(57)【要約】【課題】フレキシブル配線板の接続構造が損傷する虞を低減する。【解決手段】  電子デバイスは、配線を有する素子基板２０と、回路を有する回路基板５０と、素子基板の少なくとも一辺２０ａで、その一端部が素子基板と重ねられるように配置されて回路と配線とを接続するフレキシブル配線板と、少なくともフレキシブル配線板１０および素子基板２０を挟んで配置され、素子基板２０側に位置する当接部およびフレキシブル配線板１０側に位置する押し付け部８１と、当接部から素子基板２０およびフレキシブル配線板１０を越えて押し付け部８１側へ延びたアーム部８３と、アーム部８３の押し付け部８１側に配置されて、押し付け部８１を当接部に向けて押し付ける弾性部８４と、を有する。弾性部８４は、アーム部に連結された固定端と押し付け部に当接された自由端とを有する板ばねであり、固定端と自由端は素子基板の一辺２０ａに沿う方向に並んで位置している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線および該配線に接続された機能素子が設けられた素子基板と、回路が形成された回路基板と、前記素子基板の少なくとも一辺で、その一端部が前記素子基板と重ねられるように配置されて前記回路と前記配線とを電気的に接続するフレキシブル配線板と、を備える電子デバイスであって、
少なくとも前記フレキシブル配線板および前記素子基板を挟んで配置され、前記素子基板側に位置する当接部および前記フレキシブル配線板側に位置する押し付け部と、
前記当接部から前記素子基板および前記フレキシブル配線板を越えて前記押し付け部側へ延びたアーム部と、
前記アーム部の前記押し付け部側に配置されて、前記押し付け部を前記当接部に向けて押し付ける弾性部と、を有し、
前記弾性部は、前記アーム部に連結された固定端と前記押し付け部に当接された自由端とを有する板ばねであり、前記固定端と前記自由端は前記素子基板の前記一辺に沿う方向に並んで位置していることを特徴とする電子デバイス。
【請求項２】
少なくとも前記当接部、前記アーム部および前記弾性部は一体に形成されている、請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項３】
前記押し付け部は前記フレキシブル配線板に固定されている、請求項１または２に記載の電子デバイス。
【請求項４】
前記アーム部は、前記素子基板の前記一辺に沿った縁辺方向における前記フレキシブル配線板の側方に配置されており、
前記弾性部は、前記アーム部から前記押し付け部に向かうとともに、前記フレキシブル配線板の前記側方から前記縁辺方向における前記フレキシブル配線板の中央に向けて延びた部分を有している、請求項１から３のいずれか１項に記載の電子デバイス。
【請求項５】
前記アーム部は、前記縁辺方向における前記フレキシブル配線板の両側に配置されており、
前記弾性部は、各々の前記アーム部から前記フレキシブル配線板の前記中央に向けて延びており、
前記当接部、前記押し付け部、前記アーム部および前記弾性部によって前記フレキシブル配線板が通された空間が形成されている、請求項４に記載の電子デバイス。
【請求項６】
前記フレキシブル配線板と前記アーム部とを複数有し、
前記当接部、前記押し付け部、前記アーム部および前記弾性部によって、各々の前記フレキシブル配線板が通された複数の空間が形成されている、請求項５に記載の電子デバイス。
【請求項７】
前記当接部は、各々の前記アーム部を互いに連結するように、前記素子基板の前記一辺に沿って延びている、請求項５または６に記載の電子デバイス。
【請求項８】
前記回路基板は前記素子基板の前記配線が形成された面とは反対側に設けられており、
前記回路基板の前記回路が形成された面は、前記素子基板の前記配線が形成された面とは反対に向けられており、
前記フレキシブル配線板はＵ字状に曲げられている、請求項１から７のいずれか１項に記載の電子デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子デバイスに関し、特にフレキシブル配線板を実装した電子デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子デバイスにおいて、可動部品への配線や空間的な制約がある場合などに、柔軟性のあるフレキシブル配線板が利用されている。フレキシブル配線板は、例えば、液晶パネル等のディスプレイパネル上に形成された配線と、パネルを駆動するドライバ回路基板との接続などに用いられている。
【０００３】
特許文献１には、Ｕ字状の断面を有するクリップを用いて、フレキシブル配線板と基板配線とを圧接して導通をとる構造が記載されている。具体的には、クリップは、曲げられたフレキシブル配線板に沿って湾曲したＵ字形状になっており、フレキシブル配線板を覆うように配置されている。
【０００４】
特許文献２には、クリップによる圧接接続を行う前の工程として、熱可塑性樹脂を用いてフレキシブル配線板と基板とを仮固定する実装構造が記載されている。これにより、両面テープや粘着テープを用いて仮固定を行う方法に比べて、工数の削減が可能となり、また、不良部品や故障部品を取り替える作業、いわゆるリワークの簡易化が可能となるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０５−２７３５７２号公報
