JP3665467B2 - 表示装置、及び、表示装置の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ペン入力などの機能を有する携帯機器等や、電子手帳に使用している表示装置、及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液晶表示装置は、フイルム基板にＩＣを実装したＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）またはＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ ＦＰＣ）を異方性導電膜で液晶パネルの端子に接続して実装する構造である。ＴＣＰはＣＯＦと似た構成であるが、ＴＣＰは半導体パッケージであり、ＣＯＦはＩＣをベアチップ実装してあり、更に抵抗やコンデンサ等を実装している回路ブロックと位置づけている。
【０００３】
ＴＣＰの基板は、例えば７５ミクロンのポリイミドフイルムに約４０ミクロンのエポキシ接着フイルムで２５ミクロンのＣｕ箔をラミネートしパターニング，レジストコート,メッキ処理をしたものである。
これにＡｕバンプを形成したＩＣを熱圧着し、ＴＣＰのメッキとＩＣのＡｕバンプが金属結合し接続する。接続部をエポキシ接着剤で封止してＴＣＰは完成する。
【０００４】
ＣＯＦに使用するフイルム基板は、例えば２５ミクロンのポリイミドフイルムに約１８ミクロンのＣｕを蒸着し、パターニング，レジストコート,メッキ処理したものが使用されている。この場合、このフイルム基板は２層フイルムでありベースフイルムがＴＣＰよりも薄いため屈曲性が高く、基本的には、どの個所でも折り曲げが可能である。
【０００５】
ＣＯＦにおけるＩＣの実装はＴＣＰと同様であり、Ａｕバンプを形成したＩＣを熱圧着することにより、フィルム基板上の電極パターン上に形成されたメッキとＩＣのＡｕバンプが金属結合して接続する。あるいは、異方性導電膜を使用して接続する事も出来る。そして、この接続部にアンダーフィルを流し込み封止を行う。更に、仕様に応じて抵抗やコンデンサ等の部品をクリーム半田を印刷してフィルム基板上に搭載しリフローすることでＣＯＦが完成する。
【０００６】
このＣＯＦ等のフィルム基板２と液晶パネル１を異方性導電膜により接続した従来の表示装置の概略断面を図３に示す。フィルム基板２上には導体によりパターン３が形成され、さらに外部接続用の電極端子部を除いてレジスト７が設けられている。
ここで用いられる異方性導電膜６は、熱硬化型接着剤に１０〜５ミクロンの導電粒子を分散させて混合したものをフイルム化した膜状の接着剤である。導電粒子には、ニッケルや半田等の金属粒子の他にプラスチック球にニッケルと金めっきしたものがある。この異方性導電膜を液晶パネルの端子に仮付けし、ＣＯＦやＴＣＰのパターン３の電極端子を液晶パネルの端子と位置合わせした状態で熱圧着して接続する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、液晶表示装置を駆動するＩＣは、年々小型化が進み、接続ピッチが５０〜６０ミクロンと微細化したため、フイルム基板のパターニングや接続の歩留まりが低下するという課題が発生した。
パターニングの歩留まりは、特にＣＯＦでは、フイルム基板の電極厚みを８ミクロン程度（６〜１０ミクロン）に薄くすることにより向上する。一方、異方性導電膜の厚みつまり接着剤の量は接続状態でのフイルム基板の電極間隙の空間を埋める量が最適であるため、厚さ８ミクロン程度の電極パターンを用いて電極と電極間スペースがほぼ同じ設計の場合、異方性導電膜の厚みは６〜４ミクロンが最適となる。しかしながら、異方性導電膜は１０ミクロン以下のフイルム化が量産上困難である。更に導電粒子は膜厚より小さいことで分散性が高まるので上記の膜厚では、現状の導電粒子は不適となる。このように、４〜６ミクロンの厚みの異方性導電膜の量産化は現状では困難である。
【０００８】
厚さ8ミクロン程度の電極パターンのフィルム基板に、現状で使用している１５ミクロンの厚みの異方性導電膜を用いて圧着した場合は、端子部からはみ出す接着剤の量が非常に多くなり、接続に寄与しない導電粒子はリード間に沿って流れ出すこととなる。そのため、圧着部のエッジに導電粒子が数珠状に並んでしまい、この部分でショートが発生する。端子間のスペースを大きく設計すれば問題の解決につながる場合はあるが、０.２ｍｍピッチ以下では防止は困難である。
【０００９】
このショートの現象は、接続ピッチが微細になればなるほど発生率が高くなる。
