DE69731243T2

DE69731243T2 - Flüssigkristallvorrichtung, deren Herstellungsverfahren und elektronisches Gerät

Info

Publication number: DE69731243T2
Application number: DE69731243T
Authority: DE
Inventors: Kenji Uchiyama; Kougo Endou
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1996-03-06
Filing date: 1997-03-05
Publication date: 2005-11-24
Anticipated expiration: 2017-03-06
Also published as: JPH09297318A; TW506540U; US5847796A; CN1096619C; CN1160223A; KR100242613B1; DE69731243D1; EP0794451A1; TW528911B; EP0794451B1; KR970066683A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Flüssigkristallvorrichtung, ein Verfahren zur Herstellung derselben und ein elektronisches Gerät, und insbesondere eine Flüssigkristallvorrichtung, die ein Halbleiterchip (im Folgenden als Treiber-IC bezeichnet) aufweist, das auf einem Flüssigkristallfeld COG (chip on glass – Chip auf Glas) installiert wird, um einen Flüssigkristall zu treiben, ein Verfahren zur Herstellung derselben und ein elektronisches Gerät, das die Flüssigkristallvorrichtung als Anzeigevorrichtung aufweist.
Seit einigen Jahren werden Flüssigkristallvorrichtungen in zunehmendem Maße mit einer COG-Struktur hergestellt, bei der ein Treiber-IC auf einem Feld mit höherer Auflösung und höherer Dichte installiert ist.
Eine derartige Struktur wird beispielsweise in der 1 der JP-A-4-319918 beschrieben. Eine herkömmliche Flüssigkristallvorrichtung mit dieser COG-Struktur wird unter Bezugnahme auf 14 beschrieben. Eine herkömmliche Flüssigkristallvorrichtung 300 weist ein Flüssigkristallfeld 350 auf mit einem Substrat 31, einem gegenüberliegenden Substrat 36 und einem zwischen den beiden Substraten gehaltenen Flüssigkristallmaterial 352 sowie einem Treiber-IC 32. Das Treiber-IC 32 ist mit dem Substrat 31 durch die Verbindungsleitungen 341 und 342 sowie die Kontaktwarzen 33 verbunden, um die COG-Struktur zu bilden. Das Treiber-IC 32 wird durch ein Dichtharz 35 geschützt.
Bei dieser herkömmlichen Flüssigkristallvorrichtung ist das Dichtharz 35 höher als die obere Oberfläche 361 des gegenüberliegenden Substrats 36, aber die obere Oberfläche 321 des Treiber-IC 32 ist nicht höher als die obere Oberfläche 361 des gegenüberliegenden Substrats 36.
Beim Bonden des Treiber-IC 32 muss auf die obere Oberfläche 321 des Treiber-IC 32 von einem Bondwerkzeug 304 Druck ausgeübt werden, bevor das Dichtharz 35 aufgebracht wird. Befindet sich jedoch das Treiber-IC 32 nahe am gegenüberliegenden Substrat 36, weil das Bondwerkzeug 304 im Allgemeinen größer ist als das Treiber-IC 32, trifft das Bondwerkzeug 304 auf das gegenüberliegende Substrat 36 oder berührt die Kante des gegenüberliegenden Substrats 36. Als Ergebnis kann auf das Treiber-IC 32 kein ausreichender Druck ausgeübt werden, und die Kontaktwarzen 33 werden nicht einwandfrei mit den Verbindungsleitungen 341 und 342 verbunden, wodurch sich das Problem der Verschlechterung der Zuverlässigkeit ergibt.
Um zu verhindern, dass das Bondwerkzeug 304 auf das gegenüberliegende Substrat 36 trifft oder die Kante des gegenüberliegenden Substrats 36 berührt, ist es erforderlich, das Treiber-IC 32 auf dem Substrat 31 mit einem Abstand zum gegenüberliegenden Substrat 36 auf dem Flüssigkristallfeld 350 anzuordnen. Dadurch wird die Anbaufläche des Treiber-IC 32 auf dem Substrat 31 größer, was zu dem Problem führt, dass die Größe der Flüssigkristallvorrichtung 300 unweigerlich zunimmt.
Bei dem mit der herkömmlichen Flüssigkristallvorrichtung 300 ausgerüsteten elektronischen Gerät ergibt sich ebenfalls das Problem, dass die größere Fläche zur Installation der Flüssigkristallvorrichtung eine Verringerung von Gewicht und Größe des Gerät unmöglich macht.
Die JP-61-087133 A offenbart eine Flüssigkristallvorrichtung ähnlich der oben beschriebenen, bei der das Treiberelement auf einem leitfähigen Kautschukverbinder angeordnet ist und die Gesamtdicke des Verbinders und des Treiberelements von der Oberfläche des zweiten Substrats (drittes Hauptsubstrat) aus die des ersten Substrats übersteigt.
Demzufolge ist es eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Flüssigkristallvorrichtung, die eine Verringerung der Fläche für die Installation eines Treiber-IC für den Flüssigkristall darauf ermöglicht, eine hohe Zuverlässigkeit hat sowie ein Verfahren zur Herstellung derselben bereitzustellen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines elektronischen Geräts, das mit einer Flüssigkristallvorrichtung ausgerüstet ist, und dessen Größe und Gewicht verringert sind.
Diese Aufgaben werden mit einer Flüssigkristallvorrichtung gemäß Anspruch 1, einem Verfahren gemäß Anspruch 10 und einem elektronischen Gerät gemäß Anspruch 23 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Da bei der Konstruktion gemäß Anspruch 1 die obere Oberfläche des Treiberelements höher ist als die obere Oberfläche (erste Hauptoberfläche) des ersten Substrats, berührt das auf das Treiberelement pressende Bondwerkzeug das erste Substrat selbst dann nicht, wenn das Treiberelement auf dem zweiten Substrat eines kompakten Flüssigkristallfeldes mit einem schmalen Bereich, in dem der Abstand zwischen dem Treiberelement und dem ersten Substrat verringert ist, COG-installiert ist. Es ist deshalb möglich, Oberseitenbonden (face-down bonding, etwa Bonden mit der Vorder- oder Oberseite nach unten) mit einem großen Bondwerkzeug durchzuführen. Als Ergebnis kann das Bondwerkzeug ohne weiteres parallel gehalten und die Wärmeaufnahmefähigkeit des Bondwerkzeugs erhöht werden, wodurch ein Oberseitenbonden mit gleichmäßigerer Last und gleichmäßigerer Temperatur möglich wird. Es ist somit möglich, eine Flüssigkristallvorrichtung mit hoher Zuverlässigkeit bereitzustellen, bei der das Bonden zwischen dem Treiberelement und den Verbindungsleitungen des Feldes hinreichend sichergestellt ist.
Wenn das erste Substrat eine Polarisierungsplatte und andere optische Elemente hat, die zuvor darauf gebondet worden sind, entspricht die Dicke des ersten Substrats der Dicke des ersten Substrats einschließlich dieser optischen Elemente. In diesem Fall ist die obere Oberfläche des Treiberelements höher als die oberen Oberflächen der optischen Elemente, und das Bondwerkzeug wird daran gehindert, die optischen Elemente wie die Polarisierungsplatte zu berühren, womit sich die obigen Funktionen ergeben.
Gemäß Anspruch 5 beträgt der Abstand zwischen dem ersten Substrat und dem Treiberelement 2 mm oder weniger, insbesondere 1 mm oder weniger.
Da beim Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 10 auf das Treiberelement von der Oberseite aus Druck ausgeübt wird, wobei dessen obere Oberfläche höher ist als die obere Oberfläche (erste Hauptoberfläche) des ersten Substrats, berührt das auf das Treiberelement pressende Bondwerkzeug das erste Substrat selbst dann nicht, wenn das Treiberelement auf dem zweiten Substrat eines kompakten Flüssigkristallfeldes mit einem schmalen Randbereich, in dem der Abstand zwischen dem Treiberelement und dem ersten Substrat verringert ist, COG-installiert ist. Es ist deshalb möglich, Oberseitenbonden mit einem großen Bondwerkzeug durchzuführen. Als Ergebnis kann das Bondwerkzeug ohne weiteres parallel gehalten und die Wärmeaufnahmefähigkeit des Bondwerkzeugs erhöht werden, wodurch ein Oberseitenbonden mit gleichmäßigerer Last und gleichmäßigerer Temperatur möglich wird. Es ist somit möglich, eine kleine Flüssigkristallvorrichtung mit hoher Zuverlässigkeit bereitzustellen, bei der das Bonden des Treiberelements und der Verbindungsleitungen des Feldes hinreichend sichergestellt ist.
