(57)【要約】【課題】本発明の目的は、液晶セルの狭額縁化に対応し、配線に流れる大電流によるチップと配線の接続部への負担を低減した液晶表示装置を提供することにある。【解決手段】本発明の液晶表示装置１０は、液晶セル１１のアレイ基板１２において、非表示エリア２０に絶縁層２２を設け、その絶縁層２２の上に給電配線２４を形成し、その給電配線２４から分岐した引込み線２６により、ドライバーチップ１６に給電を行う構造である。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦横に複数の電極線を形成したアレイ基板と、
前記アレイ基板の周縁部の電極線を露呈し、該アレイ基板と一定間隔を有して対向するカラーフィルター基板と、
前記アレイ基板の非表示エリアで、かつ、前記カラーフィルター基板と対向する位置に形成されて前記電極線を覆う絶縁層と、
前記絶縁層上に形成された給電配線と、
前記アレイ基板の前記カラーフィルター基板と対向しない位置に配置され、前記電極線に接続されたドライバーＩＣと、
前記給電配線とドライバーＩＣとを接続する引き出し配線と、を含む液晶表示装置。
【請求項２】
前記絶縁層が樹脂絶縁膜である請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記給電配線と引き出し配線がそれぞれ複数本であり、該給電配線上に絶縁膜を設け、該給電配線と引き出し配線とが該絶縁膜を介して交叉する請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記給電配線と引き出し配線がそれぞれ複数本であり、該給電配線と引き出し配線とが非接触で交叉する箇所において該給電配線が２本に分割され、前記絶縁層下に２本に分割された給電配線を接続するバイパス線を設けた請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アレイ基板上にドライバーＩＣ（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔｓ）を直接実装した液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知の液晶表示装置は、アレイ基板とカラーフィルター基板とが対向し、それらの基板間に充填された液晶が動作することによって、表示がおこなわれる。アレイ基板とカラーフィルター基板とが対向し、基板間に液晶が充填されたものを液晶セルと呼ぶ。
【０００３】
アレイ基板は、複数の信号線と複数のゲート線が縦横に配置されており、その交叉部にＴＦＴ（ｔｈｉｎ  ｆｉｌｍ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）と呼ばれるスイッチング素子が設けられている。ＴＦＴのゲートはゲート線に接続され、ソースは信号線に接続されている。ＴＦＴのドレインには画素電極が接続されており、画素電極に電圧が印加されると、その画素電極とカラーフィルター基板に設けられた共通電極とで電界が発生し、液晶が動作する。言い換えると、ゲート線にゲート電圧が印加され、ＴＦＴがオンになり、そのとき信号線に信号電圧が印加されると画素電極に電圧が印加され、液晶が動作する。
【０００４】
ゲート電圧や信号電圧を印加するためには、液晶セルにドライバーＩＣを実装し、ドライバーＩＣからゲート線や信号線に所望の電圧を印加する。液晶セルへのドライバーＩＣの実装は、周知のＴＡＢ（ｔａｐｅ  ａｕｔｏｍａｔｅｄ  ｂｏｎｄｉｎｇ）やＣＯＦ（ｃｈｉｐ  ｏｎ  ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）と呼ばれる実装方式や、ＦＰＣ（ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ  ｂｏａｒｄ）と呼ばれる可撓性のプリント配線基板にドライバーＩＣを搭載する技術を用いておこなわれる。
【０００５】
アレイ基板を横長の長方形とした場合、ドライバーＩＣの実装は、アレイ基板の横側ではＴＡＢ／ＣＯＦ、縦側ではＴＡＢまたはＦＰＣを介しておこなわれているため、多数のＴＡＢ／ＣＯＦを使用している。そこで、ＴＡＢ／ＣＯＦを使用する必要がなく、それらに対するコストを低減するために、ＴＡＢ／ＣＯＦまたはＦＰＣの代わりとなるバス配線をアレイ基板に直接配線する技術がある。図８に示す液晶セル５１のアレイ基板５２において、カラーフィルター基板５４と対向していない箇所であるドライバー搭載部５８にバス配線を引く。そして、ＣＯＧ（ｃｈｉｐ  ｏｎ  ｇｌａｓｓ）と呼ばれる実装方法により、アレイ基板５２上に直接ドライバーＩＣ５６を実装する。
【０００６】
