(57)【要約】【課題】様々な曲面の表示画面に対応可能な液晶表示装置を実現する。【解決手段】ＴＦＴガラス基板１０にはエッチングストッパー１２、ＴＦＴ形成層１１が形成され、対向ガラス基板２０には、エッチングストッパー２２、カラーフィルタ形成層２１が形成された液晶表示装置に対し、ＴＦＴガラス基板１０と対向ガラス基板２０を選択的にエッチングを行い、ガラス基板を液晶表示装置の中央付近に残す。このような液晶表示装置をＴＦＴプラスチック基板４０および対向プラスチック基板５０によってサンドイッチして、フレキシブルな液晶表示装置を製作する。液晶表示装置の中央付近はガラスが存在するために剛性が大きく、周辺部はガラスが無いので剛性が小さい。液晶表示装置を湾曲すると、曲率半径の異なる表示領域を有するフレキシブル液晶表示装置を得ることが出来る。【選択図】図２
2010048887.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＴＦＴおよび画素電極が形成されたＴＦＴ形成層とカラーフィルタが形成されたカラーフィルタ形成層との間に液晶層が挟持されている液晶表示装置であって、
前記ＴＦＴ形成層の前記液晶層と反対側の面にはＴＦＴ側エッチングストッパーが形成され、前記ＴＦＴ側エッチングストッパーの一部と密着してＴＦＴガラス基板が存在し、前記ＴＦＴ側エッチングストッパーの他の部分には前記ＴＦＴガラス基板は存在しておらず、前記ＴＦＴガラス基板と前記ＴＦＴ側エッチングストッパーには接着層を介してＴＦＴプラスチック基板が接着し、
前記カラーフィルタ形成層の前記液晶層と反対側の面にはカラーフィルタ側エッチングストッパーが形成され、前記カラーフィルタ側エッチングストッパーの一部と密着して対向ガラス基板が存在し、前記カラーフィルタ側エッチングストッパー他の部分には前記対向ガラス基板は存在しておらず、前記対向ガラス基板と前記カラーフィルタ側エッチングストッパーには接着層を介してＴＦＴプラスチック基板が接着していることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記ＴＦＴ側エッチングストッパーまたは前記カラーフィルタ側エッチングストッパーはＳｉＮまたはＳｉＯ２によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記カラーフィルタ側エッチングストッパーは樹脂で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記ＴＦＴガラス基板および前記対向ガラス基板は前記液晶表示装置の中央に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
ＴＦＴ形成層が形成されたＴＦＴガラス基板とカラーフィルタ形成層が形成された対向ガラス基板との間に液晶層が挟持された液晶表示装置であって、
前記ＴＦＴガラス基板は一部の厚さが大きく、他の部分がそれよりも薄く形成され、前記対向ガラス基板は一部の厚さが大きく、他の部分がそれよりも薄く形成され、前記ＴＦＴガラス基板には、接着層を介してＴＦＴプラスチック基板が接着し、前記対向ガラス基板には、接着層を介して対向プラスチック基板が接着していることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】
前記ＴＦＴガラス基板と前記ＴＦＴ形成層の間にはＴＦＴ側エッチングストッパーが形成されていることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記ＴＦＴガラス基板の板厚が厚い部分は前記液晶表示装置の中央付近であり、前記対向ガラス基板の板厚が厚い部分は前記液晶表示装置の中央付近であることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記対向ガラス基板と前記カラーフィルタ形成層の間にはカラーフィルタ側エッチングストッパーが形成されていることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
ＴＦＴ側エッチングストッパーの上にはＴＦＴおよび有機ＥＬ層が形成されたＴＦＴ形成層が形成され、前記ＴＦＴ側エッチングストッパーと対向して封止ガラス基板側エッチングストッパーが形成され、
ＴＦＴ側エッチングストッパーの前記ＴＦＴ層が形成された面と反対側の面の一部にはＴＦＴガラス基板が存在し、他の部分にはＴＦＴガラス基板は存在せず、
前記封止ガラス基板エッチングストッパーの前記ＴＦＴ側ガラス基板と反対側の面の一部には封止ガラス基板が存在し、他の部分には封止ガラス基板は存在せず、
