JP2021056251A - 表示装置 - Google Patents

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Yoshihiro Watanabe
義弘 渡辺
佳克 今関
Yoshikatsu Imazeki
佳克 今関
陽一 上條
Yoichi Kamijo
陽一 上條
光一 宮坂
Koichi Miyasaka
光一 宮坂
修一 大澤
Shuichi Osawa
修一 大澤
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Abstract

【課題】 信頼性の高い基板間接続部を有する表示装置を提供する。【解決手段】 表示装置は、第1基板と、第2基板と、接続材Cと、を備える。第2基板は、第1孔VAを含んだ第2基体20と、第1導電部E1と第2導電部E2とを含んだ第2導電層L2と、を有する。平面視において、第2導電部E2は第1孔VAの第2主面20B側の開口VA端に隙間Gを空けて位置し、第1導電部E1は隙間Gに属し接続材Cに接する第1部分E1aを少なくとも含んでいる。接続材Cと第1導電部E1との接触抵抗は、接続材Cと第2導電部E2との接触抵抗より低い。【選択図】図5

Description

本発明の実施形態は、表示装置に関する。
近年、表示装置を狭額縁化するための技術が種々検討されている。一例では、樹脂製の第1基板の内面と外面とを貫通する孔の内部に孔内接続部を有する配線部と、樹脂製の第2基板の内面に設けられた配線部とが基板間接続部によって電気的に接続される技術が開示されている。
特開2002−40465号公報
本実施形態は、信頼性の高い基板間接続部を有する表示装置を提供する。
一実施形態に係る表示装置は、
第1基体と、第1導電層と、を有する第1基板と、前記第1導電層と対向し且つ前記第1導電層から離れて位置した第1主面と、前記第1主面とは反対側の第2主面と、前記第1主面と前記第2主面との間を貫通した第1孔と、を含んだ第2基体と、第1導電部と前記第1導電部に電気的に接続された第2導電部とを含み前記第2主面に設けられた第2導電層と、を有する第2基板と、前記第1孔を通じて前記第1導電層と前記第2導電層とを電気的に接続する接続材と、を備え、平面視において、前記第2導電部は前記第1孔の前記第2主面側の開口端に隙間を空けて位置し、前記第1導電部は前記隙間に属し前記接続材に接する第1部分を少なくとも含み、前記接続材と前記第1導電部との接触抵抗は、前記接続材と前記第2導電部との接触抵抗より低い。
図1は、第1の実施形態の表示装置の一構成例を示す平面図である。 図2は、図1に示した表示パネルの表示領域を示す断面図である。 図3は、図1の線III−IIIに沿って示す表示装置の断面図である。 図4は、図3に示した第2基体、第2導電層、及び保護層を示す平面図である。 図5は、図4の線V−Vに沿った上記表示パネルを示す断面図である。 図6は、上記表示パネルの一部を電子顕微鏡で撮影した図であり、第1孔が形成された第2基体の一部と第2導電層とを示す断面図である。 図7は、比較例の表示パネルの一部を電子顕微鏡で撮影した図であり、第1孔が形成された第2基体の一部と第2導電層とを示す断面図である。 図8は、上記第1の実施形態に係る表示装置の製造方法を説明するための図であり、製造途中の表示パネルにレーザ光を照射している状態を示す図である。 図9は、第2の実施形態の表示装置の表示パネルの第2基体、第2導電層、及び保護層を示す平面図である。 図10は、図9の線X−Xに沿った上記表示パネルを示す断面図である。 図11は、上記第2の実施形態に係る表示装置の製造方法を説明するための図であり、製造途中の表示パネルの第2基体の第2主面に、第2導電部及び保護層が形成された状態を示す断面図である。 図12は、図11に続く、上記第2の実施形態に係る表示装置の製造方法を説明するための図であり、製造途中の表示パネルにレーザ光を照射している状態を示す図である。 図13は、図12に続く、上記第2の実施形態に係る表示装置の製造方法を説明するための図であり、製造途中の表示パネルに接続用孔を形成した状態を示す図である。 図14は、上記実施形態の変形例の表示装置の構成例を示す平面図である。
以下に、本発明の各実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、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、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様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
