説明

表示装置及び表示装置の製造方法

【課題】 異方性導電膜に含まれる導電性粒子密度を直接測定する手段がなかった。異方性導電膜の粒子密度バラツキがあっても判らなかった。
【解決手段】 ICチップ1の能動面に配線禁止領域10を設け、ICチップ1が実装される表示素子の透明基板9に配線禁止領域に対応するように透明な透視領域3を設ける。透視領域3を通して配線領域上に配置された導電性粒子7の数を測定することで、異方性導電膜に含まれる導電性粒子密度を検査することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液晶表示装置を含む表示装置の配線部分の接続構造に関し、特に透明基板と電子部品との接続技術に関する。
【背景技術】
【0002】
高画質、高精細、広視角範囲、動画などの高速な応答速度のディスプレイとして、画素単位で選択駆動するためのスイッチング素子を有する液晶表示素子を用いたTFT型液晶表示装置が知られている。
【0003】
TFT型液晶表示装置を構成する液晶表示素子では、ガラスから形成される基板と対向基板との間に液晶層が挟持されており、基板の液晶層側の面に、y方向に並設されるゲート線(走査信号線)と、このゲート線と絶縁されて、x方向に並設されるソース線(データ線)とが形成されている。ゲート線とソース線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TFTと透明画素電極とが形成されている。ゲート線に走査信号が供給されることにより、TFTがオンされ、このオンされたTFTを通してソース線からの信号が画素電極に供給される。これらのゲート線とソース線には、駆動用のICチップ(半導体回路)から信号が入力される(例えば、特許文献1を参照)。
【0004】
従来からICチップと配線板との接続には、異方性導電膜(ACF)が広く用いられている。異方性導電膜はバインダーとして熱硬化性樹脂を有しており、接続端子が導電性粒子を挟みこんだ状態で更に加熱加圧され続けると、熱硬化性樹脂が重合して異方性導電膜が硬化する。そして導電性粒子によって接続端子同士が電気的に接続されると共に、接続端子同士が硬化した異方性導電膜で固定される(例えば、特許文献2を参照)。図6に下基板側から異方性導電膜接続部を透視したところを示す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2006−339613号公報(第1図、第2図)
【特許文献2】特開2005−200521号公報(第5図)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、異方性導電膜を加熱加圧するときに、最初に軟化したバインダーと共に導電性粒子が被着体の外側に流れ出すので、接続すべき接続端子の間の導電性粒子の量が少なくなり、接続端子同士が導電性粒子によって接続されないことがあった。導電性粒子の量の不足は元の異方性導電膜に含まれる導電性粒子が少なかったり、導電性粒子密度がばらついたりすることでも発生する。従来から接続端子上の導電性粒子数を測定することは行われているが、異方性導電膜に含まれる導電性粒子密度を直接測定する手段がなかった。異方性導電膜に含まれる導電性粒子密度バラツキがあっても判らなかった。
【課題を解決するための手段】
【0007】
ICチップの能動面に配線パターンが形成されない配線禁止領域を設ける。また、表示素子の基板側のICチップの配線禁止領域に対応する領域には不透明な金属電極を設けない透視領域を設ける。これにより、表示素子の基板側から透視領域を通して、ICチップの配線禁止領域に存在する導電性粒子の粒子分布や粒子数を測定できる構造とする。
【0008】
また、この透視領域は配線禁止領域よりもサイズが大きくなるように設けられる。
さらに、配線禁止領域の大きさが0.01mm四方〜0.1mm四方で、透視領域は配線禁止領域との寸法の差が0.006mm〜0.01mmになるように設けられても良い。
【発明の効果】
【0009】
導電性粒子の数にバラツキ、減少があったときに現品で確認することができるようになった。製造工程においてインラインで自動検査をすることもできるようになった。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明の表示装置を説明するための模式図である。
【図2】本発明の表示装置の断面を表す模式図である。
【図3】本発明の表示装置の一部を拡大した模式図である。
【図4】本発明の表示装置の一部を示す模式図である。
【図5】本発明の表示装置の一部を示す模式図である。
【図6】従来の表示装置を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
本発明は、表示素子の透明基板にICチップが異方性導電膜によって接続されており、ICチップの能動面には配線禁止領域が設けられる。この配線禁止領域に対応するように透明基板には透視領域が設けられる。この透視領域には、不透明な金属端子や配線は配置されていない。そのため、透視領域を通して配線禁止領域に配置される導電性粒子を見ることができる。そして、この導電性粒子を計数することにより、異方性導電膜に含まれる導電性粒子密度を測定することができる。
