(57)【要約】【課題】それぞれを独立で製造した２枚の基板を、導電性を有する貫通電極を介して、裏面同士で貼り合わせて形成された表示装置およびその製造方法を提供する。【解決手段】発光素子が複数形成された第１の基板と、該発光素子を駆動する駆動素子が複数形成された第２の基板と、を互いに貼り合わせた構造を有する表示装置であって、該第１の基板と該第２の基板には、複数の貫通孔が設けられており、該第１の基板の該発光素子が形成された側とは反対の面と、該第２の基板の該駆動素子が形成された側とは反対の面とが、前記貫通孔を通して前記発光素子と前記駆動素子とが電気的に接続されるように、貼り合わせられていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子が複数形成された第１の基板と、該発光素子を駆動する駆動素子が複数形成された第２の基板と、を互いに貼り合わせた構造を有する表示装置であって、
該第１の基板と該第２の基板には、複数の貫通孔が設けられており、
該第１の基板の該発光素子が形成された側とは反対の面と、該第２の基板の該駆動素子が形成された側とは反対の面とが、前記貫通孔を通して前記発光素子と前記駆動素子とが電気的に接続されるように、貼り合わせられていることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記第１の基板および第２の基板の貫通孔には、導電性の材料が充填されており、
該第１の基板と該第２の基板の間には、該導電性の材料を充填された１つの第１の基板の貫通孔とその貫通孔に対応する第２の基板の貫通孔とを電気的に接続する電極が設けら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】
前記電極の断面積の大きさは、前記第１の基板および第２の基板の貫通孔の断面積以上であることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記電極の配置間隔は、前記第１の基板の貫通孔の直径よりも大きいことを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記第１の基板における発光素子の画素数は、前記第２の基板における駆動素子の画素数よりも多いことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項６】
２つの基板にそれぞれ複数の貫通孔を開け、該貫通孔に導電性の材料を充填する工程と、
該２つの基板の一方の基板の表面に発光素子を形成する工程と、
該２つの基板の他方の基板の表面に駆動素子を形成し、該駆動素子が形成された側とは反対の面に電極を形成する工程と、
該発光素子が形成された基板の発光素子が形成された側とは反対の面と、該駆動素子が形成された基板の該電極が形成された面と、を貼り合わせる工程と、
から、少なくともなることを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記発光素子および駆動素子を基板に形成する工程において、それぞれの基板には位置合わせマークが形成され、そして前記貼り合わせの工程は、該位置合わせマークにしたがってなされることを特徴とする請求項６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、表示装置およびその製造方法に関し、特には、薄膜トランジスタを用いて駆動する表示装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＬ素子などを用いたフラットパネルディスプレイにおいては、駆動素子として薄膜トランジスタが用いられている。例えば、表示素子として有機ＥＬが用いられている場合、次のような製造工程となる。通常において、まず、ポリシリコンやアモルファスシリコンの半導体プロセス工程で下地回路のトランジスタを製造した後、有機ＥＬを製造する。このとき、有機膜形成の際に用いられるプロセスから下地への影響が懸念される。具体的には、例えば酸性やアルカリ性の溶剤や、プロセス温度、雰囲気、またＵＶ光などからトランジスタを保護し、ダメージや劣化を防ぐことが求められる。一方で、発光層を形成する有機膜の均一性を上げるために、下地回路を凹凸が極力低減した平坦な構造にしておくことも求められる。
【０００３】
つまり、下地回路部は、有機膜のプロセスにも十分耐えうること、一方で、有機膜生成にあたっては、下地からの制約ができる限りないことが好ましい。このような製造上の制約に対して、例えば特許文献１に記載されているように、下地回路と有機ＥＬを別々の基板に作成し、後から両者を張り合わせる方法が提案されている。この場合、発光素子のプロセスが、下地回路に影響を与えることがなくなる。
【特許文献１】特開２００１−１１７５０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の従来の方法では、デバイスが作りこまれている表面同士を貼り合わせるため、レイアウト上の制約が残る。また、大判のディスプレイになるほど、２枚の貼り合わせにはアライメント精度が要求され、正確に張り合わせることが困難となる。
【０００５】
