JPH09146110A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JPH09146110A
JPH09146110A JP30739695A JP30739695A JPH09146110A JP H09146110 A JPH09146110 A JP H09146110A JP 30739695 A JP30739695 A JP 30739695A JP 30739695 A JP30739695 A JP 30739695A JP H09146110 A JPH09146110 A JP H09146110A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】駆動用ICと透明絶縁基板上に形成された端子
との接続抵抗を小さくして信頼性を向上させると共に、
高品質の画像表示を可能としたフリップチップ方式の液
晶表示素子を有する液晶表示装置を提供する。 【解決手段】液晶層を介して重ね合わせた2枚の透明絶
縁基板の一方の前記基板SUB1面上に形成した接続端子IT
O に圧接接続で面実装するための金バンプBUMPを備えた
駆動用ICを搭載したフリップチップ方式の液晶表示素
子を有する液晶表示装置であって、前記金バンプBUMPと
前記接続端子ITO とが直接接触する部分と、前記金バン
プBUMPと前記接続端子ITO の間で前記バンプに少なくと
も一部が食い込んだ導電粒子ECPAを介して接触する部分
とで前記金バンプと前記接続端子を導電接続した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶層を介して重
ね合わせた2枚の透明絶縁基板の一方の基板上に、駆動
用ICを直接搭載したフリップチップ方式の液晶表示素
子を有する液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、アクティブ・マトリクス方式の
液晶表示装置の液晶表示素子(すなわち、液晶表示モジ
ュール)では、液晶層を介して互いに対向配置されるガ
ラス等からなる2枚の透明絶縁基板(以下、単にガラス
基板とも称する)のうち、その一方のガラス基板の液晶
層側の面に、そのx方向に延在し、y方向に並設される
ゲート線群と、このゲート線群と絶縁されてy方向に延
在し、x方向に並設されるドレイン線群とが形成されて
いる。
【0003】これらのゲート線群とドレイン線群とで囲
まれた各領域がそれぞれ画素領域となり、この画素領域
にスイッチング素子として例えば薄膜トランジスタ(T
FT)と透明画素電極とが形成されている。
【0004】このような構造をもつ液晶表示装置におい
ては、ゲート線に走査信号を供給することにより、薄膜
トランジスタがオンとされ、このオンとされた薄膜トラ
ンジスタを介してドレイン線からの映像信号が画素電極
に供給される。
【0005】なお、ドレイン線群の各ドレイン線はもち
ろんのこと、ゲート線群の各ゲート線は、それぞれ透明
絶縁基板の周辺にまで延在されて外部端子(すなわち、
外部接続端子、以下、単に接続端子とも言う)を構成
し、この外部端子にそれぞれ接続されて映像駆動回路、
ゲート走査駆動回路、すなわち、これらを構成する複数
個の駆動用IC(半導体集積回路)が該透明絶縁基板の
周辺に外付けされるようになっている。
【0006】従来は、これらの各駆動用ICは、テープ
キャリアパッケージ(TCP)に搭載し、このテープキ
ャリアパッケージを透明絶縁基板の周辺に複数個外付け
している。
【0007】しかし、このように透明絶縁基板は、その
周辺に駆動用ICが搭載されたTCPが外付けされる構
成となっているので、これらの回路によって、透明絶縁
基板のゲート線群とドレイン線群との交差領域によって
構成される表示領域の輪郭と、該透明絶縁基板の外枠の
輪郭との間の領域(通常、額縁と称している)の占める
面積が大きくなってしまい、液晶表示モジュールの外形
寸法を小さくしたいという要望に反する。
【0008】それゆえ、このような問題を少しでも解消
するために、すなわち、液晶表示素子の高密度化と液晶
表示モジュールの外形をできる限り縮小したいとの要求
から、TCP部品を使用せず、映像駆動用ICおよびゲ
ート走査駆動用ICを透明絶縁基板上に直接搭載する構
成が提案された。このような実装方式をフリップチップ
方式、あるいはチップ・オン・ガラス(COG)方式と
いう。
【0009】図18はフリップチップ方式の液晶表示素
子の概略構造を説明する要部断面図であって、SUB1
は液晶表示素子を構成する一方の透明絶縁基板(ここで
は、ガラス基板)、SUB2は同他方のガラス基板、L
Cは液晶、SLはシール(シートパターン)、ITO
A,ITOBは電極、ICは駆動IC、BUMPは駆動
ICの金バンプ(以下、単にバンプともいう)、ACF
は異方性導電膜、PSVは保護膜、FPCはフレキシブ
ル回路基板である。
【0010】同図において、一対のガラス基板SUB
1,SUB2は液晶LCを挟持し、その周辺をシールS
Lで封止されている。一方のガラス基板SUB1に形成
された電極ITOはシールSLを越えて外部に延びて外
部端子、すなわち接続端子を構成している。なお、ここ
では接続端子をITOで総称して示している。
【0011】駆動ICの金バンプBUMPの一方(駆動
ICの出力側)は、この接続端子ITOAに接続し他方
(駆動ICの入力側)は外部回路を搭載するフレキシブ
ル回路基板FPCに延びる電極ITOBに接続してい
る。
【0012】搭載した駆動ICの接続部分には保護膜樹
脂SILが塗布され、静電防止および耐食防止膜とな
る。
【0013】駆動ICの備えた金バンプBUMPは、そ
の表面は平坦ではなく、また複数のバンプ間での高さに
ばらつきがある。したがって、接続端子ITOに金バン
プBUMPを単に押圧するのみでは全てのバンプBUM
Pが接続端子に対して一様に導電接続される保証はな
い。
【0014】このため、従来は、接続端子ITOと駆動
ICのバンプBUMPの接続は、接続端子ITO部分に
導電粒子を混入した異方性導電膜ACFを貼付した後、
駆動ICのバンプBUMPを当該接続端子ITOに位置
合わせし、ガラス基板SUB1と駆動ICとを押圧する
ことで両者の間に導電粒子を介在させ、この導電粒子に
よって導電接続がなされるようにしている。
【0015】図19は駆動ICに備える金バンプの表面
状態の説明図であって、(a)は当該バンプの高さ方向
の測定方向、(b)は測定値を示す。
【0016】金バンプの高さZ(すなわち、接続端子と
対向する方向)を(a)に示したX−X’の5箇所の位
置で測定した結果が(b)あり、中央部X−X’での最
大高さが19μm、その表面の凹凸の最大値は5μmで
ある。
【0017】このように金バンプBUMPの表面には不
定形の凹凸があるため、この金バンプBUMPを接続端
子ITOに接触させたとき、バンプ毎の接触面積は一様
ではない。そのため、バンプと接続端子の接触部分の抵
抗値にばらつきがある。
【0018】なお、この種の先行技術としては、例え
ば、特開平4−32171号公報、特開昭63−284
591号公報を挙げることができる。また、公知例では
ないが、フリップチップ方式の液晶表示装置に関して