異方性導電膜の改良によりショートを防止する方法として実用化されている技術としては、導電粒子に絶縁膜を形成する方法と、絶縁ボールを一定以上混入して確率的に数珠状での導電を断ち切る方法か導電粒子の混入量自体を減らすか、等の手段がある。絶縁膜付きの導電粒子を使用する手段では異方性導電膜が高価なものとなってしまい、絶縁膜ボールを一定量いれる方式も確率の問題のため完全にショートを防ぐことはできない。また、導電粒子を減らす方法は、接続に寄与する粒子数も減るため信頼性に不安がある。
【００１０】
また、異方性導電ペーストを使用した場合では、塗布量を制御することにより上記の課題の対策となるが、生産工程でフイルム基板の仮付けができない問題や塗布の管理が難しく、現状の生産設備では対応が困難であるため設備投資が必要となる。
そこで、本発明は約１０ミクロン以下の薄型電極を用いたフイルム基板と液晶パネルの接続を、電極より十分厚い１４〜３０ミクロン程度の異方性導電膜を用いて圧着接続しても、ショートが発生しない表示装置を実現することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本問題を解決するために、この発明は少なくともニ枚の透明基板で液晶を挟んで保持した液晶表示装置とフイルム基板からなる表示装置において、
液晶表示装置とフイルム基板の接続端子は連続した直線形状の複数の端子からなり液晶表示装置の端子かもしくはフイルム基板の端子のどちらかの熱圧着する部分の端部にスペーサーを形成する。異方性導電膜で熱圧着したときに導電粒子でショートしていた部分にこのスペーサーを配設したことで接着剤の溜りを作り粒子を分散させることでショートを防止した。
【００１２】
【発明の実施の形態】
フイルム基板の接続端子のリード間方向の接続部の両端に１０〜１５ミクロンの厚みのスペーサを配置し異方性導電膜で表示装置の基板に圧着して接続する。このため、接続に寄与せずに流れ出てくる粒子が配置したスペーサ部分に接着剤とともに溜り、端子間のショートを防止できる。
【００１３】
配置するスペーサーは印刷等で形成できる。半田レジストを用いても十分である。そのため、工程を増やすことなく、また、既存の異方性導電膜と既存の装置で実装が可能となる。
【００１４】
【実施例】
以下に本発明の実施例を図１及び図２に基づいて説明する。
（実施例１）
図１に本発明の表示装置の概略断面を示す。図２は本発明の表示装置に用いたＣＯＦを表す正面及び側面図である。
【００１５】
液晶パネル１は、ＩＴＯのパターンが形成された０．５ｍｍ厚のガラス基板をパターン面を対向させた間隙に液晶を挟んだ構成である。ＣＯＦは厚み２５ミクロンのポリイミドフイルム２に８ミクロン厚のＣｕからなるパターン３を形成し表面に無電界錫メッキ処理が行われている。このフィルム基板上にドライバＩＣ４がフェースダウン実装されている。フイルム基板の接続端子部には、エポキシ樹脂材からなるスペーサー５が印刷により１０〜１５ミクロンの厚みで形成されている。
【００１６】
接続端子部のピッチは２００ミクロンであり、異方性導電膜には日立化成株式会社のＡＣ−７−７３−２５を用いた。この異方性導電膜の厚みは２５ミクロンで、導電粒子の径は１０ミクロンである。ここで用いる異方性導電膜は圧着接続したときに流動性が高くなければならない。
スペーサー５を液晶パネルの端子に重なる位置で合わせ、異方性導電膜６を介して熱圧着し接続する。スぺーサ５の存在しない端子部を熱圧着することが望ましい。このとき異方性導電膜６の接続に寄与せず端部に流れ出ようとする導電粒子はこのスペーサーの周辺部分に溜まるのでリード間でショートが発生しない。
【００１７】
本来ならばスペーサ５の設置は、接続信頼性上は好ましくはない。しかしながら異方性導電膜６の接着剤の特性と、フイルム基板とＣｕ箔に柔らかい素材を用いることによって、信頼性上の問題は発生しない。すなわち、これらのバランスをとることで十分実使用レベルとなる。
スペーサー５はレジスト７と同一材料でよく、本実施例では、分離して形成しているが、分離せずに連結形成でも問題は無い。また、本実施例では、ＣＯＦ側にスペーサを形成したが、液晶表示装置に形成してもよい。スペーサーの材質としては、異方性導電膜を圧着する際の圧力と熱により変形しない材質で非腐食性の材質が好ましい。
【００１８】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように高精細パターニングが可能な薄型Ｃｕ箔パターンのフイルム基板と液晶表示装置の接続が既存の異方性導電膜で接続が可能となり、安価で生産性のある液晶表示装置を提供できるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による表示装置の断面を示す概略図。
