(57)【要約】【課題】  数１０μｍ以下の厚みを有する薄ガラス基板を利用した表示装置を提供すること。【解決手段】  薄ガラス基板（塗布薄ガラス）を利用し、該薄ガラス基板上に薄膜トランジスタ回路（ＴＦＴ回路層）が形成された表示装置において、該薄ガラス基板が、保持部材上に透明樹脂膜（樹脂薄膜）を形成し、該透明樹脂膜上に塗布ガラス材を塗布してから焼成し、その後、該保持部材が除去されて形成されたガラス基板であることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄ガラス基板を利用し、該薄ガラス基板上に薄膜トランジスタ回路が形成された表示装置において、
該薄ガラス基板が、保持部材上に透明樹脂膜を形成し、該透明樹脂膜上に塗布ガラス材を塗布してから焼成し、その後、該保持部材が除去されて形成されたガラス基板であることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の表示装置において、該表示装置が、液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス表示装置、又は電気泳動方式表示装置のいずれかであることを特徴とする表示装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の表示装置において、該薄ガラス基板の該透明樹脂膜が配置されている側には、樹脂フィルムが貼り付けられていることを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項１又は２のいずれかに記載の表示装置において、該薄ガラス基板の該透明樹脂膜が配置されている側には、同一面上に複数のガラス板が貼り付けられていることを特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項４に記載の表示装置において、該ガラス板の各々の表面には、偏光板又はバックライトが貼り付けられていることを特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項３に記載の表示装置において、該樹脂フィルムは、複数に分離されているか、又は厚み薄い部分で複数に分割されていることを特徴とする表示装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の表示装置において、該薄ガラス基板の該薄膜トランジスタ回路が配置されている側、又は該薄ガラス基板に対向して配置される樹脂基板のいずれかにカラーフィルタが形成されていることを特徴とする表示装置。
【請求項８】
請求項１乃至４又は６のいずれかに記載の表示装置において、該薄ガラス基板の該薄膜トランジスタ回路が配置されている側には、有機エレクトロルミネッセンスによる発光層が形成され、さらに該発光層の表面には水分バリア層が形成されていることを特徴とする表示装置。
【請求項９】
請求項８に記載の表示装置において、該水分バリア層の表面には、樹脂フィルム又は偏光板の一方が配置されていることを特徴とする表示装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９に記載の表示装置において、該透明樹脂膜はリタデーションが１０ｎｍ以下であることを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示装置に関し、特に、数１０μｍ以下の厚みを有する薄ガラス基板を用いた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、デジタルカメラ、マルチメディアプレーヤーなど、多くの携帯型の情報機器の表示装置に液晶モジュール（液晶表示装置）、有機エレクトロルミネッセンス表示装置などの各種表示装置が利用されている。
【０００３】
これらの表示装置には、ガラスや樹脂による透明基板が利用されている。表示装置の柔軟性を高めるには、透明基板の厚みを薄くすることが必要である。図１に示すように、ガラス基板を利用した場合には、５０μｍの厚みで曲げ半径が１５ｍｍであるのに対し、１０μｍの厚みでは、曲げ半径が３ｍｍ程度となり、格段に柔軟性が向上する。
【０００４】
透明基板を薄くする方法は、特許文献１のように、ガラス基板をエッチングする方法があるが、大型のガラス基板を用いる場合には、０．５ｍｍ厚や０．４ｍｍ厚のガラス基板には、±１０μｍ程度の厚みムラが存在する。このため、エッチングで５０μｍまで薄くすると、厚みの公差が±２０％にもなる。したがって、５０μｍ未満の厚みにエッチングで加工することは、実際的に難しい。
【０００５】
