CN100507642C - 液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

一种液晶显示装置，其主要包含一液晶面板、一可挠性印刷电路薄膜(FPCfilm)连接于该液晶面板、多个驱动集成电路(drive IC)芯片直接形成于该液晶面板上。本发明的主要特征是将一电源电路、一伽玛补偿修正电路(gammacompensating circuit)以及一接地电路形成于可挠性印刷电路薄膜上并且分别电性连接于每一驱动信号线路的驱动集成电路芯片；以及驱动集成电路芯片是直接形成于液晶面板的玻璃基板上，以节省印刷电路板的空间，降低材料成本。

Description

液晶显示装置

技术领域

本发明是有关于一种液晶显示装置(liquid crystal displaydivice)，其驱动集成电路(drive IC)芯片是安装在液晶面板的玻璃基板上。

背景技术

图1所示为一已知的液晶显示装置(liquid crystal displaydivice)。该液晶显示装置10是主要包含一个液晶面板(liquidcrystalpanel)、多个卷带承载式封装构造(tape carrier packages，简称TCPs)102以及共同印刷线路板(common printed wiring board)104。该液晶面板100具有多个排成一矩阵阵列的像素电极(pixelel ectrodes)、多条扫描线路(scanning lines)沿着该像素电极的横列(rows)形成以及多条信号线路(signal lines)沿着该像素电极的纵行(columns)形成。该共同印刷线路板104具有一个驱动集成电路(driving circuit)传送控制信号并驱动设于卷带承载式封装构造上的驱动集成电路芯片(drive ICchip)106、108，使得该驱动集成电路芯片106驱动该液晶面板上的每一扫描线路以择取一横列的像素电极，或是使得该驱动集成电路芯片108驱动该信号线路以控制所择取的纵行的像素电极的电压。

更具体地说，如图2所示，该共同印刷线路板的驱动集成电路是经由亦设于卷带承载式封装102上的共同汇流排线连接于驱动信号线路的驱动集成电路芯片108。该共同汇流排线(common bus lines)包含电源线路VDD(voltage drain drain)以及接地GND(ground)、数据线路DATA(datelines)以及控制信号线路CNT(control signal lines)。

然而，具有上述的卷带承载式封装以及共同印刷线路板的液晶显示装置，具有下列缺点：第一，为了与多个卷带承载式封装连接，该液晶面板需要增加其框架区域(frame region)面积；第二，该卷带承载式封装以及共同印刷线路板会占据相当的空间，限制整个液晶显示装置的微小化，或是限制液晶面板的影像显示区域大小；第三，于组装时，该共同印刷线路板是反折至液晶面板背后，使得组装后的液晶显示装置厚度无法有效减少。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种紧密的液晶显示装置，其驱动集成电路芯片是直接设于液晶面板的玻璃基板上，节省印刷电路板所占的空间，并降低制造印刷电路板以及卷带承载式封装构造的卷带的材料成本。

为达上述以及其他目的，本发明提供一种液晶显示装置，其主要包含一液晶面板、一可挠性印刷电路薄膜(FPC film)连接于该液晶面板、多个驱动集成电路(drive IC)芯片以玻璃上芯片的方式设于该液晶面板上。该液晶面板具有多个排成一矩阵阵列的像素电极(pixel electrodes)以及多条信号线路(signal lines)分别沿着该像素电极的纵行(columns)形成。本发明的主要特征在于一电源电路、一伽玛补偿修正电路化(gammacompensating circuit)以及一接地电路是形成于可挠性印刷电路薄膜上，并且分别电性连接于每一驱动信号线路的驱动集成电路芯片。另外，该多个驱动信号线路的驱动集成电路芯片是以串联(cascade)的方式彼此连接，用以传输时脉(clock)以及显示(display)信号。

根据本发明液晶显示装置的另一特征，一电源电路、一伽玛补偿修正电路以及一接地电路是可形成于一印刷电路板上，该印刷电路板是替代了该可挠性印刷电路薄膜，并且分别电性连接于每一驱动信号线路的驱动集成电路芯片，以达到本发明的目的。

具体采用如下方案实现：一种液晶显示装置包含：一液晶面板，包含一玻璃基板，该玻璃基板具有多个排成一矩阵阵列的像素电极、多条扫描线路分别沿着该像素电极的横列形成，以及多条信号线路分别沿着该像素电极的纵行形成；

