JP4122587B2 - 液晶パネルの実装構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶パネルの実装構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液晶パネルの基板上に形成された電極とＩＣチップが搭載されたフレキシブル配線板の回路電極、及び前記フレキシブル配線板の回路電極とＩＣチップを駆動する入力信号を供給する配線板が異方導電接着剤によって電気的に接続された液晶パネルの実装では、それぞれの接続に用いる異方導電接着剤としてエポキシ樹脂をベース樹脂とした異方導電接着剤が用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、エポキシ樹脂をベース樹脂とした従来の異方導電接着剤を用いた液晶パネルの実装では、液晶パネルの基板上に形成された電極とＩＣチップが搭載されたフレキシブル配線板の回路電極を異方導電接着剤を用い加熱、加圧によって電気的に接続した後、前記フレキシブル配線板の回路電極とＩＣチップを駆動する入力信号を供給する配線板を異方導電接着剤によって電気的に接続するため、既に異方導電接着剤によって電気的に接続された液晶パネルの基板上に形成された電極とＩＣチップが搭載されたフレキシブル配線板の回路電極の接続部が次の異方導電接着剤による加熱、加圧の接続の際に熱的ダメージを受け、導通不良や液晶パネルからフレキシブル配線板が剥がれるなどの問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の液晶パネルの実装構造は、液晶パネルの基板上に形成された電極とＩＣチップが搭載されたフレキシブル配線板の第一の回路電極が第一の異方導電接着剤によって電気的に接続され、前記フレキシブル配線板の第二の回路電極がＩＣチップを駆動する入力信号を供給する配線板と第二の異方導電接着剤によって電気的に接続された液晶パネルの実装構造であって、前記第二の異方導電接着剤がラジカル硬化系異方導電接着剤であることを特徴とする。
第二の異方導電接着剤の接続温度が第一の異方導電接着剤の接続温度に比べて少なくとも１０℃以上低温であることが好ましい。
第二の異方導電接着剤が下記（１）〜（３）の成分を必須とする接着剤が好ましく使用される。
（１）加熱により遊離ラジカルを発生し、半減期１０時間の温度が４０℃以上かつ半減期１分の温度が１８０℃以下である硬化剤
（２）ラジカル重合性物質
（３）導電性粒子
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の第一の異方導電接着剤としては、例えば、従来用いられているエポキシ樹脂とイミダゾール系、ヒドラジド系、三フッ化ホウ素−アミン錯体、スルホニウム塩、アミンイミド、ポリアミンの塩、ジシアンジアミドなどに代表される潜在性硬化剤の混合物系に０．２〜１５体積％の導電粒子（直径：約１〜１５ミクロン）、例えばＡｕ、Ａｇ、Ｃｕやはんだ等の金属の粒子や、ポリスチレン等の高分子の球状の核材にＮｉ、Ｃｕ、Ａｕ、はんだ等の導電層を設けたもの、さらに導電性の粒子の表面にＳｕ、Ａｕ、はんだ等の表面層を形成したものを充填した異方導電接着剤が用いられる。
【０００６】
本発明に用いられる第二の異方導電接着剤としては、ラジカル硬化系の異方導電接着剤が用いられ、その接続温度が前記第一の異方導電接着剤の接続温度に比べて少なくとも１０℃以上低温であれば特に限定するものではないが、下記（１）から（３）の成分を必須とする異方導電接着剤が好適に用いられる。
（１）加熱により遊離ラジカルを発生し、半減期１０時間の温度が４０℃以上かつ半減期１分の温度が１８０℃以下である硬化剤
（２）ラジカル重合性物質
（３）導電性粒子
【０００７】
本発明に用いる加熱により遊離ラジカルを発生する硬化剤としては、過酸化化合物、アゾ系化合物などの加熱により分解して遊離ラジカルを発生するものであり、目的とする接続温度、接続時間、ポットライフ等により適宜選定されるが、高反応性とポットライフの点から、半減期１０時間の温度が４０℃以上かつ、半減期１分の温度が１８０℃以下の有機過酸化物が好ましい。この場合、配合量は０．０５〜１０重量％程度であり０．１〜５重量％がより好ましい。具体的には、ジアシルパーオキサイド、パーオキシジカーボネート、パーオキシエステル、パーオキシケタール、ジアルキルパーオキサイド、ハイドロパーオキサイドなどから選定できる。また、回路部材の接続端子の腐食を抑えるために、パーオキシエステル、ジアルキルパーオキサイド、ハイドロパーオキサイドから選定されることが好ましく、高反応性が得られるパーオキシエステルから選定されることがより好ましい。
【０００８】
