CN1179609C

CN1179609C - 压接连接衬底、液晶装置及电子设备

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Publication number: CN1179609C
Application number: CNB998005029A
Authority: CN
Inventors: 内山宪治
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: BOE Technology Group Co Ltd; BOE Technology HK Ltd
Priority date: 1998-04-09
Filing date: 1999-04-06
Publication date: 2004-12-08
Anticipated expiration: 2019-04-06
Also published as: CN1263689A; WO1999053735A1; KR100485967B1; KR20010012979A; TW486589B; US6542213B1

Abstract

一种压接连接衬底，通过压接与压接对象物连接，并具有与相对侧端子实现导电连接的表面侧端子及其在背面侧形成的背面侧端子，将背面侧端子相对于表面侧端子倾斜地配置。由于在压接处理过程中进行加压时在衬底侧端子上施加均匀的压力，所以能够稳定地获得连接可靠性高的压接连接结构。

Description

压接连接衬底、液晶装置及电子设备

技术领域

本发明涉及通过压接与其他构件连接的压接连接衬底。本发明还涉及在结构上包含该压接连接衬底的液晶装置。此外，本发明还涉及在结构上包含该液晶装置的电子设备。

背景技术

目前，在携带式电话机、携带式信息终端等各种电子设备中，广泛地应用着液晶装置。在大多数情况下，该液晶装置用于显示文字、数字、图案等可视信息。

液晶装置，在结构上一般包含彼此相对的衬底及在该两个衬底之间封入的液晶。此外，在该液晶装置中，有时将压接连接衬底与该两个衬底或其中任何一个衬底连接。该压接连接衬底，具有为驱动液晶装置所需的驱动电路，在该驱动电路上，安装IC芯片、无源元件芯片部件等，并形成为连接这些元件所需的配线图案。此外，在该压接连接衬底的适当部位，还形成与液晶装置侧的端子实现导电连接的衬底侧端子。

用于使压接连接衬底上的衬底侧端子与在液晶装置的衬底上形成的端子(即，相对侧端子)实现导电连接的压接作业，通常按如下方式进行，即，在将ACF(Anisotropic Conductive Film：各向异性导电膜)、ACP(Anisotropic Conductive Paste：各向异性导电糊剂)、ACA(Anisotropic Conductive Adhesive：各向异性导电粘着剂)等各向异性导电粘着剂夹在压接连接衬底与液晶装置的衬底之间的状态下，用压接工具对该粘着剂进行加热和加压。

可是，对上述压接连接衬底，可以考虑单面配线型、双面配线型及多层配线型等各种配线形态。所谓单面配线型，就是将上述驱动电路、配线图案及衬底侧端子等全部都在衬底的单面上形成的配线形态。所谓双面配线型，就是将上述驱动电路、配线图案及衬底侧端子等分别配置在衬底的正反两面上并根据需要通过导电性通孔使各部分导通的配线形态。而所谓多层配线型，就是将形成了驱动电路、配线图案等的多个配线层在中间夹入绝缘层的状态下反复层叠并根据需要通过导电性通孔使各层导通的配线形态。

图10示出用ACF59通过压接将双面配线型的压接连接衬底53与压接对象物52连接时的状态。在图中，一边用压接工具55将配置在压接对象物52和压接连接衬底53之间的ACF59加热到规定温度，一边进一步以压力F加压，从而使ACF59在加压下固化，并由此将压接对象物52与压接连接衬底53相互压接在一起。借助于这种压接处理，使在压接连接衬底53上形成的多个表面侧端子54通过ACF59内的导电粒子62分别与压接对象物52的相对侧端子56实现导电连接。

但是，对于上述现有的双面配线型压接连接衬底53，在压接侧表面上形成表面侧端子54，而在其相反一侧的面上形成背面侧端子58。以往，如图9所示，背面侧端子58，相对于表面侧端子54平行地形成。此外，例如，当背面侧端子58是橡胶连接器等弹性连接器用的端子时，该背面侧端子58的间距大于表面侧端子54的间距。因此，在多个表面侧端子54中混有两种端子，即位置与背面侧端子58重合的端子54a及位置与背面侧端子58不重合的端子54b。

