JP7064846B2 - 表示装置及び表示装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、表示装置、及び表示装置の製造方法に関する。本発明の一実施形態は、可撓性基板を用いて形成されたフレキシブル表示装置、及びフレキシブル表示装置の製造方法に関する。

表示装置の一例に、液晶表示装置や有機エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：ＥＬ）表示装置等がある。これらの表示装置は、基板上に形成された複数の画素の各々に、表示素子として液晶素子や有機発光素子（以下、発光素子）を有している。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（以下、液晶層）、あるいは電界発光性を示す有機化合物を含む層（以下、電界発光層、あるいはＥＬ層）を有しており、一対の電極間に電圧を印加、あるいは電流を流すことにより駆動される。

前述の表示装置において、基板として可撓性を有する基板を用いることで、表示装置全体に可撓性を付与することができる。これにより、一部又は全体が湾曲した形状を有する表示装置や、ユーザが自由に変形可能な表示装置が提供される。また、通常の形態の表示装置においても、表示領域の周囲の領域（以下、「周辺領域」、または「額縁領域」ともいう）を表示領域の裏側方向に位置するように基板を折り曲げることで、狭額縁化を図る表示装置が開示されている（特許文献１参照）。

特開２０１２－１２８００６号公報

本発明に係る実施形態の一つは、信頼性の高い表示装置を提供することを目的の一つとする。例えば、本発明に係る実施形態の一つは、可撓性を有する基板を湾曲、あるいは折り曲げても高い信頼性を維持することが可能な表示装置を提供することを目的の一つとする。

本発明の表示装置の一実施形態は、可撓性を有する基板上に、複数の画素がマトリクス状に設けられた表示領域を有する表示装置であって、基板は、第１樹脂層と、第１樹脂層上に設けられた第１無機絶縁層と、第１無機絶縁層上に設けられた第２樹脂層と、を有し、第２樹脂層の膜厚は、第１樹脂層の膜厚よりも大きいことを特徴とする。

本発明の表示装置の製造方法の一実施形態は、支持基板上に、第１樹脂層と、第１樹脂層上に設けられた第１無機絶縁層と、第１無機絶縁層上に設けられた第２樹脂層と、を有する基板を形成する工程と、基板上に、薄膜トランジスタと、薄膜トランジスタを覆う第３樹脂層、又は第３無機絶縁層と、第３樹脂層、又は第３無機絶縁層上に設けられ、薄膜トランジスタと電気的に接続された画素電極と、画素電極の端部を覆うと共に、画素電極の上面の一部を露出するバンクと、露出された画素電極の上面の一部を覆う有機層と、有機層及びバンクを覆う対向電極と、を有する機能層を形成する工程と、対向電極を覆う、第４無機絶縁層を含む封止層を形成する工程と、基板から、支持基板を剥離する工程と、を有し、第２樹脂層は、第１樹脂層よりも厚い膜厚で形成されることを特徴とする。

本発明の表示装置の一実施形態を示す上面模式図である。 本発明の表示装置の一実施形態を示す平面図である。 本発明の表示装置の一実施形態を示す平面図である。 本発明の表示装置の一実施形態を示す断面図である。 本発明の表示装置の一実施形態を示す断面図である。 本発明の表示装置の一実施形態を示す断面図である。 本発明の表示装置の一実施形態に対する比較例を示す断面図である。 本発明の表示装置、及び製造方法の一実施形態を示す断面図である。 本発明の表示装置、及び製造方法の一実施形態を示す断面図である。 本発明の表示装置、及び製造方法の他の一実施形態を示す断面図である。 本発明の表示装置、及び製造方法の他の一実施形態を示す断面図である。 本発明の表示装置、及び製造方法の他の一実施形態を示す断面図である。 本発明の表示装置、及び製造方法の他の一実施形態を示す断面図である。

以下、本発明の各実施形態において、図面等を参照しつつ説明する。但し、本発明は、その技術的思想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、図示の形状そのものが本発明の解釈を限定するものではない。また、図面において、明細書中で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、別図であっても同一の符号を付して、重複する説明を省略する場合がある。

ある一つの膜を加工して複数の構造体を形成した場合、各々の構造体は異なる機能、役割を有する場合があり、また各々の構造体はそれが形成される下地が異なる場合がある。しかしながらこれら複数の構造体は、同一の工程で同一層として形成された膜に由来するものであり、同一の材料を有する。従って、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。

