Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JP5581037B2 - 画像表示装置およびその製造方法 - Google Patents

画像表示装置およびその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP5581037B2
JP5581037B2 JP2009253205A JP2009253205A JP5581037B2 JP 5581037 B2 JP5581037 B2 JP 5581037B2 JP 2009253205 A JP2009253205 A JP 2009253205A JP 2009253205 A JP2009253205 A JP 2009253205A JP 5581037 B2 JP5581037 B2 JP 5581037B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
display device
image display
layer
film
inorganic film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2009253205A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2011099920A (ja
Inventor
直也 岡田
孝司 服部
卓英 倉永
睦子 波多野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Liquid Crystal Display Co Ltd
Japan Display Inc
Original Assignee
Panasonic Liquid Crystal Display Co Ltd
Japan Display Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Liquid Crystal Display Co Ltd, Japan Display Inc filed Critical Panasonic Liquid Crystal Display Co Ltd
Priority to JP2009253205A priority Critical patent/JP5581037B2/ja
Priority to US12/938,524 priority patent/US8599346B2/en
Publication of JP2011099920A publication Critical patent/JP2011099920A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5581037B2 publication Critical patent/JP5581037B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/78Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/786Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
    • H01L29/78603Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film characterised by the insulating substrate or support
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133305Flexible substrates, e.g. plastics, organic film
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/12Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/1218Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition or structure of the substrate
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133337Layers preventing ion diffusion, e.g. by ion absorption
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10OLED displays
    • H10K59/12Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/121Active-matrix OLED [AMOLED] displays characterised by the geometry or disposition of pixel elements
    • H10K59/1213Active-matrix OLED [AMOLED] displays characterised by the geometry or disposition of pixel elements the pixel elements being TFTs

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Description

本発明は画像表示装置およびその製造方法に係り、特に、基板がフレキシブルな樹脂基板によって構成される画像表示装置およびその製造方法に関する。
この種の画像表示装置は、その基板がたとえばガラスで形成されたものと比較して、軽量、耐衝撃性、および可とう性に優れたものとして構成される。
たとえば液晶表示装置の場合、液晶を挟持した一対の基板を有し、これらの基板を樹脂基板で構成するようにしている。この場合、一方の樹脂基板の液晶側の面には、パターン化された導電膜、半導体膜、絶縁膜等を所定の順序で積層させ、これにより、ゲート信号線、ドレイン信号線、薄膜トランジスタ、画素電極等を形成するようになっている。なお、この明細書では、前記積層体をTFT回路層と称する場合がある。
