(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）タイル・アレイを構成すると共に基板表面（１２ａ）と基板端部（１２ｂ）を有する複数の隣り合う基板（１２）と；
（ｂ）前記複数の隣り合う基板に付着し電気を伝導する一対の金属パッド（１４）であって、それぞれパッド端部（１４ｃ）と下側パッド表面（１４ａ）及び上側パッド表面（１４ｂ）を有しており、前記上側パッド表面（１４ｂ）は基準面（２０）を決定し、前記下側パッド表面（１４ａ）は前記基板（１２）の前記基板表面（１２ａ）に接合されている一対の金属パッド（１４）と；
（ｃ）電気を伝導する導伝橋絡（１６）であって、前記金属パッド（１４）の前記パッド端部（１４ｃ）の間に位置し、前記金属パッド（１４）に接続されている導伝橋絡（１６）と；を備え、該導伝橋絡（１６）の上面は前記基準面（２０）とほぼ同一平面にあり、
（ｄ）前記複数の隣り合う基板（１２）の各々は、隣り合う基板の側に基板斜面（１２ｃ）を有することを特徴とするマルチ・タイルディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は，電気接続を行う方法及び装置に関し，特にマルチ・タイル画像表示システムにおける隣接する平面タイルの接触する端部間のワイヤレス接続に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パネル形ディスプレイは，容積が小さく比較的軽量であるために，コンピュータ産業やテレビジョン産業において大いに関心が持たれている。パネル形ディスプレイの用途としては，ポータブル・コンピュータ用ディスプレイ，ハイビジョン（ＨＤＴＶ）用ディスプレイ，従来のテレビ用ディスプレイ，壁掛け型ディスプレイなどがある。
【０００３】
大型のパネル形ディスプレイの多くは，電気的及び機械的に連結された一連の小型ディスプレイを組み合わせて製造される。大型のディスプレイがこのようにして製造されるのは，幾つか理由がある。多くの製造業者は，大型のパネル形ディスプレイを単一のユニットで製造する技術を持っておらず，更に，高品質のディスプレイの歩留りはたいてい低いことがその理由である。歩留りが低いということは，製造工程において高価な大型パネルを破損する危険を冒すよりも，精選した高品質の小型パネルを組み合わせて大型のディスプレイを製造するほうが，経済的に魅力があることを意味する。
【０００４】
ディスプレイ・パネルを接続する従来の方法の一つとして，隣接するパネル間にパネルとは独立したワイヤボンディングを行う手段を利用したものがある。本発明は，このような従来のワイヤボンドを，導電手段の一つを用いたワイヤレス接続に替えるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
小型ディスプレイから組み立てられた大型画像表示システムの品質は，ある程度までは，ディスプレイとして使用可能な領域の割合で決定される。各ディスプレイにおいて隣接するディスプレイとの間の相互接続に利用されている領域は，画像表示には使用することができない。従来のワイヤボンドはディスプレイの比較的大きな領域を占めていたため，接続部分の領域は画像表示装置としては使用することができなかった。電気的な一体化を行うワイヤレス相互接続の目的は，接続部分が占めるディスプレイの領域を最小にして，画像表示に利用できる領域を最大にすることである。
【０００６】
パネル形ディスプレイは，透明なカバーによって機械的な損傷から保護されていることが多い。このカバーは，液晶や他のディスプレイ・システムを内蔵することができる。カバーはスクリーン素子に接触する状態で重ねられているのが理想的である。しかし，スクリーンがより小さな素子の集合体であって，隣接する素子を接続するために従来のワイヤボンディングが用いられている場合には，ワイヤはカバーの下で衝突を起こしたり隆起部を形成したりする。このように，従来のワイヤボンドは，カバーがパネル表面に隙間なく密着するのを妨げ，表示を阻害する歪曲の原因となっていた。従って，本発明の他の目的は，パネル間の接続部分が，接続される隣接するパネルとほぼ同一平面になるように維持することにある。これによって，保護カバーやディスプレイ・カバーを，アレイを構成するディスプレイ・タイルの上に隙間なく接触させて重ねることができる。