多个驱动集成电路芯片形成于该玻璃基板上，每一个驱动集成电路芯片是用以驱动预先设定数目的信号线路；以及

一可挠性印刷电路薄膜连接于该液晶面板，该可挠性印刷电路薄膜具有一电源电路、一伽玛补偿修正电路以及形成于其上的一接地电路，

其中该电源电路、该补偿修正电路以及该接地电路是分别电性连接于每一驱动集成电路芯片。

该多个驱动集成电路芯片是以串联方式彼此连接用以传输时脉以及显示信号。

该可挠性印刷电路薄膜具有多个镂空处于与该液晶面板连接的侧边。

该可挠性印刷电路薄膜具有一折叠线设在对应该液晶面板边缘的位置。

一种液晶显示装置包含：一液晶面板，包含一对玻璃基板；该对玻璃基板之间夹设一液晶层，其中该对玻璃基板之一为一阵列基板；

多条横向延伸的扫描线路以及多条纵向延伸的信号线路形成于该阵列基板上，并两两相交构成多个排成一矩阵阵列的像素电极；

多个驱动集成电路芯片形成于该阵列基板上；以及

一可挠性印刷电路薄膜连接于该液晶面板，其中该可挠性印刷电路薄膜具有多条电路形成于其上。

该驱动集成电路芯片是用以驱动预先设定数目的信号线路。

该可挠性印刷电路薄膜上的多条电路包含一电源电路、一伽玛补偿修正电路以及一接地电路，且该电源电路、该补偿修正电路以及该接地电路是分别电性连接于每一驱动集成电路芯片。

该多个驱动集成电路芯片是以串联方式彼此连接用以传输时脉以及显示信号。

该可挠性印刷电路薄膜具有多个镂空处于与该液晶面板连接的侧边。

该可挠性印刷电路薄膜具有一折叠线设在对应该液晶面板边缘的位置。

一种液晶显示装置包含：一液晶面板，包含一玻璃基板，该玻璃基板具有多个排成一矩阵阵列的像素电极、多条扫描线路分别沿着该像素电极的横列形成，以及多条信号线路分别沿着该像素电极的纵行形成；

多个驱动集成电路芯片形成于该玻璃基板上，每一个驱动集成电路芯片是用以驱动预先设定数目的信号线路；

多个可挠性印刷电路薄膜；以及

一印刷电路板，其具有一电源电路、一伽玛补偿修正电路以及一接地电路形成于其上，其中该电源电路、该伽玛补偿修正电路以及该接地电路是由每一可挠性印刷电路薄膜而分别电性连接至每一驱动集成电路芯片。

该多个驱动集成电路芯片是以串联方式彼此连接用以传输时脉以及显示信号。

本发明的优点在于电源电路以及伽玛补偿修正电路都设计于可挠性印刷电路薄膜上，所以供给到信号线路的驱动集成电路芯片的电压位准及伽玛位准不会因为玻璃基板的布线限制而产生压降；电源电路以及伽玛补偿修正电路不需在玻璃基板上走线，可以减少玻璃基板的额缘面积，有助于液晶显示装置的微小化：因驱动集成电路芯片设于玻璃基板上，有助于减少可挠性印刷电路薄膜的面积，使得可挠性印刷电路薄膜的宽度可以降低至约等于液晶面板的厚度，因此可挠性印刷电路薄膜可折到液晶面板的侧边。而不需要折到背面因而达到薄形化的目的。

