JP2010039211A - Display device and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子ペーパー等の表示装置及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a display device such as electronic paper and a method for manufacturing the same.
今後、電力を供給しなくても表示の保持が可能で、表示内容を電気的に書き換え可能な電子ペーパーが急速に普及するものと予想されている。電子ペーパーは、電源を切断してもメモリー表示可能な超低消費電力と目に優しく疲れない表示とが要求され、紙のように薄い表示装置の実現を目指して研究が進められている。電子ペーパーの応用としては、電子ブック、電子新聞及び電子ポスター等が考えられる。 In the future, it is expected that electronic paper capable of holding a display without supplying power and capable of electrically rewriting display contents will rapidly spread. Electronic paper is required to have an ultra-low power consumption that can be displayed in memory even when the power is turned off, and a display that is gentle on the eyes and not fatigued, and research is being carried out with the aim of realizing a display device that is as thin as paper. Applications of electronic paper include electronic books, electronic newspapers, and electronic posters.
電子ペーパーにフレキシブル性(柔軟性)が求められる場合には、樹脂からなるフィルム基板が用いられる。このフィルム基板には、駆動回路と接続するための端子が配置された端子領域と、表示セルが配置された表示領域とを備えている。通常、表示パネル側の端子には、駆動回路を搭載したフレキシブル基板の端子が直接圧着される。
今後、表示装置の更なる高精細化が進むものと予想され、これに伴って表示パネルの端子の小型化及び高密度化が要求される。 In the future, it is expected that display devices will be further refined, and accordingly, miniaturization and higher density of terminals of the display panel are required.
しかし、表示パネルの端子を小型化及び高密度化すると、表示パネルの端子とフレキシブル基板の端子とを直接圧着することが困難となる。よって、表示装置及びその製造方法において、端子を小型化及び高密度化しつつ確実な接続を可能とすることが要望されている。 However, when the display panel terminals are reduced in size and density, it is difficult to directly press-bond the display panel terminals and the flexible substrate terminals. Therefore, in the display device and the manufacturing method thereof, there is a demand for enabling reliable connection while reducing the size and density of the terminals.
一観点によれば、フレキシブル性を有するフィルム基板と、透明導電体により前記フィルム基板上に形成されて駆動回路に接続される端子と、前記フィルム基板上に形成され、前記端子を介して信号が与えられる表示セルと、少なくとも前記端子の上に形成され、前記端子の一部が露出する開口部を有する端子剥離防止膜と、を備えた表示装置が提供される。 According to one aspect, a flexible film substrate, a terminal formed on the film substrate by a transparent conductor and connected to a driving circuit, and formed on the film substrate, a signal is transmitted through the terminal. There is provided a display device including a given display cell and a terminal peeling prevention film formed on at least the terminal and having an opening through which a part of the terminal is exposed.
上記一観点では、透明導電体からなる端子が端子剥離防止膜によって覆われることで、端子がフィルム基板上に強固に固定される。この場合、端子と駆動回路とは、例えば端子剥離防止膜の開口部を介してボンディングワイヤーにより接続される。この接続工程において、端子に引っ張り力が作用しても、上述したように端子剥離防止膜により端子がフィルム基板上に強固に固定されているので、端子の剥離や変形を抑制できる。したがって、端子の小型化及び高密度化を図りつつ確実な接続が可能となる。 In the said one viewpoint, a terminal is firmly fixed on a film substrate because the terminal which consists of a transparent conductor is covered with a terminal peeling prevention film. In this case, the terminal and the drive circuit are connected by a bonding wire, for example, through an opening of the terminal peeling prevention film. In this connection step, even if a tensile force acts on the terminal, the terminal is firmly fixed on the film substrate by the terminal peeling prevention film as described above, and therefore, peeling and deformation of the terminal can be suppressed. Therefore, reliable connection can be achieved while reducing the size and density of the terminals.
以下、実施形態について、添付の図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the accompanying drawings.
