CN115428059A - 显示装置和显示装置的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本公开的显示装置具有:显示区域(2),其包含薄膜晶体管;边框区域(F),其包围上述显示区域;端子部(T),其设置于上述边框区域;树脂层(8),其设置在基材(7)的上方;无机绝缘层(9),其设置在上述树脂层之上,具有开口部(10);以及导电图案(11),其在上述开口部(10)的上侧的位置以外的位置设置在上述无机绝缘层(9)之上。
Description
技术领域
本公开涉及显示装置和显示装置的制造方法。
背景技术
以往以来,使用具有可挠性的基材已开发出柔性显示装置。例如,专利文献1公开了一种显示装置,其在安装有柔性印刷基板和驱动电路等部件的部件安装区域中将在基材形成有配线的部分向显示区域的背侧折回。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:特开2018-78057号公报
发明内容
发明要解决的问题
在上述的显示装置的显示区域和部件安装区域,层叠有用于调整配线的高度或将配线彼此绝缘的多个绝缘层。这些绝缘层包含由树脂材料形成的树脂层。在将树脂层加热而使其硬化时,有时会从树脂层产生气体。另外,即使在树脂层硬化后,如果施加了热,则有时树脂层也会产生气体。因此,在由气体难以透过的材料覆盖树脂层的情况下,从树脂层产生的气体会积存于树脂层与将其覆盖的材料(例如,由无机材料形成的无机绝缘层)之间。其结果是,由于积存的气体,树脂层与将其覆盖的材料有可能发生剥离。
本公开是鉴于上述问题而完成的。本公开的一方案提供能够抑制树脂层与将其覆盖的材料发生剥离的显示装置和显示装置的制造方法。
用于解决问题的方案
本公开的显示装置具有:显示区域,其包含薄膜晶体管;边框区域,其包围上述显示区域;端子部,其设置于上述边框区域;树脂层,其设置在基材的上方;无机绝缘层,其设置在上述树脂层之上,具有开口部;以及导电图案,其在上述开口部的上侧的位置以外的位置设置在上述无机绝缘层之上。
在本公开的显示装置的制造方法中,在基材的上方形成树脂层,在上述树脂层之上形成无机绝缘层,在上述无机绝缘层之上形成导电图案,在上述无机绝缘层形成开口部。
发明效果
本公开的一方案提供能够抑制树脂层与将其覆盖的材料发生剥离的显示装置和显示装置的制造方法。
附图说明
图1是示出实施方式1的显示装置的概略俯视图。
图2是图1的II-II线截面图。
图3是示出比较例的截面图。
图4是实施方式1的折弯部的部分俯视图。
图5是图4的V-V线截面图。
图6是图4的VI-VI线截面图。
图7是图4的VII-VII线截面图。
图8是实施方式2的折弯部的部分俯视图。
图9是图8的IX-IX线截面图。
图10是实施方式3的折弯部的部分俯视图。
图11是图10的XI-XI线截面图。
图12是示出本公开的显示装置的制造方法中的制造流程所包含的第1工序中的半成品的结构的截面图。
图13是示出本公开的显示装置的制造方法中的制造流程所包含的第2工序中的半成品的结构的截面图。
图14是示出本公开的显示装置的制造方法中的制造流程所包含的第3工序中的半成品的结构的截面图。
图15是示出本公开的显示装置的制造方法中的制造流程所包含的第4工序中的半成品的结构的截面图。
图16是示出本公开的制造方法中的制造流程所包含的第5工序中的半成品的结构的截面图。
图17是示出本公开的制造方法中的制造流程所包含的第6工序中的半成品的结构的截面图。
图18是本公开的显示装置的制造方法的第1工序~第6工序的流程图。
具体实施方式
以下,参照附图来说明本公开的实施方式。在附图中,对同一或同等要素标注相同的附图标记。对于各实施方式中的同一或同等构成不重复说明。
<实施方式1>
图1是示出实施方式1的显示装置1的概略俯视图。显示装置1具有显示区域2和包围该显示区域2的边框区域F。边框区域F包含折弯部B和端子部T。在边框区域F中,在显示区域2与端子部T之间设置有折弯部B。
