(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スルーホールを有するとともに該スルーホール上に突出して設けられた導体部を有する基板の該導体部の該基板の主面から突出した突出面と電極とを、超音波振動溶接により溶接して、該基板と該電極とを電気的に接続する電気接続方法。
【請求項２】
前記スルーホールには、バンプが形成されている請求項１に記載の電気接続方法。
【請求項３】
前記基板の前記導体部は、Ｃｕで形成され、前記電極は、Ｎｉ又はＡｌで形成されている請求項１に記載の電気接続方法。
【請求項４】
前記基板の前記導体部は、Ａｕで形成され、前記電極は、ガラス基板の電極であり、該ガラス基板の電極は、Ａｕで形成されている請求項１に記載の電気接続方法。
【請求項５】
前記基板の前記Ａｕは、Ｎｉ下地の上に形成され、前記ガラス基板の電極の前記Ａｕは、Ｎｉ下地の上に形成されている請求項４に記載の電気接続方法。
【請求項６】
前記基板に形成されている前記導体部と前記電極とを超音波振動溶接により溶接して電気的に接続する前に、前記導体部と前記電極とをプラズマ処理により活性化する請求項１に記載の電気接続方法。
【請求項７】
スルーホールを有するとともに、該スルーホール上に突出して設けられた導体部を有する基板と、
前記導体部の前記基板の主面から突出した突出面に超音波振動溶接により溶接されて、該基板と電気的に接続される電極とを備える電気接続装置。
【請求項８】
スルーホールを有するとともに、該スルーホール上に突出して設けられた導体部を有する基板と、前記導体部の前記基板の主面から突出した突出面に超音波振動溶接により溶接されて、該基板と電気的に接続される電極とを備える電気接続装置を有する電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、第１部材と第２部材を電気的に確実に接続するための電気接続方法、電気接続装置および電子機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子機器の一例として有機電界発光素子と携帯電話を例に挙げている。
近年、有機電界発光素子（有機エレクトロルミネッセンス素子、以下有機ＥＬ素子という）を発光素子としたディスプレイ装置が注目されている。
従来のこの種のディスプレイ装置では、透明のガラス基板の上に陽極となる透明電極をストライプ状に形成している。このストライプ状の透明電極の上には、直行する方向に有機層が形成されている。この有機層は正孔輸送層と発光層からなる。有機層の上には陰極が形成されている。このようにすることで透明電極と陰極とが交差する位置に、それぞれ有機ＥＬ素子を形成してこれらの有機ＥＬ素子が縦横に配列されることにより発光エリアを形成している。ガラス基板の周辺部には、この発光エリアを駆動回路に対して接続するための電極部を有している。
【０００３】
陽極である透明電極に対して正の電圧が印加され、陰極に対して負の電圧が印加されると、透明電極から注入された正孔が正孔輸送層を経て発光層に到達する。一方陰極から注入された電子が発光層に到達する。これにより発光層内では電子−正孔の再結合が生じることから、所定の波長を持った光が発生して、透明のガラス基板からその光が外に出射するようになっている。
この種のディスプレイ装置では、ガラス基板上の電極に対して、外部への接続用のフレキシブル配線板や駆動用のドライバＩＣ（集積回路）を、熱をかけてＡＣＦ（異方性導電膜）を介して電気的に接続している。
【０００４】
電子機器の他の例として携帯電話をあげると、この携帯電話には、筐体の背面側に電池が着脱可能に取り付けられている。この電池は本体に装着した状態で電源を供給し、その電池に対しては外部から充電が可能になっている。この種の電池は、ケースと電池本体を有している。電池本体はケースの中に収容されており、電池本体の２つの電極の取出部は、タブに対して抵抗溶接をした後に、このタブはケース内の基板に対して半田付けを行っている。このようなタブを用いた半田付け作業は作業者が手作業で行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
有機電界発光素子の場合には、弾性体であるＡＣＦを用いて電気的に接続を行っているので、この電気的な接続の際に少なくとも１００数十度の熱をかける必要がある。このために有機電界発光素子に熱的なダメージを発生させる恐れがある。
また電池の場合には、上述したように接続部材としてのタブを用いて電池本体の電極と基板を電気的に接続するようにしているために、電池の小型化が困難であり、半田付け作業における熱が電池本体に影響を与えるという問題もある。
