(57)【要約】プリント回路基板（７）は、回路基板（７）の下側の金属トラック（８）がディスプレイ上の導体トラック（６）と電気的接触をなすように、回路基板（７）をディスプレイに取り付けることによって、エレクトロルミネセンスディスプレイと電気的に接続される。トラック（６、８）が電気的に接触する一方で、回路基板（７）の下面とディスプレイの上面との間に電気的絶縁接着剤（１０）を塗布して回路基板（７）をディスプレイに接着する。トラック（６、８）の厚みが回路基板（７）をディスプレイから離間させて間隙を画定し、そこに接着剤（１０）が入る。本接続方法は、接着剤の塗布前に、組み合わされた回路基板（７）とディスプレイの動作を試験出来るという利点を有する。【選択図】図２
2004508676.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面を有する第１部品に、複数の導電性を有する第１領域を設けることと、
第２面を有する第２部品に、各第１領域に電気的に接続されるようにそれぞれ配置された複数の導電性を有する第２領域を設けることと、
前記第１領域が前記第２領域と電気的接触をなすように前記第１部品を前記第２部品に取り付けることと、
前記第１領域と前記第２領域とが電気的に接触する一方で、電気絶縁性接着剤を前記第１面と前記第２面との間に塗布して前記第１部品を前記第２部品に接着することとを含む電気部品接続方法であって、
前記第１領域と前記第２領域とが電気的接触をなしているとき、前記第１面が前記第２面から離間され、それにより前記２つの面の間に、少なくとも１つの間隙が画定されてそこに接着剤が入るように、前記第１領域は前記第１面から突出していることを特徴とする電気部品接続方法。
【請求項２】
前記接着剤塗布前に、前記第１部品と前記第２部品との間の電気的接続を試験することを更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１部品及び前記第２部品のうちの一方がエレクトロルミネセンスディスプレイである請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１領域が、前記第１面に塗布された導電性材料層の形態である先の請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記第１領域が、前記第１領域と前記第２領域とが電気的接触をなしているとき毛管路を形成するように配置され、毛管作用によって前記各部品の間に前記接着剤が引き込まれる先の請求項のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、エレクトロルミネセンスディスプレイへの接続に特に有用な、電気部品の接続方法に関するものである。
【０００２】
エレクトロルミネセンスとは、物質が、電界にさらされたときに発光することをいう。
【０００３】
典型的な厚膜蛍光体エレクトロルミネセンス素子は、誘電体母材中にエレクトロルミネセンス材料を含む層が２つの平面導通電極の間に挟まれて構成される。エレクトロルミネセンス材料は蛍光体粒子を含み、典型的には、誘電体材料中にマイクロカプセル化され、マンガン（Ｍｎ）でドープされた硫化亜鉛（ＺｎＳ）粉末である。典型的には、銀またはグラファイトが混入されたスクリーン印刷可能なインキ、透明導電材料である酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）が、それぞれポリエステルフィルム等の基板上に電極を形成するのに用いられる。電極間に交流電圧が印加されると、エレクトロルミネセンス材料が発光する。
【０００４】
本発明者らは、最近、複数の成形独立電極をエレクトロルミネセンス材料層の少なくとも片側に備える、厚膜エレクトロルミネセンスディスプレイを開発した。ディスプレイの各領域に照光するためのこれらの独立電極それぞれに、選択的に電圧が印加されてもよい。厚膜エレクトロルミネセンスディスプレイは、情報を表示するための独立電極の構成、例えば、７セグメントディスプレイ等の形態における構成を選択することによって作製される。
【０００５】
