(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力端子を有する液晶パネルの入力端子部と、出力端子を有する回路基板の出力端子部とを圧着ヘッドを用いて圧着する液晶表示装置の製造方法において、
前記圧着ヘッドは、前記回路基板を押圧する側の面に、前記入力端子の配列方向において前記入力端子のピッチと異なるピッチで互いに離間して配置された、複数の球面状の凸形状を有してなり、
前記入力端子部と前記出力端子部との間に、導電粒子を含まない接着剤を介在させ、
前記圧着ヘッドにより、前記回路基板の前記出力端子部を、前記液晶パネルの前記入力端子部に押圧し、
前記押圧により、前記出力端子部に前記圧着ヘッドの凸形状に対応した凸部を形成すると共に、前記出力端子部の凸部に対応した凹部を前記入力端子部に形成し、
前記出力端子部の凸部と、前記入力端子部の凹部とを当接させることで電気的に接続し、
前記出力端子部と前記入力端子部の当接しない領域を接着剤を介して接着することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の液晶表示装置の製造方法において、前記圧着ヘッドの凸部の面積をａ、凹部の面積をｂとしたときに、ａ/（ａ+ｂ）が２０〜４０％であることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１記載の液晶表示装置の製造方法により、前記液晶パネルの前記入力端子と前記回路基板の前記出力端子とが電気的に接続されたことを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置の製造方法、及び液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本発明の背景技術を図６乃至図１１を用いて説明する。
【０００３】
液晶表示装置２４は、図６に示すように、２枚の基板７、８間に液晶層１３が配置された液晶パネル１８と、その液晶パネル１８の駆動を行う回路基板１９と、を備えている。回路基板１９はその基板上に液晶駆動用の半導体チップ４等を有している。そして、液晶パネル１８と回路基板１９とは液晶パネル１８の入力端子１４と回路基板１９の出力端子５との間で電気的に導通している。
【０００４】
従来は、図７に示すように、液晶パネル１８の入力端子１４と回路基板１９の出力端子５とを接着層３０を介して配置した状態で圧着することにより前記入力端子１４と前記出力端子５とを電気的に接続していた。圧着は、液晶パネル１８と回路基板１９の圧着部を受け台１５の上に配置し、その上から圧着ヘッド２０によって圧力を加えることによって行う。接着層３０には接着剤２１及び導電粒子２２が含まれており、図７に示したように、導電粒子２２によって液晶パネル１８の入力端子１４と回路基板１９出力端子５とが電気的に接続され、接着剤２１によって液晶パネル１８と回路基板１９とが機械的に結合される。被圧着部と圧着ヘッド１との間には必要に応じて汚れ付着防止用テープ２を挿入する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術は、圧着の際、図８至１１に示すように、液晶パネル１８の入力端子１４と回路基板１９の出力端子５との間に挟まれた部分において、導通粒子２２に圧着圧力が集中し、そのため入力端子１４上の導電粒子周りにひび割れ又はクラック（以下、「クラック」という）２３を生じ、導通を阻害してしまう、という問題点があった。この場合、クラック２３を生じさせないように低い圧力で圧着を行うことも考えられるが、そうすると液晶パネル１８の入力端子１４と回路基板１９の出力端子５との間の端子間距離が長くなり、高温で保存又は使用すると、接着剤２１の熱膨張により電気的に接続不良を招く恐れが生じ液晶表示装置２４の温度特性を低下させる原因となってしまうため好ましくない。
【０００６】
また、液晶駆動用半導体４等の不良等による回路基板１９を交換する場合、そのクラック２３によって液晶パネル１８の入力端子１４そのものを切断する可能性を生じてしまう、という問題点があった。
【０００７】
そこで、本発明は、上記した問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、液晶表示装置２４の温度特性を低下させることなく、液晶パネル１８の入力端子１４と回路基板１９の出力端子５との接続部分での圧着によるクラック２３の発生を抑制し導通を確保することにあり、また、回路基板１９の交換可能な液晶表示装置２４を製造することのできる液晶表示装置の製造方法を提供することにある。
