JP6378706B2 - 表示装置の製造方法、及び、表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、電子部材が搭載された表示装置の製造方法、及び、表示装置に関する。
特許文献1には、支持基板の上に表示パネルを積層した後に支持基板を取り外す技術が開示される。詳しくは、第1支持基板の上に第1プラスチックフィルム層と第1バリア層を積層し、その上に薄膜フィルムトランジスターを形成し、その上に表示装置を形成し、その上にカプセル部材(第2支持基板の上に第2プラスチックフィルム層と第2バリア層を積層した部材)を第2支持基板が外側になるように配置し、この構成を一体化した後に、第1支持基板と第2支持基板とをレーザにより取り外す技術が開示されている。なお、この例によると、第1支持基板とカプセル部材との間の積層が表示パネルに相当する。
米国特許出願公開第2011/0134018号明細書
しかしながら、支持基板の上に積層した表示パネル(基材)の上に更に電子部材が接着材で固定されるような場合には、接着材が電子部材と表示パネルとの間を接着するだけでなく、接着材が電子部材と表示パネルと支持基板とを接着してしまうことがある。その結果、支持基板はレーザの照射等がなされても表示パネルや電子部材から容易に取り外され難く、支持基板が表示パネルや電子部材から取り外されるときに、表示パネルや電子部材が破壊されてしまう可能性がある。
また、支持基板の端面はスクライブされてスクライブ箇所が荒れている。そのために、レーザが照射されても接着材の部分に精度良く到達し難い。その結果、レーザの照射がなされても支持基板が表示パネルから容易に取り外され難く、支持基板が表示パネルから取り外されるときに、表示パネルが破壊されてしまう可能性がある。また、支持基板が機械的に取り外されるとしても、表示パネルに応力がかかってしまい、表示パネルが破壊されてしまう可能性がある。
本発明は、上記実情に鑑み、支持基板が基材から取り外されるときに、基材が支持基板との接着箇所から破壊される現象が低減される表示装置の製造方法を提供することを目的とする。
本発明の一態様は、支持基板の上に基材を配置し、前記支持基板と前記基材の境界面のうち所定範囲の第1面には前記支持基板側からレーザを照射せず、前記支持基板と前記基材の前記境界面のうち前記所定範囲以外の第2面には前記支持基板側からレーザを照射して前記支持基板の一の部分を除去することを特徴とする表示装置の製造方法である。
本発明の他の一態様は、ガラス、セラミック、石英のいずれかで構成される基材支持部と、前記基材支持部の上面を覆う第1平板状部、前記第1平板状部と連続すると共に断面視U字状に構成される断面U字状部、及び、前記断面U字状部と連続して構成されて前記基材支持部の下面を覆うと共に前記基材支持部よりも広く構成される第2平板状部を有する基材と、を備えることを特徴とする表示装置である。
本発明の他の一態様は、基材支持部と、前記基材支持部の上面を覆う第1平板状部、前記第1平板状部と連続すると共に断面視U字状に構成される断面U字状部、及び、前記断面U字状部と連続して構成されて前記基材支持部の下面を覆うと共に前記基材支持部よりも広く構成される第2平板状部を有する基材と、を備え、前記第1平板状部における前記基材支持部側の面よりも、前記断面U字状部と前記第2平板状部における前記基材支持部側の面は、表面粗さが粗いことを特徴とする表示装置である。
(a)は、本発明の一実施形態に係る表示装置の平面図であり、(b)は、(a)L1−L2線に沿う断面図である。 (a)は、表示装置の折り畳む前の展開平面図であり、(b)は、表示装置の折り畳む前の展開断面図である。 図2の表示装置から回路基板を取り除いた構成を示す図である。 図1(a)のフィルム層を除いてL1−L2線に沿って切った表示装置の一部断面図である。 図2(a)のフィルム層を除いてL1−L2線に沿って切った表示装置の一部断面図である。 表示装置の製造工程の一部を示す断面図である。 表示装置の製造工程の一部を示す断面図である。 表示装置の製造工程の一部を示す断面図である。
以下、本発明の実施の形態を、図面等を参照しながら説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に例示する実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。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。
