JP2008034450A - 電子機器及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】両面に電極を有する絶縁基板と当該両電極に接続された接続基板との接続部の信頼性に優れた電子機器及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】本発明の第1の態様に係る電子機器100は、第1及び第2の電極113、123が両面に形成された絶縁基板102と、絶縁基板102の端辺に形成され第1の電極113と接続された第1の端子114と、第1の端子114とは反対側の絶縁基板面に形成され第2の電極123と接続された第2の端子124と、第1の端子114に第1の異方性導電材115を介して接続された第1の接続基板116と、第2の端子124に第1の異方性導電材115のガラス転移温度よりも硬化温度が低い第2の異方性導電材125を介して接続された第2の接続基板126とを備えたものである。
【選択図】図1
【解決手段】本発明の第1の態様に係る電子機器100は、第1及び第2の電極113、123が両面に形成された絶縁基板102と、絶縁基板102の端辺に形成され第1の電極113と接続された第1の端子114と、第1の端子114とは反対側の絶縁基板面に形成され第2の電極123と接続された第2の端子124と、第1の端子114に第1の異方性導電材115を介して接続された第1の接続基板116と、第2の端子124に第1の異方性導電材115のガラス転移温度よりも硬化温度が低い第2の異方性導電材125を介して接続された第2の接続基板126とを備えたものである。
【選択図】図1
Description
本発明は電子機器及びその製造方法に関し、特に、両面に電極が形成された絶縁基板を備える電子機器及びその製造方法に関する。
液晶表示装置や有機EL(Electro Luminescence)表示装置等の表示パネルには、外部から電源電圧、表示信号等を供給するため、駆動回路等が実装されたフレキシブル基板が接続される。表示パネルとフレキシブル基板との接続方法としては、一般的に、表示パネルを構成するガラス基板の端部に設けられた外部端子とフレキシブル基板の接続端子とを、異方性導電フィルム(ACF:Anisotropic conductive film)を介して熱圧着する方法が用いられている(例えば、特許文献1参照)。
具体的には、フレキシブル基板の接続端子上に、ACFを配置し、ガラス基板の外部端子とフレキシブル基板の接続端子とを位置合わせして熱圧着する。これより、ガラス基板の外部端子がフレキシブル基板の接続端子と電気的に接続されるとともに、表示パネルとフレキシブル基板とが物理的に固定される。
ところで、近年、2つの液晶パネルを積層した2層型液晶パネルが開発されている。2層型液晶パネルでは、3枚のガラス基板が対向配置され、各々の基板間に液晶が挟持された構成が広く用いられている。このような構成では、上記2層型液晶パネルを構成する3枚のガラス基板のうち、中央に配置されるガラス基板の両面に、電極が形成されている。この場合も、ACFを用いて熱圧着することにより、両面の電極に形成された外部端子がフレキシブル基板の接続端子と各々接続される。
特開平11−135909号公報
しかしながら、両面に電極が形成されたガラス基板では、一方の面に形成された外部端子にフレキシブル基板を接続した後、他方の面に形成された外部端子にフレキシブル基板を接続するため、以下のような問題が生じていた。
ガラス基板の両面に形成された外部端子は、各々ガラス基板の同一の辺にガラス基板を介して互いに対向するように形成される。このため、一方の面の外部端子にACFを介してフレキシブル基板を接続した後、他方の面の外部端子にACFを介してフレキシブル基板を熱圧着すると、先に接続されたACFが再加熱され、熱的ダメージを受ける。これにより、主に、先に接続されたACFとガラス基板の外部端子との間に剥離が生じ、接続不良が発生するという問題があった。
本発明は、上記を鑑みなされたものであり、本発明の目的は、両面に電極を有する絶縁基板と当該両電極に接続された接続基板との接続部の信頼性に優れた電子機器及びその製造方法を提供することである。
本発明の第1の態様に係る電子機器は、第1及び第2の電極が両面に形成された絶縁基板と、前記絶縁基板の端辺に形成され、前記第1の電極と接続された第1の端子と、前記第1の端子とは反対側の前記絶縁基板面に形成され、前記第2の電極と接続された第2の端子と、前記第1の端子に、第1の異方性導電材を介し、接続された第1の接続基板と、前記第2の端子に、前記第1の異方性導電材のガラス転移温度よりも硬化温度が低い第2の異方性導電材を介し、接続された第2の接続基板とを備えたものである。これにより、絶縁基板と接続基板間との接続部の信頼性を向上させることができる。
