(57)【要約】【課題】複数の表示パネルを有する表示装置において、フレキシブル基板の枚数を削減する。【解決手段】フレキシブル基板４４には、赤色用表示パネル２４ａ、緑色用表示パネル２４ｂ及び青色用表示パネル２４ｃにそれぞれ表示データを個別に供給するセグメントドライバ２３ａ，２３ｂが搭載されている。このフレキシブル基板４４に赤色用表示パネル２４ａ、緑色用表示パネル２４ｂ及び青色用表示パネル２４ｃを共通接続した後、フレキシブル基板４４を折りたたんで各表示パネル２４ａ，２４ｂ，２４ｃを重ね合わせる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に重ね合わせて配置された複数の表示パネルと、
前記複数の表示パネルに個別に表示データを供給する１又は複数の半導体装置が搭載され、折りたたまれて前記複数の表示パネルに共通接続されたフレキシブル基板と
を有することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記フレキシブル基板に搭載された前記半導体装置の数が、前記表示パネルの数よりも少ないことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記複数の表示パネルの表示色が相互に異なることを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記複数の表示パネルは、赤色用表示パネルと、緑色用表示パネルと、青色用表示パネルがこの順に重ねられてなり、前記緑色用表示パネルは、前記赤色用表示パネル及び前記青色用表示パネルと左右逆向きに接続されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項５】
前記複数の表示パネルの少なくとも１つは、複数の半導体装置に接続されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項６】
複数の表示パネルを、前記複数の表示パネルに個別に表示データを供給する１又は複数の半導体装置が搭載されたフレキシブル基板に共通接続する工程と、
前記フレキシブル基板を折りたたんで前記複数の表示パネルを重ね合わせる工程と
を有することを特徴とする表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の表示パネルを積層した構造を有する表示装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子ペーパーは、画像（文字及び記号等を含む。以下、同じ）を電気的に書き換え可能であり、電力の供給を停止しても画像が消えないという性質（表示メモリ性）を有する表示装置である。近年、電子ペーパーの実用化に向けた研究が盛んになされている。電子ペーパーには、薄くて軽量であるとともに消費電力が極めて少なく、目に優しく疲れない表示であることが要求されており、電子ブック、電子新聞及び電子ポスター等への応用が期待されている。電子ペーパーは、表示方式の違いにより、電気泳動方式、ツイストボール方式、電気化学方式及び液晶方式などに分類される。
【０００３】
液晶方式の電子ペーパーの一つに、コレステリック液晶（カイラルネマティック液晶とも呼ばれる）を用いたものがある。コレステリック液晶は、ネマティック液晶にカイラル材を比較的大量（数十重量％）に添加したものである。ネマティック液晶にカイラル材を大量に添加すると、ネマティック液晶分子を強く螺旋状にねじったコレステリック相を形成することができる。
【０００４】
図１（ａ），（ｂ）はコレステリック液晶表示装置の原理を示す模式図である。この図１（ａ），（ｂ）に示すように、コレステリック液晶表示装置は、透明基板１１，１２の間にコレステリック液晶の層１３を挟んだ構造を有している。透明基板１１，１２の液晶側の面には例えばＩＴＯ（Indium-Tin Oxide）等の透明導電体からなる電極（図示せず）が設けられている。これらの電極間に印加する電圧を制御することにより、液晶分子の状態を干渉反射モード（プレナー状態）、透過モード（フォーカルコニック状態）、又はそれらが混在するモードに変化させることができる。干渉反射モードでは、図１（ａ）に示すように液晶分子の螺旋ピッチに応じた波長の光が反射される。また、透過モードでは、図１（ｂ）に示すように光が液晶の層１３を透過する。
【０００５】
