WO2023063085A1

WO2023063085A1 - 表示装置

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Publication number: WO2023063085A1
Application number: PCT/JP2022/036267
Authority: WO
Inventors: 圭介浅田; 一幸山田; 健一武政; 大樹磯野
Original assignee: 株式会社ジャパンディスプレイ
Priority date: 2021-10-14
Filing date: 2022-09-28
Publication date: 2023-04-20

Abstract

生産効率が高いＬＥＤディスプレイを提供することができる表示装置は、上面を含む層が第１の材料で形成され、画素回路のトランジスタと電気的に接続された配線と、前記配線と電気的に接続され、上面を含む層が第２の材料で形成された接続電極と、前記接続電極の上に実装されたＬＥＤ素子と、を有する。前記第１の材料の赤外線に対する吸収率は、前記第２の材料の赤外線に対する吸収率よりも小さい。前記配線の上面を覆い、前記配線に達する開口が設けられた絶縁層をさらに有してもよい。

Description

表示装置

　本発明の一実施形態は、表示装置に関する。特に、本発明の一実施形態は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）素子が実装された表示装置に関する。

　近年、次世代の表示装置として、各画素に微小なＬＥＤ素子が実装されたＬＥＤディスプレイの開発が進められている。通常、ＬＥＤディスプレイは、画素アレイを構成する回路基板上に、複数のＬＥＤ素子が実装された構造を有している。回路基板は、各画素に対応する位置に、ＬＥＤを発光させるための駆動回路を有する。これらの駆動回路は、それぞれ各ＬＥＤ素子と電気的に接続される。

　前述の駆動回路とＬＥＤ素子とは、接続電極を介して電気的に接続される。具体的には、駆動回路側に設けられた接続電極とＬＥＤ素子側に設けられた端子電極とが互いに電気的に接続される。例えば、特許文献１には、ＬＥＤ素子と回路基板とを導電材を用いて接合する技術が記載されている。

特開２０２０－６７６２６号公報

　上述の従来技術のように、駆動回路が設けられた基板に対してＬＥＤ素子が実装される場合、接続電極と端子電極とが接した状態で、ＬＥＤ素子側からレーザ光を照射することによって、接続電極と端子電極との接合が行われる。ＬＥＤ素子が設けられた半導体基板を透過して接続電極及び端子電極にレーザ光が照射されるため、当該レーザ光として、例えば赤外線が用いられる。赤外線のレーザ光は、駆動回路に含まれる配線として用いられる金属に吸収される。したがって、レーザ光が照射された配線において熱が発生し、その熱によって駆動回路が破壊される場合がある。

　上記の問題を解決するために、従来は、レーザ照射を行う際に、例えば駆動回路の配線等にレーザ光が照射されないように、当該配線等をマスク等で覆う等の対応が必要だった。しかし、マスクを用いてレーザ照射を行う場合、駆動回路に対するマスクの位置合わせを行う工程が必要である。その結果、生産効率が低下するという問題がある。

　本発明の課題の一つは、生産効率が高いＬＥＤディスプレイを提供することである。

　本発明の一実施形態における表示装置は、上面を含む層が第１の材料で形成され、画素回路のトランジスタと電気的に接続された配線と、上面を含む層が第２の材料で形成され、前記配線と電気的に接続された接続電極と、前記接続電極の上に実装されたＬＥＤ素子と、を有する。前記第１の材料の赤外線に対する吸収率は、前記第２の材料の赤外線に対する吸収率よりも小さい。

　本発明の一実施形態における表示装置は、上面を含む層がアルミニウム層であり、画素回路のトランジスタと電気的に接続された配線と、開口が設けられ、前記開口が設けられた領域以外の領域における前記アルミニウム層の上面を覆う絶縁層と、前記絶縁層の上に設けられ、第１導電層、第２導電層、及び第３導電層を含み、前記開口を介して前記配線と電気的に接続される接続電極と、前記接続電極の上に実装されたＬＥＤ素子と、を有し、前記第２導電層は、前記第１導電層に含まれる材料及び前記第３導電層に含まれる材料の拡散を抑制するバリア性を有する。

本発明の一実施形態に係る表示装置の概略構成を示す平面図である。本発明の一実施形態に係る表示装置の回路構成を示すブロック図である。本発明の一実施形態に係る表示装置の画素回路の構成を示す回路図である。本発明の一実施形態に係る表示装置の画素の構成を示す断面図である。図４の部分拡大図である。本発明の一実施形態に係る表示装置の画素の構成を示す平面レイアウト図である。本発明の一実施形態に係る表示装置の画素の構成を示す平面レイアウト図である。本発明の一実施形態に係る表示装置の画素の構成を示す断面図である。図８の部分拡大図である。

