JP2008058798A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】制御基板端子と液晶制御端子との確実な電気的接続が得られるような液晶表示装置を提供する。
【解決手段】３個のバンプ３１に導通接続される１個の透明電極パッド２２に、それに導通接続される各バンプ３１間に対応し且つ制御基板３側端部に開口するようにスリット２２ａを設けている。これにより、異方性導電樹脂膜４と透明電極パッド２２との接合部、すなわち透明電極パッド２２とバンプ３１との導通接続部分は、その両端部において、異方性導電樹脂膜４と液晶基板２０との接合部、つまり異方性導電樹脂膜４と液晶基板２０とが強固に接合している部分に挟まれている。したがって、異方性導電樹脂膜４と透明電極パッド２２との接合部において両者の接合面が剥がれることが抑制される。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶表示装置に関し、特に液晶表示器と液晶表示器を駆動する制御基板とを異方性導電樹脂膜を用いて接続する液晶表示装置に関する。

技術背景

従来の液晶表示装置は、液晶表示器上の液晶制御端子と、液晶制御端子と接続する制御基板の制御基板端子と、大小の金属めっき樹脂球を含む異方性導電樹脂膜とによって構成されている。

次に、液晶表示器と制御基板との接合方法について説明する。

制御基板および制御基板端子に、大小の金属めっき樹脂球を含む異方性導電樹脂膜を仮接合してから、液晶表示器の液晶制御端子と制御基板の制御基板端子とを合わせて加熱接着する。

加熱により、異方性導電樹脂膜が溶融し、制御基板端子および液晶表示器の液晶制御端子は、異方性導電樹脂膜中の金属めっき樹脂球により間接的な接合が形成される。

接合終了後、溶融状態の異方性導電樹脂膜は凝固するが、加圧されているので、制御基板端子、液晶制御端子および金属めっき樹脂球は移動せず、互いの接合状態が維持され、制御基板端子と液晶制御端子との電気的導通状態が維持される（特許文献１参照）。
実開平６−６３４２６号公報

従来の液晶表示装置において、液晶表示器としては通常ガラス基板が用いられている。液晶表示器上の液晶制御端子としては、光透過率が高く且つ導電性を有する材質、たとえば酸化インジウム錫（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ、以下ＩＴＯと記す）が用いられている。制御基板の制御基板端子としては、たとえば金が用いられている。

異方性導電樹脂膜とＩＴＯとの接着力は異方性導電樹脂膜とガラス基板との接着力と比べて小さいため、液晶表示器と制御基板との接合終了後に異方性導電樹脂膜とＩＴＯとの接合面に隙間が生じる、あるいは異方性導電樹脂膜とＩＴＯとの接合が剥がれる、等の不具合が発生する可能性があった。特に、互いに隣り合う複数の制御基板端子を共通の一つの液晶制御端子に接続させる場合（たとえば電源ライン等）においては、複数の制御基板端子に接続させるためにＩＴＯの平面形状が大きくなり、そのために、上述の不具合が発生する可能性が高くなる。

本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、互いに隣り合う複数の制御基板端子を共通の一つの液晶制御端子に異方性導電樹脂膜を介して接続させる構成において、制御基板端子と液晶制御端子との確実な電気的接続が得られるような液晶表示装置を提供することにある。

本発明の請求項1に記載の液晶表示装置は、液晶基板上に液晶制御端子を有する液晶表示器と、制御基板端子を有し液晶表示器を駆動する制御基板と、すべての制御基板端子を一体的に覆うように配置された異方性導電樹脂膜を介して液晶制御端子と制御基板端子とが導通接続された液晶表示装置であって、互いに隣り合う複数の制御基板端子が導通接続される1個の液晶制御端子である第１液晶制御端子を備え、第１液晶制御端子には、第１液晶制御端子に導通接続される制御基板端子間に対応し且つ第１液晶制御端子の制御基板側端部に開口する切り欠き部が形成されたことを特徴としている。

上述の構成において、第１液晶制御端子には、１個の制御基板端子と接続する部分とその隣の制御基板端子と接続する部分との間に切り欠き部が形成されており、あたかも櫛のような形状となっている。すなわち、第１液晶制御端子において１個の制御基板端子と接続する部分が櫛の歯であり、切り欠き部が歯と歯の隙間である。異方性導電樹脂膜は、この切欠き部において、第１液晶制御端子ではなく液晶表示器に接合されている。したがって、異方性導電樹脂膜は、第１液晶制御端子における１個の制御基板端子と接続する部分に接合するとともに、液晶表示器に直接接合している。そのため、異方性導電樹脂膜と第１液晶制御端子との接合部と、異方性導電樹脂膜と液晶表示器との接合部が交互に配置された状態となっている。ここで、異方性導電樹脂膜と液晶表示器との接合力は、異方性導電樹脂膜と第１液晶制御端子との接合力よりも大きいので、異方性導電樹脂膜と第１液晶制御端子との接合部は、その両側の異方性導電樹脂膜と液晶表示器との接合部に押さえられて、異方性導電樹脂膜と液晶表示器との接合が剥がれることが抑制される。これにより、制御基板端子と液晶制御端子との確実な電気的接続が得られるような液晶表示装置を提供することができる。

