(57)【要約】【課題】フレキシブル配線基板を導電性接着手段を介して相手方基板と接続する際、フレキシブル配線基板側からリード電極の接続部分への水分浸透を阻止して、リード電極の腐蝕を防止する。【解決手段】フレキシブル配線基板１０の電極接続部に形成されている銅箔よりなる第１リード電極１２と、相手方基板２０の電極接続部に露出されている第２リード電極２３とを異方性導電フィルム３０を介して接続する場合、第１リード電極１２の幅Ｗ２を第２リード電極２３の幅Ｗ１よりも広くして、フレキシブル配線基板１０のベースフィルム１１側から見て、第２リード電極２３が第１リード電極１２の投影面内に存在するようにする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレキシブル配線基板の電極接続部に露出されている金属層よりなる第１リード電極と、相手方基板の電極接続部に露出されている第２リード電極とを導電性接着手段を介して接続するリード電極の接続構造において、
上記第１リード電極の幅が上記第２リード電極の幅よりも広く、上記フレキシブル配線基板のベースフィルム側から見て、上記第２リード電極が上記第１リード電極の投影面内に存在していることを特徴とするリード電極の接続構造。
【請求項２】
フレキシブル配線基板の電極接続部に露出されている金属層よりなる第１リード電極と、相手方基板の電極接続部に露出されている第２リード電極とを導電性接着手段を介して接続するリード電極の接続構造において、
上記第２リード電極の幅よりも広くなるように、上記第１リード電極の両側辺に沿って透湿防止材が形成されており、上記フレキシブル配線基板のベースフィルム側から見て、上記第２リード電極が上記透湿防止材を含む上記第１リード電極側の投影面内に存在していることを特徴とするリード電極の接続構造。
【請求項３】
上記透湿防止材の透湿度が１０ｇ／ｍ２・２４ｈｒ以下である請求項２に記載のリード電極の接続構造。
【請求項４】
耐熱性合成樹脂からなるベースフィルムと、上記ベースフィルム上に形成されている金属配線とを含み、上記金属配線の一部がリード電極として電極接続部に露出されているフレキシブル配線基板において、
上記ベースフィルム上の少なくとも上記電極接続部には透湿防止材が設けられており、上記リード電極が上記透湿防止材上に形成されていることを特徴とするフレキシブル配線基板。
【請求項５】
耐熱性合成樹脂からなるベースフィルムと、上記ベースフィルム上に形成されている金属配線とを含み、上記金属配線の一部がリード電極として電極接続部に露出されているフレキシブル配線基板において、
上記電極接続部には、上記リード電極が形成されている電極形成部と、上記リード電極が形成されていない電極非形成部とが含まれ、上記電極非形成部には透湿防止材が設けられていることを特徴とするフレキシブル配線基板。
【請求項６】
上記透湿防止材の透湿度が１０ｇ／ｍ２・２４ｈｒ以下である請求項４または５に記載のフレキシブル配線基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リード電極の接続構造およびフレキシブル配線基板に関し、さらに詳しく言えば、フレキシブル配線基板と接続される相手方基板のリード電極の水分による腐蝕を防止する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
フレキシブル配線基板は柔軟性を有することから、電気部品相互もしくは電気回路相互を接続する中継基板として多用されている。液晶表示素子の分野では、ＴＣＰ（ｔａｐｅ  ｃａｒｒｉｅｒ  ｐａｃｋａｇｅ）やＣＯＦ（ｃｈｉｐ  ｏｎ  ｆｉｒｍ）などが液晶パネルや有機ＥＬパネルなどの表示パネルとその駆動回路基板とを接続するフレキシブル配線基板として用いられている。
【０００３】
フレキシブル配線基板の接続方法には、コネクタなどによる機械的接続法、はんだ付け法、導電接着手段による接続法などがあるが、表示パネルにフレキシブル配線基板を接続する場合には、多数のリード電極同士を一括して接続し得る導電接着手段による接続法が好ましく採用されている。
