JP3551193B1 - Electro-optical device and its manufacturing method, element driving device and its manufacturing method, element substrate, and electronic equipment - Google Patents

Electro-optical device and its manufacturing method, element driving device and its manufacturing method, element substrate, and electronic equipment Download PDF

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Abstract

【課題】電気光学素子などの被駆動素子を駆動する回路において能動素子の特性のバラツキを抑制する
【解決手段】電気光学装置Dは、素子層1と配線形成層2と電子部品層3とを有する。素子層1は、各々が平面内の異なる位置に配置された複数の有機EL素子10を有する。電子部品層3は画素駆動用ICチップ37を有する。この画素駆動用ICチップ37は、各々が異なる有機EL素子10を駆動するための複数の画素回路377を含んでいる。配線形成層2は、素子層1と電子部品層3との間に位置する。この配線形成層2は、画素駆動用ICチップ37に含まれる各画素回路377と当該画素回路377に対応する有機EL素子10とを接続する配線を有する。
【選択図】 図1
Kind Code: A1 An electro-optical device includes an element layer, a wiring forming layer, and an electronic component layer. Have. The element layer 1 has a plurality of organic EL elements 10 each arranged at a different position in a plane. The electronic component layer 3 has a pixel driving IC chip 37. The pixel drive IC chip 37 includes a plurality of pixel circuits 377 for driving different organic EL elements 10. The wiring forming layer 2 is located between the element layer 1 and the electronic component layer 3. The wiring forming layer 2 has a wiring connecting each pixel circuit 377 included in the pixel driving IC chip 37 and the organic EL element 10 corresponding to the pixel circuit 377.
[Selection diagram] Fig. 1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の被駆動素子を駆動する素子駆動装置およびその製造方法に関し、特に、電気的作用を光学的作用に変換する電気光学素子を被駆動素子として用いた電気光学装置およびその製造方法に関する。また、本発明は、素子駆動装置および電気光学装置に用いて好適な素子基板、ならびに電気光学装置および素子駆動装置を備えた電子機器に関する。
【0002】
【従来の技術】
携帯電話機やPDA(Personal Digital Assistant)など各種の電子機器の表示装置として、電気的作用を光学的作用に変換する電気光学素子を利用したものが提案されている。この種の表示装置の典型的な例は、電気光学素子として有機ELを用いた有機EL表示装置や、電気光学素子として液晶を用いた液晶表示装置である。
【0003】
これらの表示装置は、表示の最小単位となる画素ごとに画素回路を備えている。この画素回路は、電気光学素子に供給される電流または電圧を制御するための回路である。各画素回路は、特許文献1に開示されているように、シリコン基板上に形成された駆動素子を含む。
【0004】
【特許文献1】
特開平9−146477号公報(段落0013および段落0014)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
この種の表示装置において表示品位を向上させるためには、画素回路の電気的な特性がすべての画素にわたって均一であることが望ましい。しかしながら、低温ポリシリコンは、その再結晶化に際して特性のバラツキが生じやすく、また、結晶欠陥が発生する場合もある。このため、低温ポリシリコンからなる薄膜トランジスタを用いた表示装置においては、画素回路の電気的な特性をすべての画素にわたって均一化することが極めて困難であった。特に、表示画像の高精細化や大画面化のために画素数が増加すると、各画素回路の特性のバラツキが生じる可能性は更に高くなるから、表示品位の低下の問題はいっそう顕著となる。
【0006】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電気光学素子などの被駆動素子を駆動する回路において能動素子の特性のバラツキを抑制し、これにより回路の性能や機能、集積度を向上させることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る電気光学装置は、基板と、複数の電気光学素子と、電気光学素子を駆動する複数の単位回路を有し、接続端子が設けられている素子駆動用ICチップと、前記素子駆動用ICチップに含まれる各単位回路と当該単位回路に対応する電気光学素子とを接続する配線を含む配線形成層と、を備え、前記基板上に前記素子駆動用ICチップが、前記接続端子が形成されている面を上にして配置され、前記素子駆動用ICチップの上に前記配線形成層が形成され、前記複数の電気光学素子が前記配線形成層の上に形成されていることを特徴とする。
この構成においては、電気光学素子を駆動するための複数の単位回路がICチップとして配置される。ICチップに含まれる能動素子は、低温ポリシリコンなどからなる薄膜トランジスタと比較して、その特性のバラツキが少ない。したがって、たとえ表示画像の高精細化や大画面化のために画素数が増えたとしても、電気光学素子を駆動するための単位回路の特性にバラツキが生じる可能性は抑えられ、これにより電気光学装置の歩留まりが高められる。しかも、ICチップに含まれる能動素子は低温ポリシリコンなどからなる薄膜トランジスタと比較して低い電圧で駆動されるから、電気光学装置の消費電力の低減が図られる。
【0008】
なお、本発明における電気光学素子は、電流の供給や電圧の印加といった電気的な作用を、輝度や透過率の変化といった光学的な作用に変換し、または光学的な作用を電気的な作用に変換する。このような電気光学素子の典型的な例は、単位回路から供給される電流に応じた輝度にて発光する有機EL素子や、単位回路により印加される電圧に応じて配向方向(すなわち光の透過率)が変化する液晶である。もっとも、これ以外の電気光学素子を用いた装置にも本発明は適用され得る。
また、好ましい態様において、複数の電気光学素子の各々は平面内の異なる位置に配置される。例えば、複数の電気光学素子は、行方向および列方向にわたってマトリクス状に配置される。
【0009】
より好ましい態様において、電子部品層は、各々が複数の単位回路を備える複数の素子駆動用ICチップを有し、配線形成層は、各素子駆動用ICチップに含まれる単位回路の各々と、当該単位回路に対応する電気光学素子とを接続する配線を有する。
【0010】
さらに好ましい態様において、電子部品層は、複数の素子駆動用ICチップのうち電気光学素子の駆動を実行すべきICチップを選択する選択用ICチップを含む。この構成においては、選択用ICチップは、配線形成層に含まれる配線を介して各素子駆動用ICチップに接続される。したがって、素子駆動用ICチップを選択する回路が薄膜トランジスタによって形成される構成と比較して、素子駆動用ICチップを選択する動作の安定化が図られる。したがって、電気光学装置の歩留まりが高められるとともに、消費電力が低減される。
【0011】
他の態様において、電子部品層は、電気光学素子に供給すべき電流または印加すべき電圧を指示するデータ信号を各素子駆動用ICチップの単位回路に出力するデータ供給用ICチップを含み、データ供給用ICチップは、配線形成層に含まれる配線を介して各素子駆動用ICチップに接続される。この構成によっても、データ信号を単位回路に出力する回路が薄膜トランジスタによって形成される構成と比較して、素子駆動用ICチップにデータ信号を供給する動作の安定化や高速化が図られる。したがって、電気光学装置の歩留まりが高められるとともに消費電力が低減される。
【0012】
さらに他の態様において、電子部品層は、複数の素子駆動用ICチップのうち電気光学素子の駆動を実行すべきICチップを選択する選択用ICチップと、各電気光学素子に供給すべき電流または印加すべき電圧を指示するデータ信号を各素子駆動用ICチップの単位回路に出力するデータ供給用ICチップと、選択用ICチップおよびデータ供給用ICチップの動作を制御する制御用ICチップとを含み、選択用ICチップおよびデータ供給用ICチップは配線形成層に含まれる配線を介して各素子駆動用ICチップに接続され、制御用ICチップは配線形成層に含まれる配線を介して選択用ICチップおよびデータ供給用ICチップに接続される。この構成によっても、電気光学装置の歩留まり高められるとともに消費電力が低減される。
【0013】
本発明の好ましい態様において、複数の素子駆動用ICチップの各々は、その素子駆動用ICチップに含まれる複数の単位回路に対応する複数の電気光学素子と対向する位置に配置される。この構成によれば、素子駆動用ICチップの配置位置とは無関係に電気光学素子の態様が選定され得るから、例えば、同種の素子駆動用ICチップを用いて、配列ピッチが異なる電気光学素子が駆動され得る。
【0014】
好ましい態様において、本発明に係る電気光学装置は、複数の素子駆動用ICチップからみて配線形成層とは反対側に設けられて光を遮断する遮光層を具備する。この態様によれば、電子部品層からみて配線形成層の反対側から入射する光が遮光層によって遮断される。したがって、光の照射に起因した素子駆動用ICチップの誤動作が防止される。
【0015】
さらに他の態様において、本発明に係る電気光学装置は、各素子駆動用ICチップの間に充填された充填層を具備する。この構成によれば、電子部品層のうち配線形成層と対向する面が充填層によって平坦化あるは補強される。したがって、配線形成層に含まれる配線の断線や短絡が防止され、良好な特性を有する配線が簡易な工程によって形成される。より好ましい態様において、充填層は、素子駆動用ICチップと熱膨張係数が近似する材料によって形成される。この態様によれば、素子駆動用ICチップと充填層との熱膨張係数の相違に起因した熱応力の発生が抑えられる。さらに、充填層は、放熱性に優れた材料によって形成される。この態様によれば、電気光学装置全体の熱的な均一性が高められるから、熱に起因した不具合の発生が抑えられる。
【0016】
素子駆動用ICチップが、その素子駆動用ICチップのうち配線形成層と対向する端子形成面に設けられて電気光学素子に接続される第1の接続端子と、端子形成面に設けられて電源線に接続される第2の接続端子とを有する態様のもとでは、望ましくは、第1の接続端子のうち端子形成面と平行な面の面積が、第2の接続端子のうち端子形成面と平行な面の面積の1/6以下とされる。この態様によれば、第2の接続端子にプローブ針を接触させて素子駆動用ICチップの動作が検査される。一方、第1の接続端子は第2の接続端子の面積の1/6以下であるから、すべての接続端子を第1の接続端子と同一のサイズとした場合と比較して、素子駆動用ICチップの端子形成面の面積が低減される。したがって、ひとつの電気光学装置について更に多数の素子駆動用ICチップが配置され得る。なお、具体的には、第2の接続端子の平面形状は縦および横が100μm〜70μm程度の矩形とされ、第1の接続端子の平面形状は縦および横が30μm〜10μm程度の矩形とされる。また、より好ましい態様において、第1の接続端子のうち端子形成面と平行な面の面積は、第2の接続端子のうち端子形成面と平行な面の面積の1/50以上とされる。
【0017】
また、本発明に係る電子機器は、上述した各態様に係る電気光学装置を備える。この電子機器においては、電気光学素子を駆動するための単位回路について特性のバラツキが抑えられる。特に、電気光学装置を表示装置として用いた電子機器においては、表示品位が高い水準に維持される。
【0018】
より好ましくは、電子機器は、発光型の電気光学装置を有する第1の表示部と、非発光型の電気光学装置を有する第2の表示部とを備える。このうち発光型の電気光学装置は、それ自体が光を発する電気光学素子を有する。発光型の電気光学装置の典型的な例は、供給された電流に応じた輝度にて発光する有機EL素子を電気光学素子として用いた有機EL表示装置である。一方、非発光型の電気光学装置は、それ自体は発光しない電気光学素子を有する。非発光型の電気光学装置の典型的な例は、印加電圧に応じて透過率が変化する液晶を電気光学素子として用いた液晶表示装置である。この電子機器において、発光型の電気光学装置から出射した光は非発光型の電気光学装置に至って画像表示に供される。したがって、非発光型の電気光学装置による表示の視認性を確保するために照明装置が別途に設けられる必要はない。あるいは、照明装置を設けたとしても、その照明装置による出射光量は低減される。この電子機器の好ましい態様において、第1の表示部と第2の表示部とは、各々の電気光学装置の表示面が特定の角度をなす体勢とされるように相互に移動可能に接続される。この態様によれば、第1の表示部から発せられた光が第2の表示部に効率的に至るように第1の表示部と第2の表示部との相対的な位置関係が調整される。
【0019】
本発明が適用される装置は、電気光学素子を備えた電気光学装置に限られない。すなわち、複数の被駆動素子を含む各種の装置に本発明が適用され、基板と、複数の被駆動素子と、被駆動素子を駆動する複数の単位回路を有し、接続端子が設けられている素子駆動用ICチップと、前記素子駆動用ICチップに含まれる各単位回路と当該単位回路に対応する被駆動素子とを接続する配線を含む配線形成層と、を備え、前記基板上に前記素子駆動用ICチップが、前記接続端子が形成されている面を上にして配置され、前記素子駆動用ICチップの上に前記配線形成層が形成され、前記複数の被駆動素子が前記配線形成層の上に形成されていることを特徴とする。この素子駆動装置によっても、本発明に係る電気光学装置と同様の効果が得られる。
【0021】
本発明に係る電気光学装置は、以下に示される第1ないし第3の製造方法によって得られる。
すなわち、第1の製造方法は、各々が電気光学素子を駆動する複数の単位回路を有する素子駆動用ICチップを、接続端子を有する端子形成面が一方の側に向くように配置し、当該素子駆動用ICチップを含む電子部品層を形成する工程と、電子部品層のうち素子駆動用ICチップの接続端子が向けられた面上に、素子駆動用ICチップに含まれる各単位回路と当該単位回路に対応する電気光学素子とを接続する配線を含む配線形成層を形成する工程と、配線形成層からみて電子部品層の反対側に、複数の電気光学素子を含む素子層を形成する工程とを有する。この方法によって得られる電気光学装置によれば、電気光学素子を駆動するための単位回路について特性のバラツキが抑えられる。
【0022】
また、第2の製造方法は、基板の一方の面上に、前記複数の電気光学装置を駆動する複数の単位回路を有する素子駆動用ICチップを、接続端子を有する端子形成面が前記基板の平坦な面に対向するように配置して、当該素子駆動用ICチップを含む電子部品層を形成する工程と、前記基板を電子部品層から剥離する工程と、前記電子部品層のうち前記基板が剥離された面上に、前記素子駆動用ICチップに含まれる各単位回路と当該単位回路に対応する電気光学素子とを接続するための配線を含む配線形成層を形成する工程と、 前記配線形成層からみて前記電子部品層の反対側に、前記複数の電気光学素子を含む素子層を形成する工程とを有する。
この製造方法によれば、素子駆動用ICチップの端子形成面が基板によって同一面内に揃えられる。換言すれば、電子部品層のうち配線形成面と対向すべき面が平坦化される。したがって、配線形成層の形成が容易になり、配線の断線や短絡が有効に防止される。例えば、配線形成層を構成する配線層の膜厚の均一性が高められ、これらの配線層の形状に関わる誤差が低減される。これにより、電気光学装置の歩留まりが高められる。しかも、素子駆動用ICチップが端子形成面を基板に対向させた状態で配置されるから、その後の工程における接続端子の損傷が回避される。
【0023】
第2の製造方法の好ましい態様においては、電子部品層を形成する工程に先立って基板の一方の面上に剥離層を形成する工程が実施され、電子部品層を形成する工程においては、剥離層からみて基板の反対側に電子部品層が形成される一方、基板を剥離する工程においては、剥離層を境界として基板が電子部品層から剥離される。この態様によれば、剥離層を介して基板が容易に剥離される。
より好ましい態様においては、剥離層に対して剥離エネルギーが付与されることによって基板が剥離される。具体的には、光などの電磁波の照射や電磁誘導などによって剥離層に剥離エネルギーが付与される。この態様によれば、剥離エネルギーが剥離層に対して確実かつ短時間に付与されるから、電気光学装置の生産性や歩留まりが高められる。また、剥離層が形成される基板として剥離エネルギーを透過させる部材を用いれば、剥離エネルギーが基板を介して剥離層に与えられ得る。
【0024】
また、第2の製造方法の好ましい態様においては、電子部品層を形成する工程に先立って基板の一方の面上に接着層を形成する工程が実施され、電子部品層を形成する工程においては、素子駆動用ICチップの端子形成面が接着層に接着される。この態様によれば、素子駆動用ICチップが基板上に配置されるときの衝撃や応力が接着層によって緩和されるから、電気光学装置の製造過程において素子駆動用ICチップに不良が発生することが防止される。
なお、この態様のもとで配線形成層の形成に先立って接着層が除去される場合には、接着層は、素子駆動用ICチップの接続端子に影響を与えないガスや液体、または光によって除去され得る材料によって形成されることが望ましい。こうすれば、製造過程における素子駆動用ICチップの接続端子の損傷が回避されるから、接続端子と配線形成層の配線とが確実に導通される。
もっとも、他の態様においては、接着層が除去されることなく配線形成層の下地として用いられる。すなわち、この態様においては、接着層が絶縁材料によって形成される一方、配線形成層を形成する工程において、電子部品層を覆う接着層の面上に配線形成層が形成される。電子部品層の各ICチップと配線形成層の各配線との間に絶縁層を独立して形成する場合には、各ICチップが絶縁層に沈み込んだり、接着剤がICチップの脇からはみ出したりすることによって配線形成層の平坦性が損なわれるおそれがある。本態様によれば、電子部品層を覆う接着層の面上に配線形成層が形成されるから、この問題が解消される。さらに、配線形成層の絶縁層を独立に形成する工程が省略されるから、製造工程の簡素化や製造コストの低減が図られる。
【0025】
一方、第3の製造方法は、複数の電気光学素子を有する電気光学装置を製造する方法において、前記電気光学素子に対して電流を供給する、または電圧を印加するための電極を基板の一方の面上に形成し、この電極と、前記電気光学素子を駆動する複数の単位回路の各々とを接続するための配線を含む配線形成層を前記電極の上に形成する工程と、 前記電気光学素子を駆動する複数の単位回路を有する素子駆動用ICチップを配置して、該ICチップを含む電子部品層を前記配線形成層の上に形成する工程と、前記基板を前記電極から剥離する工程と、 前記剥離工程の後に、前記配線形成層に対して前記電子部品層の反対側に前記電極と接触する前記電気光学素子を形成して複数の電気光学素子を含む素子層を形成する工程とを有する。
この製造方法においては電極が基板上に形成されるから、電極の表面は配線形成層や電子部品層の影響を受けることなく平坦である。したがって、この電極に接触するように設けられる電気光学素子の特性が均一化される。
【0026】
第3の製造方法の好ましい態様においては、電子部品層を形成する工程に先立って基板の一方の面上に剥離層を形成する工程が実施され、配線形成層を形成する工程において、剥離層からみて基板の反対側に配線形成層が形成される一方、基板を剥離する工程において、剥離層を境界として基板が配線形成層から剥離される。この態様によれば、剥離層を介して基板が確実かつ容易に剥離される。
【0027】
第2または第3の製造方法の好ましい態様においては、基板を剥離する工程に先立って電子部品層に支持基板を固定する工程が実施される。この態様によれば、電子部品層が支持基板によって支持されるから、製造過程における取り扱いが容易となる。
【0028】
さらに、第2または第3の製造方法に係る他の態様においては、配線形成層を形成する工程が、単位回路と電気光学素子とを接続するための配線を形成する工程と、この配線を覆うとともに当該配線の一部に対応して開口する絶縁層を形成する工程と、この絶縁層の開口に電極部を形成する工程とを有する一方、電子部品層を形成する工程において、素子駆動用ICチップの接続端子に設けられた突起電極が電極部に接合される。この態様によれば、素子駆動用ICチップを配線形成層に配置する工程において、接続端子と配線とは確実かつ容易に導通される。
【0029】
また、上述した第1ないし第3の製造方法に係る好ましい態様において、電子部品層を形成する工程は、各々が複数の単位回路を備える複数の素子駆動用ICチップを配置する工程と、各素子駆動用ICチップの間に充填層を形成する工程とを含む。この態様によれば、各素子駆動用ICチップが充填層によって固定されるから、素子駆動用ICチップを配置する工程においては、各ICチップが基板上にボンディングされることなく単に配置されるだけでも、ICチップが所期の位置からずれることが防止される。したがって、各ICチップの配置が極めて短い時間で行なわれ得る。なお、より好ましい態様において、充填層は、熱膨張係数が各ICチップと近似する材料、または放熱性に優れた材料によって形成される。
【0030】
また、他の態様において、電子部品層を形成する工程は、複数の素子駆動用ICチップと充填層との間に下地層を形成する工程を含む。この態様によれば、各ICチップと充填層との間に下地層が介在するから、充填層の変形などに起因して電子部品層に応力が生じたとしても、その応力に起因した歪みは下地層によって緩和される。したがって、歪みのない平坦な面上に配線形成層が形成される。また、後述するように導電性材料によって遮光層を設ける場合、下地層は、配線形成層と遮光層とを電気的に絶縁する役割も担う。
【0031】
さらに他の態様において、電子部品層を形成する工程は、電子部品層からみて配線形成層とは反対側に光を遮断する遮光層を形成する工程を含む。この態様によれば、電子部品層からみて配線形成層の反対側や側面から各ICチップに向かう光が遮光層によって遮断される。したがって、光の照射に起因した素子駆動用ICチップの誤動作が防止される。より望ましい態様において、遮光層は導電性を有する材料によって形成される。この態様によれば、遮光層が接地線として使用され得る。したがって、電源インピーダンスに起因した輝度勾配やクロストークが効果的に低減される。さらに、放熱性の高い材料によって遮光層が形成された態様によれば、電気光学素子による発熱に起因した電気光学素子の特性のバラツキが抑えられる。
【0032】
また、第1ないし第3の製造方法に係る好ましい態様においては、電子部品層を形成する工程において、各々が複数の端子回路を備える複数の素子駆動用ICチップが、各素子駆動用ICチップに含まれる複数の単位回路に対応する複数の電気光学素子と対向すべき位置に配置される。
【0033】
上述した第1ないし第3の製造方法は、複数の被駆動素子を備えた素子駆動装
置にも同様に適用され得る。
すなわち、素子駆動装置を得るための第1の製造方法は、複数の被駆動素子を有する素子駆動装置を製造する方法において、被駆動素子を駆動する複数の単位回路を有する素子駆動用ICチップを、接続端子を有する端子形成面が一方の側に向くように配置し、当該素子駆動用ICチップを含む電子部品層を形成する工程と、前記電子部品層のうち前記素子駆動用ICチップの接続端子が向けられた面上に、前記素子駆動用ICチップに含まれる各単位回路と当該単位回路に対応する被駆動素子とを接続する配線を含む配線形成層を形成する工程と、前記配線形成層からみて前記電子部品層の反対側に、前記複数の被駆動素子を含む素子層を形成する工程とを有する。
また、素子駆動装置を得るための第2の製造方法は、基板の一方の面上に、被駆動素子を駆動する複数の単位回路を有する素子駆動用ICチップを、接続端子を有する端子形成面を前記基板の平坦な面に対向するように配置して、当該素子駆動用ICチップを含む電子部品層を形成する工程と、前記基板を電子部品層から剥離する工程と、前記電子部品層のうち前記基板が剥離された面上に、前記素子駆動用ICチップに含まれる各単位回路と当該単位回路に対応する被駆動素子とを接続するための配線を含む配線形成層を形成する工程と、前記配線形成層からみて前記電子部品層の反対側に、前記複数の被駆動素子を含む素子層を形成する工程とを有する。
また、素子駆動装置を得るための第3の製造方法は、被駆動素子に対して電流を供給する、または電圧を印加するための電極を基板の一方の面上に形成し、この電極と、前記被駆動素子を駆動する複数の前記単位回路の各々とを接続するための配線を含む配線形成層を前記電極の上に形成する工程と、前記被駆動素子を駆動する複数の単位回路を有する素子駆動用ICチップを配置して、該ICチップを含む電子部品層を前記配線形成層の上に形成する工程と、前記基板を前記電極から剥離する工程と、前記剥離工程の後に、前記配線形成層に対して前記電子部品層の反対側に前記電極と接触する前記被駆動素子を形成して複数の被駆動素子を含む素子層を形成する工程と、を有する。
【0034】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。以下に示す形態は本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の範囲内で任意に変更可能である。また、以下に示す各図においては、各構成要素を図面上で認識され得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法や比率などを実際のものとは適宜に異ならせてある。
【0035】
<A:電気光学装置の構成>
まず、画像を表示するための装置として本発明に係る電気光学装置を適用した形態を説明する。図1は、本発明の実施形態に係る電気光学装置の構成を示す斜視図である。同図に示されるように、電気光学装置Dは、支持基板6と有機EL層1と配線形成層2と電子部品層3とを有する。この支持基板6は、ガラス、プラスチック、金属、セラミックなどからなる板状またはフィルム状の部材である。電子部品層3は支持基板6の一方の面に設けられている。また、配線形成層2は電子部品層3からみて支持基板6の反対側に設けられ、有機EL層1は配線形成層2からみて支持基板6とは反対側に設けられている。
【0036】
有機EL層1は、多数の有機EL素子10を電気光学素子として含んでいる。これらの有機EL素子10は、行方向(X方向)および列方向(Y方向)にわたってマトリクス状に配置されている。各有機EL素子10は、電流の供給によって駆動され、これにより発光する素子(被駆動素子)である。各有機EL素子10から発せられた光は、図1における上方向(すなわち支持基板6とは反対方向)に出射する。なお、本実施形態においては、列方向にm個の有機EL素子10が配置され、行方向にn個の有機EL素子10が配置された場合を想定する。したがって、画素数の合計は「m×n」個である。
【0037】
電子部品層3は、各有機EL素子10を駆動するための多数の電子部品を含む。具体的には、CMOS(Complementary Metal−Oxide Semiconductor)型またはバイポーラ型のトランジスタを用いた半導体集積回路(ICチップ)や、抵抗またはキャパシタなどの受動素子、TFTチップ、あるいは板状のペーパー電池といった各種の電子部品が電子部品層3に含まれる。図1に示されるように、本実施形態における電子部品層3は、制御用ICチップ31と、複数の走査用ICチップ33と、複数のカラムデータ変換用ICチップ35と、複数の画素駆動用ICチップ37とを電子部品として含む。
【0038】
一方、配線形成層2は、電子部品層3と有機EL層1との間に位置する。この配線形成層2は多数の配線を含む。具体的には、配線形成層2は、電子部品層3に含まれる電子部品同士を接続するための配線を有する。配線形成層2は、図1に示されるように、複数の走査制御線群YLと複数のデータ線DLとを含む。各走査制御線群YLは、各走査用ICチップ33と複数の画素駆動用ICチップ37とを電気的に接続する配線である。一方、各データ線は、各カラムデータ変換用ICチップ35と複数の画素駆動用ICチップ37とを電気的に接続する配線である。また、配線形成層2は、電子部品層3に含まれる電子部品と有機EL層1に含まれる有機EL素子10とを接続する配線を含む。例えば、配線形成層2は、ひとつの画素駆動用ICチップ37と複数の有機EL素子10とを電気的に接続する配線(図1においては図示が省略されている)を含む。
【0039】
次に、図2を参照して、電子部品層3の具体的な構成を説明する。同図に示されるように、複数の画素駆動用ICチップ37は、行方向(X方向)および列方向(Y方向)にわたってマトリクス状に配置される。各画素駆動用ICチップ37は、有機EL層1に含まれる多数の有機EL素子10のうち予め定められた数の有機EL素子10ごとに設けられている。画素駆動用ICチップ37と有機EL素子10との対応関係は以下の通りである。
【0040】
本実施形態においては、有機EL層1に含まれる合計「m×n」個の有機EL素子10を複数のグループ(以下「素子グループ」という)に区分する。具体的には、図3に示されるように、行方向に並ぶn個の有機EL素子10をq個ごとに区分するとともに、列方向に並ぶm個の有機EL素子10をp個ごとに区分して、ひとつの領域に属する「p×q」個の有機EL素子10によってひとつの素子グループを構成する。そして、各素子グループごとにひとつの画素駆動用ICチップ37が割り当てられる。すなわち、図3に示されるように、各画素駆動用ICチップ37は、ひとつの素子グループに属する「p×q」個の有機EL素子10と対向するように配置され、これらの有機EL素子10を駆動する役割を担っている。
【0041】
また、図2に示されるように、複数の走査用ICチップ33は、支持基板6のひとつまたは2つの縁辺に沿って列方向に並ぶように配置される。各走査用ICチップ33は、複数の画素駆動用ICチップ37のうち有機EL素子10の駆動を実行すべきICチップを順番に選択するための回路を有する。一方、複数のカラムデータ変換用ICチップ35は、支持基板6の他の縁辺に沿って行方向に並ぶように配置される。各カラムデータ変換用ICチップ35は、画像を表すデータ(以下「画像データ」という)Xdに基づいて、各有機EL素子10に流れる電流を制御する。画像データXdは、各有機EL素子10の輝度(階調)を指定するデータである。
【0042】
一方、制御用ICチップ31は、複数の走査用ICチップ33の列と複数のカラムデータ変換用ICチップ35の行とが交差する部分(すなわち支持基板6の隅部分)に配置される。この制御用ICチップ31は、各走査用ICチップ33と各カラムデータ変換用ICチップ35とを統括的に制御する。具体的には、制御用ICチップ31は、コンピュータシステムなどの外部装置(図示略)に接続されており、この外部装置から、画像データXdや表示動作のタイミングを規定するための制御信号(例えばクロック信号)を受信する。制御用ICチップ31は表示メモリ31aを備えている。この表示メモリ31aは、外部装置から供給された画像データXdを一時的に記憶するための手段である。
【0043】
そして、制御用ICチップ31は、複数の走査用ICチップ33をひとつずつ選択するための信号(後述するリセット信号RSET、クロック信号YSCL、およびチップ選択クロック信号YECL)を、外部装置から供給される制御信号に基づいて生成し、これらの信号を各走査用ICチップ33に供給する(図5参照)。また、制御用ICチップ31は、表示メモリ31aに記憶された画像データXdを各カラムデータ変換用ICチップ35に供給する(図9参照)。さらに、制御用ICチップ31は、各画素駆動用ICチップ37の動作を強制的に停止させるための強制オフ信号Doffを生成し、この信号を配線形成層2に含まれる配線を介して各画素駆動用ICチップ37に出力する。
【0044】
次に、画素駆動用ICチップ37、走査用ICチップ33およびカラムデータ変換用ICチップ35の各々について構成および動作を説明する。なお、以下では、画素駆動用ICチップ37および走査用ICチップ33の構成および動作を説明した後に、カラムデータ変換用ICチップ35の構成および動作を説明する。
【0045】
[画素駆動用ICチップ37の構成]
各画素駆動用ICチップ37は、それに割り当てられた複数の有機EL素子10を駆動するための回路を含む。より具体的には、図4に示されるように、各画素駆動用ICチップ37は、画素デコーダ371と画素カウンタ374と複数の画素回路377とを有する。各画素回路377は、ひとつの素子グループに属する複数の有機EL素子10の各々と1対1に対応するようにマトリクス状に配置されている。したがって、各画素駆動用ICチップ37は、合計「p×q」個の画素回路377を含む。各画素回路377は、ひとつの有機EL素子10を駆動するための回路である。したがって、ひとつの画素駆動用ICチップ37によって、有機EL層1に含まれる「p×q」個の有機EL素子10が駆動される。
【0046】
図4に示されるように、行方向に並ぶq個の画素回路377は、1本のワード線WLi(iは1≦i≦mを満たす整数)、1本の保持制御信号線HLi、および1本の発光制御信号線GCLiを介して相互に接続されている。各ワード線WLi、各保持制御信号線HLi、および各発光制御信号線GCLiの一端は画素デコーダ371に接続されている。この構成のもと、行方向に並ぶq個の画素回路377には、ワード線WLiを介して選択信号XWiが、保持信号線HLiを介して保持制御信号XHiが、発光制御信号線GCLiを介して発光制御信号XGCiが、それぞれ画素デコーダ371から供給される。一方、また、列方向に並ぶp個の画素回路377は、1本のデータ線DLj(jは1≦j≦nを満たす整数)を介してカラムデータ変換用ICチップ35に接続されている。
【0047】
また、ひとつの画素駆動用ICチップ37に含まれるすべての画素回路377は、共通のテスト信号線TSLを介して画素デコーダ371に接続されている。この構成のもと、各画素回路377には、画素デコーダ371からテスト信号線TSLを介してテスト信号TSが同時に供給される。これにより、すべての画素回路377について一斉に動作のテストが実行される。
【0048】
[走査用ICチップ33の構成]
次に、図5を参照して、走査用ICチップ33の具体的な構成を説明する。なお、以下では、説明の便宜のために、行方向に並ぶ複数(「n/q」個)の画素駆動用ICチップ37からなるグループを「画素駆動用ICチップ群」と表記する。
【0049】
図5に示されるように、本実施形態においては、2つの(すなわち2行分の)画素駆動用ICチップ群ごとにひとつの走査用ICチップ33が設けられている。各走査用ICチップ33は、2つの画素駆動用ICチップ群に属する複数(「2n/q」個)の画素駆動用ICチップ37の動作を制御する。なお、以下では、説明の便宜のために、走査用ICチップ33の個数を「r(=m/2p)」と表記する。また、ひとつの走査用ICチップ33に対応する2つの画素駆動用ICチップ群のうち一方の画素駆動用ICチップ群を「第1の画素駆動用ICチップ群370a」と表記するとともに、他方の画素駆動用ICチップ群を「第2の画素駆動用ICチップ群370b」と表記する。
【0050】
各走査用ICチップ33は、配線形成層2に含まれる走査制御線群YLk(kは1≦k≦rを満たす整数)を介して、当該走査用ICチップ33に割り当てられた2つの画素駆動用ICチップ37に接続されている。各走査制御線群YLkは、第1のローカルクロック信号線LCak、第2のローカルクロック信号線LCbk、およびローカルリセット信号線LRSを含む。より具体的には、各走査用ICチップ33は、第1のローカルクロック信号線LCakを介して、第1の画素駆動用ICチップ群370aに属する複数の画素駆動用ICチップ37に接続されている。同様に、各走査用ICチップ33は、第2のローカルクロック信号線LCbkを介して、第2の画素駆動用ICチップ群370bに属する複数の画素駆動用ICチップ37に接続されている。また、隣り合う2つの走査用ICチップ33同士は、配線形成層2に含まれる配線によって電気的に接続されている。
【0051】
ここで、図6は、各画素回路377の走査に関わる信号の波形を表すタイミングチャートである。同図に示すリセット信号RSET、クロック信号YSCLおよびチップ選択クロック信号YECLは、制御用ICチップ31から各走査用ICチップ33に供給される信号である。このうちリセット信号RSETは、「m×n」個のすべての有機EL素子10を走査するために要する期間(以下「データ書込期間」という)の時間長を規定するための信号であり、各データ書込期間の開始時点においてHレベルに立ち上がる。一方、クロック信号YSCLは、ひとつの水平走査期間の時間長に相当する周期を有する信号である。この水平走査期間は、ひとつの行に属するn個の画素回路377が同時に選択される期間に相当する。また、チップ選択クロック信号YECLは、複数の走査用ICチップ33のうち実際に画素駆動用ICチップ37の制御を実行すべき走査用ICチップ33を選択するための信号である。したがって、チップ選択クロック信号YECLは、ひとつのデータ書込期間において、走査線ICチップの数に相当する「r」回だけHレベルに立ち上がる。
【0052】
各走査用ICチップ33は、このチップ選択クロック信号YECLによって選択されると、第1のローカルクロック信号SCKakおよび第2のローカルクロック信号SCKbkを順次に出力する。第1のローカルクロック信号SCKakおよび第2のローカルクロック信号SCKbkは、各画素駆動用ICチップ群に属する複数の画素回路377を各行ごとに選択するためのクロック信号である。
【0053】
より具体的には、図6に示されるように、第k番目の走査用ICチップ33は、まず、第1の画素駆動用ICチップ群370aに属する複数の画素駆動用ICチップ37に対して第1のローカルクロック信号SCKakを出力する。この第1のローカルクロック信号SCKakは、第1の画素駆動用ICチップ群370aにおいて列方向に並ぶ画素回路377の数である「p」個の水平走査期間に相当する期間にわたって、クロック信号YSCLと同一の周期にてレベル変動する信号である。また、チップ選択クロック信号YECLによって選択された走査用ICチップ33は、第1のローカルクロック信号SCKakに基づくp行分の画素回路377の選択が完了すると、第2の画素駆動用ICチップ群370bに属する複数の画素駆動用ICチップ37に対して第2のローカルクロック信号SCKbkを出力する。この第2のローカルクロック信号SCKbkは、第2の画素駆動用ICチップ群370bにおいて列方向に並ぶ画素回路377の数である「p」個の水平走査期間に相当する期間にわたって、クロック信号YSCLと同一の周期にてレベル変動する信号である。第1のローカルクロック信号SCKakおよび第2のローカルクロック信号SCKbkは、それぞれ第1のローカルクロック信号線LCakおよび第2のローカルクロック信号線LCbkを介して伝送される。
【0054】
一方、各走査用ICチップ33は、第2のローカルクロック信号SCKbkに基づくp行分の画素回路377の選択が完了すると、図6に示されるように、次段の走査用ICチップ33に出力されるイネーブル信号EOkをHレベルに反転させる。このイネーブル信号EOkは、走査用ICチップ33による2行分の画素駆動用ICチップ群の選択が完了したことを次段の走査用ICチップ33に通知するための信号である。Hレベルのイネーブル信号EOkが供給された第(k+1)段目の走査用ICチップ33は、上記と同様の手順により第1のローカルクロック信号SCKak+1および第2のローカルクロック信号SCKbk+1を出力する。
【0055】
[画素回路377の構成]
次に、図7を参照して、単位回路たる画素回路377の電気的な構成を説明する。なお、図7においては、第i行目の第j列目に位置するひとつの画素回路377が図示されている。この構成はすべての画素回路377に共通する構成である。
【0056】
画素回路377は、複数のMOSトランジスタとひとつのキャパシタC0とから構成される。具体的には、画素回路377は、一対のスイッチング用トランジスタQ1aおよびQ1bと、一対の読み込み用トランジスタQ2aおよびQ2bと、キャパシタC0と、発行制御用トランジスタQ3と、テスト用トランジスタQ8aおよびQ8bと、アナログメモリ部377aとを有する。このうちトランジスタQ1a、Q1b、Q2a、Q2bおよびQ3はpチャネル型のMOSトランジスタであり、トランジスタQ8aおよびQ8bはnチャネル型のMOSトランジスタである。トランジスタQ2bは、有機EL素子10に定電流を供給するための駆動用トランジスタであり、トランジスタQ3は、この定電流の導通・非導通を制御するためのトランジスタである。
【0057】
トランジスタQ1aは、データ線DLjとトランジスタQ1bとに接続され、そのゲート端子はワード線WLiに接続されている。また、トランジスタQ1bは、キャパシタC0の一端とトランジスタQ1aとに接続され、そのゲート端子はワード線WLiに接続されている。一方、キャパシタC0の他端は電源線L1に接続されている。この電源線L1には電源電圧VDDが印加されている。
【0058】
トランジスタQ2aおよびQ2bはカレントミラー回路を構成する。具体的には、トランジスタQ2aおよびQ2bの各々のゲート端子は、キャパシタC0の一端に接続されている。また、一方のトランジスタQ2aはトランジスタQ1aと電源線L1とに接続されている。したがって、ワード線WLiに供給される選択信号XWiがLレベルに遷移すると、トランジスタQ1aおよびQ1bはともにオン状態となる。こうしてトランジスタQ1bがオン状態になると、トランジスタQ2bはゲート端子とドレイン端子とが接続されたダイオードとして機能する。したがって、データ線DLjのデータ信号Djに応じた電流が、電源線L1→トランジスタQ2a→トランジスタQ1a→データ線DLjという経路で流れ、トランジスタQ2aのゲート電圧に応じた電荷がキャパシタC0に蓄積される。また、他方のトランジスタQ2bはトランジスタQ3のソース端子と電源線L1とに接続されている。トランジスタQ2bは、トランジスタQ2aとカレントミラー回路を構成し、キャパシタC0に蓄えられた電荷、すなわちトランジスタQ2bのゲート電圧に応じた電流をトランジスタQ3に流す。
【0059】