アレイ基板５２上のドライバーＩＣ５６に給電を行うために、図９に示すように、複数のドライバーＩＣ５６をバス配線６０で接続し、１箇所から全てのドライバーＩＣ５６に給電を行う場合がある。この場合に、チップ５６内とチップ５６下にスルー配線６１を設けて配線をおこなっている。これは、ドライバー搭載部５８が狭く、ドライバーＩＣ５６ごとに給電用のバス配線６０が引けない場合に有効である。ドライバー搭載部５８の面積を広くしないため、液晶セル５１が大きくならない。例えば、ドライバー搭載部５８の幅は約２ｍｍであり、配線６０，６１の幅は約２００μｍである。
【０００７】
液晶表示装置５０の大型化および高精細化によって、液晶表示装置５０全体に流れる総電流量が増加している。例えば、ＸＧＡ（ｅｘｔｅｎｄｅｄ  ｇｒａｐｈｉｃｓ  ａｒｒａｙ）の液晶表示装置５０は３０７２本の信号線があり、１本あたり１ｍＡの電流が流れても、総電流量が約３Ａとなる。したがって、配線６０，６１に流す電流の値も高くなるため、配線６０，６１の断面積を広くすることが必要である。アレイ基板５２の製造工程で形成することのできる配線６０，６１の膜厚は約２０００〜３０００Åと非常に薄いので、その分配線６０，６１の幅を広くすることが必要となる。しかし、液晶表示装置５０の狭額縁化が進み、ドライバー搭載部５８の幅を広げられない中でそのことは問題となる。また、その配線６０，６１の数を減らすために、図９に示すように、配線６０，６１を直列に設けている。その結果、配線６０，６１には大きな電流が流れるため、ドライバーＩＣ５６と配線６０，６１の接合部に大きな負担がかかり、配線６０，６１が溶断される場合もある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、液晶セルの狭額縁化に対応し、配線に流れる大電流によるドライバーＩＣと配線の接続部への負担を低減した液晶表示装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の液晶表示装置の要旨は、縦横に複数の電極線を形成したアレイ基板と、前記アレイ基板の周縁部の電極線を露呈し、該アレイ基板と一定間隔を有して対向するカラーフィルター基板と、前記アレイ基板の非表示エリアで、かつ、前記カラーフィルター基板と対向する位置に形成されて前記電極線を覆う絶縁層と、前記絶縁層上に形成された給電配線と、前記アレイ基板の前記カラーフィルター基板と対向しない位置に配置され、前記電極線に接続されたドライバーＩＣと、前記給電配線とドライバーＩＣとを接続する引き出し配線と、を含む。上記の非表示エリアに絶縁層を形成して、その上に給電配線を形成するため、給電配線の配線幅が、従来の給電配線と比較して広くなる。したがって、ドライバーＩＣに高電流を流したときに、給電配線が溶断する恐れが少ない。
【００１０】
前記絶縁層は樹脂（ポリマー）である。この樹脂で構成される絶縁層は、液体の樹脂を塗布して硬化させる方法、フィルム状の樹脂を接着剤または熱圧着で接着する方法によって形成され、簡単に樹脂の層を形成することができる。
【００１１】
前記給電配線と引き出し配線がそれぞれ複数本であり、該給電配線と引き出し配線とは絶縁膜を介して交叉する。給電配線の本数はドライバーＩＣの端子数によって決定されるが、給電配線が複数本になると引き出し線の本数も複数となる。したがって、絶縁膜を介して立体交叉させる。
【００１２】
前記給電配線と引き出し配線がそれぞれ複数本であり、該給電配線と引き出し配線とが非接触で交叉する箇所において該給電配線を２本に分割し、前記絶縁層下に２本に分割された給電配線を接続するバイパス線を設ける。給電配線上に絶縁膜を設ける以外に、絶縁層を利用して、給電配線と引き出し配線との立体交叉を実現することも可能である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明に係る液晶表示装置の実施形態について、図面を用いて説明する。本発明の液晶表示装置１０は、図１（ａ）、（ｂ）に示す液晶セル１１のアレイ基板１２の非表示エリア２０に絶縁層２２を設け、その絶縁層２２の上に給電配線２４を形成し、その給電配線２４から分岐した引き出し配線２６により、ドライバーＩＣ１６に給電を行う。なお、図１（ｂ）において、アレイ基板１２上のゲート線などは省略している。図２に示すように、ドライバーＩＣ１６の端子（バンプ）３０ｂに接続されたゲート線２８などに所望の信号電圧が印加され、液晶表示装置１０が動作する。
【００１４】
詳しく述べると、図１（ａ）、（ｂ）および図３（ａ）、（ｂ）に示すように、液晶表示装置１０は、アレイ基板１２と、アレイ基板１２と一定間隔を有して対向するカラーフィルター基板１４と、アレイ基板１２において、カラーフィルター基板１４と対向し、かつ、非表示エリア２０に形成された絶縁層２２と、絶縁層２２上に形成された給電配線２４と、アレイ基板１２上において、カラーフィルター基板１４が対向しない領域であるドライバー搭載部１８に配置されたドライバーＩＣ１６と、給電配線２４とドライバーＩＣ１６とを接続する引き出し配線２６と、を含む。
【００１５】