【０００４】
その一例を図５により説明する。図５はフレキシブル配線基板１０の電極接続部分と、表示パネル２０の電極接続部とを分離して示す断面図であり、フレキシブル配線基板１０側のリード電極１２はベースフィルム１１上に形成され、表示パネル２０側のリード電極２２はガラス基板からなる端子部２１上に形成されている。
【０００５】
このフレキシブル配線基板１０側のリード電極１２と表示パネル２０側のリード電極２２とを導電接着手段を介して接続するには、それらの間に導電接着手段としての例えば異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ）３０を配置して図示しないヒーターバーにて熱圧着する。
【０００６】
この熱圧着により、異方性導電フィルム３０に含まれている導電粒子がリード電極１２，２２間を電気的に接続し、フィルム材の合成樹脂の接着作用によりフレキシブル配線基板１０と液晶パネル２０の端子部２１とが機械的に接続される。
【０００７】
ところで、表示パネル２０側のリード電極２２は透明電極と同じくＩＴＯ（インジウム錫酸化物）より形成され、比抵抗は２００μΩｃｍ，膜厚は１００ｎｍ程度であるため、そのシート抵抗は２０Ω／□程度である。これに対して、フレキシブル配線基板１０側のリード電極１２は金属層である銅箔よりなり、比抵抗は２．５μΩｃｍ，膜厚が２５μｍ程度であるため、そのシート抵抗は０．００１Ω／□程度である。
【０００８】
このように、シート抵抗が大きく異なる２つのリード電極１２，２２を異方性導電フィルム３０を介して接続する場合、電気抵抗の小さい銅箔の接続面側に電流が集中する。このような電流の偏在は電極接続部分の信頼性を低下させ、劣化を促進させる原因となり好ましくない。
【０００９】
例えば、異方性導電フィルム３０に含まれている導電粒子は、粒子あたり５ｍＡ程度の電流で焼損してしまう。したがって、粒子あたり５ｍＡ程度以上の電流が流れるような状況になると深刻な問題となる。
【００１０】
電圧駆動型の液晶パネルの場合、異方性導電フィルム３０によるリード電極の接続部分に流れる電流量は数１０μＡオーダーであるため、さほど問題にならないが、有機ＥＬパネルの場合は原理的に電流駆動型であり、異方性導電フィルム３０によるリード電極の接続部分に大電流が流れ込むため、大きな問題となる。
【００１１】
例えば、画素サイズが３００μｍ□で陽極本数が１００本の有機ＥＬパネルを１／６４デューティで駆動する場合、発光効率が０．５ｃｄ／Ａであるとすると、平均輝度３００ｃｄ／ｍ２で点灯させる際に選択期間内に陰極に流れ込む電流は３４５．６ｍＡとなる。このような大電流を異方性導電フィルム３０によるリード電極の接続部分に流すと、その電流が一部に集中し導電粒子が焼損してしまうことなる。
【００１２】
その場合、焼損した導電粒子は高電気抵抗化するので、電流が流れやすい箇所は次第に接続内部に移動するが、そこでも電流が局在化するため、やはり導電粒子の焼損が起こる。このようにして、異方性導電フィルム３０の高電気抵抗化が内部に伝播していき、大電流を流し続けると最終的に異方性導電フィルム３０による電気的接続が損なわれることになる。
【００１３】
そこで、このような電流の局在化を防止するため、特に有機ＥＬパネルにおいては、図５に示すように、表示パネル２０側のＩＴＯよりなるリード電極２２上に電気抵抗の小さな金属電極２３を形成して、フレキシブル配線基板１０側のリード電極１２とのシート抵抗の差をできるだけ小さくするようにしている。
【００１４】
金属電極２３としては、ＡｌまたはＡｌ合金，ＭｏまたはＭｏ合金，ＣｒまたはＣｒ合金，Ａｇ系合金などが用いられるが、有機ＥＬパネルのみならず電圧駆動型の液晶パネルにおいても一部の機種では、表示パネル２０側のＩＴＯよりなるリード電極２２上に金属電極２３を形成して、異方性導電フィルム３０による電極接続部分から表示部に至るまでの配線抵抗を小さくすることが行われている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、表示パネル２０側のリード電極２２上に金属電極２３を形成することに伴って次のような別の問題、すなわち水分によって金属電極２３が腐蝕してしまうという問題が生ずる。
