(57)【要約】【課題】表示装置の額縁の幅をより狭くすることが可能な表示装置の製造方法を提供する。【解決手段】画素と、前記画素を駆動する駆動回路と、第１基板に設けられ、前記画素に電気的に接続される第１配線と、第２基板に設けられ、前記駆動回路に電気的に接続される第２配線と、を有する表示装置の製造方法であって、前記第１配線と前記第２配線とを互いに向かい合うように接触させるステップと、前記第１配線と前記第２配線との接触部に荷重を加え、かつ振動を印加することにより前記第１配線と前記第２配線とを接合するステップと、を有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素と、
前記画素を駆動する駆動回路と、
第１基板に設けられ、前記画素に電気的に接続される第１配線と、
第２基板に設けられ、前記駆動回路に電気的に接続される第２配線と、を有する表示装置の製造方法であって、
前記第１配線と前記第２配線とを互いに向かい合うように接触させるステップと、
前記第１配線と前記第２配線との接触部に荷重を加え、かつ振動を印加することにより前記第１配線と前記第２配線とを接合するステップと、
を有することを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記第１配線と前記第２配線とが接合される部分の形状は短冊状であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記第１配線と前記第２配線とが接合される部分の長手方向の長さが０．８ｍｍ以下であるか、又は前記第２配線の線幅が２０μｍ以上であることを特徴とする請求項２に記載の表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記第１配線と前記第２配線とが接合される部分の長手方向の長さが０．２６ｍｍ以上であるか、又は前記第２配線の線幅が２０μｍ以上であることを特徴とする請求項２又は３に記載の表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記振動が印加される方向は、前記第１配線と前記第２配線との前記接触部の面に対し平行な方向であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記振動が印加される方向は、前記第１配線と前記第２配線とが接合される部分の長手方向と一致する方向であることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記荷重が加えられる方向は、前記第１配線と前記第２配線との前記接触部の面に対し垂直な方向であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記第１配線の表面の材料は、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｃｕを含む合金、Ｍｏ、Ｍｏを含む合金、Ａｌ及びＡｌを含む合金からなる群から選択される少なくとも１つを含有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の表示装置の製造方法。
【請求項９】
前記第２配線の表面の材料は、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ及びＡｕからなる群から選択される少なくとも１つを含有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１０】
前記第１配線と前記第２配線の少なくとも一方は、複数の層を含む積層構造を有することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１１】
前記振動の周波数は２０ｋＨｚ以上であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１２】
前記画素は、液晶層を含むことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１３】
前記第１基板は、ガラス基板であることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１４】
前記第２基板は、フレキシブルプリント配線板であることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１５】
