(57)【要約】      （修正有）【課題】可撓性の表示装置、例えば可撓性の有機ＥＬ表示装置、およびその作製方法を提供する。【解決手段】基板と複数の画素を有する表示装置１００が提供される。基板は、第１のベースフィルム１３０、第２のベースフィルム１３２、および第１のベースフィルムと第２のベースフィルムの間に位置し、第１の領域と第２の領域を有する金属メッシュ１３４を有する。複数の画素は、第２のベースフィルムを介して第１の領域１０２と重なる。基板の一部同士が重なるように第１の領域と第２の領域１０４が重なり、第２の領域は、第１の領域よりもメッシュサイズが大きい。【選択図】図３
2018063383.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と複数の画素を有し、
前記基板は、
第１のベースフィルムと、
第２のベースフィルムと、
前記第１のベースフィルムと前記第２のベースフィルムの間に位置し、第１の領域と第２の領域を有する金属メッシュを有し、
前記複数の画素は、前記第２のベースフィルムを介して前記第１の領域と重なり、
前記第２の領域は湾曲し、前記第１の領域よりもメッシュサイズが大きい表示装置。
【請求項２】
前記第２のベースフィルムを介して前記第２の領域と重なる端子と、
前記複数の画素と前記端子を電気的に接続する配線をさらに有する、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記配線は、前記第２のベースフィルムを介して前記第２の領域と重なる、請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
一つ以上の前記画素が前記第２の領域と重なる、請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
前記第２の領域が湾曲するように前記基板が折り曲げられた状態である、請求項１に記載の表示装置。
【請求項６】
前記金属メッシュは０価の金属を含む、請求項１に記載の表示装置。
【請求項７】
前記第２の領域は前記第１の領域よりも柔軟である、請求項１に記載の表示装置。
【請求項８】
前記第１の領域と前記第２の領域はそれぞれ開口を有し、
前記第２の領域の前記開口は、前記第１の領域の前記開口よりも大きい、請求項１に記載の表示装置。
【請求項９】
基板と複数の画素を有し、
前記基板は、
第１のベースフィルムと、
第２のベースフィルムと、
前記第１のベースフィルムと前記第２のベースフィルムの間に位置し、第１の領域、第３の領域、および前記第１の領域と前記第３の領域に挟まれる第２の領域を有する金属メッシュを有し、
前記複数の画素は、前記第２のベースフィルムを介して前記第１の領域と重なり、
前記基板の一部同士が重なるように、前記第１の領域と前記第３の領域が重なり、
前記第２の領域は、前記第１の領域よりもメッシュサイズが大きい表示装置。
【請求項１０】
前記第２の領域は、前記第３の領域よりもメッシュサイズが大きい、請求項９に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記第２のベースフィルムを介して前記第３の領域と重なる端子と、
前記第２のベースフィルムを介して前記第２の領域と重なり、前記複数の画素と前記端子を電気的に接続する配線をさらに有する、請求項９に記載の表示装置。
【請求項１２】
一つ以上の前記画素が前記第２の領域と重なる、請求項９に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記第２の領域が湾曲するように前記基板が折り曲げられた状態である、請求項９に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記金属メッシュは０価の金属を含む、請求項９に記載の表示装置。
【請求項１５】
前記第２の領域は前記第１の領域と前記第３の領域よりも柔軟である、請求項９に記載の表示装置。
【請求項１６】
前記第１の領域、前記第２の領域、前記第３の領域はそれぞれ開口を有し、
前記第２の領域の前記開口は、前記第１の領域の前記開口と前記第３の領域の開口よりも大きい、請求項９に記載の表示装置。
【請求項１７】
第１の領域と第２の領域を有する金属メッシュを第１のベースフィルム上に形成し、
前記金属メッシュ上に第２のベースフィルムを形成し、
前記第２のベースフィルムを介して前記第１の領域と重なるように複数の画素を形成することを含み、
前記第２の領域は前記第１の領域よりもメッシュサイズが大きい、表示装置の作製方法。
【請求項１８】
前記第２の領域が湾曲するように、前記第１のベースフィルム、前記金属メッシュ、前記第２のベースフィルムを折りたたむことをさらに含む、請求項１７に記載の作製方法。
【請求項１９】
前記第２のベースフィルムを介して前記第２の領域と重なるように端子を形成すること、および
前記第２のベースフィルムを介して前記第２の領域と重なるように、前記端子を前記画素へ電気的に接続する配線を形成することをさらに含む、請求項１７に記載の作製方法。
【請求項２０】
