CONNECTION STRUCTURE OF CONDUCTOR, ELECTRONIC EQUIPMENT

　以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明の実施形態に係る導体の接続構造を示した断面図である。ここでは、一つの基体（第１の基体）１と他の基体（第２の基体）２にそれぞれ設けられる導電部３Ａ，４Ａ間を電気的に接続する導体の接続構造を示している。基体１上には配線（第１の配線）３が設けられ、基体２上には配線（第２の配線）４が設けられており、配線３と配線４とが導体（第３の配線）５によって電気的に接続されている。ここでは、配線３が導電部３Ａと保護部３Ｂを備えており、配線４が導電部４Ａを備えている。

　ここでは、導電部３Ａを有する配線３と導電部４Ａを有する配線４とを接続する例を示しているが、導電部３Ａ，４Ａは配線に限らず、基体１，２上の電極，接続端子などであってもよい。また、ここでは、一つの基体１と他の基体２上の導電部間の接続例を示しているが、本発明の実施形態はこれに限らず、一つの基体上の導電部間の接続構造であっても良い。

　基体１には、導電部３Ａと導電部３Ａを覆う保護部３Ｂが設けられている。基体２上の配線４は、導電部４Ａを備えているが、保護部は備えていても備えていなくてもよい。導体５は、保護部３Ｂを通過して導電部３Ａに接続している。図示の例では、導体５は、配線３の導電部３Ａと配線４（導電部４Ａ）を電気的に接続している。

　本発明の実施形態における保護部３Ｂは、導電部３Ａの少なくとも一部を覆っていればよい。また、保護部３Ｂには、例えば、酸化金属などの酸化物で構成される酸化膜、金属の酸化を抑止できるパラジウム（Ｐｄ）などの酸化防止膜、フォトリソグラフィで用いるエッチャントにより金属が腐食することを抑止する腐食防止膜等が含まれる。

　導体５は、金より硬い材料で構成されている。導体５は、例えば、ボンディングワイヤのような線状又は帯状の配線であり、基体１と基体２の上に配置されている。この導体５の幅は、配線３又は配線４の幅に対して小さい。金（ビッカース硬さ２２ＨＶ）より硬い導電性材料としては、銀（ビッカース硬さ２４ＨＶ）、銅（ビッカース硬さ７０ＨＶ程度）、白金（ビッカース硬さ４１ＨＶ）、クロム（ビッカース硬さ７５０ＨＶ以上）などを挙げることができる。このような硬い導電性材料を導体５に用いることで、導体５を構成する材料の硬度を金の硬度より大きくすることができる。この際、導体５を構成する材料は単一材料成分である必要はなく、複数の材料成分を有する合金であってもよい。

　図示の例では、導体５は、芯部５Ａと芯部５Ａの周囲を覆う鞘部５Ｂとで構成されている。導体５は、芯部５Ａと鞘部５Ｂの２重構造にすることで導体５の一部（端部など）又は全体の硬さを高めることができる。図示の例では、導体５は芯部５Ａと鞘部５Ｂとで構成されているが、芯部５Ａと芯部５Ａを覆う筒状部であっても構わない。ここでいう筒状部とは、導体５の端部が筒状部で覆われていないものを指し、筒状部の端部は開口されていて導体５の端部は筒状部から露出している。

　鞘部５Ｂの硬度を芯部５Ａの硬度に対して略同じ又は大きくすることで、実質的に導体５の硬さを大きくすることができる。一例としては、芯部５Ａの材料を純度９９．９質量％の銅（Ｃｕ）とし、鞘部５Ｂの材料を純度９９．９質量％のパラジウム（Ｐｄ）又は白金（Ｐｔ）として、鞘部５Ｂをスパッタリングや蒸着やメッキなどで薄膜形成することで、鞘部５Ｂの硬度を芯部５Ａの硬度に対して大きくすることができる。

