JPH10170944A - 液晶表示装置とその製造方法 - Google Patents

液晶表示装置とその製造方法

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JPH10170944A
JPH10170944A JP8332596A JP33259696A JPH10170944A JP H10170944 A JPH10170944 A JP H10170944A JP 8332596 A JP8332596 A JP 8332596A JP 33259696 A JP33259696 A JP 33259696A JP H10170944 A JPH10170944 A JP H10170944A
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JP
Japan
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semiconductor element
electrode
liquid crystal
organic film
display device
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JP8332596A
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Hideki Niimi
秀樹 新見
Takeshi Ishigame
剛 石亀
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/09Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern
    • HELECTRICITY
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    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
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    • H05K3/4007Surface contacts, e.g. bumps

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  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Non-Metallic Protective Coatings For Printed Circuits (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体素子とガラス基板とを接続する際に、
高強度接続を可能とし、かつ半導体素子に供給する配線
の傷付きを防止することを目的とする。 【解決手段】 表示領域11と非表示領域12を有する
ガラス基板7上の非表示領域12に、ガラス基板7の表
示領域11から引き出されて半導体素子1の接続される
非表示領域12上のAl電極3aと、半導体素子1を実
装した際に半導体素子1の突起電極2につながるAl電
極3bに接続される配線10a,10bが形成され、配
線10a,10bを覆う有機膜6を形成した液晶表示装
置である。Al電極3a,3bの上に、導電粒子4を分
散させた接着材5を接着し、Al電極3a,3bと突起
電極2との位置合わせを行った後に、導電粒子4を介し
てAl電極3a,3bと突起電極2とを電気的に接続し
て半導体素子1を実装する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶パネルの基板
上に半導体素子を直接に実装した液晶表示装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】液晶を応用した表示装置は、低電力、軽
量など従来のディスプレイにない特徴を持ち、周辺技術
の進歩により商品力が高まり、様々な製品に使用されて
いる。これら液晶表示装置のパネル基板に信号を供給す
るための半導体素子との実装方法として、TAB(Tape
Automated Bonding)工法、COG(Chip On Glass )
工法が知られている。
【0003】TAB工法では、半導体素子は液晶表示パ
ネル基板にフィルムキャリアを介して接続されるため、
ILB(Inner Lead Bonding)、OLB(Outer Lead B
onding)という2ケ所の接続が必要であり、製品外形も
大きくなる。またフィルムキャリアを用いるためコスト
高となる。
【0004】一方、COG工法では、熱硬化性樹脂から
なる接着材中に導電粒子を分散させた接着材を用いて半
導体素子を接続する方法が一般的にとられており、TA
B工法と比較して接続箇所が削減でき、かつ製品外形が
小さくできるため、画面寸法で2〜8インチ程度の液晶
パネルでは主流となってきている。このCOG工法によ
り液晶パネルのガラス基板に半導体素子を実装する過程
を図4に示す。
【0005】液晶パネルのガラス基板7aの上の非表示
領域12には、表示領域11から引き出されて半導体素
子1へ接続されるアルミ電極(以下、Al電極と略す)
3aと、半導体素子1を実装した際に半導体素子1へ信
号を供給するAl電極3bに接続される配線10が形成
されている。
【0006】配線10の上には窒化珪素膜などの無機膜
9が形成されている。半導体素子1の突起電極2とガラ
ス基板7aのAl電極3a,3bとを互いに対向させ、
導電粒子4を有する接着材5を介して接続させる。
【0007】ガラス基板7aの上の表示領域11には、
TFTトランジスタアレイ群(図示せず)が形成されて
おり、ガラス基板7aとガラス基板7bの間に液晶13
が封入されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ガラス
基板7の上に形成されている配線10および電極3a,
3bの材料は、抵抗値を下げるためにAlを用いている
が、配線10の上にある無機膜9は厚さが約3000Å
と薄いため、配線10に傷が付きやすく、パネル製造工
程において取り扱いに非常に注意が必要であり、配線1
0の傷付きにより、隣接した配線との短絡や半導体素子
1の誤動作等の問題が発生し、生産性が悪いという課題
がある。
【0009】また、ガラス基板7の上の無機膜9と有機
材である接着材5との界面の接着力が弱いため、上記方
法にて製造した液晶表示装置を高温高湿の環境に放置す
ると、接着力が低下して半導体素子1と無機膜9との界
面で剥離が生じる。
【0010】剥離が生じると導電粒子4のつぶれが小さ
くなり、その結果、ガラス基板7と半導体素子1の上の
突起電極2との接触面積が小さくなるため、接続抵抗が
高くなり、接続が不安定になる場合がある。
【0011】本発明は、このような課題を解決するため
になされたもので、半導体素子の突起電極につながる配
線に傷が付きにくく、かつ半導体素子と表示パネル基板
を接続する際に高強度接続が可能で、信頼性の高い液晶
表示装置とその製造方法を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、ガラス基板の上に形成された配線の上に絶縁膜とし
