JP2004303522A - 表示装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ＥＬ素子などを用いた自発光型の表示装置及びその製造方法に関し、製造工程の簡素化が可能であるとともに開口率及び輝度が高い高性能の表示装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】一方の面上に複数の発光素子が形成された基板５０と、基板５０の一方の面側に、複数の発光素子が形成された領域を密閉するように貼り合わされ、複数の発光素子を制御するための回路が形成された基板１０とを有する。これにより、発光素子を平滑な面上に形成することができ、発光素子の発光特性が劣化することを防止することができる。また、表示装置の開口率を向上するとともに、高輝度化を図ることができる。
【選択図】 図１
【解決手段】一方の面上に複数の発光素子が形成された基板５０と、基板５０の一方の面側に、複数の発光素子が形成された領域を密閉するように貼り合わされ、複数の発光素子を制御するための回路が形成された基板１０とを有する。これにより、発光素子を平滑な面上に形成することができ、発光素子の発光特性が劣化することを防止することができる。また、表示装置の開口率を向上するとともに、高輝度化を図ることができる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示装置及びその製造方法に係り、特にエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子などを用いた自発光型の表示装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アクティブマトリクス型の表示装置は、スイッチング素子とこれにより駆動される表示部とが透明絶縁性基板上にマトリクス状に複数形成されたものである。
【０００３】
アクティブマトリクス型表示装置の代表的なものは、液晶表示装置である。液晶表示装置は、スイッチング素子と対向する基板との間に液晶を充填し、スイッチング素子によりこの液晶を制御してシャッターとして利用するものである。
【０００４】
液晶表示装置以外の表示装置としては、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）、ＦＥＤ（フィールドエミッションディスプレイ）等の自発光型の表示装置が知られている。ＥＬは、スイッチング素子に接続された無機又は有機材料からなる発光素子を発光させるものであり、液晶物質の充填や素子に対向する基板が不要である。ＦＥＤは、電子放出素子から放出された電子を対向する基板に設けられた蛍光体に衝突させるときに発生する光を利用するものである。
【０００５】
これらアクティブマトリクス型表示装置の中で、近年、アクティブ駆動するＥＬ素子として有機発光素子（有機ＥＬ素子）を用い、スイッチング素子としてポリシリコンＴＦＴを使用した表示装置が注目を集めている。液晶素子が２枚の基板間に狭持された液晶分子をシャッターとして利用するのと異なり、ＥＬ素子は自己発光するものであり、視野角依存性がない、１枚の基板で完結できるため液晶表示装置と比較して薄い・軽い、などの利点がある。また、アクティブ駆動では、１フレームの間連続して発光させることが可能であり、発光する時間を長くすることができる。これにより、明るさなどの発光品位が向上し発光時間が長くなるため、瞬間的に流れる電流が小さくなり、長寿命化を図ることができる。
【０００６】
以下、有機ＥＬ素子を用いた表示装置について図１３及び図１４を用いて説明する。有機ＥＬ素子を用いた表示装置は、利用する光の放出する方向により、スイッチング素子が形成された基板側に光を放出するボトムエミッション型と、スイッチング素子が形成された基板とは反対側に光を放出するトップエミッション型とに分類される。なお、ボトムエミッション型の表示装置は、例えば非特許文献１及び非特許文献２に記載されている。また、トップエミッション型の表示装置は、例えば特許文献１、特許文献２及び非特許文献３に記載されている。
【０００７】
図１３は、従来のボトムエミッション型の表示装置である。
【０００８】
透明基板１００上には、ポリシリコン膜よりなるチャネル層１０２が形成されている。チャネル層１０２上には、ゲート絶縁膜１０４を介してゲート電極１０６が形成されている。ゲート電極１０６の両側のチャネル層１０２には、ソース領域１０８及びドレイン領域１１０が設けられている。こうして、ポリシリコンをチャネルとする薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が構成されている。
【０００９】
ＴＦＴが形成された透明基板１００上には、層間絶縁膜１１２が形成されている。層間絶縁膜１１２には、ソース領域１０８及びドレイン領域１１０に達するコンタクトホール１１４，１１６が形成されている。層間絶縁膜１１２上には、コンタクトホール１１４，１１６を介してソース領域１０８及びドレイン領域１１０にそれぞれ接続されたソース電極１１８及びドレイン電極１２０が形成されている。
【００１０】
ソース電極１１８及びドレイン電極１２０が形成された層間絶縁膜１１２上には、層間絶縁膜１２２が形成されている。層間絶縁膜１２２には、ドレイン電極１２０に達するコンタクトホール１２４が形成されている。
【００１１】
層間絶縁膜１２２上には、コンタクトホール１２４を介してドレイン電極１２０に電気的に接続されたアノード電極１２６と、正孔輸送層１２８と、発光層１３０と、電子供給層１３２と、カソード電極１３４とが順次形成されている。こうして、ＴＦＴに接続された有機ＥＬ素子が構成されている。なお、ボトムエミッション型の表示装置では透明基板１００の下方に光を発するため、アノード１２６としては例えばＩＴＯなどの透明電極材料が用いられ、カソード１３４としては例えばアルミなどの高反射率材料が用いられる。
【００１２】
ＴＦＴ及び有機ＥＬ素子が形成された透明基板１００上には、保護層１３６が形成されている。層間絶縁膜１２２と保護層１３６との間には、素子形成領域を囲うようにシール剤１３８が設けられており、有機ＥＬ素子を外気の水分などから保護するようになっている。
【００１３】
図１４は、トップエミッション型の表示装置である。
【００１４】
図１４に示すように、トップエミッション型の表示装置は、基本的な構造はボトムエミッション型の表示装置と同様である。ボトムエミッション型の表示装置と異なる点は、有機ＥＬ素子の層構造がボトムエミッション型の表示装置とは逆になっていることである。
【００１５】
すなわち、トップエミッション型の表示装置では、層間絶縁膜１２２上に、コンタクトホール１２４を介してドレイン電極１２０に電気的に接続されたカソード電極１３４と、電子輸送層１３２と、発光層１３０と、正孔供給層１２８と、アノード電極１２６とが順次形成されている。トップエミッション型の表示装置では透明基板１００の上方に光を発するため、アノード１２６としては例えばＩＴＯなどの透明電極材料が用いられ、カソード１３４としては例えばアルミなどの高反射率材料が用いられる。
【００１６】
上述したような１つのＴＦＴと１つの有機ＥＬ素子から構成される１つの画素１４０は、図１５に示すように、透明基板１００上にマトリクス状に配置されている。透明基板１００上には、図において列方向に隣接する画素１４０のＴＦＴのソース電極１１８を共通接続する複数のデータ線１４２と、図において行方向に隣接する画素のＴＦＴのゲート電極１０６を共通接続する複数のスキャン線１４４とが形成されている。画素領域の周辺には、データ線１４２が接続されるデータ制御回路１４６と、スキャン線１４４が接続されるゲート制御回路１４８とが形成されている。データ制御回路１４６及びゲート制御回路１４８には、駆動回路等を含む外部回路基板と接続するためのフレキシブル基板１５０が接続されている。
【００１７】
上記表示装置は、モニターとして用いられるが、１）スタンドアローンとしてのモニター、あるいは装置や壁などへの組み込み型、２）ノートパソコンの様に表示部が折り曲げて内側になるような使用方法、３）携帯電話等のモバイル機器、４）タブレットＰＣや液晶ＴＶ、など幅広い利用が行われている。上記１）〜４）の装置を構成する単位はモジュールと呼ばれ、ａ）ＥＬ素子が搭載された表示基板、ｂ）表示基板と折り曲げ等の自由度を持って接続されたコントロール回路などを実装したプリント基板（外部回路基板）、等がベゼルと呼ばれる外枠によってコンパクトに収納される。
【００１８】
表示基板と外部回路基板との接続方法としては、１）フレキシブル基板を用い、プリント基板などに実装された回路基板と表示基板とを、異方性導電性樹脂やハンダ等を介して接続する方法、２）フレキシブル基板やフィルム基板上に回路の一部を搭載し、表示基板の周辺部に接続するＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）やＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｉｌｍ）と呼ばれる方法、３）表示基板上に直接半導体素子を搭載するＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）と呼ばれる方法、等が知られている。これらに共通する回路が実装されたプリント基板は、フレキシブルフィルムを介して折り曲げ等の自由度を持って接続されている。また、ＣＯＧにおいては表示基板上の表示部外に実装されている。
【００１９】
【特許文献１】
特開２００１−０６００７６号公報
【特許文献２】
特開２００１−１４７６５９号公報
【非特許文献１】
Ｔ． Ｓｈｉｍｏｄａ ｅｔ ａｌ．， ”Ｈｉｇｈ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｐｏｌｙｍｅｒ ｄｉｓｐｌａｙ ｄｒｉｖｅｎ ｂｙ ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｐｏｌｙｓｉｌｉｃｏｎ ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ ｗｉｔｈ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｄｒｉｖｅｒ”， ＡＳＩＡ ＤＩＳＰＬＡＹ ９８， ｐｐ．２１７−２２０
【非特許文献２】
Ｍ．Ｔ．Ｊｏｈｎｓｏｎ ｅｔ ａｌ．， ”Ａｃｔｉｖｅ ｍａｔｒｉｘ ｐｏｌｙ ＬＥＤ ｄｉｓｐｌａｙ”， ＩＤＷ ’００， ｐｐ． ２３５−２３８
【非特許文献３】
Ｔ． Ｓａｓａｏｋａ ｅｔ ａｌ．， ”Ａ １３．０−ｉｎｃｈ ＡＭ−ＯＬＥＤ ｄｉｓｐｌａｙ ｗｉｔｈ ｔｏｐ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ａｄａｐｔｉｖｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｍｏｄｅ ｐｒｏｇｒａｍｍｅｄ ｐｉｘｅｌ ｃｉｒｃｕｉｔ （ＴＡＣ）”， ＳＩＤ ２００１， ｐｐ． ３８４−３８６
