを低減することができる。また、配線容量への充放電も低減されるため、出力段のバッファ回路に必要な駆動能力を低減でき、バッファ回路面積の縮小や消費電流の低減も期待できる。
【００２４】
上記の表示モジュールは、前記制御装置が搭載されている配線基板への外部装置からの入力信号が、同期信号と表示データと基準電圧生成用電圧であり、前記制御装置が搭載されている配線基板からの出力信号が、表示素子を駆動する駆動電圧と、縦続接続された次段のソースドライバへの制御信号および出カデータである構成としてもよい。
【００２５】
上記の表示モジュールは、第１および第２の配線基板が、前記表示素子の周縁部に形成された額縁領域に設けられている構成としてもよい。
【００２６】
上記の表示モジュールは、前記表示モジュールが液晶表示モジュールである構成としてもよい。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態を図１ないし図１２に基づいて以下に説明する。
本実施の形態の表示モジュールは、図１に示すＴＦＴ液晶表示モジュール１として構成されている。ＴＦＴ液晶表示モジュール１は、コントローラ回路（制御装置）２、ゲート電極駆動回路３、ソース電極駆動回路４および液晶パネル５を備えている。ゲート電極駆動回路３は、順次つながる状態に縦続接続されたゲートドライバ（第２の駆動装置）ＧＤ１、ＧＤ２からなるゲートドライバ群を有し、ソース電極駆動回路４は、順次つながる状態に縦続接続されたソースドライバ（第１の駆動装置）ＳＤ１〜ＳＤ８からなるソースドライバ群を有している。
【００２８】
コントローラ回路２は、外部装置（ホストシステム）から入力される（垂直同期信号、水平同期信号）を基準として、ゲート電極駆動回路３での走査パルスの発生、並びにソース電極駆動回路４でのＮｂｉｔ表示データ信号および駆動制御信号のタイミング制御を行なう。ゲート電極駆動回路３の各ゲートドライバＧＤ１、ＧＤ２は、液晶パネル５の図６に示す水平方向（行方向）のゲートバスラインＢｇを駆動する多出力数のドライバである。ソース電極駆動回路４の各ソースドライバＳＤ１〜ＳＤ８は、液晶パネル５の垂直方向（列方向）のソースバスラインＢｓを駆動する多出力数のドライバである。
【００２９】
ゲートドライバＧＤ１、ＧＤ２およびソースドライバＳＤ１〜ＳＤ８はＬＳＩチップからなる。ゲートドライバＧＤのＬＳＩチップは、先述のように、絶縁性のＴＣＰ（Tape Carrier Package) 形態フィルム（第２の配線基板）１１上に搭載され、ＴＣＰ形態となっている。同様に、ソースドライバＳＤのＬＳＩチップは、ＴＣＰ形態フィルム（第１の配線基板）１２上に搭載され、ＴＣＰ形態となっている。
【００３０】
ゲート電極駆動回路３およびソース電極駆動回路４は、液晶パネル５の額縁部５ａに設けられている。この額縁部５ａは、液晶パネル５の周縁部における隣り合う縦横の辺に沿って形成されている。上記額縁部５ａにおいて、ゲートドライバＧＤ１、ＧＤ２およびソースドライバＳＤ１〜ＳＤ８は、ＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film ：異方性導電膜）を介して額縁部５ａのＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジゥムすず酸化膜）端子に熱圧着により接続され固定されている。
【００３１】
コントローラ回路２は、図２に示すように、各種入出力端子を備えるとともに液晶駆動電源回路６を備える。コントローラ回路２には、外部装置（ホストシステム）から、液晶パネル５を駆動するのに必要な同期信号（垂直同期信号、水平同期信号）、デジタル表示データ、および各種電圧発生のための電圧が供給される。そしてコントローラ回路２は、各種制御信号、即ちソースドライバＳＤ用のスタートパルス信号ＳＳＰＩ、クロック信号ＳＣＫ、ラッチ信号ＬＳを出力するとともに、ゲートドライバＧＤ用のスタートパルス信号ＧＳＰＩおよびクロック信号ＧＣＫを出力する。さらに、コントローラ回路２は、ソースドライバＳＤへ、転送タイミングを制御したデジタル表示データＤＡＴＡ・ＲＧＢ（ＲＧＢの各６ビットデータ）を出力する。また、コントローラ回路２には、縦続接続における最終段のソースドライバＳＤ８からスタートパルス出力信号ＳＳＰＯが入力される。さらに、コントローラ回路２の液晶駆動電源回路６は、ゲートドライバＧＤ１、ＧＤ２に対してＶＤＤ、Ｖｃｃ、ＧＮＤを供給し、ソースドライバＳＤ１〜ＳＤ８に対してＶｃｃ、ＧＮＤおよび階調表示用基準電圧Ｖｒｅｆ１〜Ｖｒｅｆ９を供給し、液晶パネル５の共通電極３３に対してコモン電極用電圧を供給する。
