(57)【要約】  基板レス表示装置が開示される。この基板レス表示装置はバリアスタックを含む。バリアスタックは、複数の無機バリア膜および複数のポリマー膜を含む。無機バリア膜とポリマー膜とは交互に配置されている。この基板レス表示装置はさらに、バリアスタック上に配置された薄膜トランジスタ（TFT）デバイス層、ＴＦＴデバイス層上に配置された表示媒体層、および表示媒体層上に配置された封止層を含む。
2017529572.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板レス表示装置であって、
複数の無機バリア膜および複数のポリマー膜を含み、前記無機バリア膜と前記ポリマー膜とが交互に配置されたバリアスタックと、
前記バリアスタック上に配置された薄膜トランジスタ（TFT）デバイス層と、
前記ＴＦＴデバイス層上に配置された表示媒体層と、
前記表示媒体層上に配置された封止層と
を備え、
前記無機バリア膜のうちの１つの無機バリア膜が、前記封止層の反対側の前記バリアスタックの最も外側に配置されており、前記表示装置が基板レスである、基板レス表示装置。
【請求項２】
前記無機バリア膜が、金属、金属酸化物、金属窒化物、スピンオンガラス、スピンオン誘電体、酸化ケイ素、窒化ケイ素または炭化ケイ素のうちの１つもしくは複数を含む、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記ポリマー膜が、ポリイミド、ポリノルボルネン、ポリアミド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタレート、ポリエステル、アクリルポリマーまたはナイロンのうちの１つもしくは複数を含む、請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記無機バリア膜の厚さが、１０ｎｍ〜１０μｍの範囲にある、請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
前記ポリマー膜の厚さが、１００ｎｍ〜１００μｍの範囲にある、請求項１に記載の表示装置。
【請求項６】
前記表示媒体層が、有機発光ダイオードデバイス層、液晶層または電気泳動インク層のうちの１つを含む、請求項１に記載の表示装置。
【請求項７】
前記ＴＦＴデバイス層が、前記無機バリア膜のうちの１つの無機バリア膜上に配置された、請求項１に記載の表示装置。
【請求項８】
前記封止層の反対側の前記バリアスタックの最も外側に配置された前記無機バリア膜上に配置された犠牲層または接着制御層をさらに備える、請求項１に記載の表示装置。
【請求項９】
基板レス表示装置を製造する方法であって、
担体上にバリアスタックを形成すること
を含み、前記バリアスタックが、複数の無機バリア膜および複数のポリマー膜を含み、前記無機バリア膜と前記ポリマー膜とが交互に配置され、前記バリアスタックの前記担体に隣接した膜が、前記無機バリア膜のうちの１つの無機バリア膜であり、前記方法がさらに、
前記バリアスタック上に薄膜トランジスタ（TFT）デバイス層を形成すること、
前記ＴＦＴデバイス層上に表示媒体層を形成すること、
前記表示媒体層上に封止層を形成すること、ならびに
前記バリアスタックから前記担体を除去すること
を含む方法。
【請求項１０】
前記担体と前記バリアスタックとの間に犠牲層を形成すること
をさらに含み、
前記バリアスタックから前記担体を除去することが、前記犠牲層の少なくとも一部分を除去することを含む、
請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記担体と前記バリアスタックとの間に接着制御層を形成すること
をさらに含み、
前記接着制御層が、有機シラン化合物、ヘキサメチルジシラザン（HMDS）もしくはポリマーの層、またはこれらの組合せの層を含む、
請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記ポリマー膜が、約３００〜４５０℃の温度で形成される、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記ＴＦＴデバイス層が、３００℃よりも高い温度で形成される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
基板レス表示装置であって、
複数の無機バリア膜および複数のポリマー膜を含み、前記無機バリア膜と前記ポリマー膜とが交互に配置されたバリアスタックであって、前記ポリマー膜のうちの第１のポリマー膜が、前記バリアスタックの最も下の膜として配置されたバリアスタックと、
前記バリアスタック上に配置された薄膜トランジスタ（TFT）デバイス層と、
前記ＴＦＴデバイス層上に配置された表示媒体層と、
前記表示媒体層上に配置された封止層と
を備え、
前記表示装置が基板レスである、基板レス表示装置。
【請求項１５】
前記無機バリア膜が、金属、金属酸化物、金属窒化物、スピンオンガラス、スピンオン誘電体、酸化ケイ素、窒化ケイ素または炭化ケイ素のうちの１つもしくは複数を含む、請求項１４に記載の表示装置。
【請求項１６】
前記ポリマー膜が、ポリイミド、ポリノルボルネン、ポリアミド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタレート、ポリエステルまたはナイロンのうちの１つもしくは複数を含む、請求項１４に記載の表示装置。
【請求項１７】
前記ポリマー膜のうちの前記第１のポリマー膜の前記無機バリア膜がある側とは反対の側に配置された犠牲層または接着制御層をさらに備える、請求項１４に記載の表示装置。
【請求項１８】
