JP4199424B2

JP4199424B2 - 液晶表示装置の製造方法

Info

Publication number: JP4199424B2
Application number: JP2001015645A
Authority: JP
Inventors: 正樹遠竹
Original assignee: NEC LCD Technologies Ltd
Current assignee: Tianma Japan Ltd
Priority date: 2001-01-24
Filing date: 2001-01-24
Publication date: 2008-12-17
Anticipated expiration: 2021-01-24
Also published as: JP2002222829A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示装置の製造方法に関し、特に、液晶表示パネルと液晶ドライバＩＣが搭載されたテープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）とを加熱圧着によって電気的に接続する液晶表示装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液晶表示装置の製造工程の一つに、一対のガラス基板間に液晶を封入した液晶表示パネルと、これを駆動するための液晶ドライバＩＣ等が搭載されたフレキシブル構造のテープキャリアパッケージ（以下、ＴＣＰと略称する）とを電気的に接続する工程がある。
【０００３】
図４は、従来の液晶表示装置の製造工程を説明する部分斜視図（ａ）と、そのＡ−Ａ部における概略断面図（ｂ）である。図４（ａ）、（ｂ）に示すように、液晶表示装置を構成する液晶表示パネル１は、一対のガラス基板２、３がその間にスペーサを介してわずかの隙間を持たせて貼り合わされ、この隙間に液晶が封入されて構成されている。そして、液晶表示パネル１の表面には、偏光板４が取り付けられている。また、ガラス基板３はガラス基板２から張り出す部分を有し、この張り出し部５の表面に接続端子６が形成されている。一方、液晶ドライバＩＣ９が搭載されたポリイミドフィルム等からなるフレキシブル構造のＴＣＰ１０にも接続端子７が形成されており、液晶表示パネル１の接続端子６とＴＣＰ１０の接続端子７とを異方性導電フィルム（ＡＣＦ）８を介して熱圧着することによって、液晶表示パネル１とＴＣＰ１０とを電気的に接続する構造となっている。
【０００４】
この接続方法は、まず液晶表示パネル１を支持台（図示せず）上に載置し、ガラス基板３の張り出し部５に形成された接続端子６上にＡＣＦ８を接着する。そして、ＡＣＦ８上にＴＣＰ１０を位置合わせして載置し、その上方から約３００℃に加温された加熱ヘッド１２を降下させ、液晶表示パネル１の接続端子６とＴＣＰ１０の接続端子７とをＡＣＦ８を介して熱圧着している。
【０００５】
この液晶表示パネル１とＴＣＰ１０との熱圧着の際には、接続部を構成している各種材料を熱破壊あるいは機械的衝撃から保護するために加熱ヘッド１２の下に緩衝材１１（図４（ａ）に示されているのはシートの一部である）を供給し、加熱ヘッド１２が直接ＴＣＰ１０に接触しないようになっている。この緩衝材１１にはシリコンゴムシートまたはテフロンシートが用いられ、いずれのシートも耐熱性に優れた緩衝材としての役割を果たしている。また、これらの緩衝材１１のシートは、ロール１３ａからロール１３ｂへのロール巻き取り方式で供給され加熱ヘッド１２の下を移動する。
【０００６】
まず、緩衝材にシリコンゴムシートを用いる場合は、機械的強度を考慮して厚さが０．３ｍｍの厚めのシートが用いられている。そのため、熱圧着の際に加熱ヘッドからの熱伝導性が悪くなり、ＴＣＰのベースフィルムは０．０７ｍｍ程度の薄いフィルムであるにもかかわらず異方性導電フィルムに熱が十分伝わらず十分な熱圧着強度が得られない。また、接続端子の高さのばらつきを吸収できなくなり、電気的接続が不十分となる。さらに、熱圧着作業は液晶表示パネルの張り出し部上の狭いスペースでの作業であるため、加熱ヘッドによるシリコンゴムシートのコントロールが不安定になり、図４（ｂ）の点線で示す方向にＴＣＰのズレが発生したり、また、厚手のシートは熱容量が大きいため偏光板に近接して配置されていることから偏光板焼けの原因ともなる。特に最近は、液晶表示パネルの狭額縁化が要求されているため張り出し部の幅は狭くなっており、厚手のシリコンゴムシートの厚さには限界がある。逆にシリコンゴムシートを薄くすると耐久性が悪くなって破損し易くなるという問題がある。