トランジスタQ3のゲート端子は発光制御信号線GCLiに接続されている。また、トランジスタQ3のドレイン端子は、配線形成層2に含まれる配線を介して有機EL素子10に接続されている。この構成のもと、発光制御信号XGCiがLレベルに遷移するとトランジスタQ3はオン状態となる。このとき、トランジスタQ2bのゲート電圧に応じた駆動電流IelがトランジスタQ2bおよびQ3を介して有機EL素子10に供給される。この駆動電流Ielの供給によって有機EL素子10は発光する。なお、本実施形態においては、トランジスタQ2a、Q2bおよびQ3としてp型のトランジスタが用いられているが、これらのトランジスタは、有機EL素子10や電源線L1との接続関係に応じて、適宜にn型のトランジスタに変更され得る。
【0060】
一方、アナログメモリ部377aは、キャパシタC0に蓄えられた電荷を一定に維持する回路である。具体的には、アナログメモリ部377aは、トランジスタQ4a、Q4b、Q5、Q6およびQ7を有する。このうちトランジスタQ4aおよびQ4bはnチャネル型のMOSトランジスタであり、トランジスタQ5、Q6およびQ7はpチャネル型のMOSトランジスタである。トランジスタQ4aおよびQ4bはカレントミラー回路を構成する。同様に、トランジスタQ5およびQ6はカレントミラー回路を構成する。
【0061】
トランジスタQ5は、電源線L1とトランジスタQ4aとに接続されており、そのゲート端子はキャパシタC0の一端に接続されている。トランジスタQ6は、電源線L1とトランジスタQ4bとに接続されており、そのゲート端子はトランジスタQ7に接続されている。このトランジスタQ7は、キャパシタC0の一端とトランジスタQ6とに接続されており、そのゲート端子は保持信号線HLiに接続されている。したがって、トランジスタQ7は、保持信号XHiがLレベルになるとオン状態となる。
【0062】
一方、トランジスタQ4aは、トランジスタQ5と接地線とに接続されており、そのゲート端子はトランジスタQ5に接続されている。また、トランジスタQ4bは、トランジスタQ6と接地線とに接続されており、そのゲート端子はトランジスタQ5とトランジスタQ4aのゲート端子とに接続されている。
【0063】
この構成のもと、アナログメモリ部377aは以下のように動作する。すなわち、キャパシタC0にデータ信号に応じた電荷が蓄積されると、トランジスタQ2bのゲート電圧に応じた電流がトランジスタQ5からトランジスタQ4aに流れる。ここで、トランジスタQ4aとQ4bとは等倍のカレントミラー回路を構成しているから、トランジスタQ4aに流れる電流と等しい電流がトランジスタQ4bに流れ、さらにその電流がトランジスタQ6に流れる。そして、この状態においてトランジスタQ7がオン状態になると、トランジスタQ6のゲート電圧がトランジスタQ7を介してキャパシタC0にフィードバックされる。これにより、キャパシタC0に蓄えられた電荷が一定に維持されるのである。なお、他の態様においては、アナログメモリ部377aに代えて不揮発性メモリ回路が採用され得る。また、アナログメモリ部377aは、低消費電力化やプログラムのホットスタートなどのためにいったん消灯された表示を速やかに再開させるために有効な回路であるが、本発明に必須のものではない。
【0064】
次に、画素駆動用ICチップ37に含まれる画素カウンタ374および画素デコーダ371について説明する。図4に示される画素カウンタ374は、ひとつの画素駆動用ICチップ37に含まれる各行の画素回路377を選択の対象として順番に特定するための手段である。この画素カウンタ374には、ローカルリセット信号線LRSと、第1のローカルクロック信号線LCakまたは第2のローカルクロック信号線LCbkとが接続されている。
【0065】
詳述すると、画素カウンタ374は、走査用ICチップ33から供給される第1のローカルクロック信号SCKakまたは第2のローカルクロック信号SCKbkがHレベルに立ち上がるたびにカウント値を「1」ずつ増加させる。さらに、画素カウンタ374は、走査用ICチップ33から供給されるローカルリセット信号RSがHレベルに立ち上がるたびにカウント値を「0」にリセットする。したがって、画素カウンタ374によるカウント値は、ひとつのデータ書込期間において、「0」から水平走査期間ごとに「1」ずつ増加して「p」までの値をとり得る。画素カウンタ374によるカウント値は画素デコーダ371に出力される。
【0066】
この画素デコーダ371は、ひとつの画素駆動用ICチップ37に含まれる各行の画素回路377を順番に選択するための手段である。この画素デコーダ371には、第1のローカルクロック信号線LCakまたは第2のローカルクロック信号線LCbkが接続されている。そして、画素デコーダ371は、画素カウンタ374によるカウント値に対応する行に属する複数の(q個の)画素回路377を一斉に選択する。すなわち、画素デコーダ371は、選択信号XWi、保持制御信号XHiおよび発光制御信号XGCiのレベルを以下に示すように制御する。
【0067】
図8に示されるように、選択信号XWiは、データ書込期間におけるひとつの水平走査期間においてLレベルとなる信号である。すなわち、選択信号XWiは、データ書込期間のうち第1のローカルクロック信号LCakまたは第2のローカルクロック信号LCbkの第i番目の立ち上がりとともにLレベルに反転し、第(i+1)番目の立ち上がりとともにHレベルに反転する。したがって、選択信号XW1、XW2、…、XWpは、第1のローカルクロック信号LCakまたは第2のローカルクロック信号LCbkの立ち上がりに同期して順番にLレベルに反転する。また、保持制御信号XHiは、選択信号XWiがLレベルに立ち下がってから所定の時間だけ経過したタイミングでHレベルに反転し、1水平走査期間に相当する期間が経過するとLレベルに反転する。さらに、発光制御信号XGCiは、選択信号XWiのレベルを反転させた信号である。したがって、発光制御信号XGC1、XGC2、…、XGCpは、第1のローカルクロック信号LCakまたは第2のローカルクロック信号LCbkの立ち上がりに同期して順番にHレベルに反転する。
【0068】
一方、図7に示されるように、トランジスタQ8aおよびQ8bのゲート端子はテスト信号線TSLに接続されている。このうちトランジスタQ8aのドレイン端子はトランジスタQ3のドレイン端子に接続されている。画素回路377の動作をテストするモード(テストモード)においては、強制オフ信号Doffに応じてトランジスタQ3がオフ状態とされ、テスト信号TSがHレベルに反転することによってトランジスタQ8aがオン状態とされる。これにより、有機EL素子10の陽極層はトランジスタQ8aを介して接地線に接続される。また、トランジスタQ8bのドレイン端子はデータ線DLに接続されている。また、テストモードにおいてテスト信号TSがHレベルに反転すると、トランジスタQ8bがオン状態となる。これにより、データ線DLはトランジスタQ8bを介して接地線に接続される。このときトランジスタQa1およびQb1がオン状態になると、トランジスタQ2aのゲート電圧は強制的に接地電位となる。このテストモードにおいて、選択信号XWiやデータ信号Dj、または保持信号XHiの所定のレベルとすることにより、画素回路377のリーク電流やキャパシタC0の電位保持性などが検査される。テストモードにおいては、画素カウンタ374のカウント値が「p」よりも大きい複数の数値に設定され、これらの数値の各々に割り当てられた内容のテストが実行される。なお、トランジスタQ8aおよびQ8bとして、pチャネル型のトランジスタも採用され得る。
【0069】
次に、各画素回路377の動作を説明する。ここでは、第i行目の第j列目に位置するひとつの画素回路377に特に着目して動作を説明するが、この動作はすべての画素回路377に共通するものである。
【0070】
まず、画素デコーダ371から供給される選択信号XWiが水平走査期間の開始時点においてLレベルに反転すると、第i行目に属するすべての画素回路377のトランジスタQ1aおよびQ1bがオン状態になる。この結果、データ信号Djに応じた電流がトランジスタQ2aを流れ、その電流に応じた電荷がキャパシタC0に蓄えられる。一方、水平走査期間の開始時点において発光制御信号XGCiがHレベルに反転すると、トランジスタQ3はオフ状態となる。したがって、キャパシタC0の充電中に電流が有機EL素子10に流れることはない。また、選択信号XWiがLレベルに反転してから所定の時間が経過した時点で保持制御信号XHiがHレベルに反転し、トランジスタQ7がオフ状態となる。
【0071】
続いて、水平走査期間の終了時点において選択信号XWiがHレベルに反転すると、第i行目に属するすべての画素回路377のトランジスタQ1aおよびQ1bがオフ状態となる。一方、水平走査期間の終了時点において発光制御信号XGCiがLレベルに反転すると、第i行目に属するすべての画素回路377のトランジスタQ3がオン状態になる。これにより、キャパシタC0に保持された電圧に応じた駆動電流Ielが、トランジスタQ2bおよびQ3を経由して有機EL素子10に供給される。この結果、有機EL素子10は駆動電流Ielの大きさに応じた輝度にて発光する。
【0072】
また、水平走査期間の終了時点から所定の時間だけ遅れた時点において保持制御信号XHiがLレベルに反転すると、第i行目に属するすべての画素回路377のトランジスタQ7がオン状態になる。したがって、トランジスタQ2bのゲート電圧はアナログメモリ部377aによって一定に維持される。
【0073】
一方、上述したように、画素デコーダ371には制御用ICチップ31から強制オフ信号Doffが供給される。この強制オフ信号DoffがHレベルに反転すると、画素デコーダ371は、すべての発光制御信号XGC1、XGC2、…、XGCpをHレベルに反転させる。これにより、画素駆動用ICチップ37内のすべての画素回路377におけるトランジスタQ3がオフ状態となる。したがって、すべての有機EL素子10は、強制オフ信号Doffに応じて発光を停止する。
【0074】
[画素回路377の選択動作]
次に、以上に示した構成のもとで実行される画素回路377の選択動作について詳述する。
まず、図6に示されるように、制御用ICチップ31から各走査用ICチップ33に供給されるリセット信号RSETが所定の期間にわたってHレベルとされる。各走査用ICチップ33は、このリセット信号RSETの立ち上がりを契機として、次段の走査用ICチップ33に供給するイネーブル信号EOkをLレベルに設定する。さらに、各走査用ICチップ33は、第1の画素駆動用ICチップ群370aおよび第2の画素駆動用ICチップ群370bに供給されるローカルリセット信号RSを所定の期間にわたってHレベルに反転させる。この結果、各画素駆動用ICチップ群に含まれる画素カウンタ374はカウント値を「0」にリセットする。
【0075】
一方、チップ選択クロック信号YECLがデータ書込期間の最初にHレベルに反転することにより、第1段目の走査用ICチップ33が選択される。この走査用ICチップ33は、制御用ICチップ31から供給されるクロック信号YSCLに基づいて、第1のローカルクロック信号SCKa1のクロックパルスを出力する。この第1のローカルクロック信号SCKa1は、第1のローカルクロック信号線LCa1を介して第1の画素駆動用ICチップ群370aに供給される。
【0076】
また、第1の画素駆動用ICチップ群370aに属する画素回路377の画素カウンタ374は、第1のローカルクロック信号LCa1におけるクロックパルスの最初の立ち上がりを契機としてカウント値を「0」から「1」に増加させる。一方、画素デコーダ371は、このカウント値「1」に対応する第1行目の画素回路377を選択するとともにこれらの画素回路377に対応する有機EL素子10に対してデータ信号Djに応じた電流を流すための動作(以下「選択動作」という)を実行する。
【0077】
すなわち、画素デコーダ371は、このカウント値「1」に対応する選択信号XW1を1水平走査期間にわたってLレベルに反転させる。この結果、第1行目に属するすべての画素回路377のトランジスタQ1aおよびQ2aがオン状態となる。すなわち、第1行目に属するすべての画素回路377が選択される。これにより、データ信号Djの電流に応じた電荷がキャパシタC0に充電される。また、1行分の画素回路377が選択されている期間において、画素デコーダ371は、保持制御信号XH1をHレベルとすることによってトランジスタをオフ状態にするとともに、発光制御信号XGC1をHレベルとすることによってトランジスタQ3をオフ状態にする。
【0078】
一方、選択信号をLレベルに反転させてから1水平走査期間が経過すると、画素デコーダ371は、選択信号XW1をHレベルに反転させる。これにより、第1行目に属するすべての画素回路377において、トランジスタQ1aおよびQ1bがオフ状態になる。また、画素デコーダ371は、選択信号XW1の立ち上がりからやや遅れた時点で、保持制御信号XH1をLレベルに反転させる。この結果、第1行目に属する画素回路377のトランジスタQ7はオン状態となる。さらに、画素デコーダ371は、選択信号XW1の立ち上がりと同時に発光制御信号XGC1をLレベルに反転させる。この結果、第1行目に属する画素回路377のトランジスタQ3はオン状態となる。
【0079】
以上の動作により、第1行目に属するすべての画素回路377において、キャパシタC0に保持された電圧に応じた電流IelがトランジスタQ2bのソース・ドレイン間に流れる。したがって、有機EL素子10は、データ信号Djに応じた輝度(階調)にて発光する。
【0080】
こうして第1行目の画素回路377について選択動作が完了すると、画素カウンタ374はカウント値を「1」から「2」に増加させる。そして、第2番目の水平走査期間においては、第1の画素駆動用ICチップ群370aに属する第2行目の画素回路377を対象として、上記と同様の選択動作が実行される。この後、第1の画素駆動用ICチップ群370aに属する第p行目の画素回路377まで同様の選択動作が実行される。すなわち、各水平走査期間の開始時点において画素カウンタ374によるカウント値が「1」だけ増加されるたびに、そのカウント値により特定される行の画素回路377について選択動作が実行される。より一般的に表記すれば、画素カウンタ374によるカウント値が「k」であるとき、第1の画素駆動用ICチップ群370aに属する第k行目の画素回路377が選択され、これらの画素回路377に対応する有機EL素子10がデータ信号Djに応じた輝度にて発光する。
【0081】
次に、第1の画素駆動用ICチップ群370aに属するp行分のすべての画素回路377について選択動作が完了すると、第1段目の走査用ICチップ33は、クロック信号YSCLに基づいて、第2のローカルクロック信号SCKb1のクロックパルスを出力する。この第2のローカルクロック信号SCKb1は、第2のローカルクロック信号線LCb1を介して第2の画素駆動用ICチップ群370bに供給される。そして、第2の画素駆動用ICチップ群370bに属する各画素駆動用ICチップ37において、第1の画素駆動用ICチップ群370aについて上述したのと同様の選択動作が繰り返される。すなわち、第2の画素駆動用ICチップ群370bに属する画素回路377の各行が水平走査期間ごとに選択され、これらの画素回路377に対応する有機EL素子10がデータ信号Djに応じた輝度にて発光する。
【0082】
一方、第2の画素駆動用ICチップ群370bに属する第p行目の画素回路377について選択動作が終了すると、第1段目の走査用ICチップ33は、第2段目の走査用ICチップ33に供給されるイネーブル信号EO1をHレベルに反転させる。これにより、第2段目の走査用ICチップ33に対応する第1の画素駆動用ICチップ群370a(第3行目の画素駆動用ICチップ37)、および第2の画素駆動用ICチップ群370b(第4行目の画素駆動用ICチップ37)を対象として、上述した選択動作が順次に実行される。以後においても同様に、チップ選択クロック信号YECLとイネーブル信号EOとによって走査用ICチップ33が選択され、この選択された走査用ICチップ33に対応する第1の画素駆動用ICチップ群370a、および第2の画素駆動用ICチップ群370bを対象として同様の選択動作が順次に実行される。より一般的に表記すれば、チップ選択クロック信号YECLとイネーブル信号EOk−1によって第k段目の走査用ICチップ33が選択されると、まず、第1の画素駆動用ICチップ群370a(第(2k−1)行目の画素駆動用ICチップ群)に属するp行分の画素回路377について順次に選択動作が実行される。そして、これが完了すると、第k段目の走査用ICチップ33に対応する第2の画素駆動用ICチップ群370b(第(2k)行目の画素駆動用ICチップ群)に属するp行分の画素回路377について順次に選択動作が実行される。以上の動作の結果、外部装置から供給される画像データXdに応じた画像が表示されることとなる。
【0083】
本実施形態に係る走査用ICチップ33と画素駆動用ICチップ37とによれば、以下の効果が得られる。
(1)各画素回路377を順次に選択するための画素カウンタ374および画素デコーダ371が画素駆動用ICチップ37に設けられ、各画素駆動用ICチップ37は走査制御線群YLkを介して走査用ICチップ33に接続されている。したがって、走査制御線群YLkが画素回路377の各行ごとに設けられる必要はない。この結果、画素回路377の各行ごとに走査線が設けられた従来の構成と比較して、走査制御線群YLkの本数が少なくなり、走査制御線群YLkが占めるスペースが削減される。一方、走査制御線群YLkの本数が少なくなるということは、従来の構成と同じスペースにより幅の広い配線が形成され得ることを意味している。この場合には、配線のインピーダンスが低減されるから、たとえ電気光学装置Dが多数の画素からなる大画面を有する場合であっても、表示品位が良好で高輝度な表示装置が実現される。また、駆動用ICチップを走査用ICチップ33に接続するためのパッドの数が少なくなるから、画素駆動用ICチップ37の大きさが低減される。
(2)テスト信号TSによって各画素回路377のテストが実行されるから、画素駆動用ICチップ37のうち有機EL素子10に接続されるパッド(接続端子)を小さくすることができる。すなわち、画素駆動用ICチップ37のパッドにプローブ針を機械的に接触させて画素回路377のテストを行なう場合には、画素駆動用ICチップ37のパッドをそのプローブ針の接触に十分な大きさとする必要がある。これに対し、本実施形態によれば、テスト信号TSの供給によって画素回路377がテストされるから、画素駆動用ICチップ37のうち有機EL素子10に接続されるべきパッドにはプローブ針を接触させる必要はない。したがって、画素駆動用ICチップ37のパッドをプローブ針の接触に必要な大きさよりも十分に小さくすることができる。これにより画素駆動用ICチップ37のサイズが縮小され、しかも走査用ICチップ33と各画素駆動用ICチップ37とを接続するための配線数が削減されるので、さらなる高解像度が実現される。
【0084】
なお、図5においては、ひとつの走査用ICチップ33が2行分の画素駆動用ICチップ37の制御を担う構成を例示したが、ひとつの走査用ICチップ33に割り当てられる画素駆動用ICチップ37の数はこれに限られない。
【0085】
[カラムデータ変換用ICチップ35の構成]
次に、各カラムデータ変換用ICチップ35の構成を説明する。図2に示されるように、本実施形態においては、複数列(ここでは合計「s」列とする)の画素駆動用ICチップ37ごとにひとつのカラムデータ変換用ICチップ35が設けられている。各カラムデータ変換用ICチップ35は、これらの画素駆動用ICチップ37に含まれる画素回路377に対し、データ線DLjを介してデータ信号Djを供給する。
【0086】
図9に示されるように、各カラムデータ変換用ICチップ35は、イネーブル制御回路351、第1のラッチ回路353、第2のラッチ回路354、D/A変換回路356および基準電流供給回路358を有する。なお、図9においては、第1段目のカラムデータ変換用ICチップ35の構成のみが詳細に図示されているが、第2段目以降のカラムデータ変換用ICチップ35も同じ構成である。
【0087】
各カラムデータ変換用ICチップ35は、データ制御線LXDを介して制御用ICチップ31に接続される。このデータ制御線LXDは、イネーブル信号線LXECL、画像データ信号線LXd、クロック信号線LXCL、基準電流制御線LBP、およびラッチパルス信号線LLPを含む。
【0088】
このうちイネーブル信号線LXECLは、制御用ICチップ31から第1段目のカラムデータ変換用ICチップ35のイネーブル制御回路351に対してイネーブル制御信号XECLを供給するための配線である。イネーブル制御回路351は、イネーブル制御信号XECLに基づいてイネーブル信号ENを生成する。このイネーブル信号ENは、第1のラッチ回路353および基準電流供給回路358の動作の許可または不許可を示す。イネーブル制御回路351によって生成されたイネーブル信号ENは、ANDゲート353a、353bおよび359の入力端子に出力される。
【0089】
各カラムデータ変換用ICチップ35のイネーブル制御回路351は、次段のカラムデータ変換用ICチップ35のイネーブル制御回路351に対してカスケード接続されている。この構成のもと、第2段目以降のカラムデータ変換用ICチップ35のイネーブル制御回路351は、それぞれ前段のカラムデータ変換用ICチップ35のイネーブル制御回路351からイネーブル信号ENを受信し、この信号に基づいてイネーブル信号ENを生成する。
【0090】
第1のラッチ回路353には、ANDゲート353aの出力端子とANDゲート353bの出力端子とが接続されている。このうちANDゲート353aの入力端子には、制御用ICチップ31から画像データ信号線LXdを介して画像データXdが入力される。すなわち、ANDゲート353aは、イネーブル信号ENと画像データXdとの論理積を第1のラッチ回路353に出力する。換言すれば、イネーブル信号ENがHレベルである期間に限って、制御用ICチップ31から出力された画像データXdがANDゲート353aを介して第1のラッチ回路353に供給される。一方、ANDゲート353bの入力端子には、制御用ICチップ31からクロック信号線LXCLを介してクロック信号XCLが入力される。すなわち、ANDゲート353bは、イネーブル信号ENとクロック信号XCLとの論理積を第1のラッチ回路353に出力する。換言すれば、イネーブル信号ENがHレベルである期間に限って、制御用ICチップ31から出力されたクロック信号XCLがANDゲート353bを介して第1のラッチ回路353に供給される。クロック信号XCLはいわゆるドットクロックである。以上の構成のもと、第1のラッチ回路353は、イネーブル信号ENがHレベルである期間において、画像データXdをクロック信XCLに同期して順次に保持する。一方、イネーブル信号ENは、「s」個の画素回路377に対する画像データXdが第1のラッチ回路353に取り込まれた時点でLレベルに反転する。したがって、第1のラッチ回路353には、「s」個の画素回路377に対する画像データXdが取り込まれることとなる。
【0091】
第1のラッチ回路353の出力端子は第2のラッチ回路354の入力端子に接続されている。一方、第2のラッチ回路354の出力端子はD/A変換回路356の入力端子に接続されている。また、第2のラッチ回路354には、制御用ICチップ31からラッチパルス信号線LLPを介してラッチパルス信号LPが入力される。ラッチパルス信号LPは、水平走査期間の開始時点においてHレベルに反転する信号である。第2のラッチ回路354は、第1のラッチ回路353に保持された「s」個の画素回路377の画像データXdをラッチパルス信号LPの立ち上がりにおいて一斉に取り込み、この取り込んだ画像データXdをD/A変換回路356に出力する。すなわち、第1のラッチ回路353と第2のラッチ回路354とによって、シリアル/パラレル変換が実行される。
【0092】
D/A変換回路356は、第2のラッチ回路354から出力された画像データに応じた電流を、「s」本のデータ線に対してデータ信号Djとして出力する回路である。すなわち、D/A変換回路356は、第2のラッチ回路354から出力される画像データXdをアナログ信号たるデータ信号Djに変換し、このデータ信号Djをデータ線DLjに出力する。本実施形態におけるD/A変換回路356は、基準電流供給回路358から供給される基準電流Irに基づいて、画像データXdをデータ信号Djに変換する。
【0093】
この基準電流供給回路358には、図9に示されるように、ANDゲート359の出力端子が接続されている。このANDゲート359の入力端子には、制御用ICチップ31から基準電流制御線LBPを介して基準電流書込信号BPが入力される。ANDゲート359は、イネーブル信号ENと基準電流書込信号BPとの論理積を演算し、その結果を制御パルス信号CPとして出力する。換言すると、イネーブル信号ENがHレベルである期間に限って、制御用ICチップ31から出力された基準電流書込信号BPがANDゲート359を介して制御パルス信号CPとして基準電流供給回路358に供給される。この基準電流書込信号BPは、基準電流供給回路358に対して基準電流Irの生成を指示するための信号である。なお、本実施形態においては、第1のラッチ回路353による画像データXdの取り込み動作の許否と、基準電流供給回路358による基準電流Irの生成動作の許否とが共通のイネーブル信号ENによって制御される。しかしながら、これらの動作の許否が別個の信号によって制御される構成も採用され得る。
【0094】
次に、図10は、各カラムデータ変換用ICチップ35における基準電流供給回路358の構成を示す図である。なお、同図においては第1段目および第2段目のカラムデータ変換用ICチップ35に含まれる基準電流供給回路358のみが図示されているが、他のカラムデータ変換用ICチップ35の基準電流供給回路358も同じ構成である。また、以下では、第1段目のカラムデータ変換用ICチップ35に含まれる基準電流供給回路358を単に「第1段目の基準電流供給回路358」と表記し、第2段目以降の複数のカラムデータ変換用ICチップ35に含まれる基準電流供給回路358の各々を単に「第2段目以降の基準電流供給回路358」と表記する。
【0095】
図10に示されるように、各基準電流供給回路358は、定電流源3581、キャパシタC1、および第1〜第4のスイッチ手段SW1〜SW4を有する。また、各基準電流供給回路358は、トランジスタTsw、T1、T2、T3、Tmを有する。このうちトランジスタTsw、T1、T2、Tmは、それぞれnチャネル型のFET(Field Effect Transistor)である。一方、トランジスタT3はpチャネル型のFETである。
【0096】
第2段目以降の基準電流供給回路358の構成は、第1段目の基準電流供給回路358の構成と同じである。ただし、第2段目以降の基準電流供給回路358と第1段目の基準電流供給回路358とでは、第4のスイッチ手段SW4の接続状態が異なっている。すなわち、第1段目の基準電流供給回路358においては、トランジスタTswのゲート端子と第4のスイッチ手段SW4とに高位側の電源電位(VDD)が印加される。したがって、第1段目の基準電流供給回路358においては、トランジスタTswは常にオン状態となる一方、トランジスタTmのドレイン端子と第1のスイッチ手段SW1の一端とは第4のスイッチ手段SW4を介して常に接続されている。これに対し、第2段目以降の基準電流供給回路358においては、トランジスタTswのゲート端子と第4のスイッチ手段SW4とに低位側の電源電位(接地電位)が印加されている。したがって、第2段目以降の基準電流供給回路358においては、トランジスタTswは常にオフ状態となる一方、トランジスタTmのドレイン端子と第1のスイッチ手段の一端とは常に切断されている。したがって、第2段目以降の基準電流供給回路358において、定電流源3581、トランジスタT1およびトランジスタTmは動作に関与しない。
【0097】
定電流源3581は、一定の電流Ioを生成し、その定電流IoをトランジスタTswのドレイン端子に供給する。このトランジスタTswのソース端子は、トランジスタT1のドレイン端子に接続されている。トランジスタT1はダイオード接続されており、そのソース端子は接地されている。また、トランジスタT1のゲート端子はトランジスタTmのゲート端子に接続されている。したがって、トランジスタT1とトランジスタTmとはカレントミラー回路を構成する。すなわち、トランジスタTmには、トランジスタT1を流れる定電流Ioに応じた参照電流Irefが流れる。トランジスタTmのソース端子は接地されている。
【0098】
トランジスタTmのドレイン端子は、第4のスイッチ手段SW4を介して第1のスイッチ手段SW1の一端に接続されている。第1のスイッチ手段SW1の他端は、第2のスイッチ手段SW2の一端とトランジスタT3のドレイン端子とに接続されている。この第2のスイッチ手段SW2の他端は、トランジスタT3のゲート端子に接続されている。キャパシタC1の一端はトランジスタT3のゲート端子に接続されている。キャパシタC1の他端とトランジスタT3のソース端子とは電源線に接続されている。
【0099】
一方、トランジスタT3のドレイン端子は、第3のスイッチ手段SW3の一端に接続されている。第3のスイッチ手段SW3の他端は、トランジスタT2のドレイン端子に接続されている。トランジスタT2のソース端子は接地されている。
【0100】
また、第1のスイッチ手段SW1および第2のスイッチ手段SW2は、制御パルス信号CP(CP1、CP2、…)に応じてオン状態およびオフ状態のいずれかに切り換えられる。より具体的には、第1および第2のスイッチ手段SW1、SW2の各々は、制御パルス信号CPがHレベルのときにオン状態となり、制御パルス信号CPがLレベルのときにオフ状態となる。
【0101】
また、第3のスイッチ手段SW3は、制御反転パルス信号CSW(CSW1、CSW2、…)に応じてオン状態およびオフ状態のいずれかに切り換えられる。この制御反転パルス信号CSWは、制御パルス信号CPのレベルを反転させたうえで遅延させた信号である。すなわち、遅延回路3586とNORゲート3585とからなるゲート回路に対して制御パルス信号CPが入力され、この出力信号が制御反転パルス信号CSWとして第3のスイッチ手段SW3に供給される。より具体的には、図11に示されるように、制御パルス信号CPがHレベルのとき制御反転パルス信号CSWはLレベルとなる。このとき、第3のスイッチ手段SW3はオフ状態となる。一方、制御パルス信号CPがLレベルに反転してから僅かに遅れた時点で制御反転パルス信号CSWはHレベルとなる。このとき、第3のスイッチ手段SW3はオン状態となる。
【0102】
以上に示された構成のもと、イネーブル信号ENおよび基準電流書込信号BPがともにHレベルになると、制御パルス信号CPはHレベルとなり、第1および第2のスイッチ手段SW1、SW2がともにオン状態となる。このとき、第1段目の電流供給回路358においては、定電流源3581によって生成された定電流Ioに比例した大きさの電流がトランジスタTm、第1および第2のスイッチ手段SW1、SW2を流れ、その電流に応じた電荷がキャパシタC1に蓄えられる。一方、第3のスイッチ手段SW3はオフ状態となっているから、第2のトランジスタT2に電流は流れない。
【0103】
次に、制御パルス信号CPがLレベルに反転すると、第1および第2のスイッチ手段SW1、SW2がオフ状態となり、第3のスイッチ手段SW3がオン状態となる。この結果、トランジスタT3には、キャパシタC1に蓄えられた電荷、すなわちトランジスタT3のゲート電圧に応じた基準電流Ir1が流れる。この基準電流Ir1はトランジスタT2に供給される。
【0104】
一方、第1段目の基準電流供給回路358における第1のスイッチ手段SW1の一端は、基準電流供給線Lrを介して、第2段目以降のすべての基準電流供給回路358における第4のスイッチ手段SW4の一端に接続されている。したがって、第1段目の基準電流供給回路358において第1および第2のスイッチ手段SW1、SW2がオフ状態になると、第2段目以降のすべての基準電流供給回路358に対し、参照電流Irefが基準電流供給線Lrを介して供給される。そして、この基準電流供給線Lrを介して供給された参照電流Irefに応じた電荷が、第2段目以降の各基準電流供給回路358のキャパシタC1に蓄えられることとなる。
【0105】
このように、本実施形態においては、ひとつのカラムデータ変換用ICチップ35の定電流源3581から出力された定電流Ioに比例した参照電流Irefが、他のカラムデータ変換用ICチップ35の基準電流供給回路358に供給される。したがって、すべてのカラムデータ変換用ICチップ35において用いられる基準電流Irの大きさは等しくなる。なお、図10に示したキャパシタC1に代えて、基準電流Irを保持する機能を備えた他の手段(例えばキャパシタC1と等価な機能を備えた不揮発性メモリ)も採用され得る。
【0106】
次に、図12および図13を参照して、D/A変換回路356の具体的な構成を説明する。なお、図12においては第1段目のカラムデータ変換用ICチップ35のD/A変換回路356が図示されているが、その他のカラムデータ変換用ICチップ35のD/A変換回路356も同様の構成である。
【0107】
図12に示されるように、各カラムデータ変換用ICチップ35のD/A変換回路356は、そのカラムデータ変換用ICチップ35に割り当てられたデータ線の本数に相当する「s」個のD/A変換部356aを有する。基準電流供給回路358から出力された電流Ir1は、これら「s」個のD/A変換部356aの各々に供給される。各D/A変換部356aは、ひとつの画素回路377に対応する画像データXdを第2のラッチ回路354から受信する。そして、各D/A変換部356aは、その画像データを電流Ir1に基づいてデータ信号Djに変換し、得られたデータ信号Djをデータ線XLjに出力する。なお、本実施形態においては、画像データXdは6ビットのデータである。
【0108】
次に、図13は、各D/A変換部356aの構成を示す図である。同図に示されるように、D/A変換部356aは、6個のトランジスタTrc1〜Trc6と、6個のトランジスタTs1〜Ts6とを有する。
【0109】
トランジスタTrc1〜Trc6のゲート端子は、基準電流供給回路358におけるトランジスタT2のゲート端子に接続されている。したがって、トランジスタTrc1〜Trc6の各々は、トランジスタT2とともにカレントミラー回路を構成する。この構成により、トランジスタTrc1〜Trc6は、それぞれ所定の電流値を出力する定電流源として機能する。本実施形態においては、トランジスタTrc1〜Trc6の出力電流比(Ia:Ib:Ic:Id:Ie:If)が1:2:4:8:16:32となるように、各トランジスタTrc1〜Trc6のサイズが選定されている。
【0110】
トランジスタTs1〜Ts6のドレイン端子は、それぞれトランジスタTrc1〜Trc6に接続されている。また、トランジスタTs1〜Ts6のソース端子は1本のデータ線XLjに接続されている。一方、第2のラッチ回路354から出力された画像データXdの各ビットは、トランジスタTs1〜Ts6にそれぞれ供給される。具体的には、画像データXdの最下位ビットはトランジスタTs1に供給され、画像データXdの最上位ビットはトランジスタTs6に供給されるといった具合である。この構成により、トランジスタTs1〜Ts6は、第2のラッチ回路354から供給される画像データの各ビットに応じてオン状態またはオフ状態のいずれかに切り換えられる。
【0111】
以上の構成のもと、トランジスタTrc1〜Trc6から出力された電流は、トランジスタTs1〜Ts6の状態に応じて選択的にデータ線XLjに供給される。この結果、画像データXdの内容に応じた電流がデータ信号Djとしてデータ線XLjに流される。上述した各トランジスタTrc1〜Trc6の出力電流比から明らかなように、データ信号Djの電流値は64種類の値を採り得る。したがって、有機EL素子10の輝度は、6ビットの画像データXdに応じて64階調に制御される。
【0112】
[カラムデータ変換用ICチップ35の動作]
次に、以上に示した構成のもとで実行されるデータ信号Djの供給動作について詳述する。上述したように、各画素回路377はひとつのデータ書込期間にわたって順次に選択される。そして、カラムデータ変換用ICチップ35から各画素回路377に対するデータ信号Djの供給は、画素回路377の走査に同期するようにひとつのフレーム(垂直走査期間)にわたって順次に実行される。また、本実施形態においては、図11に示されるように、各基準電流供給回路358におけるキャパシタC1の充電が各データ書込期間の間の期間、すなわち各フレームの一部分の期間(以下「設定期間」という)において順次に実行される。なお、画像の表示は、画素回路377にデータ信号を供給する期間以外の期間において行なわれる。すなわち、画像の表示は、設定期間およびデータ書込期間のいずれにおいても行なわれることがある。
【0113】
まず、設定期間が始まると、第1段目のカラムデータ変換用ICチップ35に供給される基準電流書込信号BPと、イネーブル制御回路351によって生成されるイネーブル信号ENとがともにHレベルに反転する。これにより制御パルス信号CP1がHレベルに遷移すると、第1段目の基準電流供給回路358における第1および第2のスイッチ手段SW1、SW2がオン状態となる。一方、図11に示されるように、制御パルス信号CP1のレベル反転に伴なって、制御反転パルス信号CSW1がLレベルに反転する。したがって、第1段目の基準電流供給回路358における第3のスイッチ手段SW3がオフ状態となる。この結果、定電流源3581から供給される定電流Ioに応じた電荷が、第1段目の基準電流供給回路358のキャパシタC1に蓄えられる。
【0114】
次に、図11に示されるように、制御パルス信号CP1がLレベルに反転する。これにより、第1段目の基準電流供給回路358における第1および第2のスイッチ手段SW1、SW2がオフ状態となる。また、このとき、制御反転パルス信号CSW1がHレベルに反転する。したがって、第1段目の基準電流供給回路358における第3のスイッチ手段がオン状態となる。この結果、第1段目の基準電流供給回路358におけるキャパシタC1の充電が終了する。
【0115】
続いて、第2段目のカラムデータ変換用ICチップ35に供給される基準電流書込信号BPと、そのカラムデータ変換用ICチップ35のイネーブル制御回路351によって生成されるイネーブル信号ENとがともにHレベルに反転する。これにより制御パルス信号CP2がHレベルに反転すると、第2段目の基準電流供給回路358における第1および第2のスイッチ手段SW1、SW2がオン状態となる。また、このとき制御反転パルス信号CSW2がLレベルに反転し、第2段目の基準電流供給回路358における第3のスイッチ手段がオフ状態となる。この結果、第1段目のカラムデータ変換用ICチップ35における定電流Ioに応じた参照電流Irefが基準電流供給線Lrを介して第2段目のカラムデータ変換用ICチップ35に供給される。そして、この参照電流Irefに応じた電荷が第2段目のカラムデータ変換用ICチップ35のキャパシタC1に充電される。
【0116】
次に、図11に示されるように、制御パルス信号CP2がLレベルに反転し、制御反転パルス信号CSW2がHレベルに反転する。これにより、第2段目の基準電流供給回路358における第1および第2のスイッチ手段SW1、SW2がオフ状態となり、第3のスイッチ手段SW3がオン状態となる。この結果、第2段目の基準電流供給回路358におけるキャパシタC1の充電が終了する。
【0117】
その後、他のカラムデータ変換用ICチップ35においても同様の動作が実行される。この結果、設定期間の終了時点においては、第1段目の基準電流供給回路358から供給される参照電流Irefに応じた電荷が、第2段目以降のすべての基準電流供給回路358のキャパシタC1に蓄えられる。すなわち、第1段目の基準電流供給回路358から供給される参照電流Irefが、時分割で各基準電流供給回路358のキャパシタC1に対して順次にコピーされる。なお、本実施形態においてはフレームごとに1回の設定期間が設けられた場合を例示したが、複数のフレームごとに1回の設定期間を設けた構成も採用され得る。あるいは、D/A変換回路356がデータ信号Djを出力する合間の期間(線順次走査の帰線相当期間)に各基準電流供給回路358のキャパシタC1が充電される構成も採用され得る。すなわち、1回の設定期間は、複数のフレームに分散して設けられてもよいし、1フレーム期間内に分散して設けられてもよいが、設定期間におけるキャパシタC1の充電は帰線期間に実行されることが望ましい。
【0118】
一方、設定期間に続くデータ書込期間においては、各行の画素回路377の走査に同期して、カラムデータ変換用ICチップ35によるデータ信号の出力が実行される。すなわち、各カラムデータ変換用ICチップ35においては、基準電流供給回路358のキャパシタC1の電荷に応じた基準電流Ir(Ir1、Ir2、…)を基準値としてデータ信号Djが生成され、このデータ信号Djが現に選択されている画素回路377に対して供給される。画素回路377を走査する動作やこれに伴う画素回路377の動作については上述した通りである。
【0119】
本実施形態に係るカラムデータ変換用ICチップ35によれば、以下の効果が得られる。
(1)本実施形態においては、第1段目の基準電流供給回路358から第2段目以降のすべての基準電流供給回路358に対して参照電流Irefが供給される。そして、各基準電流供給回路358は、この参照電流Irefに応じた基準電流IrをD/A変換回路356に供給する。この構成によれば、すべての基準電流供給回路358における基準電流Irの大きさは同一となる。したがって、各カラムデータ変換用ICチップ35から出力されるデータ信号Djの出力誤差が抑制される。この結果、表示画像のうちカラムデータ変換用ICチップ35の境界に相当する部分に縦スジが発生する不具合が防止される。
(2)本実施形態においては、第1段目のカラムデータ変換用ICチップ35と第2段目以降のカラムデータ変換用ICチップ35とが同じ構成である。したがって、電気光学装置Dの製造に際して、第1段目のカラムデータ変換用ICチップ35と第2段目以降のカラムデータ変換用ICチップ35とが区別される必要はない。したがって、第1段目のカラムデータ変換用ICチップ35から他のカラムデータ変換用ICチップ35に対して参照電流Irefを出力する構成が採用されているとはいえ、従来の電気光学装置と比較して製造コストが大幅に増大することはない。
【0120】
なお、D/A変換回路356や基準電流供給回路358が画素駆動用ICチップ37に設けられた構成としてもよい。この構成によっても上記と同様の効果が得られる。
【0121】
<B:電気光学装置の積層構造および製造方法>
次に、本発明に係る電気光学装置Dの積層構造とその製造方法とを説明する。以下では、それぞれ製造方法が異なる3種類の電気光学装置Dを例示し、その各々について積層構造と製造方法とを説明する。なお、以下では、画素駆動用ICチップ37、制御用ICチップ31、走査用ICチップ33およびカラムデータ変換用ICチップ35の各々を特に区別しない場合には、これらを総称して「ICチップ30」と表記する。
【0122】
[第1の製造方法による積層構造]
まず、図14を参照して、第1の製造方法によって得られる電気光学装置Dの積層構造を説明する。同図に示されるように、電子部品層3は、下地層301、メタル層302、ICチップ30および充填層304を含む。図14に示されたICチップ30は画素駆動用ICチップ37である。
【0123】
下地層301は、支持基板6の一方の面を全体にわたって覆う層であり、例えば酸化シリコン、窒化シリコンまたは酸化窒化シリコンなどの絶縁性材料からなる。この下地層301は、支持基板6から溶出した不純物が画素駆動用ICチップ37などの電子部品に混入するのを防ぐための層である。
