JP2013247233A - Ｔｆｔ基板、表示素子及び表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、電極やＴＦＴ等の構造物と一体化された極めて柔軟な基板を、支持基板からそれら構造物を破壊することなく剥離させる、簡易で生産性の高いＴＦＴ基板、表示素子及び表示装置の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】基板５０上に薄膜トランジスタ７０が形成されたＴＦＴ基板１４０の製造方法であって、
支持基板１０上にワイヤー２０を設置する工程と、
前記支持基板上に、前記ワイヤーの少なくとも一部が露出するように前記ワイヤーを含む剥離層４０を形成する工程と、
前記ワイヤーの露出部分に力を加え、前記剥離層を前記支持基板から剥離する工程を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＴＦＴ基板、表示素子及び表示装置の製造方法に関する。

近年、フレキシブルディスプレイの研究が進められ、液晶や有機ＥＬ、電子インク等各種の表示方式が提案されている。中でも自由に折りたためる超柔軟液晶ディスプレイを実現するためには、湾曲時に液晶層に加わる力を抑制できる極めて柔軟なプラスティック基板や、金属薄膜基板の適用が望まれる。また、極めて薄いガラス基板（薄膜ガラス基板）の開発も進められており、バリア性が高くかつ湾曲可能なディスプレイ基板として注目されている。しかし、柔軟性の高い基板を用いる場合、その製造プロセスにおいてハンドリングが極めて困難なため、大量生産が可能な従来のガラス基板を用いたディスプレイの製造プロセスに可能な限り適合させるためには、プラスティック基板や金属薄膜基板をガラス等の硬い支持基板に貼り付けて取り扱うことが不可欠となる。

従来のフレキシブルディスプレイの製造プロセスでは、プラスティック基板や金属薄膜基板、若しくは薄膜ガラス基板を、接着材等からなる剥離層を介して直接支持基板に貼りつける手法が試みられている。更に、塗布型材料を支持基板上に塗布・硬化させることで、接着材を用いず支持基板上に直接形成する技術も開発が進められている。また、剥離層を用いず、基板と支持基板を静電気力等により直接吸着させる手法等も提案されている。その他の手法としては、プラスティック基板はガラス基板と比較して耐熱性や耐溶剤性に劣るため、支持基板上に剥離層を介して薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、配線電極、画素電極、表示部等を形成し、接着層を介してプラスティック基板と貼り合せた後、支持基板から剥離層の部分で剥離させる製造技術（転写法）等も提案されている。何れの手法においても、支持基板から剥離する際には、物理的な力を加えて剥がす方法や、薬品等に浸漬して剥離させる手法、あるいは紫外線照射により接着力を低下させて剥離する手法等が用いられる（例えば、特許文献１〜４参照）。

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しかしながら、支持基板に接着させる柔軟な基板上（転写法の場合は基板の下部）には、金属配線や絶縁膜、半導体、バリア層等各種の構造物が多層構築されており、物理的な力により剥離させる手法においては、基板に強いテンションがかかると上記構造物の剥離等が生じて素子不良が生じ易いという問題があった。また、薬品に浸漬させる手法においては、基板上の各層内に薬品が浸みこみ、素子の特性を劣化させることが問題となる。更に、紫外線照射により剥離する手法においては、例えば、素子を高温処理する際に接着強度が大きくなり、剥離が困難になる等種々の課題が生じる。また、直接吸着する手法においても、加熱工程やフォトリソグラフィ工程等において支持基板から剥離し易い、または埃を吸着させ易い等の課題がある。

そこで、本発明は、電極やＴＦＴ等の構造物と一体化された極めて柔軟な基板を、支持基板からそれら構造物を破壊することなく剥離させる、簡易で生産性の高いＴＦＴ基板、表示素子及び表示装置の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の一態様に係るＴＦＴ基板の製造方法は、基板上に薄膜トランジスタが形成されたＴＦＴ基板の製造方法であって、
支持基板上にワイヤーを設置する工程と、
前記支持基板上に、前記ワイヤーの少なくとも一部が露出するように前記ワイヤーを含む剥離層を形成する工程と、
前記ワイヤーの露出部分に力を加え、前記剥離層を前記支持基板から剥離する工程を含む。

