CN101290439B - 液晶显示器装置及信号传递单元与方法 - Google Patents

Abstract

一种信号传递单元，包括一可挠性基板及一芯片。该可挠性基板设有一输入导线、一中间导线及一输出导线。该芯片固定于该可挠性基板上，并包括一输入端、一第一短路线、一第一端、一第二端、一第二短路线及一输出端，其中该输入导线、输入端、第一短路线、第一端、中间导线、第二端、第二短路线、输出端及输出导线依顺序相互电连接。

Description

液晶显示器装置及信号传递单元与方法

发明领域

本发明涉及一种信号传递单元，并且尤其涉及一种集成电路元件与可挠性基板间的信号传递单元，当该信号通过芯片时，可利用配置在可挠性基板上的中间导线作为中间引导之用。

技术背景

随者电子科技的进步，尤其在日常生活中随身电子产品的盛行，对于轻薄短小、耗电量低的显示器装置的需求日益增加。液晶显示器(Liquid Crystal Display;LCD)装置由于具有耗电力低、厚度薄、重量轻等优点，经常被用于此类的电子产品中，甚至已逐步取代传统的阴极射线管显示器装置。

参考图1，其显示现有技术的未包括一栅极印刷电路板(gateprinted circuit board；gate PCB)的液晶面板。该液晶面板101包括一数据印刷电路板(data PCB)112、多个数据卷带承载封装构造(data tapecarrier package；data TCP)108、多个栅极卷带承载封装构造(gate tapecarrier package；gate TCP)114、多个数据驱动集成电路(data drivingIC)110及多个栅极驱动集成电路(gate driving IC)116，其中该数据卷带承载封装构造108电连接于该液晶面板101的一长侧边及该数据印刷电路板112，该栅极卷带承载封装构造114电连接于该液晶面板101的一短侧边，该数据驱动集成电路110固定于每一数据卷带承载封装构造108上，且该栅极驱动集成电路116固定于每一栅极卷带承载封装构造114上。

该液晶面板101通过将一薄膜晶体管基板(TFT substrate)102及一彩色滤光片基板(CF substrate)104组合固定在一起而形成。该薄膜晶体管基板102与该彩色滤光片基板104之间具有一间隙，而一液晶材料层(图未示)形成于该间隙中。相较于该彩色滤光片基板104，该薄膜晶体管基板102的一短侧边及一长侧边较为突出，并定义为突出区域。该薄膜晶体管基板102的突出区域设有一栅极接垫部分及一数据接垫部分。

在该薄膜晶体管基板102与该彩色滤光片基板104组合固定在一起的区域中，像素(pixel)以矩阵形式排列而形成一影像显示部分121。在该薄膜晶体管基板102的影像显示部分121中，多条栅极线(gateline)120横向排列，并连接于该栅极接垫部分；以及多条数据线(dataline)118纵向排列，并连接于该数据接垫部分。该栅极线120与该数据线118相互交叉，且该交叉处设有薄膜晶体管(图未示)，并以矩阵形式排列。

在该彩色滤光片基板104的影像显示部分121中，该彩色滤光片基板104设有红色、绿色及蓝色的彩色滤光片，并涂布有一黑色矩阵(black matrix)及一共同电极，其中当共同电极与该薄膜晶体管基板102的像素电极间存在一电压差可形成一电场而使得该液晶材料层旋转而呈现出亮暗变化。位于该薄膜晶体管基板102的突出区域上的该栅极接垫部分及数据接垫部分对应于该影像显示部分121；该薄膜晶体管基板102的短侧边与长侧边的交接处为一未被使用的空白区域。然而，目前已发展出将多条传输导线126，诸如玻璃基板上的导线(lineon glass；LOG)，形成在该空白区域上，用以将控制信号及驱动电压传输至该栅极驱动集成电路116。