　以下、本発明の実施形態について、図面等を参照しつつ説明する。但し、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲において様々な態様で実施することができる。本発明は、以下に例示する実施形態の記載内容に限定して解釈されない。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。しかしながら、図面は、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。

　本発明の実施形態を説明する際、基板からＬＥＤ素子に向かう方向を「上」とし、その逆の方向を「下」とする。ただし、「上に」又は「下に」という表現は、単に、各要素の上限関係を説明しているにすぎない。例えば、基板の上にＬＥＤ素子が配置されるという表現は、基板とＬＥＤ素子との間に他の部材が介在する場合も含む。さらに、「上に」又は「下に」という表現は、平面視において各要素が重畳する場合だけでなく、重畳しない場合を含む。「直上」又は「直下」という表現は、平面視において各要素が重畳する場合を指す。

　本明細書および特許請求の範囲において、ある一つの膜に対してエッチング等の加工処理を施すことにより形成された複数の構成は、それぞれ異なる機能又は役割を有する構成として記載される場合がある。これら複数の構成は、同一の層構造及び同一の材料で構成され、同一層にある構成として記載される。互いに異なるプロセスにより形成された複数の構成は、同一の他の構成の上に、当該他の構成に接して設けられる。

　本明細書において「αはＡ、Ｂ又はＣを含む」、「αはＡ、Ｂ及びＣのいずれかを含む」、「αはＡ、Ｂ及びＣからなる群から選択される一つを含む」といった表現は、特に明示が無い限り、αはＡ～Ｃの複数の組み合わせを含む場合を排除しない。さらに、これらの表現は、αが他の要素を含む場合も排除しない。

　本発明の実施形態を説明する際、既に説明した要素と同様の機能を備えた要素は、同一の符号又は同一の符号にアルファベット等の記号を付して表記され、説明を省略することがある。例えば、ある符号を付した要素が図面中に複数存在する場合、それぞれ「ａ」、「ｂ」等を符号に付して区別する場合がある。他方、それぞれの要素を区別する必要がない場合は、その要素を示す符号のみを用いて説明する。同様に、ある要素について、ＲＧＢの各色に区別して説明する必要がある場合は、その要素を示す符号の後に、Ｒ、Ｇ又はＢの記号を付して区別する場合がある。他方、その要素について、ＲＧＢの各色に区別して説明する必要がない場合は、その要素を示す符号のみを用いて説明する。

＜第１実施形態＞
［表示装置の構成］
　図１～図７を用いて、本発明の一実施形態の表示装置１０の構成について説明する。

　図１は、本発明の第１実施形態の表示装置１０における概略の構成を示す平面図である。図１に示すように、表示装置１０は、回路基板１００、フレキシブルプリント回路基板１６０（ＦＰＣ１６０）、及びＩＣ素子１７０を有する。表示装置１０は表示領域１１２、周辺領域１１４、及び端子領域１１６に区分される。

　表示領域１１２は、ＬＥＤ素子２００を含む複数の画素１１０が行方向（Ｄ１方向）及び列方向（Ｄ２方向）に配置された領域である。具体的には、本実施形態では、表示領域１１２に赤色のＬＥＤ素子２００Ｒを含む赤色画素１１０Ｒ、緑色のＬＥＤ素子２００Ｇを含む緑色画素１１０Ｇ、及び青色のＬＥＤ素子２００Ｂを含む青色画素１１０Ｂが配置される。表示領域１１２は、映像信号（データ信号）に応じた画像を表示する領域として機能する。

　周辺領域１１４は、表示領域１１２の周囲の領域である。周辺領域１１４には、各画素１１０に設けられた画素回路（図２に示す画素回路１２０Ｒ、１２０Ｇ及び１２０Ｂ）を制御するためのドライバ回路（図２に示すデータドライバ回路１３０及びゲートドライバ回路１４０）が設けられた領域である。

　端子領域１１６は、前述のドライバ回路に接続された複数の配線が集約された領域である。フレキシブルプリント回路基板１６０は、端子領域１１６において複数の配線に電気的に接続される。外部装置（図示せず）から出力された映像信号又は制御信号は、フレキシブルプリント回路基板１６０に設けられた配線（図示せず）を介して、ＩＣ素子１７０に入力される。ＩＣ素子１７０は、映像信号に対して各種の信号処理、及び表示制御に必要な制御信号を生成する。ＩＣ素子１７０から出力された映像信号及び制御信号は、フレキシブルプリント回路基板１６０を介して、表示装置１０に入力される。

［表示装置の回路構成］
　図２は、本発明の第１実施形態の表示装置１０における回路構成を示すブロック図である。図２に示すように、表示領域１１２には、各画素１１０に対応して、画素回路１２０が設けられている。本実施形態では、画素１１０Ｒ、画素１１０Ｇ及び画素１１０Ｂに対応して、それぞれ画素回路１２０Ｒ、画素回路１２０Ｇ及び画素回路１２０Ｂが設けられている。すなわち、表示領域１１２には、複数の画素回路１２０が、行方向（Ｄ１方向）及び列方向（Ｄ２方向）に配置されている。

