JP3035021B2 - 液晶表示素子およびその製造方法 - Google Patents

液晶表示素子およびその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、可撓性フイルムを上下
基板とする液晶表示素子において、透明電極の接続端子
部と駆動回路基板に形成した電極接続部との接続に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来、一対のパネル基板を僅かな間隙を
設けて貼り合わせ、この間隙に液晶を充填して形成され
る液晶表示素子において、パネル基板に形成した透明電
極端子に駆動回路基板の配線端子を接続するに際して、
異方性導電膜(熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、もしくは
粘着剤中に導電性粒子を分散したもの)を使用してい
る。
【0003】この場合、リペアの接続を可能にする手段
として、熱硬化温度の異なる二種の接着剤を用いて行う
方法が知られている。すなわち、第1の熱硬化温度で接
続を行い、検査により不良であるとされた場合、第2の
温度(前記第1の熱硬化温度より高い温度)で溶融させ
て、パネル基板から駆動回路基板を剥離している。
【0004】前述の場合、パネル基板としてガラスが使
用されており、ポリマーフイルムの如き可撓性フイルム
をパネル基板とする液晶表示素子に適用することができ
ない。可撓性フイルム基板では、その耐熱温度が低く、
例えば、ポリエステルフイルムの場合、ガラス転移点が
80℃であり、それ以上の温度を与えると熱伸縮を生
じ、130℃程度の温度により、基板上の透明電極(I
TO)は熱伸縮により破壊される。前述したような二種
の熱硬化温度として、その温度差は20〜30℃以上必
要であり、熱可塑性樹脂は130℃程度のものがあって
も、熱硬化性樹脂は一般的に170℃程度であり、リペ
アに適するとは言えない。
【0005】更に、パネル基板としてポリエステルを使
用した場合、透明電極(ITO)とポリエステル基板と
の密着強度は、透明電極(ITO)と異方性導電膜であ
る接着剤との密着強度より小さく、ポリエステル基板か
ら駆動回路基板を剥離すると、ポリエステル基板から透
明電極(ITO)を剥離することになり、リペアを困難
としている。
【0006】また、ホットメルト型接着剤中に分散され
た導電性粒子として、直径数μm〜数十μmの金属粒子
(Ni、ハンダ、銀その他)又はプラスチックビーズに
金メッキ処理したものが使用されている。パネル基板が
ガラスである場合、駆動回路基板との接続において、前
記導電性粒子は熱圧着により押し潰されて、ガラス基板
上の透明電極と面接触するが、ポリマーフイルムをパネ
ル基板とする場合、図10に示されるように、ポリマー
フイルム基板21が導電性粒子26よりも柔らかいた
め、導電性粒子26は透明電極22を突き破るか(図1
0の右側の状態)、透明電極22にクラックを発生させ
(図10の左側の状態)、透明電極22にダメージを与
えている。そして、エージングなどにより、ポリマーフ
イルム基板と導電性粒子との熱伸縮率の差等に起因して
接触が不安定となり、接触不良の原因となっている。2
3は駆動回路基板、24は駆動回路基板上の配線、25
はホットメルト型接着剤、27は紫外線硬化型樹脂であ
る。
【0007】ホットメルト型接着剤25は外気の影響に
よって次第に劣化する。このため、図11に示すよう
に、パネル基板21と駆動回路基板23とを接続するホ
ットメルト型接着剤25の重ね合わせ部の周囲を、別の
シリコン樹脂、エポキシ樹脂等の接着剤28により被覆
する手段が採用されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、パネル基板
として可撓性フイルムを使用した液晶表示素子におい
て、パネル基板と駆動回路基板とを接続するに際して、
リペア接続を可能とし、導電性粒子により透明電極にダ
メージを与えることがなく、しかも、ホットメルト型接
着剤が外気の影響により劣化することを簡単な手段で阻
止できる構成を備えた液晶表示素子及びその製造方法を
提供することを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、可撓性フイルムをパネル基板とし、該パ
ネル基板上に形成した透明電極端子と駆動回路基板上に
形成した配線端子とを接続する液晶表示素子において、
一方の透明電極端子を形成した接続部表面には、紫外線
硬化型又は光硬化型接着剤を塗布し、他方の駆動回路基
板の配線端子を形成する接続部表面には、導電性部材を
突設し、この導電性部材を含む駆動回路基板の表面をホ
