JP2018181564A

JP2018181564A - 有機ｅｌ表示装置の製造方法及び有機ｅｌ表示装置

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Publication number: JP2018181564A
Application number: JP2017078371A
Authority: JP
Inventors: 大希中家; Daiki Nakaya; 敏彦糸賀; Toshihiko Itoga
Original assignee: Japan Display Inc
Current assignee: Japan Display Inc
Priority date: 2017-04-11
Filing date: 2017-04-11
Publication date: 2018-11-15
Anticipated expiration: 2037-04-11
Also published as: US20180294445A1; US10355249B2; JP6889007B2

Abstract

【課題】端子部領域の有機基板をエッチングすることによるゴミの影響を抑制し、ガラス基板からから容易に剥離することが可能な有機ＥＬ表示装置の製造方法、及び有機ＥＬ表示装置を提供する。【解決手段】ガラス基板６００上に、可撓性を有する第１の有機基板１００を設ける工程と、前記第１の有機基板１００上にバリア層２００を設ける工程と、前記バリア層２００上に、端子部領域Ｒ１の膜厚が画素部領域Ｒ２の膜厚よりも薄くなるよう、又は、前記端子部領域Ｒ１の少なくとも一部を覆わないよう、可撓性を有する第２の有機基板３００を設ける工程と、前記第２の有機基板３００の前記端子部領域Ｒ１上へ画素制御端子部４００を、前記画素部領域Ｒ２上へ画素生成部５００をそれぞれ設ける工程と、少なくとも前記端子部領域Ｒ１上へ薄膜トランジスタを有する回路部をさらに設ける工程と、を含み、前記回路部は、前記第２の有機基板３００上に直接形成する。【選択図】図７

Description

本発明は有機ＥＬ表示装置の製造方法及び有機ＥＬ表示装置に関する。

従来、有機ＥＬ表示装置のＴＦＴ基板には有機基板を用いたものがあり、これにより可撓性を有する構成となっている（特許文献１参照）。

特開２００５−０９９４１０号公報特開２０１５−１２７１２４号公報

従来の製造方法においては、画素制御端子部及び画素生成部を設置した後、裏面側から端子部領域の有機基板のエッチングを行う。これは、薄膜化することでより可撓性を得られるためであるが、エッチングの際にゴミが発生する。しかし、画素制御端子部や画素生成部を設置した後のため洗浄することができず、ゴミを完全に除くことができない。そのため、画素制御端子部や画素生成部にゴミが残留することで、有機ＥＬ表示装置の不良品が発生しかねない。

若しくは、画素制御端子部及び画素生成部を設置する前に、表面側から端子部領域の有機基板のエッチングを行う方法も考えられるが、本発明の発明者らは、以下の問題があると考えた。ガラス基板上に設けたＴＦＴ（ＴｈｉｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ：薄膜トランジスタ）基板は、最終的にレーザーによりガラス基板と有機基板の接触部分を変質させることで、裏面側から剥離される。しかし、端子部領域では、レーザーによって変質させることが可能な有機基板の膜厚を十分に確保しにくいため、本エッチング工程を良好に行うことは困難となってしまう。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、端子部領域の有機基板をエッチングすることによるゴミの影響を抑制し、ガラス基板から容易に剥離することが可能な有機ＥＬ表示装置の製造方法、及び該方法に好適な有機ＥＬ表示装置を提供することにある。

本発明の有機ＥＬ表示装置の製造方法は、ガラス基板上に、可撓性を有する第１の有機基板を設ける工程と、前記第１の有機基板上にバリア層を設ける工程と、前記バリア層上に、端子部領域の膜厚が画素部領域の膜厚よりも薄くなるよう、又は、前記端子部領域の少なくとも一部を覆わないよう、可撓性を有する第２の有機基板を設ける工程と、前記第２の有機基板の前記端子部領域上へ画素制御端子部を、前記画素部領域上へ画素生成部をそれぞれ設ける工程と、少なくとも前記端子部領域上へ薄膜トランジスタを有する回路部をさらに設ける工程と、を含み、前記回路部は、前記第２の有機基板上に直接形成されていることを特徴とする。