Wenn das erste verwendete Substrat eine Polarisierungsplatte und andere optische Elemente hat, die darauf gebondet werden, entspricht die Dicke des ersten Substrats der Dicke des ersten Substrats einschließlich dieser optischen Elemente. In diesem Fall ist die obere Oberfläche des Treiberelements höher als die oberen Oberflächen der optischen Elemente, und das Bondwerkzeug wird daran gehindert, die optischen Elemente wie die Polarisierungsplatte zu berühren, womit sich die obigen Funktionen ergeben.
Gemäß Anspruch 14 beträgt der Abstand zwischen dem ersten Substrat und dem Treiberelement 2 mm oder weniger, insbesondere 1 mm oder weniger.
Gemäß Anspruch 15 wird das Treiberelement direkt mit den Verbindungsleitungen des Feldes in dem Zustand gebondet, in dem nur der Kleber zwischen den jeweiligen Kontaktwarzen vorhanden ist, wodurch weniger Kurzschlüsse zwischen den Kontaktwarzen verursacht werden. Damit ist es möglich, mit Kontaktwarzen mit sehr feinen Abständen zu arbeiten.
Gemäß Anspruch 16 kann das Bonden der Kontaktwarzen und der Verbindungsleitungen über die leitfähige Paste Schwankungen der Dicke des Treiberelements und Ebenheitsabweichungen des Bondwerkzeugs ausgleichen und somit die Ausbeute des COG-Prozesses verbessern sowie eine hohe Zuverlässigkeit sicherstellen. Als leitfähige Paste wird vorzugsweise eine Silberpaste verwendet.
Gemäß Anspruch 17 bewirkt das Befestigungselement, dass die leitfähigen Partikel an der Verbindung beteiligt werden, und es kann Schwankungen der Dicke des Treiber-IC und Ebenheitsabweichungen des Bondwerkzeugs ausgleichen und somit die Ausbeute des COG-Prozesses verbessern sowie eine hohe Zuverlässigkeit sicherstellen.
Da gemäß der vorliegenden Erfindung das Bondwerkzeug, mit dem Druck auf das Treiberelement ausgeübt wird, wie oben beschrieben das erste Substrat nicht berührt, kann Oberseitenbonden mittels eines großen Bondwerkzeugs durchgeführt werden, und folglich kann die Wärmeaufnahmefähigkeit des Bondwerkzeugs erhöht werden, wodurch ein Oberseitenbonden bei gleichmäßigerer Temperatur möglich wird. Die vorliegende Erfindung ist besonders wirksam, wenn das Treiberelement durch das Bondwerkzeug erwärmt wird.
Vorzugsweise wird das Treiberelement erwärmt, während es mit dem Bondwerkzeug in Kontakt ist, um mit dem zweiten Substrat mit dem thermohärtenden Kleber gebondet zu werden, und dann auf eine vorgegebene Temperatur abgekühlt, indem die Erwärmung des Druck ausübenden Bondwerkzeugs beendet wird, und schließlich wird durch das Bondwerkzeug kein Druck mehr ausgeübt. Da bei dieser Bonden die Viskosität (Elastizitätsmodul) mit der Abnahme der Temperatur aufgrund der Korrelation zwischen der Temperatur und der Viskosität (Elastizitätsmodul) zunimmt, kann der Treiberelement sicher befestigt und gebondet werden. Dies wird als Heiß-Kalt-Effekt bezeichnet, der die Adhäsionskraft des verwendeten Klebers verbessert.
Gemäß Anspruch 19 kann der Kleber auch mittels Licht erwärmt werden. In diesem Fall kann vorzugsweise sichtbares Licht oder ultraviolettes Licht verwendet werden. Als zweites Substrat wird vorzugsweise ein transparentes Substrat verwendet. In diesem Fall fällt das Licht vorzugsweise von der Seite der Hauptoberfläche des zweiten Substrats her ein.
In diesem Fall wird auch der thermohärtende Kleber vorzugsweise durch Licht erwärmt, während das Bondwerkzeug Druck auf das Treiberelement ausübt, um das Treiberelement auf dem zweiten Substrat mit dem Kleber zu befestigen, und dann auf eine vorgegebene Temperatur abgekühlt, indem die Erwärmung durch Licht beendet, während das Bondwerkzeug noch Druck auf das Treiberelement ausübt, und schließlich wird durch das Bondwerkzeug kein Druck mehr ausgeübt. Die Adhäsionskraft des Klebers wird durch den Heiß-Kalt-Effekt verbessert.
Gemäß Anspruch 20 kann die Bonden die Temperatur auf einem niedrigen Wert während des Aushärtens des Klebers halten und so die Wärmebeeinflussung des Feldes mindern.
In diesem Fall wird vorzugsweise sichtbares Licht oder ultraviolettes Licht verwendet. Als zweites Substrat wird vorzugsweise ein transparentes Substrat verwendet. In diesem Fall wird das Licht vorzugsweise von der Seite der vierten Hauptoberfläche des zweiten Substrats her aufgebracht.
Als erstes und zweites Substrat wird vorzugsweise transparentes Glas verwendet, aber ein transparentes Harz ist ebenfalls möglich.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer Flüssigkristallvorrichtung gemäß der ersten bis achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Schnittansicht einer Flüssigkristallvorrichtung gemäß der ersten bis achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine Schnittansicht einer Flüssigkristallvorrichtung gemäß der ersten bis achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 ist eine Schnittansicht einer Flüssigkristallvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5 ist eine Schnittansicht einer Flüssigkristallvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine Schnittansicht einer Flüssigkristallvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
7 ist eine Schnittansicht einer Flüssigkristallvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
8 ist eine Schnittansicht einer Flüssigkristallvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
9 ist eine Schnittansicht einer Flüssigkristallvorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
10 ist eine Schnittansicht einer Flüssigkristallvorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
11 ist eine Schnittansicht einer Flüssigkristallvorrichtung gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
12 ist eine Schnittansicht einer Flüssigkristallvorrichtung gemäß der siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
13 ist eine Schnittansicht einer Flüssigkristallvorrichtung gemäß der neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
14 ist eine Schnittansicht einer herkömmlichen Flüssigkristallvorrichtung.
1 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer Flüssigkristallvorrichtung gemäß der ersten bis achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Eine Flüssigkristallvorrichtung 100 gemäß jeder der Ausführungsformen weist ein Flüssigkristallfeld 50 mit einem Substrat 2, einem gegenüberliegenden Substrat 3 und einem Flüssigkristallmaterial (nicht dargestellt), das zwischen diesen Substraten gehalten wird, ein Treiber-IC 1 und eine flexible Platine 45 auf. Auf dem Substrat 2 sind Verbindungsleitungen 41 zum Verbinden mit den Ausgangsanschlüssen des Treiber-IC 1 und Verbindungsleitungen 42 zum Verbinden mit den Eingangsanschlüssen des Treiber-IC 1 vorgesehen, wobei das Treiber-IC 1 mit den Verbindungsleitungen 41 und 42 verbunden und auf dem Substrat 2 angeordnet ist. Die flexible Platine 45 ist mit den Verbindungsleitungen 42 verbunden.
Erste Ausführungsform
Die 2 und 3 sind Schnittansichten einer Flüssigkristallvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie aus 2 zu ersehen ist, weist die Flüssigkristallvorrichtung 100 das Flüssigkristallfeld 50 und das Treiber-IC 1 auf. Eine Dichtung 51 ist am Umfang zwischen dem Substrat 2 und dem gegenüberliegenden Substrat 3 vorgesehen, so dass ein Flüssigkristallmaterial 52 zwischen dem Substrat 2 und dem gegenüberliegenden Substrat 3 mit der dazwischen angeordneten Dichtung 51 dicht eingeschlossen ist. Auf der oberen Oberfläche 62 des Substrats 2 sind die Verbindungsleitungen 41 zum Verbinden mit den Ausgangsanschlüssen des Treiber-IC 1 und die Verbindungsleitungen 42 zum Verbinden mit den Eingangsanschlüssen des Treiber-IC 1 angeordnet. Das Treiber-IC 1 ist mit den Verbindungsleitungen 41 und 42 über Kontaktwarzen 21 verbunden, die durch Oberseitenbonden mit dem Substrat 2 zu verbinden sind. Das Treiber-IC 1 wird mit dem Substrat mit einem Kleber 7 verbunden. Die Dicke T des Treiber-IC 1 ist größer als die Dicke t des gegenüberliegenden Substrats 3 des Flüssigkristallfeldes 50, wodurch die obere Oberfläche 61 des Treiber-IC 1 höher zu liegen kommt als die obere Oberfläche 63 des gegenüberliegenden Substrats 3 des Flüssigkristallfeldes 50.
