WO2014162802A1 - Optical device - Google Patents
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- WO2014162802A1 WO2014162802A1 PCT/JP2014/054949 JP2014054949W WO2014162802A1 WO 2014162802 A1 WO2014162802 A1 WO 2014162802A1 JP 2014054949 W JP2014054949 W JP 2014054949W WO 2014162802 A1 WO2014162802 A1 WO 2014162802A1
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- H10K59/10—OLED displays
- H10K59/17—Passive-matrix OLED displays
- H10K59/179—Interconnections, e.g. wiring lines or terminals
Definitions
- the present invention relates to an optical device that controls display and light emission by driving an optical element such as an organic EL element or a liquid crystal element.
- Patent Document 1 An organic EL (organic electroluminescence) element and a liquid crystal element. Since the optical element is vulnerable to moisture, it needs to be sealed.
- a sealing structure of an organic EL element there is one using a protective film as described in Patent Document 1, for example.
- Patent Document 1 alumina formed by an atomic layer growth method is used as a protective film.
- Patent Document 2 describes that an opening is formed in an insulating film on a connection terminal portion, and an anisotropic conductive film is formed in the opening.
- the optical device In order to operate the optical device, it is necessary to join an electrical component to the optical element through a connecting portion having a conductor.
- the protective film is formed of an insulating material or a material with high contact resistance, so that the optical device has a fine structure (for example, high definition) or the life of the optical device. It becomes difficult to lengthen.
- the terminal structure of the mounting part often adopts a structure in which a protective film such as molybdenum or nickel that protects this conductor is superimposed on an aluminum or chromium conductor. Also in this case, it is difficult to electrically connect the conductor and the electrical component.
- the organic EL element is driven by current unlike the liquid crystal element, so that it is required to reduce the wiring structure and the contact resistance between the electrical component and the terminal that have a lower resistance.
- the conductor on the substrate is covered with a covering (protective film)
- the conductor and the electrical component are directly electrically connected, and the contact resistance between the electrical component and the terminal As an example, it can be reduced.
- the invention according to claim 1 is an optical element; A terminal portion electrically connected to the optical element; An electrical component joined to the terminal portion; With The terminal portion is A conductor and a conductive protective film formed on the conductor; Have In the optical device, the electrical component and the conductor are bonded to each other through the opening of the protective film.
- the invention according to claim 5 comprises a substrate having a conductor and a covering of the conductor, an electrical component, and an anisotropic conductive film connected to the conductor and the electrical component, In the optical device, the anisotropic conductive film is provided in an opening of the covering.
- FIG. 6 is a plan view illustrating a configuration of an optical device included in an electrical apparatus according to a second embodiment.
- FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 6.
- FIG. 7 is a sectional view taken along the line CC of FIG.
- FIG. 7 is a sectional view taken along line BB in FIG. 6 is a plan view of an optical device according to Embodiment 2.
- FIG. It is DD sectional drawing of FIG. It is EE sectional drawing of FIG.
- FIG. 1A is a cross-sectional view showing a connection structure of an electrical component 40 according to the embodiment.
- the electrical component 40 and the substrate 100 constitute at least a part of the optical device.
- At least the first surface of the substrate 100 is formed of an insulator.
- On this one surface there is a terminal portion that is electrically connected to the electrode of the optical element.
- the terminal portion is formed by the conductor 20 and a protective film 210 (covering body) that covers the conductor 20.
- the protective film 210 prevents the conductor from being corroded by moisture or oxygen, or damaged by an external force.
- the protective film 210 has a contact resistance with an electric component rather than an insulating material or the conductor 20. Made of high material.
- the protective film 210 may be formed of a metal material.
- An opening 212 is formed in the protective film 210.
- the opening 212 is located on a part (for example, one end) of the conductor 20 in a plan view.
- the conductor 20 is connected to a terminal of the electrical component 40 via an anisotropic conductive film 30 and a bonding wire (not shown).
- the anisotropic conductive film 30 partially overlaps the opening 212 and has a plurality of conductive particles 32 (described later using FIG. 1B). At least the surface of the conductive particles 32 has conductivity.
- the conductive particles 32 may be formed of a conductive material (for example, metal), or the core surface made of an insulating material is covered with a film (for example, a metal film) formed of a conductive material. There may be.
- a protective film 210 is formed on a portion of the lead-out wiring 130 that becomes a terminal portion.
- the protective film 210 has at least a layer made of an oxide, such as an aluminum oxide film.
- the protective film 210 may have a single layer structure or a structure in which a plurality of metal oxide films are stacked. In this case, the protective film 210 serves as a sealing film that covers the entire optical device, and covers the conductor 20 of the terminal portion.
- the terminal portion may have a structure in which the aluminum or chromium conductor 20 is covered with a protective film 210 such as molybdenum or nickel.
- a protective film 210 such as molybdenum or nickel.
- an aluminum alloy layer having a specific ratio of Nd (neodymium) is used as the conductor 20
- a Mo alloy layer containing a specific ratio of Nb (niobium) is used as the protective film 210.
- the sealing film that covers the entire optical device may not be formed on the terminal portion.
- FIG. 1 (b) is an enlarged view of the periphery of the opening 212 in FIG. 1 (a).
- the anisotropic conductive film 30 has the conductive particles 32.
- the width of the opening 212 is smaller than the size of the outer shape of the conductive particles 32 (for example, the equivalent circle diameter in the cross section).
- the height of the conductive particles 32 in contact with the conductor 20 is larger than the thickness of the protective film 210.
- the conductive particle is a sphere in the illustrated case, but is not limited to this, and may have a shape other than the sphere, such as a quadrangle.
- FIG. 2 is a plan view of the substrate 100.
- FIG. 1A described above corresponds to the AA cross section of FIG.
- the conductor 20 extends in a specific direction.
- the opening 212 extends in a direction intersecting with the extending direction of the conductor 20. That is, the opening 212 crosses the conductor 20 in plan view. Further, the opening 212 may be formed from the inner side to the outer side of the conductor 20 in plan view.
- the opening 212 has, for example, a shape along a part of an arc.
- all of the openings 212 are preferably covered with the anisotropic conductive film 30. However, the end of the opening 212 may be exposed from the anisotropic conductive film 30.
- FIG. 3 is a diagram showing a method for forming the structure of the terminal portion of the electrical component 40 shown in FIGS. 1 and 2.
- the structure of this terminal portion is formed as follows. First, the board
- the anisotropic conductive film 30 is sandwiched between the substrate 100 and the electrical component 40.
- the electrical component 40 may be disposed on the anisotropic conductive film 30, or the surface of the electrical component 40 facing the substrate 100 side (ie, connection)
- the electrical component 40 may be disposed on the substrate 100 with the anisotropic conductive film 30 attached to the surface having the terminals.
- the electric component 40 is moved in the plane direction by moving the holding jig in the plane direction while pressing the electric component 40 against the substrate 100 using the holding jig.
- the conductive particles 32 move while being pressed against the protective film 210, and as a result, an opening 212 is formed in the protective film 210.
- the opening 212 is formed in a state of crossing the conductor 20 or in a state of straddling the conductor 20 from the inside to the outside.
- the conductor 20 and the electrical component 40 are electrically connected through the conductive particles 32 having the openings 212 formed therein.
- the holding jig rotates (spins) the electric component 40, the opening 212 becomes a part of an arc.
- the conductor 20 is covered with the protective film 210.
- the conductor 20 is connected to the electrical component 40 through the anisotropic conductive film 30 in the opening 212 provided in the protective film 210. Therefore, even if the conductor 20 is covered with the protective film 210, the conductor 20 can be connected to the electrical component 40.
- the opening 212 of the protective film 210 is formed using the conductive particles 32 included in the anisotropic conductive film 30. As a result, the opening 212 is formed in a state crossing the conductor 20 or in a state straddling from the inside to the outside of the conductor 20.
- the conductor 20 is connected to the electrical component 40 through the conductive particles 32 in which the openings 212 are formed. Therefore, the opening 212 of the protective film 210 can be easily formed on the conductor 20, and the conductor 20 can be easily connected to the electrical component 40 through the opening 212.
- the conductor 20 When the conductor 20 is connected to a moisture-sensitive element such as an organic EL element, if the opening 212 is provided in the protective film 210, moisture may be transmitted to the element through the conductor 20.
- the anisotropic conductive film 30 covers the opening 212. For this reason, even if the opening 212 is provided in the protective film 210, it can suppress that the protective capability by the protective film 210 falls.
