(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示パネルの端子電極と、前記液晶表示パネルを駆動するための駆動用ＩＣを装着した基板の端子電極とを、ツールにより、導電性粒子を含む異方性導電膜を介して加熱加圧することで接続する液晶表示装置の製造方法において、
前記ツールの保持温度を一定にして、
前記導電性粒子を所定の量だけ潰すことができる高い圧力で短時間加圧する第１の加圧を行い、
次いで、第１の加圧よりも低い圧力で、第１の加圧よりも長時間加圧する第２の加圧を行うことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項２】
上記異方性導電膜には、樹脂が含まれており、
上記第２の加圧は、上記樹脂が流れ出さない圧力で行うことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項３】
液晶表示パネルの端子電極と、前記液晶表示パネルを駆動するための駆動用ＩＣを装着した基板の端子電極とを、異方性導電膜を介して加熱加圧することで接続する液晶表示装置の製造方法において、加熱加圧時の加圧を、高い圧力で短時間加圧する第１の加圧と、第１の加圧よりも低い圧力で第１の加圧よりも長時間加圧する第２の加圧と、からなる２段階で行うとともに、加熱加圧時の加熱を、高い温度で短時間加熱する第１の加熱と、第１の加熱よりも低い温度で第１の加熱よりも長時間加熱する第２の加熱と、からなる２段階で行い、
上記第１の加圧と第１の加熱と、および、第２の加圧と第２の加熱とは、それぞれ同じ工程であることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示パネルに配された端子電極と、駆動用ＩＣを装着した基板に配されたる端子電極とを確実に接続することができる液晶表示装置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
薄型平面表示装置の中で、液晶を用いた平面表示装置は近年産業機器の多様化に伴い、超小型のマイクロサイズから超大型のハイビジョン対応まで幅広い用途に対しての展開が求められ、幅広い範囲での適用検討がなされている。
【０００３】
また、これらの平面表示装置は、テレビ受像機、ＯＡ機器、伝送機器の表示または映像機器の表示デバイスとして用いられている。特に映像機器の表示デバイスとして用いるためには、高解像度の液晶表示デバイスを実現しなくてはならない。
【０００４】
高解像度の液晶表示デバイスを構成するためには、液晶表示デバイス内の信号線を増やし、また画素数も増加させることによって高解像度の液晶表示デバイスが実現されるものである。このように画素数が増加し、さらに信号線が増加すると、それに伴って液晶表示パネルに配置される端子電極数の増加と、配置ピッチの高密度化、さらには端子電極の細密化も余儀なくされるものである。
【０００５】
しかし、端子電極数の増加、配置ピッチの高密度化、端子電極の細密化が進むと、液晶表示パネルの端子電極と対応するように製造された駆動用ＩＣを装着した基板の端子電極と、液晶表示パネルの端子電極との接続部において、互いに接続すべき端子電極同士の位置ずれによる短絡が発生し易くなり、大きな課題となる。また、駆動用信号電流のリ−クによる表示画質の低下も課題としてクローズアップされてくる。
【０００６】
従来の液晶表示パネルの端子電極と、駆動用ＩＣを装着した基板の端子電極との接続方法は、液晶表示パネルを構成するガラス基板に形成された端子電極に対応するように製造される駆動用ＩＣを装着したフレキシブル基板の端子電極を、樹脂中に導電性粒子を混入した異方性導電膜を介してガラス基板に熱圧着せしめ、異方性導電膜に含有されたるところの導電性粒子によって導通を確保している。
【０００７】
このような方法により、駆動用ＩＣからの出力信号は、フレキシブル基板の配線から端子電極を経て、導電性粒子、液晶表示パネルを構成するガラス基板に配された端子電極を通り、液晶表示パネルに達するものである。