Das Verfahren zur Herstellung der Flüssigkristallvorrichtung 100 wird nachstehend unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.
Zuerst wird das Flüssigkristallfeld 50 mit dem zwischen dem Substrat 2 und dem gegenüberliegenden Substrat 3 abgedichtet eingeschlossenen Flüssigkristallmaterial 52 hergestellt.
Dann wird der Kleber 7 auf das Substrat des Flüssigkristallfeldes 50 aufgebracht und die Eingangs-Ausgangs-Kontaktwarzen 21 des Treiber-IC 1 werden jeweils auf die entsprechenden Verbindungsleitungen 42 und 41 ausgerichtet. Die obere Oberfläche des Treiber-IC 1 wird dann erwärmt und durch das Bondwerkzeug 4 mit Druck beaufschlagt, um die Eingangs-/Ausgangs-Kontaktwarzen 21 des Treiber-IC 1 elektrisch und mechanisch mit den Verbindungsleitungen 42 und 41 zu verbinden, und um das Treiber-IC 1 mit dem Kleber 7 mit der oberen Oberfläche 62 des Substrats 2 zu verbinden. Der Kleber 7 ist ein thermohärtender Expoxydkleber, und die Bondbedingungen beinhalten eine Temperatur von 220°C, einen Druck von 5 p/mm² (0,05 N/mm²) und eine Dauer von 20 Sekunden.
Die Notwendigkeit, die Anbaufläche des Treiber-IC 1 zu verkleinern, bedingt die Notwenigkeit, den Abstand zwischen dem Treiber-IC 1 und dem gegenüberliegenden Substrat 3 des Flüssigkristallfeldes 50 zu verkleinern. Dieser Abstand beträgt herkömmlicherweise 1 mm oder mehr, im Allgemeinen 2 bis 3 mm, aber seit kurzem wird ein kleinerer Abstand von ca. 0,5 mm gefordert. Wenn dieser Abstand kleiner wird, wird deshalb der Abstand zwischen dem zum Bonden des Treiber-IC 1 mit dem gegenüberliegenden Substrat 3 verwendeten Bondwerkzeug 4 kleiner. Wie aus 3 ersichtlich ist der Außenumfang des Bondwerkzeugs 4 größer als das Treiber-IC 1, damit es sicher verbunden werden kann. In diesem Fall verursacht das herkömmliche Bondverfahren eine Kollision zwischen dem Bondwerkzeug 4 und dem gegenüberliegenden Substrat 3, so dass es unmöglich ist, dass Treiber-IC 1 einwandfrei zu bonden.
Bei dieser Ausführungsform beträgt die Dicke T des Treiber-IC 1 0,56 mm und die Dicke t des gegenüberliegenden Substrats 3 des Flüssigkristallfeldes 50 beträgt 0,4 mm (die Dicke t enthält grundsätzlich auch die Zellendicke des Feldes, ca. 0,001 bis 0,02 mm). Die Höhe der oberen Oberfläche 61 des Treiber-IC 1 über der oberen Oberfläche 62 des Substrats 2 beträgt 0,56 mm und die Höhe der oberen Oberfläche 63 des gegenüberliegenden Substrats 3 über der oberen Oberfläche 62 des Substrats 2 beträgt 0,4 mm. Das Material des Substrats 2 und des gegenüberliegenden Substrats 3 ist Geräteglas. Der Abstand zwischen dem Treiber-IC 1 und dem gegenüberliegenden Substrat 3 beträgt 0,5 mm, die Breite W des Treiber-IC 1 beträgt 2,02 mm und die Breite w des Bondwerkzeugs 4 beträgt 4,0 mm.
Da bei dieser Ausführungsform die Dicke T des Treiber-IC 1 dem 1,4-Fachen der Dicke t des gegenüberliegenden Substrats 3 entspricht, wird ein Abstand von 0,16 mm zwischen dem Bondwerkzeug 4 und dem gegenüberliegenden Substrat 3 sichergestellt. Auf Basis der Variationen, die mit experimentellen Ergebnissen erhalten wurden, wird jedoch davon ausgegangen, dass sich mit einem Abstand von mindestens 0,08 mm die gleichen Effekte wie oben beschrieben erzielen lassen. Die Dicke T des Treiber-IC 1 kann also ca. dem 1,17-Fachen oder mehr, d. h. ca. dem 1,2-Fachen oder mehr der Dicke t des gegenüberliegenden Substrats 3 entsprechen.
Da bei dieser Ausführungsform die Dicke des Treiber-IC 1 größer gemacht wird als die Dicke des gegenüberliegenden Substrats 3 des Flüssigkristallfeldes 50, wird während der Bonden ein bestimmter Abstand zwischen dem Bondwerkzeug 4 und dem gegenüberliegenden Substrat 3 sichergestellt. Es ist somit möglich, Oberseitenbonden mittels eines großen Bondwerkzeugs 4 auszuführen. Folglich kann das Bondwerkzeug 4 gut parallel gehalten werden, und die Wärmeaufnahmefähigkeit des Bondwerkzeugs 4 wird erhöht, wodurch Oberseitenbonden bei gleichmäßigerer Last und gleichmäßigerer Temperatur möglich ist. Das Treiber-IC 1 kann deshalb ausreichend erwärmt und mit Druck beaufschlagt werden, ohne dass eine Berührung zwischen dem Bondwerkzeug 4 und dem gegenüberliegenden Substrat 3 stattfindet, was ein Bonden mit hoher Zuverlässigkeit ermöglicht. Es ist außerdem möglich, die Zerstörung des gegenüberliegenden Substrats 3 zu verhindern und den Wärmeeinfluss des Bondwerkzeugs 4 auf das Flüssigkristallfeld 50 zu unterdrücken.
Ferner gestattet die direkte Bonden der Kontaktwarzen 21 des Treiber-IC 1 mit den Verbindungsleitungen 41 und 42 mit dem Kleber 7, dass nur der Kleber 7 zwischen den jeweiligen Kontaktwarzen 21 vorhanden ist. Dies verhindert das Auftreten von Kurzschlüssen zwischen den Kontaktwarzen 21 und ermöglicht es, mit Kontaktwarzen mit sehr kleinen Abständen zu arbeiten.
Zweite Ausführungsform
Die 4 und 5 sind Schnittansichten einer Flüssigkristallvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie aus 4 zu ersehen ist, unterscheidet sich die Flüssigkristallvorrichtung 100 von der ersten Ausführungsform in der Hinsicht, dass eine Polarisierungsplatte 11 auf der oberen Oberfläche 63 des gegenüberliegenden Substrats 3 und eine Polarisierungsplatte 12 auf der unteren Oberfläche des Substrats 2 angeordnet sind, aber sonst ist diese Ausführungsform identisch mit der ersten Ausführungsform. Die Flüssigkristallvorrichtung kann als reflektierender Typ ausgeführt sein, bei dem eine reflektierende Platte auf der Polarisierungsplatte 12 auf der unteren Oberfläche des Substrats 2 vorgesehen wird.
Bei dieser Ausführungsform ist die Dicke T des Treiber-IC 1 größer als die Gesamtdicke t' aus der Dicke des gegenüberliegenden Substrats 3 des Flüssigkristallfeldes 50 und der Dicke der Polarisierungsplatte 11, und die obere Oberfläche 61 des Treiber-IC 1 liegt höher als die obere Oberfläche 64 der Polarisierungsplatte 11 auf dem gegenüberliegenden Substrat 3 des Flüssigkristallfeldes 50.
Das Verfahren zur Herstellung der Flüssigkristallvorrichtung 100 wird nachstehend unter Bezugnahme auf 5 beschrieben.
Obwohl bei dieser Ausführungsform die Flüssigkristallvorrichtung 100 nach dem gleichen Verfahren wie die erste Ausführungsform hergestellt wird, beträgt die Dicke T des Treiber-IC 1 0,56 mm und die Gesamtdicke t' aus der Dicke (0,3 mm) des gegenüberliegenden Substrats 3 des Flüssigkristallfeldes 50 und der Dicke (0,18 mm) der Polarisierungsplatte 11 beträgt 0,48 mm (die Dicke t' enthält grundsätzlich auch die Zellendicke des Feldes, ca. 0,001 bis 0,02 mm). Die Höhe der oberen Oberfläche 61 des Treiber-IC 1 über der oberen Oberfläche 62 des Substrats 2 beträgt 0,56 mm und die Höhe der oberen Oberfläche 64 der Polarisierungsplatte 11 auf dem gegenüberliegenden Substrat 3 über der oberen Oberfläche 62 des Substrats 2 beträgt 0,48 mm. Der Abstand zwischen dem Treiber-IC 1 und dem gegenüberliegenden Substrat 3 beträgt 0,5 mm, die Breite W des Treiber-IC 1 beträgt 2,02 mm und die Breite w des Bondwerkzeugs 4 beträgt 4,0 mm.
