(57)【要約】  プリント回路基板を下板として採用したディスプレイ装置を提供することを目的とする。本発明のプリント回路基板を下板として採用したディスプレイ装置は、ビアホールを有するプリント回路基板と、ピクセルまたはセグメントに電気信号を加える電極が前記プリント回路基板のビアホールのいずれか一側に接して取り付けられたディスプレイパネルと、前記ディスプレイパネルに電気信号を加える駆動回路部と、前記ビアホールを通って前記ディスプレイパネルの電極と前記駆動回路部を電気的に接続する配線部と、を備えることを特徴とする。本発明によれば、駆動回路側から加えられる電気信号がプリント回路基板のビアホールを介して電極に直接的に加えられるので、配線のための電極ラインが大幅に短くなり、その結果、ディスプレイ素子の応答速度を改善することが可能になる。
2007538286.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビアホールを有するプリント回路基板と、
ピクセルまたはセグメントに電気信号を加える電極が前記プリント回路基板のビアホールのいずれか一側に接して取り付けられたディスプレイパネルと、
前記ディスプレイパネルに電気信号を加える駆動回路部と、
前記ビアホールを通って前記ディスプレイパネルの電極と前記駆動回路部を電気的に接続する配線部と、を備えることを特徴とするプリント回路基板を下板として採用したディスプレイ装置。
【請求項２】
前記駆動回路部は、前記ディスプレイパネルが取り付けられたプリント回路基板の他側に形成されたことを特徴とする請求項１に記載のプリント回路基板を下板として採用したディスプレイ装置。
【請求項３】
前記電極に接して形成され、加えられる電気信号によって変色するエレクトロクロミック層と、
前記エレクトロクロミック層に接して形成され、エレクトロクロミック反応に関与するイオンが含まれた電解質層と、
前記電解質層に接して形成された第２の電極と、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のプリント回路基板を下板として採用したディスプレイ装置。
【請求項４】
前記電極に接して形成され、加えられる電気信号によって変色するエレクトロクロミック層と、
前記エレクトロクロミック層に接して形成され、エレクトロクロミック反応に関与するイオンが含まれたイオン性液体層と、
前記イオン性液体層に接して形成された第２の電極と、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のプリント回路基板を下板として採用したディスプレイ装置。
【請求項５】
前記電解質層に接して形成され、エレクトロクロミック反応に関与するイオンとは反対極性のイオンを集めるイオンストレージをさらに備えることを特徴とする請求項３に記載のプリント回路基板を下板として採用したディスプレイ装置。
【請求項６】
前記イオン性液体層に接して形成され、エレクトロクロミック反応に関与するイオンとは反対極性のイオンを集めるイオンストレージをさらに備えることを特徴とする請求項４に記載のプリント回路基板を下板として採用したディスプレイ装置。
【請求項７】
前記ビアホールは外周部に形成された金属配線部を備え、その内部は、金属または前記プリント回路基板の積層材により充填されることを特徴とする請求項１ないし６のうちいずれか１項に記載のプリント回路基板を下板として採用したディスプレイ装置。
【請求項８】
前記ビアホールは外周部に形成された金属配線部を備え、内周部は空き空間として残ることを特徴とする請求項１ないし６のうちいずれか１項に記載のプリント回路基板を下板として採用したディスプレイ装置。
【請求項９】
前記プリント回路基板及び前記電極の連結個所に形成された保護膜をさらに備えることを特徴とする請求項１ないし６のうちいずれか１項に記載のプリント回路基板を下板として採用したディスプレイ装置。
【請求項１０】
前記保護膜は、酸化膜または窒化膜よりなることを特徴とする請求項９に記載のプリント回路基板を下板として採用したディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプリント回路基板（ＰＣＢ：Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）を下板として採用したディスプレイ装置に係り、詳しくは、ＰＣＢにビアホールを形成し、これを介して駆動回路とディスプレイパネルのピクセルまたはセグメントを直接的に接続することにより、素子の応答速度及び画質の改善を図るディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、ディスプレイ装置は、ＣＲＴ，ＰＤＰ，ＬＥＤ，ＯＬＥＤなどの発光型ディスプレイ装置と、ＬＣＤなどの受光型ディスプレイ装置とに大別できる。前者の場合には応答速度が高速であるが、明るい場所では映像が鮮やかではないという短所がある。これに対し、後者の場合には、明るい場所では映像が鮮やかであるとはいえ、応答速度が遅いという短所がある。