【0012】
また、この透視領域は配線禁止領域よりもサイズが大きくなるように設けられる。
また、本発明の表示装置の製造方法は、配線禁止領域が設けられたICチップと、配線禁止領域に対応するように透視領域が設けられた透明基板とを準備し、透明基板にICチップを異方性導電膜により接続する。そして透視領域を通して配線禁止領域に設けられた異方性導電膜に含まれる導電性粒子を計数し、異方性導電膜の導電性粒子密度を測定する。
【0013】
以下、本発明の表示装置の構成を図1〜5を基に説明する。
図2は本発明の表示装置を模式的に示す断面図である。図示するように、本発明の表示装置は、上基板8と下基板9の間に液晶層(図示しない)が挟持される。ICチップ1は異方性導電膜5で液晶表示素子の下基板9上に接続される。ICチップ1の接続端子(以下、バンプと称す)6と下基板9上の電極パッド2は、異方性導電膜5に含まれる導電性粒子7により電気的に接続される。
【0014】
図1は本発明の表示装置の接続部を、下基板側を通して観察した様子を示す。ICチップ1上のバンプ(電極パッド2に隠れて見えない)に対応する位置に電極パッド2が位置あわせされ、電極パッド2から配線4が引き出される。ICチップ1上の能動面に配線が形成されない配線禁止領域10が設けられる。
【0015】
ここで、図4を用いてICチップ1の構成を説明する。ICチップ1の両端部には下基板の電極パッドに接続されるためのバンプ6が配置される。さらに、中央部には、配線等が形成されない配線禁止領域10が設けられる。
【0016】
次に、図5を用いて下基板9の、ICチップ1との接続領域の構成を説明する。下基板9には、ICチップ1のバンプ6と接続される電極パッド2が設置され、この電極パッド2から配線4が引き出される。電極パッド2および配線4は不透明な金属薄膜から形成される。さらに、ICチップが接続された際に、配線禁止領域10と対応する位置に透視領域3が設けられる。この部分は不透明な金属電極が設けられていないため、透明である。
【0017】
図3は図1の一部を拡大した模式図である。ICチップ1上には異方性導電膜5の導電性粒子7が分散されている。下基板9の透視領域3を通してICチップ1上の状態を確認でき、配線禁止領域10上にある導電性粒子7を計数することができる。
【0018】
以下、本発明の表示装置および表示装置の製造方法について、実施例を用いて具体的に説明する。
【実施例1】
【0019】
本実施例の表示装置の構成を、図2を用いて説明する。本実施例では、液晶表示素子の上基板8と下基板9はそれぞれ0.25mmの厚さのガラス基板から構成される。ICチップ1は20mm×0.8mm×0.28mmの大きさである。異方性導電膜5は下基板9へ貼り付ける時の位置あわせ容易性と部材コストを考慮してICチップ1の大きさより一回り大きいサイズとする。本実施例では22mm×1.2mm×0.02mmの異方性導電膜5を用いる。ICチップのバンプ6の大きさは0.015mm×0.1mmで、その高さは0.012mmである。下基板9の電極パッド2は、ICチップ1と下基板9との位置あわせの容易性を考慮してバンプ6の端部よりそれぞれ0.002mm程度大きくし、0.019mm×0.104mmとする。
【0020】
また、図4に示すようにICチップ1上には配線禁止領域10が設けられる。配線禁止領域10は、パシベーション膜、金属膜、または、ICチップを構成する珪素やガリウム砒素のような半導体膜で形成されてもよい。この大きさは0.01mm×0.01mm〜0.1mm×0.1mmが望ましい。更に望ましくは0.02mm×0.02mm〜0.05mm〜0.05mmがよい。配線禁止領域10が大きいとICチップ1が大きくなりコストが増大する。逆に配線禁止領域10が小さいと導電性粒子7の計数精度が低下する。本実施例では、配線禁止領域10の大きさを0.03mm×0.03mmに設定する。
【0021】
また、図5に示すように液晶表示素子の下基板9上には透視領域3が設けられる。透視領域3は、透明であればよく、ガラスで構成された下基板上に透明電極が形成されてもよい。この透視領域3の大きさはICチップ1と下基板9との位置あわせにズレがおこることを考慮してICチップ上の配線禁止領域10の端部からそれぞれ0.003mm〜0.005mm、合計寸法で0.006mm〜0.01mm程度大きくする。本実施例では、透視領域3の大きさを0.038mm×0.038mmとする。また、異方性導電膜は導電性粒子の平均直径が0.0035mmであって、該導電性粒子の面積密度が1平方mm当り5万個のものを用いる。
【0022】
このように配線禁止領域10が設けられたICチップ1が透視領域3を設けた下基板9に異方性導電膜5により接続された構成により、透視領域3を通して配線禁止10上の導電粒子7の計数が可能となる。
【0023】