- the protective film 210 may be an oxide film (for example, a natural oxide film) such as aluminum oxide formed on the surface layer of the conductor 20.
- the opening 212 is formed in the oxide film as the protective film 210.
- FIG. 4 is a plan view for explaining the structure of the terminal portion of the electrical component 40 according to the first embodiment.
- the electrical component 40 has a plurality of terminals.
- the substrate 100 also has a plurality of conductors 20.
- the plurality of terminals included in the electrical component 40 are electrically connected to different conductors 20, respectively.
- the conductors 20 arranged along the edge of the substrate 100 are terminal portions.
- the protective film openings 212 are also arranged along the edge of the substrate 100. Examples of the shape of the opening 212 include a shape smaller than the conductor 20 and a shape longer than the conductor 20. Further, the opening 212 may be formed in a region where the terminal portion of the conductor 20 is formed, or may be formed so as to protrude from the terminal portion. In the case where the opening 212 has a longitudinal direction, the longitudinal direction of the opening 212 may extend in a direction along the conductor 20 or may extend in a direction intersecting with the conductor 20.
- FIG. 5 is a diagram showing another example of the planar shape of the opening 212 of the protective film.
- the openings 212 are arranged along the edge (one side) of the substrate 100.
- the two openings 212 located at both ends of the array have different arc directions. Specifically, the two arcs drawn by each of the two openings 212 are both directed toward a predetermined position of the substrate 100 (for example, the center of the substrate).
- the opening 212 is formed by rotating the electric component 40 while pressing the conductive particles 32 of the anisotropic conductive film 30 against the protective film 210 using the electric component 40. It is because it is doing.
- the opening 212 is a circular arc, but may be linear as shown in FIG.
- the opening 212 of the protective film 210 on the conductor 20 can be easily formed, and the conductor 20 located in the opening 212 and the electrical component 40 can be easily joined. it can. Further, even if the substrate 100 has a plurality of conductors 20, the openings 212 can be simultaneously formed on the plurality of conductors 20. Therefore, the cost for mounting the electrical component 40 on the substrate 100 can be reduced.
- FIG. 6 is a plan view illustrating the configuration of the optical device 10 included in the electrical apparatus according to the second embodiment.
- 7 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 6
- FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line CC in FIG. 6
- FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
- the electrical apparatus according to the present embodiment includes the optical device 10 and the electrical component 40.
- the electrical component 40 is a control IC for the optical device 10 and is mounted on the substrate 100 of the optical device 10 using the anisotropic conductive film 30.
- the optical device 10 is, for example, a display or a lighting device.
- the optical element of the optical device 10 is an organic EL element
- the optical device 10 includes a first electrode 110, an organic layer 140, and a second electrode 150.
- the case where the optical device 10 is a display is illustrated. It is not limited to this, A lighting device may be used.
- the optical device 10 includes a substrate 100, a first electrode 110 (lower electrode), an organic EL element, an insulating layer 120, a plurality of lead wires 130 connected to the first electrode 110, an organic layer 140, and a second electrode 150 (upper electrode).
- the plurality of lead wires 160 connected to the second electrode 150 and the plurality of partition walls 170 are provided.
- the insulating layer 120 and the partition 170 are an example of a structure formed over a substrate.
- the organic EL element is composed of a laminate in which the organic layer 140 is sandwiched between the first electrode 110 and the second electrode 150. This organic EL element is located between the plurality of partition walls 170. That is, the organic EL element and the lead wiring 160 are located on the first surface side of the substrate 100. And the light emission area
- the substrate 100 is formed of, for example, glass or a resin material, but may be formed of other materials.
- the substrate 100 may have flexibility.
- the first electrode 110 is formed on the first surface side of the substrate 100, and extends in a line shape in the first direction (Y direction in FIG. 3) as shown in FIG.
- the first electrode 110 is a transparent electrode made of an inorganic material such as ITO (Indium Thin Oxide) or IZO (indium zinc oxide), or a conductive polymer such as a polythiophene derivative.
- the lead-out wiring 130 is connected to the first electrode 110 and is connected to the terminal portion located on the edge of the substrate 100. This terminal portion is electrically connected to an external device including an electrical component such as a drive IC. In the example shown in the figure, the end portion of the lead-out wiring 130 is a terminal portion.
- the lead wire 130 is a metal wire made of a metal material or an alloy such as ITO, IZO, Al, Cr, or Ag, which is an oxidized conductive material, but is a wire formed of a conductive material other than metal. There may be.
- the lead wiring 130 has a laminated structure in which a plurality of layers are stacked. Specifically, the lead wiring 130 includes a transparent conductive layer 132 and a conductive layer 134.
- the conductive layer 134 includes a conductive layer and a protective layer.
- the lead wire 130 is made of ITO (transparent conductive layer 132) of the same material as the first electrode 110, a Mo alloy layer containing a specific proportion of Nb (niobium), and an aluminum alloy layer (Nd (neodymium) containing a specific proportion).
- a conductive layer) and a Mo alloy layer (protective layer) containing a specific proportion of Nb (niobium) are preferred. The reason for this is as follows.
- the terminal portion may have the same structure as the lead wiring.
- the insulating layer 120 is formed on and between the plurality of first electrodes 110 as shown in FIGS.
- the insulating layer 120 is a photosensitive resin such as a polyimide resin, and is formed in a desired pattern by being exposed and developed.
- a positive photosensitive resin is used as the insulating layer 120.
- the insulating layer 120 may be a resin other than a polyimide resin, for example, an epoxy resin or an acrylic resin.
- the second electrode 150 is connected to the lead wiring 160 at the contact portion 124.
- the lead wiring 160 connects the second electrode 150 to the terminal portion, and has the same structure as the lead wiring 130.
- the lead-out wiring 160 has a configuration in which a conductive layer 164 is stacked on a transparent conductive layer 162.
- the transparent conductive layer 162 has a configuration similar to that of the transparent conductive layer 132, and the conductive layer 164 has a configuration similar to that of the conductive layer 134.
- the end portion of the lead wiring 160 is a terminal portion.
- the contact part 124 is located at one end of each of the plurality of second electrodes 150 in plan view.
- the contact portion 124 is disposed along one side of the matrix formed by the light emitting region 122. When viewed in a direction along this one side (for example, the Y direction in FIG. 6), the contact portions 124 are arranged at predetermined intervals in the direction along the first electrode 110.
- the light emitting region 122 is defined by the insulating film 120.
- An organic layer 140 is formed in the light emitting region 122.
- the organic layer 140 is formed by stacking, for example, a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer.
- a part of the organic layer refers to, for example, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, a hole injection layer described later, or an electron injection layer.
- the hole transport layer is in contact with the first electrode 110, and the electron transport layer is in contact with the second electrode 150. In this way, the organic layer 140 is sandwiched between the first electrode 110 and the second electrode 150.
- a hole injection layer may be formed between the first electrode 110 and the hole transport layer, or an electron injection layer may be formed between the second electrode 150 and the electron transport layer. . Also, not all of the above layers are necessary. For example, when recombination of holes and electrons occurs in the electron transport layer, the light-emitting layer is unnecessary because the electron transport layer also functions as the light-emitting layer.
- at least one of the first electrode 110, the hole injection layer, the hole transport layer, the electron transport layer, the electron injection layer, and the second electrode 150 is formed using a coating method such as an inkjet method. May be. Further, an electron injection layer made of an inorganic material such as LiF may be provided between the organic layer 140 and the second electrode 150.
- each layer constituting the organic layer 140 protrudes outside the light emitting region 122.
- each layer which comprises the organic layer 140 may be continuously formed between the adjacent light emission area
- the organic layer 140 is sandwiched between the first electrode 110 and the second electrode 150.
- the second electrode 150 is formed above the organic layer 140 and extends in the second direction (X direction in FIG. 6) intersecting the first direction.
- the second electrode 150 is electrically connected to the organic layer 140.
- the second electrode 150 may be formed on the organic layer 140 or may be formed on a conductive layer formed on the organic layer 140.
- the second electrode 150 is, for example, a metal layer formed of a metal material such as Ag or Al, or a layer formed of an oxidized conductive material such as IZO.
- the optical device 10 includes a plurality of second electrodes 150 that are parallel to each other.
- One second electrode 150 is formed in a direction passing over the plurality of light emitting regions 122.
- the second electrode 150 is connected to the lead wiring 160.