当用压接工具55对这种压接连接衬底53进行压接处理时，在位置与背面侧端子58重合的表面侧端子54a上将施加很大的加压力，而与之相反，在位置与背面侧端子58不重合的表面侧端子54b上所施加的压力就不够了。在这种情况下，将使多个相对侧端子56与多个表面侧端子54之间的连接在局部上变得不充分，因而使两者之间的连接可靠性显著降低。

图10所示的连接结构体。采用结构为在衬底的正反两面形成配线层的双面配线型压接连接衬底53，但对于结构为将多个配线层重叠后形成的多层配线型压接连接衬底，也存在着同样的问题。

发明内容

本发明的目的在于，能使双面配线型压接连接衬底或多层配线型压接连接衬底等在结构上将多个配线层重叠后形成并在正反两面的相同区域内重叠地形成端子的压接连接衬底稳定地获得连接可靠性高的压接连接结构。

根据本发明的一种压接连接衬底，通过压接与备有相对侧端子的压接对象物连接，并具有与所述相对侧端子实现导电连接的表面侧端子、及在该表面侧端子的背面侧形成的背面侧端子，该压接连接衬底的特征在于：将所述背面侧端子配置成与所述表面侧端子交叉。

在上述的本发明中，例如，如图3所示，在压接连接衬底3的背面侧形成的背面侧端子8，被配置成与在该衬底3的压接侧表面上形成的表面侧端子4交叉。因此，从图3可以清楚地看出，即使当背面侧端子8的间距P2大于表面侧端子4的间距P1时，在所有表面侧端子4的背面侧也必定存在着背面侧端子8的某个部分。

因此，如图4所示，在用压接工具5将压接连接衬底3压接于压接对象物2时，由压接工具5对各表面侧端子4施加的压力将变得均匀，其结果是，可以使所有表面侧端子4的每一个与所有相对侧端子6的每一个实现可靠的导电连接。就是说，如采用本发明的压接连接衬底，则即使该衬底是双面配线型或多层配线型之类的在结构上将多个配线图案重叠的衬底，也能获得可靠性高的压接连接结构。

另外，在具有上述结构的压接连接衬底中，可以将上述背面侧端子相对于上述表面侧端子倾斜地配置，在这种情况下，也能取得与上述相同的作用效果。

另外，在具有上述结构的压接连接衬底中，上述所述表面侧端子可以与在构成液晶板的彼此相对的一对衬底的至少一个衬底上形成的所述相对侧端子电连接。

另外，在具有上述结构的压接连接衬底中，上述背面侧端子，可以用作与弹性连接器实现导电连接的端子。所谓「弹性连接器」，就是端子材料本身或包围端子材料的基座部由弹性金属、橡胶和其他弹性材料形成并在结构上借助于该弹性材料的弹性复原力进行端子间的连接的连接器，例如，可采用如图5所示的橡胶连接器或如图6所示的弹簧连接器。

另外，具有上述结构的压接连接衬底，通过各向异性导电膜与上述相对侧端子实现导电连接。

在上述的发明中，例如，如图4所示，将各向异性导电膜(ACF)29作为连接材料夹在压接对象物2与压接连接衬底3之间，然后，一边对该ACF29进行加热，一边以压力F对压接连接衬底3和压接对象物2进行加压。这时，可以使压接连接衬底3的表面侧端子4与压接对象物2的相对侧端子6实现可靠的导电连接，从而获得可靠性高的压接连接结构。

其次，根据本发明的一种液晶装置，具有彼此相对的一对衬底、在该一对衬底之间封入的液晶、及通过压接与所述一对衬底的至少一个衬底连接的压接连接衬底，该液晶装置的特征在于：所述压接连接衬底备有与所述一对衬底的至少一个衬底上的相对侧端子电连接的表面侧端子，和在该表面侧端子的背面侧形成的背面侧端子，所述背面侧端子被配置成与所述表面侧端子交叉。

按照该液晶装置，即使与液晶侧的衬底连接的压接连接衬底是双面配线型或多层配线型之类的在结构上将多个配线图案重叠的衬底，也能获得可靠性高的压接连接结构，因此，可以防止发生因导电不良引起的显示缺陷。

