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JP3910527B2 - 液晶表示装置およびその製造方法 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動集積回路が液晶パネルのガラス基板に接着されてなる液晶表示装置、および該液晶表示装置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話やパソコン等の表示画面に使用される液晶表示装置は、一対の基板間に液晶層を封入した液晶パネルに、液晶を駆動するための駆動ＩＣ（液晶駆動用ＩＣ）を実装することで形成される。
【０００３】
ところで、一般に、液晶パネルに対する駆動ＩＣの実装には、ＴＣＰ（Tape Carrier Package）方式が用いられている。
また、近年では、低コスト化，信頼性の向上，薄型化等の観点から、液晶パネルに駆動ＩＣをベアチップ実装したＣＯＧ(Chip On Glass）方式も見られるようになってきている。その中でも、駆動ＩＣに突起状のバンプ電極を形成し、このバンプ電極と液晶パネルのパッド（電気配線）とをフェイスダウンボンディング接続する接続方式が一般的である。
【０００４】
なお、上記のパッドは、液晶パネルにおける表示基板（ガラス基板）の駆動ＩＣ接続領域に形成されている電気配線である。そして、液晶パネルの表示部に延出され、この表示部にデータ信号・走査信号を供給するための信号配線、この信号配線に短絡された出力ボンディングパッド、駆動ＩＣに信号および電力（電源）を供給するための供給配線（入力配線）、供給配線に短絡された入力ボンディングパッド、外部回路から供給される信号および電力を供給配線に伝達するＦＰＣ入力端子を備えている。なお、このＦＰＣ入力端子は、供給配線に短絡されているとともに、外部回路との結線を行うＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）を接続する機能を有するものである。
【０００５】
また、ＣＯＧ方式の接続では、駆動ＩＣのバンプ電極を半田（はんだ）で形成し、これを溶融して液晶パネルのパッドに接続する方法や、バンプ電極をＡｕ等の金属により形成し、異方性導電接着剤によってパッドと接続する方法等が知られている。ここで、異方性導電接着剤（ＡＣ接着剤）とは、導電性ペーストまたは絶縁性接着剤中に導電性粒子を拡散させて混在させたものであるが、ＣＯＧ方式においては、絶縁性接着剤を用いたものが使用される。
【０００６】
特に、このＡＣ接着剤を用いた接続方法によれば、駆動ＩＣと液晶パネルとの間の導通は、駆動ＩＣのバンプ電極と液晶パネルのパッドとの間に接着剤中の導電性粒子を挟み込むことで実現される。このため、接続ピッチを、バンプ電極の大きさのみに依存させられる。また、各電極の間に絶縁性接着剤を充填することとなるので、電極間の絶縁性を容易に高められる。このような利点から、ＣＯＧ方式では、ＡＣ接着剤を用いた接続方法が主流となっている。
【０００７】
以下に、ＡＣ接着剤として異方性導電膜（ＡＣＦ；Anisotoropic Conductive Film）を用いる場合の、液晶パネルと駆動ＩＣとの接続（フェイスダウンボンディング接続）について、本発明にかかる図２〜図４の図面を援用して説明する。
【０００８】
なお、便宜上、本発明と同一の作用を有する要素には同一の符号を付けて説明する。また、ＡＣＦとは、厚さ１５μｍ〜４５μｍの接着性フィルムの中に、導電性粒子を分散したＡＣ接着剤である。
【０００９】
図２は、液晶表示装置の構成を概略的に示す平面図である。図２に示すように、液晶表示装置は、駆動ＩＣ４と液晶パネル１とを備えている。
【００１０】
また、図３は、これら駆動ＩＣ４と液晶パネル１との接続部位を示す断面図である。この図に示すように、駆動ＩＣ４は、液晶パネル１のガラス基板８に対して、ＡＣＦ１０によって接着されている。そして、ＡＣＦ１０の接着性フィルムに分散する導電性粒子１１が、駆動ＩＣ４のバンプ電極９と、ガラス基板８上に設けられたパッド７との間に介在している。この導電性粒子１１により、バンプ電極９とパッド７とが電気的に接続される。
【００１１】
ここで、ＡＣＦ１０によって、駆動ＩＣ４とガラス基板８とを接着する方法について、図４に基づいて説明する。
まず、ガラス基板８のパッド７を含む領域（搭載部３）に、ＡＣＦ１０を載置する。そして、パッド７と、駆動ＩＣ４のバンプ電極９との位置合わせを行う。その後、圧着ツール６により、ガラス基板８に対して駆動ＩＣ４側を熱圧着する。これにより、ＡＣＦ１０が硬化して、駆動ＩＣ４とガラス基板８とが接着される。このとき、特開平１０−２０６８７４号公報に開示されているように、導電性粒子１１は、パッド７とバンプ電極９とに挟まれて弾性変形する。そして、変形した導電性粒子１１を周囲の絶縁性接着剤が保持することにより、パッド７とバンプ電極９との電気的接続が実現する。