前記無機バリア膜の厚さが、１０ｎｍ〜１０μｍの範囲にある、請求項１４に記載の表示装置。
【請求項１９】
前記ポリマー膜の厚さが、１００ｎｍ〜１００μｍの範囲にある、請求項１４に記載の表示装置。
【請求項２０】
前記表示媒体層が、有機発光ダイオードデバイス層、液晶層または電気泳動インク層のうちの１つを含む、請求項１４に記載の表示装置。
【請求項２１】
前記ＴＦＴデバイス層が、前記無機バリア膜のうちの１つの無機バリア膜上に配置された、請求項１４に記載の表示装置。
【請求項２２】
基板レス表示装置を製造する方法であって、
バリアスタックを形成すること
を含み、前記バリアスタックが、複数の無機バリア膜および複数のポリマー膜を含み、前記無機バリア膜と前記ポリマー膜とが交互に配置され、前記ポリマー膜のうちの第１のポリマー膜が、前記バリアスタックの最も下の膜として配置され、前記方法がさらに、
前記バリアスタック上に薄膜トランジスタ（TFT）デバイス層を形成すること、
前記ＴＦＴデバイス層上に表示媒体層を形成すること、
前記表示媒体層上に封止層を形成すること、ならびに
前記バリアスタックから前記担体を除去すること
を含む方法。
【請求項２３】
前記担体と前記バリアスタックの間に犠牲層を形成すること
をさらに含み、
前記バリアスタックから前記担体を除去することが、前記犠牲層の少なくとも一部分を除去することを含む、
請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記担体と前記バリアスタックの間に接着制御層を形成すること
をさらに含み、
接着制御層が、有機シラン化合物、ヘキサメチルジシラザン（HMDS）もしくはポリマーの層、またはこれらの組合せの層を含む、
請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
前記ポリマー膜が、約３００〜４５０℃の温度で形成される、請求項２２に記載の方法。
【請求項２６】
前記ＴＦＴデバイス層が、３００℃よりも高い温度で形成される、請求項２５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  例示的な実施形態は表示装置に関し、詳細には、基板なしのフレキシブル表示装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]  フレキシブルディスプレイは、ディスプレイ産業における次世代の情報表示技術と考えられている。特に、フレキシブルなアクティブマトリックス有機発光ダイオード（AMOLED）ディスプレイは、スマートフォン、インテリジェントホームシステム、ウェアラブル電子装置などの用途において多くの関心を呼んでいる。
【０００３】
[0003]  アクティブマトリックス内で使用される薄膜トランジスタ（TFT）デバイスは、デバイス層に水分が侵入した場合に劣化する可能性がある。例えば、水分によって、ＴＦＴデバイスの特性が設計範囲から外れ、その結果、デバイスが誤動作することがある。さらに、有機発光ダイオード（OLED）デバイスは、水分および酸素に対して極めて敏感である。例えば、ＯＬＥＤ材料が水分にさらされるとＯＬＥＤデバイスの発光が低下することがある。ＯＬＥＤデバイスの高反応性で低仕事関数のカソードは、水分および酸素によって容易に腐食しうる。したがって、ＴＦＴデバイスおよびＯＬＥＤデバイスを封止してそれらのデバイスの安定した性能を保証するため、ＡＭＯＬＥＤディスプレイは一般に２枚の基板を必要とする。
【０００４】
[0004]  曲げに対するその柔軟性のため、プラスチック基板が、フレキシブル表示パネル用の基板として選択されている。それに加えて、プラスチック基板は軽量で割れにくく、ロールツーロール処理(roll-to-roll processing)に適している。プラスチック基板を用いて作られた表示パネルは、機械的衝撃に対して耐久性であることが示されており、丸めることができる用途および折り畳むことができる用途を可能にする。いくつかのケースでは、曲げ半径が１ｍｍ未満であることが要求される。
【０００５】
[0005]  しかしながら、プラスチック基板は、デバイス層に水分が入ることを防ぐ効果が、ガラス基板よりも劣っていることが知られている。これらの欠点を克服するため、いくつかの提案が実施された。例えば、図１を参照すると、プラスチック基板１０２を通り抜ける水分および酸素を減らすために、プラスチック基板１０２上にスタック層１０４が提供されている。スタック層１０４は、積み重ねられた複数対の膜を含む。積み重ねられた一対の膜は、ポリマー膜１０６および無機膜１０８を含む。例えば、図１では、プラスチック基板１０２上に、３対のポリマー膜１０６および無機膜１０８が提供されている。
【０００６】
[0006]  一般に、無機膜１０８は、スパッタリング、プラズマ化学蒸着（PECVD）、原子層付着（ALD）などによって基板１０２上に形成される。ポリマー膜１０６は、基板１０２上にモノマーを蒸着させ、さらにこのモノマーを熱または光によって硬化させることによって形成することができる。しかしながら、プラスチック基板１０２の低い耐熱性のため、ポリマーを形成する処理温度は通常１５０℃未満に制限される。さらに、一般にスタック層１０４上に提供されるＴＦＴデバイス層を形成する処理温度も、スタック層１０４の処理温度によって制限される。すなわち、プラスチック基板上のＴＦＴデバイス層は一般に、より低い温度、例えば１５０℃よりも低い温度で形成される。低温で形成されたＴＦＴデバイスは、不十分なデバイス性能およびデバイス信頼性を有し、そのようなデバイスは、液晶ディスプレイの液晶またはＯＬＥＤディスプレイのＯＬＥＤデバイスを制御するのに適さないことがある。
【０００７】