本発明によれば、支持基板からの剥離の際のＴＦＴ基板上に形成された素子の破損を低減することができる。

本発明の実施形態１に係るＴＦＴ基板及、表示素子及び表示装置の製造方法の前半の工程を示した図である。図１（Ａ）は、支持基板用意工程の一例を示した図である。図１（Ｂ）は、ワイヤー設置工程の一例を示した図である。図１（Ｃ）は、剥離層形成工程の一例を示した図である。図１（Ｄ）は、下部基板接着工程の一例を示した図である。図１（Ｅ）は、画素電極形成工程の一例を示した図である。図１（Ｆ）は、薄膜トランジスタ形成工程の一例を示した図である。 本発明の実施形態１に係るＴＦＴ基板の製造方法の後半の工程を示した図である。図２（Ｇ）は、配線電極形成工程の一例を示した図である。図２（Ｈ）は、表示部形成工程の一例を示した図である。図２（Ｉ）は、上部基板設置工程の一例を示した図である。図２（Ｊ）は、剥離工程の一例を示した図である。 実施形態１に係るＴＦＴ基板、表示素子及び表示装置の製造方法の剥離工程をより詳細に説明するための図である。図３（Ａ）は、表示素子を剥離する前の状態を示した図である。図３（Ｂ）は、表示素子が支持基板から剥離させた状態を示した図である。 本発明の実施形態１に係る剥離工程の別の例を示した図である。 本発明の実施形態１に係るＴＦＴ基板、表示素子及び表示装置の製造方法のワイヤー設置工程におけるワイヤーの配置例を示した図である。図５（Ａ）は、複数のワイヤーを平行に配列した例を示した図である。図５（Ｂ）は、複数のワイヤーを格子状に配置した例を示した図である。 実施形態１に係るＴＦＴ基板、表示素子及び表示装置の製造方法において、ワイヤー設置工程及び剥離工程のより具体的な例を示した図である。図６（Ａ）は、ワイヤー設置工程の一例を示した図である。図６（Ｂ）は、支持基板１０上に表示素子１５０が形成された状態を示した図である。図６（Ｃ）は、剥離工程を示した図である。図６（Ｄ）は、不要ワイヤー除去工程を示した図である。 実施形態２に係るＴＦＴ基板、表示素子及び表示装置の製造法の前半の工程の一例を示した図である。図７（Ａ）は、支持基板用意工程の一例を示した図である。図７（Ｂ）は、ワイヤー設置工程の一例を示した図である。図７（Ｃ）は、剥離層付き基板形成工程の一例を示した図である。図７（Ｄ）は、画素電極形成工程の一例を示した図である。図７（Ｅ）は、薄膜トランジスタ形成工程の一例を示した図である。 実施形態２に係るＴＦＴ基板、表示素子及び表示装置の製造法の後半の工程の一例を示した図である。図８（Ｆ）は、配線電極形成工程の一例を示した図である。図８（Ｇ）は、表示部形成工程の一例を示した図である。図８（Ｈ）は、上部基板形成工程の一例を示した図である。図８（Ｉ）は、剥離工程の一例を示した図である。 実施形態３に係るＴＦＴ基板、表示素子及び表示装置の製造法の前半の工程の一例を示した図である。図９（Ａ）は、支持基板用意工程の一例を示した図である。図９（Ｂ）は、ワイヤー設置工程の一例を示した図である。図９（Ｃ）は、剥離層形成工程の一例を示した図である。図９（Ｄ）は、平坦化層形成工程の一例を示した図である。図９（Ｅ）は、表示部形成工程の一例を示した図である。 実施形態３に係るＴＦＴ基板、表示素子及び表示装置の製造法の後半の工程の一例を示した図である。図１０（Ｆ）は、薄膜トランジスタ形成工程の一例を示した図である。図１０（Ｇ）は、下部基板設置工程の一例を示した図である。図１０（Ｈ）は、剥離工程の一例を示した図である。図１０（Ｉ）は、上部基板設置工程の一例を示した図である。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態の説明を行う。

〔実施形態１〕
図１及び図２は、本発明の実施形態１に係るＴＦＴ基板及びこれを用いた表示素子、表示装置の製造方法の一例を示した図である。なお、図１と図２は連続した工程であるので、工程を示す符号は、図１及び図２で連続した符号を用いるものとする。

図１は、本発明の実施形態１に係るＴＦＴ基板及びこれを用いた表示素子、表示装置の製造方法の前半の工程を示した図である。図１（Ａ）は、支持基板用意工程の一例を示した図である。支持基板用意工程においては、ＴＦＴ基板を形成する土台となる支持基板１０が用意される。ＴＦＴ基板は、例えば、柔軟性を有するプラスティック基板や、薄い金属薄膜基板で構成されるため、ＴＦＴ基板を支持するための支持基板１０が用意される。支持基板１０は、柔軟性を有する基板を支持することができれば、種々の材料が用いられてよいが、例えば、ガラス基板が用いられてもよい。

なお、ＴＦＴ基板は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor、薄膜トランジスタ）が形成された基板であり、ＴＦＴバックプレーンとほぼ同義である。ＴＦＴ基板は、液晶ディスプレイや有機ＥＬ（Electro-luminescence、エレクトロルミネッセンス）ディスプレイの表示素子の一部を構成する駆動回路側の基板を意味する。

図１（Ｂ）は、ワイヤー設置工程の一例を示した図である。ワイヤー設置工程においては、支持基板１０の表面上にワイヤー２０が設置される。ワイヤー２０は、その本数は問わないが、図１（Ｂ）に示されるように、支持基板１０の大部分をカバーするように、複数本が設置されることが好ましい。ワイヤー２０は、ある程度の強度を有すれば、種々の材料からなるワイヤー２０を用いてよいが、例えば、ピアノ線が用いられてもよい。図１（Ｂ）には、断面図のみが示されているが、ワイヤー２０は、例えば、支持基板１０よりも紙面手前側及び奥側にはみ出るように、支持基板１０よりも長く形成されることが好ましい。なお、この点については後述する。

