JP2017111296A - 表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】小型化及び狭額縁化が可能な表示装置を提供する。
【解決手段】表示装置PNLは、支持基板5と、遮光マスクLSと、支持基板5及び遮光マスクLSの上方に位置しコンタクトホールCHaを有する第1絶縁基板10と、第1絶縁基板10の上方に形成されたパッド電極PDと、パッド電極PDと電気的に接続された信号配線6と、を備え、平面視で、支持基板5及び遮光マスクLSが配置される第1領域AR1と、コンタクトホールCHaが配置される第2領域AR2と、を有する第1基板SUB1と、接続配線100を備え、第1絶縁基板10の下方に位置する配線基板1と、コンタクトホールCHa内に設けられ、パッド電極PDと接続配線100とを電気的に接続する導電粒子CPと、を備える。
【選択図】図4
【解決手段】表示装置PNLは、支持基板5と、遮光マスクLSと、支持基板5及び遮光マスクLSの上方に位置しコンタクトホールCHaを有する第1絶縁基板10と、第1絶縁基板10の上方に形成されたパッド電極PDと、パッド電極PDと電気的に接続された信号配線6と、を備え、平面視で、支持基板5及び遮光マスクLSが配置される第1領域AR1と、コンタクトホールCHaが配置される第2領域AR2と、を有する第1基板SUB1と、接続配線100を備え、第1絶縁基板10の下方に位置する配線基板1と、コンタクトホールCHa内に設けられ、パッド電極PDと接続配線100とを電気的に接続する導電粒子CPと、を備える。
【選択図】図4
Description
本発明の実施形態は、表示装置に関する。
近年、携帯電話やPDA(personal digital assistant)等の携帯情報端末機器では性能面や、デザイン性等の観点から、表示面に占める表示領域の割合がより大きい表示装置の要求が高まっている。例えば、より一層の狭額縁化を実現する表示装置が提案されている。
従来、電極を有する基板の表示領域周辺に駆動部が実装される構造が知られている。このような駆動部を搭載する実装方式を有する表示装置においては、入力信号や電圧を駆動部に入力するための配線基板としてフレキシブル・プリント基板(FPC)が用いられることがある。しかし、歩留まりの向上や狭額縁化を考慮し、FPCを用いずに、アレイ基板の下面側に形成された配線部を、アレイ基板を貫通するコンタクトホールを通して、アレイ基板の上面側に形成された駆動部と電気的に接続する方法が検討されている。
本実施形態の目的は、小型化及び狭額縁化が可能な表示装置を提供することにある。
本実施形態によれば、支持基板と、遮光体と、前記支持基板及び前記遮光体の上方に位置し貫通部を有する第1絶縁基板と、前記第1絶縁基板の上方に形成されたパッド電極と、前記パッド電極と電気的に接続された信号配線と、を備え、平面視で、前記支持基板及び前記遮光体が配置される第1領域と、前記貫通部が配置される第2領域と、を有する第1基板と、接続配線を備え、前記第1絶縁基板の下方に位置する配線基板と、前記貫通部内に設けられ、前記パッド電極と前記接続配線とを電気的に接続する導電材料と、を備える表示装置が提供される。
以下、本実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べて、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を適宜省略することがある。
まず、本実施形態に係る表示装置について詳細に説明する。図1は、本実施形態に係る表示装置DSPの構成を概略的に示す斜視図である。図1は、第1方向Xと、第1方向Xに垂直な第2方向Yと、第1方向X及び第2方向Yに垂直な第3方向Zによって規定される三次元空間を示している。なお、第1方向X及び第2方向Yは、互いに直交しているが、90°以外の角度で交差していてもよい。また、本実施形態において、表示装置が液晶表示装置である場合について説明する。
図1に示すように、表示装置DSPは、アクティブマトリクス型の液晶表示パネルPNLと、配線基板1とを備えている。液晶表示パネルPNLは、平板状の第1基板SUB1と、第1基板SUB1に対向配置された平板状の第2基板SUB2と、第1基板SUB1と第2基板SUB2との間に挟持された液晶層(後述する液晶層LQ)と、を備えている。なお、本実施形態に係る液晶表示パネルPNLは、反射型の液晶表示パネルである。
本実施形態においては、第3方向Zの正の向き、あるいは、第1基板SUB1から第2基板SUB2に向かう方向を上又は上方と定義し、第3方向Zの負の向き、あるいは、第2基板SUB2から第1基板SUB1に向かう方向を下又は下方と定義する。
液晶表示パネルPNLは、画像を表示する表示領域DAと、表示領域DAを囲む額縁状の非表示領域NDAと、を備えている。液晶表示パネルPNLは、表示領域DAにおいて、複数の画素PXを備えている。複数の画素PXは、第1方向X及び第2方向Yに並べられ、マトリクス状に設けられている。
一例では、第1基板SUB1の第1方向Xに平行な側縁の長さは、第2基板SUB2の第1方向Xに平行な側縁の長さと略等しい。また、第1基板SUB1の第2方向Yに平行な側縁の長さは、第2基板SUB2の第2方向Yに平行な側縁の長さと略等しい。つまり、第1基板SUB1のX−Y平面に平行な面積は、第2基板SUB2のX−Y平面に平行な面積と略等しい。本実施形態において、第1基板SUB1の各側縁は、第3方向Zにおいて、第2基板SUB2の各側縁と揃っている。
