JP4450414B2 - 電子部品、表示駆動用ドライバおよび表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えばＩＣチップやＬＥＤチップなどの半導体基板と回路基板との接続にかかり、詳細には、回路基板に対してフェイスダウンボンディング接続を可能とする電子部品、表示駆動用ドライバおよびこれを用いた液晶表示装置などの表示装置に関する。

従来、例えば携帯電話装置などの表示部に用いられている表示装置として、図４に示すように、液晶表示装置１００は、一対の基板の間に液晶層が挟持された液晶パネル１０１を有しており、液晶パネル１０１の表示領域の周囲部に、走査信号を供給するためのＩＣチップである液晶駆動用ＩＣ１０２（図中縦方向に一つ配置、以下、ドライバ１０２という）と、表示信号を供給するためのＩＣチップである液晶駆動用ＩＣ１０２（図中横方向に三つ配置、以下、ドライバ１０２という）とが実装されている。表示信号用のドライバ１０２側の基板縁にはＦＰＣコネクタ１０７が設けられている。

この場合に、用いられるドライバ１０２の出力端子は、図５に示すドライバ１０２の複数のバンプ電極１０３における一列配列と、特許文献１に開示されている図６に示すドライバ１０２Ｂの複数のバンプ電極１０３における２段千鳥配列が主である。近年、液晶表示装置１００に関わらず、表示装置全般に高精細化が求められており、この高精細化により上記バンプ電極１０３においては、バンプ電極１０３の配設ピッチの縮小および電極サイズ自体の縮小が進んでいる。なお、１０４は入力側のバンプ電極である。
この回路基板を構成する液晶パネル１０１の各出力端子と、ＩＣチップを構成するドライバ１０２（または１０２Ａ，１０２Ｂ）の各端子との接続は、図７に示すように、異方性導電接着剤としてＡＣＦ１０５（Ａｎｉｓｏｔｏｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）を用いて接続している。このＡＣＦ１０５には導電粒子１０５ａが混入されており、これによって、液晶パネル１０１側の各パネル電極１０６とドライバ１０２（または１０２Ａ，１０２Ｂ）側の各バンプ電極１０３（または１０４）とが電気的接続されている。

ここで、バンプ電極１０３の狭ピッチ化が進むと、図５に示す一列配列では、電極間スペース（バンプ電極１０３間スペース）が狭くなるため導電粒子１０５ａの繋がりによりＡＣＦ１０５の絶縁信頼性が低下する。特に、ドライバ１０２Ａの長辺が長くなるにつれて一方端部側を位置合わせすると、他方端部側の電極群において、図８（ａ）のようにドライバ１０２Ａのバンプ電極１０３と、液晶パネル１０１側のパネル電極１０６との位置ズレが大きくなり、その他方端部では、位置ズレした電極が隣の相手側の電極に近づいて絶縁信頼性が大幅に低下する。
一方、図６に示すバンプ電極１０３の２段千鳥配列においては、図８（ｂ）に示すように、電極の隣部分は絶縁膜で保護されている細い配線部であり、実際の電極間距離は一列配列の場合に比べて倍であるため、図５のような一列配列の場合と同じ狭い出力ピッチであってドライバ１０２（または１０２Ａ，１０２Ｂ）のバンプ電極１０３と液晶パネル１０１側のパネル電極１０６との位置ズレが多少大きくても、絶縁信頼性は良好なものとなる。一列配列の絶縁信頼性結果を図９に、２段千鳥配列の絶縁信頼性結果を図１０に示している。

しかし、２段千鳥配列に複数のバンプ電極１０３を配置した場合には、ドライバ１０２Ｂの幅が大きくなるため、狭額縁接続を実現することができない。以下の表１に、一列配列のドライバ１０２Ａと２段千鳥配列のドライバ１０２Ｂとの各特徴（長所と短所）を簡単にまとめる。