【図２】本発明による実施例のフイルム基板を示す正面図及び側面図。
【図３】従来の表示装置の断面を示す概略図。
【符号の説明】
１ 液晶表示装置
２ ポリイミドフイルム
３ パターン
４ ドライバＩＣ
５ スペーサー
６ 異方性導電膜
７ レジスト
【発明の属する技術分野】
本発明は、ペン入力などの機能を有する携帯機器等や、電子手帳に使用している表示装置、及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液晶表示装置は、フイルム基板にＩＣを実装したＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）またはＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ ＦＰＣ）を異方性導電膜で液晶パネルの端子に接続して実装する構造である。ＴＣＰはＣＯＦと似た構成であるが、ＴＣＰは半導体パッケージであり、ＣＯＦはＩＣをベアチップ実装してあり、更に抵抗やコンデンサ等を実装している回路ブロックと位置づけている。
【０００３】
ＴＣＰの基板は、例えば７５ミクロンのポリイミドフイルムに約４０ミクロンのエポキシ接着フイルムで２５ミクロンのＣｕ箔をラミネートしパターニング，レジストコート,メッキ処理をしたものである。
これにＡｕバンプを形成したＩＣを熱圧着し、ＴＣＰのメッキとＩＣのＡｕバンプが金属結合し接続する。接続部をエポキシ接着剤で封止してＴＣＰは完成する。
【０００４】
ＣＯＦに使用するフイルム基板は、例えば２５ミクロンのポリイミドフイルムに約１８ミクロンのＣｕを蒸着し、パターニング，レジストコート,メッキ処理したものが使用されている。この場合、このフイルム基板は２層フイルムでありベースフイルムがＴＣＰよりも薄いため屈曲性が高く、基本的には、どの個所でも折り曲げが可能である。
【０００５】
ＣＯＦにおけるＩＣの実装はＴＣＰと同様であり、Ａｕバンプを形成したＩＣを熱圧着することにより、フィルム基板上の電極パターン上に形成されたメッキとＩＣのＡｕバンプが金属結合して接続する。あるいは、異方性導電膜を使用して接続する事も出来る。そして、この接続部にアンダーフィルを流し込み封止を行う。更に、仕様に応じて抵抗やコンデンサ等の部品をクリーム半田を印刷してフィルム基板上に搭載しリフローすることでＣＯＦが完成する。
【０００６】
このＣＯＦ等のフィルム基板２と液晶パネル１を異方性導電膜により接続した従来の表示装置の概略断面を図３に示す。フィルム基板２上には導体によりパターン３が形成され、さらに外部接続用の電極端子部を除いてレジスト７が設けられている。
ここで用いられる異方性導電膜６は、熱硬化型接着剤に１０〜５ミクロンの導電粒子を分散させて混合したものをフイルム化した膜状の接着剤である。導電粒子には、ニッケルや半田等の金属粒子の他にプラスチック球にニッケルと金めっきしたものがある。この異方性導電膜を液晶パネルの端子に仮付けし、ＣＯＦやＴＣＰのパターン３の電極端子を液晶パネルの端子と位置合わせした状態で熱圧着して接続する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、液晶表示装置を駆動するＩＣは、年々小型化が進み、接続ピッチが５０〜６０ミクロンと微細化したため、フイルム基板のパターニングや接続の歩留まりが低下するという課題が発生した。
パターニングの歩留まりは、特にＣＯＦでは、フイルム基板の電極厚みを８ミクロン程度（６〜１０ミクロン）に薄くすることにより向上する。一方、異方性導電膜の厚みつまり接着剤の量は接続状態でのフイルム基板の電極間隙の空間を埋める量が最適であるため、厚さ８ミクロン程度の電極パターンを用いて電極と電極間スペースがほぼ同じ設計の場合、異方性導電膜の厚みは６〜４ミクロンが最適となる。しかしながら、異方性導電膜は１０ミクロン以下のフイルム化が量産上困難である。更に導電粒子は膜厚より小さいことで分散性が高まるので上記の膜厚では、現状の導電粒子は不適となる。このように、４〜６ミクロンの厚みの異方性導電膜の量産化は現状では困難である。
【０００８】
厚さ8ミクロン程度の電極パターンのフィルム基板に、現状で使用している１５ミクロンの厚みの異方性導電膜を用いて圧着した場合は、端子部からはみ出す接着剤の量が非常に多くなり、接続に寄与しない導電粒子はリード間に沿って流れ出すこととなる。そのため、圧着部のエッジに導電粒子が数珠状に並んでしまい、この部分でショートが発生する。端子間のスペースを大きく設計すれば問題の解決につながる場合はあるが、０.２ｍｍピッチ以下では防止は困難である。
【０００９】