【０００７】
小面積で小容積の相互接続を実現するという問題は，パネル形ディスプレイの設計者に困難な課題を提示してきた。隣接するパネル間において小さな領域を占めるだけの確実な接続の開発は，パネル形ディスプレイの表示効率において，顕著な技術的進歩を意味するものである。このような相互接続を実施することによって期待される改善された表示効率は，パネル形ディスプレイ装置の分野において長年未解決であった課題を解決するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
ワイヤレス接続によるタイル・アレイの電気的接続は，パネル形ディスプレイ上に分散して存在する広い領域がパネル相互間の接続に充てられているという問題を解決するための方法及び装置に関する。さらに，本発明は，ディスプレイ間の相互接続が，ディスプレイカバーや保護カバーがディスプレイに接触して重なるのを阻害しているという問題を解決する。平面ディスプレイパネルの端部が電気的に接続されているときは，本発明によれば，他の利用可能な方法に比べて，パネル上において接続部分を形成するために使用する面積は小さくて済む。このため，ディスプレイとして使用可能な面積は，最大になる。さらに，このワイヤレス接続方法によれば，ディスプレイパネルと電気接続部との平面の同一性をほぼ維持することができ，このため，保護カバーシート又はディスプレイカバーシートをパネル表面上で隙間なく重ねられる。このように，本発明は，平面パネルディスプレイ間のワイヤボンディングに固有の２つの問題，即ち接続部分に大きな面積を要していたという問題と液晶ラミネート又はカバーシートがパネル上で隙間なく重なるのが妨げられていたという問題を解決する。
【０００９】
本発明に係る電気的ワイヤレス接続方法は，相互に電気的に接続されるべき平面形電子素子のアレイにも応用できる。とりわけ，電子素子は，パネル形ディスプレイスクリーンの一部である。本発明は，アレイの各々のタイル素子の周縁部の周りに位置するリード線，即ち金属パッドを，合成アレイの隣接するタイル素子のリード線と接続する。これらの接続には，独立したワイヤとは異なり，微小な導電橋絡が使用されている。本発明において，導電橋絡は，独立したワイヤに優る幾つかの大きな効果を有する。即ち，導電橋絡は縦断面における高さが低いため，タイル・アレイ上に重ねられる液晶ラミネートやカバーシートの下で隆起部を生じないという効果を有する。さらには，ワイヤレス接続は，ワイヤボンドに比べてタイル・アレイ上で小さな面積しか占めないため，画像情報などを伝達するためのより大きな領域が残されるという効果を有する。
【００１０】
本発明の他の目的の認識及び本発明のより完全で詳細な理解は，実施例に関する以下の記載を検討し，添付図面を参照することによって得られるであろう。
【００１１】
【実施例】
図１は，ディスプレイのタイル・アレイ１０の断面図である。基板１２は，ガラスやポリイミドのような誘電体材料であり，金属パッド１４の支持ベースとなっており，この金属パッド１４の第１表面１４ａは，基板表面１２ａに密着している。金属パッドの下側表面１４ａと基板表面１２ａは共に，図１の紙面に垂直に展開している。好ましい実施例において使用される金属パッド１４は，アルミニウム，銅，金，ニッケル又は電気信号や電力を伝導できる全ての素材である。金属パッド１４は，無電解めっき，電気めっき，化学蒸着又は物理的付着などの工程を有する幾つかの手段の１つによって，基板１２に付着されている。しかし，これらの手段は，無電解めっき，電気めっき，化学蒸着又は物理的付着だけに限定されない。金属パッド端部１４ｃは，基板斜面１２ｃにおいて又はその近傍で終わっている。好ましい実施例においては，斜面角度はおおよそ２５度から７５度の間である。相互に接続される１対の金属パッド端部１４ｃの間隔は，約１０００分の１インチ（２５．４ミクロン）である。導電橋絡１６は，金属パッド１４の間で電気信号と電力を伝送する。
