JP5567362B2

JP5567362B2 - 表示装置及び電子機器

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Publication number: JP5567362B2
Application number: JP2010031607A
Authority: JP
Inventors: 正博小倉
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 2010-02-16
Filing date: 2010-02-16
Publication date: 2014-08-06
Anticipated expiration: 2030-02-16
Also published as: JP2011169983A

Description

本発明は、基板にフレキシブル配線板が接続された表示装置及び電子機器の構造に関する。

近年、さまざまな電子部品の高精細化、小型化、薄型化に伴い、接続端子の高密度実装化および小スペース化が進められている。例えば、液晶表示装置のように、駆動用ＩＣにより画面を起動する表示装置の実装構造では、図５に示すようなフレキシブル配線板１上に駆動用ＩＣ１４を搭載したＴＣＰ（テープキャリアパッケージ）方式、ＣＯＦ（チップオンフィルム）方式や、図６に示すような表示パネル１０の基板上に駆動用ＩＣ１４が直接実装されたＣＯＧ（チップオングラス）方式が実用化されている。

ＴＣＰ方式やＣＯＦ方式では、駆動用ＩＣ１４により処理された信号が表示装置に供給される。ＣＯＧ方式では、駆動用ＩＣ１４への入力信号が表示装置に供給される。それぞれ供給される信号に違いはあるが、ともにフレキシブル配線板１を介して表示装置へ信号が供給されている。

ここで、従来のＣＯＧ方式のフレキシブル配線板１の接続構造について、図７を用いて説明する。図７は図６のＸ−Ｘ断面を示す。ＣＯＧ方式の表示装置に使用される信号供給用のフレキシブル配線板１は、通常ポリイミド等のベース基材３上に、銅箔による回路配線４と回路配線５が形成されている。フレキシブル配線板１には、基材の片側面のみに回路形成された片面配線板と、基材両面に回路形成された両面配線板とがあるが、図７のフレキシブル配線板には両面配線板が用いられている。フレキシブル配線板１には、基材と銅箔とを接着剤を用いて貼り付けた３層基板と、接着剤を用いず直接基材と銅箔とを貼り合せた２層基板とがあり、２層基板のほうが柔軟性に優れている。また、回路配線４と回路配線５の表面にはそれぞれ保護膜２が形成されている。保護膜２にはポリイミド等のフィルムシートをエポキシ樹脂等で貼り付けたフィルムカバーレイとポリイミド樹脂やエポキシ樹脂等を印刷し硬化させたＳＲ（ソルダーレジスト）などがある。さらに、回路配線５の端部には、表示パネル１０や他基板と接続するための接続端子６が設けられ、接続端子は必要に応じてＮｉ／ＡｕやＳｎ、あるいは半田等メッキが施されている。表示パネル１０とフレキシブル配線板１とは、通常、異方性導電接着剤（ＡＣＦ）１５を介して接続されている。異方性導電接着剤（ＡＣＦ）１５は、熱硬化性のエポキシ樹脂からなる接着剤と樹脂球表面に金（Ａｕ）やニッケル（Ｎｉ）がコーティングされた直径４μｍ程粒子の導電性粒子とから形成されている。表示パネル１０とフレキシブル配線板１とは異方性導電接着剤（ＡＣＦ）１５に含まれる樹脂によって機械的に接着される。また、フレキシブル配線板１の接続端子と表示パネル１０上の端子１１とは、異方性導電接着剤（ＡＣＦ）１５に含まれる導電性粒子に接触しており、これを介して電気的に接続される。このようにして、表示パネル１０とフレキシブル配線板１とが機械的、電気的に接続される。また、この接続は加圧、加熱による熱圧着工法で行われている。

近年の表示装置に対する小型化・薄型化への要求は強く、表示装置の枠領域は極力小さくすることが望ましい。このため、図７に示したフレキシブル配線板１は、図８のように表示パネル１０との接続部近傍で折り曲げられて用いられる。