本明細書において、ある部材又は領域が、他の部材又は領域の「上に(又は下に)」あるとする場合、特段の限定がない限り、これは他の部材又は領域の直上(又は直下)にある場合のみでなく、他の部材又は領域の上方(又は下方)にある場合を含み、すなわち、他の部材又は領域の上方(又は下方)において間に別の構成要素が含まれている場合も含む。
また、本件の図面では、符号の下又は横に括弧書きの符号が記載される。この図面中の括弧書きの符号は、特定部品と特定部品とを総称する意味で用いている。例えば、後述するが、集積回路14と回路基板15とを総称して電子部材50といった具合である。
図1(a)は、本発明の一実施形態に係る表示装置10の平面図であり、図1(b)は、(a)L1−L2線に沿う断面図である。図2(a)は、表示装置10の折り畳む前の展開平面図であり、図2(b)は、表示装置10の折り畳む前の展開断面図である。表示装置10は、基材11と、その表面に配置される表示領域70と、その表面に配置されるフィルム層60と、を有する。
また、表示装置10は、基材11と繋げられる回路基板15を有している。回路基板15としては例えばフレキシブルプリント回路(FPC)などが挙げられる。回路基板15と表示領域70との間には、集積回路14が設けられる。集積回路14には、IC(Integrated Circuit)チップなどが挙げられる。
表示領域70には画像を再現するための複数の画素(図示せず)が設けられている。各画素には表示素子とそれに電気的に接続される一つ乃至複数のトランジスタが設けられており、各表示素子はトランジスタによって制御される。各画素は集積回路14と電気的に接続されており、回路基板15を通して外部から入力される映像信号に応じて駆動される。
表示素子としては例えば有機EL発光素子が挙げられる。表示領域70は、異なる発光色を与える発光素子を用いて複数の画素を形成してもよい。あるいは白色を与える発光素子を全発光素子で用いて表示領域70を形成し、カラーフィルタを用いて各素子から所望の発光色を取り出してもよい。
集積回路14は、例えば半導体基板を用いて作製され、基材11上、あるいは回路基板15上に固定されて各画素のトランジスタを制御する駆動回路として機能する。なお、表示領域70にはさらに他の駆動回路が設けられていてもよい。集積回路14を設けず、駆動回路を表示領域70の周辺に設けてもよい。
また、表示装置10は、図1のように折り畳まれた状態で流通されても良いし、また、図2のように折り畳まれないで広げられた状態で流通されても良い。例えば、部品メーカーが表示装置の完成品メーカーに図2のように広げられた状態で表示装置10を販売することが考えられる。また、完成品メーカーが図1のように折り畳まれた状態で表示装置10を販売することも考えられる。
図3は、図2の表示装置10から回路基板15を取り除いた構成を示す。表示領域70から端子160の側面に向かって配線162が配置されている。配線162は表示領域70並びに集積回路14と電気的に接続されている。配線162の一部が露出しており、露出した部分が端子160として機能する。端子160は異方性導電膜などの導電膜150によって回路基板15と接続されている。
図4は、図1(a)のフィルム層60を除いてL1−L2線に沿って切った表示装置10の一部断面図である。図4に示されるように、表示装置10は、基材支持部12Kと、基材11と、を備える。基材11には、電子部材50が取り付けられる。ここでは、電子部材50として回路基板15及び集積回路14が用いられる。ただし、この実施形態に限定されず、他の電子部材が用いられても良い。
[基材]
基材11は、一方の端部11Z1から他方の端部11Z2までに亘って平面、曲面、平面が連続する形状で構成されている。すなわち、基材11は、第1平板状部11Aと、断面U字状部11Bと、第2平板状部11Cと、を有し、この順にこれらの部位は連続している。基材11は例えばポリイミドで構成される。ただし、この実施形態に限定されず、基材11には他の材質が用いられても良い。
第1平板状部11Aは、前述のように、上面に集積回路14と回路基板15とが取り付けられていて、下方に配置される基材支持部12Kの上面を覆っている。第1平板状部11Aにおける基材支持部12K側の面は、レーザ80で照射されていない面を有する第1面J1である。
断面U字状部11Bは、前述の第1平板状部11Aと連続しており、断面視U字状に屈曲して構成されている。この断面U字状部11Bの部分は後述するスペーサ16の外周面を覆うことになる。スペーサ16は、断面U字状部11Bの内側に配置される。断面U字状部11Bにおける基材支持部12K側の面は、レーザ80で照射されている第2面J2である。
