WO2019186971A1 - 表示デバイスの製造方法 - Google Patents
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- H—ELECTRICITY
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- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
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Definitions
- the present invention relates to a method for manufacturing a display device such as an organic EL (Electro Luminescence) display device.
- a display device such as an organic EL (Electro Luminescence) display device.
- organic EL display devices including OLEDs (Organic Light Emitting Diodes) in pixels have been actively developed.
- the organic EL display device has a basic structure in which a light emitting layer made of an organic material is sandwiched between two substrates, and a pixel circuit for supplying current to pixels in the light emitting layer is formed on one substrate.
- the organic EL display device has an advantage that a flexible display device can be obtained by using a flexible substrate such as a plastic film.
- An organic EL display device using a flexible substrate is manufactured while being supported by a support substrate (such as a glass substrate) in order to stabilize the substrate shape when a pixel circuit is manufactured on the flexible substrate.
- This support substrate is peeled off after the manufacturing of the display device is completed, and an LLO (Laser Lift OFF) method is used for peeling. That is, a PI (polyimide) film to be a flexible substrate is applied on a support substrate, and a pixel circuit is formed on the PI film.
- laser light usually UV (ultraviolet) light
- UV light ultraviolet (ultraviolet) light
- electrostatic breakdown is known as a general problem when manufacturing display devices.
- the electrostatic breakdown of a display device is a phenomenon in which static electricity is accumulated on a glass substrate which is an insulator, and electrostatic discharge (ESD) occurs to break the circuit.
- ESD electrostatic discharge
- a method of preventing accumulation of static electricity by forming a conductive film such as a metal film or ITO (Indium Tin Oxide) film on the back surface of a glass substrate is known (Patent Document 1).
- FIG. 2A shows the support substrate 100.
- the support substrate 100 needs to transmit UV light in a peeling process using the LLO method, and a material having UV transparency such as glass or quartz is used.
- FIG. 2B shows a state in which the display panel 110 of the organic EL display device is formed on the support substrate 100.
- the display panel 110 has a pixel circuit including wiring and TFT (Thin Film Transistor) on the PI film, a light emitting layer made of an organic material, and a protective film layer.
- TFT Thin Film Transistor
- FIG. 2C shows a state after the laser beam (UV light) is irradiated from the back surface of the support substrate 100 in the peeling process of the support substrate 100 by the LLO method.
- a laser irradiation defect occurs corresponding to the scratched portion on the back surface of the support substrate 100. This is because if there is a scratch on the back surface of the support substrate 100, the scratch causes laser light scattering or the like. Further, such a laser irradiation defect may also occur when the back surface of the support substrate 100 is dirty.
- FIG. 2D shows a state where the support substrate 100 is peeled off from the display panel 110 after the laser light irradiation.
- a peeling failure of the support substrate 100 occurs at a location corresponding to the laser irradiation failure in FIG.
- the yield of the display panel 100 decreases due to such a peeling defect.
- FIG. 3A shows a support substrate 100 made of glass or quartz.
- FIG. 3B shows a state where a back surface conductive film 120 for ESD countermeasures is formed on the back surface of the support substrate 100.
- the back conductive film 120 is formed of a metal film or ITO film having excellent conductivity.
- FIG. 3C shows a state in which the display panel 110 of the organic EL display device is formed on the support substrate 100. Further, in the state shown in FIG. 3C, the back surface of the support substrate 100 is scratched. In addition, although the back surface conductive film 120 is formed in the support substrate 100, the metal film and the ITO film have lower hardness than the support substrate 100, and the function of protecting the back surface of the support substrate 100 is small. Therefore, the scratch shown in FIG. 3C occurs not only on the back conductive film 120 but also on the back surface of the support substrate 100.
- FIG. 3D shows a state where the back surface conductive film 120 is peeled off from the support substrate 100 before the peeling step of the support substrate 100 by the LLO method.
- the metal film and the ITO film do not have UV transparency (in general, there is no substance having both UV transparency and conductivity), and the LLO method must be performed after the back surface conductive film 120 is peeled off. This is because the peeling step cannot be carried out.
- scratches are also generated on the back surface of the support substrate 100 after the back conductive film 120 is peeled off.
- FIG. 3E shows a state after irradiating laser light (UV light) from the back surface of the support substrate 100 in the peeling process of the support substrate 100 by the LLO method.
- FIG. 3F shows a state where the support substrate 100 is peeled from the display panel 110 after the laser light irradiation. Since the back surface of the support substrate 100 is scratched at the stage shown in FIG. 3D, the laser irradiation failure and the peeling failure are caused and the yield of the display panel 100 is reduced. It is the same as when not.