附图说明

图1为已用液晶显示装置的平面视图；

图2为一方块图用以显示习用液晶显示装置的线路配置；

图3为根据本发明一实施例的液晶显示装置的平面视图；

图4为图3所示的液晶显示装置的局部平面视图，用以图示线路配置；

图5为图3中的线5-5的剖视图；以及

图6为根据本发明另一实施例的液晶显示装置的平面视图；

图7为棍据本发明另一实施例的液晶显示装置的平面视图。

图号说明：

10    液晶显示装置          100     液晶面板

102   卷带承载式封装构造    104     共同印刷电路板

106   驱动集成电路芯片      108     驱动集成电路芯片

300   液晶显示装置          302     液晶面板

302a  侧边                  302b    侧边

304   可挠性印刷电路薄膜    306     驱动集成电路芯片

306a  较长边                306b    较短边

308   驱动集成电路芯片      310     外接控制器

312   折叠线                314     折叠线

402   电源电路              404     接地电路

406   伽玛补偿修正电路      408     时脉电路

410   数据电路              412     控制信号电路

414   薄膜线路              502     基础薄膜

504   导电线路              506     导电线路

508   保护层                510     保护层

512   接地层                602     镂空处

700   液晶显示装置          702     液晶显示面板

704   印刷电路板            706     驱动集成电路芯片

708   驱动集成电路芯片      710     可挠性印刷电路薄膜

具体实施方式

图3所示为根据本发明实施例的液晶显示装置300平面视图，其主要包含一液晶面板302、一可挠性印刷电路薄膜(FPC film)304连接于该液晶面板302、多个驱动集成电路(drive IC)芯片306、308设于该液晶面板302上以及一外接控制器310(external controller)连接于该可挠性印刷电路薄膜304，用以驱动该驱动集成电路芯片306、308。

熟知该技艺者可知，该液晶面板302包含一液晶层夹设于一阵列基板(array substrate)以及一相对基板(counter substrate)之间。该液晶面板的阵列基板以及相对基板皆具有一透明的玻璃板作为基础材料(basematerial)。该阵列基板包含排成一矩阵阵列的多个像素电极(pixelelectrodes)、多条扫描线路(scanning lines)沿着该像素电极的横列(row)形成、多条信号线路(signal lines)沿着该像素电极的纵行(columns)形成以及多个作为开关元件(switching elements)的薄膜晶体管(thin filmtransistors，TFTs)形成在靠近该扫描线路与信号线路交错点(intersections)的位置。每一个薄膜晶体管具有一个栅极连接于一扫描线路，以及具有一电流路径(current path)连接于一信号线路以及一像素电极之间。

参照图3，根据本发明的实施例，该液晶显示装置300具有两种驱动集成电路芯片306、308，该驱动集成电路芯片306是用以驱动信号线路，以横列排列的方式设于该液晶面板302的一侧边302a的周围上；该驱动集成电路芯片308是用以驱动扫描线路，以纵行排列的方式设于该液晶面板302的垂直于侧边302b的另一侧边312周围上。

该驱动集成电路芯片306以及308是直接安装在液晶面板302的玻璃基板上。这种在液晶面板302的玻璃表面上形成多个薄膜线路(thin film wiring)用以连接阵列基板上的连接端点，并将裸芯片以异方性导电胶(anisotrpicconductive adhesive film，ACF)固接或是焊接于该薄膜线路上的方法一般称为玻璃上芯片(chip on class，简称COG)技术。有关以玻璃上芯片(chipon glass，简称COG)的详细技术，请参照2001年9月18日公告的美国第6292248B1号专利，于此并入本文参考。

一般而言，输入每一个驱动集成电路芯片306的线路包含电源电路(powercircuit)、接地电路(ground circuit)、伽玛补偿修正电路(gammacompensating circuit)、时脉线路(clock line)、数据电路(datecircuit)以及控制信号电路(control signal circuit)等多条线路。根据本发明实施例的液晶显示装置300，有四条电源线路、两条接地线路、十四条伽玛补偿修正线路、一条时脉线路、十八条数据线路以及四条控制信号线路，共计有四十三条线路输入每一个驱动集成电路芯片306。

应注意的是，该电源线路是用以对驱动集成电路芯片306输入来自外接控制器310的电源电压，而伽玛补偿修正线路是用以提供多种电压以补偿灰阶(gray level)的非线性改变。因此电源线路和伽玛补偿修正线路应具有低电阻值，以避免在传输电压时受导电线路电阻值的影响而造成压降(IR drop)使得实际上驱动集成电路芯片306得到的电压位准或gamma位准有误差。然而，由于薄膜线路的线路厚度远低于一般作在例如卷带承载式封装构造上的线路的厚度，若是要避免具有相对而言较高的电阻值，薄膜线路的宽度至少需要20～30μm，然而习知技术中，所有线路都由每一个驱动集成电路芯片306的较长侧边输入，所以可挠性印刷电路薄膜304和液晶面板的连接点共有引点，一般而言制程良率与接点数成反比，所以原有架构的技术，良率必定受限。

