JP2018180413A - 表示装置、および表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】可撓性の表示装置などの表示装置、およびその製造方法を提供することを目的の一つとする。【解決手段】表示装置は、画像を表示する表示領域と、表示領域の周囲に設けられる端子領域、および配線領域を有する基板を有する。表示装置はさらに、表示領域、端子領域、および配線領域に位置し、基板上に設けられた絶縁膜を有する。表示装置はまた、表示領域において複数の表示素子を絶縁膜上に有し、端子領域において絶縁膜上に端子を有し、配線領域において絶縁膜上に位置し、表示領域から端子に延伸する配線を有する。絶縁膜は配線と交差する溝を有する。【選択図】図３

Description

本発明の実施形態の一つは、表示装置、可撓性表示装置、およびこれらの製造方法に関する。例えば高い信頼性を有する表示装置や可撓性表示装置、およびこれらの製造方法に関する。

表示装置の代表例として、液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置が挙げられる。これらの表示装置は、基板上に複数の画素を備え、各画素には液晶素子や有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子（以下、発光素子と記す）などの表示素子が設けられる。液晶素子や発光素子は、一対の電極間に液晶性を示す化合物を含む層、あるいは発光性を示す有機化合物を含む層（以下、ＥＬ層と記す）をそれぞれ有しており、一対の電極間に電圧を印加する、あるいは電流を供給することで駆動される。

表示装置の基板に可撓性を付与することで、折り曲げたり湾曲させることが可能な、可撓性の表示装置（シートディスプレイ）を提供することができる。例えば特許文献１から３では、発光素子を表示素子として有する可撓性の表示装置が開示されている。

特開２０１２−２３８００５号公報 特開２０１５−２１７７号公報 米国特許出願公開第２０１６／０１７４３０４号明細書

本発明に係る実施形態は、可撓性を有する基板を用いた表示装置、およびその製造方法を提供することを目的の一つとする。

本発明の実施形態の一つは、表示装置である。表示装置は、画像を表示する表示領域と、表示領域の周囲に設けられる端子領域、および配線領域を有する基板を有する。表示装置はさらに、表示領域、端子領域、および配線領域に位置し、基板上に設けられた絶縁膜を有する。表示装置はまた、表示領域において複数の表示素子を絶縁膜上に有し、端子領域において絶縁膜上に端子を有し、配線領域において絶縁膜上に位置し、表示領域から端子に延伸する配線を有する。絶縁膜は配線と交差する溝を有する。

本発明の実施形態の一つは、表示装置の製造方法である。製造方法は、基板上に下地膜を形成すること、下地膜上に、半導体膜、ゲート電極、およびゲート絶縁膜を有する画素を含む表示領域を形成すること、表示領域外に位置する下地膜とゲート絶縁膜を部分的に除去して基板の一部を露出すること、画素に電気的に接続される配線を、露出した基板に接するように、表示領域外に位置する下地膜上に形成することを含む。

本発明の実施形態の表示装置の模式的上面図。 本発明の実施形態の表示装置の模式的断面図。 本発明の実施形態の表示装置の模式的上面図。 本発明の実施形態の表示装置の模式的断面図。 本発明の実施形態の表示装置の模式的上面図。 本発明の実施形態の表示装置の模式的上面図。 本発明の実施形態の表示装置の模式的上面図。 本発明の実施形態の表示装置の模式的上面図。 本発明の実施形態の表示装置の模式的上面図。 本発明の実施形態の表示装置の模式的上面図。 本発明の実施形態の表示装置の模式的上面図。 本発明の実施形態の表示装置の模式的断面図。 本発明の実施形態の表示装置の製造方法を説明する模式的断面図。 本発明の実施形態の表示装置の製造方法を説明する模式的断面図。 本発明の実施形態の表示装置の製造方法を説明する模式的断面図。 本発明の実施形態の表示装置の製造方法を説明する模式的断面図。 本発明の実施形態の表示装置の製造方法を説明する模式的断面図。

以下、本発明の各実施形態について、図面等を参照しつつ説明する。但し、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲において様々な態様で実施することができ、以下に例示する実施形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。

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。本明細書と各図において、既出の図に関して説明したものと同様の機能を備えた要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略することがある。

本発明において、ある一つの膜を加工して複数の膜を形成した場合、これら複数の膜は異なる機能、役割を有することがある。しかしながら、これら複数の膜は同一の工程で同一層として形成された膜に由来し、同一の層構造、同一の材料を有する。したがって、これら複数の膜は同一層に存在しているものと定義する。

本明細書および特許請求の範囲において、ある構造体の上に他の構造体を配置する態様を表現するにあたり、単に「上に」と表記する場合、特に断りの無い限りは、ある構造体に接するように、直上に他の構造体を配置する場合と、ある構造体の上方に、さらに別の構造体を介して他の構造体を配置する場合との両方を含むものとする。

