JP2015072361A - 表示装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 表示装置は、貫通する孔Hが設けられたフレキシブルな樹脂基板SUB1(SUB2)と、樹脂基板SUB1(SUB2)の一方の面側に設けられた薄膜トランジスタTFTと、樹脂基板SUB1(SUB2)の他方の面側に設けられた電子部品FPCと、を有し、孔Hの内部に導電体Eを設けて、薄膜トランジスタTFTと電子部品FPCとを当該導電体Eを介して接続したことを特徴とする。
【選択図】 図2
Description
電子部品は、例えば、フレキシブル樹脂基板に、直接的に半導体チップを設けたものや、回路基板上に半導体チップを設けたもの等、表示パネルの設計に応じて種々なものが採用される。
図1には、従来例に係る表示パネルの概略構成を示してある。この表示パネルは、概略、TFT1が設けられた基板2と、カラーフィルタ3が設けられた基板4とを重合させ、TFT1に接続するFPC5の端部を基板2に取付けて、FPC5を基板2の背面側へ折り曲げて配置している。
しかしながら、このようにFPCを折り曲げて配置すると、FPC5とTFT1との接続部に曲げ応力がかかって配線の断裂等が生じやすいという懸念があった。
更には、特に、フレキシブル樹脂基板を用いたフレキシブルディスプレイにおいては、上記懸念に加えて、曲げ応力によってディスプレイ(表示パネル)自体に曲げが生じて、表示性能にも悪影響を及ぼす懸念があった。
(1)貫通する孔が設けられたフレキシブルな樹脂基板と、前記樹脂基板の一方の面側に設けられた薄膜トランジスタと、前記樹脂基板の他方の面側に設けられた電子部品と、を有し、前記孔の内部に導電体を設けて、前記薄膜トランジスタと電子部品とを当該導電体を介して接続したことを特徴とする表示装置。
図2(a)はトップエミッション型の表示パネルの概要を示し、図2(b)はボトムエミッション型の表示パネルの概要を示している。
図2に示すように、表示パネルは、貫通する孔Hが設けられたフレキシブルな樹脂基板SUB1(SUB2)と、樹脂基板SUB1(SUB2)の一方の面側に設けられた薄膜トランジスタTFTと、樹脂基板SUB1(SUB2)の他方の面側に設けられた電子部品FPCと、を有し、孔Hの内部に導電体Eを設けて、薄膜トランジスタTFTと電子部品FPCとを当該導電体Eを介して接続したことを特徴とする。
なお、図2中のCFはカラーフィルタ(あるいはバリア層)である。
図2(a)に示したトップエミッション型のフレキシブル表示パネルの製造方法について、図3(a)乃至(f)にその概要を順次示してある。
次いで、図3(b)に示すように、樹脂基板SUB1をパターンエッチングして貫通孔Hを形成する。
次いで、図3(c)に示すように、孔Hが形成された樹脂基板SUB1上に公知の方法で薄膜トランジスタTFTを形成し、このトランジスタ形成工程において、メタルスパッタ等により、薄膜トランジスタTFTに接続した金属膜層Eを孔Hの内周面に設け、この金属膜層によって、孔Hの内部に導電体Eを設ける。この導電体Eは、薄膜トランジスタTFTを構成する金属層の形成(例えば電極の形成)と同じ工程で孔Hの内周面に形成される。
次いで、ガラス基材G2を剥離して、図2(a)に示すようにフレキシブル表示パネルとする。
なお、フレキシブル配線基板FPCの他、半導体チップ(ドライバIC)や駆動回路基板(プリント回路基板ともいう)を電子部品として設ける場合でも同様である。
本実施例の表示パネルは、液晶素子を表示素子としたフレキシブル表示パネルであり、その製造工程を図4乃至図9に順次示してある。
次いで、図4(b)に示すように、樹脂基板12をパターンエッチングして当該基板を貫通する貫通孔13を形成し、更に、樹脂基板12上に下地層14を形成する。なお、下地層14として、酸素等の侵入を防止するために窒化ケイ素や酸化ケイ素などから成るバリア層14を用いるのが好ましく、本実施例ではバリア層14を用いている。
次いで、図4(d)に示すように、薄膜トランジスタを構成する半導体層15をパターンエッチングして成形した後、絶縁膜16を成膜して形成する。
次いで、図4(e)に示すように、アルミ、モリブデン、タングステン、チタンなどの金属膜17をスパッタリング成膜して形成し、図5(a)に示すように、この金属膜17をパターンエッチングしてゲート配線を形成する。