Da bei dieser Ausführungsform die Dicke T des Treiber-IC 1 dem 1,17-Fachen der Dicke t' des gegenüberliegenden Substrats 3 und der Polarisierungsplatte 11 entspricht, wird ein Abstand von 0,08 mm zwischen dem Bondwerkzeug 4 und dem gegenüberliegenden Substrat 3 sichergestellt.
Da bei dieser Ausführungsform die Dicke des Treiber-IC 1 größer ist als die Gesamtdicke aus der Dicke des gegenüberliegenden Substrats 3 des Flüssigkristallfeldes 50 und der Dicke der Polarisierungsplatte 11, wird während der Bonden ein bestimmter Abstand zwischen dem Bondwerkzeug 4 und der Polarisierungsplatte 11 sichergestellt. Es ist somit möglich, Oberseitenbonden mittels eines großen Bondwerkzeugs 4 auszuführen. Folglich kann das Bondwerkzeug 4 gut parallel gehalten werden, und die Wärmeaufnahmefähigkeit des Bondwerkzeugs 4 wird erhöht, wodurch Oberseitenbonden bei gleichmäßigerer Last und gleichmäßigerer Temperatur möglich ist. Das Treiber-IC 1 kann deshalb ausreichend erwärmt und mit Druck beaufschlagt werden, ohne dass eine Berührung zwischen dem Bondwerkzeug 4 und der Polarisierungsplatte 11 stattfindet, was ein Bonden mit hoher Zuverlässigkeit ermöglicht. Es ist außerdem möglich, die Zerstörung des gegenüberliegenden Substrats 3 und der Polarisierungsplatte 11 zu verhindern und den Wärmeeinfluss des Bondwerkzeugs 4 auf das Flüssigkristallfeld 50 auf ein niedriges Niveau zu drücken.
Dritte Ausführungsform
6 ist eine Schnittansicht einer Flüssigkristallvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die Flüssigkristallvorrichtung 100 dieser Ausführungsform hat die gleiche Struktur wie die Flüssigkristallvorrichtung 100 der oben unter Bezugnahme auf 2 beschriebenen ersten Ausführungsform. Als Kleber 7 wird ein thermohärtender Epoxydkleber verwendet.
Das Verfahren zur Herstellung der Flüssigkristallvorrichtung 100 wird nachstehend unter Bezugnahme auf 6 beschrieben.
Zuerst wird das Flüssigkristallfeld 50 mit dem zwischen dem Substrat 2 und dem gegenüberliegenden Substrat 3 mit der Dichtung 51 eingeschlossenen Flüssigkristallmaterial 52 hergestellt.
Dann wird der Kleber 7 auf das Substrat des Flüssigkristallfeldes 50 aufgebracht und die Eingangs-Ausgangs-Kontaktwarzen 21 des Treiber-IC 1 werden jeweils auf die entsprechenden Verbindungsleitungen 42 und 41 ausgerichtet. Danach werden das Treiber-IC 1, die Verbindungsleitungen 41 und 42, die Kontaktwarzen 21 und der Kleber 7 erwärmt, indem nahes Infrarotlicht und/oder sichtbares Licht 13, der von einer Xenonlampe oder dgl. erzeugt wird, auf die Bondoberfläche des Treiber-IC 1 von der Unterseite des Sockels 5 aus Quarzglas aufgebracht wird, während das Bondwerkzeug 4 Druck auf die obere Oberfläche des Treiber-IC 1 ausübt, um die Eingangs-/Ausgangs-Kontaktwarzen 21 des Treiber-IC 1 und die Verbindungsleitungen 42 und 41 elektrisch und mechanisch zu verbinden, und um das Treiber-IC 1 mit dem Kleber 7 mit der oberen Oberfläche 62 des Substrats 2 zu verbinden. Die Bondbedingungen beinhalten eine Temperatur von 220°C, einen Druck von 5 p/mm² (0,05 N/mm²) und eine Dauer von 20 Sekunden und die Lichtmenge und der Druck werden so eingestellt, dass diese Bedingungen hergestellt werden. Die Erwärmung mittels Licht wird dann eingestellt, damit die Temperatur auf 150°C absinkt, während das Bondwerkzeug 4 noch Druck ausübt; danach wird kein Druck mehr durch das Bondwerkzeug 4 ausgeübt. Dies verbessert die Adhäsionskraft des Klebers 7 durch den Heiß-Kalt-Effekt. Der Sockel 5 besteht aus Quarzglas, so dass das Licht durch das Substrat 2 zum Kleber 7 gelangt.
Das Bondwerkzeug 4 kann durch ein Heizgerät oder dgl. erwärmt werden. In diesem Fall kann die Temperatur des Bondwerkzeugs 4 30 bis 200°C sein, niedriger als bei der ersten Ausführungsform.
Bei dieser Ausführungsform beträgt die Dicke T des Treiber-IC 1 0,56 mm und die Dicke t des gegenüberliegenden Substrats 3 des Flüssigkristallfeldes 50 beträgt 0,4 mm (die Dicke t enthält grundsätzlich auch die Zellendicke des Feldes von ca. 0,001 bis 0,02 mm). Die Höhe der oberen Oberfläche 61 des Treiber-IC 1 über der oberen Oberfläche 62 des Substrats 2 beträgt 0,56 mm und die Höhe der oberen Oberfläche 63 des gegenüberliegenden Substrats 3 über der oberen Oberfläche 62 des Substrats 2 beträgt 0,4 mm. Das Material des Substrats 2 und des gegenüberliegenden Substrats 3 ist Geräteglas. Der Abstand zwischen dem Treiber-IC 1 und dem gegenüberliegenden Substrat 3 beträgt 0,5 mm, die Breite W des Treiber-IC 1 beträgt 2,02 mm und die Breite w des Bondwerkzeugs 4 beträgt 4,0 mm.
Da bei dieser Ausführungsform die Dicke T des Treiber-IC 1 dem 1,4-Fachen der Dicke t des gegenüberliegenden Substrats 3 entspricht, wird ein Abstand von 0,16 mm zwischen dem Bondwerkzeug 4 und dem gegenüberliegenden Substrat 3 sichergestellt. Selbst bei Erwärmung mit der Xenonlampe von der Unterseite des Sockels 5 aus wie bei dieser Ausführungsform, wird jedoch auf Basis der Variationen, die mit experimentellen Ergebnissen erhalten wurden, davon ausgegangen, dass sich mit einem Abstand von mindestens ca. 0,08 mm die gleichen Effekte wie oben beschrieben erzielen lassen. Die Dicke T des Treiber-IC 1 kann also dem 1,17-Fachen oder mehr, d. h. ca. dem 1,2-Fachen oder mehr der Dicke t des gegenüberliegenden Substrats 3 entsprechen.
Da bei dieser Ausführungsform die Dicke des Treiber-IC größer ist als die Dicke des gegenüberliegenden Substrats 3 des Flüssigkristallfeldes 50, wird während der Bonden ein bestimmter Abstand zwischen dem Bondwerkzeug 4 und dem gegenüberliegenden Substrat 3 sichergestellt. Es ist somit möglich, Oberseitenbonden mittels eines großen Bondwerkzeugs 4 auszuführen, und folglich kann das Bondwerkzeug 4 gut parallel gehalten werden, wodurch Oberseitenbonden bei gleichmäßigerer Last möglich ist. Das Treiber-IC 1 kann deshalb ausreichend mit Druck beaufschlagt werden, ohne dass das gegenüberliegende Substrats 3 aufgrund der Berührung durch das Bondwerkzeug 4 zerstört wird, was ein Bonden mit hoher Zuverlässigkeit ermöglicht. Außerdem gestattet die Bestrahlung mit Licht eine Verringerung der Temperatur des Bondwerkzeugs 4, wodurch der Wärmeeinfluss auf das Flüssigkristallfeld 50 erheblich verringert wird.
