JPH03276129A

JPH03276129A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH03276129A
Application number: JP7723690A
Authority: JP
Inventors: Miki Mori; 三樹森; Masayuki Saito; 雅之斉藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-03-27
Filing date: 1990-03-27
Publication date: 1991-12-06
Anticipated expiration: 2014-10-04
Also published as: JP2955322B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は液晶表示装置に係り、特に液晶表示本体を駆動
する駆動用半導体素子の実装構造を改良した液晶表示装
置に関する。

（従来の技術）液晶表示装置は、各種の表示手段として広く利用されて
いる。これらの液晶表示装置では、画面を作る画素数は
致方となり、またこれらの画素は微細化ないし微小化さ
れている。前記画素の微細化ないし微小化に伴い、各画
素を駆動するためのＸおよびＹ方向の駆動用配線は数百
本必要となる。しかして、これらの駆動用配線端子は、
液晶表示画素駆動用の半導体素子の対応する電極にそれ
ぞれ接続した構成を成している。

しかし、ガラス基板面に形設される前記駆動用配線は、
上述のように多数本であり、そのピッチも狭く、さらに
駆動用半導体素子は、液晶表示領域を形成するガラス基
板とは別の回路基板やフィルムテープ上に搭載されてい
るため、上述した駆動用配線端子と駆動用半導体素子と
の接続が煩雑で実装工程が多くなるばかりでなく、接続
の信頼性も低下するなどの問題を生じる。すなわち、近
年の画素数の増大やピッチの縮小に伴い駆動用配線のピ
ッチは百数十μｍ程度となり、その本数も数百〜数千本
となるため、上述した問題が顕著に生じる。

このため、Ｘ、Ｙ駆動用配線を形設しであるガラス基板
面上に、駆動用半導体素子を搭載し、このガラス基板上
で前記ＸＳＹ駆動用配線と駆動用半導体素子の対応する
電極とを接続する、いわゆるチップオングラス技術が提
案されている。ここで、駆動用の各半導体素子は、出力
電極をＸ１Ｙ駆動用配線の端子に接続する一方、入力電
極を電源や各種の信号線などと接続する必要がある。

ところで、上記チップオングラス方式の場合、前記信号
用など配線パターンをガラス基板上に形設しなければな
らない。しかし、前記チップオングラス方式の構成にす
ると電源や各種の信号用配線が交差するので、この構成
の場合たとえば第７図に概略構成を平面的に示したよう
に、駆動用配線１と信号用配線２などとを２層構造にす
ることや、第８図に概略構成を平面的に示したように、
駆動用配線１および信号用配線２を交叉できるような交
叉用チップ３を搭載・配設する手段、さらに第９図に概
略構成を平面的に示したように、信号用配線２などを形
設した共通回路基板、たとえばフレキシブルプリント基
板なとを、前記駆動用配線１が形設されるとともに駆動
用半導体素子５を搭載・実装したガラス基板６に接続す
る構成など採らざるを得ない。なお、各図において７は
液晶表示装置本体の表示領域、８は制御用半導体素子な
ど制御用回路素子９を搭載・実装した回路板、１０は信
号用配線２と制御用回路素子９側とを接続するフレキシ
ブル配線板である。

（発明か解決しようとする課題）しかし、上記第７図ないし第９図に示した構成の場合に
は、次のような不都合がある。すなわち、製造プロセス
か複雑であるとともに、製造歩留りも比較的低いという
問題がある。また、これらの構成においては、電源ライ
ン配線幅を電流容量上広くしなければならず、ガラス基
板６の大きさ（外形寸法）をできるだけ小さくしたいと
いう要求に一致しない。さらに、駆動用半導体素子５と
制御用回路素子８を搭載・実装した回路基板７との接続
が、駆動用半導体素子５−−ガラス基板６上の駆動用配
線（共通フレキシブルプリント基板）１−　制御用回路
素子８を搭載・実装した回路基板７という糸路で行われ
るため、接続回数の増加、配線抵抗の増加、ばらつきの
増加などの原因となり、画質の品質を下げるなどの問題
がある。