配線基板1は、液晶表示パネルPNLの下方に配置されている。一例では、配線基板1の第1方向Xに平行な側縁の長さは、第1基板SUB1及び第2基板SUB2の第1方向Xに平行な側縁の長さより短い、もしくは同等である。また、配線基板1の第2方向Yに平行な側縁の長さは、第1基板SUB1及び第2基板SUB2の第2方向Yに平行な側縁の長さより短い、もしくは同等である。配線基板1は、非表示領域NDA及び表示領域DAに位置している。本実施形態において、配線基板1の第1方向Xに平行な一側縁は、第3方向Zにおいて、液晶表示パネルPNLの一端と揃っている。なお、配線基板1は、液晶表示パネルPNLと対向する領域よりも外側にはみ出すことはない。液晶表示パネルPNL及び配線基板1は、互いに電気的に接続されている。
図2は、図1に示した表示装置DSPの第1基板SUB1を示す概略平面図である。
図2に示すように、第1基板SUB1は、表示領域DAにおいて、第1方向Xに延出し第2方向Yに並んだ複数のゲート配線G、第2方向Yに延出し第1方向Xに並んだ複数のソース配線S、各画素PXにおいてゲート配線G及びソース配線Sと電気的に接続された薄膜トランジスタTr等を備えている。各画素PXは、例えば、隣り合う2本のゲート配線Gと隣り合う2本のソース配線Sとによって区画されている。薄膜トランジスタTrは、スイッチング素子として機能する。
図2に示すように、第1基板SUB1は、表示領域DAにおいて、第1方向Xに延出し第2方向Yに並んだ複数のゲート配線G、第2方向Yに延出し第1方向Xに並んだ複数のソース配線S、各画素PXにおいてゲート配線G及びソース配線Sと電気的に接続された薄膜トランジスタTr等を備えている。各画素PXは、例えば、隣り合う2本のゲート配線Gと隣り合う2本のソース配線Sとによって区画されている。薄膜トランジスタTrは、スイッチング素子として機能する。
非表示領域NDAに位置する第1基板SUB1の一端部SUB1eには、複数のパッド電極PDと、複数のコンタクトホールCHaと、が形成されている。パッド電極PDの各々は、コンタクトホールCHaと重なる位置に形成されている。各ソース配線S及びゲート配線Gは、非表示領域NDAに引き出され、それぞれパッド電極PDと電気的に接続されている。配線基板1の少なくとも一部は、図中に破線で示したように、第1基板SUB1の一端部SUB1eに重なって配置されている。配線基板1は、後述するように、コンタクトホールCHa内の図示されない導電材料を通じて、パッド電極PDと電気的に接続される。
図3は、図1に示した表示装置DSPの表示領域DAを示す断面図である。なお、図3は、一例として、Twisted Nematic(TN)モードを用いた反射型の液晶表示装置を示している。
図3に示すように、第1基板SUB1は、支持基板5、遮光マスク(遮光体)LS、第1絶縁基板10、薄膜トランジスタTr、反射層4、画素電極PE、第1配向膜AL1等を備えている。支持基板5は、例えば、ガラス基板である。遮光マスクLSは、支持基板5の上に配置されている。遮光マスクLSは、レーザー光を遮蔽する。本実施形態において、遮光マスクLSは、レーザー光を反射する材料を用いて形成され、例えば、エキシマレーザー光を反射する材料で形成されている。第1絶縁基板10は、支持基板5及び遮光マスクLSの上方に配置されている。すなわち、遮光マスクLSは、支持基板5と第1絶縁基板10との間に位置している。第1絶縁基板10は、有機絶縁材料を用いて形成され、例えばポリイミドを用いて形成される。第1絶縁基板10は、第1絶縁膜11によって覆われている。
薄膜トランジスタTrは、第1絶縁膜11の上方に形成されている。図示した例では、薄膜トランジスタTrはトップゲート型に構成されているが、ボトムゲート型であっても良い。薄膜トランジスタTrは、第1絶縁膜11の上に形成された半導体層SCを備えている。半導体層SCは、第2絶縁膜12によって覆われている。また、第2絶縁膜12は、第1絶縁膜11の上にも配置されている。
薄膜トランジスタTrのゲート電極WGは、第2絶縁膜12の上に形成され、半導体層SCの直上に位置している。ゲート電極WGは、ゲート配線Gに電気的に接続され(あるいは、ゲート配線Gと一体的に形成され)、第3絶縁膜13によって覆われている。また、第3絶縁膜13は、第2絶縁膜12の上にも配置されている。
このような第1絶縁膜11、第2絶縁膜12、及び、第3絶縁膜13は、例えば、シリコン酸化物やシリコン窒化物等の無機系材料によって形成されている。
薄膜トランジスタTrのソース電極WS及びドレイン電極WDは、第3絶縁膜13の上に形成されている。また、ソース配線Sも同様に第3絶縁膜13の上に形成されている。ソース電極WSは、ソース配線Sに電気的に接続されている(あるいは、ソース配線Sと一体的に形成されている)。ソース電極WS及びドレイン電極WDは、それぞれ第2絶縁膜12及び第3絶縁膜13を貫通するコンタクトホールCH1、CH2を通して半導体層SCと電気的に接続されている。薄膜トランジスタTrは、第4絶縁膜14によって覆われている。第4絶縁膜14は、第3絶縁膜13の上にも配置されている。このような第4絶縁膜14は、例えば、透明な樹脂等の有機系材料によって形成されている。