Vierte Ausführungsform
Die 7 und 8 sind Schnittansichten einer Flüssigkristallvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie aus 7 zu ersehen ist, unterscheidet sich die Flüssigkristallvorrichtung 100 von der ersten Ausführungsform in der Hinsicht, dass die Kontaktwarzen 21 des Treiber-IC 1 jeweils mit einer Silberpaste 8 mit den Verbindungsleitungen 41 und 42 verbunden werden, aber sonst ist diese Ausführungsform identisch mit der ersten Ausführungsform.
Bei dieser Ausführungsform ist die Dicke T des Treiber-IC 1 größer als die Dicke t aus der Dicke des gegenüberliegenden Substrats 3 des Flüssigkristallfeldes 50, und die obere Oberfläche 61 des Treiber-IC 1 liegt höher als die obere Oberfläche 63 des Flüssigkristallfeldes 50. Bei dieser Ausführungsform enthält die Dicke T des Treiber-IC 1 grundsätzlich die Dicke des Treiber-IC 1, die Dicke der Silberpaste 8 und die Dicke der Verbindungsleitungen 41 und 42.
Das Verfahren zur Herstellung der Flüssigkristallvorrichtung 100 wird nachstehend unter Bezugnahme auf 8 beschrieben.
Zuerst wird das Flüssigkristallfeld 50 mit dem zwischen dem Substrat 2 und dem gegenüberliegenden Substrat 3 mit der Dichtung 51 eingeschlossenen Flüssigkristallmaterial 52 hergestellt.
Dann wird die Silberpaste 8 auf die Eingangs-/Ausgangs-Kontaktwarzen 21 des Treiber-IC 1 aufgetragen.
Dann wird der Kleber 7 auf das Substrat 2 des Flüssigkristallfeldes 50 aufgebracht und die Eingangs-/Ausgangs-Kontaktwarzen 21 des Treiber-IC 1 werden jeweils auf die entsprechenden Verbindungsleitungen 42 und 41 ausgerichtet. Danach wird die obere Oberfläche 61 des Treiber-IC 1 erwärmt und durch das Bondwerkzeug 4 mit Druck beaufschlagt, um die Eingangs-/Ausgangs-Kontaktwarzen 21 des Treiber-IC 1 elektrisch und mechanisch durch die Silberpaste 8 mit den Verbindungsleitungen 42 und 41 zu verbinden, und um das Treiber-IC 1 mit dem Kleber 7 mit der oberen Oberfläche 62 des Substrats 2 zu verbinden. Der Kleber 7 ist ein thermohärtender Expoxydkleber, und die Bondbedingungen beinhalten eine Temperatur von 220°C, einen Druck von 5 p/mm² (0,05 N/mm²) und eine Dauer von 20 Sekunden.
Bei dieser Ausführungsform beträgt die Dicke T des Treiber-IC 1 0,56 mm und die Dicke t des gegenüberliegenden Substrats 3 des Flüssigkristallfeldes 50 beträgt 0,4 mm (die Dicke t enthält grundsätzlich auch die Zellendicke des Feldes, ca. 0,001 bis 0,02 mm). Die Höhe der oberen Oberfläche 61 des Treiber-IC 1 über der oberen Oberfläche 62 des Substrats 2 beträgt 0,56 mm und die Höhe der oberen Oberfläche 63 des gegenüberliegenden Substrats 3 über der oberen Oberfläche 62 des Substrats 2 beträgt 0,4 mm. Der Abstand zwischen dem Treiber-IC 1 und dem gegenüberliegenden Substrat 3 beträgt 0,5 mm, die Breite W des Treiber-IC 1 beträgt 2,02 mm und die Breite w des Bondwerkzeugs 4 beträgt 4,0 mm.
Da bei dieser Ausführungsform die Dicke T des Treiber-IC 1 dem 1,4-Fachen der Dicke t des gegenüberliegenden Substrats 3 entspricht, wird ein Abstand von 0,16 mm zwischen dem Bondwerkzeug 4 und dem gegenüberliegenden Substrat 3 sichergestellt. Selbst wenn die Eingangs-/Ausgangs-Kontaktwarzen 21 des Treiber-IC 1 jeweils durch die Silberpaste 8 mit den Verbindungs leitungen 41 und 42 verbunden werden wie bei dieser Ausführungsform, wird jedoch auf Basis der Variationen, die mit experimentellen Ergebnissen erhalten wurden, davon ausgegangen, dass sich mit einem Abstand von mindestens ca. 0,08 mm die gleichen Effekte wie oben beschrieben erzielen lassen. Die Dicke T des Treiber-IC kann also dem 1,17-Fachen oder mehr, d. h. ca. dem 1,2-Fachen oder mehr der Dicke t des gegenüberliegenden Substrats 3 entsprechen.
Da bei dieser Ausführungsform die Eingangs-/Ausgangs-Kontaktwarzen 21 des Treiber-IC 1 durch die Silberpaste 8 jeweils mit den Verbindungsleitungen 41 und 42 verbunden sind, ist es möglich, Schwankungen der Dicke des Treiber-IC 1 und der Eingangs-/Ausgangs-Kontaktwarzen 21 sowie Ebenheitsabweichungen des Bondwerkzeugs auszugleichen.
Fünfte Ausführungsform
Die 9 und 10 sind Schnittansichten einer Flüssigkristallvorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie aus 9 zu ersehen ist, unterscheidet sich die Flüssigkristallvorrichtung 100 von der ersten Ausführungsform in der Hinsicht, dass das Treiber-IC 1 mit der oberen Oberfläche 62 des Substrats 2 mittels eines anisotropen leitfähigen Films 10 verbunden ist, aber sonst ist diese Ausführungsform identisch mit der ersten Ausführungsform.
Der anisotrope leitfähige Film 10 weist leitfähige Partikel 9 aus goldbeschichteten Harzkügelchen auf, die im Epoxydharz 7 dispergiert sind, so dass die Kontaktwarzen 21 jeweils mit den Verbindungsleitungen 41 und 42 durch die leitfähigen Partikel 9 verbunden werden und das Treiber-IC 1 mit dem Substrat 2 durch den Epoxydkleber 7 verbunden wird.
Bei dieser Ausführungsform ist die Dicke T des Treiber-IC 1 größer als die Dicke t des gegenüberliegenden Substrats 3 des Flüssigkristallfeldes 50, und die obere Oberfläche 61 des Treiber-IC 1 liegt höher als die obere Oberfläche 63 des Flüssigkristallfeldes 50. Die Dicke T des Treiber-IC 1 enthält grundsätzlich die Dicke des Treiber-IC 1, die Dicke der Kontaktwarzen 21, die Dicke der leitfähigen Partikel 9 und die Dicke der Verbindungsleitungen 41 und 42.
Das Verfahren zur Herstellung der Flüssigkristallvorrichtung 100 wird nachstehend unter Bezugnahme auf 10 beschrieben.
Zuerst wird das Flüssigkristallfeld 50 mit dem zwischen dem Substrat 2 und dem gegenüberliegenden Substrat 3 mit der Dichtung 51 eingeschlossenen Flüssigkristallmaterial 52 hergestellt.
Dann wird der anisotrope leitfähige Film 10 auf das Substrat 2 des Flüssigkristallfeldes 50 aufgebracht und die Eingangs-/Ausgangs-Kontaktwarzen 21 des Treiber-IC 1 werden jeweils auf die entsprechenden Verbindungsleitungen 42 und 41 ausgerichtet. Danach wird die obere Oberfläche 61 des Treiber-IC 1 erwärmt und durch das Bondwerkzeug 4 mit Druck beaufschlagt, um die Eingangs- /Ausgangs-Kontaktwarzen 21 des Treiber-IC 1 elektrisch und mechanisch durch die leitfähigen Partikel 9 mit den Verbindungsleitungen 42 und 41 zu verbinden, und um das Treiber-IC 1 mit dem Kleber 7 im anisotropen leitfähigen Film 10 mit der oberen Oberfläche 62 des Substrats 2 zu verbinden. Die Bondbedingungen beinhalten eine Temperatur von 220°C, einen Druck von 5 p/mm² (0,05 N/mm²) und eine Dauer von 20 Sekunden.
