JP5853421B2 - 表示装置およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は表示装置およびその製造方法に関する。

表示装置は、所定の電気回路および表示体が所定の基板上に設けられて構成される。表示装置には外部の制御装置などから制御信号、映像信号や電力が供給される。この制御信号、映像信号や電力によって、基板上の電気回路および表示体が駆動され、所定の画像情報が表示装置上に表示される。

基板上の電気回路は、一般にフレキシブルプリント基板（以下、ＦＰＣということがある。）を介して外部の装置と電気的に接続される。このＦＰＣと基板との接続には一般に異方性導電フィルムが用いられており、接続部位を加圧しつつ加熱することで、接続部位での電気的な接続を確保している。

しかしながら接続部位を加圧しつつ加熱すると、この工程に起因してクラックが発生したり、基板が変形したりし、配線パターンやデバイスに損傷を与えることがある。このような損傷を回避するために、ＦＰＣを用いることなく、基板上の電気回路と外部の装置とを直接的に接続する構成の表示装置が提案されている。たとえば電気回路が設けられる基板にフレキシブル基板を用い、このフレキシブル基板にＦＰＣとして機能する配線部を設けた表示装置が提案されている（たとえば特許文献１参照）。具体的には、フレキシブル基板上に、電気回路から当該フレキシブル基板の端部まで延在する接続用配線を形成することで、ＦＰＣとして機能する配線部をフレキシブル基板に一体的に形成している。このような配線部を外部の装置に直接的に接続することにより、ＦＰＣを用いることなく、基板上の電気回路と外部の装置とを接続している。

特開２００５−１７５６７号公報

上述の表示装置では、表示装置自体がＦＰＣと同様に機能する配線部を備えることにより、フレキシブル基板を用いることなく、外部の装置との電気的な接続を可能にしているが、この場合には、接続先の外部の装置のコネクタに適合する接続部になるように予めフレキシブル基板の厚みを特別に設定する必要があるため、基板選択の自由度が低下するという問題がある。

また接続先の外部の装置のコネクタの種類が変更されると、この変更に合わせて基板の厚みも変更する必要がある。しかしながら、基板の厚みを変更する場合、工程に使用される装置を含めて、全てのプロセス条件を再設定する必要が生じることがある。そのため外部の装置のコネクタの種類に合わせて容易に基板の厚みを変更することができないという問題がある。

したがって本発明の目的は、前記外部の装置の外部コネクタに勘合するコネクタ部の基板の厚みの自由度を高めるとともに、適用する外部コネクタの変更に合わせて簡易に設計を変更することが可能な表示装置を提供することにある。

本発明は、フレキシブル基板と、当該フレキシブル基板に設定される回路配置領域に設けられる内部回路と、外部の装置から前記内部回路に供給される電気信号により駆動される表示体とを備える表示装置であって、
前記フレキシブル基板は、回路配置領域から延在するはみ出し領域を有し、
前記フレキシブル基板の前記はみ出し領域には、前記内部回路から当該はみ出し領域の端部にまで延在し、外部の装置に接続される接続用配線が形成され、
はみ出し領域の端部には、前記外部の装置の外部コネクタに勘合するコネクタ部が設けられ、
前記コネクタ部は、前記外部コネクタとの勘合に必要な厚みを補う補強板が、前記フレキシブル基板の前記はみ出し領域の端部に貼合されて構成される、表示装置に関する。

また本発明は、前記内部回路、前記表示体および前記接続用配線は、複数の層が積層された積層体からなり、
前記接続用配線は、当該接続用配線を構成する複数の層のうちの少なくとも一層が、前記内部回路および前記表示体を構成する層のいずれかと、同一の工程で同時に形成された層である、表示装置に関する。

前記フレキシブル基板は液晶ポリマーからなる、表示装置に関する。

前記接続用配線は、複数の導電層が絶縁膜を介して積層されて構成され、
前記絶縁膜には、コンタクトホールが形成され、
前記絶縁膜を介して積層される一対の前記導電層は、前記コンタクトホール中に形成される導電体によって電気的に接続される、表示装置に関する。

前記表示体は、複数の有機ＥＬ素子を含んで構成される、表示装置に関する。

フレキシブル基板と、当該フレキシブル基板に設定される回路配置領域に設けられる内部回路と、外部の装置から前記内部回路に供給される電気信号により駆動される表示体とを備える表示装置の製造方法であって、
前記フレキシブル基板に設定される回路配置領域に内部回路を設ける工程と、
前記フレキシブル基板の、前記回路配置領域から延在するはみ出し領域に、前記内部回路から当該はみ出し領域の端部にまで延在し、外部の装置に接続される接続用配線を形成する工程と、
前記表示体を設ける工程と、
はみ出し領域の端部に、前記外部の装置の外部コネクタに勘合するコネクタ部を設ける工程とを含み、
前記コネクタ部を設ける工程では、前記外部コネクタとの勘合に必要な厚みを補う補強板を、前記フレキシブル基板の端部に貼合する、表示装置の製造方法に関する。

前記内部回路、前記表示体および前記接続用配線は、複数の層が積層された積層体からなり、
前記接続用配線は、当該接続用配線を構成する複数の層のうちの少なくとも一層を、前記内部回路および前記表示体を構成する層のいずれかと、同一の工程で同時に形成する、表示装置の製造方法に関する。

前記接続用配線の少なくとも一部を、印刷法によって形成する、表示装置の製造方法。

本発明によれば、前記外部の装置の外部コネクタに勘合するコネクタ部の基板の厚みの自由度を高めるとともに、適用する外部コネクタの変更に合わせて簡易に設計を変更することができる。

