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JP2018036300A - 表示装置の製造方法、及び表示装置 - Google Patents

表示装置の製造方法、及び表示装置 Download PDF

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Naohisa Ando
直久 安藤
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Abstract

【課題】切断用読み取りマークmの読み取り精度を向上する。【解決手段】表示装置100の製造方法において、フレキシブル基板10の表示領域Aの表示面側Fに、切り欠きnが形成される円偏光板48を、切り欠きnが切断用読み取りマークmに重なるように設ける工程と、光学装置Xを用いて、切り欠きnを介して切断用読み取りマークmを読み取る工程と、読み取った切断用読み取りマークmに基づいて、額縁領域Bの外形に対応する大きさに裏補強フィルム58を切断するための切断線C1〜C3を決定し、切断線C1〜C3に沿って裏補強フィルム58を切断する工程と、を含む。【選択図】図1

Description

本発明は、表示装置の製造方法、及び表示装置に関する。
近年、表示装置の小型化又は画像を表示する表示領域の拡大のために、表示領域の周縁にある、いわゆる額縁領域を狭くすること(狭額縁化)が求められている。特に、スマートフォン等のモバイル機器において、狭額縁化の要請が大きくなってきている。
そこで、可撓性を有するフレキシブル基板を使用し、表示領域の外側の領域を、表示領域の背面側に屈曲することで、狭額縁化をすることが検討されている。表示領域の外側の領域には、配線や回路が設けられている。フレキシブル基板を屈曲する場合、屈曲部位に働く曲げ応力により配線等の断線や破損が生じる可能性があるところ、例えば、特許文献1には、規制フィルムによって、断線等を防止する構成が開示されている。
特開2007−27222号公報
フレキシブル基板を補強するために、屈曲したフレキシブル基板の内面に補強フィルムを貼り付けることが考えられる。補強フィルムは、フレキシブル基板の額縁領域に対応する大きさであることが好ましく、フレキシブル基板に貼り付けた後、切断するとよい。補強フィルムの切断は、フレキシブル基板に設けられるアライメントマークの位置に基づいて切断線を決定することで行うとよい。アライメントマークの読み取りは、光学装置を用いて行うことにより、精度良く切断線を決定することが可能である。しかしながら、光学装置を用いて、アライメントマークを読み取る場合、以下のような問題がある。
表示領域における外光の反射防止や立体映像表示等のために、フレキシブル基板の表示面側に偏光板を設ける場合がある。しかしながら、フレキシブル基板の全面を覆うように偏光板を設けた場合、光学装置から出射された光が偏光板を通過できず、アライメントマーク(切断用読み取りマーク)を読み取ることができない可能性がある。
本発明の目的は、切断用読み取りマークの読み取り精度を向上する表示装置の製造方法及び表示装置を提供することにある。
本発明の一態様の表示装置の製造方法は、画像表示を行う表示領域と、前記表示領域の周縁の領域であって切断用読み取りマークが設けられる額縁領域と、屈曲領域と、端子を有する端子領域とが、この順で並んで設けられるフレキシブル基板を用意する工程と、前記フレキシブル基板の、前記表示領域の背面側に第1補強フィルムを設ける工程と、前記フレキシブル基板の、前記表示領域の表示面側に、偏光性を有しない非偏光部が形成される偏光板を、前記非偏光部が前記切断用読み取りマークに重なるように設ける工程と、光学装置を用いて、前記非偏光部を介して前記切断用読み取りマークを読み取る工程と、読み取った前記切断用読み取りマークの位置に基づいて、前記額縁領域の外形に対応する大きさに前記第1補強フィルムを切断するための切断線を決定し、前記切断線に沿って前記第1補強フィルムを切断する工程と、前記フレキシブル基板の前記表示領域の背面側にスペーサを配置する工程と、前記スペーサの形状に沿うように、前記屈曲領域を屈曲させて、前記端子領域を前記スペーサの背面側に配置する工程と、を含むことを特徴とする。
