JPH0961780A - 液晶表示素子の製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶表示素子のヒータプレス機等の製造装置
における圧着部の小型化を図り、液晶表示素子への輻射
熱の影響を回避し、パット部の幅を狭くできる液晶表示
素子の製造装置を提供する。 【解決手段】 液晶表示素子１は対向基板２と駆動基板
３から構成され、駆動基板３にはフレキシブル基板（Ｆ
ＰＣ）７を接続するためのパット部Ａを備えている。フ
レキシブル基板７は圧着部８によって熱圧着されてパッ
ト部Ａに接続される。本発明における圧着部８の尖端部
分の断面形状は、片側に段差を有する片寄せ構造となっ
ている。そのため、液晶表示素子１に接近する突堤がな
く、液晶表示素子に対する熱ストレスを抑えることがで
きるとともに、駆動基板３のパット部Ａの幅を狭く形成
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばカメラ一体
型ＶＴＲや液晶プロジェクタに用いられる液晶表示素子
の製造装置に関し、更に詳しくは、液晶表示素子にフレ
キシブル基板を取り付けるヒータプレス機の構造を改良
した液晶表示素子の製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示素子は、カメラ一体型ＶＴＲの
ディスプレイや液晶プロジェクタの表示素子等の用途に
用いられている。近時、これらＡＶ機器の小型化が進
み、それに伴って液晶表示素子にも小型化の要求が高ま
っている。本発明は液晶表示素子の小型化に関連する液
晶表示素子の製造装置に係わるものであり、以下その具
体例を挙げて説明する。

【０００３】従来技術の液晶表示素子およびその製造装
置について図５を参照して説明する。図５は従来技術の
液晶表示素子の一例とその製造装置を示す断面図であ
る。

【０００４】図５において、符号１は液晶表示素子を指
す。液晶表示素子１は対向基板（上ガラス基板）２や、
駆動基板（下ガラス基板）３から大略構成される。対向
基板２には図示を省略したＲ、Ｇ、Ｂのカラーフイルタ
（カラー液晶素子の場合）や、ポリイミド膜等の配向膜
２ａが形成されている。駆動基板３には互いに絶縁され
た走査線と信号線が形成されていて、その交点には薄膜
形成とフォトリソグラフィ技術により、薄膜トランジス
タＴＦＴ(Thin Film Transistor:何れも図示省略）が形
成されるとともに、配向膜３ａが形成されている。

【０００５】２枚のガラス基板は、所定の間隔をもって
対向配置されるとともに、スペーサ４を挟持してシール
材５によって接合されている。即ち、液晶表示素子１は
スペーサ４によってセルギャップを保ったのち、液晶の
注入孔を確保してシール材５で周囲を接着する。なお、
比較的小型の液晶表示素子ではスペーサ４を挟持せずに
シール材５のみでセルギャップを保つ場合もある。そし
て、図示を省略した注入孔から液晶６を注入して液晶セ
ルを完成する。その後、液晶表示素子１を駆動する外部
回路を接続するためのフレキシブル基板（図では「ＦＰ
Ｃ」と略記する）７を異方性導電膜を介してヒータプレ
ス機等の製造装置によって熱圧着し、液晶表示素子１が
完成される。

【０００６】このような構成の液晶表示素子の動作を簡
潔に説明する。前述の対向基板２や駆動基板３に形成さ
れた配向膜２ａ、３ａには所定の手段によってラビング
処理がなされ、注入された液晶６はこのラビングの作用
により９０度捩じれて配向する。液晶６は旋光性を有し
ており、電圧を印加しない状態ではバックライト（図示
省略）が照射した光は液晶セル内の液晶分子軸に沿って
伝搬し偏波面が９０度回転する。この旋光方向に沿って
２枚の偏光板が直交配置され（ノーマリーホワイト
時）、入射した光はそのまま液晶セル内を透過して対向
基板２に形成されたカラーフィルタのＲ、Ｇ、Ｂに応じ
た発色を行う。液晶６にしきい値以上の電圧を印加する
と、液晶６は電圧方向（両ガラス基板の方向）１揃って
立ち、旋光性が失われて光は遮断されて黒表示がなされ
る。

