(57)【要約】【課題】  仮圧着時の異方性導電膜のめくれ上がり等を確実に防止し、液晶表示装置を歩留まり良く製造可能とする。【解決手段】  アレイ基板２上に端子電極９を形成し、異方性導電膜８を介して半導体素子（駆動ＬＳＩ６）をＣＯＧ実装する。ＣＯＧ実装に際しては、アレイ基板２上にダミーパターン１０を形成した状態で異方性導電膜８を仮圧着し、その後、駆動ＬＳＩ６を熱圧着により実装する。【選択図】  図２
2008233636.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アレイ基板上に端子電極が形成され、異方性導電膜を介して半導体素子が実装されてなる液晶表示装置であって、
前記異方性導電膜と対向してアレイ基板上にダミーパターンが形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記ダミーパターンは、前記端子電極と電気的に分離された島状の電極パターンとして形成されていることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記ダミーパターンの高さは端子電極の高さ以下であることを特徴とする請求項１または２記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記アレイ基板は、ガラス基板により形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の液晶表示装置。
【請求項５】
アレイ基板上に端子電極を形成し、異方性導電膜を介して半導体素子を実装する液晶表示装置の製造方法であって、
前記アレイ基板上にダミーパターンを形成した状態で異方性導電膜を仮圧着し、半導体素子を熱圧着により実装することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記端子電極とダミーパターンは、アレイ基板上に形成された導体層をパターニングすることにより同時に形成することを特徴とする請求項５記載の液晶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、アレイ基板上に半導体素子（ＩＣチップ）が直接実装されてなるＣＯＧ方式の液晶表示装置に関するものであり、さらにはその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、薄型、軽量、低消費電力等の優れた特徴を有する平面表示装置であることから、いわゆるＰＤＡや携帯電話等のようなモバイル機器や、パーソナルコンピュータの表示部等、広範な用途に用いられている。
【０００３】
前記液晶表示装置は、液晶層が一対の表示パネル基板、すなわちアレイ基板及び対向基板間に挟持された構造の液晶表示パネルを有しており、前記アレイ基板と対向基板の間に画素毎に選択的に電圧を印加することで液晶層が制御され、画像の表示が行われる。ここで、例えばアクティブマトリクス型液晶表示パネルでは、アレイ基板に、アモルファスシリコンやポリシリコン半導体を用いて薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）がスイッチング素子として形成されるとともに、このスイッチング素子と接続される画素電極、走査線、信号線等が形成される。一方、対向基板には、酸化錫インジウム（ＩＴＯ）等からなる対向電極やカラーフィルター等が形成される。
【０００４】
前述のような構造の液晶表示装置では、軽量薄型化等を目的として走査線駆動回路並びに信号線駆動回路をアレイ基板に内蔵することが行われている。特に、信号線駆動回路については、走査線駆動回路に比べて高速に動作しなくてはならないため、例えばＩＣチップとして形成し、いわゆるＣＯＧ技術によりアレイ基板上に直接実装することが行われている。前記ＩＣチップは、アレイ基板の外縁に配置される端子電極上にバンプ接続することにより実装され、外部制御回路からの信号が入力されるとともに、アレイ基板の走査線や信号線に画像制御信号を出力する。
【０００５】
このようなＩＣチップを実装する際には、接続のために異方性導電膜が広く用いられている（例えば、特許文献１等を参照）。異方性導電膜は、接着剤フィルム中に導電粒子を分散したものであり、熱圧着により前記導電粒子が電極間で潰れ、これにより電極間の電気的な導通が図られる。
【０００６】