　図３は、本発明の第１実施形態の表示装置１０における画素回路１２０の構成を示す回路図である。画素回路１２０は、データ線１２１、ゲート線１２２、アノード電源線１２３及びカソード電源線１２４に囲まれた領域に配置される。本実施形態の画素回路１２０は、選択トランジスタ１２６、駆動トランジスタ１２７、保持容量１２８及びＬＥＤ１２９を含む。ＬＥＤ１２９は、図１に示したＬＥＤ素子２００に対応する。画素回路１２０のうち、ＬＥＤ１２９以外の回路要素は、回路基板１００に設けられた駆動回路１２５（図４参照）に相当する。つまり、駆動回路１２５に対してＬＥＤ素子２００を実装することで画素回路１２０が完成する。

　図３に示すように、選択トランジスタ１２６のソース電極、ゲート電極及びドレイン電極は、それぞれデータ線１２１、ゲート線１２２及び駆動トランジスタ１２７のゲート電極に接続される。駆動トランジスタ１２７のソース電極、ゲート電極及びドレイン電極は、それぞれアノード電源線１２３、選択トランジスタ１２６のドレイン電極及びＬＥＤ１２９に接続される。駆動トランジスタ１２７のゲート電極とドレイン電極との間には保持容量１２８が接続される。すなわち、保持容量１２８は、選択トランジスタ１２６のドレイン電極に接続される。ＬＥＤ１２９のアノード及びカソードが、それぞれ駆動トランジスタ１２７のドレイン電極及びカソード電源線１２４に接続される。

　データ線１２１には、ＬＥＤ１２９の発光強度を決める階調信号が供給される。ゲート線１２２には、階調信号を書き込む選択トランジスタ１２６を選択するためのゲート信号が供給される。選択トランジスタ１２６がＯＮ状態になると、階調信号が保持容量１２８に蓄積される。その後、駆動トランジスタ１２７がＯＮ状態になると、階調信号に応じた駆動電流が駆動トランジスタ１２７を流れる。駆動トランジスタ１２７から出力された駆動電流がＬＥＤ１２９に入力されると、ＬＥＤ１２９が階調信号に応じた発光強度で発光する。

　図２を参照すると、表示領域１１２に対して列方向（Ｄ２方向）に隣接する位置には、データドライバ回路１３０が配置される。表示領域１１２に対して行方向（Ｄ１方向）に隣接する位置には、ゲートドライバ回路１４０が配置される。本実施形態では、表示領域１１２の両側に、２つのゲートドライバ回路１４０が設けられた構成が例示されているが、いずれか一方のみのゲートドライバ回路１４０が設けられた構成であってもよい。

　データドライバ回路１３０及びゲートドライバ回路１４０は、いずれも周辺領域１１４に配置されている。ただし、データドライバ回路１３０を配置する領域は周辺領域１１４に限られない。例えば、データドライバ回路１３０は、フレキシブルプリント回路基板１６０に配置されていてもよい。

　図３に示したデータ線１２１は、データドライバ回路１３０から列方向に延在し、各画素回路１２０における選択トランジスタ１２６のソース電極に接続される。ゲート線１２２は、ゲートドライバ回路１４０から行方向に延在し、各画素回路１２０における選択トランジスタ１２６のゲート電極に接続される。

　端子領域１１６には、端子部１５０が配置されている。端子部１５０は、接続配線１５１を介してデータドライバ回路１３０と接続される。同様に、端子部１５０は、接続配線１５２を介してゲートドライバ回路１４０と接続される。さらに、端子部１５０は、フレキシブルプリント回路基板１６０と接続される。

［画素の断面構造］
　図４は、本発明の第１実施形態の表示装置１０における画素１１０の構成を示す断面図である。画素１１０は、絶縁基板１１の上に設けられた駆動トランジスタ１２７を有する。絶縁基板１１として、ガラス基板、樹脂基板、セラミックス基板又は金属基板の上に絶縁層を設けた基板が用いられる。絶縁基板１１として樹脂基板を用いた場合、表示装置１０に可撓性を付与することができる。

　駆動トランジスタ１２７は、半導体層１２、ゲート絶縁層１３及びゲート電極１４を含む。ソース電極１６及びドレイン電極１７は、絶縁層１５を介して半導体層１２に接続される。図示は省略するが、ゲート電極１４は、図３に示した選択トランジスタ１２６のドレイン電極に接続される。ソース電極１６は、平坦化層１９の上に設けられた接続配線２０によってアノード電源線１２３と電気的に接続される。平坦化層１９は、ポリイミド、アクリル等の樹脂材料を用いた透明な樹脂層である。