【０００７】ここで、本発明にかかるフレキシブル基板
の取り付け方法の詳細を説明する。従来、液晶表示素子
１とフレキシブル基板７との接続に当たっては、図示の
ようなパット部Ａ（現状幅２ｍｍ）上に異方性導電膜
（ヒートシール）等を設置、またはフレキシブル基板７
に異方性導電膜を形成し、ヒータツールＢ（現状幅１．
５ｍｍ）の圧着部（電極部）８を有するヒータプレス機
９によって熱圧着を行っている。この場合、ヒートシー
ルの硬化に充分な熱が加えられるように圧着部８の温度
を厳密に管理する必要がある。即ち、圧着部８の輻射熱
によって液晶表示素子１の液晶６やシール材５に影響が
及ばないように注意を払わなければならない。例えばヒ
ータツールＢの加熱部の温度が１９０±１０°Ｃになる
ように管理し、かつ液晶表示素子１のシール材５のガラ
ス転移点温度１１０°Ｃを上回らないように管理しなけ
ればならない。

【０００８】また、従来のヒータプレス機９の圧着部８
の尖端部分の断面形状は、左右対称で凸型のテーパを有
するものである。このため、液晶表示素子１の小型化に
関連してパット部Ａの幅を狭くするため、圧着部８の小
型化を試みるとき、電極部８のテーパ部が液晶表示素子
１の対向基板２に接触したり、直接接触しなくとも輻射
熱によって液晶表示素子１の液晶６やシール材５に影響
を与える虞れがあった。この輻射熱の影響を回避するた
め、圧着部８のヒータツールＢを細長く作製することも
考えられるが、元々圧着部８には高圧力が付加されるも
のであるから、機械的強度が確保できないという問題点
がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、液晶
表示素子のヒータプレス機等の製造装置における圧着部
の小型化を図り、液晶表示素子への輻射熱の影響を回避
し、パット部の幅を狭くできる液晶表示素子の製造装置
を提供しようとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明の液晶表示素子の駆動基板にフレキシブル基
板を接続するためのパット部を有し、そのパット部にフ
レキシブル基板を熱圧着して取り付けるための圧着部を
備えた液晶表示素子の製造装置において、圧着部の尖端
部分の断面形状が、尖端部分に所定のツール幅を備えて
なり、そのツール幅を残して片側に段差を有るような形
状、つまり凸形状の一端が直線状であるような形状を有
して構成した。そして、この圧着部を用いることによっ
てパット部の幅を狭く形成できるようにした。

【００１１】ツール幅は０．９ｍｍまたは０．６ｍｍで
あり、パット部の幅は１．４ｍｍ以下であることが望ま
しい。

【００１２】本発明の液晶表示素子の製造装置によれ
ば、圧着部の尖端部分の断面形状を片側に段差を有るよ
うな形状としたため、液晶表示素子に接近する突堤がな
くなる。そのため、液晶表示素子に対する熱的ストレス
を軽減することかできるようになり、液晶表示素子のパ
ット部Ａの幅を狭く形成することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図１ないし図４を参照し
て、本発明の液晶表示素子の製造装置の実施の形態を説
明する。なお、従来技術の液晶表示素子およびその製造
装置と同一部分には同一参照符号を付し、それらの説明
を一部省略する。

