JP2005241837A - 表示装置および表示装置の製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】
表示装置において、製造工程を増加させることなく、配線基板の配線の損傷、断線の発生を抑制し、製品品質を向上させる。
【解決手段】
主面とこの主面の端に形成された複数の端面とを有し、前記主面上に多数の表示素子が形成され、少なくとも一つの端面の近傍の前記主面上に前記表示素子に接続される複数の接続端子を有する絶縁性基板、および前記接続端子に接着用樹脂を介して接続される配線基板端子を有し、前記一つの端面を含む仮想平面を横切るように配置された配線基板を備えた表示装置において、前記接着用樹脂は導電粒子を含み、前記仮想平面における前記接着用樹脂の厚さが、前記接続端子と前記配線基板端子との間における前記接着用樹脂の厚さより厚いことを特徴とする。
【選択図】 図2

Description

本発明は、多数の表示素子を形成する絶縁性基板と、配線基板とが接着用樹脂により接着される表示装置および表示装置の製造方法に関するものである。
以下従来の表示装置について示す。例えば液晶を用いた表示装置において、2つの絶縁性基板が相対向して配置され、これらの絶縁性基板の間に多数の表示素子が例えばマトリクス状に形成される。一方の絶縁性基板は、マトリクス状に薄膜トランジスタ(以下TFTという)が配列されたTFT基板であり、他方の絶縁性基板は多数のカラーフィルタ(以下CFという)をマトリクス状に配置したCF基板である。これらの2枚の絶縁性基板は、TFT基板がCF基板よりも外形が張り出した形で互いに重ねあわされ、2枚の絶縁性基板の間に液晶が狭持されている。このTFT基板の張り出し部に駆動回路を実装する。この駆動回路の主な実装方式には、TFT基板上に形成された配線パターンに接続されTFT基板の端部近傍に形成された接続端子と、液晶駆動用のICチップが実装された配線基板であるTCP(Tape Carrier Package)またはFPC(Flexible printed circuit)上に形成された配線基板端子とが、接着用樹脂で構成される異方性導電膜(ACF:Anisotropic Conductive Film)を介して熱圧着され接続されるTCP実装方式がある。
また、液晶駆動用のICチップを、TFT基板上に形成された接続端子に直接実装するCOG(Chip on Glass)実装方式がある。
このようにTCPやFPCといった配線基板を絶縁性基板端部にて異方性導電膜を介して接続した場合、運搬等による振動や衝撃により、絶縁性基板の端部が配線基板の配線と接触し、配線基板の配線の損傷、断線が発生しやすいため、配線基板と接続される絶縁性基板の端部が面取り加工されている。また、異方性導電膜を絶縁性基板の外周端部から外側にはみだすように塗布しているものもある(例えば、特許文献1参照)。
特開2003−91015号公報
上記従来技術においては、配線基板と接続される絶縁性基板の端部を面取り加工する工程を設ける必要があり、製造工程の増加が問題であった。本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであって、製造工程を増加させることなく、配線基板の配線の損傷、断線の発生を抑制し、製品品質を向上させることを目的としている。
本発明による表示装置は、主面とこの主面の端に形成された複数の端面とを有し、前記主面上に多数の表示素子が形成され、少なくとも一つの端面の近傍の前記主面上に前記表示素子に接続される複数の接続端子を有する絶縁性基板、および前記接続端子に接着用樹脂を介して接続される配線基板端子を有し、前記一つの端面を含む仮想平面を横切るように配置された配線基板を備えた表示装置であって、
前記接着用樹脂は導電粒子を含み、前記仮想平面における前記接着用樹脂の厚さが、前記接続端子と前記配線基板端子との間における前記接着用樹脂の厚さより厚いことを特徴とする。
