JP5257828B2 - Circuit board and connection method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、回路基板及びその接続方法に関し、特に、基板上に設けられた配線層を被覆する平坦化膜が形成された回路基板及びその接続方法に関する。 The present invention relates to a circuit board and a connection method therefor, and more particularly, to a circuit board on which a planarizing film covering a wiring layer provided on the substrate is formed and a connection method therefor.
近年、薄型テレビジョンやパーソナルコンピュータのモニタとして、また、携帯電話や携帯音楽プレーヤの表示デバイスとして、薄型かつ軽量で、省電力の液晶表示装置や有機エレクトロルミネッセンス(以下、「有機EL」と略記する)表示装置等の普及が著しい。これらの表示装置においては、一般に表示特性に優れたアクティブマトリクス駆動方式が採用されている。 2. Description of the Related Art In recent years, thin, lightweight, power-saving liquid crystal display devices and organic electroluminescence (hereinafter abbreviated as “organic EL”) as monitors for thin televisions and personal computers, and as display devices for mobile phones and portable music players. ) The spread of display devices is remarkable. In these display devices, an active matrix driving method having generally excellent display characteristics is employed.
アクティブマトリクス駆動方式に対応した液晶表示パネルや有機EL表示パネルは、周知のように、絶縁性の基板上に複数の表示画素がマトリクス状に配列され、各表示画素ごとに当該表示画素への表示データ(例えば階調信号電圧)の書き込み動作を制御するための選択スイッチとして薄膜トランジスタ(TFT;画素トランジスタ又は選択トランジスタ)が設けられている。 As is well known, a liquid crystal display panel and an organic EL display panel corresponding to the active matrix driving method have a plurality of display pixels arranged in a matrix on an insulating substrate, and display on each display pixel is displayed on the display pixel. A thin film transistor (TFT; pixel transistor or selection transistor) is provided as a selection switch for controlling a data (for example, gradation signal voltage) writing operation.
ここで、アクティブマトリクス駆動方式の有機EL表示パネルに適用される表示画素としては、複数の薄膜トランジスタ(TFT)を備えた画素回路が知られており、さらにそのパネル構造としては、例えば特許文献1に記載されているように、基板上に設けられた上記画素回路(複数の薄膜トランジスタ)を被覆するように平坦化膜(層)が形成され、その上に有機EL素子が積層形成されたもの知られている。 Here, as a display pixel applied to an active matrix driving type organic EL display panel, a pixel circuit including a plurality of thin film transistors (TFTs) is known. As described, a planarization film (layer) is formed so as to cover the pixel circuit (a plurality of thin film transistors) provided on a substrate, and an organic EL element is stacked thereon. ing.
上述したような基板上に設けられた薄膜トランジスタ上に平坦化膜が被覆形成された表示パネル(回路基板)において、上記平坦化膜が基板上の画素形成領域(画素エリア)外であって、例えば基板外部のフレキシブルプリント基板(Flexible Printed Circuit;FPC)等の配線端子部やCOG(Chip
On Glass)実装で用いられるICチップの端子部等(以下、「外部配線端子部」と総称する)と接続される端子領域にまで形成されている場合、基板上に形成された平坦化膜に開口部を形成し、当該開口部内で平坦化膜の下に位置する配線層(例えば上記薄膜トランジスタに直接又は間接的に接続された配線層;以下、「TFT配線層」と記す)と上記外部配線端子部とを接続する端子構造が採用されている。
In a display panel (circuit board) in which a planarization film is formed on a thin film transistor provided on a substrate as described above, the planarization film is outside a pixel formation region (pixel area) on the substrate, for example, Wiring terminals such as Flexible Printed Circuit (FPC) outside the board and COG (Chip)
On Glass), when it is formed up to the terminal area connected to the terminal part of the IC chip used for mounting (hereinafter referred to as “external wiring terminal part”), the planarizing film formed on the substrate A wiring layer (for example, a wiring layer directly or indirectly connected to the thin film transistor; hereinafter referred to as “TFT wiring layer”) formed in the opening and below the planarizing film in the opening and the external wiring A terminal structure for connecting the terminal part is employed.
ここで、平坦化膜は表面での平坦性を確保するためにある程度の厚さが必要であったが、当該平坦化膜に形成された開口部内において、例えば、導電粒子を含む導電フィルムや導電接着剤等を介してTFT配線層と外部配線端子部を接続する場合にあっては、導電性粒子の粒径が平坦化膜の膜厚よりも小さいと、導電性粒子を介した上下方向での導通が十分機能せず、接続不良を起こし製造歩留まりが悪化するという問題を有していた。同様にCOG実装においても、ICチップの端子部の厚さが平坦化膜の膜厚よりも小さいと接続不良を起こすことになる。 Here, the planarizing film needs to have a certain thickness in order to ensure flatness on the surface. However, in the opening formed in the planarizing film, for example, a conductive film containing conductive particles or a conductive film is formed. When connecting the TFT wiring layer and the external wiring terminal portion via an adhesive or the like, if the particle size of the conductive particles is smaller than the film thickness of the flattening film, the vertical direction through the conductive particles In this case, there is a problem that the continuity does not function sufficiently, resulting in poor connection and deterioration in manufacturing yield. Similarly, in COG mounting, if the thickness of the terminal portion of the IC chip is smaller than the thickness of the planarizing film, a connection failure occurs.
そこで、本発明は、上述した問題点に鑑み、基板上に設けられた回路素子に接続された配線層と外部配線端子部とを良好に接続することができる端子構造(デバイス構造)を備えた回路基板、及び、当該回路基板の接続方法を提供することを目的とする。 Therefore, in view of the above-described problems, the present invention has a terminal structure (device structure) that can satisfactorily connect a wiring layer connected to a circuit element provided on a substrate and an external wiring terminal portion. It is an object of the present invention to provide a circuit board and a method for connecting the circuit board.
請求項1記載の発明に係る回路基板は、基板上に形成された配線層と、前記配線層の一部を露出する開口部が形成されている平坦化膜と、前記開口部を介して前記配線層に接続されるとともに、前記開口部から前記平坦化膜上の所定の領域に延在して形成され、導電性粒子を介して該所定の領域で前記基板外部の配線端子部と接続する端子電極と、前記基板上に配列され、画素電極を有する表示素子と、前記表示素子の前記画素電極に直接又は間接的に接続され且つ前記表示素子を駆動するための特定の電極を有する薄膜トランジスタを備えた駆動回路と、を有する複数の表示画素と、を有し、前記配線層は、前記表示画素を選択状態に設定する選択ラインと、電源に直接又は間接的に接続され前記駆動回路に接続された電源電圧ラインと、を有し、さらに前記端子電極が延在して形成された前記所定の領域に対応して、前記平坦化膜の下方に延在するように且つ前記薄膜トランジスタの前記特定の電極と同層に形成され、前記平坦化膜に設けられたコンタクトホールを介して前記端子電極と接続するとともに前記薄膜トランジスタの前記特定の電極に直接又は間接的に接続され、前記端子電極は、前記選択ラインに接続される第1端子パッド部と、前記電源電圧ラインに接続される第2端子パッド部と、を有し、さらに少なくとも光透過特性を有する導電性酸化金属層を含む単層又は複数層の導電層により前記画素電極と同層に形成され、前記駆動回路は、前記平坦化膜の下方に形成され、前記表示素子は前記平坦化膜の上層に形成され、前記平坦化膜は、有機材料からなり、前記複数の表示画素が配列された画素エリア、及び、前記端子電極が形成される領域を被覆するように形成されていることを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a circuit board comprising: a wiring layer formed on the substrate; a planarization film in which an opening exposing a part of the wiring layer is formed; and the opening through the opening. The wiring layer is connected to the wiring layer and extends from the opening to a predetermined region on the planarizing film, and is connected to the wiring terminal portion outside the substrate in the predetermined region through conductive particles. A thin film transistor having a terminal electrode, a display element arranged on the substrate and having a pixel electrode, and a specific electrode connected directly or indirectly to the pixel electrode of the display element and driving the display element A plurality of display pixels, and the wiring layer is directly or indirectly connected to a power source and connected to the drive circuit. Power supply voltage line, Furthermore, corresponding to the predetermined region formed by extending the terminal electrode, the terminal electrode extends below the planarizing film and is formed in the same layer as the specific electrode of the thin film transistor. The terminal electrode is connected to the terminal electrode through a contact hole provided in the planarization film, and directly or indirectly connected to the specific electrode of the thin film transistor, and the terminal electrode is connected to the selection line. The pixel is formed of a single layer or a plurality of conductive layers including a conductive metal oxide layer having at least one terminal pad portion and a second terminal pad portion connected to the power supply voltage line and further having a light transmission characteristic. Formed in the same layer as the electrode, the drive circuit is formed below the planarization film, the display element is formed in an upper layer of the planarization film, the planarization film is made of an organic material, The pixel area in which a plurality of display pixels are arranged, and characterized in that it is formed so as to cover the area where the terminal electrodes are formed.
請求項2記載の発明に係る回路基板の接続方法において、前記回路基板は、基板上に形成された配線層と、前記配線層の一部を露出する開口部が形成されている平坦化膜と、前記開口部を介して前記配線層に接続されるとともに、前記開口部から前記平坦化膜上の所定の領域に延在して形成される端子電極と、前記基板上に配列され、画素電極を有する表示素子と、前記表示素子の前記画素電極に直接又は間接的に接続され且つ前記表示素子を駆動するための特定の電極を有する薄膜トランジスタを備えた駆動回路と、を有する複数の表示画素と、を有し、前記配線層は、前記表示画素を選択状態に設定する選択ラインと、電源に直接又は間接的に接続され前記駆動回路に接続された電源電圧ラインと、を有し、さらに前記端子電極が延在して形成された前記所定の領域に対応して、前記平坦化膜の下方に延在するように且つ前記薄膜トランジスタの前記特定の電極と同層に形成され、前記平坦化膜に設けられたコンタクトホールを介して前記端子電極と接続するとともに前記薄膜トランジスタの前記特定の電極に直接又は間接的に接続され、前記端子電極は、前記選択ラインに接続される第1端子パッド部と、前記電源電圧ラインに接続される第2端子パッド部と、を有し、さらに少なくとも光透過特性を有する導電性酸化金属層を含む単層又は複数層の導電層により前記画素電極と同層に形成され、前記駆動回路は、前記平坦化膜の下方に形成され、前記表示素子は前記平坦化膜の上層に形成され、前記平坦化膜は、有機材料からなり、前記複数の表示画素が配列された画素エリア、及び、前記端子電極が形成される領域を被覆するように形成され、前記端子電極の前記所定の領域に、導電性粒子を介して前記基板外部の配線端子部を接続することを特徴とする。
3. The circuit board connection method according to
本発明に係る回路基板及びその接続方法によれば、回路素子に接続された配線層と外部配線端子部とを良好に接続することができる。 According to the circuit board and the connection method thereof according to the present invention, it is possible to satisfactorily connect the wiring layer connected to the circuit element and the external wiring terminal portion.
以下、本発明に係る回路基板及びその製造方法並びに回路基板の接続方法について、具体的に説明する。ここでは、まず本発明に係る回路基板の基本構造を示してその作用効果に言及した後、有機EL表示パネルに適用した場合の実施形態について詳しく説明する。 Hereinafter, a circuit board according to the present invention, a method for manufacturing the circuit board, and a method for connecting the circuit boards will be specifically described. Here, after first showing the basic structure of the circuit board according to the present invention and referring to its function and effect, an embodiment when applied to an organic EL display panel will be described in detail.