反射層4は、例えば、第4絶縁膜14の上に形成されている。反射層4は、アルミニウムや銀等の反射率が高い金属材料で形成される。なお、反射層4の表面(つまり、第2基板SUB2側の面)は、光散乱性を付与するための凹凸面であることが望ましい。
画素電極PEは、第4絶縁膜14の上に形成されるが、図示した例では、反射層4に重なっている。なお、反射層4は、画素電極PEと対向する位置に形成されていれば良く、画素電極PEと反射層4との間に他の絶縁膜が介在していても良い。画素電極PEは、第4絶縁膜14を貫通するコンタクトホールCH3を通して薄膜トランジスタTrのドレイン電極WDにコンタクトしている。画素電極PEは、例えば、インジウム・ティン・オキサイド(ITO)やインジウム・ジンク・オキサイド(IZO)等の透明な導電材料によって形成されている。画素電極PEは、第1配向膜AL1によって覆われている。
一方、第2基板SUB2は、第1基板SUB1の上方に位置し、第1基板SUB1に対向配置されている。第2基板SUB2は、第2絶縁基板30、遮光層BM、カラーフィルタCF、オーバーコート層OC、共通電極CE、第2配向膜AL2等を備えている。第2絶縁基板30は、ガラス基板や樹脂基板等の光透過性を有する材料を用いて形成されている。
遮光層BMは、第2絶縁基板30の第1基板SUB1に対向する側に形成されている。遮光層BMは、各画素PXを区画するように形成されており、第1基板SUB1に設けられたゲート配線Gやソース配線S、さらには薄膜トランジスタTr等の配線部やコンタクトホールCH3等に対向するように形成されている。遮光層BMは、遮光性の金属材料や黒色の樹脂材料によって形成されている。
カラーフィルタCFは、第2絶縁基板30の第1基板SUB1に対向する側に形成され、その一部が遮光層BMに重なっている。カラーフィルタCFは、互いに異なる複数の色、例えば赤色、青色、緑色にそれぞれ着色された樹脂材料によって形成されている。赤色のカラーフィルタは赤色画素に対応して配置され、緑色のカラーフィルタは緑色画素に対応して配置され、青色のカラーフィルタは青色画素に対応して配置されている。なお、カラーフィルタCFは、さらに、白色あるいは透明のカラーフィルタを含んでいても良い。異なる色のカラーフィルタCF間の境界は、遮光層BMと対向している。
オーバーコート層OCは、カラーフィルタCFを覆っている。オーバーコート層OCは、透明な樹脂材料によって形成されている。
共通電極CEは、オーバーコート層OCの第1基板SUB1と対向する側に形成されている。このような共通電極CEは、例えば、ITOやIZO等の透明な導電材料によって形成されている。共通電極CEは、第2配向膜AL2によって覆われている。
上述したような第1基板SUB1と第2基板SUB2において、第1配向膜AL1及び第2配向膜AL2は、互いに対向して配置されている。このとき、第1基板SUB1と第2基板SUB2の間には、図示しないスペーサにより、所定のセルギャップが形成される。第1基板SUB1と第2基板SUB2とは、セルギャップが形成された状態で図示しないシール材によって貼り合わせられている。液晶層LQは第1配向膜AL1と第2配向膜AL2の間に封入されている。第2絶縁基板30の外面30Bには、偏光板PLを含む光学素子ODが配置されている。このような光学素子ODは、表示面側に位置している。
図4は、図1に示した表示装置DSPの非表示領域NDAを含んだ断面図である。なお、ここでは、第2基板SUB2は、図3に示した第2基板SUB2の構造と略同一であるため、その詳細な構造についての説明は省略する。また、本実施形態においては、第2基板SUB2から第1基板SUB1を見ることを平面視と定義する。
図4に示すように、第1基板SUB1及び第2基板SUB2は、シール材SLによって貼り合わせられている。液晶層LQは、第1基板SUB1及び第2基板SUB2と、シール材SLによって囲まれた領域内に備えられている。シール材SLは、非表示領域NDAに形成されている。
支持基板5及び遮光マスクLSは、非表示領域NDAにおいて、第1基板SUB1の端部まで延在しておらず途切れている。つまり、支持基板5及び遮光マスクLSは、図2に示したような、第1基板SUB1の一端部SUB1e側の側縁まで延在して形成されていない。ここで、第1基板SUB1は、第1領域AR1及び第2領域AR2を有している。第1領域AR1は、平面視で、支持基板5及び遮光マスクLSが配置されている領域に相当し、第2領域AR2は、平面視で、支持基板5及び遮光マスクLSが配置されていない領域に相当する。支持基板5及び遮光マスクLSは、平面視で、シール材SLの一部と重なっている。シール材SLは、第1領域AR1と第2領域AR2との境界を跨いで形成されている。