如图1所示,在显示区域2,例如按矩阵状排列有多个像素21。在多个像素21中的每个像素21设置有薄膜晶体管3(以下,称为“TFT(Thin Film Transistor)”)。虽然未图示,但是在端子部T设置有多个端子,设置于端子部T的电路和控制电路电连接到该多个端子。在图1中,X方向是第1方向,Y方向是与第1方向交叉的第2方向。X方向与Y方向在平面内正交。X方向和Y方向相当于具有长方形的轮廓的显示装置1的横向和纵向。显示区域2、折弯部B以及端子部T沿着第1方向排布。
第1方向不是仅限于X方向,只要是从显示区域2到达端子部T的方向即可,可以是任何方向。例如,第1方向也可以是相对于X方向倾斜的方向。
在图1中,通过以沿着Y方向的假想线为弯曲线使折弯部B弯曲,而将端子部T折回到显示区域2的背侧。由此,配置为端子部T的背侧面与显示区域2的背侧面相对。即,在俯视时,边框区域F的一部分与显示区域2重叠。因此,能够减小边框区域F的占有面积,能够实现窄边框的显示装置1。
图2是图1的II-II线截面图。图2示出显示区域2的主要沿着TFT3附近的X方向截取的显示区域2的部分截面结构。在图2中,将与X方向正交的显示装置1的上下方向示为Z方向。在本说明书中,上述的X方向、Y方向以及Z方向分别是沿着正交坐标系的3个轴的方向。
从图2可知,多个像素21分别包含:液晶或有机EL(Electro-Luminescence:电致发光)等发光元件230;以及用于控制发光元件230的TFT3。
基材7例如由具有可挠性的树脂材料形成。
底涂膜24是设置在基材7之上的层。
在底涂膜24之上形成有TFT3。TFT3包含:半导体层34,其包含沟道部、源极区域以及漏极区域;栅极绝缘膜35;栅极电极33;漏极电极31;源极电极32;第1层间膜36;以及第2层间膜37。
另外,多个像素21中的每个像素21也包含栅极配线38、高电压电源线40以及电容配线39等。虽然未图示,但是在显示区域2中包含发光控制线、初始化电源线以及源极线等。以在第2层间膜37之上延伸的方式形成有源极电极32的一部分、漏极电极31的一部分以及高电压电源线40。
从图2可知,在TFT3之上层叠有树脂层8和无机绝缘层9。有时树脂层8也被称为平坦化膜。在树脂层8和无机绝缘层9分别形成有延伸至漏极电极31的接触孔8a和接触孔9a。除了接触孔8a和接触孔9a的周边以外无机绝缘层9被除去,形成有开口部10。
在树脂层8上层叠有无机绝缘层9、中继电极111以及保护层22。在显示区域2中,以覆盖无机绝缘层9的一部分并且填埋接触孔9a的方式形成有中继电极111。中继电极111电连接到漏极电极31。在此,中继电极111是后述的导电图案11的一种。图2示出中继电极111连接到TFT3的漏极电极31的方式。发光元件230与TFT3经由中继电极111电连接。虽然详细情况后述,但是中继电极111电连接到TFT3的漏极电极31,TFT3的源极电极32电连接到源极线(未图示),源极线(未图示)的端部电连接到第1边框配线20(参照图4和图5)的一个端部,第1边框配线20(参照图4和图5)的另一个端部经由设置于第1边框配线20(参照图4和图5)的另一个端部上的第1层间膜36、第2层间膜37、树脂层8以及无机绝缘层9(参照图5)的接触孔91(参照图4和图5)电连接到设置于后述的折弯部B的导电图案11(参照图4和图5)的一个端部。导电图案11(参照图4和图5)的另一个端部经由设置于第2边框配线51(参照图4和图5)的一个端部上的第1层间膜36、第2层间膜37、树脂层8以及无机绝缘层9(参照图5)的接触孔91(参照图4和图5)与第2边框配线51(参照图4和图5)的一个端部电连接。第2边框配线51(参照图4和图5)的另一个端部与端子部T的端子(未图示)电连接。中继电极111是与后述的导电图案11(参照图4和图5)由同一材料形成,并与形成有导电图案11(参照图4和图5)的层形成在同一层上。