　ソース電極１６、ドレイン電極１７、及び接続配線２０は、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、又はアルミニウム（Ａｌ）を含む金属材料によって構成される。例えば、ソース電極１６及びドレイン電極１７として、アルミニウム層がチタン層で挟まれた積層構造（以下、「Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉ」と表現する）の配線が用いられる。接続配線２０として、チタン（下層）及びアルミニウム（上層）の積層構造（以下、「Ａｌ／Ｔｉ」と表現する。）の配線が用いられる。ただし、ソース電極１６、ドレイン電極１７、及び接続配線２０の構造は上記の例に限定されない。これらの構造は積層構造でなくてもよく、上記以外の材料が用いられてもよい。例えば、接続配線２０として、ＩＴＯなどの金属酸化物材料を用いた透明導電層が用いられてもよい。

　接続配線２０の上には、酸化シリコン又は窒化シリコン等で構成された絶縁層２１が設けられる。絶縁層２１の上には、アノード配線２２及びカソード配線２３が設けられる。これらの配線は、金属材料で構成される。アノード配線２２は、平坦化層１９及び絶縁層２１に設けられた開口を介してドレイン電極１７に接続される。カソード配線２３は、平坦化層１９及び絶縁層２１に設けられた開口を介して配線１８に接続される。つまり、アノード配線２２は駆動トランジスタ１２７と電気的に接続されている。

　アノード配線２２及びカソード配線２３は、上記と同様に、タンタル、タングステン、モリブデン、チタン、又はアルミニウムを含む金属材料によって構成される。例えば、アノード配線２２及びカソード配線２３として「Ａｌ／Ｔｉ」の積層構造が用いられる。アノード配線２２及びカソード配線２３に要求される材料及び物性について、詳細を後述する。

　上記のように、アノード配線２２及びカソード配線２３が形成されることによって、駆動回路１２５が完成する。図４では図示を省略するが、駆動トランジスタ１２７以外にも、選択トランジスタ１２６、保持容量１２８等の素子が形成される。

　アノード配線２２及びカソード配線２３の上に絶縁層２４が設けられている。絶縁層２４は、アノード配線２２及びカソード配線２３の各々の最上層であるアルミニウム層に接している。絶縁層２４には開口が設けられている。絶縁層２４として、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウム、又は窒化アルミニウムなどの無機絶縁材料が用いられる。又は、絶縁層２４として、ポリイミド、アクリル等の樹脂材料を用いた透明な樹脂層が用いられてもよい。絶縁層２４として、これらの材料が単層で用いられてもよく、積層で用いられてもよい。詳細は後述するが、絶縁層２４は、アノード配線２２及びカソード配線２３の上面を覆い、これらの配線の表面の酸化が進行することを抑制する。

　絶縁層２４の上及び絶縁層２４に設けられた開口に接続電極１０３ａ及び１０３ｂが設けられている。接続電極１０３ａ及び１０３ｂの各々は、絶縁層２４に設けられた開口を介してアノード配線２２及びカソード配線２３に接続される。接続電極１０３ａは、駆動トランジスタ１２７とＬＥＤ素子２００とを電気的に接続する中間層として機能する。接続電極１０３ｂは、ＬＥＤ素子２００とカソード配線２３とを電気的に接続する中間層として機能する。接続電極１０３ａ及び１０３ｂは、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、錫（Ｓｎ）、チタン（Ｔｉ）、又はニッケル（Ｎｉ）を含む金属材料によって構成される。詳細は後述するが、接続電極１０３ａ及び１０３ｂとして「Ｓｎ／Ｃｕ／Ｔｉ」の積層構造が用いられる。接続電極１０３ａ及び１０３ｂに要求される材料及び物性について、詳細を後述する。

　接続電極１０３ａ及び１０３ｂの上には、ＬＥＤ素子２００が実装される。ＬＥＤ素子２００は、半導体層２０２及び端子電極２０３ａ、２０３ｂを含む。半導体層２０２は、ｎ型半導体層及びｐ型半導体層を含む光電変換層として機能する。本実施形態では、窒化ガリウムを含む半導体材料を用いて半導体層２０２を構成しているが、この例に限定されない。

　本実施形態では、図３に示すように、ＬＥＤ１２９のアノードが駆動トランジスタ１２７に接続される。図４において、ＬＥＤ素子２００の端子電極２０３ａは、駆動トランジスタ１２７のドレイン電極１７に接続されたアノード配線２２に接続される。ＬＥＤ素子２００の端子電極２０３ｂは、カソード配線２３に接続される。カソード配線２３は、図３に示したカソード電源線１２４と電気的に接続される。したがって、端子電極２０３ａは、半導体層２０２のうちｐ型半導体層に接続されるとともに、接続電極１０３ａに接続される。一方、端子電極２０３ｂは、半導体層２０２のうちｎ型半導体層に接続されるとともに、接続電極１０３ｂに接続される。

