JP2003255850A - 表示パネル基板及び表示装置 - Google Patents

表示パネル基板及び表示装置

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貴久 田辺
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造容易で歩留まりの高い表示装置を提供す
る。 【解決手段】 一方の主面に複数の表示素子が形成され
かつ表示素子にそれぞれ接続された伝導体が充填された
複数の貫通孔及び貫通孔を介してその他方の主面に接続
された複数の電気接続部が設けられた配線基板と、駆動
集積回路を備えかつ駆動集積回路を電気接続部にそれぞ
れ接続させる端子を備えた画素駆動回路基板と、からな
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フラットパネルな
どの表示パネル基板を含む表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、透過液晶表示装置（以下、ＬＣＤ
という）の他に、有機エレクトロルミネッセンス表示装
置などの自発光型の表示フラットパネル装置が注目され
ている。有機エレクトロルミネッセンス表示装置は、電
流の注入による発光すなわちエレクトロルミネッセンス
（以下、ＥＬという）を呈する有機化合物を利用した自
発光型の表示装置として知られている。
【０００３】従来の有機ＥＬ表示装置、ＬＣＤなどのア
クティブマトリクス駆動のためには、ガラス基板上に、
シリコンなどの半導体材料からなる数個の薄膜トランジ
スタ（TFT:Thin Film Transistor）の組（駆動回路）を
アレイ状に形成したいわゆるＴＦＴ基板を作製し、その
基板上に有機ＥＬ素子又は液晶素子などの表示素子を形
成する方法が一般的である。ＴＦＴ駆動の表示装置は、
マトリクス型の駆動回路を備え、一画素の駆動回路を上
下左右に複数個並べたもので、マトリクス状に形成され
た信号線によって各画素の駆動回路を駆動することによ
り、表示装置を駆動する。
【０００４】従来のＴＦＴ基板では、非常に高精度な加
工が要求されるＴＦＴを、表示装置画面に相当する大面
積全面にわたって原則的に無欠陥で形成する必要が有る
ため、きわめて高度な製造プロセスが必要であることか
ら製造コストの上昇をもたらしていた。特に画面のサイ
ズが大きくなるにしたがって無欠陥基板を実現すること
が困難になるため、歩留まりが悪化し表示装置製造コス
トの大幅な上昇をもたらしていた。
【０００５】かかる問題を解決するために、図１に示す
ように、ＴＦＴ基板を用いずに、代わりに多層基板１上
に複数の有機ＥＬ素子２を形成し、それらを駆動する駆
動ＩＣ３を当該多層基板へ直接搭載する有機ＥＬ表示装
置が提案されている（特開平２００１−９２３８１
号）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、通常の
多層配線基板では、有機ＥＬ素子に必要なレベルの防湿
性を確保することが難しく、さらに熱形状安定性が低い
ために製造中に収縮、反りなどが生じる。また、多層配
線基板の平坦度が低く有機ＥＬ膜性能が低下するなどの
問題がある。
【０００７】そこで、本発明は、かかる問題に鑑みてな
され、その目的は製造容易で歩留まりの高い表示装置を
提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の表示パネル基板
は、その一方の主面に複数の電極が形成されかつ前記電
極にそれぞれ接続された伝導体が充填された複数の貫通
孔及び前記貫通孔を介してその他方の主面に接続された
複数の電気接続部が設けられた配線基板からなることを
特徴とする。
【０００９】本発明の表示パネル基板においては、前記
電極がマトリクス状に配列されていることを特徴とす
る。本発明の表示装置は、その一方の主面に複数の表示
