(57)【要約】【課題】機発光素子を用いた表示装置の品質の向上に有利な技術を提供する。【解決手段】表示装置は、基材上に複数の有機発光素子が配列されて成る表示部と該表示部から離間して前記基材上に設けられた接続部とを有する素子基板と、前記表示部を駆動可能に前記接続部に接続された駆動用基板と、前記基材における平面視で前記表示部と前記接続部との間に設けられ、前記基材より低い熱伝導率で構成された断熱部と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上に複数の有機発光素子が配列されて成る表示部と該表示部から離間して前記基材上に設けられた接続部とを有する素子基板と、
前記表示部を駆動可能に前記接続部に接続された駆動用基板と、
前記基材における平面視で前記表示部と前記接続部との間に設けられ、前記基材より低い熱伝導率で構成された断熱部と、を備える
ことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記駆動用基板は、異方性導電膜を介して前記接続部に接続されている
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記駆動用基板は、電気接続用バンプを介して前記接続部に接続されている
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記素子基板は、前記接続部として、前記基材を貫通するように設けられた貫通電極を有する
ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の表示装置。
【請求項５】
前記断熱部は、前記基材を貫通するように設けられている
ことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の表示装置。
【請求項６】
前記素子基板は、前記基材と前記表示部とを接続する配線層を更に有し、
前記接続部は、前記配線層と同層の電極パッドを含む
ことを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載の表示装置。
【請求項７】
前記接続部は、平面視において前記基材の縁部に沿って配列された複数の電極パッドを含み、
前記断熱部は、平面視において前記複数の有機発光素子および前記複数の電極パッドの間にそれらの何れとも重ならないように、前記縁部に沿って延設されている
ことを特徴とする請求項１から請求項６の何れか１項に記載の表示装置。
【請求項８】
前記基材は、半導体材料で構成されている
ことを特徴とする請求項１から請求項７の何れか１項に記載の表示装置。
【請求項９】
前記断熱部は、有機材料または無機材料で構成されている
ことを特徴とする請求項１から請求項８の何れか１項に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記断熱部は、少なくとも空洞を含む
ことを特徴とする請求項１から請求項９の何れか１項に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記素子基板は、平面視において前記断熱部と重なるように設けられた補強材を更に有する
ことを特徴とする請求項１から請求項１０の何れか１項に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記断熱部と前記基材との境界部に設けられた防湿性の保護膜を更に備える
ことを特徴とする請求項１から請求項１１の何れか１項に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記素子基板は、前記表示部を覆う防湿性の保護膜を更に有する
ことを特徴とする請求項１から請求項１２の何れか１項に記載の表示装置。
【請求項１４】
平面視において前記表示部と前記接続部とは第１方向で並設され、
前記断熱部は、前記第１方向において前記複数の有機発光素子の全部と重なるように設けられている
ことを特徴とする請求項１から請求項１３の何れか１項に記載の表示装置。
【請求項１５】
前記断熱部は、前記第１方向において前記駆動用基板の全部と重なるように設けられている
ことを特徴とする請求項１４に記載の表示装置。
【請求項１６】
複数の有機発光素子が配列されて成る表示部と該表示部から離間して設けられた接続部とを有する素子基板と、前記表示部を駆動可能に前記接続部に接続された駆動用基板と、を備える表示装置の製造方法であって、
基材上に前記表示部および前記接続部を形成する工程と、
平面視における前記表示部および前記接続部の間に位置する前記基材の一部を除去して前記表示部と前記接続部との間の熱伝導を遮断するための断熱部を形成する工程と、
前記接続部に前記駆動用基板を接続する工程と、を有する
ことを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項１７】
前記接続部を形成する工程は、前記基材を貫通するように開口を形成する工程と、前記開口を金属材料で埋めて貫通電極を前記接続部として形成する工程と、を含み、
前記開口を形成する工程と、前記基材の一部を除去する工程とを、共通のエッチングで行う
