JP4461961B2 - 表示モジュール - Google Patents

Description

本発明は、フレキシブル配線基板に形成された接続端子が、表示パネルに形成された接続端子に異方性導電接着剤により電気的に接続された表示モジュールに関する。

従来、フレキシブル配線基板においては、特許文献１に示されるように、配線の接続端子部を除いて配線保護用の絶縁性保護膜が被着されている。このようなフレキシブル配線基板を液晶表示パネル等の電子デバイスに導通接合する際、導通接合不良や、配線の断線が発生し易い。その理由について、図５(ａ)、(ｂ)の模式図に基づき説明する。

図５(ａ)に示されるように、フレキシブル配線基板１を液晶表示パネル２に導通接合する際に、フレキシブル配線基板１の配線１ａを保護するためにその接続端子部１ｂが並設されたエリアを除いて被着された保護膜１ｃの端部が液晶表示パネル２の接続端子部２ａが並設された縁部に当接すると、その保護膜１ｃが障害となって双方の接続端子部１ｂ、２ａを異方性導電接着材等の導通部材３を介して密着させ難くなり、接合不良が発生する。

そこで、図５(ｂ)に示されるように、導通接合時において保護膜１ｃが液晶表示パネル２の接続端子部２ａに当接しないように、フレキシブル配線基板１の接続端子部１ｂと液晶表示パネル２の接続端子部２ａの位置合わせにおいて、液晶表示パネル２の外形寸法公差や位置合わせ誤差を見込んだ許容幅Ｗtを予め確保して位置合わせを行う方法が、採用されている。

しかるに、上記方法による場合、導通接合不良の発生は防止されるものの、上記許容幅Ｗtを確保した為に、保護膜１ｃの端面と導通接合された液晶表示パネル２の接続端子部２ａとの間に隙間Ｃが発生し、この隙間Ｃにおいてはフレキシブル配線基板１の配線１ｂが露出している。従って、この隙間Ｃから水分が浸入して配線１ｂが腐食したり、導電性の異物が付着して配線１ｂ間のショートを引き起こしたりする。また、この隙間Ｃが生じた部分は他の部分に比べてフレキシブル配線基板１を屈曲させたとき等に負荷が集中し易く、この部分で配線が断線される虞がある。
特開２００３−１３３６７６号公報

本発明の課題は、表示パネルの接続端子とフレキシブル配線基板の接続端子との間を確実に導通接続できるとともにフレキシブル配線基板における配線の断線やショートが発生し難い信頼性に優れた表示モジュールを提供することである。

請求項１に記載の発明は、フレキシブル配線基板に形成された第１接続端子が、表示パネルに形成された第２接続端子に異方性導電接着剤により電気的に接続された表示モジュールであって、前記フレキシブル配線基板は、フレキシブルなベースフィルムと、少なくとも一方の端部が前記第１接続端子になるように、且つ、前記第１接続端子が前記ベースフィルムの表面から配線部よりも高く突出するように、前記ベースフィルムの表面に形成された配線パターンと、前記第１接続端子が露出するように前記配線パターンの前記配線部を覆う絶縁材料からなる保護膜と、を有し、前記保護膜は、該保護膜の表面が前記接続端子の表面と一致する厚さに形成され、前記第２接続端子は、前記第１接続端子と、前記配線部のうちの前記第１接続端子との境界から所定の距離までの間の第１領域と、に対向するように配置され、前記異方性導電接着剤が前記第１の接続端子から前記第１領域に対応する前記保護膜表面にかけて接触するように配置されていることを特徴する。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記保護膜は、前記配線部が露出することのないように前記配線パターンを覆っていることを特徴する。
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記保護膜は、該保護膜の表面と前記第１接続端子の表面との間に段差が生じないように前記配線パターンを覆っていることを特徴する。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１から３の何れかに記載の発明において、前記第１の接続端子は、金属メッキ層を有していることを特徴する。
また、請求項５に記載の発明は、請求項１から４の何れかに記載の発明において、前記保護膜は、樹脂からなるレジスト膜であることを特徴とする。

本発明によれば、表示パネルの接続端子とフレキシブル配線基板の接続端子との間を確実に導通接続できるとともにフレキシブル配線基板における配線の断線やショートが発生し難い信頼性に優れた表示モジュールを得ることができる。

本発明のフレキシブル配線基板においては、接続端子が配線の厚さを選択的に厚くして形成されていることが好ましく、これにより、接続端子の表面と保護膜の表面の各高さが略一致したフレキシブル配線基板を容易に製造することができる。

