JPH03261916A - 液晶電気光学装置の作製方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は液晶を用いた電気光学装置の作製方法に関する
。

〔従来の技術〕

液晶電気光学装置は、ＣＲＴ等のデイスプレィと比較し
て低消費電力であり、かつ使用者の眼に対する刺激が少
なく、さらには平面型であるため必要なスペースが小さ
くてすむという利点を有し、電卓９時計、ワープロ、パ
ソコン等に利用されている。

液晶電気光学装置を駆動させるためには通常半導体集積
回路（ＩＣ）が用いられるが、このＩＣを搭載する数種
類の方法が既に知られている。

ＩＣを搭載する一つの方法としては、パッケージングさ
れたＩＣをプリント基板上に搭載し、プリント基板と液
晶パネルとをＦＰＣ等を用いることによりＩＣの出力端
子と、液晶パネルの電極とを接続する方法がある。

第二の方法としてＣＯＣ（チップオングラス）と呼ばれ
る方法で液晶パネルを構成する基板上に直接ＩＣチップ
を搭載する方法がある。この方法はＩＣチップのパッド
上に金やハンダ等でバンブと呼ばれる凸部を作製し、基
板上に形成された配線とバンプとを必要により接着剤等
を用いて直接接続する方法である。

その他の方法としては、ＴＡＢ　（Ｔａｐｅ　Ａｕｔｏ
ｍａｔｅｄ　Ｂｏｎｄｉｎｇ）と呼ばれる方法がある。

この方法はポリイミドのテープに配線が形成されていて
、この配線とＩＣチップのパッドに形成されたバンブと
を熱圧着によって接続し、さらに液晶パネル上の電極と
テープに形成された配線とを接続することによりＩＣと
液晶パネルとを電気的に接続する方法である。

また、液晶を駆動させるための電圧はＩＣの出力端子よ
り基板上に形成された電極を通じて液晶に印加される。

この電極は通常ＩＴＯ等の透明電極が用いられ、この電
極は基板上にスパッタ法。

蒸着法等を用いて導電膜を作製し、フォトリソグラフィ
ー法等の方法を用いてパターニングを行うことにより、
作製される。

〔従来技術の問題点〕

しかしながら、ＩＣを搭載する方法のうち、パッケージ
ングされたＩＣをプリント基板上に搭載し、プリント基
板と液晶パネルとをＦＰＣ等により接続する方法は、Ｉ
Ｃがパッケージングされているため大きく、プリント基
板も大きなものが必要となってしまうため、非常に重く
、軽量化が叫ばれている今日では好ましくない。

またＣＯＣ法は軽量化の点では好ましいのであるが、Ｉ
Ｃチップのパッドピッチが通常の液晶パネル上の電極の
ピッチよりも極度に狭いため、ＩＣ搭載部では表示部よ
りも液晶パネルの電極のピッチを小さくする必要がある
。さらに、この方法はＩＣを一度搭載してしまうと、仮
にＩＣのパッドと配線の接続がなされていない箇所が存
在しても、非常にリペアが困難であり、液晶電気光学装
置全体としての歩留りが、液晶パネル表示部の歩留りと
ＩＣ搭載部の歩留りとの積になってしまうため、液晶電
気光学装置全体としての歩留まりが大幅に低下してしま
う、特にはんだバンプを用いた場合には、接続による応
力がＩＣチップに生じるため、信親性の点で好ましくな
い。

またＴＡＢ法では、配線が形成されたポリイミドフィル
ムが高価格であるため液晶電気光学装置全体の価格の低
減化が図れない、さらにＴＡＢ法においてＩＣチップと
ポリイミドテープ上の配線とを接続する工程（Ｉ　Ｌ　
Ｂ　：　１ｎｎｅｒ　１ｅａｄ　ｂｏｎｄｉｎｇ）で用
いられるボンディング用のツールヘッドは使用回数が増
すにつれ、平衡度が悪くなるために定期的に表面状態を
チエツクし、磨かなければならない、これを怠ると多く
の接続パッドを有するＩＣと配線との接続を一回のボン
ディング工程で行うことが困難になってしまう。