ことを特徴とする請求項１６に記載の表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に有機発光素子を用いた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラの電子ビューファインダ、テレビのディスプレイ、携帯端末のタッチパネル等、多様な電子機器に用いられる表示装置のなかには、有機発光素子を用いたものがある。このような表示装置は、有機ＥＬディスプレイ等とも称される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２８８３０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
有機発光素子は、例えばガラス基板やシリコン基板上に形成される。有機発光素子は一般に熱による影響を受け易いため、製造時の熱により有機発光素子の劣化することのないよう、表示装置の構造上の改善が求められる。尚、特許文献１には、固体撮像装置の構造において、複数の電子回路間の熱勾配を低減する断熱部として、半導体基板を貫通しない開口を設けることが記載されているが、製造時の熱により劣化しやすい上記有機発光素子についての記載はなく、即ち、有機発光素子への熱伝導を抑制するための表示装置の構造は開示されていない。
【０００５】
本発明の目的は、製造時の熱が有機発光素子へ伝わることを抑制した表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一つの側面は表示装置にかかり、前記表示装置は、基材上に複数の有機発光素子が配列されて成る表示部と該表示部から離間して前記基材上に設けられた接続部とを有する素子基板と、前記表示部を駆動可能に前記接続部に接続された駆動用基板と、前記基材における平面視で前記表示部と前記接続部との間に設けられ、前記基材より低い熱伝導率で構成された断熱部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、製造時の熱が有機発光素子へ伝わることを抑制した表示装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】表示装置の構成の一例を説明するための回路図である。
【図２】表示装置の構造の一例を説明するための模式図である。
【図３】表示装置の製造方法の一例を説明するための模式図である。
【図４】表示装置の製造時における基材中の熱伝導の影響を説明するための図である。
【図５】表示装置の構造の一例を説明するための模式図である。
【図６】表示装置の製造方法の一例を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明する。各図は、構造ないし構成を説明する目的で記載されたものに過ぎず、図示された各部材の寸法は必ずしも現実のものを反映するものではない。また、各図において、同一の部材または同一の構成要素には同一の参照番号を付しており、以下、重複する内容については説明を省略する。また、各図を説明する際の上（上方）、下（下方）等の表現は各要素間の相対的な位置関係を示すものである。
【００１０】
［第１実施形態］
図１（ａ）は、第１実施形態に係る表示装置１の構成の一例を示す。表示装置１は、本実施形態では有機ＥＬディスプレイ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｅｌｅｃｔｒｏ‐Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ  Ｄｉｓｐｌａｙ）とし、画素部２、走査信号ドライバ３、情報信号ドライバ４、及び、電圧供給部５を備える。
【００１１】
画素部２には、複数の画素ＰＸが複数の行および複数の列を形成して配列される。走査信号ドライバ３は、各行に設けられた信号線を用いて、複数の画素ＰＸに行毎に走査信号ＳＩＧ３を供給する。情報信号ドライバ４は、各列に設けられた信号線を用いて、複数の画素ＰＸに列毎に情報信号ＳＩＧ４を供給する。電圧供給部５は、複数の画素ＰＸに電源電圧（例えば接地電圧）を供給する。
【００１２】
図１（ｂ１）は、画素ＰＸの構成の一例を示す。画素ＰＸは、有機発光素子（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ（ＯＬＥＤ））Ｅ１、及び、トランジスタＴ１を有する。詳細については後述とするが、有機発光素子Ｅ１は、所定電圧を受けて発光可能に構成された有機化合物層を含む。トランジスタＴ１には、本実施形態ではＭＯＳトランジスタが用いられるものとする。トランジスタＴ１は、ソース端子で有機発光素子Ｅ１のアノード（陽極）に接続され、また、ゲート端子で走査信号ＳＩＧ３を受け、ドレイン端子で情報信号ＳＩＧ４を受ける。有機発光素子Ｅ１のカソード（陰極）は電圧供給部５により接地される。
【００１３】
このような画素構成において、個々の画素ＰＸは、走査信号ドライバ３から活性化レベルの走査信号ＳＩＧ３を受けて選択された際に情報信号ドライバ４から活性化レベルの情報信号ＳＩＧ４を受け取ったことに応じて駆動され、有機発光素子Ｅ１が発光する。一例として、トランジスタＴ１がＮチャネル型トランジスタの場合、走査信号ＳＩＧ３および情報信号ＳＩＧ４の双方がハイレベルのとき、トランジスタＴ１が導通状態となり、有機発光素子Ｅ１が駆動されて発光することとなる。
【００１４】
ここでは説明の容易化のため、画素ＰＸとして、単一のトランジスタＴ１を有する上記画素構成を例示したが、これに限られない。例えば、図１（ｂ２）の画素ＰＸ’に示されるように、トランジスタＴ１の代わりにトランジスタＴ２及びＴ３が用いられてもよい。この例では、トランジスタＴ２は、ソース端子でトランジスタＴ３のゲート端子に接続され、また、ゲート端子で走査信号ＳＩＧ３を受け、ドレイン端子で情報信号ＳＩＧ４を受ける。また、トランジスタＴ３は、電源電位と接地電位との間に有機発光素子Ｅ１と直列に接続されて配置される。このような画素構成によっても上記画素ＰＸ同様の機能を実現可能である。