素子が形成されかつ前記表示素子にそれぞれ接続された
伝導体が充填された複数の貫通孔及び前記貫通孔を介し
てその他方の主面に接続された複数の電気接続部が設け
られた配線基板と、駆動集積回路を備えかつ前記駆動集
積回路を前記電気接続部にそれぞれ接続させる端子を備
えた画素駆動回路基板と、からなることを特徴とする。
【００１０】本発明の表示装置においては、前記電気接
続部が導電パッドであって、前記導電パッド及び端子が
導電性バンプによって結合していることを特徴とする。
本発明の表示装置においては、前記表示素子がマトリク
ス状に配列されていることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面を用いて説明する。図２は、複数のＥＬ素子をマトリ
クス状に配列してなる有機ＥＬ表示装置の概略部分断面
を示す。本発明では画素駆動回路基板４が装着される配
線基板すなわちスルーホール両面基板５を用いている。
スルーホールは、基板に貫通する孔を開け貫通孔面の全
面を導通メッキしたものであり、プリント配線基板に用
いられている。ここでスルーホールは貫通孔にアルミニ
ウムなどの伝導体を充填した構造をいう。両面基板５の
一方の主面に複数の表示素子（有機ＥＬ素子）が形成さ
れている。有機ＥＬ表示装置の表示パネルを構成する各
画素の有機ＥＬ素子は、ガラス又はプラスティックなど
からなる絶縁性の両面基板５に、金属電極からなる陰極
６、発光層を含む複数の有機ＥＬ材料層７、ＩＴＯ（イ
ンジウム錫酸化物）からなる透明電極の陽極８を、順
次、積層した構造を有している。また、陰極６周り、基
板の電極間には絶縁膜９で覆い、上部全面に透明な保護
膜１０を積層して設けられる。さらに、有機ＥＬ材料層
として、発光層の他に、正孔注入層や、正孔輸送層、電
子輸送層などが適宜設けられる。この構造では、両面基
板５及び画素駆動回路基板４が光を透過しないことを前
提として、基板上部から光を出すいわゆるトップエミッ
ション構造となっている。上記構造では陰極を基板側に
配置したが陽極を金属電極として基板側に配置し、陰極
を透明電極として上部に配置した構造としてもよい。ま
た透明電極にはＩＴＯ以外の材料例えばＩＺＯで構成し
てもよい。また、有機ＥＬ素子部への水分の侵入を防止
するための防湿機能は、両面基板又は電極間の絶縁膜の
いずれにしてもよい。
【００１２】両面基板５には、その一方の主面の有機Ｅ
Ｌ素子の陰極６にそれぞれ接続された伝導体が充填され
た複数の貫通孔すなわちスルーホール６０、及びスルー
ホール６０を介してその他方の主面（画素駆動回路基板
４側）に接続された複数の導電パッド６１が設けられて
いる。このように、有機ＥＬ素子は、両面基板における
画素駆動回路基板が貼着された面の裏側（画素面とす
る）に形成される。両面基板の画素面側には各画素に対
応した電極がパターニングされており、この画素電極と
裏面のパッドとはビアホール及びプリントパターンによ
って接続される。
【００１３】一方、画素駆動回路基板４は表示素子を駆
動するための駆動集積回路Ｅを備えており、さらに、駆
動集積回路Ｅを両面基板５の複数のパッド６１にそれぞ
れ接続させる端子ＢＭを備えている。両面基板５と画素
駆動回路基板４との張り合わせ接続によって、表示装置
が構成される。両面基板５と画素駆動回路基板４との接
続するために、いずれか一方の電極上に低融点の導電性
のバンプを形成する。本実施形態では画素駆動回路基板
４上の電極に低融点のバンプ（端子ＢＭ）を形成する。
バンプの材料は、鉛を用いないスズ合金を用い、メッキ
法、蒸着法、ハンダディップ法などで形成する。製造
時、画素駆動回路基板４を下にして、両面基板５が上側
となるようにして、位置合わせ行い、両面基板５を乗
せ、１８０℃〜２２０℃で加熱して加圧することで、画
素駆動回路基板４と両面基板５が接続する。このよう
に、画素駆動回路基板４と両面基板５の接続はパッド及
びバンプのみでなされている。画素駆動回路基板は端子