このショートの現象は、接続ピッチが微細になればなるほど発生率が高くなる。
異方性導電膜の改良によりショートを防止する方法として実用化されている技術としては、導電粒子に絶縁膜を形成する方法と、絶縁ボールを一定以上混入して確率的に数珠状での導電を断ち切る方法か導電粒子の混入量自体を減らすか、等の手段がある。絶縁膜付きの導電粒子を使用する手段では異方性導電膜が高価なものとなってしまい、絶縁膜ボールを一定量いれる方式も確率の問題のため完全にショートを防ぐことはできない。また、導電粒子を減らす方法は、接続に寄与する粒子数も減るため信頼性に不安がある。
【００１０】
また、異方性導電ペーストを使用した場合では、塗布量を制御することにより上記の課題の対策となるが、生産工程でフイルム基板の仮付けができない問題や塗布の管理が難しく、現状の生産設備では対応が困難であるため設備投資が必要となる。
そこで、本発明は約１０ミクロン以下の薄型電極を用いたフイルム基板と液晶パネルの接続を、電極より十分厚い１４〜３０ミクロン程度の異方性導電膜を用いて圧着接続しても、ショートが発生しない表示装置を実現することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本問題を解決するために、この発明は少なくともニ枚の透明基板で液晶を挟んで保持した液晶表示装置とフイルム基板からなる表示装置において、
液晶表示装置とフイルム基板の接続端子は連続した直線形状の複数の端子からなり液晶表示装置の端子かもしくはフイルム基板の端子のどちらかの熱圧着する部分の端部にスペーサーを形成する。異方性導電膜で熱圧着したときに導電粒子でショートしていた部分にこのスペーサーを配設したことで接着剤の溜りを作り粒子を分散させることでショートを防止した。
【００１２】
【発明の実施の形態】
フイルム基板の接続端子のリード間方向の接続部の両端に１０〜１５ミクロンの厚みのスペーサを配置し異方性導電膜で表示装置の基板に圧着して接続する。このため、接続に寄与せずに流れ出てくる粒子が配置したスペーサ部分に接着剤とともに溜り、端子間のショートを防止できる。
【００１３】
配置するスペーサーは印刷等で形成できる。半田レジストを用いても十分である。そのため、工程を増やすことなく、また、既存の異方性導電膜と既存の装置で実装が可能となる。
【００１４】
【実施例】
以下に本発明の実施例を図１及び図２に基づいて説明する。
（実施例１）
図１に本発明の表示装置の概略断面を示す。図２は本発明の表示装置に用いたＣＯＦを表す正面及び側面図である。
【００１５】
液晶パネル１は、ＩＴＯのパターンが形成された０．５ｍｍ厚のガラス基板をパターン面を対向させた間隙に液晶を挟んだ構成である。ＣＯＦは厚み２５ミクロンのポリイミドフイルム２に８ミクロン厚のＣｕからなるパターン３を形成し表面に無電界錫メッキ処理が行われている。このフィルム基板上にドライバＩＣ４がフェースダウン実装されている。フイルム基板の接続端子部には、エポキシ樹脂材からなるスペーサー５が印刷により１０〜１５ミクロンの厚みで形成されている。
【００１６】
接続端子部のピッチは２００ミクロンであり、異方性導電膜には日立化成株式会社のＡＣ−７−７３−２５を用いた。この異方性導電膜の厚みは２５ミクロンで、導電粒子の径は１０ミクロンである。ここで用いる異方性導電膜は圧着接続したときに流動性が高くなければならない。
スペーサー５を液晶パネルの端子に重なる位置で合わせ、異方性導電膜６を介して熱圧着し接続する。スぺーサ５の存在しない端子部を熱圧着することが望ましい。このとき異方性導電膜６の接続に寄与せず端部に流れ出ようとする導電粒子はこのスペーサーの周辺部分に溜まるのでリード間でショートが発生しない。
【００１７】
本来ならばスペーサ５の設置は、接続信頼性上は好ましくはない。しかしながら異方性導電膜６の接着剤の特性と、フイルム基板とＣｕ箔に柔らかい素材を用いることによって、信頼性上の問題は発生しない。すなわち、これらのバランスをとることで十分実使用レベルとなる。
スペーサー５はレジスト７と同一材料でよく、本実施例では、分離して形成しているが、分離せずに連結形成でも問題は無い。また、本実施例では、ＣＯＦ側にスペーサを形成したが、液晶表示装置に形成してもよい。スペーサーの材質としては、異方性導電膜を圧着する際の圧力と熱により変形しない材質で非腐食性の材質が好ましい。
【００１８】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように高精細パターニングが可能な薄型Ｃｕ箔パターンのフイルム基板と液晶表示装置の接続が既存の異方性導電膜で接続が可能となり、安価で生産性のある液晶表示装置を提供できるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による表示装置の断面を示す概略図。
