WO2010125623A1 - 表示装置 - Google Patents
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- the deformation preventing member may be formed of one type selected from the group consisting of glass, hard plastic, and metal.
- the organic EL display device 1 includes a plastic substrate 2 having a film-like flexibility (flexibility) made of a colorless and transparent resin film deposited at room temperature.
- a material for forming the plastic substrate 2 for example, an organic material such as polyparaxylene resin, acrylic resin, or polyimide resin can be used.
- an organic EL layer 8 is formed on the first electrode 7.
- the organic EL layer 8 includes a hole transport layer and a light emitting layer.
- the hole transport layer is not limited as long as the hole injection efficiency is good.
- organic materials such as a triphenylamine inducer, a polyparaphenylene vinylene (PPV) inducer, and a polyfluorene derivative can be used.
- the organic EL display element 11 is formed by the first electrode 7, the organic EL layer 8 having a light emitting layer and the second electrode 10 formed on the organic EL layer 8 while being formed on the first electrode 7. It is configured.
- the removal of the glass substrate 50 may not be peeling by laser light irradiation.
- the glass substrate 50 may be removed using a polishing and etching apparatus.
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Abstract
有機EL表示装置(1)は、可撓性を有するプラスチック基板(2)と、プラスチック基板(2)上に形成された有機EL表示素子(11)とを備える。また、有機EL表示装置(1)は、表示領域(21)と、表示領域(21)の周辺に設けられた額縁領域(22)とを有する。そして、表示領域(21)に、表示領域(21)の変形を防止するための変形防止部材(28)が設けられている。
Description
本発明は、有機EL表示装置等の表示装置に関する。
近年、ディスプレイ分野では、フレキシブル性、耐衝撃性や軽量性の点でガラス基板に比べて大きなメリットのあるプラスチック基板等を用いた表示装置が非常に注目を浴びており、ガラス基板のディスプレイでは不可能であった新たなディスプレイが創出される可能性を秘めている。
薄型の表示装置のような薄膜デバイスを形成する場合は、別に準備した支持基板上に薄膜デバイスを形成しておき、それを所望の基板上へ転写する技術が提案されている。
より具体的には、まず、ガラス基板上に分離層(光吸収層)を形成した後、被転写層である薄膜デバイス層を形成する。この薄膜デバイス層は、ポリシリコン層を備える表示装置用のTFT(薄膜トランジスタ;Thin Film Transistor)素子を有している。次いで、薄膜デバイス層を、接着層を介して合成樹脂からなる転写体(即ち、プラスチック基板)に接合(接着)する。次いで、ガラス基板の裏面からレーザ光を照射した後、ガラス基板を分離層から剥離する。そして、残存している分離層を除去することにより、薄膜デバイス層を転写体に転写している(例えば、特許文献1参照)。