【特許文献２】特開平０５−２５７１５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載のクリップを用いてフレキシブル配線板を基板配線と圧接させる場合、圧接させる前にフレキシブル配線板と基板配線の位置合わせが成される。しかし、クリップ装着時にフレキシブル配線板が動いてしまい、位置ずれが生じ易いという課題がある。フレキシブル配線板が動いてしまう原因は、クリップの構造上、フレキシブル配線板の曲げ戻る弾性力に逆らってフレキシブル配線板を曲げながら、クリップをフレキシブル配線板に装着する必要があるからである。
【０００７】
また、クリップはフレキシブル配線板に沿って曲げられた形状であるため、クリップが、フレキシブル配線板を圧接して接続する部分以外の部分でも接触することがある。これにより、クリップの装着時に、フレキシブル配線板への荷重が圧接方向以外の方向へ加わることがある。このことも、フレキシブル配線板が動いてしまう一原因となる。
【０００８】
このようなフレキシブル配線板の位置ずれを防止するため、クリップでフレキシブル配線板を圧接して接続する前に、両面テープや粘着テープを用いてフレキシブル配線板と基板配線とを仮固定することがある。また、特許文献２によれば、両面テープや粘着テープの代わりに、仮固定用の部材として熱可塑性樹脂を用いてリワークの簡易化を図っている。しかし、仮固定をする必要があるため、電子デバイスのコストや製造工程が増え、さらには、リワークの際に仮固定用の部材を除去する工程が必要となってしまう。
【０００９】
また、特許文献１に記載のクリップは、フレキシブル配線板の湾曲に沿った形状になっている。そのため、装置の振動等によって、クリップがフレキシブル配線板を押し付ける必要がある部分以外の部分でフレキシブル配線板に接触して、フレキシブル配線板の接続構造、具体的にはフレキシブル配線板やクリップが損傷する虞があるという課題もある。
【００１０】
本発明は、上記課題の少なくとも１つを解決する電子デバイスを提供することにある。その目的の一例は、フレキシブル配線板の接続構造が損傷する虞を低減できる電子デバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る電子デバイスは、配線および該配線に接続された機能素子が設けられた素子基板と、回路が形成された回路基板と、前記素子基板の少なくとも一辺で、その一端部が前記素子基板と重ねられるように配置されて前記回路と前記配線とを電気的に接続するフレキシブル配線板と、を備える。電子デバイスは、少なくとも前記フレキシブル配線板および前記素子基板を挟んで配置され、前記素子基板側に位置する当接部および前記フレキシブル配線板側に位置する押し付け部と、前記当接部から前記素子基板および前記フレキシブル配線板を越えて前記押し付け部側へ延びたアーム部と、前記アーム部の前記押し付け部側に配置されて、前記押し付け部を前記当接部に向けて押し付ける弾性部と、を有する。前記弾性部は、前記アーム部に連結された固定端と前記押し付け部に当接された自由端とを有する板ばねであり、前記固定端と前記自由端は前記素子基板の前記一辺に沿う方向に並んで位置している。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、フレキシブル配線板の接続構造が損傷する虞を低減できる。また、弾性部の固定端と自由端とが素子基板の上記一辺に沿う方向に並んでいるため、弾性部はフレキシブル配線板から大きく離れることなく弾性力を確保することができるという利点もある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電子デバイスの一形態を示す図である。
【図２】フレキシブル配線板の固定部の詳細な構成を示す分解斜視図である。
【図３】本発明の第２の実施形態の電子デバイスのクリップ構造を示す図である。
【図４】本発明の第３の実施形態の電子デバイスのクリップ構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について説明する。本発明は、ＴＣＰ（Tape Carrier Package）やＣＯＦ（Chip On Film）などのフレキシブル配線板（Flexible Printed Circuits：ＦＰＣ）を実装した電子デバイスに有効である。特に、本発明は、ＦＰＣ用コネクタの実装が困難であるガラス基板等の上にフレキシブル配線板を導通接続させる構造を有する電子デバイスに対して好ましく適用される。具体的には、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＦＥＤ（Field Emission Display）などのディスプレイパネルに有効である。
【００１５】
本発明の一実施形態の電子デバイスとして、ＦＥＤを例に挙げて、図１、図２を用いて以下に具体的に説明する。図１は、本発明の第１の一実施形態に係るＦＥＤの一形態を示す図である。図１（ａ）はＦＥＤの全体構成を示す概略図であり、図１（ｂ）はフレキシブル配線板の接続部を示す詳細図である。図２は、フレキシブル配線板の接続部の詳細を示す分解斜視図である。
【００１６】