パッド電極PDは、第1絶縁基板10の上方に形成されている。図示した例では、パッド電極PDと第1絶縁基板10の層間に、第1絶縁膜11と、第2絶縁膜12と、第3絶縁膜13と、が配置されている。また、図示した例では、パッド電極PDは、電極P1及びP2が積層されることによって構成されている。電極P1は、例えば、ITOを用いて形成される。電極P2は、例えば、金属材料等を用いて形成される。電極P2は、例えば、島状に形成されている。第1絶縁基板10、第1絶縁膜11、第2絶縁膜12、第3絶縁膜13には、パッド電極PDまで貫通するコンタクトホールCHaが形成されている。パッド電極PDは、コンタクトホールCHaと対向する位置に形成されている。パッド電極PD及びコンタクトホールCHaは、平面視で、第1基板SUB1の第2領域AR2に形成されている。また、コンタクトホールCHaは、平面視で、シール材SLと重なる位置に形成されている。なお、本実施形態においては、コンタクトホールCHaは、第1絶縁基板10、第1絶縁膜11、第2絶縁膜12、第3絶縁膜13を、パッド電極PDまで貫通する貫通部に相当する。
信号配線6は、図示した例では、第3絶縁膜13の上に形成され、パッド電極PDと同層に形成されている。信号配線6は、パッド電極PDと電気的に接続されている。信号配線6及びパッド電極PDは、それぞれ別々に形成されていても良いし、一体的に形成されていても良い。図示した例では、信号配線6は、パッド電極PDの電極P2と一体的に形成されている。信号配線6は、図2に示したゲート配線Gやソース配線S、電源線や各種制御用配線等に相当する。第4絶縁膜14は、信号配線6、パッド電極PD、第3絶縁膜13を覆っている。
なお、図示した例では、信号配線6及びパッド電極PDは、ソース配線Sと同層に配置されているが、他の層に配置されていても良い。また、信号配線6及びパッド電極PDが互いに異なる層に配置され、信号配線6及びパッド電極PDの間の層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して両者が電気的に接続されていても良い。
配線基板1は、コア基板200と、コア基板200の液晶表示パネルPNLと対向する側の面に配置された接続配線100と、コア基板200の液晶表示パネルPNLと対向する側の面とは反対側の面に配置された駆動部2と、を備えている。
接続配線100は、凸部Tを有している。接続配線100の凸部Tは、コンタクトホールCHaと平面視で重なる位置に形成されている。凸部Tは、少なくとも一部がコンタクトホールCHa内に設けられている。凸部Tは、例えば、接続配線100の上にメッキ等の手法を用いて形成される。
駆動部2は、コア基板200に形成されたスルーホール110を介して接続配線100と電気的に接続されている。駆動部2は、液晶表示パネルPNLを駆動するのに必要な信号を供給する信号供給源等として機能する。なお、駆動部2の位置は、特に制限されるものではなく、コア基板200の液晶表示パネルPNLと対向する側の面に配置されていても良い。
液晶表示パネルPNL及び配線基板1は、導電材料である異方性導電膜3を介して互いに電気的に接続されると共に接着されている。すなわち、異方性導電膜3は、接着剤中に分散された導電粒子CPを含んでいる。このため、配線基板1と液晶表示パネルPNLとの間に異方性導電膜3を介在させた状態で、配線基板1及び液晶表示パネルPNLを第3方向Zに上下から加圧し、加熱することによって、両者が電気的及び物理的に接続される。異方性導電膜3は、液晶表示パネルPNLと配線基板1との間で、第1絶縁基板10の下面からコンタクトホールCHaの内部に亘って充填され、パッド電極PDと接している。また、異方性導電膜3は、接続配線100の凸部Tと接している。これにより、接続配線100は、異方性導電膜3を介して、パッド電極PD及び信号配線6と電気的に接続されている。
具体的には、異方性導電膜3に含まれる導電粒子CPは、コンタクトホールCHaにおいて、パッド電極PD及び凸部Tとの間に介在している。上記のように、接続配線100が凸部Tを有することにより、配線基板1が液晶表示パネルPNLに圧着される際に、導電粒子CPが、パッド電極PDと凸部Tとの間で押しつぶされ、両者を電気的に接続することができる。導電粒子CPは、例えば、全体が金属製であってもよく、樹脂材料をニッケルや金等の金属材料でコーティングしたものであっても良い。
また、シール材SLは、平面視で、コンタクトホールCHaと重なる位置に形成されている。このため、上記のように位置するシール材SLは、配線基板1と液晶表示パネルPNLとの良好な接続に寄与することができる。
図5は、液晶表示パネルPNLを示す平面図であり、支持基板5及び遮光マスクLSの位置などを示す図である。
図5において、第1領域AR1は、斜線で示されている。支持基板5及び遮光マスクLSは、第1領域AR1の全面に亘って配置されている。パッド電極PD及びコンタクトホールCHaは、第2領域AR2に配置されている。支持基板5及び遮光マスクLSは、平面視で、パッド電極PD及びコンタクトホールCHa側のシール材SLと重なっている。
図5において、第1領域AR1は、斜線で示されている。支持基板5及び遮光マスクLSは、第1領域AR1の全面に亘って配置されている。パッド電極PD及びコンタクトホールCHaは、第2領域AR2に配置されている。支持基板5及び遮光マスクLSは、平面視で、パッド電極PD及びコンタクトホールCHa側のシール材SLと重なっている。
次に、本実施形態の表示装置DSPの製造工程について、図6から図9を用いて説明する。図6乃至図9は、本実施形態の配線基板1の液晶表示パネルPNLへの圧着方法を説明するための概略断面図である。図6乃至図9に示されるパッド電極PDより上層の構造は、図4に示した液晶表示パネルPNLにおける、パッド電極PDより上層の構造と等しい。