また、同様に、ガラス基板上に有機EL層を形成した後、有機EL層を、接着剤層を介してプラスチック基板に接着し、ガラス基板の裏面からレーザ光を照射した後、ガラス基板を剥離することにより、有機EL層をプラスチック基板に転写した表示装置が開示されている(例えば、特許文献2参照)。
しかし、一般に、プラスチック基板は、ヤング率が小さいため、特に、熱プロセスを経ると熱膨張差による応力が発生し、プラスチック基板を用いた表示装置の表示領域に反りやうねり等の変形が発生するという問題があった。また、この変形を抑制するために、プラスチック基板の厚みを大きくする必要があるが、プラスチック基板の厚みを大きくすると、表示装置の薄型化、及び軽量化を図ることができないという問題があった。
そこで、本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、反りやうねり等の変形の発生を効果的に抑制することができるとともに、小型化、薄型化、及び軽量化を図ることができる表示装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の表示装置は、可撓性を有するプラスチック基板と、プラスチック基板上に形成された表示素子とを備え、表示領域と、表示領域の周辺に設けられた額縁領域とを有する。そして、表示領域に、表示領域の変形を防止するための変形防止部材が設けられている。
同構成によれば、表示領域の剛性が向上するため、表示領域に反りやうねり等の変形が発生するのを効果的に防止することが可能になる。
また、表示領域の周辺に設けられた額縁領域においては、変形防止部材が設けられておらず、可撓性を有するプラスチック基板が設けられている。従って、表示領域の周辺に設けられた額縁領域を折り曲げることが可能になるため、平面視において、表示領域の周辺の額縁領域をなくすことが可能になる。従って、表示面の額縁が殆どない狭額縁の表示装置を提供することが可能になる。
また、上記従来技術とは異なり、プラスチック基板の厚みを大きくする必要がなくなるため、表示装置の薄型化、及び軽量化を図ることが可能になる。
また、本発明の表示装置は、変形防止部材の厚みが、0.05~0.3mmであっても良い。
同構成によれば、表示領域の剛性を十分に確保した状態で、表示装置全体の厚みが大きくなるという不都合を防止して、表示装置の薄型化、及び軽量化を図ることが可能になる。
また、本発明の表示装置は、変形防止部材が、ガラス、硬質プラスチック、及び金属からなる群より選ばれる1種により形成されていても良い。
同構成によれば、安価かつ汎用性のある材料により、変形防止部材を形成することが可能になる。
また、本発明の表示装置は、表示素子上に接着剤層が設けられるとともに、変形防止部材が、接着剤層を介して設けられていても良い。
同構成によれば、簡単な構成で、表示領域に変形防止部材を設けることが可能になる。
また、本発明の表示装置は、変形の発生を効果的に防止することができるとともに、表示装置の小型化、薄型化、及び軽量化を図ることができるという優れた特性を備えている。従って、また、本発明の表示装置は表示素子に、有機EL表示素子を使用した表示装置に好適に使用できる。
本発明によれば、変形の発生を効果的に防止することができるとともに、狭額縁化、薄型化、及び軽量化を図ることができる表示装置を提供することが可能になる。
以下、本発明の実施形態に係る表示装置を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。また、本実施形態においては、表示装置として、有機EL表示装置を例に挙げて説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る有機EL表示装置の平面図であり、図2は、図1のA-A断面図である。また、図3は、図1のB-B断面図であり、図4は、本発明の実施形態に係る有機EL表示装置の額縁領域を折り曲げた状態を示す平面図である。
図1に示すように、有機EL表示装置1は、例えば、複数の画素等で構成される表示領域21と表示領域21の周辺に設けられた額縁領域22とを備えている。
また、図1~図3に示すように、この額縁領域22には、ドライバ部23が設けられた駆動回路領域24と、表示領域21から引き出された配線端子25が設けられた端子領域26が規定されている。
また、図1、図2に示すように、端子領域26には、配線端子25に接続された電子部品である集積回路チップ(または、ICチップ)27が設けられている。
また、有機EL表示装置1は、室温で蒸着された無色透明の樹脂膜で構成されたフィルム状の可撓性(フレキシビリティー)を有するプラスチック基板2を備える。このプラスチック基板2を形成する材料としては、例えば、ポリパラキシレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂等の有機材料を用いることができる。
