JP2006337983A - 可撓性表示装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、可撓性表示装置の製造方法に関する。
【解決手段】本発明によれば、可撓性基板の第１面または支持体上に接着剤を塗布する段階、前記接着剤で前記可撓性基板の第１面と前記支持体とを接着する段階、及び前記可撓性基板の第２面上に薄膜パターンを形成する段階を含む可撓性表示装置の製造方法が開示される。したがって、可撓性基板の大きさが増加しても、表示装置の製造工程中に支持体または可撓性基板が曲がる現象を防止することができる。
【選択図】図１Ｃ
【解決手段】本発明によれば、可撓性基板の第１面または支持体上に接着剤を塗布する段階、前記接着剤で前記可撓性基板の第１面と前記支持体とを接着する段階、及び前記可撓性基板の第２面上に薄膜パターンを形成する段階を含む可撓性表示装置の製造方法が開示される。したがって、可撓性基板の大きさが増加しても、表示装置の製造工程中に支持体または可撓性基板が曲がる現象を防止することができる。
【選択図】図１Ｃ
Description
本発明は、可撓性表示装置（flexible display device）の製造方法に係り、特に、プラスチック基板を含む可撓性表示装置の製造方法に関するものである。
現在広く使用されている平板表示装置のうちの代表的なものが、液晶表示装置及び有機発光表示装置である。
液晶表示装置は、一般的に共通電極と色フィルターなどが形成されている上部表示板と、薄膜トランジスタと画素電極が形成されている下部表示板と、二つの表示板の間に入っている液晶層とを含む。画素電極と共通電極に電位差を与えれば液晶層に電場が生成され、この電場によって方向が決定される。液晶分子の配列方向によって入射光の透過率が決定されるので、二つの電極間の電位差を調節することによって所望の映像を表示することができる。
液晶表示装置は、一般的に共通電極と色フィルターなどが形成されている上部表示板と、薄膜トランジスタと画素電極が形成されている下部表示板と、二つの表示板の間に入っている液晶層とを含む。画素電極と共通電極に電位差を与えれば液晶層に電場が生成され、この電場によって方向が決定される。液晶分子の配列方向によって入射光の透過率が決定されるので、二つの電極間の電位差を調節することによって所望の映像を表示することができる。
有機発光表示装置は、正孔注入電極（アノード）及び電子注入電極（カソード）と、これらの間に形成されている有機発光層とを含み、アノードで注入される正孔とカソードで注入される電子とが有機発光層で再結合し、消滅しながら光を発する自己発光型表示装置である。
しかし、このような表示装置は、重くて破損しやすいガラス基板を使用するため、携帯性及び大画面表示に限界がある。したがって、最近では重量が軽く、衝撃に強いだけでなく、可撓性（flexible）に優れるプラスチック基板を使用する表示装置が開発されている。
しかし、このような表示装置は、重くて破損しやすいガラス基板を使用するため、携帯性及び大画面表示に限界がある。したがって、最近では重量が軽く、衝撃に強いだけでなく、可撓性（flexible）に優れるプラスチック基板を使用する表示装置が開発されている。
しかし、プラスチックの場合は、熱を加える場合に曲がったり垂れる性質があるため、その上に電極や信号線などの薄膜パターンをうまく形成するのが難しい。これを解決するために、プラスチック基板をガラス支持体に接着した状態で薄膜パターンを形成した後、プラスチック基板をガラス支持体から分離する方法が提示された。
このような方法は、一般的に、ガラス支持体に小さいプラスチック基板一枚を付着した後に薄膜工程を進行して、中小型表示装置を製造することができる。しかし、支持体に付着されるプラスチック基板の大きさが大きくなると支持体及びプラスチック基板が曲がるため、プラスチック基板を超大型表示装置に使用するには限界がある。
また、ガラス支持体とプラスチック基板とを付着する際、中間基材の両面に接着層が形成されている両面接着テープを主に使用する。ところが、両面接着テープの中間基材と接着層は支持体及び基板の熱膨張係数と相異しているため、表示装置の製造工程中にプラスチック基板及び支持体がさらに曲がりやすくなる。
また、ガラス支持体とプラスチック基板とを付着する際、中間基材の両面に接着層が形成されている両面接着テープを主に使用する。ところが、両面接着テープの中間基材と接着層は支持体及び基板の熱膨張係数と相異しているため、表示装置の製造工程中にプラスチック基板及び支持体がさらに曲がりやすくなる。
そこで、本発明が目的とする技術的課題は、プラスチック基板の大きさが大きくなっても支持体またはプラスチック基板が曲がる現象を最小化することである。
このような技術的課題を解決するための本発明１による可撓性表示装置の製造方法は、可撓性基板の第１面または支持体上に接着剤を塗布する段階、前記接着剤で前記可撓性基板の第１面と前記支持体とを接着する段階、及び前記可撓性基板の第２面上に薄膜パターンを形成する段階を含む。
このように接着剤を可撓性基板に直接塗布すれば、固形状の中間基材がある両面接着テープを使用する場合に比べて全体の厚さが薄くなる。また、接着剤を直接塗布することで、中間基材の熱膨張を考慮する必要がないので基板及び支持体が曲がる現象を減らすことができ、基板が大きい場合にも適用可能である。つまり、本発明によれば、可撓性基板の大きさが大きい場合でも、表示装置工程中に支持体またはプラスチック基板が曲がる現象を防止することができる。
このように接着剤を可撓性基板に直接塗布すれば、固形状の中間基材がある両面接着テープを使用する場合に比べて全体の厚さが薄くなる。また、接着剤を直接塗布することで、中間基材の熱膨張を考慮する必要がないので基板及び支持体が曲がる現象を減らすことができ、基板が大きい場合にも適用可能である。つまり、本発明によれば、可撓性基板の大きさが大きい場合でも、表示装置工程中に支持体またはプラスチック基板が曲がる現象を防止することができる。