<回路基板の基本構造>
図1は、本発明に係る回路基板に適用される、配線層と外部配線端子部との接続構造の第1の例を示す概略構成図である。また、図2は、本発明に係る回路基板に適用される、配線層と外部配線端子部との接続構造の第2の例を示す概略構成図である。ここで、図1(a)、図2(a)は、本発明に係る回路基板に適用される端子構造の要部平面図であり、図1(b)は、図1(a)に示した平面図におけるIA−IA線(本明細書においては図1中に示したローマ数字の「1」に対応する記号として便宜的に「I」を用いる)に沿った断面を示す概略断面図であり、図2(b)は、図2(a)に示した平面図におけるIIC−IIC線(本明細書においては図2中に示したローマ数字の「2」に対応する記号として便宜的に「II」を用いる)に沿った断面を示す概略断面図である。
<Basic structure of circuit board>
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first example of a connection structure between a wiring layer and an external wiring terminal portion, which is applied to a circuit board according to the present invention. FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a second example of the connection structure between the wiring layer and the external wiring terminal portion, which is applied to the circuit board according to the present invention. Here, FIG. 1 (a) and FIG. 2 (a) are main part plan views of a terminal structure applied to the circuit board according to the present invention, and FIG. 1 (b) is shown in FIG. 1 (a). FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a cross section along the line IA-IA in this plan view (in this specification, “I” is used as a symbol corresponding to the Roman numeral “1” shown in FIG. 1 for convenience). 2B is a line IIC-IIC in the plan view shown in FIG. 2A (in this specification, as a symbol corresponding to the Roman numeral “2” shown in FIG. 2 for the sake of convenience). It is a schematic sectional drawing which shows the cross section along "II".
本発明の第1の例に係る回路基板の端子構造は、基板1とフィルム基板7との接続構造であって、例えば図1(a)、図1(b)に示すように、フィルム基板7には、一方の面にICチップと接続されている複数の外部配線が形成されており、外部配線は端子接続領域Rtmにおける外部配線端子部8を含んでいる。ガラス基板等の絶縁性の基板1には、一方の面に設けられたゲート絶縁膜等の絶縁膜2上に配線層3が形成され、配線層3は基板1に設けられた図示しないトランジスタに接続されている。そして配線層3上に有機材料からなる比較的厚い(2μm〜十数μm程度の)平坦化膜4が被覆形成され、該平坦化膜4に設けられたコンタクトホール(開口部)CHを介して、上記配線層3に接続されるとともに、その一端が上記平坦化膜4上の端子接続領域Rtmに延在するように端子電極5が形成されている。画素エリアにおける平坦化膜4上には、後述するように一対の電極を備えた発光素子が形成されている。フィルム基板7は、異方導電性接着剤を介して基板1に熱圧着されており、フィルム基板7の外部配線端子部8は、図1(b)に示すように、異方導電性接着剤等の接着剤9内に分散される微小な複数の導電性粒子6を介して、上記端子接続領域Rtmに延在して形成された端子電極5に電気的に接続されている。
The terminal structure of the circuit board according to the first example of the present invention is a connection structure between the
ここで、平坦化膜4の下方に形成される配線層3は、例えば上記基板1上の画素エリアに形成される画素回路に設けられるTFT等の回路素子(図示を省略;詳しくは後述する)のゲート電極やソース、ドレイン電極となる導電層をパターニングすることによってゲート電極やソース、ドレイン電極と一体的、又は、同層に形成され、例えば当該電極に直接、又は、間接的に接続されているものであってもよい。
Here, the
また、配線層3は、図1(a)、図1(b)に示すように、端子電極5が延在する端子接続領域Rtmに対応して、平坦化膜4の下方に延在するように形成されているものであってもよい。これによれば、平坦化膜4を十分厚くすることによって端子接続領域Rtmの平坦化膜4上面の平坦性を向上させることができるため、平坦化膜4上の発光素子の一対の電極(後述する画素電極15及び対向電極19)を平滑な領域に形成することができるので、一対の電極が平坦化膜4の凹凸によって上下方向に近接してショートしてしまうことを防止できるとともに、平坦化膜4の膜厚に関わらず端子電極5と外部配線端子部8を、ひいてはICチップと基板1に設けられたトランジスタを良好に接続することができる。
Further, as shown in FIGS. 1A and 1B, the
また、端子電極5は、例えば平坦化膜4上の画素エリアに形成される表示画素を構成する電極(例えば有機EL素子のアノード電極やカソード電極)等となる導電層をパターニングすることによって当該電極と一体的、又は、同層に形成されているものであってもよい。図1においては、端子電極5として、例えば有機EL素子の画素電極となる錫ドープ酸化インジウム(Indium Tin Oxide;ITO)等の透明電極材料を適用した単層の透明電極層を形成した場合を示した。
The
平坦化膜4は、例えばアクリル系、ポリイミド系、ポリアミド系等の樹脂材料(有機材料)からなり膜厚が2μm〜十数μmに形成されている。ここで、平坦化膜4の下方の配線層3が露出するコンタクトホールCHの断面は、端子電極5がコンタクトホールCHの段差によって断線しないように、図1(b)に示すように平坦化膜4の下面(図面下方)から上面(図面上方)に向かって開口面積が広くなるようにテーパ状(傾斜断面)に形成されている。また、外部配線端子部8は、フィルム基板7の配線端子部に限らず、COG実装で用いられるICチップのバンプ電極等の端子部であってもよい。
The
すなわち、本発明に係る回路基板においては、端子電極5と外部配線端子部8とが接続される端子接続領域Rtmと、端子電極5と平坦化膜4下方で露出された配線層3とが接続されるコンタクトホールCHと、が例えば端子電極5の延在方向(図面左右方向)であって、平面的(図1(a)参照)にも断面的(図1(b)参照)にも別個の領域に独立して設けられている。
That is, in the circuit board according to the present invention, the terminal connection region Rtm to which the
なお、上述した第1の例(図1)においては、端子電極5としてITO等の透明電極材料からなる単層の透明電極層を形成した場合を示したが、回路基板の第2の例として、例えば図2(a)、図2(b)に示すように、ITOの透明電極層5bの下方に例えば反射特性を有する金属層5aを形成するとともに、上層の透明電極層5bにより当該金属層5aの上面及び側面を被覆した2層構造からなる電極構造を適用するものであってもよい。金属層5a及び透明電極層5bは、有機EL素子の画素電極として機能する。
In the first example (FIG. 1) described above, a case where a single transparent electrode layer made of a transparent electrode material such as ITO is formed as the
次に、本発明に係る回路基板の比較例(以下、「比較対象」と記す)を示してその特徴を検証した後、本発明の作用効果の有効性について説明する。ここでは、従来技術に示したように、平坦化膜が端子部周辺にも形成されたパネル基板において、平坦化膜に設けられた開口部内で、平坦化膜の下方に形成された配線層と外部配線端子部とが接続された接続構造を比較対象とする。 Next, after showing the comparative example of the circuit board according to the present invention (hereinafter referred to as “comparison target”) and verifying its characteristics, the effectiveness of the operational effects of the present invention will be described. Here, as shown in the prior art, in the panel substrate in which the planarization film is also formed around the terminal portion, the wiring layer formed below the planarization film in the opening provided in the planarization film A connection structure in which the external wiring terminal portion is connected is a comparison target.
図3は、本発明に係る回路基板の、比較対象となる配線層と外部配線端子部との接続構造の第1の例(第1の比較対象)を示す概略構成図であり、図4は、本発明に係る回路基板の、比較対象となる配線層と外部配線端子部との接続構造の第2の例(第2の比較対象)を示す概略構成図である。ここで、図3(a)、図4(a)は、各比較対象に係る回路基板に適用される端子構造の要部平面図であり、図3(b)は、図3(a)に示した平面図におけるIIIE−IIIE線(本明細書においては図3中に示したローマ数字の「3」に対応する記号として便宜的に「III」を用いる)に沿った断面を示す概略断面図であり、図3(a)は、図3(b)に示したIIIF−IIIF線における矢視平面図であり、図4(b)は、図4(a)に示した平面図におけるIVG−IVG線(本明細書においては図4中に示したローマ数字の「4」に対応する記号として便宜的に「IV」を用いる)に沿った断面を示す概略断面図であり、図4(a)は、図4(b)に示したIVH−IVH線における矢視平面図である。なお、上述した本発明に係るトランジスタの基本構造(図1、図2)と同一の構成については、同等の符号を付して説明する。また、比較対象に係る回路基板においては、端子電極として、上述した本発明に係る回路基板の基本構造の第2の例(図2参照)に示したように、金属層5aと透明電極層5bを積層した2層構造からなる電極構造を適用した場合を示す。 FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a first example (first comparison target) of a connection structure between a wiring layer to be compared and an external wiring terminal portion of the circuit board according to the present invention. FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a second example (second comparison target) of a connection structure between a wiring layer to be compared and an external wiring terminal portion of the circuit board according to the present invention. Here, FIG. 3A and FIG. 4A are plan views of main parts of a terminal structure applied to a circuit board according to each comparison target, and FIG. 3B is a plan view of FIG. Schematic sectional view showing a section taken along line IIIE-IIIE in this plan view (in this specification, “III” is used as a symbol corresponding to the Roman numeral “3” shown in FIG. 3 for convenience) 3 (a) is a plan view taken along the line IIIF-IIIF shown in FIG. 3 (b), and FIG. 4 (b) is an IVG- in the plan view shown in FIG. 4 (a). FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a cross-section along line IVG (in this specification, “IV” is used as a symbol corresponding to the Roman numeral “4” shown in FIG. 4 for convenience); ) Is a plan view taken along the line IVH-IVH shown in FIG. Note that the same structure as the above-described basic structure (FIGS. 1 and 2) of the transistor according to the present invention will be described with the same reference numerals. Further, in the circuit board according to the comparison object, as shown in the second example (see FIG. 2) of the basic structure of the circuit board according to the present invention described above, the metal layer 5a and the transparent electrode layer 5b are used as terminal electrodes. The case where the electrode structure which consists of a two-layer structure which laminated | stacked is applied is shown.