ここで開示する実施形態において、表示装置は、例えば、スマートフォン、タブレット端末、携帯電話端末、ノートブック型のパーソナルコンピュータ、ゲーム機器等の種々の装置に用いることができる。実施形態で開示する主要な構成は、液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス表示装置等の自発光型の表示装置、電気泳動素子等を有する電子ペーパ型の表示装置、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)を応用した表示装置、或いはエレクトロクロミズムを応用した表示装置等に適用可能である。
以下に示す各実施形態は、第1基体と第2基体とが間隔を空けて配置され、第2基体が孔を有し、第1基体に位置する第1導電層と第2基体に位置する第2導電層とが上記孔を通じて電気的に接続されている基板間導通構造を備えた種々の表示装置に適用できる。
(第1の実施形態)
まず、第1の実施形態について説明する。図1は、第1の実施形態の表示装置DSPの一例を示す平面図である。第1方向X、第2方向Y及び第3方向Z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。第1方向X及び第2方向Yは、表示装置DSPを構成する基板の主面と平行な方向に相当し、第3方向Zは、表示装置DSPの厚さ方向に相当する。ここでは、表示装置DSPの一例として、センサSSを搭載した液晶表示装置について説明する。
図1に示すように、表示装置DSPは、表示パネルPNL、ICチップ1、配線基板3、後述するバックライトユニットBLなどを備えている。表示パネルPNLは、液晶表示パネルであり、第1基板SUB1と、第2基板SUB2と、シール材SEと、表示機能層としての液晶層LCと、を備えている。第2基板SUB2は、第3方向Zにおいて第1基板SUB1に対向している。シール材SEは、図1において右上がりの斜線で示す部分に相当し、第1基板SUB1と第2基板SUB2とを接合している。液晶層LCは、シール材SEの内側において第1基板SUB1と第2基板SUB2との間の空間に位置している。
以下の説明において、第1基板SUB1から第2基板SUB2に向かう方向を上方と称し、第2基板SUB2から第1基板SUB1に向かう方向を下方と称する。また、第2基板SUB2から第1基板SUB1に向かって見ることを平面視と称する。
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の外側の非表示領域NDAと、を備えている。表示領域DAは、シール材SEに囲まれた内側に位置している。非表示領域NDAは、表示領域DAを囲む額縁状の領域であり、表示領域DAの外縁に沿って設けられ、表示領域DAと隣接している。シール材SEは、非表示領域NDAに位置している。
非表示領域NDAは、表示領域DAの左側に位置し第2方向Yに延在する帯状の第1接続領域Aaと、表示領域DAの右側に位置し第2方向Yに延在する帯状の第2接続領域Abと、を含んでいる。
ICチップ1は、表示パネルPNL、センサSSなどの制御部として機能している。ICチップ1は、配線基板3に実装されている。なお、図1に示す例に限らず、ICチップ1は、第2基板SUB2よりも外側に延出した第1基板SUB1に実装されていてもよいし、配線基板3に接続される外部回路基板に実装されていてもよい。ICチップ1は、例えば、画像を表示するのに必要な信号を出力するディスプレイドライバDDを内蔵している。ディスプレイドライバDDは、後述する信号線を駆動する信号線駆動回路SD、走査線を駆動する走査線駆動回路、及び後述する共通電極を駆動する共通電極駆動回路CDの少なくとも一部を含んでいる。例えば、ディスプレイドライバDDは、信号線駆動回路SD、及び共通電極駆動回路CDを含んでいる。また、図1に示す例では、ICチップ1は、タッチパネルコントローラ等として機能する検出回路RCを内蔵している。なお、検出回路RCは、ICチップ1とは異なる他のICチップに内蔵されていてもよい。
表示パネルPNLは、例えば、第1基板SUB1の下方からの光を選択的に透過させることで画像を表示する透過表示機能を備えた透過型の表示パネルであってもよいし、第2基板SUB2の上方からの光を選択的に反射させることで画像を表示する反射表示機能を備えた反射型の表示パネルであってもよい。或いは、表示パネルPNLは、透過表示機能及び反射表示機能を備えた半透過型の表示パネルであってもよい。
センサSSは、表示装置DSPへの被検出物の接触或いは接近を検出するためのセンシングを行うものである。センサSSは、相互容量方式の静電容量型であり、誘電体を介して対向する一対の電極間の静電容量の変化に基づいて、被検出物の接触或いは接近を検出できる。センサSSは、複数のセンサ駆動電極Txと複数の検出電極Rx(Rx1,Rx2,Rx3,Rx4…)を備えている。
検出電極Rxは、表示領域を横切る本体部RSと、複数の本体部を接続する接続部CNと、を備えている。また、各検出電極Rxは、接続部CNに連結される端子部RT(RT1,RT2,RT3,RT4…)を備えている。
本体部RSは、メッシュ状に形成された微細な金属細線の集合体によって帯状を呈している。また、隣り合う本体部RSの間には、本体部RSとほぼ同じ並びで金属細線を並べたダミー領域が存在する。上記ダミー領域の金属細線は、いずれの配線にも接続されず、電気的にフローティング状態となる。