【0124】
メタル層302は、下地層301の面上に設けられた層であり、例えば銅(Cu)や金(Au)などの金属によって形成される。このメタル層302は、マウント部302aとアライメントマーク302bとを含む。このうちマウント部302aは、支持基板6に対するICチップ30の密着性を高めるとともに、支持基板6側から入射してICチップ30に向かう光を遮るための層である。したがって、マウント部302aは、ICチップ30が配置されるべき領域と重なるように設けられる。このマウント部302aによって、光の照射に起因したICチップ30の誤動作が防止される。一方、アライメントマーク302bは、ICチップ30と支持基板6との相対的な位置を所期の位置に調整するためのマークである。
【0125】
ICチップ30は、接続端子たる複数のパッドPを有する。各ICチップ30は、パッドPが形成された面(以下「パッド形成面」という)を支持基板6とは反対側に向けた状態でマウント部302a上に配置される。このICチップ30のうちパッド形成面とは反対側の面、すなわち、支持基板6上に実装された段階で支持基板6と対向する面(以下「サブストレート面」という)にはメタル層30aが設けられている。
【0126】
図15は、画素駆動用ICチップ37のパッド形成面を示す平面図である。同図に示されるように、画素駆動用ICチップ37に設けられた複数のパッドPは、大きさが異なる第1パッドP1と第2パッドP2とに区別される。このうち第2パッドP2は、画素駆動用ICチップ37を他のICチップ(制御用ICチップ31、走査用ICチップ33およびカラムデータ変換用ICチップ35)や電源線に接続するための端子である。各第2パッドP2は、画素駆動用ICチップ37の検査に際してプローブ針を機械的に接触させるために十分な大きさとなっている。具体的には、各第2パッドP2の平面形状は、縦方向および横方向の長さがともに70μm(マイクロメートル)〜100μm程度の矩形である。一方、第1パッドP1は、画素駆動用ICチップ37を有機EL素子10に接続するための端子である。各第1パッドP1は第2パッドP2よりも小さい。具体的には、各第1パッドの平面形状は、縦方向および横方向の長さがともに10μm〜30μm程度の矩形である。
【0127】
このように、本実施形態における画素駆動用ICチップ37は、大きさが異なる2種類のパッドPを有する。したがって、すべてのパッドPが第2パッドと同一の大きさである場合と比較して、各ICチップ30におけるパッド形成面の面積を小さくすることができる。特に、画素駆動用ICチップ37はひとつの電気光学装置Dに対して多数設けられるから、各画素駆動用ICチップ37のサイズの低減は電気光学装置D全体のサイズの低減に対して有効に寄与し得る。この効果を得るためには、第1パッドの面積を、第2パッドの面積の1/50〜1/6とすることが望ましい。なお、制御用ICチップ31、走査用ICチップ33およびカラムデータ変換用ICチップ35のパッドは、上述した第2パッドと同様のサイズである。ただし、これらのICチップにおける一部または全部のパッドを、上述した第1パッドと同様のサイズとしてもよい。
【0128】
図14に示されるように、充填層304は、各ICチップ30の間の領域に設けられた層である。すなわち、充填層304は、支持基板6の表面(より具体的には下地層301の表面)とICチップ30のパッド形成面との段差を埋めるように設けられる。この充填層304は、高い放熱性を有する材料によって形成される。具体的には、充填層304は、例えば銅(Cu)、ニッケル(Ni)または錫(Sn)などの金属からなる。これにより、電気光学装置D全体の熱的な均一性が高められ、熱に起因した不具合が解消される。
【0129】
次に、配線形成層2は、第1絶縁層41、第1配線層43、第2絶縁層45、第2配線層47、陽極層49、第3絶縁層50、バンク層52、導電層54、バリア層56および陰極層58を含む。このうち第1絶縁層41、第2絶縁層45および第3絶縁層50は、例えば無機質の珪素を含む材料、または300℃以上の耐熱性を有する有機材料からなる。これらの絶縁層のうち少なくとも第1絶縁層41は、ポリアリールエーテル系樹脂(例えばSiLK)、アリールエーテル系樹脂、芳香族ポリマー、ポリイミド、フッ素添加ポリイミド、フッ素樹脂、ベンゾシクロブテン、ポリフェニレン系樹脂、ポリパラフェニレン系樹脂の中から選択された1または複数の材料からなる。一方、第2絶縁層45および第3絶縁層50は、第1絶縁層41と同様の材料、あるいはTEOS(テトラエチルオキシシラン)/O膜またはスピンオンガラス膜(SOG)と称されるSiO膜からなる。より好ましい態様において、第1絶縁層41および第2絶縁層45は低誘電率の絶縁材料からなる。これによれば、配線間のクロストークが抑制される。
【0130】
第1絶縁層41は、ICチップ30および充填層304が設けられた支持基板6の全面を覆う層である。この第1絶縁層41のうち各ICチップ30のパッドPと重なる部分にはコンタクトホール41aが設けられている。各コンタクトホール41aの開口の大きさは、製造上の誤差(ICチップ30が配置される位置の誤差やコンタクトホール41aが設けられる位置の誤差)が生じた場合であっても各ICチップ30のパッドPがコンタクトホール41aを介して露出するように決定される。上述したように、ICチップ30の第1パッドと第2パッドとは大きさが異なる。したがって、第1パッドに対応するコンタクトホール41aの開口の大きさと、第2パッドに対応するコンタクトホール41aの開口の大きさとは異なる。具体的には、第1パッドP1の縦方向および横方向の長さをともに16μm程度とした場合、このパッドP1に対応するコンタクトホール41aは、開口の縦方向および横方向の長さがともに4μm程度であることが望ましい。一方、第2パッドP2の縦方向および横方向の長さをともに80μm程度とした場合、このパッドP2に対応するコンタクトホール41aは、開口の縦方向および横方向の長さがともに60μm程度であることが望ましい。
【0131】
第1配線層43は、第1絶縁層41の面上に設けられるとともに、コンタクトホール41aを介して各ICチップ30のパッドPと電気的に接続される。第1配線層43は、例えばアルミニウム(Al)やこれを含む合金など導電性が高い金属からなる。この第1配線層43は、陽極配線43aおよび陰極電源線43bを含む。このうち陽極配線43aは陽極層49に接続される。一方、陰極電源線43bは、有機EL素子10の陰極層58に接続される。第1配線層43は、カラムデータ変換用ICチップ35から画素回路377にデータ信号Djを供給するためのデータ線DLや、制御用ICチップ31からカラムデータ変換用ICチップ35にデータ制御信号XD(図9参照)を供給するためのデータ制御線LXDなどを含む。
【0132】
第2絶縁層45は、第1配線層43が設けられた第1絶縁層41の表面を覆うように設けられる。この第2絶縁層45のうち第1配線層43の一部と重なる部分にはコンタクトホール45aが設けられている。一方、第2配線層47は、第2絶縁層45の面上に設けられるとともに、コンタクトホール45aを介して第1配線層43と電気的に導通する。この第2配線層47は、第1配線層43と同様に導電性が高い金属からなる。本実施形態における第2配線層47は、アルミニウムからなる層とチタン(Ti)からなる層とが積層された構造である。この構造によれば、アルムニウムの層がチタンの層によって覆われるから、陽極層49として用いられる酸化物によってアルミニウムの層が酸化される事態が回避される。
【0133】
この第2配線層47は、走査用ICチップ33から画素駆動用ICチップ37に至る走査制御線群YLを含む。さらに、第2配線層47は、制御用ICチップ31から画素駆動用ICチップ37に強制オフ信号Doffを供給するための配線や、制御用ICチップ31から走査用ICチップ33に対して各種の信号(リセット信号RSET、クロック信号YSCLおよびチップ選択クロック信号YECL)を供給するための配線を含む。第2配線層47のうちカラムデータ変換用ICチップ35と画素駆動用ICチップ37とを接続する配線は、第1配線層43のうち走査用ICチップ33と画素駆動用ICチップ37とを接続する配線と直交するように形成される。
【0134】
高位側の電源電位が印加される電源線、および低位側の電源電位(接地電位)が印加される電源線は、第1配線層43と第2配線層47とが適宜に組み合わされることによって形成される。ここで、図16は、電気光学装置Dの構成を示す平面図である。同図におけるXIVA−XIVB線からみた断面図が図14に相当する。図16に示されるように、第1配線層43と第2配線層47とからなる電源線Lは、マトリクス状に並ぶ有機EL素子10の間隙に設けられている。したがって、電源線Lの平面形状は格子状である。
【0135】
陽極層49は、第2配線層47の表面に設けられる。この陽極層49は、陽極部49aと接続中間部49bとを含む。このうち陽極部49aは、後述するEL層13の直下に形成される層である。したがって、陽極部49aは、複数の有機EL素子10に対応する位置に設けられてマトリクス状に並ぶ。一方、接続中間部49bは、陰極層58と第1配線層43とを接続するための層である。この接続中間部49bは、各有機EL素子10の間隙に位置する。具体的には、図16に示されるように、接続中間部49bは、相互に斜め方向に隣接する2つの有機EL素子10の間隙に設けられる。したがって、複数の接続中間部49bはマトリクス状に並ぶこととなる。ただし、接続中間部49bは、有機EL素子10の駆動に用いられる電流値に応じて適宜に省略され得る。
【0136】
この陽極層49は、例えば、酸化インジウムと酸化錫との化合物(ITO:Indium Tin Oxide)や、酸化インジウムと酸化亜鉛との化合物(In−ZnO)、あるいは金(Au)といった仕事関数の大きい導電材料からなる。なお、有機EL素子10から発せられた光は陽極層49とは反対側に出射するから、陽極層49が光を透過する性質を備える必要はない。
【0137】
次に、第3絶縁層50は、第2配線層47と陽極層49とが設けられた第2絶縁層45を覆うように設けられる。この第3絶縁層50は、画素開口部50aと陰極コンタクト部50bとを有する。このうち画素開口部50aは、陽極層49のうち陽極部49aに対応するように開口した部分である。一方、陰極コンタクト部50bは、陽極層49のうち接続中間部49bに対応して開口した部分である。
【0138】
バンク層52は、陽極層49および第2配線層47が形成された第2絶縁層45の表面を覆う層である。このバンク層52は、例えば感光性のポリイミド、アクリル、ポリアミドといった有機樹脂材料からなる。バンク層52は、相互に隣接する有機EL素子10同士を仕切るための層である。したがって、バンク層52は、有機EL素子10に対応するように開口した画素開口部52aを有する。さらに、本実施形態におけるバンク層52は、陰極層58を第2配線層47に導通させるための陰極コンタクト部52bを有する。この陰極コンタクト部52bは、図16に示されるように、接続中間部49bに対応するように開口した部分である。
【0139】
導電層54は、第2配線層47の一部と陰極層58とを接続するための層である。具体的には、導電層54は、バンク層52の表面から、陰極コンタクト部52bと第3絶縁層50の陰極コンタクト部50bとを介して第2配線層47の表面に至る。この導電層54は、アルミニウム合金など導電性の高い金属によって形成される。バリア層56は、導電層54の酸化を防止するための層であり、この導電層54を覆うように設けられる。このバリア層56は、例えば、チタンからなる層と金からなる層とが積層された構造を有する。
【0140】
次に、陰極層58は、有機EL素子10を構成するEL層13の表面上に設けられた層である。この陰極層58は、バリア層56および導電層54を介して第2配線層47と導通する。陰極層58は、有機EL素子10から発せられた光を透過させる性質(透明性)を有する。より望ましい態様において、陰極層58は、仕事関数の低い材料によって形成される。具体的には、陰極層58は、弗化リチウム(LiF)や弗化バリウムなどからなる第1膜と、カルシウム(Ca)からなる第2膜と、金からなる第3膜とが積層された構造を有する。このうち第1膜および第2膜の材料は、周期律表のうち第2族または第3族に属する金属や、その金属を含む合金または化合物のなかから選択されることが望ましい。一方、第3膜は、第1膜や第2膜の抵抗を低減するための膜である。この第3膜の材料としては、Auのほかに、Pt、NiまたはPbが用いられる。また、第3膜は、In、ZnまたはSnを含む酸化物によっても形成され得る。
【0141】
次に、有機EL層1は、EL層13と封止層15とを含む。このうちEL層13は、公知のEL材料からなる。すなわち、EL層13は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層および電子注入層が公知の技術によって積層された構造を有する。このEL層13は、配線形成層2に含まれる陽極層49(陽極部49a)と陰極層58との間に介在するように設けられる。この構成のもと、陽極層49と陰極層58との間に電流が流れると、正孔と電子との再結合によってEL層13から光が発せられる。EL層13の材料としては無機EL材料および有機EL材料のいずれを用いることもできる。なお、有機EL材料には、低分子系材料と高分子材料とがある。
【0142】
封止層15は、EL層13を外部と遮断するための層である。EL層13から発せられた光が外部に出射するように、封止層15は光透過性を有する。この封止層15は、複数の平坦化樹脂層151と複数のバリア層152とが交互に積層された構造を有する。このうち平坦化樹脂層151は、アクリル系やビニル系の樹脂モノマーまたは樹脂オリゴマーを重合硬化させて形成される。また、バリア層152は、AlやSiO、窒化膜などの(金属)酸化物からなる。なお、この封止層15の上方に保護材が貼り付けられた構成としてもよい。あるいは、図14に示された封止層15の代わりに保護材が貼り付けられた構成としてもよい。この保護材としては、例えばガラスや硬質のプラスチックなどからなり光透過性を有する板状(またはフィルム状)の部材が用いられ得る。
【0143】
[第1の製造方法]
次に、図14に示された電気光学装置Dの製造方法を説明する。
まず、図17に示されるように、支持基板6の一方の面上に下地層301が形成される。この下地層301は、例えば、プラズマCVD法により酸化シリコンが堆積されることによって得られる。この下地層301の厚さは100nm(ナノメートル)〜300nm程度である。次に、下地層301の面上にメタル層302が形成される。すなわち、まず、下地層301の全面を覆うように、銅や金などからなる金属膜がスパッタリングによって形成される。そして、フォトリソグラフィ技術を用いたパターニング処理およびエッチング処理が金属膜に施される。これにより、図17に示されるように、マウント部302aとアライメントマーク302bとを含むメタル層302が得られる。
【0144】
次に、図18に示されるように、パッド形成面を支持基板6とは反対側に向けた態勢で各ICチップ30(ここでは画素駆動用ICチップ37)がマウント部302aに配置される。このICチップ30の配置には、マウント精度が±5μm以内である高精度ベアチップマウンタが用いられる。さらに、各ICチップ30と支持基板6との相対的な位置関係は、アライメントマーク302bの観察によって調整される。
【0145】
各ICチップ30には予め以下に示される加工が施されている。すなわち、ダイシングによりICチップ30に分割される前のウェハーには、そのサブストレート面に相当する面に保護テープ(図示略)が貼り付けられる。この保護テープは、紫外線硬化性を有する材料からなる。したがって、マウント部302aに配置された各ICチップ30のパッド形成面には保護テープが貼り付けられている。一方、ウェハーのうち各ICチップ30のパッド形成面に相当する面には研削が施される。この研削により、各ICチップ30は配線形成層2の形成に好適な厚さとされる。具体的には、ICチップ30の厚さは100μm以下(より好適には25μm〜30μm程度)である。さらに、ウェハーは、パッド形成面に相当する面にメタル層30aが形成された後にダイシングされる。なお、他の態様においては、メタル層30aに代えて、ダイボンディングテープが貼り付けられる。
【0146】
次に、図19に示されるように、支持基板6上に配置された各ICチップ30の隙間を埋めるように充填層304が形成される。この充填層304は、ICチップ30をマスクとして用いた電界メッキによって得られる。充填層304は、各ICチップ30よりも薄く形成される。具体的には、充填層304は、ICチップ30よりも0.1μm〜3μmほど薄く形成される。
【0147】
この後、各ICチップ30のサブストレート面に貼り付けられた保護テープが除去される。具体的には、まず、ICチップ30のサブストレート面に紫外線が照射される。これにより、保護テープの接着力が低下する。続いて、ICチップ30のサブストレート面に有機溶剤を塗布することによって保護テープが完全に除去される。
【0148】
次に、図20に示されるように、ICチップ30および充填層304が設けられた支持基板6の全面を覆うように第1絶縁層41が形成される。すなわち、まず、TEOS/Oを用いたプラズマCVD法によって、支持基板6の全面を覆うように絶縁膜が形成される。この絶縁膜の厚さは400nm〜900nm程度である。また、この方法によって形成される絶縁膜の平坦度が配線を形成するために十分でない場合には、CMP(化学的機械研磨)法によって絶縁膜が平坦化される。なお、この絶縁膜は、絶縁材料の塗布および焼成によっても形成され得る。すなわち、シラノール(Si(OH))をアルコールに溶かした溶媒が支持基板6上に塗布され、これが400℃程度の温度でベーキングされることによって絶縁膜が得られる。以上の工程を経ることにより、各ICチップ30は支持基板6上にモールドされる。
【0149】
次に、図20に示されるように、この絶縁膜のうちICチップ30のパッドPに対応する部分が除去されてコンタクトホール41aが形成される。これらのコンタクトホール41aは、フォトリソグラフィ技術を用いたパターニング処理およびエッチング処理によって一括して形成される。以上の工程によって第1絶縁層41が得られる。さらに、コンタクトホール41aを介してパッドPの表面が露出すると、そのパッドPの表面に形成された酸化膜が逆スパッタリングによって除去される。
【0150】
続いて、図21に示されるように、第1絶縁層41の面上に第1配線層43が形成される。すなわち、まず、第1絶縁層41を覆うように金属膜が形成される。この金属膜は、例えば、スパッタリングによってアルミニウム合金が堆積されることによって得られる。金属膜の厚さは300nm〜500nm程度である。この金属膜は、コンタクトホール41aを介してICチップ30のパッドP表面に至る。次いで、フォトリソグラフィ技術を用いたパターニング処理およびエッチング処理が金属膜に施される。これにより、図21に示されるように、陽極配線43aと陰極電源線43bとを含む第1配線層43が得られる。なお、第1配線層43は、インクジェット技術によっても形成され得る。すなわち、金属の微粒子を含むインクがインクジェットヘッドから支持基板6上に吐出され、このインクが熱処理により乾燥させられることによって第1配線層43が得られる。
【0151】
次に、図22に示されるように、第1配線層43が形成された第1絶縁層41の表面を覆うように第2絶縁層45が形成される。この第2絶縁層45は、上述した第1絶縁層41と同様の方法によって形成される。すなわち、まず、プラズマCVD法またはスパッタリングによって絶縁膜が形成される。この絶縁膜の厚さは500nm〜900nm程度である。この絶縁膜の平坦度が陽極の形成のために十分でない場合には、CMP法によって表面が平坦化される。続いて、この絶縁膜のうち第1配線層43の一部と重なる部分にコンタクトホール45aが一括して形成されて第2絶縁層45が得られる。このコンタクトホール45aは、陽極配線43aや陰極電源線43bの一部と重なる部分に形成される。
【0152】
次に、図23に示されるように、第2配線層47となる金属膜701が第2絶縁層45の全面を覆うように形成される。この金属膜701は、例えばスパッタリングや真空蒸着法、あるいは上述したインクジェット法によって形成され得る。金属膜701は、例えば、第2絶縁層45の面上に形成された第1膜と、この第1膜を覆う第2膜とを有する。このうち第1膜は、例えばアルミニウム合金によって300nm〜500nm程度の厚さに形成される。一方、第2膜は、例えばチタンによって50nm〜100nm程度の厚さに形成される。この後、図23に示されるように、金属膜701を覆う陽極材料膜702が形成される。この陽極材料膜702は、例えばスパッタリングによって50nmから150nm程度の厚さに形成される。
【0153】
続いて、フォトリソグラフィ技術を用いたパターニングおよびエッチングによって、陽極材料膜702および金属膜701の一部が選択的に除去される。これにより、図24に示されるように、第2配線層47と陽極層49とが得られる。このうち陽極層49は、EL層13の直下に位置することになる陽極部49aと、有機EL素子10の間隙に位置することになる接続中間部49bとを有する。
【0154】
この後、図25に示されるように、第3絶縁層50が形成される。すなわち、まず、プラズマCVD法によって酸化シリコンが150nm〜300nm程度の厚さに堆積される。そして、この酸化シリコン膜のうち画素開口部50aと陰極コンタクト部50bとに相当する領域がフォトリソグラフィ技術により選択的に除去されることによって、第3絶縁層50が得られる。なお、酸化シリコン膜の選択的な除去に際して、酸化シリコン膜のうち支持基板6の周縁近傍に位置する部分も除去される。
【0155】
次に、図26に示されるように、バンク層52となる樹脂膜705が形成される。具体的には、感光性のポリイミド、アクリル、ポリアミドなどの有機材料を塗布し、この有機材料を加熱により硬化させることによって樹脂膜705が得られる。この樹脂膜705の厚さは1.0μm〜3.5μm程度である。EL層13から発せられてICチップに向かう光が遮られるように、樹脂膜705は、仕上がり状態において不透明である。この後、フォトマスクを用いたパターニング処理および現像処理が樹脂膜705に施され、陰極コンタクト部52bが開口される。この結果、図26に示されるように、陽極層49の接続中間部49bが露出する。また、陰極コンタクト部52bの形成に際して、樹脂膜705のうち支持基板6の周縁近傍に位置する部分も除去される。
【0156】
続いて、図27に示されるように、樹脂膜705をマスクとしたエッチングによって接続中間部49bの一部が除去される。この結果、第2配線層47のバリア層(Ti層)が露出する。この後、図28に示されるように、導電層54となる金属膜707が形成される。この金属膜707は、スパッタリングによってアルミニウムなどの金属が堆積されることにより得られる。金属膜707の厚さは300nm〜500nm程度である。続いて、図28に示されるように、バリア層56となる金属膜708が形成される。この金属膜708は、チタンからなる極薄い膜と、金からなる厚さ5nm〜15nm程度の膜とが積層されたものである。この金属膜708は、例えばスパッタリングによって形成される。続いて、フォトマスクを用いたパターニング処理およびエッチング処理が金属膜707および金属膜708に施される。これにより、図29に示されるように、導電層54とバリア層56とが得られる。なお、この工程の後に、樹脂膜705のうち陰極コンタクト部52b以外の部分を覆うように黒色の無反射化層を設けてもよい。この無反射化層は、光反射率が低い層(すなわち光吸収率が高い層)であり、例えば、CrO、MnO、Mn、NiO、Prなどの酸化物や、カーボン粒子を含有する樹脂材料からなる。
【0157】
続いて、樹脂膜705に対し、導電層54をマスクとした再露光および現像が施される。この結果、図30に示されるように、樹脂膜705のうち陽極部49aの上方に画素部加工部52aが設けられる。そして、樹脂膜705がベークされることによってバンク形状が固定される。以上の工程によってバンク層52が得られる。次いで、バンク層52に対して4弗化メタンを反応ガスとしたプラズマ処理が施されて、その表面に撥液基が導入される。これにより、バンク層52の表面は撥液性を示すこととなる。一方、第3絶縁層50や陽極層49には撥液基が導入されないから、これらの層の表面は親液性を示す。
【0158】
次に、図31に示されるように、バンク層52の画素開口部52a内にEL層13が形成される。EL層13が高分子系材料によって形成される場合には、まず、例えばPEDO(ポリチオフェン)/PSSまたはPAni(ポリアニン)が正孔注入層として塗布される。次いで、この正孔注入層と重なるように、ポリパラフェニレンビニレン(PPV)系、ポリビニルカルバゾール(PVK)系、またはポリフルオレイン系などの発光材料を溶剤に溶かした液が塗布される。上述したように、第3絶縁層50や陽極層49の表面は親液性を示す一方、バンク層52の表面は撥液性を示す。したがって、EL層13の液は、バンク層52の画素開口部52a内に効率よく滞留する。なお、EL層13が高分子系材料によって形成される場合には、その形成に際して、インクジェット法や印刷、スピンコート法などの簡易な方法が用いられる。一方、EL層13が低分子系材料によって形成される場合には、その形成に際して、シャドーマスクを使用した蒸着法または転写法などが利用される。また、バンク層52の画素開口部52aごとに、三原色のいずれかの光を発するEL層13を形成すれば、カラー表示が可能となる。あるいは、白色光を発するEL層13の上方にカラーフィルタを形成してもよい。もちろん、単色のみを発光する構成としてもよい。
【0159】
次に、図32に示されるように、バンク層52およびEL層13の全面を覆うように陰極層58が形成される。すなわち、マルチチャンバー方式(クラスターツール方式)の成膜装置により真空中で連続蒸着が施される。この結果、ごく薄いBaFやLiFなどのアルカリ金属の弗化膜と、約10nm〜20nmのCa膜と、約2nm〜15nmのAu膜とが積層された構造を有する陰極層58が形成される。なお、この陰極層58の形成は、耐熱性の低い有機材料によってEL層13が形成された後に行なわれる。したがって、陰極層58は可能な限り低温な環境にて成膜されることが望ましい。
【0160】
この後、図14に示されたように、平坦化樹脂層151とバリア層152とを含む封止層15が形成される。具体的には、まず、アクリル系やビニル系といった樹脂のモノマーまたはオリゴマーが真空中で噴霧され、陰極層58に対して樹脂によるコーティングが施される。続いて、この樹脂層に対して紫外線が照射される。これによって樹脂層が重合硬化されて、上述した平坦化樹脂層151が得られる。次に、AlやSiOといった金属酸化物の薄膜が各種の成膜法によって平坦化樹脂層151の表面に形成されて、バリア層152が得られる。この成膜には、真空蒸着法やスパッタリング、またはイオンプレーティング法といった各種の成膜法が用いられる。本実施形態においては、この平坦化樹脂層151とバリア層152とが複数回にわたって形成される。この結果、図14に示したように、複数の平坦化樹脂層151と複数のバリア層152とが交互に積層された封止層15が得られる。この後、最上層たるバリア層152の表面に保護材が貼り付けられる。以上の工程により電気光学装置Dが完成する。
【0161】
第1の製造方法によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)電子部品層3、配線形成層2および有機EL層1の計3層を順番に積層することによって電気光学装置Dが得られるので、製造工程の簡素化および製造コストの低減が図られる。しかも、各層が隙間なく積層された構造であるため、非常に薄型(厚さ1mm(ミリメートル)程度)で軽量な電気光学装置が得られる。
(2)有機EL素子10を駆動する画素回路377を含む画素駆動用ICチップ37は電子部品層3に設けられる一方、有機EL素子10は電子部品層3の上方に位置する有機EL層1に設けられている。したがって、有機EL素子10が配置されるべき位置を選定するときに画素回路377を配置すべきスペースを考慮する必要がない。すなわち、画素回路377による制限を受けることなく開口率を向上させることができる。
(3)電子部品層3と有機EL層1との間に位置する配線形成層2に各種の配線が一括して形成されるので、これらの配線を電子部品層3または有機EL層1に含ませた場合と比較して、配線のレイアウト設計の自由度を向上させることができる。
(4)第1絶縁層41のコンタクトホール41aはフォトリソグラフィ技術によって一括して形成され、このコンタクトホール41aを埋めるように第1配線層43が一括して形成される。したがって、ICチップ30の第1パッドP1が縦16μm×横16μm程度の微小なサイズであっても、各第1パッドP1と第1配線層43とは一括して確実に接続される。また、パッドPの数が多くても配線との接続に要する時間は変わらないから、生産性の向上や配線の高密度化が図られる。
【0162】
[第2の製造方法による積層構造]
次に、図33を参照して、第2の製造方法によって得られる電気光学装置Dの積層構造を説明する。同図に示す各部のうち第1の製造方法に係る電気光学装置Dと同様の部分には図14の各部と共通の符号が付されている。電気光学装置Dの平面的な構成は図16に示された通りである。図33に示された電気光学装置Dは、電子部品層3の構造を除いて、図14に示された電気光学装置Dと同様の構成を有する。
【0163】
図33に示されるように、この電気光学装置Dの電子部品層3は、充填層305、遮光層306、下地層307およびICチップ(ここでは画素駆動用ICチップ37)を含む。このうち充填層305は、各ICチップ30の間隙を埋めるように、支持基板6の全面にわたって設けられる。充填層305は、高い放熱性を有する材料によって形成される。これにより、電気光学装置D全体の熱的な均一性が高められ、熱に起因した不具合の発生を抑えることができる。また、充填層305は、線膨張係数がICチップ30と近似する材料によって形成される。したがって、充填層305とICチップ30との線膨張係数の相違に起因した熱応力の発生が抑えられる。具体的には、充填層305は、シリカフィラーを混入した耐熱性の樹脂材料、低融点ガラス、酸化物、または銅などの金属からなる。
【0164】
遮光層306は、ICチップ30が配置される領域を含む支持基板6の全面を覆うように充填層305の面上に設けられる。この遮光層306は、支持基板6側から入射してICチップ30に向かう光を遮るための層であり、例えばアルミニウムや銅などの金属からなる。この遮光層306により、光の照射に起因したICチップ30の誤動作が防止される。なお、充填層306が遮光性の導電材料からなる場合には、この遮光層306は省略され得る。
【0165】
一方、下地層307は、支持基板6の全面を覆うように遮光層306の面上に設けられる。この下地層307は、配線形成層2を形成するための下地となる層であり、例えば酸化シリコンからなる。この下地層307により、充填層305の変形に伴なって発生した応力が緩和される。各ICチップ30は、サブストレート面を支持基板6に向けた態勢で下地層307の面上に配置される。支持基板6または充填層305からICチップ30に対する不純物の侵入は下地層307によって防止される。また、下地層307は、配線形成層2に含まれる配線と遮光層42とを電気的に絶縁させる役割も担っている。
【0166】
[第2の製造方法]
次に、図33に示された電気光学装置Dの製造方法を説明する。
まず、図34に示されるように、基板710の全面にわたって光剥離層712が形成される。この基板710は、光透過性を有する板状の部材であり、例えばガラスなどからなる。一方、光剥離層712は、例えばプラズマCVD法によってアモルファスシリコンが堆積されることにより得られる。
【0167】
続いて、図35に示されるように、この光剥離層712の表面に金属層714が形成される。この金属層714は、例えばスパッタリングなどの方法によってアルミニウムが堆積されることにより得られる。この後、金属層714に対して、フォトマスクを用いたパターニング処理およびエッチング処理が施される。これにより、各ICチップ30の位置を調整するためのアライメントマークが形成される。
【0168】
次に、図35に示されるように、光剥離層712を覆うように樹脂膜716が形成される。この樹脂膜716は、後の工程において第1絶縁層41となる層であり、耐熱性の有機材料からなる。樹脂膜716は、スピンコートや塗布などの方法によって形成される。この段階において、樹脂膜716は半重合状態にあり、接着性を有する。樹脂膜716の厚さは0.1μm〜5μm程度である。
【0169】
次に、図36に示されるように、樹脂膜716の所定の位置に各ICチップ30が配置される。このとき、各ICチップ30は、パッド形成面を基板710側に向けた態勢で樹脂膜716の面上に配置される。したがって、この後の工程におけるパッドPの損傷が防止される。また、各ICチップ30と基板710との相対的な位置関係は、金属層714のアライメントマークを観察することによって調整される。このICチップ30の配置には、マウント精度が±5μm以内の高精度ベアチップマウンタが用いられる。すべてのICチップ30が配置された後、樹脂膜716をベークして完全に重合させる。これにより、樹脂膜716と各ICチップ30との接着性が向上する。
【0170】
次に、図37に示されるように、ICチップ30が配置された基板710の全面を覆う下地層307が形成される。この下地層307は、例えばプラズマCVD法によってSiOが堆積されることにより得られる。下地層307の厚さは100nm〜500nm程度である。続いて、図37に示されるように、下地層307の全面を覆う遮光層306が形成される。この遮光層306は、例えば銅やアルミニウムなどの金属がスパッタリングによって堆積されることにより得られる。
【0171】
さらに、図38に示されるように、各ICチップ30の間隙を埋めるように硬質樹脂が充填される。この硬質樹脂は、例えばシリカフィラーを混入した耐熱性の樹脂材料や低融点ガラスである。続いて、この硬質樹脂を介して、ICチップ30のサブストレート面に支持基板6が貼り付けられる。このとき、ICチップ30は、支持基板6と基板710との間隔を調整するためのスペーサとして用いられる。この後、加熱により硬質樹脂を固化させることによって充填層305が得られる。
【0172】
次に、図38に示されるように、紫外光であるエキシマレーザ光Rが基板710側から照射される。これにより光剥離層712が爆裂する。すなわち、光剥離層712に含まれる水素がガス化し、この層に亀裂が生じる。この状態で、光剥離層712を介して基板710が剥離される。続いて、エッチング液によって金属層714および光剥離層712が除去される。このエッチング液は、金属層714および光剥離層712を溶解させる一方、樹脂膜716には何らの影響も与えない液体である。
【0173】
この後、図39に示されるように、ICチップ30の配置された面が上方に向くように支持基板6の上下を反転させる。これにより、図33に示された電気光学装置Dの電子部品層3が形成される。この製造方法によって得られた電子部品層3においては、各ICチップ30のパッド形成面と下地層307の表面とがほぼ同一の面内に位置する。この後、パターニング処理およびエッチング処理が樹脂膜716に施されて、第1絶縁層41が得られる。以後の製造工程は、図20から図32に示された第1の製造方法と同様である。
【0174】
第2の製造方法によれば以下の効果が得られる、
(1)各ICチップ30の間隙が充填層305によって埋められるので、各ICチップ30の表面に合わせて充填層305を平坦化する必要がない。したがって、製造工程の簡素化が図られる。しかも、第1の製造方法と比較して、ICチップ30を薄くする必要がないから、各ICチップ30の取り扱いが容易となる。したがって、製造工程中にICチップ30の不良が発生する可能性を低減することができる。
(2)各ICチップ30のパッドPを基板710に向けた状態で下地層307や充填層305が形成されるので、これらの層の形成に際してパッドPが損傷することは回避される。したがって、各ICチップ30と第1配線層43との電気的な接続不良が防止される。この結果、電気光学装置Dの特性が高い水準に維持され、しかも歩留まりを向上させることができる。
(3)各ICチップ30は下地層307や充填層305によって固定されるので、各ICチップ30を基板710上に密着させたうえで固定する必要がない。すなわち、各ICチップ30を単に配置するだけで済むので、各ICチップ30のマウントに要する時間が短縮される。
(4)パッドPが露出した電子部品層3に配線形成層2が積層されるので、例えばICチップ30のパッドPと配線形成層2の配線とをフォトグラフィ技術によって一括して接続させることができる。したがって、各ICチップ30のパッドPと配線とを接続するためのバンプなどを設ける必要はない。この結果、製造工程の簡素化や製造時間の短縮化が図られる。
(5)第1絶縁層41となる樹脂膜716が各ICチップ30を接着するための層として用いられるから、絶縁層41とは別個に接着層を設ける方法と比較して製造工程が簡素化される。ただし、第1絶縁層41と別個に接着層を設ける方法も採用され得る。すなわち、図35中の樹脂膜716に代えて、各ICチップを接着するための接着層を設け、基板710の剥離後にこの接着層を除去する方法も採用され得る。この場合には、接着層の除去後に第1絶縁層41が形成される。
【0175】
ところで、高位側または低位側の電源電位が印加される電源線は第1配線層43および第2配線層47が形成される工程とは別個の工程にて形成され得る。例えば、以下に示すように、第2の製造方法のうち各ICチップ30が配置される工程の直前に電源線の形成工程が実行され得る。
【0176】
まず、図36に示されたように各ICチップ30が配置される前に、樹脂膜716の面上に電源線309が形成される。図40においては、後の工程において樹脂膜716上に配置される各ICチップ30の外形が破線で示されている。電源線309は、各ICチップ30が配置されるべき領域以外の領域のうち金属層714のアライメントマークと重ならない位置に形成される。
【0177】
具体的には、まず、アルミニウムや銅といった導電性材料からなる導電層が樹脂膜716の面上に形成される。この導電層は、例えば無電解メッキ、スパッタリングまたはインクジェット技術によって形成され得る。次に、この導電層に対してパターニング処理およびエッチング処理が施されて、図40に示された電源線309が得られる。この後、図36に示された工程と同様に各ICチップ30が樹脂膜716の面上に配置され、次いで、電源線309およびICチップ30を覆うように遮光層306および下地層307が形成される。これ以降の工程は上述した通りである。なお、他の例において、電源線309が形成される工程は、各ICチップ30が樹脂膜716の面上に配置された直後に実行され得る。なお、上述した第1の製造方法や以下に示す第3の製造方法においても、同様の手順により電源線309が形成され得る。
【0178】
図41は、この製造方法によって得られる電気光学装置Dの積層構造を示す図である。同図に示されるように、この電気光学装置Dにおいては、電源線309が下地層307と第1絶縁層41との間に位置する。この電源線309は、第1絶縁層41に設けられたコンタクトホール41aを介して第1配線層43に接続される。
【0179】
[第3の製造方法による積層構造]
次に、図42を参照して、第3の製造方法によって得られる電気光学装置Dの積層構造を説明する。同図に示す各部のうち第1の製造方法に係る電気光学装置Dと同様の部分には図14の各部と共通の符号が付されている。電気光学装置Dの平面的な構成は図16に示された通りである。
【0180】
図42に示されるように、第3の製造方法によって得られる電気光学装置Dにおいては、ICチップ30のパッドPにバンプ(突起電極)308が形成されている。このバンプ308は、例えばインジウム(In)または金(Au)などの金属からなる。バンプ308はバンプ42に接続されている。このバンプ42は、第1絶縁層41に開口するコンタクトホール41aを介して第1配線層43に接続されている。バンプ42は、バンプ308と同様に、例えばインジウムや金などの金属からなる。
【0181】
[第3の製造方法]
次に、図42に示された電気光学装置Dの製造方法を説明する。
まず、図43に示されるように、基板720の全面を覆うように絶縁層722が形成される。この基板720は、光透過性を有する板状の部材であり、例えばガラスなどからなる。一方、絶縁層722は、例えばプラズマCVD法によってSiOが堆積されることによって得られる。さらに、この絶縁層722の平坦度が不十分である場合にはCMP法によって平坦化される。続いて、図43に示されるように、絶縁層722の全面にわたって光剥離層724が形成される。この光剥離層724は、例えばプラズマCVD法によってアモルファスシリコンが堆積されることにより得られる。
【0182】
次に、図44に示されるように、光剥離層724の全面にわたって絶縁膜726が形成される。この絶縁膜726は、プラズマCVD法によってSiOが堆積されることにより得られる。絶縁膜726は、図42に示した第3絶縁層50となる層である。この後、図44に示されるように、陽極層49となる導電膜728が絶縁膜726の面上に形成される。この導電膜728は、例えばITOなど仕事関数の大きい導電材料がスパッタリングによって堆積されることにより得られる。さらに、図44に示されるように、第2配線層47となる金属膜730が導電膜728を覆うように形成される。この金属膜730は、チタンなどからなる層の表面にアルミニウムなどからなる層が積層されることによって得られる。金属膜730の形成には、例えばスパッタリングが用いられる。次いで、図45に示されるように、フォトマスクを用いたパターニング処理およびエッチング処理が導電膜728および金属膜730に施されて、図42に示した陽極層49および第2配線層47が得られる。
【0183】
次に、図46に示されるように第2絶縁層45が形成される。この第2絶縁層45は、SiOなどからなる絶縁層が陽極層49および第2配線層47を覆うように形成された後に、フォトマスクを用いたパターニング処理およびエッチング処理が施されることによって得られる。続いて、図47に示されるように第1配線層43が形成される。この第1配線層43は、スパッタリングによって形成されたアルミニウムなどの金属層に対してパターニング処理およびエッチング処理が施されることによって得られる。
【0184】
この後、図48に示されるように、第1絶縁層41が形成される。すなわち、まず、SiOなどの絶縁膜が第1配線層43を覆うように形成される。そして、この絶縁膜のうちICチップ30のパッドPと対向すべき部分がパターニング処理およびエッチング処理によって除去されて第1絶縁層41が得られる。続いて、図49に示されるように、第1配線層43のうちICチップのバンプ308と対向すべき部分にバンプ42が形成される。このバンプ42は、例えばリフトオフ法によって0.5μmから5μm程度の厚さに形成される。バンプ42は、インジウムや金などの金属からなる。バンプ42がインジウムによって形成される場合には、その表面が金などの金属によって覆われる。これにより、バンプ42の酸化が防止される。
【0185】
一方、各ICチップ30のパッドPにバンプ308が形成される。このバンプ308は、インジウムや金などの金属からなる。バンプ308の厚さは2μm〜10μm程度である。この後、図50に示されるように、各ICチップ30が、そのバンプ308を第1配線層43上のバンプ42に対向させた状態で第1絶縁層41上に配置される。各ICチップの配置には、マウント精度が±5μm以内である高精度ベアチップマウンタが用いられる。続いて、バンプ42およびバンプ308が瞬間的に加熱される。これにより、バンプ42とバンプ308とが接合する。