【００１２】
図２は，導電橋絡１６を示す拡大断面図である。導電橋絡１６は，タイル・アレイ１０を構成する基板１２上に位置する様々な金属パッド１４の間で，電力と電気信号を伝送する。平面２０は，一般に，タイル・アレイ１０を構成する基板１２に付着された金属パッド１４の上側表面１４ｂによって定められる。平面２０は，タイル・アレイ１０とタイル・アレイ１０に接着される保護用プラスチックカバーシート又は液晶ラミネートとの間の好ましい接触面を示す基準面である。導電橋絡１６は，タイル・アレイ１０とプラスチックカバーシート又は液晶ラミネートとの間の望ましい接触面を示す平面２０の両側に広がっているので，平面２０は，導電橋絡１６を横断してもよい。また，導電橋絡の最高面２２は，好ましい実施例において導電橋絡１６が延ばすことができる平面２０との間隔を示している。好ましい実施例においては，導電橋絡の最高面２２は，通常は，理想的な接触面２０から約６ミクロン以内にある。好ましい実施例においては，この高さの制限は，合成されたタイル・アレイ１０に包含されない導電橋絡の一部にのみ適用される。導電橋絡１６は，金属パッド端部１４ｃに接続されており，金属パッド上側表面１４ｂに接続されていてもよい。導電橋絡１６は基板斜面１２ｃと基板端部１２ｂに接触するように広がっていてもよい。
【００１３】
図３は，タイル・アレイ１０を構成する２枚の基板１２と６個の金属パッド１４及び３個の導電橋絡１６の平面図である。２枚の基板１２は，並列に配置されており，導電橋絡１６によって接続されている。金属パッドのピッチは，１インチ（２５．４ｍｍ）当たり５０から１０００である。図３は，好ましい実施例において使用される種々の導電橋絡１６ａから１６ｅまでを全体的に示す概略図である。これらの導電橋絡１６ａ，ｂ，ｃ，ｄ，及びｅは，機能上すべてが相互に交換可能であり，本発明における効果についてはすべて同等に満足のゆくものである。図３における導電橋絡１６は，導電性ボールボンド１６ａを用いて形成することができる。導電性ボールボンド１６ａは，直径が約１０００分の１インチ（２５．４ミクロン）から約２０００分の１インチ（１２．７ミクロン）の金線又は他の導電性ワイヤから形成される。１以上の導電性ボールボンド１６ａを，１対の金属パッド１４を接続するのに使用してもよい。形成された導電性ボールボンド１６ａは，導電橋絡最高面２２を調整する必要があるために，溶解されたり機械的に圧縮されたりすることがある。超音波ボンダも，導電性ボールボンド１６ａを接合するのに使用され得る。図３は，図３の紙面に平行な全方向に展開しているタイル・アレイ１０の一部分を示すものである。
【００１４】
また，図３は，本発明の機能上類似する実施例であって，導電橋絡１６ｂがはんだから形成されるものも示している。はんだは，融点が低く導電率の高い合金であれば何でもよいが，好ましい実施例においては，商業的に利用可能な鉛−すず合金の一つが使用される。接合面を清浄するために，はんだ形成の一部として又はこれとは独立に，フラックスが使用される。導電橋絡１６ｂを形成する際に，はんだとフラックスは，タイル・アレイ１０が全体的に加熱された時にはんだが溶融して導電橋絡１６ｂを形成するようなパターンに塗布される。はんだパターンは，種々の技術によって得られる。はんだを一定のパターンで塗布する方法には，以下の手段が含まれる。金属パッド１４の上に直接印刷する手段，スクリーン印刷又は石版印刷によって製造される転写テープを使用する手段，はんだ領域を画定するためにリフトオフ技術を使用する手段，あるいは，はんだを含むスペーサーを使用して，はんだが意図しない金属パッド１４の間を橋絡するのを防止する手段などである。タイルアレイ１０中の金属パッド１４の対の隙間を横切る多数の薄いはんだのストリップを塗布することによって，意図しない金属パッド１４の対を電気的に接続する危険性が，十分に減じられ，更に，金属パッドの対が高度に正確に配列することの必要性が，非常に少なくなる。
【００１５】