第1の比較対象に係る回路基板の端子構造は、例えば図3(a)、図3(b)に示すように、基板101上に絶縁膜102を介して配線層103が形成され、該配線層103上に被覆形成された平坦化膜104に設けられた開口部TH内に露出する上記配線層103に接続され、周縁部が開口部TH近辺の平坦化膜104上にまで延在するように端子電極105(金属層105a及び透明電極層105b)が形成され、当該端子電極105が開口部TH内において異方導電性接着剤等に含まれる導電性粒子106を介して、フィルム基板107等の外部配線端子部108に接続されている。すなわち、第1の比較対象においては、開口部THが上述した本発明に係る回路基板の端子接続領域Rtmに相当する。
As shown in FIGS. 3A and 3B, for example, the terminal structure of the circuit board according to the first comparison object includes a
このような回路基板において、平坦化膜104として、上述した本発明と同様に有機材料を用い、2μm〜十数μm程度の比較的膜厚の厚い層を形成した場合、図3(b)に示すように、異方導電性接着剤等の接着剤110内に分散される導電性粒子106が端子電極105及び外部配線端子部108の双方に良好に密着して接続(圧着)されるためには、導電性粒子106が平坦化膜104の膜厚以上の大きさを有している必要がある。
In such a circuit board, when the organic material is used as the
しかしながら、一般的な異方導電性接着剤は、接触抵抗を低くするため、つまり単位面積あたりの導電性粒子と端子部との接触箇所を増やすため、有機材料を用いた平坦化膜104の膜厚(例えば数〜十数μm程度)に比較して導電性粒子106の粒径が小さく設定されているので、接続不良を生じ製造歩留まりの低下を招くという問題を有していた。この場合、平坦化膜104の膜厚よりも粒径の大きい導電性粒子106を含む異方導電性接着剤を使用することが考えられるが、このような製品は特殊な仕様となり、入手が著しく困難或いはコストが高くなるという問題を有している。
However, in order to reduce the contact resistance, that is, to increase the number of contact points between the conductive particles per unit area and the terminal portion, the general anisotropic conductive adhesive is a film of the
これに対して、図3に示した問題を解決するための接続構造として、例えば図4(a)、(b)に示すように、少なくとも回路基板の端子接続領域Rtm(すなわち端子電極105の形成領域)の周辺には有機材料からなる比較的厚い平坦化膜104を形成することなく、基板101上の配線層103を酸化シリコンや窒化シリコン等の比較的薄い無機絶縁膜109のみで被覆し、該無機絶縁膜109に形成された開口部TH内において、異方導電性接着剤等に含まれる導電性粒子106を介して、配線層103に接続された端子電極105とFPC107等の外部配線端子部108とを接続した回路基板を第2の比較対象とする。ここで、端子接続領域Rtm以外の基板101上の領域、例えば画素エリア等には薄い無機絶縁膜109と有機材料からなる比較的厚い平坦化膜104が被覆形成されているものとする。
On the other hand, as a connection structure for solving the problem shown in FIG. 3, for example, as shown in FIGS. 4A and 4B, at least the terminal connection region Rtm (that is, the
この場合、端子接続領域Rtm周辺には比較的膜厚が厚い平坦化膜が形成されておらず、無機絶縁膜109の膜厚は、数百nmと比較的薄く形成されるので、上述した第1の比較対象のように異方導電性接着剤に合まれる導電性粒子106の粒径に影響されることなく、市販の異方導電性接着剤を適用して端子電極105と外部配線端子部108とを良好に接続することができる。
In this case, a relatively thick planarizing film is not formed around the terminal connection region Rtm, and the inorganic
しかしながら、このような接続構造を有する回路基板を、後述するような有機EL表示パネルに適用して、有機EL素子を構成する電極(例えばアノード電極)となる導電層を無機絶縁膜109上でエッチングすることにより上記電極と同じ形成エ程で上記端子電極105を形成する場合、画素エリアにパターニングされる電極層(ITO等)の下地層として有機材料からなる平坦化膜上で上記導電層をエッチングする場合に比べて上記導電層のエッチングレートが遅いために、画素エリアの導電層と端子電極105を均一にエッチングすることができず、端子電極105の平面パターンの不良が発生して隣接する端子電極105間の短絡や、有機EL素子を構成する電極の破断等を招く恐れがあるという問題を有していた。
However, a circuit board having such a connection structure is applied to an organic EL display panel as described later, and a conductive layer serving as an electrode (for example, an anode electrode) constituting the organic EL element is etched on the inorganic
そこで、本発明においては、上述(図1、図2参照)したように端子接続領域Rtmの周辺にまで有機材料からなる比較的膜厚の厚い平坦化膜4が形成された回路基板において、平坦化膜4の下方に配設された配線層3と、有機EL素子等の電極となる導電層をパターニングすることによって電極と同時に形成される端子電極5(又は、金属層5a及び透明電極層5b)とが、端子接続領域Rtm外に形成されたコンタクトホールCHで電気的に接続され、当該コンタクトホールCHから平坦化膜4上に延在して形成された端子電極5(金属層5a及び透明電極層5b)と、フィルム基板7等の外部配線端子部8とが、平坦化膜4上の端子接続領域Rtmにおいて異方導電性接着剤等に含まれる導電性粒子6を介して電気的に接続された接続構造を有している。
Therefore, according to the present invention, as described above (see FIGS. 1 and 2), the circuit substrate on which the relatively
これによれば、平坦化膜4上の端子接続領域Rtmで端子電極5と外部配線端子部8とを接続することができるので、平坦化膜4の膜厚や異方導電性接着剤等に含まれる導電性粒子6の粒径に影響されることなく、良好に電気的な接続を実現することができる。また、端子電極5及び有機EL素子等の電極を、同一の下地層(平坦化膜4)上に形成された同一の電極材料(ITO等)からなる単一の電極層を同時にパターニングすることにより形成することができるので、エッチングレートに影響されることなく、良好な平面パターンを有する端子電極5を形成することができる。
According to this, since the
<回路基板の具体例>
次に、上述した回路基板の端子構造を適用した表示パネルについて具体例を示して説明する。ここで、以下に示す具体例においては、表示画素を構成する表示素子(発光素子)として、有機材料を塗布して形成される発光機能層(有機EL層)を備えた有機EL素子を適用した場合について説明する。
<Specific examples of circuit boards>
Next, a display panel to which the above-described circuit board terminal structure is applied will be described with a specific example. Here, in the specific examples shown below, an organic EL element including a light emitting functional layer (organic EL layer) formed by applying an organic material is applied as a display element (light emitting element) constituting a display pixel. The case will be described.
図5は、本発明に係る回路基板を適用した表示パネルに適用される表示画素の配列状態の一例を示す概略平面図であり、図6は、本発明に係る回路基板を適用した表示パネルに2次元配列される各表示画素(発光素子及び画素駆動回路)の回路構成例を示す等価回路図である。なお、図5に示す平面図においては、図示の都合上、表示パネル(絶縁性基板)を一面側(発光素子の形成側)から見た場合の、各表示画素(色画素)に設けられる画素電極と各配線層のみを示し、各表示画素の有機EL素子(発光素子)を発光駆動するために各表示画素に設けられる画素駆動回路(図6、図7参照)内のトランジスタ等の表示を省略した。また、図5においては、画素電極及び各配線層の配置を明瞭にするために、便宜的にハッチングを施して示した。 FIG. 5 is a schematic plan view showing an example of an arrangement state of display pixels applied to a display panel to which the circuit board according to the present invention is applied, and FIG. 6 is a diagram of the display panel to which the circuit board according to the present invention is applied. It is an equivalent circuit diagram showing a circuit configuration example of each display pixel (light emitting element and pixel driving circuit) arranged two-dimensionally. In the plan view shown in FIG. 5, for convenience of illustration, pixels provided in each display pixel (color pixel) when the display panel (insulating substrate) is viewed from one side (light emitting element formation side). Only the electrodes and the wiring layers are shown, and the display of the transistors and the like in the pixel driving circuit (see FIGS. 6 and 7) provided in each display pixel in order to drive the organic EL element (light emitting element) of each display pixel to emit light. Omitted. Further, in FIG. 5, hatching is shown for convenience in order to clarify the arrangement of the pixel electrode and each wiring layer.
本発明に係る回路基板の適用例は、例えば図5に示すように、ガラス基板等の絶縁性基板11の一面側(紙面に垂直方向の図面手前側)の中央に位置する画素エリアに、赤(R)、緑(G)、青(B)の3色からなる色画素PXr、PXg、PXbが行方向(図面左右方向)に繰り返し複数(3の倍数)配列されるとともに、列方向(図面上下方向)に同一色の色画素PXr、PXg、PXbが複数配列されている。ここでは、隣接するRGB3色の色画素PXr、PXg、PXbを一組として一の表示画素PIXが形成されている。
As shown in FIG. 5, for example, the circuit board according to the present invention is applied to a pixel area located at the center of one surface side of the insulating
表示パネル10は、絶縁性基板11の一面側から突出し、柵状又は格子状の平面パターンを有して配設されたバンク(隔壁)17により、列方向に配列された同一色の複数の色画素PXr、PXg、又は、PXbの画素形成領域(各色画素領域)が画定される。また、各色画素PXr、PXg、又は、PXbの画素形成領域には、画素電極(例えばアノード電極)15が形成されているとともに、上記バンク17の配設方向に並行して列方向(図面上下方向)にデータラインLdが配設され、また、当該データラインLdに直交する行方向(図面左右方向)に選択ラインLs及び電源電圧ラインLv(配線層)が並行に配設されている。選択ラインLsの一方の端部には端子パッド部(端子電極)PDsが設けられ、電源電圧ラインLvの一方の端部にも端子パッド部(端子電極)PDvが設けられている。
The
ここで、端子パッド部PDs、PDvは、各々上述した本発明に係る回路基板(図1、図2参照)と同等の端子構造を有し、選択ラインLs及び電源電圧ラインLv上に被覆形成された平坦化膜(図示を省略;図12参照)に開口されたコンタクトホールを介して端子電極が接続されている。端子電極は、後述するように、平坦化膜上に形成される画素電極15(有機EL素子の例えばアノード電極)となる導電層をパターニングすることによって同じ工程で形成される。 Here, each of the terminal pad portions PDs and PDv has a terminal structure equivalent to the above-described circuit board according to the present invention (see FIGS. 1 and 2), and is formed on the selection line Ls and the power supply voltage line Lv. Terminal electrodes are connected through contact holes opened in the planarizing film (not shown; see FIG. 12). As will be described later, the terminal electrode is formed in the same process by patterning a conductive layer to be the pixel electrode 15 (for example, an anode electrode of the organic EL element) formed on the planarizing film.
表示画素PIXの各色画素PXr、PXg、PXbは、例えば図6に示すように、絶縁性基板11上に1乃至複数のトランジスタ(例えばアモルファスシリコン薄膜トランジスタ等;回路素子)を有する画素駆動回路DCと、当該画素駆動回路DCにより生成される発光駆動電流が、上記画素電極15に供給されることにより発光動作する有機EL素子(表示素子)OLEDと、を備えた回路構成を有している。
Each color pixel PXr, PXg, PXb of the display pixel PIX includes, for example, a pixel driving circuit DC having one or more transistors (for example, amorphous silicon thin film transistors; circuit elements) on an insulating
画素駆動回路DCは、具体的には、例えば図6に示すように、ゲート端子が選択ラインLsに、ドレイン端子が表示パネル10の列方向に配設されたデータラインLdに、ソース端子が接点N11に各々接続されたトランジスタ(選択トランジスタ)Tr11と、ゲート端子が接点N11に、ドレイン端子が電源電圧ラインLvに、ソース端子が接点N12に各々接続されたトランジスタ(発光駆動トランジスタ)Tr12と、トランジスタTr12のゲート端子及びソース端子間に接続されたキャパシタCsと、を備えている。
Specifically, as shown in FIG. 6, for example, the pixel drive circuit DC has a gate terminal at the selection line Ls, a drain terminal at the data line Ld arranged in the column direction of the
ここでは、トランジスタTr11、Tr12はいずれもnチャネル型の薄膜トランジスタ(電界効果型トランジスタ)が適用されている。トランジスタTr11、Tr12がpチャネル型であれば、ソース端子及びドレイン端子が互いに逆になる。また、キャパシタCsはトランジスタTr12のゲート−ソース間に形成される寄生容量、又は、該ゲート−ソース間に付加的に設けられた補助容量、もしくは、これらの寄生容量と補助容量からなる容量成分である。 Here, n-channel thin film transistors (field effect transistors) are applied to the transistors Tr11 and Tr12. If the transistors Tr11 and Tr12 are p-channel type, the source terminal and the drain terminal are opposite to each other. The capacitor Cs is a parasitic capacitance formed between the gate and the source of the transistor Tr12, an auxiliary capacitance additionally provided between the gate and the source, or a capacitance component composed of these parasitic capacitance and auxiliary capacitance. is there.
有機EL素子OLEDは、アノード端子(アノード電極となる画素電極15)が上記画素駆動回路DCの接点N12に接続され、カソード端子(カソード電極)が対向電極19と一体的に形成され、所定の基準電圧Vcom(例えば接地電位Vgnd)に直接又は間接的に接続されている。ここで、対向電極19は、図5に示すように、絶縁性基板11上に2次元配列された複数の表示画素PIXの画素電極15に対して共通に対向するように、単一の電極層(べた電極)により形成されている。これにより、複数の表示画素PIXに上記基準電圧Vcomが共通に印加される。
The organic EL element OLED has an anode terminal (
図5に示した表示画素PIX(図6に示した画素駆動回路DC及び有機EL素子OLED)において、選択ラインLsは、図示を省略した選択ドライバに接続され、所定のタイミングで表示パネル10の行方向に配列された複数の表示画素PIX(色画素PXr、PXg、PXb)を選択状態に設定するための選択信号Sselが印加される。また、データラインLdは、図示を省略したデータドライバに接続され、上記表示画素PIXの選択状態に同期するタイミングで表示データに応じた階調信号Vpixが印加される。
In the display pixel PIX shown in FIG. 5 (pixel drive circuit DC and organic EL element OLED shown in FIG. 6), the selection line Ls is connected to a selection driver (not shown), and the row of the
また、電源電圧ラインLvは、例えば所定の高電位電源に直接又は間接的に接続され、各表示画素PIX(色画素PXr、PXg、PXb)に設けられる有機EL素子OLEDの画素電極15に表示データに応じた発光駆動電流を流すために、有機EL素子OLEDの対向電極19に印加される基準電圧Vcomより電位の高い、所定の高電圧(電源電圧Vdd)が印加される。
Further, the power supply voltage line Lv is directly or indirectly connected to a predetermined high potential power supply, for example, and display data is displayed on the
すなわち、図6に示す画素駆動回路DCにおいては、各表示画素PIXにおいて直列に接続されたトランジスタTr12と有機EL素子OLEDの組の両端(トランジスタTr12のドレイン端子と有機EL素子OLEDのカソード端子)にそれぞれ電源電圧Vddと基準電圧Vcomを印加して、有機EL素子OLEDに順バイアスを付与し、有機EL素子OLEDが発光可能な状態とし、さらに、階調信号Vpixに応じて有機EL素子OLEDに流れる発光駆動電流の電流値を制御している。 That is, in the pixel driving circuit DC shown in FIG. 6, the transistor Tr12 and the organic EL element OLED that are connected in series in each display pixel PIX are connected to both ends (the drain terminal of the transistor Tr12 and the cathode terminal of the organic EL element OLED). A power supply voltage Vdd and a reference voltage Vcom are respectively applied to apply a forward bias to the organic EL element OLED so that the organic EL element OLED can emit light, and further flows to the organic EL element OLED according to the gradation signal Vpix. The current value of the light emission drive current is controlled.