- UV light laser light
- ITO which is an oxide
- ITO undergoes a change in conductivity or a change in transmittance (devitrification) due to a modification such as the release of oxygen due to the thermal history of the OLED manufacturing process.
- the conductivity of the ITO film changes, there is a risk that the ESD countermeasure effect cannot be obtained during the manufacturing process.
- the component separated from the ITO film becomes an impurity, which may adversely affect the device characteristics of the TFT and OLED.
- the etching solution wraps around the back surface of the supporting substrate and the ITO film is corroded.
- ITO is a deposit deposit thin film, it has difficulty in abrasion resistance such as chipping and peeling.
- the present invention has been made in view of the above problems, and is a display device that can improve ESD countermeasures and improve the LLO yield of a support substrate when a flexible display device is manufactured using the support substrate.
- An object is to provide a manufacturing method.
- the present invention is a method of manufacturing a display device having a display panel formed using a flexible substrate, the first step of forming a back conductive film on the back surface of the support substrate, A resin film to be the flexible substrate is formed on the front surface of the support substrate, a second step of manufacturing the display panel on the resin film, and the back conductive film is removed from the back surface of the support substrate. It has the 3rd process and the 4th process of irradiating a laser beam from the back of the support substrate, and peeling the flexible substrate from the support substrate.
- the back conductive film formed in the first process exhibits an ESD countermeasure effect when the display panel is manufactured in the second process, and prevents electrostatic breakdown of the display panel during the manufacturing process. Moreover, since the hardness of the back surface conductive film is higher than the hardness of the support substrate, it is possible to prevent the back surface of the support substrate from being scratched during the second step. In the fourth step of peeling the support substrate by the LLO method, no scratches are generated on the back surface of the support substrate. Therefore, the conventional laser irradiation failure and peeling failure do not occur, and the yield of the display panel is improved. be able to.
- the back conductive film preferably has a hardness higher than that of the support substrate.
- the back conductive film can be made of amorphous silicon.
- the conductivity for obtaining the ESD countermeasure effect and the wear resistance for obtaining the back surface protection effect of the support substrate can be obtained satisfactorily.
- the back conductive film can be made of crystallized silicon.
- the electroconductivity in a back surface conductive film can be improved and the ESD countermeasure effect can be improved more.
- the back conductive film can be made of crystallized silicon doped with impurities.
- the electroconductivity in a back surface electrically conductive film can further be raised, and the ESD countermeasure effect can be improved more.
- the third step is performed by wet etching using at least one of an aqueous solution containing hydrogen fluoride or an aqueous solution containing TMAH (tetramethylammonium hydroxide). can do.
- TMAH tetramethylammonium hydroxide
- the display device manufacturing method may be configured such that a thin film sealing layer including an inorganic film and an organic film is formed on the surface of the display panel in the second step.
- the manufacturing method of the display device may be configured such that a protective film is attached to the surface of the display panel before the third step.
- the terminals of the display panel can be particularly protected when the wet etching method is used to remove the back surface conductive film.
- a back surface conductive film is formed on the back surface of the support substrate, thereby improving ESD countermeasures and improving the LLO yield of the support substrate.
- the effect is that both can be achieved simultaneously.
- (A)-(f) is sectional drawing which shows the manufacturing process of the display device which concerns on one Embodiment of this invention.
- (A)-(d) is sectional drawing which shows an example of the manufacturing process of the conventional display device.
- (A)-(f) is sectional drawing which shows the other example of the manufacturing process of the conventional display device.
- FIGS. 1A to 1F show a method for manufacturing a display device according to the first embodiment, and are cross-sectional views showing a procedure of a peeling process by the LLO method in particular.
- FIG. 1A shows the support substrate 100.
- the support substrate 100 needs to transmit UV light in a peeling process using the LLO method, and a material having UV transparency such as glass or quartz is used.
- FIG. 1B shows a state in which a back conductive film 130 is formed on the back surface of the support substrate 100.
- the back conductive film 130 is a semiconductor film such as amorphous silicon, and is formed on the back surface of the support substrate 100 by, for example, chemical vapor deposition (CVD).
- the back conductive film 130 has an effect as an ESD countermeasure due to its conductivity.
- a semiconductor film such as silicon has a higher hardness than glass or quartz used for the support substrate 100, and an effect of protecting the back surface that prevents the back surface of the support substrate 100 from being scratched can be obtained.
- tempered glass has a Vickers hardness of 640 HV and quartz has a Vickers hardness of 1103 HV
- amorphous silicon has a Vickers hardness of 1500 to 2000 HV.
- FIG. 1C shows a state where the display panel 110 of the organic EL display device is formed on the support substrate 100.
- the display panel 110 includes a pixel circuit including a wiring and a TFT (Thin Film Transistor) on the PI film, a lower electrode layer, a light emitting layer made of an organic material, and an upper electrode.