そこで本発明は上記課題を解消し、熱によるダメージを与えずに電子機器における第１部材と第２部材を電気的に確実に接続することができる電気接続方法、電気接続装置および電子機器を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、スルーホールを有するとともに該スルーホール上に突出して設けられた導体部を有する基板の該導体部の該基板の主面から突出した突出面と電極とを、超音波振動溶接により溶接して、該基板と該電極とを電気的に接続する電気接続方法である。請求項１では、基板と電極とを電気的に接続する場合に、基板に形成されている導体部の基板の主面から突出した突出面と電極とを超音波振動溶接により溶接して、基板と電極とを電気的に接続する。これにより電気的な接続作業時に熱を与えることがなく、電気的に確実に接続することができる。しかもタブやＡＣＦのような部材が不要であり、基板に形成された導体部の基板の主面から突出した突出面と電極とを直接電気的に接続することができることから、小型化を図ることができる。熱をかけずに電気的な接続を行えるので、常温下での電気的な接続が可能であり、ＡＣＦやタブのような弾性体を介在させないために、電気的な接続信頼性を向上できる。熱をかけずに電気的な接続を行うので、接続時のエネルギーの低減化が図れ、コストダウンが図れる。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載の電気接続方法において、前記スルーホールには、バンプが形成されている。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１に記載の電気接続方法において、前記基板の前記導体部は、Ｃｕで形成され、前記電極は、Ｎｉ又はＡｌで形成されている。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１に記載の電気接続方法において、前記基板の前記導体部は、Ａｕで形成され、前記電極は、ガラス基板の電極であり、該ガラス基板の電極は、Ａｕで形成されている。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項４に記載の電気接続方法において、前記基板の前記Ａｕは、Ｎｉ下地の上に形成され、前記ガラス基板の電極の前記Ａｕは、Ｎｉ下地の上に形成されている。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項１に記載の電気接続方法において、前記基板に形成されている前記導体部と前記電極とを超音波振動溶接により溶接して電気的に接続する前に、前記導体部と前記電極とをプラズマ処理により活性化する。請求項６では、基板に形成されている導体部と電極とを超音波振動溶接により溶接して電気的に接続する前に、導体部と電極をプラズマ処理により活性化する。これにより、導体部と電極との各表面を活性化することにより基板の導体部と電極との電気的な接続信頼性を高めることができる。
【００１３】
請求項７の発明は、スルーホールを有するとともに、該スルーホール上に突出して設けられた導体部を有する基板と、前記導体部の前記基板の主面から突出した突出面に超音波振動溶接により溶接されて、該基板と電気的に接続される電極とを備える電気接続装置である。請求項７では、基板と電極とを電気的に接続する場合に、基板に形成されている導体部と電極とを超音波振動溶接により電気的に接続する。これにより電気的な接続作業時に熱を与えることがなく、電気的に確実に接続することができる。しかもタブやＡＣＦのような部材が不要であり、基板に形成される導体部と電極とを直接電気的に接続することができることから、小型化を図ることができる。熱をかけずに電気的な接続を行えるので、常温下での電気的な接続が可能であり、ＡＣＦやタブのような弾性体を介在させないために、電気的な接続信頼性を向上できる。熱をかけずに電気的な接続を行うので、接続時のエネルギーの低減化が図れ、コストダウンが図れる。
【００１４】
請求項８の発明は、スルーホールを有するとともに、該スルーホール上に突出して設けられた導体部を有する基板と、前記導体部の前記基板の主面から突出した突出面に超音波振動溶接により溶接されて、該基板と電気的に接続される電極とを備える電気接続装置を有する電子機器である。請求項８では、基板と電極とを電気的に接続する場合に、基板に形成されている導体部と電極とを超音波振動溶接により溶接して電気的に接続する。これにより電気的な接続作業時に熱を与えることがなく、電気的に確実に接続することができる。しかもタブやＡＣＦのような部材が不要であり、基板に形成される導体部と電極とを直接電気的に接続することができることから、小型化を図ることができる。熱をかけずに電気的な接続を行えるので、常温下での電気的な接続が可能であり、ＡＣＦやタブのような弾性体を介在させないために、電気的な接続信頼性を向上できる。熱をかけずに電気的な接続を行うので、接続時のエネルギーの低減化が図れ、コストダウンが図れる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
