JP3203736B2 - 液晶ドライバ用テープキャリアパッケージ及び液晶表示装置 - Google Patents
液晶ドライバ用テープキャリアパッケージ及び液晶表示装置Info
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Description
晶駆動用テープキャリアパッケージ(以下、液晶ドライ
バ用TCP(Tape Carrier Package)と称する。)に係
り、特に小形,軽量,薄型,低消費電力が必須の携帯性
に優れたノートブック型パーソナルコンピュータ(以
下、ノートPCと称する。)、ワードプロセッサ(以
下、ワープロと称する。)等に好適な液晶ドライバ用T
CPに関する。
ュータ(以下、ラップトップPCと称する。)の2/3
が携帯性に優れたノートPCであり、数年後にはラップ
トップPCの全てがノートPCになる勢いである。
CPとして、80チャンネル出力または160チャンネ
ル出力の細長いひも状の液晶駆動用LSIチップを搭載
した幅の狭いTCP方式、いわゆるスリムTCPまたは
マイクロTCP(以下、マイクロTCPと称する。)と
呼ばれる液晶ドライバ用TCPが提案されている。ま
た、この方式はアウターリードピッチ幅にLSIチップ
のバンプピッチを極力合わせて、テープパターン上の屈
曲部を少なくするような工夫をしている。
チップのバンプピッチを合わせるようにするためには、
LSIチップの縦横比が大きくなりインナーリードボン
ディング時のLSIチップへの応力緩和を図るための種
々の工夫が必要となることは自明である。
実装することにより、液晶素子の周辺、いわゆる額縁と
いわれる部分(以下、額縁と称する。)を小さくするこ
とが可能になると共に、液晶モジュールの小型化,薄型
化,軽量化、が達成できる。しかし、ノートPC用液晶
モジュールの低コスト化の面から、これら提案のマイク
ロTCPでもコストの点では、まだ市場の要求に対応で
きない状況である。さらに、マイクロTCPを液晶パネ
ルに実装した後の液晶モジュールでの信頼性において
も、TCP幅が小さくなった分だけインナーリード及び
入力側アウタリードへの応力集中が大きくなり、断線等
が発生しいる。
Iチップ製作歩留り、TCP用テープ製作歩留り及びT
CP用テープへのLSIチップ搭載歩留り等マイクロT
CP製作歩留りの高歩留り、高信頼性を達成する点につ
いて配慮がされておらず、マイクロTCPの低コスト
化、延いては液晶モジュール及びノートPC自体の低コ
スト化、高信頼性化の点においても限界があった。
及びTCPの総合歩留りの点から、従来の高歩留りで製
作できる液晶ドライバLSIチップを用い、このLSI
チップから出力側アウターリードまでの距離がバックラ
イト用の冷陰極管等の曲率の大きな管径を利用して折り
曲げが可能な長さにし、高信頼性の液晶ドライバ用TC
Pを達成することである。
モジュールに適応することにより、額縁の縮小を図り、
ノートPC本体の小形化,軽量化,薄型化及び低価格化
を達成にすることである。
面に冷陰極管等の光源を配置した、いわゆるエッジライ
ト型バックライトに用いる曲率の大きな冷陰極管等の管
径を利用して、液晶ドライバ用TCPを折り曲げて使用
する(以下、折り曲げTCPと称する。)構造にするこ
とにより高歩留り、高信頼性の折り曲げTCPが達成で
き、しかも、この折り曲げTCPを適応することによ
り、信頼性の高い額縁の小さな液晶モジュールが達成で
きる。
mm)下にバックライトの光源(一般的な管径は、約3
〜4mm)を配置し、この光源の大きな曲率に沿って液
晶ドライバ用TCPを導光板下に配置することにより折
り曲げ部での曲げ応力を最小限にできる。また、液晶ド
ライバ用TCPの曲げ応力を最小限にして導光板下に配
置するため、高信頼性で額縁を最小限にすることが可能
になる。
の大きな冷陰極管等の管径(約3〜4mm)を利用して
折り曲げることにより、液晶表示素子の表示部周辺に発
生する額縁を液晶素子の端子部と同等かそれ以下するこ
とが可能になる。
り、額縁の小さな液晶モジュールが達成できるととも
に、小形,軽量のノートPCが達成可能になる。
リアパッケージ型液晶駆動用LSIを使用した液晶表示素
子について、図面を用いて詳細に説明する。
