JP2014186169A - 表示装置の製造方法及び表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】生産性が高い表示装置の製造方法及び表示装置を提供する。
【解決手段】
実施形態によれば、表示体とフィルタ体とを接合する工程と、光を照射する工程と、分離する工程と、を含む表示装置の製造方法が提供される。前記接合する工程においては、第1基板と第2基板との間に表示部及びフィルタ部とが配置されるように前記表示体と前記フィルタ体とを接合する。前記光を照射する工程においては、前記第1基板を通して第1金属層に光を照射し、かつ、前記第1基板、前記第1金属層の開口部及び前記表示部の第2領域のうちの少なくとも一部を通過して第2金属層に前記光を照射する。前記分離する工程においては、前記第1基板と第1樹脂層とを分離し、前記第2基板と第2樹脂層とを分離する。
【選択図】図1
【解決手段】
実施形態によれば、表示体とフィルタ体とを接合する工程と、光を照射する工程と、分離する工程と、を含む表示装置の製造方法が提供される。前記接合する工程においては、第1基板と第2基板との間に表示部及びフィルタ部とが配置されるように前記表示体と前記フィルタ体とを接合する。前記光を照射する工程においては、前記第1基板を通して第1金属層に光を照射し、かつ、前記第1基板、前記第1金属層の開口部及び前記表示部の第2領域のうちの少なくとも一部を通過して第2金属層に前記光を照射する。前記分離する工程においては、前記第1基板と第1樹脂層とを分離し、前記第2基板と第2樹脂層とを分離する。
【選択図】図1
Description
本発明の実施形態は、表示装置の製造方法及び表示装置に関する。
近年、液晶表示素子や電界発光(エレクトロルミネッセンス、EL)素子などの表示素子を用いた表示装置において、透明プラスチック等のフィルム状の表示装置が注目を集めている。このような表示装置において、生産性の向上が求められている。
本発明の実施形態は、生産性が高い表示装置の製造方法及び表示装置を提供する。
本発明の実施形態によれば、表示体とフィルタ体とを接合する工程と、光を照射する工程と、分離する工程と、を含む表示装置の製造方法が提供される。前記表示体は、第1支持部と、表示部と、を含む。前記第1支持部は、光透過性を有する第1基板と、前記第1基板の上に設けられ第1線膨張係数を有し複数の開口部が設けられた第1金属層と、前記第1金属層の上に設けられ、前記第1線膨張係数とは異なる第2線膨張係数を有する第1樹脂層と、を含む。前記表示部は、前記第1樹脂層の上に設けられる。前記表示部は、遮光性の第1領域と、前記第1基板から前記第1樹脂層に向かう積層方向に対して垂直な平面に投影したときに前記第1領域と並んで設けられ、前記平面に投影したときに前記開口部と重なる部分を有する光透過性の第2領域と、を含む。前記フィルタ体は、第2支持部と、フィルタ部と、を含む。前記第2支持部は、第2基板と、前記第2基板の上に設けられ第3線膨張係数を有する第2金属層と、前記第2金属層の上に設けられ第3線膨張係数とは異なる第4線膨張係数を有する第2樹脂層と、を含む。前記フィルタ部は、前記第2樹脂層の上に設けられカラーフィルタを含む着色層と、を含む。前記接合する工程においては、前記第1基板と前記第2基板との間に前記表示部及び前記フィルタ部とが配置されるように表示体とフィルタ体とを接合する。前記光を照射する工程においては、前記第1基板を通して前記第1金属層に光を照射し、かつ、前記第1基板、前記開口部及び前記第2領域のうちの少なくとも一部を通過して前記第2金属層に前記光を照射する。前記分離する工程においては、前記第1基板と前記第1樹脂層とを分離し、前記第2基板と前記第2樹脂層とを分離する。
以下に、各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
(第1の実施形態)
本実施形態に係る表示装置は、例えば、液晶表示素子や電界発光(エレクトロルミネッセンス、EL)素子などの表示素子を用いた表示装置を含む。
図1(a)及び図1(b)は、第1の実施形態に係る表示装置を例示する模式図である。
図1(a)は、表示装置300の全体構成を例示している。図1(b)は、表示装置300における有機発光層(有機層)61の構成を例示している。
本実施形態に係る表示装置は、例えば、液晶表示素子や電界発光(エレクトロルミネッセンス、EL)素子などの表示素子を用いた表示装置を含む。
図1(a)及び図1(b)は、第1の実施形態に係る表示装置を例示する模式図である。
図1(a)は、表示装置300の全体構成を例示している。図1(b)は、表示装置300における有機発光層(有機層)61の構成を例示している。
図1(a)に表したように、表示装置300は、第1樹脂層31と、表示部110と、フィルタ部120と、第2樹脂層32と、を含む。第1樹脂層31の上に表示部110が設けられる。表示部110の上にフィルタ部120が設けられる。フィルタ部120の上に第2樹脂層32が設けられる。
本願明細書において、「上に設けられる」状態は、直接接して設けられる状態の他に、間に他の層が挿入される状態も含む。
第1樹脂層31から第2樹脂層32に向かう方向を、積層方向(Z軸方向)とする。Z軸方向と直交する1つの方向をX軸方向とする。Z軸方向及びX軸方向と直交する方向をY軸方向とする。
まず、第1樹脂層31の構成について説明する。
第1樹脂層31は、複数の第1部分31aと、複数の第2部分31bとを含む。この例では、第1樹脂層31は、3つの第1部分と3つの第2部分とを含んでいる。
第1樹脂層31は、複数の第1部分31aと、複数の第2部分31bとを含む。この例では、第1樹脂層31は、3つの第1部分と3つの第2部分とを含んでいる。
第1部分31aは、第1厚z1を有している。第1厚z1は、第1部分31aにおける積層方向(X軸方向)に沿う長さである。積層方向に対して垂直な平面に投影したときに、複数の第1部分31aは、並んで配置される。
複数の第2部分31bは、複数の第1部分31a同士の間に配置される。第2部分31bは、第2厚z2を有している。第2厚z2は、第2部分31bにおける積層方向(Z軸方向)に沿う長さである。第2厚z2は、第1厚z1よりも厚い。
第1厚z1は、例えば、1μm以上30μm以下である。
第1厚z1は、例えば、1μm以上30μm以下である。
第1部分31a及び第2部分31bの詳細な配置については、後述する。
第1樹脂層31には、例えば、耐熱性を有する樹脂が用いられる。第1樹脂層31には、例えば、耐薬品性、寸法安定性を有する樹脂が用いられる。第1樹脂層31には、例えば、構造中にイミド基を有するポリマーからなる樹脂が用いられる。第1樹脂層31には、例えば、ポリイミド樹脂を用いることができる。ポリイミド樹脂としては、例えば、ポリアミドイミド、ポリベンズイミダゾール、ポリイミドエステル、ポリエーテルイミド、ポリシロキサンイミドを用いることができる。第1樹脂層31には、例えば、アクリル、アラミド、エポキシ、環状ポリオレフィン、液晶ポリマー、パラキシリレン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリエーテルサルホン(PES)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、及び、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)の少なくともいずれかを用いてもよい。
第1樹脂層31は、例えば、第1透水率を有している。第1樹脂層31は、光透過性を有していてもよいし、光透過性を有していなくてもよい。
次に、表示部110の構成について説明する。
表示部110は、例えば、第1層81と、第2層82と、薄膜トランジスタ部50と、有機発光部60と、を含む。
表示部110は、例えば、第1層81と、第2層82と、薄膜トランジスタ部50と、有機発光部60と、を含む。
第1層81は、例えば、第1樹脂層31の複数の第1部分31aのそれぞれの上、及び、第1樹脂層31の複数の第2部分31bのそれぞれの上に設けられる。
第1層81の透水率(第2透水率)は、例えば、第1透水率(第1樹脂層31)よりも低い。第1層81によって、例えば、薄膜トランジスタ部50への水分の侵入が抑制される。第1層81の酸素透過率は、例えば、第1樹脂層31の酸素透過率よりも低い。第1層81によって、例えば、薄膜トランジスタ部50への酸素の侵入が抑制される。
第1層81は、例えば、バリア層として機能する。
第1層81には、例えば、無機材料が用いられる。この無機材料として、例えば、シリコン窒化膜(SiNx)、シリコン酸窒化膜(SiOxNy)、シリコン酸化膜(SiOx)及びアルミ酸化膜(AlOx)のうちの少なくともいずれかが用いられる。
第1層81には、例えば、無機材料が用いられる。この無機材料として、例えば、シリコン窒化膜(SiNx)、シリコン酸窒化膜(SiOxNy)、シリコン酸化膜(SiOx)及びアルミ酸化膜(AlOx)のうちの少なくともいずれかが用いられる。
