JP5407648B2 - 電気光学装置の製造方法、電気光学装置、電子機器 - Google Patents

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Description

本発明は、薄型な電気光学装置の製造方法、電気光学装置、電子機器に関する。
上記薄型な電気光学装置として、厚みが0.15mmよりも薄いガラス基板を用いた液晶パネルと、フレキシブルプリント基板と、コネクターと、これらを挟み込んで一体に保持する保護シートとを備えた液晶表示装置が開示されている(特許文献1)。
上記液晶表示装置は、駆動回路を備えた外部装置とコネクターとを接続することにより駆動される。
また、シリコンウェハを研磨して、厚みを100μm以下としたフレキシブルドライバーICをフレキシブル表示パネルに直接実装するか、または、フレキシブルプリント回路(FPC)を介して実装することが開示されている(特許文献2)。
上記フレキシブル表示パネルとして、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、無機または有機ELディスプレイ、電気泳動ディスプレイ、エレクトロクロミックディスプレイなどが挙げられている。
特開2003−337322号公報 特開2008−165219号公報
上記ドライバーICを電気的にフレキシブル表示パネルに実装するという観点では、FPCを介して実装すると出力側のインピーダンスが上昇して出力信号の減衰を招き、適正な表示状態が得られないおそれがある。それゆえに、フレキシブル表示パネルに直接実装することが好ましい。
しかしながら、上記フレキシブルドライバーICを特許文献1の液晶表示装置に適用して、液晶パネルの端子部に直接実装する所謂COG(Chip On Glass)実装を行う場合、予め厚みが100μm以下に薄くなったドライバーICを液晶パネルに位置精度よく平面実装することが難しいという課題がある。また、ドライバーICが薄いために実装工程における取り扱いが難しく、例えば破損してしまうなどの課題がある。
さらに、COG実装後に保護シートで挟み込んで一体化した場合、ドライバーICを流れる電流によって生ずる発熱を放熱させることが困難であるという課題もある。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
[適用例1]本適用例の電気光学装置の製造方法は、電気光学パネルの端子部に駆動用半導体チップを実装する実装工程と、実装された前記駆動用半導体チップをドライエッチングして前記駆動用半導体チップの厚みを薄型化するドライエッチング工程と、少なくとも一方が透明な2枚の保護フィルムを用い、薄型化された前記駆動用半導体チップを有する前記電気光学パネルを挟んで封着する封着工程と、を備えたことを特徴とする。
この方法によれば、電気光学パネルの端子部に駆動用半導体チップを実装した後に、駆動用半導体チップをドライエッチングして薄型化する。したがって、薄型化した駆動用半導体チップを実装する場合に比べて、実装時の駆動用半導体チップの取り扱い性がよく、位置精度よく実装可能である。
さらには、薄型化された駆動用半導体チップを含めて電気光学パネルが保護フィルムで封着されるので、例えば温度、湿度、光など外部環境の変化による影響を受け難く、高い信頼性品質を有する薄型の電気光学装置を製造できる。
[適用例2]上記適用例の電気光学装置の製造方法において、前記電気光学パネルは可撓性を有し、前記ドライエッチング工程は、前記駆動用半導体チップの厚みを5μm〜50μmに薄型化することを特徴とする。
この方法によれば、電気光学装置に曲げ応力が加えられても、電気光学パネルが変形可能であると共に、実装された駆動用半導体チップも変形に追随可能となるため、接続信頼性が確保されたフレキシブルな電気光学装置を製造することができる。
[適用例3]上記適用例の電気光学装置の製造方法において、前記封着工程は、実装された前記駆動用半導体チップと前記保護フィルムとの間に放熱部材を挟んで封着することを特徴とする。
この方法によれば、電気光学装置の駆動による駆動用半導体チップの発熱を放熱部材を経由して効率よく外部へ放熱することができる。
[適用例4]上記適用例の電気光学装置の製造方法において、前記電気光学パネルが有機EL素子を有する有機ELパネルであることを特徴とする。
この方法によれば、有機ELパネルの駆動による駆動用半導体チップの発熱を放熱部材を経由して効率よく外部へ放熱することが可能な電気光学装置を製造することができる。
[適用例5]本適用例の電気光学装置は、電気光学パネルと、前記電気光学パネルの端子部に実装された駆動用半導体チップと、少なくとも一方が透明な2枚の保護フィルムとを備え、前記駆動用半導体チップが実装された前記電気光学パネルは、前記2枚の保護フィルムによって挟まれて封着されていることを特徴とする。
この構成によれば、実装された駆動用半導体チップを含めて電気光学パネルが保護フィルムで封着されているので、例えば温度、湿度、光など外部環境の変化による影響を受け難い、高い信頼性品質を有する電気光学装置を提供できる。