【００１６】
その原因はフレキシブル配線基板１０側にある。フレキシブル配線基板１０には耐熱性が要求されるため、通常そのベースフィルム１１には耐熱性の良好なポリイミドフィルムが用いられているが、ポリイミドフィルムは透湿度が高い。ちなみに、ポリイミドフィルムの透湿度は０．１ｍｍ厚で、ＪＩＳ−Ｚ０２０８による測定値で約２０ｇ／ｍ２・２４ｈｒを示す。
【００１７】
そのため、ベースフィルム１１を通してリード電極の接続部分に水分が浸入し、これによって金属電極２３が腐蝕を起こす。場合によっては、ＩＴＯよりなるリード電極２２も腐蝕することがある。この電極腐蝕は、接続抵抗の増大や最悪の場合には断線を引き起こす。この問題は、リード電極の接続部分に大きな電流が流れる電流駆動型表示素子である特に有機ＥＬパネルにおいて深刻である。
【００１８】
したがって、本発明の課題は、フレキシブル配線基板を導電性接着手段を介して相手方基板と接続する際、そのリード電極の接続部分にフレキシブル配線基板側から水分が浸透しないようにすることにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するため、本発明は、フレキシブル配線基板の電極接続部に露出されている金属層よりなる第１リード電極と、相手方基板の電極接続部に露出されている第２リード電極とを導電性接着手段を介して接続するリード電極の接続構造において、上記第１リード電極の幅が上記第２リード電極の幅よりも広く、上記フレキシブル配線基板のベースフィルム側から見て、上記第２リード電極が上記第１リード電極の投影面内に存在していることを特徴としている。
【００２０】
上記第１リード電極は金属層よりなり、金属は水分をほとんど通さない。本発明によれば、フレキシブル配線基板のベースフィルム側から見て、その金属層によってリード電極の接続部分が覆われているため、ベースフィルムが透湿度の高いポリイミドフィルムであっても、リード電極の接続部分に直接水分が入り込むことが防止される。
【００２１】
本発明には、別の態様として、上記第２リード電極の幅よりも広くなるように、上記第１リード電極の両側辺に沿って透湿防止材を形成することも含まれ、これによっても上記した課題を解決することができる。
【００２２】
また、上記した課題を解決するため、本発明は、フレキシブル配線基板自体の構成として、耐熱性合成樹脂からなるベースフィルムと、上記ベースフィルム上に形成されている金属配線とを含み、上記金属配線の一部がリード電極として電極接続部に露出されているフレキシブル配線基板において、上記ベースフィルム上の少なくとも上記電極接続部には透湿防止材が設けられており、上記リード電極が上記透湿防止材上に形成されていることを特徴としている。
【００２３】
本発明によるフレキシブル配線基板の別の態様として、フレキシブル配線基板の上記電極接続部には、上記リード電極が形成されている電極形成部と、上記リード電極が形成されていない電極非形成部とが含まれるが、上記電極非形成部に透湿防止材を設けるようにしてもよい。なお、本発明に用いられる透湿防止材の透湿度は、ＪＩＳ−Ｚ０２０８による測定値で１０ｇ／ｍ２・２４ｈｒ以下であることが好ましい。
【００２４】
また、本発明において、フレキシブル配線基板と接続される相手方基板およびそのリード電極には特に制限はない。すなわち、本発明は、相手方基板が特に電流駆動型の有機ＥＬパネルでしかも金属電極を有する場合に顕著な作用効果が奏されるが、相手方基板が電圧駆動型の液晶表示素子や他の回路基板であってもよく、しかも相手方基板のリード電極はＩＴＯ電極や金属電極のいずれであってもよい。
【００２５】
【発明の実施の形態】
次に、図１ないし図４を参照して、本発明のいくつかの実施形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２６】