補強部材を用いて前記第１配線と前記第２配線が接合される部分を補強するステップを更に有することを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１６】
前記接合するステップの前に、前記第１配線と前記第２配線との前記接触部を加熱するステップを更に有することを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１７】
前記表示装置は、複数の前記第１配線と、複数の前記第２配線とを有し、
前記接触させるステップにおいて、複数の前記第１配線の各々は、対応する前記第２配線と互いに向かい合うように接触し、
前記接合するステップは、前記複数の第１配線と前記複数の第２配線の全てに対し同時に行われることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１８】
前記表示装置は、複数の前記第１配線と、複数の前記第２配線とを有し、
前記接触させるステップにおいて、複数の前記第１配線の各々は、対応する前記第２配線と互いに向かい合うように接触し、
前記接合するステップは、前記複数の第１配線と前記複数の第２配線の少なくとも一部に対して個別に行われることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１９】
前記接触させるステップの前に、前記第１配線と前記第２配線の少なくとも一方の表面を清浄化するステップを更に有することを特徴とする請求項１乃至１８のいずれか１項に記載の表示装置の製造方法。
【請求項２０】
前記接合するステップは、仮接合と本接合の２段階に分けて行われることを特徴とする請求項１乃至１９のいずれか１項に記載の表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ガラス基板上の配線と、フレキシブルプリント配線板上の配線とが異方性導電膜を介して接続された構造の液晶表示装置が開示されている。異方性導電膜は、樹脂からなるバインダー剤に導電粒子が分散された構造を有している。ガラス基板とフレキシブルプリント配線板の間に異方性導電膜を挟んだ状態で熱圧着することにより、導電粒子を介してガラス基板上の配線とフレキシブルプリント配線板上の配線が電気的に接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２８１６８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
表示装置の性能を確保するため、ガラス基板とフレキシブルプリント配線板の間の接続部の導通抵抗は十分に小さくする必要がある。特許文献１に記載の異方性導電膜を介した配線接続方法では、熱圧着時に配線間に挟まれた導電粒子の個数により接続部の導通抵抗が決定される。すなわち、導通抵抗は、導電粒子の密度及び接続部の面積で決定される。導電粒子の個数を多くし過ぎると隣接する配線間が短絡し得る。この問題は、表示装置の高精細化が進み配線の間隔が狭くなるとより顕著となる。そのため、導電粒子の密度を増加させることには限界がある。したがって、異方性導電膜を介した配線接続方法においては、導通抵抗を十分に小さくするため、接続部の面積を大きくする必要があり、接続部の幅をある程度確保することが必要となる。当該接続部は、一般的に表示装置の額縁の内部に配置される。以上の理由により、特許文献１に記載の異方性導電膜を介した配線接続方法では、表示装置の額縁を狭くすることが困難であった。
【０００５】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであって、表示装置の額縁の幅をより狭くすることが可能な表示装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一観点によれば、画素と、前記画素を駆動する駆動回路と、第１基板に設けられ、前記画素に電気的に接続される第１配線と、第２基板に設けられ、前記駆動回路に電気的に接続される第２配線と、を有する表示装置の製造方法であって、前記第１配線と前記第２配線とを互いに向かい合うように接触させるステップと、前記第１配線と前記第２配線との接触部に荷重を加え、かつ振動を印加することにより前記第１配線と前記第２配線とを接合するステップと、を有することを特徴とする表示装置の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、表示装置の額縁の幅をより狭くすることが可能な表示装置の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る表示装置の液晶モジュールの構成を示す概略図である。