また本発明による表示装置の製造方法は、主面とこの主面の端に形成された複数の端面とを有し、前記主面上に多数の表示素子が形成され、少なくとも一つの端面の近傍の前記主面上に前記表示素子に接続される複数の接続端子を有する絶縁性基板、および前記接続端子に接着用樹脂を介して接続される配線基板端子を有し、前記一つの端面を含む仮想平面を横切るように配置された配線基板を備えた表示装置の製造方法であって、加熱された圧着ヘッドを用いて前記配線基板の配線基板端子を前記接着用樹脂を介して前記接続端子に熱圧着し接続する工程を含み、前記工程では、前記一つの端面の外側において、前記配線基板を前記主面から離れる方向に押圧ヘッドにより押し上げることを特徴とする。
本発明の表示装置によれば、前記一つの端面を含む仮想平面における前記接着用樹脂の厚さが、前記接続端子と前記配線基板端子との間における前記接着用樹脂の厚さより厚いので、この厚い接着用樹脂により、とくに製造工程を増加させることなく、配線基板に形成された配線の損傷、断線の発生を抑制できる。
本発明の表示装置の製造方法によれば、加熱された圧着ヘッドを用いて前記配線基板の配線基板端子を前記接着用樹脂を介して前記接続端子に接続する工程を含み、前記工程では、前記一つの端面の外側において、前記配線基板を前記主面から離れる方向に押圧ヘッドにより押し上げることにより、前記一つの端面を含む仮想平面における接着用樹脂の厚さを、接続端子と配線基板端子との間における接着用樹脂の厚さよりも厚くすることができ、とくに製造工程を増加させることなく、配線基板に形成された配線の損傷、断線の発生を抑制できる。
以下に、本発明の適用可能な実施の形態が説明される。以下の説明は、本発明の実施の形態を説明するためのものであり、本発明が以下の実施の形態に限定されるものではない、説明の明確化のため、以下の記載は、適宜、省略及び簡略化がなされている。又、当業者であれば、以下の実施の形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能であろう。
実施の形態1.
この実施の形態1は、テープキャリアパッケージ基板(TCP)を配線基板として用いた実施の形態である。図1は、本実施の形態における表示装置の全体構成の概略を説明するための平面図、図2は本実施の形態における図1のA−A断面図、図3は本実施の形態における表示装置の製造方法を示す図1のA−A断面図である。
本実施の形態1は液晶表示装置であり、図1〜図3に示されるように、2枚の絶縁性基板1、2が重ね合わされ、これらの2枚の絶縁性基板1、2の間に液晶(図示せず)を狭持し、封止材5で封入して液晶パネルを作製する。
一方の絶縁性基板1はTFT基板であり、他方の絶縁性基板2はCF基板である。これらの絶縁性基板1、2はともに方形であり、絶縁性基板1は絶縁性基板2よりも大きな面積を持っている。絶縁性基板1は、上面に主面10を有し、この主面10の端に4つの端面11〜14を有する。主面10と各端面11〜14との間に、ほぼ直角のエッジ10Eが形成されている。図2、図3には、図1におけるA−A部分の断面が示されるが、このA−A部分は、一つの端面11の近傍の部分である。絶縁性基板1の主面10は、表示素子形成領域1Aと張り出し端部1Bを含んでいる。表示素子形成領域1Aには、絶縁性基板2が重なり、この絶縁性基板2との間に多数の液晶表示素子が、例えばマトリクス状に形成される。この表示素子形成領域1Aは、図1に示すように、端面12、13に隣接している。張り出し端部1Bは、表示素子形成領域1Aと端面11、14との間に形成される。絶縁性基板1が絶縁性基板2よりも大きな面積を持っているため、張り出し端部1Bでは、絶縁性基板1が表示素子形成領域1Aよりも張り出している。主面10は表示素子形成領域1Aからエッジ10Eまで平坦な平面として形成されている。