そして、このような回路構成を有する表示画素PIXにおける駆動制御動作は、まず、図示を省略した選択ドライバから選択ラインLsに対して、所定の選択期間に選択レベル(オンレベル;例えばハイレベル)の選択信号Sselを印加することにより、トランジスタTr11がオン動作して当該表示画素PIXが選択状態に設定される。このタイミングに同期して、図示を省略したデータドライバから表示データに応じた電圧値を有する階調信号VpixをデータラインLdに印加するように制御する。これにより、トランジスタTr11を介して、階調信号Vpixに応じた電位が接点N11(すなわち、トランジスタTr12のゲート端子)に印加される。 The drive control operation in the display pixel PIX having such a circuit configuration is first performed at a selection level (on level; for example, high level) during a predetermined selection period from a selection driver (not shown) to the selection line Ls. By applying the selection signal Ssel, the transistor Tr11 is turned on and the display pixel PIX is set to the selected state. In synchronization with this timing, control is performed so that a gradation signal Vpix having a voltage value corresponding to display data is applied to the data line Ld from a data driver (not shown). As a result, a potential corresponding to the gradation signal Vpix is applied to the contact N11 (that is, the gate terminal of the transistor Tr12) via the transistor Tr11.
図2に示した回路構成を有する画素駆動回路DCにおいては、トランジスタTr12のドレイン−ソース間電流(すなわち、有機EL素子OLEDに流れる発光駆動電流)の電流値は、ドレイン−ソース間の電位差及びゲート−ソース間の電位差によって決定される。ここで、電源電圧ラインLvを介してトランジスタTr12のドレイン端子(ドレイン電極)に印加される電源電圧Vddと、上述した対向電極19を介して有機EL素子OLEDのカソード端子(カソード電極)に印加される基準電圧Vcomは固定値であるので、トランジスタTr12のドレイン−ソース間の電位差は、電源電圧Vddと基準電圧Vcomによって予め固定されている。そして、トランジスタTr12のゲート−ソース間の電位差は、階調信号Vpixの電位によって一義的に決定されるので、トランジスタTr12のドレイン−ソース間に流れる電流の電流値は、階調信号Vpixによって制御することができる。
In the pixel drive circuit DC having the circuit configuration shown in FIG. 2, the current value of the drain-source current of the transistor Tr12 (that is, the light emission drive current flowing through the organic EL element OLED) is the potential difference between the drain-source and the gate. -Determined by the potential difference between the sources. Here, the power supply voltage Vdd applied to the drain terminal (drain electrode) of the transistor Tr12 via the power supply voltage line Lv, and the cathode terminal (cathode electrode) of the organic EL element OLED via the
このように、トランジスタTr12が接点N11の電位に応じた導通状態(すなわち、階調信号Vpixに応じた導通状態)でオン動作して、高電位側の電源電圧VddからトランジスタTr12及び有機EL素子OLEDを介して低電位側の基準電圧Vcom(接地電位Vgnd)に、所定の電流値を有する発光駆動電流が流れるので、有機EL素子OLEDが階調信号Vpix(すなわち表示データ)に応じた輝度階調で発光動作する。また、このとき、接点N11に印加された階調信号Vpixに基づいて、トランジスタTr12のゲート−ソース間のキャパシタCsに電荷が蓄積(充電)される。 In this way, the transistor Tr12 is turned on in a conductive state corresponding to the potential of the contact N11 (that is, a conductive state corresponding to the gradation signal Vpix), and the transistor Tr12 and the organic EL element OLED are turned on from the power supply voltage Vdd on the high potential side. Since a light emission driving current having a predetermined current value flows through the reference voltage Vcom (ground potential Vgnd) on the low potential side through the organic EL element OLED, the luminance gradation corresponding to the gradation signal Vpix (that is, display data) The flash operates with. At this time, charges are accumulated (charged) in the capacitor Cs between the gate and the source of the transistor Tr12 based on the gradation signal Vpix applied to the contact N11.
次いで、上記選択期間終了後の非選択期間において、選択ラインLsに非選択レベル(オフレベル;例えばローレベル)の選択信号Sselを印加することにより、表示画素PIXのトランジスタTr11がオフ動作して当該表示画素PIXが非選択状態に設定され、データラインLdと画素駆動回路DC(具体的には接点N11)とが電気的に遮断される。このとき、上記キャパシタCsに蓄積された電荷が保持されることにより、トランジスタTr12のゲート端子に階調信号Vpixに相当する電圧が保持された(すなわち、ゲート−ソース間の電位差が保持された)状態となる。 Next, in a non-selection period after the end of the selection period, by applying a selection signal Ssel of a non-selection level (off level; for example, low level) to the selection line Ls, the transistor Tr11 of the display pixel PIX is turned off, The display pixel PIX is set to a non-selected state, and the data line Ld and the pixel drive circuit DC (specifically, the contact N11) are electrically disconnected. At this time, the charge accumulated in the capacitor Cs is held, so that the voltage corresponding to the gradation signal Vpix is held at the gate terminal of the transistor Tr12 (that is, the potential difference between the gate and the source is held). It becomes a state.
したがって、上記選択状態における発光動作と同様に、電源電圧VddからトランジスタTr12を介して、有機EL素子OLEDに所定の発光駆動電流が流れて、発光動作状態が継続される。この発光動作状態は、次の階調信号Vpixが印加される(書き込まれる)まで、例えば、1フレーム期間継続するように制御される。そして、このような駆動制御動作を、表示パネル10に2次元配列された全ての表示画素PIX(各色画素PXr、PXg、PXb)について、例えば各行ごとに順次実行することにより、所望の画像情報を表示する画像表示動作を実行することができる。
Accordingly, similarly to the light emission operation in the selected state, a predetermined light emission drive current flows from the power supply voltage Vdd to the organic EL element OLED via the transistor Tr12, and the light emission operation state is continued. This light emitting operation state is controlled so as to continue, for example, for one frame period until the next gradation signal Vpix is applied (written). Then, such a drive control operation is sequentially executed for every row, for example, for all the display pixels PIX (each color pixel PXr, PXg, PXb) two-dimensionally arranged on the
なお、図6においては、表示画素PIXに設けられる画素駆動回路DCとして、表示データに応じて各表示画素PIX(具体的には、画素駆動回路DCのトランジスタTr12のゲート端子;接点N11)に書き込む階調信号Vpixの電圧値を調整(指定)することにより、有機EL素子OLEDに流す発光駆動電流の電流値を制御して、所望の輝度階調で発光動作させる電圧指定型の階調制御方式に対応した回路構成を示したが、表示データに応じて各表示画素PIXに供給する(書き込む)電流の電流値を調整(指定)することにより、有機EL素子OLEDに流す発光駆動電流の電流値を制御して、所望の輝度階調で発光動作させる電流指定型の階調制御方式の回路構成を有するものであってもよい。 In FIG. 6, the pixel driving circuit DC provided in the display pixel PIX is written in each display pixel PIX (specifically, the gate terminal of the transistor Tr12 of the pixel driving circuit DC; the contact N11) according to display data. A voltage designation type gradation control method for controlling the current value of the light emission drive current to flow through the organic EL element OLED by adjusting (specifying) the voltage value of the gradation signal Vpix so that the light emission operation is performed at a desired luminance gradation. Although the circuit configuration corresponding to is shown, by adjusting (specifying) the current value of the current supplied (written) to each display pixel PIX according to the display data, the current value of the light emission drive current passed through the organic EL element OLED It is also possible to have a circuit configuration of a current designation type gradation control system that controls light emission and performs light emission operation at a desired luminance gradation.
(表示画素のデバイス構造)
次に、上述したような回路構成を有する表示画素(発光駆動回路及び有機EL素子)の具体的なデバイス構造(平面レイアウト及び断面構造)を示し、本発明の適用について説明する。
(Device structure of display pixel)
Next, a specific device structure (planar layout and cross-sectional structure) of the display pixel (light emission drive circuit and organic EL element) having the circuit configuration as described above will be described, and application of the present invention will be described.
図7は、本発明に係る回路基板を適用した表示パネルに適用可能な表示画素の一例を示す平面レイアウト図である。ここでは、図5に示した表示画素PIXの赤(R)、緑(G)、青(B)の各色画素PXr、PXg、PXbのうちの、特定の一の色画素の平面レイアウトを示す。なお、図7においては、画素駆動回路DCの各トランジスタ及び配線層等が形成された層を中心に示し、各配線層及び各電極の配置を明瞭にするために、便宜的にハッチングを施して示した。また、図8は、図7に示した平面レイアウトを有する表示画素における断面構造を示す概略断面図である。図8(a)は、図7に示した平面レイアウトにおけるVIIJ−VIIJ線(本明細書においては図7中に示したローマ数字の「7」に対応する記号として便宜的に「VII」を用いる)に沿った断面を示す概略断面図であり、図8(b)は、図7に示した平面レイアウトにおけるVIIK−VIIK線に沿った断面を示す概略断面図である。 FIG. 7 is a plan layout view showing an example of a display pixel applicable to a display panel to which the circuit board according to the present invention is applied. Here, a planar layout of one specific color pixel among the red (R), green (G), and blue (B) color pixels PXr, PXg, and PXb of the display pixel PIX shown in FIG. 5 is shown. In FIG. 7, the layer in which each transistor and wiring layer of the pixel driving circuit DC are formed is mainly shown, and hatching is performed for convenience in order to clarify the arrangement of each wiring layer and each electrode. Indicated. FIG. 8 is a schematic sectional view showing a sectional structure of the display pixel having the planar layout shown in FIG. FIG. 8A shows the VIIJ-VIIJ line in the planar layout shown in FIG. 7 (in this specification, “VII” is used as a symbol corresponding to the Roman numeral “7” shown in FIG. 7 for convenience). 8B is a schematic cross-sectional view showing a cross section taken along line VIIK-VIIK in the planar layout shown in FIG.
図6に示した表示画素PIX(色画素PXr、PXg、PXb)は、具体的には、絶縁性基板11の一面側に設定された画素形成領域(各色画素PXr、PXg、PXbにおける有機EL素子の形成領域;図8参照)Rpxにおいて、例えば図7に示すような平面レイアウトの上方及び下方の縁辺領域に行方向(図面左右方向)に延在するように、選択ラインLs及び電源電圧ラインLvが各々配設されるとともに、これらのラインLs、Lvに直交するように、上記平面レイアウトの左方の縁辺領域に列方向(図面上下方向)に延在するようにデータラインLdが配設されている。また、上記平面レイアウトの右方の縁辺領域には右側に隣接する色画素にまたがって列方向に延在するようにバンク(詳しくは後述する)17が配設されている。
Specifically, the display pixels PIX (color pixels PXr, PXg, PXb) shown in FIG. 6 are pixel formation regions (organic EL elements in the color pixels PXr, PXg, PXb) set on one surface side of the insulating
ここで、例えば図7、図8に示すように、データラインLdは、選択ラインLs及び電源電圧ラインLvよりも下方側(絶縁性基板11側)に設けられ、トランジスタTr11、Tr12のゲート電極Tr11g、Tr12gを形成するためのゲートメタル層をパターニングすることによって、当該ゲート電極Tr11g、Tr12gと同じ工程で当該ゲート電極Tr11g、Tr12gと同層に形成される。また、データラインLdは、その上に被覆形成されたゲート絶縁膜12に設けられたコンタクトホールCH11を介して、トランジスタTr11のドレイン電極Tr11dに接続されている。
Here, for example, as shown in FIGS. 7 and 8, the data line Ld is provided on the lower side (insulating
選択ラインLs及び電源電圧ラインLvは、データラインLdやゲート電極Tr11g、Tr12gよりも上層側に設けられ、トランジスタTr11、Tr12のソース電極Tr11s、Tr12s、ドレイン電極Tr11d、Tr12dを形成するためのソース、ドレインメタル層をパターニングすることによって、当該ソース電極Tr11s、Tr12s、ドレイン電極Tr11d、Tr12dと同じ工程で形成される。 The selection line Ls and the power supply voltage line Lv are provided on the upper layer side than the data line Ld and the gate electrodes Tr11g and Tr12g, and are sources for forming the source electrodes Tr11s and Tr12s and drain electrodes Tr11d and Tr12d of the transistors Tr11 and Tr12. By patterning the drain metal layer, it is formed in the same process as the source electrodes Tr11s and Tr12s and the drain electrodes Tr11d and Tr12d.
