JP4120577B2 - 半導体素子の樹脂被覆方法及び液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、半導体素子を被覆用樹脂によって被覆するための樹脂被覆方法、被覆用樹脂及び液晶表示装置に関する。

液晶表示装置では、電極を備えた一対の対向基板間に液晶を充填し、電極への印加電圧を制御することによって液晶の配向を制御して光を変調し、これにより数字、文字、図形等の可視像を基板表面に表示する。電極に対する電圧制御は、通常、半導体素子である駆動用ＩＣによって行われる。この駆動用ＩＣ及びその接続部は湿気に晒されると電気的特性が劣化するおそれがある。

従来より、駆動用ＩＣ及びその接続部が湿気に晒されるのを防止するために、その駆動用ＩＣ及びその接続部を被覆用樹脂で被覆するという処理が施されている。今、第５図に示すような、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）型の液晶パネル１を例に挙げて、これに用いられる駆動用ＩＣ２、その周辺及び露出している透明電極を被覆用樹脂で被覆する場合を考えると、従来は、液状の被覆用樹脂が入っているチューブ５１からその被覆用樹脂Ｒを絞り出しながら、チューブ５１を矢印Ａのように基板４に沿って平行移動させることにより、被覆用樹脂Ｒを駆動用ＩＣ２のまわりに塗布し、その後、その被覆用樹脂Ｒを時間をかけて乾燥させるという作業を行っていた。

しかしながら、その従来の樹脂被覆方法では、被覆用樹脂を乾燥して固化させるために非常に長時間を要し、そのため、生産効率が非常に悪かった。また、チューブ５１から被覆用樹脂Ｒを一定量づつ絞り出すための装置及びチューブ５１を平行移動させるための装置が必要となり、設備コストが高かった。

本発明は、そのような問題点に鑑みてなされたものであって、液晶表示装置に用いられる半導体素子を簡単且つ迅速に樹脂被覆できる樹脂被覆方法を提供する
ことを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明に係る半導体素子の樹脂被覆方法は、基板と、前記基板に接合された半導体素子の側面とを被覆用樹脂によって被覆するための樹脂被覆方法において、貫通穴を有する前記被覆用樹脂をシート状に成形し、前記半導体素子が前記貫通穴に収納されるように前記被覆用樹脂を前記基板上に置き、前記被覆用樹脂を加熱して固化し、前記基板および半導体素子の側面に固着させることを特徴とする。
本発明に係る液晶表示装置は、液晶を挟んで互いに対向する一対の基板と、少なくとも一方の基板上に直接に接合された半導体素子とを有する液晶表示装置において、貫通穴を有するシート状に形成された被覆用樹脂を前記半導体素子が前記貫通穴に収納されるように前記一方の基板上に置き、前記被覆用樹脂を加熱して固化することによって、前記基板および前記半導体素子の側面に前記被覆用樹脂が固着してなることを特徴とする。
本発明に係る半導体素子の樹脂被覆方法は、半導体素子を被覆用樹脂によって被覆するための樹脂被覆方法において、貫通穴を有する前記被覆用樹脂をシート状に成形し、前記半導体素子が前記貫通穴に収納されるように前記被覆用樹脂を置き、前記被覆用樹脂を加熱して固化し、半導体素子の側面に固着させることを特徴とする。
本発明に係る半導体素子の樹脂被覆方法は、前記被覆用樹脂の前記貫通穴は、前記半導体素子よりわずかに大きいことを特徴とする。
本発明に係る半導体素子の樹脂被覆方法は、被覆用樹脂をシート状に成形し、その被覆用樹脂を半導体素子のまわりに置き、そして、その被覆用樹脂を硬化して半導体素子を被覆することが望ましい。

被覆用樹脂としては、加熱による化学反応で硬化する被覆用樹脂、例えばオレフィン系共重合樹脂を用いることができ、その場合には、その被覆用樹脂を６０℃〜８０℃程度の加熱温度で３０分程度加熱することによりその被覆用樹脂を硬化でき、さらに、その被覆用樹脂を室温で１０分程度冷却することにより、被着体に接着できる。このとき環境温度の上昇により、被覆用樹脂は、かど部分が滑らかな曲線状態になるように軟化し、その後、所定時間室温に放置することにより所定の硬さになる。そして、一旦硬化した後は８０℃程度の加熱では溶けることが無く、より具体的には１２０℃〜１４０℃までは溶けることがない。

なお、望ましくは、用いる被覆用樹脂を適当に選択して、加熱温度を８０℃程度に設定できるようにするのが良い。その理由は、液晶表示素子にこの方法を用いた場合には、液晶をできるだけ高温に晒さぬ方が望ましいからである。