- the end of the second electrode 150 is positioned on the contact portion 124, so that the second electrode 150 and the lead-out wiring 160 are connected at the contact portion 124.
- the lead wiring 160 is connected to the second electrode 150 and is connected to the terminal portion at the end of the substrate 100.
- This terminal portion is electrically connected to an external device including an electrical component such as a drive IC.
- the lead wire 130 connected to the first electrode 110 and the lead wire 160 connected to the second electrode 150 are drawn to the edge of the substrate 100. And the part located in the edge of the board
- the lead wires 130 and 160 and the terminal portion may be formed separately.
- the lead wiring 160 is formed in a region where the first electrode 110 and the lead wiring 130 are not formed on the first surface side of the substrate 100.
- the lead wiring 160 may be formed simultaneously with the lead wiring 130, for example.
- a part of one end side (light emitting part side) of the lead wiring 160 is covered with the insulating layer 120 and exposed from the insulating layer 120 at the contact part 124.
- the second electrode 150 is bonded to the lead wiring 160.
- a part of the other end side (outer peripheral side of the substrate) of the lead wiring 160 is drawn to the outside of the insulating layer 120. That is, the other end side of the lead wiring 160 is exposed from the insulating layer 120.
- a partition wall 170 is formed between the adjacent second electrodes 150.
- the partition wall 170 extends in parallel with the second electrode 150, that is, in the second direction.
- the base of the partition wall 170 is, for example, the insulating layer 120.
- the partition 170 is, for example, a photosensitive resin such as a polyimide resin, and is formed in a desired pattern by being exposed and developed.
- the partition wall 170 is formed using, for example, a negative photosensitive resin.
- the partition wall 170 may be made of a resin other than a polyimide resin, for example, an inorganic material such as an epoxy resin, an acrylic resin, or silicon dioxide.
- the partition wall 170 has a trapezoidal cross-sectional shape (reverse trapezoid). That is, the width of the upper surface of the partition wall 170 is larger than the width of the lower surface of the partition wall 170. For this reason, by forming the partition wall 170 before the second electrode 150, a plurality of second electrodes 150 can be formed on the first surface side of the substrate by vapor deposition or sputtering. The two electrodes 150 can be formed at a time. Since the second electrode 150 formed on one surface is divided by the partition wall 170, the plurality of second electrodes 150 are provided on the organic layer 140.
- the position where the second electrode 150 is divided includes, for example, the insulating layer 120 which is the base of the partition 170, the side surface of the partition 170, or the like. Then, by changing the extending direction of the partition wall 170, the second electrode 150 can be patterned into a free shape such as a stripe shape, a dot shape, an icon shape, or a curve. A second conductor 150 is formed on the partition wall 170.
- the organic layer 140 is formed of a coating material
- the organic layer 140 is formed by applying the coating material to the plurality of light emitting regions 122.
- the partition 170 is connected to the light emitting region 122 on both sides of the partition 170, and the partition 170 is connected to the other side from the light emitting region 122 on one side of the partition 170.
- the organic layer 140 may have a function of preventing the organic layer 140 from being continuously formed over the light emitting region 122 on the side. In this case, the partition wall 170 is formed before the organic layer 140.
- a protective film 210 is formed above the second electrode 150.
- the protective film 210 is a sealing film.
- the protective film 210 is an aluminum oxide film, for example, and is formed using, for example, an ALD (Atomic Layer Deposition) method.
- the protective film 210 is formed on the second electrode 150, but another film may exist between the second electrode 150 and the protective film 210.
- the thickness of the protective film 210 is, for example, 10 nm to 200 nm, preferably 50 nm to 100 nm.
- a film formed by the ALD method has high step coverage.
- the step coverage means the uniformity of the film thickness in a portion where there is a step.
- the protective film 210 covers the insulating layer 120, the lead wiring 160, and the lead wiring 130.
- the protective film 210 may be formed using a film formation method other than the ALD method, for example, a CVD method.
- the protective film 210 is formed of an inorganic insulating film such as a silicon oxide film, and the film thickness thereof is, for example, not less than 0.1 ⁇ m and not more than 10 ⁇ m.
- the protective film 210 may be formed by a sputtering method.
- the protective film 210 is formed of an insulating film such as SiO 2 or SiN.
- the film thickness is 10 nm or more and 1000 nm or less.
- the protective film 210 covers an organic EL element that is an optical element.
- the protective film 210 covers all structures on the entire surface of the substrate 100. Thereafter, by removing a portion of the protective film 210 located above the terminal portion, the terminal portion is exposed from the protective film 210, and the electrical component and the conductor of the terminal portion are joined.
- the first electrode 110 is formed on the substrate 100.
- lead wires 130 and 160 are formed on the substrate 100.
- the lead wires 130 and 160 are formed by patterning using etching (for example, dry etching or wet etching).
- an insulating layer is formed on the substrate 100, the first electrode 110, and the lead wires 130 and 160, and this insulating layer is selectively removed using etching (for example, dry etching or wet etching).
- etching for example, dry etching or wet etching
- the insulating layer 120 is formed.
- the light emitting region 122 and the contact portion 124 are defined.
- the insulating layer 120 is formed of polyimide
- the insulating layer 120 is subjected to heat treatment. Thereby, imidation of the insulating layer 120 proceeds.
- the resistance of the Al alloy layer of the lead wires 130 and 160 can be lowered.
- the reason for this is considered that Nd moves to the grain boundaries of Al by heat during the heat treatment. From this point, it can be said that the lead wirings 130 and 160 are preferably a four-layer structure of ITO, Mo alloy layer, Al alloy layer, and Mo alloy layer.
- an insulating film to be the partition wall 170 is formed on the insulating layer 120, and this insulating film is selectively removed using etching (for example, dry etching or wet etching). Thereby, the partition 170 is formed.
- etching for example, dry etching or wet etching.
- the cross-sectional shape of the partition 170 can be changed to an inverted trapezoid by adjusting the conditions during exposure and development.
- the partition wall 170 is a negative resist
- the portion of the negative resist irradiated with the irradiation light from the exposure light source is cured.
- the partition 170 is formed by dissolving and removing the uncured portion of the negative resist with a developer.
- each layer to be the organic layer 140 is sequentially formed in the light emitting region 122 defined by the insulating film 120.
- at least the hole injection layer is formed using a coating method such as spray coating, dispenser coating, inkjet, or printing.
- the coating material enters the light emitting region 122, and the coating material is dried, whereby the above-described layers are formed.
- a coating material used in the coating method a polymer material, a polymer material containing a low-molecular material, or the like is suitable.
- the coating material for example, a polyalkylthiophene derivative, a polyaniline derivative, triphenylamine, a sol-gel film of an inorganic compound, an organic compound film containing a Lewis acid, a conductive polymer, or the like can be used.
- the remaining layers (for example, electron transport layers) of the organic layer 140 are formed by a vapor deposition method. However, these layers may also be formed using any of the above-described coating methods.
- the second electrode 150 is formed on the organic layer 140 by using, for example, a vapor deposition method or a sputtering method.
- At least one of the layers other than the organic layer 140 is also formed using any of the above-described coating methods. It may be formed.
- the protective film 210 is formed using the method described above. Thereafter, the electrical component 40 is mounted on the substrate 100 of the optical device 10 using the method described in the embodiment.
- the opening 212 is easily formed in the protective film 210 on the lead wirings 130 and 160, and the lead wirings 130 and 160 located in the opening 212 and the electrical component 40 Can be easily connected.
- FIG. 10 is a plan view illustrating the configuration of the optical device 10 according to the second embodiment.
- 11 is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line EE of FIG.
- the optical device 10 according to the present embodiment has the same configuration as the optical device 10 according to the first embodiment except for the following points.
- the ends of the lead wires 130 and 160 that is, the terminals electrically connected to the first electrode 110 and the terminals electrically connected to the second electrode 150 are both at the edge of the protective film 210 and the edge of the substrate 100. Located between. And the bonding wire 200 is connected to these terminals.
- the conductive layer 134 has a configuration in which a first layer 302, a second layer 304 (conductive layer), and a third layer 306 (protective layer) are stacked in this order.
- the first layer 302 and the third layer 306 are, for example, a Mo alloy layer in which Nb is added to Mo
- the second layer 304 is, for example, an Al alloy layer in which Nd is added to Al.
- the thickness of the first layer 302 is, for example, 50 nm or more and 200 nm or less
- the thickness of the second layer 304 is, for example, 100 nm or more and 1000 nm or less.
