JP5887245B2 - 表示装置の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、表示装置の製造方法に関する。
有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置や液晶表示装置などの平面表示装置は、軽量、薄型、低消費電力などの特徴を生かして、ＯＡ機器、情報端末、時計、テレビなどの各種分野で利用されている。中でも薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いた表示装置は、その応答性の高さから携帯端末やコンピュータなど多くの情報を表示するモニタとして多用されている。
近年、携帯電話やＰＤＡ（ｐｅｒｓｏｎａｌ ｄｉｇｉｔａｌ ａｓｓｉｓｔａｎｔ）などの携帯情報端末機器では性能面もさることながら、デザイン性、携帯性などの観点から、より薄く、しかもより軽い表示装置の要求が高まっている。例えば、より一層の薄型化構造を実現とする表示装置が提案されている。薄型化及び軽量化を実現する方法として、ガラス基板の代わりにポリイミドなど比較的耐熱性が高い樹脂層をガラス基板上に形成し、樹脂層上にＴＦＴなどを形成した後にセル化を行い、最終的にガラス基板から樹脂層を剥離する技術がある。
しかしながら、このようなプロセスでは、マザーガラス基板を用いて多数のパネルを一括して組み立てた後に、単個のパネルに切り離す際に、貼り合わせた双方のマザーガラス基板とともに樹脂層を割断する必要があり、パネルに対して画像を表示するのに必要な信号供給源を実装する電極の取り出しが困難となる。このため、生産性の向上が求められている。
本実施形態の目的は、生産性を向上することが可能な表示装置の製造方法を提供することにある。
本実施形態によれば、
第１ガラス基板の上の第１領域にマトリクス状に配置された表示素子からなる第１表示素子部を形成するとともに前記第１ガラス支持基板の上の前記第１領域から離間した第２領域にマトリクス状に配置された表示素子からなる第２表示素子部を形成した第１基板を用意し、第２ガラス基板の上に前記第１領域と対向するように第１剥離補助層を形成するとともに前記第２ガラス基板の上に前記第２領域と対向するように前記第１剥離補助層から離間した第２剥離補助層を形成した後に、前記第１剥離補助層の上に第１カラーフィルタ層を形成するとともに前記第２剥離補助層の上に第２カラーフィルタ層を形成した第２基板を用意し、前記第１表示素子部と前記第１カラーフィルタ層とを接着するとともに前記第２表示素子部と前記第２カラーフィルタ層とを接着し、前記第２基板に向けてレーザー光を照射して前記第１剥離補助層及び前記第２剥離補助層から前記第２ガラス基板を剥離し、前記第１領域と前記第２領域との間で前記第１基板を割断する、表示装置の製造方法が提供される。
第１ガラス基板の上の第１領域にマトリクス状に配置された表示素子からなる第１表示素子部を形成するとともに前記第１ガラス支持基板の上の前記第１領域から離間した第２領域にマトリクス状に配置された表示素子からなる第２表示素子部を形成した第１基板を用意し、第２ガラス基板の上に前記第１領域と対向するように第１剥離補助層を形成するとともに前記第２ガラス基板の上に前記第２領域と対向するように前記第１剥離補助層から離間した第２剥離補助層を形成した後に、前記第１剥離補助層の上に第１カラーフィルタ層を形成するとともに前記第２剥離補助層の上に第２カラーフィルタ層を形成した第２基板を用意し、前記第１表示素子部と前記第１カラーフィルタ層とを接着するとともに前記第２表示素子部と前記第２カラーフィルタ層とを接着し、前記第２基板に向けてレーザー光を照射して前記第１剥離補助層及び前記第２剥離補助層から前記第２ガラス基板を剥離し、前記第１領域と前記第２領域との間で前記第１基板を割断する、表示装置の製造方法が提供される。
本実施形態によれば、
第１ガラス基板の上の第１領域に第１剥離補助層を形成するとともに前記第１ガラス基板の上の前記第１領域から離間した第２領域に第２剥離補助層を形成した後に、前記第１剥離補助層の上にマトリクス状に配置された表示素子からなる第１表示素子部を形成するとともに前記第２剥離補助層の上にマトリクス状に配置された表示素子からなる第２表示素子部を形成した第１基板を用意し、第２ガラス基板の上に前記第１領域と対向するように第３剥離補助層を形成するとともに前記第２ガラス基板の上に前記第２領域と対向するように前記第３剥離補助層から離間した第４剥離補助層を形成した後に、前記第３剥離補助層の上に第１カラーフィルタ層を形成するとともに前記第４剥離補助層の上に第２カラーフィルタ層を形成した第２基板を用意し、前記第１表示素子部と前記第１カラーフィルタ層とを接着するとともに前記第２表示素子部と前記第２カラーフィルタ層とを接着し、前記第１基板に向けてレーザー光を照射して前記第１剥離補助層及び前記第２剥離補助層から前記第１ガラス基板を剥離し、前記第２基板に向けてレーザー光を照射して前記第３剥離補助層及び前記第３剥離補助層から前記第２ガラス基板を剥離する、表示装置の製造方法が提供される。
