JP2018054678A - 表示装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】基板の表面側と裏面側との間において電気的接続を確保する、表示装置および表示装置の製造方法を提供する。【解決手段】表示装置１０は、導電性粒子１０１ｂを内部に含む第１基板１０１と、第１基板の第１面１０１ｄの側において、導電性粒子に接続された第１配線１１と、第１配線に接続された発光素子２０と、第１基板の第２面１０１ｅの側において、導電性粒子を介して第１配線に接続された第２配線３２と、を含む。表示素子は、画素電極１５、有機ＥＬ膜１９及び共通電極２１を含み、第１配線は、画素電極に接続されている。【選択図】図２
Description
本発明は、複数の画素を含む表示装置に関する。特に、各画素に発光素子を有する表示装置に関する。
従来、携帯型の情報端末に使用するディスプレイとして、液晶表示装置及び有機ＥＬ（エレクトロルミネセンス）表示装置が知られている。これらの表示装置は、情報端末の小型化に伴い、表示部以外の領域（いわゆる周辺領域）の縮小化が求められている。近年においては、基板に設けた開口部を介して基板の裏面側に配置された配線との電気的接続を行う技術の開発が進んでいる（特許文献１）。
情報端末の小型化に伴い、表示部以外の領域の縮小化だけでなく、画素の集積度の向上（表示部の高解像度化）も求められている。特許文献１に記載された技術は、基板の特定の場所に開口部を形成する必要があるため、周辺領域の縮小化及び表示部の高解像度化が進むと、加工精度の問題で実現が困難となる。
本発明の課題の一つは、基板の表面側と裏面側との間において電気的接続を確保するための技術を提供することにある。
本発明の課題の一つは、基板上における表示領域以外の領域（周辺領域）の面積を低減するための技術を提供することにある。
本発明の一実施形態における表示装置は、導電性粒子を内部に含む第１基板と、前記第１基板の第１面の側において、前記導電性粒子に接続された第１配線と、前記第１配線に接続された表示素子と、前記第１基板の第２面の側において、前記導電性粒子を介して前記第１配線に接続された第２配線と、を含む。
本発明の一実施形態における表示装置は、導電性粒子を内部に含む第１基板と、前記第１基板の第１面の側において、前記導電性粒子に接続された第１配線と、前記第１配線に接続された薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタに接続された表示素子と、前記第１基板の第２面の側において、前記導電性粒子を介して前記第１配線に接続された第２配線と、を含む。
本発明の一実施形態における表示装置の製造方法は、支持基板の上に、導電性粒子を含有した樹脂材料を塗布して樹脂層を形成し、前記樹脂層の第１面にエッチング処理又は研磨処理を施して、前記導電性粒子の一部を露出させ、前記樹脂層の前記第１面の側に、前記導電性粒子に接続された第１配線を形成し、前記第１配線に接続された表示素子を形成し、前記樹脂層から前記支持基板を剥離し、前記樹脂層の第２面にエッチング処理又は研磨処理を施して、前記導電性粒子の一部を露出させ、前記樹脂層の前記第２面に第２配線を含む基板を接着することにより、前記導電性粒子と前記第２配線とを接続すること、を含む。
本発明の一実施形態における表示装置の製造方法は、支持基板の上に、導電性粒子を含有した樹脂材料を塗布して樹脂層を形成し、前記樹脂層の第１面にエッチング処理又は研磨処理を施して、前記導電性粒子の一部を露出させ、前記樹脂層の前記第１面の側に、前記導電性粒子に接続された第１配線を形成し、前記第１配線に接続された薄膜トランジスタを形成し、前記薄膜トランジスタに接続された表示素子を形成し、前記樹脂層から前記支持基板を剥離し、前記樹脂層の第２面にエッチング処理又は研磨処理を施して、前記導電性粒子の一部を露出させ、前記樹脂層の前記第２面に、第２配線を含む基板を接着することにより、前記導電性粒子と前記第２配線とを接続すること、を含む。
以下、本発明の実施形態について、図面等を参照しつつ説明する。但し、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲において様々な態様で実施することができ、以下に例示する実施形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
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、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、既出の図に関して説明したものと同様の機能を備えた要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略することがある。
