TWI342966B - Liquid crystal display device - Google Patents

Description

1342966 -. \ 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種液晶顯示(Liquid Crystal Display，LCD)裝 置，尤其是關於一種保護驅動積體電路過熱之液晶顯示裝置。 【先前技術】 平面顯示(Flat Panel Display，FPD)裝置具有重量輕、厚度薄 和低消耗功率等特點，業界正致力於對平面顯示裝置的開發並取 代先刖的陰極射線管(Cathode Ray Tube，CRT)裝置。一般而言， 係根據顯示裝置的自行發光能力來進行分類，其包含有發光顯示 裝置和非發光顯示裝置。發光顯示裝置利用自身的能力自行發光 以顯不影像，而非發光顯示裝置由於自身不發光，所以需要一個 光源。例如’電漿顯示面板(Plasma Display Panel，PDP)裝置、場 發射顯示(Field Emission Display，FED)裝置和電場發光顯示 (EleetiOluminescentDisplay ’ ELD)裝置通常為發光顯示裝置。而液 晶顯示(LCD)裝置則歸類為非發光顯示裝置，但由於其解析度高， 顯示彩色影像能力強，且影像顯示品質優良，因此通常應用於筆 記型電腦和桌上型電腦。 液曰a顯示褒置之液晶顯示模組包含有液晶顯示面板，係用以 顯示影像於液晶顯示面板之外部，以及背光模組，係用以對液晶 顯不面板提供光源。液晶顯示面板通常包含彼此分離且相對之兩 基板，以及一介於兩基板間之液晶材料。液晶材料的液晶分子之 rI 342966 介電常數與折射率之各向異性特性係取決於液晶材料之長度和厚 薄。此外’兩個產生電場的電極各自形成於兩基板上。因此，對 兩個電極加載電壓並根據液晶材料之極化特性，使液晶顯示面板 之透射率產生改變，而控制液晶分子的配向方向。然而，由於液 晶顯不面板為非發光顯示裝置，故需要附加一光源。因此，背光 模組設置於液晶顯示面板之下方，使液晶顯示裝置利用背光模組 產生之光源來顯示影像。 一般使用之各類型液晶顯示裝置中，主動矩陣液晶顯示 (Active Matrix LCD ’ ΑΜ-LCD)裝置的解析度高並且在顯示移動影 像方面具有優勢’因而廣泛地發展。通常主動矩陣液晶顯示裝置 包含有一第一基板，其具有一薄膜電晶體(Thin Film Transist〇r， TFT)，係位於各個像素區域以作為開關裝置、一像素電極，係位 於各個像素區域、以及-第二基板，其具有—對應兩像素區域間 之邊界的黑色矩陣。此外’主動轉液晶顯示裝置包含與各個像 素區域對應之紅、藍及綠色濾H以及彳嫌黑色矩陣及滤光片 上方之共同電極。 「第1圖」為先前技術之液晶顯示裝置之透視示意圖。如圖 _所示m裝置1包含有—液晶顯示面板2以及位於液晶 顯示面板2下方作為絲之背光。液關示面板2包含有一 第-基板1G、與第-基板1G相對之第二基板12、以及介於第一 基板10與第二基板12間之液晶層（圖中未示）^雖然圖中並未表 1342966 、 \ τ ’第-基板1G包含有第-顯示區域與非顯示區域，以及第二基 板12包含有對應於第-基;^ 1〇之第二顯示區域，其中第二基板 12朝向第-基板10之非顯示區域。雖然圖中並未表示，於第一顯 示區域形成複數條閘線和複數條資料線，且非顯示區域之複數個 閘墊和複數個資料墊各自連結於複數條閘線和複數條資料線。 藉由具有複數個驅動積體電路(IC)22之軟性印刷電路 (Flexible Printed Circuit，FPC)20，使複數個閘墊和複數個資料墊 鲁連結於印刷電路板(Printed Circuit Board，PCB)40。雖然圖中並未 表不，疋時控制、電源供應模組和伽瑪（Gamma)電壓產生 ^ 封裝於印刷電路板40。