第１ガラス基板の上の第１領域に第１剥離補助層を形成するとともに前記第１ガラス基板の上の前記第１領域から離間した第２領域に第２剥離補助層を形成した後に、前記第１剥離補助層の上にマトリクス状に配置された表示素子からなる第１表示素子部を形成するとともに前記第２剥離補助層の上にマトリクス状に配置された表示素子からなる第２表示素子部を形成した第１基板を用意し、第２ガラス基板の上に前記第１領域と対向するように第３剥離補助層を形成するとともに前記第２ガラス基板の上に前記第２領域と対向するように前記第３剥離補助層から離間した第４剥離補助層を形成した後に、前記第３剥離補助層の上に第１カラーフィルタ層を形成するとともに前記第４剥離補助層の上に第２カラーフィルタ層を形成した第２基板を用意し、前記第１表示素子部と前記第１カラーフィルタ層とを接着するとともに前記第２表示素子部と前記第２カラーフィルタ層とを接着し、前記第１基板に向けてレーザー光を照射して前記第１剥離補助層及び前記第２剥離補助層から前記第１ガラス基板を剥離し、前記第２基板に向けてレーザー光を照射して前記第３剥離補助層及び前記第３剥離補助層から前記第２ガラス基板を剥離する、表示装置の製造方法が提供される。
以下、本実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
図１は、本実施形態の表示装置の断面構造を概略的に示す図である。ここでは、シート状の表示装置の一例として、有機ＥＬ表示装置の断面構造について説明する。
図示した有機ＥＬ表示装置１は、アクティブマトリクス駆動方式を採用したものであり、アレイ基板ＡＲと、対向基板ＣＴとを備えている。アレイ基板ＡＲは、樹脂基板１０を用いて形成されている。アレイ基板ＡＲは、樹脂基板１０の内面１０Ａ側に、スイッチング素子ＳＷ１乃至ＳＷ３、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至ＯＬＥＤ３などを備えている。
樹脂基板１０は、絶縁基板であり、例えば、ポリイミド（ＰＩ）を主成分とする材料によって形成されている。この樹脂基板１０は、例えば、５乃至３０μｍの厚さを有している。樹脂基板１０を形成する材料としては、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアラミドなど耐熱性が高い材料を用いることが望ましい。
樹脂基板１０の内面１０Ａは、第１絶縁膜１１によって覆われている。この第１絶縁膜１１は、樹脂基板１０からのイオン性の不純物の浸入や、樹脂基板１０を介した水分などの浸入を抑制する内面バリア膜として機能する。このような第１絶縁膜１１は、シリコン窒化物（ＳｉＮ）やシリコン酸化物（ＳｉＯ）やシリコン酸窒化物（ＳｉＯＮ）などの無機系材料によって形成され、単層もしくは積層体によって構成されている。なお、第１絶縁膜１１は、バリア性能を満たし尚且つ透明性が確保できる他の材料で形成されていても良い。また、樹脂基板１０の内面１０Ａ側に位置する他の絶縁膜が内面バリア膜として機能する場合には、この第１絶縁膜１１を省略しても良い。
スイッチング素子ＳＷ１乃至ＳＷ３は、第１絶縁膜１１の上に形成されている。これらのスイッチング素子ＳＷ１乃至ＳＷ３は、例えば、それぞれ半導体層ＳＣを備えた薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）である。スイッチング素子ＳＷ１乃至ＳＷ３は、いずれも同一構造であるが、ここでは、スイッチング素子ＳＷ１に着目してその構造をより具体的に説明する。
図示した例では、スイッチング素子ＳＷ１は、トップゲート型であるが、ボトムゲート型であっても良い。半導体層ＳＣは、例えば、アモルファスシリコンやポリシリコンであっても良いが、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）、亜鉛（Ｚｎ）の少なくとも１つを含む酸化物によって形成された酸化物半導体であっても良い。酸化物半導体は、アモルファスシリコンやポリシリコンよりも低温プロセスでの形成が可能である。特に、ＩＧＺＯなどの酸化物半導体は、アモルファスシリコン半導体層を具備する薄膜トランジスタを製造してきた製造装置をそのまま使用することも可能となるため、製造設備の投資コストを押える点でも好ましい。