ットメルト型接着剤で覆ったことを特徴とするものであ
る。
【0010】本発明は、可撓性フイルムをパネル基板と
し、該パネル基板上に形成した透明電極端子と駆動回路
基板上に形成した配線端子とを接続してなる液晶表示素
子の製造方法において、一方の透明電極端子を形成した
接続部表面に紫外線硬化型又は光硬化型接着剤を塗布
し、駆動回路基板の配線端子を形成する接続部表面に
は、導電性部材を突設し、この導電性部材を含む駆動回
路基板の表面をホットメルト型接着剤により覆い、先
ず、パネル基板と駆動回路基板とを位置合わせした接続
表面を、パネル基板のガラス転移点の温度より低い温度
で熱圧着しながら、前記紫外線硬化型又は光硬化型接着
剤の大部分を排除し、前記突設した導電性部材を介して
透明電極端子と仮止め状態で接続し、検査を行い、その
結果に応じ、紫外線照射又は光照射により、本硬化をし
て接合し、又は仮止めを解除して、他の駆動回路基板と
前記パネル基板とを前記と同様に接続してなることを特
徴とするものである。
【0011】
【作用】本発明の構成により、可撓性フイルム基板と駆
動回路基板との接続に際して、仮止めをホットメルト型
接着剤により透明電極端子表面に突設した導電性部材と
駆動回路基板側の配線端子とを部分的に接合し、検査に
合格すると、紫外線照射又は光照射により、本硬化を
し、不合格において、透明電極端子表面を傷めることな
く剥離でき、他の駆動回路基板との接続を可能とするも
のである。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。本発明は、一対の可撓性フイルムをパネル基板と
する液晶表示素子において、パネル基板の透明電極端子
と駆動回路基板の配線端子の接続部を行うに当たり、前
記透明電極端子側に流動性のある紫外線硬化型接着剤又
は光硬化型接着剤を設け、前記駆動回路基板側の端子の
表面に導電性粒子を埋め込み、その表面に熱圧着により
接続可能なホットメルト型接着剤を設け、この紫外線硬
化型接着剤又は光硬化型接着剤の上にホットメルト型接
着剤を仮圧着し、検査を行い、検査の適否に応じて、流
動性のある紫外線硬化型接着剤又は光硬化型接着剤を硬
化させ、又は仮圧着を剥がして再使用することを特徴と
する。
【0013】図1及びその接続部分の拡大である図2に
は、本発明の第1の実施例が示されている。一対のポリ
エステルフイルム1,2を基板とし、各基板1,2の内
面には、夫々透明電極(ITO)3が形成されている。
実施例については、下基板1,上基板2の夫々に、X
軸,Y軸の各帯状電極が形成されており、その電極端子
と駆動回路基板の配線端子の接続は何れも同様であり、
したがって、下基板1についてのみ説明する。
【0014】下基板1の電極取り出し部1aには、透明
電極3の端子3aが延長配置され、駆動回路基板4に形
成された配線5の端子5aと接続される。この透明電極
3の端子3a上には、紫外線硬化型接着剤6がスキージ
ディスペンサ等で塗布又はオフセット、スクリーン等で
印刷する。その厚みは100μm以下とする。この紫外
線硬化型接着剤6は、後述する熱圧着の際、下基板1と
駆動回路基板4との間から端部へはみ出て、両基板1,
4の端部を被うため、上基板の厚みであるポリエステル
フイルムの厚み100μmを越えない程度の厚みを有す
るように、塗布又は印刷することが好適である。上基板
の厚みを越えないことによって、上基板における電極取
り出し部の接続する場合、上基板を汚すことがない。
【0015】ポリエステルフイルムを使用した駆動回路
基板4には、銀とカーボンを混ぜ合わせた導電性塗料を
スクリーン印刷した配線5が形成され、該配線5の端子
5a上には、導電性粒子7が埋め込まれている。この導
電性粒子7を埋め込んだ配線5の端子5a上に、ホット
メルト型接着剤8が塗布される。本発明のように、駆動
回路基板4上の銀とカーボンを混ぜ合わせた配線端子5
aは柔らかであり、導電性粒子7を配線端子5aに埋め
込むことは容易である。
【0016】本発明においては、導電性粒子7は、図2
に明らかなように、配線端子5aの表面に埋め込まれた
ものであり、図12に示すような従来例のように、ホッ
トメルト型接着剤25の中に導電性粒子26を均一に分
散した異方性導電膜29が、駆動回路基板4の配線端子
5aの前面に配置されたものとは異なる。
【0017】以上のような構成を備えた駆動回路基板4
の配線端子5aと下基板1の透明電極端子3aとを位置
合わせを行い、図1,図2の状態から一次の仮止めをす
る。仮止めをした後、リペアのため、下基板1から駆動
回路基板4を剥離した際、下基板1側に導電性粒子7が
移動することはなく、下基板1の不良検査を行うことが