数が多いため、出力端子はＢＧＡ(Ball Grid Array)タ
イプが好適であるが、ＰＧＡ(Pin Grid Array)タイプと
して着脱自在としてもよい。
【００１４】画素駆動回路基板の駆動集積回路Ｅ間の接
続及び外部との接続のための配線は画素駆動回路基板４
の接続面の反対側にパターニングされている。この実施
形態で搭載する画素駆動回路基板４の端子ピッチは、両
面基板５の画素ピッチと同じである。画素駆動回路基板
の駆動集積回路Ｅは各画素を駆動する画素ドライバ回路
を内臓しており、１ないし複数のＩＣを用いることによ
り表示装置の全画素を駆動する。画素駆動回路基板には
マトリクス駆動に必要な配線がパターニングされてお
り、この画素駆動回路基板上にＩＣがマウントされる。
【００１５】画素駆動回路基板に搭載されるＩＣのパッ
ケージは任意である。また、ＩＣには画素ドライバ以外
に、外部からの輝度データ、タイミング信号などを転送
する回路をはじめ様々な周辺回路を内臓してもよい。さ
らには、画素ドライブとは直接関係ない様々なＩＣ又は
その他の電子部品を搭載してもよい。図３に駆動集積回
路Ｅの概略構成を示す。駆動集積回路Ｅは発光制御回路
１００、データドライブ回路２００、走査回路３００及
び複数の画素ドライバ回路を含んでいる。走査回路３０
０からの行ラインＢ１〜Ｂｎと、これら行ラインＢ１〜
Ｂｎ各々に交叉して配列されたデータドライブ回路２０
０からのｍ個の列ラインＡ１〜Ａｍが形成されている。
これら行ラインＢ１〜Ｂｎ及び列ラインＡ１〜Ａｍの交
差部分の各々に、画素ドライバ回路Ｅ１１〜Ｅｎｍが形
成されている。尚、これら画素ドライバ回路Ｅ１１〜Ｅ
ｎｍ各々は１画素に対応する。
【００１６】発光制御回路１００は、入力された１画面
分もしくは１ブロック（ｎ行、ｍ列）の画像データＤ１
１〜Ｄｎｍを、各画素ドライバ回路Ｅ１１〜Ｅｎｍの各
々に対応した画素データに変換し、１行分毎に順次、デ
ータドライブ回路２００に供給して行く。例えば、画素
データＤ１１〜Ｄｎｍは、行ラインに属する画素ドライ
バ回路Ｅ１１〜Ｅ１ｍ各々に対して発光輝度を指定する
ｍ個のデータビットであり、各データのビット数はディ
スプレイの設定階調数によって決められる。
【００１７】また、発光制御回路１００は、１行分毎の
画素データの供給タイミングに同期して、行ライン各々
を順次走査すべき走査線選択制御信号を走査回路３００
に供給する。駆動集積回路Ｅが、画素データに基づいて
駆動されると、画素駆動回路基板４の画面上には、入力
された画像データに応じた１フィールド分の発光パター
ン、つまり画像が表示される。ここで、これら列ライン
Ａ及び行ラインＢ各々の本数の増加につれ、データドラ
イブ回路２００及び走査回路３００各々の回路規模も増
大する。
【００１８】図４に表示装置のパネルを４分割して１個
の両面基板５の裏面に４個の画素駆動回路基板４を装着
した場合の概略構成を示す。このように、本発明の表示
装置は、従来のＴＦＴの代わりにＩＣを備えた画素駆動
回路基板を用い、別々に形成された両面基板と画素駆動
回路基板との貼り合わせによって、構成される。
【００１９】上記実施形態では両面基板と画素駆動回路
基板をバンプによって接続したが、両基板を一体化して
積層した構造としてもよい。上記実施形態では有機ＥＬ
表示装置への応用例を示したが、ＬＣＤ、ＦＥＤ(Field
Emission Display)、無機ＥＬ表示装置などの他方式の
表示装置への適用も可能である。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、アクティブマトリクス
駆動用ＴＦＴ基板から両面基板に変更し、アクティブ回
路を別基板へ搭載して分離したため、以下の効果が得ら
れる。表示素子を担持する基板の製造が極めて容易にな
るため、表示装置の価格の低減が可能である。特に従来
のＴＦＴ基板で問題となっている基板の大画面化に伴う
平坦面の歩留まりの悪化を回避することが可能となるた
