WO2019026155A1

WO2019026155A1 - 表示デバイスの製造方法および表示デバイス

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Publication number: WO2019026155A1
Application number: PCT/JP2017/027767
Authority: WO
Inventors: 達岡部; 遼佑郡司; 博己谷山; 信介齋田; 市川　伸治; 彬井上; 浩治神村; 芳浩仲田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2017-07-31
Filing date: 2017-07-31
Publication date: 2019-02-07
Anticipated expiration: 2020-01-31
Also published as: US20200044192A1; US10784466B2

Abstract

樹脂膜を剥がす際にその一部を正確に切り取る。凸部（６２）が形成されるガラス基板（６１）の裏面にレーザー（６３）を照射することによって、樹脂膜（１１）をガラス基板（６１）から剥がす。その際、凸部（６２）と、凸部（６２）の上に形成された樹脂膜１１とはガラス基板（６１）に残る。

Description

表示デバイスの製造方法および表示デバイス

　本発明は、表示デバイスの製造方法および表示デバイスに関する。

　特許文献１に、リジッドキャリア上に所定のパターンの接着層を形成するステップと、前記リジッドキャリア上にフレキシブル基板層を形成するステップであり、前記フレキシブル基板層の一部は前記リジッドキャリアと接触して第１の接触界面を形成し、前記フレキシブル基板層の残部分は前記接着層と接触して第２の接触界面を形成する、ステップと、前記第１の接触界面の反対側の前記フレキシブル基板層の表面上に少なくとも１つのデバイスを形成するステップと、前記第１の接触界面を介して前記リジッドキャリアから前記フレキシブル基板を分離するステップとを含む方法が開示されている。

特開２０１１－２３４３２６号公報（２０１１年１１月１７日公開）

　特許文献１の構成では、フレキシブル基板を分離する際に残部分が正確に切り取られない恐れがあるという問題がある。

　本発明は、前記の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、樹脂膜を剥がす際にその一部を正確に切り取ることにある。

　本発明の一態様に係る表示デバイスの製造方法は、前記の課題を解決するために、ガラス基板の上の一部に、第１材料によって構成される凸部を形成する工程と、前記ガラス基板および前記凸部の上に、前記第１材料と異なる第２材料によって構成される樹脂膜を形成する工程と、前記樹脂膜の上にＴＦＴ層を形成する工程と、前記ＴＦＴ層の上に表示素子層を形成する工程と、前記表示素子層の上に封止膜を形成する工程と、前記ガラス基板の裏面にレーザーを照射することによって、前記樹脂膜を前記ガラス基板から剥がす工程とを有し、前記剥がす工程において、前記凸部と、前記凸部の上に形成された前記樹脂膜とは前記ガラス基板に残ることを特徴としている。

　本発明の一態様によれば、樹脂膜を剥がす際にその一部を正確に切り取ることができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る表示デバイスの構成を示す平面図である。表示デバイスにおける図１のＡ－Ａ’断面を示す断面図である。表示デバイスの製造方法を説明する図である。凸部の形成位置の例を示す図である。無機膜が有する開口の他の例を示す平面図である。無機膜が有する開口の他の例を示す断面図である。表示デバイスの製造方法を説明する図である。平坦部および傾斜部を有する凸部を示す断面図である。

　（表示デバイス１の平面構成）
　図１は、本発明の一実施形態に係る表示デバイス１の構成を示す平面図である。表示デバイス１は、自発光型の表示デバイスであり、例えば有機ＥＬ発光デバイスとして構成される。図１に示すように、表示デバイス１は、表示領域２と、表示領域２を囲む額縁領域３とを有する。表示領域２の内側には空白部４が形成される。表示領域２は情報の表示機能を有するが、空白部の４には表示機能がない。空白部４の形状および位置は、表示デバイス１に求められるデザインの異形性に応じて適切に決定される。図１の（ａ）では空白部４は略円形状であり、図１の（ｂ）では空白部４は額縁領域３から表示領域２の略中央にまで切り欠けられる形状である。