前記ＴＦＴガラス基板および前記ＴＦＴ基板側エッチングストッパーには、接着層を介してＴＦＴプラスチック基板が接着し、
前記封止ガラス基板と前記封止ガラス基板側エッチングストッパーには、接着層を介して封止プラスチック基板が接着していることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項１０】
有機ＥＬ素子およびＴＦＴが形成されたＴＦＴ形成層が形成されたＴＦＴガラス基板と、前記ＴＦＴ基板と対向して封止ガラス基板が配置された有機ＥＬ表示装置であって、
前記ＴＦＴガラス基板は一部の厚さが大きく、他の部分がそれよりも薄く形成され、前記封止ガラス基板は一部の厚さが大きく、他の部分がそれよりも薄く形成され、前記ＴＦＴガラス基板には、接着層を介してＴＦＴプラスチック基板が接着し、前記対向ガラス基板には、接着層を介して対向プラスチック基板が接着していることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はフラット表示装置に係り、特にフレキシブルに湾曲させることが出来る液晶表示装置または有機ＥＬ表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、ディスプレイ装置を薄くできること、重量が大きくならないこと等から、コンピュータ用ディスプレイ、携帯電話用端末等からＴＶ等にいたるまで、需要が拡大している。液晶表示装置はまた、画面が平面であることも特徴の一つとなっている。有機ＥＬ表示装置も同様な特徴を有している。
【０００３】
一方、液晶表示装置は薄くすることが出来る点から、液晶表示装置をフレキシブルディスプレイとするための開発も進められている。このような開発の例として「非特許文献１」が挙げられる。「非特許文献１」には次のような記載がある。ポリマー分散型強誘電性液晶を２枚のプラスチック基板の間に挟み、基板間のギャップをポリマー支柱によって保つことにり液晶表示パネルを形成する。この場合バックライトもフレキシブルに形成する必要がある。これを「非特許文献１」では、フレキシブルな導光板のサイドにＬＥＤを設置することによって実現している。
【０００４】
「特許文献１」には、基板に形状記憶合金または形状回復機能を有するポリマーを使用することにより、特定温度以上への加熱と冷却により、曲面形状を記憶または曲面形状への回復が可能な液晶表示装置が記載されている。しかし、「特許文献１」には、基板にスイッチング素子としての薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を形成する記載は無い。
【０００５】
「特許文献２」には、液晶表示装置等のガラス基板を薄くすることによって円筒型のディスプレイを形成する構成が記載されている。すなわち、ガラスは薄くすると湾曲させることが出来るので、曲面ディスプレイが要請する曲率に対応できるように、ガラス基板の厚さを設定する構成が記載されている。
【０００６】
【非特許文献１】H.SATO et. al. “A4-Sized LCDs with Flexible Light Guide Plate” International Display Workshop (IDW) 06
【特許文献１】特開平７−１４０４５１号公報
【特許文献２】特開２００５−１１５０８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
液晶表示装置は、薄型にできることという特徴があることから、表示画面を種々の曲面に対応できるようにしたいという要求がある。有機ＥＬ表示装置も同様である。液晶表示装置の基板としてフレキシブルな基板を用いることは、その解決方法の一つではある。「非特許文献１」あるいは「特許文献１」に記載の技術は、基板にポリマーを使用する例である。しかし、液晶のスイッチング素子としてＴＦＴを使用する場合は、ポリマーの耐熱性に問題がある。すなわち、ＴＦＴを形成するためには様々な高温プロセスを必要とするが、ポリマーはこの温度に耐えることが出来ない。
【０００８】
「特許文献２」に記載の技術は、基板にガラスを使用するので、耐熱性の問題は生じない。「特許文献２」に記載の技術は、必要な曲面に対応してガラス基板の厚さを薄くするものである。しかし、「特許文献２」に記載の技術によって対応できるディスプレイは曲面といっても、円筒型のディスプレイに限定される。
【０００９】
本発明の課題は、スイッチング素子としてＴＦＴを用いて、かつ、円筒画面に限らず、種々の曲面に対応できる液晶表示装置あるいは有機ＥＬ表示装置を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は以上のような課題を解決するものであり、具体的な手段は次のとおりである。
