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Abstract
【解決手段】可撓性を有する第1の基板と可撓性を有する第2の基板を、表示素子を介して重畳する。第1の基板の外側に可撓性を有する第3の基板を貼り合せ、第2の基板の外側に可撓性を有する第4の基板を貼り合せる。第3の基板は、第1の基板よりも柔らかい材料で形成し、第4の基板は、第2の基板よりも柔らかい材料で形成する。
【選択図】図1
Description
本発明の一態様の表示装置100の構成例について、図を用いて説明する。図1(A)は、表示装置100の上面図であり、図1(B)は、図1(A)中でA1−A2の一点鎖線で示す部位の断面図である。また、図1(C)は、図1(A)中でB1−B2の一点鎖線で示す部位の断面図である。
本実施の形態に示す表示装置100は、表示領域131、駆動回路132、および駆動回路133を有する。また、表示装置100は、電極115、EL層117、電極118を含む発光素子125と、端子電極216を有する。発光素子125は、表示領域131中に複数形成されている。また、各発光素子125には、発光素子125の発光量を制御するトランジスタ232が接続されている。
次に、図4を用いて、表示装置100のより具体的な構成例について説明する。図4(A)は、表示装置100の構成を説明するためのブロック図である。表示装置100は、表示領域131、駆動回路132、および駆動回路133を有する。駆動回路132は、例えば走査線駆動回路として機能する。また、駆動回路133は、例えば信号線駆動回路として機能する。
また、図4(B)に示す画素134は、トランジスタ431と、容量素子233と、トランジスタ232と、発光素子125と、を有する。
図4(C)に示す画素134は、液晶素子432と、トランジスタ431と、容量素子233と、を有する。
図5に、表示装置100と異なる構成を有する表示装置200を示す。図5(A)は、表示装置200の上面図であり、図5(B)は、図5(A)中でA3−A4の一点鎖線で示す部位の断面図である。また、図5(C)は、図5(A)中でB3−B4の一点鎖線で示す部位の断面図である。
本実施の形態では、表示装置100の作製方法の一例について、図6乃至図12を用いて説明する。なお、図6乃至図12は、図3(A)中のX1−X2の一点鎖線で示す部位の断面に相当する。
〔剥離層を形成する〕
まず、素子形成基板101上に剥離層113を形成する(図6(A)参照。)。なお、素子形成基板101としては、ガラス基板、石英基板、サファイア基板、セラミック基板、金属基板などを用いることができる。また、本実施の形態の処理温度に耐えうる耐熱性を有するプラスチック基板を用いてもよい。
次に、剥離層113上に下地層として絶縁層205を形成する(図6(A)参照。)。絶縁層205は、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、または窒化酸化アルミニウム等を、単層または多層で形成するのが好ましい。例えば、絶縁層205を、酸化シリコンと窒化シリコンを積層した2層構造としてもよいし、上記材料を組み合わせた5層構造としてもよい。絶縁層205は、スパッタリング法やCVD法、熱酸化法、塗布法、印刷法等を用いて形成することが可能である。
次に、絶縁層205上にゲート電極206を形成する(図6(A)参照。)。ゲート電極206は、アルミニウム、クロム、銅、タンタル、チタン、モリブデン、タングステンから選ばれた金属元素、または上述した金属元素を成分とする合金か、上述した金属元素を組み合わせた合金等を用いて形成することができる。また、マンガン、ジルコニウムのいずれか一または複数から選択された金属元素を用いてもよい。また、ゲート電極206は、単層構造でも、二層以上の積層構造としてもよい。例えば、シリコンを含むアルミニウム膜の単層構造、チタン膜上にアルミニウム膜を積層する二層構造、窒化チタン膜上にチタン膜を積層する二層構造、窒化チタン膜上にタングステン膜を積層する二層構造、窒化タンタル膜または窒化タングステン膜上にタングステン膜を積層する二層構造、チタン膜上に銅膜を積層する二層構造、チタン膜と、そのチタン膜上にアルミニウム膜を積層し、さらにその上にチタン膜を形成する三層構造等がある。また、アルミニウムに、チタン、タンタル、タングステン、モリブデン、クロム、ネオジム、スカンジウムから選ばれた元素の膜、または複数組み合わせた合金膜、もしくは窒化膜を用いてもよい。