　導体５が保護部３Ｂを通過して導電部３Ａと接続する構造を得るために、保護部３Ｂの厚さや硬さを特定することができる。保護部３Ｂの厚さは、鞘部５Ｂの厚さに対して略同じ又は小さくしても構わない。保護部３Ｂの厚さを比較的小さくすることで、保護部３Ｂを通過して導体５を導電部３Ａに接続し易くできる。一方、配線３をフォトリソグラフィで形成する場合には、保護部３Ｂは導電部３Ａの酸化や腐食等を抑止すべく所望の厚さを有する必要がある。そのため、例えば、保護部３Ｂの厚さは、０．１～１μｍ程度に設定することができ、鞘部５Ｂの厚さは０．２～８μｍ程度に設定することができる。

　保護部３Ｂの硬さは、芯部５Ａの硬さ又は鞘部５Ｂの硬さに対して、小さいことが好ましい。導体５の一部又は全体の硬度は、金の硬度より大きく、保護部３Ｂの硬度より大きい。芯部５Ａ又は鞘部５Ｂの硬さに対して保護部３Ｂの硬さを小さくすることで、超音波が伝搬された導体５が保護部３Ｂを突き破る（貫通）、研削すること、保護部３Ｂを破くこと、破かれた保護部３Ｂの一部を導体５から外側に向けて移動させることを容易にし、導体５が保護部３Ｂを通過して導電部３Ａに到達するのを容易にする。

　また、基板上の配線がフォトリソグラフィ工程などの製造工程を経て加熱されている場合には、この加熱によって配線の表面が硬質化してしまう場合がある。また、配線３の導電部３Ａを覆う保護部３Ｂが硬質化してしまう場合がある。このような場合には、金などの比較的柔らかい材料がワイヤ材料として用いられるワイヤーボンディング技術では、異なる基板間の配線の電気的な接続を確実に行うことができない場合がある。そこで、前述のような、導体５を用いることで、保護部３Ｂを通過させて、導体５を導電部３Ａに到達させることが可能になる。

　保護部３Ｂは、モリブデン（Ｍｏ），ニッケル（Ｎｉ），ニオブ（Ｎｂ），パラジウム（Ｐｄ）などの単体又は合金によって構成することができる。ここで、これら複数の金属のうちの一つを第１の金属とすると、第１の金属の硬度は少なくとも金の硬度に対して大きい。また、これら複数の金属のうち他の金属を第２の金属とすると、第２の金属の硬度は少なくとも金の硬度に対して大きい。また、保護部３Ｂは、酸化金属によって構成することができる。例えば、アルミナのビッカース硬さは１６００ＨＶ程度であり、金の硬度に対して大きい。

　導電部３Ａは、アルミニウム（Ａｌ），ニッケル（Ｎｉ），銅（Ｃｕ），クロム（Ｃｒ），ロジウム（Ｒｈ），鉄（Ｆｅ），白金（Ｐｔ）などの単体又はこれらの金属を含む合金、これらの金属と公知の無機物を含む合金によって構成することができる。これらの金属又は合金の硬度（ビッカース硬さ）は、金の硬度に対して大きい。例えば、アルミニウム（Ａｌ）のビッカース硬さは３０～１００ＨＶ程度である。

　図示の例のように、導体５に対面する保護部３Ｂの内周部３ｔを、導体５から基体１に向かう方向に傾斜させることができる。この保護部３Ｂの内周部３ｔは、保護部３Ｂに対して導体５による突き破り（貫通）、切削、保護部３Ｂを破くこと又は破かれた保護部３Ｂの一部を導体５から外側に向けて移動させることで形成することができるが、導体５との接続に先立って予め保護部３Ｂに開口部を形成しておくこともできる。

　以下に、図１に示した導体の接続構造を備える電子機器の形態例について説明する。

　図２は、有機ＥＬ装置への適用例を示した説明図である。図２（ａ）が従来の導体接続構造を備えた例を示した部分断面図であり、図２（ｂ）が本発明の実施形態に係る導体接続構造を備えた例を示した部分断面図である。

