JP2017174841A - フレキシブル配線板及び表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】反りの発生を抑制しつつ、厚さの増大を抑制することが可能なフレキシブル配線板及を提供する。
【解決手段】フレキシブル配線板は、第１の面と、前記第１の面とは反対の第２の面とを有する、導体層２３、２５及び基部２１を含む基材２０と、前記基材の前記第１の面を覆う、第１の開口２７ａが形成された第１の絶縁フィルム２７と、第１の開口２７ａの内側に形成され、導体層２３を露出する接続口３７ａが形成された、第１の絶縁フィルム２７よりも熱膨張係数が小さい第１の絶縁材３７と、基材２０の第２の面を覆う、平面視で第１の開口２７ａの少なくとも一部と重なる第２の開口２９ａが形成された第２の絶縁フィルム２９と、第２の開口２９ａの内側に形成され、前記第１の絶縁フィルム２７よりも熱膨張係数が小さい第２の絶縁材３９と、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、フレキシブル配線板及び表示装置に関する。

特許文献１には、一方の面に電子部品が実装され、他方の面に補強板が接着されたフレキシブル配線板（ＦＰＣ）が開示されている。

特開２０１３−３８１５４号公報

近年、フレキシブル配線板の表層の絶縁フィルムに形成された開口の内側にレジストと呼ばれるパターニングされた樹脂硬化物を設けて、その上に電子部品を実装することが行われている。しかしながら、そのようなフレキシブル配線板では、電子部品を実装する際の熱によって反りが発生してしまうことが分かった。

反りの発生を抑制するために、特許文献１のように他方の面に補強板を接着することも考えられるが、その場合、フレキシブル配線板が全体として厚くなってしまい、取り回しの観点で不利となる。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、反りの発生を抑制しつつも厚さの増大を抑制することが可能なフレキシブル配線板及び表示装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明のフレキシブル配線板は、第１の面と、前記第１の面とは反対の第２の面とを有する、導体層を含む基材と、前記基材の前記第１の面を覆う、第１の開口が形成された第１の絶縁フィルムと、前記第１の開口の内側に形成され、前記導体層を露出する接続口が形成された、前記第１の絶縁フィルムよりも熱膨張係数が小さい第１の絶縁材と、前記基材の前記第２の面を覆う、平面視で前記第１の開口の少なくとも一部と重なる第２の開口が形成された第２の絶縁フィルムと、前記第２の開口の内側に形成され、前記第１の絶縁フィルムよりも熱膨張係数が小さい第２の絶縁材と、を備える。

また、本発明の表示装置は、本発明のフレキシブル配線板を備える。

本発明の実施形態に係るフレキシブル配線板と表示装置の平面図である。 図１の要部を拡大する図である。 前記フレキシブル配線板の断面図である。

本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。

以下に、本発明の各実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実施の形態に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。

図１は、本発明の実施形態に係るフレキシブル配線板２と表示装置１の平面図である。図２は、図１の要部を拡大する図である。同図では、電子部品９の図示を省略している。図３は、フレキシブル配線板２の断面構造を模式的に示す断面図である。

表示装置１は、例えば有機発光素子（ＯＬＥＤ）を含む有機ＥＬ表示装置である。表示装置１は、アレイ基板１１と、アレイ基板１１に対向する対向基板１２と、を備えている。アレイ基板１１は、例えばガラス基板上にマトリクス状に配列する画素回路等が形成された基板である。対向基板１２は、例えばガラス基板上に画素回路に対応するカラーフィルター等が形成された基板である。

アレイ基板１１と対向基板１２は矩形状であり、４辺のうちの１辺について、アレイ基板１１の縁が対向基板１２の縁よりも外方に張り出しており、これにより、アレイ基板１１には対向基板１２に対向しない非対向領域１０が形成されている。非対向領域１０にはＩＣチップ１５が実装されている。ＩＣチップ１５は、アレイ基板１１に形成された画素回路を駆動する回路等を含んでいる。

非対向領域１０のＩＣチップ１５とアレイ基板１１の縁との間には端子（不図示）が形成されており、これらの端子には、ＩＣチップ１５に供給される信号を伝送するフレキシブル配線板（ＦＰＣ）２が接続されている。以下、フレキシブル配線板２の具体的な構成について説明する。以下の説明では、厚さ方向のうち、アレイ基板１１に対して対向基板１２の方向を上側又は表側とし、その反対を下側又は裏側とする。

フレキシブル配線板２は、非対向領域１０に形成された端子に接続される矩形状の接続部２Ａと、接続部２Ａから延出する延出部２Ｂと、を備えている。接続部２Ａの上面には、コンデンサ又は抵抗などの電子部品９が実装されている。接続部２Ａの端部の下面には、非対向領域１０の端子と接続される端子３０が形成されている。