前記金属メッシュは０価の金属を含む、請求項１７に記載の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示装置、および表示装置の作製方法に関する。例えば、可撓性の表示装置、およびその作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置の一例として、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示装置が挙げられる。有機ＥＬ表示装置は、基板上に形成された複数の画素内の各々に有機発光素子（以下、発光素子）を有している。発光素子は一対の電極間に有機化合物を含む層を有しており、一対の電極間に電流を供給することで駆動される。発光素子は全固体の表示素子として形成されるため、基板に可撓性を付与して折り曲げたり湾曲させても基板間のギャップが変化しない。このため、表示装置の湾曲や折り曲げは原則的に表示品質に影響を与えない。この特徴を活用し、可撓性の基板上に発光素子が作製された、いわゆるフレキシブルディスプレイ（シートディスプレイ）が作製されている。例えば特許文献１では、可撓性を有する有機ＥＬ表示装置と、その基板外面に配置される放熱用の構造体が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−８９３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の実施形態の一つは、可撓性の表示装置、例えば可撓性の有機ＥＬ表示装置、およびその作製方法を提供することを目的の一つとする。あるいは、高い信頼性を有し、作製時の取り扱いが容易な可撓性の表示装置を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態の一つは、基板と複数の画素を有する表示装置である。基板は、第１のベースフィルム、第２のベースフィルム、および第１のベースフィルムと第２のベースフィルムの間に位置し、第１の領域と第２の領域を有する金属メッシュを有する。複数の画素は、第２のベースフィルムを介して第１の領域と重なる。基板の一部同士が重なるように第１の領域と第２の領域が重なり、第２の領域は、第１の領域よりもメッシュサイズが大きい。
【０００６】
本発明の実施形態の一つは、基板と複数の画素を有する表示装置である。基板は、第１のベースフィルム、第２のベースフィルム、および第１のベースフィルムと第２のベースフィルムの間に位置する金属メッシュを有する。金属メッシュは、第１の領域、第２の領域、第３の領域を有し、第２の領域は第１の領域と第３の領域に挟まれる。複数の画素は、第２のベースフィルムを介して第１の領域と重なる。第２の領域は湾曲し、かつ第１の領域よりもメッシュサイズが大きい。
【０００７】
本発明の実施形態の一つは、表示装置の作製方法である。この作製方法は、第１の領域と第２の領域を有する金属メッシュを第１のベースフィルム上に形成すること、金属メッシュ上に第２のベースフィルムを形成すること、および第２のベースフィルムを介して第１の領域と重なるように複数の画素を形成することを含む。第２の領域は第１の領域よりもメッシュサイズが大きい。
【０００８】
本発明の実施形態の一つは、表示装置の作製方法である。この作製方法は、第１の領域、第３の領域、および第１の領域と第３の領域に挟まれる第２の領域を有する金属メッシュを第１のベースフィルム上に形成すること、金属メッシュ上に第２のベースフィルムを形成すること、第２のベースフィルムを介して第１の領域と重なるように複数の画素を形成すること、第２のベースフィルムを介して第３の領域と重なるように端子を形成すること、および第２のベースフィルムを介して第２の領域と重なるように、端子を画素へ電気的に接続する配線を形成することを含む。第２の領域は第１の領域よりもメッシュサイズが大きい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態の一つに係る表示装置の模式的斜視図と側面図。
【図２】実施形態の一つに係る表示装置の模式的上面図。
【図３】実施形態の一つに係る表示装置の模式的展開図。
【図４】実施形態の一つに係る表示装置の金属メッシュの模式的上面図。
【図５】実施形態の一つに係る表示装置の金属メッシュの模式的上面図。
【図６】実施形態の一つに係る表示装置の金属メッシュの模式的上面図。
【図７】実施形態の一つに係る表示装置の金属メッシュの模式的上面図。
【図８】実施形態の一つに係る表示装置の金属メッシュの模式的上面図。
【図９】実施形態の一つに係る表示装置の模式的斜視図と側面図。
【図１０】実施形態の一つに係る表示装置の金属メッシュの模式的上面図。
【図１１】実施形態の一つに係る表示装置の模式的断面図。
【図１２】実施形態の一つに係る表示装置の作製方法を示す模式的断面図。
【図１３】実施形態の一つに係る表示装置の作製方法を示す模式的断面図。
【図１４】実施形態の一つに係る表示装置の作製方法を示す模式的断面図。
【図１５】実施形態の一つに係る表示装置の作製方法を示す模式的断面図。
【図１６】実施形態の一つに係る表示装置の作製方法を示す模式的断面図。
【図１７】実施形態の一つに係る表示装置の作製方法を示す模式的断面図。
【図１８】実施形態の一つに係る表示装置の作製方法を示す模式的断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の各実施形態について、図面等を参照しつつ説明する。但し、本発明は、そ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。
【００１１】
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。本明細書と各図において、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、同一の符号を付して、重複する説明を省略することがある。
【００１２】
本発明において、ある一つの膜を加工して複数の膜を形成した場合、これら複数の膜は異なる機能、役割を有することがある。しかしながら、これら複数の膜は同一の工程で同一層として形成された膜に由来する。したがって、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。
【００１３】