本発明の他の態様の表示装置は、スペーサと、可撓性を有し、画像表示を行う表示領域と、前記表示領域の周縁の領域であって切断用読み取りマークが設けられる額縁領域と、屈曲領域と、端子を有する端子領域とが、この順で並んで設けられ、前記屈曲領域が前記スペーサに沿うように屈曲することにより前記端子領域が前記スペーサの背面側に配置されるフレキシブル基板と、前記フレキシブル基板の、前記表示領域の表示面側に設けられる偏光板と、を有し、前記偏光板は、前記切断用読み取りマークに重なる位置に偏光性を有しない非偏光部を有することを特徴とする。
本実施形態に係る表示装置の全体構成を模式的に示す側面図である。 図1の破線で示す円Oで囲んだ部分の断面を拡大して示す断面図である。 フレキシブル基板の端子領域の端部付近を拡大して示す断面図である。 裏補強フィルムの加工前であって、フレキシブル基板を展開した状態の表示装置を示す側面図である。 図4Aに示す表示装置を背面側から見た平面図である。 裏補強フィルムの加工後であって、フレキシブル基板を展開した状態の表示装置を示す側面図である。 図5Aに示す表示装置を背面側から見た平面図である。 フレキシブル基板における画素配置、及び周辺回路を示す平面図である。
以下に、本発明の実施形態(以下、本実施形態という)について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、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。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
また、本実施形態において、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、第3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。
図1は、本実施形態に係る表示装置の全体構成を模式的に示す側面図である。なお、以下の説明において、フレキシブル基板10の表示領域Aにおいて画像を表示する側(図1等の下側)を表示面側Fと定義し、表示面側Fの反対側(図1等の上側)を背面側Rと定義する。
本実施形態においては、表示装置100として、有機エレクトロルミネッセンス表示装置を例に挙げて説明するが、フレキシブル基板10を用いた表示装置であれば、液晶表示装置等であっても構わない。表示装置100は、赤、緑及び青からなる複数色の単位画素SP(サブピクセル)を組み合わせて、フルカラーの画素P(ピクセル)を形成し、フルカラーの画像を表示するようになっている(図6参照)。
図1に示すように、表示装置100は、可撓性を有し、透明なフレキシブル基板10を有する。以下、図2、図6を参照して、フレキシブル基板10、及びその周辺の構成の詳細について説明する。図2は、図1の破線で示す円Oで囲んだ部分の断面を拡大して示す断面図である。なお、図2においては、他の図と異なり、図中の上側を表示面側Fとし、下側を背面側Rとして図示している。図6は、フレキシブル基板における画素配置、及び周辺回路を示す平面図であって、フレキシブル基板を展開した状態を示す平面図である。図6に示すように、フレキシブル基板10の表示領域Aにはマトリクス状に配置される画素Pが設けられ、後述する額縁領域Bには周辺回路11、13、15が設けられている。なお、図6においては、一部の画素Pのみを図示するが、画素Pは表示領域Aの略全域に設けられる。また、図示は省略するが周辺回路11、13、15からは、ゲート線、信号線等の各配線が表示領域A側に延びて設けられる。後で説明する集積回路チップ74から信号線が延びており、各画素Pに延伸している。
