(57)【要約】【課題】  ドライバーＬＳＩの小型化や多出力のためにＡｕバンプ面積を小さくした場合であっても、導電粒子がＡｕバンプ上に複数個捕捉されることができる表示装置を提供する。【解決手段】  ドライバーＬＳＩ配置領域６ａにおいて、複数のＡｕバンプ７を取り囲むように膜部材により膜壁部１５を形成する。また、膜壁部１５を形成しない領域であって、膜壁部１５の内部を凹部１５ａとする。この凹部１５ａに貼付したＡＣＦ９を介して、入出力端子５とＡｕバンプ７を絶縁性基板上に直接接続させる。【選択図】        図３
2008053547.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性基板上の表示領域に形成された複数の画素から延在され、周辺領域に形成される複数の入出力端子と、
前記入出力端子に外部からの信号を入力し、前記画素を駆動させるための複数のバンプを有するドライバーＬＳＩと、
前記周辺領域のドライバーＬＳＩ配置領域において、前記複数のバンプを取り囲むように膜壁部が設けられ、
前記複数のバンプは、前記膜壁部の内側に貼付された異方性導電膜によって、前記複数の入出力端子と接続されることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記膜壁部は、前記ドライバーＬＳＩ配置領域よりも内側において、前記複数のバンプを取り囲むように設けられることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記膜壁部は、前記表示領域の画素上に膜部材を形成する工程と同工程で形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記膜壁部は、少なくとも有機膜を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の表示装置。
【請求項５】
前記膜壁部は、絶縁膜、パッシベーション膜をさらに含むことを特徴とする請求項４記載の表示装置。
【請求項６】
絶縁性基板上の表示領域に形成された複数の画素から延在され、周辺領域に形成される複数の入出力端子と、
前記入出力端子に外部からの信号を入力し、前記画素を駆動させるための複数のバンプを有するドライバーＬＳＩとを備えた表示装置の製造方法において、
前記絶縁性基板の周辺領域に前記入出力端子を形成する工程と、
前記絶縁性基板の表示領域に絶縁膜を形成し、前記画素を駆動するためのスイッチング素子形成後に、パッシベーション膜と、有機膜とを順次積層するとともに周辺領域に少なくとも有機膜を積層する工程と、
前記周辺領域のドライバーＬＳＩ配置領域において、積層した前記有機膜を前記複数のバンプを取り囲むように、エッチングによって除去して膜壁部を形成する工程と、
前記複数のバンプを前記膜壁部の内側に貼付された異方性導電膜によって、前記複数の入出力端子と接続させる工程、とを含むことを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記表示領域に絶縁膜、パッシベーション膜を形成する工程とともに前記周辺領域に前記絶縁膜およびパッシベーション膜を積層する工程をさらに含み、周辺領域のドライバーＬＳＩ配置領域において、前記複数のバンプを取り囲むように、絶縁膜、パッシベーション膜および有機膜をエッチングによって除去して前記膜壁部を形成することを特徴とする請求項６記載の表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示装置等の画素を形成した絶縁性基板上の周囲に形成された入出力端子に、異方性導電膜を用いてドライバーＬＳＩを直接実装するＣＯＧ工法を採用した表示装置および該表示装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置の安価な製造工法としてＣＯＧ(Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ  以下、ＣＯＧと称する)工法の採用が進んでいる。これはＡｕバンプを形成したドライバーＬＳＩをガラス等の絶縁性基板の周囲に形成された入出力端子上に異方性導電膜（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ  以下、ＡＣＦと称する）を用いて直接搭載する工法である。この工法を採用する場合、ドライバーＬＳＩを駆動するための電源線および信号線に接続する入出力端子列は、ドライバーＬＳＩに設けられたＡｕバンプとＡＣＦを介して接続される必要がある。