また、本発明において、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。
【００１４】
（第１実施形態）
本実施形態では、本発明の実施形態の一つに係る表示装置を図１乃至図１０を用いて説明する。
【００１５】
図１（Ａ）に、本実施形態に係る表示装置１００の模式的斜視図を示す。表示装置１００は基板１１０を有している。基板１１０は可撓性を有してもよく、あるいは変形しない程度の剛性を有してもよい。基板１１０が可撓性を有する場合、図１（Ａ）に示すように、基板１１０の一部が湾曲し、表示装置１００は折りたたまれた態様を有することができる。基板１１０には複数の画素１１４が設けられる。複数の画素１１４はマトリクス状に配置され、表示領域１１２を形成する。基板１１０には、画素１１４の駆動を制御するための駆動回路１１６が設けられる。駆動回路１１６は基板１１０上に直接形成される必要はなく、別の基板（例えば半導体基板）上に形成された駆動回路１１６を基板１１０に搭載してもよい。
【００１６】
画素１１４や駆動回路１１６からは配線１１８が基板１１０の側面に向かって延びる。ここでは配線１１８は、画素１１４を含む表示領域１１２からコネクタ１２０へ、基板１１０の湾曲した領域を経由して伸びている。したがって、配線１１８はこの領域に沿って湾曲する。図示しない外部回路で生成された各種信号はコネクタ１２０を経て駆動回路１１６や表示領域１１２へ供給される。コネクタ１２０としては、例えばフレキシブル印刷回路（ＦＰＣ）基板が挙げられる。
【００１７】
図１（Ｂ）は表示装置１００の模式的側面図である。複数の画素１１４が形成する表示領域１１２は、基板１１０の一方の面（以下、表示領域１１２が形成される面を第１の面、第１の面と反対側の面を第２の面と記す）上に形成され、これと同じ面にコネクタ１２０が異方性導電膜などの導電性を有する接着層を介して固定される。上述したように、配線１１８は湾曲した領域に沿って湾曲し、表示領域１１２とコネクタ１２０に覆われる端子（後述）１２２を電気的に接続する。コネクタ１２０には、画素１１４を駆動するための駆動回路１２４を設けてもよい。駆動回路１２４は例えば半導体基板を利用して作製される集積回路を含んでもよい。
【００１８】
図２は、図１（Ａ）に示した表示装置１００を平面状に変形した状態を図示したものである。図２に示すように、表示領域１１２や駆動回路１１６から配線１１８が基板１１０の一つの辺の方向に延びる。配線１１８はこの辺近傍で露出され、端子１２２を形成する。したがって、端子１２２と配線１１８も基板１１０の第１の面上に位置する。端子１２２はコネクタ１２０と電気的に接続され、種々の信号がコネクタ１２０、端子１２２、配線１１８を介して外部回路から駆動回路１１６や画素１１４へ供給される。
【００１９】
図３（Ａ）に、基板１１０を展開した状態の表示装置１００の斜視図を示す。基板１１０は、第１のベースフィルム１３０、第２のベースフィルム１３２、および第１のベースフィルム１３０と第２のベースフィルム１３２の間に設けられる金属膜１３４を有している。第１のベースフィルム１３０の底面が基板１１０の第２の面であり、第２のベースフィルム１３２の上面が基板１１０の第１の面に相当する。金属膜１３４はメッシュ状であり、このため、金属膜１３４は金属メッシュとも記載する。金属メッシュ１３４は０価の金属を有することができ、例えばタングステン、モリブデン、チタン、タンタル、クロム、アルミニウム、銅などの金属、あるいはこれらの合金を含むことができる。なお、第１のベースフィルム１３０は必ずしも設ける必要はない。この場合、第２のベースフィルム１３２は金属メッシュ１３４の開口から露出する。
【００２０】
金属メッシュ１３４は複数の領域を有し、そのうち一つの領域は他の領域のいずれかよりもメッシュサイズが大きい。換言すれば、当該一つの領域は他の領域のいずれかよりも金属メッシュ１３４が粗に配置される。例えば図３（Ａ）に示すように、金属メッシュ１３４は三つの領域（第１の領域１０２、第２の領域１０４、第３の領域１０６）を有することができる。表示装置１００を折りたたんだ状態では、図３（Ｂ）の側面図で示すように、表示領域１１２および表示領域１１２を形成する画素１１４は、第２のベースフィルム１３２を介して金属メッシュ１３４の第１の領域１０２と重なることができる。一方、端子１２２は、第２のベースフィルム１３２を介して金属メッシュ１３４の第３の領域１０６と重なることができる。配線１１８は、第２のベースフィルム１３２を介して金属メッシュ１３４の第２の領域１０４と重なることができる。第２の領域１０４を湾曲して表示装置１００を折りたたむ場合、第１の領域１０２と第３の領域１０６は互いに重なり、同時に基板１１０の一部が別の一部と重なる。
【００２１】
図４は金属メッシュ１３４の上面模式図である。上述したように、金属メッシュ１３４はメッシュサイズが異なる領域を有することができる。図４に示した例では、メッシュサイズの大きい（メッシュが粗である）第２の領域１０４が、メッシュサイズの小さい（メッシュが密である）第１の領域１０２と第３の領域１０６によって挟まれている。いずれの領域も開口（１４０、１４２、１４４）を複数有している。各領域で開口は規則的に配置することができ、これによりメッシュ構造が形成される。
【００２２】
第２の領域１０４の開口１４２の面積は、第１の領域１０２の開口１４０の面積よりも大きい。同様に、第２の領域１０４の開口１４２の面積は、第３の領域１０６の開口１４４の面積よりも大きい。開口１４０と開口１４４は同じ面積を有してもよく、異なる面積を有してもよい。
【００２３】