図2に示すように、フレキシブル基板10は、樹脂からなる第1基板12を有する。第1基板12には、それ自体が含有する不純物に対するバリアとなるアンダーコート14が形成され、その上に半導体層16が形成されている。半導体層16にソース電極18及びドレイン電極20が電気的に接続され、半導体層16を覆ってゲート絶縁膜22が形成されている。ゲート絶縁膜22の上にはゲート電極24が形成され、ゲート電極24を覆って層間絶縁膜26が形成されている。ソース電極18及びドレイン電極20は、ゲート絶縁膜22及び層間絶縁膜26を貫通している。半導体層16、ソース電極18、ドレイン電極20及びゲート電極24によって薄膜トランジスタ28が構成される。薄膜トランジスタ28を覆うようにパッシベーション膜30が設けられている。
パッシベーション膜30の上には、平坦化層32が設けられている。平坦化層32の上には、複数の単位画素SPそれぞれに対応するように構成された複数の画素電極34(例えば陽極)が設けられている。平坦化層32は、少なくとも画素電極34が設けられる面が平坦になるように形成される。画素電極34は、平坦化層32及びパッシベーション膜30を貫通するコンタクトホール36によって、半導体層16上のソース電極18及びドレイン電極20の一方に電気的に接続している。
平坦化層32及び画素電極34上に、絶縁層38が形成されている。絶縁層38は、画素電極34の周縁部に載り、画素電極34の一部(例えば中央部)を開口させるように形成されている。絶縁層38によって、画素電極34の一部を囲むバンクが形成される。
画素電極34上に発光素子層40が設けられている。発光素子層40は、複数の画素電極34に連続的に載り、絶縁層38にも載るようになっている。なお、画素電極34ごとに別々に(分離して)、発光素子層40を設けてもよい。この場合は各画素に対応して青、赤、緑で発光素子層40が発光するようになる。その場合、後に説明するカラーフィルタを設ける必要が無い。発光素子層40は、少なくとも発光層を含み、さらに、電子輸送層、正孔輸送層、電子注入層及び正孔注入層のうち少なくとも一層を含んでもよい。
発光素子層40の上には、複数の画素電極34の上方で発光素子層40に接触するように、共通電極42(例えば陰極)が設けられている。共通電極42は、バンクとなる絶縁層38の上方に載るように形成する。発光素子層40は、画素電極34及び共通電極42に挟まれ、両者間を流れる電流によって輝度が制御されて発光する。
発光素子層40は、共通電極42に積層する封止層44によって覆われることで封止されて、水分から遮断されている。封止層44の上方には、充填層46を介して、複数色(例えば、青、赤及び緑)からなる着色層50が設けられ、隣同士の異なる色の着色層50の間には、ブラックマトリクス52が金属や樹脂などで形成されて、カラーフィルタを構成している。
さらに、フレキシブル基板10が有するカラーフィルタ上には、円偏光板48が設けられている。円偏光板48は、フレキシブル基板10の表示領域Aにおける、外光の反射防止や立体映像表示等の目的で設けられている。なお、円偏光板48上にさらに、タッチパネル等が設けられてもよい。
図3は、フレキシブル基板10の端子領域D(図1参照)の端部付近を拡大して示す断面図である。端子領域Dには配線68が設けられている。配線68は、表示領域Aから額縁領域B及び屈曲領域Cを通って、端子領域Dの端部に至る。配線68は、例えばソース電極18及びドレイン電極20と同層に形成される。配線68は、端子70を有する。端子70は、異方性導電膜72を介して、集積回路チップ74やFPC(Flexible Printed Circuits)基板76に電気的に接続される。集積回路チップ74はFPC基板76上に配置されて電気的に接続されていてもよい。
さらに、図1を参照して、表示装置100の全体構成について説明する。
図1に示すように、表示装置100は、上述したフレキシブル基板10及び円偏光板48に加えてさらに、スペーサ56と、裏補強フィルム58、64と、集積回路チップ74と、FPC基板76とを有する。
フレキシブル基板10には、画像表示を行う表示領域Aと、表示領域Aの周縁の額縁領域Bと、屈曲領域Cと、端子を有する端子領域Dとが、この順で並んで設けられる。額縁領域Bは、平面視において表示領域Aの四方を囲むように設けられる(図5B参照)。屈曲領域Cは、スペーサ56のガイド部56aの形状に沿うように屈曲した形状となっている。端子領域Dは、屈曲領域Cが屈曲することにより、スペーサ56の背面側Rに配置されている。