本明細書及び特許請求の範囲において、ある構造体の上に他の構造体を配置する態様を表現するにあたり、単に「上に」と記載する場合、特に断りの無い限りは、ある構造体に接するように、直上に他の構造体を配置する場合と、ある構造体の上方に、さらに別の構造体を介して他の構造体を配置する場合との両方を含む。また、「上」、「下」等の記載は、構造体の相対的な位置関係を説明するために用いられる。したがって、基準となる構造体が変われば、ある構造体の相対的な位置について、「上」、「下」等の記載が変わる場合もある。
本明細書及び特許請求の範囲において、「接続」との記載は、ある導体同士が直接的に接続される（別の導体を介することなく物理的に接続される）場合に限らず、間接的に接続される（別の導体を介して電気的に接続される）場合をも含む。
本明細書及び特許請求の範囲において、「表示装置」とは、表示素子を有する装置を指す。「表示素子」とは、画像を表示するための素子である。表示素子としては、電界を与えることにより発光する発光材料を用いた発光素子（例えば、有機ＥＬ素子）、液晶材料を用いた液晶素子、荷電粒子の電気泳動を利用した電気泳動素子などを例示することができる。これらの発光素子、液晶素子及び電気泳動素子等の各光学素子は、いずれも電極間に保持された材料層に対して電界を加えることにより動作するものである。本明細書及び特許請求の範囲では、これらの各光学素子に使用される材料層を「電気光学層」と呼ぶ場合がある。
（第１実施形態）
＜表示装置の構成＞
本実施形態では、表示装置１０の一例として、有機ＥＬ表示装置を例示する。図１は、表示装置１０の概略の構成を示す平面図である。表示装置１０は、基板１００の上に、複数の画素１０２ａで構成される表示領域１０２、表示領域１０２を囲む周辺領域１０３を有する。なお、後述するが、基板１００は、第１基板１０１及び第２基板２０１の２つの基板の積層構造を有する。
＜表示装置の構成＞
本実施形態では、表示装置１０の一例として、有機ＥＬ表示装置を例示する。図１は、表示装置１０の概略の構成を示す平面図である。表示装置１０は、基板１００の上に、複数の画素１０２ａで構成される表示領域１０２、表示領域１０２を囲む周辺領域１０３を有する。なお、後述するが、基板１００は、第１基板１０１及び第２基板２０１の２つの基板の積層構造を有する。
表示領域１０２は、画像を表示する領域である。表示領域１０２に配置された各画素１０２ａは、各々が発光領域として機能する。つまり、複数の画素１０２ａの集合体が表示領域１０２として機能する。各画素１０２ａには、後述する薄膜トランジスタ３０１、キャパシタ３０３及び薄膜トランジスタ３０を用いた画素回路が形成されている。本実施形態では、各画素１０２ａに設けられた薄膜トランジスタ３０に流れる電流量を制御することにより、各画素１０２ａに設けられた発光素子の制御を行う構成となっている。
周辺領域１０３は、基板１００のうち表示領域１０２として使用されない領域である。具体的には、周辺領域１０３は、プロセス上の設計マージンを確保するための領域であったり、配線を配置する領域であったりする。一般的には、表示領域１０２に対して信号の供給を行う駆動回路が配置される。
ここで、本実施形態の表示装置１０は、平面視において、基板１００と重畳する領域に駆動回路や画素回路の一部を含む回路基板を配置するため、基板１００のほぼ全域を表示領域１０２として利用できる点に特長がある。つまり、本実施形態の表示装置１０は、周辺領域１０３の縮小化が実現されている。
図２は、表示装置１０の概略の構成を示す断面図である。具体的には、図２は、図１に示した表示装置１０をＡ−Ａ’で示す一点鎖線で切断した断面に対応する図である。本実施形態の表示装置１０は、基板１００の一部に、第１基板１０１として、樹脂膜１０１ａ、導電性粒子１０１ｂ及び樹脂１０１ｃで構成される基板を用いる点に特長がある。
図２に示されるように、第１基板１０１は、樹脂材料で構成される樹脂膜１０１ａの内部に導電性粒子１０１ｂを含む。導電性粒子１０１ｂは、第１基板１０１の第１面１０１ｄ（後述する発光素子が設けられる面）及び第２面１０１ｅ（第１面１０１ｄとは反対側の面）において露出している。これにより、第１基板１０１の第１面１０１ｄの側に配置される導体と第２面１０１ｅの側に配置される導体は、導電性粒子１０１ｂを介して接続可能となっている。また、導電性粒子１０１ｂは、その一部が樹脂１０１ｃで覆われているため、隣接する導電性粒子１０１ｂと絶縁される。これにより、導電性粒子１０１ｂ及び樹脂１０１ｃで構成される構造体を、異方性を有する導体として扱うことができる。
樹脂膜１０１ａを構成する樹脂材料としては、例えばポリイミドを用いることができる。しかし、これに限定されるものではなく、樹脂膜１０１ａは、第１基板１０１の第１面１０１ｄの側に配置される要素（配線等）を形成する際の温度に耐えうる樹脂材料を用いて構成することができる。
導電性粒子１０１ｂとしては、第１基板１０１の第１面１０１ｄの側に配置される要素を形成する際の温度に耐えうる導体を用いることができる。例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、マグネシウム（Ｍｇ）、白金（Ｐｔ）及びアルミニウム（Ａｌ）等の融点６００℃以上の金属粒子のいずれかを用いることができる。