　（表示デバイス１の断面構成）
　図２は、表示デバイス１における図１のＡ－Ａ’断面を示す断面図である。表示デバイス１は、上方に向けて発光するトップエミッション型の表示デバイスとして実現される。図１に示すように、表示デバイス１は、下側から順に樹脂膜１１、ＴＦＴ層１２、バンク１３、表示素子層１４、および封止膜１５を備えている。

　樹脂膜１１の材料は、ポリイミド、エポキシ、またはポリアミドなどの樹脂である。樹脂膜１１は樹脂によって構成されるのでフレキシブルである。

　ＴＦＴ層１２は、半導体層２１および無機膜２２によって構成される。半導体層２１は、表示素子層１４を駆動するためのＴＦＴによって構成される。無機膜２２は、半導体層２１と表示素子層１４とを電気的に分離する。

　バンク１３は、封止膜１５を構成する樹脂膜５２の液状材料を表示素子層１４の全面に塗布する際に液状材料がＴＦＴ層１２を超えて濡れ広がることを規制する。バンク１３は、液状材料を塗布する前に、ＴＦＴ層１２の表面における表示素子層１４の周囲に形成される。

　表示素子層１４は、電圧の印加によって自ら発光する複数の発光素子が所定の平面パターン（マトリックス等）で形成される層である。発光素子は例えば有機ＥＬ素子である。これに限らず発光素子は無機発光素子または量子ドット発光素子であってもよい。

　封止膜１５は、無機膜５１（第１無機膜）、樹脂膜５２（層間樹脂膜）、および無機膜５３（第２無機膜）によって構成される。封止膜１５は、ＴＦＴ層１２、バンク１３、および発光素子層を封止する。封止膜１５は、表示素子層１４を薄膜封止（ＴＦＥ）することで、外部から浸入した水分や酸素によって発光素子が劣化することを防止する。

　（表示デバイス１の製造方法）
　図３は、表示デバイス１の製造方法を説明する図である。まず、図３の（ａ）に示すように、ガラス基板６１の表面の一部に、凸部６２を形成する。詳しくは後述するように、この工程において、ガラス基板６１の上における異なるバンク１３同士の間に凸部６２を形成する。凸部６２の形成位置は、表示デバイス１における空白部４に対応する位置に制御される。

　凸部６２の材料（第１材料）は、樹脂膜１１の材料（第２材料）とは異なる任意の材料であり得る。一例では、樹脂膜１１の材料がポリイミドである場合、凸部６２の材料は、ポリイミドとは異なる任意の樹脂である。樹脂膜１１の材料がどのようなものであれ、凸部６２の材料は金属であることが好ましい。

　（樹脂膜１１の形成）
　凸部６２の形成後、図３の（ｂ）に示すように、ガラス基板６１の表面に樹脂膜１１を形成する。凸部６２に重畳する樹脂膜１１をできるだけ薄くすることが好ましい。これを実現するために、例えばガラス基板６１の平均厚さよりもわずかに薄い充分な厚さの凸部６２をガラス基板６１に形成する。こうすれば樹脂膜１１の形成時に、凸部６２の上では樹脂層が自然と薄くなる。凸部６２に重畳する樹脂膜１１が薄ければ薄いほど、その箇所を樹脂膜１１の本体からより切り取り易くすることができる。

　樹脂膜１１の形成後、図３の（ｃ）に示すように、樹脂膜１１の上に、ＴＦＴ層１２、バンク１３、表示素子層１４、および封止膜１５を順次形成する。まず、樹脂膜１１の上に、半導体層２１および無機膜２２を有するＴＦＴ層１２を形成する。ＴＦＴ層１２を形成する工程は、ＴＦＴ層１２の上にバンク１３を形成する工程を含む。複数のバンク１３を、表示素子層１４を囲むことができる位置に形成する。バンク１３は、封止膜１５の形成時に樹脂膜５２をせき止める役割を有する。表示領域２の端部は、バンク１３と相対する。バンク１３の形成後、バンク１３によって囲まれる位置に、表示素子層１４を形成する。表示素子層１４の形成後、表示素子層１４の上に封止膜１５を形成する。