【００１６】
実施の形態１
図１と図２は、電子機器の一例として携帯電話を示しており、この例では携帯電話１０には１つの電池１００が着脱自在に装着されている。
携帯電話１０は、筐体１２と１つの電池（バッテリ）１００、表示部１６、アンテナ１４、スピーカ２２、マイク２０、操作部１８等を有している。電池１００は携帯電話１０に対して電源を供給するためのバッテリである。
筐体１２は、フロント部２４とリヤ部２６を有している。図２に示すようにリヤ部２６の下部であってフロント部２４の裏面には電池１００が着脱可能に取り付けられている。
表示部１６は、各種情報を表示する部分であり、たとえば液晶表示装置を用いることができる。スピーカ２２は音声を聞くためのものであり、マイク２０は操作者の声を入力する部分である。
操作部１８は、テンキー１８Ｃ、電話を掛けるためのボタン１８Ａおよび電話を切るためのボタン１８Ｂ等を有している。
【００１７】
図３は、図２の電池１００の構造例を示している。
図３の電池１００は、概略的には上ケース３０、下ケース３２、電池本体３４、基板３６、電気接続部４０、電気接続部４２，４４およびラベル４６を有している。
【００１８】
図４は、上ケース３０、下ケース３２、電池本体（セルともいう）３４、基板３６、電気接続部４０、電気接続部４２，４４の構造を拡大して示している。
上ケース３０と下ケース３２は、電池本体３４と基板３６を収容する容器であり、材質としては、たとえばプラスチック、具体的にはＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＣ／ＡＢＳ（ポリカーボネート／アクリロニトリルブタジエンスチレン）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、変性ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）等の樹脂により作られている。
図３のラベル４６は上ケース３０の外面３０Ｂに対して貼り付けられており、このラベル４６には電池１００の特性やその他の情報が記載されている。
【００１９】
図５（Ａ）と図５（Ｂ）は、電池本体３４の形状例を示している。
図５の電池本体３４は、電極取り出し部５０，５２を有している。電極取り出し部５０は、負極であり、たとえばニッケルにより作られており、もう一つの電極取り出し部５２は、正極でありたとえばアルミニウムにより作られている。
電池本体３４は、たとえばリチウムイオン電池、リチウムポリマー電池あるいは固体ポリマー電池等の何度も充放電可能な電池であり、電池本体３４は、ケースにより封止されている。
【００２０】
図３と図４の基板３６は、上ケース３０と下ケース３２の間に配置される基板であり、この基板３６はたとえば長方形状であって、電池本体３４を保護する保護回路を有しており、電気接続部４２，４４を有している。
この基板３６の保護回路は、安全の為に充電時の上限電圧を規定したり、放電時の下限電圧を規定したりすることが可能となる。
この基板３６は、たとえばガラスエポキシ基板や紙フェノール基板、フレキシブルプリント配線板、液晶ポリマー基板、セラミックス基板などにより作られている。
【００２１】
図３と図４に示す基板３６には、電気接続部４２，４４が、たとえばリフロー炉を通すことにより、はんだ付けにより電気的に接合されている。電気接続部４２，４４は、たとえば導電性を有する金属材料、たとえば銅板、リン青銅板、ベリリウム銅板などに半田メッキをしたものやブリキなどにより作られており、図４に示すように板状の部材である。
【００２２】
図３の電気接続部４２は、基板３６の上であって電極取り出し部５０に対応した位置にあり、電気接続部４４は、基板３６の上であって電極取り出し部５２に対応した位置にある。
これにより、電極取り出し部５０は電気接続部４２を介して基板３６の導電パターンの所定位置に接続され、電極取り出し部５２は電気接続部４４を介して、基板３６の導電パターンの所定の位置に電気的に接続される。
電極取り出し部５０，５２は、それぞれ対応する電気接続部４２，４４を介して、熱をかけないようにして、確実に簡単に基板３６側に対して電気的に接続する必要がある。すなわち、従来行われていたように電極取り出し部を基板側に手作業ではんだ付けにより電気的に接続して、電池本体３４側に熱が伝わってしまって、電池本体３４を損傷するような現象を避ける必要がある。
【００２３】