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、ある構造体に接して、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。

「ある構造体が他の構造体から露出する」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領域を意味する。ただしこの他の構造体によって覆われていない部分が、さらに別の構造体によって覆われている場合も含む。

＜実施形態１＞
本発明の一実施形態である表示装置の構造につき以下に説明する。

図１に表示装置１００の上面模式図を示す。表示装置１００は基板１０１を有し、その一表面上に、所望の形状にパターニングされた種々の導電層、半導体層、絶縁層を有する。これらの導電層、半導体層、絶縁層により、複数の画素１０３が形成される。また、複数の画素１０３を駆動するための駆動回路（ゲート駆動回路１０４、ソース駆動回路１０５）は、前述の導電層、半導体層、絶縁層を用いて複数の画素１０３と同時に基板１０１上に形成されても良いし、ＩＣを基板１０１の一表面上に実装しても良い。複数の画素１０３は例えばマトリクス状に配置され、これらの集合によって表示領域１０２が形成される。

ゲート駆動回路１０４やソース駆動回路１０５は、表示領域１０２の外側の周辺領域に配置される。表示領域１０２、ゲート駆動回路１０４、及びソース駆動回路１０５からは、パターニングされた導電層で形成される種々の配線（図示せず）が基板１０１の一辺へ延び、それぞれの配線は基板１０１の端部付近に配置された端子１０６の一に接続される。これらの端子は、フレキシブルプリント回路基板（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＦＰＣ）１０７と接続される。前述の駆動回路をＩＣによって設ける場合には、基板１０１上ではなくＦＰＣ１０７上に実装しても良い。

表示装置の外部のコントローラ（図示せず）から、ＦＰＣ１０７を介して映像信号や各種制御信号が供給され、映像信号はソース駆動回路１０５によって処理されて複数の画素１０３に入力される。各種制御信号は、ゲート駆動回路１０４、及びソース駆動回路１０５に入力される。

映像信号や各種制御信号の他、ゲート駆動回路１０４、ソース駆動回路１０５、及び複数の画素１０３を駆動するための電力が表示装置１００に供給される。複数の画素１０３はそれぞれ、後述する発光素子を有する。表示装置１００に供給された電力の一部は、複数の画素１０３のそれぞれの発光素子に供給されて発光素子を発光させる。

基板１０１として可撓性を有する基板を用いることで、図２乃至図４に示すように表示装置１００に可撓性を付与することができる。例えば図２に示すように、表示領域１０２全体に亘って湾曲可能領域２００が設けられ、表示面を曲面形状としたデザイン性の高い電子機器や、表示領域をロール状に収納できる電子機器等への適用が可能となる。また、図３及び図４に示すように、基板１０１を表示領域１０２とＦＰＣ１０７との間に設けられた折曲領域３００にて矢印３０１の方向に折り曲げ、ソース駆動回路１０５やＦＰＣ１０７を表示領域１０２の裏面側に重畳するようにすることで、表示装置１００の狭額縁化を実現することができる。図３におけるＡ－Ａ’断面を図４に示しており、基板１０１は矢印３０１で示すように折り曲げられる。ソース駆動回路１０５及びＦＰＣ１０７は、表示領域１０２の裏面側に重畳するように配置され、幅３０２で示されるように狭額縁化されている。また、折り曲げた箇所の内側には、基板１０１の断面形状を保持するためのスペーサ３０３が設けられても良い。

図５に、本発明の一実施形態における表示装置１００の断面構成を示す。前述の通り、基板１０１は可撓性を有し、第１樹脂層５０１、第１無機絶縁層５０２、第２無機絶縁層５０３、第２樹脂層５０４を含む積層構造を有する。基板１０１上に、前述したように、導電層、半導体層、絶縁層を用いて形成された複数の画素や、ゲート駆動回路を含む機能層５０５が形成され、機能層５０５上に、封止層５０６が形成されている。

