JP2001313181A

JP2001313181A - 表示装置及びその製造方法

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Publication number: JP2001313181A
Application number: JP2000132075A
Authority: JP
Inventors: Ryota Kotake; 良太小竹; Yoshinari Matsuda; 良成松田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2000-05-01
Filing date: 2000-05-01
Publication date: 2001-11-09

Abstract

(57)【要約】【課題】表示装置において表示面の利用効率及び信頼
性の向上を図る。【解決手段】自発光型表示素子又は反射型表示素子を
具備する表示装置１において、基板２の一方の面に表示
素子を形成し、他方の面には表示素子に接続されて駆動
用信号を供給するための配線パターン６を形成した。こ
れによって、表示素子に対する配線領域を基板２の裏面
に確保するとともに非表示領域を極力低減することがで
き、また、表示素子に対して熱や圧力による過度のスト
レスを加えることなく配線パターン６の形成及び接続を
行える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表示装置において
自発光型表示素子又は反射型表示素子とこれらの素子に
対して駆動用信号を供給する配線パターンを基板上に形
成する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】平面型表示装置には、液晶表示素子を使
った他発光型のものや、ＥＬ（エレクトロルミネッセン
ス）表示素子、プラズマ発光素子等の自発光型のものが
知られている。

【０００３】図１１は、有機ＥＬ表示素子を用いた表示
パネルの構成例ａを背後から示したものであり、ガラス
基板ｂにはコラム（ｃｏｌｕｍｎ）電極群ｃ、ｃ、…と
ロウ（ｒｏｗ）電極群ｄ、ｄ、…が縦横に配置された構
成となっている。

【０００４】そして、コラム電極ｃが信号電極（陽極）
とされてガラス基板ｂ上にスパッタリングでパターニン
グされた後、その上から図示しない有機ＥＬ膜を蒸着し
た後に、走査電極（陰極）であるロウ電極ｄのパターン
を蒸着により形成する方法が採られている。尚、有機Ｅ
Ｌ膜については湿気等に起因する劣化を防ぐために、表
示パネルの裏面側にガラス材料や金属等で形成された保
護部材ｅ（キャップ等）を接着剤で貼り付けることで外
気の影響を遮断する構造が採用されている。

【０００５】このような構造において、各電極群に駆動
信号を供給するためには信号供給用の電極部をパネルの
縁又はパネル表示面の裏側から各電極にそれぞれ接続す
る必要がある。

【０００６】そのために、図１１に示す例では、パネル
の縁に接続端子部を設けてＦＰＣ（フレキシブルプリン
ト基板）を介して駆動用ＩＣ用基板の端子部に接続する
構造を採用している。即ち、信号電極駆動用ＩＣｆが実
装された基板ｇにはコラム電極群への信号供給用に多数
の端子が形成されており、これらがＦＰＣ基板ｈを介し
てコラム電極群の各接続端子に接続されており、同様に
して、走査電極駆動用ＩＣｉが実装された基板ｊにはロ
ウ電極群への信号供給用に多数の接続端子が形成されて
おり、これらがＦＰＣ基板ｋを介してロウ電極群の各接
続端子に接続されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
構成では、下記に示すような不都合が挙げられる。

【０００８】・パネルの周縁部に駆動信号供給のための
電極を形成してＩＣ基板との接続を行う構成では、周縁
部の大半が表示領域から除外される（非表示領域とな
る）ので、パネル全面を有効利用することができない
（あるいは、多数の表示パネルを繋ぎ合わせて大画面を
構成する際に各パネルの境界域に暗い部分が生じてしま
う。）。

【０００９】・パネルの裏側からＩＣ基板との配線処理
を行う方法では、電極群との接続時に加熱や加圧の必要
が生じるため、有機ＥＬ膜に対して熱や圧力の付与に伴
う過度のストレスによって劣化が惹き起こされてしまう
虞がある。