- a layer, a thin film sealing layer, and a protective film layer are laminated.
- a resin film for example, a PI (polyimide) film
- the display panel 110 is formed on the resin film. In the state shown in FIG.
- FIG. 1D shows a state where the back surface conductive film 130 is removed from the support substrate 100 before the peeling process of the support substrate 100 by the LLO method. This is because the back surface conductive film 130 made of a semiconductor film does not have UV transparency, and the peeling process by the LLO method cannot be performed unless the back surface conductive film 130 is removed. As shown in FIG. 1D, no scratch is generated on the back surface of the support substrate 100 after the back conductive film 130 is removed.
- the removal treatment of the back surface conductive film 130 can be performed by a dry etching method using a gas containing halogen or a wet etching method using an acidic aqueous solution containing hydrogen fluoride or an alkaline aqueous solution containing hydroxide.
- a dry etching method using a gas containing halogen or a wet etching method using an acidic aqueous solution containing hydrogen fluoride or an alkaline aqueous solution containing hydroxide e.g., for removal of a bulk silicon layer not intended for microfabrication using photolithography technology, wet etching using at least one of an aqueous solution containing hydrogen fluoride or an aqueous solution containing TMAH (tetramethylammonium hydroxide) is used. The method is preferred.
- Etching of the glass substrate increases only with an acidic aqueous solution containing hydrogen fluoride, and with a strong alkaline aqueous solution of NaOH or KOH, the glass substrate may become cloudy and the transmittance may decrease. Further, the liquid quality may become unstable due to a change in the composition ratio of the etching solution, but the etching rate can be increased if the temperature of the etching solution is high.
- FIG. 1E shows a state after the laser beam (UV light) is irradiated from the back surface of the support substrate 100 in the peeling process of the support substrate 100 by the LLO method.
- FIG. 1F shows a state where the support substrate 100 is peeled from the display panel 110 after the laser light irradiation.
- Laser peeling between the support substrate 100 and the flexible substrate of the display panel 110 is performed, for example, by irradiating laser light in the near UV region with a wavelength of 308 nm, 343 nm, 355 nm or the like from the back surface of the support substrate 100. That is, it is preferable that the laser light used in the peeling process is a laser light having a wavelength that has a small absorption in the support substrate 100 and a large absorption in the flexible substrate.
- the back surface conductive film 130 exhibits an ESD countermeasure effect, and can prevent electrostatic breakdown of the display panel 110 during the manufacturing process.
- the back conductive film 130 is a semiconductor film such as amorphous silicon, but the material of the back conductive film 130 is not limited to silicon.
- the back surface conductive film 130 is required to have conductivity for obtaining an ESD countermeasure effect and wear resistance for obtaining the back surface protection effect of the support substrate 100.
- tungsten and the like are also included.
- amorphous silicon is used as an example of the back conductive film 130, but the present invention is not limited to this. As described above, amorphous silicon has high wear resistance and has a function of protecting the back surface of the support substrate 100, but its conductivity is lower than that of metal or ITO. In the second embodiment, a method for increasing the conductivity of the back conductive film 130 and improving the effect of ESD countermeasures will be described.
- Crystallized silicon is formed by forming an amorphous silicon film on the back surface of the support substrate 100 and laser annealing the amorphous silicon film.
- the crystallized silicon is further doped with impurities.
- the impurity to be doped is N-type, for example, N, P, As and the like can be mentioned.
- the wet etching method When the wet etching method is used to remove the back surface conductive film 130, it is necessary to prevent the etchant from flowing into the display panel 110 and adversely affecting the display panel 110. That is, it is necessary to protect the display panel 110 in the step of removing the back conductive film 130.
- the thin film sealing layer is a layer that protects the OLED material from moisture, outside air, and the like.
- the thin film sealing layer is a layer including an inorganic film and an organic film.
- the thin film sealing layer is translucent and includes an inorganic film that covers the above-described upper electrode layer and an organic film that is an upper layer than the inorganic film.
- the removal process of the back surface conductive film 130 is performed after the formation of the thin film sealing layer, whereby the penetration of the etchant into the display panel 110 can be prevented. Thereby, the bad influence to the display panel 110 by an etching liquid can be prevented.
- the step of removing the back conductive film 130 is performed after the TFE is formed and a protective film is bonded to the surface of the display panel 110. Even if the OLED material can be protected by TFE, the terminals are not protected by TFE. Therefore, it is preferable to protect the terminals by a protective film.
- the protective film may be attached before the removal process of the back surface conductive film 130 with hydrofluoric acid and peeled after the removal process, or after the removal process of the back surface conductive film 130 with hydrofluoric acid. You may not peel.
- the display device described in Embodiments 1 to 3 is not particularly limited as long as the device includes a display element.