【０００８】
また、本発明の目的は、接続不良がなく温度特性のよい液晶表示装置２４を提供するとともに、回路基板１９の交換可能な液晶表示装置２４を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係わる液晶表示装置の製造方法は、入力端子を有する液晶パネルの入力端子部と、出力端子を有する回路基板の出力端子部とを圧着ヘッドを用いて圧着する液晶表示装置の製造方法において、前記圧着ヘッドは、前記回路基板を押圧する側の面に、前記入力端子の配列方向において前記入力端子のピッチと異なるピッチで互いに離間して配置された、複数の球面状の凸形状を有してなり、前記入力端子部と前記出力端子部との間に、導電粒子を含まない接着剤を介在させ、前記圧着ヘッドにより、前記回路基板の前記出力端子部を、前記液晶パネルの前記入力端子部に押圧し、前記押圧により、前記出力端子部に前記圧着ヘッドの凸形状に対応した凸部を形成すると共に、前記出力端子部の凸部に対応した凹部を前記入力端子部に形成し、前記出力端子部の凸部と、前記入力端子部の凹部とを当接させることで電気的に接続し、前記出力端子部と前記入力端子部の当接しない領域を接着剤を介して接着することを特徴とする。
【００１１】
このような方法を用いたため、回路基板は圧着ヘッドに押されて変形し、圧着ヘッド１の凹凸形状に対応した凹凸形状になる。そして、回路基板の凸部と、液晶パネルとが当接し、両者の電気的接続が確保される。回路基板と液晶パネルとの間には接着層が介在しており、その接着層により回路基板の凹部と液晶パネルとは機械的に強固に結合する。その結果、導電粒子を用いる従来の方法で発生するクラックの発生を抑制することができ、液晶表示装置２４の温度特性を低下させることなく、液晶パネルと回路基板１９との接続部分での圧着によるクラックの発生を抑制し導通を確保するという目的を達成することができる。また、その結果、クラックによる液晶パネルの入力端子の切断を防止することができ、回路基板の交換可能な液晶表示装置を製造するという目的を達成することができる。
【００１２】
また、上記した液晶装置の製造方法において、圧着面にφ３０〜６０μｍの大きさ（高さ１０〜２０μｍ）の凸部を有する圧着ヘッド１を用いて圧着を行うことを特徴とする。
【００１３】
このような方法を用いたため、導通粒子に圧着圧力が集中し、そのため液晶パネルの入力端子上の導電粒子周りにひび割れ又はクラックを生じ、導通を阻害してしまう事を防止するという効果を有する。
【００１４】
また、上記した液晶表示装置の製造方法において、前記圧着ヘッドの凸部の面積をａ、凹部の面積をｂとしたときに、ａ/（ａ+ｂ）が２０〜４０％であることを特徴とする。
【００１５】
このような方法を用いたため、接触面積を増加させることができ抵抗値低減と安定化できるという効果を有する。
【００１６】
また、本発明の液晶表示装置は、入力端子を有する液晶パネルと、出力端子を有する回路基板とが接着剤を介して接着されてなる液晶表示装置において、前記接着剤は導電粒子を含まず、前記出力端子は凸部を具備し、前記入力端子は前記出力端子の凸部に対応する凹部を具備してなり、前記出力端子の前記凸部と、前記入力端子の前記凹部とが当接することで電気的接続が確保され、前記出力端子と前記入力端子は前記出力端子と前記入力端子との当接しない領域で接着剤を介して接続されてなることを特徴とする。
【００１７】
このように構成したため、従来の異方性導伝膜による接合に置いて接着層には接着剤及び導電粒子が含まれているが接着剤中の導電粒子の分散性等を配慮する必要が無くなるという効果を有する。
【００１８】
また、上記した液晶表示装置において、前記出力端子表面の凸部は２５〜６０μｍの大きさ（直高さ１０μｍ）であり、前記回路基板と前記液晶パネルとの間には接着層を有することを特徴とする。
【００１９】
このように構成したため、接着剤の体積を減少させる事が出来る。
【００２０】
また、上記した液晶表示装置において、前記出力端子と前記入力端子とが当接する領域の面積をｃとし、前記出力端子５と前記入力端子１４とが接着剤を介して接続されている領域の面積をｄとしたとき、ｃ／（ｃ＋ｄ）が６０〜８０％であることを特徴とする。
【００２１】