Bei dieser Ausführungsform beträgt die Dicke T des Treiber-IC 1 0,56 mm und die Dicke t des gegenüberliegenden Substrats 3 des Flüssigkristallfeldes 50 beträgt 0,4 mm (die Dicke t enthält grundsätzlich auch die Zellendicke des Feldes, ca. 0,001 bis 0,02 mm). Die Höhe der oberen Oberfläche 61 des Treiber-IC 1 über der oberen Oberfläche 62 des Substrats 2 beträgt 0,56 mm und die Höhe der oberen Oberfläche 63 des gegenüberliegenden Substrats 3 über der oberen Oberfläche 62 des Substrats 2 beträgt 0,4 mm. Der Abstand zwischen dem Treiber-IC 1 und dem gegenüberliegenden Substrat 3 beträgt 0,5 mm, die Breite W des Treiber-IC 1 beträgt 2,02 mm und die Breite w des Bondwerkzeugs 4 beträgt 4,0 mm.
Da bei dieser Ausführungsform die Dicke T des Treiber-IC 1 dem 1,4-Fachen der Dicke t des gegenüberliegenden Substrats 3 entspricht, wird ein Abstand von 0,16 mm zwischen dem Bondwerkzeug 4 und dem gegenüberliegenden Substrat 3 sichergestellt. Selbst wenn die Eingangs-/Ausgangs-Kontaktwarzen 21 des Treiber-IC 1 jeweils durch die leitfähigen Partikel 9 des anisotropen leitfähigen Films 10 mit den Verbindungsleitungen 41 und 42 verbunden werden wie bei dieser Ausführungsform, wird jedoch auf Basis der Variationen, die mit experimentellen Ergebnissen erhalten wurden, davon ausgegangen, dass sich mit einem Abstand von mindestens ca. 0,08 mm die gleichen Effekte wie oben beschrieben erzielen lassen. Die Dicke T des Treiber-IC 1 kann also dem 1,17-Fachen oder mehr, d. h. ca. dem 1,2-Fachen oder mehr der Dicke t des gegenüberliegenden Substrats 3 entsprechen.
Da bei dieser Ausführungsform die Eingangs-/Ausgangs-Kontaktwarzen 21 des Treiber-IC 1 durch den anisotropen Film 10 jeweils mit den Verbindungsleitungen 41 und 42 verbunden sind, sind die leitfähigen Partikel 9 des anisotropen Films 10 an der Verbindung beteiligt, so dass Schwankungen der Dicke des Treiber-IC 1 und der Eingangs-/Ausgangs-Kontaktwarzen 21 sowie Ebenheitsabweichungen des Bondwerkzeugs ausgeglichen werden können.
Sechste Ausführungsform
11 ist eine Schnittansicht einer Flüssigkristallvorrichtung gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die Flüssigkristallvorrichtung 100 dieser Ausführungsform hat die gleiche Struktur wie die Flüssigkristallvorrichtung 100 der unter Bezugnahme auf 7 beschriebenen vierten Ausführungsform.
Das Verfahren zur Herstellung der Flüssigkristallvorrichtung 100 wird nunmehr beschrieben.
Zuerst wird das Flüssigkristallfeld 50 mit dem zwischen dem Substrat 2 und dem gegenüberliegenden Substrat 3 mit der Dichtung 51 eingeschlossenen Flüssigkristallmaterial 52 hergestellt.
Die Silberpaste 8 wird auf die Eingangs-/Ausgangs-Kontaktwarzen 21 des Treiber-IC 1 aufgebracht.
Dann wird der Kleber 7 auf das Substrat 2 des Flüssigkristallfeldes 50 aufgebracht und die Eingangs-Ausgangs-Kontaktwarzen 21 des Treiber-IC 1 werden jeweils auf die entsprechenden Verbindungsleitungen 42 und 41 ausgerichtet. Danach werden das Treiber-IC 1, die Verbindungsleitungen 41 und 42, die Kontaktwarzen 21, die Silberpaste 8 und der Kleber 7 erwärmt, indem nahes Infrarotlicht und/oder sichtbares Licht 13, der von einer Xenonlampe oder dgl. erzeugt wird, von der Unterseite des Sockels 5 aus Quarzglas aufgebracht wird, während das Bondwerkzeug 4 Druck auf die obere Oberfläche 61 des Treiber-IC 1 ausübt, um die Eingangs-/Ausgangs-Kontaktwarzen 21 des Treiber-IC 1 und die Verbindungsleitungen 42 und 41 durch die Silberpaste 8 elektrisch und mechanisch zu verbinden, und um das Treiber-IC 1 mit dem Kleber 7 mit der oberen Oberfläche 62 des Substrats 2 zu verbinden. Die Bondbedingungen beinhalten eine Temperatur von 220°C, einen Druck von 5 p/mm² (0,05 N/mm²) und eine Dauer von 20 Sekunden und die Lichtmenge und der Druck werden so eingestellt, dass diese Bedingungen hergestellt werden. Die Erwärmung durch das Licht 13 wird dann eingestellt, damit die Temperatur auf 150°C absinkt, während das Bondwerkzeug 4 noch Druck ausübt; danach wird kein Druck mehr durch das Bondwerkzeug 4 ausgeübt. Diese Bonden verbessert die Adhäsionskraft des Klebers 7 durch den Heiß-Kalt-Effekt. Der Sockel 5 besteht aus Quarzglas, so dass das Licht durch das Substrat 2 zum Kleber 7 gelangt.
Das Bondwerkzeug 4 kann durch ein Heizgerät oder dgl. erwärmt werden. In diesem Fall kann die Temperatur des Bondwerkzeugs 4 um 30 bis 200°C niedriger sein als bei der vierten Ausführungsform.
Bei dieser Ausführungsform sind die Dicke T des Treiber-IC 1, die Dicke t des gegenüberliegenden Substrats 3 des Flüssigkristallfeldes 50, die Höhe der oberen Oberfläche 61 des Treiber-IC 1 über der oberen Oberfläche 62 des Substrats 2, die Höhe der oberen Oberfläche 63 des gegenüberliegenden Substrats 3 über der oberen Oberfläche des Substrats 2, der Abstand zwischen dem Treiber-IC 1 und dem gegenüberliegenden Substrat 3, die Breite W des Treiber-IC 1 und die Breite w des Bondwerkzeugs 4 identisch mit den Abmessungen der vierten Ausführungsform. Diese Ausführungsform ist auch dahingehend identisch mit der vierten Ausführungsform, dass der Abstand zwischen dem Bondwerkzeug 4 und dem gegenüberliegenden Substrat 3 mindestens ca. 0,08 mm beträgt, und die Dicke T des Treiber-IC 1 dem 1,17-Fachen oder mehr, d. h. ca. dem 1,2-Fachen oder mehr der Dicke t des gegenüberliegenden Substrats 3 entsprechen kann.
Siebte Ausführungsform
12 ist eine Schnittansicht einer Flüssigkristallvorrichtung gemäß der siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die Flüssigkristallvorrichtung 100 dieser Ausführungsform hat die gleiche Struktur wie die Flüssigkristallvorrichtung 100 der unter Bezugnahme auf 9 beschriebenen fünften Ausführungsform.
Das Verfahren zur Herstellung der Flüssigkristallvorrichtung 100 wird nachstehend beschrieben.
Zuerst wird das Flüssigkristallfeld 50 mit dem zwischen dem Substrat 2 und dem gegenüberliegenden Substrat 3 mit der Dichtung 51 eingeschlossenen Flüssigkristallmaterial 52 hergestellt.
Dann wird der anisotrope leitfähige Film 10 auf das Substrat 2 des Flüssigkristallfeldes 50 aufgebracht und die Eingangs-/Ausgangs-Kontaktwarzen 21 des Treiber-IC 1 werden jeweils auf die entsprechenden Verbindungsleitungen 42 und 41 ausgerichtet. Danach werden das Treiber-IC 1, die Verbindungsleitungen 41 und 42, die Kontaktwarzen 21 und der anisotrope leitfähige Film 10 erwärmt, indem nahes Infrarotlicht und/oder sichtbares Licht 13, der von einer Xenonlampe oder dgf. erzeugt wird, von der Unterseite des Sockels 5 aus Quarzglas aufgebracht wird, während das Bondwerkzeug 4 Druck auf die obere Oberfläche 61 des Treiber-IC 1 ausübt, um die Eingangs-/Ausgangs-Kontaktwarzen 21 des Treiber-IC 1 und die Verbindungsleitungen 42 und 41 durch die leitfähigen Partikel 9 des anisotropen leitfähigen Films 10 elektrisch und mechanisch zu verbinden, und um das Treiber-IC 1 mit dem Kleber 7 des anisotropen leitfähigen Films 10 mit der oberen Oberfläche 62 des Substrats 2 zu verbinden. Die Bondbedingungen beinhalten eine Temperatur von 220°C, einen Druck von 5 p/mm² (0,05 N/mm²) und eine Dauer von 20 Sekunden und die Lichtmenge und der Druck werden so eingestellt, dass diese Bedingungen hergestellt werden. Die Erwärmung durch das Licht 13 wird dann eingestellt, damit die Temperatur auf 150°C absinkt, während das Bondwerkzeug 4 noch Druck ausübt; danach wird kein Druck mehr durch das Bondwerkzeug 4 ausgeübt. Diese Bonden verbessert die Adhäsionskraft des Klebers 7 durch den Heiß-Kalt-Effekt. Der Sockel 5 besteht aus Quarzglas, so dass das Licht durch das Substrat 2 zum Kleber 7 gelangt.
