TW200527038A - System and method of manufacturing liquid crystal display - Google Patents

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Description

200527038 九、發明說明： c發明所屬之技術領域2 發明領域 本發明係有關於製造液晶顯示器之系統及方法。 5 【先前技術】 相關技藝之說明 液晶顯示器（LCD)包含一具有一組面板之液晶（LC)面 板總成，該組面板具有場域產生電極以及一介於其間的LC 層。該場域產生電極含有電壓以產生電場俾重組該LC層中 10 15 之LC分子，進而控制穿過該LC層之光線。該面板總成進一 步包括複數條訊號線以將該電壓傳輸至該場域產生電極。 該LCD進一步包括複數個連接至該訊號線之驅動電路 以將該訊號供應至該電路。該驅動電路係由積體電路(Ic) 晶片構成。驅動1C晶片被安裝於一可變印刷電路(fpc)薄膜 上，該薄膜(FPC)包含一以聚亞醯胺做成之絕緣薄膜以及複 數條印刷於其上方的導電引線。安裝被稱做為捲帶式封萝 體（tcp)之該驅動1(：:晶片的該171>(：薄膜以捲帶式自動烊^ 〇技術焊接，使該IC晶片透過該TCP上之，線被= 連接至該面板總成上之該訊號線。 該TCP之該引線包括複數條輸入及輸出弓丨綠其分別 被連接至該TCP上之該1(：晶片的輸入及輸出端子，該:板 總成上之該訊號線包括複數個位於該面板總成之邊緣附= 的襯墊。該TCP之該輸出引線被實體且電性連接至該面2 總成之該襯墊，而該TCP之該輪入引線則透過垾接^ 20 200527038 刷電路板被連接以將複數個訊號供應至該驅動1C。 该TCP之该輸出引線及该面板總成之該概塾的焊接係 藉由在其中間插入一非等向性導電薄膜(ACF)，再以一金屬 或陶瓷做成之加熱工具進行熱壓縮之方式達成的，其中該 5導電薄膜係由包含複數個散佈其中之導電粒子的熱固性或 熱塑性樹脂做成。 由於邊加熱工具會產生咼溫以達成可靠的焊接，它可 能會被高溫變形以致降低其平坦性與壽命。高溫亦可能使 該加熱工具之焊接點、以及該驅動IC與該面板總成產生缺 10 陷。 特別是’大尺寸LCD所使用之大型加熱工具的平坦性 很容易下降。加熱工具之降低的平坦性可能無法均勻地平 壓該ACF之該導電粒子，進而使該TCP與該面板總成之間的 連接產生缺陷。 15 【發明内容】 發明簡介 本發明提供一種製造液晶顯示器之系統，該系統包 括·一製造液晶面板總成之面板製造單元，該液晶面板辨 成包括一薄膜電晶體(TFT)陣列面板、一彩色濾光陣列面 20板、以及一位於該TFT陣列面板及該彩色濾光陣列面板之間 的液晶層；一印刷電路薄膜焊接單元，用以將一印刷電路 薄膜焊接於該面板總成上；一印刷電路板(PCB)焊接單元， 用以將一 PCB焊接至該印刷電路薄膜；以及一檢查單元， 用以檢查該面板總成上之該印刷電路薄膜的焊接。 200527038 ==薄膜可以包括—捲帶·裝體。 該印刷電絲示波器。 (acf)將該印刷電路薄膜焊接於該面板=向性導電薄膜 該檢查單元可檢㈣印刷電路__面板總紅對 面：，查單元可檢_:==該 準 10 該焊接檢查單元被併入該印刷 PCB焊接单元。 電路薄膜焊接單元或該 該焊接檢查單元可包括兩個次單元，以分別檢查該 PCB之焊接前與焊接後的情形。該焊接檢查單元之該次單 元:的-者可以併入該印刷電路薄膜焊接單元而該焊接檢 一單元H人單:¾中的另—者則可以併人該焊接單 元0 本發明提供一種製造液晶顯示器之方法，該方法包 括·製造一液晶面板總成；將一印刷電路薄膜焊接於該面 板總成上，檢查該面板總成上之該印刷電路薄膜的焊接·, 20以及將一 PCB焊接至該印刷電路薄膜。 