CN101911158A - 显示装置、液晶显示装置、有机el显示装置、薄膜基板以及显示装置的制造方法 - Google Patents
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Abstract
液晶显示装置(10)具备具有基体层(22)和设置在基体层(22)上的显示元件层(24)的第1基板(20),第1基板(20)的基体层(22)由在室温下被蒸镀的无色透明的树脂膜构成。
Description
技术领域
本发明涉及显示装置、薄膜基板以及显示装置的制造方法。
背景技术
近几年,在显示器领域,使用与玻璃基板相比在柔性、耐冲击性、轻量性方面具有巨大优势的塑料基板等的柔性基板非常引人注目,存在创造出玻璃基板显示器不可能的新型显示器的可能性。
在形成柔性基板那样的薄膜器件的情况下,提出有预先在另行准备的支撑基板上形成薄膜器件,然后将其转印到所希望的基板上的技术。
这种技术,公开在例如专利文献1等中。根据专利文献1,首先,在第1工序中,在第1基材上形成由含有氢的非晶硅膜构成的第1分离层后,在第2工序中,在第1分离层上形成薄膜器件层。然后,在第3工序中,在薄膜器件层上粘接第2基材后,对第1分离层照射激光进行从非晶硅膜到多晶硅膜的相转变和氢气的产生,使第1分离层产生剥离现象,剥掉第1基材,由此来制造薄膜器件。
专利文献1:日本特开2001-51296号公报
发明内容
本发明的显示装置的特征在于:具备第1基板,其具有基体层和设置在基体层上的显示元件层,第1基板的基体层由在室温下被蒸镀的无色透明的树脂膜构成。
另外,本发明的显示装置还具备第2基板亦可,上述第2基板被设置成与第1基板对置,具有由无色透明的树脂膜构成的基体层和设置在基体层上的显示元件层。
并且,在本发明的显示装置中,由耐热温度为150℃以上、热膨胀系数为10ppm/℃以下的树脂材料形成的牺牲膜与显示元件层的非显示区域对应地形成在显示元件层和基体层之间亦可。
另外,在本发明的显示装置中,显示元件层具备多个像素区域和设置成划分像素区域的遮光区域,牺牲膜所对应的显示元件层的非显示区域是遮光区域亦可。
并且,在本发明的显示装置中,显示元件层具备外围电路区域,牺牲膜所对应的显示元件层的非显示区域是外围电路区域亦可。
另外,在本发明的显示装置中,牺牲膜是聚酰亚胺系树脂亦可。
并且,在本发明的显示装置中,无色透明的树脂膜是聚对二甲苯系树脂亦可。
另外,在本发明的显示装置中,在基体层与显示元件层之间,还具备元件层保护膜亦可。
并且,在本发明的显示装置中,基体层形成控制显示装置的弯曲或者翘曲的厚度亦可。
本发明的液晶显示装置,其特征在于:具备TFT基板,其具有基体层和显示元件层,所述基体层由在室温下被蒸镀的无色透明的树脂膜构成,所述显示元件层具备设置在基体层上的TFT(薄膜晶体管:Thin Film Transistor)元件;和CF(滤色器)基板,其隔着液晶材料与TFT基板对置,并且具有基体层和具备设置在基体层上的滤色器的显示元件层。
本发明的底部发光型有机EL(电致发光)显示装置,其特征在于:具备:基体层,其由在室温下被蒸镀的无色透明的树脂膜构成;第1电极,其设置在基体层上;有机EL层,其设置在第1电极上;以及第2电极,其设置在有机EL层上。
另外,本发明的底部发光型有机EL显示装置,还具备密封膜亦可,其中,上述密封膜设置在第2电极上,由树脂膜和无机膜的层叠体构成。
本发明的薄膜基板,其特征在于:具备基体层和显示元件层,上述基体层由在室温下被蒸镀的无色透明的树脂膜构成,上述显示元件层设置在基体层上。
本发明的显示装置的制造方法,其特征在于,具备如下步骤:第1步骤,准备设有牺牲膜的支撑基板,上述牺牲膜由耐热温度为150℃以上、热膨胀系数为10ppm/℃以下的树脂材料形成;第2步骤,在牺牲膜上形成元件层保护膜;第3步骤,在元件层保护膜上形成显示元件层;第4步骤,从牺牲膜去除支撑基板;第5步骤,从元件层保护膜去除牺牲膜;以及第6步骤,在室温下向去除了牺牲膜的保护膜上蒸镀无色透明的树脂膜,由此形成基体层。