また、両面接着テープを利用して支持体と可撓性基板とを接着する場合には、両面接着テープの両面に支持体と可撓性基板とを接着するために接着工程を二回繰り返さなければならない。しかし、接着剤を直接塗布する方法は、支持体と可撓性基板とを接着剤で接着する工程を一回のみ行えばよいので、工程が単純になる。さらに、接着剤を可撓性基板に直接塗布することは、そのコスト面からみても有利である。
発明２は、発明１において、前記接着剤は液状の状態で塗布されることができる。
発明３は、発明１において、前記可撓性基板は、プラスチック素材であることができる。
発明４は、発明１において、前記可撓性基板と前記支持体の大きさは実質的に同一であることができる。
発明３は、発明１において、前記可撓性基板は、プラスチック素材であることができる。
発明４は、発明１において、前記可撓性基板と前記支持体の大きさは実質的に同一であることができる。
発明５は、発明１において、前記接着剤の厚さは１０μm以内とすることができる。厚さが１０μm以下であると、熱膨張によるストレスを減らすことができるので好ましい。
発明６は、発明１において、前記接着剤は、感温性接着剤、アクリル系接着剤またはシリコン系接着剤を含むことができる。
発明７は、発明１において、前記可撓性基板は、硬性塗布膜で塗布されていることができる。
発明６は、発明１において、前記接着剤は、感温性接着剤、アクリル系接着剤またはシリコン系接着剤を含むことができる。
発明７は、発明１において、前記可撓性基板は、硬性塗布膜で塗布されていることができる。
発明８は、発明７において、前記硬性塗布膜はアクリル樹脂を含むことができる。
発明９は、発明１において、前記可撓性基板は、有機膜、前記有機膜の両面に形成されている下部塗布膜、前記下部塗布膜上に形成されている障壁層、及び前記障壁層上に形成されている硬性塗布膜を含むことができる。このような層や膜は可撓性基板の物理的化学的損傷を防止する。
発明９は、発明１において、前記可撓性基板は、有機膜、前記有機膜の両面に形成されている下部塗布膜、前記下部塗布膜上に形成されている障壁層、及び前記障壁層上に形成されている硬性塗布膜を含むことができる。このような層や膜は可撓性基板の物理的化学的損傷を防止する。
発明１０は、発明９において、前記有機膜は、ポリエチレンエーテルフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリアリーレート、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、及びポリアクリレートからなる群より選択されるいずれか一つ以上の物質であることができる。
発明１１は、発明９において、前記下部塗布膜及び前記硬性塗布膜はアクリル樹脂を含むことができる。
発明１１は、発明９において、前記下部塗布膜及び前記硬性塗布膜はアクリル樹脂を含むことができる。
発明１２は、発明９において、前記障壁層は、SiO2またはAl2O3を含むことができる。
発明１３は、発明１において、前記支持体はガラスを含むことができる。
発明１４は、発明１において、前記薄膜パターンは有機発光層を含むことができる。
発明１５は、発明１において、前記薄膜パターンは非晶質シリコン薄膜トランジスタを含むことができる。
発明１３は、発明１において、前記支持体はガラスを含むことができる。
発明１４は、発明１において、前記薄膜パターンは有機発光層を含むことができる。
発明１５は、発明１において、前記薄膜パターンは非晶質シリコン薄膜トランジスタを含むことができる。
発明１６は、発明１において、前記薄膜パターンは有機薄膜トランジスタを含むことができる。
発明１７は、発明１において、前記可撓性基板から前記支持体を除去する段階をさらに含む、可撓性表示装置の製造方法を提供する。
発明１８は、発明１７において、前記可撓性基板からの前記支持体の分離は、前記可撓性基板を表示装置単位に分離する前に実施する、可撓性表示装置の製造方法を提供する。
発明１７は、発明１において、前記可撓性基板から前記支持体を除去する段階をさらに含む、可撓性表示装置の製造方法を提供する。
発明１８は、発明１７において、前記可撓性基板からの前記支持体の分離は、前記可撓性基板を表示装置単位に分離する前に実施する、可撓性表示装置の製造方法を提供する。
発明１９は、発明１７において、前記可撓性基板からの前記支持体の分離は、前記可撓性基板を表示装置単位に分離した後に実施する、可撓性表示装置の製造方法を提供する。
発明２０は、発明１７において、前記可撓性基板からの前記支持体の分離は、紫外線照射、温度調節または溶媒使用で実施する、可撓性表示装置の製造方法を提供する。
発明２０は、発明１７において、前記可撓性基板からの前記支持体の分離は、紫外線照射、温度調節または溶媒使用で実施する、可撓性表示装置の製造方法を提供する。
本発明によれば、可撓性基板の大きさが大きい場合でも、表示装置工程中に支持体またはプラスチック基板が曲がる現象を防止することができる。
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施例について本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。しかし、本発明は多様な相違した形態で実現でき、ここで説明する実施例に限定されない。
