JPH0688971A - 液晶表示装置及びその製造方法 - Google Patents

液晶表示装置及びその製造方法

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JPH0688971A
JPH0688971A JP23925992A JP23925992A JPH0688971A JP H0688971 A JPH0688971 A JP H0688971A JP 23925992 A JP23925992 A JP 23925992A JP 23925992 A JP23925992 A JP 23925992A JP H0688971 A JPH0688971 A JP H0688971A
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JP
Japan
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liquid crystal
transparent substrate
crystal display
drive circuit
display device
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JP23925992A
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English (en)
Inventor
Toshihiro Sato
敏浩 佐藤
Akira Nakayama
中山  晃
Shigeo Shimomura
繁雄 下村
Mikio Ashikawa
幹雄 芦川
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、TFTを用いたフラットパネルディ
スプレーの駆動ドライバの実装技術に係わり、特に、ポ
リシリコンTFTを透明基板上に作成しこれを他の画素
アレイ周囲に実装する技術に係わる。 【構成】図のように、アモルファスシリコンまたは、ポ
リシリコンTFTで形成した画素アレイの基板1の周囲
に透明基板上にポリシリコンで形成した画素駆動回路
2、3をバンプ技術により実装する。 【効果】ドライバチップに透明基板を用いているため、
ドライバのフラットパネルディスプレイへの高精度実装
が可能。ドライバチップを実装した後TFT基板に共通
モールド可能であるので、高精細ディスプレイが精度よ
く安価にできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置に関し、
特に、液晶表示装置の基板に駆動回路を形成する液晶表
示装置及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のTFTフラットパネルディスプレ
ーの構成に関しては、よく知られているように画像を表
示する画素アレイ部分とこの領域の周囲に画素を駆動す
るドライバーが配置される構成が一般的である。通常T
FTディスプレーの画素部分にはアモルファスシリコン
を用いたトランジスタが設けられている。このトランジ
スタのゲートおよびドレインを駆動するのが、周辺ドラ
イバー回路である。従来のアモルファスシリコンを用い
たTFTプロセスでは、トランジスタの動作速度が遅い
ため、高速で駆動する必要のある周辺ドライバーを設計
し、画素アレイと同一基板上にこのドライバーを作製す
ることは現実には不可能であった。そこで、ドライバ部
分は従来から実績のあるシリコンプロセスで別にパッケ
ージングされたLSIとして作製し、TAB(Tape
Automated Bonding)技術によりデ
ィスプレーパネルの周囲に実装する必要があった。
【0003】TAB技術とは、フレキシブル・テープに
駆動(ドライバ)用LSIを搭載したTCP(Tape
Carrier Package)を用いて実装する
技術である。表示装置基板とTCPとの接続ピッチは一
般的に0.25〜0.2mm程度であり、異方性導電膜を
用いて接続することが多い。
【0004】図7は、表示パネルPNLに駆動回路を実
装した1例を示す上面図である。
【0005】CHIは表示パネルPNLを駆動させる駆
動ICチップ(下側の3個は垂直走査回路側の駆動IC
チップ、左右の6個ずつは映像信号駆動回路側の駆動I
Cチップ)である。TCPは駆動用ICチップCHIが
テープ オートメイティドボンディング法(TAB)に
より実装されたテープキャリアパッケージ、PCB1は
それぞれTCPやコンデンサCDS等が実装されたPC
B(プリンテッドサーキット ボード)から成る駆動回
路基板で、3つに分割されている。FGPはフレームグ