【０００７】
一方、テフロンシートを用いた場合は、シリコンゴムシートに比べて機械的強度が大きいため、厚さ０．１ｍｍのものでも使用可能である。その結果、厚手のシリコンゴムシートで発生していた熱伝導性の問題は解決できるものの、テフロンシートは材質が硬いため熱圧着する際に圧力コントロールが不安定になり、加圧力が不均一となって圧接不良になることがあり、また圧痕不良発生の原因ともなる。このように、テフロンシートを用いても異方性導電フィルムによる熱圧着強度、あるいは接続端子の高さのばらつきによる電気的接続が不十分と言った問題は解決されていない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記したような問題点を解決するためになされたもので、従来技術においては緩衝材として単層の厚手のシリコンゴムシートあるいはテフロンシートを用いて加熱圧着を行っていた。しかし、従来技術に用いられていたシリコンゴムシートは柔軟性はあるものの耐久性を持たせるために厚くする必要があり、またテフロンシートはシリコンゴムシートに比べて薄くてすむものの材質が硬いため加圧力が不均一になると言う欠点があり、両材料とも耐熱性と言う点では優れているがそれぞれ一長一短がある。
【０００９】
本発明では、この性質の異なる両シートを組み合わせることによってそれぞれの長所を生かして得られる緩衝材を設け、この緩衝材を用いることによって熱圧着の際の加圧力を均一化させ、圧接不良を低減することのできる液晶表示装置の製造方法を提供する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の製造方法は、液晶表示パネルの張り出し部に形成された接続端子とテープキャリアパッケージに形成された接続端子とを異方性導電フィルムを介して重ね合わせ、このテープキャリアパッケージの上方から緩衝材を介して加熱ヘッドを押圧させ、前記液晶表示パネルの接続端子とテープキャリアパッケージの接続端子とを加熱圧着する液晶表示装置の製造方法において、前記緩衝材は加熱ヘッドに接触する側の上層シートとテープキャリアパッケージに接触する側の下層シートとの材質の異なる２層を有し、この２層からなる緩衝材を加熱ヘッドの下に供給し加熱ヘッドを降下させて液晶表示パネルとテープキャリアパッケージとの接続を行うようにした製造方法である。
【００１１】
また、本発明の製造方法は、使用する緩衝材の上層シートを単独のシートとしてロール巻き取り方式で加熱ヘッドの下に供給し、また、テープキャリアパッケージ上にペースト材を塗布して形成した下層シートを単独のシートとしてテープキャリアパッケージとともに加熱ヘッドの下に供給し、加熱ヘッドを降下させて液晶表示パネルとテープキャリアパッケージとの接続を行うようにした製造方法であり、さらに、使用する緩衝材の上層シートと下層シートを重ね合わせて一体化した積層シートをロール巻き取り方式で加熱ヘッドの下に供給し、加熱ヘッドを降下させて液晶表示パネルとテープキャリアパッケージとの接続を行うようにした製造方法であり、さらに、使用する緩衝材の上層シートと下層シートをそれぞれ単独のシートとして別々にロール巻き取り方式で加熱ヘッドの下に供給し、加熱ヘッドを降下させて液晶表示パネルとテープキャリアパッケージとの接続を行うようにした製造方法である。
【００１２】
また、本発明は、使用する緩衝材の上層シートには下層シートに比べ機械的強度の大きい材質を使用し、下層シートには上層シートに比べ柔軟性の大きい材質を使用し、また、上層シートには厚さが０．０２〜０．１ｍｍのテフロンシートを使用し、下層シートには厚さが０．０５〜０．３ｍｍのシリコンゴムシートを使用するようにした製造方法である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。本発明の特徴は、液晶表示パネルとテープキャリアパッケージとを加熱ヘッドで押し付けて接続する際に、加熱ヘッドの下に材質の異なる２層の緩衝材を介在させ、この２層の緩衝材を用いて液晶表示パネルとテープキャリアパッケージとを加熱圧着する点にある。
【００１４】