第1層81は、例えば、無機膜と有機樹脂膜との積層膜を有してもよい。これにより、応力が緩和され、クラックの発生が抑制される。この有機樹脂膜には、例えば、ポリイミド、アクリル、または、パラキシリレン系樹脂などが用いられる。第1層81として積層膜を用いる場合には、第1層81の最上層には、シリコン酸化膜(SiOx)やアルミ酸化膜(AlOx)などの無機材料を用いることが好ましい。
第1層81の厚さは、例えば、50nm〜10μmである。第1層81は、例えば、光透過性を有する。
第2層82は、例えば、第1層81の上に設けられる。第2層82は、例えば、平坦化層として機能する。第2層82には、例えば、シリコン窒化膜(SiNx)、シリコン酸窒化膜(SiOxNy)、シリコン酸化膜(SiOx)またはアルミ酸化膜(AlOx)が用いられる。
第1層81及び第2層82は、両方設けてもよいしどちらか一方のみを設けてもよい。第1層81及び第2層82に加えて、さらなる層を設けてもよい。
次に、薄膜トランジスタ部50の構成について説明する。
薄膜トランジスタ部50は、例えば、ゲート電極51、ゲート絶縁層52、チャネル層53、エッチングストッパ層54、ソース電極55、ドレイン電極56、パッシベーション層57、画素電極58及びバンク59を含む。
薄膜トランジスタ部50は、例えば、ゲート電極51、ゲート絶縁層52、チャネル層53、エッチングストッパ層54、ソース電極55、ドレイン電極56、パッシベーション層57、画素電極58及びバンク59を含む。
ゲート電極51は、例えば、複数の第1部分31aのそれぞれの一部の上であって、第2層82の上に設けられる。この例では、3つのゲート電極51(第1ゲート電極51a、第2ゲート電極51b、第3ゲート電極51c)が設けられている。
ゲート電極51には、例えば、アルミニウム(Al)、銅(Cu)、モリブデン(Mo)、タンタル(Ta)、チタン(Ti)、タングステン(W)のうちの少なくともいずれか、または、それらのいずれかを含む合金が用いられる。
ゲート絶縁層52は、例えば、第2層82及び複数のゲート電極51のそれぞれの上に設けられる。ゲート絶縁層52は、ゲート電極51(第1ゲート電極51a〜第3ゲート電極51c)を覆う。積層方向に対して垂直な平面に投影したときに、ゲート絶縁層52は、例えば、複数の第1部分31a及び複数の第2部分31bのそれぞれと重なる。
ゲート絶縁層52には、例えば、シリコン窒化膜(SiNx)、シリコン酸窒化膜(SiOxNy)、シリコン酸化膜(SiOx)及びアルミ酸化膜(AlOx)のうちの少なくともいずれかが用いられる。
チャネル層53は、例えば、複数のゲート電極51のそれぞれの上であって、ゲート絶縁層52の上に設けられる。この例では、3つのチャネル層53(第1チャネル層53a、第2チャネル層53b、第3チャネル層53c)が設けられている。
積層方向に対して垂直な平面に投影したときに、第1チャネル層53aの少なくとも一部は、第1ゲート電極51aと重なる。積層方向に対して垂直な平面に投影したときに、第2チャネル層53bの少なくとも一部は、第2ゲート電極51bと重なる。積層方向に対して垂直な平面に投影したときに、第3チャネル層53cの少なくとも一部は、第3ゲート電極51cと重なる。
チャネル層53には、例えば、酸化物半導体材料が用いられる。チャネル層53には、例えば、InGaZnOやZnOが用いられる。チャネル層53には、例えば、InSnZnO、InOまたはInZnOを用いてもよい。チャネル層53には、例えば、有機半導体材料、ポリシリコンまたはアモルファスシリコンを用いてもよい。ポリシリコンには、例えば、レーザアニールなどによって結晶化させたものを用いることができる。有機半導体材料には、例えば、ペンタセンを用いることができる。チャネル層53にアモルファスシリコンを用いる場合、例えば、ソース電極55及びドレイン電極56とのコンタクトのためにn+a−Si:H層を形成してもよい。
エッチングストッパ層54は、例えば、複数のチャネル層53のそれぞれの一部の上に設けられる。この例では、3つのエッチングストッパ層54(第1エッチングストッパ層54a、第2エッチングストッパ層54b、第3エッチングストッパ層54c)が設けられている。
エッチングストッパ層54には、例えば、シリコン窒化膜(SiNx)、シリコン酸窒化膜(SiOxNy)、シリコン酸化膜(SiOx)またはアルミ酸化膜(AlOx)のうちの少なくともいずれかが用いられる。バリア性を高めるために、シリコン窒化膜(SiNx)、シリコン酸窒化膜(SiOxNy)、シリコン酸化膜(SiOx)及びアルミ酸化膜(AlOx)の少なくとも2つの膜を含む積層膜を用いてもよい。
ソース電極55は、例えば、複数のエッチングストッパ層54の少なくとも一部の上、複数のチャネル層53の少なくとも一部の上、及び、ゲート絶縁層52の一部の上に設けられる。
ドレイン電極56は、例えば、複数のエッチングストッパ層54の一部の上、複数のチャネル層53の一部の上、及び、ゲート絶縁層52の一部の上に設けられる。
ドレイン電極56は、例えば、複数のエッチングストッパ層54の一部の上、複数のチャネル層53の一部の上、及び、ゲート絶縁層52の一部の上に設けられる。
この例では3つのソース電極55(第1ソース電極55a、第2ソース電極55b、第3ソース電極55c)、及び、3つのドレイン電極56(第1ドレイン電極56a、第2ドレイン電極56b、第3ドレイン電極56c)が設けられている。
複数のソース電極55及び複数のドレイン電極56には、それぞれ、例えば、チタン(Ti)、タンタル(Ta)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、アルミニウム(Al)、銅(Cu)及び銀(Ag)の少なくともいずれか、またはこれらのいずれかを含む合金が用いられる。
ソース電極55とドレイン電極56とで、同じ材料を用いてもよいし、異なる材料を用いてもよい。
ソース電極55とドレイン電極56とで、同じ材料を用いてもよいし、異なる材料を用いてもよい。
パッシベーション層57は、例えば、複数のソース電極55のそれぞれの上、複数のドレイン電極56のそれぞれの上、複数のエッチングストッパ層54のそれぞれの上、及び、ゲート絶縁層52の一部の上に設けられる。積層方向に対して垂直な平面に投影したときに、パッシベーション層57は、例えば、第1樹脂層31の、複数の第1部分31a及び複数の第2部分31bのそれぞれと重なる。
パッシベーション層57には、複数のコンタクトホール57h(第4コンタクトホール)が設けられている。
パッシベーション層57(パッシベーション膜)には、例えば、シリコン窒化膜(SiNx)、シリコン酸窒化膜(SiOxNy)、シリコン酸化膜(SiOx)またはアルミ酸化膜(AlOx)のうちの少なくともいずれかが用いられる。
画素電極58は、例えば、パッシベーション層57の上であって、第1部分31aの一部の上に設けられる。この例では、3つの画素電極58(第1画素電極58a、第2画素電極58b、第3画素電極58c)が設けられている。積層方向に対して垂直な平面に投影したときに、画素電極58の一部は、ドレイン電極56の一部と重なる。積層方向に対して垂直な平面に投影したときに、画素電極58は、ゲート電極51、チャネル層53、エッチングストッパ層54及びソース電極55と重ならない。複数の画素電極58のそれぞれと、複数のドレイン電極56のそれぞれと、は、コンタクトホール57hを介して電気的に接続される。
画素電極58には、例えば、高い反射率を有する材料が用いられる。画素電極58には、例えば、LiF/Al、AlまたはAgが用いられる。
バンク59は、例えば、画素電極58の端部(第1端部58p及び第2端部58q)の上、及び、パッシベーション層57の一部の上に設けられる。この例では、3つのバンク59(第1バンク59a、第2バンク59b、第3バンク59c)が設けられている。バンク59を設けることにより、画素電極58の端部(第1端部58p及び第2端部58q)におけるショートを防ぐことができる。
バンク59には、例えば、ポリイミドやアクリル等の樹脂が用いられる。バンク59には、例えば、シリコン酸化膜(SiOx)やシリコン窒化膜(SiNx)等の無機材料を用いてもよい。
次に、有機発光部60の構成について説明する。
有機発光部60は、有機発光層61と、透明電極62と、封止層63と、を含む。
有機発光部60は、有機発光層61と、透明電極62と、封止層63と、を含む。
有機発光層61は、例えば、複数のバンク59のそれぞれの上、及び、複数の画素電極58のそれぞれの一部の上に設けられる。有機発光層61は、例えば、複数のバンク59のそれぞれの側面(59s)の上にも設けられる。
図1(b)に表したように、有機発光層61は、例えば、第1有機膜61a、第2有機膜61b、第3有機膜61c、第4有機膜61d及び第5有機膜61eを含む。
