JP2574267Y2 - 液晶表示装置用検査ヘッド - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、液晶表示装置用の検査
ヘッドに関し、特に、高画素密度の液晶表示装置に対処
可能な検査ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶表示装置はテレビ，ワープ
ロ，パーソナルコンピュータ，ワークステーション，ビ
ューファインダー等の広い表示用途に利用されており、
今後もその応用範囲はますます拡大するものと予測され
ている。これらの用途に使用される液晶表示装置は画像
のより鮮明化の要求からますます画素の高密度化，多画
素化が図られ、現在では各画素から引出される液晶電極
のピッチは１００μｍを切り、液晶表示装置の一辺当た
りに配置される液晶電極本数も２０００本レベルに達し
ている。そして、このような液晶表示装置における画素
の高密度化，多画素化に伴い、液晶表示装置の画像検査
を行う際に液晶表示装置の液晶電極と液晶駆動回路との
接触を行うための高密度，多電極対応の検査ヘッド構造
が大きな問題となってきている。

【０００３】ところで、従来の液晶表示装置の検査に、
例えば図４に示すように、映像信号発生回路５１，制御
回路５２，液晶表示装置駆動回路５３を有する液晶検査
装置５４に接続されると共に液晶表示装置１の液晶電極
と電気的に接触して液晶検査装置５４からの電気信号を
液晶表示装置１に伝送するための仲介機能を有する検査
ヘッド３０が用いられてきた。

【０００４】このような検査ヘッド３０としては、図５
の（Ａ）および（Ｂ）に示すように、液晶表示装置１の
液晶電極２に対応した位置にピン電極３１と液晶検査装
置５４との接続のための接続電極３２とが形成されたプ
リント回路基板３３のピン電極３１構成部にスプリング
プローブあるいは金属製細針等から成るプローブピン３
４を植設して成るもの、あるいは、図６に示すように、
液晶表示装置１の液晶電極２に対応した位置に接触電極
４１と液晶検査装置５４との接続のための接続電極４２
とがサブトラクティブ法等によって形成されたポリエス
テルあるいはポリイミド等のフィルム基材から成るフレ
キシブル回路基板４３と、該フレキシブル回路基板４３
を保持し、液晶表示装置１の液晶電極２と前記接触電極
４１とを全端子均一な圧力で接触させるための弾性材料
から成る加圧保持部材４４とから構成されたもの等が採
用されてきた。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来技術による液晶表示装置用検査ヘッドにお
いては、図５に示したように、プローブピン３４を用い
た検査ヘッド３０の場合、直径１００μｍを下回るよう
な小径のプローブピン３４を入手することが困難であ
り、またプリント回路基板３３にプローブピン３４を植
設するための微細ピッチかつ多端子の孔加工を行うため
の加工用ドリルとしては、現状１００μｍ径以下のもの
が無いこと等からピッチ２００μｍ以下の液晶電極２に
対応する検査ヘッド３０を製作することが難しい。さら
には液晶電極２の多端子化に対応した孔加工を施すには
加工工数の増大を招く等の問題があり、今後の高密度，
多端子な液晶表示装置１に対応する検査ヘッドを構成す
る上での限界をきたしていた。

【０００６】また、プローブピン３４が金属製であるた
めに、液晶表示装置１を検査する際に液晶電極２をキズ
つけ易く品質上の問題を生ずる虞がある等の課題を有し
ている。

【０００７】また、図６に示すようなフレキシブル回路
基板４３を用いた検査ヘッド３０の場合、ポリエステ
ル，ポリイミド等の材料を基材とし、ウェットプロセス
にて接触電極４１や接続電極４２等の回路パターンが形
成されるフレキシブル回路基板４３では、回路パターン
を高密度かつ高精度に形成することが難しく、特に微細
かつ多電極なフレキシブル回路基板４３においては、そ
の累積パターン精度を液晶表示装置１の液晶電極２に対
応できるよう高精度に管理することが困難である。さら
にはポリエステル，ポリイミド等の基材自体の持つ吸湿
性、熱膨張係数等の特性のため、湿度，温度等の環境条
件の変動により伸縮し、回路パターンの位置精度を高精
度に安定して保つことが困難であるなどの問題があっ
た。

【０００８】また、上述したような従来技術が共通して
抱える問題点としては、液晶電極２と検査ヘッド３０と
の間の接触、検査ヘッド３０と液晶検査装置５４との間
の接続、液晶駆動ＬＳＩの接続等、接続，接触の点数が
多いこと、液晶電極２から液晶検査装置５４の駆動ＬＳ
Ｉに至るまでの接続経路が長く系の配線インピーダンス
が大きい上、各電極間でのインピーダンスバランスがと
りにくい等のために測定系の信頼性が低く、検査性能が
劣る等の課題を有している。

