显示装置制造方法与流程

本发明涉及一种有机el显示器等显示装置的制造方法，尤其是涉及一种薄型化至能弯曲的显示装置的制造方法。

背景技术：

以往，使用液晶显示器或有机el显示器等平板显示器的显示装置用于各种用途。特别地，近年来从设计性的观点来看，柔性显示器备受关注。当制造柔性显示器时多采用易对应于弯曲化的有机el显示器。

现有的有机el显示器利用盖玻璃等玻璃基板来密封有机el元件等显示元件。通过玻璃基板来保持有机el元件的气密性和水密性，防止因氧、水分引起的元件的劣化。但是，由于进一步薄型化和上述那样的弯曲化的要求，近年来开发了利用树脂基板的有机el显示器。树脂基板与玻璃基板相比挠性高，即使弯曲也不容易损坏，通过无机膜与有机膜的层叠结构来密封显示元件，能够实现与玻璃基板同等程度的阻气性。

然而，形成为足够薄以致能够弯曲的树脂基板在制造工序中非常难以处理，其结果，可能成为良率恶化的原因。因此，通常，在支承玻璃上形成聚酰亚胺等有机树脂膜，以便于在制造工序中进行处理。在由支承玻璃确保整个基板的刚性的状态下在有机树脂膜上形成功能膜等显示元件，并且在进行密封处理之后从支承玻璃剥离有机树脂膜(例如，参照专利文献1)。从支承玻璃剥离有机树脂膜的操作是通过由激光装置除去预先在支承玻璃和有机树脂膜之间形成的剥离层来进行的。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：jp特开2016-004112

技术实现要素：

(发明要解决的课题)

但是，在上述方法中存在因在剥离支承玻璃时的激光照射而对显示元件产生不利影响的风险。另外，需要导入受激准分子激光器等昂贵的制造装置，并且生产成本也很高。特别地，近年来在大型基板上对多个显示装置进行倒角的状态下生产多个显示装置，但随着基板变大，激光的照射面积增大，因此生产效率降低，发生剥离不良的情况变得越多。

另外，仅由树脂膜构成的显示装置难以充分保护显示元件，并且存在可靠性不足的问题。特别地，在有机el显示器中，显示元件的劣化是对长寿命的障碍，因此需要防止来自外部的水分、氧的浸入的可靠性高的基板。

本发明的目的在于，提供一种无需进行有机树脂膜与玻璃基板的剥离而能以简单的方法进行弯曲的显示装置。

(用于解决课题的技术方案)

根据本发明的显示装置制造方法，包括：在玻璃基板的第一主面上形成有机树脂膜的步骤；在有机树脂薄膜上形成包括显示元件的层的步骤；以及通过由耐蚀刻性部件覆盖包括有机树脂膜的玻璃基板的第一主面侧，并且对第二主面侧进行蚀刻，从而使玻璃基板薄型化的步骤。

在玻璃基板上形成有机树脂膜的工序中，例如，通过在现有所使用的支承玻璃上使用狭缝式涂布机等涂覆装置，而在玻璃基板上涂覆有机树脂膜。作为有机树脂膜，优选使用聚酰亚胺。在形成显示元件的工序中，在有机树脂膜上形成包括薄膜晶体管或有机el的发光层等的功能层。在形成这样的显示元件之后，密封显示元件以使不暴露于外部空气。在密封工序中，通过交替层叠无机膜与有机膜而成的树脂膜来进行密封处理。在密封处理之后，用具有耐蚀刻性的膜或抗蚀剂材料来覆盖树脂膜，并对玻璃基板进行蚀刻。蚀刻处理中，通过使配置有显示装置的玻璃基板的主面与蚀刻液接触来进行蚀刻，从而使玻璃基板的板厚变薄。

在本发明中，由于玻璃基板不是作为用于使制造工序方便的支承玻璃而使用，而是作为显示装置的构成要素的一部分而使用，因此不需要进行玻璃基板与有机树脂膜的剥离。进一步，由于通过蚀刻使玻璃基板薄型化，因此即使不从支承玻璃剥离树脂膜，也不会产生显示装置的厚度增加的不良状况，并且根据需要使每个玻璃基板自由弯曲。另外，由于通过有机树脂膜和玻璃基板来保护显示元件，因此显示元件暴露在外部空气中而劣化的可能性降低，从而提高了显示装置的可靠性。

此外，优选将玻璃基板薄型化至使显示装置能够自由弯曲的程度。优选将玻璃基板薄型化至50～150μm。通过将玻璃基板蚀刻到该范围，从而即使是包括玻璃基板的显示装置，也能够使其弯曲。