表示装置１と、当該表示装置１に接続される外部の装置５とを模式的に示す図である。 表示装置１の端部を拡大して模式的に示す断面図である。 フレキシブル基板１１上の表示装置１を模式的に示す図である。 表示装置の製造方法を説明するための図である。 表示装置の製造方法を説明するための図である。 表示装置の製造方法を説明するための図である。 表示装置の製造方法を説明するための図である。 表示装置の製造方法を説明するための図である。 表示装置の製造方法を説明するための図である。 表示装置の製造方法を説明するための図である。 表示装置の製造方法を説明するための図である。 表示装置の製造方法を説明するための図である。 フレキシブル基板１１上の表示装置１を模式的に示す図である。 表示装置１と、当該表示装置１に接続される外部の装置５とを模式的に示す図である。 表示装置１と、当該表示装置１に接続される外部の装置５とを模式的に示す図である。 表示装置１の端部を拡大して模式的に示す断面図である。 表示装置１の端部を拡大して模式的に示す断面図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。

図１は、表示装置１と、当該表示装置１に接続される外部の装置５とを模式的に示す図である。図２は、表示装置１の端部を拡大して模式的に示す断面図である。

表示装置は、フレキシブル基板と、当該フレキシブル基板に設定される回路配置領域に設けられる内部回路と、外部の装置から前記内部回路に供給される電気信号と電力により駆動される表示体とを備える表示装置であって、前記フレキシブル基板は、回路配置領域から延在するはみ出し領域を有し、前記フレキシブル基板の前記はみ出し領域には、前記内部回路から当該はみ出し領域の端部にまで延在し、外部の装置に接続される接続用配線が形成され、はみ出し領域の端部には、前記外部の装置の外部コネクタに勘合するコネクタ部が設けられ、前記コネクタ部は、前記外部コネクタとの勘合に必要な厚みを補う補強板が、前記フレキシブル基板のはみ出し領域の端部に貼合されて構成される。

図１および図２に示す実施形態の表示装置１では、フレキシブル基板１１に設定される回路配置領域２に内部回路３が設けられ、さらにこの内部回路３上に、表示体として複数の有機ＥＬ（Electro Luminescence）素子が整列して設けられる。なお内部回路３とは、表示装置１の回路配置領域２に設けられる電気回路のことを意味する。

フレキシブル基板１１は回路配置領域２から延在するはみ出し領域８を有する。本実施形態では、フレキシブル基板１１には、回路配置領域２から、所定の間隔をあけて互いに同方向に延在する二本のはみ出し領域８が設けられる。

フレキシブル基板１１には可撓性を有する基板が用いられる。たとえば透光性を示す基板および透光性を示さない基板のいずれの基板であっても、本発明のフレキシブル基板１１として用いることができる。なお表示体４に表示される画像情報を、フレキシブル基板１１を通して視認する形態の表示装置では、フレキシブル基板１１には光透過性を示す基板が用いられる。

このようなフレキシブル基板には、たとえばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、全芳香族ポリアミド（別名：アラミド）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ、別名：ポリアセタール）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）等に代表される樹脂で構成された基板や、銅板やアルミホイル基板などの金属ホイル基板を用いることができる。

図２に示す実施形態では、フレキシブル基板１１の回路配置領域２には、有機薄膜トランジスタ、キャパシタなどからなる内部回路３が設けられる。本実施形態ではこの内部回路３が、アクティブマトリックス型の表示装置を実現する回路として機能する。なお他の実施形態では、内部回路３として、パッシブマトリックス型の表示装置を実現する回路配線を設けてもよい。

内部回路３上には、表示体４が設けられる。この表示体４は、外部の装置５から前記内部回路３に供給される電気信号により駆動され、所定の画像情報を表示する。外部の装置５から前記内部回路３に供給される電気信号には、たとえば制御信号および映像信号も含まれる。また通常は外部の装置５から前記内部回路３には電力が供給される。このように、制御信号、映像信号および電力により、表示体４が駆動される。表示体４は、たとえば複数の有機ＥＬ素子、電子ペーパー表示素子、および液晶が充填された液晶表示素子などによって構成される。これらのなかでも、表示体４としては、複数の有機ＥＬ素子から構成されることが好ましい。なお電子ペーパー表示素子には種々の方式のものがあり、その方式としてはたとえばマイクロカプセル方式、電子流体方式、電子泳動方式、エレクトロウェッティング方式、および化学変化方式などがあげられる。

フレキシブル基板１１のはみ出し領域８には、前記内部回路から当該はみ出し領域の端部にまで延在する接続用配線６が設けられる。この接続用配線６は、外部の装置５に接続される。

たとえば接続用配線６は、はみ出し領域８において、当該はみ出し領域８が延在する方向と同じ方向に延在する。接続用配線６は、通常は１本の配線に限らずに、複数本の配線から構成される。すなわち接続用配線６は、はみ出し領域８において、当該はみ出し領域８が延在する方向と同じ方向に延在する複数本の配線から構成される。なおこの複数本の配線は、互いに離間して配置される。本実施形態では、複数本の配線間には電気絶縁性を示す部材が充填される。具体的には、後述する絶縁膜１４および保護膜１７が複数本の配線間に介在する。これにより複数本の配線が互いに電気的に絶縁される。

接続用配線の好ましい形態としては、当該接続用配線が、複数の導電層が絶縁膜を介して積層されて構成され、前記絶縁膜には、コンタクトホールが形成され、前記絶縁膜を介して積層される一対の前記導電層は、前記コンタクトホール中に形成される導電体によって電気的に接続される形態のものがあげられる。

本実施形態では接続用配線６は、複数の導電層が絶縁膜を介して積層されて構成される。具体的には、第１導電層１３と第２導電層１５とが絶縁膜１４を介して積層されて構成される。そして第１導電層１３と第２導電層１５との間に設けられる絶縁膜１４には、コンタクトホールが形成され、絶縁膜１４を介して積層される第１導電層１３と第２導電層１５とは、前記コンタクトホール中に形成される導電体によって電気的に接続される。本実施形態ではコンタクトホール中に形成される導電体は、第２導電層１５と連続する導電体であり、後述するように第２導電層１５を形成するさいに、この第２導電層１５の形成にともなって形成される。