て有機膜を設けたことを特徴とする。
【0013】この本発明によると、実装しようとする半
導体素子と絶縁膜として有機膜とが接着材で強固に接着
され、前記有機膜は従来の無機膜と比較して厚く形成す
ることが可能であり、パネル製造工程での前記配線の傷
付きを防止でき、生産性の向上が図れる。
【0014】また、本発明の液晶表示装置の製造方法に
よると、上記の液晶表示装置を実現できる。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明の液晶表示装置は、表示領
域と非表示領域を有するガラス基板上に、電極と前記電
極に接続される配線を設け、前記配線上に絶縁膜を設
け、導電粒子を分散させた接着材によって半導体素子を
ガラス基板上の非表示領域の前記電極に実装した液晶表
示装置であって、前記絶縁膜を有機膜としたことを特徴
とする。
【0016】有機膜は、ポリイミドまたはアクリル系樹
脂またはフッ素系樹脂である。この構成によると、有機
膜と有機物である接着材との有機膜どうしの高い密着性
により、電極と半導体素子の突起電極とが高強度で接続
される。また配線の傷付きを防止できる。
【0017】また、本発明の液晶表示装置の製造方法
は、半導体素子を基板上の非表示領域に実装するに際
し、電極と前記電極に接続される配線を設けた基板の上
に有機膜を形成し、 有機膜をパターニングして電極の
部分の有機膜を除去し、導電粒子を分散させた接着材を
前記電極に付着させ、さらに実装しようとする半導体素
子を位置合わせして前記電極の上に載置し、その後に加
圧しながら加熱し硬化させて前記有機膜と半導体素子と
を接着するとともに前記半導体素子と前記電極とを前記
導電粒子を介して電気接続することを特徴とし、上記の
液晶表示装置を実現できる。
【0018】以下、本発明における実施の形態を図1〜
図3に基づいて説明する。なお、従来例を示す図4と同
様の作用をなすものには同一の符号を付けて説明する。
【0019】図1に示すように、ガラス基板7aのうち
の液晶パネルになったときに表示領域となる領域11に
は、TFTトランジスタアレイ群(図示せず)が形成さ
れており、非表示領域12には、実装すべき半導体素子
1の突起電極2に当接するAl電極3a,3bと、表示
領域11の前記TFTトランジスタアレイ群から引き出
されてAl電極3aに接続されるAl配線10aと、A
l電極3bに接続されるAl配線10bが形成されてい
る。
【0020】先ず、ガラス基板7aの上面に有機膜6を
形成する。具体的には、ポリイミドをガラス基板7aの
上に塗布した後、スピンナーを用いて有機膜6を形成し
た。この時の回転数は300rpmで2秒の実施後、1
500rpmで5秒行った。
【0021】次に、フォトリソグラフィ工法を用いて有
機膜6をパターニングして、表示領域11とAl電極3
a,3bの上のみポリイミドを除去する。具体的には、
パターニングはプリベークを約80℃で5分、露光、現
像後、ポストベークを約250℃で30分実施した。こ
こで形成されたポリイミド樹脂の膜厚は、2〜5μm程
度であった。
【0022】半導体素子1は液晶表示駆動を行なう機能
を有し、図3に示すように、Al電極パッド8の表面に
突起電極2が形成されている。これはTAB工法に使用
する電極仕様と同一であっても問題なく、15〜20μ
m程度の高さである。Al電極3a,3bの厚みは通常
2000〜3000Å程度である。
【0023】次に、Al電極3a,3bの上に、導電粒
子4を分散させたシート状の接着材5を載置し、Al電
極3a,3bの表面に接着材5を付着させる。この時は
仮止め状態とし、圧着温度は100〜150℃とした。
【0024】導電粒子4の径は、突起電極2の大きさ、
高さのばらつきを考慮し、4〜6μmを用いた。また、
接続抵抗を考慮して、導電粒子4の表面はAuメッキを
した。また、接着材5の厚みは導電粒子をカバーできる
ように20μmから25μmとした。
【0025】次に、接着材5を介在させて突起電極2と
Al電極3a,3bを対面させて、半導体素子1とガラ
ス基板7aを位置合わせし重ねた。次に、半導体素子1
とガラス基板7aを加圧しながら加熱して硬化させるこ
とにより、接着材5に分散させた導電粒子4により突起
電極2とAl電極3a,3bを電気的に接続した。
【0026】このときの熱加圧条件は温度170〜21
0℃,突起電極あたりの圧力荷重1500〜2000k
g/cm2 ,時間20秒とした。熱加圧することで、図
3に示すように、弾性を有する導電粒子4が圧縮され、
突起電極2とAl電極3a,3bが電気的に安定して接
続される。
【0027】その後に、ガラス基板7bを張り合わせて
セル室をガラス基板7aとの間に形成するとともにセル
室への液晶の充填が実施されて液晶表示装置が完成す
る。このように構成されたガラス基板7によると、配線
10a,10bの上の有機膜6は厚く形成することが可
能であり、パネル製造工程での配線10a,10bの傷
付きを防止でき、生産性の向上が図れる。
【0028】さらにガラス基板7の上に形成されている
有機膜6と有機物である接着材5との密着性が良好であ
るため、ガラス基板上のAl電極と半導体素子の突起電
極との接続が安定し、高歩留りで高い信頼性が確保でき
るという二次効果も得られる。
【0029】また、本実施形態においては、有機膜とし
てポリイミドを用いる場合で説明したが、アクリル系樹
脂またはフッ素系樹脂を用いた場合においても、同様の
効果が得られる。
【0030】
【発明の効果】以上のように本発明の液晶表示装置によ
ると、基板上に有機膜を形成することにより膜厚を厚く
することが可能であり、半導体素子の突起電極につなが
る配線の傷付きを防止することができる。また、基板上
に形成した有機膜と有機物である接着材との有機膜どう
しの高い密着性により、高強度接続が可能となる。
【0031】また、本発明の液晶表示装置の製造方法に
よると、半導体素子を基板上の非表示領域に実装するに
際し、電極と前記電極に接続される配線を設けた基板の
上に有機膜を形成し、有機膜をパターニングして電極の
部分の有機膜を除去し、導電粒子を分散させた接着材を
前記電極に付着させ、さらに実装しようとする半導体素
子を位置合わせして前記電極の上に載置し、その後に加
圧しながら加熱し硬化させて前記有機膜と半導体素子と
を接着するとともに前記半導体素子と前記電極とを前記
導電粒子を介して電気接続するので、上記の表示装置を
実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態の液晶表示装置の組み立てに使用す
る部品の要部斜視図
【図2】同実施の形態の液晶表示装置の非表示領域に半
導体素子を実装する工程の拡大断面図
【図3】同実施の形態の液晶表示装置の非表示領域の要
部の断面図
【図4】従来の液晶表示装置の非表示領域に半導体素子
を実装する工程の拡大断面図
【符号の説明】
1 半導体素子 2 突起電極 3a,3b Al電極 4 導電粒子 5 接着材 6 有機膜 7 ガラス基板 10a,10b 配線 11 表示領域 12 非表示領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H05K 3/32 H05K 3/32 B

