JP2019045676A - 表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】高精細な表示装置を提供する。【解決手段】表示装置であって、第1面140aと、第2面140bと、第1面と第2面とを貫通する貫通孔と、を有するガラス基板140と、第1面上に行列状に配置され、薄膜トランジスタ124と電気光学素子113とを有する表示素子と、第2面上に設けられ、薄膜トランジスタ及び電気光学素子を制御する駆動IC105と、第1面、第2面、及び貫通孔に設けられ、駆動ICと薄膜トランジスタとを電気的に接続する貫通電極150と、を有する。【選択図】図9
Description
本開示の実施形態の一つは表示装置に関する。
近年、街頭などの公共空間、駅及び空港などの公共機関、ショッピングモール及びショールームなどにおいて、大型のディスプレイを利用して、様々な情報が発信されるようになっている。大型のディスプレイの一つとして、マイクロLEDディスプレイが注目されている。マイクロLEDディスプレイは、複数の微細なLED素子がディスプレイに敷き詰められており、高画質な画像を表示することができる。また、マイクロLEDディスプレイは、微細なLED素子を敷き詰めたディスプレイユニットを複数貼り合わせて構成することができるため、設置場所に応じたディスプレイの大画面化が可能である。
例えば、特許文献1には、複数のLED素子が実装された樹脂からなるプリント基板をタイル状に貼り合わせて、大画面のマイクロLEDディスプレイを構成する技術が開示されている。
しかしながら、特許文献1に開示されている技術では、プリント基板の面積が大きくなるにしたがい、プリント基板に反りが生じてしまう。また、樹脂からなるプリント基板上に配置される配線の線幅、及び、配線と配線との距離は、フォトリソグラフィーを用いて形成される配線の線幅、及び、配線と配線との距離よりも大きい。したがって、複数のLED素子を樹脂からなるプリント基板を、高密度に継ぎ目なく敷き詰めて、高精細なディスプレイを構成することは困難である。
そこで、本開示の実施形態における目的の一つは、高精細な表示装置を提供することにある。
本開示の実施形態の一つは、表示装置である。表示装置は、第1面と、第2面と、第1面と第2面とを貫通する貫通孔と、を有するガラス基板と、第1面上に行列状に配置され、薄膜トランジスタと電気光学素子とを有する表示素子と、第2面上に設けられ、薄膜トランジスタ及び電気光学素子を制御する駆動ICと、第1面、第2面、及び貫通孔に設けられ、駆動ICと薄膜トランジスタとを電気的に接続する貫通電極と、を有する。
本開示の実施形態の一つは、表示装置である。表示装置は、第1面に設けられる第1配線、第2配線及び第3配線と、第1面と第1配線との間に設けられる第1絶縁膜及び第2絶縁膜と、第1配線と第2配線との間に設けられる第3絶縁膜と、第2配線と第3配線との間に設けられる第4絶縁膜と、をさらに有していてもよい。
本開示の実施形態の一つは、表示装置である。表示装置が有する第1配線は、第1絶縁膜及び第2絶縁膜を開口する開口部を介して、貫通電極と電気的に接続されていてもよい。
本開示の実施形態の一つは、表示装置である。表示装置が有する第2配線は、第3絶縁膜を開口する開口部を介して、第1配線と電気的に接続されていてもよい。
本開示の実施形態の一つは、表示装置である。表示装置が有する第3配線は、第4絶縁膜を開口する開口部を介して、第2配線と電気的に接続されていてもよい。
本開示の実施形態の一つは、表示装置である。表示装置が有する薄膜トランジスタは、第2絶縁膜及び第3絶縁膜を開口する開口部を介して、第1配線及び貫通電極と接続される第1端子と、第4絶縁膜を開口する開口部及び第2絶縁膜及び第3絶縁膜を開口する開口部を介して、第3配線及び第2配線と接続される第2端子と、ゲート線に接続され、第1端子と第2端子との間の導通を制御するためのゲート端子と、を有していてもよい。
本開示の実施形態の一つは、表示装置である。表示装置が有する電気光学素子は、前記第2端子と電気的に接続されていてもよい。
本開示の実施形態の一つは、表示装置である。表示装置が有する電気光学素子は、LED素子又はEL素子であってもよい。
本開示の実施形態の一つは、表示装置である。表示装置は、第1面と、第2面と、第1面と第2面とを貫通する貫通孔と、を有するガラス基板と、第1面上に行列状に配置される薄膜トランジスタと、第2面上に行列状に配置される電気光学素子とを有する表示素子と、第1面上に設けられ、薄膜トランジスタ及び電気光学素子を制御する駆動ICと、第1面、第2面、及び貫通孔に設けられ、電気光学素子と薄膜トランジスタとを電気的に接続する貫通電極と、を有する。
本開示の実施形態の一つは、表示装置である。表示装置は、第1面と第1配線との間に設けられる第1絶縁膜及び第2絶縁膜と、第1配線と第2配線との間に設けられる第3絶縁膜と、第2配線と第3配線との間に設けられる第4絶縁膜と、をさらに有する。
本開示の実施形態の一つは、表示装置である。表示装置が有する第1配線は、第1絶縁膜及び第2絶縁膜を開口する開口部を介して、貫通電極と電気的に接続されていてもよい。
本開示の実施形態の一つは、表示装置である。表示装置が有する第2配線は、第3絶縁膜を開口する開口部を介して、第1配線と電気的に接続されていてもよい。
本開示の実施形態の一つは、表示装置である。表示装置が有する第3配線は、第4絶縁膜を開口する開口部を介して、第2配線と電気的に接続されていてもよい。
本開示の実施形態の一つは、表示装置である。表示装置が有する薄膜トランジスタは、第2絶縁膜及び第3絶縁膜を開口する開口部を介して、第1配線及び貫通電極と接続される第1端子と、第4絶縁膜を開口する開口部及び第2絶縁膜及び第3絶縁膜を開口する開口部を介して、第3配線及び第2配線と接続される第2端子と、ゲート線に接続され第1端子と第2端子との間の導通を制御するためのゲート端子と、を有していてもよい。
本開示の実施形態の一つは、表示装置である。表示装置が有する電気光学素子は、第1端子と電気的に接続され、駆動ICは、第2端子と電気的に接続されていてもよい。
本開示の実施形態の一つは、表示装置である。表示装置が有する電気光学素子は、LED素子又はEL素子であってもよい。
以下、本開示の各実施形態について、図面等を参照し、説明する。但し、本開示は、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、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るものではない。
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が、あくまで一例であって、本開示の解釈を限定するものではない。本明細書と各図において、既出の図に関して説明したものと同様の機能を備えた要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省くことがある。
本明細書および特許請求の範囲において、ある構造体の上に他の構造体を配置する態様を表現するにあたり、単に「上に」と表記する場合、特に断りの無い限りは、ある構造体に接するように、直上に他の構造体を配置する場合と、ある構造体の上方に、さらに別の構造体を介して他の構造体を配置する場合との両方を含むものとする。また、本明細書および特許請求の範囲において、Uとその矢印は断面において上、上方を表し、Dとその矢印は断面において下、下方を表すものとする。
本明細書および特許請求の範囲において、ある構造体と他の構造体が重なるという表現は、これらの構造体の平面視において、少なくとも一部が重なるということを意味する。換言すると、これらの構造体のいずれか一方が他方の上、あるいは下に位置し、かつ、これらの構造体を上面から、あるいは下面から見た場合に、互いに少なくとも一部が重なるということを意味する。
