(57)【要約】【課題】対向電極が形成されたガラス基板が該対向電極の電位供給のために、回路基板と上下導通樹脂によって接続されるが、回路基板の回路基板用端子電極上に絶縁性皮膜が形成されるため、この皮膜によって上下導通樹脂に含む導電性部材による電気的接続の信頼性が低下していた。【解決手段】複数の画素電極を有する第１基板と該第１基板に相対する第２基板上電極を有する第２基板間に液晶を封入して液晶表示パネルを形成するとともに、第２基板上電極に接続する回路基板の回路基板用端子電極上に第１端子電極用ハンダ電極を形成し、回路基板用端子電極上に発生した汚染皮膜を破壊するとともに、該第１端子電極用ハンダ電極と回路基板用端子電極とは良好な電気的接続を有し、さらに、第１端子電極用ハンダ電極の表面の凹凸により、導電性部材を含む上下導通樹脂との良好な電気的接続が可能となる。【選択図】図１
2008250208.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と第２基板を周辺シール材を介して接着し、２枚の基板間に液晶を封入してなる液晶表示パネルを有する液晶表示装置であって、一方の基板は少なくとも一辺が他方の基板からはみ出るように一体として延出部が設けられ、該延出部の内側面には表示エリアに形成された透明電極と配向膜が一体に形成され、該透明電極と接続し、前記液晶に所定の信号を外部回路から印加するために回路基板上には、回路端子電極を有し、該回路端子電極上には、金膜を有し、
前記回路基板上には、前記液晶表示装置を構成する液晶に所定の電圧を印加するために第１基板上に設ける端子電極とワィヤーボンディングを行うための回路基板用端子電極を有し、該回路基板用端子電極上にも金膜を有し、
さらに、該回路基板用端子電極の金膜上には、前記液晶表示装置の基板のはみ出した部分との距離を小さくすると同時に該金膜との電気的接続を行う端子電極用ハンダ電極と、該端子電極用ハンダ電極と前記透明電極との電気的接続を行う接続部材とを有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
第１基板と第２基板とを周辺シール材を介して接着し、２枚の基板間に液晶を封入してなる液晶表示パネルを有する液晶表示装置であって、第１基板は、一辺が第２基板からはみ出るように一体として延出部が設けられ、他辺では、前記第２基板が前記第１基板からはみ出るように一体とした延出部を有し、前記第２基板の延出部の内側面には表示エリアに形成された透明電極と配向膜が一体に形成され、該透明電極と接続し、前記液晶に所定の信号を外部回路から印加するために回路基板上には、回路基板用端子電極を有し、該回路基板用端子電極上には、金膜を有し、
前記回路基板上には、前記液晶表示装置を構成する前記液晶に所定の電圧を印加するために前記第１基板上に設ける端子電極とワィヤーボンディングを行うための回路基板用端子電極を有し、該回路基板用端子電極上にも金膜を有し、
さらに、該回路基板用端子電極の金膜上には、前記液晶表示装置の基板のはみ出した部分との距離を小さくすると同時に該金膜との電気的接続を行う端子電極用ハンダ電極と、該端子電極用ハンダ電極と前記透明電極との電気的接続を行う接続部材とを有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
前記回路基板用端子電極上の端子電極用ハンダ電極と、前記透明電極上に設ける第２基板用ハンダ電極とを有し、該端子電極用ハンダ電極と該第２基板用ハンダ電極との間には、接続部材を有することを特徴とする請求項１または２に記載する液晶表示装置。
【請求項４】
前記接続部材は、導電粒と接着材との混合部材からなる導電性接着材であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載する液晶表示装置。
【請求項５】
前記接続部材は、ハンダからなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載する液晶表示装置。
【請求項６】
前記端子電極用ハンダ電極と該第２基板用ハンダ電極とは同一の材料からなることを特徴とする請求項２乃至５のいずれか一に記載する液晶表示装置。
【請求項７】
前記回路基板用端子電極上に設ける端子電極用ハンダ電極は、該回路基板用端子電極上の絶縁残渣を除去する工程により形成することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一に記載する液晶表示装置。
【請求項８】
前記絶縁残渣を除去する工程は、前記端子電極用ハンダ電極形成の際に超音波ハンダ方式を採用することを特徴とする請求項７に記載する液晶表示装置。
【請求項９】
前記回路基板は、金属からなるＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）用台座基板上に回路基板用接着層により固定されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一に記載する液晶表示装置。
【請求項１０】
前記回路基板は、金属からなるＦＰＣ用台座基板上に回路基板用接着層により固定されており、さらに、該回路基板の回路端子電極の部分には、該回路基板用接着層に回路基板用空間部を有し、該回路基板がＦＰＣ用台座基板から所定の間隙を有することを特徴とする請求項９に記載する液晶表示装置。
【請求項１１】
前記ＦＰＣ台座基板と第１基板とは、第１基板用接着層により接着するとともに、該ＦＰＣ台座基板と第１基板との間には、第１基板用接着層を介さずに設ける第１基板用空間部を有することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一に記載する液晶表示装置。
【請求項１２】