選択ラインLsは、トランジスタTr11のゲート電極Tr11gの両端に位置するゲート絶縁膜12に設けられたコンタクトホールCH12を介してゲート電極Tr11gに接続されている。また、電源電圧ラインLvは、トランジスタTr12のドレイン電極Tr12dと一体的に形成されている。
The selection line Ls is connected to the gate electrode Tr11g via a contact hole CH12 provided in the
画素駆動回路DCの各回路素子は、例えば図7に示すように、図6に示したトランジスタTr11が行方向に延在するように配置され、また、トランジスタTr12が列方向に沿って延在するように配置されている。ここで、各トランジスタTr11、Tr12は、周知の電界効果型の薄膜トランジスタ構造を有し、各々、ゲート電極Tr11g、Tr12gと、ゲート絶縁膜12を介して各ゲート電極Tr11g、Tr12gに対応する領域に形成された半導体層SMCと、該半導体層SMCの両端部に延在するように形成されたソース電極Tr11s、Tr12s及びドレイン電極Tr11d、Tr12dと、を有している。
For example, as shown in FIG. 7, each circuit element of the pixel drive circuit DC is arranged so that the transistor Tr11 shown in FIG. 6 extends in the row direction, and the transistor Tr12 extends in the column direction. Are arranged as follows. Here, each of the transistors Tr11 and Tr12 has a well-known field effect type thin film transistor structure, and is formed in a region corresponding to each of the gate electrodes Tr11g and Tr12g via the gate electrodes Tr11g and Tr12g and the
なお、各トランジスタTr11、Tr12のソース電極Tr11s、Tr12sとドレイン電極Tr11d、Tr12dが対向する半導体層SMC上には当該半導体層SMCへのエッチングダメージを防止するための酸化シリコン又は窒化シリコン等からなるチャネル保護層BLが形成され、また、ソース電極Tr11s、Tr12s及びドレイン電極Tr11d、Tr12dと半導体層SMCとの間には、当該半導体層SMCとソース電極Tr11s、Tr12s及びドレイン電極Tr11d、Tr12dとのオーミック接続を実現するための不純物層OHMが形成されている。 Note that a channel made of silicon oxide or silicon nitride for preventing etching damage to the semiconductor layer SMC is provided on the semiconductor layer SMC where the source electrodes Tr11s and Tr12s and the drain electrodes Tr11d and Tr12d of the transistors Tr11 and Tr12 face each other. A protective layer BL is formed, and an ohmic connection between the semiconductor layer SMC and the source electrodes Tr11s and Tr12s and the drain electrodes Tr11d and Tr12d is provided between the source electrodes Tr11s and Tr12s and the drain electrodes Tr11d and Tr12d and the semiconductor layer SMC. An impurity layer OHM for realizing the above is formed.
そして、図6に示した画素駆動回路DCの回路構成に対応するように、トランジスタTr11は、図7に示すように、ゲート電極Tr11gがゲート絶縁膜12に設けられたコンタクトホールCH12を介して選択ラインLsに接続され、同ドレイン電極Tr11dがゲート絶縁膜12に設けられたコンタクトホールCH11を介してデータラインLdに接続されている。
Then, to correspond to the circuit configuration of the pixel drive circuit DC shown in FIG. 6, the transistor Tr11 is selected via the contact hole CH12 in which the gate electrode Tr11g is provided in the
トランジスタTr12は、図7、図8に示すように、ゲート電極Tr12gがゲート絶縁膜12に設けられたコンタクトホールCH13を介して上記トランジスタTr11のソース電極Tr11sに接続され、同ドレイン電極Tr12dが電源電圧ラインLvと一体的に形成され、同ソース電極Tr12sが無機絶縁膜13及び平坦化膜14に設けられたコンタクトホールCH14を介して有機EL素子OLEDの画素電極15に接続されている。
As shown in FIGS. 7 and 8, the transistor Tr12 has a gate electrode Tr12g connected to the source electrode Tr11s of the transistor Tr11 via a contact hole CH13 provided in the
また、キャパシタCsは、図7、図8に示すように、絶縁性基板11上にトランジスタTr12のゲート電極Tr12gと一体的に形成された電極Ecaと、ゲート絶縁膜12上にトランジスタTr12のソース電極Tr12sと一体的に形成された電極Ecbと、がゲート絶縁膜12を介して対向するように設けられている。また、上述したように、電極Ecb上の無機絶縁膜13及び平坦化膜14にはコンタクトホールCH14が設けられ、当該コンタクトホールCH14を介して有機EL素子OLEDの画素電極15に接続されている。
7 and 8, the capacitor Cs includes an electrode Eca formed integrally with the gate electrode Tr12g of the transistor Tr12 on the insulating
有機EL素子OLEDは、図7、図8に示すように、上記画素駆動回路DC(トランジスタTr11、Tr12、キャパシタCs等)を被覆するように形成された酸化シリコン等からなる無機絶縁膜13上に、少なくとも有機EL素子が形成される領域を平坦化するための樹脂材料等からなる平坦化膜14が形成され、当該平坦化膜14上に、無機絶縁膜13及び平坦化膜14を貫通して設けられたコンタクトホールCH14を介してトランジスタTr12のソース電極Tr12sに接続されて所定の発光駆動電流が供給される、光反射特性を有する反射層15a及び光透過特性を有する透明電極層15bからなる光透過特性を有する画素電極(例えばアノード電極)15と、隣接する表示画素PIX相互の画素電極15間の平坦化膜14上に形成された層間絶縁膜16及び絶縁性基板11(層間絶縁膜16)表面から突出して配設されたバンク17により画定された(バンク17に取り囲まれた領域である)画素形成領域Rpxに形成された正孔輸送層18a及び電子輸送性発光層18bからなる有機EL層(発光機能層)18と、絶縁性基板11上に2次元配列された各表示画素PIXの画素電極15に共通して対向するように設けられた光透過特性を有する単一の電極層(べた電極)からなる対向電極(例えばカソード電極)19と、が順次積層されている。なお、対向電極19は、各画素形成領域Rpxだけでなく、当該画素形成領域Rpxを画定するバンク17上にも延在するように設けられている。
As shown in FIGS. 7 and 8, the organic EL element OLED is formed on the inorganic insulating
ここで、図7、図8に示したパネル構造においては、選択ラインLs及び電源電圧ラインLvをトランジスタTr11、Tr12のソース電極Tr11s、Tr12s及びドレイン電極Tr11d、Tr12dを形成するためのソース、ドレインメタル層をパターニングすることによって形成し、選択ラインLsをコンタクトホールCH12を介してトランジスタTr11のゲート電極Tr11gに接続し、電源電圧ラインLvをトランジスタTr12のドレイン電極Tr12dと一体的に形成し、また、データラインLdをトランジスタTr11、Tr12のゲート電極Tr11g、Tr12gを形成するためのゲートメタル層をパターニングすることによって形成し、コンタクトホールCH11を介してトランジスタTr11のドレイン電極Tr11dに接続する場合について説明したが、本発明に係る回路基板を適用可能な表示パネルはこれに限定されるものではなく、選択ラインLs及び電源電圧ラインLvを上記ゲートメタル層をパターニングすることによってゲート絶縁膜12の下方に形成し、データラインLdを上記ソース、ドレインメタル層をパターニングすることによってゲート絶縁膜12の上層に形成することでコンタクトホールCH11及びCH12を設けることなく、選択ラインLsをゲート電極Tr11gと一体的に、また、データラインLdをドレイン電極Tr11dと一体的に設けるようにしてもよい。なおこの場合、代わりにドレイン電極Tr12dと電源電圧ラインLvとを接続するためのコンタクトホールを形成する。
Here, in the panel structure shown in FIGS. 7 and 8, the selection line Ls and the power supply voltage line Lv are used as the source and drain metals for forming the source electrodes Tr11s and Tr12s and the drain electrodes Tr11d and Tr12d of the transistors Tr11 and Tr12. The layer is formed by patterning, the selection line Ls is connected to the gate electrode Tr11g of the transistor Tr11 via the contact hole CH12, the power supply voltage line Lv is formed integrally with the drain electrode Tr12d of the transistor Tr12, and the data The line Ld is formed by patterning a gate metal layer for forming the gate electrodes Tr11g and Tr12g of the transistors Tr11 and Tr12, and the drain electrode T of the transistor Tr11 is formed through the contact hole CH11. Although the case of connecting to r11d has been described, the display panel to which the circuit board according to the present invention is applicable is not limited to this, and the selection metal Ls and the power supply voltage line Lv are patterned by patterning the gate metal layer. The selection line Ls is formed without forming the contact holes CH11 and CH12 by forming the data line Ld above the
バンク17は、表示パネル10に2次元配列される複数の表示画素PIX(各色画素PXr、PXg、PXb)相互の境界領域(各画素電極15間の領域)であって、表示パネル10の列方向に(表示パネル10全体では例えば図5に示したように柵状又は格子状の平面パターンを有するように)配設されている。ここで、図7、図8に示すように、上記境界領域のうち、表示パネル10(絶縁性基板11)の列方向には上記トランジスタTr12が延在して形成されており、バンク17は、例えば当該トランジスタTr12を略被覆し、各表示画素PIXの画素形成領域Rpxの画素電極15間に形成される層間絶縁膜16上に、絶縁性基板11表面から連続的に突出するように形成されている。これにより、バンク17により囲まれた列方向に延在する領域(列方向(図5の上下方向)に配列された複数の表示画素PIXの画素形成領域Rpx)が、有機EL層18(正孔輸送層18a及び電子輸送性発光層18b)を形成する際の有機化合物材料の塗布領域として規定される。
The
ここで、バンク17は、例えば感光性の樹脂材料を用いて形成され、少なくともその表面(側面及び上面)が、画素形成領域Rpxに塗布される有機化合物含有液に対して撥液性を有するように表面処理が施されている。
そして、上記画素駆動回路DC、有機EL素子OLED及びバンク17が形成された絶縁性基板11の一面側全域には、例えば図8(a)、図8(b)に示すように、保護絶縁膜(パッシベーション膜)としての機能を有する封止層20が被覆形成されている。さらには、図示を省略したが、絶縁性基板11に対向するようにガラス基板等からなる封止基板が接合されているものであってもよい。
Here, the
Further, as shown in FIGS. 8A and 8B, for example, as shown in FIGS. 8A and 8B, a protective insulating film is formed on the entire area of one surface of the insulating
このような表示パネル10(表示画素PIX)においては、データラインLdを介して供給される表示データに応じた階調信号Vpixに基づいて、所定の電流値を有する発光駆動電流がトランジスタTr12のソース−ドレイン間に流れ、有機EL素子OLEDの画素電極15に供給されることにより、各表示画素PIX(各色画素PXr、PXg、PXb)の有機EL素子OLEDが上記表示データに応じた所望の輝度階調で発光動作する。
In such a display panel 10 (display pixel PIX), the light emission drive current having a predetermined current value is generated from the source of the transistor Tr12 based on the gradation signal Vpix corresponding to the display data supplied via the data line Ld. -The liquid crystal flows between the drains and is supplied to the
ここで、図7、図8に示したようなデバイス構造を有する表示画素PIXにおいては、画素電極15の上層を構成する透明電極層15b及び対向電極19が光透過特性(可視光に対して高い透過率)を有するとともに、画素電極15の下方側を構成する反射層15aが光反射特性(可視光に対して高い反射率)を有することにより、各表示画素PIXの有機EL層18において発光した光は、光透過特性を有する対向電極19を介して視野側(図8の上方)に直接放出されるとともに、画素電極15(下層を構成する反射層15a)で反射して対向電極19を介して視野側に放出される。すなわち、本実施形態に係る表示パネル10は、トップエミッション型の発光構造を有し、絶縁性基板11上に形成された画素駆動回路DCの各回路素子や配線層が、図7に示すように、平坦化膜14上に形成された有機EL素子OLEDと平面的に重なるように配置されている。
Here, in the display pixel PIX having the device structure as shown in FIGS. 7 and 8, the
なお、本発明は上述したように、トップエミッション型の発光構造を有する表示パネル(有機ELパネル)に限定されるものではなく、対向電極19を光反射特性を有する導電膜により構成し、画素電極15をITO等の透明電極層のみにより構成することにより、有機EL層18において発光した光を、絶縁性基板11側に出射するボトムエミッション型の発光構造を有する表示パネルに適用するものであってもよい。
Note that, as described above, the present invention is not limited to a display panel (organic EL panel) having a top emission type light emitting structure, and the
また、上述した表示パネルにおいては、表示画素PIXとして発光素子である有機EL素子OLEDと、複数(2個)の薄膜トランジスタ(TFT)からなる画素駆動回路DCとを備えた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、表示パネルを構成する基板(絶縁性基板)上に1又は複数(2個以上)の薄膜トランジスタやキャパシタ等の機能素子を備え、当該機能素子により表示画素を駆動するものであれば、液晶表示パネル等の他の表示パネルやデバイスにも良好に適用することができる。 In the above-described display panel, the case where the display pixel PIX includes the organic EL element OLED that is a light emitting element and the pixel drive circuit DC including a plurality (two) of thin film transistors (TFTs) has been described. The invention is not limited to this. One or a plurality (two or more) of thin film transistors and capacitors are provided on a substrate (insulating substrate) that constitutes the display panel, and display pixels are formed by the functional elements. As long as it is driven, it can be applied well to other display panels and devices such as a liquid crystal display panel.