(第1実施形態)
(1−1.表示装置の構造)
図1に、本開示の実施形態の一つである表示装置100の一例を示す斜視図を示す。表示装置100は、支持基板101、及び表示素子実装基板110を有する。表示素子実装基板110は、支持基板101の上に複数、タイル状に敷き詰められる。また、図1では、例えば、表示素子実装基板110が、支持基板101の上に25個配置される例を示す。
(1−1.表示装置の構造)
図1に、本開示の実施形態の一つである表示装置100の一例を示す斜視図を示す。表示装置100は、支持基板101、及び表示素子実装基板110を有する。表示素子実装基板110は、支持基板101の上に複数、タイル状に敷き詰められる。また、図1では、例えば、表示素子実装基板110が、支持基板101の上に25個配置される例を示す。
図2に、図1のA1−A2の線に沿った断面図を示す。表示素子実装基板110は、第1駆動IC103、配線基板111、表示素子駆動層116、及び電気光学素子113を有する。配線基板111は、第1面140a、第2面140b、及び貫通孔を有するガラス基板140と、第1面140a、第2面140b、及び、第1面140aと第2面140bとを貫通する貫通孔に設けられる貫通電極115と、を有する。なお、第1面140aと第2面140bとは、配線基板111に対して、上と下、又は、表と裏の関係になっている。
貫通電極115は、配線基板111の第1面140aに延在する配線と、配線基板111の第2面140bに延在する配線とを電気的に接続する役割を有する。
表示素子駆動層116は第1面140aに設けられる。また、詳細は後述するが、表示素子駆動層116は、薄膜トランジスタを有しており、薄膜トランジスタと貫通電極115とは配線基板111の第1面140aに延在する配線と電気的に接続されている。さらに、詳細は後述するが、電気光学素子113は第1面140aに設けられ、バンプ114によって、表示素子駆動層116に設けられる配線層に電気的に接続されている。
第1駆動IC103は第2面140bに設けられている。第1駆動IC103はバンプ114によって、配線基板111の第2面140bに延在する配線と、貫通電極115とに電気的に接続されている。
図3に、本開示の実施形態の一つである表示装置100が有する表示素子実装基板110の平面図を示す。表示素子実装基板110は、表示領域102、表示領域102を制御する第1駆動IC103、表示領域102を制御する第2駆動IC105、及び表示領域102を制御する第3駆動IC106を有する。表示領域102には、行列状に配置された複数の表示素子112が設けられている。なお、図示を省略しているが、第1駆動IC103と同様に、第2駆動IC105、及び第3駆動IC106も、バンプ114によって、配線基板111の第2面140bに延在する配線と、貫通電極115とに電気的に接続されている。
第1駆動IC103及び第2駆動IC105は、複数の表示素子112の各々に設けられた画素回路を駆動し、複数の表示素子112の発光を制御する。
第1駆動IC103は、複数のゲート線211(図4で図示)に接続されている。複数のゲート線211は、複数の表示素子112の行毎に設けられている。第1駆動IC103は、クロック信号、タイミング信号及び電源に供給される電圧などに応じて、複数のゲート線211を順番に選択する。第1駆動IC103は、例えば、ゲート線駆動回路、ゲートドライバ、ゲートドライバICなどと同じである。
第2駆動IC105は、複数の信号線213(図4で図示)に接続されている。複数の信号線213は、複数の表示素子112の列毎に設けられている。第2駆動IC105は、第1駆動IC103によるゲート線211の選択に合わせて、複数の信号線213の各々を介して、選択された表示素子112の映像信号に応じた電圧を選択された表示素子112書き込む。また、第2駆動IC105は、電圧線212に電圧を供給し、選択された表示素子112を発光させる。第2駆動IC105は、例えば、ソース線駆動回路、ソースドライバ、ドライバICなどと同じである。
第3駆動IC106は、バンプ114、貫通電極115、及び第2面140b上の配線層(図示は省略)によって、第1駆動IC103及び第2駆動IC105と電気的に接続されており、各信号や電源電圧などを、第1駆動IC103及び第2駆動IC105に供給する。第3駆動IC106は、第3駆動IC106が有する論理回路(図示せず)や電圧生成回路(図示せず)を用いて、各信号や電源電圧を生成することができる。なお、第1駆動IC103、第2駆動IC105及び第3駆動IC106が配置される位置は、図3に示す位置に限定されない。例えば、第1駆動IC103は、平面視において、表示素子実装基板110の右側に配置されているが、中央または左側に配置されていてもよい。また、第2駆動IC105は、平面視において、表示素子実装基板110の下側に配置されているが、中央または上側に配置されていてもよい。第3駆動IC106は、平面視において、右下に配置されているが、中央、あるいは、左上、あるいは、右上、あるいは、左下に配置されていてもよい。また、図3においては、第1駆動IC103、第2駆動IC105及び第3駆動IC106は、表示素子実装基板110に一つずつ配置される例を示しているが、この例に限定されない。例えば、表示素子実装基板110を二つに分割し、分割したそれぞれに第1駆動IC103、第2駆動IC105及び第3駆動IC106を設けてもよい。第1駆動IC103、第2駆動IC105及び第3駆動IC106が、表示素子実装基板110に複数配置されることで、第1駆動IC103、第2駆動IC105及び第3駆動IC106のそれぞれのICが駆動する表示素子112の数を少なくすることができるため、それぞれのICのサイズを小さくすることができる。
(1−2.画素回路)
図4に、図3に示す表示素子実装基板110の領域104における画素回路を示す。領域104には、表示素子112が、2行×3列設けられている。表示素子112は、データ書き込みトランジスタ122、表示素子駆動トランジスタ124、保持容量126、及び電気光学素子113を有する。表示素子112が表示装置100の一つの画素に対応する。なお、表示素子112の構成は一例であって、これに限定されるものではない。データ書き込みトランジスタ122、及び表示素子駆動トランジスタ124は薄膜トランジスタである。
図4に、図3に示す表示素子実装基板110の領域104における画素回路を示す。領域104には、表示素子112が、2行×3列設けられている。表示素子112は、データ書き込みトランジスタ122、表示素子駆動トランジスタ124、保持容量126、及び電気光学素子113を有する。表示素子112が表示装置100の一つの画素に対応する。なお、表示素子112の構成は一例であって、これに限定されるものではない。データ書き込みトランジスタ122、及び表示素子駆動トランジスタ124は薄膜トランジスタである。
表示領域102には、行方向に延在する複数のゲート線211、複数の参照電圧線214、複数の電源線216、及び複数のグランド線218、が設けられている。また、表示領域102には、列方向に延在する複数の電圧線212及び複数の信号線213が設けられている。
表示素子駆動トランジスタ124は、電気光学素子113に接続され、電気光学素子113の発光輝度を制御する役割を有する。表示素子駆動トランジスタ124は、ゲートとソース間の電圧によってドレイン電流が制御される。表示素子駆動トランジスタ124は、ゲートがデータ書き込みトランジスタ122のドレインに接続され、ドレインが電圧線212に接続され、ソースが電気光学素子113が有する二つの端子の一方に接続されている。