【００３２】
上記コントローラ回路２（コントローラＬＳＩチップ）は、図１に示したＴＣＰ形態フィルム１２のうち、先頭のソースドライバＳＤ１を搭載するＴＣＰ形態フィルム１２ａに、ソースドライバＳＤ１と共に搭載されている。したがって、ＴＣＰ形態フィルム１２ａにおいては複合ＴＣＰ化されている。
【００３３】
コントローラ回路２、即ちＴＣＰ形態フィルム１２ａへの入力端子１３は、額縁部５ａにおける端縁部に形成されている。この入力端子１３への入力信号は、外部装置（ホストシステム）からの同期信号（垂直同期信号、水平同期信号）、表示データおよび外部電源からの外部供給電圧である。
【００３４】
これらの入力に応じてコントローラ回路２は、液晶パネル５に対して駆動電圧出力信号（例えば、Ｘ１〜１２８、Ｙ１〜１２８、Ｚ１〜１２８）を出力する。また、次段のソースドライバＳＤ２に対して制御信号、表示データＤＡＴＡ・ＲＧＢ、電源電圧、基準電圧を出力する。さらに、ゲートドライバＧＤ１に対して制御信号および電源電圧を出力する。
【００３５】
上記の構成により、本表示モジュールでは、液晶駆動電源回路６を内蔵したコントローラ回路２、ゲート電極駆動回路３およびソース電極駆動回路４が液晶パネル５の額縁部５ａに全て実装されたことになる。
【００３６】
次に、上記のＴＣＰ形態フィルム１２ａにおけるコントローラ回路２とソースドライバＳＤ１との搭載例について説明する。
図３の例では、コントローラ回路２とソースドライバＳＤ１とが、左右方向、即ちソースドライバＳＤ１〜ＳＤ８の並び方向と平行な方向に並んで配置されている。したがって、ＴＣＰ形態フィルム１２ａは横方向に長細い形状となる。
【００３７】
一般にソースドライバＳＤ１は、液晶パネル５のＩＴＯ端子と接続される駆動用出力端子が多端子であるため、細長い形状を有している。したがって、上記のような形態を採ることにより、ＴＣＰ形態フィルム１２ａに必要な幅Ｗ（額縁部５ａの幅方寸法）が狭くなり、液晶パネル５の額縁部５ａが狭い場合であっても、コントローラ回路２とソースドライバＳＤ１を搭載可能となる。
【００３８】
さらに、図３に示した形態の構造を図３におけるＡ−Ａ線矢視断面図である図４により示す。同図の構造では、コントローラ回路２（コントローラＬＳＩチップ）とソースドライバＳＤ１とが樹脂層２１により絶縁性のベーステープ２２に固定されている。さらに上記両者は、樹脂層２１にて封止されることにより保護されている。また、配線パターン２３はソルダーレジスト膜２５により被膜され、保護されている。ベーステープ２２に設けられたデバイスホール２６内には、配線パターン２３のインナーリード部２４が張り出している。そして、コントローラ回路２とソースドライバＳＤ１とは、これらのチップの電極に形成されたＡｕバンプ２７と上記インナーリード部２４とを介して電気的に接続されている。これにより、コントローラ回路２とソースドライバＳＤ１とが一つのＴＣＰとして複合化されている。
【００３９】
また、ＴＣＰ形態フィルム１２（１２ａ）において、上記ベーステープ２２の基材としては、例えば厚さ５０μｍのポリイミドフィルムが使用される。このポリイミドフィルム上に、接着層を介して、例えば厚さ１８μｍ、最小配線幅３０μｍの電解銅箔が配線パターン２３として積層されている。さらにその表面にはＳｎメッキが施されている。なお、接着層を用いることなく、ベーステープ２２の基材の上に導体である電解銅箔のパターンが直接形成されていてもよい。
【００４０】
また、ＴＣＰ形態フィルム１２ａにおけるコントローラ回路２とソースドライバＳＤ１との搭載例としては、他に図５に示すものがある。この例では、コントローラ回路２とソースドライバＳＤ１とが、ソースドライバＳＤ１〜ＳＤ８の並び方向とは直交する方向に並んで配置されている。したがって、ＴＣＰ形態フィルム１２ａは図３の例と比較して、幅Ｗが広く、長さＬが短い形状となる。これらのうち何れの形態を採用するかは、液晶パネル５への効率の良い実装を考慮して選択すればよい。なお、図５に示した形態のＢ−Ｂ線矢視断面は、ほぼ図３に示した形態と同様であり、図４に示すものとなる。
【００４１】
