JP2995390B2 - 液晶電気光学装置 - Google Patents

液晶電気光学装置

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JP2995390B2 JP8021779A JP2177996A JP2995390B2 JP 2995390 B2 JP2995390 B2 JP 2995390B2 JP 8021779 A JP8021779 A JP 8021779A JP 2177996 A JP2177996 A JP 2177996A JP 2995390 B2 JP2995390 B2 JP 2995390B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【従来の技術】液晶電気光学装置は、従来の表示素子に
比較して軽い,消費電力が小さい等の利点を有している
ため種々の方面、例えば電卓,時計,ワープロ,ポケッ
トテレビ等に用いられている。
【0002】ところで液晶電気光学装置における液晶を
駆動させるための半導体素子の配置については、当初は
パッケージICの状態でガラスエポキシのプリント基板
上に搭載されているものが主であった。この場合パッケ
ージICが搭載されたプリント基板の電極と、液晶パネ
ルに形成されている電極との接続は、例えばFPC(Fle
xible Print Circuit )によって行われていた。
【0003】最近になってTAB(Tape Automated Bond
ing)法も用いられてきた。これは、Cu等で配線が形成
されたポリイミドフィルム上に、パッド部にバンプが形
成された半導体チップをフェイスダウンボンディング
(ILB:Inner Lead Bondingという)して、さらに前
記フィルムと液晶パネルに作製されている電極とを接続
する(OLB:Outer Lead Bondingという)方法であ
る。
【0004】また液晶パネルを構成する基板上に半導体
チップを直接搭載する方法もある。例えば、液晶パネル
を構成する基板上に、半導体チップへ信号を入力させる
ための配線と半導体チップからの出力信号を液晶パネル
の表示部の電極へ供給するための配線を形成し、該配線
と半導体チップとをAuワイヤーを用いてワイヤーボン
ディングする方法または、ICチップのパッド部にバン
プを形成し、前記配線とフェイスダウンボンディングを
行う方法等もある。
【0005】
【本発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の
方法のうち、ガラスエポキシのプリント基板上にパッケ
ージICを搭載し、該プリント基板と液晶パネルとをF
PCを用いて接続する方法は、パッケージICが大きい
上にそれを重いガラスエポキシのプリント基板上に配置
するため、液晶電気光学装置の「軽い」という利点が生
かされないばかりでなく、プリント基板と液晶パネルと
を接続させるためにFPCを用いるので、一方でFPC
にプリント基板の接続、他方でFPCと液晶パネルの接
続を行わなければならず、接続する配線の本数の2倍の
個所の接続が必要なため、歩留まりも低下する。
【0006】またTAB法においては、液晶駆動用半導
体素子を配置するプリント基板を必要としないので、
「軽さ」の面では改善されているが、ポリイミドテープ
が非常に高価になってしまうため好ましくない。
【0007】また液晶パネルを搭載する基板上に半導体
チップを搭載する場合には、半導体チップと配線との接
続工程の製造歩留まりと液晶パネル自体の歩留まりとの
積が液晶電気光学装置全体の製造歩留まりとなるため、
全体の製造歩留まりの低下が著しく、好ましくない。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め本発明は、液晶電気光学装置の液晶を駆動させるため
の半導体チップが、液晶パネルを構成する第1,第2の
一対の基板とは別の第3の基板上に搭載されていて、半
導体チップが搭載された基板上の配線と、液晶パネルを
構成する基板上の配線とが接続されていることを特徴と
する。
【0009】本発明においては液晶を駆動させるため、
パッケージされた半導体素子ではなく半導体チップを用
いるため、該チップを搭載するためのガラスエポキシの