図面においては、いろいろな層及び領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。明細書全体を通じて類似な部分については同一図面符号を付けた。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の“上にある”とする場合、これは他の部分の直上にある場合だけでなく、その中間に他の部分がある場合も含む。反対に、ある部分が他の部分の“直上にある”とする場合には、中間に他の部分はないことを意味する。
図面においては、いろいろな層及び領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。明細書全体を通じて類似な部分については同一図面符号を付けた。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の“上にある”とする場合、これは他の部分の直上にある場合だけでなく、その中間に他の部分がある場合も含む。反対に、ある部分が他の部分の“直上にある”とする場合には、中間に他の部分はないことを意味する。
まず、図１Ａ乃至図１Ｈを参照して、本発明の一つの実施例による可撓性表示装置の製造方法について詳細に説明する。
図１Ａ乃至図１Ｈは、本発明の一つの実施例による可撓性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１Ａのように、プラスチックなどで形成された可撓性基板１１０上に接着剤５０を直接塗布したり、図１Ｂのように、接着剤５０を支持体６０に直接塗布した後、図１Ｃのように可撓性基板１１０と支持体６０を接着する。
図１Ａ乃至図１Ｈは、本発明の一つの実施例による可撓性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１Ａのように、プラスチックなどで形成された可撓性基板１１０上に接着剤５０を直接塗布したり、図１Ｂのように、接着剤５０を支持体６０に直接塗布した後、図１Ｃのように可撓性基板１１０と支持体６０を接着する。
接着剤５０は、液状や粘性のある状態で塗布されることができ、その例としては、感温性接着剤、アクリル系接着剤、またはシリコン系接着剤などが挙げられる。接着剤５０の厚さは１０μm以下であるのが、熱膨張によるストレスを減らすことができるので好ましい。
可撓性基板１１０は、ポリエチレンエーテルフタレート（polyethylene ether phthalate）、ポリエチレンナフタレート（polyethylene naphthalate）、ポリカーボネート（polycarbonate）、ポリアリーレート（polyarylate）、ポリエーテルイミド（polyether imide）、ポリエーテルスルホン酸（polyether sulfonate）、ポリイミド（polyimide）またはポリアクリレート（polyacrylate）より選択された少なくとも一つの物質からなる有機膜を含む。可撓性基板１１０は、このような有機膜の両面に順に形成されているアクリル系樹脂などの下部塗布膜（under-coating）（図示せず）、SiO2またはAl2O3などの障壁層（barrier）（図示せず）、及びアクリル系樹脂などの硬性塗布膜（hard-coating）（図示せず）などをさらに含むことができる。このような層や膜は可撓性基板１１０の物理的化学的損傷を防止する。
可撓性基板１１０は、ポリエチレンエーテルフタレート（polyethylene ether phthalate）、ポリエチレンナフタレート（polyethylene naphthalate）、ポリカーボネート（polycarbonate）、ポリアリーレート（polyarylate）、ポリエーテルイミド（polyether imide）、ポリエーテルスルホン酸（polyether sulfonate）、ポリイミド（polyimide）またはポリアクリレート（polyacrylate）より選択された少なくとも一つの物質からなる有機膜を含む。可撓性基板１１０は、このような有機膜の両面に順に形成されているアクリル系樹脂などの下部塗布膜（under-coating）（図示せず）、SiO2またはAl2O3などの障壁層（barrier）（図示せず）、及びアクリル系樹脂などの硬性塗布膜（hard-coating）（図示せず）などをさらに含むことができる。このような層や膜は可撓性基板１１０の物理的化学的損傷を防止する。
支持体６０はガラスからなることができ、可撓性基板１１０の大きさは、支持体６０と実質的に同一であるかまたは若干小さい。
このように接着剤５０を可撓性基板１１０に直接塗布すれば、固形状の中間基材がある両面接着テープを使用する場合に比べて全体の厚さが薄くなる。また、接着剤５０を直接塗布すれば、中間基材の熱膨張を考慮する必要がないので基板１１０及び支持体６０が曲がる現象を減らすことができ、基板１１０が大きい場合にも適用可能である。
このように接着剤５０を可撓性基板１１０に直接塗布すれば、固形状の中間基材がある両面接着テープを使用する場合に比べて全体の厚さが薄くなる。また、接着剤５０を直接塗布すれば、中間基材の熱膨張を考慮する必要がないので基板１１０及び支持体６０が曲がる現象を減らすことができ、基板１１０が大きい場合にも適用可能である。
また、両面接着テープを利用して支持体６０と可撓性基板１１０とを接着する場合には、両面接着テープの両面に支持体６０と可撓性基板１１０とを接着するために接着工程を二回繰り返さなければならないが、接着剤５０を直接塗布する方法は、支持体６０と可撓性基板１１０とを接着剤５０で接着する工程を一回のみ行えばよいので、工程が単純になる。さらに、接着剤５０を可撓性基板１１０に直接塗布することは、そのコスト面からみても有利である。
図１Ｄを参照すれば、支持体６０に接着された可撓性基板１１０上に薄膜パターン７０を形成する。この時、可撓性基板１１０は支持体６０に堅固に結合されているので曲がったり垂れない。
