JP2005191386A - 電極接続方法および液晶表示素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 基板に形成された電極端子と駆動回路の電極との電気的接続に関与することができる導電性粒子の粒子数を多くすることができ、かつ、電極間の絶縁性を保つことができる電極接続方法および液晶表示素子の製造方法を提供する。
【解決手段】 電極５，６同士を電気的に接続するための未硬化の異方性導電膜４の厚みを、前記異方性導電膜４の導電性粒子７の直径の２／３乃至３／２に相当する厚みとする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電極接続方法および液晶表示素子の製造方法に係り、特に、基板の電極端子に駆動回路の接続電極を、異方性導電膜を用いて互いに電気的に接続するのに好適な電極接続方法および液晶表示素子の製造方法に関する。

従来から、液晶表示素子の製造方法の一例としては、液晶表示パネルの表示部を駆動する駆動回路を液晶表示パネルに接続するために、液晶表示パネルのパネル基板の端子部に延出された表示電極の電極端子と、駆動用ＩＣを搭載した可撓配線基板の電極端子とを、異方性導電膜を用いて互いに電気的に接続することが行われていた。

ここで、異方性導電膜は、フィルム状の接着材に、導電性粒子を含有することによって構成されており、接着材としては、紫外線の照射によって硬化する紫外線硬化性接着剤と、加熱によって硬化する熱硬化性接着剤とがある（以下、同様）。

また、近年のＣＯＧ（chip on glass）の実装方式においては、端子部に駆動用ＩＣを直接搭載し、この駆動用ＩＣの入力バンプに接続される端子部の入力側電極端子と信号入力用の可撓配線基板の電極端子とを接続することが行われている。この場合においても、入力バンプに接続された端子部の入力側電極端子と、可撓配線基板の電極端子とを異方性導電膜を用いて互いに電気的に接続することが行われている。

図３は、このような従来から行われている異方性導電膜を用いた電極接続方法として、パネル基板１の端子部２の電極端子６と、可撓配線基板３の電極端子５との接続方法を示したものであり、この図３に示すように、接続に際しては、まず、パネル基板１の端子部２に、未硬化の異方性導電膜４を配置する。

次いで、図４に示すように、前記異方性導電膜４の上に、前記可撓配線基板３を対向配置させるとともに、この可撓配線基板３を図示しない加圧ヘッド等を介して前記パネル基板１側に押圧しながら前記異方性導電膜４を紫外線硬化または熱硬化させる。

これにより、可撓配線基板３の電極端子５と端子部２の電極端子６とを異方性導電膜４の導電性粒子７を介して互いに導通させて両電極端子５，６の電気的接続を図るようになっていた。

特開２０００−３１２０７０号公報

しかしながら、従来は、パネル基板１の端子部２に配置される未硬化の異方性導電膜４の厚みが厚いものを用いていたために、可撓配線基板３を端子部２側に押圧する際に、異方性導電膜３の接着剤８が端子部２から流出してはみ出すとともに、導電性粒子７が一緒に流出する割合が多かった。より具体的には、従来は、端子部２上に配置される異方性導電膜４の厚みは、導電性粒子７の直径が３〜１０μｍであるのに対して２５〜５０μｍとなるのが通常であった。

このため、異方性導電膜中の導電性粒子７の粒子密度が少ないと、端子部２の電極端子６上に確保することができる導電性粒子７の粒子数が少なくなり、異方性導電膜４を用いた両電極端子５，６の電気的接続を適正に行うことができないといった問題が生じていた。

このような問題を解決するために、例えば、接着剤８中における導電性粒子７の混入量を多くすることも考えられる。しかし、この場合においては、特に、互いに隣接する電極端子５間のピッチを狭ピッチにする場合に、電極端子５間が導電粒子７の凝集によって導通されてしまい、電極端子５間の絶縁性を維持することが困難になるといった別の新たな問題が生じてしまう。

そこで、本発明は、このような問題に鑑みなされたものであり、基板に形成された電極端子と駆動回路の電極との電気的接続に関与することができる導電性粒子の粒子数を多くすることができ、かつ、電極間の絶縁性を保つことができる電極接続方法および液晶表示素子の製造方法を提供することを目的とするものである。