- the display element is a display element whose luminance and transmittance are controlled by current.
- As the current-controlled display element an organic EL display provided with an OLED (organic light emitting diode), an inorganic EL display provided with an inorganic light emitting diode.
- Support substrate 110 Display panel 130 Back surface conductive film
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Abstract
フレキシブル基板を用いて形成される表示パネル(110)を有する表示デバイスの製造方法であって、以下の第１～第４工程を有する。第１工程では、支持基板(100)の裏面に裏面導電膜(130)を形成する。第２工程では、支持基板(100)のおもて面に、フレキシブル基板となる樹脂膜を成膜し、該樹脂膜上に表示パネル(110)を製造する。第３工程では、支持基板(100)の裏面から裏面導電膜(130)を除去する。第４工程では、支持基板(100)の裏面からレーザ光を照射し、表示パネル(110)のフレキシブル基板を支持基板(110)から剥離する。また、裏面導電膜(130)の硬度は、支持基板(100)の硬度よりも高いものとされている。
Description
本発明は、有機ＥＬ(Electro Luminescence)表示装置などの表示デバイスの製造方法に関する。
近年、画素にＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode：有機発光ダイオード）を含んだ有機ＥＬ表示装置の開発が盛んに行われている。有機ＥＬ表示装置は、２枚の基板間に有機材料からなる発光層が挟持される基本構造を有しており、一方の基板には発光層における画素に電流を供給するための画素回路が形成されている。有機ＥＬ表示装置は、プラスチックフィルムなどのフレキシブル基板を用いることで、フレキシブル性を有する表示デバイスが得られるといったメリットを有している。
フレキシブル基板を用いる有機ＥＬ表示装置は、フレキシブル基板上に画素回路を製造する際に基板形状を安定化するために、支持基板（ガラス基板など）で支持しながら製造が行われる。この支持基板は、表示装置の製造完了後は剥離されるものであり、剥離にはＬＬＯ（Laser Lift OFF）法が用いられる。すなわち、支持基板上にフレキシブル基板となるＰＩ（ポリイミド）膜を塗布して、このＰＩ膜上に画素回路を形成する。表示装置の完成後は、支持基板の裏面（ＰＩ膜の塗布されていない面）からレーザ光（通常、ＵＶ（ultraviolet）光）を照射し、支持基板とＰＩ膜とを分離する。
また、表示デバイスの製造時の一般的な課題として、静電破壊が知られている。表示デバイスの静電破壊は、絶縁体であるガラス基板に静電気が蓄積し、静電気放電（ＥＳＤ：Electrostatic Discharge）が生じて回路が破壊される現象である。ＥＳＤ対策としては、ガラス基板の裏面に、金属膜やＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜の導電膜を形成して、静電気の蓄積を防止する方法が知られている（特許文献１）。
ＬＬＯ法による支持基板の剥離工程では、従来、剥離不良による歩留まりの低下といった問題がある。まずは、これを図２を参照して説明する。
図２（ａ）は、支持基板１００を示している。支持基板１００は、ＬＬＯ法による剥離工程でＵＶ光を透過する必要があり、ガラスや石英などのＵＶ透過性を有する材料が用いられる。
図２（ｂ）は、支持基板１００上に有機ＥＬ表示装置の表示パネル１１０が形成された状態を示している。図２（ｂ）では図示を簡略化しているが、表示パネル１１０は、ＰＩ膜の上に配線やＴＦＴ（Thin Film Transistor）を含む画素回路、有機材料からなる発光層、および保護フィルム層が積層されて構成されている。尚、図２（ｂ）に示す状態では、支持基板１００の裏面にキズが生じている。このキズは、表示パネル１１０の製造工程での搬送時に、支持基板１００の裏面と製造装置の基板載置面との摩擦によって生じるものである。
図２（ｃ）は、ＬＬＯ法による支持基板１００の剥離工程において、支持基板１００の裏面からレーザ光（ＵＶ光）を照射した後の状態である。図２（ｃ）に示す状態では、支持基板１００の裏面のキズ発生箇所に対応して、レーザ照射不良が発生している。これは、支持基板１００の裏面にキズがあると、このキズによってレーザ光の散乱などが生じるためである。また、このようなレーザ照射不良は、支持基板１００の裏面に汚れがある場合にも生じうる。