[0007]  上述の問題を解決するため、プラスチック基板の上のスタック層の新たな構造が提案されている。図２を参照すると、プラスチック基板２０２を通り抜ける水分および酸素を減らすため、プラスチック基板２０２の上にスタック層２０４が提供されている。スタック層２０４は、積み重ねられた複数対の膜を含むことができる。積み重ねられた一対の膜は、第１の無機膜２０６および第２の無機膜２０８を含む。例えば、図２では、プラスチック基板２０２上に、３対の第１の無機膜２０６および第２の無機膜２０８が提供されている。無機膜２０６、２０８は、ＳｉＯ２およびＳｉＮｘである。
【０００８】
[0008]  これらの無機膜は、ＴＦＴデバイス層を形成するためのより高い温度に耐えることができるが、欠点も有する。最も重要なのは、デバイス製造中に粒子およびピンホールが一般的に生じ、単一の無機層では、粒子またはピンホールを完全に覆うことができないことである。したがって、ピンホールまたは粒子の境界に沿って水分または酸素が侵入することがある。通常、非常に厚い無機バリア層が必要となる。特に、膜の被覆を良好にし、水分および酸素の侵入を減らすために、積み重ねられた数対の無機膜が必要となることがある。膜が積み上がり、厚さが増すにつれて、内部応力が蓄積する。この内部応力によって、プラスチック基板が曲がることがあり、無機膜のバリア効果が損なわれることがある。その上、積み重ねられる無機膜が多いほど、表面粗さは大きくなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
[0009]  したがって、フレキシブルディスプレイの構造を改良して、フレキシブルディスプレイの信頼性を増大させることが求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
[0010]  本開示によれば、基板レス表示装置（substrate-less display device）が開示される。この基板レス表示装置はバリアスタックを含む。バリアスタックは、複数の無機バリア膜および複数のポリマー膜を含む。無機バリア膜とポリマー膜とは交互に配置されている。この基板レス表示装置はさらに、バリアスタック上に配置された薄膜トランジスタ（TFT）デバイス層、ＴＦＴデバイス層上に配置された表示媒体層(display medium layer)、および表示媒体層上に配置された封止層(encapsulation layer)を含む。無機バリア膜のうちの１つの無機バリア膜が、封止層の反対側のバリアスタックの最も外側の膜として配置されている。
【００１１】
[0011]  本開示によれば、基板レス表示装置を製造する方法が開示される。この方法は、担体上にバリアスタックを形成することを含む。バリアスタックは、複数の無機バリア膜および複数のポリマー膜を含む。無機バリア膜とポリマー膜とは交互に配置される。バリアスタックの担体に隣接した膜が、無機バリア膜のうちの１つの無機バリア膜である。この方法はさらに、バリアスタック上に薄膜トランジスタ（TFT）デバイス層を形成すること、ＴＦＴデバイス層上に表示媒体層を形成すること、表示媒体層上に封止層を形成すること、およびバリアスタックから担体を除去することを含む。
【００１２】
[0012]  本開示によれば、基板レス表示装置が開示される。この基板レス表示装置はバリアスタックを含む。バリアスタックは、複数の無機バリア膜および複数のポリマー膜を含む。無機バリア膜とポリマー膜とは交互に配置されている。ポリマー膜のうちの第１のポリマー膜が、バリアスタックの最も下の膜として配置されている。ポリマー膜のうちのこの第１のポリマー膜は、他のポリマー膜よりも厚い。この基板レス表示装置はさらに、バリアスタック上に配置された薄膜トランジスタ（TFT）デバイス層、ＴＦＴデバイス層上に配置された表示媒体層、および表示媒体層上に配置された封止層を含む。
【００１３】
[0013]  本開示によれば、基板レス表示装置を製造する方法が開示される。この方法は、バリアスタックを形成することを含む。バリアスタックは、複数の無機バリア膜および複数のポリマー膜を含む。無機バリア膜とポリマー膜とは交互に配置される。ポリマー膜のうちの第１のポリマー膜が、バリアスタックの最も下の膜として配置される。ポリマー膜のうちのこの第１のポリマー膜は、他のポリマー膜よりも厚い。この方法はさらに、バリアスタック上に薄膜トランジスタ（TFT）デバイス層を形成すること、ＴＦＴデバイス層上に表示媒体層を形成すること、表示媒体層上に封止層を形成すること、およびバリアスタックから担体を除去することを含む。
【００１４】
[0014]  本開示によれば、上に開示された基板レス表示装置は、担体とバリアスタックの間に配置された犠牲層または接着制御層をさらに含む。
【００１５】
[0015]  次に、従来の実施形態および本出願の例示的な実施形態を示す添付図面を、例として参照する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】[0016]従来のプラスチック基板の構造を示す図である。
【図２】[0017]従来のプラスチック基板の別の構造を示す図である。
【図３】[0018]本開示のいくつかの実施形態に基づく例示的な表示装置を示す図である。
【図４Ａ】[0019]本開示のいくつかの実施形態に基づく表示装置を形成する例示的な方法を示す図である。
【図４Ｂ】本開示のいくつかの実施形態に基づく表示装置を形成する例示的な方法を示す図である。
【図４Ｃ】本開示のいくつかの実施形態に基づく表示装置を形成する例示的な方法を示す図である。
【図４Ｄ】本開示のいくつかの実施形態に基づく表示装置を形成する例示的な方法を示す図である。
【図４Ｅ】本開示のいくつかの実施形態に基づく表示装置を形成する例示的な方法を示す図である。