- the thickness of the third layer 306 is less than the thickness of the first layer 302, for example, not less than 5 nm and not more than 20 nm.
- the bonding wire 200 has a conductive layer 202 and a covering layer 204.
- the conductive layer 202 is made of a metal such as silver (Vickers hardness of 24 HV), copper (Vickers hardness of about 70 HV), platinum (Vickers hardness of 41 HV), or chromium (Vickers hardness of 750 HV or more).
- the material forming the conductive layer 202 is not necessarily a single material component, and may be an alloy having a plurality of material components.
- the covering layer 204 covers the conductive layer 202 and is formed of a material harder than the conductive layer 202.
- the material of the conductive layer 202 is copper (Cu) having a purity of 99.9% by mass
- the material of the coating layer 204 is palladium (Pd) or platinum (Pt) having a purity of 99.9% by mass.
- the covering layer 204 is formed by, for example, sputtering, vapor deposition, or plating.
- the third layer 306 is thin, and the bonding wire 200 has a structure in which the conductive layer 202 is covered with the covering layer 204. For this reason, for example, when the bonding wire 200 is connected to the conductive layer 134 of the lead-out wiring 130 using an ultrasonic bonding method, a portion of the third layer 306 that is in contact with the bonding wire 200 is easily cracked, The portion of the third layer 306 that is in contact with the bonding wire 200 starting from this crack is removed. Therefore, an opening is formed in the third layer 306. Then, the conductive layer 202 of the bonding wire 200 and the second layer 304 of the conductive layer 134 are bonded through this opening.
- An intermetallic compound 206 such as an alloy layer is formed at the interface between the conductive layer 202 and the second layer 304.
- the intermetallic compound 206 is, for example, an intermetallic compound (or alloy) of a metal contained in the conductive layer 202 and a metal contained in the second layer 304.
- the intermetallic compound 206 is an alloy of Cu and Al, for example, Al 2 Cu.
- the width of the third layer 306 is narrower than the width of the second layer 304. Further, the second layer 304 is inclined in the direction in which the width of the second layer 304 becomes narrower as it goes upward. The reason for this is as follows.
- the conductive layer 134 is patterned using wet etching.
- the second layer 304 is more easily etched than the third layer 306. For this reason, the side surface of the second layer 304 is inclined in the direction in which the width of the second layer 304 becomes narrower as it goes upward.
- an opening is formed in the third layer 306 of the conductive layer 134.
- the conductive layer 202 of the bonding wire 200 and the second layer 304 of the conductive layer 134 are joined.
- An intermetallic compound 206 is formed at the interface between the conductive layer 202 and the second layer 304. Therefore, the bonding between the bonding wire 200 and the conductive layer 134 is stronger than when the bonding wire 200 is bonded to the third layer 306.
- Appendix 1 A substrate having a conductor and a covering of the conductor, an electrical component, and an anisotropic conductive film connected to the conductor and the electrical component, A connection structure for electrical parts, wherein the anisotropic conductive film is present in an opening of the covering.
- Appendix 2 The electrical component connection structure according to appendix 1, wherein the opening is covered with the anisotropic conductive film.
- Appendix 3 The electrical component connection structure according to appendix 2, wherein the opening is formed across the conductor.
- Appendix 4 The electrical component connection structure according to appendix 2, wherein the opening is formed across the inside and outside of the conductor.
- the anisotropic conductive film includes conductive particles, The electrical component connection structure according to appendix 8, wherein a height of the conductive particles in contact with the conductor is larger than a thickness of the covering.
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Abstract
Description
本発明は、有機EL素子や液晶素子などの光学素子を駆動させることにより、表示及び発光を制御する光学装置に関する。 The present invention relates to an optical device that controls display and light emission by driving an optical element such as an organic EL element or a liquid crystal element.
照明装置やディスプレイの光学素子の一つに、有機EL(organic electroluminescence)素子や液晶素子がある。光学素子は、水分に弱いため、封止される必要がある。有機EL素子の封止構造としては、例えば特許文献1に記載するように、保護膜を用いるものがある。特許文献1において、原子層成長法により形成されたアルミナを保護膜として使用されている。また、実装部の接続信頼性を高める工夫として特許文献2に記載の構造がある。特許文献2には、接続端子部上の絶縁膜に開口を形成し、この開口に異方性導電膜を形成する、という記載がある。 One of the optical elements of lighting devices and displays is an organic EL (organic electroluminescence) element and a liquid crystal element. Since the optical element is vulnerable to moisture, it needs to be sealed. As a sealing structure of an organic EL element, there is one using a protective film as described in Patent Document 1, for example. In Patent Document 1, alumina formed by an atomic layer growth method is used as a protective film. Moreover, there exists a structure of patent document 2 as an idea which improves the connection reliability of a mounting part. Patent Document 2 describes that an opening is formed in an insulating film on a connection terminal portion, and an anisotropic conductive film is formed in the opening.
光学装置を動作させるためには、光学素子に、導体を有する接続部を介して電気部品を接合する必要がある。しかし、この導体を保護膜で覆った場合、この保護膜は絶縁材料又は接触抵抗の高い材料で形成されるため、光学装置に微細な構造(例えば高精細)を持たせたり、光学装置の寿命を長くすることが難しくなる。 In order to operate the optical device, it is necessary to join an electrical component to the optical element through a connecting portion having a conductor. However, when this conductor is covered with a protective film, the protective film is formed of an insulating material or a material with high contact resistance, so that the optical device has a fine structure (for example, high definition) or the life of the optical device. It becomes difficult to lengthen.
また、光学素子として有機EL素子を利用した場合、実装部の端子構造は、アルミニウムやクロムの導体に、この導体を保護するモリブデンやニッケルといった保護膜を重ねた構造を採用する場合が多い。この場合にも、導体と電気部品との電気的に接続することが難しくなる。特に有機EL素子は、液晶素子と異なり電流駆動のため、より低抵抗となる配線構造や電気部品と端子間の接触抵抗を低減することが要求される。 Also, when an organic EL element is used as an optical element, the terminal structure of the mounting part often adopts a structure in which a protective film such as molybdenum or nickel that protects this conductor is superimposed on an aluminum or chromium conductor. Also in this case, it is difficult to electrically connect the conductor and the electrical component. In particular, the organic EL element is driven by current unlike the liquid crystal element, so that it is required to reduce the wiring structure and the contact resistance between the electrical component and the terminal that have a lower resistance.
本発明が解決しようとする課題としては、基板上の導体を被覆体(保護膜)で覆った場合において、この導体と電気部品とを直接電気的に接続し、電気部品と端子間の接触抵抗を低減できるようにすることが一例として挙げられる。 As a problem to be solved by the present invention, when the conductor on the substrate is covered with a covering (protective film), the conductor and the electrical component are directly electrically connected, and the contact resistance between the electrical component and the terminal As an example, it can be reduced.
請求項1に記載の発明は、光学素子と、
前記光学素子に電気的に接続する端子部と、
前記端子部と接合する電気部品と、
を備え、
前記端子部は、
導体と
前記導体の上に形成された導電性の保護膜と、
を有し、
前記保護膜の開口を介して、前記電気部品と前記導体が接合している光学装置である。
The invention according to claim 1 is an optical element;
A terminal portion electrically connected to the optical element;
An electrical component joined to the terminal portion;
With
The terminal portion is
A conductor and a conductive protective film formed on the conductor;
Have
In the optical device, the electrical component and the conductor are bonded to each other through the opening of the protective film.
請求項5に記載の発明は、導体及び当該導体の被覆体を有する基板、電気部品、並びに前記導体と前記電気部品に接続する異方性導電膜を備え、
前記被覆体の開口に前記異方性導電膜があることを特徴とする光学装置である。
The invention according to claim 5 comprises a substrate having a conductor and a covering of the conductor, an electrical component, and an anisotropic conductive film connected to the conductor and the electrical component,
In the optical device, the anisotropic conductive film is provided in an opening of the covering.
上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。 The above-described object and other objects, features, and advantages will be further clarified by a preferred embodiment described below and the following drawings attached thereto.
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In all the drawings, the same reference numerals are given to the same components, and the description will be omitted as appropriate.
