JP6392149B2

JP6392149B2 - 表示装置、表示装置の製造方法

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Publication number: JP6392149B2
Application number: JP2015054593A
Authority: JP
Inventors: 歴人鶴岡; 規夫奥; 拓哉中川
Original assignee: Japan Display Inc
Current assignee: Japan Display Inc
Priority date: 2015-03-18
Filing date: 2015-03-18
Publication date: 2018-09-19
Anticipated expiration: 2035-03-18
Also published as: KR101787240B1; KR20160112963A; US10034377B2; US20160278210A1; JP2016173541A

Description

本発明は、表示装置、及び表示装置の製造方法に関する。

従来、特許文献１、２に示すように、可撓性を有する基板を備えるフレキシブル表示装置が知られている。フレキシブル表示装置は、絶縁基板を有し、絶縁基板の上にはシリコンを成分として含む絶縁層が形成され、絶縁層の上には導電材料からなる複数の端子が形成される。また、このようなフレキシブル表示装置においては、フレキシブル配線基板が、熱硬化性樹脂中に導電の粒子が分散されてなる異方性導電材料を介して、絶縁基板上の端子に接合して設けられる。絶縁基板上の端子とフレキシブル配線基板とは、導電性の粒子を通じて電気的に接続された状態となる。

特開２００７−１８３６０５号公報特開２０１３―１５８３５号公報特開２００６−１２０４７１号公報

絶縁基板上の端子とフレキシブル配線基板とは、絶縁基板とフレキシブル配線基板との間に設けられた異方性導電材料が加熱、加圧により流動し、その後硬化することにより接合される。その際に異方性導電材料が絶縁基板とフレキシブル配線基板との間から漏れ出してしまうおそれがある。なお、例えば、特許文献３に示すようにフレキシブル回路基板（フレキシブル配線基板）に貫通孔を設ける構成が開示されており、このように貫通孔に樹脂が流入する構成においては、基板（絶縁基板）とフレキシブル回路基板との間からの樹脂の漏れ出しは抑制できると考えられるが、貫通孔を通じてフレキシブル回路基板の表面から樹脂が漏れ出してしまうという問題が生じると考えられる。

上記課題を鑑みて、本発明は、絶縁基板と他の基板とを接合するための材料の漏れ出しを抑制することを目的とする。

（１）本発明に係る表示装置は、可撓性を有する絶縁基板と、前記絶縁基板の上に形成された絶縁層と、前記絶縁層の上に形成された導電材料からなる複数の端子と、を有し、前記絶縁層は、前記複数の端子の間の領域を避けて設けられ、前記絶縁基板は、前記複数の端子の間に彫り込まれた凹部を有する。この表示装置によれば、絶縁基板と他の基板とを接合するための材料が充填される領域を十分に確保でき、結果としてその材料の漏れ出しを抑制することができる。

（２）本発明に係る表示装置の製造方法は、可撓性を有する絶縁基板を用意する工程と、前記絶縁基板の上に絶縁層を形成する工程と、前記絶縁層の上に、導電材料からなる複数の端子を形成する工程と、前記絶縁層の、前記複数の端子の間の部分を除去する工程と、前記絶縁基板の、前記複数の端子の間の領域を彫り込んで凹部を形成する工程と、を含む。この表示装置の製造方法によれば、絶縁基板と他の基板とを接合するための材料が充填される領域を十分に確保でき、結果としてその材料の漏れ出しを抑制することができる。

本発明の実施形態に係る表示装置を模式的に示す図である。本発明の実施形態に係る表示装置の製造工程について説明する工程図である。本発明の実施形態に係る表示装置がガラス基板から剥離される前の状態を模式的に示す断面図である。本発明の実施形態の変形例の絶縁基板を模式的に示す図である。図４の断面図である。図５で示す絶縁基板にフレキシブル配線回路が異方性導電材料を介して接合された状態を示す図である。

以下に、本発明の実施形態（以下、本実施形態と称す）について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。

