显示装置的制作方法

本实用新型涉及显示装置，特别涉及能够将基板弯曲的柔性显示装置。

背景技术：

关于有机EL显示装置、液晶显示装置，通过将显示装置减薄，能够将其柔性地弯曲而进行使用。这种情况下，通过薄的玻璃或者薄树脂来形成用以形成元件的基板。有机EL显示装置由于不使用背光源，因此在薄型化方面更加有利。对于反射型液晶显示装置也是同样的。

为了形成柔性显示装置，应当将基板减薄。但是，若将基板减薄的话，基板很难通过制造工艺处理。因此，在制造工艺处理中，使用较厚的玻璃等载体基板，在母基板完成后，将载体基板除去，取而代之粘贴柔性的薄基板。

专利文献1中记载了下述构成：在玻璃基板与透明的树脂基板之间配置金属等热交换层，通过灯加热该热交换层，从而使载体玻璃与透明树脂基板分离。

专利文献2中记载了下述构成：在支承体(即载体基板)与柔性基板之间配置金属等剥离层，通过电磁感应加热该剥离层，从而将支承体与柔性基板分离。

专利文献3中记载了下述构成：在玻璃基板之上形成金属氧化物与成为柔性基板的聚酰亚胺系树脂的层叠物，通过照射红外线从而加热金属氧化物，由此将柔性基板与玻璃基板分离。

专利文献4中记载了下述构成：将由树脂和填料形成的导热性树脂涂布于支承体，在该导热性树脂之上形成器件层，之后，将支承体与导热性树脂剥离。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-145808号公报

专利文献2：日本特开2014-86451号公报

专利文献3：日本特开2015-174379号公报

专利文献4：日本特开2015-197973号公报

技术实现要素：

实用新型要解决的问题

为了能够实现柔性显示装置的制造，在玻璃等载体基板上形成柔性基板，在其上形成器件层，之后，将载体基板与柔性基板分离。为了将载体基板与柔性基板分离，对载体基板与柔性基板的界面进行加热，但此时，在柔性基板之上形成的TFT及/或有机EL层由于受热而受到损伤。

另外，当欲通过激光束等被准直的光从载体基板侧加热载体基板与柔性基板的界面从而将它们剥离时，当在载体基板上存在异物时，存在该部分不能分离的问题。

本实用新型解决上述问题，并能够实现以良好的成品率来形成显示性能高的柔性显示装置。

用于解决问题的手段

本实用新型用于解决上述问题，代表性的手段如下所示。

(1)一种显示装置，其为在能够弯曲的基板上形成有阵列层的显示装置，所述显示装置的特征在于，所述基板由树脂形成，且所述基板的光密度(OD)为2以上。

(2)一种显示装置，其为在能够弯曲的基板上形成有阵列层的显示装置，所述显示装置的其特征在于，

所述基板由多个树脂层形成，所述多个树脂层之中的第一层的光密度(OD)为2以上。

(3)一种显示装置的制造方法，其为在能够弯曲且光密度(OD)为2以上的基板上形成有阵列层的显示装置的制造方法，所述制造方法的特征在于，向第一载体基板涂布非透明的树脂，进行烧结从而形成所述基板，在所述基板上形成阵列层，用第二载体基板覆盖所述阵列层，从所述第一载体基板侧照射发自灯的光，从而将所述基板与所述第一载体基板分离。

(4)一种显示装置的制造方法，其为在能够弯曲且光密度(OD)为2以上的基板上形成有阵列层的显示装置的制造方法，所述制造方法的特征在于，在第一载体基板上形成金属氧化物，向所述金属氧化物之上涂布非透明的树脂，进行烧结从而形成所述基板，在所述基板上形成阵列层，用第二载体基板覆盖所述阵列层，从所述第一载体基板侧照射来自灯的光，从而将所述基板、与形成有所述金属氧化物的所述第一载体基板分离。