第2平板状部11Cは、断面U字状部11Bと連続しており、基材支持部12Kの下面を覆うと共に、断面視で、基材11の基材面に沿う方向Xで基材支持部12Kよりも長く構成されている部分である。ここでは、第2平板状部11Cは、基材支持部12Kよりも広く構成されているが、これに限定されなくても良い。第2平板状部11Cにおける基材支持部12K側の面は、レーザ80で照射されている第2面J2である。
第2平板状部11Cは、表示素子を有しており、表示パネルとして用いられる。このため、前述の基材11の第1平板状部11Aと第2平板状部11Cは、基材支持部12Kを上下両面から挟む状態となっている。
[支持基板]
基材支持部12Kは例えばガラスで構成される。基材支持部12Kは、後述するが表示装置10の製造工程にてレーザ80を通過させる必要がある。従って、基材支持部12Kは、少なくともガラス、セラミック、石英のいずれかで構成されれば良く、レーザ80を通過させるその他の材質で構成されても良い。なお、後述する支持基板12の全体としての材質に関しても、前述した基材支持部12Kと同様である。
また、基材支持部12Kは断面視で略四角形に構成されている。断面U字状部11Bの内側(断面U字状部11Bと基材支持部12Kとで囲まれた領域)に、スペーサ16が配置されている。従って、基材11の一方の端部11Z1の位置よりも左方にて、第1平板状部11Aと、断面U字状部11B、第2平板状部11Cで囲まれた領域に、基材支持部12Kとスペーサ16が配置されている。基材支持部12Kとスペーサ16は、全体としてスペーサとして機能し、その結果、基材支持部12Kはスペーサとして兼用されることになる。
仮に基材支持部12Kを用いないとすれば、表示装置10の製造工程にて、基材支持部12Kとスペーサ16とを合わせた領域の大きさのスペーサが必要となる。しかしながら、基材支持部12Kが用いられることで、基材支持部12Kがスペーサとして兼用される分だけ、別に用意すべきスペーサ16の小型化が実現される。
さらに、平面視で(基材11の板厚方向Yで)、基材支持部12Kは、集積回路14や回路基板15とオーバーラップする位置に配置されている。すなわち、図4の上方から見る平面視で、基材支持部12Kと、集積回路14や回路基板15等の電子部材50と、が重なる位置関係になっている。こうしたことから、曲がることが予定されていない部材が上に取付けられている基材11の部分に対して、基材11の下に基材支持部12Kを残すように構成しても良い。すなわち、この構成では、基材11の上方に電子部材50が配置され、基材11の下方に基材支持部12Kが配置される関係になっている。
また、この基材支持部12Kは、基材11の第1面J1に対向している。後述するが、表示装置10の製造工程において、支持基板12は、除去部12Jと、基材支持部12Kと、を有する(図6参照)。除去部12J(図6参照)は、レーザ80が支持基板12側から基材11に向かって照射されるときにレーザ80が通過して除去される支持基板12の部分である。基材支持部12Kは、レーザ80の照射を受けずに残留する支持基板12の部分である。図4中の表示装置10の完成品の基材支持部12Kは、前述の除去部12Jと基材支持部12Kのうちの基材支持部12Kに相当する(図6参照)。
[基材の第1面と第2面との関係]
基材11の第2面J2の炭素濃度は、基材11の第1面J1の炭素濃度に比べて高い。レーザ80が基材11に照射されると、基材11の第2面J2が炭化することになる。レーザ80が照射されていない基材11の第1面J1が炭化していない。その結果、第2面J2は、第1面J1よりも炭素濃度が高い。
また、基材11の第2面J2の表面粗さは、基材11の第1面J1の表面粗さに比べて粗い。
[電子部材]
回路基板15は、基材11の基材面に沿う方向Xで集積回路14よりも基材11の一方の端部11Z1側に配置される。電子部材50としての集積回路14と回路基板15は、平面視(図4中の上方から見る)で基材支持部12Kに対して重なる。
集積回路14は、接着材層13aにより基材11の表面に固定されている。回路基板15は、接着材層13bにより基材11の表面に固定されている。
ここでは、単一の接着材層13bが、回路基板15と、基材11と、基材支持部12Kと、を接着している。すなわち、単一の接着材層13bが、図4に示されるように、回路基板15の裏面(後述する第1平板状部11A側の面)と、基材11の第1平板状部11Aの一方の端部11Z1と、基材支持部12Kの一方の端部12Zと、を接着している。そのために、基材支持部12Kは、基材11と、回路基板15と、の両方に固定されている。