特開平９−２８１５１８号公報

しかしながら、例えば携帯電話装置などの表示部に用いられる上記従来の液晶駆動用ＩＣであるドライバ１０２では、走査信号ドライバとデータ信号ドライバの１チップ化は当然のことながら、高解像度フォーマット対応の多出力化が進み、ますますドライバ出力パッド（出力側のバンプ電極１０３）の狭ピッチ化が進む傾向にある。その中で、ドライバ１０２の出力パッド配列は狭ピッチ化に適した２段千鳥配列が主流となり、複数のバンプ電極１０３が２段千鳥配列のドライバ１０２Ｂの大きさ、特に幅方向の大きさは２段の分、大きくなって、これが表示部の狭額縁化の妨げ、即ち表示パネル１０１のサイズ縮小並びにモジュール外形の小型化の妨げとなっている。

本発明は、上記従来の問題を解決するもので、表示部のドライバの狭額縁化、即ち表示パネルサイズの縮小並びにモジュール外形の小型化を実現できる電子部品、表示駆動用ドライバおよびこれを用いた表示装置を提供することを目的とする。

本発明の電子部品は、出力電圧のレベル系統に応じて各出力端子群の配列手法が異なるように構成し、該各出力端子群の配列手法は、該出力電圧のレベル系統のうちの高い電圧レベル系統の出力端子群に対しては複数段組配列、低い電圧レベル系統の出力端子群に対しては一列配列とするものであり、そのことにより上記目的が達成される。

本発明の電子部品における複数段組配列は２段千鳥配列である。

本発明の電子部品における高い電圧レベル系統の出力端子群は、前記出力端子群の各出力端子に接続される回路サイズに応じた複数種類の段数を有する。

本発明の電子部品における複数段組配列は２段または３段である。

本発明の電子部品における高い電圧レベル系統および前記低い電圧レベル系統の出力端子群は各出力パッドで構成されている。

さらに、本発明の電子部品における各出力パッドは、回路基板のパッドに対してフェイスダウンボンディング接続可能とする。

本発明の電子部品における各出力端子群のうち、一定領域における前記高い電圧レベル系統の出力端子群を少なくとも２段以上の段組配列とし、該一定領域以外の領域における前記低い電圧レベル系統の出力端子群を一列配列とする。

さらに、本発明の電子部品における一定領域は両端部領域のうちの少なくともいずれかであり、該一定領域以外の領域は中央領域を含む。

さらに、本発明の電子部品における一列配列の出力端子ピッチをａとし、前記複数段組配列の出力端子ピッチをｂとした場合に、ｂ＝ａまたはｂ＜ａとする。

本発明の表示駆動用ドライバは、表示部で用いられる走査信号ドライバおよびデータ信号ドライバを１チップ内に集積化した駆動用ドライバにおいて、該走査信号用出力端子とデータ信号用出力端子とに応じて各出力端子群の配列手法が異なるように構成し、該各出力端子群の配列手法は、該走査信号の出力端子群に対しては複数段組配列、該データ信号の出力端子群に対しては一列配列とするものであり、そのことにより上記目的が達成される。

本発明の表示駆動用ドライバにおける複数段組配列は２段千鳥配列である。

本発明の表示駆動用ドライバにおける複数段組配列は、前記走査信号の出力端子群に接続される回路サイズに応じた複数種類の段数を有する。

本発明の表示駆動用ドライバにおいて、前記走査信号および前記データ信号の出力端子群の各出力端子は各出力パッドで構成され、該各出力パッドは、表示パネルのパッドに対してフェイスダウンボンディング接続可能とする。

本発明の表示装置は、表示パネルを構成する基板上に２次元状に形成された複数の走査電極と複数の信号電極とを、該表示パネル上に設けられた請求項１０〜１３のいずれかに記載の表示駆動用ドライバを用いて駆動するものであり、そのことにより上記目的が達成される。

上記構成により、以下、本発明の作用を説明する。

本発明においては、出力電圧のレベル系統に応じて各出力端子群の配列手法が異なり、例えば出力電圧のレベル系統のうちの高い電圧レベル系統の出力端子群に対しては複数段組配列、低い電圧レベル系統の出力端子群に対しては一列配列とするため、表示部のドライバの狭額縁化、即ち表示パネルサイズの縮小並びにモジュール外形の小型化を実現することが可能となる。

以上により、本発明によれば、出力電圧のレベル系統に応じて各出力端子群の配列手法が異なるように構成、例えば、出力電圧のレベル系統のうちの高い電圧レベル系統の出力端子群に対しては複数段組配列とし、低い電圧レベル系統の出力端子群に対しては一列配列とするため、表示部のドライバの狭額縁化、即ち表示パネルサイズの縮小並びにモジュール外形の小型化を実現することができる。

