JP2007187726A

JP2007187726A - 液晶表示装置の製造装置及びその製造方法

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Publication number: JP2007187726A
Application number: JP2006003602A
Authority: JP
Inventors: Nami Uyama; 奈美宇山; Kenji Nakao; 健次中尾
Original assignee: Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd
Current assignee: Japan Display Central Inc
Priority date: 2006-01-11
Filing date: 2006-01-11
Publication date: 2007-07-26

Abstract

【課題】基板にＩＣチップを接合した場合に基板に複屈折が発生しない液晶表示装置の製造装置を提供する。
【解決手段】ガラス基板１２上にＩＣチップ１４をＡＣＦ１６で接合する製造装置において、基板１２の接合部分を予め搬入用ベルトコンベア２０で搬入しながら予熱し、この予熱されたガラス基板１２上にＩＣチップ１４を加圧ツール２８で加熱しながら加圧し、その後搬出用ベルトコンベア３０によって除冷しながら搬出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶表示装置の基板にＩＣチップを接合する製造装置及びその製造方法に関するものである。

最近の、液晶表示装置においては、アレイ基板上にＩＣチップを直接取り付けるＣＯＧ方式が提案されている。このＣＯＧ方式において、アレイ基板上にＩＣチップを接合する場合には、テープ状に形成した異方性導電膜（ＡｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃＣｏｎｄｕｃｔｉｖｅＦｉｌｍ（ＡＣＦ））を介して接合される。このＡＣＦは、ＩＣチップを上部から加熱及び加圧することによりＡＣＦのバインダー樹脂が熱溶融してバインダー樹脂を分散させた導電粒子を相対向する電極間に挟み込むようにして接合される。尚、バインダー樹脂としてはエポキシ系の熱硬化樹脂が用いられ、この樹脂を所定の温度以上（例えば、１３０°〜１７０°）にまで加熱することによって、ＩＣチップをアレイ基板上に固着し、かつ、電気的に接続させることができる（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−３４７３５９公報

上記のように、ＩＣチップを加熱された加圧ツールで接合部分に接着する際に、ＩＣチップとアレイ基板を構成するガラス基板が熱により膨張するが、接合時間が数秒と短時間のため、ガラス基板が充分に加熱されずＩＣチップと温度差が発生し、この温度差がある状態でＡＣＦは硬化する。ＩＣチップが接合されたガラス基板が室温に冷却されると、ＩＣチップは大きな温度変化があるが、ガラス基板は温度変化が少ないため、ＩＣチップは大きく収縮しようとし、ガラス基板はそれ程変化をしない。そのため、ＩＣチップの収縮応力がガラス基板に加わり、ガラス基板に複屈折が発生する。この複屈折が液晶表示装置の表示むらの原因となる。特に、ＯＣＢ（ＯｐｔｉｃａｌｌｙＣｏｍｐｅｎｓａｔｅｄＢｅｎｄ）モードの液晶表示装置においては、液晶層が複屈折を用いるため、このガラス基板による微妙な複屈折が影響し、ＴＮモードの液晶表示装置よりも表示むらが顕著に見えるという問題点がある。

そこで、本発明は上記問題点に鑑み、基板にＩＣチップを接合した場合に基板に複屈折が発生しない液晶表示装置の製造装置及びその製造方法を提供する。

請求項１に係る発明は、基板上にＩＣチップを熱硬化性の接着剤で接合する液晶表示装置の製造装置において、前記基板の接合部分を予め予熱する予熱手段と、前記予熱された基板上に前記ＩＣチップを加熱及び加圧する加熱手段と、を有することを特徴とする液晶表示装置の製造装置である。

請求項９に係る発明は、基板上にＩＣチップを熱硬化性の接着剤で接合する液晶表示装置の製造方法において、前記基板の接合部分を予め予熱する予熱工程と、前記予熱された基板上に前記ＩＣチップを加熱及び加圧する接合工程と、を有することを特徴とする液晶表示装置の製造方法である。