このように、従来の技術では各Ｘ１Ｙ駆動用配線１と対
応する駆動用半導体素子５電極への接続が難しかったり
、これを解決するためのチップオングラス方式を用いた
場合は、Ｘ、Ｙ駆動用配線１以外の電源を各種信号線２
と駆動用半導体素子５の電極との接続に関して、製造プ
ロセスの複雑化や製造歩留りの低下や、製品品質の低下
を招いていた。

本発明は、上記問題を考慮してなされたもので、その目
的とするところは、半導体素子と回路基板上の配線との
接続を容易に構成することかでき、かつ電気的接続の信
頼性を高めた液晶表示装置を提供することにある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明は、駆動用半導体素子の電源や各種信号などの入
力電極と回路板上の電源や各種信号用配線とを直接接続
することを骨子とする。

すなわち、本発明に係る液晶表示装置は、少なくとも液
晶表示装置本体を駆動する駆動用配線か形設されている
液晶表示用ガラス基板と、前記液晶表示用ガラス基板の
周辺部に配設一体化した信号配線用回路板と、前記液晶表示用ガラス基板の駆動用配線か形設された面
と同一面側の信号配線用回路板面上に形設された信号用
配線と、前記液晶表示用ガラス基板の駆動用配線の端子に出力電
極を介し、また対応する信号配線用回路板の信号用配線
の端子に入力電極を介して接続するように搭載・実装さ
れた駆動用半導体素子とを具備して成ることを特徴とす
る。

（作用）本発明によれば、液晶表示装置を駆動させる駆動用半導
体素子の入出力用電極をガラス基板上に形設された駆動
用配線および信号配線用回路板上の配線と直接接続する
。このため、駆動用配線−一駆動用半導体素子一一信号
配線用回路板の接続の信頼性が容易に高められる。

（実施例）以下第１図、第２図および第３図を参照して本発明の詳
細な説明する。

第１図は本発明に係る液晶表示装置の要部構成例を平面
的に、第２図は第１図の一部を拡大して平面的に、また
第３図（ａ）〜（ｄ）は要部構成例を断面的にそれぞれ
示したものであり、６は液晶表示装置本体の駆動用配線
１が形設されているガラス基板、７は画面となる表示領
域でこの表示領域７内には致方個の画素が形成されてい
る。

しかして、前記駆動用配線１は表示領域７を含めＸおよ
びＹ方向にガラス基板６上のほぼ全域に形成されている
。なお、駆動用配線１は、たとえばＩＴＯ（インジウム
・ナイン９オキサイド）、５ｎ０２などの透明電極とし
てバターニングされている。この場合配線抵抗の許容量
によっては、抵抗を下げるために透明電極の一部分上に
Ｎｉ１ＣｒＳＡｕなどの配線を積層してもよい。

さらに、１１は信号用配線２など形設した信号用配線用
回路板で、この信号用配線用回路板１１は、前記ガラス
基板６より大きな外形を有し、ガラス基板６の周辺部が
嵌合一体化した形でに固定されている。この信号用配線
用回路板１１には、液晶表示装置駆動用の半導体素子５
に接続されるべき信号用配線２などが多層配線構造で形
設されている。また、前記信号用配線用回路板１１には
、前記駆動用半導体素子５を制御するコントロール用の
半導体素子９や図示しないが抵抗、コンデンサなどが搭
載・実装されている。液晶表示装置駆動用の半導体素子
５は、その駆動用半導体素子５に形成された電極５ａ　
、５ｂとガラス基板６上の駆動用配線］の端子および信
号配線用回路板１１上の信号用配線２端子との位置合せ
を行い、前記電極５ａ　、５ｂと前記駆動用配線１およ
び信号配線用回路板１１上の配線２が向い合う（対応す
る）ように、駆動用半導体素子５をフェイスダウンで接
続している。この手段は、いわゆるフリップチップ法と
して知られているものとほぼ同等のものである。