【００１４】先ず、図１を参照して本発明の液晶表示素
子の製造装置の構成を説明する。図１は本発明の液晶表
示素子とその製造装置を示す断面図である。

【００１５】図１において、液晶表示素子１は対向基板
２および駆動基板３から大略構成される。駆動基板３は
パット部Ａを備え、パット部Ａの幅は一例として１．４
ｍｍと短く形成されている。パット部Ａの幅を１．４ｍ
ｍと短く形成するに当たり次のような検討を行った。駆
動基板３の割れ・欠け、液晶表示素子の温度上昇等の影
響を検討するため、パット部Ａの幅を１．４ｍｍとし、
圧着部８のヒータツールＢの幅を０．９ｍｍと、０．６
ｍｍの２種類試作して各種の評価を行うこととした。

【００１６】本発明の液晶表示素子の製造装置において
熱圧着の実験を行った結果、次のような実験結果を得
た。 実験１．圧着部によるシール材への影響検討 結果１：

【００１７】

【表１】 但し、ヒータツールＢは液晶表示素子の基準位置Ｘに合
致させた。〔表１〕から明らかなように、本発明におけ
る熱圧着によれば、ヒータツールＢの幅０．９ｍｍ、
０．６ｍｍ品とも従来品に比べて１５°Ｃ程度低下して
おり、液晶表示素子のシール材への輻射熱の影響は回避
されることが判る。

【００１８】実験２．液晶表示素子の割れ・欠けの検討 結果２：発生数 ０／２０ 素ガラス品使用（素材Ｎ
ｏ．７０５９） 但し、接続部温度 １８１°Ｃ 設定温度 ２８０°Ｃ 時間 １５ｓｅｃ 加圧力 １８．３ｋｇｆ この実験結果から明らかなように、液晶表示素子の割れ
・欠けに対しても従来と同様の基準位置Ｘにヒータツー
ルＢの位置を設定すれば、割れ・欠けの発生率は抑制で
きることが判る。

【００１９】更に、図２を参照してヒータツール位置と
シール材温度との関係を説明する。図２はヒータツール
位置とシール材温度との関係を示すグラフであり、
（ａ）は本実施の形態におけるグラフ、（ｂ）は従来技
術におけるグラフである。

【００２０】統計システムによってヒータツール位置と
シール材温度との関係をグラフ化すると図のようにな
る。同図（ｂ）から明らかなように従来の圧着部の構造
では基準位置Ｘの地点の温度が同図（ａ）に比べて高
く、その傾斜も急峻であることが判る。即ち、従来の圧
着部の構造は対向基板側へ近接する突堤があるため、対
向基板２への輻射熱の影響が顕著である。前述のように
液晶表示素子のシール材の限界温度が１１０°Ｃ程度で
あることを考慮すれば、パット部Ａの寸法を狭くするこ
とが困難であるばかりか、圧着部を対向基板２に接近し
ないように製造しなければならず、製造条件がある程度
制限されることになる。

【００２１】図２（ａ）において、本実施の形態の圧着
部によれば基準位置Ｘでの温度が低く、その傾斜も緩や
かである。そのため、パット部Ａの幅を狭くすることが
可能であるとともに、前述の理由により製造も容易にな
る。パット部Ａの幅を狭くすることができるため、液晶
表示素子の板取り効率が向上して生産効率が向上するこ
とになる。

【００２２】本発明における圧着部の具体例を図３に示
して説明する。図３は本発明の液晶表示素子の製造装置
の圧着部の形状を示す寸法図であり、（ａ）は断面図、
（ｂ）は正面図である。

【００２３】本発明における圧着部は加熱部を備えたヒ
ータツールＢの他、スリット１０、接合部１１および取
付部１２から構成される。ここで、ヒータツールＢの加
熱方法には通常次の２方式が用いられている。その１と
して、取付部１２が電極となり圧着部自体に大電流を流
して瞬時に加熱を行うパルスヒート方式（図示に同
じ）。その２として、スリット１０が存在せず取付部１
２にヒータを埋め込み、常時圧着部を加熱しておくコン
スタント方式（図示省略）がある。一例として示した本
発明の液晶表示素子の製造装置の特徴事項として、ヒー
タツールＢの側面部の平面形状は、同図（ａ）に示す如
く尖端部分に所定のツール幅を備え、そのツール幅（図
では０．９ｍｍ）を残して片側に段差を有する形状、つ
まり凸形状の一端が直線状の形状を有した片寄せ構造と
なっている。ヒータツールＢは接合部１１に向けてテー
パ状に幅広くなり、接合部１１を経て取付部１２へと繋
がる。取付部１２によって前述のヒータプレス機に取り
付けられるようになされている。ヒータツールＢには同
図（ｂ）に示した加熱部を有している。