以下に、本発明の電子部品およびこれを用いた表示装置の実施形態を、液晶表示駆動用ドライバおよびこれを用いた液晶表示装置の実施形態１として適用した場合について図面を参照しながら説明する。
（実施形態１）
図１は、本実施形態１の液晶表示駆動用ドライバにおける基板接続部構造の要部構成例を示す平面図、図２は、図１の液晶表示駆動用ドライバを用いた液晶表示装置の要部構成例を示す概略平面図である。

図１および図２において、本実施形態１の液晶表示駆動用ドライバ１における複数の出力部（出力端子）である出力パッド群の配列は、高い電圧レベル系統の走査信号用の出力パッド群２Ａの各出力パッド２と、低い電圧レベル系統のデータ信号用の出力パッド群２Ｂの各出力パッド２とで配列手法を異ならしめている。各出力パッド群２Ａ，２Ｂの配列手法は、電圧が高い走査信号の出力パッド群２Ａの各出力パッド２に対しては、電極間距離が取れる２段千鳥配列とし、電圧が低いデータ信号の出力パッド群２Ｂの出力パッド２に対しては狭額縁化が可能な一列配列とする。なお、１４は入力パッドである。入力パッド１４と出力パッド２間には所定の回路が構成されている。

本実施形態１の液晶表示駆動用ドライバ１を、図２に示す液晶表示装置１０に用いて、表示パネル１１を構成する基板上に２次元状でマトリクス状に配列された複数の走査電極と複数の信号電極とを駆動することにより表示画面上に液晶表示が可能となる。液晶表示駆動用ドライバ１の各出力パッド２はそれぞれ、表示パネル１１上の各パッドに対してそれぞれフェイスダウンボンディング接続される。

ここで、本実施形態１の液晶表示駆動用ドライバ１およびこれを用いた液晶表示装置１０の特徴構成について更に詳細に説明する。

上述したように、複数の出力パッド２の一列配列は、特にドライバ１の端部において、表示パネル１１（回路基板）側のパネル電極パッドと、ドライバ１の出力パッド２との位置ずれによる絶縁信頼性面での狭ピッチ化には適していない。また、この液晶表示駆動用ドライバ１を、これらの走査信号ドライバとデータ信号ドライバとを１チップドライバとした場合に、ドライバ１の端部側に配設される出力パッド２は走査信号出力パッドであることが通常であり、この走査信号用の出力パッド２間にかかる電圧（走査信号系統の電圧）は、データ信号のもの（データ信号系統の電圧）に比べて電圧レベルが大きく、絶縁信頼性面においてはさらに厳しい状況となる。

そこで、本実施形態１では、ドライバ１の幅方向のサイズを縮小するため、データ信号用の複数の出力パッド２を一列配列とし、ドライバ１の両端部に配設される走査信号用の出力パッド２を２段千鳥配列にすることを特徴構成とする。

即ち、ドライバ１の中央部でデータ信号用の複数の出力パッド２（出力パッド群２Ｂ）を一列配列とし、ドライバ１の両端部で走査信号用の複数の出力パッド２（出力パッド群２Ａ）を２段千鳥配列としてドライバ端部に狭ピッチ化が図れるパッド配列を採用する。

なお、図１では、両側に走査信号用の出力パッド２が並べられているが、片側に集まった場合であっても有用である。

図３は、図１のＣ部の詳細を示す要部拡大図である。なお、Ｃ部の出力パッドの数は説明を簡略化するためにより少ない数として表現している。

出力パッド配列を変えると、図３に示すように、その出力パッド２よりドライバ１の内側に配設されている出力セル３の大きさも当然のことながら変わる。従来の走査信号のみおよびデータ信号のみのドライバであると出力セルの大きさが変わるところを境界として、出力される信号特性に差を生じることは避けられない。しかしながら、本発明を採用する１チップドライバにおいては、配列を変化させる境界を特性の異なる信号（走査信号とデータ信号における出力電圧レベル系統）を出力する出力セル３を境界とするため、大きさが異なっても何ら問題を生じない。各出力セル３のうち、出力パッド群２Ａの一列配列に対応した大きい出力セル３ａと、出力パッド群２Ｂの２段千鳥配列に対応した小さい出力セル３ｂとを有している。さらに、入力パッド１４と各出力セル３との間に入力回路４を介装している。