データ書き込みトランジスタ122は、オンオフ動作により、信号線213と表示素子駆動トランジスタ124のゲートとの導通状態を制御する役割を有する。データ書き込みトランジスタ122は、ゲートがゲート線211に接続され、ソースが信号線213に接続され、ドレインが表示素子駆動トランジスタ124のゲートに接続されている。
電気光学素子113は、二つの端子の一方が表示素子駆動トランジスタ124のソースに接続され、二つの端子のもう一方が参照電圧線214に接続されている。電圧線212と参照電圧線214との間には、表示素子駆動トランジスタ124と電気光学素子113が直列に接続されている。表示素子駆動トランジスタ124によって、電圧線212から電気光学素子113を通じて参照電圧線214に流れる電流を制御することができるため、電気光学素子113の発光輝度を制御することができる。なお、電気光学素子113に流す電流を多くしたい場合、例えば、表示素子駆動トランジスタ124のゲート電極の幅、所謂ゲート長、あるいは、チャネル長を細くする、または、表示素子駆動トランジスタ124の半導体層の幅、所謂チャネル幅を太くすることで実現することができる。
電気光学素子113は、例えば、ライト・エミッティング・ダイオード(Light Emitting Diode、LED)素子、エレクトロルミネッセンス(Electroluminescence、EL)素子を用いることができる。電気光学素子113は、一般的に、赤色を発光する素子、緑色を発光する素子、及び青色を発光する素子の3色が用いられる。また、電気光学素子113は、白色を発光する素子、あるいは、黄色を発光する素子を用いて、4色以上であってもよい。例えば、電気光学素子113として、LED素子を用いる場合、図4に示した3列のうち、右側は赤色光を発光するLED、真ん中は緑色光を発光するLED、左側は青色光を発光するLEDを用いることができる。なお、図4では、電気光学素子113が一つずつである例を示しているが、この例に限定されない。例えば、図5に示すように、3つの電気光学素子が一つのIC(電気光学素子IC113a)で構成されており、各表示素子112と電気的に接続できるようになっていてもよい。なお、電気光学素子113に流す電流を多くしたい場合、例えば、図6のアナログバッファ付き電気光学素子IC113bに示すように、電気光学素子IC113aに、電流を増幅するアナログバッファ113cを別途設けて、各電気光学素子113に電気的に接続してもよい。アナログバッファ113cは、グランド線218及び電源線216から、電圧が供給される。
保持容量126は、表示素子駆動トランジスタ124のゲートとドレイン間に接続される。保持容量126は、表示素子駆動トランジスタ124のゲートとドレイン間に印可された電圧に相当する電荷を保持する。
複数のゲート線211の各々には、貫通電極115aが設けられている。貫通電極115aは、ゲート線211を介して、各表示素子112が有する表示素子駆動トランジスタ124のゲートと電気的に接続される。複数の参照電圧線214の各々には、貫通電極115fが設けられている。貫通電極115fは、参照電圧線214を介して、各表示素子112が有する電気光学素子113の二つの端子のもう一方と電気的に接続される。複数の電源線216の各々には、貫通電極115dが設けられている。複数の電源線216の各々には、貫通電極115eが設けられている。複数の電圧線212の各々には、貫通電極115bが設けられている。貫通電極115bは、電圧線212を介して、各表示素子112が有する表示素子駆動トランジスタ124のドレインと電気的に接続される。複数の信号線213の各々には、貫通電極115cが設けられている。貫通電極115cは、信号線213を介して、各表示素子112が有するデータ書き込みトランジスタ122のソースと電気的に接続される。
図4においては、ゲート線211、参照電圧線214、グランド線218、電源線216、電圧線212、及び信号線213の全てに貫通電極を設ける例を示したが、この構成に限定されない。例えば、ゲート線211、及び信号線213に貫通電極を設ける構成としてもよいし、参照電圧線214、電源線216、電源線216、及び電圧線212に貫通電極を設ける構成としてもよい。貫通電極を設けることで、第1面140a上に配置される配線と第2面140b上に配置される配線とを電気的に接続することができる。第1面140a上に配置される配線と第2面140b上に配置される配線とを電気的に接続することで、第1面140a上あるいは第2面140b上にのみ配線が配置される場合と比較して、配線の抵抗値を低減することができる。また、配線の抵抗値が下がることで、例えば、信号の遅延を低減したり、配線に流すことができる電流量を多くすることができる。なお、貫通電極は、複数の行毎または複数の列毎に設ける構成であってもよい。また、貫通電極は、表示素子のレイアウトに応じて、適宜設けることができる。
図7に、図4に示す表示素子実装基板110の領域104における画素回路のレイアウトの例を示す。図7には、表示素子112を構成する電極、電源線、信号線などの配線層及び半導体層を示しており、基板、絶縁膜については図示を省略している。
表示領域102のx方向(行方向)に対して、ゲート線211、参照電圧線214、グランド線218、及び電源線216が配置されている。表示領域102のy方向(列方向)に、電圧線212、及び信号線213が配置されている。
ゲート線211、参照電圧線214、グランド線218、及び電源線216は、平面視において、各線の左右両端が貫通電極150に電気的に接続されている。電圧線212、及び信号線213は、平面視において、各線の上下両端が、ゲート線211、参照電圧線214、グランド線218、及び電源線216などと同じ配線層を介して、貫通電極150に電気的に接続されている。図7に示す貫通電極150は、図4に示した貫通電極115a〜115fである。
ゲート線211に電気的に接続されたゲート電極と重なるように、半導体層141が設けられている。半導体層141とゲート電極とが重なる領域141aは、データ書き込みトランジスタ122(図4に示す)のチャネル領域として機能する。さらに、ソース電極またはドレイン電極148−1に接続されたゲート電極146と重なるように、半導体層142が設けられている。半導体層142とゲート電極146とが重なる領域142aは、表示素子駆動トランジスタ124(図4に示す)のチャネル領域として機能する。
半導体層141のソース領域またはドレイン領域の一方は、信号線213と接続されている。半導体層141のソース領域又はドレイン領域の他方は、ソース電極またはドレイン電極148−1と接続されている。また、半導体層142のソース領域又はドレイン領域の一方は、電圧線212と接続されている。半導体層142のソース領域又はドレイン領域の他方は、ソース電極またはドレイン電極148−2が接続されている。また、半導体層141は、ソース電極またはドレイン電極148−1を介して、ゲート電極146と接続されている。
電気光学素子113の一方は、ソース電極またはドレイン電極148−2に接続されている。また、電気光学素子113のもう一方は、ゲート線211、参照電圧線214、グランド線218、及び電源線216などと同じ配線層を介して、参照電圧線214に接続されている。
ゲート線211には、第1駆動IC103から、貫通電極115aを介して表示素子112を選択する信号が入力される。表示素子112を選択する信号は、例えば、信号線213に入力された信号に基づき、表示素子112が有する電気光学素子113を発光させる信号である。
信号線213には、第2駆動IC105から、貫通電極115cを介して映像信号に応じた信号が入力される。映像信号に応じた信号とは、例えば、表示素子112が有する電気光学素子113の発光輝度を制御する信号である。具体的には、表示素子112が有する電気光学素子113が赤色を発光する素子である場合、信号線213には、赤色を発光する映像信号に応じた電圧が供給される。供給される電圧によって、発光輝度を変えることができる。