以覆盖中继电极111的一部分和树脂层8的方式形成有保护层22。保护层22由具有可挠性的材料形成。保护层22例如由有机树脂材料形成。此外,将从基材7至保护层22的层叠体称为TFT层300。虽然未图示,但是TFT层300也包含电力供应用配线和信号传输用配线等。
树脂层8有时会由于显示装置1的制造工艺所包含的加热工序和使用显示装置1时的温度上升而产生气体。然而,由于在无机绝缘层9设置有开口部10,因此能够使从位于无机绝缘层9之下的树脂层8产生的气体从开口部10向上侧逸出。其结果是,能够抑制在树脂层8与无机绝缘层9之间发生气体积存。因此,得以抑制树脂层8与无机绝缘层9发生剥离。
说明在树脂层8上需要无机绝缘层9的理由。图3示出作为比较例的在树脂层8之上不设置无机绝缘层9的情况下的截面图。图3示出通过以干式蚀刻将层叠到树脂层8的整个面的导电层部分地除去而形成了配线层112的状态。从图3可知,除了存在配线层112的部分以外,树脂层8是露出的。因而,在干式蚀刻时露出的树脂层8的表面受到损伤。由此,从树脂层8的表面产生灰尘,由于该灰尘而发生由蚀刻不良引起的膜残留等配线形成不良。因而,需要在树脂层8上设置无机绝缘层9,以在干式蚀刻时使树脂层8不露出。然而,当树脂层8的整个面由无机绝缘层9覆盖时,就会没有如前所述从树脂层8产生的气体的逸出场所。因而,需要设置用于使气体逸出的开口部10。
从图2可知,无机绝缘层9的边缘包围中继电极111的边缘。即,无机绝缘层9的尺寸比中继电极111的尺寸大。因而,全部中继电极111载置在无机绝缘层9之上。由此,能够降低形成中继电极111的蚀刻对树脂层8造成的损伤。即,本公开的降低由蚀刻引起的损伤的方法也能够应用于与设置于后述的折弯部B的导电图案11设置在同层上并且也设置于折弯部B以外的导电体,例如,也能够应用于中继电极111。
在TFT层300上形成有发光元件层234,发光元件层234包含:按顺序层叠有第1电极231、发光层23、第2电极233的发光元件230;以及边缘罩232。在发光元件层234上形成有按顺序层叠有第1无机膜235、有机膜236以及第2无机膜237的密封膜238。
图4是示出实施方式1的显示装置1中的图1的显示区域2的端部周边和边框区域F的概略俯视图。在图4中为了简单而省略了保护层22的图示,设为由导电图案11往下方的俯视图。从图1和图4可知,在边框区域F设置有折弯部B。
从图4可知,导电图案11沿着X方向延伸。导电图案11的一端连接到第1边框配线20,导电图案11的另一端电连接到第2边框配线51。虽然未图示,但是连接到导电图案11的第1边框配线20被电连接到显示区域2的TFT3的源极电极32。另外,虽然未图示,但是连接到导电图案11的第2边框配线51被电连接到端子部T的端子。
如图4所示,在折弯部B设置有沿着导电图案11延伸的配线62。如后面详细说明的图5所示,配线62设置在填充层61与树脂层8之间。配线62的一端连接到第1边框配线20,配线62的另一端电连接到第2边框配线51。虽然未图示,但是配线62经由第1边框配线20和第2边框配线51将与导电图案11所连接的电路相同的电路与TFT3电连接。配线62由导电性材料形成。
分别通过配线62和导电图案11,使得像素21内的TFT3与端子被电连接。由此,连接到端子部T的未图示的控制电路通过控制多个像素21内的各自的发光元件230和TFT3而在显示区域2显示图像。
图5是图4的V-V线截面图。图6是图4的VI-VI线截面图。如图4所示,在折弯部B,在基材7的上方设置有填充层61、配线62、树脂层8以及无机绝缘层9。从图4和图6可知,在无机绝缘层9设置有多个开口部10。
填充层61是用于降低第2层间膜37的上表面的高度与折弯部B中的基材7的上表面的高度之差的层。填充层61抑制由上述的高度引起的配线62的裂缝的产生和断线。填充层61由具有可挠性的材料形成。填充层61例如由有机树脂材料形成。