ジアシルパーオキサイド類としては、イソブチルパーオキサイド、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、３，５，５，−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ステアロイルパーオキサイド、スクシニックパーオキサイド、ベンゾイルパーオキシトルエン、ベンゾイルパーオキサイド等がある。
パーオキシジカーボネート類としては、ジーｎープロピルパーオキシジカーボネート、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ビス（４−ｔ−ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネト、ジ−２−エトキシメトキシパーオキシジカーボネート、ジ（２−エチルヘキシルパーオキシ）ジカーボネート、ジメトキシブチルパーオキシジカーボネート、ジ（３−メチル−３−メトキシブチルパーオキシ）ジカーボネート等がある。
【０００９】
パーオキシエステル類としては、クミルパーオキシネオデカノエート、１，１，３，３，−テトラメチルブチルパーオキシネオデカノエート、１−シクロヘキシル−１−メチルエチルパーオキシノエデカノエート、ｔーヘキシルパーオキシネオデカノエート、ｔ−ブチルパーオキシピバレート、１，１，３，３，−テトラメチルブチルパーオキシ２ーエチルヘキサノネート、２，５，ージメチルー２，５ージ（２ーエチルヘキサノイルパーオキシ）ヘキサン、１−シクロヘキシル−１−メチルエチルパーオキシ２−エチルヘキサノネート、ｔーヘキシルパーオキシ２ーエチルヘキサノネート、ｔーブチルパーオキシ２ーエチルヘキサノネート、ｔーブチルパーオキシイソブチレート、１，１ービス（ｔーブチルパーオキシ）シクロヘキサン、ｔーヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、ｔーブチルパーオキシー３，５，５ートリメチルヘキサノネート、ｔーブチルパーオキシラウレート、２，５，ージメチルー２，５，ージ（ｍートルオイルパーオキシ）ヘキサン、ｔーブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、ｔーブチルパーオキシ２ーエチルヘキシルモノカーボネート、ｔーヘキシルパーオキシベンゾエート、ｔーブチルパーオキシアセテート等がある。
パーオキシケタール類では、１，１，ービス（ｔーヘキシルパーオキシ）ー３，３，５ートリメチルシクロヘキサン、１，１ービス（ｔーヘキシルパーオキシ）シクロヘキサン、１，１ービス（ｔーブチルパーオキシ）−３，３，５ートリメチルシクロヘキサン、１、１ー（ｔーブチルパーオキシ）シクロドデカン、２，２ービス（ｔーブチルパーオキシ）デカン等がある。
ジアルキルパーオキサイド類では、α，α’ビス（ｔーブチルパーオキシ）ジイソプロピルベンゼン、ジクミルパーオキサイド、２，５，ージメチルー２，５，ージ（ｔーブチルパーオキシ）ヘキサン、ｔーブチルクミルパーオキサイド等がある。
【００１０】
ハイドロパーオキサイド類では、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド等がある。これらの遊離ラジカル発生剤は単独または混合して使用することができ、分解促進剤、抑制剤等を混合して用いてもよい。
また、これらの硬化剤をポリウレタン系、ポリエステル系の高分子物質等で被覆してマイクロカプセル化したものは、可使時間が延長されるために好ましい。
【００１１】
本発明で用いるラジカル重合性物質としては、ラジカルにより重合する官能基を有する物質であり、アクリレート、メタクリレート、マレイミド化合物等が挙げられる。ラジカル重合性物質はモノマー、オリゴマーいずれの状態で用いることが可能であり、モノマーとオリゴマーを併用することも可能である。
【００１２】
アクリレート（メタクリレート）の具体例てしては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、イソプロピルアクリレート、イソブチルアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、２ーヒドロキシ１。３ジアクリロキシプロパン、２，２ービス〔４ー（アクリロキシメトキシ）フェニル〕プロパン、２，２ービス〔４ー（アクリロキシポリエトキシ）フェニル〕プロパン、ジシクロペンテニルアクリレート、トリシクロデカニルアクリレート、トリス（アクリロイロキシエチル）イソシアヌレート等がある。これらは単独または併用してもちいることができ、必要によっては、ハイドロキノン、メチルエーテルハイドロキノン類などの重合禁止剤を適宜用いてもよい。また、ジシクロペンテニル基および／またはトリシクロデカニル基および／またはトリアジン環を有する場合は、耐熱性が向上するので好ましい。
また、リン酸エステル構造を有するラジカル重合性物質を０．１〜１０重量部用いた場合、金属等の無機物表面での接着強度が向上するので好ましく、０．５〜５重量部がより好ましい。