另外，根据本发明的一种电子设备，包括具有彼此相对的一对衬底、在该一对衬底之间封入的液晶、及通过压接与所述一对衬底的至少一个衬底连接的压接连接衬底的液晶装置而构成，该电子设备的特征在于：所述压接连接衬底具有通过压接于相对侧端子而连接的、与所述相对侧端子导电连接的表面侧端子，和在该表面侧端子的背面侧形成的背面侧端子，所述背面侧端子被配置成与所述表面侧端子交叉。

附图说明

图1是表示本发明的压接连接衬底的一实施形态、包含上述实施形态的液晶装置的一实施形态及采用了上述各实施形态的电子设备的一实施形态的主要部分的分解斜视图。

图2是图1所示各实施形态的断面图。

图3是表示本发明的压接连接衬底的主要部分的平面图。

图4是表示将本发明的压接连接衬底与压接对象物连接后的状态的断面图。

图5是表示弹性连接器的一例的斜视图。

图6是表示弹性连接器的另一例的斜视图。

图7是表示本发明的电子设备的一实施形态的分解斜视图。

图8是表示在图7的电子设备中使用的电气控制系统的一例的框图。

图9是表示现有的压接连接衬底的主要部分的平面图。

图10是表示将现有的压接连接衬底与压接对象物连接后的状态的断面图。

具体实施方式

以下，根据附图说明本发明的实施形态。

(第1实施形态)

图1示出本发明的压接连接衬底的一实施形态及用该衬底构成的液晶装置的一实施形态。此外，图1还示出本发明的电子设备的一部分。

图中示出的液晶装置1，通过将压接连接衬底3及背照灯单元11安装在液晶板10上并进一步将该组件装在壳体12内而构成。在壳体12的侧面底部形成啮合片13，并将该啮合片13嵌入设在电子设备的结构衬底14上的啮合孔16，从而如图2所示将液晶板10及背照灯单元11设置在结构衬底14的规定位置上。

液晶板10，在结构上包含彼此相对的一对透光性衬底17a和17b及在该一对衬底之间形成的微小间隙、即所谓的单元间隙中封入的液晶18。透光性衬底17a和17b，例如由玻璃、塑料等形成。此外，在各透光性衬底17a和17b的内侧表面上分别形成透光性电极19a和19b。在图中，位于上侧的透光性电极19a的前端(图的右端)，构成相对侧端子6。图中下侧的透光性电极19b，通过设在透光性衬底17a与透光性衬底17b之间的导电材料(图中未示出)与相对侧端子6导通。

在各透光性电极19a和19b上进一步形成定向膜(图中未示出)，并对该定向膜进行定向处理、例如研磨处理。此外，在各透光性衬底17a和17b的外侧表面上分别粘贴偏振片21。

再回到图1，背照灯单元11，在结构上包含例如由聚碳酸酯、丙烯等形成的导光体22、配置在该导光体22的一端的多个LED(发光二极管)23、及粘贴在与导光体22的发光面22a相反一侧的面上的光反射板24。在作为携带式电话机等电子设备的构成要素的结构衬底14的表面上，设有从电子设备侧的主控制部延伸的设备侧端子26。

用于在液晶装置1与结构衬底14之间进行电气连接的安装结构，包含装有液晶驱动用IC7的压接连接衬底3及用作弹性连接器的橡胶连接器27。压接连接衬底3，例如，由将IC芯片安装在硬质电路衬底上的COB(Chip on Board：芯片直装线路板型)结构或将IC芯片安装在FPC(Flexible Printed Circuit：软性印刷电路)上的COF(Chipon Flexible Printed Circuit：芯片直装软性印刷电路型)结构等构成。

在压接连接衬底3的压接侧表面(即，图中的上侧表面)上，通过众所周知的图案形成处理形成配线图案28，特别是在边缘部分形成表面侧端子4。这些表面侧端子4，与在构成液晶板10的透光性衬底17a的伸出部的表面上形成的相对侧端子6实现导电连接。

