JP2002216953A - 表示装置およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
にすることで、製造工程中における画面部の表示素子の
劣化の発生を防止しつつ、大画面化を実現することがで
きる表示装置およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 基板11の表面側には画面部12、その
裏面側には駆動回路部13がそれぞれ設けられている。
基板11に設けられた電極取出孔11C,11Dには、
画面部12の有機EL素子14と駆動回路部13とを電
気的に接続するための埋込プラグ11A,11Bが形成
されている。駆動回路部13からの駆動電流が埋込プラ
グ11A,11Bを介して有機EL素子14のカソード
電極16およびアノード電極18に供給されることによ
り、有機EL層17が発光する。
Description
(Electroluminescence )素子などの表示素子を配設し
て構成された表示装置およびその製造方法に関する。
は、据え置き型のCRT(Cathode Ray Tube)ディスプ
レイや、携帯用や薄型化の要求を満たすためのフラット
パネルディスプレイがある。CRTディスプレイは、輝
度が高く、色再現性が良いために多用されているが、占
有容量が大きい、重い、消費電力が大きいなどの問題点
が指摘されている。一方、フラットパネルディスプレイ
は、軽量であり、CRTディスプレイよりも発光効率に
優れており、コンピュータやテレビジョンの画面表示用
として期待されている。現在、フラットパネルディスプ
レイでは、アクティブマトリックス駆動方式の液晶ディ
スプレイ(LCD;Liquid Crystal Display)が商品化
されている。このLCDは、自ら発光せずに外部(バッ
クライトなど)からの光により画面表示を行うタイプの
ディスプレイであり、視野角が狭い、自発光型ではない
ために周囲が暗い環境下ではバックライトの消費電力が
大きい、今後実用化が期待されている高精細度の高速の
ビデオ信号に対して十分な応答特性を備えていないなど
の問題点が指摘されている。
あるディスプレイとして、近年、駆動電流が注入される
ことにより発光する有機発光材料を用いた有機ELディ
スプレイが注目されている。この有機ELディスプレイ
は、バックライトが不要である自発光型のディスプレイ
であり、自発光型に特有の視野角の広いディスプレイを
実現することができるという利点を有する。また、表示
画面上の必要な画素のみを点灯させればよいため、更な
る消費電力の低減を図ることが可能であると共に、上述
の高精細度の高速のビデオ信号に対して十分な応答特性
を備えていると考えられている。
を有することから、従来はLCDが主流であったフラッ
トパネルディスプレイ用途への開発が進められている。
素子をマトリックス状に複数個配置して画面部を構成
し、この画面部の周辺に、これらの表示素子を駆動する
ための駆動回路部を設けている。その駆動方式として
は、アクティブマトリックス型やパッシブマトリックス
型のものがある。パッシブマトリックス型では、アクテ
ィブマトリックス型と比べて、有機EL素子に対してス
イッチング素子を設けることなく、有機EL素子自体に
スイッチング素子としての機能も持たせるようにしてい
る。
EL表示装置として、画面部と駆動回路部を接続するた
めの巻回収納が可能な配線を有するものが、本出願人と
同一の出願人から提案されている(特願平2000−2
00353号)。この有機EL表示装置では、画面部と
駆動回路部との接続は容易であり、画面部の大型化を可
能としている。しかしながら、この有機EL表示装置に
おいて画面部の大型化を図ろうとした場合、構造上、配
線を長くする必要があり、これにより配線抵抗が高くな
る。その上で、この有機EL表示装置をパッシブマトリ
ックス型とした場合には、配線抵抗が高いことにより電
圧降下が生じ、これに伴って輝度の低下が起こるので、
大画面化を実現するのは困難であるという問題がある。
機EL表示装置として、図8に示したように、基板上に
形成された画面部の上に複数の駆動回路部をバンプなど
で直接接続することにより画面部の大型化を実現するも
のを提案している(特願平2000−263628
号)。この有機EL表示装置において、画面部を構成す
る有機EL素子110は、ガスバリア膜111が形成さ