树脂层8一般是平坦化膜,是用于降低显示区域2中的表面的台阶的层。树脂层8在折弯部B中配置在基材7的上方。树脂层8由具有可挠性的材料形成。树脂层8例如由有机树脂材料形成。
无机绝缘层9是用于覆盖树脂层8而对其进行保护的层。无机绝缘层9优选尽可能薄,以使折弯部B不会难以折弯。无机绝缘层9的厚度例如为100nm~400nm。
从使用图4和图5示出的构成可知,导电图案11在开口部10的上侧的位置以外的位置设置在无机绝缘层9之上。即,导电图案11与设置有上述的图2所示的中继电极111的层设置在同一层上,因此能够与中继电极111由同一材料形成。中继电极111仅设置于显示区域2,导电图案11仅设置于折弯部B。如图5所示,形成于折弯部B的导电图案11的一个端部经由设置于第1边框配线20的一个端部上的第1层间膜36、第2层间膜37、树脂层8以及无机绝缘层9的接触孔91与第1边框配线20的一个端部电连接。另外,虽然未图示,但是第1边框配线20的另一个端部经由设置于第1边框配线20的另一个端部上的第1层间膜36、第2层间膜37、树脂层8以及无机绝缘层9的接触孔91电连接到显示区域2的源极线(未图示)的端部。而且,未图示的源极线电连接到图2的TFT3的源极电极32。如图2所示,TFT3的漏极电极31经由设置于漏极电极31上的无机绝缘层9的接触孔9a以及设置于树脂层8的接触孔8a与显示区域2的中继电极111电连接。
从图4和图6可知,多个导电图案11在Y方向上排列。在该多个导电图案11之间的位置,例如,3个开口部10沿着X方向分别空开间隔地设置。然而,开口部10的数量可以是任何数量。另外,设置开口部10的位置也可以是任何位置。而且,各开口部10的大小和形状也可以是任何大小和形状。另外,开口部10的俯视时的轮廓的形状不限于图4所例示的长方形状,也可以是圆状、椭圆状、正方形状等任何形状。即,形成于导电图案11的开口部10只要使树脂层8放出的气体通过至保护层22即可,可以是任何形状。
图7是图4的VII-VII线截面图。从图7可知,由树脂层8产生的气体能够经过开口部10内的保护层22向无机绝缘层9的上方流动。即,通过在树脂层8之上设置未配置无机绝缘层9的部分,从而形成从树脂层8产生的气体能够向无机绝缘层9的上方移动的路径。由此,由树脂层8产生的气体不易积存在无机绝缘层9与树脂层8之间。因此,能够抑制无机绝缘层9与树脂层8发生剥离或无机绝缘层9产生裂缝。
<实施方式2>
以下,说明本公开的实施方式2。实施方式2在开口部10的形状上与实施方式1不同。对于与上述的实施方式1共同的事项适当省略说明。图8是示出实施方式2的显示装置1中的显示区域2的端部周边与边框区域F的概略俯视图。在图8中为了简单而省略了保护层22的图示,设为由导电图案11往下方的俯视图。
此外,在图8中,沿着在X方向上延伸的导电图案11的截面结构与实施方式1的图5所示的截面结构相同。因而,在图8中,将沿着在X方向上延伸的导电图案11的截面的位置示为V-V线。以下,在实施方式2的说明中,关于图8的V-V线截面,参照图5。
在实施方式2中,如图8所示,开口部10在折弯部B的整个长度上沿着X方向延伸。另外,开口部10沿着导电图案11延伸。即,开口部10与导电图案11大致平行地延伸。
从图8可知,在Y方向上,无机绝缘层9的宽度大于俯视时所重叠的导电图案11的宽度。由此,无机绝缘层9的边缘在俯视时沿着导电图案11的边缘延伸。由此,在形成导电图案11的蚀刻时,能够降低树脂层8受到的损伤。
图9是图8的IX-IX线截面图。将图6和图9进行比较可知,与实施方式1的开口部10相比较,实施方式2的开口部10的占有区域变大。由此,能够将树脂层8放出的气体更高效地向无机绝缘层9的上方引导。