主面10上には複数の配線パターン15が形成されている。この複数の配線パターン15は、表示素子形成領域1A上にマトリクス状に形成された多数の表示素子に対し、そのコラムまたはロウに沿って互いに平行に形成され、そのコラムまたはロウに沿って配列する複数の表示素子に接続される。各配線パターン15の端部には、図2、図3に示すように接続端子16が配置され、これらの複数の各接続端子16は、対応する各配線パターン15に接続されている。
張り出し端部1Bには、配線基板を構成する複数のテープキャリアパッケージ基板(TCP)3が配置される。各TCP3は、端面11、14の延長方向に幅Wを有し、張り出し端部1Bから絶縁性基板1の外側に向かい、端面11を含む仮想平面および端面14を含む仮想平面を横切って延びている。図2、図3には、端面11を含む仮想平面が符号P−Pで示されている。各TCP3は、図2、図3に示すように、張り出し端部1Bと対向する内端部31と、絶縁性基板1の外部に位置する外端部32と、これを繋ぐ傾斜部33を有する。内端部31と外端部32は主面10とほぼ平行であり、外端部32は内端部31よりも上方に位置し、傾斜部33は内端部31から外端部32に向かって主面10から遠ざかるように傾斜して、内端部31と外端部32を繋いでいる。
各TCP3の内端部31の下面には、配線基板端子を構成する複数のTCP端子34が配置されている。これらの各TCP端子34は、複数の接続端子16のそれぞれに間隙を介して対向している。各TCP3の外端部32の上面には、ICチップ35が配置される。このICチップ35は、TCP3の下面に形成される配線パターンを介して複数のTCP端子34に接続される。
各TCP3の内端部31および傾斜部33と、主面10との間には、接着用樹脂4が配置され、各TCP3はこの接着用樹脂4により主面10に接着される。この接着用樹脂4は、導電粒子4aを含む熱硬化性樹脂であり、ACFを形成し、各接続端子16と各TCP端子34は、接着用樹脂4に含まれる導電粒子4aにより互いに電気的に接続される。ICチップ35は、TCP端子34と接続端子16との電気的接続により、配線パターン15に接続され、この配線パターン15に接続された複数の表示素子に接続される。
図2に示す通り、本実施の形態において、接着用樹脂4は、その仮想平面P−Pにおける厚さが、接続端子16とTCP端子34との間における厚さより厚い。接着用樹脂4に含まれる導電粒子4aの径は4〜5μmであり、接続端子16とTCP端子34間の導電粒子4aはつぶされて接続されていることから、仮想平面P−Pにおける接着用樹脂4の厚さは、通常4μm以上、好ましくは4〜200μmである。このように、仮想平面P−Pにおける接着用樹脂4の厚さを厚くすることにより、絶縁性基板1の主面10と端面11、14との間のエッジ10EがTCP3の配線パターンと接触し、TCP3の配線の損傷、断線が発生するのを防止することが可能となる。
また、仮想平面P−Pにおける接着用樹脂4の厚さの上限値200μmは、液晶表示装置の厚みに影響を及ぼさない値であれば、これに限定されるものではない。
さらに、図2においては、TCP3が、絶縁性基板1の主面10から遠ざかる方向へ傾斜した傾斜部33を有するので、仮想平面P−Pにおける接着用樹脂4の厚さが、接続端子16とTCP端子34との間における接着用樹脂4の厚さより厚く形成され、絶縁性基板1の主面10と端面11、14との間のエッジ10EにTCP3の配線パターンが接触し、TCP3の配線の損傷、断線が発生するのを、より確実に防止することが可能となる。