本明細書および請求項において、「ある構造体が他の構造体から露出するという」という表現は、ある構造体の一部が他の構造体によって覆われていない態様を意味し、この他の構造体によって覆われていない部分は、さらに別の構造体によって覆われる態様も含む。

（第１実施形態）
［１．全体構成］
図１に本実施形態の表示装置１００の模式的な上面図を示す。表示装置１００は基板１０２を有しており、後述するように基板１０２上にパターニングされた種々の絶縁膜、導電膜、半導体膜が積層された構造体（以下、機能層１２４と記す）を有する。この機能層１２４によって画素１０４やゲート側駆動回路１０８、ソース側駆動回路１１０、端子１１２などが構成される。

基板１０２はガラスや石英、高分子などの材料を含むことができる。高分子材料としてはポリイミド等の樹脂などが用いられる。基板１０２、および表示装置１００に可撓性を付与することができ、任意の形状に変形可能な表示装置１００を製造することが可能となる。基板１０２が可撓性を有する場合、基板１０２は基材、あるいは基板フィルムと呼ばれることもある。

画素１０４は複数設けられ、表示素子、および表示素子を制御するための一つ、あるいは複数のトランジスタや容量素子などが各画素１０４に形成される。複数の画素１０４によって表示領域１０６が定義される。画素１０４の配列は任意であり、ストライプ配列やデルタ配列、モザイク配列などを採用することができる。

ゲート側駆動回路１０８、ソース側駆動回路１１０は、画素１０４に設けられるトランジスタを駆動するための信号を供給する機能を有し、表示領域１０６の周辺に配置される。図１では表示領域１０６を挟持するように二つのゲート側駆動回路１０８が設けられているが、単一のゲート側駆動回路１０８を基板１０２上に形成してもよい。同様に、ソース側駆動回路１１０の数にも制限はない。ソース側駆動回路１１０は、前述した機能層１２４によって基板１０２上に形成されてもよく、基板１０２とは異なる基板上に設けられた集積回路などを基板１０２上に搭載することで形成してもよい。以下、集積回路がソース側駆動回路１１０として搭載された例を用いて説明する。

ゲート側駆動回路１０８やソース側駆動回路１１０、表示領域１０６からは複数の配線１１４（図１では図示しない）が基板１０２の端部の方向に延伸する。配線１１４は端部で露出され、基板１０２の一辺（例えば短辺）に沿うように配置される複数の端子１１２を形成する。フレキシブル印刷回路（ＦＰＣ）基板などのＦＰＣ（フレキシブルプリント回路基板）１１６が端子１１２を覆うように、かつ、端子１１２と電気的に接続されるように設けられる。外部回路から供給される種々の信号がＦＰＣ１１６、端子１１２、配線１１４を介してゲート側駆動回路１０８、ソース側駆動回路１１０、および画素１０４へ供給される。これらの信号に基づいて画素１０４が制御され、表示領域１０６上に映像が表示される。

本明細書、および請求項では、基板１０２の端子１１２を含む領域を端子領域１２２と定義し、端子領域１２２と表示領域１０６に挟まれる領域を配線領域１２０と定義する。配線領域１２０上には配線１１４が設けられる。
［２．表示装置の変形］

上述したように、基板１０２が可撓性を有する場合、表示装置１００を湾曲する、あるいは折りたたむことによって変形することができる。表示装置１００を折りたたんだ場合の、図１の鎖線Ａ−Ａ´に沿った断面模式図を図２に示す。ここでは、機能層１２４に含まれる画素１０４などの構造の詳細は記載していない。図１では、基板１０２が配線領域１２０にて折りたたまれていない例を示すが、図２に示す例では、基板１０２は、表示領域１０６と端子領域１２２が重なるように配線領域１２０において折りたたまれた三次元形状を有する。この時、配線領域１２０の一部は表示領域１０６の下で表示領域１０６と重なってもよい。

基板１０２の一方の主面（第１の面。図２において、基板１０２の上側）には機能層１２４が形成される。機能層１２４上には任意の構成として、表側保護フィルム１２６を設けてもよい。同様に基板１０２の他方の主面（第２の面）には、裏側保護フィルム１２８を任意の構成として設けることができる。裏側保護フィルム１２８は二つの部分（第１の裏側保護フィルム１２８ａ、第２の裏側保護フィルム１２８ｂ）に区別され、これらは互いに離間していても、一体化されてもよい。第１の裏側保護フィルム１２８ａは、第１の裏側保護フィルム１２８ａと表側保護フィルム１２６の間に表示領域１０６が位置するするように設けられる。一方、第２の裏側保護フィルム１２８ｂは、第２の裏側保護フィルム１２８ｂと端子１１２の間に基板１０２が位置するように設けられる。

図２に示すように、上述した配線１１４が表示領域１０６から配線領域１２０を経て端子領域１２２へ延伸する。配線領域１２０における基板１０２の第１の面には、配線１１４やソース側駆動回路１１０を保護するための保護膜１３０を設けてもよい。保護膜１３０の一部はＦＰＣ１１６と重なってもよい。