図1(a)は、実施形態に係る電気部品40の接続構造を示す断面図である。電気部品40と基板100は、光学装置の少なくとも一部を構成している。基板100のうち少なくとも第1面は、絶縁物により形成されている。そしてこの一面には、光学素子の電極と電気的に接続する端子部がある。端子部は、導体20と、導体20を覆う保護膜210(被覆体)によって形成されている。本図に示す例において、保護膜210は、導体を水分や酸素からの腐食、もしくは外力による損傷を防ぐものであり、例えば、絶縁性を有する材料もしくは導体20よりも電気部品との接触抵抗の高い材料からなる。後者の場合、保護膜210は、金属材料によって形成されている場合もある。そして保護膜210には、開口212が形成されている。開口212は、平面視で導体20の一部(例えば一端)の上に位置している。そして、導体20は、異方性導電膜30やボンディングワイヤ(図示せず)を介して電気部品40の端子に接続している。異方性導電膜30は、一部が開口212と重なっており、導電粒子32(図1(b)を用いて後述)を複数有している。導電粒子32は、少なくとも表面が導電性を有している。導電粒子32は、導電性の材料(例えば金属)によって形成されていても良いし、絶縁性の材料からなるコアの表面を導電性の材料で形成した膜(例えば金属膜)で覆ったものであっても良い。
FIG. 1A is a cross-sectional view showing a connection structure of an
引出配線130のうち端子部となる部分には、保護膜210が形成されている。例えば保護膜210は、酸化物から構成された層、例えば酸化アルミニウム膜を少なくとも有している。保護膜210は単層構造であっても良いし、複数の金属酸化膜を積層させた構造であっても良い。この場合、保護膜210は、光学装置全体を覆う封止膜となり、端子部の導体20を覆っている。
A
ただし、端子部は、アルミニウムやクロムの導体20をモリブデンやニッケルといった保護膜210で覆う構造でも良い。この場合の好ましい例としては、特定の割合のNd(ネオジウム)を有するアルミニウム合金層を導体20とし、特定の割合のNb(ニオブ)を含有したMo合金層を保護膜210とする。この場合、前述の光学装置全体を覆う封止膜は、端子部には形成されていなくても良い。
However, the terminal portion may have a structure in which the aluminum or
図1(b)は、図1(a)のうち開口212の周囲を拡大した図である。上記したように、異方性導電膜30は導電粒子32を有している。そして開口212の幅方向で見た場合、開口212内には、少なくとも一つの導電粒子32の少なくとも一部が位置している。そして平面視において、導電粒子32の一部は開口212から食み出している。言い換えると、開口212の幅は、導電粒子32の外形の大きさ(例えば断面における円相当径)よりも小さい。また、導体20に接触している導電粒子32の高さは、保護膜210の厚さよりも大きい。導電性粒子は、図示の場合には球体だが、これに限定されず、四角形等、球体以外の形状であっても構わない。
FIG. 1 (b) is an enlarged view of the periphery of the
図2は、基板100の平面図である。上記した図1(a)は図2のA-A断面に対応している。導体20は特定の方向に延在している。そして開口212は、導体20の延在方向に対して交わる方向に延在している。すなわち、平面視において、開口212は導体20を横切っている。また、平面視において、開口212は、導体20の内側から外側に跨って形成されていることもある。開口212は、例えば円弧の一部に沿った形状を有している。
FIG. 2 is a plan view of the
なお、開口212の全ては、異方性導電膜30によって覆われているのが好ましい。ただし、開口212の端部は異方性導電膜30から露出していても良い。
Note that all of the
図3は、図1及び図2に示した電気部品40の端子部の構造の形成方法を示す図である。この端子部の構造は、以下のようにして形成される。まず、導体20及び保護膜210が形成された基板100、及び電気部品40を準備する。この状態において、保護膜210には開口212は形成されていない。
FIG. 3 is a diagram showing a method for forming the structure of the terminal portion of the
次いで、基板100と電気部品40の間に異方性導電膜30を挟む。例えば、基板100上に異方性導電膜30を配置した後に、異方性導電膜30上に電気部品40を配置しても良いし、電気部品40のうち基板100側を向く面(すなわち接続端子を有している面)に異方性導電膜30を取り付けた状態で、電気部品40を基板100の上に配置しても良い。
Next, the anisotropic
次いで、保持治具を用いて電気部品40を基板100に向けて押し付けつつ、この保持治具を平面方向に移動させることにより、電気部品40を平面方向に移動させる。これにより、導電粒子32が保護膜210に押し付けられた状態で動き、その結果、保護膜210に開口212が形成される。そして、平面視において、開口212は、導体20を横切った状態、又は導体20の内側から外側に跨った状態で形成される。そして、開口212を形成した導電粒子32を介して、導体20と電気部品40は導通する。本図に示す例では、保持治具が電気部品40を回転(自転)移動させるため、開口212は円弧の一部となる。
Next, the
以上、本実施形態によれば、導体20は保護膜210によって覆われている。そして導体20は、保護膜210に設けられた開口212内において、異方性導電膜30を介して電気部品40と接続している。従って、導体20を保護膜210で覆っても、導体20を電気部品40に接続することができる。
As described above, according to the present embodiment, the
また、保護膜210の開口212を、異方性導電膜30が有する導電粒子32を用いて形成している。その結果、開口212は、導体20を横切った状態又は導体20の内側から外側に跨った状態で形成される。そして導体20は、開口212を形成した導電粒子32を介して電気部品40に接続している。従って、導体20の上に保護膜210の開口212を容易に形成し、かつ開口212を介して導体20を容易に電気部品40に接続することができる。
Further, the
導体20が有機EL素子などの水分に弱い素子に接続していた場合、保護膜210に開口212を設けると、水分が導体20を伝ってこの素子に伝達する可能性がある。これに対して本実施形態では、異方性導電膜30は、開口212を覆っている。このため、保護膜210に開口212を設けても、保護膜210による保護能力が低下することを抑制できる。
When the
なお、上記した実施形態において、導体20がアルミニウムにより形成されている場合、保護膜210は導体20の表層に形成された酸化アルミニウム等の酸化膜(例えば自然酸化膜)であってもよい。この場合において、開口212は、保護膜210としての酸化膜に形成されることになる。
In the above-described embodiment, when the
(実施例1)
図4は、実施例1に係る電気部品40の端子部の構造を説明するための平面図である。本実施例において、電気部品40は複数の端子を有している。そして基板100も、導体20を複数有している。電気部品40が有する複数の端子は、それぞれ互いに異なる導体20に電気的に接続している。
(Example 1)
FIG. 4 is a plan view for explaining the structure of the terminal portion of the
本図において、基板100の縁に沿って並んでいる導体20が端子部である。そして保護膜の開口212も、基板100の縁に沿って並んでいる。開口212の形状として、導体20より小さい形状、導体20より長い形状などが挙げられる。また、開口212は、導体20の端子部が形成される領域内に形成されていてもよく、或いは端子部から食み出して形成されていても構わない。また開口212が長手方向を有している場合、開口212の長手方向は、導体20に沿う方向に延伸していても良いし、導体20と交わる方向に延伸していていも良い。
In this drawing, the
図5は、保護膜の開口212の平面形状の他の例を示す図である。上記したように、開口212は、基板100の縁(一辺)に沿って並んでいる。そしてこの並びの両端に位置する2つの開口212は、円弧の向きが互いに異なっている。詳細には、2つの開口212のそれぞれが描く2つの円弧は、いずれも内側が基板100の所定の位置(例えば基板の中央)を向いている。これは、実施形態で説明したように、異方性導電膜30が有する導電粒子32を電気部品40を用いて保護膜210に押し付けつつ、電気部品40を回転移動させることにより、開口212を形成しているためである。また、図示の例では開口212は円弧であるが、図4に示すように線状であっても構わない。
FIG. 5 is a diagram showing another example of the planar shape of the
本実施例によっても、実施形態と同様の理由により、導体20上の保護膜210の開口212を容易に形成し、かつ開口212に位置する導体20と電気部品40とを容易に接合することができる。また、基板100が複数の導体20を有していても、これら複数の導体20の上に開口212を同時に形成することができる。従って、基板100上に電気部品40を実装するためのコストを低くすることができる。
Also in this example, for the same reason as in the embodiment, the
(実施例2)
図6は、実施例2に係る電気機器が有する光学装置10の構成を示す平面図である。図7は図6のA-A断面図であり、図8は図6のC-C断面図であり、図9は図6のB-B断面図である。本実施例に係る電気機器は、光学装置10及び電気部品40を有している。電気部品40は、光学装置10の制御ICであり、光学装置10が有する基板100上に異方性導電膜30を用いて搭載されている。
(Example 2)
FIG. 6 is a plan view illustrating the configuration of the
光学装置10は、例えばディスプレイや照明装置である。光学装置10の光学素子が有機EL素子である場合、光学装置10は第1電極110、有機層140、及び第2電極150を有する。なお、以下の説明では、光学装置10がディスプレイである場合を例示している。これに限定されず照明装置でも良い。
The
光学装置10は、基板100、第1電極110(下部電極)、有機EL素子、絶縁層120、第1電極110と接続した複数の引出配線130、有機層140、第2電極150(上部電極)、第2電極150と接続した複数の引出配線160、及び複数の隔壁170を有している。絶縁層120、隔壁170は、基板の上に形成される構造物の一例である。そして、有機EL素子は、有機層140を第1電極110及び第2電極150で挟んだ積層物で構成される。この有機EL素子は、複数の隔壁170の間に位置している。すなわち有機EL素子及び引出配線160は、基板100の第1面側に位置している。そして、有機EL素子によって発光領域が構成されている。
