JP2002176178A - 表示装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
実現する。 【解決手段】 基板上に設けられている画素電極101
の周囲にソースライン102を設け、ソース及びゲート
となる領域を開口させた絶縁膜103を形成し、ソース
104a及びドレイン104bを形成し、これらソース
104a及びドレイン104bの上方に半導体膜5、ゲ
ート105を設ける製造方法において、略大気圧下にお
いて上記各部を形成する。略大気圧下において製造でき
るので、真空チャンバ等の特別な装置を必要とせず、表
示装置を安価に製造できる。
Description
造方法に関し、特に電気泳動インクを用いて所望の表示
を行う装置及びその製造方法に関する。
は、高真空装置などの高度な設備を利用することにより
製造されてきた。
ような高度な設備を利用するため、半導体素子により駆
動される表示装置製造の製造コストがかかるという問題
がある。本発明は上述した従来技術の欠点を解決するた
めになされたものであり、その目的は低コストに製造す
ることのできる表示装置及びその製造方法を提供するこ
とである。
は、画素電極と、前記画素電極に電圧を印加するための
トランジスタと、を含む表示装置であって、少なくと
も、前記トランジスタの能動層が有機材料からなること
を特徴とする。また、前記トランジスタのゲートを保護
するフィルムと、この設けられたフィルム及び画素電極
上に設けられた電気泳動インク層を上記表示装置に追加
しても良い。このように構成されていることにより、略
大気圧下で製造できるので、真空チャンバ等の特別な装
置を必要とせず、表示装置を安価に製造できる。
上に設けられている画素電極の周囲にソースラインを設
けるステップと、ソース及びドレインとなる領域を開口
させた絶縁膜パターンを形成するステップと、ソース及
びドレインを形成するステップと、前記ソース及びドレ
インの上方に半導体膜を設けるステップと、前記半導体
膜の上方にゲートを設けるステップとを含む表示装置の
製造方法であって、略大気圧下において前記ステップそ
れぞれを行うようにしたことを特徴とする。略大気圧下
において製造できるので、真空チャンバ等の特別な装置
を必要とせず、表示装置を安価に製造できる。
ステップを上記製造方法に追加しても良い。電解メッキ
を施すことにより、静電気を防止することができる。ま
た、前記ゲートを保護するフィルムを設けるステップ
と、このフィルムを設けた後に電気泳動インクを塗布す
るステップとを上記製造方法に追加しても良い。このフ
ィルムを設けることにより、トランジスタ部分を保護す
ることができる。そして、前記ゲートを保護するフィル
ムを設けるステップにおいては、ラミネートにより前記
フィルムを設ける。
脂フィルムを用いれば、フレキシブルな表示装置を実現
できる。本発明による他の表示装置の製造方法は、外部
信号を入力するための端子を有する表示装置の製造方法
であって、前記端子表面に保護膜を設けるステップと、
この保護膜を設けた状態で表示領域を形成するステップ
と、前記保護膜を除去するステップとを含み、前記端子
表面を露出させるようにしたことを特徴とする。そし
て、前記保護膜は、前記端子部分に貼付されるシールで
あり、該シールを剥離して除去するか、前記保護膜は、
絶縁膜であり、前記端子部分に設けられた絶縁膜をレー
ザ照射によって除去するか、前記保護膜は、前記端子部
分に貼付されるシールであり、加熱してガスを発生させ
ることにより該シールを剥離して除去する。これらの露
出方法を採用することにより、容易に端子を露出させる
ことができる。
施の形態について説明する。なお、以下の説明において
参照する各図では、他の図と同等部分は同一符号によっ
て示されている。以下、(1)有機TFT表示装置の断
面構造、(2)有機TFT表示装置の製造方法、(3)
外部端子の露出方法、について順に説明する。
図である。同図に示されているように、本実施形態によ
る表示装置は、基板1上に、ITO等による画素電極1
01及びソースライン102、絶縁膜103、ソース1
