(57)【要約】【課題】異方性導電層を用いた電子機器の端子接続構造、及び、これに用いるフレキシブル基板において、導電粒子の利用率を向上させることができ、これにより、端子接続の抵抗率の増大を防止するとともに端子接続の信頼性を向上することができるものを提供する。【解決手段】フレキシブル基板の接続部にある各端子１の端子面に、端子を斜めに横切る溝１１を、配列させて設ける。特には、溝１１の深さを導電粒子１の径より少し小さく設定するとともに、溝１１の幅を導電粒子３の径より大きく設定する。熱圧着後の接続状態においては、溝１１中に充分な数の導電粒子３が残留する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有する絶縁基板と、
この絶縁基板の一端縁に向かって延びる出力側配線群と、
この出力側配線群の末端から延在され、異方性導電膜を介して外部の端子群に接続される出力側端子群とからなるフレキシブル基板において、
前記出力側端子群の各端子の表面には、前記異方性導電膜の溶融流動時における導電粒子の移動を規制するための溝が、前記端子の中心部または中心線付近から、該端子の縁にまで延びるように配列されたことを特徴とするフレキシブル基板。
【請求項２】
可撓性の第１の基板上にある第１の端子と、第２の基板上にある第２の端子とを、異方性導電膜を介して電気的かつ機械的に接続する端子接続構造において、
前記第１または第２の端子の端子面に溝が配列され、該溝の深さが前記異方性導電膜の径よりも小さいことを特徴とする端子接続構造。
【請求項３】
前記溝が、前記端子の中心部または中心線付近から、該端子の縁へと延びることを特徴とする請求項２記載の端子接続構造。
【請求項４】
前記溝の幅が、前記導電粒子の径よりも大きいことを特徴とする請求項２または３に記載の端子接続構造。
【請求項５】
前記溝が、前記端子の縁に対して斜めに延びていることを特徴とする請求項３記載の端子接続構造。
【請求項６】
前記溝が湾曲または蛇行していることを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の端子接続構造。
【請求項７】
可撓性の第１の基板上にある第１の端子と、第２の基板上にある第２の端子とを、異方性導電膜を介して電気的かつ機械的に接続する端子接続構造において、
前記異方性導電層中の導電粒子の表面が小突起により覆われていることを特徴とする請求項２または３に記載の端子接続構造。
【請求項８】
可撓性の第１の基板上にある第１の端子と、第２の基板上にある第２の端子とを、異方性導電膜を介して電気的かつ機械的に接続する端子接続構造において、
前記異方性導電層中の導電粒子の表面が小突起により覆われていることを特徴とする端子接続構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、異方性導電層を用いた電子機器の端子接続構造、及び、これに用いるフレキシブル基板に関する。また、このような端子接続構造を有する平面表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
精細なピッチの端子同士を接続する技術に、異方性導電層を用いるものがある。特には、液晶表示装置等の平面表示装置において、表示パネル上の端子群と、外部駆動系統に接続するフレキシブル基板上の端子群との接続に、異方性導電層が用いられている。異方性導電層とは、熱硬化性または熱可塑性の樹脂層の中に、導電性粒子を分散させたものであり、熱圧着を受けた個所で、絶縁樹脂層を挟む端子間の電気的導通を実現するものである（例えば特開平１０−０７７４６０）。平面表示装置の組み立てに用いる異方性導電層としては、作業工程上の便宜のため、一般には、テープ状または短冊状のフィルムとして供給される異方性導電フィルム（ＡＣＦ）が用いられる（例えば特開平８−１１４８１０）。
【０００３】
以下、平面表示装置の構成について、特には液晶表示装置の構成について説明する。
【０００４】
液晶表示装置等の平面表示装置は、薄型、軽量、低消費電力を達成できることから、ノートＰＣ、液晶モニタ、家庭用テレビ等に急速に市場を拡大している。
【０００５】