【0186】
次に、図51に示されるように、各ICチップ30の間隙を埋めるように樹脂材料が充填される。この樹脂材料は、カーボン粒子が含有されており遮光性を有する。この後、図51に示されるように、ICチップ30のサブストレート面に支持基板6が貼り付けられる。さらに、ICチップ30間に充填された樹脂材料が硬化されて充填層305が得られる。
【0187】
続いて、図51に示されるように、紫外光であるエキシマレーザ光Rが基板720側から照射される。これにより光剥離層724が爆裂し、図52に示されるように基板720が光剥離層724を介して剥離される。さらに、絶縁膜726上に残っているアモルファスシリコンがエッチング処理によって除去される。
【0188】
この後、フォトマスクを用いたパターニング処理およびエッチング処理が絶縁膜726に施され、図42に示された第3絶縁層50が得られる。この後の製造工程は、図26から図32に示された第1の製造方法と同様である。
【0189】
第3の製造方法によれば、以下の効果が得られる。
上述した第1および第2の製造方法のように電子部品層3や各配線層および各絶縁層が形成された後に陽極層49が形成されると、これらの層の段差によって陽極層49表面の平坦度が低下する可能性がある。これに対し、第3の製造方法によれば、陽極層49となる導電膜728が他の要素よりも先に平坦な基板720上に形成されるので、陽極層49の表面の平坦度が極めて高い水準に維持される。これにより、有機EL素子10の厚さの均一性が保たれるから、発光輝度が表示面の全域にわたって均一となる。なお、第3の製造方法は、能動素子を含むICチップ30が電気光学装置Dに用いられる場合のほか、低温ポリシリコンなどによって形成された能動素子が電気光学装置Dに用いられる場合にも同様に適用され得る。
【0190】
<C:電子機器>
次に、本発明に係る電子機器について説明する。
[パーソナルコンピュータ]
図53は、本発明に係る電子機器の一例たるパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。同図に示されるように、パーソナルコンピュータ81は、キーボード811を備えた本体部812と、上述した電気光学装置Dを備えた表示部814とを備えている。
【0191】
この構成においては、画像の表示に関わる各種の機能を備えたICチップが電子部品層3に含められ得る。この種のICチップとしては、例えば、表示バッファメモリやCPUを備えたICチップ、あるいはMPEG(Motion Picture Experts Group)やMP3(MPEG Audio Layer−3)などに準拠したデータ伸長機能を備えたICチップなどがある。また、電気光学装置Dの表示面がタッチパネルとして用いられる場合には、その入力に関わる機能を備えたICチップが電子部品層3に含められ得る。
【0192】
[電子書籍]
次に、図54は、本発明に係る電子機器の一例たる電子書籍の構成を示す斜視図である。同図に示されるように、電子書籍83は、本体部830と第1の表示部831と第2の表示部832とを有する。このうち本体部830は、利用者による操作を受け付けるキーボードを備える。第1の表示部831は、上述した電気光学装置D、すなわち有機EL素子10の発光によって画像を表示する電気光学装置Dを備える。一方、第2の表示部832は、複数の画素によって画像を表示する電気光学装置D’を備えている。ただし、第2の表示部832の画素自体は発光しない。具体的には、電気泳動ディスプレイ、反射型LCD(Liquid Crystal Display)、トナーディスプレイ、ツイストボールディスプレイなどの非発光型ディスプレイが第2の表示部832の電気光学装置D’として用いられる。
【0193】
第1の表示部831は、本体部830の周縁にヒンジを介して取り付けられている。したがって、第1の表示部831は、本体部830の周縁を軸として回転し得る。一方、第2の表示部832は、第1の表示部831のうち本体部830とは反対側の周縁にヒンジを介して取り付けられている。したがって、第2の表示部832は、第1の表示部831の周縁を軸として回転し得る。
【0194】
この構成のもと、有機EL素子10を発光させることによって第1の表示部831による表示が行なわれる。一方、第2の表示部832による表示がなされる場合には、第1の表示部831の有機EL素子10がほぼ同一の輝度にて発光する。第1の表示部831から発せられた光は、第2の表示部832の表示面にて反射した後に観察者によって観察される。すなわち、第1の表示部831は、それ自体が表示装置として機能するだけでなく、第2の表示部832によって画像が表示されるときの照明装置(いわゆるフロントライト)としても機能する。この構成によれば、第2の表示部832が非発光型ディスプレイであるにも拘わらず、その表示の明るさを確保するための照明装置を独立に設ける必要がない。この結果、第1の表示部831と第2の表示部832の厚さの合計を約2mm以下とすることが可能となり、紙を用いた書籍よりも薄く軽量であり、なおかつ高機能な電子書籍が実現される。
【0195】
なお、本発明が適用され得る電子機器は、図53および図54に示した機器に限られない。すなわち、この他にも、携帯電話機、ゲーム機、電子ペーパー、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、カーナビゲーション装置、カーステレオ、運転操作パネル、プリンタ、スキャナ、テレビ、ビデオプレーヤ、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサなど、画像を表示する機能を備えた各種の機器に本発明が適用され得る。
【0196】
<D:変形例>
以上に示された形態はあくまでも例示であり、これらの形態に対しては種々の変形が加えられ得る。変形の一例は以下の通りである。
【0197】
(1)画素駆動用ICチップ37、走査用ICチップ33、カラムデータ変換用ICチップ35および制御用ICチップ31がひとつの支持基板6上に配置された構成を例示したが、走査用ICチップ33、カラムデータ変換用ICチップ35および制御用ICチップ31の一部または全部が他の基板に配置された構成としてもよい。また、走査用ICチップ33、カラムデータ変換用ICチップ35および制御用ICチップ31の一部または全部がひとつのICチップとして構成されていてもよい。
【0198】
(2)電子機器の一例たるパーソナルコンピュータについて示したように、本発明を各種の電子機器に適用することにより、システム化および集積化された素子基板やパッケージが実現される。すなわち、この素子基板においては、各種の能動素子や受動素子を有する電子部品層が、各電子部品の接続端子に接続された配線を有する配線形成層によって封止される。電子部品層に含まれる能動素子の一例としては、各種の機能を実現するためのICチップ(CMOS型やバイポーラ型)、メモリまたは化合物半導体といった各種の部品がある。一方、電子部品層に含まれる受動素子の一例としては、抵抗、コンデンサまたはインダクタンスといった各種のチップ部品がある。この素子基板によれば、種々の電子部品がシステム化および集積化されているので、電子機器の小型化、軽量化および高性能化が図られる。
【0199】
(3)EL素子を用いた装置以外の電気光学装置にも本発明は適用され得る。すなわち、電気的作用を光学的作用に変換する電気光学素子を備えた装置であれば本発明は適用される。この種の電気光学装置としては、液晶を用いた液晶表示装置、着色された液体と当該液体に分散された白色の粒子とを含むマイクロカプセルを用いた電気泳動表示装置、極性が相違する領域ごとに異なる色に塗り分けられたツイストボールを用いたツイストボールディスプレイ、黒色トナーを用いたトナーディスプレイ、蛍光体を用いたフィールドエミッションディスプレイ、LED(Light Emitting Diode)を用いたLEDディスプレイ、ヘリウムやネオンなどの高圧ガスを用いたプラズマディスプレイパネル(PDP)などがある。
【0200】
また、本発明に係る電気光学装置は画像を表示するための装置に限られない。例えば、有機EL、LEDまたはフィールドエミッション素子(FED)を用いた画像形成装置や、電子写真装置の光学エンジン部分にも本発明が適用され得る。この種の装置においては、画像データに応じた光が感光ドラムなどの感光体に照射され、これにより形成された潜像にトナーが吸着される。そして、このトナーが用紙などの記録材に転写される。本発明に係る電気光学装置は、画像データに応じた光を感光体に照射するための装置にも適用され得る。すなわち、この場合の電気光学装置は、各々が感光体に光を照射する発光素子(電気光学素子)と、各発光素子を個別に駆動する駆動回路とを備える。より望ましい態様において、A4サイズやA3サイズといった各種の記録材の幅に合わせてライン露光が可能な構成が採用される。本発明に係る電気光学装置によれば、高性能で薄型の印刷装置や複合機が実現され得る。
【0201】
さらに、照射光量に応じた電流または電圧を出力するCCD(Charge CoupledDevice)などの電気光学素子を用いた電気光学装置にも本発明は適用され得る。この電気光学装置は、例えばデジタルカメラにおける光センサアレイ装置(撮像装置)として使用される。この種の光センサアレイ装置は、上記実施形態に係る電気光学装置Dの有機EL素子10に代えてCCDを設けるとともに、CCDから出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換回路をD/A変換回路356の代わりに設けることによって実現される。また、他の態様においては、表示装置として用いられる電気光学装置と光センサアレイ装置として用いられる電気光学装置とが一体に組み合わされる。この装置によれば、光センサアレイ装置によって検出された周囲の明るさに応じて、表示装置による発光輝度が自動的に調整され得る。
【0202】
また、電気光学素子以外の素子を備えた装置にも本発明は適用され得る。すなわち、各々が平面内の異なる位置に配置された(例えばマトリクス状に配置された)複数の被駆動素子と、各被駆動素子を駆動するための単位回路とを備えた素子駆動装置にも本発明は適用され得る。例えば、本発明に係る電気光学装置の電気光学素子(例えば上述した光センサアレイのCCD)に代えて、圧力や静電気を検出する素子を被駆動素子として用いれば、利用者による操作を検出する装置が実現される。この素子駆動装置は、各種の電子機器において、例えばタッチパネルや薄型キーボードなどの入力装置として利用され得る。
【0203】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、電気光学素子などの被駆動素子を駆動する回路において能動素子の特性のバラツキが抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る電気光学装置の構成を示す斜視図である。
【図2】電子部品層の構成を示す平面図である。
【図3】画素駆動用ICチップと有機EL素子との対応関係を示す図である。
【図4】画素駆動用ICチップの構成を示すブロック図である。
【図5】走査用ICチップと画素駆動用ICチップとの関係を示すブロック図である。
【図6】走査用ICチップの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図7】画素回路の構成を示す回路図である。
【図8】画素回路の走査を説明するためのタイミングチャートである。
【図9】カラムデータ変換用ICチップの構成を示すブロック図である。
【図10】基準電流供給回路の構成を示す回路図である。
【図11】設定期間における動作を示すタイミングチャートである。
【図12】D/A変換回路の構成を示すブロック図である。
【図13】D/A変換部の構成を示す回路図である。
【図14】第1の製造方法によって得られる電気光学装置の構成を示す断面図である。
【図15】画素駆動用ICチップのパッド形成面の構成を示す図である。
【図16】電気光学装置の構成を示す平面図である。
【図17】第1の製造方法のうち下地層およびメタル層が形成される工程を示す図である。
【図18】同方法のうちICチップが配置される工程を示す図である。
【図19】同方法のうち充填層が形成される工程を示す図である。
【図20】同方法のうち第1絶縁層が形成される工程を示す図である。
【図21】同方法のうち第1配線層が形成される工程を示す図である。
【図22】同方法のうち第2絶縁層が形成される工程を示す図である。
【図23】同方法のうち金属膜および陽極材料膜が形成される工程を示す図である。
【図24】同方法のうち第2配線層および陽極層が形成される工程を示す図である。
【図25】同方法のうち第3絶縁層が形成される工程を示す図である。
【図26】同方法のうち樹脂層が形成される工程を示す図である。
【図27】同方法のうち陽極層の一部が除去される工程を示す図である。
【図28】同方法のうち導電層およびバリア層が形成される工程を示す図である。
【図29】同方法のうち導電層およびバリア層が形成される工程を示す図である。
【図30】同方法のうちバンク層が形成される工程を示す図である。
【図31】同方法のうちEL層が形成される工程を示す図である。
【図32】同方法のうち陰極層が形成される工程を示す図である。
【図33】第2の製造方法によって得られる電気光学装置の構成を示す断面図である。
【図34】同方法のうち基板上に光剥離層が形成される工程を示す図である。
【図35】同方法のうち金属層および接着層が形成される工程を示す図である。
【図36】同方法のうちICチップが配置される工程を示す図である。
【図37】同方法のうち下地層および遮光層が形成される工程を示す図である。
【図38】同方法のうち支持基板が貼り付けられる工程を示す図である。
【図39】同方法において基板が剥離された状態を示す図である。
【図40】同方法の他の例のうち電源線が形成される工程を示す図である。
【図41】同方法の他の例によって得られる電気光学装置の構成を示す断面図である。
【図42】第3の製造方法によって得られる電気光学装置の構成を示す断面図である。
【図43】同方法のうち光剥離層が形成される工程を示す図である。
【図44】同方法のうち絶縁層および導電層が形成される工程を示す図である。
【図45】同方法のうち第2配線層および陽極層が形成される工程を示す図である。
【図46】同方法のうち第2絶縁層が形成される工程を示す図である。
【図47】同方法のうち第1配線層が形成される工程を示す図である。
【図48】同方法のうち第1絶縁層が形成される工程を示す図である。
【図49】同方法のうちバンプが形成される工程を示す図である。
【図50】同方法のうちICチップが配置される工程を示す図である。
【図51】同方法のうち支持基板が貼り付けられる工程を示す図である。
【図52】同方法において基板が剥離された状態を示す図である。
【図53】電子機器の一例たるパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
【図54】電子機器の一例たる電子書籍の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
D……電気光学装置、1……有機EL層(素子層)、10……有機EL素子(電気光学素子、被駆動素子)、13……EL層、15……封止層、2……配線形成層、3……電子部品層、30……ICチップ、31……制御用ICチップ、33……走査用ICチップ(選択用ICチップ)、35……カラムデータ変換用ICチップ(データ供給用ICチップ)、37……画素駆動用ICチップ(素子駆動用ICチップ)、371……画素デコーダ、374……画素カウンタ、377……画素回路(単位回路)、C0……キャパシタ、301,307……下地層、302……メタル層、302a……マウント部、302b……アライメントマーク、304,305……充填層、306……遮光層、42,308……バンプ、6……支持基板、41……第1絶縁層、43……第1配線層、45……第2絶縁層、47……第2配線層、49……陽極層、50……第3絶縁層、52……バンク層、54……導電層、56……バリア層、58……陰極層、701,707,708,730……金属膜、702……陽極材料膜、705……樹脂膜、710,720……基板、712,724……光剥離層、716……樹脂膜、726……絶縁膜、P1……第1パッド(第1の接続端子)、P2……第2パッド(第2の接続端子)、YLk……走査制御線群、LXD……データ制御線。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an element driving device for driving a plurality of driven elements and a method for manufacturing the same, and more particularly, to an electro-optical device using an electro-optical element for converting an electric action into an optical action as a driven element, and a method for manufacturing the same. About. Further, the present invention relates to an element substrate suitable for an element driving device and an electro-optical device, and an electronic apparatus including the electro-optical device and the element driving device.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art As a display device of various electronic devices such as a mobile phone and a PDA (Personal Digital Assistant), a device using an electro-optical element that converts an electric action into an optical action has been proposed. Typical examples of this type of display device include an organic EL display device using organic EL as an electro-optical element and a liquid crystal display device using liquid crystal as an electro-optical element.
[0003]
These display devices include a pixel circuit for each pixel that is the minimum unit of display. This pixel circuit is a circuit for controlling a current or a voltage supplied to the electro-optical element. Each pixel circuit includes a driving element formed on a silicon substrate as disclosed in Patent Document 1.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-146577 (paragraphs 0013 and 0014)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In order to improve display quality in this type of display device, it is desirable that the electrical characteristics of the pixel circuit be uniform over all pixels. However, low-temperature polysilicon tends to have variations in characteristics upon recrystallization, and crystal defects may occur. For this reason, in a display device using a thin film transistor made of low-temperature polysilicon, it has been extremely difficult to make the electrical characteristics of the pixel circuit uniform over all pixels. In particular, when the number of pixels is increased due to higher definition and a larger screen of a display image, there is a higher possibility that variations in the characteristics of each pixel circuit will occur, so that the problem of deterioration in display quality becomes even more remarkable.
[0006]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to suppress variations in the characteristics of active elements in a circuit that drives a driven element such as an electro-optical element, thereby improving the performance and performance of the circuit. It is to improve the function and the degree of integration.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, an electro-optical device according to the present invention includes a substrate, a plurality of electro-optical elements, and a plurality of unit circuits for driving the electro-optical elements, and an element driving device provided with a connection terminal. And a wiring forming layer including wiring for connecting each unit circuit included in the element driving IC chip and an electro-optical element corresponding to the unit circuit, and the element driving IC chip is provided on the substrate. An IC chip is disposed with the surface on which the connection terminals are formed facing upward, the wiring forming layer is formed on the element driving IC chip, and the plurality of electro-optical elements are disposed on the wiring forming layer. It is characterized by being formed in.
In this configuration, a plurality of unit circuits for driving the electro-optical element are arranged as an IC chip. The active element included in the IC chip has less variation in characteristics as compared with a thin film transistor made of low-temperature polysilicon or the like. Therefore, even if the number of pixels is increased due to higher definition and a larger screen of a display image, the possibility of variations in the characteristics of unit circuits for driving the electro-optical elements is suppressed, thereby reducing the electro-optical characteristics. The yield of the device is increased. Moreover, since the active elements included in the IC chip are driven at a lower voltage than the thin film transistors made of low-temperature polysilicon or the like, the power consumption of the electro-optical device can be reduced.
[0008]
Note that the electro-optical element according to the present invention converts an electrical action such as current supply or voltage application into an optical action such as a change in luminance or transmittance, or converts an optical action into an electrical action. Convert. Typical examples of such an electro-optical element include an organic EL element that emits light at a luminance corresponding to a current supplied from a unit circuit, and an alignment direction (that is, light transmission) according to a voltage applied by the unit circuit. Liquid crystal whose ratio changes. However, the present invention can be applied to devices using other electro-optical elements.
In a preferred embodiment, each of the plurality of electro-optical elements is arranged at a different position in a plane. For example, a plurality of electro-optical elements are arranged in a matrix in a row direction and a column direction.
[0009]
In a more preferred aspect, the electronic component layer includes a plurality of element driving IC chips each including a plurality of unit circuits, and the wiring forming layer includes a plurality of unit driving circuits included in each of the element driving IC chips. Wiring for connecting to an electro-optical element corresponding to the unit circuit is provided.
[0010]
In a further preferred aspect, the electronic component layer includes a selection IC chip for selecting an IC chip to execute the driving of the electro-optical element among the plurality of element driving IC chips. In this configuration, the selecting IC chip is connected to each element driving IC chip via the wiring included in the wiring forming layer. Therefore, the operation of selecting the element driving IC chip can be stabilized as compared with the configuration in which the circuit for selecting the element driving IC chip is formed by a thin film transistor. Therefore, the yield of the electro-optical device is increased, and the power consumption is reduced.
[0011]
In another aspect, the electronic component layer includes a data supply IC chip that outputs a data signal indicating a current to be supplied to the electro-optical element or a voltage to be applied to a unit circuit of the IC chip for driving each element. The supply IC chip is connected to each element driving IC chip via a wiring included in the wiring forming layer. According to this configuration as well, the operation of supplying the data signal to the element driving IC chip can be stabilized and the speed can be increased as compared with the configuration in which the circuit that outputs the data signal to the unit circuit is formed by a thin film transistor. Therefore, the yield of the electro-optical device is increased and the power consumption is reduced.
[0012]
In still another aspect, the electronic component layer includes an IC chip for selecting an IC chip to execute driving of the electro-optical element among a plurality of IC chips for driving the element, and a current or a current to be supplied to each electro-optical element. A data supply IC chip for outputting a data signal indicating a voltage to be applied to a unit circuit of each element driving IC chip, and a control IC chip for controlling operations of the selection IC chip and the data supply IC chip. The selection IC chip and the data supply IC chip are connected to each element driving IC chip through a wiring included in the wiring formation layer, and the control IC chip is selected through a wiring included in the wiring formation layer. It is connected to the IC chip and the data supply IC chip. This configuration also increases the yield of the electro-optical device and reduces power consumption.
[0013]
In a preferred aspect of the present invention, each of the plurality of element driving IC chips is arranged at a position facing a plurality of electro-optical elements corresponding to a plurality of unit circuits included in the element driving IC chip. According to this configuration, the mode of the electro-optical element can be selected irrespective of the arrangement position of the element driving IC chip. For example, using the same type of element driving IC chip, electro-optical elements having different arrangement pitches can be used. Can be driven.
[0014]
In a preferred aspect, the electro-optical device according to the present invention includes a light-blocking layer that is provided on a side opposite to the wiring forming layer when viewed from the plurality of element driving IC chips and blocks light. According to this aspect, light incident from the opposite side of the wiring forming layer as viewed from the electronic component layer is blocked by the light shielding layer. Therefore, malfunction of the element driving IC chip due to light irradiation is prevented.
[0015]
In still another aspect, an electro-optical device according to the present invention includes a filling layer filled between each element driving IC chip. According to this configuration, the surface of the electronic component layer facing the wiring forming layer is flattened or reinforced by the filling layer. Therefore, disconnection or short circuit of the wiring included in the wiring forming layer is prevented, and a wiring having good characteristics is formed by a simple process. In a more preferred embodiment, the filling layer is formed of a material having a thermal expansion coefficient similar to that of the element driving IC chip. According to this aspect, generation of thermal stress due to a difference in thermal expansion coefficient between the element driving IC chip and the filling layer can be suppressed. Further, the filling layer is formed of a material having excellent heat dissipation. According to this aspect, since the thermal uniformity of the entire electro-optical device is enhanced, the occurrence of a problem due to heat is suppressed.
[0016]
An element driving IC chip provided on a terminal forming surface of the element driving IC chip facing the wiring forming layer and connected to the electro-optical element; and a power supply provided on the terminal forming surface. In the aspect having the second connection terminal connected to the wire, preferably, the area of a surface parallel to the terminal formation surface of the first connection terminal is equal to the terminal formation surface of the second connection terminal. 1/6 or less of the area of the plane parallel to. According to this aspect, the operation of the element driving IC chip is inspected by bringing the probe needle into contact with the second connection terminal. On the other hand, since the first connection terminal is less than 1/6 of the area of the second connection terminal, the element driving IC is smaller than when all the connection terminals are the same size as the first connection terminal. The area of the terminal formation surface of the chip is reduced. Therefore, more element driving IC chips can be arranged for one electro-optical device. Note that, specifically, the planar shape of the second connection terminal is a rectangle of about 100 μm to 70 μm in length and width, and the planar shape of the first connection terminal is a rectangle of about 30 μm to 10 μm in length. You. In a more preferred aspect, an area of a surface of the first connection terminal parallel to the terminal formation surface is 1/50 or more of an area of a surface of the second connection terminal parallel to the terminal formation surface.