04a及びドレイン104b、半導体層5、絶縁膜6、
ゲート105が順に積層された構成である。
のトランジスタ部分を保護するために保護フィルム10
6が設けられている。この保護フィルム106は、画素
電極101に相当する部分に孔107が設けられている
格子状のフィルムである。このフィルム106を貼付す
ることにより、トランジスタ部分を保護できる。そし
て、フィルム106の上から電気泳動インクを塗布する
ことにより、孔107部分にも電気泳動インクが入り込
むことになる。
ても良いが、ここでは電気泳動インクを封入したマイク
ロカプセルに封入したものを用いている。このマイクロ
カプセルとバインダとを混ぜた液体を塗布する。電気泳
動インクを塗布した状態が図2に示されている。同図に
示されているように、電気泳動インクはマイクロカプセ
ル33内に封入されており、このマイクロカプセル33
が孔107部分にも位置している。そして、図示せぬ電
極をさらに形成し、その電極と画素電極101とによっ
て、マイクロカプセル33に電圧を印加する。この電圧
印加によって、マイクロカプセル33内の電気泳動イン
クを電気分極させ、後述するように所望の表示を行うこ
とができる。
であるため、表示を行うと観察者に格子が見えてしまう
おそれもあるが、大型画面の表示装置等においては画素
が大きい(孔107の部分が大きい)ので問題とならな
い。なお、保護フィルム106はラミネートで貼り付け
れば良い。この格子状の保護フィルム106を設けるこ
とにより、ゲート電極部分やその他の配線のショートを
防ぐことができると共に、画質を向上させ、TFTの信
頼性を向上させることができる。
を与えることにより、半導体層5にチャネルが形成され
てトランジスタがオン状態になる。これにより、ソース
104aとドレイン104bとの間が導通し、画素電極
101と図示せぬ透明電極との間に所定電圧が印加され
る。この電圧印加により、孔107内の電気泳動インク
が電気分極状態となり、所望の表示がなされる。
説明する。同図においては、マイクロカプセル1個分に
ついての電気分極状態が示されている。同図(a)にお
いては、電極34と透明電極32との間にマイクロカプ
セル内の電気泳動インク50が存在している。電気泳動
インク50は、液相分散媒61と、この液相分散媒60
内に分散されている電気泳動粒子51とから構成されて
いる。液相分散媒61と電気泳動粒子51とは、互いに
異なる着色がなされているものとする。
めの電圧源9a及び9bを、スイッチ8を介して接続し
ておく。つまり、電極32は電圧源9a及び9bの一端
に接続され、電極34はスイッチ8を介して電圧源9a
及び9bの他端に接続されている。このような接続をし
ておけば、スイッチ8の切換えによって印加する電圧の
方向を変えることができる。印加する電圧の方向を変え
ることにより、電気泳動分散液を分極させて所望の表示
を行うことができる。
に、電圧源9aによる電圧を印加することによって観測
者に近い透明電極32側に電気泳動粒子5を集めること
ができる。この状態において、観測者は電気泳動粒子5
1の色を見ることになる。一方、同図(c)に示されて
いるように、電圧源9bによる電圧を印加することによ
って観測者から遠い電極34側に電気泳動粒子51を集
めることができる。この状態において、観測者は液相分
散媒61の色を見ることになる。
動インク50を電気分極させることによって、電圧を印
加する方向に対応する2種類の色を表示することができ
る。このように、各画素において所望の表示を行うこと
ができるので、図1に示されている構成を全ての画素に
適用すれば、表示装置を実現することができる。さら
に、可撓性のある材質を基板1に用いれば、フレキシブ
ルな表示装置を実現することができる。
製造方法について、図4〜図7を参照して説明する。ま
ず、図4に示されているように、基板上に設けられてい
るITO等による画素電極101の周囲に、ITO等に
よるソースライン102を設ける。このソースライン1
02のライン幅は、例えば20μmである。基板の材料
には、例えばPET(polyethylene te
rephthalate)を用いる。なお、図中の破線