【００１１】
（１）ＴＦＴおよび画素電極が形成されたＴＦＴ形成層とカラーフィルタが形成されたカラーフィルタ形成層との間に液晶層が挟持されている液晶表示装置であって、前記ＴＦＴ形成層の前記液晶層と反対側の面にはＴＦＴ側エッチングストッパーが形成され、前記ＴＦＴ側エッチングストッパーの一部と密着してＴＦＴガラス基板が存在し、前記ＴＦＴ側エッチングストッパーの他の部分には前記ＴＦＴガラス基板は存在しておらず、前記ＴＦＴガラス基板と前記ＴＦＴ側エッチングストッパーには接着層を介してＴＦＴプラスチック基板が接着し、前記カラーフィルタ形成層の前記液晶層と反対側の面にはカラーフィルタ側エッチングストッパーが形成され、前記カラーフィルタ側エッチングストッパーの一部と密着して対向ガラス基板が存在し、前記カラーフィルタ側エッチングストッパー他の部分には前記対向ガラス基板は存在しておらず、前記対向ガラス基板と前記カラーフィルタ側エッチングストッパーには接着層を介してＴＦＴプラスチック基板が接着していることを特徴とする液晶表示装置。
【００１２】
（２）前記ＴＦＴ側エッチングストッパーまたは前記カラーフィルタ側エッチングストッパーはＳｉＮまたはＳｉＯ２によって形成されていることを特徴とする（１）に記載の液晶表示装置。
【００１３】
（３）前記カラーフィルタ側エッチングストッパーは樹脂で形成されていることを特徴とする（１）に記載の液晶表示装置。
【００１４】
（４）前記ＴＦＴガラス基板および前記対向ガラス基板は前記液晶表示装置の中央に配置されていることを特徴とする（１）に記載の液晶表示装置。
【００１５】
（５）ＴＦＴ形成層が形成されたＴＦＴガラス基板とカラーフィルタ形成層が形成された対向ガラス基板との間に液晶層が挟持された液晶表示装置であって、前記ＴＦＴガラス基板は一部の厚さが大きく、他の部分がそれよりも薄く形成され、前記対向ガラス基板は一部の厚さが大きく、他の部分がそれよりも薄く形成され、前記ＴＦＴガラス基板には、接着層を介してＴＦＴプラスチック基板が接着し、前記対向ガラス基板には、接着層を介して対向プラスチック基板が接着していることを特徴とする液晶表示装置。
【００１６】
（６）前記ＴＦＴガラス基板と前記ＴＦＴ形成層の間にはＴＦＴ側エッチングストッパーが形成されていることを特徴とする（５）に記載の液晶表示装置。
【００１７】
（７）前記ＴＦＴガラス基板の板厚が厚い部分は前記液晶表示装置の中央付近であり、前記対向ガラス基板の板厚が厚い部分は前記液晶表示装置の中央付近であることを特徴とする（５）に記載の液晶表示装置。
【００１８】
（８）前記対向ガラス基板と前記カラーフィルタ形成層の間にはカラーフィルタ側エッチングストッパーが形成されていることを特徴とする（５）に記載の液晶表示装置。
【００１９】
（９）ＴＦＴ側エッチングストッパーの上にはＴＦＴおよび有機ＥＬ層が形成されたＴＦＴ形成層が形成され、前記ＴＦＴ側エッチングストッパーと対向して封止ガラス基板側エッチングストッパーが形成され、ＴＦＴ側エッチングストッパーの前記ＴＦＴ層が形成された面と反対側の面の一部にはＴＦＴガラス基板が存在し、他の部分にはＴＦＴガラス基板は存在せず、前記封止ガラス基板エッチングストッパーの前記ＴＦＴ側ガラス基板と反対側の面の一部には封止ガラス基板が存在し、他の部分には封止ガラス基板は存在せず、前記ＴＦＴガラス基板および前記ＴＦＴ基板側エッチングストッパーには、接着層を介してＴＦＴプラスチック基板が接着し、前記封止ガラス基板と前記封止ガラス基板側エッチングストッパーには、接着層を介して封止プラスチック基板が接着していることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【００２０】
（１０）有機ＥＬ素子およびＴＦＴが形成されたＴＦＴ形成層が形成されたＴＦＴガラス基板と、前記ＴＦＴ基板と対向して封止ガラス基板が配置された有機ＥＬ表示装置であって、前記ＴＦＴガラス基板は一部の厚さが大きく、他の部分がそれよりも薄く形成され、前記封止ガラス基板は一部の厚さが大きく、他の部分がそれよりも薄く形成され、前記ＴＦＴガラス基板には、接着層を介してＴＦＴプラスチック基板が接着し、前記対向ガラス基板には、接着層を介して対向プラスチック基板が接着していることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、液晶表示装置あるいは有機ＥＬ表示装置等の薄型表示装置において、表示領域をフラットあるいは円筒面とするのみでなく、表示装置の要望にあわせた任意の曲面とすることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
