JPH077165B2 - 液晶パネルの接合構造およびその接合方法 - Google Patents

液晶パネルの接合構造およびその接合方法

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JPH077165B2
JPH077165B2 JP2291241A JP29124190A JPH077165B2 JP H077165 B2 JPH077165 B2 JP H077165B2 JP 2291241 A JP2291241 A JP 2291241A JP 29124190 A JP29124190 A JP 29124190A JP H077165 B2 JPH077165 B2 JP H077165B2
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  • Wire Bonding (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、液晶やELを用いたディスプレイパネル等の実
装体において、多数の電極(電極群)を有する実装体の
電極群同志を接合する接合構造およびその接合方法に関
する。
〔従来の技術〕
第2図から第5図で、従来の構成について液晶ディスプ
レイパネルを例にとり説明する。液晶ディスプレイパネ
ルへの駆動用ICIの実装は、第2図に示すごとく、TAB用
テープ2に、周知の方式、TAB(テープ自動ボンディン
グ)方式にて行なわれ、これを第4図に示すごとく、周
知の接合剤3で接合する。ここで接合剤3については、
ハンダ、異方性導電接着剤等の実用化がされているが、
最近では、絶縁系の接着剤、(たとえば、UV硬化型の接
着剤や、熱硬化型の接着剤、あるいは、瞬間接着剤)の
実施例が報告されている。(電子通信学会技報Vol.85,N
o.35(1986.3)、これは、電極群間の接触導通を接着剤
にて固定する考え方にもとづいている。
また別な方法として、第3図に示すごとく、プリント基
板4に駆動用ICIをワイヤボンディングにて実装し、第
5図に示すごとく、フレキシブルプリント配線板6に
て、前記と同様な方法で接合するものであった。
〔発明が解決しようとする課題〕
最近、液晶やELを応用したディスプレイパネルを用い
て、文字あるいは画像を表示する機器類が急激に増えて
きている。これは、これらのディスプレイパネルが、肉
厚を薄くでき、しかも安価にできる可能性を秘めてい
る、という優れた特徴を有しているからにほかならな
い。しかし、画像の鮮明化や、高精細化を実現する場
合、これらのディスプレイパネルに形成されている走査
線の本数を増やす必要がある。走査線の本数を増やすこ
とは、ディスプレイパネルの駆動電極数も比例して増加
するということになる。駆動電極数の増加は、ディスプ
レイパネルを駆動するための駆動用ICの数も増える結果
となる。
従って、液晶ディスプレイパネル等の性能の向上を考え
た場合、必然的に駆動用ICと、ディスプレイパネルとの
接合点が増加し、なおかつ、接合電極群のピッチが小さ
くなり、接合の信頼性が低下するばかりか、実装コスト
への影響が大きく実用化への大きな障壁となっている。
では、従来方法で、ディスプレイパネルの性能向上をは
かれない要因を調べると、一番大きな要因として、次の
ことを見い出した。つまり、接続に用いたフレキシブル
プリント配線板6、又は、TAB(テープ自動ボンディン
グ)用テープ2に用いられている有機系フィルム8と、
ディスプレイパネルに用いられている電極ガラス9との
熱膨張が大きく異なるためと判った。熱膨張係数で、電
極ガラス9は、α=4.0×10-6であり、有機系のフィ
ルム8は、α=2.2×10-5である。この係数で、一ケ
タも異なるため、電気的接合部に加わる熱ストレスは大
きく、単なる接触で導通のとられている構造では、とう
てい耐えられるストレスの範囲ではない。まして、性能
向上を図るため、接合ピッチが細くなっており、一本あ
たりの接触面積が小さくなっている。
そこで本発明はこのような課題を解決しようとするもの