ランドパッドである。FCは下側の駆動回路基板PCB
1と左側の駆動回路基板PCB1、および下側の駆動回
路基板PCB1と右側の駆動回路基板PCB1とを電気
的に接続するフラットケーブルである。フラットケーブ
ルFCとしては図に示すように、複数のリード線(りん
青銅の素材にSn鍍金を施したもの)をストライプ状の
ポリエチレン層とポリビニアルコール層とでサンドイッ
チして支持したものを使用する。
【0006】駆動回路基板PCB1は、図7に示すよう
に、3個に分割され、表示パネルPNLの回りに「コ」
字状に配置され、2個のフラットケーブルFCによって
それぞれ電気的、機械的に接続されている。駆動回路基
板PCB1は分割されているので、表示パネルPNLと
駆動回路基板PCB1との熱膨張率の差により駆動回路
基板PCB1の長軸方向に生じる応力(ストレス)がフ
ラットケーブルFCの箇所で吸収され、接続強度が弱い
テープキャリアパッケージTCPテープの出力リードと
パネルの外部接続端子DTM(GTM)の剥がれが防止
出来、熱に対するモジュールの信頼性を向上できる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図7に示す構
造では、表示部分の周囲のいわゆる額縁が広くなってし
まい、これを狭くすることが困難であった。更に液晶表
示パネルPNLと駆動回路基板PCBが衝撃等により分
離してしまう問題もあった。
【0008】このような問題を解決するものとして、チ
ップオングラス(COG)と呼ばれる技術もあるが、半
導体チップは不透明である為、チップの回路側を下にし
た設置(フェイスダウンボンディング)が困難で、通常
のパッケージへの設置と同様、半導体チップをガラス基
板に設置した後、ワイヤーボンディングを行なってい
た。これは、工程も増え、また、半導体チップ(シリコ
ン)とガラス基板との熱膨張係数の差による応力等が問
題であった。
【0009】更に、前述の如く、ドライバLSI基板が
不透明なパッケージであるため、これをTAB技術で実
装することが、特に高精細パネルにおいて難しくなり、
製品の保留低下、信頼性の低下を招くという重大な問題
点があった。
【0010】そこで本発明の目的は、小型で高精細のパ
ネルを作製する際に生じる上記問題を解決することにあ
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為、
本発明は、透明基板上に作製したポリシリコンTFTに
よる駆動回路をアモルファスシリコンTFTまたはポリ
シリコンTFTで形成した画素アレイのパネル周囲に実
装するフラットパネルディスプレー構造を提案するもの
である。
【0012】ポリシリコンTFTディスプレーは、既に
画素アレイと同じ基板上に駆動回路を内蔵したディスプ
レーとして0.7インチ〜1.5インチ程度のものが知
られている。この駆動回路部だけを、石英または並ガラ
ス基板上に多数作製し、これを切断したものを直接画素
アレイ基板に実装する。このとき、画素アレイとの電気
的接続を確実にするため、所望の大きさのバンプ材を介
して、透明基板の駆動回路との接続を行なうものであ
る。
【0013】より具体的に本発明は、第1の透明基板上
に設けられ、画素を構成する信号線に電圧パルスを供給
するための端子を有する液晶表示用パネルと、第2の透
明基板上に設けられた上記画素を駆動する画素駆動回路
とを有し、上記画素駆動回路はポリシリコンTFTで形
成され、上記画素駆動回路が設けられた第2の透明基板
を、上記液晶表示用パネルが設けられた第1の透明基板
上に載置した液晶表示装置であり、更に、上記液晶表示
用パネルと画素駆動回路との電気的な接続はバンプ材を
用いてなされる液晶表示装置であり、更に、上記液晶表
示用パネルはアモルファスシリコンを用いた薄膜トラン
ジスタを有する液晶表示装置であり、更に、上記液晶表
示用パネルはポリシリコンを用いた薄膜トランジスタを
有する液晶表示装置であり、更に、上記第1の透明基板
と上記第2の透明基板上には、それぞれ対応する位置合
わせマークが設けられてなる液晶表示装置であり、更
に、第1の透明基板上に設けられ、画素を構成する信号
線に電圧パルスを供給するための端子を有する液晶表示
用パネルと、第2の透明基板上に設けられた上記画素を
駆動する画素駆動回路とを有し、上記画素駆動回路はポ
リシリコンTFTで形成され、上記画素駆動回路が設け
られた第2の透明基板を、上記液晶表示用パネルが設け
られた第1の透明基板上に載置した液晶表示装置の製造
方法において、上記第1の透明基板上には、位置合わせ
マークが設けられてなり、該位置合わせマークは、上記
第1の透明基板上に設けられた端子部と同じ工程で設け