まず、ＦＥＤの全体的な構成について説明する。図１に示すように、ＦＥＤは、背面側の基板（以下、背面基板とも呼ぶ。）２０と前面側の基板（以下、前面基板とも呼ぶ。）３０と、を備えている。両基板２０，３０は、矩形状のガラス板からなることが好ましい。背面基板２０と前面基板３０は所定の間隔（例えば１〜２ｍｍのギャップ）を置いて対向配置されている。背面基板２０と前面基板３０の間には、矩形の枠状の接合部材（不図示）が設けられている。両基板２０，３０と接合部材とによって密閉容器が形成されており、この密閉容器の内部は１０-4Ｐａ程度の高真空に維持されている。つまり、背面基板２０、前面基板３０および接合部材によって真空容器が形成される。接合部材には、例えば、低融点ガラスや低融点金属を用いることができる。
【００１７】
前面基板３０の内面（真空容器の内部空間側に向けられた面）には、画像表示領域４０に対応する位置に蛍光体などの発光体層（不図示）が設けられている。この発光体層は、赤、緑、青に発光する各種の発光体とマトリックス状の遮光体とを有することが好ましい。発光体層には、例えば、アルミニウムを主成分としてアノード電極として機能するメタルバック層（不図示）が形成されていても良い。表示動作時、メタルバック層にはアノード電圧が印可される。
【００１８】
一方、背面基板２０の内面（真空容器の内部空間側に向けられた面）には、発光体層の発光体を励起する電子源として、それぞれが電子ビームを放出する多数の電子放出素子（不図示）が設けられている。これらの電子放出素子は、画素に対応して、マトリックス状に配列されている。なお、電子放出素子としては、例えば、表面伝導型電子放出素子や電界放出型電子放出素子などが適用できる。背面基板２０の内面上には、電子放出素子と電気的に接続された多数本の配線６０がマトリックス状に設けられており、配線６０の端部は背面基板２０の周辺部（真空容器の外部）にまで引き出されている。
【００１９】
ＦＥＤは、背面基板２０の周辺部に形成された配線６０と接続されるフレキシブル配線板１０を備えている。フレキシブル配線板１０は、背面基板２０の周辺部に形成された配線６０と同ピッチで配置された配線７０を有している。真空容器の内部から引き出された配線６０は、フレキシブル配線板１０の配線７０と接続されている。フレキシブル配線板１０の配線７０の、背面基板２０の配線６０と接続されていない方の端部は、ドライバ回路基板５０に接続される。すなわち、フレキシブル配線板１０に配された配線７０を介して、ドライバ回路基板５０と背面基板２０の配線６０とが接続される。図１に示すように、フレキシブル配線板１０は、一端部が背面基板２０と重ねられるように配置されており、ドライバ回路基板５０の回路と、背面基板２０の配線６０とを電気的に接続する。
【００２０】
上記構成のＦＥＤでは、画像を表示する場合に、メタルバック層を介して発光体層にアノード電圧を印可する。これとともに、ドライバ回路基板５０から所望の電気信号を送ることで、電子放出素子から電子ビームを放出する。電子放出素子から放出された電子ビームはアノード電圧により加速して発光体に衝突する。これにより、各電子放出素子に対応する発光体が励起されて発光する。赤、緑、青に発光する各種の発光体を用いれば、カラー画像の表示が実現される。
【００２１】
上記実施形態のＦＥＤは、ＦＥＤを機能させる機能素子として電子放出素子を用いた。これに限らず、本発明では、電子デバイスを機能させる機能素子は、フレキシブル配線板１０の配線７０と電気的に接続されるあらゆる素子を含有する。機能素子は、フレキシブル配線板と接続される素子基板、上記例では背面基板２０に設けられ、当該素子基板に形成された配線と電気的に接続されている。当接部および押し付け部は、少なくともフレキシブル配線板および素子基板を挟んで配置され、当接部が素子基板側に位置し、押し付け部がフレキシブル配線板側に位置する。
【００２２】
次に、本発明に係るフレキシブル配線板１０の接続の形態の一例について説明する。具体的には、背面基板２０に形成された配線６０と、フレキシブル配線板１０の配線７０とを、クリップ８０を用いて接続する構成について説明する。
【００２３】
ＦＥＤにおいては、背面基板の配線６０は、例えば、幅が４０〜２００μｍ、ピッチが１００〜８００μｍで、アルミニウム、銅、銀などの金属材料によって背面基板２０上に形成されている。この配線６０上に酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化チタニウム、窒化タンタルなどの保護薄膜を設けることで、配線６０の酸化等を防ぐことができる。背面基板２０の材質は、強度や重量等に応じて選択され、例えば、厚さ０．５〜３ｍｍのガラスが用いられる。
【００２４】
クリップ８０は、押し付け部８１、当接部８２、アーム部８３および弾性部８４を有する。押し付け部８１は、フレキシブル配線板１０の一端部の、背面基板２０とは反対側に配置されている。当接部８２は、押し付け部８１に対してフレキシブル配線板１０および背面基板２０を挟んで反対側に位置する。つまり、フレキシブル配線板１０および背面基板２０は、押し付け部８１と当接部８２とによって挟まれている。フレキシブル配線板１０および背面基板２０は、押し付け部８１と当接部８２とによって互いに圧接される。
【００２５】