まず、図１を参照して、本実施形態に係る表示装置の全体構成について説明する。図１は、本実施形態に係る表示装置を模式的に示す図である。本実施形態に係る表示装置１００は、例えば、携帯端末の表示装置として用いられる。

図１に示すように、表示装置１００は、絶縁基板１０と、対向基板２０と、フレキシブル配線基板３０とを有する。絶縁基板１０と対向基板２０は、共に平面形状が略矩形状であり、互いに重なるように配置されている。また、フレキシブル配線基板３０は、絶縁基板１０の長手方向（図１の上下方向）の一端に設けられている。以下、さらに、表示装置１００の構成の詳細について説明する。

絶縁基板１０は、可撓性を有する基板である。絶縁基板１０の上にはシリコンを成分として含む絶縁層５０が形成されており、絶縁層５０の上には導電性材料からなる複数の端子４０が設けられている。本実施形態においては絶縁基板の材料としてポリイミドを用いたが、本発明はこれに限られるものではなく、透明性や耐熱性等、基板に求める特性に応じて適宜材料を選択すれば良い。

端子４０は、絶縁基板１０の画像表示領域Ｓの外側の領域に、絶縁基板１０の長手方向に沿って延びて形成されている。また、端子４０は、絶縁基板１０の短手方向（図１の左右方向）に略等間隔に形成されている。

対向基板２０は、絶縁基板１０に対向するように設けられている。具体的には、対向基板２０は、絶縁基板１０の、複数の端子４０が形成された側に、複数の端子４０が形成された領域が露出するように貼り付けられている。絶縁基板１０に対向して設けられる対向基板２０としては、例えば、特定の波長の色を通過させその他の波長の色の通過を阻止するカラーフィルター基板などがある。

フレキシブル配線基板３０は、後述する異方性導電材料６０（図３参照）を介して、絶縁基板１０上に形成された複数の端子４０に接合されている。フレキシブル配線基板３０には、絶縁基板１０が備える画像表示機能を制御するための信号が入力される。なお、図１の破線は、絶縁基板１０及び端子４０のうちフレキシブル配線基板３０に覆われた部分を透視したものを示す。

次に、図２、図３を参照して、本実施形態に係る表示装置の製造工程について説明する。図２は、本実施形態に係る表示装置の製造工程について説明する工程図である。図３は、本実施形態に係る表示装置がガラス基板から剥離される前の状態を模式的に示す断面図である。なお、図２、図３は、絶縁基板１０の短手方向に平行な面であって、端子４０及びフレキシブル配線基板３０を含む面で切断した断面図である。

まず、絶縁基板１０を用意する。具体的には、ガラス基板２００上に、ポリイミドからなる樹脂層としての絶縁基板１０を形成する。このように、剛性の高いガラス基板２００上に、可撓性を有する絶縁基板１０を形成することで、その後の製造工程において表示装置１００を形成する各層を安定的に積層することができる。

次に、ガラス基板２００上に形成された絶縁基板１０の上に、ＳｉＮ（窒化ケイ素）、ＳｉＯ（酸化ケイ素）等を成分として含む絶縁層５０を形成する。

さらに、絶縁層５０の上に導電材料からなる端子４０を複数形成する。端子４０は、金属部４１と、酸化インジウムスズ層（以下、ＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）層とする）４２とを有する。金属部４１は、例えば、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）等の金属、それらの積層、又はそれらの合金からなる。ＩＴＯ層４１は、金属部４１の腐食を抑制する。

絶縁基板１０、絶縁層５０、端子４０、及び図示しない薄膜トランジスタを含む基板が、いわゆるＴＦＴ（ＴｈｉｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）基板である。ＴＦＴ基板は画像表示機能を備える画像表示領域Ｓ（図１の一点鎖線の内側の領域）を有している。画像表示領域Ｓには、薄膜トランジスタ及び表示素子が設けられている。