図6は、支持基板5を備える第1基板SUB1と第2基板SUB2とを貼り合わせる第1の工程を説明するための断面図である。
図6に示すように、まず、支持基板5上に遮光マスクLSが形成される。遮光マスクLSは、第1基板SUB1の第1領域AR1に形成される。支持基板5及び遮光マスクLS上に有機絶縁膜を成膜することによって第1絶縁基板10が形成される。その後、第1絶縁膜11、第2絶縁膜12、第3絶縁膜13、パッド電極PD、信号配線6、第4絶縁膜14、第1配向膜AL1等を順次形成して、第1基板SUB1が形成される。一方で、第2基板SUB2が形成される。
図6に示すように、まず、支持基板5上に遮光マスクLSが形成される。遮光マスクLSは、第1基板SUB1の第1領域AR1に形成される。支持基板5及び遮光マスクLS上に有機絶縁膜を成膜することによって第1絶縁基板10が形成される。その後、第1絶縁膜11、第2絶縁膜12、第3絶縁膜13、パッド電極PD、信号配線6、第4絶縁膜14、第1配向膜AL1等を順次形成して、第1基板SUB1が形成される。一方で、第2基板SUB2が形成される。
その後、第1基板SUB1又は第2基板SUB2にシール材SLを形成し、シール材SLによって囲まれた内側に液晶材料を滴下した後に、第1基板SUB1と第2基板SUB2とを貼り合わせる。
次に、第1絶縁基板10から支持基板5を部分的に剥離するために、支持基板5の背面側からレーザー光LLを照射する。ここで、本実施形態においては、例えば、支持基板5はガラスによって形成され、第1絶縁基板10はポリイミドによって形成されている。支持基板5の背面側からレーザー光LLが照射されると、第2領域AR2において、レーザー光LLは、第1絶縁基板10の面10Aに到達する。第1絶縁基板10は、支持基板5と第1絶縁基板10との間の界面で、レーザー光LLを吸収して分解する。これにより、支持基板5及び第1絶縁基板10の界面に空間が生じる。この時、第1領域AR1においては、遮光マスクLSが配置されており、レーザー光LLが第1絶縁基板10の面10Aに到達しないため、第1絶縁基板10と遮光マスクLSとの界面は剥離しない。
図7は、図6の第1の工程に続く、支持基板5を第1絶縁基板10から部分的に剥離する第2の工程を説明するための断面図である。
図7に示すように、レーザー光が照射された後、第1領域AR1においては、支持基板5は、遮光マスクLSを介して第1絶縁基板10に固定されているが、第2領域AR2においては、支持基板5は、第1絶縁基板10から浮いた状態である。その後、第1領域AR1及び第2領域AR2の境界で支持基板5を切断することにより、第2領域AR2において支持基板5が取り除かれる。なお、支持基板5を切断する位置は、遮光マスクLSの端と対向する位置に限定されるものではない。例えば、支持基板5を切断する位置は、遮光マスクLSの端から距離を置いた位置であって、遮光マスクLSと対向しない位置であってもよい。
図7に示すように、レーザー光が照射された後、第1領域AR1においては、支持基板5は、遮光マスクLSを介して第1絶縁基板10に固定されているが、第2領域AR2においては、支持基板5は、第1絶縁基板10から浮いた状態である。その後、第1領域AR1及び第2領域AR2の境界で支持基板5を切断することにより、第2領域AR2において支持基板5が取り除かれる。なお、支持基板5を切断する位置は、遮光マスクLSの端と対向する位置に限定されるものではない。例えば、支持基板5を切断する位置は、遮光マスクLSの端から距離を置いた位置であって、遮光マスクLSと対向しない位置であってもよい。
図8は、図7の第2の工程に続く、第1基板SUB1にコンタクトホールCHaを形成する第3の工程を説明するための断面図である。
図8に示すように、第2領域AR2において、支持基板5が第1絶縁基板10から剥離された後、第1基板SUB1にコンタクトホールCHaを形成する工程が行われる。すなわち、第1基板SUB1の下方側から、シール材SLと重なる領域に向けてレーザー光が照射されることによって、第1絶縁基板10、第1絶縁膜11、第2絶縁膜12、第3絶縁膜13にパッド電極PDまで貫通したコンタクトホールCHaが形成される。本実施形態においては、例えば、258nm以下の波長域を有するレーザー光を用いるのが好ましい。
図8に示すように、第2領域AR2において、支持基板5が第1絶縁基板10から剥離された後、第1基板SUB1にコンタクトホールCHaを形成する工程が行われる。すなわち、第1基板SUB1の下方側から、シール材SLと重なる領域に向けてレーザー光が照射されることによって、第1絶縁基板10、第1絶縁膜11、第2絶縁膜12、第3絶縁膜13にパッド電極PDまで貫通したコンタクトホールCHaが形成される。本実施形態においては、例えば、258nm以下の波長域を有するレーザー光を用いるのが好ましい。
図9は、図8の第3の工程に続く、配線基板1を液晶表示パネルPNLに圧着する第4の工程を説明するための断面図である。