このように構成したため、接着剤の体積及び面積を減少させる事ができるため部品交換が容易な液晶表示装置を提供できるという効果を有する。
【００２２】
また、上記した液晶表示装置において、前記出力端子を担持している基材は厚みが２０〜５０μｍである基材であることを特徴とする。
【００２３】
このように構成したため、圧着に際して接着層の温度を上昇させる場合に熱供給側のヘッドまたは、予備加熱側の受け台の設定温度を従来より低温に設定できる事により偏光板シ−ル剤等に与える輻射熱影響を低減させるという効果を有する。 尚、前記入力端子部は可とう性を有する基材に形成されていてもよい。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明を図面に基づいて説明する。
【００２５】
〔実施例１〕
本実施例における圧着工程を図１を用いて説明する。本実施例の液晶表示装置２４は、図６に示すように、２枚の基材７、８間に液晶層１３が配置された液晶パネル１８と、その液晶パネル１８の駆動を行う回路基板１９とを備えている。
【００２６】
液晶パネルの基材７、８は厚み１００μｍのＰＣ（ポリカーボネート）フィルムである。このＰＣフィルムの基板はスペーサー剤入り接着剤（シール剤）９により保持されている。液晶パネル１８は偏光板１０、１１及び反射板または半透過反射板１２を有する。基板７、８のそれぞれの表面には低温蒸着により成膜されその後パタ−ンニングされたＩＴＯ（Indium Tin Oxide）の透明電極パタ−ンが形成されておる。その端部は入力端子１４となっている。
【００２７】
回路基板１９はその基板上に液晶駆動用の半導体チップ４等を有しており、ＴＣＰとも呼ばれている。また、液晶パネル１８の入力端子１４に対応して出力端子５が形成されている。本実施例では出力端子５として銅箔パターンを用いている。そして、出力端子５はポリイミドフィルムからなる基材３にラミネートされている。
【００２８】
液晶パネル１８と回路基板１９とは液晶パネル１８の入力端子１４と回路基板１９の出力端子５との間で電気的に導通することが必要である。本実施例では、図１に示すように、液晶パネル１８の入力端子１４と回路基板１９の出力端子５とを接着層２７を介して配置した状態で凹凸形状の圧着面を有する圧着ヘッド１を用いて圧着することにより前記入力端子１４と前記出力端子５とを電気的に接続している。圧着は、液晶パネル１８と回路基板１９の圧着部を受け台１５の上に配置し、その上から圧着ヘッド１によって圧力を加えることによって行う。接着層２７には実質的に接着剤のみからなり、導電粒子は加えていない。接着剤としては、熱硬化により圧着する場合には、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン等又はそれらの混合物からなる熱硬化性接着剤を用いることができ、光又は紫外線硬化（以下、光硬化という。）により圧着する場合には、光硬化型接着剤を用いることができる。光硬化により圧着する場合には受け台１５として石英ガラス等の透明な受け台を用いることが好ましい。被圧着部と圧着ヘッド１との間には必要に応じて汚れ付着防止用テープ２として、例えば耐熱性ニトフロンテープを挿入する。
【００２９】
このような方法を用いると、図１乃至図４に示したように、圧着の際、出力端子５は圧着ヘッド１に押されて変形し、圧着ヘッド１の凹凸形状に対応した凹凸形状になる。その結果、出力端子５の凸部２８では、入力端子１４と出力端子５とは直接接触し、電気的接続が確保される。一方、出力端子５の凹部２９では、入力端子１４と出力端子５とは接着層２７を介して機械的に強固に結合する。よって、クラック２３はしない。従って、液晶表示装置２４の温度特性を低下させることなく、液晶パネル１８の入力端子１４と回路基板１９の出力端子５との接続部分での圧着によるクラック２３の発生を抑制し導通を確保することができる。また、クラックによる入力端子１４の切断もなく、回路基板１９の交換可能な液晶表示装置２４を製造することができる。
【００３０】
図２は本実施例の回路基板１９の圧着時の断面図を拡大して示す、
図３は本実施例の回路基板１９の透明電極パターンに於ける接触面積を示す。
【００３１】
図中の斜線部が透明電極パターンと銅箔の接触部で、ここで電気的接続どう通を確保する。
【００３２】
図４は本実施例の回路基板１９の全体外観を示す。
【００３３】
〔実施例２〕
