KR100520145B1 - 액정표시장치의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전극이 제공된 표면 글라스 기판9와 투명대향전극이 제공된 이면 글라스 기판10을 상기 양 전극이 상호 대향하여 배치되도록 오버랩핑시켜 기판9, 10의 사이의 화소영역에 액정을 봉입시킨 액정표시부11과, 투명 배선전극2가 제공된 글라스 기판3의 표면에 탑재된 전극도통 제어용의 LSI5가 제공된 회로기판부6을 제공하고, 액정표시부11과 회로기판부6의 각 전극과를 전기적으로 접속하는 FPC7을 구비하고, FPC7을 굽혀 액정표시부11과 회로기판부6을 오버랩핑한 액정표시장치이다.

상기 본 발명에 따라, COG의 기술을 사용하여 감소된 공간으로 LSI를 장착하고, 이 LSI 장착 후에 육안으로 그 장착상태(전기적 접속상태)의 확인과 화상표시부의 점화확인을 할 수 있어 액정표시장치를 저비용으로 제조하는 것이 가능하다.

Description

액정표시장치의 제조방법{Method for manufacturing liquid crystal display device}

본 발명은 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.

종래 액정표시로는 COG(Chip on Glass) 모듈과 COF(Chip on Film) 모듈이 알려져 있다.

도 11은 COG 모듈(여기서, 도 11a는 평면도이고, 도 11b는 도 11a의 A-A선 단면도임)의 구성을 나타낸다. 도 11에 도시된 COG 모듈은 각각에 투명화소전극45를 구성하는 배선(도시생략)이 설치된 표면기판41과 이면기판42를 오버랩핑하고 당해 양 기판41, 42사이에 실(seal)부재에 의해 구분된 화소 영역 내에 액정을 봉입함에 의해 얻어지는 액정표시부43과; 상기 투명화소전극45의 단자가 표면기판41 또는 이면기판42 상에 제공되고 복수의 이들 투명전극배선45가 집합화된 영역에 상기 투명화소전극45에 전기적으로 연결된 LSI(IC)46이 접속된 회로기판부47와로 구성된다.

상기 표리면의 기판41, 42는 투명 수지와 투명 글라스가 사용된다. 그러나 글라스가 사용된 경우, 많은 경우 LSI46이 접속된 영역이 글라스 기판 상에 제공된다. 따라서, 상기 액정표시부43과 회로기판부47을 구성하는 액정표시장치를 소위 Chip on Glass 모듈이라고 한다.

COG 모듈은 LSI46의 배선으로 부터 전원(도시생략) 측으로 접속하는 배선케이블로서 FPC49와 같은 플렉시블 케이블을 사용한다.

또한, 도 12는 COF 모듈이 사용된 액정표시장치(여기서, 도 12a는 평면도이고, 도 12b는 도 12a의 A-A선 단면도임)를 나타낸다. COF 모듈은 각각에 투명전극을 구성하는 배선이 설치된 표면기판51과 이면기판52를 오버랩핑하고 당해 양 기판51, 52사이에 실(seal)부재에 의해 구분된 화소 영역 내에 액정을 봉입함에 의해 얻어지는 액정표시부53과; 이 액정표시부53로 부터 배선에 접속된 금속동의 배선55를 고가의 폴리이미드 수지 등과 같은 합성수지 필름으로 만들어진 회로기판57 상에 형성하고, 상기 금속동의 배선55가 집합화된 영역에 상기 액정표시부53의 투명화소전극에 전기적으로 연결된 LSI(IC)56이 접속된 회로기판부59와로 구성된다.

상기 회로기판부59 상의 LSI(IC)56의 배선은 이방성도전막(anisotropic conductive film; 도시생략) 등을 통해 전원측에 접속하도록하는 구조이다. 그러나, 도 12에 도시된 형상에서, LSI 56이 합성수지 필름 상에 제공되기 때문에 이를 소위 Chip on Film 모듈이라고 한다.

도 12에 도시된 바와 같이 구성된 액정표시장치에 있어, LSI(IC)56은 도 13에 도시된 수순으로 배선에 접속된다. 첫째로, 도 13a에 도시된 바와 같이, 회로기판57의 표면에 동박60이 부착되고(도 13b), 마스킹제63이 코팅된 후(도 13c) 에칭되고 동배선의 패턴이 형성된다. 다음으로, 에칭된 동배선55의 패턴 상에 ACF(Anisotropic Conductive Film)58이 부착되고(도 13e), ACF58 위에서 부터 LSI(IC)56을 열로 압착한다(도 13f).