アーム部８３は、フレキシブル配線板１０と重なっている背面基板の一辺２０ａに沿った縁辺方向において、フレキシブル配線板１０の側方に配置されている。アーム部８３は、当接部８２から押し付け部８１へ向けて延びている。図２では、フレキシブル配線板１０の両側にアーム部８３が設けられている。これに代えて、アーム部８３はフレキシブル配線板１０の側方に１つのみ設けられていても良い。
【００２６】
弾性部８４は、アーム部８３の、押し付け部側に配置されており、押し付け部８１を当接部８２に向けて押し付ける。弾性部８４は、アーム部８３から押し付け部８１に向かうにつれて、フレキシブル配線板の側辺１０ａから中央に向けて延びる板バネである。より具体的には、弾性部８４は、アーム部８３に連結された固定端と押し付け部材８１に当接された自由端とを有する板ばねであり、当該固定端と自由端とが背面基板２０の一辺２０ａに沿う方向に並んで位置している。この構造では、弾性部８４が背面基板の一辺２０ａに沿って延びているため、フレキシブル配線板１０から大きく離れることなく、弾性部８４の弾性力を確保することができるという利点がある。
【００２７】
少なくとも当接部８２、アーム部８３、弾性部８４は、板金や線材の曲げ等によって一体としても良い。クリップ８０を一体として形成することは、コストおよびサイズの点から好ましい。ただし、それぞれの部分が別部品で構成されても良く、その場合には、溶接、ネジ固定、接着等の方法で、互いに部品が固定される。弾性部８４の変形の際に押し付け部８１に過度な変形が加わらないようにし、さらに弾性部８４が自由に変形できるようにするという観点から、押し付け部８１は、当接部８２、アーム部８３および弾性部８４とは別部品であることが好ましい。また、１つのクリップ８０にて複数のフレキシブル配線板１０を固定する構造も可能であり、このことは部品点数の削減という点で好ましい。
【００２８】
押し付け部８１は、押し付ける必要がある箇所、すなわちフレキシブル配線板１０の配線７０の上に配され、フレキシブル配線板１０を背面基板２０に押し付ける。図２においては、１つのフレキシブル配線板１０に対して１つの押し付け部８１が対応しているが、これに限られない。１つのフレキシブル配線板１０に対して、押し付け部８１は複数の部分から構成されても良い。さらに、１つの押し付け部８１が複数のフレキシブル配線板１０を押し付ける構成であっても良い。すなわち、押し付け部８１は、押し付ける必要がある全ての配線７０上に配されていれば、その形状等は限定されない。押し付け部８１の変形が大きいと、フレキシブル配線板１０上の各配線７０に加わる荷重（以下、押し付け荷重とも呼ぶ。）の分布にばらつきが生じたり、一部の配線７０のみが圧接されたりすることがある。そのため、押し付け部８１は、押し付け荷重の分布に応じて、厚み、幅、材質を決定して剛性のある（変形の小さい）構造とすることが好ましい。押し付け荷重の分布のばらつきを低減するために、フレキシブル配線板１０と押し付け部８１との間に緩衝材（不図示）が設けられていても良い。
【００２９】
図１および図２では、フレキシブル配線板１０の両側に配された各々のアーム部８３に支持された２つの弾性部８４が、フレキシブル配線板１０上に設けられた１つの押し付け部８１を押し付ける構成となっている。このような構成においては、弾性部８４は、フレキシブル配線板の側辺１０ａから測って、フレキシブル配線板１０の幅の略１／４のところに位置する押し付け部８１を２箇所押し付けることが好ましい。この位置を弾性部８４が押すことで、押し付け部８１の変形に起因する押し付け荷重の分布のばらつきを更に低減することが可能となる。
【００３０】
弾性部８４は、アーム部８３と押し付け部８１との間に設けられ、押し付け部８１を背面基板２０に押し付ける。弾性部８４は、板バネであるため、アーム部８３と一体の板金で成形することが可能となり、コストやサイズの点から好ましい。弾性部８４としての板バネの幅、長さ、厚みおよび材質等は、押し付け荷重、弾性係数、発生応力等を考慮して適宜設定する。板バネの材質としては、バネ鋼や、リン青銅などの延性材料が好ましく使われる。弾性部８４の厚みや材質は、当接部８２やアーム部８３と一体として曲げ成形される場合は、これらの部分８２，８３の制約も考慮して決定される。弾性部８４は、押し付け部８１と接する側とは反対側の方向に変形することで、弾性力が生じて、押し付け部８１を背面基板２０に押し付ける。押し付ける際の変形量が小さい（弾性係数が大きい）と、製造ばらつきなどの交差や取り付け位置精度などによって、押し付け荷重の分布のばらつきの原因となりやすい。そのため、弾性部８４の弾性係数を小さくして押し付け時に大きく変形する構造とする方が、信頼性の高い接続構造を実現できる。
【００３１】
ここで、板バネの厚さを薄くすれば、弾性係数を小さくすることは可能である。しかし、薄くすることによって板バネの強度は低下するので、降伏応力以下に抑えるために一定以下の厚さにすることは困難である。そこで、板バネが延在する方向は、背面基板の縁辺２０ａに沿った方向とすることが好ましい。これにより、板バネのサイズを大幅に増大することなく、背面基板２０からの突出量を抑えた状態（背面基板２０からより遠方に離れることのない状態）で、板バネの長さを長くすることが出来る。したがって、容易に弾性係数を小さくすることができるという利点がある。すなわち、弾性部８４のサイズを大幅に増大することなく弾性部８４の変形量を大きくして、信頼性の高い接続構造を実現することが可能となる。