半導体層ＳＣは、第１絶縁膜１１の上に形成され、第２絶縁膜１２によって覆われている。第２絶縁膜１２は、第１絶縁膜１１の上にも配置されている。第２絶縁膜１２の上には、スイッチング素子ＳＷ１のゲート電極ＷＧが形成されている。ゲート電極ＷＧは、第３絶縁膜１３によって覆われている。第３絶縁膜１３は、第２絶縁膜１２の上にも配置されている。
第３絶縁膜１３の上には、スイッチング素子ＳＷ１のソース電極ＷＳ及びドレイン電極ＷＤが形成されている。ソース電極ＷＳ及びドレイン電極ＷＤは、それぞれ半導体層ＳＣにコンタクトしている。これらのソース電極ＷＳ及びドレイン電極ＷＤは、第４絶縁膜１４によって覆われている。第４絶縁膜１４は、第３絶縁膜１３の上にも配置されている。
有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至ＯＬＥＤ３は、第４絶縁膜１４の上に形成されている。図示した例では、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１はスイッチング素子ＳＷ１と電気的に接続され、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２はスイッチング素子ＳＷ２と電気的に接続され、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３はスイッチング素子ＳＷ３と電気的に接続されている。
これらの有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至ＯＬＥＤ３の発光色はいずれも白色である。また、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至ＯＬＥＤ３は、いずれも対向基板ＣＴの側に向かって光を放射するトップエミッションタイプとして構成されている。このような有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至ＯＬＥＤ３は、いずれも同一構造である。
有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１は、第４絶縁膜１４の上に形成された陽極ＰＥ１を備えている。この陽極ＰＥ１は、スイッチング素子ＳＷ１のドレイン電極ＷＤとコンタクトし、スイッチング素子ＳＷ１と電気的に接続されている。同様に、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２はスイッチング素子ＳＷ２と電気的に接続された陽極ＰＥ２を備え、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３はスイッチング素子ＳＷ３と電気的に接続された陽極ＰＥ３を備えている。これらの陽極ＰＥ１乃至ＰＥ３は、例えば、インジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）、インジウム・ジンク・オキサイド（ＩＺＯ）などの透明な導電材料によって形成されても良いし、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、銀（Ａｇ）、チタン（Ｔｉ）、あるいはこれらの合金などの金属材料によって形成されても良い。トップエミッションタイプの場合、陽極ＰＥ１乃至ＰＥ３は、反射性の高い金属材料によって形成されることが望ましい。
有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至ＯＬＥＤ３は、さらに、有機発光層ＯＲＧ及び陰極ＣＥを備えている。有機発光層ＯＲＧは、陽極ＰＥ１乃至ＰＥ３の上にそれぞれ位置している。また、有機発光層ＯＲＧは、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至ＯＬＥＤ３に亘って途切れることなく連続的に形成されている。陰極ＣＥは、有機発光層ＯＲＧの上に位置している。また、陰極ＣＥは、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至ＯＬＥＤ３に亘って途切れることなく連続的に形成されている。このような陰極ＣＥは、例えば、ＩＴＯやＩＺＯなどの透明な導電材料によって形成されている。