도 11에 도시된 COG 모듈의 구성에서, 표리면기판41, 42 상에 액정표시부43과 회로기판부47가 제공되기 때문에, COG 모듈의 LSI 46이 장착된 기판회로부47의 면적이 증가하고, 액정표시장치의 본래의 기능을 발휘하는 영역인 액정표시부43에 비해 회로기판부47에 의해 점하는 면적이 비교적으로 크게된다. 또한 이면기판42의 표면에 플렉시블 케이블인 FPC49가 배치되기 때문에, FPC49의 유연한 성질이 완전하게 나타날 수 없고, 회로기판부(LSI 장착부)47이 액정표시부43과 일체로 글라스 기판 상에 제공되기 때문에, 회로기판47을 접는것은 불가능하다.

또한, 도 12에 도시하는 COF 모듈의 형상에서는 도 13에 도시된 바와 같은 유연한 필름인 폴리이미드 수지 필름으로 만들어진 회로기판57 상에 불투명한 구리의 미세한 두께를 갖는 배선55를 형성하기 위해서는, 배선형성용의 마스크 제작비용, 배선 형성 후의 배선의 전기적 통전검사 비용이 증가한다. 부가하여, 폴리이미드 수지가 고가이기 때문에, 제품단가가 높아진다는 문제점을 무시할 수 없다.

더욱이, 도 13f에 도시된 바와 같이 동배선55와 폴리이미드 수지 필름으로 구성된 회로기판57이 불투명하여, 동배선55와 LSI 56 사이의 접합상태를 육안으로 확인할 수 없다는 단점이 있다.

따라서, COF 모듈은 다수의 제조 공정을 채용하고 고가인 재료를 사용하기 때문에, 소량의 롯트(lot)로 커스텀(custom) 제품을 생상하는 경우에 개발비용을 상각할 수 없다.

또한, 도 12에 도시하는 COF 모듈에서는, LSI 56 접속용의 회로기판부57을 제작하기 위한 포토마스크, 이들의 외형을 절단하기 위한 금형, 유연한 폴리이미드 수지 필름을 고정하기 위한 특별한 공구 등이 필요하여, 초기비용이 고가로 된다. 또한, 회로기판 57의 재질로는 고가인 극히 얇은 폴리이미드 필름과 극히 얇은 동박60을 사용하기 때문에 단가가 매우 높아진다. 부가하여, 회로기판재료와 회로배선이 불투명하기 때문에, LSI 56이 회로기판부57 상에 장착될 때 LSI 56의 접선확인을 육안으로 할 수 없다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 액정표시장치를 FPC 부분에서 절곡한 상태의 액정표시장치의 사시도이고,

도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 액정표시장치의 LSI 용 입출력 배선을 형성한 COG 스틱(Stick) 기판의 사시도이고,

도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 액정표시장치의 COG 스틱 기판에 LSI를 장착하여 얻은 회로기판부(COG 스틱)를 도시하는 사시도이고,

도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 액정표시장치의 LSI를 투명기판 상에 설치하여, ACF에 접속한 회로기판부의 부분 단면도이고,

도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따른 액정표시장치의 제작 중에 큰 글라스 기판을 사용하는 액정표시장치의 제작 중의 상태를 도시하는 평면도이고,

도 6은 본 발명의 일 실시형태에 따른 액정표시장치 제작 중에 큰 글라스 기판을 사용하는 액정표시장치의 제작 중의 상태를 도시하는 단면도(도 6a)와 각 액정표시장치 작성용 유닛트에 절단 분리한 상태의 단면도(도 6b)이고,

도 7은 본 발명의 일 실시형태에 따라 큰 글라스 기판을 사용하는 액정표시장치의 제작 중의 평면도(도 7a)와 액정주입 후에 각 액정표시장치에 절단 분리하기 전의 상태의 단면도(도 7b)이고,

도 8은 본 발명의 일 실시형태에 따른 액정표시장치 작성용 유닛트의 액정표시부와 회로기판부의 절단 전의 상태를 도시한 사시도(도 8a)와 절단된 회로기판부에 LSI를 탑재한 상태를 도시한 사시도(도 8b)와 회로기판부에 LSI를 탑재하기 전 상태를 도시한 사시도(도 8c)이고,

도 9는 본 발명의 일 실시형태에 따른 액정표시장치를 나타내는 사시도이고,

도 10은 본 발명의 일 실시형태에 따른 액정표시장치의 단면도(도 10a)와 이방성 전도 고무 컨넥터의 사시도(도 10b)이고,

도 11은 종래 기술에 따른 COG 모듈을 도시한 도(도 11a는 평면도, 도 11b는 도 11a의 A-A선 단면도)이고,

도 12는 종래 기술에 따른 COF 모듈을 도시한 도(도 12a는 평면도, 도 12b는 도 12a의 A-A선 단면도)이고,

도 13은 종래 기술에 따른 COF에 LSI를 매입하는 수순을 설명하는 공정도이다.