実施例にしたがって、本発明の詳細な内容を開示する。実施例は主として液晶表示装置について説明するが、有機ＥＬ表示装置についても同様にして本発明を適用することが出来る。
【実施例１】
【００２３】
図１は本発明の第１の実施例を示すフレキシブル液晶表示装置の平面図である。図２は図１のＡ−Ａ断面図である。図１において、最上層は対向プラスチック基板５０であり、対向プラスチック基板５０には画像を表示する表示領域２５が存在している。液晶表示装置に外部から電源、映像信号等を供給するためのフレキシブル配線基板７０が対向プラスチック基板５０の下側から延在している。
【００２４】
図２は図１のＡ−Ａ断面図であり、実施例１のフレキシブル液晶表示装置の構造を示すものである。図２において、液晶層１５が、ＴＦＴ形成層１１と、カラーフィルタ形成層２１との間に挟持されている。液晶層１５の周辺にはシール材が形成されており、液晶を内部に封止している。
【００２５】
ＴＦＴ形成層１１は、もともとはＴＦＴガラス基板１０の上に形成されていたものであるが、図２においては、ＴＦＴガラス基板１０は中央部を残して除去されている。また、カラーフィルタ形成層２１は、もともとは対向ガラス基板２０の上に形成されていたものであるが、図２においては、対向ガラス基板２０は中央部を残して除去されている。
【００２６】
ＴＦＴガラス基板１０の上には、ＴＦＴ側エッチングストッパー１２が形成されている。ＴＦＴ側エッチングストッパー１２は後で述べるように、ガラスをエッチングするエッチング液であるフッ酸からＴＦＴ形成層１１を保護するものである。ＴＦＴ側エッチングストッパー１２の上には、液晶表示装置の中央部において、ＴＦＴガラス基板１０が存在している。ＴＦＴガラス基板１０は、液晶表示装置の周辺においては、エッチングによって除去されている。
【００２７】
ＴＦＴ側エッチングストッパー１２およびＴＦＴガラス基板１０の上には、接着層４５を介してＴＦＴプラスチック基板４０が配置されている。図２において、ＴＦＴプラスチック基板４０、および、後で説明する対向プラスチック基板５０とで表示装置の機械的な強度を持たせている。なお、本液晶表示装置はフレキシブル液晶表示装置であるから、ＴＦＴプラスチック基板４０および対向プラスチック基板５０はフレキシブルである必要がある。
【００２８】
図２における対向ガラス基板２０側において、カラーフィルタ形成層２１の上には、カラーフィルタ側エッチングストッパー２２が形成されている。カラーフィルタ側エッチングストッパー２２は後で述べるように、ガラスをエッチングするエッチング液であるフッ酸からカラーフィルタ形成層２１を保護するものである。カラーフィルタ側エッチングストッパー２２の上には、液晶表示装置の中央部において、対向ガラス基板２０が存在している。対向ガラス基板２０は、液晶表示装置の周辺においては、エッチングによって除去されている。
【００２９】
カラーフィルタ側エッチングストッパー２２および対向ガラス基板２０の上には、接着層４５を介して対向プラスチック基板５０が配置されている。図２において、対向プラスチック基板５０、および、ＴＦＴプラスチック基板４０とで表示装置の機械的な強度を持たせている。なお、対向プラスチック基板５０はフレキシブルでなければならないことはＴＦＴプラスチック基板４０と同様である。
【００３０】
図２の特徴は、ＴＦＴガラス基板１０および対向ガラス基板２０は液晶表示装置の中央部分において、残っているが、周辺では除去されていることである。ガラスは剛性を有しているので、液晶表示装置を曲げた場合、ガラスの存在している部分はあまり曲がらないので曲率半径が大きくなり、ガラスの存在しない部分は良く曲がるので曲率半径が小さくなる。したがって、表示領域２５の中央付近と周辺付近とで、曲率半径の異なった曲面ディスプレイを実現することが出来る。すなわち、本発明によれば、種々の形の曲面ディスプレイを実現することが出来る。
【００３１】
また、図２に示す液晶表示装置は、機械的な強度は、ＴＦＴプラスチック基板４０、対向プラスチック基板５０等のプラスチック基板によって持たせているので、ガラス基板と異なって、容易に割れたりすることが無い。一方、ＴＦＴ等は、当初はＴＦＴガラス基板１０の上に形成するので、ＴＦＴ形成時にプラスチック基板の耐熱性が問題となることは無い。すなわち、プラスチック基板は、ＴＦＴ層等が形成された後、接着されるので、プラスチック基板が高温プロセスにさらされることは無い。
【００３２】
本実施例である図１および図２のフレキシブル液晶表示装置は、図３および図４に示す通常の液晶表示装置を製作したあと、ＴＦＴガラス基板１０、対向ガラス基板２０等を部分エッチングし、ＴＦＴプラスチック基板４０あるいは対向プラスチック基板５０を接着して完成する。
