JPS60229089A - 液晶表示装置 - Google Patents

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】 〔発明の属する技術分野〕 本発明はスイッチングトランジスタマトリックスアレイ
を用いた液晶表示装置に関する。

〔従来技術とその問題点〕

エレクトロルミネッセンス、発光ダイオード、プラズマ
、蛍光表示管、液晶などの表示デバイスは１表示部の薄
型化が可能であり・、計測機器、事務機器やコンピュー
タ等の端末表示装置あるいは特殊な表示装置への用途と
して要求が高まっている。これあの表示デバイスの中で
液晶表示装置は。

低消費電力化や低コスト化が可能であるために特に注目
されている。

近年、この液晶表示装置の機能性をさらに高めるために
薄膜トランジスによるスイッチング素子をマトリックス
プレイに構成したものが開発されている。この方法は、
基板上に設けたスイノチングトランジスタマトリックス
の各ドツトに画像情報を蓄積し、このマトリックスアレ
イの各ドツトに対応した位・置の液晶層の変化を所定期
間保持して画像を作るものである。

このためにスイッチングトランジスタマトリックスアレ
イを用いた液晶表示装置はほぼ全時間表示となり、見易
い画像が得られる。

ところで、スイッチングトランジスタの材料としては結
晶、多結晶、アモルファス状態のＳｉ。

ＣｄＳｅ　、Ｔｅ　、ＣｄＳ等が用いられる。このなか
でも多結晶半導体やアモルファス半導体の薄膜技術は、
低温プロセスが可能なために、ガラス基板等の比較的低
温で取扱うことの必要な基板上にもスイッチングトラン
ジスタのアクティブマトリックス素子を形成することが
でき、低価格で大面積の表示装置を実用段階にした。

第１図（ａ）　、　（ｂ）は透過型アクティブマトリッ
クス液晶表示装置に於ける表示部基板と駆動回路基板と
の一般的な接続方法を示す。

表示部基板１０は薄膜トランジスタアレイを構成した基
板と、これに対向し透明電極を全面に形成した基板と、
この２板の基板の間に液晶層を挾持して構成する。゛ま
た駆動回路基板２０け、そのｔすｙ中央に位解して表示
部基板１０を嵌込む為の窓を持ち、周囲には多数のＩＣ
３Ｑを塔載したＰＣ板により構成する。そしてこの表示
部基板１０の保持には駆動回路基板２０の裏面に具備し
た透明保持板４０を用い、表示部基板１０の周辺および
駆動回路基板２０の窓周囲に設けた電極端子相互をボン
ディングワイヤ５０で接続する。この組立て構造ではＩ
Ｃｉチップとして用いているがＰＣ板の特＠を生かし、
ＤＩＰＩＣで構成することもできる。更にはＰＣ板のか
わシに透明ガラス基板を使えば駆動回路基板の中央部の
窓開けや保状板を不用とした容易な構造も取入れること
ができる。

しかしながら高精細で大画面のアクティブマトリックス
表示装置ｔを構成すると表示部基板上の周囲に設ける端
子が増えるっ一方、現状のＩＣのポンディングパッドは
チップの４辺周囲に設けられておシ、その間隔は１００
〜１５０μｍとなっている。

この為に表示部基板の端子チッチが１５０〜２００μｍ
であってもＩＣチップを塔載する部分の周辺配線は回し
込み配・線が必要となり、従って多層配線とする手段が
とられている。これらのＩＣチップ搭載部周囲に於ける
多層配線は薄膜トランジスタマトリックスアレイ部の構
成とは異なるプロセスによって作られることが多く、こ
のためにマトリックスプレイ表示部基板の製造歩留りを
低下させたり、更にほこのＩＣチップの組立て時に於け
る不良発生も起るので表示装置全体としての生産性を著
しく悪くしていた。

第２図はこれらの駆動回路の概念的な構成図を示す。ま
ず外部機器からの画像情報、垂直信号、水平信号、クロ
ック信号等の入力信号２がコントロール回路２０に入力
される。このコントロール回路２０で作られたクロック
信号２１２画像データ２２ａ　、　２２ｂは画像データ
処理回路（−ラインメモリ）　２４ａ、２４ｂに入力し
、また画像スキャンニッグ信号２３ａ　、　２３ｂは線
走査回路２５ａ　、　２５ｂに入力する。

そして線走査回路２５ａ　、　２５ｂおよび画像データ
処理回路２４ａ　、　２４ｂの各々からの信号が表示部
２６に入力されて画像を作り出す。この表示部２６内に
形成した表示素子アレイとしての薄膜トランジスタは応
答速鹿が６ｒｐいため画像データ処理回路２４ａ。

２４ｂ　Ｋ叱較的高速動作可能なＩＣを用いて一ライン
分の画像データを記憶し、線走査回路２５ａ　、　２５
ｂでは比較的遅い速度で走査することのできるいわゆる
線順次走査を採用しているうまたこの方法ではライン走
査の数が多くなると一ライン走査（ＴＰＴへのゲート電
圧印加）に対するデータの書込みが不充分となることを
考慮してＮＴＳＣ方式のテレビジョンスキャンのように
まず線走査回路２５ａでＧｌ。

