表示装置及びその製造方法

【課題】表示装置及びその製造方法において、端子部分を小型化及び高密度化しつつ確実な接続を可能とすること。
【解決手段】透明電極からなる端子１３ｂが形成された下基板１１を有する表示パネル１０Ｂにおいて、端子１３ｂの上に端子剥離防止膜１７を設ける。端子剥離防止膜１７には、ワイヤーボンディングによる接続を行うための、直径数１０μｍ程度の開口部１７ａを形成する。端子１３ｂの開口部１７ａ以外の部分で端子剥離防止膜１７によって下基板１１に固定されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子ペーパー等の表示装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
今後、電力を供給しなくても表示の保持が可能で、表示内容を電気的に書き換え可能な電子ペーパーが急速に普及するものと予想されている。電子ペーパーは、電源を切断してもメモリー表示可能な超低消費電力と目に優しく疲れない表示とが要求され、紙のように薄い表示装置の実現を目指して研究が進められている。電子ペーパーの応用としては、電子ブック、電子新聞及び電子ポスター等が考えられる。
【０００３】
電子ペーパーにフレキシブル性（柔軟性）が求められる場合には、樹脂からなるフィルム基板が用いられる。このフィルム基板には、駆動回路と接続するための端子が配置された端子領域と、表示セルが配置された表示領域とを備えている。通常、表示パネル側の端子には、駆動回路を搭載したフレキシブル基板の端子が直接圧着される。
【特許文献１】特開平１０−１０５８１号公報
【特許文献２】特開平０６−７３７３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
今後、表示装置の更なる高精細化が進むものと予想され、これに伴って表示パネルの端子の小型化及び高密度化が要求される。
【０００５】
しかし、表示パネルの端子を小型化及び高密度化すると、表示パネルの端子とフレキシブル基板の端子とを直接圧着することが困難となる。よって、表示装置及びその製造方法において、端子を小型化及び高密度化しつつ確実な接続を可能とすることが要望されている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一観点によれば、フレキシブル性を有するフィルム基板と、透明導電体により前記フィルム基板上に形成されて駆動回路に接続される端子と、前記フィルム基板上に形成され、前記端子を介して信号が与えられる表示セルと、少なくとも前記端子の上に形成され、前記端子の一部が露出する開口部を有する端子剥離防止膜と、を備えた表示装置が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
上記一観点では、透明導電体からなる端子が端子剥離防止膜によって覆われることで、端子がフィルム基板上に強固に固定される。この場合、端子と駆動回路とは、例えば端子剥離防止膜の開口部を介してボンディングワイヤーにより接続される。この接続工程において、端子に引っ張り力が作用しても、上述したように端子剥離防止膜により端子がフィルム基板上に強固に固定されているので、端子の剥離や変形を抑制できる。したがって、端子の小型化及び高密度化を図りつつ確実な接続が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、実施形態について、添付の図面を参照して説明する。
【０００９】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る表示装置（液晶表示装置）を示すブロック図である。図２は、同じくその表示装置の表示パネルを示す上面図である。図３は、図２のI-I線に沿った断面図である。
【００１０】
図１に示すように、第１の実施形態に係る表示装置５０は、青色の画像を生成する青色表示素子５０Ｂと、緑色の画像を生成する緑色表示素子５０Ｇと、赤色の画像を生成する赤色表示素子５０Ｒとを観察者側からこの順に重ね合わせた構造を有する。赤色表示素子５０Ｒの背面には、黒色樹脂よりなる光吸収層５５が配置されている。
【００１１】
青色表示素子５０Ｂは、表示パネル１０Ｂ、走査電極駆動回路５１及びデータ電極駆動回路５２を備えている。また、緑色表示素子５０Ｇは、表示パネル１０Ｇ、走査電極駆動回路５１及びデータ電極駆動回路５２を備え、赤色表示素子５０Ｒは、表示パネル１０Ｒ、走査電極駆動回路５１及びデータ電極駆動回路５２を備えている。
【００１２】