另外，玻璃基板的蚀刻通过向玻璃基板喷射蚀刻液来进行。通过该构成，蚀刻液非必要接触玻璃基板以外的显示装置的其他区域的情况变少。因此显示元件因水分而劣化的可能性变小。

发明效果

根据本发明，能够提供一种无需进行有机树脂膜与玻璃基板的剥离而能以简单的方法进行弯曲的显示装置。

附图说明

图1是示出根据本发明的一个实施方式的显示装置的结构的图。

图2是示出显示装置的制造工序的图。

图3是示出在该实施方式中使用的蚀刻装置的图。

具体实施方式

使用图1对根据本发明的一个实施方式的显示装置进行说明。图1是有机el面板10的示意性侧视图。有机el面板10具有支承玻璃12、聚酰亚胺膜14、透明电极层16、发光层18和密封层20。

支承玻璃12配置在与用户观看图像的一侧相反的一侧，并且在一个主面形成有聚酰亚胺膜14。在本实施方式中，聚酰亚胺膜14相当于本发明技术方案中的有机树脂膜。在本实施方式中，作为有机树脂膜，使用了聚酰亚胺，但是没有特别限制，只要是能耐受成膜工艺的处理温度的树脂膜，并不特别限定。

在聚酰亚胺膜14上依次层叠有透明电极层16和发光层18。作为透明电极层16，优选形成已知的低温多晶硅膜。发光层18包括空穴传输层、有机el元件和电子传输层等功能层。在本实施方式中，透明电极层16和发光层18相当于本发明技术方案中的显示元件。密封层20构成为覆盖发光层18，从而防止发光元件等暴露于外部空气中的水分或氧而劣化。通常，密封层20通过层叠不同组成的树脂膜来形成。在本实施方式中，虽然通过五层的密封层来进行薄膜密封，但是可以适当地变更密封层20的结构。该有机el面板10是以从配置有密封层20的一侧视觉辨认图像的方式构成的顶部发射型。

在此，使用图2的(a)至图2的(d)对有机el面板10的制造方法进行说明。首先，对在支承玻璃12上形成聚酰亚胺膜14的工序进行说明。将溶解在二甲基乙酰胺或甲基吡咯烷酮的溶剂中的聚酰亚胺前体涂覆在支承玻璃12上(参照图2的(a))。支承玻璃12优选为，能使用在已知制造方法中使用的材料并且具有300～800μm的板厚。聚酰亚胺前体能通过狭缝式涂布机或辊涂机等涂覆装置进行涂覆。在这种情况下，优选涂覆为使聚酰亚胺膜14的厚度为7～30μm。通过将聚酰亚胺前体投入到升温至预定温度的干燥炉内从而进行固化处理。另外，可以在支承玻璃12上涂覆聚酰亚胺膜14之前形成用于增加密接力的底漆层。

在形成聚酰亚胺膜14之后，在聚酰亚胺膜14上形成透明电极层16。在本实施方式中，通过溅射等已知方法在聚酰亚胺膜14上形成低温多晶硅膜。在透明电极层16的上部形成发光层18(参照图2的(b))。发光层18可以使用蒸镀方式或喷墨方式等已知方法来形成有机材料。此外，发光层18不仅包括由有机材料构成的发光层，还包括空穴传输层、电子传输层。在本实施方式中，在透明电极层16上依次层叠有空穴传输层、发光层和电子传输层。

透明电极层16和发光层18通过层叠多个密封层20而被覆盖(参照图2的(c))。密封层20是具有阻气性的树脂膜，并且以保持发光层18的气密性和水密性的方式构成。密封层20通过交替层叠无机膜和有机膜而能够更有效地保护发光层18。在本实施方式中，虽然通过五层的密封层进行薄膜密封，但是可以适当地变更层叠结构。

作为密封层中的无机膜，可以使用氮化硅、氧化硅、氧氮化硅、碳氧化物、氮化碳、氧化铝等。作为有机膜，可以使用聚酯、甲基丙烯酸、聚苯乙烯、透明氟树脂、聚酰亚胺、聚氨酯、环烯烃共聚物、丙烯酸类树脂、环氧树脂等。此外，这些密封层为了确保显示装置的可视性，总透光率优选为90％以上。

在经薄膜密封的有机el面板10中，通过蚀刻进行支承玻璃12的薄型化处理(参照图2的(d))。蚀刻处理优选通过使至少含有氢氟酸的蚀刻液与支承玻璃12接触来进行。在此对支承玻璃12的蚀刻方法进行说明。