【００１２】
なお、ＡＣ接着剤には、ＡＣＦのような膜状のものだけでなく、特開２０００−１５０５８０号公報に記載のような、塗料状のものもある。また、この公報には、駆動ＩＣをガラス基板に圧着する際、ガラス基板を円弧状の圧着ステージに載置する技術が開示されている。すなわち、この技術では、圧着ステージの形状を利用して、熱圧着時におけるガラス基板の平坦性を保つようになっている。
【００１３】
【特許文献１】
特開平１０−２０６８７４号公報（公開日 平成１０年８月７日）
【００１４】
【特許文献２】
特開２０００−１５０５８０号公報（公開日 平成１２年５月３０日）
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図４に示したような接着方法では、駆動ＩＣ４に圧着ツール６を押し当てて熱圧着を行っている。そのため、ガラス基板８よりも、駆動ＩＣ４の方が高温となり、大きく熱膨張する。従って、ＡＣ接着剤は、ガラス基板８と駆動ＩＣ４との熱膨張に差が生じた状態で、硬化収縮することとなる。
【００１６】
従って、熱圧着後では、これらの間に収縮度合いの差が生じ、駆動ＩＣ４とガラス基板８との接着部分において、図５に示すような反りが発生してしまう。
【００１７】
そして、このような反りは、液晶パネル１の表示部２にまでも及び、表示画像に輝度のムラを発生させてしまうという問題を引き起こす。
【００１８】
さらに、大型化や高精細化を実現するために、複数の駆動ＩＣ４をガラス基板８に接着している液晶表示装置では、駆動ＩＣ４とガラス基板８との接着部分の反りによって、図６に示すように、ガラス基板８が波型に変形してしまうおそれがある。
【００１９】
本発明は、上記したような従来の問題を鑑みてなされたものである。そして、その目的は、駆動ＩＣとガラス基板との接着部分の反りを防ぐことで、表示部での輝度ムラを生じない、高品質表示を行える液晶表示装置を製造する方法、および、この方法によって得られる液晶表示装置を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明にかかる液晶表示装置の製造方法（本製造方法）は、絶縁性接着剤中に導電性粒子を分散した異方導電性接着剤を用いて駆動集積回路を液晶パネルのガラス基板に熱圧着することで、駆動集積回路とガラス基板との電極を接続する接続工程を含む液晶表示装置の製造方法において、導電性粒子と、重量平均分子量が１万〜１０万の範囲内のエポキシ樹脂ａと、重量平均分子量が１０００以下のエポキシ樹脂ｂと、応力緩和樹脂と、硬化剤とを含有し、硬化後のヤング率が１．４ＧＰａ〜１．６ＧＰａの範囲内であり、かつ硬化後のガラス転移温度が１１０℃〜１２０℃の範囲内である異方導電性接着剤を用い、上記導電性粒子は、その直径を１０％縮小させるために要する圧力が３５０ｋｇｆ／ｍｍ ２ 〜６００ｋｇｆ／ｍｍ ２ の範囲内であるような粒子であることを特徴としている。
【００２１】
本製造方法は、異方導電性接着剤（ＡＣ接着剤）を用いたＣＯＧ(Chip On Glass)方式によって、駆動集積回路（駆動ＩＣ）の電極（バンプ電極）と、液晶パネルの電極（パッド）とを接続する接続工程を含む方法である。
【００２２】
この工程は、駆動ＩＣと液晶パネルとを熱圧着することで、これらの間に塗布（あるいは載置）したＡＣ接着剤を硬化させ、駆動ＩＣと液晶パネルとを接着する。そして、駆動ＩＣのバンプ電極と液晶パネルのパッドとを、これらの間に挟まれて変形したＡＣ接着剤内の導電性粒子によって、電気的に接続するようになっている。
【００２３】
そして、特に、本製造方法では、ＡＣ接着剤として、導電性粒子、応力緩和樹脂、硬化剤に加えて、１万〜１０万の範囲内の重量平均分子量を有する樹脂ａ、１０００以下の重量平均分子量を有する樹脂ｂを含有しており、硬化後のヤング率が１．４ＧＰａ〜１．６ＧＰａの範囲内である接着剤を用いるようになっている。
【００２４】
このように、本製造方法では、ヤング率が１．４ＧＰａ〜１．６ＧＰａという比較的変形しやすいＡＣ接着剤を用いている。このため、駆動ＩＣと液晶パネルとを熱圧着した後、これらの一方が大きく収縮した場合、ＡＣ接着剤は、この収縮に応じて弾性変形する。従って、一方の収縮によって他方の形状に影響の出ることを防止できる。
【００２５】