参照電圧線214には、第1駆動IC103から、貫通電極115fを介して固定の電圧(定電位)が供給される。グランド線218には、第1駆動IC103から、貫通電極115eを介して固定の電圧(定電位)が供給される。電源線216には、第1駆動IC103から、貫通電極115dを介して固定の電圧(定電位)が供給される。電圧線212には、第2駆動IC105から、貫通電極115bを介して、固定の電圧(定電位)が供給される。なお、ここで説明した、各線に電圧を供給する駆動ICは、ここで説明した例に限定されない。例えば、電圧線212に供給される電圧は、第1駆動IC103から供給されるようにレイアウトしてもよいし、グランド線218及び電源線216に供給される電圧は、第2駆動IC105から供給されるようにレイアウトしてもよい。また、各線には、定電位を供給する例を説明したが、この例に限定されない。例えば、各表示素子112を制御する表示素子駆動トランジスタ124の閾値や電流値を補正する場合、表示素子112を選択する信号のタイミングに応じて、参照電圧線214に供給する電圧を変えるようにしてもよいし、電圧線212に供給する電圧を変えるようにしてもよい。表示装置100の仕様及び用途によって、適宜検討すればよい。
図8に、表示素子実装基板110の第2面140b上に配置された、第1駆動IC103から延在する配線、及び第2駆動IC105から延在する配線の例を示す。各配線は貫通電極を介して、第1面140a上のゲート線211、参照電圧線214、グランド線218、電源線216、電圧線212、及び信号線213と接続される。なお、各駆動ICから延在する配線は貫通電極の一部であってもよい。
上記で説明したように、表示素子実装基板110に設けられた第1駆動IC103から延在する配線は、貫通電極115a、貫通電極115e、貫通電極115d、及び貫通電極115fによって、表示素子実装基板110の第1面に延在するゲート線211、参照電圧線214、電源線216、及びグランド線218のそれぞれと接続することができる。また、表示素子実装基板110に設けられた第2駆動IC105から延在する配線は、貫通電極115b、及び貫通電極115cによって、表示素子実装基板110の第1面に延在する電圧線212、及び信号線213のそれぞれと接続することができる。
(1−3.表示素子実装基板と駆動IC及び表示素子との接続)
図9に、図7に示す表示装置100のB1−B2線に沿った表示素子実装基板110の断面図を示す。
図9に、図7に示す表示装置100のB1−B2線に沿った表示素子実装基板110の断面図を示す。
ガラス基板140の第1面140a上に、貫通電極150が設けられている。貫通電極150上には、絶縁層151が設けられている。また、絶縁層151上には、半導体層142及び絶縁層152が設けられている。絶縁層152上には、配線層153及び絶縁層154が設けられている。絶縁層154上には、配線層155及び絶縁層156が設けられている。絶縁層156上には、配線層157が設けられている。配線層157上には、電気光学素子113が設けられている。ガラス基板140の第2面140b上(図のD矢印の方向)にも、貫通電極150が設けられている。貫通電極150上には、第2駆動IC105が設けられている。なお、第2駆動IC105から延在する配線も第2面140b上に設けられている。本開示においては、各駆動ICから延在する配線は、貫通電極の一部である例を示す。
配線層153は、絶縁層151及び絶縁層152を開口する開口部を介して、貫通電極150と接続されている。配線層155は、絶縁層154及び絶縁層152を開口する開口部を介して、半導体層と接続されている。また、配線層155は、絶縁層154を開口する開口部を介して、配線層153とも接続されている。配線層157は、絶縁層156を開口する開口部を介して、配線層155と接続されている。配線層157は、バンプ114を介して、電気光学素子113と接続されている。ガラス基板140の第2面140b上(図のD矢印の方向)の貫通電極150は、バンプ114を介して、第2駆動IC105と接続されている。
配線層155は、例えば、電圧線212、ソース電極またはドレイン電極148−2である。配線層153は、例えば、ゲート線211、ゲート電極146である。配線層157は、例えば、アンダーバンプメタル144である。バンプ114は、例えば、半田ボールである。
以上のように、ガラス基板140の第1面140a上に、半導体層142、各配線層、及び各絶縁層で構成される表示素子駆動層116と、電気光学素子113とを有する表示領域102を設け、ガラス基板140の第2面140b上に、駆動ICを設けることで、ガラス基板140の第1面140aと第2面140bと貫通孔に設けられた貫通電極150を介して駆動ICと電気光学素子113とを電気的に接続し、表示装置100を構成することができる。
(1−4.表示装置の製造工程)
図10乃至図13に、図9で示した表示装置110の製造工程の例を示す。なお、図10乃至図13は、図9と同様に、図7に示す表示装置100のB1−B2線B1−B2線に沿った表示素子実装基板110の断面図を示す。
図10乃至図13に、図9で示した表示装置110の製造工程の例を示す。なお、図10乃至図13は、図9と同様に、図7に示す表示装置100のB1−B2線B1−B2線に沿った表示素子実装基板110の断面図を示す。
まず、図10に示すように、ガラス基板140に、第1面140aと第2面140bとを貫通する貫通孔150aを形成する。
なお、本開示の一実施形態においては、配線基板111はガラス基板140を用いる例を示すが、この例に限定されない。配線基板111は、例えば、剛性が高い材料であることが好ましく、ガラス基板の他には、石英基板、サファイア基板、炭化シリコン基板、アルミナ(Al2O3)基板、窒化アルミニウム(AlN)基板、酸化ジルコニア(ZrO2)基板、又はこれらの基板が積層された基板を用いることができる。また、Siウェハを用いてもよい。また、配線基板111は、アルミニウム基板、ステンレス基板など、導電性を有する材料から構成された基板を含んでいてもよい。剛性が高い材料を配線基板111として用いることで、基板の反りが殆ど無い表示装置を実現することができる。なお、ガラス基板140の厚さは、特に制限はないが、例えば、300μm以上700μm以下の厚さとすることが好ましい。また、ガラス基板を用いることで、例えば、400度以上の熱処理での加工が可能となる。
貫通孔の開口部の孔径は、30μm以上100μm以下であることが好ましい。なお、本明細書中において、孔径とは、第1面140aと第2面140bの孔径のうち、大きい方の直径と定義する。なお、貫通孔の断面が円でない場合、断面の周囲の長さを円周とするような円の直径を貫通孔の幅、すなわち孔径と定義する。
貫通孔150aは、例えば、高出力のレーザ光をガラス基板140に照射し、ガラス基板140を融解することで、形成される。具体的には、本開示の一実施形態のように、配線基板111にガラス基板140を用いる場合、貫通孔150aは、CO2レーザを使用して、形成される。また、貫通孔150aの加工を行うためのレーザとしては、CO2レーザの他に、エキシマレーザ、Nd:YAGレーザ、及びフェムト秒レーザNd:YAGレーザが使用されてもよい。
なお、貫通孔150aは、ガラス基板140に研磨材を吹き付けるブラスト処理によって、形成されてもよい。また、貫通孔150aは、レーザ光の照射と、ウェットエッチングを適宜組み合わせて形成されてもよい。その際、レーザ光の照射によって、ガラス基板140の貫通孔150aが形成されるべき領域に変質層が形成されてもよい。
