(57)【要約】【課題】液晶表示パネルの端子形成部の反りを防止することにより、パネル端子と電極端子との接続の信頼性を著しく高める。【解決手段】各パネル端子８と各電極端子１１との圧着終了後、圧着バー２１を上昇させて液晶駆動用ＩＣチップ４から離間させる動作と同時に、冷却手段を用いて載置台を冷却する。【選択図】　　　　　　図１
2004031865.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧着装置に配設された載置台に液晶表示パネルを載置し、前記液晶表示パネルの端子形成部に形成された複数のパネル端子上に駆動回路を接続する接着材を配設し、前記圧着装置を構成する圧着バーにより前記液晶表示パネルと前記駆動回路とを加熱・圧着する液晶表示パネルと駆動回路との接続方法において、
圧着終了後、前記圧着バーを前記駆動回路から離間させ、前記端子形成部における前記載置台との当接面の冷却速度をパネル端子形成面の冷却速度よりも速くすることを特徴とする液晶表示パネルと駆動回路との接続方法。
【請求項２】
前記圧着バーを前記駆動回路から離間させる動作と同時に、冷却手段を用いて前記載置台を冷却することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネルと駆動回路との接続方法。
【請求項３】
前記接着材のガラス転移点以下になったときに、前記パネル端子形成面の温度が前記当接面の温度より高いことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液晶表示パネルと駆動回路との接続方法。
【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と駆動回路のとの接続方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、中間に液晶を充填した一対の透明基板の所定の部分に、選択的に電界を与えて特定の図形や文字等の情報を表示するための液晶表示装置がコンピュータ等の表示装置として多く用いられている。
【０００３】
このような液晶表示装置に内蔵されている液晶表示パネルを駆動するためには、この液晶表示パネルを構成する一対の透明基板のうち平面形状が大きく形成された透明基板の突出部である端子形成部に形成されるパネル端子に、液晶駆動用ＩＣチップを直接的にまたはフレキシブル配線基板等を介在させて間接的に接続する必要がある。これにより、前記液晶駆動用ＩＣチップから前記液晶表示パネルに電気的信号を供給することによって液晶表示パネルを駆動することができる。
【０００４】
この液晶表示パネルのパネル端子と液晶駆動用ＩＣチップまたはフレキシブル配線基板等の電極端子とを接続する工程においては、専用の圧着装置が用いられている。
【０００５】
以下、図２に示す従来の圧着装置の一実施例を示す概念図により、前記圧着装置を用いて液晶表示パネルのパネル端子と液晶駆動用ＩＣチップの電極端子とを接続する方法について説明する。
【０００６】
まず、圧着装置３１の下方に配設されている載置台３２の上面に、液晶表示パネル３３を各パネル端子３４が上方を向くように載置する。続いて、前記各パネル端子３４の上面に接着材である異方性導電フィルム３６を貼着した後、加熱することによりこの異方性導電フィルム３６を各パネル端子３４の上面に固着させる。次に、前記液晶表示パネル３３の端子形成部４４の上面に前記液晶駆動用ＩＣチップ３８を載置した後、前記各パネル端子３４と前記液晶駆動用ＩＣチップ３８に形成された各電極端子３９との位置合わせを行う。そして、前記載置台３２の上方に配設された圧着バー４１を下降させ、この圧着バー４１によって前記液晶駆動用ＩＣチップ３８の上面から熱および圧力を加えることにより、前記異方性導電フィルム３６を硬化させて前記各パネル端子３４と前記各電極端子３９とを接続する。
【０００７】
ところで、従来は、前記載置台３２をステンレス鋼等の熱伝導率の高い金属により構成していた。
【０００８】