【０００３】
中でも、エレクトロクロミック素子（ＥＣＤ；Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃ Ｄｉｓｐｌａｙ）は、ＬＣＤなどの受光型表示素子の一種であって、電気信号を加えて化学反応を調節することにより、エレクトロクロミック物質の色を調節する表示素子である。
【０００４】
図１は、エレクトロクロミック素子のディスプレイパネルの概略構造図である。図１を参照すれば、前記エレクトロクロミック素子のディスプレイパネル１は、下部ガラス基板１０の上に形成された下部電極１１と、前記下部電極の上面に形成され、加えられる電気信号によって変色するエレクトロクロミック物質が含まれたエレクトロクロミック層１２と、前記エレクトロクロミック層の上部に形成され、エレクトロクロミック反応に関与するイオンが含まれている電解質層１３と、前記電解質層の上部に形成され、エレクトロクロミック反応に関与するイオンとは反対極性のイオンを集めるイオンストレージ１４と、前記イオンストレージの上に形成された上部電極１５及び上部ガラス基板１６を備える。ここで、前記下部電極１１及び上部電極１５のうち少なくとも一方は、透明電極、例えば、インジウム・ティン・オキシド（ＩＴＯ）電極を採用することが一般的である。ここで、前記イオンストレージ１４は設けなくてもよく、前記電解質層１３の代わりにイオン性液体入りイオン性液体層を用いても良い。
【０００５】
前記ディスプレイパネル１に電圧が加えられてエレクトロクロミック層からイオンストレージに向かって電流が流れると、前記エレクトロクロミック層１２が着色され、これと逆方向に電流が流れると、前記エレクトロクロミック層１２において脱色が起こる。一方、エレクトロクロミック層の物質によって、逆方向の電流の流れの場合に着色及び脱色反応が起こることもある。
【０００６】
図２ａは、７−セグメントパターンの数字を表わすためのエレクトロクロミック層のレイアウト図であり、図２ｂは、図２ａのエレクトロクロミック層に電気信号を加えるための従来の下部電極のレイアウト図である。
【０００７】
図２ｂに示すように、各セグメントに対応する電極の長さがそれぞれ別々であり、通常、ａセグメントの電極抵抗値（例えば、２００Ω）は、ｄセグメントの電極抵抗値（例えば、１００Ω）よりも２倍以上大きくなる。この場合、同じ着色電圧１．０Ｖが加えられるとき、最大電流ｄ，ａがそれぞれ１０ｍＡ，５ｍＡとなり、応答速度が２倍も隔たることになる。これは、結果として素子全体としての応答速度を落とし、各セグメントの着色度がバラバラになり、これは、画質を劣化させる原因となる。
【０００８】
このような問題は、単にエレクトロクロミック素子の場合に限って起こるとは限らない。例えば、ＬＣＤ，ＯＬＥＤ，ＰＤＰなどのディスプレイ素子の場合にも、ディスプレイパネルに電気信号を加えるために各ピクセル電極に配線が形成されるが、ピクセル数が増えるに伴い配線の線幅が狭まり、これによる抵抗の増加により素子の応答速度が低下し、その結果、ピクセル映像のバラツキが招かれる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＰＣＢに形成されたビアホールを介してセグメントまたはピクセルに電気信号を直接的に加えることにより電極の抵抗を減らし、その結果、素子の動作特性を高めることのできるディスプレイ装置を提供するところにある。
【００１０】
上述した本発明の目的及び長所以外の目的及び長所は、後述する詳細な説明及び添付図面から一層明らかになる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の特徴によれば、ＰＣＢを下板として採用したディスプレイ装置は、ビアホールを有するＰＣＢと、ピクセルまたはセグメントに電気信号を加える電極が前記ＰＣＢのビアホールのいずれか一側に接して取り付けられたディスプレイパネルと、前記ディスプレイパネルに電気信号を加える駆動回路部と、前記ビアホールを通って前記ディスプレイパネルの電極と前記駆動回路部を電気的に接続する配線部と、を備える。
【００１２】
