CN1651991A - 制造液晶显示器的系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制造液晶显示器的系统及方法。制造液晶显示面板组合体且在该面板组合体上粘结诸如带载封装(TCP)这样的印刷电路薄膜。利用微分照相机、微分镜检验在液晶显示面板组合体上粘结印刷电路薄膜的状态。在印刷电路薄膜上粘结印刷电路板后，再次检验在液晶显示面板组合体上粘结印刷电路薄膜的状态。

Description

制造液晶显示器的系统及方法
技术领域
本发明涉及一种制造液晶显示器的系统及方法。
背景技术
通常，液晶显示器(LCD)包括由形成电场产生电极的两个显示面板和置于其间的液晶层组成的液晶显示面板组合体。向电场产生电极施加电压以产生电场，重新排列液晶层的液晶分子，从而调整通过液晶层的光透射比。液晶显示面板组合体还包括向电场产生电极传输电压的多个信号线。
这种液晶显示器还包括与信号线连接并提供信号的驱动电路。驱动电路由集成电路(IC)芯片组成。驱动集成电路芯片置于在聚酰亚胺等绝缘膜上形成多个导电性引线的柔性印刷电路(FPC)膜上。像这样安装驱动集成电路芯片的柔性印刷电路膜被称之为带载封装(TCP)，并通过柔性带自动连接(TAB)工序安装。如此安装的集成电路芯片通过带载封装(TCP)引线与液晶显示面板组合体的信号线电连接。
在带载封装(TCP)引线设置多个已安装的集成电路芯片输出端及分别与输入端连接的输出侧引线和输入侧引线，液晶显示面板组合体信号线包括位于组合体边缘附近的多个连接衬垫。在这里，带载封装(TCP)的输出侧引线与液晶显示面板组合体的连接衬垫机械、电连接，带载封装(TCP)输入侧引线用锡焊与向驱动集成电路传输多种信号的印刷电路板(PCB)连接。
当连接带载封装(TCP)输出侧端子和液晶显示面板组合体连接衬垫时，通常将各向异性导电膜介于其间。各向异性导电膜是在热固性或热塑性树脂层内分散导电粒子的材料，通过由金属或陶瓷组成的加热设备进行热压缩。
由于加热设备产生高温用于可靠连接，因此通过高温它可能变形从而降低其平坦性和其使用寿命。而且，由这种高温导致加热设备的接头部位和驱动集成电路及液晶显示面板组合体出现缺陷。
特别是，当大型液晶显示器时加热设备大小也随着变得大型化，因此容易降低加热设备的平坦性。当加热设备平坦性降低时不能均匀压缩各向异性导电膜的导电粒子，从而容易产生带载封装(TCP)和液晶显示组合体之间的不良连接。
发明内容
本发明提供了一种制造液晶显示器的系统，包括用于制造液晶显示面板组合体的面板制造单元，该液晶显示面板组合体包括薄膜晶体管阵列面板、滤色器阵列面板、及置于薄膜晶体管阵列面板和滤色器阵列面板之间液晶；印刷电路薄膜粘结单元，用于在液晶显示面板组合体上粘结印刷电路薄膜；印刷电路板粘结单元，用于粘结印刷电路板与印刷电路薄膜；以及检验单元，用于检验在液晶显示面板组合体上印刷电路薄膜的粘结。
印刷电路薄膜可以包括带载封装(tape carrier package)。
检验单元可以包括微分照相机或微分镜。
印刷电路板粘结单元用各向异性导电膜(ACF)在液晶显示面板组合体上粘结印刷电路薄膜。
各向异性导电膜包括含有多个导电粒子的粘合剂，印刷电路薄膜粘结单元通过压缩在液晶显示面板组合体上粘结印刷电路薄膜。检验单元检测通过压缩产生的压痕。
上述检验单元检测印刷电路薄膜和液晶显示面板组合体的对准状态。
上述检验单元结合于印刷电路薄膜粘结单元或印刷电路板粘结单元。
检验单元包括分别在粘结印刷电路薄膜前后用于检验的两个子单元。检验单元的子单元中一个结合于印刷电路薄膜粘结单元，而另一个检验单元的子单元结合于印刷电路板粘结单元。
本发明提供了一种制造液晶显示器的方法，包括以下工序：制造液晶显示面板组合体；在液晶显示面板组合体上粘结印刷电路薄膜；检验在液晶显示面板组合体上的印刷电路薄膜的粘结；以及将印刷电路板粘结到印刷电路薄膜上。
在印刷电路板的粘结之前可以进行检验的工序，而该方法可以进一步包括：在印刷电路板的粘结之后，再次检验印刷电路薄膜在液晶显示面板组合体上的粘结。
在印刷电路板的粘结之后可以进行检验的工序。
印刷电路薄膜可以包括带载封装。
利用微分照相机或微分镜进行上述检验的工序。
可以用含有多个导电粒子的各向异性导电层(ACF)在液晶显示面板组合体上粘结印刷电路薄膜，而通过热压缩进行印刷电路薄膜的粘结。该检验的工序检测通过热压缩产生的压痕。
附图说明
本发明将通过参考附图详细地描述实施例而变得更加显而易见，其中：
图1是通过根据本发明一实施例的制造系统制造的液晶显示器的分解立体图；