前記回路基板は、セラミックス基板であり、前記端子電極用ハンダ電極は、該セラミックス回路基板に設けるセラミックス回路基板上端子部に設ける回路端子電極に設けることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一に記載する液晶表示装置。
【請求項１３】
前記セラミックス基板からなるセラミックス回路基板上には、ハンダを介して、セラミックス回路基板上に設けるセラミックス回路基板上端子電極とＦＰＣ上に設ける回路基板用端子電極とが電気的に接続していることを特徴とする請求項１２に記載する液晶表示装置。
【請求項１４】
２枚の基板を周辺シール材を介して接着し、２枚の基板間に液晶を封入してなる液晶表示装置であって、一方の基板は少なくとも一辺が他方の基板からはみ出るように一体として延出部が設けられ、該延出部の内側面には表示エリアに形成された透明電極と配向膜が一体に形成され、該透明電極と接続し、前記液晶に所定の信号を外部回路から印加するために回路基板上には、回路基板用端子電極を有し、該回路基板用端子電極上には、金膜を有し、
さらに、該回路基板用端子電極の金膜上には、前記液晶表示装置の基板のはみ出した部分との距離を小さくすると同時に該金膜との電気的接続を行う端子電極用ハンダ電極と、該端子電極用ハンダ電極と前記透明電極との電気的接続を行う接続部材とを有し、
さらに、第１基板の端子電極には、ＦＰＣを異方性導電フィルム（ＡＣＦ）により接続することを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的な液晶表示パネルは、表面に透明電極が形成された第２基板（例えばガラス基板）と、それに相対して表面に画素電極が形成された第１基板（例えば透明ガラス基板またはシリコン素子基板）を所定の位置関係で貼り合わせ、前記一対の基板間に液晶を注入した後、封止して形成されている。液晶表示装置は前記液晶表示パネルを回路基板に実装し、画素電極と対向する透明電極間に電位差を与えて液晶の配向を制御する事で各種表示をさせるものである。
【０００３】
前記液晶表示装置の画素電極への電位供給は第１基板と回路基板上の電極パッドをワイヤボンディングによりワイヤーにて接続させ電気的に導通させることで実現している。一方、第１基板に対向する第２基板に形成された透明電極は、第２基板と回路基板間に導電性接着剤、例えば銀ペーストなどを塗布して前記透明電極に接続された（または、一体に形成された）端子電極と回路基板上の電極パッドを電気的に導通させている。
（例えば特許文献１）
【０００４】
図１４は従来技術による液晶表示装置の部分断面図である。図１４において複数の画素を構成する画素電極（図示せず）と配向膜（図示せず）を有する第１基板１と、該第１基板１に相対する対向電極（図示せず）と配向膜（図示せず）を有する第２基板６とをシール材７で接着してセルを形成し、該セル内に液晶層９を封入して液晶表示パネルを形成する。そして前記第２基板６の第２基板上電極１２と回路基板４２であるフレキシブルプリントサーキット（以下ＦＰＣと略記する）の回路基板用端子電極２１とを導電粒１５を含む上下導通樹脂１６（例えば銀ペースト）により電気的に接続している。上記構成のごとく前記ＦＰＣ４２によって液晶表示パネルを、該液晶表示パネルの外部駆動回路（図示せず）に接続している。
【０００５】
回路基板４２は、ＦＰＣ用台座基板３１上に回路基板接着層３４により全面に接着され、さらに、第１基板１は、基板用接着層３３によりＦＰＣ用台座基板３１にほぼ全面に接着されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１９６３１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図１４に示すごとく回路基板４２上の回路基板用端子電極２１と導電粒１５は、大きな力により塗布されることなく、さらに、上下導通樹脂１６も回路基板用端子電極２１上に汚れあるいは、回路基板４２を形成する工程、あるいは、保管等により回路基板用端子電極２１表面が汚染された場合に於いても、該汚れの膜、あるいは、汚染によりできた膜を破壊して導電粒１５と回路基板用端子電極２１とを積極的に導通を改善することができなかった。
【０００８】
さらに、回路基板用端子電極２１上に汚れの残膜がある場合に、ＦＰＣ用台座基板３１が４２アロイ基板のように金属基板の場合には、回路基板４２が回路基板接着層３４に全面に接着している場合には、上下導通樹脂１６と回路基板用端子電極２１との密着力が弱い、あるいは、導電粒１５と回路基板用端子電極２１との密着力が弱いため、液晶表示パネルを使用する外気温度変化、あるいは、高温高湿度雰囲気での使用により、回路基板用端子電極２１は、ＦＰＣ用台座基板３１になじみ、導電粒１５と回路基板用端子電極２１との接合が弱まり、電気的な接続が不十分になってしまう。
【０００９】
さらに、第２基板６に設ける第２基板上電極１２と導電粒１５あるいは、上下導通樹脂１６との接着力が弱い場合、あるいは、回路基板用端子電極２１と導電粒１５あるいは、上下導通樹脂１６との接着力とのバランスが悪い場合にもいずれかの電気的接続が悪くなるため問題となる。
【００１０】
本発明の目的は上記問題に鑑みなされたもので、回路基板上の端子電極上の汚染膜を除去すると同時に、導電粒との電気的接続の信頼性を高めた液晶表示装置を提供する事にある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため本発明においては、２枚の基板を周辺シール材を介して接着し、２枚の基板間に液晶を封入してなる液晶表示パネルの一方の基板は少なくとも一辺が他方の基板からはみ出るように一体として延出部が設けられ、該延出部の内側面には表示エリアに形成された透明電極と配向膜が一体に形成され、該透明電極と接続し、前記液晶に所定の信号を外部回路から印加するために回路基板上には、回路基板用端子電極を有し、該回路基板用端子電極上には、金膜を有し、前記回路基板上には、前記液晶表示装置を構成する液晶に所定の電圧を印加するために第１基板上に設ける端子電極とワィヤーボンディングを行うための回路基板用端子電極を有し、該回路基板用端子電極上にも金膜を有し、さらに、該回路端子電極の金膜上には、前記液晶表示装置の基板のはみ出した部分との距離を小さくすると同時に該金膜との電気的接続を行う端子電極用ハンダ電極と、該端子電極用ハンダ電極と前記透明電極との電気的接続を行う接続部材（例えば導電性接着材）とを有することを特徴とする。
