JP2008129114A - 表示装置及び表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】接続不良の少ない品質及び信頼性の高い表示装置及び表示装置の製造方法を提供する。
【解決手段】表示パネルＤＳＰに、駆動回路チップＤＴ又はフレキシブルプリント基板ＦＰＣを実装した表示装置で、駆動回路チップＤＴ又はフレキシブルプリント基板ＦＰＣの端子部には、異方性導電膜ＡＣＦが一体化され、表示パネルＤＳＰの端子部には、端子モールドＭＯが設けられており、異方性導電膜ＡＣＦが一体化された駆動回路チップＤＴ又はフレキシブルプリント基板ＦＰＣの端子部を、端子モールドＭＯが設けられた表示パネルＤＳＰの端子部に接合させて構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、パソコン等に用いられる表示装置に係わり、特に表示パネルの端子部に駆動回路チップの端子部やフレキシブルプリント基板の端子部を接続する接続構造に関するものである。

図５は、例えば液晶表示パネルのような表示パネルＤＳＰ上に、駆動回路チップＤＴとフレキシブルプリント基板ＦＰＣとを搭載した構成を示す平面図である。図５において、表示パネルＤＳＰは、大きさの異なる２枚の透明基板（ＳＵＢ１、ＳＵＢ２）の間に液晶層ＬＣを挟持して構成され、表示領域ＤＡが形成されている。そして、大きい方の透明基板ＳＵＢ１上には、表示領域ＤＡに信号を供給する駆動回路チップＤＴが搭載されており、さらにこの駆動回路チップＤＴに表示データ及びタイミング信号等のデータを伝送するためのフレキシブルプリント基板ＦＰＣが搭載されている。

図６は、フレキシブルプリント基板の構成を説明する模式図である。図６（ａ）は、フレキシブルプリント基板の断面図を示し、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＡ方向からみた平面図である。図６において、フレキシブルプリント基板ＦＰＣは、ベースフィルムＢＦの両面に複数の信号配線及び接地線等を構成する導体層ＷＬを有し、その一方の面の全面に第１のカバーフィルムＣＶ１が、他方の面に第２のカバーフィルムＣＶ２が積層されて構成されている。なお、フレキシブルプリント基板ＦＰＣを折り曲げて使用する場合には、例えば、図６（ｂ）に示すように、一方の面の導体層ＷＬや第２のカバーフィルムＣＶ２を除去して構成する。また、上層と下層の導体層ＷＬは必要に応じてスルーホールＴＨにより電気的に接続されている。

図７は、表示パネルＤＳＰ上に、駆動回路チップＤＴとフレキシブルプリント基板ＦＰＣとが搭載された状態の図５のＢ‐Ｂ’線で切断した断面図である。図７において、透明基板ＳＵＢ１上には、透明基板ＳＵＢ２と重畳する箇所においてはシール材ＳＬに囲われた箇所に液晶層ＬＣが挟持されている。また透明基板ＳＵＢ１上の透明基板ＳＵＢ２と重なっていない周辺領域においては、駆動回路チップＤＴとフレキシブルプリント基板ＦＰＣが、表示領域ＤＡから伸びている信号線と接続されている端子部（図示せず）と、異方性導電膜ＡＣＦを介して接続されている状態を示すものである。

なお、図７においては、表示領域ＤＡから端子部に伸びた信号線と露出した端子を保護する端子モールドＭＯで被覆している状態を示している。透明基板ＳＵＢ１の液晶層ＬＣと反対側に形成されているのは偏光板ＰＯである。また、透明基板ＳＵＢ１の一端部には、駆動回路チップＤＴ及びフレキシブルプリント基板ＦＰＣ等を電気的に接続する図示しない複数本の端子部が配列して形成されている。これらの端子部の上には、接着剤ＣＯ中に例えば球状の導電粒子ＬＥを混在させて形成した異方性導電膜ＡＣＦを介在させて加熱圧着法により駆動回路チップＤＴの端子部ＴＥ及びフレキシブルプリント基板ＦＰＣの端子部と電気的に接続させている。