任意の構成として、第１の裏側保護フィルム１２８ａと第２の裏側保護フィルム１２８ｂの間に、スペーサ１１８を設けてもよい。スペーサ１１８は折りたたまれた配線領域１２０が形成する空間を埋めるための頭部、および頭部に連結し、第１の裏側保護フィルム１２８ａと第２の裏側保護フィルム１２８ｂに挟持される平坦部を有することができる。スペーサ１１８を用いることで、表示装置１００の形状を安定化することができる。

［３．配線領域］
配線領域１２０中の領域１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ（図１参照）拡大上面図をそれぞれ図３（Ａ）から図３（Ｃ）に、図３の鎖線Ｂ−Ｂ´、Ｃ−Ｃ´、Ｄ−Ｄ´に沿った断面模式図を図４（Ａ）、図４（Ｂ）、図４（Ｃ）にそれぞれ示す。図３（Ａ）から図３（Ｃ）では、基板１０２の複数の端子１１２および基板１０２の間の配線領域１２０における上面図が描かれており、配線１１４より上に形成される構成要素は省かれている。同様に、後述する図５（Ａ）、図７（Ａ）、図８（Ａ）、図９（Ａ）、図１０（Ａ）も領域１２０ａに相当し、図５（Ｂ）、図７（Ｂ）、図８（Ｂ）、図９（Ｂ）、図１０（Ｂ）は領域１２０ｂに相当し、図５（Ｃ）、図７（Ｃ）、図８（Ｃ）、図９（Ｃ）、図１０（Ｃ）は領域１２０ｃに相当する。

これらの図に示すように、配線領域１２０には機能層１２４の一部によって構成される絶縁膜１３２が基板１０２に接するように設けらる。絶縁膜１３２は無機化合物を含むことができる。したがって、以下、絶縁膜１３２は第１の無機絶縁膜と呼ぶ。第１の無機絶縁膜１３２は複数の絶縁膜が積層された構造を有してもよく、あるいは単一の絶縁膜によって構成されていてもよい。

ここで、図４（Ａ）及び図４（Ｃ）から理解されるように、第１の無機絶縁膜１３２には一つ、あるいは複数の溝１３４が形成される。溝１３４において、基板１０２の一部は第１の無機絶縁膜１３２から露出する（図３、図４（Ｃ）参照）。溝１３４は、折り曲げ方向に対して平行（複数の端子１１２が配列する方向、すなわち基板１０２の短辺に平行な方向）に延伸するよう、形成してもよい（図３）。各溝１３４は、基板１０２の一方の長辺から他方の長辺に到達するよう、連続した構造を有してもよい。

複数の配線１１４は、配線領域１２０において第１の無機絶縁膜１３２の上面と接するように形成される。配線１１４は溝１３４と交差し、溝１３４において基板１０２と接すことができる。したがって配線１１４は、基板１０２の主面に垂直な断面においてジグザグ形状を有する（図４（Ａ）参照）。

配線領域１２０において、配線１１４上には保護膜１３０が設けられ、配線１１４と保護膜１３０の間には一つ、あるいは複数の絶縁膜を設けることができる。例えば図４（Ａ）から図４（Ｃ）に示すように、配線１１４と保護膜１３０の間に平坦化膜１４４、あるいは絶縁膜１３６などを設けることができる。絶縁膜１３６も無機化合物を含むことができ、機能層１２４の一部によって構成される。以下、絶縁膜１３６は第２の無機絶縁膜と呼ぶ。第２の無機絶縁膜１３６は単一の膜で構成されてもよく、あるいは複数の膜で構成されていてもよい。これらの平坦化膜１４４や第２の無機絶縁膜１３６は必ずしも配線領域１２０にすべて設ける必要は無い。例えば平坦化膜１４４を設ける場合、溝１３４において平坦化膜は基板１０２と接するが（図４（Ｃ））、配線領域１２０に平坦化膜１４４を設けずに第２の無機絶縁膜１３６を設ける場合、溝１３４において第２の無機絶縁膜１３６が基板１０２と接する。

図５に示すように、配線１１４は、溝１３４における幅Ｗ１が第１の無機絶縁膜１３２と重なる部分の幅Ｗ２よりも大きくてもよい。配線１１４と基板１０２との密着性が、配線１１４と無機絶縁膜１３２との密着性よりも低い場合には、このようにすることで配線１１４と基板１０２の密着強度を高める事ができる。

配線１１４は、図３や図５に示すように溝１３４と直行してもよいが、例えば図６に示すように、配線１１４は溝１３４に対して斜めに交差してもよい。あるいは図７に示すように、溝１３４は基板１０２の短辺と長辺に対して傾くように形成してもよい。この場合、溝１３４は配線１１４が延伸する方向に対して傾いた方向に延伸する。このようにすることで、折り曲げ領域において、後述する課題の発生をより効率的に防止することができる。