液晶パネル５は、図６に示すように、ＴＦＴ液晶パネルの等価回路で示される。液晶パネル５は、ＴＦＴ３１に接続された電極を表示電極３２として、この表示電極３２に対向する電極を共通電極（コモン電極）３３とした複数の画素３４で構成される。共通電極３３は、全ドットに共通した電極となっている。なお、３５は補助容量である。
【００４２】
ＴＦＴ３１のゲート電極に正電圧（通常、ゲートドライバＧＤ１、ＧＤ２より供給）を印加するとＴＦＴ３１がオンとなる。そして、ソースドライバＳＤ１〜ＳＤ８に印加された電圧にて、表示電極３２と共通電極３３との間に形成された液晶負荷容量が充電される。
【００４３】
ゲートドライバＧＤ１、ＧＤ２に負電圧を印加するとＴＦＴ３１がオフとなる。そして、この時点において印加されていた電圧が表示電極３２と共通電極３３との間に保持される。
【００４４】
書き込みたい電圧（通常、ソースドライバＳＤ１〜ＳＤ８より供給）をソース電極に与えてゲート電圧を制御することにより、画素３４には任意の電圧を保持させておくことができる。この保持電圧に応じて液晶の透過率を変化させることにより、階調を有する画像を表示させることができる。
【００４５】
さらに、図７に示すように、透過率が変化した液晶３６の背面側からバックライト光が照射され、液晶３６を透過した光がカラーフィルタ３７を透過することにより、カラー画像表示を行なうようになっている。
【００４６】
次に、ゲート電極駆動回路３を構成するゲートドライバＧＤ１、ＧＤ２について、図８を参照しながら以下に説明する。なお、各ゲートドライバＧＤ１、ＧＤ２は、いずれの構成も同じであるので、図８においては、一つのゲートドライバＬＳＩチップ４１（例えばゲートドライバＧＤ１）に構成される回路ブロック図を示している。
【００４７】
ゲートドライバＬＳＩチップ４１は、シフトレジスタ回路４２、レベルシフタ回路４３および出力回路４４から構成される。シフトレジスタ回路４２は、垂直同期信号ＧＳＰを基に水平同期信号ＧＣＫに同期をとり、シフト動作を行って選択パルス（走査パルスに相当）を出力する。この選択パルスにより、液晶パネル５において、ソース電極駆動回路４から出力された電圧により駆動されるべき画素が選択される。
【００４８】
レベルシフタ回路４３は、上記選択パルスのレベルをＴＦＴ３１のＯＮ／ＯＦＦに必要な電圧レベルに変換し、出力回路４４に送る。出力回路４４は、上記信号を、内蔵している出力回路４４により増幅し、出力端子から出力する。この出力回路４４からの出力１〜ｋは、パルス状の信号であり、ゲートパルス（走査パルス）と称する。
【００４９】
上記垂直同期信号ＧＰＳ、水平同期信号ＧＣＫおよび出力１〜ｋの信号タイミングを図９に示す。
【００５０】
同図において、垂直同期信号、即ちゲートドライバ用スタートパルス信号ＧＳＰ（図２のコントローラ回路のＧＳＰＩ端子から出力）は、ゲートドライバＬＳＩチップ４１（ゲートドライバＧＤ１）のシフトレジスタ回路４２の入力段に入力される。また、水平同期信号、即ちゲートドライバ用転送クロック信号ＧＣＫ（図２のコントローラ回路のＧＣＫ端子から出力）は、シフトレジスタ回路４２の転送クロックとして入力される。ＧＣＫ信号は、転送クロックの立ち上がりに同期を取り、シフトレジスタ回路４２内を転送される。そして、シフトレジスタ回路４２の各段からの出力がレベルシフトされバッファされて、図９に示すようにゲートドライバＬＳＩチップ４１の出力１〜Ｋとして出力される。
【００５１】
レベルシフタ回路４３の電源およびこの入出力信号は、電圧Ｖｃｃと接地電圧ＧＮＤとの間で駆動される。レベルシフタ回路４３は入力信号（電圧Ｖｃｃと接地電圧ＧＮＤレベル）を出力信号（電圧Ｖｃｃと負電圧ＶＤＤレベル）にレベルをシフトさせる。ゲートドライバＧＤ１内のシフトレジスタ回路４２の最終段まで転送されたＧＣＫ信号は、ＧＣＫｃｍｔとして、ゲートドライバＧＤ１と縦続接続されている次段のゲートドライバＧＤ２のＧＣＫ信号として入力され、先の場合と同様に転送され、かつ同様に処理される。以後、順次ＧＣＫ信号は転送されることで、最後に縦続接続されているゲートドライバＧＤ（ここではゲートドライバＧＤ２）まで同様にして処理される。
【００５２】
なお、信号ＧＳＰ、電源Ｖｃｃ、ＶＤＤやＧＮＤは、別途共通配線基板（図示せず）を介して、各ゲートドライバＧＤに並列に入力されるか、共通配線基板を排してＬＳＩ内部配線を使用してＬＳＩ入力端子→ＬＳＩ内部配線→ＬＳＩ出力端子→ＴＣＰ配線→次段ＬＳＩ入力端子と縦続接続されていても良い。
【００５３】