これら平面表示装置は、画素が配列されて画像表示領域が形成された表示パネル本体と、この表示パネル本体に画像信号その他の駆動信号を入力する駆動回路系統とからなる。平面表示装置の表示領域をなす表示パネル本体は、通常、２枚の絶縁基板の間に、外部からの制御に従って光の透過又は反射の程度を調整することのできる複数の画素を備えてなるものである。多数の加工工程により各絶縁基板の片面に電極領域、カラーフィルター等が形成され、その後液晶物質等をサンドイッチ状に挟むセル構造体すなわち表示パネル本体が形成される。
【０００６】
駆動回路系統から表示パネル本体への駆動信号の入力は、表示パネル本体の周縁部に接続されたフレキシブル配線基板等のプリント配線基板を通じて行なわれる。一般には、表示パネル本体の周縁部に、入力信号を所定のタイミングで制御して出力信号を生成する駆動ＩＣチップが複数配置され、駆動回路系統から各駆動ＩＣチップへの入力がフレキシブル配線基板等を通じて行われる。
【０００７】
駆動ＩＣチップを表示パネル本体の周縁部に実装する方式には、駆動ＩＣチップを直接搭載するＣＯＧ（Ｃｈｉｐ　Ｏｎ　Ｇｌａｓｓ）方式もあるが、テープキャリアパッケージ（以下ＴＣＰという）と呼ばれる、一つの駆動ＩＣチップを搭載した小片状のフレキシブル基板を用いる方式が多く用いられている。
【０００８】
ＴＣＰは、多くの場合、枝配線基板とでもいうべきものであり、複数のＴＣＰが、駆動回路系統側の一つのプリント配線基板（以降ＰＣＢという）すなわち主配線基板と、表示パネル本体の周縁部との間を橋かけして接続するように配される。これにより、主配線基板（ＰＣＢ）から各駆動ＩＣチップの出力、及び各駆動ＩＣチップから表示パネル本体への出力を実現するものである。ここで、ＰＣＢは、駆動回路系統からの出力を行う配線基板、または、コントローラＩＣ等の駆動回路系統を搭載する配線基板である。
【０００９】
各ＴＣＰの入力側縁部が、ＰＣＢの出力パッド群の個所に搭載され、これにより、各ＴＣＰの入力端子群と、ＰＣＢ上のそれぞれ対応する出力パッド群とが電気的に接続される。また、同様に、ＴＣＰの出力側縁部が、表示パネル本体の周縁部に直接搭載され、これによりＴＣＰの出力端子群が、表示パネル本体周縁部上の接続パッド群と電気的に接続される。
【００１０】
ＴＣＰの入力側縁部をＰＣＢに実装するにあたり、従前は、はんだ付けにより行うのが一般的であったが、近年、異方性導電層が用いられるようになって来ている。これは、平面表示装置の高精細化により端子間ピッチが小さくなっていることに対応するため、または、作業効率を向上させるためである。
【００１１】
いずれの場合にも、ＡＣＦにより接続される端子は、金属膜のパターニングその他により作成されるので、矩形状または短冊状の突起をなし、上面は高低差のない平坦面をなす。
【００１２】
ところが、ＡＣＦを介して、このような端子同士を接続する熱圧着の工程において、元来端子面の領域にあった導電粒子が、溶融樹脂とともに端子面領域の縁の外へと押し流されてしまう。このように、端子面領域の縁に沿ってその外側に位置した導電粒子は、端子間の接続に全く寄与しない。そのため、このように導電粒子が押し流された分だけ、端子接続の抵抗が大きくなってしまう。
【００１３】
そこで、特開２００１−３４３９０３においては、端子を金属粒子焼結体から作成することで端子面の表面粗さを大きくし、十点表面粗さＲｚを導電粒子の径以下とするとともに、最大高さＲａを導電粒子の径より大きくすることが開示されている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このようにして表面粗さを増大させようとするならば、端子の製造コストが増大し、端子の厚さが大きくなってしまうという問題がある。また、特には、このような方法で表面粗さを増大させた場合、導電粒子の流れが極端に悪くなって均一な圧着が困難にることがあった。さらには、表面凹凸の高さ分布によっては、大きな凹凸の中に埋もれてしまう導電粒子の割合が大きくなるおそれもあった。