図６は、超音波振動溶接により、基板３６の電気接続部４２（あるいは電気接続部４４）と、電池の電極取り出し部５０（あるいは電極取り出し部５２）を電気的に接続するための超音波振動溶接装置を示している。
ここで、基板３６は第１部材に相当し、電気接続部４２，４４は、第１部材の導体部に相当する。電極取り出し部５０，５２は第２部材に相当する。
比較的機械的な強度の弱い電極取り出し部５０，５２は、固定台４００の上に搭載されている。電極取り出し部５０と電極取り出し部５２の上には、対応する基板３６の電気接続部４２と電気接続部４４がそれぞれマウントされている。
【００２４】
その後、超音波振動溶接装置４１０は、この固定台４００と押圧部４２０と超音波発生源４３０を有している。この押圧部４２０は、ＰＳ方向に沿って電気接続部４２と電気接続部４４に押し付ける。押圧部４２０は、超音波発生源４３０からの電圧供給により、押圧部４２０はＥ方向に、すなわち押圧方向ＰＳと直交する方向に振幅を生じる。
電気接続部４２と電気接続部４４と対応する電極取り出し部５０と電極取り出し部５２は、常温で比較的低い圧力と強力な超音波振動を与えることにより、溶接界面を摩擦することで固相結合させることができ、熱をかけずにクリーンでロスのない理想的な電気的な接合が安定して行える。つまり溶接界面が摩擦されて、酸化被膜や付着した不純物が機械的にクリーニングされるとともに、急激な塑性流動が生じて、電気接続部４２，４４と対応する電極取り出し部５０，５２は固相状態で結合されることになる。この電気接続部４２と電極取り出し部５０は電気接続装置６００を構成しており、電気接続部４４と電極取り出し部５２は電気接続装置６００を構成している。
このような接合の場合には、常温で行うことができるので、電極取り出し部５０，５２には熱がかからず、従って図４に示す電池本体３４に対する熱の影響を与えることが全くない。しかも従来のようなタブ等の弾性部材を用いる必要がないので、電池と携帯電話の小型化を図れるとともに、部品点数を削減することができる。
【００２５】
電気接続部４２，４４は、図６に示すように、基板３６に形成されたホール５００と配線パターン５１０の付近に、Ｃｕメッキ５３０を施すことにより形成されている。配線パターン５１０もたとえばＣｕである。基板３６は、たとえばフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）を用いることができる。
電極取り出し部５０は上述したように負極でありたとえばニッケルにより作られている。もう１つの電極取り出し部５２は正極でありたとえばアルミニウムにより作られている。
図２０と図２１は超音波振動溶接装置４１０のより具体的な例を示している。
押圧部４１０はアクチュエータ４１１の作動によりＰＳ方向に押下げたり、その逆方向に上げることができる。
【００２６】
図７は、この電気接続装置６００を得るための別の電気接続方法の例を示している。
図７の電気接続方法の例では、図６の要領で第１部材の導体部と第２部材を超音波振動により電気的に接続する前に、第１部材の導体部と第２部材に対してプラズマ処理を行って、第１部材の導体部と第２部材の表面を活性化することを行う。
【００２７】
具体的には、図７（Ａ）に示すように、プラズマ照射器７００を用意し、このプラズマ照射器７００から照射されるプラズマ７１０を、図７（Ａ）に示すように電気接続部４２，４４のＣｕメッキ５３０の接合面９９側に対して照射する。
これによりＣｕメッキ５３０の表面を活性化して、Ｃｕメッキ５３０の濡れ性を改善する。
同様にして、図７（Ｂ）に示すようにプラズマ照射器７００からプラズマ７１０を電池本体の電極取り出し部５０，５２に照射して、電極取り出し部５０，５２の表面を活性化して濡れ性を改善する。
【００２８】
その次に、図７（Ｃ）に示すように、図６と同様にして、押圧部４２０を介して押圧力の方向ＰＳに沿って軽く押圧し、そしてＥ方向に振動を与えることにより電気接続部４２，４４と対応する電極取り出し部５０，５２をそれぞれ常温で電気的に確実に接続する。
このように超音波振動による接合をする前に、あらかじめ接合の対象となる基板３６の電気接続部４２，４４のＣｕメッキ５３０の濡れ性を改善し、かつ電極取り出し部５０，５２の濡れ性をも改善することにより、図７（Ｃ）で示す超音波振動による接合の時の接合の信頼性が向上できる。
【００２９】
図８は、電気接続装置６００の別の実施の形態を示している。
図８に示すように、基板３６にはスルーホール５００が形成されており、このスルーホール５００の付近には配線パターン５１０が形成されている。このスルーホール５００と配線パターン５１０にかけて、Ｃｕメッキ５３０Ａがスルーホール５００に充填するようにして形成されている。このＣｕメッキ５３０Ａはバンプである。このＣｕメッキ５３０Ａは、電池本体の電極取り出し部５０あるいは５２に対して、図６に示す電気接続方法あるいは図７に示す電気接続方法により電気的に確実に常温で熱をかけずに直接接続することができる。