【００１０】そこで、本発明は、表示装置において表示
面の利用効率及び信頼性の向上を課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る表示装置
は、上記した課題を解決するために、一方の面に表示素
子が形成され、かつ他方の面には表示素子に接続されて
駆動用信号を供給するための配線パターンが形成された
基板を備えたものであり、また、本発明に係る表示装置
の製造方法は、基板の一方の面に配線パターンを形成し
た後で、他方の面に表示素子を形成するものである。

【００１２】従って、本発明によれば、配線パターンを
基板の一方の面に形成することによって当該基板の反対
側に形成された表示素子との接続用配線のための領域を
充分に確保するとともに非表示領域を極力低減すること
ができ、また、表示素子に対して熱や圧力による過度の
ストレスを加えることなく配線パターンの形成や当該パ
ターンと表示素子との接続を容易に行うことができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明に係る表示装置では、その
基板（配線基板）のうち、一方の面に表示素子が形成さ
れており、他方の面には当該表示素子に対して電気的に
接続されて駆動用信号を供給するための配線パターンが
形成されている。

【００１４】例えば、表示素子としては、ＥＬ発光素子
やプラズマ発光素子（プラズマディスプレイ用素子）、
電界効果ダイオード（ＦＥＤ）、発光ダイオード、レー
ザーダイオード等の自発光型表示素子、あるいは液晶表
示素子等の他発光型素子のうち反射型表示素子が挙げら
れ、これらの素子が基板上に形成されることで一体化さ
れている。つまり、基板と透明部材との間に表示素子を
挟み込んだ構造ではなく、基板上に表示素子あるいは当
該素子及びその駆動素子（ＦＥＴ等）を形成した構造を
採用することで装置を組み立て易くなるという利点が得
られる。

【００１５】また、基板については、ガラス等の透明材
料で形成したり、あるいは不透明材料で形成することが
でき、また、可撓性を有する材料を用いたフレキシブル
プリント基板（ＦＰＣ基板等）を用いることもできる。

【００１６】図１は本発明に係る表示装置１の基本的構
成を概念的に示したものであり、表示素子としてモノク
ロ用の有機ＥＬ表示素子を用いたセル構造の一例を示し
ている。尚、図１の左側に示す図がセル構造を概略的に
示した断面図であり、右側に示す図が、一部を切り欠い
てその要部を示す斜視図である。

【００１７】図中に示す基板２の一方の面には、走査電
極３、有機ＥＬ膜４、信号電極５の順でこれらを積層形
成することで、有機ＥＬ表示素子が形成されている。

【００１８】走査電極群３、３、…は、例えば、アルミ
ニウム等の金属材料を用いた金属電極として形成されて
おり、図では平行電極群としてストライプ状に配置され
る。

【００１９】そして、走査電極３の上及びその周囲に
は、膜厚数百オングストローム乃至数μｍ（ミクロン）
程度の有機ＥＬ膜（あるいは有機ＥＬ層）４が形成され
ており、これは走査電極３に近い方から順に有機電子輸
送層、有機発光層（蛍光を発光する。）、有機正孔輸送
層を含む積層構造を有する。尚、有機発光層には、例え
ば、白色発光用ＥＬ素子の使用材料を用いることができ
るが、発光波長等については全く任意であってこれに限
られるものでないことは勿論である。また、図では、膜
材料が走査電極の上及び電極間に亘って幅広く覆ってい
るが、これに限らず膜材料を走査電極の上だけに形成し
たり、あるいは基板表面に直交する方向からみたときに
走査電極と信号電極とが交差する格子点の範囲にだけ有
機ＥＬ膜を部分的に形成する等、各種の実施形態が挙げ
られる。

【００２０】信号電極群５、５、…は、有機ＥＬ膜４の
上に膜厚数百オングストローム乃至数μｍ程度の透明電
極として形成されており、図示の例では、走査電極３の
形成方向に対して直交する方向に沿ってストライプ状に
形成されている。

【００２１】基板２の他方の面には導電性材料（銅、銀
等。）を用いて配線パターン６、６、…が形成されてお
り、当該パターンを介して表示素子への駆動用信号が供
給される。