以上のような各工程を経て、図２（ａ）に示すような複数の層からなる基板が形成される。

その後、絶縁基板１０の、複数の端子４０が形成された側に、複数の端子４０が形成された領域が露出するように、対向基板２０を貼り付ける（図１参照）。

本実施形態に係る表示装置１００の製造方法においては、さらに、絶縁層５０の、複数の端子４０の間の部分を除去する。図２（ａ）は、絶縁層５０が除去される前の状態を示しており、図２（ｂ）は、絶縁層５０が除去された後の状態を示している。このように、端子４０間の部分の絶縁層５０が除去された分、後述する異方性導電材料を充填する領域が大きくなる。なお、絶縁層５０を除去する工程は、例えば、ドライエッチングにより行う。

さらに、絶縁基板１０の、複数の端子４０の間の領域を彫り込んで凹部１０ａを形成する。凹部１０ａを形成する工程は、対向基板２０及び複数の端子４０をマスクとして行う。凹部１０ａは、絶縁基板１０を貫通しないように形成される。凹部１０ａは、例えば、ＵＶ（Ｕｌｕｔｒａｖｉｏｌｅｔ）レーザを用いてレーザ光を照射することで形成される。図２（ｃ）は、凹部１０ａが形成された状態を示している。

本実施形態においては、絶縁基板１０のうち端子４０の周辺の領域の全面に凹部１０ａを形成した。具体的には、互いに隣り合う端子４０間（図１中の領域Ａ）、及び端子４０の先端４０ａと絶縁基板１０の先端部１１との間（図１中の領域Ｂ）に凹部１０ａを形成した。ただし、本発明においてはこれに限られるものではなく、凹部１０ａは、絶縁基板１０の、対向基板２０から端子４０が露出する領域の内側であって、複数の端子４０と重ならない領域の少なくとも一部に形成されているとよい。

次に、絶縁基板１０とフレキシブル配線基板３０との間に、異方性導電材料６０を設ける。異方性導電材料６０は、薄膜状のフィルムであり、熱硬化性樹脂６１と、熱硬化性樹脂６１中に分散される導電性の粒子６２とで構成される。なお、本実施形態においては、異方性導電材料としてフィルム状の異方性導電フィルム（ＡＣＦ：ＡｎｉｓｔｒｏｐｉｃＣｏｎｄｕｃｔｉｖｅＦｉｌｍ）を用いたが、本発明はこれに限られるものではなく、ペースト状の異方性導電ペースト（ＡＣＰ：ＡｎｉｓｔｒｏｐｉｃＣｏｎｄｕｃｔｉｖｅＰａｓｔｅ）を用いてもよい。

まず、異方性導電部材６０を、絶縁基板１０とフレキシブル配線基板３０との間に設けて、加熱しつつ加圧することで流動させる。その後、熱硬化性樹脂６１が硬化することにより、絶縁基板１０とフレキシブル配線基板３０とが異方性導電材料６０を介して接合されることとなる。この際、図３に示すように、異方性導電材料６０は、凹部１０ａを含む端子４０間に充填されている。

また、フレキシブル配線基板３０は、絶縁基板１０と対向する側の面に端子７０を有している。絶縁基板１０の端子４０とフレキシブル配線基板３０の端子７０とは、導電性の粒子６２を介して、電気的に接続される。なお、異方性導電材料６０が有する導電性の粒子６２の直径は、互いに隣り合う端子４０間の距離に比べて十分に小さい。

その後、ガラス基板２００を絶縁基板１０から剥離することで、表示装置１００の製造が完了する。

ここで、表示装置１００の製造工程において、異方性導電材料６０の熱硬化性樹脂６１が、絶縁基板１０から漏れ出し、絶縁基板１０の側面を伝って、絶縁基板１０とガラス基板２００との境界に到達する場合がある。そのような場合、熱硬化性樹脂６１が硬化することにより絶縁基板１０とガラス基板２０が接着され、ガラス基板２００から絶縁基板１０を剥離する工程に影響が生じてしまう。本実施形態に係る表示装置１００は、そのような熱硬化性樹脂６１の漏れ出しを抑制するように構成されている。具体的には、上述のように、絶縁基板１０の複数の端子間に凹部１０ａが形成されており、異方性導電材料６０が充填される領域が十分に確保される構成となっている。