本実施例における圧着工程を図１を用いて説明する。本実施例の液晶表示装置２４は、図６に示すように、２枚の基材７、８間に液晶層１３が配置された液晶パネル１８と、その液晶パネル１８の駆動を行う回路基板１９とを備えている。
【００３４】
液晶パネルの基材７、８は厚み１００μｍのＰＣ（ポリカーボネート）フィルムである。このＰＣフィルムの基板はスペーサー剤入り接着剤（シール剤）９により保持されている。液晶パネル１８は偏光板１０、１１及び反射板または半透過反射板１２を有する。基板７、８のそれぞれの表面には低温蒸着により成膜されその後パタ−ンニングされたＩＴＯ（Indium Tin Oxide）の透明電極パタ−ンが形成されている。その端部は入力端子１４となっている。
【００３５】
回路基板１９はその基板上に液晶駆動用の半導体チップ４等を有しており、ＴＣＰとも呼ばれている。また、液晶パネル１８の入力端子１４に対応して出力端子５が形成されている。本実施例では出力端子５として銅箔パターンを用いている。そして、出力端子５はポリイミドフィルムからなる基材３にラミネートされている。
【００３６】
液晶パネル１８と回路基板１９とは液晶パネル１８の入力端子１４と回路基板１９の出力端子５との間で電気的に導通することが必要である。本実施例では、図１に示すように、液晶パネル１８の入力端子１４と回路基板１９の出力端子５とを接着層２７を介して配置した状態で凹凸形状の圧着面を有する圧着ヘッド１を用いて圧着することにより前記入力端子１４と前記出力端子５とを電気的に接続している。圧着は、液晶パネル１８と回路基板１９の圧着部を受け台１５の上に配置し、その上から圧着ヘッド１によって圧力を加えることによって行う。接着層２７には実質的に接着剤のみからなり、導電粒子は加えていない。接着剤としては、熱硬化により圧着する場合には、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン等又はそれらの混合物からなる熱硬化性接着剤を用いることができ、光又は紫外線硬化（以下、光硬化という。）により圧着する場合には、光硬化型接着剤を用いることができる。光硬化により圧着する場合には受け台１５として石英ガラス等の透明な受け台を用いることが好ましい。被圧着部と圧着ヘッド１との間には必要に応じて汚れ付着防止用テープ２として、例えば耐熱性ニトフロンテープを挿入する。
【００３７】
この圧着ヘッド１の接触表面は形状を平面から高さ２０μｍ程度、ピッチ０．１７ｍｍ程度の複数の球面状凸のあるツールに変えＴＣＰ側銅箔と透明電極パタ−ンとの接触面積を、従来の１０μｍ程度のボール状の粒子で電気的導通をとっていた時より大きくして圧力が集中する事を防いで電気的接続を確保することで、透明電極パターン上の亀裂の発生を抑え回路の断線を防止できる。また、ツール凹部となる部分に接着材を充填させて、機械的接続と経時変化にも耐えられる強度を確保する。接触面積の増加により接続抵抗の低減と安定性が確保されると同時に球面状凸ヘッドの凸部分の体積が従来の導電粒子の体積に比べ増加した分接着剤の体積を減少させることができる。
【００３８】
また、使用する接着剤はスチレンブタジエンスチレン（ＳＢＳ）系、エポキシ系、アクリル系、ポリエステル系、ウレタン系等の単独または、そのいくつかの混合または化合物である。ここでは、従来の異方性導電膜の様に接着剤中にメッキされた導電粒子を含んでおらずよってその粒子の分散性配慮する必要は無くなる。
【００３９】
図２は本実施例の回路基板１９の圧着時の断面図を拡大して示す、
図３は本実施例の回路基板１９の透明電極パターンに於ける接触面積を示す。
【００４０】
図中の斜線部が透明電極パターンと銅箔の接触部で、ここで電気的接続導通を確保する。
【００４１】
図４は本実施例の回路基板１９の全体外観を示す。
【００４２】
〔実施例３〕
本実施例における圧着工程を図１を用いて説明する。本実施例の液晶表示装置２４は、図６に示すように、２枚の基材７、８間に液晶層１３が配置された液晶パネル１８と、その液晶パネル１８の駆動を行う回路基板１９とを備えている。
【００４３】
液晶パネルの基材７、８は厚み１００μｍのＰＣ（ポリカーボネート）フィルムである。このＰＣフィルムの基板はスペーサー剤入り接着剤（シール剤）９により保持されている。液晶パネル１８は偏光板１０、１１及び反射板または半透過反射板１２を有する。基板７、８のそれぞれの表面には低温蒸着により成膜されその後パタ−ンニングされたＩＴＯ（Indium Tin Oxide）の透明電極パタ−ンが形成されておる。その端部は入力端子１４となっている。