つまり、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１は、陽極ＰＥ１、有機発光層ＯＲＧ、及び、陰極ＣＥによって構成されている。同様に、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２は、陽極ＰＥ２、有機発光層ＯＲＧ、及び、陰極ＣＥによって構成され、また、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３は、陽極ＰＥ３、有機発光層ＯＲＧ、及び、陰極ＣＥによって構成されている。
なお、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至ＯＬＥＤ３において、陽極ＰＥ１乃至ＰＥ３の各々と有機発光層ＯＲＧとの間には、さらに、ホール注入層やホール輸送層が介在していても良いし、また、有機発光層ＯＲＧと陰極ＣＥとの間には、さらに、電子注入層や電子輸送層が介在していても良い。
有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至ＯＬＥＤ３は、それぞれリブ１５によって区画されている。リブ１５は、第４絶縁膜１４の上に形成され、陽極ＰＥ１乃至ＰＥ３のそれぞれのエッジをカバーしている。なお、このリブ１５については、詳述していないが、例えば、第４絶縁膜１４の上において格子状またはストライプ状に形成されている。このようなリブ１５は、有機発光層ＯＲＧによって覆われている。つまり、有機発光層ＯＲＧは、陽極ＰＥ１乃至ＰＥ３の上のみならず、リブ１５の上にも延在している。
対向基板ＣＴは、透明な樹脂基板３０を用いて形成されている。対向基板ＣＴは、樹脂基板３０の内面３０Ａ側に、第１カラーフィルタ３１、第２カラーフィルタ３２、及び、第３カラーフィルタ３２などを備えている。
樹脂基板３０は、透明な絶縁基板であり、例えば、ポリイミド（ＰＩ）を主成分とする材料によって形成されている。この樹脂基板３０は、例えば、５乃至３０μｍの厚さを有している。樹脂基板３０を形成する材料としては、樹脂基板１０と同様の材料が適用できる。特に、この樹脂基板３０は、トップエミッションタイプの有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至ＯＬＥＤ３から出射された光が透過するため、透明性の高い材料で形成されることが望ましい。
第１カラーフィルタ３１は、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１と対向し、白色のうちの青色波長の光を透過する。第２カラーフィルタ３２は、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２と対向し、白色のうちの緑色波長の光を透過する。第３カラーフィルタ３３は、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３と対向し、白色のうちの赤色波長の光を透過する。第１カラーフィルタ３１と第２カラーフィルタ３２との境界、第２カラーフィルタ３２と第３カラーフィルタ３３との境界、及び、第１カラーフィルタ３１と第３カラーフィルタ３３との境界は、リブ１５の上方に位置している。
このようなアレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとは、透明な接着剤４０によって接着されている。つまり、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１と第１カラーフィルタ３１との間、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２と第２カラーフィルタ３２との間、及び、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３と第３カラーフィルタ３３との間には、それぞれ接着剤４０が介在している。なお、陰極と接着剤４０との間に、水分、酸素、水素などの汚染物質から有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至ＯＬＥＤ３を保護するバリア膜（封止膜）を配置しても良い。