図１は、本発明の第１の実施の形態における液晶表示装置の製造工程を説明する部分斜視図（ａ）と、そのＡ−Ａ部における概略断面図（ｂ）である。なお、従来技術と同じ部分は同じ符号を用いて説明する。図１（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施の形態において液晶表示装置を構成する液晶表示パネル１は、一対のガラス基板２、３がその間にスペーサを介してわずかの隙間を持たせて貼り合わされ、この隙間に液晶が封入されて構成されている。そして、液晶表示パネル１の表面には、偏光板４が取り付けられている。また、ガラス基板３はガラス基板２から張り出す部分を有し、この張り出し部５の表面に接続端子６が形成されている。一方、液晶ドライバＩＣ９が搭載されたポリイミドフィルム等からなるＴＣＰ１０にも接続端子７が形成されており、液晶表示パネル１の接続端子６とＴＣＰ１０の接続端子７とを異方性導電フィルム（ＡＣＦ）８を介して熱圧着することによって、液晶表示パネル１とＴＣＰ１０とを電気的に接続した構造となっている。
【００１５】
この接続方法は、まず液晶表示パネル１を支持台（図示せず）上に載置し、ガラス基板３の張り出し部５に形成された接続端子６上にＡＣＦ８を接着する。そして、ＡＣＦ８上にＴＣＰ１０を位置合わせして載置し、その上方から約３００℃に加温された加熱ヘッド１２を降下させ、液晶表示パネル１の接続端子６とＴＣＰ１０の接続端子７とをＡＣＦ８を介して熱圧着する。
【００１６】
この液晶表示パネル１とＴＣＰ１０との熱圧着の際には、接続部を構成している各種材料を熱破壊あるいは機械的衝撃から保護するために加熱ヘッド１２の下に緩衝材１１ａを挟み込み、加熱ヘッド１２が直接ＴＣＰ１０に接触しないようにしている。この緩衝材１１ａは、加熱ヘッド１２に接触する側の上層シート１４（図１（ａ）に示されているのはシートの一部であり、実際はロールからロールへ張り渡されている）と、ＴＣＰ１０に接触する側の下層シート１５との２層を有している。上層シート１４は厚さが０．０２〜０．１ｍｍのテフロンシートを単独で使用し、ロール１３ａからロール１３ｂへのロール巻き取り方式で加熱ヘッド１２の下に供給される。一方、下層シート１５はＴＣＰ１０上にシリコンゴムペーストを厚さが０．０５〜０．３ｍｍになるように塗布し、このＴＣＰ１０の上から上層シート１４のテフロンシートを介して加熱ヘッド１２を降下させ加圧する。この時、加熱ヘッド１２の直下では上層シート１４と下層シート１５が重ね合わされた状態となって２層の緩衝材１１ａを形成している。
【００１７】
このようにして形成された緩衝材１１ａにおいて、上層シート１４であるテフロンシートはその下にシリコンゴムシートを介在させたことによって柔軟性が加味され、従来の０．１ｍｍよりも薄くすることが可能となり、０．０２ｍｍまで薄くしても破損の恐れの無いことが確認できた。また、下層シート１５であるシリコンゴムシートはその上にテフロンシートを介在させたことによって機械的強度が加味され、さらに、ＴＣＰ上へのシリコンゴム層の形成も塗布方法を用いるようにしたことから、従来のシリコンゴムシート材を配置する方法（例えば特許第２８９１３３７号公報）に比べて任意の厚さに形成することが容易となり、その結果、従来の０．３ｍｍよりも薄くすることが可能となって、０．０５ｍｍまで薄くしても破損しないことが確認できた。
【００１８】
次に本発明の第２の実施の形態について図面を用いて説明する。図２は本実施の形態を説明するための概略断面図である。図２に示すように、本実施の形態に使用する緩衝材１１ｂは、テフロンシートである上層シート１４とシリコンゴムシートである下層シート１５とを貼り合わせ、一体化して２層の積層構造としたものである。この緩衝材１１ｂを２層のままロール１３ａから１３ｂへのロール巻き取り方式で加熱ヘッド１２の下に供給し、加熱ヘッド１２を降下させて液晶表示パネル１とＴＣＰ１０との接続を熱圧着により行う。ここで、液晶表示装置の製造に必要な部品、または緩衝材１１ｂを構成するシートの厚さや加熱温度等の接続条件は、第１の実施の形態と同じであるのでここでは省略する。
【００１９】