メッシュサイズが大きい領域（第２の領域１０４）は、他の領域（第１の領域１０２、第３の領域１０６）と比較して金属が占める総面積、あるいは総体積が小さい。したがって、第２の領域１０４は第１の領域１０２、第３の領域１０６と比較して剛性が低く、柔軟性が高い。このため、第２の領域１０４は湾曲しやすく、逆に第１の領域１０２、第３の領域１０６では与えられた形状を維持しやすい。したがって図１に示すように、第２の領域１０４を湾曲してコネクタ１２０を表示領域１１２と重ねることができ、表示装置１００の見かけ上の面積を小さくすることができる。第１の領域１０２と表示領域１１２を重ねることにより、表示領域１１２の全て、あるいは一部を平坦な構造に保つことができる。第３の領域１０６と端子１２２を重ねるように金属メッシュ１３４を設計することにより、端子１２２上にコネクタ１２０を容易に固定することができる。
【００２４】
金属メッシュ１３４の構造は図４に示す構造に限られない。図４では、各領域の開口１４０、１４２、１４４を形成する辺１４６は、表示領域１１２や基板１１０の辺に対して傾いているが、例えば図５に示すように、辺１４６は表示領域１１２や基板１１０の辺に平行でも良い。あるいは図６に示すように、開口１４０、１４２、１４４の形状は長方形でもよく、長方形と正方形が混在していてもよい。あるいは図７に示すように、開口１４０、１４２、１４４は円形でも良い。図示しないが、開口１４０、１４２、１４４は多角形、円形、楕円形いずれでもよく、これらが混在していてもよい。
【００２５】
あるいは図８に示すように、金属メッシュ１３４はメッシュサイズの異なる領域を二つ有していてもよい。ここでは、メッシュサイズの小さい第１の領域１０２とメッシュサイズの大きい第２の領域１０４が金属メッシュ１３４に形成されている。
【００２６】
金属メッシュ１３４に形成される、メッシュサイズの異なる領域のレイアウトと、第２のベースフィルム１３２を介して金属メッシュ１３４と重なるように形成される画素１１４、配線１１８、コネクタ１２０のレイアウトは、互いに任意に設計することができる。したがって、表示領域１１２は必ずしも第１の領域１０２と重なる領域に留まる必要はない。例えば図９（Ａ）、（Ｂ）に示すように、表示領域１１２の一部は、第２のベースフィルム１３２を介し、湾曲した第２の領域１０４と重なってもよい。この場合、大部分の画素１１４が第１の領域１０２と重なるとともに、一つ以上の画素１１４が第２の領域１０４と重なる。
【００２７】
この時の金属メッシュ１３４、表示領域１１２、および駆動回路１１６のレイアウトを図１０に示す。図１０に示すように、メッシュサイズの大きい第２の領域１０４は、表示領域１１２や駆動回路１１６と重なることができる。本実施形態では、湾曲させることを意図した領域とメッシュサイズの大きい領域が重なるように、金属メッシュ１３４の各領域のレイアウトを設計すればよい。
【００２８】
このように、メッシュ状の金属膜１３４を設けることで、湾曲させたい領域（湾曲領域）を容易に湾曲させることができ、かつ、それ以外の領域には、湾曲領域の剛性よりも大きな剛性を付与することができる。このため、意図した立体構造を表示装置１００において容易に実現することができる。
【００２９】
さらに、この構成を採用することで、可撓性の表示装置の生産性を向上させることができる。通常表示装置は、大型の基板上に複数の表示装置を形成し、その後各表示装置へ分断する。可撓性の表示装置を作製する場合には、分断後の表示装置の剛性が不足しやすく、取り扱いは必ずしも容易ではない。そのため、可撓性の表示装置に対し、例えば高分子材料で形成されるフィルムを用いてラミネート加工を施すことで取り扱いを容易にしている。しかしながらラミネート加工を施すと、可撓性が著しく失われ、表示装置を湾曲したり、折りたたむことが困難となる。また、フィルムの材料や作製プロセスによっては、フィルムを湾曲するために必要な力が、曲げる方向によって大きく異なることがあり、表示装置を意図した形状に変形することが困難となることがある。
【００３０】
これに対し本実施形態では、金属メッシュ１３４を設け、その厚さを制御することにより、表示装置１００全体の可撓性を容易に制御することができる。このため、製造プロセスに適した可撓性、あるいは剛性を表示装置１００に付与することができるため、表示装置の生産性を向上させることができる。また、湾曲を意図する領域で金属メッシュ１３４のメッシュサイズを大きくすることで、意図した領域を容易に湾曲することができ、意図する立体形状を表示装置１００へ付与し、その形状を維持することが可能となる。また、基板１１０全体に金属膜が形成されることから、静電破壊に対する耐性が向上するとともに、表示装置１００の放熱性も向上することから、信頼性の高い表示装置を提供することができる。
【００３１】
（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態で述べた表示装置１００の作製方法を、図１１乃至１８を用いて説明する。第１実施形態で述べた内容については説明を割愛することがある。
【００３２】
［１．断面構造］
図１１に表示装置１００の断面模式図を示す。この図では、一つの画素１１４の一部を示している。ここでは一つの画素１１４にトランジスタ１６０、容量１７０、発光素子１８０などが含まれる例を示しているが、画素１１４には複数のトランジスタ、複数の容量が設けられてもよい。
【００３３】
表示装置１００は、第１実施形態で述べた基板１１０の上に、任意の構成である下地膜１５０を介してトランジスタ１６０と容量１７０を有している。トランジスタ１６０は、例えば図１１に示すように、半導体膜１６２、ゲート絶縁膜１６４、ゲート電極１６６、ソース／ドレイン電極１６８を有している。半導体膜１６２のうちゲート電極１６６と重なる領域がチャネル領域であり、このチャネル領域を一対のソース／ドレイン領域が挟持する。ソース／ドレイン電極１６８は、層間膜１５２、ゲート絶縁膜１６４に設けられる開口を介してソース／ドレイン領域と電気的に接続される。半導体膜１６２は容量線１７２の下まで延び、半導体膜１６２、容量線１７２、およびこれらに挟まれるゲート絶縁膜１６４によって容量が形成される。