まず、図１により本発明の第１実施形態について説明する。この第１実施形態は請求項１に対応するリード電極の接続構造についてのもので、図１は先に説明した図５と同じく、フレキシブル配線基板１０の電極接続部分と、表示パネル２０の電極接続部とを分離して示す要部拡大断面図である。
【００２７】
基本的な構成は、図５の従来例と同じであってよく、フレキシブル配線基板１０側のリード電極１２は、ポリイミドからなるベースフィルム１１上に形成された銅箔パターンよりなり、また、表示パネル２０の電極接続部には、ＩＴＯよりなるリード電極２２の上に金属電極２３が形成されている。
【００２８】
この第１実施形態において重要なことは、表示パネル２０側の金属電極２３付きのリード電極２２の幅をＷ１とし、フレキシブル配線基板１０側のリード電極１２の幅をＷ２として、リード電極１２の幅Ｗ２が金属電極２３付きのリード電極２２の幅Ｗ１よりも広くされていることである（Ｗ２＞Ｗ１）。
【００２９】
フレキシブル配線基板１０の電極接続部分と、表示パネル２０の電極接続部とを例えば異方性導電フィルム３０を介して接続するにあたって、リード電極１２と金属電極２３付きのリード電極２２は、それらの中心が一致するように位置合わせされる。
【００３０】
このように位置合わせされた状態で接続されると、フレキシブル配線基板１０のベースフィルム１１側から見て、液晶パネル２０側の金属電極２３付きのリード電極２２はリード電極１２の投影面内に存在することになる。
【００３１】
リード電極１２は銅箔よりなり、その透湿度は測定不可能な程度の値で水分をほとんど通さない。したがって、フレキシブル配線基板１０側からのリード電極接続部分に対する水分の浸透が阻止され、金属電極２３やリード電極（ＩＴＯ電極）２２の腐蝕が防止される。なお、フレキシブル配線基板１０側のリード電極１２には、通常、金めっきが施されているため、リード電極１２にも腐蝕が発生するおそれはない。
【００３２】
次に、図２により本発明の第２実施形態について説明する。この第２実施形態は請求項２に対応するリード電極の接続構造についてのもので、上記第１実施形態とは異なる態様で、フレキシブル配線基板１０側からのリード電極接続部分に対する水分の浸透を阻止する。
【００３３】
すなわち、フレキシブル配線基板１０側のリード電極１２の幅は、表示パネル２０側の金属電極２３付きのリード電極２２の幅Ｗ１と同幅もしくはそれよりも狭い幅であってよく、その代わりに、リード電極１２の両側辺に沿って透湿防止材１３，１３を形成して、透湿防止材１３，１３を含むリード電極１２側の全体幅Ｗ２が、Ｗ２＞Ｗ１となるようにしている。
【００３４】
次に、図３により本発明の第３実施形態について説明する。この第３実施形態は請求項４に対応するフレキシブル配線基板１０Ａについてのもので、図３（ａ）は電極接続部分の要部拡大断面図、図３（ｂ）はその電極接続部分の斜視図である。
【００３５】
電極接続部分にはレジスト樹脂による被覆層１４が形成されず、リード電極１２はベースフィルム１１上に露出されているが、この第３実施形態において、電極接続部分におけるベースフィルム１１上には、電極接続部分のほぼ全面にわたって透湿防止材１５が形成され、この透湿防止材１５の上にリード電極１２が配線される。なお、透湿防止材１５はベースフィルム１１の全面にわたって形成されてもよい。
【００３６】
また、図４により本発明の第４実施形態について説明する。この第４実施形態は請求項５に対応するフレキシブル配線基板１０Ｂについてのもので、図４（ａ）は電極接続部分の要部拡大断面図、図４（ｂ）はその電極接続部分の斜視図である。
【００３７】
この第４実施形態は上記第３実施形態の変形例であって、電極接続部分にはリード電極１２が所定のピッチをもって形成されているが、そのリード電極１２が形成されていない電極非形成部、すなわちリード電極１２の間に透湿防止材１５が埋め込まれるように設けられている。
【００３８】
上記フレキシブル配線基板１０Ａ，１０Ｂのいずれにおいても、透湿防止材１５により、電極接続部分のベースフィルム１１からリード電極接続部に対する水分の浸透が阻止されるため、フレキシブル配線基板側のリード電極１２と相手方基板側の対向リード電極（例えば、図１の金属電極２３，リード電極２２）との幅の相対的な大小関係にかかわらず、その対向リード電極の腐蝕が防止される。