附图说明

图1：为柔性显示装置的俯视图。

图2：为图1的A-A截面图。

图3：为有机EL显示装置的显示区域的截面图。

图4：为母基板的俯视图。

图5：为在第一载体基板之上形成有柔性基板的截面图。

图6：为示出在第一载体基板之上的柔性基板之上形成阵列层、并用第二载体基板覆盖从而形成了母基板的状态的截面图。

图7：为示出从第一载体基板侧，用于剥离的激光束进行扫描的状态的截面图。

图8：为示出从第一载体基板侧，用于剥离的激光束进行扫描的状态的其他截面图。

图9：为示出从第一载体基板侧，照射用于剥离的来自灯的光的状态的截面图。

图10：为氙灯的光谱的例子。

图11：为示出第一载体基板被剥离后的状态的母基板的截面图。

图12：为示出通过粘接材料而在柔性基板上按每个有机EL单元粘贴有支承基板的状态的母基板的截面图。

图13：为示出将有机EL单元从母基板分离后的状态的截面图。

图14：为示出将第二载体基板从有机EL单元剥离后的状态的截面图。

图15：为示出在有机EL单元上粘贴偏振板从而制成有机EL显示装置的状态的截面图。

图16：为示出柔性基板的其他方式的截面图。

图17：为示出柔性基板的又一其他方式的截面图。

图18：为示出柔性基板的又一其他方式的截面图。

图19：为示出实施例2的制造工序的截面图。

图20：为示出实施例2的母基板的截面图。

图21：为示出将附着有ITO的第一载体基板从母基板剥离后的状态的截面图。

10…支承基板，11…支承基板用粘接材料，20…第一载体基板，21…金属氧化物，ITO，30…第二载体基板，50…阵列层，100…柔性基板，101…基板侧阻挡层，102…半导体层，103…栅极绝缘膜，104…栅电极，105…层间绝缘膜，106…漏电极，107…源电极，108…有机钝化膜，109…反射电极，110…下部电极，111…堤，112…有机EL层，113…上部电极，114…表面阻挡层，150…端子部，160…各向异性导电膜(ACF)，170…氧化物导电膜，200…偏振板，201…偏振板用粘接材料，300…柔性布线基板，400…母基板，410…有机EL单元，420…分离线，450…异物，500…灯，510…反射板，1001…第一层，1002…第二层，LS…激光束

具体实施方式

以下，使用实施例，详细说明本实用新型的内容。

[实施例1]

图1为具有适用于本实用新型的柔性基板100的有机EL显示装置的俯视图，图2为图1的A-A截面图。在图1及图2中，在柔性基板100之上形成包含TFT、有机EL层等的阵列层50，它们被偏振板200覆盖。需要说明的是，阵列层50成为显示区域。在图1及图2中，柔性基板100未被偏振板200覆盖的部分成为端子部150。在端子部150，布线从阵列层50被引出，并在端子部150的端部与柔性布线基板300连接。从柔性布线基板300向有机EL显示装置供给电源、信号等。

柔性基板100由厚度10μm至20μm的树脂(例如聚酰亚胺)形成。本实用新型的特征在于，上述柔性基板100为吸光性的基板。由此，在本实用新型中，在通过从载体基板侧进行的光照射而将柔性基板100从玻璃等载体基板分离时，能够防止光照射在形成于柔性基板100之上的TFT及/或有机EL等电子元件、上述元件通过由该光带来的热等而劣化。

关于柔性显示装置，由于柔性基板100由10μm至20μm的聚酰亚胺等树脂形成，因此机械强度弱，另外，形状不稳定。为此，在柔性基板100的下侧粘接有用于使显示区域的形状变得稳定的支承基板10。支承基板10既可以是玻璃，也可以是树脂。厚度为0.1mm左右，但根据用途，能够设成各种厚度。需要说明的是，上述支承基板10为与在制造工序中使用的载体基板不同的物体。

图2的支承基板10为平面，但当想要柔性显示装置的显示面具有曲面时，能够使用具有曲面的支承基板。即，柔性显示装置由于可柔性地弯曲，因此能够容易地追随支承基板的曲率。此外，通过将端子部弯曲，能够减小柔性显示装置的平面外形。