Das Bondwerkzeug 4 kann durch ein Heizgerät oder dgl. erwärmt werden. In diesem Fall kann die Temperatur des Bondwerkzeugs 4 um 30 bis 200°C niedriger sein als bei der fünften Ausführungsform.
Bei dieser Ausführungsform sind die Dicke T des Treiber-IC 1, die Dicke t des gegenüberliegenden Substrats 3 des Flüssigkristallfeldes 50, die Höhe der oberen Oberfläche 61 des Treiber-IC 1 über der oberen Oberfläche 62 des Substrats 2, die Höhe der oberen Oberfläche 63 des gegenüberliegenden Substrats 3 über der oberen Oberfläche des Substrats 2, der Abstand zwischen dem Treiber-IC 1 und dem gegenüberliegenden Substrat 3, die Breite W des Treiber-IC 1 und die Breite w des Bondwerkzeugs 4 identisch mit den Abmessungen der fünften Ausführungsform. Diese Ausführungsform ist auch dahingehend identisch mit der fünften Ausführungsform, dass der Abstand zwischen dem Bondwerkzeug 4 und dem gegenüberliegenden Substrat 3 mindestens ca. 0,08 mm betragen kann, und die Dicke T des Treiber-IC 1 dem 1,17-Fachen oder mehr, d. h. ca. dem 1,2- Fachen oder mehr der Dicke t des gegenüberliegenden Substrats 3 entsprechen kann.
Achte Ausführungsform
Eine Flüssigkristallvorrichtung gemäß der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 2 und 3 beschrieben.
Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in der Hinsicht, dass das Substrat 2 und das gegenüberliegende Substrat 3 ein transparentes Harz aufweisen, das aus Polyethersulfon (PES) als Basismaterial besteht, sowie einen Kleber des Mischtyps, der einen Epoxydkleber und einen Styrol-Butadien-Styrol-(SBS)Kleber in einem Mischungsverhältnis von ca. 8 : 2 enthält; sonst ist diese Ausführungsform identisch mit der ersten Ausführungsform.
Bei dieser Ausführungsform zählen zu den Bondbedingungen eine Temperatur von 130°C, ein Druck von 4 p/mm² (0,04 N/mm²) und eine Dauer von 20 Sekunden.
Bei dieser Ausführungsform beträgt die Dicke T des Treiber-IC 1 0,56 mm und die Dicke t des gegenüberliegenden Substrats 3 des Flüssigkristallfeldes 50 beträgt 0,12 mm (die Dicke t enthält grundsätzlich die Zellendicke des Feldes von ca. 0,001 bis 0,02 mm). Die Höhe der oberen Oberfläche 61 des Treiber-IC 1 über der oberen Oberfläche 62 des Substrats 2 beträgt 0,56 mm und die Höhe der oberen Oberfläche 63 des gegenüberliegenden Substrats 3 über der oberen Oberfläche 62 des Substrats 2 beträgt 0,12 mm. Der Abstand zwischen dem Treiber-IC 1 und dem gegenüberliegenden Substrat 3 beträgt 0,5 mm, die Breite W des Treiber-IC 1 beträgt 2,02 mm und die Breite w des Bondwerkzeugs 4 beträgt 4,0 mm.
Im vorliegenden Fall entspricht die Dicke T des Treiber-IC 1 dem 4,7-Fachen der Dicke t des gegenüberliegenden Substrats 3, und zwischen dem Bondwerkzeug 4 und dem gegenüberliegenden Substrat 3 wird ein Abstand von 0,44 mm sichergestellt.
Da bei dieser Ausführungsform die Dicke des Treiber-IC 1 hinreichend größer gemacht wird als die Dicke des gegenüberliegenden Substrats 3 des Flüssigkristallfeldes 50, wird während der Bonden ein bestimmter Abstand zwischen dem Bondwerkzeug 4 und dem gegenüberliegenden Substrat 3 sichergestellt und das Treiber-IC 1 kann ausreichend erwärmt und mit Druck beaufschlagt werden, ohne dass eine Berührung zwischen dem Bondwerkzeug 4 und dem gegenüberliegenden Substrat 3 stattfindet, was ein Bonden mit hoher Zuverlässigkeit ermöglicht. Es ist außerdem möglich, die Zerstörung des gegenüberliegenden Substrats 3 zu verhindern und den Wärmeeinfluss des Bondwerkzeugs 4 auf das Flüssigkristallfeld 50 auf ein niedriges Niveau zu drücken.
Die Flüssigkristallvorrichtung 100 jeder der Ausführungsformen ist eine bevorzugte Ausführungsform und die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Flüssigkristallvorrichtung 100 und das Herstellungsverfahren für dieselbe gemäß der jeweiligen Ausführungsform beschränkt.
So ist beispielsweise der Kleber 7 nicht auf den in jeder der Ausführungsformen verwendeten Kleber beschränkt und Styrol-Butadien-Styrol-(SBS), Epoxyd-, Acryl-, Polyester-, Urethan-Kleber und dgl. können einzeln oder in Kombination oder als Gemisch aus mindestens zweier dieser Kleber verwendet werden. Dies gilt auch für den Kleber 7 des anisotropen leitfähigen Films 10.
Obwohl bei der dritten, sechsten und siebten Ausführungsform ein thermohärtender Kleber als Kleber 7 verwendet und durch Infrarotlicht und/oder sichtbares Licht von der Xenonlampe von der Unterseite des Sockels 5 her erwärmt wird, kann auch ein lichthärtender Kleber als Kleber 7 verwendet werden. In diesem Fall wird der Kleber durch Ultraviolettlicht von einer Quecksilberlampe von der Unterseite des Sockels 5 her gehärtet. Dies verursacht nur einen geringen Temperaturanstieg durch die Bestrahlung mit Licht, so dass der Kleber bei einer niedrigen Temperatur zwischen Raumtemperatur bis ca. 80°C gehärtet werden kann. Als lichthärtender Kleber kann vorzugsweise ein lichthärtender Acrylkleber verwendet werden.
Um ferner die freiliegenden Abschnitte des Felds wie den Abschnitt der Verbindungsleitungen gegen Feuchte, Staub, Berührung etc. zu schützen, kann ein Formmittel oder ein Beschichtungsmittel aufgebracht werden.
Als leitfähige Partikel 9 im anisotropen leitfähigen Film 10 können Weichlotpartikel, Ni-, Au-, Ag-, Cu-, Pd-, Sn-Partikel oder dgl., Partikel eines Gemischs oder einer Legierung einiger dieser Metalle, durch Plattieren erhaltene Verbundmetallpartikel, Kunststoffpartikel (Polystyrol, Polycarbonat, Acryl oder dgl.), die mit mindestens einem der Elemente Ni, Co, Pd, Au, Ag, Cu, Fe, Sn, Pb etc. beschichtet sind, oder Kohlenstoffpartikel verwendet werden.
Des Weiteren ist das Material der Substrate 2 und 3 des Flüssigkristallfeldes nicht auf das in jeder der Ausführungsformen verwendete Material beschränkt, und Polycarbonat (PC), Polyethylenterephthalat (PET), Polyester (PS), Polyetheretherketon (PEEK), Polyacrylat und dgl. kann einzeln oder als Harzgemisch bestehend aus einigen dieser Harze verwendet werden.