なお、導電性粒子１０１ｂのサイズ（典型的には、直径）は、第１基板１０１の厚さを考慮して選択すればよい。具体的には、最終的な樹脂膜１０１ａの厚さと導電性粒子１０１ｂのサイズ（例えば、直径）とが略等しくなるように、導電性粒子１０１ｂのサイズを選択することが望ましい。
導電性粒子１０１ｂを覆う樹脂１０１ｃとしては、樹脂膜１０１ａを構成する樹脂材料を用いてもよいし、異なる樹脂材料を用いてもよい。具体的には、樹脂１０１ｃとしては、第１基板１０１の第１面１０１ｄの側に配置される要素（配線等）を形成する際の温度、エッチング液又はエッチングガスに耐えうる樹脂材料を用いることが可能である。樹脂１０１ｃは、樹脂膜１０１ａの内部で導電性粒子１０１ｂに異方性を与える役割を果たす。つまり、樹脂１０１ｃは、樹脂膜１０１ａの内部における導電性粒子１０１ｂの凝集による、異方性の消失を防ぐ役割を果たす。
図２に示すような導電性粒子１０１ｂ及び樹脂１０１ｃで構成される構造体は、例えば、前述した金属粒子をポリイミド等の樹脂材料に漬けた後、２００℃程度の温度で樹脂材料を焼成することにより形成可能である。ただし、これに限らず、金属粒子に対して、スプレー等を用いて樹脂材料を吹き付けた後、樹脂材料を焼成することにより形成してもよい。
第１基板１０１の第１面１０１ｄの側には、図１に示した複数の画素１０２ａに対応した位置に、それぞれ複数の第１配線１１が配置される。各第１配線１１は、第１基板１０１の第１面１０１ｄの側において、導電性粒子１０１ｂに接続される。図２では、導電性粒子１０１ｂと第１配線１１とを直接的に接続する例を示したが、例えば異方性導電膜（ＡＣＦ）を介して導電性粒子１０１ｂと第１配線１１とを間接的に接続することも可能である。なお、第１配線１１としては、公知の導電性材料を用いることができる。
複数の第１配線１１は、樹脂材料で構成される絶縁膜１３で覆われている。ただし、樹脂材料に限らず、酸化シリコン等の無機絶縁膜を用いてもよい。
絶縁膜１３の上には、コンタクトホール１４を介して第１配線１１に接続された画素電極１５が複数設けられる。画素電極１５は、透明導電膜と金属膜とを積層し、その積層膜をフォトリソグラフィにより加工して形成することができる。本実施形態では、銀膜をＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）膜で挟んだ積層膜を用いて画素電極１５を構成している。画素電極１５は、平面視で矩形形状となっており、行方向及び列方向に複数配列されている。
これらの複数の画素電極１５の縁は、それぞれ絶縁膜１７で覆われている。絶縁膜１７は、通常、バンク又はリブと呼ばれる。画素電極１５の端部を絶縁膜１７で覆うことにより、発光領域（画素電極１５が露出した領域）が画定される。
各画素電極１５の上には、所定の色で光を発する有機ＥＬ膜１９が設けられる。実際には、赤、緑及び青の各色に対応した画素ごとに、赤、緑及び青の各色に発光する有機ＥＬ膜１９が設けられる。有機ＥＬ膜１９は、少なくとも発光層を有していればよいが、その他に、電子注入層、電子輸送層、正孔注入層又は正孔輸送層を含んでいてもよい。
有機ＥＬ膜１９の上には、各画素にまたがって共通電極２１が設けられる。共通電極２１としては、アルカリ金属を含む金属膜を用いることができる。本実施形態では、ＭｇＡｇ（マグネシウムと銀の合金）で構成された膜を用いるが、これに限定されるものではない。ただし、本実施形態では、共通電極２１を通して光を取り出すため、共通電極２１の厚さは、可視光を透過し得る厚さとする。
ここで、画素電極１５、有機ＥＬ膜１９及び共通電極２１で構成される構造体を発光素子２０と呼ぶ。この場合、発光素子２０において、画素電極１５が陽極（アノード）として機能し、共通電極２１が陰極（カソード）として機能する。このように、本実施形態の表示装置１０は、第１基板１０１の第１面１０１ｄの側において、第１配線１１に、表示素子として発光素子２０が接続された構造を有する。
発光素子２０の上には、封止膜２３が設けられる。封止膜２３は、外部からの水分及び酸素の侵入を防ぎ、発光素子２０の劣化を抑制する役割を果たす。封止膜２３の構造に、特に制限はないが、本実施形態では、窒化シリコン膜でアクリル等の樹脂膜を挟んだ積層膜を用いる。
封止膜２３の上には、接着層２５を介してカバー部材２７が設けられる。カバー部材２７は、単に保護フィルムなどであってもよいし、タッチパネルを構成する部材であってもよい。保護フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）などを用いることができる。
以上説明したように、第１基板１０１の第１面１０１ｄ側には、基本的には、第１配線と、第１配線に接続された発光素子２０が配置される。つまり、従来の表示装置と異なり、発光素子２０を制御するための薄膜トランジスタは、第１基板１０１の第１面１０１ｄの側には配置されない。