また、上述の工程により製造された表示装置１００においては、凹部１０ａが設けられる分、異方性導電材料６０と絶縁基板１０との接触面積が増加する。そのため、異方性導電材料６０と絶縁基板１０との密着性が向上する。その結果、絶縁基板１０とフレキシブル配線基板３０とがより強固に接合される。

なお、本発明は以上説明した表示装置１００に限られず、種々の変形がなされてもよい。図４〜図６は、絶縁基板１０の変形例を示す図である。図４は、本実施形態の変形例の絶縁基板を模式的に示す図である。図５は、図４の断面図であって、図５（ａ）がＣ−Ｃ断面図、図５（ｂ）がＤ−Ｄ断面図を示す。図６は、図５で示す絶縁基板にフレキシブル配線基板が異方性導電材料を介して接合された状態を示す図である。

図４〜図６に示す絶縁基板１１０を用いることにより、絶縁基板１１０からの樹脂の漏れ出しをさらに抑制することができる。具体的には、絶縁基板１０の先端部としてリブ部１１１が形成されるように、絶縁基板１０の先端を避けて凹部１１０ａを形成する。

図６に示すように、リブ部１１１が、異方性導電材料６０が絶縁基板１１０上から漏れ出すのをせき止める役割を担う。本実施形態の変形例においては、異方性導電材料６０は、絶縁基板１１０のリブ部１１１に載らないように設けられている。

このような構成にすることにより、本実施形態の変形例に係る表示装置においては、異方性導電材料を充填する領域を十分に確保すると共に、異方性導電材料６０が絶縁基板１１０上から漏れ出すのを抑制することができる。

１０，１１０絶縁基板、１０ａ,１１０ａ凹部、１１先端部、２０対向基板、３０フレキシブル配線基板、４０端子、４０ａ端子の先端、４１ＩＴＯ、５０絶縁層、６０異方性導電材料、６１熱硬化性樹脂、６２導電性の粒子、７０端子、１００表示装置、１１１リブ部（先端部）、２００ガラス基板、Ａ端子間の領域、Ｂ端子の先端と絶縁基板の先端部の間の領域。