あるいは溝１３４は、基板１０２の上面に平行な面内において、基板１０２の短辺あるいは長辺から傾いた複数の直線部から構成されてもよい。例えば図８（Ａ）、図８（Ｃ）に示すように、基板１０２の長辺端部付近では、複数の溝１３４は長辺方向から傾いて設けられ、これら複数の傾いた溝１３４に挟まれるように、基板１０２の短辺に平行な溝１３４が形成されていてもよい（図８（Ｂ））。あるいは図９に示すように、溝１３４は、基板１０２の上面に平行な面内においてジグザグ形状を有してもよい。この場合、各溝１３４は複数の屈曲点を有し、一つの屈曲点を共有する二つの直線部はいずれも基板１０２の長辺と短辺から傾いてもよく、あるいは図１０に例示するように、一方の直線部は基板１０２の短辺に平行でも良い。隣接する二つの屈曲点の間に設けられる配線１１４の数に制約はなく、１本でも良く、複数本でも良い。このようにすることで、折り曲げ領域において、後述する課題の発生をより効率的に防止することができ、かつ、基板１０２の任意の端部からそれに対向する端部までジグザグ形状の溝１３４を設ける事ができる。

このように溝１３４を配置することで、表示装置１００の信頼性を向上させることができる。また、溝１３４の一部あるは全部を、折り曲げ方向に対して傾きをもって配置することで、表示装置１００の信頼性をより向上させることができる。表示装置１００を配線領域１２０で折りたたむ場合、基板１０２の折り曲げ中心２００（図２参照）付近に大きな負荷がかかる。このため、折り曲げ中心２００付近の第１の無機絶縁膜１３２にはクラックが入りやすい。例えば配線領域１２０の上面模式図（図１１）に示すように、クラックは特に基板１０２の端部から発生しやすい。クラックが成長して配線１１４へ到達すると配線１１４の断線を誘発し、表示不良を引き起こす。

しかしながら、溝１３４を第1の無機絶縁膜１３２に設けることで、クラックの成長を止めることができる。例えばクラック１４６ａが基板１０２の端部から発生し、成長し溝１３４に到達すると、そこから先には第１の無機絶縁膜１３２は存在しないので、クラック１４６ａの成長が止まる。基板１０２の内部（例えば点Ｐ）でクラック１４６ｂが発生し成長した場合でも、溝１３４によってその成長を停止させることができる。このため、配線１１４の断線を防止することができる。また、基板１０２の端部にクラックが発生すると、クラックは折り曲げ中心に沿って成長しやすい。この為、溝１３４を基板端部に対して傾くよう配置すると、クラックの成長が進行する前に止めやすい。従って、配線１１４の断線防止効果が一層高まる。

なお、本実施形態では、表示装置１００を図２に示すように基板１０２の短辺に平行な軸を中心として折りたたんでも、配線１１４に大きな負荷がかからず、配線１１４の断線や破損を防ぐことができる。また、溝１３４が形成される部分で基板１０２がより大きく変形することができるため、表示装置１００を折りたたんだ際に第１の無機絶縁膜１３２に対する負荷を低減することができ、クラックの発生を効果的に抑制することができる。このように、本実施形態の適用により、表示不良の発生が効果的に抑制され、高い信頼性を有する表示装置の提供が可能となる。

（第２実施形態）
本実施形態では、表示装置１００の製造方法の一例を説明する。第１実施形態で述べた構成と同様の構成については説明を割愛することがある。本実施形態では、表示素子として発光素子を有する表示装置１００の製造方法について説明を行う。

［１．全体構成］
隣接する二つの画素１０４の断面を図１２に模式的に示す。図１２に示すように、画素１０４にはトランジスタ１５０、容量素子１６０、付加容量素子１７０、および発光素子１８０が設けられる。一つの画素１０４内に設けられるトランジスタや容量素子の数に制約はない。図１３（Ａ）、１３（Ｂ）に画素１０４と配線領域１２０間の構造的関係を示す。図１３（Ａ）は一つの画素１０４の一部の模式的断面図であり、図１２（Ｂ）は図３の鎖線Ｂ−Ｂ´に沿った断面模式図である。以下、各構成を説明する。

［２．画素］
基板１０２上には下地膜１３８が設けられる。下地膜１３８は、基板１０２から不純物がトランジスタ１５０や容量素子１６０などの半導体素子へ拡散することを防ぐ膜である。下地膜１３８は、複数の絶縁膜が積層された構造を有してもよく、あるいは単一の絶縁膜によって構成されていてもよい。トランジスタ１５０や容量素子１６０は下地膜１３８上に設けられる。ここで示すトランジスタ１５０はトップゲート型のトランジスタであり、半導体膜１５２、ゲート絶縁膜１４０、ゲート電極１５４、層間膜１４２、ソース／ドレイン電極１５６、１５８などを有することができる。半導体膜１５２は、ゲート電極１５４と重なるチャネル領域１５２ａ、不純物領域１５２ｂ、低濃度不純物領域１５２ｃなどによって構成される。容量素子１６０は、容量電極１６２、およびこれと重なる半導体膜１５２の一部（不純物領域１５２ｂ）、ゲート絶縁膜１４０、層間膜１４２、およびソース／ドレイン電極１５８の一部によって構成される。トランジスタ１５０の構造に制約はなく、ボトムゲート型のトランジスタでも良い。また、半導体膜１５２とソース／ドレイン電極１５６、１５８の上下関係にも制約はない。