图3为图2的显示区域的截面图。图3为顶部发光型的有机EL显示装置。图3中，厚度10μm至20μm的柔性基板100由聚酰亚胺形成。需要说明的是，柔性基板100不限于聚酰亚胺，也可以是其他树脂或者玻璃。柔性基板为吸光性的基板是本实用新型的特征。

柔性基板100之上形成有基板侧阻挡层101。阻挡层101的目的主要在于阻隔来自聚酰亚胺侧的水分。基板侧阻挡层101由SiO及SiN的层叠体形成。基板侧阻挡层101有时也例如由从基板侧起的厚度50nm的SiO、厚度50nm的SiN、厚度300nm的SiO这3层形成。需要说明的是，SiO包括SiOx的情况，SiN包括SiNx的情况。

基板侧阻挡层101之上形成有半导体层102。半导体层102是最初通过CVD而形成a-Si(无定形Si)，将其通过准分子激光而转换为Poly-Si(多晶Si)而得到的。

通过使用CVD而由TEOS(四乙氧基硅烷)形成的SiO来形成覆盖半导体层102的栅极绝缘膜103。在栅极绝缘膜103之上形成栅电极104。之后，通过离子注入，从而相对于半导体层102而将与栅电极104对应的部分之外的部分设为导电层。在半导体层102中，与栅电极104对应的部分成为沟道部1021。

通过利用CVD的SiN而形成覆盖栅电极104的层间绝缘膜105。之后，在层间绝缘膜105及栅极绝缘膜103中形成通孔，将漏电极106及源电极107连接。图3中，覆盖漏电极106、源电极107、层间绝缘膜105而形成有机钝化膜108。有机钝化膜108兼为平坦化膜，因此厚厚地形成为2μm至3μm。有机钝化膜108例如通过丙烯酸树脂来形成。

在有机钝化膜108之上形成反射电极110，在其上通过ITO等透明导电膜来形成成为阳极的下部电极110。反射电极109通过反射率高的Al合金来形成。反射电极109与TFT的源电极107经由形成在有机钝化膜108中的通孔而连接。

在下部电极110的周边形成由丙烯酸等形成的堤111。形成堤111的目的在于，防止后续形成的包含发光层的有机EL层112和/或上部电极113由于断层(step disconnection)而处于导通不良。堤111通过在整个表面上涂布丙烯酸树脂等透明树脂，而在与下部电极110对应的部分形成用于透出来自有机EL层的光的空穴，从而形成。

图3中，在下部电极110之上形成有机EL层112。有机EL层112例如由电子注入层、电子传输层、发光层、空穴传输层、空穴注入层等形成。在有机EL层112之上形成作为阴极的上部导电层113。上部导电层除了由作为透明导电膜的IZO(Indium Zinc Oxide(氧化铟锌))、ITO(Indium Tin Oxide(氧化铟锡))等形成外，有时还由银等金属的薄膜形成。

之后，为了防止水分从上部电极114侧侵入，利用CVD而在上部电极113之上通过SiN形成表面阻挡层114。有机EL层112不耐热，因此用于形成表面阻挡层114的CVD通过100℃左右的低温CVD来形成。

顶部发光型的有机EL显示装置由于不存在反射电极110，因此画面反射外部光从而对比度降低。为了防止出现该状况，在表面上配置偏振板200，从而防止由外部光引起的反射。偏振板200的一个表面上具有粘接材料201，且通过被压接于表面阻挡层114，从而粘接于有机EL显示装置。粘接材料201的厚度为30μm左右，偏振板200的厚度为100μm左右。如图1及图2所示，偏振板200及粘接材料201以还覆盖阵列层周边的方式形成。

图3中，柔性基板100由10μm至20μm的聚酰亚胺形成，因此机械强度弱，另外，柔性显示装置的形状不稳定。为了使柔性显示装置的形状稳定，通过粘接材料11而将支承基板10粘接于柔性基板100的背面。支承基板10的材料、厚度、形状能够根据柔性显示装置的用途等而选择各种构成。柔性显示装置的形状由上述支承基板100的形状来确定。