　本実施形態において、端子電極２０３として金（Ａｕ）が用いられる。詳細は後述するが、レーザ光照射によって接続電極１０３と端子電極２０３とが接合される。そのため、接続電極１０３と端子電極２０３との間には、図示しない合金層（錫と金とを含む共晶合金）が存在する。

　図５は、図４の部分拡大図である。図５は、図４のアノード配線２２、接続電極１０３ａ、及び端子電極２０３ａの構造を拡大した図である。図５に示すように、アノード配線２２は第１導電層２２１及び第２導電層２２２を含む。接続電極１０３ａは第１導電層２３１、第２導電層２３２、及び第３導電層２３３を含む。

　第２導電層２２２はアノード配線２２の上面を含む層である。第２導電層２２２は第１の材料で形成される。第３導電層２３３は接続電極１０３ａの上面を含む層である。第３導電層２３３は第２の材料で形成される。第１の材料の赤外線に対する吸収率は、第２の材料の赤外線に対する吸収率よりも小さい。換言すると、１μｍの波長の光に対する吸収率を比較した場合、第１の材料の吸収率は第２の材料の吸収率より小さい。第２導電層２２２の厚さは１μｍ以上とすることができる。

　第１導電層２２１として、第２導電層２２２より耐熱性が高く、下層（絶縁層２１）との密着性が高く、絶縁層２１の下に設けられた導電層との接触抵抗が低く、第２導電層２２２との接触抵抗が低い材料が用いられる。例えば、第１導電層２２１として、タンタル、タングステン、モリブデン、又はチタンが用いられる。

　第３導電層２３３及び端子電極２０３の各々の材料として、赤外線のレーザ光照射によって発生する熱で共晶合金が形成される材料を用いることができる。上記のように本実施形態では、第３導電層２３３として錫（Ｓｎ）が用いられ、端子電極２０３として金（Ａｕ）が用いられた構成を例示するが、両者が共晶合金を形成すれば上記の材料に限定されない。また、第３導電層２３３として、錫、銀、銅を含む錫合金が用いられてもよい。端子電極２０３として金の他に錫又は錫合金が用いられてもよい。

　第２導電層２３２は、赤外線のレーザ光照射によって発生する熱で第１導電層２３１及び第３導電層２３３が相互に拡散することを抑制する。例えば、第２導電層２３２として、ニッケルが用いられる。第２導電層２３２をバリア層という場合がある。

　第１導電層２３１は、接続電極１０３ａの第２導電層２２２とのコンタクトを確保するための層であり、第２導電層２３２の下地として機能する層である。例えば、第２導電層２３２として銅を電界めっき法で形成する場合、第１導電層２３１は、めっき層である第２導電層２３２のシード層として機能する。第１導電層２３１として、チタン、ニッケル、銅、並びに、銅及びチタンの積層構造が用いられる。

　本実施形態では、第１導電層２２１としてチタンが用いられ、第２導電層２２２としてアルミニウムが用いられている。第１導電層２３１としてチタンが用いられ、第２導電層２３２として銅が用いられ、第３導電層として錫が用いられている。つまり、上記の「第１の材料」はアルミニウムに該当し、「第２の材料」は錫に該当する。第１の材料としてのアルミニウムの赤外線に対する吸収率は、第２の材料としての錫の赤外線に対する吸収率より小さい。アルミニウムの赤外線に対する吸収率は約１３％であり、錫の赤外線に対する吸収率は約４０％である。

　ＬＥＤ素子２００を回路基板１００に実装する場合、図４に示すように、端子電極２０３が接続電極１０３の上に配置された状態で、ＬＥＤ素子２００の上方から端子電極２０３及び接続電極１０３に対して赤外線のレーザ光が照射される（図５の矢印を参照）。赤外線のレーザ光はＬＥＤ素子２００の半導体層２０２を透過し、端子電極２０３として設けられた金、及び接続電極１０３の第３導電層２３３として設けられた錫に吸収される。レーザ光が端子電極２０３及び第３導電層２３３に吸収されると、端子電極２０３及び第３導電層２３３の温度が上昇し、金及び錫の共晶合金が形成される。上記のように、レーザ照射によって端子電極２０３と第３導電層２３３とが接合される。

　上記のレーザ照射による接合の際に、端子電極２０３及び接続電極１０３以外の金属にレーザ光が照射されると、照射された箇所で発熱し、表示装置を構成するトランジスタ素子や容量素子に悪影響を及ぼす可能性がある。したがって、上記の接合箇所以外ではレーザ照射による発熱をできる限り抑制したい。本実施形態では、第３導電層２３３より第２導電層２２２の方が赤外線に対する吸収率が小さい。換言すると、第３導電層２３３より第２導電層２２２の方が赤外線に対する反射率が大きい。したがって、マスクを使用せずにレーザ照射を行った場合であっても、第２導電層２２２（アノード配線２２）による発熱を抑制することができ、トランジスタ素子や容量素子への悪影響を抑制することができる。第２導電層２２２の厚さが１μｍ以上であることで、レーザ照射によって第２導電層２２２で発熱しても、その熱がアノード配線２２及びカソード配線２３よりも下層に設けられたトランジスタ素子等に伝わることを抑制することができる。