また、プラスチック基板2の厚みとしては、3~20μmが好ましい。これは、厚みが3μm未満の場合は、十分な機械的強度が得られない場合があり、また、20μmよりも大きい場合は、有機EL表示装置1の柔軟性が低下する場合があるからである。
また、プラスチック基板2上には、第1のTFT素子4等を備えた表示素子層が形成されている。この表示素子層は、プラスチック基板2上に形成された第1のTFT素子4と、第1のTFT素子4を覆うように設けられたSiO2膜やSiN膜等の層間絶縁膜5と、層間絶縁膜5を貫通して第1のTFT素子4に電気的に接続されたメタル配線6により構成されている。また、メタル配線6は、さらに層間絶縁膜5上に延長されて、有機EL表示素子11の第1電極7と、端子領域26に設けられる配線端子25を構成している。また、層間絶縁膜5上には、各画素(領域)20を区画する絶縁膜(または、バンク)9が形成されている。この絶縁膜9を形成する材料としては、例えば、感光性ポリイミド樹脂、アクリル系樹脂、メタリル系樹脂、またはノボラック系樹脂等の絶縁性の樹脂材料が挙げられる。なお、層間絶縁膜5の厚みは、例えば、0.5~1μmとすることができる。また、絶縁膜9の厚みは、例えば、3~5μmとすることができる。
有機EL表示装置1は、第1電極7側から発光を取り出すボトムエミッション型であるため、発光の取り出し効率を向上する観点から、第1電極7は、例えば、ITOや、SnO2等の高い仕事関数を有し、かつ、光透過率の高い材料の薄膜により構成することが好ましい。
また、図2、図3に示すように、第1電極7上には、有機EL層8が形成されている。有機EL層8は、ホール輸送層と発光層とからなる。ホール輸送層は、ホール注入効率が良いものであれば、何ら限定されるものではない。ホール輸送層の材料としては、例えば、トリフェニルアミン誘動体、ポリパラフェニレンビニレン(PPV)誘動体、ポリフルオレン誘導体などの有機材料等を用いることができる。
発光層は、特に限定されるものではなく、例えば、8-ヒドロキシキノリロール誘動体、チアゾール誘動体、ベンズオキサゾール誘動体等を用いることができる。また、これらの材料のうち2種以上を組み合わせたり、ドーパント材料などの添加剤を組み合わせてもよい。
なお、有機EL層8をホール輸送層と発光層との2層構造としているが、何らこの構成に限定されるものではない。即ち、有機EL層8は、発光層のみからなる単層構造であっても構わない。また、有機EL層8を、ホール輸送層、ホール注入層、電子注入層、及び、電子輸送層のうちの1層または2層以上と、発光層とにより構成してもよい。
また、、有機EL層8及び絶縁膜9上には、第2電極10が形成されている。第2電極10は、有機EL層8に電子を注入する機能を有する。第2電極10は、例えば、Mg、Li、Ca、Ag、Al、In、Ce又はCu等の薄膜により構成することができるが、何らこれに限定されるものではない。
そして、第1電極7と、第1電極7上に形成されるとともに、発光層を有する有機EL層8と、有機EL層8上に形成された第2電極10とにより有機EL表示素子11が構成されている。
また、有機EL表示装置1では、第1電極7は有機EL層8にホールを注入する機能を有し、また、第2電極10は有機EL層8に電子を注入する機能を有する。第1電極7と、第2電極10とからそれぞれ注入されたホールと電子とが有機EL層8で再結合することにより、有機EL層8が発光する仕組みとなっている。また、基体層2及び第1電極7は光透過性に、第2電極10は光反射性に構成されており、発光は第1電極7及び基体層2を透過して有機EL層8から取り出される仕組みとなっている(ボトムエミッション方式)。
また、図2に示すように、集積回路チップ27には、接続用の端子27aが設けられており、配線端子25と端子27aを接続することにより、集積回路チップ27が配線端子25を介して第1のTFT4と接続され、集積回路チップ27が実装される構成となっている。
また、第1のTFT素子4は、例えば、アモルファスシリコンを用いたTFTであり、アモルファスシリコンをチャネルとするものである。この第1のTFT素子4は、非晶質であるために、ポリシリコンを用いたTFT素子に比し、電子等のキャリア移動度が低いが、大画面(即ち、大きな表示領域)を有する表示装置を提供することが可能になる。
また、図3に示すように、駆動回路領域24には、ドライバ部23の能動素子である第2のTFT素子41が形成されている。また、ドライバ部23には、層間絶縁膜5を貫通して第2のTFT素子41に電気的に接続されたメタル配線43が形成されており、当該メタル配線43を介して、第1のTFT素子4と第2のTFT素子41間、及び隣接して設けられた第2のTFT素子41間が接続されている。