【００３０】
図９は、本発明の別の電気接続装置８００を示しており、基板３６に対してたとえば複数のスルーホール５００を設けて、これらのスルーホール５００と付近にある配線パターン５１０に対応してそれぞれＣｕメッキ５３０を形成している。このようにＣｕメッキ５３０を複数個基板３６に対して形成して、これらの複数のＣｕメッキ５３０が対応する電極取り出し部５０，５２に対して複数箇所で図６に示す電気接続方法あるいは図７に示す電気接続方法を用いて常温で電気的に接続することにより、より確実に大きい機械的な接続強度で接続することができる。
【００３１】
図１０は、本発明のさらに別の実施の形態を示しており、第１部材に相当する基板３６にはスルーホールはなくＣｕバンプ５３０Ｂが導体パターン５１０Ａに対して突出して形成されている。このＣｕのバンプ５３０Ｂは、電池の電極取り出し部５０，５２に対して図６に示す電気接続方法や図７に示す電気接続方法を用いて常温で熱をかけずに電気的にかつ機械的に確実に直接接続することができる。
【００３２】
図８と図１０に示す実施の形態のバンプ５３０Ａ，５３０Ｂは、図９に示すように基板に対して複数個形成するようにしても勿論構わない。
以上のようにして、第１部材である基板３６の導体部としての電気接続部４２，４４は、第２部材である電池本体の電極取り出し部５０，５２に対して半田を用いることなくしかも常温で熱による影響を与えることなく電気的かつ機械的に確実に弾性体を用いず直接接続することができるという大きなメリットがある。
【００３３】
実施の形態２
図１１は、本発明の電子機器の別の例を示している。
この電子機器１０１０は、たとえばテレビジョン受像機である。電子機器１０１０の筐体１０１２は、ディスプレイ装置１０２０を有している。このディスプレイ装置１０２０は、有機電界発光素子（以下有機ＥＬ素子という）を有するディスプレイ装置であり、たとえば大型の表示面を有していて、一例としては７５インチサイズ以上のサイズのディスプレイ装置である。
このディスプレイ装置１０２０は、図１２に示す有機ＥＬユニット１０２２を有している。
【００３４】
図１３は、図１２の有機ＥＬユニット１０２２の一部分を拡大して示す分解斜視図である。有機ＥＬユニット１０２２は、複数のＩＣ（集積回路）基板１０３０と、１枚の有機ＥＬパネル１０４０を有している。有機ＥＬパネル１０４０は、図１３の図示例では表面１０４０Ａと裏面１０４０Ｂを有している。
各ＩＣ基板１０３０は、１つまたは複数個のドライバＩＣ１０３４を有している。これらのドライバＩＣ１０３４は、フレキシブル配線板１０５０を用いて、それぞれ有機ＥＬパネル１０４０の裏面１０４０Ｂ側の電気接続部分に電気的にかつ機械的に接続することができるようになっている。各ＩＣ基板１０３０は、別のフレキシブル基板１０５１により相互に電気的に接続することができる。
各ＩＣ基板１０３０のドライバＩＣ１０３４は、たとえば大型の有機ＥＬパネル１０４０を、破線で示すように区分面１０４１に分けてそれぞれ駆動できるようにしている。
【００３５】
このように大型の面積を有する有機ＥＬパネル１０４０を複数の区分面１０４１に分けてそれぞれＩＣ基板１０３０のドライバＩＣ１０３４で駆動するのは、次の理由からである。
すなわち、大型の面積を有する有機ＥＬパネル１０４０を複数の区分面１０４１に区分して駆動することにより、各ＩＣ基板１０３０から対応する位置にある区分面１０４１までの駆動配線の長さが短くなり、表示画面を大型化した場合でも配線抵抗による電圧降下をなくして、有機ＥＬパネル１０４０の表示駆動を安定して行うことができるからである。
そして、大型面積を有する有機ＥＬパネル１０４０の面積に合わせて、大型のＩＣ基板１０３０を設けた場合に比べて、区分面１０４１に分割してＩＣ基板１０３０をそれぞれ配置することにより、仮にいずれかのＩＣ基板１０３０のドライバＩＣ１０３４の動作が不良になった場合でも、その該当する区分面１０４１のＩＣ基板１０３０のみを取り外して交換すればよいので、メンテナンス時のコストダウンを図ることができるというメリットもある。
【００３６】
図１４と図１５は、有機ＥＬパネル１０４０の構造例を示している。図１５に拡大して示す有機ＥＬパネル１０４０は、表示部領域１０６０と、電気的な接続領域１０７０を有している。表示部領域１０６０は、寸法Ｄと、各寸法Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４で形成される部分である。電気的な接続領域１０７０は、寸法Ｄ５と寸法Ｄ６で形成される領域と、寸法Ｄ７と寸法Ｄ８で形成される領域を有している。
