(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリクス状に形成された画素電極を備えた透明基板を有する表示素子と、第一のフレキシブル配線基板に駆動用半導体チップを搭載してなる上記画素電極に駆動波形を供給する駆動用半導体装置と、該駆動用半導体装置に電源及び制御信号を供給する入力信号用配線基板と、を接続した表示装置において、
上記透明基板上で、上記第一のフレキシブル配線基板に搭載した上記駆動用半導体チップの出力電極と上記画素電極から引き出された接続電極とが接着固定され、
上記駆動用半導体チップの入力電極と上記入力信号用配線基板の接続電極とが接着固定され、
且つ、上記駆動用半導体チップの入力電極と上記入力信号用配線基板の接続電極とが接着固定されている接続部位と、上記駆動用半導体チップとの間の領域において、上記第一のフレキシブル基板と上記透明基板とが接着固定されていることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
上記第一のフレキシブル配線基板を構成するベースフィルムが、上記透明基板の端辺に略平行に少なくとも１カ所スリット状に切断され、該スリットが軟質樹脂により連結されている請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
上記スリットが、入力信号用配線基板の接続電極と第一のフレキシブル配線基板の入力電極との接続部と、駆動用半導体チップとの間に形成されている請求項２記載の表示装置。
【請求項４】
上記入力信号用配線基板が、透明基板の端辺方向に複数に分割され、各入力信号用配線基板が略Ｕ字形の第二のフレキシブル配線基板により接続されている請求項１〜３いずれかに記載の表示装置。
【請求項５】
上記第一のフレキシブル配線基板のスリットにおいて該配線基板を折り曲げ、液晶素子の背面に設置されたバックライトモジュールの裏面に入力信号用配線基板を配置させる請求項２〜４いずれかに記載の表示装置。
【請求項６】
上記入力信号用配線基板が、透明基板の端辺方向に複数に分割され、さらに、各入力信号用配線基板に入力信号を分配供給する分配用配線基板を有し、各入力信号用配線基板と上記分配用配線基板とが第三のフレキシブル配線基板により接続されている請求項１記載の表示装置。
【請求項７】
上記第一のフレキシブル配線基板を構成するベースフィルムが、上記透明基板の端辺に略平行に少なくとも１カ所スリット状に切断され、該スリットが軟質樹脂により連結されている請求項６記載の表示装置。
【請求項８】
上記第一のフレキシブル配線基板のスリットにおいて該配線基板を折り曲げ、液晶素子の背面に設置されたバックライトモジュールの裏面に入力信号用配線基板と分配用配線基板とを配置させる請求項７記載の表示装置。
【請求項９】
上記第三のフレキシブル配線基板を折り曲げて、液晶素子の背面に設置されたバックライトモジュールの裏面に分配用配線基板を配置させる請求項６又は７記載の表示装置。
【請求項１０】
上記駆動用半導体装置が、テープオートメーティッドボンディング法によるテープキャリヤパッケージである請求項１〜９いずれかに記載の表示装置。
【請求項１１】
上記入力信号用配線基板がＰＣＢ基板である請求項１〜１０いずれかに記載の表示装置。
【請求項１２】
上記表示素子が一対の電極基板間に液晶を保持してなる液晶素子である請求項１〜１１いずれかに記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示装置における、表示素子とその周辺駆動回路との接続構造に関し、具体的には、表示素子と、該表示素子の画素電極に駆動波形を供給する駆動用半導体装置と、該駆動用半導体装置に電源及び制御信号を供給する入力信号用配線基板との接続構造、特に、上記駆動用半導体装置がテープオートメーティッドボンディング法（ＴＡＢ法）によるテープキャリヤパッケージ（ＴＣＰ）であり、上記入力信号用配線基板がガラスエポキシＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｏａｒｄ）基板である回路基板間の接続構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示パネル、単純マトリクス型やアクティブマトリクス型の液晶表示装置等のマトリクス状に画素電極が形成されたフラットディスプレイの駆動回路接続構造は、表示素子のガラス基板やプラスチック基板の接続電極とＴＣＰの出力電極とをＡＣＦ（異方性導電接着膜）を介して熱圧着接続し、ＴＣＰの入力電極とＰＣＢ基板の接続電極とを半田接続していた。