[適用例6]上記適用例の電気光学装置において、前記電気光学パネルは可撓性を有し、前記駆動用半導体チップの厚みが5μm〜50μmであることを特徴とする。
この構成によれば、駆動用半導体チップの接続信頼性が確保されたフレキシブルな電気光学装置を提供できる。
[適用例7]上記適用例の電気光学装置において、前記電気光学パネルに実装された前記駆動用半導体チップと前記保護フィルムとの間に放熱部材が挟まれていることを特徴とする。
この構成によれば、電気光学装置の駆動による駆動用半導体チップの発熱を放熱部材を経由して効率よく外部へ放熱することが可能な電気光学装置を提供できる。
[適用例8]上記適用例の電気光学装置において、前記電気光学パネルが有機EL素子を有する有機ELパネルであることを特徴とする。
この構成によれば、有機ELパネルの駆動による駆動用半導体チップの発熱を放熱部材を経由して効率よく外部へ放熱することが可能な電気光学装置を提供できる。
[適用例9]本適用例の電子機器は、上記適用例の電気光学装置の製造方法によって製造された電気光学装置、または上記適用例の電気光学装置を搭載したことを特徴とする。
この構成によれば、高い信頼性と環境性能とを兼ね備えた薄型の電子機器を提供できる。
有機EL装置の構成を示す概略平面図。 有機EL装置の電気的な構成を示す等価回路図。 有機ELパネルの構造を示す概略断面図。 図1のA−A'線で切った有機EL装置の概略断面図。 有機EL装置の製造方法を示すフローチャート。 (a)および(b)はIC実装工程を示す概略図。 (a)〜(d)はドライエッチング工程を示す概略図。 (a)〜(c)はラミネート工程を示す概略図。 (a)は電子機器の一例としてのディスプレイの概略構成図、(b)は電子機器の一例としての情報携帯端末の概略構成図。
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大または縮小して表示している。
(第1実施形態)
<電気光学装置>
本実施形態は、電気光学装置として有機EL(エレクトロルミネッセンス)装置を例に、図1〜図4を参照して説明する。
図1は有機EL装置の構成を示す概略平面図、図2は有機EL装置の電気的な構成を示す等価回路図、図3は有機ELパネルの構造を示す概略断面図、図4は図1のA−A'線で切った概略断面図である。
図1に示すように、本実施形態の電気光学装置としての有機EL装置100は、平面視で四角形の有機ELパネル110と、2枚の保護フィルム41,44とを有し、2枚の保護フィルム41,44により有機ELパネル110が挟まれて封着された構造となっている(詳しくは図4参照)。
電気光学パネルとしての有機ELパネル110は、赤(R)、緑(G)、青(B)の発光色がそれぞれ独立して得られる略矩形状の複数の画素6を有している。同一発光色の画素6が短辺方向に直線的に配列すると共に、短辺方向と交差する長辺方向に異なる発光色の画素6が配列する所謂ストライプ方式の画素配列で構成された発光領域110aを有する。なお、異なる発光色が得られる複数の画素6の配列は、これに限定されるものではない。
有機ELパネル110の端子部10aには、駆動用半導体チップとしてのドライバーIC120が複数(2個)平面実装されている。言い換えれば、端子部10aにドライバーIC120が実装された状態で2枚の保護フィルム41,44により有機ELパネル110が封着されている。実装されたドライバーIC120は平面視で細長い長方形であり、例えば短辺が1.5mm〜2mm、長辺が15mm〜20mmの長さを有している。
また、封着された有機ELパネル110において、ドライバーIC120と保護フィルム41との間に挟まれたフレキシブル配線基板42を有している。フレキシブル配線基板42は、ドライバーIC120とほぼ同等の幅を有している。フレキシブル配線基板(FPC)42が少なくともドライバーIC120の能動面と反対側の表面および端子部10aとに重なるように配置されている。
図2に示すように、有機ELパネル110は、薄膜トランジスター(Thin Film Transistor、以下、TFTと呼ぶ)を用いたアクティブマトリックス型の有機ELパネルである。有機ELパネル110は、互いに絶縁された状態で交差する走査線16およびデータ線17と、データ線17に沿って延在する電源線18とを備えている。
これら走査線16とデータ線17とに囲まれた領域に画素6が配置されている。画素6は、走査線16の延在方向とデータ線17の延在方向とに沿ってマトリックス状に配置されている。
各画素6には、陽極24、有機機能層25、陰極26によって構成された有機エレクトロルミネッセンス素子(有機EL素子)20が設けられている。また、有機EL素子20を駆動制御する回路部としてのスイッチング用TFT11と、駆動用TFT12と、保持容量13とが設けられている。有機機能層25は、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層が順に積層されたものであり、陽極24から注入された正孔と陰極26から注入された電子とが発光層において再結合し、励起して発光する。