另外,本发明的显示装置的制造方法,还具备贴合基板形成步骤,在形成两个形成有显示元件层的支撑基板后,使它们的显示元件层对置来形成贴合基板,其中,上述显示元件层是通过反复进行第1步骤到第3步骤而形成的;在第4步骤中,分别从贴合基板的牺牲膜去除支撑基板,在第5步骤中,分别从贴合基板的元件层保护膜去除牺牲膜,在第6步骤中,在室温下向去除了牺牲膜的元件层保护膜蒸镀无色透明的树脂膜,由此分别形成基体层亦可。
并且,本发明的显示装置的制造方法,在第5步骤中,保留与显示元件层的非显示区域对应的牺牲膜,去除与除此之外的区域对应的牺牲膜亦可。
另外,本发明的显示装置的制造方法,显示元件层具备多个像素区域和设置成划分像素区域的遮光区域,保留牺牲膜的显示元件层的非显示区域是遮光区域亦可。
并且,本发明的显示装置的制造方法,显示元件层具备外围电路区域,保留牺牲膜的显示元件层的非显示区域是外围电路区域亦可。
另外,本发明的显示装置的制造方法,在第5步骤中,通过等离子蚀刻来去除牺牲膜亦可。
并且,本发明的显示装置的制造方法,在第5步骤中,通过微波等离子蚀刻来去除牺牲膜亦可。
另外,本发明的显示装置的制造方法,牺牲膜是聚酰亚胺系树脂亦可。
并且,本发明的显示装置的制造方法,无色透明的树脂膜是对二甲苯系树脂亦可。
另外,本发明的显示装置的制造方法,在第4步骤中,通过激光照射从牺牲膜剥离并去除支撑基板亦可。
附图说明
图1是实施方式1的液晶显示装置的平面图。
图2是实施方式1的液晶显示装置的截面图。
图3是形成有元件层保护膜的玻璃基板的截面图。
图4是形成有TFT元件和金属配线的玻璃基板的截面图。
图5是形成有元件层保护膜的玻璃基板的截面图。
图6是形成有滤色器层的玻璃基板的截面图。
图7是形成有对置电极的玻璃基板的截面图。
图8是贴合的玻璃基板(贴合基板)的截面图。
图9是照射了激光的贴合基板的截面图。
图10是剥离了玻璃基板的贴合基板的截面图。
图11是聚酰亚胺膜(3.5μm厚)的光透射率的图。
图12是聚对二甲苯膜(10μm厚)的光透射率的图。
图13是实施方式2的液晶显示装置的截面图。
图14是实施方式3的液晶显示装置的截面图。
图15是实施方式4的有机EL显示装置的截面图。
图16是形成有元件层保护膜的玻璃基板的截面图。
图17是形成有第1电极、有机EL层以及第2电极的玻璃基板的截面图。
图18是形成有密封膜的玻璃基板的截面图。
图19是照射了激光的玻璃基板的截面图。
图20是在最上层和最下层形成有最厚的基体层的有机EL显示装置的截面图。
图21是在最下层形成有最厚的基体层的有机EL显示装置的截面图。
图22是在最上层形成有最厚的基体层的有机EL显示装置的截面图。
具体实施方式
下面,基于附图,详细说明本发明的实施方式的显示装置。此外,本发明不限于下面的实施方式。另外,以液晶显示装置和有机EL显示装置作为显示装置为例进行说明。
(实施方式1)
(液晶显示装置10的结构)
图1是示意性地表示本发明的实施方式1的液晶显示装置10的平面图。图2是示意性地表示本发明的实施方式1的液晶显示装置10的截面的图。
液晶显示装置10具备:由例如矩阵状配置的多个像素等构成的显示区域12和设置在显示区域12的外围的外围电路区域11。在外围电路区域11中,设有驱动部13、控制部14等。驱动部13的栅极驱动器、源极驱动器,能够通过p-Si或者μ-Si用作TFT元件而进行单片化,在液晶显示装置10中,如后所述基体层由聚对二甲苯系树脂等形成,因此例如图1的虚线框15所示的大范围的区域具有良好的柔性。另外,柔性区域不限于图1的虚线框15所示的区域,能够通过调节膜基板的结构等形成在所希望的区域。
液晶显示装置10具备液晶显示面板,上述液晶显示面板包括TFT基板20以及隔着液晶材料19和未图示的间隔物与TFT基板20对置配置的CF基板21,还安装有未图示的偏光板、背光单元等。
TFT基板20具备由在室温下被蒸镀的无色透明的树脂膜构成的基体层22。作为构成基体层22的无色透明树脂膜,可以采用例如聚对二甲苯系树脂或者丙烯酸系树脂等。
在基体层22上,形成有元件层保护膜23。元件层保护膜23,由例如SiO2等形成。
在元件层保护膜23上,形成有具备TFT元件24等的显示元件层。显示元件层包括:形成在元件层保护膜23上的TFT元件24、设置成覆盖TFT元件24的层间绝缘膜25、设置在层间绝缘膜25上的平坦化膜26、贯通层间绝缘膜25和平坦化膜26并与TFT元件24电连接的金属配线28以及设置在平坦化膜26上的取向膜27。