【図２】第１実施形態に係る接続部の拡大図（ａ）及び断面図（ｂ）である。
【図３】第１実施形態に係る超音波接合のフローを説明するための断面図である。
【図４】第１実施形態に係る超音波接合のフローを説明するためのフローチャートである。
【図５】本発明の第２実施形態に係る接続部の断面図である。
【図６】本発明の実施例に係る接続部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１０】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る表示装置の液晶モジュール１００の構成を示す概略図である。本実施形態においては、表示装置は、一例として液晶表示装置であるものとするが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ＯＬＥＤ（Organic Light-Emitting Diode）を用いた表示装置にも適用可能である。液晶モジュール１００は、アレイ基板１１０（第１基板）と、上部基板１２０と、プリント配線板１３０、１４０と、複数のフレキシブルプリント配線板１５０（第２基板）とを有する。アレイ基板１１０及び上部基板１２０は、液晶表示装置の表示部である液晶パネルを構成する。液晶パネルには、画素１０１が行列状に配列される。プリント配線板１３０、１４０及びフレキシブルプリント配線板１５０には、液晶パネルを駆動するための１つ又は複数の駆動回路が形成され得る。アレイ基板１１０とプリント配線板１３０、１４０は、複数のフレキシブルプリント配線板１５０を介して接続される。図中の接続部１６０は、アレイ基板１１０とフレキシブルプリント配線板１５０が接続される箇所の１つを示している。
【００１１】
なお、図１では２つのプリント配線板１３０、１４０と、複数のフレキシブルプリント配線板１５０が図示されているが、これらは図示されている個数に限定されるものではなく、その個数は設計に応じて増減可能である。例えば、プリント配線板１３０、１４０は、１つのプリント配線板として共通化されていてもよい。また、例えば、アレイ基板１１０とプリント配線板１３０とを接続するフレキシブルプリント配線板１５０が１つであってもよく、アレイ基板１１０とプリント配線板１４０とを接続するフレキシブルプリント配線板１５０が１つであってもよい。
【００１２】
アレイ基板１１０は、複数の薄膜トランジスタと、複数の薄膜トランジスタのそれぞれに接続された画素電極とを有する。アレイ基板１１０には、バックライトから射出された光を透過できるように、ガラス等の透明な材料の基板が用いられる。複数の薄膜トランジスタ及び複数の画素電極は、行列状に配列される。上部基板１２０にも同様にガラス等の透明な材料の基板が用いられる。上部基板１２０は、対向電極を有する。画素電極及び対向電極は、光を透過する透明導電膜である酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）等により構成され得る。アレイ基板１１０と上部基板１２０との間には液晶層（不図示）が挟み込まれている。薄膜トランジスタと画素電極と液晶層は画素１０１を構成する。薄膜トランジスタにより、画素電極の電圧を制御することで、液晶層の偏光状態が変化する。これにより液晶パネルの画素１０１ごとに光の透過率が制御され、液晶パネルに所望の画像を表示させることができる。
【００１３】
アレイ基板１１０上には、画素１０１に電気的に接続されるデータ駆動配線及びゲート駆動配線が形成される。データ駆動配線及びゲート駆動配線には、液晶パネルの画素１０１を駆動するための１つ又は複数の駆動回路が電気的に接続される。駆動回路は、薄膜トランジスタのゲートに供給されるゲート駆動信号を出力するゲート駆動回路と、画像信号を出力するデータ駆動回路とを含み得る。ゲート駆動回路及びデータ駆動回路は、プリント配線板１３０、１４０上、あるいは複数のフレキシブルプリント配線板１５０上に形成され得る。例えば、プリント配線板１３０上にデータ駆動回路が形成され、プリント配線板１４０上にゲート駆動回路が形成される構成が用いられ得る。この場合において、データ駆動回路から出力されるデータ駆動信号は、液晶パネルの各列に対応した複数のデータ駆動配線を介して液晶パネルの各画素１０１に供給される。ゲート駆動回路から出力されるゲート駆動信号は、液晶パネルの各行に対応した複数のゲート駆動配線を介して液晶パネルの各画素１０１に供給される。
