(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピクセルを電気的に接続する導電パターンを備えた第１の基板を有し、当該導電パターンの一部が支持体上の接続トラックに電気的に接続された表示装置であって、
前記導電パターンの少なくとも一部と接続トラックとの間の電気的な接続部が金属−金属コンタクトを有し、この金属−金属コンタクトを構成する各金属が金、銀およびニッケルのグループから選択されているとともに、
前記導電パターンの少なくとも一部と前記接続トラックとの間の前記電気的な接続部が、弾性の導体を有し、
前記弾性の導体と前記導電パターンの一部との間の電気的な接続部が、異方性の導電箔を有することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記金属−金属コンタクトが、金−金コンタクトを有することを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記金属−金属コンタクトが、前記第１の基板の領域に存在することを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項４】
前記導電パターンが、前記第１の基板の前記支持体と対向する側に存在することを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項５】
当該表示装置が、第２の基板を有すると共に、これら２つの基板の間に電気−光学材料を有し、
各基板が、介在する電気−光学材料と共にピクセルを規定する画像電極を具備し、前記第１の基板が、前記第２の基板と対向配置された当該第１の基板の一部を越えて前記導電パターンを具備したことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項６】
エレクトロルミネッセント材料を有することを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項７】
前記導電パターンの少なくとも一部が、前記支持体の前記第１の基板から遠い側に配置される接続トラックに電気的に接続されたことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ピクセルを電気的に接続する導電パターンを備えた第１の基板を有し、当該導電パターンの一部が支持体上の接続トラックに電気的に接続された表示装置に関する。導電パターンとは、専ら行および列の導体のパターンと、駆動ＩＣが組み込まれた一層大きなパターンとの両方であると理解されたい。
【０００２】
【従来の技術】
このタイプの表示装置、特に液晶表示装置は非常に広く用いられており、例えば、測定装置のみならず、携帯電話においても用いられている。また、（有機）ＬＥＤをベースにしたエレクトロルミネッセント表示装置についても、用途がますます広がってきている。
【０００３】
電子機器の小型（軽量）化が進むと共に、基板上に実現可能な駆動素子数も増加している。しかしながら、実際の表示パネル（表示部）を規格部品として製造する傾向もある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような規格部品が、例えば、支持体（例えば、プリント回路基板又は導電（接続）トラックを具備した他のタイプの基板）上にはんだ付けするか、又はクランプすることにより装置に実装される場合には、コンタクトに関して厳しい要求（低抵抗、機械的安定性など）が課せられる。そのため、導電パターンとコネクタハウジング内のコネクタや接触ピンなどの他のコンタクト素子との間には、コンタクトペーストが用いられることが多い。また、特に、支持体に接続されるべき接続トラックの許容度が、導電パターンの関連する部分に関して非常に厳しくなってしまう可能性がある。
【０００５】
本発明の目的は、特に、第１の基板の表面領域に設けられた接続導体が、支持体に設けられた接続トラックに信頼性をもって接続された上述したタイプの表示装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そのため、本発明は、ピクセルを電気的に接続する導電パターンを備えた第１の基板を有し、当該導電パターンの一部が支持体上の接続トラックに電気的に接続された表示装置であって、
前記導電パターンの少なくとも一部と接続トラックとの間の電気的な接続部が金属−金属コンタクトを有し、この金属−金属コンタクトを構成する各金属が金、銀およびニッケルのグループから選択されているとともに、
前記導電パターンの少なくとも一部と前記接続トラックとの間の前記電気的な接続部が、弾性の導体を有し、