TFT元件24具备:形成有活性区域的半导体层、栅极氧化膜以及栅极电极等。半导体层的活性区域由沟道区域以及形成在其左右两侧的源极区域和漏极区域构成。栅极氧化膜形成在半导体层的沟道区域上。栅极电极形成在栅极氧化膜上。
与TFT元件24电连接的金属配线28,由例如ITO(铟-锡氧化物)或者IZO(铟-锌氧化物)等透明导电体形成。
层间绝缘膜25和平坦化膜26,使用例如TEOS膜、SiN膜等形成。
CF基板21具备由在室温下被蒸镀的无色透明的树脂膜构成的基体层32。作为构成基体层32的无色透明的树脂膜,可以使用例如聚对二甲苯系树脂或者丙烯酸系树脂等。
在基体层32上,形成有制造时用于保护滤色器层的、由SiO2、SiON或者SiNx等无机膜构成的元件层保护膜33。
在元件层保护膜33上,形成有由色层34、35以及遮光层(黑矩阵)36构成的滤色器层。遮光层36由Cr(铬)等金属或者黑色树脂形成。色层34、35有红色(R)、绿色(G)以及蓝色(B)3种,在液晶显示面板的每个像素中配置有其中任1色。相邻的红色像素、绿色像素以及蓝色像素这三个像素构成一个子像素,能够显示各种颜色。另外,遮光层36形成为分别划分这些像素。
在滤色器层上,形成有透明树脂层37和对置电极38。透明树脂层37,由例如丙烯酸树脂形成。对置电极38,由例如ITO或者IZO等透明导电体形成。在对置电极38上形成有垂直取向膜(未图示)。
(液晶显示装置10的制造方法)
下面,说明本发明的实施方式的液晶显示装置10的制造方法。此外,下面所示的制造方法只是单纯的例示,本发明的液晶显示装置10不限于通过下面所示的方法而制造出的显示装置。
首先,如图3所示,准备厚度为例如0.7mm左右的玻璃基板42作为支撑基板。
然后,在玻璃基板42上,形成厚度为例如1μm左右的牺牲膜40,上述牺牲膜40由耐热温度为150℃以上、热膨胀系数为10ppm/℃以下的树脂材料形成。作为满足这样条件的牺牲膜40的树脂材料,可以采用例如聚酰亚胺系树脂或者芴基环氧树脂。
然后,在牺牲膜40上利用SiO2等形成厚度为500nm左右的元件层保护膜23。该元件层保护膜23用于在去除牺牲膜40时良好地抑制显示元件层被蚀刻。
接着,如图4所示,在元件层保护膜23上,进行金属膜、半导体膜以及栅极绝缘膜等的形成和图案化等,形成TFT元件24。
然后,在形成有TFT元件24的元件层保护膜23上,使用例如TEOS膜、SiN膜等,分别形成厚度为1~2μm左右的层间绝缘膜25和平坦化膜26。
接着,从平坦化膜26的表面到TFT元件24设置接触孔,形成与TFT元件24电连接的金属配线28。另外,在平坦化膜26的表面,还形成例如ITO膜等透明导电膜并且图案化,按像素形成像素电极(未图示)。
然后,在平坦化膜26上使用透明树脂形成取向膜27。
然后,如图5所示,与上述工序不同,准备厚度为例如0.7mm左右的玻璃基板43作为支撑基板。
然后,在玻璃基板43上,形成厚度为例如1μm左右的牺牲膜41,上述牺牲膜41由耐热温度为150℃以上、热膨胀系数为10ppm/℃以下的树脂材料形成。作为满足这样条件的牺牲膜41的树脂材料,可以利用例如聚酰亚胺系树脂或者芴基环氧树脂。
然后,在牺牲膜41上通过SiO2、SiON或者SiNx等形成厚度为500nm左右的元件层保护膜33。该元件层保护膜33用于在去除牺牲膜41时良好地抑制滤色器层被蚀刻。
接着,如图6所示,在元件层保护膜33的规定区域上,通过Cr等金属或者黑色树脂形成遮光层36。
然后,使用红色感光性树脂、绿色感光性树脂以及蓝色感光性树脂,在元件层保护膜33上形成红色、绿色以及蓝色的色层34、35。
然后,如图7所示,用SiO2等在由色层34、35构成的滤色器层上形成厚度为例如1~3μm左右的透明树脂层37。
然后,对透明树脂层37进行ITO溅射形成对置电极38后,在对置电极38上形成垂直取向膜。
接着,如图8所示,将图4的基板和图7的基板使相互的元件侧对置来贴合。基板贴合时,设置开口部,通过框状的密封材料相互粘合,其后,将密封材料的开口部作为液晶注入口,将液晶材料注入到两基板间。
然后,如图9所示,通过从玻璃基板42、43侧照射激光(见图9中的箭头),如图10所示从贴合的基板分别剥离玻璃基板42、43。