で、その目的とするところは、この熱ストレスを大きく
緩和させ、信頼性特性を大巾に改善させることのできる
液晶パネルの接合構造およびその接合方法を提供すると
ころにある。
〔課題を解決するための手段〕
(1)本発明の液晶パネルの接合構造は、液晶パネルの
基板端部に形成された電極と、フィルム基材上に導電層
からなる接合電極が形成され、且つ前記フィルム基材の
端部を一部残し前記接合電極が露出したオーバーハング
部とを有し、前記電極と前記オーバーハング部に位置す
る接合電極とが異方性導電接着剤を介して電気的に接合
されたことを特徴とする。
(2)本発明の液晶パネルの接合方法は、液晶パネルの
基板端部に形成された電極上に異方性導電接合剤を塗布
または貼設し、フィルム基材上に導電層からなる接合電
極が形成され、且つ前記フィルム基材の端部を一部残し
前記接合電極が露出したオーバーハング部に位置する接
合電極と前記電極とを位置合わせし、前記接合電極の上
方より加熱手段により加圧接合し、電気的に接続したこ
とを特徴とする。
(3)また、本発明の液晶パネルの接合方法は、フィル
ム基材上に導電層からなる接合電極が形成され、且つ前
記フィルム基材の端部を一部残し前記接合電極が露出し
たオーバーハング部に位置する接合電極上に異方性導電
接着剤を塗布または貼設し、液晶パネルの基板端部に形
成された電極と前記接合電極とを位置合わせし、前記接
合電極の上方より加熱手段により加圧接合し、電気的に
接合したことを特徴とする。
〔作用〕
作用について、異方性導電接着剤を用いて詳細に解析し
たので説明する。
異方性導電接着剤を用いる場合は、熱圧着方式にて、液
晶ディスプレイパネルの基板である電極ガラス9との接
合を実施するが、前記したようにTAB用テープ2のポリ
イミド等有機系のフィルム8と、ソーダ系ガラス、石英
ガラス等の電極ガラス9との熱膨張係数が大きく異なる
ため、熱圧着時にて、すでに接合部に歪が発生する。こ
の歪は、残存応力として接合後にも接合部に残って、信
頼性を低下させる。この残存応力について、接合部に加
わる最大応力を、有限要素法でモデルサンプルにて試算
してみた。結果を第6図に示す。
TAB用テープ2の有機系のフィルム8の厚さによって大
きく差のあることが判り、有機系のフィルム8の薄い方
が、残存応力の小さいことが判る。と同時に、有機系の
フィルム8がないときの接合部の残存応力が、きわめて
小さいことも推測できる。冷熱時には、これと同様なス
トレスが、さらに加わると考えられる。
有機系フィルム8の厚さによって、電極ガラス9との接
合抵抗の信頼性がどう変るかについても調べた。試験の
方法は、冷熱サイクル試験で行ったが、有機系のフィル
ム8の厚さは、75μ,25μとし、第7図の図中の0μと
示されているのは、前記したオーバーハング部であり、
詳細については、第1図に示してある。このTAB用テー
プ2に用いられているフィルム8は125μである。結果
については、第7図に示す。
第7図から判るように、有機系のフィルム8の厚さ0μ
(オーバーハング部、つまり接合電極11が有機系のフィ
ルム8から突出している状態)が最も接合抵抗が安定し
ている。構造としてオーバーハング構造が最も優れてい
ることが判る。
次に、このオーバーハング構造と、他の構造がストレス
にどの位耐え、又強いかについて調べた。評価方法とし
ては、接合部分に、曲げストレスを加えることにより歪
を発生させ行った。1.6mm厚のガラス−エポキシ銅張積
層板の全面に金メッキを施こし、これにスズメッキを施
こしたフレキシブルプリント基板及び、オーバーハング
部のTAB用テープ2を異方性導電接着剤10で接合して、
第8図に示すごとく、圧力を加えて、ガラエポとTAB用
テープ2及びフレキシブルプリント基板6との接合部に
歪を与える。そしてA点での接合抵抗の変化を見、接合
抵抗が初期の10倍以上になるとき(オープン)の歪量を
測定した。結果は、第8図に示す様になった。
第8図で、有機系のフィルム8の厚さ、25μのものと、
0μ(オーハーハング部)のものは、ガラエポの曲げ破