【００１４】
フレキシブルプリント配線板１５０上には、駆動回路に電気的に接続される配線が形成される。フレキシブルプリント配線板１５０は、基材と、基材上に接着剤等で貼り合わされた配線とを有する。フレキシブルプリント配線板１５０は、柔軟性を有する基板である。そのため、フレキシブルプリント配線板１５０は折り曲げることが可能であり、プリント配線板１３０、１４０を液晶パネルの裏側に折り畳んで配置することができる。これにより、実装面積を削減することができ、額縁の幅を狭くすることができる。フレキシブルプリント配線板１５０の基材には、例えば、ポリイミド等の樹脂が用いられ得る。フレキシブルプリント配線板１５０の配線には、例えば、銅箔等の金属箔が用いられ得る。プリント配線板１３０、１４０の基材には、例えば、ＦＲ−４（Flame Retardant Type 4）等のガラスエポキシ基板が用いられ得る。プリント配線板１３０、１４０の配線の材料には、例えば、銅等が用いられ得る。プリント配線板１３０、１４０及びフレキシブルプリント配線板１５０には、駆動回路等を構成する電子部品を搭載可能である。
【００１５】
図２（ａ）は、第１実施形態に係る接続部１６０の拡大図であり、図２（ｂ）は、接続部１６０のＡ−Ａ’線における断面図である。アレイ基板１１０には、複数の配線２１０（第１配線）が形成される。各配線２１０は、例えば、各画素１０１にゲート駆動信号を供給するためのゲート駆動配線である。複数の配線２１０は、少なくとも金属を含む材料を表面に有する。具体的には、複数の配線２１０の表面の材料は、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、Ｃｕを含む合金、モリブデン（Ｍｏ）、Ｍｏを含む合金、アルミニウム（Ａｌ）及びＡｌを含む合金からなる群から選択される少なくとも１つを含有し得る。また、複数の配線２１０は、複数の層を含む積層構造を有していてもよい。その場合、最上層の表面の材料が、上述の材料を含有し得る。また、最上層以外の層も上述の材料を有していてもよい。複数の配線２１０の線幅及び間隔をそれぞれＬ１、Ｓ１とすると、Ｌ１、Ｓ１はそれぞれ、例えば２０μｍ、１００μｍとすることができる。Ｍｏを含む合金としては、例えばモリブデンチタン合金（ＭｏＴｉ）が例示される。Ｃｕを含む合金としては、銅アルミニウム合金（ＣｕＡｌ）、銅マンガン合金（ＣｕＭｎ）が例示される。Ａｌを含む合金としては、アルミニウム銅合金（ＡｌＣｕ）、アルミニウムシリコン合金（ＡｌＳｉ）が例示される。なお、最上層とは、積層された複数層のうち、最も基板から遠い層を指す。
【００１６】
フレキシブルプリント配線板１５０には、複数の配線２２０（第２配線）が形成される。各配線２２０は、超音波接合技術を用いて、対応する配線２１０と互いに向かい合うように接合される。各配線２２０は、例えば、データ駆動回路から出力されるゲート駆動信号を各配線２１０に伝達させるデータ駆動配線である。複数の配線２２０は、少なくとも金属を含む材料を表面に有する。具体的には、複数の配線２２０の表面の材料は、スズ（Ｓｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、Ｃｕ、Ａｇ及びＡｕからなる群から選択される少なくとも１つを含有し得る。また、複数の配線２２０は、複数の層を含む積層構造を有していてもよい。その場合、最上層の表面の材料が、上述の材料を含有し得る。また、最上層以外の層も上述の材料を有していてもよい。複数の配線２２０の線幅及び間隔をそれぞれＬ２、Ｓ２とすると、Ｌ２、Ｓ２はそれぞれ、例えば２０μｍ、１００μｍとすることができる。なお、図２（ａ）では、Ｌ１とＬ２とが互いに異なっており、更にＳ１とＳ２とが互いに異なっているように図示されているが、これらは同一でもよく、異なっていてもよい。線幅を同一とした場合には、接合に寄与しない部分の面積が少なくなるため、面積効率が向上する。線幅を異ならせた場合には、接合時のアライメントずれによる接合面積のばらつきが生じにくくなるので、導通抵抗のばらつきが低減される。
【００１７】