【０００９】以上の如く、従来技術における液晶表示装
置１の検査ヘッド３０の構造においては多くの課題を有
していた。

【００１０】本考案の目的は、上記従来技術における課
題を解決するために、ピッチ１００μｍ以下、電極数２
０００端子レベルの狭ピッチ，多電極でかつ、環境の変
化が生じても液晶電極２に対して高い位置精度を保つこ
とができ、測定時の接触によって液晶電極２にキズをつ
けることの無い接触子の形成が可能であり、測定系の接
続，接触の点数が少なく、液晶電極２と駆動ＬＳＩとの
間の接続経路長を短くすることができて、低インピーダ
ンス化をはかることが可能であり、高い測定信頼性を得
ることができる液晶表示装置１用検査ヘッドを提供する
ことにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成し得る本
考案の液晶表示装置用検査ヘッドは、液晶表示装置の画
素から引出される液晶電極と電気的に接触し、液晶検査
装置からの電気信号を前記液晶表示装置に伝送するため
の液晶表示装置用検査ヘッドであって、少なくとも一主
面上に、前記液晶表示装置を駆動するための駆動ＬＳＩ
と、前記液晶電極に対応して形成された接点パターン
と、該接点パターンと前記駆動ＬＳＩの電極とを電気的
に接続するＬＳＩ接続パターンと、前記駆動ＬＳＩへの
入力パターンとが配され、前記液晶電極を保持する前記
液晶表示装置の主構成材料と同一材料にて形成される透
明な回路基板と、該回路基板の前記接点パターン上に形
成されて前記液晶電極と接触するための導電性ゴムから
なる導電ゴム接触子とを具備したことを特徴とする。な
お、耐久性を向上させるため、前記ＬＳＩ接続パターン
および前記入力パターンに接続される前記駆動ＬＳＩを
樹脂で封止することが好ましい。

【００１２】

【作用】本考案によれば、検査ヘッドに設けた駆動ＬＳ
ＩからＬＳＩ接続パターンおよび接点パターンを介し
て、導電ゴム接触子が接続され、この導電ゴム接触子を
介して、液晶表示装置の液晶電極との間の接触による電
気的接続により各画素に電気信号が送給されるもので、
有機フィルムに穿設された孔に関連して配設される導電
性ゴムの特に異方性を利用することにより導電ゴム接触
子と液晶電極との間の接触状態に対する信頼性の向上が
図られると共に、接触子と駆動ＬＳＩ間の回路の短縮に
よる低インピーダンス化など、種々の有利な特色を持つ
検査ヘッドの構成が得られる。

【００１３】

【実施例】以下に、図面を参照しつつ本考案の実施例を
具体的に説明する。

【００１４】図１は本考案による検査ヘッドを適用した
液晶表示装置検査機構の構成の概要を示す。すなわち、
本考案の検査ヘッド３は後述するように、液晶表示装置
１を駆動するための駆動ＬＳＩ４を搭載しており、これ
に対して液晶検査装置２４の方には、映像信号発生回路
２１と制御回路２２とが設けられている。かくして、本
考案の検査ヘッド３を介して、液晶検査装置２４からの
電気信号が液晶表示装置１に送給されて検査が行われる
もので、以下に図２に従って本考案にかかる検査ヘッド
３の構成について詳述する。

【００１５】図２において、５はガラスやセラミックな
どのように剛性があり、表面が平滑で金属薄膜法やアデ
ィティブメッキ形成法の適用に好適な絶縁性の回路基
板、６は回路基板５上の液晶表示装置１側液晶電極
（（Ｂ）参照））２と対応する位置に形成された接点パ
ターン、７はこの接点パターン６と駆動ＬＳＩ４との間
を電気的に接続するために形成されたＬＳＩ接続パター
ン、８は液晶検査装置２４側から駆動ＬＳＩ４に各信号
および電源を供給するために形成された入力パターンで
ある。なお、これらのパターン６，７および８はＣｒ／
Ｃｕ／Ａｕ等の金属薄膜を形成した上、フォトリソ法、
エッチング法等によってパターンを形成する公知の薄膜
形成法、あるいはパターンに従ってＣｕメッキ等によっ
て回路パターンの形成がなされるアディティブメッキ法
等によって形成することができる。