フレキシブル配線板２は、ポリイミド等の絶縁樹脂材料で構成されるフィルム状の基部２１を備えている。基部２１の上方向には導体層２３が配置されており、基部２１の下方向には導体層２５が配置されている。これら基部２１と導体層２３，２５が基材２０を構成している。基材２０は「導体層を含む基材」の一例である。導体層２３は、基部２１の上面を被覆する銅等の導電金属材料で構成される金属箔２３１と、金属箔２３１の上面に形成される銅等の導電金属材料で構成されるメッキ層２３３と、を含んでいる。導体層２５も同様に、金属箔２５１とメッキ層２５３を含んでいる。メッキ層２３３，２３５は、基部２１と金属箔２３１，２５１を貫通するスルーホール導体２３５を介して互いに接続されている。

導体層２３の上方向には、第１の絶縁フィルムの一例としての、ポリイミド等の絶縁樹脂材料で構成される表側カバーレイ２７が配置されている。表側カバーレイ２７は、導体層２３の上面（すなわち、基材２０の上面）に接着剤層２７９を介して接着され、導体層２３の上面を被覆している。導体層２５の下方向には、第２の絶縁フィルムとしての、ポリイミド等の絶縁樹脂材料で構成される裏側カバーレイ２９が配置されている。裏側カバーレイ２９は、導体層２５の下面（すなわち、基材２０の下面）に接着剤層２９９を介して接着され、導体層２５の下面を被覆している。

表側カバーレイ２７には、第１の開口の一例としての開口２７ａが形成されている。開口２７ａは、例えば角に丸みが付けられた矩形状である。開口２７ａは、例えば金型を用いたパンチにより形成される。開口２７ａの底には、基部２１と導体層２３が露出する。

表側カバーレイ２７に形成された開口２７ａの内側には、第１の絶縁材の一例としての表側レジスト部３７が設けられている。表側レジスト部３７は、例えばエポキシ樹脂等の絶縁樹脂材料を含む光硬化性・熱硬化性を付与した液状ソルダーソルダレジストを塗布して硬化させた樹脂硬化物である。このため、表側レジスト部３７は、表側カバーレイ２７と比較して可撓性が低く、熱膨張係数が小さい。

表側レジスト部３７は、開口２７ａの底に露出する基部２１や導体層２３だけでなく、表側カバーレイ２７の開口２７ａを形成する内壁や、表側カバーレイ２７の上面の開口２７ａの周縁部まで覆っている。

表側レジスト部３７は、フォトマスクを用いた露光と現像によってパターニングされており、これにより導体層２３を底とする接続口３７ａが形成されている。表側レジスト部３７の上面には電子部品９が配置されており、電子部品９は、接続口３７ａを充填する半田３７９を介して導体層２３に電気的に接続されている。

裏側カバーレイ２９には、第２の開口の一例としての開口２９ａが形成されている。開口２９ａは、表側カバーレイ２７の開口２７ａと同様に、例えば金型を用いたパンチにより形成される。開口２９ａの底には、基部２１と導体層２５の少なくとも一方が露出する。

裏側カバーレイ２９の開口２９ａは、厚さ方向に見たときに表側カバーレイ２７の開口２７ａの少なくとも一部と重複している。本実施形態では、表側カバーレイ２７の開口２７ａと裏側カバーレイ２９の開口２９ａは同じ形状と面積で形成されており、厚さ方向に見たときに一致する。なお、図２では、裏側カバーレイ２９の開口２９ａを示す破線を、説明のために表側カバーレイ２７の開口２７ａを示す実線から僅かに離して描いている。

裏側カバーレイ２９の開口２９ａは、厚さ方向に見たときに表側カバーレイ２７の開口２７ａの内側に包含されてもよいし、表側カバーレイ２７の開口２７ａの全部を包含してもよい。

裏側カバーレイ２９の開口２９ａの縁の一部又は全部が厚さ方向に見たときに表側カバーレイ２７の開口２７ａの縁と平行に近接してもよい。例えば、矩形状を構成する４辺の一部又は全部について、裏側カバーレイ２９の開口２９ａの縁が厚さ方向に見たときに表側カバーレイ２７の開口２７ａの縁と平行に近接してもよい。

また、裏側カバーレイ２９の開口２９ａの縁の一部又は全部が厚さ方向に見たときに表側カバーレイ２７の開口２７ａの縁と一致してもよい。例えば、矩形状を構成する４辺の一部又は全部について、裏側カバーレイ２９の開口２９ａの縁が厚さ方向に見たときに表側カバーレイ２７の開口２７ａの縁と一致してもよい。

なお、裏側カバーレイ２９の開口２９ａの形状や縁の位置が表側カバーレイ２７の開口２７ａと異なる場合であっても、裏側カバーレイ２９の開口２９ａの面積は表側カバーレイ２７の開口２７ａと同じであることが好ましい。

裏側カバーレイ２９に形成された開口２９ａの内側には、第２の絶縁材の一例としての裏側レジスト部３９が設けられている。裏側レジスト部３９は、表側レジスト部３７と同様に、例えば液状ソルダーソルダレジストを塗布して硬化させた樹脂硬化物であり、表側カバーレイ２７と比較して可撓性が低く、熱膨張係数が小さい。裏側レジスト部３９の材料は、表側レジスト部３７と同じであることが好ましい。