なお、ＴＰは透明基板ＳＵＢ１の配線を電気的及び機械的に保護する端子保護材である。この場合、透明基板ＳＵＢ１に形成されている複数個の端子部には、図７に示したフレキシブルプリント基板ＦＰＣの端部の第２のカバーフィルムＣＶ２の一方を剥がして露出した端子ＦＰＣＴが電気的に接続される構造となっている。

このように構成される表示パネルＤＳＰでは、異方性導電膜ＡＣＦの硬化を兼ねたフレキシブルプリント基板ＦＰＣの加熱圧着工程において、図８に示すようにフレキシブルプリント基板ＦＰＣ端子部の端部で異方性導電膜ＡＣＦの未硬化領域ＡＣＦ’が生じた場合、次の工程である配線及び端子部を保護する端子モールドＭＯの形成時の加熱により気泡が生じるという問題がある。

また、異方性導電膜ＡＣＦの加熱工程において、その加熱歴に対する駆動回路チップＤＴの熱膨張率と、例えばガラスで構成される透明基板ＳＵＢ１の熱膨張率が異なるために透明基板ＳＵＢ１に歪みが生じるという問題もある。なお、この歪みは、透明基板ＳＵＢ１がガラスの場合にはガラス歪みである。この歪みがリタデーションの差として図９に示すようにカーテン状の輝度斑ＢＵが生じ、表示不良が発生してしまう。

本発明の一つの実施態様によれば、表示パネルに、駆動回路チップ又はフレキシブルプリント基板を実装した表示装置において、前記駆動回路チップ又は前記フレキシブルプリント基板の端子部には、異方性導電膜が一体化されており、前記表示パネルの端子部には、端子モールドが設けられており、前記異方性導電膜が一体化された前記駆動回路チップ又は前記フレキシブルプリント基板の端子部を、前記端子モールドが設けられた前記表示パネルの端子部に接合させて構成したというものである。

このような構成により、表示パネルの端子部と駆動回路チップ及びフレキシブルプリント基板の端子部とがそれぞれ電気的に接続されるとともに、端子部が機械的に保護されるというものである。また、シール材から駆動回路チップまでの配線も保護することができる。

さらに、この異方性導電膜を、未硬化の状態で前記表示パネルの端子部に圧着させて接合させることによって構成するというものである。異方性導電膜は、低温硬化性材料を用いることもできるし、光硬化性材料を用いることもできる。

本発明の別の実施態様によれば、表示パネルに、駆動回路チップ又はフレキシブルプリント基板を実装した表示装置において、前記表示パネルの端子部と、前記駆動回路チップの端子部又はフレキシブルプリント基板の端子部の間には、接着剤及び導電粒子で構成された異方性導電膜と、樹脂材料からなる端子モールドが混合された混合剤が配置されているというものである。このような構成により、前述した実施態様と同様の効果を奏することができる。

本発明のさらに別の実施態様によれば、表示パネルに、駆動回路チップ若しくはフレキシブルプリント基板を搭載した表示装置の製造方法において、前記表示パネルの端子部上に、未硬化状態の配線保護材を形成し、前記駆動回路チップの端子部若しくは前記フレキシブルプリント基板の端子部の上に未硬化状態の異方性導電膜を形成し、前記表示パネルの端子部と、前記駆動回路チップの端子部若しくは前記フレキシブルプリント基板の端子部を電気的に接続させるべく、前記駆動回路チップの端子部若しくは前記フレキシブルプリント基板の端子部の上に形成した未硬化状態の異方性導電膜を、前記表示パネルの端子部上に形成した未硬化状態の配線保護材の上に貼り合わせるというものである。前述した実施態様の表示装置は、このような製造方法により製造することができるというものである。

本発明により、接続不良の少ない品質及び信頼性の高い表示装置、若しくは表示装置の製造方法を提供できる。

以下、本発明の具体的な実施の形態について、実施例の図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明による表示装置の実施例１の構成を説明する例えば液晶表示パネルのような表示パネルの端子部と、駆動回路チップＤＴの端子部及びフレキシブルプリント基板ＦＰＣの端子部との接合部分の要部拡大断面図であり、前述した図と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略してある。