したがって、例えば駆動ＩＣが大きく収縮しても、液晶パネルのガラス基板が反るような事態を回避できる。これにより、本製造方法によって、液晶パネルの表示部に輝度のムラの生じない、高品質表示を行える液晶表示装置を製造できる。
【００２６】
また、本製造方法のＡＣ接着剤では、上記樹脂ａ及び樹脂ｂは、エポキシ樹脂から構成されていることを特徴としている。エポキシ樹脂は耐熱性を有しているため、熱圧着におけるＡＣ接着剤の劣化を防止できる。
【００２７】
また、ＡＣ接着剤中の導電性粒子としては、その直径を１０％縮小させるために要する圧力（１０％縮小圧力）が３５０ｋｇｆ／ｍｍ２〜６００ｋｇｆ／ｍｍ２の範囲内であるような粒子を用いることを特徴としている。このように、比較的小さな圧力で変形（縮小）する導電性粒子を用いることで、上記のようなヤング率のＡＣ接着剤を用いても、駆動ＩＣのバンプ電極と液晶パネルのパッドとの間で、導電性粒子を良好に変形させられる。これにより、導電性粒子と電極（バンプ電極およびパッド）との接触面積を拡げられるので、接続抵抗を小さくできる。
【００２８】
また、ＡＣ接着剤としては、硬化後のガラス転移温度が１１０℃〜１２０℃の範囲内であるものを用いることを特徴としている。これにより、上記した導電性粒子と電極との接触面積をより良好に拡げられるので、接続抵抗をさらに小さくできる。
【００２９】
また、上記応力緩和樹脂は、アクリル系樹脂あるいはシリコーン系樹脂からなる直径１μｍ以下の粒子であることが好ましい。アクリル系樹脂あるいはシリコーン系樹脂の成分により、駆動ＩＣと液晶パネルとを熱圧着した後、これらの一方が大きく収縮した場合、ＡＣ接着剤は、この収縮に応じて弾性変形しやすくなる。従って、一方の収縮によって他方の形状に影響の出ることをより防止できる。
【００３０】
また、導電性粒子の直径は、２μｍ〜３μｍの範囲内であることが好ましい。導電性粒子のサイズが大きすぎると、電極間に挟まれたときに、隣接する電極間の粒子どうしが接触・短絡してしまう。また、小さすぎると、電極との接触面積が小さくなるので、接続抵抗を高めてしまう。従って、導電性粒子の直径を上記の範囲とすることで、電極の短絡を防止するとともに、接続抵抗の増加を抑制することが可能となる。
【００３１】
また、本発明の液晶表示装置は、本製造方法によって製造される液晶表示装置である。従って、駆動ＩＣと液晶パネルとの接着部分における反りを抑制できるので、輝度のムラの生じない、高品質表示を行える液晶表示装置となっている。
【００３２】
また、本発明の異方導電性接着剤（本接着剤）は、導電性粒子と、重量平均分子量が１万〜１０万の範囲内のエポキシ樹脂ａと、重量平均分子量が１０００以下のエポキシ樹脂ｂと、応力緩和樹脂と、硬化剤とを含有し、硬化後のヤング率が１．４ＧＰａ〜１．６ＧＰａの範囲内であり、かつ硬化後のガラス転移温度が１１０℃〜１２０℃の範囲内であり、上記導電性粒子が、その直径を１０％縮小させるために要する圧力が３５０ｋｇｆ／ｍｍ ２ 〜６００ｋｇｆ／ｍｍ ２ の範囲内であるような微粒子であることを特徴としている。
【００３３】
本接着剤は、上記した本製造方法において使用されているＡＣ接着剤である。従って、本接着剤を用いれば、輝度のムラの生じない、高品質表示を行える液晶表示装置を製造できる。
【００３４】
また、本接着剤は、硬化後のガラス転移温度が１１０℃〜１２０℃の範囲内であることを特徴としている。これにより、本接着剤を用いて液晶表示装置を製造する際、導電性粒子と電極（バンプ電極およびパッド）との接触面積をより良好に拡げられるので、接続抵抗を小さくできる。
【００３５】
また、本接着剤では、上記導電性粒子が、２μｍ〜３μｍの範囲内の直径を有し、この直径を１０％縮小させるために要する圧力が３５０ｋｇｆ／ｍｍ２〜６００ｋｇｆ／ｍｍ２の範囲内であることを特徴としている。
【００３６】
これにより、本接着剤を用いて液晶表示装置を製造する際、電極の短絡を防止するとともに、接触抵抗の増加を抑制することが可能となる。さらに、導電性粒子と電極との接触面積を拡げられるので、接続抵抗を小さくできる。
【００３７】
また、本接着剤は、上記応力緩和樹脂が、アクリル系樹脂あるいはシリコーン系樹脂からなる直径１μｍ以下の粒子であることが好ましい。アクリル系樹脂あるいはシリコーン系樹脂の成分により、駆動ＩＣと液晶パネルとを熱圧着した後、これらの一方が大きく収縮した場合、ＡＣ接着剤は、この収縮に応じて弾性変形しやすくなる。従って、一方の収縮によって他方の形状に影響の出ることをより防止できる。
【００３８】