は、本出願に係るモジュール実装方法(特願平6−25
6426号)がある。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
のフリップチップ方式の液晶表示素子においては、駆動
用ICのバンプと透明絶縁基板上の端子とを直接加熱圧
着して接続するか、あるいは上記特開平4−32171
号公報、特開昭63−284591号公報に開示された
ように、両者の間に導電粒子を混入してなる異方性導電
膜を介して接続しているのが一般的であった。
【0020】しかし、上記接続端子は透明導電膜単層で
形成されており、その表面の接触特性が良好でないため
抵抗が高く、導電性粒子を介在したものでは導電性粒子
の分布状態によっては接続抵抗値に大きなばらつきが生
じ、さらに環境の変化によっても当該抵抗値が上昇し、
信頼性を低下させる原因となっていた。
【0021】また、駆動用ICの実装位置ずれが生じた
場合は、そのバンプと端子との接続面積が縮小し、接続
抵抗が高くなったり、ばらついたりし、表示不良が発生
するという問題があった。
【0022】最近、液晶表示素子の高精細化が進み、ま
た、液晶表示素子の額縁部の縮小および液晶表示モジュ
ールの小型化のため、ゲート走査あるいはドレイン駆動
用ICをそれぞれ液晶表示素子の片側のみに配置するい
わゆる片側引き出し構造の採用により、駆動用ICへの
入力配線のピッチが縮小化する傾向にあるので、端子接
続における接続抵抗の問題は無視できないレベルとなっ
ている。
【0023】本発明の目的は、上記従来技術の諸問題を
解消し、駆動用ICと透明絶縁基板上に形成された端子
との接続抵抗を小さくして信頼性を向上させると共に、
高品質の画像表示を可能としたフリップチップ方式の液
晶表示素子を有する液晶表示装置を提供することにあ
る。
【0024】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1に記載の第1の発明は、液晶層を介して重
ね合わせた2枚の透明絶縁基板の一方の前記基板面上に
形成した接続端子に加熱圧着接続で面実装するための金
バンプを備えた駆動用ICを搭載したフリップチップ方
式の液晶表示素子を有する液晶表示装置における前記金
バンプと前記接続端子とが直接接触する部分と、前記金
バンプと前記接続端子の間で前記バンプに少なくとも一
部が食い込んだ導電粒子を介して接触する部分とで前記
金バンプと前記接続端子を導電接続してなることを特徴
とする。
【0025】また、請求項2に記載の第2の発明は、液
晶層を介して重ね合わせた2枚の透明絶縁基板の一方の
前記基板面上に形成した接続端子に加熱圧着接続で面実
装するための金バンプを備えた駆動用ICを搭載したフ
リップチップ方式の液晶表示素子を有する液晶表示装置
における前記金バンプと前記接続端子とが直接接触する
部分と、前記金バンプと前記接続端子の間で前記加熱圧
着接続により前記金バンプに一部が食い込むと共に前記
金バンプと前記接続端子の接触する面方向と略々平行な
方向に偏平状に変形してなる導電粒子を介して接触する
部分とで前記金バンプと前記接続端子を導電接続してな
ることを特徴とする。
【0026】さらに、請求項3に記載の第3の発明は、
液晶層を介して重ね合わせた2枚の透明絶縁基板の一方
の前記基板面上に形成した接続端子に加熱圧着接続で面
実装するための金バンプを備えた駆動用ICを搭載した
フリップチップ方式の液晶表示素子を有する液晶表示装
置における前記金バンプと前記接続端子とが直接接触す
る部分と、前記金バンプと前記接続端子の間で前記金バ
ンプに少なくとも一部が食い込んだ導電粒子を介して接
触する部分および前記加熱圧着接続により前記金バンプ
に一部が食い込むと共に前記金バンプと前記接続端子の
接触する面方向と略々平行な方向に偏平状に変形してな
る導電粒子を介して接触する部分とで前記金バンプと前
記接続端子を導電接続してなることを特徴とする。
【0027】さらに、請求項4に記載の第4の発明は、
前記接続端子の表面がITO透明導電膜、クロムCr、
モリブデンMo、タンタルTa、タングステンW、ある
いはその合金、またはアルミニウムAlあるいはその合
金の何れかからなることを特徴とする。
【0028】さらに、請求項5に記載の第5の発明は、
液晶層を介して重ね合わせた2枚の透明絶縁基板の一方
の前記基板面上に形成した接続端子に加熱圧着接続で面
実装するための金バンプを備えた駆動用ICを搭載した
フリップチップ方式の液晶表示素子を有する液晶表示装
置において、前記金バンプと表面に金膜を有した接続端
子との間で前記金バンプおよび金膜に少なくとも一部が
食い込んだ導電粒子を介して接触する部分で導電接続し
てなることを特徴とする。
【0029】さらに、請求項6に記載の第6の発明は、
前記第1、第2または第3の何れかの発明における前記
接続端子の少なくとも前記金バンプと接触する面に金膜
を有し、この金膜と前記金バンプとが直接接触する部分
と、前記導電粒子を介して上記金膜と前記金バンプとが
接触する部分とで前記金バンプと前記接続端子を導電接
続してなることを特徴とする。
【0030】
【発明の実施の形態】前記第1の発明の構成において、
液晶表示素子は液晶層を介して重ね合わせた2枚の透明
絶縁基板の一方の前記基板面上に形成した接続端子に加
熱圧着接続で面実装するための金バンプを備えた駆動用
ICを搭載したフリップチップ方式であり、前記金バン
プと前記接続端子の導電接続を前記金バンプと前記接続
端子とが直接接触する部分と、前記金バンプと前記接続
端子の間で前記バンプに少なくとも一部が食い込んだ導
電粒子を介して接触する部分とで行われる。この導電粒
子は金バンプを接続端子に圧接する際に、当該金バンプ
に対して特にその表面に存在する凹凸に食い込むような
硬度を有し、前記接続端子に対する接触面積を大きくす
る効果を発揮して接続抵抗値を小さくする。
【0031】また、前記第2の発明の構成において、液
晶表示素子は液晶層を介して重ね合わせた2枚の透明絶
縁基板の一方の前記基板面上に形成した接続端子に加熱
圧着接続で面実装するための金バンプを備えた駆動用I
Cを搭載したフリップチップ方式であり、前記金バンプ
と前記接続端子の導電接続を前記金バンプと前記接続端
子とが直接接触する部分と、前記金バンプと前記接続端
子の間で前記バンプに少なくとも一部が食い込むと共に
前記金バンプと前記接続端子の接触する面方向と略々平
行な方向に偏平状に変形してなる導電粒子を介して接触
する部分とで行われる。この導電粒子は金バンプを接続
端子に圧接する際に、当該金バンプに対して特にその表
面に存在する凹凸に一部が食い込むと共に押し潰される
ような硬度を有し、前記接続端子に対する接触面積を大
きくする効果で接続抵抗値が小さくなる。
【0032】さらに、前記第3の発明の構成において、
液晶表示素子は液晶層を介して重ね合わせた2枚の透明
絶縁基板の一方の前記基板面上に形成した接続端子に加
熱圧着接続で面実装するための金バンプを備えた駆動用
ICを搭載したフリップチップ方式であり、前記金バン
プと前記接続端子の導電接続を前記金バンプと前記接続
端子とが直接接触する部分と、前記金バンプと前記接続
端子の間で前記バンプに少なくとも一部が食い込んだ導