厚膜エレクトロルミネセンスディスプレイの製造に伴う問題は、独立電極がディスプレイ用電圧源に電気的に接続されなければならないことである。従来の製造技術において、電気的接続部は、素子の裏面上に、例えば、スクリーン印刷用導電性インキを用いて、導体トラックとして設けられる。しかし、素子が動作するためには、それぞれの導体トラックが、選択的に動作可能な電圧源に、電気的に接続されなければならない。構成が比較的簡素なディスプレイにおいても、かなりの数の接続部が形成されなければならず、これらの接続部は可能な限り小さい面域内に形成されることが望ましい。また、接続部は、信頼性高く形成される必要がある。
【０００６】
プリント回路基板の製造において、導電性接着剤を用いた接着により各部品を回路基板に接続することが知られている。このような接着法においては、導電性接着剤は特定の接触面域上に位置合わせして印刷される。その後、各部品がその接触面域上に正確に載置され、接着剤が硬化する間その位置に保持される。硬化工程は、典型的には、オーブン中で１０分間の加熱硬化によるものである。その間、組み合わされた部品及び回路基板は水平に固定されていなければならない。接着材は、一旦硬化し接着がなされると導通する。この時点で、部品と回路基板との間の電気的接続を試験することが出来る。
【０００７】
米国特許第４，７４９，１２０号は、半導体素子を、金または酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）の導体回路パターンを形成したガラス、セラミックまたは樹脂基板からなる回路基板に接着する工程を開示している。この方法によれば、半導体素子が取り付けられるべき回路基板上に、絶縁性合成樹脂が配置される。半導体素子は樹脂上に押し付けられ、半導体素子の下側の金属バンプが樹脂を押しのけて回路パターンとの電気的接触をなす。この状態で、光または熱を与えて樹脂を硬化させる。そのとき、樹脂が半導体素子をその位置に保持し、電気的接触を維持する。
【０００８】
本発明は、第１面を有する第１部品に、複数の導電性を有する第１領域を設けることと、
第２面を有する第２部品に、各第１領域に電気的に接続されるようにそれぞれ配置された複数の導電性を有する第２領域を設けることと、
前記第１領域が前記第２領域と電気的接触をなすように前記第１部品を前記第２部品に取り付けることと、
前記第１領域と前記第２領域とが電気的に接触する一方で、電気絶縁性接着剤を前記第１面と前記第２面との間に塗布して前記第１部品を前記第２部品に接着することとを含む電気部品接続方法であって、
前記第１領域と前記第２領域とが電気的接触をなしているとき、前記第１面が前記第２面から離間され、それにより前記２つの面の間に、少なくとも１つの間隙が画定されてそこに接着剤が入ることを特徴とする電気部品接続方法、を提供するものである。
【０００９】
従って、本発明によれば、第１領域と第２領域との間に電気的接触がなされた後、各部品の面間に絶縁性接着剤が塗布される。これは、接着剤が各部品に塗布される前に、各部品間の電気的接続を試験することが出来ることを意味する。このことは、電気的接続を試験した結果、部品のうちの１つが不良であることが分かった場合、その部品を他の部品から独立して処分することが出来、不良部品にかかるコスト全体の削減になる、という利点を有する。
【００１０】
試験の結果，両方の部品が正常に動作し、それらの間に適切な電気的接続がなされていることが分かった場合、それらの部品の間に接着剤を塗布して接着することが出来る。このようにすれば、部品同士を、適切に電気的接続がなされていることが実証されていたその状態で接着することが出来るので、接着後に電気的接続が正常に機能することが確実になる。
【００１１】
第１領域が各部品の面間を離間させ、接着剤のための空間を設ける役割を果たすので、電気的接触が確立された後に、接着剤を各部品間に塗布することが出来る。このようにすれば、更にスペーサを設ける必要が無くなり、信頼性のある電気的接続を確保する一方で、第１部品の構成の簡略化につながる。また、先行技術の接続方法におけるようにコネクタを接着剤中に押し込む必要が無いので、第１領域と第２領域との間に接着剤が介在することにより電気的接続が干渉を受ける危険性がない。
【００１２】
本方法は、接着剤の塗布前に第１領域と第２領域との間の電気的接続を試験する更なる段階を明示的に含んでいてもよい。本発明によれば、未接着の各部品が接着されるであろう状態のまま、それらに対する試験を行うことが可能になる。
【００１３】