[0017]
Further, an electronic apparatus according to the present invention includes the electro-optical device according to each of the above-described embodiments. In this electronic device, variations in characteristics of a unit circuit for driving the electro-optical element can be suppressed. In particular, in an electronic apparatus using an electro-optical device as a display device, the display quality is maintained at a high level.
[0018]
More preferably, the electronic apparatus includes a first display unit having a light-emitting electro-optical device and a second display unit having a non-light-emitting electro-optical device. Among them, the light-emitting electro-optical device has an electro-optical element that emits light itself. A typical example of a light-emitting electro-optical device is an organic EL display device using an organic EL element that emits light at a luminance corresponding to a supplied current as an electro-optical element. On the other hand, a non-light-emitting electro-optical device has an electro-optical element that does not emit light by itself. A typical example of a non-emission type electro-optical device is a liquid crystal display device using a liquid crystal whose transmittance changes according to an applied voltage as an electro-optical element. In this electronic apparatus, light emitted from a light-emitting electro-optical device reaches a non-light-emitting electro-optical device and is used for image display. Therefore, it is not necessary to separately provide a lighting device in order to ensure the visibility of display by the non-light-emitting electro-optical device. Alternatively, even if an illumination device is provided, the amount of light emitted by the illumination device is reduced. In a preferred aspect of the electronic apparatus, the first display unit and the second display unit are movably connected to each other such that the display surfaces of the respective electro-optical devices are positioned at a specific angle. . According to this aspect, the relative positional relationship between the first display unit and the second display unit is adjusted such that the light emitted from the first display unit efficiently reaches the second display unit. You.
[0019]
The device to which the present invention is applied is not limited to an electro-optical device having an electro-optical element. That is, the present invention is applied to various devices including a plurality of driven elements, and includes a substrate, a plurality of driven elements, a plurality of unit circuits for driving the driven elements, and a connection terminal is provided. An element driving IC chip; and a wiring forming layer including wiring for connecting each unit circuit included in the element driving IC chip and a driven element corresponding to the unit circuit. A driving IC chip is disposed with the surface on which the connection terminals are formed facing upward, the wiring forming layer is formed on the element driving IC chip, and the plurality of driven elements are connected to the wiring forming layer. Characterized in that it is formed on With this element driving device, effects similar to those of the electro-optical device according to the present invention can be obtained.
[0021]
The electro-optical device according to the present invention is obtained by the first to third manufacturing methods described below.
That is, in the first manufacturing method, an element driving IC chip having a plurality of unit circuits each driving an electro-optical element is arranged such that a terminal forming surface having a connection terminal faces one side, Forming an electronic component layer including the driving IC chip; and forming, on the surface of the electronic component layer to which the connection terminal of the element driving IC chip is directed, each unit circuit included in the element driving IC chip and the corresponding unit. A step of forming a wiring forming layer including wiring connecting the electro-optical element corresponding to the circuit; and a step of forming an element layer including a plurality of electro-optical elements on the side opposite to the electronic component layer as viewed from the wiring forming layer. Having. According to the electro-optical device obtained by this method, variation in characteristics of a unit circuit for driving the electro-optical element can be suppressed.
[0022]
In a second manufacturing method, an element driving IC chip having a plurality of unit circuits for driving the plurality of electro-optical devices is provided on one surface of the substrate, and a terminal forming surface having connection terminals is provided on the surface of the substrate. A step of forming an electronic component layer including the element driving IC chip by arranging the substrate so as to face the flat surface, a step of peeling the substrate from the electronic component layer, Forming, on the separated surface, a wiring forming layer including wiring for connecting each unit circuit included in the element driving IC chip and an electro-optical element corresponding to the unit circuit; Forming an element layer including the plurality of electro-optical elements on a side opposite to the electronic component layer as viewed from a layer.
According to this manufacturing method, the terminal forming surfaces of the element driving IC chip are aligned in the same plane by the substrate. In other words, the surface of the electronic component layer that should face the wiring formation surface is planarized. Therefore, formation of the wiring forming layer is facilitated, and disconnection or short circuit of the wiring is effectively prevented. For example, the uniformity of the film thickness of the wiring layers constituting the wiring forming layer is improved, and errors relating to the shapes of these wiring layers are reduced. Thereby, the yield of the electro-optical device is improved. Moreover, since the element driving IC chip is arranged with the terminal forming surface facing the substrate, damage to the connection terminals in the subsequent steps is avoided.
[0023]
In a preferred embodiment of the second manufacturing method, a step of forming a release layer on one surface of the substrate is performed prior to the step of forming the electronic component layer, and in the step of forming the electronic component layer, While the electronic component layer is formed on the opposite side of the substrate when viewed from the viewpoint, in the step of separating the substrate, the substrate is separated from the electronic component layer with the separation layer as a boundary. According to this aspect, the substrate is easily peeled off via the peeling layer.
In a more preferred embodiment, the substrate is separated by applying separation energy to the separation layer. Specifically, release energy is applied to the release layer by irradiation of electromagnetic waves such as light or electromagnetic induction. According to this aspect, since the separation energy is reliably and quickly applied to the separation layer, the productivity and the yield of the electro-optical device are improved. In addition, when a member that transmits peel energy is used as the substrate on which the peel layer is formed, the peel energy can be given to the peel layer through the substrate.
[0024]
In a preferred aspect of the second manufacturing method, a step of forming an adhesive layer on one surface of the substrate is performed prior to the step of forming the electronic component layer, and in the step of forming the electronic component layer, The terminal forming surface of the element driving IC chip is bonded to the bonding layer. According to this aspect, since the impact and stress when the element driving IC chip is arranged on the substrate are reduced by the adhesive layer, a defect may occur in the element driving IC chip in the manufacturing process of the electro-optical device. Is prevented.
When the adhesive layer is removed prior to the formation of the wiring forming layer in this embodiment, the adhesive layer is exposed to gas, liquid, or light that does not affect the connection terminals of the element driving IC chip. Desirably, it is formed of a material that can be removed. This avoids damage to the connection terminals of the element driving IC chip during the manufacturing process, so that the connection terminals and the wiring of the wiring formation layer are reliably conducted.
However, in another embodiment, the adhesive layer is used as a base of the wiring forming layer without being removed. That is, in this embodiment, while the adhesive layer is formed of an insulating material, the wiring forming layer is formed on the surface of the adhesive layer covering the electronic component layer in the step of forming the wiring forming layer. When an insulating layer is formed independently between each IC chip of the electronic component layer and each wiring of the wiring forming layer, each IC chip sinks into the insulating layer or the adhesive protrudes from the side of the IC chip. This may impair the flatness of the wiring formation layer. According to this aspect, since the wiring forming layer is formed on the surface of the adhesive layer covering the electronic component layer, this problem is solved. Further, since the step of independently forming the insulating layer of the wiring forming layer is omitted, the manufacturing process can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.
[0025]
On the other hand, a third manufacturing method is a method of manufacturing an electro-optical device having a plurality of electro-optical elements, wherein an electrode for supplying a current to the electro-optical elements or applying a voltage to one of the substrates is provided. Forming a wiring formation layer including wiring for connecting the electrode and each of a plurality of unit circuits for driving the electro-optical element on the electrode; and forming the wiring on the electrode; and Disposing an element driving IC chip having a plurality of unit circuits for driving the device, forming an electronic component layer including the IC chip on the wiring forming layer, and separating the substrate from the electrode; Forming the electro-optical element in contact with the electrode on the side opposite to the electronic component layer with respect to the wiring forming layer to form an element layer including a plurality of electro-optical elements after the peeling step. Have.
In this manufacturing method, since the electrode is formed on the substrate, the surface of the electrode is flat without being affected by the wiring forming layer and the electronic component layer. Therefore, the characteristics of the electro-optical element provided to be in contact with the electrode are made uniform.
[0026]
In a preferred embodiment of the third manufacturing method, a step of forming a release layer on one surface of the substrate is performed prior to the step of forming the electronic component layer, and the step of forming the wiring formation layer includes the steps of: While the wiring formation layer is formed on the opposite side of the substrate, the substrate is separated from the wiring formation layer at the separation layer in the step of separating the substrate. According to this aspect, the substrate is reliably and easily peeled off via the peeling layer.
[0027]
In a preferred embodiment of the second or third manufacturing method, a step of fixing the support substrate to the electronic component layer is performed before the step of peeling the substrate. According to this aspect, since the electronic component layer is supported by the support substrate, handling in the manufacturing process becomes easy.
[0028]
Further, in another aspect according to the second or third manufacturing method, the step of forming the wiring forming layer includes forming a wiring for connecting the unit circuit and the electro-optical element, and covering the wiring. And a step of forming an electrode portion in the opening of the insulating layer, and a step of forming an electronic part layer in the step of forming an electronic component layer. The protruding electrode provided on the connection terminal of the chip is joined to the electrode portion. According to this aspect, in the step of arranging the element driving IC chip in the wiring forming layer, the connection terminals and the wiring are reliably and easily conducted.
[0029]
Further, in the above-described preferred embodiments of the first to third manufacturing methods, the step of forming the electronic component layer includes the steps of: arranging a plurality of element driving IC chips each including a plurality of unit circuits; Forming a filling layer between the driving IC chips. According to this aspect, since each element driving IC chip is fixed by the filling layer, in the step of arranging the element driving IC chips, each IC chip is simply arranged without being bonded on the substrate. However, it is possible to prevent the IC chip from deviating from an intended position. Therefore, the arrangement of each IC chip can be performed in a very short time. In a more preferred embodiment, the filling layer is formed of a material having a thermal expansion coefficient similar to that of each IC chip, or a material having excellent heat dissipation.
[0030]
In another aspect, the step of forming the electronic component layer includes a step of forming a base layer between the plurality of element driving IC chips and the filling layer. According to this aspect, since the underlying layer is interposed between each IC chip and the filling layer, even if stress occurs in the electronic component layer due to deformation of the filling layer or the like, distortion due to the stress does not occur. Alleviated by the underlayer. Therefore, a wiring formation layer is formed on a flat surface without distortion. When a light-shielding layer is provided with a conductive material as described later, the underlying layer also plays a role of electrically insulating the wiring formation layer and the light-shielding layer.
[0031]
In still another aspect, the step of forming the electronic component layer includes the step of forming a light-blocking layer that blocks light on the side opposite to the wiring forming layer as viewed from the electronic component layer. According to this aspect, light directed to each IC chip from the opposite side or side surface of the wiring forming layer as viewed from the electronic component layer is blocked by the light shielding layer. Therefore, malfunction of the element driving IC chip due to light irradiation is prevented. In a more desirable aspect, the light-shielding layer is formed of a conductive material. According to this aspect, the light shielding layer can be used as the ground line. Therefore, the luminance gradient and the crosstalk caused by the power supply impedance are effectively reduced. Further, according to the aspect in which the light-shielding layer is formed of a material having a high heat dissipation property, variations in the characteristics of the electro-optical element due to heat generated by the electro-optical element can be suppressed.
[0032]
In a preferred aspect of the first to third manufacturing methods, in the step of forming the electronic component layer, a plurality of element driving IC chips each including a plurality of terminal circuits are provided on each of the element driving IC chips. It is arranged at a position to be opposed to a plurality of electro-optical elements corresponding to a plurality of included unit circuits.
[0033]
The first to third manufacturing methods described above provide an element driving device having a plurality of driven elements.
The same can be applied to the arrangement.
That is, a first manufacturing method for obtaining an element driving device is a method of manufacturing an element driving device having a plurality of driven elements, the method comprising: using an element driving IC chip having a plurality of unit circuits for driving the driven elements. Arranging a terminal forming surface having connection terminals to face one side to form an electronic component layer including the element driving IC chip; and connecting the element driving IC chip in the electronic component layer. Forming a wiring formation layer including wiring connecting each unit circuit included in the element driving IC chip and a driven element corresponding to the unit circuit on the surface to which the terminal is directed; Forming an element layer including the plurality of driven elements on a side opposite to the electronic component layer as viewed from a layer.
In a second manufacturing method for obtaining an element driving device, an element driving IC chip having a plurality of unit circuits for driving a driven element is formed on one surface of a substrate by a terminal forming surface having connection terminals. Forming an electronic component layer including the element driving IC chip by disposing the electronic component layer on the flat surface of the substrate; and removing the substrate from the electronic component layer. Forming a wiring forming layer including wiring for connecting each unit circuit included in the element driving IC chip and a driven element corresponding to the unit circuit on the surface from which the substrate has been peeled off; Forming an element layer including the plurality of driven elements on a side opposite to the electronic component layer as viewed from the wiring formation layer.
In a third manufacturing method for obtaining an element driving device, an electrode for supplying a current to a driven element or for applying a voltage is formed on one surface of a substrate, Forming a wiring formation layer including a wiring for connecting each of the plurality of unit circuits for driving the driven element on the electrode; and a plurality of unit circuits for driving the driven element. Disposing an element driving IC chip and forming an electronic component layer including the IC chip on the wiring forming layer; separating the substrate from the electrode; Forming the driven element in contact with the electrode on the side opposite to the electronic component layer with respect to the formation layer to form an element layer including a plurality of driven elements.
[0034]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The following embodiments show one embodiment of the present invention, and do not limit the present invention, and can be arbitrarily changed within the scope of the present invention. In each of the drawings described below, dimensions and ratios of the respective components are appropriately different from actual ones in order to make the respective components large enough to be recognized in the drawings.
[0035]
<A: Configuration of electro-optical device>
First, an embodiment in which the electro-optical device according to the invention is applied as a device for displaying an image will be described. FIG. 1 is a perspective view illustrating a configuration of an electro-optical device according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the electro-optical device D has a support substrate 6, an organic EL layer 1, a wiring forming layer 2, and an electronic component layer 3. The support substrate 6 is a plate-like or film-like member made of glass, plastic, metal, ceramic, or the like. The electronic component layer 3 is provided on one surface of the support substrate 6. The wiring forming layer 2 is provided on the side opposite to the support substrate 6 when viewed from the electronic component layer 3, and the organic EL layer 1 is provided on the side opposite to the support substrate 6 when viewed from the wiring forming layer 2.
[0036]
The organic EL layer 1 includes many organic EL elements 10 as electro-optical elements. These organic EL elements 10 are arranged in a matrix in a row direction (X direction) and a column direction (Y direction). Each of the organic EL elements 10 is an element (driven element) that is driven by the supply of a current and emits light. The light emitted from each organic EL element 10 is emitted in the upward direction in FIG. 1 (that is, in the direction opposite to the support substrate 6). In the present embodiment, it is assumed that m organic EL elements 10 are arranged in a column direction and n organic EL elements 10 are arranged in a row direction. Therefore, the total number of pixels is “m × n”.
[0037]
Electronic component layer 3 includes a large number of electronic components for driving each organic EL element 10. Specifically, various types of semiconductor integrated circuits (IC chips) using CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) type or bipolar type transistors, passive elements such as resistors or capacitors, TFT chips, and plate-shaped paper batteries are used. Are included in the electronic component layer 3. As shown in FIG. 1, the electronic component layer 3 in the present embodiment includes a control IC chip 31, a plurality of scanning IC chips 33, a plurality of column data conversion IC chips 35, and a plurality of pixel driving The IC chip 37 is included as an electronic component.
[0038]
On the other hand, the wiring forming layer 2 is located between the electronic component layer 3 and the organic EL layer 1. This wiring forming layer 2 includes a large number of wirings. Specifically, the wiring forming layer 2 has a wiring for connecting the electronic components included in the electronic component layer 3 to each other. The wiring forming layer 2 includes a plurality of scanning control line groups YL and a plurality of data lines DL, as shown in FIG. Each scanning control line group YL is a wiring for electrically connecting each scanning IC chip 33 and a plurality of pixel driving IC chips 37. On the other hand, each data line is a wiring for electrically connecting each column data conversion IC chip 35 and a plurality of pixel driving IC chips 37. Further, the wiring forming layer 2 includes a wiring for connecting the electronic component included in the electronic component layer 3 and the organic EL element 10 included in the organic EL layer 1. For example, the wiring forming layer 2 includes wiring (not shown in FIG. 1) for electrically connecting one pixel driving IC chip 37 and the plurality of organic EL elements 10.
[0039]
Next, a specific configuration of the electronic component layer 3 will be described with reference to FIG. As shown in the figure, a plurality of pixel driving IC chips 37 are arranged in a matrix in a row direction (X direction) and a column direction (Y direction). Each pixel driving IC chip 37 is provided for each of a predetermined number of organic EL elements 10 among a large number of organic EL elements 10 included in the organic EL layer 1. The correspondence between the pixel driving IC chip 37 and the organic EL element 10 is as follows.
[0040]
In the present embodiment, a total of “m × n” organic EL elements 10 included in the organic EL layer 1 are divided into a plurality of groups (hereinafter, referred to as “element groups”). Specifically, as shown in FIG. 3, n organic EL elements 10 arranged in a row direction are divided into q pieces, and m organic EL elements 10 arranged in a column direction are divided into p pieces. Then, one element group is constituted by “p × q” organic EL elements 10 belonging to one area. Then, one pixel driving IC chip 37 is allocated to each element group. That is, as shown in FIG. 3, each pixel driving IC chip 37 is arranged so as to face “p × q” organic EL elements 10 belonging to one element group, and these organic EL elements 10 Has the role of driving.
[0041]
Further, as shown in FIG. 2, the plurality of scanning IC chips 33 are arranged along one or two edges of the support substrate 6 in the column direction. Each of the scanning IC chips 33 has a circuit for sequentially selecting an IC chip to execute driving of the organic EL element 10 from the plurality of pixel driving IC chips 37. On the other hand, the plurality of column data conversion IC chips 35 are arranged along the other edge of the support substrate 6 in the row direction. Each column data conversion IC chip 35 controls a current flowing through each organic EL element 10 based on data (hereinafter, referred to as “image data”) Xd representing an image. The image data Xd is data for specifying the luminance (gradation) of each organic EL element 10.
[0042]
On the other hand, the control IC chip 31 is disposed at a portion where a row of the plurality of scanning IC chips 33 and a row of the plurality of column data conversion IC chips 35 intersect (that is, a corner portion of the support substrate 6). The control IC chip 31 controls each scanning IC chip 33 and each column data conversion IC chip 35 as a whole. Specifically, the control IC chip 31 is connected to an external device (not shown) such as a computer system. The external device supplies a control signal (for example, image data Xd or a control signal for defining the timing of the display operation). Clock signal). The control IC chip 31 includes a display memory 31a. The display memory 31a is a unit for temporarily storing image data Xd supplied from an external device.
[0043]
Then, the control IC chip 31 is supplied with a signal (a reset signal RSET, a clock signal YSCL, and a chip selection clock signal YCL described later) for selecting the plurality of scanning IC chips 33 one by one from an external device. The signals are generated based on the control signals, and these signals are supplied to each scanning IC chip 33 (see FIG. 5). The control IC chip 31 supplies the image data Xd stored in the display memory 31a to each column data conversion IC chip 35 (see FIG. 9). Further, the control IC chip 31 generates a forced off signal Doff for forcibly stopping the operation of each pixel driving IC chip 37, and transmits this signal to each pixel via the wiring included in the wiring forming layer 2. Output to the driving IC chip 37.
[0044]
Next, the configuration and operation of each of the pixel driving IC chip 37, the scanning IC chip 33, and the column data conversion IC chip 35 will be described. In the following, after the configuration and operation of the pixel driving IC chip 37 and the scanning IC chip 33 are described, the configuration and operation of the column data conversion IC chip 35 will be described.
[0045]
[Configuration of Pixel Driving IC Chip 37]
Each pixel driving IC chip 37 includes a circuit for driving a plurality of organic EL elements 10 assigned to the pixel driving IC chip 37. More specifically, as shown in FIG. 4, each pixel driving IC chip 37 includes a pixel decoder 371, a pixel counter 374, and a plurality of pixel circuits 377. Each pixel circuit 377 is arranged in a matrix so as to correspond one-to-one with each of the plurality of organic EL elements 10 belonging to one element group. Therefore, each pixel driving IC chip 37 includes a total of “p × q” pixel circuits 377. Each pixel circuit 377 is a circuit for driving one organic EL element 10. Therefore, “p × q” organic EL elements 10 included in the organic EL layer 1 are driven by one pixel driving IC chip 37.
[0046]
As shown in FIG. 4, the q pixel circuits 377 arranged in the row direction include one word line WLi (i is an integer satisfying 1 ≦ i ≦ m), one holding control signal line HLi, and 1 They are connected to each other via the light emission control signal lines GCLi. One end of each word line WLi, each holding control signal line HLi, and each light emission control signal line GCLi is connected to the pixel decoder 371. Under this configuration, the q pixel circuits 377 arranged in the row direction receive the selection signal XWi via the word line WLi, the holding control signal XHi via the holding signal line HLi, and the light emitting control signal line GCLi. Thus, the light emission control signal XGCi is supplied from the pixel decoder 371, respectively. On the other hand, the p pixel circuits 377 arranged in the column direction are connected to the column data conversion IC chip 35 via one data line DLj (j is an integer satisfying 1 ≦ j ≦ n).
[0047]
All the pixel circuits 377 included in one pixel driving IC chip 37 are connected to the pixel decoder 371 via a common test signal line TSL. With this configuration, a test signal TS is simultaneously supplied to each pixel circuit 377 from the pixel decoder 371 via the test signal line TSL. As a result, an operation test is performed on all the pixel circuits 377 simultaneously.
[0048]
[Configuration of Scanning IC Chip 33]
Next, a specific configuration of the scanning IC chip 33 will be described with reference to FIG. In the following, for convenience of description, a group including a plurality of (“n / q”) pixel driving IC chips 37 arranged in the row direction is referred to as a “pixel driving IC chip group”.
[0049]
As shown in FIG. 5, in this embodiment, one scanning IC chip 33 is provided for each of two (ie, two rows) pixel driving IC chips. Each scanning IC chip 33 controls the operation of a plurality (“2n / q”) of pixel driving IC chips 37 belonging to two pixel driving IC chips. In the following, the number of the scanning IC chips 33 is described as “r (= m / 2p)” for convenience of description. Further, one of the two pixel driving IC chips corresponding to one scanning IC chip 33 is referred to as a “first pixel driving IC chip group 370a”, and the other is referred to as “first pixel driving IC chip group 370a”. The pixel driving IC chip group is referred to as a “second pixel driving IC chip group 370b”.
[0050]
Each of the scanning IC chips 33 is driven by two pixel driving units assigned to the scanning IC chip 33 via a scanning control line group YLk (k is an integer satisfying 1 ≦ k ≦ r) included in the wiring forming layer 2. IC chip 37. Each scanning control line group YLk includes a first local clock signal line LCak, a second local clock signal line LCbk, and a local reset signal line LRS. More specifically, each scanning IC chip 33 is connected to a plurality of pixel driving IC chips 37 belonging to a first pixel driving IC chip group 370a via a first local clock signal line LCak. I have. Similarly, each scanning IC chip 33 is connected to a plurality of pixel driving IC chips 37 belonging to the second pixel driving IC chip group 370b via the second local clock signal line LCbk. Further, two adjacent scanning IC chips 33 are electrically connected to each other by a wiring included in the wiring forming layer 2.
[0051]
Here, FIG. 6 is a timing chart showing a waveform of a signal related to scanning of each pixel circuit 377. The reset signal RSET, the clock signal YSCL, and the chip selection clock signal YCL shown in FIG. 3 are signals supplied from the control IC chip 31 to each scanning IC chip 33. Among them, the reset signal RSET is a signal for defining the time length of a period required to scan all the “m × n” organic EL elements 10 (hereinafter referred to as “data writing period”). It rises to the H level at the start of the data writing period. On the other hand, the clock signal YSCL is a signal having a cycle corresponding to the time length of one horizontal scanning period. This horizontal scanning period corresponds to a period in which n pixel circuits 377 belonging to one row are simultaneously selected. Further, the chip selection clock signal YECL is a signal for selecting a scanning IC chip 33 from which the control of the pixel driving IC chip 37 is to be actually executed among the plurality of scanning IC chips 33. Therefore, the chip select clock signal YCL rises to the H level “r” times corresponding to the number of the scanning line IC chips in one data writing period.
[0052]
When each scanning IC chip 33 is selected by the chip selection clock signal YECL, it sequentially outputs a first local clock signal SKAk and a second local clock signal SCKbk. The first local clock signal SKAk and the second local clock signal SCKbk are clock signals for selecting a plurality of pixel circuits 377 belonging to each pixel driving IC chip group for each row.
[0053]
More specifically, as shown in FIG. 6, the k-th scanning IC chip 33 first contacts a plurality of pixel driving IC chips 37 belonging to the first pixel driving IC chip group 370a. It outputs a first local clock signal SCKak. The first local clock signal SCKak is supplied with the clock signal YSCL and the clock signal YSCL over a period corresponding to “p” horizontal scanning periods, which is the number of pixel circuits 377 arranged in the column direction in the first pixel driving IC chip group 370a. It is a signal whose level fluctuates in the same cycle. The scanning IC chip 33 selected by the chip selection clock signal YECL, when the selection of the pixel circuits 377 for p rows based on the first local clock signal SCKak is completed, the second pixel driving IC chip group 370b And outputs a second local clock signal SCKbk to a plurality of pixel driving IC chips 37 belonging to. The second local clock signal SCKbk is supplied with the clock signal YSCL and the clock signal YSCL over a period corresponding to “p” horizontal scanning periods, which is the number of pixel circuits 377 arranged in the column direction in the second pixel driving IC chip group 370b. It is a signal whose level fluctuates in the same cycle. The first local clock signal SCKak and the second local clock signal SCKbk are transmitted via the first local clock signal line LCak and the second local clock signal line LCbk, respectively.
[0054]
On the other hand, when the selection of the pixel circuits 377 for the p rows based on the second local clock signal SCKbk is completed, each scanning IC chip 33 outputs to the next scanning IC chip 33 as shown in FIG. The enabled enable signal EOk is inverted to H level. This enable signal EOk is a signal for notifying the scanning IC chip 33 of the next stage that the selection of the pixel driving IC chips for two rows by the scanning IC chip 33 is completed. The (k + 1) th stage scanning IC chip 33 to which the H-level enable signal EOk has been supplied outputs the first local clock signal SCKak + 1 and the second local clock signal SCKbk + 1 in the same procedure as described above.
[0055]
[Configuration of Pixel Circuit 377]
Next, an electrical configuration of the pixel circuit 377 as a unit circuit will be described with reference to FIG. Note that FIG. 7 illustrates one pixel circuit 377 located in the i-th row and the j-th column. This configuration is common to all the pixel circuits 377.
[0056]
The pixel circuit 377 includes a plurality of MOS transistors and one capacitor C0. Specifically, the pixel circuit 377 includes a pair of switching transistors Q1a and Q1b, a pair of read transistors Q2a and Q2b, a capacitor C0, an issue control transistor Q3, test transistors Q8a and Q8b, A memory unit 377a. The transistors Q1a, Q1b, Q2a, Q2b and Q3 are p-channel MOS transistors, and the transistors Q8a and Q8b are n-channel MOS transistors. The transistor Q2b is a driving transistor for supplying a constant current to the organic EL element 10, and the transistor Q3 is a transistor for controlling conduction / non-conduction of the constant current.
[0057]
Transistor Q1a is connected to data line DLj and transistor Q1b, and its gate terminal is connected to word line WLi. The transistor Q1b is connected to one end of the capacitor C0 and the transistor Q1a, and has a gate terminal connected to the word line WLi. On the other hand, the other end of the capacitor C0 is connected to the power line L1. The power supply voltage VDD is applied to the power supply line L1.
[0058]
Transistors Q2a and Q2b form a current mirror circuit. Specifically, each gate terminal of transistors Q2a and Q2b is connected to one end of capacitor C0. One transistor Q2a is connected to the transistor Q1a and the power supply line L1. Therefore, when selection signal XWi supplied to word line WLi transitions to L level, transistors Q1a and Q1b are both turned on. When the transistor Q1b is turned on in this manner, the transistor Q2b functions as a diode whose gate terminal and drain terminal are connected. Therefore, a current corresponding to the data signal Dj of the data line DLj flows through the power supply line L1, the transistor Q2a, the transistor Q1a, and the data line DLj, and the charge corresponding to the gate voltage of the transistor Q2a is accumulated in the capacitor C0. The other transistor Q2b is connected to the source terminal of the transistor Q3 and the power supply line L1. The transistor Q2b forms a current mirror circuit with the transistor Q2a, and causes the electric charge stored in the capacitor C0, that is, a current corresponding to the gate voltage of the transistor Q2b to flow through the transistor Q3.
[0059]
The gate terminal of the transistor Q3 is connected to the light emission control signal line GCLi. Further, the drain terminal of the transistor Q3 is connected to the organic EL element 10 via a wiring included in the wiring forming layer 2. With this configuration, when the light emission control signal XGCi transitions to the L level, the transistor Q3 is turned on. At this time, the drive current Iel according to the gate voltage of the transistor Q2b is supplied to the organic EL element 10 via the transistors Q2b and Q3. The supply of the drive current Iel causes the organic EL element 10 to emit light. In the present embodiment, p-type transistors are used as the transistors Q2a, Q2b, and Q3, but these transistors are appropriately connected to the organic EL element 10 and the power supply line L1. Type transistor.
[0060]
On the other hand, the analog memory unit 377a is a circuit that keeps the electric charge stored in the capacitor C0 constant. Specifically, the analog memory unit 377a has transistors Q4a, Q4b, Q5, Q6, and Q7. The transistors Q4a and Q4b are n-channel MOS transistors, and the transistors Q5, Q6 and Q7 are p-channel MOS transistors. Transistors Q4a and Q4b form a current mirror circuit. Similarly, transistors Q5 and Q6 form a current mirror circuit.
[0061]
The transistor Q5 is connected to the power supply line L1 and the transistor Q4a, and has a gate terminal connected to one end of the capacitor C0. Transistor Q6 is connected to power supply line L1 and transistor Q4b, and its gate terminal is connected to transistor Q7. The transistor Q7 is connected to one end of the capacitor C0 and the transistor Q6, and has a gate terminal connected to the holding signal line HLi. Therefore, transistor Q7 is turned on when holding signal XHi goes low.
[0062]
On the other hand, the transistor Q4a is connected to the transistor Q5 and the ground line, and has a gate terminal connected to the transistor Q5. The transistor Q4b is connected to the transistor Q6 and the ground line, and has a gate terminal connected to the transistor Q5 and a gate terminal of the transistor Q4a.
[0063]
With this configuration, the analog memory unit 377a operates as follows. That is, when charge corresponding to the data signal is accumulated in the capacitor C0, a current corresponding to the gate voltage of the transistor Q2b flows from the transistor Q5 to the transistor Q4a. Here, since the transistors Q4a and Q4b form a current mirror circuit of the same size, a current equal to the current flowing through the transistor Q4a flows through the transistor Q4b, and further flows through the transistor Q6. When the transistor Q7 is turned on in this state, the gate voltage of the transistor Q6 is fed back to the capacitor C0 via the transistor Q7. As a result, the charge stored in the capacitor C0 is kept constant. In another embodiment, a nonvolatile memory circuit may be employed instead of the analog memory unit 377a. The analog memory section 377a is an effective circuit for promptly restarting the display once turned off for low power consumption or hot start of a program, but is not essential to the present invention.
[0064]
Next, the pixel counter 374 and the pixel decoder 371 included in the pixel driving IC chip 37 will be described. The pixel counter 374 shown in FIG. 4 is a unit for sequentially specifying the pixel circuits 377 of each row included in one pixel driving IC chip 37 as a selection target. The pixel counter 374 is connected to a local reset signal line LRS and a first local clock signal line LCak or a second local clock signal line LCbk.
[0065]
More specifically, the pixel counter 374 increases the count value by “1” each time the first local clock signal SCKak or the second local clock signal SCKbk supplied from the scanning IC chip 33 rises to the H level. Further, the pixel counter 374 resets the count value to “0” each time the local reset signal RS supplied from the scanning IC chip 33 rises to the H level. Accordingly, the count value of the pixel counter 374 can take a value from “0” to “p” by increasing by “1” every horizontal scanning period in one data writing period. The count value of the pixel counter 374 is output to the pixel decoder 371.
[0066]
The pixel decoder 371 is means for sequentially selecting the pixel circuits 377 of each row included in one pixel driving IC chip 37. The first local clock signal line LCak or the second local clock signal line LCbk is connected to the pixel decoder 371. Then, the pixel decoder 371 simultaneously selects a plurality of (q) pixel circuits 377 belonging to a row corresponding to the count value of the pixel counter 374. That is, the pixel decoder 371 controls the levels of the selection signal XWi, the holding control signal XHi, and the light emission control signal XGCi as described below.
[0067]
As shown in FIG. 8, the selection signal XWi is a signal that is at the L level in one horizontal scanning period in the data writing period. That is, the selection signal XWi inverts to the L level at the i-th rise of the first local clock signal LCak or the second local clock signal LCbk in the data write period, and goes high at the (i + 1) -th rise. Invert to level. Therefore, the selection signals XW1, XW2,..., XWp are sequentially inverted to the L level in synchronization with the rising of the first local clock signal LCak or the second local clock signal LCbk. The hold control signal XHi is inverted to the H level at a timing when a predetermined time has elapsed after the selection signal XWi has fallen to the L level, and is inverted to the L level when a period corresponding to one horizontal scanning period has elapsed. Further, the light emission control signal XGCi is a signal obtained by inverting the level of the selection signal XWi. Therefore, the light emission control signals XGC1, XGC2,..., XGCp are sequentially inverted to the H level in synchronization with the rise of the first local clock signal LCak or the second local clock signal LCbk.
[0068]
On the other hand, as shown in FIG. 7, the gate terminals of transistors Q8a and Q8b are connected to test signal line TSL. The drain terminal of the transistor Q8a is connected to the drain terminal of the transistor Q3. In a mode for testing the operation of the pixel circuit 377 (test mode), the transistor Q3 is turned off in response to the forced off signal Doff, and the transistor Q8a is turned on by inverting the test signal TS to the H level. . Thereby, the anode layer of the organic EL element 10 is connected to the ground line via the transistor Q8a. The drain terminal of the transistor Q8b is connected to the data line DL. When the test signal TS is inverted to the H level in the test mode, the transistor Q8b is turned on. Thereby, data line DL is connected to the ground line via transistor Q8b. At this time, when transistors Qa1 and Qb1 are turned on, the gate voltage of transistor Q2a is forced to the ground potential. In this test mode, by setting the selection signal XWi, the data signal Dj, or the holding signal XHi to a predetermined level, the leak current of the pixel circuit 377, the potential holding property of the capacitor C0, and the like are inspected. In the test mode, the count value of the pixel counter 374 is set to a plurality of numerical values larger than “p”, and a test of the content assigned to each of these numerical values is executed. Note that p-channel transistors may be used as the transistors Q8a and Q8b.
[0069]
Next, the operation of each pixel circuit 377 will be described. Here, the operation will be described with particular focus on one pixel circuit 377 located in the i-th row and the j-th column, but this operation is common to all the pixel circuits 377.
[0070]
First, when the selection signal XWi supplied from the pixel decoder 371 is inverted to the L level at the start of the horizontal scanning period, the transistors Q1a and Q1b of all the pixel circuits 377 belonging to the i-th row are turned on. As a result, a current corresponding to the data signal Dj flows through the transistor Q2a, and a charge corresponding to the current is stored in the capacitor C0. On the other hand, when the light emission control signal XGCi is inverted to the H level at the start of the horizontal scanning period, the transistor Q3 is turned off. Therefore, no current flows through the organic EL element 10 during charging of the capacitor C0. When a predetermined time has elapsed since the selection signal XWi was inverted to L level, the holding control signal XHi is inverted to H level, and the transistor Q7 is turned off.
[0071]
Subsequently, when the selection signal XWi is inverted to the H level at the end of the horizontal scanning period, the transistors Q1a and Q1b of all the pixel circuits 377 belonging to the i-th row are turned off. On the other hand, when the light emission control signal XGCi is inverted to L level at the end of the horizontal scanning period, the transistors Q3 of all the pixel circuits 377 belonging to the i-th row are turned on. As a result, the drive current Iel corresponding to the voltage held in the capacitor C0 is supplied to the organic EL element 10 via the transistors Q2b and Q3. As a result, the organic EL element 10 emits light at a luminance corresponding to the magnitude of the drive current Iel.