しかし、このように熱伝導率の高い金属により構成された載置台３２に液晶表示パネル３３を載置して前記液晶駆動用ＩＣチップ３８との接続を行う場合には、圧着バー４１から前記液晶表示パネル３３に加わる熱が載置台３２に伝達して拡散されてしまい、前記各パネル端子３４が形成された透明基板４３の端子形成部４４は冷却されてしまう。このため、異方性導電フィルム３６の到達温度が低くなり、異方性導電フィルム３６の硬化が不十分となり、前記各パネル端子３４と前記各電極端子３９との接着力が低下するおそれがあり、前記各パネル端子３４と前記各電極端子３９との接続の信頼性が著しく低下してしまうという問題を有していた。
【０００９】
一方、冷却されてしまう前記透明基板４３を一層加熱するために前記圧着バー４１の温度を上昇させることも考えられるが、この圧着バー４１からの輻射熱によって前記液晶表示パネル３３の最外表面に配設されている偏光板４６が劣化してしまうおそれがある。
【００１０】
このため、従来から載置台３２を、例えば耐熱ガラス等の熱伝導率の低い材料により構成し、これにより前記透明基板４３の端子形成部４４の熱が載置台３２に拡散しないようにすることが行われていた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記圧着装置３１の載置台３２を熱伝導率の低い材料により構成する場合、前記液晶表示パネル３３と前記液晶駆動用ＩＣチップ３８との接続工程において前記各パネル端子３４と前記各電極端子３９との圧着終了後に圧着バー４１を前記液晶駆動用ＩＣチップ３８の上面から上昇させたとき、前記圧着バー４１によって前記透明基板４３の端子形成部４４の上面に蓄積された熱は空気中に拡散するのに対し、下面に蓄積された熱は載置台３２に拡散しにくくなっている。このため、前記端子形成部４４の上面の冷却速度と下面の冷却速度とが異なってしまうので、前記端子形成部４４の上面と下面とに温度差が生じることとなる。これにより、前記端子形成部４４の上面の熱収縮率が下面と比較して大きくなってしまい、前記端子形成部４４は、その上面に受ける熱収縮の力により凹状に反ってしまうおそれがある。さらに、前記端子形成部４４は、前記各パネル端子３４の上面に塗布された異方性導電フィルム３６の硬化収縮の力を受けて、一層反ってしまうおそれがある。この結果、接続された各パネル端子３４と各電極端子３９との位置がずれてしまい、前記各パネル端子３４と各電極端子３９との接続が不安定になってしまうという問題を有していた。
【００１２】
本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、液晶表示パネルの端子形成部の反りを防止することにより、パネル端子と電極端子との接続の信頼性を著しく高めることのできる液晶表示パネルと駆動回路との接続方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明に係る液晶表示パネルと駆動回路との接続方法は、圧着装置に配設された載置台に液晶表示パネルを載置し、前記液晶表示パネルの端子形成部に形成された複数のパネル端子上に駆動回路を接続する接着材を配設し、前記圧着装置を構成する圧着バーにより前記液晶表示パネルと前記駆動回路とを加熱・圧着する液晶表示パネルと駆動回路との接続方法において、圧着終了後、前記圧着バーを前記駆動回路から離間させ、前記端子形成部における前記載置台との当接面の冷却速度をパネル端子形成面の冷却速度よりも速くすることを特徴とする。
【００１４】
ここで駆動回路とは、液晶表示パネルに駆動信号を供給するために接続される液晶駆動用ＩＣチップ本体、ＴＣＰ（Ｔａｐｅ　Ｃａｒｒｉｅｒ　Ｐａｃｋａｇｅ）、液晶駆動用ＩＣチップやコンデンサ等のチップ部品をフレキシブル配線基板に搭載したＣＯＦ（Ｃｈｉｐ　ｏｎ　Ｆｉｌｍ）、フレキシブル配線基板（ＦＰＣ；Ｆｌｅｘｉｂｌｅ　Ｐｒｉｎｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）をいう。
【００１５】
この請求項１に記載の発明によれば、パネル端子形成面よりも速く当接面の温度が低下するので、パネル端子形成面側の熱収縮率が当接面に対して大きくなってしまうことを防止でき、これにより、端子形成部がパネル端子形成面側の熱収縮の力を受けて反ってしまうことを抑制することができる。
【００１６】
また、請求項２に記載の発明に係る液晶表示パネルと駆動回路との接続方法は、前記圧着バーを前記駆動回路から離間させる動作と同時に、冷却手段を用いて前記載置台を冷却することを特徴としている。