図１（Ｃ）は、剥離層形成工程の一例を示した図である。剥離層形成工程においては、接着剤３０をワイヤー２０ごと支持基板１０上に塗布し、ワイヤー２０と接着剤３０とからなる剥離層４０を形成する。よって、剥離層４０は、ワイヤー２０を含有する接着剤層として形成される。剥離層４０は、剥離層４０上に形成されるＴＦＴ基板を支持基板１０から剥離するために設けられた層であり、自身がワイヤー２０に力を加えられて裂かれることにより、支持基板１０から剥離する。なお、接着剤３０は、種々の材料から構成されてよいが、例えば、樹脂からなる樹脂接着剤が用いられてもよい。

図１（Ｄ）は、下部基板接着工程の一例を示した図である。下部基板接着工程においては、下部基板５０が剥離層４０上に接着されて固定される。下部基板５０は、ＴＦＴ基板を構成する基板であり、表示素子の下部側の基板となる。下部基板５０には、上述のように、曲げることができる柔軟な基板を用いることができ、例えば、柔軟性を有するプラスティック基板や、薄い金属薄膜基板を用いることができる。

図１（Ｅ）は、画素電極形成工程の一例を示した図である。画素電極形成工程においては、下部基板５０上に、表示素子の画素に対応して画素電極６０が形成される。なお、図１（Ｅ）においては、理解の容易のため、１つの画素に対応した画素電極６０が形成されているが、実際には、複数の画素に対応して複数の画素電極６０が形成されてよい。

図１（Ｆ）は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）形成工程の一例を示した図である。薄膜トランジスタ形成工程においては、下部基板５０上に薄膜トランジスタ７０が形成される。薄膜トランジスタ７０は、表示素子の画素を駆動するためのトランジスタであり、選択トランジスタ、駆動トランジスタ等の用途に応じた種々の薄膜トランジスタ７０が形成されてよい。なお、薄膜トランジスタ７０も、表示素子の複数の画素に対応して複数形成されてよい。また、図１（Ｆ）においては詳細には図示されていないが、薄膜トランジスタ７０は、ゲート、ソース、ドレイン等の端子（又は電極）・半導体領域を有して構成されてよい。また、薄膜トランジスタは、用途に応じて、無機薄膜トランジスタとして構成されてもよいし、有機薄膜トランジスタとして構成されてもよい。

図２は、本発明の実施形態１に係るＴＦＴ基板の製造方法の後半の工程を示した図である。なお、図２は、図１の工程（Ａ）〜（Ｆ）と連続しているので、これと連続した工程符号を用いる。

図２（Ｇ）は、配線電極形成工程の一例を示した図である。配線電極形成工程においては、画素電極６０と薄膜トランジスタ７０との接続等、配線に必要な配線電極８０が下部基板５０上に形成される。

なお、この段階でＴＦＴ基板としては完成し、ＴＦＴバックプレーンが完成することになる。つまり、この段階で支持基板１０の剥離を行えば、ＴＦＴ基板が完成する。しかしながら、本実施形態においては、全体的には、ＴＦＴ基板上に表示素子を形成する表示素子の製造方法について説明する。

図２（Ｈ）は、表示部形成工程の一例を示した図である。表示部形成工程においては、表示部９０及び壁構造１００がＴＦＴ基板１４０上に形成される。表示部９０は、例えば、液晶素子から構成されてもよいし、有機ＥＬ素子から構成されてもよい。

図２（Ｉ）は、上部基板設置工程の一例を示した図である。上部基板設置工程においては、表示部９０及び壁構造１００の上に上部基板１１０が設置される。上部基板１１０は、下部基板５０と同様に、柔軟な材料から構成されてよく、例えば、下部基板５０と同一材料から構成されてもよい。よって、上部基板１１０も、例えば、柔軟性を有するプラスティック基板や、薄い金属薄膜が用いられてよい。上部基板設置工程の終了により、表示素子の構造が完成する。

図２（Ｊ）は、剥離工程の一例を示した図である。剥離工程においては、ワイヤー２０に物理的な力が加えられ、剥離層４０部分で支持基板１０から剥離される。これにより、表示素子１５０を得ることができる。

この後、表示素子１５０の駆動回路等、必要な回路等を形成することにより、表示装置を得ることができる。

実施形態１に係るＴＦＴ基板、表示素子及び表示装置の製造方法によれば、ワイヤー２０を用いて表示素子１５０を支持基板１０から剥離することにより、表示素子１５０内に形成された薄膜トランジスタ７０等の部品を破損することなくＴＦＴ基板及び表示素子を製造することができる。