なお、配線基板111にガラス基板140を用いる場合、ウェットエッチングに使用する薬液は、例えば、フッ酸(HF)、バッファードフッ酸(BHF)、界面活性剤添加バッファードフッ酸(LAL)、硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3)、塩酸(HCl)等、または、上記の薬液を混合した薬液が用いられる。ウェットエッチングに使用する薬液は、配線基板111の材質によって適宜選択されればよい。
また、貫通孔150aは、ドライエッチングによって形成されてもよい。ドライエッチングは、例えば、反応性イオンエッチング(Reactive Ion Etching;RIE)法、ボッシュプロセスを用いたDRIE(Deep Reactive Ion Etching)法などが挙げられる。さらに、貫通孔150aは、レーザアブレーション法によって形成されてもよい。また、レーザアブレーション法によって貫通孔150aを形成した後に、形成された貫通孔150aの内部に放電処理を行うことで、貫通孔150aの形状を調整してもよい。
貫通孔150aは、ウェットエッチングと、上記ドライエッチングを含む加工法と、を適宜組み合わせて、形成されてもよい。
次に、図11に示すように、貫通孔150a、第1面140a及び第2面140bに貫通電極150を形成する。はじめに、貫通孔150a、第1面140a及び第2面140bに、導電膜を形成する。次に、フォトリソグラフィー法により、パターニングを行うことで、貫通電極153を形成することができる。導電膜の形成方法は、例えば、スパッタリング法を用いることができる。貫通電極150に用いる材料は、例えば、銅、金、白金、スズ、アルミニウム、ニッケル、クロム、チタン、タングステンなどの金属又はこれらの金属を組み合わせた合金を用いることができる。図11においては、貫通電極150は、貫通孔150aを埋めるように形成される例を示しているが、この例に限定されない。例えば、貫通孔150aの側壁に、導電膜が形成されるようにしてもよい。また、図11においては、第2面140bに形成される貫通電極150の一部は、各駆動ICから延在する配線である例を示している。
続いて、図12及び図13に示すように、表示素子駆動層116を形成する。
まず、図12に示すように、ガラス基板140の第1面140a上、及び、ガラス基板140の第1面140aの貫通電極150上に、絶縁層151を形成する。絶縁層151の形成方法は、例えば、CVD法、スパッタリング法を用いることができる。絶縁層151の材料は、例えば、酸化ケイ素や窒化酸化ケイ素、酸化窒化ケイ素、窒化ケイ素などの無機化合物を用いることができる。また、図12においては、絶縁層151は、一つの層から形成される例を示すが、この例に限定されない。例えば、絶縁層151は、上述の材料のうちの2つを積層し、二層構造としてもよい。
次に、絶縁層151上に、半導体膜142を形成する。半導体膜142は、例えば、半導体層をCVD法で形成し、フォトリソグラフィー法により、パターニングを行うことで、形成される。半導体膜142及び半導体層の材料は、例えば、シリコン、酸化物半導体を用いることができる。酸化物半導体は、例えば、インジウム、ガリウム、亜鉛の混合酸化物(IGZO)が挙げられる。また、半導体膜142及び半導体層の結晶性は、アモルファス、微結晶、多結晶、単結晶、または、これらが混合された物のいずれでもよく、目的や用途に合わせて、適宜選択することができる。
次に、絶縁層151及び半導体膜142上に、絶縁層152を形成する。絶縁層152の形成方法及び材料は、絶縁層151と同様の形成方法及び材料を用いることができる。
次に、絶縁層151及び絶縁層152を開口する開口部を形成する。開口部は、フォトリソグラフィー法により、パターニングを行うことで、形成される。開口部は、貫通電極150を露出させる。なお、本開示においては、絶縁層151及び絶縁層152を開口する開口部の形成は、一括で行う例を説明したが、この例に限定されない。例えば、絶縁層152を開口する開口部を形成した後に、絶縁層151を開口する開口部を形成してもよい。
次に、絶縁層152上、絶縁層151及び絶縁層152を開口する開口部、及び貫通電極150が露出した部分に、スパッタリング法により、導電膜を形成した後、フォトリソグラフィー法により、パターニングを行うことで、配線層153を形成する。配線層153に用いる材料は、アルミニウム、ニッケル、チタン、タングステンなど、貫通電極150の形成時に用いた材料と同様の材料を用いることができる。配線層153は、例えば、ゲート線211、ゲート電極146、貫通電極と接続する配線である。
次に、絶縁層152及び配線層153上に、絶縁層154を形成する。絶縁層154の形成方法及び材料は、絶縁層151と同様の形成方法及び材料を用いることができる。続いて、絶縁層154及び絶縁層152を開口する開口部と、絶縁層154とを開口する開口部とを形成する。開口部は、フォトリソグラフィー法により、パターニングを行うことで、形成される。開口部は、半導体膜142及び配線層153を露出させる。なお、本開示においては、絶縁層154及び絶縁層152を開口する開口部と、絶縁層154を開口する開口部との形成は、一括で行う例を説明したが、この例に限定されない。例えば、絶縁層154を開口する開口部を形成した後に、絶縁層154及び絶縁層152を開口する開口部を形成してもよいし、あるいは、絶縁層154を開口する開口部を形成した後に、絶縁層152を開口する開口部を形成してもよい。
次に、絶縁層154上、絶縁層154及び絶縁層152を開口する開口部、絶縁層154を開口する開口部、配線層153が露出した部分、及び半導体膜142が露出した部分に、スパッタリング法により、導電膜を形成した後、フォトリソグラフィー法により、パターニングを行うことで、配線層155を形成する。配線層155の材料は、配線層153と同様の材料を用いることができる。配線層155は、例えば、電圧線212、ソース電極またはドレイン電極148−2である。
次に、絶縁層154及び配線層155上に、絶縁層156を形成する。絶縁層156の形成方法及び材料は、絶縁層151と同様の形成方法及び材料を用いることができる。また、絶縁層156の材料は、ポリイミド、アクリルなどの有機樹脂を用いてもよい。絶縁層156の材料に有機樹脂を用いる場合、絶縁層156の形成する方法は、例えば、液状材料を用いて、スピンコーティング法やディッピング法などを適用することができる。なお、絶縁層156は、フィルム材料の樹脂フィルムを用いることもできる。続いて、絶縁層156を開口する開口部を形成する。開口部は、フォトリソグラフィー法により、パターニングを行うことで、形成される。開口部は、配線層155を露出させる。
続いて、図13に示すように、配線層157を形成する。配線層157は、配線層155が露出した部分に、スパッタリング法により、導電膜を形成した後、フォトリソグラフィー法により、パターニングを行うことで、形成される。配線層155の材料は、配線層153と同様の材料を用いることができる。配線層157は、例えば、アンダーバンプメタル144である。
以上の製造工程により、ガラス基板140上に、データ書き込みトランジスタ122、及び表示素子駆動トランジスタ124などの薄膜トランジスタ、配線を含む表示素子駆動層116を形成することができる。なお、本開示の一実施形態の表示装置の製造方法は、一例であって、ここで示した製造方法に限定されない。例えば、表示装置の技術分野で、通常使用される製造方法であれば採用することができる。
表示素子駆動層116は、表示素子駆動トランジスタ124を有する。表示素子駆動トランジスタ124は、絶縁層154及び絶縁層152を開口する開口部と絶縁層154を開口する開口部とを介して、配線層153及び貫通電極150と電気的に接続される。表示素子駆動トランジスタ124において、配線層153と電気的に接続されるのがドレインであって、第1の端子である。また、表示素子駆動トランジスタ124は、絶縁層154及び絶縁層152を開口する開口部と絶縁層156を開口する開口部とを介して、配線層157及び配線層155と電気的に接続される。表示素子駆動トランジスタ124において、配線層155と電気的に接続されるのがソースであって、第2の端子である。さらに、表示素子駆動トランジスタ124は、ゲート線211に接続されているゲート電極146を有する。表示素子駆動トランジスタ124は、ゲート電極146によって、ソース及びドレイン間の導通が制御される。なお、ゲート電極146は、ゲート、ゲート端子とも呼ばれる。