本発明では、上記のような熱硬化型樹脂に代えて、ＵＶ（紫外線）硬化型樹脂を用いることもできる。この紫外線硬化型樹脂とは、紫外線が照射されたときに硬化する性質を有する樹脂であって、通常は、１０００ｍＪ程度の紫外線エネルギによって硬化する。

以上の構成を有する本発明の樹脂被覆方法によれば、作業者又は作業装置が行うべき機械的な動作としては、被覆用樹脂を半導体素子の上に置くだけということになり、従来のように被覆用樹脂を基板上に塗布するという作業は不要になる。従って、作業が非常に簡単になり、しかも特別に複雑な装置を必要としなくなる。

また、液状の被覆用樹脂を乾燥によって硬化させるのではなくて、被覆用樹脂を一旦加熱して化学反応により硬化させたり、あるいは、紫外線を用いて硬化する等といった硬化処理を採用するので、被覆用樹脂を半導体素子のまわりで非常に短時間に硬化させることができる。

被覆用樹脂には、半導体素子を収納可能な貫通穴又は凹部を形成しておくことが望ましい。こうしておけば、被覆用樹脂が常に半導体素子を中心とした一定の位置に自動的に置かれるので、半導体素子に対する被覆用樹脂の位置にズレが生じることが無くなる。

本発明に係る樹脂被覆方法は、任意の構造の液晶表示装置に適用できる。しかしながら請求項６に記載のように、半導体素子をガラス基板上に直接に固着する形式の、いわゆるＣＯＧ型の液晶表示装置に関しては特に有利である。何故ならば、被覆用樹脂は容易にガラス基板に接着する性質を有するからである。
本発明に係る樹脂被覆方法は、前記液晶表示装置は、前記半導体素子に接続されてなる配線と、前記配線に接続されてなるＦＰＣと、を有し、前記被覆用樹脂は、前記配線と前記ＦＰＣとの接続部上に置かれることを特徴とする。

又、本発明の半導体素子を被覆するための被覆用樹脂はシート状に成形されていることが望ましい。そして被覆用樹脂は上記半導体素子を収納可能な貫通穴又は凹部を有することが望ましい。

本発明の液晶表示装置は、液晶を挟んで互いに対向する一対の基板と、少なくとも一方の基板上に直接に接合された半導体素子とを有する液晶表示装置において、前記半導体素子は、シート状に成形され、貫通穴を有する被覆用樹脂を前記半導体素子が前記貫通穴に収納されるように置き、前記被覆用樹脂を加熱して固化することによって、前記半導体素子の側面に前記被服用樹脂が固着してなることを特徴とする。
又、本発明の液晶表示装置は、液晶を挟んで互いに対向する一対の基板と、少なくとも一方の基板上に直接に接合された半導体素子とを有する液晶表示装置において、前記半導体素子は、被覆用樹脂をシート状に成形し、その被覆用樹脂を前記半導体素子のまわりに置き、そして、その被覆用樹脂を硬化することによって被覆されていることが望ましい。

（第１実施形態）
第３図は、本発明の樹脂被覆方法を適用できる液晶パネルの一例である、ＣＯＧ型の液晶パネルを示している。この液晶パネルは、透明なガラスによって形成された第１基板３と、同じく透明なガラスによって形成された第２基板４とを環状のシール剤６によって互いに接着し、そして、それらの基板３及び４によって挟まれる空間、いわゆるセルギャップに液晶を充填することによって形成される。それらの基板３及び４の表面には、それぞれ、ストライプ状電極７及びストライプ状電極８や、特殊パターンの電極９が形成される。これらの電極は、ＩＴＯ、酸化すず、その他の透明電極材料によって形成される。この液晶パネルでは、ストライプ状電極７及びストライプ状電極８の交差点に複数個の画素がマトリクス状に形成され、そして特殊パターン電極９によって特定の機能を示すための特殊記号が表示される。

第２基板４は第１基板３の外側へ張り出す張出し部分４ａを有しており、その表面上にＩＣ出力配線１１及びＩＣ入力配線１２が形成される。ＩＣ出力配線１１は、半導体素子としての駆動用ＩＣ２の出力端子を各電極７，８，９に接続するための配線であり、一方、ＩＣ入力配線１２は、駆動用ＩＣ２の入力端子を外部回路基板（図示せず）に接続するための配線である。