【００２２】このように、走査電極３と信号電極５、そ
して両電極の間に介在された有機ＥＬ膜４によって１画
素分に相当する表示素子が形成されることが分かる。

【００２３】図２は、電極（走査電極や信号電極）と配
線パターンとの接続方法例について説明するための図で
ある。

【００２４】図示するように、基板２に形成されたスル
ーホールを通した接続方法と、基板２の周縁部で接続す
る方法が挙げられる。つまり、前者の方法では、スルー
ホール７、７を通した円筒又は円柱状のコンタクト電極
８、８を用いて配線パターン６、６と走査電極３及び信
号電極５をそれぞれ接続することができ、また、後者の
方法では、基板周縁の側面部において接続用配線９（接
続パターンや導線等）を用いて電極（３、５）と配線パ
ターン６とを接続することができる。

【００２５】尚、基板２のうち配線パターン６が形成さ
れた方の面には、駆動用信号の供給のための電子部品１
０（例えば、駆動用ＩＣやコネクタ等。）をマウントし
て、当該電子部品１０を配線パターン６に接続する構成
を採ることにより、基板の裏面に実装面積を確保するこ
とが好ましい。また、電子部品の基板への実装工程の時
期については表示素子の形成前でも後でも良いが、基板
上にどのような表示素子を形成するかに依存し、その際
には当該表示素子の形成工程に極力影響しないように配
慮することが望ましい。

【００２６】しかして、表示装置１の表示素子の駆動制
御については、図１に示すように、走査電極３を陰極と
し、信号電極５を陽極として電圧「Ｅ」（図１には、定
電圧源の記号を使って示す。）を印加し、表示素子に流
れる電流を制御する（パルス幅変調制御）ことによって
当該素子の発光強度を制御することができる。尚、図で
は説明の都合上、電圧「Ｅ」が基板２の一方の面側で走
査電極３及び信号電極５に亘って供給されているが、こ
れは配線パターン６、６、…を通して基板２の反対側か
ら供給されることは勿論である。

【００２７】尚、図１では、信号電極群５、５、…を上
から覆う透明部材（ガラス基板や透明フィルム、透明保
護膜等。）の図示及び説明を省略しているが、表示素子
の劣化防止（防湿等）のために外気を遮断する必要があ
る場合には、透明部材と基板との間に表示素子を封じ込
めた密封構造を採用すれば良い。

【００２８】また、基板２については、配線パターン
６、６、…が一方の表面に形成された両面基板に限ら
ず、多層基板（配線パターンが埋設された構造の基板
等）を用いても良いし、基板上に形成される電極群の配
置が基板表面から見て直交関係を有するマトリックス状
配置に限定されることはなく、電極群を斜交配置にした
り、あるいは、一定の方向に沿って互いに交わることの
ない曲線状電極群を基板上に形成するといった、幅広い
実施形態が可能である。

【００２９】そして、本発明において、基板や透明部材
に使用される材料が固い材料に限られる訳ではないの
で、両部材を可撓性に富む材料で形成すれば、曲面上で
の表示が可能である。また、本発明に係る表示素子が特
定の発光素子又は反射型素子に限定される訳ではないの
で、本発明が広い汎用性を有することは勿論である。

【００３０】

【実施例】図３乃至図１０は、有機ＥＬ表示素子を用い
た表示装置に本発明を適用した実施の一例を示すもので
ある。

【００３１】図３は表示装置を構成する配線基板１１を
示したものであり、これには走査電極及び信号電極との
接続用に多数のコンタクト電極が設けられている。つま
り、コンタクト電極のうち配線基板１１の周縁寄りの場
所において図の左右方向（四角形の板状をした基板周縁
の一辺に対して平行な方向）に沿って一定間隔で配置さ
れたコンタクト電極１２ａ、１２ａ、…が信号電極との
接続部１２を構成しており、また、配線基板１１の周縁
寄りの場所であってコンタクト電極１２ａ、１２ａ、…
の配置方向とは直交する方向（基板周縁の他辺に対して
平行な方向）に沿って一定間隔で配置されたコンタクト
電極１３ａ、１３ａ、…が走査電極との接続部１３を構
成している。尚、後述するように、コンタクト電極１２
ａは信号電極との接続のために配線基板１１の基板表面
より僅か（走査電極、有機ＥＬ膜の厚み分に相当す
る。）に突出され、また、コンタクト電極１３ａは配線
基板１１に露出しており、これらはスルーホールを通し
て配線基板１１の裏面に形成された配線パターンと接続
されている。