【００１７】
この請求項２に記載の発明によれば、載置台を冷却することにより前記当接面側の冷却速度を速くすることができるので、端子形成部の反りを効果的に防止することができるとともに、圧着装置のコンパクト化、接続作業の短縮化を図ることができる。
【００１８】
さらに、請求項３に記載の発明に係る液晶表示パネルと駆動回路との接続方法は、前記接着材のガラス転移点以下になったときに、前記パネル端子形成面の温度が前記当接面の温度より高いことを特徴としている。
【００１９】
この請求項３に記載の発明によれば、接着材の硬化収縮が働こうとするときに、この硬化収縮による反り方向と逆方向に反らせるように端子形成部の熱収縮を生じさせるようにしているので、両方の反り応力がバランスをとり、前記液晶表示パネルの端子形成部を平坦な状態にすることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る液晶表示パネルと駆動回路との接続方法の実施形態を図１を参照して説明する。ここで、本実施形態においては、液晶表示パネルの各パネル端子と液晶駆動用ＩＣチップの各電極端子とを直接接続する場合を用いて説明する。
【００２１】
図１は、本実施形態に係る液晶表示パネルと駆動回路との接続方法に用いられる圧着装置の一実施形態を示す概念図であり、図１に示すように、本圧着装置１の下部には、耐熱ガラス等の熱伝導率の低い材料により構成されている載置台２が配設されており、この載置台２には、液晶表示パネル３および液晶駆動用ＩＣチップ４が載置されるようになっている。
【００２２】
前記液晶表示パネル３は、一対の透明基板６ａ，６ｂを有し、これら一対の透明基板６ａ，６ｂのうち一方の透明基板６ｂは他方の透明基板６ａと比較して平面形状が大きく形成されている。また、前記各透明基板６ａ，６ｂの互いに対向する面には図示しない複数の透明電極が形成されており、前記一対の透明基板６ａ，６ｂに形成された各透明電極は、前記一方の透明基板６ｂにおける大きく形成された突出部である端子形成部７に延設されたパネル端子８に接続されている。また、前記液晶駆動用ＩＣチップ４を構成する基板としてのＩＣチップ本体１０の一面には、図示しない複数の電極配線が形成されており、これら各電極配線は、前記ＩＣチップ本体１０の端部分まで延設されて、電極端子１１とされている。
【００２３】
また、前記載置台２の近傍には、前記載置台２に蓄積された熱を冷却するための冷却手段１３が配設されている。この冷却手段１３は、液体窒素１４の貯留タンク１５と、前記貯留タンク１５からこの液体窒素１４を供給し前記載置台２に吹き付けるための液体窒素供給口１６とを有しており、この液体窒素１４を前記載置台２に吹き付けることにより前記載置台２を冷却するようになっている。なお、前記冷却手段１３は、本実施形態に限定されるものではない。例えば、前記冷却手段１３を前記載置台２に当接して配置されたペルチェ素子により構成し、このペルチェ素子に電流を流すことにより前記載置台２を冷却するようにしてもよい。また、前記冷却手段１３を低温度の金属により構成し、この金属を前記載置台２に接触させることにより前記載置台２を冷却するようにしてもよい。さらに、前記冷却手段１３がエアを貯留するエア貯留タンクと前記エア貯留タンクからこのエアを供給し前記載置台２に吹き付けるためのエア供給口とを有し、このエアを前記載置台２に吹き付けることにより前記載置台２を冷却するもの等種々の冷却手段１３が考えられる。
【００２４】
また、前記載置台２の上方には、圧着装置本体１８が配設され、前記圧着装置本体１８の上面側には、駆動体１９を介して駆動装置２０が配設されており、前記圧着装置本体１８は、前記駆動装置２０の駆動により昇降可能となされている。
【００２５】
さらに、前記圧着装置本体１８の下部には、圧着バー２１が、圧着装置本体１８の下面から突出し、その先端面が前記載置台２に載置された液晶表示パネル３の各パネル端子８と液晶駆動用ＩＣチップ４の各電極端子１１とに相当する位置に対向するように装着され、前記圧着装置本体１８に固着されている。そして、前記圧着バー２１は、前記圧着装置本体１８の昇降動作に伴って昇降するようになっている。
【００２６】