【００３３】
図３は通常の液晶表示装置の平面図である。図３において、対向ガラス基板２０には表示領域２５が形成されている。対向ガラス基板２０の下側には、図示しないシール部３０を介してＴＦＴガラス基板１０が形成されている。ＴＦＴガラス基板１０は対向ガラス基板２０よりも図３の右側において大きく形成され、この部分に端子部を配置する。この端子部に外部から電源、映像信号等を供給するフレキシブル配線基板７０を接続する。
【００３４】
図４は、図３のＢ−Ｂ断面図である。図４において、液晶層１５はＴＦＴガラス基板１０と対向ガラス基板２０の間に挟持されている。ＴＦＴガラス基板１０と対向ガラス基板２０の周辺部にはシール部３０が形成されて、液晶層１５を封止している。ＴＦＴガラス基板１０には、まず、ＴＦＴ側エッチングストッパー１２が形成され、その上にＴＦＴ形成層１１が存在している。
【００３５】
また、対向ガラス基板２０にはカラーフィルタ側エッチングストッパー２２が形成され、その上にカラーフィルタ形成層２１が配置されている。ＴＦＴガラス基板１０は対向ガラス基板２０よりも大きく形成された部分には端子部が形成され、端子部にフレキシブル配線基板７０が接続されている。
【００３６】
図４において、ＴＦＴガラス基板１０および対向ガラス基板２０のガラス基板厚は０．２ｍｍである。液晶表示装置の製造プロセスにおいては、０．２ｍｍ厚のガラス基板には対応出来ないので、当初は厚さが０．４ｍｍあるいは０．５ｍｍ程度のガラス基板が使用される。そして、ＴＦＴガラス基板１０と対向ガラス基板２０を合わせて接着したあと、ＴＦＴガラス基板１０および対向ガラス基板２０の外側を研磨してガラス厚さを０．２ｍｍ程度としている。なお、液晶表示装置を一個づつ製造したのでは効率が悪いので、マザーガラス基板に複数の液晶表示装置となる液晶表示パネルを形成し、その後、個々の液晶表示パネルを分離する。
【００３７】
液晶層１５への信号の印加はＴＦＴをスイッチング素子として行われる。ＴＦＴにはｐｏｌｙ−Ｓｉをアクティブ層１０３として使用する場合と、ａ−Ｓｉをアクティブ層１０３として使用する場合とがある。図５はｐｏｌｙ−Ｓｉをアクティブ層１０３として使用する場合のＴＦＴガラス基板１０側のＴＦＴ付近の断面図である。
【００３８】
図５においてＴＦＴガラス基板１０の上にはＳｉＮ膜からなる第１下地膜１０１が形成され、その上にＳｉＯ２膜からなる第２下地膜１０２が形成されている。第１下地膜１０１および第２下実施例膜はガラス基板からの不純物が第２下地膜１０２の上に形成される半導体層を汚染することを防止するために形成される。しかし、本発明においては、この第１下地膜１０１および第２下地膜１０２が後で述べるＴＦＴ側エッチングストッパー１２としての役割を有する。
【００３９】
すなわち、ガラスのエッチング液によっては、ＳｉＮおよびＳｉＯ２はエッチングされないので、ガラスのエッチング液によってＴＦＴガラス基板１０を除去するときに、エッチング液がＴＦＴ形成層１１に進入して、ＴＦＴ層を汚染することを防止する。したがって、本発明における第１下地膜１０１あるいは第２下地膜１０２は通常の液晶表示装置の場合よりも厚く形成される。
【００４０】
第２下地膜１０２の上には、アクティブ層１０３となるｐｏｌｙ−Ｓｉ層が形成される。ｐｏｌｙ−Ｓｉ層の上にはゲート絶縁膜１０４が形成され、その上にゲート電極１０５が形成される。ゲート電極１０５あるいはゲート電極をパターニングするためのレジストをマスクとして、イオンインプランテーションによって、ｐｏｌｙ−Ｓｉ層にＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｄｏｐｅｄ  Ｄｒａｉｎ）層、あるいは、ソース部またはドレイン部となる導電層が形成される。
【００４１】
ゲート電極１０５の上には層間絶縁膜１０６が形成され、その上に、映像信号線と同層でドレイン電極１０７およびソース電極１０７が形成される。ドレイン電極１０７およびソース電極１０７は、Ａｌ層１０７２をＭｏＷ層間絶縁膜１０７１、１０７３によってサンドイッチした３層構造となっている。ソース電極１０７あるいはドレイン電極１０７を覆って無機パッシベーション膜１０８が形成され、無機パッシベーション膜１０８の上には、平坦化膜を兼ねた有機パッシベーション膜１０９が形成される。
【００４２】
有機パッシベーション膜１０９の上には画素電極１１０が形成され、画素電極１１０の上には、液晶を配向させる配向膜１１１が形成される。有機パッシベーション膜１０９および無機パッシベーション膜１０８にはスルーホールが形成され、画素電極１１０と、ソースあるいはドレイン電極１０７との導通を取る。
【００４３】