〔発明の目的〕

上記問題点を解決するため本発明は、液晶電気光学装置
の軽量化を実現し、さらに歩留まりの低下を抑止し、コ
スト上昇を抑えることを目的とする。

〔発明の構成〕

上記目的を達成するため本発明は、電極が形成された第
１．第２の基板の間に液晶を介在せしめた液晶電気光学
装置の作製方法であって、該基板上に導電膜を形成した
後にレーザー光を照射し、導電膜を切断することによっ
て電極を作製する工程と、前記基板の前記電極作製面に
液晶を配向させるための有機または無機の薄膜を形成す
る工程と、前記第１．第２の基板を貼り合わせる工程と
、前記第１．第２の基板間に液晶を注入する工程と、液
晶を駆動させるための半導体集積回路チップについての
ダイボンディングを行う工程とを有し、さらに、前記半
導体集積回路チップの接続パッドと前記第１または第２
の基板上に形成された電極とをワイヤーボンディングに
よって接続する工程を有することを特徴とする。

本発明においては、従来のＣＯＯ法と違い、基板上にＩ
Ｃを搭載する工程においてはグイボンディングのみで良
く、さらにＩＣのパッドと電極との接続はワイヤーボン
ディング法を用いるため、リペアも容易であり、歩留り
の低下を防ぐことができる。

また、第１．第２の基板上の電極のうち、少なぐともワ
イヤーボンディングされた部分には、クロム、アルミニ
ウム等の金属膜を積層することにより、ボンディングの
精度を上昇させることができる。

本発明では、液晶パネルの電極をレーザーを使って導電
膜を切断することによって作製する。そのため電極の形
状は直線になり、ＩＣとの接続部においてもそのピッチ
は液晶パネルの表示部における電極のピッチと同様であ
る。しかし、本発明においては、ワイヤーボンディング
法を用いるため電極のピッチを小さくする必要がない、
さらに通常のフォトリソグラフィー法では電極の間隔を
２０μｍ程度以下にすることは困難であるが、本発明で
はエキシマレーザ−等の使用により、１０μｍ以下にす
ることが可能である。そのため、デイスプレィの開口率
を大きくすることができ、表示の際のコントラストを上
昇させることができる。

以下、実施例を用いて本発明を説明する。

〔実施例１〕 本実施例においては第１図を用いて説明する。

まず、第１のソーダガラス基板（１）上にＤＣマグネト
ロンスパッタ法によりＩＴＯ膜を１２００人の厚さに成
膜した。そしてエキシマレーザによってＩＴＯ膜を切断
し、６４０本の透明電極（２）を作製した。

この透明電極のピッチは２５０μｍ、電極間隔は１０μ
ｍである。そして、この時のエキシマレーザ−はＫｒＦ
を用い、波長は２４０ｎｍである。そして、照射光のパ
ルス幅は２Ｏｎ秒、繰り返し周波数は５０Ｈｚである。

この基板上にクロム、アルミニウムをスパッタ法により
成膜し、バターニングを行い、ストライプ状の透明電極
の端部にのみクロム、アルミニウムの積層電極（３）を
形成した。ここで、クロムの厚さは約１０００人、アル
ミニウムの厚さは約１．２μｍである。このクロム、ア
ルミニウムは、ワイヤーボンディングの歩留りを上げる
ために作製するので、後にワイヤーボンディングをされ
る部分にのみ作製すれば良い。

この後、基板上にオフセット印刷法により配向膜（４）
を印刷する。材料としては、ポリアミック酸のＮＭＰ　
（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）溶液を用い、印刷後２
５０℃で３時間焼成することにより、約２００人の厚さ
にポリイミド膜を形成した。そして綿布によりラビング
を行った。