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のボトムエミッション型の表示装置では、ＴＦＴや配線が形成された透明基板１００側に光を取り出すため、これらＴＦＴや配線により開口率が制限され、その部分が発光に全く寄与することができなかった。これに対し、上記従来のトップエミッション型の表示装置では、ＴＦＴの形成された透明基板１００とは反対側に光を取り出すため、ＥＬ素子をＴＦＴ上部まで延在して発光面とすることができ、開口率を高めることができる。しかしながら、ＴＦＴや配線などの下地凹凸により、ＥＬ素子が形成される面にも凹凸が反映され、ＥＬ素子の発光特性が劣化することがあった。
【００２１】
また、表示基板に接続される外部回路に関しては、低電流駆動回路やタイミング発生回路、ＣＰＵなどの周辺回路の実装スペースを減らし、配線による信号の遅延、電波他各種ノイズを低減することが望まれている。
【００２２】
本発明の目的は、製造工程の簡素化が可能であるとともに開口率及び輝度が高い高性能の表示装置及びその製造方法を提供することにある。また、本発明の他の目的は、実装スペース並びに表示基板と外部回路基板との接続距離を縮小しうる表示装置及びその製造方法を提供することにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、一方の面上に複数の発光素子が形成された第１の基板と、前記第１の基板の前記一方の面側に、前記複数の発光素子が形成された領域を密閉するように貼り合わされ、前記複数の発光素子を制御するための回路が形成された第２の基板とを有することを特徴とする表示装置によって達成される。
【００２４】
また、上記目的は、第１の基板の一方の面上に、複数の発光素子を形成する工程と、第２の基板の一方の面上に、複数のスイッチング素子を形成する工程と、前記第１の基板の前記一方の面と前記第２の基板の前記一方の面とが向かい合うように前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合わせ、前記複数の発光素子を前記複数のスイッチング素子にそれぞれ電気的に接続する工程とを有することを特徴とする表示装置の製造方法によっても達成される。
【００２５】
また、上記目的は、第１の基板の一方の面上に、複数の発光素子と、前記複数の発光素子のそれぞれに電気的に接続された複数のスイッチング素子とを形成する工程と、第２の基板の一方の面上に、前記複数のスイッチング素子に電気的に接続される所定の回路を形成する工程と、前記第１の基板の前記一方の面と前記第２の基板の前記一方の面とが向かい合うように前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合わせ、前記複数のスイッチング素子を前記回路に電気的に接続する工程とを有することを特徴とする表示装置の製造方法によっても達成される。
【００２６】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態による表示装置及びその製造方法について図１乃至図４を用いて説明する。
【００２７】
図１は本発明の第１実施形態による表示装置の構造を示す概略断面図、図２乃至図４は本実施形態による表示装置の製造方法を示す工程断面図である。
【００２８】
はじめに、本実施形態による表示装置の構造について図１を用いて説明する。なお、図１は１画素分の構造のみを示したものであるが、実際には複数の画素がマトリクス状に配置されている。
【００２９】
透明基板１０上には、バッファ層１２が形成されている。バッファ層１２上には、チャネル層１４が形成されている。チャネル層１４上には、ゲート絶縁膜１６を介してゲート電極１８が形成されている。ゲート電極１８の両側のチャネル層１４には、ソース領域２０及びドレイン領域２２が、それぞれ形成されている。こうして、透明基板１０上には、ゲート電極１８、チャネル層１４に形成されたソース領域２０及びドレイン領域２２を有する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が形成されている。
【００３０】
ＴＦＴが形成された透明基板１０上には、層間絶縁膜２４が形成されている。層間絶縁膜２４上には、コンタクトホールを介してソース領域２０及びドレイン領域２２にそれぞれ接続されたソース電極３０及びドレイン電極３２が形成されている。
【００３１】
ソース電極３０及びドレイン電極３２が形成された層間絶縁膜２４上には、層間絶縁膜３４が形成されている。層間絶縁膜３４上には、コンタクトホールを介してドレイン電極３２に接続された引き出し電極３８が形成されている。引き出し電極３８上には、柱状電極４０が形成されている。
【００３２】
透明基板５０上には、アノード電極５２と、正孔輸送層５４と、発光層５６と、電子輸送層５８と、カソード電極６０とを有する有機ＥＬ素子が形成されている。
【００３３】
透明基板１０と透明基板５０とは、柱状電極４０とカソード電極６０とが接続されるように重ね合わされている。透明基板１０上に形成された層間絶縁膜３４と透明基板５０との間には、画素領域を囲うようにシール剤４２が形成されており、画素領域が密閉されている。これにより、有機ＥＬ素子を外気の水分等から遮断するようになっている。
【００３４】
このように、本実施形態による表示装置は、スイッチング素子（ＴＦＴ）や配線層が形成された基板（透明基板１０）と、有機ＥＬ素子が形成された基板（透明基板５０）とを貼り合わせてなることを主たる特徴としている。
【００３５】
有機ＥＬ素子をスイッチング素子とは異なる基板上に形成することにより、スイッチング素子による表面段差の影響を受けることはなく、有機ＥＬ素子を平滑な面上に形成することができる。したがって、トップエミッション型の表示装置においてスイッチング素子形成領域と有機ＥＬ素子形成領域とが重なるようにレイアウトしても、有機ＥＬ素子の発光特性が劣化することを防止することができる。これにより、表示装置の開口率を向上するとともに、高輝度化を図ることができる。
【００３６】
有機ＥＬ素子を用いた表示装置では、有機ＥＬ素子を外気から遮断するために、有機ＥＬ素子上に保護膜を形成する必要がある。この点、本実施形態による表示装置では、透明基板１０と透明基板５０との間にシール剤４２を設けている。これにより、透明基板５０を保護膜として利用することができる。
【００３７】
次に、本実施形態による表示装置の製造方法について図２乃至図４を用いて説明する。
【００３８】
まず、ガラスなどよりなる透明基板１０上に、例えばＣＶＤ法により、例えば膜厚４００ｎｍのシリコン酸化膜を堆積し、シリコン酸化膜よりなるバッファ層１２を形成する。
【００３９】
次いで、バッファ層１２上に、例えばＣＶＤ法により、例えば膜厚４０ｎｍのポリシリコン膜を堆積する。なお、ポリシリコン膜を堆積する代わりに、アモルファスシリコン膜を堆積し、レーザアニール法などによりこれを結晶化してポリシリコン膜としてもよい。
【００４０】
次いで、フォトリソグラフィー及びドライエッチングによりポリシリコン膜をパターニングし、ポリシリコン膜よりなるチャネル層１４を形成する（図２（ａ））。
【００４１】
次いで、例えばＣＶＤ法により、例えば膜厚１１０ｎｍのシリコン酸化膜を堆積する。
【００４２】
次いで、例えばスパッタ法により、例えば膜厚３００ｎｍ、Ｎｄ含有量２ａｔ％のＡｌ−Ｎｄ膜を堆積する。
【００４３】
次いで、フォトリソグラフィー及びドライエッチングによりＡｌ−Ｎｄ膜及びシリコン酸化膜をパターニングし、チャネル層１４上に、シリコン酸化膜よりなるゲート絶縁膜１６と、Ａｌ−Ｎｄ膜よりなるゲート電極１８とを形成する。なお、図示しないが、アクティブマトリクス型の表示装置では、ゲート電極１８と同一導電層によりスキャン線を形成することができる。
【００４４】
次いで、ゲート電極２４をマスクとして、例えば燐（Ｐ）イオンをイオン注入し、ゲート電極１８の両側のチャネル層１４に、ソース領域２０及びドレイン領域２２をそれぞれ形成する。
【００４５】
こうして、ゲート電極１８、ポリシリコンよりなるチャネル層１４に形成されたソース領域２０及びドレイン領域２２を有するＴＦＴを形成する（図２（ｂ））。
【００４６】
次いで、ＴＦＴが形成された透明基板１０上に、例えばＣＶＤ法により、例えば膜厚４００ｎｍのシリコン酸化膜を堆積し、シリコン酸化膜よりなる層間絶縁膜２４を形成する。
【００４７】
次いで、フォトリソグラフィー及びドライエッチングにより、層間絶縁膜２４をパターニングし、ソース領域２０及びドレイン領域２２に達するコンタクトホール２６，２８をそれぞれ形成する（図２（ｃ））。
【００４８】
次いで、層間絶縁膜２４上に、例えばスパッタ法により、例えば膜厚１００ｎｍのチタン（Ｔｉ）膜と、例えば膜厚２００ｎｍのアルミ（Ａｌ）膜と、例えば膜厚５０ｎｍのチタン膜とを堆積する。
【００４９】
次いで、フォトリソグラフィー及びドライエッチングにより、Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉ構造の積層膜をパターニングし、Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉ構造の積層膜よりなり、コンタクトホール２６，２８を介してソース領域２０，ドレイン領域２２に接続されたソース電極３０及びドレイン電極３２を形成する（図２（ｄ））。なお、図示しないが、アクティブマトリクス型の表示装置では、ソース電極３０と同一導電層によりデータ線を形成することができる。
【００５０】
次いで、ソース電極３０及びドレイン電極３２が形成された層間絶縁膜２４上に、例えばＣＶＤ法により、例えば膜厚３００ｎｍのシリコン窒化膜を堆積し、シリコン窒化膜よりなる層間絶縁膜３４を形成する。
【００５１】
次いで、フォトリソグラフィー及びドライエッチングにより層間絶縁膜３４をパターニングし、ドレイン電極３２に達するコンタクトホール３６を形成する（図３（ａ））。
【００５２】
次いで、層間絶縁膜３４上に、例えばスパッタ法により、例えば膜厚２００ｎｍのアルミ膜を形成する。
【００５３】
次いで、フォトリソグラフィー及びドライエッチングによりアルミ膜をパターニングし、アルミ膜よりなりコンタクトホール３６を介してドレイン電極３２に接続された引き出し電極３８を形成する。
【００５４】
次いで、引き出し電極３８が形成された層間絶縁膜３４上に導電性レジスト膜を形成し、フォトリソグラフィーによりこの導電性レジスト膜をパターニングし、引き出し電極３８上に、導電性レジスト膜よりなる柱状電極４０を形成する（図３（ｂ））。
【００５５】
また、透明基板１０上にＴＦＴ等の素子を形成する上記プロセスとは別に、ガラスなどよりなる透明基板５０上に、例えばスパッタ法により、例えば膜厚１００ｎｍのＩＴＯ膜を形成する。次いで、ＩＴＯ膜上に、例えば蒸着法により、例えば膜厚１０ｎｍのＮＰＤ（ジフェニルナフチルジアミン）膜と、例えば膜厚１０ｎｍの所望の発光材料をドーピングしたＡｌｑ３（キノリノールアルミ錯体）膜と、例えば膜厚２０ｎｍのＡｌｑ３膜とを形成する。次いで、Ａｌｑ３膜上に、例えばスパッタ法により、例えば膜厚１００ｎｍのアルミ膜を堆積する。
【００５６】
次いで、フォトリソグラフィー及びドライエッチングにより、これら膜を所定の画素形状にパターニングし、透明基板５０上に、ＩＴＯ膜よりなるアノード電極５２と、ＮＰＤ膜よりなる正孔輸送層５４と、所望の発光材料をドーピングしたＡｌｑ３膜よりなる発光層５６と、Ａｌｑ３膜よりなる電子輸送層５８と、アルミ膜よりなるカソード電極６０とを有する有機ＥＬ素子を形成する（図３（ｃ））。
【００５７】