図２及び図３に示すように、表示パネル１０Ｂは、相互に対向して配置された下基板１１と上基板１２との間にコレステリック液晶１８を封入した構造を有している。下基板１１及び上基板１２は、フレキシブル性が必要であるため、厚さ０．１ｍｍ程度の樹脂フィルムで形成される。樹脂フィルムとしては、例えば、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）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）又はポリカーボネート等のフィルムを用いることができる。
【００１３】
これらの下基板１１及び上基板１２は、下基板１１の表示領域の縁部に沿って塗布されたシール材１６により接合されている。下基板１１において、表示領域の外側（図２では左側）に張り出した部分が、走査電極駆動回路５１に接続される端子が配置された端子領域である。また、上基板１２において、表示領域の外側（図２では上側）に張り出した部分が、データ電極駆動回路５２に接続される端子が配置された端子領域である。
【００１４】
下基板１１及び上基板１２の間の空間にはマトリクス状に配列した支柱１５が設けられている。この支柱１５は高さ５μｍ程度に形成される。なお、表示パネル１０Ｂのセルギャップ（下基板１１と上基板１２との間隔）は支柱１５の高さによって決まる。
【００１５】
図３に示すように、下基板１１の液晶１８側の面には透明電極（走査電極）１３が形成されており、上基板１２の液晶１８側の面には透明電極（データ電極）１４が形成されている。透明電極１３は、図２においてＸ方向に伸びており、シール材１６の外側の基板１１の縁部近傍の部分が外部回路（駆動回路）と接続するための端子１３ｂとなっている。また、透明電極１４は、図２においてＹ方向に伸びており、シール材１６の外側の基板１２の縁部近傍の部分が端子１４ｂとなっている。透明電極１３、１４の幅及び間隔は５０〜１００μｍ程度である。これらの透明電極１３、１４は、ＩＴＯ（Indium-Tin Oxide）等の透明導電体により形成されている。
【００１６】
表示パネル１０Ｂにおいて、透明電極１３、１４が交差する部分が画素（表示セル）となっている。透明電極１３、１４間に印加する電圧により、透明電極１３、１４間のコレステリック液晶１８の状態をプレーナ状態、フォーカルコニック状態又はそれらが混在した状態とすることができる。コレステリック液晶１８がプレーナ状態のときには、入射した光のうち液晶分子のらせんピッチに応じた波長の光（表示パネル１０Ｂでは青色）が反射される。また、コレステリック液晶１８がフォーカルコニック状態のときには入射した光は透過する。このように、画素毎にコレステリック液晶１８の状態を制御することにより、所望の画像を表示することができる。
【００１７】
下基板１１の端子領域には、下基板１１及び端子１３ｂを覆う端子剥離防止膜１７が、数μｍ（例えば５μｍ程度）の厚さに形成されている。本実施形態では、端子剥離防止膜１７及び支柱１５は感光性樹脂により形成されているものとする。
【００１８】
端子剥離防止膜１７には、後述するボンディングワイヤー１９を接続するための開口部１７ａが形成されており、この開口部１７ａで端子１３ｂの一部が露出している。開口部１７ａは、ワイヤーボンディング装置（図示せず）のキャピラリの先端を入れることができる程度の大きさ、例えば直径が数十μｍ程度の円形に形成される。なお、開口部１７ａは円形状に限定されるものではなく、例えば矩形状等としてもよい。
【００１９】
図４は、表示パネルの端子領域とフレキシブル基板とを接続した状態を示す上面図である。
【００２０】
図４に示すように、下基板１１と接続されるフレキシブル基板２０には、複数の端子２１が一方向（Ｙ方向）に配列している。端子２１から伸びる配線は走査電極駆動回路５２に繋がっている。端子２１と開口部１７ａに露出した端子１３ｂとは、ボンディングワイヤー１９を介して接続されている。ボンディングワイヤー１９は、直径２５μｍ程度の金等の金属線を用いることができる。
【００２１】
なお、表示パネル１０Ｇ、１０Ｒは、液晶（液晶分子のらせんピッチ）が異なる以外は基本的に表示パネル１０Ｂと同様の構造であるので、ここでは、表示パネル１０Ｇ、１０Ｒの構造の説明は省略する。
【００２２】
ここに、図５（ａ）〜（ｅ）は、第１の実施形態に係る表示装置５０の製造方法を工程順に示す断面図である。
【００２３】
まず、図５（ａ）に示すように、下基板１１及び上基板１２を用意し、これらの下基板１１及び上基板１２の上にスパッタ法によりＩＴＯを１４０ｎｍ程度堆積させる。なお、フィルム基板１１は樹脂からなるため、スパッタ法によるＩＴＯの堆積は、基板１１の温度を比較的低温、例えば８０℃程度で行う。続いて、フォトレジスト法によるパターニングを行って透明電極１３、１４を形成する。
【００２４】