The
基板100は、例えばガラスや樹脂材料で形成されているが、他の材料によって形成されていても良い。基板100は、可撓性を有していても良い。
The
第1電極110は、基板100の第1面側に形成され、後述する図8に示すように、第1方向(図3におけるY方向)にライン状に延在している。第1電極110は、例えばITO(Indium Thin Oxide)やIZO(インジウム亜鉛酸化物)などの無機材料、またはポリチオフェン誘導体などの導電性高分子によって形成された透明電極である。
The
引出配線130は第1電極110と接続し、基板100の縁に位置する端子部までつながっている。この端子部は、駆動ICなどの電気部品を含む外部機器と電気的につながっている。本図に示す例では、引出配線130の端部が端子部になっている。引出配線130は、例えば、酸化導電材料であるITO、IZO、Al、Cr、又はAgなどの金属材料又は合金で構成される金属配線であるが、金属以外の導電性材料によって形成された配線であっても良い。また、引出配線130は複数の層が積まれた積層構造を備えている。詳細には、引出配線130は、透明導電層132及び導電層134を有している。導電層134は、導電層及び保護層を有している。引出配線130は、第1電極110と同じ材料のITO(透明導電層132)、特定の割合のNb(ニオブ)を含有したMo合金層、特定の割合のNd(ネオジウム)を有するアルミニウム合金層(導電層)、及び特定の割合のNb(ニオブ)を含有したMo合金層(保護層)の積層構造であるのが好ましい。この理由は、以下の通りである。
The lead-out
まず、アルミニウムとITOとを直接接触させた場合、電気化学的効果により、ITOの化学的耐性が弱まる。また、アルミニウムとITOとの電気的な接触は粗悪であり、これらの間の接触抵抗は経時劣化してしまう。これらの問題を避けるため、アルミニウムとITOとの間にモリブデン(Mo)、クロム(Cr)など異種金属を介在させ、直接の接触を絶つことが好ましい。特に、Moは、アルミニウムとITOとの反応を遮断し、両者との接触抵抗も低い。 First, when aluminum and ITO are brought into direct contact, the chemical resistance of ITO is weakened by the electrochemical effect. Moreover, the electrical contact between aluminum and ITO is poor, and the contact resistance between them deteriorates with time. In order to avoid these problems, it is preferable to dissociate direct contact by dissimilar metals such as molybdenum (Mo) and chromium (Cr) between aluminum and ITO. In particular, Mo blocks the reaction between aluminum and ITO and has low contact resistance with both.
更に、アルミニウムやアルミニウムにネオジウム(Nd)を含有したAlNd合金には酸化しやすいものが多い。引出配線を形成する材料が酸化された場合、その酸化物中の酸素がアルミニウムやAlNd合金に拡散するおそれが生じる。この現象を抑制するために、特定の割合のニオブ(Nb)を含有したMoNb合金層を引出配線の表面に保護膜として形成する。このため、引出配線としては、ITO、Mo合金層、Al合金層、及びMo合金層の4層構造が好ましい。また、端子部も、この引出配線と同様の構造であっても良い。 Furthermore, many AlNd alloys containing aluminum or neodymium (Nd) in aluminum are easily oxidized. When the material forming the lead wiring is oxidized, there is a risk that oxygen in the oxide diffuses into aluminum or an AlNd alloy. In order to suppress this phenomenon, a MoNb alloy layer containing a specific proportion of niobium (Nb) is formed as a protective film on the surface of the lead-out wiring. For this reason, as a lead-out wiring, 4 layer structure of ITO, Mo alloy layer, Al alloy layer, and Mo alloy layer is preferable. Further, the terminal portion may have the same structure as the lead wiring.
絶縁層120は、図6~図9に示すように、複数の第1電極110上及びその間の領域に形成されている。絶縁層120は、ポリイミド系樹脂などの感光性の樹脂であり、露光及び現像されることによって、所望のパターンに形成されている。絶縁層120としては、例えば、ポジ型の感光性樹脂が用いられる。なお、絶縁層120はポリイミド系樹脂以外の樹脂、例えばエポキシ系樹脂やアクリル系樹脂であっても良い。
The insulating
第2電極150は、コンタクト部124において引出配線160に接続している。引出配線160は、第2電極150を端子部に接続しており、引出配線130と同様の構造を有している。本図に示す例では、引出配線160は、透明導電層162の上に導電層164を積層した構成を有している。透明導電層162は透明導電層132と同様の構成を有しており、導電層164は導電層134と同様の構成を有している。また、引出配線160の端部が端子部になっている。コンタクト部124は、平面視で複数の第2電極150のそれぞれの一端に位置している。またコンタクト部124は、発光領域122が構成するマトリクスの一辺に沿って配置されている。そしてこの一辺に沿う方向(例えば図6におけるY方向)で見た場合、コンタクト部124は、第1電極110に沿う方向において、所定の間隔で配置されている。
The
発光領域122は、絶縁膜120によって画定されている。発光領域122には、有機層140が形成されている。有機層140は、例えば、正孔輸送層、発光層、及び電子輸送層を積層したものである。なお、以下の説明において、一部の有機層とは、例えば、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、後述する正孔注入層、又は電子注入層を指す。正孔輸送層は第1電極110に接しており、電子輸送層は第2電極150に接している。このようにして、有機層140は第1電極110と第2電極150の間で挟持されている。
The
なお、第1電極110と正孔輸送層との間には正孔注入層が形成されても良いし、第2電極150と電子輸送層との間には電子注入層が形成されてもよい。また、上記した各層の全てが必要ということではない。例えば電子輸送層内でホールと電子の再結合が生じている場合、電子輸送層が発光層の機能を兼ねているため、発光層は不要となる。また、これら第1電極110、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層、及び第2電極150のうち、少なくとも1つは、インクジェット法などの塗布法を用いて形成されていても良い。また、有機層140と第2電極150との間には、LiFなどの無機材料で構成される電子注入層を設けても構わない。
A hole injection layer may be formed between the
なお、図7及び図8に示す例では、有機層140を構成する各層は、いずれも発光領域122の外側まではみ出している場合を示している。そして図8に示すように、有機層140を構成する各層は、隔壁170が延在する方向において、隣り合う発光領域122の間にも連続して形成されていてもよいし、連続して形成していなくてもよい。
7 and 8 show a case where each layer constituting the
上記したように、有機層140は、第1電極110及び第2電極150に挟持されている。第2電極150は、図6~図9に示すように、有機層140より上に形成され、第1方向と交わる第2方向(図6におけるX方向)に延在している。第2電極150は、有機層140に電気的に接続している。例えば第2電極150は、有機層140上に形成されていても良いし、有機層140の上に形成された導電層の上に形成されていても良い。第2電極150は、例えばAgやAlなどの金属材料で形成された金属層、IZOなどの酸化導電材料で形成された層である。光学装置10は、互いに平行な複数の第2電極150を有している。一つの第2電極150は、複数の発光領域122上を通過する方向に形成されている。また、第2電極150は引出配線160に接続している。図示の例では、第2電極150の端部がコンタクト部124上に位置することにより、コンタクト部124において第2電極150と引出配線160は接続している。引出配線160は第2電極150と接続し、基板100端部で端子部までつながっている。この端子部が駆動ICなどの電気部品を含む外部機器と電気的につながっている。本例では、第1電極110と接続する引出配線130と第2電極150と接続する引出配線160は、基板100の縁まで引き出されている。そして引出配線130、160のうち基板100の縁に位置する部分が端子部となっている。このようにして、光学素子の電極(第1電極110、第2電極150)と電気的に接続する端子部が形成されている。なお、引出配線130,160と端子部を別に形成しても良い。
As described above, the
図6の例では、引出配線160は、基板100の第1面側のうち第1電極110及び引出配線130が形成されていない領域に形成されている。引出配線160は、例えば引出配線130と同時に形成されてもよい。
In the example of FIG. 6, the
引出配線160の一端側(発光部側)の一部分は、絶縁層120に覆われており、かつコンタクト部124にて絶縁層120から露出している。そしてコンタクト部124において、第2電極150は引出配線160に接合している。また、引出配線160の他端側(基板の外周部側)の一部分は、絶縁層120の外側に引き出されている。すなわち、引出配線160の他端側は、絶縁層120から露出している。
A part of one end side (light emitting part side) of the