電粒子を介して接触する部分、および前記金バンプと前
記接続端子の間で前記バンプに少なくとも一部が食い込
む導電粒子と前記金バンプと前記接続端子の接触する面
方向と略々平行な方向に偏平状に変形してなる導電粒子
を介して接触する部分とで行われる。前者の導電粒子は
金バンプを接続端子に圧接する際に、当該金バンプに対
して特にその表面に存在する凹凸に食い込むような硬度
を有し、後者の導電粒子は前記バンプに少なくとも一部
が食い込む導電粒子と前記金バンプと前記接続端子の接
触する面方向と略々平行な方向に偏平状に変形する硬度
を有し、前記接続端子に対する接触面積を大きくする効
果で接続抵抗値が小さくなる。
【0033】さらに、上記第4の発明の構成において
は、前記接続端子の表面がITO透明導電膜、クロムC
r、モリブデンMo、タンタルTa、タングステンW、
あるいはその合金、またはアルミニウムAlあるいはそ
の合金の何れかとすることにより、前記接続端子に対す
る接触面積を大きくする効果で接続抵抗値が小さくな
る。
【0034】さらに、上記第5の発明の構成において
は、液晶層を介して重ね合わせた2枚の透明絶縁基板の
一方の前記基板面上に形成した接続端子に加熱圧着接続
で面実装するための金バンプを備えた駆動用ICを搭載
したフリップチップ方式であり、前記金バンプと表面に
金膜を有した接続端子との間で前記金バンプおよび金膜
に少なくとも一部が食い込んだ導電粒子を介して接触す
る部分で導電接続したことにより、前記接続端子に対す
る接触面積を大きくする効果で接続抵抗値が小さくな
る。
【0035】さらに、上記第6の発明の構成において
は、前記第5の発明における金膜を転写バンプから形成
することで製造が容易となり、前記接続端子に対する接
触面積を大きくする効果で接続抵抗値が小さくなる。
【0036】さらにまた、上記第7の発明の構成におい
ては、前記第1、第2または第3の何れかの発明におけ
る前記接続端子の少なくとも前記金バンプと接触する面
上に金膜を有し、この金膜と前記金バンプとの直接接触
部分と、前記導電粒子を介した上記金膜と前記金バンプ
との接触する部分とで前記金バンプと前記接続端子間が
導電接続される。金バンプと接続端子の両者の接触面を
金としたことで、金バンプと接続端子、および導電粒子
を介在した両者の接触面積が大きくなり、接続抵抗値が
小さくなる。
【0037】このように、本発明によれば、透明絶縁基
板(ガラス基板)に形成したITO等の接続端子とこの
透明絶縁基板に搭載する面実装型駆動ICの金バンプの
接触面積が大きくなるため、両者間の接続抵抗値が小さ
くなり、高信頼性かつ高画質の表示が可能となる。
【0038】以下、本発明の実施例につき、図面を参照
してさらに詳細に説明する。
【0039】図1は本発明による液晶表示装置の第1実
施例を構成する液晶表示素子の要部断面模式図であっ
て、SUB1は透明絶縁基板としてのガラス基板、IC
は駆動IC、BUMPは金バンプ、透明導電膜ITO
(Indium−Tin−Oxide)は液晶表示素子
(LCD)に形成した接続端子、ECPAは異方性導電
膜ACFの接着剤中に分散された導電粒子、PASは保
護膜、HSNは駆動ICの配線(IC配線)である。
【0040】同図において、液晶表示素子の一方のガラ
ス基板SUB1上の有効領域外には外部回路に接続する
ための接続端子ITOが形成されている。一方、フリッ
プチップ方式(COG方式)で実装する駆動ICには、
アルミニウム等の配線HSNに金バンプBUNPが形成
されている。なお、PASは保護膜である。
【0041】ガラス基板SUB1への駆動ICの実装
は、ガラス基板SUB1に形成された接続端子ITOに
異方性導電膜を貼付した後、駆動ICの金バンプBUM
Pを対面させて両者を加熱しながら押圧することによっ
て、金バンプBUMPと接続端子ITOの直接接触部と
上記異方性導電膜に含まれる導電粒子ECPAを介在さ
せた接触で導電的に接続される。この導電粒子ECPA
は駆動ICの実装時の加熱押圧で金バンプBUMPに食
い込むような硬さを有するコア材料にニッケルメッキを
施し、その上に金膜をコーティングして成る。その直径
は例えば5μmである。
【0042】駆動ICの実装時の加熱圧着時、導電性粒
子ECPAは金バンプBUMPの表面にある凹部に食い
込んだ状態で接続端子ITOに接触する。
【0043】したがって、ガラス基板SUB1上の接続
端子ITOと駆動ICの金バンプBUMPとは当該金バ
ンプBUMPと接続端子の直接接続部分と金バンプBU
MPに食い込んだ導電粒子ECPAとの接触部分とで導
電接続される。
【0044】このように、本実施例によれば、接続端子
ITOと金バンプBUMPとの接続部分の接触面積が従
来の導電粒子のみによる接続に比較して大きくなるため
接触抵抗値が低減され、また、金バンプ間の導電接続が
一様になり導電接続の信頼性が向上し、結果として高画
質の液晶表示が得られる。
【0045】図2は本発明による液晶表示装置の第2実
施例を構成する液晶表示素子の要部断面模式図であっ
て、図1と同一符号は同一部分に対応し、ECPBは異
方性導電膜に含まれる導電粒子である。
【0046】この導電粒子ECPBは、前記実施例にお
ける導電粒子ECPAに比較して軟質のコア材料からな
り、その他の構成は前記実施例での説明と同様である。
【0047】本実施例では、前記実施例において使用さ
れた導電粒子に代えて、駆動ICの実装時の押圧により
一部は金バンプBUMPに食い込むと共に、接続端子と
金バンプの対向面と平行な方向に偏平状に変形する導電
粒子ECPBを用いたものである。
【0048】この様な導電粒子ECPBを用いたこと
で、接続端子ITOとの接触面積はさらに大きくなる。
【0049】前記実施例と同様に、ガラス基板SUB1
上の接続端子ITOと駆動ICの金バンプBUMPとは
当該金バンプBUMPと接続端子の直接接続部分と金バ
ンプBUMPに食い込んだ導電粒子ECPBとの接触部
分とで導電接続される。
【0050】このように、本実施例によれば、接続端子
ITOと金バンプBUMPとの接続部分の接触面積が従
来の導電粒子のみによる接続に比較してさらに大きくな
るため接触抵抗値が低減され、また、金バンプ間の導電
接続が一様になり導電接続の信頼性が向上し、結果とし
て高画質の液晶表示が得られる。
【0051】図3は本発明による液晶表示装置の第3実
施例を構成する液晶表示素子の要部断面模式図であっ
て、図1および図2と同一符号は同一部分に対応する。
【0052】本実施例は、前記第1の実施例と第2の実
施例を組み合わせたものであり、比較的固い導電粒子E
CPAと、比較的軟質の導電粒子ECPBとを異方性導
電膜に混在させておくことで、特に金バンプBUMPの
高さばらつきを吸収する自由度が大きく、一様な導電接
続を得ることができる。
【0053】この様に、二種の導電粒子ECPA、EC
PBを用いたことで、ガラス基板SUB1の接続端子I
TOと駆動ICの金バンプBUMPとは当該金バンプB
UMPと接続端子の直接接続部分と金バンプBUMPに
食い込んだ導電粒子ECPBとの接触部分とで導電接続
される。
【0054】本実施例によれば、接続端子ITOと金バ