多条输入导线124及输出导线125形成于该数据卷带承载封装构造108上，且其一端分别电连接至该数据驱动集成电路110。该输入导线124的另一端电连接至该数据印刷电路板112，而该输出导线125的另一端电连接至该薄膜晶体管基板102的突出区域上的数据接垫部分。

该数据卷带承载封装构造108另包括一旁通导线122(亦即栅极信号传输导线)，其电连接至位在该薄膜晶体管基板102上的该传输导线126。该旁通导线122，用以将该数据印刷电路板112的一时序控制器(timing controller)产生的栅极控制信号及一电源供应器产生的栅极驱动电压传输至该传输导线126。

该数据驱动集成电路110将数字信号转换成模拟信号，并将该模拟信号供应至该液晶面板101的数据线118。在该栅极卷带承载封装构造114上设有多条栅极信号输入导线128及栅极信号输出导线130，其分别电连接于该栅极驱动集成电路116。

该栅极信号输入导线128电连接于该薄膜晶体管基板102上的传输导线126，且该栅极信号输出导线130电连接于该薄膜晶体管基板102上的栅极接垫部分。该栅极驱动集成电路116提供扫描信号(scansignal)至该液晶面板101的栅极线120，用以控制薄膜晶体管的开关。

然而，现有技术的栅极信号输入导线128直接电连接于全部的栅极驱动集成电路116，如此将使该栅极信号输入导线128过于密集，进而使该栅极卷带承载封装构造114的电路布线受限。

参考图2，美国专利第5,565,885号，标题为“液晶面板及液晶显示器装置(Liquid Crystal Display Panel and Liquid Crystal DisplayDevice)”，披露的一种液晶面板16包括多条第一线路12及第二线路32、33，其中该第一线路12用以传输驱动电压至液晶，该第二线路32、33用以在驱动集成电路18之间传输控制信号及驱动电压。该第一线路12为传递液晶驱动电压的线路，而该第二线路32、33分别为配置于绝缘树脂膜(insulating resin film)31，亦即具有线路的基板与液晶面板16上。

上述美国专利第5,565,885号所披露的液晶面板的信号传递线路的平面示意图，如图3所示。虽然该专利改善了现有技术的布线的限制，但是当该信号通过该驱动集成电路时，该专利只利用配置于该绝缘树脂膜31上的第二线路32作为输入与输出之用，而没有再利用配置于该绝缘树脂膜31上的任何导线作为中间引导之用，进而无法促使电路布线的设计更具弹性。因此，随着电路布线的设计越来越密集，该专利所披露的信号传递的线路可能无法满足更密集的电路布线的需求。

参考图4，美国专利第6,664,942B2号，标题为“信号传递装置及其具有信号传递装置的液晶面板(Signal Transmission Film and aLiquid Crystal Display Panel Having The Same)”，披露的一种信号传递装置214具有一基材210，该基材210上设有一栅极驱动集成电路250、多条栅极驱动信号输入导线211、及多条第一及第二栅极驱动信号输出导线213、212。该栅极驱动集成电路250包括一本体251、多个输入凸块252、及多个第一及第二输出凸块254、256。该输入凸块252沿该本体251的一侧而布置，并电连接于该栅极驱动信号输入导线211。该第一输出凸块254沿该本体251的另一侧而布置，并电连接于该第一栅极驱动信号输出导线213的一端。该第一栅极驱动信号输出导线213的另一端电连接于一液晶面板的栅极线(图未示)。该第二输出凸块256配置于该本体251上，并电连接于该第二栅极驱动信号输出导线212。该栅极驱动集成电路250另包括多条金属导线253，其配置于该本体251上，并用以将该输入凸块252一对一电连接至该第二输出凸块256。