次に、下基板１１の上に感光性樹脂を塗布してフォトレジスト（感光性樹脂）膜を形成し、このフォトレジスト膜を露光及び現像処理して、図５（ｂ）に示すように、表示領域に支柱１５を形成する。このとき同時に、端子領域の基板１１の上に、端子１３ｂを覆う端子剥離防止膜１７を形成する。但し、端子剥離防止膜１７には、端子１３ｂの一部が露出する開口部１７ａを形成する。
【００２５】
その後、下基板１１の表示領域の縁部に沿ってシール材１６を額縁状に塗布する。但し、後述の工程で基板１１、１２間に液晶を注入するために、液晶注入口となる部分にはシール材１６を塗布しないでおく。
【００２６】
次に、図５（ｃ）に示すように、下基板１１と上基板１２とを、透明電極１３、１４が形成された面を向かい合わせて、シール材１６により貼り合わせる。以後、下基板１１及び上基板１２を貼り合わせてなる構造物をパネルＰという。
【００２７】
次に、パネルＰを熱処理装置内に載置し、所定の温度で熱処理してシール材１６を硬化させる。その後、例えば真空注入法によりパネルＰに液晶注入口（図示せず）からコレステリック液晶１８を注入した後、液晶注入口を樹脂で封じる。以上のようにして、図５（ｃ）に示すような表示パネル１０が完成する。なお、表示パネル１０Ｇ、１０Ｒも、注入するコレステリック液晶１８が異なる以外は同様にして製造できる。
【００２８】
次に、図５（ｄ）に示すように、下基板１１の端子領域に走査電極駆動回路５１を搭載したフレキシブル基板２０を接着材等で接合する。
【００２９】
次に、図５（ｅ）に示すように、ワイヤーボンディング装置により、表示パネル１０Ｂの端子１３ｂと、フレキシブル基板２０の端子２１とをボンディングワイヤー１９で接続する。以上の工程により、透明電極１３と走査電極駆動回路５１とが電気的に接続される。
【００３０】
上述のように端子１３ｂは低い基板温度で堆積されたＩＴＯからなる。このため、フィルム基板１１と端子１３ｂとの密着性が低く、端子１３ｂは剥離しやすい。したがって、ワイヤーボンディング工程において、仮に端子剥離防止膜１７がないとすると、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、ワイヤーボンディングの際の引っ張り力で端子１３ｂが下基板１１から剥離し、大きく変形してクラックや断線が発生するおそれがある。
【００３１】
これに対し、図７に示すように、端子１３ｂを端子剥離防止膜１７で覆った場合は、端子剥離防止膜１７が基板１１及び端子１３ｂに密着して、端子１３ｂが基板１１から剥離することを抑える。このため、端子１３ｂの変形の程度は小さく、端子１３ｂのクラックや断線の発生を防ぐことができる。
【００３２】
透明電極１３と走査電極駆動回路５１とをワイヤーボンディングした後、透明電極１４とデータ電極駆動回路５２を搭載したフレキシブル基板（図示せず）とを接続する。これにより、青色表示素子５０Ｂが完成する。緑色表示素子５０Ｇ及び赤色表示素子５０Ｒも青色表示素子５０Ｂと同様にして製造する。
【００３３】
次に、青色表示素子５０Ｂ、緑色表示素子５０Ｇ及び赤色表示素子５０Ｒを上からこの順に貼り合わせ、赤色表示素子５０Ｒの裏面に光吸収層５５を張り付ける。これにより、第１の実施形態に係る表示装置５０が完成する。
【００３４】
以上のように、第１の実施形態の表示装置５０は、端子１３ｂが端子剥離防止膜１７で覆われている。このため、端子１３ｂにボンディングワイヤー１９を接続する際に、端子１３ｂに引っ張り力が作用しても、端子１３ｂの剥離や変形による損傷を抑制できる。したがって、端子１３ｂの小型化及び高密度化を図りつつ確実な接続が可能となる。
【００３５】
また、端子剥離防止膜１７は支柱１５と同時に形成するので、製造工程を追加することなく作製できる。さらに、端子剥離防止膜１７は、フォトレジスト法により形成されるため、ワイヤーボンディングによる接続を行うのに十分な精度で開口部１７ａを形成できる。
【００３６】
尚、上述の例では、下基板１１の端子領域に端子剥離防止膜１７を形成することについて説明したが、第１の実施形態はこれに限定されるものではなく、上基板１２の端子領域にも同様の端子剥離防止膜１７を設けてもよい。
【００３７】
（第２の実施形態）
図８は、第２の実施形態の表示装置の表示パネルを示す断面図である。図９は、同じくその表示パネルの端子領域付近を示す断面図である。なお、第２の実施形態の表示装置が第１の実施形態の表示装置と異なる点は表示パネルの端子部の構造が異なることにあり、その他の構造は第１の実施形態と基本的に同じである。図８、図９において、図３、図７と同一物には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００３８】
表示パネル３０は、図８に示すように、端子１３ｂの上に金属層２２が形成されている。そして、金属層２２の上に端子剥離防止膜１７が形成されている。また、端子剥離防止膜１７の開口部１７ａには金属層２２が露出している。