られる液晶表示装置の製造方法であり、更に、上記第2
の透明基板上には、位置合わせマークが設けられてな
り、該位置合わせマークは、上記第2の透明基板上に設
けられた端子部と同じ工程で設けられる液晶表示装置の
製造方法である。
【0014】
【作用】駆動回路(ドライバ)を作成した透明基板に
は、同時に画素パネルとの目合わせを行なうための位置
合せマークを配置しておく。これにより、従来の外付け
駆動ドライバが不透明なパッケージにより困難なTAB
実装をしていたのに対して、透明基板を通過する光を利
用して高い精度でドライバーを実装できる。また個々の
ドライバは、チップ(小さな透明基板)の状態でバンプ
材を介してそのまま、画素パネル基板上に実装すること
ができるので、表示部以外の額縁領域を狭くすることが
できる。また、駆動回路の透明基板と画素パネルの透明
基板との熱膨張係数を近く又は同じにすることにより、
熱応力の問題も極めて少なくすることができる。
【0015】
【実施例】本発明の第1の実施例を図1を用いて説明す
る。
【0016】アモルファスシリコンで画素アレイを形成
した画素パネル1の周辺に複数の駆動回路(ドライバ
ー)2を実装する。この駆動回路(ドライバー)は、透
明基板上にポリシリTFTプロセスで作成したものであ
る。駆動回路2の実装には、所望の大きさのパッドと、
この上にバンプ材4を配して、画素パネル基板と駆動回
路基板の電気的な接続を行なう。これらパタン間の目合
わせは、透明基板を透過する光によって精度よく行なう
ことができる。
【0017】第1の実施例では、走査電極用駆動回路
(ドライバー)3が表示装置の両側に設けられている。
これによれば、走査用電極が途中で断線しても両側から
駆動することにより不良とならない利点がある。勿論、
図3の実施例に示すごとく一方のみに設ける構成でもよ
い。
【0018】図3に、駆動回路2,3を実装する前の液
晶表示用パネルPNLを示す。点線5で示した部分に駆
動回路2,3が実装される。この部分は図の下部に拡大
して示してある。画素パネル1を構成するガラス基板上
には、配線9,10,11が設けられている。配線1
0,11は、画素パネル外部からの映像信号(RG
B)、クロック信号、スタート信号、電源等を駆動回路
へ供給するものである。各駆動回路に共通な配線8と個
々のチップへ供給される配線7とがある。符号6は、画
素パネル1のガラス基板上に設けられた位置合せマーク
である。
【0019】単純マトリックス型の場合は、透明電極と
同じ材質で形成しても良いが、見ずらいので、アルミニ
ウム、クロム、タングステン、タンタル等の金属膜で形
成することが望ましい。更にこの位置合せマーク6と配
線9の端子部(パッド部)は同じ工程で設けることが、
合わせずれを防ぐ意味で望ましい。アクティブマトリッ
クス型の場合は、ゲート線、ドレイン線と同様な材質で
それぞれの工程で形成すれば良い。
【0020】図4は駆動回路2の上面図である。透明ガ
ラス基板上にポリシリコンTFTを用いて、サンプルホ
ールド回路S/H、シフトレジスタSR等を形成したも
のである。透明ガラス基板上には、位置合せマーク46
が設けられており、画素パネル基板1上の合せマーク6
と合せるようになっている。パッド部47、48、49
は、それぞれ画素パネル基板上の配線7、8、9に接続
される。この接続は図2に示したようにバンプ材4を介
して行なわれる。駆動回路3も駆動回路2と内部回路が
多少異なるのみで、同様な構成である。バンプ材4を介
して接続された後は、図には示さないが樹脂などで駆動
回路3をモールドする。
【0021】図5(a)に示したものが位置合せマーク
を重ねた状態である。同図(b)に示す形でも良い。
【0022】図6は、本発明を液晶表示モジュールMD
Lとして構成したものの分解斜視図である。
【0023】SHDは金属板から成るシールドケース
(=メタルフレーム)、MCWは液晶表示窓、PNLは
液晶表示パネル、SPBは光拡散板、MFRは中間フレ
ーム、BLはバックライト、BLSはバックライト支持
体、LCAは下側ケースであり、図に示すような上下の
配置関係で各部材が積み重ねられてモジュールMSLが
組み立てられる。
【0024】モジュールMDLは、下側ケースLCA、
中間フレームMFR、シールドケースSHDの3種の保
持部材を有する。これらの3部材はそれぞれ略箱状を成
し、上記記載順に重箱式に積み重ねられ、シールドケー
スSHDによって各部品を搭載した他の2部材を保持す
る構成になっている。表示パネルPNLと光拡散板SP
Bは一端中間フレームMFR上に置くことができ、4本
のバックライト(冷陰極螢光管)BLを支持するバック
ライト支持体BLSは下側ケースLCA上に一旦置くこ