前記弾性の導体と前記導電パターンの一部との間の電気的な接続部が、異方性の導電箔を有することを特徴としている。
これらの金属は、全く腐食しないか、又はほとんど腐食（すなわち、酸化）しないので、最終的な組立において押圧接触が十分なものとなる。
【０００７】
金属−金属コンタクトは、金−金コンタクトであることが好ましい。
【０００９】
弾性の導体に関して十分な導電性を有する材料（例えば金）が選択されるので、導電パターンと接続トラックとの間のコンタクト抵抗がほとんど無視できる。
【００１０】
この接続において、弾性の導体とは、２つの対向する導電面間で当該導体が押圧されることにより、２つの対向面間の電気的なコンタクトが得られる、又は維持される任意の導体であると理解されたい。このような導体の例としては、例えば、米国特許５，１５７，３２５号公報および特開平４−２２０７７号公報に記載されているような所謂ポーゴーピン（pogopin）が挙げられるが、米国特許５，５００，６０６号公報に記載されているようなピンを用いることも可能である。弾性の導体と導電トラックとの間に使用可能な導電ペーストは、紫外線照射により硬化するものであるが、ここでは省くことができる。これにより、エンドユーザ（又は最終的な組立）のための実装工程（ペースト工程、硬化工程）数が少なくなり、実装工程において好ましくは機械的な加工のみが行われる。
【００１１】
本発明に係る表示装置の他の態様は、弾性の導体と導電パターンの一部との間の電気的な接続部が、異方性の導電箔を有していることを特徴としている。
【００１２】
この態様は、箔は第１の基板全体にわたって配設可能であり、例えば（駆動）ＩＣのコンタクト領域まで延在可能である。ここでは、ＩＣのコンタクトと接続部との間のコンダクタンスが箔状導体（例えば、銅トラック）を介して生じるので、よりオーミック性の低い接続が実現される。
【００１３】
本発明は、第１の基板の支持体と対向する側に導電パターンが存在する表示装置に特に適している。
【００１４】
なお、導電パターンは、基板の他の側に存在していてもよい。このような表示装置は、導電パターンに関連する導体が第１の基板の端部近傍まで延在し、接続トラックと導電パターンの一部との間の電気的な接続に関連する導電部材が、前記端部の領域において当該端部を囲んでいることを特徴としている。
【００１５】
本発明は、液晶効果又は他の電気−光学効果をベースとし、電気−光学材料が２つの基板の間に存在する表示装置に適用可能である。このような態様は、当該表示装置が、第２の基板を有すると共にこれら２つの基板の間に電気−光学材料を有し、各基板が、介在する電気−光学材料と共にピクセルを規定する画像電極を具備し、第１の基板が、第２の基板と対向配置された当該第１の基板の一部を越えて導電パターンを具備したことを特徴としている。この表示装置は、また、エレクトロルミネッセント効果をベースとしたものであってもよい。
【００１６】
なお、弾性の導体は、第１の基板から遠い側において支持体に接触していてもよい。このような表示装置は、少なくとも１つの弾性の導体が、支持体の第１の基板から遠い側において導電パターンと接触していることを特徴としている。
【００１７】
本発明の上述した諸相及びその他の諸相は、以下に説明する実施態様から明らかであり、以下に説明する実施態様に関連して理解されるであろう。なお、添付した図面は模式的なものであり、正確な縮尺で描かれてはいない。また、一致する構成要素には、おおむね同一の参照数字が付されている。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は、表示装置、本実施態様では液晶表示装置の一部を表す断面図である。本実施態様では、表示装置は液晶セル１を有しており、この液晶セル１は、電極５を具備した透明（例えばガラス）基板３と電極６を具備した透明（例えばガラス）基板４との間に存在するねじれネマティック（ＴＮ）液晶材料２を備えている。この装置は、また、例えば偏光子（図示せず）を有しており、その偏光方向は、例えば互いに垂直に交差する方向である。この装置は、更に、本実施態様ではセルが９０°のねじれ角を有するように基板の内壁における液晶材料を配向させる配向層（図示せず）を有している。ここでは、液晶材料は、正の光学異方性及び正の誘電異方性を有している。電極５，６に電圧が印加された場合には、分子、従ってディレクタは電界に沿ってディレクタ自身を配向する。セル１は、セル壁又はシール端部７により区分けされている。
【００１９】