前記第２の有機基板の膜厚が、前記第１の有機基板の膜厚以下となってもよい。

前記第２の有機基板を設ける工程は、均一な膜厚となるよう製膜された有機基板に対して、前記端子部領域の膜厚が前記画素部領域の膜厚よりも薄くなるよう、又は、前記端子部領域の少なくとも一部を覆わないよう、削る加工を施す工程と、前記有機基板を洗浄する工程と、を含んでもよい。

前記第２の有機基板を設ける工程は、前記端子部領域の膜厚が前記画素部領域の膜厚よりも薄くなるよう、又は、前記端子部領域の少なくとも一部を覆わないよう、前記第２の有機基板の材料を吐出する装置の吐出量、若しくは移動速度を変える工程、を含んでもよい。

本発明の有機ＥＬ表示装置は、可撓性を有する第１の有機基板と、前記第１の有機基板上に設けられる、バリア層と、前記バリア層上に、端子部領域の膜厚が画素部領域の膜厚よりも薄くなるよう、又は、前記端子部領域の少なくとも一部を覆わないよう設けられる、可撓性を有する第２の有機基板と、前記第２の有機基板の前記端子部領域上へ設けられる画素制御端子部と、前記第２の有機基板の前記画素部領域上へ設けられる画素生成部と、少なくとも前記端子部領域上へ薄膜トランジスタを有する回路部と、を含み、前記回路部は、前記第２の有機基板上に直接形成されていることを特徴とする。

前記第２の有機基板の膜厚が、前記第１の有機基板の膜厚以下であってもよい。

第１及び第２の実施形態に係る表示パネルの積層構造を示す斜視図である。第１及び第２の実施形態に係る表示パネルの回路構成を示す平面図である。第１及び第２の実施形態に係るガラス基板上へ第１の有機基板を設ける工程を示す図である。第１及び第２の実施形態に係る第１の有機基板の上面へバリア層を設ける工程を示す図である。第１の実施形態において、バリア層の上面へ第２の有機基板を設ける工程を示す図である。第１の実施形態において、端子部領域の第２の有機基板をエッチングする工程を示す図である。第１の実施形態において、エッチング工程後に端子部領域表面側へ画素制御端子部、及び画素部領域に設けられた第２の有機基板の上面へ画素生成部を設ける工程を示す図である。第１の実施形態において、ガラス基板と第１の有機基板を剥離する工程を示す図である。第２の実施形態において、バリア層の上面へ第２の有機基板を形成する工程を示す図である。第２の実施形態において、端子部領域に設けられた第２の有機基板上へ画素制御端子部、及び画素部領域に設けられた第２の有機基板の上面へ画素生成部を設ける工程を示す図である。第２の実施形態において、ガラス基板と第１の有機基板を剥離する工程を示す図である。

以下に、本発明の第１及び第２の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本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、詳細な説明を適宜省略することがある。

まず初めに、図１及び図２を参照して、本発明の有機ＥＬ表示装置を構成する表示パネル１について説明する。図１は、第１及び第２の実施形態に係る表示パネル１の積層構造を示す斜視図、図２は、第１及び第２の実施形態に係る表示パネル１の回路構成を示す平面図である。表示パネル１は、ＴＦＴ基板１０を有している。底面側から順に第１の有機基板１００、バリア層２００を設け、バリア層２００上に第２の有機基板３００を設ける。この際、端子部領域Ｒ１の膜厚が画素部領域Ｒ２の膜厚よりも薄くなる、又は、端子部領域Ｒ１の少なくとも一部を覆わないよう、第２の有機基板３００は設けられる。そして、端子部領域Ｒ１上へ画素制御端子部４００を、画素部領域上へ画素生成部５００を、それぞれ設けることでＴＦＴ基板１０の積層構造を形成する。

