JP2013182160A - Ｃｏｇ型表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
駆動回路チップのバンプの挟ピッチ化に対処可能で、駆動回路実装前のプローブ検査を容易にする表示装置を提供する。
【解決手段】
第１、第２の基板が対向配置されて表示領域を構成し、第２の基板端部から外側に第１の基板が延在し、第２の基板外の第１の基板上に駆動回路チップと配線とが配置されたＣＯＧ型表示装置であって、駆動回路チップ下方から第２の基板下方に向かって、配線間距離を広げて配置された駆動回路出力用配線群と、駆動回路出力用配線群を覆って形成され、第２の基板端部近傍にプローブ検査領域を画定する、駆動回路出力用配線群に共通の開口部を有する絶縁膜と、を有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、表示装置のガラス基板上に制御用の半導体チップを実装したＣＯＧ(chip on glass)型表示装置に関する。

表示装置として、液晶表示装置、プラズマ表示装置、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置等が広く用いられている。以下、液晶表示装置を表示装置の例として説明する。

近年液晶表示素子のより安価な製造方法としてＣＯＧ（chip on glass）の採用が進んでいる。液晶表示装置の一方のガラス基板表面の周縁部上に形成された電極端子上に異方性導電膜（ＡＣＦ, anisotropic conductive film）を貼り付け、駆動回路チップのＡｕバンプ（電極）を電極端子とアライメントした後、加熱加圧ツールを用いて熱圧着する。駆動回路チップのバンプとガラス基板上の電極端子間が、ＡＣＦの導電粒子により上下方向に導通する。外部の回路基板からの駆動信号、電源電圧を駆動回路チップへ供給するためのフレキシブル配線基板と電極端子との接続も同様に行える。

ＣＯＧ法を用いて駆動回路チップを実装する表示装置において、表示不良の解析を行う場合は、駆動回路チップのバンプに接続され、チップ外に延在する電極端子にプローブを当接して、検査を行う。

図３Ａおよび３Ｂは、駆動回路チップに接続され、検査用に用いる電極端子の配置例を示す平面図である（例えば特許文献１）。

図３Ａにおいて、液晶表示素子は、ガラス等の下側基板５１とガラス等の上側基板５２との間に液晶層を挟持し、表示領域を形成している。下側基板５１上には、複数の信号線が形成されている。点線で示された領域５３は、駆動回路チップを実装する領域を示している。実装領域５３内に、入力用電極端子５５、出力用電極端子５７が配置されている。

液晶表示素子を駆動する駆動回路チップが実装領域５３に実装され、基板５１上の電極端子５５，５７に駆動回路チップのバンプが接続される。駆動回路チップは、異方性導電膜（ＡＣＦ）の接着層により基板５１上に実装される。駆動回路チップに外部から電源、信号を供給するための外部入力電極端子５４が基板５１端部に形成され、電極端子５５と配線５６で接続されている。駆動回路チップの出力側（表示領域の入力側）バンプは、電極端子５７と接続され、配線５８を介して表示領域へ接続されている。駆動回路チップが実装される領域から外側の領域に延在して形成されている電極端子５７の領域Ｘは、測定機器（検査装置）のプローブないし針を接触するように設計されたプローブ検査領域であり、例えば、配線方向幅３０μｍ以上である。

駆動回路チップのバンプ数が増加すると、バンプピッチが狭くされる。バンプ数の増加による狭ピッチ化対策として、バンプを１バンプおきに２列に千鳥配置（ジグザグ配置）することも行われている。

図３Ｂにおいて、電極端子５７が千鳥配置されている。千鳥配置されたバンプに接続される電極端子５７が２群に分けられている。一群の電極端子５７は、駆動回路チップが実装される領域内から領域外まで延在した形状を有し、図３Ａの電極端子５７と同様、チップ外にプローブ検査領域Ｘを形成する。他の一群の電極端子５７は、電極端子より幅の狭い配線６９により駆動回路チップが実装される領域外まで引き出され、領域Ｘと配線の幅方向において重複しない領域において、検査端子７０が接続されている。