ここで、本実施形態の有機EL表示装置1においては、図1~図3に示すように、表示領域22に、当該表示領域22の変形を防止するための変形防止部材28を設けている点に特徴がある。
このような構成により、有機EL表示装置1における表示領域22の剛性を向上させることができるため、当該表示領域22に反りやうねり等の変形が発生するのを効果的に防止することが可能になる。
また、図1に示すように、表示領域21の周辺に設けられた額縁領域22においては、変形防止部材28が設けられておらず、フィルム状の可撓性を有するプラスチック基板2が設けられている構成となっている。従って、図2に示すように、表示領域21の周縁部21aを境界として、額縁領域22に規定された端子領域26を図中の矢印Xの方向に折り曲げることが可能になる。また、同様に、図3に示すように、表示領域21の周縁部21aを境界として、額縁領域22に規定された駆動回路領域24を図中の矢印Yの方向に折り曲げることが可能になる。即ち、表示領域21の周辺に設けられた額縁領域22を折り曲げることが可能になるため、図4に示すように、平面視において、表示領域21の周辺の額縁領域22をなくすことが可能になる。
また、上記従来技術とは異なり、プラスチック基板の厚みを大きくする必要がなくなるため、有機EL表示装置1の薄型化、及び軽量化を図ることが可能になる。
この変形防止部材28は、図2、図3に示すように、表示領域21において、有機EL表示素子11(即ち、第2電極10)上に設けられた接着剤層29を介して、積層される構成となっている。なお、変形防止部材28は、その全面が接着剤層29を介して設けられる構成としても良く、変形防止部材28の一部が接着剤層29を介して設けられる構成としても良い。
また、変形防止部材28を形成する材料としては、表示領域22の変形を防止することができるものでれば、特に限定はされず、例えば、ガラス、硬質プラスチック、金属等を使用することができる。ガラスとしては、例えば、無アルカリガラス、アルカリガラス等を使用することができる。また、硬質プラスチックとしては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン等を使用することができ、金属としては、例えば、SUSやアルミニウム等を使用することができる。なお、変形防止部材28の厚みとしては、0.05~0.3mmが好ましい。これは、厚みが0.05mm未満の場合は、表示領域の剛性を十分に向上できない場合があるからであり、また、0.3mmよりも大きい場合は、有機EL表示装置1全体の厚みが大きくなる場合があるからである。
また、接着剤層29を構成する接着剤としては、特に限定されず、かかる接着剤としては、例えば、エポキシ樹脂系、ブチラール樹脂系、アクリル樹脂系などの、各種の樹脂系の接着剤が挙げられる。
次に、本発明の実施形態に係る有機EL表示装置1の製造方法について説明する。なお、以下に示す製造方法は単なる例示であり、本発明に係る有機EL表示装置1は以下に示す方法により製造されたものに限定されるものではない。図5~図14は、本発明の実施形態に係る有機EL表示装置の製造方法を説明するための断面図である。より具体的には、図6、図8、図10、図11、及び図13は、図1のA-A断面方向における有機EL表示装置の製造方法を説明するための断面図であり、図7、図9、図12、及び図14は、図1のB-B断面方向における有機EL表示装置の製造方法を説明するための断面図である。
まず、図5に示すように、支持基板として、例えば、厚みが0.7mm程度のガラス基板50を準備する。
次に、図5に示すように、ガラス基板50上に、例えば、耐熱温度(又は、ガラス転移温度)が400℃以上で、熱膨張係数が10ppm/℃以下の樹脂材料で形成された犠牲膜51を、例えば、0.1~1μm程度の厚みで形成する。このような条件を満たす犠牲膜51の樹脂材料としては、例えば、ポリイミド系樹脂を用いることができる。なお、この犠牲膜51は、ガラス基板50の剥離を良好に行うためのものである。
次いで、透過型の表示素子の場合は、犠牲膜51上に、透明の樹脂膜で構成されたフィルム状の基体層2を、例えば、5μm程度の厚みで形成する。基体層2を形成する樹脂材料としては、ポリイミド系樹脂、フルオレン系エポキシ樹脂及びフッ素系樹脂を用いることができる。また、基体層2は、犠牲膜51の表面上に樹脂を塗布することにより形成する。なお、反射型の表示素子の場合やトップエミッション自発光型の表示素子の場合は、犠牲膜51を形成する樹脂材料と同じ樹脂材料を用いて基体層2を形成することにより、犠牲膜を省く構成としても良い。