次に、実施形態１に係るＴＦＴ基板、表示素子及び表示装置の製造方法の主要な工程についてより詳細に説明する。

図３は、実施形態１に係るＴＦＴ基板、表示素子及び表示装置の製造方法の剥離工程をより詳細に説明するための図である。

図３（Ａ）は、表示素子１５０を剥離する前の状態を示した図である。図３（Ａ）において、支持基板１０上にワイヤー２０を含む剥離層４０（図３には図示せず）を介して表示素子１５０が固着されている。この状態で、表示素子１５０の端部からワイヤー２０を例えば矢印（この場合は垂直上方向）の方向に外力を与えることにより、表示素子１５０を支持基板１０から剥離させることができる。

図３（Ｂ）は、表示素子１５０が支持基板１０から剥離させた状態を示した図である。図３（Ｂ）に示すように、ワイヤー２０の露出部分である両端部に上向きの力を加えることにより、表示素子１５０を容易に支持基板１０から剥離させることができる。このとき、ワイヤー２０により表示素子１５０の下面から圧力が加わるため、ワイヤー２０を利用せずに表示素子１５０を剥離させる従来方法のように、表示素子１５０内部の各層に強い引っ張り力が加わらない。よって、画素電極６０、配線電極８０及び薄膜トランジスタ７０等の剥離や歪み等を大幅に抑制することが可能となる。

なお、図３においては、ワイヤー２０の露出部分に加える外力は、垂直方向上向きである例を挙げて説明したが、外力の方向は必ずしも垂直方向である必要はなく、例えば、斜め上方への上向きの力であってもよい。また、複数のワイヤー２０に同時に力を加えても良い。更に、必ずしも基板５０の端部から剥離させる必要もない。例えば、図３（Ｂ）の矢印Ａに示すように、端に存在するワイヤー２０から順に外力を加え、表示素子１５０の端部から順に剥離してもよいし、矢印Ｂに示すように、ワイヤー２０の延在方向の両端から表示素子１５０の剥離を開始するようにしてもよい。

また、図３のように垂直方向に力を加えて剥がすためには、ワイヤー２０に十分張力を加えておくことが望ましい。そのため、現実にはワイヤー２０を水平方向に強く引っ張りながら、垂直方向に力を加えることが重要となる。そのため、複数本のワイヤー２０の端部を治具のようなもので固定する機構を備える方が望ましい。

なお、図３では、表示素子１５０にワイヤー２０が接着されたままになっているが、ワイヤー２０と基板５０（図３には図示せず）との接着面積が小さく、さらにワイヤー２０自体に湾曲性の高い材料を用いることにより、表示素子１５０から容易にワイヤー２０を剥離することが可能である。

また、図３においては、ワイヤー２０の両端部が露出するように支持基板１０、ワイヤー２０及び表示素子１５０が構成されているが、ワイヤー２０は、少なくとも一部が露出しており、外力を加えられる状態となっていれば、露出箇所は必ずしも両端部である必要は無い。しかしながら、工程の簡素化、外力を付与する際の容易さを考慮すると、ワイヤー２０の両端部を露出させ、ワイヤー２０の端部から外力を加える構成とすることが好ましい。

図４は、本発明の実施形態１に係る剥離工程の別の例を示した図である。図４においては、表示素子１５０の下部にワイヤー２０を含む剥離層４０が固着されており、剥離層４０内のワイヤー２０を一本だけ示している。図４の矢印Ｃに示すように、ワイヤー２０に剥離層４０内で平行に水平方向に力を加えると、剥離層４０が物理的に破壊されて支持基板１０との接着力を大幅に抑制することができる。接着力が弱まると容易に剥離が可能となり、この後、例えば図３に示した剥離方法や、従来技術（表示素子に直接力を加えて剥がす手法）により剥離することができる。またこの場合においても、複数本のワイヤー２０に同時に力を加えても良い。

またワイヤー２０により剥離層を物理的に破壊する方法としては、図４の矢印Ｄに示すように、ワイヤー２０を回転させる手法や、ワイヤーに適切な周波数（高周波の方が望ましい）の振動を与える手法等、あらゆる方法を適用することができる。

図５は、本発明の実施形態１に係るＴＦＴ基板、表示素子及び表示装置の製造方法のワイヤ設置工程におけるワイヤーの配置例を示した図である。

図５（Ａ）は、複数のワイヤー２０を平行に配列した例を示した図である。このように、複数のワイヤー２０を支持基板１０の一辺に略平行に配置し、支持基板１０の大部分をカバーすることにより、表示素子１５０の全体に力を容易に加えることができ、表示素子１５０の支持基板１０からの剥離を容易に行うことができる。

図５（Ｂ）は、複数のワイヤー２０、２１を格子状に配置した例を示した図である。このように、平行に配列されたワイヤー２０と格子をなすように、垂直に第２のワイヤー２１を配置することにより、表示素子１５０の面全体に容易に力を加えることができ、剥離を更に容易にすることができる。

なお、ワイヤー２０の配列はこれらの例に限られるものではない。例えば立体的に数層配置されていても良く、またワイヤー２０を網目状に組み合わせても良い。更に配列方向は平行、直角のみでなく、互いに斜めに配列させたり、ランダムに並べたりするものであっても良い。またワイヤー２０の配列の間隔はワイヤー２０や接着剤３０の材料により自由に定めることができる。