れたパネル基板102と、パネル基板102の一方の面
に形成された電極膜112と、電極膜112上に形成さ
れた透明電極膜113と、透明電極膜113上に形成さ
れた第1の絶縁膜114と、第1の絶縁膜114および
透明電極膜113上に形成された有機EL膜115と、
有機EL膜115上に形成された金属電極膜116と、
第2の絶縁膜117とを有している。この有機EL素子
110には、透明電極膜113に接触した第1の電極1
18と、金属電極膜116に接触した第2の電極119
とが設けられている。駆動回路部を構成する駆動回路基
板103は、駆動回路IC(Integrated Circuit;集積
回路)104と、データライン端子107と、スキャン
ライン端子108とから構成される。この有機EL表示
装置では、有機EL素子110と駆動回路基板103を
接続するための配線(データライン端子107、スキャ
ンライン端子108、第1の電極118および第2の電
極119)を短くすることができる。しかしながら、こ
の有機EL表示装置の製造工程では、有機EL素子11
0を形成した後に、第1の電極118を形成するための
電極取出孔118Aをエッチングなどにより形成する必
要があり、この電極取出孔118Aの形成の際には、有
機EL素子110の有機EL膜115において熱による
劣化などが生じる可能性があるという問題がある。
ので、その目的は、画面部と駆動回路部との電気的な接
続を容易にすることで、製造工程中における画面部の表
示素子の劣化の発生を防止しつつ、大画面化を実現する
ことができる表示装置およびその製造方法を提供するこ
とにある。
は、対向する2面を有し、この2面に露出した埋込電極
が形成された基板と、この基板の一方の面側に形成され
ると共に埋込電極に接続された複数の表示素子とを含む
画面部と、基板の他方の面側に形成され、埋込電極に接
続されると共に、複数の表示素子を駆動する駆動回路部
とを備えた構成を有している。
は、基板の両面に露出するように埋込電極を形成する工
程と、この基板の一方の面側に、複数の表示素子を埋込
電極に接続させて形成する工程と、基板の他方の面側
に、複数の表示素子を駆動する駆動回路部を、埋込電極
に接続させて形成する工程とを有している。
の一方の面側に形成された表示素子に対する駆動電流
は、基板の他方の面側に形成された駆動回路部から埋込
電極を介して供給される。これにより、表示素子が駆動
され、輝度の低下などが生じることなく、画像が画面部
の表示面に表示される。
板の両面に露出するように埋込電極が形成され、この基
板の一方の面側に、複数の表示素子が埋込電極に接続さ
れて形成されると共に、基板の他方の面側に、複数の表
示素子を駆動する駆動回路部が埋込電極に接続されて形
成される。これにより、表示素子の形成の後に配線など
を形成することなく、複数の表示素子は埋込電極を介し
て駆動回路部に接続される。
て図面を参照して詳細に説明する。
置の一例である有機EL表示装置の概略構成の断面を表
したものである。この有機EL表示装置10は、パッシ
ブマトリックス型で、有機EL素子を発光させることに
より画像表示を行うようになっており、基板11を有
し、この基板11の一方の面(表面)側に設けられてい
る画面部12と、その他方の面(裏面)側に設けられて
いる駆動回路部13とを備えている。
またはセラミックなどの絶縁体からなり、この基板11
には、電極取出孔11C,11Dが、駆動回路部13の
それぞれ図示しない信号配線(データライン)および走
査配線(スキャンライン)1本に対して1つ設けられて
いると共に、電極取出孔11Cには埋込プラグ11A、
電極取出孔11Dには埋込プラグ11Bが、それぞれ埋
め込まれている。埋込プラグ11A,11Bは、例えば
タングステン、ニッケルまたは銅などの金属からなり、
画面部12と駆動回路部13とを電気的に接続するため
のものである。埋込プラグ11A,11Bの上面および
下面は、基板11の表面および裏面にそれぞれ露出して
いる。なお、信号配線および走査配線1本に対して例え
ば2つの電極取出孔を設け、各電極取出孔に埋込プラグ
を形成しておけば、もし一方の埋込プラグが不良となっ
ても他方の埋込プラグにより電気的な接続を確保するこ
とができ、画面部12と駆動回路部13との接続の信頼
性を高めることができる。
を表示するためのものであり、例えばマトリックス状に
配列された複数の有機EL素子14と、この有機EL素