【図５Ａ】[0020]本開示のいくつかの実施形態に基づく表示装置を形成する例示的な方法を示す図である。
【図５Ｂ】[0021]本開示のいくつかの実施形態に基づく例示的な表示装置を示す図である。
【図５Ｃ】[0022]本開示のいくつかの実施形態に基づく表示装置を形成する例示的な方法を示す図である。
【図５Ｄ】[0023]本開示のいくつかの実施形態に基づく例示的な表示装置を示す図である。
【図６】[0024]本開示のいくつかの実施形態に基づく例示的な別の表示装置を示す図である。
【図７Ａ】[0025]本開示のいくつかの実施形態に基づく表示装置を形成する例示的な方法を示す図である。
【図７Ｂ】本開示のいくつかの実施形態に基づく表示装置を形成する例示的な方法を示す図である。
【図７Ｃ】本開示のいくつかの実施形態に基づく表示装置を形成する例示的な方法を示す図である。
【図７Ｄ】本開示のいくつかの実施形態に基づく表示装置を形成する例示的な方法を示す図である。
【図７Ｅ】本開示のいくつかの実施形態に基づく表示装置を形成する例示的な方法を示す図である。
【図８Ａ】[0026]本開示のいくつかの実施形態に基づく表示装置を形成する例示的な方法を示す図である。
【図８Ｂ】[0027]本開示のいくつかの実施形態に基づく例示的な表示装置を示す図である。
【図８Ｃ】[0028]本開示のいくつかの実施形態に基づく表示装置を形成する例示的な方法を示す図である。
【図８Ｄ】[0029]本開示のいくつかの実施形態に基づく例示的な表示装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
[0030]  以下では、本開示に基づく実施形態を図面を参照して説明する。
【００１８】
[0031]  図３は、本開示のいくつかの実施形態に基づく例示的な基板レス表示構造体３００を示す。図３を参照すると、表示構造体３００は、無機バリア膜３０２、３０６、３１０および３１４、無機バリア膜３０２、３０６、３１０および３１４と組み合わされたポリマー膜３０４、３０８および３１２、ＴＦＴデバイス層３１６、表示媒体層３１８、ならびに頂部の封止層３２０を含む。図３では、無機バリア膜３０２、３０６、３１０および３１４ならびにポリマー膜３０４、３０８および３１２を、ひとまとめにしてバリアスタック３０１と呼ぶ。図３に示されているように、無機バリア膜３０２、３０６、３１０および３１４とポリマー膜３０４、３０８および３１２とは交互に配置される。無機バリア膜３０２は、封止層の反対側のバリアスタック３０１の最も外側の膜として配置されている。
【００１９】
[0032]  無機バリア膜３０２、３０６、３１０および３１４の材料は、Ｔｉ、Ａｌ、Ｍｏなどの金属、またはＡｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２などの金属酸化物、または酸化ケイ素もしくは窒化ケイ素（ＳｉＯ２、ＳｉＮｘ）、またはＴｉＮ、またはスピンオンガラス（SOG）、またはスピンオン誘電体（SPD）、またはＳｉＣもしくはＳｉＯＣのうちの１つまたは複数、あるいは上記の材料の任意の組合せとすることができる。無機バリア膜３０２、３０６、３１０および３１４はそれぞれ、上記の材料の単一の層または多数の層とすることができる。例えば、底部バリア膜３０２は、Ｔｉ層およびＴｉＯ２層からなることができる。表示構造体３００に対する掻き傷を防ぐため、いくつかの実施形態では、底部バリア膜３０２が、ＳｉＣなどの硬い材料でできている。いくつかの実施形態では、無機バリア膜３０２、３０６、３１０および３１４が異なる材料を使用する。例えば、無機バリア膜３０２、３０６、３１０および３１４のうちの少なくとも１つの無機バリア膜が、残りの無機バリア膜の材料とは異なる材料でできている。別の例として、いくつかの実施形態では、底部バリア膜３０２がＳｉＣでできており、バリア膜３０６、３１０および３１４がそれぞれ、ＳｉＯ２層とＳｉＮｘ層のスタッキングでできている。
【００２０】
[0033]  無機バリア膜３０２、３０６、３１０および３１４は、例えばスパッタリング、ＡＬＤ、化学蒸着（CVD）、プラズマＣＶＤ（PECVD）、ならびに塗布および硬化によって製作することができる。無機バリア膜３０２、３０６、３１０および３１４の厚さはそれぞれ、例えば１０ｎｍ〜１０μｍまたは２０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲とすることができる。いくつかの実施形態では、無機バリア膜３０２、３０６、３１０および３１４が同じ厚さを有する。いくつかの実施形態では、無機バリア膜３０２、３０６、３１０および３１４の厚さがそれぞれ異なる。例えば、信頼性を向上させるために、底部バリア膜３０２を、他の無機バリア膜３０６、３１０および３１４よりも厚くすることができる。デバイス層内への不純物の拡散を防ぐため、いくつかの実施形態では、ＴＦＴデバイス層３１６および表示媒体層３１８がその上に配置された無機バリア膜３１４が、バリアスタック３０１の内側に配置された無機バリア膜３０６、３１０よりも厚い。
【００２１】
[0034]  ポリマー膜３０４、３０８および３１２の材料は、例えばポリイミド、ポリノルボルネン、ポリアミド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタレート、ポリエステル、アクリルポリマーおよびナイロンのうちの１つまたは複数とすることができる。ポリマー膜３０４、３０８および３１２は、これらの材料の層を塗布することによって製作することができる。いくつかの実施形態ではこの塗膜を硬化させる。硬化温度は、３００℃超または約３００〜４５０℃とすることができる。ポリマー膜３０４、３０８および３１２の厚さは、例えば１００ｎｍ〜１００μｍ、または５００ｎｍ〜１０μｍ、または１μｍ〜７μｍの範囲とすることができる。ポリマー膜３０４、３０８および３１２はそれぞれ異なる材料を使用することができ、異なる厚さを有することができる。