前記構成によると、ガラス基板６上には、表示領域７内
から駆動用配線１が導出されているので、この上に接続
電極５ａをフェイスダウンにして駆動用半導体素子５の
出力電極側を搭載すれば、この駆動用半導体素子５と駆
動用配線１を容易に接続することかができる。すなわち
、チップオングラス方式により駆動用半導体素子５と駆
動用配線１の接続が容易に行われる。同様に、フェイス
ダウンにして駆動用半導体素子５の入力電極側を信号配
線用銘板１１上の信号用配線２に搭載すれば、駆動用半
導体素子５と信号用配線２などとを容易に接続すること
ができる。すなわち、チップオンボードにより駆動用半
導体素子５と信号配線用銘板１１の接続が容易に行われ
る。

このように、駆動用半導体素子うに供給される電源や信
号線など入力用配線２をガラス基板６上に形設しないの
で、駆動用半導体素子５に供給する人力抵抗を下げるこ
とができる。個々の要素技術で考えるなら、従来交叉を
必要としたこれらの入力用配線２を形成しないので、ガ
ラス基板６の製造が容易になり、製造プロセスの複雑化
や製造歩留りの低下を起こすことは全面的に回避できる
。

また、交叉手段として交叉用チップを配設するための配
線形成も不要とるので、ガラス基板６の表示領域７以外
の部分、すなわち第３図（ａ）における寸法ａを従来の
チップオングラス方式に比べ小さくすることができ、ガ
ラス基板６の多面取りを行う上で有利となる。さらに、
共通回路基板４としてフレキシブルプリント基板などを
用いた従来の構成に比べても、実装工程数を減らすこと
や、入力抵抗のばらつきを下げることができる。

なお、本発明においては、駆動用半導体素子５に供給す
る電源や信号線などの入力用配線２を、別体の信号配線
用回路板１１に多層配線構造によって構成ないし形設す
るが、回路板（プリント基板）を多層配線構造とするこ
とは通常の製造プロセスであり、同等問題はない。

前記信号配線用回路板１１は、前述のようにガラス基板
６に固定されるが、駆動用半導体素子５の近くに位置す
るため、用すればノイズ防止用の回路素子を設けること
もできる。また、信号配線用回路板１１は、ガラス基板
６の周縁部に沿って一体的に配設されているため、第３
図（ａ）の寸法す部分を大きくとらなくても比較的大き
な面積を得ることができ、制御用回路素子９の取付けな
どに制約を受けることはない。このように、第３図（ａ
）における寸法ａ十す部分を小さくできるので、製品の
小形化が可能であり、商品性か向上する。

さらに、基板部材として高価なフレキシブルプリント基
板を用いる必要がないので、安価な製品を得ることがで
きる。また、前述のように、制御用回路素子９は、信号
配線用回路板１１の表、裏いずれに取付けてもよいので
、液晶表示装置のコンパクト化を容易に図り得るし、生
産性の向上にも寄与する。

上記実施例では、駆動用半導体素子５の電極５ａ、５ｂ
として接続用の突起電極として半田バンプを用いたが、
他に突起電極として金バンプ、銅バンブを用いてもよい
。また、第３図（ｂ）に示したように、突起電極５ａ、
５ｂを用いずにアルミ電極を異方性導電接着剤１２を介
して直接駆動用配線１や信号用配線２などと接続するこ
ともできる。さらに、第３図（ｃ）や（ｄ）に示したよ
うに、駆動用半導体素子５の電極５ａ、５ｂの接続部を
樹脂１３で封止ないしモールドした構造にすることによ
って、接続の信頼性をさらに向上することができる。