【０００８】
また、熱圧着は、一定温度に加熱されたツ−ルを一定時間所定の圧力によってフレキシブル基板の上部より押圧することにより行なわれるものである。
【０００９】
また、特開平５−１７３１６０号公報に、低い圧力で短時間加圧する第１の加圧と高い圧力で長時間加圧する第２の加圧とを行う、または低い温度で短時間加熱する第１の加熱と高い温度で長時間加熱する第２の加熱とを行う接続方法が開示されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の接続方法では、異方性導電膜を介して単一な加熱加圧によって接続しているため、以下のような問題点が生じる。
【００１１】
まず、端子電極が細密化して高密度化するとツール幅を狭くしなければならず、ツールの熱容量が低くなって異方性導電膜の硬化に必要な熱が伝わり難くなり、異方性導電膜を完全に硬化することができないという問題点がある。
【００１２】
また、圧力が一定にかかり続けるため、異方性導電膜に含まれる導電性粒子が潰れ過ぎたり、硬化する前に異方性導電膜の樹脂が流れ出したりということが起こり、接続部の信頼性が低くなるという問題点がある。
【００１３】
一方、特開平５−１７３１６０号公報に開示されている方法では、ツールの熱容量の問題点は解決されるが、高い温度で長時間加熱する、または高い圧力で長時間加圧するため、異方性導電膜に含まれる導電性粒子が潰れ過ぎたり、硬化する前に異方性導電膜の樹脂が流れ出したりという問題点が助長され、また異方性導電膜の樹脂内部に歪みを残したまま樹脂の硬化が行われてしまうという問題点がある。
【００１４】
本発明は、以上のような従来の問題点に鑑みなされたものであって、端子電極が細密化、高密度化しても、異方性導電膜を用いて良好な接続状態を得ることができる液晶表示装置の製造方法を提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明の液晶表示装置の製造方法は、液晶表示パネルの端子電極と、前記液晶表示パネルを駆動するための駆動用ＩＣを装着した基板の端子電極とを、異方性導電膜を介して加熱加圧することで接続する液晶表示装置の製造方法において、加熱加圧時の加圧を、高い圧力で短時間加圧する第１の加圧と、第１の加圧よりも低い圧力で第１の加圧よりも長時間加圧する第２の加圧と、からなる２段階で行うことを特徴としている。
【００１６】
液晶表示装置の製造方法は、液晶表示パネルの端子電極と、前記液晶表示パネルを駆動するための駆動用ＩＣを装着した基板の端子電極とを、異方性導電膜を介して加熱加圧することで接続する液晶表示装置の製造方法において、加熱加圧時の加熱を、高い温度で短時間加熱する第１の加熱と、第１の加熱よりも低い温度で第１の加熱よりも長時間加熱する第２の加熱と、からなる２段階で行うことを特徴としている。
【００１７】
液晶表示装置の製造方法は、液晶表示パネルの端子電極と、前記液晶表示パネルを駆動するための駆動用ＩＣを装着した基板の端子電極とを、異方性導電膜を介して加熱加圧することで接続する液晶表示装置の製造方法において、加熱加圧時の加圧を、高い圧力で短時間加圧する第１の加圧と、第１の加圧よりも低い圧力で第１の加圧よりも長時間加圧する第２の加圧と、からなる２段階で行うとともに、加熱加圧時の加熱を、高い温度で短時間加熱する第１の加熱と、第１の加熱よりも低い温度で第１の加熱よりも長時間加熱する第２の加熱と、からなる２段階で行うことを特徴としている。
【００１８】
本発明の液晶表示装置の製造方法によれば、加熱加圧時の加圧を、高い圧力で短時間加圧する第１の加圧と、第１の加圧よりも低い圧力で第１の加圧よりも長時間加圧する第２の加圧と、からなる２段階で行うことにより、第１の加圧で異方性導電膜を所定の厚さに制御し、第２の加圧で異方性導電膜を硬化させるため、異方性導電膜に含まれる導電性粒子が潰れ過ぎることがなく、異方性導電膜の樹脂が流れ出すことがないとともに、異方性導電膜の樹脂内部に歪みを残したまま樹脂の硬化が行われてしまうということもない。したがって、導電性粒子による良好な電気的接続と、樹脂による良好な密着力とを確保することができる。