図１Ｅを参照すれば、図１Ｄのように支持体６０に付着されており、薄膜パターン７０が形成された可撓性基板１１０と、支持体６１に付着されており、薄膜パターン７１が形成された他の可撓性基板２１０とを結合する。この時、両側基板１１０、２１０を結合する前にいずれか一方に液晶を落として液晶層（図示せず）を形成することができる。有機発光表示装置の場合は基板が一つであれば充分であるのでこの段階は必要ない。その代わり、薄膜パターン７１に有機発光層（図示せず）が含まれる。
図１Ｅを参照すれば、図１Ｄのように支持体６０に付着されており、薄膜パターン７０が形成された可撓性基板１１０と、支持体６１に付着されており、薄膜パターン７１が形成された他の可撓性基板２１０とを結合する。この時、両側基板１１０、２１０を結合する前にいずれか一方に液晶を落として液晶層（図示せず）を形成することができる。有機発光表示装置の場合は基板が一つであれば充分であるのでこの段階は必要ない。その代わり、薄膜パターン７１に有機発光層（図示せず）が含まれる。
その後、図１Ｆのように、薄膜パターン７０、７１が形成されている可撓性基板１１０、２１０及び支持体６０、６１を切断して所望の表示装置単位に分離する。その後、上下に付着されている支持体６０、６１の片を可撓性基板１１０、２１０から除去すれば、図１Ｇのような表示装置の一つとなる。
図１Ｆの段階代りに、図１Ｈのように、まず、支持体６０、６１を可撓性基板１１０、２１０から除去した後、結合されている両基板１１０、２１０を切断して、所望の表示装置単位に分離することができる。
図１Ｆの段階代りに、図１Ｈのように、まず、支持体６０、６１を可撓性基板１１０、２１０から除去した後、結合されている両基板１１０、２１０を切断して、所望の表示装置単位に分離することができる。
一方、可撓性基板１１０、２１０は、液晶表示装置、有機発光表示装置などの基板として用いられることができるが、ここでは液晶表示装置の場合について詳細に説明する。
図２は、本発明の一つの実施例による液晶表示装置の配置図であり、図３Ａ及び図３Ｂは、各々図２の液晶表示装置をIIIＡ-IIIＡ及びIIIＢ-IIIＢ線に沿って切断した断面図である。
図２は、本発明の一つの実施例による液晶表示装置の配置図であり、図３Ａ及び図３Ｂは、各々図２の液晶表示装置をIIIＡ-IIIＡ及びIIIＢ-IIIＢ線に沿って切断した断面図である。
図２乃至図３Ｂを参照すれば、本実施例による液晶表示装置は、互いに対向する薄膜トランジスタ表示板１００と共通電極表示板２００、及びこれらの間に入っている液晶層３を含む。
まず、薄膜トランジスタ表示板１００について説明する。
可撓性基板１１０上に複数のゲート線１２１、及び複数の維持電極線１３１が形成されている。
まず、薄膜トランジスタ表示板１００について説明する。
可撓性基板１１０上に複数のゲート線１２１、及び複数の維持電極線１３１が形成されている。
ゲート線１２１はゲート信号を伝達し、図２中主に横方向に延びている。各ゲート線１２１は、突出した複数のゲート電極１２４と他の層または外部駆動回路との接続のために、面積の広い端部１２９を含む。ゲート信号を生成するゲート駆動回路（図示せず）は、基板１１０上に付着される可撓性印刷回路膜（図示せず）上に装着されたり、基板１１０上に直接装着されたり、基板１１０に集積されることができる。ゲート駆動回路が基板１１０上に集積されている場合、ゲート線１２１が延在してこれと直接連結される。
維持電極線１３１は、所定の電圧の印加を受け、ゲート線１２１と概ね平行に延在した幹線と、これから分かれた複数対の維持電極１３３a、１３３bとを含む。維持電極線１３１の各々は隣接した二つのゲート線１２１の間に位置し、幹線は二つのゲート線のうちの下側に近い。維持電極１３３a、１３３bの各々は、幹線と連結された固定端と、その反対側の自由端とを有している。一側の維持電極１３３bの固定端は面積が広く、その自由端は、直線部分と屈曲部分との二つに分かれる。しかし、維持電極線１３１の模様及び配置は多様に変更することができる。
ゲート線１２１及び維持電極線１３１は、アルミニウム（Al）やアルミニウム合金などのアルミニウム系金属、銀（Ag）や銀合金などの銀系金属、銅（Cu）や銅合金などの銅系金属、モリブデン（Mo）やモリブデン合金などのモリブデン系金属、クロム（Cr）、タンタル（Ta）、及びチタン（Ti）などで形成されることができる。しかし、これらは物理的性質が異なる二つの導電膜（図示せず）を含む多重膜構造を有することもできる。このうちの一つの導電膜は、信号遅延や電圧降下を減らすことができるように比抵抗（resistivity）の低い金属、例えば、アルミニウム系金属、銀系金属、銅系金属などで形成される。これとは異なって、他の導電膜は他の物質、特に、ITO（indium tin oxide）及びIZO（indium zin coxide）との物理的、化学的、電気的接触特性に優れた物質、例えば、モリブデン系金属、クロム、チタン、タンタルなどで形成される。このような組み合わせの好ましい例としては、クロム下部膜とアルミニウム（合金）上部膜、及びアルミニウム（合金）下部膜とモリブデン（合金）上部膜がある。しかし、ゲート線１２１及び維持電極線１３１は、その他にも多様な金属または導電体で形成されることができる。
ゲート線１２１及び維持電極線１３１の側面は基板１１０面に対して傾いており、その傾斜角は上部電極等との接触性を考慮して、約３０゜乃至約８０゜であるのが好ましい。
ゲート線１２１及び維持電極線１３１上には、窒化ケイ素（SiNx）または酸化ケイ素（SiOx）などからなるゲート絶縁膜１４０が形成されている。
ゲート絶縁膜１４０上には、水素化非晶質シリコン（hydrogenated amorphous silicon）（非晶質シリコンは、略称a-Siに使う）、多結晶シリコンまたは有機半導体などからなる複数の線状半導体１５１が形成されている。線状半導体１５１は主に縦方向に延びており、ゲート電極１２４に向かって延びた複数の突出部１５４を含む。線状半導体１５１はゲート線１２１及び維持電極線１３１の付近で幅が広くなって、これらを幅広く覆っている。