次に、ソース電極駆動回路４を構成するソースドライバＳＤ１〜ＳＤ８について図１０を参照しながら以下に説明する。なお、図１０は、ソースドライバＳＤ１〜ＳＤ８のうち、その中の一つのソースドライバＬＳＩチップ５１（例えばソースドライバＳＤ１）に構成される回路ブロック図を示している。
【００５４】
上記ソースドライバＬＳＩチップ５１は、シフトレジスタ回路５２、入力ラッチ回路５３、サンプリングメモリ回路５４、ホールドメモリ回路５５、基準電圧発生回路５６、ＤＡコンバータ回路５７および出力回路５８から構成されている。
【００５５】
上記シフトレジスタ回路５２は、スタートパルス信号ＳＰＩをスタートパルスとする一方、コントローラ回路２のＳＣＫ端子から出力されるクロック信号ＳＣＫ（基準信号）にて、上記スタートパルス信号ＳＰＩをシフトレジスタ回路５２内においてシフトさせる。上記スタートパルス信号ＳＰＩは、コントローラ回路２（図２参照）の端子ＳＳＰＩから出力されて、テープキャリア上に搭載されているソースドライバＬＳＩチップ５１のＳＰｉｎに入力され、かつ表示データ信号ＤＡＴＡ・ＲＧＢ（各６ビット）の水平同期信号と同期を取ったものである。
【００５６】
シフトレジスタ回路５２にてシフトされたスタートパルス入力信号ＳＰＩは、シフトレジスタ回路５２の最終段から、即ちソースドライバＬＳＩチップ５１の端子ＳＰｏｕｔから、スタートパルス出力信号ＳＰＯとして出力され、次のソースドライバＬＳＩチップ５１のＳＰｉｎに入力される。以後、同様にして順次転送される。尚、最終段のソースドライバＳＤ８から出力されるＳＰＯ信号は、コントローラ回路２のＳＳＰＯ端子に入力される。
【００５７】
コントローラ回路２の各Ｒ，Ｇ，Ｂ端子力ら出力される表示データ信号ＤＡＴＡ・ＲＧＢは各々６ビットで構成されている。この表示データ信号ＤＡＴＡ・ＲＧＢは、クロック信号／ＳＣＫ（クロックＳＣＫの反転信号）の立ち上がりに同期を取り、コントローラ回路２からソースドライバＳＤ１の端子Ｒ１−６ｉｎ、端子Ｇ１−６ｉｎ、端子Ｂ１−６ｉｎにそれぞれシリアルに入力され、入力ラッチ回路５３にて一時的にラッチされた後、サンプリングメモリ回路５４へ送られる。
【００５８】
サンプリングメモリ回路５４は、上記シフトレジスタ回路５２の各段の出力信号によって時分割で送られてくるＤＡＴＡ・ＲＧＢ各６ビット、計１８ビットの表示データをサンプリングする。そして、この表示データをコントローラ回路２のＬＳ端子から出力されるラッチ信号ＬＳが入力するまで記憶する。
【００５９】
次に、これら表示データは、ホールドメモリ回路５５に入力され、表示データ信号ＤＡＴＡ・ＲＧＢの１水平同期期間のデータがホールドメモリ回路５５に入力された時点で、ラッチ信号ＬＳにてラッチされる。
【００６０】
さらにホールドメモリ回路５５は、次の水平同期期間のデータがサンプリング回路５４に入力されて揃うまでの間、データを保持する。この間、これら表示データ信号は出力回路５８を介して出力される。そして、ホールドメモリ回路５５は、次のラッチ信号ＬＳが入力されると、サンプリングメモリ回路５４から新たなデータを取り込みラッチする。
【００６１】
基準電圧発生回路５６は、コントローラ回路２の液晶駆動電源回路６にて生成された基準電圧に基づき、階調表示に用いる６４レベルの電圧を例えば抵抗分割により発生させる。上記基準電圧は、コントローラ回路２の端子Ｖｒｅｆ１−９から出力されてソースドライバＬＳＩチップ５１の端子Ｖｒｅｆ１−９に入力されたものである。
【００６２】
ＤＡコンバータ回路５７は、ＲＧＢ各６ビットのデジタル表示データに応じて先の６４レベルの電圧のうち、一つのアナログ信号を選択することにより変換する。そして、出力回路５８は、６４レベルのうち、選択されたアナログ信号を増幅し、出力端子Ｘ０１−１２８、Ｙ０１−１２８、Ｚ０１−１２８（図１０におけるｊ＝１２８の端子に相当）から液晶パネル５の図示しない端子へ出力する。
【００６３】
上記出力端子Ｘ０１−１２８、Ｙ０１−１２８、Ｚ０１−１２８は、各々表示データ信号ＲＧＢに対応するものであり、各々１２８端子となっている。また、ソースドライバＬＳＩチップ５１の端子Ｖｃｃおよび端子ＧＮＤは、ソースドライバＬＳＩチップ５１に供給される電源用端子である。
【００６４】
以上が、６４階調表示のソースドライバＳＤ１〜ＳＤ８についての構成と動作の説明である。主な信号のタイミングチャートを図１１に示す。
【００６５】