図9に示すように、第1基板SUB1に、コンタクトホールCHaが形成された後、異方性導電膜3を用いて、配線基板1を液晶表示パネルPNLに圧着する工程が行われる。すなわち、配線基板1と液晶表示パネルPNLとの間であってコンタクトホールCHaと対向する位置に、異方性導電膜3を配置し、配線基板1の下方及び液晶表示パネルPNLの上方から、図9に示した矢印の方向に圧力を加え加熱する。これにより、異方性導電膜3が溶融してコンタクトホールCH内に浸潤するとともに、異方性導電膜3に含まれる導電粒子がパッド電極PDに接触し、配線基板1及び液晶表示パネルPNLが電気的に接続される。
図9に示すように、第1基板SUB1に、コンタクトホールCHaが形成された後、異方性導電膜3を用いて、配線基板1を液晶表示パネルPNLに圧着する工程が行われる。すなわち、配線基板1と液晶表示パネルPNLとの間であってコンタクトホールCHaと対向する位置に、異方性導電膜3を配置し、配線基板1の下方及び液晶表示パネルPNLの上方から、図9に示した矢印の方向に圧力を加え加熱する。これにより、異方性導電膜3が溶融してコンタクトホールCH内に浸潤するとともに、異方性導電膜3に含まれる導電粒子がパッド電極PDに接触し、配線基板1及び液晶表示パネルPNLが電気的に接続される。
以上の工程により、配線基板1が液晶表示パネルPNLに圧着される。
上記のように、配線基板1及び液晶表示パネルPNLは、第2領域AR2において、互いに接着及び接続されている。第2領域AR2においては、配線基板1及び液晶表示パネルPNLを電気的に接続するためのコンタクトホールCHaが形成されるため、支持基板5は、第2領域AR2において剥離される必要がある。
上記のように、配線基板1及び液晶表示パネルPNLは、第2領域AR2において、互いに接着及び接続されている。第2領域AR2においては、配線基板1及び液晶表示パネルPNLを電気的に接続するためのコンタクトホールCHaが形成されるため、支持基板5は、第2領域AR2において剥離される必要がある。
本実施形態によれば、液晶表示パネルPNLは、支持基板5及び第1絶縁基板10の間に配置された遮光マスクLSを備えている。遮光マスクLSは、第1基板SUB1の第1領域AR1に配置されている。このため、レーザー光を照射して、第2領域AR2の支持基板5を第1絶縁基板10から剥離するために、レーザー光を遮蔽するための別部材を外部から液晶表示パネルPNLに合わせて配置する必要がない。したがって、第2領域AR2の支持基板5を剥離するための遮光マスクLSの位置精度を向上することが可能である。また、レーザー光を遮蔽するための別部材を用いるよりも、製造コストを削減することが可能である。
また、支持基板5が第1領域AR1に配置されることによって、第1絶縁基板10が非常に薄い場合にも、液晶表示パネルPNLの強度を維持することが可能である。さらに、第1絶縁基板10が水分を通しやすいポリイミドのような有機絶縁膜によって形成されている場合にも、支持基板5は、液晶表示パネルPNLの外部から、内部への水分の侵入を抑制することが可能である。
また、本実施形態によれば、表示装置DSPにおいて、配線基板1が、液晶表示パネルPNLの下方(表示面とは反対の背面側)に配置され、配線基板1及び液晶表示パネルPNLは、第2領域ARにおいて、コンタクトホールCH内の導電材料(上記の例では異方性導電膜3)を介して電気的に接続されている。また、駆動部2は、液晶表示パネルPNLの下方に配置されている。そのため、駆動部2や配線基板1を配置するために、第1基板SUB1の実装部の面積を拡大する必要がなく、第1基板SUB1と第2基板SUB2とを略同等の面積で形成することが可能となる。また、第1基板SUB1と第2基板SUB2とが対向する領域内で、アクティブエリアACTを拡大することが可能となる。つまり、本実施形態の表示装置DSPの表示面において、アクティブエリアACTに寄与する面積の割合が向上し、狭額縁化することが可能である。
また、第1基板SUB1の第2基板SUB2と対向する側から配線基板1までを電気的に接続するための長尺のフレキシブル・プリント回路基板が不要であり、折り曲げたフレキシブル・プリント回路基板を収容するためのスペースも不要となる。このため、表示装置DSPを小型化することが可能となる。さらには、表示装置DSPを組み込んだ電子機器を小型化することも可能となる。
さらに、フレキシブル・プリント回路基板を折り曲げて収容した際の配線の断線を回避することができるため、表示装置DSPの信頼性を向上することが可能となる。
さらに、フレキシブル・プリント回路基板を折り曲げて収容した際の配線の断線を回避することができるため、表示装置DSPの信頼性を向上することが可能となる。
さらに、コンタクトホールCHaは、シール材SLと対向する位置に形成される。シール材SLは、ファイバー等の固形物を含んでいるため、シール材SLが介在する額縁領域PRPにおいては、アクティブエリアACTと比較して、液晶表示パネルPNLの第3方向Zにかかる力に対して強度を向上することができる。つまり、配線基板1を液晶表示パネルPNLに圧着する際に、第3方向Zにかかる力による液晶表示パネルPNLの破損を抑制することが可能である。
次に、本実施形態の変形例について説明する。
図10は、本実施形態に係る表示装置DSPの変形例を示す断面図である。図10に示した例では、表示装置として、有機エレクトロルミネッセンス(EL)表示装置を示している。
