JP5471990B2

JP5471990B2 - 表示装置の製造方法

Info

Publication number: JP5471990B2
Application number: JP2010202075A
Authority: JP
Inventors: 上田　　宏
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2010-09-09
Filing date: 2010-09-09
Publication date: 2014-04-16
Anticipated expiration: 2030-09-09
Also published as: JP2012058520A

Description

本発明は、液晶表示装置等の表示装置の製造方法であって、表示パネルに駆動回路部品を実装する工程を含む製造方法に関するものである。

熱圧着による駆動回路実装技術の例として、TFT（Thin Film Transistor）液晶モジュールの駆動回路の実装技術が挙げられる。TFT液晶モジュールは、一般的に２枚のガラス基板の間に液晶を挟んだものに偏光板を貼り付け、周辺に駆動回路を接続し、照明装置の上に重ねたものである。一般的にTFT液晶モジュールの駆動回路の実装方式には、大きく分けると2通りあり、COF実装方式とCOG実装方式とがある。ここでは、COF実装方式を例にとって説明する。COF実装方式は、TFTを駆動するためのLSIが搭載されたテープ状のフレキシブル回路基板、フレキシブル回路基板に電源や画像信号を送るための回路基板(PCB: Printed Circuit Board)を接続構成する方式である。

近年、TFT液晶モジュールには薄型化、軽量化が求められており、それに応じてTFT基板の厚み、カラーフィルタ基板の厚みも薄くなってきている。それに伴い、ＡＣＦ、フレキシブル回路基板、回路基板の駆動回路を実装する工程においては、TFT液晶モジュールの剛性が小さいため、自重によって基板であるガラス板が撓んだり、あるいは反ったりすることにより、フレキシブル回路基板の搭載位置がずれたり、回路基板の搭載位置がずれるなど，駆動回路の実装に不具合を生じるようになってきている。また、駆動回路を実装する工程は自動化された装置で行なわれ、液晶表示素子の撓み、あるいは反りによって、装置内の構成部品に干渉する不具合も生じるようになってきている。

これに対応するため、実装部分の近傍に、ガラス基板よりも剛性の高い変形抑制部材を接着剤により接着する技術が知られている。（特許文献１参照）

特開２００８−２０８３６号公報

特許文献１においては、ガラス基板よりも剛性の高い変形抑制部材により実装時の補強を行なう形態が記載されている。しかし、実装前に変形抑制部材を貼るとすると、ＩＣを実装する時の熱の影響を受けるため、材料が耐熱材に限定される。また、異方性導電膜（ACF）の貼付けや、ＩＣの実装時に変形抑制部材が邪魔になるため、変形抑制部材貼付けの精度が厳しい。また、実装後に補強板を貼るとすると、そもそも実装時におけるパネルの変形を防止できないこととなる。

さらに、補強板を貼る面積は、端子部に限定されているため、せいぜい端子領域の面積しかなく、強度を向上させることが容易でない。特に、ＴＦＴ基板やカラーフィルタ基板が大型になっても端子部の面積も広げなければ、大型パネルの自重による変形を防止するのは困難である。

また、貼った後に補強板を剥がさない場合には、カラーフィルタと偏光板よりも厚いものを貼るとパネル全体の厚みに影響を及ぼす。よって、パネルの厚みが薄いほど補強板も薄くする必要があり、強度の確保がむずかしくなるという問題が生じる。

本発明が解決しようとする課題は、以上のような問題を解決したうえで、実装の際に、自重によって基板であるガラス板が撓んだり反ったりすることにより、フレキシブル回路基板の搭載位置がずれたり回路基板の搭載位置がずれるなどの問題を解決することにある。

本発明による液晶表示装置の駆動回路実装方法は，液晶表示素子のカラーフィルタ側の面に粘着材を介して剛性が高く、平坦である補強板を駆動回路が実装される端子列に沿って貼りつけた状態で駆動回路を実装する方法である。

