JP3277765B2

JP3277765B2 - 液晶表示装置の製造方法

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Publication number: JP3277765B2
Application number: JP22885995A
Authority: JP
Inventors: 英雄山中
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-09-06
Filing date: 1995-09-06
Publication date: 2002-04-22
Anticipated expiration: 2015-09-06
Also published as: JPH0973058A

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ＴＦＴ素子
が形成された液晶駆動基板とカラーフィルタまたはマイ
クロレンズ等の光感度向上対策が設けられた対向基板と
を重ね合わせた後に分割して個々の液晶パネル部材を形
成し、液晶注入および外部接続配線を行って液晶表示装
置を製造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶表示装置の製造においては、
ＴＦＴ素子などの駆動素子を形成したほうけい酸ガラス
または石英ガラス基板と、カラーフィルタを形成したほ
うけい酸ガラスまたは石英ガラス基板とを重ね合わせ、
これを分割して個々の液晶パネル部材を形成している。
また、形成された液晶パネル部材には所定の液晶を注入
した後、液晶パネル部材の電極パッドにフレキシブルプ
リント配線板を熱圧着により接続し、さらに液晶パネル
部材の表裏に偏光フィルムを貼り付けてモジュール化を
図っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このフレキシブルプリ
ント配線板を熱圧着する際には、所定の電気伝導特性と
機械的接着強度とを確保するため、異方性導電接着剤を
使用して所定の加熱と加圧とにより接続を行っている
が、その加熱と加圧とを緻密に制御することが非常に重
要となる。つまり、加熱温度が高すぎると電極パッド等
の接続部やその周辺に多くの熱が伝わり、その熱による
ダメージによってＴＦＴ側基板の欠けや割れ、ＴＦＴ素
子の特性悪化、シール剤劣化、カラーフィルタ側基板に
おいてはカラーフィルタの変色が発生し、また注入した
液晶の変質による画質悪化等が生じるという問題があ
る。

【０００４】また、加熱温度が低すぎると異方性導電接
着剤中の熱硬化性または熱可塑性バインダから成る絶縁
材が十分に軟化せず、異方性導電接着剤中の導電微粒子
の押しつぶしが不十分となって所望の電気的、機械的接
続特性が得られなくなってしまう。

【０００５】さらに、加圧が大きすぎるとＴＦＴ側基板
の欠けや割れの発生が問題となり、加圧が小さすぎると
上記加熱が低い場合と同様に異方性導電接着剤中の導電
微粒子の押しつぶしが不十分となって的確な電気的導通
と十分な機械的強度とを得られなくなってしまうという
問題が生じる。

【０００６】また、従来の液晶表示装置の製造方法で
は、重ね合わせたＴＦＴ側基板とカラーフィルタ側基板
とを分割して液晶パネル部材を形成した後、液晶注入お
よびフレキシブルプリント配線板の熱圧着を行う際に、
ＴＦＴ側基板やカラーフィルタ側基板の表面に余分な液
晶やごみ、傷等が付着しやすい。さらに、紫外線照射硬
化型接着剤による液晶封止を行うため、注入口付近がこ
の接着剤で汚れてしまい、これを除去するために十分な
洗浄作業が必要となって生産性の低下を招いている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような課
題を解決するために成された液晶表示装置の製造方法で
ある。すなわち、本発明は、先ず、液晶駆動基板と対向
基板とを重ね合わせ、次いで、重ね合わせた液晶駆動基
板と対向基板とに各々保護テープを被着する。次に、こ
の保護テープを介して液晶駆動基板と対向基板とに完全
に切断しない切り溝を形成した後、ブレーキングによっ
て個々の液晶パネル部材に分割する。そして、この保護
テープが被着したままの液晶パネル部材に対して液晶注
入と所定の配線部材の接続とを行い液晶表示装置を製造
している。

【０００８】また、この際使用する保護テープとして、
導電性界面活性剤を混入した紫外線照射硬化型の接着層
を有するものを用いたり、液晶パネル部材に対して所定
の配線部材を接続する際に、保護テープを介して液晶駆
動基板と対向基板とを冷却したり、保護テープを紫外線
照射硬化させた後に液晶パネル部材に注入した液晶に対
する所定の熱処理を行ったり、液晶パネル部材に対して
液晶注入と所定の配線部材の接続とを行った後に保護テ
ープを剥がし、液晶駆動基板と対向基板とに残った導電
性界面活性剤の層を介して偏光フィルムを貼り合わせて
液晶表示装置を製造する方法でもある。