このような有機ＥＬ表示装置１によれば、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至ＯＬＥＤ３のそれぞれが発光した際、それぞれの放射光（白色光）は、第１カラーフィルタ３１、第２カラーフィルタ３２、または第３カラーフィルタ３３のいずれかを介して外部に出射される。このとき、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１から放射された白色光のうち、青色波長の光が第１カラーフィルタＣＦ１を透過する。また、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２から放射された白色光のうち、緑色波長の光が第２カラーフィルタＣＦ２を透過する。また、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３から放射された白色光のうち、赤色波長の光が第３カラーフィルタＣＦ３を透過する。これにより、カラー表示が実現される。
次に、本実施形態における有機ＥＬ表示装置１の製造方法の一例について説明する。
まず、図２に示すように、第１マザー基板Ｍ１を用意する。すなわち、無アルカリガラスからなるガラス基板１００の上に、ポリイミド前駆体化合物をスリットコーター等の成膜装置を用いて５〜３０μｍの厚さで成膜した後に、加熱処理することによって硬化させ、透明な剥離補助層１１０を形成する。この剥離補助層１１０は、上記の樹脂基板１０に相当する。
そして、剥離補助層１１０の上の第１領域Ａ１に表示素子部１２１を形成し、剥離補助層１１０の上の第２領域Ａ２に表示素子部１２２を形成し、剥離補助層１１０の上の第３領域Ａ３に表示素子部１２３を形成する。第１領域Ａ１、第２領域Ａ２、及び、第３領域Ａ３は、互いに離間している。また、剥離補助層１１０の上には、駆動ＩＣチップやフレキシブルプリント回路基板などの信号供給源を実装するための実装部１３１乃至１３３を形成する。表示素子部１２１乃至１２３は、いずれも同一構造であり、それぞれマトリクス状に配置された複数の有機ＥＬ素子からなる。また、実装部１３１乃至１３３は、いずれも同一構造である。
表示素子部１２１乃至１２３は、それぞれ以下のようにして形成される。すなわち、剥離補助層１１０の上に第１絶縁膜１１を形成し、第１絶縁膜１１の上にスイッチング素子ＳＷ１乃至ＳＷ３、第２絶縁膜１２、第３絶縁膜１３、第４絶縁膜１４などを形成する。同時に、各種配線も形成する。配線は、アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｔａ）、銅（Ｃｕ）、チタン（Ｔｉ）などの一般的な配線材料を用いて形成される。そして、第４絶縁膜１４の上に、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至ＯＬＥＤ３を形成する。すなわち、第４絶縁膜１４の上に、透明電極ＰＥ１乃至ＰＥ３を形成した後にリブ１５を形成し、そして、有機発光層ＯＲＧ、及び、反射電極ＣＥを順次形成する。そして、必要に応じて、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至ＯＬＥＤ３の上に封止膜を形成する。
続いて、図３及び図４に示すように、第２マザー基板Ｍ２を用意する。すなわち、無アルカリガラスからなるガラス基板２００の上に、ポリイミド前駆体化合物をスリットコーター等の成膜装置を用いて５〜３０μｍの厚さで成膜した後に、加熱処理することによって硬化させ、その後にフォトリソグラフィプロセスを用いてパターニングすることにより、透明な剥離補助層２１１乃至２１３を形成する。これらの剥離補助層２１１乃至２１３は、それぞれ上記の樹脂基板３０に相当する。剥離補助層２１１乃至２１３は、それぞれ第１領域Ａ１、第２領域Ａ２、及び、第３領域Ａ３と対向するように形成されており、互いに離間している。つまり、剥離補助層２１１乃至２１３のそれぞれは、ガラス基板２００の上に島状に形成されている。換言すると、剥離補助層２１１乃至２１３のそれぞれは、最終製品である有機ＥＬ表示装置の樹脂基板３０と同一サイズにパターニングされている。
このようにしてパターニングされた剥離補助層２１１及び２１３のそれぞれの端面は、カッターなどの刃物で切断された端面やレーザー照射によって切断された端面の形状とは異なり、テーパー状に形成されている。例えば、剥離補助層２１１の端面は、ガラス基板２００の主面に対して垂直ではなく、ガラス基板２００から離れるにしたがって幅が狭くなるようなテーパー状である。
そして、剥離補助層２１１の上にカラーフィルタ層２２１を形成し、剥離補助層２１２の上にカラーフィルタ層２２２を形成し、剥離補助層２１３の上にカラーフィルタ層２２３を形成する。カラーフィルタ層２２１乃至２２３は、いずれも同一構造であり、それぞれ第１カラーフィルタ３１、第２カラーフィルタ３２、第３カラーフィルタ３３からなる。第１カラーフィルタ３１、第２カラーフィルタ３２、及び、第３カラーフィルタ３３は、いずれもストライプ状に形成され、この順に繰り返し並んでいる。カラーフィルタ層２２１乃至２２３のそれぞれの表面には、接着剤４０が塗布されている。