[0072]
Further, when the holding control signal XHi is inverted to the L level at a point in time delayed by a predetermined time from the end of the horizontal scanning period, the transistors Q7 of all the pixel circuits 377 belonging to the i-th row are turned on. Therefore, the gate voltage of the transistor Q2b is kept constant by the analog memory unit 377a.
[0073]
On the other hand, as described above, the pixel decoder 371 is supplied with the forced off signal Doff from the control IC chip 31. When the forced off signal Doff is inverted to H level, the pixel decoder 371 inverts all the light emission control signals XGC1, XGC2,..., XGCp to H level. Thus, the transistors Q3 in all the pixel circuits 377 in the pixel driving IC chip 37 are turned off. Therefore, all the organic EL elements 10 stop emitting light in response to the forced off signal Doff.
[0074]
[Selection Operation of Pixel Circuit 377]
Next, a selection operation of the pixel circuit 377 performed under the above-described configuration will be described in detail.
First, as shown in FIG. 6, the reset signal RSET supplied from the control IC chip 31 to each scanning IC chip 33 is set to the H level for a predetermined period. Each scanning IC chip 33 sets the enable signal EOk to be supplied to the next-stage scanning IC chip 33 to L level, triggered by the rise of the reset signal RSET. Further, each scanning IC chip 33 inverts the local reset signal RS supplied to the first pixel driving IC chip group 370a and the second pixel driving IC chip group 370b to H level for a predetermined period. As a result, the pixel counter 374 included in each pixel driving IC chip group resets the count value to “0”.
[0075]
On the other hand, the first-stage scanning IC chip 33 is selected by inverting the chip selection clock signal YECL to the H level at the beginning of the data writing period. The scanning IC chip 33 outputs a clock pulse of the first local clock signal SCKa1 based on the clock signal YSCL supplied from the control IC chip 31. The first local clock signal SCKa1 is supplied to the first pixel driving IC chip group 370a via the first local clock signal line LCa1.
[0076]
Further, the pixel counter 374 of the pixel circuit 377 belonging to the first pixel driving IC chip group 370a changes the count value from “0” to “1” at the first rising edge of the clock pulse in the first local clock signal LCa1. To increase. On the other hand, the pixel decoder 371 selects the pixel circuits 377 in the first row corresponding to the count value “1” and supplies a current corresponding to the data signal Dj to the organic EL elements 10 corresponding to these pixel circuits 377. (Hereinafter, referred to as “selection operation”).
[0077]
That is, the pixel decoder 371 inverts the selection signal XW1 corresponding to the count value “1” to L level over one horizontal scanning period. As a result, the transistors Q1a and Q2a of all the pixel circuits 377 belonging to the first row are turned on. That is, all the pixel circuits 377 belonging to the first row are selected. As a result, a charge corresponding to the current of the data signal Dj is charged in the capacitor C0. In addition, during a period in which the pixel circuits 377 for one row are selected, the pixel decoder 371 sets the holding control signal XH1 to the H level to turn off the transistor and sets the light emission control signal XGC1 to the H level. As a result, the transistor Q3 is turned off.
[0078]
On the other hand, when one horizontal scanning period has elapsed since the selection signal was inverted to the L level, the pixel decoder 371 inverts the selection signal XW1 to the H level. Thus, in all the pixel circuits 377 belonging to the first row, the transistors Q1a and Q1b are turned off. Further, the pixel decoder 371 inverts the holding control signal XH1 to L level at a point slightly later than the rise of the selection signal XW1. As a result, the transistor Q7 of the pixel circuit 377 belonging to the first row is turned on. Further, the pixel decoder 371 inverts the light emission control signal XGC1 to L level simultaneously with the rise of the selection signal XW1. As a result, the transistor Q3 of the pixel circuit 377 belonging to the first row is turned on.
[0079]
With the above operation, in all the pixel circuits 377 belonging to the first row, the current Iel corresponding to the voltage held in the capacitor C0 flows between the source and the drain of the transistor Q2b. Therefore, the organic EL element 10 emits light at a luminance (gradation) according to the data signal Dj.
[0080]
When the selection operation is completed for the pixel circuits 377 in the first row, the pixel counter 374 increases the count value from “1” to “2”. Then, in the second horizontal scanning period, the same selection operation as described above is performed on the pixel circuits 377 in the second row belonging to the first pixel driving IC chip group 370a. After that, the same selection operation is performed up to the pixel circuits 377 in the p-th row belonging to the first pixel driving IC chip group 370a. That is, each time the count value of the pixel counter 374 is increased by “1” at the start of each horizontal scanning period, the selection operation is performed on the pixel circuits 377 in the row specified by the count value. More generally, when the count value of the pixel counter 374 is “k”, the pixel circuits 377 in the k-th row belonging to the first pixel driving IC chip group 370a are selected, and these pixel circuits are selected. The organic EL element 10 corresponding to 377 emits light at a luminance according to the data signal Dj.
[0081]
Next, when the selection operation is completed for all the pixel circuits 377 for the p rows belonging to the first pixel driving IC chip group 370a, the first-stage scanning IC chip 33 outputs a signal based on the clock signal YSCL. The clock pulse of the second local clock signal SCKb1 is output. The second local clock signal SCKb1 is supplied to the second pixel driving IC chip group 370b via the second local clock signal line LCb1. Then, in each of the pixel driving IC chips 37 belonging to the second pixel driving IC chip group 370b, the same selection operation as described above for the first pixel driving IC chip group 370a is repeated. That is, each row of the pixel circuits 377 belonging to the second pixel driving IC chip group 370b is selected for each horizontal scanning period, and the organic EL elements 10 corresponding to these pixel circuits 377 have a luminance corresponding to the data signal Dj. Emits light.
[0082]
On the other hand, when the selection operation for the p-th row of pixel circuits 377 belonging to the second pixel driving IC chip group 370b is completed, the first-stage scanning IC chip 33 becomes the second-stage scanning IC chip. The enable signal EO1 supplied to the inverter 33 is inverted to H level. Accordingly, the first pixel driving IC chip group 370a (the third row pixel driving IC chip 37) corresponding to the second stage scanning IC chip 33, and the second pixel driving IC chip group The above-described selection operation is sequentially performed on 370b (the pixel driving IC chip 37 on the fourth row). Hereinafter, similarly, the scanning IC chip 33 is selected by the chip selection clock signal YECL and the enable signal EO, and the first pixel driving IC chip group 370a corresponding to the selected scanning IC chip 33, and Similar selection operations are sequentially performed on the second pixel driving IC chip group 370b. More generally, when the k-th scanning IC chip 33 is selected by the chip selection clock signal YECL and the enable signal EOk-1, first, the first pixel driving IC chip group 370a (first The selection operation is sequentially performed on the pixel circuits 377 for the p rows belonging to the (2k-1) th row of pixel driving IC chips. When this is completed, the p-rows belonging to the second pixel driving IC chip group 370b (the (2k) -th pixel driving IC chip group) corresponding to the k-th scanning IC chip 33 are completed. The selection operation is sequentially performed on the pixel circuits 377. As a result of the above operation, an image corresponding to the image data Xd supplied from the external device is displayed.
[0083]
According to the scanning IC chip 33 and the pixel driving IC chip 37 according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) A pixel counter 374 and a pixel decoder 371 for sequentially selecting each pixel circuit 377 are provided in the pixel driving IC chip 37, and each pixel driving IC chip 37 performs scanning via a scanning control line group YLk. It is connected to the IC chip 33. Therefore, the scanning control line group YLk does not need to be provided for each row of the pixel circuits 377. As a result, the number of the scanning control line groups YLk is reduced and the space occupied by the scanning control line groups YLk is reduced as compared with the conventional configuration in which a scanning line is provided for each row of the pixel circuits 377. On the other hand, a decrease in the number of the scanning control line groups YLk means that a wide wiring can be formed in the same space as in the conventional configuration. In this case, since the impedance of the wiring is reduced, even if the electro-optical device D has a large screen including a large number of pixels, a display device with good display quality and high luminance is realized. Since the number of pads for connecting the driving IC chip to the scanning IC chip 33 is reduced, the size of the pixel driving IC chip 37 is reduced.
(2) Since the test of each pixel circuit 377 is executed by the test signal TS, the pad (connection terminal) of the pixel driving IC chip 37 connected to the organic EL element 10 can be reduced. That is, when a test of the pixel circuit 377 is performed by mechanically bringing the probe needle into contact with the pad of the pixel driving IC chip 37, the pad of the pixel driving IC chip 37 must be large enough to contact the probe needle. There is a need to. On the other hand, according to the present embodiment, since the pixel circuit 377 is tested by supplying the test signal TS, the probe needle is brought into contact with the pad of the pixel driving IC chip 37 which is to be connected to the organic EL element 10. You don't have to. Therefore, the pad of the pixel driving IC chip 37 can be made sufficiently smaller than the size required for contact with the probe needle. As a result, the size of the pixel driving IC chip 37 is reduced, and the number of wirings for connecting the scanning IC chip 33 and each pixel driving IC chip 37 is reduced, so that higher resolution is realized.
[0084]
In FIG. 5, the configuration in which one scanning IC chip 33 controls two rows of pixel driving IC chips 37 is illustrated, but the pixel driving IC chips assigned to one scanning IC chip 33 are illustrated. The number of 37 is not limited to this.
[0085]
[Configuration of Column Data Conversion IC Chip 35]
Next, the configuration of each column data conversion IC chip 35 will be described. As shown in FIG. 2, in this embodiment, one column data conversion IC chip 35 is provided for each of a plurality of rows (here, a total of “s” rows) of pixel driving IC chips 37. . Each column data conversion IC chip 35 supplies a data signal Dj to a pixel circuit 377 included in the pixel driving IC chip 37 via a data line DLj.
[0086]
As shown in FIG. 9, each column data conversion IC chip 35 includes an enable control circuit 351, a first latch circuit 353, a second latch circuit 354, a D / A conversion circuit 356, and a reference current supply circuit 358. Have. Although only the configuration of the first-stage column data conversion IC chip 35 is shown in detail in FIG. 9, the second-stage and subsequent column data conversion IC chips 35 have the same configuration.
[0087]
Each column data conversion IC chip 35 is connected to the control IC chip 31 via the data control line LXD. The data control line LXD includes an enable signal line LXECL, an image data signal line LXd, a clock signal line LXCL, a reference current control line LBP, and a latch pulse signal line LLP.
[0088]
The enable signal line LXECL is a wiring for supplying the enable control signal XECL from the control IC chip 31 to the enable control circuit 351 of the first-stage column data conversion IC chip 35. The enable control circuit 351 generates an enable signal EN based on the enable control signal XECL. The enable signal EN indicates whether the operation of the first latch circuit 353 and the reference current supply circuit 358 is enabled or disabled. The enable signal EN generated by the enable control circuit 351 is output to input terminals of AND gates 353a, 353b and 359.
[0089]
The enable control circuit 351 of each column data conversion IC chip 35 is cascaded to the enable control circuit 351 of the next column data conversion IC chip 35. With this configuration, the enable control circuits 351 of the second and subsequent column data conversion IC chips 35 receive the enable signal EN from the enable control circuit 351 of the preceding column data conversion IC chip 35, respectively. An enable signal EN is generated based on the signal.
[0090]
The output terminal of the AND gate 353a and the output terminal of the AND gate 353b are connected to the first latch circuit 353. The input terminal of the AND gate 353a receives the image data Xd from the control IC chip 31 via the image data signal line LXd. That is, the AND gate 353a outputs the logical product of the enable signal EN and the image data Xd to the first latch circuit 353. In other words, the image data Xd output from the control IC chip 31 is supplied to the first latch circuit 353 via the AND gate 353a only during the period when the enable signal EN is at the H level. On the other hand, the input terminal of the AND gate 353b receives the clock signal XCL from the control IC chip 31 via the clock signal line LXCL. That is, the AND gate 353b outputs the logical product of the enable signal EN and the clock signal XCL to the first latch circuit 353. In other words, the clock signal XCL output from the control IC chip 31 is supplied to the first latch circuit 353 via the AND gate 353b only during the period when the enable signal EN is at the H level. The clock signal XCL is a so-called dot clock. With the above configuration, the first latch circuit 353 sequentially holds the image data Xd in synchronization with the clock signal XCL while the enable signal EN is at the H level. On the other hand, the enable signal EN is inverted to the L level when the image data Xd for the “s” pixel circuits 377 is captured by the first latch circuit 353. Therefore, the first latch circuit 353 receives the image data Xd for the “s” pixel circuits 377.
[0091]
An output terminal of the first latch circuit 353 is connected to an input terminal of the second latch circuit 354. On the other hand, the output terminal of the second latch circuit 354 is connected to the input terminal of the D / A conversion circuit 356. The second latch circuit 354 receives a latch pulse signal LP from the control IC chip 31 via a latch pulse signal line LLP. The latch pulse signal LP is a signal that is inverted to the H level at the start of the horizontal scanning period. The second latch circuit 354 simultaneously captures the image data Xd of the “s” pixel circuits 377 held in the first latch circuit 353 at the rise of the latch pulse signal LP, and converts the captured image data Xd to D. / A conversion circuit 356. That is, serial / parallel conversion is performed by the first latch circuit 353 and the second latch circuit 354.
[0092]
The D / A conversion circuit 356 is a circuit that outputs a current corresponding to the image data output from the second latch circuit 354 to “s” data lines as a data signal Dj. That is, the D / A conversion circuit 356 converts the image data Xd output from the second latch circuit 354 into a data signal Dj as an analog signal, and outputs the data signal Dj to the data line DLj. The D / A conversion circuit 356 in the present embodiment converts the image data Xd into a data signal Dj based on the reference current Ir supplied from the reference current supply circuit 358.
[0093]
The output terminal of an AND gate 359 is connected to the reference current supply circuit 358, as shown in FIG. The input terminal of the AND gate 359 receives a reference current write signal BP from the control IC chip 31 via a reference current control line LBP. AND gate 359 calculates the logical product of enable signal EN and reference current write signal BP, and outputs the result as control pulse signal CP. In other words, the reference current write signal BP output from the control IC chip 31 is supplied to the reference current supply circuit 358 as the control pulse signal CP via the AND gate 359 only during the period when the enable signal EN is at the H level. Is done. The reference current write signal BP is a signal for instructing the reference current supply circuit 358 to generate the reference current Ir. In the present embodiment, whether the first latch circuit 353 is allowed to take in the image data Xd and whether the reference current supply circuit 358 is allowed to generate the reference current Ir are controlled by a common enable signal EN. . However, a configuration in which permission or rejection of these operations is controlled by a separate signal may be adopted.
[0094]
Next, FIG. 10 is a diagram showing a configuration of the reference current supply circuit 358 in each column data conversion IC chip 35. Although only the reference current supply circuit 358 included in the first-stage and second-stage column data conversion IC chips 35 is shown in FIG. The current supply circuit 358 has the same configuration. In the following, the reference current supply circuit 358 included in the first-stage column data conversion IC chip 35 is simply referred to as “first-stage reference current supply circuit 358”, Each of the reference current supply circuits 358 included in the column data conversion IC chip 35 is simply referred to as a “second or later reference current supply circuit 358”.
[0095]
As shown in FIG. 10, each reference current supply circuit 358 has a constant current source 3581, a capacitor C1, and first to fourth switch means SW1 to SW4. In addition, each reference current supply circuit 358 includes transistors Tsw, T1, T2, T3, and Tm. The transistors Tsw, T1, T2, and Tm are n-channel FETs (Field Effect Transistors). On the other hand, the transistor T3 is a p-channel type FET.
[0096]
The configuration of the reference current supply circuit 358 in the second and subsequent stages is the same as the configuration of the reference current supply circuit 358 in the first stage. However, the connection state of the fourth switch means SW4 is different between the second and subsequent stages of the reference current supply circuit 358 and the first stage of the reference current supply circuit 358. That is, in the first-stage reference current supply circuit 358, the higher power supply potential (VDD) is applied to the gate terminal of the transistor Tsw and the fourth switch means SW4. Therefore, in the first-stage reference current supply circuit 358, the transistor Tsw is always on, while the drain terminal of the transistor Tm and one end of the first switch SW1 are connected via the fourth switch SW4. Always connected. On the other hand, in the second and subsequent stages of the reference current supply circuit 358, the lower power supply potential (ground potential) is applied to the gate terminal of the transistor Tsw and the fourth switch means SW4. Therefore, in the reference current supply circuit 358 of the second and subsequent stages, the transistor Tsw is always in the off state, while the drain terminal of the transistor Tm and one end of the first switch are always disconnected. Therefore, in the second and subsequent stages of the reference current supply circuit 358, the constant current source 3581, the transistor T1, and the transistor Tm do not participate in the operation.
[0097]
The constant current source 3581 generates a constant current Io and supplies the constant current Io to the drain terminal of the transistor Tsw. The source terminal of the transistor Tsw is connected to the drain terminal of the transistor T1. The transistor T1 is diode-connected, and its source terminal is grounded. Further, the gate terminal of the transistor T1 is connected to the gate terminal of the transistor Tm. Therefore, the transistor T1 and the transistor Tm form a current mirror circuit. That is, the reference current Iref according to the constant current Io flowing through the transistor T1 flows through the transistor Tm. The source terminal of the transistor Tm is grounded.
[0098]
The drain terminal of the transistor Tm is connected to one end of the first switch SW1 via the fourth switch SW4. The other end of the first switch means SW1 is connected to one end of the second switch means SW2 and the drain terminal of the transistor T3. The other end of the second switch means SW2 is connected to the gate terminal of the transistor T3. One end of the capacitor C1 is connected to the gate terminal of the transistor T3. The other end of the capacitor C1 and the source terminal of the transistor T3 are connected to a power supply line.
[0099]
On the other hand, the drain terminal of the transistor T3 is connected to one end of the third switch means SW3. The other end of the third switch means SW3 is connected to the drain terminal of the transistor T2. The source terminal of the transistor T2 is grounded.
[0100]
Further, the first switch means SW1 and the second switch means SW2 are switched between an on state and an off state according to the control pulse signal CP (CP1, CP2,...). More specifically, each of the first and second switch means SW1 and SW2 is turned on when the control pulse signal CP is at the H level, and is turned off when the control pulse signal CP is at the L level.
[0101]
Further, the third switch means SW3 is switched between an on state and an off state according to the control inversion pulse signal CSW (CSW1, CSW2,...). The control inversion pulse signal CSW is a signal obtained by inverting and delaying the level of the control pulse signal CP. That is, the control pulse signal CP is input to the gate circuit including the delay circuit 3586 and the NOR gate 3585, and the output signal is supplied to the third switch means SW3 as the control inversion pulse signal CSW. More specifically, as shown in FIG. 11, when control pulse signal CP is at H level, control inversion pulse signal CSW is at L level. At this time, the third switch means SW3 is turned off. On the other hand, the control inversion pulse signal CSW becomes H level at a point slightly after the inversion of the control pulse signal CP to L level. At this time, the third switch means SW3 is turned on.
[0102]
In the configuration described above, when both the enable signal EN and the reference current write signal BP go to H level, the control pulse signal CP goes to H level, and both the first and second switch means SW1, SW2 are turned on. State. At this time, in the first stage current supply circuit 358, a current having a magnitude proportional to the constant current Io generated by the constant current source 3581 flows through the transistor Tm, the first and second switch means SW1, SW2. The electric charge corresponding to the current is stored in the capacitor C1. On the other hand, since the third switch means SW3 is in the off state, no current flows through the second transistor T2.
[0103]
Next, when the control pulse signal CP is inverted to the L level, the first and second switch means SW1 and SW2 are turned off, and the third switch means SW3 is turned on. As a result, the charge stored in the capacitor C1, that is, the reference current Ir1 corresponding to the gate voltage of the transistor T3 flows through the transistor T3. This reference current Ir1 is supplied to the transistor T2.
[0104]
On the other hand, one end of the first switch means SW1 in the first-stage reference current supply circuit 358 is connected to the fourth switch in all of the second and subsequent reference current supply circuits 358 via the reference current supply line Lr. It is connected to one end of the means SW4. Therefore, when the first and second switch means SW1 and SW2 are turned off in the first-stage reference current supply circuit 358, the reference current Iref is supplied to all the reference current supply circuits 358 in the second and subsequent stages. It is supplied via a reference current supply line Lr. Then, a charge corresponding to the reference current Iref supplied via the reference current supply line Lr is stored in the capacitor C1 of each of the second and subsequent reference current supply circuits 358.
[0105]
As described above, in this embodiment, the reference current Iref proportional to the constant current Io output from the constant current source 3581 of one column data conversion IC chip 35 is used as the reference current of the other column data conversion IC chip 35. The current is supplied to the current supply circuit 358. Therefore, the magnitudes of the reference currents Ir used in all the column data conversion IC chips 35 are equal. Note that, instead of the capacitor C1 shown in FIG. 10, other means having a function of holding the reference current Ir (for example, a nonvolatile memory having a function equivalent to the capacitor C1) may be employed.
[0106]
Next, a specific configuration of the D / A conversion circuit 356 will be described with reference to FIGS. Although the D / A conversion circuit 356 of the first-stage column data conversion IC chip 35 is shown in FIG. 12, the D / A conversion circuits 356 of the other column data conversion IC chips 35 are the same. It is a structure of.
[0107]
As shown in FIG. 12, the D / A conversion circuit 356 of each column data conversion IC chip 35 has "s" D lines corresponding to the number of data lines allocated to the column data conversion IC chip 35. / A conversion unit 356a. The current Ir1 output from the reference current supply circuit 358 is supplied to each of these "s" D / A conversion units 356a. Each D / A converter 356a receives the image data Xd corresponding to one pixel circuit 377 from the second latch circuit 354. Then, each D / A converter 356a converts the image data into a data signal Dj based on the current Ir1, and outputs the obtained data signal Dj to a data line XLj. In the present embodiment, the image data Xd is 6-bit data.
[0108]
Next, FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration of each D / A conversion unit 356a. As shown in the figure, the D / A converter 356a has six transistors Trc1 to Trc6 and six transistors Ts1 to Ts6.
[0109]
The gate terminals of the transistors Trc1 to Trc6 are connected to the gate terminal of the transistor T2 in the reference current supply circuit 358. Therefore, each of the transistors Trc1 to Trc6 forms a current mirror circuit together with the transistor T2. With this configuration, the transistors Trc1 to Trc6 each function as a constant current source that outputs a predetermined current value. In the present embodiment, each of the transistors Trc1 to Trc6 is controlled such that the output current ratio (Ia: Ib: Ic: Id: Ie: If) of the transistors Trc1 to Trc6 is 1: 2: 4: 8: 16: 32. The size has been selected.
[0110]
The drain terminals of the transistors Ts1 to Ts6 are connected to the transistors Trc1 to Trc6, respectively. The source terminals of the transistors Ts1 to Ts6 are connected to one data line XLj. On the other hand, each bit of the image data Xd output from the second latch circuit 354 is supplied to the transistors Ts1 to Ts6. Specifically, the least significant bit of the image data Xd is supplied to the transistor Ts1, and the most significant bit of the image data Xd is supplied to the transistor Ts6. With this configuration, the transistors Ts1 to Ts6 are switched between the on state and the off state according to each bit of the image data supplied from the second latch circuit 354.
[0111]
With the above configuration, the currents output from the transistors Trc1 to Trc6 are selectively supplied to the data line XLj according to the states of the transistors Ts1 to Ts6. As a result, a current corresponding to the content of the image data Xd flows to the data line XLj as the data signal Dj. As is clear from the output current ratios of the transistors Trc1 to Trc6, the current value of the data signal Dj can take 64 values. Therefore, the luminance of the organic EL element 10 is controlled to 64 gradations according to the 6-bit image data Xd.
[0112]
[Operation of Column Data Conversion IC Chip 35]
Next, the operation of supplying the data signal Dj performed under the above configuration will be described in detail. As described above, each pixel circuit 377 is sequentially selected over one data writing period. The supply of the data signal Dj from the column data conversion IC chip 35 to each pixel circuit 377 is sequentially performed over one frame (vertical scanning period) so as to synchronize with the scanning of the pixel circuit 377. Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 11, the charging of the capacitor C1 in each reference current supply circuit 358 is performed during a period between each data writing period, that is, a partial period of each frame (hereinafter, referred to as a “setting period” )). Note that display of an image is performed in a period other than a period in which a data signal is supplied to the pixel circuit 377. That is, the image display may be performed during both the setting period and the data writing period.
[0113]
First, when the setting period starts, both the reference current write signal BP supplied to the first-stage column data conversion IC chip 35 and the enable signal EN generated by the enable control circuit 351 are inverted to H level. I do. As a result, when the control pulse signal CP1 transitions to the H level, the first and second switch means SW1 and SW2 in the first-stage reference current supply circuit 358 are turned on. On the other hand, as shown in FIG. 11, as the level of control pulse signal CP1 is inverted, control inverted pulse signal CSW1 is inverted to L level. Therefore, the third switch means SW3 in the first-stage reference current supply circuit 358 is turned off. As a result, a charge corresponding to the constant current Io supplied from the constant current source 3581 is stored in the capacitor C1 of the first-stage reference current supply circuit 358.
[0114]
Next, as shown in FIG. 11, the control pulse signal CP1 is inverted to the L level. As a result, the first and second switch means SW1 and SW2 in the first-stage reference current supply circuit 358 are turned off. At this time, the control inversion pulse signal CSW1 is inverted to the H level. Therefore, the third switch means in the first-stage reference current supply circuit 358 is turned on. As a result, the charging of the capacitor C1 in the first-stage reference current supply circuit 358 ends.
[0115]
Subsequently, both the reference current write signal BP supplied to the second-stage column data conversion IC chip 35 and the enable signal EN generated by the enable control circuit 351 of the column data conversion IC chip 35 are generated. Invert to H level. As a result, when the control pulse signal CP2 is inverted to the H level, the first and second switch means SW1 and SW2 in the second-stage reference current supply circuit 358 are turned on. Further, at this time, the control inversion pulse signal CSW2 is inverted to the L level, and the third switch means in the second-stage reference current supply circuit 358 is turned off. As a result, the reference current Iref corresponding to the constant current Io in the first-stage column data conversion IC chip 35 is supplied to the second-stage column data conversion IC chip 35 via the reference current supply line Lr. . Then, a charge corresponding to the reference current Iref is charged in the capacitor C1 of the second-stage column data conversion IC chip 35.
[0116]
Next, as shown in FIG. 11, the control pulse signal CP2 is inverted to L level, and the control inverted pulse signal CSW2 is inverted to H level. As a result, the first and second switch means SW1 and SW2 in the second-stage reference current supply circuit 358 are turned off, and the third switch means SW3 is turned on. As a result, the charging of the capacitor C1 in the second-stage reference current supply circuit 358 ends.
[0117]
After that, the same operation is performed in the other column data conversion IC chips 35. As a result, at the end of the set period, the charge corresponding to the reference current Iref supplied from the first-stage reference current supply circuit 358 is transferred to the capacitors C1 of all the second- and subsequent reference current supply circuits 358. Is stored in That is, the reference current Iref supplied from the first-stage reference current supply circuit 358 is sequentially copied to the capacitor C1 of each reference current supply circuit 358 in a time-division manner. Note that, in the present embodiment, a case where one set period is provided for each frame is illustrated, but a configuration in which one set period is provided for a plurality of frames may be adopted. Alternatively, a configuration in which the capacitor C1 of each reference current supply circuit 358 is charged during a period during which the D / A conversion circuit 356 outputs the data signal Dj (a period corresponding to retrace of line-sequential scanning) may be adopted. That is, one set period may be provided dispersedly in a plurality of frames, or may be provided dispersedly in one frame period. However, charging of the capacitor C1 in the set period is performed in the flyback period. It is desirable to be performed.
[0118]
On the other hand, in the data writing period following the setting period, the output of the data signal by the column data conversion IC chip 35 is executed in synchronization with the scanning of the pixel circuits 377 of each row. That is, in each column data conversion IC chip 35, a data signal Dj is generated using the reference current Ir (Ir1, Ir2,...) Corresponding to the charge of the capacitor C1 of the reference current supply circuit 358 as a reference value, and the data signal Dj is generated. Dj is supplied to the currently selected pixel circuit 377. The operation of scanning the pixel circuit 377 and the accompanying operation of the pixel circuit 377 are as described above.
[0119]
According to the column data conversion IC chip 35 according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In the present embodiment, the reference current Iref is supplied from the first-stage reference current supply circuit 358 to all the reference current supply circuits 358 in the second and subsequent stages. Then, each reference current supply circuit 358 supplies a reference current Ir corresponding to the reference current Iref to the D / A conversion circuit 356. According to this configuration, the magnitudes of the reference currents Ir in all the reference current supply circuits 358 are the same. Therefore, an output error of the data signal Dj output from each column data conversion IC chip 35 is suppressed. As a result, a problem that a vertical streak occurs in a portion of the display image corresponding to the boundary of the column data conversion IC chip 35 is prevented.
(2) In the present embodiment, the first-stage column data conversion IC chip 35 and the second-stage and subsequent column data conversion IC chips 35 have the same configuration. Therefore, in manufacturing the electro-optical device D, it is not necessary to distinguish between the first-stage column data conversion IC chip 35 and the second-stage and subsequent column data conversion IC chips 35. Therefore, although the configuration in which the first-stage column data conversion IC chip 35 outputs the reference current Iref to the other column data conversion IC chips 35 is adopted, compared with the conventional electro-optical device, As a result, the manufacturing cost does not increase significantly.
[0120]
Note that the D / A conversion circuit 356 and the reference current supply circuit 358 may be provided in the pixel driving IC chip 37. With this configuration, the same effect as above can be obtained.
[0121]
<B: Laminated structure and manufacturing method of electro-optical device>
Next, a laminated structure of the electro-optical device D according to the present invention and a method of manufacturing the same will be described. Hereinafter, three types of electro-optical devices D having different manufacturing methods will be exemplified, and a laminated structure and a manufacturing method will be described for each of them. In the following, the pixel driving IC chip 37, the control IC chip 31, the scanning IC chip 33, and the column data conversion IC chip 35 are collectively referred to as “IC chip 30” unless otherwise distinguished. ".
[0122]
[Laminated Structure by First Manufacturing Method]
First, a laminated structure of the electro-optical device D obtained by the first manufacturing method will be described with reference to FIG. As shown in the figure, the electronic component layer 3 includes a base layer 301, a metal layer 302, an IC chip 30, and a filling layer 304. The IC chip 30 shown in FIG. 14 is a pixel driving IC chip 37.
[0123]
The base layer 301 is a layer that entirely covers one surface of the support substrate 6, and is made of an insulating material such as silicon oxide, silicon nitride, or silicon oxynitride. The underlayer 301 is a layer for preventing impurities eluted from the support substrate 6 from being mixed into electronic components such as the pixel driving IC chip 37.
[0124]
The metal layer 302 is a layer provided on the surface of the underlayer 301 and is formed of, for example, a metal such as copper (Cu) or gold (Au). The metal layer 302 includes a mount 302a and an alignment mark 302b. The mount portion 302 a is a layer for increasing the adhesion of the IC chip 30 to the support substrate 6 and blocking light incident from the support substrate 6 side toward the IC chip 30. Therefore, the mount portion 302a is provided so as to overlap the region where the IC chip 30 is to be arranged. The mount 302a prevents the IC chip 30 from malfunctioning due to light irradiation. On the other hand, the alignment mark 302b is a mark for adjusting the relative position between the IC chip 30 and the support substrate 6 to a desired position.
[0125]
The IC chip 30 has a plurality of pads P as connection terminals. Each IC chip 30 is arranged on the mount section 302 a with the surface on which the pads P are formed (hereinafter referred to as “pad formation surface”) facing the opposite side to the support substrate 6. A metal layer 30a is formed on a surface of the IC chip 30 opposite to the pad formation surface, that is, a surface facing the support substrate 6 when mounted on the support substrate 6 (hereinafter, referred to as a “substrate surface”). Is provided.
[0126]
FIG. 15 is a plan view showing a pad formation surface of the pixel driving IC chip 37. As shown in the figure, the plurality of pads P provided on the pixel driving IC chip 37 are classified into a first pad P1 and a second pad P2 having different sizes. The second pad P2 is a terminal for connecting the pixel driving IC chip 37 to another IC chip (the control IC chip 31, the scanning IC chip 33, and the column data conversion IC chip 35) and a power supply line. is there. Each second pad P2 is large enough to mechanically contact a probe needle when inspecting the pixel driving IC chip 37. Specifically, the planar shape of each second pad P2 is a rectangle having a length in the vertical direction and the horizontal direction of about 70 μm (micrometer) to about 100 μm. On the other hand, the first pad P1 is a terminal for connecting the pixel driving IC chip 37 to the organic EL element 10. Each first pad P1 is smaller than the second pad P2. Specifically, the planar shape of each first pad is a rectangle having a length in the vertical and horizontal directions of about 10 μm to 30 μm.
[0127]
As described above, the pixel driving IC chip 37 in the present embodiment has two types of pads P having different sizes. Therefore, the area of the pad formation surface of each IC chip 30 can be reduced as compared with the case where all the pads P have the same size as the second pad. In particular, since a large number of pixel driving IC chips 37 are provided for one electro-optical device D, a reduction in the size of each pixel driving IC chip 37 effectively contributes to a reduction in the overall size of the electro-optical device D. I can do it. To obtain this effect, it is desirable that the area of the first pad be 1/50 to 1/6 of the area of the second pad. The pads of the control IC chip 31, the scanning IC chip 33, and the column data conversion IC chip 35 have the same size as the above-mentioned second pad. However, some or all of the pads in these IC chips may have the same size as the first pad described above.
[0128]
As shown in FIG. 14, the filling layer 304 is a layer provided in a region between the IC chips 30. That is, the filling layer 304 is provided so as to fill a step between the surface of the support substrate 6 (more specifically, the surface of the underlayer 301) and the pad formation surface of the IC chip 30. The filling layer 304 is formed of a material having high heat dissipation. Specifically, the filling layer 304 is made of, for example, a metal such as copper (Cu), nickel (Ni), or tin (Sn). As a result, the thermal uniformity of the entire electro-optical device D is improved, and the problem caused by heat is eliminated.
[0129]
Next, the wiring forming layer 2 includes a first insulating layer 41, a first wiring layer 43, a second insulating layer 45, a second wiring layer 47, an anode layer 49, a third insulating layer 50, a bank layer 52, and a conductive layer 54. , A barrier layer 56 and a cathode layer 58. The first insulating layer 41, the second insulating layer 45, and the third insulating layer 50 are made of, for example, a material containing inorganic silicon or an organic material having a heat resistance of 300 ° C. or more. At least the first insulating layer 41 among these insulating layers is formed of a polyarylether-based resin (for example, SiLK), an arylether-based resin, an aromatic polymer, polyimide, a fluorinated polyimide, a fluororesin, benzocyclobutene, a polyphenylene-based resin, It is made of one or more materials selected from polyparaphenylene-based resins. On the other hand, the second insulating layer 45 and the third insulating layer 50 are made of the same material as the first insulating layer 41 or TEOS (tetraethyloxysilane) / O 2 SiO called film or spin-on glass film (SOG) 2 Consists of a membrane. In a more preferred embodiment, the first insulating layer 41 and the second insulating layer 45 are made of an insulating material having a low dielectric constant. According to this, crosstalk between wirings is suppressed.
[0130]
The first insulating layer 41 is a layer that covers the entire surface of the support substrate 6 on which the IC chip 30 and the filling layer 304 are provided. A contact hole 41a is provided in a portion of the first insulating layer 41 that overlaps the pad P of each IC chip 30. The size of the opening of each contact hole 41a is determined by the size of each IC chip 30 even when a manufacturing error (error of the position where the IC chip 30 is arranged or error of the position where the contact hole 41a is provided) occurs. It is determined that pad P is exposed through contact hole 41a. As described above, the first pad and the second pad of the IC chip 30 have different sizes. Therefore, the size of the opening of the contact hole 41a corresponding to the first pad is different from the size of the opening of the contact hole 41a corresponding to the second pad. Specifically, when the length of each of the first pad P1 in the vertical direction and the horizontal direction is about 16 μm, the contact hole 41a corresponding to this pad P1 has an opening of 4 μm in both the vertical and horizontal lengths. Desirably. On the other hand, when the length of both the vertical direction and the horizontal direction of the second pad P2 is about 80 μm, the contact hole 41a corresponding to the pad P2 has an opening of about 60 μm in both the vertical direction and the horizontal direction. It is desirable.