【００３２】図４は、配線基板１１の裏面に形成された
配線パターンの一例を示すものである。

【００３３】配線基板１１上には、信号電極駆動回路と
の接続用パターン１４、１４、…が形成されて、これら
はスルーホール１５、１５、…をそれぞれ通して上記の
接続部１２のコンタクト電極群１２ａ、１２ａ、…に各
別に接続されている。また、走査電極駆動回路との接続
用パターン１６、１６、…が配線基板１１上に形成され
て、これらはスルーホール１７、１７、…をそれぞれ通
して上記の接続部１３のコンタクト電極群１３ａ、１３
ａ、…に各別に接続されている。尚、この他に、接続用
パターン１８、１８、…が形成されているが、これらは
次に示す駆動用ＩＣとコネクタとの接続に用いられる。

【００３４】図５は、配線基板１１上に駆動用ＩＣ１９
とコネクタ２０を表面実装によりマウントした状態を示
したものである。

【００３５】駆動用ＩＣ１９は、信号電極駆動回路と走
査電極駆動回路を１つにパッケージ化したものであり、
また、コネクタ２０は駆動用ＩＣ１９に対して外部から
電源供給や信号供給を行うのに必要とされる。

【００３６】尚、配線基板への部品の実装工程について
は、有機ＥＬ表示素子の形成前に行なっても良いし、有
機ＥＬ表示素子の形成後に行っても良いが、前者の方が
表示素子の形成工程への熱的影響がないという点で好ま
しい。

【００３７】次に、配線基板に有機ＥＬ表示素子を形成
する方法について図６乃至図８に従って順次説明する。

【００３８】図６は、図３で示した配線基板１１上に走
査電極（陰極）群を形成した状態を示す図である。

【００３９】走査電極２１、２１、…は、アルミニウム
電極として真空蒸着により横ストライプ状にパターニン
グされている。尚、上記したように配線基板１１上には
走査電極２１、２１、…との接続用にコンタクト電極１
３ａ、１３ａ、…が基板表面から露出しており、走査電
極２１を蒸着する際にその下にあるコンタクト電極１３
ａにそれぞれ蒸着で接続される。尚、蒸着に際して、信
号電極接続用のコンタクト電極１２ａ、１２ａ、…の形
成範囲を避ける必要があることは勿論である（図では、
各コンタクト電極１２ａが周縁寄りに位置する２つの走
査電極２１と２１との隙間に位置している。）。図７
は、有機ＥＬ膜を走査電極上に形成した状態を示すもの
である。

【００４０】有機ＥＬ膜２２、２２、…は、走査電極２
１、２１、…の上にアイランド状に真空蒸着されて形成
される。つまり、走査電極２１、２１、…のうち、後述
する信号電極との間に挟まれる範囲（つまり、基板表面
に垂直な方向からみて、格子点を含み画素を構成する範
囲）にのみ有機ＥＬ膜が形成される。尚、有機ＥＬ膜２
２の形成については上記接続部１２、１３の範囲を避け
る必要がある。

【００４１】図８は、有機ＥＬ膜の上から信号電極（陽
極）群を形成した状態を示したものである。

【００４２】信号電極２３、２３、…は透明電極（ＩＴ
Ｏ等）とされ、スパッタリング処理によって縦ストライ
プ状にパターニングされている（走査電極群の形成方向
に対して直交する方向に沿って信号電極群が形成されて
いる。）。尚、上記したように配線基板１１上には信号
電極２３との接続用にコンタクト電極１２ａ、１２ａ、
…が基板表面からやや突出しており、走査電極２１の隙
間において信号電極２３の下に設けられるので、信号電
極２３のスパッタリング工程の際にこれがコンタクト電
極１２ａにスパッタで接続される。