第１樹脂層５０１及び第２樹脂層５０４は、例えばアクリル、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等から選ばれた材料を含む層として構成される。第１無機絶縁層５０２は、第１樹脂層５０１及び第２樹脂層５０４を通って機能層５０５に水分その他の汚染物質が侵入するのを防ぐためのバリア膜としての機能をその一として有し、シリコン窒化物、シリコン酸化物、又はシリコン酸窒化物から選ばれた材料を含む層として構成される。第２無機絶縁層５０３は、第１無機絶縁層５０２と第２樹脂層５０４との界面での密着性を向上する機能をその一として有し、双方の材料と密着性が良いアモルファスシリコンを含む層として構成される。樹脂層と無機絶縁層とは、各々の材料の違いやその形成工程に起因して、膜内に残留する応力が異なる。その結果として、両者の界面での密着性が悪化する。この密着性の悪化は、無機絶縁層が形成された表面上に樹脂層を形成する場合に特に顕著なため、図５の例では、第２無機絶縁層５０３は、第１無機絶縁層５０２と第２樹脂層５０４との間に設けられているが、第１樹脂層５０１と第１無機絶縁層５０２との間に、同じ目的で設けられても良いし、省略されても良い。

基板１０１の膜厚としては、図２乃至図４で示すように湾曲させ、または折り曲げたような形態を取り得るだけの可撓性と、曲げによって破断を生じない程度の強度を両立する厚さとすることが好ましく、前述した積層構造を含み、例えば１００μｍ以下、好ましくは５０μｍ以下とすることができる。さらに好ましくは、１０μｍ乃至３０μｍ程度とすることができる。

本実施形態においては、図５に示す通り、第１樹脂層５０１の膜厚は、第２樹脂層５０４の膜厚に比べて薄い。例えば、第１樹脂層５０１の膜厚は、第２樹脂層５０４の膜厚の７０％以下、好ましくは４０％乃至６０％程度とすることが好ましい。具体的には、第１樹脂層５０１の膜厚は、第２樹脂層５０４の膜厚の５０％程度としている。

図５に示した積層構造を形成する際には、支持基板等の一表面上に、第１樹脂層５０１を構成する材料を塗布法等によって成膜した後焼成し、続いて第１無機絶縁層５０２、第２無機絶縁層５０３をそれぞれＣＶＤ法等の気相成長法によって成膜し、さらに第２樹脂層５０４を構成する材料を塗布法等によって成膜した後焼成するといった工程が実施される。ここで、第２樹脂層５０４の焼成時には、第１樹脂層５０１も同時に加熱されるため、第１樹脂層５０１からもガス成分が脱離する。しかしながら第１樹脂層５０１上には、既に第１無機絶縁層５０２が形成されているから、脱離したガス成分は第１樹脂層５０１と第１無機絶縁層５０２との界面付近に滞留する。これにより、第１樹脂層５０１と第１無機絶縁層５０２との界面の剥離を生ずる場合がある。このガス成分の脱離は、第１樹脂層５０１の体積が大きければ大きいほど大量に生ずる。従って、本実施形態においては、第１樹脂層５０１の膜厚を薄くすることによって体積を縮小し、第１樹脂層５０１からのガス成分の脱離をできるだけ少なくするように構成する。

また、第１樹脂層５０１及び第２樹脂層５０４は、それぞれ４５０℃乃至５００℃程度で焼成されるが、第２樹脂層５０４の焼成温度の最大値が、第１樹脂層５０１の焼成温度の最大値を超えないように設定する。前述の通り、第２樹脂層５０４の焼成時には、第１樹脂層５０１も同時に加熱されるが、事前に第１樹脂層５０１を焼成した際の焼成温度の最大値に達しない限りは、第１樹脂層５０１からのガス成分の脱離は少ない。仮に、第２樹脂層５０４の焼成時、第１樹脂層５０１の焼成温度の最大値を超えると、第１樹脂層５０１にはその加熱履歴が無いため、新たなガス成分の脱離が生ずる。つまり、第２樹脂層５０４の焼成温度の最大値が、第１樹脂層５０１の焼成温度の最大値を超えないように設定することで、第２樹脂層５０４の焼成時における第１樹脂層５０１からのガス成分脱離を抑制することができる。

具体例について以下に記す。支持基板上に、ポリイミドを塗布形成し、その後最高温度５００℃にて焼成を行って、第１樹脂層５０１として７μｍ厚のポリイミド層を得る。次に、第１無機絶縁層５０２としてシリコン酸化膜をＣＶＤ法にて６００ｎｍ厚で形成し、第２無機絶縁層５０３として、アモルファスシリコン膜をＣＶＤ法にて１０ｎｍ厚で形成する。次に、ポリイミドを塗布形成し、その後最高温度４８０℃にて焼成を行って、第２樹脂層５０４として１３μｍ厚のポリイミド層を得る。以上の工程で、図６Ａに示すように、可撓性を有する基板１０１が形成される。前述の工程によると、第２樹脂層５０４の焼成時、第１樹脂層５０１から脱離するガスに起因した、第１無機絶縁層５０２の剥離を生ずることなく、良好な積層構造が得られる。