他方、透明基板として樹脂薄膜を用いる方法が、特許文献２に提案されている。しかしながら、樹脂薄膜上に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を直接形成する場合には、ＴＦＴ製造プロセスでの高温により樹脂薄膜が熱膨張し、ＴＦＴ膜にしわが発生したり、クラックが発生するなどの問題があり、実用化は困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−３９８６６号公報
【特許文献２】特開２００８−２９２６０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の解決しようとする課題は、上述した問題を解消し、数１０μｍ以下の厚みを有する薄ガラス基板を利用した表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するため、以下のような手段が利用可能である。
（１）  薄ガラス基板を利用し、該薄ガラス基板上に薄膜トランジスタ回路が形成された表示装置において、該薄ガラス基板が、保持部材上に透明樹脂膜を形成し、該透明樹脂膜上に塗布ガラス材を塗布してから焼成し、その後、該保持部材が除去されて形成されたガラス基板であることを特徴とする。
【０００９】
（２）  上記（１）に記載の表示装置において、該表示装置が、液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス表示装置、又は電気泳動方式表示装置のいずれかであることを特徴とする。
【００１０】
（３）  上記（１）又は（２）に記載の表示装置において、該薄ガラス基板の該透明樹脂膜が配置されている側には、樹脂フィルムが貼り付けられていることを特徴とする。
【００１１】
（４）  上記（１）又は（２）のいずれかに記載の表示装置において、該薄ガラス基板の該透明樹脂膜が配置されている側には、同一面上に複数のガラス板が貼り付けられていることを特徴とする。
【００１２】
（５）  上記（４）に記載の表示装置において、該ガラス板の各々の表面には、偏光板又はバックライトが貼り付けられていることを特徴とする。
【００１３】
（６）  上記（３）に記載の表示装置において、該樹脂フィルムは、複数に分離されているか、又は厚み薄い部分で複数に分割されていることを特徴とする。
【００１４】
（７）  上記（１）乃至（６）のいずれかに記載の表示装置において、該薄ガラス基板の該薄膜トランジスタ回路が配置されている側、又は該薄ガラス基板に対向して配置される樹脂基板のいずれかにカラーフィルタが形成されていることを特徴とする。
【００１５】
（８）  上記（１）乃至（４）又は（６）のいずれかに記載の表示装置において、該薄ガラス基板の該薄膜トランジスタ回路が配置されている側には、有機エレクトロルミネッセンスによる発光層が形成され、さらに該発光層の表面には水分バリア層が形成されていることを特徴とする。
【００１６】
（９）  上記（８）に記載の表示装置において、該水分バリア層の表面には、樹脂フィルム又は偏光板の一方が配置されていることを特徴とする。
【００１７】
（１０）  上記（１）乃至（９）に記載の表示装置において、該透明樹脂膜はリタデーションが１０ｎｍ以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のように、薄ガラス基板が、保持部材上に透明樹脂膜を形成し、該透明樹脂膜上に塗布ガラス材を塗布してから焼成し、その後、該保持部材が除去されて形成されたガラス基板であるため、数μｍ程度の薄いガラス基板を形成することも可能であり、曲げ半径を数ｍｍ程度に下げた柔軟性の高い表示装置を提供することが可能となる。また、ガラス基板であるため、ＴＦＴ製造プロセスにおいても、しわやクラックが発生することもない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】ガラス基板の厚みに対する曲げ半径との関係を示すグラフである。
【図２】本発明の表示装置に使用される薄ガラス基板の例を示す図である。
【図３】本発明の表示装置として、液晶表示装置に使用した例を示す図である。
【図４】本発明の表示装置（液晶表示装置）の製造工程（その１）を説明する図である。
【図５】本発明の表示装置（液晶表示装置）の製造工程（その２）を説明する図である。
【図６】本発明の表示装置（液晶表示装置）の製造工程（その３）を説明する図である。
【図７】本発明の表示装置（液晶表示装置）の製造工程（その４）を説明する図である。
【図８】本発明の表示装置（液晶表示装置）の製造工程（その５）を説明する図である。
【図９】本発明の表示装置（液晶表示装置）の一方の面に樹脂フィルムを配置した例を示す図である。