1个1个地制造有机EL显示装置的情况下效率差，因此在母基板上形成多个有机EL单元，母基板完成后，分离为1个1个的有机EL显示装置。图4为示出母基板400的例子的俯视图。在图4中，配置了7×5＝35个的有机EL单元410，母基板400完成后，在分离线420处分离为一个个的有机EL单元410，从而形成有机EL显示装置。

构成母基板400的基板为第一载体基板。为了母基板能够进行工艺处理，第一载体基板例如由厚度0.5mm左右的玻璃基板等形成。第一载体基板不同于图2所示的支承基板10。需要说明的是，在制造工序中，由于在有机EL单元的表面侧配置第二载体基板，因此称为第一载体基板、第二载体基板以进行区别。需要说明的是，第二载体基板通常由玻璃以外的材料形成。

图5为示出以10μm至20μm的厚度、在第一载体基板20上涂布了将成为柔性基板100的、以聚酰亚胺材料为主体的树脂的状态的截面图。对于聚酰亚胺材料的涂布而言，例如，能够使用狭缝式涂布机。涂布后，进行烧结，进行酰亚胺化，从而成为聚酰亚胺基板100。这样的基板薄，因此极具柔性。

向以聚酰亚胺为主体的树脂中混入黑色颜料，从而对光而言成为不透光。作为黑色颜料，可举出例如氮氧化钛(钛黑)、黑色氧化钛粉末、炭黑等。需要说明的是，聚酰亚胺用黑色分散液等也有市售。如上所述的颜料不限于聚酰亚胺，也能够用于其他树脂来提高光密度(OD)。关于所述基板的截面方向上的黑色颜料的密度，与阵列层相反一侧的表面上的密度大于阵列层侧的密度。

不透光的水平能够通过吸光度、或者光密度OD(Optical Density)来评价。对于某一波长的光的光密度(OD)能够通过OD＝-log₁₀(I/I₀)来表示。这里，I为入射光的强度，I₀为出射光的强度。所谓OD为2，是指出射光相对于入射光为1/100。

本实用新型的特征在于，在后续工序中，在通过利用来自灯的光而进行的加热、从而将柔性基板100与第一载体基板20分离时，通过增大柔性基板100的OD，防止由于来自灯的光使得半导体层及/或有机EL层被加热从而特性变差。因而，柔性基板100的OD值是重要的。因此，柔性基板100的OD优选为2以上，进一步优选为3以上，进一步优选为4以上。需要说明的是，上述OD值为相对于波长550nm的绿光的OD值。

另外，若柔性基板100过薄的话，即便增大柔性基板的OD值，热量也会通过热传导而到达阵列层，因此柔性基板100的厚度优选为10μm以上。

之后，如图6所示，在柔性基板100之上形成阵列层50，其上用第二载体基板30覆盖。图6所示的阵列层50的详情为如图3所示的、包含TFT、有机EL层、电极层、绝缘层等的构成。但是，尚未存在图3中的偏振板200，取而代之，第二载体基板30覆盖着阵列层50。第二载体基板30为例如树脂基板，且通过粘接力较弱的粘接材料而粘接于阵列层50。阵列层50按每个有机EL单元而形成，母基板完成后，沿虚线420所示的分离线而被分离为各有机EL单元。

当以如上所述的方式完成母基板后，从第一载体基板20侧照射光、从而将柔性基板100与第一载体基板20的界面加热，将柔性基板100与第一载体基板20剥离。图7及图8为扫描激光束的同时进行照射的例子。图7及图8中，LS表示激光束。如图7及图8的箭头所示，激光束LS在从左侧至右侧扫描的同时、照射第一载体基板20。

激光束LS为高度准直了的光。另外，能够正确地进行位置控制。然而，如图8所示，在载体基板20上存在异物等的情况下，由于激光束LS高度地准直，因此激光束LS被异物450遮挡，在该部分中，柔性基板100与第一载体基板20的界面不能被加热，从而不能将第一载体基板20从柔性基板100分离。

本实用新型中，如图9所示，例如，通过从第一载体基板侧对母基板照射来自灯500的光，从而将柔性基板100加热。图9中，光源中使用了多个氙灯500。在灯的背面配置反射板510，从而提高光的利用效率。