図３Ａ，３Ｂの配置においては、駆動回路チップを実装した後に、表示不良を検査するプローブ検査用領域Ｘ，検査端子７０を駆動回路チップの外側領域に設けている。駆動回路チップと対向基板５２の間の距離は、これらのプローブ検査領域の配置の影響も受ける。

マルチプレックス駆動される単純マトリックス電極やセグメント電極の場合、駆動回路チップを実装する前に電極間の短絡をチェックする。半導体チップ実装前の液晶パネルを検査するとき、端子電極それぞれに電極プローブを接触させて信号を出力する必要があるので、ＣＯＧ型液晶パネルの場合、数十μｍピッチの電極プローブを使用しなくてはならない。しかし、このような狭ピッチの電極プローブを作製することは精度的に困難であるため、プローブ間ショートなどによる検査不良が生じやすくなる。

また、狭ピッチの電極プローブを狭ピッチ，狭小な端子電極に接触させる作業、すなわち、電極とプローブの位置合わせ作業には高い精度が要求されるので、プローブの位置ズレが生じやすく、検査スループットの低下が問題になる。また、電極プローブを液晶パネルの各端子電極に接触させる際に、端子電極がプローブで削られたり、電極に不純物が付着する恐れがある。これらの問題を考慮した電極端子も提案されている（例えば特許文献２）。

液晶表示装置内の配線と半導体チップを実装するための圧着用電極パッドとを電気的に接続する内部端子配線を基板上に形成する。圧着用電極パッドは、半導体チップの出力電極配置に対応して数十μｍピッチで配設し、それに伴って各内部端子配線はその箇所に集結させた構造となる。

例えば、駆動回路チップから液晶表示領域に向かう配線群の配線相互間隔を拡大しつつ配置し、絶縁層で覆い、液晶表示領域近傍で各配線上に配線幅より狭く配線長方向に長い開口を形成する提案がある。

他の提案として、各圧着用電極パッドから更に内部端子配線を延長し、その先端に液晶パネル表示検査のための検査用電極パッドを設ける構成がある。このとき各内部端子配線同士の間隔を広げたり、検査用電極パッドを千鳥状に配置することによって、検査用電極ピッチを１００μｍまたはそれ以上に設定することができる。

圧着用電極パッドは、プローブの接触を受けないので、損傷を低減できる。電極パッドの数を増加することになるので、必要な基板面積は増大することになる。

特開２００６−７２０３２号公報 特開２０００−３２１５９１号公報

駆動回路チップのバンプの挟ピッチ化に対処可能で、駆動回路実装前のプローブ検査を容易にする表示装置を提供する。

第１、第２の基板が対向配置されて表示領域を構成し、第２の基板端部から外側に第１の基板が延在し、第２の基板外の第１の基板上に駆動回路チップと配線とが配置されたＣＯＧ型表示装置であって、
駆動回路チップ下方から第２の基板下方に向かって、配線間距離を広げて配置された駆動回路出力用配線群と、
駆動回路出力用配線群を覆って形成され、第２の基板端部近傍にプローブ検査領域を画定する、駆動回路出力用配線群に共通の開口部を有する絶縁膜と、
を有するＣＯＧ型表示装置
が提供される。

駆動回路出力用配線群が、駆動回路チップ下方から第２の基板下方に向かって、配線間距離を広げて配置されているため、第２の基板端部近傍のプローブ検査領域における配線間隔は拡げられ、プローブ自身の精度、プローブの位置合わせ精度を緩和することができる。

図１Ａ，１Ｂは、本発明の実施例によるＣＯＧ型表示装置の、駆動回路チップ実装前の状態を示す断面図及び平面図である。 図２Ａ，２Ｂは、本発明の実施例によるＣＯＧ型表示装置の、駆動回路チップ実装後の状態を示す断面図及び平面図である。 図３Ａおよび３Ｂは、従来技術による検査用電極端子の配置の例を示す平面図である。