必要に応じ、本方法は、接着剤の塗布前に接続された第１部品と第２部品の動作を試験する段階を含んでいてもよい。例えば、第１部品と第２部品との間の接続は、より複雑な製造工程における最終段階の１つとしてもよく、本発明の方法により、各部品が最終的に接着される前に、組み合わされた部品の動作を試験することが可能になる。
【００１４】
第１及び第２部品は、好適であればどのような部品であってもよい。例えば、第１及び／または第２部品は、プリント回路基板（ＰＣＢ）または単体の半導体パッケージ等であってもよい。好ましい構成において、第１または第２部品はエレクトロルミネセンスディスプレイであり、他方の部品はプリント回路基板である。
【００１５】
エレクトロルミネセンスディスプレイは、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）層のような透明前面電極層が設けられた、透明で、好ましくは可撓性のある基板を含んでいてもよい。基板は、好適であればどのような材料からなっていてもよく、例えば、ポリエステルまたはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなっていてもよい。
【００１６】
基板上には、マンガンをドープした硫化亜鉛等のエレクトロルミネセンス蛍光体層が設けられていてもよい。エレクトロルミネセンス蛍光体を基板に設ける方法はスクリーン印刷であっても、また好適であれば他のどのような方法であってもよい。
【００１７】
エレクトロルミネセンス蛍光体に重ねて背面電極層が設けられていてもよく、その結果、使用に際し、交流電圧を背面電極層と前面電極層との間に印加して、エレクトロルミネセンス蛍光体を発光させることが出来る。背面電極層をエレクトロルミネセンス蛍光体に設ける方法は、スクリーン印刷であっても、また好適であれば他の、例えば銀が混入された導電性インキの塗布によるものでもよい。
【００１８】
背面電極層は、エレクトロルミネセンス蛍光体の選択的に発光可能な部分を表示する不連続な領域またはセグメントとして構成されていてもよい。電極層の各セグメントには、使用に際し、導体トラックにより交流電圧が供給されてもよい。導体トラックは、電極層の所望しないセグメントへの電圧印加を防止するため、誘電体層によって電極層から離間されていてもよい。透明電極層及び／またはエレクトロルミネセンス蛍光体は、エレクトロルミネセンス蛍光体の選択的に発光可能な部分を表示する不連続な領域として構成されていてもよい。
【００１９】
ディスプレイの構成は一般的に、背面電極層の選択された部分に電圧が印加されることにより、ディスプレイによる情報の表示が可能になるというものである。例えば、照光可能な面域は、７、１４または１６セグメントディスプレイ等、数字または英数字による表示配列で配列されていてもよい。
【００２０】
背面電極セグメントをディスプレイ上に設ける方法は、好適であれば、例えば銀またはグラファイトが混入された導体インキを用いたスクリーン印刷等、どのような方法を用いてもよい。
【００２１】
導電性トラックを素子上に形成する方法は、好適であれば、例えば銀またはグラファイトが混入された導体インキを用いたスクリーン印刷等、どのような方法を用いてもよい。可能性として、いくつかの導電性トラックが、背面電極セグメントとともに素子上に形成されていてもよい。この場合、これらの導電性トラックは、相対する背面電極セグメントの延長部と見なされてもよい。導電性トラックの少なくとも一部は、背面電極セグメントと一体化されていてもよい。
【００２２】
一般的に、各導電性トラックは、それぞれの背面電極セグメントに対応して設けられている。
【００２３】
導体トラックは、透明導体、例えばＩＴＯの層が除去されたディスプレイ基板の面域上に印刷されていてもよい。導体トラックは、エレクトロルミネセンス素子の他の層群の上部に印刷されてもよい。
【００２４】
本発明の方法は、２つより多くの部品を接続するために用いられてもよい。
【００２５】
第１面及び第２面は、好適であればどのような形態であってもよい。一般的に、第２面は、第１面に対して略相補的である。好ましい構成において、第１面及び第２面は略平板状であり、エレクトロルミネセンスディスプレイ及びプリント回路基板の各面をなしている。
【００２６】
第２領域は、第１面から突出している第１領域と同様に、第２面から突出していてもよい。このようにすれば、第１領域と第２領域とが電気的接触をなしている時、第１面と第２面との間の間隔をより大きくすることが出来る。