該檢查步驟可以在該PCB焊接前執行，且該方法可進 步包括·在戒PCB焊接後，再度檢查該面板總成上之該 印刷電路薄膜的焊接。 該檢查步驟可以在該PCB焊接後執行。 200527038 體 該印刷電路薄模可以包括-捲帶式封裝_ 該檢查步驟可以_ ¥ β Λ^ 1動攝#機或-麵示波器執行。 p刷電路薄厲可以一含有複數個導電粒子之非等向 性導電薄膜(ACF)焊接於該面板總成上，且該印刷電路』 之:Μ妾可以熱壓執行。該檢查步驟可檢查該熱壓縮所產 生之凹痕。 圖式簡單說明 本發明在參考隨附圖示詳細說明其實施例之後將更易 於理解，圖示中： 10 第1圖為一分解透視圖，顯示一根據本發明一實施例之 製造系統製成的液晶顯示器； 第2圖為一方塊圖，顯示一根據本發明一實施例之製造 液晶顯示器的系統；以及 第3Α至7圖依序地顯示一根據本發明一實施例之製造 15 液晶顯示器的方法。 t實施方式;j 較佳貫施例之詳細說明 下文將參考例示本發明之實施例的隨附圖示更詳盡地 敘述本發明。 2〇 在圖示中’夾層與區域之厚度被加大以求清晰。相同 的數字代表相同的元件。可以理解的是，當一元件如夾層、 區域或基板被描述成位於另一元件之“上方，，時，它可以直 接位於該另一元件上方或者在其間加入穿插元件。相反 地，當一元件被描述成位於另一元件之“直接上方，，時，其 200527038 間並不具有穿插元件。 現在，製造液晶顯示器之系統及方法將參考隨附圖示 說明如後。 第1圖為一分解透視圖，顯示一根據本發明一實施例之 5 製造系統製成的液晶顯示器。 參考第1圖，根據本發明一實施例之製造系統製成的液 晶顯示器100包括一液晶模組105，以及用以保護該液晶模 組1〇5之前、後殼110及190。該液晶模組1〇5包括一用以顯 示影像之顯示單元130，以及一設於該顯示單元13〇下方以 10 照射遠顯示早元130之背光單元145。該顯示單元130包括一 液晶面板總成13 7、複數個資料捲帶式封裝體(tcPs) 13 5、 一資料印刷電路板（PCB)136、複數個閘捲帶式封裝體 (TCPs)133、以及一閘印刷電路板(PCB)134。 該液晶面板總成137包括一薄膜電晶體(TFT)陣列面板 15 132、一面對該TFT陣列面板132之彩色濾光陣列面板131， 以及一介於該面板131及132之間的液晶層（圖中未示）。該 TFT陣列面板132具有複數個以矩陣方式排列之像素電極 (圖中未示）、複數個用以將訊號選擇性地傳輸至該像素電極 之TFT(圖中未示），以及複數個連接至該TFT之閘線（圖中未 20 示）及資料線（圖中未示）。 該資料線及該閘線分別透過該資料TCP 135與該閘 TCP 133被電性連接至該資料PCB 136及該閘PCB 134。詳 言之，該資料PCB 136及該閘PCB 134透過該資料TCP 135 與該閘TCP 133將電性訊號傳輸至該閘線及該資料線，其中 200527038 該電性訊號係接收自外部裝置或自行產生，並包括影像訊 號及用以控制該影像訊號之控制訊號。 5玄彩色濾光陣列面板131包括複數個供彩色顯示用之 彩色濾光片，以及一與該像素電極聯合產生電場之共同電 5極。該電場係透過供應電壓至該像素電極與該共同電極之 方式產生的，並決定該液晶層中之該液晶分子的方位。 该背光單元145包括一組發射光線之燈具單元151，以 及一將來自該燈具單元151之光線導引至該液晶面板總成 13 7之光導件15 〇。各該燈具單元丨5丨包括至少一發射光線之 10燈具以及一保護該燈具之燈罩，且第1圖中所示之該燈具位 於該光導件150之邊緣附近，我們稱之為邊緣型。該光導件 15〇位於該液晶面板總成137之下方且其尺寸大致與該液晶 面板總成137之尺寸相同。第丨圖中所示之該光導件15〇具有 一均勻的厚度。 