　封止膜１５を形成する工程は、無機膜５１を形成する工程と、インクジェットによって樹脂膜５２を形成する工程と、無機膜５３を形成する工程とを含む。封止膜１５の形成時、まずバンク１３および表示素子層１４の上に無機膜５１を形成し、次に無機膜５１の上に樹脂膜５２を形成し、最後に樹脂膜５２の上に無機膜５３を形成する。凸部６２の上に形成される樹脂膜１１上にも、無機膜５１および無機膜５３が形成される。

　（樹脂膜１１の剥離）
　封止膜１５の形成後、図３の（ｄ）に示すように、ガラス基板６１の裏面にレーザー６３を照射する。ガラス基板６１の上に直接接する樹脂膜１１の裏面に、照射されたレーザーが充分に届く。これにより樹脂膜１１におけるレーザー６３の照射箇所のガラス基板６１に対する接着性が弱められる。一方、ガラス基板６１における凸部６２の位置に照射されたレーザー６３は、凸部６２に当たることによって、凸部６２に重畳する樹脂膜１１に充分に届かない。これにより、凸部６２に重畳する樹脂膜１１の凸部６２に対する密着性が、高いまま維持される。凸部６２の材料が金属であれば、凸部６２に重畳する樹脂膜１１にレーザーが照射されることを確実に防げるので、凸部６２に重畳する樹脂膜１１をより切り取り易くすることができる。

　レーザー６３の照射によって、図３の（ｅ）に示すように、樹脂膜１１をガラス基板６１から剥がすことができる。このとき、ガラス基板６１に直接接する樹脂膜１１は、ガラス基板６１との密着性が弱められているためガラス基板６１から容易に剥がれる。一方、凸部６２に重畳する樹脂膜１１は、凸部６２に対する高い密着性が維持されているために凸部６２に残る。これにより、凸部６２と、凸部６２に重畳する樹脂膜１１とが、ガラス基板６１に残る。さらに、凸部６２に重畳する無機膜５１および無機膜５３も、ガラス基板６１に残る。

　凸部６２の上に形成される樹脂膜１１は充分に薄いので、樹脂膜１１がガラス基板６１から剥がされる際、凸部６２に残される箇所は引き延ばされることなく容易に樹脂膜１１の本体から容易に切り取られる。これにより、樹脂膜１１をガラス基板６１から剥がす際にその一部（凸部６２に対応する箇所）をガラス基板６１に正確に残すことができる。こうして、図１に示すような、凸部６２に対応する位置に空白部４が形成された表示デバイス１が製造される。

　樹脂膜１１の形成時、凸部６２に重畳する樹脂膜１１の厚さが０．５μｍ以下である樹脂膜１１を形成することが好ましい。これにより、樹脂膜１１をガラス基板６１から剥がしやすくなる。

　以上のように、表示デバイス１の製造方法は、高温のレーザーを表示デバイス１に照射してその熱で樹脂膜１１の一部を切り取る工程を含まない。そのため、空白部４の周囲が焦げたり、表示デバイス１にクラックが入ったり、あるいは表示素子層１４に損傷が生じたりすることがない。したがって、より高品位な表示デバイス１を製造することができる。

　（凸部６２の形成位置）
　図４は、凸部６２の形成位置の例を示す図である。図４の（ａ）では、凸部６２の形成時、凸部６２を表示領域２の内側に形成する。詳細には、凸部６２の形成時、略円形状の凸部６２を形成する。これにより、図１の（ａ）に示すような略円形状の空白部４を表示領域２の内側に有する表示デバイス１を製造することができる。

　図４の（ｂ）では、凸部６２の形成時、額縁領域３から表示領域２に切り欠けられる凸部６２を形成する。これにより、図１の（ｂ）に示すような、額縁領域３から表示領域２に切り欠けられる空白部４を表示領域２に有する表示デバイス１を製造することができる。