本発明の第2の態様に係る電子機器は、上記の電子機器において、前記第1の異方性導電材により接続された領域と前記第2の異方性導電材により接続された領域とを、前記絶縁基板の主面の法線方向から見た場合、両者が重複部分を有することを特徴とするものである。これにより、電子機器の接続面積を低減することができる。
本発明の第3の態様に係る電子機器の製造方法は、絶縁基板の両面に第1及び第2の電極を形成する工程と、前記絶縁基板の端辺に、前記第1の電極と接続された第1の端子を形成する工程と、前記第1の端子とは反対側の前記絶縁基板面に、前記第2の電極と接続された第2の端子を形成する工程と、前記第1の端子に、第1の異方性導電材を介し、第1の接続基板を接続した後、前記第2の端子に、前記第1の異方性導電材のガラス転移温度よりも硬化温度が低い第2の異方性導電材を介し、第2の接続基板を接続する工程とを備えたものである。これにより、絶縁基板と接続基板間との接続部の信頼性を向上させることができる。
本発明の第4の態様に係る電子機器の製造方法は、上記の電子機器の製造方法において、前記第2の異方性導電材を前記第1の異方性導電材のガラス転移温度よりも低い温度で加熱し、熱圧着することを特徴とするものである。これにより、確実に絶縁基板と接続基板間との接続部の信頼性を向上させることができる。
本発明の第5の態様に係る電子機器の製造方法は、上記の電子機器の製造方法において、前記第1の異方性導電材により接続された領域と前記第2の異方性導電材により接続された領域とを、前記絶縁基板の主面の法線方向から見た場合、両者が重複部分を有することを特徴とするものである。これにより、電子機器の接続面積を低減することができる。
本発明によれば、両面に電極を有する絶縁基板と当該両電極に接続された接続基板との接続部の信頼性に優れた電子機器及びその製造方法を提供することができる。
以下に、本発明を適用可能な実施の形態が説明される。以下の説明は、本発明の実施形態を説明するものであり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
実施の形態1.
本発明の実施の形態1について、図1を参照して説明する。図1は、本実施の形態に係る電子機器の一例を示す断面図である。本実施の形態においては、電子機器の一例として、マトリクスパネルと、セグメントパネルとが積層された2層型液晶表示パネル100について説明する。図1に示すように、2層型液晶表示パネル100は、セグメントパネル110、マトリクスパネル120を有している。セグメントパネル110の反視認側にはマトリクスパネル120が配置され、マトリクスパネル120の反視認側にはバックライトユニットが配置される。本実施の形態においては、セグメントパネル110を構成する一方の基板102と、マトリクスパネル120を構成する一方の基板102とを共用する構成である。このセグメントパネル110とマトリクスパネル120に共用される基板102では、その両面に各々電極が形成されている。
本発明の実施の形態1について、図1を参照して説明する。図1は、本実施の形態に係る電子機器の一例を示す断面図である。本実施の形態においては、電子機器の一例として、マトリクスパネルと、セグメントパネルとが積層された2層型液晶表示パネル100について説明する。図1に示すように、2層型液晶表示パネル100は、セグメントパネル110、マトリクスパネル120を有している。セグメントパネル110の反視認側にはマトリクスパネル120が配置され、マトリクスパネル120の反視認側にはバックライトユニットが配置される。本実施の形態においては、セグメントパネル110を構成する一方の基板102と、マトリクスパネル120を構成する一方の基板102とを共用する構成である。このセグメントパネル110とマトリクスパネル120に共用される基板102では、その両面に各々電極が形成されている。
セグメントパネル110は、アイコン、キャラクタドット等のセグメント表示を行う。図1に示すように、セグメントパネル110は、対向配置されたガラス、樹脂等からなる透明絶縁基板である第1の基板101と第2の基板102との間に液晶層111を挟持した構成を有している。第1の基板101と第2の基板102とは、シール材104により固着されている。