その代わり、本実施形態の表示装置１０は、発光素子２０を制御するための複数の薄膜トランジスタ３０及び該複数の薄膜トランジスタ３０にそれぞれ接続された複数の第２配線３２が、第２基板２０１に含まれている。そして、この第２基板２０１が、異方性導電膜３４を介して第１基板１０１の第２面１０１ｅに接着されている。このとき、複数の第２配線３２と導電性粒子１０１ｂとは、異方性導電膜３４を介して接続される。
第２基板２０１は、基板３６の上に、複数の薄膜トランジスタ３０及び複数の第２配線３２を設けた構造となっている。基板３６は、各薄膜トランジスタ３０に信号を供給するための配線群を含む基板であり、外部回路からの信号を入力するための端子部４０を有する。基板３６は、樹脂基板等の可撓性を有する基板を用いてもよいし、セラミックス基板又はガラスエポキシ基板等の硬質基板を用いてもよい。
第２配線３２は、薄膜トランジスタ３０を覆う絶縁膜３１の上に設けられる。第２配線３２と薄膜トランジスタ３０は、絶縁膜３１に設けられたコンタクトホール３３を介して接続される。絶縁膜３１としては、例えば樹脂材料を用いることができる。
図３は、表示装置１０の端子部４０の構成を示す断面図である。図３に示されるように、端子部４０は、端子電極４１及びコネクタ４３を有する。端子電極４１は、第２基板２０１に含まれる配線２０１ａに接続される。このとき、配線２０１ａと端子電極４１との接続は、基板３６に設けられたスルーホール３８を介して実現される。コネクタ４３は、外部回路（図示せず）からの信号を供給するための入力端子を結合する部材である。
このように、本実施形態の表示装置１０は、平面視において、第１基板１０１に重畳する位置に端子部４０が配置されるため、端子部４０の配置のために表示領域１０２以外の領域（いわゆる周辺領域）を設ける必要がない。
ここで、表示装置１０の表示領域１０２の回路構成について説明する。図４は、表示装置１０の電気的な等価回路図である。図４において、表示領域１０２には、画素回路を含む複数の画素１０２ａが配置されている。本実施形態では、各画素１０２ａが、スイッチング素子としての薄膜トランジスタ３０１、電流制御素子としての薄膜トランジスタ３０、キャパシタ３０３及び発光素子２０を含む。なお、画素回路の構成は一例に過ぎず、他の如何なる構成を採用してもよい。
表示領域１０２への信号の供給は、走査線駆動回路１０４、データ線駆動回路１０５及び発光電源部１０６から行われる。走査線駆動回路１０４から出力される走査信号は、走査線１０４ａを介して薄膜トランジスタ３０１のゲートへ入力される。データ線駆動回路１０５から出力されるデータ信号は、データ線１０５ａを介して薄膜トランジスタ３０１のソースへ入力される。発光電源部１０６から出力される電源信号は、電源線１０６ａを介して薄膜トランジスタ３０のソース及びキャパシタ３０３の一方の電極へと入力される。
なお、走査線駆動回路１０４及びデータ線駆動回路１０５といった駆動回路は、基板上に薄膜トランジスタを用いて形成することも可能であるし、ＩＣチップ等の集積回路を用いて構成してもよい。
薄膜トランジスタ３０１のソースに入力されたデータ信号は、薄膜トランジスタ３０１がオン状態となったタイミングで、キャパシタ３０３の他方の電極へと入力される。それと同時に、データ信号は、薄膜トランジスタ３０のゲートにも入力される。その後、薄膜トランジスタ３０１がオフ状態になったタイミングで、薄膜トランジスタ３０がオン状態に切り替わる。その際、薄膜トランジスタ３０のゲートに入力されたデータ信号に応じた電流が、薄膜トランジスタ３０のソースとドレインとの間を流れる。この電流が、発光素子２０に供給されることにより、所望の色の発光を得ることができる。
前述のとおり、本実施形態の表示装置１０は、第１基板１０１の第１面１０１ｄの側に発光素子２０を設け、第２面１０１ｅの側に薄膜トランジスタ３０を設けた構成を採用する。つまり、図４に示される等価回路図によれば、点線で示される発光素子２０及び共通配線２１ａは、第１基板１０１の第１面１０１ｄの側に設けられ、実線で示されるその他の回路要素（走査線駆動回路１０４、データ線駆動回路１０５、発光電源部１０６、薄膜トランジスタ３０１、薄膜トランジスタ３０、キャパシタ３０３、走査線１０４ａ、データ線１０５ａ及び電源線１０６ａ）は、いずれも第２面１０１ｅの側に設けられる。具体的には、その他の回路要素は、いずれも第２基板２０１に含まれると言える。
＜表示装置の製造方法＞
次に、本実施形態における表示装置１０の製造方法について図５〜１３を用いて説明する。図５〜１３は、本実施形態における表示装置１０の製造方法を説明するための断面図である。
次に、本実施形態における表示装置１０の製造方法について図５〜１３を用いて説明する。図５〜１３は、本実施形態における表示装置１０の製造方法を説明するための断面図である。
まず、図５に示されるように、支持基板５１上に、導電性粒子１０１ｂ及び樹脂１０１ｃで構成される構造体を内部に含む樹脂膜１０１ａを形成する。本実施形態では、導電性粒子１０１ｂ及び樹脂１０１ｃで構成される構造体を分散させた樹脂材料をスピンコート法などにより支持基板５１上に塗布し、樹脂材料を焼成して樹脂膜１０１ａを形成する。