また、第４図（ａ）に断面的に示したように、駆動用配
線１および信号配線用回路板１１上の信号用配線２など
をリード形状１ａ、２ａにすることによって、ガラス基
板６と信号配線用回路板１１の高さのばらつきや駆動用
半導体素子５の電極５ａ、５ｂの高さのばらつきを吸収
することができる。さらに、ガラス基板６一−駆動用半
導体素子５−一信号配線用回路板１１の熱膨脹の違いに
よる応力の発生をも前記リード形状１ａ、２ａで吸収す
ることができる。ここで、リード形状１ａ、２ａとは一
端がガラス基板６や信号配線用回路板１１の面に固定支
持されている配線のことである。

しかし、液晶表示装置本体の画素ピッチが細かくなり、
ガラス基板６上の駆動用配線１としてリードを形成した
り、あるいは駆動用配線１とリードを接続することが難
し場合は、第４図（ｂ）に示したように、信号配線用回
路板１１上の信号用配線２などのみをリード形状にする
ことによっても、同様の効果が得られる。

上述してきたような作用・効果は、第５図に要部構成を
平面的に、また第６図（ａ）および（ｂ）に断面的に示
したごとく、たとえばガラス基板５と信号配線用回路板
１１との一体化構造を変えたり、さらに駆動用半導体素
子５をフェイスアップに配設して、駆動用半導体素子５
と駆動用配線１および信号配線用回路板１１との接続を
ワイヤボンディング１４することにっても得られる。

［発明の効果］以上詳述したように本発明によれば、液晶表示装置本体
の駆動用半導体素子を、ガラス基板上に形設した駆動用
配線および信号配線用回路板上に形設した信号用配線な
どと容易に接続することができ、また、駆動用半導体素
子と信号配線用回路板の信号用配線などとが直接接続さ
れているため、駆動用半導体素子への入力抵抗も低減さ
れる。これらの結果、駆動用半導体素子と信号配線用回
路板上の信号用配線なととの接続の信頼性が向上し、製
造プロセスの複雑化や製造歩留りの低下を伴うことなく
、所要の液晶表示装置を容易に構成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる液晶表示装置の要部構成例を示
す平面図、第２図は第１図の一部を拡大して示す平面図
、第３図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）は本発明
に係わる液晶表示装置のそれぞれ異なる要部構成例を示
す断面図、第４図（ａ）および（ｂ）は本発明に係わる
液晶表示装置の他の異なる要部構成例を示す断面図、第
５図は本発明に係わる液晶表示装置の他の要部構成例を
示す平面図、第６図は（ａ）および（ｂ）は本発明に係
わる液晶表示装置の他の異なる要部構成例を示す断面図
、第７図、第８図および第９図は従来の液晶表示装置の
要部構成を示す平面図である。１・・・・・・・・・駆動用配線１、ａ、２ａ・・・リード形状２・・・・・・・・・信号用配線３・・・・・・・・・交叉用チップ４・・・・・・・・・信号用配線を形設した共通回路基
板５・・・・・・・・・駆動用半導体素子５ａ、５ｂ・
・・駆動用半導体素子の電極６・・・・・・・・・液晶
表示用ガラス基板７・・・・・・・・・液晶表示領域９・・・・・・・・・制御用回路素子（制御用半導体素
子）１０・・・・・・・・・フレキシブルプリン１１・
・・・・・・・・信号配線用回路板１２・・・・・・・
・・異方性導電接着剤１３・・・・・・・・・封止樹脂ト基板

Claims

【特許請求の範囲】

（１）少なくとも液晶表示装置本体を駆動する駆動用配
線が形設されている液晶表示用ガラス基板と、前記液晶表示用ガラス基板の周辺部に配設一体化した信
号配線用回路板と、前記液晶表示用ガラス基板の駆動用配線が形設された面
側の信号配線用回路板面上に形設された信号用配線と、前記液晶表示用ガラス基板の駆動用配線の端子に出力電
極を介し、また対応する信号配線用回路板の信号用配線
の端子に入力電極を介して接続するように搭載・実装さ
れた駆動用半導体素子とを具備して成ることを特徴とす
る液晶表示装置。
（２）請求項１において、駆動用半導体素子がフェイス
ダウンボンディングされていることを特徴とする液晶表
示装置。