なお、線幅Ｌ１、Ｌ２については、上述の線幅２０μｍは一例である。後述の実施例に示されるように、接合部の線幅が２０μｍ以上、すなわち、Ｌ１及びＬ２が２０μｍ以上であれば、導通抵抗と接合強度の要求性能が満たされる。また、これらの要求性能が満たされる場合には２０μｍよりも細い線幅も採用され得る。
【００１８】
図２（ａ）に示されるように、配線２１０と配線２２０とが接合される部分の形状は短冊状となる。配線２１０と配線２２０とが接合される部分の長手方向の長さ、すなわち接合幅をＷとする。例えば、後述の実施例に示されるように、Ｗを０．２６ｍｍ以上とすることで導通抵抗が十分に小さく、かつ接合強度が十分に確保された接合が形成され得る。なお、本実施形態はＷが０．２６ｍｍ以上の場合に限定されるものではない。後述の実施例によれば、Ｗが０．２６ｍｍの場合の導通抵抗の値は表示装置の接合部に要求される導通抵抗の目標値よりも十分に小さい。そのため、導通抵抗の観点ではＷをより小さくし得る。接合強度等の要求性能を満たす場合には、Ｗが０．２６ｍｍ未満であってもよい。
【００１９】
次に図３（ａ）、図３（ｂ）、図３（ｃ）、図３（ｄ）及び図４を参照して本実施形態に係る超音波接合のフローを説明する。図３（ａ）、図３（ｂ）、図３（ｃ）及び図３（ｄ）は、第１実施形態に係る超音波接合のフローを説明するための、接続部１６０のＡ−Ａ’線における断面図である。図４は、第１実施形態に係る超音波接合のフローを説明するためのフローチャートである。図３（ａ）は、図４におけるステップＳ４１に対応する断面図である。図３（ｂ）は、図４におけるステップＳ４２に対応する断面図である。図３（ｃ）は、図４におけるステップＳ４３に対応する断面図である。図３（ｄ）は、図４におけるステップＳ４３が終了し超音波接合が完了した後の断面図である。
【００２０】
まず、ステップＳ４１において、アレイ基板１１０とフレキシブルプリント配線板１５０をアライメントする。アライメントは、複数の配線２１０と複数の配線２２０とが対向する位置となるようにアレイ基板１１０とフレキシブルプリント配線板１５０の少なくとも一方を搬送することにより行われ得る。上述の位置は、例えば、アレイ基板１１０及びフレキシブルプリント配線板１５０に形成されたアライメントマークを接合装置のカメラ等で撮影して画像を取得し、撮影された画像からアライメントマークの座標を算出することで取得可能である。このアライメントのための基板の搬送、アライメントマークの撮影、画像認識、座標算出等の処理は、異方性導電膜を用いた接合と同様の技術を用いて行うことができる。なお、基板上の配線等のパターンの特徴部をアライメントの位置情報の取得に用いることでアライメントマークを省略してもよい。
【００２１】
次に、ステップＳ４２において、アレイ基板１１０とフレキシブルプリント配線板１５０を近づけ、複数の配線２１０と複数の配線２２０を互いに接触させる。
【００２２】
次に、ステップＳ４３において、接合装置に備えられたヘッド３１０及びホーン３２０を用いて複数の配線２１０と複数の配線２２０の接触部に荷重を加え、かつ振動を印加することにより、複数の配線２１０と複数の配線２２０とを接合させる。具体的には、フレキシブルプリント配線板１５０の裏面の、複数の配線２１０と複数の配線２２０の接触部に対応する位置に荷重を加えるためのヘッド３１０を接触させる。これにより、ヘッド３１０は、複数の配線２１０と複数の配線２２０の接触部に対し、アレイ基板１１０及びフレキシブルプリント配線板１５０と垂直な方向に荷重を加えることができる。ヘッド３１０には、ホーン３２０が備えられている。ホーン３２０は、不図示の発振装置で生成された振動をヘッド３１０に効率よく伝搬させるための導波器である。複数の配線２１０と複数の配線２２０の接触部に印加される振動の振動方向は、アレイ基板１１０及びフレキシブルプリント配線板１５０に対して平行な方向である。振動の周波数を、超音波領域、すなわち２０ｋＨｚ以上に設定することで、複数の配線２１０と複数の配線２２０の接触部に十分なエネルギーを与えることができる。振動の周波数は、典型的には５０ｋＨｚとすることができる。
【００２３】
超音波接合技術では、２つの材料の接触部に荷重を加え、かつ振動を印加することにより、接触部の界面が原子間引力等により原子レベルで接合される。そのため、超音波接合技術を用いることで異方性導電膜等による接着工法に比べて強固な接合が形成され得る。
【００２４】