【００２４】再び図１に戻り、本発明の液晶表示素子の
製造装置によれば、片寄せ構造の圧着部８を用いること
により、圧着部８の幅を従来の１．５ｍｍから例えば
０．９ｍｍと狭く形成することができる。圧着部８の幅
をこのように狭く形成することにより、熱圧着の効率が
増して充分な熱容量が得られるようになる。そのため、
従来並の接着強度を確保することが可能となる。この状
態を図４に示して説明するならば、本発明の圧着部８に
よれば充分な熱容量が得られるため、図４における電極
端子１３とフレキシブル基板７の配線パターン１４に効
率良く熱が伝達される。そのため、パット部Ａの幅を狭
く設定しても電極端子１３と配線パターン１４の接続の
信頼性を確保することができる。なお、液晶表示素子の
動作は前述と同様あり、重複するため説明を省略する。

【００２５】本発明は前記実施例に限定されず、種々の
実施形態を採ることができる。例えば前記実施の形態で
は一例として異方性導電膜（ヒートシール）を用いた熱
圧着による接続方法について例示したが、その他の接続
手段にも応用が可能である。また、本発明は以上示した
一実施形態にとらわれず様々な形態に発展出来ることは
言うまでもない。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の液晶表示
素子の製造装置では、圧着部の尖端部分の断面形状を片
側に段差を有した片寄せ構造としたため、圧着部が液晶
表示素子に接触したり、直接接触しなくとも輻射熱によ
って液晶表示素子に影響を与えることがなくなる。その
ため、液晶表示素子のパット部の幅を狭く設定すること
が可能となり、充分な熱容量が得られるようになる。そ
して、液晶表示素子とフレキシブル基板の接続の信頼性
を確保することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の液晶表示素子の要部とその製造装置
を示す断面図である。

【図２】 本発明の液晶表示素子の製造装置のヒータツ
ール位置とシール材温度との関係を示すグラフであり、
（ａ）は本実施の形態におけるグラフ、（ｂ）は従来技
術におけるグラフである。

【図３】 本発明の液晶表示素子の製造装置の圧着部の
形状を示す寸法図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は正
面図である。

【図４】 本発明の液晶表示素子の製造装置における接
続状態を示す拡大上面図である。

【図５】 従来技術の液晶表示素子の一例とその製造装
置を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 液晶表示素子 ２ 対向基板 ３ 駆動基板 ４ スペーサ ５ シール材 ６ 液晶 ７ フレキシブル基板 ８ 圧着部 ９ ヒータプレス機 １０ スリット １１ 接合部 １２ 取付部 １３ 電極端子 １４ 配線パターン

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液晶表示素子の駆動基板にフレキシブル
   基板を接続するためのパット部を有し、該パット部に前
   記フレキシブル基板を熱圧着して取着するための圧着部
   を備えた液晶表示素子の製造装置において、 該圧着部の尖端部分の断面形状は、所定のツール幅を備
   えるとともに、前記ツール幅を残して片側に段差を有す
   る構造とし、 該圧着部を使用することにより、該パット部の幅を狭く
   形成できるようにしたことを特徴とする液晶表示素子の
   製造装置。
2. 【請求項２】 前記ツール幅は０．９ｍｍまたは０．６
   ｍｍであり、該パット部の幅は１．４ｍｍ以下とするこ
   とを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子の製造装
   置。