複數個驅動積體電路各包含有一閘驅動積 體電路（圖令未示）’係用於產生掃描訊號並輸出傳送至複數條閘 線’以及一資料驅動積體電路（圖中未示），係用以產生並輸出影 像訊號，而此影像訊號藉由印刷電路板4〇之訊號電壓傳送至複數 條資料線。 _ 當液晶顯示裝置1利用驅動積體電路22顯示影像時，各自之 驅動積體電路22逐漸產生高溫。因此導致驅動積體電路22的壽 命縮短，並且由於高溫效應使影像品質之訊號失真導致影像品質 降低。其中，液晶顯示裝置1之尺寸係與驅動積體電路22之數目 成正比’因此需要的驅動積體電路越多，亦需要提供更多結構以 控制液晶顯示裝置1之溫度，尤其是進行運作時更需要排除多餘 的熱量。 1342966 / 第2圖」為先刖技術之液晶顯示裝置之驅動積體電路μ之 模擬示意圖。其中，驅動積體電路22之正常溫度約為攝氏％度， 而第2圖」所不之驅動積體電路22之最高放熱溫度為攝氏ίο]? 度，遠高於正常溫度。 由於軟性印刷電路之驅動積體電路的導熱率很低，因此軟性 印刷電路内大量的熱很難從驅動積體電路中轉移出去。 【發明内容】 因此，為達上述目的’本發明之液晶顯示裝置包含有液晶顯# 不面板、連結於液晶顯示面板之驅動積體電路、以及設置於驅動 積體電路上之保《，其甲保護㈣由阻熱材料所製成。、絲 本發明之液晶顯示裝置之製造方法包含有形成液晶顯示面.. 板，將驅動積體錢晶_面板連結；以及雜熱㈣製成 保護墊，並設置於驅動積體電路上。 可以理解的疋，如上所述的本發明之概括說明和隨後所述的 本發明之詳細說明均是具有代表性和解釋性的說明，並且是為了籲 進-步解釋本發明之中請專利範圍。將在如下的說明書中加以閣 述，並且本發明其他_點和特徵可以透過本發明如下的說明得 以部分地靖或者可峨本㈣的實射糾。本發_目的和. “他優點m過本發明所記載的說明書和_請專利範财特別 指明的結構並結合_部份，得以實現和餅。 . 【實施方式】 1342966 以下將結合圖式對本發明的較佳實施方式作詳細說明。其中 在這些圖式部份中所使用的相同的參考標號代表相同或同類構 件。 「第3圖」為本發明之一實施例之液晶顯示裝置之透視示意 圖’「第4圖」為本發明之液晶顯示裝置之立體分解圖。液晶顯示 裝置101包含有一液晶顯示面板100’而液晶顯示面板1〇〇更包含 與液晶顯不面板100連結之驅動積體電路142，以及附著於驅動 積體電路142外表面之保護墊170。在一些實施例中，保護墊17〇 可由石墨製成。 液晶顯示面板100包含有一第一基板11〇,其具有一第一顯示 區域（圖中未示）以及環繞於第一顯示區域周邊之非顯示區域（圖 中未示）。其申’液晶顯示面板100更包令--相對於第一基板110 之第二基板130，其具有第二顯示區域，係對應於第一顯示區域， 並且此第一基板130可曝露出第一基板11〇之非顯示區域；一液 晶層（圖中未示）係介於第一基板11〇與第二基板13〇之間；一 驅動積體電路142係連結於第—基板11Q之非顯示區域；一軟性 印刷電路140 ’係位於第一基板11〇之非顯示區域，且驅動積體電 路142設置於軟性印刷電路14〇上。此外，印刷電路板15〇係連 結於軟性印職路14G ’其中軟性_電路14()位神刷電路板 150和液晶顯示面板1〇〇之間，且背光模組位於液晶顯示面板1〇〇 之下方。 v v1342966 如第4圖」所示’液晶顯示面板100包含有一第一基板110、 一相對於第一基板110之第二基板13〇、以及介於第一基板U0與 第二基板130間之液晶層125。複數個彩色濾光片形成於第二基板 130上’且彩色濾光片係由紅色濾光片134a、綠色濾光片134b以 及藍色濾光片134c所構成，而黑色矩陣132係形成於彩色濾光片 之周邊區域’共同電極136亦形成於彩色濾光片134a、134b、134c 以及黑色矩陣132上。各個資料線112與閘線ηό相互交又界定 出一像素區域Ρ，薄膜電晶體Τ係靠近於閘線116與資料線112 之父叉處，以及一像素電極12〇 ’係連結於薄膜電晶體τ且設置 於像素區域Ρ並形成於第二基板130上。第一基板11〇亦包含有 與第一基板130相同之像素區域ρ。