Neunte Ausführungsform
13 ist eine perspektivische Ansicht eines elektronischen Geräts gemäß der neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Bei dieser Ausführungsform ist ein elektronisches Gerät 22 mit der Flüssigkristallvorrichtung 100 der vorliegenden Erfindung als Anzeigeeinrichtung ausgerüstet. Bei dieser Ausführungsform ist das elektronische Gerät 22 ein tragbares Telefon, für das gefordert wird, dass es im Hinblick auf seine Funktionen klein, leicht und dünn ist und ein großes Anzeigefeld haben soll, damit die Informationen gut zu sehen sind. Die Flüssigkristallvorrichtung 100 der vorliegenden Erfindung ist kompakt und hat eine kleine Anbaufläche für das Treiber-IC 1, so dass das Anzeigefeld vergrößert werden kann, ohne die Flüssigkristallvorrichtung 100 zu vergrößern. Sogar bei einem tragbaren Telefon mit der Flüssigkristallvorrichtung 100 kann die Anbaufläche für die Flüssigkristallvorrichtung 100 verkleinert werden, so dass andere elektronische Teile wirksam installiert werden können. Es ist somit möglich, ein kleines Produkt mit einem großen Maß an Freiheit bei der Produktauslegung, einem großen Anzeigefeld und einem hohen Wert als Handelsprodukt bereitzustellen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung berührt das auf das Treiberelement pressende Bondwerkzeug das andere gegenüberliegende Substrat des Flüssigkristallfeldes selbst dann nicht, wenn das Treiberelement auf einem Substrat eines kompakten Flüssigkristallfeldes mit einem schmalen Randbereich, in dem der Abstand zwischen dem und dem ersten Substrat verringert ist, COG-installiert ist. Es ist deshalb möglich, Oberseitenbonden mit einem großen Bondwerkzeug durchzuführen. Folglich kann das Bondwerkzeug ohne weiteres parallel gehalten und die Wärmeaufnahmefähigkeit des Bondwerkzeugs erhöht werden, wodurch ein Oberseitenbonden mit gleichmäßigerer Last und gleichmäßigerer Temperatur möglich wird. Die vorliegende Erfindung stellt also eine kleine Flüssigkristallvorrichtung mit hoher Zuverlässigkeit bereit, bei der die Bonden des Treiberelements und der Verbindungsleitungen des Feldes hinreichend sichergestellt ist.
Wenn die Flüssigkristallvorrichtung in ein elektronisches Gerät eingebaut wird, ist das erhaltene elektronische Gerät klein, leicht und dünn und hat eine hohe Zuverlässigkeit.

Claims

Flüssigkristallvorrichtung mit: einem ersten Substrat (3) mit gegenüberliegenden ersten und zweiten Hauptoberflächen; einem zweiten Substrat (2) mit gegenüberliegenden dritten und vierten Hauptoberflächen, wobei die dritte Hauptoberfläche eine erste und eine zweite Zone hat, und die erste Zone gegenüber der zweiten Hauptoberfläche des ersten Substrats (3) angeordnet ist; einem Flüssigkristallmaterial (52), das zwischen der zweiten Hauptoberfläche des ersten Substrats (3) und der ersten Zone der dritten Hauptoberfläche des zweiten Substrats (2) angeordnet ist; Verbindungsleitungen (41, 42), die auf der dritten Hauptoberfläche des zweiten Substrats (2) angeordnet sind; und einem Treiberelement (1), das auf der zweiten Zone der dritten Hauptoberfläche des zweiten Substrats (2) so angeordnet ist, dass es elektrisch mit den Verbindungsleitungen (41, 42) verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des Treiberelements (1) größer ist als die Dicke des ersten Substrats (3).
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Dicke des Treiberelementes (1) um 0,08 mm oder mehr größer ist als die Dicke des ersten Substrats (3).
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Dicke des Treiberelementes (1) dem 1,17-Fachen oder mehr der Dicke des ersten Substrats (3) entspricht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Dicke des Treiberelementes (1) dem 4,7-Fachen oder weniger der Dicke des ersten Substrats (3) entspricht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der der Abstand zwischen dem ersten Substrat (3) und dem Treiberelement (1) 2 mm oder weniger beträgt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der das Treiberelement (1) durch Oberseitenbonden mit dem zweiten Substrat (2) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der das Treiberelement (1) durch Kontaktwarzen (21) mit den Verbindungsleitungen (41, 42) gebondet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der das Treiberelement (1) mit einem Kleber (7), einem Kleber und einer leitfähigen Paste oder einem anisotropen leitfähigen Film am zweiten Substrat (2) befestigt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, die ferner eine Polarisierungsplatte (11) auf der ersten Hauptoberfläche aufweist, wobei die Dicke des Treiberelements (1) größer ist als die Summe aus der Dicke des ersten Substrats (3) und der Dicke der Polarisierungsplatte (11).
Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallvorrichtung, das die Schritte aufweist: Herstellen eines Flüssigkristallfeldes mit: einem ersten Substrat (3) mit gegenüberliegenden ersten und zweiten Hauptoberflächen; einem zweiten Substrat (2) mit gegenüberliegenden dritten und vierten Hauptoberflächen, wobei Verbindungsleitungen (41, 42) auf der dritten Hauptoberfläche angeordnet sind, die dritte Hauptoberfläche eine erste und eine zweite Zone hat, und die erste Zone gegenüber der zweiten Hauptoberfläche des ersten Substrats (3) angeordnet ist; und einem Flüssigkristallmaterial (52), das zwischen der zweiten Hauptoberfläche des ersten Substrats (3) und der ersten Zone der dritten Hauptoberfläche des zweiten Substrats (2) angeordnet ist; und Druckbeaufschlagen eines Treiberelements (1) mit gegenüberliegenden fünften und sechsten Hauptoberflächen und Kontaktwarzen (21), die auf der sechsten Hauptoberfläche angeordnet sind, mittels eine Bondwerkzeugs (4) von der fünften Hauptoberfläche her, um die Kontaktwarzen (21) mit den Verbindungsleitungen (41, 42) zu bonden und um das Treiberelement (1) mit einem zwischen der sechsten Hauptoberfläche des Treiberelements (1) und der dritten Hauptoberfläche des zweiten Substrats (2) vorgesehenen Befestigungselement in dem Zustand zu befestigen, in dem sich die sechste Hauptoberfläche des Treiberelements (1) gegenüber der zweiten Zone der dritten Hauptoberfläche des zweiten Substrats (2) befindet, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des Treiberelements (1) größer ist als die Dicke des ersten Substrats (3).
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die Dicke des Treiberelementes (1) um 0,08 mm oder mehr größer ist als die Dicke des ersten Substrats (3).
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die Dicke des Treiberelementes (1) dem 1,17-Fachen oder mehr der Dicke des ersten Substrats (3) entspricht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei dem die Dicke des Treiberelementes (1) dem 4,7-Fachen oder weniger der Dicke des ersten Substrats (3) entspricht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, bei dem das Treiberelement (1) auf dem zweiten Substrat (2) so befestigt ist, dass der Abstand zwischen dem ersten Substrat (3) und dem Treiberelement (1) 2 mm oder weniger beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, bei dem das Befestigungselement ein Kleber (7) ist.
Verfahren nach Anspruch 15, das ferner den Schritt des Auftragens einer leitfähigen Paste auf den Kontaktwarzen (21) zum Bonden der Kontaktwarzen (21) mit den Verbindungsleitungen (41, 42) durch die leitfähige Paste sowie des Befestigens des Treiberelements (1) mit dem Kleber (7) am zweiten Substrat (2) aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, bei dem das Befestigungselement ein anisotroper leitfähiger Film ist, der einen Kleber (7) und leitfähige Partikel aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, bei dem der Kleber (7) ein thermohärtender Kleber ist und das Treiberelement (1) erwärmt wird, während es durch das Bondwerkzeug mit Druck beaufschlagt wird, um das Treiberelement (1) mit dem Kleber (7) am zweiten Substrat (2) zu befestigen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, bei dem der Kleber (7) ein thermohärtender Kleber ist und der Kleber dadurch erwärmt wird, dass er Licht ausgesetzt wird, während das Bondwerkzeug Druck auf das Treiberelement (1) ausübt, um das Treiberelement (1) mit dem Kleber (7) am zweiten Substrat (2) zu befestigen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, bei dem der Kleber (7) ein lichthärtender Kleber ist und der Kleber dadurch gehärtet wird, dass er Licht ausgesetzt wird, während das Bondwerkzeug Druck auf das Treiberelement (1) ausübt, um das Treiberelement (1) mit dem Kleber (7) am zweiten Substrat (2) zu befestigen.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem das auf die fünfte Hauptoberfläche pressende Bondwerkzeug (4) das Treiberelement (1) überlappt.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem das Bondwerkzeug Druck auf die fünfte Hauptoberfläche des Treiberelements (1) ausübt, nachdem eine Polarisierungsplatte (11) auf der ersten Hauptoberfläche angeordnet worden ist, so dass die Dicke des Treiberelements (1) größer ist als die Summe aus der Dicke des ersten Substrats (3) und der Dicke der Polarisierungsplatte (11).
Elektronisches Gerät, das eine Flüssigkristallvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 aufweist.