ゲート線１２１及び維持電極線１３１上には、窒化ケイ素（SiNx）または酸化ケイ素（SiOx）などからなるゲート絶縁膜１４０が形成されている。
ゲート絶縁膜１４０上には、水素化非晶質シリコン（hydrogenated amorphous silicon）（非晶質シリコンは、略称a-Siに使う）、多結晶シリコンまたは有機半導体などからなる複数の線状半導体１５１が形成されている。線状半導体１５１は主に縦方向に延びており、ゲート電極１２４に向かって延びた複数の突出部１５４を含む。線状半導体１５１はゲート線１２１及び維持電極線１３１の付近で幅が広くなって、これらを幅広く覆っている。
半導体１５１上には、複数の線状及び島型抵抗性接触部材１６１、１６５が形成されている。抵抗性接触部材１６１、１６５は、リンなどのn型不純物が高濃度にドーピングされているn+水素化非晶質シリコンなどの物質で形成されたり、シリサイド（silicide）で形成されることができる。線状抵抗性接触部材１６１は複数の突出部１６３を有しており、この突出部１６３と島型抵抗性接触部材１６５とは対を成して、半導体１５１の突出部１５４に配置されている。
半導体１５１、１５４と抵抗性接触部材１６１、１６３、１６５の側面もまた基板１１０面に対して傾いており、傾斜角は３０゜乃至８０゜程度である。
抵抗性接触部材１６１、１６３、１６５及びゲート絶縁膜１４０上には、複数のデータ線１７１と複数のドレーン電極１７５が形成されている。
データ線１７１はデータ信号を伝達し、主に縦方向に延びてゲート線１２１と交差する。各データ線１７１はまた、維持電極線１３１と交差し、隣接した画素間において隣接する維持電極１３３aと１３３bとの間に延在している。各データ線１７１は、ゲート電極１２４に向かって延在した複数のソース電極１７３と他の層または外部駆動回路との接続のために、面積の広い端部１７９を含む。データ信号を生成するデータ駆動回路（図示せず）は、基板１１０上に付着される可撓性印刷回路膜（図示せず）上に装着されたり、基板１１０上に直接装着されたり、基板１１０に集積されることができる。データ駆動回路が基板１１０上に集積されている場合、データ線１７１が延長されてこれと直接連結できる。
抵抗性接触部材１６１、１６３、１６５及びゲート絶縁膜１４０上には、複数のデータ線１７１と複数のドレーン電極１７５が形成されている。
データ線１７１はデータ信号を伝達し、主に縦方向に延びてゲート線１２１と交差する。各データ線１７１はまた、維持電極線１３１と交差し、隣接した画素間において隣接する維持電極１３３aと１３３bとの間に延在している。各データ線１７１は、ゲート電極１２４に向かって延在した複数のソース電極１７３と他の層または外部駆動回路との接続のために、面積の広い端部１７９を含む。データ信号を生成するデータ駆動回路（図示せず）は、基板１１０上に付着される可撓性印刷回路膜（図示せず）上に装着されたり、基板１１０上に直接装着されたり、基板１１０に集積されることができる。データ駆動回路が基板１１０上に集積されている場合、データ線１７１が延長されてこれと直接連結できる。
ドレーン電極１７５はデータ線１７１と分離されており、ゲート電極１２４を中心にソース電極１７３と対向する。各ドレーン電極１７５は、面積の広い一側端部と、棒状の他側端部分とを有している。広い端部は維持電極線１３１と重なっており、棒状端部はJ字形に曲がったソース電極１７３で一部囲まれている。
一つのゲート電極１２４、一つのソース電極１７３、及び一つのドレーン電極１７５は、半導体１５１の突出部１５４と共に一つの薄膜トランジスタ（TFT）を構成し、薄膜トランジスタのチャンネルは、ソース電極１７３とドレーン電極１７５との間の突出部１５４に形成される。半導体１５１が有機半導体である場合、薄膜トランジスタは有機薄膜トランジスタとなる。
一つのゲート電極１２４、一つのソース電極１７３、及び一つのドレーン電極１７５は、半導体１５１の突出部１５４と共に一つの薄膜トランジスタ（TFT）を構成し、薄膜トランジスタのチャンネルは、ソース電極１７３とドレーン電極１７５との間の突出部１５４に形成される。半導体１５１が有機半導体である場合、薄膜トランジスタは有機薄膜トランジスタとなる。
データ線１７１及びドレーン電極１７５は、モリブデン、クロム、タンタル及びチタンなどの耐火性金属またはこれらの合金で形成されるのが好ましく、耐火性金属膜（図示せず）と低抵抗導電膜（図示せず）を含む多重膜構造を有することができる。多重膜構造の例としては、クロムまたはモリブデン（合金）下部膜とアルミニウム（合金）上部膜の二重膜、モリブデン（合金）下部膜とアルミニウム（合金）中間膜とモリブデン（合金）上部膜の三重膜がある。しかし、データ線１７１及びドレーン電極１７５は、その他にも多様な金属または導電体で形成されることができる。
データ線１７１及びドレーン電極１７５もまた、その側面が基板１１０面に対して３０゜乃至８０゜程度の傾斜角で傾いたのが好ましい。
抵抗性接触部材１６１、１６３、１６５は、その下の半導体１５１、１５４とその上のデータ線１７１及びドレーン電極１７５との間にのみ存在し、これらの間の接触抵抗を低くする。大部分の所では線状半導体１５１の幅がデータ線１７１の幅より小さいが、前述のようにゲート線１２１と接する部分で幅が広くなって表面のプロファイルを滑らかにすることにより、データ線１７１が断線することを防止する。半導体１５１、１５４には、ソース電極１７３とドレーン電極１７５との間を始めとして、データ線１７１及びドレーン電極１７５で覆われずに露出された部分がある。