とができる。従って、下側ケースLCAと中間フレーム
MFRの2部材にそれぞれ必要な部品を実装しながらこ
の2部材をひっくり返すことなく積み重ねて製造するこ
とができるので、製造を容易に行なうことができ、組立
性が良く、信頼性の高い装置を提供できる利点がある。
これが本モジュールの1つの大きな特徴である。
【0025】
【発明の効果】本発明によれば、透明基板上に形成した
ドライバーをフラットパネルディスプレーに実装するこ
とに伴ない、精度の高い実装が可能となり、従来TAB
実装で20%程度の不良が発生していたところが、5%
程度まで不良が減少した。また、実装部の信頼性が向上
し製品の応用分野が例えば、車載用ナビゲータ、航空機
搭載等の耐環境の厳しい分野が可能となった。また、実
装するチップ自体はモールドする必要がなく安価であ
る。チップをバンプ工程でパネルに実装した後にモール
ド等で一体化すればよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施例を示す平面図である。
【図2】 本発明の第1の実施例を示す断面図である。
【図3】 駆動回路チップを搭載する前の液晶表示パネ
ルを示す平面図である。
【図4】 駆動回路チップの1例を示す平面図である。
【図5】 位置合せマークの例を示す平面図である。
【図6】 本発明による液晶表示パネルでモジュールを
構成した場合の分解斜視図である。
【図7】TCPを用いて実装した例の平面図である。
【符号の説明】
1…画素パネル、2,3…駆動回路、4…バンプ材、
6,46…位置合せマーク、7,8,9,10,11…
配線、SHD…シールドケース、PNL…液晶表示パネ
ル、SPB…光拡散板、MFR…中間フレーム、BL…
バックライト、BLS…バックライト支持体、LCA…
下側ケース。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 芦川 幹雄 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所茂原工場内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1の透明基板上に設けられ、画素を構成
    する信号線に電圧パルスを供給するための端子を有する
    液晶表示用パネルと、 第2の透明基板上に設けられた上記画素を駆動する画素
    駆動回路とを有し、 上記画素駆動回路はポリシリコンTFTで形成され、 上記画素駆動回路が設けられた第2の透明基板を、上記
    液晶表示用パネルが設けられた第1の透明基板上に載置
    したことを特徴とする液晶表示装置。
  2. 【請求項2】上記液晶表示用パネルと画素駆動回路との
    電気的な接続はバンプ材を用いてなされることを特徴と
    する請求項1記載の液晶表示装置。
  3. 【請求項3】上記液晶表示用パネルはアモルファスシリ
    コンを用いた薄膜トランジスタを有することを特徴とす
    る請求項1または請求項2記載の液晶表示装置。
  4. 【請求項4】上記液晶表示用パネルはポリシリコンを用
    いた薄膜トランジスタを有することを特徴とする請求項
    1または請求項2記載の液晶表示装置。
  5. 【請求項5】上記第1の透明基板と上記第2の透明基板
    上には、それぞれ対応する位置合わせマークが設けられ
    てなることを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか
    に記載の液晶表示装置。
  6. 【請求項6】第1の透明基板上に設けられ、画素を構成
    する信号線に電圧パルスを供給するための端子を有する
    液晶表示用パネルと、 第2の透明基板上に設けられた上記画素を駆動する画素
    駆動回路とを有し、 上記画素駆動回路はポリシリコンTFTで形成され、 上記画素駆動回路が設けられた第2の透明基板を、上記
    液晶表示用パネルが設けられた第1の透明基板上に載置
    した液晶表示装置の製造方法において、 上記第1の透明基板上には、位置合わせマークが設けら
    れてなり、該位置合わせマークは、上記第1の透明基板
    上に設けられた端子部と同じ工程で設けられることを特
    徴とする液晶表示装置の製造方法。
  7. 【請求項7】上記第2の透明基板上には、位置合わせマ
    ークが設けられてなり、該位置合わせマークは、上記第
    2の透明基板上に設けられた端子部と同じ工程で設けら
    れることを特徴とする請求項8記載の液晶表示装置の製
    造方法。
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