　図４の（ａ）または（ｂ）では、ＴＦＴ層１２の形成時、凸部６２の端部に相対する箇所に開口７１を有する無機膜２２を形成する。この場合、凸部６２の端部は無機膜２２と重畳しない。これにより樹脂膜１１を剥がす際に無機膜２２を切り取る必要がなくなる。したがって、樹脂膜１１を剥がす際に無機膜２２にクラックが発生したり、そのクラックが表示領域２にまで届いたりすることを、防止することができる。

　図５は、無機膜２２が有する開口７１の他の例を示す平面図である。図６は、無機膜２２が有する開口７１の他の例を示す断面図である。図５および図６では、ＴＦＴ層１２の形成時に、凸部６２の端部に相対する箇所にのみ開口７１を有する無機膜２２を形成する。この場合も凸部６２の端部に無機膜２２が重畳しないので、樹脂膜１１を剥がす際に無機膜２２を切り取る必要がなくなる。したがって、樹脂膜１１を剥がす際に無機膜２２にクラックが発生したり、そのクラックが表示領域２にまで届いたりすることを、防止することができる。

　（表示デバイス１の他の製造方法）
　図７は、表示デバイス１の他の製造方法を説明する図である。まず、図７の（ａ）に示すように、ガラス基板６１の表面に凸部６２を形成する。この形成は図３の（ａ）と同一である。凸部６２の形成後、図７の（ｂ）に示すように、ガラス基板６１の表面に樹脂膜１１を形成する。この形成は図３の（ｂ）と同一である。

　樹脂膜１１の形成後、図７の（ｃ）に示すように、樹脂膜１１の上に、ＴＦＴ層１２、バンク１３、表示素子層１４、および封止膜１５を順次形成する。これらの形成は基本的に図３の（ｃ）と同一である。ただし、図７の（ｃ）では、凸部６２の端部に相対する箇所にのみ開口７１を有する無機膜２２を形成する。したがって、開口７１に囲まれた無機膜２２は樹脂膜１１を挟んで凸部６２に重畳する。

　封止膜１５の形成後、図７の（ｄ）に示すように、ガラス基板６１の裏面にレーザー６３を照射する。この照射は図３の（ｄ）と同一である。レーザー６３の照射によって、図７の（ｅ）に示すように、樹脂膜１１をガラス基板６１から剥がすことができる。その際、凸部６２と、凸部６２に重畳する樹脂膜１１とが、ガラス基板６１に残る。さらに、凸部６２に重畳する無機膜２２、無機膜５１、および無機膜５３も、ガラス基板６１に残る。こうして、図６に示す表示デバイス１が製造される。

　（傾斜された凸部６２）
　図８は、平坦部８１および傾斜部８２を有する凸部６２を示す断面図である。図８では、凸部６２は、平坦部８１および傾斜部８２を有する。傾斜部８２は、凸部６２の最上面からの凸部６２の底面（ガラス基板６１の表面）に向かって３０°以下の傾斜角度θで傾斜する。傾斜部８２がガラス基板６１の上に配置されることによって、充分に平坦でありかつ薄い樹脂膜１１を凸部６２の上に形成することができる。さらに、凸部６２に対する樹脂膜１１の密着性が、傾斜部８２におけるガラス基板６１から最も離れた端部から最も近い端部に近づくにつれて、徐々に高くなる。これにより、樹脂膜１１をガラス基板６１から剥がす際に、樹脂膜１１の上層に配置される無機膜２２にクラックなどのダメージが入りにくくなる。したがって、表示デバイス１の歩留まりを高くすることができる。

　〔まとめ〕
　本発明の態様１に係る表示デバイスの製造方法は、ガラス基板の上の一部に、第１材料によって構成される凸部を形成する工程と、前記ガラス基板および前記凸部の上に、前記第１材料と異なる第２材料によって構成される樹脂膜を形成する工程と、前記樹脂膜の上にＴＦＴ層を形成する工程と、前記ＴＦＴ層の上に表示素子層を形成する工程と、前記表示素子層の上に封止膜を形成する工程と、前記ガラス基板の裏面にレーザーを照射することによって、前記樹脂膜を前記ガラス基板から剥がす工程とを有し、前記剥がす工程において、前記凸部と、前記凸部の上に形成された前記樹脂膜とは前記ガラス基板に残ることを特徴としている。