抵抗性接触部材１６１、１６３、１６５は、その下の半導体１５１、１５４とその上のデータ線１７１及びドレーン電極１７５との間にのみ存在し、これらの間の接触抵抗を低くする。大部分の所では線状半導体１５１の幅がデータ線１７１の幅より小さいが、前述のようにゲート線１２１と接する部分で幅が広くなって表面のプロファイルを滑らかにすることにより、データ線１７１が断線することを防止する。半導体１５１、１５４には、ソース電極１７３とドレーン電極１７５との間を始めとして、データ線１７１及びドレーン電極１７５で覆われずに露出された部分がある。
データ線１７１、ドレーン電極１７５、及び露出された半導体１５１、１５４部分上には保護膜１８０が形成されている。保護膜１８０は、無機絶縁物または有機絶縁物などで形成され、表面が平坦に形成されている。無機絶縁物の例としては、窒化ケイ素と酸化ケイ素が挙げられる。有機絶縁物は感光性（photosensitivity）を有することができ、その誘電常数（dielectric conctant）は約４.０以下であるのが好ましい。しかし、保護膜１８０は、有機膜の優れた絶縁特性を生かしながらも露出された半導体１５１部分が損なわれないように、下部無機膜と上部有機膜の二重膜構造を有することができる。
保護膜１８０には、データ線１７１の端部１７９とドレーン電極１７５とを各々露出する複数の接触孔１８２、１８５が形成されており、保護膜１８０とゲート絶縁膜１４０には、ゲート線１２１の端部１２９を露出する複数の接触孔１８１、維持電極１３３bの固定端付近の維持電極線１３１の一部を露出する複数の接触孔１８３a、及び維持電極１３３ｂの自由端の直線部分を露出する複数の接触孔１８３bが形成されている。
保護膜１８０上には、複数の画素電極１９１、複数の連結橋８３、及び複数の接触補助部材８１、８２が形成されている。画素電極１９１は、接触孔１８５を介してドレーン電極１７５と物理的、電気的に連結されており、ドレーン電極１７５からデータ電圧の印加を受ける。データ電圧が印加された画素電極１９１は、共通電圧の印加を受ける共通電極表示板２００の共通電極（図示せず）と共に電場を生成することにより、二つの電極の間の液晶層（図示せず）の液晶分子の方向を決定する。このように決定された液晶分子の方向によって液晶層を通過する光の偏光が変わる。画素電極１９１と共通電極はキャパシタ（以下、“液晶キャパシタ”とする）を構成して、薄膜トランジスタがターンオフされた後にも印加された電圧を維持する。
画素電極１９１は、維持電極１３３a、１３３bを始めとする維持電極線１３１と重なっている。画素電極１９１及びこれと電気的に連結されたドレーン電極１７５が維持電極線１３１と重なって構成するキャパシタを“維持キャパシタ”とし、維持キャパシタは液晶キャパシタの電圧維持能力を強化する。
接触補助部材８１、８２は、各々接触孔１８１、１８２を介してゲート線１２１の端部１２９及びデータ線１７１の端部１７９に連結される。接触補助部材８１、８２は、ゲート線１２１の端部１２９及びデータ線１７１の端部１７９と外部装置との接着性を補完し、これらを保護する。
接触補助部材８１、８２は、各々接触孔１８１、１８２を介してゲート線１２１の端部１２９及びデータ線１７１の端部１７９に連結される。接触補助部材８１、８２は、ゲート線１２１の端部１２９及びデータ線１７１の端部１７９と外部装置との接着性を補完し、これらを保護する。
連結橋８３はゲート線１２１を横切り、ゲート線１２１を隔てて反対側に位置する接触孔１８３a、１８３bを介して、維持電極線１３１の露出された部分と維持電極１３３bの自由端の露出された端部とに連結されている。維持電極１３３a、１３３bを始めとする維持電極線１３１は、連結橋８３と共にゲート線１２１やデータ線１７１または薄膜トランジスタの欠陥を修理する場合に使用することができる。
次に、色フィルター表示板２００について説明する。
可撓性基板２１０上に遮光部材（light blocking member）２２０が形成されている。遮光部材２２０は黒色層（black matrix）ともいい、画素電極１９１と対向する複数の開口領域を定義する一方、画素電極１９１の間の光漏れを防止する。
基板２１０上にはまた、複数の色フィルター２３０が形成されており、遮光部材２２０で囲まれた開口領域内にほとんどが入れるように配置されている。色フィルター２３０は、画素電極１９０に沿って縦方向に長く延びて帯（stripe）を成すことができる。各色フィルター２３０は、赤色、緑色、及び青色の三原色など、基本色のうちの一つを表示することができる。
可撓性基板２１０上に遮光部材（light blocking member）２２０が形成されている。遮光部材２２０は黒色層（black matrix）ともいい、画素電極１９１と対向する複数の開口領域を定義する一方、画素電極１９１の間の光漏れを防止する。
基板２１０上にはまた、複数の色フィルター２３０が形成されており、遮光部材２２０で囲まれた開口領域内にほとんどが入れるように配置されている。色フィルター２３０は、画素電極１９０に沿って縦方向に長く延びて帯（stripe）を成すことができる。各色フィルター２３０は、赤色、緑色、及び青色の三原色など、基本色のうちの一つを表示することができる。
色フィルター２３０及び遮光部材２２０上には蓋膜（overcoat）２５０が形成されている。蓋膜２５０は絶縁物で形成されることができ、色フィルター２３０を保護し、色フィルター２３０が露出されることを防止し、平坦面を提供する。
蓋膜２５０上には共通電極２７０が形成されている。共通電極２７０はITOやIZOなど、透明な導電導電体で形成されるのが好ましい。
蓋膜２５０上には共通電極２７０が形成されている。共通電極２７０はITOやIZOなど、透明な導電導電体で形成されるのが好ましい。