【００２７】
第１領域及び／または第２領域は、それぞれ第１または第２面に塗布された導電性材料層の形態であってもよい。従って、第１（２）領域の接触面は、第１（２）面に対して略平行であってもよい。好ましい形態において、第１または第２領域は、エレクトロルミネセンスディスプレイ上またはプリント回路基板上の導体トラックの端子部により形成されている。このようにすれば、第１または第２領域を、更なる製造段階を必要とすることなく、ディスプレイまたは回路基板の通常の製造工程の一部として形成することが出来る。
【００２８】
導体トラックのスクリーン印刷によって、厚さ１０〜３０ミクロン、典型的には約２０ミクロンの浮出しパターンが生成される。プリント回路基板製造時のエッチングによって、対応する浮出しパターンが残存する。通常、ＰＣＢの接触厚は１５から５０ミクロンの範囲にある。スクリーン印刷またはエッチングにより形成された突出部は、均一で適切に画定された厚さを有する。
【００２９】
一般的に、第１及び／または第２領域は、順に配列されて形成される。特に、隣接する第１（及び第２）領域同士の間の間隔は、第１領域と第２領域とが電気的接触をなしている時、第１（及び第２）領域同士の間に接着剤のための通路が形成される程のものであってもよい。このようにすれば、各第１（及び第２）領域が、接着剤が組み合わされた各部品に塗布される時に、その接着剤の流れを導く役割を果たす。
【００３０】
特に好ましい構成において、第１（及び第２）の領域の構成は、第１（及び第２）の領域同士が電気的接触をなしているとき、それらの間に毛管路が形成され、その毛管路が毛管作用によって各部品の間に接着剤を引き込むというものである。
【００３１】
従って、接着剤は、毛管作用により各部品の間に塗布されてもよい。この場合、接着材は、必要な毛管作用を得るために適当な粘度を有するよう選択されてもよい。または、接着剤は、各部品の間に注入されてもよい。各部品には、接着剤を確実に各部品間に均一に行き渡らせるために、接着剤が注入される穴または通路が形成されていてもよい。電気的接触をなさない突出部が、接着材が塗布、または注入されるときにその流れを導くように、各部品上、例えばディスプレイ及びプリント回路基板上に設けられてもよい。
【００３２】
接着剤は、紫外線硬化型樹脂等、好適であればどのような材料からなっていてもよい。他の好適な接着剤としては、二液型、熱硬化性、反応性、及びホットメルト接着剤がある。現在、好ましい接着剤材料としては、ユーロボンド・アドヒーシヴ社製の紫外線硬化型材料であるヴァータリット５０４−１６−２がある。この材料は靭性及び強度のバランスがよい。
【００３３】
接着剤は、エレクトロルミネセンスディスプレイの透明な前面に紫外線光を透過させることにより、紫外線硬化されてもよい。しかし、接着剤は、化学活性剤を用いて活性化させると、不透明な前面を有するディスプレイまたはディスプレイの不透明な領域への接着に使用出来る。
【００３４】
第１部品が第２部品に取り付けられた後、それらの部品は機械的に、例えばクランプまたはジグにより接合されてもよい。
【００３５】
以下、本発明の実施形態について、単なる例示として、図面を参照しながら説明する。
【００３６】
図１は、簡略化したエレクトロルミネセンスディスプレイの略図であり、
図２は、本発明に従い回路基板に接続された図１のエレクトロルミネセンスディスプレイの略図である。
【００３７】
図１に示すように、エレクトロルミネセンスディスプレイは、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）層２と共に予め作製されて透明前面電極を構成する、透明ＰＥＴの基板層１を含む。ＩＴＯ層２の上部には、厚膜エレクトロルミネセンス蛍光体材料層３が設けられる。蛍光体層３に重ねて、誘電体層４が設けられる。誘電体層４の上部には、スクリーン印刷された、銀が混入されているインキからなる複数（図１においては３つ）の電極セグメント５の形態である背面電極が設けられる。各電極セグメント５からは、導電性トラック６がそれぞれディスプレイの端部に延びている。図１に示す例においては、簡略化するため、導体トラック６は電極セグメント５と一体化しているように示されているが、実際のディスプレイにおいては必ずしもこの限りではない。
【００３８】