【００１３】
マレイミド化合物としては、分子中にマレイミド基を少なくとも２個以上含有するもので、例えば、１ーメチルー２、４ービスマレイミドベンゼン、Ｎ，Ｎ’ーｍーフェニレンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’ーＰーフェニレンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’ーｍートルイレンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’ー４，４ービフェニレンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’ー４，４ー（３，３’ージメチルービフェニレン）ビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’ー４，４ー（３，３’ージメチルジフェニルメタン）ビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’ー４，４ー（３，３’ージエチルジフェニルメタン）ビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’ー４，４ージフェニルメタンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’ー４，４ージフェニルプロパンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’ー４，４ージフェニルエーテルビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’ー３，３’ージフェニルスルホンビスマレイミド、２，２ービス（４ー（４ーマレイミドフェノキシ）フェニル）プロパン、２，２ービス（３ーｓーブチルー４ー８（４ーマレイミドフェノキシ）フェニル）プロパン、１，１ービス（４ー（４ーマレイミドフェノキシ）フェニル）デカン、４，４’ーシクロヘキシリデンービス（１ー（４マレイミドフェノキシ）ー２ーシクロヘキシルベンゼン、２，２ービス（４ー（４ーマレイミドフェノキシ）フェニル）ヘキサフルオロプロパン、などを挙げることができる。これらは、単独あるいは併用して用いたり、アリルフェノール、アリルフェニルエーテル、安息香酸アリルなどのアリル化合物と併用して用いてもよい。
【００１４】
上記ラジカル重合性物質中には、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリフェニレンオキサイド、尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、キシレン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイソシアネート樹脂、フェノキシ樹脂などのポリマー類を含有した場合取扱い性もよく硬化時の応力緩和に優れるため好ましく、水酸基等の官能基を有する場合接着性が向上するためより好ましい。各ポリマーをラジカル重合性の官能基で変性したものがより好ましい。これらポリマーの分子量は１００００以上が好ましいが１００００００以上になると混合性が悪くなる。
【００１５】
さらに、充填材、軟化剤、促進剤、老化防止剤、着色剤、難燃化剤、チキソトロピック剤、カップリング剤及びフェノール樹脂やメラミン樹脂、イソシアネート類等を含有することもできる。
充填材を含有した場合、接続信頼性等の向上が得られるので好ましい。充填材の最大径が導電粒子の粒径未満であれば使用でき、５〜６０体積％の範囲が好ましい。６０体積％以上では信頼性向上の効果が飽和する。カップリング剤としては、ビニル基、アクリル基、アミノ基、エポキシ基、及びイソシアネート基含有物が、接着性の向上の点から好ましい。
【００１６】
導電性粒子としては、Ａｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｃｕ、はんだ等の金属粒子やカーボン等があり、十分なポットライフを得るためには、表層はＮｉ、Ｃｕなどの遷移金属類ではなくＡｕ、Ａｇ、白金族の貴金属類が好ましくＡｕがより好ましい。また、Ｎｉなどの遷移金属類の表面をＡｕ等の貴金属類で被覆したものでもよい。また、非導電性のガラス、セラミック、プラスチック等に前記した導通層を被覆等により形成し最外層を貴金属類プラスチックを核とした場合や熱溶融金属粒子の場合、加熱加圧により変形性を有するので接続時に電極との接触面積が増加し信頼性が向上するので好ましい。貴金族類の被覆層の厚みは良好な抵抗を得るためには、１００Å以上が好ましい。しかし、Ｎｉ等の遷移金属の上に貴金属類の層を設ける場合では、貴金属類層の欠損や導電粒子の混合分散時に生じる貴金属類層の欠損等により生じる酸化還元作用で遊離ラジカルが発生しポットライフ低下引き起こすため、３００Å以上が好ましい。導電性粒子は、接着剤成分１００体積に対して０．１〜３０体積％の範囲で用途により使い分ける。過剰な導電性粒子による隣接回路の短絡等を防止するためには０．１〜１０体積％とするのがより好ましい。