15 該背光單元145進一步包括複數個光學薄片14〇，該光 學薄片被設置於該光導件15〇上以製造進入該液晶面板總 成137之光線的發光性，以及一反射器16〇，該反射器被設 置於該光導件ISO之下方以將從該光導件150退出之光線反 射至該光導件150，進而增進光線效能。 20 該背光單元145之組態可以各種形式修改。舉例來說， 該燈具可以設置於該液晶面板總成137與該光導件150之 間，我們稱之為直接型。此外，該背光單元145可以只具備 一個燈具單元，且該光導件150可具有增加或減少的厚度。 該顯示單元130及該背光單元145被承接於一下方底盤 200527038 170中，該底盤由一模框180固定。該模框18〇具有一使該下 方底盤170之一後表面外露的大型開口，以及複數個小型開 口，以加速安裝於該資料PCB 136及該閘PCB 134上之電路 元件的接收。 5 透過該模框180之該大型開口被外露之該下方底盤17〇 的該後表面具有至少一個變頻器板（圖中未示）以及一個訊 號轉換器PCB(圖中未示）。該變頻器板將一外部供應電壓轉 換成该燈具早元151之或燈具的驅動電壓，而被連接至該資 料？08136及该閘？〇8134之該訊號轉換器卩〇3則將類比影 10 像訊號轉換成數位影像訊號以供應至該等pCb。 一上方底盤120被設置於該顯示單元130上。該上方底 盤120使該資料PCB 136及該閘PCB 134彎曲於該模框18〇之 外，且同時避免該顯示單元130與該下方底盤17〇分離。位 於該上方底盤120上之該前殼no與位於該模框18〇下方之 15 該後殼190組合以形成該LCD 100。 根據本發明一實施例之製造液晶顯示器的系統顯示於 第2圖中。 第2圖為一方塊圖，顯示一根據本發明一實施例之製造 液晶顯不Is的系統。 20 參考第2圖，根據本發明一實施例之製造液晶顯示器的 系統包括一液晶面板製造單元1〇、一TCP焊接單元2〇、一 PCB焊接單元30、以及第一及第二焊接檢查單元41及42。 該液晶面板製造單元10製造該液晶面板總成137，包括 該TFT陣列面板132、該彩色濾光陣列面板131，以及該液晶 200527038 層，如第1圖所示。 該TCP焊接單兀20將該TCP 133與135焊接於該液晶面 板總成137上，而該PCB焊接單元30則將該pcB 134與136焊 接至該TCP 133與135。 5 該第一及第二焊接檢查單元41及42分別在該PCB 134 與136之焊接前與焊接後檢查該液晶面板總成137上之該 TCP 133與135的焊接。該焊接檢查單元41及42宜包括一差 動攝影機或一差動示波器。該第一及第二焊接檢查單元41 及42可為獨立裝置或分別併入該Tcp焊接單元2〇及該pcB 10焊接單元30。該第一及第二焊接檢查單元41及42可以一單 一焊接檢查單元取代以在該PCB 134與136之焊接前以及/ 或者焊接後進行檢查。 現在，根據本發明一實施例之使用第2圖所示之系統來 氣液晶顯不裔的方法將參考第3A至7圖以及第1及2圖詳 15 細說明如下。 第3A至7圖依序地顯示一根據本發明一實施例之製造 液晶顯示器的方法。 參考第1及2圖，一液晶面板總成137，包括一TFT陣列 面板13 2、一彩色濾、光陣列面板131，以及一液晶層，以該 20面板製造單元10進行製造。之後，複數個TCP 133與135以 5亥TCP火干接早元20被焊接至該TFT陣列面板132，且該TCP 133與135之焊接以該第一焊接檢查單元41進行檢查。隨 後，PCB 134與136分別以該PCB焊接單元30被焊接至該 TCP 133與135，且該TCP 133與135在該TFT陣列面板132上 12 200527038 的焊接以該第二焊接檢查單元42再度進行檢查。該閘TCP 133之示範焊接將參考第3A至7圖詳細說明如下。 一非等向性導電薄膜(ACF)230被施用於位於該液晶面 板總成137之該TFT陣列面板132上的該閘線之閘襯墊220， 5如第3A及3B圖所示。該ACF 230包括一熱固性或熱塑性膠 黏樹脂230b，以及複數個散佈於該樹脂230b中之導電粒子 230a。 參考第4A及4B圖，該ACF 230由該TCP焊接單元20之 一預熱頭171或一分離式ACF焊接機器預先固化。