有機機能層25の構成は、これに限定されず、より効率的に発光を促すための中間層や電子注入層を含んでいてもよく、公知の構成を採用することができる。
データ線17は、シフトレジスター、レベルシフター、ビデオライン、およびアナログスイッチを備えたデータ線駆動回路14に接続されている。また、走査線16は、シフトレジスターおよびレベルシフターを備えた走査線駆動回路15に接続されている。
走査線駆動回路15から走査線16を経由してスイッチング用TFT11に走査信号が送出されオン状態になると、データ線駆動回路14からデータ線17を介して供給される画像信号が保持容量13に保持され、保持容量13の状態に応じて駆動用TFT12のオン・オフ状態が決まる。そして、陽極24が駆動用TFT12を介して電源線18に電気的に接続したとき(すなわちオン状態となったとき)、電源線18から陽極24に駆動電流が流れ、さらに有機機能層25を通じて陰極26に電流が流れる。有機機能層25の発光層は、陽極24と陰極26との間に流れる電流量に応じた輝度で発光する。
前述した有機ELパネル110を駆動するドライバーIC120は、上記データ線駆動回路14および上記走査線駆動回路15のうち少なくとも一方と、電源線18へ電力を供給できる構成とを有するものである。例えば、走査線駆動回路15は、有機ELパネル110の発光領域110aの短辺に沿った周辺領域に回路部の一部として形成することも可能である。その場合には、ドライバーIC120は、上記データ線駆動回路14の構成を含むものとすればよい。
図3に示すように、有機ELパネル110は、複数の有機EL素子20が設けられた一方の基板としての素子基板10と、複数の有機EL素子20を封止するように素子基板10に対向配置された他方の基板としての封止基板30とを有する。
素子基板10上には、上述した回路部10dと、回路部10dを覆う平坦化層21とが設けられている。有機EL素子20は、平坦化層21上において隔壁22により区画された領域に配置された反射層23上に設けられている。また、複数の有機EL素子20に亘る共通電極として配置された陰極26と平坦化層21とを覆うように、電極保護層27と、有機緩衝層28と、ガスバリア層29とが設けられている。
本実施形態における有機EL素子20は、有機機能層25において白色発光が得られるものである。
封止基板30は、画素6の配置に対応して設けられた3色の着色層32R,32G,32Bにより構成されるカラーフィルター32を有している。また、各着色層32R,32G,32Bを区画する遮光層31を有している。
素子基板10と封止基板30とは、封止樹脂層34を介して対向配置され、シール材33により封止されると共に接合されている。
このような有機ELパネル110は、有機機能層25から発した白色光が反射層23によって反射され、カラーフィルター32を透過して封止基板30側から射出されるトップエミッション型である。
素子基板10は、例えば透明な無アルカリガラスからなる基板を用いている。なお、有機ELパネル110がトップエミッション型であることから、素子基板10の材料として、光透過性を有しない例えばシリコンなどの材料を用いることもできる。
回路部10dに設けられた駆動用TFT12のドレインに、平坦化層21に設けられたコンタクトホールを介して陽極24が接続されている。
陽極24は、例えば、ITOやIZO(Indium Zinc Oxide;登録商標)等の透明導電膜からなる。
陽極24に平面的に重なるように設けられた反射層23は、光反射性を有する金属材料等からなり、例えばアルミ合金等からなる。
なお、有機ELパネル110がトップエミッション型であることから、陽極24の材料は必ずしも光透過性を有しなくてもよい。また、陽極24の材料として光透過性を有せず、光反射性を有する例えばアルミ合金等を用いる場合には、反射層23を省略できる。
実質的に画素6(あるいは有機EL素子20)を区画する隔壁22は、例えば遮光性を有するアクリル樹脂等からなる。
有機機能層25は、陽極24と隔壁22とを覆うように形成されている。本実施形態では、有機機能層25は、順に積層された正孔注入層と正孔輸送層と発光層と電子輸送層とで構成されている(図3では1層で図示)。正孔注入層は、例えばトリアリールアミン(ATP)多量体で形成され、正孔輸送層は、例えばトリフェニルアミン誘導体(TPD)で形成されている。
発光層の発光色は白色である。白色発光材料としては、スチリルアミン系発光材料、アントラセン系ドーパント(青色)、あるいはスチリルアミン系発光材料、ルブレン系ドーパント(黄色)が用いられる。電子輸送層は、例えばアルミニウムキノリノール錯体(Alq3)で形成されている。有機機能層25の各層は、例えば真空蒸着法を用いて順次形成されている。
陰極26は、光透過性を有しており、例えばマグネシウムと銀との合金(Mg−Ag合金)で形成されている。陰極26の下層に、フッ化リチウム(LiF)等からなる電子注入バッファー層が設けられていてもよい。