図６は、実施形態１に係るＴＦＴ基板、表示素子及び表示装置の製造方法において、ワイヤー設置工程及び剥離工程のより具体的な例を示した図である。

図６（Ａ）は、ワイヤー設置工程の一例を示した図である。図１（Ｂ）において説明したワイヤー設置工程は、ワイヤー２０を支持基板１０上に設置する工程であるが、図６（Ａ）に示すように、ワイヤー２０を支持基板１０の周囲に巻回するようにしてワイヤー２０を支持基板１０上に設置してもよい。これにより、簡単に、かつ、ワイヤー２０同士の間隔を一定にして、ワイヤー２０を支持基板１０の表面上に設置することが可能となる。

図６（Ｂ）は、支持基板１０上に表示素子１５０が形成された状態を示した図である。このように、ワイヤー２０を巻回させて設置した支持基板１０上に、表示素子１５０を形成することができる。なお、この状態は、図２（Ｉ）に相当する。

図６（Ｃ）は、剥離工程を示した図である。剥離工程の際、ワイヤー２０の不要部分を切断し、支持基板１０及び表示素子１５０の両端にワイヤー２０を把持することができる長さを残すことにより、ワイヤー２０に容易に外力を加えることが可能となる。そして、ワイヤー２０に外力を加えることにより、図６（Ｃ）に示すように、ワイヤー２０を用いた表示素子１５０の支持基板１０からの剥離が可能となる。

図６（Ｄ）は、不要ワイヤー除去工程を示した図である。剥離工程により表示素子１５０を支持基板１０から剥離した直後は、表示素子１５０の底面に不要なワイヤー２０が残った状態である。よって、不要ワイヤー除去工程においては、表示素子１５０の底面に残存した不要なワイヤー２０を剥がして除去する。

このように、実施形態１に係るＴＦＴ基板、表示素子及び表示装置の製造方法において、ワイヤー設置工程及び剥離工程は、このようなワイヤー２０を支持基板１０に巻回する方法を採用してもよい。かかる方法によれば、比較的容易にワイヤー２０の支持基板１０上への設置を行うことができる。

〔実施形態２〕
図７及び図８は、本発明の実施形態２に係るＴＦＴ基板、表示素子及び表示装置の製造法の一例を示した図である。なお、実施形態１と同様の構成要素には同一の参照符号を付し、その説明を簡略化又は省略するものとする。また、図７と図８は連続した工程であるので、工程を示す符号は、図７及び図８で連続した符号を用いるものとする。

図７は、実施形態２に係るＴＦＴ基板、表示素子及び表示装置の製造法の前半の工程の一例を示した図である。

図７（Ａ）は、支持基板用意工程の一例を示した図である。本工程は、実施形態１の図１（Ａ）と同様であるので、同様の構成要素に同一の参照符号を付し、その説明を省略する。

図７（Ｂ）は、ワイヤー設置工程の一例を示した図である。本工程は、実施形態１の図１（Ｂ）と同様であるので、同様の構成要素に同一の参照符号を付し、その説明を省略する。

図７（Ｃ）は、剥離層付き基板形成工程の一例を示した図である。実施形態２の剥離層付き基板形成工程においては、ワイヤー２０を含めて支持基板１０上に、固着可能な材料から成る剥離層付き基板５１を塗布・硬化させて、ワイヤー２０を固定する。ここでは、ワイヤー２０を含む下層部分を剥離層４１と定義する。

このように、剥離層４１と下部基板５１とを、同一材料により一体的に構成してもよい。この場合、剥離層４１だけではなく下部基板５１も同時に形成するので、本工程を剥離層付き基板形成工程と呼んでいる。

図７（Ｄ）は、画素電極形成工程の一例を示した図である。画素電極形成工程は、剥離層付き基板５１上に画素電極６０を形成する点以外は、実施形態１に係るＴＦＴ基板、表示素子及び表示装置の製造法の画素電極形成工程と同様であるので、同様の構成要素に同一の参照符号を付してその説明を省略する。

図７（Ｅ）は、薄膜トランジスタ形成工程の一例を示した図である。薄膜トランジスタ形成工程も、剥離層付き基板５１上に薄膜トランジスタ７０を形成する点以外は、実施形態１に係るＴＦＴ基板、表示素子及び表示装置の製造法の画素電極形成工程と同様であるので、同様の構成要素に同一の参照符号を付してその説明を省略する。

図８は、実施形態２に係るＴＦＴ基板、表示素子及び表示装置の製造法の後半の工程の一例を示した図である。なお、図８は、図７の工程（Ａ）〜（Ｅ）と連続しているので、これと連続した工程符号を用いる。

図８（Ｆ）は、配線電極形成工程の一例を示した図である。配線電極形成工程も、剥離層付き基板５１上に薄膜トランジスタ７０を形成する点以外は、実施形態１に係るＴＦＴ基板、表示素子及び表示装置の製造法の配線電極形成工程と同様であるので、同様の構成要素に同一の参照符号を付してその説明を省略する。なお、本工程の終了により、ＴＦＴ基板１４１が完成する。