10 參考第5A及5B圖，一安裝一驅動1C晶片133b之閘TCP 133的引線133a以一 CCD(電荷耦合元件）與該液晶面板總成 137之該閘襯墊220對準，且該閘TCP 133被預先壓平。請注 意，該引線133a中有些並未被連接至該驅動ic晶片133b， 而該引線133a中有些則被連接至該驅動1(：晶片133b，且該 15 TCP焊接單元2〇可焊接一FPC薄膜而不需將一晶片安裝於 该液晶面板總成13 7上。 參考第6A及6B圖，該ACF 230以該TCP焊接單元20之 一熱壓細頭210的壓力被固化，使該閘線之該閘概墊220與 閘TCP 133之該引線133a透過該導電粒子230a以熱壓法電 2〇 性連接。 之後，該TCP 133在該液晶面板總成137上的焊接以該 第一焊接檢查單元41進行檢查。該檢查步驟宜檢測該熱壓 所產生之凹痕。 如果熱壓之後位於該閘襯墊220與該引線133a之間之 13 200527038 該導電粒子230a的數量，我們稱之為凹痕數量，均勻分布 於每一組該閘襯墊220與該引線133a，則該閘襯墊220與該 引線13 3 a之焊接被視為連續’故其間的連接不會產生缺陷。 如果該凹痕數量不均勻’則焊接被視為失敗。於是， 5 該TCP 133可以從該面板132分離而另一 TCP可根據上述程 序被銜接至該面板132。此時，由於該凹痕數量之均勻性極 端仰賴該熱壓縮頭210及該閘襯墊220之平行性，該熱壓縮 頭210會以比該凹痕數量之分佈少數微米的程度作調整以 與該閘襯墊220平行。此外，製程溫度及壓力之分佈亦可調 10 整以求均勻且該加熱工具可以清洗以移除異物。 由於該焊接檢查單元41，如差動光學範圍攝影機，可 以檢測該閘襯墊220與該引線133a之邊緣，該閘襯墊220與 該引線133a之間的對準亦被檢查。 之後，該TCP 133之輸入引線（圖中未示）以該pcb焊接 15單元30之一焊接頭172被連接至該PCB 134之輸出焊接襯墊 (圖中未示）’如第7圖所示。 然後，該TCP 133在該液晶面板總成137上的焊接以該 第二焊接檢查單元42再度進行檢查。 該檢查步驟可以在該PCB 134之焊接前或焊接後執行 2〇 — 〇 上述以該焊接檢查單元41及42，如差動攝影機或差動 示波器，對該TCP 133與135在該液晶面板總成137上之焊接 進行的檢查可確保該TCP焊接方法的可靠性。 此外’由於同軸檢查可被確立，因此產品流與產品缺 200527038 點可以從後勤運籌的角度加以管理。 雖然本發明之較佳實施例已於上文中詳細說明，應該 清楚理解的是，熟悉此項技藝之人士就此處所教示之基本 發明概念所可能做成的各種改變以及/或者修飾仍應被視 5為落於如隨附申請專利範圍所定義之本發明的精神與範轉 内。 【圖式簡半嫌^明】 第1圖為一分解透視圖，顯示一根據本發明一實施例之 製造系統製成的液晶顯示器； ίο 第2圖為一方塊圖，顯示一根據本發明一實施例之製造 液日日顯不為的糸統；以及 第3A至7圖依序地顯示一根據本發明一實施例之製造 液晶顯示器的方法。 【主要元件符號說明】 10…液晶面板製造單元 20…TCP焊接單元 30-.PCB焊接單元 41、42…焊接檢查單元 100···液晶顯示器 105…液晶模組 110…前殼 120···上方底盤 130···顯示單元 131·.·彩色濾光陣列面板 132···薄膜電晶體陣列面板 133···閘捲帶式封裝體 133a…引線 133b…驅動1C晶片 134···閘印刷電路板 135···資料捲帶式封裝體 136···資料印刷電路板 137···液晶面板總成 140···光學薄片 145···背光單元 15 200527038 150···光導件 190…後殼 151···燈具單元 210…熱壓縮頭 160···反射器 220…閘襯墊 170···下方底盤 230…非等向性導電薄膜 171···預熱頭 230a…導電粒子 172···焊接頭 230b…膠黏樹脂 180···模框 16