一方、比較例として、前述の条件に対し、図６Ｂに示すように、第１樹脂層５０１、第２樹脂層５０４を、共に１０μｍ厚のポリイミド層で形成したところ、第１樹脂層５０１と第１無機絶縁層５０２との間に剥離６０１を生じた。

続いて、基板上に形成された機能層を含む表示装置１００の詳細構造の例について説明する。

図７は、図１における表示装置１００の、Ｂ－Ｂ’断面構造を模式的に表したものである。主に、画素を構成するＮチャネル型の薄膜トランジスタ（以下、「ＴＦＴ」ともいう。また、ＴＦＴがＮチャネル型である場合「ＮｃｈＴＦＴ」といい、Ｐチャネル型である場合には「ＰｃｈＴＦＴ」ということもある）を含む表示領域、端子部、及び端子部を含む額縁領域を折り曲げるための折曲領域について示している。

前述した通り、第１樹脂層５０１、第１無機絶縁層５０２、第２無機絶縁層５０３、第２樹脂層５０４を含む積層構造を有する基板１０１上に、アンダーコート層７０１としてシリコン酸化膜７０１ａ、シリコン窒化膜７０１ｂ、シリコン酸化膜７０１ｃの三層積層構造を設けている。最下層のシリコン酸化膜７０１ａは基板１０１との密着性向上のため、中層のシリコン窒化膜７０１ｂは、外部からの水分及び不純物のブロック膜として、最上層のシリコン酸化膜７０１ｃは、シリコン窒化膜７０１ｂ中に含有する水素原子が後述する半導体層側に拡散しないようにするブロック膜として、それぞれ設けられるが、特にこの構造に限定するものではない。基板１０１上には、さらに積層があっても良いし、単層あるいは二層積層としても良い。

また、アンダーコート層７０１形成時に、後にＴＦＴを形成する箇所に合わせて遮光層（Ｌｉｇｈｔ Ｓｈｉｅｌｄ層：ＬＳ層）７０２を形成しても良い。ＬＳ層７０２は、ＴＦＴのチャネル裏面からの光の侵入等によるＴＦＴ特性の変化を抑制したり、ＬＳ層７０２を導電層で形成して、所定の電位を与えることで、ＴＦＴにバックゲート効果を与えたりすることができる。ここでは、シリコン酸化膜７０１ａを形成した後、駆動トランジスタ（ＤＲＴ）が形成される箇所に合わせてＬＳ層７０２を島状に形成し、その後、シリコン窒化膜７０１ｂ、シリコン酸化膜７０１ｃを積層して、アンダーコート層７０１にＬＳ層７０２を封入するように形成しているが、この限りではなく、基板１０１上にまずＬＳ層７０２を形成し、その後にアンダーコート層７０１を形成しても良い。

アンダーコート層７０１上に、ＴＦＴ７０３が形成される。ＴＦＴ７０３としてはポリシリコンＴＦＴを例とし、ここではＮｃｈＴＦＴのみ示しているが、ＰｃｈＴＦＴを同時に形成しても良い。ＮｃｈＴＦＴは、チャネル領域とソース・ドレイン領域との間に、低濃度不純物領域を設けた構造を取る。ゲート絶縁膜７０４としてはここではシリコン酸化膜を用い、ゲート電極７０５はＭｏＷ膜（第１配線層）としている。第１配線層は、ＴＦＴ７０３のゲート電極７０５に加え、保持容量線を形成し、ポリシリコン７０６との間で、保持容量（Ｃｓ）７０７の形成にも用いられる。

ＴＦＴ７０３上に、層間絶縁膜７０８となるシリコン窒化膜又はシリコン酸化膜をそれぞれ積層し、その後パターニングを行って、ポリシリコン７０６等に達するコンタクトホールを形成する。同時に、折曲領域７５０に相当する箇所の層間絶縁膜７０８を除去する。さらに、層間絶縁膜７０８の除去によって、アンダーコート層７０１が露出するので、これもパターニングを行って除去する。アンダーコート層７０１を除去した後には、基板１０１を構成する第２樹脂層５０４が露出する。またこのとき、特に図示しないが、アンダーコート層７０１のエッチングを通じて、第２樹脂層５０４の表面が一部浸食されて膜減りを生ずる場合が有る。