【００２２】
[0035]  図３に示されているように、いくつかの実施形態では、ＴＦＴデバイス層３１６および表示媒体層３１８が、バリアスタック３０１上に直接に配置される。ＴＦＴデバイス層３１６は、無機バリア膜３１４上に直接に配置することができる。ＴＦＴデバイス層３１６は、アモルファスシリコンＴＦＴ、またはポリシリコンＴＦＴ、または酸化物半導体ＴＦＴ、または有機ＴＦＴを含むことができる。表示媒体層３１８は、例えばＯＬＥＤデバイス層、液晶層または電気泳動インク層とすることができる。ＴＦＴデバイス層３１６および表示媒体層３１８を上側から保護するため、封止層３２０が提供されている。封止層３２０は、単一のバリア層、またはバリアスタック３０１と同様のバリアスタック、またはバリア膜とすることができ、それらは、バリア接着剤を含むことができ、またはバリア接着剤を含まなくてもよい。ポリマー膜およびバリア膜の数に制限はないことを当業者は理解すべきである。いくつかの実施形態では、これらの膜の数が７つよりも多く、または７つよりも少ない。例えば、この表示装置は、３つのバリア膜、およびそれらのバリア膜に挟まれた２つのポリマー膜を有することができる。別の例として、この表示装置は、２つのバリア膜、およびそれらのバリア膜に挟まれた１つのポリマー膜を有することができる。さらなる例として、この表示装置は、交互に積み重なった９つの膜（交互に配置された５つのバリア膜および４つのポリマー膜）を有することができる。図３に示されているように、表示装置３００は基板を持たない。基板を含まないため、表示構造体３００は、従来の表示装置よりも柔軟であり、軽量であり、薄い。
【００２３】
[0036]  図３に示された表示装置を形成する方法を添付図を参照して説明する。図４Ａを参照すると、担体４５０が提供されている。担体４５０は、ガラス担体などの堅い担体とすることができる。担体４５０上に、例えばスパッタリング、ＡＬＤ、ＣＶＤ、ＰＥＣＶＤ、または塗布および硬化によって、第１の無機バリア膜４０２を付着させる。バリア膜４０２は、Ｔｉ、Ａｌ、Ｍｏなどの金属、またはＡｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２などの金属酸化物、または酸化ケイ素もしくは窒化ケイ素、またはＴｉＮ、またはスピンオンガラス（SOG）、またはスピンオン誘電体（SOD）、またはＳｉＣ、ＳｉＯＣなどの無機材料のうちの１つまたは複数、あるいはこれらの材料のうちの２つ以上の材料の任意の組合せでできている。バリア膜４０２は、上記の材料の単一の層または多数の層とすることができる。バリア膜４０２の厚さは、例えば１０ｎｍ〜１０μｍまたは２０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲とすることができる。
【００２４】
[0037]  図４Ｂを参照する。担体４５０上にバリア膜４０２を付着させた後、バリア膜４０２上に、モノマー材料、ポリマー材料などの有機材料を付着させ、その有機材料を、例えば２００℃超または約３００〜４５０℃の温度で硬化させて、第１のポリマー膜４０４を、重合または架橋により形成する。ポリマー膜４０４は、例えばポリイミド、ポリノルボルネン、ポリアミド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタレート、ポリエステル、アクリルポリマーもしくはナイロン、またはこれらの材料のうちの２つ以上の材料の任意の組合せからなることができる。ポリマー膜４０４の厚さは、例えば１００ｎｍ〜１００μｍ、または５００ｎｍ〜１０μｍ、または１μｍ〜７μｍの範囲とすることができる。
【００２５】
[0038]  図４Ｃを参照する。４つの無機バリア膜４０２、４０６、４１０、４１４と交互に積み重なったポリマー膜の３つの層４０４、４０８、４１２が形成されるまで、図４Ａ〜４Ｂを参照して説明した処理工程を繰り返すことができる。これらのポリマー膜およびバリア膜をひとまとめにしてバリアスタック４０１と呼ぶ。しかしながら、ポリマー膜および無機バリア膜の数に制限はない。いくつかの実施形態では、これらの膜の数が７つよりも多く、または７つよりも少ない。例えば、軽量であることが望ましい用途では、バリアスタック４０１が、無機バリア膜の３つの層と交互に積み重なったポリマー膜の２つの層を含むことができる。
【００２６】
[0039]  図４Ｄを参照する。バリアスタック４０１上に、ＴＦＴデバイス層４１６、ＯＬＥＤデバイス層および封止層４２０を、この順番で付着させる。ポリマー膜４０４、４０８、４１２は、約２００℃の温度または２００℃よりも高い温度で形成されたものであるため、ＴＦＴデバイス層４１６も、約２００℃の温度または２００℃よりも高い温度で形成することができ、したがって、ＴＦＴデバイス層４１６は、より良好なデバイス性能およびデバイス信頼性を有することができる。いくつかの実施形態では、約３００℃の温度もしくは３００℃よりも高い温度、または３００〜４５０℃の温度で、ＴＦＴデバイス層４１６を形成することができる。封止層４２０は、単一のバリア層、またはバリアスタック４０１と同様のバリアスタック、またはバリア膜とすることができ、それらは、バリア接着剤を含むことができ、またはバリア接着剤を含まなくてもよい。図４Ｅを参照する。次に、担体４５０を除去してＡＭＯＬＥＤ表示装置４００を形成する。担体４５０は、ピーリング、または化学薬品中でのエッチング、または化学機械研摩（CMP）工程、またはレーザ処理分離工程によって、ＡＭＯＬＥＤディスプレイ４００から除去することができる。