なお、本開示において、表示素子駆動トランジスタ124の構造は、ゲート電極が一つ(シングルゲート)のトップゲート型である例を示すが、表示素子駆動トランジスタ124の構造は、この構造に限定されない。例えば、表示素子駆動トランジスタ124の構造は、ボトムゲート型であってもよいし、ゲート電極が複数のマルチゲート型であってもよい。
最後に、電気光学素子113が、バンプ114により、配線層157と接続される。また、第2駆動IC105が、バンプ114により、貫通電極150と接続される。バンプ114は、例えば、半田ボールである。ここで、電気光学素子113が有する二つの端子の一方は、バンプ114、配線層157及び配線層155(ソース電極またはドレイン電極148−2)を介して、表示素子駆動トランジスタ124のソースと電気的に接続される。また、電気光学素子113が有する二つの端子のもう一方は、バンプ114、配線層157(アンダーバンプメタル144)及び配線層155を介して、配線層153(参照電圧線214)と接続される。さらに、駆動IC105は、貫通電極150、配線層153及び配線層155を介して、表示素子駆動トランジスタ124のドレインと電気的に接続される。また、第1面140a及び第2面140b上に樹脂を配置してもよい。
以上のように製造された表示素子実装基板110を複数張り合わせることで、図9に示した表示装置100を製造することができる。
以上のように説明した通り、本開示の一実施形態に係る表示装置は、ガラス基板の貫通孔に設けられた貫通電極及び貫通電極から延在された配線層を介して、ガラス基板の第1面上に配置された薄膜トランジスタ、配線、及び複数のLED素子と、ガラス基板の第2面上に配置された駆動ICとを電気的に接続した表示素子実装基板を張り合わせて構成することができる。よって、本開示の発明により、反りがほとんどない基板が用いられた高精細な表示装置を実現することができる。また、本開示の発明により、表示素子実装基板を複数枚張り合わせるときの継ぎ目をなくすことができ、基板の継ぎ目がない高画質な表示装置を実現することができる。
(第2実施形態)
本開示の実施形態では、第1実施形態で述べた表示装置100の製造方法とは別の製造方法を、図14乃至図18を用いて説明する。第1実施形態と同様の構成に関しては説明を省略することがある。
本開示の実施形態では、第1実施形態で述べた表示装置100の製造方法とは別の製造方法を、図14乃至図18を用いて説明する。第1実施形態と同様の構成に関しては説明を省略することがある。
はじめに、図14に示すように、ガラス基板140の第1面140a上に、配線層159を形成する。配線層159は、第1面140a上に、スパッタリング法により、導電膜を形成した後、フォトリソグラフィー法により、パターニングを行うことで、形成される。配線層159の材料は、例えば、銅、金、白金、スズ、アルミニウム、ニッケル、クロム、チタン、タングステンなどの金属又はこれらの金属を組み合わせた合金を用いることができる。
次に、図15に示すように、表示素子駆動層116を形成する。表示素子駆動層116の製造方法は、第1実施形態で説明した表示素子駆動層116の製造方法と同様であるから、説明は省略する。なお、配線層153は、絶縁層151及び絶縁層152を開口する開口部を介して、配線層159と接続されている。
次に、図16に示すように、配線層157の形成の後に、絶縁層160を形成する。絶縁層160に用いる材料は、例えば、ポリイミド、アクリルなどの有機樹脂を用いてもよいし、フィルム材料の樹脂フィルムを用いてもよいし、酸化ケイ素や窒化酸化ケイ素、酸化窒化ケイ素、窒化ケイ素などの無機化合物を用いてもよい。絶縁層160を形成する方法は、例えば、有機樹脂を用いる場合は、液状材料やフィルム材料を用いてスピンコーティング法などを用いることができ、無機化合物を用いる場合はCVD法、スパッタリング法などを用いることができる。なお、平坦性を高めるために、例えば、化学機械研磨(Chemical Mechanical Polishing)など、を用いてもよい。当該絶縁層が成膜可能な装置、処理、或いは工程などが、本開示の実施形態を逸脱しない範囲において、利用されてもよい。以上のような構成とすることで、表示装置100の表面を保護することができる。
次に、ガラス基板140の第2面140bから配線層159に貫通する貫通孔150bを形成する。貫通孔の具体的な製造方法は第1実施形態で説明した貫通孔の製造方法と同様であるから、詳細な説明は省略する。
次に、図17に示すように、貫通孔150b及び第2面140bに貫通電極150を形成する。貫通電極の具体的な製造方法は第1実施形態で説明した貫通電極の製造方法と同様であるから、詳細な説明は省略する。なお、図17においては、貫通電極150は、貫通孔150bを埋めるように形成される例を示しているが、この例に限定されない。例えば、貫通孔150bの側壁に、導電膜が形成されるようにしてもよい。また、図17においては、第2面140bに形成される貫通電極150の一部は、各駆動ICから延在する配線である例を示している。さらに、貫通電極150を形成した後に、絶縁層160を取り除く。絶縁層160の除去は、例えば、薬液を用いて、ウェットエッチングにより行うことができる。
最後に、図18に示すように、電気光学素子113が、バンプ114により、配線層157(アンダーバンプメタル144)と接続される。また、第2駆動IC105が、バンプ114により、貫通電極150と接続される。バンプ114は、例えば、半田ボールである。ここで、電気光学素子113が有する二つの端子の一方は、バンプ114、配線層157及び配線層155(ソース電極またはドレイン電極148−2)を介して、表示素子駆動トランジスタ124のソースと電気的に接続される。また、電気光学素子113が有する二つの端子のもう一方は、バンプ114、配線層157(アンダーバンプメタル144)及び配線層155を介して、配線層153(参照電圧線214)と接続される。さらに、駆動IC105は、貫通電極150、配線層159、配線層153及び配線層155を介して、表示素子駆動トランジスタ124のドレインと電気的に接続される。また、第1面140a及び第2面140b上に樹脂を配置してもよい。
以上のように製造された表示素子実装基板110を複数張り合わせることで、図18に示した表示装置100を製造することができる。
以上のように説明した通り、本開示の一実施形態に係る表示装置は、ガラス基板の第2面から配線層159に貫通する貫通孔に貫通電極を設けることができ、また、貫通電極から配線層を延在させることができる。よって、本開示の発明により、ガラス基板の第1面上にフォトリソグラフィーを用いて薄膜トランジスタ、配線などを形成し、貫通孔をガラス基板の第2面から形成しても、基板の反りがほとんどなく、高精細な表示装置を実現することができる。また、本開示の発明により、貫通電極及び貫通電極から延在された配線層を介して、ガラス基板の第1面上に配置された薄膜トランジスタ、配線、及び複数のLED素子と、ガラス基板の第2面上に配置された駆動ICとを電気的に接続することができるため、表示素子実装基板を複数枚張り合わせるときの継ぎ目をなくすことができ、基板の継ぎ目がない高画質な表示装置を実現することができる。
(第3実施形態)