在与压接连接衬底3的压接侧表面相反一侧的面(即，图中的下侧表面)上，如图3的虚线所示，形成背面侧端子8。这些背面侧端子8，是与橡胶连接器27(参照图1)实现导电连接的端子，该端子的宽度设定为大于表面侧端子4的端子宽度，并将背面侧端子8的间距P2设定为大于表面侧端子4的间距P1。

本实施形态中使用的背面侧端子8，倾斜地配置成与多个表面侧端子4交叉。按照这种倾斜配置，无论是哪一个表面侧端子4，在其背面侧都有背面侧端子8的一个部分在位置上与其重合。

图1所示的压接连接衬底3，按如下方式与作为压接对象物的液晶板10的透光性衬底17a连接。即，通过将连接材料、例如ACF(Anisotropic Conductive Film：各向异性导电膜)29夹在作为压接对象物的液晶板10的透光性衬底17a与压接连接衬底之间而预先粘着在透光性衬底17a的向与其相对的透光性衬底17b的外侧伸出的部分、即形成相对侧端子6的部分上，并使压接连接衬底3上的形成表面侧端子4的边缘部分与该ACF29重合，然后，如图4所示，一边用加热到规定温度的压接工具5对ACF29进行加热，一边以压力F从外侧挤压透光性衬底17a及压接连接衬底3，从而对ACF29进行加压。

通过该加热和加压处理、即压接处理，由ACF29的粘着剂部分31将透光性衬底17a与压接连接衬底3粘合，并进一步通过ACF29的导电粒子32使压接连接衬底3侧的表面侧端子4与透光性衬底17a侧的相对侧端子6实现导电连接。

在本实施形态中，如图3所示，将压接连接衬底3的背面侧端子8倾斜地配置成与表面侧端子4交叉，由此，无论是哪一个表面侧端子4，在其背面都有背面侧端子8的一个部分与其重合。因此，当如图4所示用压接工具5进行压接处理时，可以使挤压力F通过背面侧端子8均匀地加在表面侧端子4上，因而使施加在多个表面侧端子4上的压力的压力分布在各表面侧端子4之间变得均匀，其结果是，使所有表面侧端子4无遗漏地都能与相对侧端子6实现可靠的导电连接，因此，可以实现连接可靠性高的压接连接结构。

在图1中，将通过压接而与压接连接衬底3连接后的液晶板10安放在导光体22上，并将橡胶连接器27放置在与压接连接衬底3的背面侧端子8(参照图3)对应的位置上，进一步，将壳体12嵌装在电子设备的结构衬底14上，从而使压接连接衬底3的背面侧端子8与结构衬底14上的设备侧端子26通过橡胶连接器27实现导电连接。对于橡胶连接器27，可以将其单独配置在结构衬底14上，或者，也可以用背照灯单元11的导光体22支承。

橡胶连接器27，如图5所示，包括由具有电绝缘性的弹性材料、例如硅橡胶形成的大致呈长方形形状的弹性基座部33及相互平行地设置在该弹性基座部33内部的多个导电部34。各导电部34的上下两端从弹性基座部33向外侧露出，并在彼此邻接的2个导电部34之间由弹性材料形成非导电部，各导电部间的间隔、即导电部间的间距W，例如可保持在30μm～50μm左右。

在图2中，设在压接连接衬底3的端部的多个背面侧端子8与设在结构衬底14上的多个设备侧端子26，分别通过橡胶连接器27内的各个导电部34实现导电连接。橡胶连接器27，受壳体12的挤压而发生适当的弹性变形，并借助于此时的弹性复原力在端子间实现导电连接。

图6示出作为弹性连接器的变形例的弹簧连接器。可以用该弹簧连接器37代替图5所示的橡胶连接器27。图中示出的弹簧连接器37，在结构上包含彼此平行排列的多个弹簧端子36及容纳这些弹簧端子36的壳体38。弹簧端子36的固定端子36a，从壳体38的侧面向外部伸出，其可动端子36b从壳体38的上表面向外部伸出。可动端子36b可以借助于弹簧端子36本身具有的弹性向图的上下方向摇动。