さらにソース・ドレイン電極及び引き回し配線となる導電層（第２配線層）７０９を形成する。ここでは、Ｔｉ、Ａｌ、Ｔｉの三層積層構造を採用した。層間絶縁膜７０８、ＴＦＴ７０３のゲート電極７０４と同層の導電層（第２配線層）で形成される電極、およびＴＦＴのソース・ドレイン配線と同層の導電層で形成される電極とで、保持容量（Ｃｓ）７０７の一部が形成される。引き回し配線は、基板周縁の端部まで延在され、後にフレキシブルプリント基板や駆動ＩＣを接続する端子１０６を形成する。端子１０６は、ゲート電極７０５を形成する第１配線層と同層で形成されてもよい。

その後、ＴＦＴ７０３及び引き回し配線を覆うように平坦化膜７１０を形成する。平坦化膜としては感光性アクリルやポリイミド等の有機材料が多く用いられる。ＣＶＤ等により形成される無機絶縁材料に比べ、表面の平坦性に優れる。

平坦化膜７１０は、画素コンタクト部、及び周辺領域７７０の一部では除去される。平坦化膜の除去により導電層７０９が露出した箇所は、一旦、透明導電膜７１１にて被覆される。透明導電膜７１１としては、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）が用いられる。透明導電膜７１１上は一旦、シリコン窒化膜７１２で被覆され、画素コンタクト部を再び開口して、画素電極となる導電層７１３を形成する。ここでは、画素電極は反射電極として形成され、ＩＺＯ、Ａｇ、ＩＺＯの三層積層構造としている。画素部においては、透明導電膜７１１、シリコン窒化膜７１２、導電層７１３によって付加容量（Ｃａｄ）７１４が形成される。一方、透明導電膜７１１は端子１０６の表面にも形成される。端子１０６上の透明導電膜は、以後の工程で配線露出部がダメージを負わないようにバリア膜として設けることを目的の一としている。

ところで、画素電極（導電層７１３）のパターニング時、一部において透明導電膜７１１がエッチング環境にさらされるが、透明導電膜７１１形成から導電層７１３形成までの間に行われるアニール処理によって、透明導電膜７１１は導電層７１３のエッチングに対し十分な耐性を有する。

画素電極形成後、バンク（リブ）７１５と呼ばれる、画素領域の隔壁となる絶縁層を形成する。バンク７１５としては平坦化膜７１０と同じく感光性アクリルやポリイミド等の有機材料が用いられる。バンク７１５は、画素電極表面を発光領域として露出するように開口され、その開口端はなだらかなテーパー形状となるのが好ましい。開口端が急峻な形状になっていると、後で形成される有機層のカバレッジ不良を生ずる。

ここで、平坦化膜７１０とバンク７１５は、両者の間のシリコン窒化膜７１２に設けた開口７１６を通じて接触させている部位を有する。これは、バンク形成後の熱処理等を通じて、平坦化膜７１０から脱離する水分やガスを、バンク７１５を通じて引き抜くための開口部である。ここで脱離する水分やガスとは、前述した基板１０１の形成時に、第１樹脂層５０１や第２樹脂層５０４から脱離するものと同じ現象であり、開口７１６を通じて平坦化膜７１０からバンク７１５に引き抜くことで、平坦化膜７１０とシリコン窒化膜７１２との界面の剥離を抑制することができる。

バンク７１５形成後、有機ＥＬ層を形成する有機層７１７を積層形成する。図７では単層様に記載しているが、画素電極側から順に、正孔輸送層、発光層、電子輸送層を積層形成する。これらの層は、蒸着による形成であっても良いし、溶媒分散の上での塗布形成であっても良い。また、図７に示すように、各画素に対して選択的に形成しても良いし、表示領域を覆う全面にベタ形成されても良い。ベタ形成の場合は、全画素において白色光を得て、カラーフィルタ（図示せず）によって所望の色波長部分を取り出す構成とすることができる。

有機層７１７の形成後、対向電極７１８を形成する。ここでは、トップエミッション構造としているため、対向電極７１８は光透過性とする必要がある。なお、トップエミッション構造とは、基板１０１上に、有機層７１７を挟んで配置される対向電極７１８から光を出射する構造をいう。ここでは、対向電極７１８として、ＭｇＡｇ膜を、有機ＥＬ層からの出射光が透過する程度の薄膜として形成する。前述の有機層７１７の形成順序に従うと、画素電極側が陽極となり、対向電極側が陰極となる。対向電極７１８は、表示領域７６０上と、表示領域近傍に設けられた陰極コンタクト部７８０に亘って形成され、陰極コンタクト部７８０で下層の導電層７０９と接続され、最終的には端子１０６に引き出される。