前記特徴による好適な実施の形態において、前記駆動回路部は、前記ディスプレイパネルが取り付けられたＰＣＢの他側に形成されている。
【００１３】
前記特徴による他の好適な実施の形態において、前記ディスプレイ装置は、前記電極の上部に形成され、加えられる電気信号によって変色するエレクトロクロミック層と、前記エレクトロクロミック層の上部に形成され、エレクトロクロミック反応に関与するイオンが含まれた電解質層と、前記電解質層の上部に形成され、エレクトロクロミック反応に関与するイオンとは反対極性のイオンを集めるイオンストレージと、前記イオンストレージの上部に形成された第２の電極と、をさらに備える。前記イオンストレージ１４は設けなくてもよく、前記電解質層の代わりに、イオン性液体が含まれたイオン性液体層を用いても良い。
【００１４】
さらに、前記特徴によるさらに他の好適な実施の形態において、前記ビアホールは外周部に形成された金属配線部を備え、その内部は、金属または前記ＰＣＢの積層材により充填されるか、あるいは、空き空間として残る。
【００１５】
さらに、前記特徴による他の好適な実施の形態において、前記ディスプレイ装置は、前記ＰＣＢ及び前記電極の連結個所に形成された保護膜をさらに備え、前記保護膜は、酸化膜または窒化膜よりなる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、駆動回路側から加えられる電気信号がＰＣＢのビアホールを介して電極に直接的に加えられるので、配線のための電極ラインが大幅に短くなり、その結果、ディスプレイ素子の応答速度を改善することが可能になる。
【００１７】
さらに、各ピクセル（またはセグメント）電極が一様に形成できることから、各ピクセル間の着色度及び脱色度が一様になり、その結果、画質が改善される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付図面に基づき、本発明の好適な実施の形態を詳述する。
【００１９】
図３は、本発明の好適な実施の形態によるＰＣＢ基板を下板として採用したディスプレイ装置の概略構成図である。
【００２０】
図３を参照すれば、ＰＣＢ３０にエレクトロクロミック素子のディスプレイパネル２０が取り付けられている。前記ＰＣＢ３０は両面ＰＣＢであって、その下面に駆動回路部３６が取り付けられており、前記駆動回路部３６からの駆動電気信号は配線３４及びビアホール３２を通ってディスプレイパネルの下部電極２１に直接的に加えられる。
【００２１】
前記駆動回路部３６は必ずしも電子部品が直接的にＰＣＢ３０に接触してなるとは限らず、別途のＰＣＢなどに組み付けられて配線３４によってのみ電気的に接続されても良い。この場合も本発明の範ちゅうに含まれる。
【００２２】
前記ディスプレイパネル２０の構造は、図１に示すディスプレイパネル１の構造に対応するものである。すなわち、図３における下部電極２１、エレクトロクロミック層２２、電解質層２３、イオンストレージ２４、上部電極２５及び上部ガラス基板２６は、図１における各構成要素にそれぞれ対応する。
【００２３】
しかしながら、本発明の場合、ディスプレイパネル２０とＰＣＢ３０との間に下部ガラス基板（図１における１０）が挟まれることなく、下部電極２１がビアホール３２と直接的に接触され、前記ビアホール３２は配線３４と電気的に導通されている。
【００２４】
このような構造において、前記下部電極は、エレクトロクロミック層と同じ形状に形成可能である。例えば、７−セグメントディスプレイの場合、従来のエレクトロクロミック層は図２ａの形状を有するのに対し、下部電極は、配線を考慮して図２ｂと同じ形状を有していた。しかし、図３の如き構造において、配線はビアホール３２を介してＰＣＢ３０の底面において上面の下部電極２１に直接的に接続されるため、下部電極２１はエレクトロクロミック層と同じ形状（すなわち、図２ａ）を有することが可能になる。その結果、電極配線の短線化により抵抗値が下がって素子の応答速度が高速化し、各セグメント電極が同一になって着色及び脱色の均一性が改善できる。
【００２５】
この実施の形態において、前記上部電極２５は、いわゆる共通電極の役割を果たすが、ＰＣＢ３０の上面に配置された下部電極２２を共通電極として採用することも可能であることは言うまでもない。
【００２６】
前記下部電極２１としては金属電極が用いられることが好適であるが、透明電極（例えば、ＩＴＯ膜）が用いられても構わない。但し、金属電極を用いる場合、抵抗値が低くて素子の応答速度が一層高速化する可能性がある。
【００２７】