次いで、ＴＦＴ等の素子を形成した透明基板１０の面と、有機ＥＬ素子を形成した透明基板５０の面とを向かい合わせ、柱状電極４０とカソード電極６０とが接続されるように、透明基板１０と透明基板５０とを重ね合わせる。この際、層間絶縁膜３４上に、画素領域を囲うようにシール剤４２を塗布しておき、透明基板１０と透明基板５０とを重ね合わせた後に画素領域が外部から遮断されるようにする（図４（ａ）〜（ｂ））。
【００５８】
シール剤４２は、例えば、防湿機能を有する光硬化性の樹脂をディスペンサ等により塗布した後、透明基板１０と透明基板５０とを重ね合わせ、光照射により硬化させることにより、形成することができる。なお、外気中の水分の影響を効果的に防止するために、シールの内側に、水分を含まない気体を封入し或いは乾燥剤を入れることが望ましい。
【００５９】
こうして、図１に示す表示装置を製造する。
【００６０】
上記一連の製造方法によれば、透明基板１０上に形成する素子と、透明基板５０上に形成する素子とを、並行して製造することができる。これにより、製造時間を短縮することができる。また、一の基板上にアクティブ駆動素子と有機ＥＬ素子とを形成する必要はないので、従来の表示装置の製造方法と比較して製造工程を簡略にすることができる。
【００６１】
このように、本実施形態によれば、スイッチング素子を形成する基板とは別の基板に有機ＥＬ素子を形成し、これら基板を貼り合わせることにより表示装置を構成するので、スイッチング素子による表面段差の影響を受けることはなく、有機ＥＬ素子を平滑な面上に形成することができる。したがって、スイッチング素子形成領域と有機ＥＬ素子形成領域とが重なるようにレイアウトしても、有機ＥＬ素子の発光特性が劣化することを防止することができる。これにより、表示装置の開口率を向上するとともに、高輝度化を図ることができる。
【００６２】
また、有機ＥＬ素子を形成する基板は、有機ＥＬ素子を外気の水分等から遮断する保護膜として利用することができるため、全体として製造工程数が増大することにはならない。その逆に、２つの基板は別々に並行して製造することができるので、製造時間が短縮され、歩留まり向上も期待することができる。また、ＴＦＴの形成と有機ＥＬ素子の形成とを同一プロセス中で行う必要がないので、製造プロセス自体を簡略にすることができる。
【００６３】
なお、上記実施形態では、ＴＦＴと有機ＥＬ素子との間の電気的な接続を、一つの柱状電極４０により確保したが、複数の柱状電極４０によりＴＦＴと有機ＥＬ素子とを接続するようにしてもよい。これにより、ＴＦＴと有機ＥＬ素子との電気的接続を確実にすることができる。
【００６４】
また、上記実施形態では、導電性レジストを用いて柱状電極を形成したが、非導電性レジストを用いてＴＦＴと有機ＥＬ素子との電気的接続を行う構造体を形成することも可能である。例えば、図５に示すように、引き出し電極３８上に非導電性レジストよりなる柱状体４４を形成した後、この柱状体４４上に引き出し電極３８に接続されるアルミなどよりなる導電性薄膜４６を形成することにより、透明基板１０上に柱状に突出する導電性の構造体を形成することができる。
【００６５】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態による表示装置及びその製造方法について図６及び図７を用いて説明する。なお、図１乃至図５に示す第１実施形態による表示装置と同様の構成要素には同一の符号を付し説明を省略し或いは簡略にする。
【００６６】
図６は本実施形態による表示装置の構造を示す斜視図、図７は本実施形態による表示装置の構造を示す概略断面図である。
【００６７】
従来の表示装置では、図１５に示すように、表示基板は、透明基板１００に接続されたフレキシブル基板１５０などを介して外部回路基板（図示せず）に接続されている。このため、駆動回路部を含めた表示装置の全体でみると、基板点数が増加し、配線長も増加する。本実施形態では、駆動回路部をも含めて少ないスペースに実装が可能であり、配線による信号の遅延や電波他各種ノイズの低減が実現可能な表示装置について説明する。
【００６８】
本実施形態による表示装置は、図６に示すように、マトリクス状に配されたバスラインの各交差部に、スイッチング素子ＴＦＴ及びこれに接続される有機ＥＬ素子ＥＬがそれぞれ設けられた表示基板７０と、表示基板７０を駆動するための回路が形成された外部回路基板８０とが貼り合わされたものである。
【００６９】
表示基板７０は、保護膜が形成されていない点を除き、基本的には図１３に示す従来のボトムエミッション型の表示装置と同様である。
【００７０】
すなわち、図７に示すように、透明基板１０上には、バッファ層１２が形成されている。バッファ層１２上には、チャネル層１４が形成されている。チャネル層１４上には、ゲート絶縁膜１６を介してゲート電極１８が形成されている。ゲート電極１８の両側のチャネル層１４には、ソース領域２０及びドレイン領域２２が、それぞれ形成されている。こうして、透明基板１０上に、ゲート電極１８、チャネル層１４に形成されたソース領域２０及びドレイン領域２２を有するＴＦＴが形成されている。
【００７１】
ＴＦＴが形成された透明基板１０上には、層間絶縁膜２４が形成されている。層間絶縁膜２４上には、コンタクトホールを介してソース領域２０及びドレイン領域２２にそれぞれ接続されたソース電極３０及びドレイン電極３２が形成されている。
【００７２】
ソース電極３０及びドレイン電極３２が形成された層間絶縁膜２４上には、層間絶縁膜３４が形成されている。層間絶縁膜３４上には、コンタクトホールを介してドレイン電極３２に接続されたカソード電極６０と、電子輸送層５８と、発光層５６と、正孔輸送層５４と、アノード電極５２とを有する有機ＥＬ素子と、コンタクトホールを介してソース電極３０に接続されたデータ線７２とが形成されている。
【００７３】
透明基板１０に対向する透明基板８６上には、通常の半導体装置の製造プロセスにより、データ制御回路８２、ゲート制御回路８４、その他の外部回路８８が形成されている。
【００７４】
表示基板７０と外部回路基板８０とは、図７に示されるように、ソース電極３０に接続されるデータ線７２の端子部７２ａと、データ制御回路８２の端子部８２ａとが、柱状電極６２により接続されるように、また、ゲート電極１８に接続されるスキャン線（ゲート線）７４の端子部７４ａと、ゲート制御回路８４の端子部（図示せず）とが、柱状電極（図示せず）によって接続されるように、貼り合わされている。
【００７５】
また、表示基板７０と外部回路基板８０との間には、第１実施形態による表示装置の場合と同様にして、表示領域を囲うようにシール剤（図示せず）が形成されている。これにより、外部回路基板８０を、有機ＥＬ素子を外気の湿気から保護する保護膜として機能させることができる。
【００７６】
このように、本実施形態によれば、表示部及び駆動部を含むとともに有機ＥＬ素子を外気の湿気から保護する保護機能を備えた表示装置を、２枚の基板により構成することができる。これにより、表示装置をコンパクトにすることができ、実装スペースを大幅に縮小することができる。また、表示基板と外部回路基板とを重ね合わせて互いを配線するので、配線長を短くすることができる。これにより、配線による信号の遅延や電波他各種ノイズを低減することができる。
【００７７】
なお、上記実施形態では、外部回路基板８０の外部回路８８として表示装置の駆動部を想定したが、表示機能と直接関係のない回路を含むようにしてもよい。例えば図８に示すように、データ制御回路８２及びゲート制御回路８４を、フレキシブル基板等を用いて更に外部の基板に形成された演算装置に接続し、この演算装置に接続されるＲＯＭなどの他の回路要素を外部回路基板８０上に形成するようにしてもよい。また、外部回路基板８０上に、ＣＯＧ等の技術を用いてＩＣを搭載するようにしてもよい。
【００７８】
また、表示領域に対応する領域を利用した大規模な回路を外部回路基板８０上に形成する場合には、本実施形態で示したようなボトムエミッション型の表示素子とする必要があるが、データ制御回路８２やゲート制御回路８４など、表示領域に対応する領域を利用しない回路のみを外部回路基板８０上に形成する場合には、トップエミッション型の表示素子とすることも可能である。
【００７９】
また、図９に示すように、データ制御回路８２及びゲート制御回路８４を、表示基板７０側に形成するようにしてもよい。この場合、外部回路基板８０側から表示基板７０側へ供給する必要があるのは、電源線、クロック、データ信号など、限られた信号線のみとなる。したがって、両基板間の電気的接続点を減らすことができ、接続不良による信頼性低下を抑制することができる。
【００８０】
［第３実施形態］
本発明の第３実施形態による表示装置及びその製造方法について図１０を用いて説明する。なお、図１乃至図９に示す第１及び第２実施形態による表示装置と同様の構成要素には同一の符号を付し説明を省略し或いは簡略にする。
【００８１】
図１０は本実施形態による表示装置の構造を示す概略断面図である。
【００８２】
本実施形態による表示装置は、第２実施形態による表示装置における表示基板７０と、多層プリント基板９０とが貼り合わされていることに特徴がある。
【００８３】
すなわち、図１０に示すように、透明基板１０上には、バッファ層１２が形成されている。バッファ層１２上には、チャネル層１４が形成されている。チャネル層１４上には、ゲート絶縁膜１６を介してゲート電極１８が形成されている。ゲート電極１８の両側のチャネル層１４には、ソース領域２０及びドレイン領域２２が、それぞれ形成されている。こうして、透明基板１０上に、ゲート電極１８、チャネル層１４に形成されたソース領域２０及びドレイン領域２２を有するＴＦＴが形成されている。
【００８４】
ＴＦＴが形成された透明基板１０上には、層間絶縁膜２４が形成されている。層間絶縁膜２４上には、コンタクトホールを介してソース領域２０及びドレイン領域２２にそれぞれ接続されたソース電極３０及びドレイン電極３２が形成されている。
【００８５】
ソース電極３０及びドレイン電極３２が形成された層間絶縁膜２４上には、層間絶縁膜３４が形成されている。層間絶縁膜３４上には、コンタクトホールを介してドレイン電極３２に接続されたカソード電極６０と、電子輸送層５８と、発光層５６と、正孔輸送層５４と、アノード電極５２とを有する有機ＥＬ素子と、コンタクトホールを介してソース電極３０に接続されたデータ線７２とが形成されている。
【００８６】
表示基板７０に対向する多層プリント基板９０の表面上には、配線層９２が形成されている。表示基板７０と対向する側とは反対の面側の配線層９２上には、ＩＣなどの電子素子９４が搭載されている。
【００８７】
表示基板７０と多層プリント基板９０とは、図７に示されるように、ソース電極３０に接続されるデータ線７２の端子部７２ａと、表示基板７０と対向する面側に形成された配線層９２とが、柱状電極６２により接続されるように貼り合わされている。
【００８８】
また、表示基板７０と多層プリント基板９０との間には、第１実施形態による表示装置の場合と同様にして、表示領域を囲うようにシール剤（図示せず）が形成されている。これにより、多層プリント基板９０を、有機ＥＬ素子を外気の湿気から保護する保護膜として機能させることができる。この目的のもと、本実施形態による表示装置では、なくとも装置完成時において、多層プリント基板９０には素子や部品を取り付けるための貫通孔が残存しないように注意する必要がある。
【００８９】