【図１０】本発明の表示装置（液晶表示装置）の一方の面に分割したガラス基板を配置した例を示す図である。
【図１１】図１０の表示装置に偏光板及びバックライトを配置した例を示す図である。
【図１２】本発明の表示装置（液晶表示装置）の一方の面に分割した樹脂フィルムを配置した例を示す図である。
【図１３】本発明の表示装置（液晶表示装置）の一方の面に局所的に厚みを薄くした樹脂フィルムを配置した例を示す図である。
【図１４】本発明の表示装置（液晶表示装置）におけるカラーフィルタの配置を示す図である。
【図１５】本発明の表示装置（液晶表示装置）におけるカラーフィルタの他の配置を示す図である。
【図１６】本発明の表示装置として、有機エレクトロルミネッセンス表示装置に使用した例を示す図である。
【図１７】図１６の表示装置に樹脂フィルムや偏光板を貼り付けた例を示す図である。
【図１８】図１６の表示装置の一方の面に、局所的に厚みを薄くした樹脂フィルムを配置した例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明に係る表示装置について、以下に詳細に説明する。図２に本発明の表示装置に使用される薄ガラス基板を示す。
本発明の表示装置は、図２に示すような薄ガラス基板（塗布薄ガラス）を利用し、該薄ガラス基板上に薄膜トランジスタ回路（ＴＦＴ回路層）が形成された表示装置において、該薄ガラス基板が、保持部材上に透明樹脂膜（樹脂薄膜）を形成し、該透明樹脂膜上に塗布ガラス材を塗布してから焼成し、その後、該保持部材が除去されて形成されたガラス基板であることを特徴とする。
【００２１】
薄ガラス基板である塗布薄ガラスの厚みは、数μｍ〜数１０μｍの厚みに設定することができるため、数ｍｍの曲げ半径を実現することが可能となる。しかも、薄ガラス基板には、基本的には、数μｍの厚みのＴＦＴ回路層と、数μｍ〜数１０μｍ程度の樹脂薄膜しか付着していないため、薄ガラス基板の曲げを妨げることもなく、柔軟性の高い、ＴＦＴ回路を設けたガラス基板を提供することが可能となる。
【００２２】
図３は、図２の薄ガラス基板（塗布薄ガラス）を用いた液晶表示パネルの構成を示す図である。下側の薄ガラス基板（塗布薄ガラス）には、ＴＦＴ回路層が形成されており、上側の薄ガラス基板（塗布薄ガラス）には、カラーフィルターを形成している。２つのガラス基板に挟まれると共に、シール部材で封止されて、液晶層が形成されている。当然、ＴＦＴ回路層やカラーフィルターの表面には、不図示の液晶配向膜が形成されている。
【００２３】
このように、液晶表示パネルを構成する２つの透明基板を、本発明のような薄ガラス基板（塗布薄ガラス）で構成することで、従来の５０μｍ程度の厚みのガラス基板を用いた液晶表示装置より、格段に柔軟性を向上させることが可能となる。
【００２４】
本発明のような薄ガラス基板を用いた表示装置としては、図３の液晶表示装置に限らず、後述するような有機エレクトロルミネッセンス表示装置や電気泳動方式表示装置にも適用することが可能である。
【００２５】
図４乃至８は、図３の液晶表示装置を製造するプロセスを説明する図である。図４に（ａ）及び（ｂ）で示す、２つの薄ガラス基板（塗布薄ガラス）を用意する。これは、例えば、図４（ａ）がカラーフィルターを構成する基板として機能し、図４（ｂ）がＴＦＴ回路を設ける基板として機能する。
【００２６】
図４のような基板を構成するには、０．５ｍｍ程度の厚みのあるガラス基板を用い、当該ガラス基板上に、透明樹脂膜、例えば、ポリイミド系の高耐熱樹脂をスピンコート又はラインコートにより形成する。この樹脂薄膜の厚みは、数μｍ〜数１０μｍ程度である。透明樹脂膜の耐熱温度は、２５０〜３５０℃程度が好ましい。また、透明樹脂膜は、コントラストの向上などを考慮して、リタデーション（Δｎ（複屈折）×ｄ（膜厚））が１０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００２７】
次に、樹脂薄膜上に、塗布ガラス材をスピンコート又はラインコートで塗布し、透明樹脂膜（樹脂薄膜）の耐熱温度以下の温度で塗布ガラス材を焼成し、厚みが数μｍ〜数１０μｍの薄ガラス基板（塗布薄ガラス）を形成する。塗布ガラス材としては、ポリシラザン等が利用可能である。
【００２８】
図５（ａ）では、塗布薄ガラスの表面にカラーフィルターを形成し、図５（ｂ）では、塗布薄ガラスの表面にＴＦＴ回路層を形成している。特に、本発明の薄ガラス基板（塗布薄ガラス）上でＴＦＴ回路を形成しているため、従来の樹脂薄膜のようなＴＦＴ製造プロセス中のしわやクラックの発生を防止することが可能となる。
【００２９】