電極保護層27は、光透過性、密着性、耐水性、ガスバリア性等を考慮して、例えば、珪素酸化物や珪素酸窒化物等の珪素化合物で構成される。また、電極保護層27の厚さは100nm以上が好ましく、隔壁22を被覆することで発生する応力によるクラック発生を防ぐため、厚さの上限は400nm以下とすることが好ましい。電極保護層27は、PVD(物理気相成長法)、CVD(化学気相成長法)、またはイオンプレーティング法等を用いて形成される。
電極保護層27上には、有機緩衝層28とガスバリア層29とが積層されている。有機緩衝層28は、熱硬化性のエポキシ樹脂等からなり、例えば、スクリーン印刷法、スリットコート法、インクジェット法等を用いて形成される。有機緩衝層28により、隔壁22の形状が反映された電極保護層27の凹凸部分が緩和される。また、有機緩衝層28は、素子基板10の反りや体積膨張により発生する応力を緩和し、電極保護層27の剥離やガスバリア層29のクラックを防止する機能を有する。有機緩衝層28の厚さは、3μm〜5μm程度が好ましい。
ガスバリア層29は、電極保護層27と同様の材料で構成され、外部から有機EL素子20への水分や酸素の浸入を防止する封止部材として機能する。ガスバリア層29は、電極保護層27と同様の方法で形成されている。
封止基板30は、素子基板10と同様に例えば透明な無アルカリガラスからなる基板が用いられている。
シール材33は、素子基板10と封止基板30との間の非発光領域に配置され、封止基板30の外周に沿って枠状に設けられている。シール材33は、水分透過率が低い材料からなる。シール材33の材料としては、例えば、エポキシ系樹脂に硬化剤として酸無水物を添加し、促進剤としてシランカップリング剤を添加した高接着性の接着剤を用いることができる。
封止樹脂層34は、素子基板10と封止基板30とシール材33とで囲まれた領域に隙間なく充填されるように設けられている。封止樹脂層34は、例えば、アクリル系、エポキシ系、ウレタン系等の光透光性の高い樹脂からなる。耐熱性や耐水性を考慮すると、エポキシ系樹脂を用いることが好ましい。
着色層32R,32G,32Bを区画する遮光層31は、遮光性を有する例えばCr(クロム)等からなる。なお、カラーフィルター32と遮光層31とを覆うように、オーバーコート層が設けられていてもよい。
有機ELパネル110は、白色発光が得られる有機EL素子20とこれに対応して配置されたカラーフィルター32とを備えることにより、赤色光を射出する画素6Rと、緑色光を射出する画素6Gと、青色光を射出する画素6Bとを有する(対応する色を区別しない場合には単に画素6とも呼ぶ)。したがって、フルカラー表示またはフルカラー発光が可能な有機ELパネル110が実現されている。
本実施形態では、素子基板10および封止基板30の材料として、厚みがおよそ0.3mm〜0.7mmの無アルカリガラスを用い、上記の構成をそれぞれの基板上に形成して接合する。そして、接合後にそれぞれの基板をエッチングや機械的研磨または化学的研磨等により薄くする加工を施している。
例えば、素子基板10および封止基板30の厚みは、それぞれ10μm〜100μm程度であり、10μm〜50μmであることが好ましい。接合後の総厚が200μm以下であることが好ましい。これにより、有機ELパネル110に可撓性を持たせている。
このように薄型で可撓性を有する有機ELパネル110に実装されるドライバーIC120は、有機ELパネル110の曲げ応力に追随して変形可能な程度の厚みに薄型化しておくことが好ましい。ドライバーIC120は、例えばシリコンウェハなどに回路構成が造りこまれたものであり、シリコンウェハは300μm〜400μmの厚みを有する。予めシリコンウェハを機械的研磨または化学的研磨により薄くする方法があるが、薄くなると外部からの衝撃に弱くなり破損し易いので、取り扱いに注意が必要となる。また、シリコンウェハからチップ化されたドライバーIC120を位置精度よく実装することが困難になる。つまり製造における安定した歩留まりの確保が重要な課題となる。
本実施形態では、図4に示すように、有機EL装置100は、薄型化されたドライバーIC120を有する有機ELパネル110を2枚の保護フィルム41,44により挟んで封着(ラミネート)した構造を採用している。
ドライバーIC120は、能動面120aのバンプ121,122が、異方性導電膜(ACF)125を介して端子部10a上に設けられた接続端子4,5に圧接され電気的に接合されている。バンプ121,122は、能動面120aのランド(電極)上にAu(金)などで形成された接合用電極である。
前述したように、ドライバーIC120は平面視で長細い長方形であり、厚みが300μm〜400μmのシリコンウェハを用いて製造されたものである。本実施形態では、ドライバーIC120を端子部10aに実装した後に、厚みを薄くする加工を施し、その厚みをおよそ5μm〜50μmとしている。これにより、有機EL装置100に曲げなどの応力が加わった場合にも、ドライバーIC120自体が曲げ応力に追従して変形し、接続上の信頼性品質を確保している。厚みを薄くする加工方法については後述するが、生産性と信頼性品質との調和を考慮すると、厚みを10μm〜30μmとすることがより好ましい。