また、端子部RTの少なくとも一部は、平面視でシール材SEに重なって位置している。各々の端子部RTは、非表示領域NDAの上記第1接続領域Aa又は第2接続領域Abに位置している。
第1基板SUB1は、パッドP(P1,P2,P3,P4…)及び配線W(W1,W2,W3,W4…)を備えている。パッドP及び配線Wは、非表示領域NDAの第1接続領域Aaや第2接続領域Abに位置し、平面視でシール材SEと重なっている。パッドPは、平面視で端子部RTに重なって位置している。配線Wは、パッドPに接続され、第2方向Y及び第1方向Xに延出し、配線基板3を介してICチップ1の検出回路RCと電気的に接続されている。
接続用孔V(V1,V2,V3,V4…)は、端子部RTとパッドPとが対向する位置に形成されている。接続用孔については後述する。
センサ駆動電極Txは、第1基板SUB1に設けられている。検出電極Rxは、第2基板SUB2に設けられ、表示領域DA及び非表示領域NDAに位置している。センサ駆動電極Tx及び検出電極Rxは、表示領域DAにおいて、互いに交差している。例えば、センサ駆動電極Txは、それぞれ第2方向Yに延出した帯状の形状を有し、第1方向Xに間隔を置いて並んでいる。
センサ駆動電極Txの各々は、配線WRを介して共通電極駆動回路CDと電気的に接続されている。本実施形態において、複数のセンサ駆動電極Txは、後述する共通電極CEによって形成される。センサ駆動電極Txは、画素電極PEとの間で電界を発生させる機能と、検出電極Rxとの間で容量を発生させることで被検出物の位置を検出するための機能と、を有している。
共通電極駆動回路CDは、表示領域DAに画像を表示する表示期間に、共通電極CEを含むセンサ駆動電極Txに対してコモン信号を供給する。なお、表示期間に、信号線駆動回路SDは、後述する画素電極PEに画像信号を与える。また、共通電極駆動回路CDは、センシングを行うセンシング期間(タッチ期間)に、センサ駆動電極Txに対してセンサ駆動信号を供給する。検出電極Rxは、センサ駆動電極Txへのセンサ駆動信号の供給にともなって、センシングに必要なセンサ信号、つまり、センサ駆動電極Txと検出電極Rxとの間の容量の変化に基づいた信号を出力する。図1に示す検出回路RCは、検出電極Rxから出力されたセンサ信号を読み取る。
なお、センサSSは、センサ駆動電極Txと検出電極Rxとの間の静電容量の変化に基づいて被検出物を検出する相互容量方式のセンサに限らず、検出電極Rx自体の容量の変化に基づいて被検出物を検出する自己容量方式のセンサであってもよい。
図2は、表示領域DAにおいて表示装置DSPを第1方向Xに切断した断面図である。図2に示す例では、表示パネルPNLは、主としてX−Y平面にほぼ平行な横電界を利用する表示モードに対応した構成を有している。なお、表示パネルPNLは、X−Y平面に対して垂直な縦電界や、X−Y平面に対して斜め方向の電界、或いは、それらを組み合わせて利用する表示モードに対応した構成を有していてもよい。
図2に示すように、第1基板SUB1は、第1基体10を備え、その上面(第3主面)に、第1絶縁層11、信号線S、第2絶縁層12、共通電極CE、金属層M、第3絶縁層13、画素電極PE、第1配向膜AL1等がこの順に積層形成されている。金属層Mは、一例では、モリブデン、アルミニウム、及びモリブデンの順に積層して形成されている。なお、図2において、スイッチング素子や走査線、これらの間に介在する各種絶縁層等を省略して図示している。
第2基板SUB2は、第2基体20、遮光層BM、カラーフィルタCF、オーバーコート層OC、第2配向膜AL2等を備えている。遮光層BM、カラーフィルタCF、オーバーコート層OC、及び第2配向膜AL2は、第2基体20の下面(第1主面)に、この順で積層形成されている。
第1偏光板PL1は、第1基体10とバックライトユニットBLとの間に位置している。第2偏光板PL2は、第2基体20に設けられた検出電極Rxの上方に位置している。
次に、前述の接続用孔V(V1,V2,V3,V4…)について説明する。図3は、図1中の線III−IIIに沿って示す表示装置DSPの断面図である。ここでは、第1接続領域Aa及び第2接続領域Abを代表して第1接続領域Aaの構成について説明する。
図3に示すように、表示装置DSPは、第1基板SUB1と、第2基板SUB2と、有機絶縁層OIと、保護層PFと、接続材Cと、充填材FIと、第1偏光板PL1と、第2偏光板PL2と、カバー材CGと、を備えている。第1偏光板PL1は、接着層AD1によって第1基板SUB1に貼着されている。第2偏光板PL2は、接着層AD2によって第2基板SUB2に貼着されている。