次いで、図5(c)に示すように、無機絶縁膜18をパターンエッチングして、孔13の部分及びゲート配線の部分などの所定の箇所の無機絶縁膜18を除去する。これにより、ゲート配線17の一部が露呈し、また、孔13の内周面の無機絶縁膜18が除去されるとともに、孔13の底面の下地層(バリア層)14及び絶縁膜16も除去される。すなわち、孔13の底面でガラス基材11が露呈した状態となる。
このドレイン配線19aを形成する工程では、孔13及びその周縁部の金属膜19も残したパターンエッチングを行い、これによって、孔13の底面を含む内周面に金属層19bを設け、更に、金属層19bから孔13の周縁部に延びる延在部19cを設ける。したがって、薄膜トランジスタを形成するのと同じ工程において、電子部品(本実施例では、後述するレキシブル配線基板31)と薄膜トランジスタとを接続するための導電体(金属層19b、19c)を形成することができるため、電子部品と薄膜トランジスタとを接続するための構造を特段の工程を追加することなく形成することができる。
また、延在部19cを設けることにより、後述する画素電極24との接続電気抵抗を低減できる効果が得られるが、設計に応じて、延在部19cを設けずに、孔13内の金属層19bに画素電極24を直接的に接続することも可能である。
次いで、図6(c)に示すように、有機絶縁膜21を成膜して形成した後、パターンエッチングして、ドレイン配線19a及び延在部19cを露呈させる。
次いで、図7(a)に示すように、無機絶縁膜23を成膜して形成した後、パターンエッチングして、ドレイン配線19a及び延在部19cを露呈させる。
次いで、図7(b)に示すように、アルミ、モリブデン、タングステン、チタンなどの金属膜24をスパッタリング成膜して形成し、この金属膜をパターンエッチングして画素電極24を形成する。
この画素電極24を形成する工程では所要の箇所に金属膜が残され、画素電極24がドレイン配線19a及び延在部19cに接続される。
なお、TFT基板と対向基板との間に、液晶層28を保護するスペーサ29が設けられる。
次いで、図9(a)に示すように、偏光板30上に電子部品であるフレキシブル配線基板(FPC)31を圧着して設け、この際に、孔13内に設けられた金属層19bとフレキシブル配線基板31とを電気的に接続する。これにより、フレキシブル配線基板13は金属層19b,19を介して薄膜トランジスタに接続される。
なお、本実施例では、電子部品としてFPCを示すが、本発明は、半導体チップなど薄膜トランジスタを制御するために用いる種々な電子部品を用いる場合にも適用することができる。
上記一連の工程により、薄膜トランジスタが形成された樹脂基板12の一方の面と、対向基板となる樹脂基板26との間に液晶層28を封入したフレキシブル液晶表示パネルを製造することができ、しかも、この液晶表示パネルをコンパクトな形態にして、電子部品31の接続信頼性が高いものとすることができる。
本実施例の表示パネルは、有機EL素子を表示素子としたフレキシブル表示パネルであり、その製造工程を図10及び図11に順次示してある。
なお、図4乃至図9に示した実施例と同様な工程については説明を省略し、本実施例の特徴的な工程を説明する。すなわち、図4乃至図6に示した工程については同様であるので、図10及び図11には、当該工程以降の本実施例に特有な工程を示してある。
そして、図10(a)に示すように、この陰極電極22上に有機半導体層35を成膜して形成し、図10(b)に示すように、有機半導体層35上にアルミ、モリブデン、タングステン、チタンなどの金属膜36をスパッタリング成膜して形成し、この金属膜をパターンエッチングして透明な陽極電極36を形成する。
これにより、陰極電極22と陽極電極36との間に有機半導体層35を挟んだ積層構造の有機EL素子が形成される。なお、この有機EL素子は、薄膜トランジスタ(15,16,17)により制御される。
次いで、図11(a)に示すように、ガラス基材11を剥離して除去し、図11(b)に示すように、フレキシブル樹脂基板12に電子部品であるフレキシブル配線基板(FPC)31を圧着して設け、この際に、孔13内に設けられた金属層19bとフレキシブル配線基板31とを電気的に接続する。これにより、フレキシブル配線基板13は金属層19b,19を介して薄膜トランジスタに接続される。
図12(a)に示す例は、孔13の内周面に金属層MTを設け、孔13の内部は空所とした構造である。