有機ＥＬパネル１０４０の端部には、位置決め用のアライメントマーク１０６４が形成されており、このアライメントマーク１０６４は、たとえば正方形の形状を有している。
電気的な接続領域１０７０は、たとえば丸形状の複数の接続ポイントＰを有している。
【００３７】
ここで、図１６〜図１７を参照して、有機ＥＬパネル１０４０の有機ＥＬ素子１０８０の構造例を説明する。
有機ＥＬパネル１０４０は、透明基板１１２１の上に、陽極となる透明電極１１２２をストライプ状に形成し、さらに、正孔輸送層と発光層とからなる有機ＥＬ膜１１２３を透明電極１１２２と直交するように形成し、有機ＥＬ膜１１２３上に陰極１１２４を形成することで、透明電極１１２２と陰極１１２４とが交差する位置にそれぞれ有機ＥＬ素子１０８０を形成している。透明基板１１２１は、図１５に示すように、これら有機ＥＬ素子１０８０を縦横に配置した発光エリアである表示部領域１０６０と、発光エリアを駆動回路に接続させるために上述した電気的な接続領域１０７０を形成している。
【００３８】
このような有機ＥＬパネル１０４０においては、通常、透明電極１１２２間に絶縁層が設けられており、これによって透明電極１１２２間の短絡と、さらには透明電極１１２２と陰極１１２４との間の短絡が防止されている。
透明電極１１２２と陰極１１２４とが交差する位置に構成される有機ＥＬ素子としては、例えば図１７（Ｂ）に示すシングルヘテロ型の有機ＥＬ素子１０８０がある。
この有機ＥＬ素子１０８０は、ガラス基板等の透明基板１１２１上にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ）等の透明電極１１２２からなる陽極が設けられ、その上に正孔輸送層１１２３ａ及び発光層１１２３ｂからなる有機ＥＬ膜１１２３と陰極１１２４が設けられている。
【００３９】
有機ＥＬ素子１０８０は、透明陽極１１２２に電池１０３０から正の電圧を印加し、陰極１１２４に負の電圧を印加すると、透明陽極１１２２から注入された正孔が正孔輸送層１１２３ａを経て発光層１１２３ｂに到達し、また陰極１１２４から注入された電子が発光層１１２３ｂにそれぞれ到達し、発光層１１２３ｂ内で電子−正孔の再結合が生じる。このとき、所定の波長を持った光が発生し、図１７（Ｂ）の矢印で示すように透明基板１１２１側から外に出射する。
【００４０】
次に、有機ＥＬ素子１０８０の断面構造例について、図１８を参照して説明する。
透明基板１１２１は、たとえばガラス基板やプラスチック基板を用いることができる。
ガラス基板の場合には、たとえばソーダ硝子、無アルカリ硝子、石英硝子などである。
プラスチック基板の場合には、たとえばＰＣ（ポリカーボネート）、フッ素ＰＩ（ポリイミド）、ＰＭＭＡ（アクリル樹脂）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＡＲ（ポリアリレート）、ＰＥＳ（ポリエーテルスルフォン）、ＰＥＮ（ポリエーテルニトリル）、シクロ・オレフィン系樹脂などを用いる。
【００４１】
透明基板１１２１の表面と裏面には、ガスバリア膜１１４０が形成されている。このガスバリア膜１１４０は、水分や酸素等のガスの素子内への浸入を防いで、有機ＥＬ素子１０８０の劣化を防止する。ガスバリア膜１１４０には反射防止特性が付与されていることが望ましく、これによりガスバリア膜１１４０は、発生した光の透明基板１１２１での反射を抑えて、透過率の高い優れた有機ＥＬ素子にすることができる。
【００４２】
一方のガスバリア膜１１４０の上には、補助電極１１４２が形成されている。
この補助電極１１４２は、たとえばクロムにより作られておりたとえば櫛状に形成されており、この補助電極１１４２は、抵抗値を下げるためについている。
補助電極１１４２の上には、透明電極１１２２が形成されている。この透明電極１１２２は、たとえばストライプ状に形成されており、陽極であり、正の電圧を印加する部分であり、たとえばＩＴＯ膜（Ｉｎｄｉｕｍ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ膜）である。
【００４３】
透明電極１１２２の上には第１絶縁層１１５０が形成されている。第１絶縁層１１５０の上には、有機ＥＬ膜１１２３が形成されている。この有機ＥＬ膜１１２３は、正孔輸送層と発光層とが積層された多層構造である。第１絶縁層１１５０と有機ＥＬ膜１１２３の上には、陰極（カソード電極）１１２４が形成されている。
第１絶縁層１１５０は、たとえばＳｉＮ等により作られており、電気絶縁性ばかりでなく水分や酸素に対するガスバリア機能を有している。このガスバリア機能をもたせることで、素子内部への水分や酸素の浸入を防いで、有機ＥＬ膜１１２３の劣化を防ぐ。
【００４４】
陰極１１２４は、有機ＥＬ膜１１２３のカソードとなるもので、有機ＥＬ膜１１２３よりも大きめに形成されている。陰極１１２４は、たとえばフッ化リチウム（ＬｉＦ）等からなる。