そして、このような構成からなる画像表示装置において、樹脂基板とTFT回路層との間にバッファ層が形成されたものが知られている。画像表示装置の形成において、最初にガラス基板を仮基板として用いる転写方式において、ガラス基板内の不純物をTFT回路層に侵入するのを回避するために前記バッファ層が用いられるようになっている。また、画像表示装置の形成において、樹脂基板上に直接にTFT回路層を形成する直接形成方式において、樹脂基板とTFT回路層の最下層にある金属層(たとえばゲート信号線)との密着性を向上させるために前記バッファ層が用いられるようになっている。このバッファ層としてはたとえばシリコン窒化膜等の緻密な膜が用いられる(下記特許文献1参照)。
特開2005−254541号公報参照
しかし、樹脂基板あるいは樹脂層の上面にバッファ層を形成した段階で、前記バッファ層にクラックやしわが発生してしまうことが確認された。
本発明者等は、この原因を究明した結果、次のことが判明した。すなわち、これまで、バッファ層を形成する際の温度は、樹脂基板のガラス転移点(Tg)以上の温度になっていた。樹脂基板がガラス転移点(Tg)以下では樹脂基板の機械的強度が高いために、その上面に形成されている前記バッファ層が応力を持っていても前記バッファ層の変形が抑制されている。しかし、樹脂基板がTgを超えてゴム状態となり軟化すると、樹脂基板の機械的強度が低下し、前記バッファ層の応力を解放するように変形が起きる。前記応力が引っ張り応力の場合、前記バッファ層は収縮方向に力が働くため、樹脂基板が前記バッファ層の収縮に追従できず前記バッファ層にクラックが発生する。一方、前記応力が圧縮応力の場合、前記バッファ層は膨張する方向に力が働くため、樹脂基板の軟化に伴い前記バッファ層にしわが発生するようになる。
本発明の目的は、樹脂基板あるいは樹脂層上に、クラックあるいはしわの発生が抑制された無機膜が形成され、これによりTFT回路層が信頼性よく形成されている画像表示装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、樹脂基板あるいは樹脂層上に無機膜を形成する場合において、前記無機膜にクラックあるいはしわの発生を回避させ、これによりTFT回路層を信頼性よく形成できる画像表示装置の製造方法を提供することにある。
本発明の画像表示装置の製造方法は、樹脂基板あるいは樹脂層上に無機膜を形成する場合において、前記無機膜を前記樹脂基板あるいは樹脂層のガラス転移点(Tg)以下の温度で形成するようにしたものである。さらに、前記無機膜の応力を前記樹脂基板あるいは樹脂層のガラス転移点(Tg)においてほぼ0となるように構成したものである。
本発明の構成は、たとえば、以下のようなものとすることができる。
(1)本発明は、樹脂基板あるいは樹脂層の上面にTFT回路層が形成されている画像表示装置であって、
前記樹脂基板あるいは前記樹脂層の前記TFT回路層が形成される面に、シリコン酸窒化膜からなる無機膜が形成され、
前記無機膜の応力が、前記無機膜が形成された前記樹脂基板あるいは前記樹脂層のガラス転移点(Tg)において、−300MPa以上、200MPa以下であり、室温において、−400MPa以上、50MPa以下であることを特徴とする。
(2)本発明は、樹脂基板あるいは樹脂層の上面にTFT回路層が形成されている画像表示装置の製造方法にあって、
前記樹脂基板あるいは前記樹脂層の前記TFT回路層が形成される面に、シリコン酸窒化膜からなり、応力が、前記樹脂基板あるいは前記樹脂層のガラス転移点(Tg)において、−300MPa以上、200MPa以下であり、室温において、−400MPa以上、50MPa以下である無機膜を形成する工程を備え、
前記無機膜は、室温から前記無機膜が形成される前記樹脂基板あるいは前記樹脂層のガラス転移点(Tg)以下の温度で形成し、
前記TFT回路層は、前記無機膜に形成された前記樹脂基板あるいは前記樹脂層のガラス転移点(Tg)以上の温度で形成することを特徴とする画像表示装置の製造方法。
なお、上記した構成はあくまで一例であり、本発明は、技術思想を逸脱しない範囲内で適宜変更が可能である。また、上記した構成以外の本発明の構成の例は、本願明細書全体の記載または図面から明らかにされる。
このように構成された画像表示装置は、樹脂基板あるいは樹脂層上に、クラックあるいはしわの発生が抑制された無機膜が形成され、これによりTFT回路層が信頼性よく形成されるようになる。
また、このように構成された画像表示装置の製造方法は、樹脂基板あるいは樹脂層上に無機膜を形成する場合において、前記無機膜にクラックあるいはしわの発生を回避させ、これによりTFT回路層を信頼性よく形成できるようになる。
本発明のその他の効果については、明細書全体の記載から明らかにされる。
本発明の表示装置に形成される無機膜の特性を説明するグラフである。 本発明の表示装置の実施例1を示す要部断面図である。 本発明の表示装置の製造方法の一実施例を示す図で、図4ないし図8とともに一連の工程を示す図である。 本発明の表示装置の製造方法の一実施例を示す図で、図3、図5ないし図8とともに一連の工程を示す図である。 本発明の表示装置の製造方法の一実施例を示す図で、図3、図4、図6ないし図8とともに一連の工程を示す図である。 本発明の表示装置の製造方法の一実施例を示す図で、図3ないし図5、図7、図8とともに一連の工程を示す図である。 本発明の表示装置の製造方法の一実施例を示す図で、図3ないし図6、図8とともに一連の工程を示す図である。 本発明の表示装置の製造方法の一実施例を示す図で、図3ないし図7とともに一連の工程を示す図である。 本発明の表示装置の製造方法の他の実施例を示す図で、図10とともに一連の工程を示す図である。 本発明の表示装置の製造方法の他の実施例を示す図で、図9とともに一連の工程を示す図である。 樹脂基板あるいは樹脂層のガラス転移点を定義を示すグラフである。 無機膜を形成する装置してたとえば誘導結合型プラズマCVD装置を示した図である。 無機膜の形成において樹脂基板あるいは樹脂層のガラス転移点との関係を示すグラフである。 無機膜の組成と当該無機膜の室温における形成による圧力との関係を示すグラフである。 液晶表示装置の全体的な概略を示す構成図である。 本発明の適用の一例を示した図である。 本発明の適用の他の例を示した図である。 本発明の適用の他の例を示した図である。 本発明の適用の他の例を示した図である。