[0131]
The first wiring layer 43 is provided on the surface of the first insulating layer 41 and is electrically connected to the pad P of each IC chip 30 via the contact hole 41a. The first wiring layer 43 is made of a highly conductive metal such as aluminum (Al) or an alloy containing the same. The first wiring layer 43 includes an anode wiring 43a and a cathode power supply line 43b. Among them, the anode wiring 43a is connected to the anode layer 49. On the other hand, the cathode power supply line 43b is connected to the cathode layer 58 of the organic EL device 10. The first wiring layer 43 includes a data line DL for supplying a data signal Dj from the column data conversion IC chip 35 to the pixel circuit 377 and a data control signal XD from the control IC chip 31 to the column data conversion IC chip 35. (See FIG. 9).
[0132]
The second insulating layer 45 is provided so as to cover the surface of the first insulating layer 41 on which the first wiring layer 43 is provided. A contact hole 45a is provided in a portion of the second insulating layer 45 overlapping a part of the first wiring layer 43. On the other hand, the second wiring layer 47 is provided on the surface of the second insulating layer 45, and is electrically connected to the first wiring layer 43 via the contact hole 45a. The second wiring layer 47 is made of a metal having high conductivity similarly to the first wiring layer 43. The second wiring layer 47 in the present embodiment has a structure in which a layer made of aluminum and a layer made of titanium (Ti) are stacked. According to this structure, since the aluminum layer is covered with the titanium layer, the situation where the aluminum layer is oxidized by the oxide used as the anode layer 49 is avoided.
[0133]
The second wiring layer 47 includes a scanning control line group YL extending from the scanning IC chip 33 to the pixel driving IC chip 37. Further, the second wiring layer 47 includes various wirings for supplying the forced off signal Doff from the control IC chip 31 to the pixel driving IC chip 37 and various wirings from the control IC chip 31 to the scanning IC chip 33. Includes wiring for supplying signals (reset signal RSET, clock signal YSCL, and chip select clock signal YCL). The wiring connecting the column data conversion IC chip 35 and the pixel driving IC chip 37 in the second wiring layer 47 connects the scanning IC chip 33 and the pixel driving IC chip 37 in the first wiring layer 43. It is formed so as to be orthogonal to the wiring to be formed.
[0134]
The power supply line to which the higher power supply potential is applied and the power supply line to which the lower power supply potential (ground potential) is applied are formed by appropriately combining the first wiring layer 43 and the second wiring layer 47. Is done. Here, FIG. 16 is a plan view showing the configuration of the electro-optical device D. FIG. 14 is a sectional view taken along line XIVA-XIVB in FIG. As shown in FIG. 16, the power supply line L including the first wiring layer 43 and the second wiring layer 47 is provided in a gap between the organic EL elements 10 arranged in a matrix. Therefore, the planar shape of the power supply line L is a lattice shape.
[0135]
The anode layer 49 is provided on the surface of the second wiring layer 47. This anode layer 49 includes an anode part 49a and a connection intermediate part 49b. Among these, the anode part 49a is a layer formed immediately below the EL layer 13 described later. Therefore, the anode portions 49a are provided at positions corresponding to the plurality of organic EL elements 10 and are arranged in a matrix. On the other hand, the connection intermediate portion 49b is a layer for connecting the cathode layer 58 and the first wiring layer 43. The connection intermediate portion 49b is located in a gap between the organic EL elements 10. Specifically, as shown in FIG. 16, the connection intermediate portion 49b is provided in a gap between two organic EL elements 10 adjacent to each other in a diagonal direction. Therefore, the plurality of connection intermediate portions 49b are arranged in a matrix. However, the connection intermediate portion 49b may be appropriately omitted according to the current value used for driving the organic EL element 10.
[0136]
The anode layer 49 is formed of, for example, a compound of indium oxide and tin oxide (ITO: Indium Tin Oxide) or a compound of indium oxide and zinc oxide (In 2 O 3 -ZnO) or a conductive material having a large work function such as gold (Au). Since the light emitted from the organic EL element 10 is emitted to the side opposite to the anode layer 49, the anode layer 49 does not need to have a property of transmitting light.
[0137]
Next, the third insulating layer 50 is provided so as to cover the second insulating layer 45 on which the second wiring layer 47 and the anode layer 49 are provided. The third insulating layer 50 has a pixel opening 50a and a cathode contact 50b. The pixel opening 50a is a portion of the anode layer 49 that is opened to correspond to the anode 49a. On the other hand, the cathode contact portion 50b is a portion of the anode layer 49 which is opened corresponding to the connection intermediate portion 49b.
[0138]
The bank layer 52 is a layer that covers the surface of the second insulating layer 45 on which the anode layer 49 and the second wiring layer 47 are formed. The bank layer 52 is made of, for example, an organic resin material such as photosensitive polyimide, acrylic, or polyamide. The bank layer 52 is a layer for partitioning the organic EL elements 10 adjacent to each other. Therefore, the bank layer 52 has a pixel opening 52a opened to correspond to the organic EL element 10. Further, the bank layer 52 in the present embodiment has a cathode contact portion 52b for electrically connecting the cathode layer 58 to the second wiring layer 47. As shown in FIG. 16, the cathode contact portion 52b is a portion opened so as to correspond to the connection intermediate portion 49b.
[0139]
The conductive layer 54 is a layer for connecting a part of the second wiring layer 47 and the cathode layer 58. Specifically, the conductive layer 54 extends from the surface of the bank layer 52 to the surface of the second wiring layer 47 via the cathode contact portion 52b and the cathode contact portion 50b of the third insulating layer 50. The conductive layer 54 is formed of a highly conductive metal such as an aluminum alloy. The barrier layer 56 is a layer for preventing the conductive layer 54 from being oxidized, and is provided so as to cover the conductive layer 54. The barrier layer 56 has, for example, a structure in which a layer made of titanium and a layer made of gold are stacked.
[0140]
Next, the cathode layer 58 is a layer provided on the surface of the EL layer 13 constituting the organic EL element 10. The cathode layer 58 conducts with the second wiring layer 47 via the barrier layer 56 and the conductive layer 54. The cathode layer 58 has a property of transmitting light emitted from the organic EL element 10 (transparency). In a more desirable mode, the cathode layer 58 is formed of a material having a low work function. Specifically, the cathode layer 58 is formed by laminating a first film made of lithium fluoride (LiF) or barium fluoride, a second film made of calcium (Ca), and a third film made of gold. Having a structure. Of these, the materials of the first film and the second film are desirably selected from metals belonging to Group 2 or Group 3 of the periodic table, and alloys or compounds containing the metals. On the other hand, the third film is a film for reducing the resistance of the first film and the second film. As a material of the third film, Pt, Ni or Pb is used in addition to Au. Further, the third film may be formed of an oxide containing In, Zn, or Sn.
[0141]
Next, the organic EL layer 1 includes the EL layer 13 and the sealing layer 15. The EL layer 13 is made of a known EL material. That is, the EL layer 13 has a structure in which a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer are stacked by a known technique. The EL layer 13 is provided so as to be interposed between the anode layer 49 (anode part 49 a) included in the wiring forming layer 2 and the cathode layer 58. With this configuration, when a current flows between the anode layer 49 and the cathode layer 58, light is emitted from the EL layer 13 due to recombination of holes and electrons. As the material of the EL layer 13, any of an inorganic EL material and an organic EL material can be used. Note that the organic EL material includes a low molecular material and a high molecular material.
[0142]
The sealing layer 15 is a layer for blocking the EL layer 13 from the outside. The sealing layer 15 has a light transmitting property so that light emitted from the EL layer 13 is emitted to the outside. The sealing layer 15 has a structure in which a plurality of planarizing resin layers 151 and a plurality of barrier layers 152 are alternately stacked. The flattening resin layer 151 is formed by polymerizing and curing an acrylic or vinyl resin monomer or resin oligomer. The barrier layer 152 is made of Al 2 O 3 And SiO 2 And a (metal) oxide such as a nitride film. Note that a configuration in which a protective material is attached above the sealing layer 15 may be employed. Alternatively, a configuration in which a protective material is attached instead of the sealing layer 15 illustrated in FIG. 14 may be employed. As the protective material, for example, a plate-shaped (or film-shaped) member made of glass, hard plastic, or the like and having optical transparency can be used.
[0143]
[First manufacturing method]
Next, a method for manufacturing the electro-optical device D shown in FIG. 14 will be described.
First, as shown in FIG. 17, an underlayer 301 is formed on one surface of the support substrate 6. The underlayer 301 is obtained by, for example, depositing silicon oxide by a plasma CVD method. The thickness of the underlayer 301 is about 100 nm (nanometers) to 300 nm. Next, a metal layer 302 is formed on the surface of the underlayer 301. That is, first, a metal film made of copper, gold, or the like is formed by sputtering so as to cover the entire surface of the underlayer 301. Then, a patterning process and an etching process using a photolithography technique are performed on the metal film. Thereby, as shown in FIG. 17, a metal layer 302 including the mount portion 302a and the alignment mark 302b is obtained.
[0144]
Next, as shown in FIG. 18, each IC chip 30 (here, the pixel driving IC chip 37) is arranged on the mount 302 a with the pad formation surface facing the opposite side to the support substrate 6. For the arrangement of the IC chip 30, a high-precision bare chip mounter having a mounting accuracy within ± 5 μm is used. Further, the relative positional relationship between each IC chip 30 and the support substrate 6 is adjusted by observing the alignment mark 302b.
[0145]
Each IC chip 30 has been subjected to the following processing in advance. That is, a protective tape (not shown) is attached to a surface corresponding to the substrate surface of the wafer before being divided into the IC chips 30 by dicing. This protective tape is made of a material having ultraviolet curability. Therefore, a protective tape is attached to the pad forming surface of each IC chip 30 arranged on the mount 302a. On the other hand, the surface of the wafer corresponding to the pad formation surface of each IC chip 30 is ground. By this grinding, each IC chip 30 has a thickness suitable for forming the wiring forming layer 2. Specifically, the thickness of the IC chip 30 is 100 μm or less (more preferably, about 25 μm to 30 μm). Further, the wafer is diced after the metal layer 30a is formed on the surface corresponding to the pad formation surface. In another embodiment, a die bonding tape is attached instead of the metal layer 30a.
[0146]
Next, as shown in FIG. 19, a filling layer 304 is formed so as to fill gaps between the IC chips 30 arranged on the support substrate 6. This filling layer 304 is obtained by electroplating using the IC chip 30 as a mask. The filling layer 304 is formed thinner than each IC chip 30. Specifically, the filling layer 304 is formed to be thinner by about 0.1 μm to 3 μm than the IC chip 30.
[0147]
Thereafter, the protection tape attached to the substrate surface of each IC chip 30 is removed. Specifically, first, the substrate surface of the IC chip 30 is irradiated with ultraviolet rays. Thereby, the adhesive strength of the protective tape decreases. Subsequently, by applying an organic solvent to the substrate surface of the IC chip 30, the protective tape is completely removed.
[0148]
Next, as shown in FIG. 20, a first insulating layer 41 is formed so as to cover the entire surface of the support substrate 6 provided with the IC chip 30 and the filling layer 304. That is, first, TEOS / O 2 An insulating film is formed so as to cover the entire surface of the support substrate 6 by a plasma CVD method using. The thickness of this insulating film is about 400 nm to 900 nm. If the flatness of the insulating film formed by this method is not sufficient to form a wiring, the insulating film is planarized by a CMP (chemical mechanical polishing) method. Note that this insulating film can also be formed by applying and baking an insulating material. That is, silanol (Si (OH) 4 Is applied on the supporting substrate 6 and baked at a temperature of about 400 ° C. to obtain an insulating film. Through the above steps, each IC chip 30 is molded on the support substrate 6.
[0149]
Next, as shown in FIG. 20, a portion of the insulating film corresponding to pad P of IC chip 30 is removed to form contact hole 41a. These contact holes 41a are formed collectively by a patterning process and an etching process using a photolithography technique. Through the above steps, the first insulating layer 41 is obtained. Further, when the surface of the pad P is exposed through the contact hole 41a, the oxide film formed on the surface of the pad P is removed by reverse sputtering.
[0150]
Subsequently, as shown in FIG. 21, a first wiring layer 43 is formed on the surface of the first insulating layer 41. That is, first, a metal film is formed so as to cover the first insulating layer 41. This metal film is obtained, for example, by depositing an aluminum alloy by sputtering. The thickness of the metal film is about 300 nm to 500 nm. This metal film reaches the surface of the pad P of the IC chip 30 via the contact hole 41a. Next, a patterning process and an etching process using a photolithography technique are performed on the metal film. Thereby, as shown in FIG. 21, the first wiring layer 43 including the anode wiring 43a and the cathode power supply line 43b is obtained. Note that the first wiring layer 43 can also be formed by an inkjet technique. In other words, the first wiring layer 43 is obtained by discharging ink containing metal fine particles from the inkjet head onto the support substrate 6 and drying the ink by heat treatment.
[0151]
Next, as shown in FIG. 22, a second insulating layer 45 is formed so as to cover the surface of the first insulating layer 41 on which the first wiring layer 43 is formed. The second insulating layer 45 is formed by a method similar to that of the first insulating layer 41 described above. That is, first, an insulating film is formed by a plasma CVD method or sputtering. The thickness of this insulating film is about 500 nm to 900 nm. If the flatness of the insulating film is not sufficient for forming the anode, the surface is flattened by the CMP method. Subsequently, a contact hole 45a is collectively formed in a portion of the insulating film overlapping a part of the first wiring layer 43, and a second insulating layer 45 is obtained. This contact hole 45a is formed in a portion overlapping with part of the anode wiring 43a and the cathode power supply line 43b.
[0152]
Next, as shown in FIG. 23, a metal film 701 to be the second wiring layer 47 is formed so as to cover the entire surface of the second insulating layer 45. The metal film 701 can be formed by, for example, sputtering, a vacuum evaporation method, or the above-described inkjet method. The metal film 701 includes, for example, a first film formed on the surface of the second insulating layer 45, and a second film covering the first film. The first film is formed of, for example, an aluminum alloy to a thickness of about 300 nm to 500 nm. On the other hand, the second film is formed of, for example, titanium to a thickness of about 50 nm to 100 nm. Thereafter, as shown in FIG. 23, an anode material film 702 covering the metal film 701 is formed. The anode material film 702 is formed to a thickness of about 50 nm to 150 nm by, for example, sputtering.
[0153]
Subsequently, a part of the anode material film 702 and a part of the metal film 701 are selectively removed by patterning and etching using a photolithography technique. Thereby, as shown in FIG. 24, a second wiring layer 47 and an anode layer 49 are obtained. Among these, the anode layer 49 has an anode part 49a located immediately below the EL layer 13 and a connection intermediate part 49b located in the gap between the organic EL elements 10.
[0154]
Thereafter, as shown in FIG. 25, a third insulating layer 50 is formed. That is, first, silicon oxide is deposited to a thickness of about 150 nm to 300 nm by a plasma CVD method. Then, a region corresponding to the pixel opening 50a and the cathode contact portion 50b in the silicon oxide film is selectively removed by photolithography, whereby the third insulating layer 50 is obtained. When the silicon oxide film is selectively removed, a portion of the silicon oxide film located near the periphery of the support substrate 6 is also removed.
[0155]
Next, as shown in FIG. 26, a resin film 705 to be the bank layer 52 is formed. Specifically, a resin film 705 is obtained by applying an organic material such as photosensitive polyimide, acrylic, or polyamide and curing the organic material by heating. The thickness of the resin film 705 is about 1.0 μm to 3.5 μm. The resin film 705 is opaque in the finished state so that light emitted from the EL layer 13 and directed to the IC chip is blocked. Thereafter, patterning processing and development processing using a photomask are performed on the resin film 705, and the cathode contact portion 52b is opened. As a result, as shown in FIG. 26, the connection intermediate portion 49b of the anode layer 49 is exposed. In forming the cathode contact portion 52b, a portion of the resin film 705 located near the periphery of the support substrate 6 is also removed.
[0156]
Subsequently, as shown in FIG. 27, a part of the connection intermediate portion 49b is removed by etching using the resin film 705 as a mask. As a result, the barrier layer (Ti layer) of the second wiring layer 47 is exposed. Thereafter, as shown in FIG. 28, a metal film 707 to be the conductive layer 54 is formed. This metal film 707 is obtained by depositing a metal such as aluminum by sputtering. The thickness of the metal film 707 is about 300 nm to 500 nm. Subsequently, as shown in FIG. 28, a metal film 708 to be the barrier layer 56 is formed. This metal film 708 is formed by laminating an extremely thin film made of titanium and a film made of gold and having a thickness of about 5 to 15 nm. This metal film 708 is formed by, for example, sputtering. Subsequently, patterning processing and etching processing using a photomask are performed on the metal films 707 and 708. Thereby, as shown in FIG. 29, a conductive layer 54 and a barrier layer 56 are obtained. After this step, a black antireflection layer may be provided so as to cover a portion of the resin film 705 other than the cathode contact portion 52b. This antireflection layer is a layer having a low light reflectance (that is, a layer having a high light absorption). 3 , MnO 2 , Mn 2 O 3 , NiO, Pr 2 O 5 And a resin material containing carbon particles.
[0157]
Subsequently, re-exposure and development are performed on the resin film 705 using the conductive layer 54 as a mask. As a result, as shown in FIG. 30, the pixel portion processing portion 52a is provided in the resin film 705 above the anode portion 49a. Then, the bank shape is fixed by baking the resin film 705. The bank layer 52 is obtained by the above steps. Next, the bank layer 52 is subjected to a plasma treatment using methane tetrafluoride as a reaction gas, and a lyophobic group is introduced to the surface thereof. As a result, the surface of the bank layer 52 exhibits liquid repellency. On the other hand, since no lyophobic groups are introduced into the third insulating layer 50 and the anode layer 49, the surfaces of these layers exhibit lyophilicity.
[0158]
Next, as shown in FIG. 31, the EL layer 13 is formed in the pixel opening 52a of the bank layer 52. When the EL layer 13 is formed of a polymer material, first, for example, PEDO (polythiophene) / PSS or PAni (polyanine) is applied as a hole injection layer. Next, a solution in which a luminescent material such as polyparaphenylenevinylene (PPV), polyvinylcarbazole (PVK), or polyfluorin is dissolved in a solvent is applied so as to overlap with the hole injection layer. As described above, the surfaces of the third insulating layer 50 and the anode layer 49 exhibit lyophilicity, while the surfaces of the bank layers 52 exhibit lyophobic properties. Therefore, the liquid of the EL layer 13 efficiently stays in the pixel openings 52a of the bank layer 52. When the EL layer 13 is formed of a polymer material, a simple method such as an inkjet method, printing, and spin coating method is used for the formation. On the other hand, when the EL layer 13 is formed of a low molecular material, an evaporation method using a shadow mask, a transfer method, or the like is used in the formation. Further, if the EL layer 13 that emits light of any of the three primary colors is formed for each pixel opening 52a of the bank layer 52, color display becomes possible. Alternatively, a color filter may be formed above the EL layer 13 that emits white light. Of course, a configuration in which only a single color is emitted may be adopted.
[0159]
Next, as shown in FIG. 32, a cathode layer 58 is formed to cover the entire surfaces of the bank layer 52 and the EL layer 13. That is, continuous deposition is performed in a vacuum by a multi-chamber type (cluster tool type) film forming apparatus. As a result, a cathode layer 58 having a structure in which an extremely thin fluoride film of an alkali metal such as BaF or LiF, a Ca film of about 10 nm to 20 nm, and an Au film of about 2 nm to 15 nm is formed. The formation of the cathode layer 58 is performed after the EL layer 13 is formed of an organic material having low heat resistance. Therefore, it is desirable that the cathode layer 58 be formed in an environment as low as possible.
[0160]
Thereafter, as shown in FIG. 14, the sealing layer 15 including the flattening resin layer 151 and the barrier layer 152 is formed. Specifically, first, a monomer or oligomer of an acrylic or vinyl resin is sprayed in a vacuum, and the cathode layer 58 is coated with the resin. Subsequently, the resin layer is irradiated with ultraviolet rays. As a result, the resin layer is polymerized and cured, and the above-described flattened resin layer 151 is obtained. Next, Al 2 O 3 And SiO 2 Such a metal oxide thin film is formed on the surface of the flattening resin layer 151 by various film forming methods, and the barrier layer 152 is obtained. For this film formation, various film formation methods such as a vacuum evaporation method, a sputtering method, and an ion plating method are used. In the present embodiment, the flattening resin layer 151 and the barrier layer 152 are formed a plurality of times. As a result, as shown in FIG. 14, a sealing layer 15 in which a plurality of planarizing resin layers 151 and a plurality of barrier layers 152 are alternately stacked is obtained. Thereafter, a protective material is attached to the surface of the barrier layer 152, which is the uppermost layer. Through the above steps, the electro-optical device D is completed.
[0161]
According to the first manufacturing method, the following effects can be obtained.
(1) Since the electro-optical device D is obtained by sequentially laminating a total of three layers of the electronic component layer 3, the wiring forming layer 2, and the organic EL layer 1, the manufacturing process is simplified and the manufacturing cost is reduced. . In addition, since each layer is stacked without gaps, an extremely thin (about 1 mm (millimeter)) and lightweight electro-optical device can be obtained.
(2) The pixel driving IC chip 37 including the pixel circuit 377 for driving the organic EL element 10 is provided on the electronic component layer 3, while the organic EL element 10 is provided on the organic EL layer 1 located above the electronic component layer 3. Is provided. Therefore, there is no need to consider the space where the pixel circuit 377 is to be arranged when selecting the position where the organic EL element 10 is to be arranged. That is, the aperture ratio can be improved without being limited by the pixel circuit 377.
(3) Since various wirings are collectively formed on the wiring forming layer 2 located between the electronic component layer 3 and the organic EL layer 1, these wirings are included in the electronic component layer 3 or the organic EL layer 1. Compared with the case without the wiring, the degree of freedom in wiring layout design can be improved.
(4) The contact holes 41a of the first insulating layer 41 are collectively formed by the photolithography technique, and the first wiring layer 43 is collectively formed so as to fill the contact holes 41a. Therefore, even if the first pad P1 of the IC chip 30 has a small size of about 16 μm × 16 μm, the first pads P1 and the first wiring layer 43 are reliably connected collectively. Further, even if the number of pads P is large, the time required for connection with the wiring does not change, so that productivity is improved and wiring density is increased.
[0162]
[Laminated Structure by Second Manufacturing Method]
Next, a laminated structure of the electro-optical device D obtained by the second manufacturing method will be described with reference to FIG. 14 that are the same as those of the electro-optical device D according to the first manufacturing method are denoted by the same reference numerals as those of FIG. 14. The planar configuration of the electro-optical device D is as shown in FIG. The electro-optical device D shown in FIG. 33 has the same configuration as the electro-optical device D shown in FIG. 14 except for the structure of the electronic component layer 3.
[0163]
As shown in FIG. 33, the electronic component layer 3 of the electro-optical device D includes a filling layer 305, a light shielding layer 306, a base layer 307, and an IC chip (here, the pixel driving IC chip 37). The filling layer 305 is provided over the entire surface of the support substrate 6 so as to fill the gap between the IC chips 30. The filling layer 305 is formed of a material having high heat dissipation. Thereby, the thermal uniformity of the entire electro-optical device D is enhanced, and the occurrence of a defect due to heat can be suppressed. The filling layer 305 is formed of a material having a linear expansion coefficient similar to that of the IC chip 30. Therefore, generation of thermal stress due to a difference in linear expansion coefficient between the filling layer 305 and the IC chip 30 is suppressed. Specifically, the filling layer 305 is made of a heat-resistant resin material mixed with a silica filler, a low-melting glass, an oxide, or a metal such as copper.
[0164]
The light shielding layer 306 is provided on the surface of the filling layer 305 so as to cover the entire surface of the support substrate 6 including the region where the IC chip 30 is arranged. The light-shielding layer 306 is a layer for blocking light that enters from the support substrate 6 side and travels toward the IC chip 30, and is made of, for example, a metal such as aluminum or copper. The light shielding layer 306 prevents malfunction of the IC chip 30 due to light irradiation. When the filling layer 306 is made of a light-shielding conductive material, the light-shielding layer 306 can be omitted.
[0165]
On the other hand, the base layer 307 is provided on the surface of the light shielding layer 306 so as to cover the entire surface of the support substrate 6. The base layer 307 is a layer serving as a base for forming the wiring formation layer 2 and is made of, for example, silicon oxide. The stress generated due to the deformation of the filling layer 305 is reduced by the underlayer 307. Each IC chip 30 is arranged on the surface of the underlayer 307 with the substrate surface facing the support substrate 6. Infiltration of impurities from the support substrate 6 or the filling layer 305 into the IC chip 30 is prevented by the base layer 307. The base layer 307 also has a role of electrically insulating the wiring included in the wiring forming layer 2 from the light shielding layer 42.
[0166]
[Second manufacturing method]
Next, a method for manufacturing the electro-optical device D shown in FIG. 33 will be described.
First, as shown in FIG. 34, a light release layer 712 is formed over the entire surface of the substrate 710. The substrate 710 is a plate-shaped member having light transmittance, and is made of, for example, glass. On the other hand, the light separation layer 712 is obtained by depositing amorphous silicon by, for example, a plasma CVD method.
[0167]
Subsequently, as shown in FIG. 35, a metal layer 714 is formed on the surface of the light release layer 712. This metal layer 714 is obtained by depositing aluminum by a method such as sputtering. After that, the metal layer 714 is subjected to a patterning process and an etching process using a photomask. Thereby, an alignment mark for adjusting the position of each IC chip 30 is formed.
[0168]
Next, as shown in FIG. 35, a resin film 716 is formed so as to cover the photo-peeling layer 712. This resin film 716 is a layer that becomes the first insulating layer 41 in a later step, and is made of a heat-resistant organic material. The resin film 716 is formed by a method such as spin coating or coating. At this stage, the resin film 716 is in a semi-polymerized state and has an adhesive property. The thickness of the resin film 716 is about 0.1 μm to 5 μm.
[0169]
Next, as shown in FIG. 36, each IC chip 30 is arranged at a predetermined position on the resin film 716. At this time, each IC chip 30 is arranged on the surface of the resin film 716 with the pad formation surface facing the substrate 710 side. Therefore, damage of the pad P in the subsequent steps is prevented. The relative positional relationship between each IC chip 30 and the substrate 710 is adjusted by observing the alignment marks on the metal layer 714. For the arrangement of the IC chip 30, a high-precision bare chip mounter having a mounting accuracy within ± 5 μm is used. After all the IC chips 30 have been arranged, the resin film 716 is baked and completely polymerized. Thereby, the adhesiveness between the resin film 716 and each IC chip 30 is improved.
[0170]
Next, as shown in FIG. 37, a base layer 307 covering the entire surface of the substrate 710 on which the IC chip 30 is arranged is formed. The underlayer 307 is made of SiO 2 by, for example, a plasma CVD method. 2 Is obtained by deposition. The thickness of the underlayer 307 is approximately 100 nm to 500 nm. Subsequently, as shown in FIG. 37, a light-shielding layer 306 covering the entire surface of the underlayer 307 is formed. The light shielding layer 306 is obtained by depositing a metal such as copper or aluminum by sputtering.
[0171]
Further, as shown in FIG. 38, a hard resin is filled so as to fill the gap between the IC chips 30. The hard resin is, for example, a heat-resistant resin material mixed with a silica filler or a low-melting glass. Subsequently, the support substrate 6 is attached to the substrate surface of the IC chip 30 via the hard resin. At this time, the IC chip 30 is used as a spacer for adjusting the distance between the support substrate 6 and the substrate 710. Thereafter, the hard resin is solidified by heating, whereby the filling layer 305 is obtained.
[0172]
Next, as shown in FIG. 38, excimer laser light R, which is ultraviolet light, is emitted from the substrate 710 side. This causes the light release layer 712 to explode. That is, hydrogen contained in the photo-peeling layer 712 is gasified, and this layer is cracked. In this state, the substrate 710 is separated via the light separation layer 712. Subsequently, the metal layer 714 and the light release layer 712 are removed by an etchant. This etching liquid is a liquid that dissolves the metal layer 714 and the photo-peeling layer 712 but does not affect the resin film 716 at all.
[0173]
Thereafter, as shown in FIG. 39, the support substrate 6 is turned upside down so that the surface on which the IC chip 30 is disposed faces upward. Thereby, the electronic component layer 3 of the electro-optical device D shown in FIG. 33 is formed. In the electronic component layer 3 obtained by this manufacturing method, the pad formation surface of each IC chip 30 and the surface of the underlying layer 307 are located in substantially the same plane. Thereafter, a patterning process and an etching process are performed on the resin film 716 to obtain the first insulating layer 41. Subsequent manufacturing steps are the same as those of the first manufacturing method shown in FIGS.
[0174]
According to the second manufacturing method, the following effects can be obtained.
(1) Since the gap between each IC chip 30 is filled with the filling layer 305, there is no need to flatten the filling layer 305 in accordance with the surface of each IC chip 30. Therefore, the manufacturing process is simplified. Moreover, since it is not necessary to make the IC chips 30 thinner than in the first manufacturing method, the handling of each IC chip 30 becomes easier. Therefore, it is possible to reduce the possibility that the failure of the IC chip 30 occurs during the manufacturing process.
(2) Since the base layer 307 and the filling layer 305 are formed with the pads P of each IC chip 30 facing the substrate 710, the pads P are not damaged when these layers are formed. Therefore, poor electrical connection between each IC chip 30 and the first wiring layer 43 is prevented. As a result, the characteristics of the electro-optical device D can be maintained at a high level, and the yield can be improved.
(3) Since each IC chip 30 is fixed by the base layer 307 and the filling layer 305, it is not necessary to fix each IC chip 30 in close contact with the substrate 710. That is, since only the IC chips 30 need only be arranged, the time required for mounting each IC chip 30 is reduced.
(4) Since the wiring forming layer 2 is laminated on the electronic component layer 3 where the pad P is exposed, for example, the pads P of the IC chip 30 and the wiring of the wiring forming layer 2 can be collectively connected by a photography technique. it can. Therefore, it is not necessary to provide a bump or the like for connecting the pad P of each IC chip 30 and the wiring. As a result, the manufacturing process is simplified and the manufacturing time is shortened.
(5) Since the resin film 716 serving as the first insulating layer 41 is used as a layer for bonding the respective IC chips 30, the manufacturing process is simplified as compared with a method in which an adhesive layer is provided separately from the insulating layer 41. Is done. However, a method of providing an adhesive layer separately from the first insulating layer 41 can also be adopted. That is, instead of the resin film 716 in FIG. 35, a method of providing an adhesive layer for bonding each IC chip and removing the adhesive layer after the substrate 710 is peeled off may be adopted. In this case, the first insulating layer 41 is formed after removing the adhesive layer.
[0175]
Incidentally, the power supply line to which the higher or lower power supply potential is applied can be formed in a step different from the step in which the first wiring layer 43 and the second wiring layer 47 are formed. For example, as described below, a power supply line forming step may be performed immediately before the step of disposing each IC chip 30 in the second manufacturing method.
[0176]
First, power supply lines 309 are formed on the surface of the resin film 716 before each IC chip 30 is arranged as shown in FIG. In FIG. 40, the outline of each IC chip 30 arranged on the resin film 716 in a later step is indicated by a broken line. The power supply line 309 is formed in a region other than the region where each IC chip 30 is to be arranged, at a position that does not overlap the alignment mark of the metal layer 714.
[0177]
Specifically, first, a conductive layer made of a conductive material such as aluminum or copper is formed on the surface of the resin film 716. This conductive layer can be formed, for example, by electroless plating, sputtering or inkjet technology. Next, patterning processing and etching processing are performed on this conductive layer, and power supply line 309 shown in FIG. 40 is obtained. Thereafter, similarly to the step shown in FIG. 36, each IC chip 30 is arranged on the surface of resin film 716, and then light-shielding layer 306 and base layer 307 are formed so as to cover power supply line 309 and IC chip 30. Is done. The subsequent steps are as described above. In another example, the step of forming the power supply line 309 may be performed immediately after each IC chip 30 is arranged on the surface of the resin film 716. In the above-described first manufacturing method and the third manufacturing method described below, the power supply line 309 can be formed in a similar procedure.
[0178]
FIG. 41 is a diagram showing a laminated structure of the electro-optical device D obtained by this manufacturing method. As shown in the figure, in the electro-optical device D, the power supply line 309 is located between the base layer 307 and the first insulating layer 41. The power supply line 309 is connected to the first wiring layer 43 via a contact hole 41a provided in the first insulating layer 41.
[0179]
[Laminated Structure by Third Manufacturing Method]
Next, a laminated structure of the electro-optical device D obtained by the third manufacturing method will be described with reference to FIG. 14 that are the same as those of the electro-optical device D according to the first manufacturing method are denoted by the same reference numerals as those of FIG. 14. The planar configuration of the electro-optical device D is as shown in FIG.
[0180]
As shown in FIG. 42, in the electro-optical device D obtained by the third manufacturing method, bumps (protruding electrodes) 308 are formed on the pads P of the IC chip 30. The bump 308 is made of a metal such as indium (In) or gold (Au). The bump 308 is connected to the bump 42. The bump 42 is connected to the first wiring layer 43 via a contact hole 41a opened in the first insulating layer 41. Like the bump 308, the bump 42 is made of a metal such as indium or gold.
[0181]
[Third Manufacturing Method]
Next, a method for manufacturing the electro-optical device D shown in FIG. 42 will be described.
First, as shown in FIG. 43, an insulating layer 722 is formed to cover the entire surface of the substrate 720. The substrate 720 is a plate-shaped member having light transmittance, and is made of, for example, glass. On the other hand, the insulating layer 722 is made of SiO 2 by, for example, a plasma CVD method. 2 Is obtained by deposition. Further, when the flatness of the insulating layer 722 is insufficient, the insulating layer 722 is flattened by the CMP method. Subsequently, as shown in FIG. 43, a light release layer 724 is formed over the entire surface of the insulating layer 722. This light separation layer 724 is obtained by depositing amorphous silicon by, for example, a plasma CVD method.
[0182]
Next, as shown in FIG. 44, an insulating film 726 is formed over the entire surface of the photo-peeling layer 724. This insulating film 726 is made of SiO 2 by a plasma CVD method. 2 Is obtained by deposition. The insulating film 726 is a layer to be the third insulating layer 50 illustrated in FIG. Thereafter, as shown in FIG. 44, a conductive film 728 to be the anode layer 49 is formed on the surface of the insulating film 726. The conductive film 728 is obtained by depositing a conductive material having a large work function such as ITO by sputtering. Further, as shown in FIG. 44, a metal film 730 to be the second wiring layer 47 is formed so as to cover the conductive film 728. This metal film 730 is obtained by stacking a layer made of aluminum or the like on the surface of a layer made of titanium or the like. For example, sputtering is used to form the metal film 730. Next, as shown in FIG. 45, a patterning process and an etching process using a photomask are performed on the conductive film 728 and the metal film 730 to obtain the anode layer 49 and the second wiring layer 47 shown in FIG. .
[0183]
Next, a second insulating layer 45 is formed as shown in FIG. The second insulating layer 45 is made of SiO 2 After an insulating layer made of, for example, is formed to cover the anode layer 49 and the second wiring layer 47, a patterning process using a photomask and an etching process are performed. Subsequently, a first wiring layer 43 is formed as shown in FIG. The first wiring layer 43 is obtained by performing a patterning process and an etching process on a metal layer such as aluminum formed by sputtering.
[0184]
Thereafter, as shown in FIG. 48, the first insulating layer 41 is formed. That is, first, SiO 2 An insulating film such as is formed to cover the first wiring layer 43. Then, a portion of the insulating film that is to be opposed to the pad P of the IC chip 30 is removed by the patterning process and the etching process, so that the first insulating layer 41 is obtained. Subsequently, as shown in FIG. 49, the bump 42 is formed in a portion of the first wiring layer 43 which is to face the bump 308 of the IC chip. The bump 42 is formed to a thickness of about 0.5 μm to 5 μm by, for example, a lift-off method. The bump 42 is made of a metal such as indium or gold. When the bump 42 is formed of indium, its surface is covered with a metal such as gold. Thereby, oxidation of the bump 42 is prevented.