SIは、銅箔パターンで配線されたテープを用いてTA
B(Tape Automated Bonding)技術により、液晶駆動用L
SIチップを実装したものである。
型液晶ドライバの外観と構造を図1,図2を用いて、詳
細に説明する。図1にはその外観図、図2には断面構造
を示す。
型液晶ドライバの外観図を示す。同図において、1はベ
−ステープ、2はLSIチップ、3は出力側アウタリー
ド、4は入力側アウタリード、5は出力側配線、6は入
力側配線、7はインナーリード、8はデバイスホール、
9は入力側アウタリードホール、10はソルダレジス
ト、11はスプロケットホール(またはパーフォレーシ
ョン)である。
mm幅のポリイミドフィルムに12パーフォレーション
ピッチでパターンを配置した。なお、アウタリード部
3,4はスプロケットホール11に対して垂直になるよ
うにパターン配置した。即ち、テープキャリア製作時に
スプロケットホール部11付近には特に大きな応力が加
わるため、高い寸法精度が必要なアウタリード部3,4
をスプロケットホール部11付近に配置せずに、しかも
その応力方向と異なる方向に配置することにより、アウ
タリード部3,4の累積寸法公差が最小になるようにし
た。
面構造を示す。同図において、1はベーステープ、2は
LSIチップ、3は出力側アウタリード、4は入力側ア
ウタリード、5は出力側配線、6は入力側配線、7はイ
ンナーリード、9は入力側アウタリードホール、10は
ソルダレジスト、12は接着剤、13はバンプ、14は
封止剤である。
用TCPは、3層構造すなわちベ−ステープ1/接着剤
12/銅箔パターン3,4,5,6,7から成る構造で
ある。
料の構造物であり、いくつかの組合わせがある。本実施
例は、最も一般的な組合わせである、ベーステープ1に
75μm厚さのポリイミド系フィルム(カプトンV,ユ
ーピレックスS,SS)、接着剤12にエポキシ系接着
剤,配線材料3,4,5,6,7として35μm厚さの
銅箔(圧延銅箔,電解銅箔)、封止材料14としてエポ
キシ系レジン,ソルダーレジスト10にはエポキシ系ソ
ルダーレジスト,アウターリード等3,4,5,6,7
のメッキには半田メッキを使用した。
4,5,6,7のメッキには半田メッキを使用したが、
スズメッキおよび金メッキ等もあり、アウターリード等
3,4,5,6,7の配線ピッチ,ケミカルマイグレー
ション等の信頼性も考慮して決定すべきである。
ステープ1/接着剤12/銅箔パターン3,4,5,
6,7から成る構造のテープを用いたが、接着剤12を
使用しない2層構造すなわちベーステープ1/銅箔パタ
ーン3,4,5,6,7から成る構造のテープを用いれ
ば、寸法精度および各種の信頼性が向上することは自明
である。
いたカラー液晶モジュールの構造を示す。同図におい
て、2は液晶ドライバLSIチップ、18は液晶表示パ
ネル、19は本発明の折り曲げTCP、20はプリント
ボード、21は冷陰極管、22は導光体、23は反射シ
ート、24は拡散シート、25はランプ用反射シート、
26は両面接着テープ、27はランプガイド、28は白
色反射膜である。
ーパーTNカラー液晶パネルを用い、バックライトは冷
陰極管21に管径3mm、導光体22に厚さ3mmのア
クリル板、反射シート23に厚さ0.125 mmのポリ
エステルシート,拡散シート24に厚さ0.1 mmのポ
リエステルシート、ランプ用反射シート25には厚さ
0.125 mmのポリエステルシートに銀を蒸着したも
の、両面接着テープ26には不織布にアクリル系接着剤
をつけたもの、ランプガイド27にシリコンゴム、白色
反射膜28に酸化チタンを主成分としたポリエステル系
インキ、または酸化チタンを主成分としたアクリル系イ
ンキで構成した。
曲率半径を利用して導光体22下に本発明の液晶ドライ
バ用TCP19を配置することにより、TCP19のイ
ンナーリードに加わる応力を最小限することができるの
で、額縁の縮小化が図れて、なおかつ信頼性の高い液晶
モジュールが達成できる。
ーリードに加わる応力が最小限の大きさになるように、
液晶ドライバ用TCP19の折り曲げ部のソルダレジス
トは全面に形成せずに、冷陰極管に平行に特定のピッチ
でストライプ状に配置した。さらに、液晶ドライバ用T
CP19のインナーリードに加わる応力を最小限の大き