本開示の実施形態では、第2実施形態で述べた表示装置100の構造に加えて、第2面140bに形成される配線層を増やす製造方法を、図19及び図20を用いて説明する。第1実施形態または第2実施形態と同様の構成に関しては説明を省略することがある。
本開示の実施形態では、第2実施形態で述べた表示装置100の構造に加えて、第2面140bに形成される配線層を増やす製造方法を、図19及び図20を用いて説明する。第1実施形態または第2実施形態と同様の構成に関しては説明を省略することがある。
本開示の実施形態の表示装置100の製造方法は、第2実施形態の図16に示した製造方法までは同じであるから、説明は省略する。
図19に示すように、第2実施形態の図16に示した絶縁層160の形成の後に、貫通孔150b及び第2面140bに貫通電極150及び配線層172を形成する。貫通電極の具体的な製造方法は第1実施形態で説明した貫通電極の製造方法と同様であるから、詳細な説明は省略する。なお、図17においては、貫通電極150は、貫通孔150bを埋めるように形成される例を示しているが、この例に限定されない。例えば、貫通孔150bの側壁に、導電膜が形成されるようにしてもよい。また、図17においては、第2面140bに形成される貫通電極150の一部は、各駆動ICから延在する配線である例を示している。さらに、配線層172は、貫通電極150の形成と同時でなくともよい。貫通電極150を形成した後に、配線層172を形成してもよい。なお、配線層172の形成は、例えば、図14において説明した配線層159の製造方法及び材料と同じ製造方法及び材料を用いることができるため、ここでの説明は省略する。
次に、第2面140b、貫通電極150及び配線層172上に、絶縁膜171を形成する。絶縁膜171の形成方法及び材料は、図16において説明した絶縁膜160の形成方法及び材料を用いることができるため、ここでの説明は省略する。続いて、絶縁層171を開口する開口部を形成する。開口部は、フォトリソグラフィー法により、パターニングを行うことで、形成される。開口部は、貫通電極150及び配線層172を露出させる。さらに、絶縁層171を開口する開口部、配線層172が露出した部分、及び貫通電極150が露出した部分に、スパッタリング法により、導電膜を形成した後、フォトリソグラフィー法により、パターニングを行うことで、配線層173を形成する。配線層173の材料は、例えば、図14において説明した配線層159の製造方法及び材料と同じ製造方法及び材料を用いることができるため、ここでの説明は省略する。
次に、図20に示すように、絶縁層160を取り除く。絶縁層160の除去は、例えば、薬液を用いて、ウェットエッチングにより行うことができる。最後に、図20に示すように、電気光学素子113が、バンプ114により、配線層157(アンダーバンプメタル144)と接続される。また、第2駆動IC105が、バンプ114により、配線層173と接続される。バンプ114は、例えば、半田ボールである。ここで、電気光学素子113が有する二つの端子の一方は、バンプ114、配線層157及び配線層155(ソース電極またはドレイン電極148−2)を介して、表示素子駆動トランジスタ124のソースと電気的に接続される。また、電気光学素子113が有する二つの端子のもう一方は、バンプ114、配線層157(アンダーバンプメタル144)及び配線層155を介して、配線層153(参照電圧線214)と接続される。さらに、駆動IC105は、配線層173、貫通電極150、配線層159、配線層153及び配線層155を介して、表示素子駆動トランジスタ124のドレインと電気的に接続される。また、第1面140a及び第2面140b上に樹脂を配置してもよい。
以上のように製造された表示素子実装基板110を複数張り合わせることで、図20に示した表示装置100を製造することができる。
以上のように説明した通り、本開示の一実施形態に係る表示装置は、ガラス基板の第2面に配線層を増やすことができるため、貫通電極から延在する配線層と、増やした配線層を交差させることができる。よって、本開示の発明により、ガラス基板の第2面上に多層配線を形成することができるため、配線形成の自由度が向上し、また、駆動ICを含む集積回路の配置の自由度を向上させることができる。
(第4実施形態)
本開示の実施形態では、電気光学素子113がガラス基板140の第1面140aに配置され、第2駆動IC105がガラス基板140の第2面140bに配置される例を、図21を用いて説明する。第1実施形態乃至第3実施形態と同様の構成に関しては説明を省略することがある。
本開示の実施形態では、電気光学素子113がガラス基板140の第1面140aに配置され、第2駆動IC105がガラス基板140の第2面140bに配置される例を、図21を用いて説明する。第1実施形態乃至第3実施形態と同様の構成に関しては説明を省略することがある。
本開示の実施形態の表示装置100の製造方法は、第1実施形態の図10乃至図13に示した製造方法までは同じであるから、説明は省略する。
図21に示すように、配線層157(アンダーバンプメタル144)を形成した後に、第2駆動IC105が、バンプ114により、配線層157(アンダーバンプメタル144)と接続される。また、電気光学素子113が、バンプ114により、貫通電極150と接続される。バンプ114は、例えば、半田ボールである。ここで、駆動IC105は、バンプ114、配線層157及び配線層155を介して、表示素子駆動トランジスタ124のドレインと電気的に接続される。また、電気光学素子113が有する二つの端子の一方は、バンプ114、貫通電極150、配線層153及び配線層155を介して、表示素子駆動トランジスタ124のソースと電気的に接続される。また、図示は省略するが、電気光学素子113が有する二つの端子のもう一方は、バンプ114、貫通電極150を介して、配線層153(参照電圧線214)と接続される。また、第1面140a及び第2面140b上に樹脂を配置してもよい。
以上のように製造された表示素子実装基板110を複数張り合わせることで、図21に示した表示装置100を製造することができる。
以上のように説明した通り、本開示の発明によって、ガラス基板の第1面に駆動ICを実装し、ガラス基板の第2面に電気光学素子を実装しても、基板の反りがほとんどなく、表示素子実装基板を複数枚張り合わせるときの継ぎ目をなくすことができ、高精細な表示装置を実現することができる。
(第5実施形態)
本開示の実施形態では、貫通電極の形成方法を、図22乃至図26を用いて説明する。第1実施形態乃至第4実施形態と同様の構成に関しては説明を省略することがある。
本開示の実施形態では、貫通電極の形成方法を、図22乃至図26を用いて説明する。第1実施形態乃至第4実施形態と同様の構成に関しては説明を省略することがある。
図22(a)に、本開示の実施形態の表示装置100が有する貫通電極の平面図を示す。図22(b)に、図22(a)の貫通電極のC1−C2の線に沿った断面模式図を示す。
図22(a)に示すように、本開示の実施形態の表示装置100は、ガラス基板140に、第1面140aと第2面140bとを貫通する一つの貫通孔180が形成されている。貫通孔180は、絶縁体181によって埋められている。絶縁体181には、貫通孔182が四つ設けられている。四つの貫通孔182のそれぞれには、貫通電極183が設けられている。よって、一つの貫通孔180に対して、貫通電極を四つ有する。
図22(b)に示すように、第2面140bに形成される貫通電極183には、バンプ114を介して、集積回路184が電気的に接続されている。
まず、図23に示すように、ガラス基板140に、第1面140aと第2面140bとを貫通する貫通孔180を形成する。貫通孔を形成する方法は、図10において説明しているため、ここでの説明は省略する。
次に、図24に示すように、貫通孔180に絶縁体181を形成する。なお、絶縁体181の形成方法および材料は、図16に示した絶縁層160の形成方法及び材料を用いることができる。例えば、絶縁体181は、ポリイミド、アクリルなどの有機樹脂、液状材料、フィルム材料を用いて、スピンコーティング法を用いて形成される。