【００３２】
図１および図２に示す形態では、当接部８２は、背面基板２０の配線６０が形成されている面の反対の面に当接する。押し付け荷重や発生応力等に応じて、当接部８２が当接する面積や位置は適宜設定される。当接部８２が押し付け部８１によって押し付けられる領域の反対側に相当する位置に当接することで、押し付けによる背面基板２０の曲げ変形を抑えることが出来る。
【００３３】
当接部８２は、背面基板２０に接している必要は無く、押し付け部８１に対して少なくともフレキシブル配線板１０および背面基板２０を挟んで反対側に位置していれば良い。具体的な一例として、背面基板２０に対してフレキシブル配線板１０とは反対側に別のプレート（不図示）が存在していれば、当接部８２は当該プレートと接していても良い。この場合、押し付け部８１と当接部８２とによって、このプレートと背面基板２０とフレキシブル配線板１０とが挟まれた状態になる。
【００３４】
アーム部８３は、当接部８２から背面基板２０の配線６０が形成されている面の上にまで延在し、弾性部８４を支持する。アーム部８３は、発生応力を考慮して、幅、厚みおよび材質等が決定される。ただし、アーム部８３が、弾性部８４や当接部８２と一体の部材として成形される場合には、これらの部分８２，８４の制約も考慮して決定される。また、背面基板２０の縁辺２０ａに沿って複数のフレキシブル配線板１０が並べられている場合、アーム部８３は、互いに隣接するフレキシブル配線板１０同士の間に配されることが好ましい。この場合、各々のアーム部８３は弾性部８４を支持しており、当接部８２、押し付け部８１、アーム部８３および弾性部８４によってフレキシブル配線板１０が通された複数の空間が形成される。隣接するフレキシブル配線板１０の間隔は、例えば、ＦＥＤにおいては２ｍｍ〜１５ｍｍ程度である。そのため、アーム部８３の幅は、上記間隔よりも小さくして、フレキシブル配線板１０と接触しないように設定される。
【００３５】
フレキシブル配線板１０は、例えば、ＣＯＦやＴＣＰなどの集積回路が実装された配線板であり、配線６０と同ピッチの配線７０を有している。フレキシブル配線板１０は、一般的に、厚み１０〜５０μｍのフィルム状のベースフィルムを基材とし、その上に厚み１０〜５０μｍ程度の銅などの導体箔にて配線７０が形成され、ポリイミド膜などのカバーレイ（絶縁体層）で覆われて構成される。配線７０にバンプ（突起）処理を施して、より確実に導通を確保することも可能である。特に、背面基板２０の配線６０に絶縁物による保護薄膜が形成されている場合には、保護薄膜を貫通して導通を確保するためにバンプ（突起）処理を施すことが好ましい。
【００３６】
次に、上記のクリップ８０を用いて、フレキシブル配線板１０を背面基板２０に固定する方法について説明する。フレキシブル配線板１０の一端部は、押し付け部８１と基板２０との間に配置され、クリップ８０による押し付け荷重によって背面基板２０へ圧接される。これにより、背面基板２０の配線６０とフレキシブル配線板１０の配線７０とが接続される。フレキシブル配線板１０は、押し付け部８１、当接部８２、アーム部８３および弾性部８４によって形成される空間を通して配置されている。言い換えれば、フレキシブル配線板１０は、押し付け部８１、当接部８２、アーム部８３および弾性部８４によって囲まれている。
【００３７】
本構成によれば、背面基板２０に対するフレキシブル配線板１０の位置決め後にフレキシブル配線板１０が位置ずれすることを防止することができる。具体的には、フレキシブル配線板１０が通される空間が確保されているため、フレキシブル配線板１０を曲げずに真っすぐに維持したままクリップ８０の装着が可能となる。したがって、クリップ８０の装着時にフレキシブル配線板１０の曲げ戻ろうとする弾性力が生じないため、フレキシブル配線板１０の位置ずれを防止することができる。さらに、アーム部８３がフレキシブル配線板１０の側方に退避しており、フレキシブル配線板１０とクリップ８０とが、押し付け部８１以外で接触しない構造となっている。そのため、ＦＥＤの振動等によってもクリップ８０がフレキシブル配線板を損傷させる虞が低減される。さらに、クリップ８０の装着時に、フレキシブル配線板１０の押し込み方向以外に荷重が加わらず、フレキシブル配線板１０の位置ずれを防止することができるという利点もある。これにより、フレキシブル配線板１０を背面基板２０に対して位置決めした後に、仮固定をすることなく、クリップ８０によって接続することが可能となる。したがって、仮固定を必要とする接続構造と比較すると、ＦＥＤの製造コスト、製造工数を削減することができる。また、仮固定が不要であるため、フレキシブル配線板１０を背面基板２０から外すことも容易になり、リワーク性に優れたＦＥＤを提供することができる。
【００３８】
次に、上記ＦＥＤを備え、所望の画像を表示するための画像表示装置の構造について説明する。画像表示装置は、外部からの衝撃によるＦＥＤの破損を防ぐ目的等のため、背面基板２０の背面側（真空容器の内部空間とは反対側）の面に金属製のシャーシ（不図示）を備えていることが好ましい。上記シャーシは、強度、剛性、重量、放熱性能などを考慮して適宜設計され、例えば、アルミニウムや鉄、マグネシウム等の金属板から構成される。また、上記シャーシは、画像表示に必要な回路基板や画像表示装置を支持するスタンドなどを固定するための固定部材として機能させても良い。このような回路基板には、例えば、アノード電圧を印可する電源回路基板や、画像信号に所定の処理を施す画像処理回路などがある。また、フレキシブル配線板１０に接続されたドライバ回路基板５０も、このシャーシに固定することができる。フレキシブル配線板１０をＵ字状に曲げることで、ドライバ回路基板５０は背面基板２０の背面側に配置することが可能であり、この場合、画像表示装置のサイズを抑えることができるという利点がある。