在此,玻璃基板42、43的去除也可以不采用激光照射来进行剥离。例如也可以使用研磨装置来去除玻璃基板42、43。
然后,由于去除了玻璃基板42、43而露出的牺牲膜40、41可以分别通过等离子蚀刻来去除。
在此,牺牲膜40、41的去除方法不限于等离子蚀刻,例如也可以通过微波等离子蚀刻。
接着,在由于去除了牺牲膜40、41而露出的元件层保护膜23、33上,形成如图2所示的厚度为例如10μm左右的由无色透明的树脂构成的基体层22、32。在此,基体层22、32,使用例如对二甲苯系树脂,在室温(例如50℃以下)下通过CVD(化学蒸镀:ChemicalVapor Deposition(化学气相沉积))形成。
接着,在TFT基板20侧设置偏光板和背光单元(未图示),完成液晶显示装置10。
-作用效果-
下面,说明本发明的实施方式1的作用效果。
照射激光进行从作为牺牲膜的非晶硅膜到多晶硅膜的相转变和氢气的产生来剥掉第1基材的现有技术,很难完全消除第1分离层的紧贴性,有可能发生剥离不良,因此特别是大型基板的器件的制造很困难,并且,极薄的器件的制造也很困难。
然而,本发明的实施方式1的液晶显示装置10,使用无色透明的树脂膜作为基体层22、32,因此具备良好的视觉识别性和柔性。另外,基体层22、32在室温下被蒸镀,因此在显示元件层上形成基体层22、32时,未对显示元件层施加高温。因此,装置的显示特性良好。
另外,在液晶显示装置10中,TFT基板61和CF基板21分别具备上述基体层22、32,因此显示装置整体的柔性更好,并且显示特性良好。
并且,在液晶显示装置10中,用于基体层22、32的无色透明的树脂膜由聚对二甲苯系树脂等形成。在此,图11是表示对以往被用作基体层的代表性树脂即聚酰亚胺膜(3.5μm厚),使光透射,伴随此时的波长(nm)变化的光的透射率(%)的图。另外,图12是表示对用于本实施方式的基体层22、32的聚对二甲苯系树脂(聚对二甲苯膜(10μm厚)),使光透射,伴随此时的波长(nm)变化的光的透射率(%)的图。从图11的图可知,使用聚酰亚胺的基体层,当波长为500nm以下时,透射率急剧恶化,透射光带有颜色。与此相对,从图12可知,使用聚对二甲苯的基体层22、32,即使波长发生变化,透射率也稳定在90%左右。因此,使用这种基体层22、32的液晶显示装置10,其显示的视觉识别性非常良好。
另外,在液晶显示装置10中,在加热工序后由对二甲苯系树脂等形成TFT基板61和CF基板21的基体层22、32,因此与经过加热工序由聚酰亚胺膜等形成的基体层不同,不会发生特有的翘曲,并且柔性也会变得更好,能够形成完全的卷轴状。因此,能够安全且节省空间地进行装置的保管、移动,在制造效率、制造成本方面也存在优点。
液晶显示装置10的制造方法,首先,在支撑基板(玻璃基板42、43)上,设置由耐热温度为150℃以上、热膨胀系数为10ppm/℃以下的树脂材料形成的牺牲膜40、41(聚酰亚胺系树脂)。因此,即使在显示元件层的形成工序中进行加热等,也能够使牺牲膜40、41与支撑基板保持良好的接合状态。另外,在形成显示元件层之前,在牺牲膜40、41上形成有元件层保护膜23、33,因此,在通过蚀刻等去除牺牲膜40、41时,能够良好地抑制去除到显示元件层为止的情况。并且,通过激光照射来从牺牲膜40、41剥离支撑基板,因此能够容易且完全地剥离支撑基板。另外,在去除了牺牲膜40、41的元件层保护膜23、33上,在室温下对聚对二甲苯系树脂等进行蒸镀形成基体层22、32,因此未对显示元件施加高温,装置的显示特性变得良好。并且,在可靠地去除了牺牲膜40、41后通过蒸镀形成基体层22、32,因此对于大型基板来说,也能够制造极薄的柔性器件。
另外,当通过等离子蚀刻来去除牺牲膜40、41时,能够容易地去除牺牲膜40、41,制造效率变得良好。并且,当通过微波等离子蚀刻来去除牺牲膜40、41时,能够在低温状态下去除牺牲膜40、41,因此不会对显示元件造成由热引发的影响。由此,装置的显示特性会变得更加良好。
(实施方式2)
下面,说明本发明的实施方式2的液晶显示装置50。在液晶显示装置50中,与上述液晶显示装置10相同的结构要素标注相同的附图标记,省略其说明。