額縁領域Bの表示面側Fには、切断用読み取りマーク(アライメントマーク)mが設けられる。切断用読み取りマークmは、裏補強フィルム58を、額縁領域Bの外形に対応する大きさに切断する際の目印となるマークである。例えば、切断用読み取りマークmとして、「+」印を形成するとよい。切断用読み取りマークmは、フレキシブル基板10の幅方向で対向するように一対設けられる(図5B参照)。
裏補強フィルム58は、図1に示すように、フレキシブル基板10の、表示領域A及び額縁領域Bの背面側Rに貼り付けられている。裏補強フィルム64は、フレキシブル基板10の、端子領域Dの表示面側Fに貼り付けられている。すなわち、裏補強フィルム58、64は、フレキシブル基板10の屈曲の内面にそれぞれ貼り付けられている。なお、本実施形態においては、裏補強フィルム58と裏補強フィルム64とは、完全に分離した構成であるが、これに限られるものではなく、一部が繋がっており、その繋ぎ部分がフレキシブル基板10の屈曲領域Cに沿うように屈曲した構成であってもよい。
また、図1に示すように、裏補強フィルム64は、接着部材66によりスペーサ56の背面側Rの表面に貼り付けられており、裏補強フィルム58は、接着部材62によりスペーサ56の表示面側Fの表面に貼り付けられている。なお、接着部材62及び接着部材66は、粘着性を有する樹脂等からなるものでもよいし、両面テープ等でもよい。
スペーサ56は、図1に示すように、側面視において、フレキシブル基板10の屈曲領域Cに接触するガイド部56aが丸まった形状をしている。このような形状を有するため、フレキシブル基板10の屈曲領域Cにおいて配線68等の断線や破損が生じにくい。
また、円偏光板48は、フレキシブル基板10の、表示領域A及び額縁領域Bの表示面側Fに設けられる。円偏光板48は、フレキシブル基板10の額縁領域Bに設けられる切断用読み取りマークmと重なる位置に、背面側Rから表示面側Fに貫通する切り欠きnを有する。本実施形態において、円偏光板48は、矩形であり、切り欠きnは円偏光板48の角に形成されている。
以上説明した表示装置100は、図4A〜図5Bを参照して説明する以下の製造方法により製造することができる。図4Aは、裏補強フィルムの加工前であって、フレキシブル基板を展開した状態の表示装置を示す側面図である。図4Bは、図4Aに示す表示装置を背面側から見た平面図である。図5Aは、裏補強フィルムの加工後であって、フレキシブル基板を展開した状態の表示装置を示す側面図である。図5Bは、図5Aに示す表示装置を背面側から見た平面図である。
まず、展開した状態(屈曲前の状態)のフレキシブル基板10を用意する。フレキシブル基板10の額縁領域Bの表示面側Fに切断用読み取りマークmを設ける。また、フレキシブル基板10の端子領域Dに、集積回路チップ74及びFPC基板76を設ける。また、表示領域Aの背面側Rに、加工前の裏補強フィルム58を貼り付け、端子領域Dの背面側Rに、加工前の裏補強フィルム64を貼り付ける。図4Aに示すように、加工前の裏補強フィルム58は、額縁領域Bの外形の大きさよりも大きく、平面視において額縁領域Bからはみ出す大きさとなっており、また、加工前の裏補強フィルム64は、端子領域Dの外形の大きさよりも大きく、平面視において端子領域Dからはみ出す大きさとなっている。
さらに、表示領域A及び額縁領域Bの表示面側Fに、円偏光板48を設ける。円偏光板48には、フレキシブル基板10の切断用読み取りマークmに重なるように、切り欠きnが設けられる。以上の工程により表示装置100は、図4A、図4Bに示す状態となる。なお、フレキシブル基板10に対して、裏補強フィルム58、64や円偏光板48等を設ける順序は、上記で説明したものに限られるものではない。
次に、裏補強フィルム58を額縁領域Bの外形に対応する大きさに切断する。具体的には、図4A、図4Bに示す切断線C1〜C3(図4A、図4Bに示す2点鎖線)に沿うように、裏補強フィルム58を切断する。また、裏補強フィルム64を端子領域Dの外形に対応する大きさに切断する。裏補強フィルム64の切断は、切断線C1、C2に沿うように裏補強フィルム58を切断するのに伴い行うとよい。