また、端子部10a上に実装されたドライバーIC120の周辺部を埋めるように封止樹脂45が充填されている。これにより、能動面120aを封着して接続信頼性を確保している。封止樹脂45は、硬化後も弾性を有する樹脂材料が用いられており、有機EL装置100の変形にも追従できる。このような封止樹脂45としては、例えば、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン(旧GE東芝シリコーン)社製のシリコーン防湿材(TSE3996)が挙げられる。
さらに、前述したように有機ELパネル110の駆動時には、ドライバーIC120に相当の電流が流れることになり発熱するため、実装後のドライバーIC120の能動面120aに対して反対側の表面120bに重なるように放熱部材42cが設けられている。
実際には、絶縁性を有するフレキシブルな基材42aの一方の面に放熱部材42cが貼り付けられ、他方の面に配線部42bが設けられたフレキシブル配線基板(FPC)42が端子部10aと保護フィルム41との間に挟まれている。放熱部材42cは基材42aから突出するように設けられており、突出した部分がドライバーIC120の表面120bと保護フィルム41との間に挟まれている。
放熱部材42cは、例えば、金属箔などの熱伝導体そのものや熱伝導体が積層された樹脂フィルム等を用いることができる。特に可撓性を有すると共に熱伝導性に優れた材料としては、松下電器産業製のPGSグラファイトシートが好適である。
基材42aの他方の面に設けられた配線部42bは、例えば基材42aに貼り付けられた銅箔がパターニングされたものであり、端子部10aに設けられた入力側の接続端子4と重なり合って電気的に接続している。
FPC42は保護フィルム41の一方の辺部まで延在するように配置されており、配線部42bの少なくとも一部が露出するように2枚の保護フィルム41,44により有機ELパネル110が封着されている。露出した配線部42bが外部駆動回路との接続部となっている。したがって、ドライバーIC120からの発熱を放熱部材42cが設けられたFPC42を介して外部に放熱することが可能である。
有機ELパネル110を封着する2枚の保護フィルム41,44は、外部からの水分やガスなどの浸入を防止する観点からガス透過性が低い透明な樹脂フィルムを用いることが好適である。
樹脂フィルムとしては、例えばPET(ポリエチレンテレフタレート)やPEN(ポリエチレンナフタレート)などのポリエステル、PES(ポリエーテルスルホン)、PC(ポリカーボネート)、PE(ポリエチレン)などの樹脂からなるフィルムが挙げられる。その厚みは、およそ50μm程度である。
樹脂フィルムの有機ELパネル110を封着する側には接着剤が塗布されている。接着剤は、例えば熱硬化型のエポキシ樹脂を用いることができる。また、粘着性を有する粘着剤としてもよい。粘着剤を用いればリペア性を実現できる。
接着剤が相対するように有機ELパネル110を挟んで2つの保護フィルム41,44により封着(ラミネート)する。また、有機EL素子20の防湿性、言い換えれば封止性を確保するために、ラミネート時に有機ELパネル110の周辺に発生するおそれがある空間を封止樹脂45により埋めた構造となっている。すなわち、封止樹脂45と一緒に有機ELパネル110を挟んでラミネートしており、はみ出した封止樹脂45の一部が保護フィルム41,44の端面に盛り上がった状態となっている。
なお、有機ELパネル110がトップエミッション型であることから、2枚の保護フィルム41,44のうち発光が取り出される封止基板30側を覆う保護フィルム41は透明性を有することが必要である。その一方で、発光が取り出されない素子基板10側を覆う保護フィルム44は、透明性を有する必要はない。例えばラミネートが可能な金属薄膜などの熱伝導体を備えた不透明な樹脂フィルムでもよい。熱伝導体により有機EL素子20の発光に伴う発熱を放熱することが可能となる。
<電気光学装置の製造方法>
次に、電気光学装置としての有機EL装置の製造方法について、図5〜図8を参照して説明する。図5は有機EL装置の製造方法を示すフローチャート、図6(a)および(b)はIC実装工程を示す概略図、図7は(a)〜(d)はドライエッチング工程を示す概略図、図8(a)〜(c)はラミネート工程を示す概略図である。
図5に示すように、本実施形態の有機EL装置100の製造方法は、IC実装工程(ステップS1)と、ドライエッチング工程(ステップS2)と、FPC装着工程(ステップS3)と、封着工程としてのラミネート工程(ステップS4)とを備えている。有機ELパネル110を製造する工程は、公知の方法を適用することができるので、説明を省略する。
ステップS1のIC実装工程では、図6(a)に示すように、まず、ドライバーIC120の能動面120aに所定の大きさに裁断されたACF125を貼り付ける。ACF125は、一般的に離型フィルムに支持された状態で捲回されたテープ状となっている。したがって、離型フィルムと共に裁断して貼り付けし、ACF125に対する異物等の付着を避けるため実装直前で離型フィルムを剥がして使用する。