从图5和图8可知,导电图案11在开口部10的上侧的位置以外的位置设置在无机绝缘层9之上。即,导电图案11与设置有上述的图2所示的中继电极111的层设置在同一层上,因此能够与中继电极111由同一材料形成。中继电极111仅设置于显示区域2,导电图案11仅设置于折弯部B。如图5所示,形成于折弯部B的导电图案11的一个端部经由设置于第1边框配线20的一个端部上的第1层间膜36、第2层间膜37、树脂层8以及无机绝缘层9的接触孔91与第1边框配线20的一个端部电连接。另外,虽然未图示,但是第1边框配线20的另一个端部经由设置于第1边框配线20的另一个端部上的第1层间膜36、第2层间膜37、树脂层8以及无机绝缘层9的接触孔91电连接到显示区域2的源极线(未图示)的端部。而且,未图示的源极线电连接到图2的TFT3的源极电极32。如图2所示,TFT3的漏极电极31经由设置于漏极电极31上的无机绝缘层9的接触孔9a以及设置于树脂层8的接触孔8a与显示区域2的中继电极111电连接。
<实施方式3>
以下,说明本公开的实施方式3。本实施方式在开口部10的形状上与实施方式1和实施方式2不同。在本实施方式的说明中,对于与上述的实施方式1和实施方式2共同的事项适当省略说明。图10是示出实施方式3的显示装置1中的显示区域2的端部周边和边框区域F的俯视图。图11是图10的XI-XI线截面图。在图10中为了简单而省略了保护层22的图示,设为由导电图案11往下方的俯视图。
此外,在图10中,沿着在X方向上延伸的导电图案11的截面结构与实施方式1的图5所示的截面结构相同。因而,在图10中,将沿着在X方向上延伸的导电图案11的截面的位置示为V-V线。以下,在实施方式2的说明中,关于图8的V-V线截面,参照图5。
此外,在图10中,沿着在X方向上延伸的配线62的截面结构与实施方式2的图9所示的截面结构相同。因而,在图10中,将沿着在X方向上延伸的配线62的截面的位置示为IX-IX线。以下,在实施方式3的说明中,关于图10的IX-IX线截面,参照图9。
从图9、图10以及图11可知,在无机绝缘层9中,在导电图案11的下侧的位置以外的所有位置设置有开口部10。即,在折弯部B中,除了俯视时与导电图案11重叠的位置以外,如图11所示,无机绝缘层9被除去。
从图10和图11可知,在Y方向上,无机绝缘层9的宽度与俯视时所重叠的导电图案11的宽度大致相同。由此,开口部10的区域进一步变大,能够更加高效地使树脂层8放出的气体向无机绝缘层9的上方逸出。
从图5和图10可知,导电图案11在开口部10的上侧的位置以外的位置设置在无机绝缘层9之上。即,导电图案11与设置有上述的图2所示的中继电极111的层设置在同一层上,因此能够与中继电极111由同一材料形成。中继电极111仅设置于显示区域2,导电图案11仅设置于折弯部B。如图5所示,形成于折弯部B的导电图案11的一个端部经由设置于第1边框配线20的一个端部上的第1层间膜36、第2层间膜37、树脂层8以及无机绝缘层9的接触孔91与第1边框配线20的一个端部电连接。另外,虽然未图示,但是第1边框配线20的另一个端部经由设置于第1边框配线20的另一个端部上的第1层间膜36、第2层间膜37、树脂层8以及无机绝缘层9的接触孔91电连接到显示区域2的源极线(未图示)的端部。而且,未图示的源极线电连接到图2的TFT3的源极电极32。如图2所示,TFT3的漏极电极31经由设置于漏极电极31上的无机绝缘层9的接触孔9a以及设置于树脂层8的接触孔8a与显示区域2的中继电极111电连接。
<本公开的显示装置的制造方法>
图12~图17是示出本公开的显示装置1的制造方法中的制造流程所包含的第1工序~第6工序中的结构的截面图。在图12~图17中,例示了制造上述的实施方式3所说明的折弯部B中的结构的方法,但是在制造实施方式1和实施方式2所说明的结构的方法或制造各实施方式的显示区域2中的结构的方法中,也能够应用本公开的显示装置1的制造方法。
图18是本公开的显示装置1的制造方法的第1工序~第6工序的流程图。依次进行第1工序S1~第6工序S6的处理。图12~图17示出在刚进行了第1工序S1~第6工序S6的各工序的处理之后的截面图。
在第1工序S1中,如图12所示,在基材7之上形成填充层61,从在填充层61之上形成有被图案化的配线62的状态起,以覆盖配线62的方式形成树脂层8。