なお、図１０に示した信号ＳＣＫ、ＤＡＴＡ・ＲＧＢ、Ｌｓ、Ｖｒｅｆ、ＶｃｃやＧＮＤは、別途共通配線基板（図示せず）を介して、各ソースドライバＳＤ１〜ＳＤ８に並列に入力されていてもよい。あるいは、共通配線基板を排し、ＬＳＩの内部配線、例えばＡｌ配線を使用してＬＳＩ入力端子→ＬＳＩ内部配線→ＬＳＩ出力端子ＴＣＰ配線→次段ＬＳＩ入力端子というように縦続接続されていても良い。後者の場合のソースドライバＬＳＩチップ６１の構成を図１２に示す。
【００６６】
上記のように、本実施の形態のＴＦＴ液晶表示モジュール１では、従来別途設けられていたコントローラ基板が不要となる。これに伴い、コントローラ基板やフレキシブル基板等の基板類についての部品点数を削減でき、コストダウンを図ることができる。
【００６７】
また、高速信号である転送クロックＳＣＫおよび表示データの配線引き回しが非常に短くなることから、液晶パネル５ヘの飛び込み雑音の低減も可能となり、表示品位を向上することができる。
【００６８】
また、ＴＦＴ液晶表示モジュール１を駆動するための主たる手段であるコントローラ回路２、ゲートドライバＧＤ、およびソースドライバＳＤを液晶パネル５の額縁部５ａに実装し固定できることから、ＴＦＴ液晶表示モジュール１をコンパクト化、薄型化および軽量化し、かつ一体化できる。これにより、ＴＦＴ液晶表示モジュール１は、信頼性が向上するとともに、システムに組み込む際の扱い易さが格段に改善され、汎用性が向上する。
【００６９】
上記のように、ソースドライバＬＳＩチップ５１とコントローラＬＳＩチップ（コントローラ回路２）とを１個のＴＰＣ（ＴＣＰ形態フィルム１２ａ）に搭載し複合化することで、例えばコントローラ回路２に仕様変更が発生した場合には、コントローラ回路２（コントローラＬＳＩ）とＴＣＰパターンの設計変更のみで対応可能である。即ち、本願発明と同様の効果を得るためにコントローラ回路２とソースドライバＳＤとを１チップ化した１チップＬＳＩを備えた場合と比較して、設計変更が容易であり、かつ安価に対応可能である。
【００７０】
さらに、隣接するＴＣＰ形態フィルム１２同士の電気的接続、即ちソースドライバＳＤ搭載の隣接するＴＣＰ形態フィルム１２同士の配線端を重ね合わせて接続する手法は、別途設けた配線のみのフィルム基板か、もしくは液晶パネル５上に設けた接続用ＩＴＯ配線を用いてＡＣＦあるいは半田を介して行う場合であっても、この接続を問題なくかつ容易に実現できる。したがって、コントローラ回路２内蔵のＴＦＴ液晶表示モジュール１を安価に提供することができる。
【００７１】
また、携帯用装置に使用される小型液晶パネルでは、コントローラ回路２とソースドライバＳＤを搭載した複合ＴＣＰ（ＴＣＰ形態フィルム１２ａ）の１個とゲートドライバを搭載したＴＣＰ（ＴＣＰ形態フィルム１１）の１個とを液晶パネル５に実装するだけで簡単にコントローラ回路内蔵の液晶表示モジュールを構成することができる。また、電源線や基準電圧等の共通線で低抵抗が好ましい場合には、共通配線基板を使用しても勿論構わない。
【００７２】
なお、上記の説明では、コントローラ回路２とソースドライバＳＤとを搭載するＴＣＰ形態フィルム１２ａとして、デバイスホールを設けた絶縁性フィルムを使用した場合について説明したが、デバイスホールにない配線を有した絶縁性フィルム上にＬＳＩチップを搭載した構成としてもよい。また、ソースドライバＳＤに代えて、コントローラ回路２とゲートドライバＧＤとを一つの絶縁性フィルム（ＴＣＰ形態）内に実装し、複合化した構成であってもよい。但し、コントローラ回路２からの出力信号との関係から、コントローラ回路２はソースドライバＳＤとの複合化が最も配線が軽減されることから望ましい。
【００７３】
また、コントローラ回路２は、先頭のソースドライバＳＤ１が搭載されているＴＣＰ形態フィルム１２ａに搭載した構成としているが、何れのソースドライバＳＤ１〜ＳＤ８が搭載されているＴＣＰ形態フィルム１２に搭載されていてもよい。但し、液晶パネル５上への実装を考えた場合、コントローラ回路２と共に搭載されるソースドライバＳＤは、先頭のもの（ソースドライバＳＤ１）か最後尾のもの（ソースドライバＳＤ８）が適当であり、この場合、ＬＳＩチップの内部配線により配線を行えば、これらの搭載形態を容易に実現できる。また、ソースドライバ用のスタートパルス信号の転送のし易さや、特開２０００−２４２２４０号に記載のソースドライバのように表示データに出力制御回路を設ける場合の信号の転送方向と配線のし易さ、さらにゲートドライバＧＤヘの配線を考慮すると、コントローラ回路２は、縦続接続されるスタートパルス信号の最初の入力段、即ちソースドライバＳＤ１の近傍に設置されるのが好ましい。