まず、表示素子部120における表示装置の構造を説明する。なお、上記の構成例と同一の構成については同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。
図10は、本実施形態に係る表示装置DSPの変形例を示す断面図である。図10に示した例では、表示装置として、有機エレクトロルミネッセンス(EL)表示装置を示している。
まず、表示素子部120における表示装置の構造を説明する。なお、上記の構成例と同一の構成については同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。
図10に示すように、第1基板SUB1は、支持基板5、遮光マスクLS、第1絶縁基板10、スイッチング素子SW1、SW2、SW3、有機EL素子OLED1、OLED2、OLED3等を備えている。遮光マスクLSは、支持基板5及び第1絶縁基板10との間に位置している。スイッチング素子SW1乃至SW3は、第1絶縁膜11の上に形成されている。反射層4は、第4絶縁膜14の上に形成されている。
有機EL素子OLED1乃至OLED3は、第4絶縁膜14の上に形成されている。図示した例では、有機EL素子OLED1はスイッチング素子SW1と電気的に接続され、有機EL素子OLED2はスイッチング素子SW2と電気的に接続され、有機EL素子OLED3はスイッチング素子SW3と電気的に接続されている。有機EL素子OLED1乃至OLED3は、いずれも第2基板SUB2の側に向かって白色光を放射するトップエミッションタイプとして構成されている。このような有機EL素子OLED1乃至OLED3は、いずれも同一構造である。
有機EL素子OLED1は、反射層4の上に形成された陽極PE1を備えている。陽極PE1は、スイッチング素子SW1のドレイン電極WDとコンタクトし、スイッチング素子SW1と電気的に接続されている。同様に、有機EL素子OLED2はスイッチング素子SW2と電気的に接続された陽極PE2を備え、有機EL素子OLED3はスイッチング素子SW3と電気的に接続された陽極PE3を備えている。
有機EL素子OLED1乃至OLED3は、さらに、有機発光層ORG及び共通電極(陰極)CEを備えている。有機発光層ORGは、陽極PE1乃至PE3の上にそれぞれ位置している。共通電極CEは、有機発光層ORGの上に位置している。図示した例では、有機EL素子OLED1乃至OLED3は、それぞれリブ15によって区画されている。なお、図示しないが、有機EL素子OLED1乃至OLED3は、透明な封止膜によって封止されていることが望ましい。
表示素子部120とは、第1基板SUB1のうち、複数のスイッチング素子及び有機EL素子OLEDが並んだ領域に相当し、実質的に画像を表示する表示領域である。
表示素子部120とは、第1基板SUB1のうち、複数のスイッチング素子及び有機EL素子OLEDが並んだ領域に相当し、実質的に画像を表示する表示領域である。
第2基板SUB2は、第2絶縁基板30の内面30A側に、カラーフィルタ層220等を備えている。カラーフィルタ層220は、カラーフィルタCF1、カラーフィルタCF2、及び、カラーフィルタCF3を備えている。カラーフィルタCF1は、有機EL素子OLED1と対向し、白色のうちの青色波長の光を透過する青色カラーフィルタである。カラーフィルタCF2は、有機EL素子OLED2と対向し、白色のうちの緑色波長の光を透過する緑色カラーフィルタである。カラーフィルタCF3は、有機EL素子OLED3と対向し、白色のうちの赤色波長の光を透過する赤色カラーフィルタである。
このような第1基板SUB1の表示素子部120と第2基板SUB2とは、透明な接着剤41によって接着されている。
このような第1基板SUB1の表示素子部120と第2基板SUB2とは、透明な接着剤41によって接着されている。
このような表示装置においては、有機EL素子OLED1乃至OLED3のそれぞれが発光した際、それぞれの放射光(白色光)は、カラーフィルタCF1、カラーフィルタCF2、カラーフィルタCF3を介してそれぞれ外部に出射される。このとき、有機EL素子OLED1から放射された白色光のうち、青色波長の光がカラーフィルタCF1を透過する。また、有機EL素子OLED2から放射された白色光のうち、緑色波長の光がカラーフィルタCF2を透過する。また、有機EL素子OLED3から放射された白色光のうち、赤色波長の光がカラーフィルタCF3を透過する。これにより、カラー表示が実現される。
次に、額縁領域PRPにおける表示装置の構造を説明する。
第1基板SUB1は、支持基板5、遮光マスクLS、第1絶縁基板10、パッド電極PD、信号配線6等を備えている。第1絶縁基板10、第1絶縁膜11、第2絶縁膜12、及び第3絶縁膜13には、パッド電極PDまで貫通したコンタクトホールCHbが形成されている。コンタクトホールCHbは貫通部に相当する。信号配線6は、第3絶縁膜13の上に配置され、パッド電極PDと同層に配置されている。配線基板1は、第1基板SUB1の背面側に位置している。パッド電極PD及び配線基板1の接続配線100は、異方性導電膜3を介して互いに電気的に接続されている。
このような表示装置の変形例である有機EL表示装置においても、上記したのと同様の効果が得られる。