如图9所示，由于来自灯500的光没有被准直，因此如箭头所示，光向各种方向照射，即便存在异物450，光也能迂回进入，因此能够除去异物450的影响。另外，灯500由于能够一次照射大面积，因此还能够缩短工艺处理时间。照射的时间为数十毫秒。需要说明的是，即便灯为1个，光也能向各个方向放射，因此能够获得同样的效果。

图10为以氙灯作为光源的情况下的光谱。如图10所示，灯放出近紫外线、可见光、红外线的较广范围的光。特别地，在400nm至1000nm的可见光至近红外线，表现出强光谱。也就是说，通过使用氙灯，能够将广范围的波长用作热源。

本实用新型中，由于柔性基板100的OD为2以上，因此如图9所示，在柔性基板100中，光在第一载体基板20的附近被吸收，并转换为热。表1为示出关于玻璃、聚酰亚胺、ITO的比热及热导率的表。

[表1]

如表1所示，聚酰亚胺的热导率为构成第一载体基板的玻璃的一半的程度。因而，由在聚酰亚胺中所吸收的光而产生的热不易传导至阵列层50，而停留在由玻璃和聚酰亚胺等形成的柔性基板100的边界部分，从而将该部分的聚酰亚胺100加热，因此能够高效地进行第一载体基板20与柔性基板100的剥离。

图11为示出按以上方式将第一载体基板20从柔性基板100分离后的状态的母基板的截面图。图11中，在柔性基板100之上，按每个液晶单元形成阵列层50，将其用第二载体基板30覆盖。图11的状态下，还没有分离为一个个的有机EL单元。

图12为示出在柔性基板100的背面上，按每个有机EL单元、通过粘接材料11而将支承基板10粘贴于柔性基板100的状态的截面图。图12的状态下，柔性基板100与第二载体基板30成为一体。

图12的状态下，沿由虚线所示的分离线420，从母基板将各有机EL单元分离。对于该分离而言，能够使用激光束。或者，也可以是利用机械刀具进行分离。

图13为沿分离线420而分离后的有机EL单元的截面图。在柔性基板100的背面，通过粘接材料11粘接支承基板10。另外，在柔性基板100的上表面形成阵列层50，按每个有机EL单元而分离的第二载体基板30覆盖阵列层50而存在。

图14为示出将第二载体基板剥离后的状态的有机EL单元的截面图。第二载体基板由于通过弱粘接材料而粘接于阵列层或者柔性基板100，因此能够容易地剥离。之后，如图15所示，以通过粘接材料201覆盖阵列层50的方式，粘接偏振板200。图15的显示区域的详细截面图为图3。

如上所述，本实用新型通过使用光密度大的、也就是说OD值大的柔性基板100，能够高效地进行柔性基板100与由玻璃等形成的第一载体基板20的剥离。此外，由于作为用于对柔性基板100与第一载体基板20之间的界面进行加热的光源而使用了灯，因此能够使得不易受第一载体基板上的异物等所带来的影响。

图16为示出本实用新型中的柔性基板100的其他方式的截面图。图16中，第一载体基板20之上形成有柔性基板100，该柔性基板100的OD值在其与第一载体基板20的边界处最大，且随着距第一载体基板20越远而变得越小。

来自灯的光由于在第一载体基板20与柔性基板100的界面吸收最多，因此靠近阵列层50一侧的OD值并没有那么重要。图16所示的柔性基板100例如能够通过将OD值不同的聚酰亚胺材料以层状层叠从而涂布来获得。

图17为示出本实用新型中的柔性基板的又一其他方式的截面图。图17中，第一载体基板20之上形成有柔性基板100，但关于柔性基板，将OD值相同的聚酰亚胺分为第一层1001和第二层1002的2层来涂布。柔性基板100厚的情况下，有时分为2层时能够均匀涂布。另外，通过分为2层进行涂布，有时能够在整体上减少膜缺陷。