このように複数の導電層を電気的に接続して接続用配線を構成することにより接続用配線の電気抵抗を下げることができる。

また表示装置の好ましい形態としては、前記内部回路、前記表示体および前記接続用配線は、複数の層が積層された積層体からなり、前記接続用配線は、当該接続用配線を構成する複数の層のうちの少なくとも一層が、前記内部回路および前記表示体を構成する層のいずれかと、同一の工程で同時に形成された層である形態があげられる。

本実施形態では内部回路３、接続用配線６が、複数の層が積層された積層体からなる。接続用配線６は、前述したように、当該接続用配線６を構成する第１導電層１３、第２導電層１５、および絶縁膜１４を含んで構成され、また前記内部回路は、後述するように第１導電層１３、第２導電層１５、および絶縁膜１４を含んで構成される。そして当該接続用配線６を構成する第１導電層１３、第２導電層１５、および絶縁膜１４と、前記内部回路３を構成する第１導電層１３、第２導電層１５、および絶縁膜１４とは、それぞれ、同一の工程で同時に形成される。

このように、前記内部回路および前記表示体を構成する層のいずれかと、接続用配線を構成する複数の層のうちの少なくとも一層とを、同じ工程で同時に形成することにより、別々の工程でそれぞれを個々に形成する場合に比べて、工程数を削減することができる。

はみ出し領域８の端部には、前記外部の装置５の外部コネクタに勘合するコネクタ部９が設けられる。

このコネクタ部９は、前記外部コネクタとの勘合に必要な厚みを補う補強板１８が、前記フレキシブル基板１１の端部に貼合されて構成される。補強板１８は、上述の接続用配線６が、フレキシブル基板１１の一方の表面上に設けられる場合には、フレキシブル基板１１の他方の表面上に設けられる。

コネクタ部９は、当該コネクタ部９に勘合する前記外部の装置５の外部コネクタの仕様に合わせて、その厚みＬ１が設定される。すなわち補強板１８を合わせたコネクタ部９全体の厚みＬ１が、当該コネクタ部９に勘合する前記外部の装置５の外部コネクタの仕様に合わせて設定される。したがって、補強板１８の厚みは、補強板１８を合わせたコネクタ部９全体の厚みＬ１が所定の値になるように設定される。

本実施形態では、フレキシブル基板１１に貼合する補強板１８の厚みを変えるだけで、当該補強板１８を合わせたコネクタ部９全体の厚みＬ１を変更することができるため、当該コネクタ部９に勘合する前記外部の装置５の外部コネクタの仕様に合わせて、容易にコネクタ部９全体の厚みＬ１を変更することができ、前記外部の装置の外部コネクタに勘合するコネクタ部の設計の自由度を高めることができる。

例えば、外部の装置を薄型化するために、外部の装置のコネクタを実装高さ１．０ｍｍのヒロセ電機株式会社製ＦＨ３６シリーズ（例えば、ＦＨ３６Ｗ−５１Ｓ−０．３ＳＨＷ（５０））から実装高さ０．９ｍｍの京セラエルコ株式会社製６２９５シリーズ（例えば、０４ ６２９５ ０５１ ０００ ８８３＋）に変更する場合、前記コネクタ部の厚さを０．２±０．０３ｍｍから０．１５±０．０３ｍｍへ変更する必要が有るが、本発明を用いる事で容易に外部コネクタの変更へ対応することが可能となる。

つぎに図３〜図１２を参照して、表示装置１の製造方法について説明する。図３は、フレキシブル基板１１上の表示装置１を模式的に示す図である。本実施形態では、まず複数の表示装置１をフレキシブル基板１１上に形成し、そののち、各表示装置１を切り出すことにより、個々の表示装置１を作製する。

まずフレキシブル基板１１を用意する（図４参照）。つぎに、このフレキシブル基板１１上に所定の素子を形成することを可能にするために、フレキシブル基板１１をたとえば公知の所定の方法で洗浄する。

有機薄膜トランジスタなどのように空気に触れることによって特性が低下する素子をフレキシブル基板１１上に形成する場合には、基板としてガスバリア性の高いフレキシブル基板１１を用いることが好ましく、さらには、フレキシブル基板１１の表面上にバリア膜を形成することが好ましい。ガスバリア性の観点からは、フレキシブル基板１１には、上述した基板のなかでも、液晶ポリマー（ＬＣＰ）を用いたものを用いることが好ましい。なおフレキシブル基板１１には、０．１ｇ／ｍ^３・２４ｈｒ・ａｔｍ未満の基板を用いることが好ましい。このように高いガスバリア性を有する基板をフレキシブル基板１１として採用することにより、たとえバリア膜の層数を少なくしたとしても、必要なガスバリア性を達成することができ、バリア膜の成膜工程数を削減することができる。

また、いわゆるアクティブマトリクスを実現する内部回路３をフレキシブル基板１１上に形成するさいには、多くの熱処理工程を経ることから、フレキシブル基板１１には、熱に対する耐性を有し、温度変化による寸法変化の小さいものを用いることが好ましい。このような観点からは、液晶ポリマー（ＬＣＰ）または全芳香族ポリアミドからなる基板をフレキシブル基板１１として採用することが好ましい。

本実施形態ではフレキシブル基板１１を洗浄したのち、このフレキシブル基板１１上に密着層１２を形成する（図５参照）。本実施形態では密着層１２は回路配置領域２のみならず、はみ出し領域８にも形成する。密着層１２は電気絶縁性を有する薄膜からなる。この密着層１２には、上述のバリア膜や平坦化膜としても機能する薄膜を用いてもよい。密着層１２は、無機膜や有機膜、または無機膜と有機膜との積層体によって構成される。その材料および構成は、フレキシブル基板の材質や当該密着層１２の備えるべき機能に合わせて適宜選択される。たとえば密着層１２を構成する無機膜は、ゾルーゲルや前駆体を含む液からを用いた塗布法や、原子層堆積(Atomic Layer Deposition：ＡＬＤ)法を含むＣＶＤ法やスパッタリング法などのＰＶＤ法などにより形成することができる。なお本明細書では塗布法には印刷法も含まれる。無機膜の材料としては、たとえばＳｉＯｘ，ＳｉＮｘ，ＳｉＯｘＮｙ、Ａｌ２Ｏ３等の酸化物や、窒化物があげられる。