【００１５】
図２は、本実施形態に係る表示装置の構造の一例を表す模式図である。図２（ａ）は、表示装置１の構造の一部、主に画素部２の周辺領域、を示す上面図である。画素部２は、表示部２１および接続部２２を備えた素子基板２ＳＢを有して構成されるとよい。表示部２１は、平面視（上面視）において素子基板２ＳＢの中央部に位置し、前述の複数の画素ＰＸが配列されて成る。接続部２２は、平面視において素子基板２ＳＢの縁部に位置し、表示部２１の駆動制御を行うための外部接続用インタフェースが設けられて成る。
【００１６】
詳細については後述とするが、接続部２２には、駆動用基板６が接続される複数の電極パッドが配列される。また、平面視において、表示部２１と接続部２２とは互いに離間して配され、それらの間には断熱部７が設けられる。
【００１７】
図２（ｂ）は、図２（ａ）の線Ｘ１−Ｘ１についての表示装置１の断面図である。素子基板２ＳＢは基材２０を更に有し、表示部２１および接続部２２は基材２０上に設けられる。基材２０には、本実施形態ではシリコンで構成された基板ないし板材が用いられるとよい。或いは、基材２０にはシリコン以外の半導体材料（例えばガリウム砒素）が用いられてもよい。
【００１８】
表示部２１について、基材２０には、複数の画素ＰＸのそれぞれに対応して、トランジスタＴ１のウェル領域、ドレイン領域およびソース領域（何れも不図示）が設けられる。また、基材２０の上方かつ平面視におけるドレイン領域およびソース領域の間には、トランジスタＴ１のゲート電極ＧＴ１が絶縁膜を介して設けられる。
【００１９】
また、トランジスタＴ１の上方には更に有機発光素子Ｅ１が絶縁部材２３を介して設けられる。有機発光素子Ｅ１は、下部電極２４１、有機化合物層２４２、及び、上部電極２４３を含む。下部電極２４１は、本実施形態では有機発光素子Ｅ１のアノードに対応し、絶縁部材２３内の配線層Ｍ１１並びにコンタクトプラグＣＴ１１及びＣＴ２１により、トランジスタＴ１のソース領域に接続される。尚、配線層Ｍ１１、コンタクトプラグＣＴ１１及びＣＴ２１には付随的にバリアメタルが設けられてもよい（それらをまとめて配線部等と表現してもよい。）。上部電極２４３は、本実施形態では有機発光素子Ｅ１のカソードに対応し、接地される。
【００２０】
有機化合物層２４２は、本実施形態では、正孔輸送層、発光層、及び、電子輸送層がこの順に下方側から積層されて成り、下部電極２４１と上部電極２４３との間に所定の電圧が加わることで発光する。具体的には、上記電圧により有機化合物層２４２の構成分子において電子が励起状態となり、その電子が基底状態に戻る際の放出エネルギーにより所定の波長の光が発生する。他の実施形態として、有機化合物層２４２は、下部電極２４１との境界部に正孔注入層を更に含み、及び／又は、上部電極２４３との境界部に電子注入層を更に含んでもよい。尚、発光層の構成材料には、所望の色で発光可能なものが選択されればよいが、他の態様として、発光光の出射面にカラーフィルタが設けられてもよい。
【００２１】
また、表示部２１の各画素ＰＸにおいて、基材２０におけるトランジスタＴ１のウェル領域には、絶縁部材２３内の配線層Ｍ１２およびコンタクトプラグＣＴ１２により、所定の電源電圧（ここでは接地電圧）が供給される。
【００２２】
本実施形態において、有機化合物層２４２が発光した場合、該発光光は図中の上方に向けて出射されるものとする。よって、下部電極２４１には、例えば、アルミニウム、銀等、光反射性を有する導電材料が用いられ、また、上部電極２４３には、例えば、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）、ＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物）、ＩＧＺＯ（インジウムガリウム亜鉛酸化物）等、光透過性を有する導電材料が用いられる。尚、上部電極２４３の他の例として、上記発光光を十分に透過可能な金属薄膜（ＭｇＡｇ等）が用いられてもよい。
【００２３】
表示部２１あるいは画素ＰＸの構成は本実施形態の例に限られるものではなく、例えばアノード側が光の出射側となるように有機発光素子Ｅ１の上下の向きを逆にしてもよい。その場合、アノード側の電極に光透過性を有する導電材料が用いられればよい。
【００２４】
絶縁部材２３の上には、保護膜２５が有機発光素子Ｅ１を覆うように設けられる。保護膜２５としては、例えば窒化シリコン、酸窒化シリコン等、光透過性および防湿性の双方を有する材料が用いられる。これにより、有機発光素子Ｅ１の発光光を上方に射出可能とすると共に有機発光素子Ｅ１を湿気から保護可能とする。尚、絶縁部材２３および保護膜２５は、表示部２１から接続部２２まで延設される。
【００２５】
接続部２２は、絶縁部材２３内に電極パッドＭ１３を複数含み、本実施形態では、これら複数の電極パッドＭ１３は、配線層Ｍ１１及びＭ１２と同層の導電層として基材２０の上方に設けられる。各電極パッドＭ１３は、導電部材２６を介して駆動用基板６に電気接続される。尚、このことは駆動用基板６を素子基板２ＳＢに実装するとも表現可能であり、接続部２２は実装部、基板実装部等と表現されてもよい。
【００２６】
駆動用基板６は、画素部２に接続される走査信号ドライバ３、情報信号ドライバ４及び／又は電圧供給部５（図１（ａ）参照）、或いは、それ／それらの接続を実現する配線基板である。よって、駆動用基板６は、フレキシブル配線基板、ＣＯＦ（チップオンフィルム）等、可撓性ないし屈曲性を有して変形自在に構成された基板でもよいし、リジッド配線基板、リードフレーム等、可撓性ないし屈曲性を実質的に有しない基板でもよい。
