(57)【要約】【課題】金属箔基板の撓みを抑制しながら所望の特性の素子を形成することができる画像表示装置の製造方法を提供する。【解決手段】金属箔基板１０には、平面形状が長方形の基部１１、及びこの基部１１から突出する６個の凸部１２が設けられている。６個の凸部１２のうちの２個は短辺に１個ずつ設けられている。残りの４個は長辺に２個ずつ設けられている。固定基板２０は、平面形状が長方形の基部２１に６個の凹部２２が形成されて構成されている。６個の凹部２２のうちの２個は短辺に１個ずつ設けられている。残りの４個は長辺に２個ずつ設けられている。つまり、６個の凹部２２は６個の凸部１２と整合する位置に設けられている。そして、金属箔基板１０を固定基板２０上に、各凸部１２を各凹部２２に嵌合させながら固定する。その後、金属箔基板１０上に素子４２及び４３を形成し、凸部１２を切断することにより、金属箔基板１０を固定基板２０から分離する。【選択図】図３Ｈ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
縁に凸部がある金属箔基板を形成する工程と、
前記金属箔基板を、凹部が形成された固定基板上に、前記凸部を前記凹部に嵌合させながら固定する工程と、
前記金属箔基板上に素子を形成する工程と、
前記凸部を切断することにより、前記金属箔基板を前記固定基板から分離する工程と、
を有することを特徴とする画像表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記金属箔基板を前記固定基板上に固定する工程は、
前記金属箔基板を、前記凸部を前記凹部に合わせながら、前記固定基板に重ね合わせる工程と、
前記凸部を前記凹部内に折り曲げる工程と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記凸部を折り曲げる際に、プレス装置を使用することを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記金属箔基板として、少なくとも基部を挟む２箇所に前記凸部が位置するものを形成し、
前記固定基板として、少なくとも前記凸部の双方に整合する位置に前記凹部が位置するものを用いることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記金属箔基板として、平面形状が矩形の基部の各辺に前記凸部が位置するものを形成し、
前記固定基板として、少なくとも前記凸部の全てに整合する位置に前記凹部が位置するものを用いることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記凸部の幅は、当該凸部が位置する辺の長さの１／２以下であることを特徴とする請求項５に記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記金属箔基板及び前記固定基板として、互いに同一の材料からなるものを用いることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記金属箔基板の厚さを、２００μｍ以下とすることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項９】
前記固定基板の厚さを、０．５ｍｍ以上とすることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子ペーパディスプレイ等の画像表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
厚さが数ｎｍ〜数百ｎｍ程度の半導体薄膜を用いて形成された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）は、ガラス基板等を用いた液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等に応用されている。更に、近年では、ガラス基板に代わって、可撓性のある金属箔基板を用いたディスプレイの開発も進められている。
【０００３】
しかし、金属箔基板は撓みやすいため、搬送時及び素子の形成時等の取り扱いが困難である。例えば、ガラス基板の使用を前提とした製造装置を用いて処理することは極めて困難である。
【０００４】
このような金属箔基板を用いたディスプレイの製造方法は、例えば特許文献１に記載されている。この文献に記載の従来技術では、金属箔基板を基板ホルダーに巻き付けて搬送したり、素子を形成したりすることとしている。しかしながら、比較的厚い金属箔基板を用いる場合に、この技術を採用することはできない。これは、金属箔基板が厚くなるほど弾性力が強くなり、金属箔基板を基板ホルダーに巻き付けたままとすることができないからである。つまり、金属箔基板が基板ホルダーに密着しなくなるのである。例えば、金属箔基板がステンレス製の場合には、厚さが５０μｍ以上となると、適切な搬送及び処理が困難となる。
【０００５】
また、金属箔基板をガラス基板等に接着剤又は粘着剤を用いて密着させ、ガラス基板を搬送したり、素子を形成したりして画像表示装置を製造する試みもなされている。しかしながら、このような接着剤及び粘着剤の耐熱性が低いため、高温で素子を形成すると、特性に悪影響を及ぼすガスが発生してしまう。このため、接着剤又は粘着剤を用いる場合には、素子の形成温度を低くしなければならず、結局、十分な表示性能の画像表示装置を得ることができない。接着剤又は粘着剤を用いる場合には、素子を形成した後に金属箔基板をガラス基板等から剥離する必要があるが、その際に作用する応力によって素子が損傷することがある。また、剥離後には、ガラス基板等に接着剤又は粘着剤が強固に付着しているため、このガラス基板等を再利用することができない。この結果、製造コストが高いものとなる。