图2是根据本发明一实施例的制造液晶显示器的系统方框图；以及
图3A至图7依次示出了根据本发明一实施例的制造液晶显示器的方法。
具体实施方式
为了使本领域技术人员能够实施本发明，现参照附图详细说明本发明的优选实施例。但是，本发明可表现为不同形式，它不局限于在此说明的实施例。
在图中为了明确表现各层及区域，扩大其厚度来表示，在全篇说明书中对类似部分附上相同图的符号，当提到层、膜、区域、板等部分在别的部分“之上”时，它是指“直接”位于别的部分之上，也包括其间夹有别的部分之情况，反之说某个部分“直接”位于别的部分之上时，指其间并无别的部分。
然后，将参照附图说明根据本发明实施例的制造液晶显示器(LCD)的系统和方法。
图1是通过根据本发明一实施例的制造系统制造的液晶显示器的分解立体图。
参照图1，通过根据本发明一实施例的制造系统制造的液晶显示器100包括液晶模块105和保护液晶模块105的前壳110及背壳190。在这里，液晶模块105包括用于显示图像的显示部130及位于显示部130下部并向显示部130提供光的背光源部145。而且，显示部130包括液晶显示面板组合体137、多个数据带载封装(TCPs)135、数据印刷电路板(PCB)136、多个栅极带载封装(TCPs)133、及栅极印刷电路板134。
液晶显示面板组合体137包括薄膜晶体管(TFT)阵列面板132、与薄膜晶体管阵列面板132面对的滤色器阵列面板131、及置于面板131、132之间的液晶层(未示出)。薄膜晶体管阵列面板132具有以矩阵形态排列的多个像素电极(未示出)、向像素电极选择性地传输信号的多个薄膜晶体管(未示出)、与薄膜晶体管连接的多个栅极线(未示出)和多条数据线(未示出)。
数据线及栅极线分别通过数据带载封装(TCP)135及栅极带载封装(TCP)133与数据印刷电路板136及栅极印刷电路板134电连接。因此，数据印刷电路板136及栅极印刷电路板134通过数据带载封装(TCP)135及栅极带载封装(TCP)133向栅极线及数据线传输电信号。这种电信号是数据印刷电路板136及栅极印刷电路板134从外部装置接收或自行产生的信号，其包括图像信号和控制该图像信号的控制信号。
滤色器阵列面板131包括与像素电极一起产生电场的共同电极和显示颜色的滤色器。若向像素电极和共同电极施加电压就产生电场，改变位于其间的液晶分子排列。
背光源部145具有产生光的灯单元151和向液晶显示组合体137引导来自灯单元151光的导光板150。灯单元151包括产生光的至少一个灯和保护灯的灯盖，而图1所示的灯位于导光板150边缘，将其称之为边缘型。导光板150位于液晶显示面板组合体137下部，并具有对应于液晶显示面板组合体137的大小。图1所示的导光板150具有均匀厚度。
背光源145进一步包括：多个光学薄片140，设置于导光板150上，用于产生进入液晶显示面板组合体137的光的亮度；以及反射板160，设置在导光板150的下部，用于将来自导光板150的光反射到导光板150，从而提高光效率。
这种显示部145结构可变为多种形态。例如，灯可以置于液晶显示面板组合体137和导光板150之间，将其称为直下型。而且，背光源145可以只具有一个灯单元，此时导光板150厚度可以逐渐增加或减少。
将显示部130和背光源部145容纳在底壳(底盘)170中，该底壳170通过模型框架180进行固定。模型框架180具有向外部露出底壳170背面的大开口部和多个小开口部，该小开口部使安装在数据印刷电路板136及栅极印刷电路板134的电路元件顺利容纳。
在通过模型框架180大开口部露出的底壳170背面设置至少一个逆变器面板(未示出)和信号转换器印刷电路板(未示出)。该逆变器面板将外部电源电压转换为驱动电压并向灯单元151提供，信号转换器印刷电路板与数据印刷电路板136及栅极印刷电路板134连接，将模拟图像信号转换为数字图像信号并进行提供。
在显示部130上设置顶壳120。顶壳120使数据印刷电路板136及栅极印刷电路板134折叠于模型框架180外部，防止显示部130从底壳170脱离。结合顶壳120上的前壳110和模型框架180下面的背壳190以形成液晶显示器100。
参照图2详细地说明根据本发明一实施例的制造液晶显示器的系统。
图2是根据本发明一实施例的制造液晶显示器的系统方框图。
参照图2，根据本发明一实施例的制造液晶显示器的系统包括液晶显示面板组合体制造单元10、带载封装粘结单元20、印刷电路板粘结单元30、及第一和第二粘结检验单元41、42。
如图1所示，液晶显示面板组合体制造单元10制造包括薄膜晶体管阵列面板132、滤色器阵列面板131及其间液晶层的液晶显示组合体137。