【００２７】
[0040]  以上ではＡＭＯＬＥＤ表示装置４００を例示したが、ＯＬＥＤデバイス層４１８の代わりに液晶層または電気泳動インク層を使用すると、ディスプレイを、液晶ディスプレイまたは電気泳動ディスプレイにすることができる。
【００２８】
[0041]  いくつかの実施形態では、担体４５０上に第１の無機バリア膜４０２を付着させる前に、担体４５０の除去を容易にする犠牲層を担体４５０上に提供することができる。例えば、図５Ａは、担体４５０上に犠牲層４６０を付着させること、および犠牲層４６０上に第１の無機バリア膜４０２を付着させることを示している。ＡＭＯＬＥＤディスプレイを形成する工程の残りの工程は、図４Ｂ〜４Ｅに関して上で説明した工程と同様の工程とすることができ、それらの残りの工程は省略される。犠牲層４６０は、金属酸化物、金属、ＳｉＯ２、ガラス、ポリマーなどの単一の層または多数の層とすることができ、例えば１０ｎｍ〜１０μｍまたは２０ｎｍ〜１μｍの厚さを有することができる。担体４５０を除去する処理工程では、犠牲層４６０が、担体４５０のピーリング、エッチング、レーザ処理または研磨を容易にすることができ、それによって処理時間を短縮することができる。例えば、エッチングを使用して担体４５０を除去する処理では、犠牲層４６０とだけ反応し、表示装置の他の材料とは反応しないエッチング剤を選択することができる。別の例として、レーザを使用して担体４５０を除去する処理では、犠牲層だけを攻撃し、表示装置の他の材料は攻撃しない適切なエネルギーおよび位置を有するようにレーザを較正することができる。いくつかの実施形態では、ＡＭＯＬＥＤディスプレイ４００から犠牲層４６０を完全に除去する。図５Ｂを参照すると、いくつかの実施形態では、担体４５０を除去した後の第１の無機バリア膜４０２上に、犠牲層４６０の部分層を残す。
【００２９】
[0042]  いくつかの実施形態では、担体４５０上に第１の無機バリア膜４０２を付着させる前に、担体４５０の除去を容易にする接着制御層を担体４５０上に提供することができる。例えば、図５Ｃは、担体４５０上に接着制御層４７０を付着させること、および接着制御層４７０上に第１の無機バリア膜４０２を付着させることを示している。ＡＭＯＬＥＤディスプレイを形成する工程の残りの工程は、図４Ｂ〜４Ｅに関して上で説明した工程と同様の工程とすることができ、それらの残りの工程は省略される。接着制御層４７０は、有機シラン化合物、ヘキサメチルジシラザン（HMDS）、ポリマーなどの層とすることができ、またはこれらの材料の組合せの層とすることができ、例えば０．１ｎｍ〜１μｍまたは０．１ｎｍ〜１００ｎｍの厚さを有することができる。担体４５０を除去する処理工程では、接着制御層４７０が、担体４５０のピーリング、エッチング、熱処理（例えばレーザ処理）または研磨を容易にすることができ、それによって処理時間を短縮することができる。いくつかの実施形態では、ＡＭＯＬＥＤディスプレイ４００から接着制御層４７０を完全に除去する。図５Ｄを参照すると、いくつかの実施形態では、担体４５０を除去した後の第１の無機バリア膜４０２上に接着制御層４７０を残す。
【００３０】
[0043]  本開示のいくつかの実施形態に基づく別の例示的な基板レスＡＭＯＬＥＤ表示構造体６００が図６に示されている。図６を参照すると、ＡＭＯＬＥＤ表示構造体６００は、バリアスタック６０１、ＴＦＴデバイス層６１４、ＯＬＥＤデバイス層６１６および封止層６１８を含む。バリアスタック６０１は、ポリマー膜の３つの層６０２、６０６および６１０、ならびにポリマー膜６０２、６０６および６１０と交互に積み重なった無機バリア膜の３つの層６０４、６０８および６１２を含む。ポリマー膜６０２は、バリアスタック６０１の最も下の膜として配置されている。いくつかの実施形態では、ポリマー膜６０２、６０６および６１０の厚さを同じにすることができる。いくつかの実施形態では、表示構造体６００の底部のポリマー膜６０２が、ポリマー膜６０６、６１０ならびに無機膜６０４、６０８および６１２を保護するために、これらの内部膜よりも厚い。ポリマー膜６０２、６０６および６１０ならびに無機膜６０４、６０８および６１２の材料および特性は、図３に示されたＡＭＯＬＥＤ表示構造体３００のポリマー膜３０４、３０８および３１２ならびに無機バリア膜３０２、３０６、３１０および３１４の材料および特性と同様であり、したがってここでは省略される。
【００３１】
[0044]  ＡＭＯＬＥＤ表示装置を形成する方法を添付図を参照して説明する。図７Ａを参照すると、担体７５０が提供されている。担体７５０は堅い担体、例えばガラス担体とすることができる。担体７５０上に、モノマー材料またはポリマー材料などの有機材料を付着させる。付着させた材料を、重合または架橋のために硬化させることができる。この硬化を、例えば約２００℃の温度もしくは２００℃よりも高い温度、または約３００〜４５０℃の温度で実行して、第１のポリマー膜７０２を形成することができる。ポリマー膜７０２は、例えばポリイミド、ポリノルボルネン、ポリアミド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタレート、ポリエステル、アクリルポリマーもしくはナイロン、またはこれらの材料の任意の組合せからなることができる。ポリマー膜７０２の厚さは、例えば１００ｎｍ〜１００μｍ、または５００ｎｍ〜１０μｍ、または１μｍ〜７μｍの範囲とすることができる。
【００３２】