上述美国专利第6,664,942B2号所披露的液晶面板的信号传递线路的剖面示意图，如图5所示。该栅极驱动信号输入导线211、该输入凸块252、该金属导线253、该第二输出凸块254及该第二栅极驱动信号输出导线212依顺序被电连接。然而，当信号通过该驱动集成电路时，该专利只利用配置于该基材210上的该栅极驱动信号输入导线211与该第二栅极驱动信号输出导线212作为输入与输出之用，而没再利用配置于该基材210上的任何导线作为中间引导之用，进而无法促使电路布线的设计更具弹性。因此，随着电路布线的设计越来越密集，该专利所披露的信号传递的线路可能无法满足更密集的电路布线的需求。

因此，便有需要提供一种信号传递单元，能够解决上述的问题。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种信号传递单元，当该信号通过芯片时，可利用配置在可挠性基板上的中间导线作为中间引导之用，以使电路布线的设计更具弹性。

为达上述目的，根据本发明的一方面，提供一种信号传递单元，包括一可挠性基板及一芯片。该可挠性基板设有一输入导线、一中间导线及一输出导线。该芯片固定于该可挠性基板上，并包括一输入端、一第一短路线、一第一端、一第二端、一第二短路线及一输出端，其中该输入导线、输入端、第一短路线、第一端、中间导线、第二端、第二短路线、输出端及输出导线依顺序相互电连接。其中该输入导线及输出导线分别设有一测试点。

根据本发明的另一方面，提供一种信号传递方法，包括下列步骤：

提供一可挠性基板，其设有一输入导线、一中间导线及一输出导线；

将一芯片固定于该可挠性基板上，其中该芯片包括一输入端、一第一短路线、一第一端、一第二端、一第二短路线及一输出端；以及

将一信号经由该输入导线、输入端、第一短路线、第一端、中间导线、第二端、第二短路线、输出端及输出导线依顺序传递，

其中该输入导线及输出导线分别设有一测试点。

根据本发明的再一方面，一种液晶显示器装置，包括：

一上框架；

一液晶面板，包括：

一下基板，包括一传输导线；

一印刷电路板，产生一信号；

至少一第一信号传递单元，配置于该下基板与印刷电路板之间，并包括一第一可挠性基板，其设有一旁通导线；

至少一第二信号传递单元，配置于该下基板的一侧，并包括一第二可挠性基板及一芯片，其中该第二可挠性基板设有一输入导线、一中间导线及一第一输出导线，该芯片固定于该第二可挠性基板上，该芯片包括一输入端、一第一短路线、一第一端、一第二端、一第二短路线及一输出端，且该信号经由该旁通导线、传输导线、输入导线、输入端、第一短路线、第一端、中间导线、第二端、第二短路线、输出端、及第一输出导线依顺序被传递；以及

一背光模块，包括一背板，其与该上框架彼此结合而将该液晶面板及该背光模块组合成该液晶显示器装置，

其中该输入导线及第一输出导线分别设有一测试点。

相较于现有技术，当该信号通过该芯片时，本发明除了利用配置在该可挠性基板上的输入导线与输出导线作为输入与输出之用，更利用配置在该可挠性基板上的中间导线作为中间引导之用，进而促使电路布线的设计更具弹性。因此，随着电路布线的设计越来越密集，本发明的信号传递单元的线路可满足更密集的电路布线的需求。因此，可减少可挠性基板的面积。

为了让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显，下文将配合所附图示，作详细说明如下。

附图说明

图1为现有技术的未包括一栅极印刷电路板的液晶面板的平面示意图；

图2为现有技术的液晶面板的局部放大的平面示意图；

图3为现有技术的液晶面板的信号传递线路的平面示意图；

图4为现有技术的信号传递装置的立体示意图；

图5为现有技术的液晶面板的信号传递线路的剖面示意图；

图6为本发明的一实施例的液晶显示器装置的立体分解示意图；

图7为本发明的该实施例的液晶面板的信号传递线路的平面示意图；

图8为本发明的第一实施例的信号传递单元的平面示意图；

图9为本发明的该第一实施例的信号传递单元的剖面示意图；

图10为本发明的第二实施例的信号传递单元的平面示意图。

具体实施方式

本发明的信号传递单元300可应用于一液晶显示器装置400。参考图6，该液晶显示器装置400主要包括一上框架402、一液晶面板410及一背光模块420。该液晶面板410具有设置于一对上下基板(诸如薄膜晶体管基板412及彩色滤光片基板414)间的一液晶层(图未示)，用以显示影像。该背光模块420用以提供光源来照亮该液晶面板410，背光模块并包括一背板422，其与该上框架402彼此结合而将该液晶面板410及该背光模块420组合成该液晶显示器装置。