続いて、図５に示すように、第１マザー基板Ｍ１と第２マザー基板Ｍ２とを貼り合わせる。すなわち、表示素子部１２１とカラーフィルタ層２２１とを接着剤４０により接着し、表示素子部１２２とカラーフィルタ層２２２とを接着剤４０により接着し、表示素子部１２３とカラーフィルタ層２２３とを接着剤４０により接着する。
続いて、図６に示すように、第２マザー基板Ｍ２について、剥離補助層２１１乃至２１３からガラス基板２００を剥離し、ガラス基板２００を除去する。すなわち、第２マザー基板Ｍ２について、ガラス基板２００の側から剥離補助層２１１乃至２１３に向けてレーザー光を照射し、ガラス基板２００と剥離補助層２１１乃至２１３とをそれぞれ分離する。このとき、光源としては、ガラス基板２００と剥離補助層２１１乃至２１３との界面において局所的なエネルギーの吸収を示す光源や熱源を用いることができ、ここでは、エキシマレーザーを用いた。これにより、第１マザー基板Ｍ１の上に、接着剤４０によって接着されたカラーフィルタ層２２１乃至２２３、及び、剥離補助層２１１乃至２１３が残る。
続いて、図７に示すように、第１マザー基板Ｍ１を割断する。図示した例では、第１領域Ａ１と第２領域Ａ２との間（より厳密には、実装部１３１と表示素子部１２２との間）、及び、第２領域Ａ２と第３領域Ａ３との間（より厳密には、実装部１３２と表示素子部１２３との間）でそれぞれ第１マザー基板Ｍ１を割断する。このとき、ガラス基板１００及び剥離補助層１１０を一括して割断する。このような第１マザー基板Ｍ１の割断は、例えば、ＣＷ炭酸ガスレーザーを照射することで行った。これにより、第１領域Ａ１に表示素子部１２１を備え、実装部１３１を備えたチップＣ１と、第２領域Ａ２に表示素子部１２２を備え、実装部１３２を備えたチップＣ２と、第３領域Ａ３に表示素子部１２３を備え、実装部１３３を備えたチップＣ３とに分離される。
続いて、図８に示すように、分離したチップＣ１について、実装部１３１に信号供給源３００を実装する。このとき、ガラス基板１００が残っているため、信号供給源３００を実装する際に印加される押圧力に対して、チップＣ１の支持強度を十分に確保することができる。図示しないが、チップＣ２の実装部１３２及びチップＣ３の実装部１３３にもそれぞれ信号供給源を実装する。
続いて、図９に示すように、各チップについて、剥離補助層１１０からガラス基板１００を剥離し、ガラス基板１００を除去する。すなわち、ガラス基板１００の側から剥離補助層１１０に向けてレーザー光を照射し、ガラス基板１００と剥離補助層１１０とを分離する。このときの光源としては、図６で説明したのと同様に、エキシマレーザーを用いた。
これにより、本実施形態の有機ＥＬ表示装置１が製造される。
上記の本実施形態によれば、第２マザー基板Ｍ２において、剥離補助層２１１乃至２１３のそれぞれは、最終製品である有機ＥＬ表示装置の樹脂基板３０と同一サイズにパターニングされている。このような剥離補助層２１１乃至２１３の上に、カラーフィルタ層２２１乃至２２３を形成し、ＴＦＴアレイ構造を有する第１マザー基板Ｍ１と貼り合わせた後に、第２マザー基板Ｍ２からガラス基板２００を剥離することで、第２マザー基板Ｍ２の割断工程を省略することが可能となる。このため、実装部１３１乃至１３３の上方の位置での割断処理を回避することができる。したがって、生産性を向上することが可能となる。
特に、剥離補助層２１１乃至２１３を形成するに際して、カラーフィルタプロセスやＴＦＴアレイプロセスにおけるフォトリソグラフィ技術を用いることで、トムソン刃による穴あけ加工と比較して、数百倍以上の精細度と精度で剥離補助層２１１乃至２１３のパターニングを行うことが可能となる。
また、樹脂基板１０（あるいは剥離補助層１１０、または剥離補助層１１１乃至１１３）は、耐熱性に優れたポリイミドによって形成されているため、その上に形成するＴＦＴアレイ（各種絶縁膜やスイッチング素子、配線などを含む）や有機ＥＬ素子の寸法精度を保つことが可能となる。特に、５〜３０μｍの厚さの樹脂基板１０を用いた構成では、ＴＦＴアレイを製造するに際して、アクティブマトリクス型の液晶表示パネルの生産ラインで使用されている装置類を殆ど改造することなく利用することができるため、生産コストの低下が可能となるとともに、液晶表示パネルの量産技術の踏襲など生産性の確保が容易となる。