このように、本実施形態によれば、表示部及び駆動部を含むとともに有機ＥＬ素子を外気の湿気から保護する保護機能を備えた表示装置を、２枚の基板により構成することができる。これにより、表示装置をコンパクトにすることができ、実装スペースを大幅に縮小することができる。また、表示基板と多層プリント基板とを重ね合わせて互いを配線するので、配線長を短くすることができ、配線による信号の遅延や電波他各種ノイズを低減することができる。
【００９０】
なお、上記実施形態では、表示基板７０と対向する側とは反対の面側の配線層９２上に電子素子９４を搭載したが、表示基板７０と対向する面側の配線層９２上に電子素子９４を搭載するようにしてもよい。
【００９１】
［変形実施形態］
本発明は上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。
【００９２】
例えば、第１実施形態において有機ＥＬ素子を形成するための基板（透明基板５０）及び第２実施形態において外部回路基板８０を形成するための基板（透明基板８６）としてガラス基板を用いているが、これら基板は、必ずしも透明材質の基板で構成する必要はない。これら基板は、有機ＥＬ素子から発せられた光を透過させる必要はなく、プラスティック、シリコン、その他の材料により構成しても差し支えない。
【００９３】
また、上記実施形態では、２枚の基板の電気的接続を行うために柱状電極を用いているが、例えば図１１に示すように、第１の基板６４と第２の基板６６とをフレキシブル基板６８により接続するようにしてもよい。また、例えば図１２に示すように、接続の途中にリジッド基板７６を経由してフレキシブル基板６８により接続するようにしてもよい。これらフレキシブル基板６８やリジッド基板７６上には、回路が搭載されていても差し支えない。また、柱状電極による接続とともに、フレキシブル基板による接続を行ってもよい。
【００９４】
また、上記実施形態では、スイッチング素子として薄膜トランジスタを用いたが、他のスイッチング素子を用いてもよい。例えば、二端子素子であるダイオードを利用したＭＩＭ（金属−絶縁膜−金属）構造のスイッチング素子を用いるようにしてもよい。
【００９５】
また、上記実施形態では、発光素子として有機ＥＬ素子を用いたが、他の発光素子を用いてもよい。例えば、発光ダイオードなどの無機ＥＬ素子を用いるようにしてもよい。
【００９６】
上述したとおり、本発明の特徴をまとめると以下の通りとなる。
【００９７】
（付記１） 一方の面上に複数の発光素子が形成された第１の基板と、
前記第１の基板の前記一方の面側に、前記複数の発光素子が形成された領域を密閉するように貼り合わされ、前記複数の発光素子を制御するための回路が形成された第２の基板と
を有することを特徴とする表示装置。
【００９８】
（付記２） 付記１記載の表示装置において、
前記回路は、複数のスキャン線と、前記複数のスキャン線に交差するように配置された複数のデータ線と、前記複数のスキャン線と前記複数のデータ線との交差部にそれぞれ配置され、前記複数の発光素子のそれぞれに電気的に接続された複数のスイッチング素子とを有する
ことを特徴とする表示装置。
【００９９】
（付記３） 付記１記載の表示装置において、
前記第１の基板上に、複数のスキャン線と、前記複数のスキャン線に交差するように設けられた複数のデータ線と、前記複数のスキャン線と前記複数のデータ線との交差部にそれぞれ配置され、前記複数の発光素子のそれぞれに電気的に接続された複数のスイッチング素子とが形成されている
ことを特徴とする表示装置。
【０１００】
（付記４） 付記３記載の表示装置において、
前記第１の基板上に、前記複数のスキャン線に入力する信号を制御するスキャン線制御回路と、前記複数のデータ線から出力される信号を制御するデータ線制御回路とが形成されている
ことを特徴とする表示装置。
【０１０１】
（付記５） 付記３記載の表示装置において、
前記回路は、前記複数のスキャン線に入力する信号を制御するスキャン線制御回路と、前記複数のデータ線から出力される信号を制御するデータ線制御回路とを有する
ことを特徴とする表示装置。
【０１０２】
（付記６） 付記３又は４記載の表示装置において、
前記第２の基板は、プリント基板である
ことを特徴とする表示装置。
【０１０３】
（付記７） 付記１乃至６のいずれか１項に記載の表示装置において、
前記発光素子は、有機ＥＬ素子である
ことを特徴とする表示装置。
【０１０４】
（付記８） 付記１乃至７のいずれか１項に記載の表示装置において、
前記第１の基板と前記第２の基板とは、前記第１の基板と前記第２の基板との間に形成された柱状電極により電気的に接続されている
ことを特徴とする表示装置。
【０１０５】
（付記９） 付記１乃至８のいずれか１項に記載の表示装置において、
前記第１の基板と前記第２の基板とは、フレキシブル基板により電気的に接続されている
ことを特徴とする表示装置。
【０１０６】
（付記１０） 付記１乃至９のいずれか１項に記載の表示装置において、
前記発光素子から放出された光を、前記第１の基板の他方の面側に取り出す
ことを特徴とする表示装置。
【０１０７】
（付記１１） 第１の基板の一方の面上に、複数の発光素子を形成する工程と、
第２の基板の一方の面上に、複数のスイッチング素子を形成する工程と、
前記第１の基板の前記一方の面と前記第２の基板の前記一方の面とが向かい合うように前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合わせ、前記複数の発光素子を前記複数のスイッチング素子にそれぞれ電気的に接続する工程と
を有することを特徴とする表示装置の製造方法。
【０１０８】
（付記１２） 第１の基板の一方の面上に、複数の発光素子と、前記複数の発光素子のそれぞれに電気的に接続された複数のスイッチング素子とを形成する工程と、
第２の基板の一方の面上に、前記複数のスイッチング素子に電気的に接続される所定の回路を形成する工程と、
前記第１の基板の前記一方の面と前記第２の基板の前記一方の面とが向かい合うように前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合わせ、前記複数のスイッチング素子を前記回路に電気的に接続する工程と
を有することを特徴とする表示装置の製造方法。
【０１０９】
（付記１３） 付記１１又は１２記載の表示装置の製造方法において、
前記第１の基板と第２の基板とを貼り合わせる工程では、前記複数の発光素子が形成された領域を密閉するように、前記第１の基板と第２の基板とを貼り合わせる
ことを特徴とする表示装置の製造方法。
【０１１０】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によれば、スイッチング素子を形成する基板とは別の基板に発光素子を形成し、これら基板を貼り合わせることにより表示装置を構成するので、スイッチング素子による表面段差の影響を受けることはなく、発光素子を平滑な面上に形成することができる。したがって、スイッチング素子形成領域と発光素子形成領域とが重なるようにレイアウトしても、発光素子の発光特性が劣化することを防止することができる。これにより、表示装置の開口率を向上するとともに、高輝度化を図ることができる。
【０１１１】
また、発光素子を形成する基板は、発光素子を外気の水分等から遮断する保護膜として利用することができるため、全体として製造工程数が増大することにはならない。その逆に、２つの基板は別々に並行して製造することができるので、製造時間が短縮され、歩留まり向上も期待することができる。また、スイッチング素子の形成と発光素子の形成とを同一プロセス中で行う必要がないので、製造プロセス自体を簡略にすることができる。
【０１１２】
また、表示部及び駆動部を含むとともに発光素子を外気の湿気から保護する保護機能を備えた表示装置を、２枚の基板により構成するので、表示装置をコンパクトにすることができ、実装スペースを大幅に縮小することができる。また、表示基板と回路基板とを重ね合わせて互いを配線するので、配線長を短くすることができる。これにより、配線による信号の遅延や電波他各種ノイズを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態による表示装置の構造を示す概略断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態による表示装置の製造方法を示す工程断面図（その１）である。
【図３】本発明の第１実施形態による表示装置の製造方法を示す工程断面図（その２）である。
【図４】本発明の第１実施形態による表示装置の製造方法を示す工程断面図（その３）である。
【図５】本発明の第１実施形態の変形例による表示装置の構造を示す概略断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態による表示装置の構造を示す斜視図である。
【図７】本発明の第２実施形態による表示装置の構造を示す概略断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態の変形例による表示装置の構造を示す平面図である。
【図９】本発明の第２実施形態の変形例による表示装置の構造を示す斜視図である。
【図１０】本発明の第３実施形態による表示装置の構造を示す概略断面図である。
【図１１】本発明の実施形態の変形例による表示装置の構造を示す平面図（その１）である。
【図１２】本発明の実施形態の変形例による表示装置の構造を示す平面図（その２）である。
【図１３】従来の表示装置の構造を示す概略断面図（その１）である。
【図１４】従来の表示装置の構造を示す概略断面図（その２）である。
【図１５】従来の表示装置の構造を示す平面図である。
【符号の説明】
１０，５０，８６…透明基板
１２…バッファ層
１４…チャネル層
１６…ゲート絶縁膜
１８…ゲート電極
２０…ソース領域
２２…ドレイン領域
２４，３４…層間絶縁膜
２６，２８，３６…コンタクトホール
３０…ソース電極
３２…ドレイン電極
３８…引き出し電極
４０，６２…柱状電極
４２…シール剤
４４…柱状体
４６…導電性薄膜
５２…アノード電極
５４…正孔輸送層
５６…発光層
５８…電子輸送層
６０…カソード電極
６４…第１の基板
６６…第２の基板
６８…フレキシブル基板
７０…表示基板
７２…データ線
７４…スキャン線
７６…リジッド基板
８０…外部回路基板
８２…データ制御回路
８４…ゲート制御回路
８８…外部回路
９０…多層プリント基板
９２…配線層
９４…電子素子
１００…透明基板
１０２…チャネル層
１０４…ゲート絶縁膜
１０６…ゲート電極
１０８…ソース領域
１１０…ドレイン領域
１１２，１２２…層間絶縁膜
１１４，１１６，１２４…コンタクトホール
１１８…ソース電極
１２０…ドレイン電極
１２６…アノード電極
１２８…正孔輸送層
１３０…発光層
１３２…電子輸送層
１３４…カソード電極
１３６…保護膜
１３８…シール剤
１４０…画素
１４２…データ線
１４４…スキャン線
１４６…データ制御回路
１４８…ゲート制御回路
１５０…フレキシブル基板
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示装置及びその製造方法に係り、特にエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子などを用いた自発光型の表示装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アクティブマトリクス型の表示装置は、スイッチング素子とこれにより駆動される表示部とが透明絶縁性基板上にマトリクス状に複数形成されたものである。