次に、図3を用いて本発明の表示装置の製造方法を説明する。絶縁性基板1に形成された接続端子16もしくはTCP3のTCP端子34に、接着用樹脂4を接着後、接続端子16とTCP端子34とが対向するように位置決めし、それらを接着用樹脂4を介して接着する。次いでTCP3の内端部31の上面に、圧着ヘッド6を押し当て加熱し、TCP3を絶縁性基板1に熱圧着し、接着用樹脂4を熱硬化させる。併せて、複数の押圧ヘッド7をTCP3のそれぞれの下部に配置し、接着用樹脂4の熱硬化の開始直後、好ましくは熱圧着の開始から接着用樹脂4が硬化を完了してしまわない15秒程度の時間内に、絶縁性基板1の端面11、14の外側において、各TCP3の外端部32の内端側を、下から押圧ヘッド7によって押し上げる。各押圧ヘッド7は、例えばテフロン(登録商標)等の耐熱性の高い樹脂からなり、TCP3の幅Wと同じ幅を有し、その厚さtは実質的に2〜5mmとされる。この押圧ヘッド7で押し上げることにより、仮想平面P−Pにおける接着性樹脂4の厚さが、接続端子16とTCP端子34との間の接着用樹脂4の厚さより厚くなる。これに基づき、絶縁性基板1のエッジ10EがTCP3の配線パターンと接触し、TCP3の配線の損傷、断線が発生するのを防止することが可能となり、また絶縁性基板1の端部に、面取り加工をする工程を追加する必要もない。
さらに、押圧ヘッド7によりTCP3を押し上げることにより、接着用樹脂4がTCP3の傾斜部33と絶縁性基板1の主面10との間で、仮想平面P−Pを超えてエッジ10Eを覆うように張り出す。このように接着用樹脂4により、絶縁性基板1のエッジ10Eを覆うことで、絶縁性基板1のエッジ10EがTCP3の配線と接触し、TCP3の配線の損傷、断線が発生するのを、より確実に防止することが可能となる。
また、本実施の形態1においては、幅Wを有する複数の押圧ヘッド7を用いて各TCP3を押し上げる方法を説明したが、複数のTCP3を同時に押し上げることが可能な幅を有した押圧ヘッド7を用いると、より少ない数の押圧ヘッド7により、効率的に各TCP3を押し上げることができ、特定の機種に限定されることなく汎用的に押圧ヘッド7を利用することができる。
上記のように、本実施の形態1の表示装置では、仮想平面P−Pにおける接着用樹脂4の厚さを、接続端子16とTCP端子34との間の接着用樹脂4の厚さより厚くしたので、絶縁性基板1のエッジ10EがTCP3の配線と接触することを防止し、TCP3の配線の損傷、断線が発生を簡単に防止することが可能となり、表示装置の製品品質を向上させることができる。
実施の形態2.
この実施の形態2は、チップオングラス(COG)実装方式を採用した実施の形態である。本実施の形態2を図4により説明する。図4は、本実施の形態2における表示装置のCOG用ICチップ実装部の断面図である。図1〜図3と同じ構成部分については同一符号を付している。
図4に示す通り、本実施の形態2では、絶縁性基板1の主面10の端部近傍に配置された複数のCOG接続端子17と、絶縁性基板1の主面1A上に形成された複数の配線パターン15との間に複数のCOG用ICチップ8が接続される。具体的には、各配線パターン15にICチップ接続端子18が形成され、またCOG接続端子17に接続された接続パターン15aにもICチップ接続端子19が形成され、COG用ICチップ8は、これらのICチップ接続端子18、19にそのチップ端子が、導電粒子4aを含む接着用樹脂4を介して熱圧着され、絶縁性基板1に直接実装される。この実施の形態2では、配線基板として、COG用ICチップ8に伝送信号及び電源電圧を供給する複数のフレキシブルプリント基板(FPC)9が使用され、この各FPC9がCOG接続端子17に接続される。このFPC9は、実施の形態1におけるTCP3と同様に、内端部91と外端部92とそれらの間の傾斜部93を有し、内端部91の下面上に形成された配線基板端子を構成するFPC端子94が、接着用樹脂4を介してCOG接続端子17に接続されている。外端部92は内端部91よりも上方に位置し、傾斜部93は内端部91と外端部92を繋ぎ、内端部91から外端部92に向かって主面1Aから遠ざかるように傾斜している。