子14を封止し、外部からの酸素や水分を遮断するため
のバリア層15とを有する。有機EL素子14は、基板
11上に、カソード電極16、有機EL層17およびア
ノード電極18が順に形成されることにより構成されて
おり、有機EL層17に電流が供給されることにより発
光を行うようになっている。カソード電極16は、例え
ばアルミニウムなどの金属からなり、埋込プラグ11A
の上面に接触している。有機EL層17は、電子輸送
層、発光層および正孔輸送層から構成され、各層がカソ
ード電極16上に順に形成されている。アノード電極1
8は、有機EL層17からの光を表示面側(バリア層1
5側)に透過させるために透明性を有することが必要で
あり、例えばITO(Indium Tin Oxide)からなり、埋
込プラグ11Bの上面に接触している。バリア層15
は、アノード電極18と同様に、透明性を有する材料
で、例えばアクリル樹脂やエポキシ樹脂などの紫外光
(UV光)硬化型の樹脂からなる。
駆動電流を供給して有機EL素子14を駆動するもので
あり、接続端子(バンプ)13A,13Bを有してい
る。これら接続端子13A,13Bは、例えばアルミニ
ウムまたは銅などの金属からなる。接続端子13Aは埋
込プラグ11Aを介して有機EL素子14のカソード電
極16、接続端子13Bは埋込プラグ11Bを介してア
ノード電極18に、それぞれ電気的に接続されている。
10では、駆動回路部13からの駆動電流は、有機EL
素子12の有機EL層17に供給され、有機EL層17
が発光する。これにより、画像が画面部12の表示面に
表示される。
て、上記の有機EL表示装置10の製造方法について説
明する。
1を用意し、この基板11に電極取出孔11C,11D
を形成する。この状態で、電極取出孔11C,11Dを
含む基板11の全面に例えばタングステン膜をスパッタ
リングにより形成した後にエッチングなどを行うことに
より、これら電極取出孔11C,11Dにタングステン
からなる埋込プラグ11A,11Bを埋め込む。次い
で、図2(B)に示したように、基板11の埋込プラグ
11A上に、蒸着またはスパッタリングなどによりアル
ミニウムからなるカソード電極16を形成する。この
際、カソード電極16は埋込プラグ11Aの上面(露出
面)に接触する。
ード電極16を覆うように有機EL層17を形成する。
この有機EL層17は、電子輸送層、発光層および正孔
輸送層をこの順に蒸着することで形成する。有機EL層
17を形成した後、図2(D)に示したように、有機E
L層17を含む基板11上に、スパッタリングなどによ
りITOからなるアノード電極18を形成する。この
際、アノード電極18は埋込プラグ11Bの上面(露出
面)に接触する。
アクリル樹脂を塗布し、紫外光を照射してこの樹脂を硬
化させることにより、図2(E)に示したように、アノ
ード電極18を含む基板11上にバリア層15を形成す
る。これにより、画面部12が形成される。
側に、半田付けまたは接着などにより駆動回路部13を
接合し、埋込プラグ11A,11Bの下面(露出面)に
駆動回路部13の接続端子13A,13Bを接触させ
る。これにより、図1に示した有機EL表示装置10が
完成する。
1に埋込プラグ11A、11Bを予め形成しておき、こ
れら埋込プラグ11A,11Bに対して駆動回路部13
を直接バンプ接続することにより、基板11の両面に設
けられる画面部12および駆動回路部13を埋込プラグ
11A,11Bを介して電気的に接続するようにしてい
る。ここで、例えば、図3に示したように、駆動回路部
13を例えば16個の駆動回路19A,19B,19
C,19D,19E,19F,19G,19H,19
I,19J,19K,19L,19M,19N,19
O,19Pにより分割して構成し、各駆動回路19A〜
19Pを輝度の低下が問題とならない程度の任意の大き
さ(面積)のパネル状にする。そして、これら駆動回路
19A〜19Pを基板11の裏面側(画面部12が形成
されている側とは反対の面側)にマトリックス状に配置
する。また、図4に示したように、画面部12を例えば
16個の表示部12A,12B,12C,12D,12
E,12F,12G,12H,12I,12J,12
K,12L,12M,12N,12O,12Pに分け
る。この状態で、各駆動回路19A〜19Pを各表示部
12A〜12Pと上述のようにして電気的に接続する。
これにより、画面部12と駆動回路部13とを接続する