【０００３】
また、ＡｕバンプはドライバーＬＳＩ内に多数設ける必要があるため、そのバンプの面積は非常に小さなものにならざるを得ないが、ドライバーＬＳＩの小型化や多出力の目的でＡｕバンプ面積を小さくした場合、Ａｕバンプ上に複数個捕捉される必要があるＡＣＦ中の導電粒子が、捕捉されずに線欠陥などの表示不良を引き起こす品質不良がしばしば発生していた。
【０００４】
このような問題を改善する方法として、特許文献１に示すように、プリント基板４側の電極５の周囲に電極５より厚い絶縁性部材であるレジスト８を配置して、電極５部のみに凹部を形成し、半導体部品１のバンプ２とこの凹部とでＡＣＦ６を挟み込むことでＡＣＦ６溶融時の流動性を阻害し、導電粒子７の捕捉性を向上させることが開示されている。
【０００５】
しかしながら、この構造では、レジスト８とＡＣＦ６が直接接する構造となり、ＡＣＦ６硬化後に密着力低下による界面剥離が生じやすい。また、半導体部品と異なり、液晶等を用いる表示装置の入出力端子は微小であるため、このような方法を用いてＡＣＦ６の仮圧着を行うと凹部に気泡が残存し、ＡＣＦ６硬化後もこの残存気泡による信頼性の低下を招くという問題があった。
【０００６】
また、特許文献２には、ＡＣＦ自体を改善する方法として、ＡＣＦを２層の構造に分けパネル側入出力端子に接する層のみに導電粒子を混入させることが開示されている。
【０００７】
しかしながら、この工法を採用してもドライバーＬＳＩのＡｕバンプと入出力端子により、ＡＣＦ中の導電粒子が捕捉されるまでにドライバーＬＳＩの外側へ流れ出すＡＣＦが多いため、Ａｕバンプ面積が小さい場合は導電粒子の捕捉がなされないという問題があった。
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−１６９４９号公報（第２−３頁、第１図、第２図）
【特許文献２】特開２００５−３３３１１９号公報（第１７−２０頁、第１図、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、ドライバーＬＳＩの小型化や多出力のためにＡｕバンプ面積を小さくした場合であっても、導電粒子がＡｕバンプ上に複数個捕捉されることができる表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の表示装置は、絶縁性基板上の表示領域に形成された複数の画素から延在され、周辺領域に形成される複数の入出力端子と、入出力端子に外部からの信号を入力し、画素を駆動させるための複数のバンプを有するドライバーＬＳＩと、周辺領域のドライバーＬＳＩ配置領域において、複数のバンプを取り囲むように膜壁部が設けられ、複数のバンプは、膜壁部の内側に貼付された異方性導電膜によって、前記複数の入出力端子と接続されることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の表示装置の製造方法は、絶縁性基板上の表示領域に形成された複数の画素から延在され、周辺領域に形成される複数の入出力端子と、入出力端子に外部からの信号を入力し、画素を駆動させるための複数のバンプを有するドライバーＬＳＩとを備えた表示装置の製造方法において、絶縁性基板の周辺領域に入出力端子を形成する工程と、絶縁性基板の全面に絶縁膜を形成する工程と、画素を駆動するためのスイッチング素子形成後に、前記絶縁性基板の全面にパッシベーション膜と、有機膜とを順次積層する工程と、周辺領域のドライバーＬＳＩ配置領域において、複数のバンプを取り囲むように積層した絶縁膜、パッシベーション膜、有機膜を除去して、膜壁部を形成する工程と、複数のバンプを前記膜壁部の内部に貼付された異方性導電膜によって、複数の入出力端子と接続させる工程、とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の表示装置は、絶縁性基板上の周辺領域のドライバーＬＳＩ配置領域において、前記複数のバンプを取り囲むように膜部材による膜壁部を設けたので、膜壁部の内部に貼付された異方性導電膜が膜壁部の最上部に乗り上げてドライバーＬＳＩ配置領域から外部へ流れ出る量が減少するとともに、異方性導電膜が流れ出る速度（流速）が落ちるため、ドライバーＬＳＩの圧着時に異方性導電膜に存在する導電粒子が外部へ流れ出る量が減少し、バンプと入出力端子間を導通させるための導電粒子がドライバーＬＳＩ配置領域内に十分に確保されることにより、バンプと入出力端子間の導通不良を防止できる。