例えば特許文献１には、液晶表示素子に直接液晶駆動ＩＣがＣＯＧ実装してある液晶表示装置の製造方法として、ガラス基板に異方性導電膜を仮圧着し、仮圧着した異方性導電膜の上にガラス基板の電極パターンに合わせて液晶駆動ＩＣを位置決めし、ホットプレス装置を用いて液晶表示素子と液晶駆動ＩＣを熱圧着することが開示されている。
【特許文献１】特開２０００−２３５３４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、前述の従来技術にもあるように、異方性導電膜を用いて半導体素子（前記液晶駆動ＩＣ等）を実装する場合、異方性導電膜を仮圧着してから半導体素子を熱圧着するというのが一般的である。この場合、仮圧着された異方性導電膜の貼り付け状態によって、その後の半導体素子の実装状態に大きな差異が生ずる。
【０００８】
例えば、ガラス基板上に異方性導電膜を仮圧着する場合、ガラス基板の表面が平滑であるが故に異方性導電膜が一部貼り付かない場合がある。特に、ガラス基板上の端子電極が形成されていない部分において異方性導電膜が貼り付かないことが多く、これが原因で異方性導電膜の一部がめくれ上がる等の障害が発生する。このような状態で半導体素子の実装を行うと、実装不良の原因となり、製造歩留まりを低下する大きな原因となっている。
【０００９】
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、仮圧着時の異方性導電膜のめくれ上がりを確実に防止することができ、歩留まり良く製造することが可能な液晶表示装置を提供することを目的とし、さらには、液晶表示装置の製造方法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】
上述の目的を達成するために、本発明に係る液晶表示装置は、アレイ基板上に端子電極が形成され、異方性導電膜を介して半導体素子が実装されてなる液晶表示装置であって、前記異方性導電膜と対向してアレイ基板上にダミーパターンが形成されていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の液晶表示装置の製造方法は、アレイ基板上に端子電極を形成し、異方性導電膜を介して半導体素子を実装する液晶表示装置の製造方法であって、前記アレイ基板上にダミーパターンを形成した状態で異方性導電膜を仮圧着し、半導体素子を熱圧着により実装することを特徴とする。
【００１２】
異方性導電膜の仮圧着においては、端子電極が形成されている部分では、端子電極が凸部として形成されているので、仮止めされた状態となるが、ガラス基板等により形成されるアレイ基板表面では、その表面平滑性に起因して貼り付かない場合が生ずる。そこで、本発明においては、アレイ基板の表面に前記端子電極の他、ダミーパターンを形成することで、異方性導電膜の仮圧着状態を安定なものとし、異方性導電膜のめくれ上がり等を防止する。前記ダミーパターンは、前記端子電極と同様、凸部として形成されるので、異方性導電膜の仮止め状態を補強する機能を果たし、異方性導電膜は、周囲がめくれ上がることなく安定に仮圧着される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、アレイ基板上に端子電極の他、ダミーパターンを形成しているので、仮圧着時の異方性導電膜のめくれ上がり等を確実に防止することができ、信頼性に優れた液晶表示装置を提供することが可能である。また、本発明の製造方法によれば、異方性導電膜のめくれ上がり等による実装不良の発生を抑えることができ、液晶表示装置を歩留まり良く製造することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を適用した液晶表示装置及びその製造方法について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
図１及び図２は、本発明を適用した液晶表示装置の一例を示すものである。液晶表示装置１においては、一対の光透過性絶縁基板で液晶セルを構成し、その間隙に液晶材料を封入して液晶層が形成されている。具体的には、アレイ基板２と対向基板３との間に液晶層（図示は省略する。）が封入されている。
【００１６】
アレイ基板２は、例えばガラスからなる光透過性絶縁基板（ガラス基板）を支持基板とし、このガラス基板上に、互いにほぼ平行且つ等間隔に配列される走査線や、これら走査線とほぼ直交して配列された信号線、走査線と信号線との間に介在されこれらを電気的に絶縁する層間絶縁膜（透明絶縁膜）、走査線と信号線との交点近傍に配置されたスイッチング素子としての駆動トランジスタ（薄膜トランジスタ：ＴＦＴ)等が形成されている。