図１は、本発明の概要を示す説明する断面図である。図１において、本発明の駆動回路チップＤＴには駆動回路チップＤＴの端子部側に異方性導電膜ＡＣＦが塗布されている。また、フレキシブルプリント基板ＦＰＣの端子部側にも異方性導電膜ＡＣＦが塗布される。なお、この異方性導電膜ＡＣＦは接着剤ＣＯに球状の導電粒子ＬＥを混入させ構成されている。

また、透明基板ＳＵＢ１のシール材を越えて駆動回路チップＤＴまでの間の周辺領域には、シリコン樹脂等を材料とする配線保護材ＭＯが図示しない信号線及び端子部を覆うようにして形成されている。即ち、本発明の従来の構成との違いの一つは、配線や端子部を保護する端子モールドＭＯを駆動回路チップＤＴ及びフレキシブルプリント基板ＦＰＣが搭載される表示パネルＤＳＰに形成している点である。そして、このような端子モールドＭＯが未硬化の状態で、表示パネルＤＳＰ上に駆動回路チップＤＴ及びフレキシブルプリント基板ＦＰＣを圧着する。

なお、駆動回路チップＤＴ及びフレキシブルプリント基板ＦＰＣに異方性導電膜ＡＣＦを塗布する方法として、スピンコート法より成膜する方法が考えられる。この異方性導電膜ＡＣＦを塗布した後に表面保護用のコート膜を形成しても良い。この場合異方性導電膜ＡＣＦは半乾燥の未硬化の状態で液晶表示パネルＤＳＰ側の端子部に圧着して接合する。

駆動回路チップＤＴ及びフレキシブルプリント基板ＦＰＣに異方性導電膜ＡＣＦを塗布する別の方法として、駆動回路チップＤＴ又はフレキシブルプリント基板ＦＰＣの端子部を、異方性導電膜ＡＣＦの溶液中に浸漬するディッピング方法により、端子部のみに選択的に異方性導電膜ＡＣＦを形成する方法が考えられる。この場合にも異方性導電膜ＡＣＦは半乾燥の未硬化の状態で液晶表示パネルＤＳＰ側の端子部に圧着して接合する。

これによって、透明基板ＳＵＢ１の端子部と駆動回路チップＤＴ及びフレキシブルプリント基板ＦＰＣの端子部とがそれぞれ電気的に接続されるとともに、端子部が機械的に保護ざれる。また、シール材から駆動回路チップＤＴまでの配線も保護される。

なお、異方性導電膜ＡＣＦを構成する接着剤ＣＯの構成樹脂は、接合面の材質により硬化速度が変化せず、常温での硬化速度が遅いことが望ましく、さらに硬化温度以上での硬化速度は製造プロセスに速度に対応して速くなるように調整できるものであれば、特に限定しない。

具体的には、接着剤の構成樹脂として、低温硬化性材料を用い、接着剤の構成樹脂の軟化点温度が約２５℃〜１００℃の場合に、約３０秒〜１０分で硬化する特性を有するものが望ましい。また、これに代えて光硬化性材料と熱硬化性材料との混合材料を用いた場合には、接着剤の構成樹脂の軟化点温度が約５０℃〜１５０℃の場合に、約３０秒〜１０分で硬化する特性を有していれば、透明基板ＳＵＢ１と駆動回路チップＤＴ及びフレキシブルプリント基板ＦＰＣとを貼りあわせて接合することが可能であり、且つ作業性が良い。

また、低温硬化性材料の構成は、エポキシ樹脂や一官能アクリルモノマを主剤とし、硬化剤、促進剤、光開始剤及び保存安定剤等を好適に配合する。主剤以外に分子量が約７００以下のビスフェノールＡエポキシ樹脂ＥＰ８２８等を添加することにより、粘りがあって密度の濃い材料となり、粘着性が得られ易い。

また、上記アクリルモノマについて例示すると、ヒドロキシエチルアクリルレート、ホドロキシエチルメタクリレート、多価アルコールのアクリルレートまたは多価アルコールのメタクリレート等がある。