絶縁性基板1の端面11を含む仮想平面P−Pにおける接着用樹脂4の厚さは、COG接続端子17とFPC端子94との間の接着用樹脂4の厚さより厚く形成する。絶縁性基板1の端面14を含む仮想平面P−Pにおける接着用樹脂4の厚さも同様とされる。接着用樹脂4に含まれる導電粒子4aの径は4〜5μmであり、COG接続端子17とFPC端子94との間の導電粒子4aはつぶされて接続されていることから、仮想平面P−Pにおける接着用樹脂4の厚さは、厚みが通常4μm以上、好ましくは4〜200μmである。このように仮想平面P−Pにおける接着用樹脂4の厚さを、COG接続端子17とFPC端子94の間における接着用樹脂4の厚さよりも厚くすることにより、絶縁性基板1のエッジ10EがFPC9の配線パターンと接触し、FPC9の配線の損傷、断線が発生するのを防止することが可能となる。
この実施の形態2の表示装置の製造方法でも、絶縁性基板1に形成されたCOG接続端子17もしくはFPC9におけるFPC端子94に、接着用樹脂4を接着後、COG接続端子17とFPC端子94とが対向するように位置決めし、これらのCOG接続端子17とFPC端子94を接着用樹脂4で接着する。次いでFPC9の内端部91の上面から圧着ヘッド6を押し当て、FPC9を絶縁性基板1に熱圧着する。この熱圧着の開始直後、好ましくはその開始直後から接着用樹脂4が硬化を完了してしまわない15秒程度までの時間内に、FPC9の外端部92の内端側の下面を、押圧ヘッド7で押し上げる。これにより、仮想平面P−Pにおける接着用樹脂4の厚さが、COG接続端子17とFPC端子94との間の接着用樹脂4の厚さより厚くなり、絶縁性基板1のエッジ10EがFPC9の配線と接触し、FPC9の配線の損傷、断線が発生するのを防止することが可能となり、面取り加工をする工程を追加する必要もない。
上記のように、本実施の形態2の表示装置では、絶縁性基板1のエッジ10EがFPC9の配線と接触するのを防止することにより、FPC9の配線の損傷、断線が発生を抑制することが可能となり、これにより製品品質を向上させることができる。その他は実施の形態1と同様である。
上記実施の形態1または2においては、TCP3やFPC9などの配線基板を熱圧着する圧着ヘッド6の加熱方式として、圧着ヘッド6を圧着時に一時的にパルスにより加熱するパルスヒート方式を採用するが、例えば常時加熱した圧着ヘッド6により圧着するコンスタントヒート方式を実施した場合でも同等の効果を得ることが可能である。
パルスヒート方式を実施した場合は、圧着ヘッド6の加圧、加熱のタイミングを制御することができるため、より容易に、仮想平面P−Pにおける接着用樹脂4の厚さを、接続端子16、17と、配線基板端子、すなわちTCP端子34またはFPC端子94との間における接着用樹脂4の厚さより厚く形成することが可能となる。
上記実施の形態1または2においては、押圧ヘッド7のTCP3やFPC9などの配線基板と接する面を、例えば半円形状のように滑らかなに曲面に加工することで、押圧ヘッド7が配線基板に形成された配線へ及ぼす影響を軽減することが可能となる。
上記実施の形態1または2においては、TCP3やFPC9などの配線基板が傾斜部33、93を有するものについて説明したが、図5に示すように傾斜部ではなく段差部36を設けることにより、仮想平面P−Pにおける接着用樹脂4の厚さを、接続端子16などの接続端子と、TCP端子34などの配線基板端子との間における接着用樹脂4の厚さより厚く形成しても同等の効果を得ることが可能である。段差部36は内端部31と、これよりも上方に位置する外端部32とを段差で繋ぐもので、この段差部36により、仮想平面P−Pにおける接着用樹脂4の厚さを、接続端子16と、TCP端子34などの配線基板端子との間における接着用樹脂4の厚さよりも厚くする。
さらに、本実施の形態1または2においては、液晶を用いた表示装置に用いることが好適であるために、液晶を用いた表示装置についての説明を行っているが、液晶を用いた表示装置に限定されることない。例えばエレクトロルミネセンス素子などを用いたものであっても適用可能である