【００１２】
本発明は、第１基板と第２基板とを周辺シール材を介して接着し、２枚の基板間に液晶を封入してなる液晶表示パネルの第１基板は、一辺が第２基板からはみ出るように一体として延出部が設けられ、他辺では、前記第２基板が前記第１基板からはみ出るように一体とした延出部を有し、前記第２基板の延出部の内側面には表示エリアに形成された透明電極と配向膜が一体に形成され、該透明電極と接続し、前記液晶に所定の信号を外部回路から印加するために回路基板上には、回路基板用端子電極を有し、該回路基板用端子電極上には、金膜を有し、前記回路基板上には、前記液晶表示装置を構成する液晶に所定の電圧を印加するために前記第１基板上に設ける端子電極とワィヤーボンディングを行うための回路基板用端子電極を有し、該回路基板用端子電極上にも金膜を有し、さらに、該回路基板用端子電極の金膜上には、前記液晶表示装置の基板のはみ出した部分との距離を小さくすると同時に該金膜との電気的接続を行う端子電極用ハンダ電極と、該端子電極用ハンダ電極と前記透明電極との電気的接続を行う接続部材とを有することを特徴とする。
【００１３】
本発明の液晶表示装置は、回路基板用端子電極上の端子電極用ハンダ電極と、前記透明電極上に設ける第２基板用ハンダ電極とを有し、該端子電極用ハンダ電極と該第２基板用ハンダ電極との間には、接続部材を有することを特徴とする。
【００１４】
本発明の液晶表示装置に用いる接続部材は、導電粒と接着材との混合部材からなる導電性接着材であることを特徴とする。
【００１５】
本発明に用いる接続部材は、ハンダからなることを特徴とする。
【００１６】
本発明の液晶表示装置に用いる端子電極用ハンダ電極と該第２基板用ハンダ電極とは同一の材料からなることを特徴とする。
【００１７】
本発明の液晶表示装置の回路基板用端子電極上に設ける端子電極用ハンダ電極は、回路基板用端子電極上の絶縁残渣を除去する工程により形成することを特徴とする。
【００１８】
本発明の液晶表示装置の絶縁残渣を除去する工程は、前記端子電極用ハンダ電極形成の際に超音波ハンダ方式を採用することを特徴とする。
【００１９】
本発明の液晶表示装置に用いる回路基板は、金属からなるＦＰＣ用台座基板上に回路基板用接着層により固定されていることを特徴とする。
【００２０】
本発明の液晶表示装置に用いる回路基板は、金属からなるＦＰＣ用台座基板上に回路基板用接着層により固定されており、さらに、該回路基板の回路基板用端子電極の部分には、該回路基板用接着層に回路基板用空間部を有し、該回路基板がＦＰＣ用台座基板から所定の間隙を有することを特徴とする。
【００２１】
本発明の液晶表示装置に用いるＦＰＣ台座基板と第１基板とは、第１基板用接着層により接着するとともに、該ＦＰＣ台座基板と第１基板との間には、第１基板用接着層を介さずに設ける第１基板用空間部を有することを特徴とする。
【００２２】
本発明に用いる回路基板は、セラミックス基板であり、前記端子電極用ハンダ電極は、該セラミックス回路基板に設けるセラミックス回路基板上端子部に設ける回路端子電極に設けることを特徴とする。
【００２３】
本発明の液晶表示装置に用いるセラミックス基板からなるセラミックス回路基板上には、ハンダを介して、セラミックス回路基板上に設けるセラミックス回路基板上端子電極とＦＰＣ上に設ける回路基板用端子電極とが電気的に接続していることを特徴とする。
【００２４】
本発明の液晶表示装置は、２枚の基板を周辺シール材を介して接着し、２枚の基板間に液晶を封入してなる液晶表示装置であって、一方の基板は少なくとも一辺が他方の基板からはみ出るように一体として延出部が設けられ、該延出部の内側面には表示エリアに形成された透明電極と配向膜が一体に形成され、該透明電極と接続し、前記液晶に所定の信号を外部回路から印加するために回路基板上には、回路基板用端子電極を有し、該回路基板用端子電極上には、金膜を有し、さらに、該回路基板用端子電極の金膜上には、前記液晶表示装置の基板のはみ出した部分との距離を小さくすると同時に該金膜との電気的接続を行う端子電極用ハンダ電極と、該端子電極用ハンダ電極と前記透明電極との電気的接続を行う接続部材とを有し、
さらに、第１基板の端子電極には、ＦＰＣを異方性導電フィルム（ＡＣＦ）により接続することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明においては、回路基板に設ける回路基板用端子電極上に端子電極用ハンダ電極を設けることにより、第２基板の延出部と回路基板用端子電極との間隙を小さくすることができるため、回路基板用端子電極と第２基板上電極との間に設ける接続部材の厚さを薄くでき、接続部材の熱膨張変化量を小さくすることができる。さらに、端子電極用ハンダ電極を設けることにより、接続部材との電気接続が安定になる。
【００２６】
さらに、端子電極用ハンダ電極を回路基板用端子電極上に形成することにより、回路基板用端子電極上にある汚れの膜を破壊し、端子電極用ハンダ電極を形成できることにより、回路基板用端子電極と端子電極用ハンダ電極との接続は良好となる。
【００２７】
さらに、第２基板上に設ける第２基板上電極の延出部上にも第２基板用ハンダ電極を形成することにより、第２基板上電極上の汚れの膜、あるいは、絶縁膜（例えば配向膜）を破壊し、第２基板用ハンダ電極を形成できるため第２基板上電極と第２基板用ハンダ電極との電気的特性は良好で、安定できる。