【００１６】また、９はポリイミド，ポリエステル，ガ
ラスクロス入りエポキシ樹脂等による薄板状の有機フィ
ルム、１０は導電ゴム接触子である。本例では上記の有
機フィルム９の各液晶電極２に対応した位置にあらかじ
めドリル加工、エッチング加工等によって穿設した孔に
Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃ、あるいはＮｉ，ＦｅにＡｕメッキを施
した導電性粒子若しくは導電性短繊維をシリコーンゴム
やウレタンゴムなどのバインダ中に分散させてなる導電
性ゴムを充填させた上硬化する。そして、有機フィルム
９の厚さ方向に対して上記の導電性ゴムが十分充填され
るようになして液晶端子２側に突出させた部分により導
電ゴム接触子１０を形成するもので、このようにして導
電ゴム接触子１０の形成された有機フィルム９を接点パ
ターン６に対して位置決めした上、有機系接着剤１１に
よって加圧接着する。

【００１７】以上によって、液晶表示装置１の液晶電極
２に対する接続用接触子が得られる。そこで、さらに回
路基板５上に駆動ＬＳＩ４を導電性ペースト等を用いて
ダイボンディングし、駆動ＬＳＩ４の電極パッドと回路
基板５上のＬＳＩ接続パターン７および入力パターン８
とをＡｕワイヤー１２等によるワイヤーボンディング法
によって電気的に接続し、外部環境からの保護のため少
なくとも駆動ＬＳＩ４の入力パターン８と有機フィルム
９の部分を除く駆動ＬＳＩ４および回路基板５の表面上
をエポキシ樹脂等の封止樹脂１３によって封止して、液
晶表示装置１用の検査ヘッド３が得られる。

【００１８】このように構成した検査ヘッド３では、回
路基板５の材質をガラスによって構成した場合は、回路
基板５側からも液晶電極２の位置を直接見ることができ
るため、液晶電極２と導電ゴム接触子１０との位置合わ
せを容易に行うことができる。また、液晶表示装置１の
主構成材料がガラスであるため環境変化に対する液晶表
示装置１の変形に対しても追従することができ、液晶電
極２と導電ゴム接触子１０との間の高い位置精度を保つ
ことができる。

【００１９】また、導電ゴム接触子１０を形成するにあ
たって、Ｎｉ，ＦｅあるいはＮｉ，ＦｅにＡｕメッキコ
ーティングを施した磁性導電粒子または磁性導電短繊維
をシリコーンゴムあるいはウレタンゴム等のバインダ中
に分散させた導電性ゴムを有機フィルム９の孔内に充填
すると共にフィルムの厚さ方向に磁場をかけながら硬化
させることにより、厚さ方向に導電性粒子を配列させた
厚さ方向に異方導電性を示す導電ゴム接触子１０を形成
することも可能である。

【００２０】なお、図２に示した実施例では、駆動ＬＳ
Ｉ４の接続をワイヤーボンディングによって行ったが、
図３に示す他の実施例のように、駆動ＬＳＩ４の電極パ
ッドにＡｕまたはＣｕまたはＰｂ／Ｓｎ等による金属突
起電極１４を形成しておき、このような駆動ＬＳＩ４を
Ａｇペースト等の導電性ペーストを用いた接着あるいは
はんだ付け等によって接続し、しかる後駆動ＬＳＩ４と
回路基板５との間の空隙をエポキシ樹脂等の封止樹脂１
３によって封止する、いわゆるフリップチップ接続方式
によって駆動ＬＳＩ４を回路基板５のＬＳＩ接続パター
ン７および入力パターン８に接続することも可能であ
る。さらにまた、駆動ＬＳＩ４の接続にあたり、図示は
しないが、あらかじめ駆動ＬＳＩ４をＴＡＢ（テープオ
ートメイテッドボンディング）を実装し、該ＴＡＢの実
装された駆動ＬＳＩ４を回路基板５のＬＳＩ接続パター
ン７上にアウターリードボンディングすることも可能で
ある外、駆動ＬＳＩ４の実装にあたっては種々の採用が
可能なことはいうまでもない。

【００２１】特に最近では、液晶表示装置１の高画素密
度化に対応する実装方法として駆動ＬＳＩ４を液晶表示
装置１の液晶電極２上に直接実装する、いわゆるチップ
・オン・グラス実装法が採用され始めている。このよう
なチップ・オン・グラス実装法に対して従来の検査ヘッ
ド構造では液晶電極２の密度がより高いこと等から対応
することができず問題となっていたが、本考案による検
査ヘッド３の構造を採用することにより、このようなチ
ップ・オン・グラス実装法を採用した液晶表示装置１に
対してもその検査に充分適用できるものである。