また、本接着剤は、導電性粒子が、２μｍ〜３μｍの範囲内の直径を有することが好ましい。導電性粒子のサイズが大きすぎると、電極間に挟まれたときに、隣接する電極間の粒子どうしが接触・短絡してしまう。また、小さすぎると、電極との接触面積が小さくなるので、接続抵抗を高めてしまう。従って、導電性粒子の直径を上記の範囲とすることで、電極の短絡を防止するとともに、接続抵抗の増加を抑制することが可能となる。
【００３９】
また、本発明の液晶表示装置は、本接着剤によって駆動ＩＣが液晶パネルに接着されてなる液晶表示装置である。従って、駆動ＩＣと液晶パネルとの接着部分における反りが抑制されているので、輝度のムラの生じない、高品質表示を行える液晶表示装置となっている。
【００４０】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕
本発明の実施の一形態について図１、２、および図４に基づいて説明すれば以下のとおりである。
【００４１】
本発明にかかる液晶表示装置（本液晶表示装置）は、液晶表示パネル（液晶パネル）に駆動ＩＣをベアチップ実装したＣＯＧ(Chip On Glass）方式で製造されるものである。さらに、本液晶表示装置は、駆動ＩＣに突起状のバンプ電極（ボンディング用バンプ電極）を形成し、このバンプ電極と液晶表示パネルのパッド（ボンディングパッド；電気配線）とをフェイスダウンボンディング接続した構成となっている。
【００４２】
図２は、本液晶表示装置の構成を概略的に示す平面図である。この図に示すように、本液晶表示装置は、液晶パネル１と、液晶駆動用ＩＣ（駆動ＩＣ）４と、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuit）５とを備えている。
【００４３】
液晶パネル１は、一対のガラス基板８・８間に液晶層（図示せず）が封入されることで構成されたパネルであり、表示部２および搭載部３を含むものである。
表示部２は、本液晶表示装置の表示画面となる部分である。
【００４４】
また、搭載部３は、液晶パネル１を駆動するための電気配線（パッド）を有する、駆動ＩＣ４の搭載部分である。すなわち、本液晶表示装置では、この搭載部３において、駆動ＩＣ４と液晶パネル１とが接着される。
【００４５】
駆動ＩＣ４は、液晶パネル１の液晶層を駆動するための集積回路であり、液晶パネル１の搭載部３に搭載されるものである。そして、この駆動ＩＣ４には、搭載部３のパッドと接続される突起状のバンプ電極が備えられている。
ＦＰＣ５は、駆動ＩＣ４に対し、外部から供給されるデータ信号および走査信号を入力するためのものである。
【００４６】
図１は、図２に示す本液晶表示装置の構成の要部を示す断面図である。すなわち、駆動ＩＣ４とガラス基板８との接続部分を示す断面図である。
この図に示すように、駆動ＩＣ４には、バンプ電極９がＡｕにより形成されている。また、液晶パネル１における搭載部３では、ガラス基板８にパッド７が形成されている。そして、駆動ＩＣ４とガラス基板８とは、搭載部３において、バンプ電極９とパッド７とを対向させた状態で異方性導電接着剤（ＡＣ接着剤１３）により接着されている。
【００４７】
ＡＣ接着剤１３は、絶縁性接着剤中に導電性粒子１４を拡散させて混在させたものである。導電性粒子１４は、駆動ＩＣ４のバンプ電極９とガラス基板８のパッド７との間に挟み込まれることで、バンプ電極９とパッド７との間の導通を実現するものである。なお、ＡＣ接着剤１３の詳細については後述する。
【００４８】
ここで、図４に基づいて、本液晶表示装置の製造方法について説明する。
本液晶表示装置は、ＡＣ接着剤１３を用いて、駆動ＩＣ４とガラス基板８とを接着させてなるものである。この接着では、ガラス基板８のパッド７の上に、ＡＣ接着剤１３を塗布する。そして、ＡＣ接着剤１３の塗布されたパッド７の上に、駆動ＩＣ４のバンプ電極９の位置を合わせる。
【００４９】
その後、圧着ツール６により、駆動ＩＣ４の上方から熱圧着（熱圧着時の条件；温度１７０℃〜１９０℃、加圧力７０ＭｐＰａ〜９０ＭＰａ、加圧時間８秒〜１２秒）を行う。これにより、ＡＣ接着剤１３が硬化（熱硬化）して、駆動ＩＣ４とガラス基板８とが接着される。
【００５０】
このとき、導電性粒子１４は、パッド７とバンプ電極９とに挟まれて弾性変形（偏平）する。このように、本液晶表示装置では、パッド７とバンプ電極９との間に挟まれた導電性粒子１４を変形させることで、粒子１４とパッド７・バンプ電極９との間の接続面積（接触面積）を広くして、接続抵抗を低減するようになっている。
また、変形した導電性粒子１４を周囲のＡＣ接着剤１３（絶縁性接着剤）が保持することにより、パッド７とバンプ電極９との安定的な電気的接続を実現するように設定されている。
【００５１】
次に、ＡＣ接着剤１３について説明する。