本実施形態では、裏側レジスト部３９の材料は表側レジスト部３７と同じであるが、これに限られず、表側カバーレイ２７よりも熱膨張係数が小さければ、表側レジスト部３７と異なっていてもよい。

裏側レジスト部３９は、表側レジスト部３７と同様に、開口２９ａの底に露出する基部２１や導体層２５だけでなく、裏側カバーレイ２９の開口２９ａを形成する内壁や、裏側カバーレイ２９の上面の開口２９ａの周縁部まで覆っている。

なお、裏側レジスト部３９は、表側レジスト部３７と異なりパターニングされておらず、裏側レジスト部３９の下面には電子部品が実装されていない。

以上に説明した本実施形態では、裏側カバーレイ２９に、厚さ方向に見たときに表側カバーレイ２７の開口２７ａの少なくとも一部と重複する開口２９ａが形成されると共に、当該開口２９ａの内側に、表側カバーレイ２７よりも熱膨張係数が小さい裏側レジスト部３９が設けられている。これによると、表側レジスト部３７に電子部品６を実装する際の半田３７９を溶融させるための熱が加わっても、フレキシブル配線板２の反りの発生を抑制することが可能である。

特に、フレキシブル配線板２の表側と裏側の熱膨張係数をより近づけるため、裏側レジスト部３９が設けられる裏側カバーレイ２９の開口２９ａの面積を、表側レジスト部３７が設けられる表側カバーレイ２７の開口２７ａと同じにすることが好ましい。これによると、フレキシブル配線板２の反りの発生を容易に抑制することが可能である。

また、フレキシブル配線板２の表側と裏側の熱膨張係数をより近づけるため、裏側カバーレイ２９の開口２９ａに設けられる裏側レジスト部３９の材料は、表側カバーレイ２７の開口２７ａに設けられる表側レジスト部３７と同じであることが好ましい。これによると、フレキシブル配線板２の反りの発生を容易に抑制することが可能である。

本実施形態においては、開示例として有機ＥＬ表示装置の場合を例示したが、その他の適用例として、液晶表示装置、その他の自発光型表示装置、あるいは電気泳動素子等を有する電子ペーパー型表示装置等、あらゆるフラットパネル型の表示装置が挙げられる。また、中小型から大型まで、特に限定することなく適用が可能であることは言うまでもない。

本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。例えば、前述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。

また、本実施形態において述べた態様によりもたらされる他の作用効果について本明細書記載から明らかなもの、又は当業者において適宜想到し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。

１ 表示装置、１０ 非対向領域、１１ アレイ基板、１２ 対向基板、１５ ＩＣチップ、２ フレキシブル配線板、２Ａ 接続部、２Ｂ 延出部、２０ 基材、２１ 基部、２３ 導体層、２３１ 金属箔、２３３ メッキ層、２３５ スルーホール導体、２５ 導体層、２５１ 金属箔、２５３ メッキ層、２７ 表側カバーレイ（第１の絶縁フィルム）、２７ａ 開口（第１の開口）、２７９ 接着剤層、２９ 裏側カバーレイ（第２の絶縁フィルム）、２９ａ 開口（第２の開口）、２９９ 接着剤層、３０ 端子、３７ 表側レジスト部（第１の絶縁部）、３７ａ 接続口、３７９ 半田、３９ 裏側レジスト部（第２の絶縁部）、９ 電子部品。

Claims (6)

1. 第１の面と、前記第１の面とは反対の第２の面とを有する、導体層を含む基材と、
   前記基材の前記第１の面を覆う、第１の開口が形成された第１の絶縁フィルムと、
   前記第１の開口の内側に形成され、前記導体層を露出する接続口が形成された、前記第１の絶縁フィルムよりも熱膨張係数が小さい第１の絶縁材と、
   前記基材の前記第２の面を覆う、平面視で前記第１の開口の少なくとも一部と重なる第２の開口が形成された第２の絶縁フィルムと、
   前記第２の開口の内側に形成され、前記第１の絶縁フィルムよりも熱膨張係数が小さい第２の絶縁材と、
   を備えるフレキシブル配線板。
2. 前記第２の開口の面積は、前記第１の開口と同じである、
   請求項１に記載のフレキシブル配線板。
3. 前記第２の絶縁材の材料は、前記第１の絶縁材と同じである、
   請求項１に記載のフレキシブル配線板。
4. 前記第１の絶縁材上には、前記接続穴を通じて前記導体層に電気的に接続された電子部品が実装される、
   請求項１に記載のフレキシブル配線板。
5. 前記第２の絶縁材上には電子部品が実装されない、
   請求項１に記載のフレキシブル配線板。
6. 請求項１に記載のフレキシブル配線板を備える表示装置。

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