【００１９】
また、加熱加圧時の加熱を、高い温度で短時間加熱する第１の加熱と、第１の加熱よりも低い温度で第１の加熱よりも長時間加熱する第２の加熱と、からなる２段階で行うことにより、ツール幅の狭いものを用いても第１の加熱で十分な熱容量を確保し、第２の加熱で異方性導電膜を硬化させるため、異方性導電膜の樹脂内部に歪みを残すことなく樹脂の硬化を行うことができる。したがって、導電性粒子による良好な電気的接続と、樹脂による良好な密着力とを確保することができる。
【００２０】
また、加熱加圧時の加圧を、高い圧力で短時間加圧する第１の加圧と、第１の加圧よりも低い圧力で第１の加圧よりも長時間加圧する第２の加圧と、からなる２段階で行うとともに、加熱加圧時の加熱を、高い温度で短時間加熱する第１の加熱と、第１の加熱よりも低い温度で第１の加熱よりも長時間加熱する第２の加熱と、からなる２段階で行うことにより、第１の加圧で異方性導電膜を所定の厚さに制御するとともに、ツール幅の狭いものを用いても第１の加熱で十分な熱容量を確保し、第２の加圧および第２の加熱で異方性導電膜を硬化させるため、異方性導電膜に含まれる導電性粒子が潰れ過ぎることがなく、異方性導電膜の樹脂が流れ出すことがないとともに、異方性導電膜の樹脂内部に歪みを残したまま樹脂の硬化が行われてしまうということもない。したがって、この２段階の加熱加圧の相乗効果により、さらに導電性粒子による良好な電気的接続と、樹脂による良好な密着力とを確保することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１乃至図３を用いて、本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の実施の形態を示す主要構成図、図２は加圧状態を示す説明図、図３は加熱状態を示す説明図である。
【００２２】
図１において、１は液晶表示パネル、２は液晶表示パネル１に配された端子電極、３は駆動用ＩＣを搭載した基板（以下、ＴＣＰと表記する）、４はＴＣＰ３に配された端子電極、５は異方性導電膜の導電性粒子、６は異方性導電膜の樹脂、７はツールを示している。
【００２３】
（実施の形態１）図１に示すように、液晶表示パネル１を構成するガラス基板の表面に配された画素電極から引き出されたＩＴＯからなる端子電極２と、端子電極２に対応するように設計および製作された端子電極４を有するＴＣＰ３とを、導電性粒子５と樹脂６とからなる異方性導電膜を介して加熱加圧し、端子電極２と端子電極４とを接続する。
【００２４】
また、加圧の方法は、図２に示すように、第１の加圧は高い圧力で短時間保持し、第２の加圧は第１の加圧よりも低い圧力で第１の加圧よりも長時間保持することによって熱圧着する。
【００２５】
このように構成することにより、ＴＣＰ３からの信号は、端子電極４、導電性粒子５、端子電極２の順に伝わり、液晶表示パネル１の表示が行なわれるものである。
【００２６】
以下に、実施の形態１をさらに詳しく説明する。ガラス基板に、フォトパターニング技術を用いてＩＴＯによる画素電極と端子電極２とをパタ−ニング形成する。このとき、端子電極２は７１μｍピッチの設定とする。そして、このガラス基板を素子基板として、他により制作した対向基板を用いて、パネル組立の工程により液晶表示パネル１をつくりあげる。端子電極２は５０〜２００μｍ程度のピッチとすればよい。
【００２７】
また、ポリイミドを基材としたフレキシブル基板上に、端子電極２と対応するように設計されたパタ−ンを形成して端子電極４とし、このフレキシブル基板に駆動用ＩＣを実装してＴＣＰ３とする。
【００２８】
また、プラスチック球にニッケルめっきを施した後、さらに金めっきを施した導電性粒子５を、エポキシ樹脂からなる樹脂６に混入したものを異方性導電膜とする。
【００２９】