次に、図６に示されるように、樹脂膜１０１ａの第１面１０１ｄにエッチング処理又は研磨処理を施して、樹脂膜１０１ａの一部を除去する。樹脂膜１０１ａの除去は、導電性粒子１０１ｂが露出する時点まで行う。つまり、樹脂膜１０１ａを除去する過程で導電性粒子１０１ｂを覆う樹脂１０１ｃの一部も除去される。
エッチング処理を行う場合は、例えば酸素プラズマを用いたアッシング処理（プラズマアッシング処理とも呼ばれる）を行えばよい。また、研磨処理を行う場合は、ＣＭＰ（化学機械研磨）処理を行えばよい。本実施形態では、酸素プラズマを用いたアッシング処理を用いて樹脂膜１０１ａの表層近傍を除去し、導電性粒子１０１ｂの一部を露出させる。
次に、図７に示されるように、導電性粒子１０１ｂを露出させた樹脂膜１０１ａの第１面１０１ｄに、第１配線１１を形成する。第１配線１１は、公知の金属材料を用いて金属膜を形成した後、その金属膜をフォトリソグラフィによりパターン加工して形成することができる。このとき、樹脂膜１０１ａの第１面１０１ｄには、樹脂膜１０１ａの内部に分散した導電性粒子１０１ｂが露出しているため、第１配線１１は、いずれかの導電性粒子１０１ｂと接続される。
第１配線１１を形成したら、第１配線を覆う絶縁膜１３を形成する。本実施形態では、感光性のアクリル樹脂材料を用いて絶縁膜１３を形成する。この絶縁膜１３により第１配線１１に起因する起伏を平坦化することができる。なお、次の画素電極１５の形成に備えて、第１配線１１の上には、予めコンタクトホール１４を形成しておく。
絶縁膜１３を形成の上には、透明導電膜及び金属膜で構成される画素電極１５を形成する。本実施形態では、ＩＴＯ膜で銀膜を挟んだ構造を有する積層膜を形成し、その積層膜をフォトリソグラフィによりパターン加工して画素電極１５を形成する。このとき、画素電極１５は、予め絶縁膜１３に形成されたコンタクトホール１４を介して第１配線１１に接続される。なお、画素電極１５は、図１に示される画素１０２ａの位置に対応して配置される。
次に、図８に示されるように、バンクとして、樹脂材料で構成される絶縁膜１７を、画素電極１５の縁を覆うように形成する。絶縁膜１７は、例えば画素電極１５を覆うように全面に樹脂材料を塗布した後、画素電極１５の一部を露出させるように除去して形成すればよい。このように絶縁膜１７は、画素電極１５の縁を覆うように形成されるため、平面視においては、格子状に配置される。
絶縁膜１７を形成した後、メタルマスク（図示せず）を用いた蒸着法により有機ＥＬ膜１９を形成する。有機ＥＬ膜１９は、メタルマスクに設けられた開口部を通して画素ごとに選択的に形成される。なお、有機ＥＬ膜１９を構成する有機材料のうち、発光材料は画素ごとに設けられるが、キャリア輸送材料等は各画素に共通に設けることも可能である。本実施形態では、発光材料として、赤、緑、青の各色に発光する３種類の有機材料を用いる。
有機ＥＬ膜１９を形成した後、陰極として機能する共通電極２１を形成する。このとき、有機ＥＬ膜１９は水分等に弱いため、有機ＥＬ膜１９を形成したら大気に晒すことなく共通電極２１を形成することが望ましい。本実施形態では、蒸着法によりＭｇＡｇ膜を形成する。
図８に示される過程を経て、画素電極１５、有機ＥＬ膜１９及び共通電極２１で構成される発光素子２０が完成する。
次に、図９に示されるように、封止膜２３で発光素子２０を覆う。封止膜２３は、発光素子２０を外部環境から保護するために設けられるため、水分及び酸素の遮断効果が高い材料を用いることが好ましい。本実施形態では、窒化シリコン膜で樹脂膜を挟んだ積層膜を用いるが、これに限定されるものではない。
また、前述のように、有機ＥＬ膜１９は水分等に弱い。また、共通電極２１として利用するアルカリ金属も酸素等により容易に酸化する。そのため、有機ＥＬ膜１９及び共通電極２１を大気に晒すことなく形成した後、そのまま大気に晒すことなくさらに窒化シリコン膜も連続的に形成することが望ましい。このように有機ＥＬ膜１９の形成から窒化シリコン膜（封止膜２３の一部）まで大気に晒さずに連続的に形成することにより、有機ＥＬ膜１９及び共通電極２１の劣化を極力抑制することが可能となる。
以上のように封止膜２３を形成したら、接着層２５を用いてカバー部材２７を貼り合わせる。本実施形態では、カバー部材２７としては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）などの樹脂基板を用いるが、他の材質の基板であってもよい。
次に、図１０に示されるように、支持基板５１を樹脂膜１０１ａの第２面１０１ｅから剥離する。支持基板５１の剥離は、支持基板５１と樹脂膜１０１ａとの間の界面にレーザー光を照射して樹脂膜１０１ａの一部を変性させることにより行うことができる。ここで使用するレーザー照射による剥離技術は公知であるため、詳細な説明は省略する。
支持基板５１を剥離した後、図１１に示されるように、樹脂膜１０１ａの第２面１０１ｅに対してエッチング処理又は研磨処理を施して、樹脂膜１０１ａの一部を除去する。この処理は、前述の樹脂膜１０１ａの第１面１０１ｄに対する処理（図６参照）と同様の処理である。したがって、樹脂膜１０１ａの除去は、導電性粒子１０１ｂが露出する時点まで行い、樹脂１０１ｃの一部も除去される。ここでも、酸素プラズマを用いたアッシング処理を用いて樹脂膜１０１ａの表層近傍を除去し、導電性粒子１０１ｂの一部を露出させる。