ＴＦＴ基板１０は、画素生成部５００内の表示領域Ｄにマトリクス状に形成された画素５１０を有しており、各画素に配置されたトランジスタの駆動ＩＣ（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）４１０を有する。具体的には、例えば、駆動ＩＣ４１０は、画素５１０を構成する副画素それぞれに配置されたトランジスタの走査信号線に対してソース・ドレイン間を導通させるための電位を印加すると共に、各トランジスタのデータ信号線に対して画素５１０の階調値に対応する電圧を印加する。

第１の有機基板１００及び第２の有機基板３００は、可撓性を有し、折り曲げ可能な絶縁基板である。この有機基板の材料は、前述の可撓性かつ絶縁性を有する有機物質であればよく、例えば、溶剤可用性ポリイミド等からなる。

バリア層２００は、有機発光膜を構成する有機素材や電極を守るため、水分を遮断する保護膜で、例えば、Ｓｉの酸化物及び窒化物や、ＡｌやＺｎ等の金属の酸化物からなる。

画素制御端子部４００は、複数の画素制御端子を含み、ＴＦＴ基板１０の一端に存在する。例えば、走査信号線を制御する走査信号駆動回路や、データ信号線を制御するデータ信号駆動回路を、駆動ＩＣ４１０として形成する。

画素生成部５００は、マトリクス状に形成された走査信号線とデータ信号駆動線を有する。これら走査信号線とデータ信号駆動線に囲まれる部分が、画素５１０を形成する。

端子部領域Ｒ１は画素制御端子部４００が設けられる領域を指し、また画素部領域Ｒ２は画素生成部５００が設けられる領域を指す。すなわち、端子部領域Ｒ１はＴＦＴ基板１０の一端の領域であり、画素部領域Ｒ２は端子部領域Ｒ１以外の領域である。

［第１の実施形態］
まず、図３から図８を参照して、第１の実施形態に係る表示パネル１の製造方法について説明する。図３は、第１及び第２の実施形態に係るガラス基板６００上へ第１の有機基板１００を設ける工程を示す図である。有機基板は、乾燥後に膜厚が均一となるよう、塗膜装置を用いて形成される。塗膜装置は、画素部領域Ｒ２から端子部領域Ｒ１へ向けての移動速度を一定に保ちつつ、有機基板の材料となる液体を一定量ずつ吐出するよう設定される。本工程でも同様にして、第１の有機基板１００は、膜厚が均一となるようにガラス基板６００上へ設けられる。

図４は、第１及び第２の実施形態に係る第１の有機基板１００の上面へバリア層２００を設ける工程を示す図である。バリア層２００についても第１の有機基板１００を設ける場合と同様に、バリア層の材料が塗膜装置によって塗膜される。その後気相法による処理により、バリア層２００が形成される。これにより、バリア層２００は、膜厚が均一となるように第１の有機基板１００上へ設けられる。

図５は、第１の実施形態において、バリア層２００の上面へ第２の有機基板３００を設ける工程を示す図である。本工程も第１の有機基板１００を設ける場合と同様にして、第２の有機基板３００は、膜厚が均一となるようにバリア層２００上へ設けられるが、その際、第２の有機基板３００の膜厚は、第１の有機基板１００の膜厚以下となるように設けられる。

図６は、第１の実施形態において、端子部領域Ｒ１の第２の有機基板３００をエッチングする工程を示す図である。図５で示すように、設けられた第２の有機基板３００のうち、端子部領域Ｒ１においてエッチングを行うことで、端子部領域Ｒ１における第２の有機基板３００が除かれ、バリア層２００が表面側に露出する。又は、端子部領域Ｒ１における第２の有機基板３００を完全に除くことなく、端子部領域Ｒ１における第２の有機基板３００の膜厚が画素部領域Ｒ２における第２の有機基板３００の膜厚よりも薄くなるようエッチングを行ってもよい。なおこの際、端子部領域Ｒ１の一部については、第２の有機基板３００を完全に除いてもよい。エッチング後は純水等で洗浄することで、端子部領域Ｒ１及び画素部領域Ｒ２の表層からエッチングによるゴミを完全に除くことができる。