第1有機膜61aは、複数の画素電極58の一部、及び、複数のバンク59を覆うように設けられる。第2有機膜61bは、例えば、第1有機膜61aの上に設けられる。第3有機膜61cは、例えば、第2有機膜61bの上に設けられる。第4有機膜61dは、例えば、第3有機膜61cの上に設けられる。第5有機膜61eは、例えば、第4有機膜61dの上に設けられる。
第1有機膜61aは、例えば、正孔注入層として機能する。第2有機膜61bは、例えば、正孔輸送層として機能する。第3有機膜61cは、例えば、発光層として機能する。第4有機膜61dは、例えば、電子輸送層として機能する。第5有機膜61eは、例えば、電子注入層として機能する。有機発光層61は、例えば、有機電界発光素子(OLED)の発光層に対応する。
有機発光層61に含まれる膜の数は任意である。例えば、有機発光層61は、正孔注入層(例えば、第1有機膜61a)及び電子注入層(第5有機膜61e)は、例えば、設けなくてもよい。
第1有機膜61a〜第5有機膜61eには、例えば、有機材料が用いられる。
正孔注入層(例えば、第1有機膜61a)には、例えば、4,4’−ビス[N−(ナフチル)−N−フェニル−アミノ]ビフェニル(α−NPD)や(ポリ(3,4- エチレンジオキシチオフェン)-ポリ(スチレンスルホン酸))Pedot:PSS、(銅フタロシアニン)CuPc及び三酸化モリブデン(MoO)等が用いられる。特に、Pedot等の塗布形成可能な材料は蒸着法で形成される材料に比べ、下地層の凹凸を覆うことが可能であり、短絡等による歩留まり低下を抑制できる。
正孔輸送層(例えば、第2有機膜61b)には、例えば、4,4’−N,N’−ジカルバゾールビフェニル(CBP)、4,4’,4”−トリス(N−(3−メチルフェニル)N−フェニルアミノ)トリフェニルアミン(MTDATA)、および N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−(1,1’−ビフェニル)−4,4’−ジアミン(TPD)、4,4'−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(α−NPD)、1,1-ビス[4-[N,N-ジ(p-トリル)アミノ]フェニル]シクロヘキサン)(TAPC)等が用いられる。
例えば、第1有機膜61は正孔注入層として機能する層と、正孔輸送層として機能する層と、の積層構造を有しても良い。第1有機膜61は、正孔注入層として機能する層及び正孔輸送層として機能する層とは別の層を含んでも良い。なお、第1有機膜61aおよび第1有機膜61bは、これらの材料に限定されない。
有機発光層(例えば、第3有機膜61c)には、例えば、トリス(8−ヒドロキシキノリナート)アルミニウム錯体(Alq3)、及びポリフェニレンビニレン(PPV)などの各種蛍光材料を用いることができる。有機発光層(例えば、第3有機膜61c)には、ホスト材料と、ホスト材料に添加されるドーパントとの混合材料を用いることができる。ホスト材料としては、例えば4,4'−N,N'-ビスジカルバゾリルール−ビフェニル(CBP)、2,9-ジメチル-4,7-ジフェニル-1,10-フェナントロリン(BCP)、トリフェニルジアミン(TPD)、ポリビニルカルバゾール(PVK)及び(ポリフェニレンビニレン)PPTなどを用いることができる。ドーパント材料としては、例えば、イリジウム(III)ビス(4,6-ジ-フルオロフェニル)-ピリジネート-N,C2’]ピコリネート(Flrpic)、トリス(2-フェニルピリジナート)イリジウム(III)(Ir(ppy)3)及び トリス[1-フェニルイソキノリン-C2,N]イリジウム(III)(Ir(piq)3)などの燐光材料を用いることができる。
例えば、有機発光層(例えば、第3有機膜61c)は積層構造を有しても良い。複数の発光層を用いることで、複数のピークをもつ発光スペクトルを得ることが可能となる。なお、有機発光層(例えば、第3有機膜61c)は、これらの材料に限定されない。
電子輸送層(例えば、第4有機膜61d)には、例えば、Alq3、(ビス(2−メチル−8− キノリラト)(p−フェニルフェノラート)アルミニウム) BAlq、バソフェナントロリン(Bphen)、トリス[3−(3−ピリジル)−メシチル]ボラン(3TPYMB)が用いられる。なお、電子輸送層(例えば、第4有機膜61d)は、これらの材料に限定されない。
電子注入層(例えば、第5有機膜61e)には、例えば、フッ化リチウム、フッ化セシウム、及び、リチウムキノリン錯体などの少なくともいずれかを含む材料を用いることができる。なお、電子注入層(例えば、第5有機膜61e)は、これらの材料に限定されない。
有機発光層61と複数の画素電極58のそれぞれとは、電気的に接続されている。積層方向に対して垂直な平面に投影したときに、有機発光層61の一部は、例えば、複数の画素電極58のそれぞれのうちの少なくとも一部と重なる。この重なる部分が、光を放出する発光領域ERとなる。有機発光層61の一部(例えば、第1有機膜61a)は、例えば、画素電極58と接している。
有機発光層61は、発光領域ERと非発光領域とを含む。非発光領域は、光を放出しない領域である。積層方向に対して垂直な平面に投影したときに、非発光領域は、例えば、画素電極58と重ならない。非発光領域は、例えば、バンク59と重なる。
有機発光層61の上に、透明電極62が設けられる。透明電極62には、例えば、ITO、MgAgが用いられる。透明電極62は、有機発光層61及び複数の画素電極58のそれぞれと電気的に接続される。
封止層63は、透明電極62の上に設けられる。封止層63は、例えば、光透過性を有する。
封止層63には、例えば、シリコン窒化膜(SiNx)、シリコン酸窒化膜(SiOxNy)、シリコン酸化膜(SiOx)またはアルミ酸化膜(AlOx)のうちの少なくともいずれかが用いられる。
封止層63は、例えば、無機膜と有機樹脂膜との積層膜を有してもよい。これにより、応力が緩和され、クラックの発生が抑制される。この有機樹脂膜には、例えば、ポリイミド、アクリル、または、パラキシリレン系樹脂などが用いられる。封止層63として積層膜を用いる場合には、封止層63の最上層には、シリコン酸化膜(SiOx)やアルミ酸化膜(AlOx)などの無機材料を用いることが好ましい。
表示部110について、さらに説明する。
表示部110は、複数の第1領域110aと、複数の第2領域110bと、を含む。複数の第2領域110bのそれぞれは、複数の第1領域110a同士のそれぞれの間に設けられる。
表示部110は、複数の第1領域110aと、複数の第2領域110bと、を含む。複数の第2領域110bのそれぞれは、複数の第1領域110a同士のそれぞれの間に設けられる。
第1領域110aは、例えば、第1樹脂層31の第1部分31aの上に設けられる。第2領域110bは、例えば、第2部分31bの上に設けられる。
第1領域110aは、例えば、遮光性である。第1領域110aには、例えば、ゲート電極51、ソース電極55、ドレイン電極56及び画素電極58が配置されている。第1領域110aには、例えば、発光領域ERが配置される。
第2領域110bは、例えば、光透過性である。第2領域110bには、例えば、第1樹脂層31、第1層81、第2層82、ゲート絶縁層52、パッシベーション層57、バンク59、有機発光層61、透明電極62及び封止層63が配置されている。
薄膜トランジスタ部50をオン状態にして、ソース電極55(カソード)と透明電極62(アノード)とに電圧を印加することで、有機発光層61に電流が供給され、有機発光層61(例えば、第3有機膜61c)の発光領域ERから光が放出される。
有機発光層61から放出された光は、例えば、透明電極62及び封止層63を通過して、表示部110から出射される。光は、主に、第1樹脂層31から第2樹脂層32に向かう。すなわち、有機発光層61から放出された光のうちの、第1樹脂層31から第2樹脂層32に向かう成分の強度は、第2樹脂層32から第1樹脂層31に向かう成分の強度よりも高い。すなわち、この例では、上側面(封止層63の表面)が、光出射面となる。有機発光層61からは、例えば、白色光が放出される。有機発光層61から放出される光の波長は、例えば、300nm〜1000nmである。
次に、フィルタ部120の構成について説明する。
フィルタ部120は、例えば、第3層83、着色層70及び第4層84を含む。
フィルタ部120は、例えば、第3層83、着色層70及び第4層84を含む。
第3層83は、例えば、封止層63の上に設けられる。第3層83は、例えば、光透過性を有している。第3層83は、例えば、バリア層として機能する。
第3層83には、第1層81に関して説明した材料を用いることができる。第3層83には、第1層81と同じ材料を用いてもよいし、異なる材料を用いてもよい。
第3層83の厚さは、例えば、50nm〜100μmである。
第3層83の厚さは、例えば、50nm〜100μmである。
着色層70は、例えば、第3層83の上に設けられる。着色層70は、例えば、複数のカラーフィルタ71(第1カラーフィルタ71a、第2カラーフィルタ71b、第3カラーフィルタ71c)を含む。