密着層１２を構成する有機膜は、高分子化合物などを塗布成膜し、これを焼成する方法や、ＣＶＤ法、ＰＶＤ法により形成することができる。有機膜の材料には、有機膜の備えるべき機能に合わせて適宜選択され、たとえばパリレン、エポキシ樹脂、ＰＳ（Polystyrene）樹脂、ＰＶＰ（Polyvinyl phenol）樹脂、ＰＭＭＡ（Poly(methyl methacrylate)）樹脂などがあげられる。

つぎに第１導電層１３を密着層１２上に形成する（図６参照）。この第１導電層１３は、内部回路３を構成する能動素子などの電極および配線、並びに、はみ出し領域８に形成される接続用配線６の一部を構成する。たとえば内部回路３を構成する有機薄膜トランジスタのゲート電極は、この第１導電層１３によって構成される。この第１導電層１３は、たとえば密着層１２上に導電性薄膜を一面に成膜した後、フォトリソグラフィ法により導電性薄膜を所定の形状にパターニングすることにより形成される。なお導電性薄膜は、スパッタリング法、真空蒸着法などのＰＶＤ法や、導電性インクを密着層１２上に全面に塗布する方法により形成することができる。またたとえば、銅箔などの金属箔フィルムがその表面に予め貼り合わされたフレキシブル基板１１を用意し、この金属箔フィルムをフォトリソグラフィ工程でパターニングすることによって第１導電層１３をパターン形成してもよい。さらにはスパッタリング法などのＰＶＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などによって、ＩＴＯ(Indium Tin Oxide)、ＩＺＯ(Indium Zinc Oxide)や金属メッシュパターンを含む透明導電薄膜がその表面上にあらかじめ成膜されたフレキシブル基板を用意し、この透明導電膜をフォトリソグラフィ工程でパターニングすることによって第１導電層１３をパターン形成してもよい。

またたとえばフレキシブル基板１１上に導電性薄膜を形成した後に、この導電性薄膜をパターニングするのではなく、たとえば有版印刷法もしくは無版印刷法により、直接的に所定のパターンの導電性薄膜を形成することにより、所定のパターンで第１導電層１３を形成してもよい。このように、直接的に所定のパターンの導電性薄膜を形成することにより工程を簡略化することができる。

またさらにはめっき法により第１導電層１３を形成してもよい。たとえばフォトリソグラフィ法や、有版印刷法もしくは無版印刷法により、あらかじめ所定のパターンの活性層をフレキシブル基板１１上に形成しておき、この基板上に、無電解めっき法や、無電解めっき法と電解めっき法の組合せにより所定の位置に金属薄膜を形成し、第１導電層１３を形成してもよい。

金属薄膜の材料は特に限定されるものではないが、ＰＶＤ法で成膜する場合は、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｔａ等の金属、これらの金属の合金、これらの金属の化合物があげられる、伝導性が高い材料が好ましい。

金属箔の材料は、特に限定されるものではないが、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｔａ等の金属、これらの金属の合金、これらの金属の化合物が挙げられ、伝導性が高い材料が好ましい。

また透明導電膜の材料は特に限定されるものではないが、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、ＺＴＯ、ＩＧＺＯ等の金属酸化物があげられる。さらに、金属メッシュパターンの材料は特に制限されるものではないが、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｔａ等の金属、これらの金属の合金、これらの金属の化合物が挙げられ、伝導性が高い材料が好ましい。

有版印刷もしくは無版印刷により第１導電層１３を成膜する場合に使用するインクには種々の導電性インクを用いることができる。使用するインクは、伝導性の高い材料を含むインクが好ましく、たとえばＰＥＤＯＴ／ＰＳＳなどの導電性高分子化合物を含むインク、無機材料のナノパーティクル微粒子を分散させた微粒子分散インク、銀塩などの金属化合物インクがあげられる。微粒子分散インクの微粒子としては、ナノ−Ａｕ、ナノ−Ａｇ、ナノ−Ｃｕ、ナノ−Ｐｄ、ナノ−Ｐｔ、ナノ−Ｎｉ、ナノ−ＩＴＯ、ナノ−酸化銀等の微粒子を挙げることができる。なおナノ−酸化銀を含む微粒子分散インクには、還元剤を混合して用いてもよい。

第１導電層１３の膜厚は、特に制限はないが、好ましくは、５０ｎｍ〜５０μｍであり、より好ましくは、５０ｎｍ〜３００ｎｍである。

第１導電層１３を塗布法により形成するさいに使用するインクの溶媒は、密着層１２に対してダメージを与えないものが好ましく、たとえば密着層１２を溶解し難い溶媒を用いることが好ましい。

本実施形態では、内部回路３の一部を構成する第１導電層１３を形成するさいに、同時に接続用配線６の一部とコネクタ部９を構成する第１導電層１３を形成する。はみ出し領域では、第１導電層１３は、接続用配線６の延在する方向と同じ方向に延在するように形成され、複数本の線状の配線として形成される。

つぎに第１導電層１３上に絶縁膜１４を形成する（図７参照）。絶縁膜１４には高分子化合物材料からなる有機絶縁膜を用いることが好ましい。高分子化合物材料としては、ＰＳ樹脂、ＰＶＰ樹脂、ＰＭＭＡ樹脂、含フッ素樹脂、ＰＩ樹脂、ＰＣ樹脂、ＰＶＡ（Polyvinyl alcohol）樹脂やこれらの樹脂に含有される繰り返し単位を複数含む共重合体などがあげられる。これらのなかでも高分子化合物材料としては、耐溶剤性などのプロセス耐性や安定性に優れる、架橋性を有する共重合体を用いることが好ましい。たとえば絶縁膜１４は、スピンコート法により高分子化合物材料を成膜することにより形成することができる。