　本実施形態では、半導体層２０２として、近赤外光を透過する窒化ガリウムを含む半導体材料が用いられるため、上記のレーザ照射に用いられるレーザ光として、ＹＡＧレーザ、又はＹＶＯ_４レーザから発する光（波長：約１０６４ｎｍ）が用いられる。

　絶縁層２４が第２導電層２２２の上面を覆うことで、第２導電層２２２の上面の酸化の進行が抑制される。第２導電層２２２の上面には、絶縁層２４が形成されるまでの間に自然酸化膜が形成される場合があるが、絶縁層２４の形成後は、酸化膜は形成されない。上記のように、アルミニウムの赤外線に対する吸収率は約１３％だが、アルミニウムの表面に形成された酸化アルミニウムの赤外線に対する吸収率は約４０％である。つまり、第２導電層２２２の表面が酸化すると、赤外線に対する吸収率が急に大きくなる。したがって、第２導電層２２２としてアルミニウムが用いられる場合、表面の酸化が進むと、酸化アルミニウムによる赤外線の吸収によって、第２導電層２２２（アノード配線２２）が発熱してしまう。このような発熱を抑制するために、第２導電層２２２の上に絶縁層２４が形成される。絶縁層２４の赤外線に対する吸収率は、アルミニウムの赤外線に対する吸収率に比べて十分に小さい。

　本実施形態では、絶縁層２４に開口が設けられ、当該開口に第１導電層２３１が設けられることで、第２導電層２２２と第１導電層２３１とが導通している。第２導電層２２２と第１導電層２３１との間の良好な導通を確保するために、上記開口を形成した後、第１導電層２３１の成膜の直前に逆スパッタリングを行う。逆スパッタリングによって、上記開口によって露出された第２導電層２２２の表面に形成されていた自然酸化膜等が除去され、第２導電層２２２と第１導電層２３１との間の良好な導通が得られる。

［画素の平面レイアウト］
　図６及び図７は、本発明の一実施形態に係る表示装置の画素の構成を示す平面レイアウト図である。図６は、それぞれＬＥＤ素子２００のアノード配線２２及びカソード配線２３とＬＥＤ素子２００との位置関係を示す図である。図７は、図６で示した部材と接続配線２０との位置関係を示す図である。

　図６に示すように、カソード配線２３はＤ１方向及びＤ２方向に拡がる格子状の形状を有している。格子状のカソード配線２３には、開口２０４が設けられている。アノード配線２２は開口２０４に設けられている。１つの開口２０４に複数のアノード配線２２が設けられている。ＬＥＤ素子２００はカソード配線２３とアノード配線２２とを架け渡すように設けられている。図６のレイアウトにおいて、アノード配線２２及びＬＥＤ素子２００の両方と重なる領域に、図４に示す接続電極１０３ａ及び端子電極２０３ａが設けられる。カソード配線２３及びＬＥＤ素子２００の両方と重なる領域に、図４に示す接続電極１０３ｂ及び端子電極２０３ｂが設けられる。

　アノード配線２２はＬＥＤ素子２００毎に個別に設けられている。一方、カソード配線２３は複数のＬＥＤ素子２００に対して共通して設けられている。この構成によって、駆動トランジスタ１２７から出力された駆動電流に応じてＬＥＤ素子２００の発光強度が決定される。

　図７に示すように、接続配線２０にはアノード配線２２を露出する開口２０５が設けられている。開口２０５が設けられた領域はアノード配線２２が設けられた領域の内側に位置している。つまり、開口２０５の外縁はアノード配線２２の外縁によって囲まれている。換言すると、平面視において、接続配線２０は、カソード配線２３、及びアノード配線２２とカソード配線２３との間に設けられた間隙（図６において、アノード配線２２及びカソード配線２３と重ならない領域）を覆い、さらにアノード配線２２の外縁と重なっている。

　図６に示すアノード配線２２及びカソード配線２３のパターン、並びに、図７に示す接続配線２０のパターンによって、これらのパターンより下の層にある部材にレーザ光が照射されることを抑制することができる。つまり、全面に照射されたレーザ光のうち、端子電極２０３及び接続電極１０３以外に照射されるレーザ光は、アノード配線２２、カソード配線２３、及び接続配線２０のいずれかによって遮蔽される。アノード配線２２、カソード配線２３、及び接続配線２０の構造は、いずれも「Ａｌ／Ｔｉ」なので、レーザ光は最表面のアルミニウムによって反射されるため、レーザ照射による発熱によってトランジスタ素子や容量素子への悪影響を抑制することができる。