使用に際し、導体トラック６を介した電極セグメント５とＩＴＯ層２との間に１００から６００ボルトの交流駆動電圧が印加される。これは、エレクトロルミネセンス蛍光体３の両端に電界を発生させ、特定の電極セグメント５によって覆われている領域において蛍光体を発光させるためである。電極セグメント５への駆動電圧の選択的供給は、図２に示されているようにディスプレイに接続されるプリント回路基板７によって制御される。
【００３９】
図２において、分かりやすいように、非常に簡略化されて示されているプリント回路基板７は、その下面に、ディスプレイ上の導体トラック６に形状及び位置について略対応する金属トラック８が設けられている。プリント回路基板上の金属トラック８は、ディスプレイのための駆動電圧を発生させ、制御する電子部品（図示せず）に接続されている。
【００４０】
プリント回路基板７をディスプレイに接続するために、回路基板７は、図２に示されている状態で、導体トラック６と電気的接触をなす金属トラック８と共に設置される。回路基板７はディスプレイに押し付けられて、金属トラック８と導体トラック６との間に充分な電気的接触を確保する。この段階で、回路基板７を作動させ、組み合わされた回路基板７とディスプレイの適切な動作を試験して、どの部品も不良でないこと及び適切な電気的接続がなされていることを確認してもよい。
【００４１】
図２から分かるように、導体トラック６及び金属トラック８の厚みによって、トラック６、８が電気的に接触している時、回路基板７の下面は誘電体層４の上面から離間される。本発明によれば、このようにして形成される間隙には、回路基板７をディスプレイに接着し、トラック６、８間の電気的接触を維持する電気絶縁性接着剤１０が充填される。
【００４２】
接着剤１０は、回路基板７に形成される貫通穴９を通して注入することにより塗布することが出来る。または、接着剤は、回路基板７の端部に沿って塗布することが可能である。この結果、毛管作用により、接着剤１０が回路基板７の下面と誘電体層４の上面との間の間隙に引き込まれる。回路基板７とディスプレイとの間に接着剤を塗布し、それから接着剤１０を、例えば紫外線光を用いて硬化させる。
【００４３】
まとめとして、プリント回路基板７は、回路基板７の下側の金属トラック８がディスプレイ上の導体トラック６と電気的接触をなすように、回路基板７をディスプレイに取り付けることによって、エレクトロルミネセンスディスプレイと電気的に接続される。トラック６、８が電気的に接触する一方で、回路基板７の下面とディスプレイの上面との間に電気的絶縁接着剤１０を塗布して回路基板７をディスプレイに接着する。トラック６、８の厚みが、回路基板７をディスプレイから離間させて間隙を画定し、そこに接着剤１０が入る。本接続方法は、接着剤の塗布前に、組み合わされた回路基板７とディスプレイの動作を試験出来るという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】
簡略化したエレクトロルミネセンスディスプレイの略図。
【図２】
本発明に従い回路基板に接続された図１のエレクトロルミネセンスディスプレイの略図。
【符号の説明】
１　　基板層
２　　ＩＴＯ層
３　　蛍光体層
４　　誘電体層
５　　電極セグメント
６　　導体トラック
７　　プリント回路基板
８　　金属トラック
９　　貫通穴
１０　接着剤
【国際公開パンフレット】
2004508676.tif 000003
2004508676.tif 000004
2004508676.tif 000005
2004508676.tif 000006
2004508676.tif 000007
2004508676.tif 000008
2004508676.tif 000009
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2004508676.tif 000011
2004508676.tif 000012
2004508676.tif 000013
2004508676.tif 000014
2004508676.tif 000015
2004508676.tif 000016
2004508676.tif 000017
2004508676.tif 000018
2004508676.tif 000019
【国際調査報告】
2004508676.tif 000020
2004508676.tif 000021
2004508676.tif 000022