本発明にかかる液晶表示装置は、剛性の高い補強板の形状に倣い、平坦な形状に強制された状態で駆動回路を実装することが可能となり、フレキシブル基板や回路基板の搭載位置ずれなどの不具合を生じさせること無く駆動回路を実装することができ、実装装置内において、装置内の構成部品に干渉する不具合を防止することができる。

本発明の第１の実施形態を説明する上で示した一般的なTFT液晶モジュールの平面図である。本発明の第１の実施形態を表す図であり、補強板を液晶表示素子に貼り付けた構成を示す平面図である。本発明の第１の実施形態を表す図であり、補強板を液晶表示素子に貼り付けた構成を示す断面図である。

実施の形態１．
本実施の形態１にかかる発明を説明する前に、まず図１において、一般的なTFT液晶モジュールのフレキシブル回路基板の接続構造を示す。TFT基板１は、ソース配線とゲート配線との交差部近傍にTFTを形成し、マトリクス状に配置したアレイ基板である。TFT基板１には、基板端部に沿って駆動回路を接続するための接続端子列が設けられている。２は対向基板であるカラーフィルタ基板、３は接着樹脂中に導電粒子を分散させた異方性導電膜(ACF: Anisotropic Conductive Film)、４は偏光板、５は駆動LSI、６は駆動LSI５を搭載したフレキシブル回路基板、７は銅箔からなる回路パターン、８はポリイミドフィルム、１０は回路基板、１７は端子列である。

まず、図１に示す接続構造にいたる製造方法について説明する。複数のソース配線と複数のゲート配線との交差部近傍にTFTが形成されてマトリクス状に配置されたTFT基板１と、カラーフィルタ基板２とが、液晶を封入して図示しないシールにより貼りあわされて、その表面に偏光板４が貼られる。

そして、TFT基板1上の配線の端子部が並んだ端子列１７に異方性導電膜３を貼りつけ、そこにフレキシブル回路基板６をアライメントして一枚ずつ仮圧着する。その後、フレキシブル回路基板６に対してヒーターツールを用いて加熱することにより異方性導電膜３の接着樹脂が熱硬化する。それと同時にヒーターツールによって加圧されることにより、導電粒子がフレキシブル回路基板６のリード端子とTFT基板1との間に挟まり、電気的な導通が発現する。リード端子に挟まっていない導電粒子は接着樹脂中に独立して存在するため、導通には寄与しない。こうすることによりフレキシブル回路基板６とTFT基板1とが電気的、機械的に接続されている。

フレキシブル回路基板６にはTCP(Tape Carrier Package)と呼ばれるものとCOF(Chip On Film)と呼ばれるものとがあり、いずれの回路基板もポリイミドフィルム８を基材とし、その上に銅箔を形成し、写真製版技術により回路パターン７が形成されているものである。フレキシブル回路基板６には、駆動回路である駆動LSI５を駆動させるための信号を入力するための回路基板１０が接続されている。フレキシブル回路基板６と回路基板１０との接続にも異方性導電膜３が用いられており、回路基板１０の上に異方性導電膜１１を貼り付け、その上にフレキシブル回路基板６を重ね合わせて位置決めし、上からヒーターツールにより加熱、加圧することによって両者が機械的、電気的に接続されている。

次に、本発明の実施の形態にかかる発明について図面を参照しながら説明する。図２、３に本発明による第１の実施形態を示す。図２は本発明の第１の実施形態にかかる液晶表示装置に粘着材を介して補強板を貼りつけた構造の平面図であり、図３はその断面図である。液晶表示装置は、TFT基板1とカラーフィルタ基板２が重ねあわされており、その両面に偏光板４が貼り付けられている構成となっている。

カラーフィルタ基板２の上面の偏光板４の上に粘着材１２が貼り付けられており、粘着材１２の上に液晶表表示装置よりも剛性が高く、平坦な補強板１３が貼り付けられている。補強板１３は、カラーフィルタ基板２の縁部であって、TFT基板１上の端子列１７に沿って端子列１７の近傍に貼り付けられている。