【０００３】
図６に一般的な単純マトリクス型の液晶表示装置の平面模式図を示す。図７はその部分概略断面図である。図中、１ａ，１ｂは液晶素子のガラス基板、２ａ，２ｂは偏光板、５はシール材、６はＴＣＰとの接続電極、２３は液晶である。また、３はＴＣＰの駆動用半導体チップ、１５ａ，１５ｂはそれぞれ出力側，入力側の接続用突起電極、４ａ，４ｅ，４ｆはベースフィルムであり、７は出力電極、８は入力電極、１４は駆動用半導体チップ３を固定するためのポッティング樹脂である。さらに、１３はＰＣＢ基板であり、１２はその接続電極である。また、１８は制御回路（図示せず）からの入力信号を供給するフレキシブル配線基板、２２はガラス基板１ａ，１ｂそれぞれの側のＰＣＢ基板１３同士を接続するフレキシブル配線基板である。２０はガラス基板１ａ側の電極を駆動するためのＴＣＰである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記液晶素子のガラス基板１ｂとＴＣＰの出力電極７との接続部は、ベースフィルム上にパターニング形成されたＴＣＰの出力電極７がＡＣＦ９により液晶素子のガラス基板１ｂ上の接続電極６に接着固定されており、またＰＣＢ基板１３とＴＣＰの入力電極８との接続部は、ＴＣＰのベースフィルムが開口され、パターニング形成された電極８がむき出しの状態でＰＣＢの接続電極１２の半田ランドに半田付け固定されていた。
【０００５】
このため、環境温度が低温（例えば−２０℃）乃至高温（例えば６０℃）に変動した場合、液晶素子のガラス基板１ｂとＰＣＢ基板１３との熱膨張差により、ＴＣＰとＰＣＢ基板１３が配置されるガラス基板１ｂの端辺方向にＴＣＰ内に剪断応力が生じ、ＴＣＰの出力電極７及び入力電極８がそれぞれ上記の如く接続固定されているために、ベースフィルムがなく電極がむき出しで機械的強度の弱い入力電極８部が破断し、不良に至ることがあった。また、ＴＣＰに搭載された駆動用半導体チップ３とＴＣＰの接続電極（インナーリード）との接続部の損傷や、ＴＣＰの出力電極７とガラス基板１ｂとの接着接続部の剥離等により不良に至る場合があった。
【０００６】
これらの不良現象は、特にパネルサイズが１０インチを超える液晶表示装置の場合に、液晶素子のガラス基板とＰＣＢ基板との熱膨張差による寸法変化の差が大きく顕著であった。
【０００７】
本発明の目的は、上記のような表示装置の駆動回路において、環境温度の変動による不良の発生を防止し、信頼性の高い表示装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、マトリクス状に形成された画素電極を備えた透明基板を有する表示素子と、第一のフレキシブル配線基板に駆動用半導体チップを搭載してなる上記画素電極に駆動波形を供給する駆動用半導体装置と、該駆動用半導体装置に電源及び制御信号を供給する入力信号用配線基板と、を接続した表示装置において、
上記透明基板上で、上記第一のフレキシブル配線基板に搭載した上記駆動用半導体チップの出力電極と上記画素電極から引き出された接続電極とが接着固定され、
上記駆動用半導体チップの入力電極と上記入力信号用配線基板の接続電極とが接着固定され、
且つ、上記駆動用半導体チップの入力電極と上記入力信号用配線基板の接続電極とが接着固定されている接続部位と、上記駆動用半導体チップとの間の領域において、上記第一のフレキシブル基板と上記透明基板とが接着固定されていることを特徴とする表示装置である。
【０００９】
本発明においては、フレキシブル配線基板が、入力信号用配線基板との接続部位と半導体チップとの間において、表示素子の透明基板に接着固定されることにより、表示素子の透明基板と入力信号用配線基板の熱膨張差により発生した剪断応力を、上記接着固定部と信号用配線基板との接続部位との間のフレキシブル配線基板のフレキシブル性により吸収することで、透明基板との接続部及び半導体チップとの接続電極部に該剪断応力を伝えないことにより、駆動用半導体装置の破損を防ぐことができる。
【００１０】