図２（ｄ）は、レーザ光の照射後、表示パネル１１０から支持基板１００を剥離した状態を示している。図２（ｄ）に示す状態では、図２（ｃ）におけるレーザ照射不良に対応箇所で、支持基板１００の剥離不良が生じている。従来では、このような剥離不良により、表示パネル１００の歩留まりが低下する。
また、このような剥離不良による歩留まりの低下は、ＥＳＤ対策のために支持基板の裏面に金属膜やＩＴＯ膜の導電膜を形成した場合であっても生じうる。これを図３を参照して説明する。
図３（ａ）は、ガラスや石英などからなる支持基板１００を示している。図３（ｂ）は、支持基板１００の裏面に、ＥＳＤ対策のための裏面導電膜１２０が形成された状態を示している。従来では、裏面導電膜１２０は、導電性に優れた金属膜やＩＴＯ膜にて形成されている。
図３（ｃ）は、支持基板１００上に有機ＥＬ表示装置の表示パネル１１０が形成された状態を示している。また、図３（ｃ）に示す状態では、支持基板１００の裏面にキズが生じている。尚、支持基板１００には裏面導電膜１２０が形成されているが、金属膜やＩＴＯ膜は支持基板１００よりも硬度が低く、支持基板１００の裏面を保護する機能は小さい。したがって、図３（ｃ）に示されるキズは、裏面導電膜１２０に生じるだけでなく、支持基板１００の裏面にも生じることになる。
図３（ｄ）は、ＬＬＯ法による支持基板１００の剥離工程の前に、支持基板１００から裏面導電膜１２０を剥離した状態を示している。これは、金属膜やＩＴＯ膜はＵＶ透過性を有していないため（一般に、ＵＶ透過性と導電性とを兼ね備える物質は存在しない）、裏面導電膜１２０を剥離してからでないと、ＬＬＯ法による剥離工程が実施できないためである。図３（ｄ）に示すように、裏面導電膜１２０が剥離された後の支持基板１００の裏面にもキズは生じている。
図３（ｅ）は、ＬＬＯ法による支持基板１００の剥離工程において、支持基板１００の裏面からレーザ光（ＵＶ光）を照射した後の状態である。図３（ｆ）は、レーザ光の照射後、表示パネル１１０から支持基板１００を剥離した状態を示している。図３（ｄ）に示す段階で支持基板１００の裏面にキズは生じていることから、レーザ照射不良および剥離不良が生じて表示パネル１００の歩留まりが低下することは、裏面導電膜１２０が形成されていない場合と同様である。
さらに、ＯＬＥＤを含んだ有機ＥＬ表示装置の製造プロセスにおいて、ＩＴＯ膜をＥＳＤ対策のための裏面導電膜として使用するには、耐熱性、耐薬性、耐摩耗性が不足するといった問題もある。
例えば、酸化物であるＩＴＯは、ＯＬＥＤの製造プロセスの熱履歴により、酸素が離脱する等の変性により導電率変化や透過率変化（失透）が生じる。特に、ＩＴＯ膜の導電率が変化すれば、製造プロセスの途中でＥＳＤ対策の効果が得られなく恐れがある。さらに、ＩＴＯ膜から離脱した成分が不純物となって、ＴＦＴやＯＬＥＤのデバイス特性に悪影響を与える恐れもある。また、ＯＬＥＤの製造プロセスのエッチング工程で、エッチング液が支持基板の裏面に回り込んでＩＴＯ膜が腐食する可能性があり、この場合は工程汚染のリスクとなる。また、ＩＴＯはデポ堆積物薄膜であるため、カケや剥離などの耐摩耗性に難がある。
一方、金属膜の場合は、導電性や耐熱性に関しては、実用上問題となることはない。しかしながら、耐薬性と耐摩耗性（多くはガラス基板よりも硬くない）に関してはＩＴＯと同様に難がある。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、支持基板を用いてフレキシブル性を有する表示デバイスを製造する時に、ＥＳＤ対策と支持基板のＬＬＯの歩留まり向上とを図ることのできる表示デバイスの製造方法を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するために、本発明は、フレキシブル基板を用いて形成される表示パネルを有する表示デバイスの製造方法であって、支持基板の裏面に裏面導電膜を形成する第１工程と、支持基板のおもて面に、前記フレキシブル基板となる樹脂膜を成膜し、該樹脂膜上に前記表示パネルを製造する第２工程と、前記支持基板の裏面から前記裏面導電膜を除去する第３工程と、前記支持基板の裏面からレーザ光を照射し、前記フレキシブル基板を前記支持基板から剥離する第４工程とを有していることを特徴としている。
上記の構成によれば、第１工程において形成される裏面導電膜が、第２工程における表示パネルの製造時にＥＳＤ対策効果を発揮し、製造工程中における表示パネルの静電破壊を防止する。また、裏面導電膜の硬度が支持基板の硬度よりも高いことにより、第２工程中に支持基板の裏面にキズが付くことも防止できる。そして、ＬＬＯ法によって支持基板を剥離する第４工程において、支持基板の裏面にキズが生じていないことから、従来のようなレーザ照射不良および剥離不良は発生せず、表示パネルの歩留まりを向上することができる。