通常，第一基板no與第二基 板130各自稱為彩色濾光片基板以及陣列基板。 此外，第一配向層和第二配向層（圖申未示）各自形成於液 晶層125與第一基板110及第二基板13〇各自之内表面之間。密 封圖案（圖中未示）形成於第一基板11〇和第二基板13〇間之側 面’以阻止液晶層125洩漏。另外，至少一偏光鏡（圖中未示） 附著於第一基板110和第二基板130之其中之一外表面，其中至 少一偏光鏡係用於偏光的傳輸。 當第一基板110與第二基板130接合時，可透過第二基板130 曝露出第一基板110之非顯示區域（圖中未示）。閘墊（圖中未示） 連結於閘線116，且資料墊114連結於資料線112，其中閘墊及資 丄： 料塾114係位於第一基板11〇之非顯示區域。多個間塾及資料塾 U4係沿著閘線116和資料線112形成，其中問塾及資料勢μ藉 由包含驅動積體電路142之軟性印刷祕⑽而連結於印刷電路 板150特別疋驅動積體電路142包含有閘驅動積體電路及資料驅 動積體電路’閘塾及資料塾114分別連結於閘驅動積體電路（圖 中未示）以及資料驅動積體電路（圖中未示），而保護塾Π0之大 小可覆蓋住資料墊114。 閘驅動積體電路輸出—掃描訊號，其包含有薄膜電晶體τ之 開/關訊號並傳送至閘線116，以及資料驅動積體電路輸出一影像 訊號係傳送至資料線112。也就是說，當以各自閉線U6之邏輯選 擇-薄膜電晶體Τ，其閘線116之開啟訊號令薄膜電晶體τ轉變 為開啟，而使資料線η2之影像訊號傳送至像素電極12〇。因此， 若疋更改像素電極12〇與共同電極136間之液晶分子之排列方 向，其穿透率將不同於關閉狀態，且驅動積體電路142包含有一 半導體封裝型晶片。 保護墊170包含有一保護材料片，如石墨，以及覆蓋保護材 料之塗覆層’其中塗覆層包含有軟性聚合物樹脂，因此保護墊17〇 整艘為軟性。本發明之保護墊170係附著於驅動積體電路142上， 而保護墊170包含有複數個保護墊圖案，以及驅動積體電路142 包含有複數個驅動積體電路圖案，其中各個複數個保護墊圖案獨 立附著於各複數個驅動積體電路圖案。 1342966 或疋，驅動積體電路142包含有複數個驅動積體電路圖案， 其中保護墊17Ό至少覆蓋複數個電路驅動圖案中之兩個。例如， 保護整170覆蓋包含有複數個驅動積體電路圖案之驅動積體電路 142 ’如「第5圖」所示之帶型。例如’保護塾可設置於驅動積體 電路142上’換句話說，保護墊17〇可設置於軟性印刷電路⑽ 和驅動積體電路142上。 應該注意的是，保護墊170係由導熱率較高之石墨或是另一 材料所製成，以至於可有效地移除驅動積體電路142所產生之熱鲁 量。石墨的導熱率介於約4GG瓦特·每米克耳文（Watts/meter Kelvin，W/mk)與約800瓦特-每米克耳文（w/mk)之間，相反 地，鋁的導熱率介於100瓦特-每米克耳文（w/mk)與2〇〇瓦特_ 每米克耳文（W/mk)之間。因此，以石墨製成之保護墊17〇可比 一般常用材料製成之保護墊移除更多的熱量。於是，以石墨製成 之保護墊170可比習知技術移除更多的熱量。 另外，本發明之一實施例為液晶顯示面板1〇〇提供一作為光 φ 源之背光模組，利用連結於印刷電路板150之軟性印刷電路14〇 之彎曲特性，使印刷電路板150可優先於背面產生驚曲。本發明 之液晶顯示面板100包含有軟性保護墊170，以及附著保護墊17〇 之驅動積體電路142，可保持初始狀態及彎曲特性。另外，保護墊 170可簡單地利用黏合劑而附著於驅動積體電路142。 為了使保護墊170獲得期望之防熱效果，且不干擾調制製程， [S ] 12 1342966