本発明の請求項２に記載の液晶表示装置は、切り欠き部の開口端と反対側の端部は制御基板の外側にあることを特徴としている。

異方性導電樹脂膜の液晶表示器と反対側は、制御基板の制御基板端子あるいは制御基板の基板自体と接合している。したがって、第１液晶制御端子の切り欠き部の開口端と反対側の端部を制御基板の外側にあるように設定すれば、第１液晶制御端子の切り欠き部における異方性導電樹脂膜と制御基板の基板自体との接合面積を最大限度とすることができるので、第１液晶制御端子の切り欠き部における制御基板と液晶表示器との接合力を最大とすることができる。したがって、切り欠き部を設けたことによる異方性導電樹脂膜と液晶表示器との接合部剥離に対する抑制力を高めることができる。

以下、本発明の一実施形態による液晶表示装置１について図面に基づいて説明する。

液晶表示装置１は、ガラス基板から成る液晶基板２０上に液晶制御端子である透明電極パッド２１が設けられた液晶表示器２と、液晶表示器２上に配置され且つ液晶表示器２に電気的に接続されて液晶表示器２を駆動する制御基板３とから構成されている。制御基板３は、制御基板端子であるバンプ３１を備え、制御基板３が異方性導電樹脂膜４を介して液晶表示器２に接合されると、図１に示すように、制御基板３の１個のバンプ３１と液晶表示器２の１個の透明電極パッド２１とが電気的に接続される。

液晶表示器２は、制御基板３が備える互いに隣り合う複数のバンプ３１、本発明の一実施形態による液晶表示装置１においては図１に示すように３個のバンプ３１に導通接続される１個の液晶制御端子であり第１液晶制御端子としての透明電極パッド２２を備えている。透明電極パッド２２は、一つの電気配線として機能するとともに３個のバンプ３１に導通している。透明電極パッド２２の一端側は、図１に示すように、制御基板３に重なり、詳しくはバンプ３１と重なり、他端は、制御基板３の外側に露出して、図示しない液晶、あるいは図示しない電気配線に接続されている。透明電極パッド２２は、導通接続される各バンプ３１間に対応し且つ制御基板３側端部に開口する切り欠き部であるスリット２２ａを備えている。透明電極パッド２２に接続されるバンプ３１の個数が３個であるので、スリット２２ａは、図１に示すように、２個設けられている。スリット２２の開口側端部と反対側の端部は、図１に示すように、制御基板３の外側に位置している。なお、図１は液晶表示装置１の部分正面図であり、紙面手前側から制御基板３、異方性導電樹脂膜４、液晶表示器２の順番で重なっている。

液晶表示器１の透明電極パッド２１、２２は、光透過率が高く且つ導電性を有する材質、たとえば酸化インジウム錫（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ、以下ＩＴＯと記す）が用いられている。

ここで、透明電極パッド２１、２２の形成方法について簡単に説明する。先ず、液晶基板２０の全面に真空蒸着法やスパッタリング法などによってＩＴＯ膜を形成する。次に、ＩＴＯ膜上に感光性樹脂膜（図示せず）を形成する。次に、所定の開口部を有するマスクを感光性樹脂膜上に重ねて露光し、現像処理によりマスクにより感光しない部分の感光性樹脂膜上を除去してＩＴＯ膜を露出させる。次に、塩酸溶液等を用いてＩＴＯ膜をエッチングして除去する。最後に、感光性樹脂膜を除去する。以上により、感光性樹脂膜で覆われてエッチングされなかったＩＴＯ膜により、透明電極パッド２１、２２が形成される。

透明電極パッド２１、２２は、たとえば、液晶基板２０上の液晶、制御基盤３、あるいは液晶表示装置１を外部に接続するための図示しないフレキシブルプリント基板（Ｆｒｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ、ＦＰＣ）等に接続されている。

制御基板３は、たとえばＩＣチップを樹脂材料で封入したものとして形成されており、樹脂材料の表面には内部のＩＣチップを制御基板３外部に電気的に接続する電極としての制御基板端子であるバンプ３１が設けられている。バンプ３１は、導電性を有し化学的に安定である材質、たとえば金等から形成されている。制御基板３は、異方性導電樹脂膜４を介して、液晶表示器２に電気的且つ物理的に接合されている。