ＡＣ接着剤１３は、上記した導電性粒子１４に加えて、エポキシ樹脂ａ（重量平均分子量が１万〜１０万の範囲内の樹脂ａ）と、エポキシ樹脂ｂ（重量平均分子量が１０００以下の樹脂ｂ）と、アクリル系樹脂あるいはシリコーン系樹脂からなる直径１μｍ以下の粒子から構成される応力緩和樹脂と、硬化剤とを含有している。
【００５２】
なお、上記アクリル系樹脂とは、主としてアクリル酸、メタクリル酸および／またはこれらの誘導体を母体としてなる樹脂である。また、上記シリコーン系樹脂とは、ケイ素原子と酸素原子が結合したシロキサン結合の繰り返し構造（Ｓｉ−Ｏ）ｎからなる高分子のうち、アルキル基やアリール基などの有機基をもつ高分子を母体としてなる樹脂である。
【００５３】
そして、ＡＣ接着剤１３では、上記のような成分を含んでいることにより、硬化後のヤング率が１．４ＧＰａ〜１．６ＧＰａであり、また、硬化後のガラス転移温度が１１０℃〜１２０℃となっている。
【００５４】
また、ＡＣ接着剤１３においては、このようなヤング率を有しているため、パッド７とバンプ電極９との間に挟み込まれた導電性粒子１４を保持する力が若干弱くなっている。このため、従来のような硬い導電粒子を使用すると、弾性変形した粒子の反発力に負けて粒子の変形状態を保てず、十分な接触面積が得られない。従って、導電性粒子１４としては、反発の少ない柔らかい導電粒子を使用することが好ましい。
【００５５】
そこで、本液晶表示装置では、ＡＣ接着剤１３中の導電性粒子１４として、プラスチック球にニッケルめっきした後、金メッキを施して形成された、直径３μｍの比較的に柔らかい粒子を用いている。この導電性粒子１４の直径を１０％縮小させるのに要する圧力は、３５０ｋｇｆ／ｍｍ２〜６００ｋｇｆ／ｍｍ２である。
【００５６】
ここで、導電性粒子１４の直径を１０％縮小させるのに要する圧力（１０％縮小圧力；Ｋ）は、弾性理論（東京図書株式会社）にあるように、以下に示す式１・２によって定義される値である。
Ｆ＝ （２1 ／２／３）（Ｓ３／２）（ＥＲ１／２）／（１−σ２） …（式１）
Ｋ＝ Ｅ／（１−σ２）＝（３／２１／２）（Ｆ）（Ｓ−３／２）（Ｒ−１／２）…（式２）
（式中、Ｆは導電性粒子の直径を１０％縮小するための荷重（ｋｇｆ）、Ｓは導電性粒子の直径が１０％縮小したときの導電性粒子の変異（ｍｍ）、Ｒは導電性粒子の球の半径（ｍｍ）、σは導電性粒子のポワソン比を示す。）
以上のように、本液晶表示装置の製造方法は、駆動ＩＣ４（バンプ電極９）とガラス基板８（パッド７）とを接着するために、導電性粒子１４と、重量平均分子量が１万〜１０万の範囲内の樹脂ａと、重量平均分子量が１０００以下の樹脂ｂと、応力緩和樹脂と、硬化剤とを含有し、硬化後のヤング率が１．４ＧＰａ〜１．６ＧＰａの範囲内であるＡＣ接着剤を用いるようになっている。
【００５７】
このように、本液晶表示装置の製造では、ヤング率が１．４ＧＰａ〜１．６ＧＰａという比較的変形しやすいＡＣ接着剤１３を用いている。このため、駆動ＩＣ４と液晶パネル１とを熱圧着した後、これらの一方が大きく縮小した場合、ＡＣ接着剤１３を、この収縮に応じて弾性変形させられる。
【００５８】
したがって、一方の収縮によって他方の形状に影響の出ることを防止できる。したがって、たとえば駆動ＩＣ４が大きく収縮しても、液晶パネル１のガラス基板８が反るような事態を回避できる。これにより、本液晶表示装置は、液晶パネル１の表示部２に輝度のムラの生じない、高品質表示を行える液晶表示装置となっている。
【００５９】
また、ＡＣ接着剤１３は、樹脂ａ、樹脂ｂが、エポキシ樹脂から構成されている。このように、耐熱性を有するエポキシ樹脂を用いることで、熱圧着におけるＡＣ接着剤１３の劣化を防止できる。
【００６０】
また、応力緩和樹脂は、アクリル系樹脂あるいはシリコーン系樹脂からなる直径１μｍ以下の粒子から構成されている。アクリル系樹脂あるいはシリコーン系樹脂の成分により、駆動ＩＣ４と液晶パネル１とを熱圧着した後、これらの一方が大きく収縮した場合、ＡＣ接着剤１３は、この収縮に応じて弾性変形しやすくなる。従って、一方の収縮によって他方の形状に影響の出ることをより防止できる。
【００６１】
ここで、ＡＣ接着剤１３における導電性粒子１４の直径の好ましい範囲を検証するための実験について説明する。この実験では、１０％縮小圧力が３５０ｋｇｆ／ｍｍ２〜６５０ｋｇｆ／ｍｍ２の範囲内にある複数種類の導電性粒子を作成し、これらを用いて複数のＡＣ接着剤を作成した（導電性粒子以外の成分はＡＣ接着剤１３と同様）。
【００６２】