コレステリック液晶方式の表示装置では、電圧の印加を停止してもその前の状態（プレナー状態又はフォーカルコニック状態）が長時間保持されるため、無電源でも画像の表示が可能である。また、赤色（Ｒ）光を反射する表示パネルと、緑色（Ｇ）光を反射する表示パネルと、青色（Ｂ）光を反射する表示パネルとを重ね合わせ、背面に黒色の光吸収層を設けたコレステリック液晶方式のカラー表示装置が開発されている。この表示装置では、全ての表示パネルを透過モードとすれば全面に黒が表示され、所望の色の表示パネルを干渉反射モードとすれば、所望の色の画像を表示することができる。
【０００６】
特許文献１〜３には表示パネルと駆動回路との間を複数のフレキシブル基板で接続した表示装置が記載されている。
【特許文献１】特開２００２−１７５０５５号公報
【特許文献２】特開２０００−２４２１９４号公報
【特許文献３】特開２００１−２８１６２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本願発明者らは、上述した構造の従来のカラー表示装置には、以下に示す問題点があると考える。すなわち、従来のカラー表示装置では、各表示パネル毎にセグメントドライバ（表示データ供給用半導体装置）が設けられている。通常、セグメントドライバは、フレキシブル基板（Flexible Printed Circuits）に搭載されて表示パネルと電気的に接続されている。従って、赤色用、緑色用及び青色用の３枚の表示パネルを有するカラー表示装置の場合にはセグメントドライバが搭載された３枚のフレキシブル基板を個別に製造する必要があり、製品コストの増大を招いている。
【０００８】
以上から、複数の表示パネルを有する表示装置において、フレキシブル基板の枚数を削減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した目的は、相互に重ね合わせて配置された複数の表示パネルと、前記複数の表示パネルに個別に表示データを供給する１又は複数の半導体装置が搭載され、折りたたまれて前記複数の表示パネルに共通接続されたフレキシブル基板とを有する表示装置により達成される。
【００１０】
上記した目的は、複数の表示パネルを、前記複数の表示パネルに個別に表示データを供給する１又は複数の半導体装置が搭載されたフレキシブル基板に共通接続する工程と、前記フレキシブル基板を折りたたんで前記複数の表示パネルを重ね合わせる工程とを有する表示装置の製造方法により達成される。
【００１１】
上述の表示装置及び製造方法によれば、複数の表示パネルが、それらの表示パネルに表示データを個別に供給する半導体装置（ＩＣ：Integrated Circuit）が搭載されたフレキシブル基板に共通接続されている。そして、そのフレキシブル基板が折りたたまれることにより、複数の表示パネルが相互に重なり、表示装置を形成している。
【００１２】
従って、各表示パネル毎にフレキシブル基板（表示データ供給用半導体装置が搭載されたフレキシブル基板）を製造する必要がなく、表示装置に必要なフレキシブル基板の枚数が削減できる。これにより、表示装置の製品コストを低減することができる。
【００１３】
一般的な表示装置の場合、表示データを供給する半導体装置を各表示パネル毎に設けている。従って、表示パネルの数と半導体装置の数は同じである。しかし、表示パネルの端子よりも多くの表示データ出力端子を有する半導体装置を用いることにより、半導体装置の数を削減することができる。これにより、表示装置の製品コストをより一層低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について、添付の部面を参照して説明する。
【００１５】
図２は、本発明の実施形態に係る表示装置の構成を示すブロック図である。この図２に示すように、本実施形態に係る表示装置は、制御回路２１と、コモンドライバ２２と、２個のセグメントドライバ（表示データ供給用半導体装置）２３ａ，２３ｂと、３枚の表示パネル２４ａ，２４ｂ，２４ｃとを有している。表示パネル２４ａは赤色画像表示用パネルであり、表示パネル２４ｂは緑色画像表示用パネルであり、表示パネル２４ｃは青色画像表示用パネルである。
【００１６】
制御回路２１は例えば外部から表示データを入力し、セグメントドライバ２３ａ，２３ｂに表示データ及びクロック等を出力するとともに、コモンドライバ２２に制御信号を出力する。コモンドライバ２２は、制御回路２１から入力した制御信号に基づいて表示パネル２４ａ，２４ｂ，２４ｃに所定のタイミングで走査信号を出力する。一方、セグメントドライバ２３ａ，２３ｂは、制御回路２１から入力した表示データをクロックに同期した所定のタイミングで表示パネル２４ａ，２４ｂ，２４ｃに出力する。図２に示すように、表示パネル２４ａにはセグメントドライバ２３ａから表示データが供給され、表示パネル２４ｃにはセグメントドライバ２３ｂから表示データが供給されるが、表示パネル２４ｂにはセグメントドライバ２３ａ，２３ｂの両方から表示データが供給される。