次に、ゲート絶縁層207を形成する(図6(A)参照。)。ゲート絶縁層207は、例えば酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウム、酸化アルミニウムと酸化シリコンの混合物、酸化ハフニウム、酸化ガリウムまたはGa−Zn系金属酸化物などを用いればよく、積層または単層で設ける。
半導体層208は、非晶質半導体、微結晶半導体、多結晶半導体等を用いて形成することができる。例えば、非晶質シリコンや、微結晶ゲルマニウム等を用いることができる。また、炭化シリコン、ガリウム砒素、酸化物半導体、窒化物半導体などの化合物半導体や、有機半導体等を用いることができる。
次に、ソース電極209a、ドレイン電極209b、配線219、および端子電極216を形成する(図6(C)参照。)。まず、ゲート絶縁層207、半導体層208上に導電膜を形成する。
次に、ソース電極209a、ドレイン電極209b、配線219、および端子電極216上に、絶縁層210を形成する(図6(D)参照。)。絶縁層210は、絶縁層205と同様の材料および方法で形成することができる。
次に、レジストマスクを用いて、絶縁層210の一部を選択的にエッチングし、開口128を形成する(図6(D)参照。)。この時、図示しない他の開口も同時に形成する。レジストマスクの形成は、フォトリソグラフィ法、印刷法、インクジェット法等を適宜用いて行うことができる。レジストマスクをインクジェット法で形成するとフォトマスクを使用しないため、製造コストを低減できる。
次に、絶縁層210上に絶縁層211を形成する(図7(A)参照。)。絶縁層211は、絶縁層205と同様の材料および方法で形成することができる。
次に、絶縁層211上に電極115を形成する(図7(B)参照。)。電極115は、後に形成されるEL層117が発する光を効率よく反射する導電性材料を用いて形成することが好ましい。なお、電極115は単層に限らず、複数層の積層構造としてもよい。例えば、電極115を陽極として用いる場合、EL層117と接する層を、インジウム錫酸化物などのEL層117よりも仕事関数が大きく透光性を有する層とし、その層に接して反射率の高い層(アルミニウム、アルミニウムを含む合金、または銀など)を設けてもよい。
次に、隔壁114を形成する(図7(C)参照。)。隔壁114は、隣接する画素の発光素子125が意図せず電気的に短絡し、誤発光することを防ぐために設ける。また、後述するEL層117の形成にメタルマスクを用いる場合、メタルマスクが電極115に接触しないようにする機能も有する。隔壁114は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、イミド樹脂などの有機樹脂材料や、酸化シリコンなどの無機材料で形成することができる。隔壁114は、その側壁がテーパーまたは連続した曲率を持って形成される傾斜面となるように形成することが好ましい。隔壁114の側壁をこのような形状とすることで、後に形成されるEL層117や電極118の被覆性を良好なものとすることができる。
EL層117の構成については、実施の形態6で説明する。
本実施の形態では電極118を陰極として用いるため、電極118を後述するEL層117に電子を注入できる仕事関数の小さい材料を用いて形成することが好ましい。また、仕事関数の小さい金属単体ではなく、仕事関数の小さいアルカリ金属、またはアルカリ土類金属を数nm形成した層を緩衝層として形成し、その上にアルミニウムなどの金属材料、インジウム錫酸化物等の導電性を有する酸化物材料、または半導体材料を用いて形成してもよい。また、緩衝層として、アルカリ土類金属の酸化物、ハロゲン化物、または、マグネシウム−銀等の合金を用いることもできる。
遮光層264、着色層266、オーバーコート層268、絶縁層145、および剥離層143が形成された素子形成基板141を、接着層120を介して素子形成基板101上に形成する(図8(A)参照。)。なお、素子形成基板141は素子形成基板101と向かい合うように形成されるため、素子形成基板141を「対向素子形成基板」と呼ぶ場合がある。素子形成基板141(対向素子形成基板)の構成については、追って説明する。
次に、剥離層113を介して絶縁層205と接する素子形成基板101を、絶縁層205から剥離する(図8(B)参照。)。剥離方法としては、機械的な力を加えること(人間の手や治具で引き剥がす処理や、ローラーを回転させながら分離する処理、超音波等)を用いて行えばよい。たとえば、剥離層113に鋭利な刃物またはレーザ光照射等で切り込みをいれ、その切り込みに水を注入する。または、その切り込みに霧状の水を吹き付ける。毛細管現象により水が剥離層113と絶縁層205の間にしみこむことにより、素子形成基板101を絶縁層205から容易に剥離することができる。