切断線C1〜C3は、光学装置Xを用いて、切断用読み取りマークmを読み取り、読み取った切断用読み取りマークmの位置に基づいて決定する。光学装置Xとしては、例えば、切断用読み取りマークmに対して光Lを照射し、切断用読み取りマークmで反射した光Lを検知することにより、切断用読み取りマークmの位置を検知する装置を用いる。切断用読み取りマークmは、フレキシブル基板10の額縁領域Bの縁近傍に設けられる。このように、切断用読み取りマークmは、額縁領域Bの外形に対応するように裏補強フィルム58を切断する切断線C1〜C3を決定するのに好適な位置に配置されている。
ここで、光学装置Xを用いて、フレキシブル基板10に設けられる切断用読み取りマークmを読み取る際、フレキシブル基板10の全面を覆うように円偏光板48が設けられていると、切断用読み取りマークmを読み取ることができない可能性がある。円偏光板48が切断用読み取りマークm上を覆っている場合、光学装置Xからの光Lが切断用読み取りマークmに到達できない、又は、読み取りマークLに到達した光Lが反射できない可能性があるためである。その結果、切断線C1〜C3を正確に決定できない可能性がある。
本実施形態においては、円偏光板48が、切断用読み取りマークmに重なるように、背面側Rから表示面側Fに貫通する切り欠きnを有する。そのため、光学装置Xからの光Lは切り欠きnを介して切断用読み取りマークmに到達する。したがって、光学装置Xを用いて確実に切断用読み取りマークmを読み取ることが可能である。このように、本実施形態においては、フレキシブル基板10に円偏光板48を設けた場合においても、裏補強フィルム58の切断線C1〜C3を正確に決定し、裏補強フィルム58の加工を精度良く行うことが可能である。
切断線C1〜C3に沿うように裏補強フィルム58及び裏補強フィルム64を切断した後の状態を、図5A、図5Bに示す。図5A、図5Bに示すように、裏補強フィルム58は、額縁領域Bの外形に対応した大きさとなり、裏補強フィルム64は、端子領域Dの外形に対応した大きさとなっている。
さらに、表示面側Fの表面に接着部材62が設けられ、背面側Rの表面に接着部材66が設けられるスペーサ56を用意する。なお、接着部材62、66は粘着性を有する樹脂等でもよいし、両面テープ等であってもよい。そして、作業台等の上に配置されたフレキシブル基板10上にスペーサ56を配置する。この際、接着部材66により、スペーサ56に設けられる接着部材62に裏補強フィルム64を貼り付けることにより、フレキシブル基板10に対するスペーサ56の位置決めが行われる。
そして、フレキシブル基板10の屈曲領域Cを、スペーサ56のガイド部56aに沿うように屈曲させる。そして、端子領域Dを、スペーサ56の背面側Rに配置する。この際、スペーサ56に設けられる接着部材66に裏補強フィルム64を貼り付けることにより、フレキシブル基板10が屈曲された状態を維持させる。以上の工程により、表示装置100は図1に示す状態となる。
なお、本実施形態においては、切断用読み取りマークmを額縁領域Bの表示面側Fに設けたが、額縁領域Bの背面側Rに設けてもよい。切断用読み取りマークmを背面側Rに設けても、フレキシブル基板10は透明であるため、表示面側Fから読み取り可能となっている。
また、本実施形態においては、円偏光板48に切り欠きnを設けた構成について説明したが、切り欠きnではなく、背面側Rから表示面側Fに貫通する孔を設けた構成であっても構わない。また、光学装置Xを用いて、切断用読み取りマークmを読み取り可能であれば、円偏光板48の一部を物理的に除去した構成でなくても構わない。例えば、切断用読み取りマークmと重なる部分を透明に加工する等、光を偏光する性質を部分的に除去した円偏光板48を用いてもよい。 また、本実施形態においては、光学装置Xとして、切断用読み取りマークmに対して光Lを照射することで、切断用読み取りマークmの位置を検知する装置を用いたが、光学的な性質を利用して切断用読み取りマークmを検知可能な装置であればよく、例えば、カメラ等の撮像装置を用いてもよい。
なお、本実施形態においては、円偏光板48を用いたが、これに限られるものではなく、直線偏光や楕円偏光の偏光板を用いてもよい。また、フレキシブル基板10の表示領域Aの保護、補強のため、円偏光板48の表示面側Fに、表補強フィルムをさらに設けてもよい。