続いて、図6に示すように、プラスチック基板2上に、金属膜や半導体膜等の形成、及びパターニング等を行い、画素20のスイッチング素子である第1のTFT素子4を形成する。なお、この際、図7に示すように、ドライバ部23において、プラスチック基板2上に、金属膜や半導体膜等の形成、及びパターニング等を行い、当該ドライバ部23の能動素子である第2のTFT素子41を形成する。
次に、図6、図7に示すように、第1のTFT素子4、及び第2のTFT素子41を形成したプラスチック基板2上に、例えば、SiO2膜やSiN膜等を用いて、層間絶縁膜5を、厚みが1~2μm程度となるように形成する。
続いて、図6、図7に示すように、層間絶縁膜5の表面から第1のTFT素子4までコンタクトホールを設け、ITO等の透明導電材料によって第1のTFT素子4と電気的に接続するメタル配線6を形成し、さらにパターニング等によって、例えば、150nm程度の厚みを有する第1電極7及び配線端子25を形成する。また、図7に示すように、層間絶縁膜5の表面から第2のTFT素子41までコンタクトホールを設け、ITO等の透明導電材料によって第1のTFT素子4及び第2のTFT素子4と電気的に接続されるメタル配線43を形成する。
次に、図6、図7に示すように、層間絶縁膜5上に、例えば、3μm程度の厚みを有する絶縁膜9を形成後、第1電極7に対応する部分をエッチングにより除去する。
次いで、図6、図7に示すように、第1電極7上にホール輸送層と発光層とを形成することにより、有機EL層8を設ける。ホール輸送層としては、まず、溶剤にホール輸送材料である有機高分子材料を溶解、または分散させたホール輸送材料塗料を、例えば、インクジェット法等により露出している第1電極7上に供給する。その後、焼成処理を施すことによりホール輸送層を形成する。次に、発光層としては、溶剤に発光材料である有機高分子材料を溶解、または分散させた有機発光材料塗料を、例えば、インクジェット法等によりホール輸送層を覆うように供給する。その後、焼成処理を施すことにより発光層を形成する。
続いて、図6、図7に示すように、絶縁膜9及び有機EL層8上に、スパッタ法等によりMg、Li、Ca、Ag、Al、In、Ce、またはCu等を用いて第2電極10を形成する。第2電極10の厚みは、例えば150nm程度とする。これにより、第1電極7と、第1電極7上に形成されるとともに、発光層を有する有機EL層8と、有機EL層8上に形成された第2電極10とにより構成される有機EL素子11が形成される。
次に、図8、図9に示すように、表示領域21において、第2電極10上に、例えば、エポキシ樹脂系の接着剤層29を形成するとともに、当該接着剤層29上に、例えば、ガラスにより形成された変形防止部材28を設ける。
次に、図10に示すように、端子領域26において、集積回路チップ27の端子27aと配線端子25を接続することにより、集積回路チップ27を実装して、集積回路チップ27と第1のTFT4とを接続する。
次いで、図11、図12に示すように、ガラス基板50側からレーザ光(図11、図12における矢印)を照射することにより、ガラス基板50を剥離させる。
ここで、ガラス基板50の除去は、レーザ光照射による剥離でなくても良い。例えば、研磨及びエッチング装置を用いてガラス基板50を除去しても良い。
次に、図13、図14に示すように、ガラス基板50を除去したことにより剥き出しとなった犠牲膜51をプラズマエッチングにより除去する。ここで、犠牲膜51の除去は、プラズマエッチングに限らず、例えば、マイクロ波プラズマエッチングにより行っても良い。なお、反射型の表示素子の場合やトップエミッション自発光型の表示素子の場合は、犠牲膜51をエッチングする必要はない。
以上の方法により、図1~図3に示す有機EL表示装置1が作製される。
以上に説明した本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)本実施形態においては、有機EL表示装置1の表示領域21に、表示領域21の変形を防止するための変形防止部材28を設ける構成としている。従って、表示領域21の剛性が向上するため、表示領域21に反りやうねり等の変形が発生するのを効果的に防止することが可能になる。
(2)また、表示領域21の周辺に設けられた額縁領域22においては、可撓性を有するプラスチック基板2が設けられているが、変形防止部材28は設けられていない。従って、表示領域21の周辺に設けられた額縁領域22を折り曲げることが可能になるため、平面視において、表示領域21の周辺の額縁領域22をなくすことが可能になる。従って、表示面の額縁が殆どない狭額縁の有機EL表示装置1を提供することが可能になる。
(3)また、上記従来技術とは異なり、プラスチック基板の厚みを大きくする必要がなくなるため、表示装置1の薄型化、及び軽量化を図ることが可能になる。