次に、接着層112を介して基板111を絶縁層205に貼り合わせる(図9(A)、図9(B)参照。)。接着層112は、接着層120と同様の材料を用いることができる。本実施の形態では、基板111として、厚さ20μm、ヤング率10GPaのアラミド(ポリアミド樹脂)を用いる。
次に、剥離層143を介して絶縁層145と接する素子形成基板141を、絶縁層145から剥離する(図10(A)参照。)。素子形成基板141の剥離は、前述した素子形成基板101の剥離と同様の方法で行うことができる。
次に、接着層142を介して基板121を絶縁層145に貼り合わせる(図10(B)参照。)。接着層142は、接着層120と同様の材料を用いることができる。また、基板121は基板111と同様の材料を用いることができる。
次に、端子電極216および開口128と重畳する領域の、基板121、接着層142、絶縁層145、着色層266、オーバーコート層268、および接着層120を除去して、開口122を形成する(図11(A)参照。)。開口122を形成することにより、端子電極216の表面の一部が露出する。
次に、開口122に異方性導電接続層123を形成し、異方性導電接続層123上に、表示装置100に電力や信号を入力するための外部電極124を形成する(図11(B)参照)。端子電極216は、異方性導電接続層123を介して外部電極124と電気的に接続される。なお、外部電極124としては、例えばFPC(Flexible printed circuit)を用いることができる。
次に、基板137を、接着層138を介して基板111に貼り合わせる。また、基板147を、接着層148を介して基板121に貼り合わせる(図12参照。)。接着層138および接着層148は、接着層120と同様の材料を用いることができる。また、本実施の形態では、基板137および基板147として、可視光に対して透光性を有する厚さ200μm、ヤング率0.03GPaのシリコーンゴムを用いる。
次に、素子形成基板141に形成される遮光層264などの構造物について、図13を用いて説明する。
トップエミッション構造の表示装置100の構成を変形して、ボトムエミッション構造の表示装置150を作製することができる。
図14に、ボトムエミッション構造の表示装置150の断面構成例を示す。なお、図14は、表示装置100の斜視図である図3(A)中でX1−X2の一点鎖線で示す部位と、同等の部位の断面図である。ボトムエミッション構造の表示装置150は、遮光層264、着色層266、およびオーバーコート層268の形成位置が、表示装置100と異なる。具体的には、表示装置150では、遮光層264、着色層266、およびオーバーコート層268が、基板111上に形成される。
なお、表示装置150では、駆動回路133を構成するトランジスタとして、トランジスタ272を用いる例を示している。トランジスタ272は、トランジスタ252と同様に形成することができるが、絶縁層210上の半導体層208と重畳する領域に電極263を有する点が異なる。電極263は、ゲート電極206と同様の材料および方法により形成することができる。
トップエミッション構造の表示装置100の構成を変形して、着色層266、遮光層264、オーバーコート層268などを設けない表示装置160を作製することができる。
図16(A)に示すように、表示装置100において、基板147の上に、タッチセンサを有する基板を設けてもよい。タッチセンサは、導電層991と導電層993などを用いて構成されている。また、それらの間には、絶縁層992が設けられている。
本実施の形態では、発光素子125に用いることができる発光素子の構成例について説明する。なお、本実施の形態に示すEL層320が、他の実施の形態に示したEL層117に相当する。
図19(A)に示す発光素子330は、一対の電極(電極318、電極322)間にEL層320が挟まれた構造を有する。なお、以下の本実施の形態の説明においては、例として、電極318を陽極として用い、電極322を陰極として用いるものとする。
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置が適用された電子機器や照明装置の例について、図面を参照して説明する。
101 素子形成基板
111 基板
112 接着層
113 剥離層
114 隔壁
115 電極
117 EL層
118 電極
120 接着層