即ち、走査信号やデータ信号と言及しているが、信号特性の異なる出力セル３が２種以上集積されたドライバ１であれば、本発明の採用は可能である。

また、この場合に、出力パッドの配列のピッチに関して、ドライバ１の両端部の方を緩いピッチ（ｂ＞ａ）とすると、出力セル３も短く作れるため、幅の狭いおよび絶縁信頼性の高いドライバ１とするこができる。

しかし、ドライバ１の両端部ほどピッチを緩くするという手法は通例的なものであるため（但し、配列は同じ）、本発明の特徴を出すためには、ｂ＝ａまたはｂ＜ａとすることが有用である。しかし、ｂ＜ａは出力セルをより小さく作る必要があり実現性が難しい方向になる。

以上をまとめると、本発明は、携帯電話装置などの表示部で用いられる走査信号およびデータ信号を１チップ内に集積化した液晶駆動用ドライバ（以下、１チップドライバという）において、異なる出力電圧のレベル系統である走査信号用の出力パッド群２Ａとデータ信号用の出力パッド群２Ｂとに応じて配列手法を異なるものとする。

即ちドライバ１の両端部に配設される走査信号用の出力パッド群２Ｂ（電位差の大きなパッド）に対しては２段千鳥配列とし、データ信号用の出力パッド群２Ａ（電位差の少ないパッド）に対しては一列配列とする。

以上の特徴により、集積化／高解像度化に対応しつつ、液晶パネル／モジュールの小型化に有利な幅方向の大きさが小さいＡＣＦ−ＣＯＧ実装ドライバを供給できる。

以上により、本実施形態１によれば、狭ピッチおよび狭額縁対応ＡＣＦ−ＣＯＧモジュールにおける絶縁信頼性を図ることができる。

このＡＣＦ−ＣＯＧモジュールのドライバ接続部において、両端部または片端部からの一定領域における出力端子を２段以上の段組配列（２段千鳥配列を含む）とし、その他の領域においては一列配列とすることにより、狭ピッチにおいても絶縁抵抗信頼性を確保することができる液晶モジュールを実現することができる。

従来、一列配列では端部における領域において片当たりや浮きなどにより、絶縁抵抗信頼性が悪くなる。また、２段千鳥配列では絶縁抵抗信頼性は良好であるが、チップ幅大となるため狭額縁化設計が困難となる。そこで、端部以外を一列配列とすることにより回路を設置するスペースを確保できると共に、チップ幅を小さくできかつ絶縁抵抗信頼性を向上できる。

以上により、上記実施形態１によれば、ドライバ１の両端部に配設される出力電圧レベルの高い各出力パッド２（電位差の大きなパッド）に対しては２段千鳥配列または複数種類の段数の段組配列とし、出力電圧レベルの低い各出力パッド２（電位差の少ないパッド）に対しては一列配列とするため、集積化／高解像度化に対応しつつ、液晶パネル／モジュールの小型化に有利な幅方向の大きさが小さいＡＣＦ−ＣＯＧ実装ドライバを得ることができる。このように、表示部のドライバ１の狭額縁化、即ち表示パネルサイズの縮小並びにモジュール外形の小型化を実現することができる。

また、上記実施形態１では、表示パネル１１を構成する基板上に２次元状でマトリクス状に形成された複数の走査電極と複数の信号電極とを、表示パネル１１上に設けられた液晶表示駆動用ドライバ１を用いて駆動するように構成したが、これに限らず、表示装置として液晶表示装置の他に、ＥＬ（エレクトロ・ルミネッセンス）表示装置などがある。

また、以上のように、本発明の好ましい実施形態１を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態１に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態１の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。

本発明は、例えばＩＣチップやＬＥＤチップなどの半導体基板と回路基板との接続にかかり、詳細には、半導体基板と回路基板とをフェイスダウンボンディング接続した基板接続部構造を有する電子部品、表示駆動用ドライバおよびこれを用いた液晶表示装置などの表示装置の分野において、表示部のドライバの狭額縁化、即ち表示パネルサイズの縮小並びにモジュール外形の小型化を実現することができる。