対向電極の形成後、封止層７１９を形成する。封止層７１９は、先に形成した有機層を、外部からの水分侵入を防止することを機能の一としており、封止層としてはガスバリア性の高いものが要求される。ここでは、封止層７１９として、シリコン窒化膜を含む積層構造として、シリコン窒化膜７１９ａ、有機樹脂７１９ｂ、シリコン窒化膜７１９ｃの積層される構造を示す。なお、特に図示しないが、シリコン窒化膜７１９ａと有機樹脂７１９ｂとの間には、基板１０１の積層工程において説明した通り、密着性向上を目的の一として、アモルファスシリコン層を設けても良い。

以上の工程により、表示装置１００が作製される。必要に応じて、図８に示すように、封止層７１９上にカバーガラス８００を設けても良い。カバーガラス８００には、タッチセンサ等が形成されていても良い。この場合、表示装置１００とカバーガラス８００との空隙を埋めるために、樹脂等を用いた充填材８１０を介しても良い。

基板１０１の折り曲げに伴い、特に無機絶縁層などは靱性に乏しいため、容易にクラックを生ずることから、折曲領域７５０においては無機絶縁層が除去されている。この領域の強度確保のため、折曲領域７５０を覆うように、導電層７０９上に樹脂コート８２０等を設けても良い。

本実施形態に示す表示装置によれば、第２樹脂層の膜厚を、第１樹脂層の膜厚よりも大きくなるように基板１０１を構成することにより、第１樹脂層からのガス成分の脱離をできるだけ少なくする。また、第２樹脂層５０４の熱処理時の温度の最大値が、第１樹脂層５０１の熱処理時の温度の最大値を超えないように設定することにより、第２樹脂層５０４の焼成時における第１樹脂層５０１からのガス成分の脱離を抑制することができる。これにより、第１樹脂層５０１と、第１無機絶縁層５０２との界面において、剥離が生じることを抑制することができる。

また、基板１０１として、第１樹脂層５０１と第２樹脂層５０４との間に第１無機絶縁層５０２が設けられている。第１無機絶縁層５０２を設けることにより、第１樹脂層５０１及び第２樹脂層５０４を通って機能層５０５に水分やその他の汚染物質が侵入することを抑制することができる。また、第１樹脂層５０１と第１無機絶縁層５０２との間、又は第１無機絶縁層５０２と第２樹脂層５０４との間に、第２無機絶縁層５０３を設けている。これにより、第１樹脂層５０１と第１無機絶縁層５０２との間、又は第１無機絶縁層５０２と第２樹脂層５０４との間の密着性を向上させることができる。

＜実施形態２＞
本発明の他の一実施形態である表示装置の構造につき以下に説明する。

図７においては、折曲領域７５０において、基板１０１よりも上層に設けられた無機絶縁層（アンダーコート層７０１、ゲート絶縁膜７０４、層間絶縁膜７０８）を除去する工程を設けていたが、第１樹脂層５０１と第２樹脂層５０４との間に設けられた第１無機絶縁層５０２、及び第２無機絶縁層５０３については折曲領域７５０に延在している。これを、図９に示すように、層間絶縁膜７０８及びアンダーコート層７０１の除去後、続けて第２樹脂層５０４、第２無機絶縁層５０３、第１無機絶縁層５０２を除去しても良い。これにより、折曲領域７５０において、無機絶縁層が延在しないような構成とすることができる。導電層７０９は第１樹脂層５０１に接するように設けられる。なお、本発明の一実施形態において、第１樹脂層５０１は、第２樹脂層５０４に比べてその膜厚が薄いため、第２樹脂層５０４を除去した後の折曲領域７５０は機械的強度が低くなっている。従って、図８に示したような樹脂コート８２０を設けることは非常に有効である。

本実施形態に示す表示装置の構成によれば、折曲領域７５０において、無機絶縁層が延在しない構成とすることにより、基板１０１を良好に折り曲げることができる。また、折曲領域７５０において、基板１０１を折り曲げた後、樹脂コート８２０を設けることにより、折曲領域７５０における機械的強度を向上させることができる。これにより、可撓性を有する基板１０１を湾曲、あるいは折り曲げても高い信頼性を維持することが可能な表示装置を提供することができる。