ＣＯＧ型表示装置において、例えば、表示領域外の基板周縁上に外部端子が形成され、表示領域外のチップ実装領域の接続端子の一部にまで配線が形成され、チップ実装領域の残りの接続端子から表示領域内まで延在する配線が形成されている。チップを実装する前に表示装置内の配線の電気的接続／非接続状態をチェックする要求がある。外部端子は表示領域内の配線に接続されていないので、チップ実装前の電気的接続状態のチェックには利用できない。表示領域内からチップ実装領域の接続端子までの間の配線を用いて、チップ実装前の配線の電気的接続状態のチェックを行うことになる。

駆動回路チップのバンプと接続する接続端子と表示領域内の配線を平行配線群を用いて接続する構成においては、バンプピッチが狭くなると配線ピッチも狭くなる。高精度のプローブが必要となり、接続端子ないし配線とプローブの位置合わせ作業に高精度が要求されるようになり、作業効率が低下する。そこで、駆動回路チップのバンプと接続する接続端子から表示領域内に向かう配線群の配線ピッチを拡げ表示領域近傍で配線を露出させて、プローブ検査を行えば、配線ピッチの拡がりにより、プローブに要求される精度を低下し、プローブと検査に用いる配線との位置合わせ精度を低下することができる。

図１Ａは、液晶表示装置の構成を概略的に示す断面図である。下側ガラス基板１の上にＩＴＯ電極３のパターンが形成され、ＩＴＯ電極３を覆って配向膜５が形成され、ラビングなどの配向処理が行われる。上側の対向ガラス基板２の上にもＩＴＯ電極４のパターンが形成され、ＩＴＯ電極４を覆って配向膜６が形成され、ラビングなどの配向処理が行われる。電極４，５は、例えば、コモン電極とセグメント電極である。例えば下側基板１の表示領域を取り囲むようにシール材７を塗布し、表示領域にはスペーサを散布して、下側基板１の上に上側基板２を上方から配置し、熱圧着することにより空セルを形成する。例えば、加熱温度１７０〜２００℃、時間１０〜２０秒、圧力３０〜１００Ｐａで熱圧着する。真空注入などにより、液晶を注入し、注入口を封止する。

上側基板２より広い面積を有する下側基板１上のＩＴＯ電極は、表示領域から上側基板２対向領域外に延長され、複数のＩＴＯ配線（ないし電極端子）を形成する。駆動回路チップ出力用ＩＴＯ配線群１１，駆動回路チップ入力用ＩＴＯ配線群１２の主要部は、塗布絶縁膜１３で覆われる。上側基板２近傍の、複数の駆動回路チップ出力用ＩＴＯ配線群１１に共通のプローブ検査領域１４には絶縁膜１３が形成されない。また、駆動回路チップのバンプと接続する端子領域１６及び外部回路との接続を行う端子領域１７にも絶縁膜１３は形成されない。

図１Ｂの平面図に示すように、駆動回路チップ３０から表示領域に延在する配線は、例えば、コモン電極用引き回し配線１１ａ、１１ｂとセグメント電極用引き回し配線１１ｃを含む。外部接続端子１７側の配線１２は、例えば、図３Ａ，３Ｂに示す従来技術と同様の配線であり、図示を省略する。

配線１１ａ、１１ｂ、１１ｃは、駆動回路チップ３０のバンプ端子部では挟ピッチで配置されているが、バンプから離れ、上側基板２に近づいて位置ではピッチが大幅に広げられている。上側基板２に隣接する領域で、絶縁層１３が塗布されず、配線１１ａ、１１ｂ、１１ｃが露出されたプローブ検査領域１４が形成されている。図１Ａに示すように、２本以上のプローブ２０を配線１１に当接させることにより、プローブ検査を行うことができる。