第1基板SUB1は、前述の第1基体10と、第1導電層L1と、を備えている。第1基体10は、第2基板SUB2に対向する第3主面10Aと、第3主面10Aとは反対側の第4主面10Bと、を含んでいる。第1導電層L1は、前述のパッドP(P1,P2,P3,P4…)や配線W(W1,W2,W3,W4…)を含み、第1基体10の第3主面10A側に位置している。第1基体10とパッドPとの間や、第1基体10と第2絶縁層12との間には、図2に示す第1絶縁層11や、他の絶縁層や他の導電層が配置されていてもよい。
第2基板SUB2は、前述の第2基体20と、第2導電層L2と、を備えている。第2基体20は、第1導電層L1と対向し且つ第1導電層L1から第3方向Zに離れて位置した第1主面20Aと、第1主面20Aとは反対側の第2主面20Bと、を含んでいる。第2導電層L2は、前述の検出電極Rxすなわち端子部RT(RT1,RT2,RT3,RT4…)、接続部CN、及び本体部RSを含んでいる。第2導電層L2は、第2主面20B側に位置している。
保護層PFは、表示領域DA及び非表示領域NDAに位置している。保護層PFは、第2導電層L2のうち、少なくとも表示領域DAに属する部分を覆っている。換言すると、第1基体10、第1導電層L1、第2基体20、第2導電層L2及び保護層PFは、この順に第3方向Zに並んでいる。
第1導電層L1と第2基体20との間には、有機絶縁層OIが位置している。有機絶縁層OIに替えて、無機絶縁層や他の導電層が位置していてもよいし、空気層が位置していてもよい。なお、第2基体20と第2導電層L2との間や、第2導電層L2の上に各種絶縁層や各種導電層が配置されてもよい。
例えば、有機絶縁層OIは、第1基板SUB1及び第2基板SUB2を貼り合わせるシール材SE、第1基板SUB1の第2絶縁層12、第2基板SUB2の遮光層BM及びオーバーコート層OCなどを含む。シール材SEは、第2絶縁層12とオーバーコート層OCとの間に位置している。液晶層LCは、第1基板SUB1と第2基板SUB2との隙間に設けられ、シール材SEで囲まれている。
なお、第2絶縁層12とシール材SEとの間には、図2に示した金属層M、第3絶縁層13、第1配向膜AL1が介在していてもよい。オーバーコート層OCとシール材SEとの間には、図2に示した第2配向膜AL2が介在していてもよい。
第1及び第2基体10,20は、ガラス、樹脂などの絶縁材料によって形成されている。保護層PFは、例えば、アクリル系樹脂等の有機絶縁材料によって形成されている。第1及び第2導電層L1,L2は、例えば、モリブデン、タングステン、チタン、アルミニウム、銀、銅、クロムなどの金属材料や、これらの金属材料を含む合金や、インジウムガリウム酸化物(IGO)、インジウム錫酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)等のインジウムを含む透明な導電材料等を有する。
第1導電層L1は、単層構造であってもよいし、多層構造であってもよい。本実施形態において、第1導電層L1は、チタン、アルミニウム、及びチタンの順に積層して形成されている。第2導電層L2は、多層構造である。第2導電層L2の構造の詳細については後述する。
第2基板SUB2には、第1孔VAが形成されている。第1孔VAは、非表示領域NDAに位置し、第1主面20Aと第2主面20Bとの間を貫通している。第1孔VAは、第2主面20Bに開口VAoを有している。第2導電層L2は、開口VAoの周りに位置し、第1孔VAと重なる位置には存在していない。
保護層PFに第4孔VDが形成されている。第4孔VDは、第1孔VAと第3方向Zに対向している。第4孔VDは、第1孔VAより拡張して形成されている。保護層PFは、第4孔VDにおける内面SAを有している。内面SAは、開口VAoの端に隙間を空けて位置している。
表示装置DSPは、第1孔VA及び第4孔VDに加え、各有機絶縁層OIを貫通する第2孔VB、第1導電層L1を貫通する第3孔VC、及び第1基体10に形成された凹部CCを有している。第1孔VA、第2孔VB、第3孔VC、第4孔VD、及び凹部CCは、互いに連通しており、前述の接続用孔Vを構成する。
第2孔VBは、第2絶縁層12を貫通する孔、シール材SEを貫通する孔、遮光層BM及びオーバーコート層OCを貫通する孔などを含んでいる。第1導電層L1は、第2孔VBにおいて有機絶縁層OIで覆われていない上面LT1と、第3孔VCにおける内面LS1と、を有している。第2孔VB、第3孔VC、及び凹部CCは、第1孔VAの直下に位置している。このような接続用孔Vは、第2基板SUB2の上方からのレーザ光の照射により、形成することができる。
接続用孔Vには、接続材Cが配置されている。接続材Cと、接続用孔Vが形成された各層、すなわち第1基板SUB1、第2基板SUB2及び有機絶縁層OIとは、本実施形態に係る基板間導通構造を構成する。接続材Cは、例えば銀などの金属材料を含み、金属材料の粒径が数ナノメートルから数十ナノメートルのオーダーの微粒子を溶剤に混ぜ込んだものを含むものであることが望ましい。
接続材Cは、接続用孔Vを通じて異なる基板にそれぞれ設けられた第1導電層L1と第2導電層L2とを電気的に接続している。接続材Cは、非表示領域NDAにおいて、接続用孔Vの内部及び外部に位置している。接続材Cは、内面SAに接している。接続材Cは、第1孔VAにおける第2基体20の内面20I、第2孔VBにおける有機絶縁層OIの内面、上面LT1、内面LS1などを覆っている。また、接続材Cは、第2主面20Bの上方に位置している。