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る表示装置(液晶表示装置)を示すブロック図である。図2は、同じくその表示装置の表示パネルを示す上面図である。図3は、図2のI-I線に沿った断面図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a display device (liquid crystal display device) according to the first embodiment. FIG. 2 is a top view showing the display panel of the display device. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line II in FIG.
図1に示すように、第1の実施形態に係る表示装置50は、青色の画像を生成する青色表示素子50Bと、緑色の画像を生成する緑色表示素子50Gと、赤色の画像を生成する赤色表示素子50Rとを観察者側からこの順に重ね合わせた構造を有する。赤色表示素子50Rの背面には、黒色樹脂よりなる光吸収層55が配置されている。
As shown in FIG. 1, the
青色表示素子50Bは、表示パネル10B、走査電極駆動回路51及びデータ電極駆動回路52を備えている。また、緑色表示素子50Gは、表示パネル10G、走査電極駆動回路51及びデータ電極駆動回路52を備え、赤色表示素子50Rは、表示パネル10R、走査電極駆動回路51及びデータ電極駆動回路52を備えている。
The
図2及び図3に示すように、表示パネル10Bは、相互に対向して配置された下基板11と上基板12との間にコレステリック液晶18を封入した構造を有している。下基板11及び上基板12は、フレキシブル性が必要であるため、厚さ0.1mm程度の樹脂フィルムで形成される。樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルサルフォン(PES)又はポリカーボネート等のフィルムを用いることができる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the display panel 10 </ b> B has a structure in which a cholesteric
これらの下基板11及び上基板12は、下基板11の表示領域の縁部に沿って塗布されたシール材16により接合されている。下基板11において、表示領域の外側(図2では左側)に張り出した部分が、走査電極駆動回路51に接続される端子が配置された端子領域である。また、上基板12において、表示領域の外側(図2では上側)に張り出した部分が、データ電極駆動回路52に接続される端子が配置された端子領域である。
The
下基板11及び上基板12の間の空間にはマトリクス状に配列した支柱15が設けられている。この支柱15は高さ5μm程度に形成される。なお、表示パネル10Bのセルギャップ(下基板11と上基板12との間隔)は支柱15の高さによって決まる。
In the space between the
図3に示すように、下基板11の液晶18側の面には透明電極(走査電極)13が形成されており、上基板12の液晶18側の面には透明電極(データ電極)14が形成されている。透明電極13は、図2においてX方向に伸びており、シール材16の外側の基板11の縁部近傍の部分が外部回路(駆動回路)と接続するための端子13bとなっている。また、透明電極14は、図2においてY方向に伸びており、シール材16の外側の基板12の縁部近傍の部分が端子14bとなっている。透明電極13、14の幅及び間隔は50〜100μm程度である。これらの透明電極13、14は、ITO(Indium-Tin Oxide)等の透明導電体により形成されている。
As shown in FIG. 3, a transparent electrode (scanning electrode) 13 is formed on the surface of the
表示パネル10Bにおいて、透明電極13、14が交差する部分が画素(表示セル)となっている。透明電極13、14間に印加する電圧により、透明電極13、14間のコレステリック液晶18の状態をプレーナ状態、フォーカルコニック状態又はそれらが混在した状態とすることができる。コレステリック液晶18がプレーナ状態のときには、入射した光のうち液晶分子のらせんピッチに応じた波長の光(表示パネル10Bでは青色)が反射される。また、コレステリック液晶18がフォーカルコニック状態のときには入射した光は透過する。このように、画素毎にコレステリック液晶18の状態を制御することにより、所望の画像を表示することができる。
In the
下基板11の端子領域には、下基板11及び端子13bを覆う端子剥離防止膜17が、数μm(例えば5μm程度)の厚さに形成されている。本実施形態では、端子剥離防止膜17及び支柱15は感光性樹脂により形成されているものとする。
In the terminal region of the
端子剥離防止膜17には、後述するボンディングワイヤー19を接続するための開口部17aが形成されており、この開口部17aで端子13bの一部が露出している。開口部17aは、ワイヤーボンディング装置(図示せず)のキャピラリの先端を入れることができる程度の大きさ、例えば直径が数十μm程度の円形に形成される。なお、開口部17aは円形状に限定されるものではなく、例えば矩形状等としてもよい。
The terminal
図4は、表示パネルの端子領域とフレキシブル基板とを接続した状態を示す上面図である。 FIG. 4 is a top view showing a state in which the terminal area of the display panel and the flexible substrate are connected.