图13是示意性地表示液晶显示装置50的截面图。液晶显示装置50相对于实施方式1所示的液晶显示装置10,区别仅在于:仅在基体层22、32的与遮光层36对应的区域中、即非显示区域替换成牺牲膜40、41。液晶显示装置50在其制造工序中,不完全去除牺牲膜40、41,而仅在划分多个像素区域的CF基板21的与遮光层36(遮光区域)的对应区域中保留。并且,在去除了牺牲膜40、41的区域形成基体层22、32,由此来制造。
根据这样的结构,由于牺牲膜40、41的存在,在这点上,与在元件层保护膜23、33上整体存在基体层22、32的情况相比,抗压强度变得更加良好。另外,即使将带有颜色的树脂膜作为牺牲膜40、41,由于仅形成与遮光层36对应的区域,能够抑制对显示造成恶劣影响的情况。
(实施方式3)
然后,说明本发明的实施方式3的液晶显示装置60。图14是示意性地表示液晶显示装置60的截面的图。液晶显示装置60由TFT基板61和CF基板62构成。在TFT基板61和CF基板62的表面,形成有与液晶显示装置10、50的基体层22、32相同结构的基体层63、64。液晶显示装置60,在与作为非显示区域的TFT基板61和CF基板62的外围对应的区域(外围电路区域),形成有牺牲膜65、66用以取代基体层63、64。
根据这样的结构,牺牲膜65、66位于外围电路区域,因此能够更为稳定地形成外围电路。另外,即使将带有颜色的树脂膜用作牺牲膜65、66,由于仅形成在外围电路区域,能够抑制对显示造成恶劣影响的情况。
此外,在图14中,示出了将外围电路区域分别设置在TFT基板61和CF基板62上的结构,但是不限于此,外围电路区域仅设置在TFT基板61侧,牺牲膜65与此对应仅设置在TFT基板61侧亦可。
(实施方式4)
(有机EL显示装置70的结构)
图15是示意性地表示本发明的实施方式4的有机EL显示装置70的截面的图。
有机EL显示装置70具备由在室温下被蒸镀的无色透明的树脂膜构成的基体层71。作为构成基体层71的无色透明树脂,可以利用例如对二甲苯系树脂或者丙烯酸系树脂等。
在基体层71上,形成有元件层保护膜72。元件层保护膜72,由例如SiO2等形成。
在元件层保护膜72上,形成有具备TFT元件74等的显示元件层。显示元件层包括形成在元件层保护膜72上的TFT元件74、设置成覆盖TFT元件74的TEOS膜、SiN膜等的层间绝缘膜75、贯通层间绝缘膜75与TFT元件74电连接的金属配线。金属配线还在层间绝缘膜75上延伸来构成第1电极77,在层间绝缘膜75上,还形成有TEOS膜、SiN膜等绝缘膜76。
TFT元件74具备:形成有活性区域的半导体层、栅极氧化膜以及栅极电极等。半导体层的活性区域由沟道区域以及形成在其左右两侧的源极区域和漏极区域构成。栅极氧化膜形成在半导体层的沟道区域上。栅极电极形成在栅极氧化膜上。
有机EL显示装置70,是从第1电极77侧发光的底部发光型的,因此从提高发光效率的观点出发,优选第1电极77由例如ITO、SnO2等具有高功函数、并且高光透射率的材料的薄膜构成。
在第1电极77上,形成有有机EL层78。有机EL层78包括空穴传输层和发光层。空穴传输层只要空穴注入效率好即可,未被特别的限定。作为空穴传输层的材料,可以使用例如三苯胺衍生物、聚对苯乙撑(PPV)衍生物、聚芴衍生物等有机材料等。
发光层未被特别地限定,可以利用例如8-羟基喹啉衍生物、噻唑衍生物、苯并噁唑衍生物等。另外,从上述材料中选取两种以上组合起来、或者与掺杂材料等添加剂组合亦可。
此外,采用了有机EL层78包括空穴传输层和发光层的2层结构,但并不限于此种结构。即,有机EL层78为仅包括发光层的单层结构亦可。另外,有机EL层78包括空穴传输层、空穴注入层、电子注入层以及电子输送层其中的1层或2层以上,与发光层共同构成亦可。
第2电极79形成在有机EL层78和绝缘膜76上。第2电极79具有向有机EL层78注入电子的功能。第2电极79可以由例如Mg、Li、Ca、Ag、Al、In、Ce或Cu等薄膜构成,但并不限于此。
在有机EL显示装置70中,第1电极77具有向有机EL层78注入空穴的功能,另外,第2电极79具有向有机EL层78注入电子的功能。从第1电极77和第2电极79分别注入的空穴和电子在有机EL层78再结合,由此组成有机EL层78的发光构造。另外,结构为:基体层71和第1电极77具有光透射性并且第2电极79具有光反射性;发光透过第1电极77和基体层71,从有机EL层78取出(底部发光方式)。