この液晶表示パネル１の端子電極２に、導電性粒子５と樹脂６とからなる異方性導電膜を仮圧着した後、ＴＣＰ３の端子電極４と位置合わせを行い、熱圧着して接続する。
【００３０】
この熱圧着条件としては、まず第１の加圧として、３０ｋｇｆ／ｃｍ2で５秒間加圧し、次いで圧力を速やかに下降させ、第２の加圧として、１５ｋｇｆ／ｃｍ2で１５秒間加圧する。このときの加熱温度は、ツ−ル７の保持温度とし、２７０℃で一定にする。圧力変更は、エア圧の切り替えで行えば一瞬にして行うことができる。
【００３１】
本願でいう高い圧力、低い圧力、短時間および長時間は、第１の加圧条件と第２の加圧条件とを比較したときの相対的な高低または長短であり、絶対値の高低または長短を示しているものではない。したがって、第１の加圧は導電性粒子５を所定の量だけ潰すことができる圧力および時間に設定し、第２の加圧はツール７の下にある樹脂６が流れ出さない圧力および樹脂６が十分に硬化する時間に設定すればよい。
【００３２】
このようにして、異方性導電膜に含まれる導電性粒子５は、熱と圧力とによって押し潰されて端子電極２および４間で導通を保持する。また、端子電極２および４間の接続保持は、異方性導電膜の樹脂６が硬化することにより保たれている。
【００３３】
このように構成することにより、ＴＣＰ３からの信号は、端子電極４、導電性粒子５、液晶表示パネル１の端子電極２へと確実に伝わり、液晶表示パネル１の表示が行なわれる。このとき、導電性粒子５が潰れ過ぎることがないため、信号電流は隣接する端子電極２または４間でリ−クすることがなく、高解像度の表示を実現できる。
【００３４】
（実施の形態２）図１に示すように、液晶表示パネル１を構成するガラス基板の表面に配された画素電極から引き出されたＩＴＯからなる端子電極２と、端子電極２に対応するように設計および製作された端子電極４を有するＴＣＰ３とを、導電性粒子５と樹脂６とからなる異方性導電膜を介して加熱加圧し、端子電極２と端子電極４とを接続する。
【００３５】
また、加熱の方法は、図３に示すように、第１の加熱は高い温度で短時間保持し、第２の加熱は第１の加熱よりも低い温度で第１の加熱よりも長時間保持することによって熱圧着する。
【００３６】
このように構成することにより、ＴＣＰ３からの信号は、端子電極４、導電性粒子５、端子電極２の順に伝わり、液晶表示パネル１の表示が行なわれるものである。
【００３７】
以下に、実施の形態２をさらに詳しく説明する。ガラス基板に、フォトパターニング技術を用いてＩＴＯによる画素電極と端子電極２とをパタ−ニング形成する。このとき、端子電極２は７１μｍピッチの設定とする。そして、このガラス基板を素子基板として、他により制作した対向基板を用いて、パネル組立の工程により液晶表示パネル１をつくりあげる。端子電極２は５０〜２００μｍ程度のピッチとすればよい。
【００３８】
また、ポリイミドを基材としたフレキシブル基板上に、端子電極２と対応するように設計されたパタ−ンを形成して端子電極４とし、このフレキシブル基板に駆動用ＩＣを実装してＴＣＰ３とする。
【００３９】
また、プラスチック球にニッケルめっきを施した後、さらに金めっきを施した導電性粒子５を、エポキシ樹脂からなる樹脂６に混入したものを異方性導電膜とする。
【００４０】
この液晶表示パネル１の端子電極２に、導電性粒子５と樹脂６とからなる異方性導電膜を仮圧着した後、ＴＣＰ３の端子電極４と位置合わせを行い、熱圧着して接続する。
【００４１】
この熱圧着条件としては、まず第１の加熱として、３３０℃で５秒間加熱し、次いで温度を速やかに下降させ、第２の加熱として、２４０℃で１５秒間加熱する。このときの加圧圧力は、３０ｋｇｆ／ｃｍ2で一定にする。このときの加熱温度は、ツ−ル７の保持温度とし、ツール７の温度変更にパルスヒート方式を用いれば、電流量でツール７の温度が変更されるので、一瞬にして温度変更を行うことができる。
【００４２】