【００３９】
一方、前面基板３０の前面側（真空容器の内部空間とは反対側）の面には、いくつかの機能フィルムが配されていても良い。機能フィルムには、例えば、外部光の表面反射を抑える反射防止フィルムや、ＦＥＤ表面の帯電を抑えるＡＳフィルム等がある。また、必要に応じて、外部からの衝撃によるＦＥＤの破損を防ぐことを目的とした保護板を配置することも可能である。この保護板は、例えば、厚さ１ｍｍ〜５ｍｍのガラスやポリカーボネート板が用いられる。
【００４０】
画像表示装置は、上記構成に加えて、見栄えを良くするための外装カバーや、スピーカーおよびスタンドなどを備えていても良い。
【実施例】
【００４１】
以下、具体的な実施例について説明する。まず、下記実施例１〜３に共通の事項について説明する。
【００４２】
本実施例においては、図１に示すような、対角５５インチのＦＥＤを用いた。ＦＥＤの電子放出素子として、表面伝導型電子放出素子を用いている。このＦＥＤは、画素数1920×1080のフルハイビジョンパネルである。それぞれの電子放出素子は、銅によって形成された配線６０と接続されている。これらの配線６０の中には走査配線と信号配線とがあり、それぞれの電子放出素子は走査配線と信号配線のそれぞれに接続されている。走査配線と信号配線は、それぞれ、ＦＥＤを構成する基板２０，３０の左右の端部または上下の端部にまで引き出されている。走査配線の、フレキシブル配線板１０との接続部となる部分は、幅が１１０μｍ、ピッチが４３０μｍにて形成されている。また、信号配線の、フレキシブル配線板１０との接続部となる部分は、幅が５０μｍ、ピッチが１６０μｍにて形成されている。背面基板２０および前面基板３０の厚みは両方とも１．８ｍｍであり、背面基板２０と前面基板３０との間隔は１．６ｍｍである。
【００４３】
フレキシブル配線板１０としては、走査配線に接続されるものと、信号配線に接続されるものの２種類が用意される。これらのフレキシブル配線板は、ともに、厚み５０μｍのベースフィルム上に銅箔にて配線７０が形成されており、厚み５０μｍのポリイミドにてカバーレイ（絶縁体層）が構成されている。フレキシブル配線板１０の幅は、ともに４２ｍｍである。走査配線に接続されるフレキシブル配線板１０は、幅が２２０μｍ、ピッチが４３０μｍの配線７０を９０ライン有し、背面基板２０の左右の端部にそれぞれ１２個接続されている（図１では７個のみ描かれている）。背面基板２０の左右の各辺に沿ってフレキシブル配線板１０が並んでおり、これらのフレキシブル配線板１０同士の間隔は約１５ｍｍである。また、信号配線に接続されたフレキシブル配線板１０は、幅が４５μｍ、ピッチが１６０μｍの配線７０を２４０ライン有し、背面基板２０の下端に２４個接続されている（図１では１２個のみ描かれている）。背面基板２０の下辺に沿って並べられたフレキシブル配線板１０同士の間隔は約８ｍｍである。ドライバ回路基板５０は、コネクタを介してフレキシブル配線板１０と接続されている。なお、図１においては、フレキシブル配線板１０の数は、簡略化して描かれていることに留意されたい。
【００４４】
本実施例においては、信号配線（配線６０）にフレキシブル配線板１０を接続する構成について詳細に説明する。ただし、走査配線とフレキシブル配線板１０との接続についても同様の構成であって良い。ただし、各構成部の寸法等は適宜設定される。
【００４５】
［実施例１］
本実施例では、図１及び図２に示すＦＥＤを作成した。なお、図２において、配線６０，７０の数は簡略化して描かれている。
【００４６】
クリップ８０の、当接部８２、アーム部８３および弾性部８４は、一体として形成されている。詳細には、クリップ８０は、厚さ１．０ｍｍのリン青銅を、レーザー加工を用いて切断したのち、曲げ加工によって図２に示すような形状とされる。アーム部８３の幅は３ｍｍとした。フレキシブル配線板１０を挟んで互いに隣接する２つのアーム部８３の間隔を４４ｍｍとした。本形状によって、幅４２ｍｍのフレキシブル配線板１０を２つのアーム部８３の間に配置することが可能となる。また、互いに隣接するフレキシブル配線板１０の間（間隔８ｍｍ）に、一方のフレキシブル配線板１０を圧接するクリップ８０と、他方のフレキシブル配線板１０を圧接するクリップ８０とに対応する２つのアーム部８３が配置される。弾性部８４は、基板２０の縁辺２０ａに沿った方向に長く延びた板バネ形状とした。板バネの幅は２ｍｍであり、長さは１２ｍｍである。当接部８２は、８ｍｍ×５０ｍｍの矩形状に形成されている。また、押し付け部８１は、当接部８２、アーム部８３および弾性部８４とは別部材とし、エポキシ系の接着剤によって弾性部８４と固定されている。押し付け部８１は、厚さ２ｍｍのステンレス板を幅４ｍｍ、長さ４４ｍｍに切断加工して形成されている。押し付け部８１の、フレキシブル配線板１０と接する面に、厚さ０．５ｍｍのシリコーン系ゴム製の緩衝材を両面テープで接着して、押し付け部８１を複層構造とした。