【００３４】
トランジスタ１６０の構造に制約はなく、図１１に示すようないわゆるトップゲート型のトランジスタのみならず、ボトムゲート型トランジスタや、複数のゲート電極１６６を有するマルチゲート型トランジスタ、半導体膜１６２の上下にゲート電極１６６を有するデュアルゲート型トランジスタを用いてもよい。また、半導体膜１６２とソース／ドレイン電極１６８の上下関係にも制約はない。
【００３５】
ソース／ドレイン電極１６８の一部、容量線１７２、および層間膜１５２も容量１７０の一部であり、容量線１７２は図示しない配線によってゲート電極１６６と電気的に接続される。容量１７０は、ゲート電極１６６に与えられる電位を保持する役割を担う。
【００３６】
トランジスタ１６０や容量１７０の上には、これらに起因する凹凸を吸収し、平坦な表面を与える平坦化膜１５８が設けられる。平坦化膜１５８には、ソース／ドレイン電極１６８に達する開口が設けられ、開口を覆うように接続電極１７６が設けられる。なお、接続電極１７６も任意の構成の一つである。
【００３７】
平坦化膜１５８上にはさらに、付加容量電極１９２を設けてもよい。この付加容量電極１９２、接続電極１７６の一部、および平坦化膜１５８を覆うように容量絶縁膜１９４が形成される。付加容量電極１９２は、容量絶縁膜１９４とその上に形成される発光素子１８０の第１の電極１８２とともに付加容量を形成し、発光素子１８０の発光のばらつきの低減に寄与する。
【００３８】
容量絶縁膜１９４の一部に、平坦化膜１５８を露出する開口１８８を設けてもよい。この開口１８８は、平坦化膜１５８や層間膜１５２から脱離する不純物（水や酸素などのガス）を、開口１８８上に設けられる隔壁１７８側へ移動させるための開口として機能する。
【００３９】
接続電極１７６は容量絶縁膜１９４から一部が露出しており、この露出された部分を覆うように、第１の電極１８２が設けられる。第１の電極１８２の端部を覆うように隔壁１７８が設けられ、これにより、第１の電極１８２に起因する段差を緩和し、その上に形成されるＥＬ層１８４や第２の電極１８６の切断を防止することができる。
【００４０】
発光素子１８０は第１の電極１８２、第２の電極１８６、およびこれらの間に設けられるＥＬ層１８４によって構成される。ＥＬ層１８４は、第１の電極１８２と隔壁１７８を覆うように形成され、その上に第２の電極１８６が設けられる。第１の電極１８２と第２の電極１８６からキャリア（電子、ホール）がＥＬ層１８４へ注入され、ＥＬ層１８４内でキャリアの再結合が生じる。これによってＥＬ層１８４中に含まれる有機化合物の励起状態が形成され、この励起状態が基底状態へ緩和する際に放出されるエネルギーが発光として利用される。したがって、ＥＬ層１８４と第１の電極１８２とが接している領域が発光領域である。
【００４１】
図１１ではＥＬ層は三つの層（１８４ａ、１８４ｂ、１８４ｃ）を有する例が示されているが、ＥＬ層の層構造に限定はなく、四つ以上の層が積層されていてもよい。例えばキャリア注入層、キャリア輸送層、発光層、キャリア阻止層、励起子阻止層などの各種機能層を適宜積層することで発光素子１８０を構成することができる。
【００４２】
図１１では、層１８４ａ、１８４ｃは隣接する画素１１４へも伸びるのに対し、層１８４ｂ（例えば発光層）は一つの画素１１４内のみに選択的に設けられている。このように、隣接する画素１１４間でＥＬ層１８４の構造は異なってもよい。これにより、例えば隣接する画素１１４間で異なる発光色を与えることができる。あるいは、隣接する画素１１４間で同一の構造を有するＥＬ層１８４を形成してもよい。この場合、例えば白色発光可能な発光素子を各画素１１４で構築し、隣接する画素間で光学特性の異なるカラーフィルタを設けることで、種々の色を画素１１４から取り出すことができ、フルカラー表示が可能となる。
【００４３】
発光素子１８０上には、発光素子１８０を保護するためのパッシベーション膜（保護膜）２００を設けてもよい。パッシベーション膜２００の構造も任意に選択することができるが、例えば図１１に示すように、三層構造を有することができる。この場合パッシベーション膜２００は、例えば有機化合物を含む有機膜２０４を無機化合物を含む二つの無機膜（第１の無機膜２０２、第２の無機膜２０６）で挟持する構造をとることができる。
【００４４】
パッシベーション膜２００上には、充填剤２１０を介してカバーフィルム２１２が設けられる。カバーフィルム２１２により、パッシベーション膜２００やそれより下に設けられる各素子が保護される。
【００４５】
［２．作製方法］
以下、可撓性を有する表示装置１００の作製方法に関し、図１２乃至図１８を用いて説明する。
【００４６】
＜基板＞
最初に、支持基板１５６上に基板１１０を形成する。支持基板１５６は、基板１１０やその上に形成される各素子を支持する機能を有する。したがって、これらの素子の作製プロセスにおける温度に対する熱安定性や、使用される薬品に対する化学的安定性を有する材料を支持基板１５６に使用することができる。例えば、ガラスや石英、セラミック、あるいは金属などを用いることができる。
【００４７】
基板１１０の形成プロセスの一例を以下に述べる。まず支持基板１５６上に第１のベースフィルム１３０を形成する（図１２（Ａ））。第１のベースフィルム１３０には可撓性を有する材料を用いればよく、例えばポリイミドやポリアミド、ポリエステル、ポリカーボナートなどの高分子材料あるいはその前駆体を用いることができる。これらの材料にガラスの微粒子や繊維が混合されていてもよい。第１のベースフィルム１３０はスピンコート法やインクジェット法、印刷法、ディップコーティング法などを用いて形成することができる。あるいはシート状の高分子を支持基板１５６上に圧着して第１のベースフィルム１３０を形成してもよい。