【００７４】
また、以上の説明では、ＴＦＴ液晶表示モジュール１を例としているが、本願発明は、少なくとも表示素子と、その表示素子を駆動する例えば縦続接続された複数の駆動装置と、これら駆動装置を制御する制御装置とを備え、かつ前記複数の駆動装置が配線を有する複数の絶縁性フィルムに分散して搭載された表示モジュールに有効であり、この場合にも先述の各効果を有するものである。例えば、液晶表示装置の背面にプラズマディスプレイ装置を配置した大画面表示装置等、様々な表示装置に応用が可能である。
【００７５】
また、以上の説明では、コントローラ回路（制御装置）２が液晶駆動電源回路６を含んでいるものとしている。しかしながら、コントローラ回路２は微細加工デザインルールにて製造される一方、液晶駆動電源回路６は比較的広いデザインルールにて製造される。したがって、コントローラ回路２と液晶駆動電源回路６とは、液晶駆動電源回路６がコントローラ回路２に含まれる１チップ構成ばかりでなく、それぞれが１チップとして設けられる２チップ構成も多く採用される。したがって、制御装置（コントローラ回路２と液晶駆動電源回路６とを含む）は、２チップ構成であってもよい。
【００７６】
以上のように、本実施形態の表示モジュールは、列方向の駆動信号と行方向の駆動信号とにより駆動される表示素子と、前記列方向の駆動信号を供給する第１の駆動装置と、前記行方向の駆動信号を供給する第２の駆動装置と、第１の駆動装置を搭載する第１の配線基板と、第２の駆動装置を搭載する第２の配線基板と、第１または第２の配線基板に、第１または第２の駆動装置と共に搭載され、第１および第２の駆動装置を制御する制御装置とを備えていることを特徴としている。
【００７７】
上記の構成によれば、第１および第２の駆動装置を制御する制御装置が、第１または第２の配線基板に第１または第２の駆動装置と共に搭載されている。したがって、制御装置のみを搭載するための配線基板が不要となり、部品点数の削減とコストの低減を図り得る。さらに、制御装置搭載専用の上記配線基板を設けるためのスペースが不要となり、小型化が可能となる。
【００７８】
上記の表示モジュールは、第１および第２の配線基板が、配線を有する絶縁性フィルムからなる構成としてもよい。
【００７９】
上記の構成によれば、駆動装置を搭載する配線基板として配線を有する絶縁性フィルム、例えばＴＣＰ（ Tape Carrier Package) 形態フィルムを使用する表示モジュールに適用可能である。
【００８０】
上記の表示モジュールは、第１および第２の駆動装置がそれぞれ複数個設けられ、これら第１および第２の各駆動装置がそれぞれ異なる第１および第２の配線基板に搭載され、複数の第１の駆動装置および複数の第２の駆動装置が、第１の駆動装置同士および第２の駆動装置同士が順次つながる状態に縦続接続され、前記制御装置は第１または第２の駆動装置の前記縦続接続における先頭に位置する駆動装置と共に同一の配線基板に搭載されている構成としてもよい。
【００８１】
上記の構成によれば、制御装置は第１または第２の駆動装置の縦続接続における先頭に位置する駆動装置と共に同一の配線基板に搭載されているので、制御装置から、縦続接続されている各駆動装置に対して制御信号、例えば駆動装置のスタートパルス信号等を転送し易くなる。
【００８２】
上記の表示モジュールは、第１の駆動装置がソースドライバであり、第２の駆動装置がゲートドライバであり、前記制御装置がソースドライバを搭載する配線基板に搭載されている構成としてもよい。
【００８３】
上記の構成によれば、第１の駆動装置をソースドライバ、第２の駆動装置をゲートドライバとした場合に、制御装置がソースドライバを搭載する配線基板に搭載されているので、ソースドライバとゲートドライバとを備えた構成において、制御信号の伝達を効率良く行うことができる。
【００８４】
即ち、制御装置とゲートドライバおよびソースドライバとの間の信号線数（信号の送受信数）は、制御装置−ゲートドライバ間よりも、制御装置−ソースドライバ間の方が多くなっている。したがって、制御装置がソースドライバを搭載する配線基板に搭載されている方が、配線領域をコンパクトにまとめることができる。
【００８５】