容易であり、且つ下基板1の再使用が可能である。
【0018】前記一次の仮止めは、本発明の場合、紫外
線硬化型接着剤6の粘着性によって行われる。すなわ
ち、下基板1の透明電極端子3aと駆動回路基板4の配
線端子5aとの位置合わせをした後、その接続部を軽く
抑えることにより、紫外線硬化型接着剤6の粘着力が生
じ、通常の作業により接続部が離間することはない。よ
って、従来の仮止めのように、下基板と駆動回路基板と
の接続部を、外側から熱こてで押圧する必要はない。
【0019】この一次の仮止めを行った下基板と駆動回
路基板との接続部は、80℃の熱ヘッドにより10kg
/cm2 の圧力で5秒の熱圧着を与えて、二次の仮止め
を行う。この場合、熱ヘッドの温度は基板のガラス転移
点、軟化点より低いことが望ましい。ホットメルト型接
着剤8としては、日本黒鉛製のヒートシールコネクタ
(モノソタイプ)が使用され、これは熱可塑型樹脂、熱
硬化型樹脂のいずれでもなく、80℃の温度で流動性を
示し、接着性を顕す。
【0020】この二次の仮止めをした状態において、下
基板と駆動回路基板との接続状態の検査を行う。この検
査の結果、不良であることが判明すると、下基板1と駆
動回路基板4との接続部を剥離すると、ホットメルト型
接着剤8を介した下基板1の接続部は剥離される。この
剥離には、特別なプロセスは必要でなく、手動で行うこ
とができる。この剥離に際して、本発明の場合、紫外線
硬化型接着剤6が介在するため、透明電極(ITO)端
子3aの剥離を生じない。すなわち、紫外線硬化型接着
剤6が介在しないと、透明電極(ITO)端子とポリエ
ステル基板の密着強度より、透明電極(ITO)端子と
ホットメルト型接着剤の密着強度の方が大きく、接続部
の透明電極(ITO)が殆ど剥離してしまうが、紫外線
硬化型接着剤6の存在により、導電性粒子7が透明電極
(ITO)端子3aに与えるダメージは少ない。
【0021】二次の仮止めにおいて、下基板と駆動回路
基板との接続部の加圧によって、ポリマーフイルムであ
る下基板1は変形し、導電性粒子7は透明電極(IT
O)端子3aと接触する。この導電性粒子7との接触部
である透明電極(ITO)端子3aは剥離されると、図
8に示すような、非導通の剥離部位9aが形成される。
このような非導通の剥離部位9aが透明電極(ITO)
端子3aに形成されても、下基板1は再使用(リペア)
することに支障ない。
【0022】この場合、導電性粒子が駆動回路基板の配
線端子5aに強固に埋め込まれると、該接続部の剥離の
際にも、導電性粒子は配線端子5aに位置することにな
り、下基板1の透明電極(ITO)端子3aの状態を観
察することが容易である。そして、この下基板1の透明
電極(ITO)端子3aをリペア(再使用)する時、図
9に示すように、駆動回路基板の配線端子5a側の導電
性粒子7が透明電極(ITO)端子3aの非導通の剥離
部位9aでない位置9bに接続することを可能とする。
このようなことから、導電性粒子7の大きさは配線端子
5a,電極端子3aの幅より小さいことが望ましい。
【0023】検査の結果、接続部が正常であると、接続
部は更に加圧され、紫外線が下基板1側から照射され、
更に反対側からも照射される。下基板1側から紫外線が
主として照射されるのは、ホットメルト型接着剤8を備
えた駆動回路基板4側からの紫外線の透過が充分でな
く、駆動回路基板4側からの照射により、図3に示すよ
うに、基板の電極取り出し部の端部1b,2bからはみ
出した紫外線硬化型接着剤6a,6bを硬化させる。
【0024】前記接続部の加圧により、下基板1と駆動
回路基板4との間に位置する紫外線硬化型接着剤6は、
その間から下基板1の端面1b,上基板の端面2bを被
うため、ホットメルト型接着剤8が外気と接触すること
を阻止することができる。下基板1と駆動回路基板4と
の接続部において、ホットメルト型接着剤8の端部8a
の位置は、下基板1の端面1bから所定間隔Wだけ内側
になるように設けられる。
【0025】接続部に圧力を加えながら、紫外線を照射
することにより、紫外線硬化型接着剤6は導電性粒子7
と透明電極端子3aとの隙間に入り、接続部を強固に接
着する。尚、ホットメルト型接着剤として、粘着剤、熱
可塑型接着剤の場合、仮止め後に紫外線の照射によって
硬化して接着終了するが、熱硬化型接着剤の場合には、
紫外線照射前に熱硬化させるために、更に熱圧着する必
要がある。
【0026】図4,図5には、本発明の第2の実施例が
示されている。第1の実施例と相違する点は、駆動回路
基板として、TAB(Tape Automated
Bonding)を使用しており、そのTAB基板4A
のCuからなる配線端子5a表面には、電解メッキによ