別の表現をすると、接着材層13bは、基材支持部12Kと基材11との間、基材11と回路基板15との間、回路基板15と基材支持部12Kとの間、を単一の接着材層13bで接着している。なお、基材支持部12Kの意義は、基材支持部12Kと基材11とが接着されていることによって生じるので、接着材層13bは少なくとも基材支持部12Kと基材11との間を接着していれば良いとも言える。
図5は、図2(a)のフィルム層60を除いてL1−L2線に沿って切った表示装置10の一部断面図である。従って、図5は図4を折り曲げる前の状態の図に相当する。
ここで、基材11は、基材11の基材面に沿う方向Xにて基材支持部12Kの長さよりも長く基材支持部12Kの上を覆う。基材11は、第1面J1と第2面J2とを有する。第1面J1は、基材支持部12Kと対向する面であって支持基板12側からレーザ80で照射されていない面を有する面である。第2面J2は、第1面J1と連続して構成されて支持基板12側からレーザ80で照射された面である。
基材支持部12Kは、基材11の基材面に沿う方向Xで基材11の中央側よりも一方の端部11Z1側の位置にて、基材11の板厚方向Yで基材11と対向する。これは、接着材層13bが電子部材50、基材11、及び、基材支持部12Kを接着する状態となる箇所が、基材11の基材面に沿う方向Xで基材11の中央よりも一方の端部11Z1側の位置である、ということによる。
基材11の一方の端部11Z1側にて、基材支持部12Kの一方の端部12Z、基材11の一方の端部11Z1、及び、回路基板15の裏面が接着材層13bで接着される状態が考えられる。また、基材11の一方の端部11Z1側にて、基材支持部12Kのスクライブ箇所にて荒れている場合には、基材11の一方の端部11Z1側にて、基材支持部12Kと基材11との対向面の接着具合が強い場合もあり得る。また、基材支持部12Kの一方の端部12Z、基材11の一方の端部11Z1が接着材層13bで強く接着されている状態も考えられる(回路基板15が接着されてなくても基材支持部12Kが剥離し難い状態が生じ得る)。
図6〜図9の各々は、表示装置10の製造工程の一部を示す断面図である。これらの図6〜図8を参照しつつ、表示装置10の製造方法に関して以下に説明する。
図6に示されるように、支持基板12の上に基材11が配置され、基材11の上に集積回路14と回路基板15とが搭載される。従って、基材11の表面11Xに電子部材50としての集積回路14と回路基板15とが配置され、基材11の裏面11Yに支持基板12が配置される。
なお、基材11と支持基板12との間は、貼り合わせる構成でも貼り合わせない構成でも良い。貼り合わせるにあたっては、図示しない接着材で貼り合わせても両面テープで貼り合わせても良い。基材11の一方の端部11Z1側では、回路基板15、基材11、支持基板12が接着材層13bにより接着される。
基材11の基材面に沿う方向Xで、第2面J2となる予定の面と第1面J1となる予定の面との境目から第2面J2の方に所定距離離れた位置にて、支持基板12の面にスクライブ線12Lが形成される。すなわち、基材11の裏面で分断したい位置にスクライブ線12L(分断予定線)(線上のキズ)を形成する(図2参照)。
そして、支持基板12と基材11の境界面のうち所定範囲の第1面J1には支持基板12側からレーザ80が照射されないで、支持基板12と基材11の境界面のうち所定範囲以外の第2面J2には支持基板12側からレーザ80が照射される。
そして、図7に示されるように、スクライブ線12Lよりも左方の支持基板12の一の部分としての除去部12Jが除去される。同時に、支持基板12のうちレーザ80が照射されない他の部分としての基材支持部12Kが残留する。こうしたことから、基材支持部12Kにおける基材11と対向する面は、レーザ80が照射されない第1面J1を含む面に対向しつつ、レーザ80が照射されない第2面J2を一部に対向するように構成される。
なお、前述した例では、スクライブ線12Lが形成される工程の方がレーザ80の照射工程よりも先であったが、この実施形態に限定されなくても良い。すなわち、レーザ80を支持基板12を通して支持基板12と基材11との境界面に照射してから、スクライブ線12Lを形成しつつ除去部12Jを除去しても良い。