Ｇ３．・・・Ｇｎと奇数の走査を行い、次いで線走査回
路２５ｂでＧ２　、Ｇ４　、Ｇ６・、・・Ｇｎ＋１の偶
数走査を行って一本ずつ飛越する走査により解決してい
る。更には画像ピッチに対する端子のピッチを緩らげる
手段として画像データ処理回路２４ａ　、　２４ｂも同
様に奇数、偶数と振分けている。

しかしながら、これらの駆動回路は既存のデュアルイン
ラインパッケージ型等のＩＣを１）　Ｃ板上で組上げる
構造とする場合には奇数と偶数の線走査に対し表示部基
板への接続の際にその接続を工夫すれば解決できるが、
前述したような表示部基板上にＩＣチップを塔載し表示
装置全体を小形化しようとする場合には画像データ処理
回路のＩＣと線走査回路用ＩＣはそれぞれ同一機能をも
ち出力端子の位置が反転した２種類のＩＣが必要となり
、ＩＣの生産性やその組立における能率が低下するもの
であった。

〔発明の目的〕

本発明は上記したようなアクティブマトリックスアレイ
の表示部とこの表示部を駆動するＩＣとの接続に際し、
表示部のマトリックスアレイの歩留−りおよび駆動用Ｉ
Ｃのアセンブリ歩留りを低下させることなく、かつ駆動
用ＩＣの品種を増すことなく高精細で大画面の透過型ア
クティブマトリックス液晶表示装置を提供するものであ
る。

〔発明の概要〕

すなわち、本発明の液晶表示装置は、表示部基板の中央
部にアクティブマトリックス表示素子アレイを形成し、
この周辺にアクティブマトリックス表示前子アレイの電
極端子が配設されており。

更にその外周部に駆動用ＩＣチップを塔載した駆動回路
モジニールが具備されている。この駆動回路モジュール
は絶縁性基板を基台とし、これに複数のＩＣチップを搭
載する為の多層配線と、アクティブマトリックス表示素
子アレイの電極端子とを接続する為のＩ１０パッド群が
基台周辺上の一ヒ下左右もしくは上下あるいは左右共通
となるように設けられており、このＩ１０パッド群と表
示素子アレイの電極端子群とが電気的に接続がなされて
液晶表示装置を構成している。

〔発明の効果〕

表示部基板上の周辺に駆動回路モジュールを組込む構成
とすることによって表示部基板のマ）　ＩＪノックスレ
イ形成工程に駆動回路用ＩＣ塔載の為の多層配線形成工
程を加えることが不必要となることやＩＣチップのアセ
ンブリの際に大面積基板を取扱うことがないので表示部
基板および駆動回路モジュールの製造歩留シ、延いては
表示装置全体の歩留りを高めることができ、″また、共
通のＩ１０パッド群を設けた駆動モジュールを採用する
ことによって画像データ処理回路用ＩＣおよび線走査回
路用ＩＣはそれぞれ１品種のＩＣでまかなうことができ
、色には駆動回路モジュールの種類を少なくすることが
できるなど、低価格な液晶表示装置を実現できるもので
ある。

〔発明の実施例〕

以下本発明の実施例を第３図ｆａ）　、　（ｂ）　、　
（ｃ）　、第４図および第５図（ａ）　、　（ｂ）を用
いて説明する。第３図Ｔａ）　、　（ｂ）　、　ｆｃ）
はアクティブマトリックス型液晶表示パネルとなる表示
部基板１を構成する為の一実施例である。、壕ず約２１
１１Ｉ＋厚の透明ガラス基板１１上にアドレスライン２
２ａ、２２ｂ　ｅ形成し、約２００ＯＡのシリコン酸化
ζＩ２６でその表面を覆う。次にアモルファスシリコン
の薄膜トランジスタ２４を形成し、その両端にソース電
極〉よびドレイン電極となる配線パターン２１ａ、２１
ｂを形成した。これらのアドレスライン電極２２ａ　、
　２２ｂおよびソースライン’ｆＪｔ　惟２１ａ、２１
ｂはｆｃ）図のように透明ガラス基板１１上を延設さＪ
ｔ、その周囲で入出力の端子を形成して（八る。一方も
う一枚の透明ガラス基板１３（厚さ約０５愉）上に（は
透明導電膜２５を形ｒ１ｙ　ｔ、、２枚の透明ガラス７
１ん板１１，１３のすき間に液晶層１２を注入して保持
した。そうしてアドレス電極２２ａ。

２２ｂでスイッチＯＮされた薄膜トランジスタ２４によ
りソース電極２１ａ、２１ｂからデータ信号電圧が力え
られ共通電位電極２５との間の液晶セル２３が駆動され
マトリックス状に配置した画素セル２７ａ、２７ｂ・・
・の各々の組合せで任意な表示像を映し出すことができ
るものである。