断による、接合抵抗のオープンも含まれているので、オ
ープン歪の値も近よっている。しかし、ガラエポの破断
歪がもっと大きければ、25μとオーハーハング部との差
はもっと顕著になったと思われる。
又、この曲げストレスにおいて、第15図、第16図に示す
ごとく、オーバーハング構造のものは、TAB用テープ2
側の接合電極11の曲りで、接合部に加わるストレスを緩
和している。第15図、第16図は、サンプルのスケッチ図
である。
これは、接合ピッチの細いものほどストレス緩和の効果
が大きい。(接合電極11が細くなるため、曲げ強度が弱
くなるためである。)第16図参照。
また、電極ガラス9と有機系のフィルム8の平面間隔
は、(第15図A、第16図B)ストレスを緩和する役目と
して大事であるが、この大きさは、接合電極11の厚さ、
巾に大きく関係している。接合電極11が、太ければ大き
くとり、細ければ小さくてもよい。銅箔35μ厚のTAB用
テープである場合、A,Bは0.5mm以上あればほとんど問題
なく、信頼性が確保できる。
〔実施例〕
次に、実施例について説明する。液晶ディスプレイパネ
ルの電極ガラス9上の電極12(第1図参照)は、ITOで
形成されており、その膜厚はほぼ500Å(実際上100〜50
00Åは可能)でシート抵抗は、約500Ωである。
一方、駆動様IC1をインナーリードボンディングしてい
るTAB用テープ2は、有機系のフィルム8がポリイミド
(カプトン)フィルムで厚さ125μ、導電層である銅箔
パターン14は、35μ厚で、表面には、0.5μ厚のスズメ
ッキが施されている。さらに銅箔パターン14の延長部分
である接合電極11はオーバーハング部となって第1図の
前記フィルム8より左端側に突出して露出された状態と
なっている。
次に第9図を用いて手順について簡単に説明する。先
ず、TAB用テープ2のオーバーハング部の電極部と電極
ガラス9の電極部における互いの接合部のゴミ、汚れを
落とし、シート状の異方性導電接着剤10を、電極ガラス
9上の電極12に、ロール又は、プレスにて貼り合せる
か、塗布する。次にTAB用テープ2の接合電極11を、電
極12に位置合せする。位置合せが終ると、非接着処理を
施した加熱ツール16によって加圧接合する。第1図の如
く加熱ツール16が上方より接合電極11を直接押圧し、電
極ガラス9の下面をツール受に載置されているので、接
合電極11が異方性導電接着剤10に強圧され異方性導電接
着剤10中に混在する金属粒子(多数)が変形されるか、
接合電極11の下面にくい込むので、その電気的接続が確
実となる。
次に、異方性導電接着剤10の充分流れる時間を持ってプ
レスアウトする。プレスアウトされたものは、自然冷却
により強固な接着が完了する。
接合電極11の表面は、スズメッキの他に半旧メッキ、金
メッキを検討したが、ほぼ同様な結果である。又、異方
性導電接着剤10の貼り合せについても、電極ガラス9側
に貼り合せる方法と、TAB用テープ2側に貼り合せる方
法とがあるが、これは、どちらも同等の結果であった。
さらに各電極の接合ピッチについても、0.3mm,0.25mm,
0.19mmの3種類で検討したが、同様の傾向であった。
ポリイミドフィルム125μのTAB用テープ2で、パネル7
との接合部をオーバーハング構造として信頼性試験に
て、接続抵抗の変化とともに、パネルモジュールを試作
してその信頼性を評価した。その結果を第10図〜13図に
示す。
なお、第1図において、各接合電極11の先端には各接合
電極を連結するために前記フィルム8の端部8aが設けら
れている。この端部8aは前記フィルム8(第1図の右端
側)と側方を介して連結していてもよく、又離別し別体
となっていてもよい。この端部8aは異方性導電接着剤10
から外れた平面に配置されている。第15図、第16図は、
オーバーハング部15が示され、その下端には第1図の如
く端部8aを設けていないが、接合電極11を下方に延ば
し、その下端に前記フィルム8の端部8aを形成してもよ
い。その場合、端部8aが上方の前記フィルム8と両側方
にて連結してもよく、又別離してもよい。この場合8aは