本願でいう高い温度、低い温度、短時間および長時間は、第１の加熱条件と第２の加熱条件とを比較したときの相対的な高低または長短であり、絶対値の高低または長短を示しているものではない。したがって、第１の加熱は異方性導電膜を急速に加熱して樹脂６の硬化を促進させることができる温度および時間に設定し、第２の加熱は樹脂６を十分に硬化させることができる時間および樹脂６が流れ出さず樹脂６を十分に硬化させることができる温度に設定すればよい。
【００４３】
このようにして、異方性導電膜に含まれる導電性粒子５は、熱と圧力とによって押し潰されて端子電極２および４間で導通を保持する。また、端子電極２および４間の接続保持は、異方性導電膜の樹脂６が硬化することにより保たれている。
【００４４】
このように構成することにより、ＴＣＰ３からの信号は、端子電極４、導電性粒子５、液晶表示パネル１の端子電極２へと確実に伝わり、液晶表示パネル１の表示が行なわれる。このとき、高解像度の表示を実現するため、ツール７の幅が狭いものを用いて熱圧着しても、第１の加熱によって樹脂６が流れやすく、また濡れ性が向上されるので、樹脂６の内部に歪みを残すことなく硬化させることができるため、樹脂６による良好な密着力を確保して、高解像度の表示を実現できる。
【００４５】
（実施の形態３）図１に示すように、液晶表示パネル１を構成するガラス基板の表面に配された画素電極から引き出されたＩＴＯからなる端子電極２と、端子電極２に対応するように設計および製作された端子電極４を有するＴＣＰ３とを、導電性粒子５と樹脂６とからなる異方性導電膜を介して加熱加圧し、端子電極２と端子電極４とを接続する。
【００４６】
また、加熱加圧の方法は、図２に示すように、第１の加圧は高い圧力で短時間保持し、第２の加圧は第１の加圧よりも低い圧力で第１の加圧よりも長時間保持して、図３に示すように、第１の加熱は高い温度で短時間保持し、第２の加熱は第１の加熱よりも低い温度で第１の加熱よりも長時間保持することによって熱圧着する。
【００４７】
このように構成することにより、ＴＣＰ３からの信号は、端子電極４、導電性粒子５、端子電極２の順に伝わり、液晶表示パネル１の表示が行なわれるものである。
【００４８】
以下に、実施の形態３をさらに詳しく説明する。ガラス基板に、フォトパターニング技術を用いてＩＴＯによる画素電極と端子電極２とをパタ−ニング形成する。このとき、端子電極２は７１μｍピッチの設定とする。そして、このガラス基板を素子基板として、他により制作した対向基板を用いて、パネル組立の工程により液晶表示パネル１をつくりあげる。端子電極２は５０〜２００μｍ程度のピッチとすればよい。
【００４９】
また、ポリイミドを基材としたフレキシブル基板上に、端子電極２と対応するように設計されたパタ−ンを形成して端子電極４とし、このフレキシブル基板に駆動用ＩＣを実装してＴＣＰ３とする。
【００５０】
また、プラスチック球にニッケルめっきを施した後、さらに金めっきを施した導電性粒子５を、エポキシ樹脂からなる樹脂６に混入したものを異方性導電膜とする。
【００５１】
この液晶表示パネル１の端子電極２に、導電性粒子５と樹脂６とからなる異方性導電膜を仮圧着した後、ＴＣＰ３の端子電極４と位置合わせを行い、熱圧着して接続する。
【００５２】
この熱圧着条件としては、まず第１の加圧および第１の加熱として、３０ｋｇｆ／ｃｍ2および３３０℃で２．５秒間加熱加圧し、次いで圧力および温度を速やかに下降させ、第２の加圧および第２の加熱として、１５ｋｇｆ／ｃｍ2および２４０℃で１５秒間加熱加圧する。このときの加熱温度は、ツ−ル７の保持温度とし、ツール７の温度変更にパルスヒート方式を用いれば、電流量でツール７の温度が変更されるので、一瞬にして温度変更を行うことができる。圧力変更は、エア圧の切り替えで行えば一瞬にして行うことができる。
【００５３】
本願でいう高い圧力、低い圧力、高い温度、低い温度、短時間および長時間は、第１の加圧条件と第２の加圧条件または第１の加熱条件と第２の加熱条件とを比較したときの相対的な高低または長短であり、絶対値の高低または長短を示しているものではない。
【００５４】
