JPH03184023A - 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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JPH03184023A
JPH03184023A JP29124190A JP29124190A JPH03184023A JP H03184023 A JPH03184023 A JP H03184023A JP 29124190 A JP29124190 A JP 29124190A JP 29124190 A JP29124190 A JP 29124190A JP H03184023 A JPH03184023 A JP H03184023A
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  • Combinations Of Printed Boards (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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を用いたデイスプレィパネル等の
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イスプ
レィパネルを例にとり説明する。液晶デイスプレイパネ
ルへの駆動用ICIの実装は、第2図に示すごとく、T
AB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、U
V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Vo1.85.tt35(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を応用したデイスプレィパネルを用い
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、これらのデイスプレィパネルが、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
れらのデイスプレィ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、
デイスプレィ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、デイスプレィパ
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、液晶デイスプレィ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、デイスプレィパネルと
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、デイスプレィ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、デイスプレィ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、αc−4.oxto−’であり、有
機系のフィルム8は、αt =2.2xio−’である
。この係数で、−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、−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。
(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
晶デイスプレィ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O
μ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図に示しである。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Oμ
(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。1.6m厚のガラス−
エポキシ銅張積層板の全面に金メツキを施こし、これに
スズメツ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+7¥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
、Oμ(オーバーハング部)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、
オーブ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とオーバーハング部と
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モノは、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か細くなるため、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0.5m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、IT
Oで形成されており、その膜厚はほぼ500人(実際上
100〜5000人は可能)でシート抵抗は、約500
ΩOである。
一方、駆動様ICI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、0.5
μ厚のスズメツキが施されている。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ル、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が充分流れる時間を待って
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、スズメツキの他に半旧メツキ、
金メツキを検討したが、は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、0.3鴫、0.
25mm、0.19am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ピして信頼性試
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1o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1
i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1oに対
し平面的にオーバーラツ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、接合抵抗による、従来方法と、本発明に
よる方法との比較が示しである。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
いてさらに説明をっけ加えるならば、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
lo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
4μ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IC2・・・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 以上

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (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. (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. (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。
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Cited By (3)

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