JPH07321158A - フィルムキャリアおよびそれを用いた液晶表示素子とその製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フィルムキャリアの配線端子が他の電極端子
と高信頼性を有して接続され、かつ、生産性をも向上す
ることができるフィルムキャリアを提供する。 【構成】 有機絶縁性フィルム１１に複数の配線パター
ン１２が形成され、該複数の配線パターンの端部がそれ
ぞれ配線端子１２ａとして整列し、該配線端子の群が他
の電極端子群と電気的に接続されうるフィルムキャリア
１０であって、前記配線端子１２ａの整列方向に沿った
帯状部を除き、該帯状部の両側でかつ、前記配線端子１
２ａの間隙の前記有機絶縁性フィルム１１に貫通孔１５
が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は有機絶縁性フィルムに配
線パターンが設けられたフィルムキャリアおよびそれを
用いた液晶表示素子とその製法に関する。さらに詳しく
は、フィルムキャリアの端部に設けられた配線端子群と
他の電極端子群との電気的接続の信頼性を向上するとと
もに、接続の際の加圧加熱ツールを損傷しないようなフ
ィルムキャリアおよびそれを用いた液晶表示素子とその
製法に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば液晶表示素子などの平面型表示
素子などでは各画素ごとに設けられた電極に接続された
電極端子と各画素電極を駆動するための駆動回路とを接
続するため、折り曲げ可能な可撓性フィルムに銅箔など
で設けられた配線パターンを有するフィルムキャリアが
用いられている。

【０００３】ここにフィルムキャリアとは、好ましくは
可撓性の、有機絶縁性フィルムにリード線や銅箔などに
より配線パターンが設けられたものをいい、配線パター
ンの途中に信号処理用ＩＣや駆動回路が形成されたＬＳ
Ｉなどが搭載された、いわゆるＴＡＢや、配線パターン
のみが設けられ、直接平面型表示パネルの電極端子群と
駆動回路が形成された回路基板の端子とを仲介して接続
するためのフレキシブルコネクタなども含む意味であ
る。

【０００４】近年、液晶表示素子は表示パネルの大画面
化、高精細化の傾向にあり、電極端子も多くなり細密化
している。それに伴ない、液晶セルの電極端子群と液晶
セル駆動用ＬＳＩとの接続方法は、従来のプリント基板
にＬＳＩをワイヤボンディング法で接続したあとヒート
シール、ゼブラゴムなどで液晶セル端部の電極端子群に
接続する方法から、フィルムキャリアに液晶セル駆動用
ＬＳＩを搭載し、異方性導電膜を用いて液晶セルの電極
端子群と接続する方法へ変化してきている。

【０００５】従来のＬＳＩが設けられたフィルムキャリ
アの一例を図６に、そのフィルムキャリアと液晶セル２
０の電極端子２２部の接続手順を図７に示す。

【０００６】図６において、１１は可撓性の有機絶縁性
フィルムで、その表面に配線パターン１２が設けられ、
一端部は配線端子１２ａとなり、他端部にはＬＳＩ３０
が接続され、さらに配線パターン１２が設けられてい
る。なお１３は位置合わせマーク、１６はフィルムキャ
リアを曲げ易くするための開口部である。このフィルム
キャリア１０の配線端子１２ａ群をたとえば液晶セルの
電極端子群に電気的に接続するにはつぎのようにする。