図4に示すように、下基板11と接続されるフレキシブル基板20には、複数の端子21が一方向(Y方向)に配列している。端子21から伸びる配線は走査電極駆動回路52に繋がっている。端子21と開口部17aに露出した端子13bとは、ボンディングワイヤー19を介して接続されている。ボンディングワイヤー19は、直径25μm程度の金等の金属線を用いることができる。
As shown in FIG. 4, a plurality of
なお、表示パネル10G、10Rは、液晶(液晶分子のらせんピッチ)が異なる以外は基本的に表示パネル10Bと同様の構造であるので、ここでは、表示パネル10G、10Rの構造の説明は省略する。
The
ここに、図5(a)〜(e)は、第1の実施形態に係る表示装置50の製造方法を工程順に示す断面図である。
Here, FIGS. 5A to 5E are cross-sectional views illustrating the method of manufacturing the
まず、図5(a)に示すように、下基板11及び上基板12を用意し、これらの下基板11及び上基板12の上にスパッタ法によりITOを140nm程度堆積させる。なお、フィルム基板11は樹脂からなるため、スパッタ法によるITOの堆積は、基板11の温度を比較的低温、例えば80℃程度で行う。続いて、フォトレジスト法によるパターニングを行って透明電極13、14を形成する。
First, as shown in FIG. 5A, a
次に、下基板11の上に感光性樹脂を塗布してフォトレジスト(感光性樹脂)膜を形成し、このフォトレジスト膜を露光及び現像処理して、図5(b)に示すように、表示領域に支柱15を形成する。このとき同時に、端子領域の基板11の上に、端子13bを覆う端子剥離防止膜17を形成する。但し、端子剥離防止膜17には、端子13bの一部が露出する開口部17aを形成する。
Next, a photosensitive resin is applied on the
その後、下基板11の表示領域の縁部に沿ってシール材16を額縁状に塗布する。但し、後述の工程で基板11、12間に液晶を注入するために、液晶注入口となる部分にはシール材16を塗布しないでおく。
Thereafter, the sealing
次に、図5(c)に示すように、下基板11と上基板12とを、透明電極13、14が形成された面を向かい合わせて、シール材16により貼り合わせる。以後、下基板11及び上基板12を貼り合わせてなる構造物をパネルPという。
Next, as shown in FIG. 5C, the
次に、パネルPを熱処理装置内に載置し、所定の温度で熱処理してシール材16を硬化させる。その後、例えば真空注入法によりパネルPに液晶注入口(図示せず)からコレステリック液晶18を注入した後、液晶注入口を樹脂で封じる。以上のようにして、図5(c)に示すような表示パネル10が完成する。なお、表示パネル10G、10Rも、注入するコレステリック液晶18が異なる以外は同様にして製造できる。
Next, the panel P is placed in a heat treatment apparatus, and the
次に、図5(d)に示すように、下基板11の端子領域に走査電極駆動回路51を搭載したフレキシブル基板20を接着材等で接合する。
Next, as shown in FIG. 5D, the
次に、図5(e)に示すように、ワイヤーボンディング装置により、表示パネル10Bの端子13bと、フレキシブル基板20の端子21とをボンディングワイヤー19で接続する。以上の工程により、透明電極13と走査電極駆動回路51とが電気的に接続される。
Next, as illustrated in FIG. 5E, the terminal 13 b of the display panel 10 </ b> B and the
上述のように端子13bは低い基板温度で堆積されたITOからなる。このため、フィルム基板11と端子13bとの密着性が低く、端子13bは剥離しやすい。したがって、ワイヤーボンディング工程において、仮に端子剥離防止膜17がないとすると、図6(a)、(b)に示すように、ワイヤーボンディングの際の引っ張り力で端子13bが下基板11から剥離し、大きく変形してクラックや断線が発生するおそれがある。
As described above, the terminal 13b is made of ITO deposited at a low substrate temperature. For this reason, the adhesiveness of the
これに対し、図7に示すように、端子13bを端子剥離防止膜17で覆った場合は、端子剥離防止膜17が基板11及び端子13bに密着して、端子13bが基板11から剥離することを抑える。このため、端子13bの変形の程度は小さく、端子13bのクラックや断線の発生を防ぐことができる。
On the other hand, as shown in FIG. 7, when the terminal 13 b is covered with the terminal