また，図３は，導電橋絡１６ｃを使用する本発明の機能上類似の他の実施例をも示している。しかし，導電橋絡１６ｃを形成するはんだは，導電橋絡１６ｂにおけるはんだとは異なる方法で塗布される。導電橋絡１６ｃを形成するのに用いられるはんだとフラックスは，導電橋絡１６ｃが所望される領域の上部と周辺に塗布される。そして，はんだは，導電橋絡１６ｃが所望される領域においてのみ溶融される。レーザやホットジェットエアも，はんだを所望の位置で溶解するのに用いることができる。再びはんだの細片だけを一度に溶融することによって，金属パッド対の間の極めて正確な配列に対する必要性が，少なくなる。最後に，余分なはんだとフラックスが除去され，残ったものが全て導電橋絡１６ｃとなる。
【００１６】
さらに，図３は，機能上類似するが物質的に相違する導電橋絡１６ｄを使用した実施例をも示している。導電橋絡１６ｄは，導電性有機ペーストから成る。導電性ペーストは，重合体でもよい。それはまた，熱硬化性重合体又はその他のエポキシ樹脂でもよい。導電橋絡１６ｄを形成する導電性有機ペーストのドットは，直径が約１０００分の４インチ（１０１．６ミクロン）で，ドット間隔は約２０００分の１インチ（１２．７ミクロン）以内である。
【００１７】
そして，図３は，導電橋絡１６ｅをも示しており，導電橋絡１６ｅは，導電橋絡１６ｅを形成するペーストがそれ自体導電手段ではない点以外は，上述の導電橋絡１６ｄに外観上類似している。ペーストは，重合体，エポキシ樹脂又は橋絡構造を形成可能な素材であればよい。しかし，電気は，ペースト中の導電性粒子のサスペンションを通じて伝導される。橋絡構造ペーストと導電性粒子が一体となって，導電橋絡１６ｅを形成する。この導電性粒子は，導電性重合体，導電性エポキシ素材，又は導電性の球状体，薄片，粉状体などである。図３に表現される様々な導電橋絡１６ａから１６ｅは，物理的な外観において相違することがあるが，本発明の作用に影響を及ぼすことなく，すべてが相互に交換可能である。図３における導電橋絡１６ａから１６ｅまでの概略的表現は，本発明における他の構成要素との構造上の関係を示すのみであって，本発明を実施するのに利用できる多くの変形を制限するものではない。
【００１８】
本発明について，特に好ましい実施例を参照して詳細に記述してきたが，当業者であれば，特許請求の範囲の精神と範囲から離れることなく様々な修正や改良ができることが理解できるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】２枚の基板と２個の金属パッド及び１個の導電橋絡を示す断面図である。
【図２】隣接する金属パッドを接続している導電橋絡を示す拡大断面図である。
【図３】２枚の基板と３対（６個）の金属パッド及び３個の導電橋絡を示す平面図である。導電橋絡は，１又は２以上の以下に述べる技術の概略的表現である。このような技術として，金又はその他の導電性の全ての素材からなり得る導電性ボールボンド；一定パターンに塗布されて溶融されたはんだ接合；広い領域に塗布された後に選択的に溶融されたはんだ接合；導電性有機化合物；導電性重合体，導電性エポキシ素材又は構造手段中の導電性の粉体の球状体，薄片などを有する導電性粒子のサスペンション；がある。金属パッドを電気的に橋絡する方法は，これらが全てではないが，これらの方法は，機能上相互に交換可能である。
【符号の説明】
１０    タイル・アレイ
１２    基板
１２ａ  基板表面
１２ｂ  基板端部
１２ｃ  基板斜面
１４    金属パッド
１４ａ  金属パッド下側表面
１４ｂ  金属パッド上側表面
１４ｃ  金属パッド端部
１６    導電橋絡
１６ａ  導電性ボールボンド
１６ｂ  選択的に塗布されるはんだペースト
１６ｃ  全体的に塗布されるはんだペースト
１６ｄ  導電性有機ペースト
１６ｅ  ペースト中に懸濁された導電性粒子
２０    基準面
２２    導電橋絡最高面
【図１】
0003573760.tif 000002
【図２】
0003573760.tif 000003
【図３】
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