【００１７】
また、アレイ基板２においては、層間絶縁膜に形成されたスルーホールを介して前記スイッチング素子に電気的に接続された画素電極がマトリクス状に配列形成されている。前記画素電極は、通常は透明電極として形成されるが、画素電極の一部が反射電極とされ、半透過型の液晶表示装置とされていてもよい。
【００１８】
一方、前記対向基板３も例えばガラスからなる光透過性絶縁基板（ガラス基板）を支持基板とするものであり、その液晶層側の面には、各画素に対応してカラーフィルタ層が形成されるとともに、その表面を覆ってＩＴＯ等の透明導電材料からなる透明対向電極が全面に形成されている。カラーフィルタ層は、顔料や染料によって各色に着色された樹脂層であり、例えばＲ，Ｇ，Ｂの各色のフィルタ層が組み合わされて構成されている。また、各カラーフィルタ層の画素境界部分には、コントラスト向上等を目的として、いわゆるブラックマトリクス層が形成されている。
【００１９】
前述の構成を有する液晶表示装置１では、前記アレイ基板２及び対向基板３の外側に偏光板４，５がぞれぞれ設けられ、背面側に配されたバックライト（背面光源）を光源として表示領域Ａにおいて画像表示が行われる。また、前記アレイ基板２と対向基板３の配置であるが、アレイ基板２が背面側、対向基板３が前面側とされている。したがって、本実施形態の液晶表示装置１では、背面側からバックライト、偏光板４、アレイ基板２、液晶層、対向基板３、偏光板５の順に配置されている。
【００２０】
また、前記液晶表示装置１では、アレイ基板２が対向基板３よりも一部拡大されており、この拡大されたアレイ基板２上に半導体素子（駆動ＬＳＩ）６がＣＯＧ実装されている。さらに、信号供給用のフレキシブル基板７が駆動ＬＳＩ６の外側に接続されている。
【００２１】
ここで、前記駆動ＬＳＩ６は、異方性導電膜８を介してアレイ基板２上に実装されており、アレイ基板２には、前記駆動ＬＳＩ６の接続端子に対応して端子電極９が形成されている。駆動ＬＳＩ６は、前記異方性導電膜８を介してアレイ基板２に対して熱圧着することで、接続端子と端子電極９とが電気的に接続され、駆動ＬＳＩ６とアレイ基板２間で信号伝達が行われる。
【００２２】
前記駆動ＬＳＩ６を異方性導電膜８を用いてアレイ基板２上にＣＯＧ実装する場合、異方性導電膜８をアレイ基板２上に仮圧着した後、駆動ＬＳＩ６の熱圧着を行う。この時、例えばアレイ基板２の端子電極９間の領域や、その周辺部分においては、アレイ基板２の表面に対して異方性導電膜８を仮圧着する必要があるが、ガラス製のアレイ基板２の表面が極めて平滑であることから、異方性導電膜８が貼り付かず、いわゆる浮き上がりが生ずるおそれがある。また、異方性導電膜８は、前記駆動ＬＳＩ６の投影面積よりも大きな面積を有するものが用いられ、アレイ基板２に対する貼り付きが不十分であると、その周縁部がめくれ上がり、実装不良に繋がる。
【００２３】
そこで、本実施形態においては、図３及び図４に示すように、前記端子電極９の他、アレイ基板２上にダミーパターン１０が形成され、前記異方性導電膜８の仮圧着を確実に行うようにしている。
【００２４】
前記ダミーパターン１０について詳細に説明すると、本実施形態の場合、図３に示すように、端子電極９間の領域に複数のダミーパターン１０が島状のパターンとして配列形成されている。ダミーパターン１０は、前記端子電極９と同様、銅箔等により形成される導体層をパターニングすることにより形成されるもので、前記端子電極９とは電気的に接続されることがないよう島状に分離されて形成されている。図４は、前記端子電極９及びダミーパターン１０上に異方性導電膜８を介して駆動ＬＳＩ６をＣＯＧ実装した状態を示す平面図である。
【００２５】
アレイ基板２上に形成されるダミーパターン１０は、前記端子電極９と同様、アレイ基板２上に凸部として存在することになる。したがって、異方性導電膜８を仮圧着する際に、端子電極９のみならず、ダミーパターン１０においても圧着力が加わり、仮止めが行われる。その結果、異方性導電膜８の仮圧着状態が安定化し、異方性導電膜８の浮き上がりやめくれ上がりが防止される。
【００２６】
前記ダミーパターン１０は、本実施形態では端子電極９と同様、電極パターンとして形成したが、これに限らず、例えば絶縁物のパターンとして形成してもよい。アレイ基板２上の凹凸パターンとして形成することができれば、ダミーパターン１０の構成材料や形成方法は任意である。ただし、いずれの場合にもダミーパターン１０の高さは、前記端子電極９の高い以下とすることが好ましい。ダミーパターン１０の高さが端子電極９の高さを越えて高くなりすぎると、異方性導電膜８が盛り上がってしまい、駆動ＬＳＩ６の実装の際に邪魔になる等、問題が生ずるおそれがある。