さにする別の実施例としては、ベーステープ1および銅
箔3,4,5,6,7の厚さを薄くする方法がある。こ
の方法では、スプロケットホール部を銅箔で裏打ちして
補強したり、銅箔を合金化して機械的強度を向上させる
等の工夫が必要になる。
ライバ用TCP19を冷陰極管21の管径を利用して折
り曲げてバックライトの下方に配置する構造で、液晶パ
ネル18の端部より約5mm幅で実装した。また、液晶
パネル18と冷陰極管21,導光体22等から成る薄型
バックライトを0.5 mm厚さの金属フレームにより一
体化した。このような構成にすることにより、モジュー
ル厚さ約8mm,モジュール重量約500g,消費電力
約4WのノートPC用カラー液晶モジュールが達成でき
た。
を使用したノートPC用カラー液晶パネルの構成を示
す。同図に示すカラー液晶パネル18は、表示規模64
0(×3)×400ドット(画素ピッチ:0.27mm
×0.27mm,画素サイズ:0.255mm×0.25
5mm,画面対角サイズ:8.0インチ)の表示装置であ
り、上側および下側電極基板(材質:ソーダライムガラ
ス,厚さ:0.7 mm)131,132,液晶140,
複屈折性フィルム(日東電工製:一軸延伸ポリカーボネ
ートフィルム)121,上下偏光板(日東電工製:G1
220DU,透過率:40%)111,112で構成し
た。下側電極基板132にはブラックマトリクス(顔料
型,厚さ:0.7〜1.3μm)137,カラーフィルタ
(顔料型,厚さ:1.5〜2.5μm)138、平滑化膜
(エポキシ系樹脂,厚さ:0.7 〜1.3μm)139,
下側透明電極(ITO,シート抵抗:15Ω/□)13
3,配向膜(ポリイミド系樹脂,厚さ:0.07〜0.1
3μm)136が形成されており、一方、上側電極基板
131には上側透明電極(ITO,シート抵抗:15Ω
/□)134,絶縁膜(膜材:SiO2 ,厚さ:0.07
〜0.13μm)135,配向膜136が形成されてい
る。
向膜136をラビング処理し、上下電極基板131,1
32間で液晶(メルク製混合液晶,液晶層厚さ:6μ
m)140が260度ねじれるような螺旋構造を形成し
た。
ルタ138を形成した反対側には複屈折性フィルム12
1,下偏光板112,上側電極基板131の上側電極1
34を形成した反対側には上偏光板111を配置した。
同図には電極形成の容易さから電極数の少ない下側電極
基板132にカラーフィルタを形成した構成を示した
が、液晶パネル組立ての容易さを考慮すると、上側電極
基板にカラーフィルタを形成するのが有利である。
低消費電力のバックライトユニット30で構成する。こ
のバックライトユニット30は大別すると、導光板(材
質:アクリル,厚さ:3mm)22,冷陰極管(松下
製:K−C240T4E72,管径:4mm)21,反
射シート(ダイヤホイル製:W−400,厚さ:0.125
mm)25,拡散シート(きもと製:D−204,厚
さ:0.1mm )24,冷陰極管用反射シート(きもと
製:GR−38W,厚さ:0.1mm)25、両面接着テ
ープ(日東電工製:No.500)26,冷陰極管用ガ
イ(シリコンゴム)27,白色反射膜(分散剤:酸化チ
タン,母材:ポリエステル系樹脂)28で構成した。
ソグラフィ法により形成した顔料分散型のブラックマト
リクス(幅:25μm)137を90μmピッチで配置
し、その上に印刷法で形成した顔料分散型カラーフィル
タ138を配置した。
キシ系の樹脂に有機顔料、あるいは無機顔料を分散した
ものであり、膜厚は1.5μm〜2.5μmの範囲に設定
したものを使用した。また、ブラックマトリクス137
はアクリル系の樹脂に主としてカーボンを分散したもの
であり、透過率を2%以下にするため膜厚を0.7 μm〜
1.3μmの範囲に設定したものを使用した。
7を使用することにより、従来のクロム(膜厚:0.1
μm程度)で形成したブラックマトリクスを使用したカ
ラー液晶表示素子に比較して、表面反射光の大幅な低減
が達成できる。
を電極133,134形成の有利さから下基板側透明電
極134下に印刷法で形成し、またブラックマトリクス
をフォトリソグラフィ法で形成したが、安価なカラー液
晶パネルを提供するためには、印刷法によりブラックマ
トリクスを形成することが望ましい。