表示板１００、２００の内側面上には、液晶層３を配向するための配向膜（図示せず）が塗布されており、表示板１００、２００の外側面には、一つ以上の偏光子（図示せず）が備えられている。
以下では、図２乃至図３Ｂに示した液晶表示装置のうちの薄膜トランジスタ表示板１００を本発明の一つの実施例によって製造する方法について、図４乃至図１１Ｂ及び図２乃至図３Ｂを参照して詳細に説明する。
以下では、図２乃至図３Ｂに示した液晶表示装置のうちの薄膜トランジスタ表示板１００を本発明の一つの実施例によって製造する方法について、図４乃至図１１Ｂ及び図２乃至図３Ｂを参照して詳細に説明する。
図４、図６、図８、及び図１０は、図２乃至図３Ｂに示した液晶表示装置のうちの薄膜トランジスタ表示板を本発明の一つの実施例によって製造する場合の中間段階での配置図であって、その順序に従って示したものであり、図５Ａ、図５Ｂ、図７Ａ、図７Ｂ、図９Ａ、図９Ｂ、図１１Ａ、及び図１１Ｂは、図４、図６、図８、及び図１０に示した薄膜トランジスタ表示板を、ＶＡ-ＶＡ、ＶＢ-ＶＢ、VIIＡ-VIIＡ、VIIＢ-VIIＢ、IXＡ-IX
Ａ、IXＢ-IXＢ、XIＡ-XIＡ、及びXIＢ-XIＢ線に沿って切断した断面図である。
Ａ、IXＢ-IXＢ、XIＡ-XIＡ、及びXIＢ-XIＢ線に沿って切断した断面図である。
まず、図４乃至図５Ｂを参照すれば、支持体６０上に接着剤５０を塗布し、可撓性基板１１０を接着した後、基板１１０上の金属膜をスパッタリングなどにより順に積層し、写真エッチングして、ゲート電極１２４及び端部１２９を含む複数のゲート線１２１と、維持電極１３３a、１３３bを含む複数の維持電極線１３１とを形成する。
図６乃至図７Ｂを参照すれば、ゲート絶縁膜１４０、真性非晶質シリコン層、不純物非晶質シリコン層の３層膜を連続して積層した後、前記の二つの層をパターニングして、複数の線状不純物半導体１６４及び突出部１５４を含む複数の線状真性半導体１５１を形成する。
図６乃至図７Ｂを参照すれば、ゲート絶縁膜１４０、真性非晶質シリコン層、不純物非晶質シリコン層の３層膜を連続して積層した後、前記の二つの層をパターニングして、複数の線状不純物半導体１６４及び突出部１５４を含む複数の線状真性半導体１５１を形成する。
次に、図８乃至図９Ｂを参照すれば、金属膜をスパッタリングなどにより積層した後、写真エッチングして、ソース電極１７３及び端部１７９を含む複数のデータ線１７１と、複数のドレーン電極１７５とを形成する。
次いで、データ線１７１及びドレーン電極１７５で覆われずに露出された不純物半導体１６４部分を除去することにより、突出部１６３を含む複数の線状抵抗性接触部材１６１と複数の島型抵抗性接触部材１６５とを完成する一方、その下の真性半導体１５１部分を露出する。露出された真性半導体１５１部分の表面を安定化させるために、酸素プラズマを引続き実施するのが好ましい。
次いで、データ線１７１及びドレーン電極１７５で覆われずに露出された不純物半導体１６４部分を除去することにより、突出部１６３を含む複数の線状抵抗性接触部材１６１と複数の島型抵抗性接触部材１６５とを完成する一方、その下の真性半導体１５１部分を露出する。露出された真性半導体１５１部分の表面を安定化させるために、酸素プラズマを引続き実施するのが好ましい。
次に、図１０乃至図１１Ｂを参照すれば、化学気相蒸着などで無機絶縁物を積層したり、感光性有機絶縁物を塗布して保護膜１８０を形成する。その後、保護膜１８０とゲート絶縁膜１４０をエッチングして、接触孔１８１、１８２、１８３a、１８３b、１８５を形成する。
最後に、図２乃至図３Ｂを参照すれば、ITOまたはIZO膜をスパッタリングで積層し、写真エッチングして、複数の画素電極１９１と複数の接触補助部材８１、８２とを形成する。その他にも配向膜（図示せず）を形成する工程が追加されることができる。
最後に、図２乃至図３Ｂを参照すれば、ITOまたはIZO膜をスパッタリングで積層し、写真エッチングして、複数の画素電極１９１と複数の接触補助部材８１、８２とを形成する。その他にも配向膜（図示せず）を形成する工程が追加されることができる。
次に、図２乃至図３Ｂに示した液晶表示装置において、共通電極表示板２００を本発明の一つの実施例によって製造する方法について、図１２Ａ乃至図１２Ｄを参照して詳細に説明する。
図１２Ａを参照すれば、支持体６１上に接着部材５１を使用して可撓性基板２１０を接着する。その後、可撓性基板２１０上に遮光特性の優れた物質を積層し、マスクを利用した写真エッチング工程でパターニングして遮光部材２２０を形成する。
図１２Ａを参照すれば、支持体６１上に接着部材５１を使用して可撓性基板２１０を接着する。その後、可撓性基板２１０上に遮光特性の優れた物質を積層し、マスクを利用した写真エッチング工程でパターニングして遮光部材２２０を形成する。
次に、図１２bのように、可撓性基板２１０上に感光性組成物を塗布して、互いに異なる三色相を示す複数の色フィルター２３０を形成する。
その後、図１２cのように、色フィルター２３０上に蓋膜２５０を形成し、図１２Ｄのように蓋膜２５０上に共通電極２７０を積層する。
次に、以上のように製造された薄膜トランジスタ表示板１００及び共通電極表示板２００を結合する。その後、薄膜トランジスタ表示板１００と共通電極表示板２００との間に液晶を注入する。この時、薄膜トランジスタ表示板１００と共通電極表示板２００との結合前に液晶を下降させて液晶を注入することもできる。
その後、図１２cのように、色フィルター２３０上に蓋膜２５０を形成し、図１２Ｄのように蓋膜２５０上に共通電極２７０を積層する。
次に、以上のように製造された薄膜トランジスタ表示板１００及び共通電極表示板２００を結合する。その後、薄膜トランジスタ表示板１００と共通電極表示板２００との間に液晶を注入する。この時、薄膜トランジスタ表示板１００と共通電極表示板２００との結合前に液晶を下降させて液晶を注入することもできる。