【０００３】
アクティブマトリクス型表示装置の代表的なものは、液晶表示装置である。液晶表示装置は、スイッチング素子と対向する基板との間に液晶を充填し、スイッチング素子によりこの液晶を制御してシャッターとして利用するものである。
【０００４】
液晶表示装置以外の表示装置としては、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）、ＦＥＤ（フィールドエミッションディスプレイ）等の自発光型の表示装置が知られている。ＥＬは、スイッチング素子に接続された無機又は有機材料からなる発光素子を発光させるものであり、液晶物質の充填や素子に対向する基板が不要である。ＦＥＤは、電子放出素子から放出された電子を対向する基板に設けられた蛍光体に衝突させるときに発生する光を利用するものである。
【０００５】
これらアクティブマトリクス型表示装置の中で、近年、アクティブ駆動するＥＬ素子として有機発光素子（有機ＥＬ素子）を用い、スイッチング素子としてポリシリコンＴＦＴを使用した表示装置が注目を集めている。液晶素子が２枚の基板間に狭持された液晶分子をシャッターとして利用するのと異なり、ＥＬ素子は自己発光するものであり、視野角依存性がない、１枚の基板で完結できるため液晶表示装置と比較して薄い・軽い、などの利点がある。また、アクティブ駆動では、１フレームの間連続して発光させることが可能であり、発光する時間を長くすることができる。これにより、明るさなどの発光品位が向上し発光時間が長くなるため、瞬間的に流れる電流が小さくなり、長寿命化を図ることができる。
【０００６】
以下、有機ＥＬ素子を用いた表示装置について図１３及び図１４を用いて説明する。有機ＥＬ素子を用いた表示装置は、利用する光の放出する方向により、スイッチング素子が形成された基板側に光を放出するボトムエミッション型と、スイッチング素子が形成された基板とは反対側に光を放出するトップエミッション型とに分類される。なお、ボトムエミッション型の表示装置は、例えば非特許文献１及び非特許文献２に記載されている。また、トップエミッション型の表示装置は、例えば特許文献１、特許文献２及び非特許文献３に記載されている。
【０００７】
図１３は、従来のボトムエミッション型の表示装置である。
【０００８】
透明基板１００上には、ポリシリコン膜よりなるチャネル層１０２が形成されている。チャネル層１０２上には、ゲート絶縁膜１０４を介してゲート電極１０６が形成されている。ゲート電極１０６の両側のチャネル層１０２には、ソース領域１０８及びドレイン領域１１０が設けられている。こうして、ポリシリコンをチャネルとする薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が構成されている。
【０００９】
ＴＦＴが形成された透明基板１００上には、層間絶縁膜１１２が形成されている。層間絶縁膜１１２には、ソース領域１０８及びドレイン領域１１０に達するコンタクトホール１１４，１１６が形成されている。層間絶縁膜１１２上には、コンタクトホール１１４，１１６を介してソース領域１０８及びドレイン領域１１０にそれぞれ接続されたソース電極１１８及びドレイン電極１２０が形成されている。
【００１０】
ソース電極１１８及びドレイン電極１２０が形成された層間絶縁膜１１２上には、層間絶縁膜１２２が形成されている。層間絶縁膜１２２には、ドレイン電極１２０に達するコンタクトホール１２４が形成されている。
【００１１】
層間絶縁膜１２２上には、コンタクトホール１２４を介してドレイン電極１２０に電気的に接続されたアノード電極１２６と、正孔輸送層１２８と、発光層１３０と、電子供給層１３２と、カソード電極１３４とが順次形成されている。こうして、ＴＦＴに接続された有機ＥＬ素子が構成されている。なお、ボトムエミッション型の表示装置では透明基板１００の下方に光を発するため、アノード１２６としては例えばＩＴＯなどの透明電極材料が用いられ、カソード１３４としては例えばアルミなどの高反射率材料が用いられる。
【００１２】
ＴＦＴ及び有機ＥＬ素子が形成された透明基板１００上には、保護層１３６が形成されている。層間絶縁膜１２２と保護層１３６との間には、素子形成領域を囲うようにシール剤１３８が設けられており、有機ＥＬ素子を外気の水分などから保護するようになっている。
【００１３】
図１４は、トップエミッション型の表示装置である。
【００１４】
図１４に示すように、トップエミッション型の表示装置は、基本的な構造はボトムエミッション型の表示装置と同様である。ボトムエミッション型の表示装置と異なる点は、有機ＥＬ素子の層構造がボトムエミッション型の表示装置とは逆になっていることである。
【００１５】
すなわち、トップエミッション型の表示装置では、層間絶縁膜１２２上に、コンタクトホール１２４を介してドレイン電極１２０に電気的に接続されたカソード電極１３４と、電子輸送層１３２と、発光層１３０と、正孔供給層１２８と、アノード電極１２６とが順次形成されている。トップエミッション型の表示装置では透明基板１００の上方に光を発するため、アノード１２６としては例えばＩＴＯなどの透明電極材料が用いられ、カソード１３４としては例えばアルミなどの高反射率材料が用いられる。
【００１６】
上述したような１つのＴＦＴと１つの有機ＥＬ素子から構成される１つの画素１４０は、図１５に示すように、透明基板１００上にマトリクス状に配置されている。透明基板１００上には、図において列方向に隣接する画素１４０のＴＦＴのソース電極１１８を共通接続する複数のデータ線１４２と、図において行方向に隣接する画素のＴＦＴのゲート電極１０６を共通接続する複数のスキャン線１４４とが形成されている。画素領域の周辺には、データ線１４２が接続されるデータ制御回路１４６と、スキャン線１４４が接続されるゲート制御回路１４８とが形成されている。データ制御回路１４６及びゲート制御回路１４８には、駆動回路等を含む外部回路基板と接続するためのフレキシブル基板１５０が接続されている。
【００１７】
上記表示装置は、モニターとして用いられるが、１）スタンドアローンとしてのモニター、あるいは装置や壁などへの組み込み型、２）ノートパソコンの様に表示部が折り曲げて内側になるような使用方法、３）携帯電話等のモバイル機器、４）タブレットＰＣや液晶ＴＶ、など幅広い利用が行われている。上記１）〜４）の装置を構成する単位はモジュールと呼ばれ、ａ）ＥＬ素子が搭載された表示基板、ｂ）表示基板と折り曲げ等の自由度を持って接続されたコントロール回路などを実装したプリント基板（外部回路基板）、等がベゼルと呼ばれる外枠によってコンパクトに収納される。
【００１８】
表示基板と外部回路基板との接続方法としては、１）フレキシブル基板を用い、プリント基板などに実装された回路基板と表示基板とを、異方性導電性樹脂やハンダ等を介して接続する方法、２）フレキシブル基板やフィルム基板上に回路の一部を搭載し、表示基板の周辺部に接続するＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）やＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｉｌｍ）と呼ばれる方法、３）表示基板上に直接半導体素子を搭載するＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）と呼ばれる方法、等が知られている。これらに共通する回路が実装されたプリント基板は、フレキシブルフィルムを介して折り曲げ等の自由度を持って接続されている。また、ＣＯＧにおいては表示基板上の表示部外に実装されている。
【００１９】
【特許文献１】
特開２００１−０６００７６号公報
【特許文献２】
特開２００１−１４７６５９号公報
【非特許文献１】
Ｔ． Ｓｈｉｍｏｄａ ｅｔ ａｌ．， ”Ｈｉｇｈ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｐｏｌｙｍｅｒ ｄｉｓｐｌａｙ ｄｒｉｖｅｎ ｂｙ ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｐｏｌｙｓｉｌｉｃｏｎ ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ ｗｉｔｈ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｄｒｉｖｅｒ”， ＡＳＩＡ ＤＩＳＰＬＡＹ ９８， ｐｐ．２１７−２２０
【非特許文献２】
Ｍ．Ｔ．Ｊｏｈｎｓｏｎ ｅｔ ａｌ．， ”Ａｃｔｉｖｅ ｍａｔｒｉｘ ｐｏｌｙ ＬＥＤ ｄｉｓｐｌａｙ”， ＩＤＷ ’００， ｐｐ． ２３５−２３８
【非特許文献３】
Ｔ． Ｓａｓａｏｋａ ｅｔ ａｌ．， ”Ａ １３．０−ｉｎｃｈ ＡＭ−ＯＬＥＤ ｄｉｓｐｌａｙ ｗｉｔｈ ｔｏｐ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ａｄａｐｔｉｖｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｍｏｄｅ ｐｒｏｇｒａｍｍｅｄ ｐｉｘｅｌ ｃｉｒｃｕｉｔ （ＴＡＣ）”， ＳＩＤ ２００１， ｐｐ． ３８４−３８６
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のボトムエミッション型の表示装置では、ＴＦＴや配線が形成された透明基板１００側に光を取り出すため、これらＴＦＴや配線により開口率が制限され、その部分が発光に全く寄与することができなかった。これに対し、上記従来のトップエミッション型の表示装置では、ＴＦＴの形成された透明基板１００とは反対側に光を取り出すため、ＥＬ素子をＴＦＴ上部まで延在して発光面とすることができ、開口率を高めることができる。しかしながら、ＴＦＴや配線などの下地凹凸により、ＥＬ素子が形成される面にも凹凸が反映され、ＥＬ素子の発光特性が劣化することがあった。
【００２１】
また、表示基板に接続される外部回路に関しては、低電流駆動回路やタイミング発生回路、ＣＰＵなどの周辺回路の実装スペースを減らし、配線による信号の遅延、電波他各種ノイズを低減することが望まれている。
【００２２】
本発明の目的は、製造工程の簡素化が可能であるとともに開口率及び輝度が高い高性能の表示装置及びその製造方法を提供することにある。また、本発明の他の目的は、実装スペース並びに表示基板と外部回路基板との接続距離を縮小しうる表示装置及びその製造方法を提供することにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、一方の面上に複数の発光素子が形成された第１の基板と、前記第１の基板の前記一方の面側に、前記複数の発光素子が形成された領域を密閉するように貼り合わされ、前記複数の発光素子を制御するための回路が形成された第２の基板とを有することを特徴とする表示装置によって達成される。
【００２４】
また、上記目的は、第１の基板の一方の面上に、複数の発光素子を形成する工程と、第２の基板の一方の面上に、複数のスイッチング素子を形成する工程と、前記第１の基板の前記一方の面と前記第２の基板の前記一方の面とが向かい合うように前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合わせ、前記複数の発光素子を前記複数のスイッチング素子にそれぞれ電気的に接続する工程とを有することを特徴とする表示装置の製造方法によっても達成される。