【０００７】まず、図７（ａ）に示されるように、異方
性導電膜４０を液晶セル２０の電極端子２２上に設置
し、さらにフィルムキャリア１０を重ね合わせ、配線端
子１２ａ群が液晶セル２０の基板２１の端部の電極端子
２２の群れと一致するようにフィルムキャリア１０を液
晶セル２０に位置合わせする。この際フィルムキャリア
１０の配線端子１２ａ間および液晶セル２０の電極端子
２２間に空隙部４１ができる。つぎに、図７（ｂ）に示
されるように加熱加圧ツール５０をフィルムキャリア１
０の配線端子１２ａ部上の有機絶縁性フィルム１１側か
ら押し当て、１５０〜２２０℃、２×１０⁵〜５×１０⁵
Ｐａに加熱、加圧することにより、異方性導電膜４０を
硬化させる。異方性導電膜４０は、熱硬化性樹脂に導電
粒子が混入されているもので、加熱されることにより熱
硬化性樹脂が液状になり、加圧されることにより空隙部
４１側に押し出され、配線端子１２ａと電極端子２２と
のあいだに挟まれた導電粒子を介して両端子間が電気的
に接続される。一方空隙部４１に押し出された熱硬化性
樹脂は配線端子１２ａと電極端子２２間のように狭い間
隙ではないため、導電粒子は熱硬化性樹脂内に点在する
状態になり、両隣り（横方向）の端子間のショートはな
く、必要な配線端子１２ａと電極端子２のみの電気的接
続がえられる。しかし空隙部４１に押し出された熱硬化
性樹脂は、加熱状態で粘度が急激に低下しており、流動
性が極めてよくなっているため、もともと空隙部４１に
存在していた空気を外に押し出すことができず、樹脂内
にとり込むことになる。その結果、図７（ｂ）、（ｃ）
に示されるように気泡４２が発生し、隣接する端子間の
絶縁不良が発生したり、フィルムキャリア１０と液晶セ
ル２０の端部との密着強度が低下し、剥離が生じたり、
水分が侵入して信頼性を低下させるという問題がある。
なお、図７（ｃ）は熱硬化性樹脂が硬化後、加熱、加圧
ツール５０を除去した状態を示す図である。

【０００８】一方、このような問題を解決するため、た
とえば特開平４−２５６９２６号公報に開示され、図８
に示されるようなフィルムキャリア１０が提案されてい
る。このフィルムキャリア１０は、有機絶縁性フィルム
１１上でかつ、配線パターン１２の配線端子１２ａ部全
域の配線端子１２ａ間に貫通孔１５が設けられており、
配線端子１２ａ間や電極端子２２間の空隙部に存在する
空気を貫通孔１５から外へ逃がすものである。図８に示
されるフィルムキャリア１０と液晶セル２０との接続手
順を図９に示す。前述の図６に示されるフィルムキャリ
ア１０のときと同様、図９（ａ）に示されるように、異
方性導電膜４０を前記液晶セル２０の基板２１端部に設
けられた電極端子２２上にのせ、さらにフィルムキャリ
ア１０を重ねて配線端子１２ａが液晶セル２０の電極端
子２２と一致するように位置合わせし、図９（ｂ）に示
されるように加熱加圧ツール５０を用いて前記異方性導
電膜４０により接着する。この際、空隙部４１に存在し
た空気はフィルムキャリア１０の貫通孔１５を介して逃
げるが、異方性導電材料４３の一部も貫通孔１５内に這
い上がり、図９（Ｃ）に加熱加圧ツールを取り除いたあ
との様子が示されるように、加熱加圧ツール５０に付着
物４４が形成される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、フィル
ムキャリアに貫通孔が設けられていないばあいには、異
方性導電材料中に気泡を取り込み、絶縁性や接着強度が
低下するという問題がある。また、液晶セルとフィルム
キャリアを接続したあとに液晶駆動用ＬＳＩの動作不良
などの理由でフィルムキャリアを剥離しなければならな
いとき、たとえばアセトン、トルエン、メチルエチルケ
トンなどの溶剤を用いるが、このとき、フィルムキャリ
アの周囲からしか溶剤を送り込むことができないため、
異方性導電材料が充分膨潤せず、剥離が極めて困難であ
ったり、剥離時に液晶セルの電極端子も一緒に剥離する
という問題がある。

【００１０】さらにフィルムキャリアに貫通孔が設けら
れているばあいは、貫通孔から該異方性導電膜を構成す
る材料の一部が流れだして加熱加圧ツールに付着物が形
成され、加熱加圧ツールが平坦でなくなる。平担でない
と均一な加圧ができないため、作業毎に加熱加圧ツール
のクリーニングをしなければならないという問題があ
る。