【００２７】
例えば、或る電極パッドＭ１３に駆動用基板６から入力された走査信号ＳＩＧ３は、不図示の配線パターンを介して対応のトランジスタＴ１に供給される。また、他の電極パッドＭ１３に駆動用基板６から入力された情報信号ＳＩＧ４は、不図示の配線パターンを介して対応のトランジスタＴ１に供給される。或いは、走査信号ＳＩＧ３および情報信号ＳＩＧ４は、所定の形式にエンコードされた状態で電極パッドＭ１３に入力され、画素部２における不図示のデコーダによりデコードされて対応のトランジスタＴ１に供給されてもよい。また、更に他の電極パッドＭ１３は不図示の配線パターンを介して配線層Ｍ１２に接続され、この電極パッドＭ１３に駆動用基板６から入力された接地電圧はトランジスタＴ１のウェル領域に供給される。このようにして、駆動用基板６は、表示部２１を駆動可能に接続部２２に接続されることとなる。
【００２８】
図３（ａ）〜図３（ｈ）は、表示装置１の製造方法の各工程における構造ないし態様を示す。本製造方法の概要は、基材２０上にトランジスタＴ１及び有機発光素子Ｅ１を形成した後、基材２０に断熱部７を形成し、それから、駆動用基板６の実装を行う、というものである。本製造方法の各工程は、例えば、ＰＶＤ（物理蒸着）やＣＶＤ（化学蒸着）等の堆積法、スピンコーティング等の塗布法、フォトリソグラフィ技術を用いたエッチング、その他の公知の半導体製造プロセスにより実現可能である。
【００２９】
図３（ａ）の工程では、本実施形態では基材２０としてシリコン基板を準備した後、基材２０上にトランジスタＴ１、及び、トランジスタＴ１を覆う絶縁部材２３１を形成する。絶縁部材２３１には、例えば酸化シリコン、酸窒化シリコン等が用いられる。尚、ここでは不図示とするが、基材２０上面は、例えばＳＴＩ（Ｓｈａｌｌｏｗ  Ｔｒｅｎｃｈ  Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）等の素子分離部により画素ＰＸ毎に区画されている。
【００３０】
図３（ｂ）の工程では、図３（ａ）の工程で得られた構造の絶縁部材２３１内にコンタクトプラグＣＴ１１及びＣＴ１２を形成し、更に、絶縁部材２３１上に配線層Ｍ１１及びＭ１２、並びに、電極パッドＭ１３を形成する。その後、絶縁部材２３１上に絶縁部材２３２を形成し、更に、絶縁部材２３２内にコンタクトプラグＣＴ２１を形成する。配線層Ｍ１１及びＭ１２、並びに、電極パッドＭ１３には、例えば銅、アルミニウム等が用いられ、また、コンタクトプラグＣＴ１１、ＣＴ１２及びＣＴ２１には、例えばタングステン等が用いられる。絶縁部材２３２には、絶縁部材２３１同様、例えば酸化シリコン、酸窒化シリコン等が用いられる。尚、上記絶縁部材２３１及び２３２は、図２（ｂ）を参照しながら述べた絶縁部材２３と纏められる。
【００３１】
図３（ｃ）の工程では、図３（ｂ）の工程で得られた構造のコンタクトプラグＣＴ２１上に、有機発光素子Ｅ１を形成する。前述のとおり、有機発光素子Ｅ１は、下部電極２４１、有機化合物層２４２および上部電極２４３を含む。尚、これらは、この順に下方側から形成される。
【００３２】
図３（ｄ）の工程では、図３（ｃ）の工程で得られた構造の上に、即ち絶縁部材２３上に有機発光素子Ｅ１を覆うように、保護膜２５を形成する。保護膜２５には、例えば窒化シリコン、酸窒化シリコン等、光透過性および防湿性を有する材料が用いられる。
【００３３】
図３（ｅ）の工程では、図３（ｃ）の工程で得られた構造の基材２０の下面側に開口ＯＰ１を形成する。本実施形態では、開口ＯＰ１は、絶縁部材２３の下面が露出されるように形成される。開口ＯＰ１は、基材２０を貫通するように設けられ、貫通孔と表現されてもよい。本実施形態では、厚さ７２５［μｍ］程度の基材２０に、幅１００［μｍ］程度の開口ＯＰ１を形成した。開口ＯＰ１の形成は、ディープＲＩＥ（いわゆるボッシュ法を用いたプラズマエッチング）により行われうるが、ウェットエッチング等の等方性エッチングによっても実現可能である。
【００３４】
尚、上記開口ＯＰ１の形成を容易にするため、図３（ｄ）の工程後かつ図３（ｅ）の工程前において、基材２０の下面に対してバックグラインド等を行って基材２０を薄膜化してもよい。
【００３５】
ここでは不図示とするが、開口ＯＰ１の内壁には防湿性の保護膜が設けられるとよい。即ち、この保護膜は、後に形成される断熱部７と基材２０との境界部に設けられることとなる。これにより、この後の工程で生じうる表示部２１への浸水を防止可能となる。この保護膜には、例えば窒化シリコン、酸窒化シリコン等、保護膜２５同様の材料を使用可能であるが、光透過性でなくてもよく、例えば酸化アルミニウム、窒化アルミニウム等が用いられてもよい。
【００３６】
図３（ｆ）の工程では、図３（ｅ）の工程で得られた構造の開口ＯＰ１を熱伝導率の比較的低い材料で充填して、断熱部７を形成する。詳細については後述とするが、断熱部７には、基材２０（例えばシリコンの場合、熱伝導率１６８［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］）に比べて熱伝導率の低い（即ち、伝熱抵抗の高い）材料が用いられる。例えば、断熱部７には、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウム等の無機材料が用いられてもよいし、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂等の有機材料（樹脂材料）が用いられてもよい。これらの例の場合、樹脂材料の熱伝導率は無機材料に比べて低く、また、開口ＯＰ１への充填が容易であるため、樹脂材料、特にエポキシ樹脂（熱伝導率０．２［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］）、が好適に用いられる。