ここで、粘着材１２を液晶表示装置の全面に貼り付けてしまうと、駆動回路を実装した後に補強板１３と粘着材１２とを剥がすことが困難になるため、粘着材１２の面積は小さいことが望ましい。また，反対に粘着材１２の面積や粘着力が小さすぎると液晶表示装置と補強板１３との固定が弱くなり、補強板１３が外れてしまう可能性があるため、適切に粘着材１２の粘着力と面積を選択する。こうすることにより、液晶表示装置は剛性の高い補強板１３の形状に倣い、平坦な形状を保つことができる。

また、補強板１３は、カラーフィルタ基板２の上面の偏光板４の上に粘着材１２を介して貼り付けられているため、実装の際においても熱の影響を受けることは少ない。そのため、補強板１３の材料としては、耐熱性を考慮せずに選定することができる。

装置内ではカラーフィルタ基板側の偏光板の上には吸着ヘッド１４が配置されている。実装装置内では吸着ヘッド１４を用いてカラーフィルタ基板２の上面側から吸着することにより液晶表示装置を搬送する。補強板１３は液晶表示装置の全体に重なっておらず、液晶表示装置の駆動回路を実装する辺に部分的に貼り付けられている。こうすることにより、吸着ヘッド１４は補強板１３とは平面的に重ならず、液晶表示装置を直接吸着することができる。

もし、補強板１３が吸着ヘッド１４と重なってしまうと、粘着材１２に低粘着力のものを選択した場合、吸着ヘッド１４が補強板１３を吸着することになり、補強板１３が液晶表示装置から剥がれて落下する恐れがある。本発明における補強板１３は、駆動回路５を接続する端子列１７の近傍に部分的に貼られていることを特徴としているため、かかる不具合は生じないという効果も奏する。

液晶表示装置の中央部や、駆動回路を実装しない辺の付近に補強板１３が無い状態であるが、実際にガラスの撓み、あるいは反りによる不具合は、駆動回路を実装する際に発生するため、液晶表示装置の駆動回路が実装される辺を平坦に保つことができれば不具合を防ぐことができる。

また、フレキシブル基板６や回路基板１０、あるいは図示しないがCOG方式で実装される駆動回路が実装された後で適宜、補強板１３と粘着財１２は取り除き、補強板１３、粘着材１２が残らない状態で製品が組み立てられるため、液晶モジュールの最終製品の形状には影響を及ぼすことがない。

本発明は、例えば液晶表示装置の回路基板の接続のように、COF実装方式やCOG実装方式の駆動回路の実装工程において、ガラスが薄くなることによる撓み、あるいは反りによる駆動回路の実装不具合を防止することができ、工程の歩留まりが向上され、製品の品質や信頼性を向上させることができる。

また、本発明は液晶表示装置に限らず、基板上に駆動回路を実装する工程を含むあらゆる製品において基板を平坦に保持することによる不具合を防止する対策として有効である。また、駆動回路を実装した後は適宜補強板と粘着材を剥がし、製品には補強板や粘着材は残らないため、製品の機構設計に影響を及ぼさないという効果も奏する。

１ TFT基板
２カラーフィルタ基板
３、１１異方性導電膜
５駆動LSI
６フレキシブル回路基板
７銅箔配線、８ポリイミドフィルム、１０回路基板、
１２粘着材、１３補強板、１４吸着ヘッド、
１７端子列

Claims

表示させるための駆動回路と、
前記駆動回路を接続する端子列と表示用画素電極とが設けられたアレイ基板と、
それに重ね合わされた対向基板と、
を含む表示装置の製造方法であって、
前記アレイ基板と前記対向基板とを貼り合せる工程と、
前記アレイ基板と前記対向基板とを貼り合せた後に、前記端子列に沿って前記端子列近傍の前記対向基板に、粘着材を介して補強板を貼り付ける工程と、
前記補強板が貼り付けられた状態で、前記駆動回路を前記端子列に接続する工程と、
前記駆動回路を接続した後に、前記補強板と前記粘着材とを取り除く工程と
を有することを特徴とする表示装置の製造方法。
請求項１に記載の表示装置の製造方法において、補強板の剛性が表示装置の剛性よりも高いことを特徴とする表示装置の製造方法。