また、硬化促進剤について例示すると、アミンアダクト系樹脂またはヒドラジド系樹脂等がある。また、光開始剤について例示すると、ベンゾフェノン系、ベンゾイソプロピルエーテル系またはミヒラーズケトン系等がある。さらに、増粘剤及び可塑剤等を適量添加することも可能である。なお、下表に低温熱硬化タイプの一例として硬化剤に対する硬化温度を示す。

図２（ａ）は、図１に示した方法により透明基板ＳＵＢ１の端子部に駆動回路チップＤＴの端子部及びフレキシブルプリント基板ＦＰＣの端子部を接合した状態を示す図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ’線を矢印の方向から見た断面図である。なお、図中、ＴＥは表示パネルＤＳＰの端子部である。

このような構成において、駆動回路チップＤＴの形成工程におけるその端子部に異方性導電膜ＡＣＦをスピンコート法またはディッピング法により塗布して形成することにより、接続部のみに選択的に異方性導電膜ＡＣＦを形成することができるので、駆動回路チップＤＴの形成工程を簡略化できる。また、図３に示したような表示パネルＤＳＰとフレキシブルプリント基板ＦＰＣの接合部分のＳ部に異方性導電膜ＡＣＦのはみ出しがなくなるので、異方性導電膜ＡＣＦの未硬化領域が生じ難くなり、気泡が生じなくなる。

また、このような構成においては、端子モールドＭＯと異方性導電膜ＡＣＦとで材質が異なることから、端子モールドＭＯの内部に異方性導電膜ＡＣＦが入り込む余地がなくなるので、これによって所望の接着性を得ることができる。

また、このような構成において、透明基板ＳＵＢ１の上に駆動回路チップＤＴを搭載する前に端子モールドＭＯを塗布して形成するので、クラックの発生を確実に防止することができる。

また、このような構成において、異方性導電膜ＡＣＦのベース樹脂材（接着剤）として光硬化性材料を用いた場合には、透明基板ＳＵＢ１の背面側から光学フィルムＯＰＦを通してＵＶ光を照射して硬化させることによってカーテン状の輝度斑の発生を低減できる。

また、このような構成において、異方性導電膜ＡＣＦと駆動回路チップＤＴ及びフレキシブルプリント基板ＦＰＣを一体化したことにより、端子部が簡略化されるとともに、駆動回路チップＤＴ及びフレキシブルプリント基板ＦＰＣの端子部への異物付着またはα線からの保護材料を兼ねることができる。

図４は、本発明による表示装置の実施例２の構成を説明する表示パネルＤＳＰと駆動回路チップＤＴ及びフレキシブルプリント基板ＦＰＣとの接合部分の要部拡大断面図であり、前述した図と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略してある。なお、図４（ａ）は、表示パネルＤＳＰと、駆動回路チップＤＴ及びフレキシブルプリント基板ＦＰＣの接続構成を示す図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ―Ａ’線を矢印の方向から見た断面図である。

図４において、図２と異なる点は、駆動回路チップＤＴ及びフレキシブルプリント基板ＦＰＣの端子部に塗布した異方性導電膜ＡＣＦに代えて、異方性導電膜ＡＣＦと端子モールドＭＯとを混合させた接合部材ＣＯＭを用いたものである。

このような構成においても上記実施例１と略同等の効果が得られるとともに、透明基板ＳＵＢ１上に塗布していた配線保護材の塗布工程が不要になるので、製作工程を簡略化することができる。

なお、実施例１及び実施例２において、液晶表示パネルを例とした表示パネルに、駆動回路チップＤＴとフレキシブルプリント基板ＦＰＣを用いた液晶表示モジュールを例として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、表示パネルとして有機ＥＬ表示モジュールに適用した場合においても、前述と略同等の効果が得られることは言うまでもない。

さらに、実施例１及び実施例２では、表示パネルＤＳＰ上に駆動回路チップＤＴとフレキシブルプリント基板ＦＰＣの両方が搭載される場合を例示したが、勿論テープキャリアパッケージＴＣＰやチップオンフィルムＣＯＦ方式により表示パネルに接続された構成についても適用可能である。