め、表示装置が大型化するほど低価格化効果が大きくな
る。
【００２１】また、多層配線基板において、防湿性、熱
形状安定性及び平坦度などに起因する問題を回避するこ
とができる。画素ドライバ回路がＩＣに搭載されること
によって、個々のトランジスタの性能、信頼性及びバラ
ツキがＴＦＴと比較して格段に優れている上に、高精度
な駆動のために様々な回路技術を適用することが可能で
あるため、きわめて高画質で低消費電力かつ信頼性の高
い表示装置が実現できる。
【００２２】画素駆動回路基板にＩＣなどをはじめとす
る電子部品の搭載が容易であるため、様々な付加機能を
追加できる。実施形態の両面基板は従来のプリント基板
製造技術で製造可能であり、ＩＣも最先端のプロセスを
用いなくても容易に製造し得る規模の回路であるため、
特に新たな設備投資の必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の多層基板を用いた有機ＥＬ表示装置を示
す概略断面図。
【図２】本発明による実施形態の有機ＥＬ表示装置を説
明する概略断面図。
【図３】本発明による実施形態の有機ＥＬ表示装置を説
明する概略ブロック図。
【図４】本発明による実施形態の表示装置を説明する概
略構成図。
【符号の説明】
４ 画素駆動回路基板 ５ 両面基板 ６ 金属電極（陰極） ７ 有機ＥＬ材料層 ８ 透明電極（陽極） ９ 絶縁膜 １０ 保護膜 ６０ スルーホール ６１ 導電パッド Ｅ 駆動集積回路 ＢＭ 端子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｂ 33/06 Ｈ０５Ｂ 33/06 33/14 33/14 Ａ Ｆターム(参考） 2H089 HA15 HA17 KA12 KA17 QA12 TA01 TA03 TA07 2H092 GA29 GA41 GA46 GA59 HA19 HA24 MA34 NA27 NA29 PA01 PA06 3K007 AB13 AB14 AB18 BB07 CA00 CC05 DB03 GA00 5C094 AA42 AA43 BA21 BA27 BA43 CA19 DA12 DB01 DB02 EB10 HA08 5G435 AA17 BB05 BB12 CC09 EE34 EE36 EE42 LL06 LL07 LL08

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 その一方の主面に複数の電極が形成され
    かつ前記電極にそれぞれ接続された伝導体が充填された
    複数の貫通孔及び前記貫通孔を介してその他方の主面に
    接続された複数の電気接続部が設けられた配線基板から
    なることを特徴とする表示パネル基板。
  2. 【請求項２】 前記電極がマトリクス状に配列されてい
    ることを特徴とする請求項１に記載の表示パネル基板。
  3. 【請求項３】 その一方の主面に複数の表示素子が形成
    されかつ前記表示素子にそれぞれ接続された伝導体が充
    填された複数の貫通孔及び前記貫通孔を介してその他方
    の主面に接続された複数の電気接続部が設けられた配線
    基板と、駆動集積回路を備えかつ前記駆動集積回路を前
    記電気接続部にそれぞれ接続させる端子を備えた画素駆
    動回路基板と、からなることを特徴とする表示装置。
  4. 【請求項４】 前記電気接続部が導電パッドであって、
    前記導電パッド及び端子が導電性バンプによって結合し
    ていることを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
  5. 【請求項５】 前記表示素子がマトリクス状に配列され
    ていることを特徴とする請求項３又は４に記載の表示装
    置。
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