図８（Ｇ）は、表示部形成工程の一例を示した図である。表示部形成工程は、実施形態１に係るＴＦＴ基板、表示素子及び表示装置の製造法の表示部形成工程と同様であるので、同様の構成要素に同一の参照符号を付してその説明を省略する。

図８（Ｈ）は、上部基板形成工程の一例を示した図である。上部基板設置工程においては、表示部９０及び壁構造１００の上に上部基板１１１が設置される。上部基板１１１は、下部基板５１と同様に、柔軟な材料から構成されてよく、例えば、下部基板５１と同一材料から構成されてもよい。この場合、剥離層付き基板５１として利用できる材料から上部基板１１１は構成されることになる。なお、上部基板１１１も、例えば、柔軟性を有するプラスティック基板や、薄い金属薄膜が用いられてよい。また、上部基板設置工程の終了により、表示素子の構造が完成する。なお、この場合も、上部基板１１１を固定するために、上部基板１１１の下部に接着層を設けることも可能である。

図８（Ｉ）は、剥離工程の一例を示した図である。剥離工程は、剥離層付き基板５１の下部にある剥離層４１が剥離される点以外は、実施形態１に係るＴＦＴ基板、表示素子及び表示装置の製造法の上部基板形成工程と同様であるので、同様の構成要素に同一の参照符号を付してその説明を省略する。

なお、剥離工程のより具体的な内容や、ワイヤー２０の設置のバリエーション等は、実施形態１において説明した内容をそのまま適用することができる。

実施形態２に係るＴＦＴ基板、表示素子及び表示装置の製造法によれば、剥離層４１と下部基板５１を剥離層付き下部基板５１として一体的に構成することができるため、製造工程を減らすことができ、工程の簡素化を図ることができる。

また、この後に表示素子１５１を駆動する駆動回路を形成することにより、表示装置を製造することができる点は、実施形態１と同様である。

〔実施形態３〕
図９及び図１０は、本発明の実施形態３に係るＴＦＴ基板、表示素子及び表示装置の製造方法の一例を示した図である。実施形態３に係るＴＦＴ基板、表示素子及び表示装置の製造方法は、転写法に基づく製造プロセスである。なお、実施形態１、２と同様の構成要素には同一の参照符号を付し、その説明を簡略化又は省略するものとする。また、図９と図１０は連続した工程であるので、工程を示す符号は、図９及び図１０で連続した符号を用いるものとする。

図９は、実施形態３に係るＴＦＴ基板、表示素子及び表示装置の製造法の前半の工程の一例を示した図である。

図９（Ａ）は、支持基板用意工程の一例を示した図である。本工程は、実施形態１の図１（Ａ）と同様であるので、同様の構成要素に同一の参照符号を付し、その説明を省略する。

図９（Ｂ）は、ワイヤー設置工程の一例を示した図である。本工程は、実施形態１の図１（Ｂ）と同様であるので、同様の構成要素に同一の参照符号を付し、その説明を省略する。

図９（Ｃ）は、剥離層形成工程の一例を示した図である。本工程は、実施形態１の図１（Ｃ）と同様であるので、同様の構成要素に同一の参照符号を付し、その説明を省略する。

図９（Ｄ）は、平坦化層形成工程の一例を示した図である。平坦化層形成工程においては、剥離層４０の表面上に平坦化層１２０を形成する。

図９（Ｅ）は、表示部形成工程の一例を示した図である。表示部形成工程においては、平坦化層１２０上に表示部９０及び壁構造１００が形成される。表示部９０及び壁構造１００は、構成要素としては実施形態１に係るＴＦＴ基板、表示素子及び表示装置の製造法における表示部形成工程に用いられた表示部９０及び壁構造１００と同様であるが、実施形態１とは上下が反転し、表示部９０の上方が壁構造１００で覆われている点で、実施形態１と異なっている。

図１０は、実施形態３に係るＴＦＴ基板、表示素子及び表示装置の製造法の後半の工程の一例を示した図である。なお、図１０は、図９の工程（Ａ）〜（Ｅ）と連続しているので、これと連続した工程符号を用いる。

図１０（Ｆ）は、薄膜トランジスタ形成工程の一例を示した図である。薄膜トランジスタ形成工程においては、壁構造１００の表面に、画素電極６０と、薄膜トランジスタ７０と、配線電極８０とが形成される。実施形態１においては、下部基板５０上であって壁構造１００の最下面にこれらの素子が形成されたが、実施形態３においては上下が反転し、最上面にこれらの素子が形成される。なお、個々の素子自体は実施形態１と同様であるので、同一の参照符号を用いてその説明を省略する。

図１０（Ｇ）は、下部基板設置工程の一例を示した図である。下部基板設置工程においては、画素電極６０、薄膜トランジスタ７０、配線電極８０及び壁構造１００の表面上に第１の接着層１３０を形成し、更に第１の接着層１３０上に下部基板５２を設置して接着固定する。なお、下部基板５２は、配置的には上部基板とも言えるが、薄膜トランジスタ７０の配置との関係と、実施形態１、２との整合を図るために下部基板５２と呼ぶこととする。また、本工程の終了により、ＴＦＴ基板１４２が完成する。なお、本実施形態においては、ＴＦＴ基板１４２の完成段階で既に表示部９０がＴＦＴ基板１４２上に設置されているので、ＴＦＴ基板１４２の完成段階で表示素子の大部分が同時に形成されることになる。