首先，在进行蚀刻处理之前，用保护膜22覆盖密封层20。保护膜22由对蚀刻液具有抗性的部件构成，并且至少具有对氢氟酸的抗性。此外，在本实施方式中，通过膜部件进行保护，但是也可以使用抗蚀剂等耐蚀刻涂料进行覆盖。此外，当配置于最表面的密封层20具有耐酸性时，可以不使用保护膜22。

为了蚀刻支承玻璃12，优选使用如图3的(a)所示的单片式蚀刻装置30。蚀刻装置30至少具有输送辊32和喷雾单元34。输送辊32沿着蚀刻装置30的长度方向配置，并且以输送有机el面板10的方式构成。此时，支承玻璃12以与输送辊32接触的方式被载置(参照图3的(b))。

喷雾单元34配置于输送辊32的下方并且以朝向支承玻璃12喷射蚀刻液的方式构成。喷雾单元34具有多个喷嘴，以对支承玻璃12均匀地喷射蚀刻液。蚀刻液至少含有氢氟酸，根据需要也可以添加盐酸等无机酸或表面活性剂。

另外，优选构成为从配置于靠近蚀刻装置的搬入部和搬出部的位置的喷雾单元喷射清洗液，清洗支承玻璃12。本实施方式的清洗液使用自来水，但并不限定于此。

保护膜22在进行蚀刻处理后被剥离。保护膜22能够通过施加物理的力而剥离。在使用抗蚀剂材料的情况下，虽然可以浸渍在剥离液等中进行剥离，但应该以不对显示元件造成影响的方式在短时间内进行处理。

支承玻璃12被输送辊32沿水平方向进行输送的同时，利用从喷雾单元34喷射的蚀刻液来进行薄型化处理。在本实施方式中，通过从下方对向下配置的支承玻璃12喷射蚀刻液，蚀刻液不会非必要地与有机el面板10接触。蚀刻液与支承玻璃12接触时直接落下，收容在未图示的回收槽等中。

另外，蚀刻液的喷射压力、喷雾单元34与有机el面板10的距离能够适当调整，以蚀刻液不会飞散到支承玻璃12以外的区域的方式构成。若蚀刻液与有机el面板10长时间接触，则蚀刻液的水分逐渐渗透，发光层18有可能因水分而劣化。因此，必须通过增加密封层20的层数来更可靠地保护发光层18，从而产生额外的成本，产生有机el面板10的板厚增加的不良情况。

另外，在使支承玻璃12薄型化时，优选以支承玻璃12的板厚成为50～200μm的方式进行蚀刻。通过将支承玻璃12蚀刻至该范围，能够具有与仅由树脂膜构成的有机el显示器同等程度的挠性。例如，将支承玻璃12蚀刻至100μm的8英寸的有机el显示器10能够弯曲至曲率半径300mm左右。通过进一步进行蚀刻，还能够减小可弯曲的曲率半径。

另外，由于有机el面板10由输送辊32输送，因此即使支承玻璃12变薄，也能够稳定地进行处理。进而，若通常的玻璃基板薄型化至100μm以下，则有可能在蚀刻中产生挠曲等不良情况，但由于通过聚酰亚胺膜14、密封层20等而保持有机el面板10整体的强度，因此也能够减轻在蚀刻处理中支承玻璃12破裂的可能性。另外，万一由于使支承玻璃12薄型化而在输送中产生不良情况的情况下，只要使蚀刻液的喷射压力降低、或使输送辊的间隔变窄即可。在蚀刻装置的调节困难的情况下，优选在保护膜22的上部进一步配置具有耐酸性的支承基板。

这样的显示装置通常在大型基板对多个显示装置进行了倒角的状态下被制造的情况较多。在该情况下，在蚀刻处理后进行从大型基板分断成各基板的处理。分断处理可使用刻划装置或激光装置等。由于支承玻璃12通过蚀刻处理而变薄，因此即使使用在树脂基板的分断中使用的现有的激光装置也能够容易地进行分断。

在本实施方式中，几乎不需要变更现有的制造工艺，而且可以不从支承玻璃12剥离聚酰亚胺膜14。支承玻璃12能保持配置为有机el面板10的一部分而制造柔性显示器，因此生产效率提高。而且，通过存在支承玻璃12，能够更可靠地保护发光层18。

上述实施方式的说明在所有方面都是例示，不应该认为是限制性的。本发明的范围不是由上述实施方式表示，而是由权利要求书表示。而且，本发明的范围包括与权利要求书等同的意思及范围内的所有变更。

符号说明

10-有机el面板

12-支承玻璃

14-聚酰亚胺膜

16-透明电极层

18-发光层

20-密封层

22-保护膜

30-蚀刻装置

32-输送辊

34-喷雾单元