第1基板SUB1は、支持基板5、遮光マスクLS、第1絶縁基板10、パッド電極PD、信号配線6等を備えている。第1絶縁基板10、第1絶縁膜11、第2絶縁膜12、及び第3絶縁膜13には、パッド電極PDまで貫通したコンタクトホールCHbが形成されている。コンタクトホールCHbは貫通部に相当する。信号配線6は、第3絶縁膜13の上に配置され、パッド電極PDと同層に配置されている。配線基板1は、第1基板SUB1の背面側に位置している。パッド電極PD及び配線基板1の接続配線100は、異方性導電膜3を介して互いに電気的に接続されている。
このような表示装置の変形例である有機EL表示装置においても、上記したのと同様の効果が得られる。
図11は、図6に示した第1の工程の変形例を示す断面図である。
図11に示した液晶表示パネルPNLは、図6に示した液晶表示パネルPNLと比較して、遮光マスクLSが支持基板5の下に配置されている点で相違している。
図11に示した液晶表示パネルPNLは、図6に示した液晶表示パネルPNLと比較して、遮光マスクLSが支持基板5の下に配置されている点で相違している。
ここで、図6に示した第1の工程と同様に、第1絶縁基板10から支持基板5を部分的に剥離するために、支持基板5の背面側からレーザー光LLを照射する。この時、第1領域AR1においては、遮光マスクLSによってレーザー光LLが遮られ、第1絶縁基板10の面10Aにレーザー光LLが到達しないため、支持基板5及び第1絶縁基板10の界面は剥離しない。第2領域AR2においては、レーザー光LLは第1絶縁基板10の面10Aに到達し、支持基板5及び第1絶縁基板10の界面は剥離する。
図12は、図7に示した第2の工程の変形例を示す断面図である。図12は、図11に続く工程を示している。
図12に示すように、レーザー光が照射された後、第1領域AR1においては、支持基板5は、第1絶縁基板10に固定されているが、第2領域AR2においては、支持基板5は、第1絶縁基板10から浮いた状態である。その後、例えば、第1領域AR1及び第2領域AR2の境界で支持基板5を切断することにより、第2領域AR2において支持基板5が取り除かれる。
図12に示すように、レーザー光が照射された後、第1領域AR1においては、支持基板5は、第1絶縁基板10に固定されているが、第2領域AR2においては、支持基板5は、第1絶縁基板10から浮いた状態である。その後、例えば、第1領域AR1及び第2領域AR2の境界で支持基板5を切断することにより、第2領域AR2において支持基板5が取り除かれる。
このように、遮光マスクLSが支持基板5の下に配置されている場合にも、上記と同様に、第1絶縁基板10から部分的に支持基板5を剥離することが可能である。
以上説明したように、本実施形態によれば、小型化及び狭額縁化が可能な表示装置を得ることができる。
以上説明したように、本実施形態によれば、小型化及び狭額縁化が可能な表示装置を得ることができる。
なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
5…支持基板、LS…遮光マスク、CHa…コンタクトホール、
10…第1絶縁基板、PD…パッド電極、6…信号配線、
AR1…第1領域、AR2…第2領域、
SUB1…第1基板、SUB2…第2基板、
100…接続配線、1…配線基板、
3…異方性導電膜、LQ…液晶層、SL…シール材、
10…第1絶縁基板、PD…パッド電極、6…信号配線、
AR1…第1領域、AR2…第2領域、
SUB1…第1基板、SUB2…第2基板、
100…接続配線、1…配線基板、
3…異方性導電膜、LQ…液晶層、SL…シール材、
Claims (7)
- 支持基板と、遮光体と、前記支持基板及び前記遮光体の上方に位置し貫通部を有する第1絶縁基板と、前記第1絶縁基板の上方に形成されたパッド電極と、前記パッド電極と電気的に接続された信号配線と、を備え、
平面視で、前記支持基板及び前記遮光体が配置される第1領域と、前記貫通部が配置される第2領域と、を有する第1基板と、
接続配線を備え、前記第1絶縁基板の下方に位置する配線基板と、
前記貫通部内に設けられ、前記パッド電極と前記接続配線とを電気的に接続する導電材料と、を備える表示装置。 - 前記遮光体は、前記支持基板よりも下方に位置する請求項1に記載の表示装置。
- 前記遮光体は、前記支持基板と前記第1絶縁基板との間に位置する請求項1に記載の表示装置。
- 前記第1基板の上方に位置し前記第1基板に対向配置された第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間に保持された液晶層と、
前記第1基板と前記第2基板とを貼り合わせるシール材と、を備え、
前記支持基板及び前記遮光体は、平面視で、前記シール材と重なる位置に形成される請求項1又は2に記載の表示装置。 - 前記シール材は、平面視で、前記貫通部と重なる位置に形成される請求項4に記載の表示装置。
- 前記シール材は、前記第1領域と前記第2領域との境界を跨いで形成されている請求項4に記載の表示装置。
- 前記第1絶縁基板は、ポリイミドで形成される請求項1に記載の表示装置。
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-
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