Claims

可撓性を有する絶縁基板と、
前記絶縁基板の上に形成された絶縁層と、
前記絶縁層の上に形成された導電材料からなる複数の端子と、
を有し、
前記絶縁層は、前記複数の端子の間の領域を避けて設けられ、
前記絶縁基板は、前記複数の端子の間に彫り込まれた凹部を有し、
前記複数の端子に異方性導電材料を介して接合されたフレキシブル配線基板をさらに有し、
前記異方性導電材料は、前記フレキシブル配線基板と前記凹部との間に充填されており、
前記凹部は、それぞれの前記端子の先端と前記絶縁基板の先端部との間にも形成され、かつ、前記絶縁基板の前記先端部を避けて形成されていることを特徴とする表示装置。
請求項１に記載された表示装置において、
前記絶縁基板の、前記複数の端子が形成された側に、前記複数の端子が形成された領域が露出するように貼り付けられた対向基板をさらに有し、
前記凹部は、前記絶縁基板の、前記対向基板から露出する前記領域であって、前記複数の端子と重ならない領域の少なくとも一部に形成されていることを特徴とする表示装置。
請求項１又は２に記載された表示装置において、
前記異方性導電材料は、前記絶縁基板の前記先端部に載らないように設けられていることを特徴とする表示装置。
可撓性を有する絶縁基板を用意する工程と、
前記絶縁基板の上に絶縁層を形成する工程と、
前記絶縁層の上に、導電材料からなる複数の端子を形成する工程と、
前記絶縁層の、前記複数の端子の間の部分を除去する工程と、
前記絶縁基板の、前記複数の端子の間の領域を彫り込んで凹部を形成する工程と、
前記絶縁層を除去する工程と前記凹部を形成する工程の後に、前記複数の端子に異方性導電材料を介してフレキシブル配線基板を接合する工程と、
を有し、
前記フレキシブル配線基板を接合する工程で、前記異方性導電材料を、前記フレキシブル配線基板と前記凹部との間に充填し、
前記凹部を形成する工程において、それぞれの前記端子の先端と前記絶縁基板の先端部との間にも前記絶縁基板の前記先端部を避けて前記凹部を形成することを特徴とする表示装置の製造方法。
請求項４に記載された表示装置の製造方法において、
前記絶縁基板を用意する工程で、ガラス基板の上に樹脂層を形成することで前記絶縁基板を用意し、
前記フレキシブル配線基板を接合する工程の後に、前記ガラス基板を前記絶縁基板から剥離する工程をさらに含む表示装置の製造方法。
請求項４又は５に記載された表示装置の製造方法において、
前記絶縁層を除去する工程と前記凹部を形成する工程の前に、前記絶縁基板の、前記複数の端子が形成された側に、前記複数の端子が形成された領域が露出するように、対向基板を貼り付ける工程をさらに有し、
前記絶縁層を除去する工程は、前記対向基板及び前記複数の端子をマスクとして行い、
前記凹部を形成する工程は、前記対向基板及び前記複数の端子をマスクとして行うことを特徴とする表示装置の製造方法。
複数の端子が第１の方向に並んで配置されている端子領域と、前記端子領域に位置し前記第１の方向に延びる辺と、を備える基板と、
前記基板の上に位置する絶縁層と、
を有し、
前記端子領域は、前記複数の端子が位置する第１領域と、前記複数の端子の間である第２領域とを含み、
前記第１領域には、前記絶縁層が、前記複数の端子と前記基板との間に位置し、
前記第２領域には、前記絶縁層が位置せず、
前記基板は、前記第１領域の厚さである第１の厚さと、前記第２領域の厚さである第２の厚さと、を備え、
前記第１の厚さは、前記第２の厚さよりも厚く、
前記基板は、前記辺に沿って位置し、前記第２の厚さよりも厚いリブ部を有することを特徴とする表示装置。
請求項７に記載された表示装置において、
前記複数の端子に異方性導電材料を介して接合されたフレキシブル配線基板をさらに有し、
前記異方性導電材料は、少なくとも前記フレキシブル配線基板と前記第２領域との間に位置していることを特徴とする表示装置。
複数の端子が第１の方向に並んで配置されている端子領域と、前記端子領域に位置し前記第１の方向に延びる辺と、を備える基板と、
前記基板の上に位置する絶縁層と、
を有し、
前記端子領域は、前記複数の端子が位置する第１領域と、前記複数の端子の間である第２領域とを含み、
前記第１領域には、前記絶縁層が、前記複数の端子と前記基板との間に位置し、
前記第２領域には、前記絶縁層が位置せず、
前記基板は、前記第１領域の厚さである第１の厚さと、前記第２領域の厚さである第２の厚さと、を備え、
前記第１の厚さは、前記第２の厚さよりも厚く、
前記複数の端子の各々は、前記辺と対向する先端部を有し、
前記端子領域は、前記辺と前記先端部との間に、第３領域を含み、
前記基板は、前記第３領域の厚さである第３の厚さを備え、
前記第３の厚さは、前記第２の厚さよりも厚いことを特徴とする表示装置。
請求項９に記載された表示装置において、
前記第２領域は、前記第３領域と前記先端部との間の領域を含むことを特徴とする表示装置。
請求項１０に記載された表示装置において、
前記複数の端子に異方性導電材料を介して接合されたフレキシブル配線基板をさらに有し、
前記異方性導電材料は、
少なくとも前記フレキシブル配線基板と前記第２領域との間に位置し、
前記フレキシブル配線基板と前記第３領域との間には位置しないことを特徴とする表示装置。