したがって、第１の加圧は導電性粒子５を所定の量だけ潰すことができる圧力および時間に設定し、第２の加圧はツール７の下にある樹脂６が流れ出さない圧力および樹脂６が十分に硬化する時間に設定すればよい。また、第１の加熱は異方性導電膜を急速に加熱して樹脂６の硬化を促進させることができる温度および時間に設定し、第２の加熱は樹脂６を十分に硬化させることができる時間および樹脂６が流れ出さず樹脂６を十分に硬化させることができる温度に設定すればよい。
【００５５】
このようにして、異方性導電膜に含まれる導電性粒子５は、熱と圧力とによって押し潰されて端子電極２および４間で導通を保持する。また、端子電極２および４間の接続保持は、異方性導電膜の樹脂６が硬化することにより保たれている。
【００５６】
このように構成することにより、ＴＣＰ３からの信号は、端子電極４、導電性粒子５、液晶表示パネル１の端子電極２へと確実に伝わり、液晶表示パネル１の表示が行なわれる。
【００５７】
このとき、導電性粒子５が潰れ過ぎることがないため、信号電流は隣接する端子電極２または４間でリ−クすることがなく、高解像度の表示を実現できる。また、高解像度の表示を実現するため、ツール７の幅が狭いものを用いて熱圧着しても、第１の加熱によって樹脂６が流れやすく、また濡れ性が向上されるので、樹脂６の内部に歪みを残すことなく硬化させることができるため、樹脂６による良好な密着力を確保して、高解像度の表示を実現するできる。
【００５８】
さらに、第１の加熱と第１の加圧との相乗効果により、熱伝導性が向上し、より短時間で導電性粒子５を所定の量だけ潰すことができるとともに樹脂６の硬化を促進させることができるため、液晶表示パネル１とＴＣＰ３との接続に要する時間を短縮することができる。
【００５９】
【発明の効果】
以上の説明のように、本発明の液晶表示装置の製造方法によれば、加熱加圧時の加圧を、高い圧力で短時間加圧する第１の加圧と、第１の加圧よりも低い圧力で第１の加圧よりも長時間加圧する第２の加圧と、からなる２段階で行うことにより、異方性導電膜に含まれる導電性粒子が潰れ過ぎることがなく、異方性導電膜の樹脂が流れ出すことがないとともに、異方性導電膜の樹脂内部に歪みを残したまま樹脂の硬化が行われてしまうということもない。したがって、導電性粒子による良好な電気的接続と、樹脂による良好な密着力とを確保することができる。
【００６０】
また、加熱加圧時の加熱を、高い温度で短時間加熱する第１の加熱と、第１の加熱よりも低い温度で第１の加熱よりも長時間加熱する第２の加熱と、からなる２段階で行うことにより、異方性導電膜の樹脂内部に歪みを残すことなく樹脂の硬化を行うことができる。したがって、導電性粒子による良好な電気的接続と、樹脂による良好な密着力とを確保することができる。
【００６１】
また、加熱加圧時の加圧を、高い圧力で短時間加圧する第１の加圧と、第１の加圧よりも低い圧力で第１の加圧よりも長時間加圧する第２の加圧と、からなる２段階で行うとともに、加熱加圧時の加熱を、高い温度で短時間加熱する第１の加熱と、第１の加熱よりも低い温度で第１の加熱よりも長時間加熱する第２の加熱と、からなる２段階で行うことにより、異方性導電膜に含まれる導電性粒子が潰れ過ぎることがなく、異方性導電膜の樹脂が流れ出すことがないとともに、異方性導電膜の樹脂内部に歪みを残したまま樹脂の硬化が行われてしまうということもない。したがって、この２段階の加熱加圧の相乗効果により、さらに導電性粒子による良好な電気的接続と、樹脂による良好な密着力とを確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す主要構成図である。
【図２】加圧状態を示す説明図である。
【図３】加熱状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 液晶表示パネル
２ 液晶表示パネルの端子電極
３ ＴＣＰ
４ ＴＣＰの端子電極
５ 導電性粒子
６ 樹脂
７ ツ−ル
【図１】
0003540178.tif 000002
【図２】
0003540178.tif 000003
【図３】
0003540178.tif 000004