【０００９】このような液晶表示装置の製造方法によ
り、重ね合わせた液晶駆動基板と対向基板とを分割して
液晶パネル部材を形成し、液晶注入や所定の配線部材の
接続を行うまで一貫して液晶駆動基板および対向基板の
表面に保護テープが付いている状態となり、製造工程中
にごみや傷が付着するのを防止できるようになる。

【００１０】また、保護テープとして導電性界面活性剤
を混入した紫外線照射硬化型の接着層を有するものを使
用することで、紫外線照射硬化後の保護テープ剥離が容
易となり、また保護テープを剥がした後に液晶駆動基板
および対向基板の表面に導電性界面活性剤の薄膜が残る
状態となり、製造工程中の静電気蓄積を防止できるよう
になる。さらに、この保護テープを剥がした際に各基板
表面に残った導電性界面活性剤の薄膜を利用すれば、偏
光フィルムを貼り合わせたり、その偏光フィルムに付い
ている保護テープを剥離する際の静電気ダメージを防止
できるようになる。

【００１１】また、保護テープが付いていることから、
所定の配線部材を接続する際に、この保護テープを介し
て液晶駆動基板と対向基板とを冷却するための治具を接
触させても各基板の表面に傷が付くことがなく、効果的
な冷却により配線部材の熱圧着条件を緩和や電極パッド
の面積縮小化を図ることができるようになる。

【００１２】しかも、保護テープを紫外線照射硬化させ
ることで硬化した紫外線照射硬化型接着剤の耐熱性が向
上し、液晶パネル部材に注入した液晶に対する所定の熱
処理を行っても保護テープが損傷することを防止でき、
偏光フィルムを貼り合わせる直前の工程まで保護テープ
の役目を維持できるようになる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の液晶表示装置の
製造方法における実施の形態を図に基づいて説明する。
図１〜図５は、本発明の液晶表示装置の製造方法を順に
説明する模式断面図である。先ず図１（ａ）に示すよう
に、石英製のガラス基板１１に駆動素子であるＴＦＴ１
２を形成して液晶駆動基板であるＴＦＴ側基板１０を構
成するとともに、図１（ｂ）に示すように、石英製のガ
ラス基板２１に所定のカラーフィルタ２２を形成して対
向基板であるカラーフィルタ側基板２０を構成する。

【００１４】また、このＴＦＴ側基板１０にはポリイミ
ド等の配向膜１２ａを形成しラビング処理を施しておく
とともに、コモン電極１２ｂの印刷を行っておく。さら
に、カラーフィルタ側基板２０にはポリイミド等の配向
膜２２ａを形成してラビング処理を施しておくととも
に、液晶シール剤２２ｂおよび外周シール剤２２ｃから
成るシール剤の印刷を行っておく。

【００１５】次に、図１（ｃ）に示すように、ＴＦＴ側
基板１０とカラーフィルタ側基板２０との重ね合わせを
行う。重ね合わせは、カラーフィルタ側基板２０に設け
た液晶シール剤２２ｂおよび外周シール剤２２ｃを介し
てＴＦＴ１２とカラーフィルタ２２とが対向する状態で
行う。

【００１６】次いで、図２（ａ）に示すように、本実施
形態では、ＴＦＴ側基板１０およびカラーフィルタ側基
板２０の各ガラス基板１１、２１に保護テープ５０を被
着し、この保護テープ５０を介しての第１ダイシングを
行う。保護テープ５０は、例えば塩化ビニルやポリオレ
フィン系の基材に、導電性界面活性剤を混入したアクリ
ル系の紫外線照射硬化型の接着層が設けられたものを使
用する。これにより、後の工程でのガラス基板保護と、
保護テープ５０の剥離の際に多少の糊残りを発生させて
偏光フィルムの貼り合わせを容易にしたり、製造中およ
び製造後の静電気蓄積を防止できるようにしている。

【００１７】なお、第１ダイシングとしては、ブレード
４０を使用して先ずＴＦＴ側基板１０におけるガラス基
板１１を５０〜１００μｍ程度残すようなセミフルカッ
トを行う。この際、保護テープ５０を被着していること
から、セミフルカットを行った際の切り屑や切削水がガ
ラス基板１１の表面に付着することはない。