以上説明したように、ＴＦＴ基板側においては、第１パッシベーション膜と第２パッシベーション膜を厚く形成することによってＴＦＴ側エッチングストッパー１２としての役割を持たせている。つまり、膜厚は異なるが、基本的な構成は通常の液晶表示装置のＴＦＴ基板と大差は無い。
【００４４】
図６はＴＦＴのアクティブ層１０３としてａ−Ｓｉ層を使用した場合である。図６において、ＴＦＴガラス基板１０の上には、ＴＦＴ側エッチングストッパー１２となるＳｉＮが形成されている。ａ−Ｓｉを用いたＴＦＴの場合は、ボトムゲートが一般的であり、ゲートがガラスからの不純物をストップするので、通常は下地膜は使用しないが、本発明においては、下地膜をＴＦＴ側エッチングストッパー１２として使用するので、ＴＦＴガラス基板１０の上にｐｏｌｙ−ＳｉタイプのＴＦＴの場合と同様に、下地膜１０１を形成する。図６では、下地膜１０１は一層であるが、図５のｐｏｌｙ−ＳｉタイプのＴＦＴの場合と同様に２層形成しても良い。
【００４５】
図６において、下地膜１０１の上には、ゲート電極１０５が形成されている。ゲート電極１０５はＡｌ層１０５１とＭｏＷ層１０５２の２層構造となっている。ゲート電極１０５を覆って、アクティブ層１０３となるａ−Ｓｉ層が形成される。ａ−Ｓｉ層の上には、金属とのオーミックコンタクトをとるためのｎ＋Ｓｉ層が形成される。ｎ＋Ｓｉ層の上には、図５の場合と同様に、３層からなるソース電極１０７あるいはドレイン電極１０７が形成される。
【００４６】
ソース電極１０７およびドレイン電極１０７を覆って無機パッシベーション膜１０８が形成され、その上に平坦化膜を兼ねた有機パッシベーション膜１０９が形成されている。有機パッシベーション膜１０９の上には、画素電極１１０が形成され、その上に配向膜１１１が形成されることは図５の場合と同様である。なお、図６において、ａ−Ｓｉ層の中央付近のチャネルとなる部分にはチャネルエッチング部が形成され、このチャネルエッチング部を無機パッシベーション膜１０８および有機パッシベーション膜１０９が保護する。
【００４７】
以上説明したように、本発明のａ−Ｓｉを用いた液晶表示装置では、ＴＦＴガラス基板１０の上に一層あるいは二層の下地膜を形成することによってＴＦＴ側エッチングストッパー１２の役割を持たせている。
【００４８】
以上の説明は、ＴＦＴガラス基板１０側の構成の例である。対向ガラス基板２０にはカラーフィルタが形成されているが、対向ガラス基板２０にカラーフィルタを形成する前に、ＳｉＮあるいはＳｉＯ２からなるカラーフィルタ側エッチングストッパー２２を形成することが出来る。一方、対向ガラス基板２０にはＴＦＴガラス基板１０のような高温プロセスは存在しないので、カラーフィルタ側エッチングストッパー２２には、ガラスのエッチング液に耐える有機樹脂を使用することも出来る。
【００４９】
図７〜図１１は、本実施例のフレキシブル液晶表示装置を製造するプロッセスを示す断面図である。図７は、図４の液晶表示装置に対して、レジスト６０を形成した状態を示す断面図である。図７において、ＴＦＴガラス基板１０の全面にレジスト６０が形成されているが、対向ガラス基板２０には中央部付近にのみレジスト６０が形成されている。その他の構成は図４で説明したのと同様である。なお、実際は、対向ガラス基板２０に形成された端子部およびフレキシブル配線基板７０にもエッチングから保護するレジスト６０が形成されるが、図７ではこの部分のレジスト６０は省略されている。
【００５０】
図７の状態で、フッ酸等のガラスのエッチング液によって対向ガラス基板２０をエッチングする。このエッチングはいわゆるガラスの化学研磨である。そうすると、対向ガラス基板２０において、レジスト６０の形成されていない部分のみエッチングされ、対向ガラス基板２０がこの部分から除去される。一方、レジスト６０の形成された液晶表示装置の中央部付近には対向ガラス基板２０が残存する。ＴＦＴガラス基板１０側は、全面にレジスト６０が形成されているので、ＴＦＴガラス基板１０板はエッチングされないまま残存する。
【００５１】
図８はこのようにして、対向ガラス基板２０をエッチングした後、対向ガラス基板２０およびＴＦＴガラス基板１０からレジスト６０を除去した状態を示す断面図である。対向ガラス基板２０の中央部のみに、ガラス基板が残存している。図８に示す対向ガラス基板２０では、周辺にはガラス基板は存在していない。但し、周辺においては、カラーフィルタ側エッチングストッパー２２が存在しているので、カラーフィルタ形成層２１はエッチング液から保護されている。
【００５２】