絶縁膜１３が形成されないプローブ検査領域１４は、上側基板２端面のなるべく近くに形成することが、配線間距離を広げる観点からも、表示装置全体の小型化のためにも好ましい。プローブの直径は典型的には０．１５ｍｍである。この点から、プローブ検査領域の幅は０．１５ｍｍ以上となる。検査工程において、検査装置への液晶表示素子の固定は、主に液晶表示素子の外形を基準に行われる。ここで下側基板１のカット公差が影響する。プローブ検査領域の上側基板２端面からの距離が、０．２ｍｍ未満となると、下側基板１のカット公差０．２ｍｍにより、プローブ検査領域１４が隠れてしまう可能性がある。従って、プローブ検査領域１４は、上側基板２端面から０．２ｍｍの位置から０．２ｍｍ＋０．１５ｍｍ＝０．３５ｍｍの位置まで延在することが必要となる。さらに上側基板２のカット公差０．２ｍｍがある。従って、プローブ検査領域１４は、上側基板２端面から０．２ｍｍの位置から０．３５ｍｍ＋０．２ｍｍ＝０．５５ｍｍまで延在するように設計することになる。この場合、プローブ検査領域１４の幅は、０．３５ｍｍ以上となる。マージンを０．１５ｍｍ取ると、プローブ検査領域１４の幅は、０．５ｍｍとなる。プローブ検査領域１４の幅は、０．３５ｍｍ以上、０．５ｍｍ以下が好ましいであろう。

プローブ検査領域１４の上側基板側縁を、上側基板２端面から０．２ｍｍの位置に設計すると、実際の表示装置においては、上側基板２端面から０．０ｍｍの位置から０．４ｍｍの位置に配置されることになる。すなわち、プローブ検査領域１４の上側基板側縁は、上側基板２端面から０．４ｍｍ以下の位置に配置される。

図２Ａに示すように、端子領域１６を覆うように、異方性導電膜２５を配置し、上方より駆動回路チップ３０を配置し、圧着する。異方性導電膜内の導電性粒子によりバンプと端子の間の上下方向の電気的接続が得られる。この状態で、駆動回路チップ３０がプローブ検査領域１４上方に張り出しても問題はない。

図２Ｂに示すように、駆動回路チップ３０を上側基板２近くに配置することにより表示装置のコンパクト化の要求に沿うことができる。

以上、実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、表示装置として、液晶表示装置に換え、有機ＥＬ表示装置等を採用しても良い。その他種々の変更、改良、置換、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。

１、５１ 下側（ガラス）基板、
２、５２ 上側（ガラス）基板、
３，４ ＩＴＯ電極３、
５，６ 配向膜、
７ シール材、
８ 液晶、
１１，１２ （ＩＴＯ）配線、
１３ 絶縁層、
１４ プローブ検査領域、
１６、１７ 端子領域、
２０ プローブ、
２５ 異方性導電膜、
３０ 駆動回路チップ、
５３ 実装領域、
５４、５５、５７ 電極端子、
５６，５８、６９ 配線、
７０ 検査端子。

Claims (3)

1. 第１、第２の基板が対向配置されて表示領域を構成し、前記第２の基板端部から外側に前記第１の基板が延在し、前記第２の基板外の前記第１の基板上に駆動回路チップと配線とが配置されたＣＯＧ型表示装置であって、
   前記駆動回路チップ下方から前記第２の基板下方に向かって、配線間距離を広げて配置された駆動回路出力用配線群と、
   前記駆動回路出力用配線群を覆って形成され、前記第２の基板端部近傍にプローブ検査領域を画定する、前記駆動回路出力用配線群に共通の開口部を有する絶縁膜と、
   を有するＣＯＧ型表示装置。
2. 前記プローブ検査領域を画定する開口部は、前記第２の基板端面から０．４ｍｍ以下の位置に前記第２の基板側の縁部を有する請求項１記載のＣＯＧ型表示装置。
3. 前記プローブ検査領域を画定する開口部は、０．３５ｍｍ以上、０．５ｍｍ以下の幅を有する請求項１又は２に記載のＣＯＧ型表示装置。

Images