【０００６】
このような種々の未解決の問題があるため、これまで、金属箔基板を用いた高性能な画像表示装置は実現されていない。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−４９０５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、本発明は、金属箔基板の撓みを抑制しながら所望の特性の素子を形成することができる画像表示装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願発明者は、上記課題を解決すべく、鋭意検討を重ねた結果、以下に示す発明に想到した。
【００１０】
本発明に係る画像表示装置の製造方法は、縁に凸部がある金属箔基板を形成する工程と、前記金属箔基板を、凹部が形成された固定基板上に、前記凸部を前記凹部に合わせながら固定する工程と、前記金属箔基板上に素子を形成する工程と、前記凸部を切断することにより、前記金属箔基板を前記固定基板から分離する工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、固定基板の凹部への金属箔基板の凸部の嵌合によって金属箔基板の固定が行われるため、金属箔基板の固定を確実に行うことができる。従って、金属箔基板の撓みを抑制しながら所望の特性の素子を形成することができる。また、この嵌合は金属箔基板が特別に薄くなくても可能であるため、種々の厚さの金属箔基板を使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態に係る画像表示装置（有機ＥＬディスプレイ）の製造方法について、添付の図面を参照して具体的に説明する。
【００１３】
本実施形態では、先ず、図１及び図２に示すように、金属箔基板１０及び固定基板２０を形成する。図１は、金属箔基板１０を示す図であり、図２は、固定基板２０を示す図である。
【００１４】
金属箔基板１０には、平面形状が長方形の基部１１、及びこの基部１１から突出する６個の凸部１２が設けられている。基部１１の長辺の長さは、例えば３００ｍｍであり、短辺の長さは、例えば２００ｍｍである。また、各凸部１２の突出量は、例えば１ｍｍであり、幅は１０ｍｍである。金属箔基板１０は、例えばステンレス（ＳＵＳ４３０製）であり、その厚さは、例えば１０μｍ〜１５０μｍである。
【００１５】
また、６個の凸部１２のうちの２個は短辺に１個ずつ設けられている。これらの凸部１２は、各短辺の中央に配置されている。一方、残りの４個は長辺に２個ずつ設けられている。これらの凸部１２は、例えば、その中心が長辺の中央から５０ｍｍ離れる位置に配置されている。
【００１６】
このような金属箔基板１０は、厚さが１０μｍ〜２００μｍで全体の大きさが金属箔基板１０よりも大きなステンレス箔に対して、金型を用いた打ち抜き加工又はエッチング加工を行うことにより、形成することができる。また、レーザカッタを用いて形成してもよい。
【００１７】
固定基板２０は、平面形状が長方形の基部２１に６個の凹部２２が形成されて構成されている。基部２１の長辺の長さは、例えば３００．２ｍｍであり、短辺の長さは、例えば２００．２ｍｍである。また、各凹部１２の深さは、例えば０．１ｍｍであり、幅は１０ｍｍである。固定基板２０は、例えばステンレス（ＳＵＳ４３０製）であり、その厚さは、例えば０．５ｍｍ〜３ｍｍである。
【００１８】
また、６個の凹部２２のうちの２個は短辺に１個ずつ設けられている。これらの凹部２２は、各短辺の中央に配置されている。一方、残りの４個は長辺に２個ずつ設けられている。これらの凹部２２は、例えば、その中心が長辺の中央から５０ｍｍ離れる位置に配置されている。即ち、６個の凹部２２は、６個の凸部１２と整合する位置に設けられている。
【００１９】
このような固定基板２０は、厚さが０．３ｍｍ〜３ｍｍで全体の大きさが固定基板２０よりも大きなステンレス箔に対して、金型を用いた打ち抜き加工又はエッチング加工を行うことにより、形成することができる。また、レーザカッタを用いて形成してもよい。
【００２０】
次に、図３Ａに示すように、プレス定盤３１上に固定基板２０を載置し、その上に、金属箔基板１０を重ね合わせる。この時、各凸部１２の位置を各凹部２２の位置に一致させる。なお、図３Ａは、図１及び図２中のＩ−Ｉ線に沿った断面図である。
【００２１】
次いで、図３Ｂに示すように、プレス金型３２を用いて各凸部１２を加圧する。なお、図３Ｂは、図３Ａ中の右端の部分を拡大して示す断面図である。
【００２２】
この結果、図３Ｃに示すように、凸部１２が凹部２２内に折り曲げられて嵌合させられる。図３Ｃには、１組の凸部１２及び凹部２２のみを示しているが、他の５組についても同様の加工が行われる。このため、６箇所で凸部１２が凹部２２の側面を押圧することとなり、固定基板２０が凸部１２によって挟み込まれ、金属箔基板１０が固定基板２０に密着する。従って、以降の搬送及び処理において金属箔基板１０が撓んだり、変形したりすることが抑制され、適切な処理を実行することが可能となる。
【００２３】
その後、図３Ｄに示すように、プレス定盤３２を金属箔基板１０から取り外す。
【００２４】
続いて、図３Ｅに示すように、金属箔基板１０上に絶縁膜４１を下地層として形成する。絶縁膜４１としては、例えばシリコン酸化膜を形成する。
【００２５】