【００２８】
さらに端子電極用ハンダ電極と第２基板上電極との間の電気的接続に導電粒を含む上下導通樹脂（接続部材）を利用することにより、液晶表示装置を使用する環境の温度変化があっても導電粒の弾性を利用することで上下の電極への圧力を利用して安定した電気的接続が可能となる。さらに、端子電極用ハンダ電極により第２基板上電極との距離を小さくすることができるため、上下導通樹脂の厚さを薄くでき、樹脂の熱膨張変化の絶対量を小さくすることが可能となる。
【００２９】
本発明の液晶表示装置は、回路基板に回路基板用端子電極を有し、回路基板用端子電極上には、端子電極用ハンダ電極を設け、回路基板は、平坦性を保つために、ＦＰＣ用台座基板と回路基板用接着層により接着する。さらに、液晶表示パネルを保持するためにＦＰＣ用台座基板と第１基板用接着層を接着する。さらに、ＦＰＣ用台座基板と回路基板用端子電極を設ける回路基板との間には、回路基板用空間部を設ける。回路基板用空間部を設けることにより、端子電極用ハンダ電極（回路基板）はＦＰＣ用台座基板からある程度自由に上下できる構造とすることができる。第２基板上電極と接続部材を介して端子電極用ハンダ電極を接続する場合に、接続部材の熱膨張変化による接続部材の接触箇所の電気的接続の安定が向上すると同時に、接続部材からの液晶表示パネルへの応力を緩和することができる。
【００３０】
接続端子部に回路基板用空間部を設けることにより、端子電極用ハンダ電極と第２基板上電極あるは、第２基板用ハンダ電極との接続部材として、ハンダを用いても、応力が液晶表示パネルに伝わることがないため有効である。
【００３１】
本発明の液晶表示装置は、端子電極を有するセラミックス基板を利用し、液晶表示パネルの第１基板をセラミックス基板に第１基板用接着層を用いて接着する。さらに、第１基板用接着層は、第１基板とセラミックス基板との重なり合う領域の一部に設ける。本発明では、第１基板の対向する２辺のみに用いている。これにより、セラミックス基板の凹凸を液晶表示パネルに影響させることを低減できる。
【００３２】
第１基板の端子電極とセラミックス基板上に設けるセラミックス基板上第２端子電極とをワイヤボンディングにより接続を行い、該セラミックス基板上のセラミックス基板上第２端子電極に接続するセラミックス基板上第１配線電極と、該セラミックス基板上第１配線電極に接続するセラミックス基板上第１端子電極とを有し、該セラミックス基板上第１端子電極とフレキシブルプリント基板上に設ける第１の基板上端子電極とをハンダにより接続する構造を採用することにより、簡単でかつ安定な電気接続を達成することができる。本ハンダ接続を行うハンダを液晶表示パネルの第２基板の延出部の第２基板上電極との接続を行うためのハンダ電極用のハンダ膜として利用することで製造工程の単純化を行うことが可能となる。
【００３３】
回路基板上に設けた回路基板用端子電極上に端子電極用ハンダ電極を形成する場合には、超音波半田ゴテにハンダを供給しながら行なうことで、超音波振動により回路基板用端子電極上の汚染膜を破壊すると同時に端子電極用ハンダ電極の形成が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一または相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【実施例１】
【００３５】
以下に本発明を実施するための最良の形態における液晶表示装置について図面を参照しながら説明する。第１基板は、液晶層に所定の電圧を印加するための駆動回路を有するシリコン基板を用い、第２基板はガラス基板である。第２基板上には、第２基板上電極として透明電極を用い、透明電極は全面に形成され、透明電極と回路基板との接続は、回路基板上に設ける回路基板用端子電極と回路基板用端子電極上に設ける端子電極用ハンダ電極、さらに、上下導通樹脂を用いている。図１は、本発明の実施例１における液晶表示装置の平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ線における断面図である。図３は、回路基板の平面図である。以下に、図１と図２と図３とを交互に用いて実施例１を説明する。
【００３６】
実施例１の液晶表示装置に用いる液晶表示パネルは、駆動回路（図示せず）と液晶層９に所定の電圧を印加する画素電極（図示せず）をマトリクス状に配置してなる表示領域と、回路基板４２との接続を行い、外部回路（図示せず）の信号を画素電極に印加するための第１基板上端子電極３と、液晶層９を所定の方向に配向するための配向膜（図示せず）とを有する。第１基板１と所定の間隙を有して対向してなる第２基板６上には、透明電極として酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜からなる第２基板上電極１２を全面に形成する。第２基板上電極１２上には、液晶層９を所定の方向に配向するための配向膜（図示せず）を設けている。第１基板１と第２基板６とは、シール材７と封孔材８とにより液晶層９を封止している。
【００３７】
回路基板４２は、図３に示すようにＦＰＣであり、外部回路（図示せず）と接続するための回路基板用外部接続電極４６と回路基板用外部接続電極４６に接続する第１の回路基板上電極６１と第２の回路基板上電極６２と、第２の回路基板上電極に接続する第１の回路基板用端子電極４３と、第１の回路基板上電極６１に接続する第１回路基板用端子電極２１と第１回路基板用端子電極２１上に設ける第１端子電極用ハンダ電極２２とを有する。
【００３８】