【００１５】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、異方性導電層を用いた電子機器の端子接続構造、及び、これに用いるフレキシブル基板において、容易かつ確実に導電粒子の利用率を向上させることができ、これにより、端子接続の抵抗率の増大を防止するとともに端子接続の信頼性を向上することができるものを提供する。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明のフレキシブル基板は、可撓性を有する絶縁基板と、この絶縁基板の一端縁に向かって延びる出力側配線群と、この出力側配線群の末端から延在され、異方性導電膜を介して外部の端子群に接続される出力側端子群とからなるフレキシブル基板において、前記出力側端子群の各端子の表面には、前記異方性導電膜の溶融流動時における導電粒子の移動を規制するための溝が、前記端子の中心部または中心線付近から、該端子の縁にまで延びるように配列されたことを特徴とする。
【００１７】
上記構成により、導電粒子の利用効率を向上させ、端子接続の抵抗率の増大を防止するとともに端子接続の信頼性を向上することができる。
【００１８】
本発明の端子接続構造は、可撓性の第１の基板上にある第１の端子と、第２の基板上にある第２の端子とを、異方性導電膜を介して電気的かつ機械的に接続する端子接続構造において、前記第１または第２の端子の端子面に溝が配列され、該溝は、深さが該導電粒子の径より小さく、幅が該導電粒子の径より大きいことを特徴とする。
【００１９】
好ましくは、前記溝が、前記端子の中心部または中心線付近から、該端子の縁のあたりにまで延びる。より好ましくは、縁にまで延びる。
【００２０】
このような構成であると、熱圧着の際に導電粒子を該溝の個所に集めて、溶融樹脂と共に端子の縁へと適量だけ流し出すとともに、該溝の中に多数の導電粒子が残留するようにすることが出来る。したがって、熱圧着を均一かつ容易に行うことができるとともに、導電粒子の利用効率を充分に向上させることができる。
【００２１】
また、好ましくは、前記溝が適度に湾曲または蛇行している。
【００２２】
このような構成であると、熱圧着の際、導電粒子を含む溶融樹脂の流れを最適な状態に制御することができるのであり、端子面上の個所から最適量の溶融樹脂が流れ出すようにするとともに充分な量の導電粒子を端子面上に残留させることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例の平面表示装置について図１〜４を用いて説明する。
【００２４】
図１には、ＴＣＰの出力側端子の表面形状について模式的な斜視図により示す。図２には、ＴＣＰの出力側端子がＡＣＦを介して表示パネルの接続パッドに接続された様子について模式的な積層断面図により示す。図３には、このような端子接続構造におけるＡＣＦの導電粒子の分布について、模式的な水平方向断面図により示す。また、図４には、平面表示装置の全体の外観についてフレーム等を省いた状態で模式的に示す。
【００２５】
実施例の平面表示装置は、例えば、対角寸法１３．３インチのＸＧＡ−ＴＦＴ型のノーマリホワイトモードの光透過型液晶表示装置である。図４の例では、矩形状の表示パネル本体４における２長辺及び１短辺に沿って、一方の絶縁基板が突き出して接続用の周縁部４１をなしている。各周縁部４１に沿って、細長い駆動入力用ＰＣＢ７が配され、表示パネル本体４の周縁部４１と、駆動入力用ＰＣＢ７との間を掛け渡すように、複数の矩形状のＴＣＰ５が配置される。
【００２６】
各ＴＣＰ５の出力端部５ａは、ＡＣＦ２を介して周縁部４１の対応する入力パッド部に貼り付けられるとともに電気的に接続される。また、各ＴＣＰ５の入力端部５ｂは、駆動入力用ＰＣＢ７の出力パッド部に、ＡＣＦを介して接続される。
【００２７】
図１に示すように、ＴＣＰ５の出力端部５ａに配列される出力側端子１１には、端子面に、溝１１が設けられて配列されている。出力側端子１は、ＴＣＰ５のベースフィルム５５上に設けられる短冊状の金属パターンであり、一定のピッチで配列されている。溝１１は、この出力側端子１を斜めに横切るように直線状に延びており、略一定の間隔で配列されている。
【００２８】
端子面の溝１１を設けるためには、例えば、出力側端子１を形成する際、ベタの金属パターンをメッキ操作等により形成後、全面に引っ掻きを行って作成することができる。この引っ掻きの後にレジストパターンを設けてパターニングにより、各出力側端子１を作成する。
【００２９】