接下来,在第2工序S2中,如图13所示,在树脂层8之上形成成为无机绝缘层9的绝缘层90。之后,在成为无机绝缘层9的绝缘层90之上通过溅射法形成成为导电图案11的导电层110。
接下来,在第3工序S3中,如图14所示,为了将导电层110图案化,在导电层110之上涂敷抗蚀剂。通过光刻工序等将该抗蚀剂图案化。其结果是,如图14所示,形成抗蚀剂图案63。
接下来,在第4工序S4中,如图15所示,将抗蚀剂图案63作为蚀刻掩模,通过蚀刻将导电层110除去。其结果是,如图14所示,在抗蚀剂图案63的下侧残存导电图案11。即,由抗蚀剂图案63覆盖的部分以外的导电层110通过蚀刻被除去,导电图案11被形成在无机绝缘层9之上。
接下来,在第5工序S5中,如图16所示,将抗蚀剂图案63作为蚀刻掩模对绝缘层90进行蚀刻。其结果是,在抗蚀剂图案63和导电图案11的下侧残存无机绝缘层9,形成图16所示的结构。抗蚀剂图案63的下方以外的绝缘层90被除去后的部分成为开口部10。在实施方式4中,例示了将导电图案11的下方以外的绝缘层90除去的情况。在该情况下,不增加光刻工序就能够设置开口部10。
接下来,在第6工序S6中,如图17所示,通过灰化和抗蚀剂剥离将导电图案11上的抗蚀剂图案63除去。在形成图17所示的结构后,能够在进行加热处理时使从树脂层8产生的气体从开口部10向上方逸出。
在本公开的显示装置1的制造方法中,例示了将导电图案11的下方以外的绝缘层90除去的情况。然而,在上述的实施方式中,从图4和图8可知,例如,也可以在导电图案11的下方以外的部分也以残留无机绝缘层9的方式设置开口部10。在该情况下,在进行第4工序S4后,从图15所示的结构将抗蚀剂图案63暂且除去。之后,再次进行用于将绝缘层90图案化的光刻工序来设置开口部10。
另外,在上述的本公开的显示装置1的制造方法中,通过将导电图案11置换为中继电极111,在显示区域2中也能够应用同样的制造方法。
附图标记说明
1 显示装置
2 显示区域
3 薄膜晶体管(TFT)
F 边框区域
T 端子部
B 折弯部
7 基材
8 树脂层
9 无机绝缘层
10 开口部
11 导电图案
31 漏极电极
32 源极电极
63 抗蚀剂图案。
Claims (7)
1.一种显示装置,其特征在于,具备:
显示区域,其包含薄膜晶体管;
边框区域,其包围上述显示区域;
端子部,其设置于上述边框区域;
树脂层,其设置在基材的上方;
无机绝缘层,其设置在上述树脂层之上,具有开口部;以及
导电图案,其在上述开口部的上侧的位置以外的位置设置在上述无机绝缘层之上。
2.根据权利要求1所述的显示装置,其中,
在上述基材与上述树脂层之间设置有上述薄膜晶体管,
上述导电图案电连接到上述薄膜晶体管的漏极电极。
3.根据权利要求1所述的显示装置,其中,
在上述显示区域与上述端子部之间具备:
设置有上述树脂层、上述无机绝缘层以及上述导电图案的折弯部,
上述导电图案将上述端子部与上述薄膜晶体管电连接。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的显示装置,其中,
在上述无机绝缘层中,在上述导电图案的下侧的位置以外的所有位置设置有上述开口部。
5.根据权利要求1至3中的任意一项所述的显示装置,其中,
在俯视时,上述无机绝缘层的边缘包围上述导电图案的边缘。
6.一种显示装置的制造方法,其特征在于,
在基材的上方形成树脂层,
在上述树脂层之上形成无机绝缘层,
在上述无机绝缘层之上形成导电图案,
在上述无机绝缘层形成开口部。
7.根据权利要求6所述的显示装置的制造方法,其中,
在上述无机绝缘层之上形成上述导电图案时,残留用于将上述导电图案图案化的抗蚀剂图案,
在残留有上述抗蚀剂图案的状态下,对上述无机绝缘层进行蚀刻而形成上述开口部。
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