前記回路基板４２は、平坦性を保つために、４２アロイからなるＦＰＣ用台座基板３１と第１の回路基板接着層３２により接着されている。第１端子電極用ハンダ電極２２とその周囲と重なる領域には、第１の回路基板接着層３２は設けることなく、第１端子電極用ハンダ電極２２と第１回路基板用端子電極２１とが形成されている回路基板の下面とＦＰＣ用台座基板３１の間には第２の回路基板用空間部３５がある。この第２の回路基板用空間部３５により第１端子電極用ハンダ電極２２の部分は、ＦＰＣ用台座基板３１から自由になることができる。
【００３９】
前記液晶表示パネルは、前記回路基板４２との位置を決定するために、ＦＰＣ用台座基板３１と第１基板用接着層３３に接着する。第１基板用接着層３３は、液晶表示パネルの外周部のみに用いている。特に、ワイヤボンディング部と第１端子電極用ハンダ電極２２と近接する２辺にのみ所定の幅で設けることにより、ワイヤボンディング工程あるいは、上下導通樹脂１６樹脂塗布工程等での、液晶表示パネルの位置の移動がなく、さらに、ＦＰＣ用台座基板３１の反りを液晶表示パネルに影響させることがないため利用する。図中３６は第１基板用空間部である。
【００４０】
図１に示すように、液晶表示パネルはＦＰＣ用台座基板３１上に第１基板用接着層３３により接着され、回路基板４２の第１の回路基板用端子電極４３から所定の距離の位置（概ね１００μｍから１０００μｍ）で、第１回路基板用端子電極２１から所定の位置（概ね１００μｍから７００μｍ）に接着する。最初に液晶表示パネルを構成する第１基板１上の第１基板上端子電極３と第１の回路基板用端子電極４３とをアルミニウム線（ワイヤ）５１を利用して光音波あるいは熱により各電極に接合する。さらにワイヤボンディングを行った後にワイヤ保護樹脂２０を塗布して、アルミニウム線５１と接合部の保護を行う。２６は画素である。
【００４１】
液晶表示パネルの第２基板６上の第２基板上電極１２上に設ける第２基板用ハンダ電極１１と回路基板４２に設ける第１回路基板用端子電極２１上に設ける第１端子電極用ハンダ電極２２との間に導電粒１５を含む上下導通樹脂１６を設ける。
【００４２】
以上の構成の液晶表示装置とすることにより、回路基板４２の第１回路基板用端子電極２１上の汚れ、あるいは皮膜は、第１回路基板用端子電極２１上に第１端子電極用ハンダ電極２２を形成することにより、除去されあるいは、一部に穴が形成され、第１回路基板用端子電極２１と第１端子電極用ハンダ電極２２との良好な電気的、機械的な接続が可能となる。さらに、第１端子電極用ハンダ電極２２の表面は、凹凸を有するため、導電粒１５を含む上下導通樹脂１６の接着力も改善され高い信頼性を有する接続が可能となる。
【００４３】
さらに、第１回路基板用端子電極２１上に第１端子電極用ハンダ電極２２を設けることにより、導通部と第２基板６上に設ける第２基板上電極１２との距離を短くすることができ、上下導通樹脂１６のやわさを補強することができる。
【００４４】
さらに、第１端子電極用ハンダ電極２２のＦＰＣ用台座基板３１側に接着層を設けない空間部３５を設けることで回路基板４２は可撓性を有するため、第１回路基板用端子電極２１と第１端子電極用ハンダ電極２２、あるいは、第１端子電極用ハンダ電極２２と上下導通樹脂１６との密着力を高くしても、液晶表示装置を使用する環境変化による導電粒１５を含む上下導通樹脂１６に応力をかけることがなくなり、回路基板４２と第２基板上電極１２との電気的接続を良好に保つことができる。さらに、上下導通樹脂１６の膨張、収縮による第２の基板６への押し引きがなくなり、液晶層９の厚さ変化を発生させることがないため、表示品質を良好に保つことができる。
【００４５】
さらに、ＦＰＣ用台座基板３１と第１基板１との接着層を設ける領域を限定することにより、導電粒１５の熱膨張変化による液晶表示パネルへのストレスを緩和することができるため、液晶層９の厚さを一定に保つのみならず、シール材７へのストレスも緩和することが可能となり、液晶表示装置の信頼性を改善することも可能となる。
【００４６】
以下に本発明の実施例１を実施するための回路基板の第１回路基板用端子電極上に第１端子電極用ハンダ電極を形成する工程を示す実施例を図面に基づいて説明する。図４、図５、図６は、第１回路基板用端子電極上に第１端子電極用ハンダ電極を形成する工程を示す断面図である。以下に、図４と図５と図６とを用いて工程を説明する。
【００４７】
図４に示す断面図は、回路基板４２をＦＰＣ用台座基板３１に第１の回路基板接着層３２を用いて接着し、回路基板４２上の第１回路基板用端子電極２１上の汚れ、絶縁性皮膜、有機物等からなる皮膜を超音波ハンダゴテ２７により破壊している工程を示している。皮膜の破壊には２５ＫＨｚ〜５０ＫＨｚが好ましく、また超音波発振出力としては３〜１５Ｗが使用可能だが７〜１３Ｗが好ましく、さらに半田ゴテ温度は、使用する鉛フリーハンダの溶融温度の＋２０℃〜＋５０℃が望ましい。
【００４８】
図５に示す断面図は、図４に示す工程の第１回路基板用端子電極２１上に超音波ハンダゴテ２７と鉛フリーハンダを用いて第１端子電極用ハンダ電極２２を形成している工程を示している。鉛フリーハンダの形成条件は、皮膜の破壊条件と同様に、２５ＫＨｚ〜５０ＫＨｚが好ましく、また超音波発振出力としては３〜１５Ｗが使用可能だが７〜１３Ｗが好ましく、さらにハンダゴテ温度は使用する鉛フリーハンダの溶融温度の＋２０℃〜＋５０℃を用いている。
【００４９】
図６に示す断面図は、図５に示す工程の第１端子電極用ハンダ電極２２の表面に凹凸を設け、所定の高さに鉛フリーハンダを整形した状態を示している。以上の工程を終了したＦＰＣ用台座基板３１上に液晶表示パネルを位置あわせを行いながら接着し、ワイヤボンディング等を行うことにより、図２に示す断面図の液晶表示装置を形成することができる。
【実施例２】
【００５０】