따라서, 본 발명의 목적은 COG 기술을 채용하고, 좁은 스페이스(space)에 LSI를 장착할 수 있고, LSI를 장착후에 장착상태(즉, 전기적 접속상태)의 확인과 화상표시부의 점화확인을 육안으로 할 수 있는 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다. 또한, 본 발명의 다른 목적은 낮은 비용으로 신뢰성이 높은 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 상기 목적은 다음의 (1), (2)의 구성으로 달성된다:

(1)투명화소전극이 제공된 제 1기판과 투명대향화소전극이 제공된 제 2기판을 상기 양 전극이 상호 대향하여 배치되도록 오버랩핑시키고, 상기 제 1기판과 제 2기판과의 사이의 화소영역에 액정을 봉입시킨 액정표시부와; 투명 배선전극이 제공된 경질 투명기판과; 상기 경질 투명기판 표면에 탑재되어 투명 배선전극에 전기적으로 연결된 직접회로칩이 제공된 회로기판부와; 상기 액정표시부의 투명 화소전극과 상기 회로기판부의 투명 배선전극과를 전기적으로 접속하는 연질성 접속수단과를 구비한 액정표시장치.

종래 기술인 도 12에 도시된 COF 모듈 타잎의 액정표시장치에서는, LSI 56이 불투명한 폴리이미드 수지 필름으로 제조된 회로기판57에 본딩된다. 그러나, 상기한 본 발명에 따르면 직접회로칩은 경질 재료로 된 경질 투명기판 상에 본딩된다. 따라서, 직접회로칩이 경질 기판 상에 본딩되기 때문에, 제작하는 것이 용이하게 될 수 있고, 또한 종래 기술과 같은 불투명 필름 상에 직접회로칩의 장착과 비교하여, 직접회로칩의 본딩의 양호 및 불량 상태를 투명기판의 직접회로칩이 장착되지 않은 측에서 경질투명기판의 표면으로부터 육안으로 체크하는 것이 가능하여 고가인 판별장치가 필요하지 않은 이점이 있다.

부가하여, 도 12의 COF 모듈 타잎에 비하여 상기 본 발명에 따른 액정표시장치는 고가인 폴리이미드 수지를 사용하지 않아 저렴한 가격으로 제조할 수 있다.

더욱이, 본 발명에 따른 상기 액정표시장치의 상기 액정표시부와 상기 회로기판부는 연질성 접속수단의 중앙부를 굽혀 오버랩시켜 배치할 수 있어, 컴팩트한 액정표시장치를 얻을 수 있다.

종래 기술로 도 11에 도시한 COF 모듈 타잎의 액정표시장치에 비하여, 상기 구성으로된 본 발명에 따른 액정표시장치에서는 회로기판부가 절곡될 수 있어 액정표시부가 액정표시장치 전체의 중앙을 점하는 면적이 크게 된다.

또한, 본 발명에 따른 상기 액정표시장치에서는 상기 회로기판부의 직접회로칩이 탑재된 표면을 상기 액정표시부에 대향하는 위치로 배치하는 것이 바람직하다.

상기한 회로기판부의 직접회로칩 탑재면을 상기 액정표시부에 대향하는 위치로 배치할 때, 직접회로칩이 기판면으로 노출되지 않기 때문에 액정표시장치를 관체에 세트(set)할 때 직접회로칩이 외부충격에 의해 영향을 받는 것이 방지된다.

더욱이, 본 발명의 상기 연질성 접속수단은 플렉시블 인쇄 회로(flexible printed circuit: FPC), 히트 실(heat seal), 플렉시블 플래트 케이블(flexible flat cable: FFC) 및 이방성 전도 고무 커넥터(anisotropic conductive rubber connector)의 하나가 사용될 수 있다.

연질성 접속수단으로 액정표시부와 회로소자부를 상호 접속하고, 연질성 접속수단을 굽힘에 의해, 액정표시부와 회로소자부를 상호 중첩되게 하여 공간을 줄인 액정표시장치를 얻을 수 있다.

본 발명에 따른 상기 액정표시장치의 제 1기판, 제 2기판 및 경질 투명기판은 각각 투명 글라스판 및 투명 합성수지판으로 구성되어질 수 있다.

이때, 제 1기판, 제 2기판 및 경질 투명기판의 판 두께는 동일하게 되기 때문에, 상기 세 개의 기판 다수를 한 개의 큰 면적을 갖는 투명기판으로부터 취할 수 있어, 상기 각 기판이 별도로 제작되는 경우에 있어서 보다 그 생산성이 높게 된다.

또한, 상기 직접회로칩 탑재부 이외의 경질 투명기판의 표면에 적외선 차단막이 피복되어지는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의해 옥외에 사용하는 형태의 기기 등이 태양광에 노출되는 경우 오작동을 하지 않는 이점이 있다.