【００２５】
また、上記目的は、第１の基板の一方の面上に、複数の発光素子と、前記複数の発光素子のそれぞれに電気的に接続された複数のスイッチング素子とを形成する工程と、第２の基板の一方の面上に、前記複数のスイッチング素子に電気的に接続される所定の回路を形成する工程と、前記第１の基板の前記一方の面と前記第２の基板の前記一方の面とが向かい合うように前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合わせ、前記複数のスイッチング素子を前記回路に電気的に接続する工程とを有することを特徴とする表示装置の製造方法によっても達成される。
【００２６】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態による表示装置及びその製造方法について図１乃至図４を用いて説明する。
【００２７】
図１は本発明の第１実施形態による表示装置の構造を示す概略断面図、図２乃至図４は本実施形態による表示装置の製造方法を示す工程断面図である。
【００２８】
はじめに、本実施形態による表示装置の構造について図１を用いて説明する。なお、図１は１画素分の構造のみを示したものであるが、実際には複数の画素がマトリクス状に配置されている。
【００２９】
透明基板１０上には、バッファ層１２が形成されている。バッファ層１２上には、チャネル層１４が形成されている。チャネル層１４上には、ゲート絶縁膜１６を介してゲート電極１８が形成されている。ゲート電極１８の両側のチャネル層１４には、ソース領域２０及びドレイン領域２２が、それぞれ形成されている。こうして、透明基板１０上には、ゲート電極１８、チャネル層１４に形成されたソース領域２０及びドレイン領域２２を有する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が形成されている。
【００３０】
ＴＦＴが形成された透明基板１０上には、層間絶縁膜２４が形成されている。層間絶縁膜２４上には、コンタクトホールを介してソース領域２０及びドレイン領域２２にそれぞれ接続されたソース電極３０及びドレイン電極３２が形成されている。
【００３１】
ソース電極３０及びドレイン電極３２が形成された層間絶縁膜２４上には、層間絶縁膜３４が形成されている。層間絶縁膜３４上には、コンタクトホールを介してドレイン電極３２に接続された引き出し電極３８が形成されている。引き出し電極３８上には、柱状電極４０が形成されている。
【００３２】
透明基板５０上には、アノード電極５２と、正孔輸送層５４と、発光層５６と、電子輸送層５８と、カソード電極６０とを有する有機ＥＬ素子が形成されている。
【００３３】
透明基板１０と透明基板５０とは、柱状電極４０とカソード電極６０とが接続されるように重ね合わされている。透明基板１０上に形成された層間絶縁膜３４と透明基板５０との間には、画素領域を囲うようにシール剤４２が形成されており、画素領域が密閉されている。これにより、有機ＥＬ素子を外気の水分等から遮断するようになっている。
【００３４】
このように、本実施形態による表示装置は、スイッチング素子（ＴＦＴ）や配線層が形成された基板（透明基板１０）と、有機ＥＬ素子が形成された基板（透明基板５０）とを貼り合わせてなることを主たる特徴としている。
【００３５】
有機ＥＬ素子をスイッチング素子とは異なる基板上に形成することにより、スイッチング素子による表面段差の影響を受けることはなく、有機ＥＬ素子を平滑な面上に形成することができる。したがって、トップエミッション型の表示装置においてスイッチング素子形成領域と有機ＥＬ素子形成領域とが重なるようにレイアウトしても、有機ＥＬ素子の発光特性が劣化することを防止することができる。これにより、表示装置の開口率を向上するとともに、高輝度化を図ることができる。
【００３６】
有機ＥＬ素子を用いた表示装置では、有機ＥＬ素子を外気から遮断するために、有機ＥＬ素子上に保護膜を形成する必要がある。この点、本実施形態による表示装置では、透明基板１０と透明基板５０との間にシール剤４２を設けている。これにより、透明基板５０を保護膜として利用することができる。
【００３７】
次に、本実施形態による表示装置の製造方法について図２乃至図４を用いて説明する。
【００３８】
まず、ガラスなどよりなる透明基板１０上に、例えばＣＶＤ法により、例えば膜厚４００ｎｍのシリコン酸化膜を堆積し、シリコン酸化膜よりなるバッファ層１２を形成する。
【００３９】
次いで、バッファ層１２上に、例えばＣＶＤ法により、例えば膜厚４０ｎｍのポリシリコン膜を堆積する。なお、ポリシリコン膜を堆積する代わりに、アモルファスシリコン膜を堆積し、レーザアニール法などによりこれを結晶化してポリシリコン膜としてもよい。
【００４０】
次いで、フォトリソグラフィー及びドライエッチングによりポリシリコン膜をパターニングし、ポリシリコン膜よりなるチャネル層１４を形成する（図２（ａ））。
【００４１】
次いで、例えばＣＶＤ法により、例えば膜厚１１０ｎｍのシリコン酸化膜を堆積する。
【００４２】
次いで、例えばスパッタ法により、例えば膜厚３００ｎｍ、Ｎｄ含有量２ａｔ％のＡｌ−Ｎｄ膜を堆積する。
【００４３】
次いで、フォトリソグラフィー及びドライエッチングによりＡｌ−Ｎｄ膜及びシリコン酸化膜をパターニングし、チャネル層１４上に、シリコン酸化膜よりなるゲート絶縁膜１６と、Ａｌ−Ｎｄ膜よりなるゲート電極１８とを形成する。なお、図示しないが、アクティブマトリクス型の表示装置では、ゲート電極１８と同一導電層によりスキャン線を形成することができる。
【００４４】
次いで、ゲート電極２４をマスクとして、例えば燐（Ｐ）イオンをイオン注入し、ゲート電極１８の両側のチャネル層１４に、ソース領域２０及びドレイン領域２２をそれぞれ形成する。
【００４５】
こうして、ゲート電極１８、ポリシリコンよりなるチャネル層１４に形成されたソース領域２０及びドレイン領域２２を有するＴＦＴを形成する（図２（ｂ））。
【００４６】
次いで、ＴＦＴが形成された透明基板１０上に、例えばＣＶＤ法により、例えば膜厚４００ｎｍのシリコン酸化膜を堆積し、シリコン酸化膜よりなる層間絶縁膜２４を形成する。
【００４７】
次いで、フォトリソグラフィー及びドライエッチングにより、層間絶縁膜２４をパターニングし、ソース領域２０及びドレイン領域２２に達するコンタクトホール２６，２８をそれぞれ形成する（図２（ｃ））。
【００４８】
次いで、層間絶縁膜２４上に、例えばスパッタ法により、例えば膜厚１００ｎｍのチタン（Ｔｉ）膜と、例えば膜厚２００ｎｍのアルミ（Ａｌ）膜と、例えば膜厚５０ｎｍのチタン膜とを堆積する。
【００４９】
次いで、フォトリソグラフィー及びドライエッチングにより、Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉ構造の積層膜をパターニングし、Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉ構造の積層膜よりなり、コンタクトホール２６，２８を介してソース領域２０，ドレイン領域２２に接続されたソース電極３０及びドレイン電極３２を形成する（図２（ｄ））。なお、図示しないが、アクティブマトリクス型の表示装置では、ソース電極３０と同一導電層によりデータ線を形成することができる。
【００５０】
次いで、ソース電極３０及びドレイン電極３２が形成された層間絶縁膜２４上に、例えばＣＶＤ法により、例えば膜厚３００ｎｍのシリコン窒化膜を堆積し、シリコン窒化膜よりなる層間絶縁膜３４を形成する。
【００５１】
次いで、フォトリソグラフィー及びドライエッチングにより層間絶縁膜３４をパターニングし、ドレイン電極３２に達するコンタクトホール３６を形成する（図３（ａ））。
【００５２】
次いで、層間絶縁膜３４上に、例えばスパッタ法により、例えば膜厚２００ｎｍのアルミ膜を形成する。
【００５３】
次いで、フォトリソグラフィー及びドライエッチングによりアルミ膜をパターニングし、アルミ膜よりなりコンタクトホール３６を介してドレイン電極３２に接続された引き出し電極３８を形成する。
【００５４】
次いで、引き出し電極３８が形成された層間絶縁膜３４上に導電性レジスト膜を形成し、フォトリソグラフィーによりこの導電性レジスト膜をパターニングし、引き出し電極３８上に、導電性レジスト膜よりなる柱状電極４０を形成する（図３（ｂ））。
【００５５】
また、透明基板１０上にＴＦＴ等の素子を形成する上記プロセスとは別に、ガラスなどよりなる透明基板５０上に、例えばスパッタ法により、例えば膜厚１００ｎｍのＩＴＯ膜を形成する。次いで、ＩＴＯ膜上に、例えば蒸着法により、例えば膜厚１０ｎｍのＮＰＤ（ジフェニルナフチルジアミン）膜と、例えば膜厚１０ｎｍの所望の発光材料をドーピングしたＡｌｑ３（キノリノールアルミ錯体）膜と、例えば膜厚２０ｎｍのＡｌｑ３膜とを形成する。次いで、Ａｌｑ３膜上に、例えばスパッタ法により、例えば膜厚１００ｎｍのアルミ膜を堆積する。
【００５６】
次いで、フォトリソグラフィー及びドライエッチングにより、これら膜を所定の画素形状にパターニングし、透明基板５０上に、ＩＴＯ膜よりなるアノード電極５２と、ＮＰＤ膜よりなる正孔輸送層５４と、所望の発光材料をドーピングしたＡｌｑ３膜よりなる発光層５６と、Ａｌｑ３膜よりなる電子輸送層５８と、アルミ膜よりなるカソード電極６０とを有する有機ＥＬ素子を形成する（図３（ｃ））。
【００５７】
次いで、ＴＦＴ等の素子を形成した透明基板１０の面と、有機ＥＬ素子を形成した透明基板５０の面とを向かい合わせ、柱状電極４０とカソード電極６０とが接続されるように、透明基板１０と透明基板５０とを重ね合わせる。この際、層間絶縁膜３４上に、画素領域を囲うようにシール剤４２を塗布しておき、透明基板１０と透明基板５０とを重ね合わせた後に画素領域が外部から遮断されるようにする（図４（ａ）〜（ｂ））。
【００５８】
シール剤４２は、例えば、防湿機能を有する光硬化性の樹脂をディスペンサ等により塗布した後、透明基板１０と透明基板５０とを重ね合わせ、光照射により硬化させることにより、形成することができる。なお、外気中の水分の影響を効果的に防止するために、シールの内側に、水分を含まない気体を封入し或いは乾燥剤を入れることが望ましい。
【００５９】
こうして、図１に示す表示装置を製造する。
【００６０】
上記一連の製造方法によれば、透明基板１０上に形成する素子と、透明基板５０上に形成する素子とを、並行して製造することができる。これにより、製造時間を短縮することができる。また、一の基板上にアクティブ駆動素子と有機ＥＬ素子とを形成する必要はないので、従来の表示装置の製造方法と比較して製造工程を簡略にすることができる。
【００６１】
このように、本実施形態によれば、スイッチング素子を形成する基板とは別の基板に有機ＥＬ素子を形成し、これら基板を貼り合わせることにより表示装置を構成するので、スイッチング素子による表面段差の影響を受けることはなく、有機ＥＬ素子を平滑な面上に形成することができる。したがって、スイッチング素子形成領域と有機ＥＬ素子形成領域とが重なるようにレイアウトしても、有機ＥＬ素子の発光特性が劣化することを防止することができる。これにより、表示装置の開口率を向上するとともに、高輝度化を図ることができる。
【００６２】