図８の液晶表示装置に対して、対向ガラス基板２０側に、接着層４５を介して対向プラスチック基板５０が貼り付けられた状態を示す断面図が図９である。図９において、対向プラスチック基板５０は、対向ガラス基板２０に代わってフレキシブル液晶表示装置の機械的強度を担うことになる。また、対向プラスチック基板５０はフレキシブルである。このようにして、カラーフィルタ基板側の構造が完成する。
【００５３】
図１０は、図９のようにして、形成された液晶表示装置において、ＴＦＴガラス基板１０に対し所定の領域をエッチングするためにレジスト６０を形成した状態を示す断面図である。図１０において、ＴＦＴガラス基板１０の中央付近にレジスト６０を形成している。一方、対向プラスチック基板５０にはレジスト６０は形成していない。プラスチック基板はガラスのエッチング液であるフッ酸にはエッチングされないからである。もちろん、対向プラスチック基板５０の表面にレジスト６０等の保護膜を形成しても良い。
【００５４】
図１１は、図１０の状態でフッ酸によってＴＦＴガラス基板１０をエッチングした後の状態を示す断面図である。すなわち、図１１はＴＦＴガラス基板１０をいわゆる化学研磨した状態を示す断面図である。図１１において、ＴＦＴガラス基板１０が液晶表示装置の中央付近において、残っているが、液晶表示装置の周辺からは除去されている。図１１において、液晶表示装置の周辺部では、ＳｉＮあるいはＳｉＯ２による下地膜がＴＦＴ側エッチングストッパー１２となって、ＴＦＴ形成層１１がフッ酸によって汚染されることから保護している。
【００５５】
その後、接着層４５によってＴＦＴプラスチック基板４０を接着すると図２に示すようなフレキシブル液晶表示装置が出来る。この状態において、液晶表示装置の中央付近に存在するＴＦＴガラス基板１０および対向ガラス基板２０の板厚はエッチングガラスのエッチング前と同じ０．２ｍｍである。
【００５６】
図２に示すような、フレキシブル液晶表示装置は中央付近にはガラス基板が残存しているために、中央付近での剛性が大きいが、液晶表示装置の周辺にはガラス基板が存在していないので、剛性が小さい。図２のようなフレキシブル液晶表示装置を曲げると中央付近の曲率半径が大きく、周辺において曲率半径の小さいディスプレイを得ることが出来る。
【００５７】
曲げる力が小さければ、表示領域２５の中央付近では平面で、周辺部分が曲面であるディスプレイを形成することも出来る。図１２はこのようなディスプレイの断面模式図である。図１２において、表示領域２５の中央付近は平面領域２６であり、周辺は曲面領域２７である。図１２では、ディスプレイの凹部側から人間がディスプレイを視認していることを示しているが、もちろん、逆側から視認するようにディスプレイを構成することも出来る。
【００５８】
図１２において、曲面の曲げ応力を強くすれば中央付近も曲率半径の大きな曲面とすることも可能である。また、ガラス基板を除去する領域と残す領域を変化させることによって種々の形状の表示領域２５を有するディスプレイを実現することが出来る。
【実施例２】
【００５９】
実施例１では、液晶表示装置の周辺部分において、ＴＦＴガラス基板１０あるいは対向ガラス基板２０を完全に除去しており、エッチング終了後においては、液晶表示装置の周辺部分においては、ＴＦＴ側エッチングストッパー１２、あるいは、カラーフィルタ側エッチングストッパー２２によって機械的に保持されている。しかし、ＴＦＴ側エッチングストッパー１２あるいはカラーフィルタ側エッチングストッパー２２は、機械的に弱く、ＴＦＴプラスチック基板４０あるいは、対向プラスチック基板５０を接着するまでのプロセスにおいて、液晶表示装置が破壊する危険が大きい。
【００６０】
本実施例は、液晶表示装置の周辺領域においても、ガラス基板を全部除去せず、薄く残すことによって、ＴＦＴプラスチック基板４０あるいは対向プラスチック基板５０を貼り付けるまでのプロセスにおいて、液晶表示装置が破壊することを防止するものである。
【００６１】
図１３は本発明の第２の実施例におけるフレキシブル液晶表示装置の途中プロセスにおける断面図である。図１３において、ＴＦＴガラス基板１０および対向ガラス基板２０は、液晶表示装置の中央部においては厚く、液晶表示装置の周辺においては薄く形成されている。このような形状は、実施例１の図７あるいは図１０に示すように、ガラス基板をエッチングしない部分にレジスト６０を形成し、ＴＦＴガラス基板１０あるいは対向ガラス基板２０をエッチングするときに、エッチング時間を制御することによって液晶表示装置の周辺にもガラスを残すことによって可能となる。
【００６２】
これによって途中プロセスにおける液晶表示装置の周辺が機械的に弱いことによる歩留りの低下を抑えることが出来る。図１３における他の構成は図４で説明したのと同様である。その後、ＴＦＴガラス基板１０側には接着層４５を介してＴＦＴプラスチック基板４０を接着し、対向ガラス基板２０側には接着層４５を介して対向プラスチック基板５０を接着してフレキシブル液晶表示装置を形成する。