(2)투명 화소전극이 제공되고 화소영역을 구획하는 실(seal)제가 도포된 제 1기판과 투명 대향 화소전극이 제공된 제 2기판을 상기 양 전극이 대향 배치되도록 오버랩핑시키고, 상기 제 1기판과 제 2기판과의 사이의 각 화소영역에 액정을 봉입시켜 이를 액정표시부로 만들고; 투명 배선전극이 제공된 경질 투명기판의 표면에 상기 투명 배선전극에 전기적으로 연결된 직접회로 칩을 탑재하여 회로기판부로 만들고; 상기 회로기판부의 투명 배선전극과 상기 액정표시부의 투명 화소전극을 연질성 접속수단에 의해 상호 전기적으로 접속하는 액정표시장치를 제조하는 방법에 있어서;

상기 제 1기판부와 경질 투명기판부와 제 2기판부를 순차로 배열한 조합을 일조로 하여, 복수조를 일열 이상 배열한 구성으로 하여 하나의 큰 면적을 갖는 투명기판을 제작하고, 상기 큰 면적의 투명기판의 두 매를 사용하여 상기 각 조의 제 1기판부와 경질 투명기판부와 제 2기판부의 배열순이 상호 역방향으로 되게 오버랩시켜서, 오버랩된 두 매의 큰 면적을 갖는 투명기판의 대향하는 위치에 배치시킨 제 1기판부와 제 2기판부와 실제에 의해 액정봉입용공간을 형성시킨 액정표시부 영역을 형성하고, 상기 액정표시부 영역에 인접한 경질 투명기판부에 직접회로 칩을 탑재하여서된 회로기판부 영역을 형성하고, 얻어진 상기 액정표시부 영역과 상기 회로기판부 영역 각각에 액정표시장치 제작용의 유닛트가 복수 유닛트 배열로 된 상기 두 매의 큰 면적 투명기판을 절단 분리하여 복수의 액정표시장치 작성용 유닛트를 얻는 단계를 포함하는 액정표시장치의 제조방법.

상기 액정표시장치의 제조방법에 있어서, 중첩된 두 매의 큰 면적을 갖는 투명기판을 절단 분리하는 상기 공정은 상기 액정표시장치 작성용 유닛트를 일 렬 내에 복수 유닛트를 포함하여 각 열 각각을 절단 분리하는 일차 절단 분리 공정과 이 일차 절단 분리 공정에서 분리 절단된 일 열 분을 각 액정표시장치 작성용 유닛트에 절단 분리하는 이차 절단 분리 공정을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 일차 절단 분리 공정 후에 각 열 중의 복수의 액정표시장치 작성용 유닛트 중 각 액정표시부 영역에 액정의 주입 밀봉을 행하여 액정표시부를 얻고 그 후에 상기 이차 절단 분리가 행해질 수 있다.

부가하여, 상기 이차 절단 분리 후에 투명배선전극에 전기적으로 연결된 집적회로칩을 경질 투명기판부 표면에 탑재하여 이를 회로기판부로 한다.

더욱이, 상기 이차 절단 분리 후의 집적회로칩을 탑재한 회로기판부를 구비한 각 액정표시장치 작성용 유닛트의 액정표시부와 회로기판부의 사이는 상호로 부터 절단 분리될 수 있고, 그 후, 이 액정표시부와 회로기판부의 각 전극에서 부터의 배선 말단은 연질성 접속수단에 의해 상호 전기적으로 접속될 수 있어 액정표시장치를 수득하고, 이에 의해 액정표시부와 회로기판부는 연질성 접속수단을 매개하여 절곡하고 상호 오버랩(중첩)하여 배치될 수 있다.

상기한 본 발명에 따른 액정표시장치에서 투명전극의 형상은 세 가지 타잎이 있다. 그러나, 상기한 본 발명에 따른 액정표시장치의 제조방법에서는, 이들을 단일 마스킹 기판을 사용함에 의해 일회의 포토리쏘공정(photolithography)을 통해 제작하는 것이 가능하다. 즉, 종래의 제작방법에서는 액정표시부용으로 제 1기판과 제 2기판에 하나 또는 두 개의 마스크가 필요했고, 회로기판부용으로 하나의 마스크가 필요하여, 전체적으로 두 개 또는 세 개의 마스크가 필요했다. 그러나, 본 발명에서는, 하나의 큰 면적을 갖는 투명기판을 사용하여, 한 번에 상기한 세 종류의 투명전극을 형성할 수 있어, 단지 하나의 마스크 만이 필요하고, 따라서 노광공정(exposure process)과 패터닝공정(patterning process)이 절반 이하로 감소될 수 있다. 부가하여, 액정표시부 영역과 회로소자부 영역을 하나의 투명기판(글라스 등)을 사용하여 제작하는 경우에는 회로소자부의 직접회로 칩을 탑재하기 전에 액정표시의 제작공정과 같은 공정 순으로 회로소자부를 동시에 제작하는 것이 가능하다.