複数のカラーフィルタ71のそれぞれは、例えば、異なる色を有する。第1カラーフィルタ71aは、例えば、赤色フィルタである。第2カラーフィルタ71bは、例えば、緑色フィルタである。第3カラーフィルタは、例えば、青色フィルタである。
複数のカラーフィルタ71のそれぞれは、例えば、異なる色を有する。第1カラーフィルタ71aは、例えば、赤色フィルタである。第2カラーフィルタ71bは、例えば、緑色フィルタである。第3カラーフィルタは、例えば、青色フィルタである。
積層方向に対して垂直な平面に投影したときに、複数のカラーフィルタ71のそれぞれは、例えば、複数の画素電極58のそれぞれの少なくとも一部、有機発光層61の一部及び透明電極62の一部と重なる。すなわち、複数のカラーフィルタ71のそれぞれは、発光領域ERの上に設けられる。
着色層70の一部は、遮光層72(光減衰層)としても機能する。着色層70に遮光層72を設けることで、例えば、薄膜トランジスタ部50の特性変動(例えば光リークなど)が抑制される。この例では、有機発光部60から放出される光が白色なので、着色層70の一部に、例えば、400nm程度の波長に対する透過率が低いフィルタを設けてもよい。薄膜トランジスタ部50と対向する位置に、遮光性(光を減衰させる、例えば黒色層)のフィルタを設けてもよい。遮光層72については、後述する。
第4層84は、例えば、着色層70の上に設けられる。第4層84は、例えば、光透過性を有する。第4層84は、例えば、平坦化層として機能する。
第4層84には、例えば、第2層82に関して説明した材料を用いることができる。第4層84には、例えば、第2層82と同じ材料を用いてもよいし、異なる材料を用いてもよい。第4層84の厚さは、例えば、50nm〜1μmである。
第4層84には、例えば、第2層82に関して説明した材料を用いることができる。第4層84には、例えば、第2層82と同じ材料を用いてもよいし、異なる材料を用いてもよい。第4層84の厚さは、例えば、50nm〜1μmである。
第3層83及び第4層84は、両方設けてもよいしどちらか一方のみを設けてもよい。第3層83及び第4層84に加えて、さらなる層を設けてもよい。
第2樹脂層32は、例えば、第4層84の上に設けられる。第2樹脂層32は、例えば、光透過性を有している。第2樹脂層32には、例えば、第1樹脂層31に関して説明した材料を用いることができる。第2樹脂層32には、例えば、第1樹脂層31と同じ材料を用いてもよいし、異なる材料を用いてもよい。
第2樹脂層32の厚さは、例えば、1μm以上30μm以下である。第2樹脂層32の厚さを30μm以下とすると、例えば、第2樹脂層32から外部に光を出射する場合に、複屈折や吸収等の光学特性の劣化や、吸湿等による寸法安定性の低下を抑制することができる。
この例では、表示装置300は、接着層130をさらに含んでいる。接着層130は、例えば、封止層63と第3層83との間に設けられる。接着層130は、例えば、表示部110とフィルタ部120とを接着する。
接着層130は、例えば、光透過性を有している。接着層130には、例えば、エポキシ系、ウレタン系、アクリル系、シリコーン系、ゴム系、酢酸ビニル系、無機系接着剤が用いられる。接着層130の厚さは、例えば、1μm〜1mmである。
表示部110のそれぞれの発光領域ERから放出された光は、例えば、封止層63、接着層130、第3層83、カラーフィルタ(第1カラーフィルタ71a〜第3カラーフィルタ71c)、第4層84及び第2樹脂層32を通って、表示装置300の外部に出射される。
表示装置300においては、第1樹脂層31に複数の突出部(第2部分31b)が設けられている。この突出部によって、例えば、搬送時などに、表示装置300自体が傷ついたり破損したりすることを低減できる。そのため、歩留まりを高めることができる。生産性を高めることができる。
なお、図1に示す表示装置300においては、透明電極62側から有機発光層61の光が放出されるトップエミッション型の有機発光部60とした。しかし、画素電極58側から有機発光層61の光が放出されるボトムエミッション型の有機発光部60としても良い。このとき、画素電極58と対向する電極を金属など不透明な材料で形成することも可能である。ボトムエミッション型においては、光は、主に、第2樹脂層32から第1樹脂層31に向かって進む。すなわち、有機発光層61から放出される光の、第2樹脂層32から第1樹脂層31に向かう成分の強度は、第1樹脂層31から第2樹脂層32に向かう成分の強度よりも高い。
また、図1に示す表示装置300においては、薄膜トランジスタ部50をボトムゲート型のものとしたが、トップゲート型のものとすることも可能である。
また、図1に示す表示装置300においては、薄膜トランジスタ部50をボトムゲート型のものとしたが、トップゲート型のものとすることも可能である。
図2(a)〜図2(c)を参照しつつ、表示装置300についてさらに説明する。
図2(a)〜図2(c)は、第1の実施形態に係る表示装置を例示する模式的平面図である。
図2(a)は、第1樹脂層31の構成を例示している。図2(a)は、表示部110の構成を例示している。図1(a)は、図2(b)のA1−A2線に沿った断面図の例である。図2(c)は、フィルタ部120の構成を例示している。
図2(a)〜図2(c)は、第1の実施形態に係る表示装置を例示する模式的平面図である。
図2(a)は、第1樹脂層31の構成を例示している。図2(a)は、表示部110の構成を例示している。図1(a)は、図2(b)のA1−A2線に沿った断面図の例である。図2(c)は、フィルタ部120の構成を例示している。
図2(a)〜図2(c)においては、RGBの各画素が並び、それが2列並列に並んだ例を示している。すなわち、図2(a)〜図2(c)においては、6つの画素を含む例を示している。
なお、図2(b)においては、エッチングストッパ層54、ソース電極55、ドレイン電極56、コンタクトホール57h及び画素電極58以外の構成要素については記載を省略する。図2(c)においては、第1〜第3カラーフィルタ71a〜71c及び遮光層72以外の構成要素については記載を省略する。
なお、図2(b)においては、エッチングストッパ層54、ソース電極55、ドレイン電極56、コンタクトホール57h及び画素電極58以外の構成要素については記載を省略する。図2(c)においては、第1〜第3カラーフィルタ71a〜71c及び遮光層72以外の構成要素については記載を省略する。
これらの図に表したように、薄膜トランジスタ部50の主要部分であるエッチングストッパ層54、ソース電極55、ドレイン電極56、コンタクトホール57h及び画素電極58は、第1領域110aに配置されており、第2領域110bには配置されていない。そのため、例えば、搬送時などに、第1樹脂層31の第2部分31b(突出部)に力が加わった場合でも、薄膜トランジスタ部50の主要部分へのダメージを低減することができる。歩留まりを高めることができ、生産性が高まる。
図2(b)に表したように、この例では、1つの画素毎に1つの第2部分31bを設けている。3つの画素(例えば、RGB)毎に1つの第2部分31bを設けてもよい。
図2(c)に表したように、例えば、カラーフィルタ71同士の間に、遮光層72が設けられている。遮光層72は、例えば、ブラックマトリックスである。
以下、表示装置300の製造方法の例について説明する。
図3(a)〜図3(c)及び図4(a)〜図4(c)は、第1の実施形態に係る表示装置の製造方法を例示する工程順模式的断面図である。
図3(a)は、表示体210(第1支持部41及び表示部110)を例示している。図3(b)は、フィルタ体(第2支持部42及びフィルタ部120)を例示している。図3(c)は、表示体210とフィルタ体220との接合工程を例示している。
図4(a)は、光照射工程を例示している。図4(b)は、基板除去工程を例示している。
図3(a)〜図3(c)及び図4(a)〜図4(c)は、第1の実施形態に係る表示装置の製造方法を例示する工程順模式的断面図である。
図3(a)は、表示体210(第1支持部41及び表示部110)を例示している。図3(b)は、フィルタ体(第2支持部42及びフィルタ部120)を例示している。図3(c)は、表示体210とフィルタ体220との接合工程を例示している。
図4(a)は、光照射工程を例示している。図4(b)は、基板除去工程を例示している。
図3(a)を参照しつつ、まずは、第1支持部41及び表示部110を含む表示体210の製造方法の例について説明する。
図3(a)に表したように、第1基板11の上に、第1金属層21となる第1金属膜を形成する。第1金属膜の形成には、例えば、スパッタリング法が用いられる。
図3(a)に表したように、第1基板11の上に、第1金属層21となる第1金属膜を形成する。第1金属膜の形成には、例えば、スパッタリング法が用いられる。