121 基板
122 開口
123 異方性導電接続層
124 外部電極
125 発光素子
128 開口
129 開口
131 表示領域
132 駆動回路
133 駆動回路
134 画素
135 走査線
136 信号線
137 基板
138 接着層
141 素子形成基板
142 接着層
143 剥離層
145 絶縁層
147 基板
148 接着層
150 表示装置
160 表示装置
170 表示装置
200 表示装置
205 絶縁層
206 ゲート電極
207 ゲート絶縁層
208 半導体層
210 絶縁層
211 絶縁層
216 端子電極
219 配線
232 トランジスタ
233 容量素子
235 光
252 トランジスタ
263 電極
264 遮光層
266 着色層
268 オーバーコート層
272 トランジスタ
318 電極
320 EL層
322 電極
330 発光素子
331 発光素子
431 トランジスタ
432 液晶素子
435 ノード
436 ノード
437 ノード
500 表示装置
991 導電層
992 絶縁層
993 導電層
994 基板
7100 携帯表示装置
7101 筐体
7102 表示部
7103 操作ボタン
7104 送受信装置
7200 照明装置
7201 台部
7202 発光部
7203 操作スイッチ
7210 照明装置
7212 発光部
7220 照明装置
7222 発光部
7300 表示装置
7301 筐体
7302 表示部
7303 操作ボタン
7304 部材
7305 制御部
7400 携帯電話機
7401 筐体
7402 表示部
7403 操作ボタン
7404 外部接続ポート
7405 スピーカ
7406 マイク
9600 タブレット型端末
9625 スイッチ
9626 スイッチ
9627 電源スイッチ
9628 操作スイッチ
9629 留め具
9630 筐体
9631 表示部
9632 領域
9633 太陽電池
9634 充放電制御回路
9635 バッテリー
9636 DCDCコンバータ
9637 コンバータ
9638 操作キー
9639 ヒンジ部
117A EL層
117B EL層
117C EL層
209a ソース電極
209b ドレイン電極
235A 光
235B 光
235C 光
320a 電荷発生層
9630a 筐体
9630b 筐体
Claims (10)
- 第1の基板と、第2の基板と、第3の基板と、第4の基板と、を有し、
前記第1の基板と前記第2の基板は、表示素子を介して重畳し、
前記第3の基板と前記第4の基板は、前記第1の基板と前記第2の基板を介して重畳し、
前記第3の基板および前記第4の基板は、
前記第1の基板および前記第2の基板よりも
柔らかいことを特徴とする表示装置。 - 第1の基板と、第2の基板と、第3の基板と、第4の基板と、を有し、
前記第1の基板および前記第2の基板は、表示素子を介して重畳し、
前記第3の基板および前記第4の基板は、
前記第1の基板および前記第2の基板を介して重畳し、
前記第3の基板および前記第4の基板のヤング率は、
前記第1の基板および前記第2の基板のヤング率よりも
小さいことを特徴とする表示装置。 - 請求項2において、
前記第1の基板および前記第2の基板のヤング率は、
1GPa以上100GPa以下であることを特徴とする表示装置。 - 請求項2または請求項3において、
前記第3の基板および前記第4の基板のヤング率は、
前記第1の基板および前記第2の基板のヤング率の
50分の1以下であることを特徴とする表示装置。 - 請求項1乃至請求項4のいずれか一において、
前記表示素子は、発光素子であることを特徴とする表示装置。 - 請求項1乃至請求項5のいずれか一において、
前記第1の基板と前記第2の基板の少なくとも一方は、
透光性を有する基板であることを特徴とする表示装置。 - 請求項1乃至請求項6のいずれか一において、
前記第3の基板と前記第4の基板の少なくとも一方は、
透光性を有する基板であることを特徴とする表示装置。 - 請求項1乃至請求項7のいずれか一において、
前記第3の基板と前記第4の基板の少なくとも一方は、
シリコーンゴムであることを特徴とする表示装置。 - 請求項1乃至請求項8のいずれか一において、
前記第1の基板と前記第2の基板はトランジスタを介して
重畳することを特徴とする表示装置。 - 請求項9において、
前記トランジスタは、チャネルが形成される半導体層に、
酸化物半導体を用いることを特徴とする表示装置。
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