図１０（Ｈ）は、剥離工程の一例を示した図である。剥離工程においては、ワイヤー２０に外力が加えられ、剥離層４０の部分支持基板１０から剥離される。

図１０（Ｉ）は、上部基板設置工程の一例を示した図である。上部基板設置工程においては、平坦化層１２０の表面上に第２の接着層１３１が形成され、第２の接着層１３１上に上部基板１１２が設置されて接着固定される。これにより、表示素子１５２が完成する。

なお、図９、１０では、平坦化層１２０や複数の接着層１３０、１３１を示しているが、これらは必ずしも形成されなくても良く、あるいは多層構造を構成することも可能である。

また、得られた表示素子１５２を駆動するための駆動回路を形成し、表示装置を製造することができる。

実施形態３に係るＴＦＴ基板、表示素子及び表示装置の製造法によれば、転写法を用いた場合にも、ワイヤー２０を用いて支持基板１０からの表示素子の剥離を容易にし、形成された各素子の破損を防止することができる。

なお、実施形態１乃至３において、剥離層４０、４１は一層のみであるが、ワイヤー２０を数層重ねる場合、内部の接着剤３０の成分を変えて多段の剥離層４０、４１を形成してもよい。また、ワイヤー２０が配列されている層の上部や下部に、接着剤３０のみの層を設けることも可能である。例えば、実施形態２の剥離層付き基板５１の下部に、ワイヤー２０を含んだ剥離層４０や、接着剤３０のみの層を設けても良い。このとき、ワイヤー２０を配置してから接着剤３０を塗布しても、先に接着剤３０を塗布してからワイヤー２０を配置しても良く、また接着剤３０を加熱や紫外線照射、あるいは化学反応を利用して部分的に硬化させても良い。

また、接着剤３０の材料としては、例えば光照射をはじめ、熱硬化または反応硬化により形成される、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリ塩化ビニル、酢酸ビニル、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、セルロース樹脂、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリプロピレン、メラミン樹脂、ポリエステル、ポリビニルブチラール、ポリビニルカルバゾール、ポリビニールアセテート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、アセチルセルロース、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、またはこれらの共重合体や変性体等が挙げられるが、これら以外の高分子樹脂を適用することも可能であり、さらに無機材料や有機無機ハイブリッド構造等、あらゆる材料を適用することができる。

また、接着剤３０を塗布する手法としては、ディッピングやスプレーコーティング、バーコーティング、ダイコーティング、フレキソ印刷、インクジェット、スパッタ、ＣＶＤ、真空蒸着、スピンコート法等、あらゆる塗布技術や印刷手法、製膜技術を用いて形成することが可能である。

なお、実施形態１において、上部基板５０を形成する際に、上述のように接着層を設けても良いが、塗布材料を用いて直接基板を形成する手法や、基板自体に硬化性がある材料を使うことで、特に接着層を設けなくても良い。

また、実施形態１においては、表示素子１５０を形成した例を挙げて説明したが、必ずしも表示部を形成する必要はなく、例えば、一般的にＴＦＴ基板又はＴＦＴバックプレーンと呼ばれる構成のように、ＴＦＴや周辺回路が形成される構成や、配線電極のみ形成される構成に本製造方法を用いることができる。

なお、実施形態１乃至３においては、表示素子の基本的な構成例を示したが、構造については従来のいかなる構成を適用しても良い。

また、ワイヤー２０は十分な強度が必要とされるほか、高温プロセスでも変形が小さく、また耐溶剤成に優れた材質であることが望ましい。例えば細長い金属線や金属線の束、あるいは高分子材料を用いた繊維の束等を用いることができる。

また、ワイヤー２０の断面は円形や楕円形等、いかなる形状であっても良く、長方形等、上部が平坦な形状であっても良い。またワイヤー２０の太さは材質や強度、接着材の選択により自由に設定することができる。

ワイヤー２０としては、例えばピアノ線に用いられている材料等容易に切断されないものが望ましく、その材料としては、有機・無機あるいはそのハイブリッド構造のいかなる材料を用いても構わないが、熱伸縮が起こりにくい材質を適用することが好ましい。また、導電性ワイヤーを絶縁膜で被膜したものであっても良い。

ワイヤー２０として用いる金属線や被膜材料としては、例えば金、銀、銅、亜鉛、アルミニウム、イリジウム、カルシウム、ニッケル、ベリリウム、マグネシウム、モリブデン、ロジウム、チタン、タンタル、白金、クロム、タングステン、鉄、スズ等の金属やそれらの合金（例えばニクロム、コンスタンタン、黄銅等）や、ＩＴＯ、ＺｎＯ、ＩＧＺＯ等の酸化物、ポリエチレンジオキシチオフェン等の導電性高分子材料、カーボンナノチューブやフラーレン、グラフェン等炭素で構成される材料や、これらの複合材料等が考えられるが、ここに記載された材料に限定されるものではなく、種々の材料を適用することが可能である。