りNi層9とAu突起物10を形成している。12はT
AB基板4Aに設けたLSIである。下基板1側の構成
は第1の実施例と同様である。
【0027】この下基板1の透明電極端子3aとTAB
基板4Aの配線端子5aと接続するには、紫外線硬化型
接着剤6の粘着性により一次の仮止めを行い、次いで、
熱ヘッドにより所定の熱圧着を与え、ホットメルト型接
着剤8により二次の仮止めを行う。この二次の仮止めを
行う場合、配線端子5a表面に形成されたAu突起物1
0が下基板1の透明電極端子3aと接触し、導電性粒子
の場合と同様に(図8)、非導電の剥離部位9aが形成
されるため、二次の仮止めをした状態で不合格となって
剥離されたTAB基板4Aの配線端子5aに形成される
Au突起物10の位置と、次に接合されるTAB基板4
Aの配線端子5aに形成されるAu突起物10の位置と
は異なるように、設定する必要がある。
【0028】本発明では、電解メッキを施したAu突起
物10を形成する手段として、図6に示すようなマスク
穴11aを形成した金属マスク11が用いられる。そし
て、マスク穴11aの位置が相違する金属マスク11を
用意することにより、接合されるTAB基板4Aの配線
端子5a上に形成されるAu突起物10の位置を変える
ことができる。
【0029】そして、TAB基板4AのCuからなる配
線端子5a表面にAu突起物10を形成するには、先
ず、配線端子5a表面に電解メッキによりNi層9とA
u層10aを形成した後、形成される突起物の高さより
も厚みの大きく、特定のランダムに穴11aを設けた金
属マスク11を前記Au層10a上に載置し、該金属マ
スク11をAu層10a側に押圧することにより(図
7)、Au層10aは前記金属マスク11のマスク穴1
1aに適合した位置にAu突起物10を形成することが
できる。
【0030】したがって、検査に不合格となってTAB
基板4Aに関して、リペアに際して、マスク穴11aの
位置の異なる金属マスク11によって、Au突起物10
bを形成したTAB基板4Aの使用により、図9に示し
たと同様に、リペア後の接続の部位を取ることができ
る。
【0031】
【発明の効果】本発明の構成により、パネル基板として
可撓性フイルムを使用した液晶表示素子において、パネ
ル基板と駆動回路基板との接続に際して、リペア接続に
好適な手段を提供し、特にリペア時に導電性粒子により
透明電極にダメージを与えることがなく、しかも、ホッ
トメルト型接着剤が外気の影響により劣化することを簡
単な手段で阻止できる効果を有し、しかも、紫外線硬化
型接着剤を仮止めとして使用し、ホットメルト型接着剤
の使用と相まって、検査結果による剥離又は接着を容易
に行いうる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例であり、パネル基板と駆
動回路基板との接合前の状態を示す概略側面図である。
【図2】図1の第1の実施例の部分拡大図を示す。
【図3】図1の第1の実施例の接合後の状態を示す概略
側面図である。
【図4】本発明の第2の実施例であり、パネル基板と駆
動回路基板との接合前の状態を示す概略側面図である。
【図5】図4の第2の実施例の部分拡大図を示す。
【図6】第2の実施例において電解メッキ層に突起物を
形成するための金属マスクの平面図である。
【図7】図6の金属マスクを使用して電解メッキ層に突
起物を形成している状態を示す側面図である。
【図8】パネル基板と駆動回路基板とを仮止め後に剥離
し、その剥離したパネル基板の透明電極の表面の状態を
示す平面図である。
【図9】パネル基板と駆動回路基板とを仮止め後に剥離
し、その剥離したパネル基板の透明電極表面におけるリ
ペア後の接続部位を示す平面図である。
【図10】従来、パネル基板と駆動回路基板とを接合し
た状態の一例を示す側断面図である。
【図11】従来、パネル基板と駆動回路基板とを接合し
た後、ホットメルト型接着剤を外気より保護した状態を
示す側面図である。
【図12】従来例であり、パネル基板と駆動回路基板と
の接合前の断面図を示す。
【符号の説明】
1,2 上,下基板 3 透明電極 3a 透明電極端子 4 駆動回路基板 5 配線 5a 配線端子 6 紫外線硬化型接着剤 6a,6b はみ出した紫外線硬化型接着剤 7 導電性粒子 8 ホットメルト型接着剤 4A TAB基板 9 Ni層メッキ 10 Au突起物 10a Au層メッキ 11 金属マスク 11a マスク穴 12 LSI