【００６３】
なお、本実施例においては、ＴＦＴガラス基板１０あるいは対向ガラス基板２０においては、ガラス基板の板厚は異なるが、全面においてガラス基板が存在しているので、ガラスのエッチング液がＴＦＴ形成層１１あるいは、カラーフィルタ形成層２１を汚染することが無い。したがって、本実施例においては、ＴＦＴ側エッチングストッパー１２あるいはカラーフィルタ側エッチングストッパー２２を省略することが出来る。
【００６４】
このようにして形成されたフレキシブル液晶表示装置を特定方向に曲げる応力を加えると、液晶表示装置の中央付近においては、曲率半径が大きく、液晶表示装置の周辺付近においては、曲率半径の小さいディスプレイを形成することが出来る。なお、中央部分と周辺部分の板厚の差を制御することによって、中央付近の曲率半径と周辺部分の曲率半径の差を制御することが出来る。なお、図１３および図１４は中央付近のＴＦＴガラス基板１０あるいは対向ガラス基板２０を大きくしたが、ディスプレイの曲面の要請に応じて、ガラス基板の板厚を薄くする領域を変えることによって、種々の曲面を有するディスプレイを実現することが出来る。
【００６５】
以上の実施例は、加工前の液晶表示装置は、ＴＦＴガラス基板１０も対向ガラス基板２０もガラスである。しかし、高温プロセスを必要とするのは、ＴＦＴガラス基板１０側である。したがって、カラーフィルタ側の基板は最初からガラスで形成せずに、プラスチック基板で形成することも出来る。この場合は、ＴＦＴガラス基板１０のみに、実施例１あるいは実施例２で説明したような加工を施すことによって、実施例１あるいは実施例２のフレキシブル液晶表示装置と同様な機能を有する液晶表示装置を実現することが出来る。
【００６６】
以上の説明は液晶表示装置について行った。本発明は有機ＥＬ表示装置に対しても同様に適用することが出来る。有機ＥＬ表示装置は、有機ＥＬ素子および、制御用のＴＦＴが形成されたＴＦＴ基板と、有機ＥＬ層を水分から保護する封止基板とがシール材を介して接着している。有機ＥＬ表示装置のＴＦＴ基板は、液晶表示装置のＴＦＴガラス基板１０と同様であるから、各実施例において、液晶表示装置のＴＦＴガラス基板１０についての説明をそのまま適用することが出来る。一方、有機ＥＬ表示装置における封止基板は一般には、単なるガラス基板である。このガラス基板にＳｉＮあるいはＳｉＯ２等によってエッチングストッパーを形成することによって液晶表示装置の対向ガラス基板２０と同じプロセスを適用することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】実施例１のフレキシブル液晶表示装置の平面図である。
【図２】実施例１のフレキシブル液晶表示装置の断面図である。
【図３】液晶表示装置の平面図である。
【図４】液晶表示装置の断面図である。
【図５】ｐｏｌｙ−ＳｉタイプのＴＦＴ基板の断面図である。
【図６】ａ−ＳｉタイプのＴＦＴ基板の断面図である。
【図７】図３の液晶表示装置にレジストを形成した断面図である。
【図８】対向ガラス基板をエッチングしたあとの断面図である。
【図９】対向プラスチック基板を接着した断面図である。
【図１０】ＴＦＴガラス基板にレジストを形成した断面図である。
【図１１】ＴＦＴガラス基板をエッチングした断面図である。
【図１２】フレキシブル液晶表示装置の応用例である。
【図１３】実施例２のフレキシブル液晶表示装置の途中工程での断面図である。
【図１４】実施例２のフレキシブル液晶表示装置の断面図である。
【符号の説明】
【００６８】
１０…ＴＦＴガラス基板、  １１…ＴＦＴ形成層、  １２…ＴＦＴ側エッチングストッパー、  １５…液晶層、  ２０…対向ガラス基板、  ２１…カラーフィルタ形成層、  ２２…カラーフィルタ側エッチングストッパー、  ２５…表示領域、  ２６…平面領域、  ２７…曲面領域、  ３０…シール部、  ４０…ＴＦＴプラスチック基板、  ４５…接着層、  ５０…対向プラスチック基板、  ６０…レジスト、  ７０…フレキシブル配線基板、  １０１…第１下地膜、  １０２…第２下地膜、  １０３…アクティブ層、  １０４…ゲート絶縁膜、  １０５…ゲート電極、  １０６…層間絶縁膜、  １０７…ソース、ドレイン電極、  １０８…無機パッシベーション膜、  １０９…有機パッシベーション膜、  １１０…画素電極、  １１１…配向膜。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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