【００４８】
引き続き、金属メッシュ１３４を第１のベースフィルム１３０上に形成する（図１２（Ｂ））。金属メッシュ１３４は、第１のベースフィルム１３０上に化学気相堆積（ＣＶＤ）法（例えば有機金属ＣＶＤ（ＭＯＣＶＤ）法）やスパッタリング法を用いて直接形成することもできるが、別途作製した金属メッシュ１３４を第１のベースフィルム１３０上に設置し、圧力を加えることで形成してもよい。この際、接着剤を用いてもよい。金属メッシュ１３４を別途作製する場合には、例えば電解メッキ法を用いることができる。あるいは金属薄膜を機械的に処理して複数の開口（１４０、１４２、１４４）を設けることで金属メッシュ１３４を作製してもよい。
【００４９】
こののち、第２のベースフィルム１３２を金属メッシュ１３４上に形成する（図１２（Ｃ））。第２のベースフィルム１３２は、第１のベースフィルム１３０と同様の手法で形成することができる。
【００５０】
このように、第１のベースフィルム１３０、金属メッシュ１３４、第２のベースフィルム１３２を順次支持基板１５６に積層することで基板１１０を形成することもできるが、別途基板１１０を作製し、これを支持基板１５６へ設置してもよい。
【００５１】
＜トランジスタ、容量＞
引き続き、基板１１０上に下地膜１５０を形成する（図１３（Ａ））。下地膜１５０は基板１１０や支持基板１５６から不純物の拡散を防ぐ機能を有し、例えば酸化ケイ素や窒化酸化ケイ素、酸化窒化ケイ素、窒化ケイ素などの無機化合物を用い、ＣＶＤ法などで形成される。図１１（Ａ）では下地膜１５０が単層構造を有するように描かれているが、下地膜１５０は複数の無機化合物の層が積層された構造を有していてもよい。例えば、酸化ケイ素／窒化ケイ素／酸化ケイ素の三層構造、あるいは窒化ケイ素／酸化ケイ素の二層構造などを採用することができる。
【００５２】
次に図１３（Ａ）に示すように、下地膜１５０上に半導体膜１６２を形成する。半導体膜１６２はシリコンや酸化物半導体を含むことができ、ＣＶＤやスパッタリング法によって形成することができる。酸化物半導体としては、例えばインジウムとガリウムの混合酸化物（ＩＧＯ）やインジウム、ガリウム、亜鉛の混合酸化物（ＩＧＺＯ）などを使用することができる。半導体膜１６２の結晶性も任意に選択することができ、アモルファス、微結晶、多結晶、単結晶のいずれでもよい。また、これらのモルフォロジーが混在していてもよい。
【００５３】
引き続き、半導体膜１６２上にゲート絶縁膜１６４を単層、あるいは積層構造で形成する（図１３（Ａ））。ゲート絶縁膜１６４は、下地膜１５０で用いる材料を適宜組み合わせて形成することができる。形成方法も、下地膜１５０の形成で適用可能な方法から選択することができる。
【００５４】
次に図１３（Ａ）に示すように、半導体膜１６２と重なるように、ゲート絶縁膜１６４上にゲート電極１６６や容量線１７２を形成する。ゲート電極１６６と容量線１７２は同時に形成することができるため、これらは同一の層内に存在することができる。ゲート電極１６６や容量線１７２は、アルミニウムや銅、チタン、モリブデン、タンタル、タングステンなどの金属やその合金を単層、あるいは積層構造で形成することができる。例えばアルミニウムや銅などの導電性の高い金属と、チタンやモリブデンなどのブロッキング性の高い金属を積層して形成してもよい。具体的には、チタン／アルミニウム／チタン、モリブデン／アルミニウム／モリブデン、タングステン／アルミニウム／タングステンなどの積層構造を採用することができる。ゲート電極１６６や容量線１７２の形成方法としては、例えばＭＯＣＶＤ法やスパッタリング法などが挙げられる。
【００５５】
必要に応じ、半導体膜１６２に対してドーピング処理を行ってもよい。これにより、チャネル領域とともに、チャネル領域を挟み、不純物を含有する一対のソース／ドレイン領域を形成することができる。
【００５６】
次にゲート電極１６６、容量線１７２上に層間膜１５２を形成する（図１３（Ｂ））。層間膜１５２は下地膜１５０やゲート絶縁膜１６４で用いる材料を適宜組み合わせて、単層あるいは積層構造で形成することができる。例えば窒化ケイ素と酸化ケイ素の積層構造を採用することができる。
【００５７】
こののち、層間膜１５２とゲート絶縁膜１６４に対してエッチングを行い、ソース／ドレイン領域に達する開口を形成する。エッチングは例えばフッ素を含有するアルカンやアルケンを用いるドライエッチングを適用して行うことができる。その後開口を覆うように金属膜を形成し、金属膜をエッチングによって加工することで、ソース／ドレイン電極１６８を形成する（図１４（Ａ））。金属膜は、ゲート電極１６６の形成と同様の方法で形成することができ、ゲート電極１６６と同様、積層構造を有していてもよい。ソース／ドレイン電極１６８の一部は、容量線１７２と重なるように形成される。以上の工程により、トランジスタ１６０と容量１７０が形成される。図示していないが、金属膜の形成とエッチングにより、端子１１２や配線１１８なども同時に形成される。
【００５８】
ここまでのステップにより、基板１１０上にはトランジスタ１６０と容量１７０に起因する凹凸が発生しているが、平坦化膜１５８を形成することでこの凹凸を吸収し、平坦な表面を与えることができる（図１４（Ｂ））。平坦化膜１５８は例えばアクリル樹脂やエポキシ樹脂、ポリイミド、ポリシロキサンなどの高分子材料を用い、スピンコート法やディップコーティング法、印刷法などによって形成することができる。なお図示していないが、平坦化膜１５８上にさらに保護膜（例えば無機絶縁膜で形成された保護膜）を形成してもよい。
【００５９】
＜発光素子、付加容量＞