ための配線を短くすることができ、輝度を低下させるこ
となく、大画面の有機EL表示装置20を実現すること
が可能となる。
11Bを形成したことにより、画面部12から駆動回路
部13への電極(カソード電極16およびアノード電極
18)の取り出しを基板11の裏面(背面)側から行え
るようにしている。従って、画面部を形成した後にエッ
チングなどの工程により画面部から例えばアノード電極
を取り出すための電極取出孔を形成する必要がなく、画
面部の有機EL素子を構成する有機EL層の劣化などが
生じることがなくなる。
成の変形例を表したものである。図5に示した有機EL
表示装置21は、図1に示した画面部12の代わりに、
バリア層15上に透明の保護板22が設けられた画面部
23を備えている。この保護板22は、例えばガラスま
たはプラスチックからなり、バリア層15上に例えば接
着剤または接着シートなどを用いて接着される。この保
護板22を設けることにより、画面部23の表示面を外
部からの衝撃などから保護することができると共に、そ
の表示面を平坦化することができる。
成の他の変形例を表したものである。図6に示した有機
EL表示装置24は、図1に示した画面部12の代わり
に、有機EL素子14とは異なった構造の有機EL素子
25を有する画面部26を備えている。この有機EL素
子25は、カソード電極16、絶縁層27、有機EL層
28およびアノード電極29によって構成されている。
り、カソード電極16の端部を覆うと共に、カソード電
極16の端部の近傍において滑らかな傾斜面27A,2
7Bが形成されたものである。この絶縁層27は、ウエ
ットエッチングまたはドライエッチングにより形成され
る。有機EL層28は、カソード電極16の、絶縁層2
7により覆われていない部分および絶縁層27の一部
(傾斜面27A,27B)を覆うように形成されてい
る。アノード電極29は、絶縁層27および有機EL層
28を含む基板11上に形成されたものである。バリア
層30は、アノード電極29を含む基板11上に形成さ
れている。ここで、絶縁層27が形成されていない場合
には、駆動回路部13からの駆動電流が有機EL素子2
5に供給されると、カソード電極16の端部(特に角
部)に電界が集中し、カソード電極16とアノード電極
29との間で短絡が発生してしまう虞がある。また、絶
縁層27は形成されているが、この絶縁層27に傾斜面
27A、27Bが形成されていない場合には、絶縁層2
7が形成されていない場合と比べて、カソード電極16
とアノード電極29とが隔離されるので、カソード電極
16に対する電界の集中は緩和される。しかし、十分な
強度の電界を有機EL層28に加えることができない虞
がある。これに対し、傾斜面27A,27Bを有する絶
縁層27を形成した場合には、十分な強度の電界を有機
EL層28に加えることを可能としつつ、カソード電極
16とアノード電極29とが隔離されてカソード電極1
6の端部への電界の集中を大幅に緩和することが可能と
なる。これにより、カソード電極16とアノード電極2
9との間の短絡の発生が抑えられるので、有機EL素子
25の信頼性を向上させることができる。なお、この有
機EL表示装置25の画面部26においても、保護板2
2をバリア層30上に設けるようにしてもよい。
成の他の変形例を表したものである。図7に示した有機
EL表示装置31は、図1に示した基板11の代わり
に、例えばアルミニウム、銅、ステンレス鋼またはマグ
ネシウム合金などの金属からなる基板32を備えてい
る。この基板32の表面は、埋込プラグ11A,11
B、カソード電極16およびアノード電極18との絶縁
性を維持するために、例えばアルマイト処理(陽極酸化
処理)などの絶縁体処理がなされている。この基板32
を用いることで、有機EL層17からの光を表示面側に
反射させることができる(基板32を用いたことによる
特有の効果がありましたら記載してください。)。な
お、この有機EL表示装置31の画面部12において
も、保護板22をバリア層15上に設けるようにしても
よい。
たが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、
種々の変形が可能である。例えば、上記の実施の形態で
は、基板11の表面側に画面部12を形成した後に、そ
の裏面側に駆動回路部13を設けるようにしているが、
基板11の裏面側に駆動回路部13を設けた後に、その