＜第２実施形態＞
［画素の断面構造］
　図８～図９を用いて、本発明の一実施形態の表示装置１０の構成について説明する。第２実施形態に係る表示装置は、第１実施形態に係る表示装置と類似しているが、アノード配線２２及びカソード配線２３と接続電極１０３との間に導電層２５が設けられている点において、第１実施形態に係る表示装置と相違する。以下の説明において、第１実施形態と共通する部分の説明を省略し、主に第１実施形態と異なる点について説明する。

　図８は、本発明の一実施形態に係る表示装置の画素の構成を示す断面図である。図８に示すように、アノード配線２２と接続電極１０３ａとの間に導電層２５ａが設けられている。同様に、カソード配線２３と接続電極１０３ｂとの間に導電層２５ｂが設けられている。導電層２５ａは、絶縁層２４に設けられた開口を介してアノード配線２２に接続されている。導電層２５ｂは、当該開口を介してカソード配線２３に接続されている。導電層２５ａ、２５ｂの上には絶縁層２７が設けられている。絶縁層２７の上に接続電極１０３ａ、１０３ｂが設けられている。接続電極１０３ａは絶縁層２７に設けられた開口を介して導電層２５ａに接続されている。接続電極１０３ｂは当該開口を介して導電層２５ｂに接続されている。導電層２５ａ、２５ｂの一部は接続電極１０３ａ、１０３ｂから露出されている。つまり、平面視において、導電層２５ａ、２５ｂの一部は接続電極１０３ａ、１０３ｂと重ならない。

　図９は、図８の部分拡大図である。図９は、図８のアノード配線２２、導電層２５ａ、接続電極１０３ａ、及び端子電極２０３ａの構造を拡大した図である。図９に示すように、導電層２５ａは、第１導電層２４１、第２導電層２４２、及び第３導電層２４３を含む。第１導電層２４１は、絶縁層２４に設けられた開口を介してアノード配線２２の第２導電層２２２に接続されている。第３導電層２４３の一部は絶縁層２７に設けられた開口によって露出され、接続電極１０３ａの第１導電層２３１と接している。第２導電層２４２は第１導電層２４１と第３導電層２４３との間に設けられている。

　第３導電層２４３は第３の材料で形成される。第３導電層２４３は導電層２５ａの上面を含む層である。第３の材料の赤外線に対する吸収率は、上記の２の材料（第３導電層２３３）の赤外線に対する吸収率より大きい。上記の通り、第１の材料（第２導電層２２２）の赤外線に対する吸収率は、第２の材料の赤外線に対する吸収率より小さいため、第３の材料の赤外線に対する吸収率は、第１～第３の材料のなかで最も大きい。

　第１導電層２４１として、第２導電層２４２より耐熱性が高く、下層（絶縁層２４）との密着性が高く、絶縁層２４の下に設けられた第２導電層２２２との接触抵抗が低く、第２導電層２４２との接触抵抗が低い材料が用いられる。例えば、第１導電層２４１として、タンタル、タングステン、モリブデン、又はチタンが用いられる。第２導電層２４２として、第１導電層２４１よりも抵抗が低い材料が用いられる。例えば、第２導電層２４２としてアルミニウムが用いられる。第３導電層２４３として、上記の特徴を満たす材料が用いられる。例えば、第３導電層２４３として、チタンが用いられる。接続電極１０３ａの第３導電層２３３として用いられる錫の赤外線に対する吸収率が約４０％であるのに対して、第３導電層２４３として用いられるチタンの赤外線に対する吸収率は約５５％である。

　図９に示すように、端子電極２０３ａが接続電極１０３ａの上に配置された状態で、ＬＥＤ素子２００の上方からレーザ照射されると、接続電極１０３ａの第３導電層２３３として設けられた錫、及び導電層２５ａの第３導電層２４３として設けられたチタンによってレーザ光が吸収される。チタンの赤外線に対する吸収率は、錫の赤外線に対する吸収率より高いため、単位面積当たりの発熱量は接続電極１０３ａより導電層２５ａの方が大きい。レーザ照射によって導電層２５ａが接続電極１０３ａよりも高温になる、又は、導電層２５ａの温度上昇によって接続電極１０３ａによって発生した熱が導電層２５ａに拡散することが抑制される。したがって、接続電極１０３ａ及び端子電極２０３ａを効率的に加熱することができるため、接続電極１０３ａと端子電極２０３ａとを強固に接合することができる。