また、有機ＥＬ素子を形成する基板は、有機ＥＬ素子を外気の水分等から遮断する保護膜として利用することができるため、全体として製造工程数が増大することにはならない。その逆に、２つの基板は別々に並行して製造することができるので、製造時間が短縮され、歩留まり向上も期待することができる。また、ＴＦＴの形成と有機ＥＬ素子の形成とを同一プロセス中で行う必要がないので、製造プロセス自体を簡略にすることができる。
【００６３】
なお、上記実施形態では、ＴＦＴと有機ＥＬ素子との間の電気的な接続を、一つの柱状電極４０により確保したが、複数の柱状電極４０によりＴＦＴと有機ＥＬ素子とを接続するようにしてもよい。これにより、ＴＦＴと有機ＥＬ素子との電気的接続を確実にすることができる。
【００６４】
また、上記実施形態では、導電性レジストを用いて柱状電極を形成したが、非導電性レジストを用いてＴＦＴと有機ＥＬ素子との電気的接続を行う構造体を形成することも可能である。例えば、図５に示すように、引き出し電極３８上に非導電性レジストよりなる柱状体４４を形成した後、この柱状体４４上に引き出し電極３８に接続されるアルミなどよりなる導電性薄膜４６を形成することにより、透明基板１０上に柱状に突出する導電性の構造体を形成することができる。
【００６５】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態による表示装置及びその製造方法について図６及び図７を用いて説明する。なお、図１乃至図５に示す第１実施形態による表示装置と同様の構成要素には同一の符号を付し説明を省略し或いは簡略にする。
【００６６】
図６は本実施形態による表示装置の構造を示す斜視図、図７は本実施形態による表示装置の構造を示す概略断面図である。
【００６７】
従来の表示装置では、図１５に示すように、表示基板は、透明基板１００に接続されたフレキシブル基板１５０などを介して外部回路基板（図示せず）に接続されている。このため、駆動回路部を含めた表示装置の全体でみると、基板点数が増加し、配線長も増加する。本実施形態では、駆動回路部をも含めて少ないスペースに実装が可能であり、配線による信号の遅延や電波他各種ノイズの低減が実現可能な表示装置について説明する。
【００６８】
本実施形態による表示装置は、図６に示すように、マトリクス状に配されたバスラインの各交差部に、スイッチング素子ＴＦＴ及びこれに接続される有機ＥＬ素子ＥＬがそれぞれ設けられた表示基板７０と、表示基板７０を駆動するための回路が形成された外部回路基板８０とが貼り合わされたものである。
【００６９】
表示基板７０は、保護膜が形成されていない点を除き、基本的には図１３に示す従来のボトムエミッション型の表示装置と同様である。
【００７０】
すなわち、図７に示すように、透明基板１０上には、バッファ層１２が形成されている。バッファ層１２上には、チャネル層１４が形成されている。チャネル層１４上には、ゲート絶縁膜１６を介してゲート電極１８が形成されている。ゲート電極１８の両側のチャネル層１４には、ソース領域２０及びドレイン領域２２が、それぞれ形成されている。こうして、透明基板１０上に、ゲート電極１８、チャネル層１４に形成されたソース領域２０及びドレイン領域２２を有するＴＦＴが形成されている。
【００７１】
ＴＦＴが形成された透明基板１０上には、層間絶縁膜２４が形成されている。層間絶縁膜２４上には、コンタクトホールを介してソース領域２０及びドレイン領域２２にそれぞれ接続されたソース電極３０及びドレイン電極３２が形成されている。
【００７２】
ソース電極３０及びドレイン電極３２が形成された層間絶縁膜２４上には、層間絶縁膜３４が形成されている。層間絶縁膜３４上には、コンタクトホールを介してドレイン電極３２に接続されたカソード電極６０と、電子輸送層５８と、発光層５６と、正孔輸送層５４と、アノード電極５２とを有する有機ＥＬ素子と、コンタクトホールを介してソース電極３０に接続されたデータ線７２とが形成されている。
【００７３】
透明基板１０に対向する透明基板８６上には、通常の半導体装置の製造プロセスにより、データ制御回路８２、ゲート制御回路８４、その他の外部回路８８が形成されている。
【００７４】
表示基板７０と外部回路基板８０とは、図７に示されるように、ソース電極３０に接続されるデータ線７２の端子部７２ａと、データ制御回路８２の端子部８２ａとが、柱状電極６２により接続されるように、また、ゲート電極１８に接続されるスキャン線（ゲート線）７４の端子部７４ａと、ゲート制御回路８４の端子部（図示せず）とが、柱状電極（図示せず）によって接続されるように、貼り合わされている。
【００７５】
また、表示基板７０と外部回路基板８０との間には、第１実施形態による表示装置の場合と同様にして、表示領域を囲うようにシール剤（図示せず）が形成されている。これにより、外部回路基板８０を、有機ＥＬ素子を外気の湿気から保護する保護膜として機能させることができる。
【００７６】
このように、本実施形態によれば、表示部及び駆動部を含むとともに有機ＥＬ素子を外気の湿気から保護する保護機能を備えた表示装置を、２枚の基板により構成することができる。これにより、表示装置をコンパクトにすることができ、実装スペースを大幅に縮小することができる。また、表示基板と外部回路基板とを重ね合わせて互いを配線するので、配線長を短くすることができる。これにより、配線による信号の遅延や電波他各種ノイズを低減することができる。
【００７７】
なお、上記実施形態では、外部回路基板８０の外部回路８８として表示装置の駆動部を想定したが、表示機能と直接関係のない回路を含むようにしてもよい。例えば図８に示すように、データ制御回路８２及びゲート制御回路８４を、フレキシブル基板等を用いて更に外部の基板に形成された演算装置に接続し、この演算装置に接続されるＲＯＭなどの他の回路要素を外部回路基板８０上に形成するようにしてもよい。また、外部回路基板８０上に、ＣＯＧ等の技術を用いてＩＣを搭載するようにしてもよい。
【００７８】
また、表示領域に対応する領域を利用した大規模な回路を外部回路基板８０上に形成する場合には、本実施形態で示したようなボトムエミッション型の表示素子とする必要があるが、データ制御回路８２やゲート制御回路８４など、表示領域に対応する領域を利用しない回路のみを外部回路基板８０上に形成する場合には、トップエミッション型の表示素子とすることも可能である。
【００７９】
また、図９に示すように、データ制御回路８２及びゲート制御回路８４を、表示基板７０側に形成するようにしてもよい。この場合、外部回路基板８０側から表示基板７０側へ供給する必要があるのは、電源線、クロック、データ信号など、限られた信号線のみとなる。したがって、両基板間の電気的接続点を減らすことができ、接続不良による信頼性低下を抑制することができる。
【００８０】
［第３実施形態］
本発明の第３実施形態による表示装置及びその製造方法について図１０を用いて説明する。なお、図１乃至図９に示す第１及び第２実施形態による表示装置と同様の構成要素には同一の符号を付し説明を省略し或いは簡略にする。
【００８１】
図１０は本実施形態による表示装置の構造を示す概略断面図である。
【００８２】
本実施形態による表示装置は、第２実施形態による表示装置における表示基板７０と、多層プリント基板９０とが貼り合わされていることに特徴がある。
【００８３】
すなわち、図１０に示すように、透明基板１０上には、バッファ層１２が形成されている。バッファ層１２上には、チャネル層１４が形成されている。チャネル層１４上には、ゲート絶縁膜１６を介してゲート電極１８が形成されている。ゲート電極１８の両側のチャネル層１４には、ソース領域２０及びドレイン領域２２が、それぞれ形成されている。こうして、透明基板１０上に、ゲート電極１８、チャネル層１４に形成されたソース領域２０及びドレイン領域２２を有するＴＦＴが形成されている。
【００８４】
ＴＦＴが形成された透明基板１０上には、層間絶縁膜２４が形成されている。層間絶縁膜２４上には、コンタクトホールを介してソース領域２０及びドレイン領域２２にそれぞれ接続されたソース電極３０及びドレイン電極３２が形成されている。
【００８５】
ソース電極３０及びドレイン電極３２が形成された層間絶縁膜２４上には、層間絶縁膜３４が形成されている。層間絶縁膜３４上には、コンタクトホールを介してドレイン電極３２に接続されたカソード電極６０と、電子輸送層５８と、発光層５６と、正孔輸送層５４と、アノード電極５２とを有する有機ＥＬ素子と、コンタクトホールを介してソース電極３０に接続されたデータ線７２とが形成されている。
【００８６】
表示基板７０に対向する多層プリント基板９０の表面上には、配線層９２が形成されている。表示基板７０と対向する側とは反対の面側の配線層９２上には、ＩＣなどの電子素子９４が搭載されている。
【００８７】
表示基板７０と多層プリント基板９０とは、図７に示されるように、ソース電極３０に接続されるデータ線７２の端子部７２ａと、表示基板７０と対向する面側に形成された配線層９２とが、柱状電極６２により接続されるように貼り合わされている。
【００８８】
また、表示基板７０と多層プリント基板９０との間には、第１実施形態による表示装置の場合と同様にして、表示領域を囲うようにシール剤（図示せず）が形成されている。これにより、多層プリント基板９０を、有機ＥＬ素子を外気の湿気から保護する保護膜として機能させることができる。この目的のもと、本実施形態による表示装置では、なくとも装置完成時において、多層プリント基板９０には素子や部品を取り付けるための貫通孔が残存しないように注意する必要がある。
【００８９】
このように、本実施形態によれば、表示部及び駆動部を含むとともに有機ＥＬ素子を外気の湿気から保護する保護機能を備えた表示装置を、２枚の基板により構成することができる。これにより、表示装置をコンパクトにすることができ、実装スペースを大幅に縮小することができる。また、表示基板と多層プリント基板とを重ね合わせて互いを配線するので、配線長を短くすることができ、配線による信号の遅延や電波他各種ノイズを低減することができる。
【００９０】
なお、上記実施形態では、表示基板７０と対向する側とは反対の面側の配線層９２上に電子素子９４を搭載したが、表示基板７０と対向する面側の配線層９２上に電子素子９４を搭載するようにしてもよい。
【００９１】
［変形実施形態］
本発明は上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。
【００９２】
例えば、第１実施形態において有機ＥＬ素子を形成するための基板（透明基板５０）及び第２実施形態において外部回路基板８０を形成するための基板（透明基板８６）としてガラス基板を用いているが、これら基板は、必ずしも透明材質の基板で構成する必要はない。これら基板は、有機ＥＬ素子から発せられた光を透過させる必要はなく、プラスティック、シリコン、その他の材料により構成しても差し支えない。
【００９３】
また、上記実施形態では、２枚の基板の電気的接続を行うために柱状電極を用いているが、例えば図１１に示すように、第１の基板６４と第２の基板６６とをフレキシブル基板６８により接続するようにしてもよい。また、例えば図１２に示すように、接続の途中にリジッド基板７６を経由してフレキシブル基板６８により接続するようにしてもよい。これらフレキシブル基板６８やリジッド基板７６上には、回路が搭載されていても差し支えない。また、柱状電極による接続とともに、フレキシブル基板による接続を行ってもよい。
【００９４】