そして、これらＡＣ接着剤を用いて、駆動ＩＣ４とガラス基板８とを接着し、高温高湿試験後の接続抵抗（バンプ電極９とパッド７との間の抵抗）の上昇率を調べた。図８は、その結果、すなわち、各ＡＣ接着剤（導電性粒子の１０％縮小圧力で示している）と、接続抵抗（抵抗上昇率）との関係を示すグラフである。また、図７は、図８に示すグラフの一部を示すグラフである。これらのグラフに示すように、１０％縮小圧力が６００ｋｇｆ／ｍｍ２以下であれば、接続抵抗を十分に小さく安定させられることがわかる。
【００６３】
このように、導電性粒子１４としては、１０％圧力が３５０ｋｇｆ／ｍｍ２〜６００ｋｇｆ／ｍｍ２の範囲内であるような粒子を用いることが好ましい。このように比較的小さな圧力で変形（縮小）する導電性粒子を用いることで、上記のようなヤング率のＡＣ接着剤１３を用いても、駆動ＩＣ４のバンプ電極と液晶パネル１のパッド７との間で、導電性粒子１４を良好に変形させられる。そして、導電性粒子１４と電極（バンプ電極およびパッド）との接触面積を拡げられるので、接続抵抗を小さくすることができる。
【００６４】
なお、１０％縮小圧力が３５０ｋｇｆ／ｍｍ２未満の場合には、粒径のばらつきあるいは，粒子硬さのばらつきが生じ安定した接続抵抗が取れなくなってしまう．
また、導電性粒子１４の１０％縮小圧力が６００ｋｇｆ／ｍｍ２を超える場合には、導電性粒子１４が硬くなり、導電性粒子１４と電極（バンプ電極およびパッド７）との接触が点接触となり、接続抵抗が大きくなるため好ましくない。
【００６５】
また、上記導電性粒子１４の直径は、特に限定されるものではないが、２μｍ〜３μｍの範囲内であることが好ましい。導電性粒子のサイズが大きすぎると、電極間に挟まれたときに、隣接する電極間の粒子どうしが接触・短絡してしまう。また、小さすぎると、電極との接触面積が小さくなるので、接触抵抗を高めてしまう。従って、導電性粒子の直径を上記の範囲とすることで、電極間の短絡を防止するとともに、接触抵抗の増加を抑制することが可能となる。
【００６６】
また、本実施の形態では、液晶パネル１の基板をガラス基板としている。しかしながら、この基板は、光透過性を有するものであれば、プラスチックなど、どのような材料から構成してもよい。
【００６７】
また、上記ＡＣ接着剤１３の硬化後のガラス転移温度は、特に限定されているものではないが、１１０℃〜１２０℃の範囲内であることが好ましい。これにより、ＡＣ接着剤１３を用いて液晶表示装置を製造する際、導電性粒子１４と電極（バンプ電極９およびパッド７）との接触面積をより良好に拡げられるので、接続抵抗を小さくできる。
【００６８】
上記ＡＣ接着剤１３に分散する導電性粒子１４は、該導電性粒子１４を介して、駆動ＩＣ４に形成されたバンプ電極９と、液晶パネル１のガラス基板８に形成されたパッド７とを、電気的に接続できるものであれば特に限定されるものではない。
【００６９】
また、本発明における液晶表示装置の製造方法を、以下の第１〜３製造方法として表現することもできる。すなわち、第１製造方法は、一対の基板の間に液晶層が挟持された液晶パネルと液晶駆動用ＩＣとがフェイスダウンボンディング接続された液晶表示装置において、該液晶駆動用ＩＣに設けられた複数のボンディング用バンプ電極と相対するよう該液晶パネルの一方の基板上に設けられたボンディングパッドに導電粒子を挟み、その周りを絶縁性接着剤で固定させ、該導電粒子の粒子直径が３μｍ以下でかつ粒子直径を１０％縮小させるのに要する圧力が６００ｋｇｆ／ｍｍ２以下であり、かつ、該絶縁性接着剤が高分子樹脂と低分子樹脂と応力緩和樹脂と熱によりこれらの樹脂を硬化させる成分を含み、該絶縁性接着剤のヤング率が１．６ＧＰａ以下である方法である。これにより、信頼性ある接続状態を保ったまま、ガラス基板の反りを無くすことができる。
【００７０】
また、第２製造方法は、第１製造方法において、前記絶縁性接着剤のガラス転移温度が１２０℃以下である方法である。これにより、ガラス基板の反りを無くすことができる。
【００７１】
また、第３製造方法は、第１あるいは第２製造方法において、一対の基板の間に液晶層が挟持された液晶パネルと液晶駆動用ＩＣとが絶縁性接着剤中に導電粒子を拡散させて混在させた異方性導電接着剤によりフェイスダウンボンディング接続された液晶表示装置の製造方法であって、該異方性導電接着剤を該液晶パネル上へ圧着する工程と該液晶パネルと該液晶駆動用ＩＣとを位置合わせし、該液晶駆動用ＩＣを該液晶パネル上へ搭載する工程と該液晶駆動用ＩＣ上から加熱圧着し、該異方性導電接着剤を硬化させる工程を含む方法である。
【００７２】
【発明の効果】