プリント基板は必要でなく、そのため「軽い」という液
晶電気光学装置の特長を生かすことができる。
【0010】さらに本発明においてはTAB法のような
高価なポリイミドテープを必要としないので、安価に液
晶電気光学装置を作製することができる。
【0011】また本発明において、半導体チップが搭載
された基板上の配線と液晶パネルを構成する基板上の配
線とを接続する方法としては、例えば導電性微粒子を混
合した紫外線硬化接着剤を基板間に介在せしめ、圧力を
加えながら紫外線を照射して接続を行う方法、或いはF
PCを用いる方法、異方性導電ゴムを用いる方法等があ
る。FPCを用いた場合には、前に述べたような接続個
所が接続する配線数の2倍になることは避けられない
が、軽さと歩留まりの上昇という利点は存在する。
【0012】さらに本発明においては、液晶パネルを構
成する基板と半導体チップを搭載する基板とを別々に作
製したため、半導体チップを基板上の配線と接続した
後、液晶パネルとの接続を行う前に半導体チップと配線
との接続について電気テストを行う工程を設けることが
でき、その結果半導体チップの接続が完全でないものに
ついて液晶パネルとの接続を行う必要がなくなるので、
歩留りが大幅に上昇する。以下、実施例を示し本発明を
説明する。
【0013】
【実施例】
〔実施例1〕本実施例においては、導電性微粒子を用い
て半導体チップを搭載させた基板上の配線と液晶パネル
を構成する基板上の配線とを接続させた場合について図
1(a),(b)を用いて説明する。なお図1(a)は
本実施例によって作製された液晶電気光学装置の全体の
概略図,図1(b)はその液晶パネルと液晶駆動用半導
体チップを搭載した第3の基板との接続部を示す断面の
概略図である。
【0014】まず液晶パネルを作製する。第1の基板
(1)として1.1mm 厚のソーダガラス上にDCマグネト
ロンスパッタ法を用いてITO(Indium Tin Oxide)を
1200Å成膜した。そして公知のフォトリソグラフィーを
用いて 640本のストライプ状の電極(9)を作製する。
そして第2の基板(2)として同様に1.1mm 厚のソーダ
ガラス上にITOを1200Å成膜し、フォトリソグラフィ
ーにより400 本の電極を作製する。その後、第1,第2
の基板上にポリアミック酸をオフセット印刷法を用いて
塗布し、クリーンオーブン中で 350℃3時間の加熱を行
いポリイミド薄膜を得る。そして第1の基板(1)上の
ポリイミド薄膜形成面を綿布を用いてラビング処理した
後、スペーサーとして直径8μmのSiO2 粒子を散布
した。第2の基板(2)上にはスクリーン印刷機を用い
てエポキシ系の接着剤を印刷した。そして第1,第2の
基板を貼りあわせた後、液晶を公知の真空注入法により
注入して液晶の注入口を紫外線硬化接着剤を用いてシー
ルした。これで液晶パネルは完成した。
【0015】次に、液晶駆動用ICチップ搭載用基板の
作製について説明する。第3の基板(3)として、幅50
mm, 長さ270mm,厚さ1.1mmのソーダガラス上にITOを
成膜した後、フォトリソで配線(19)を作製する。そ
して該配線上にNiメッキを行いさらにAuメッキを行
った。この配線は半導体チップ(5)に信号を入力する
ための配線(図示しない)と半導体チップ(5)からの
出力信号を液晶パネルに伝えるための配線とからなって
いる。
【0016】そして、パッド部にAuバンプが形成され
た液晶駆動用の半導体チップ(5)を接続する。この接
続方法は、ディスペンス法を用いて紫外線硬化接着剤を
半導体チップ上に滴下して、配線とバンプとの位置合わ
せを行った後、1バンプあたり95gの圧力を印加した
状態で150℃に加熱して3分間紫外線を照射する。こ
の方法により必要な数の半導体チップと配線をコモン電
極側、データ電極側ともに接続した。
【0017】ここで、半導体チップの接続に関しての電
気テストを行った。そして、基板上に配置したすべての
半導体チップについて、完全に接続が行われているもの
についてのみ液晶パネルを接続する。その方法として本
実施例においては、まず液晶パネルの第1の基板上であ
って第2の基板と重なっていない部分(4)に形成され
た配線上に、導電性微粒子(6)と導電性微粒子(6)
よりやや小さい微粒子(7)を混合した紫外線硬化接着
剤(8)をディスペンス法により塗布した後、液晶パネ