또한, 두 개의 큰 면적의 투명기판을 사용하여 액정표시부 영역과 회로소자부 영역을 같은 공정 순으로 동시에 제작한 후, 상기 액정표시장치 작성용 유닛트를 일 열 내에 복수 유닛트를 함유하는 각 열을 각각 절단 분리하는 일차 절단 분리공정이 수행되고 일차 절단 분리공정 후에 복수의 액정표시장치 작성용 유닛트가 한 번에 얻어질 수 있기 때문에 액정표시장치의 생산성이 높게될 수 있다.

또한, 상기 일차 절단 분리공정 후에 복수의 액정표시장치 작성용 유닛트에 액정을 주입하는 경우에는 한 번의 조작으로 다수의 상기 유닛트에 액정을 주입하는 것이 가능함으로 작업성이 높아질 수 있다.

더욱이, 상기 이차 절단 분리공정 후에 복수의 액정표시장치 작성용 유닛트의 경질성 투명기판 상에 직접회로칩의 본딩을 행함이 가능하기 때문에, 직접회로칩의 경질성 투명기판 상에 투명 배선전극에의 전기적 접속을 용이하고 확실하게 검사하는 것이 가능하고, 직접회로칩의 복수의 액정표시장치 유닛트의 점화확인을 동시에 할 수 있다.

본 발명의 실시형태를 도면을 참고로 함께 상세히 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 투명기판3에 투명 배선전극2의 배선을 포토리쏘그라피법으로 형성하고, 투명전극을 갖는 투명기판3에 LSI용 입출력 배선을 형성한 COG 스틱 기판1을 제작한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 이 COG 스틱 기판1에 후술하는 ACF 방식으로 LSI5를 장착하여 회로기판부(COG 스틱)6을 제작한다. 이어서, 도 9에 도시된 바와 같이 회로기판부6의 LSI5의 입출력 측의 단자에 FPC(Flexible Print Circuits)7을 접속한다.

또한, 도 9에 도시하는 투명화소 전극이 설치되어진 표면 글라스 기판9와 투명 대향화소 전극이 설치되어진 이면 글라스 기판10을 상기 양 방의 전극이 대향하여 배치되도록 하여 상호 중합되게하고, 상기 표면 글라스 기판9와 이면 글라스 기판10의 사이의 각 화소영역에 액정을 각각 주입한 액정표시부11을 미리 제작하여 전극단자와 FPC7을 상호 접속하여 액정표시장치15를 얻는다.

더욱이, 표면 글라스 기판9의 표면 상에는 편광판을 배치하는 것이 바람직하다. 또한, LSI5의 단자와 회로기판부6의 접속부 반대측의 단자에는 전원측에 접속용의 플렉시블 케이블13을 접속한다.

도 9에 도시하는 액정표시장치15에서는, 회로기판부6과 액정표시부11을 상호 접속하는 FPC7가 절곡될 수 있기 때문에, 도 1에 도시된 바와 같이 액정표시부11에 표면 글라스 기판9를 외측에 배치하는 상태에서 LSI5의 장착부인 회로기판부6과 액정표시부11을 중첩하면 콤팩트한 액정표시부15를 얻을 수 있다.

회로기판부6의 투명기판3으로 투명한 글라스 기판을 사용함에 의해 이 글라스 기판 상에 투명 배선전극2를 더 형성하는 경우에는, 회로기판부6 상에 LSI5를 ACF(바인더23과 도전 비즈(beads)26으로 된 필름)를 통해 장착한 후, LSI 장착부와 반대측의 투명기판3의 표면에서 부터 현미경 등으로 LSI5와 투명 배선전극2의 접속 상황의 검사를 육안으로 행할 수 있고 또는 화상인식장치로 행할 수 있다.

회로기판부6과 액정표시부11을 FPC7 등의 플렉시블 케이블을 사용하는 대신에 리드 프레임 등의 단단한 접속단자와 도 10(도 10a은 액정표시장치의 단면도, 도 10b는 이방성 전도 고무 커넥터의 사시도)에 도시하는 이방성 전도 고무 커넥터17을 사용하여 양호하게 연결할 수 있다. 이방성 전도 고무 커넥터17에는 도 10b에 도시하는 바와 같이 카본 입자, 은 입자 등으로 구성된 도전체18이 스트립(stripes)처럼 매입되어 진다.

여기서, 도 4에 LSI5가 투명기판3 상에 설치되어진 ITO21 등에 ACF(Anisotropic Conductive Film)를 매개하여 설치된 회로기판부6의 부분 단면도를 나타낸다. LSI5의 하면에 금 범프(bump)22를 미리 설치하기 때문에, 이 그 범프는 ITO21을 갖는 투명기판3의 표면에 위치한다. 이 때, ITO21의 패턴을 갖는 투명기판3의 표면 상에는 유기화합물로된 바인더23을 도포하고 그 바인더23에는 그 외주에 절연막25를 피복한 도전비즈26이 다수 함유된다.