第1基板11は、例えば、光透過性を有している。第1基板11には、例えば、ガラスが用いられる。第1基板11は、例えば、支持基板として機能する。
第1金属層21(第1金属膜)には、例えば、1μmの波長の光の吸収性が高い材料を用いることが好ましい。第1金属層21には、例えば、金属、金属酸化物、及び、金属窒化物の少なくともいずれかが用いられる。第1金属層21には、例えば、Tiが用いられる。第1金属層21は、例えば、モリブデン(Mo)、タンタル(Ta)、アルミニウム(Al)、タングステン(W)、銅(Cu)等の金属や、それらのいずれかを含む合金を用いてもよい。
第1金属層21は、例えば、第1線膨張係数を有している。
第1金属層21は、例えば、第1線膨張係数を有している。
第1金属層21(第1金属膜)の厚さは、例えば、10nm〜1μmである。
第1金属膜に、複数の開口部21hを形成する。この例では、3つの開口部21hが形成される。
開口部21hは、例えば、フォトリソグラフィ法等で形成したレジストパターンをマスクとして用い、第1金属膜の一部をエッチングしてパターニングすることで形成される。複数の開口部21hを形成することで、第1金属膜は、第1金属層21となる。
複数の開口部21hは、例えば、それぞれ離間して配置される。積層方向に対して垂直な平面に投影したときの複数の開口部21h同士の間の距離dxは、例えば、100μm以下である。積層方向に対して垂直な平面に投影したときの複数の開口部21hのそれぞれのX軸方向に沿う長さlxは、例えば、この平面に投影したときの複数の画素電極58のそれぞれのX軸方向に沿う長さの、0.1倍以上1.2倍以下である。また、この平面に投影したときの複数の開口部21hのそれぞれのY軸方向に沿う長さは、例えば、この平面に投影したときの複数の画素電極58のそれぞれのX軸方向に沿う長さの、0.1倍以上1.2倍以下である。複数の開口部21hのそれぞれの長さlxは、例えば、50nm以上1mm以下である。
第1金属層21の上に、第1樹脂層31となる第1樹脂膜を形成する。第1樹脂膜は、例えば、樹脂溶液を塗布することで形成される。この塗布には、例えば、スピンコート法が用いられる。または、印刷法を用いてもよい。印刷法には、例えば、スクリーン印刷、オフセット印刷、インクジェット印刷等を用いることができる。
樹脂溶液には、例えば、ポリアミド酸を用いることができる。ポリアミド酸は、ポリイミド樹脂の前駆体である。ポリアミド酸は、例えば、ジアミンと酸無水物とを反応させることで得ることができる。このポリアミド酸を溶媒の存在下で反応させることで、ポリイミド樹脂を得ることができる。
第1樹脂膜を、例えば、乾燥後にイミド化させることで、第1樹脂層31が形成される。
イミド化は、例えば、熱処理によって行われる。イミド化により、例えば、ポリアミド酸の脱水閉環が進行され、ポリイミドが形成される。
イミド化は、例えば、熱処理によって行われる。イミド化により、例えば、ポリアミド酸の脱水閉環が進行され、ポリイミドが形成される。
第1樹脂膜は、例えば、複数の開口部21hのそれぞれの中にも形成される。複数の開口部21hのそれぞれの中に形成された第1樹脂膜は、例えば、第2部分31bとなる。
第1樹脂層31(第1樹脂膜)は、例えば、光透過性を有する。第1樹脂層31(第1樹脂膜)は、例えば、第2線膨張係数を有している。第2線膨張係数は、第1金属層21の第1線膨張係数とは異なる。第1線膨張係数は、例えば、第2線膨張係数よりも小さい。第1樹脂層31(第1樹脂膜)には、例えば、第1金属層21との線膨張係数の差が大きい材料を用いることができる。第1金属層21に、第1樹脂層31との線膨張係数の差が大きい材料を用いてもよい。
第1樹脂層31の厚さは、例えば、1μm以上30μm以下である。第1樹脂層31の厚さを1μm以上とすることで、例えば、後述する第1基板11との分離がより容易になる。第1樹脂層31の厚さを30μm以下とすると、例えば、吸湿等による寸法安定性の低下を抑制することができる。
第1樹脂膜の厚さが30μmよりも大きくなるように形成しておき、第1基板11と分離した後で、第1樹脂層31の厚さが30μm以下となるように加工してもよい。
第1樹脂膜の厚さが30μmよりも大きくなるように形成しておき、第1基板11と分離した後で、第1樹脂層31の厚さが30μm以下となるように加工してもよい。
上述のように、第1基板11の上に、第1金属層21及び第1樹脂層31が形成され、第1支持部41となる。
第1支持部41の形成において、第1樹脂層31を、ポリアミド酸溶液の塗布により形成する場合、例えば、ポリアミド酸溶液の乾燥、イミド化工程における有機溶剤及びイミド化進行に伴う水分が、第1金属層21と第1樹脂膜との界面に集中し、双方の密着を阻害することがある。そのため、例えば、表示部110の形成過程において、第1樹脂膜(第1樹脂層31)が、第1金属層21から剥がれたり、第1樹脂膜(第1樹脂層31)に予期せぬ浮きが生じたりする場合がある。
一方で、第1金属層21の透湿度が高い場合には、例えば、水分が第1金属層21と第1樹脂膜との界面に留まることなく、双方の密着性が強くなる。この場合、第1基板11と第1樹脂層31とを分離する後工程(後述する)において、不具合が生じる場合がある。
第1金属層21の種類、及び、第1樹脂膜のイミド化の際に発生するイミド化水の量を適宜調整することで、例えば、表示部110の形成過程において第1樹脂膜(第1樹脂層31)が第1金属層21から剥がれたり、第1樹脂層31と第1基板11との分離工程において不良が生じたりすることを抑制できる。
次に、第1支持部41の上に、薄膜トランジスタ部50と有機発光部60とを含む第1表示部110を形成する。
まず、第1樹脂層31の上に、例えば、第1層81となる第1膜を形成する。第1膜の形成には、例えば、プラズマCVD法(PE−CVD法;plasma-enhanced chemical vapor deposition)、スパッタリング法または原子層堆積法(ALD)が用いられる。
第1層81は、例えば、光透過性を有する。
まず、第1樹脂層31の上に、例えば、第1層81となる第1膜を形成する。第1膜の形成には、例えば、プラズマCVD法(PE−CVD法;plasma-enhanced chemical vapor deposition)、スパッタリング法または原子層堆積法(ALD)が用いられる。
第1層81は、例えば、光透過性を有する。
この例では、第1層81の上に、第2層82となる第2膜をさらに形成している。第2層82(第2膜)は、例えば、光透過性を有する。第2膜の形成には、例えば、化学気相成長法(CVD法)、スパッタリング法または原子層堆積法(ALD)が用いられる。第2膜は、形成しなくてもよい。
第1層81(第2層82)の上に、薄膜トランジスタ部50を形成する。
第1層81の上に、例えば、第1ゲート電極51a〜第3ゲート電極51cとなる第1金属薄膜を形成する。第1金属薄膜の形成には、例えば、スパッタリング法が用いられる。
第1層81の上に、例えば、第1ゲート電極51a〜第3ゲート電極51cとなる第1金属薄膜を形成する。第1金属薄膜の形成には、例えば、スパッタリング法が用いられる。
この第1金属薄膜を、例えば、フォトリソグラフィ法等で形成したレジストパターンをマスクとして用い、第1金属薄膜の一部をエッチングすることで、第1ゲート電極51a〜第3ゲート電極51cが形成される。予めマスクを形成した後で、第1金属薄膜を形成し、このマスクを除去してもよい。
第1金属薄膜には、例えば、アルミニウム(Al)、銅(Cu)、モリブデン(Mo)、タンタル(Ta)、チタン(Ti)、タングステン(W)のうちの少なくともいずれか、または、それらのいずれかを含む合金が用いられる。第1金属薄膜には、単層膜または積層膜を用いることができる。
第1ゲート電極51a〜第3ゲート電極51cは、それぞれ同じ材料で形成してもよいし、異なる材料で形成してもよい。
第1ゲート電極51a〜第3ゲート電極51cは、それぞれ同じ材料で形成してもよいし、異なる材料で形成してもよい。
ゲート電極51を形成するときに、例えば、それぞれのゲート電極51と接続されたゲート配線(図示しない)も形成する。このときに、第1金属薄膜に複数の第1コンタクトホール(図示しない)を形成してもよい。そして、この複数のコンタクトホールのそれぞれを介して、複数のドライバIC(図示しない)と複数のゲート電極51のそれぞれとを電気的に接続してもよい。
また、第1層81の上に第2層82及び第1金属薄膜を形成する前に、例えば、第1層81及び第1樹脂層31に複数のスルーホール(図示しない)を形成してもよい。第1支持部41の一部(例えば、第1基板11と第1金属層21)を除去した後で、例えば、このスルーホールのそれぞれを介して、それぞれのゲート電極51(例えば、第1ゲート電極51a〜第3ゲート電極51c)と電気的接続を取ることができる。それにより、例えば、この除去によって露出した第1樹脂層31側(裏面側)に、駆動部(図示しない)などを実装することが可能となる。