次に図6(b)に示すように、能動面120aと有機ELパネル110に設けられた端子部10aとを対向配置させ、ドライバーIC120を平面的に位置合わせする。位置合わせの方法としては、端子部10aに設けられた接続端子4,5とこれに対応するバンプ121,122とをそれぞれ画像認識して位置を合わせる方法が挙げられる。例えば素子基板10が透明であれば、能動面120aを臨むように撮像装置を配置して位置合わせすることができる。
そして、能動面120aと反対側の表面120bを離型テープ62を介して熱圧着ツール61に当接させ、ドライバーIC120を端子部10aに押し付けて加熱することにより実装する。熱圧着条件としては、例えば熱圧着ツール61の温度がおよそ180℃、ドライバーIC120に加わる圧力がおよそ300N、圧着時間がおよそ10秒である。
なお、図示省略したが、実装後のドライバーIC120の周辺部に封止樹脂45を塗布して能動面120aを封着しておく。そして、ステップS2へ進む。
なお、本実施形態のIC実装工程では、熱硬化性のACF125を用いてドライバーIC120を平面実装したが、異方性導電粒子を含まない熱硬化型の接着剤(NCP;Non Conductive Paste)を端子部10aに塗布してからドライバーIC120を熱圧着する方法を採用してもよい。これによれば、端子部10aにおいて能動面120aを封着するための封止樹脂45の塗布を省くことができる。
ステップS2のドライエッチング工程では、図7(a)に示すように、まず、実装されたドライバーIC120を露出させた状態で有機ELパネル110の表面をレジスト81で覆う。レジスト81としては、例えば硬化後に温水で可溶なアクリル系光硬化型の接着剤を用いる。実装されたドライバーIC120の部分をマスキングしてから上記接着剤中に有機ELパネル110を浸漬し引き上げるディッピング法や上記接着剤を有機ELパネル110に直接吹き付けるスプレイ法などを用いてレジスト81を成膜する方法が挙げられる。
次に、平行平板型RIE(Reactive Ion Etching)装置に有機ELパネル110をセットして、図7(b)に示すようにドライバーIC120をドライエッチングする。エッチング条件としては、圧力がおよそ30Paに減圧されたチャンバー内に反応性ガスとしてCF4(四フッ化炭素)ガスを50sccm、O2(酸素)ガスを5sccm導入し、電極間距離が60mmの場合、およそ200Wの出力とする。このときのエッチングレートはおよそ0.8μm/分である。エッチング時間を調整することにより、図7(c)に示すようにドライバーIC120を所望の厚みに薄型化することができる。
そして、例えば、90℃程度に加温された純水(すなわち、お湯)に有機ELパネル110を5分〜10分間浸漬して、図7(d)に示すようにレジスト81を剥離し取り除く。レジスト81の剥離にあたってはお湯を攪拌したり、あるいは70kHz以下の超音波をあてることが望ましい。必要により純水リンス等を施してもよい。そして、ステップS3へ進む。
ステップS3のFPC装着工程では、図8(a)に示すように、有機ELパネル110に対して突出した放熱部材42cがドライバーIC120と重なり、且つ配線部42bが端子部10aと重なるようにFPC42を装着する。FPC42の装着方法としては、突出した放熱部材42cとドライバーIC120の能動面と反対側の表面との間に熱伝導性を有する接着層を配置する方法や、配線部42bと端子部10aとの間に異方性導電膜を配置する方法が挙げられる。そして、ステップS4へ進む。なお、ステップS3はステップS4の準備工程の1つである。
ステップS4のラミネート工程では、図8(b)に示すように、各部材を重ね合わせて準備体とし、ラミネート装置にセットする。詳しくは、保護フィルム44上に、有機ELパネル110と、保護フィルム41とを、この順番で重ね合わせる。なお、図8(b)では省略しているが、各部材の重ね合わせは平面的な位置合わせもなされている。この工程は、通常環境下で行ってもよいが、封着性を考慮して減圧環境下で行う。なお、図8(b)では、ラミネート装置の加圧ローラー51,52のみを図示している。ラミネート装置は、内部環境を所望の気圧環境に設定可能なチャンバーを有している。
準備体がセットされたラミネート装置のチャンバー内を減圧する。これにより、準備体内部の空気(気泡)が除去(脱泡)される。
加圧ローラー51,52は、熱伝導性のエラストマーから構成されたローラー面を有し、80℃〜120℃の温度に熱せられる。
図8(b)の矢印で示す方向に、準備体における有機ELパネル110の端子部10aの反対側の一辺側から、一対の加圧ローラー51,52の間に準備体が挿入されて、ラミネート(封着)が行われる。加圧ローラー51,52に挟持された部分では、熱と圧力とによって有機ELパネル110と保護フィルム41,44とが相互に接着される。また、保護フィルム41,44同士も接着される。これによって有機ELパネル110と保護フィルム41,44とが一体化される。