따라서, 금 범프22를 아래로 향하여 ITO21을 갖는 투명기판3에 LSI5가 압압되어지면, 금 범프22의 바로 아래에 제공된 유기 바인더23 중의 도전 비즈26이 파손되어 절연막25가 떨어진 부분 만이 금 범프22에 전기적으로 접속한다.

그리고, LSI장착부에 투명기판3과 투명한 ITO21의 배선이 LSI5를 장착한 단계에서(액정표시장치15의 제작이 완성된 후가 아님), 상기 투명기판3과 투명 ITO21의 배선을 통하여 ITO21의 배선상에 LSI5의 본딩 상태를 용이하게 육안으로 검사할 수 있다. 또한, 액정표시부11의 점화확인도 동시에 행해질 수 있다.

따라서, 한 번의 보류가 가장 나빠질 수 있는 회로기판부6의 LSI장착부의 배선접속부를 제품완성 전에 체크할 수 있기 때문에, 불량품을 조기에 배제할 수 있고 낭비없이 신뢰성이 높은 고품질의 액정표시장치를 제공할 수 있다.

또한, 도 12에 도시하는 종래기술에서는 폴리이미드 수지 필름으로 만들어진회로기판57이 특히 고가일 뿐 아니라, 단단한 LSI56을 연한 폴리이미드 수지 필름으로 만들어진 회로기판57 상에 장착하는 작업이 곤란하지만, 본 발명에 따른 방법은 오로지 단단한 LSI5를 단단한 투명기판3에 탑재하기 때문에, 부품의 핸드링이 용이하여 완전자동화가 가능하고 생산성이 높다.

부가하여, 본 발명에 따른 액정표시장치는 다음의 방법에 따라 제조되어질 수 있다.

도 5의 평면도에 도시된 바와 같이 면적이 큰 글라스 기판31을 사용한다. 글라스 기판31은 도시된 예에서는 액정표시부11의 표면 글라스 기판9에 상당하는 영역(A)와 회로기판부6의 경질투명기판3에 상당하는 영역(S)와 액정표시부11의 이면 글라스 기판10에 상당하는 영역(B)를 그 순서대로 배치하여 하나의 세트(조)를 구성하여 6개 조를 제작할 수 있는 크기를 취한다.

상기 각 조의 영역(A), (B)에 통상의 방법에 따라 포토마스크 레지스트, 노광, 현상, 에칭, 레지스트 제거로, LCD용 전극과 전극단자의 배선을 ITO 등을 사용하여 형성한다. 또한, 영역(S)에 통상의 방법에 따라 포토마스크 레지스트, 노광, 현상, 에칭, 레지스트 제거로, LSI 등과 도전용 전극 배선을 ITO 등을 사용하여 형성한다.

다음으로, 도시하지는 않았지만 폴리이미드 배향막(액정의 배향을 일정방향으로 향하게 하는데 사용하는 것)을 도포하고, 여기에 통상의 방법을 통하여, 그 도포막의 배향처리를 러빙(rubbing) 등의 수법으로 행한다. 또한, 영역(A)와 영역(B)에 형성하는 전극접속용의 전기적 연결 페이스트(paste)를 인쇄한다. 따라서, 기판(A), (B) 상의 각각에 액정표시화상 형성용 배선을 형성한다.

부가하여, 도 5에 도시하는 예에서 큰 글라스 기판31에는, 투명전극은 상기 영역(A)와 영역(S)와 영역(B)의 3종류로된 영역을 일조로 하는 조를 여섯 개 조 형성하지만, 하나의 마스크(도시생략)에 의해 일회의 포토리쏘 공정으로 제작하는 것이 가능하다.

종래에서는, 액정표시부11의 표면 글라스 기판9에 상당하는 영역(A)와 이면 글라스 기판10에 상당하는 영역(B)에 필요한 마스크 일 매 또는 이 매와 회로기판부6 용의 투명기판3에 상당하는 영역(S)에 필요한 마스크 일 매로, 합계 이 매 또는 삼 매가 각각 미리 제작되고, 각각의 기판에 노광, 패터닝 처리가 수행되었다. 그러나, 본 발명에서는 마스크 일 매를 사용하여, 일 회의 노광 공정과 패터닝 공정을 통해 액정표시부11과 회로기판부6의 배선을 제작할 수 있다.

다음으로, 영역(A)에 실(seal)제32를 인쇄법으로 도포한다. 이는 이 매의 글라스 기판31, 31을 중첩함에 의해 바로 발생하는 영역(A)와 영역(B)의 사이에 액정을 주입하는 공간을 확보하기 위한 것이다.

영역(A)와 영역(B)를 중첩하기에 앞서, 상기 액정주입 공간을 확보하기 위해 그 직경이 일정한 다수의 갭(gap)제를 작업대 상에 배치된 영역(A) 또는 영역(B) 내에 산포한다(도시생략). 그리고, 글라스 기판31, 31의 두 매를 도 6a의 단면도에 도시하는 바와 같이 상기 영역(A), (S), (B)의 배치순이 상호 역방향으로 되도록 중첩시킨 후 실제32를 열경화 시킨다.