また、樹脂基板１０を適用した構成であるため、ガラス基板を適用した表示装置と比較して、薄型化及び軽量化が可能であるとともに、柔軟性が高く、形状の自由度が高い。また、樹脂基板１０は、比較的高い吸湿性を有しているが、樹脂基板１０の内面１０Ａは内面バリア膜である第１絶縁膜１１によって覆われているため、樹脂基板１０を介した水分の侵入を抑制することが可能となる。これにより、有機発光層ＯＲＧの水分による劣化を抑制することができ、ダークスポットの発生による表示品位の低下を抑制することが可能となる。
次に、本実施形態における有機ＥＬ表示装置１の他の製造方法について簡単に説明する。なお、上記の製造方法と重複する説明は省略する。
まず、図１０に示すように、第１マザー基板Ｍ１を用意する。すなわち、ガラス基板１００の上に、剥離補助層１１１乃至１１３を形成する。これらの剥離補助層１１１乃至１１３は、それぞれ上記の樹脂基板１０に相当する。剥離補助層１１１乃至１１３は、それぞれ第１アレイ領域Ａ１１、第２アレイ領域Ａ１２、及び、第３アレイ領域Ａ１３に形成されており、互いに離間している。つまり、剥離補助層１１１乃至１１３のそれぞれは、ガラス基板１００の上に島状に形成されている。
そして、剥離補助層１１１の上に表示素子部１２１及び実装部１３１を形成し、剥離補助層１１２の上に表示素子部１２２及び実装部１３２を形成し、剥離補助層１１３の上に表示素子部１２３及び実装部１３３を形成する。
一方で、図３及び図４に示したような第２マザー基板Ｍ２を用意する。
続いて、図１１に示すように、第１マザー基板Ｍ１と第２マザー基板Ｍ２とを貼り合わせる。すなわち、表示素子部１２１とカラーフィルタ層２２１とを接着剤４０により接着し、表示素子部１２２とカラーフィルタ層２２２とを接着剤４０により接着し、表示素子部１２３とカラーフィルタ層２２３とを接着剤４０により接着する。
続いて、図１２に示すように、第２マザー基板Ｍ２について、剥離補助層２１１乃至２１３からガラス基板２００を剥離し、ガラス基板２００を除去する。すなわち、ガラス基板２００の側から剥離補助層２１１乃至２１３に向けてレーザー光を照射し、ガラス基板２００と剥離補助層２１１乃至２１３とをそれぞれ分離する。そして、実装部１３１に信号供給源３０１を実装し、実装部１３２に信号供給源３０２を実装し、実装部１３３に信号供給源３０３を実装する。
続いて、図１３に示すように、第１マザー基板Ｍ１について、剥離補助層１１１乃至１１３からガラス基板１００を剥離し、ガラス基板１００を除去する。すなわち、ガラス基板１００の側から剥離補助層１１１乃至１１３に向けてレーザー光を照射し、ガラス基板１００と剥離補助層１１１乃至１１３とをそれぞれ分離する。
これにより、本実施形態の有機ＥＬ表示装置１が製造される。
このような製造方法においては、上記した製造方法と比較して、第１マザー基板Ｍ１を割断する工程が不要となる。このため、より生産性を向上することが可能となる。
以上説明したように、本実施形態によれば、生産性を向上することが可能な表示装置の製造方法を提供することができる。
なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
上記の本実施形態では、表示装置の一例として、有機ＥＬ表示装置について説明したが、表示装置の他の例としては液晶表示装置であっても良い。この場合、表示素子部は、陽極の代わりにスイッチング素子に接続された画素電極と、陰極の代わりの共通電極と、有機発光層の代わりに液晶分子を含む液晶層と、を備えて構成され、画素電極と対向電極との間の電界によって液晶分子をスイッチングすることで液晶層を通過する光を変調するものとなる。
また、上記の実施形態では、アレイ基板ＡＲは樹脂基板１０を用いて形成したが、ガラス基板を用いて形成しても良い。この場合、図２で説明したような剥離補助層２２０は不要であり、ガラス基板１００の上に表示素子部１２１乃至１２３、及び、実装部１３１乃至１３３を形成しても良い。つまり、ガラス基板１００がアレイ基板ＡＲを構成するガラス基板に相当する。このような構成によれば、図７で説明した第１マザー基板Ｍ１の割断に際して、樹脂層である剥離補助層２２０の影響を受けずにガラス基板１００の割断が可能であり、また、図９で説明したガラス基板１００と剥離補助層１１０との剥離工程も不要である。
また、上記の実施形態では、ガラス基板１００と剥離補助層１１０との剥離や、ガラス基板１００と剥離補助層１１１乃至１１３との剥離、ガラス基板２００と剥離補助層２１１乃至２１３との剥離には、上記のようなレーザーアブレーション技術を適用したが、サーマルラピッドアニール技術などの他の技術も適用可能である。