次に、平坦化膜１５８に対してエッチングを行い、ソース／ドレイン電極１６８の一部を露出する（図１４（Ｂ））。そしてこの開口を覆うように、接続電極１７６を形成する（図１５（Ａ））。接続電極１７６はインジウム―スズ酸化物（ＩＴＯ）やインジウム―亜鉛酸化物（ＩＺＯ）などの透光性を有する導電性酸化物を含むことができ、スパッタリング法やゾル―ゲル法などを適用して形成することができる。なお、接続電極１７６の形成は任意であるが、形成することにより、のちのプロセスにおいてソース／ドレイン電極１６８に対するダメージを防止、軽減することができ、その結果、ソース／ドレイン電極１６８―発光素子１８０間の電気的接続において、コンタクト抵抗の発生を効果的に抑制することができる。
【００６０】
引き続き、付加容量電極１９２を平坦化膜１５８上に形成する（図１５（Ａ））。付加容量電極１９２もゲート電極１６６やソース／ドレイン電極１６８と同様の構成を有することができる。その後、容量絶縁膜１９４を形成する（図１５（Ｂ））。容量絶縁膜１９４は平坦化膜１５８を保護するとともに、付加容量１９０の誘電体膜として機能する。容量絶縁膜１９４には接続電極１７６の一部（底面）を露出するための開口が設けられる。この時、平坦化膜１５８を露出する開口１８８を形成してもよい。
【００６１】
次に発光素子１８０の第１の電極１８２を、接続電極１７６を覆うように、かつ、付加容量電極１９２と重なるように、容量絶縁膜１９４上に形成する（図１５（Ｂ））。第１の電極１８２には、可視光を反射する金属や、可視光を透過する導電性酸化物などを用いることができる。発光素子１８０からの発光を基板１１０側から取り出す場合には、例えばＩＴＯやＩＺＯなどの透光性を有する導電性酸化物を用い、スパッタリング法やゾル―ゲル法などを適用して第１の電極１８２を形成すればよい。逆に、発光素子からの発光を基板１１０とは反対の側から取り出す場合には、例えばアルミニウムや銀などの反射率の高い金属を第１の電極１８２に用いればよい。この際、これらの金属の上、および／あるいは下に導電性酸化物を積層してもよい。例えば、ＩＴＯ／銀／ＩＴＯ、ＩＺＯ／アルミニウム／ＩＺＯなどの積層構造を採用することができる。ここまでのプロセスにより、付加容量電極１９２、容量絶縁膜１９４、および第１の電極１８２によって構成される付加容量１９０が形成される。
【００６２】
次に第１の電極１８２の端部を覆うように絶縁膜を形成し、隔壁１７８を形成する（図１６（Ａ））。隔壁１７８は第１の電極１８２の端部を覆うことで第１の電極１８２と第２の電極１８６間のショートを防ぐのみならず、隣接する画素１１４同士を電気的に分離する機能を有する。隔壁１７８には、例えばアクリル樹脂やエポキシ樹脂、ポリイミドやポリアミド、ポリシロキサンなどの高分子材料を用いることができる。
【００６３】
隔壁１７８の形成後、ＥＬ層１８４、ならびに第２の電極１８６を形成する（図１６（Ｂ））。上述したようにＥＬ層１８４は、第１の電極１８２と第２の電極１８６から注入された電荷の再結合を担う層であり、各種の機能層を組み合わせて形成される。ＥＬ層１８４は、蒸着法やインクジェット法、スピンコーティング法などを利用して形成することができる。
【００６４】
第２の電極１８６は、第１の電極１８２と同様の材料を用いることができる。ＥＬ層１８４からの発光を第１の電極１８２側から取り出す場合には、第２の電極１８６には可視光に対して高い反射率を有する材料が好ましく、例えば銀やアルミニウムなどを用いることができる。これらの材料に蒸着法、あるいはスパッタリング法などを適用し、第２の電極１８６を形成することができる。一方第２の電極１８６側から光を取り出す場合、ＩＴＯやＩＺＯなどの導電性酸化物を用いることができる。あるいは、マグネシウムや銀、あるいはこれらの合金を用い、可視光が透過する程度の厚さ（数〜数十ｎｍ）で形成することができる。これらの金属あるいは合金上に導電性酸化物を積層させて第２の電極１８６を形成してもよい。以上のプロセスにより、発光素子１８０、付加容量１９０が形成される。
【００６５】
＜パッシベーション膜、カバーフィルム＞
次に、第２の電極１８６上にパッシベーション膜２００を形成する（図１７）。このパッシベーション膜２００は外部から発光素子へ水や酸素などの不純物が浸入することを防ぐ機能を有する。パッシベーション膜２００の一例として図１７に示す三層構造が挙げられる。この場合、パッシベーション膜２００は、有機化合物を含む有機膜２０４を無機化合物を含む二つの無機膜（第１の無機膜２０２、第２の無機膜２０６）で挟持された構造を持つことができる。
【００６６】
第１の無機膜２０２は、第２の電極１８６の上に形成される。第１の無機膜２０２は、例えば窒化ケイ素や酸化ケイ素、窒化酸化ケイ素、酸化窒化ケイ素などの無機材料を含むことができ、下地膜１５０と同様の手法で形成することができる。
【００６７】
引き続き有機膜２０４を形成する。有機膜２０４は、アクリル樹脂やエポキシ樹脂、ポリシロキサン、ポリイミド、ポリエステルなどを含む有機樹脂を含むことができる。また、図１７に示すように、隔壁１７８に起因する凹凸を吸収するよう、また、平坦な面を与えるような厚さで有機膜２０４を形成してもよい。有機膜２０４はインクジェット法や印刷法などの湿式成膜法によって形成することもできるが、上記有機樹脂の原料となるオリゴマーを減圧下で霧状あるいはガス状にし、これを第１の無機膜２０２に吹き付けて、その後オリゴマーを重合することによって形成してもよい。
【００６８】
その後、第２の無機膜２０６を形成する（図１７）。第２の無機膜２０６は、第１の無機膜２０２と同様の構造を有し、同様の方法で形成することができる。以上の工程により、パッシベーション膜２００が形成される。パッシベーション膜２００を形成することで、不純物が表示装置１００内へ侵入することを防ぎ、表示装置１００の信頼性を向上させることができる。
【００６９】