隣り合う第2電極150の間には、隔壁170が形成されている。隔壁170は、第2電極150と平行すなわち第2の方向に延在している。隔壁170の下地は、例えば絶縁層120である。隔壁170は、例えばポリイミド系樹脂などの感光性の樹脂であり、露光及び現像されることによって、所望のパターンに形成されている。隔壁170は、例えばネガ型の感光性樹脂を用いて形成される。なお、隔壁170はポリイミド系樹脂以外の樹脂、例えばエポキシ系樹脂やアクリル系樹脂、二酸化珪素等の無機材料で構成されていても良い。
A
隔壁170は、断面が台形の上下を逆にした形状(逆台形)になっている。すなわち隔壁170の上面の幅は、隔壁170の下面の幅よりも大きい。このため、隔壁170を第2電極150より前に形成しておくことで、蒸着法やスパッタリング法を用いて、基板の第1面側に第2電極150一面に形成することで、複数の第2電極150を一括で形成することができる。一面に形成した第2電極150は、隔壁170により分断されるため、複数の第2電極150が有機層140の上に設けられることになる。第2電極150が分断される位置は、例えば、隔壁170の下地である絶縁層120上、又は隔壁170の側面などが挙げられる。そして隔壁170の延在方向を変えることにより、第2電極150をストライプ形状、ドット形状、アイコン状、曲線などの自由な形状にパターニングできる。なお、隔壁170の上には、第2の導体150が形成されている。
The
また、有機層140を塗布材料で構成する場合、複数の発光領域122に塗布材料を塗布することで有機層140は形成される。塗布材料を複数の発光領域122に塗布した際、隔壁170は、隔壁170の両側にある発光領域122に塗布された塗布材料が互いに繋がって、隔壁170の一方の側にある発光領域122から他方の側にある発光領域122にかけて、有機層140が連続して形成されることを防止する機能を有していても構わない。この場合、隔壁170は、有機層140より前に形成されている。
Further, when the
第2電極150より上には、保護膜210が形成されている。本実施例において、保護膜210は封止膜である。保護膜210は、例えば酸化アルミニウム膜であり、例えばALD(Atomic Layer Deposition)法を用いて形成されている。本図に示す例では、第2電極150の上に保護膜210が形成されているが、第2電極150と保護膜210の間に他の膜が存在していても良い。保護膜210の膜厚は、例えば10nm以上200nm以下、好ましくは、50nm以上100nm以下である。ALD法により成膜された膜は段差被覆性が高い。ここで、段差被覆性とは、段差がある部分における膜厚の均一性のことをいう。段差被覆性が高いとは、段差がある部分においても膜厚の均一性が高いことであり、段差被覆性が低いとは、段差がある部分において膜厚の均一性が低いことである。保護膜210は、図6に示すように、絶縁層120、引出配線160、及び引出配線130を覆っている。なお、保護膜210は、ALD法以外の成膜法、例えばCVD法を用いて形成されても良い。CVD法で形成されている場合、保護膜210は、酸化シリコン膜などの無機絶縁膜によって形成されており、その膜厚は、例えば0.1μm以上10μm以下である。保護膜210が設けられることにより、発光素子102は水分等から保護される。保護膜210は、スパッタリング法で形成されても良い。この場合、保護膜210は、SiO2又はSiNなどの絶縁膜によって形成される。その場合、膜厚は10nm以上1000nm以下である。
A
保護膜210は、光学素子である有機EL素子を被覆する。特にALD法を利用する場合、保護膜210は、基板100全面の構造物を全て被覆する。その後、保護膜210のうち端子部の上に位置する部分を除去することにより、端子部を保護膜210から表出させ、電気部品と端子部の導体を接合させる。
The
次に、光学装置10の製造方法について説明する。まず基板100上に第1電極110を形成する。
Next, a method for manufacturing the
次いで、基板100上に、引出配線130,160を形成する。引出配線130,160は、エッチング(例えばドライエッチング又はウェットエッチング)などを利用したパターニングによって形成される。
Next,
次いで、基板100上、第1電極110上、及び引出配線130,160上に絶縁層を形成し、この絶縁層をエッチング(例えばドライエッチング又はウェットエッチング)などを利用し、選択的に除去する。これにより、絶縁層120が形成される。そしてこれにより、発光領域122、及びコンタクト部124が画定される。例えば絶縁層120がポリイミドで形成されている場合、絶縁層120には加熱処理が行われる。これにより、絶縁層120のイミド化が進む。この加熱処理により、引出配線130,160のAl合金層の抵抗を低くすることがきる。この理由は、加熱処理時の熱でNdがAlの粒界に移動するためと考えられる。この点からも引出配線130,160として、ITO、Mo合金層、Al合金層、及びMo合金層の4層構造が好ましいことがいえる。
Next, an insulating layer is formed on the
次いで、絶縁層120上に隔壁170となる絶縁膜を形成し、この絶縁膜をエッチング(例えばドライエッチング又はウェットエッチング)など利用し、選択的に除去する。これにより、隔壁170が形成される。隔壁170が感光性の絶縁膜で形成される場合、露光及び現像時の条件を調節することにより、隔壁170の断面形状を逆台形にすることができる。
Next, an insulating film to be the
隔壁170がネガ型レジストである場合、このネガ型レジストは、露光光源から照射光が照射された部分が硬化する。そして、このネガ型レジストのうち未硬化部分を現像液で溶解除去することにより、隔壁170が形成される。
When the
次いで、絶縁膜120によって画定された発光領域122に、有機層140となる各層を順に形成する。これらの層のうち少なくとも正孔注入層は、例えばスプレー塗布、ディスペンサー塗布、インクジェット、又は印刷などの塗布法を用いて形成される。この場合、発光領域122内に塗布材料が入り込み、この塗布材料が乾燥することにより、上記した各層が形成される。塗布法で用いられる塗布材料としては、高分子材料、高分子材料中に低分子材料を含んだものなどが適している。塗布材料としては、例えば、ポリアルキルチオフェン誘導体、ポリアニリン誘導体、トリフェニルアミン、無機化合物のゾルゲル膜、ルイス酸を含む有機化合物膜、導電性高分子などを利用することができる。なお、有機層140のうち残りの層(例えば電子輸送層)は、蒸着法により形成される。ただしこれらの層も、上記した塗布法のいずれかを用いて形成されても良い。
Next, each layer to be the
次いで、有機層140上に第2電極150を、例えば蒸着法やスパッタリング法を用いて形成する。
Next, the
なお、有機層140以外の層、例えば第1電極110、絶縁層120、引出配線130、引出配線160、第2電極150、及び隔壁170の少なくとも一つも、上記した塗布法のいずれかを用いて形成されても良い。
Note that at least one of the layers other than the
次いで、保護膜210を、上述した方法を用いて形成する。その後、実施形態で示した方法を用いて、光学装置10の基板100上に電気部品40を搭載する。
Next, the
本実施例によっても、実施形態と同様の理由により、引出配線130,160の上の保護膜210に開口212を容易に形成し、かつ開口212に位置する引出配線130,160と電気部品40とを容易に接続することができる。
Also in this example, for the same reason as in the embodiment, the
(実施例2)
図10は、実施例2に係る光学装置10の構成を示す平面図である。図11は、図10のD-D断面図である。図12は、図10のE-E断面図である。本実施例に係る光学装置10は、以下の点を除いて実施例1に係る光学装置10と同様の構成である。
(Example 2)
FIG. 10 is a plan view illustrating the configuration of the
まず、引出配線130,160の端部、すなわち第1電極110に電気的に接続する端子及び第2電極150に電気的に接続する端子は、いずれも保護膜210の縁と基板100の縁の間に位置している。そして、これらの端子には、ボンディングワイヤ200が接続している。
First, the ends of the
具体的には、図11に示すように、導電層134は、第1層302、第2層304(導電層)、及び第3層306(保護層)をこの順に積層した構成を有している。第1層302及び第3層306は、例えばMoにNbを添加したMo合金層であり、第2層304は、例えばAlにNdを添加したAl合金層である。第1層302の厚さは、例えば50nm以上200nm以下であり、第2層304の厚さは、例えば100nm以上1000nm以下である。また、第3層306の厚さは第1層302の厚さ未満であり、例えば5nm以上20nm以下である。
Specifically, as shown in FIG. 11, the
また、ボンディングワイヤ200は、導電層202及び被覆層204を有している。導電層202は、例えば銀(ビッカース硬さ24HV)、銅(ビッカース硬さ70HV程度)、白金(ビッカース硬さ41HV)、クロム(ビッカース硬さ750HV以上)などの金属である。導電層202を構成する材料は単一材料成分である必要はなく、複数の材料成分を有する合金であってもよい。被覆層204は、導電層202を被覆しており、導電層202よりも硬い材料によって形成されている。例えば、導電層202の材料を純度99.9質量%の銅(Cu)である場合、被覆層204の材料は、純度99.9質量%のパラジウム(Pd)又は白金(Pt)である。被覆層204は、例えばスパッタリング、蒸着、又はメッキなどによって形成されている。
Further, the
このように、第3層306は薄く、かつ、ボンディングワイヤ200は導電層202を被覆層204で覆った構造を有している。このため、例えば超音波接合法を用いてボンディングワイヤ200を引出配線130の導電層134に接続する際に、第3層306のうちボンディングワイヤ200に接している部分には容易にクラックが生じ、このクラックを起点として第3層306のうちボンディングワイヤ200に接している部分は除去される。このため、第3層306には開口が形成される。そしてこの開口を介して、ボンディングワイヤ200の導電層202と、導電層134の第2層304は接合する。
Thus, the
導電層202と第2層304の界面には、金属間化合物206、例えば合金層が形成されている。金属間化合物206は、例えば導電層202に含まれる金属と第2層304に含まれる金属の金属間化合物(又は合金)である。例えば導電層202がCuを主成分としており、第2層304がAlを主成分としている場合、金属間化合物206はCuとAlの合金、例えばAl2Cuである。
An
また、図12に示すように、第3層306の幅は第2層304の幅よりも狭い。さらに、第2層304は、上に行くにつれて第2層304の幅が狭くなる方向に傾斜している。この理由は、以下の通りである。
Also, as shown in FIG. 12, the width of the
導電層134は、ウェットエッチングを用いてパターニングされている。ここで、第2層304は第3層306よりもエッチングされやすい。このため、第2層304の側面は、上に行くにつれて第2層304の幅が狭くなる方向に傾斜する。