在第2电极79上,形成有TEOS膜、SiN膜等平坦化膜80。
在平坦化膜80上,形成有由树脂膜82、84、86和无机膜83、85的层叠体构成的密封膜81。树脂膜82、84、86均利用与基体层71相同的树脂材料形成亦可,利用其它的树脂材料形成亦可。无机膜83、85,通过例如SiNx、SiO2、或者Al2O3等形成。
另外,密封膜81的树脂膜和无机膜不如上所述地多层层叠亦可,分别各形成一层亦可。并且,密封膜81采用金属薄膜构成亦可。
(有机EL显示装置70的制造方法)
下面,说明本发明的实施形态的有机EL显示装置70的制造方法。此外,下面所示的制造方法只是单纯例示,本发明的有机EL显示装置70不限于通过下面所示的方法而制造出的显示装置。
首先,如图16所示,准备厚度为例如0.7mm左右的玻璃基板91作为支撑基板。
然后,在玻璃基板91上,形成厚度为例如1μm左右的牺牲膜90,上述牺牲膜90由耐热温度为400℃以下、热膨胀系数为10ppm/℃以下的树脂材料形成。作为满足这样条件的牺牲膜90的树脂材料,可以利用例如聚酰亚胺系树脂或者芴基环氧树脂。
然后,在牺牲膜90上利用SiO2等形成厚度为500nm左右的元件层保护膜72。该元件层保护膜72用于在去除牺牲膜90时良好地抑制显示元件层被蚀刻。
接着,如图17所示,在元件层保护膜72上,进行金属膜、半导体膜等的形成和图案化,形成TFT元件74。
然后,在形成了TFT元件74的元件层保护膜72上,利用例如TEOS膜、SiN膜等,形成厚度1~2μm左右的层间绝缘膜75。
接着,从层间绝缘膜75的表面到TFT元件74为止设置接触孔,通过ITO等透明导电材料形成与TFT元件74电连接的金属配线,并且通过图案化等,形成厚度为例如150nm左右的第1电极77。
然后,在层间绝缘膜75上,形成厚度为例如500nm左右的绝缘膜76后,蚀刻去除第1电极77的相应部分。
然后,在第1电极77上,通过形成空穴传输层和发光层,设置有机EL层78。作为空穴传输层,首先,将使作为空穴传输材料的有机高分子材料溶解或者分散在溶剂中的空穴传输材料涂料供给到通过例如喷墨法等而露出的第1电极77上。其后,通过实施烧成处理形成空穴传输层。然后,作为发光层,供给使作为发光材料的有机高分子材料溶解或者分散在溶剂中的有机发光材料涂料,以便通过例如喷墨法等覆盖空穴传输层。其后,通过实施烧成处理形成发光层。
接着,在绝缘膜76和有机EL层78上,通过溅射法等,通过Mg、Li、Ca、Ag、Al、In、Ce或Cu等形成第2电极79。第2电极79的厚度为例如150nm左右。
接着,在第2电极79上,形成TEOS膜、SiN膜等,通过化学机械研磨(CMP)等对表面进行研磨由此形成平坦化膜80。
然后,如图18所示,在平坦化膜80上,按照顺序形成树脂膜82、无机膜83、树脂膜84、无机膜85以及树脂膜86,由此形成密封膜81。树脂膜82、84、86,通过例如对二甲苯系树脂等形成,厚度分别为10μm左右。另外,无机膜83、85,通过例如SiNx、SiO2、Al2O3等形成,厚度分别为500nm左右。
接着,如图19所示,通过从玻璃基板91侧照射激光(见图19箭头),剥离玻璃基板91。
在此,玻璃基板91的去除不通过激光照射剥离亦可。例如,通过研磨和蚀刻装置去除玻璃基板91亦可。
然后,通过等离子蚀刻去除由于去除了玻璃基板91而露出的牺牲膜90。在此,牺牲膜90的去除不限于等离子蚀刻,通过例如微波等离子蚀刻进行亦可。
接着,在由于去除了牺牲膜90而露出的元件层保护膜72上,形成如图15所示由无色透明的树脂膜构成的基体层71,厚度为例如10μm左右。在此,基体层71,通过例如聚对二甲苯系树脂,在室温(例如50℃以下)下通过CVD(化学蒸镀:Chemical VaporDeposition(化学气相沉积))形成。由以上步骤,完成有机EL显示装置70。
(实施方式5)
图20~22表示本发明的实施方式5。
图20是示意性表示有机EL显示装置100的截面的图。有机EL显示装置100相对于实施方式4所示的有机EL显示装置70,区别在于:在最上层和最下层,设有图20所示的装置的结构层中最厚的基体层71。