次に、図25に示すように、絶縁体181に貫通孔182を形成する。貫通孔182は、例えば、フォトリソグラフィー法により、パターニングを行うことで、形成される。
最後に、図26に示すように、貫通孔182、第1面140a及び第2面140bに貫通電極183を形成する。貫通電極183の形成方法及び材料は、図11に示した貫通電極150の形成方法及び材料を用いることができる。例えば、貫通孔182、第1面140a及び第2面140bに、アルミニウム、チタン、タングステンなどの金属をスパッタリング法を用いて形成し、フォトリソグラフィー法により、パターニングを行うことで、貫通電極183を形成することができる。図26においては、貫通電極183は、貫通孔182の側壁に形成される例を示しているが、この例に限定されない。例えば、貫通孔182を埋めるように、貫通電極183が形成されるようにしてもよい。また、貫通電極183が貫通孔182の側壁に形成される場合は、側壁に形成される貫通電極183によって形成される貫通孔を絶縁体で埋めるようにしてもよい。また、図26においては、第2面140bに形成される貫通電極183の一部は、バンプ114を介して、集積回路184から延在する配線である例を示している。
以上のように説明した通り、本開示の発明によって、ガラス基板上に形成される一つの貫通孔を絶縁体で埋めることによって、複数の貫通孔を形成し、複数の貫通孔のそれぞれに貫通電極を形成することができる。よって、一つの貫通孔に複数の貫通電極をまとめて形成することができるため、貫通電極によって形成される配線を効率的にレイアウトすることができる。
本開示の実施形態として上述した各実施形態は、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。また、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も、本開示の要旨を備えている限り、本開示の範囲に含まれる。
また、上述した各実施形態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、当然に本開示によりもたらされるものと理解される。
100:表示装置、101:支持基板、102:表示領域、103:第1駆動IC、104:領域、105:第2駆動IC、106:第3駆動IC、110:表示素子実装基板、111:配線基板、112:表示素子、113:電気光学素子、113a:電気光学素子IC、113b:アナログバッファ付き電気光学素子IC、113c:アナログバッファ、114:バンプ、115a〜115f:貫通電極、116:表示素子駆動層、122:データ書き込みトランジスタ、124:表示素子駆動トランジスタ、126:保持容量、130:集積回路、140:ガラス基板、140a:第1面、140b:第2面、141:半導体膜、142:半導体膜、141a:チャネル領域、142a:チャネル領域、142b:ソース領域またはドレイン領域、144:アンダーバンプメタル、148−1:ソース電極またはドレイン電極、148−2:ソース電極またはドレイン電極、146:ゲート電極、150:貫通電極、150a:貫通孔、150b:貫通孔、151:絶縁層、152:絶縁層、153:配線層、154:絶縁層、155:配線層、156:絶縁層、157:配線層、159:配線層、160:絶縁層、170:多層配線層、171:絶縁層、172:配線層、173:配線層、180:貫通孔、181:絶縁体、182:貫通孔、183:貫通電極、184:集積回路、211:ゲート線、212:電圧線、213:信号線、214:参照電圧線、216:電源線、218:グランド線
Claims (16)
- 第1面と、第2面と、前記第1面と前記第2面とを貫通する貫通孔と、を有するガラス基板と、
前記第1面上に行列状に配置され、薄膜トランジスタと電気光学素子とを有する表示素子と、
前記第2面上に設けられ、前記薄膜トランジスタ及び前記電気光学素子を制御する駆動ICと、
前記第1面、前記第2面、及び前記貫通孔に設けられ、前記駆動ICと前記薄膜トランジスタとを電気的に接続する貫通電極と、
を有する表示装置。 - 前記第1面に設けられる第1配線、第2配線及び第3配線と、
前記第1面と前記第1配線との間に設けられる第1絶縁膜及び第2絶縁膜と、
前記第1配線と前記第2配線との間に設けられる第3絶縁膜と、
前記第2配線と前記第3配線との間に設けられる第4絶縁膜と、をさらに有する、請求項1に記載の表示装置。 - 前記第1配線は、前記第1絶縁膜及び前記第2絶縁膜を開口する開口部を介して、前記貫通電極と電気的に接続される、請求項2に記載の表示装置。
- 前記第2配線は、前記第3絶縁膜を開口する開口部を介して、前記第1配線と電気的に接続される、請求項2に記載の表示装置。
- 前記第3配線は、前記第4絶縁膜を開口する開口部を介して、前記第2配線と電気的に接続される、請求項2に記載の表示装置。
- 前記薄膜トランジスタは、前記第2絶縁膜及び前記第3絶縁膜を開口する開口部を介して、前記第1配線及び前記貫通電極と接続される第1端子と、
前記第4絶縁膜を開口する開口部及び前記第2絶縁膜及び前記第3絶縁膜を開口する開口部を介して、前記第3配線及び第2配線と接続される第2端子と、
ゲート線に接続され、前記第1端子と前記第2端子との間の導通を制御するためのゲート端子と、
を有する、請求項2に記載の表示装置。 - 前記電気光学素子は、前記第2端子と電気的に接続される、請求項6に記載の表示装置。
- 前記電気光学素子は、LED素子又はEL素子である、請求項1に記載の表示装置。
- 第1面と、第2面と、前記第1面と前記第2面とを貫通する貫通孔と、を有するガラス基板と、
前記第1面上に行列状に配置される薄膜トランジスタと、前記第2面上に行列状に配置される電気光学素子とを有する表示素子と、
前記第1面上に設けられ、前記薄膜トランジスタ及び前記電気光学素子を制御する駆動ICと、
前記第1面、前記第2面、及び前記貫通孔に設けられ、前記電気光学素子と前記薄膜トランジスタとを電気的に接続する貫通電極と、
を有する表示装置。 - 前記第1面に設けられる第1配線、第2配線及び第3配線と、
前記第1面と前記第1配線との間に設けられる第1絶縁膜及び第2絶縁膜と、
前記第1配線と前記第2配線との間に設けられる第3絶縁膜と、
前記第2配線と前記第3配線との間に設けられる第4絶縁膜と、をさらに有する、請求項9に記載の表示装置。 - 前記第1配線は、前記第1絶縁膜及び前記第2絶縁膜を開口する開口部を介して、前記貫通電極と電気的に接続される、請求項10に記載の表示装置。
- 前記第2配線は、前記第3絶縁膜を開口する開口部を介して、前記第1配線と電気的に接続される、請求項10に記載の表示装置。
- 前記第3配線は、前記第4絶縁膜を開口する開口部を介して、前記第2配線と電気的に接続される、請求項10に記載の表示装置。
- 前記薄膜トランジスタは、
前記第2絶縁膜及び前記第3絶縁膜を開口する開口部を介して、前記第1配線及び前記貫通電極と接続される第1端子と、
前記第4絶縁膜を開口する開口部及び前記第2絶縁膜及び前記第3絶縁膜を開口する開口部を介して、前記第3配線及び第2配線と接続される第2端子と、
ゲート線に接続され前記第1端子と前記第2端子との間の導通を制御するためのゲート端子と、
を有する、請求項10に記載の表示装置。 - 前記電気光学素子は、前記第1端子と電気的に接続され、前記駆動ICは、前記第2端子と電気的に接続される、請求項14に記載の表示装置。
- 前記電気光学素子は、LED素子又はEL素子である、請求項9に記載の表示装置。
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