本実施形態では絶縁膜１４は、回路配置領域２のみならず、はみ出し領域８にも形成される。なおはみ出し領域８では、絶縁膜１４は、第１導電層１３のみならず、線状に形成された複数本の第１導電層１３間にも形成される。これによって、線状に形成された複数本の第１導電層１３間の電気的な絶縁が確保される。

つぎに、絶縁膜１４上に形成される後述の第２導電層１５と、第１導電層１３との電気的な導通を確保するために、絶縁膜１４の所定の部位にコンタクトホールを形成する。このコンタクトホールはたとえばフォトリソグラフィ法によって形成することができる。

なお他の実施の形態では、絶縁膜１４を成膜した後にコンタクトホールを形成するのではなく、所定の部位に選択的に絶縁膜１４をパターン形成することにより、コンタクトホールが形成された絶縁膜１４を形成することが好ましい。たとえば有版印刷法もしくは無版印刷法により絶縁膜１４をパターン形成することにより、コンタクトホールが形成された絶縁膜１４を得ることができる。また感光性樹脂を絶縁膜１４の形成に用いることにより、フォトリソグラフィ法で所定のパターンの絶縁膜１４を形成することができる。

はみ出し領域８では、接続用配線６の低抵抗化のために、第１導電層１３と、後述する第２導電層１５との電気的な導通を確保することが好ましく、この電気的な導通を確保するために、絶縁膜１４にコンタクトホールを形成することが好ましい。図７に示すように、はみ出し領域８では、複数のコンタクトホールを絶縁膜１４に形成することが好ましい。なお他の実施形態としては、はみ出し領域８に絶縁膜１４を形成しない形態もとりうる。なお有版印刷を用いて絶縁膜１４を印刷して形成する場合には、非転写部の間隔が広すぎると、当該非転写部へもインクが印刷されることがある。この意図せぬ非転写部への絶縁膜１４の転写を防止するためにも、非転写部の間隔を所定の間隔以下にすることが好ましく、一定の間隔で絶縁膜１４のパターンを配置することがより好ましい。

絶縁膜１４の膜厚は、特に制限はないが、好ましくは、１０ｎｍ〜１μｍであり、より好ましくは、１００ｎｍ〜６００ｎｍである。

絶縁膜１４を塗布法により形成するさいに使用するインクの溶媒は、密着層１２と第１導電層１３に対してダメージを与えないものが好ましく、たとえば密着層１２と第１導電層１３に対する直交溶媒を用いることが好ましい。

つぎに第２導電層１５を形成する（図８参照）。この第２導電層１５は、内部回路３を構成する能動素子などの電極および配線、並びに、はみ出し領域８に形成される接続用配線６の一部とコネクタ部９を構成する。たとえば内部回路３を構成する有機薄膜トランジスタのソース電極とドレイン電極は、この第２導電層１５によって構成される。

なお、はみ出し領域８では、第２導電層１５は、たとえば平面視で第１導電層１３と重なる位置に形成される。すなわち第２導電層１５は、第１導電層１３と同様に、接続用配線６の延在する方向と同じ方向に延在するように形成され、複数本の線状の配線として形成される。そして、はみ出し領域８において、第２導電層１５を形成するさいに、絶縁膜１４に形成されたスルーホール中にも導電体が形成される。これによって、はみ出し領域８において、第１導電層１３と第２導電層１５とが電気的に導通される。

第２導電層１５は前述した第１導電層１３と同様の方法で所定のパターンに形成することができる。また第２導電層１５の材料も、第１導電層１３の説明において例示したものを使用することができる。なお第２導電層１５は、たとえば有機絶縁膜からなる絶縁膜１４に対して与えるダメージを抑制することが可能な方法で形成することが好ましい。またダメージ緩和層などのように、第２導電層１５を形成するさいに絶縁膜１４に与えるダメージを保護するための保護層をあらかじめ絶縁膜１４上に形成した後に、第２導電層１５を形成してもよい。なおこの保護層は、第２導電層１５の形成後に、第２導電層１５に覆われていない部位を除去してもよく、また除去が不要であれば除去しなくてもよい。

なお、工程の簡易化の観点からは、接続用配線の少なくとも一部は、印刷法によって形成することが好ましい。

第２導電層１５の膜厚は、特に制限は無いが、好ましくは、５０ｎｍ〜５０μｍであり、より好ましくは、１００ｎｍ〜６００ｎｍである。

なお第２導電層１５を塗布法により形成する場合に使用するインクの溶媒は、絶縁膜１４に対してダメージを与えないものが好ましく、たとえば絶縁膜１４を溶解し難い溶媒を用いることが好ましい。

つぎに有機薄膜トランジスタの能動層１６を形成する（図９参照）。能動層１６は、絶縁膜１４に対して可能な限りダメージを与えない方法で形成することが好ましい。

たとえば能動層１６は、当該能動層１６が形成されるべき部位にのみ、選択的に能動層１６となる材料を成膜することによって形成してもよい。具体的にはメタルマスクなどのマスクを介して、真空蒸着法によって能動層１６となる材料を所定の領域のみに成膜することによって能動層１６を形成してもよい。また能動層１６となる薄膜をまず形成し、フォトリソグラフィー法によってこの薄膜をパターニングすることにより、能動層１６が形成されるべき部位に能動層１６を形成してもよい。さらには、回路配置領域２において、能動層１６を形成すべき部位に開口部を有する樹脂膜を、絶縁膜１４の露出部と第２導電層１５上に形成し、その後、一面に能動層１６を真空蒸着法で成膜してもよい。なお樹脂膜の開口部は、フレキシブル基板１１から離間するほどその断面が小さくなる、逆テーパー形状に形成される。このような逆テーパ形状の開口部を樹脂膜に形成することにより、開口部内に形成された能動層１６と、樹脂膜上に形成された能動層と同じ材料の薄膜とが切断されることになり、樹脂膜がセパレータとしても機能する。また、有版印刷法もしくは無版印刷法により、当該能動層１６が形成されるべき部位にのみ、選択的に能動層１６となる材料を成膜することによって能動層１６を形成することが好ましい。