第1の基板101及び第2の基板102の対向する面には、各々コモン電極112、セグメント電極113が形成されている。第1の基板101には、第2の基板102に形成されたセグメント電極113に対応してコモン電極112が形成されている。これらの電極は、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)、ITZO(Indium Tin Zinc Oxide)等の透明導電性薄膜から形成されている。なお、上記とは反対に、第1の基板101上にセグメント電極が、第2の基板102上にコモン電極が形成されていてもよい。
第2の基板102に形成されたセグメント電極113は、信号の入力又は出力のため、額縁領域である第2の基板102の端部まで延設されている。この第2の基板102の端部において、セグメント電極113上には、Al、Cu、Cr、Mo、Ti等の金属膜からなる第1の外部端子114が形成されている。
第1の外部端子114は、第1のACF115を介し、接続端子である第1のFPC(Flexible Printed Circuit)116が接続されている。第1のACF115としては、できる限りガラス転移温度(Tg)が高いものが好ましい。例えば、Tgが150℃以上の市販されているエポキシ樹脂系のACFを用いることができる。具体例としては、日立化成社製のAC7206、ソニーケミカル社製のCP5630等を挙げることができる。
セグメントパネル110の反視認側には、セグメントパネル110の表示領域の略全面にわたってマトリクスパネル120が配置されている。マトリクスパネル120は、フルドットのSTN型の液晶パネルである。マトリクスパネル120は、外部から入力される信号に従って画像の表示を行う。マトリクスパネル120は、対向配置されたガラス、樹脂等からなる透明絶縁基板である第2の基板102と第3の基板103との間に液晶層121を挟持した構成を有している。第2の基板102と第3の基板103とはシール材104により固着されている。
第2の基板102と第3の基板103の対向する面には、各々信号電極123、走査電極122が形成されている。第2の基板104には、複数の信号電極123が行方向に一定間隔を隔てて形成されている。また、第3の基板103には、信号電極123と交差するように複数の走査電極122が列方向に一定間隔を隔てて形成されている。上述したように、本実施の形態においては、第2の基板102をセグメントパネル110及びマトリクスパネル120が共用している。従って、第2の基板102のセグメント電極113が形成された面の反対側の面に、信号電極123が形成されている。表示領域は、複数の画素から構成され、走査電極と信号電極との交差部が画素に対応する。走査電極122及び信号電極123は、例えば、ITO、IZO、ITZO等の透明導電膜から形成されている。なお、上記とは反対に、第2の基板102上に走査電極が、第3の基板103上に信号電極が形成されていてもよい。また、マトリクスパネル120としては、単純マトリクス型に限定されず、TFT(Thin film transistor)を用いたアクティブマトリクス型の液晶表示パネル等を用いてもよい。さらに、マトリクスパネル120を視認側に配置することも可能である。
第2の基板102に形成された信号電極123は、反対側の面に形成されたセグメント電極113と同様に、信号の入力又は出力のため、額縁領域である第2の基板102の端部まで延設されている。この第2の基板102の端部において、信号電極123上には、Al、Cu、Cr、Mo、Ti等の金属膜からなる第2の外部端子124が形成されている。
第2の外部端子124は、第2のACF125を介し、接続端子である第2のFPC126が接続されている。ここで、第2のACF125は、第2の基板102を介し、第1のACF115と対向して形成されている。第2のACF125としては、第1のACF115のTgよりも硬化温度すなわち接着するための加熱温度が低いものが好ましい。例えば、硬化温度140℃以下の市販されているアクリル樹脂系のACFを用いることができる。具体例としては、綜研化学社製のSACT−5015を挙げることができる。第2のACF125の硬化温度が第1のACF115のTgよりも低いため、製造工程において、先に接合された第1のACFに熱的ダメージを与えることがなく、接続部の信頼性を向上させることができる。第2のACF125の硬化温度と第1のACF115のTgの差は大きい方が好ましい。