本発明は、以上の課題に鑑みてなされたものである。そして、それぞれを独立で製造した２枚の基板を用い、導電性を有する貫通電極を通して、裏面同士で貼り合わせて形成された表示装置およびその製造方法を提供することを目的とする。そのような構成の表示装置においては、基板同士が、お互いのプロセス履歴に無関係であるだけでなく、両者が電気的に接続される領域以外は、お互いのレイアウトの自由度が確保されている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、発光素子が複数形成された第１の基板と、該発光素子を駆動する駆動素子が複数形成された第２の基板と、を互いに貼り合わせた構造を有する表示装置であって、該第１の基板と該第２の基板には、複数の貫通孔が設けられており、該第１の基板の該発光素子が形成された側とは反対の面と、該第２の基板の該駆動素子が形成された側とは反対の面とが、前記貫通孔を通して前記発光素子と前記駆動素子とが電気的に接続されるように、貼り合わせられていることを特徴とする。また、前記第１の基板および第２の基板の貫通孔には、導電性の材料が充填されており、該第１の基板と該第２の基板の間には、該導電性の材料を充填された１つの第１の基板の貫通孔とその貫通孔に対応する第２の基板の貫通孔とを電気的に接続する電極が設けられていることを特徴とする。また、前記電極の断面積の大きさは、前記第１の基板および第２の基板の貫通孔の断面積以上であることを特徴とする。また、前記電極の配置間隔は、前記第１の基板の貫通孔の直径よりも大きいことを特徴とする。また、前記第１の基板における発光素子の画素数は、前記第２の基板における駆動素子の画素数よりも多いことを特徴とする。
【０００７】
さらに、本発明は、２つの基板にそれぞれ複数の貫通孔を開け、該貫通孔に導電性の材料を充填する工程と、該２つの基板の一方の基板の表面に発光素子を形成する工程と、該２つの基板の他方の基板の表面に駆動素子を形成し、該駆動素子が形成された側とは反対の面に電極を形成する工程と、該発光素子が形成された基板の発光素子が形成された側とは反対の面と、該駆動素子が形成された基板の該電極が形成された面と、を貼り合わせる工程と、から、少なくともなることを特徴とする表示装置の製造方法である。また、前記発光素子および駆動素子を基板に形成する工程において、それぞれの基板には位置合わせマークが形成され、そして前記貼り合わせの工程は、該位置合わせマークにしたがってなされることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、発光素子側の基板と駆動素子側の基板とを別々の工程で作成し、両者の電気的な接続は、裏面同士で導電性を有する貫通孔を通して行う。このため各々の基板表面の発光素子、駆動素子とも、貫通電極領域を除いてはレイアウトおよび表面平面性などの制約から自由になる。その結果、例えば駆動基板側に他の機能を付加することも容易になる。
【０００９】
さらに、２枚の基板のアライメント合わせを向上させるため、貼り合わせ部の電極を広く形成する場合でも、表面の素子側に、スペース上の影響を与えることが少ない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
これより、本発明の表示装置およびその製造方法の実施形態について、図を参照しながら詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１１】
最初に、本発明の表示装置の第１の実施形態について説明する。
【００１２】
この実施形態は、図１に示されているように、発光デバイスとして有機ＥＬ、駆動素子として薄膜トランジスタＴＦＴを用いた表示装置である。本発明の表示装置は、発光素子が複数形成された第１の基板と、発光素子を駆動する駆動素子が複数形成された第２の基板とを貼り合わせた構造を有している。第１の基板と第２の基板には、それぞれ貫通孔が設けられ、その貫通孔には導電性の材料が充填されている。そして、その貫通孔を通して、それぞれの基板の発光素子と駆動素子は接続されている。そして、第１の基板の発光素子が形成された側とは反対の面と、第２の基板の駆動素子が形成された側とは反対の面とが、貫通孔を通して、電気的に接続されるように貼り合わせられていることを特徴とする。
【００１３】
次に、本発明の第１の実施形態の製造方法について、図２から５を参照しながら説明する。
【００１４】
まず、図２に示されている、発光素子が形成される側の基板の製造方法について説明する。ここでは、便宜的に、発光素子が形成される側の基板から製造しているが、もちろん、駆動素子が形成される側の基板から製造しても構わない。また、２つの基板を同時に製造することも可能である。最初に、ガラス基板２１にＣＯ２レーザーで、有機ＥＬの画素ピッチに相当する複数の貫通孔２３を開ける。次に、ガラス基板２１に、ガラスの溶融温度より低い温度で導電性材料を貫通孔に埋め込む。このときの導電材料として、Ｐｔ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔｉ、Ａｌ、Ａｕ、ＩＴＯ、ＳｎＯ２など一般に用いられている電極材料を選択できる。これらは、電子ビーム蒸着や抵抗過熱蒸着により、また、ペースト状のものは、塗布で形成することも可能である。貫通孔を通して、表面と裏面の導通を可能にする。続いて、貫通孔２３と導電接続する位置に、図５の画素回路におけるノードＡの電極２７が位置するよう発光素子２８を形成し、最後に封止する。