以上のようにして、複数の配線２１０と複数の配線２２０の接続が完了し、図３（ｄ）の構造が完成する。本実施形態では、特許文献１のような異方性導電膜を用いた熱圧着による表示装置の製造方法とは異なり、導電粒子を介さずに直接複数の配線２１０と複数の配線２２０が接続されているため、導通抵抗をより小さくすることができる。また、導電粒子を用いない接合方法であるため、導電粒子を介した配線間のショートも生じない。したがって、本実施形態に係る表示装置の製造方法によれば、接続部１６０の接合幅Ｗを小さくしても、配線間のショートが生じにくく、かつ導通抵抗の増大も問題となりにくいため、表示装置の額縁の幅をより狭くすることができる。
【００２５】
より具体的には、本実施形態によれば、接続部１６０における接合幅Ｗを、異方性導電膜を用いた表示装置の製造方法の限界値である０．８ｍｍ以下とすることができる。この限界値について説明する。
【００２６】
異方性導電膜を用いた表示装置の製造方法では、短冊状の異方性導電膜が用いられる。しかしながら、特開２００５−２８８６４１号公報に記載されているように、異方性導電膜等の接着フィルムを切断して短冊状に加工する際にカバーフィルムが剥離する等の問題が生じ得ることが知られている。そのため、接着フィルムの幅の下限値には制約がある。また、異方性導電膜の幅が細すぎる場合、異方性導電膜をリール状に巻き取る際に自重でバインダーが変形するため異方性導電膜の厚さ等の品質保証が困難になるという問題もある。これらの要因により、異方性導電膜の幅の加工限界は、０．８ｍｍ程度である。そのため、配線間のショート及び導通抵抗の増大という課題に加え、更に異方性導電膜自体の加工限界の制約により接合幅Ｗを０．８ｍｍ程度以下に狭くすることが困難であった。
【００２７】
本実施形態の表示装置の製造方法は、異方性導電膜を用いない接合方法を用いるものであるため、上述の制約はない。したがって、接続部１６０における接合幅Ｗを０．８ｍｍ以下とすることができ、異方性導電膜を用いた製造方法に比べて表示装置の額縁の幅をより狭くすることができる。
【００２８】
なお、複数の配線２１０と複数の配線２２０の接触部に印加される振動は、図２（ａ）及び図３（ｃ）に示されるように、配線２１０及び配線２２０が延在する方向（長手方向）と一致する方向とすることでより接合強度を向上させることができる。超音波接合においては、主として振動の印加方向に摩擦力が生じるので、振動の方向が配線２１０及び配線２２０の長手方向と一致している方がより効率よく接合部に振動を伝えることができるためである。しかしながら、振動の方向を図３（ｃ）のようにすることは必須ではない。例えば、振動の方向を紙面奥行き方向、すなわち、配線２１０及び配線２２０の長手方向に対し垂直な方向としてもよい。
【００２９】
ステップＳ４３の接合を行う前のいずれかの時点において、接続部１６０に対応する位置の配線２１０、２２０の少なくとも一方の表面を清浄化するステップを更に追加してもよい。表面の汚染に起因する接合不良を低減することができる。清浄化するステップには、例えば、洗浄液による洗浄、プラズマクリーニング等を採用することができる。
【００３０】
ステップＳ４３の接合時において、接続部１６０を常温よりも高い温度に加熱してもよい。複数の配線２１０と複数の配線２２０の接触部を高温にすることにより、振動の印加等による接合の形成がより促進され得る。しかしながら、加熱をしなくても十分な接合強度が得られる場合には、加熱は必須ではない。接続部１６０付近の材料間の線膨張係数の差が大きい場合には、温度変化により生じ得る応力の発生等を抑制するため、加熱をしない方がよい場合もあり得る。なお、上述の加熱においては、アレイ基板１１０及びフレキシブルプリント配線板１５０の両方を加熱してもよく、一方のみを加熱してもよい。また、基板全体を加熱してもよく、接続部１６０付近のみを局所的に加熱してもよい。
【００３１】
ステップＳ４３の接合は、仮接合と本接合の２段階の工程に分けて行われてもよい。仮接合は、本接合に先立って、複数の配線２１０と複数の配線２２０の少なくとも一部を短時間で接合することで、本接合を行うまでの間にアライメントした位置がずれないようにするための工程である。本接合は、比較的長い時間をかけて接合を行うことで、接合状態をより確実なものとするための工程である。超音波接合装置において、アライメント及び仮接合を行う部分と本接合を行う部分とを分けることで、アライメント及び仮接合と本接合とを並行して行うことができるため、処理が高速化し得る。
【００３２】