(表示パネルの製造方法)
次に、上述した表示パネルの製造方法について説明する。
図9乃至図11は、本発明に係る回路基板を適用した表示パネルの製造方法の一例を示す工程断面図である。ここでは、本発明に係る回路基板を適用した表示パネルの製造方法の特徴を明確にするために、図8(a)に示したIIVJ−IIVJ断面のパネル構造の一部分(トランジスタTr12、キャパシタCs、バンク17、有機EL素子OLED)、及び、図5に示した選択ラインLsの端部に設けられる端子パッド部PDs、電源電圧ラインLvの端部に設けられる端子パッド部PDvを便宜的に抜き出した構造を示して説明する。また、選択ラインLs及び電源電圧ラインLvは、低抵抗化等を図るため、後述するように、積層配線構造を有している。図12は、本発明に係る回路基板を適用した表示パネルにおける端子パッド部と外部配線端子部との接続構造の一例を示す概略断面図であり、図13は、本発明に係る回路基板を適用した表示パネルにおける端子パッド部と外部配線端子部との接続構造の他の例を示す概略断面図である。
(Display panel manufacturing method)
Next, a method for manufacturing the display panel described above will be described.
9 to 11 are process cross-sectional views showing an example of a method for manufacturing a display panel to which the circuit board according to the present invention is applied. Here, in order to clarify the characteristics of the manufacturing method of the display panel to which the circuit board according to the present invention is applied, a part of the panel structure of the IIVJ-IIVJ section shown in FIG. 8A (transistor Tr12, capacitor Cs, The
上述した表示パネルの製造方法は、まず、図9(a)に示すように、ガラス基板等の絶縁性基板11の一面側(図面上面側)に設定された表示画素PIX(各色画素PXr、PXg、PXb)の画素形成領域Rpxに、画素駆動回路DCのトランジスタTr11、Tr12やキャパシタCs、データラインLdや選択ラインLs、電源電圧ラインLv等の配線層を形成する(図7、図8参照)。
In the display panel manufacturing method described above, first, as shown in FIG. 9A, display pixels PIX (respective color pixels PXr, PXg) set on one surface side (the upper surface side of the drawing) of an insulating
具体的には、絶縁性基板11上に、ゲート電極Tr11g、Tr12g、及び、当該ゲート電極Tr12gと一体的に形成されるキャパシタCsの一方側の電極Eca、データラインLdを同一のゲートメタル層をパターニングすることによって同時に形成し、その後、絶縁性基板11の全域に窒化シリコンからなるゲート絶縁膜12を被覆形成する。
Specifically, the gate electrodes Tr11g, Tr12g, the electrode Eca on one side of the capacitor Cs formed integrally with the gate electrode Tr12g, and the data line Ld on the insulating
次いで、ゲート絶縁膜12上の各ゲート電極Tr11g、Tr12gに対応する領域に、例えば、アモルファスシリコンやポリシリコン等からなる半導体層SMCを形成し、当該半導体層SMCの両端部にオーミック接続のための不純物層OHMを介してソース電極Tr11s、Tr12s及びドレイン電極Tr11d、Tr12dを形成する。
Next, a semiconductor layer SMC made of, for example, amorphous silicon or polysilicon is formed in a region corresponding to each of the gate electrodes Tr11g and Tr12g on the
このとき、同一のソース、ドレインメタル層をパターニングすることによってソース電極Tr12sに接続されたキャパシタCsの他方側の電極Ecbを形成するとともに、上記選択ラインLs及び電源電圧ラインLvを同時に形成する。ここで、トランジスタTr11、Tr12のソース電極Tr11s、Tr12s及びドレイン電極Tr11d、Tr12d、キャパシタCsの他方側の電極Ecb、選択ラインLs、電源電圧ラインLvは、図9(a)に示すように、配線抵抗を低減し、かつ、マイグレーションを低減する目的で、例えばアルミニウム−チタン(AlTi)やアルミニウム−ネオジウム−チタン(AlNdTi)等のアルミニウム合金層と、クロム(Cr)等の遷移金属層からなる積層配線構造を有しているものであってもよい。 At this time, by patterning the same source and drain metal layers, the electrode Ecb on the other side of the capacitor Cs connected to the source electrode Tr12s is formed, and the selection line Ls and the power supply voltage line Lv are simultaneously formed. Here, the source electrodes Tr11s and Tr12s and drain electrodes Tr11d and Tr12d of the transistors Tr11 and Tr12, the electrode Ecb on the other side of the capacitor Cs, the selection line Ls, and the power supply voltage line Lv are connected as shown in FIG. For the purpose of reducing resistance and reducing migration, for example, a multilayer wiring comprising an aluminum alloy layer such as aluminum-titanium (AlTi) or aluminum-neodymium-titanium (AlNdTi) and a transition metal layer such as chromium (Cr) It may have a structure.
次いで、図9(b)に示すように、上記トランジスタTr11、Tr12、キャパシタCs、選択ラインLs及び電源電圧ラインLvを含む絶縁性基板11の一面側全域を被覆するように、酸化シリコン又は窒化シリコン等からなる無機絶縁膜13を形成する。さらに、図9(c)に示すように、上記無機絶縁膜13が形成された絶縁性基板11の一面側全域(少なくとも表示画素PIXが配列される画素エリア及び後述する端子パッド部PDs、PDvが形成される領域)を被覆するように、例えばアクリル系やエポキシ系、ポリイミド系等の樹脂材料(有機材料)を塗布し、プリベーク、露光、現像、焼成を経て、2〜十数μm程度の膜厚を有する平坦化膜14を形成する。
Next, as shown in FIG. 9B, silicon oxide or silicon nitride is coated so as to cover the entire area of one surface of the insulating
平坦化膜14は、具体的には、JSR製の感光性アクリル系樹脂材料PC403を良好に適用することができ、このような樹脂材料を含有する溶液を絶縁性基板11上に塗布することにより、上記2〜十数μm程度の比較的厚い膜厚を有し、かつ、絶縁性基板11表面の段差を良好に緩和することができる平坦化膜14を容易に形成することができる。
Specifically, the photosensitive acrylic resin material PC403 made by JSR can be applied satisfactorily for the
プリベーク、露光、現像、焼成による平坦化膜14のパターニング後、平坦化膜14をマスクとして無機絶縁膜13をエッチング(ドライエッチング)して、図9(d)に示すように、トランジスタTr12のソース電極Tr12s(又は、キャパシタCsの他方側の電極Ecb)の上面が露出するコンタクトホール(開口部)CH14を形成するとともに、端子パッド部PDsが設けられる選択ラインLsの端部近傍、及び、端子パッド部PDvが設けられる電源電圧ラインLvの端部近傍において、選択ラインLs及び電源電圧ラインLvの上面が露出するコンタクトホール(開口部)CHLs、CHLvを同時に形成する。
After the patterning of the
次いで、図10(a)に示すように、上記コンタクトホールCH14、CHLs、CHLvを含む平坦化膜14上にスパッタリング法等を用いて、銀(Ag)やアルミニウム(Al)等の金属材料、あるいは、アルミニウム−ネオジウム−チタン(AlNdTi)等の合金材料からなる光反射特性を有する(より具体的には、可視光域に対して高い反射率を有する)金属薄膜を形成し、その後、当該金属薄膜をパターニングして、各画素形成領域Rpx(有機EL素子OLEDの形成領域)に対応する平面形状を有するとともに、コンタクトホールCH14内部において露出したトランジスタTr12のソース電極Tr12sに電気的に接続する反射層(反射金属層)15aを形成する。
Next, as shown in FIG. 10A, a metal material such as silver (Ag) or aluminum (Al) or the like is formed on the
このとき同時に、上記金属薄膜をパターニングして、端子パッド部PDs、PDvの形成領域(上述した端子接続領域Rtmに対応する)において所定の平面形状を有するとともに、上記コンタクトホールCHLs、CHLv内部において露出した選択ラインLs及び電源電圧ラインLvの端部近傍に電気的に接続する金属層Psa、Pvaを形成する。 At the same time, the metal thin film is patterned to have a predetermined planar shape in the region where the terminal pad portions PDs and PDv are formed (corresponding to the terminal connection region Rtm described above), and is exposed inside the contact holes CHLs and CHLv. Metal layers Psa and Pva that are electrically connected are formed in the vicinity of the ends of the selected line Ls and the power supply voltage line Lv.