图21是示意性地表示有机EL显示装置110的截面的图。有机EL显示装置110相对于有机EL显示装置100,区别在于:仅在最下层设有装置的结构层中最厚的基体层71。
图22是示意性地表示有机EL显示装置120的截面的图。有机EL显示装置110相对于有机EL显示装置100,区别在于:仅在最上层设有装置的结构层中最厚的基体层71。
这样,有机EL显示装置100、110、120由装置的结构层中最厚的基体层71控制其弯曲、翘曲乃至卷起等的程度。因此,能够良好抑制形成在装置上的器件自身的翘曲、弯曲等,使显示的品质更加良好。
此外,使基体层为最厚,来控制装置的弯曲、翘曲等程度的结构,不限于有机EL显示装置,用于本发明的实施方式所示的液晶显示装置亦可。
-作用效果-
下面,说明本发明的实施方式4的作用效果。
本发明的实施方式4的有机EL显示装置70,利用无色透明的树脂膜作为基体层71,因此具备良好的视觉识别性和柔性。另外,基体层71在室温下被蒸镀,因此在显示元件层上形成基体层71时,未对显示元件层施加高温。因此,装置的显示特性良好。
另外,有机EL显示装置70在密封膜81上还具备基体层71,因此显示装置整体的柔性更好,并且显示特性良好。
并且,在有机EL显示装置70中,用于基体层71的无色透明的树脂膜由对二甲苯系树脂等形成,因此显示的视觉识别性非常良好。另外,基体层71由聚对二甲苯系树脂等形成,因此与由聚酰亚胺膜等形成的一般的基体层不同,不会发生特有的翘曲,并且柔性也会变得更好,能够形成完全的卷轴状。因此,能够安全且节省空间地进行装置的保管、移动,在制造效率、制造成本方面也存在优点。
有机EL显示装置70的制造方法,在支撑基板(玻璃基板91)上,首先,设置由耐热温度为150℃以上、热膨胀系数为10ppm/℃以下的树脂材料形成的牺牲膜90(聚酰亚胺系树脂)。因此,即使在显示元件层的形成工序中进行加热等,也能够使牺牲膜90与支撑基板保持良好的接合状态。另外,在形成显示元件层之前,在牺牲膜90上形成有元件层保护膜72,因此在通过蚀刻等去除牺牲膜90时,能够良好地抑制去除到显示元件层为止的情况。并且,通过激光照射从牺牲膜90剥离支撑基板,因此能够容易且完全地剥离支撑基板。另外,在去除了牺牲膜90的元件层保护膜72上,在室温下对对二甲苯系树脂等进行蒸镀形成基体层71,因此未对显示元件施加高温,装置的显示特性变得良好。并且,在可靠地去除了牺牲膜90后通过蒸镀形成基体层71,因此在大型基板上制造极薄的柔性器件也成为可能。
另外,当通过等离子蚀刻去除牺牲膜90时,能够容易地去除牺牲膜90,制造效率变得良好。并且,当通过微波等离子蚀刻去除牺牲膜90时,能够在低温状态下去除牺牲膜90,因此不会对显示元件造成由热引发的影响。由此,装置的显示特性会变得更加良好。
此外,在本实施方式1~4中,表示了作为显示装置的LCD(liquid crystal display:液晶显示器)、有机EL(organic electro luminescence:有机电致发光),但同样适用于电泳(electrophoretic)、PD(plasma display:等离子显示器)、PALC(plasma addressed liquid crystal display:等离子体寻址液晶显示器)、无机EL(inorganic electro luminescence:无机电致发光)、FED(field emission display:场致发射显示器)、或者SED(surface-conduction electron-emitter display:表面传导电子发射显示器)等显示装置。
工业上的可利用性
如以上说明所述,本发明在显示装置、薄膜基板以及显示装置的制造方法中是有用的。
Claims (23)
1.一种显示装置,
具备第1基板,上述第1基板具有基体层和设置在该基体层上的显示元件层,
上述第1基板的基体层由在室温下被蒸镀的无色透明的树脂膜构成。
2.根据权利要求1所述的显示装置,
还具备第2基板,上述第2基板被设置成与上述第1基板对置,具有由无色透明的树脂膜构成的基体层和设置在该基体层上的显示元件层。
3.根据权利要求1所述的显示装置,