【００１３】
本発明の表示装置の製造方法は、表示領域に膜部材を形成する工程と同工程で膜壁部を形成したので、膜壁部の形成工程を簡略化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の表示装置の構成および製造方法についての実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を用いたものは、実質的に同様の構成を示す。
実施の形態１．
図１は、本発明に係る表示装置の概略構成を示す正面図、図２は図１の表示装置の周辺領域における主要部拡大図、図３は図２のＡ−Ａ方向における断面図である。
【００１５】
図１において、本発明に係る表示装置２０は、ガラス等の透明な基板である第１の絶縁性基板１と、この第１の絶縁性基板１と対向するように配置される第２の絶縁性基板２を備えている。また、第１の絶縁性基板１上の表示領域３には複数のゲート線およびソース線によりマトリクス状に形成された複数の画素と、該画素の交差部付近に形成されたスイッチング素子とを備えている。第２の絶縁性基板２は、第１の絶縁性基板１の表示領域３上に形成された複数の画素と対向する位置にＲＧＢのカラーフィルタをマトリクス状に形成し、２枚の基板間に封入した液晶に信号を入力することで表示を行う（図示せず）。図２に示すように、第１の絶縁性基板１上の表示領域３の外側である周辺領域４には外部からの電源、信号を複数のゲート線およびソース線に入力するための入出力端子５が形成されている。
【００１６】
図１において、外部からの電源、信号は、制御基板１１からフレキシブル基板（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＦＰＣ）８を介してドライバーＬＳＩ６に送られる。図３に示すように、ドライバーＬＳＩ６と入出力端子５との接続は、ドライバーＬＳＩ６に形成されたＡｕなどのバンプ７（以下、Ａｕバンプと称する）を第１の絶縁性基板１にＡＣＦ９を用いて直接実装することで行われる。
【００１７】
ＡＣＦ９はエポキシなどの絶縁性樹脂中にＮｉ／Ａｕめっきで覆われたプラスチック粒子や、Ｎｉ粒子などの導電粒子１０が分散されており、この導電粒子１０がＡｕバンプ７と入出力端子５との間で捕捉されることによりドライバーＬＳＩ６と入出力端子５との導通がなされる。
【００１８】
図２および図３に示すように、周辺領域４のドライバーＬＳＩ配置領域６ａにおいて、複数のＡｕバンプ７を取り囲むように、膜部材により膜壁部１５を形成する。なお、膜壁部１５を形成しない領域であって、膜壁部１５の内部を凹部１５ａとする。膜壁部１５はドライバーＬＳＩ配置領域６ａと同じサイズ、もしくはドライバーＬＳＩ配置領域６ａよりも内側において、複数のＡｕバンプ７を取り囲むように形成する。また、隣接するＡｕバンプ７間には膜壁部１５を形成させない。なお、凹部１５ａには、複数のＡｕバンプ７と接続する複数の入出力端子５が設けられており、この入出力端子上にＩＴＯ１６を形成してＡｕバンプ７との接続部５ａとする。凹部１５ａおよびドライバーＬＳＩ配置領域６ａより、若干外側にはみ出すようにＡＣＦ９を貼り付け、入出力端子５の接続部５ａとＡｕバンプ７とを第１の絶縁性基板１上に直接接続させている。
【００１９】
次に、本発明の表示装置２０の第１の絶縁性基板１上に膜壁部１５と凹部１５ａを形成する製造方法について、図４を参照して詳細に説明を行う。図４（ａ）〜（ｅ）は本発明にかかわる第１の絶縁性基板１に入出力端子５を備える表示装置の周辺領域および表示領域の製造工程について説明するための断面図である。
【００２０】
図４（ａ）において、ガラスなどの第１の絶縁性基板１上にスパッタリング、写真製版などを用いて、周辺領域にゲート線側の全ての入出力端子５、および表示領域にゲート電極（ゲート線）２１を２０００〜３０００Åの厚さで形成する。配線材料としては、アルミニウム、アルミニウム合金、クロム、モリブデン、チタン等が用いられる。