次に本発明の第３の実施の形態について図面を用いて説明する。図３は本実施の形態を説明するための概略断面図である。図３に示すように、本実施の形態に使用する緩衝材１１ｃは、テフロンシートである上層シート１４とシリコンゴムシートである下層シート１５とを貼り合わせることなくそれぞれ独立したシートとし、上層シート１４をロール１３ａからロール１３ｂへ、また下層シート１５をロール１３ｃからロール１３ｄへ、それぞれ別々にロール巻き取り方式によって加熱ヘッド１２の下に供給し、加熱ヘッド１２を降下させて液晶表示パネル１とＴＣＰ１０との接続を熱圧着により行う。ここで、液晶表示装置の製造に必要な部品、または緩衝材１１ｃを構成するシートの厚さや加熱温度等の接続条件は第１の実施の形態と同じであるのでここでは省略する。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の液晶表示装置の製造方法は、加熱ヘッドとＴＣＰとの間に介在させる緩衝材を２層構造とし、この２層構造の緩衝材を用いて液晶パネルとＴＣＰとの接続を行うことを特徴としたものであって、これにより緩衝材は積層構造であっても全体としては薄くすることができるので熱伝導性が向上し、ＡＣＦによる十分な接着強度が得られる。また、緩衝材は加熱ヘッドに接する側に機械的に耐久性のある材料を用い、ＴＣＰに接する側に柔軟性のある材料を用いたので、加熱ヘッドの衝撃に耐えられると同時にＡＣＦへの加圧力を均一にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における第１の実施の形態の製造工程を説明するための部分斜視図（ａ）と、そのＡ−Ａ部における概略断面図（ｂ）である。
【図２】本発明における第２の実施の形態の製造工程を説明するための概略断面図である。
【図３】本発明における第３の実施の形態の製造工程を説明するための概略断面図である。
【図４】従来の製造工程を説明するための部分斜視図（ａ）と、そのＡ−Ａ部における概略断面図（ｂ）である。
【符号の説明】
１液晶表示パネル
２、３ガラス基板
４偏光板
５張り出し部
６、７接続端子
８異方性導電フィルム（ＡＣＦ）
９液晶ドライバＩＣ
１０テープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）
１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ緩衝材
１２加熱ヘッド
１３ａ〜１３ｄロール
１４上層シート
１５下層シート

Claims

液晶表示パネルの張り出し部に形成された接続端子とテープキャリアパッケージに形成された接続端子とを異方性導電フィルムを介して重ね合わせ、このテープキャリアパッケージの上方から緩衝材を介して加熱ヘッドを押圧させ、前記液晶表示パネルの接続端子とテープキャリアパッケージの接続端子とを加熱圧着する液晶表示装置の製造方法において、前記緩衝材は、加熱ヘッドに接触する側の上層シートとテープキャリアパッケージに接触する側の下層シートとの材質の異なる２層構造からなり、上層シートは下層シートより機械的強度の大きい材質からなる厚さが０．０２〜０．１ｍｍのシートを使用し、下層シートは上層シートより柔軟性の大きい材質からなる厚さが０．０５〜０．３ｍｍのシートを使用し、この２層からなる緩衝材を加熱ヘッドの下に供給し加熱ヘッドを降下させて熱圧着により液晶表示パネルとテープキャリアパッケージとの接続を行うことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
前記２層の緩衝材のシートのうち、上層シートを単独のシートとしてロール巻き取り方式で加熱ヘッドの下に供給し、また、下層シートを単独のシートとしてテープキャリアパッケージ上に形成してテープキャリアパッケージとともに加熱ヘッドの下に供給し、加熱ヘッドを降下させて液晶表示パネルとテープキャリアパッケージとの接続を行うことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置の製造方法。
前記テープキャリアパッケージ上に形成される下層シートは、ペースト材を塗布して形成することを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置の製造方法。
前記緩衝材の機械的強度の大きい材質には、テフロン（登録商標）を使用することを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置の製造方法。
前記緩衝材の柔軟性の大きい材質には、シリコンゴムを使用することを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置の製造方法。