由耐热温度为150℃以上、热膨胀系数为10ppm/℃以下的树脂材料形成的牺牲膜与上述显示元件层的非显示区域对应地形成在该显示元件层与上述基体层之间。
4.根据权利要求3所述的显示装置,
上述显示元件层具备多个像素区域和设置成划分该像素区域的遮光区域,
上述牺牲膜所对应的上述显示元件层的非显示区域是上述遮光区域。
5.根据权利要求3所述的显示装置,
上述显示元件层具备外围电路区域,
上述牺牲膜所对应的上述显示元件层的非显示区域是上述外围电路区域。
6.根据权利要求3所述的显示装置,
上述牺牲膜是聚酰亚胺系树脂。
7.根据权利要求1所述的显示装置,
上述无色透明的树脂膜是聚对二甲苯系树脂。
8.根据权利要求1所述的显示装置,
在上述基体层与上述显示元件层之间,还具备元件层保护膜。
9.根据权利要求1所述的显示装置,
上述基体层形成控制上述显示装置的弯曲或者翘曲的厚度。
10.一种液晶显示装置,具备:
TFT基板,其具有基体层和显示元件层,所述基体层由在室温下被蒸镀的无色透明的树脂膜构成,所述显示元件层具备设置在该基体层上的TFT元件;和
CF基板,其隔着液晶材料与上述TFT基板对置,并且具有基体层和显示元件层,所述基体层由在室温下被蒸镀的无色透明的树脂膜构成,所述显示元件层具备设置在该基体层上的滤色器。
11.一种有机EL显示装置,是底部发光型的有机EL显示装置,具备:
基体层,其由在室温下被蒸镀的无色透明的树脂膜构成;
第1电极,其设置在上述基体层上;
有机EL层,其设置在上述第1电极上;以及
第2电极,其设置在上述有机EL层上。
12.根据权利要求11所述的有机EL显示装置,
还具备密封膜,所述密封膜设置在上述第2电极上,由上述树脂膜和无机膜的层叠体构成。
13.一种薄膜基板,
具备基体层和显示元件层,上述基体层由在室温下被蒸镀的无色透明的树脂膜构成,上述显示元件层设置在该基体层上。
14.一种显示装置的制造方法,具备如下步骤:
第1步骤,准备设有牺牲膜的支撑基板,上述牺牲膜由耐热温度为150℃以上、热膨胀系数为10ppm/℃以下的树脂材料形成;
第2步骤,在上述牺牲膜上形成元件层保护膜;
第3步骤,在上述元件层保护膜上形成显示元件层;
第4步骤,从上述牺牲膜去除上述支撑基板;
第5步骤,从上述元件层保护膜去除上述牺牲膜;以及
第6步骤,在室温下向去除了上述牺牲膜的元件层保护膜上蒸镀无色透明的树脂膜,由此形成基体层。
15.根据权利要求14所述的显示装置的制造方法,
还具备贴合基板形成步骤,在形成两个形成有上述显示元件层的上述支撑基板后,使它们的该显示元件层对置来形成贴合基板,其中,上述显示元件层是通过反复进行上述第1步骤到第3步骤而形成的,
在上述第4步骤中,分别从上述贴合基板的上述牺牲膜去除上述支撑基板,
在上述第5步骤中,分别从上述贴合基板的上述元件层保护膜去除上述牺牲膜,
在上述第6步骤中,在室温下向去除了上述牺牲膜的保护膜上蒸镀无色透明的树脂膜,由此分别形成基体层。
16.根据权利14所述的显示装置的制造方法,
在上述第5步骤中,保留与上述显示元件层的非显示区域对应的上述牺牲膜,去除与除此之外的区域对应的该牺牲膜。
17.根据权利要求16所述的显示装置的制造方法,
上述显示元件层具备多个像素区域和设置成划分该像素区域的遮光区域,
保留上述牺牲膜的上述显示元件层的非显示区域是上述遮光区域。
18.根据权利要求16所述的显示装置的制造方法,
上述显示元件层具备外围电路区域,
保留上述牺牲膜的上述显示元件层的非显示区域是上述外围电路区域。
19.根据权利要求14所述的显示装置的制造方法,
在上述第5步骤中,通过等离子蚀刻来去除上述牺牲膜。
20.根据权利要求14所述的显示装置的制造方法,
在上述第5步骤中,通过微波等离子蚀刻来去除上述牺牲膜。
21.根据权利要求14所述的显示装置的制造方法,
上述牺牲膜是聚酰亚胺系树脂。
22.根据权利要求14所述的显示装置的制造方法,
上述无色透明的树脂膜是聚对二甲苯系树脂。
23.根据权利要求14所述的显示装置的制造方法,
在上述第4步骤中,通过激光照射从上述牺牲膜剥离并去除上述支撑基板。
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