また、制御装置がソースドライバを搭載する配線基板に搭載されている構成により、周波数の高いクロック信号ＳＣＫやＲ，Ｇ，Ｂの各ビット線の引き回しが短くなるので、信号波形のなまりや飛び込みノイズを低減することができる。また、配線容量への充放電も低減されるため、出力段のバッファ回路に必要な駆動能力を低減でき、バッファ回路面積の縮小や消費電流の低減も期待できる。
【００８６】
上記の表示モジュールは、前記制御装置が搭載されている配線基板への外部装置からの入力信号が、同期信号と表示データと基準電圧生成用電圧であり、前記制御装置が搭載されている配線基板からの出力信号が、表示素子を駆動する駆動電圧と、縦続接続された次段の駆動装置への制御信号および出カデータである構成としてもよい。
【００８７】
上記の表示モジュールは、第１および第２の配線基板が、前記表示素子の周縁部に形成された額縁領域に設けられている構成としてもよい。
【００８８】
上記の表示モジュールは、前記制御装置を搭載する配線基板が、第１の駆動装置と第２の駆動装置との双方に近接する配線基板に搭載されている構成としてもよい。
【００８９】
上記の構成によれば、制御装置から第１の駆動装置と第２の駆動装置への配線を短くできる。
【００９０】
上記の表示モジュールは、前記表示モジュールが液晶表示モジュールである構成としてもよい。
【００９１】
【発明の効果】
以上のように、本発明の表示モジュールは、列方向の駆動信号と行方向の駆動信号とにより駆動される表示素子と、前記列方向の駆動信号を供給する複数のソースドライバと、前記行方向の駆動信号を供給する複数のゲートドライバと、前記複数のソースドライバをそれぞれ搭載する複数の第１の配線基板と、前記複数のゲートドライバをそれぞれ搭載する複数の第２の配線基板と、前記複数のソースドライバおよび前記複数のゲートドライバを制御する制御装置とを備え、前記複数のソースドライバおよび前記複数のゲートドライバは、ソースドライバ同士およびゲートドライバ同士が順次つながる状態に縦続接続され、前記制御装置は、ソースドライバの前記縦続接続における先頭に位置するソースドライバと共に同一の配線基板に搭載され、ソースドライバの並び方向と平行な方向に並んで配置されている構成である。
【００９２】
上記の構成によれば、ソースドライバおよびゲートドライバを制御する制御装置が、第１の配線基板にソースドライバと共に搭載されている。したがって、制御装置のみを搭載するための配線基板が不要となり、部品点数の削減とコストの低減を図り得る。さらに、制御装置搭載専用の上記配線基板を設けるためのスペースが不要となり、小型化が可能となる。
【００９３】
上記の表示モジュールは、第１および第２の配線基板が、配線を有する絶縁性フィルムからなる構成としてもよい。
【００９４】
上記の構成によれば、駆動装置を搭載する配線基板として配線を有する絶縁性フィルム、例えばＴＣＰ（Tape Carrier Package) 形態フィルムを使用する表示モジュールに適用可能である。
【００９５】
上記の表示モジュールは、ソースドライバおよびゲートドライバがそれぞれ複数個設けられ、これらソースドライバおよびゲートドライバがそれぞれ異なる第１および第２の配線基板に搭載され、複数のソースドライバおよび複数のゲートドライバが、ソースドライバ同士およびゲートドライバ同士が順次つながる状態に縦続接続され、前記制御装置はソースドライバの前記縦続接続における先頭に位置するソースドライバと共に同一の配線基板に搭載されている構成としてもよい。
【００９６】
上記の構成によれば、制御装置はソースドライバの縦続接続における先頭に位置するソースドライバと共に同一の配線基板に搭載されているので、制御装置から、縦続接続されている各駆動装置に対して制御信号、例えばソースドライバのスタートパルス信号等を転送し易くなる。
【００９７】
即ち、制御装置とゲートドライバおよびソースドライバとの間の信号線数（信号の送受信数）は、制御装置−ゲートドライバ間よりも、制御装置−ソースドライバ間の方が多くなっている。したがって、制御装置がソースドライバを搭載する配線基板に搭載されている方が、配線領域をコンパクトにまとめることができる。
【００９８】