また、本発明においては、フレキシブル配線基板に駆動用半導体チップを搭載してなる駆動用半導体装置のベースフィルムにスリットを設けて樹脂により連結することにより、表示素子の透明基板と入力信号用配線基板の熱膨張差により発生した剪断応力を該スリットで吸収緩和し、該駆動用半導体装置の入力電極部の破断、駆動用半導体チップとフレキシブル配線基板の接続電極との接続部の損傷、該フレキシブル配線基板の出力電極と透明基板上の画素電極との接続部の剥離等損傷を防止することができる。
【００１１】
本発明においては、上記入力信号用配線基板を、透明基板の端辺方向に複数に分割し、各入力信号用配線基板を略Ｕ字形の第二のフレキシブル配線基板により接続することにより、或いは、各入力信号用配線基板に入力信号を分配供給する分配用配線基板を設け、各入力信号用配線基板と上記分配用配線基板とを第三のフレキシブル配線基板により接続することにより、さらに、上記応力緩和効果がより良く得られる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態である、表示素子として液晶素子、駆動用半導体装置としてＴＣＰ、入力信号用配線基板としてＰＣＢ基板を有する液晶表示装置を例に挙げて本発明を詳細に説明する。
【００１３】
［実施形態１］
図１は、本発明の一実施形態の液晶表示装置の駆動回路接続構造を示す概略断面図である。図中、１ａ，１ｂは液晶素子のガラス基板、２ａ，２ｂは偏光板、５はシール材、６はＴＣＰとの接続電極、２３は液晶である。また、３はＴＣＰの駆動用半導体チップ、１５ａ，１５ｂはそれぞれ出力側，入力側の接続用突起電極、４ａ〜４ｄはベースフィルムであり、７は出力電極、８は入力電極、１４は駆動用半導体チップ３を固定するためのポッティング樹脂、１６ａ，１６ｂは連結樹脂である。さらに、１３はＰＣＢ基板であり、１２はその接続電極である。
【００１４】
本発明において、ベースフィルム４ａ〜４ｄとしては、フレキシブル性を有するフィルムが用いられ、例えば、ユーピレックスＳ（商品名、宇部興産社製）、アピカルＴＡ（商品名、鐘淵化学社製）、カプトンＶ（商品名、東レ社製）などのポリイミドフィルムが好適に用いられる。
【００１５】
図１において、液晶素子の画素電極から引き出された接続電極６は、該画素電極に駆動波形を供給するＴＣＰの出力電極７とＡＣＦ９を介して接続されており、ＴＣＰの入力電極８はＴＣＰに電源及び制御信号を供給するＰＣＢ基板１３の接続電極１２とＡＣＦ１１を介して接続されている。
【００１６】
尚、１０はＴＣＰとガラス基板１ｂとを接着固定する接着剤であり、ＡＣＦ９の導電性微粒子を除いた接着剤のみを用いることができる。また、シリコーン接着剤や、熱可塑性接着剤、熱硬化型接着剤、ＵＶ硬化型接着剤も用いることができる。
【００１７】
本発明においては、ＴＣＰとガラス基板１ｂとが、ＴＣＰとＰＣＢ基板との接続部位（１１）と駆動用半導体チップ３の間において接着固定されている。従って、ガラス基板１ｂの端辺方向にＴＣＰに剪断応力が生じても、ベースフィルム４ｃのフレキシブル性により該応力が吸収されるため、電極や他の部材との接続部に影響を与えない。
【００１８】
さらに、本実施形態においては、ＴＣＰのベースフィルムが、ガラス基板１ｂの端辺に略平行にスリット状に切断され（４ｂと４ｃ間及び４ｃと４ｄ間）、該スリットを連結樹脂１６ａ、１６ｂにより連結している。よって、上記剪断応力がさらに当該スリットで吸収緩和される。
【００１９】
特に、本発明においては、当該スリットを、一般的に配線数の少ないＴＣＰの入力電極８側に設けることにより、微細な接続と信頼性の要求される出力電極７とガラス基板１ｂの接続電極６との接続部や、駆動用半導体チップ３と入力電極８，出力電極７との接続部に上記応力が伝達せず、その損傷を確実に防止することができる。
【００２０】
本発明において、ベースフィルムのスリットを連結している連結樹脂１６ａ，１６ｂとしては、ＴＣＰ内に生じた応力を緩和する作用を有する軟質樹脂を用い、例えば、低温硬化型の軟性ポリイミド（例えば商品名ユピコート）が好ましく用いられる。
【００２１】
［実施形態２］
図２に本発明の第二の実施形態の概略断面図を示す。尚、先に示した実施形態と同じ部材には同じ符号を付して説明を省略する。
【００２２】
本実施形態においては、連結樹脂１６ａ，１６ｂ部分を利用してＴＣＰを折り曲げて、液晶素子の背面に設けられたバックライトモジュール２４の裏面にＰＣＢ基板１３を配置させたものである。当該構成により、ディスプレイモニターとしての額縁を縮小化することができ、また、通常裏面に別途配置されている制御コントローラからＰＣＢ基板１３に信号を伝達する経路を短くでき、信号ノイズを低減することができる。