The
本実施例によれば、導電層134の第3層306には開口が形成されている。そしてこの開口を介して、ボンディングワイヤ200の導電層202と導電層134の第2層304とが接合している。そして、導電層202と第2層304の界面には金属間化合物206が形成されている。従って、ボンディングワイヤ200と導電層134との接合は、ボンディングワイヤ200が第3層306に接合する場合と比較して強くなる。
According to the present embodiment, an opening is formed in the
なお、上記した実施形態及び実施例によれば、以下の内容が開示されている。
(付記1)
導体及び当該導体の被覆体を有する基板、電気部品、並びに前記導体と電気部品に接続する異方性導電膜を備え、
前記被覆体の開口に前記異方性導電膜があることを特徴とする電気部品の接続構造。
(付記2)
前記開口は前記異方性導電膜で覆われていることを特徴とする付記1に記載の電気部品の接続構造。
(付記3)
前記開口は導体を横切って形成されていることを特徴とする付記2に記載の電気部品の接続構造。
(付記4)
前記開口は導体の内外を跨って形成されていることを特徴とする付記2に記載の電気部品の接続構造。
(付記5)
前記開口が複数、並列に形成されていることを特徴とする付記3に記載の電気部品の接続構造。
(付記6)
複数の前記導体は、前記基板の縁に並列に配置されていることを特徴とする付記5に記載の電気部品の接続構造。
(付記7)
前記導体は、前記基板に形成される有機EL素子に接続していることを特徴とする付記6に記載の電気部品の接続構造。
(付記8)
平面視において、前記複数の開口の並びにおいて両端に位置する2つの前記開口は、向きが互いに異なることを特徴とする付記7に記載の電気部品の接続構造。
(付記9)
前記異方性導電膜は導電粒子を備え、
前記導体に接触している前記導電粒子の高さは、前記被覆体の厚さよりも大きいことを特徴とする付記8に記載の電気部品の接続構造。
(付記10)
前記被覆体は封止膜であることを特徴とする付記9に記載の電気部品の接続構造。
In addition, according to above-described embodiment and Example, the following content is disclosed.
(Appendix 1)
A substrate having a conductor and a covering of the conductor, an electrical component, and an anisotropic conductive film connected to the conductor and the electrical component,
A connection structure for electrical parts, wherein the anisotropic conductive film is present in an opening of the covering.
(Appendix 2)
The electrical component connection structure according to appendix 1, wherein the opening is covered with the anisotropic conductive film.
(Appendix 3)
The electrical component connection structure according to appendix 2, wherein the opening is formed across the conductor.
(Appendix 4)
The electrical component connection structure according to appendix 2, wherein the opening is formed across the inside and outside of the conductor.
(Appendix 5)
The electrical component connection structure according to appendix 3, wherein a plurality of the openings are formed in parallel.
(Appendix 6)
The electrical component connection structure according to appendix 5, wherein the plurality of conductors are arranged in parallel to an edge of the substrate.
(Appendix 7)
The electrical component connection structure according to appendix 6, wherein the conductor is connected to an organic EL element formed on the substrate.
(Appendix 8)
The electrical component connection structure according to appendix 7, wherein the two openings located at both ends in the arrangement of the plurality of openings have different directions in plan view.
(Appendix 9)
The anisotropic conductive film includes conductive particles,
The electrical component connection structure according to appendix 8, wherein a height of the conductive particles in contact with the conductor is larger than a thickness of the covering.
(Appendix 10)
The electrical component connection structure according to appendix 9, wherein the covering is a sealing film.
以上、図面を参照して実施形態及び実施例について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。 As mentioned above, although embodiment and the Example were described with reference to drawings, these are the illustrations of this invention, Various structures other than the above are also employable.
この出願は、2013年4月1日に出願された日本出願特願2013-075613号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。 This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2013-075613 filed on April 1, 2013, the entire disclosure of which is incorporated herein.
Claims (6)
前記光学素子に電気的に接続する端子部と、
前記端子部と接合する電気部品と、
を備え、
前記端子部は、
導体と
前記導体の上に形成された導電性の保護膜と、
を有し、
前記保護膜の開口を介して、前記電気部品と前記導体が接合している光学装置。 An optical element;
A terminal portion electrically connected to the optical element;
An electrical component joined to the terminal portion;
With
The terminal portion is
A conductor and a conductive protective film formed on the conductor;
Have
An optical device in which the electrical component and the conductor are joined through an opening of the protective film.
前記電気部品は、異方性導電膜の導電粒子である光学装置。 The optical device according to claim 1.
The optical device is an optical device which is conductive particles of an anisotropic conductive film.
前記電気部品は、ボンディングワイヤである光学装置。 The optical device according to claim 1.
The optical device is an optical device which is a bonding wire.
前記光学素子を被覆する封止膜を更に有し、
前記封止膜は端子部を表出している光学装置。 The optical device according to claim 1.
A sealing film covering the optical element;
An optical device in which the sealing film exposes a terminal portion.
前記被覆体の開口に前記異方性導電膜があることを特徴とする光学装置。 A substrate having a conductor and a covering of the conductor, an electrical component, and an anisotropic conductive film connected to the conductor and the electrical component,
An optical apparatus comprising the anisotropic conductive film in an opening of the covering.
前記被覆体は、前記導体の上に形成された導電性の保護膜である光学装置。 The optical device according to claim 5.
The optical device, wherein the covering is a conductive protective film formed on the conductor.
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
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