トランジスタ１５０や容量素子１６０の上には、これらによって形成される凹凸を吸収して平坦な上面を与えるための平坦化膜１４４が設けられる。平坦化膜１４４にはソース／ドレイン電極１５８を露出する開口部が設けられる。開口部には、任意の構成として接続電極１６６を形成してもよい。平坦化膜１４４上にはさらに、付加容量電極１７２、接続電極１６６と付加容量電極１７２を覆う付加容量絶縁膜１７４が設けられる。付加容量絶縁膜１７４上には、上述した開口部において接続電極１６６を介してソース／ドレイン電極１５８と電気的に接続される第１の電極１８２が設けられる。付加容量電極１７２、付加容量絶縁膜１７４、および第１の電極１８２によって付加容量素子１７０が構成される。

平坦化膜１４４上に設けられる開口部や第１の電極１８２の端部を覆うように隔壁１７８が設けられ、第１の電極１８２と隔壁１７８上にはＥＬ層１８４、およびＥＬ層１８４を覆うように第２の電極１８６が設けられる。第１の電極１８２、ＥＬ層１８４、第２の電極１８６によって発光素子１８０が構成される。ＥＬ層１８４の構成に制約はなく、単一の層、あるいは種々の機能を有する複数の層を有していてもよい。

表示装置１００はさらに、表示領域１０６を覆うパッシベーション膜１９０を有してもよい。ここで示した例では、パッシベーション膜１９０は第１の層１９２、第２の層１９４、および第３の層１９６を有する。第１の層１９２と第３の層１９６は、主に外部から不純物が浸入することを防ぐブロッキング膜として働き、第２の層１９４は、平坦な表面を与える機能を有してもよい。

表示領域１０６では、パッシベーション膜１９０上に表側保護フィルム１２６、基板１０２下に第１の裏側保護フィルム１２８ａが設けられる。ここでは、基板１０２と表側保護フィルム１２６の間に設けられる上述した種々の絶縁膜や導電膜、半導体膜で構成される積層構造を機能層１２４と定義する。

［３．配線領域］
図１３（Ｂ）に示すように、画素１０４内に設けられる絶縁膜、例えば下地膜１３８やゲート絶縁膜１４０、層間膜１４２は、配線領域１２０にも設けることができる。ただし、配線領域１２０にはこれら三つの膜がすべて設けられる必要は無く、少なくともこれらのうち一つが形成されていればよい。ここで示した例では、第１の無機絶縁膜１３２は、下地膜１３８、ゲート絶縁膜１４０、層間膜１４２を含む。

第１の無機絶縁膜１３２上に設けられる配線１１４の上には、画素１０４内に設けられる平坦化膜１４４、付加容量絶縁膜１７４、パッシベーション膜の第１の層１９２、第３の層１９６などを設けることができる。これらの膜や層は必ずしも配線領域１２０にすべて設ける必要は無く、例えば平坦化膜１４４が直接保護膜１３０と接してもよい。本実施形態では、第２の無機絶縁膜１３６が付加容量絶縁膜１７４、およびパッシベーション膜の第１の層１９２と第３の層１９６を含む例を記述する。

［４．製造方法］
以下、表示装置１００の製造方法を図１４（Ａ）から図１７を用いて説明する。ここで図１４（Ａ）、１５（Ａ）、１６（Ａ）はは画素１０４の模式的断面図であり、図１２（Ａ）に対応する。一方、図１４（Ｂ）、１５（Ｂ）、１６（Ｂ）はは配線領域１２０の模式的断面図であり、図１２（Ｂ）に対応する。図１７（Ａ）、図１７（Ｂ）は図１の鎖線Ａ−Ａ´に沿った断面に対応する。

図１４（Ａ）に示すように、まず、支持基板１９８上に基板１０２を形成する。支持基板１９８は基板１０２を一時的に支持する機能を有する。支持基板１９８としては、ガラス基板や石英基板、セラミック基板、金属基板などを用いることができる。基板１０２はガラスや石英、高分子などの材料を含むことができる。高分子材料を用いる場合、ポリイミドやポリアミド、ポリカルボナート、ポリエステルなどの高分子を用い、スピンコート法やインクジェット法、印刷法、ディップコーティング法などの湿式成膜法、あるいはラミネーション法などを適用して基板１０２を支持基板１９８上に形成することができる。