【００３７】
また、空気の熱伝導率（０．０２４［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］）は樹脂材料に比べて低いため、断熱部７は気泡、空気層等の空洞を含んでもよい。断熱部７の全部が空洞であってもよいが、その場合、基材２０の強度が低下する可能性があるため、開口ＯＰ１には樹脂材料が部分的に充填されるとよい。例えば、開口ＯＰ１には、樹脂材料と共に中空構造のビーズが充填されてもよい。
【００３８】
図３（ｇ）の工程では、図３（ｆ）の工程で得られた構造の保護膜２５の一部および絶縁部材２３の一部をエッチングにより除去し、電極パッド１３が露出されるように開口ＯＰ２を形成する。尚、これにより得られた構造は、図２（ａ）及び図２（ｂ）を参照しながら述べた素子基板２ＳＢに対応する。
【００３９】
図３（ｈ）の工程では、図３（ｇ）の工程で得られた構造の開口ＯＰ２に導電部材２６を形成しつつ、この導電部材２６を用いて駆動用基板６の実装を行う。即ち、電極パッド１３と駆動用基板６とは、導電部材２６により互いに電気接続される。
【００４０】
本実施形態では、駆動用基板６の実装は異方性導電膜（ＡＣＦ）が用いた熱圧着により実現されるものとする。異方性導電膜は、熱圧着が行われた部分が導通状態となり、それ以外の部分は非導通状態のままとなる。尚、この熱圧着は、例えば、５［Ｎ／ｍ２］の押圧を圧着部が温度１７０［℃］となる条件の下で１５秒間行うものとする。
【００４１】
ここで、図３（ｈ）の工程の間、接続部２２には上記熱が加えられることとなるが、基材２０には断熱部７が設けられているため、上記熱の表示部２１への伝搬は断熱部７により遮断されることとなる。
【００４２】
他の実施形態として、駆動用基板６の実装は、導電部材２６として電気接続用バンプを用いたバンプ接続により実現されてもよい。電気接続用バンプの例としては、例えば、はんだバンプ、金バンプ、銀バンプ等が挙げられる。この場合においても、接続部２２には所定の熱が加えられることとなるが、この熱の表示部２１への伝搬は断熱部７により遮断されることとなる。また、更に他の実施形態として、駆動用基板６が例えばリードフレームの場合には、駆動用基板６の実装はワイヤボンディングにより実現されてもよい。この場合、溶融対象となるボンディングワイヤが導電部材２６に対応し、その際に生じる熱の表示部２１への伝搬は、上述同様、断熱部７により遮断されることとなる。
【００４３】
図２（ａ）からも分かるように、断熱部７は、平面視において素子基板２ＳＢの縁部に沿って、即ち基材２０の縁部に沿って（図２（ｂ）参照）、表示部２１と接続部２２との間に延設される。よって、図３（ｅ）の工程では、開口ＯＰ１は、平面視において基材２０の縁部に沿って溝状に形成される。
【００４４】
本実施形態では、表示部２１と接続部２２とは、平面視において基材２０の辺方向ないし長尺方向で並設され、この方向において、断熱部７は、複数の有機発光素子Ｅ１の全部と重なるように設けられる。これにより、接続部２２に加えられる熱の何れの有機発光素子Ｅ１への伝搬も適切に遮断されうる。同様に、上記方向において、断熱部７は、更に駆動用基板６の全部と重なるように設けられる。これにより、接続部２２から表示部２１への上記熱の伝搬は適切に遮断されうる。
【００４５】
更に、前述のとおり、接続部２２は複数の電極パッドＭ１３を含み、これら複数の電極パッドＭ１３は、平面視において基材２０の縁部に沿って配列される。そして、断熱部７は、平面視において複数の有機発光素子Ｅ１および複数の電極パッドＭ１３の間に、それらの何れとも重ならないように、基材２０の縁部に沿って延設される。このような構造によれば、上記熱の伝搬を適切に遮断可能とすると共に、表示装置１の製造の際に各素子に加わりうる応力の影響が抑制され、信頼性の向上にも有利となる。
【００４６】
また、開口ＯＰ１は基材２０の縁部に沿って溝状に形成されるため、この溝状の開口ＯＰ１に起因して素子基板２ＳＢの強度が低下する可能性がある。そこで、素子基板２ＳＢの強度維持（或いは強度向上）のため、素子基板２ＳＢに対して補強材が設置されてもよい。この補強材は、平面視で開口ＯＰ１を跨ぐように少なくとも表示部２１と接続部２２との間に設けられるとよい。結果として、この補強材は、後に形成される断熱部７と平面視で重なることとなる。補強材は、素子基板２ＳＢの上（保護膜２５の上）に設置されてもよいし、素子基板２ＳＢの下（基材２０の下面）に設置されてもよい。
【００４７】
補強材を素子基板２ＳＢの上に設置する場合、その設置工程は、図６（ｅ）の工程より前に行われればよい。保護膜２５の上面には有機発光素子Ｅ１の厚さに起因する段差が存在するため、補強材を固定するための接着剤（例えばエポキシ樹脂系接着剤、ウレタン樹脂系接着剤等、光透過性を有するもの）は、この段差を埋めるように形成されるとよい。図６（ｆ）の工程以降（即ち、開口ＯＰ１に断熱部７が形成された後）に補強材を除去することも可能であるが、そうでない場合には、補強材としては、有機発光素子Ｅ１の発光光を透過可能な板材（例えばガラス基板等）が用いられるとよい。また、図６（ｇ）〜図６（ｈ）の工程で開口ＯＰ２を形成し駆動用基板６を実装するため、補強材は、少なくとも開口ＯＰ２が形成されるべき位置あるいは駆動用基板６が実装されるべき位置より素子基板２ＳＢ面方向内側に設置されるとよい。