【００３９】
この金属層２２は、例えば金、クロム又は銅等のようにＩＴＯよりも電気抵抗が低い金属を、スパッタ法又はめっき法等により端子１３ｂの上に積層して形成する。金属層２２の厚さは例えば５０ｎｍ程度とする。
【００４０】
第２の実施形態では、図９に示すように、ボンディングワイヤー１９が金属層２２に接合される。このため、第２の実施形態では第１の実施形態に比べてボンディングワイヤー１９と端子との接合強度がより一層向上し、接合部における電気抵抗が小さくなるという効果を奏する。
【００４１】
上述の第１及び第２の実施形態では液晶表示装置を例に説明したが、特許請求の範囲に記載した構成を、有機ＥＬ又はその他の方式の表示装置に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る表示装置を示すブロック図である。
【図２】図２は、第１の実施形態の表示装置の表示パネルを示す上面図である。
【図３】図３は、図２のI-I線に沿った断面図である。
【図４】図４は、第１の実施形態に係る表示パネルの端子付近を拡大して示す上面図である。
【図５】図５（ａ）〜（ｅ）は、第１の実施形態に係る表示装置の製造工程を順に示す断面図である。
【図６】図６は、端子剥離防止膜を形成せずに表示パネルの端子領域をワイヤーボンディングで接続した結果を示す模式図である。
【図７】図７は、表示パネルをワイヤーボンディングで接続したときの構造を示す断面図である。
【図８】図８は、第２の実施形態の表示装置の表示パネルを示す断面図である。
【図９】図９は、第２の実施形態の表示装置の表示パネルの端子領域を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０Ｂ、１０Ｇ、１０Ｒ、３０…表示パネル、１１…下基板、１２…上基板、１３…透明電極（走査電極）、１４…透明電極（データ電極）、１３ｂ、１４ｂ…端子、１５…支柱、１６…シール材、１７…端子剥離防止膜、１７ａ…開口部、１８…コレステリック液晶、１９…ボンディングワイヤー、２０…フレキシブル基板、２１…端子、２２…金属層、５０…表示装置、５０Ｂ…青色表示素子、５０Ｇ…緑色表示素子、５０Ｒ…赤色表示素子、５１…走査電極駆動回路、５２…データ電極駆動回路、５３…走査電極、５４…データ電極、５５…光吸収層。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルム基板と、
透明導電体により前記フィルム基板上に形成されて駆動回路に接続される端子と、
前記フィルム基板上に形成され、前記端子を介して信号が与えられる表示セルと、
少なくとも前記端子の上に形成され、前記端子の一部が露出する開口部を有する端子剥離防止膜と、
を備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記表示セルは、前記フィルム基板に対向する対向基板と前記フィルム基板との間に封入された液晶を有し、
前記フィルム基板上には前記フィルム基板と前記対向基板との間隔を一定に維持する支柱を有し、
前記端子剥離防止膜と前記支柱とが同一の樹脂により形成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】
前記端子と前記端子剥離防止膜との間に金属からなる層が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。
【請求項４】
更に、前記駆動回路と電気的に接続された端子を有する駆動回路基板と、
一方の端部が前記駆動回路基板の前記端子に接続され、他方の端部が前記端子剥離防止膜の開口部を介して前記フィルム基板上の前記端子に接続されたボンディングワイヤーと、
を備えたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の表示装置。
【請求項５】
フィルム基板の上に透明導電体からなる端子を形成する工程と、
前記フィルム基板の上に感光性樹脂を塗布する工程と、
前記感光性樹脂を露光及び現像して、少なくとも前記端子を覆うとともに前記端子の一部が露出する開口部を備えた端子剥離防止膜を形成する工程と、
を有することを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記フィルム基板に対向する対向基板を前記フィルム基板上に貼り付ける工程と、前記フィルム基板及び前記対向基板の間に液晶を封入する工程と、を更に有し、
前記端子剥離防止膜を形成する工程において、前記フィルム基板と前記対向基板との間隔を一定に維持する支柱を同時に形成することを特徴とする請求項５に記載の表示装置の製造方法。

【図１】