なお、図３（ａ）、（ｂ）において、給電配線２４の本数が異なるが、これは液晶表示装置１０の製品によって異なるためであり、給電配線２４の本数は任意である。また、図３（ｂ）においては、トランスファー３３が設けられており、このトランスファー３３はカラーフィルター基板１４に共通電位を供給する。
【００１６】
アレイ基板１２は、ガラス基板の表面に信号線やゲート線などの電極線が縦横に形成されており、周縁部にそれらの電極線が引き出されている。信号線とゲート線の交叉部にＴＦＴが設けられている。ＴＦＴのゲートにはゲート線が接続され、ＴＦＴのソースには信号線が接続されている。ＴＦＴのドレインには画素電極が接続されている。アレイ基板１２とカラーフィルター基板１４の間に液晶が封止されており、画素電極に電圧が印加されることによって液晶が動作する。液晶が動作することによって、液晶表示装置１０の表示が行われる。なお、表示エリア１９は、液晶が封止されているエリアであり、非表示エリア２０は液晶表示装置１０として構成されたときに、液晶セル１１を支持する筐体に隠れたりするエリアである。一般的にドライバー搭載部１８も非表示エリアであるが、本明細書においては、アレイ基板１２とカラーフィルター基板１４とが対向した箇所において、周縁部を非表示エリアと呼ぶ。また、液晶はシール３２によって液晶セル１１から漏れないようになっている。
【００１７】
図２に示すように、ドライバーＩＣ１６からゲート線２８や信号線に所望の電圧が印加される。アレイ基板１２とカラーフィルター基板１４は大きさが異なる。アレイ基板１２とカラーフィルター基板１４とが対向するときに、アレイ基板１２の周縁部に引き出されたゲート線２８や信号線の一部が露呈する。ドライバーＩＣ１６は、アレイ基板１２上において、カラーフィルター基板１４が対向しない領域であるドライバー搭載部１８に実装される。即ち、ドライバーＩＣ１６はアレイ基板１２上に直接実装される。
【００１８】
絶縁層２２は、アレイ基板１２において、アレイ基板１２とカラーフィルター基板１４とが対向し、かつ、液晶が封止されていない非表示エリア２０に積層される。この絶縁層２２は、感光性または非感光性の有機樹脂絶縁膜で形成する。
絶縁層２２は、液状の樹脂（ポリマー）を塗布して硬化させる方法、あるいはフィルム状の樹脂を接着剤または熱圧着で接着する方法によって形成する。この絶縁層２２は、非表示エリア２０において、後述するパシベーション層と共に絶縁物として、ゲート線２８や信号線を覆うことになる。一例として、絶縁層２２には感光性のアクリル樹脂を使用し、塗布後、露光／現像で所定のコンタクトホールを設けた後に焼成して硬化させる方法があげられる。
【００１９】
なお、絶縁層２２を形成する樹脂をアレイ基板１２の表示エリア１９にも設けることによって、信号線と画素電極とをオーバーラップさせることができ、液晶表示装置１０の開口率を上昇させることができる。また、絶縁層２２は、アレイ基板１２を構成するガラス基板上に形成されたゲート線２８や信号線を保護するパシベーション層（図示せず）上に積層される。パシベーション層は酸化膜や窒化膜などの絶縁体で構成される。
【００２０】
ドライバーＩＣ１６への給電は、絶縁層２２上に給電配線２４を形成し、給電配線２４からドライバーＩＣ１６へ引き出し配線２６を形成することによって行う。引き出し配線２６の一端にドライバーＩＣ１６の端子（バンプ）３０ａが接続され、他端が給電配線２４に接続されている。
【００２１】
給電配線２４や引き出し配線２６は、絶縁層２２上に、周知のスクリーン印刷、真空蒸着、メッキなどの手法を用いて、銀、銅、あるいは金などの材料を形成することによって設ける。
【００２２】
一般にドライバーＩＣ１６の端子３０ａは複数である。給電配線２４および引き出し配線２６の数も複数になる。したがって、図１（ｂ）や図４に示すように、給電配線２４と引き出し配線２６とを絶縁膜３４を介して立体交叉させる。図５に示すように、絶縁膜３４は、立体交叉をおこなう箇所の給電配線２４上に形成する。
【００２３】
本発明は、従来使用していなかった、アレイ基板１２とカラーフィルター基板１４とが対向し、かつ、非表示の領域２０に給電配線２４を形成する。したがって、従来よりも幅の広い給電配線２４を形成することができ、給電配線２４の抵抗が小さくなり、給電配線２４および引き出し配線２６に高電流を流すことができる。一例として、給電配線２４の幅は約３００μｍ、給電配線２４の間隔は約１００μｍ、引き出し配線２６の幅は約５０μｍ、引き出し配線２６の間隔は約５０μｍである。この場合に、約３Ａの電流を流しても、給電配線２４や引き出し配線２６が溶断せずに耐えることができる。