透明電極13と走査電極駆動回路51とをワイヤーボンディングした後、透明電極14とデータ電極駆動回路52を搭載したフレキシブル基板(図示せず)とを接続する。これにより、青色表示素子50Bが完成する。緑色表示素子50G及び赤色表示素子50Rも青色表示素子50Bと同様にして製造する。
After the
次に、青色表示素子50B、緑色表示素子50G及び赤色表示素子50Rを上からこの順に貼り合わせ、赤色表示素子50Rの裏面に光吸収層55を張り付ける。これにより、第1の実施形態に係る表示装置50が完成する。
Next, the
以上のように、第1の実施形態の表示装置50は、端子13bが端子剥離防止膜17で覆われている。このため、端子13bにボンディングワイヤー19を接続する際に、端子13bに引っ張り力が作用しても、端子13bの剥離や変形による損傷を抑制できる。したがって、端子13bの小型化及び高密度化を図りつつ確実な接続が可能となる。
As described above, in the
また、端子剥離防止膜17は支柱15と同時に形成するので、製造工程を追加することなく作製できる。さらに、端子剥離防止膜17は、フォトレジスト法により形成されるため、ワイヤーボンディングによる接続を行うのに十分な精度で開口部17aを形成できる。
Further, since the terminal
尚、上述の例では、下基板11の端子領域に端子剥離防止膜17を形成することについて説明したが、第1の実施形態はこれに限定されるものではなく、上基板12の端子領域にも同様の端子剥離防止膜17を設けてもよい。
In the above example, the terminal
(第2の実施形態)
図8は、第2の実施形態の表示装置の表示パネルを示す断面図である。図9は、同じくその表示パネルの端子領域付近を示す断面図である。なお、第2の実施形態の表示装置が第1の実施形態の表示装置と異なる点は表示パネルの端子部の構造が異なることにあり、その他の構造は第1の実施形態と基本的に同じである。図8、図9において、図3、図7と同一物には同一符号を付して重複する説明を省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating the display panel of the display device according to the second embodiment. FIG. 9 is a cross-sectional view showing the vicinity of the terminal region of the display panel. The display device of the second embodiment is different from the display device of the first embodiment in that the structure of the terminal portion of the display panel is different, and the other structure is basically the same as that of the first embodiment. It is. 8 and FIG. 9, the same components as those in FIG. 3 and FIG.
表示パネル30は、図8に示すように、端子13bの上に金属層22が形成されている。そして、金属層22の上に端子剥離防止膜17が形成されている。また、端子剥離防止膜17の開口部17aには金属層22が露出している。
As shown in FIG. 8, the display panel 30 has a
この金属層22は、例えば金、クロム又は銅等のようにITOよりも電気抵抗が低い金属を、スパッタ法又はめっき法等により端子13bの上に積層して形成する。金属層22の厚さは例えば50nm程度とする。
The
第2の実施形態では、図9に示すように、ボンディングワイヤー19が金属層22に接合される。このため、第2の実施形態では第1の実施形態に比べてボンディングワイヤー19と端子との接合強度がより一層向上し、接合部における電気抵抗が小さくなるという効果を奏する。
In the second embodiment, the
上述の第1及び第2の実施形態では液晶表示装置を例に説明したが、特許請求の範囲に記載した構成を、有機EL又はその他の方式の表示装置に適用してもよい。 In the first and second embodiments described above, the liquid crystal display device has been described as an example. However, the configuration described in the claims may be applied to an organic EL or other type of display device.