前述した目的を達成するため、本発明の請求項１に係る電極接続方法の特徴は、複数の電極端子が配設された基板における前記電極端子の上に、接着材および導電性粒子が含有された未硬化の異方性導電膜を配置し、前記異方性導電膜の上に、接続電極を備えた駆動回路を対向配置させるとともに、前記駆動回路を前記基板側に押圧しながら前記異方性導電膜を硬化させることによって、前記電極端子と前記接続電極とを電気的に接続する電極接続方法において、前記異方性導電膜の厚みを、前記導電性粒子の直径の２／３乃至３／２に相当する厚みとする点にある。

そして、このような方法によれば、基板の電極端子上に配置される未硬化の異方性導電膜の厚みを薄くすることによって、駆動回路を押圧する際に、電極端子上から接着剤とともに流出する導電性粒子の流出数を低減することができ、電極端子上に導電接続に関与する導電性粒子を確保し易くすることが可能となる。

請求項２に係る電極接続方法の特徴は、請求項１において、導電性粒子を含まない流動性接着剤を、前記異方性導電膜の上の前記接続電極の電極間隙部に充填配置し、前記異方性導電膜を硬化させる際に、前記流動性接着剤を硬化させる点にある。

そして、このような方法によれば、接続電極の電極間隙部に導電性粒子を含まない流動性接着剤を充填するため、接続電極の電極間の絶縁性を向上することが可能となるとともに、基板と駆動回路との付着力を向上することが可能となる。

請求項３に係る電極接続方法の特徴は、請求項１または２において、前記基板を、液晶表示パネルにおける複数の電極端子を備えたパネル基板とし、前記駆動回路を、接続電極端子を備えた可撓配線基板とする点にある。

そして、このような方法によれば、液晶表示パネルの電極端子と可撓配線基板の接続電極端子とを異方性導電膜を用いて適正に接続することができ、ひいては、液晶表示素子の歩留まりを向上することが可能となる。

請求項４に係る電極接続方法の特徴は、請求項１または２において、前記基板を、液晶表示パネルにおける複数の電極端子を備えたパネル基板とし、前記駆動回路を、接続電極を備えた半導体チップとする点にある。

そして、このような方法によれば、液晶表示パネルの電極端子と半導体チップの接続電極とを適正に接続することが可能となる。

請求項５に係る液晶表示素子の製造方法の特徴は、液晶表示パネルの表示部を駆動するための複数の電極端子が配設されたパネル基板における前記電極端子の上に、接着材および導電性粒子が含有された未硬化の異方性導電膜を配置し、前記異方性導電膜の上に、接続電極端子を備えた可撓配線基板を対向配置させるとともに、前記可撓配線基板を前記パネル基板側に押圧しながら前記異方性導電膜を硬化させることによって、前記電極端子と前記接続電極端子とを電気的に接続する液晶表示素子の製造方法において、前記異方性導電膜の厚みを、前記導電性粒子の直径の２／３乃至３／２に相当する厚みとする点にある。

そして、このような方法によれば、未硬化の異方性導電膜の厚みを薄くすることによって、可撓配線基板の押圧の際に、パネル基板の電極端子上から接着材とともに流出する導電性粒子の流出数を低減することができ、前記電極端子上に導電接続に関与する導電性粒子を確保し易くすることが可能となる。

請求項６に係る液晶表示素子の製造方法の特徴は、請求項５において、導電性粒子を含まない流動性接着剤を、前記異方性導電膜の上の前記接続電極端子間の間隙部に充填配置し、前記異方性導電膜を硬化させる際に、前記流動性接着剤を硬化させる点にある。

そして、このような方法によれば、可撓配線基板の接続電極端子間の間隙部に導電性粒子を含まない流動性接着剤を充填するため、可撓配線基板の接続電極端子間の絶縁性を向上することが可能となるとともに、パネル基板と可撓配線基板との付着力を向上することが可能となる。

本発明の請求項１に係る電極接続方法によれば、基板の電極端子と駆動回路の接続電極との電気的接続に関与することができる導電性粒子の粒子数を増加することができ、異方性導電膜を用いた電極同士の接続を適正に行うことができる電極接続方法を実現することができる。また、異方性導電膜の使用量を低減することによって、電極の接続に要するコストを削減することができる。

請求項２に係る電極接続方法によれば、請求項１に係る電極接続方法の効果に加えて、さらに、接続電極間の絶縁性を向上することができ、狭ピッチ化にさらに有効に対応することができる電極接続方法を実現することができる。

請求項３に係る電極接続方法によれば、請求項１または２に係る電極接続方法の効果に加えて、さらに、液晶表示素子を適正に製造することができ、液晶表示素子の歩留まりを向上することができる電極接続方法を実現することができる。