また、第1のACF115と第2のACF125とは、第2の基板102を介し、対向して形成されている領域ができる限り重複していることが好ましい。すなわち、第1のACF115が形成された領域と第2のACF125が形成された領域とを、第2の基板102の主面の法線方向から見た場合、両者ができる限り重複していることが好ましく、完全に一致しているか、一方が他方を包含することがさらに好ましい。従来、2度加熱される第1のACF115の熱的ダメージを回避するには、第1のACF115と第2のACF125の形成領域を第2の基板102を介して重複しないようにずらす必要があった。本発明に係る第1のACF115と第2のACF125を用いることにより、図1に示すような構成が可能となった。これにより、接続に必要な領域の面積を削減することができ、2層型液晶表示パネル100を小型化することができる。もちろん、第1のACF115と第2のACF125の形成領域をずらすことにより、より信頼性を向上することもできる。
次に、本実施の形態に係る2層型液晶表示パネル100の製造方法について説明する。図5は、本実施の形態に係る表示装置100の製造方法のフロー図である。
まず、第1の基板101、第3の基板103の一方の面及び第2の基板102の両面に、真空蒸着法、スパッタリング法等により、ITO等からなる透明導電膜を形成する。各透明導電膜を、フォトリソグラフィプロセス等により、パターニングして、第1の基板101上にコモン電極112を、第2の基板102上にセグメント電極113及び信号電極123と、第3の基板103上に走査電極122を形成する(ステップS101)。
次に、コモン電極112、セグメント電極113、信号電極123、走査電極122上に、各々真空蒸着法、スパッタリング法等により、外部端子用の金属膜を形成する。各金属膜を、フォトリソグラフィプロセス等により、パターニングして、外部端子を形成する。これにより、第2の基板102上のセグメント電極113及び信号電極123上に、各々第1の外部端子114及び第2の外部端子124を形成する(ステップS102)。
次に、コモン電極112とセグメント電極113とを対向させて、第1の基板101と第2の基板102とをシール材104を介して貼り合わせる。これにより形成された空間内に液晶を充填し、セグメントパネル110を形成する。ここで、充填された液晶が液晶層111を構成する。一方、信号電極123と走査電極122とを対向させて、第2の基板102と第3の基板103とをシール材104を介して貼り合わせる。これにより形成された空間内に液晶を充填し、マトリクスパネル120を形成する。ここで、充填された液晶が液晶層121を構成する。(ステップS103)。
次に、第2の基板102上の第1の外部端子114と第1のFPC116とを、第1のACF115を介して熱圧着することにより、電気的に接続する。(ステップS104)。具体的には、第2の基板102上の第1の外部端子114上に第1のACF115を配置し、その上に第1のFPC116を配置した後、第1のACF115を形成する領域を、第1のFPC116の上方からヒーターバーにより加圧する。ここで、フッ素樹脂シートやラバーシートを介して、第1のFPC116をヒーターバーにより加圧してもよい。これにより、均一に加圧することができ、また、第1のFPC116を構成する樹脂のヒーターバーへの付着を防止することができる。上述の通り、第1のACF115としては、できる限りガラス転移温度(Tg)が高いものが好ましい。なお、第1のACF115としては、光硬化性のACFを用いてもよい。
次に、第2の基板102上の第2の外部端子124と第2のFPC126とを、第2のACF125を介して熱圧着することにより、電気的に接続する。(ステップS105)。具体的には、第2の基板102上の第2の外部端子124上に第2のACF125を配置し、その上に第2のFPC126を配置した後、第2のACF125を形成する領域を、第2のFPC126の上方からヒーターバーにより加熱し、加圧する。ここで、第1のFPC116を接続する場合と同様に、フッ素樹脂シートやラバーシートを介して、第2のFPC126をヒーターバーにより加圧してもよい。上述の通り、第2のACF125としては、第1のACF115のTgよりも硬化温度すなわち接着するための加熱温度が低いものが好ましい。これにより、第1のACF115のTgよりも低い温度で、第2のACF125を加熱し、硬化させて、熱圧着することができる。第2のACF125の加熱温度が第1のACF115のTgよりも低いため、製造工程において、先に接合された第1のACF115に熱的ダメージを与えることがなく、接続部の信頼性を向上させることができる。