図3に示す例では、接続材Cと第1導電層L1との関係に注目すると、接続材Cは、パッドPの上面LT1及び内面LS1に接触している。接続材Cと第2導電層L2との関係に注目すると、接続材Cは、端子部RTのうち保護層PFで覆われていない部分に接触している。
図3に示す例では、接続材Cは、内面20I、第2孔VBの内面、及び内面LS1にそれぞれ接触しているが、それらの中心付近には接続材Cが充填されていない。より具体的には、接続材は、これらの内面を皮膜状に覆っているのみで、層厚は薄い。
接続用孔Vの中空部分を埋めるべく、接続用孔Vは充填材FIで満たされている。充填材FIは、例えば保護層PFと同様の材料によって形成されている。なお、接続材Cは、接続用孔Vを埋め尽くしていてもよい。
接続材Cは、第1導電層L1と第2導電層L2との間において途切れることなく連続的に形成されている。これにより、第2導電層L2は、接続材C及び第1導電層L1を介して前述の配線基板3と電気的に接続される。そのため、第2導電層L2に対して信号を書き込んだり、第2導電層L2から出力される信号を読み取ったりする制御回路は、配線基板3を介して第2導電層L2と接続可能になる。したがって、第2導電層L2と制御回路とを接続するために、第2基板SUB2用の配線基板を別途に設ける必要がなくなる。
カバー材CGは、平型であり、表示領域DA及び非表示領域NDAにわたって形成され、表示パネルPNLの全面を覆っている。カバー材CGの表示パネルPNLと対向する側の面には、遮光層SHが形成されている。遮光層SHは、非表示領域NDAに設けられている。遮光層SHは、接続用孔V、接続材Cなどを覆っている。
カバー材CGは、接着層ALにより第2偏光板PL2に接合されている。例えば、接着層ALは、光学用透明樹脂(OCR:Optically Clear Resin)で形成されている。接着層ALは、全域にわたって略均一な厚みを有している。
図4に示すように、第2導電層L2(検出電極Rx)は、第1導電部E1と、第1導電部E1に電気的に接続された第2導電部E2と、を含んでいる。図4において、第1導電部E1は右下がりの斜線で示す部分に相当し、第2導電部E2は右上がりの斜線で示す部分に相当している。第2導電部E2は、平面視において、第1孔VAの開口VAoの端に隙間Gを空けて位置している。第1導電部E1は、平面視において、第2導電部E2と重なる領域と、隙間Gとに位置している。
例えば、端子部RTや上記本体部RSは、第1導電部E1と、第2導電部E2との積層体で形成されている。端子部RTは、開口VAoの周りを連続して延在し、環状に形成され、開口VAoを全周にわたって囲んでいる。但し、本実施形態と異なり、端子部RTは、開口VAoの周りの一部で分断して形成されていてもよい。
図5に示すように、端子部RTにおいて、第1導電部E1は、第1部分E1aと、第2部分E1bと、を含んでいる。第1部分E1aは、隙間Gに属し、接続材Cに接している。第2部分E1bは、第2主面20Bと第2導電部E2との間に位置し、第2基体20の厚み方向(ここでは、第3方向Z)に第2導電部E2と対向し、第1部分E1aから連続して設けられている。第1部分E1aは、隆起し、第2部分E1bより高く盛り上がっている。
第1導電部E1は、金属を有している。本実施形態において、第1導電部E1は、モリブデン、アルミニウム、及びモリブデンの順に積層して形成されている。第1部分E1aは、少なくともアルミニウムを含んでいる。第2導電部E2は、層E2Lを含んでいる。層E2Lは、上述のインジウムを含む透明な導電材料を有し、第2導電部E2のうち第2主面20Bと対向する側とは反対側の面E2Sを構成している。
なお、層E2Lは、光反射防止層として機能していてもよい。層E2Lの作用により、反射光の干渉効果を得ることができる。反射光の干渉現象は、面E2Sで反射した第1反射光と、層E2Lに侵入し層E2Lの下層(金属層)の表面で反射され上記面E2Sから出射した第2反射光と、が互いに干渉を起こすことにより発生する。このため、上記第1反射光と上記第2反射光との位相差が0.5波長であれば両者は打ち消し合い、反射光強度が低下する効果が得られる。これにより、表示品位の低下を抑制することができる。
銀とアルミニウムとの接触抵抗は、銀と透明な導電材料との接触抵抗より低い。そのため、接続材Cと第1導電部E1との接触抵抗は、接続材Cと第2導電部E2との接触抵抗より低い。本実施形態では、接続材Cと第1導電部E1との接触面積が大きくなるよう、端子部RT(第2導電層L2)が構成されている。例えば、隙間Gに属する領域に第2導電部E2は位置していない。また、第1部分E1aは隆起している。これにより、接続材Cを第2導電層L2に良好に導通させることができる。