本発明であると、基板が予め予熱されているため、ＩＣチップを加熱して接合しても、基板とＩＣチップの間に温度差が生じず、基板が複屈折を起こすような収縮応力が加わらない。

以下、本発明の一実施形態の液晶表示装置の製造装置１０について図１及び図２に基づいて説明する。

本実施形態の液晶表示装置は、ＯＣＢモードの液晶表示装置であり、その液晶表示装置のアレイ基板を構成するガラス基板１２の長辺側の縁部に複数のＩＣチップ１４をＡＣＦによって接合するＣＯＧ方式である。

以下、製造装置１０を用いた製造工程について順番に説明する。

第１工程においては、アレイ基板を構成するガラス基板１２と、対向基板を構成するガラス基板１３を液晶層を介して貼り合わせ、液晶セル１８を形成する。なお、この液晶セル１８の両面の表示領域には、偏向板が貼り付けられている。

第２工程においては、液晶セル１８を、図１に示すように搬入用ベルトコンベア２０に乗せ、搬入する。搬入用ベルトコンベア２０は、金属製（例えば、銅製）の加熱ベルト２２と、金属製（例えば、銅製）の冷却ベルト２４とで構成され、これら２本のベルト２２，２４が接触しつつ平行に並んで移動している。そして、加熱ベルト２２は、所定間隔毎に配された電気ヒータによって所定の温度に加熱されている。また、冷却水が流れる銅製の冷却パイプが、冷却ベルト２４の下面に接触して所定温度まで冷却している。この場合に、図１に示すように、ガラス基板１２におけるＩＣチップ１４が接合される部分が加熱ベルト２２によって加熱され、液晶セル１８の表示領域、即ち、偏向板が貼られている部分は冷却ベルト２４によって冷却されている。

加熱ベルト２２の温度は、５０度〜２２０度が好ましく、冷却ベルト２４の温度は１５度〜６０度が好ましい。また、この予熱時間としては、３分〜６０分程度がよく、加熱ベルト２２の温度が低いほど長い時間予熱させる。なお、搬入用ベルトコンベア２０で予熱を長時間行う場合は、搬入用ベルトコンベア２０を常に移動させるのでなく、所定時間静止させて予熱を行ってもよい。あるいは、ベルトコンベア２０を複数の連続したコンベアで構成し、これらコンベアのそれぞれにて徐々にに予熱温度が高くなるように搬入するようにすると良い。

第３工程においては、搬入用ベルトコンベア２０によって搬入された液晶セル１８の棚部、即ち、ガラス基板１２上にＩＣチップ１４をＡＣＦ１６によって接合する。具体的には、液晶セル１８をテーブル２６に載置し、図２に示すように一個のＩＣチップ１４の上方から加熱された加圧ツール２８で加圧し、ＩＣチップ１４をガラス基板１２上に接合する。この場合に、ガラス基板１２は加熱ベルト２２によって予め予熱されているため、加熱されたＩＣチップ１４との間に温度差が生じることがない。この加圧ツール２８によって加圧する時間は数秒程度である。

第４工程においては、ＩＣチップ１４が取り付けられた液晶セル１８を、搬出用ベルトコンベア３０によって次の工程まで搬出する。この場合に、図１に示すように、ＩＣチップ１４が接合された部分を急冷することなく、徐々に冷却するため、接合部分の下方に搬出用ベルトコンベア３０を所定時間移動または停止させ、ＡＣＦ１６が徐々に冷却されるようにする。即ち、この搬出用ベルトコンベア３０が除冷装置としての役割を果たしている。

搬出用ベルトコンベア３０は、搬入用ベルトコンベア２０の冷却ベルト２４と同じ構造であり、冷却水が流れる銅製の冷却パイプが、搬出用ベルトコンベア３０の下面に接触して所定温度まで冷却している。

搬出用ベルトコンベア３０の温度は１５度〜６０度が好ましく、６０度以上になると偏向板に損傷を与えてしまうため、この温度範囲で収める。また、接合部分の温度は２５°〜２２０°になっているため、接合部分の温度が高いほど除冷時間を長くし、例えば５分〜６０分間の除冷を行う。これによってＡＣＦ１６が急冷されるのを防止することができる。