なお、本実施形態及び変形例で説明した裏補強フィルム58が、本発明の第1補強フィルムに対応し、裏補強フィルム64が、本発明の第2補強フィルムに対応し、切り欠きnが本発明の非偏光部に対応する。
10 フレキシブル基板、12 第1基板、14 アンダーコート、16 半導体層、18 ソース電極、20 ドレイン電極、22 ゲート絶縁膜、24 ゲート電極、26 層間絶縁膜、28 薄膜トランジスタ、30 パッシベーション膜、32 平坦化層、34 画素電極、36 コンタクトホール、38 絶縁層、40 発光素子層、42 共通電極、44 封止層、46 充填層、48 円偏光板、50 着色層、52 ブラックマトリクス、56 スペーサ、56a ガイド部、58 裏補強フィルム、62 接着部材、64 裏補強フィルム、66 接着部材、68 配線、70 端子、72 異方性導電膜、74 集積回路チップ、76 FPC基板、100 表示装置、A 表示領域、B 額縁領域、C 屈曲領域、D 端子領域、F 表示面側、R 背面側、X 光学装置、n 切り欠き、m 切断用読み取りマーク、C1〜C3 切断線、P 画素、SP 単位画素。

Claims (7)

  1. 画像表示を行う表示領域と、前記表示領域の周縁の領域であって切断用読み取りマークが設けられる額縁領域と、屈曲領域と、端子を有する端子領域とが、この順で並んで設けられるフレキシブル基板を用意する工程と、
    前記フレキシブル基板の、前記表示領域の背面側に第1補強フィルムを設ける工程と、
    前記フレキシブル基板の、前記表示領域の表示面側に、偏光性を有しない非偏光部が形成される偏光板を、前記非偏光部が前記切断用読み取りマークに重なるように設ける工程と、
    光学装置を用いて、前記非偏光部を介して前記切断用読み取りマークを読み取る工程と、
    読み取った前記切断用読み取りマークの位置に基づいて、前記額縁領域の外形に対応する大きさに前記第1補強フィルムを切断するための切断線を決定し、前記切断線に沿って前記第1補強フィルムを切断する工程と、
    前記フレキシブル基板の前記表示領域の背面側にスペーサを配置する工程と、
    前記スペーサの形状に沿うように、前記屈曲領域を屈曲させて、前記端子領域を前記スペーサの背面側に配置する工程と、
    を含むことを特徴とする表示装置の製造方法。
  2. 前記非偏光部は、背面側から表示面側に貫通する切り欠き又は孔であることを特徴とする請求項1に記載の表示装置の製造方法。
  3. 前記非偏光部は、前記偏光板の角に設けられることを特徴とする請求項1又は2に記載の表示装置の製造方法。
  4. 前記フレキシブル基板の、前記端子領域の背面側に第2補強フィルムを設ける工程をさらに含み、
    前記第1補強フィルムを切断する工程において、前記第1補強フィルムの切断に伴い、前記端子領域の外形に対応する大きさに前記第2補強フィルムを切断することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の表示装置の製造方法。
  5. スペーサと、
    可撓性を有し、画像表示を行う表示領域と、前記表示領域の周縁の領域であって切断用読み取りマークが設けられる額縁領域と、屈曲領域と、端子を有する端子領域とが、この順で並んで設けられ、前記屈曲領域が前記スペーサに沿うように屈曲することにより前記端子領域が前記スペーサの背面側に配置されるフレキシブル基板と、
    前記フレキシブル基板の、前記表示領域の表示面側に設けられる偏光板と、
    を有し、
    前記偏光板は、前記切断用読み取りマークに重なる位置に偏光性を有しない非偏光部を有することを特徴とする表示装置。
  6. 前記非偏光部は、背面側から表示面側に貫通する切り欠き又は孔であることを特徴とする請求項5に記載の表示装置。
  7. 前記非偏光部は、前記偏光板の角に設けられることを特徴とする請求項5又は6に記載の表示装置。
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