また、上記表示デバイスの製造方法では、前記裏面導電膜の硬度は、前記支持基板の硬度よりも高いことが好ましい。
上記の構成によれば、支持基板の裏面にキズが付くことを確実に防止できる。
また、上記表示デバイスの製造方法では、前記裏面導電膜はアモルファスシリコンである構成とすることができる。
上記の構成によれば、裏面導電膜において、ＥＳＤ対策効果を得るための導電性と、支持基板の裏面保護の効果が得るための耐摩耗性とが良好に得られる。
また、上記表示デバイスの製造方法では、裏面導電膜は結晶化シリコンである構成とすることができる。
上記の構成によれば、裏面導電膜における導電性を高め、ＥＳＤ対策効果をより向上させることができる。
また、上記表示デバイスの製造方法では、裏面導電膜は不純物をドープされた結晶化シリコンである構成とすることができる。
上記の構成によれば、裏面導電膜における導電性をさらに高め、ＥＳＤ対策効果をより向上させることができる。
また、上記表示デバイスの製造方法では、前記第３工程は、フッ化水素を含む水溶液、もしくはＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）を含む水溶液、の少なくとも何れかを用いたウェットエッチングにより行われる構成とすることができる。
また、上記表示デバイスの製造方法は、前記第２工程では、前記表示パネルの表面に無機膜と有機膜とを含む薄膜封止層が形成されている構成とすることができる。
上記の構成によれば、裏面導電膜の除去にウェットエッチング法を使用する場合、エッチング液が表示パネル側に回り込んで、表示パネルに悪影響を与えることを防止することができる。
また、上記表示デバイスの製造方法は、前記第３工程の前に、前記表示パネルの表面に保護フィルムが貼り付けられている構成とすることができる。
上記の構成によれば、裏面導電膜の除去にウェットエッチング法を使用する場合に、特に表示パネルの端子類を保護することができる。
本発明の表示デバイスの製造方法は、支持基板を用いてフレキシブル性を有する表示デバイスを製造する時に、支持基板の裏面に裏面導電膜を形成することで、ＥＳＤ対策と支持基板のＬＬＯの歩留まり向上との両方を同時に図ることができるといった効果を奏する。
〔実施の形態１〕
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１（ａ）～（ｆ）は、本実施の形態１に係る表示デバイスの製造方法を示すものであり、特に、ＬＬＯ法による剥離工程の手順を示す断面図である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１（ａ）～（ｆ）は、本実施の形態１に係る表示デバイスの製造方法を示すものであり、特に、ＬＬＯ法による剥離工程の手順を示す断面図である。
図１（ａ）は、支持基板１００を示している。支持基板１００は、ＬＬＯ法による剥離工程でＵＶ光を透過する必要があり、ガラスや石英などのＵＶ透過性を有する材料が用いられる。
図１（ｂ）は、支持基板１００の裏面に、裏面導電膜１３０が形成された状態を示している。裏面導電膜１３０は、アモルファスシリコンなどの半導体膜であり、例えば化学蒸着（ＣＶＤ）法によって支持基板１００の裏面に形成される。裏面導電膜１３０は、その導電性によりＥＳＤ対策としての効果が得られる。さらに、シリコンなどの半導体膜は、支持基板１００に用いられるガラスや石英などと比べても硬度が高く、支持基板１００の裏面にキズが付くことを防止する裏面保護の効果も得られる。例えば、強化ガラスのビッカース硬度は６４０ＨＶ、石英のビッカース硬度は１１０３ＨＶであるのに対し、アモルファスシリコンのビッカース硬度は１５００～２０００ＨＶである。
図１（ｃ）は、支持基板１００上に有機ＥＬ表示装置の表示パネル１１０が形成された状態を示している。図１（ｃ）では図示を簡略化しているが、表示パネル１１０は、ＰＩ膜の上に配線やＴＦＴ（Thin Film Transistor）を含む画素回路、下部電極層、有機材料からなる発光層、上部電極層、薄膜封止層、および保護フィルム層が積層されて構成されている。具体的には、支持基板１００上に、最初にフレキシブル基板となる樹脂膜（例えばＰＩ（ポリイミド）膜）を成膜し、この樹脂膜上に表示パネル１１０を作り込む。尚、図１（ｃ）に示す状態では、裏面導電膜１３０の表面に、表示パネル１１０の製造工程で生じるキズが存在している。但し、本実施の形態１に係る製造方法では、裏面導電膜１３０の硬度が高く、裏面導電膜１３０が支持基板１００の保護機能を有することから、支持基板１００の裏面にキズが付くことを防止できる。
図１（ｄ）は、ＬＬＯ法による支持基板１００の剥離工程の前に、支持基板１００から裏面導電膜１３０を除去した状態を示している。これは、半導体膜からなる裏面導電膜１３０はＵＶ透過性を有していないため、裏面導電膜１３０を除去してからでないと、ＬＬＯ法による剥離工程が実施できないためである。図１（ｄ）に示すように、裏面導電膜１３０が除去された後の支持基板１００の裏面にキズは生じていない。