次に、パッシベーション膜２００の上に充填剤２１０を介してカバーフィルム２１２を設置する。充填剤２１０はパッシベーション膜２００とカバーフィルム２１２を接着する機能を有しており、エポキシ樹脂やアクリル樹脂などを用いることができる。充填剤２１０に乾燥材を混合してもよい。カバーフィルム２１２は表示装置１００の表面を物理的な衝撃から保護する機能を有しており、例えばポリカーボナート、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリイミド、ポリアミド、ポリシロキサンなどの高分子材料を含むことができる。表示装置１００に可撓性を付与しない場合には、支持基板１５６と同様の基板を用いることができ、この場合、カバーフィルム２１２は対向基板と呼ばれることもある。図示しないが、任意の構成として、パッシベーション膜２００と充填剤２１０の間、あるいはカバーフィルム２１２上にタッチセンサを設けてもよい。典型的なタッチセンサの例として、投影型静電容量方式のタッチパネルが挙げられる。パッシベーション膜２００と充填剤２１０の間にカラーフィルタや遮光膜、偏光板を形成してもよい。
【００７０】
＜剥離工程＞
次に剥離工程を行い、支持基板１５６を基板１１０から剥離し、可撓性を表示装置１００に付与する。具体的には図１８に示すように、レーザやフラッシュランプなどの光源を用いて光照射を行い、支持基板１５６と基板１１０間の接着力を低下させる。その後、鎖線矢印で示す海面に沿って、物理的に支持基板１５６を基板１１０から剥離する。これにより、図１１に示す表示装置１００が作製される。光照射は支持基板１５６を通して行うことができる。図示しないが、剥離後に、任意の構成として、基板１１０の下に可撓性のフィルムを設けてもよい。可撓性のフィルムとしては、カバーフィルム２１２と同様のフィルムを用いることができる。以上の工程により、表示装置１００を作製することができる。
【００７１】
こののち、表示装置１００を任意の形状に変形してもよい。第１実施形態で述べたように、金属メッシュ１３４は第１の領域１０２や第３の領域１０６と比較して柔軟性の高い第２の領域１０６を有している。したがって、第２の領域１０６は湾曲しやすいため、第２の領域１０６の柔軟性を利用して表示装置１００を容易に変形することができる。同時に、表示領域１１２の主な部分が重なる第１の領域１０２は平坦な形状を維持しやすいため、良好な画像視認性を維持することが可能である。
【００７２】
本発明の実施形態として上述した各実施形態は、相互に矛盾しない限りにおいて、適宜組み合わせて実施することができる。また、各実施形態の表示装置を基にして、当業者が適宜構成要素の追加、削除もしくは設計変更を行ったもの、または、工程の追加、省略も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。
【００７３】
本明細書においては、開示例として主にＥＬ表示装置の場合を例示したが、他の適用例として、その他の自発光型表示装置、液晶表示装置、あるいは電気泳動素子などを有する電子ペーパ型表示装置など、あらゆるフラットパネル型の表示装置が挙げられる。また、中小型から大型まで、特に限定することなく適用が可能である。
【００７４】
上述した各実施形態の態様によりもたらされる作用効果とは異なる他の作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、または、当業者において容易に予測し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。
【符号の説明】
【００７５】
１００：表示装置、１０２：第１の領域、１０４：第２の領域、１０６：第３の領域、１１０：基板、１１０：別途基板、１１２：表示領域、１１４：画素、１１６：駆動回路、１１８：配線、１２０：コネクタ、１２２：端子、１２４：駆動回路、１３０：第１のベースフィルム、１３２：第２のベースフィルム、１３４：金属メッシュ、１４０：開口、１４２：開口、１４４：開口、１４６：辺、１５０：下地膜、１５２：層間膜、１５６：支持基板、１５８：平坦化膜、１６０：トランジスタ、１６２：半導体膜、１６４：ゲート絶縁膜、１６６：ゲート電極、１６８：ドレイン電極、１７０：容量、１７２：容量線、１７６：接続電極、１７８：隔壁、１８０：発光素子、１８２：第１の電極、１８４：層、１８４ａ：層、１８４ｂ：層、１８４ｃ：層、１８６：第２の電極、１８８：開口、１９０：付加容量、１９２：付加容量電極、１９４：容量絶縁膜、２００：パッシベーション膜、２０２：第１の無機膜、２０４：有機膜、２０６：第２の無機膜、２１０：充填剤、２１２：カバーフィルム
【図１】
2018063383.tif 000003
【図２】
2018063383.tif 000004
【図３】
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【図４】
2018063383.tif 000006
【図５】
2018063383.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
2018063383.tif 000010
【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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【図１５】
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【図１６】
2018063383.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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