次に、液晶表示器２と制御基板３との接合方法について説明する。

液晶表示器２と制御基板３との接合には、異方性導電樹脂膜４が用いられている。異方性導電樹脂膜４は、電気絶縁性を有する樹脂の基材４１中に、ある一定の大きさの金属めっき樹脂球４２を混入させてテープ状に形成したものである。

先ず、液晶表示器２の制御基板３搭載部分、あるいは制御基板３のバンプ３１側全面のいずれかに、異方性導電樹脂膜４を設置する。液晶表示器２の制御基板３搭載部分に設置する場合は、制御基板３のバンプ３１と導通接続されるすべての透明電極パッド２１、２２を覆うように配置する。続いて、制御基板３を液晶表示器２上に仮接合する。このとき、互いに導通接続されるべき制御基板３のバンプ３１と液晶表示器２の透明電極パッド２１、２２とが異方性導電樹脂膜４を介して重なるようにする。

次に、制御基板３と液晶表示器２を重ねた状態で加熱し且つ両者を挟んで押圧する。加熱により異方性導電樹脂膜４の基材４１が溶融するが、制御基板３と液晶表示器２とが押圧されているので両者が接近する。これにより、制御基板３のバンプ３１と液晶表示器２の透明電極パッド２１、２２との間に介在している異方性導電樹脂膜４内の金属めっき球４２が、制御基板３のバンプ３１および液晶表示器２の透明電極パッド２１、２２双方に接触して、対向する制御基板３のバンプ３１および液晶表示器２の透明電極パッド２１、２２が電気的に導通接続される。

制御基板３のバンプ３１と液晶表示器２の透明電極パッド２１、２２との導通接続は、制御基板３と液晶表示器２を両者の押圧により形成される。これにより、溶融状態の異方性導電樹脂膜４の基材４１は凝固するが、バンプ３１および透明電極パッド２１、２２間に挟まれた金属めっき球４２は移動せず、バンプ３１および透明電極パッド２１、２２間の導通接続状態は維持される。

一方、異方性導電樹脂膜４は、制御基板３のバンプ３１以外の表面および液晶表示器２の透明電極パッド２１、２２以外の表面、すなわち制御基板３の樹脂材料表面および液晶表示器２のガラス基板から成る液晶基板２０にも密着している。したがって、制御基板３および液晶表示器２は、異方性導電樹脂膜４を介して接着固定されて物理的に接合される。

次に、本発明の一実施形態による液晶表示装置１の特徴である、液晶表示器２が備える透明電極パッド２２の形状、すなわち、透明電極パッド２２に導通接続される各バンプ３１間に対応し且つ制御基板３側端部に開口するように形成されたスリット２２ａの作用効果について説明する。

始めに、異方性導電樹脂膜４の接着力について説明する。異方性導電樹脂膜４と透明電極２１、２２を形成するＩＴＯとの接着力は、異方性導電樹脂膜４と液晶基板２０を形成するガラス基板との接着力よりも小さい。

従来の液晶表示装置１００においては、図３に示すように、制御基板１０２の１個のバンプ１０５が液晶表示器１０１の１個の透明電極パッド１０６に異方性導電樹脂膜１０３を介して導通接続されている。また、制御基板１０２の互いに隣り合う３個のバンプ１０２に導通接続される１個の液晶制御端子である透明電極パッド１０４は、図３に示すような平面形状に形成されている。この透明電極パッド１０４は、本発明の一実施形態による液晶表示装置１の透明電極パッド２２に設けられたスリット２２ａを備えていない。このために、透明電極パッド１０４とバンプ１０５との導通接続部分において、透明電極パッド１０４と異方性導電樹脂膜１０３との接着面積が大きくなっている。言い換えると、透明電極パッド１０４とバンプ１０５との導通接続部分において、異方性導電樹脂膜１０３との接着力が異方性導電樹脂膜１０３と液晶表示器１０１との接着力に比べて低い部分の面積が大きくなっている。このため、従来の液晶表示装置１００においては、制御基板１０２と液晶表示器１０１が異方性導電樹脂膜１０３を介して接合された後、使用過程において、透明電極パッド１０４と異方性導電樹脂膜１０３との接合面において、その一部に、図４に示すように、両者が剥離して隙間Ｓが生じる、あるいは接合面全体が剥がれる、等の不具合が発生する可能性があった。透明電極パッド１０４と異方性導電樹脂膜１０３との接合面が剥がれると、制御基板１０２のバンプ１０５と透明電極パッド１０４との導通が断たれることになる。また、透明電極パッド１０４と異方性導電樹脂膜１０３との接合面の一部に隙間が生じた場合、そこに水分や異物等が浸入して、バンプ１０５および透明電極パッド１０４間の電気抵抗が増大する可能性がある。