其保護塾Π0之較佳厚度為約0.1毫米至約〇 2毫米之間。保護塾 170覆蓋於軟性印刷電路140及驅動積體電路142，或者是保護墊 170覆蓋各自之軟性印刷電路140或是各個軟性印刷電路14〇。 保護塾170附著於驅動積體電路142上，且與長邊相連結， 譬如資料驅動積體電路之邊緣（圖中未示）。然而，保護塾17〇可 附者於驅動積體電路142之短邊及長邊之其中之一。換句話說， 保護墊170可附著於於閘驅動積體電路及資料驅動積體電路。此 • 外，保護墊Π〇可應用於玻璃覆晶封裝(Chip On Glass，COG)型液 晶顯示裝置，如此即可將驅動積體電路142直接裝設於液晶顯示 面板100上。 「第6圖」和「第7圖」所示為本發明之附著保護墊之驅動 積體電路之溫度模擬示意圖。「第6圖」為當分離保護墊時所對應 於整個驅動積體電路142時之溫度模擬示意圖。「第7圖」為當單 一保護墊對應於整個驅動積體電路142時之溫度模擬示意圖。 • 如「第6圖」所示，當分離保護墊時所對應之整個驅動積體 電路142 ’其最高放熱溫度達到攝氏82.9度。如「第7圖」所示， 當單一保護墊對應於整個驅動積體電路142時，其最高放熱溫度 達到攝氏71.0度。這些數值皆低於正常溫度攝氏85度，可為保護 墊170提供極好的防熱保護。 儘管圖未示出，但本發明揭示一種液晶顯示裝置之製造方 法’其包含有形成液晶顯示面板以及將驅動積體電路與液晶顯示 13 1342966 面板連結。此外，此製造方法更包含有選用防熱之保護材料 保護墊並設置於驅動積體電路上。 形成保護塾之步魏含有縣―石墨丨，職形成—聚合物 樹脂之塗覆層’用以附著於保護魏驅動積體電路。而設置:護 墊之步驟包含有將保護墊附著於驅動積體電路。 根據上述制’本發明之液晶顯稀置包含有附著保護塾之 驅動積體電路，胁熱效果獲得賴的改善。因此，避免°了因熱 化所引起的訊號失真，進而延長驅動積體電路之壽命，使液晶顯 示裝置之影像品質及能力皆獲得提升。 本領域的麟人貞應該意朗’在秘離本發明之精神和範 圍内，本發明的液晶顯示裝置尚有各種修改和變更之處。因此， 任何不脫離本發明主旨雜之變化與賴均應胁本發明之專利 保護範圍之内。 【圖式簡單說明】 第1圖為先前技術之液晶顯示裝置之透視示意圖； 第2圖為先前技術之液晶顯示裝置之驅動積體電路之模擬示 意圖。 第3圖為本發明之一實施例之液晶顯示裝置之透視示意圖； 第4圖為本發明之第3圖所示之液晶顯示裝置之立體分解圖； 第5圖為本發明之另一實施例之液晶顯示裝置之透視示意圖； 第6圖為本發明之一實施例之附著保護塾之驅動積體電路之 1342966

- V 第一模擬圖；以及 第7圖為本發明之另一實施例之附著保護墊之驅動積體電路 之第二模擬圖。 【主要元件符號說明】 1 液晶顯示裝置 2 液晶顯不面板 10 第一基板 • 12第二基板 20 軟性印刷電路 22 驅動積體電路 N/ 40 印刷電路板 100液晶顯不面板 101液晶顯示裝置 110第一基板 籲 112資料線 114 資料墊 116 閘線 120像素電極 125液晶層 130 第二基板 132黑色矩陣 15 1342966 134a紅色濾光片 134b綠色濾光片 134c藍色濾光片 136 共同電極 140 軟性印刷電路 142 驅動積體電路 150 印刷電路板 170 保護墊 P 像素區域 T 薄膜電晶體

Claims (1)

1342966 , J . . 1 99年9月3日替換頁 冲、申請專利範圍：. 一j丨-- .1. 一種液晶顯示裝置，其包含有： ' —液晶顯示面板，係具有一資料墊； 一軟性印刷電路板，係具有一驅動積體電路，該驅動積體 -. 電路係連結於該液晶顯示面板；以及 ' 一保護墊，係設置於該驅動積體電路與該資料墊上，其中 該保護墊覆蓋包含有該驅動積體電路的該軟性印刷電路板，同 Φ 時該保°蔓墊係由石墨所製成，而該保護塾更包含有一軟性塗覆 層，其中該軟性塗覆層係由一聚合物樹脂所組成。 2.如申請專利範圍第！項所述之液晶顯示裝置，其中該保護塾係 為軟性。 3·如中請專利範圍第！項所述之液晶顯示裝置，其中該液晶顯示 面板更包含有： 一第-基板，其具有一第一顯示區域以及一環燒該第一顯 φ 示區域周邊之第一非顯示區域； 一與該第-基她對之第二基板，該第二基板具有一第二 顯示區域’該第二基板係曝露出該第一基板之該第一非顯示區 域；以及 ;丨於該第一基板及該第二基板間之液晶層，其中該驅動 積體電路係連結於該液晶顯示面板，而該液晶顯示面板係位於 該第一基板之該第一非顯示區域。 