基板１０２上には下地膜１３８が形成される。下地膜１３８は無機化合物を含むことができ、無機化合物としては例えば酸化ケイ素や窒化ケイ素、酸化窒化ケイ素、窒化酸化ケイ素などのケイ素含有無機化合物が挙げられる。下地膜１３８は、スパッタリング法や化学気相堆積（ＣＶＤ）法を利用して形成することができる。

その後、トランジスタ１５０や容量素子１６０に含まれる半導体膜１５２、ゲート絶縁膜１４０、ゲート電極１５４、容量電極１６２、および層間膜１４２が形成される。ゲート絶縁膜１４０や層間膜１４２は第１の無機絶縁膜１３２を構成する膜であり、下地膜１３８と同様の材料を含むことができ、下地膜１３８と同様の方法で形成することができる。下地膜１３８、ゲート絶縁膜１４０、層間膜１４２の各々は、単層構造を有していてもよく、異なる材料を含む複数の膜を含む積層構造を有していてもよい。半導体膜１５２やゲート電極１５４、容量電極１６２は公知の材料、方法を適用して形成すればよい。

ここまでのプロセスによって、配線領域１２０において、基板１０２上に下地膜１３８、ゲート絶縁膜１４０、および層間膜１４２が順次積層され、第１の無機絶縁膜１３２が形成される。

引き続き、下地膜１３８、ゲート絶縁膜１４０、および層間膜１４２に対してエッチングを行う。具体的には、画素１０４において半導体膜１５２の不純物領域１５２ｂを露出する開口部を、配線領域１２０において溝１３４を形成するように、下地膜１３８、ゲート絶縁膜１４０、および層間膜１４２の一部を除去する。エッチングは、例えばプラズマ存在下、フッ素を含む炭化水素を反応ガスとして用いるドライエッチングによって行うことができる。このプロセスにより、溝１３４において基板１０２が露出される（図１４（Ｂ））。

次に、金属膜を表示領域１０６、配線領域１２０、および端子領域１２２上に形成し、エッチング加工を行うことで、上述した開口部を埋めるソース／ドレイン電極１５６、１５８、および配線１１４が形成される（図１４（Ｃ））。ソース／ドレイン電極１５６、１５８は不純物領域１５２ｂと電気的に接続されるように形成され、ソース／ドレイン電極１５８は、容量電極１６２と重なるように設けられる。一方、配線１１４は第１の無機絶縁膜１３２の一部を覆い、溝１３４において基板１０２と接するように形成される。ここまでのプロセスにより、トランジスタ１５０と容量素子１６０が形成される。図示していないが、ソース／ドレイン電極１５６、１５８、および配線１１４の形成と同時に端子１１２を形成してもよい。

ここで配線１１４は、金属膜上にフォトレジストを形成した後に、フォトレジストに対して露光と現像を行うことでパターニングを行い、引き続いて金属膜のエッチングを行うことによって形成される。この時、フォトレジストの露光条件を、第１の無機絶縁膜１３２と重なる部分に適合するように行うことで、溝１３４上に設けられるフォトレジストはアンダー露光となる。このため、フォトレジストの現像後にも、溝１３４と重ならないフォトレジストの幅と比較し、溝１３４と重なるフォトレジストの幅は大きくなる。その結果、図５に示すように、溝１３４における配線１１４の幅Ｗ１は、配線１１４の第１の無機絶縁膜と重なる部分の幅Ｗ２よりも大きくすることができる。

次に、平坦化膜１４４を形成する（図１４（Ｃ））。平坦化膜１４４は、エポキシ樹脂やアクリル樹脂、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステルなどの高分子を含むことができ、湿式成膜法を適用して形成することができる。平坦化膜１４４は画素１０４のトランジスタ１５０や容量素子１６０を覆うように形成されるとともに、配線領域１２０において配線１１４を覆うように形成される。

引き続き、平坦化膜１４４にソース／ドレイン電極１５８に達する開口部を形成した後に接続電極１６６を形成する（図１５（Ａ））。接続電極１６６は、インジウム―スズ酸化物（ＩＴＯ）やインジウム―亜鉛酸化物（ＩＺＯ）に例示される、可視光を透過する導電性酸化物を含むことができる。図示しないが、接続電極１６６の形成と同時に、導電性酸化物を含む膜を配線１１４を覆うように形成してもよい。

その後、付加容量電極１７２、および付加容量電極１７２と接続電極１６６を覆う付加容量絶縁膜１７４が形成される（図１５（Ａ））。付加容量絶縁膜１７４は、下地膜１３８で使用可能な材料を含むことができ、下地膜１３８と同様の方法で形成することができる。付加容量絶縁膜１７４は、平坦化膜１４４に設けられる開口部で接続電極１６６が露出するように形成され、かつ、配線領域１２０において平坦化膜１４４と重なるように形成される。その後、接続電極１６６と電気的に接続され、かつ、付加容量電極１７２と重なる第１の電極１８２が形成される。開口部、接続電極１６６、付加容量電極１７２、第１の電極１８２などの形成は、公知の方法を適用して行うことができる。ここまでのプロセスにより、付加容量素子１７０が形成される。