【００１５】
次に、図３に示されている、他方の基板、すなわち駆動素子が形成される側の基板の製造方法について説明する。最初に、ガラス基板２２にＣＯ２レーザーで、有機ＥＬの画素ピッチに相当する各々の貫通孔２４を開ける。次に、ガラス基板２２に、ガラスの溶融温度より低い温度で焼成可能な、導電性の材料を注入し、貫通孔を通して、表面と裏面の導通を可能にする。続いて、基板２２の一方の面２５において、その貫通孔２４を包含するように、貫通孔の断面積以上、画素サイズ以下の平坦な電極２６を複数設ける。すなわち、電極２６の断面積の大きさを、発光素子側の基板の貫通孔および駆動素子側の基板の貫通孔の断面積以上とする。この電極２６は、導電性の材料で充填された、１つの発光素子側の基板の貫通孔と、その貫通孔と対応する駆動素子側の基板の貫通孔とを、電気的に接続する役割を有する。また、このとき、隣接する電極２６の配置間隔は、発光素子側のガラス基板２１に設けた貫通孔２３の直径より大きくする。続いて、電極２６が設けられた面２５の反対側の面２９の、貫通孔２４と導電接続する位置に、図５の画素回路におけるノードＡの電極３０が位置するよう薄膜トランジスタ３１を作成し、最後に表面を封止する。
【００１６】
なお、基板２１および基板２２の表面上に各々の素子を作成する工程において、相互の位置関係を検出し、重ね合わせることのできる位置合わせおよび重ね合わせ精度が確認できるマークを配置しておく。
【００１７】
次に、図４に示されているように、上記の加工がなされたガラス基板２１および２２の裏面同士を、先に形成した位置合わせマークにしたがって貼り合わせる。２枚の基板の貼り合わせにあたっては、基板間に、貫通電極同士の電気的な接続を妨げない範囲で、スペーサや接着材を入れる。
【００１８】
ここで、基板２２上の電極２６が、貫通孔の表面より広めに形成されていることで、導電性の材料が充填された貫通孔２３と貫通孔２４の貼り合わせの確率が高くなる。また、隣接する電極２６の配置間隔が、基板２１の貫通孔２３の表面積より広いため、万一貼り合わせにずれがあっても、１つの導電性貫通孔２４が２つの導電性貫通孔２３にわたることがない。したがって、同じ基板にある複数の駆動素子が、他方の基板にある１つの発光素子と導通してしまうことを防ぐことができる。
【００１９】
次に、本発明の表示装置の第２の実施形態について説明する。
【００２０】
第１の実施形態と同じ工程で、発光素子側の基板２１と駆動素子側の基板２２を形成する。このとき、図６に示すように、駆動素子側の基板２２に形成された画素数Ｎ２の駆動素子に対し、発光素子側の画素数Ｎ１を、Ｎ１＞Ｎ２になるようにする。すなわち、発光素子の形成されている基板における発光素子の画素数を、駆動素子の形成されている基板における駆動素子の画素数より多くする。
【００２１】
貼り合わせの際には、基板２２上の駆動素子が、基板２１上の任意の発光素子と電気的に接続される。基板２２上には接続状態の欠損した駆動素子がなくなる。このため、発光素子と駆動素子の貼り合わせ確率が上がる。一方、基板２１上には、駆動素子と接続されないダミー素子が残ることになる。
【００２２】
なお、第１および第２の実施形態においては、基板にガラスを用いたが、他にもプラスチック、ＰＥＴフィルムなどのフレキシブル基板、またはＳｉ基板などを用いてもよい。
【００２３】
Ｓｉ基板の場合には、基板を貫通する孔を開けてから、その貫通孔の内面および表面の必要な個所を基板から絶縁する処理を施した後、導電性の材料を注入する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の表示装置の断面図である。
【図２】本発明の製造工程１（発光素子側）である。
【図３】本発明の製造工程２（駆動素子側）である。
【図４】本発明の製造工程３（貼り合わせ）である。
【図５】本発明の表示装置の１画素あたりの駆動素子の一例である。
【図６】本発明の表示装置の第２の実施形態の上面図および断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
２１  発光素子側のガラス基板
２２  駆動素子側のガラス基板
２３、２４  貫通孔
２５  ガラス基板２２の一方の面
２６  電極
２７  ノードＡの電極
２８  発光素子
２９  ガラス基板２２の他方の面
３０  ノードＡの電極
３１  薄膜トランジスタ
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図２】
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【図５】
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【図６】
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