補強部材を用いて接続部１６０付近を補強するステップを更に追加してもよい。これにより、アレイ基板１１０とフレキシブルプリント配線板１５０の接合をより補強することができ、応力、ヒートサイクル等に対する接続信頼性が向上する。この場合、樹脂等の非導電性の補強部材を用いることで、接続部１６０に与える電気的な影響を少なくすることができる。補強部材の例としては、熱硬化性樹脂等を用いることができる。補強部材として熱硬化性樹脂を用いる場合には、接続部１６０付近に熱硬化性樹脂を塗布し、その後加熱して硬化させることにより、接続部１６０の補強が可能である。熱硬化性樹脂は、例えば配線間の空隙を充填するように塗布される。これにより、接合部に生じる応力及び接合部が外部から受ける応力が補強部材により吸収され、緩和される。
【００３３】
図１に示されるように、表示装置の製造においては、アレイ基板１１０とフレキシブルプリント配線板１５０とを接合すべき部分が複数個あることが多い。このような場合、複数の接続部に対し、同時にステップＳ４３の超音波接合を行ってもよく、各接続部の少なくとも一部に対し個別にステップＳ４３の超音波接合を行ってもよい。同時に超音波接合を行う場合はより高速に処理を行うことができ、製造に要する時間を低減することができる。しかしながら、表示装置が大面積である場合、一括で超音波接合を行うと、振動強度及び荷重のばらつきに起因して生じ得る接合強度のばらつきが無視できなくなる場合もある。そのような場合は、各接続部に対し個別にステップＳ４３の超音波接合を行うことで、接合強度のばらつきを低減することができる。
【００３４】
［第２実施形態］
本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態において、第１の実施形態と相違する点は、アレイ基板１１０及びフレキシブルプリント配線板１５０に形成される配線が複数層の積層構造になっている点である。その他の点については第１の実施形態と同様であるため説明を省略又は簡略化する。
【００３５】
図５は、本発明の第２実施形態に係る接続部１６０のＡ−Ａ’線における断面図である。アレイ基板１１０には、下層に配線５１１が形成され、上層に配線５１２が形成された積層構造の配線が配されている。フレキシブルプリント配線板１５０には、下層に配線５２１が形成され、上層に配線５２２が形成された積層構造の配線が配されている。ここで、下層とは複数の層のうち基板に近い側の層を指し、上層とは下層よりも基板から遠い側の層を指す。
【００３６】
配線５１１は、金属等の導電材料で構成され得る。具体的には、配線５１１は、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｃｕを含む合金、Ｍｏ、Ｍｏを含む合金、Ａｌ及びＡｌを含む合金からなる群から選択される少なくとも１つを含有し得る。
【００３７】
配線５１２は、少なくとも金属を含む材料を表面に有する。具体的には、配線５１２の表面の材料は、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｃｕを含む合金、Ｍｏ、Ｍｏを含む合金、Ａｌ及びＡｌを含む合金からなる群から選択される少なくとも１つを含有し得る。
【００３８】
配線５２１は、金属等の導電材料で構成され得る。具体的には、配線５２１は、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ及びＡｕからなる群から選択される少なくとも１つを含有し得る。
【００３９】
配線５２２は、少なくとも金属を含む材料を表面に有する。具体的には、配線５２２の表面の材料は、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ及びＡｕからなる群から選択される少なくとも１つを含有し得る。
【００４０】
本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果が得られることに加え、接合界面の材料を配線の導電性確保のための材料と別の材料とすることができ、材料選択及び製造工程の自由度が向上する。
【００４１】
配線５１１、５１２、５２１、５２２の材料の組み合わせの一例としては、配線５１１、５２１をＣｕとし、配線５１２をＭｏＴｉとし、配線５２２をＳｎとする例が挙げられる。この構成では、ＭｏＴｉとＳｎが接合の界面となる。これに対し、配線５１１、５２１はＭｏＴｉ及びＳｎよりも低抵抗なＣｕであるため、Ｃｕにより抵抗の低減を実現しつつ、Ｃｕ以外の材料を接合に用いることができる。
【００４２】