なお、この時点で得られた樹脂膜１０１ａ、導電性粒子１０１ｂ及び樹脂１０１ｃで構成される構造体が、図２に示した第１基板１０１に相当する。このように、樹脂膜１０１ａは、第１面１０１ｄ及び第２面１０１ｅの両面側からエッチング処理又は研磨処理が施されることにより、最終的な膜厚が決まる。そして、この最終的な膜厚となったときに、導電性粒子１０１ｂの少なくとも一部は、第１面１０１ｄ及び第２面１０１ｅに露出していることが望ましい。
したがって、導電性粒子１０１ｂのサイズ（例えば、直径）を選択する際は、樹脂膜１０１ａの最終的な膜厚と略等しくなるように（つまり、等しいと同一視できる範囲となるように）考慮することが望ましい。
次に、図１２に示される第２基板２０１を用意する。本実施形態では、第２基板２０１として、基板３６の上に、複数の薄膜トランジスタ３０及び複数の第２配線３２を設けたものを用意する。
基板３６は、予め配線等が引き回された回路基板であり、その上に公知の技術を用いて薄膜トランジスタ３０を形成すればよい。基板３６に予め設けられた配線等と薄膜トランジスタ３０は、配線等と薄膜トランジスタ３０との間に配置される絶縁膜（例えば下地膜）に形成したコンタクトホールを介して接続すればよい。また、第２配線３２は、薄膜トランジスタ３０を覆う絶縁膜３１に設けられたコンタクトホール３３を介して薄膜トランジスタ３０に接続させる。
最後に、第２配線３２を覆うように異方性導電膜３４を設け、第２基板２０１を樹脂膜１０１ａの第２面１０１ｅに接着する。なお、本実施形態では、異方性導電膜３４を用いて第２基板２０１を樹脂膜１０１ａに接着するが、これに限らず、導電性に関して異方性を有する材料を用いるものであれば他の方法を用いてもよい。以上の過程により、図２に示した積層構造を有する表示装置１０が完成する。
本実施形態の表示装置１０は、第１基板１０１として、樹脂膜１０１ａに樹脂１０１ｃで一部が覆われた導電性粒子１０１ｂを分散させた基板を用いる。このとき、導電性粒子１０１ｂは、樹脂膜１０１ａの表面（第１面１０１ｄ）及び裏面（第２面１０１ｅ）で露出し、かつ、樹脂膜１０１ａの内部では樹脂１０１ｃによって互いに絶縁されている。したがって、本実施形態によれば、樹脂膜１０１ａに対して異方性を有する導体を分散させることにより、第１基板１０１の表面側と裏面側との間において電気的接続を確保することができる。
さらに、本実施形態の表示装置１０は、第１基板１０１の上に、第１配線１１と第１配線１１に接続された発光素子２０とが配置され、第２基板２０１に、第２配線３２と第２配線３２に接続された薄膜トランジスタとが配置される。そして、第１基板１０１と第２基板２０１とを接着することにより、第１基板１０１に含まれる導電性粒子１０１ｂを介して第１配線１１と第２配線３２とが接続される。
したがって、第１基板１０１の上には発光素子２０を配置するスペースだけ確保すれば足り、表示領域１０２以外の領域を確保する必要がない。つまり、図１に示されるように、表示領域１０２以外の領域を最小限の面積に抑え、周辺領域１０３を低減することができる。
また、外部回路との信号の受け渡しに必要な端子部４０を表示領域１０２と同じ基板上に設ける必要がない。具体的には、端子部４０を第２基板２０１の裏面側（すなわち、観察者から見えない側）に配置することができる。この点においても、周辺領域１０３を低減することができる。
（第２実施形態）
第１実施形態では、第１基板１０１とは別の第２基板２０１に薄膜トランジスタ３０を設けた例を示したが、薄膜トランジスタ３０は第１基板１０１の側に設けることも可能である。第２実施形態では、第１基板１０１の第１面１０１ｄの上に、薄膜トランジスタ３０及び発光素子２０の両方を設けた例について説明する。なお、本実施形態では、第１実施形態の表示装置１０との構成上の差異に注目して説明を行い、同じ構成については同じ符号を付して説明を省略することがある。
第１実施形態では、第１基板１０１とは別の第２基板２０１に薄膜トランジスタ３０を設けた例を示したが、薄膜トランジスタ３０は第１基板１０１の側に設けることも可能である。第２実施形態では、第１基板１０１の第１面１０１ｄの上に、薄膜トランジスタ３０及び発光素子２０の両方を設けた例について説明する。なお、本実施形態では、第１実施形態の表示装置１０との構成上の差異に注目して説明を行い、同じ構成については同じ符号を付して説明を省略することがある。
図１３は、第２実施形態における表示装置６０の概略の構成を示す断面図である。具体的には、表示領域１０２の一部を切断した断面に対応する。
図１３において、第１基板１０１の上（具体的には、第１基板１０１の第１面１０１ｄの上）には、導電性粒子１０１ｂに接続された第１配線１１が設けられている。また、第１配線１１の上には、絶縁膜６１を介して薄膜トランジスタ３０が設けられている。薄膜トランジスタ３０は、公知の技術を用いて形成することができるが、第１基板１０１を構成する樹脂膜１０１ａの耐熱性を超えない範囲で行う必要がある。