ンプBUMPとの接続部分の接触面積が従来の導電粒子
のみによる接続に比較してさらに大きくなるため接触抵
抗値が低減されると共に、特に金バンプBUMPの高さ
ばらつきを吸収する自由度が大きくなり、金バンプ間の
導電接続が一様になって導電接続の信頼性が向上し、結
果として高画質の液晶表示が得られる。
【0055】図4は接続端子への金バンプの接触面積に
対する接触部分の抵抗変化の一例の説明図であって、横
軸にバンプの接触面積(μm/バンプ)を、縦軸に接続
抵抗値変化(Ω)をとって示し、接続端子にバンプを加
熱圧着接続して、温度65°C、湿度95%で放置した
場合の結果である。
【0056】なお、使用したバンプの面積は70×70
μm2 、異方性導電膜に混入した導電粒子は2万個/m
2 である。このため、各バンプ当たり平均約98個の
導電粒子が存在することになる。また、使用した導電粒
子径は約5μmである。
【0057】接続端子として、本例では、透明スパッタ
リングで形成された1000〜2000Å厚の透明導電
膜ITO(Indium−Tin−Oxide:ネサ
膜)を使用した。なお、この接続端子は実施例で後述す
る《透明絶縁基板SUB1の製造方法》の項に記載した
工程Cの透明画素電極ITO1と同時形成される。
【0058】ITO接続端子では、接触面積に対する接
触部分の抵抗変化は、168時間後では黒菱形、504
時間後では白四角に示すように変化する。すなわち、本
例では、接触面積が300μm2 以下の場合、加熱圧着
条件としては、金バンプと接続端子とが直接接触せず、
異方性導電膜を介してのみの電気接続となるよう加圧し
た。しかし、接続端子とバンプとの抵抗値値の目標値を
略20Ωとすると、この異方性導電膜を介してのみの電
気接続では信頼性の上で不十分であることが分かった。
このため、両者の接触面積を400μm2 以上にするた
め、更に、加熱圧着条件として、強く加圧し、金バンプ
とITO接続端子とが直接接触するようにしたことで、
接続信頼性を向上することができた。
【0059】すなわち、金バンプとITO接続端子とが
直接接触する部分と前記金バンプに少なくとも一部が食
い込んだ導電粒子を介して接触する部分とを形成し、接
触面積を500μm2 および700μm2 に増加させ
る。こうして、504時間後経過後も信頼性上問題ない
特性が得られた。
【0060】なお、本例は、接続端子の材料として、透
明導電膜ITOの例を示したが、その他の接続端子表面
の材料としては、熱処理プロセスに安定な高融点金属で
あるクロムCr、モリブデンMo、タンタルTa、タン
グステンW、あるいはこれらの合金、または熱処理プロ
セス的に多少不安定であるが、抵抗値が低くでき、信号
波形の歪みを低減できるアルミニウムAl、あるいはそ
の合金が使用できる。これらの材料は、いずれも導電粒
子および金バンプの表面との接触抵抗が高いため、信頼
性上良好な導電接続をとるには、前記第1〜第3実施例
に記載の透明導電膜ITOと同様な接続構造が必要とな
る。
【0061】一方、接続端子の表面に金膜を転写パンプ
等で形成すると、金膜を形成しない上記の接続端子表面
に比べ、小さい接触面積でも良好な接続が得られること
が分かった。その理由は、金Au−金Au加熱圧着で強
く接合され、接続端子表面の金膜と導電粒子および金バ
ンプの表面との接触抵抗が極めて低くできるためであ
る。
【0062】図5は本発明による液晶表示装置の第4実
施例を構成する液晶表示素子の要部断面模式図であっ
て、前記第1の実施例と同一符号は同一部分に対応し、
AUCは金膜である。
【0063】同図において、液晶表示素子の一方のガラ
ス基板SUB1上の有効領域外には前記第1の実施例と
同様に外部回路に接続するための接続端子ITOが形成
されていると共にその上に金膜AUCがコーティングさ
れている。一方、フリップチップ方式(COG方式)で
実装する駆動ICには、アルミニウム等の配線HSNに
金バンプBUMPが形成されている。なお、PASは保
護膜である。
【0064】本実施例では、接続端子ITO上の金膜A
UCは、位置精度を考慮し、駆動IC側の金バンプの面
積約70×70μm2 より形状が大きい約75×75μ
2の金バンプを直接ITO接続端子上に転写バンプ法
により形成した。
【0065】なお、駆動IC側の金バンプBUMPの高
さバラツキが5〜10μm程度あるため、転写バンプA
UCの厚さTは、約1〜40μmと厚い膜に形成し、導
電粒子ECPAが下地のITO接続端子と直接接触する
のを防いだ。また、ITO接続端子上の転写バンプはI
TO透明導電膜との付着性が弱いため、例えば、ITO
接続端子上に中間金属層として錫Snや金Auの薄い層
を形成しておくことでITO透明導電膜との合金が形成
されるので付着性が良くなる。
【0066】本実施例では、下地端子としてITO透明
導電膜を使用したが、その他の接続端子表面の材料とし
ては、熱処理プロセスに安定な高融点金属であるクロム
Cr、モリブデンMo、タンタルTa、タングステン
W、あるいはこれらの合金、または熱処理プロセス的に
多少不安定であるが、抵抗値を低くでき、信号波形の歪
みを低減できるアルミニウムAl、あるいはその合金が
使用できる。特に、アルミニウムAlは金Auと加熱圧
着により容易に合金を形成して転写バンプの付着性が良
いため、LSIチップの電極に通常使用されているもの
である。
【0067】なお、上記のITO接続端子面へ成膜する
金Au膜は、0.01μm以上であればよい。
【0068】すなわち、他の実施例として、ITO透明
導電膜上に無電解メッキにてニッケルNiを0.2μm
厚に成膜し、この上にさらに金Auを0.01μm厚に
メッキした。これによれば、接続抵抗値の初期バラツキ
が小さく、抵抗値の経時変化も少ない。
【0069】このようにITO透明導電膜上に0.01
μm以上の薄い金膜を成膜することで接続抵抗値の初期
バラツキが小さく、かつ高温高湿試験後の抵抗値変化も
極めて小さくなる。
【0070】なお、テープキャリアパッケージTCP端
子やLSIチップの電極に転写バンプを形成する方法
は、例えば、畑田 賢造著「TAB技術入門」(工業調
査会、1990年1月25日初版発行、第100〜16
6頁)に記載されている。
【0071】ガラス基板SUB1への駆動ICの実装
は、ガラス基板SUB1に形成された接続端子ITO上
の転写バンプからなる金膜AUC上に異方性導電膜を貼
付した後、駆動ICの金バンプBUMPを対面させて両
者を押圧することによって、金バンプBUMPと接続端
子ITO上の金膜AUCの表面上にて上記異方性導電膜
に含まれる導電粒子ECPAを介在させた接触で導電的
に接続される。この導電粒子ECPAは駆動ICの実装
時の押圧で金バンプBUMPに食い込むような硬さを有
する例えばプラスチックのコア材料にニッケルメッキを
施し、その上に金膜をコーティングして成る。その直径
は例えば5μmである。
【0072】駆動ICの実装時の押圧時、導電性粒子E
CPAは金バンプBUMPの表面にある凹部に食い込ん
だ状態でさらに接続端子ITO上の金膜AUCに若干食
い込むように接触する。
【0073】したがって、ガラス基板SUB1上の接続
端子ITOと駆動ICの金バンプBUMPとは当該金バ
ンプBUMPと接続端子ITO上の金膜AUCの表面上