これに対して、本発明の一実施形態による液晶表示装置１においては、図１に示すように、透明電極パッド２２に、それに導通接続される各バンプ３１間に対応し且つ制御基板３側端部に開口するようにスリット２２ａを設けている。このため、透明電極パッド２２とバンプ３１との導通接続部分において、透明電極パッド２２と異方性導電樹脂膜４との接着面積は従来の液晶表示装置１００の場合と比べて小さくなっている。これにより、透明電極パッド２２とバンプ３１との導通接続部分において、異方性導電樹脂膜４と透明電極パッド２２との接合面が剥がれる可能性を小さくすることができる。

また、透明電極パッド２２にスリット２２ａを設けたことにより、透明電極パッド２２とバンプ３１との導通接続部分において、異方性導電樹脂膜４と液晶基板２０との接合部および異方性導電樹脂膜４と透明電極パッド２２との接合部が、図２に示すように、交互に配置されている。このため、異方性導電樹脂膜４と透明電極パッド２２との接合部、すなわち透明電極パッド２２とバンプ３１との導通接続部分は、その周囲の三方を、異方性導電樹脂膜４と液晶基板２０との接合部、つまり異方性導電樹脂膜４と液晶基板２０とが強固に接合している領域に囲まれているに挟まれている。したがって、異方性導電樹脂膜４と透明電極パッド２２との接合面は、その周囲を異方性導電樹脂膜４と液晶基板２０との接合部に押さえられることにより、隙間が生じること、あるいは剥がれることが抑制される。

さらに、本発明の一実施形態による液晶表示装置１においては、透明電極パッド２２に設けたスリット２２の開口側端部と反対側の端部を、図１に示すように、制御基板３の外側に位置するように形成している。このため、透明電極パッド２２は、バンプ３１との導通部分だけでなくさらにその先の部分においても、異方性導電樹脂膜４と液晶基板２０との接合部、つまり異方性導電樹脂膜４と液晶基板２０とが強固に接合している部分に囲まれた構成となっている。これにより、異方性導電樹脂膜４と透明電極パッド２２との接合部において両者の接合面が剥がれることをより確実に抑制することができる。

以上により、制御基板３の互いに隣り合う複数のバンプ３１を液晶基板２０上の共通の一つの透明電極パッド２２に異方性導電樹脂膜４を介して接続させる構成において、バンプ３１と透明電極パッド２２との確実な電気的接続が得られるような液晶表示装置１を提供することができる。

以上説明した、本発明の一実施形態による液晶表示装置１においては、１つの透明電極パッド２２に接続される制御基板３のバンプ３１の個数を３個としているが、３個に限る必要はなく、２個、あるいは４個以上であってもよい。

本発明の一実施形態による液晶表示装置１の部分正面図である。 図１中のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 従来の液晶表示装置１００の部分正面図である。 図３中のＩＶ−ＩＶ線断面図である。

符号の説明

１ 液晶表示装置
２ 液晶表示器
２０ 液晶基板
２１ 透明電極パッド（液晶制御端子）
２２ 透明電極パッド（第１液晶制御端子）
２２ａ スリット（切り欠き部）
３ 制御基板
３１ バンプ（制御基板端子）
４ 異方性導電樹脂膜
４１ 基材
４２ 金属めっき樹脂球
１００ 従来の液晶表示装置
１０１ 液晶表示器
１０２ 制御基板
１０３ 異方性導電樹脂膜
１０４ 透明電極パッド（第１液晶制御端子）
１０５ バンプ（制御基板端子）
１０６ 透明電極パッド（液晶制御端子）
Ｓ 隙間

Claims (2)

1. 液晶基板上に液晶制御端子を有する液晶表示器と、
   制御基板端子を有し前記液晶表示器を駆動する制御基板と、
   すべての前記制御基板端子を一体的に覆うように配置された異方性導電樹脂膜を介して前記液晶制御端子と前記制御基板端子とが導通接続された液晶表示装置であって、
   互いに隣り合う複数の前記制御基板端子が導通接続される1個の液晶制御端子である第１液晶制御端子を備え、
   前記第１液晶制御端子には、前記第１液晶制御端子に導通接続される前記制御基板端子間に対応し且つ前記第１液晶制御端子の前記制御基板側端部に開口する切り欠き部が形成されたことを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記切欠き部の開口端と反対側の端部は前記制御基板の外側にあることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。

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