有版印刷法もしくは無版印刷法により能動層１６を形成するさいに使用するインクには、無機半導体材料の分散インクや低分子化合物、高分子化合物などの有機半導体材料を含むインク等を用いることができるが、高分子有機半導体材料を含むインクを用いることが好ましい。また有版印刷法もしくは無版印刷法によって能動層１６を成膜した後に、能動層１６のモルフォロジーを制御するため、または溶媒を揮発するために、適宜、焼成処理を施してもよい。能動層１６の膜厚は、素子特性に好ましくない影響を与えない範囲であれば特に制限はないが、好ましくは、１５ｎｍ〜１０００ｎｍであり、より好ましくは、１５ｎｍ〜１５０ｎｍである。

能動層１６を塗布法又は印刷法により形成するさいに使用するインクの溶媒は、絶縁膜１４、第２導電層１５に対してダメージを与えないのもが好ましく、たとえば絶縁膜１４、第２導電層１５を溶解し難い溶媒を用いることが好ましい。

無機半導体材料の分散インクとしては、ＺｎＯ、ＩＧＺＯ、ＺＴＯ、ＩＴＯ、ＩＺＯおよびＳｉなどの酸化物半導体の分散インクやゾル−ゲル液などがあげられる。

有機半導体材料としては、ペンタセン(Pentacene)や銅フタロシアニン等の蒸着により成膜しうる低分子化合物、６，１３−ビス（トリイソプロピルシリルエチニル）ペンタセン(6,13-bis(triisopropylsilylethynyl)pentacene(Tips-Pentacene))、１３，６−Ｎ−スルフィニルアセトアミドペンタセン(13,6-N-sulfinylacetamidopentacene(NSFAAP))、６，１３−ジヒドロ−６，１３−メタノペンタセン−１５−オン(6,13-Dihydro-6,13-methanopentacene-15-one(DMP))、ペンタセン−Ｎ−スルフィニル−ｎ−ブチルカルバマート付加物(Pentacene-N-sulfinyl-n-butylcarbamate adduct)、ペンタセン−Ｎ−スルフィニル−ｔｅｒｔ−ブチルカルバマート(Pentacene-N-sulfinyl-tert-butylcarbamate)等のペンタセン前駆体、［１］ベンゾチエノ［３，２−ｂ］ベンゾチオフェン([1]Benzothieno[3,2-b]benzothiophene(BTBT))、ポルフィリン、ベンゾポルフィリン、可溶性基としてアルキル基等を有するオリゴチオフェン等の低分子化合物又はオリゴマー、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）(P3HT)等のポリチオフェン、フルオレンコポリマー（例えば、フルオレンジイル基とチオフェンジイル基とを有する共重合体）等の高分子化合物等があげられる。

つぎに保護膜１７を形成する（図１０参照）。なお保護膜１７は能動層１６に対して可能な限りダメージを与えない成膜手法によって形成することが好ましい。

保護膜１７は、たとえば真空蒸着法、原子層堆積法(ＡＬＤ)法、スピンコート法などの塗布法を用いて絶縁膜１４、第２導電層１５及び能動層１６上に一面に絶縁性薄膜を形成した後、フォトリソグラフィ法により所定の形状にパターニングして、第２導電層１５上の所定の部位にスルーホールを形成するとともに、コネクタ部９の第２導電層１５が露出するよう絶縁性薄膜を除去する。さらには有版印刷法もしくは無版印刷法により、直接所定のパターンで保護膜１７を形成することが好ましい。

印刷する材料は、無機材料の分散インク、ゾルーゲル材料、低分子化合物、高分子化合物になどの有機材料を含むインク等の種々の材料が選択できるが、高分子材料を含むインクが好ましい。

保護膜１７の材料としては、無機や有機ＳＯＧ（スピンオングラス）材料のほか、前述の絶縁膜１４において例示した材料と同様のものをあげることができる。

保護膜１７の膜厚は、特に制限は無いが、好ましくは、５０ｎｍ〜５μｍであり、より好ましくは、５００ｎｍ〜１．５μｍである。

保護膜１７を塗布法により形成するさいに使用する溶媒は、絶縁膜１４、第２導電層１５、能動層１６に対してダメージを与えないものが好ましく、たとえば絶縁膜１４、第２導電層１５、能動層１６を溶解や腐食し難い溶媒を用いることが好ましい。

つぎに、本実施形態では、保護膜１７上に、有機ＥＬ素子を形成する（図１１参照）。有機ＥＬ素子は、第１電極３１、所定の有機層３２、第２電極３３とから構成される。これら第１電極３１、所定の有機層３２、第２電極３３を順次公知の方法によって形成することにより、内部回路３上に、有機ＥＬ素子が形成される。なお所定の有機層３２は、２層以上積層してもよい。また有機ＥＬ素子は、塗布法によって形成してもよい。

さらには他の実施形態として、所定の基板上に有機ＥＬ素子をあらかじめ形成しておき、この有機ＥＬ素子が形成された基板を、電気回路が形成されたフレキシブル基板１１と貼り合せることにより、有機ＥＬ素子を保護膜１７上に配置してもよい。