　本実施形態では、導電層２５ａが積層構造である構成を例示したが、この構成に限定されない。導電層２５ａは単層であってもよい。この場合、導電層２５ａが薄いと熱容量が小さく、レーザ照射による発熱で導電層２５ａが過剰に加熱され、導電層２５ａが破壊される可能性がある。したがって、導電層２５ａを単層とする場合は、熱容量を大きくするために十分な膜厚にする必要がある。例えば、導電層２５ａを単層とする場合は、その膜厚は１０００ｎｍ以上であってもよい。

　本発明の実施形態として上述した各実施形態（変形例を含む）は、相互に矛盾しない限りにおいて、適宜組み合わせて実施することができる。各実施形態を基にして、当業者が適宜構成要素の追加、削除もしくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略もしくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。

　また、上述した各実施形態の態様によりもたらされる作用効果とは異なる他の作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、又は、当業者において容易に予測し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。

１０：表示装置、　１１：絶縁基板、　１２：半導体層、　１３：ゲート絶縁層、　１４：ゲート電極、　１５：絶縁層、　１６：ソース電極、　１７：ドレイン電極、　１８：配線、　１９：平坦化層、　２０：接続配線、　２１、２４、２７：絶縁層、　２２：アノード配線、　２３：カソード配線、　２５：導電層、　２９：容量配線、　１００：回路基板、　１０３：接続電極、　１１０：画素、　１１２：表示領域、　１１４：周辺領域、　１１６：端子領域、　１２０：画素回路、　１２１：データ線、　１２２：ゲート線、　１２３：アノード電源線、　１２４：カソード電源線、　１２５：駆動回路、　１２６：選択トランジスタ、　１２７：駆動トランジスタ、　１２８：保持容量、　１３０：データドライバ回路、　１４０：ゲートドライバ回路、　１５０：端子部、　１５１、１５２：接続配線、　１６０：フレキシブルプリント回路基板、　１７０：ＩＣ素子、　２００：ＬＥＤ素子、　２０２：半導体層、　２０３：端子電極、　２０４、２０５：開口、　２２１、２３１、２４１：第１導電層、　２２２、２３２、２４２：第２導電層、　２３３、２４３：第３導電層

Claims

　上面を含む層が第１の材料で形成され、画素回路のトランジスタと電気的に接続された配線と、
　上面を含む層が第２の材料で形成され、前記配線と電気的に接続された接続電極と、
　前記接続電極の上に実装されたＬＥＤ素子と、を有し、
　前記第１の材料の赤外線に対する吸収率は、前記第２の材料の赤外線に対する吸収率よりも小さい表示装置。
　前記配線の上面を覆い、前記配線に達する開口が設けられた絶縁層をさらに有し、
　前記接続電極は、前記開口を介して前記配線と電気的に接続され、
　前記絶縁層の赤外線に対する吸収率は、前記第１の材料の酸化物の赤外線に対する吸収率よりも小さい、請求項１に記載の表示装置。
　前記第１の材料はアルミニウムであり、
　前記絶縁層は、酸化シリコン層又は窒化シリコン層を含む、請求項２に記載の表示装置。
　前記第１の材料はアルミニウムであり、
　前記配線の上面を含む層の厚さは１μｍ以上である、請求項１に記載の表示装置。
　前記接続電極の下に設けられ、上面を含む層が第３の材料で形成された導電層をさらに有し、
　上面視において、前記導電層の一部は前記接続電極とは重ならず、
　前記第３の材料の赤外線に対する吸収率は、前記第２の材料の赤外線に対する吸収率よりも大きい、請求項１に記載の表示装置。
　前記接続電極は、第１導電層、第２導電層、及び第３導電層を含み、
　前記第３導電層は、前記第１の材料で形成され、
　前記第２導電層は、前記第１導電層に含まれる材料及び前記第３導電層に含まれる前記第１の材料の拡散を抑制するバリア性を有する、請求項５に記載の表示装置。
　前記第３の材料はチタンである、請求項５に記載の表示装置。
　上面を含む層がアルミニウム層であり、画素回路のトランジスタと電気的に接続された配線と、
　開口が設けられ、前記開口が設けられた領域以外の領域における前記アルミニウム層の上面を覆う絶縁層と、
　前記絶縁層の上に設けられ、第１導電層、第２導電層、及び第３導電層を含み、前記開口を介して前記配線と電気的に接続される接続電極と、
　前記接続電極の上に実装されたＬＥＤ素子と、を有し、
　前記第２導電層は、前記第１導電層に含まれる材料及び前記第３導電層に含まれる材料の拡散を抑制するバリア性を有する表示装置。
　前記絶縁層は、酸化シリコン層又は窒化シリコン層を含む、請求項８に記載の表示装置。
　前記アルミニウム層の厚さは１μｍ以上である、請求項８に記載の表示装置。
　前記接続電極の下に設けられ、上面を含む層がチタン層である導電層をさらに有し、
　上面視において、前記チタン層の一部は前記接続電極から露出されている、請求項８に記載の表示装置。