　前記の構成によれば、凸部の重畳する樹脂膜を樹脂膜の本体からより切り取り易くすることができる。

　本発明の態様２に係る製造方法は、前記態様１において、前記ＴＦＴ層は、無機膜を含み、前記ＴＦＴ層を形成する工程において、前記凸部の端部に対応する箇所に開口を有する無機膜を形成し、前記凸部を形成する工程において、前記凸部の端部が前記無機膜に重畳しないことを特徴としている。

　前記の構成によれば、樹脂膜を剥がす際に無機膜にクラックが発生したり、そのクラックが表示領域にまで届いたりすることを、防止することができる。

　本発明の態様３に係る製造方法は、前記態様１において、前記封止膜を形成する工程は、第１無機膜を形成する工程と、インクジェットによって層間樹脂膜を形成する工程と、第２無機膜を形成する工程とを含み、前記ＴＦＴ層を形成する工程は、前記層間樹脂膜をせき止めるバンクを形成する工程を含み、前記表示デバイスは、表示領域と、前記表示領域を囲む額縁領域とを有し、前記表示領域の端部は、前記バンクと相対し、前記凸部を形成する工程において、前記ガラス基板の上における異なる前記バンク同士の間に前記凸部を形成することを特徴としている。

　前記の構成によれば、凸部に表示素子層が重畳しないので、樹脂膜をガラス基板から剥がす際に表示素子層にダメージが入ることを防止することができる。

　本発明の態様４に係る製造方法は、前記態様３において、前記剥がす工程において、前記凸部に重畳する前記第１無機膜および第２無機膜は前記ガラス基板に残ることを特徴としている。

　前記の構成によれば、凸部に重畳する封止膜を封止膜の本体から切り取ることができる。

　本発明の態様５に係る製造方法は、前記態様１～４のいずれかにおいて、前記表示デバイスは、表示領域と、前記表示領域に重畳する額縁領域とを有し、前記凸部を形成する工程において、前記凸部を前記表示領域の内側に形成することを特徴としている。

　前記の構成によれば、表示領域の内側に形成される空白部を有する表示デバイスを製造することができる。

　本発明の態様６に係る製造方法は、前記態様５において、前記凸部を形成する工程において、略円形状の前記凸部を形成することを特徴としている。

　前記の構成によれば、略円形状の空白部を有する表示デバイスを製造することができる。

　本発明の態様７に係る製造方法は、前記態様１～４のいずれかにおいて、前記表示デバイスは、表示領域と、前記表示領域に重畳する額縁領域とを有し、前記凸部を形成する工程において、前記額縁領域から前記表示領域に切り欠けられる前記凸部を形成することを特徴としている。

　前記の構成によれば、額縁領域から表示領域に切り取られる空白部を有する表示デバイスを製造することができる。

　本発明の態様８に係る製造方法は、前記態様１～７のいずれかにおいて、前記樹脂膜を形成する工程において、前記凸部に重畳する前記樹脂膜の厚さが０．５μｍ以下である前記樹脂膜を形成することを特徴としている。

　前記の構成によれば、樹脂膜をガラス基板から剥がしやすくなる。

　本発明の態様９に係る製造方法は、前記態様１～８のいずれかにおいて、前記凸部は、前記凸部の最上面から前記凸部の底面に向かって３０°以下の傾斜角度で傾斜する傾斜部を有することを特徴としている。

　前記の構成によれば、樹脂膜をガラス基板から剥がす際に、樹脂膜の上に配置される無機膜にクラックなどのダメージが入りにくくなるので、表示デバイスの歩留まりを高くすることができる。