絶縁膜６１としては、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜等の無機絶縁膜を用いてもよいし、樹脂膜等の有機絶縁膜を用いてもよい。本実施形態では、薄膜トランジスタ３０を形成する際に下地膜として機能させるため、絶縁膜６１として、酸化シリコン膜を用いる。
第１配線１１は、コンタクトホール３０ａを介して薄膜トランジスタ３０と接続されている。例えば、第１配線１１は、薄膜トランジスタ３０を構成するソース電極３０ｂと接続することができる。なお、本実施形態では、第１配線１１とソース電極３０ｂとが接続される例を示したが、これに限らず、第１配線１１と薄膜トランジスタ３０のいずれの電極とを接続してもよい。
薄膜トランジスタ３０の上には、絶縁膜１３を介して発光素子２０が設けられる。発光素子２０を構成する画素電極１５は、絶縁膜１３に設けられたコンタクトホール１４を介して薄膜トランジスタ３０に接続される。
このように、本実施形態では、第１基板１０１の上に第１配線１１、薄膜トランジスタ３０及び発光素子２０が設けられ、それらが互いに接続された構成となっている。例えば図４に示した回路図において、第１配線１１は、電源線１０６ａとして機能させることができる。
他方、第１基板１０１の第２面１０１ｅには、第２基板２０２が接着される。第２基板２０２は、基板３６の上に第２配線３２が設けられた構成を有する。また、第２配線３２は、接着層として機能する異方性導電膜３４を介して導電性粒子１０１ｂに接続される。本実施形態の第２基板２０２は、第１実施形態の第２基板２０１とは異なり、基板３６の上に第２配線３２のみが設けられた構成となっている。つまり、第２基板２０２は、単なる配線基板として機能する。
本実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果に加えて、薄膜トランジスタ３０と発光素子２０の位置合わせ精度が向上するという効果が得られる。本実施形態では、第１基板１０１の上に薄膜トランジスタ３０及び発光素子２０を設けることができるため、両者の位置合わせをフォトリソグラフィの精度で行うことができる。
（第３実施形態）
第３実施形態では、端子部の配置を第１実施形態とは異なるものとした例を示す。具体的には、本実施形態の表示装置７０は、第２基板２０３を湾曲させることにより端子部を形成している。なお、本実施形態では、第１実施形態の表示装置１０との構成上の差異に注目して説明を行い、同じ構成については同じ符号を付して説明を省略することがある。
第３実施形態では、端子部の配置を第１実施形態とは異なるものとした例を示す。具体的には、本実施形態の表示装置７０は、第２基板２０３を湾曲させることにより端子部を形成している。なお、本実施形態では、第１実施形態の表示装置１０との構成上の差異に注目して説明を行い、同じ構成については同じ符号を付して説明を省略することがある。
図１４は、第３実施形態における表示装置７０の端子部４０ａの構成を示す断面図である。本実施形態では、第２基板２０３が、基板３７及び配線２０３ａを含む構成となっている。第２基板２０３は、湾曲部分２０３ｂを有し、その端部は、第１基板１０１から離れる方向に向いている。そのため、第２基板２０３の湾曲部分２０３ｂよりも端部に近い側は、異方性導電膜３４に接しておらず、外部に露出した状態となっている。
なお、本実施形態では、基板３７を湾曲させる必要があるため、可撓性を有する材料を用いる必要がある。例えば、ポリイミド、ポリエチレンナフタレートなどの樹脂材料を用いることが好ましい。
本実施形態では、配線２０３ａのうち外部に露出した部分を端子部４０ａとして利用する。なお、図１４には、配線２０３ａが１つしか設けられていないように見えるが、平面視においては、複数の配線２０３ａが並列に並んだ状態で端子部４０ａを構成する。
このように、本実施形態では、第１実施形態の図３に示した端子電極４１及びコネクタ４３を設けなくても簡易な方法で外部回路との接続を確保することができる。また、基板３７にスルーホール等を形成するための加工を施す必要がなく、単に湾曲させるだけで済むため、製造工程を簡略化することができる。
前述の各実施形態においては、開示例として有機ＥＬ表示装置の場合を例示したが、その他の適用例として、有機ＥＬ表示装置以外の発光装置（例えばＬＥＤ表示装置）、液晶表示装置、または電気泳動素子等を有する電子ペーパー型表示装置など、あらゆるフラットパネル型の表示装置が挙げられる。また、中小型から大型まで、特にサイズを限定することなく適用が可能である。
前述の各実施形態は、相互に矛盾しない限りにおいて、適宜組み合わせて実施することができる。また、各実施形態の表示装置を基にして、当業者が適宜構成要素の追加、削除もしくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略もしくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。