本実施形態１の液晶表示駆動用ドライバにおける基板接続部構造の要部構成例を示す平面図である。 図１の液晶表示駆動用ドライバを用いた液晶表示装置の要部構成例を示す概略平面図である。 図１のＣ部の詳細を示す要部拡大図である。 従来の液晶表示駆動用ドライバを用いた液晶表示装置の要部構成例を示す概略平面図である。 従来の液晶表示駆動用ドライバにおける基板接続部構造の一構成例を示す平面図である。 従来の液晶表示駆動用ドライバにおける基板接続部構造の他の構成例を示す平面図である。 図４のＡ部のＢＢ’線拡大断面図である。 （ａ）は一列配列の場合の端部における位置ずれを説明するための平面図、（ｂ）は２段千鳥配列の場合の端部における位置ずれを説明するための平面図である。 従来の一列配列の場合の絶縁抵抗信頼性結果を説明するための電極ピッチ／絶縁抵抗の関係を示す図である。 従来の２段千鳥配列の場合の絶縁抵抗信頼性結果を説明するための電極ピッチ／絶縁抵抗の関係を示す図である。

符号の説明

１ 液晶表示駆動用ドライバ
２ 出力パッド
２Ａ，２Ｂ 出力パッド群
３，３ａ，３Ｂ 出力セル
４ 入力回路
１０ 液晶表示装置
１１ 液晶表示パネル

Claims (14)

1. 出力電圧のレベル系統に応じて各出力端子群の配列手法が異なるように構成し、
   該各出力端子群の配列手法は、該出力電圧のレベル系統のうちの高い電圧レベル系統の出力端子群に対しては複数段組配列、低い電圧レベル系統の出力端子群に対しては一列配列とする電子部品。
2. 前記複数段組配列は２段千鳥配列である請求項１に記載の電子部品。
3. 前記高い電圧レベル系統の出力端子群は、前記出力端子群の各出力端子に接続される回路サイズに応じた複数種類の段数を有する請求項１に記載の電子部品。
4. 前記複数段組配列は２段または３段である請求項３に記載の電子部品。
5. 前記高い電圧レベル系統および前記低い電圧レベル系統の出力端子群は各出力パッドで構成されている請求項１または３に記載の電子部品。
6. 前記各出力パッドは、回路基板のパッドに対してフェイスダウンボンディング接続可能とする請求項５に記載の電子部品。
7. 前記各出力端子群のうち、一定領域における前記高い電圧レベル系統の出力端子群を少なくとも２段以上の段組配列とし、該一定領域以外の領域における前記低い電圧レベル系統の出力端子群を一列配列とする請求項１または３に記載の電子部品。
8. 前記一定領域は両端部領域のうちの少なくともいずれかであり、該一定領域以外の領域は中央領域を含む請求項７に記載の電子部品。
9. 前記一列配列の出力端子ピッチをａとし、前記複数段組配列の出力端子ピッチをｂとした場合に、ｂ＝ａまたはｂ＜ａとする請求項１〜８のいずれかに記載の電子部品。
10. 表示部で用いられる走査信号ドライバおよびデータ信号ドライバを１チップ内に集積化した駆動用ドライバにおいて、
    該走査信号用出力端子とデータ信号用出力端子とに応じて各出力端子群の配列手法が異なるように構成し、
    該各出力端子群の配列手法は、該走査信号の出力端子群に対しては複数段組配列、該データ信号の出力端子群に対しては一列配列とする表示駆動用ドライバ。
11. 前記複数段組配列は２段千鳥配列である請求項１０に記載の表示駆動用ドライバ。
12. 前記複数段組配列は、前記走査信号の出力端子群に接続される回路サイズに応じた複数種類の段数を有する請求項１０に記載の表示駆動用ドライバ。
13. 前記走査信号および前記データ信号の出力端子群の各出力端子は各出力パッドで構成され、該各出力パッドは、表示パネルのパッドに対してフェイスダウンボンディング接続可能とする請求項１０または１２に記載の表示駆動用ドライバ。
14. 表示パネルを構成する基板上に２次元状に形成された複数の走査電極と複数の信号電極とを、該表示パネル上に設けられた請求項１０〜１３のいずれかに記載の表示駆動用ドライバを用いて駆動する表示装置。
    

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