第１絶縁層１１５０と陰極１１２４の上には、第２絶縁層１１５５が形成されている。この第２絶縁層１１５５は、素子全体に亘って形成されており、たとえばＳｉＮ、ＡｌＮ等により作られている。第２絶縁層１１５５は、絶縁性ばかりでなく、水分や酸素に対するガスバリア機能をも有しており、これにより素子内部への水分や酸素の浸入を防ぎ、有機ＥＬ膜１１２３の劣化を防止することができる。
【００４５】
図１８の第２絶縁層１１５５と第１絶縁層１１５０には、開口部１１８０，１１８１が形成されている。この開口部１１８０，１１８１には、それぞれ導電性を有する金属、たとえばＮｉの電極部分１１８２，１１８３が設けられている。
第２絶縁層１１５５の上には、接着剤１１６０を介して、フレキシブル配線板１０５０が貼り付けられている。フレキシブル配線板１０５０は、たとえばＰＩ（ポリイミド）ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）で構成されたものなどを採用することができる。
【００４６】
接着剤１１６０は、たとえば、フレキシブル配線板１０５０に貼り付けられた両面粘着テープである。接着剤１１６０の開口部１１６１，１１６２の中には、導電性の金属膜１１７０が設けられている。この導電性の金属膜１１７０は、電極部分１１８２，１１８３の上に形成された金属であり、たとえばＡｕ等を採用することができる。
導電性の金属膜１１７０と電極部分１１８２は、電極１２００を構成している。もう一方の導電性の金属膜１１７０と電極部分１１８３は、電極１２０１を構成している。各電極１２００，１２０１は、図１５に示す電気的な接続領域１０７０の接続ポイントＰに位置している。
【００４７】
フレキシブル配線板１０５０は、穴１２１０を有しており、これらの穴１２１０は、周囲部分１２１４により形成されている。この周囲部分１２１４には、導電性の接続部分１２２０があらかじめ形成されている。この導電性の接続部分１２２０は、たとえばＣｕを採用することができる。導電性の接続部分１２２０は、フレキシブル配線板１０５０の導体パターン１２３０に電気的に接続されている。
【００４８】
このような有機ＥＬ素子１０８０もしくは有機ＥＬパネル１０４０では、陽極である透明電極１１２２と、カソード電極である陰極１１２４の間に電流が印加されると、陰極１１２４から注入された正孔が、有機ＥＬ膜の正孔輸送層を経て発光層に達するとともに、透明電極１１２２から注入された電子が有機ＥＬ膜１１２３の発光層に到達する。従って、発光層内で電子−正孔の再結合が生じる。
この時に、所定の波長を持った光が発生し、この光Ｌは、透明基板１１２１から外に射出することになる。
なお、導電性の金属膜１１７０の材質としては、Ａｕに限らず、半田やＣｕなどを採用することもできる。もちろん、Ｎｉ下地のＡｕメッキ等であっても構わない。
また導電性の接続部分１２２０の材質としては、Ｃｕのほかに、Ａｇやカーボンなどを採用することができる。
【００４９】
図１９は、図１８の断面構造における部分９９０を示している。図１９ではフレキシブル配線板１０５０の穴１２１０の付近と、積層体９９５を示している。
積層体９９５は図示を簡単化しているが、積層体９９５の上には電極１２００を有している。この電極１２００は、導電性の金属膜１１７０とＮｉ下地である電極部分１１８２（あるいは電極部分１１８３）の積層体である。導電性の金属膜１１７０はたとえばＡｕであり、Ｎｉ下地である電極部分１１８２の上に形成されている。
積層体９９５の図１８に示す透明基板１１２１が、固定台４００に搭載されている。
【００５０】
フレキシブル配線板１０５０は、ベースフィルム１１５１を有しており、このベースフィルム１１５１は、たとえばＰＩ（ポリイミド）で作られている。ベースフィルム１１５１のスルーホール（穴）１２１０と、Ｃｕの配線パターン１２３０の付近には、Ｃｕメッキ１５３０が形成されている。このＣｕメッキ１５３０の上にはＮｉ下地１５５０を介してＡｕメッキ１５７０が形成されている。
Ａｕメッキ１５７０、Ｎｉ下地１５５０およびＣｕメッキ１５３０は、電気接続部１１４２を構成している。この電気接続部１１４２は、第１部材の導体部に相当する。フレキシブル配線板１０５０は、第１部材に相当する。これに対して積層体９９５は第２部材に相当する。フレキシブル配線板１０５０の電気接続部１１４２と、電極１２００あるいは電極１２０１は、電気接続装置１６００を構成している。
【００５１】
図１９の実施の形態においては、Ａｕメッキ１５７０の下にＮｉ下地１５５０を設けてもよいし設けなくてもよい。同様にして導電性の金属膜１１７０のＮｉ下地１１８２も設けても設けなくてもよい。