【００１１】本発明は、このような問題を解決し、高信
頼性がある電極端子の接続がえられ、かつ、生産性が向
上するフィルムキャリアを提供することを目的とする。

【００１２】本発明の他の目的は、前記フィルムキャリ
アを用い、信頼性が向上し、かつ、安価で液晶表示素子
およびその製法を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明のフィルムキャリ
アは、有機絶縁性フィルムに複数の配線パターンが形成
され、該複数の配線パターンの端部がそれぞれ配線端子
として整列し、該配線端子の群が他の電極端子群と電気
的に接続されうるフィルムキャリアであって、前記配線
端子の整列方向に沿った帯状部を除き、該帯状部の両側
で、かつ、前記配線端子の間隙の前記有機絶縁性フィル
ムに貫通孔が設けられている。

【００１４】前記貫通孔のうち前記配線端子の整列方向
の両端部近傍のそれぞれ１個が他の貫通孔と異なる形状
または大きさに形成されていることは、フィルムキャリ
アの位置合わせマークとして使用することができるため
好ましい。

【００１５】さらに、前記フィルムキャリアに、該フィ
ルムキャリアの位置合わせマークが前記貫通孔の１個の
内側に突出するように形成されていることが位置合わせ
精度を向上させる点からも好ましい。

【００１６】また、本発明の液晶表示素子は、電極パタ
ーンが形成された２枚の絶縁性透明基板により液晶材料
が挟持され、前記電極パターンの電極端子群が端部に設
けられた液晶セルと、該液晶セルを駆動する駆動回路と
からなり、前記液晶セルの電極端子群と前記駆動回路の
端子とが請求項１記載のフィルムキャリアにより接続さ
れている。

【００１７】ここに駆動回路とは液晶表示素子の各画素
に信号を送るための駆動回路の少なくとも一部が形成さ
れているもので、回路基板に形成された回路がＩＣ、Ｌ
ＳＩに形成されたもののほか、一部の信号処理をし、配
線数を減らすことができる信号処理用ＩＣなども含む意
味である。

【００１８】さらに本発明の液晶表示素子の製法は、電
極パターンが形成された２枚の絶縁性透明基板により液
晶材料が挟持された液晶セルの電極端子群と、他端部に
駆動回路を接続しうるとともに一端部に配線端子の群を
有する複数の配線パターンが有機絶縁性フィルムに形成
されたフィルムキャリアの該配線端子群とを電気的に接
続する液晶表示製法であって、前記有機絶縁性フィルム
に前記配線端子が整列する方向の帯状部を除き該帯状部
の両側の前記配線端子間に貫通孔が設けられたフィルム
キャリアを前記配線端子群の各端子が前記液晶セルの電
極端子群と各端子と一致するように異方性導電膜を介し
て重ね合わせ、前記貫通孔が設けられていない前記帯状
部分に加熱加圧ツールを当てつけて接着するとともに前
記電極端子群と前記配線端子群とを電気的に接続するこ
とを特徴とする。

【００１９】

【作用】本発明によれば、フィルムキャリアの配線端子
部で加熱加圧ツールが接触する帯状部分を除いた領域
で、かつ、配線端子間の有機絶縁性フィルムに貫通孔が
設けられているため、液晶表示素子とフィルムキャリア
の配線端子群と他の電極端子群との接続時に端子間の空
隙部に存在する空気は異方性導電材料が加熱加圧により
前記空隙部に押し出される際に貫通孔を介して放出さ
れ、異方性導電材料中に気泡として取り残されることは
ない。したがって端子間の絶縁性が確実にえられ、しか
も接着力も充分にえられ、信頼性が向上する。

【００２０】一方、フィルムキャリアと加熱加圧ツール
とが接触する領域には貫通孔が設けられていないので、
異方性導電膜の材料が加熱加圧により空隙部に押し出さ
れても、加熱加圧ツールに付着することはない。