次に、図６に示すように、カラーフィルター側の基板とＴＦＴ回路側の基板とを、液晶を封止するように対向配置する。２つの基板を張り合わせた後、個々の表示装置の大きさに切り分けるため、２つの基板が共に切断され、図７に示すような形状に整形される。通常、ＴＦＴ回路側の基板には、ＴＦＴ回路を駆動するための半導体チップやフレキシブル・プリント回路（ＦＰＣ）を利用した給電線が配置されるため、カラーフィルター側の基板よりもサイズが大きくなるよう形成される。
【００３０】
図７のガラス基板側から紫外線レーザを照射し、０．５ｍｍ厚のガラス基板と透明樹脂膜（樹脂薄膜）との界面を変質させ、ガラス基板を透明樹脂膜から剥離し、図８に示すような薄型の液晶表示パネルを構成する。なお、上記説明では、図７のように基板を裁断してからガラス基板を剥離したが、ガラス基板を剥離した後に、薄ガラス基板（塗布薄ガラス）を含む基板を切断することも可能である。
【００３１】
本発明の表示装置では、図９に示すように、表示パネルの機械的強度を高めるため、数１０μｍの厚みを有する樹脂フィルムを、表示パネルの上下に粘着剤で貼り付けることが可能である。ただし、液晶表示装置では、複屈折フィルムは使用できないが、有機エレクトロルミネッセンス表示装置では、ＰＥＴやポリカーボネートなど複屈折があるフィルムも利用することは可能である。
【００３２】
図１０乃至１３では、折り畳み可能な表示装置を例示する。
図１０では、機械的強度を上げるため、薄ガラス基板（塗布薄ガラス）の透明樹脂膜（樹脂薄膜）が配置されている側に、同一面上に複数のガラス板（ガラス基板）を貼り付けている。図１０（ａ）は、表示パネルの断面図であり、図１０（ｂ）は、表示パネルの平面図である。ガラス基板が貼り付けられた部分の厚みは、０．５ｍｍ程度であるが、点線で囲まれたガラス基板が貼り付けられていない部分の厚みは、４０μｍ以下であり、この点線部分で表示装置を折り畳むことができる。
【００３３】
図１０では、ＴＦＴ回路側の薄ガラス基板に補強用のガラス基板を貼り付けたが、カラーフィルター側の薄ガラス基板（塗布薄ガラス）の方に補強用のガラス基板を貼り付けることも可能である。また、上下の塗布薄ガラスの厚みを調整して、曲げた時の中立面がＴＦＴ膜部分となるように厚みを調整する。
【００３４】
図１１では、図１０の液晶表示パネルに、上偏光板や下偏光板、及びバックライトを配置した表示装置を示している。偏光板やバックライトは、折り曲げることが困難な場合には、図１１の下側のように、ガラス基板が分離されている場所で、偏光板やバックライトを分割する。なお、曲げ部分で輝度ムラにならないように、バックライトの光学フィルム設計やＴＦＴ画素開口率を設計で調整することが望ましい。
【００３５】
図１２では、樹脂フィルムを補強部材として使用し、折り曲げ部分で樹脂フィルムを分離した表示装置を提案している。なお、図１３のように、樹脂フィルムの一部を薄く構成することで、点線部分での折り畳みを可能とすることもできる。
【００３６】
図１４及び１５は、カラーフィルター等の配置を変更した実施例を示している。図１４では、カラーフィルターを保持する基板を、塗布薄ガラスから、樹脂基板に変更したものである。また、図１５では、カラーフィルターをＴＦＴ回路層の上面に配置した例を図示している。当然、液晶表示装置の各種方式に従って、電極を全てＴＦＴ回路側に設ける方法や、共通電極を図３のカラーフィルター側の基板に設ける方法など、種々の変更が可能であることは言うまでも無い。
【００３７】
図１６乃至１８は有機エレクトロルミネッセンス表示装置の例を示している。
薄ガラス基板である塗布薄ガラスの表面にＴＦＴ回路層を形成し、さらに、有機エレクトロルミネッセンスによる発光層を形成する。有機エレクトロルミネッセンス材料は、水分によって特性が劣化するため、さらに、発光層の上面に封止層として水分バリア層を形成する。発光層の下側については、薄ガラス基板（塗布薄ガラス）部分が水分バリア膜として機能している。
【００３８】
また、機械的強度を高めるため、必要に応じて樹脂フィルムを図１７のように貼り付けることも可能である。また、発光層の上面に偏光板を配置することも可能である。
【００３９】
有機エレクトロルミネッセンス表示装置においても、上述した液晶表示装置と同様に、樹脂フィルムの一部の厚みを薄く構成することで、図１８に示す点線部分で表示装置を折り畳むよう構成することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
以上のように、本発明によれば、数１０μｍ以下の厚みを有する薄ガラス基板を利用した表示装置を提供することが可能となる。
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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