この電気接続装置１６００は、図６に示す電気接続方法や図７に示す電気接続方法を用いて、常温で半田を用いずに熱を与えずに確実にかつ容易に接続することができる。
【００５２】
図６の電気接続方法と図７の電気接続方法のいずれかを、この電気接続装置１６００の接続に適用することにより、従来用いられていたＡＣＦ等の弾性部材の使用が不要になり部品点数が削減できるとともに小型化を図ることができる。
【００５３】
ところで本発明の電子機器の一例としては有機ＥＬ素子や携帯電話を例に挙げているが、これに限らず他の種類の電子機器、たとえば、個人情報端末、ハードディスクドライブ、デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、ノート型のパーソナルコンピュータ、携帯ゲーム機等をも含むものである。
また図１０の実施の形態において、Ｃｕバンプ５３０Ｂは、電池本体の電極取り出し部５０，５２側に設けるようにしても勿論構わない。
【００５４】
図２２と図２３及び図２４は本発明の別の実施の形態を示している。
図２２では、図８の実施の形態の変形例であり、電極取り出し部５０，５２には波形部分５３Ａが形成されており、押圧部４２０にも波形部分４２０Ｆが形成されている。基板３６の構造は図８と同じである。
図２３は基板にランド５１Ｒを設けてあり、押圧部４２０に波形部分４２０Ｆが形成され、電極取り出し部５０，５２に波形部分５３Ａが形成されている。図２２と図２３において波形部分４２０Ｆと波形部分５３Ａは対応する形状である。
図２４は、図１０の変形例であり、Ｃｕバンプ５３０Ｂは基板３６のスルーホール３６Ｈと導体部分５１０Ａに形成されている。
【００５５】
本発明の実施の形態によれば、超音波振動により電気接続装置を構成するので、常温下での接合可能であり、さらにプラズマ照射器によりプラズマを照射することで表面の活性化を行い電気的な接続信頼性を向上することができる。常温下の電気的な接続が行えるので、熱がたとえば電池本体や有機ＥＬ素子自体に伝わらず、熱による故障の心配がなくなる。
ＡＣＦやタブのような弾性部材を介在させずに電気的接続を行うことができるので、電気的接続信頼性を向上でき、部品点数が減るので小型化、薄型化等の省スペース化が図れる。
超音波振動を用いて電気的な接続を行うので、一旦接続した後にもう一度超音波振動をかけることで取り外して、別のものと交換してもう一度接続することも可能である。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、熱によるダメージを与えずに電子機器における第１部材の導体部と第２部材を電気的に確実に接続することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子機器の一例である携帯電話を示す正面図。
【図２】図１の携帯電話の背面図。
【図３】図１の携帯電話の電池の分解斜視図。
【図４】図３の電池の分解斜視図の拡大図。
【図５】電池の本体を示す図。
【図６】本発明の電気接続方法を実現するための超音波振動溶接装置および電気接続装置を示す図。
【図７】本発明の別の電気接続方法を実現するためのプラズマ照射器および超音波振動溶接装置を示す図。
【図８】本発明の電気接続装置の別の実施の形態を示す図。
【図９】本発明の電気接続装置のさらに別の実施の形態を示す図。
【図１０】本発明の電気接続装置のさらに別の実施の形態を示す図。
【図１１】本発明の電子機器の別の例であるディスプレイ装置を示す斜視図。
【図１２】図１１のディスプレイ装置の有機ＥＬユニットを示す斜視図。
【図１３】有機ＥＬユニットの構成例を示す斜視図。
【図１４】有機ＥＬパネルを示す斜視図。
【図１５】有機ＥＬパネルを示す平面図。
【図１６】有機ＥＬパネルの構造例を示す斜視図。
【図１７】有機ＥＬパネルの平面図と動作例を示す図。
【図１８】有機ＥＬパネルとフレキシブル配線板の電気的な接合例を示す断面図。
【図１９】図１８の積層体とフレキシブル配線板からなる電気接続装置を超音波振動溶接装置により電気的に接続する電気接続方法を示す図。
【図２０】超音波振動溶接装置の具体例を示す正面図。
【図２１】超音波振動溶接装置の具体例を示す側面図。
【図２２】本発明の別の実施の形態を示す図。
【図２３】本発明のさらに別の実施の形態を示す図。
【図２４】本発明のさらに別の実施の形態を示す図。
【符号の説明】
１０・・・携帯電話（電子機器）、３６・・・基板（第１部材）、４２，４４・・・電気接続部（第１部材の導体部）、５０，５２・・・電極取り出し部（第２部材）、４１０・・・超音波振動溶接装置、６００・・・電気接続装置
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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