そして、前記圧着装置本体１８には、前記圧着バー２１を加熱するためのヒータ２２が配設されている。
【００２７】
次に、本実施形態に係る液晶表示パネル３の各パネル端子８と液晶駆動用ＩＣチップ４の各電極端子１１との接続方法について説明する。
【００２８】
まず、液晶表示パネル３を、各パネル端子８が上方を向くように載置台２に載置し、この各パネル端子８の上面に接着材として異方性導電フィルム２４を貼着する。次に、液晶駆動用ＩＣチップ４を、前記液晶表示パネル３の端子形成部７における各パネル端子８の上面に前記各パネル端子８と前記液晶駆動用ＩＣチップ４の各電極端子１１とが対向するように載置した後、前記各パネル端子８と前記各電極端子１１との位置合わせを行う。続いて、前記ヒータ２２により加熱した圧着バー２１を、前記駆動装置２０の駆動により下降させ、前記圧着バー２１の先端面を前記液晶駆動用ＩＣチップ４の上面に圧接させる。これにより、前記各パネル端子８と前記各電極端子１１とを熱圧着させる。
【００２９】
なお、本実施形態において、接着材として異方性導電フィルムを用いたが、これに限定されず、導電粒子を液状樹脂中に混在させた異方性導電液状接着材でもよいし、導電粒子を含まない液状あるいはフィルム状の接着材でもよい。また、前記接着材は熱硬化性樹脂からなるものが接続の安定性の観点から好ましい。
【００３０】
続いて、前記各パネル端子８と前記各電極端子１１との圧着終了後、前記圧着バー２１を、前記各電極端子１１の上面から前記駆動装置２０の駆動により上昇させる。この離間動作と同時に、前記液晶表示パネル３の端子形成部７の当接面である下面の冷却速度を、前記端子形成部７の反対面である上面すなわちパネル端子形成面の冷却速度より速くすることにより、前記端子形成部７の上面の温度が異方性導電フィルム２４のガラス転移点以下の温度となったとき、前記端子形成部７の下面の温度が上面の温度と比較して低い温度となるように、冷却手段１３の貯留タンク１５から供給した液体窒素１４を、液体窒素供給口１６から前記載置台２に吹き付けて前記載置台２を急激に冷却する。これにより、前記液晶表示パネル３の各パネル端子８と前記液晶駆動用ＩＣチップ４の各電極端子１１との接続を完了する。
【００３１】
本実施形態によれば、前記各パネル端子８と前記各電極端子１１との圧着終了後、載置台２を冷却することにより、前記端子形成部７の下面の熱を前記載置台２に拡散させることができる。このため、前記端子形成部７の下面の冷却速度を上面の冷却速度より速くすることができるので、前記上面の温度が異方性導電フィルム２４のガラス転移点以下の温度となったときに前記下面の温度を上面の温度と比較して低い温度にすることができる。これにより、前記端子形成部７の下面側の熱収縮率が上面側と比較して大きくなるので、前記端子形成部７に凸状に反る方向に力が作用する。これとともに、前記端子形成部７に前記異方性導電フィルム２４の硬化収縮作用によって凹状に反る方向に力が作用する。この結果、前記端子形成部７に対して凸状に反る方向に作用する力、およびこの力と逆方向である凹状に反る方向に作用する力の両方の力が均等に加わることにより、前記端子形成部７を平坦な状態にすることができる。なお、前記パネル端子形成面と前記当接面との温度差は、４０〜８０℃の範囲内にすることが好ましい。
【００３２】
したがって、前記各パネル端子８と前記各電極端子１１との圧着終了後、前記載置台２を冷却することにより前記端子形成部７を平坦な状態にすることができるので、接続された各パネル端子８と各電極端子１１との位置がずれることを防止することができ、この結果、前記各パネル端子８と各電極端子１１とを安定して接続することができる。
【００３３】
また、前記液晶表示パネル３の端子形成部７の反りは、液晶表示パネル３を構成する透明基板６ａ，６ｂの板厚が薄いほど発生しやすいので、本発明は透明基板６ａ，６ｂの板厚が０．１〜０．４ｍｍの液晶表示パネル３に適用すると顕著な効果が得られる。
【００３４】
以下、ガラス転移点が１２５℃である異方性導電フィルム２４を用いて液晶表示パネル３と液晶駆動用ＩＣチップ４とを接続する場合の具体例について従来例と比較して説明する。
【００３５】