[0185]
On the other hand, bumps 308 are formed on the pads P of each IC chip 30. The bump 308 is made of a metal such as indium or gold. The thickness of the bump 308 is about 2 μm to 10 μm. Thereafter, as shown in FIG. 50, each IC chip 30 is arranged on the first insulating layer 41 with its bump 308 facing the bump 42 on the first wiring layer 43. A high-precision bare chip mounter having a mounting accuracy within ± 5 μm is used for disposing each IC chip. Subsequently, the bump 42 and the bump 308 are instantaneously heated. Thereby, the bump 42 and the bump 308 are joined.
[0186]
Next, as shown in FIG. 51, a resin material is filled so as to fill the gap between the IC chips 30. This resin material contains carbon particles and has a light-shielding property. Thereafter, as shown in FIG. 51, the support substrate 6 is attached to the substrate surface of the IC chip 30. Further, the resin material filled between the IC chips 30 is cured, and the filling layer 305 is obtained.
[0187]
Subsequently, as shown in FIG. 51, excimer laser light R, which is ultraviolet light, is emitted from the substrate 720 side. As a result, the light peeling layer 724 explodes, and the substrate 720 is peeled off via the light peeling layer 724 as shown in FIG. Further, amorphous silicon remaining on the insulating film 726 is removed by an etching process.
[0188]
Thereafter, patterning processing and etching processing using a photomask are performed on the insulating film 726, and the third insulating layer 50 shown in FIG. 42 is obtained. Subsequent manufacturing steps are the same as in the first manufacturing method shown in FIGS.
[0189]
According to the third manufacturing method, the following effects can be obtained.
When the anode layer 49 is formed after the electronic component layer 3, each wiring layer, and each insulating layer are formed as in the above-described first and second manufacturing methods, the surface of the anode layer 49 is formed by a step of these layers. Flatness may be reduced. On the other hand, according to the third manufacturing method, since the conductive film 728 to be the anode layer 49 is formed on the flat substrate 720 before other elements, the flatness of the surface of the anode layer 49 is extremely low. Maintained at a high level. Thereby, the uniformity of the thickness of the organic EL element 10 is maintained, so that the light emission luminance becomes uniform over the entire display surface. Note that the third manufacturing method is also applicable to the case where an active element formed of low-temperature polysilicon or the like is used for the electro-optical device D, in addition to the case where the IC chip 30 including the active element is used for the electro-optical device D. May be applied.
[0190]
<C: Electronic equipment>
Next, an electronic device according to the present invention will be described.
[Personal computer]
FIG. 53 is a perspective view showing a configuration of a personal computer as an example of the electronic apparatus according to the invention. As shown in the figure, the personal computer 81 includes a main body 812 having a keyboard 811 and a display 814 having the electro-optical device D described above.
[0191]
In this configuration, an IC chip having various functions related to image display can be included in the electronic component layer 3. As this type of IC chip, for example, an IC chip having a display buffer memory and a CPU, or an IC chip having a data decompression function compliant with MPEG (Motion Picture Experts Group), MP3 (MPEG Audio Layer-3), etc. and so on. When the display surface of the electro-optical device D is used as a touch panel, an IC chip having a function related to the input can be included in the electronic component layer 3.
[0192]
[E-book]
Next, FIG. 54 is a perspective view illustrating a configuration of an electronic book as an example of the electronic apparatus according to the invention. As shown in the figure, the electronic book 83 has a main body 830, a first display 831, and a second display 832. The main unit 830 includes a keyboard that receives a user's operation. The first display unit 831 includes the above-described electro-optical device D, that is, the electro-optical device D that displays an image by light emission of the organic EL element 10. On the other hand, the second display unit 832 includes an electro-optical device D ′ that displays an image using a plurality of pixels. However, the pixel itself of the second display portion 832 does not emit light. Specifically, a non-light-emitting display such as an electrophoretic display, a reflective LCD (Liquid Crystal Display), a toner display, and a twist ball display is used as the electro-optical device D ′ of the second display unit 832.
[0193]
The first display section 831 is attached to the periphery of the main body section 830 via a hinge. Therefore, first display portion 831 can rotate around the periphery of main body 830 as an axis. On the other hand, the second display unit 832 is attached to a peripheral edge of the first display unit 831 opposite to the main unit 830 via a hinge. Therefore, the second display portion 832 can rotate around the periphery of the first display portion 831 as an axis.
[0194]
With this configuration, the first display unit 831 performs display by causing the organic EL element 10 to emit light. On the other hand, when the display is performed by the second display portion 832, the organic EL element 10 of the first display portion 831 emits light with substantially the same luminance. Light emitted from the first display portion 831 is reflected by the display surface of the second display portion 832 and then observed by an observer. That is, the first display portion 831 not only functions as a display device itself, but also functions as a lighting device (a so-called front light) when an image is displayed on the second display portion 832. According to this configuration, although the second display section 832 is a non-light-emitting display, it is not necessary to independently provide a lighting device for ensuring the brightness of the display. As a result, the total thickness of the first display portion 831 and the second display portion 832 can be reduced to about 2 mm or less, which is thinner and lighter than a book using paper, and which is a high-performance electronic book. Is realized.
[0195]
The electronic devices to which the present invention can be applied are not limited to the devices shown in FIGS. In other words, in addition to this, mobile phones, game machines, electronic paper, video cameras, digital still cameras, car navigation devices, car stereos, driving operation panels, printers, scanners, televisions, video players, pagers, electronic organizers, calculators, The present invention can be applied to various devices having a function of displaying an image, such as a word processor.
[0196]
<D: Modification>
The embodiments described above are merely examples, and various modifications can be made to these embodiments. An example of the modification is as follows.
[0197]
(1) The configuration in which the pixel driving IC chip 37, the scanning IC chip 33, the column data conversion IC chip 35, and the control IC chip 31 are arranged on one support substrate 6 has been exemplified. A configuration may be employed in which some or all of the IC chip 33 for column data conversion and the IC chip 31 for column data conversion are arranged on another substrate. Further, part or all of the scanning IC chip 33, the column data conversion IC chip 35, and the control IC chip 31 may be configured as one IC chip.
[0198]
(2) As shown in the personal computer as an example of the electronic device, by applying the present invention to various electronic devices, a systemized and integrated element substrate or package is realized. That is, in this element substrate, an electronic component layer having various active elements and passive elements is sealed by a wiring forming layer having a wiring connected to a connection terminal of each electronic component. Examples of the active element included in the electronic component layer include various components such as an IC chip (CMOS type or bipolar type) for realizing various functions, a memory, or a compound semiconductor. On the other hand, examples of passive elements included in the electronic component layer include various chip components such as a resistor, a capacitor, and an inductance. According to this element substrate, since various electronic components are systematized and integrated, the size, weight, and performance of the electronic device can be reduced.
[0199]
(3) The present invention can be applied to electro-optical devices other than devices using EL elements. In other words, the present invention is applicable to any device provided with an electro-optical element that converts an electric action into an optical action. Examples of this type of electro-optical device include a liquid crystal display device using a liquid crystal, an electrophoretic display device using a microcapsule containing a colored liquid and white particles dispersed in the liquid, and an area having different polarities. Twisted ball display using twisted balls painted in different colors, toner display using black toner, field emission display using phosphor, LED display using LED (Light Emitting Diode), helium and neon, etc. And a plasma display panel (PDP) using a high-pressure gas.
[0200]
Further, the electro-optical device according to the present invention is not limited to a device for displaying an image. For example, the present invention can be applied to an image forming apparatus using an organic EL, an LED, or a field emission element (FED) or an optical engine of an electrophotographic apparatus. In this type of apparatus, light corresponding to image data is irradiated on a photosensitive body such as a photosensitive drum, and toner is attracted to a latent image formed thereby. Then, the toner is transferred to a recording material such as paper. The electro-optical device according to the present invention can be applied to a device for irradiating a photosensitive member with light according to image data. That is, the electro-optical device in this case includes a light-emitting element (electro-optical element) that irradiates light to the photoconductor, and a drive circuit that individually drives each light-emitting element. In a more desirable mode, a configuration is employed in which line exposure can be performed according to the width of various recording materials such as A4 size and A3 size. According to the electro-optical device of the present invention, a high-performance and thin printing device or multifunction peripheral can be realized.
[0201]
Further, the present invention can be applied to an electro-optical device using an electro-optical element such as a CCD (Charge Coupled Device) that outputs a current or a voltage according to the irradiation light amount. This electro-optical device is used, for example, as an optical sensor array device (imaging device) in a digital camera. This type of optical sensor array device includes a CCD instead of the organic EL element 10 of the electro-optical device D according to the above-described embodiment, and includes an A / D conversion circuit that converts an analog signal output from the CCD into a digital signal. This is realized by providing in place of the D / A conversion circuit 356. In another aspect, an electro-optical device used as a display device and an electro-optical device used as an optical sensor array device are integrally combined. According to this device, the light emission luminance of the display device can be automatically adjusted according to the surrounding brightness detected by the optical sensor array device.
[0202]
In addition, the present invention can be applied to a device including an element other than the electro-optical element. That is, the present invention is also applied to an element driving apparatus including a plurality of driven elements each arranged at a different position in a plane (for example, arranged in a matrix) and a unit circuit for driving each driven element. The invention can be applied. For example, if an element for detecting pressure or static electricity is used as a driven element instead of the electro-optical element of the electro-optical device according to the present invention (for example, the CCD of the above-described optical sensor array), an apparatus for detecting an operation by a user Is realized. This element driving device can be used as an input device such as a touch panel and a thin keyboard in various electronic devices.
[0203]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in a circuit for driving a driven element such as an electro-optical element, variation in characteristics of an active element is suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view illustrating a configuration of an electro-optical device according to an embodiment of the invention.
FIG. 2 is a plan view showing a configuration of an electronic component layer.
FIG. 3 is a diagram showing a correspondence relationship between a pixel driving IC chip and an organic EL element.
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a pixel driving IC chip.
FIG. 5 is a block diagram illustrating a relationship between a scanning IC chip and a pixel driving IC chip.
FIG. 6 is a timing chart for explaining the operation of the scanning IC chip.
FIG. 7 is a circuit diagram illustrating a configuration of a pixel circuit.
FIG. 8 is a timing chart for explaining scanning of a pixel circuit.
FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of a column data conversion IC chip.
FIG. 10 is a circuit diagram showing a configuration of a reference current supply circuit.
FIG. 11 is a timing chart showing an operation in a set period.
FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration of a D / A conversion circuit.
FIG. 13 is a circuit diagram illustrating a configuration of a D / A conversion unit.
FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an electro-optical device obtained by a first manufacturing method.
FIG. 15 is a diagram illustrating a configuration of a pad formation surface of a pixel driving IC chip.
FIG. 16 is a plan view illustrating a configuration of an electro-optical device.
FIG. 17 is a diagram showing a step of forming a base layer and a metal layer in the first manufacturing method.
FIG. 18 is a view showing a step of arranging IC chips in the same method.
FIG. 19 is a view showing a step of forming a filling layer in the same method.
FIG. 20 is a diagram showing a step of forming a first insulating layer in the same method.
FIG. 21 is a view showing a step of forming a first wiring layer in the same method.
FIG. 22 is a view showing a step of forming a second insulating layer in the same method.
FIG. 23 is a view showing a step of forming a metal film and an anode material film in the same method.
FIG. 24 is a view showing a step of forming a second wiring layer and an anode layer in the same method.
FIG. 25 is a view showing a step of forming a third insulating layer in the same method.
FIG. 26 is a view showing a step of forming a resin layer in the same method.
FIG. 27 is a view showing a step of removing a part of the anode layer in the same method.
FIG. 28 is a diagram showing a step of forming a conductive layer and a barrier layer in the same method.
FIG. 29 is a diagram showing a step of forming a conductive layer and a barrier layer in the same method.
FIG. 30 is a view showing a step of forming a bank layer in the same method.
FIG. 31 is a view showing a step of forming an EL layer in the same method.
FIG. 32 is a view showing a step of forming a cathode layer in the same method.
FIG. 33 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an electro-optical device obtained by a second manufacturing method.
FIG. 34 is a view showing a step of forming a photo-peeling layer on a substrate in the same method.
FIG. 35 is a view showing a step of forming a metal layer and an adhesive layer in the same method.
FIG. 36 is a view showing a step of arranging the IC chips in the same method.
FIG. 37 is a view showing a step of forming a base layer and a light shielding layer in the same method.
FIG. 38 is a view showing a step of attaching a support substrate in the same method.
FIG. 39 is a view showing a state in which the substrate has been peeled off in the same method.
FIG. 40 is a view showing a step of forming a power supply line in another example of the same method.
FIG. 41 is a cross-sectional view showing a configuration of an electro-optical device obtained by another example of the same method.
FIG. 42 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an electro-optical device obtained by a third manufacturing method.
FIG. 43 is a view showing a step of forming a photo-peeling layer in the same method.
FIG. 44 is a view showing a step of forming an insulating layer and a conductive layer in the same method.
FIG. 45 is a view showing a step of forming a second wiring layer and an anode layer in the same method.
FIG. 46 is a view showing a step of forming a second insulating layer in the same method.
FIG. 47 is a view showing a step of forming a first wiring layer in the same method.
FIG. 48 is a diagram showing a step of forming a first insulating layer in the same method.
FIG. 49 is a view showing a step of forming a bump in the same method.
FIG. 50 is a view showing a step of arranging the IC chips in the same method.
FIG. 51 is a view showing a step of attaching a supporting substrate in the same method.
FIG. 52 is a diagram showing a state in which the substrate has been peeled off in the same method.
FIG. 53 is a perspective view illustrating a configuration of a personal computer as an example of an electronic apparatus.
FIG. 54 is a perspective view illustrating a configuration of an electronic book as an example of an electronic apparatus.
[Explanation of symbols]
D: electro-optical device, 1: organic EL layer (element layer), 10: organic EL element (electro-optical element, driven element), 13: EL layer, 15: sealing layer, 2 ... Wiring forming layer, 3: electronic component layer, 30: IC chip, 31: control IC chip, 33: scanning IC chip (selection IC chip), 35: column data conversion IC chip (data Supply IC chip), 37 pixel drive IC chip (element drive IC chip), 371 pixel decoder, 374 pixel counter, 377 pixel circuit (unit circuit), C0 capacitor 301 , 307... Underlayer, 302... Metal layer, 302 a... Mount part, 302 b... Alignment mark, 304, 305. Substrate, 41 .. A first insulating layer, 43 a first wiring layer, 45 a second insulating layer, 47 a second wiring layer, 49 a anode layer, 50 a third insulating layer, 52 a bank layer, 54 ... conductive layer, 56 ... barrier layer, 58 ... cathode layer, 701, 707, 708, 730 ... metal film, 702 ... anode material film, 705 ... resin film, 710, 720 ... substrate, 712, 724... Photo-peeling layer, 716... Resin film, 726... Insulating film, P1... First pad (first connection terminal), P2. ... Scan control line group, LXD... Data control line.

Claims (29)

基板と、
複数の電気光学素子と、
電気光学素子を駆動する複数の単位回路を有し、接続端子が設けられている素子駆動用ICチップと、
前記素子駆動用ICチップに含まれる各単位回路と当該単位回路に対応する電気光学素子とを接続する配線を含む配線形成層と、を備え、
前記基板上に前記素子駆動用ICチップが、前記接続端子が形成されている面を上にして配置され、
前記素子駆動用ICチップの上に前記配線形成層が形成され、前記複数の電気光学素子が前記配線形成層の上に形成されていることを特徴とする電気光学装置。
A substrate,
A plurality of electro-optical elements,
An element driving IC chip having a plurality of unit circuits for driving the electro-optical element and having connection terminals,
A wiring formation layer including wiring for connecting each unit circuit included in the element driving IC chip and an electro-optical element corresponding to the unit circuit,
The element driving IC chip is disposed on the substrate with the surface on which the connection terminals are formed facing up,
An electro-optical device, wherein the wiring forming layer is formed on the element driving IC chip, and the plurality of electro-optical elements are formed on the wiring forming layer.
複数の前記素子駆動用ICチップが前記複数の電気光学素子に対応してマトリクス状に配置され、
前記配線形成層は、前記各素子駆動用ICチップに含まれる単位回路の各々と、当該単位回路に対応する電気光学素子とを接続する配線を有することを特徴とする
請求項1に記載の電気光学装置。
A plurality of element driving IC chips are arranged in a matrix corresponding to the plurality of electro-optical elements,
2. The electric device according to claim 1, wherein the wiring forming layer has a wiring connecting each of the unit circuits included in each of the element driving IC chips and an electro-optical element corresponding to the unit circuit. 3. Optical device.
前記複数の素子駆動用ICチップのうち前記電気光学素子の駆動を実行すべきICチップを選択する選択用ICチップをさらに有し、
前記選択用ICチップは、前記配線形成層に含まれる配線を介して前記各素子駆動用ICチップに接続されることを特徴とする
請求項2に記載の電気光学装置。
A selecting IC chip for selecting an IC chip to execute driving of the electro-optical element among the plurality of element driving IC chips;
3. The electro-optical device according to claim 2, wherein the selection IC chip is connected to each of the element driving IC chips via a wiring included in the wiring formation layer.
前記電気光学素子に供給すべき電流または印加すべき電圧を指示するデータ信号を前記各素子駆動用ICチップの単位回路に出力するデータ供給用ICチップをさらに有し、前記データ供給用ICチップは、前記配線形成層に含まれる配線を介して前記各素子駆動用ICチップに接続されることを特徴とする
請求項2または3に記載の電気光学装置。
A data supply IC chip for outputting a data signal indicating a current to be supplied to the electro-optical element or a voltage to be applied to a unit circuit of each of the element driving IC chips, wherein the data supply IC chip is 4. The electro-optical device according to claim 2, wherein the device driving IC chip is connected to the device driving IC chip via a wiring included in the wiring forming layer.
前記複数の素子駆動用ICチップのうち前記電気光学素子の駆動を実行すべきICチップを選択する選択用ICチップと、
前記各電気光学素子に供給すべき電流または印加すべき電圧を指示するデータ信号を前記各素子駆動用ICチップの単位回路に出力するデータ供給用ICチップと、
前記選択用ICチップおよび前記データ供給用ICチップの動作を制御する制御用ICチップと、をさらに有し、
前記選択用ICチップおよび前記データ供給用ICチップは前記配線形成層に含まれる配線を介して前記各素子駆動用ICチップに接続され、前記制御用ICチップは前記配線形成層に含まれる配線を介して前記選択用ICチップおよび前記データ供給用ICチップに接続されることを特徴とする
請求項2に記載の電気光学装置。
A selecting IC chip for selecting an IC chip to execute the driving of the electro-optical element among the plurality of element driving IC chips;
A data supply IC chip that outputs a data signal indicating a current to be supplied to each of the electro-optical elements or a voltage to be applied to a unit circuit of each of the element driving IC chips;
A control IC chip for controlling operations of the selection IC chip and the data supply IC chip,
The selection IC chip and the data supply IC chip are connected to the respective element driving IC chips via the wiring included in the wiring formation layer, and the control IC chip connects the wiring included in the wiring formation layer. The electro-optical device according to claim 2, wherein the electro-optical device is connected to the selection IC chip and the data supply IC chip via an interface.
前記複数の素子駆動用ICチップの各々は、その素子駆動用ICチップに含まれる複数の単位回路に対応する複数の電気光学素子と対向する位置に配置されることを特徴とする請求項2に記載の電気光学装置。3. The device according to claim 2, wherein each of the plurality of element driving IC chips is arranged at a position facing a plurality of electro-optical elements corresponding to a plurality of unit circuits included in the element driving IC chip. An electro-optical device according to claim 1. 前記複数の素子駆動用ICチップからみて前記配線形成層とは反対側に設けられて光を遮断する遮光層を具備することを特徴とする請求項2に記載の電気光学装置。The electro-optical device according to claim 2, further comprising: a light-blocking layer provided on a side opposite to the wiring forming layer when viewed from the plurality of element driving IC chips to block light. 前記各素子駆動用ICチップの間に充填された充填層を具備することを特徴とする請求項2に記載の電気光学装置。3. The electro-optical device according to claim 2, further comprising a filling layer filled between the element driving IC chips. 前記電気光学素子は、前記単位回路から供給される電流に応じて発光するEL素子であることを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。The electro-optical device according to claim 1, wherein the electro-optical element is an EL element that emits light according to a current supplied from the unit circuit. 前記素子駆動用ICチップは、その素子駆動用ICチップのうち配線形成層と対向する端子形成面に設けられて前記電気光学素子に接続される第1の接続端子と、前記端子形成面に設けられて電源線に接続される第2の接続端子とを有し、
前記第1の接続端子のうち前記端子形成面と平行な面の面積は、前記第2の接続端子のうち前記端子形成面と平行な面の面積の1/6以下であることを特徴とする
請求項1に記載の電気光学装置。
The element driving IC chip is provided on a terminal forming surface of the element driving IC chip facing the wiring forming layer and is provided on the terminal forming surface, the first connection terminal being connected to the electro-optical element. And a second connection terminal connected to the power supply line,
An area of a surface of the first connection terminal parallel to the terminal forming surface is not more than 1/6 of an area of a surface of the second connection terminal parallel to the terminal formation surface. The electro-optical device according to claim 1.
請求項1から10のいずれか一項に記載の電気光学装置を備えた電子機器。An electronic apparatus comprising the electro-optical device according to claim 1. 基板と、
複数の被駆動素子と、
被駆動素子を駆動する複数の単位回路を有し、接続端子が設けられている素子駆動用ICチップと、
前記素子駆動用ICチップに含まれる各単位回路と当該単位回路に対応する被駆動素子とを接続する配線を含む配線形成層と、を備え、
前記基板上に前記素子駆動用ICチップが、前記接続端子が形成されている面を上にして配置され、
前記素子駆動用ICチップの上に前記配線形成層が形成され、前記複数の被駆動素子が前記配線形成層の上に形成されていることを特徴とする素子駆動装置。
A substrate,
A plurality of driven elements;
An element driving IC chip having a plurality of unit circuits for driving the driven element and having connection terminals;
A wiring forming layer including wiring for connecting each unit circuit included in the element driving IC chip and a driven element corresponding to the unit circuit,
The element driving IC chip is disposed on the substrate with the surface on which the connection terminals are formed facing up,
An element driving device, wherein the wiring forming layer is formed on the element driving IC chip, and the plurality of driven elements are formed on the wiring forming layer.
複数の電気光学素子を有する電気光学装置を製造する方法において、
前記複数の電気光学素子を駆動する複数の単位回路を有する素子駆動用ICチップを、接続端子を有する端子形成面が一方の側に向くように配置して、当該素子駆動用ICチップを含む電子部品層を形成する工程と、
前記電子部品層のうち前記素子駆動用ICチップの接続端子が向けられた面上に、前記素子駆動用ICチップに含まれる各単位回路と当該単位回路に対応する電気光学素子とを接続する配線を含む配線形成層を形成する工程と、
前記配線形成層からみて前記電子部品層の反対側に、前記複数の電気光学素子を含む素子層を形成する工程と
を有する電気光学装置の製造方法。
In a method of manufacturing an electro-optical device having a plurality of electro-optical elements,
An element driving IC chip having a plurality of unit circuits for driving the plurality of electro-optical elements is arranged such that a terminal forming surface having a connection terminal faces one side, and an electronic device including the element driving IC chip is arranged. Forming a component layer;
Wiring for connecting each unit circuit included in the element driving IC chip and an electro-optical element corresponding to the unit circuit on a surface of the electronic component layer on which a connection terminal of the element driving IC chip is directed. Forming a wiring forming layer including:
Forming an element layer including the plurality of electro-optical elements on a side opposite to the electronic component layer as viewed from the wiring formation layer.
複数の電気光学素子を有する電気光学装置を製造する方法において、
基板の一方の面上に、前記複数の電気光学装置を駆動する複数の単位回路を有する素子駆動用ICチップを、接続端子を有する端子形成面が前記基板の平坦な面に対向するように配置して、当該素子駆動用ICチップを含む電子部品層を形成する工程と、
前記基板を電子部品層から剥離する工程と、
前記電子部品層のうち前記基板が剥離された面上に、前記素子駆動用ICチップに含まれる各単位回路と当該単位回路に対応する電気光学素子とを接続するための配線を含む配線形成層を形成する工程と、
前記配線形成層からみて前記電子部品層の反対側に、前記複数の電気光学素子を含む素子層を形成する工程と
を有する電気光学装置の製造方法。
In a method of manufacturing an electro-optical device having a plurality of electro-optical elements,
An element driving IC chip having a plurality of unit circuits for driving the plurality of electro-optical devices is arranged on one surface of a substrate such that a terminal forming surface having connection terminals faces a flat surface of the substrate. And forming an electronic component layer including the element driving IC chip,
Peeling the substrate from the electronic component layer,
A wiring forming layer including wiring for connecting each unit circuit included in the element driving IC chip and an electro-optical element corresponding to the unit circuit on a surface of the electronic component layer from which the substrate has been separated; Forming a;
Forming an element layer including the plurality of electro-optical elements on a side opposite to the electronic component layer as viewed from the wiring formation layer.
前記電子部品層を形成する工程に先立って前記基板の一方の面上に剥離層を形成する工程を有し、
前記電子部品層を形成する工程においては、前記剥離層からみて前記基板の反対側に前記電子部品層を形成する一方、
前記基板を剥離する工程においては、前記剥離層を境界として前記基板を前記電子部品層から剥離する
請求項14に記載の電気光学装置の製造方法。
Prior to the step of forming the electronic component layer, a step of forming a release layer on one surface of the substrate,
In the step of forming the electronic component layer, while forming the electronic component layer on the opposite side of the substrate as viewed from the release layer,
The method of manufacturing an electro-optical device according to claim 14, wherein in the step of peeling the substrate, the substrate is peeled from the electronic component layer with the peel layer as a boundary.
前記電子部品層を形成する工程に先立って前記基板の一方の面上に接着層を形成する工程を有し、
前記電子部品層を形成する工程においては、前記素子駆動用ICチップの前記端子形成面を前記接着層に接着する
請求項14に記載の電気光学装置の製造方法。
Prior to the step of forming the electronic component layer, a step of forming an adhesive layer on one surface of the substrate,
15. The method of manufacturing an electro-optical device according to claim 14, wherein in the step of forming the electronic component layer, the terminal forming surface of the element driving IC chip is bonded to the adhesive layer.
前記接着層は絶縁材料からなり、
前記配線形成層を形成する工程においては、前記電子部品層を覆う前記接着層の面上に前記配線形成層を形成する
請求項16に記載の電気光学装置の製造方法。
The adhesive layer is made of an insulating material,
17. The method of manufacturing an electro-optical device according to claim 16, wherein in the step of forming the wiring forming layer, the wiring forming layer is formed on a surface of the adhesive layer covering the electronic component layer.
複数の電気光学素子を有する電気光学装置を製造する方法において、
前記電気光学素子に対して電流を供給する、または電圧を印加するための電極を基板の一方の面上に形成し、この電極と、前記電気光学素子を駆動する複数の単位回路の各々とを接続するための配線を含む配線形成層を前記電極の上に形成する工程と、
前記電気光学素子を駆動する複数の単位回路を有する素子駆動用ICチップを配置して、該ICチップを含む電子部品層を前記配線形成層の上に形成する工程と、
前記基板を前記電極から剥離する工程と、
前記剥離工程の後に、前記配線形成層に対して前記電子部品層の反対側に前記電極と接触する前記電気光学素子を形成して複数の電気光学素子を含む素子層を形成する工程と
を有する電気光学装置の製造方法。
In a method of manufacturing an electro-optical device having a plurality of electro-optical elements,
An electrode for supplying a current or applying a voltage to the electro-optical element is formed on one surface of a substrate, and this electrode and each of a plurality of unit circuits for driving the electro-optical element are used. Forming a wiring forming layer including a wiring for connection on the electrode;
Disposing an element driving IC chip having a plurality of unit circuits for driving the electro-optical element, and forming an electronic component layer including the IC chip on the wiring forming layer;
Peeling the substrate from the electrode,
Forming the electro-optical element in contact with the electrode on the side opposite to the electronic component layer with respect to the wiring forming layer after the peeling step, thereby forming an element layer including a plurality of electro-optical elements. A method for manufacturing an electro-optical device.
前記電子部品層を形成する工程に先立って前記基板の一方の面上に剥離層を形成する工程を有し、
前記配線形成層を形成する工程においては、前記剥離層からみて前記基板の反対側に前記配線形成層を形成する一方、
前記基板を剥離する工程においては、前記剥離層を境界として前記基板を前記配線形成層から剥離する
請求項18に記載の電気光学装置の製造方法。
Prior to the step of forming the electronic component layer, a step of forming a release layer on one surface of the substrate,
In the step of forming the wiring forming layer, while forming the wiring forming layer on the opposite side of the substrate as viewed from the release layer,
19. The method for manufacturing an electro-optical device according to claim 18, wherein in the step of peeling the substrate, the substrate is peeled from the wiring forming layer with the peel layer as a boundary.
前記基板を剥離する工程に先立って、前記電子部品層からみて前記基板とは反対側に支持基板を固定する工程を有する
請求項14または18に記載の電気光学装置の製造方法。
19. The method of manufacturing an electro-optical device according to claim 14, further comprising, prior to the step of peeling the substrate, a step of fixing a support substrate on a side opposite to the substrate as viewed from the electronic component layer.
前記配線形成層を形成する工程においては、前記単位回路と前記電気光学素子とを接続するための配線を形成し、この配線を覆うとともに当該配線の一部に対応して開口する絶縁層を形成し、この絶縁層の開口に電極部を形成する一方、
前記電子部品層を形成する工程においては、前記素子駆動用ICチップの接続端子に設けられた突起電極を前記電極部に接合する
請求項14または18に記載の電気光学装置の製造方法。
In the step of forming the wiring forming layer, a wiring for connecting the unit circuit and the electro-optical element is formed, and an insulating layer that covers the wiring and opens corresponding to a part of the wiring is formed. Then, while forming an electrode portion in the opening of this insulating layer,
19. The method of manufacturing an electro-optical device according to claim 14, wherein in the step of forming the electronic component layer, a projecting electrode provided at a connection terminal of the element driving IC chip is joined to the electrode portion.
前記電子部品層を形成する工程は、各々が複数の単位回路を備える複数の素子駆動用ICチップを配置する工程と、各素子駆動用ICチップの間に充填層を形成する工程とを含む
請求項13、14および18のいずれかに記載の電気光学装置の製造方法。
The step of forming the electronic component layer includes a step of arranging a plurality of element driving IC chips each including a plurality of unit circuits, and a step of forming a filling layer between the element driving IC chips. Item 19. The method for manufacturing an electro-optical device according to any one of Items 13, 14, and 18.
前記電子部品層を形成する工程は、前記複数の素子駆動用ICチップと前記充填層との間に下地層を形成する工程を含む
請求項22に記載の電気光学装置の製造方法。
23. The method of manufacturing an electro-optical device according to claim 22, wherein the step of forming the electronic component layer includes a step of forming a base layer between the plurality of element driving IC chips and the filling layer.
前記電子部品層を形成する工程は、前記電子部品層からみて前記配線形成層とは反対側に光を遮断する遮光層を形成する工程を含む
請求項13、14および18のいずれかに記載の電気光学装置の製造方法。
19. The method according to claim 13, wherein the step of forming the electronic component layer includes a step of forming a light-shielding layer that blocks light on a side opposite to the wiring forming layer as viewed from the electronic component layer. A method for manufacturing an electro-optical device.
前記遮光層は導電性を有する材料からなる請求項24に記載の電気光学装置の製造方法。The method for manufacturing an electro-optical device according to claim 24, wherein the light-shielding layer is made of a conductive material. 前記電子部品層を形成する工程においては、各々が複数の端子回路を備える複数の素子駆動用ICチップを、各素子駆動用ICチップに含まれる複数の単位回路に対応する複数の電気光学素子と対向すべき位置に配置する
請求項13、14および18のいずれかに記載の電気光学装置の製造方法。
In the step of forming the electronic component layer, a plurality of element driving IC chips each including a plurality of terminal circuits, a plurality of electro-optical elements corresponding to a plurality of unit circuits included in each element driving IC chip, 19. The method for manufacturing an electro-optical device according to claim 13, wherein the electro-optical device is arranged at a position to be opposed.
複数の被駆動素子を有する素子駆動装置を製造する方法において、
被駆動素子を駆動する複数の単位回路を有する素子駆動用ICチップを、接続端子を有する端子形成面が一方の側に向くように配置し、当該素子駆動用ICチップを含む電子部品層を形成する工程と、
前記電子部品層のうち前記素子駆動用ICチップの接続端子が向けられた面上に、前記素子駆動用ICチップに含まれる各単位回路と当該単位回路に対応する被駆動素子とを接続する配線を含む配線形成層を形成する工程と、
前記配線形成層からみて前記電子部品層の反対側に、前記複数の被駆動素子を含む素子層を形成する工程と
を有する素子駆動装置の製造方法。
In a method of manufacturing an element driving device having a plurality of driven elements,
An element driving IC chip having a plurality of unit circuits for driving a driven element is arranged such that a terminal forming surface having a connection terminal faces one side to form an electronic component layer including the element driving IC chip. The process of
Wiring for connecting each unit circuit included in the element driving IC chip and a driven element corresponding to the unit circuit on a surface of the electronic component layer on which a connection terminal of the element driving IC chip is directed. Forming a wiring forming layer including:
Forming an element layer including the plurality of driven elements on a side opposite to the electronic component layer as viewed from the wiring formation layer.
複数の被駆動素子を有する素子駆動装置を製造する方法において、
基板の一方の面上に、被駆動素子を駆動する複数の単位回路を有する素子駆動用ICチップを、接続端子を有する端子形成面を前記基板の平坦な面に対向するように配置して、当該素子駆動用ICチップを含む電子部品層を形成する工程と、
前記基板を電子部品層から剥離する工程と、
前記電子部品層のうち前記基板が剥離された面上に、前記素子駆動用ICチップに含まれる各単位回路と当該単位回路に対応する被駆動素子とを接続するための配線を含む配線形成層を形成する工程と、
前記配線形成層からみて前記電子部品層の反対側に、前記複数の被駆動素子を含む素子層を形成する工程と
を有する素子駆動装置の製造方法。
In a method of manufacturing an element driving device having a plurality of driven elements,
An element driving IC chip having a plurality of unit circuits for driving a driven element is arranged on one surface of a substrate such that a terminal forming surface having connection terminals faces a flat surface of the substrate, Forming an electronic component layer including the element driving IC chip;
Peeling the substrate from the electronic component layer,
A wiring forming layer including wiring for connecting each unit circuit included in the element driving IC chip and a driven element corresponding to the unit circuit on a surface of the electronic component layer from which the substrate has been peeled; Forming a;
Forming an element layer including the plurality of driven elements on a side opposite to the electronic component layer as viewed from the wiring formation layer.
複数の被駆動素子を有する素子駆動装置を製造する方法において、
前記被駆動素子に対して電流を供給する、または電圧を印加するための電極を基板の一方の面上に形成し、この電極と、前記被駆動素子を駆動する複数の前記単位回路の各々とを接続するための配線を含む配線形成層を前記電極の上に形成する工程と、
前記被駆動素子を駆動する複数の単位回路を有する素子駆動用ICチップを配置して、該ICチップを含む電子部品層を前記配線形成層の上に形成する工程と、
前記基板を前記電極から剥離する工程と、
前記剥離工程の後に、前記配線形成層に対して前記電子部品層の反対側に前記電極と接触する前記被駆動素子を形成して複数の被駆動素子を含む素子層を形成する工程と、
を有する素子駆動装置の製造方法。
In a method of manufacturing an element driving device having a plurality of driven elements,
An electrode for supplying a current to the driven element or for applying a voltage is formed on one surface of a substrate, and this electrode and each of the plurality of unit circuits for driving the driven element Forming a wiring forming layer including wiring for connecting the above on the electrode,
Disposing an element driving IC chip having a plurality of unit circuits for driving the driven element, and forming an electronic component layer including the IC chip on the wiring forming layer;
Peeling the substrate from the electrode,
Forming the driven element in contact with the electrode on the side opposite to the electronic component layer with respect to the wiring forming layer to form an element layer including a plurality of driven elements after the peeling step;
A method for manufacturing an element driving device having:
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