次いで、上記反射層15a及び金属層Psa、Pvaを含む絶縁性基板11の一面側全域に、スパッタリング法等を用いて錫ドープ酸化インジウム(Indium Tin Oxide;ITO)や亜鉛ドープ酸化インジウム(Indium Zinc Oxide;IZO)、タングステンドープ酸化インジウム(Indium Tungsten Oxide;IWO)、タングステン−亜鉛ドープ酸化インジウム(Indium Tungsten Zinc Oxide;IWZO)等の透明電極材料からなる(光透過特性を有する)導電性酸化金属層を、膜厚50nm程度に薄膜形成した後、当該導電性酸化金属層をパターニングして、図10(b)に示すように、上記反射層15aを完全に被覆し、画素形成領域Rpxに対応する領域に延在する透明電極層15bを形成するとともに、上記各金属層Psa、Pvaを個別に完全に被覆し、端子パッド部PDs、PDvの形成領域に延在する電極層Psb、Pvbを形成する。ここで、透明電極材料として用いられるITO等は、200℃以上の高温条件で成膜すると多結晶化し、電気抵抗を低くして導電率を高くすることができる。
Next, the entire surface of the insulating
これにより、選択ラインLsの端部近傍の平坦化膜14上に、選択ラインLsに電気的に接続され、金属層Psa及び電極層Psbからなる積層構造の端子電極を有する端子パッド部PDs、及び、電源電圧ラインLvの端部近傍の平坦化膜14上に、電源電圧ラインLvに電気的に接続され、金属層Pva及び電極層Pvbからなる積層構造の端子電極を有する端子パッド部PDvが形成される。
Thereby, on the
このパターニング工程において、画素電極15の反射層15aは導電性酸化金属層(透明電極層15b)により上面及び側面が完全に被覆され、また、端子パッド部PDs、PDvの金属層Psa、Pvaは導電性酸化金属層(電極層Psb、Pvb)により上面及び側面が完全に被覆されて、露出しないようにした状態で導電性酸化金属層をエッチングすることによりパターニングが行われるので、導電性酸化金属層(ITO等)と反射層15aや金属層Psa、Pvaとの間の電池反応の発生を防止することができるとともに、反射層15aや金属層Psa、Pvaがオーバーエッチングされたり、エッチングダメージを受けたりすることを防止することができる。
In this patterning step, the
次いで、上記画素電極15及び端子パッド部PDs、PDvを含む絶縁性基板11の一面側全域を被覆するように、化学気相成長法(CVD法)等を用いて、例えばシリコン酸化膜やシリコン窒化膜等の無機の絶縁性材料からなる絶縁層を形成した後、パターニングすることにより、図8(a)及び図10(c)に示すように、隣接する表示画素PIX(色画素PXr、PXg、PXb)との境界領域(すなわち、隣接する画素電極15相互間の領域)を被覆するとともに、各画素形成領域Rpxに画素電極15の上面が露出する開口部、及び、各端子パッド部PDs、PDvの電極層Psb、Pvbの上面が露出する開口部を有する層間絶縁膜16を形成する。
Next, a chemical vapor deposition method (CVD method) or the like is used to cover the entire area of the one surface side of the insulating
次いで、図10(c)に示すように、隣接する表示画素PIX間の境界領域に形成された上記層間絶縁膜16上に、例えばポリイミド系やアクリル系等の感光性の樹脂材料からなるバンク17を形成する。具体的には、上記層間絶縁膜16を含む絶縁性基板11の一面側全域を被覆するように形成された感光性樹脂層をパターニングすることにより、行方向に隣接する表示画素PIX間の境界領域であって、表示パネル10の列方向に延在する領域を含む柵状又は格子状の平面パターン(図5参照)を有するバンク(隔壁)17を形成する。
Next, as shown in FIG. 10C, a
これにより、表示パネル10の列方向に配列された同一色の複数の表示画素PIXの画素形成領域Rpx(有機EL素子OLEDの有機EL層18の形成領域)がバンク17により囲まれて画定され、層間絶縁膜16に形成された開口部により外縁が規定された画素電極15の上面が露出する。
Thereby, the pixel formation region Rpx (the formation region of the
次いで、絶縁性基板11を純水で洗浄した後、例えば酸素プラズマ処理やUVオゾン処理等を施すことにより、各画素形成領域Rpxに露出する画素電極15の表面を、後述する正孔輸送材料や電子輸送性発光材料の有機化合物含有液に対して親液化する処理を施し、続いて、絶縁性基板11を例えば、フッ素系ガス中でプラズマ処理を行ってバンク表面を撥液化するか、または、フッ素系(ふっ素化合物)の撥液処理溶液に浸漬して取り出した後、アルコールや純水で洗浄し乾燥させてバンク17の表面に撥液性の薄膜(被膜)を形成して、バンク17の表面を有機化合物含有液に対して撥液化する。
Next, after cleaning the insulating
これにより、同一の絶縁性基板11上において、バンク17の表面のみが撥液化処理され、当該バンク17により画定された各画素形成領域Rpxに露出する画素電極15の表面は撥液化されていない状態(親液性)が保持されるので、後述するように、有機化合物含有液を塗布して有機EL層18(電子輸送性発光層18b)を形成する場合であっても、隣接する画素形成領域Rpxへの有機化合物含有液の漏出や乗り越えを防止することができ、隣接画素相互の混色を抑制して、赤、緑、青色の塗り分けが可能となる。
Thus, on the same insulating
なお、本明細書において使用する「撥液性」とは、後述する正孔輸送層18aとなる正孔輸送材料を含有する有機化合物含有液や、電子輸送性発光層18bとなる電子輸送性発光材料を含有する有機化合物含有液、もしくは、これらの溶液に用いる有機溶媒を、絶縁性基板上等に滴下して、接触角の測定を行った場合に、当該接触角が50°以上になる状態と規定する。また、「撥液性」に対峙する「親液性」とは、本実施形態においては、上記接触角が40°以下、好ましくは10°以下になる状態と規定する。
As used herein, “liquid repellency” refers to an organic compound-containing liquid containing a hole transport material to be a
次いで、上記バンク17により囲まれた(画定された)各色の画素形成領域Rpxに対して、インクジェット法やノズルコート法等を適用して、正孔輸送材料の溶液又は分散液を塗布した後、加熱乾燥させて正孔輸送層18aを形成する。続いて、当該正孔輸送層18a上に電子輸送性発光材料の溶液又は分散液を塗布した後、加熱乾燥させて電子輸送性発光層18bを形成する。これにより、図11(a)に示すように、各画素形成領域Rpxに露出する画素電極15上に正孔輸送層18a及び電子輸送性発光層18bからなる有機EL層18が積層形成される。
Next, after applying a solution or dispersion of a hole transport material to the pixel formation region Rpx of each color surrounded (delimited) by the
具体的には、有機高分子系の正孔輸送材料を含む有機化合物含有液(化合物含有液)として、例えばポリエチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンスルホン酸水溶液(PEDOT/PSS;導電性ポリマーであるポリエチレンジオキシチオフェンPEDOTと、ドーパントであるポリスチレンスルホン酸PSSを水系溶媒に分散させた分散液)を、上記画素電極15上に塗布した後、加熱乾燥処理を行って溶媒を除去することにより、当該画素電極15上に有機高分子系の正孔輸送材料を定着させて、担体輸送層である正孔輸送層18aを形成する。
Specifically, as an organic compound-containing liquid (compound-containing liquid) containing an organic polymer-based hole transport material, for example, a polyethylenedioxythiophene / polystyrenesulfonic acid aqueous solution (PEDOT / PSS; polyethylenedioxy which is a conductive polymer) After applying thiophene PEDOT and a dispersion liquid of polystyrene sulfonic acid PSS as a dopant in an aqueous solvent) on the
また、有機高分子系の電子輸送性発光材料を含む有機化合物含有液(化合物含有液)として、例えばポリパラフェニレンビニレン系やポリフルオレン系等の共役二重結合ポリマーを含む発光材料を、テトラリン、テトラメチルベンゼン、メシチレン、キシレン等の有機溶媒或いは水に溶解した溶液を、上記正孔輸送層18a上に塗布した後、加熱乾燥処理を行って溶媒を除去することにより、正孔輸送層18a上に有機高分子系の電子輸送性発光材料を定着させて、担体輸送層であり発光層でもある電子輸送性発光層18bを形成する。
Further, as an organic compound-containing liquid (compound-containing liquid) containing an organic polymer-based electron-transporting light-emitting material, for example, a light-emitting material containing a conjugated double bond polymer such as polyparaphenylene vinylene-based or polyfluorene-based, tetralin, After applying a solution dissolved in an organic solvent or water such as tetramethylbenzene, mesitylene, xylene or the like onto the
その後、図11(b)に示すように、少なくとも各表示画素PIXの画素形成領域Rpxを含む絶縁性基板11上に光透過性を有する導電層(透明電極層)を形成し、上記有機EL層18(正孔輸送層18a及び電子輸送性発光層18b)を介して各画素電極15に対向する共通の対向電極(例えばカソード電極)19を形成する。
Thereafter, as shown in FIG. 11B, a light-transmissive conductive layer (transparent electrode layer) is formed on the insulating
具体的には、対向電極19は、例えば蒸着法等により電子注入層となるバリウム、マグネシウム、フッ化リチウム等の金属材料からなる薄膜を形成した後、その上層にスパッタ法等によりITO等の透明電極層を積層形成した、厚さ方向に透明な膜構造を適用することができる。ここで、対向電極19は、上記画素電極15に対向する領域のみならず、画素形成領域Rpx(有機EL素子OLEDの形成領域)を画定するバンク17上にまで延在する単一の導電層(べた電極)として形成される。
Specifically, the
次いで、上記対向電極19を形成した後、絶縁性基板11の一面側全域に保護絶縁膜(パッシベーション膜)としてシリコン酸化膜やシリコン窒化膜等からなる封止層20をCVD法等を用いて形成することにより、図8及び図11(c)に示すような断面構造を有する表示パネル10が完成する。なお、図示を省略したが、図8及び図11(c)に示したようなパネル構造に加えて、さらに、絶縁性基板11に対向するようにガラス基板等からなる封止蓋や封止基板が接合されているものであってもよい。
Next, after the
そして、上述したような製造方法により製造された表示パネル10において、図12に示すように、例えば絶縁性基板11の端部近傍の平坦化膜14上に延在して形成され、層間絶縁膜16に形成された開口部に上面が露出するとともに、平坦化膜14及び無機絶縁膜13の下方に配設された選択ラインLs及び電源電圧ラインLvに電気的に接続された端子パッド部PDs、PDv(電極層Psb、Pvb)上に、各々接着剤209内に複数の導電性粒子201が分散される異方導電性接着剤を塗布し、フィルム基板202s、202vにそれぞれ端子パッド部PDs、PDvを熱圧着することによって導電性粒子201を介して端子パッド部PDs、PDvがそれぞれ外部配線端子部203s、203vに接続される。
Then, in the
このように、本発明に係る回路基板を適用した表示パネル及びその接続方法によれば、端子パッド部と平坦化膜下方の選択ラインや電源電圧ラインとの接続と、当該端子パッド部と外部配線端子部との接続と、を異なる領域で行い、平坦化膜上に延在する端子パッド部に外部配線端子部を接続する接続構造を有することにより、平坦化膜の膜厚や異方導電性接着剤等に含まれる導電性粒子の粒径に影響されることなく、良好に電気的な接続を実現することができる。 Thus, according to the display panel to which the circuit board according to the present invention is applied and the connection method thereof, the connection between the terminal pad portion and the selection line or the power supply voltage line below the planarization film, the terminal pad portion and the external wiring The connection with the terminal part is performed in a different region, and by having a connection structure in which the external wiring terminal part is connected to the terminal pad part extending on the flattening film, the film thickness and anisotropic conductivity of the flattening film Good electrical connection can be realized without being affected by the particle size of the conductive particles contained in the adhesive or the like.
また、端子パッド部が形成される平坦化膜の下方にまで選択ラインや電源電圧ラインを延在させることにより、平坦化膜上面の平坦性を向上させて、端子パッド部と外部配線端子部とを良好に接続させることができるとともに、隣接する端子パッド部間では選択ラインや電源電圧ラインの厚さ分の段差が生じるため、端子パッド部間の短絡を防止することができる。 Further, by extending the selection line and the power supply voltage line below the planarization film on which the terminal pad portion is formed, the flatness of the upper surface of the planarization film is improved, and the terminal pad portion and the external wiring terminal portion are Can be satisfactorily connected, and a step corresponding to the thickness of the selection line and the power supply voltage line occurs between adjacent terminal pad portions, so that a short circuit between the terminal pad portions can be prevented.
また、端子パッド部を構成する金属層Psa、Pva及び電極層Psb、Pvbを、表示画素の有機EL素子を構成する画素電極(反射層及び透明電極層)を形成する際に、同一のプロセスを適用して同時に形成することができるので、製造プロセスを簡略化することができる。特に、端子パッド部及び画素電極を、同一の下地層(平坦化膜)上に形成された同一の電極材料(ITO等)からなる単一の電極層を同時にパターニングすることにより形成することができるので、下地層に起因するエッチングレートに影響されることなく、短絡や破断のない良好な平面パターンを有する端子パッド部及び画素電極を形成することができる。 Further, when forming the metal layers Psa and Pva constituting the terminal pad portion and the electrode layers Psb and Pvb into the pixel electrodes (reflection layer and transparent electrode layer) constituting the organic EL element of the display pixel, the same process is performed. Since it can be formed simultaneously by application, the manufacturing process can be simplified. In particular, the terminal pad portion and the pixel electrode can be formed by simultaneously patterning a single electrode layer made of the same electrode material (ITO or the like) formed on the same base layer (planarization film). Therefore, it is possible to form the terminal pad portion and the pixel electrode having a good plane pattern without short circuit or breakage without being affected by the etching rate caused by the underlying layer.