アルミニウムの融点は、ガラス、樹脂などの絶縁材料の融点より低く、透明な導電材料の融点より低い。そのため、第1導電部E1の融点は、第2基体20の融点より低く、第2導電部E2の透明な導電材料の融点より低い。
また、透明な導電材料の熱収縮率よりアルミニウムの熱収縮率の方が、ガラス、樹脂などの絶縁材料の熱収縮率に近い。そのため、第2導電部E2の熱収縮率より第1導電部E1の熱収縮率の方が、第2基体20の熱収縮率に近い。
ここで、本願発明者等は、本実施形態に係る表示パネルPNLを作成し、第1部分E1aの形状について調査した。図6は、上記表示パネルPNLの一部を電子顕微鏡で撮影した図であり、第1孔VAが形成された第2基体20の一部と第2導電層L2を示す断面図である。図中、第2基体20の内面20I及び第2主面20Bには破線を記載している。図6に基づいて第1導電部E1を調査した結果、第1部分E1aが隆起している結果が得られた。
また、本願発明者等は、比較例の表示パネルPNLを作成し、第1部分E1aの形状について調査した。本比較例では、第1導電部E1の融点は、第2基体20の融点より高い。図7は、比較例の表示パネルの一部を電子顕微鏡で撮影した図であり、第1孔VAが形成された第2基体20の一部と第2導電層L2とを示す断面図である。図7に基づいて第1導電部E1を調査した結果、第1部分E1aが隆起している結果は得られなかった。
次に、本実施形態の表示装置DSPの製造方法について説明する。ここでは、接続用孔V及び端子部RTを形成する方法について説明する。
図8に示すように、第2基体20上に、それぞれ孔の開いていない第2導電層L2及び保護層PFが形成されている。接続用孔Vを形成する際、まず、表示パネルPNLに、保護層PFの上方からレーザ光LAを照射する。なお、レーザとしては、例えば炭酸ガスレーザなどが適用可能であるが、第2基体20、保護層PF等の表示パネルPNLに孔を形成できるものであればよく、エキシマレーザなども適用可能である。
図5に示すように、これにより、第1孔VA及び第4孔VDを含む接続用孔Vを表示パネルPNLに形成することができる。第1導電部E1を形成するアルミニウムの融点は、第2基体20の材料の融点より低い。このため、レーザ光LAを照射した際、第2基体20の材料より第1導電部E1のアルミニウムの方が早く溶け、第1孔VAの周りの第2主面20Bに融着し、第2主面20Bの上方に堆積し、隆起した第1部分E1aを形成することができる。そのため、第1導電部E1において、第2部分E1bのアルミニウムの濃度より第1部分E1aのアルミニウムの濃度の方が高い。また、第1部分E1aに、第2基体20の材料が混在する場合があり得る。
また、レーザ光LAの照射により、表示パネルPNLに熱エネルギが与えられると、第2導電層L2や第2基体20に利用する材料より、保護層PFに利用する樹脂の方が、昇華し易い。このため、例えば、第4孔VDは、第1孔VAより拡張して形成されている。
その他、第2導電層L2のうち、レーザ光LAが照射される領域の第2基体20に接している部分は、第2基体20の熱収縮率に相対的に近い熱収縮率を有する第1導電部E1である。第2導電部E2が第2基体20に接している場合と比較して、レーザ光LAを照射した際に生じ得る第2基体20の割れ等、第2基体20の破損を抑制することができる。
上記のように構成された第1の実施形態に係る表示装置DSPによれば、第2基板SUB2に設けられた検出電極Rxは、接続用孔Vに設けられた接続材Cにより、第1基板SUB1に設けられたパッドPと接続されている。このため、検出電極Rxと検出回路RCとを接続するための配線基板を第2基板SUB2に実装する必要がなくなる。
接続材Cと第1導電部E1との接触抵抗は、接続材Cと第2導電部E2との接触抵抗より低い。接続材Cと第1導電部E1との接触面積が大きくなるよう、端子部RTは構成されている。これにより、接続材Cを第2導電層L2に良好に接続することができる。
上記のことから、信頼性の高い基板間接続部を有する表示装置DSPを得ることができる。
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態について説明する。第2の実施形態の表示装置DSPでは、第2導電部E2が第2主面20Bと第1導電部E1との間に位置している点で、上記第1の実施形態と相違している。
図9に示すように、第2導電層L2(検出電極Rx)は、第1導電部E1と、第2導電部E2と、を含んでいる。第2導電部E2は、平面視において、第1孔VAの開口VAoの端に隙間Gを空けて位置している。第1導電部E1は、平面視において、開口VAoの端と内面SAとの間の領域に位置している。
例えば、端子部RTは、第1導電部E1と、第2導電部E2との積層体で形成されている。端子部RTは、開口VAoの周りを連続して延在し、環状に形成され、開口VAoを全周にわたって囲んでいる。但し、本実施形態と異なり、端子部RTは、開口VAoの周りの一部で分断して形成されていてもよい。なお、上記本体部RSは、第2導電部E2で形成されている。