また、本発明のフレキシブル配線基板においては、接続端子が配線の接続端子とする端部に金属メッキ層を選択的に積層して形成されていることが好ましく、これにより、接続端子が保護膜に隙間なく連続的に隣接形成されるとともに双方の各表面の高さが略一致したフレキシブル配線基板を容易に製造することができる。

本発明のフレキシブル配線基板の保護膜は樹脂からなるレジスト膜であることが好ましく、これにより、接続端子に連続してその表面の高さが接続端子の高さに略一致するとともに接続端子に隙間無く隣接する保護膜を容易に形成することができる。

以下、本発明の好適な実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態としての液晶表示モジュールを示す平面図である。

液晶表示パネル１０は、電極（不図示）が形成された一対のガラス基板１１、１２を、それぞれの電極形成面を対向させて枠状シール材(不図示)により所定の間隙を保って接合し、枠状シール材で囲まれたガラス基板１１、１２の対向面（以下、内面という）間に液晶を封入して、構成されている。本実施形態の液晶表示パネル１０はアクティブマトリックス方式の液晶表示パネルであり、一対のガラス基板１１、１２のうちの一方の例えばガラス基板１１の内面には複数の画素電極（不図示）がマトリックス配設され、これに対向する他方のガラス基板１２の内面には、一枚膜状の対向電極（不図示）が設置されている。

ガラス基板１１、１２のうちの一方のガラス基板１１には、縁部を他方のガラス基板１２の対応する端面よりも外側へ延出させて、延出部１１ａが形成されている。この延出部１１ａの表面（電極形成面の延長面）には、液晶を駆動する為の駆動回路素子１３とその入力配線１４ａ及び各電極に接続されている出力配線１４ｂが配設されている。駆動回路素子１３はそれら入、出力配線１４ａ、１４ｂにＣＯＧ（Chip On Glass）方式により導通接続されている。

延出部１１ａの長手辺縁部に配設されている入力配線１４ａの接続端子列には、フレキシブル配線基板１５の一方の端部が導通接合されている。このフレキシブル配線基板１５の他方の端部は外部駆動制御回路基板(不図示)に導通接合されており、駆動制御信号がこのフレキシブル配線基板１５を介して駆動回路素子１３に入力される。

フレキシブル配線基板１５は、図２に示されるように、所定の形状に裁断されたフレキシブルなベースフィルム１６を備えている。ベースフィルム１６は、ポリイミド樹脂等の樹脂材料を用いて厚さが２５μｍ程度の薄肉フィルムシートに形成されている。

ベースフィルム１６の一方の主面には、複数の配線からなる配線層１７が形成されている。この配線層１７は、まず、銅箔等の均一な膜厚の導体層を接着剤層１８によりベースフィルム１６の一方の主面に貼着し、この均一な膜厚の導体層に対してフォトリソグラフィー法による２段階のパターニングを施すことにより得られる。すなわち、個々の配線パターンを得るためのパターニングを行った後、両端部の接続端子部１７ａ以外の配線部１７ｂが所定の厚さΔｔだけ薄い配線層１７を得る為のパターニングを実施する。この場合、各配線層１７の接続端子部１７ａとするエリアをフォトレジストでマスキングして所定時間にわたりエッチング処理を施すことにより、上述した所望の配線層１７を容易に得ることができる。このようにして、本実施形態では、接続端子部１７ａの層厚が３５μｍ、配線部１７ｂの層厚が１５μｍ、つまりΔｔが２０μｍ、の配線層１７が形成されている。なお、接着剤層１８の層厚は、５〜１０μｍである。

各配線層１７の配線部１７ｂには、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート：polyethylene terephthalate）樹脂フィルム等の防湿絶縁材からなる保護フィルム層１９が接着剤層２０により貼着されている。この場合、保護フィルム層１９の層厚を１２．５μｍ、接着剤層２０の層厚を７．５μｍに設定してある。すなわち、保護フィルム層１９の表面と接続端子部１７ａの表面のベースフィルム１６表面からの各々の距離、つまり各々の表面の高さ、が実質的に一致するように、保護フィルム層１９と接着剤層２０の各層厚が設定されている。これにより、図２に示すように、接合面となる側の主面が実質的に段差のない平坦面に形成されたフレキシブル配線基板１５が得られる。

ここで、実質的に一致させるべき接続端子部１７ａと保護膜１９の各表面の高さに対して許容可能なズレ量つまりギャップ量は、後述する異方性導電接着材等の導通接合部材が吸収できる範囲内の量である。なお、保護フィルム層１９の長さＬは、保護フィルム層１９と接続端子部１７ａとの間に隙間を生じさせないように配線部１７ｂの長さに正確に一致させることが好ましい。