また、上記実施形態では、スイッチング素子として薄膜トランジスタを用いたが、他のスイッチング素子を用いてもよい。例えば、二端子素子であるダイオードを利用したＭＩＭ（金属−絶縁膜−金属）構造のスイッチング素子を用いるようにしてもよい。
【００９５】
また、上記実施形態では、発光素子として有機ＥＬ素子を用いたが、他の発光素子を用いてもよい。例えば、発光ダイオードなどの無機ＥＬ素子を用いるようにしてもよい。
【００９６】
上述したとおり、本発明の特徴をまとめると以下の通りとなる。
【００９７】
（付記１） 一方の面上に複数の発光素子が形成された第１の基板と、
前記第１の基板の前記一方の面側に、前記複数の発光素子が形成された領域を密閉するように貼り合わされ、前記複数の発光素子を制御するための回路が形成された第２の基板と
を有することを特徴とする表示装置。
【００９８】
（付記２） 付記１記載の表示装置において、
前記回路は、複数のスキャン線と、前記複数のスキャン線に交差するように配置された複数のデータ線と、前記複数のスキャン線と前記複数のデータ線との交差部にそれぞれ配置され、前記複数の発光素子のそれぞれに電気的に接続された複数のスイッチング素子とを有する
ことを特徴とする表示装置。
【００９９】
（付記３） 付記１記載の表示装置において、
前記第１の基板上に、複数のスキャン線と、前記複数のスキャン線に交差するように設けられた複数のデータ線と、前記複数のスキャン線と前記複数のデータ線との交差部にそれぞれ配置され、前記複数の発光素子のそれぞれに電気的に接続された複数のスイッチング素子とが形成されている
ことを特徴とする表示装置。
【０１００】
（付記４） 付記３記載の表示装置において、
前記第１の基板上に、前記複数のスキャン線に入力する信号を制御するスキャン線制御回路と、前記複数のデータ線から出力される信号を制御するデータ線制御回路とが形成されている
ことを特徴とする表示装置。
【０１０１】
（付記５） 付記３記載の表示装置において、
前記回路は、前記複数のスキャン線に入力する信号を制御するスキャン線制御回路と、前記複数のデータ線から出力される信号を制御するデータ線制御回路とを有する
ことを特徴とする表示装置。
【０１０２】
（付記６） 付記３又は４記載の表示装置において、
前記第２の基板は、プリント基板である
ことを特徴とする表示装置。
【０１０３】
（付記７） 付記１乃至６のいずれか１項に記載の表示装置において、
前記発光素子は、有機ＥＬ素子である
ことを特徴とする表示装置。
【０１０４】
（付記８） 付記１乃至７のいずれか１項に記載の表示装置において、
前記第１の基板と前記第２の基板とは、前記第１の基板と前記第２の基板との間に形成された柱状電極により電気的に接続されている
ことを特徴とする表示装置。
【０１０５】
（付記９） 付記１乃至８のいずれか１項に記載の表示装置において、
前記第１の基板と前記第２の基板とは、フレキシブル基板により電気的に接続されている
ことを特徴とする表示装置。
【０１０６】
（付記１０） 付記１乃至９のいずれか１項に記載の表示装置において、
前記発光素子から放出された光を、前記第１の基板の他方の面側に取り出す
ことを特徴とする表示装置。
【０１０７】
（付記１１） 第１の基板の一方の面上に、複数の発光素子を形成する工程と、
第２の基板の一方の面上に、複数のスイッチング素子を形成する工程と、
前記第１の基板の前記一方の面と前記第２の基板の前記一方の面とが向かい合うように前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合わせ、前記複数の発光素子を前記複数のスイッチング素子にそれぞれ電気的に接続する工程と
を有することを特徴とする表示装置の製造方法。
【０１０８】
（付記１２） 第１の基板の一方の面上に、複数の発光素子と、前記複数の発光素子のそれぞれに電気的に接続された複数のスイッチング素子とを形成する工程と、
第２の基板の一方の面上に、前記複数のスイッチング素子に電気的に接続される所定の回路を形成する工程と、
前記第１の基板の前記一方の面と前記第２の基板の前記一方の面とが向かい合うように前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合わせ、前記複数のスイッチング素子を前記回路に電気的に接続する工程と
を有することを特徴とする表示装置の製造方法。
【０１０９】
（付記１３） 付記１１又は１２記載の表示装置の製造方法において、
前記第１の基板と第２の基板とを貼り合わせる工程では、前記複数の発光素子が形成された領域を密閉するように、前記第１の基板と第２の基板とを貼り合わせる
ことを特徴とする表示装置の製造方法。
【０１１０】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によれば、スイッチング素子を形成する基板とは別の基板に発光素子を形成し、これら基板を貼り合わせることにより表示装置を構成するので、スイッチング素子による表面段差の影響を受けることはなく、発光素子を平滑な面上に形成することができる。したがって、スイッチング素子形成領域と発光素子形成領域とが重なるようにレイアウトしても、発光素子の発光特性が劣化することを防止することができる。これにより、表示装置の開口率を向上するとともに、高輝度化を図ることができる。
【０１１１】
また、発光素子を形成する基板は、発光素子を外気の水分等から遮断する保護膜として利用することができるため、全体として製造工程数が増大することにはならない。その逆に、２つの基板は別々に並行して製造することができるので、製造時間が短縮され、歩留まり向上も期待することができる。また、スイッチング素子の形成と発光素子の形成とを同一プロセス中で行う必要がないので、製造プロセス自体を簡略にすることができる。
【０１１２】
また、表示部及び駆動部を含むとともに発光素子を外気の湿気から保護する保護機能を備えた表示装置を、２枚の基板により構成するので、表示装置をコンパクトにすることができ、実装スペースを大幅に縮小することができる。また、表示基板と回路基板とを重ね合わせて互いを配線するので、配線長を短くすることができる。これにより、配線による信号の遅延や電波他各種ノイズを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態による表示装置の構造を示す概略断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態による表示装置の製造方法を示す工程断面図（その１）である。
【図３】本発明の第１実施形態による表示装置の製造方法を示す工程断面図（その２）である。
【図４】本発明の第１実施形態による表示装置の製造方法を示す工程断面図（その３）である。
【図５】本発明の第１実施形態の変形例による表示装置の構造を示す概略断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態による表示装置の構造を示す斜視図である。
【図７】本発明の第２実施形態による表示装置の構造を示す概略断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態の変形例による表示装置の構造を示す平面図である。
【図９】本発明の第２実施形態の変形例による表示装置の構造を示す斜視図である。
【図１０】本発明の第３実施形態による表示装置の構造を示す概略断面図である。
【図１１】本発明の実施形態の変形例による表示装置の構造を示す平面図（その１）である。
【図１２】本発明の実施形態の変形例による表示装置の構造を示す平面図（その２）である。
【図１３】従来の表示装置の構造を示す概略断面図（その１）である。
【図１４】従来の表示装置の構造を示す概略断面図（その２）である。
【図１５】従来の表示装置の構造を示す平面図である。
【符号の説明】
１０，５０，８６…透明基板
１２…バッファ層
１４…チャネル層
１６…ゲート絶縁膜
１８…ゲート電極
２０…ソース領域
２２…ドレイン領域
２４，３４…層間絶縁膜
２６，２８，３６…コンタクトホール
３０…ソース電極
３２…ドレイン電極
３８…引き出し電極
４０，６２…柱状電極
４２…シール剤
４４…柱状体
４６…導電性薄膜
５２…アノード電極
５４…正孔輸送層
５６…発光層
５８…電子輸送層
６０…カソード電極
６４…第１の基板
６６…第２の基板
６８…フレキシブル基板
７０…表示基板
７２…データ線
７４…スキャン線
７６…リジッド基板
８０…外部回路基板
８２…データ制御回路
８４…ゲート制御回路
８８…外部回路
９０…多層プリント基板
９２…配線層
９４…電子素子
１００…透明基板
１０２…チャネル層
１０４…ゲート絶縁膜
１０６…ゲート電極
１０８…ソース領域
１１０…ドレイン領域
１１２，１２２…層間絶縁膜
１１４，１１６，１２４…コンタクトホール
１１８…ソース電極
１２０…ドレイン電極
１２６…アノード電極
１２８…正孔輸送層
１３０…発光層
１３２…電子輸送層
１３４…カソード電極
１３６…保護膜
１３８…シール剤
１４０…画素
１４２…データ線
１４４…スキャン線
１４６…データ制御回路
１４８…ゲート制御回路
１５０…フレキシブル基板
Claims (5)
- 一方の面上に複数の発光素子が形成された第１の基板と、
前記第１の基板の前記一方の面側に、前記複数の発光素子が形成された領域を密閉するように貼り合わされ、前記複数の発光素子を制御するための回路が形成された第２の基板と
を有することを特徴とする表示装置。 - 請求項１記載の表示装置において、
前記回路は、複数のスキャン線と、前記複数のスキャン線に交差するように配置された複数のデータ線と、前記複数のスキャン線と前記複数のデータ線との交差部にそれぞれ配置され、前記複数の発光素子のそれぞれに電気的に接続された複数のスイッチング素子とを有する
ことを特徴とする表示装置。 - 請求項１記載の表示装置において、
前記第１の基板上に、複数のスキャン線と、前記複数のスキャン線に交差するように設けられた複数のデータ線と、前記複数のスキャン線と前記複数のデータ線との交差部にそれぞれ配置され、前記複数の発光素子のそれぞれに電気的に接続された複数のスイッチング素子とが形成されている
ことを特徴とする表示装置。 - 第１の基板の一方の面上に、複数の発光素子を形成する工程と、
第２の基板の一方の面上に、複数のスイッチング素子を形成する工程と、
前記第１の基板の前記一方の面と前記第２の基板の前記一方の面とが向かい合うように前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合わせ、前記複数の発光素子を前記複数のスイッチング素子にそれぞれ電気的に接続する工程と
を有することを特徴とする表示装置の製造方法。 - 第１の基板の一方の面上に、複数の発光素子と、前記複数の発光素子のそれぞれに電気的に接続された複数のスイッチング素子とを形成する工程と、
第２の基板の一方の面上に、前記複数のスイッチング素子に電気的に接続される所定の回路を形成する工程と、
前記第１の基板の前記一方の面と前記第２の基板の前記一方の面とが向かい合うように前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合わせ、前記複数のスイッチング素子を前記回路に電気的に接続する工程と
を有することを特徴とする表示装置の製造方法。
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