準備体の一辺側から他端側に向かってラミネートが行われるため、各部材に気泡(空気)が残っていたとしても、気泡は他端側に押し出されることになる。
また、前述したようにラミネート後に空間が発生し易い有機ELパネル110の4辺に沿った部分および端子部10aには、封止樹脂45が予め塗布されている。したがって、上記空間を埋めた後の余分な封止樹脂45も保護フィルム41,44の端部へと押し出される。そして、図8(c)に示すように、ラミネートされた有機EL装置100が加圧ローラー51,52間から押し出されてラミネートが完了する。
ラミネートされた有機EL装置100における残留応力を取り除くためにアニーリング処理を行うことが望ましい。アニーリング処理は、引き続き減圧環境で行っても良いし、通常環境下で行っても良い。特に、本実施形態では、図8(c)に示すように接着面41a,44aに接着剤が塗布された保護フィルム41,44を用いたが、保護フィルム41,44として架橋成分を含んだ熱溶着タイプの樹脂フィルムを用いる場合には、約100℃でアニーリング処理し、架橋を完全なものとすることが好ましい。
ラミネートに用いられるラミネート装置は、一対の加圧ローラー51,52を備えたロールラミネート方式に限定されるものではない。例えば、1枚の板状加熱板(ホットプレート)上に準備体をセットし、変形するゴムシートを気圧差により当該準備体に押し当てて、加熱および加圧するダイアフラム方式による真空ラミネート装置を用いても良い。
上記有機EL装置100の製造方法によれば、薄型の有機ELパネル110にドライバーIC120を実装した後にドライバーIC120を薄型化するので、予め薄型化する場合に比べてIC実装工程におけるドライバーIC120の取り扱いが容易となる。また、ドライバーIC120を高い位置精度で歩留まりよく実装することができる。
また、ドライバーIC120が実装された有機ELパネル110を2枚の保護フィルム41,44で封着するので、有機EL装置100の取り扱いが容易となり、破損等の不良発生を防ぐことができる。
すなわち、可撓性を有するだけでなく、高い信頼性品質を有する有機EL装置100を歩留まりよく製造することができる。
(第2実施形態)
<電子機器>
次に、本実施形態の電子機器について図9を参照して説明する。図9(a)は電子機器の一例としてのディスプレイの概略構成図であり、図9(b)は電子機器の一例としての情報携帯端末の概略構成図である。
図9(a)に示すように、電子機器の一例としてのディスプレイ1000は、上記第1実施形態の電気光学装置としての有機EL装置100を表示部である電子ペーパー1002A,1002Bとして用いたブック型のディスプレイである。このディスプレイ1000には、本の綴じ代に相当する部分に、有機EL装置100の配線部42bに接続可能なコネクター(図示しない)を備えたヒンジ部1001が設けられている。
ヒンジ部1001には、コネクターが回転軸を中心に回転可能に取り付けられており、接続された電子ペーパー1002A,1002Bを通常の紙のように捲ることができる構成となっている。複数の電子ペーパー1002A,1002Bがヒンジ部1001に対して着脱可能に接続されていてもよい。これにより、ルーズリーフのように必要な枚数だけ電子ペーパー1002A,1002Bを持ち運べるディスプレイ1000を提供できる。
図9(b)に示すように、電子機器の一例としての携帯情報端末(PDA:Personal Digital Assistants)2000は、複数の操作ボタン2002や表示部2003を有する本体2001を備えている。本体2001は手のひらに収まる大きさであって、表示部2003には、上記第1実施形態の電気光学装置としての有機EL装置100が搭載されている。複数の操作ボタン2002を操作することにより、例えば住所録やスケジュール帳といった各種の情報を表示部に表示することができる。薄型で自発光型の表示装置である有機EL装置100が搭載されているので、本体2001をより薄型な構成とすることができる。すなわち、小型で薄型な携帯情報端末2000を提供することができる。
また、有機ELパネル110が保護フィルム41,44により封着されているので、例えば、携帯情報端末2000を誤って落としたとしても外部からの衝撃で有機ELパネル110が破損し難い。たとえ破損しても有機ELパネル110の破片が飛び散らない安全な携帯情報端末2000が実現される。
なお、有機EL装置100を搭載可能な電子機器は、上述したブック型のディスプレイ1000や携帯情報端末2000に限らず、種々の電子機器に搭載することができる。例えば、パーソナルコンピューター、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、DVDビューワー、カーナビゲーション装置などの車載用ディスプレイ、電子手帳、POS端末、デジタルサイネージと呼ばれる電子広告媒体等が挙げられる。
上記実施形態以外にも様々な変形例が考えられる。以下、変形例を挙げて説明する。