表面側に画面部12を形成するようにしてもよい。ま
た、パネル状に構成された駆動回路部13は、基板11
の裏面側に半田付けや接着などにより設けているが、基
板11の裏面側に対して薄膜形成を行って駆動回路部を
作製するようにしてもよい。
て有機EL素子を用いた有機EL表示装置を例に挙げて
説明したが、本発明は、液晶素子を用いた液晶表示装
置、発光ダイオード(LED;Light Emitting Diode)
を用いたLED表示装置またはプラズマ表示装置につい
ても適用可能である。
よれば、両面に露出する埋込電極が形成された基板を用
い、この基板の一方の面側には、埋込電極に接続された
複数の表示素子を有する画面部を設け、この基板の他方
の面側には、埋込電極に接続されると共に複数の表示素
子を駆動する駆動回路部を設け、駆動電流を駆動回路部
から埋込電極を介して供給することで、複数の表示素子
を駆動するようにしたので、輝度の低下などを生じるさ
せることなく、画像を画面部の表示面に表示させること
ができ、大画面化の実現が可能となる。
ば、基板の両面に露出するように予め埋込電極を形成
し、この埋込電極に接触するように、基板の一方の面側
には複数の表示素子、基板の他方の面側には複数の表示
素子を駆動するための駆動回路部をそれぞれ形成するよ
うにしたので、例えば表示素子の劣化を生じさせること
なく、複数の表示素子を埋込電極を介して駆動回路部に
接続することができる。
ある有機EL表示装置の概略構成を表す断面図である。
明するための図である。
いて説明するための図である。
いて説明するための図である。
を表す図である。
形例を表す図である。
形例を表す図である。
1,32…基板、11A,11B…埋込プラグ、11
C,11D…電極取出孔、12,23,26…画面部、
12A〜12P…表示部、13…駆動回路部、13A,
13B…接続端子、14,25…有機EL素子、15,
30…バリア層、16…カソード電極、17,28…有
機EL層、18,29…アノード電極、19A〜19P
…駆動回路部、22…保護板、27…絶縁層、27A,
27B…傾斜面。
Claims (9)
- 【請求項1】 対向する2面を有し、この2面に露出し
た埋込電極が形成された基板と、この基板の一方の面側
に形成されると共に前記埋込電極に接続された複数の表
示素子とを含む画面部と、 前記基板の他方の面側に形成され、前記埋込電極に接続
されると共に、前記複数の表示素子を駆動する駆動回路
部とを備えたことを特徴とする表示装置。 - 【請求項2】 前記表示素子は、有機エレクトロルミネ
ッセンス素子であることを特徴とする請求項1記載の表
示装置。 - 【請求項3】 前記有機エレクトロルミネッセンス素子
は、前記基板上に、前記埋込電極に接触したカソード電
極、有機エレクトロルミネッセンス層およびアノード電
極が順に形成されることにより構成されたものであるこ
とを特徴とする請求項2記載の表示装置。 - 【請求項4】 前記有機エレクトロルミネッセンス素子
は、更に、前記カソード電極の端部を覆うと共に、前記
カソード電極の端部の近傍において傾斜面が形成された
絶縁層を有し、前記有機エレクトロルミネッセンス層は
前記カソード電極および前記絶縁層の傾斜面、前記アノ
ード電極は前記絶縁層および前記有機エレクトロルミネ
ッセンス層をそれぞれ覆うものであることを特徴とする
請求項3記載の表示装置。 - 【請求項5】 更に、前記画面部の表示面側に設けられ
た保護板を備えたことを特徴とする請求項1記載の表示
装置。 - 【請求項6】 前記駆動回路部は、マトリックス状に配
置された複数の駆動回路を含むことを特徴とする請求項
1記載の表示装置。 - 【請求項7】 前記基板は、表面が絶縁体処理された金
属または絶縁体からなることを特徴とする請求項1記載
の表示装置。 - 【請求項8】 基板の両面に露出するように埋込電極を
形成する工程と、 前記基板の一方の面側に、複数の表示素子を前記埋込電
極に接続させて形成する工程と、 前記基板の他方の面側に、前記複数の表示素子を駆動す
る駆動回路部を、前記埋込電極に接続させて形成する工
程とを含むことを特徴とする表示装置の製造方法。 - 【請求項9】 前記表示素子として、有機エレクトロル
ミネッセンス素子を用いることを特徴とする請求項8記
載の表示装置の製造方法。
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