本実施態様では、透明電極５及び透明電極６は、例えばＩＴＯ（indium-tin oxide）により構成されており、互いに直交し、直交する領域においてピクセルを規定する。これら透明電極５，６には、駆動電圧が供給される必要がある。駆動電圧は、例えば、プリント回路基板などの支持体９上に設けられた導電トラック８を介して外部から印加され得る。図１の装置では、支持体は開口部１０を有しており、この開口部１０に必要に応じて照射光源１１が配設される。
【００２０】
図１の実施態様では、第１の基板３上に実装された駆動回路（ＩＣ）１２により、電極５に駆動電圧が供給される。電極５への接触は、バンプ１３を介して行われる（また、電極６への接触は、ＬＣＤ技術における通常の方法を介して行われる。）。他のバンプ１３は、以下で詳述する導体１４に接触している。ここでは、基板３上の「導電パターン」とは、導体１４の一部又は全体を指している。ある特定のケースにおいて、特に基板３上にＩＣが存在しない場合には、通常、導体１４もまたＩＴＯにより構成される。他の場合には（所謂アクティブマトリクスＬＣＤにおいては）、多結晶シリコントラックが導電パターンの一部となり得る。
【００２１】
既に述べたように、例えば、ＬＣＤスクリーン（本実施態様では、基板３，４間に液晶を備えた当該基板３，４のアセンブリ、導電トラック及び基板上に配設された駆動回路）が１つのアセンブリとして供給され、そののち面倒な工程を経ることなく最終的な組立が行われることが大いに必要とされる。しかしながら、トラック８と導電パターン５，１４との間に必要とされる十分な接触が犠牲にされるべきではない。
【００２２】
本発明によれば、表示装置が、導電トラック１４と接続ピンとの間に金属−金属コンタクトを有している。本実施態様では、接続ピンは弾性ピン１５（図２も参照）であり、金属−金属コンタクトは金−金コンタクトである。他の適した金属としては、銀及びニッケルが挙げられる。
【００２３】
図２の実施態様では、導体１４に関して異方性導体１４、本実施態様ではポリイミド・銅箔（foil）２２が用いられている。この異方性導体１４（ポリイミド・銅箔２２）は導電性の銅粒子３０を有しており、銅粒子３０が押されると、表面に金めっきが施された２つの表面層（金層２４）の間に電気的な接続が確立されるようになっている。
【００２４】
導体１４は、金属化された小さなプレートにより構成されていてもよい。このプレートもまた、金であることが好ましい。これにより、ピン部材１７と導体１４との間に金−金コンタクトが得られるからである。このようなコンタクトは、オーミック性が非常に低く、信頼性が非常に高いので、余分な注意を払うことなく表示装置の最終的な組立が行われ得る。他方、１方向（本実施態様ではピン１５からＩＣ１２への方向）に延在し、箔を横切る導電性の銅トラック２３を有する他のタイプの異方性導体を導体１４として用いることができる。本実施態様では、銅の酸化を防止するために、箔の両方の表面全体にわたって金めっきが施されている（金層２４）。
【００２５】
箔２２には、ピン１５と接触する位置において金めっきが施されているので、導体１４とピン１５との間のコンタクトは、金−金コンタクトの上述した利点を全て有している。本実施態様では、箔の両方の表面全体にわたって金めっきが施されている（金層２４）ので、導体１４の更に十分な導電性が確保される。
【００２６】
ピン１５の円柱状のハウジング１６には、２つの導電性ピン部材１７，１８が収容されている。本実施態様では、これらピン部材１７，１８は金により構成されており、（ハウジング１６内の）弾性部材１９により、電気的かつ機械的に相互接続されている。本実施態様では、ピン１５は、ピン部材１８を備えた導電性の表面２０を有しているが、これは必ず必要なわけではない。ピン部材１８は、また、支持体９と対向する側に、丸い又は先細の端部を有していてもよい。
【００２７】
最終的な組立においては、例えば、クランプ接続体２１により、又はプラスチック製の容器内に同じ圧力下で成形することにより、基板３，４間に液晶を備えた当該基板３，４のアセンブリと、導電トラックと、基板上の駆動回路とが、バックライト１１と共に実装される。
【００２８】
弾性部材１９が押され、この弾性部材の圧力がクランプ２１又は他の方法により保持されるので、支持体９上の導体８は、押圧接触を介して基板３上の導体１４に電気的に接続される。このポーゴーピンに代えて、異方性の導電箔を用いたコンタクト部など他の電気的コンタクト手段を用いるようにしてもよい。
【００２９】
図３は、ＩＴＯ導体５が基板３の端部２７まで（又はその近傍まで）延在している変形例を表すものである。導電性Ｕ字形部材２５が端部を囲むように曲げられており、紫外線（硬化性の）接着剤２６により固定されている。このＵ字形部材２５は、ここではピン部材１７と導体１４との間に設けられている。これにより、機械的強度が一層優れた構造となる。（金、銀又はニッケルなどの適当な金属よりなる）導電性Ｕ字形部材２５は、例えば、他のアプリケーションにおいて更なる接触のために用いられるピン部材２９を有し、導電部材１５を越える適当な「接着剤付きのピン」を利用してクランプすることにより配設される。本実施態様では、ピン部材２９は、実装後に切り離される。