【００２１】また、貫通孔のうち整列方向の両端近傍に
１個ずつ大きさまたは形状の異なる貫通孔を設けて位置
合わせ用マークとしたり、貫通孔内に突出する位置合わ
せマークを設けることにより、ＬＳＩの不良などにより
フィルムキャリアを剥離したあとに新しいフィルムキャ
リアの配線端子群を液晶セルなどに設けられた他の電極
端子群などに位置合わせするばあいにも、配線端子群が
形成されていない側からフィルムキャリア位置合わせ用
のマークと液晶セルなどのマークを同時に見ることがで
き、位置合わせを確実にすることができる。

【００２２】また本発明の液晶表示素子およびその製法
によれば、液晶セルの端部に設けられた電極端子群と、
駆動用ＬＳＩまたは駆動回路と接続された配線パターン
を有するフィルムキャリアの配線端子との接続が確実に
えられ、信頼性の高い液晶表示素子がえられる。しか
も、加熱加圧ツールを貫通孔が形成されていない配線端
子部に載置して加熱加圧する加熱加圧ツールに異方性導
電材料が付着することもない。

【００２３】

【実施例】つぎに、図面を参照しながら本発明のフィル
ムキャリアを説明する。

【００２４】［実施例１］図１（ａ）は本発明のフィル
ムキャリアの一実施例の説明図、図１（ｂ）は図１
（ａ）のＡ−Ａ線断面図、図２〜３は液晶表示素子を形
成するための液晶セルとフィルムキャリアとの接続の工
程を示す断面説明図である。

【００２５】フィルムキャリア１０は、ポリイミド樹脂
またはポリエステル樹脂などからなる有機絶縁性フィル
ム１１と、銅箔または銅を基体とする合金箔などの導電
性金属箔をフォトリソグラフィー技術を用いて形成さ
れ、一端部が配線端子１２ａとされた配線パターン１２
および配線パターン１２と同じ材料で同時に形成される
位置合わせマーク１３とからなっている。さらに、有機
絶縁性フィルム１１の加熱加圧ツールにより圧接する帯
状部Ｐを除いた配線端子１２ａ間には図１（ａ）に示さ
れるように、貫通孔１５が複数個形成されている。貫通
孔１５を形成する方法としては、プレスなどによる機械
的パンチング、ヒドラジンなどの特殊溶剤などによる化
学的エッチング、またはレーザ切削などの従来から用い
られている方法を採用することができる。この貫通孔１
５の形成は液晶セル駆動用ＬＳＩ３０をフィルムキャリ
ア１０に搭載する前後のどちらでもよい。また、前記貫
通孔１５は、前述のように、のちに用いる加熱加圧ツー
ルが接触しない位置に形成し、その大きさは電極端子の
ピッチにもよるが５〜５００μｍ程度の大きさが望まし
い。

【００２６】図１のフィルムキャリア１０を用いて液晶
セルの基板端部に設けられた電極端子とフィルムキャリ
ア１０の配線端子１２ａ部とを接続する手順を、図１
（ａ）のＡ−Ａ線断面の一部を示した図２と、図１
（ａ）のＢ−Ｂ線断面の一部を示した図３を用いて説明
する。

【００２７】図２（ａ）に示されるように、異方性導電
膜４０を液晶セル２０の基板２１の端部に設けられた電
極端子２２が接触するように重ね、さらにフィルムキャ
リア１０の配線パターン１２が液晶セル２０の電極端子
２２と一致するよう、フィルムキャリア１０と液晶セル
２０の位置合わせをする。このとき、フィルムキャリア
１０の配線端子１２ａ間および液晶セル１０の電極端子
２２間に空隙部４１が形成される。

【００２８】ここで液晶セル２０は通常の方法で製造さ
れるもので、たとえば電極膜のパターンや配向膜などが
設けられた２枚の絶縁性透明基板が一定間隙で貼着さ
れ、その間隙に液晶材料が封入されたものである。通常
は両透明基板の外側にさらに偏光板が配置される。