また、ワイヤー２０は１本である必要はなく、例えば複数本のワイヤー２０を束ねて１組のワイヤー２０として扱うことができる。その際、異なる材質・形状のワイヤーを組み合わせることも可能である。

また、上述の束ねる方法としては、熱硬化性樹脂や光硬化性樹脂等で固める方法や、各々のワイヤー２０を互いに巻きつける方法等を用いることができる。熱硬化性樹脂や光硬化性樹脂で硬化させる手法を用いる場合には、樹脂の伸縮の影響を抑制するため、ワイヤー２０を左右から適切な力で引っ張った状態で樹脂を硬化させる手法が効果的である。

なお、ワイヤー２０を含む剥離層４０、４１が形成された後は、任意のタイミングにおいて剥離工程を実施することが可能であるので、実施形態１乃至３における工程の順序は、前後が入れ替わってもよいこととする。

表示部９０としては、液晶、有機ＥＬ、無機ＥＬ、電子インクや電子粉流体を含む電子ペーパー材料等種々の表示方式で従来用いられる全ての構造を導入することが可能である。例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display、液晶ディスプレイ）においては、例えば配向膜やスペーサー、対抗電極、液晶層、バックライト、偏光板、カラーフィルター、ブラックマトリクス、絶縁膜等が挙げられるが、勿論これらに限定されるものではない。

また、本発明の表示素子を用いた表示装置としては、テレビ、パソコン、携帯電話、電子ペーパー、タッチパネル、各種機器に取り付けられた表示モニター等が挙げられるが、これらに限定されるものではなく、全ての表示装置が含まれる。

このように、本発明によれば、軽量かつ柔軟なプラスティックフィルム基板等を用いた表示素子の表示不良を大幅に抑制することができる。従って、本発明で製造したＴＦＴ基板、表示素子を表示装置に適用すれば、自由に丸められる携帯型ディスプレイやスクリーン型の軽量な大画面ディスプレイを実現できる。

以上、本発明の好ましい実施形態について詳説したが、本発明は、上述した実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施形態に種々の変形及び置換を加えることができる。

１０ 支持基板
２０、２１ ワイヤー
３０ 接着剤
４０、４１ 剥離層
５０、５１、１１０、１１１ 基板
７０ 薄膜トランジスタ
９０ 表示部
１２０ 平坦化層
１４０、１４１、１４２ ＴＦＴ基板
１５０、１５１、１５２ 表示素子

Claims (10)

1. 基板上に薄膜トランジスタが形成されたＴＦＴ基板の製造方法であって、
   支持基板上にワイヤーを設置する工程と、
   前記支持基板上に、前記ワイヤーの少なくとも一部が露出するように前記ワイヤーを含む剥離層を形成する工程と、
   前記ワイヤーの露出部分に力を加え、前記剥離層を前記支持基板から剥離する工程を含むＴＦＴ基板の製造方法。
2. 前記基板は、柔軟性を有するプラスティック基板又は金属薄膜基板である請求項１に記載のＴＦＴ基板の製造方法。
3. 前記ワイヤーは、前記支持基板のいずれかの辺に略平行に複数本配置される請求項１又は２に記載のＴＦＴ基板の製造方法。
4. 前記ワイヤーと交わるように、前記剥離層から少なくとも一部が露出するように複数の第２のワイヤーが更に配置される請求項３に記載のＴＦＴ基板の製造方法。
5. 前記ワイヤーは、前記支持基板の周囲に巻回された後、前記ワイヤーの不要箇所を切断して除去することにより前記支持基板上に設置される請求項１乃至４のいずれか一項に記載のＴＦＴ基板の製造方法。
6. 前記剥離層には、耐熱性を有する樹脂からなる接着剤が用いられ、前記剥離層上に前記基板を接着する工程と、前記基板上に薄膜トランジスタを形成する工程を更に含む請求項１乃至５のいずれか一項に記載のＴＦＴ基板の製造方法。
7. 前記剥離層と前記基板は同一成分で一体的に形成され、前記基板上に薄膜トランジスタを形成する工程を含む請求項１乃至５のいずれか一項に記載のＴＦＴ基板の製造方法。
8. 前記剥離層上に平坦化層を形成する工程と、
   該平坦化層上に薄膜トランジスタを形成する工程と、
   前記支持基板から剥離された平坦化層に前記基板を接着する工程と、を更に含む請求項１乃至５のいずれか一項に記載のＴＦＴ基板の製造方法。
9. 請求項１乃至８のいずれか一項に記載されたＴＦＴ基板の製造方法によりＴＦＴ基板を製造する工程と、
   該ＴＦＴ基板上に表示部を形成する工程と、を有する表示素子の製造方法。
10. 請求項９に記載された表示素子の製造方法により表示素子を製造する工程と、
    該表示素子を駆動する駆動回路を形成する工程と、を有する表示装置の製造方法。

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