図10に示すように、端子部RTにおいて、第1導電部E1は、第1部分E1aを含んでいる。第1部分E1aは、隙間Gに属し、接続材Cに接している。第1部分E1aは、隆起していてもよい。内面SAで囲まれた領域において、第2導電部E2は、第2主面20Bと第1導電部E1との間に位置し、第1導電部E1で覆われている。
第1導電部E1は、金属を有している。本実施形態において、第1導電部E1は、モリブデン、アルミニウム、及びモリブデンの順に積層して形成されている。第1部分E1aは、少なくともアルミニウムを含んでいる。層E2Lは、上述のインジウムを含む透明な導電材料を有し、第2導電部E2のうち第2主面20Bと対向する側とは反対側の面E2Sを構成している。
接続材Cと第1導電部E1との接触抵抗は、接続材Cと第2導電部E2との接触抵抗より低い。本実施形態では、接続材Cと第1導電部E1との接触面積が大きくなるよう、端子部RT(第2導電層L2)が構成されている。例えば、接続材Cは、端子部RTのうち第1導電部E1に接し、第2導電部E2に接していない。また、上記のように第1部分E1aは隆起していてもよい。これにより、接続材Cを端子部RTに良好に導通させることができる。
また、本実施形態においても、第1導電部E1の融点は、第2基体20の融点より低く、第2導電部E2の透明な導電材料の融点より低い。第2導電部E2の熱収縮率より第1導電部E1の熱収縮率の方が、第2基体20の熱収縮率に近い。
次に、本実施形態の表示装置DSPの製造方法について説明する。ここでは、接続用孔V及び端子部RTを形成する方法について説明する。
図11に示すように、第2基体20上に、第2導電部E2及び保護層PFを形成する。レーザ光が照射される領域の外側に第2導電部E2が位置するように、第2導電部E2には予めパターニングが施されている。
図12に示すように、続いて、フォトエッチング法など一般に知られている技術を使用して保護層PFを部分的に除去し、保護層PFに第4孔VDを形成する。次いで、内面SAで囲まれた領域において、第2主面20B及び第2導電部E2の上に金属材料を塗布し、第1導電部E1を形成する。その後、表示パネルPNLに、第1導電部E1の上方からレーザ光LAを照射する。
図13に示すように、これにより、第1孔VA及び第4孔VDを含む接続用孔Vを表示パネルPNLに形成することができる。第1導電部E1のうちレーザ光LAが照射された領域は、昇華又は第1孔VAの周りの第2主面20Bに融着する。なお、第2導電部E2を予めパターニングすることで、レーザ光LAが第2導電部E2に照射される事態を回避している。
その他、第2導電層L2のうち、レーザ光LAが照射される領域の第2基体20に接している部分は、第1導電部E1である。そのため、レーザ光LAを照射した際に生じ得る第2基体20の割れ等、第2基体20の破損を抑制することができる。
上記のように構成された第2の実施形態に係る表示装置DSPによれば、第1部分E1aは、隙間Gに属し、接続材Cに接している。接続材Cと第1導電部E1との接触抵抗は、接続材Cと第2導電部E2との接触抵抗より低い。第2の実施形態においても、上記第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。
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。
図14に示すように、例えば、検出電極Rx1,Rx2,Rx3…は、それぞれ第2方向Yに延在し、第1方向Xに間隔を空けて並んでいてもよい。本体部RSは、表示領域DAにおいて第2方向Yに延出している。また、端子部RT1,RT2,RT3…は、表示領域DAと配線基板3との間に位置し、第1方向Xに互いに間隔を置いて並んでいる。接続用孔V1,V2,V3…は、第1方向Xに互いに間隔を置いて並んでいる。
以下に、上述した実施形態及び変形例に係る発明を付記する。
(1)第1基体と、第1導電層と、を有する第1基板と、
前記第1導電層と対向し且つ前記第1導電層から離れて位置した第1主面と、前記第1主面とは反対側の第2主面と、前記第1主面と前記第2主面との間を貫通した第1孔と、を含んだ第2基体と、第1導電部と前記第1導電部に電気的に接続された第2導電部とを含み前記第2主面に設けられた第2導電層と、を有する第2基板と、
前記第1孔を通じて前記第1導電層と前記第2導電層とを電気的に接続する接続材と、を備え、
平面視において、前記第2導電部は前記第1孔の前記第2主面側の開口端に隙間を空けて位置し、前記第1導電部は前記隙間に属し前記接続材に接する第1部分を少なくとも含み、
前記接続材と前記第1導電部との接触抵抗は、前記接続材と前記第2導電部との接触抵抗より低い、表示装置。
(2)前記第1導電部の融点は、前記第2基体の融点より低い、
(1)に記載の表示装置。
(3)前記第2導電部の熱収縮率より前記第1導電部の熱収縮率の方が、前記第2基体の熱収縮率に近い、
(1)に記載の表示装置。
(4)前記第1導電部は、前記第2主面と前記第2導電部との間に位置し、前記第2基体の厚み方向に前記第2導電部と対向し、前記第1部分から連続して設けられた第2部分をさらに含み、