将该弹簧连接器37在通过软钎焊等使固定端子36a与结构衬底14(参照图1)上的设备侧端子26实现了导电连接的状态下固定在该结构衬底14上。然后，将背照灯单元11及液晶板10放置在固定着弹簧连接器37的结构衬底14上，再将壳体12嵌装在结构衬底14上。在完成上述配置之后，即可使与液晶板10构成一体的压接连接衬底3的背面侧端子8(参照`图3)自动地与弹簧连接器37的可动端子36b接触，并将其向下方推压，由于弹簧端子36本身具有弹性，所以，可动端子36b借助于该弹性对背面侧端子8加压，因此，在可动端子36b与背面侧端子8之间可以获得可靠的导电连接。

(第2实施形态)

图7示出本发明的电子设备的一实施形态。该实施形态，是将本发明的液晶装置应用于作为电子设备的携带式电话机时的实施形态。图中示出的携带式电话机，在结构上包含上壳体41及下壳体42。在上壳体41上设有发送接收用天线43、键盘单元44、及送话器46。而下壳体42上设有例如在图1中示出的液晶装置1、扬声器47、及电路衬底48。

在电路衬底48上，如图8所示，设有与扬声器47的输入端子连接的接收部49、与送话器46的输出端子连接的发送部51、在结构上包含CPU的控制部52、及对各部供电的电源部53。控制部52，读取发送部51及接收部49的状态，并根据所读取的结果对液晶驱动用IC7供给信息，从而在液晶装置1的显示区域显示例如文字、数字等可视信息。此外，控制部52，还根据从键盘单元44输出的信息对液晶驱动用IC7供给信息，从而在液晶装置1的显示区域显示可视信息。

(其他实施形态)

以上，列举最佳的实施形态对本发明进行了说明，但本发明并不限定于该实施形态，在权利要求所述的发明范围内可以进行各种变更。

例如，在图1和图3所示的压接连接衬底3中，以双面配线型衬底为例进行了说明，但当然也可以将本发明应用于结构为层叠了3层以上的配线层的多层配线型衬底。此外，作为图1所示的液晶板10，无论是无源矩阵方式的液晶板或有源矩阵方式的液晶板，都可以采用。

Claims

1.一种压接连接衬底，通过压接与备有相对侧端子的压接对象物连接，并具有与所述相对侧端子实现导电连接的表面侧端子、及在该表面侧端子的背面侧形成的背面侧端子，该压接连接衬底的特征在于：将所述背面侧端子配置成与所述表面侧端子交叉。

2.根据权利要求1所述的压接连接衬底，其特征在于：设置多个所述表面侧端子，并将所述背面侧端子与所述多个表面侧端子交叉配置。

3.根据权利要求2所述的压接连接衬底，其特征在于：所述表面侧端子与在构成液晶板的彼此相对的一对衬底的至少一个衬底上形成的所述相对侧端子电连接。

4.根据权利要求2所述的压接连接衬底，其特征在于：所述背面侧端子，与弹性连接器实现导电连接。

5.根据权利要求1～4中的任何一项所述的压接连接衬底，其特征在于：通过各向异性导电膜与所述相对侧端子实现导电连接。

6.一种液晶装置，具有彼此相对的一对衬底、在该一对衬底之间封入的液晶、及通过压接与所述一对衬底的至少一个衬底连接的压接连接衬底，该液晶装置的特征在于：所述压接连接衬底备有与所述一对衬底的至少一个衬底上的相对侧端子电连接的表面侧端子，和在该表面侧端子的背面侧形成的背面侧端子，所述背面侧端子被配置成与所述表面侧端子交叉。

7.一种电子设备，包括具有彼此相对的一对衬底、在该一对衬底之间封入的液晶、及通过压接与所述一对衬底的至少一个衬底连接的压接连接衬底的液晶装置而构成，该电子设备的特征在于：

所述压接连接衬底具有通过压接于相对侧端子而连接的、与所述相对侧端子导电连接的表面侧端子，和在该表面侧端子的背面侧形成的背面侧端子，所述背面侧端子被配置成与所述表面侧端子交叉。