形成するためには、カラーフィルタ上に形成する下側電
極との重ね合わせ精度がとれるような、高精度の合わせ
マークの形成か、またはマークにそれと同等の精度が得
られるような工夫が必要である。即ち、下側電極側にカ
ラーフィルタを形成する場合には、上記合わせマーク、
さらに下側電極下に形成したカラーフィルタと上側電極
の位置合わせが重要なポイントになる。その点、上側電
極下にカラーフィルタを形成すれば、下側電極と上側電
極の位置合わせが容易になる。
層の厚さとその均一性は明るさ,コントラストおよび表
色範囲の表示特性を左右する重要なファクタである。こ
の液晶層の厚さを均一にするためには、上下電極基板と
同等の平滑性でカラーフィルタを形成することが望まし
い。
ラーフィルタの平滑性,色純度および透過率の3つの特
性をバランス良く満足させるように、カラーフィルタの
顔料の分散量ないしは分光透過率特性を特定することに
より、導光体の側面に蛍光放電管を配置した構成のバッ
クライトの使用を可能にし、薄形,軽量,低消費電力化
を達成した。
の印刷法で形成した顔料分散型カラーフィルタ138が
ポイントであり、カラーフィルタ138上の平滑性,色
純度,透過率、この3つの特性のバランスを考慮して、
実験によりカラーフィルタの顔料の分散量を最適化し
た。
ト比および刺激純度の関係を示す。同図に示すように、
透過率,コントラスト比および刺激純度の下限値をそれ
ぞれT=5%,Cr=10,Pr=10%に定めると、
この3特性を全て満たす顔料分散量の範囲は、大略25
%〜5%の範囲に設定すれば良いことが判った。ただ
し、このときのカラーフィルタの膜厚は大略1.5μm
〜2.5μmの範囲に特定することが重要である。即
ち、カラーフィルタの分光透過率特性は、大略顔料の分
散量とカラーフィルタの膜厚の積で決定される。
3つの表示特性とモジュールの厚さ、消費電力のバラン
スを考慮すると、好ましくは顔料の分散量を23%〜8
%の範囲、カラーフィルタの膜厚を大略1.7μm〜2.
3μmの範囲に特定すれば良いことが判った。そこで、
本実施例では顔料の分散量を大略15%に設定したカラ
ーフィルタ138を配置した。
ーフィルタの膜厚は大略2μmに特定したカラーフィル
タ138の分光透過率特性と従来のラップトップ型パー
ソナルコンピュータに用いられている顔料の分散量を大
略30%、カラーフィルタの膜厚は大略2μmに特定し
たカラーフィルタの分光透過率特性を示す。同図におい
て、410,411は赤色の分光特性、420,421
は緑色の分光特性、430,431は青色の分光特性で
あるが、410,420,430が顔料の分散量を約1
5%に特定したカラーフィルタ、411,421,43
1が顔料の分散量を約30%に特定したカラーフィルタ
である。同図に示すように、所期の色以外の波長領域に
おける透過率を、従来とは逆に大きくして、カラーフィ
ルタの透過率を向上させるとともに、カラーフィルタの
平滑性も従来に比較して約3倍向上させたところがポイ
ントである。
パーソナルコンピュータに用いられている顔料の分散量
が大略30%のカラーフィルタに比較すると、本発明の
カラーフィルタはやや低い。従って、従来のカラーフィ
ルタに比較すると本発明のカラーフィルタは淡色のカラ
ーフィルタである。
用いるには、カラーフィルタのみでのホワイトバラン
ス、あるいは図1に示したモジュール構成において、カ
ラー液晶表示素子18とバックライトユニット30の組
合わせにおけるホワイト/ブラックバランスを考慮し
た、分光透過率特性にすることが重要である。
TCPと淡色のカラーフィルタを用いた液晶パネルを組
み合わせることにより、小型,軽量,低消費電力のカラ
ー液晶モジュールが達成できる。
CPが達成でき、しかも、本発明の折り曲げTCPを適
応することにより、液晶ディスプレイの額縁を最小限に
することが可能になるとともに、携帯性に優れた小形,
軽量および薄型のワープロ,ノートPC等のOA機器が
達成できるという効果がある。
る。
ある。
モジュールの構成図である。
ある。
フィルタの顔料分散量パネルの透過率,コントラスト比
及び刺激純度の関係図である。
ーフィルタの分光透過率特性図である。
ターリード、4…入力側アウターリード、5…出力側配