裏面導電膜１３０の除去処理は、ハロゲンを含むガスを用いたドライエッチング法や、フッ化水素を含む酸性水溶液や水酸化物を含むアルカリ性水溶液を用いたウェットエッチング法で行うことができる。特に、フォトリソ技術を用いた微細加工を目的としないバルクのシリコン層の除去には、フッ化水素を含む水溶液、もしくはＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）を含む水溶液の少なくとも何れかを用いたウェットエッチング法の方が好ましい。フッ化水素を含む酸性水溶液のみでは、ガラス基板のエッチングも大きくなり、また、ＮａＯＨやＫＯＨの強アルカリ水溶液では、ガラス基板が白濁して透過率が低下する可能性がある。また、エッチング液の組成比の変化により液質が不安定になる可能性があるが、エッチング液の液温が高いとエッチングレートを上げることができる。
図１（ｅ）は、ＬＬＯ法による支持基板１００の剥離工程において、支持基板１００の裏面からレーザ光（ＵＶ光）を照射した後の状態である。図１（ｆ）は、レーザ光の照射後、表示パネル１１０から支持基板１００を剥離した状態を示している。
支持基板１００と表示パネル１１０のフレキシブル基板とのレーザ剥離は、例えば、波長３０８ｎｍ、３４３ｎｍ、３５５ｎｍ等の近ＵＶ域のレーザ光を、支持基板１００の裏面から照射することで行われる。すなわち、この剥離工程で使用するレーザ光は、支持基板１００において吸収が少なく、且つ、フレキシブル基板において吸収が大きい波長のレーザ光とすることが好ましい。
本実施の形態１に係る製造方法では、図１（ｄ）に示す段階で支持基板１００の裏面にキズが生じていないことから、従来のようなレーザ照射不良および剥離不良は発生しない。そのため、図１（ｆ）に示すように良好な表示パネル１１０を得ることができ、表示パネル１１０の歩留まりが向上する。また、当然ながら、裏面導電膜１３０は、ＥＳＤ対策効果を発揮するものであり、製造工程中における表示パネル１１０の静電破壊を防止することができる。
尚、上記説明では、裏面導電膜１３０はアモルファスシリコンなどの半導体膜であるとしたが、裏面導電膜１３０の材料はシリコンに限定されるものではない。裏面導電膜１３０には、ＥＳＤ対策効果を得るための導電性と、支持基板１００の裏面保護の効果を得るための耐摩耗性とが求められるものであり、これらの条件を満たすものとしてはシリコン以外にタングステンなども挙げられる。但し、工程汚染の観点から、裏面導電膜１３０にはシリコンの使用が好適である。
〔実施の形態２〕
上記実施の形態１では、裏面導電膜１３０の例としてアモルファスシリコンを挙げたが、本発明はこれに限定されるものではない。上述したように、アモルファスシリコンは、耐摩耗性が高く、支持基板１００の裏面を保護する機能は得られるものの、導電性は金属やＩＴＯよりも低い。本実施の形態２では、裏面導電膜１３０の導電性を高め、ＥＳＤ対策の効果を向上させる方法について説明する。
上記実施の形態１では、裏面導電膜１３０の例としてアモルファスシリコンを挙げたが、本発明はこれに限定されるものではない。上述したように、アモルファスシリコンは、耐摩耗性が高く、支持基板１００の裏面を保護する機能は得られるものの、導電性は金属やＩＴＯよりも低い。本実施の形態２では、裏面導電膜１３０の導電性を高め、ＥＳＤ対策の効果を向上させる方法について説明する。
第１の方法としては、アモルファスシリコンを結晶化させることが考えられる。結晶化シリコンは、支持基板１００の裏面にアモルファスシリコン膜を形成し、このアモルファスシリコン膜をレーザアニールすることで形成される。
第２の方法として、結晶化シリコンにさらに不純物をドープすることが考えられる。ドープする不純物は、例えばＮ型であれば、Ｎ、Ｐ、Ａｓ等があげられる。
〔実施の形態３〕
本実施の形態３は、実施の形態１で説明した裏面導電膜１３０の除去工程をより良好に実施するための方法について説明する。
本実施の形態３は、実施の形態１で説明した裏面導電膜１３０の除去工程をより良好に実施するための方法について説明する。
裏面導電膜１３０の除去にウェットエッチング法を使用する場合、エッチング液が表示パネル１１０側に回り込んで、表示パネル１１０に悪影響を与えることを防止する必要がある。すなわち、裏面導電膜１３０の除去工程において、表示パネル１１０を保護する必要がある。
上述した通り、ＯＬＥＤを備えた有機ＥＬ表示装置では、薄膜封止層が形成される。薄膜封止層は、水分や外気等からＯＬＥＤ材料を保護する層である。薄膜封止層は、無機膜と有機膜とを含む層である。具体的には、薄膜封止層は透光性であり、上述した上部電極層を覆う無機膜と、当該無機膜よりも上層の有機膜とを含む。裏面導電膜１３０の除去工程は、薄膜封止層の形成後に行われることで、表示パネル１１０へのエッチング液の浸透を防止することができる。これにより、エッチング液による表示パネル１１０への悪影響を防止することができる。