その一方で、フレキシブル配線板１には、表示パネル１０の端部付近に、保護膜２が設けられていない回路配線の露出部７が配置される。この露出部に水分やゴミなどが付着すると、ショートやリーク不良が発生する。また、露出部は強度が弱いため、折り曲げた場合には断線の危険性もある。そのため、図９に示すように、表示パネル１０の端部付近に生じる回路配線の露出部にシリコーンやアクリル樹脂などの保護樹脂１７を設けて、配線の信頼性を向上させる方法が知られている。また、異方性導電接着剤（ＡＣＦ）をフレキシブル配線板の接続端子の露出部およびその近傍の保護膜まで被い接着する方法も提案されている（特許文献１参照）。

特開２００５−３１０９０５号公報（第１図、第９図）

しかしながら、図９の保護樹脂１７を設ける方法では、図１０に示すように、フレキシブル配線板１を折り曲げた場合に、保護樹脂１７の領域分だけ折り曲げ位置が表示パネル１０より離れてしまい、表示装置の小型化が妨げられる。また、保護樹脂１７を形成するために作業工数が増大してしまう。

また、異方性導電接着剤（ＡＣＦ）を用いる方法では、熱圧着時に異方性導電接着剤（ＡＣＦ）の導電性粒子が保護膜際で集まりやすくなり、ショートする危険性がある。また、異方性導電接着剤（ＡＣＦ）によって、フレキシブル配線板の接続端子の露出部およびその近傍の保護膜まで被うと、異方性導電接着剤の使用量が増え材料費が増大する。さらに、異方性導電接着剤（ＡＣＦ）は強度が弱く折り曲げにより断線の危険性がある。

本発明の目的は、フレキシブル配線板を設けた表示装置および電子機器において、フレキシブル配線板を折り曲げた場合でも、回路配線の絶縁性低下や断線を防止するとともに、表示装置や電子機器の小型化・薄型化を可能にすることにある。

上記課題を解決するために、本発明の表示装置は、素子基板に接続されるフレキシブル配線板に、素子基板の端子と接続される接続端子が形成され、この接続端子とは異なる層に回路配線が引き出されるとともに、この接続端子と回路配線とが層間接続部により層間接続される構成とした。なお、このとき、接続端子は、フレキシブル配線板から露出しないように、素子基板の端部からはみ出さない領域に設けられる。

また、接続配線と回路配線とは、フレキシブル配線板の端面に銅めっきなどで形成された層間接続配線により接続されてもよい。

また、接続配線と回路配線とは、フレキシブル配線板に形成されたスルーホールまたはビアホールなどにより層間接続されてもよい。

また、本発明による電子機器は、基板に接続されるフレキシブル配線板に、基板の接続部と接続される接続端子が形成され、この接続配線とは異なる層に回路配線が引き出されるとともに、この接続配線と回路配線とが層間接続部によって接続される。

また、フレキシブル配線板は、両面または多層フレキシブル配線板でもよい。

本発明によれば、回路配線の露出がなくなるため、絶縁性低下や断線を防止するとともに、小スペースでの折り曲げが可能なフレキシブル配線板の接続ができる。

本発明の表示装置の一部を模式的に示す断面図である。本発明の表示装置の一部を模式的に示す断面図である。本発明の表示装置の一部を模式的に示す断面図である。本発明の電子機器の一部を模式的に示す断面図である。従来のＴＣＰ、ＣＯＦ方式の表示装置の平面図である。従来のＣＯＧ方式の表示装置の平面図である。従来の表示装置の一部を模式的に示す断面図である。従来の表示装置の一部を模式的に示す断面図である。従来の表示装置の一部を模式的に示す断面図である。従来の表示装置の一部を模式的に示す断面図である。

本発明の表示装置は、素子基板と対向基板の間に液晶を挟持した表示パネルにフレキシブル配線板が接続された構成で、このフレキシブル配線板は、素子基板との接続領域に、素子基板の端子と接続するための接続端子が形成されており、この接続端子とはベース基材を介して反対側に回路配線が形成される。さらに、この回路配線と接続端子とがフレキシブル配線板の接続領域に設けられた層間接続部によって電気的に接続される。本発明は、このように接続端子と回路配線を異なる層に設け、層間接続することにより、回路配線がフレキシブル配線板の表面に露出しない構成となっている。

また、フレキシブル配線板は両面または多層フレキシブル配線板でもよい。
また、フレキシブル配線板を、表示装置の素子基板の代わりに、その他の電子機器の基板に接続することにより、上述のフレキシブル配線板の接続構造を電子機器にも適用することができる。以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明する。