上述のように構成されたフレキシブル配線基板１５は、図３(ａ)に示されるように、液晶表示パネル１０における基板延出部１１ａの縁部に導通接合されている。この基板延出部１１ａの縁部には、図１に示される駆動回路素子１３に対する入力配線１４ａの接続端子が所定のピッチで並設されており、この接続端子アレイ部に、フレキシブル配線基板１５の接続端子部１７ａが並設された一方の端部が、導通接合部材としての異方性導電接着材２１を介して導通接合されている。

異方性導電接着材２１は、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂からなる基材中に導電性粒子を混合してなる。接合に際しては、テープ状に成形された異方性導電接着材２１を液晶表示パネル１０側の接続端子アレイ部に載置し、この異方性導電接着材２１上に、フレキシブル配線基板１５の接続端子部１７ａが並設された一方の端部を、対応する接続端子同士が異方性導電接着材２１を介して重なるように位置合わせを行いつつ載置する。このフレキシブル配線基板１５の位置決めにおける接続端子長さ方向の位置は、フレキシブル配線基板１５の接続端子部１７ａだけでなく、保護フィルム層１９の端部も異方性導電接着材２１で覆われるように、位置決めする。これにより、保護フィルム層１９と接続端子部１７ａとの間に多少の隙間が生じていても、異方性導電接着材２１によりその隙間部分が覆われるので、その隙間から水分が浸入し配線層１７ｂが腐食される不具合は回避される。

フレキシブル配線基板１５の位置決め載置が終了したら、所定の温度に加熱されたヒーターチップをフレキシブル配線基板１５の上記端部に押し当て、所定の圧力で所定時間加熱圧着する。これにより、異方性導電接着材２１中の熱硬化性樹脂が硬化し、双方の接続端子同士が導電性粒子を挟持した状態で導通接続されるとともに強固に接着される。

このように、本発明に係わるフレキシブル配線基板１５は、接続端子部１７ａの端子部高さと保護フィルム層１９の保護膜高さを揃えてあるから、異方性導電接着材２１が載置された液晶表示パネル１０の基板延出部１１ａ縁部を保護フィルム層１９の端部に重ならせても接続端子部１７ａ表面と異方性導電接着材２１表面を密着させることができ、接続端子部１７ａと液晶表示パネル１０側の入力配線１４ａの接続端子とを容易且つ確実に導通接続することができる。

また、図３(ｂ)に示されるように、収納スペースの関係でフレキシブル配線基板１５を折り曲げる場合においては、フレキシブル配線基板１５の接続端子部１７ａだけでなく保護フィルム層１９の端部も異方性導電接着材２１により液晶表示パネル１０側の基板延出部１１ａ縁部に接合されているから、強度的に弱い接続端子部１７ａと保護フィルム層１９の継目に折り曲げ時の荷重が集中的に作用する不具合が回避され、配線８の断線が確実に防止される。

なお、本実施形態における保護フィルム層１９を、絶縁材料からなるソルダーレジストで形成してもよい。この方法によれば、配線部１７ｂを底面とする凹部にソルダーレジストを流し込み固化させるという簡単な作業によって、保護フィルム層を接続端子部１７ａとの継目に隙間を生じさせずに容易に被着形成することができる。従って、その継目を起因とする腐食や曲げ応力の作用による配線１７の断線がより確実に防止される。

次に、本発明の他の実施形態について図４に基づき説明する。なお、上記実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付して、その説明を省略する。

本実施形態のフレキシブル配線基板３０は、図４(ｃ)に示されるように、両端部に並設されている各配線の接続端子部３１が、銅箔からなる配線層３２と金属メッキ層３３の２層構造になっている。その他の構成は、上記実施形態と略同じである。

本実施形態のフレキシブル配線基板３０を得るには、まず、図４(ａ)に示されるように、上記実施形態と同じベースフィルム１６の一方の主面に、層厚が２０μｍ程度で均一な薄い銅箔からなる導体層を接着剤層１８により貼着し、この導体層をフォトリソグラフィーによりパターニングして複数の配線層３２を形成する。

次いで、図４(ｂ)に示すように、接続端子アレイ部３０ａとする両端部を除いたエリアに、ＰＥＴ樹脂フィルム等の防湿絶縁材からなる保護フィルム層１９を接着剤層２０により貼着する。

次に、配線層３２を電極として電気メッキ処理を施し、配線層３２の露出されている両端部に金属メッキ層３３を積層する。この場合のメッキ層として析出させる金属としては、メッキ処理の素地となる配線層３２が銅箔である場合は、同じ銅が好適であるが、錫や金を用いてもよい。また、メッキ処理時間は、金属メッキ層３３の層厚が接着剤層２０と保護フィルム層１９を併せた層厚となる時間に設定する。これにより、図４(ｃ)に示されるように、金属メッキ層３３と保護フィルム層１９の両表面の高さが一致し、フレキシブル配線基板３０の接合側表面は、金属メッキ層３３と保護フィルム層１９の継目に隙間が存在しないより一様な平坦面となる。