また、本実施例の表示装置の製造方法では、上述のように配線禁止領域10を設けたICチップ1と、透視領域3を設けた下基板9を準備した後、ICチップ1を、異方性導電膜5を用いて下基板9に加熱加圧して接続する。接続後に下基板9側より配線禁止領域10を顕微鏡で観察し、配線禁止領域10内にある導電性粒子7の数を数える。この測定値を、事前に測定されたサンプルの導電粒子個数と導電粒子個数の標準偏差と比較検証することで、異方性導電膜中の導電粒子分布の異常や導電粒子の面積密度の違う異方性導電膜の誤使用を確認できる。なお、本実施例では、平均導電性粒子個数45個で標準偏差は8であった。
【実施例2】
【0024】
本実施例では、表示装置を構成する部品の大きさが実施例1と異なる。その他の表示装置の基本的な構成は同じである。
【0025】
本実施例では液晶表示素子の上基板8と下基板9はそれぞれ0.3mmの厚さのガラス基板から構成される。ICチップ1は19.95mm×1.27mm×0.33mmの大きさである。異方性導電膜5は貼り付け時の位置あわせ容易性と部材コストを考慮してICチップ1の大きさより一回り大きいサイズとする。本実施例では22mm×2.0mm×0.02mmの異方性導電膜を用いる。ICチップのバンプ6は0.03mm×0.067mmの大きさでその高さは0.015mmである。下基板9の電極パッド2は、ICチップ1と下基板9との位置あわせの容易性を考慮して前記バンプ6の端部からそれぞれ0.002mm程度大きくし、0.034mm×0.071mmとする。
【0026】
図4に示すようにICチップ1上には配線禁止領域10が設けられる。配線禁止領域10はパシベーション膜、金属膜、または、ICチップを構成する珪素やガリウム砒素のような半導体膜で形成されてもよい。本実施例では、配線禁止領域10の大きさを0.04mm×0.04mmに設定した。また、図5に示すように液晶表示素子の下基板9上には透視領域3が設けられる。本実施例では、透視領域3の大きさを0.05mm×0.05mmとする。また、異方性導電膜は導電性粒子の平均直径が0.004mmであって、該導電性粒子の面積密度が1平方mm当り3万個のものを用いる。
【0027】
このように配線禁止領域10が設けられたICチップ1が、透視領域3が設けられた下基板9に、異方性導電膜5により接続された構成により、透視領域3を通して配線禁止領域10上の導電粒子7の計数が可能となる。
【0028】
また、実施例1と同様の製造方法で表示装置を製造し、ICチップ1の接続後に下基板9側より配線禁止領域10を顕微鏡で観察したところ、配線禁止領域10内にある導電性粒子7は平均導電性粒子個数27個で標準偏差は6となった。
【0029】
また、上述の各実施例では液晶表示素子を有する表示装置について説明したが、有機EL素子、無機EL素子やプラズマ表示素子を用いた表示装置においても同様の構成と製造方法を用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【0030】
導電性粒子の数を計数できる構成なので、製造工程での異常発見が容易になる。透明基板を備える表示装置であれば適用できるので、EL素子やプラズマ表示素子を用いた表示装置にも適用できる。画像認識技術と組み合わせることで自動検査を行うこともできる。
【符号の説明】
【0031】
1 ICチップ
2 電極パッド
3 透視領域
4 配線
5 異方性導電膜(ACF)
6 バンプ
7 導電性粒子
8 上基板
9 下基板
10 配線禁止領域

【特許請求の範囲】
【請求項1】
透明基板を有する表示素子と、前記透明基板に異方性導電膜により接続されたICチップとを備える表示装置において、
前記ICチップには配線禁止領域が設けられ、
前記透明基板には前記配線禁止領域に対応して透明な透視領域が設けられ、
前記透視領域を通して前記配線禁止領域の前記異方性導電膜に含まれる導電性粒子が見えることを特徴とする表示装置。
【請求項2】
前記透視領域が前記配線禁止領域より大きいことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
【請求項3】
前記配線禁止領域の大きさが0.01mm四方〜0.1mm四方で、前記透視領域と前記配線禁止領域との寸法の差が0.006mm〜0.01mmであることを特徴とする請求項2に記載の表示装置。
【請求項4】
表示素子の透明基板にICチップが異方性導電膜により接続された表示装置の製造方法において、
配線禁止領域が設けられた前記ICチップと、前記配線禁止領域に対応するように透明な透視領域が設けられた前記透明基板とを準備する第一工程と、
前記透明基板に前記ICチップを前記異方性導電膜により接続する第二工程と、
前記透視領域を通して前記配線禁止領域上の前記異方性導電膜の導電性粒子密度を測定する第三工程と、を備えることを特徴とする表示装置の製造方法。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate


【公開番号】特開2011−175215(P2011−175215A)
【公開日】平成23年9月8日(2011.9.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−41065(P2010−41065)
【出願日】平成22年2月25日(2010.2.25)
【出願人】(000002325)セイコーインスツル株式会社 (3,629)
【Fターム(参考)】