前記圧着バー２１が下降して前記液晶駆動用ＩＣチップ４の上面に圧接されているとき、前記端子形成部７の上面温度が１８５℃となる場合、下面温度は１４８℃であり、圧着が終了して前記圧着バー２１が上昇すると、前記端子形成部７の上面は６０℃／秒の冷却速度によって冷却し、圧着終了後１秒の前記端子形成部７の上面温度は１２５℃となる。
【００３６】
このとき、従来のように冷却手段を用いない場合、載置台の温度は高く、しかもこの載置台は熱伝導率の低い材料により構成されているので、前記端子形成部の下面の熱は前記載置台に拡散しにくい。このため、前記端子形成部の下面の冷却速度は２９℃／秒程度しかなく、圧着終了後１秒の前記端子形成部の下面温度は１１９℃にしか下降しないので、前記端子形成部の上面温度と下面温度との差は６℃にしかならない。これにより、前記端子形成部に対して凸状に反る方向に作用する力が小さく、前記端子形成部は、異方性導電フィルムの硬化収縮作用により凹状に反る方向にかかる力を大きく受けて反った状態となる。この結果、各パネル端子と各電極端子との接続抵抗が２０Ω程度となり、接続が不安定となる。
【００３７】
一方、前記本実施形態の冷却手段１３によって−４５℃の液体窒素１４を１ｌ／分の供給量で前記載置台２に吹き付けることにより前記載置台２を冷却した場合、前記端子形成部７の下面の熱は冷却された載置台２に拡散されるため、前記端子形成部７の下面の冷却速度は７８℃／秒になる。これにより、圧着終了後１秒の前記端子形成部７の下面温度は７０℃となるので、端子形成部７の上面温度と下面温度との差は５５℃となる。このため、前記端子形成部７に対して凸状に反る方向に作用する力、およびこの力と逆方向である凹状に反る方向に作用する力の両方の力がほぼ同じ程度に加わるので、前記端子形成部７を平坦な状態にすることができる。この結果、各パネル端子８と各電極端子１１との接続抵抗が２Ω程度と低下するので、各パネル端子８と各電極端子１１との接続が安定し、接続の信頼性が向上する。
【００３８】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々変更することが可能である。
【００３９】
例えば、本実施形態においては、液晶表示パネル３の各パネル端子８に直接液晶駆動用ＩＣチップ４の各電極端子１１を接続する場合について説明したが、これに限定されず、前記各パネル端子８に液晶駆動用ＩＣチップを搭載したフレキシブル配線基板の電極端子を接続する場合等に用いてもよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１に記載の発明に係る液晶表示パネルと駆動回路との接続方法によれば、パネル端子形成面よりも速く当接面の温度が低下するので、パネル端子形成面の熱収縮率が当接面に対して大きくなってしまうことを防止することができ、この結果、端子形成部がパネル端子形成面側の熱収縮の力を受けて沿ってしまうことを抑制することができる。
【００４１】
また、請求項２に記載の発明に係る液晶表示パネルと駆動回路との接続方法によれば、載置台を冷却することにより当接面側の冷却速度を速くすることができるので、端子形成部の反りを効果的に防止することができるとともに、圧着装置のコンパクト化、接続作業の短縮化を図ることができる。
【００４２】
さらに、請求項３に記載の発明に係る液晶表示パネルと駆動回路との接続方法によれば、接着材の効果収縮が働こうとするときに、この効果収縮による反り方向と逆方向に反らせるように端子形成部の熱収縮を生じさせるようにしているので、両方の反り応力がバランスをとり、前記液晶表示パネルの端子形成部を平坦な状態とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る液晶表示パネルと駆動回路との接続方法に用いられる圧着装置の一実施形態を示す概念図
【図２】従来の液晶表示パネルと駆動回路との接続方法に用いられる圧着装置の一実施形態を示す概念図
【符号の説明】
１　圧着装置
２　載置台
３　液晶表示パネル
４　液晶駆動用ＩＣチップ
６　透明基板
７　端子形成部
８　パネル端子
１１　電極端子
１３　冷却手段
１４　液体窒素
１５　貯留タンク
１６　液体窒素供給口
２１　圧着バー
２４　異方性導電フィルム
【図１】
2004031865.tif 000003
【図２】
2004031865.tif 000004