前記第1部分は、隆起している、
(1)に記載の表示装置。
(5)前記第2導電部は、前記第2主面と前記第1導電部との間に位置し、前記第1導電部で覆われている、
(1)に記載の表示装置。
(6)前記第1導電部は、金属を有し、
前記第2導電部は、透明な導電材料を有し前記第2導電部のうち前記第2主面と対向する面と反対の面を含んでいる、
(1)に記載の表示装置。
(7)前記第2導電層は、表示領域及び前記表示領域の外側の非表示領域に位置した検出電極を有し、
前記第1孔及び前記接続材は、前記非表示領域に位置している、
(1)に記載の表示装置。
(8)前記第1導電層と電気的に接続され前記検出電極から出力されるセンサ信号を読み取る検出回路を備える、
(7)に記載の表示装置。
(9)前記第1基板は、前記表示領域にて前記検出電極と交差するセンサ駆動電極を有する、
(7)に記載の表示装置。
(10)制御部をさらに備え、
前記第1基板は、前記第1基体と前記第2基板との間に位置した画素電極及びセンサ駆動電極をさらに有し、
前記第2導電層は、検出電極を有し、
前記制御部は、
画像を表示する表示期間に、前記画素電極に画像信号を与え、前記センサ駆動電極にコモン信号を与え、
センシングを行うセンシング期間に、前記センサ駆動電極にセンサ駆動信号を与え、前記検出電極から出力されるセンサ信号を読み取る、
(1)に記載の表示装置。
DSP…表示装置、PNL…表示パネル、SUB1…第1基板、10…第1基体、
L1…第1導電層、SUB2…第2基板、20…第2基体、20A…第1主面、
20B…第2主面、L2…第2導電層、E1…導電部、E1a…第1部分、
E1b…第2部分、E2…導電部、E2L…層、E2S…面、OI…有機絶縁膜、
SE…シール材、LC…液晶層、V…接続用孔、VA…第1孔、VAo…開口、
PF…保護層、C…接続材、Tx…センサ駆動電極、Rx…検出電極、PE…画素電極、
RC…検出回路、1…ICチップ、DA…表示領域、NDA…非表示領域、G…隙間。

Claims (10)

  1. 第1基体と、第1導電層と、を有する第1基板と、
    前記第1導電層と対向し且つ前記第1導電層から離れて位置した第1主面と、前記第1主面とは反対側の第2主面と、前記第1主面と前記第2主面との間を貫通した第1孔と、を含んだ第2基体と、第1導電部と前記第1導電部に電気的に接続された第2導電部とを含み前記第2主面に設けられた第2導電層と、を有する第2基板と、
    前記第1孔を通じて前記第1導電層と前記第2導電層とを電気的に接続する接続材と、を備え、
    平面視において、前記第2導電部は前記第1孔の前記第2主面側の開口端に隙間を空けて位置し、前記第1導電部は前記隙間に属し前記接続材に接する第1部分を少なくとも含み、
    前記接続材と前記第1導電部との接触抵抗は、前記接続材と前記第2導電部との接触抵抗より低い、表示装置。
  2. 前記第1導電部の融点は、前記第2基体の融点より低い、
    請求項1に記載の表示装置。
  3. 前記第2導電部の熱収縮率より前記第1導電部の熱収縮率の方が、前記第2基体の熱収縮率に近い、
    請求項1に記載の表示装置。
  4. 前記第1導電部は、前記第2主面と前記第2導電部との間に位置し、前記第2基体の厚み方向に前記第2導電部と対向し、前記第1部分から連続して設けられた第2部分をさらに含み、
    前記第1部分は、隆起している、
    請求項1に記載の表示装置。
  5. 前記第2導電部は、前記第2主面と前記第1導電部との間に位置し、前記第1導電部で覆われている、
    請求項1に記載の表示装置。
  6. 前記第1導電部は、金属を有し、
    前記第2導電部は、透明な導電材料を有し前記第2導電部のうち前記第2主面と対向する面と反対の面を含んでいる、
    請求項1に記載の表示装置。
  7. 前記第2導電層は、表示領域及び前記表示領域の外側の非表示領域に位置した検出電極を有し、
    前記第1孔及び前記接続材は、前記非表示領域に位置している、
    請求項1に記載の表示装置。
  8. 前記第1導電層と電気的に接続され前記検出電極から出力されるセンサ信号を読み取る検出回路を備える、
    請求項7に記載の表示装置。
  9. 前記第1基板は、前記表示領域にて前記検出電極と交差するセンサ駆動電極を有する、
    請求項7に記載の表示装置。
  10. 制御部をさらに備え、
    前記第1基板は、前記第1基体と前記第2基板との間に位置した画素電極及びセンサ駆動電極をさらに有し、
    前記第2導電層は、検出電極を有し、
    前記制御部は、
    画像を表示する表示期間に、前記画素電極に画像信号を与え、前記センサ駆動電極にコモン信号を与え、
    センシングを行うセンシング期間に、前記センサ駆動電極にセンサ駆動信号を与え、前記検出電極から出力されるセンサ信号を読み取る、
    請求項1に記載の表示装置。
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