ル上の接着剤が塗布された部分の配線と、半導体チップ
を搭載した基板上の配線とが向かい合うように重ね、約
2.4kg/cm2の圧力を加えながら紫外線を3分間照射し
た。ここで用いた導電性微粒子(6)は直径7.5μmの
ポリスチレン粒子にAuメッキを1000Å施したものであ
る。また導電性微粒子(6)よりやや小さい微粒子
(7)としては直径5μmのSiO2粒子である。また紫外
線硬化接着剤(8)と導電性微粒子(6)と微粒子
(7)の混合比は重量比で107:14:4である。
【0018】この後、−30℃,70℃(各1時間)の条件
で熱ショック試験を行ったが、接続直後と同様全く不良
は見られなかった。
【0019】なお、液晶パネルの配線と半導体チップを
搭載した基板上の配線との接続の際には、導電性微粒子
のみの使用でも十分可能であるが、本実施例のように2
種類の微粒子を用いたほうがより確実な接続ができる。
【0020】本実施例において作製された液晶電気光学
装置は、半導体チップをガラス基板上に搭載したのでガ
ラスエポキシのプリント基板を必要とせず非常に軽く、
さらに半導体チップを搭載する基板と液晶パネルを構成
する基板とが別であるため、半導体チップが完全に接続
されているもののみ液晶パネルとの接続を行うことがで
き、製造歩留りが大幅に上昇した。さらに本実施例にお
いては、一本の配線の接続について接続個所が1ヵ所で
良いのでFPCを用いた場合に比較して工程が簡略化で
きる上に製造歩留りも上昇する。
【0021】〔実施例2〕実施例1と全く同様に作製し
た液晶パネルと半導体チップを搭載した基板との接続の
際に、図2に示すように、液晶パネルのコモン電極側と
接続した基板と、液晶パネルのデータ電極側と接続した
基板とをそれらの交差部(10)において紫外線硬化接
着剤を用いて接着することにより、実施例1の場合と比
較して機械的強度にも優れた液晶電気光学装置を作製す
ることができた。
【0022】本実施例において交差部(10)で接着す
ることができたのは、液晶パネルのコモン電極側基板
と、データ電極側基板に接続した半導体チップが搭載さ
れた基板とが同一平面を形成し、さらに液晶パネルのデ
ータ電極側基板と、コモン電極側基板に接続した半導体
チップが搭載された基板とが同一平面を形成するからで
ある。そのため、図3のように液晶パネルを構成する一
方の基板と半導体チップを搭載する基板とをまたぐよう
に1枚の基板(18)を接着することができ、こうする
ことによりさらに機械的強度を上昇させることができ
る。
【0023】なお、図3において基板(18)は半導体
チップを搭載した2枚の基板のうちの一方の基板と基板
(1)との間にのみ記載されているが、半導体チップを
搭載した他方の基板と基板(2)の間にも同様に設けて
いる。
【0024】基板(18)は、液晶パネルと半導体チッ
プを搭載した基板との接続部の補強材としてるので、そ
の材質については特に指定しない。形状も補強材として
の役割を果たすことができる程度であれば十分であり、
特に指定するものではない。
【0025】〔実施例3〕本実施例については図4を用
いて説明する。実施例1と同様に作製した液晶パネル上
の配線と半導体チップの搭載された第3の基板上の配線
とをFPC(11)を用いて接続した。
【0026】この方法は、液晶パネルを構成する基板の
うちの一方の基板(12)上の電極(13)とFPC
(11)に形成されているCu配線(15)とを異方性導
電膜(14)によって接続している。なお接続の際に
は、200 ℃で30kg/cm2の圧力を加え8秒間熱圧着を行っ
た。
【0027】さらに、半導体チップを搭載する基板上の
配線(16)とFPC(11)に形成されているCu配線
(15)も同様に接続した。
【0028】本実施例ではFPCを用いたため、接続個
所が接続する配線の本数の2倍になってしまったが、実
施例1,実施例2と同様に軽く、歩留りの高い液晶電気
光学装置を作製することができた。
【0029】
【効果】以上述べたように本発明を用いることにより、
軽量で安価,なおかつ歩留りの高い液晶電気光学装置を
作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を用いた場合の液晶電気光学装置の全体
の概略図である。
【図2】本発明を用いた場合の液晶電気光学装置の全体