つぎにフレキシブル基板１１のはみ出し領域の端部に補強板１８を貼合する（図１２参照）。この補強板１８は、フレキシブル基板１１の接続用配線６が形成された一方の表面とは反対側の他方の表面に貼合される。補強板１８の設け方には特に制限はないが、たとえばポリイミドなどで作られた補強板１８を、補材接着材によってフレキシブル基板１１に貼り合わせる。補強板１８の厚みは、コネクタ部の合計厚みＬ１が外部の装置の外部コネクタ（たとえばＦＰＣ・ＦＦＣ用コネクタ）の仕様に合うように適宜選択される。たとえばヒロセ電機株式会社製ＦＨ２３シリーズのＦＰＣ・ＦＦＣコネクタの場合は、コネクタ部９の合計の厚みＬ１が１９３μｍになるように補強板１８の厚みを選択すればよい。本工程で貼り合わせる補強板１８は、外部の装置の外部コネクタの仕様に合致する領域に貼りあわせる必要がある。さらに好ましくは、後の工程で、金型によって、補強板を意図した幅に補強板１８ごとに正確に切断できるように、切断後の幅よりも十分に幅広なものが好ましい。

図３に示すように、一枚のフレキシブル基板１１上に複数の表示装置１を一括して形成した場合には、各表示装置１を切り出す。たとえば目的の表示装置１の外周形状に合うように作製された抜き型を用いて、フレキシブル基板１１から一括して表示装置１を切り出してもよく、またレーザーカッターを用いて目的の表示装置の外周形状に合うように切り出してもよい。なお抜き型を用いる方法は、一括で複数の表示装置１を切り出す方ことができ、さらに高速で連続して型抜きできるため、好ましい。

抜き型の種類には特に制限はなく、目的に応じた物を選択することが出来る。例えば、トムソン型（ビク型）、ピナクルダイ、モービルダイ（ＮＣ彫刻刃型）、チタンダイ、フレキシブルダイ等があげられる。

コネクタ部９における接続用配線６の表面には、接続部表面被覆層１９を形成することが好ましい（図２参照）。接続部表面被覆層１９は、接続用配線６よりも酸化し難い材料によって形成されることが好ましい。接続部表面被覆層１９は、単層の金属薄膜でも、複数種類の金属薄膜を積層した積層膜でもよい。このような積層膜としては、例えばニッケル薄膜と金薄膜とを積層した積層膜をあげることができる。

接続部表面被覆層１９は、例えばフレキシブル基板１１、密着層１２、第１導電層１３、絶縁膜１４、第２導電層１５、保護膜１７、有機ＥＬ素子に対してダメージを与えない方法によって形成することが好ましい。

接続部表面被覆層１９の形成方法としては、例えば、フォトリソグラフィ法や有版印刷法もしくは無版印刷法により、予め直接所定のパターンに活性層をパターニングした基板上へ、電解めっき法、無電解めっき法や無電解めっきと電解めっき法の組合せにより所定の位置に金属薄膜を形成するようにしてもよく、さらには有版印刷法もしくは無版印刷法や電解めっき法により、接続部表面被覆層１９を形成すべき部位に直接的に所定のパターンの接続部表面被覆層１９を形成することが好ましい。

接続部表面被覆層１９の材料は、酸化し難い材料が好ましく、金、銀、銅、ニッケル、クロム、錫、亜鉛、パラジウム、および白金からなる群から選択された少なくとも１種の金属や、これらの合金、もしくは、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺＴＯ、ＺｎＯからなる群から選択された少なくとも１種の金属酸化物などが好ましく、中でも錫と亜鉛を含む合金である半田や、金、銀、銅、ニッケル、または錫が好ましい。

接続部表面被覆層１９を有版印刷もしくは無版印刷によって形成する場合に使用するインクには、種々の導電性インクが使用できるが、伝導性の高い材料を含むインクが好ましく、このようなインクとしては、上述した第１導電層１３を形成するさいに使用されるインクがあげられ、これらのなかでも、微粒子分散インクの微粒子としてナノ−Ａｕを用いたインクが好ましい。なお焼成温度の低温化や、接続部表面被覆層１９以外の領域に加熱の影響が及ぶことを抑制するために、印刷法によりたとえばナノ−Ａｕを含むインクを印刷した後、加圧焼成やフラッシュアニール等により、インクが塗布された領域を局所的に焼結してもよい。

接続部表面被覆層１９の膜厚は、特に制限はないが、好ましくは５０ｎｍ〜５μｍであり、より好ましくは１００ｎｍ〜１μｍである。

なお、たとえばはみ出し領域８の長さが長く、接続用配線６のさらなる低抵抗化が必要な場合など、必要に応じて、補助導電層を第１導電層１３および第２導電層１５の少なくともいずれか一方の導電層の表面に重ねて形成してもよい。このような補助導電層は、各導電層の一方または両方の表面に重ねて形成してもよい。補助導電層は、スクリーン印刷法により形成されることが好ましく、たとえば厚みが数μｍ〜数十μｍの補助導電層を形成することで、接続用配線６の低抵抗化を図ることができる。

なお本実施形態では接続部表面被覆層１９は、補強板１８の貼合後に形成しているが、補強板１８の貼合前に形成してもよい。たとえば接続部表面被覆層１９は、第２導電層１５を形成する工程につづいて、連続して形成してもよく、また、保護膜１７形成後に形成してもよい。また本実施形態では接続部表面被覆層１９を接続用配線の端部のみに形成しているが、この端部に加えて接続用配線上の必要な箇所に設けてもよく、接続用配線６上の全領域に形成してもよい。さらには、第２導電層１５を形成する工程につづいて、接続部表面被覆層１９を連続して成膜する場合には、接続用配線６上だけでなく、第２導電層１５上の全ての領域に表面被覆層を設けてもよい。

また、図１３、１４に示すように、表示装置１と外部の装置とを最短距離で接続する場合には、はみ出し領域８を、コネクタ部９の形成に必要な長さに限定して短く設定してもよい。このようにはみ出し領域を短く設定することで、表示装置１と外部の装置とを最短距離で接続することができる。