実施例１における液晶パネルと駆動回路チップ及びフレキシブルプリント基板との接合部の要部拡大断面図である。 図１の接合状態を示す模式図である。 図１の接合状態を示す上面図である。 実施例２における液晶パネルと駆動回路チップ及びフレキシブルプリント基板との接合部の要部拡大断面図である。 従来構成における液晶パネルと駆動回路チップ及びフレキシブルプリント基板との接合状態を示す上面図である。 フレキシブルプリント基板の構成を示す模式図である。 従来構成における液晶パネルと駆動回路チップ及びフレキシブルプリント基板との接合部の要部拡大断面図である。 図５の液晶モジュールを示す模式図である。 液晶モジュールとフレキシブルプリント基板との接合部分の拡大断面図である。

符号の説明

ＤＳＰ・・・表示パネル、ＤＴ・・・駆動回路チップ、ＦＰＣ・・・フレキシブルプリント基板、ＢＦ・・・ベースフィルム、ＷＬ・・・導体層、ＣＶ１・・・第１のカバーフィルム、ＣＶ２・・・第２のカバーフィルム、ＳＵＢ１・・・透明基板、ＳＵＢ２・・・透明基板、ＭＯ・・・端子モールド、ＡＣＦ・・・異方性導電膜、ＣＯ・・・接着剤、ＬＥ・・・導電粒子、ＣＯＭ・・・混合部材、ＴＥ・・・表示パネルの端子、ＳＬ・・・シール材、ＬＣ・・・液晶層。

Claims (8)

1. 表示パネルに、駆動回路チップ又はフレキシブルプリント基板を実装した表示装置において、
   前記駆動回路チップ又は前記フレキシブルプリント基板の端子部には、異方性導電膜が一体化されており、
   前記表示パネルの端子部には、端子モールドが設けられており、
   前記異方性導電膜が一体化された前記駆動回路チップ又は前記フレキシブルプリント基板の端子部を、前記端子モールドが設けられた前記表示パネルの端子部に接合させて構成したことを特徴とする表示装置。
2. 請求項１の表示装置において、
   前記異方性導電膜は、未硬化の状態で前記表示パネルの端子部に圧着させて接合させていることを特徴とする表示装置。
3. 請求項１又は請求項２の表示装置において、
   前記異方性導電膜は、低温硬化性材料であることを特徴とする表示装置。
4. 請求項１又は請求項２の表示装置において、
   前記異方性導電膜は、光硬化性材料であることを特徴とする表示装置。
5. 表示パネルに、駆動回路チップ又はフレキシブルプリント基板を実装した表示装置において、
   前記表示パネルの端子部と、前記駆動回路チップの端子部又はフレキシブルプリント基板の端子部の間には、接着剤及び導電粒子で構成された異方性導電膜と、樹脂材料からなる端子モールドが混合された混合剤が配置されていることを特徴とする表示装置。
6. 表示パネルに、駆動回路チップ若しくはフレキシブルプリント基板を搭載した表示装置の製造方法において、
   前記表示パネルの端子部上に、未硬化状態の配線保護材を形成し、
   前記駆動回路チップの端子部若しくは前記フレキシブルプリント基板の端子部の上に未硬化状態の異方性導電膜を形成し、
   前記表示パネルの端子部と、前記駆動回路チップの端子部若しくは前記フレキシブルプリント基板の端子部を電気的に接続させるべく、前記駆動回路チップの端子部若しくは前記フレキシブルプリント基板の端子部の上に形成した未硬化状態の異方性導電膜を、前記表示パネルの端子部上に形成した未硬化状態の配線保護材の上に貼り合わせることを特徴とする表示装置の製造方法。
7. 請求項６の表示装置の製造方法において、
   前記異方性導電膜を、低温硬化性材料を用いて形成することを特徴とする表示装置の製造方法。
8. 請求項６の表示装置において、
   前記異方性導電膜を、光硬化性材料を用いて形成することを特徴とする表示装置の製造方法。

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