　有機ＥＬ装置１００（１００Ａ，１００Ｂ）は、基体１０と、基体１０上に直接又は他の層を介して形成された下部電極１１と、下部電極１１上に積層された有機層１２と、有機層１２上に形成された上部電極１３を備えており、基体１０上の下部電極１１，有機層１２，上部電極１３によって有機ＥＬ素子１００Ｕが構成されている。有機ＥＬ素子１００Ｕは、下部電極１１上の絶縁膜１４で区画された部分にドットマトリクス状に形成されている。図示の例では、下部電極１１はストライプ状に形成され、絶縁膜１４上には下部電極１１と交差する方向にストライプ状の隔壁１５が形成され、隔壁１５によって絶縁区画されて上部電極１３が下部電極１１と交差する方向にストライプ状に形成されている。有機ＥＬ素子１００Ｕは、基体１０と封止基体１６とを接着層１７で貼り合わせることで形成される封止空間Ｓ内に配置されている。基体１０上における封止空間Ｓの外側には、下部電極１１又は上部電極１３に接続される引出配線１８が形成されている。

　図２（ａ）に示した従来例では、引出配線１８にはＡＣＦ１９を介して駆動用ＩＣ２１を実装したフレキシブル基体２０が接続されている。この場合、基体１０内の最も外側の有機ＥＬ素子１００Ｕの内側の領域が発光領域（アクティブエリア）Ａ_Lになっており、基体１０内における発光領域Ａ_Lの外側の領域が額縁領域Ａ_Dになっている。図２（ａ）に示した例では、ＡＣＦ１９による圧着領域（接続領域）を確保するために額縁領域Ａ_Dが必然的に広くなっている。これにより、基体１０上における電子機器の有効領域が狭められる場合がある。特に、発光装置や表示装置においては、発光や表示を直接行わない額縁領域をできるだけ狭くしてより広い発光又は表示領域を得る狭額縁化が求められているが、前述した接続領域の確保によって狭額縁化が困難になる場合が生じる。

　また、フレキシブル基体２０を折り曲げて、封止基体１６の背面側に配置しているので、フレキシブル基体２０の折り曲げに要する幅Ｗ１とフレキシブル基体２０を折り曲げて収納するための奥行きＷ２が必要になり、これによって有機ＥＬ装置１００Ａを搭載する電子機器内のスペースが大きくならざるを得なくなっている。なお、奥行きＷ２は、基体１０の厚さ方向における、駆動用ＩＣ２１の幅、フレキシブル基体２０の曲げ幅、基体１０の厚さの合計値である。

　図２（ｂ）に示した例では、封止基体１６の背面上に駆動用ＩＣ２１を実装した回路基体２０Ａが配置され、引出配線１８と回路基体２０Ａ上の配線との接続に図１に示した配線接続構造が用いられている。ここでは、引出配線１８が図１における配線３であり、回路基体２０Ａ上の配線２２が図１における配線４に相当する。そして、引出配線１８と配線２２とを導体５に相当するボンディングワイヤ２３で接続している。

　ボンディングワイヤ２３と引出配線１８との接続部をＡ部拡大図に示す。導体５に相当するボンディングワイヤ２３は芯部５Ａと鞘部５Ｂを備えている。また、引出配線１８は、導電部３Ａと保護部３Ｂを備えている。そして、導体５に相当するボンディングワイヤ２３の端部が保護部３Ｂを通過して導電部３Ａと電気的に接続されている。

　図２（ｂ）に示した例によると、ボンディングワイヤ２３による接続構造を採用することで、引出配線１８における接続領域を比較的小さくすることが可能になり、発光領域（アクディブエリア）Ａ_Lの外側の額縁領域Ａ_Dを図２（ａ）に示した従来例と比較して小さくすることができる。また、ボンディングワイヤ２３の採用でフレキシブル基体を排除することができるので、基体１０の外側のスペースや奥行きＷ３を小さくすることができ、有機ＥＬ装置１００Ｂを搭載する筐体の収納スペースを小さくできるので、電子機器の小型化・薄型化が可能になる。また、保護部３Ｂを通過させて導電部３Ａとボンディングワイヤ２３を接続することで、保護部３Ｂで覆われている引出配線１８に対して電気的な接続を確実に行うことができる。