の概略図である。
【図3】本発明を用いた場合の液晶電気光学装置の全体
の概略図である。
【図4】本発明を用いた場合の液晶電気光学装置の接続
部の概略の断面図概略図である。
【符号の説明】
1,2,3・・・・・基板 5・・・・・・・・・半導体チップ 6・・・・・・・・・導電性微粒子 7・・・・・・・・・微粒子 8・・・・・・・・・紫外線硬化接着剤 11・・・・・・・・・FPC
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02F 1/1345 H05K 1/14 H05K 3/36

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1及び第2のガラス基板の間に液晶を
    介在させた液晶電気光学装置であって、前記 第1及び第2のガラス基板にそれぞれ配置された配
    線と、液晶を駆動するための半導体チップ及び配線が配
    置された少なくとも1枚の第3のガラス基板を有し、前記第1又は第2の基板は、前記第2又は第1の基板の
    端面よりも突出し、 前記突出した部分において、径が2種類の導電性微粒子
    が混合された紫外線硬化接着剤により、 前記第1又は第
    2の基板配置された配線と前記第3の基板に配置され
    た配線とが電気的に接続されていることを特徴とする液
    晶電気光学装置。
  2. 【請求項2】 第1及び第2のガラス基板の間に液晶を
    介在させた液晶電気光学装置であって、 前記第1及び第2のガラス基板にそれぞれ配置された配
    線と、液晶を駆動するための半導体チップ及び配線が配
    置された2枚の第3のガラス基板を有し、 前記第1及び前記第2の基板は、互いに異なる方向に他
    の基板の端面よりも突出し、 前記第1の基板が突出した部分において、径が2種類の
    導電性微粒子が混合された紫外線硬化接着剤により、前
    記2枚の第3の基板のうち一方に配置された配線と前記
    第1の基板上に配置された配線とが電気的に接続され、 前記第2の基板が突出した部分において、径が2種類の
    導電性微粒子が混合された紫外線硬化接着剤により、前
    記2枚の第3の基板のうち他方に配置された配線と前記
    第2の基板上に配置された配線とが電気的に接続されて
    いる ことを特徴とする液晶電気光学装置。
  3. 【請求項3】 請求項において、前記2枚の第3の基
    板は互いの端部が重な、 基板が重なった前記端部は、前記液晶電気光学装置の機
    械的強度を補強するように、接着されていることを特徴
    とする液晶電気光学装置。
  4. 【請求項4】 第1及び第2のガラス基板の間に液晶を
    介在させた液晶電気光学装置であって、前記 第1及び第2のガラス基板にそれぞれ配置された配
    線と、液晶を駆動するための半導体チップ及び配線が配
    置された少なくとも1枚の第3のガラス基板を有し、径が2種類の導電性微粒子が混合された紫外線硬化接着
    剤により、 前記第1又は第2の基板配置された配線と
    前記第3の基板に配置された配線とが電気的に接続され
    ていることを特徴とする液晶電気光学装置。
  5. 【請求項5】 第1及び第2のガラス基板の間に液晶を
    介在させた液晶電気光学装置であって、前記 第1及び第2のガラス基板にそれぞれ配置された配
    線と、液晶を駆動するための半導体チップ及び配線が配
    置された少なくとも1枚の第3のガラス基板を有し、前記第1の基板は、前記第2の基板の端面よりも突出
    し、 前記突出した部分において、径が2種類の導電性微粒子
    が混合された紫外線硬化接着剤により、 前記第1の基板
    配置された配線と前記第3の基板に配置された配線
    が電気的に接続され 補強部材が、前記第2の基板及び前記第3の基板の表面
    に接して配置されている ことを特徴とする液晶電気光学
    装置。
  6. 【請求項6】 請求項において、前記第3の基板は、
    前記第2の基板の厚さと概略等しいことを特徴とする液
    晶電気光学装置。
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