本发明的主要特征即是在于将输入每一个驱动集成电路芯片306的电路分成两个部分，如图4所示，将控制电压的电源电路402、接地电路404以及伽玛补偿修正电路406形成于可挠性印刷电路薄膜304上，并分别电性连接于每一个驱动集成电路芯片306，由每一个驱动集成电路芯片306的较长侧边306a输入该驱动集成电路芯片306；以及将时脉线路408、数据电路410以及控制信号电路412以薄膜电路的方式设于液晶面板302的玻璃基板上，将多个驱动集成电路芯片306以串连的方式连接起来，从每一个驱动集成电路芯片306的较短侧边306b输入该驱动集成电路芯片306。更具体地说，该驱动集成电路芯片306的较长边306a是与多条薄膜线路414连接，而该薄膜电路414的每一线路是分别与可挠性印刷电路薄膜304上的电源电路402、接地电路404以及伽玛补偿修正电路406连接。棍据本发明实施例的液晶显示装置，其驱动集成电路芯片306的较长侧边306a宽的17mm，若平均分给共计二十条连接于电源电路402、接地电路404以及伽玛补偿修正电路406的薄膜线路414，则每一线路414的间距可高达850μm：该芯片306较短侧边306b宽1.2mm，若平均分给共计二十三条线路的时脉线路408、数据电路410以及控制信号电路412，则每一线路的间距可高达52μm。由此可知，本发明提供足够的间距以形成足够宽度的薄膜线路输入该芯片306，并且能提升可挠性印刷电路薄膜304和液晶面板的接合良率。

此外，该时脉线路408、数据电路410以及控制信号电路412将多个驱动集成电路芯片306以串连的方式连接起来，还有另一个优点，即是可有效地节省线路分布在液晶面板302上所占的空间，以得到较大的影像显示区域或较高的解析度。由于该驱动集成电路芯片306以串连的方式彼此连接，因此该驱动集成电路芯片306另具有传送时脉以及显示信号的功能。每一个驱动集成电路芯片306包含一内时脉电路(inner clock circuit)、一第一传输路径以及一第二传输路径。该内时脉电路是用以控制时脉信号的工作周期(duty ratio)。该第一传输路径用以提供时脉信号给该内时脉电路藉此产生规则的时脉信号，以及用以提供该规则的时脉信号给下一个驱动集成电路芯片。该第二传输路径用以连续地得到与该时脉信号同时发生的该显示信号的电压，以及用以提供所得到的显示信号的电压给续先设定数目的信号线路。

另外，输入驱动集成电路芯片308的线路较简单，根据本发明的实施例该线路仅包含四条电源线路、一条接线路、三条控制信号线路以及两条V com线路共计十条线路，因此输入驱动集成电路芯片308的线路可直接以薄膜电路的方式形成于液晶面板302的玻璃基板上，可分别连接于每一个驱动集成电路芯片308，亦可以串连的方式连接多个驱动集成电路芯片308。

根据本发明的实拖例，该可挠性印刷电路薄膜304除了用以容纳电源电路402、接地电路404以及伽玛补偿修正电路406之外，还提供外接控制器310经由该可挠性印刷电路薄膜304传送信号给主要形成于液晶面板上的线路。图5是为第3图的实施例沿着线5-5所得的剖视图。该可挠性印刷电路薄膜304具有一聚亚酰胺(polyimide，简称PI)材质的基础薄膜502、该基础薄膜上下表面分别具有一层铜箔形成的导电线路504、506，经由形成于基础薄膜中的通孔514彼此电性连接，上下两层的铜箔线路504、506各覆盖有一层PI材质的保护层508、510仅裸露出部分下层导电线路506用以与液晶面板302上的薄膜电路电性连接。若是需要的话，上层的保护层508上可形成有一接地涂层512。应注意的是，该可挠性印刷电路薄膜304是为一种软式的电路板，因此可以折叠的方式隐藏于液晶面板302的侧面。参照图3，该可挠性印刷电路薄膜304具有一折叠线312设在对应该液晶面板304边缘的位置，使该可挠性印刷电路薄膜304可紧沿着该液晶面板302折叠，该可挠性印刷电路薄膜304与该外接控制器310连接的部分亦具有一折叠线314，如此一来便能有效地节省电路板所占的空间，使整个液晶显示装置300的大小大致相等于液晶面板302的大小，有助于液晶显示装置的微小化。且根据本发明的实施例，该液晶显示装置300具有一个可挠性印刷电路薄膜304，更易于折叠。另外，据图5可知，该可挠性印刷电路薄膜304虽具有两到三层导电线路以及多层夹层，但是该可挠性印刷电路薄膜304可仅以一层导电线路506以及基础薄膜502与液晶面板302连接，厚度的减少有助加印刷电路薄膜304能紧沿着液晶面板302的边缘折叠。再者，本发明提供另一实施例如图6所示，该可挠性印刷电路薄膜304与液晶面板302连接处具有多个镂空处602形成锯齿状的边缘，使得较可挠性印刷电路薄膜304更易折叠。