　ここで、配線３に相当する引出配線１８を有する基体１０には、引出配線１８に接続される電子部品である有機ＥＬ素子１００Ｕが配置されており、有機ＥＬ素子１００Ｕが発光部を形成している。この発光部は表示用（表示部）、照明用（照明部）のいずれであってもよい。ここで表示は文字を表示したり、画像を表示したり、色を表示することなどをいう。照明は、人、物を照らすこと、或いは室内の明るさを調整することなどをいう。配線３に相当する引出配線１８は、発光部の外側に設けられており、また、基体１０の外周部に配置されている。

　配線３に相当する引出配線１８の形成例を説明する。先ず、基体１０上に下部電極１１を形成するための透明導電膜（例えばＩＴＯ，ＩＺＯ，ＩＧＺＯなどの材料で形成される膜）を成膜する。その後、この透明導電膜をフォトリソグラフィによってパターン形成し、下部電極１１のパターンと引出配線１８のパターンを形成する。その後、基体１０上に引出配線１８の一部又は全体を覆う第１の保護部を成膜する。

　引出配線１８（第１の引出配線）とは別に、第２の引出配線を形成しても構わない。すなわち、第１の引出配線は、下部電極に電気的に接続された引出配線として、第２の引出配線は後述する第２の電極に電気的に接続された引出配線として形成される。この第２の引出配線は、第１の引出配線とは異なる位置であって、発光部の周囲（基体１０の外周部）に形成される。

　この第２の引出配線を形成するために、基体１０に形成された第１の保護部の上に、金属膜（アルミニウム膜）を成膜し、第１の保護部とフォトリソグラフィによって金属膜をパターン形成して、第２の引出配線を形成する。次に金属膜を保護する第２の保護部を成膜し、フォトリソグラフィによって、第２の保護部をパターン形成する。その後、有機ＥＬ素子１００Ｂを蒸着、塗布、スパッタリング又はＣＶＤ等により形成する。後に、第２の保護部を成膜する。必要に応じて、第２の保護部の成膜後に第３の保護部を成膜しても構わない。

　これによって、基体１０側上には、透明導電膜（ＩＴＯなどの膜），第１の保護膜，金属膜（アルミニウム膜），第２の保護膜が形成され、順次積層した引出配線１８が形成される。なお、必要に応じて、例えば、透明導電膜及び第１の保護膜を基体１０の一面全体に形成した後、透明導電膜及び第１の保護膜をフォトリソグラフィによってパターン形成しても構わない。また、第１の保護膜をパターン形成後、金属膜及び第２の保護部を、第１の保護部及び基体１０を覆うように成膜した後に、フォトリソグラフィによって、金属膜及び第２の保護部をパターン形成しても構わない。

　このような積層構造を持つ第１，第２の引出配線１８の材料としては、第１例として、第１の引出配線について、透明導電膜：ＩＴＯ（約１．５５μｍ），第１の保護部：ＮｉとＭｏの合金（約０．５μｍ），第２の引出配線について、第１の例としては、金属膜：Ａｌ（約２．３μｍ），第２の保護部：ＭｏとＮｂの合金、第３の保護部としてＮｉとＭｏの合金とし、第２の例としては、透明導電膜：ＩＴＯ（約１．５５μｍ），第１の保護部：ＭｏとＮｂの合金（約０．５μｍ），金属膜：ＡｌとＮｂの合金（約３．０μｍ），第２の保護部：ＮｉとＮｂの合金とすることができる。

　図３は、液晶装置への適用例を示した説明図である。液晶装置２００は、第１基体３１、第２基体３２、封止部材３３を備えており、第１基体３１と第２基体３２との間に液晶層３０を挟持して、その周囲を封止部材３３で封止している。第１基体３１は透明基体であり且つ液晶層３０側に図示省略した透明電極を備え、更にはカラーフィルタや液晶配向膜などを備えている。第２基体３２は、第１基体３１と同様に、透明基体であり且つ液晶層３０側に図示省略した透明電極を備えている。また、第２基体３２は表示画素を形成する画素電極と画像信号に応じて画素毎に液晶を駆動する駆動素子（ＴＦＴ素子）を備えている。