図２に示すように、ＴＣＰ５の出力側端子１と、表示パネル本体４の周縁部４１にある接続パッド６とがＡＣＦを介して接続されている。溝１１の深さは、導電粒子３の径より少し小さく、溝１１の幅は、導電粒子３の径に比べてかなり大きい。例えば、導電粒子３の径が３〜６μｍであり、溝１１の深さがこれより小さい２〜４μｍであって、溝１１の幅が６〜１０μｍである。
【００３０】
また、図２〜３に示すように、ＡＣＦ２中の導電粒子３は、ＴＣＰ５の出力端子１と、表示パネル本体４の接続パッド６との間に挟みこれる個所において、ほぼ、溝１１の中に集中するように分布している。このように溝１１に集まった導電粒子３により、突き合わされた端子間の電気的な接続が達成されている。
【００３１】
このような端子接続を行うためには、例えば、短冊状のＡＣＦ２表示パネル４の周縁部４１の所定個所に貼り付けた後、ＴＣＰ５を位置合わせして配置した上で、ヒーターツールを用いてＴＣＰ５の出力端部５ａが圧締する熱圧着が行われる。この熱圧着工程にける加熱及び圧締に伴い、端子面上の領域すなわち挟み込まれる領域から、溶融樹脂が溝１１を伝って部分的に流れ出す。また、このような溶融樹脂の流動に伴い、ＡＣＦ２中の導電粒子３は、一旦溝１１に集められ、さらに、一部が溝１１から隣接端子間の領域１５へと流れだし、出力端子１の縁１ａに沿った個所を中心に分布する。
【００３２】
なお、溝１１が出力端子１を斜めに横切るように配されているために、熱圧着工程において、溝１１に沿った溶融樹脂及び導電粒子３の流動に適度の抵抗が付与される。これにより、熱圧着工程中、樹脂の硬化または圧締操作の完了までに、溶融樹脂の適度の流れ出しが行われるとともに、充分な数の導電粒子３が溝１１中に残留して端子接続に寄与する。しかも、溝１１がほぼ均等に分布するように配列されていることから、導電粒子３も、端子面中にほぼ均等に分布するようになる。
【００３３】
以下に、変形例１〜４について、図５〜８を、それぞれ用いて説明する。
【００３４】
図５に示す変形例１においては、ＴＣＰ５の出力端子１の端子面に、端子の中心線付近からはじまって端子の縁１ａまで延びる直線状の溝１１’が配列されている。このような形状の溝であっても、上記実施例の場合とほぼ同様の効果が得られる。すなわち、端子の中心線付近から縁までの溶融樹脂の流動を適度に助けるとともに充分な数の導電粒子を溝中に残留させることができる。
【００３５】
図６に示す変形例２においては、ＴＣＰ５の出力端子１の端子面に、該端子を斜めに横切る蛇行した溝１１”が設けられている。すなわち、上記実施例と同様の構成において、溝を波線状に湾曲・蛇行させたものである。
【００３６】
溶融樹脂の溶融粘度や熱流動特性、導電粒子の密度等にしたがい、このような蛇行を適宜付けることにより、熱圧着工程における樹脂の流動や導電粒子の流れ出しについて、最適な状態となるようにすることができる。
【００３７】
すなわち、端子面に斜めに横切るように設ける溝について、斜めにする度合いを適宜調整するとともに、溝に適宜蛇行を付けることにより、溶融樹脂及び導電粒子の流れだしの程度を最適化することができる。
【００３８】
図７に示す変形例３においては、実施例と同様の構成において、ＡＣＦ２中の導電粒子３’の表面が小突起３１により覆われている。このような小突起３１により導電粒子の流動が規制されるので、端子間領域１５に抜け出す導電粒子が少なくなり、端子間接続の電気抵抗を、さらに充分に低下させることができる。
【００３９】
このような小突起付きの導電粒子は、例えば、球状の導電粒子の表面に、微細な導電粒子を焼結させることにより設けることができる。
【００４０】
または、次のような方法により作成することができる。まず、径寸法分布の均一な球状ポリマー粒子を常法により作成する。次いで、球状ポリマー粒子の表面を低融点ポリマーで覆ってから、適度の加熱を加えつつ、微細なポリマー粒子を混合して、核となる球状ポリマー粒子の表面に融着させる。そして、この小突起付きポリマー粒子の表面に金メッキを施してから薄い絶縁被覆層で覆う。
【００４１】
さらには、球状ポリマー粒子の表面に溶媒可溶の粒子を埋め込んだ後、溶解除去することにより、表面に凹凸ないし小突起を設けることもできる。
【００４２】