以下に本発明を実施するための実施例２における液晶表示装置について図面を参照しながら説明する。第１基板は、液晶層に所定の電圧を印加するための駆動回路を有するシリコン基板を用い、第２基板はガラス基板である。第２基板上には、第２基板上電極として透明電極を用い、透明電極は全面に形成され、透明電極上には、第２基板用ハンダ電極を有する。透明電極と回路基板との接続は、第２基板用ハンダ電極と回路基板上に設ける回路基板用端子電極と回路基板用端子電極上に設ける端子電極用ハンダ電極、さらに、上下導通樹脂を用いている。図７は、本発明の実施例２における液晶表示装置の断面図であり、図１のＡ−Ａ線の一部に相当する部分を示している。以下に、図７を用いて実施例２を説明する。
【００５１】
実施例２の液晶表示装置に用いる液晶表示パネルは、駆動回路（図示せず）と液晶層９に所定の電圧を印加する画素電極（図示せず）をマトリクス状に配置してなる表示領域と、回路基板４２との接続を行い、外部回路（図示せず）の信号を画素電極に印加するための第１基板上端子電極３と、液晶層９を所定の方向に配向するための配向膜（図示せず）とを有する。第１基板１と所定の間隙を有して対向してなる第２基板６上には、透明電極として酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜からなる第２基板上電極１２を全面に形成する。第２基板上電極１２上には、液晶層９を所定の方向に配向するための配向膜（図示せず）を設けている。第１基板１と第２基板６とは、シール材７と封孔材８とにより液晶層９を封止している。
【００５２】
第２基板上電極１２上の配向膜（図示せず）を部分的に除去し、第2基板上電極１２と電気的接続を行う第2基板用ハンダ電極１１を超音波ハンダと特殊ハンダを用いて形成する。特殊ハンダは、インジウムを含む鉛フリーハンダを用いている。特殊ハンダは、例えば商品名セラソルザを用いる。
【００５３】
前記回路基板４２は、平坦性を保つために、４２アロイからなるＦＰＣ用台座基板３１と第１の回路基板接着層３２により接着されている。第１端子電極用ハンダ電極２２とその周囲と重なる領域には、第１の回路基板接着層３２は設けることなく、第１端子電極用ハンダ電極２２と第１回路基板用端子電極２１が形成されている回路基板の下面とＦＰＣ用台座基板３１の間には空間がある。この第２の回路基板用空間部３５により第１端子電極用ハンダ電極２２の部分は、ＦＰＣ用台座基板３１から自由になることができる。
【００５４】
前記液晶表示パネルは、前記回路基板４２との位置を決定するために、ＦＰＣ用台座基板３１と第１基板用接着層３３に接着する。第１基板用接着層３３は、液晶表示パネルの外周部のみに用いていて、図７では、第１端子電極用ハンダ電極２２と近接する辺に設けている例を示してある。
【００５５】
第１回路基板用端子電極２１上の第１端子電極用ハンダ電極２２と第2基板６側の第２基板上電極１２上に設ける第２基板用ハンダ電極１１との間に、導電粒１５を含む上下導通樹脂１６を有し、第１の回路基板４２の第１回路基板用端子電極２１と第2基板上電極１２との電気接続を行っている。
【００５６】
以上に示すように、第１回路基板用端子電極２１上には、第１端子電極用ハンダ電極２２を設け、第１回路基板用端子電極２１と第１端子電極用ハンダ電極２２との電気的接続を良好にし、さらに、第２基板上電極１２と第2基板用ハンダ電極１１との電気的接続を良好とすることができる。さらに、第２の回路基板用空間部３５を設けることにより、上下導通樹脂１６と接触するハンダ電極１１，２２との密着が良く、液晶表示装置を使用する環境により例えば、上下導通樹脂１６の熱膨張変化が発生しても、第２の回路基板用空間部３５の上下自由性により応力を緩和することが可能となる。
【実施例３】
【００５７】
以下に本発明を実施するための実施例３における液晶表示装置について図面を参照しながら説明する。実施例３の特徴は、ＦＰＣ用台座基板３１に第１回路基板４２が全面で接着している点と、液晶表示パネルを構成する第１基板１が第１基板用接着層３３で全面に接着している点である。図８は、本発明の実施例３における液晶表示装置の断面図であり、図１のＡ−Ａ線の一部に相当する部分を示している。図９は、実施例３に用いる回路基板の平面図である。以下に、図８と図９とを交互に用いて実施例３を説明する。
【００５８】
実施例３の液晶表示装置に用いる液晶表示パネルは、駆動回路（図示せず）と液晶層９に所定の電圧を印加する画素電極（図示せず）をマトリクス状に配置してなる表示領域と、回路基板４２との接続を行い、外部回路（図示せず）の信号を画素電極に印加するための第１基板上端子電極３と、液晶層９を所定の方向に配向するための配向膜（図示せず）とを有する。第１基板１と所定の間隙を有して対向してなる第２基板６上には、透明電極として酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜からなる第２基板上電極１２を全面に形成する。第２基板上電極１２上には、液晶層９を所定の方向に配向するための配向膜（図示せず）を設けている。第１基板１と第２基板６とは、シール材７と封孔材８とにより液晶層９を封止している。
【００５９】
前記回路基板４２は、平坦性を保つために、４２アロイからなるＦＰＣ用台座基板３１と第１の回路基板接着層３２により接着されている。前記液晶表示パネルは、前記回路基板４２との位置を決定するために、ＦＰＣ用台座基板３１と第１基板用接着層３３に接着する。第１回路基板用端子電極２１上の第１端子電極用ハンダ電極と第2基板６上の第２基板上電極１２との間には、導電粒１５を含む上下導通樹脂１６を有し、回路基板４２上の回路基板用端子電極２１と第2基板上電極１２との電気接続を行っている。
【００６０】
以上に示すように、回路基板用端子電極２１上には、第１端子電極用ハンダ電極２２を設けることにより、回路基板用端子電極２１と第１端子電極用ハンダ電極２２との電気的接続を良好にすることができるとともに、第１端子電極用ハンダ電極２２と導電粒１５を含む上下導通樹脂１６との電気的接続および、接着性を大きく改善することが可能となる。
【００６１】