ゲート電極51及び第1層81の上に、例えば、ゲート絶縁層52となるゲート絶縁膜を形成する。ゲート絶縁膜の形成には、例えば、化学気相成長法(CVD法)、スパッタリング法または原子層堆積法(ALD)が用いられる。
ゲート絶縁層52は、例えば、光透過性を有する。
ゲート絶縁層52は、例えば、光透過性を有する。
ゲート絶縁層52の上に、複数のチャネル層53(第1チャネル層53a〜第3チャネル層53c)となるチャネル膜が形成される。チャネル膜の形成には、例えば、化学気相成長法(CVD法)、スパッタリング法または原子層堆積法(ALD)などが用いられる。このチャネル膜を、例えば、フォトリソグラフィ法等でパターニングすることで、複数のチャネル層53が形成される。予めマスクを形成した後で、チャネル膜を形成し、このマスクを除去してもよい。
チャネル層53及びゲート絶縁層52の上に、例えば、複数のエッチングストッパ層54(第1エッチングストッパ層54a〜第3エッチングストッパ層54c)となるエッチングストッパ膜が形成される。エッチングストッパ膜の形成には、例えば、化学気相成長法(CVD法)、スパッタリング法または原子層堆積法(ALD)が用いられる。このエッチングストッパ膜を、例えば、フォトリソグラフィ法等でパターニングすることで、複数のエッチングストッパ層54が形成される。予めマスクを形成した後で、エッチングストッパ膜を形成し、このマスクを除去してもよい。
このエッチングストッパ膜に、例えば、第2コンタクトホール(図示しない)を形成する。例えば、これと同時に、エッチングストッパ膜にゲート配線との第3コンタクトホール(図示しない)を形成してもよい。裏面露光を用いたセルフアライン法によるパターニングを行ってエッチングストッパ膜を形成してもよい。これにより、加工精度が向上し、例えば、微細な薄膜トランジスタを得ることができる。
エッチングストッパ層54を用いないバックチャネルカット型の薄膜トランジスタを用いてもよい。チャネル層53に酸化物半導体材料を用いる場合には、バックチャネル界面の特性が、TFT特性に大きく影響する。このため、この場合にはエッチングストッパ層54を用いることが望ましい。
次に、例えば、エッチングストッパ層54の上及び第2コンタクトホール内に、複数のソース電極55及び複数のドレイン電極56となる第2金属薄膜を形成する。第2金属薄膜の形成には、例えば、スパッタリング法が用いられる。第2金属薄膜を、フォトリソグラフィ法等でパターニングして、複数のソース電極55(第1ソース電極55a〜第3ソース電極55c)及び複数のドレイン電極56(第1ドレイン電極56a〜第3ドレイン電極56c)が形成される。予めマスクを形成した後で、第2金属薄膜を形成し、このマスクを除去してもよい。
ソース電極55及びドレイン電極56は、例えば、同時に形成される。このとき、ソースコンタクト及びドレインコンタクト(いずれも図示しない)を、同時に形成してもよい。
ソース電極55、ドレイン電極56、ソースコンタクト及びドレインコンタクトを、別々に形成してもよい。ソースコンタクト及びドレインコンタクトは形成しなくてもよい。
ソース電極55、ドレイン電極56、ソースコンタクト及びドレインコンタクトを、別々に形成してもよい。ソースコンタクト及びドレインコンタクトは形成しなくてもよい。
第2金属薄膜には、例えば、チタン(Ti)、タンタル(Ta)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、アルミニウム(Al)、銅(Cu)及び銀(Ag)の少なくともいずれか、またはこれらのいずれかを含む合金が用いられる。第2金属薄膜には、単層膜または積層膜を用いることができる。
次に、ゲート絶縁層52の一部、エッチングストッパ層54の一部、ソース電極55及びドレイン電極56の上に、パッシベーション層57となるパッシベーション膜を形成する。パッシベーション膜の形成には、例えば、化学気相成長法(CVD法)、スパッタリング法または原子層堆積法(ALD)が用いられる。
パッシベーション層57は、例えば、光透過性を有する。
パッシベーション層57は、例えば、光透過性を有する。
このパッシベーション層57の一部を除去して、例えば、複数の第4コンタクトホール57hを形成する。これにより、複数のドレイン電極56のそれぞれの一部を露出させる。そして、パッシベーション層57及び第4コンタクトホール57h内に、第3金属薄膜を形成する。第3金属薄膜の形成には、例えば、スパッタリング法が用いられる。第3金属薄膜を、例えば、フォトリソグラフィ法等でパターニングして、複数の画素電極58が形成される。画素電極58は、例えば、ドレイン電極56と電気的に接続されている。予めマスクを形成した後で、第3金属薄膜を形成し、このマスクを除去してもよい。
パッシベーション層57の一部、及び、画素電極58の端部(第1端部58p及び第2端部58q)の上に、バンク59を形成する。
バンク59の形成には、例えば、塗布法が用いられる。
バンク59の形成には、例えば、塗布法が用いられる。
これによって、薄膜トランジスタ部50が形成される。上記においては、ボトムゲート構造の薄膜トランジスタ部50の例について説明したが、他の構造(例えば、トップゲート構造など)の薄膜トランジスタ部50を用いてもよい。
画素電極58のX軸方向に沿う長さx1が長い場合(例えば、100μmよりも長い)には、画素電極58の一部に、孔(図示しない)を設けることが好ましい。この孔は、例えば、後述する第1の光L1が通過する貫通孔として機能する。1つの画素電極58(例えば、第1画素電極58a)に、孔を複数設けてもよい。
積層方向に対して垂直な平面に投影したときに、孔は、例えば、第1金属層21に設けられた開口部21hの少なくとも1つと重なる。これによって、画素電極58のX軸方向に沿う長さx1が長い場合(例えば、100μmより長い)であっても、複数の開口部21h同士の間の距離dxを100μm以下とすることができる。後述する樹脂層と基板との分離が容易になる。
積層方向に対して垂直な平面に投影したときに、孔は、例えば、第1金属層21に設けられた開口部21hの少なくとも1つと重なる。これによって、画素電極58のX軸方向に沿う長さx1が長い場合(例えば、100μmより長い)であっても、複数の開口部21h同士の間の距離dxを100μm以下とすることができる。後述する樹脂層と基板との分離が容易になる。
次に、薄膜トランジスタ部50の上に、有機発光部60を形成する。
画素電極58の一部の上、及び、バンク59の上に、有機発光層61を形成する。有機発光層61の形成には、例えば、真空蒸着法が用いられる。
画素電極58の一部の上、及び、バンク59の上に、例えば、第1有機膜61aを形成する。第1有機膜61aの上に、例えば、第2有機膜61bを形成する。第2有機膜61bの上に、例えば、第3有機膜61cを形成する。第3有機膜61cの上に、例えば、第4有機膜61dを形成する。第4有機膜61dの上に、例えば、第5有機膜61eを形成する。
有機発光層61(例えば、第5有機膜61e)の上に、透明電極62を形成する。透明電極62の形成には、例えば、真空蒸着法が用いられる。
透明電極62の上に、例えば、封止層63を形成する。封止層63の形成には、例えば、PE−CVD法、化学気相成長法(CVD法)、スパッタリング法または原子層堆積法(ALD)が用いられる。
これによって、有機発光部60が形成される。
すなわち、これによって、第1支持部41と、表示部110と、を含む表示体210が形成される。
すなわち、これによって、第1支持部41と、表示部110と、を含む表示体210が形成される。
表示部110においては、積層方向に対して垂直な平面に投影したときに、第2領域110bの少なくとも一部が、第1金属層21の複数の開口部21hのうちの少なくともいずれかと重なる。
アクティブマトリックスディスプレイのアレイを含むディスプレイを、既存の技術を用いて第1樹脂層31の上に形成してもよい。
次に、図3(b)を参照しつつ、第2支持部42及びフィルタ部120を含むフィルタ体220の形成方法について説明する。
図3(b)に表したように、第2基板12の上に、第2金属層22となる第2金属膜を形成する。第2金属膜の形成には、例えば、スパッタリング法が用いられる。
図3(b)に表したように、第2基板12の上に、第2金属層22となる第2金属膜を形成する。第2金属膜の形成には、例えば、スパッタリング法が用いられる。
第2基板12は、例えば、光透過性を有している。第2基板12には、例えば、ガラスが用いられる。第2基板12は、例えば、支持基板として機能する。
第2金属層22(第2金属膜)には、例えば、第1金属層21に関して説明した材料を用いることができる。第2金属層22には、第1金属層21と同じ材料を用いてもよいし、異なる材料を用いてもよい。
第2金属層22は、例えば、第3線膨張係数を有している。
第2金属層22は、例えば、第3線膨張係数を有している。
第2金属層22(第2金属膜)の厚さ(積層方向に沿う長さ)は、例えば、第1金属層21(第1金属膜)の厚さ(積層方向に沿う長さ)と同じか、それよりも小さい。第2金属層22の厚さは、例えば、10nm〜1μmである。