その後、アクリル樹脂やエポキシ樹脂、ポリイミドなどの高分子を用い、湿式成膜法によって隔壁１７８を形成し（図１５（Ａ））、引き続き、ＥＬ層１８４と第２の電極１８６を隔壁１７８と第１の電極１８２に重なるように形成する（図１５（Ｂ））。ＥＬ層１８４や第２の電極１８６は、公知の方法や材料を利用して形成される。ここまでのプロセスにより、発光素子１８０が形成される。

その後、パッシベーション膜１９０が形成される（図１５（Ｂ））。まず第１の層１９２を第２の電極１８６を覆うように形成する。第１の層１９２は、例えばケイ素含有無機化合物を含むことができ、ＣＶＤ法やスパッタリング法を適用して形成することができる。

引き続き第２の層１９４を形成する。第２の層１９４は、アクリル樹脂やポリシロキサン、ポリイミド、ポリエステルなどを含む高分子を含有することができる。また、図１５（Ｂ）に示すように、隔壁１７８に起因する凹凸を吸収するよう、また、平坦な面を与えるような厚さで形成してもよい。第２の層１９４は、湿式成膜法によって形成することができる。あるいは、上記高分子の原料となるオリゴマーを減圧下で霧状あるいはガス状にし、これを第１の層１９２に吹き付けて、その後オリゴマーを重合することによって第２の層１９４を形成してもよい。

その後、第３の層１９６を形成する。第３の層１９６は、第１の層１９２で使用可能な材料を含むことができ、第１の層１９２の形成に適用可能な方法で形成することができる。

パッシベーション膜１９０を形成する際、第１の層１９２と第２の層１９４を配線領域１２０において形成してもよい（図１５（Ｂ））。これにより、第２の無機絶縁膜１３６が平坦化膜１４４上に形成される。以上のプロセスにより、機能層１２４が形成される。

こののち、表示領域１０６やゲート側駆動回路１０８を覆うように表側保護フィルム１２６を形成する（図１６（Ａ）、図１６（Ｂ））。この時、アクリル系の接着剤、あるいはアクリレート系の接着剤などを用いて表側保護フィルム１２６を固定してもよい。表側保護フィルム１２６には、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートなどのポリエステル、あるいはポリカーボナート、ポリオレフィンなどを主骨格とする高分子を使用することができる。表側保護フィルム１２６は、配線領域１２０に設けなくてもよい。

その後、異方性導電膜（図示せず）などを用いて端子１１２上にＦＰＣ１１６を接続し、引き続き保護膜１３０を形成する（図１６（Ａ）、図１６（Ｂ）、図１７（Ａ））。保護膜１３０は、エポキシ樹脂やアクリル樹脂を用い、湿式成膜法を適用して形成することができる。その後、レーザなどの光を基板１０２側から照射して基板１０２と支持基板１９８間の接着力を低下させ、支持基板１９８を物理的な力を用いて基板１０２から剥離する。支持基板１９８の剥離によって露出された基板１０２の下面には、第１の裏側保護フィルム１２８ａ、第２の裏側保護フィルム１２８ｂが貼り合わされる（図１７（Ｂ））。第１の裏側保護フィルム１２８ａ、第２の裏側保護フィルム１２８ｂには、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートなどのポリエステル、あるいはポリカーボナート、ポリオレフィンなどを主骨格とする高分子を使用することができ、表側保護フィルム１２６と同様のものを使用してもよい。

こののち、配線領域１２０において基板１０２を折り曲げ、図２に示す構造へ変形する。この時、スペーサ１１８を第１の裏側保護フィルム１２８ａ、第２の裏側保護フィルム１２８ｂで挟むように設けてもよい。また、接着剤を用いてスペーサ１１８と第１の裏側保護フィルム１２８ａ、第２の裏側保護フィルム１２８ｂを固定してもよい。以上のプロセスにより、表示装置１００を製造することができる。

上記プロセスでは、トランジスタ１５０の半導体膜１５２とソース／ドレイン電極１５６、１５８を接続するための開口部を形成する段階を利用することで、配線領域１２０に形成される第１の無機絶縁膜１３２に溝１３４を形成することができる。したがって、溝１３４を形成するための工程の追加は不要であり、製造コストの増大を伴うことなく信頼性の高い表示装置を提供することが可能となる。

本発明の実施形態として上述した各実施形態は、相互に矛盾しない限りにおいて、適宜組み合わせて実施することができる。また、各実施形態の表示装置を基にして、当業者が適宜構成要素の追加、削除もしくは設計変更を行ったもの、または、工程の追加、省略も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。