【００２３】
［実施形態３］
図３に本発明の第三の実施形態の平面模式図を示す。本実施形態は、入力信号用配線基板であるＰＣＢ基板１３を複数に分割したものである。本発明にかかるＰＣＢ基板には、１８に示すフレキシブル基板を介して制御回路（図示しない）より入力信号が供給されるが、本実施形態においては、分割されたＰＣＢ基板間がＵ字形のフレキシブル配線基板１７によって接続されており、当該構成により、必要な信号が各ＰＣＢ基板に供給される。尚、２０はガラス基板１ａ側の電極に接続されたＴＣＰである。
【００２４】
本実施形態においては、ＰＣＢ基板を分割したことにより、ガラス基板１ｂとＰＣＢ基板１３との熱膨張差によるＴＣＰへの剪断応力を小さくすることができ、さらに、Ｕ字形のフレキシブル配線基板１７により分割したＰＣＢ基板間を接続しているため、双方のＰＣＢ基板の熱膨張による延び変形が該フレキシブル配線基板１７によって吸収されるため、熱膨張による変形応力を分割数分だけ小さくすることができる。
【００２５】
［実施形態４］
本発明の第四の実施形態の平面模式図を図４に示す。本実施形態は、実施形態３と同様にＰＣＢ基板１３が分割されており、各ＰＣＢ基板には入力信号分配用配線基板２５からフレキシブル配線基板２１を介して入力信号が分配供給される。従って、実施形態３と同様に、ＰＣＢ基板１３の分割による剪断応力の緩和効果が得られ、また、各ＰＣＢ基板はフレキシブル配線基板２１により入力信号分配用配線基板２５に接続されているため、ＰＣＢ基板の熱膨張による延び変形が該フレキシブル配線基板１７によって吸収され、変形応力を低減することができる。
【００２６】
さらに、本実施形態においては、実施形態２と同様に、ＴＣＰに設けたスリットを連結する連結樹脂１６ａ，１６ｂ部分で折り曲げてガラス基板１ｂ側の電極駆動用のＰＣＢ基板１３と入力信号分配用配線基板２５を液晶素子の裏面側へ配置させる。従って実施形態２と同様に、縮小化と信号ノイズの低減を図ることができる。
【００２７】
［実施形態５］
図５は本発明の第五の実施形態の平面模式図であり、実施形態４とほぼ同じ構成であるが、本実施形態においては、フレキシブル基板２１を折り曲げることにより入力信号分配用配線基板２５を液晶素子の裏面側へ配置させる構造となっている。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明においては、表示装置を構成する各基板の熱膨張差により発生する剪断応力を緩和吸収し、部材の破損や接続不良を防止する。よって、環境温度変動に耐え、信頼性の高き表示装置が提供される。特に、本発明においては、通常ＰＣＢ基板で構成される入力信号用配線基板を分割し、フレキシブル配線基板を利用してこれらを接続することにより、さらに上記剪断応力を吸収緩和することができ、より信頼性の高い表示装置が実現する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施形態の概略断面図である。
【図２】本発明の第二の実施形態の概略断面図である。
【図３】本発明の第三の実施形態の平面模式図である。
【図４】本発明の第四の実施形態の平面模式図である。
【図５】本発明の第五の実施形態の平面模式図である。
【図６】従来の液晶表示装置の駆動回路接続構造を示す平面模式図である。
【図７】従来の液晶表示装置の駆動回路接続構造を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ  ガラス基板
２ａ，２ｂ  偏光板
３  駆動用半導体チップ
４ａ〜４ｄ  ベースフィルム
５  シール材
６  接続電極
７  出力電極
８  入力電極
９  ＡＣＦ
１０  接着剤
１１  ＡＣＦ
１２  接続電極
１３  ＰＣＢ基板
１４  ポッティング樹脂
１５ａ，１５ｂ  接続用突起電極
１６ａ，１６ｂ  連結樹脂
１７，１８  フレキシブル配線基板
２０  ＴＣＰ
２１，２２  フレキシブル配線基板
２３  液晶
２４  バックライトモジュール
２５  入力信号分配用配線基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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