図９に示す回路基板４２には、複数（本実施例３では、２箇所）の第１回路基板用端子電極２１を有し、さらに、１箇所の第１回路基板用端子電極２１上には、複数（本実施例３では、２箇所）の第１端子電極用ハンダ電極２２を有する。さらに、２箇所の第１回路基板用端子電極２１は、図面左右で対称の位置に配置している。以上に示すように、複数の第１回路基板用端子電極２１を設けることで第２基板上電極１２との接続が安定するとともに、第２基板６への応力も左右対称とすることができるため、液晶表示装置の表示品質の安定化を達成できる。
【実施例４】
【００６２】
以下に本発明を実施するための実施例４における液晶表示装置について図面を参照しながら説明する。実施例４の特徴は、第１端子電極用ハンダ電極２２と第２基板用ハンダ電極１１との間には、鉛フリーハンダからなる上下接続用ハンダを用いている点である。図１０は、本発明の実施例４における液晶表示装置の断面図であり、図１のＡ−Ａ線の一部に相当する部分を示している。以下に、図１０を用いて実施例４を説明する。
【００６３】
実施例４の液晶表示装置に用いる液晶表示パネルは、駆動回路（図示せず）と液晶層９に所定の電圧を印加する画素電極（図示せず）をマトリクス状に配置してなる表示領域と、回路基板４２との接続を行い、外部回路（図示せず）の信号を画素電極に印加するための第１基板上端子電極３と、液晶層９を所定の方向に配向するための配向膜（図示せず）とを有する。第１基板１と所定の間隙を有して対向してなる第２基板６上には、透明電極として酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜からなる第２基板上電極１２を全面に形成する。第２基板上電極１２上には、液晶層９を所定の方向に配向するための配向膜（図示せず）を設けている。第１基板１と第２基板６とは、シール材７と封孔材８とにより液晶層９を封止している。
【００６４】
前記回路基板４２は、平坦性を保つために、４２アロイからなるＦＰＣ用台座基板３１と第１の回路基板接着層３２により接着されている。前記液晶表示パネルは、前記回路基板４２との位置を決定するために、ＦＰＣ用台座基板３１と第１基板用接着層３３に接着する。第１回路基板用端子電極２１上には、第１端子電極用ハンダ電極２２を形成し、第2基板６上の第２基板上電極１２上には、第２基板用ハンダ電極１１を形成する。第１端子電極用ハンダ電極２２と第２基板用ハンダ電極１１との間には、非常に堅牢に接続できる鉛フリーハンダからなる上下導通用ハンダ１８を設ける。
【００６５】
以上に示すように、各電極との電気的接続を十分にする各ハンダ電極１１、２２と、各ハンダ電極１１，２２と堅牢な接続を可能とする上下導通用ハンダ１８とを設けることにより、非常に安定する電気的接続を達成できるため、非常に高い信頼性を要求される、例えば車載用の液晶表示装置に利用することが可能となる。
【実施例５】
【００６６】
以下に本発明を実施するための実施例５における液晶表示装置について図面を参照しながら説明する。図１１は本発明の第５の実施形態を示す液晶表示装置の断面図である。実施例５の特徴は、第１基板１上に設ける第１基板上端子電極３と回路基板４２に設ける第１の回路基板用端子電極４３との接続に樹脂にＡＣＦ内導電粒５６を含む異方性導電フィルム５５を採用し、さらに、ＦＰＣ用台座基板３１と回路基板４２とは、第１の回路基板接着層３２を用いて接着している。
【００６７】
第１回路基板用端子電極２１上に設ける第１端子電極用ハンダ電極２２と第２基板上電極１２との接続構造は、実施例２と同等である。
【実施例６】
【００６８】
以下に本発明を実施するための実施例６における液晶表示装置について図面を参照しながら説明する。実施例６の特徴は、第１基板１のホルダーとして、内部配線付きセラミックス回路基板６５を用いる点、さらに第１回路基板用端子電極２１が内部配線付きセラミックス回路基板６５に設けるセラミックス回路基板内第２配線７２に直接接続している。さらに、第１の回路基板４２を内部配線付きセラミックス回路基板にハンダを介して実装する点である。図１２は、本発明の実施例６における液晶表示装置の平面図である。図１３は、図１２のＢ−Ｂ線における断面図である。以下に、図１２と図１３とを交互に用いて実施例６を説明する。
【００６９】
図１２に示す液晶表示装置は、内部配線付きセラミックス回路基板６５上に回路基板４２がハンダを介して実装されている。回路基板４２は、外部回路（図示せず）から所定の信号を印加する回路基板用外部接続電極４６、第２の回路基板上電極６２、第１の回路基板用端子電極４３、セラミックス上下導通用ハンダ６３を介して、セラミックス回路基板上第１端子電極６６、セラミックス回路基板上第１配線電極６７、セラミックス回路基板上第２端子電極６８につながり、該セラミックス回路基板上第２端子電極６８と液晶表示パネルの第１基板１上に設ける第１基板上端子電極３とは、アルミニウムワイヤ５１を用いたワイヤ実装されている。
【００７０】
さらに、第１の回路基板上電極６１は、セラミックス上下導通用ハンダ６３を介して、セラミックス回路基板上第３端子電極７１に接続し、セラミックス回路基板上第３端子電極７１は、内部配線付きセラミックス回路基板６５のセラミックス回路基板内第２配線電極７２、セラミックス回路基板上端子部７３、第１回路基板用端子電極２１に接続し、さらに、第１回路基板用端子電極２１上には、第１端子電極用ハンダ電極２２を設けている。
【００７１】
第１回路基板用端子電極２１上に第１端子電極用ハンダ電極２２を設けることにより、第１回路基板用端子電極２１上の汚れ、汚染部材の皮膜を部分的に破壊し、電気的、機械的に良好な接続を達成することができる。さらに、第１端子電極用ハンダ電極２２を設けることにより、導電粒１５を含む上下導通樹脂１６との密着強度も改善することができる。
【００７２】