にて金バンプBUMPに食い込んだ導電粒子ECPAと
の接触部分とで導電接続される。
【0074】このように、本実施例によれば、接続端子
ITO上に表面の接触抵抗値が極めて小さい金膜AUC
をコーティングしたことで、金バンプBUMPと導電粒
子ECPAと金膜AUCとの接触面積が非常に小さくて
も良好な接続が得られる。
【0075】これにより、金バンプとガラス側端子との
導電接続の信頼性が向上し、結果として高画質の液晶表
示が得られる。
【0076】図6は本発明による液晶表示装置の第5実
施例を構成する液晶表示素子の要部断面模式図であっ
て、前記第4の実施例と同一符号は同一部分に対応す
る。
【0077】同図においては、接触面積をさらに増加さ
せるために、加熱圧着条件として、強く加圧して駆動I
C側の金バンプBUMPとITO接続端子上の転写金バ
ンプAUCとが直接接触する部分を形成するようにして
接続信頼性を更に向上させたものである。
【0078】すなわち、駆動IC側の金バンプMPの大
きさ約70×70μm2 に対しITO接続端子上の転写
金バンプAUCとが直接接触する部分と前記金バンプB
UMPに少なくとも一部が食い込んだ導電粒子EPCA
を介して転写金バンプAUCとが接触する部分とを合計
した接触面積を400μm2 になるように増加させる。
その結果、導電接続抵抗を更に低減でき、信頼性が向上
して高画質の液晶表示が得られる。
【0079】図7は本発明による液晶表示装置の第6実
施例を構成する液晶表示素子の要部断面模式図であっ
て、図2および図6と同一符号は同一部分に対応する。
【0080】前記第2実施例で説明したように、導電粒
子ECPBは、導電粒子ECPAに比較して軟質のプラ
スチック等のコア材料からなる。
【0081】本実施例では、導電粒子ECPBは駆動I
Cの実装時の押圧により一部は金バンプBUMPに食い
込むと共に接続端子ITO上の金膜AUCに若干食い込
み、さらに接続端子と金バンプの対向面と平行な方向に
偏平状に変形する導電粒子ECPBを用いたものであ
る。
【0082】この様に、接続端子ITO上に金膜AUC
をコーティングし、さらに偏平に変形する導電粒子EC
PBを用いたことで、接続端子ITOとの接触面積はさ
らに大きくなる。
【0083】前記実施例と同様に、ガラス基板SUB1
に形成した接続端子ITO上の金膜AUCと駆動ICの
金バンプBUMPとは当該金バンプBUMPと金膜AU
Cの直接接続部分と金バンプBUMPに食い込んだ導電
粒子ECPBと金膜AUCの接触部分とで導電接続され
る。
【0084】このように、本実施例によれば、接続端子
ITO上に形成した金バンプAUCと駆動ICの金バン
プBUMPとの接続部分の接触面積がさらに大きくなる
ため接触抵抗値が低減し、また、金バンプ間の導電接続
が一様になって導電接続の信頼性が向上し、結果として
高画質の液晶表示が得られる。
【0085】図8は本発明による液晶表示装置の第7実
施例を構成する液晶表示素子の要部断面模式図であっ
て、図6および図7と同一符号は同一部分に対応する。
【0086】本実施例は、前記第5の実施例と第6の実
施例を組み合わせたものであり、比較的固い導電粒子E
CPBと、比較的軟質の導電粒子ECPBとを異方性導
電膜に混在させておくと共に、ガラス基板SUB1に形
成した接続端子ITO上に金膜AUCをコーティングし
たことで、特に金バンプBUMPの高さバラツキを吸収
する自由度が大きく、導電粒子と金膜AUCとの接触面
積も大きくなって一様な導電接続を得ることができる。
【0087】この様に、二種の導電粒子ECPA、EC
PBを用いると共に、ガラス基板SUB1に形成した接
続端子ITO上に金膜AUCをコーティングしたこと
で、ガラス基板SUB1の接続端子ITO上の金膜AU
Cと駆動ICの金バンプBUMPとは当該金バンプBU
MPと金膜AUCの直接接続部分と金バンプBUMPに
食い込んだ導電粒子ECPBとの接触部分とで導電接続
される。
【0088】前記図4に示したように、表面が金膜から
なる接続端子では、接触面積に対する接触分の抵抗変化
は、金膜がない場合に比べ格段に導電特性が向上してい
る。すなわち、504時間後では同図×印に示したよう
に変化する。
【0089】本実施例では、接触面積が300μm2
下の場合、加熱圧着条件としては、金バンプBUMPと
表面が金膜AUCからなる接続端子とが直接接触せず、
異方性導電膜を介してのみの電気接続となるように加圧
した。
【0090】しかし、表面が金膜AUCからなる接続端
子と金バンプBUMPとの間の接触抵抗値の目標値を略
20Ωとすると、この異方性導電膜を介してのみの電気
接続で、信頼性上問題ない接続が可能であることが分か
った。
【0091】さらに、より高い信頼性を確保するため、
駆動IC側の金バンプBUMPと転写バンプAUCとの
合計接触面積を400μm2 以上にすることを目的と
し、加圧を強く設定し、駆動IC側の金バンプBUMP
と転写バンプAUCとが直接接触するようにした。
【0092】これにより、更に接続抵抗を低下でき、接
続信頼性を向上でき、高温高湿度条件下で504時間経
過後も信頼性上問題無い特性が得られた。
【0093】このように、上記第6、第7の実施例によ
れば、接続端子ITO上の金膜AUCと駆動ICの金バ
ンプBUMPとの接続部分の接触面積が従来の導電粒子
のみによる接続に比較してさらに大きくなるため接触抵
抗値が大幅に低減すると共に、特に金バンプBUMPの
高さばらつきを吸収する自由度が大きくなり、金バンプ
間の導電接続が一様になって導電接続の信頼性が向上
し、結果として高画質の液晶表示が得られる。
【0094】次に、上記した本発明による構造を有する
液晶表示装置の詳細について、さらに説明する。
【0095】《駆動用ICチップ搭載部近傍の平面およ
び断面構成》図9は透明絶縁基板(例えば、ガラス基
板)上に駆動用ICを搭載した様子を示す平面図、また
図10は図9のA−A線で切断した断面図である。
【0096】図9、図10において、LCDは液晶表示
素子、SUB1は一方のガラス基板、SUB2は他方の
ガラス基板、SLはシールパターン、ARは有効表示部
(有効画面エリア)、COMは導電ビーズや銀ペースト
等を介して他方のガラス基板SUB2側の共通電極パタ
ーンに電気的に接続させるガラス基板SUB1上の電
極、TDM,GTMは駆動ICからの出力信号を有効表
示部AR内の配線に供給する配線、ACF1,ACF2
は異方性導電膜、Tdは駆動用ICへ入力信号を供給す
る入力配線、ALCは位置合わせマーク、PSV1,P
SV2は保護膜、SILシリコーン層、LCは液晶、B
Mはブラックマトリクス、POL1,POL2は偏光
板、EPXはエポキシ樹脂、BUMPは駆動ICの金バ
ンプ、d1,d2は電極(ITO)、TMは出力端子、
FPCはフレキシブル基板、BFIはベースフィルムで
ある。
【0097】駆動ICの金バンプBUMPはITOから
なる電極d1、d2に前記した実施例で説明した何れか
の態様で導電接続されている。
【0098】なお、図9では一方のガラス基板SUB2
は一点鎖線で示してあるが、図10に示したようにガラ
ス基板SUB1の上方に重なって位置し、シールパター