(変形例1)上記第1実施形態の有機EL装置100における有機ELパネル110の構成は、これに限定されない。例えば、封止基板30側のカラーフィルター32を省いて、単色発光(白色)が得られる構成としてもよい。これによれば、有機EL装置100を表示装置でなく、照明装置として用いることもできる。
(変形例2)本発明が適用される電気光学装置は、有機EL装置100に限定されない。例えば、駆動用半導体チップとしてのドライバーIC120が実装される電気光学パネルを液晶パネルとした液晶装置や、プラズマ装置、電気泳動装置、エレクトロクロミック装置などにも適用可能である。
10…一方の基板としての素子基板、10a…端子部、20…有機EL素子、41,44…保護フィルム、42c…放熱部材、45…封止樹脂、100…電気光学装置としての有機EL装置、110…電気光学パネルとしての有機ELパネル、120…駆動用半導体チップとしてのドライバーIC、120a…能動面、1000…電子機器としてのブック型のディスプレイ、2000…電子機器としての携帯情報端末。

Claims (13)

  1. 10μm〜100μmの厚みを有する素子基板と、前記素子基板の第1の面上に設けられた端子部とを含む電気光学パネルの前記端子部に駆動用半導体チップを実装する実装工程と、
    実装された前記駆動用半導体チップをドライエッチングして前記駆動用半導体チップの厚みを5μm〜50μmに薄型化するドライエッチング工程と、
    を備えたことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
  2. 前記駆動用半導体チップと透明性を有する第1保護フィルムとの間に放熱部材を挟み、前記駆動用半導体チップと前記第1保護フィルムとが重なるように前記電気光学パネルと前記第1保護フィルムとを張り合わせる工程を含む封着工程をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置の製造方法。
  3. 前記端子部にフレキシブル配線基板を装着するFPC装着工程をさらに有し、
    前記封着工程は、前記放熱部材が前記駆動用半導体チップと前記フレキシブル配線基板とに重なるように前記電気光学パネルと前記第1保護フィルムとを張り合わせる工程を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の電気光学装置の製造方法。
  4. 前記電気光学パネルが有機EL素子を有する有機ELパネルであることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の電気光学装置の製造方法。
  5. 前記封着工程は、前記放熱部材の一部が前記電気光学パネルと重ならないように前記電気光学パネルと前記第1保護フィルムとを張り合わせることを特徴とする、請求項2から4のいずれか一項に記載の電気光学装置の製造方法。
  6. 前記封着工程は、前記第1保護フィルムと第2保護フィルムとの間に前記光学パネルを挟み、前記第1保護フィルムと前記電気光学パネルと前記第2保護フィルムとを張り合わせる工程を含み、
    前記第2保護フィルムの熱伝導性は、前記素子基板よりも高いことを特徴とする請求項2から5のいずれか一項に記載の電気光学装置の製造方法。
  7. 10μm〜100μmの厚みを有する素子基板と、前記素子基板の第1の面上に設けられた端子部とを含む電気光学パネルと、
    前記電気光学パネルの前記端子部に実装された後にドライエッチングにより、5μm〜50μmの厚みに薄型化された駆動用半導体チップと、
    を備えことを特徴とする電気光学装置。
  8. 前記第1の面と対向して配置され、透明性を有する第1保護フィルムをさらに備え、
    前記電気光学パネルに実装された前記駆動用半導体チップと前記第1保護フィルムとの間に放熱部材が挟まれていることを特徴とする請求項に記載の電気光学装置。
  9. 前記端子部に実装されたフレキシブル配線基板をさらに備え、
    前記放熱部材は前記前記駆動用半導体チップと前記フレキシブル配線基板とに重なることを特徴とする請求項7または8に記載の電気光学装置。
  10. 前記電気光学パネルが有機EL素子を有する有機ELパネルであることを特徴とする請求項7から9のいずれか一項に記載の電気光学装置。
  11. 前記放熱部材の一部は前記電気光学パネルと重ならないように配置されていることを特徴とする請求項8から10のいずれか一項に記載の電気光学装置。
  12. 前記素子基板よりも熱伝導性が高い第2保護フィルムをさらに備え、
    前記素子基板は前記第1の面と対向する第2の面を有し、
    前記第2保護フィルムは前記第2の面上に配置されていることを特徴とする請求項7から11のいずれか一項に記載の電気光学装置。
  13. 請求項1乃至のいずれか一項に記載の電気光学装置の製造方法によって製造された電気光学装置、または請求項乃至12のいずれか一項に記載の電気光学装置を搭載したことを特徴とする電子機器。
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