10B、10G、10R、30…表示パネル、11…下基板、12…上基板、13…透明電極(走査電極)、14…透明電極(データ電極)、13b、14b…端子、15…支柱、16…シール材、17…端子剥離防止膜、17a…開口部、18…コレステリック液晶、19…ボンディングワイヤー、20…フレキシブル基板、21…端子、22…金属層、50…表示装置、50B…青色表示素子、50G…緑色表示素子、50R…赤色表示素子、51…走査電極駆動回路、52…データ電極駆動回路、53…走査電極、54…データ電極、55…光吸収層。 10B, 10G, 10R, 30 ... display panel, 11 ... lower substrate, 12 ... upper substrate, 13 ... transparent electrode (scanning electrode), 14 ... transparent electrode (data electrode), 13b, 14b ... terminal, 15 ... column, 16 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Sealing material, 17 ... Terminal peeling prevention film, 17a ... Opening part, 18 ... Cholesteric liquid crystal, 19 ... Bonding wire, 20 ... Flexible substrate, 21 ... Terminal, 22 ... Metal layer, 50 ... Display apparatus, 50B ... Blue display element , 50G ... green display element, 50R ... red display element, 51 ... scan electrode drive circuit, 52 ... data electrode drive circuit, 53 ... scan electrode, 54 ... data electrode, 55 ... light absorption layer.
Claims (6)
透明導電体により前記フィルム基板上に形成されて駆動回路に接続される端子と、
前記フィルム基板上に形成され、前記端子を介して信号が与えられる表示セルと、
少なくとも前記端子の上に形成され、前記端子の一部が露出する開口部を有する端子剥離防止膜と、
を備えたことを特徴とする表示装置。 A film substrate;
A terminal formed on the film substrate by a transparent conductor and connected to a drive circuit;
A display cell formed on the film substrate and provided with a signal via the terminal;
A terminal peeling prevention film formed on at least the terminal and having an opening from which a part of the terminal is exposed;
A display device comprising:
前記フィルム基板上には前記フィルム基板と前記対向基板との間隔を一定に維持する支柱を有し、
前記端子剥離防止膜と前記支柱とが同一の樹脂により形成されていることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 The display cell has a liquid crystal sealed between a counter substrate facing the film substrate and the film substrate,
On the film substrate, there is a support column that maintains a constant distance between the film substrate and the counter substrate,
The display device according to claim 1, wherein the terminal peeling prevention film and the support column are formed of the same resin.
一方の端部が前記駆動回路基板の前記端子に接続され、他方の端部が前記端子剥離防止膜の開口部を介して前記フィルム基板上の前記端子に接続されたボンディングワイヤーと、
を備えたことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の表示装置。 And a drive circuit board having terminals electrically connected to the drive circuit;
A bonding wire having one end connected to the terminal of the drive circuit board and the other end connected to the terminal on the film substrate through an opening of the terminal peeling prevention film;
The display device according to claim 1, further comprising:
前記フィルム基板の上に感光性樹脂を塗布する工程と、
前記感光性樹脂を露光及び現像して、少なくとも前記端子を覆うとともに前記端子の一部が露出する開口部を備えた端子剥離防止膜を形成する工程と、
を有することを特徴とする表示装置の製造方法。 Forming a terminal made of a transparent conductor on the film substrate;
Applying a photosensitive resin on the film substrate;
Exposing and developing the photosensitive resin to form a terminal peeling preventing film having an opening that covers at least the terminal and exposes a part of the terminal; and
A method for manufacturing a display device, comprising:
前記端子剥離防止膜を形成する工程において、前記フィルム基板と前記対向基板との間隔を一定に維持する支柱を同時に形成することを特徴とする請求項5に記載の表示装置の製造方法。 A step of affixing a counter substrate facing the film substrate on the film substrate; and a step of encapsulating liquid crystal between the film substrate and the counter substrate;
The method for manufacturing a display device according to claim 5, wherein in the step of forming the terminal peeling prevention film, a support column is formed at the same time to maintain a constant distance between the film substrate and the counter substrate.
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