図１５は本発明の他の実施形態の表示装置１を模式的に示す図である。また図１６は、周辺部品１０および表示体４を設ける前の表示装置１の端部を拡大して模式的に示す断面図である。図１７は本実施形態の表示装置１の端部を拡大して模式的に示す断面図である。

本実施形態では、前述の実施形態の表示装置１に加えて、はみ出し領域８に、周辺部品１０を設けるための実装用パターン領域を設け、ここにたとえば周辺部品１０を設けるためのパッドを設けている。そして、この実装用パターン領域に、周辺部品１０を実装している。なお、前述したように、有機ＥＬ素子が形成された基板を、電気回路が形成されたフレキシブル基板１１と貼り合せる場合には、そのさいに駆動ＩＣなどの周辺部品１０を実装すればよい。

また前述の本実施形態では、コネクタ部９における接続用配線６の表面にのみ接続部表面被覆層１９を形成していたが、本実施形態では、第２導電層１５の表面のうちで、保護膜１７で覆われていない領域全てに、接続部表面被覆層１９を形成する。たとえば保護膜１７を形成した後に、第２導電層１５の露出領域全てに接続部表面被覆層１９を設けることにより、接続部表面被覆層１９を形成する。

以上の構成以外は、前述の実施形態の表示装置と同様に構成される。

このように表示体および内部回路が形成されるフレキシブル基板上に、駆動ＩＣ等の周辺部品１０を実装することにより、引出配線数を削減することが可能となる。特に、高精細ディスプレイを構成する場合には、全ての配線をＦＰＣ・ＦＦＣ用コネクタを介して外部の装置５へ接続することは困難であるが、引出配線数を削減することにより、外部の装置５への接続を容易におこなうことができる。また、はみ出し領域８が長い場合、全ての信号線を外部の装置５へ引き出すと、信号品質の劣化による誤動作や表示画質が劣化する可能性があるが、はみ出し領域８に周辺部品１０を実装することにより、信号品質の劣化を抑制することができる。

以上のように構成された本実施形態の表示装置は、前述の実施形態の表示装置と同様の効果を発現するとともに、引出配線数削減および表示品質を向上することができる。

以上の各実施形態の表示装置について説明したが、本発明はこれらの実施形態の表示装置に限定されるものではなく、照明装置等にも用いられてもよい。

１ 表示装置
２ 回路配置領域
３ 内部回路
４ 表示体
５ 外部の装置
６ 接続用配線
８ はみ出し領域
９ コネクタ部
１０ 周辺部品
１１ フレキシブル基板
１２ 密着層
１３ 第１導電層
１４ 絶縁膜
１５ 第２導電層
１６ 能動層
１７ 保護膜
１８ 補強板
１９ 接続部表面被覆層
３１ 第１電極
３２ 有機層
３３ 第２電極
Ｌ１ 厚み

Claims (6)

1. フレキシブル基板と、当該フレキシブル基板に設定される回路配置領域に設けられる内部回路と、外部の装置から前記内部回路に供給される電気信号により駆動される表示体とを備える表示装置であって、
   前記フレキシブル基板は、回路配置領域から延在するはみ出し領域を有し、
   前記フレキシブル基板の前記はみ出し領域には、前記内部回路から当該はみ出し領域の端部にまで延在し、外部の装置に接続される接続用配線が形成され、
   はみ出し領域の端部には、前記外部の装置の外部コネクタに嵌合するコネクタ部が設け
   られ、
   前記接続用配線は、複数の導電層が絶縁膜を介して積層されて構成され、
   前記絶縁膜には、コンタクトホールが、前記はみ出し領域におけるコネクタ部領域と、前記はみ出し領域におけるコネクタ部領域以外の領域とに形成され、
   前記絶縁膜を介して積層される一対の前記導電層は、前記コンタクトホール中に形成される導電体によって電気的に接続され、
   前記コネクタ部は、前記外部コネクタとの嵌合に必要な厚みを補う補強板が、前記フレキシブル基板の前記はみ出し領域の端部に貼合されて構成される、表示装置。
2. 前記フレキシブル基板は液晶ポリマーからなる、請求項１に記載の表示装置。
3. 前記表示体は、複数の有機ＥＬ素子を含んで構成される、請求項１または２に記載の表示装置。
4. フレキシブル基板と、当該フレキシブル基板に設定される回路配置領域に設けられる内部回路と、外部の装置から前記内部回路に供給される電気信号により駆動される表示体とを備える表示装置の製造方法であって、
   前記フレキシブル基板に設定される回路配置領域に内部回路を設ける工程と、
   前記フレキシブル基板の、前記回路配置領域から延在するはみ出し領域に、前記内部回路から当該はみ出し領域の端部にまで延在し、外部の装置に接続される接続用配線を形成する工程と、
   前記表示体を設ける工程と、
   はみ出し領域の端部に、前記外部の装置の外部コネクタに嵌合するコネクタ部を設ける工程とを含み、
   前記接続用配線を形成する工程では、前記はみ出し領域が延在する方向と同じ方向に延在する第１導電層を形成し、前記第１導電層上に、コンタクトホールが前記はみ出し領域におけるコネクタ部領域と、前記はみ出し領域におけるコネクタ部領域以外の領域とに形成された絶縁膜を形成し、前記絶縁膜上に第２導電層を形成し、
   前記コネクタ部を設ける工程では、前記外部コネクタとの嵌合に必要な厚みを補う補強板を、前記フレキシブル基板の端部に貼合する、表示装置の製造方法。
5. 前記内部回路、前記表示体および前記接続用配線は、複数の層が積層された積層体からなり、
   前記接続用配線は、当該接続用配線を構成する複数の層のうちの少なくとも一層を、前記内部回路および前記表示体を構成する層のいずれかと、同一の工程で同時に形成する、請求項４に記載の表示装置の製造方法。
6. 前記接続用配線の少なくとも一部を、印刷法によって形成する、請求項４または５に記載の表示装置の製造方法。

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