[0045]  図７Ｂを参照する。担体７５０上にポリマー膜７０２を付着させた後、ポリマー膜７０２上に、例えばスパッタリング、ＡＬＤ、ＣＶＤ、ＰＥＣＶＤ、または塗布および硬化によって、第１のバリア膜７０４を付着させる。バリア膜７０４は、Ｔｉ、Ａｌ、Ｍｏなどの金属、またはＡｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２などの金属酸化物、または酸化ケイ素もしくは窒化ケイ素、またはＴｉＮ、またはスピンオンガラス（SOG）、またはスピンオン誘電体（SOD）、またはＳｉＣ、ＳｉＯＣなどの無機材料のうちの１つまたは複数、あるいは上記の材料の任意の組合せでできている。バリア膜７０４は、上記の材料の単一の層または多数の層とすることができる。バリア膜７０４の厚さは、例えば１０ｎｍ〜１０μｍまたは２０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲とすることができる。
【００３３】
[0046]  図７Ｃを参照する。無機バリア膜の３つの層７０４、７０８および７１２と交互に積み重なったポリマー膜の３つの層７０２、７０６、７１０が形成されるまで、図７Ａ〜７Ｂを参照して説明した処理工程を繰り返すことができる。これらのポリマー膜およびバリア膜をひとまとめにしてバリアスタック７０１と呼ぶ。しかしながら、ポリマー膜およびバリア膜の数に制限はない。いくつかの実施形態では、これらの膜の数が６つよりも多く、または６つよりも少ない。例えば、軽量であることが望ましい用途では、バリアスタック７０１が、無機バリア膜の２つの層と交互に積み重なったポリマー膜の２つの層を含むことができる。
【００３４】
[0047]  図７Ｄを参照する。バリアスタック７０１上に、ＴＦＴデバイス層７１４、ＯＬＥＤデバイス層７１６および封止層７１８を、この順番で付着させる。ポリマー膜７０２、７０６、７１０は、約２００℃の温度または２００℃よりも高い温度で形成されたものであるため、ＴＦＴデバイス層７１４も、約２００℃の温度または２００℃よりも高い温度で形成することができ、したがって、ＴＦＴデバイス層７１４は、より良好なデバイス性能およびデバイス信頼性を有することができる。いくつかの実施形態では、約３００℃の温度もしくは３００℃よりも高い温度、または３００〜４５０℃の温度で、ＴＦＴデバイス層７１４を形成することができる。封止層７１８は、単一のバリア層、またはバリアスタック７０１と同様のバリアスタックとすることができる。図７Ｅを参照する。次に、担体７５０を除去してＡＭＯＬＥＤディスプレイ７００を形成する。他の実施形態に関連して上で論じたとおり、担体７５０は、ピーリング、または化学薬品中でのエッチング、またはＣＭＰ工程、またはレーザ処理分離工程によって、ＡＭＯＬＥＤディスプレイ７００から除去することができる。
【００３５】
[0048]  いくつかの実施形態では、担体７５０上に第１のポリマー膜７０２を付着させる前に、担体７５０の除去を容易にする犠牲層を担体７５０上に提供する。例えば、図８Ａは、担体７５０上に犠牲層７６０を付着させること、および犠牲層７６０上に第１のポリマー膜７０２を付着させることを示している。ＡＭＯＬＥＤディスプレイを形成する工程の残りの工程は、図７Ｂ〜７Ｅに関して上で説明した工程と同様の工程とすることができ、それらの残りの工程は省略される。犠牲層７６０は、金属酸化物、金属、ＳｉＯ２、ガラス、ポリマーなどの単一の層または多数の層とすることができ、例えば１０ｎｍ〜１０μｍまたは２０ｎｍ〜１μｍの厚さを有することができる。担体７５０を除去する処理工程では、犠牲層７６０が、担体７５０のピーリング、エッチング、レーザ処理または研磨を容易にすることができ、それによって処理時間を短縮することができる。いくつかの実施形態では、ＡＭＯＬＥＤディスプレイ７００から犠牲層７６０を完全に除去する。図８Ｂを参照すると、いくつかの実施形態では、担体７５０を除去した後の第１のポリマー膜７０２上に、犠牲層７６０の部分層を残す。
【００３６】
[0049]  いくつかの実施形態では、担体７５０上に第１のポリマー膜７０２を付着させる前に、担体７５０の除去を容易にする接着制御層を担体７５０上に提供する。例えば、図８Ｃは、担体７５０上に接着制御層７７０を付着させること、および接着制御層７７０上に第１のポリマー膜７０２を付着させることを示している。ＡＭＯＬＥＤディスプレイを形成する工程の残りの工程は、図７Ｂ〜７Ｅに関して上で説明した工程と同様の工程とすることができ、それらの残りの工程は省略される。接着制御層７７０は、有機シラン化合物、ヘキサメチルジシラザン（HMDS）、ポリマーなどの層とすることができ、またはこれらの材料の組合せの層とすることができ、例えば０．１ｎｍ〜１μｍまたは０．１ｎｍ〜１００ｎｍの厚さを有することができる。担体７５０を除去する処理工程では、接着制御層７７０が、担体７５０のピーリング、エッチング、熱処理（例えばレーザ処理）または研磨を容易にすることができ、それによって処理時間を短縮することができる。いくつかの実施形態では、ＡＭＯＬＥＤディスプレイ７００から接着制御層７７０を完全に除去する。図８Ｄを参照すると、いくつかの実施形態では、担体７５０を除去した後の第１のポリマー膜７０２上に接着制御層７７０を残す。
【００３７】
[0050]  いくつかの実施形態では、上に例示されたＯＬＥＤ層の代わりに液晶層または電気泳動インク層を使用して、液晶ディスプレイまたは電気泳動インクディスプレイを形成する。例えば、ディスプレイ６００または７００を、液晶ディスプレイまたは電気泳動インクディスプレイにすることができるように、ＯＬＥＤデバイス層６１６または７１６の代わりに液晶層または電気泳動インク層を使用することができる。さらに、この基板レス構成を、他の種類のディスプレイに適用することもできる。
【００３８】