本実施の形態1における表示装置の全体構成の概略を説明するための平面図 本実施の形態1における図1のA−A断面図 本実施の形態1における表示装置の製造方法を示す図1のA−A断面図 本実施の形態2における表示装置のCOG用ICチップ実装部の断面図 本発明における図1のA−A断面図
符号の説明
1:絶縁性基板(TFT基板)、10:主面、11、12、13、14:端面、
10E:エッジ、15:配線パターン、16:接続端子、17:COG接続端子、
1A:表示素子形成領域、
2:絶縁性基板(CF基板)、3:配線基板(TCP)、31:内端部、
32:外端部、33:傾斜部、34:配線基板端子(TCP端子)、
35:ICチップ、36:段差部、
4:接着用樹脂(ACF)、4a 導電粒子、
6:圧着ヘッド、7:押圧ヘッド、8:COG用ICチップ、
9:配線基板(FPC)、91:内端部、92:外端部、93:傾斜部、
94:配線基板端子(FPC端子)

Claims (9)

  1. 主面とこの主面の端に形成された複数の端面とを有し、前記主面上に多数の表示素子が形成され、少なくとも一つの端面の近傍の前記主面上に前記表示素子に接続される複数の接続端子を有する絶縁性基板、および前記接続端子に接着用樹脂を介して接続される配線基板端子を有し、前記一つの端面を含む仮想平面を横切るように配置された配線基板を備えた表示装置であって、
    前記接着用樹脂は導電粒子を含み、前記仮想平面における前記接着用樹脂の厚さが、前記接続端子と前記配線基板端子との間における前記接着用樹脂の厚さより厚いことを特徴とする表示装置。
  2. 前記配線基板は、前記仮想平面を横切る部分に、前記絶縁性基板の主面から遠ざかる方向へ傾斜した傾斜部を有することを特徴とする請求項1記載の表示装置。
  3. 前記仮想平面における前記接着用樹脂の厚みが4〜200μmの範囲であることを特徴とする請求項1または2記載の表示装置。
  4. 前記主面は、前記表示素子が形成された領域から前記一つの端面まで一つの平面として形成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の表示装置。
  5. 前記接着用樹脂が、前記一つの端面よりも外側に張り出して形成されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の表示装置。
  6. 主面とこの主面の端に形成された複数の端面とを有し、前記主面上に多数の表示素子が形成され、少なくとも一つの端面の近傍の前記主面上に前記表示素子に接続される複数の接続端子を有する絶縁性基板、および前記接続端子に接着用樹脂を介して接続される配線基板端子を有し、前記一つの端面を含む仮想平面を横切るように配置された配線基板を備えた表示装置の製造方法であって、圧着ヘッドを用いて前記配線基板の配線基板端子を前記接着用樹脂を介して前記接続端子に熱圧着し接続する工程を含み、前記工程では、前記一つの端面の外側において、前記配線基板を前記主面から離れる方向に押圧ヘッドにより押し上げることを特徴とする表示装置の製造方法。
  7. 前記接着用樹脂が導電粒子を含む熱硬化性樹脂であり、この接着用樹脂の熱硬化が完了しない時間内に、前記押圧ヘッドによる前記配線基板に対する押し上げが行なわれることを特徴とする請求項6記載の表示装置の製造方法。
  8. 前記圧着ヘッドに対する加熱が、パルスヒート方式で行なわれることを特徴とする請求項6または7項記載の表示装置の製造方法。
  9. 前記押圧ヘッドの前記配線基板と接する面が、滑らかに加工されていることを特徴とする請求項6乃至8項のいずれか1項に記載の表示装置の製造方法。
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