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮口 耀一郎 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株 式会社リコー内 (56)参考文献 特開 平3−131089(JP,A) 特開 平3−95520(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/1345 G09F 9/00 348 H05K 3/36

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 可撓性フイルムをパネル基板とし、該パ
    ネル基板上に形成した透明電極端子と駆動回路基板上に
    形成した配線端子とを接続する液晶表示素子において、 一方の透明電極端子を形成した接続部表面には、紫外線
    硬化型又は光硬化型接着剤を塗布し、他方の駆動回路基
    板の配線端子を形成する接続部表面には、導電性部材を
    突設し、この導電性部材を含む駆動回路基板の表面をホ
    ットメルト型接着剤で覆ったことを特徴とする液晶表示
    素子。
  2. 【請求項2】 前記パネル基板としてポリマーフイルム
    が使用され、前記接続部表面に突設された導電性部材は
    配線端子の表面に導電性粒子を埋め込まれたものである
    ことを特徴とする請求項1記載の液晶表示素子。
  3. 【請求項3】 前記パネル基板としてポリマーフイルム
    が使用され、前記接続部表面に突設された導電性部材は
    配線端子の表面に導電性材料のメッキを施して突起状物
    を形成したことを特徴とする請求項1記載の液晶表示素
    子。
  4. 【請求項4】 前記配線端子の接続部表面に突設された
    導電性部材はその接続部表面の一部の面積を占めること
    を特徴とする請求項1記載の液晶表示素子。
  5. 【請求項5】 前記配線端子と前記透明電極端子との接
    続は、突設された導電性部材と接続による加圧によって
    変形したポリマーフイルム上の透明電極端子との接続に
    より行われることを特徴とする請求項1記載の液晶表示
    素子。
  6. 【請求項6】 紫外線硬化型又は光硬化型接着剤は前記
    接続部表面の他、透明電極端子,配線端子の周りを被覆
    することを特徴とする請求項1記載の液晶表示素子。
  7. 【請求項7】 突設された導電性部材を含む駆動回路基
    板の配線端子表面に設けられたホットメルト型接着剤
    は、ポリマーフイルムのガラス転移点以下の温度で軟化
    する接着剤であることを特徴とする請求項1記載の液晶
    表示素子。
  8. 【請求項8】 ホットメルト型接着剤の一端は、パネル
    基板と駆動回路基板とを重ね合わせた際、パネル基板の
    端部から所定の間隔Wの内側に位置するように形成され
    ていることを特徴とする請求項1記載の液晶表示素子。
  9. 【請求項9】 可撓性フイルムをパネル基板とし、該パ
    ネル基板上に形成した透明電極端子と駆動回路基板上に
    形成した配線端子とを接続してなる液晶表示素子の製造
    方法において、 一方の透明電極端子を形成した接続部表面に紫外線硬化
    型又は光硬化型接着剤を塗布し、駆動回路基板の配線端
    子を形成する接続部表面には、導電性部材を突設し、こ
    の導電性部材を含む駆動回路基板の表面をホットメルト
    型接着剤により覆い、先ず、パネル基板と駆動回路基板
    とを位置合わせした接続表面を、パネル基板のガラス転
    移点の温度より低い温度で熱圧着しながら、前記紫外線
    硬化型又は光硬化型接着剤の大部分を排除し、前記突設
    した導電性部材を介して透明電極端子と仮止め状態で接
    続し、検査を行い、その結果に応じ、紫外線照射又は光
    照射により、本硬化をして接合し、又は仮止めを解除し
    て、他の駆動回路基板と前記パネル基板とを前記と同様
    に接続してなることを特徴とする液晶表示素子の製造方
    法。
  10. 【請求項10】 ホットメルト型接着剤が熱硬化型接着
    剤である場合、仮止め状態後に、前記接着剤の硬化条件
    にて硬化し、しかる後、紫外線照射又は光照射によって
    硬化させることを特徴とする請求項9記載の液晶表示素
    子の製造方法。
  11. 【請求項11】配線端子の表面に突設される導電性部材
    は、前記配線端子表面に形成した電解メッキ層の上に、
    ランダムに穴を設けたマスクを載置して加圧することに
    よって、導電性突起状物を形成することを特徴とする請
    求項9記載の液晶表示素子の製造方法。
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