【００１７】
図３は表示パネル２４ａの構造を示す平面図、図４は同じくその断面図である。
【００１８】
表示パネル２４ａは、図４の断面図に示すように、下側透明基板３１と上側透明基板３３との間にコレステリック液晶の層３５を挟んだ構造を有している。下側透明基板３１及び上側透明基板３３はいずれも透明なガラス板又はフィルム等により形成されている。
【００１９】
図３，図４に示すように、透明基板３１の上側の面（液晶側の面）には横方向に伸びる複数の行電極３２が縦方向に一定のピッチで並んで配置されている。また、透明基板３３の下側の面（液晶側の面）には、縦方向に伸びる複数の列電極３４が横方向に一定のピッチで並んで配置されている。これらの行電極３２及び列電極３４は、ＩＴＯ（Indium-Tin Oxide）等の透明導電体からなる。行電極３２と列電極３４とが交差する部分がそれぞれ画素となっており、各画素毎にコレステリック液晶の状態を制御して表示パネル２４ａに画像を表示する。透明基板３１，３３の厚さは例えば１２５μｍであり、行電極３２及び列電極３４の厚さは例えば０．１μｍであり、液晶の層３５の厚さは例えば５μｍである。
【００２０】
以下、図３を参照して表示パネル２４ａに画像を書き込むときの動作について説明する。ここでは、縦方向に並んだ行電極３２を上側から順に１行目の行電極、２行目の行電極、…というように呼び、横方向に並んだ列電極３４を左側から順に１列目の列電極、２列目の列電極、…というように呼ぶ。
【００２１】
まず、セグメントドライバ２３ａから各列電極３４にそれぞれ表示データを供給し、コモンドライバ２２から１行目の行電極３２のみに走査信号を供給する。これにより、各列電極３４と１行目の行電極３２との間の液晶が表示データに応じた状態（プレーナ状態、フォーカルコニック状態又はそれらが混在した状態）になり、画像の１行目が表示パネル２４ａに書き込みされる。
【００２２】
次に、セグメントドライバ２３ａから各列電極３４に供給する表示データを更新し、コモンドライバ２２により２行目の行電極３２のみに走査信号を供給する。これにより、各列電極３４と２行目の行電極３２との間の液晶が表示信号に応じた状態になり、画像の２行目が表示パネル２４ａに書き込みされる。このようにして、一定の時間毎に各列電極３４に供給する表示データを更新し、各行電極３２に順番に走査信号を供給することにより、表示パネル２４ａに所望の画像を表示することができる。
【００２３】
表示パネル２４ｂ，２４ｃは、液晶分子の螺旋ピッチが異なる以外は基本的に表示パネル２４ａと同様の構造であるので、ここでは表示パネル２４ｂ，２４ｃの構造の説明は省略する。
【００２４】
本実施形態では、各表示パネル２４ａ，２４ｂ，２４ｃにはそれぞれ、４００本の行電極３２と、１６０本の列電極３４とが形成されているものとする。各列電極３４はセグメントドライバ２３ａ，２３ｂの各出力端子に１：１の関係で接続されている。すなわち、セグメントドライバ２３ａ，２３ｂはそれぞれ２４０個の出力端子（表示データ出力端子）を有している。そして、セグメントドライバ２３ａの２４０個の出力端子のうち１６０個の端子が表示パネル２４ａの列電極に接続され、８０個の端子が表示パネル２４ｂの列電極に接続される。また、セグメントドライバ２３ｂの２４０個の出力端子のうち１６０個の端子が表示パネル２４ｃの列電極に接続され、８０個の端子が表示パネル２４ｂの列電極に接続される。
【００２５】
図５は、コモンドライバ２２から出力される走査信号とセグメントドライバに入力される信号（クロック１，２及び表示データ）とを示すタイミングチャートである。前述したように、コモンドライバ２２からは一定の周期で走査信号が出力され、各行電極３２に順番に走査信号が供給される。一方、セグメントドライバ２３ａ，２３ｂでは、クロック１に同期して表示データを取り込み、クロック２に同期したタイミングで表示データを各列電極３４に出力する。なお、セグメントドライバ２３ａ，２３ｂには２つの表示バッファが設けられており、一方の表示バッファから各列電極３４に表示データを供給している間に、他方の表示バッファに表示データを取り込んでいる。
【００２６】
図６は、本実施形態の表示装置の組み立て前の状態を示す模式的平面図であり、表示パネル２４ａ，２４ｂ，２４ｃをフレキシブル基板に共通接続した状態を示している。