第2金属層22の上に、第2樹脂層32となる第2樹脂膜を形成する。第2樹脂膜(第2樹脂層32)の形成には、第1樹脂膜(第1樹脂層31)の形成に関して説明した方法を用いることができる。
第2樹脂層32(第2樹脂膜)は、例えば、光透過性を有する。第2樹脂層32(第2樹脂膜)は、例えば、第4線膨張係数を有している。第4線膨張係数は、第2金属層22の第3線膨張係数とは異なる。第3線膨張係数は、例えば、第4線膨張係数よりも小さい。第2樹脂層32(第2樹脂膜)には、例えば、第2金属層22との線膨張係数の差が大きい材料を用いることができる。第2金属層22に、第2樹脂層32との線膨張係数の差が大きい材料を用いてもよい。
以上によって、第2基板12の上に、第2金属層22及び第2樹脂層32が形成され、第2支持部42となる。
次に、第2支持部42の上に、フィルタ部120を形成する。
まず、第2樹脂層32の上に、第4層84となる第3膜を形成する。第4層84の形成には、例えば、第2層82の形成に関して説明した方法を用いることができる。
まず、第2樹脂層32の上に、第4層84となる第3膜を形成する。第4層84の形成には、例えば、第2層82の形成に関して説明した方法を用いることができる。
第3層83の上に、複数のカラーフィルタ71(第1カラーフィルタ71a〜第3カラーフィルタ71c)を含む着色層70を形成する。
カラーフィルタ71の形成には、例えば、カラーレジストを用いる。例えば、R(赤)G(緑)B(青)のそれぞれについて、カラーフィルタ(第1カラーフィルタ71a〜第3カラーフィルタ71c)を形成する。焼成温度は、例えば、180℃〜200℃である。
カラーフィルタ71の形成には、例えば、カラーレジストを用いる。例えば、R(赤)G(緑)B(青)のそれぞれについて、カラーフィルタ(第1カラーフィルタ71a〜第3カラーフィルタ71c)を形成する。焼成温度は、例えば、180℃〜200℃である。
カラーフィルタ71の上に、反射層(図示しない)を形成してもよい。
カラーフィルタ71の上に、第3層83となる第4膜を形成する。第3層83の形成には、第1層81の形成に関して説明した方法を用いることができる。
これによって、第2支持体42とフィルタ部120とを含むフィルタ体220が形成される。
次に、図3(c)を参照しつつ、表示体210とフィルタ体220との接着方法について説明する。
図3(c)に表したように、表示体210(封止層63)とフィルタ体220(第3層83)とを接着層130を介して接着する。このとき、第1基板11と第2基板12との間に、表示部110及びフィルタ部120とが配置される。
図3(c)に表したように、表示体210(封止層63)とフィルタ体220(第3層83)とを接着層130を介して接着する。このとき、第1基板11と第2基板12との間に、表示部110及びフィルタ部120とが配置される。
このとき、それぞれのカラーフィルタ(第1カラーフィルタ71a〜第3カラーフィルタ71c)のうちの少なくとも一部が、それぞれの発光領域ER(画素電極58)のうちの少なくとも一部と対向するように、表示部110とフィルタ部120とを接着する。
次に、図4(a)〜図4(c)を参照しつつ、表示装置300の製造方法についてさらに説明する。
図4(a)に表したように、第1基板11を通して第1金属層21に第1の光L1を照射する。このとき、第1基板11を通過した第1の光L1は、例えば、第1金属層21に設けられた複数の開口部21h、及び、表示層110の第2領域110bのうちの少なくとも一部を通過して第2金属層22にも照射される。
第1の光L1を照射すると、第1金属層21及び第2金属層22が加熱される。第1金属層21と第1樹脂層31との熱膨張係数差によって、第1金属層21と第1樹脂層31との間には応力が発生する。また、第2金属層22と第2樹脂層32との熱膨張係数差によって、第2金属層22と第2樹脂層32との間には応力が発生する。
図4(b)に表したように、例えば、この応力によって、第1基板11と第1樹脂層31とは分離される。また、第2基板12と第2樹脂層32とは分離される。分離された第1基板11及び第2基板12を除去することで、表示装置300が形成される。
第1金属層21は、例えば、第1基板11上に残存する。第1金属層21の一部は、例えば、加熱により蒸散する場合もある。第2金属層22は、例えば、第2基板12上に残存する。第2金属層22の一部は、例えば、加熱により蒸散する場合もある。
第1の光L1は、例えば、第1基板11と第1金属層21との界面において吸収される。吸収された第1の光L1は、熱に変換され、第1金属層21中を熱伝導する。この熱によって、第1金属層21と第1樹脂層31との界面が加熱される。
一方で、第2金属層22は熱変換される箇所が第2金属層22と第2樹脂層32との界面であるため、熱伝導を必要としない。プロセスのスループットを考慮して、第2金属層22の膜厚を、第1金属層21よりも薄くすることができる。
一方で、第2金属層22は熱変換される箇所が第2金属層22と第2樹脂層32との界面であるため、熱伝導を必要としない。プロセスのスループットを考慮して、第2金属層22の膜厚を、第1金属層21よりも薄くすることができる。
第1の光L1には、例えば、金属層に吸収される波長を中心にもつ光を用いることができる。第1の光L1には、例えば、直進性が高い光を用いること好ましい。第1の光L1には、例えば、レーザ光が用いられる。第1の光L1の光源には、例えば、安定して高出力を得られるレーザを用いることが好ましい。例えば、YAG等の固体レーザを用い、線状のビームを照射してもよい。XeClエキシマレーザを用いてもよい。赤外領域に波長をもつファイバレーザを用いてもよい。
第1の光L1として赤外レーザを用いた場合、線状のビームを所定の照射間隔dxで断続的に照射してもよい。照射間隔gxは、例えば、100μm以下である。照射間隔gxを100μm以下とすることで、レーザが直接照射されていない領域においても、基板と樹脂層との分離が可能となる。連続的な照射と断続的な照射とを組み合わせてもよい。
第1の光L1には、例えば、ランプを用いても良い。第1の光L1には、マイクロ波を用いてもよい。
第1の光L1は、第1金属層21の開口部21hから入射し、表示部110の第2領域110bを通過する。第2領域110bは光透過性を有しているため、第1の光L1は、第2金属層22に到達することができる。また、第2領域110bには、薄膜トランジスタ部50において発光領域ERを構成する主要部分(例えば、ゲート電極51、チャネル層53、ソース電極55、ドレイン電極56、画素電極58)が配置されていない。そのため、第1の光L1の照射により薄膜トランジスタ部50の性能が劣化することがない。
第1金属層21に複数の開口部21hを設けることで、第1の光L1を第1金属層21に照射する工程を実施するだけで、第1の光L1を第2金属層22にも照射することができる。そのため、例えば、第1金属層21及び第2金属層22を同時に加熱することができ、工程数を削減することができる。表示装置300の生産性を高めることができる。
表示装置の製造方法についてさらに説明する。
厚さが700μmのガラス基板(第1基板11)を希フッ酸(DHF)で、例えば、45秒間洗浄する。希フッ酸には、例えば、フッ酸1に対して純水100の割合で混合したものが用いられる。希フッ酸洗浄後、例えば、5分以上水洗する。
厚さが700μmのガラス基板(第1基板11)を希フッ酸(DHF)で、例えば、45秒間洗浄する。希フッ酸には、例えば、フッ酸1に対して純水100の割合で混合したものが用いられる。希フッ酸洗浄後、例えば、5分以上水洗する。
水洗したガラス基板の上に、厚さが200nmのチタン(Ti)層(第1金属層21)をスパッタリング法により形成する。このチタン層をパターニングして、複数の開口部21hを形成する。
パターニングしたチタン層の上に、スピンコートにより、厚さ10μm(マイクロメートル)のポリイミド層(第1樹脂層31)を形成する。スピンコート後、例えば、70℃で90秒、続いて140℃で240秒仮焼成する。仮焼成は、例えば、ホットプレートで行う。仮焼成後、例えば、350℃で30分本焼成する。本焼成は、例えば、クリーンオーブンで行う。
これにより、第1支持部41が形成される。チタン層(第2金属層22)の厚さを薄くした以外は同様の方法で、第2支持部42(第2基板12、第2金属層22及び第2樹脂層32)を形成する。チタン層(第2金属層22)の厚さは、例えば、100nmである。
これにより、第1支持部41が形成される。チタン層(第2金属層22)の厚さを薄くした以外は同様の方法で、第2支持部42(第2基板12、第2金属層22及び第2樹脂層32)を形成する。チタン層(第2金属層22)の厚さは、例えば、100nmである。
ポリイミド層の上に、例えば、PE−CVD法により、SiO2層(第1層81)を形成した。SiO2層の厚さは、例えば、130nmである。