图7显示了一根据本发明另一实施例的液晶显示装置700。其主要包含一液晶显示面板702、一印刷电路板704、多个驱动集成电路芯片706、708以及多个可挠性印刷电路薄膜710。该多个驱动电路芯片706、708设于该液晶面板702上，而其装设及配置方式与在图3中的该驱动集成电路芯片306、308设于该液晶面板302的方式相同。一电源电路、一伽玛补偿修正电路以及一接地电路形成于该印刷电路板704上，且由每一个可挠性印刷电路薄膜710而各自与该每一个驱动集成电路芯片706连接。图7实施例与图3所示实施例唯一的不同处在于该电源电路、该伽玛补偿修正电路以及该接地电路是形成在该印刷电路板704上而不是形成于该可挠性印刷电路薄膜304上，并且由各别的可挠性印刷电路薄膜710连接至该驱动集成电路芯片，而不是由图4中的该薄膜线路414连接至该驱动集成电路芯片。

当一液晶显示装置大于15寸时，该可挠性印刷电路薄膜304与该驱动集成电路芯片306间的连接(薄膜线路414)是会由于该可挠性印刷电路薄膜304的热膨胀问题而变得不容易精确完成。另外，应了解到一印刷电路板的热膨胀系数是通常会小于一可挠性印刷电路薄膜的热膨胀系数。因此，本发明于图7的实施例是较佳应用于一较大的液晶面板(大于15寸)，以避免热膨胀所造成的问题，并以提高该电源电路、该伽玛补偿修正电路和该接地电路与该驱动集成电路芯片间的连接的精确度。

应注意到，该印刷电路板704与该驱动集成电路芯片间的连接是可由任何软式电路板(如：可挠性印刷电路薄膜)完成，以使该印刷电路板704可折到该液晶显示面板702的侧边或背面。

虽然本发明已以前述较佳实施例揭示，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与修改。因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (6)

1、一种液晶显示装置包含：一液晶面板(302)，包含一玻璃基板，该玻璃基板具有多个排成一矩阵阵列的像素电极、多条扫描线路分别沿着该像素电极的横列形成，以及多条信号线路分别沿着该像素电极的纵行形成；

多个驱动集成电路芯片(306)形成于该玻璃基板上，每一个驱动集成电路芯片(306)是用以驱动预先设定数目的信号线路；以及

一可挠性印刷电路薄膜(304)连接于该液晶面板(302)，该可挠性印刷电路薄膜(304)具有一电源电路(402)、一伽玛补偿修正电路(406)以及形成于其上的一接地电路(404)，

其中该电源电路(402)、该伽玛补偿修正电路(406)以及该接地电路(404)分别电性连接于每一驱动集成电路芯片(306)。

2、如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，该多个驱动集成电路芯片(306)是以串联方式彼此连接用以传输时脉以及显示信号。

3、如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，该可挠性印刷电路薄膜(304)具有多个镂空处(602)于与该液晶面板(302)连接的侧边。

4、如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，该可挠性印刷电路薄膜(304)具有一折叠线(312)设在对应该液晶面板边缘的位置。

5、一种液晶显示装置包含：

一液晶面板(702)，包含一玻璃基板，该玻璃基板具有多个排成一矩阵阵列的像素电极、多条扫描线路分别沿着该像素电极的横列形成以及多条信号线路分别沿着该像素电极的纵行形成；

多个驱动集成电路芯片(706)形成于该玻璃基板上，每一个驱动集成电路芯片(706)是用以驱动预先设定数目的信号线路；

多个可挠性印刷电路薄膜(710)；以及

一印刷电路板(704)，其具有一电源电路、一伽玛补偿修正电路以及一接地电路形成于其上，其中该电源电路、该伽玛补偿修正电路以及该接地电路是由每一可挠性印刷电路薄膜(710)而分别电性连接至每一驱动集成电路芯片(706)。

6、如权利要求5所述的液晶显示装置，其特征在于，该多个驱动集成电路芯片(706)是以串联方式彼此连接用以传输时脉以及显示信号。

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