【００４７】
次に、実施例１のクリップ８０を用いてフレキシブル配線板１０を背面基板２０に接続する方法について説明する。まず、クリップ８０の、押し付け部８１と当接部８２との間の間隔を押し広げ、この間隔で規定される空間に背面基板２０の縁辺２０ａが位置するように配される。その後、フレキシブル配線板１０を、押し付け部８１、当接部８２、アーム部８３および弾性部８４とで囲まれる空間を通し、次に、フレキシブル配線板１０の一端部（背面基板の配線６０との接続部）を押し付け部８１と背面基板２０との間に配置する。フレキシブル配線板１０を所定の位置に配置し、背面基板の配線６０とフレキシブル配線板の配線７０との位置を合わせた後、押し付け部８１と当接部８２との間の間隔の押し広げを解放する。このようにして、押し付け部８１がフレキシブル配線板１０を背面基板２０に押し付け、フレキシブル配線板１０の配線７０と背面基板２０上の配線６０とが接続される。なお、上述したように、フレキシブル配線板１０は、曲げずに真っすぐに維持したまま作業を行うことができる。同様にして、クリップ８０を２４個使用し、すべてのフレキシブル配線板１０をクリップ８０にて固定する。
【００４８】
本実施例で作成したＦＥＤを用いて、フレキシブル配線板１０の配線７０と背面基板の配線６０とが位置ずれしていないかを、オープンショート試験にて確認した。その結果、両配線６０，７０の位置ずれは無く、所定の位置にフレキシブル配線板１０が実装されていることが確認できた。また、上記ＦＥＤを用いて画像表示装置を作成したところ、所望の画像表示が可能であり、また、長期にわたって安定な表示画像を得ることができた。次に、フレキシブル配線板１０の取り外しを行ったところ、クリップ８０を押し広げるだけで容易に取り外しが可能であり、リワーク性の良さを確認することができた。また、クリップ８０について、押し広げ時の応力の測定と取り外し後の形状の測定を行った結果、発生応力を降伏応力以下に抑えることが出来ており、クリップ８０の塑性変形は生じていないことを確認できた。
【００４９】
［実施例２］
実施例２では、図３に示す構成によってフレキシブル配線板１０が固定されている。図３（ａ）は、フレキシブル配線板１０の接続部付近の分解斜視図であり、図３（ｂ）は当該接続部付近の斜視図である。なお、図３において、配線６０，７０の数は簡略化して描かれている。
【００５０】
本実施例においては、１つのクリップ８０にてフレキシブル配線板１０を４つ固定できるように構成した。クリップ８０は、アーム部８３を複数有する。フレキシブル配線板１０は、背面基板２０の縁辺２０ａに沿って複数並べられている。実施例１と同様に、当接部８２、アーム部８３および弾性部８４を一体として形成した。詳細には、クリップ８０は、厚さ１．０ｍｍのリン青銅を、レーザー加工を用いて切断したのち、曲げ加工にて図３に示す形状とされている。アーム部８３は、５本形成されており、両端の２本は幅を３ｍｍとし、それ以外の３本は幅を６ｍｍとした。アーム部８３は、背面基板２０の縁辺２０ａに沿って、フレキシブル配線板１０同士の間に位置するように並べられている。互いに隣接するアーム部８３間の間隔は４４ｍｍである。弾性部８４は、実施例１と同じ形状とした。１つのフレキシブル配線板１０に対して２本の弾性部８４が設けられており、計８本の弾性部８４が設けられている。当接部８２は、８ｍｍ×２００ｍｍの矩形状に形成されている。当接部８２は、各々のアーム部８３を連結するように、背面基板２０の縁辺２０ａに沿って延びている。これにより、１つのクリップ８０にて複数のフレキシブル配線板１０を固定することができる。また、押し付け部８１は、厚さ２ｍｍのステンレス板を、幅４ｍｍおよび長さ４４ｍｍに切断加工して形成されている。押し付け部８１は、フレキシブル配線板１０の一端部（背面基板の配線６０との接続部）に予め接着されている。このように、押し付け部８１は必ずしもクリップ８０の一部分である必要は無い。押し付け部８１をフレキシブル配線板１０に接着する接着剤としては、シリコーン系接着剤を用いた。シリコーン接着剤の厚さは０．５ｍｍとした。シリコーン接着剤を用いることで、シリコーンの緩衝効果により、押し込み荷重のばらつきを低減することができる。
【００５１】
次に、実施例１のクリップ８０を用いたフレキシブル配線板１０の固定の方法について説明する。クリップ８０は、すべての弾性部８４と当接部８２との間を押し広げて、背面基板２０下辺の所定位置に配される。その後、フレキシブル配線板１０に接着された押し付け部８１を、弾性部８４と背面基板２０との間に配置する。フレキシブル配線板１０を所定の位置に配置し、背面基板の配線６０とフレキシブル配線板の配線７０の位置を合わせた後、クリップ８０の押し広げを解放する。これにより、押し付け部８１がフレキシブル配線板１０を基板２０に押し付け、フレキシブル配線板１０の配線７０と基板２０上の配線６０とが接続される。なお、フレキシブル配線板１０は、曲げずに真っすぐに維持したまま作業を行うことができる。同様にして、クリップ８０を６個使用し、２４個すべてのフレキシブル配線板１０をクリップ８０にて固定する。
【００５２】