4.如申4專利細第3項所述之液晶顯示裝置，其中更包含有— 17 Γ342966 99年9月3日替換頁 軟性印刷電路板，係位於該第一基板之該第 中該驅動積體電路係設置於該軟性印刷電路板上。 . 5. 如申請專利範圍第4項所述之液晶顯示裝置，其中該保護墊覆· 蓋各個該軟性印刷電路板以及該驅動積體電路。 6. 如申請專利範圍第4項所述之液晶顯示裝置，其中更包含有一 印刷電路板，係連結於該軟性印刷電路板，其中該軟性印刷電. 路板係設置於該印刷電路板與該液晶顯示面板之間。 7. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其中該保護墊包 含有複數個保護墊圖案，且該驅動積體電路包含有複數個驅動 積體電路圖案’其中該各複數個保護墊圖案係獨立附著於該各 複數個驅動積體電路圖案。 8. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其中該驅動積體 電路包含有複數個驅動積體電路圖案，其中該保護墊至少覆蓋 該複數個驅動積體電路圖案中之兩個。 9，如申請專利範圍第4項所述之液晶顯示裝置，其中該保護墊係 設置於該軟性印刷電路板上。 10. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其中該驅動積體 電路具有一封裝半導體。 11. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其中該保護墊之 厚度介於0.1毫米至0.2毫米之間。 12. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其中製造該保護 1342966 ' · 99年9月3日替換頁 /墊之材料之導熱率介於400瓦特-每米克耳文（w/mk)至8〇〇 • 瓦特-每米克耳文（W/mk)之間。 3*〜種液晶顯示裝置，其包含有： 、 一液晶顯示面板，該液晶顯示面板更包含有： 、 一第一基板，其具有一第一顯示區域以及一環繞該第 -顯示區域周邊之第-非顯示區域，其中該第一非顯示區 域中設置有多個資料墊； ^ 一第二基板，係相對於該第一基板，其具有一第二顯 示區域’該第二基板係曝露出該第一基板之該第一非顯示 w 區域；以及 ' 一液晶層，係介於該第一基板與該第二基板之間； 一軟性印刷電路板，係具有一驅動積體電路，該驅動積體 電路係連結於該液晶顯示面板；以及 鲁 保^蔓塾，係5又置於該驅動積體電路與該等資料墊上，其 中該保護墊覆蓋包含有該驅動積體電路的該軟性印刷電路板。 14.如申請專利範圍第13項所述之液晶顯示裝置，其中更包含有 —軟性印機路板’係位於該第—基板之該第—非顯示區域， 其中該驅動積體電路係設置於該軟性印刷電路板上，且該保護 塾覆蓋該軟性印刷電路板。 .15·如申請專利範圍第13項所述之液晶顯示裝置，其中該保護墊 包含有複數個保護墊圖案，且該驅動積體電路包含有複數個驅 1342966 1 99年9^3曰替換頁 動積體電路圖案，其中該各複數個保護墊圖案係獨立附著於該·， 各複數個驅動積體電路圖案。 · 16. —種液晶顯示裝置之製造方法，其包含有： . 形成一液晶顯示面板，係具有一資料塾； 將一驅動積體電路與該液晶顯示面板連結； ·， 以一材料製成一保護墊，而該材料係限制該保護墊之最高， 溫度；以及 設置該保護墊，藉以覆蓋包含有該驅動積體電路之該軟性 $ 印刷電路板。 17. 如申請專利範圍第16項所述之液晶顯示裝置之製造方法，其 中於該積體電路與該資料墊上形成保護墊之步驟包含有形成 一石墨片，以及形成一聚合物樹脂之塗覆層，該塗覆層係用以 接合該保護墊與該驅動積體電路。 18. 如申請專利範圍第16項所述之液晶顯示裝置之製造方法，其 中將該保護墊設置於該驅動積體電路與該資料墊上之步驟包春 含有將保護墊附著於該驅動積體電路上。 20