[0051]  説明のための実施形態を示し説明したが、上記の実施形態が本開示を限定すると解釈することはできないこと、ならびに、本開示の趣旨、原理および範囲から逸脱することなく上記の実施形態に変更、代替および修正を加えることができることを当業者は理解するであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図７Ｅ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年4月25日(2017.4.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板レス表示装置であって、
複数の無機バリア膜および複数のポリマー膜を含み、前記無機バリア膜と前記ポリマー膜とが交互に配置されており、底面と上面を含むバリアスタックと、
前記バリアスタックの上面に配置された薄膜トランジスタ（TFT）デバイス層と、
前記ＴＦＴデバイス層上に配置された表示媒体層と、
前記表示媒体層上に配置された封止層と
を備え、
前記無機バリア膜のうちの１つの無機バリア膜が、前記封止層の反対側の前記バリアスタックの最も外側の層として配置されており、
前記表示装置が基板レスであり、
前記無機バリア膜のうちの前記１つの無機バリア膜が、前記バリアスタックの底面から露出され、前記複数の無機バリア膜のうちのその他の任意の無機バリア膜の各々の距離より大きい前記封止層からの距離を有し、
前記無機バリア膜のうちの前記１つの無機バリア膜が、前記複数の無機バリア膜のうちのその他の任意の無機バリア膜の各々の厚さよりも厚い厚さを有する、基板レス表示装置。
【請求項２】
前記無機バリア膜が、金属、金属酸化物、金属窒化物、スピンオンガラス、スピンオン誘電体、酸化ケイ素、窒化ケイ素または炭化ケイ素のうちの１つもしくは複数を含む、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記ポリマー膜が、ポリイミド、ポリノルボルネン、ポリアミド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタレート、ポリエステル、アクリルポリマーまたはナイロンのうちの１つもしくは複数を含む、請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記無機バリア膜の厚さが、１０ｎｍ〜１０μｍの範囲にある、請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
前記ポリマー膜の厚さが、１００ｎｍ〜１００μｍの範囲にある、請求項１に記載の表示装置。
【請求項６】
前記表示媒体層が、有機発光ダイオードデバイス層、液晶層または電気泳動インク層のうちの１つを含む、請求項１に記載の表示装置。
【請求項７】
前記ＴＦＴデバイス層が、前記無機バリア膜のうちの１つの無機バリア膜上に配置された、請求項１に記載の表示装置。
【請求項８】
前記封止層の反対側の前記バリアスタックの最も外側の層として配置された前記無機バリア膜上に配置された犠牲層または接着制御層をさらに備える、請求項１に記載の表示装置。
【請求項９】
表示装置であって、
複数の無機バリア膜および複数のポリマー膜を含み、前記無機バリア膜と前記ポリマー膜とが交互に配置されており、底面と上面を含むバリアスタックと、
前記バリアスタックの上面に配置された薄膜トランジスタ（TFT）デバイス層と、
前記ＴＦＴデバイス層上に配置された表示媒体層と、
前記表示媒体層上に配置された封止層と
を備え、
前記無機バリア膜のうちの１つの無機バリア膜が、前記封止層の反対側の前記バリアスタックの最も外側の層として配置され、且つ前記バリアスタックの底面から露出されており、
前記無機バリア膜のうちの前記１つの無機バリア膜が、前記複数の無機バリア膜のうちのその他の任意の無機バリア膜の各々の距離より大きい前記封止層からの距離を有し、
前記無機バリア膜のうちの前記１つの無機バリア膜が、前記複数の無機バリア膜のうちのその他の任意の無機バリア膜の各々の厚さよりも厚い厚さを有する、表示装置。
【請求項１０】
前記無機バリア膜が、金属、金属酸化物、金属窒化物、スピンオンガラス、スピンオン誘電体、酸化ケイ素、窒化ケイ素または炭化ケイ素のうちの１つもしくは複数を含む、請求項９に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記ポリマー膜が、ポリイミド、ポリノルボルネン、ポリアミド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタレート、ポリエステルまたはナイロンのうちの１つもしくは複数を含む、請求項９に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記ポリマー膜のうちの前記第１のポリマー膜の前記無機バリア膜がある側とは反対の側に配置された犠牲層または接着制御層をさらに備える、請求項９に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記無機バリア膜の厚さが、１０ｎｍ〜１０μｍの範囲にある、請求項９に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記ポリマー膜の厚さが、１００ｎｍ〜１００μｍの範囲にある、請求項９に記載の表示装置。
【請求項１５】
前記表示媒体層が、有機発光ダイオードデバイス層、液晶層または電気泳動インク層のうちの１つを含む、請求項９に記載の表示装置。
【請求項１６】
前記ＴＦＴデバイス層が、前記無機バリア膜のうちの１つの無機バリア膜上に配置された、請求項９に記載の表示装置。
【国際調査報告】
2017529572.tif 000025