図７は、エッチング工程後に端子部領域Ｒ１表面側へ画素制御端子部４００、及び画素部領域Ｒ２に設けられた第２の有機基板３００の上面へ画素生成部５００を設ける工程を示す図である。洗浄後、完全に乾燥させた基板の端子部領域Ｒ１上面へ画素制御端子部４００、及び画素部領域Ｒ２上面へ画素生成部５００を設ける。その後、少なくとも端子部領域Ｒ１上へＴＦＴを有する回路部（走査信号線及びデータ信号駆動線を含む）を設けることで、図１及び２で示した所望のＴＦＴ基板１０が完成する。

なお、エッチングの状況により、端子部領域Ｒ１の表面側は、バリア層２００が全て露出した状態、薄膜化した第２の有機基板３００が設けられ一部領域でバリア層２００が露出した状態、若しくは全領域で薄膜化した第２の有機基板３００が設けられた状態の３状態が考えられる。しかし、いずれの状態においても、画素制御端子部４００は表層へ設けられる。

図８は、第１の実施形態において、ガラス基板６００と第１の有機基板１００を剥離する工程を示す図である。レーザーによりガラス基板６００と第１の有機基板１００の接触部分を変質させ、裏面側からＴＦＴ基板１０を剥離する。

以上、第１の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法により、画素制御端子部４００及び画素生成部５００を設ける以前に、端子部領域Ｒ１の第２の有機基板３００のエッチングと洗浄を行うことで、所期の膜厚プロファイルを形成することが可能である。これによって、端子部領域の有機基板をエッチングすることによるゴミの影響を抑制し、ガラス基板６００からの剥離が容易に可能な有機ＥＬ表示装置の製造方法、及び該方法に好適な有機ＥＬ表示装置を提供することができる。

第１の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法が示すように、画素部領域Ｒ２から端子部領域Ｒ１に向けて移動しながら有機基板を形成する、塗膜装置の移動速度と材料吐出量を一定にすることで、有機基板は均一な膜厚で設けられる。その上で、端子部領域Ｒ１における第２の有機基板３００については、エッチングにより薄膜化しその後洗浄することで、エッチングによるゴミを除いている。しかし、本願発明における所望の効果を得るために、端子部領域Ｒ１における第２の有機基板３００を薄膜化する方法はエッチングだけではない。

［第２の実施形態］
次に、図３、図４及び図９から図１１を参照して、第２の実施形態に係る表示パネル１の製造方法について説明する。第２の実施形態においても、図３及び４で示すように、ガラス基板６００上へ第１の有機基板１００及びバリア層２００が設けられている。そのため、ガラス基板６００上へ第１の有機基板１００を設ける工程及び第１の有機基板１００上へバリア膜を設ける工程についての説明は、第１の実施形態と同様となるため、ここでは省略する。

図９は、第２の実施形態において、バリア層２００の上面へ第２の有機基板３００を形成する工程を示す図である。本工程における第２の有機基板３００の形成も、上述のように塗膜装置によって行われる。移動速度は一定を保ちながら、第２の有機基板３００を形成する液体の材料の吐出量を、画素部領域Ｒ２から端子部領域Ｒ１へ入る境界手前から減少させる。その後、端子部領域Ｒ１では減少後の一定量を吐出することで、端子部領域Ｒ１の第２の有機基板３００の膜厚が前記画素部領域Ｒ２の第２の有機基板３００の膜厚よりも薄くなるよう、第２の有機基板３００が形成される。

又は、端子部領域Ｒ１で第２の有機基板３００を形成する液体の材料を吐出せず、端子部領域Ｒ１の表面側が、バリア層２００が全て露出した状態、薄膜化した第２の有機基板３００が設けられ一部領域でバリア層２００が露出した状態としてもよい。

なお、第２の有機基板３００を形成する液体の材料の吐出量を減少させる以外の方法を採用してもよい。第２の有機基板３００を形成する液体の材料の吐出量は一定を保ちながら、塗膜装置の移動速度を、画素部領域Ｒ２から端子部領域Ｒ１へ入る境界手前から増加させる。その後、端子部領域Ｒ１では増加後の一定速度を維持することで、端子部領域Ｒ１の第２の有機基板３００の膜厚が前記画素部領域Ｒ２の第２の有機基板３００の膜厚よりも薄くなるよう、第２の有機基板３００が形成される。