以上のように、本発明の液晶表示装置の製造方法は、絶縁性接着剤中に導電性粒子を分散した異方導電性接着剤を用いて駆動集積回路を液晶パネルのガラス基板に熱圧着することで、駆動集積回路とガラス基板との電極を接続する接続工程を含む液晶表示装置の製造方法において、導電性粒子と、重量平均分子量が１万〜１０万の範囲内のエポキシ樹脂ａと、重量平均分子量が１０００以下のエポキシ樹脂ｂと、応力緩和樹脂と、硬化剤とを含有し、硬化後のヤング率が１．４ＧＰａ〜１．６ＧＰａの範囲内であり、かつ硬化後のガラス転移温度が１１０℃〜１２０℃の範囲内である異方導電性接着剤を用い、上記導電性粒子は、その直径を１０％縮小させるために要する圧力が３５０ｋｇｆ／ｍｍ ２ 〜６００ｋｇｆ／ｍｍ ２ の範囲内であるような粒子である液晶表示装置の製造方法である。
【００７３】
このように、本製造方法では、ヤング率が１．４ＧＰａ〜１．６ＧＰａという比較的変形しやすいＡＣ接着剤を用いている。このため、駆動ＩＣと液晶パネルとを熱圧着した後、これらの一方が大きく縮小した場合、ＡＣ接着剤は、この収縮に応じて弾性変形する。したがって、一方の収縮によって他方の形状に影響の出ることを防止できる。したがって、たとえば駆動ＩＣが大きく収縮しても、液晶パネルのガラス基板が反るような事態を回避できる。これにより、本製造方法によって、液晶パネルの表示部に輝度のムラの生じない、高品質表示を行える液晶表示装置を製造できる。
【００７４】
また、本製造方法のＡＣ接着剤は、上記樹脂ａ及び樹脂ｂを、エポキシ樹脂から構成する。エポキシ樹脂は耐熱性を有しているため、熱圧着におけるＡＣ接着剤の劣化を防止できる。
【００７５】
また、上記応力緩和樹脂がアクリル系樹脂あるいはシリコーン系樹脂からなる直径１μｍ以下の粒子であることが好ましい。アクリル系樹脂あるいはシリコーン系樹脂の成分により、駆動ＩＣと液晶パネルとを熱圧着した後、これらの一方が大きく収縮した場合、ＡＣ接着剤は、この収縮に応じて弾性変形しやすくなる。従って、一方の収縮によって他方の形状に影響の出ることをより防止できる。
【００７６】
また、ＡＣ接着剤中の導電性粒子として、１０％縮小圧力が３５０ｋｇｆ／ｍｍ２〜６００ｋｇｆ／ｍｍ２の範囲内であるような粒子を用いる。
【００７７】
このように、比較的小さな圧力で変形(縮小)する導電性粒子を用いることで、上記のようなヤング率のＡＣ接着剤を用いても、駆動ＩＣのバンプ電極と液晶パネルのパッドとの間で、導電性粒子を良好に変形させられる。これにより、導電性粒子と電極（バンプ電極およびパッド）との接触面積を拡げられるので、接続抵抗を小さくできる。
【００７８】
また、ＡＣ接着剤としては、硬化後のガラス転移温度が１１０℃〜１２０℃の範囲内である。これにより、上記した導電性粒子と電極との接触面積をより良好に拡げられるので、接続抵抗をさらに小さくできる。
【００７９】
また、導電性粒子の直径は、２μｍ〜３μｍの範囲内である。導電性粒子のサイズが大きすぎると、電極間に挟まれたときに、隣接する電極間の粒子どうしが接触・短絡してしまう。また、小さすぎると、電極との接触面積が小さくなるので、接続抵抗を高めてしまう。従って、導電性粒子の直径を上記の範囲とすることで、電極の短絡を防止するとともに、接続抵抗の増加を抑制することができる。
【００８０】
また、本発明の液晶表示装置は、本製造方法によって製造される液晶表示装置である。従って、駆動ＩＣと液晶パネルとの接着部分における反りを抑制できるので、輝度のムラの生じない、高品質表示を行える液晶表示装置となっている。
【００８１】
また、本発明の異方導電性接着剤（本接着剤）は、導電性粒子と、重量平均分子量が１万〜１０万の範囲内のエポキシ樹脂ａと、重量平均分子量が１０００以下のエポキシ樹脂ｂと、応力緩和樹脂と、硬化剤とを含有し、硬化後のヤング率が１．４ＧＰａ〜１．６ＧＰａの範囲内であり、かつ硬化後のガラス転移温度が１１０℃〜１２０℃の範囲内であり、上記導電性粒子が、その直径を１０％縮小させるために要する圧力が３５０ｋｇｆ／ｍｍ ２ 〜６００ｋｇｆ／ｍｍ ２ の範囲内であるような微粒子である異方導電性接着剤である。
【００８２】
本接着剤は、上記した本製造方法において使用されているＡＣ接着剤である。従って、本接着剤を用いれば、輝度のムラの生じない、高品質表示を行える液晶表示装置を製造できる。
【００８３】
また、本接着剤は、硬化後のガラス転移温度が１１０℃〜１２０℃の範囲内である。これにより、本接着剤を用いて液晶表示装置を製造する際、導電性粒子と電極（バンプ電極およびパッド）との接触面積をより良好に拡げられるので、接続抵抗を小さくできる。
【００８４】
また、本接着剤では、上記導電性粒子が、その直径を１０％縮小させるために要する圧力が３５０ｋｇｆ／ｍｍ２〜６００ｋｇｆ／ｍｍ２の範囲内である。
【００８５】
また、本接着剤では、上記導電性粒子が、２μｍ〜３μｍの範囲内の直径を有するものである。
【００８６】