第１基板３と第２基板４とがシール剤６を挟んで互いに接着され、さらに、セルギャップ内に液晶が充填されると、その後、駆動用ＩＣ２が、例えばＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ：異方性導電膜）を介して第２基板４の張出し部分４ａ上に機械的及び電気的に接着される。また、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）１３が第２基板４のＩＣ入力配線１２の所に、例えばＡＣＦを介して接着される。

第１図は、以上のようにして作製された液晶パネル１を示している。この液晶パネル１の第２基板４の張出し部分４ａ上に装着された駆動用ＩＣ２は湿気から守られることが必要であり、そのため、次のような樹脂被覆処理が施される。

まず、第１図に示すように、第２基板４の張出し部分４ａの面積に対応した面積を有するシート状の被覆用樹脂１４を用意する。この被覆用樹脂１４は、加熱による化学反応で硬化する性質を有する樹脂、例えばオレフィン系共重合樹脂によって駆動用ＩＣ２の高さとほぼ同じ厚さに形成される。また、この被覆用樹脂１４の中央部には、駆動用ＩＣ２よりもわずかに大きな長方形状の貫通穴１６が形成されている。

被覆用樹脂１４は、駆動用ＩＣ２が貫通穴１６にはまり込む状態で第２基板４の張出し部４ａの上に置かれ、その後、所定の温度、例えば６０℃〜８０℃で所定時間、例えば３０分程度加熱される。この加熱処理により、被覆用樹脂１４が硬化して基板４に接着する。その後所定時間、例えば１０分間程度、その樹脂１４を室温に置くと、その樹脂１４は固化して基板４及び駆動用ＩＣ２の側面にしっかりと固着し、これにより第２図に示すように、駆動用ＩＣ２に対する被覆用樹脂被覆処理が完了した液晶パネル１が得られる。なお本実施形態では、駆動用ＩＣ２の頂面が被覆用樹脂１４の外部に露出した状態で被覆が完了するが、その頂面も被覆用樹脂１４によって被覆することもできる。

以上のような樹脂被覆処理によれば、作業者又は作業装置が行う機械的な作業は、被覆用樹脂１４を第２基板４の張出し部分４ａの上に置くだけという、極めて簡単な作業だけであるので、第５図に示した従来の処理のように液状樹脂を塗布する場合に比べて、作業を簡単且つ確実に行うことができる。また、被覆用樹脂を加熱による化学反応で硬化させて固化するという処理を行うので、液状樹脂を乾燥によって固化する場合に比べて、固化時間を著しく短縮できる。また、貫通穴１６を駆動用ＩＣ２にはめ込むようにしたので、駆動用ＩＣ２に対する被覆用樹脂１４の位置を常に一定の位置に設定することができ、その結果、安定した品質の液晶パネルを得ることができる。

なお、第１図において、シート状に形成した被覆用樹脂１４には、必ずしも、駆動用ＩＣ２を収納するための貫通穴１６を設けることなく、単なる一様な厚さのシート材とすることもできる。ただし、その場合には、駆動用ＩＣ２に対する被覆用樹脂１４の位置にばらつきが発生するおそれがあるので、注意が必要である。また、貫通穴１６に代えて、第４図に示すような長方形状の凹部１７を被覆用樹脂１４に設け、被覆用樹脂１４を基板上に置く際、その凹部１７内に駆動用ＩＣ１２を収納することもできる。なお、第４図では、１枚の被覆用樹脂１４ｂに貫通穴を開け、それを他の被覆用樹脂１４ａに貼り合わせることにより、シート状に成形した被覆用樹脂１４に凹部１７を形成する。
（第２実施形態）
上記の第１実施形態では、被覆用樹脂１４をオレフィン系共重合樹脂のような、加熱によって硬化する樹脂を用いて形成した。本第２実施形態では、これに代えて、ＵＶ（紫外線）硬化型樹脂によって被覆用樹脂１４を形成する。

この実施形態では、例えば第１図に示すように、ＵＶ硬化型樹脂によって形成された被覆用樹脂１４を貫通穴１６が駆動用ＩＣ２にはまるように第２基板４の張出し部分４ａの上に置き、さらに被覆用樹脂１４に紫外線を照射して硬化させる。このとき、紫外線照射エネルギは１０００ｍＪ程度とする。この実施形態によっても、非常に簡単な作業によって半導体素子を短時間に被覆用樹脂で被覆できる。
（その他の実施形態）
以上、好ましい実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はその実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲に記載した技術的範囲内で種々に改変できる。