　本発明の態様１０に係る製造方法は、前記態様１～９のいずれかにおいて、前記第１材料は金属であることを特徴としている。

　前記の構成によれば、凸部に重畳する樹脂膜を樹脂基板の本体からより切り取り易くすることができる。

　本発明の態様１１に係る製造方法は、前記態様１～１０のいずれかにおいて、前記第２材料はポリイミドであることを特徴としている。

　本発明の態様１２に係る表示デバイスは、前記態様１～１１のいずれかの製造方法によって製造されることを特徴としている。

　本発明は前述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態も、本発明の技術的範囲に含まれる。各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることによって、新しい技術的特徴を形成することもできる。

１　表示デバイス、１１　樹脂膜、１２　ＴＦＴ層、１３　バンク、１４　表示素子層、１５　封止膜、２１　半導体層、２２　無機膜、５１　無機膜、５２　層間樹脂膜、５３　無機膜、６１　ガラス基板、６２　凸部、６３　レーザー　７１　開口

Claims

　ガラス基板の上の一部に、第１材料によって構成される凸部を形成する工程と、
　前記ガラス基板および前記凸部の上に、前記第１材料と異なる第２材料によって構成される樹脂膜を形成する工程と、
　前記樹脂膜の上にＴＦＴ層を形成する工程と、
　前記ＴＦＴ層の上に表示素子層を形成する工程と、
　前記表示素子層の上に封止膜を形成する工程と、
　前記ガラス基板の裏面にレーザーを照射することによって、前記樹脂膜を前記ガラス基板から剥がす工程とを有し、
　前記剥がす工程において、前記凸部と、前記凸部の上に形成された前記樹脂膜とは前記ガラス基板に残ることを特徴とする表示デバイスの製造方法。
　前記ＴＦＴ層は、無機膜を含み、
　前記ＴＦＴ層を形成する工程において、前記凸部の端部に対応する箇所に開口を有する無機膜を形成し、
　前記凸部を形成する工程において、前記凸部の端部が前記無機膜に重畳しないことを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
　前記封止膜を形成する工程は、
　　第１無機膜を形成する工程と、
　　インクジェットによって層間樹脂膜を形成する工程と、
　　第２無機膜を形成する工程とを含み、
　前記ＴＦＴ層を形成する工程は、前記層間樹脂膜をせき止めるバンクを形成する工程を含み、
　前記表示デバイスは、表示領域と、前記表示領域を囲む額縁領域とを有し、
　前記表示領域の端部は、前記バンクと相対し、
　前記凸部を形成する工程において、前記ガラス基板の上における異なる前記バンク同士の間に前記凸部を形成することを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
　前記剥がす工程において、前記凸部に重畳する前記第１無機膜および第２無機膜は前記ガラス基板に残ることを特徴とする請求項３に記載の製造方法。
　前記表示デバイスは、表示領域と、前記表示領域に重畳する額縁領域とを有し、
　前記凸部を形成する工程において、前記凸部を前記表示領域の内側に形成することを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の製造方法。
　前記凸部を形成する工程において、略円形状の前記凸部を形成することを特徴とする請求項５に記載の製造方法。
　前記表示デバイスは、表示領域と、前記表示領域に重畳する額縁領域とを有し、
　前記凸部を形成する工程において、前記額縁領域から前記表示領域に切り欠けられる前記凸部を形成することを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の製造方法。
　前記樹脂膜を形成する工程において、前記凸部に重畳する前記樹脂膜の厚さが０．５μｍ以下である前記樹脂膜を形成することを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載の製造方法。
　前記凸部は、前記凸部の最上面から前記凸部の底面に向かって３０°以下の傾斜角度で傾斜する傾斜部を有することを特徴とする請求項１～８のいずれか１項に記載の製造方法。
　前記第１材料は金属であることを特徴とする請求項１～９のいずれか１項に記載の製造方法。
　前記第２材料はポリイミドであることを特徴とする請求項１～１０のいずれか１項に記載の製造方法。
　請求項１～１１のいずれか１項に記載の製造方法によって製造されることを特徴とする表示デバイス。