なお、本実施形態ではアレイ基板１１０及びフレキシブルプリント配線板１５０に形成される配線はいずれも２層としているがこれに限定されるものではない。例えば、アレイ基板１１０及びフレキシブルプリント配線板１５０に形成される配線のいずれか一方又は両方３層以上としてもよい。また、アレイ基板１１０又はフレキシブルプリント配線板１５０のいずれか一方に形成される配線を１層とし、他方を複数層としてもよい。
【実施例】
【００４３】
次に、図６を参照しつつ第１及び第２実施形態で述べた超音波接合の実施例を説明する。ただし、本発明が適用され得る超音波接合の態様は実施例に限定されるものではなく、条件、材料等は接合が可能な範囲で適宜変更可能である。図６は、作成した接続部１６０のＡ−Ａ’線における断面図である。本実施例においては、第１実施形態の配線２１０が２層に積層された配線６３０、６４０で構成されている。その他の構造は上述のとおりであるため説明を省略する。
【００４４】
アレイ基板１１０に対応するガラス基板６１０には、下層に膜厚３０ｎｍのモリブデンチタン合金（ＭｏＴｉ）を材料とする配線６４０が形成され、上層に膜厚２００ｎｍのＣｕを材料とする配線６３０が形成された積層構造の配線が配されている。このような構造の積層構造とすることにより、ＭｏＴｉが密着層として機能するため、配線がＣｕのみである場合と比べて基板と配線の間の密着性が向上する。
【００４５】
フレキシブルプリント配線板１５０に対応するポリイミド基板６５０には、膜厚３μｍのＣｕを材料とする配線６２０が形成されている。すなわち、配線６３０と配線６２０の間の接合界面はＣｕとＣｕの接合である。配線６２０は、線幅２０μｍ、スペース幅１００μｍのピッチで、図２（ａ）に示されるように複数本配置されている。
【００４６】
上述の構成により、超音波接合により接合幅Ｗ＝０．６９ｍｍと０．２６ｍｍの２つのサンプルを作成した。超音波接合の条件は、周波数を５０ｋＨｚとし、パワーを１５０Ｗとした。また、荷重は、０．０００２７５Ｎ／μｍ２程度とした。
【００４７】
接合幅Ｗ＝０．６９ｍｍのサンプルでは、導通抵抗は１．０Ωであった。接合幅Ｗ＝０．２６ｍｍのサンプルでは、導通抵抗は１．７Ωであった。表示装置に要求される導通抵抗は５．０Ω以下であることから、導通抵抗が十分に小さい接合が実現できることが確認された。
【００４８】
ガラス基板６１０とポリイミド基板６５０を剥離する試験を行ったところ、いずれのサンプルにおいても剥離界面は配線６２０とポリイミド基板６５０の間であった。すなわち、ＣｕとＣｕの接合界面での剥離は発生せず、超音波接合により十分な接合強度が得られることが確認できた。以上のように、接合幅Ｗを０．２６ｍｍ以上とすることで導通抵抗が十分に小さく、かつ接合強度が十分に確保された接合が形成され得ることが確認された。
【００４９】
なお、上述のように、Ｗが０．２６ｍｍの場合の導通抵抗の値は表示装置の接合部に要求される導通抵抗の目標値よりも十分に小さい。そのため、導通抵抗の観点ではＷをより小さくし得る。接合強度等の要求性能を満たす場合には、Ｗを０．２６ｍｍ未満とすることも可能である。 
【００５０】
本実施例では、配線６２０の線幅を２０μｍとしているが、線幅は、表示装置の要求仕様等に応じて適宜変更可能である。上述のように、線幅が２０μｍの場合に導通抵抗と接合強度の要求性能が満たされている。線幅を太くすると導通抵抗は小さくなり、接合強度は強くなることは明らかである。したがって、本実施例の結果は、線幅２０μｍ以上であれば、導通抵抗と接合強度の要求性能が満たされると解釈できる。
【００５１】
上述の実施形態及び実施例は、本発明を適用しうるいくつかの態様を例示したものに過ぎず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜修正や変形を行うことを妨げるものではない。
【符号の説明】
【００５２】
１００            液晶モジュール
１０１            画素
１１０            アレイ基板
１２０            上部基板
１５０            フレキシブルプリント配線板
１６０            接続部
２１０、２２０    配線
【図１】
2017215499.tif 000003
【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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