＜実施形態３＞
基板１０１が可撓性を有する材質である場合、図７乃至図９に基づいて説明した工程を通じ、基板１０１がその平坦性を保つことが難しい。従ってこのような表示装置を形成する場合は、図１０Ａに示すように、ガラス、石英等でなる支持基板１００１上に、第１樹脂層５０１、第１無機絶縁層５０２、第２無機絶縁層５０３、及び第２樹脂層５０４を含む基板１０１を形成する。続いて、導電層、半導体層、絶縁層を用いて形成された複数の画素や、ゲート駆動回路を含む機能層５０５を形成し、その後、シリコン窒化膜７１９ａ、有機樹脂７１９ｂ、シリコン窒化膜７１９ｃを含む封止層５０６を形成する。一連の工程を通じ、支持基板１００１によって基板１０１上の平坦性が保たれるため、高精度なフォトリソグラフィを含む製造工程を正常に完了することができる。なお、基板１０１から封止層５０６の形成方法の詳細については、第１実施形態を参照すればよい。

続いて、図１０Ｂに示すように、支持基板１００１の、基板１０１が形成されていない面側からレーザー照射処理１００２等を行う。このレーザー照射処理１００２により、支持基板１００１に接する基板１０１の第１樹脂層５０１の一部１００３が変質し、密着性が低下する。この密着性の低下は、第１樹脂層５０１が熱によって一部アブレーションを生じたり、あるいはシュリンクを生じたりすることによってもたらされる。

その後、図１０Ｃに示すように、支持基板１００１と基板１０１との間に物理的に力を加えることによって、互いの界面で剥離する。支持基板１００１から剥離された表示装置１００は、この時点で基板１０１が有する可撓性によって、図２乃至図４に示したような形態をとることができる。

本実施形態に示す表示装置の製造方法によれば、可撓性を有する基板１０１上の平坦性が保たれるため、高精度なフォトリソグラフィを行うことができる。これにより、半導体層、絶縁層、導電層を高精度に加工することができる。

なお、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。例えば、前述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略若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。

１００：表示装置、１０１：基板、１０２：表示領域、１０３：画素、１０４：ゲート駆動回路、１０５：ソース駆動回路、１０６：端子、１０７：フレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣ）、２００：湾曲可能領域、３００：折曲領域、３０３：スペーサ、５０１：第１樹脂層、５０２：第１無機絶縁層、５０３：第２無機絶縁層、５０４：第２樹脂層、５０５：機能層、５０６：封止層、６０１：剥離、７０１：アンダーコート層、７０２：遮光層（ＬＳ層）、７０３：ＴＦＴ、７０４：ゲート絶縁膜、７０５：ゲート電極、７０６：ポリシリコン、７０７：保持容量（Ｃｓ）、７０８：層間絶縁膜、７０９：導電層、７１０：平坦化膜、７１１：透明導電膜、７１２：シリコン窒化膜、７１３：導電層、７１４：付加容量（Ｃａｄ）、７１５：バンク、７１６：開口、７１７：有機層、７１８：対向電極、７１９：封止層、７５０：折曲領域、７６０：表示領域、７７０：周辺領域、７８０：陰極コンタクト部、８００：カバーガラス、８１０：充填材、８２０：樹脂コート、１００１：支持基板

Claims (16)