【００４３】最後に、信号電極群の上から封止及び保護
用の透明膜（二酸化珪素等）を、蒸着又はスパッタリン
グによってパネル全面に亘って成膜する工程が行われ
る。尚、有機ＥＬ素子を外気から遮断する封止工程が必
要とされる場合には、その後に、ガラスや合成樹脂等で
形成された透明板又は透明フィルム等によって表面を覆
って有機ＥＬ素子の劣化を防止する手立てを講じる。

【００４４】このようにして走査電極と信号電極との間
に有機ＥＬ膜が介在された画素構造が得られ、電極群が
直交関係をもって配線された単純マトリックス型配置の
有機ＥＬ表示パネルができ上がることになる。そして、
その表示制御にあたっては、駆動用ＩＣからの信号供給
によって信号電極と走査電極との間に電位差１０ボルト
程度の直流電圧を印加することで交点位置の画素が発光
する。例えば、走査電極群をロウ電極群とし、信号電極
群をコラム電極群とするとき、走査電極でロウ電極の選
択を行い、信号電極については図示しない定電流回路か
ら供給される電流のオン期間を変化させてデューティー
サイクルを可変制御する（パルス幅変調制御）ことによ
り、各画素の発光強度を制御して２階調以上の階調表示
を実現することができる。

【００４５】図９及び図１０は、有機ＥＬ表示素子を配
線基板と透明フィルムとの間に封止した構造例を概略的
に示したものであり、図９がコラム電極に沿う方向から
見た断面構造を示し、図１０はロウ電極に沿う方向から
見た断面構造を示す。

【００４６】これらの図において、配線基板１１の一方
の表面に走査電極２１が形成され、その上に有機ＥＬ膜
２２が形成され、さらに信号電極（透明電極）２３が形
成されている。そして、その上には封止のための透明フ
ィルム２４（あるいは防湿用膜やガラス等でも良い。）
が位置されている。

【００４７】また、配線基板１１の他方の面に形成され
た接続用パターン群と、信号電極群及び走査電極群との
電気的接続についてはスルーホールを通してなされてお
り、接続用パターン１４が信号電極２３に接続され、接
続用パターン１６が走査電極２１に接続されている。

【００４８】しかして、本実施例によれば、下記に示す
利点が得られる。

【００４９】・走査電極や信号電極に駆動用信号を供給
するための接続配線に必要な領域を基板周縁部に確保す
る必要がなくなるので、非表示領域を極限まで低減する
ことができる。

【００５０】・有機ＥＬ表示素子に対して熱的、機械的
なストレスをかけることなく当該素子への駆動信号供給
用の配線パターンを接続することができる。

【００５１】・有機ＥＬ表示素子が形成された配線基板
において、表示面の裏側に駆動用ＩＣ等を含む電子部品
を表面実装することにより、駆動信号供給のための実装
面積を充分に確保することができる。

【００５２】・多数の有機ＥＬ表示素子が形成された基
板（表示パネルを構成する。）を複数個使用して、これ
らをタイル状に組み合わせることにより、大画面で高い
解像度の表示装置を作成した場合に、継ぎ目の目立たな
いシームレスな表示を実現できる（∵基板の周縁におけ
る非表示領域が殆ど無いため、複数の表示パネルを平面
的に接続しても表示特性の連続性が損なわれないか
ら。）。

【００５３】尚、上記の例では、信号電極や走査電極と
の接続用のコンタクト電極群が、配線基板の縁に平行な
方向に沿って一列に配置される構成を採っているが、こ
れに限らず、配線基板の縁に対して所定の角度をもって
斜め方向に沿うコンタクト電極群を配置する他、ジグザ
ク又は特定の規則的パターンの配置、あるいはランダム
な配置等、各種形態での実施が可能である。

【００５４】

【発明の効果】以上に記載したところから明らかなよう
に、請求項１や請求項５に係る発明によれば、配線パタ
ーンを基板の一方の面に形成することによって当該基板
の反対側に形成された表示素子との接続用配線のための
領域を充分に確保するとともに非表示領域を極力低減す
ることができるので、これまで利用できなかった範囲を
表示面として有効に利用できるようになる。また、表示
素子に対して熱や圧力による過度のストレスを加えるこ
となく配線パターンの形成や当該パターンと表示素子と
の接続を行うことができるので、製品の信頼性を高める
ことができる。