【００３０】
図３の装置は、また、図面と交差する方向に見て、コネクタハウジングに収容された複数の導電部材２５を有している。これら導電部材は、例えば、銀又は部分的に金めっきが施されたリン青銅などの十分な電気コンダクタンスを有する好ましい材料を打ち抜き、そののち合成材料のハウジング内に成形されたものである。コネクタハウジング及び導電部材の形状及び寸法は、コネクタハウジングが基板３の端部の周囲にスライドして配設されたのち、クランプ接続が得られるように適宜選択される。従って、導電トラック（導体）１４と導電部材２５との間に十分な電気的なコンタクトが得られる。コンタクト抵抗を回避するため、必要に応じて、導電トラック１４と導電部材２５との間のコンタクト領域に導電ペーストを配するようにしてもよい。導電部材１４と導体８との間の電気的な接触は、例えば、機械的なクランプ接続によって実現される。
【００３１】
これまで述べた実施態様では、導電パターン１４は、基板３の支持体９と対向する側に存在する。破線で表された層２８は、図３に示した構成を使用する場合に、導電パターン２８が基板の他の側に接触していてもよいことを示している。図１では、導体１４が基板３の端部２７を越えて示されている。これにより、同様の方法で機械的な剛性を高めるため、又は必要に応じて基板３の他の表面に導体を接触させるために、図２を参照して説明したような箔もまた基板を囲むように曲げられ得ることが明らかである。
【００３２】
図４は、表示装置の変形例を表しており、エレクトロルミネッセント材料層３１を備えた基板３に関するものである。この表示装置では、例えば、電極５，６によりプラスチックＬＥＤ（poly-LED）のピクセルが規定される。本実施態様では、電極５は、金めっきが施された小さなプレート（又は、上述したような異方性の導体）１４を介してピン部材１７に電気的に接続されている。弾性ピンの他のコンタクトは、ここでは、はんだを介して、又は弾性力によって導体８に接触している導電部材２０により構成されている。ピン１５は、ピクセルから遠い支持体の他の側に導体８が存在するように設けられているが、図１の構造に変更可能である。矢印３２は、プラスチックＬＥＤにより発せられる光を示している。この場合には、バックライトが不要なので、支持体９がエレクトロルミネッセント材料層３１の下部まで延在していてもよい。この延在部分（支持体９の片側又は両側）には、例えば、駆動素子を設けることができる。
【００３３】
本発明は、勿論、上述した実施態様に限定されるものではなく、本発明の範囲内において種々変形可能である。例えば、液晶材料に代えて、電気泳動材料やエレクトロクロミック材料など他の電気−光学材料を用いるようにしてもよい。また、表示装置の別個の部材が固定されて（成形されて、しっかりとクリック止めされて）いる場合には、ピン部材１７，１８間の距離が十分に小さく、電気的な接触を確保することができれば、弾性部材１９は弾性ピン１５を備えていなくてもよい。
【００３４】
以上のことをまとめると、本発明は、表示装置における、支持体に関する導電トラックと基板に関する導電トラックとの弾性導体を介した接続に関するものである。特に、金−金コンタクトを用いると、非常に信頼性の高い押圧接触が得られる。
【００３５】
本発明は、新しい固有の特徴のそれぞれ及び全て、並びに固有の特徴の任意の組み合わせに関するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る表示装置の第１の実施態様の一部を表す断面図である。
【図２】  図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】  図２に示した接続の変形例を表す図である。
【図４】  本発明に係る表示装置の第２の実施態様の一部を表す断面図である。
【符号の説明】
１…液晶セル、２…液晶、３，４…透明基板、５，６…電極、８…導体（接続トラック）、９…支持体、１２…駆動回路、１４…接続導体（導電パターン）、１５…弾性ピン、１６…ハウジング、１７…ピン部、１８…導電ピン部材、１９…弾性部材、２４…金層、２５…導電部材、２６…接着剤、３１…エレクトロルミネッセント材料層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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