また、第２の基板（５）にも第１の基板と同様に透明電
極（６）を作製する。ただし第２の基板に形成された電
極の数は４００本であり、電極ピッチ、電極間隔はとも
に第１の基板の場合と同様に、それぞれ２５０μｍ、１
０μｍである。そして第１の基板と同様にクロム、アル
ミニウムを電極の端部に作製した後、ポリイミド膜（７
）を作製し、ラビング処理を行った。

そして第１の基板のポリイミド膜作製面上に直径５．５
μｍのＳｉｎ、粒子（図示しない）を散布した。散布方
法としては、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）ｌｆｆ
ｉ中に１．５ｇ混合し、スプレィ法を用いた。

次に第２の基板上にエポキシ系の接着剤（８）をスクリ
ーン印刷し、第１．第２の基板を貼りあわせ、２枚の基
板に形成された電極をマトリックス状にせしめた。

そして、カイラル成分をドーピングしたネマティック液
晶（９）を公知の真空注入法によって基板間に注入し、
ＵＶ硬化接着剤により液晶の注入口を封止して、液晶パ
ネルを完成した。

次に第３の基板００）　（本実施例においてはプリント
基板を用いた）上に液晶を駆動させるためのＩＣチップ
θＫ）をエポキシ樹脂によりダイボンディングした後、
第３の基板を液晶パネルに固定するための第４の基板０
２１（本実施例においてはステンレス板）を用いて第３
の基板を液晶パネルに固定した。

次に、ＩＣチップＯＤの出力パッドと液晶パネル上の電
極とをＡｕワイヤー０■を用いてワイヤーボンディング
法により接続した。ここで、ボンディング条件として、
圧力は１５ｋｇ／ｃｍ”、温度は２５０℃である。また
、用いたＩＣチップＯＤは６４ケの出力パッドがチップ
の一辺にそっであるものを用いた。

この後、同様な方法で第３の基板に形成された配線とＩ
Ｃの入力パッドとを出力側と同様にワイヤーボンディン
グを行い、接続し、完成した。

本実施例においては、ワイヤーボンディング法を用いて
、レーザー照射によって作製された液晶パネル上の電極
と、液晶駆動用ＩＣとの接続を行った。すなわち、本実
施例では、液晶パネルの表示部の電極ピッチと、ＩＣと
接続される部分の電極が全く同じピッチで接続を行うこ
とができるので、透明電極を作製する際にフォトリソ工
程を必要としないため、大幅に工程が短縮された。さら
に、本実施例では、ＩＣチップを搭載した基板が液晶パ
ネルを構成する基板とは別のものなので、液晶電気光学
装置全体としての歩留りの低下を抑えることができた。

そのうえ、第３の基板としてプリント基板を用いたため
、スルーホールを容易に開けることができ、ＩＣに入力
するための配線はプリント基板の裏側に作製することが
できたため、ＩＣチップを液晶パネルを構成する基板上
に搭載した場合に比較してさらに小型化することができ
た。さらにＩＣチップを液晶パネルを構成する基板上に
搭載した場合は、ＩＣに入力するための配線を立体交差
させる必要が生じ、この配線の作製が非常に困難である
ので、本実施例のようにプリント基板を用いれば容易に
配線の形成が可能である。

さらに、本実施例においては、ＩＣチップを液晶パネル
を構成する第１．第２の基板上ではなく、第３の基板上
に搭載したため、ＩＣ搭載部と液晶パネルとを別々に作
製することができるので、特に歩留りの低下を防ぐこと
ができる。

〔実施例２〕 実施例１と同様に、第１．第２の基板上に透明導電膜を
作製した後、基板の周辺部のみフォトリソグラフィ法に
よりパターニングを行った。このパターニングはＩＣに
入力する信号を送るための配線を作製するためのもので
あるため、基板の中心部については行わない。

この後の工程については実施例１と全く同様な工程によ
り、液晶パネルを作製した。

次に、ＩＣチップの入力、出力パッドと液晶パネル上の
電極とをワイヤーボンディングによって接続した。ここ
で、ボンディング条件として、圧力は１５ｋｇ／Ｃｓ−
温度は２５０℃である。また、用いたＩＣチップは６４
ケの出力パッドがチップの一辺にそってあり、入力パッ
ドは出力パッドと向かい合う辺にそっであるものを用い
た。この後、シリコン樹脂にてモールドし、完成した。