図１０は、第２の実施形態において、端子部領域Ｒ１に設けられた第２の有機基板３００上へ画素制御端子部４００、及び画素部領域Ｒ２に設けられた第２の有機基板３００の上面へ画素生成部５００を設ける工程を示す図、また、図１１は、第２の実施形態において、ガラス基板６００と第１の有機基板１００を剥離する工程を示す図である。これら２つの工程、及び少なくとも端子部領域Ｒ１上へＴＦＴを有する回路部（走査信号線及びデータ信号駆動線を含む）を設ける工程についての説明も、第１の実施形態と同様となるため省略する。

以上、第２の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法により、塗膜装置で第２の有機基板３００を形成する液体の材料を吐出する際の吐出量や、当該塗膜装置の移動速度を変化させることで、従来のエッチング工程を経ることなく、所期の膜厚プロファイルを形成することが可能である。これによって、エッチングによるゴミの影響を考慮する必要がなく、かつガラス基板６００からの容易に剥離することが可能な有機ＥＬ表示装置の製造方法、及び該方法に好適な有機ＥＬ表示装置を提供することができる。

本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種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。例えば、前述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。

また、本実施形態において述べた態様よりもたらされる他の作用効果について本明細書記載から明らかなもの、又は当業者において適宜想到し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。

１表示パネル、１０ＴＦＴ基板、１００第１の有機基板、２００バリア層、３００第２の有機基板、４００画素制御端子部、４１０駆動ＩＣ、５００画素生成部、５１０画素、６００ガラス基板、Ｄ表示領域、Ｒ１端子部領域、Ｒ２画素部領域。

Claims

ガラス基板上に、可撓性を有する第１の有機基板を設ける工程と、
前記第１の有機基板上にバリア層を設ける工程と、
前記バリア層上に、端子部領域の膜厚が画素部領域の膜厚よりも薄くなるよう、又は、前記端子部領域の少なくとも一部を覆わないよう、可撓性を有する第２の有機基板を設ける工程と、
前記第２の有機基板の前記端子部領域上へ画素制御端子部を、前記画素部領域上へ画素生成部をそれぞれ設ける工程と、
少なくとも前記端子部領域上へ薄膜トランジスタを有する回路部をさらに設ける工程と、を含み、
前記回路部は、前記第２の有機基板上に直接形成されている、
ことを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造方法。
前記第２の有機基板の膜厚が、前記第１の有機基板の膜厚以下となる、
ことを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
前記第２の有機基板を設ける工程は、
均一な膜厚となるよう製膜された有機基板に対して、前記端子部領域の膜厚が前記画素部領域の膜厚よりも薄くなるよう、又は、前記端子部領域の少なくとも一部を覆わないよう、削る加工を施す工程と、
前記有機基板を洗浄する工程と、
を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
前記第２の有機基板を設ける工程は、
前記端子部領域の膜厚が前記画素部領域の膜厚よりも薄くなるよう、又は、前記端子部領域の少なくとも一部を覆わないよう、前記第２の有機基板の材料を吐出する装置の吐出量、若しくは移動速度を変える工程、
を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
可撓性を有する第１の有機基板と、
前記第１の有機基板上に設けられるバリア層と、
前記バリア層上に、端子部領域の膜厚が画素部領域の膜厚よりも薄くなるよう、又は、前記端子部領域の少なくとも一部を覆わないよう設けられる、可撓性を有する第２の有機基板と、
前記第２の有機基板の前記端子部領域上へ設けられる画素制御端子部と、
前記第２の有機基板の前記画素部領域上へ設けられる画素生成部と、
少なくとも前記端子部領域上へ薄膜トランジスタを有する回路部と、
を含み、
前記回路部は、前記第２の有機基板上に直接形成されている、
ことを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
前記第２の有機基板の膜厚が、前記第１の有機基板の膜厚以下である、
ことを特徴とする請求項５に記載の有機ＥＬ表示装置。