(4)本実施形態においては、変形防止部材28の厚みを、0.05~0.3mmに設定する構成としている。従って、表示領域21の剛性を十分に確保した状態で、有機EL表示装置1全体の厚みが大きくなるという不都合を防止して、有機EL表示装置1の薄型化、及び軽量化を図ることが可能になる。
(5)本実施形態においては、変形防止部材28を、ガラス、硬質プラスチック、及び金属からなる群より選ばれる1種により形成する構成としている。従って、安価かつ汎用性のある材料により、変形防止部材28を形成することが可能になる。
(6)本実施形態においては、有機EL表示素子11上に接着剤層29が設けられるとともに、変形防止部材28を、接着剤層29を介して設ける構成としている。従って、簡単な構成で、表示領域21に変形防止部材28を設けることが可能になる。
なお、上記実施形態は以下のように変更しても良い。
実装された集積回路チップ27を絶縁保護するとともに、当該集積回路チップ27の剥離を防止するとの観点から、集積回路チップ27をエポキシ樹脂等により形成された封止部材(不図示)により封止する構成としても良い。
上記本実施形態、表示装置として有機EL(organic electro luminescence)に係るものについて示したが、表示装置は、LCD(liquid crystal display;液晶表示ディスプレイ)、電気泳動(electrophoretic)、PD(plasma display;プラズマディスプレイ)、PALC(plasma addressed liquid crystal display;プラズマアドレス液晶ディスプレイ)、無機EL(inorganic electro luminescence)、FED(field emission display;電界放出ディスプレイ)、又は、SED(surface-conduction electron-emitter display;表面電界ディスプレイ)等に係る表示装置であってもよい。
以上説明したように、本発明は、有機EL表示装置等の表示装置について有用である。
1 有機EL表示装置
2 プラスチック基板
11 有機EL表示素子
21 表示領域
22 額縁領域
28 変形防止部材
29 接着剤層
2 プラスチック基板
11 有機EL表示素子
21 表示領域
22 額縁領域
28 変形防止部材
29 接着剤層
Claims (5)
- 可撓性を有するプラスチック基板と、前記プラスチック基板上に形成された表示素子とを備え、表示領域と、該表示領域の周辺に設けられた額縁領域とを有する表示装置であって、
前記表示領域に、該表示領域の変形を防止するための変形防止部材が設けられていることを特徴とする表示装置。 - 前記変形防止部材の厚みが、0.05~0.3mmであることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
- 前記変形防止部材が、ガラス、硬質プラスチック、及び金属からなる群より選ばれる1種により形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の表示装置。
- 前記表示素子上に接着剤層が設けられるとともに、前記変形防止部材が、前記接着剤層を介して設けられていることを特徴とする請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の表示装置。
- 前記表示素子が、有機EL表示素子であることを特徴とする請求項1~請求項4のいずれか1項に記載の表示装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009111300 | 2009-04-30 | ||
| JP2009-111300 | 2009-04-30 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2010125623A1 true WO2010125623A1 (ja) | 2010-11-04 |
Family
ID=43031790
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2009/007106 Ceased WO2010125623A1 (ja) | 2009-04-30 | 2009-12-22 | 表示装置 |
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| WO (1) | WO2010125623A1 (ja) |
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2009
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