前記ＰＣＢ３０の材質としては、ＦＲ４，ＧＥＴＥＸ、テフロン（登録商標）、セラミックなどが好適に用いられるが、必ずしもこれらに限定されるとは限らず、電解質との反応性が低く、且つ、ディスプレイ装置の工程温度に対する耐熱性を有するものであれば、いかなるものであっても構わない。高温工程が行われる場合には、セラミック材質のＰＣＢを用いることが好ましく、可撓性ディスプレイとしては、可撓性ＰＣＢを用いることができる。
【００２８】
前記配線３４の材質としては金属が好適に用いられるが、必ずしもこれに限定されることなく、伝導性物質であれば、いかなるものも採用可能である。
【００２９】
前記ビアホール３２は、下部電極２１と配線３４を電気的に接続するためのものであって、その構造の詳細は、図４に示してある。図４を参照すれば、前記ビアホール３２は外周部４０と内周部４２に区画されている。外周部４０は金属配線部であって、ＰＣＢ３０の下面において形成される配線３４と下部電極２２を電気的に接続する。さらに、内周部４２は空き空間として残るか、あるいは、Ｃｕ，Ａｕ，Ｐｔなどの金属材質またはＰＣＢ積層材により充填されることが好ましい。ここで、前記ビアホール３２に充填される材質は、温度の変化によって収縮及び膨張が繰り返し起こる場合、ＰＣＢ３０及び下部電極２１間の熱膨張係数の違いによって欠陥が起こらないこと、及び電解質との反応性がないことが求められる。上記のように内周部４２を金属材質またはＰＣＢ積層材により充填する場合、電解質の一部が漏れることを防ぐことができる。
【００３０】
一方、ＰＣＢ３０と電解質との間の化学反応を防ぐために、これらの間に保護膜を挟み込むこともできる。
【００３１】
図５は、本発明の他の好適な実施の形態によるＰＣＢを下板として採用したディスプレイ装置の概略構成図である。
【００３２】
図５を参照すれば、図４に示す構成に加えて、電解質２３とＰＣＢ３０との間に保護膜５０が挟まれている。前記保護膜は、ＰＣＢ及び下部電極の連結個所が露出しないように酸化膜（例えば、ＳｉＯ２）、窒化膜（例えば、ＳｉＮ）などよりなることが好ましい。図６は、保護膜５０の構造詳細図である。
【００３３】
以上では、エレクトロクロミック素子を例にとって説明したが、本発明は他の種類のディスプレイ装置にも適用可能である。すなわち、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）、エレクトロルミネセンス（ＥＬ）素子、有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）、電気泳動ディスプレイなどをはじめとして、各ピクセル電極に電気信号を加えることにより画像を得るあらゆるディスプレイ装置に適用可能である。
【００３４】
例えば、本発明がパッシブ・マトリックス・ディスプレイ装置に適用される場合、配線がＰＣＢの下部を通ってＰＣＢの上面に配置された下部電極と直接的に接続されるため、電極の配線がかなり短くなることはもとより、各ピクセル電極間の抵抗値差も狭まる。
【００３５】
以上、本発明を好適な実施の形態を挙げて説明したが、この分野における当業者であれば、発明の思想及び範囲を逸脱しない範囲内において各種の変形が可能であることは理解できるであろう。すなわち、本発明は、請求の範囲内において変更可能であるため、上述した如き例示的な実施の形態に制限されると解釈されてはならない。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】エレクトロクロミック素子のディスプレイパネルの概略構造図である。
【図２ａ】７−セグメントパターンの数字を表わすためのエレクトロクロミック層のレイアウト図である。
【図２ｂ】図２ａのエレクトロクロミック層に電気信号を加えるための従来の下部電極のレイアウト図である。
【図３】本発明の好適な実施の形態によるＰＣＢ基板を下板として採用したディスプレイ装置の概略構成図である。
【図４】本発明の好適な実施の形態によるビアホールの構造詳細図である。
【図５】本発明の他の好適な実施の形態によるＰＣＢ基板を下板として採用したディスプレイ装置の概略構成図である。
【図６】本発明の好適な実施の形態による保護膜の構造図である。
【符号の説明】
【００３７】
２０  ディスプレイパネル
２１  下部電極
２２  エレクトロクロミック層
２３  電解質層
２４  イオンストレージ
２５  上部電極
３０  ＰＣＢ
３２  ビアホール
３４  金属配線
３６  駆動回路部
５０  保護膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
2007538286.tif 000009
2007538286.tif 000010