【００４８】
一方、補強材を素子基板２ＳＢの下に設置する場合、その設置工程は、図６（ｅ）の工程より後に行われればよい。この場合、補強材を固定するための接着剤を開口ＯＰ１に充填することで断熱部７を形成することも可能である。換言すると、断熱部７は、上述の断熱作用の他、補強材を接着により固定する固定作用を有することとなる。尚、本実施形態では有機発光素子Ｅ１の発光光は上方に照射されるため、補強材を素子基板２ＳＢの下に設置する場合には、補強材は光透過性を有しないものであってもよい。
【００４９】
以下、駆動用基板６を温度１２０［℃］で実装する場合の熱伝導の態様について、理解の容易化のため、簡易モデルを用いて説明する。以下の説明で用いられる各パラメータは、
Ｖ  ：接続部２２の体積
Ｈ  ：基材２０の厚さ（高さ）
Ｌ  ：基材２０の長さ（複数の電極パッドＭ１３の配列方向の長さ）
Ｗ  ：接続部２２の幅
ｃ  ：シリコンの比熱（０．７１３［ｋＪ／（ｋｇ・℃）］）
ρ  ：シリコンの密度（２３３０［ｋｇ／ｍ３］）
である。
【００５０】
‐第１の例
先ず、第１の例（参考例）として、断熱部７を設けない構成において、初期温度２０［℃］の基材２０の接続部２２に対して駆動用基板６を温度１７０［℃］で実装する場合を考える。基材２０について、
Ｈ＝７２５［μｍ］＝０．７２５［ｍｍ］
Ｌ＝１０［ｍｍ］
Ｗ＝３［ｍｍ］
としたとき、接続部２２の体積Ｖは、
Ｖ＝Ｈ×Ｌ×Ｗ
≒２．２×１０−８［ｍ３］
である。例えば、接続部２２を２０［℃］から１７０［℃］まで約５秒（１．４×１０−３時間）で昇温させる場合、即ち温度変化量をΔＴ＝１５０［Ｋ（℃）］とした場合、それを実現するための熱量Ｑとして、
Ｑ＝０．２７８×ｃ×ρ×Ｖ×ΔＴ／（１．４×１０−３）
≒１．０８［Ｗ］
が接続部２２に加えられる。
【００５１】
上述の熱量Ｑは、基材２０を接続部２２から離間する方向に伝搬する。ここで、
Ｒ  ：基材２０中の熱抵抗
Ａ  ：基材２０の断面積
Ｘ  ：基材２０における接続部２２からの距離
κ  ：シリコンの熱伝導率（１６８［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］）
とすると、
Ｒ＝Ｘ／（κ×Ａ）［Ｋ／Ｗ］
と表せる。
【００５２】
接続部２２から距離Ｘ［ｍ］だけ離れた位置での温度差ΔＴ（Ｘ）は、
ΔＴ（Ｘ）＝Ｒ×Ｑ
＝Ｑ×Ｘ／（κ×Ａ）
と表され、
Ｑ＝１．０８［Ｗ］
κ＝１６８［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］
Ａ＝７．２５×１０−６［ｍ２］
により、
ΔＴ（Ｘ）＝８８７×Ｘ
となる。
【００５３】
よって、基材２０中に断熱部７が設けられていない第１の例では、接続部２２から距離Ｘ［ｍ］だけ離れた位置での温度Ｔ（Ｘ）は、
Ｔ（Ｘ）＝１７０−ΔＴ（Ｘ）
＝１７０−８８７×Ｘ
と表せる。
【００５４】
‐第２の例
次に、第２の例（他の参考例）として、基材２０を貫通しない断熱部（断熱部７との区別のため、断熱部７’とする。）を設けた構成において駆動用基板６を実装する場合について、上記第１の例同様の手順で考える。尚、断熱部７’の材料としてエポキシ樹脂を用いるものとし、エポキシ樹脂の熱伝導率を０．２［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］として、以下の算出を行うものする。
【００５５】
断熱部７’は基材２０を貫通しないため、基材２０は断熱部７’の直上で肉薄になっており、ここでは、この部分（以下「肉薄部」と表現する。）での基材２０の厚さを４０［μｍ］とする。この場合、この肉薄部の断面積Ａ’は、
Ａ’＝４×１０−７［ｍ２］
である。
【００５６】
仮に、基材２０を貫通しない断熱部７’をＸ以上の幅で設ける場合、接続部２２から距離Ｘ［ｍ］だけ離れた位置での温度Ｔ’（Ｘ）は、
Ｔ’（Ｘ）＝１７０−１６０７１×Ｘ
と表せる。
【００５７】
‐第３の例
本実施形態の一態様としての第３の例では、基材２０を貫通するように断熱部７を設けた構成において駆動用基板６を実装する場合について、上記第１〜第２参考例同様の手順で考える。尚、断熱部７には、第２の例同様、エポキシ樹脂を用いるものとする。第３の例では、基材２０は断熱部７により理想的に分断され、上述の熱量Ｑの実質的に全部は、接続部２２から離間する方向に断熱部７内を伝搬するものとする。
【００５８】
仮に、基材２０を貫通する断熱部７をＸ以上の幅で設ける場合、接続部２２から距離Ｘ［ｍ］だけ離れた位置での温度Ｔ”（Ｘ）は、
Ｔ”（Ｘ）＝１７０−７４４８２７×Ｘ
と表せる。
【００５９】
図４は、上述の第１〜第３の例の其々の場合について、接続部２２から距離Ｘだけ離れた位置での温度をプロットした結果を示す。横軸は、接続部２２からの距離（単位［μｍ］）を示し、縦軸は、その位置での温度（単位［℃］）を示す。
【００６０】
図４から分かるように、断熱部７を設けない場合の第１の例では、接続部２２から１［ｍｍ］離れた位置においても１６９［℃］と、駆動用基板６の実装時の温度１７０［℃］と略等しい。そのため、第１の例では、駆動用基板６の実装時の熱が表示部２１に伝搬し、表示部２１は、この熱の影響を受けて劣化する可能性があると言える。次に、基材２０を貫通しない程度に断熱部７’を設けた場合の第２の例では、接続部２２から１［ｍｍ］離れた位置においては１５４［℃］となり、第１の例に比べて上記熱の伝搬が抑制されていると言える。
【００６１】