相较于该彩色滤光片基板414，该薄膜晶体管基板412的一短侧边及一长侧边较为突出，并定义其为突出区域。该薄膜晶体管基板412的突出区域设有一栅极接垫部分(图未示)及一数据接垫部分(图未示)。

在该薄膜晶体管基板412与该彩色滤光片基板414组合固定在一起的区域中，像素(pixel)以矩阵形式排列而形成一影像显示部分。在该薄膜晶体管基板414的影像显示部分中，多条栅极线(gate line)横向排列，并连接于该栅极接垫部分；以及多条数据线(data line)纵向排列，并连接于该数据接垫部分，类似如现有技术的图1所示。

再参考图6，该液晶面板410另包括一印刷电路板(PCB)415、至少一第一信号传递单元450及至少一第二信号传递单元300。该印刷电路板415可为数据印刷电路板(data PCB)，并通过该第一及第二信号传递单元450、300分别电连接于该数据接垫部分及该栅极接垫部分，进而将信号分别传递至该液晶面板410的栅极线及数据线。举例而言，将该数据印刷电路板的一时序控制器(timing controller)所产生的栅极控制信号及一电源供应器所产生的栅极驱动电压传递至该液晶面板的栅极线。

参考图7，其显示本发明的液晶面板410的信号传递线路的平面示意图。该第一信号传递单元450可为数据卷带承载封装构造(dataTCP)或芯片接合在薄膜(chip on film)的封装构造，并配置于该薄膜晶体管基板412的一长侧边及该印刷电路板415间。该第一信号传递单元450包括一第一可挠性基板452及一第一芯片454。该第一可挠性基板452设有一旁通导线(bypass line)456。该第一芯片454为数据驱动集成电路(data driving IC)，其固定于该第一可挠性基板452上。

该第二信号传递单元300可为该栅极卷带承载封装构造或芯片接合在薄膜(chip on film)的封装构造，并配置于该薄膜晶体管基板412的一短侧边上。该第二信号传递单元300包括一第二可挠性基板302及一第二芯片304。该第二可挠性基板302设有至少一输入导线310、一中间导线312及一输出导线314。该第二芯片304可为栅极驱动集成电路(gate driving IC)，其固定于该第二可挠性基板302上。

该芯片304、454可通过覆晶方式接合在该可挠性基板302、452上。详细而言，该芯片304、454通过共晶焊接(Eutetic)方式或导电胶(图未示)接合在该可挠性基板302、452上。

该薄膜晶体管基板412的短侧边上的第二信号传递单元300间具有一空白区域。至少一第一及第二传输导线416、418，诸如玻璃基板上的导线(line on glass；LOG)，形成于该空白区域上。该第一传输导线416的一端可通过导电胶(图未示)而电连接于该第一可挠性基板452上的旁通导线456，且该第一传输导线416的另一端可通过导电胶(图未示)而电连接于该第二可挠性基板302上的输入导线310。又，该第二传输导线418的一端可通过导电胶(图未示)而电连接于该第二可挠性基板302上的输出导线314，该第二传输导线418的另一端可通过导电胶(图未示)而电连接于下一个第二可挠性基板上的输入导线。

因此，该印刷电路板415所产生的信号可经由该第一可挠性基板452上的旁通导线456、该薄膜晶体管基板412上的第一传输导线416及该第二可挠性基板302上的输入导线310而进入该第二芯片304，并经由该第二可挠性基板302上的输出导线314而离开该第二芯片304，然后再经由该薄膜晶体管基板412上的第二传输导线418而进入下一个第二信号传递单元