また、前述の各実施形態の態様によりもたらされる作用効果とは異なる他の作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、又は、当業者において容易に予測し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。
１０、６０、７０…表示装置、１１…第１配線、１３…絶縁膜、１４…コンタクトホール、１５…画素電極、１７…絶縁膜、１９…有機ＥＬ膜、２０…発光素子、２１…共通電極、２１ａ…共通配線、２３…封止膜、２５…接着層、２７…カバー部材、３０…薄膜トランジスタ、３０ａ…コンタクトホール、３０ｂ…ソース電極、３１…絶縁膜、３２…第２配線、３３…コンタクトホール、３４…異方性導電膜、３６、３７…基板、３８…スルーホール、４０、４０ａ…端子部、４１…端子電極、４３…コネクタ、５１…支持基板、１００…基板、１０１…第１基板、１０１ａ…樹脂膜、１０１ｂ…導電性粒子、１０１ｃ…樹脂、１０１ｄ…第１面、１０１ｅ…第２面、１０２…表示領域、１０２ａ…画素、１０３…周辺領域、１０４…走査線駆動回路、１０４ａ…走査線、１０５…データ線駆動回路、１０５ａ…データ線、１０６…発光電源部、１０６ａ…電源線、２０１、２０２、２０３…第２基板、２０１ａ、２０３ａ…配線、２０３ｂ…湾曲部分、３０１…薄膜トランジスタ、３０３…キャパシタ
Claims (15)
- 導電性粒子を内部に含む第１基板と、
前記第１基板の第１面の側において、前記導電性粒子に接続された第１配線と、
前記第１配線に接続された表示素子と、
前記第１基板の第２面の側において、前記導電性粒子を介して前記第１配線に接続された第２配線と、
を含む、表示装置。 - 前記表示素子は、画素電極、電気光学層及び共通電極を含み、
前記第１配線は、前記画素電極に接続されている、請求項１に記載の表示装置。 - 前記第２配線は、前記第２面の側において、薄膜トランジスタに接続されている、請求項１に記載の表示装置。
- 導電性粒子を内部に含む第１基板と、
前記第１基板の第１面の側において、前記導電性粒子に接続された第１配線と、
前記第１配線に接続された薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタに接続された表示素子と、
前記第１基板の第２面の側において、前記導電性粒子を介して前記第１配線に接続された第２配線と、
を含む、表示装置。 - 前記導電性粒子の一部が樹脂で覆われている、請求項１又は４に記載の表示装置。
- 前記第１基板は、樹脂材料で構成されている、請求項１又は４に記載の表示装置。
- 前記導電性粒子は、前記第１面及び前記第２面において露出している、請求項１又は４に記載の表示装置。
- 前記導電性粒子のサイズは、前記第１基板の厚さに略等しい、請求項１又は４に記載の表示装置。
- 前記第１配線又は前記第２配線は、異方性導電膜を介して前記導電性粒子に接続されている、請求項１又は４に記載の表示装置。
- 支持基板の上に、導電性粒子を含有した樹脂材料を塗布して樹脂層を形成し、
前記樹脂層の第１面にエッチング処理又は研磨処理を施して、前記導電性粒子の一部を露出させ、
前記樹脂層の前記第１面の側に、前記導電性粒子に接続された第１配線を形成し、
前記第１配線に接続された表示素子を形成し、
前記前記樹脂層から前記支持基板を剥離し、
前記樹脂層の第２面にエッチング処理又は研磨処理を施して、前記導電性粒子の一部を露出させ、
前記樹脂層の前記第２面に第２配線を含む基板を接着することにより、前記導電性粒子と前記第２配線とを接続すること、
を含む、表示装置の製造方法。 - 前記表示素子は、画素電極、電気光学層及び共通電極を含み、
前記第１配線は、前記画素電極に接続される、請求項１０に記載の表示装置の製造方法。 - 前記第２配線は、前記基板に設けられた薄膜トランジスタに接続される、請求項１０に記載の表示装置の製造方法。
- 支持基板の上に、導電性粒子を含有した樹脂材料を塗布して樹脂層を形成し、
前記樹脂層の第１面にエッチング処理又は研磨処理を施して、前記導電性粒子の一部を露出させ、
前記樹脂層の前記第１面の側に、前記導電性粒子に接続された第１配線を形成し、
前記第１配線に接続された薄膜トランジスタを形成し、
前記薄膜トランジスタに接続された表示素子を形成し、
前記前記樹脂層から前記支持基板を剥離し、
前記樹脂層の第２面にエッチング処理又は研磨処理を施して、前記導電性粒子の一部を露出させ、
前記樹脂層の前記第２面に、第２配線を含む基板を接着することにより、前記導電性粒子と前記第２配線とを接続すること、
を含む、表示装置の製造方法。 - 前記導電性粒子の一部が樹脂で覆われている、請求項１０又は１３に記載の表示装置の製造方法。
- 異方性導電膜を用いて前記第２配線を含む基板と前記第２面とを接着する、請求項１０又は１３に記載の表示装置の製造方法。
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