【００２９】つぎに、たとえばＳＵＳ３０４などの低炭
素鋼で形成されたような加熱加圧ツール５０をフィルム
キャリア１０の前述の貫通孔１５が設けられていない帯
状部Ｐ内で有機絶縁性フィルム１１の上から押し当て、
加熱加圧することにより異方性導電膜４０を加熱硬化さ
せる。このとき端子間の空隙４１内に異方性導電材料４
３が押し出されるが、加熱加圧ツール５０の隣接部には
有機絶縁性フィルム１１に貫通孔１５が設けられている
ため、空隙部４１内の空気は貫通孔１５から外部へ放出
される。そのため、異方性導電材料４３内に気泡ができ
ることはない。また、貫通孔１５は加熱加圧ツール５０
が当たる領域Ｐ（図１参照）の有機絶縁性フィルム１１
には存在しないので、図２（ｃ）に示されるように、加
熱加圧ツール５０に流れ出した異方性導電材料が付着す
ることはない。また加熱加圧ツール５０のない部分で
は、図３に示されるように、有機絶縁性フィルム１１の
弾性力によりある程度圧接され各端子１２ａ、２２の接
続がえられるとともに、空隙部４１内の空気は貫通孔１
５から放出され、異方性導電材料４３の一部は貫通孔１
５内を這い上がるが、この部分には加熱加圧ツール５０
は存在しないため、ツール５０には付着せずむしろ接着
力が強化する。

【００３０】［実施例２］図４は本発明のフィルムキャ
リアの他の実施例を示す図で、実施例１と同様に設けら
れる多数の貫通孔１５のうち、左右両端部付近にそれぞ
れ１個ずつ他の貫通孔１５と異なる形状の貫通孔１５ａ
が形成されているもので、フィルムキャリア１０の位置
合わせマークとするものである。前記位置決め用貫通孔
１５ａの形状は四角形状に形成されているが、この形状
にはとくに限定されず、三角形や他の多角形でもよく、
また同じ円形状でも大きさを変えることによっても位置
合わせマークとすることもできる。

【００３１】これにより、フィルムキャリア１０の配線
端子１２ａと液晶セル２０の電極端子２２を位置合わせ
する際に、有機絶縁性フィルム１１上の配線パターンの
ない面からでも両者の位置合わせが容易にでき、実体顕
微鏡や拡大鏡のような簡易光学機器でも容易にフィルム
キャリア１０の位置合わせができるようになる。

【００３２】［実施例３］図５は本発明のフィルムキャ
リア１０のさらに他の実施例を示す図で、実施例１と同
様に設けられる多数の貫通孔１５のうち、左右両端部付
近のそれぞれ１個の貫通孔１５ａ内に位置合わせマーク
１３が突出して設けられていることに特徴がある。この
貫通孔１５ａ内に位置合わせマーク１３が突出するよう
に設ける方法としては、たとえば有機絶縁性フィルム１
１に所定の貫通孔１５、１５ａを形成したのち、配線パ
ターン１２および配線端子１２ａを形成するため、銅な
どの金属材料をスパッタ法または蒸着法などにより全面
に設け、フォトグラフィ技術によるパターニングする
が、この際位置合わせマーク１３をその一部が貫通孔１
５ａ内に突出するようにパターニングすることにより配
線パターン１２と同時に位置合わせマーク１３を形成す
ることができる。

【００３３】本実施例によれば空気抜き用の貫通孔を利
用して位置合わせマークを形成しているため、フィルム
キャリア１０の裏面側から液晶セルの電極端子群などと
の位置合わせを行うばあいに極めて容易に行うことがで
きる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明のフィルム
キャリアによれば、硬化した異方性導電膜には気泡が残
留しなくなり端子間接続の絶縁性および接着強度の信頼
性が向上する。また一部の異方性導電材料が加熱加圧ツ
ールのない部分で貫通孔にせりあがることにより、接続
強度が一層増大するとともに、異方性導電材料が加熱加
圧ツールに付着せず、作業毎に加熱加圧ツールをクリー
ニングする必要がないため、生産性が大幅に向上する。

【００３５】また、フィルムキャリアに貫通孔が多数設
けられていることにより、フィルムキャリアを剥離する
際、剥離用の溶剤を容易に異方性導電材料内に染み込ま
せることができる。