そして、図8(a)に示されるように、支持基板12のうち除去された除去部12Jと基材支持部12Kとの境界面の横にスペーサ16が配置される。
また、図8(b)に示されるように、第2面J2が断面視でU字状になるように基材11が折り曲げられて断面U字状部11Bが構成される。第2面J2は、基材支持部12Kと接触するように更に折り曲げられて、基材11の第1面J1と共に基材支持部12Kを挟む。基材11のうち基材支持部12Kと接触しない部分は、折り曲げられずに延びた状態のままとされている。
前述してきた実施形態の構成によれば、支持基板12が基材11から取り外されるときに、基材11が支持基板12との接着箇所から破壊される現象が低減される。表示装置10を支持するために用いられる支持基板12を、そのまま表示装置10を屈曲させるときのスペーサとして兼用させることができる。
10 表示装置
11 基材
11B 断面U字状部
12 支持基板
12K 基材支持部
13 接着材
14 集積回路(電子部材)
15 回路基板(電子部材)
50 電子部材
80 レーザ
J1 第1面
J2 第2面

Claims (12)

  1. 支持基板の上に基材を配置し、
    前記基材の上に電子部材を取付け、
    前記電子部材と、前記基材と、前記支持基板と、を接着し、
    前記支持基板と前記基材の境界面のうち所定範囲の第1面と前記支持基板と前記基材の境界面のうち前記所定範囲以外の第2面との境目から前記第2面の方に所定距離離れた位置にて前記支持基板の面にスクライブ線を形成し、
    記第1面には前記支持基板側からレーザを照射せず、前記第2面には前記支持基板側からレーザを照射して前記支持基板の一の部分を除去し、
    前記支持基板で除去された前記一の部分と残った他の部分との境界面にスペーサを配置し、
    前記第2面が断面視でU字状になるように前記基材を折り曲げてU字状部を構成することを特徴とする表示装置の製造方法。
  2. 前記基材を折り曲げて前記U字状部を構成した後に、
    前記第2面を、前記支持基板と接触するように更に折り曲げて前記基材の第1面と共に前記支持基板を挟むことを特徴とする請求項に記載の表示装置の製造方法。
  3. ガラス、セラミック、石英のいずれかで構成される基材支持部と、
    前記基材支持部の上面を覆う第1平板状部、前記第1平板状部と連続すると共に断面視U字状に構成される断面U字状部、及び、前記断面U字状部と連続して構成されて前記基材支持部の下面を覆うと共に前記基材支持部よりも広く構成される第2平板状部を有する基材と、
    を備えることを特徴とする表示装置。
  4. 基材支持部と、
    前記基材支持部の上面を覆う第1平板状部、前記第1平板状部と連続すると共に断面視U字状に構成される断面U字状部、及び、前記断面U字状部と連続して構成されて前記基材支持部の下面を覆うと共に前記基材支持部よりも広く構成される第2平板状部を有する基材と、
    を備え、
    前記第1平板状部における前記基材支持部側の面よりも、前記断面U字状部と前記第2平板状部における前記基材支持部側の面は、表面粗さが粗いことを特徴とする表示装置。
  5. 前記基材支持部は断面視で四角形であることを特徴とする請求項又は請求項に記載の表示装置。
  6. 前記断面U字状部の内側に配置されるスペーサを備えることを特徴とする請求項に記載の表示装置。
  7. 前記基材の上に配置され、平面視で前記基材支持部と重なる電子部材を備えることを特徴とする請求項乃至請求項のいずれか1項に記載の表示装置。
  8. 前記電子部材、前記基材支持部、及び、前記基材を接着する単一の接着材を備えることを特徴とする請求項に記載の表示装置。
  9. 前記基材支持部は、前記基材の中央側よりも端部側の位置にて前記基材の面と対向することを特徴とする請求項乃至請求項のいずれか1項に記載の表示装置。
  10. 前記第1平板状部における前記基材支持部側の面よりも、前記断面U字状部と前記第2平板状部における前記基材支持部側の面は、炭素濃度が高いことを特徴とする請求項乃至請求項のいずれか1項に記載の表示装置。
  11. 前記第1平板状部における前記基材支持部側の面よりも、前記断面U字状部と前記第2平板状部における前記基材支持部側の面は、表面粗さが粗いことを特徴とする請求項に記載の表示装置。
  12. 前記基材支持部は、少なくともガラス、セラミック、石英のいずれかで構成されることを特徴とする請求項に記載の表示装置。
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