上記の各実施形態では、ＣＯＧ型の液晶パネルに本発明を適用したが、本発明はそれ以外の任意の構造の液晶パネルに対しても適用できる。

また、上記の実施形態では、ＦＰＣ１３を第２基板４に接着した後に樹脂被覆処理を行うようにしたが、これに代えて、ＦＰＣ１３の接着処理の前に駆動用ＩＣ２に対する樹脂被覆処理を行い、その樹脂被覆処理が完了した後に、ＦＰＣ１３を基板４に接着することもできる。

また、本発明は、液晶パネルに限らず、基板に半導体素子を実装し、それを樹脂により被覆する電子装置の構造に適用することが可能である。

本発明に係る半導体素子の樹脂被覆方法によれば、半導体素子を固着した基板の上に被覆用樹脂を単に載せるだけで良いので、作業が簡単であり、しかも、その作業を行うために複雑な装置を必要としない。また、液状樹脂の塗布作業を必要とした従来方法に比べて、作業を短時間に完了できる。

また、液状樹脂を乾燥によって硬化させる従来方法に比べて、被覆用樹脂を硬化させるのに要する時間を著しく短縮化できる。

さらに、半導体素子に対する被覆用樹脂の位置を常に一定の位置に自動的に設定できる。

さらには、本発明に係る半導体素子の樹脂被覆方法は、いわゆるＣＯＧ型の液晶表示装置に対して本発明を適用する場合を想定している。ＣＯＧ型の液晶表示装置は、半導体素子をガラス基板の上に直接に接着する構造を有するから、半導体素子を被覆するための被覆用樹脂は、ガラス基板の上に置かれた状態で、紫外線照射処理又は加熱処理を受けることになる。被覆用樹脂は、ガラス基板に対して接着し易い性質を持っているので、本発明によれば、短時間で正確に被覆用樹脂を基板上に接着できる。

以上述べたように本発明は、半導体素子を簡単且つ迅速に樹脂被覆するために
有用であり、特に半導体素子をガラス基板上に直接に固着する形式の、いわゆる
ＣＯＧ型の半導体素子の実装に好適である。

第１図は、本発明に係る半導体素子の樹脂被覆方法を実施する際の様子を示す斜視図である。 第２図は、本発明に係る半導体素子の樹脂被覆方法によって作製した液晶パネルの一例を示す斜視図である。 第３図は、本発明に係る半導体素子の樹脂被覆方法を適用できる液晶パネルの一例を示す分解斜視図である。 第４図は、シート状に成形した被覆用樹脂の変形例を示す斜視図である。 第５図は、従来の半導体素子の樹脂被覆方法の一例を示す斜視図である。

Claims (5)

1. 基板と、前記基板に接合された半導体素子の側面とを被覆用樹脂によって被覆するための樹脂被覆方法において、
   貫通穴を有する前記被覆用樹脂をシート状に成形し、
   前記半導体素子が前記貫通穴に収納されるように前記被覆用樹脂を前記基板上に置き、
   前記被覆用樹脂を加熱して固化し、前記基板および半導体素子の側面に固着させることを特徴とする半導体素子の樹脂被覆方法。
2. 請求項１に記載の半導体素子の樹脂被覆方法において、
   前記被覆用樹脂の前記貫通穴は、前記半導体素子よりわずかに大きいことを特徴とする半導体素子の樹脂被覆方法。
3. 請求項１又は２に記載の半導体素子の樹脂被覆方法において、
   前記半導体素子は、液晶表示装置に用いるものであって、
   前記液晶表示装置は、液晶を挟んで互いに対向する一対の基板と、少なくとも一方の基板上に直接に接合された前記半導体素子とを有しており、
   前記被覆用樹脂は、前記半導体素子が接合されている基板上に置かれることを特徴とする半導体素子の樹脂被覆方法。
4. 請求項３に記載の半導体素子の樹脂被覆方法において、
   前記液晶表示装置は、前記半導体素子に接続されてなる配線と、前記配線に接続されてなるＦＰＣと、を有し、
   前記被覆用樹脂は、前記配線と前記ＦＰＣとの接続部上に置かれることを特徴とする半導体素子の樹脂被覆方法。
5. 液晶を挟んで互いに対向する一対の基板と、少なくとも一方の基板上に直接に接合された半導体素子とを有する液晶表示装置において、
   貫通穴を有するシート状に形成された被覆用樹脂を前記半導体素子が前記貫通穴に収納されるように前記一方の基板上に置き、
   前記被覆用樹脂を加熱して固化することによって、前記基板および前記半導体素子の側面に前記被覆用樹脂が固着してなることを特徴とする液晶表示装置。

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