内部配線付きセラミックス回路基板６５上には、第１基板用接着層３３により、液晶表示パネルを構成する第１基板１を接着する。第１基板１からはみ出した第２基板６の一部は、第１端子電極用ハンダ電極２２と導電粒１５を含む上下導通樹脂１６により電気的接続が行われている。なお、第１基板用接着層３３は、ワイヤボンディングを行う辺と第１端子電極用ハンダ電極２２に近接する辺の平行する２辺にのみ設けている。
【００７３】
特に、内部配線付きセラミックス回路基板６５は、薄膜セラミックスを多層に積層し、その層に回路基板を有するため、凹凸が発生しやすい。そのため、第１基板用接着層３３を第１基板１の全面に設けると、凸部が第１基板１を押し上げる形となるため、液晶表示パネルの液晶層９の厚さに影響を与え、表示品質の不均一化に影響するが、本実施例６を採用することにより、表示品質の不均一化を発生することなく、内部配線付きセラミックス回路基板６５に設ける第１端子電極用ハンダ電極２２と第２基板上電極１２との接続を上下導通樹脂１６を使用することにより安定した電気的接続を達成できる。
【００７４】
上記のごとく本発明によれば、液晶表示パネルに電気的に接続を行う、回路基板の回路端子電極上にハンダ電極を形成し、接続に使用することにより、液晶表示パネルと回路基板との電気的接続の信頼性を向上させることができるため、表示信頼性の高い液晶表示装置を安価に提供することができる。
【００７５】
以上、本実施形態においては液晶プロジェクターやプリンターに用いられるＬＣＯＳ方式の液晶表示装置について説明したが、これに限定されるものではなく、ガラス基板方式の液晶表示装置にも応用可
能であり、また高温対策用として無機配向の液晶表示パネルを説明したが、有機配向膜を有する液晶表示パネルに対しても応用可能であることは当然である。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す液晶表示装置の平面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態を示す液晶表示装置の断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態を示す液晶表示装置に使用する回路基板の平面図である。
【図４】本発明の液晶表示装置の製造方法を示す工程図である。
【図５】本発明の液晶表示装置の製造方法を示す工程図である。
【図６】本発明の液晶表示装置の製造方法を示す工程図である。第２の実施形態を示す液晶表示装置の部分断面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態を示す液晶表示装置の断面図である。
【図８】本発明の第３の実施形態を示す液晶表示装置の断面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に使用する回路基板の平面図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態を示す液晶表示装置の断面図である。
【図１１】本発明の第５の実施形態を示す液晶表示装置の断面図である。
【図１２】本発明の第６の実施形態を示す液晶表示装置の平面図である。
【図１３】本発明の第６の実施形態を示す液晶表示装置の断面図である。
【図１４】従来技術による液晶表示装置の部分断面図である。
【符号の説明】
【００７７】
１          第１基板
３          第１基板上端子電極
６          第２基板
７          シール材
８          封孔材
９          液晶層
１１        第２基板用ハンダ電極
１２        第２基板上電極
１５        導電粒
１６        上下導通樹脂
１８        上下導通用ハンダ
２０        ワイヤ保護樹脂
２１        （第１）回路基板用端子電極
２２        第１端子電極用ハンダ電極
２６        画素
２７        超音波ハンダゴテ
３１        ＦＰＣ用台座基板
３２        第１の回路基板接着層
３３        （第１）基板用接着層
３４        回路基板接着層
３５        第２の回路基板用空間部
３６        第１基板用空間部
４２        （第１）回路基板（ＦＰＣ）
４３        第１の回路基板用端子電極
４６        回路基板用外部接続電極
５１        アルミニウム線
５５        異方性導電フィルム
５６        導電粒
６１        第１の回路基板上電極
６２        第２の回路基板上電極
６３        セラミックス上下導通用ハンダ
６６        セラミックス回路基板上第１端子電極
６７        セラミックス回路基板上第１配線電極
６８        セラミックス回路基板上第２端子電極
７１        セラミックス回路基板上第３端子電極
７２        セラミックス回路基板内第２配線
７３        セラミックス回路基板上端子部
【図１】
2008250208.tif 000003
【図２】
2008250208.tif 000004
【図３】
2008250208.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2008250208.tif 000009
【図８】
2008250208.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2008250208.tif 000012
【図１１】
2008250208.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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