請求項４に係る電極接続方法によれば、請求項１または２に係る電極接続方法の効果に加えて、さらに、半導体チップを搭載したＣＯＧ実装方式の液晶表示素子を適正に製造することができ、歩留まりを向上することができる。

請求項５に係る液晶表示素子の製造方法によれば、液晶表示素子を適正に製造することができ、歩留まりを向上することができる液晶表示素子の製造方法を実現することができる。また、異方性導電膜の使用量を低減することによって、液晶表示素子の製造コストを削減することができる。

請求項６に係る液晶表示素子の製造方法によれば、可撓配線基板の接続電極端子間の絶縁性を向上することができ、ひいては表示性能をさらに向上することができる液晶表示素子の製造方法を実現することができる。

以下、本発明に係る電極接続方法および液晶表示素子の製造方法の実施形態について、図１および図２を参照して説明する。

なお、従来と基本的構成の同一もしくはこれに類する箇所については、同一の符号を用いて説明する。

また、本実施形態においては、電極接続方法として、液晶表示素子の製造工程におけるパネル基板の端子部に配設された電極端子と、可撓配線基板の電極端子との電極接続方法について説明する。

本実施形態においては、まず、液晶表示パネルのパネル基板１における端子部２に所定の間隔を設けて配設された複数の電極端子６の上に、接着材８に導電性粒子７が含有された未硬化の異方性導電膜４を貼付配置する。

このとき、異方性導電膜４の厚みは、導電性粒子７の直径の２／３乃至３／２に相当する厚みとする。より具体的には、導電性粒子７の直径を３〜１０μｍとした場合、異方性導電膜４の厚みは、２〜１５μｍとする。これは、異方性導電膜４の厚みを２５〜５０μｍとしていた従来よりも０．５倍以下の薄い厚みとなる。

また、端子部２上に異方性導電膜４を配置する一方で、前記可撓配線基板３の電極端子５間の間隙部および電極端子５上には、導電性粒子７を含まない液状の流動性接着剤１０を塗布する。なお、前記流動性接着剤１０は、前記異方性導電膜４の上の電極端子５間に充填され得ればよく、前記流動性接着剤１０を端子部２側の前記異方性導電膜４上に塗布するようにしてもよい。

なお、前記異方性導電膜４の接着材８と、前記導電性粒子７を含まない流動性接着剤１０とは、それぞれ紫外線硬化型または熱硬化型のいずれであってもよいが、ともに紫外線硬化型または熱硬化型のいずれかに統一すれば、同時に硬化させることができる。

次いで、図２に示すように、前記異方性導電膜４の上に、前記可撓配線基板３を、その電極端子５と前記端子部２の電極端子６とが互いに対峙するように対向させるとともに、前記可撓配線基板３を図示しない加圧ヘッド等を介して前記パネル基板１側に押圧しながら、前記異方性導電膜４の接着材８と、前記流動性接着剤１０とを紫外線硬化もしくは熱硬化させる。

この可撓配線基板３の押圧によって、異方性導電膜４の導電性粒子７は、可撓配線基板３と端子部２との間に挟持されて変形することによって、端子部２の電極端子６と可撓配線基板３の電極端子５とを互いに導通させる。

また、前記導電性粒子７を含まない前記流動性接着剤１０は、その流動性によって、可撓配線基板３の電極端子５間に充填されて硬化される。

このとき、異方性導電膜４の厚みが低減されていることによって、導電性粒子７の流動範囲は、異方性導電膜４の厚みが厚い場合に比べて制限された状態になっている。

これにより、端子部２の電極端子６上から接着材８とともに流出する導電性粒子７の流出数を低減することができ、電極端子６上に導電性粒子７を確保し易くすることができる。

この結果、電極端子５，６の接続に寄与することができる導電性粒子７の粒子数を増加することができ、両電極端子５，６の電気的接続を適正に行うことができる。

また、このとき、可撓配線基板３の電極端子５間には、前記流動性接着剤１０が充填されて硬化されているため、電極端子５間の絶縁性を向上することができ、さらに、可撓配線基板３と端子部２との付着力を向上することができる。特に、電極端子５が狭ピッチ化した場合においても、本実施形態によれば、電極端子５間の絶縁を確保することができる。

このように、可撓配線基板３が適正に接続された液晶表示素子は、電極間のリークや可撓配線基板２から液晶表示素子側への通電不良等の不具合が生じることはないため、表示を適正に行うことができる。