【００１８】ＴＦＴ側基板１０に対するダイシングを行
った後は、図２（ｂ）に示すようにカラーフィルタ側基
板２０に対する第２ダイシングを行う。この場合には、
図２（ａ）に示すＴＦＴ側基板１０とカラーフィルタ側
基板２０との上下を反対にしてカラーフィルタ側基板２
０を上とし、カラーフィルタ側基板２０に被着した保護
テープ５０を介してガラス基板２１のダイシングを行
う。

【００１９】この第２ダイシングにおいても先の第１ダ
イシングと同様に、ブレード４０を用いてガラス基板２
１を５０〜１００μｍ程度残すようなセミフルカットを
行う。なお、カラーフィルタ側基板２０にも保護テープ
５０が被着しているため、第２ダイシングの際の切り屑
や切削水がガラス基板２１の表面に付着することはな
い。

【００２０】次に、保護テープ５０に対して例えば２０
０ｍＪ／ｃｍ²程度の紫外線を照射して接着層を硬化さ
せた後、図２（ｃ）に示すようなローラー６０を用いた
ブレーキングを行う。これにより各ガラス基板１１、２
１はセミフルカットした部分で分割される状態となる。
そして、図３（ａ）に示すように、ピン６１による突き
上げを行い、図３（ｂ）に示すような液晶パネル部材７
０をピックアップする。

【００２１】この液晶パネル部材７０には、ＴＦＴ側基
板１０に形成されたＴＦＴ１２に対して所定の信号を与
えるための電極パッド１３が設けられている。また、ピ
ックアップした状態でも、各ガラス基板１１、２１の表
面には保護テープ５０が被着したままとなっており、ピ
ックアップ時の吸着治具（図示せず）等が接触してもガ
ラス基板１１、２１の表面に傷が付かないようになって
いる。

【００２２】次いで、図４（ａ）に示すように、液晶パ
ネル部材７０の電極パッド１３にフレキシブルプリント
配線板（以下、単にＦＰＣと言う。）を接続する処理を
行う。ＦＰＣ１４を電極パッド１３に接続するには、電
極パッド１３上にＦＰＣ１４を配置した状態で圧着端子
７１を、カラーフィルタ２２やシール剤への熱遮へい用
のシリコーンシート７２を介して押し付け、加熱加圧を
行う。この際、ＦＰＣ１４の種類にもよるが、実際の熱
圧着シール条件として、実効加熱１８０〜２００℃、１
０〜１５秒、１０〜２０ｋｇ／ｃｍ²での加熱加圧とす
る。

【００２３】本実施形態では、この加熱加圧とともに各
ガラス基板１１、２１を保護テープ５０を介して冷却し
ている。図４（ａ）に示す例では、冷却水によって冷却
を行う水冷治具５１を用いて液晶パネル部材７０を挟持
し、保護テープ５０を介して各ガラス基板１１、２１を
冷却する。これにより、圧着端子７１からの熱で、ガラ
ス基板１１に設けられたＴＦＴ１２やガラス基板２１に
設けられたカラーフィルタ２２やシール剤が加熱されて
劣化することを防止でき、ＦＰＣ１４を接続する際の熱
的制約を緩和できるようになる。

【００２４】つまり、本実施形態では、各ガラス基板１
１、２１に保護テープ５０が被着していることから、水
冷治具５１を接触させてもその表面に傷が付くことがな
く、また水冷治具５１による冷却で、各ガラス基板１
１、２１に対する熱対策を考慮することなくＦＰＣ１４
を接続するための最適な加熱条件を設定できることにな
る。これによって、ＴＦＴ１２やカラーフィルタ２２を
劣化させることなくＦＰＣ１４を確実に接続できるよう
になる。

【００２５】また、図４（ｂ）では、ヒートパイプ５３
の組み込まれた冷却治具５２を用いる例を示している。
この冷却治具５２により液晶パネル部材７０を挟持して
各ガラス基板１１、２１を冷却する。この場合でも保護
テープ５０を介して冷却治具５２を接触させることから
各ガラス基板１１、２１に傷が付くことを防止できる。
ヒートパイプは構造が簡単であるため、小型で効率良く
冷却を行うことが可能となる。