次に、図３Ｆに示すように、絶縁膜４１上に、薄膜トランジスタ４２及び発光素子４３等の画像表示装置の表示部を構成する素子を形成する。発光素子４３としては、図４に示すように、電極４５、電子輸送層４６、発光層４７、正孔輸送層４８及び透明電極４９がこの順で積層されたものを形成する。透明電極４９は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなる。なお、表示部は、複数の画素から構成されており、各画素には、図５に示すように、薄膜トランジスタ４２及び発光素子４３の他に、ソースがデータ線に接続され、ゲートが選択線５４に接続され、ドレインが薄膜トランジスタ４２のゲートに接続された薄膜トランジスタ５１、及び薄膜トランジスタ４２のゲートとキャパシタ線５５との間に接続されたキャパシタ５２が含まれる。また、発光素子４３の陽極（透明電極４９）には電源電位Ｖｄｄが与えられ、発光素子４３の陰極（電極４５）は薄膜トランジスタ４２のソースに接続される。また、キャパシタ線５５にも、電源電位Ｖｄｄが与えられる。薄膜トランジスタ４２のドレインは、例えば接地される。
【００２６】
各素子を形成した後には、図３Ｇに示すように、各素子を覆う保護層４４を絶縁膜４１上に形成する。保護層４４としては、例えば樹脂層を形成する。
【００２７】
次いで、図３Ｈに示すように、基部１１の縁に沿って保護層４４、絶縁膜４１及び凸部１２を切断する。この切断は、例えばレーザカッタを用いて行う。この切断の結果、固定基板２０を挟み込む凸部１２が切り離されるため、金属箔基板１０と固定基板２０との密着が解かれ、金属箔基板１０を固定基板２０から取り外すことが可能となる。
【００２８】
このようにして製造された有機ＥＬディスプレイには、基板として金属箔基板１０が使用されているため、可撓性があり、電子ペーパディスプレイとして使用することが可能である。また、本実施形態では、金属箔基板１０が固定基板２０に強固に固定されているため、高い精度で素子（薄膜トランジスタ４２及び発光素子４３等）を形成することができる。更に、凸部１１を凹部１２内に嵌め込むことにより、金属箔基板１０を固定基板２０に固定しているため、金属箔基板１０が厚くても、高い密着度を得ることができる。
【００２９】
また、本実施形態では、金属箔基板１０及び固定基板２０として、互いに同一の材料からなるものを用いているため、薄膜トランジスタ４２及び発光素子４３等の素子を形成する際の熱処理等により、熱膨張に起因する変形が生じたとしても、その程度が同程度となる。従って、変形が生じたとしても、金属箔基板１０は固定基板２０から極めて外れにくい。
【００３０】
更に、固定基板２０への金属箔基板１０の固定に際しては、接着剤又は粘着剤等を使用していないため、固定基板２０はそのまま再利用することができる。従って、金属箔基板１０の形成毎に、固定基板２０を形成する必要がなく、従来の技術と比較してコストを低減することができる。
【００３１】
なお、金属箔基板の凸部及び固定基板の凹部は、必ずしも基部の４辺に設けられている必要はなく、例えば互いに向かい合う２辺のみに設けられていてもよい。また、凸部の幅は特に限定されないが、基部の当該凸部が設けられている辺の長さの１／２以下とすることが好ましい。これは、凸部の幅が１／２を超えると、凸部が変形しやすくなって、確実に固定することができなくなる虞があるからである。
【００３２】
また、本発明の効果は、特に金属箔基板の厚さが２００μｍ以下の場合に顕著に現れる。これは、厚さが２００μｍを超えると、固定基板等を用いずとも撓みにくくなるからである。また、固定基板の厚さは、０．５ｍｍ以上とすることが好ましい。これは、厚さが０．５ｍｍ未満の場合には、固定基板自体が変形する虞があるからである。なお、固定基板の厚さは３ｍｍ程度あれば十分であると考えられる。
【００３３】
更に、上述の実施形態では、画像表示装置として有機ＥＬディスプレイを製造しているが、無機ＥＬディスプレイ等の他の画像表示装置を製造してもよい。この場合には、金属箔基板上に形成する素子及び回路等を適宜変更すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】金属箔基板１０を示す図である。
【図２】固定基板２０を示す図である。
【図３Ａ】本発明の実施形態に係る画像表示装置の製造方法を示す断面図である。
【図３Ｂ】図３Ａに引き続き、画像表示装置の製造方法を示す断面図である。
【図３Ｃ】図３Ｂに引き続き、画像表示装置の製造方法を示す断面図である。
【図３Ｄ】図３Ｃに引き続き、画像表示装置の製造方法を示す断面図である。
【図３Ｅ】図３Ｄに引き続き、画像表示装置の製造方法を示す断面図である。
【図３Ｆ】図３Ｅに引き続き、画像表示装置の製造方法を示す断面図である。
【図３Ｇ】図３Ｆに引き続き、画像表示装置の製造方法を示す断面図である。
【図３Ｈ】図３Ｇに引き続き、画像表示装置の製造方法を示す断面図である。
【図４】発光素子４３を示す断面図である。
【図５】画素の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０：金属箔基板
１１：基部
１２：凸部
２０：固定基板
２１：基部
２２：凹部
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図３Ｇ】
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【図３Ｈ】
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【図４】
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【図５】
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