다음으로, 중첩된 이 매의 글라스 기판31, 31에 대해서는 도 5의 X-X선으로 도시한 라인을 따라 절단된다(일차 절단). 이렇게 얻어진 글라스 기판31, 31으로 부터 도 7a의 평면도로 나타나는 바와 같이 횡으로 일 열로 액정표시장치 작성용 유닛트가 병렬 배치된 상태의 적층판이 복수 개로 얻어진다.

도 7a에 도시하는 일 열로 배치된 액정표시장치 작성용 유닛트의 각 유닛트의 실제의 액정입구부33으로 부터 영역(A)와 영역(B) 사이의 실제로 둘러쌓인 공간에 액정36을 주입하여 액정표시부11을 형성한다. 액정36 주입 후의 글라스 기판31, 31의 단면도를 도 7b에 나타낸다.

부가하여, 영역(S)에는 영역(A)의 화소 전극의 배선 단자부가 형성되어져 이 단자와 LSI5의 금범프22를 접속하여(도 4참고) 회로기판부6을 얻는다.

그 후, 액정표시부11과 회로기판부6을 도 6b, 도 7b의 화살표로 나타내는 위치에서 절단 분리하는(이차 절단) 경우, 액정표시부11(영역(A)와 영역(B)에 대응)과 회로기판부6(영역(S)에 대응)이 일체화되도록 분리되어, 한 번에 4개의 액정표시장치15가 제조된다.

더욱이, 도 8a에 도시하는 바와 같이 액정표시부11과 회로기판부6의 사이를 점선 X위치에서 절단한다. 또한, LSI5의 장착은 상기 이차 절단 후에 행하고, 이차 절단 후 점선 X로 도시된 위치에서 액정표시부11과 회로기판부6을 절단한 경우(도 8c참고), 여기서 LSI5를 회로기판부6에 장착하는 것이 바람직하다.

여기서, LSI5를 회로기판부6에 장착하는 경우에는, 액정표시부11의 점화확인과 COG스틱 기판(회로기판부6)의 LSI5에 대한 전기적 연결 검사는 별도로 수행된다.

그 다음으로, 도 9의 액정표시장치15의 사시도에 도시된 바와 같이, FPC7에 의해 액정표시부11과 회로기판부6은 상호 접속된다.

더 더욱이, 도 1의 액정표시장치15의 사시도에 도시된 바와 같이, 표면 글라스 기판9가 외측에 배치되도록 FPC7 부분을 절곡함에 의해, 컴팩트한 액정표시장치15가 얻어진다.

또한, 회로기판부6의 투명기판3의 LSI5의 탑재부 이외의 면에 적외선 차단막(도시생략)을 피복함으로서, 옥외에서 사용하는 포터블(portable) 기기와 사용시에 태양광에 노출되는 기기가 오작동을 받지 않는 이점이 있다. 예를 들어, 산화주석 또는 인듐 주석 산화물(ITO)막을 20ohms/㎡ 이하의 두께로 피복한다. 이에 의해, 830nm의 파장역에서 투과율을 20%이하로 하고, LSI5에의 적외선 조사 강도를 저하한다.

본 발명에 따른 액정표시장치에 있어서는, 연질성 접속수단으로 회로기판부와 액정표시부를 접속하는 경우에는 LSI 장착부를 액정표시부의 이면 측에 장착할 수 있기 때문에, 컴팩트한 액정표시장치가 얻어진다.

또한, 본 발명에 따른 액정표시장치의 제조방법에 있어서는, 액정표시부 영역과 회로기판부 영역의 조합을 복수 조로 일 매의 큰 면적의 투명기판에서 제작하고, 3종류의 투명배선을 일 매의 마스킹 기판으로 일 회의 포토리쏘공정으로 제작한다. 또한, 이 매의 큰 면적의 투명기판을 사용하여 액정표시부와 회로기판부를 동일한 공정순으로 동시에 제작한 후, 상기 액정표시장치 작성용 유닛트를 일 열 내에 복수 유닛트를 포함하는 각 열을 각각 절단 분리한 후에, 이어서 이차의 절단 분리를 하여 복수의 액정표시장치 작성용 유닛트를 한 번에 제작할 수 있고, 액정표시장치의 생산성이 증가될 수 있다.

따라서, 재료비는 COF에 비하여 저렴하여, 본 발명에 따른 액정표시장치가 저비용으로 얻어진다. 또한, 본 발명에 따른 액정표시장치의 개발비는 저렴하게 되어 소형 롯트의 커스텀(custom)품의 요청을 만족시킬 수 있다.