また、上述の通り、第1のACF115と第2のACF125とは、第2の基板102を介し、対向して形成されている領域ができる限り重複していることが好ましい。すなわち、第1のACF115が形成された領域と第2のACF125が形成された領域とを、第2の基板102の主面の法線方向から見た場合、両者ができる限り重複していることが好ましく、完全に一致しているか、一方が他方を包含することがさらに好ましい。従来は、2度加熱される第1のACF115の熱的ダメージを回避するため、第1のACF115と第2のACF125の形成領域を重複しないようにずらす必要があった。本発明に係る第1のACF115と第2のACF125を用いることにより、図1に示すような構成が可能となった。これにより、接続に必要な領域の面積を削減することができ、2層型液晶表示パネル100を小型化することができる。
また、これにより、2層型液晶表示パネル100をいわゆるマルチパネルから切断して複数個製造する場合、1枚のマルチパネルから取得できる2層型液晶表示パネル100の個数を増やすこともでき、著しく生産性が向上しうる。さらに、本発明は従来の製造設備をそのまま使用できる。
本発明は、上述したマトリクスパネルとセグメントパネルを積層した2層型液晶表示パネルだけではなく、例えば、表示用STNパネルと補償用STNパネルとを積層した積層液晶表示パネル、カイラルネマチック液晶を利用した液晶パネルを積層して多色表示を得る積層液晶表示パネル等にも適用できる。また、液晶表示装置、有機EL表示装置等の表示装置だけでなく、絶縁基板の両面に電極が形成され、各々の電極にACFを介して、FPCが接続された構成を有する電子機器であれば、同様に適用できる。なお、本実施の形態では接続端子として金属膜を採用しているが、電極と同じ透明導電膜を用いてもよい。
100 2層型液晶表示パネル
101 第1の基板
102 第2の基板
103 第3の基板
104 シール材
110 セグメントパネル
111、121 液晶層
112 コモン電極
113 セグメント電極
114 第1の端子
115 第1のACF
116 第1のFPC
120 マトリクスパネル
122 走査電極
123 信号電極
124 第2の端子
125 第2のACF
126 第2のFPC
101 第1の基板
102 第2の基板
103 第3の基板
104 シール材
110 セグメントパネル
111、121 液晶層
112 コモン電極
113 セグメント電極
114 第1の端子
115 第1のACF
116 第1のFPC
120 マトリクスパネル
122 走査電極
123 信号電極
124 第2の端子
125 第2のACF
126 第2のFPC
Claims (5)
- 第1及び第2の電極が両面に形成された絶縁基板と、
前記絶縁基板の端辺に形成され、前記第1の電極と接続された第1の端子と、
前記第1の端子とは反対側の前記絶縁基板面に形成され、前記第2の電極と接続された第2の端子と、
前記第1の端子に、第1の異方性導電材を介し、接続された第1の接続基板と、
前記第2の端子に、前記第1の異方性導電材のガラス転移温度よりも硬化温度が低い第2の異方性導電材を介し、接続された第2の接続基板とを備えた電子機器。 - 前記第1の異方性導電材により接続された領域と前記第2の異方性導電材により接続された領域とを、前記絶縁基板の主面の法線方向から見た場合、両者が重複部分を有することを特徴とする請求項1に記載の電子機器。
- 絶縁基板の両面に第1及び第2の電極を形成する工程と、
前記絶縁基板の端辺に、前記第1の電極と接続された第1の端子を形成する工程と、
前記第1の端子とは反対側の前記絶縁基板面に、前記第2の電極と接続された第2の端子を形成する工程と、
前記第1の端子に、第1の異方性導電材を介し、第1の接続基板を接続した後、前記第2の端子に、前記第1の異方性導電材のガラス転移温度よりも硬化温度が低い第2の異方性導電材を介し、第2の接続基板を接続する工程とを備えた電子機器の製造方法。 - 前記第2の異方性導電材を前記第1の異方性導電材のガラス転移温度よりも低い温度で加熱し、熱圧着することを特徴とする請求項3に記載の電子機器の製造方法。
- 前記第1の異方性導電材により接続された領域と前記第2の異方性導電材により接続された領域とを、前記絶縁基板の主面の法線方向から見た場合、両者が重複部分を有することを特徴とする請求項3又は4に記載の電子機器の製造方法。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2011210176A (ja) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Dainippon Printing Co Ltd | タッチパネル部材およびタッチパネル |
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