【００２１】
次に図４（ｂ）において、プラズマＣＶＤ法を用い、ＳｉＮ等を用いて全面にゲート絶縁膜１２を形成する。
【００２２】
次に図４（ｃ）において、表示領域の各画素を駆動するためのスイッチング素子としてゲート電極２１、ゲート絶縁膜１２上にａ−Ｓｉからなるチャネル層２２、コンタクト層２３、ソース電極２４、ドレイン電極２５をプラズマＣＶＤ法、写真製版法により形成する。次にＳｉＮ等を用いて、表示領域、周辺領域ともにパッシベーション膜１３を形成する。このパッシベーション膜１３はソース電極２４から延在し、ソース線側の周辺領域の入出力端子（図示せず）において、ソース線材料の表面が露出し配線間で腐食が発生することを防止する。
【００２３】
次に図４（ｄ）に示すように、全面にアクリル樹脂等で構成される有機膜１４を形成する。
【００２４】
次に図４（ｅ）に示すように、表示領域の絶縁膜１２、パッシベーション膜１３および有機膜１４をドライエッチングで除去する。
【００２５】
また、同時に周辺領域のドライバーＬＳＩ配置領域６ａにおいて、絶縁膜１２、パッシベーション膜１３および有機膜１４で形成した膜を複数のＡｕバンプ７を取り囲むようにドライエッチングで除去して、膜壁部１５および膜壁部１５を形成しない凹部１５ａを形成する。また、前述した通り、膜壁部１５はドライバーＬＳＩ配置領域６ａと同じサイズ、もしくはドライバーＬＳＩ配置領域６ａよりも内側において、複数のＡｕバンプ７を取り囲むように形成し、隣接するＡｕバンプ７間には膜壁部１５を形成させない。Ａｕバンプ７間に膜壁部１５を形成させないことで、Ａｕバンプ７と入出力端子５をＡＣＦ９によって接続させる際に、気泡が残存することを防止することができる。
【００２６】
最後に、入出力端子５上のＡｕバンプ７との接続部５ａおよび表示領域に０.１μｍの厚さのＩＴＯ１６をスパッタリングで成膜する。
【００２７】
さらに、ドライバーＬＳＩ６を第１の絶縁性基板１の周辺領域４に接続する方法について説明を行う。
【００２８】
図２および図３に示すように、まず、第１の絶縁性基板１上の周辺領域に形成した入出力端子５の接続部５ａおよび凹部１５ａの内部を完全に覆い、ドライバーＬＳＩ配置領域６ａより若干はみ出すようにＡＣＦ９を貼付する。
【００２９】
次にドライバーＬＳＩ６のＡｕバンプ７と入出力端子５の接続部５ａとを精度良く配置させた後、加熱加圧ツールを用いて熱圧着し、ＡＣＦ９を硬化させることで接続させる。このときの圧着条件は、例えば、ＡＣＦ９の到達温度１７０〜２００℃、時間５〜１０秒、圧力３０〜１００ＭＰａとする。
【００３０】
この条件で熱圧着すると、ドライバーＬＳＩ６のＡｕバンプ７と入出力端子５間に存在する導電粒子１０は扁平してＡｕバンプ７と入出力端子５の方向（上下方向）のみ導通を有する。また、凹部１５ａ上には各々の捕捉された導電粒子１０の周囲に絶縁性のエポキシ樹脂が存在するために絶縁が保たれる。
【００３１】
なお、図３に示すように、膜壁部１５の高さｈは、Ａｕバンプ７よりも低くなるように形成する。膜壁部１５の高さｈを１.５μｍ以上とすることで、ドライバーＬＳＩ配置領域６ａに形成した膜壁部１５と、凹部１５ａとの段差が十分となりＡＣＦ９が膜壁部１５の最上部１５ｂに乗り上げて凹部１５ａの外部へ流れ出る速度および量を減少させることができる。本発明においては、例えば、ゲート絶縁膜１２、パッシベーション膜１３を計０.６〜０.８μｍ、さらに有機膜１４を１.０μｍ以上、好ましくは２〜３μｍ以上で形成する。
【００３２】
以上説明したとおり、本発明による表示装置２０は、ドライバーＬＳＩ配置領域６ａに膜壁部１５を形成したので、膜壁部１５と凹部１５ａとの段差により、ＡＣＦ９が膜壁部１５の最上部１５ｂに乗り上げて凹部１５ａの外部へ流れ出る量が減少するとともに、ＡＣＦ９が流れ出る速度（流速）が落ちるため、ドライバーＬＳＩ６の圧着時にＡＣＦ９中に存在する導電粒子１０が凹部１５ａの内部から流れ出る量が減少する。よって、凹部１５ａの内部にＡＣＦ９中の導電粒子１０を残留させることができる。すなわち、Ａｕバンプ７と入出力端子５間を導通させるための導電粒子１０が凹部１５ａ内に十分に確保されることにより、Ａｕバンプ７と入出力端子５間の導通不良が発生することが防止できるため、線欠陥などの表示不良が防止できる。