異方性導電接着剤10に対し平面的にオーバーラップしな
いよう下方に形成するものとする。
〔発明の効果〕
従来の方法では、信頼性試験、たとえば、冷熱試験で
は、100サイクル(モジュール状態で)程度しかもたな
かったものが、3倍の300サイクルまでもつようにな
り、パネルモジュールとしての信頼性を大巾に改善し
た。
第14図には、結合抵抗による、従来方法と、本発明によ
る方法との比較が示してある。これからも判るように、
れき然とした差がある。
第14図において、従来方法と、本発明の方法の差につい
てさらに説明をつけ加えるならば、本発明は、接合電極
11を直接加圧圧着ツールにて押しているのに対して、従
来方法は、接合電極11と加圧圧着ツールの間に有機系の
フィルム8が存在するために、異方性導電接着剤10中の
金属粒子が充分加圧を受けてつぶれていないのである。
本発明の方法では、充分つぶされており、その電極ガラ
ス9と、接合電極11の間の間隔は、狭くなって例えば4
μ以下であり、又4μ以下とすることが、接合の信頼性
を向上させている一因ともなっている。
【図面の簡単な説明】
第1図…本発明のTABを用いた電極接合構造図。 第2図〜第5図…従来技術を説明する接合構造図。 第6図〜第8図…本発明に至るまでの作用の説明図。 第9図…本発明の実施についての手順を示す図。 第10図〜第12図…本発明の信頼性特性図。 第13図…本発明を用いたモジュールの信頼性説明図。 第14図…本発明と従来技術の信頼性比較の一例を示す
図。 第15図、第16図…本発明におけるストレス緩和の状態を
示す図。 1…駆動用IC、2…TAB用テープ 3…接着剤、4…プリント基板 5…ボンディングワイヤ 6…フレキシブルプリント配線板 7…パネル 8…有機系のフィルム(フィルム) 9…電極ガラス 10…異方性導電接着剤 11…接合電極、12…電極 13…モールド剤、14…銅箔パターン 15…オーバーハング部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】液晶パネルの基板端部に形成された電極
    と、フィルム基材上に導電層からなる接合電極が形成さ
    れ、且つ前記フィルム基材の端部を一部残し前記接合電
    極が露出したオーバーハング部とを有し、前記電極と前
    記オーバーハング部に位置する接合電極とが異方性導電
    接着剤を介して電気的に接合されたことを特徴とする液
    晶パネルの接合構造。
  2. 【請求項2】液晶パネルの基板端部に形成された電極上
    に異方性導電接着剤を塗布または貼設し、フィルム基材
    上に導電層からなる接合電極が形成され、且つ前記フィ
    ルム基材の端部を一部残し前記接合電極が露出したオー
    バーハング部に位置する接合電極と前記電極とを位置合
    わせし、前記接合電極の上方より加熱手段により加圧接
    合し、電気的に接続したことを特徴とする液晶パネルの
    接合方法。
  3. 【請求項3】フィルム基材上に導電層からなる接合電極
    が形成され、且つ前記フィルム基材の端部を一部残し前
    記接合電極が露出したオーバーハング部に位置する接合
    電極上に異方性導電接着剤を塗布または貼設し、液晶パ
    ネルの基板端部に形成された電極と前記接合電極とを位
    置合わせし、前記接合電極の上方より加熱手段により加
    圧接合し、電気的に接合したことを特徴とする液晶パネ
    ルの接合方法。
JP2291241A 1990-10-29 1990-10-29 液晶パネルの接合構造およびその接合方法 Expired - Lifetime JPH077165B2 (ja)

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JP4604865B2 (ja) * 2005-06-15 2011-01-05 株式会社島津製作所 集積回路パッケージから集積回路を取り出す方法

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