【００３９】
本発明において、上記透湿防止材１３，１５の透湿度は、ＪＩＳ−Ｚ０２０８（４０℃，相対湿度９０％）による測定値で１０ｇ／ｍ２・２４ｈｒ以下であることが好ましい。
【００４０】
この条件を満足する透湿防止材には、ポリエチレンテレフタレート（５．５ｇ／ｍ２・２４ｈｒ），ポリプロピレン（１．５ｇ／ｍ２・２４ｈｒ），ポリエチレン（５．０ｇ／ｍ２・２４ｈｒ），ポリ塩化ビニリデン（１．０ｇ／ｍ２・２４ｈｒ）を例示することができる（膜厚はいずれも０．１ｍｍ厚）。
【００４１】
【実施例】
《実施例１》
図１の上記第１実施形態を参照して、厚さ２５μｍのポリイミドからなるベースフィルム１１上に、フレキシブル配線基板側のリード電極１２を銅箔により厚さ３５μｍ，幅２６０μｍに形成した。対向リード電極として、有機ＥＬパネル側のガラス基板２１上に、ＩＴＯ電極２２を厚さ０．１５μｍ，幅１６０μｍで形成し、そのＩＴＯ電極２２上にＭｏ−Ｎｂ合金層とＡｌ層とＭｏ−Ｎｂ合金層の３層構造からなる金属電極２３を厚さ０．４５μｍに形成した。
リード電極１２と、金属電極２３付きのＩＴＯ電極２２とを異方性導電フィルム３０を介して熱圧着し、信頼性試験として８０℃，相対湿度９０％の雰囲気内に１０００時間放置したが、リード電極の接続部分に異常は認められなかった。
また、これとは別に、高温通電試験として４０℃，相対湿度９０％の雰囲気内で１００ｍＡのパルス電流を１０００時間通電したが、やはりリード電極の接続部分に異常は認められなかった。
【００４２】
〈比較例１〉
上記フレキシブル配線基板側のリード電極１２の幅を９５μｍとした以外は上記実施例１と同じとした。
８０℃，相対湿度９０％の雰囲気内に放置する信頼性試験では、２５０時間経過後に金属電極２３に腐蝕が発生し、接続不良となった。
また、４０℃，相対湿度９０％の雰囲気内で１００ｍＡのパルス電流を通電する高温通電試験では、１００時間経過後に金属電極２３に腐蝕が発生し、接続不良となった。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、フレキシブル配線基板を導電性接着手段を介して相手方基板と接続するにあたって、フレキシブル配線基板側のリード電極の幅を相手方基板の対向リード電極の幅よりも広くする形態、フレキシブル配線基板側のリード電極の両側に透湿防止材を相手方基板の対向リード電極の幅よりも広くなるように形成する形態、フレキシブル配線基板の電極接続部のベースフィルム上に透湿防止材を設けて、その上にリード電極を形成する形態、フレキシブル配線基板の電極接続部に形成されているリード電極の間を透湿防止材にて被覆する形態のいずれかを採用することにより、フレキシブル配線基板側からリード電極の接続部分への水分浸透が阻止されるため、水分に起因する対向リード電極の腐蝕を防止でき、信頼性の高い接続状態が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のリード電極の接続構造に係る第１実施形態を示す要部拡大断面図。
【図２】本発明のリード電極の接続構造に係る第２実施形態を示す要部拡大断面図。
【図３】本発明のフレキシブル配線基板に係る第３実施形態の（ａ）要部拡大断面図、（ｂ）その斜視図。
【図４】本発明のフレキシブル配線基板に係る第４実施形態の（ａ）要部拡大断面図、（ｂ）その斜視図。
【図５】従来のリード電極の接続構造を示す拡大断面図。
【符号の説明】
１０，１０Ａ，１０Ｂ  フレキシブル配線基板
１１  ベースフィルム
１２  リード電極
１３，１５  透湿防止材
２０  表示パネル
２１  端子部
２２  リード電極
２３  金属電極
３０  異方性導電フィルム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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