最後に、製造しようとする表示装置の大きさにより、薄膜トランジスタ表示板１００、共通電極表示板２００、及びこれに付着されている支持体６０、６１を切断して分離する。その後、支持体６０、６１を除去する。この時、接着剤５０、５１の接着力を除去して液晶表示装置から支持体６０、６１を分離するが、支持体６０、６１を除去する方法としては、例えば温度を調節する方法、接着力を除去できる溶媒を使用する方法、または紫外線（UV）を照射する方法などがある。
一方、まず、支持体６０、６１を除去した後、結合されている薄膜トランジスタ表示板１００及び共通電極表示板２００を、製造しようとする表示装置の大きさによって切断して分離することもできる。
図１Ａ乃至図１Ｈに示した方法で、薄膜パターン７０は、有機半導体を含む有機薄膜トランジスタを含むこともできる。
図１Ａ乃至図１Ｈに示した方法で、薄膜パターン７０は、有機半導体を含む有機薄膜トランジスタを含むこともできる。
また、図１Ａ乃至図１Ｈに示した方法は、液晶表示装置だけでなく有機発光表示装置にも適用できる。
以上、本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者のいろいろな変形及び改良形態もまた本発明の権利範囲に属する。
以上、本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者のいろいろな変形及び改良形態もまた本発明の権利範囲に属する。
５０、５１ 接着剤
６０、６１ 支持体
７０、７１ 薄膜パターン
８１、８２ 接触補助部材
１００ 薄膜トランジスタ表示板
１１０、２１０ 基板
１２１ ゲート線
１２４ ゲート電極
１３１ 維持電極線
１３３a、１３３b 維持電極
１４０ ゲート絶縁膜
１５１、１５４ 半導体
１６１、１６３、１６５ 抵抗性接触部材
１７１ データ線
１７３ ソース電極
１７５ ドレーン電極
１８０ 保護膜
１８１、１８２、１８５ 接触孔
１９１ 画素電極
２００ 色フィルター表示板
２２０ 遮光部材
２３０ 色フィルター
２５０ 蓋膜
２７０ 共通電極
６０、６１ 支持体
７０、７１ 薄膜パターン
８１、８２ 接触補助部材
１００ 薄膜トランジスタ表示板
１１０、２１０ 基板
１２１ ゲート線
１２４ ゲート電極
１３１ 維持電極線
１３３a、１３３b 維持電極
１４０ ゲート絶縁膜
１５１、１５４ 半導体
１６１、１６３、１６５ 抵抗性接触部材
１７１ データ線
１７３ ソース電極
１７５ ドレーン電極
１８０ 保護膜
１８１、１８２、１８５ 接触孔
１９１ 画素電極
２００ 色フィルター表示板
２２０ 遮光部材
２３０ 色フィルター
２５０ 蓋膜
２７０ 共通電極
Claims (20)
- 可撓性基板の第１面または支持体上に接着剤を塗布する段階、
前記接着剤で前記可撓性基板の第１面と前記支持体とを接着する段階、及び
前記可撓性基板の第２面上に薄膜パターンを形成する段階
を含む、可撓性表示装置の製造方法。 - 前記接着剤は液状の状態で塗布される、請求項１に記載の可撓性表示装置の製造方法。
- 前記可撓性基板はプラスチック素材である、請求項１に記載の可撓性表示装置の製造方法。
- 前記可撓性基板と前記支持体との大きさは実質的に同一である、請求項１に記載の可撓性表示装置の製造方法。
- 前記接着剤の厚さは１０μm以内である、請求項１に記載の可撓性表示装置の製造方法。
- 前記接着剤は、感温性接着剤、アクリル系接着剤、またはシリコン系接着剤を含む、請求項１に記載の可撓性表示装置の製造方法。
- 前記可撓性基板は硬性塗布膜で塗布されている、請求項１に記載の可撓性表示装置の製造方法。
- 前記硬性塗布膜はアクリル樹脂を含む、請求項７に記載の可撓性表示装置の製造方法。
- 前記可撓性基板は、
有機膜、
前記有機膜の両面に形成されている下部塗布膜、
前記下部塗布膜上に形成されている障壁層、及び
前記障壁層上に形成されている硬性塗布膜を含む、請求項１に記載の可撓性表示装置の製造方法。 - 前記有機膜は、ポリエチレンエーテルフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリアリーレート、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、及びポリアクリレートからなる群より選択されるいずれか一つ以上の物質である、請求項９に記載の可撓性表示装置の製造方法。
- 前記下部塗布膜及び前記硬性塗布膜はアクリル樹脂を含む、請求項９に記載の可撓性表示装置の製造方法。
- 前記障壁層はSiO2またはAl2O3を含む、請求項９に記載の可撓性表示装置の製造方法。
- 前記支持体はガラスを含む、請求項１に記載の可撓性表示装置の製造方法。
- 前記薄膜パターンは有機発光層を含む、請求項１に記載の可撓性表示装置の製造方法。
- 前記薄膜パターンは非晶質シリコン薄膜トランジスタを含む、請求項１に記載の可撓性表示装置の製造方法。
- 前記薄膜パターンは有機薄膜トランジスタを含む、請求項１に記載の可撓性表示装置の製造方法。
- 前記可撓性基板から前記支持体を除去する段階をさらに含む、請求項１に記載の可撓性表示装置の製造方法。
- 前記可撓性基板からの前記支持体の分離は、前記可撓性基板を表示装置単位に分離する前に実施する、請求項１７に記載の可撓性表示装置の製造方法。
- 前記可撓性基板からの前記支持体の分離は、前記可撓性基板を表示装置単位に分離した後に実施する、請求項１７に記載の可撓性表示装置の製造方法。
- 前記可撓性基板からの前記支持体の分離は、紫外線照射、温度調節または溶媒使用で実施する、請求項１７に記載の可撓性表示装置の製造方法。
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