더욱이, LSI 장착부(회로기판부)가 투명하고, 그 전극이 투명하고, LSI가 투명기판에 바인더로 접착되기 때문에, LSI장착부의 배선 접속상태를 육안으로 검사할 수 있어, 그 제조 도중에 한 번의 보류가 가장 나빠질 수 있는 LSI장착부의 배선접속부(회로기판부와 액정표시부의 접속부)를 체크로 신뢰성이 높은 액정표시장치를 얻을 수 있다.

또한, 도 12에 도시한 종래기술에서는 폴리이미드 수지 필름으로된 회로기판57이 특히 고가일 뿐 아니라, 단단한 LSI56을 연한 폴리이미드 수지 필름으로 만들어진 회로기판57 상에 장착하는 작업이 곤란하지만, 본 발명에 따른 방법은 오로지 단단한 LSI5를 단단한 투명기판3에 탑재하여, 부품의 핸드링이 용이하고 완전 자동화가 가능하고 그 생산성이 높다.

Claims (15)

1. 투명 화소전극이 제공되고 화소영역을 구획하는 실(seal)제가 도포된 제1 기판과 투명 대향 화소전극이 제공된 제2 기판을 상기 양 전극이 대향 배치되도록 오버랩핑시키고, 상기 제1 기판과 제2 기판과의 사이의 각 화소영역에 액정을 봉입시켜 액정표시부로 만들고;

   투명 배선전극이 제공된 경질 투명기판의 표면에 상기 투명 배선전극에 전기적으로 연결된 직접회로 칩을 탑재하여 회로기판부로 만들고;

   상기 회로기판부의 투명 배선전극과 상기 액정표시부의 투명 화소전극을 연질성 접속수단에 의해 상호 전기적으로 접속하는 액정표시장치를 제조하는 방법에 있어서;

   상기 제1 기판부와 경질 투명기판부와 제2 기판부를 순차로 배열한 조합을 일조로 하여, 복수 조를 일 열 이상 배열한 구성으로 하여 하나의 큰 면적을 갖는 투명기판을 제작하고,

   상기 큰 면적의 투명기판 두 매를 사용하여 상기 각 조의 제1 기판부와 경질 투명기판부와 제2 기판부의 배열순이 상호 역방향으로 되게 오버랩시켜서,

   오버랩된 두 매의 큰 면적을 갖는 투명기판의 대향하는 위치에 배치시킨 제1 기판부와 제2 기판부와 실(seal)제에 의해 액정 봉입용 공간을 형성시킨 액정표시부 영역을 형성하고,

   상기 액정표시부 영역에 인접한 경질 투명기판부에 직접회로 칩을 탑재하여서 된 회로기판부 영역을 형성하고,

   얻어진 상기 액정표시부 영역과 상기 회로기판부 영역 각각에 액정표시장치 제작용의 유닛트가 복수 유닛트 배열로 된 상기 두 매의 큰 면적 투명기판을 절단 분리하여 복수의 액정표시장치 작성용 유닛트를 얻음을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 중첩된 두 매의 큰 면적을 갖는 투명기판을 절단 분리하는 공정은 상기 액정표시장치 작성용 유닛트를 일 렬 내에 복수 유닛트를 포함하여 각 열 각각을 절단 분리하는 일차 절단 분리 공정과 이 일차 절단 분리 공정에서 분리 절단된 일 열 분을 각 액정표시장치 작성용 유닛트에 절단 분리하는 이차 절단 분리 공정을 더 포함함을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 일차 절단 분리 공정 후에 각 열 중의 복수의 액정표시장치 작성용 유닛트 중 각 액정표시부 영역에 액정의 주입 밀봉을 행하여 액정표시부를 얻고 그 후에 상기 이차 절단 분리를 함을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
4. 제2항에 있어서, 상기 일차 절단 분리 후에 또는 상기 이차 분리 절단 후에 액정표시장치 작성용 유닛트 중의 액정표시부 영역에 액정의 주입 밀봉을 행하여 액정표시부를 얻음을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
5. 제2항에 있어서, 상기 이차 절단 분리 후에, 경질 투명기판부 표면에 투명배선전극에 전기적으로 연결된 집적회로 칩을 탑재하여 회로기판부로 함을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 이차 절단 분리 후의 집적회로 칩을 탑재한 회로기판부를 구비한 각 액정표시장치 작성용 유닛트의 액정표시부와 회로기판부의 사이를 절단 분리하고, 그 후, 이 액정표시부와 회로기판부의 각 전극에서부터의 배선 말단은 연질성 접속수단에 의해 상호 전기적으로 접속하여 액정표시장치를 수득함을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 연질성 접속수단은 플렉시블 인쇄 회로(FPC), 히트 실(heat seal), 플렉시블 플래트 케이블(FFC) 및 이방성 전도 고무 커넥터 중의 하나가 사용됨을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 기판, 제2 기판 및 경질 투명기판은 각각 투명 글라스판 및 투명 합성수지판으로 구성됨을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
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