図12(b)に示す例は、上記空所に導電性樹脂EMを充填した構造であり、導電性樹脂EMを充填する工程を要するが、金属層MTと導電性樹脂EMとが相俟ってフレキシブル回線基板FPCとの接続面積を拡大することができ、電気抵抗を低減することができる。
13,H・・・・・孔、
14・・・・・下地層、
19b,E,MT・・・・・導電体(金属層)、
19c・・・・・延在部、
31,FPC・・・・・電子部品(フレキシブル配線基板)、
EM・・・・・導電性樹脂、
Claims (14)
- 貫通する孔が設けられたフレキシブルな樹脂基板と、
前記樹脂基板の一方の面側に設けられた薄膜トランジスタと、
前記樹脂基板の他方の面側に設けられた電子部品と、を有し、
前記孔の内部に導電体を設けて、前記薄膜トランジスタと電子部品とを当該導電体を介して接続したことを特徴とする表示装置。 - 請求項1に記載の表示装置において、
前記導電体は、前記孔の内周面に設けられた金属層であることを特徴とする表示装置。 - 請求項2に記載の表示装置において、
前記金属層は、前記孔の端部から前記孔の外側に位置する周縁部へ延びる延在部を有し、当該延在部で前記薄膜トランジスタに接続されていることを特徴とする表示装置。 - 請求項2又は3に記載の表示装置において、
前記金属層は、前記樹脂基板に下地層を介して設けられていることを特徴とする表示装置。 - 請求項2乃至4のいずれか1項に記載の表示装置において、
前記孔には、前記金属層に接する導電性樹脂が充填されていることを特徴とする表示装置。 - 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の表示装置において、
有機エレクトロルミネッセンス表示装置であることを特徴とする表示装置。 - 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の表示装置において、
液晶表示装置であることを特徴とする表示装置。 - 請求項1乃至7のいずれか1項に記載の表示装置において、
前記電子部品は、フレキシブル配線基板、ドライバIC、プリント回路基板の何れかであることを特徴とする表示装置。 - フレキシブルな樹脂基板に前記樹脂基板を貫通する孔を形成する工程と、
前記樹脂基板の一方の面側に薄膜トランジスタを形成する工程と、
前記薄膜トランジスタが形成された樹脂基板の他方の面側に電子部品を設ける工程と、を有し、
前記薄膜トランジスタを形成する工程では、当該薄膜トランジスタを構成する金属層の形成と共に前記孔の内周面に金属層を設け、
前記電子部品を設ける工程では、当該電子部品と前記薄膜トランジスタとを前記孔の金属層を介して接続することを特徴とする表示装置の製造方法。 - 請求項9に記載の表示装置の製造方法において、
前記薄膜トランジスタを形成する工程では、前記金属層を前記孔の内周面から当該孔の外側に位置する周縁部まで延在して設け、
前記金属層の前記周縁部に位置する部分と前記薄膜トランジスタとを接続する工程を有することを特徴とする表示装置の製造方法。 - 請求項9又は10に記載の表示装置の製造方法において、
前記薄膜トランジスタを形成する工程では、前記樹脂基板の一方の面側に下地層を設け、当該下地層を介して前記金属層を前記樹脂基板に設けることを特徴とする表示装置の製造方法。 - 請求項9乃至11のいずれか1項に記載の表示装置の製造方法において、
前記表示装置は、前記樹脂基板を含む表示パネルを有し、
前記表示パネルは有機エレクトロルミネッセンス表示パネルであり、
前記樹脂基板の前記一方の面に、発光層を含む有機エレクトロルミネッセンス積層構造を形成する工程を有することを特徴とする表示装置の製造方法。 - 請求項9乃至11のいずれか1項に記載の表示装置の製造方法において、
前記表示装置は、前記樹脂基板と前記樹脂基板と対向する対向樹脂基板とを含む表示パネルを有し、
前記表示パネルは液晶表示パネルであり、
前記樹脂基板の前記一方の面と、前記対向樹脂基板との間に液晶層を封入する工程を有することを特徴とする表示装置の製造方法。 - 請求項9乃至13のいずれか1項に記載の表示装置の製造方法において、
前記孔に、前記金属層に接する導電性樹脂を充填する工程を含むことを特徴とする表示装置の製造方法。
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