ンSLにより、有効表示部ARを含んで液晶LCを封入
している。
【0099】異方性導電膜ACFは、一列に並んだ複数
個の駆動用IC部分に共通して細長い形状となったもの
(ACF2)と上記複数個の駆動用ICへの入力配線パ
ターン部分に共通して細長い形状となったもの(ACF
1)を別々に貼り付ける。
【0100】パッシベーション膜(保護膜)PSV1,
PSVは、図10にも示したように、電食防止のために
できる限り配線部を被覆し、露出部分は異方性導電膜A
CF1にて覆うようにする。
【0101】さらに、駆動用ICの側面周辺は、シリコ
ーン樹脂SILが充填され、保護が多重化されている。
【0102】《液晶表示素子とその外周部に配置された
回路》図11は本発明による液晶表示素子における駆動
ICの実装状態を説明する要部斜視図であって、一方の
ガラス基板SUB1に駆動ICをフリップチップ方式で
実装し、この駆動ICに接続する外部回路と搭載するフ
レキシブル基板FPC1,FPC3は上記一方のガラス
基板SUB1の端縁から同図の太矢印で示したように当
該ガラス基板SUB1の裏面に折り込まれる。これによ
り、液晶表示装置の額縁を大幅に狭くすることができ
る。なお、同図のA−A線は前記図9のA−A線に相当
する。
【0103】《透明絶縁基板SUB1の製造方法》次
に、上述した液晶表示装置の一方のガラス基板SUB1
側の製造方法について、図12〜図14を参照して説明
する。なお、同各図において、中央の文字は工程名の略
称であり、左側は画素部分、右側はゲ−ト端子付近の断
面形状で見た加工の流れを示す。工程BおよびDを除
き、工程A〜Gの工程は各写真(ホト)処理に対応して
区分けしたもので、各工程のいずれの断面図もホト処理
後の加工が終わり、ホトレジストを除去した段階を示し
ている。また、上記写真(ホト)処理とは本説明ではホ
トレジストの塗布からマスクを使用した選択露光を経
て、それを現像するまでの一連の作業を示すものとし、
繰り返しの説明は避ける。以下区分した工程にしたがっ
て、説明する。
【0104】工程A、図12 7059ガラス(商品名)からなるガラス基板SUB1
の両面に酸化シリコン膜SIOをディップ処理により設
けた後、500°C、60分間のベ−クを行なう。な
お、このSIO膜は透明絶縁基板SUB1の表面凹凸を
緩和するために形成するが、凹凸が少ない場合、省略で
きる工程である。
【0105】膜厚が2800ÅのAl−Ta、Al−T
i−Ta、Al−Pd等からなる第1導電膜g1をスパ
ッタリングにより設ける。これをホト処理後、リン酸と
硝酸と氷酢酸との混酸液で第1導電膜g1を選択的にエ
ッチングする。
【0106】工程B、図12 レジスト直描後(前述した陽極酸化パタ−ン形成後)、
3%酒石酸をアンモニヤによりPH6.25±0.05
に調整した溶液をエチレングリコ−ル液で1:9に稀釈
した液からなる陽極酸化液中にガラス基板SUB1を浸
漬し、化成電流密度が0.5mA/cm2 になるように
調整する(定電流化成)。
【0107】次に、所定のAl23膜厚が得られるのに
必要な化成電圧125Vに達するまで陽極酸化(陽極化
成)を行なう。
【0108】その後、この状態で数10分保持すること
が望ましい(定電圧化成)。これは均一なAl23膜を
得る上で大事なことである。それによって、導電膜g1
が陽極酸化され、走査信号線(ゲ−トライン)GL上お
よび側面に自己整合的に膜厚が1800Åの陽極酸化膜
AOFが形成され、薄膜トランジストTFTのゲ−ト絶
縁膜の一部となる。
【0109】工程C、図12 膜厚が1400ÅのITO膜からなる導電膜d1をスパ
ッタリングにより設ける。ホト処理後、エッチング液と
して塩酸と硝酸の混酸液で導電膜d1を選択的にエッチ
ングすることにより、ゲ−ト端子GTM、ドレイン端子
DTMの最上層および透明画素電極ITO1を形成す
る。
【0110】工程D、図13 プラズマCVD装置にアンモニアガス、シランガス、窒
素ガスを導入して、膜厚2000Åの窒化Si膜を設
け、プラズマCVD装置にシランガス、水素ガスを導入
して、膜厚が2000Åのi型非晶質Si膜を設けたの
ち、プラズマCVD装置に水素ガス、ホスフィンガスを
導入して膜厚が300ÅのN+ 型の非晶質Si膜d0を
設ける。この成膜は同一CVD装置で反応室を変え連続
して行なう。
【0111】工程E、図13 ホト処理後、ドライエッチングガスとしてSF6、BC
lを使用してN+ 型非晶質Si膜d0、i型非晶質Si
膜ASをエッチングする。続けて、SF6を使用して窒
化Si膜GIをエッチングする。もちろん、SF6ガス
でN+ 型非晶質Si膜d0、i型非晶質Si膜ASおよ
び窒化Si膜GIを連続してエッチングしても良い。
【0112】このように3層のCVD膜をSF6を主成
分とするガスで連続的にエッチングすることが本実施例
の製造工程の特徴である。すなわち、SF6ガスに対す
るエッチング速度はN+ 型非晶質Si膜d0、i型非晶
質Si膜AS、窒化Si膜GIの順に大きい。したがっ
て、N+ 型非晶質Si膜d0がエッチング完了し、i型
非晶質Si膜ASがエッチングされ始めると上部のN+
型非晶質Si膜d0がサイドエッチされ結果的にi型非
晶質Si膜ASが約70度のテ−パに加工される。
【0113】また、i型非晶質Si膜ASのエッチング
が完了し、窒化Si膜GIがエッチングされ始めると、
上部のN+ 型非晶質Si膜d0、i型非晶質Si膜AS
の順にサイドエッチされ、結果的にi型非晶質Si膜A
Sが約50度、窒化シリコン膜GIが20度にテ−パ加
工される。上記テ−パ形状のため、その上部にソ−ス電
極SD1が形成された場合も断線の確率は著しく低減さ
れる。N+ 型非晶質Si膜d0のテ−パ角度は90度に
近いが、厚さが300Åと薄いために、この段差での断
線の確率は非常に小さい。したがって、N+ 型非晶質S
i膜d0、i型非晶質Si膜AS、窒化Si膜GIの平
面パタ−ンは厳密には同一パタ−ンではなく、断面が順
テ−パ形状となるため、N+ 型非晶質Si膜d0、i型
非晶質Si膜AS、窒化Si膜GIの順に大きなパタ−
ンとなる。
【0114】工程F、図14 膜厚が600ÅのCrからなる第2導電膜d2をスパッ
タリングにより設け、さらに膜厚が4000ÅのAl−
Pd、Al−Si、Al−Ta、Al−Ti−Ta等か
らなる第3導電膜d3をスパッタリングにより設ける。
ホト処理後、第3導電膜d3を工程Aと同様な液でエッ
チングし、第2導電膜d2を硝酸第2セリウムアンモニ
ウム溶液でエッチングし、映像信号線DL、ソ−ス電極
SD1、ドレイン電極SD2を形成する。
【0115】ここで本実施例では、工程Eに示すよう
に、N+ 型非晶質Si膜d0、i型非晶質Si膜AS、
窒化Si膜GIが順テ−パとなっているため、映像信号
線DLの抵抗の許容度の大きい液晶表示装置では第2導
電膜d2のみで形成することも可能である。
【0116】つぎに、ドライエッチング装置にSF6
BClを導入して、N+ 型非晶質Si膜d0をエッチン
グすることにより、ソ−スとドレイン間のN+ 型半導体
層d0を選択的に除去する。
【0117】工程G、図14 プラズマCVD装置にアンモニアガス、シランガス、窒
素ガスを導入して、膜厚が0.6μmの窒化Si膜を設