Claims (1)

  1. 200527038 十、申請專利範圍： 1. 一種製造液晶顯示器之系、统，該系統包括： -製造液晶面板總成之面板製造單元，該液晶面板 總成包括-薄膜電晶體(TFT)陣列面板、—彩色遽光陣 5 列面板，以及一位於該TFT陣列面板及該彩色濾光陣列 面板之間的液晶層； 一印刷電路薄膜焊接單元’用以將一印刷電路薄膜 焊接於該面板總成上； 一印刷電路板(PCB)焊接單元，用以將一pCB焊接 10 至該印刷電路薄膜；以及 一檢查單元，用以檢查該面板總成上之該印刷電路 薄膜的焊接。 2·如申請專利範圍第丨項之系統，其中該印刷電路薄膜包 括一捲帶式封裝體。 15 3·如申請專利範圍第1項之系統，其中該檢查單元包括一 差動攝影機或一差動示波器。 如申明專利範圍第1項之系統，其中該印刷電路薄膜焊 接單元以一非等向性導電薄膜(ACF)將該印刷電路薄膜 焊接於該面板總成上。 5·如申清專利範圍第4項之系統，其中該ACF包括一含有 複數個導電粒子之膠黏劑。 •如申睛專利範圍第5項之系統，其中該印刷電路薄膜焊 接單元以壓縮力將該印刷電路薄臈焊接於該面板總成 上0 17 200527038 7. 如申請專利範圍第6項之系統，其中該檢查單元檢查該 壓縮力所產生之凹痕。 8. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該檢查單元檢查該 印刷電路薄膜與該面板總成之對準。 5 9.如申請專利範圍第1項之系統，其中該焊接檢查單元被 併入該印刷電路薄膜焊接單元或該PCB焊接單元。 10.如申請專利範圍第1項之系統，其中該焊接檢查單元包 括兩個次單元，以分別檢查該PCB之焊接前與焊接後的 情形。 10 11.如申請專利範圍第10項之系統，其中該焊接檢查單元之 該次單元中的一者被併入該印刷電路薄膜焊接單元，而 該焊接檢查單元之該次單元中的另一者則被併入該 PCB焊接單元。 12. —種製造液晶顯示器之方法，該方法包括： 15 製造一液晶面板總成； 將一印刷電路薄膜焊接於該面板總成上； 檢查該面板總成上之該印刷電路薄膜的焊接，以及 將一印刷電路板(PCB)焊接至該印刷電路薄膜。 13. 如申請專利範圍第12項之方法，其中該檢查步驟在該 20 PCB焊接前執行。 14. 如申請專利範圍第13項之方法，進一步包括： 在該PCB焊接後，再度檢查該面板總成上之該印刷 電路薄膜的焊接。 15. 如申請專利範圍第12項之方法，其中該檢查步驟在該 18 200527038 PCB焊接後執行。 16. 如申請專利範圍第12項之方法，其中該印刷電路薄膜包 括一捲帶式封裝體。 17. 如申請專利範圍第12項之方法，其中該檢查步驟以一差 5 動攝影機或一差動示波器執行。 18. 如申請專利範圍第12項之方法，其中該印刷電路薄膜以 一含有複數個導電粒子之非等向性導電薄膜(ACF)焊接 於該面板總成上。 19. 如申請專利範圍第18項之方法，其中該印刷電路薄膜之 10 焊接以熱壓縮執行。 20. 如申請專利範圍第19項之方法，其中該檢查步驟檢查該 熱壓縮所產生之凹痕。 19
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