参考图8，其显示本发明的第一实施例的第二信号传递单元300的信号传递线路的平面示意图。该第二芯片304包括一输入端320、一第一短路线322、一第一端324、一第二端326、一第二短路线328及一输出端330。当该信号进入该第二信号传递单元300时，该信号可经由该第二可挠性基板302上的输入导线310、第二芯片304的输入端320、第二芯片304的第一短路线322、第二芯片304的第一端324、该第二可挠性基板302上的中间导线312、第二芯片304的第二端326、第二芯片304的第二短路线328、第二芯片304的输出端330、及该第二可挠性基板302上的输出导线314依顺序被传递。而且，该第一短路线322的一端连接该输入端320，以及该第一短路线322的另一端连接该第一端324。该中间导线312的一端连接该第一端324，且该中间导线312的另一端连接该第二端326。该第二短路线328的一端连接该第二端326，且该第二短路线328的另一端连接该输出端330。该输入端320、第一端324、第二端326、及输出端330可为凸块型态，且该凸块的材质可为金属所制，诸如金。另外，该第二挠性电路板302另设有至少一输出导线316，用以将输出信号自该第二芯片304传递至该栅极线。

如上所述，本发明利用第一实施例的第二信号传递单元300可提供一种信号传递的方法，包括下列步骤：首先，提供一可挠性基板，其设有一输入导线、一中间导线及一输出导线。将一芯片固定于该可挠性基板上，其中该芯片包括一输入端、一第一短路线、一第一端、一第二端、一第二短路线及一输出端。将一信号经由该输入导线、输入端、第一短路线、第一端、中间导线、第二端、第二短路线、输出端及输出导线依顺序传递。

参考图9，其显示该实施例的第二信号传递单元300的信号传递线路的剖面示意图。该第二可挠性基板302上的输入导线310、第二芯片304的输入端320、第二芯片304的第一短路线322、第二芯片304的第一端324、该第二可挠性基板302上的中间导线312、第二芯片304的第二端326、第二芯片304的第二短路线328、第二芯片304的输出端330、及该第二可挠性基板302上的输出导线314依顺序被电连接。再者，该第二可挠性基板302至少为两层材质所组成，亦即该第二可挠性基板302至少包括一导电线路层340，诸如金属层，及一基材层342，诸如聚亚酰胺(Polyimide)层。

相较于现有技术的图5，当该信号通过该第二芯片时，本发明除了利用配置在该第二可挠性基板上的输入导线与输出导线作为输入与输出之用，更利用配置在该第二可挠性基板上的中间导线作为中间引导之用，进而促使电路布线的设计更具弹性。因此，随着电路布线的设计越来越密集，本发明的信号传递单元的线路可满足更密集的电路布线的需求。

另外，再参考图8，该输入导线310及输出导线314分别设有一测试点352、354，用以检测该第二可挠性基板302上的输入导线310及输出导线314与芯片的间的电连接。详细而言，本发明利用测试点可提供一种用于可挠性基板与芯片间的检测方法，包括下列步骤：首先，提供该可挠性基板，其设有一输入导线及一输出导线，其中该输入导线及输出导线分别设有一测试点。将该芯片固定于该可挠性基板上，其中该芯片包括一输入端及一输出端，其分别电连接于该输入导线及输出导线。通过该输入导线及输出导线的测试点，可检测该可挠性基板与芯片之间的电连接。