なお、本発明は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。

例えば、本発明は、前記端子部２上に半導体チップを直接搭載するＣＯＧ実装方式を採る場合において、端子部２の電極端子６と、半導体チップのバンプとを電気的に接続する際にも有効に適用することができる。

すなわち、異方性導電膜４の厚みが低減されていることによって、半導体チップを端子部２上に搭載する際に、電極端子６上から流出する異方性導電膜４の導電性粒子７の粒子数を低減することができ、半導体チップを端子部２上に適正に接続することができる。

この結果、ＣＯＧ実装方式の液晶表示素子を適正に製造することができ、このような液晶表示素子の歩留まりを向上することができる。

また、前記電極端子６は、ＣＯＧの実装方式を採る場合における端子部２上の半導体チップの入力バンプに連なる入力側の電極端子であってもよいし、または、
ＣＯＧの実装方式を採らない場合における表示部側から直に延出された表示電極のリード端子であってもよい。

さらに、複数の電極端子を備えた基板を可撓配線基板とし、駆動回路を、接続電極を備えた半導体チップとしてもよい。このような場合においても、本発明を適用することによって、半導体チップを可撓配線基板に搭載する際に、可撓配線基板の電極端子上から流出する異方性導電膜の導電性粒子の粒子数を低減することができ、半導体チップを可撓配線基板上に適正に接続することが期待される。

本発明に係る電極接続方法の実施形態において、端子部の電極端子上への異方性導電膜の配設状態および可撓配線基板の電極端子上への流動性接着剤の塗布状態を模式的に示す斜視図 本発明に係る電極接続方法の実施形態において、端子部の電極端子と可撓配線基板の電極端子との接続状態を模式的に示す横断面図 従来の電極接続方法の実施形態において、端子部の電極端子上への異方性導電膜の配設状態を模式的に示す斜視図 従来の電極接続方法の実施形態において、端子部の電極端子と可撓配線基板の電極端子との接続状態を模式的に示す横断面図

符号の説明

１ パネル基板
２ 端子部
３ 可撓配線基板
４ 異方性導電膜
５ 電極端子
６ 電極端子
７ 導電性粒子
８ 接着材
１０ 流動性接着剤

Claims (6)

1. 複数の電極端子が配設された基板における前記電極端子の上に、接着材および導電性粒子が含有された未硬化の異方性導電膜を配置し、前記異方性導電膜の上に、接続電極を備えた駆動回路を対向配置させるとともに、前記駆動回路を前記基板側に押圧しながら前記異方性導電膜を硬化させることによって、前記電極端子と前記接続電極とを電気的に接続する電極接続方法において、
   前記異方性導電膜の厚みを、前記導電性粒子の直径の２／３乃至３／２に相当する厚みとすることを特徴とする電極接続方法。
2. 導電性粒子を含まない流動性接着剤を前記異方性導電膜の上の前記接続電極の電極間隙部に充填配置し、前記異方性導電膜を硬化させる際に、前記流動性接着剤を硬化させる請求項１に記載の電極接続方法。
3. 前記基板を、液晶表示パネルにおける複数の電極端子を備えたパネル基板とし、前記駆動回路を、接続電極端子を備えた可撓配線基板とする請求項１または２に記載の電極接続方法。
4. 前記基板を、液晶表示パネルにおける複数の電極端子を備えたパネル基板とし、前記駆動回路を、接続電極を備えた半導体チップとする請求項１または２に記載の電極接続方法。
5. 液晶表示パネルの表示部を駆動するための複数の電極端子が配設されたパネル基板における前記電極端子の上に、接着材および導電性粒子が含有された未硬化の異方性導電膜を配置し、前記異方性導電膜の上に、接続電極端子を備えた可撓配線基板を対向配置させるとともに、前記可撓配線基板を前記パネル基板側に押圧しながら前記異方性導電膜を硬化させることによって、前記電極端子と前記接続電極端子とを電気的に接続する液晶表示素子の製造方法において、
   前記異方性導電膜の厚みを、前記導電性粒子の直径の２／３乃至３／２に相当する厚みとすることを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
6. 導電性粒子を含まない流動性接着剤を、前記異方性導電膜の上の前記接続電極端子間の間隙部に充填配置し、前記異方性導電膜を硬化させる際に、前記流動性接着剤を硬化させる請求項５に記載の液晶表示素子の製造方法。