ける。ホト処理後、ドライエッチングガスとしてSF6
を使用してエッチングすることにより、保護膜PSV1
を形成する。保護膜としてはCVDで形成したSiN膜
のみならず、有機材料を用いたものも使用できる。
【0118】図15は薄膜トランジスタTFTをスイッ
チング素子として用いたアクティブ・マトリクス方式T
FT液晶表示モジュールのTFT液晶表示素子とその外
周部に配置された回路を示すブロック図である。
【0119】同図では、それぞれ液晶表示素子(TFT
−LCD)の片側のみに配置されたドレインドライバI
1〜ICMおよびゲートドライバIC1〜ICNは、図8
3に示したように、液晶表示素子の一方のガラス基板S
UB1上に形成されたドレイン側引き出し線DTMおよ
びゲート側引き出し線GTMと異方性導電膜ACF2あ
るいは紫外線硬化樹脂SIL等でチップ・オン・ガラス
実装(COG実装)されている。本例では、XGA仕様
である800×3×600の有効ドットを有する液晶表
示素子に適用している。
【0120】このため、液晶表示素子の透明絶縁基板上
には、240出力のドレインドライバICを長辺に10
個(M=10)と、101出力のゲートドライバICを
短辺に6個(N=6)とをCOG実装している。画素数
からは、ゲートドライバの出力は、合計600出力あれ
ば足りるが、後述するように、有効画素部の上下に追加
ゲート線を形成するため、最上部101出力、中央部1
00出力×4、および最下部101出力の構成をとって
いる。なお、同一のゲートドライバICにて、100、
101出力の使い分けができる。
【0121】液晶表示素子の上側にはドレインドライバ
部103が配置され、また、側面部には、ゲートドライ
バ部104、他方の側面部には、コントローラ部10
1、電源部102が配置されている。コントローラ部1
01および電源部102、ドレインドライバ部103、
ゲートドライバ部104は、それぞれ電気的接続手段J
N1、3により相互接続されている。
【0122】本例では、XGAパネルとして800×3
×600ドットの10.4インチ画面サイズのTFT液
晶表示モジュールを設計した。このため、赤(R)、緑
(G)、青(B)の各ドットの大きさは、264μm
(ゲート線ピッチ)×88μm(ドレイン線ピッチ)と
なっており、1画素は、赤色(R)、緑色(G)、青色
(B)の3ドットの組合わせで、264μm角となって
いる。このため、ドレイン線引き出し配線DTMを80
0×3本とすると、引き出し線ピッチは100μm以下
となってしまい、現在使用可能なテープキャリアパッケ
ージ(TCP)実装の接続ピッチ限界以下となる。CO
G実装では、使用する異方性導電膜等の材料にも依存す
るが、おおよそ駆動用ICチップのバンプBUMPのピ
ッチで約70μmおよび下地配線との交叉面積で約40
μm角が現在使用可能な最小値といえる。このため、本
例では、液晶パネルの1個の長辺側にドレインドライバ
ICを一列に並べ、ドレイン線を該長辺側に引き出し
て、ドレイン線引き出し配線DTMのピッチを88μm
とした。したがって、駆動用ICチップのバンプBUM
P(図10参照)ピッチを約70μmおよび下地配線と
の交叉面積を約40μm角に設計でき、図2に示した第
2実施例に従い、ITO接続端子と金バンプをより高い
信頼性で接続するのが可能となった。ゲート線ピッチは
264μmと十分大きいため、片側の短辺側にてゲート
線引き出しGTMを引き出しているが、さらに高精細に
なると、ドレイン線と同様に対向する2個の短辺側にゲ
ート線引き出し線GTMを交互に引き出すことも可能で
ある。
【0123】ドレイン線あるいはゲート線を交互に引き
出す方式では、前述したように、引き出し配線DTMあ
るいはGTMと駆動用ICの出力側BUMPとの接続は
容易になるが、周辺回路基板を液晶パネルPNLの対向
する2長辺の外周部に配置する必要が生じ、このため、
外形寸法が片側引き出しの場合よりも大きくなるという
問題があった。
【0124】特に、表示色数が増えると表示データのデ
ータ線数が増加し、情報処理装置の最外形が大きくな
る。このため、本例では、多層フレキシブル基板を使用
することで、従来の問題を解決した。また、XGAパネ
ルとして、10インチ以上の画面サイズとなると、ドレ
イン線引き出し配線DTMのピッチは、約100μm以
上と大きくなり、1個の長辺側にドレインドライバIC
をCOG実装にて片側配置できる。
【0125】本例で採用した駆動用ICは、前記図9に
おおよその外観を示したが、モジュール外形をできる限
り小さくするため、非常に細長い形状であり、例えば、
ゲート側の駆動用ICでは、長辺寸法は、約11〜17
mm、短辺寸法は、約1.0〜1.5mm、ドレイン側
の駆動用ICでは、長辺寸法は、約11〜20mm、短
辺寸法は、約1.0〜2.0mmである。
【0126】また、本例では、有効表示部ARと駆動用
ICの出力側バンプBUMP部との間のゲート出力配線
パターンGTMは、駆動用ICの長辺方向と短辺方向と
の3方向から延在している。一方、ドレイン出力配線パ
ターンGTMは、駆動用ICの長辺方向の1方向から延
在している。
【0127】例えば、本例では、ゲート側の駆動用IC
では、101出力のうち21本を2短辺側から、残り、
約80本を1長辺側から出力配線する。ドレイン側の駆
動用ICでは、駆動用ICを細長く設計し、長辺方向の
みの出力配線とし、240出力を1長辺側から出力配線
している。
【0128】図16は本例のTFT液晶表示モジュール
におけるゲートドライバ104とドレインドライバ10
3に対する表示用データとクロック信号の流れの説明図
である。
【0129】表示制御装置101は、本体コンピュータ
からの制御信号(クロック、表示タイミング信号、同期
信号)を受けて、ドレインドライバ103への制御信号
として、クロックD1(CL1)、シフトクロックD2
(CL2)および表示データを生成し、同時に、ゲート
ドライバ104への制御信号として、フレーム開始指示
信号FLM、クロックG(CL3)および表示データを
生成する。
【0130】また、ドレインドライバ103の前段のキ
ャリー出力は、そのまま次段のドレインドライバ103
のキャリー入力に入力される。
【0131】《液晶表示モジュールMDLを実装した情
報機器》図17は本発明による液晶時装置を用いた液晶
表示モジュールMDLを実装したノートブック型のパソ
コンあるいはワープロの斜視図である。
【0132】同図に示したように、駆動ICの液晶パネ
ルPNL上へのCOG実装に前記図1〜図3、図5およ
び図8で説明した接続構造を使用し、かつ外周部のドレ
インおよびゲートドライバ用周辺回路としての多層フレ
キシブル基板に折り曲げ実装を採用することで、従来に
比べ大幅に外形サイズ縮小ができる。
【0133】本例では、片側実装されたドレインドライ
バ用周辺回路を情報機器のヒンジ上方の表示部の上側に
配置できるため、コンパクトな実装が可能となった。
【0134】情報機器からの信号は、まず、同図の左側
のインターフェイス基板PCBのほぼ中央に位置するコ
ネクタから表示制御集積回路素子(TCON)へ行き、
ここでデータ変換された表示データが、ドレインドライ
バ用周辺回路へ流れる。