線、6…入力側配線、7…インナーリード、8…デバイ
スホール、9…アウターリードホール、10…ソルダレ
ジスト、11…スプロケットホール、12…接着剤、1
3…バンプ、14…封止剤、18…液晶パネル、19…
折り曲げTCP、20…プリント板、21…冷陰極管、
22…導光板、23…反射シート、24…拡散シート、
25…ランプ用反射シート、26…両面接着テープ、2
7…ランプガイド、28…印刷反射膜、30…バックラ
イト。
Claims (4)
- 【請求項1】半導体集積回路素子搭載用デバイスホール
と、複数のスプロケットホールを有する35mm以上の幅
を有する有機絶縁テープと、該有機絶縁テープに貼付さ
れ、半導体集積回路素子の出力側,入力側アウターリー
ドの配線パターンが形成されている金属箔層と、80チ
ャンネル以上の出力を有する半導体集積回路素子を有す
る液晶ドライバ用テープキャリアパッケージにおいて、 入力側アウターリード及び出力側アウターリードを有機
絶縁テープに設けられたスプロケットホール配列方向に
対して垂直方向に配置するとともに、導光板の側面に冷
陰極管を配置した薄型バックライトの冷陰極管の管径を
利用して折り曲げられるように、半導体集積回路素子の
端部から出力側アウターリードまでの距離を、半導体集
積回路素子の端部から入力側アウターリードまでの距離
よりも長くしたことを特徴とする液晶ドライバ用テープ
キャリアパッケージ。 - 【請求項2】半導体集積回路素子搭載用デバイスホール
と、複数のスプロケットホールを有する35mm以上の幅
を有する有機絶縁テープと、該有機絶縁テープに貼付さ
れ、半導体集積回路素子の出力側,入力側アウターリー
ドの配線パターンが形成されている金属箔層と、80チ
ャンネル以上の出力を有する半導体集積回路素子を有す
る液晶ドライバ用テープキャリアパッケージにおいて、 導光板の側面に冷陰極管を配置した薄型バックライトの
冷陰極管の管径を利用して折り曲げられるように、半導
体集積回路素子の端部から出力側アウターリードまでの
距離と半導体集積回路素子の端部から入力側アウターリ
ードまでの距離の比が大略3以上になるようにパターン
配置したことを特徴とする液晶ドライバ用テープキャリ
アパッケージ。 - 【請求項3】請求項2記載の液晶ドライバ用テープキャ
リアパッケージにおいて、 半導体集積回路素子の端部から出力側アウターリードま
での距離と半導体集積回路素子の端部から入力側アウタ
ーリードまでの距離の比が大略3から6の範囲になるよ
うにパターン配置したしたことを特徴とする液晶ドライ
バ用テープキャリアパッケージ。 - 【請求項4】半導体集積回路素子搭載用デバイスホール
と複数のスプロケットホールを有する35mm幅以上の有
機絶縁テープと、 該有機絶縁テープに貼付され、半導体集積回路素子ボン
ディング用のインナーリードと出力側,入力側アウター
リードを有する配線パターンが形成されている金属薄膜
とを有する液晶ドライバ用テープキャリアパッケージに
おいて、 前記入力側アウターリード及び前記出力側アウターリー
ドを有機絶縁テープに設けられたスプロケットホール配
列方向に対して垂直方向に配置し、導光体の側面に冷陰極管を配置した薄型バックライトの
冷陰極管の管径を利用して折り曲げられるように、 半導
体集積回路素子の端部から出力側アウターリードまでの
距離を、半導体集積回路素子の端部から入力側アウター
リードまでの距離よりも長くして構成した液晶ドライバ
用テープキャリアパッケージ。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02649092A JP3203736B2 (ja) | 1992-02-13 | 1992-02-13 | 液晶ドライバ用テープキャリアパッケージ及び液晶表示装置 |
US08/301,005 US5561539A (en) | 1992-02-13 | 1994-09-06 | Color liquid crystal display having a bent tape carrier package |
Applications Claiming Priority (1)
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