なお、上記実施形態では、画素電極15として、平坦化膜14上に反射層15a、金属層Psa、Pvaを介在させて結晶性ITO等からなる電極層Psb、Pvb、透明電極層15bを形成したが、これに限らず、図13に示すように、平坦化膜14上に直接、結晶性ITO等からなる電極層Psb、Pvb、透明電極層15bを形成してもよい。
In the above embodiment, as the
図12、図13に示す透明電極層15b、電極層Psb、Pvbのパターニング工程においては、画素形成領域Rpxに形成される透明電極層15bの下地層と、端子パッド部PDs、PDvの形成領域に形成される電極層Psb、Pvbの下地層が、ともに有機樹脂材料からなる平坦化膜14であるので、結晶性ITO等からなる導電性酸化金属層をパターニングする際のエッチングレートを向上することができる。
In the patterning process of the
具体的には、第2の比較対象(図4参照)で示すように、結晶性ITOからなる導電性酸化金属層の下地層として窒化シリコン(SiN)からなる無機絶縁膜が形成されている場合、結晶性ITOのエッチャントとしてナガセケムテックス製I-1エッチング液を用いた当該ITO膜のエッチングレートは、約0.5nm/sec(=5Å/sec)であるのに対して、下地層として上述したJSR製のアクリル系樹脂材料PC403からなる平坦化膜が形成されている場合に上記エッチャントを用いたITO膜のエッチングレートは、約1.5nm/sec(=15Å/sec)であり、顕著に異なっている。 Specifically, as shown in the second comparison object (see FIG. 4), an inorganic insulating film made of silicon nitride (SiN) is formed as a base layer of a conductive metal oxide layer made of crystalline ITO. The etching rate of the ITO film using an I-1 etching solution manufactured by Nagase ChemteX as an etchant for crystalline ITO is about 0.5 nm / sec (= 5 sec / sec), whereas the above-mentioned layer is used as a base layer. When the planarizing film made of the acrylic resin material PC403 made by JSR is formed, the etching rate of the ITO film using the above etchant is about 1.5 nm / sec (= 15 Å / sec), which is remarkable. Is different.
そのため、上述した第2の比較対象の構造では、下地層の違いに起因して、画素形成領域Rpxに比べ端子パッド部のITO膜のエッチングレートが遅く、ITO膜のパターン不良が生じるが、本発明に係る回路基板を適用した表示パネルにおいては、画素形成領域Rpxや端子パッド部PDs、PDvの形成領域を含む絶縁性基板11上の全域に樹脂材料からなる平坦化膜14が形成されるので、均等に速やかにエッチングでき、上記のようなITO膜のパターン不良の発生を防止することができる。
Therefore, in the second comparative structure described above, the etching rate of the ITO film in the terminal pad portion is lower than that in the pixel formation region Rpx due to the difference in the underlying layer, and the ITO film has a pattern defect. In the display panel to which the circuit substrate according to the invention is applied, the
図13に示す構造は、画素電極15が透明であるので、有機EL表示パネルは、有機EL層18から放出される光が絶縁性基板11側に出射する、いわゆるボトムエミッション構造であるため、対向電極19は、マグネシウムやバリウムといった低仕事関数の金属層と、この金属層を覆うアルミニウム等の高仕事関数の金属層との積層構造により光反射性であることが望ましい。
In the structure shown in FIG. 13, since the
なお、上述した各実施形態の表示パネルにおいては、図6に示した画素駆動回路のトランジスタTr11のゲート電極Tr11gに直接又は間接的に接続された選択ラインLs、及び、トランジスタTr12のドレイン電極Tr12dに直接又は間接的に接続された電源電圧ラインLvに接続される端子パッド部PDs、PDvに、本発明に係る回路基板の端子構造を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、トランジスタTr11のソース電極Tr11sに接続されるデータラインLdに接続される端子パッド部や、これらの配線層以外の他のバス配線に接続される端子パッド部に適用するものであってもよい。 In the display panel of each embodiment described above, the selection line Ls directly or indirectly connected to the gate electrode Tr11g of the transistor Tr11 of the pixel drive circuit shown in FIG. 6 and the drain electrode Tr12d of the transistor Tr12 are connected. Although the case where the terminal structure of the circuit board according to the present invention is applied to the terminal pad portions PDs and PDv connected to the power supply voltage line Lv connected directly or indirectly has been described, the present invention is limited to this. The present invention is not applied to the terminal pad portion connected to the data line Ld connected to the source electrode Tr11s of the transistor Tr11 and the terminal pad portion connected to other bus wirings other than these wiring layers. Also good.
また、上述した各実施形態の表示パネルにおいては、平坦化膜として膜厚が厚く平坦性が高い樹脂材料(有機材料)を用いた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば酸化シリコンや窒化シリコン等からなる無機絶縁膜を厚く形成したものを用いるものであってもよい。この場合、樹脂材料を用いた平坦化膜に比較して平坦性に劣るため、上述したように、端子パッド部が形成される平坦化膜の下方にまで選択ラインや電源電圧ラインを延在させて形成することにより、平坦化膜上面の平坦性を向上させて、端子パッド部と外部配線端子部とを良好に接続させることができる。 Moreover, in the display panel of each embodiment described above, the case where a resin material (organic material) having a large film thickness and high flatness is used as the flattening film has been described, but the present invention is not limited to this. Alternatively, for example, a thick inorganic insulating film made of silicon oxide, silicon nitride, or the like may be used. In this case, since the planarity is inferior to the planarization film using the resin material, the selection line and the power supply voltage line are extended below the planarization film where the terminal pad portion is formed as described above. Accordingly, the flatness of the upper surface of the flattening film can be improved, and the terminal pad portion and the external wiring terminal portion can be satisfactorily connected.
1 基板
2 絶縁膜
3 配線層
4 平坦化膜
5 端子電極
6 導電性粒子
7 フィルム基板
8 外部配線端子部
CH コンタクトホール
1
Claims (2)
前記配線層の一部を露出する開口部が形成されている平坦化膜と、
前記開口部を介して前記配線層に接続されるとともに、前記開口部から前記平坦化膜上の所定の領域に延在して形成され、導電性粒子を介して該所定の領域で前記基板外部の配線端子部と接続する端子電極と、
前記基板上に配列され、画素電極を有する表示素子と、前記表示素子の前記画素電極に直接又は間接的に接続され且つ前記表示素子を駆動するための特定の電極を有する薄膜トランジスタを備えた駆動回路と、を有する複数の表示画素と、
を有し、
前記配線層は、前記表示画素を選択状態に設定する選択ラインと、電源に直接又は間接的に接続され前記駆動回路に接続された電源電圧ラインと、を有し、さらに前記端子電極が延在して形成された前記所定の領域に対応して、前記平坦化膜の下方に延在するように且つ前記薄膜トランジスタの前記特定の電極と同層に形成され、前記平坦化膜に設けられたコンタクトホールを介して前記端子電極と接続するとともに前記薄膜トランジスタの前記特定の電極に直接又は間接的に接続され、
前記端子電極は、前記選択ラインに接続される第1端子パッド部と、前記電源電圧ラインに接続される第2端子パッド部と、を有し、さらに少なくとも光透過特性を有する導電性酸化金属層を含む単層又は複数層の導電層により前記画素電極と同層に形成され、
前記駆動回路は、前記平坦化膜の下方に形成され、前記表示素子は前記平坦化膜の上層に形成され、
前記平坦化膜は、有機材料からなり、前記複数の表示画素が配列された画素エリア、及び、前記端子電極が形成される領域を被覆するように形成されていることを特徴とする回路基板。 A wiring layer formed on the substrate;
A planarization film in which an opening exposing a part of the wiring layer is formed;
The wiring layer is connected to the wiring layer through the opening, and is formed to extend from the opening to a predetermined region on the planarizing film, and is formed outside the substrate in the predetermined region through conductive particles. A terminal electrode connected to the wiring terminal portion of
A drive circuit comprising a display element arranged on the substrate and having a pixel electrode, and a thin film transistor which is directly or indirectly connected to the pixel electrode of the display element and has a specific electrode for driving the display element A plurality of display pixels, and
Have,
The wiring layer includes a selection line for setting the display pixel to a selected state, and a power supply voltage line connected directly or indirectly to a power source and connected to the driving circuit, and the terminal electrode extends. Corresponding to the predetermined region formed in this manner, the contact is formed in the same layer as the specific electrode of the thin film transistor so as to extend below the planarizing film and provided in the planarizing film. Connected to the terminal electrode through a hole and directly or indirectly to the specific electrode of the thin film transistor;
The terminal electrode has a first terminal pad portion connected to the selection line and a second terminal pad portion connected to the power supply voltage line, and further has a conductive metal oxide layer having at least light transmission characteristics. Formed in the same layer as the pixel electrode by a single layer or a plurality of conductive layers including,
The drive circuit is formed below the planarization film, the display element is formed in an upper layer of the planarization film,
The circuit board , wherein the planarizing film is made of an organic material and covers a pixel area where the plurality of display pixels are arranged and a region where the terminal electrode is formed .
前記回路基板は、
基板上に形成された配線層と、
前記配線層の一部を露出する開口部が形成されている平坦化膜と、
前記開口部を介して前記配線層に接続されるとともに、前記開口部から前記平坦化膜上の所定の領域に延在して形成される端子電極と、
前記基板上に配列され、画素電極を有する表示素子と、前記表示素子の前記画素電極に直接又は間接的に接続され且つ前記表示素子を駆動するための特定の電極を有する薄膜トランジスタを備えた駆動回路と、を有する複数の表示画素と、
を有し、
前記配線層は、前記表示画素を選択状態に設定する選択ラインと、電源に直接又は間接的に接続され前記駆動回路に接続された電源電圧ラインと、を有し、さらに前記端子電極が延在して形成された前記所定の領域に対応して、前記平坦化膜の下方に延在するように且つ前記薄膜トランジスタの前記特定の電極と同層に形成され、前記平坦化膜に設けられたコンタクトホールを介して前記端子電極と接続するとともに前記薄膜トランジスタの前記特定の電極に直接又は間接的に接続され、
前記端子電極は、前記選択ラインに接続される第1端子パッド部と、前記電源電圧ラインに接続される第2端子パッド部と、を有し、さらに少なくとも光透過特性を有する導電性酸化金属層を含む単層又は複数層の導電層により前記画素電極と同層に形成され、
前記駆動回路は、前記平坦化膜の下方に形成され、前記表示素子は前記平坦化膜の上層に形成され、
前記平坦化膜は、有機材料からなり、前記複数の表示画素が配列された画素エリア、及び、前記端子電極が形成される領域を被覆するように形成され、
前記端子電極の前記所定の領域に、導電性粒子を介して前記基板外部の配線端子部を接続することを特徴とする回路基板の接続方法。
In the circuit board connection method,
The circuit board is
A wiring layer formed on the substrate;
A planarization film in which an opening exposing a part of the wiring layer is formed;
A terminal electrode connected to the wiring layer through the opening and extending from the opening to a predetermined region on the planarizing film;
A drive circuit comprising a display element arranged on the substrate and having a pixel electrode, and a thin film transistor which is directly or indirectly connected to the pixel electrode of the display element and has a specific electrode for driving the display element A plurality of display pixels, and
Have
The wiring layer includes a selection line for setting the display pixel to a selected state, and a power supply voltage line connected directly or indirectly to a power source and connected to the driving circuit, and the terminal electrode extends. Corresponding to the predetermined region formed in this manner, the contact is formed in the same layer as the specific electrode of the thin film transistor so as to extend below the planarizing film and provided in the planarizing film. Connected to the terminal electrode through a hole and directly or indirectly to the specific electrode of the thin film transistor;
The terminal electrode has a first terminal pad portion connected to the selection line and a second terminal pad portion connected to the power supply voltage line, and further has a conductive metal oxide layer having at least light transmission characteristics. Formed in the same layer as the pixel electrode by a single layer or a plurality of conductive layers including,
The drive circuit is formed below the planarization film, the display element is formed in an upper layer of the planarization film,
The planarization film is made of an organic material, and is formed so as to cover a pixel area where the plurality of display pixels are arranged, and a region where the terminal electrode is formed,
Wherein the predetermined area, the connection method for the circuit board, characterized in that via the conductive particles connecting the substrate external wiring terminal portions of said terminal electrodes.
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