なお、搬出用ベルトコンベア３０で除冷を長時間行う場合は、搬出用ベルトコンベア３０を常に移動させるのでなく、所定時間静止させて除冷を行ってもよい。あるいは、ベルトコンベア３０を複数の連続したコンベアで構成し、これらコンベアのそれぞれにて徐々にに冷却温度が低くなるように搬入するようにすると良い。

上記のように、搬入用ベルトコンベア２０の加熱ベルト２２によってガラス基板１２の接合部分を予熱し、その他の部分を冷却ベルト２４によって冷却することにより、偏向板に損傷を与えることがない。また、加熱ベルト２２でガラス基板１２を予熱でき、ＩＣチップ１４を加熱しながら加圧しても、ＩＣチップ１４とガラス基板１２との膨張、収縮の差が小さくなり、ガラス基板１２に複屈折による表示むらの発生を抑制することができる。そのため、品質の安定した液晶表示装置を得ることができる。

また、除冷することによりＡＣＦ１６が徐々に冷却されるため、急激な収縮が起こらず、ガラス基板１２の収縮応力による複屈折を防止することができる。

本発明は上記各実施形態に限らず、その主旨を逸脱しない限り種々に変更することができる。

例えば、上記実施形態では、テーブル２６は常温で用いたが、これに代えてテーブル２６を加熱し、予熱されたガラス基板１２との温度差を少なくするようにすれば、ガラス基板１２の収縮応力による複屈折をより防止することができる。

また、上記実施形態では、アレイ基板をガラス基板１２で構成したが、これに限らず合成樹脂等のフィルムを用いた基板を用いてもよい。

されに、上記実施形態ではＩＣチップ１４を１個ずつ加圧ツール２８によって加熱しながら加圧したが、これに代えて複数のＩＣチップ１４を１つの加圧ツール２８によって加熱しながら加圧してもよい。

本発明の一実施形態の製造装置１０の平面図である。ＩＣチップを基板に接合する場合の拡大縦断面図である。

符号の説明

１０製造装置
１２ガラス基板
１４ＩＣチップ
１６ＡＣＦ
１８液晶セル
２０搬入用ベルトコンベア
２２加熱ベルト
２４冷却ベルト
２６テーブル
２８加圧ツール
３０搬出用ベルトコンベア

Claims

基板上にＩＣチップを熱硬化性の接着剤で接合する液晶表示装置の製造装置において、
前記基板の接合部分を予め予熱する予熱手段と、
前記予熱された基板上に前記ＩＣチップを加熱及び加圧する加熱手段と、
を有する
ことを特徴とする液晶表示装置の製造装置。
前記接合部分以外の基板を冷却する冷却手段を有する
ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置の製造装置。
前記加熱手段は、前記基板を載置するテーブルを加熱するテーブル加熱手段を有する
ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置の製造装置。
前記接合後に前記接合部分の熱を除熱する除熱手段を有する
ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置の製造装置。
前記予熱手段は、
前記基板を前記加熱手段まで搬送するベルトコンベアと、
前記ベルトコンベアにおける前記接合部分と対応する箇所を加熱するベルト加熱手段と、
を有する
ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置の製造装置。
前記冷却手段は、
前記ベルト加熱手段によって予熱される部分以外のベルトコンベアを冷却する
ことを特徴とする請求項５記載の液晶表示装置の製造装置。
前記除熱手段は、
前記基板を次の工程まで搬送するベルトコンベアである
ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置の製造装置。
前記接着剤が、ＡＣＦである
ことを特徴とする請求項１から７の少なくとも一項に記載の液晶表示装置の製造装置。
基板上にＩＣチップを熱硬化性の接着剤で接合する液晶表示装置の製造方法において、
前記基板の接合部分を予め予熱する予熱工程と、
前記予熱された基板上に前記ＩＣチップを加熱及び加圧する接合工程と、
を有する
ことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。