【００３６】さらに、本発明により設けられた貫通孔を
利用して貫通孔自身を位置合わせマークとし、または貫
通孔内に位置合わせマークを突出させることにより、フ
ィルムキャリアと液晶セルの各端子同士を位置合わせ
を、有機絶縁性フィルム上の金属導体パターンのない裏
面側からでも容易に位置合わせすることができるという
副次効果も生じる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のフィルムキャリアの一実施例を示す
説明図である。

【図２】 本発明のフィルムキャリアの一実施例の配線
端子部の接続工程を示す図１のＡ−Ａ線断面説明図であ
る。

【図３】 本発明のフィルムキャリアの一実施例の配線
端子部の接続工程を示す図１のＢ−Ｂ線断面説明図であ
る。

【図４】 本発明のフィルムキャリアの他の実施例の平
面説明図である。

【図５】 本発明のフィルムキャリアのさらに他の実施
例の平面説明図である。

【図６】 従来のフィルムキャリアの一例の平面説明図
である。

【図７】 図６の配線端子部の接続工程を説明する図で
ある。

【図８】 従来のフィルムキャリアの一例の平面説明図
である。

【図９】 図８の配線端子部の接続工程を説明する図で
ある。

【符号の説明】

１０ フィルムキャリア、１１ 有機絶縁膜、１２ 配
線パターン、１２ａ配線端子、１５ 貫通孔、１５ａ
貫通孔、２０ 液晶セル、２２ 電極端子、３０ ＬＳ
Ｉ、４０ 異方性導電膜、４２ 気泡、５０ 加熱加圧
ツール。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安達 光平 熊本県菊池郡西合志町御代志997番地 株 式会社アドバンスト・ディスプレイ内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有機絶縁性フィルムに複数の配線パター
   ンが形成され、該複数の配線パターンの端部がそれぞれ
   配線端子として整列し、該配線端子の群が他の電極端子
   群と電気的に接続されうるフィルムキャリアであって、
   前記配線端子の整列方向に沿った帯状部を除き、該帯状
   部の両側で、かつ、前記配線端子の間隙の前記有機絶縁
   性フィルムに貫通孔が設けられてなるフィルムキャリ
   ア。
2. 【請求項２】 前記貫通孔のうち前記配線端子の整列方
   向の両端部近傍のそれぞれ１個が他の貫通孔と異なる形
   状または大きさに形成されてなる請求項１記載のフィル
   ムキャリア。
3. 【請求項３】 前記フィルムキャリアに、該フィルムキ
   ャリアの位置合わせマークが前記貫通孔の１個の内側に
   突出するように形成されてなる請求項１記載のフィルム
   キャリア。
4. 【請求項４】 電極パターンが形成された２枚の絶縁性
   透明基板により液晶材料が挟持され、前記電極パターン
   の電極端子群が端部に設けられた液晶セルと、該液晶セ
   ルを駆動する駆動回路とからなり、前記液晶セルの電極
   端子群と前記駆動回路の端子とが請求項１記載のフィル
   ムキャリアにより接続されてなる液晶表示素子。
5. 【請求項５】 電極パターンが形成された２枚の絶縁性
   透明基板により液晶材料が挟持された液晶セルの電極端
   子群と、他端部に駆動回路を接続しうるとともに一端部
   に配線端子の群を有する複数の配線パターンが有機絶縁
   性フィルムに形成されたフィルムキャリアの該配線端子
   群とを電気的に接続する液晶表示の製法であって、前記
   有機絶縁性フィルムに前記配線端子が整列する方向の帯
   状部を除き該帯状部の両側の前記配線端子間に貫通孔が
   設けられたフィルムキャリアを前記配線端子群の各端子
   が前記液晶セルの電極端子群と各端子と一致するように
   異方性導電膜を介して重ね合わせ、前記貫通孔が設けら
   れていない前記帯状部分に加熱加圧ツールを当てつけて
   接着するとともに前記電極端子群と前記配線端子群とを
   電気的に接続することを特徴とする液晶表示素子の製
   法。