【図２】本発明による実施例のフイルム基板を示す正面図及び側面図。
【図３】従来の表示装置の断面を示す概略図。
【符号の説明】
１ 液晶表示装置
２ ポリイミドフイルム
３ パターン
４ ドライバＩＣ
５ スペーサー
６ 異方性導電膜
７ レジスト
Claims (5)
- 複数の接続端子を有する表示素子と、複数の電極端子を有するフイルム基板と、前記表示素子の接続端子と前記フイルム基板の電極端子との間に設けられた異方性導電膜と、を備える表示装置において、
前記複数の接続端子と前記複数の電極端子が前記異方性導電膜を熱圧着することにより接続されるとともに、前記接続端子と前記電極端子が熱圧着された圧着部の端部における前記複数の接続端子と前記複数の電極端子との間にスペーサーが設けられたことを特徴とする表示装置。 - 前記電極端子が６〜１０ミクロン厚の導体で形成されたことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
- 前記スペーサーが前記表示素子と前記フイルム基板のいずれか一方に設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
- 前記スペーサーが前記フイルム基板に設けられたレジスト材で形成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
- 表示素子に形成された複数の接続端子とフイルム基板に形成された電極端子を異方性導電膜を介して位置あわせする工程と、前記異方性導電膜を熱圧着する接続工程を備える表示装置の製造方法であって、前記接続端子と前記電極端子の間にはスペーサーが設けられており、前記接続工程で前記スペーサーが設けられていない端子部を熱圧着することを特徴とする表示装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1442898A JP3665467B2 (ja) | 1998-01-27 | 1998-01-27 | 表示装置、及び、表示装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1442898A JP3665467B2 (ja) | 1998-01-27 | 1998-01-27 | 表示装置、及び、表示装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11212496A JPH11212496A (ja) | 1999-08-06 |
| JP3665467B2 true JP3665467B2 (ja) | 2005-06-29 |
Family
ID=11860762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1442898A Expired - Fee Related JP3665467B2 (ja) | 1998-01-27 | 1998-01-27 | 表示装置、及び、表示装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3665467B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004184805A (ja) | 2002-12-05 | 2004-07-02 | Tohoku Pioneer Corp | 導電配線の接続構造 |
-
1998
- 1998-01-27 JP JP1442898A patent/JP3665467B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11212496A (ja) | 1999-08-06 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD01 | Notification of change of attorney |
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| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20041118 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
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