【００２７】
また、ダミーパターン１０を電極パターンとして形成する場合、ダミーパターン１０をグランドパターン（アースパターン）等として利用することも可能である。ただし、この場合、あまり平坦なベタパターンとして形成すると、ダミーパターンとしての機能が損なわれるおそれがあるので注意を要する。
【００２８】
さらに、前記ダミーパターン１０は、本実施形態の場合、端子電極９間に形成しているが、これに限らず、任意の位置に形成することが可能である。例えば、異方性導電膜８の周縁部のめくれ上がりを防止するためには、図５及び図６に示すように、異方性導電膜８の外周部分にダミーパターン１０を形成することが有効である。
【００２９】
次に、前述の液晶表示装置の製造方法について説明する。図７は、液晶表示装置１の製造における駆動ＬＳＩ６のＣＯＧ実装プロセスを工程順に示すものである。
【００３０】
駆動ＬＳＩ６をアレイ基板２上にＣＯＧ実装する場合、図７（ａ）に示すように、アレイ基板２上に端子電極９及びダミーパターン１０を形成する。これら端子電極９及びだ未パターン１０は、銅箔等の導体層をフォトリソ技術等を利用して所定の形状にパターニングすることにより同時形成することができる。前記ダミーパターン１０を形成することにより、アレイ基板２の表面に凹凸が付与された形になる。
【００３１】
次いで、図７（ｂ）に示すように、仮圧着用治具１１を用いて異方性導電膜８をアレイ基板２上に仮圧着する。仮圧着用治具１１としては、例えばある程度弾力を有する材質により形成された治具を用いることができ、これによりアレイ基板２の表面形状に倣って均等な加圧を行うことができる。
【００３２】
この時、アレイ基板２上には、端子電極９とダミーパターン１０が形成されており、これらと対向する部分において異方性導電膜８に圧力が加わる。その結果、図７（ｃ）に示すように、異方性導電膜８が前記端子電極９のみならずダミーパターン１０によっても仮止めされ、浮き上がりやめくれ上がりを生ずることなく安定に仮圧着される。
【００３３】
前記異方性導電膜８の仮圧着の後、図７（ｄ）に示すように駆動ＬＳＩ６の接続端子６ａを端子電極９と対向させて熱圧着を行い、図７（ｅ）に示すように駆動ＬＳＩ６をアレイ基板２上にＣＯＧ実装する。前記熱圧着により駆動ＬＳＩ６の接続端子６ａと端子電極９間で異方性導電膜８に含まれる導電粒子が圧壊され、これら接続端子６ａと端子電極９間の電気的接続が図られる。また、異方性導電膜８を構成する接着剤により駆動ＬＳＩ６がアレイ基板２に接着固定される。
【００３４】
以上の製造方法によれば、異方性導電膜８を安定に仮圧着することができるので、例えば異方性導電膜８の周縁がめくれ上がることによる接続不良の問題等が回避され、信頼性の高い接続状態を実現することが可能である。また、前記接続不良の回避により、液晶表示装置の製造歩留まりを大幅に向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】液晶表示装置の概略構成を示す平面図である。
【図２】液晶表示装置の概略構成を示す側面図である。
【図３】アレイ基板上に形成されるダミーパターンの一例を示す要部概略斜視図である。
【図４】アレイ基板上への駆動ＬＳＩのＣＯＧ実装状態の一例を示す概略平面図である。
【図５】アレイ基板上に形成されるダミーパターンの他の例を示す要部概略斜視図である。
【図６】アレイ基板上への駆動ＬＳＩのＣＯＧ実装状態の他の例を示す概略平面図である。
【図７】駆動ＬＳＩのアレイ基板上へのＣＯＧ実装プロセスを工程順に示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  液晶表示装置、２  アレイ基板、３  対向基板、４，５  偏光板、６  駆動ＬＳＩ、７  フレキシブル基板、８  異方性導電膜、９  端子電極、１０  ダミーパターン、１１  仮圧着用治具
【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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【図６】
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【図７】
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