带载封装粘结单元20在液晶显示面板组合体137上粘结带载封装133、135，印刷电路板粘结单元30在液晶显示面板组合体137上粘结印刷电路板134、136。
第一和第二粘结检验单元41、42分别在粘结印刷电路板134、135之前和之后检验在液晶显示面板组合体137粘结带载封装133、135的状态。优选地，这种检验粘结单元41、42是微分照相机或微分镜。第一和第二粘结检验单元41、42分别以单独单元设置，也可以分别设置于带载封装粘结单元20或自身的粘结印刷电路板30。第一和第二粘结检验单元41、42可以被一个粘结(bonding)检验单元替代，该粘结检验单元使用于粘结印刷电路板134、136前后。
参照图3A至图7和图1及图2详细说明根据本发明一实施例的使用图2所示的系统制造液晶显示器的方法。
图3A至图7依次示出了根据本发明一实施例的制造液晶显示器的方法。
参照图1及图2，使用液晶显示组合体制造单元10制造包括薄膜晶体管阵列面板132、滤色器阵列面板131、及液晶层的液晶显示面板组合体137。接着，使用带载封装粘结单元20在薄膜晶体管阵列面板132粘结多个带载封装133、135，然后用第一粘结检验单元41检验带载封装133、135的粘结状态。接着，用印刷电路板粘结单元30在带载封装133、135焊接(锡焊)印刷电路板134、136，用第二粘结检验单元42重新检验带载封装133、135粘结状态。
参照图3A-7更详细地说明栅极带载封装133的典型粘结。
首先，如图3A及图3B所示，在液晶显示面板组合体137的栅极线衬垫220上涂布各向异性导电膜230。各向异性导电膜230包括热固性或热塑性粘合树脂230b和分散于其中的多个导电粒子230a。
参照图4A及图4B，通过带载封装粘结单元20或单独的各向异性导电膜粘结装置的预热头部171预固化各向异性导电膜230。
参照图5A及图5B，使用电荷耦合装置(CCD，charge coupleddevice)对准安装驱动集成电路芯片133b的栅极带载封装133的引线133a和在液晶显示面板组合体137上的栅极衬垫220，然后对栅极带载封装133进行预压制。这时，引线133a中一部分与驱动集成电路芯片133b不连接，但其剩下部分与驱动集成电路芯片133b连接。未安装芯片的柔性印刷电路薄膜也使用带载封装粘结单元20可以附着于液晶显示面板组合体137上。
参照图6A和6B，若使用带载封装粘结单元20的热压缩头部210加压固化各向异性导电膜230，由热压电连接栅极衬垫220和数据带载封装133的引线133a，该电连接通过导电粒子230a进行。
然后，使用第一粘结检验单元41检验在液晶显示面板组合体137是否正确粘结数据带载封装133。优选地，这种检验是通过检测热压产生的压痕的方法进行。
将通过这种热压置于栅极衬垫220和栅极带载封装133引线133a之间的导电粒子数量称之为压痕数量(dent number)。当对衬垫220和引线133a各对的压痕数量均匀时，判断为正确粘结了栅极衬垫220和引线133a，因此不产生不良连接。
当压痕数量不均匀时，判断为其粘结不正确。随着从面板132取下带载封装133，根据上述步骤安装另外的带载封装133。然而，压痕数量均匀度很大程度上受带载封装粘结单元20的热压头部210和液晶显示面板组合体137栅极线衬垫220的平行程度，此时以这种压痕数量分布为基础进行调整热压头部210的操作，使带载封装粘结单元20的热压头部210对液晶显示面板组合体137的栅极线衬垫220保持数微米以内的扁平图。而且，这时进行调整，使工序温度和压力均匀分布，并除去粘在热压头部表面的异物。
微分照相机或微分镜等粘结检验单元41可以分辨栅极衬垫220和引线133a的边缘，所以可以检验出是否正确对准栅极衬垫220和引线133a。
接着，使用印刷电路板粘结单元30的锡焊头部172，将带载封装133的输入引线(未示出)与印刷电路板134的输出连接衬垫(未示出)连接。
然后，如图7所示，使用印刷电路板粘结单元30的锡焊加热头部172，通过锡焊连接栅极带载封装133输入侧引线和在栅极印刷电路板134上的输出连接衬垫(未示出)。
接着，使用第二粘结检验单元42检验在液晶显示面板组合体137上是否正确粘结带载封装133。
这种检验粘结方式可以只在粘结印刷电路板134之前进行或之后进行。
用微分照相机或微分镜等粘结检验单元41、42检验在液晶显示面板组合体137粘结这种带载封装133、135的状态，可以确保带载封装粘结工艺的可靠性。