一方、基材２０を貫通するように断熱部７を設けた場合の第３の例では、接続部２２から１００［μｍ］離れた位置で約９６［℃］であり、上記熱の伝搬が更に抑制されていると言える。本実施形態では、断熱部７を約１００［μｍ］の幅で設けるため、表示部２１への熱の伝搬は十分に遮断されると言える。また、上述の第１〜第３の例の其々の結果を比較して分かるように、第３の例によれば、第１〜第２の例に比べて、表示部２１と接続部２２との距離を短くすることが可能となるため、素子基板２ＳＢを小サイズ化することも可能となる。
【００６２】
以上、本実施形態によれば、平面視において、基材２０における表示部２１と接続部２２との間に断熱部７が設けられる。断熱部７は、基材２０より低い熱伝導率（基材２０より大きい伝熱抵抗）で構成される。そのため、表示装置１の製造工程においては、表示部２１は、駆動用基板６を接続部２２に接続する際の熱の影響を受けにくい。よって、本実施形態によれば、該熱に伴う表示部２１の劣化を防ぐことが可能となり、表示装置１の品質を向上可能となる。
【００６３】
また、図２（ｂ）、及び、図３（ｅ）〜図３（ｈ）を参照しながら述べたように、断熱部７は、基材２０を貫通するように設けられるとよい。断熱部７が基材２０を貫通することで、基材２０における接続部２２から表示部２１への伝熱経路は適切に遮断される。これにより、図４を参照しながら述べたように、駆動用基板６を接続部２２に接続する際の熱を表示部２１に伝わりにくくすることができ、表示装置１の品質の向上に更に有利となる。また、表示部２１と接続部２２との距離を短くして素子基板２ＳＢを小サイズ化することも可能となる。
【００６４】
また、図２（ａ）を参照しながら述べたように、断熱部７は、所定方向において複数の有機発光素子Ｅ１の全部と重なるとよく、駆動用基板６の全部と重なると更によい。これにより、駆動用基板６を接続部２２に接続する際の熱が複数の有機発光素子Ｅ１の何れにも伝わらないようにすることができ、表示装置１の品質の向上に更に有利となる。
【００６５】
尚、本実施形態では、平面視における基材２０の縁部（辺部）に接続部２２が設けられるものとしたが、接続部２２は他の縁部（他の辺部）にも設けられてもよい。即ち、接続部２２は、平面視における基材２０の周縁部の一部／全部に設けられうる。
【００６６】
［第２実施形態］
図５は、第２実施形態に係る表示装置１の構造の断面図を、第１実施形態（図２（ｂ））同様に示す。本実施形態は、主に、素子基板２ＳＢが外部接続用電極として貫通電極（Ｔｈｒｏｕｇｈ−Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｖｉａ（ＴＳＶ））２８を更に有する、という点で第１実施形態と異なる。即ち、本実施形態では、駆動用基板６は、素子基板２ＳＢの下方において貫通電極２８を介して電極パッドＭ１３に電気接続されることとなる。本実施形態によれば、例えば表示装置１の上部構造を比較的簡素にすることができ、有機発光素子Ｅ１の発光光を好適に上方に出射可能となる。
【００６７】
貫通電極２８は、基材２０の下面から絶縁部材２３内まで延設されて電極パッドＭ１３の下面に接触する。また、貫通電極２８の側面は絶縁性の保護膜２９で被覆され、これにより貫通電極２８と基材２０とが電気的に分離される。本実施形態では、この貫通電極２８と駆動用基板６とが導電部材２６’により互いに電気接続される。導電部材２６’には異方性導電膜が用いられうるが、第１実施形態同様、電気接続用バンプ、ボンディングワイヤ等を用いた多様な接続態様を採用可能である。
【００６８】
図６（ａ）〜図６（ｆ）は、表示装置１の製造方法の各工程における構造ないし態様を示す。本製造方法の概要は、第１実施形態同様の手順で基材２０上にトランジスタＴ１及び有機発光素子Ｅ１を形成した後、基材２０の下面側に断熱部７および貫通電極２８を形成し、それから、駆動用基板６の実装を行う、というものである。本製造方法の各工程も、公知の半導体製造プロセスにより実現可能である。
【００６９】
図６（ａ）の工程では、第１実施形態の図３（ｃ）の工程で得られた構造の上に保護膜２５を介して支持基板２７を配置する。尚、支持基板２７を配置する際、保護膜２５の上面は、例えばＣＭＰ（化学機械研磨）等により平坦化されるとよい。この支持基板２７は、この後の貫通電極２８を形成する工程で処理対象物を支持する支持台として作用すると共に、表示装置１の作製後においては有機発光素子Ｅ１の発光光を出射する出射面として作用する。そのため、支持基板２７には、例えばガラス基板等、光透過性を有する基板が用いられるとよい。また、同様の理由から、保護膜２５と支持基板２７とは、例えばエポキシ樹脂系接着剤、ウレタン樹脂系接着剤等、光透過性を有する接着剤により固定されるとよい。
【００７０】
図６（ｂ）の工程では、図６（ａ）の工程で得られた構造の基材２０の下面側に開口ＯＰ３を形成する。本実施形態では、開口ＯＰ３は、電極パッドＭ１３の下面が露出されるように、即ち基材２０を貫通し且つ絶縁部材２３の一部が除去されるように、形成される。開口ＯＰ３は貫通孔と表現されてもよい。開口ＯＰ３の形成は、第１実施形態の開口ＯＰ１の形成工程（図３（ｆ）の工程）同様、ディープＲＩＥにより行われればよい。
【００７１】
図６（ｃ）の工程では、図６（ｂ）の工程で得られた構造の開口ＯＰ３に貫通電極２８および保護膜２９を形成する。先ず、開口ＯＰ３の内壁を保護膜２９で被覆する。保護膜２９には、例えば酸化シリコン、窒化シリコン等、絶縁性の材料が用いられればよい。この工程は、例えばプラズマＣＶＤ等の堆積法により基材２０下面および開口ＯＰ３内に絶縁膜を形成した後、電極パッドＭ１３の下面が露出されるように該絶縁膜に対してエッチバックを行うことで、実現可能である。
【００７２】