【0135】このように、フリップチップ方式に多層フ
レキシブル基板を併用することで、情報機器の横幅の外
形の制約が解消でき、小型で低消費電力の情報機器を提
供できた。
【0136】以上本発明を実施例に基づいて具体的に説
明したが、本発明は、上記実施例に限定されるものでは
なく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能
であることは勿論である。
【0137】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
駆動用ICと透明絶縁基板上に形成された端子との接続
抵抗を小さくして信頼性を向上させると共に、高品質の
画像表示を可能としたフリップチップ方式の液晶表示素
子を有する液晶表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による液晶表示装置の第1実施例を構成
する液晶表示素子の要部断面模式図である。
【図2】本発明による液晶表示装置の第2実施例を構成
する液晶表示素子の要部断面模式図である。
【図3】本発明による液晶表示装置の第3実施例を構成
する液晶表示素子の要部断面模式図である。
【図4】接続端子への金バンプの接触面積に対する接触
部分の抵抗変化の一例の説明図である。
【図5】本発明による液晶表示装置の第4実施例を構成
する液晶表示素子の要部断面模式図である。
【図6】本発明による液晶表示装置の第5実施例を構成
する液晶表示素子の要部断面模式図である。
【図7】本発明による液晶表示装置の第6実施例を構成
する液晶表示素子の要部断面模式図である。
【図8】本発明による液晶表示装置の第7実施例を構成
する液晶表示素子の要部断面模式図である。
【図9】透明絶縁基板上に駆動用ICを搭載した様子を
示す平面図である。
【図10】図9のA−A線で切断した断面図である。
【図11】本発明による液晶表示素子における駆動IC
の実装状態を説明する要部斜視図である。
【図12】本発明による液晶表示装置の一方のガラス基
板SUB1側の製造方法の説明図である。
【図13】本発明による液晶表示装置の一方のガラス基
板SUB1側の製造方法の説明図である。
【図14】本発明による液晶表示装置の一方のガラス基
板SUB1側の製造方法の説明図である。
【図15】本発明による液晶表示装置の薄膜トランジス
タTFTをスイッチング素子として用いたアクティブ・
マトリクス方式TFT液晶表示モジュールのTFT液晶
表示素子とその外周部に配置された回路を示すブロック
図である。
【図16】本発明による液晶表示装置を用いたTFT液
晶表示モジュールにおけるゲートドライバとドレインド
ライバに対する表示用データとクロック信号の流れの説
明図である。
【図17】本発明による液晶時装置を用いた液晶表示モ
ジュールMDLを実装したノートブック型のパソコンあ
るいはワープロの斜視図である。
【図18】フリップチップ方式の液晶表示素子の概略構
造を説明する要部断面図である。
【図19】駆動ICに備える金バンプの表面状態の説明
図である。
【符号の説明】
SUB1 透明絶縁基板としてのガラス基板 IC 駆動IC BUMP 金バンプ ITO 液晶表示素子(LCD)に形成した接続端子 ACF 異方性導電膜 ECPA、ECPB 導電粒子 PAS 保護膜 HSN 駆動ICの配線 AUC 金膜。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】液晶層を介して重ね合わせた2枚の透明絶
    縁基板の一方の前記基板面上に形成した接続端子に加熱
    圧着接続で面実装するための金バンプを備えた駆動用I
    Cを搭載したフリップチップ方式の液晶表示素子を有す
    る液晶表示装置において、 前記金バンプと前記接続端子とが直接接触する部分と、
    前記金バンプと前記接続端子の間で前記金バンプに少な
    くとも一部が食い込んだ導電粒子を介して接触する部分
    とで前記金バンプと前記接続端子を導電接続してなるこ
    とを特徴とする液晶表示装置。
  2. 【請求項2】液晶層を介して重ね合わせた2枚の透明絶
    縁基板の一方の前記基板面上に形成した接続端子に加熱
    圧着接続で面実装するための金バンプを備えた駆動用I
    Cを搭載したフリップチップ方式の液晶表示素子を有す
    る液晶表示装置において、 前記金バンプと前記接続端子とが直接接触する部分と、
    前記金バンプと前記接続端子の間で前記加熱圧着接続に
    より前記金バンプに一部が食い込むと共に前記金バンプ
    と前記接続端子の接触する面方向と略々平行な方向に偏
    平状に変形してなる導電粒子を介して接触する部分とで
    前記金バンプと前記接続端子を導電接続してなることを
    特徴とする液晶表示装置。
  3. 【請求項3】液晶層を介して重ね合わせた2枚の透明絶
    縁基板の一方の前記基板面上に形成した接続端子に加熱
    圧着接続で面実装するための金バンプを備えた駆動用I
    Cを搭載したフリップチップ方式の液晶表示素子を有す
    る液晶表示装置において、 前記金バンプと前記接続端子とが直接接触する部分と、
    前記金バンプと前記接続端子の間で前記金バンプに少な
    くとも一部が食い込んだ導電粒子を介して接触する部分
    および前記加熱圧着接続により前記金バンプに一部が食
    い込むと共に前記金バンプと前記接続端子の接触する面
    方向と略々平行な方向に偏平状に変形してなる導電粒子
    を介して接触する部分とで前記金バンプと前記接続端子
    を導電接続してなることを特徴とする液晶表示装置。
  4. 【請求項4】請求項1、2または3の何れかにおいて、
    前記接続端子の表面がITO透明導電膜、クロムCr、
    モリブデンMo、タンタルTa、タングステンW、ある
    いはその合金、またはアルミニウムAlあるいはその合
    金の何れかからなることを特徴とする液晶表示装置。
  5. 【請求項5】液晶層を介して重ね合わせた2枚の透明絶
    縁基板の一方の前記基板面上に形成した接続端子に加熱
    圧着接続で面実装するための金バンプを備えた駆動用I
    Cを搭載したフリップチップ方式の液晶表示素子を有す
    る液晶表示装置において、 前記金バンプと表面に金膜を有した接続端子との間で前
    記金バンプおよび金膜に少なくとも一部が食い込んだ導
    電粒子を介して接触する部分で導電接続してなることを
    特徴とする液晶表示装置。
  6. 【請求項6】請求項5において、前記金膜が転写バンプ
    から形成されたことを特徴とする液晶表示装置。
  7. 【請求項7】請求項1、2または3の何れかにおいて、
    前記接続端子の少なくとも前記金バンプと接触する面に
    金膜を有し、この金膜と前記金バンプとが直接接触する
    部分と、前記導電粒子を介して上記金膜と前記金バンプ
    とが接触する部分とで前記金バンプと前記接続端子を導
    電接続してなることを特徴とする液晶表示装置。
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