【００２６】図５（ａ）はペルチェ素子５４を用いた冷
却を行う例を示している。この例ではペルチェ素子５４
によって液晶パネル部材７０を挟持し、所定の電流を流
すことで各ガラス基板１１、２１を冷却する。このペル
チェ素子５４も先の例と同様に保護テープ５０を介して
各ガラス基板１１、２１に接触させているため、各ガラ
ス基板１１、２１に傷を付けることなく冷却を行うこと
が可能となる。

【００２７】従来では、ＦＰＣ１４の熱圧着の際の熱が
各ガラス基板１１、２１へ伝わるのを低減するため電極
パッド１３の面積をなるべく大きくするようにしていた
が、このような各種の冷却によりＦＰＣ１４の熱圧着の
際の熱が各ガラス基板１１、２１へ伝わることを低減で
きるため、電極パッド１３部分の面積を縮小することが
できる。つまり、各種冷却を行うことで液晶表示装置全
体の小型化を図ることができるようになる。

【００２８】次に、この液晶パネル部材７０におけるガ
ラス基板１１、２１の間に液晶を注入し、配向性を得る
ための熱処理（約１１０℃、３０分）を施す。液晶を注
入する際や液晶の注入口を接着剤で封止する際にも、各
ガラス基板１１、２１の表面に保護テープ５０が被着し
ているため、余分な液晶や接着剤が直接付着することは
ない。つまり、この工程の後に特別な洗浄処理を行う必
要がなくなり、大幅な工程簡素化を図ることができる。

【００２９】また、先に説明したブレーキング処理の前
に保護テープ５０に対して紫外線を照射してその接着層
を硬化させ、耐熱性を向上させているため、液晶注入後
の熱処理でも保護テープ５０が変質することはない。な
お、この液晶注入および熱処理工程は、図４（ａ）、
（ｂ）および図５（ａ）に示すＦＰＣ１４の接続処理の
前に行ってもよい。

【００３０】次に、図５（ｂ）に示すように、保護テー
プ５０を剥がす処理を行う。この保護テープ５０の接着
層には導電性界面活性剤が混入していることから、保護
テープ５０を剥がした後の各ガラス基板１１、２１の表
面にはこの接着層の薄膜５０ａが残る状態となる。この
薄膜５０ａは数ｎｍ程度であり光学的特性には全く影響
がない。

【００３１】さらに、この薄膜５０ａは導電性を有して
いる。例えば、両性イオン系の界面活性剤を用いた場合
には１０⁶〜１０¹²Ω／□の抵抗値となっている。これ
により、製造中や製造後における静電気がこの薄膜５０
ａを介して放出され、ＴＦＴ素子等への静電気ダメージ
を防止できるようになる。

【００３２】次いで、図５（ｃ）に示すように、各ガラ
ス基板１１、２１の表面に各々偏光フィルム５５を貼り
合わせる処理を行う。先の工程で保護テープ５０を剥が
した際、各ガラス基板１１、２１の表面に接着層の薄膜
５０ａが残っている。このため、偏光フィルム５５を貼
り合わせたり、その保護フィルムを剥離する際に発生す
る静電気を外部へ逃がし、ＴＦＴ素子１２へのダメージ
を低減して歩留りおよび品質の向上を図ることができ
る。

【００３３】また、一般に、偏光フィルム５５を貼り合
わせたり、その保護フィルムを剥離する際に発生する静
電気を外部へ逃がすため、偏光フィルム５５の接着層と
して導電性粘着剤を採用するなどの対策が施されている
が、本発明では、先に説明した導電性の薄膜５０ａがガ
ラス基板１１、２１の表面に残っているため、上記の導
電性粘着剤と同様な効果を発揮でき、偏光フィルム５５
のコストダウンを図ることができるようになる。

【００３４】この偏光フィルム５５を各ガラス基板１
１、２１に貼り合わせることによって液晶表示装置１が
完成する。本実施形態では、偏光フィルム５５を貼り合
わせる直前まで各ガラス基板１１、２１の表面に保護テ
ープ５０が付けられているため、各工程で発生するダス
トの付着や傷付きを防止できるようになる。また、この
保護テープ５０によって洗浄処理を廃止することができ
るようになる。