本実施例においては、ワイヤーボンディング法を用いて
、レーザー照射によって作製された液晶パネル上の電極
との接続を行ったので、液晶パネルの表示部の電極のピ
ッチと全く同じピッチでＩＣチップとの接続を行うこと
ができ、さらに、液晶パネルの表示部における透明電極
はレーザー光照射によって作製したので、電極間の長さ
を１０μｍ以下にすることができ、液晶パネルの開口率
を大きくすることができ、コントラストを上昇させるこ
とができた。

〔実施例３〕 本実施例においては第２図を用いて説明する。

実施例１と同様に、第１．第２の基板圓上に透明導電膜
を作製した後、エキシマレーザ−を用いて透明導電膜を
切断し、透明電極０！９を作製した。

本実施例においてはＩＣに信号を入力するための配線を
第１．第２の基板上に作製しない。

この後の液晶パネルを作製する工程については実施例１
と同様な工程により、液晶パネルを作製した。

そして、ＩＣチップ０ωを基板上にエポキシ樹脂を用い
てダイボンディングした。

本実施例においては、ＩＣに入力する信号のための配線
が形成されたＦＰＣＱＴ）を用い、ＩＣの入力パッドと
ＦＰＣ上に形成された配線とを直接ワイヤーボンディン
グにより接続し、さらにＩＣの出力パッドと液晶パネル
の電極とを同様にワイヤーボンディングにより接続した
。ここで、ボンディング条件として、圧力は１５ｋｇ／
ｃｍ”、温度は２５０°Ｃである。また、用いたＩＣチ
ップは６４ケの出力パッドがチップの一辺にそってあり
、入力パッドは出力パッドと向かい合う辺にそっである
ものを用いた。この後、シリコン樹脂にてモールドし、
完成した。

本実施例においては、特にＩＣに入力信号を伝達するた
めの配線が作製されたＦＰＣ上に直接ワイヤーボンディ
ングを行ったため、特に第３の基板或いは基板上の入力
配線等を必要とせず、よりコンパクトな構成とすること
ができる。

〔効果〕

以上述べたように本発明を用いることにより、液晶電気
光学装置の軽量化を実現し、さらに歩留まりの低下を抑
止し、コスト上昇を抑えることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明による液晶電気光学装置の断面
の概略を示す。 １、　５．１０．１２．１４・・・基板２．６．１５・
・・電極 ９・・・液晶 １１、１６・・・ＩＣチップ １７・　・　・　ＦＰＣ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電極が形成された第１、第２の基板の間に液晶を介
   在せしめた液晶電気光学装置の作製方法であって、前記
   基板上に導電膜を形成した後にレーザー光を照射し、該
   導電膜を切断することによって電極を作製する工程と、
   前記基板の前記電極作製面に液晶を配向させるための有
   機または無機の薄膜を形成する工程と、前記第１、第２
   の基板を貼り合わせる工程と、前記第１、第２の基板間
   に液晶を注入する工程と、液晶を駆動させるための半導
   体集積回路チップについてのダイボンディングを行う工
   程とを有し、さらに、前記半導体集積回路チップの接続
   パッドと前記第１または第２の基板上に形成された電極
   とをワイヤーボンディングによって接続する工程を有す
   ることを特徴とする液晶電気光学装置の作製方法。 ２、特許請求の範囲第１項において、半導体集積回路チ
   ップは第３の基板上に搭載されていることを特徴とする
   液晶電気光学装置の作製方法。 ３、特許請求の範囲第１項において、第１、第２の基板
   上の電極のうち、少なくともワイヤーボンディングされ
   た部分には金属膜が積層されていることを特徴とする液
   晶電気光学装置の作製方法。 ４、特許請求の範囲第１項において、電極の幅を、ほぼ
   均一に形成することを特徴とする液晶電気光学装置の作
   製方法。