SiO2層の上に、Mo膜及びAl膜のゲート電極51を形成する。ゲート電極51の上に、厚さが300nmのSiO2層(ゲート絶縁層52)を形成する。SiO2層の上に、IGZO層(チャネル層53)を30nm形成する。その上に、SiO2層(エッチングストッパ層54)を30nm形成する。
ソース電極55及びドレイン電極56を形成後、SiO2層(パッシベーション層57)を90nm形成する。その上に、厚さが100〜150nmのLiF/Al電極(画素電極58)を形成する。
次に、有機発光層61として、第2有機膜61b(例えば、正孔輸送層)を150nm蒸着により形成する。その上に、第3有機膜61c(例えば、発光層)を26nm蒸着により形成する。さらに、第4有機膜61d(例えば、電子輸送層)を20nm蒸着により形成する。
有機発光層61の上に、ITO(透明電極62)を60nm形成する。そして、PE−CVD法により、SiNx/SiOx層(封止層63)を形成する。または、スパッタにより、SiOx/パラキシリレン層(封止層63)を形成する。
これにより、表示部110(表示体210)が形成される。
これにより、表示部110(表示体210)が形成される。
上述の方法で形成した第2支持体42のポリイミド層(第2樹脂層32)の上に、例えば、PE−CVD法により、SiNx/SiOx層(第4層84)を形成した。SiNx層の厚さは、例えば、200nmであり、SiOx層の厚さは、例えば、130nmである。
SiNx/SiOx層の上に、RGB各色について、例えば、カラーレジストを用い、180〜200℃の焼成温度で、カラーフィルタ(第1カラーフィルタ71a〜第3カラーフィルタ71c)を形成する。
これにより、フィルタ部120(フィルタ体220)が形成される。
これにより、フィルタ部120(フィルタ体220)が形成される。
表示部110のSiNx/SiOx層またはSiOx/パラキシリレン層(封止層63)と、カラーフィルタと、を接着剤(接着層130)で貼り合わせる。
ガラス基板(第1基板11)に、例えば、波長範囲10nm〜20000nm(ナノメートル)にピーク波長を有するレーザを照射する。このときのエネルギー密度範囲は、例えば、1μJ/cm2〜1000J/cm2である。走査ピッチ(照射間隔gx)は、例えば、100μm以下とする。それによって、ガラス基板と樹脂層との分離が容易になる。そして、両方のガラス基板(第1基板11及び第2基板12)を除去する。
これにより、表示装置300が形成される。表示装置の製造方法においては、生産性が高い。
これにより、表示装置300が形成される。表示装置の製造方法においては、生産性が高い。
実施形態に係る製造方法によれば、生産性が高い表示装置の製造方法及び表示装置が提供できる。
なお、本願明細書において、「垂直」及び「平行」は、厳密な垂直及び厳密な平行だけではなく、例えば製造工程におけるばらつきなどを含むものであり、実質的に垂直及び実質的に平行であれば良い。
以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明の実施形態は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、表示装置の製造方法、及び表示装置に含まれる、基板、金属層、樹脂層、薄膜トランジスタ部、有機発光部、フィルタ部及び接着層などの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。
また、各具体例のいずれか2つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。
その他、本発明の実施の形態として上述した表示装置の製造方法及び表示装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての表示装置の製造方法及び表示装置も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
11…第1基板、 12…第2基板、 21…第1金属層、 21h…開口部、 22…第2金属層、 31…第1樹脂層、 31a…第1部分、 31b…第2部分、 32…第2樹脂層、 41…第1支持部、 42…第2支持部、 50…薄膜トランジスタ部、 51…ゲート電極、 51a〜51c…第1〜第3ゲート電極、 52…ゲート絶縁層、 53…チャネル層、 53a〜53c…第1〜第3チャネル層、 54…エッチングストッパ層、 54a〜54c…第1〜第3エッチングストッパ層、 55…ソース電極、 55a〜55c…第1〜第3ソース電極、 56…ドレイン電極、 56a〜56c…第1〜第3ドレイン電極、 57…パッシベーション層、 58…画素電極、 58a〜58c…第1〜第3画素電極、 58p…第1端部、 58q…第2端部、 59…バンク、 59a〜59c…第1〜第3バンク、 60…有機発光部、 61…有機発光層、 61a〜61e…第1〜第5有機膜、 62…透明電極、 63…封止層、 70…着色層、 71…カラーフィルタ、 71a〜71c…第1〜第3カラーフィルタ、 81…第1層、 82…第2層、 83…第3層、 84…第4層、 110…表示部、 110a…第1領域、 110b…第2領域、 120…フィルタ部、 130…接着層、 210…表示体、 220…フィルタ体、 300…表示装置、 ER…発光領域、 L1…第1の光、 dx…距離、 gx…照射間隔、 lx…長さ、 x1…長さ、 z1…第1厚、 z2…第2厚
Claims (10)
- 光透過性を有する第1基板と、前記第1基板の上に設けられ第1線膨張係数を有し複数の開口部が設けられた第1金属層と、前記第1金属層の上に設けられ、前記第1線膨張係数とは異なる第2線膨張係数を有する第1樹脂層と、を含む第1支持部と、
前記第1樹脂層の上に設けられた表示部であって、遮光性の第1領域と、前記第1基板から前記第1樹脂層に向かう積層方向に対して垂直な平面に投影したときに前記第1領域と並んで設けられ、前記平面に投影したときに前記開口部と重なる部分を有する光透過性の第2領域と、を含む表示部と、
を含む表示体と、
第2基板と、前記第2基板の上に設けられ第3線膨張係数を有する第2金属層と、前記第2金属層の上に設けられ第3線膨張係数とは異なる第4線膨張係数を有する第2樹脂層と、を含む第2支持部と、
前記第2樹脂層の上に設けられカラーフィルタを含む着色層と、
を含むフィルタ体と、
を、前記第1基板と前記第2基板との間に前記表示部及び前記フィルタ部とが配置されるように接合する工程と、
前記第1基板を通して前記第1金属層に光を照射し、かつ、前記第1基板、前記開口部及び前記第2領域のうちの少なくとも一部を通過して前記第2金属層に前記光を照射する工程と、
前記第1基板と前記第1樹脂層とを分離し、前記第2基板と前記第2樹脂層とを分離する工程と、
を備えた表示装置の製造方法。 - 前記表示部は、
画素電極を含む薄膜トランジスタ部と、
前記薄膜トランジスタ部の上に設けられ、前記画素電極と電気的に接続され、前記平面に投影したときに前記画素電極と重なる発光領域を有する有機層と、を含み、
前記第1領域は、前記薄膜トランジスタ及び前記発光領域を含む請求項1記載の表示装置の製造方法。 - 前記有機層は、前記平面に投影したときに前記発光領域と並び、前記平面に投影したときに前記画素電極と重ならない非発光領域をさらに含み、
前記第2領域は、前記非発光領域のうちの少なくとも一部を含む請求項2記載の表示装置の製造方法。 - 前記平面に投影したときの前記複数の開口部のそれぞれの長さは50nm以上1mm以下である請求項1〜3のいずれか1つに記載の表示装置の製造方法。
- 前記平面に投影したときの前記複数の開口部同士の間の距離は、100μm以下である請求項1〜4のいずれか1つに記載の表示装置の製造方法。
- 前記積層方向に沿う前記第2金属層の長さは、前記積層方向に沿う第1金属層の長さよりも短い請求項1〜5のいずれか1つに記載の表示装置の製造方法。
- 前記光は、レーザから放出される請求項1〜6のいずれか1つに記載の表示装置の製造方法。
- 前記第1樹脂層及び前記第2樹脂層は、ポリイミドを含む請求項1〜7のいずれか1つに記載の表示装置の製造方法。
- 前記第1金属層及び前記第2金属層は、金属、金属酸化物、及び、金属窒化物の少なくともいずれかを含む請求項1〜8のいずれか1つに記載の表示装置の製造方法。
- 複数の第1部分と、前記複数の第1部分同士の間に設けられ前記第1部分よりも厚さが厚い第2部分と、を含む第1樹脂層と、
遮光性であって前記複数の第1部分のそれぞれの上に設けられた複数の第1領域と、光透過性を有し前記第2部分の上に設けられた第2領域と、を含む表示部と、
前記表示部の上に設けられ、カラーフィルタを含む着色層を含むフィルタ部と、
前記フィルタ部の上に設けられた第2樹脂部と、
を備えた表示装置。
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