第４図は駆動回路モジュールの構造を示すものである。

この駆動回路モジュールは、まず厚さ約１ｍのアルミナ
等からなるセラミック基板３１上にグリーンシート、金
ペースト等の印刷、メッキ。

蒸着およびエツチング技術を用いて多層配線を施こすう
この多層配線によシセラミック基板３１の略中央部にＩ
Ｃチップ３０を塔載するダイパッド部４０を、又周辺に
は表示部基板１のＩ１０パッド２１．２２と接続する為
のＩ１０パッド部４４および入力信号Ｈ３，パッド部４
１を形成する。

次にセラミック基板３１上の、訴定のグイパッド部４０
−にに１．Ｃチップ３０を金シリコンの共晶もしくけ導
電性ペーストを用いて固着する。そうしてとのＴＣチッ
プ３０の各々とセラミック基板３１上の多１層配線のＩ
ＣＣバッド４６とをボンディングワイヤ３２ａにより電
気的に接続する。

この駆動回路モジュール３の基板３１の周辺に設けたＩ
１０バッド４１および４４Ｉｌ−ｉそれぞれ基板内部あ
るいけ上下が電気的に接続されていて共通の電極となる
ように女っている。

第５図（ａ）　、　ｆｂ）は以上説明した表示部基板１
１と駆動回路モジュール３を一体化して構成する本発明
の液晶表示装置を示すものである。この駆動回路モジュ
ール３ａ、および３ｂは上下、左右が同じものである。

次にこの駆動回路モジ、−ル３ａ、３ｂに設けたＩ１０
パッド群４４と表示部基板１１の周囲に設けた表示素子
アレイのＩ１０パッド群２１．２２および各駆動回路モ
ジュール３ａ　、　３ｂのＩ１０ノくラド群４１相互を
ボンディングワイヤ３２ｂによシミ気的に接続を行って
液晶表示装＃を完成する。

尚、ここで用いている駆動回路モジュールの基板はセラ
ミック基板にかぎらずガラス基板やガラスエポキシ基板
あるいはポリイミド樹脂のようにフレキシブルな基板金
用いてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は透過型アクティブマトリックス液晶表示装置に
おける表示部基板と駆動回路基板との一般的な組立て構
造を示す図、第２図はアクティブマトリックス型液晶表
示装置の駆動方式を概念的に示す構成図、第３図は本発
明の一実施例を説明する為の液晶表示装置の表示部基板
の構成を示す図、第４図は本発明にかかわる駆動回路モ
ジュールを示す平面図、第５図（ａ）　、　（ｂ）　４
　’陣は本発明による表示部基板とその駆動回路モジュ
ールの組立構造を示す平面図およびＡ−Ａ’でみる断面
図である。 １・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・　液晶表示装置、１１・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・　表示部基板。 １２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・　液晶。 １３・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・　対向
基板、２］、２２　・・・・・・・・・・・・・・・　
マトリックス表示素子電極。 ３．３ａ１３１’）、３Ｃ，３ｄ・・・駆動回路モジュ
ール、３０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・　ＩＣ。 ３１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・　
モジュール基板、３２．３２ａ、３２ｂ・・・・・・・
・ボンディングワイヤ、４１・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・　入力信号Ｉ１０ノくラド、４
４・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・　
■１０パッド。 ４０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・　ダイ
パッド、４６　・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・　ポンディングパッド、４２．４３．４５・・・
・・・・・・・・　配線、Ｇｌ　、Ｇ２　、Ｇ３・・・
・・・・・・　ゲート電極。 Ｄｌ、Ｄ２　、Ｄ３・・・・・・・・・・　データ電極
。 代理人　弁理士　則近憲佑（外１名） 第１図 第２図 第８図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. スイッチングトランジスタマトリックス表示素子アレイ
   を形成した表示部基板上の周辺に、該スイッチングトラ
   ンジスタマトリックス表示素子アレイを駆動するための
   ＩＣチップを塔載し表示部と駆動回路を一体化した構造
   の透過型液晶表示装置ニ於いて、前記スイッチングトラ
   ンジスタマド１７　ノクス表示素子アレイは表示部基板
   上の中央部に形成され、該スイッチングトランジスタマ
   トリックス表示素子アレイの周辺に延設して形成した該
   スイッチングトランジスタマトリックス表示素子アレイ
   のＩ１０パッド群と、該Ｉ１０パッド群の外周部若しく
   は内周部領域に位置した前記表示部基板上にＩＣチップ
   を塔載しかつ周辺に上下左右若しくは上下あるいは左右
   が共通となるＩ１０パッド群を備えた駆動回路モジュー
   ルが配置され、該駆動回路モジーールのＩ１０パッド群
   と前記スイッチングトランジスタマトリックス表示素子
   アレイのＩ１０パッド群とを電気的に接続して構成した
   ことを特徴とする液晶表示装ｖ５