【００３５】図６は液晶表示装置１に外枠を取り付けた
状態を説明する模式断面図である。すなわち、外枠８０
は例えばシリコーンＲＴＶ８１を介して液晶表示装置１
に取り付けられている。このため、液晶注入工程での余
分な液晶や、液晶注入口封止工程での紫外線照射硬化型
接着剤がガラス基板１１、２１の側面に付着していて
も、このシリコーンＲＴＶ８１を介して外枠８０を取り
付けてしまえば、別途これらを洗浄する必要がなくな
る。

【００３６】つまり、このような一連の工程により、本
実施形態の液晶表示装置の製造方法では、重ね合わせ以
降の製造工程での洗浄処理を完全に廃止することが可能
となり、生産工程を大幅に簡素化することができるよう
になる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の液晶表示
装置の製造方法によれば次のような効果がある。すなわ
ち、各ガラス基板の表面に保護テープが被着しているこ
とから、ダイシング分割、配線部材の熱圧着、液晶注入
および封止作業時に各ガラス基板の表面にごみが付着し
たり傷が付くことを防止できる。また、配線部材の熱圧
着を行う際、保護テープを介して各ガラス基板に傷やご
みを付けることなく冷却を行うことができ、駆動素子や
カラーフィルタ、液晶、シール剤等の劣化を招くことな
く最適な条件で配線部材を接続することが可能となる。

【００３８】さらに、配線部材の熱圧着の際の熱的制約
を緩和できることから、電極パッド部分の面積を縮小す
ることができ、液晶表示装置全体の大きさを小型化する
ことが可能となる。また、保護テープの接着層に導電性
界面活性剤が混入しているため、保護テープを剥がした
状態でも各ガラス基板の表面に導電性界面活性剤の薄膜
が残り、また、この導電性を備えた薄膜により、保護テ
ープを剥がす際や偏光フィルムを貼り合わせる際または
偏光フィルム保護膜を剥離する際の静電気蓄積を抑制で
き、駆動素子等が静電気ダメージを受けることを防止で
きる。さらにこの薄膜によって外気の湿度で常に導電性
を有することから、出荷後も静電破壊を防止できること
になる。

【００３９】また、偏光フィルムの貼り合わせの直前ま
で保護テープを付けて各ガラス基板の表面を保護してい
るため、液晶封止の後の洗浄を廃止することが可能とな
る。これらによって、液晶表示装置の製造工程の大幅な
簡素化および液晶表示装置の動作信頼性を向上させるこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】液晶表示装置の製造方法を順に説明する模式断
面図（その１）である。

【図２】液晶表示装置の製造方法を順に説明する模式断
面図（その２）である。

【図３】液晶表示装置の製造方法を順に説明する模式断
面図（その３）である。

【図４】液晶表示装置の製造方法を順に説明する模式断
面図（その４）である。

【図５】液晶表示装置の製造方法を順に説明する模式断
面図（その５）である。

【図６】外枠の取り付け状態を説明する模式断面図であ
る。

【符号の説明】

１液晶表示装置１０ＴＦＴ側基板１１ガラス基板１２ＴＦＴ２０カラーフィルタ側基板２１ガラス基板２２カラーフィルタ３０シール剤５０保護テープ５５偏光フィルム７０液晶パネル部材

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】液晶駆動基板と対向基板とを重ね合わせ
る工程と、重ね合わせた液晶駆動基板と対向基板との各々に導電性
界面活性剤を混入した紫外線照射硬化型の接着剤を有す
る保護テープを被着する工程と、前記保護テープを介して前記液晶駆動基板と対向基板と
に完全に切断しない切り溝を形成した後、ブレーキング
によって個々の液晶パネル部材に分割する工程と、前記保護テープが被着したままの液晶パネル部材に対し
て液晶注入と所定の配線部材の接続とを行う工程とから
成ることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項２】前記液晶パネル部材に対して所定の配線
部材を接続する際に、前記保護テープを介して前記液晶
駆動基板と対向基板とを冷却することを特徴とする請求
項１記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項３】前記液晶パネル部材に対して液晶注入と
所定の配線部材の接続とを行った後に前記保護テープを
剥がし、前記液晶駆動基板と対向基板とに残った前記導電性界面
活性剤の層を介して偏光フィルムを貼り合わせることを
特徴とする請求項１記載の液晶表示装置の製造方法。