【００２２】

【考案の効果】本考案の液晶表示装置用検査ヘッドによ
ると、液晶電極を保持する液晶表示装置の主構成材料と
同一材料にて形成される透明な回路基板に、液晶表示装
置を駆動するための駆動ＬＳＩと、液晶電極に対応して
形成された接点パターンと、この接点パターンと駆動Ｌ
ＳＩの電極とを電気的に接続するＬＳＩ接続パターン
と、駆動ＬＳＩへの入力パターンとを配し、液晶電極と
接触するための導電性ゴムからなる導電ゴム接触子を回
路基板の接点パターン上に形成したので、回路基板上の
各パターンを精度良く形成することが可能となると共に
環境の変化に対する液晶表示装置の変形による液晶電極
の変位に対応することができ、液晶電極と導電ゴム接触
子との間の接触不良の発生を防止することができる。

【００２３】また、導電ゴム接触子間の接触位置精度の
低下をまねくことがない。さらにまた、液晶電極に対応
して設けられる接触子が導電性ゴムによって形成される
ため、液晶電極であるＩＴＯパターンにキズをつけるこ
とがない。

【００２４】また、駆動ＬＳＩを回路基板上に直接搭載
するため、液晶電極から駆動ＬＳＩまでの接触および接
続点数が液晶電極と導電ゴム接触子間の接触およびＬＳ
Ｉ接続パターンの駆動ＬＳＩ電極パッドへの接続とで済
み、最も少ない接点数を達成することができ、液晶電極
から駆動ＬＳＩまでの接続距離を小さくすることができ
ることによって、低インピーダンス化が図れ、電極間の
インピーダンスバランスをとることができる等、測定の
高信頼性化，高測定精度化等の面での効果が得られる。

【００２５】特に高画素密度の液晶表示装置のように狭
ピッチ，多端子な液晶電極を有する液晶表示装置および
チップ・オン・グラス実装を行う液晶表示装置等にとっ
て好適な検査ヘッドを提供するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による検査ヘッドを用いた液晶表示装置
検査機構の構成を示すブロック図である。

【図２】本考案による検査時の状態とその構成を平面図
（Ａ）、および（Ａ）におけるＡ−Ａ断面図（Ｂ）によ
って示す説明図である。

【図３】本考案の他の実施例による構成を示す断面図で
ある。

【図４】従来技術による検査ヘッドを用いた液晶表示装
置の検査機構の構成を示すブロック図である。

【図５】従来技術による検査時の状態とその構成を平面
図（Ａ）および（Ａ）におけるＢ−Ｂ断面図（Ｂ）によ
って示す説明図である。

【図６】他の従来技術による構成を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 液晶表示装置 ２ 液晶電極 ３ 検査ヘッド ４ 駆動ＬＳＩ ５ 回路基板 ６ 接点パターン ７ ＬＳＩ接続パターン ８ 入力パターン ９ 有機フィルム １０ 導電ゴム接触子 １３ 封止樹脂 １４ 突起電極 ２２ 制御回路 ２４ 液晶検査装置

Claims (4)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 液晶表示装置の画素から引出される液晶
   電極と電気的に接触し、液晶検査装置からの電気信号を
   前記液晶表示装置に伝送するための液晶表示装置用検査
   ヘッドであって、 少なくとも一主面上に、前記液晶表示装置を駆動するた
   めの駆動ＬＳＩと、前記液晶電極に対応して形成された
   接点パターンと、該接点パターンと前記駆動ＬＳＩの電
   極とを電気的に接続するＬＳＩ接続パターンと、前記駆
   動ＬＳＩへの入力パターンとが配され、前記液晶電極を
   保持する前記液晶表示装置の主構成材料と同一材料にて
   形成される透明な回路基板と、 該回路基板の前記接点パターン上に形成されて前記液晶
   電極と接触するための導電性ゴムからなる導電ゴム接触
   子とを具備したことを特徴とする液晶表示装置用検査ヘ
   ッド。
2. 【請求項２】 前記接点パターン, ＬＳＩ接続パターン
   および入力パターンは、少なくとも一層以上の薄膜によ
   って形成されていることを特徴とする請求項１に記載の
   液晶表示装置用検査ヘッド。
3. 【請求項３】 前記回路基板がガラスにて形成されてい
   ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液
   晶表示装置用検査ヘッド。
4. 【請求項４】 前記接点パターンと対応した孔が形成さ
   れた有機フィルムをさらに具備し、前記導電ゴム接触子
   は、この有機フィルムに対して前記孔を貫通した状態で
   保持されていることを特徴とする請求項１から請求項３
   の何れかに記載の液晶表示装置用検査ヘッド。