以上のようにして得られた本実施形態のフレキシブル配線基板３０によれば、図２に示された上記実施形態のフレキシブル配線基板１３と同様に、接続端子部３１表面を接合部材の異方性導電接着材表面に密着させて接続端子部３１と液晶表示パネル側の入力配線の接続端子とを常に確実に導通接続することができる。

また、フレキシブル配線基板３０を折り曲げ実装する場合においては、フレキシブル配線基板３０の強度的に弱い接続端子部３１と保護フィルム層１９の継目に隙間が存在しないから、継目に折り曲げ時の荷重が集中的に作用する不具合が回避され、継目における配線層３２の断線がより確実に防止される。

なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。
例えば、フレキシブル配線基板の配線層を形成するための導体層は、接着剤を用いずにスパッタリングや蒸着等により形成してもよい。

また、上記実施形態においてはフレキシブル配線基板の両端部を接続端子部の表面高さと隣接する保護フィルム層の表面高さとを一致させて平坦化したが、これに限らず、片方の端部が平坦化しなくてもよい場合は、平坦化が必要な他方の端部だけを平坦化すればよい。

さらに、保護フィルム層は、全表面ではなく接続端子部に隣接する必要な部分の表面高さを接続端子の表面高さに一致させればよく、また、接続端子が並設された縁部以外の全エリアにわたって配設せずに必要なエリアに選択的に配設してもよい。

本発明の一実施形態としての液晶表示モジュールを示す平面図である。 (ａ)は上記液晶表示モジュールで用いられているフレキシブル配線基板を示す平面図で、(ｂ)はそのＢ−Ｂ線断面図である。 (ａ)は上記液晶表示モジュールにおけるフレキシブル配線基板の接合部を示す模式的断面図で、(ｂ)はフレキシブル配線基板を曲げたときの状態を示す模式的断面図である。 (ａ)〜(ｃ)はそれぞれ本発明の他の実施形態としてのフレキシブル配線基板とその製造方法を示す各段階別断面図で、(ａ)は配線層のパターニング終了段階、(ｂ)は保護フィルム層の貼着終了段階、(ｃ)は電気メッキ処理終了段階、の各状態を示している。 (ａ)、(ｂ)はそれぞれ従来のフレキシブル配線基板における不具合点を示す各模式的断面図である。

符号の説明

１、１５、３０ フレキシブル配線基板
１ａ、１６ ベースフィルム
２、１０ 液晶表示パネル
３ 導通部材
１１、１２ ガラス基板
１４ 配線
１７、３２ 配線層
１７ａ、３１ 接続端子部
１７ｂ 配線部
１８、２０ 接着剤層
１９ 保護フィルム層
２１ 異方性導電接着材
３３ 金属メッキ層

Claims (5)

1. フレキシブル配線基板に形成された第１接続端子が、表示パネルに形成された第２接続端子に異方性導電接着剤により電気的に接続された表示モジュールであって、
   前記フレキシブル配線基板は、
   フレキシブルなベースフィルムと、
   少なくとも一方の端部が前記第１接続端子になるように、且つ、前記第１接続端子が前記ベースフィルムの表面から配線部よりも高く突出するように、前記ベースフィルムの表面に形成された配線パターンと、
   前記第１接続端子が露出するように前記配線パターンの前記配線部を覆う絶縁材料からなる保護膜と、
   を有し、
   前記保護膜は、該保護膜の表面が前記接続端子の表面と一致する厚さに形成され、
   前記第２接続端子は、前記第１接続端子と、前記配線部のうちの前記第１接続端子との境界から所定の距離までの間の第１領域と、に対向するように配置され、
   前記異方性導電接着剤が前記第１の接続端子から前記第１領域に対応する前記保護膜表面にかけて接触するように配置されていることを特徴する表示モジュール。
2. 前記保護膜は、前記配線部が露出することのないように前記配線パターンを覆っていることを特徴する請求項１に記載の表示モジュール。
3. 前記保護膜は、該保護膜の表面と前記第１接続端子の表面との間に段差が生じないように前記配線パターンを覆っていることを特徴する請求項１または２に記載の表示モジュール。
4. 前記第１の接続端子は、金属メッキ層を有していることを特徴する請求項１から３の何れかに記載の表示モジュール。
5. 前記保護膜は、樹脂からなるレジスト膜であることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の表示モジュール。

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