【００２７】
本実施形態では、図６に示すように、表示パネル２４ａの左側の辺の近傍にフレキシブル基板４１が接続され、表示パネル２４ｂの右側の辺の近傍にフレキシブル基板４２が接続され、表示パネル２４ｃの左側の辺の近傍にフレキシブル基板４３が接続される。また、表示パネル２４ａ，２４ｂ，２４ｃの上側の辺の近傍にフレキシブル基板４４が接続される。
【００２８】
フレキシブル基板４１には、制御部２１（図２参照）と電気的に接続される複数の端子が一方向（Ｙ方向）に配列してなる端子群４１ａと、表示パネル２４ｂと接続される複数の端子が一方向（Ｙ方向）に配列してなる端子群４１ｂと、表示パネル２４ｃと接続される複数の端子が一方向（Ｙ方向）に配列してなる端子群４１ｃとが設けられている。また、フレキシブル基板４１にはコモンドライバ２２が搭載されている。ここでは、コモンドライバ２２が２個のＩＣ２２ａ，２２ｂからなるものとしている。
【００２９】
これらのＩＣ２２ａ，２２ｂの入力側の各端子は、フレキシブル基板４１の裏面側に形成された配線パターン（図示せず）を介して端子群４１ａの各端子と電気的に接続されている。また、これらのＩＣ２２ａ，２２ｂの出力側の各端子は、フレキシブル基板４１の表面側に形成された配線パターン（図示せず）を介して、表示パネル２４ａの各列電極と並列に接続されている。更に、これらのＩＣ２２ａ，２２ｂの出力側の各端子は、端子群４１ｂ，４１ｃの各端子とも並列に接続されている。
【００３０】
表示パネル２４ｂに接続されるフレキシブル基板４２には、複数の端子が一方向（Ｙ方向）に配列してなる端子群４２ａが設けられている。この端子群４２ａの各端子は、表示パネル２４ｂの各列電極に並列に接続されている。これと同様に、表示パネル２４ｃに接続されるフレキシブル基板４３にも、複数の端子が一方向（Ｙ方向）に配列してなる端子群４３ａが設けられている。この端子群４３ａの各端子は、表示パネル２４ｃの各列電極に並列に接続されている。
【００３１】
一方、フレキシブル基板４４は表示部２４ａ，２４ｂ，２４ｃの上側の辺の近傍に接続される。但し、図６に示すように、表示パネル２４ｂは、表示パネル２４ａ，２４ｃに対し左右逆向きに接続される。
【００３２】
フレキシブル基板４４には、制御部２１（図２参照）に接続される複数の端子が一方向（Ｘ方向）に配列してなる端子群４４ａが設けられている。また、フレキシブル基板４４には、２個のセグメントドライバ２３ａ，２３ｂが搭載されている。これらのセグメントドライバ２３ａ，２３ｂの入力側の各端子は端子群４４ａの各端子に並列に接続され、出力側の各端子は表示パネル２４ａ，２４ｂ，２４ｃの各列電極に並列に接続されている。図６に示すように、セグメントドライバ２３ａ，２３ｂはＹ方向にＡだけずれて配置されている。これは、後述するようにフレキシブル基板４４を折りたたんだときにセグメントドライバ２３ａ，２３ｂが重ならないようにするためである。なお、セグメントドライバ２３ａ，２３ｂの厚みは１ｍｍ程度である。
【００３３】
フレキシブル基板４４は図６中に一点鎖線で示す位置、すなわち表示パネル２４ａと表示パネル２４ｂとの間、及び表示パネル２４ｂと表示パネル２４ｃとの間でそれぞれ折りたたまれ、表示パネル２４ａ，２４ｂ，２４ｃが重なり合う。この場合、表示パネル２４ｂに接続されたフレキシブル基板４２の端子群４２ａの各端子はフレキシブル基板４１の端子群４２ｂの各端子に接続され、表示パネル２４ｃに接続されたフレキシブル基板４３の端子群４３ａの各端子はフレキシブル基板４１の端子群４１ｃの各端子に接続される。
【００３４】
図７（ａ），（ｂ）は、フレキシブル基板４４の折りたたみかたを示す模式図であり、図８は各表示パネル２４ａ，２４ｂ，２４ｃが積層された状態を示している。なお、図８中の符号５１はパネル２４ａ，２４ｂ，２４ｃ内に液晶を封入するためのシール材を示し、符号５２は液晶層の厚さ（セル厚）を一定に維持するためのスペーサを示している。また、符号５３は表示パネル２４ａの裏面側に配置された光吸収層を示している。
【００３５】
本実施形態では下から順に赤色用表示パネル２４ａ、緑色用表示パネル２４ｂ及び青色用表示パネル２４ｃを積層しているが、表示パネル２４ａ，２４ｂ，２４ｃの積層順はこれに限定されるものではなく、任意である。
【００３６】