【００３３】
なお、従来であれば、ドライバーＬＳＩ６を接続させた後に、ＡＣＦ９が移動して入出力端子５が露出してしまい、入出力端子５が腐食して不良を起こすという不具合が生じていたが、本発明の表示装置２０のように膜壁部１５を形成することで、ドライバーＬＳＩ６接続後のＡＣＦ９の移動を防止することができる。
【００３４】
また、図３に示すように、膜壁部１５は対向するＡｕバンプ７の側部との距離Ｌを近づけるように形成させることで、Ａｕバンプ７と膜壁部１５間から流れ出るＡＣＦ９の量が減少するため、凹部１５ａの内部から外部へ流れ出ようとする導電粒子１０の量をさらに減少させることができる。なお、距離Ｌは近づけるように形成するが、０.1μｍ以上とすることで、実装時の組み立て性を低下させることなく、凹部１５ａの内部から外部へ流れ出ようとする導電粒子１０の量をさらに減少させることができる。
【００３５】
膜壁部１５は絶縁膜１２、パッシベーション膜１３および有機膜１４で形成させたが、膜壁部１５と凹部１５ａによって段差を形成させる構成であればよく、有機膜１４の代わりにオーバーコート膜などで形成することによっても、同様な効果を奏する。また、膜壁部１５は、単層の膜部材で構成することもできる。例えば、表示領域に形成する有機膜１４と同工程で、周辺領域に有機膜１４単層の膜壁部１５を形成することもできる。
【００３６】
また、膜壁部１５は、表示領域に膜部材である絶縁膜１２、パッシベーション膜１３および有機膜１４を形成する工程と同工程で形成することで、膜壁部１５の形成工程を簡略化させたが、膜壁部１５を形成する工程は、別の工程で形成させることもできる。
【００３７】
また、本発明においては、膜壁部１５を複数のドライバーＬＳＩの配置領域６ａにＡｕバンプ７を取り囲むために、略矩形状で形成させたが、凹部１５ａに貼付したＡＣＦ９が膜壁部１５の最上部１５ｂに乗り上げて凹部１５ａの外部へ流れ出る量が減少するとともに、ＡＣＦ９が流れ出る速度（流速）が落ちる形状であれば特に制限されることはない。
【００３８】
図５は本発明による表示装置の変形例を示す主要部拡大図である。図５において、ドライバーＬＳＩ６の短辺６ｂ側にＡｕバンプ７を形成しない場合、短辺６ｂ側の一部に膜壁部１５を設けず、開口部を有する凹部１５ｃを形成させる。この凹部１５ｃを設けることで、ドライバーＬＳＩ６配置領域６ａに貼付されたＡＣＦ９が、短辺６ｂ側に設けた開口部からドライバーＬＳＩ配置領域６ａの外部へ流れ出るようにする。これにより、長辺６ｃ側の膜壁部１５の最上部から外部へ流れ出るＡＣＦ９の総量が少なくなり、Ａｕバンプ７と入出力端子５間を導通させるための導電粒子１０が、入出力端子５の接続部５ａ上に十分に確保されることにより、Ａｕバンプ７と入出力端子５間の導通不良が発生することが防止できるため、線欠陥などの表示不良が防止できる。なお、開口部は短辺６ｂ側の一部に設ける構造としたが、短辺６ｂ側の全部に開口部を設ける構造であってもよい。
【００３９】
本実施の形態では、ゲート線から延在する入出力端子５について、説明してきたが、ソース線側の入出力端子についても同様に膜壁部および凹部を形成することで、上記と同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係る表示装置の概略構成を示す正面図である。
【図２】図１の表示装置の周辺領域における主要部拡大図である。
【図３】図２のＡ−Ａ方向における断面図である。
【図４】本発明の表示装置の各製造工程を示す断面図である。
【図５】本発明の変形例における主要部拡大図である。
【００４１】
１  第１の絶縁性基板、２  第２の絶縁性基板、  ３  表示領域、  ４  周辺領域、
５  入出力端子、  ６  ドライバーＬＳＩ、  ７Ａｕバンプ、  ９  ＡＣＦ、  
１０  導電粒子、  １２  絶縁膜、  １３  パッシベーション膜、  １４  有機膜、１５  膜壁部、  １５ａ  凹部、  ６ａ  ドライバーＬＳＩの配置領域、２０  表示装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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