1. 可撓性を有する基板上に、複数の画素がマトリクス状に設けられた表示領域を有する表示装置であって、
   前記基板は、
   第１樹脂層と、
   前記第１樹脂層上に設けられた第１無機絶縁層と、
   前記第１無機絶縁層上に設けられた第２樹脂層と、
   前記第２樹脂層上に設けられた第２無機絶縁層と、
   前記第２無機絶縁層上に設けられた薄膜トランジスタと、
   前記表示領域に隣接する端子と、
   前記表示領域と前記端子との間に設けられた折曲領域と、
   を有し、
   前記第２樹脂層の膜厚は、前記第１樹脂層の膜厚よりも大きく、
   平面視において、前記折曲領域と重畳するとともに、前記第１無機絶縁層及び前記第２無機絶縁層が形成されていない領域が設けられたことを特徴とする、表示装置。
2. 請求項１において、
   前記第１樹脂層の膜厚は、前記第２樹脂層の膜厚の７０％以下であることを特徴とする、表示装置。
3. 請求項１において、
   前記第１樹脂層と前記第１無機絶縁層との間、又は前記第１無機絶縁層と前記第２樹脂層との間に、第３無機絶縁層をさらに含むことを特徴とする、表示装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一において、
   前記第１無機絶縁層又は前記第２無機絶縁層は、シリコン窒化物を含むことを特徴とする、表示装置。
5. 請求項３において、
   前記第３無機絶縁層は、シリコン酸化物、又はアモルファスシリコンを含むことを特徴とする、表示装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか一において、
   前記薄膜トランジスタを覆う第３樹脂層、又は第４無機絶縁層と、
   前記第３樹脂層、又は前記第４無機絶縁層上に設けられ、前記薄膜トランジスタと電気的に接続された画素電極と、
   前記画素電極の端部を覆うと共に、前記画素電極の上面の一部を露出するバンクと、
   前記露出された画素電極の上面の一部を覆う有機層と、
   前記有機層及び前記バンクを覆う対向電極と、
   前記対向電極を覆う、第５無機絶縁層を含む封止層と、をさらに有することを特徴とする、表示装置。
7. 請求項３又は５において、
   前記折曲領域と平面的に重畳するとともに、前記領域に前記第３無機絶縁層が形成されていないことを特徴とする、表示装置。
8. 請求項６において、
   前記折曲領域と平面的に重畳するとともに、前記第４無機絶縁層又は前記第５無機絶縁層が形成されていない領域が設けられたことを特徴とする、表示装置。
9. 請求項１において、
   前記第１樹脂層の膜厚は、前記第２樹脂層の膜厚の４０％乃至６０％であることを特徴とする、表示装置。
10. 支持基板上に、第１樹脂層と、前記第１樹脂層上に第１無機絶縁層と、前記第１無機絶縁層上に第２樹脂層と、前記第２樹脂層上に第２無機絶縁層と、を有する基板を形成する工程と、
    前記基板上に、薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタを覆う第３樹脂層、又は第４無機絶縁層と、前記第３樹脂層、又は前記第４無機絶縁層上に設けられ、前記薄膜トランジスタと電気的に接続された画素電極と、前記画素電極の端部を覆うと共に、前記画素電極の上面の一部を露出するバンクと、前記露出された画素電極の上面の一部を覆う有機層と、前記有機層及び前記バンクを覆う対向電極と、を有する機能層を含む表示領域を形成する工程と、
    前記表示領域に隣接する端子を形成する工程と、
    前記対向電極を覆う、第５無機絶縁層を含む封止層を形成する工程と、
    前記基板から、前記支持基板を剥離する工程と、を有し、
    前記第２樹脂層は、前記第１樹脂層よりも厚い膜厚で形成され、
    前記表示領域と前記端子との間に折曲領域が形成され、
    平面視において、前記折曲領域と重畳するとともに、前記第１無機絶縁層及び前記第２無機絶縁層が形成されていない領域が形成されることを特徴とする、表示装置の製造方法。
11. 請求項１０において、
    前記第１樹脂層の膜厚は、前記第２樹脂層の膜厚の７０％以下であることを特徴とする、表示装置の製造方法。
12. 請求項１０又は１１において、
    前記第１樹脂層を形成した後、前記第１無機絶縁層を形成するまでの間に、第１熱処理を行う工程を含み、
    前記第２樹脂層を形成した後、第２熱処理を行う工程を含み、
    前記第２熱処理時の最高温度は、前記第１熱処理時の最高温度よりも低いことを特徴とする、表示装置の製造方法。
13. 請求項１０乃至１２のいずれか一において、
    前記第１樹脂層と前記第１無機絶縁層との間、又は前記第１無機絶縁層と前記第２樹脂層との間に、第３無機絶縁層を形成する工程をさらに含むことを特徴とする、表示装置の製造方法。
14. 請求項１０乃至１２のいずれか一において、
    前記第１無機絶縁層又は前記第２無機絶縁層は、シリコン窒化物を含むことを特徴とする、表示装置の製造方法。
15. 請求項１３において、
    前記第３無機絶縁層は、シリコン酸化物、又はアモルファスシリコンを含むことを特徴とする、表示装置の製造方法。
16. 請求項１５において、
    前記折曲領域に重畳する領域において、前記第２樹脂層、前記第１無機絶縁層、及び前記第３無機絶縁層を除去する工程をさらに含むことを特徴とする、表示装置の製造方法。

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