図８に示す変形例４においては、端子面に溝が設けられない他は、変形例３と同様としたものである。すなわち、従来の端子接続と同様の構成において、ＡＣＦ２中の導電粒子３’の表面が、小突起３１により覆われている。このような小突起付きの導電粒子を用いることにより、端子面に溝がなくとも、導電粒子が端子間領域１５へと流れ出すのを、ある程度規制することができ、端子接続抵抗の低下を防止することができる。溶融樹脂の溶融粘度や熱圧着条件等によっては、このように小突起付きの導電粒子３’をＡＣＦ２の導電粒子として用いることで、充分な効果を得ることができる。
【００４３】
上記実施例及び変形例においては、ＴＣＰの出力側端子に溝を設けたが、表示パネル本体の接続パッドに溝を設けて置くことも可能である。また、ＴＣＰ５とＰＣＢ７との間の接続について説明しなかったが、ＡＣＦにより接続する場合には、同様の溝を、ＴＣＰの端子またはＰＣＢのパッドに設けておくこともできる。
【００４４】
また、上記実施例及び変形例においては、端子が短冊状であるとして、説明したが、端子が正方形に近い矩形状や円形等であっても全く同様である。この場合、端子の中心部から縁へと至る溝を適宜設けておくことができる。この溝も、縁に対して適宜斜めにまたは湾曲・蛇行して設けることができる。
【００４５】
なお、溝は、縦横の格子状またはクモの巣状等の網目状に設けることもできる。この場合、端子面内での樹脂や導電粒子の分布を均一にするような流動が促進されるとともに、端子の縁と並行に延びる溝により、導電粒子の流れ出しを抑える効果も得られる。また、場合によっては、端子の縁に並行の溝のみ設けることで、導電粒子の流れ出しを抑える効果を得ることもできる。
【００４６】
上記実施例及び変形例においては、表示パネル本体の接続パッドにＡＣＦを介してＴＣＰが接続されるとして説明したが、液晶表示装置が多結晶シリコンＴＦＴ型の場合など、単なるフレキシブル配線（ＦＰＣ）であっても良い。また、液晶表示装置以外の平面表示装置、例えば、有機ＥＬタイプのものであっても同様である。
【００４７】
また、平面表示装置用に限らず、異方性導電層を用いて微細なピッチの端子を接続させる端子接続構造であれば、いずれにも適用可能である。異方性導電層は、フィルム状で供給されるものに限らず、塗布等により設けるものであっても全く同様である。
【００４８】
【発明の効果】
導電粒子の利用率を向上させることができ、これにより、端子接続の抵抗率の増大を防止するとともに端子接続の信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例に係るＴＣＰの出力側端子の表面形状について示す模式的な部分断面斜視図である。
【図２】実施例に係る平面表示装置の周縁部における端子接続構造について示すための、端子長手方向に切断した模式的な積層断面斜視図である。
【図３】実施例に係る平面表示装置の端子接続構造における、導電粒子の分布について示す模式的な水平方向断面図である。
【図４】平面表示装置の全体についてフレーム等を省いた状態で示す模式的な外観斜視図である。
【図５】変形例１に係るＴＣＰの出力側端子の表面形状について示す、図１に対応する模式的な部分断面斜視図である。
【図６】変形例２に係るフレキシブル基板の出力側端子の表面形状について示す、図１に対応する模式的な部分断面斜視図である。
【図７】変形例３に係る端子接続構造について模式的に示す、図２に対応する積層断面斜視図である。
【図８】変形例４に係る端子接続構造について模式的に示す、図２に対応する積層断面斜視図である。
【符号の説明】
１　ＴＣＰの出力端子
１１　出力端子１上の溝
１５　端子間領域
２　ＡＣＦ（異方性導電フィルム）
３　導電粒子
４１　表示パネル本体の周縁部
５ａ　ＴＣＰの出力端部
５５　ＴＣＰのベースフィルム
【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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【図６】
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【図７】
2004047335.tif 000009
【図８】
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