　第１基体３１における液晶層３０の外側には引出配線３５が引き出されており、また、接続配線３４がパターン形成されている。引出配線３５には制御素子３６の一方の端子３６Ｂが接続され、接続配線３４には制御素子３６の他方の端子３６Ａが接続されている。更に、第１基体３１上には、接着部材３７を介して外部接続用部材３８が実装されている。

　そして、この例では、接続配線３４と外部接続用部材３８を接続する構造に、図１に示した配線接続構造が用いられている。ここでは、接続配線３４が図１における配線３であり、外部接続用部材３８上の配線（図示省略）が図１における配線４に相当する。そして、これらの配線を導体５に相当するボンディングワイヤ４０で接続している。すなわち、ボンディングワイヤ４０と接続配線３４との接続箇所（Ａ部）は、図２に示したＡ部拡大図に示したとおりの構造になっている。なお、この例では、外部接続用部材３８，ボンディングワイヤ４０，制御素子３６，接続配線３４を封止材４１で覆うことができる。

　図３に示した例によると、ボンディングワイヤ４０による接続構造を採用することで、接続配線３４における接続領域の狭隈化が可能になり、表示領域（アクディブエリア）Ａ_Lの外側の額縁領域Ａ_Dを小さくすることができる。また、ボンディングワイヤ４０の採用でフレキシブル基体を排除することができるので、液晶装置２００を搭載する筐体の収納スペースを小さくでき、電子機器の小型化・薄型化が可能になる。また、接続配線３４における保護部３Ｂを通過させて導電部３Ａとボンディングワイヤ４０を接続することで、保護部３Ｂで覆われている接続配線３４に対して電気的な接続を確実に行うことができる。

　図４に示した例は、複数の発光又は表示装置３００を平面的に組み合わせて、１つのパネルを構成した例であり、複数の発光又は表示装置３００，３００間の配線接続及び発光又は表示装置３００と外部回路３０１との配線接続に図１に示した配線接続構造が用いられている。図４（ａ）が背面側の接続構造を示しており、図４（ｂ）が発光又は表示面を示している。ここでは、一つの発光又は表示装置３００の引出配線が配線３であり、他の発光又は表示装置３００の引出配線が配線４である。そして、異なる発光又は表示装置３００，３００間又は発光又は表示装置３００と外部回路３０１を接続するボンディングワイヤ５０が導体５に相当する。

　図４に示した例によると、ボンディングワイヤ５０による接続構造を採用することで、接続領域を比較的小さくすることが可能になり、表示又は発光領域（アクディブエリア）の外側の額縁領域を小さくすることができる。これにより、図４（ｂ）に示すように、複数の表示又は発光領域Ａｓを平面的に組み合わせた状態での境界部分Ａｐを極力狭くすることで目立たなくすることができる。これによって大画面表示又は大面積発光（照明）時の表示又は発光性能を向上させることができる。なお、図４に示した複数の表示装置３００は、この表示装置３００を備えるスイッチ等の電子機器であっても構わない。

　前述した配線の接続構造について、第１の基体１上の配線（第１の配線）３と導体５の接続構造を、第２の基体２上の配線（第２の配線）４と導体５との接続構造に適用しても構わない。

　なお、本発明の実施形態に係る導体の接続構造は、前述したような発光装置や表示装置への適用に限定されるものではなく、半導体装置，タッチパネルを有するスイッチなどを含む各種の電子機器に適用可能である。また、ここでの電子機器とは、それ自体を単体で設置又は携帯できるものに限らず、例えば、自動車の車室内や家屋内に装備される電子的な機器を含むものとする。

　以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。上述の各図で示した実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの記載内容を組み合わせることが可能である。また、各図の記載内容はそれぞれ独立した実施形態になり得るものであり、本発明の実施形態は各図を組み合わせた一つの実施形態に限定されるものではない。