これにより、本接着剤を用いて液晶表示装置を製造する際、電極の短絡を防止するとともに、接触抵抗の増加を抑制することが可能となる。さらに、導電性粒子と電極との接触面積を拡げられるので、接続抵抗を小さくできる。
【００８７】
また、本発明の液晶表示装置は、本接着剤によって駆動ＩＣが液晶パネルに接着されてなる液晶表示装置である。従って、駆動ＩＣと液晶パネルとの接着部分における反りが抑制されているので、輝度ムラの生じない、高品質表示を行える液晶表示装置となっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の液晶表示装置の構成の要部を示す断面図である。
【図２】 本発明および従来の液晶表示装置の構成の概略平面図である。
【図３】 従来の液晶表示装置の構成の要部を示す断面図である。
【図４】 本発明および従来の液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【図５】 従来の、熱圧着時における収縮率の差によって反りが生じた駆動ＩＣとガラス基板との接着部分を示す図である。
【図６】 熱圧着によって、波型に変形した駆動ＩＣと液晶パネルのガラス基板との接着部分を示す図である。
【図７】 図８に示す、本発明の一実施の形態における、導電性粒子の直径を１０％縮小させるのに要する圧力（ｋｇｆ／ｍｍ２）を変化させたときの、抵抗上昇率（％）の変化を示すグラフの一部を示すグラフである。
【図８】 本発明の一実施の形態におかる、導電性粒子の直径を１０％縮小させるのに要する圧力（ｋｇｆ／ｍｍ２）を変化させたときの、抵抗上昇率（％）の変化を示すグラフである。
【符号の説明】
１ 液晶パネル
２ 表示部
３ 搭載部
４ 駆動ＩＣ（駆動集積回路）
５ ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）
６ 圧着ツール
７ パッド
８ ガラス基板
９ バンプ電極
１０ ＡＣＦ（異方導電フィルム）
１１ 導電性粒子
１３ 異方導電性（ＡＣ）接着剤
１４ 導電性粒子

Claims (8)

  1. 絶縁性接着剤中に導電性粒子を分散した異方導電性接着剤を用いて駆動集積回路を液晶パネルのガラス基板に熱圧着することで、駆動集積回路とガラス基板との電極を接続する接続工程を含む液晶表示装置の製造方法において、
    導電性粒子と、重量平均分子量が１万〜１０万の範囲内のエポキシ樹脂ａと、重量平均分子量が１０００以下のエポキシ樹脂ｂと、応力緩和樹脂と、硬化剤とを含有し、硬化後のヤング率が１．４ＧＰａ〜１．６ＧＰａの範囲内であり、かつ硬化後のガラス転移温度が１１０℃〜１２０℃の範囲内である異方導電性接着剤を用い、
    上記導電性粒子は、その直径を１０％縮小させるために要する圧力が３５０ｋｇｆ／ｍｍ ２ 〜６００ｋｇｆ／ｍｍ ２ の範囲内であるような粒子であることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
  2. 上記応力緩和樹脂が、アクリル系樹脂あるいはシリコーン系樹脂からなる直径１μｍ以下の粒子であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
  3. 上記導電性粒子の直径が２μｍ〜３μｍの範囲内であることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置の製造方法。
  4. 請求項１〜３のいずれかに記載の製造方法によって得られる液晶表示装置。
  5. 導電性粒子と、重量平均分子量が１万〜１０万の範囲内のエポキシ樹脂ａと、重量平均分子量が１０００以下のエポキシ樹脂ｂと、応力緩和樹脂と、硬化剤とを含有し、硬化後のヤング率が１．４ＧＰａ〜１．６ＧＰａの範囲内であり、かつ硬化後のガラス転移温度が１１０℃〜１２０℃の範囲内であり、
    上記導電性粒子が、その直径を１０％縮小させるために要する圧力が３５０ｋｇｆ／ｍｍ ２ 〜６００ｋｇｆ／ｍｍ ２ の範囲内であるような微粒子であることを特徴とする異方導電性接着剤。
  6. 上記応力緩和樹脂が、アクリル系樹脂あるいはシリコーン系樹脂からなる直径１μｍ以下の粒子であることを特徴とする請求項５に記載の異方導電性接着剤。
  7. 上記導電性粒子が、２μｍ〜３μｍの範囲内の直径を有することを特徴とする請求項５又は６に記載の異方導電性接着剤。
  8. 請求項５〜７のいずれかに記載の異方導電性接着剤によって駆動集積回路が液晶パネルに接着されてなる液晶表示装置。
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