【００１７】
【実施例】
図１は本発明に基づく液晶パネルの実装構造の一例の断面図である。図１において、１は液晶パネル、２は液晶パネルの基板上に形成された電極、３はＩＣチップが搭載されたフレキシブル配線板、４は３はＩＣチップが搭載されたフレキシブル配線板の回路電極で、Ｃｕ回路にＳｎめっきを施した回路電極、５はＩＣチップ、６はＩＣチップを駆動する入力信号を供給する配線板、７はＩＣチップを駆動する入力信号を供給する配線板の回路電極で、Ｃｕ回路にＮｉめっきを付与し、最外層に金めっきを施した回路電極、８は液晶パネルの基板上に形成された電極２とフレキシブル配線板４のＣｕ回路にＳｎめっきを施したＣｕ回路電極４を電気的に接続した第一の異方導電接着剤、９はフレキシブル配線板４のＣｕ回路にＳｎめっきを施した回路電極４とＩＣチップを駆動する入力信号を供給する配線板の回路電極７を電気的に接続した第二の異方導電接着剤を示す。
【００１８】
以下、図１の液晶パネルの実装を下記の方法で行った。
液晶パネルの基板上に形成された電極２上にエポキシ系異方導電接着フィルム（日立化成工業製ＡＣ−７１４４、第一の異方導電接着剤）８を形成し、フレキシブル配線板３のＣｕ回路にＳｎめっきを施したＣｕ回路電極４（第一の回路電極）と位置あわせ後、フレキシブル配線板側からヒートツールによって１７０℃、３Ｍｐａの加熱、加圧を条件で２０秒間行い、液晶パネルの基板上に形成された電極２とフレキシブル配線板３のＣｕ回路にＳｎめっきを施したＣｕ回路電極４を電気的に接続を行った。次に、ＩＣチップ５を駆動する入力信号を供給する配線板６のＣｕ回路にＮｉめっきを付与し、最外層に金めっきを施した回路電極７上にラジカル硬化系異方導電接着剤９（第二の異方導電接着剤）を形成した後、フレキシブル配線板３のＣｕ回路にＳｎめっきを施したＣｕ回路電極４（第二の回路電極）と位置あわせを行い、フレキシブル配線板３側からヒートツールによって１５０℃、３Ｍｐａの加熱、加圧の条件で２０秒間行い、フレキシブル配線板３のＣｕ回路にＳｎめっきを施したＣｕ回路電極４と回路電極とＩＣチップを駆動する入力信号を供給する配線板のＣｕ回路にＮｉめっきを付与し、最外層に金めっきを施した回路電極７を電気的に接続し、図１の液晶パネルの実装構造を得た。本発明の液晶パネルの実装では、既に異方導電接着剤によって電気的に接続された液晶パネルの基板上に形成された電極とＩＣチップが搭載されたフレキシブル配線板の回路電極の接続部が次の異方導電接着剤による加熱、加圧の接続の際による熱的ダメージがなく、導通不良や液晶パネルからフレキシブル配線板が剥がれるなどの問題が全くなかった。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、フレキシブル配線板の回路電極とＩＣチップを駆動する入力信号を供給する配線板が低温接続が可能なラジカル硬化系異方導電接着剤によって電気的に接続されているため、液晶パネルの基板上に形成された電極とＩＣチップが搭載されたフレキシブル配線板の回路電極の異方導電接着剤接続部への熱的悪影響がなく、接続信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液晶パネルの実装構造の断面図である。
【符号の説明】
１：液晶パネル
２：液晶パネルの基板上に形成された電極
３：ＩＣチップが搭載されたフレキシブル配線板
４：回路電極
５：ＩＣチップ
６：ＩＣチップを駆動する入力信号を供給する配線板
７：配線板の回路電極
８：第一の異方導電接着剤
９：第二の異方導電接着剤

Claims (2)

1. 液晶パネルの基板上に形成された電極とＩＣチップが搭載されたフレキシブル配線板の第一の回路電極を第一の異方導電接着剤を用い加熱、加圧によって電気的に接続した後、
   前記フレキシブル配線板の第二の回路電極とＩＣチップを駆動する入力信号を供給する配線板を第二の異方導電接着剤を用い加熱、加圧によって電気的に接続する、液晶パネルの実装構造を得る方法であって、
   前記第二の異方導電接着剤がラジカル硬化系異方導電接着剤であり、
   第二の異方導電接着剤の接続時の加熱温度が第一の異方導電接着剤の接続時の加熱温度に比べて少なくとも１０℃以上低温であることを特徴とする方法。
2. 第二の異方導電接着剤が下記（１）〜（３）の成分を必須とする請求項１記載の方法。
   （１）加熱により遊離ラジカルを発生し、半減期１０時間の温度が４０℃以上かつ半減期１分の温度が１８０℃以下である硬化剤
   （２）ラジカル重合性物質
   （３）導電性粒子

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