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表示領域と非表示領域を有するガラス基
    板上に、電極と前記電極に接続される配線を設け、前記
    配線上に絶縁膜を設け、導電粒子を分散させた接着材に
    よって半導体素子をガラス基板上の非表示領域の前記電
    極に実装した液晶表示装置であって、前記絶縁膜を有機
    膜とした液晶表示装置。
  2. 【請求項2】 有機膜が、ポリイミドまたはアクリル系
    樹脂またはフッ素系樹脂である請求項1記載の液晶表示
    装置。
  3. 【請求項3】半導体素子を基板上の非表示領域に実装す
    るに際し、 電極と前記電極に接続される配線を設けた基板の上に有
    機膜を形成し、 有機膜をパターニングして電極の部分の有機膜を除去
    し、 導電粒子を分散させた接着材を前記電極に付着させ、さ
    らに実装しようとする半導体素子を位置合わせして前記
    電極の上に載置し、 その後に加圧しながら加熱し硬化させて前記有機膜と半
    導体素子とを接着するとともに前記半導体素子と前記電
    極とを前記導電粒子を介して電気接続する液晶表示装置
    の製造方法。
JP8332596A 1996-12-13 1996-12-13 液晶表示装置とその製造方法 Pending JPH10170944A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7888182B2 (en) 2006-03-30 2011-02-15 Tdk Corporation Electronic component, production method of electronic component, mounted structure of electronic component, and evaluation method of electronic component
CN103064223A (zh) * 2013-01-07 2013-04-24 京东方科技集团股份有限公司 一种阵列基板和一种显示面板

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