また、制御装置がソースドライバを搭載する配線基板に搭載されている構成により、周波数の高いクロック信号ＳＣＫやＲ，Ｇ，Ｂの各ビット線の引き回しが短くなるので、信号波形のなまりや飛び込みノイズを低減することができる。また、配線容量への充放電も低減されるため、出力段のバッファ回路に必要な駆動能力を低減でき、バッファ回路面積の縮小や消費電流の低減も期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態における液晶表示モジュールの構成を示す説明図である。
【図２】図１に示したコントローラ回路における入出力信号の説明図である。
【図３】図１に示したＴＣＰ形態フィルムにおけるコントローラ回路とソースドライバとの搭載形態例を示す説明図である。
【図４】図３におけるＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図５】図３に示したＴＣＰ形態フィルムにおけるコントローラ回路とソースドライバとの搭載形態の他の例を示す説明図である。
【図６】図１に示した液晶パネルにおける要部の等価回路図である。
【図７】図１に示した液晶パネルにおける１個の画素付近における等価回路図である。
【図８】図１に示したゲートドライバを構成するゲートドライバＬＳＩチップの構成を示す概略のブロック図である。
【図９】図８に示したゲートドライバＬＳＩチップにおける各入出力信号のタイミングチャートである。
【図１０】図１に示したソースドライバを構成するソースドライバＬＳＩチップの構成を示す概略のブロック図である。
【図１１】図１０に示したゲートドライバＬＳＩチップにおける各入出力信号等のタイミングチャートである。
【図１２】図１０に示したソースドライバＬＳＩチップの他の例を示す概略のブロック図である。
【図１３】従来のＴＦＴ液晶表示モジュールの構成を示す説明図である。
【図１４】従来のＴＦＴ液晶表示モジュールの具体的な実装形態の例を示す説明図である。
【図１５】従来のＴＦＴ液晶表示モジュールの構成の他の例を示す説明図である。
【符号の説明】
１ＴＦＴ液晶表示モジュール
２コントローラ回路（制御装置）
３ゲート電極駆動回路（第２の駆動装置）
４ソース電極駆動回路（第１の駆動装置）
５液晶パネル（表示素子）
１１ＴＣＰ形態フィルム（第２の配線基板）
１２ＴＣＰ形態フィルム（第１の配線基板）
４１ゲートドライバＬＳＩチップ
５１ソースドライバＬＳＩチップ

Claims

列方向の駆動信号と行方向の駆動信号とにより駆動される表示素子と、
前記列方向の駆動信号を供給する複数のソースドライバと、
前記行方向の駆動信号を供給する複数のゲートドライバと、
前記複数のソースドライバをそれぞれ搭載する複数の第１の配線基板と、
前記複数のゲートドライバをそれぞれ搭載する複数の第２の配線基板と、
前記複数のソースドライバおよび前記複数のゲートドライバを制御する制御装置とを備え、
前記複数のソースドライバおよび前記複数のゲートドライバは、ソースドライバ同士およびゲートドライバ同士が順次つながる状態に縦続接続され、
前記制御装置は、ソースドライバの前記縦続接続における先頭に位置するソースドライバと共に同一の配線基板に搭載され、ソースドライバの並び方向と平行な方向に並んで配置されていることを特徴とする表示モジュール。
第１および第２の配線基板は配線を有する絶縁性フィルムからなることを特徴とする請求項１に記載の表示モジュール。
前記制御装置と、前記先頭に位置するソースドライバとは、樹脂層により絶縁性のベーステープに固定されていることを特徴とする請求項１に記載の表示モジュール。
前記制御装置と、前記先頭に位置するソースドライバとは、一つのＴＣＰとして複合化されていることを特徴とする請求項３に記載の表示モジュール。
前記制御装置が搭載されている配線基板への外部装置からの入力信号は、同期信号と表示データと基準電圧生成用電圧であり、前記制御装置が搭載されている配線基板からの出力信号は、表示素子を駆動する駆動電圧と、縦続接続された次段のソースドライバへの制御信号および出カデータであることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の表示モジュール。
第１および第２の配線基板は、前記表示素子の周縁部に形成された額縁領域に設けられていることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の表示モジュール。
前記表示モジュールは液晶表示モジュールであることを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の表示モジュール。