図１を基に本実施例を説明する。図１は、本実施例の表示装置の一部を模式的に示す断面図である。表示パネル１０の素子基板１３には、フレキシブル配線板１が異方性導電接着剤１５により接続される。フレキシブル配線板１には両面配線板が用いらており、ベース基材３の表面には回路配線４が、裏面には回路配線５が設けられる。さらに、回路配線４及び回路配線５の表面には、これら回路配線を保護するための保護膜２がカバーレイ等により形成される。フレキシブル配線板１と表示パネル１０との接続領域１６には、回路配線４とはベース基材３を介して反対側に、接続端子６が設けられる。さらに、フレキシブル配線板１の表示パネル１０側の側面には層間接続部８が形成される。

表示パネル１０は、素子基板１３と対向基板１２とを有し、これらの基板には液晶（図示しない）が挟持される。素子基板１３には、フレキシブル配線板１と接続するための端子１１が設けられている。

フレキシブル配線板１のベース基材３は、折り曲げに適応するため、１２〜２５μｍ程度の柔軟性のあるポリイミドフィルムなどから構成される。回路配線４及び回路配線５は１２μｍ程度の銅箔などにより形成される。また、保護膜２はベース基材３同様に折り曲げに適応するため、１２〜２５μｍ程度のポリイミドフィルムから構成される。一般に、保護膜２は外部に接続される配線には形成されない。このような配線は、必要に応じてＮｉ／Ａｕなどのめっきが施され、接続端子として用いられる。具体的には、表示パネル１０と接続するための接続端子６や他の回路基板への接続端子、電子部品の実装用端子などがあり、Ｎｉの厚さは２〜６μｍ、Ａｕの厚さは０．０３〜０．１９μｍ程度である。

次に、フレキシブル配線板１が表示パネル１０に接続される接続領域１６の構成について説明する。本実施例では、フレキシブル配線板１の、素子基板１３と対向する面を裏面とし、その反対側を表面と称する。フレキシブル配線板１の裏面には、接続端子６が形成され、接続端子６は端子１１に接続される。接続端子６は、表示パネル１０とフレキシブル配線板１との接続後に、配線が露出しないように、素子基板１３の縁からはみ出さない長さとする。フレキシブル配線板１の表面には接続端子６と同数の配線が引き出された回路配線４が形成され、この回路配線の表面に保護膜２が形成される。接続端子６と回路配線４とは、接続領域１６のフレキシブル配線板１の端面に厚さ８μｍ程度の銅めっきなどで形成された層間接続部８により電気的に接続される。

表示パネル１０とフレキシブル配線板１とは熱圧着により接続される。素子基板１３の端子１１上に厚さ２０μｍ程度の異方性導電接着剤（ＡＣＦ）１５を貼り付ける。異方性導電接着剤（ＡＣＦ）１５は、熱硬化性のエポキシ樹脂からなる接着剤と樹脂球表面に金（Ａｕ）やニッケル（Ｎｉ）がコーティングされた直径４μｍ程粒子の導電性粒子とから形成される。ここにフレキシブル配線板１の接続端子６が熱圧着され、端子１１と接続端子６とが導電性粒子を介して電気的に接続される。さらに熱硬化接着剤により素子基板１３とフレキシブル配線板１とが機械的に接着される。また、図示するように、異方性導電接着剤（ＡＣＦ）１５を接続端子の端部周辺にも設けることにより、接続端子の露出を防ぐことができる。

図２は、本実施例の表示装置の一部を模式的に示す断面図で、図１の表示装置のフレキシブル配線板１が素子基板１３の端部を基点にして折り曲げられた様子を示している。図２に示すようにフレキシブル配線板１が折り曲げられた箇所には回路配線の露出がない。また、回路配線４は、ベース基材３と保護膜２によって表面が覆われているため、断線を防ぐことができる。

図３を基に本実施例を説明する。図３は本実施例の表示装置の一部を模式的に示す断面図である。表示パネル１０の素子基板１３には、フレキシブル配線板１が異方性導電接着剤１５で接続されている。本実施例と実施例１とでは、フレキシブル配線板１の接続領域１６の構造が異なる。その他の基本構造は、実施例１と同じであるため説明を省略する。