Hの範囲が1画素部分である。
いし、画素電極が予め形成されている基板を購入してそ
れを用いても良い。また、ソースライン102に電解メ
ッキを施しても良い。これにより、配線抵抗を低下さ
せ、動作速度を向上させることができる。また、このメ
ッキは、静電気対策として機能することも期待できる。
次に、図5に示されているように、ソース及びドレイン
となる領域103a及び103bをそれぞれ開口させた
絶縁膜を形成する。この絶縁膜には、例えばポリイミド
(poly imide;以下PI)を用いる。
している領域103a及び103bにソース104a及
びドレイン104bを形成する。これらソース104a
及びドレイン104bは、材質にパラジウムを用いるこ
とができる。ここでは、領域103a及び103bに、
導電性を有する液体を注入することによって形成する。
この形成にはインクジェット法を用いることができる。
導電性を有する液体には、例えば、ポリエチレンジオキ
シチオフェン(polyethylene di ox
ythiophene;以下PEDOT)を溶媒に溶解
させた溶液を用いる。
ス104a及びドレイン104bの上方に、半導体膜、
絶縁膜を順に形成する。最後に、絶縁膜の上方にゲート
105を形成する。半導体膜は、例えば、ペンタセンを
用いて形成する。絶縁膜には、酸化シリコン(Si
O2)を用いる。ゲート105は、例えば材質にニッケ
ルを用い、イオンビームスパッタ法によって作成する。
フォトリソグラフィ法によって作成しても良い。このゲ
ート105は、インクジェット法を用いて形成すること
もできる。その場合、PEDOT等の導電性を有する液
体を用いることもできる。なお、ゲート105のライン
幅は、例えば50μmである。
参照して上述したように画素電極101に対応する部分
に孔107を有する格子状の保護フィルム106を貼付
する。そして、この貼付された保護フィルム106の上
から、図2を参照して上述したように電気泳動インクを
塗布する。塗布した電気泳動インクの上に更に図示せぬ
電極を設ける。そして、その図示せぬ電極と画素電極1
01との間に上述したように電圧を印加することによ
り、所望の表示を行うことができる。
イ装置を製造すれば、インクジェット法等を用い、全工
程を大気圧下において行うことができる。このため、真
空チャンバ等の特別な装置を必要とせず、安価に製造を
行うことができる。なお、請求項3における「略大気圧
下」には、液中及びクリーンルーム程度の範囲も含まれ
る。
面構造の概略が示されている。同図に示されているよう
に、A−A部は、基板1と、この基板1の上に形成され
たPI等による絶縁膜2と、その絶縁膜2と同じ層に形
成されたソースライン102及びソース104a並びに
画素電極101及びドレイン104bと、半導体層5
と、絶縁層6と、ゲート105と、これを覆う保護フィ
ルム106とから構成されている。画素電極101の上
方は、保護フィルム106によって覆われておらず、こ
の部分が上述した孔107となる。ここで、ソース10
4a及びドレイン104bの厚みは60nm、ソース1
04aとドレイン104bとの間の長さは、例えば10
0〜200μmである。また、半導体層5の厚みは例え
ば60nm、絶縁膜6の厚みは例えば1μm、ゲート1
05の厚みは例えば45nmである。
いては、インクジェット法等によって電気泳動インクを
塗布することになるので、表示すべき信号を外部から入
力するための端子を設けておき、その端子を露出させる
ことが必要である。かかる端子を露出するには、予め端
子部分に保護膜を設けておき、保護膜を設けた状態で表
示領域等を形成するのである。そして、表示領域等を形
成した後、保護膜を除去して端子表面を露出させれば良
い。
を有する有機TFT表示装置の製造方法において、上記
端子表面に保護膜を設け、この保護膜を設けた状態で表
示領域を形成し、その後保護膜を除去することによっ
て、端子表面を露出させるのである。例えば、図9に示
されているように、表示装置100の表面には、同じく
表面に設けられている表示領域90から複数の端子Tが
設けられている。したがって、電気泳動インクを塗布す