参考图10，其显示本发明的第二实施例的第二信号传递单元300’的信号传递线路的平面示意图。该第二芯片304’包括一输入端360’、一第一短路线362’、一第一端320’、一第二短路线322’、一第二端324’、一第三端326、一第三短路线328’、一第四端330’、一第四短路线364’及一输出端366’。当该信号进入该第二信号传递单元300’时，该信号可经由该第二可挠性基板302’上的输入导线310’、第二芯片304’的输入端360’、第二芯片304’的第一短路线362’、第二芯片304’的第一端320’、第二芯片304’的第二短路线322’、第二芯片304’的第二端324’、该第二可挠性基板302’上的中间导线312’、第二芯片304’的第三端326’、第二芯片304’的第三短路线328’、第二芯片304’的第四端330’、第二芯片304’的第四短路线364’、第二芯片304’的输出端366’、及该第二可挠性基板302’上的输出导线314’依顺序被传递

在第二实施例中，由于本发明利用配置在该第二可挠性基板302’上的中间导线312’作为中间引导之用，因此第二信号传递单元300’的第二芯片304’的输入端360’及输出端366’可位在该第二芯片304’的两侧，而不同于第一实施例的第二信号传递单元300的第二芯片304的输入端320及输出端330位在该第二芯片304的下侧。据此，第二实施例的该第二可挠性基板302的部分面积370可被移除，因而第二实施例的第二可挠性基板302’的面积可小于第一实施例的第二可挠性基板302的面积。因此，可减少第二实施例的第二可挠性基板302’的面积。

虽然上述实施例披露了本发明，但其并非用以限定本发明，任何本发明领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可以对本发明进行各种各样的更动与修改。因此本发明的保护范围当以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (9)

1.一种信号传递单元，包括：

一可挠性基板，设有一输入导线、一中间导线及一输出导线；以及

一芯片，固定于该可挠性基板上，并包括一输入端、一第一短路线、一第一端、一第二端、一第二短路线及一输出端，其中该输入导线、输入端、第一短路线、第一端、中间导线、第二端、第二短路线、输出端及输出导线依顺序相互电连接，

其中该输入导线及输出导线分别设有一测试点。

2.如权利要求1所述的信号传递单元，其中该输入端、第一端、第二端、及输出端为凸块。

3.如权利要求1所述的信号传递单元，其中该中间导线的一端连接该第一端。

4.如权利要求3所述的信号传递单元，其中该中间导线的另一端连接该第二端。

5.一种信号传递方法，包括下列步骤：

提供一可挠性基板，其设有一输入导线、一中间导线及一输出导线；

将一芯片固定于该可挠性基板上，其中该芯片包括一输入端、一第一短路线、一第一端、一第二端、一第二短路线及一输出端；以及

将一信号经由该输入导线、输入端、第一短路线、第一端、中间导线、第二端、第二短路线、输出端及输出导线依顺序传递，

其中该输入导线及输出导线分别设有一测试点。

6.如权利要求5所述的信号传递方法，其中该信号为控制信号。

7.如权利要求5所述的信号传递方法，其中该信号为输入电压。

8.一种液晶显示器装置，包括：

一上框架；

一液晶面板，包括：

一下基板，包括一传输导线；

一印刷电路板，产生一信号；

至少一第一信号传递单元，配置于该下基板与印刷电路板之间，并包括一第一可挠性基板，其设有一旁通导线；

至少一第二信号传递单元，配置于该下基板的一侧，并包括一第二可挠性基板及一芯片，其中该第二可挠性基板设有一输入导线、一中间导线及一第一输出导线，该芯片固定于该第二可挠性基板上，该芯片包括一输入端、一第一短路线、一第一端、一第二端、一第二短路线及一输出端，且该信号经由该旁通导线、传输导线、输入导线、输入端、第一短路线、第一端、中间导线、第二端、第二短路线、输出端、及第一输出导线依顺序被传递；以及

一背光模块，包括一背板，其与该上框架彼此结合而将该液晶面板及该背光模块组合成该液晶显示器装置，

其中该输入导线及第一输出导线分别设有一测试点。

9.如权利要求8所述的液晶显示器装置，其中该下基板另包括一栅极线，该第二可挠性基板另设有一第二输出导线，用以将该信号自该芯片传递至该栅极线。

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