【００５５】請求項２に係る発明によれば、表示素子と
して基板上に有機ＥＬ表示素子を形成することにより、
ＥＬ発光の表示パネルを効率的に製造することができ
る。

【００５６】請求項３や請求項４に係る発明によれば、
基板のうち配線パターンが形成された方の面に電子部品
をマウントすることで実装面積を確保し、実装効率を高
めることができる。

【００５７】請求項６に係る発明によれば、基板上に走
査電極、有機ＥＬ膜、信号電極をこの順に形成すること
で有機ＥＬ表示素子を容易に形成することができる。

【００５８】請求項７に係る発明によれば、走査電極及
び信号電極と配線パターンとを基板に形成したスルーホ
ールを通して接続することにより、基板表裏の間で接続
配線を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本構成の概略的な説明図である。

【図２】電極と配線パターンとの接続方法についての説
明図である。

【図３】図４乃至図１０とともに、本発明に係る実施の
一例を示すものであり、本図は配線基板の一面を示す図
である。

【図４】配線基板の裏面に形成された配線パターンの一
例を示す図である。

【図５】配線基板に駆動用ＩＣ及びコネクタを実装した
状態を示す図である。

【図６】配線基板に走査電極群を形成した状態を示す図
である。

【図７】有機ＥＬ膜を走査電極上に形成した状態を示す
図である。

【図８】有機ＥＬ膜の上に信号電極群を形成した状態を
示す図である。

【図９】図１０とともに有機ＥＬ表示素子を配線基板と
透明フィルムとの間に封止した構造例を概略的に示した
ものであり、本図はコラム電極に沿う方向から見た断面
構造を示す。

【図１０】ロウ電極に沿う方向から見た断面構造を示す
図である。

【図１１】従来例を示す図である。

【符号の説明】

１…表示装置、２…基板、３、４、５…表示素子、６…
配線パターン、７…スルーホール、１０…電子部品、１
５、１７…スルーホール、２１…走査電極、２２…有機
ＥＬ膜、２３…信号電極

フロントページの続きＦターム(参考） 2H092 GA29 GA45 GA50 JA46 JB22 JB31 LA06 MA05 MA12 NA25 PA01 3K007 AB17 BA06 CB01 CB03 5C094 AA12 BA14 BA23 BA29 CA19 DA09 DB01 EB05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一方の面に表示素子が形成され、他方の
面には当該表示素子に接続されて駆動用信号を供給する
配線パターンが形成された基板を備えたことを特徴とす
る表示装置。
【請求項２】請求項１に記載した表示装置において、表示素子として有機ＥＬ表示素子が基板上に形成されて
いることを特徴とする表示装置。
【請求項３】請求項１に記載した表示装置において、基板のうち配線パターンが形成された方の面に駆動用信
号の供給のための電子部品が実装されて、当該電子部品
が配線パターンに接続されていることを特徴とする表示
装置。
【請求項４】請求項２に記載した表示装置において、基板のうち配線パターンが形成された方の面に駆動用信
号の供給のための電子部品が実装されて、当電子部品が
配線パターンに接続されていることを特徴とする表示装
置。
【請求項５】一方の面に表示素子が形成され、他方の
面には当該表示素子に接続されて駆動信号を供給するた
めの配線パターンが形成された基板を備えた表示装置の
製造方法であって、基板の一方の面に上記配線パターンを形成した後、他方
の面に上記表示素子を形成したことを特徴とする表示装
置の製造方法。
【請求項６】請求項５に記載した表示装置の製造方法
において、上記他方の面に走査電極、有機ＥＬ膜、信号電極の順で
これらを形成することで、有機ＥＬ表示素子を基板上に
形成したことを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項７】請求項６に記載した表示装置の製造方法
において、走査電極及び信号電極と配線パターンとを、基板に形成
したスルーホールを通して接続したことを特徴とする表
示装置の製造方法。