る前に端子T部分を保護膜Sで覆い、電気泳動インクを
塗布した後に保護膜Sを剥がせば良い。
ゆるシール)を用いれば良い。つまり、シートを貼付し
ておくことにより、端子部分をマスキングし、表示領域
等の形成後に、そのシートを剥離するのである。この場
合、保護シートには、例えば日東電工株式会社製の熱剥
離シートであるリバアルファ(商品名)を用いる。この
熱剥離シートは、ポリエステル基材に熱剥離値着剤が塗
布されたものである。そして、貼付後90℃程度の熱を
加えることにより、接着力がなくなって剥離する。
き、後にレーザ照射等によってその絶縁膜を除去しても
良い。以上の露出方法を採用すれば、フォトリソグラフ
ィ技術を用いずに、端子を容易に露出させることができ
る。なお、以上説明した外部端子の露出方法は、電気泳
動インクのみならず、液体を塗布する工程を含む表示装
置の製造方法について広く適用できることは明らかであ
る。
断面構造を採用し、上述した方法によって製造し、上述
した方法で外部端子を露出させることにより、真空チャ
ンバ等の特別な装置を使用せずに全ての製造工程を略大
気圧下において行うことができるので、有機TFT表示
装置を低コストに製造することができるという効果があ
る。
面図である。
る。
原理を示す図である。
の製造方法を示す工程図である。
の製造方法を示す工程図である。
の製造方法を示す工程図である。
の製造方法を示す工程図である。
端子の露出方法を示す図である。
Claims (11)
- 【請求項1】 画素電極と、前記画素電極に電圧を印加
するためのトランジスタと、を含む表示装置であって、
少なくとも、前記トランジスタの能動層が有機材料から
なることを特徴とする表示装置。 - 【請求項2】 前記トランジスタのゲートを保護するフ
ィルムと、この設けられたフィルム及び画素電極上に設
けられた電気泳動インク層を更に含むことを特徴とする
請求項1記載の表示装置。 - 【請求項3】 基板上に設けられている画素電極の周囲
にソースラインを設けるステップと、ソース及びドレイ
ンとなる領域を開口させた絶縁膜パターンを形成するス
テップと、ソース及びドレインを形成するステップと、
前記ソース及びドレインの上方に半導体膜を設けるステ
ップと、前記半導体膜の上方にゲートを設けるステップ
とを含む表示装置の製造方法であって、略大気圧下にお
いて前記ステップそれぞれを行うようにしたことを特徴
とする製造方法。 - 【請求項4】 前記ソースラインを電解メッキするステ
ップを更に含むことを特徴とする請求項3記載の製造方
法。 - 【請求項5】 前記ゲートを保護するフィルムを設ける
ステップと、このフィルムを設けた後に電気泳動インク
を塗布するステップとを更に含むことを特徴とする請求
項3又は4記載の製造方法。 - 【請求項6】 前記ゲートを保護するフィルムを設ける
ステップにおいては、ラミネートにより前記フィルムを
設けることを特徴とする請求項5記載の製造方法。 - 【請求項7】 前記基板は、前記画素電極付きの樹脂フ
ィルムであることを特徴とする請求項3〜6のいずれか
に記載の製造方法。 - 【請求項8】 外部信号を入力するための端子を有する
表示装置の製造方法であって、前記端子表面に保護膜を
設けるステップと、この保護膜を設けた状態で表示領域
を形成するステップと、前記保護膜を除去するステップ
とを含み、前記端子表面を露出させるようにしたことを
特徴とする表示装置の製造方法。 - 【請求項9】 前記保護膜は、前記端子部分に貼付され
るシールであり、該シールを剥離して除去するようにし
たことを特徴とする請求項8記載の製造方法。 - 【請求項10】 前記保護膜は、絶縁膜であり、前記端
子部分に設けられた絶縁膜をレーザ照射によって除去す
るようにしたことを特徴とする請求項8記載の製造方
法。 - 【請求項11】 前記保護膜は、前記端子部分に貼付さ
れるシールであり、加熱してガスを発生させることによ
り該シールを剥離して除去するようにしたことを特徴と
する請求項8記載の製造方法。
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