【００４４】
回路基板１９はその基板上に液晶駆動用の半導体チップ４等を有しており、ＴＣＰとも呼ばれている。また、液晶パネル１８の入力端子１４に対応して出力端子５が形成されている。本実施例では出力端子５として銅箔パターンを用いている。そして、出力端子５はポリイミドフィルムからなる基材３にラミネートされている。
【００４５】
液晶パネル１８と回路基板１９とは液晶パネル１８の入力端子１４と回路基板１９の出力端子５との間で電気的に導通することが必要である。本実施例では、図１に示すように、液晶パネル１８の入力端子１４と回路基板１９の出力端子５とを接着層２７を介して配置した状態で凹凸形状の圧着面を有する圧着ヘッド１を用いて圧着することにより前記入力端子１４と前記出力端子５とを電気的に接続している。圧着は、液晶パネル１８と回路基板１９の圧着部を受け台１５の上に配置し、その上から圧着ヘッド１によって圧力を加えることによって行う。接着層２７には実質的に接着剤のみからなり、導電粒子は加えていない。接着剤としては、熱硬化により圧着する場合には、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン等又はそれらの混合物からなる熱硬化性接着剤を用いることができ、光又は光硬化により圧着する場合には、光硬化型接着剤を用いることができる。光硬化により圧着する場合には受け台１５として石英ガラス等の透明な受け台を用いることが好ましい。被圧着部と圧着ヘッド１との間には必要に応じて汚れ付着防止用テープ２として、例えば耐熱性ニトフロンテープを挿入する。
【００４６】
通常ＴＣＰの基材はポリイミド、ユーピレックス等を使用するが、熱圧着ヘッド１の凹凸に対応するために基材の厚みを２５μｍ程度と極力薄くする、叉は、可とう性の性質を持った材質の物に変更しても良い。基材厚みを薄くすることで接着剤の硬化条件を従来の物と同一とすると、加熱ヒ−タ−等の設定温度を低く設定することができ、圧着に際して接着剤２７の温度を上昇させる場合に熱供給側のヘッド１または、予備加熱側の受け台１５の設定温度を従来より低温に設定できる事により偏光板１０・１１・１２シ−ル剤９等に与える輻射熱影響を低減させられる。
【００４７】
図２は本実施例の回路基板１９の圧着時の断面図を拡大して示す、
図３は本実施例の回路基板１９の透明電極パターンに於ける接触面積を示す。
【００４８】
図中の斜線部が透明電極パターンと銅箔の接触部で、ここで電気的接続導通を確保する。
【００４９】
図４は本実施例の回路基板１９の全体外観を示す。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例における圧着工程を示す説明図。
【図２】本発明の１実施例における液晶表示装置の主要部を示す断面図。
【図３】本発明の１実施例における圧着工程を示す拡大説明図。
【図４】本発明の１実施例における液晶表示装置の主要部を示す主要断面図。
【図５】本発明の１実施例における液晶表示装置の主要部を示す拡大みとり図。
【図６】本発明及び従来の液晶表示装置の全体図。
【図７】従来の圧着工程を示す説明図。
【図８】従来の液晶表示装置の主要部を示す断面図。
【図９】従来の圧着工程を示す拡大説明図。
【図１０】従来の液晶表示装置の主要部を示す主要断面図。
【図１１】従来の液晶表示装置の主要部を示す拡大みとり図。
【符号の説明】
１  圧着ヘッド
２  汚れ付着防止テ−プ
３  出力端子担持用基板
４  液晶駆動用半導体チップ
５  回路基板の出力端子
６  液晶駆動用の半導体チップ能動面保護モ−ルド
７  可とう性を有する液晶パネル用基材
８  可とう性を有する液晶パネル用基材
９  シ−ル剤
１０  偏光板
１１  偏光板
１２  反射板または半透過反射板
１３  液晶
１４  液晶パネルの入力端子
１５  受け台
１６  接着剤
１７  電気的接触面積
１８  液晶パネル
１９  回路基板
２０  圧着ヘッド（従来型）
２１  接着剤
２２  導電性粒子
２３  クラック
２４  液晶表示装置
２５  圧着ヘッドの凸部
２６  圧着ヘッドの凹部
２７  接着層
２８  出力端子の凸部
２９  出力端子の凹部
３０  異方性導電膜の接着層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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