【００２４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。図４や図５に示すように、絶縁膜３４を設けてその上に引き出し配線２６を形成したが、他の方法で給電配線２４と引き出し配線２６とを立体交叉させても良い。例えば、図６に示すように、給電配線２４と引き出し配線２６とは同じ絶縁層２２上に形成する。立体交叉をおこなう位置で給電配線２４は２本に分割し、分割された給電配線２４はバイパス線４０で接続する。バイパス線４０は、ゲート線２８などを保護するパシベーション層の上に形成される。言い換えると、バイパス線４０は絶縁層２２の下面に形成される。給電配線２４とバイパス線４０との接続は、絶縁層２２にコンタクトホール４２を設け、このコンタクトホール４２に導体を埋め込むことによっておこなう。
【００２５】
図７に示すように、給電配線２４や引き出し配線２６の保護のためにパシベーション層３８を形成しても良い。パシベーション層３８は酸化膜や窒化膜で形成する。パシベーション層３８は、アレイ基板１２において、ドライバーＩＣ１６の端子３０が接続されるエリア以外に形成する。パシベーション層３８は、ポリイミドなどの有機物を周知のスクリーン印刷、ディスペンス、あるいはフォト工程にて形成するか、スパッタあるいはＣＶＤ（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法で成膜したシリコン窒化膜を、フォトエッチング工程にてパターニングするか、マスクスパッタなどの方法で形成する。
【００２６】
図３（ａ），（ｂ）ではポリマーで形成された絶縁層２２の上に給電配線２４を設けたが、ゲート線２８を保護する絶縁層であるパシベーション層（図示せず）の上に給電配線２４を形成しても良い。給電配線２４と引き出し配線２６とが交叉する箇所には、図４や図５に示すように、絶縁膜３４を設ける。
【００２７】
図１に示すように、アレイ基板１２は長方形であり、その２辺にドライバー搭載部１８が設けられている。一般的に、非表示エリア２０の内、ドライバー搭載部１８に隣接する非表示エリア２０に給電配線２４が形成されるが、必要に応じてドライバー搭載部１８と隣接しない非表示エリア２０においても給電配線２４を形成しても良い。
【００２８】
以上、本発明の実施の形態について説明したが本発明は上記の実施の形態に限定されることはない。その他、本発明は、主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき種々の改良、修正、変更を加えた態様で実施できるものである。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は、従来では配線がおこなわれていなかった箇所に給電配線をおこなうことによって、配線幅が広く、低抵抗の配線をおこなうことができる。ドライバーＩＣへ給電を行うときに、給電配線の配線幅が広いため、給電配線が高電流によって溶断されてしまう恐れが少ない。また、従来では給電配線を形成していなかった領域に配線を行うため、アレイ基板のスペースの有効利用が可能であり、いわゆる液晶表示装置の挟額縁化に対応できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液晶表示装置を示す図であり、（ａ）は上面図であり、（ｂ）はアレイ基板の要部を拡大した図である。
【図２】ドライバーＩＣへの給電配線およびゲート線の接続を示す図である。
【図３】図１（ｂ）のＸ−Ｘ’の断面図であり、（ａ）は給電配線が８本の断面図であり、（ｂ）はトランスファーが設けられた位置での断面図である。
【図４】引き出し配線が給電配線上の絶縁膜上に設けられた位置を示す図１（ｂ）のＹ−Ｙ’の断面図である。
【図５】給電配線上に設けられた絶縁膜を示す図である。
【図６】バイパス線を設けて給電配線と引き出し配線とを立体交叉させた図である。
【図７】給電配線上にパシベーション層を設けた図である。
【図８】ドライバー搭載部にドライバーＩＣを実装した液晶表示装置の図である。
【図９】ドライバーＩＣを直列に接続した図である。
【符号の説明】
１０，５０：液晶表示装置
１１，５１：液晶セル
１２，５２：アレイ基板
１４，５４：カラーフィルター基板
１６，５６：ドライバーＩＣ
１８，５８：ドライバー搭載部
１９：表示エリア
２０：非表示エリア
２２：絶縁層（ポリマー）
２４：給電配線
２６：引き出し配線
２８：ゲート線
３０ａ，３０ｂ：端子（バンプ）
３２：シール
３３：トランスファー
３４：絶縁膜
３６：保護膜
３８：パシベーション層
４０：バイパス線
４２：コンタクトホール
６０：バス配線
６１：スルー配線
【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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【図８】
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【図９】
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