图18为示出本实用新型中的柔性基板的又一其他方式的截面图。图18中，第一载体基板20之上形成有柔性基板100，但关于柔性基板100，分为OD值大的第一层1001、与透明的第二层1002来涂布。来自灯的光被第一载体基板20附近的OD值大的第一层的聚酰亚胺1001吸收，因此，即便在阵列侧的第二层的聚酰亚胺1002是透明的情况下，也能够维持柔性基板100与第一载体基板20的剥离效果。

当与透明的聚酰亚胺相比、OD值大的聚酰亚胺难以涂布及/或制膜的情况下，通过使用上述构成，有时能够提高制造成品率。

在以上说明中，以绝缘体的形式说明了柔性基板100。但是，通过将柔性基板100设为导电膜，能够获得制造工序中的防带电的效果。即，母基板中形成有许多布线，并且，母基板面积大，因此蓄积的静电量也多。由该静电而引起的布线间的绝缘破坏有时成为深刻的问题。

本实用新型中，例如，通过在树脂中分散碳等，能够增大OD值、并且使柔性基板具有导电性。如图5等所示，关于如上所述的导电性的柔性基板，当柔性基板由1层形成的情况下，也可以使层整体具有导电性。另外，如图17、图18所示，当柔性基板由多个层构成的情况下，可使任一层具有导电性。也就是说，为了形成OD值大的柔性基板，若使用碳等导电性颜料的话，能够获得OD值的增大和导电性赋予这两者之效果。

[实施例2]

图19为示出本实用新型的实施例2的截面图。图19中，在由玻璃等形成的第一载体基板20上通过溅射等来形成金属氧化物21。作为金属氧化物21，实际使用较多的、ITO(Indium Tin Oxide)是优选的。之后，通过狭缝式涂布机等将分散有黑色材料的聚酰亚胺材料进行涂布。在该情况下，烧结后的聚酰亚胺的OD值为2以上，优选为3以上，进一步优选为4以上。

之后，如图20所示，在柔性基板100之上形成阵列层50，进一步通过第二载体基板30覆盖阵列层50。该工序中与实施例1相同。从第一载体基板20侧利用灯对图20的母基板照射光。ITO21是透明的，由于柔性基板100的OD值大，因此光在ITO21与柔性基板100的界面主要转变为热。

如表1所示，ITO的比热小(为聚酰亚胺的1/5左右)，并且，热导率大(为聚酰亚胺的80倍左右)，因此在柔性基板100与ITO21的界面处产生的热向ITO侧移动，并且在第一载体基板20侧被吸收。也就是说，通过来自灯的光进行加热而产生的热在柔性基板100与ITO21的界面处使聚酰亚胺蒸发，之后，向第一载体基板20侧移动，因此热不易向在柔性基板100的相反侧形成的阵列层50移动。因而，能够对形成于阵列层50的TFT、有机EL层进行保护，使其不受热的伤害。ITO21的目的在于使热向第一载体基板20侧移动，因此若厚度为50nm以上的话，能够提高效果。

图21为示出在灯照射后，柔性基板100从第一载体基板20分离后的状态的截面图。如图21所示，由于在ITO21与柔性基板100的界面处、通过聚酰亚胺的蒸发而发生剥离，因此ITO21与由玻璃等形成的第一载体基板20同时剥离。

之后的工序与通过实施例1中的图12至图15所说明的相同。另外，在实施例1中，也能够将通过图16至图18说明的、柔性基板的构成应用于实施例2。

如上所述，实施例2中，由于能够通过使用ITO使得在其与聚酰亚胺的界面处产生的热高效地向第一载体基板侧移动，因此能够保护TFT、有机EL等有源元件。

在以上说明中，说明了以覆盖显示区域的方式配置偏振板的情况。但是，为了防止反射，不限于偏振板，也可粘贴透过率低的光学片材。即，外部光的反射光透过光学片材2次，但来自发光元件的光仅透过光学片材1次，因此通过降低光学片材的光透过率，能够防止由于外部光而导致的对比度的劣化。本实用新型也能够适用于如上所述的构成的情况。

以上主要对有机EL显示装置进行了说明。另一方面，反射型液晶显示装置即便是基板不透明，也对显示没有影响。因而，以上所说明的本实用新型还能够适用于使用柔性基板的反射型液晶显示装置。