本明細書においては、開示例として主に有機ＥＬ表示装置の場合を例示したが、他の適用例として、その他の自発光型表示装置、液晶表示装置、あるいは電気泳動素子などを有する電子ペーパ型表示装置など、あらゆるフラットパネル型の表示装置が挙げられる。また、中小型から大型まで、特に限定することなく適用が可能である。

上述した各実施形態の態様によりもたらされる作用効果とは異なる他の作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、または、当業者において容易に予測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。

１００：表示装置、１０２：基板、１０４：画素、１０６：表示領域、１０８：ゲート側駆動回路、１１０：ソース側駆動回路、１１２：端子、１１４：配線、１１６：ＦＰＣ、１１８：スペーサ、１２０：配線領域、１２２：端子領域、１２４：機能層、１２６：表側保護フィルム、１２８：裏側保護フィルム、１２８ａ：第１の裏側保護フィルム、１２８ｂ：第２の裏側保護フィルム、１３０：保護膜、１３２：第１の無機絶縁膜、１３４：溝、１３６：第２の無機絶縁膜、１３８：下地膜、１４０：ゲート絶縁膜、１４２：層間膜、１４４：平坦化膜、１４６ａ：クラック、１４６ｂ：クラック、１５０：トランジスタ、１５２：半導体膜、１５２ａ：チャネル領域、１５２ｂ：不純物領域、１５２ｃ：低濃度不純物領域、１５４：ゲート電極、１５６：ソース／ドレイン電極、１５８：ソース／ドレイン電極、１６０：容量素子、１６２：容量電極、１６６：接続電極、１７０：付加容量素子、１７２：付加容量電極、１７４：付加容量絶縁膜、１７８：隔壁、１８０：発光素子、１８２：第１の電極、１８４：ＥＬ層、１８６：第２の電極、１９０：パッシベーション膜、１９２：第１の層、１９４：第２の層、１９６：第３の層、１９８：支持基板、２００：折り曲げ中心

Claims (18)

1. 画像を表示する表示領域と、前記表示領域の周囲に設けられる端子領域および配線領域を有する基板と、
   前記表示領域、前記端子領域、および前記配線領域に位置し、前記基板上に設けられた絶縁膜を有し、
   前記表示領域において、複数の表示素子を前記絶縁膜上に有し、
   前記端子領域において、前記絶縁膜上に端子を有し、
   前記配線領域において、前記絶縁膜上に位置し、前記表示領域から前記端子に延伸する配線を有し、
   前記絶縁膜は前記配線と交差する溝を有する表示装置。
2. 前記配線は、前記溝において前記基板と接する、請求項１に記載の表示装置。
3. 前記溝における前記配線の幅は、前記配線の前記絶縁膜と重なる部分の幅より大きい、請求項１に記載の表示装置。
4. 前記溝は、前記配線が延伸する方向に直交する、請求項１に記載の表示装置。
5. 前記溝は、前記配線が延伸する方向から傾く、請求項１に記載の表示装置。
6. 前記溝は、前記基板の辺から傾きを持つ、請求項１に記載の表示装置。
7. 前記溝は、ジグザグパターンを有する、請求項６に記載の表示装置。
8. 複数の前記溝を有する、請求項３に記載の表示装置。
9. 前記基板は可撓性を有する、請求項１に記載の表示装置。
10. 前記配線領域において、前記基板が折りたたまれた三次元形状を有する、請求項１に記載の表示装置。
11. 前記絶縁膜は、無機材料を含む、請求項１に記載の表示装置。
12. 前記絶縁膜は、複数層からなる、請求項１に記載の表示装置。
13. 前記端子と接続されるフレキシブルプリント回路基板を更に有する、請求項１に記載の表示装置。
14. 表示領域において、前記絶縁膜上に、発光素子と、前記発光素子と電気的に接続するトランジスタを有する、請求項１に記載の表示装置。
15. 前記発光素子は、
    第１の電極と、
    第２の電極と、
    前記第１の電極及び前記第２の電極の間に挟まれる有機発光層を有する、請求項１４に記載の表示装置。
16. 基板上に下地膜を形成すること、
    前記下地膜上に、半導体膜、ゲート電極、およびゲート絶縁膜を有する画素を含む表示領域を形成すること、
    前記表示領域外に位置する前記下地膜と前記ゲート絶縁膜を部分的に除去して前記基板の一部を露出すること、
    前記画素に電気的に接続される配線を、露出した前記基板に接するように、前記表示領域外に位置する前記下地膜上に形成することを含む、表示装置の製造方法。
17. 前記配線は、前記ゲート絶縁膜上に形成される、請求項１６に記載の製造方法。
18. 前記表示領域の形成は、前記半導体膜、前記ゲート電極、および前記ゲート絶縁膜上に層間膜を形成することをさらに含み、
    前記下地膜と前記ゲート絶縁膜が部分的に除去されるときに、前記表示領域外に位置する前記層間膜が部分的に除去される、請求項１６に記載の製造方法。

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