本実施例で作成したＦＥＤを用いて、実施例１と同様に、フレキシブル配線板１０の配線７０と背面基板の配線６０とが位置ずれしていないかを、オープンショート試験にて確認した。その結果、両配線６０，７０の位置ずれは無く、所定の位置にフレキシブル配線板１０が実装されていることが確認できた。また、上記ＦＥＤを用いて画像表示装置を作成したところ、所望の画像表示が可能であり、また、長期にわたって安定な表示画像を得ることができた。次に、フレキシブル配線板１０の取り外しを行ったところ、クリップ８０を押し広げるだけで容易に取り外しが可能であり、リワーク性の良さを確認することができた。また、クリップ８０について、押し広げ時の応力の測定と取り外し後の形状の測定を行った結果、発生応力を降伏応力以下に抑えることが出来ており、塑性変形は見られないことを確認できた。
【００５３】
また、１つのクリップ８０を用いて複数のフレキシブル配線板１０を固定するができるため、クリップ８０の部材点数の削減が可能となる。そのため、実施例１のＦＥＤと比較すると、工数や製造コストの削減が実現できる。
【００５４】
［実施例３］
本実施例では、図４に示す構成にてフレキシブル配線板１０の接続を行った。図４（ａ）は、フレキシブル配線板の接続部の分解斜視図であり、図４（ｂ）は当該接続部の斜視図である。なお、図４において、配線６０，７０の数は簡略化して描いている。
【００５５】
本実施例においては、クリップ８０の、当接部８２、アーム部８３および弾性部８４が、線材を用いて一体形成されている。詳細には、φ１．５ｍｍのリン青銅を、曲げ加工にて図４に示す形状とした。フレキシブル配線板１０は、背面基板２０の縁辺２０ａに沿って複数並べられており、アーム部８３はそれぞれのフレキシブル配線板１０同士の間に位置している。各アーム部８３は２つの弾性部８４を支持しており、一方のアーム部８３と他方のアーム部８３とは、隣り合う２つのフレキシブル配線板１０をそれぞれ１箇所ずつ押し付ける。言い換えれば、フレキシブル配線板１０上の押し付け部８１は、その両側に配置された２つのクリップ８０によって、それぞれ１箇所ずつ押し付けられる。弾性部８４は、背面基板２０の縁辺２０ａに沿った方向に長く延びた板バネ形状とし、板バネの長さを１２ｍｍとした。アーム部８３および当接部８２は、２本の上記線材によって形成されている。アーム部８３の長さは５ｍｍ、当接部８２の長さは８ｍｍとした。押し付け部８１は厚さ２ｍｍのステンレス板を幅４ｍｍ、長さ４４ｍｍに切断加工して形成されており、フレキシブル配線板１０の一端部にあらかじめ接着されている。ここで用いられた接着剤は、シリコーン系接着剤である。シリコーン接着剤の厚さは０．５ｍｍとした。
【００５６】
次に、実施例３のクリップ８０を用いたフレキシブル配線板１０の接続について説明する。まず、弾性部８４と当接部８２との間を押し広げて、クリップ８０を背面基板２０の所定位置に配する。その後、フレキシブル配線板１０に接着された押し付け部８１を、弾性部８４と背面基板２０との間に配置する。フレキシブル配線板１０を所定の位置に配置し、背面基板の配線６０とフレキシブル配線板の配線７０の位置を合わせた後、クリップ８０の押し広げを解放する。これによって、押し付け部８１がフレキシブル配線板１０を背面基板２０に押し付け、フレキシブル配線板１０の配線７０と基板２０上の配線６０とが接続される。なお、フレキシブル配線板１０は、曲げずに真っすぐに維持したまま作業を行うことができる。同様にして、クリップ８０を２４個使用し、すべてのフレキシブル配線板１０をクリップ８０にて固定する。
【００５７】
本実施例で作成したＦＥＤを用いて、実施例１と同様に、フレキシブル配線板１０の配線７０と背面基板の配線６０の位置ずれが生じていないかを、オープンショート試験にて確認した。その結果、両配線６０，７０の位置ずれは無く、所定の位置にフレキシブル配線板１０が実装されていることが確認できた。また、上記ＦＥＤを用いて画像表示装置を作成したところ、所望の画像表示が可能であり、また、長期にわたって安定な表示画像を得ることができた。次に、フレキシブル配線板１０の取り外しを行ったところ、クリップ８０を押し広げるだけで容易に取り外しが可能であり、リワーク性の良さを確認することができた。また、クリップ８０について、押し広げ時の応力測定と取り外し後の形状測定を行った結果、発生応力を降伏応力以下に抑えることが出来ており、塑性変形は見られないことを確認できた。
【００５８】
また、実施例３では、クリップ８０を線材で形成することで、実施例１に対してクリップ８０の部材コストを削減することができた。
【００５９】
上記実施形態および実施例では、フレキシブル配線板と背面基板との間の接続構造について詳細に説明した。しかし、ＦＥＤの構成によっては、フレキシブル配線板は前面基板と接続されていても良い。この場合にも上記実施形態および実施例と同様の接続構造を適用することができる。また、本発明は、ＦＥＤに限らず、フレキシブル配線板と基板とを圧接した状態で接続する構造を有する電子デバイス全般に適用できる。
【符号の説明】
【００６０】
１０    フレキシブル配線板
２０    背面基板
８１    押し付け部
８２    当接部
８３    アーム部
８４    弾性部
【図１】
2012159615.tif 000003
【図２】
2012159615.tif 000004
【図３】
2012159615.tif 000005
【図４】
2012159615.tif 000006