裏面導電膜１３０の除去工程は、ＴＦＥの形成後、表示パネル１１０の表面に保護フィルムを貼り合せた後に行われることがさらに好ましい。ＯＬＥＤ材料はＴＦＥによって保護できても端子類はＴＦＥでは保護されないため、保護フィルムによって端子類を保護することが好ましい。保護フィルムは、フッ化水素酸による裏面導電膜１３０の除去処理前に貼り付けて、除去処理後に剥離するものであってもよく、あるいは、フッ化水素酸による裏面導電膜１３０の除去処理後も剥離しないものであってもよい。
実施の形態１～３で説明した表示デバイスは、表示素子を備えたデバイスであれば特に限定されるものではない。上記表示素子は、電流によって輝度や透過率が制御される表示素子であり、電流制御の表示素子としては、ＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）を備えた有機ＥＬディスプレイ、無機発光ダイオードを備えた無機ＥＬディスプレイ、またはＱＬＥＤ（Quantum dot Light Emitting Diode：量子ドット発光ダイオード）を備えたＱＬＥＤディスプレイ等がある。
今回開示した実施形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
１００ 支持基板
１１０ 表示パネル
１３０ 裏面導電膜
１１０ 表示パネル
１３０ 裏面導電膜
Claims (8)
- フレキシブル基板を用いて形成される表示パネルを有する表示デバイスの製造方法であって、
支持基板の裏面に裏面導電膜を形成する第１工程と、
支持基板のおもて面に、前記フレキシブル基板となる樹脂膜を成膜し、該樹脂膜上に前記表示パネルを製造する第２工程と、
前記支持基板の裏面から前記裏面導電膜を除去する第３工程と、
前記支持基板の裏面からレーザ光を照射し、前記フレキシブル基板を前記支持基板から剥離する第４工程とを有していることを特徴とする表示デバイスの製造方法。 - 請求項１に記載の表示デバイスの製造方法であって、
前記裏面導電膜の硬度は、前記支持基板の硬度よりも高いことを特徴とする表示デバイスの製造方法。 - 請求項１または２に記載の表示デバイスの製造方法であって、
前記裏面導電膜はアモルファスシリコンであることを特徴とする表示デバイスの製造方法。 - 請求項１または２に記載の表示デバイスの製造方法であって、
前記裏面導電膜は結晶化シリコンであることを特徴とする表示デバイスの製造方法。 - 請求項１または２に記載の表示デバイスの製造方法であって、
前記裏面導電膜は不純物をドープされた結晶化シリコンであることを特徴とする表示デバイスの製造方法。 - 請求項１から５の何れか１項に記載の表示デバイスの製造方法であって、
前記第３工程は、フッ化水素を含む水溶液、もしくはＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）を含む水溶液、の少なくとも何れかを用いたウェットエッチングにより行われることを特徴とする表示デバイスの製造方法。 - 請求項１から６の何れか１項に記載の表示デバイスの製造方法であって、
前記第２工程では、前記表示パネルの表面に無機膜と有機膜とを含む薄膜封止層が形成されていることを特徴とする表示デバイスの製造方法。 - 請求項１から６の何れか１項に記載の表示デバイスの製造方法であって、
前記第３工程の前に、前記表示パネルの表面に保護フィルムが貼り付けられていることを特徴とする表示デバイスの製造方法。
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|---|---|
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|---|---|---|---|---|
| WO2016143316A1 (ja) * | 2015-03-10 | 2016-09-15 | シャープ株式会社 | 薄膜素子装置の製造方法及びそれに用いる光照射装置 |
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| JP2017212135A (ja) * | 2016-05-26 | 2017-11-30 | 株式会社Ｊｏｌｅｄ | フレキシブルデバイスの製造方法およびフレキシブルデバイスの製造装置 |
-
2018
- 2018-03-29 WO PCT/JP2018/013470 patent/WO2019186971A1/ja active Application Filing
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