而且，由于可以设立并行检验，因此便于管理产品流量且根据逻辑检测该产品。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (20)

1.一种制造液晶显示器的系统，所述系统包括：
用于制造液晶显示面板组合体的面板制造单元，所述液晶显示面板组合体包括薄膜晶体管阵列面板、滤色器阵列面板、及置于所述薄膜晶体管阵列面板和所述滤色器阵列面板之间液晶；
印刷电路薄膜粘结单元，用于在所述液晶显示面板组合体上粘结印刷电路薄膜；
印刷电路板粘结单元，用于粘结所述印刷电路板与所述印刷电路薄膜；以及
检验单元，用于检验在所述液晶显示面板组合体上所述印刷电路薄膜的粘结。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述印刷电路薄膜包括带载封装。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述检验单元包括微分照相机或微分镜。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述印刷电路板粘结单元用各向异性导电膜(ACF)在所述液晶显示面板组合体上粘结所述印刷电路薄膜。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述各向异性导电膜包括含有多个导电粒子的粘合剂。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述印刷电路薄膜粘结单元通过压缩在所述液晶显示面板组合体上粘结所述印刷电路薄膜。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述检验单元检测通过压缩产生的压痕。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述检验单元检测所述印刷电路薄膜和所述液晶显示面板组合体的对准状态。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述检验单元结合于所述印刷电路薄膜粘结单元或所述印刷电路板粘结单元。
10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述检验单元包括分别在粘结所述印刷电路薄膜前后用于检验的两个子单元。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述检验单元的子单元中一个结合于所述印刷电路薄膜粘结单元，而另一个所述检验单元的子单元结合于所述印刷电路板粘结单元。
12.一种制造液晶显示器的方法，所述方法包括以下工序：
制造液晶显示面板组合体；
在所述液晶显示面板组合体上粘结印刷电路薄膜；
检验在所述液晶显示面板组合体上的所述印刷电路薄膜的粘结；以及
将印刷电路板粘结到所述印刷电路薄膜上。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在所述印刷电路板的粘结之前进行所述检验的工序。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括在所述印刷电路板的粘结之后，再次检验所述印刷电路薄膜在所述液晶显示面板组合体上的粘结。
15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在所述印刷电路板的粘结之后进行所述检验的工序。
16.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述印刷电路薄膜包括带载封装。
17.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，利用微分照相机或微分镜进行所述检验的工序。
18.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，用含有多个导电粒子的各向异性导电层(ACF)在所述液晶显示面板组合体上粘结所述印刷电路薄膜。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，通过热压缩进行所述印刷电路薄膜的粘结。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述检验的工序检测通过所述热压缩产生的压痕。
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