このように構成された表示装置において、例えば図９に示すように白（Ｗ）−赤（Ｒ）−緑（Ｇ）−青（Ｂ）−イエロー（Ｙ）−マゼンダ（Ｍ）−シアン（Ｃ）−黒（Ｂｋ）の順に並んだストライプの画像を表示する場合、赤色用表示パネル２４ａ、緑色用表示パネル２４ｂ及び青色用表示パネル２４ｃを図１０に示すように駆動する。図１０において、白色の帯状の領域は干渉反射モードの領域を示し、網掛けした帯状の領域は透過モードの領域を示している。但し、本実施形態では緑色用表示パネル２４ｂの向きが赤色用表示パネル２４ａ及び青色用表示パネル２４ｃに対し左右逆であるので、表示パネル２４ｂに供給する表示データの順番に注意することが必要である。すなわち、図６において、表示パネル２４ａ，２４ｃでは左端の列電極から右方向に順番に１列目の表示データ、２列目の表示データ、…というように表示データを供給するのに対し、表示パネル２４ｂでは右端の列電極から左方向に順番に１列目の表示データ、２列目の表示データ、…というように表示データを供給する。
【００３７】
本実施形態においては、１枚のフレキシブル基板４４に赤色用表示パネル２４ａ、緑色用表示パネル２４ｂ及び青色用表示パネル２４ｃを共通接続するので、各表示パネル２４ａ，２４ｂ，２４ｃ毎にフレキシブル基板を用意する場合に比べて部品数が低減される。これにより、表示装置の製造コストを低減することができる。また、本実施形態においては、２個のセグメントドライバ２３ａ，２３ｂで３枚の表示パネル２４ａ，２４ｂ，２４ｃを駆動する。従って、部品数がより一層低減され、製品コストも削減される。更に、図６に示すように、これらのセグメントドライバ２３ａ，２３ｂがＹ方向にＡだけずれた位置に配置されているので、フレキシブル基板４４を折りたたんだときにセグメントドライバ２３ａ，２３ｂが重なることがなく、表示装置の厚さが厚くなることを回避できる。
【００３８】
なお、上述の実施形態では赤色用表示パネル２４ａ、緑色用表示パネル２４ｂ及び青色用表示パネル２４ｃの３枚の表示パネルを積層して形成される表示装置について説明したが、積層する表示パネルの表示色や枚数は任意でよい。また、上述の実施形態では２個のセグメントドライバ２３ａ，２３ｂにより３枚の表示パネル２４ａ，２４ｂ，２４ｃを駆動する場合について説明したが、表示パネル毎に個別にセグメントドライバを設けてもよく、１個のセグメントドライバにより３枚の表示パネルを駆動するようにしてもよい。更に、上述の実施形態では表示パネル２４ａ，２４ｂ，２４ｃがコレステリック液晶方式の表示パネルの場合について説明したが、コレステリック液晶方式以外の方式の表示パネルを用いてもよい。例えば、本発明は、電圧の印加によって発色と消去が制御可能なエレクトロクロミック方式の表示パネルを複数積層して構成した表示装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１（ａ），（ｂ）はコレステリック液晶表示装置の原理を示す模式図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係る表示装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、表示パネルの構造を示す平面図である。
【図４】図４は、同じくその表示パネルの断面図である。
【図５】図５は、コモンドライバから出力される走査信号とセグメントドライバに入力される信号とを示すタイミングチャートである。
【図６】図６は、実施形態の表示装置の組み立て前の状態を示す模式的平面図である。
【図７】図７（ａ），（ｂ）は、フレキシブル基板の折りたたみかたを示す模式図である。
【図８】図８は表示パネルが積層された状態を示す断面図である
【図９】図９は、表示装置に表示する画像の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、図９の画像を表示する際の赤色用表示パネル、緑色用表示パネル及び青色用表示パネルの駆動状態を示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１１，１２…透明基板、１３…コレステリック液晶の層、２１…制御回路、２２…コモンドライバ、２３…セグメントドライバ、２４ａ，２４ｂ，２５ｃ…表示パネル、３１，３３…透明基板、３２…行電極、３４…列電極、３５…コレステリック液晶の層、４１，４２，４３，４４…フレキシブル基板、４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４２ａ，４３ａ，４４ａ…端子群、５１…シール材、５２…スペーサ、５３…光吸収層。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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