フレキシブル配線板１が表示パネル１０に接続される接続領域１６の構造について説明する。本実施例では、フレキシブル配線板１の、素子基板１３と対向する面を裏面とし、その反対側を表面と称する。フレキシブル配線板１の裏面には接続端子６が形成され、この接続端子６は、表示パネル１０の対向基板１３上の端子１１に接続される。接続端子６は表示パネル１０とフレキシブル配線板１との接続後に、配線が露出しないように、素子基板１３の縁からはみ出さない長さとする。フレキシブル配線板１の表面には接続端子６と同数の配線が引き出された回路配線４が形成される。接続端子６と回路配線４とは接続領域１６内でスルーホールやビアホールなどの層間接続部９により層間接続される。

なお、上述の各実施例では、両面フレキシブル配線板を用いて説明したが、これに代えて多層フレキシブル配線板を用いてもよい。

また、上述の各実施例では表示パネルの素子基板にフレキシブル配線板が接続される構成について説明したが、図４に示すように、フレキシブル配線板１は、その他の電子機器の基板１８に接続されてもよい。その場合でも、接続領域の構成が図１や図３に示す構成と同じであれば、上述の各実施例と同様の効果が得られる。

本発明の構成によれば、フレキシブル配線板の折り曲げ時に、配線が断線することがないため、携帯情報機器や電子機器の小型化や信頼性の向上にも適応できる。

１フレキシブル配線板
２保護膜
３ベース基材
４、５回路配線
６接続端子
７回路配線の露出部
８、９層間接続部
１０表示パネル
１１端子
１２対向基板
１３素子基板
１４駆動用ＩＣ
１５異方性導電接着剤（ＡＣＦ）
１６接続領域
１７保護樹脂
１８電子機器の基板

Claims

素子基板と対向基板に液晶が挟持された表示パネルと、
前記素子基板に接続されたフレキシブル配線板と、を備え、
前記フレキシブル配線板は、前記素子基板との接続領域に、前記素子基板の端子と接続するための接続端子と、前記接続端子とはベース基材を挟んで反対側に形成された回路配線と、前記回路配線と前記接続端子を電気的に接続するための層間接続部とが形成され、
前記回路配線を覆って保護する保護膜と、
前記回路配線と前記ベース基材を挟んで反対側に形成されるとともに、前記接続端子とは異なる位置に形成される前記回路配線とは別の回路配線と、
前記別の回路配線上と前記ベース基材上とに形成され、前記別の回路配線を覆って保護する前記保護膜とは別の保護膜と、
前記ベース基材と前記素子基板との間に形成され、前記接続端子の端部周辺及び前記端子の端部周辺を覆う導電接着剤と、を有し、
前記ベース基材は、前記別の保護膜と前記導電接着剤との間において露出することを特徴とする表示装置。
前記層間接続部は、前記フレキシブル配線板の側面に形成された層間接続配線であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
前記層間接続部は、前記フレキシブル配線板に形成されたスルーホールであることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
前記層間接続部は、前記フレキシブル配線板に形成されたビアホールであることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
前記フレキシブル配線板が、多層フレキシブル配線板であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の表示装置。
前記素子基板の端子と前記接続端子とは異方性導電接着剤により接続されることを特徴
とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の表示装置。
基板と、
前記基板に接続されたフレキシブル配線板と、を備え、
前記フレキシブル配線板は、前記基板との接続領域に、前記基板の端子と接続するための接続端子と、前記接続端子とはベース基材を挟んで反対側に形成された回路配線と、前記回路配線と前記接続端子を電気的に接続するための層間接続部とが形成され、
前記回路配線を覆って保護する保護膜と、
前記回路配線と前記ベース基材を挟んで反対側に形成されるとともに、前記接続端子とは異なる位置に形成される前記回路配線とは別の回路配線と、
前記別の回路配線上と前記ベース基材上とに形成され、前記別の回路配線を覆って保護する前記保護膜とは別の保護膜と、
前記ベース基材と前記基板との間に形成され、前記接続端子の端部周辺及び前記端子の端部周辺を覆う導電接着剤と、を有し、
前記ベース基材は、前記別の保護膜と前記導電接着剤との間に露出することを特徴とする電子機器。