次に、保護膜２９で被覆された開口ＯＰ３内を金属材料で埋めて貫通電極２８を形成する。開口ＯＰ３内は絶縁性の保護膜２９で被覆されているため、該形成された貫通電極２８と、基材２０とは電気的に分離されることとなる。
【００７３】
図６（ｄ）の工程では、図６（ｃ）の工程で得られた構造の基材２０の下面側に開口ＯＰ１を形成する。この工程は、第１実施形態の図３（ｅ）の工程同様の手順で実行可能である。
【００７４】
図６（ｅ）の工程では、図６（ｄ）の工程で得られた構造の開口ＯＰ１を熱伝導率の比較的低い材料で充填して、断熱部７を形成する。この工程は、第１実施形態の図３（ｆ）の工程同様の手順で実行可能である。尚、これにより得られた構造は、図５を参照しながら述べた素子基板２ＳＢに対応する。
【００７５】
図６（ｆ）の工程では、図６（ｅ）の工程で得られた構造の貫通電極２８に対して、導電部材２６’を用いて駆動用基板６を実装する。即ち、電極パッド１３と駆動用基板６とは、導電部材２６’により互いに電気接続される。この工程は、第１実施形態の図３（ｈ）の工程同様の手順で実行可能である。
【００７６】
第１実施形態同様、図６（ｆ）の工程の間、接続部２２には上記熱が加えられることとなるが、基材２０には断熱部７が設けられているため、上記熱の表示部２１への伝搬は断熱部７により遮断されることとなる。本実施形態では、導電部材２６’として異方性導電膜を用いて熱圧着を行うこととしたが、以上のことは、電気接続用バンプを用いて駆動用基板６を実装する場合、或いは、ワイヤボンディングにより駆動用基板６を実装する場合においても同様である。以上、本実施形態によっても、駆動用基板６を実装する際の接続部２２から表示部２１への熱の伝搬を適切に遮断することができ、該熱に伴う表示部２１の劣化を防ぐことにより表示装置１の品質を向上可能となる。
【００７７】
上述の工程の順序は必要に応じて入替可能であり、例えば、図６（ｂ）〜図６（ｃ）の工程は、図６（ｄ）〜図６（ｅ）の工程の後に行われてもよい。また、本実施形態では、開口ＯＰ１及びＯＰ３は何れも基材２０の下面側に設けられるため、それらの形成を共通のエッチングで行うことが可能である。例えば、図６（ｂ）の工程で行うエッチングの一部は、図６（ｄ）の工程で行うエッチングと同時に行われてもよい。また、上述の工程の途中には、第１実施形態同様、素子基板２ＳＢの強度維持のため補強材を設置する工程が挿入されてもよい。
【００７８】
［その他］
以上、いくつかの好適な態様を例示したが、本発明はこれらの例に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、一部が変更され又は組み合わされてもよい。また、本明細書に記載された個々の用語は、本発明を説明する目的で用いられたものに過ぎず、本発明は、その用語の厳密な意味に限定されるものでないことは言うまでもなく、その均等物をも含みうる。
【００７９】
例えば、表示装置１の概念には、表示機能を主機能として備える電子機器の他、表示機能を補助的に備える電子機器も包含されるものとする。また、基材２０は、基板、板材等と表現されてもよい。また、配線層Ｍ１１等は、導電層、金属層等と表現されてもよいし、同様に、配線層Ｍ１１及びＭ１２並びに電極パッドＭ１３の電気接続を実現する配線パターンは、導電パターン、金属パターン、或いは、ラインパターン等と表現されてもよい。
【符号の説明】
【００８０】
１：表示装置、２：画素部、２ＳＢ：素子基板、２０：基材、２１：表示部、２２：接続部、６：駆動用基板、７：断熱部。
【図１】
2019186031.tif 000003
【図２】
2019186031.tif 000004
【図３】
2019186031.tif 000005
【図４】
2019186031.tif 000006
【図５】
2019186031.tif 000007
【図６】
2019186031.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成31年1月8日(2019.1.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
補強材を素子基板２ＳＢの上に設置する場合、その設置工程は、図３（ｅ）の工程より前に行われればよい。保護膜２５の上面には有機発光素子Ｅ１の厚さに起因する段差が存在するため、補強材を固定するための接着剤（例えばエポキシ樹脂系接着剤、ウレタン樹脂系接着剤等、光透過性を有するもの）は、この段差を埋めるように形成されるとよい。図３（ｆ）の工程以降（即ち、開口ＯＰ１に断熱部７が形成された後）に補強材を除去することも可能であるが、そうでない場合には、補強材としては、有機発光素子Ｅ１の発光光を透過可能な板材（例えばガラス基板等）が用いられるとよい。また、図３（ｇ）〜図３（ｈ）の工程で開口ＯＰ２を形成し駆動用基板６を実装するため、補強材は、少なくとも開口ＯＰ２が形成されるべき位置あるいは駆動用基板６が実装されるべき位置より素子基板２ＳＢ面方向内側に設置されるとよい。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
一方、補強材を素子基板２ＳＢの下に設置する場合、その設置工程は、図３（ｅ）の工程より後に行われればよい。この場合、補強材を固定するための接着剤を開口ＯＰ１に充填することで断熱部７を形成することも可能である。換言すると、断熱部７は、上述の断熱作用の他、補強材を接着により固定する固定作用を有することとなる。尚、本実施形態では有機発光素子Ｅ１の発光光は上方に照射されるため、補強材を素子基板２ＳＢの下に設置する場合には、補強材は光透過性を有しないものであってもよい。