１…有機ＥＬ表示装置 ＡＲ…アレイ基板 ＣＴ…対向基板
ＯＬＥＤ１乃至ＯＬＥＤ３…有機ＥＬ素子
１０…樹脂基板 ３０…樹脂基板
３１…第１カラーフィルタ ３２…第２カラーフィルタ ３３…第３カラーフィルタ
４０…接着剤
Ｍ１…第１マザー基板 １００…ガラス基板 １１０（１１１乃至１１３）…剥離補助層 １２１乃至１２３…表示素子部
Ｍ２…第２マザー基板 ２００…ガラス基板 ２１１乃至２１３…剥離補助層 ２２１乃至２２３…カラーフィルタ層
ＯＬＥＤ１乃至ＯＬＥＤ３…有機ＥＬ素子
１０…樹脂基板 ３０…樹脂基板
３１…第１カラーフィルタ ３２…第２カラーフィルタ ３３…第３カラーフィルタ
４０…接着剤
Ｍ１…第１マザー基板 １００…ガラス基板 １１０（１１１乃至１１３）…剥離補助層 １２１乃至１２３…表示素子部
Ｍ２…第２マザー基板 ２００…ガラス基板 ２１１乃至２１３…剥離補助層 ２２１乃至２２３…カラーフィルタ層
Claims (7)
- 第１ガラス基板の上の第１領域にマトリクス状に配置された表示素子からなる第１表示素子部を形成するとともに前記第１ガラス基板の上の前記第１領域から離間した第２領域にマトリクス状に配置された表示素子からなる第２表示素子部を形成した第１基板を用意し、
第２ガラス基板の上に前記第１領域と対向するように第１剥離補助層を形成するとともに前記第２ガラス基板の上に前記第２領域と対向するように前記第１剥離補助層から離間した第２剥離補助層を形成した後に、前記第１剥離補助層の上に第１カラーフィルタ層を形成するとともに前記第２剥離補助層の上に第２カラーフィルタ層を形成した第２基板を用意し、
前記第１表示素子部と前記第１カラーフィルタ層とを接着するとともに前記第２表示素子部と前記第２カラーフィルタ層とを接着し、
前記第２基板に向けてレーザー光を照射して前記第１剥離補助層及び前記第２剥離補助層から前記第２ガラス基板を剥離し、
前記第１領域と前記第２領域との間で前記第１基板を割断する、表示装置の製造方法。 - 前記第１基板を用意する工程では、前記第１ガラス基板の上に第３剥離補助層を形成した後に、前記第３剥離補助層の上に前記第１表示素子部及び前記第２表示素子部を形成する、請求項１に記載の表示装置の製造方法。
- さらに、前記第１基板を割断した後に、前記第１領域の前記第１基板に向けてレーザー光を照射して前記第３剥離補助層から前記第１ガラス基板を剥離し、前記第２領域の前記第１基板に向けてレーザー光を照射して前記第３剥離補助層から前記第１ガラス基板を剥離する、請求項２に記載の表示装置の製造方法。
- 前記第１剥離補助層及び前記第２剥離補助層は透明である、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の表示装置の製造方法。
- 前記第１剥離補助層、前記第２剥離補助層、及び、前記第３剥離補助層は、ポリイミドを主成分とする材料によって形成する、請求項２に記載の表示装置の製造方法。
- 前記第１剥離補助層及び前記第２剥離補助層のそれぞれの端面はテーパー状である、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の表示装置の製造方法。
- 第１ガラス基板の上の第１領域に第１剥離補助層を形成するとともに前記第１ガラス基板の上の前記第１領域から離間した第２領域に第２剥離補助層を形成した後に、前記第１剥離補助層の上にマトリクス状に配置された表示素子からなる第１表示素子部を形成するとともに前記第２剥離補助層の上にマトリクス状に配置された表示素子からなる第２表示素子部を形成した第１基板を用意し、
第２ガラス基板の上に前記第１領域と対向するように第３剥離補助層を形成するとともに前記第２ガラス基板の上に前記第２領域と対向するように前記第３剥離補助層から離間した第４剥離補助層を形成した後に、前記第３剥離補助層の上に第１カラーフィルタ層を形成するとともに前記第４剥離補助層の上に第２カラーフィルタ層を形成した第２基板を用意し、
前記第１表示素子部と前記第１カラーフィルタ層とを接着するとともに前記第２表示素子部と前記第２カラーフィルタ層とを接着し、
前記第１基板に向けてレーザー光を照射して前記第１剥離補助層及び前記第２剥離補助層から前記第１ガラス基板を剥離し、
前記第２基板に向けてレーザー光を照射して前記第３剥離補助層及び前記第４剥離補助層から前記第２ガラス基板を剥離する、表示装置の製造方法。
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