本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。なお、各図および各実施例において、同一または類似の構成要素には同じ符号を付し、説明を省略する。
〈要部の構成〉
図2は、本発明の表示装置の実施例1を示す要部断面図である。図2は、たとえば液晶表示装置の液晶を挟持して対向される一対の基板のうち薄膜トランジスタTFTが形成されている側の基板(図中符号SUB1で示す)を示し、前記薄膜トランジスタTFTを含む面における断面をとった図となっている。
において、まず、基板SUB1がある。この基板SUB1は樹脂材(プラスチック)によって構成されている。図示していないが、この基板SUB1と液晶を挟持して対向配置される他方の基板SUB2(図15参照)もたとえば樹脂材(プラスチック)によって構成され、本実施例の液晶表示装置はいわゆるフレキシブル表示装置となっている。
基板SUB1の液晶側の面には、無機膜IOLが形成されている。この無機膜IOLは、たとえば、シリコン酸窒化膜、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜等によって形成されている。しかし、これらの膜に限定されることはなく、金属膜、半金属膜、金属酸窒化膜、金属酸化膜、金属窒化膜等をも適用することができる。そして、このような無機膜IOLは、この上方の面にTFT回路層TCLを信頼性よく形成するために設けられ、この無機膜IOLにおいてクラックあるいはしわ等が形成されていないものとなっている。この無機膜IOLは、その応力が、基板SUB1のガラス転移点Tgにおいて−300MPa以上で200MPa以下となっており、室温(20℃〜80℃)において−400MPa以上で50MPa以下となっている。この無機膜IOLについては後においてさらに詳述する。
無機膜IOLの上面には、たとえばシリコン窒化膜からなるバッファ層BFLが形成され、このバッファ層BFLの上面には前記TFT回路層TCLが形成されている。バッファ層BFLは、たとえば、基板SUB1と後述のゲート信号線(ゲート電極GT)との密着性を向上させるために設けられ、緻密な層として構成されている。TFT回路層TCLは、図2に示す薄膜トランジスタTFTの他に、前記薄膜トランジスタTFTを駆動させるゲート電極と接続されるゲート信号線、前記薄膜トランジスタTFTのドレイン電極に接続されるドレイン信号線、前記薄膜トランジスタTFTのソース電極に接続される画素電極等を備えたものとなっている。そして、これら薄膜トランジスタTFT、各信号線、電極は、パターン化された導電膜、半導体膜、絶縁膜が所定の順序で積層されて構成されたものとなっている。すなわち、図2に示す薄膜トランジスタTFTは、前記バッファ層BFLに形成されたゲート電極GT、このゲート電極GTをも被って形成されたゲート絶縁膜GI、このゲート絶縁膜GIの上面であって前記ゲート電極GTと重なりを有して形成されたたとえばアモルファスシリコン等の半導体層AS、この半導体層ASの上面に互いに対向配置されたドレイン電極DT、およびソース電極STによって形成されている。なお、ドレイン電極DTと半導体層ASとの間、およびソース電極STと半導体層ASとの間には、たとえばn型の高濃度のアモルファスシリコンからなるコンタクト層CNが形成され、薄膜トランジスタTFTは、たとえばシリコン窒化膜からなる保護膜PASによって被われている。また、図2に示す薄膜トランジスタTFTは、ゲート電極GTが半導体層ASよりも下層に位置づけられるボトムゲート型と称されるものであるが、これに限定されることはなく、ゲート電極GTが半導体層ASよりも上層に位置づけられるトップゲート型であってもよい。
〈製造方法I〉
次に、本発明による画像表示装置の製造方法を、図2に対応づけて示した図によって説明する。本発明の画像表示装置の製造は、概略、図3ないし図8に示す転写方式、図9および図10に示す直接形成方式の2種がある。本発明はいずれの方式においても適用できる。
まず、転写方式について、以下説明をする。
工程1.(図3)
ガラスからなる仮基板TSBを用意し、この仮基板TSBの表面に樹脂からなる剥離膜STLを形成する。この剥離膜STLは、後の工程において、この剥離膜STLの上面に形成されるTFT回路層TCLと仮基板TSBとを剥離させるために必要となる膜となる。樹脂からなる剥離膜STLは後述の樹脂基板SUB1と接着され、樹脂基板SUB1の一部として構成されるようになる。
工程2.(図4)
剥離膜の上面に無機膜IOLを形成する。この無機膜IOLは、たとえば、シリコン酸窒化膜、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、金属膜、半金属膜、金属酸窒化膜、金属酸化膜、金属窒化膜等によって形成されるようになっている。そして、この無機膜IOLは、たとえば25℃の室温から前記剥離膜STLのガラス転移点(Tg)以下の範囲の温度で形成するようになっている。これにより、無機膜IOLはクラックあるいはしわの発生していない膜として形成されるようになっている。この無機膜IOLについては後述する。
さらに、無機膜IOLの上面には、バッファ層BFLを形成する。このバッファ層BFLは、たとえば、仮基板TSB内の不純物が後述のTFT回路層TCLに侵入するのを回避させために設けられ、たとえば緻密なシリコン窒化膜によって形成されるようになっている。この場合、前記無機膜IOLの存在によって、バッファ膜BFLにはクラックあるいはしわが生ずることなく形成されるようになる。
工程3.(図5)
バッファ層BFLの上面にTFT回路層TCLを形成する。このTFT回路層TCLは、たとえば、ゲート電極GT、ゲート絶縁膜GI、半導体層AS、コンタクト層CN、ドレイン電極DTおよびソース電極ST、保護膜PASを順次形成することによって形成される。ゲート電極GTは図示しないゲート信号線の一部として形成され、ドレイン電極は図示しないドレイン信号線に接続され、ソース電極は図示しない画素電極と接続されるようになっている。なお、このTFT回路層TCLの形成において、剥離層STLのガラス転移点(Tg)以上のプロセス温度で行うことができ、TFT回路層TCLの信頼性を確保することができる。
工程4.(図6)
仮基板TSBのTFT回路層TCLが形成された側と反対側の面から、UVレーザ光あるいはUVランプ光(図中矢印で示す)を照射する。
工程5.(図7)
UVレーザ光あるいはUVランプ光は仮基板TSBを通して剥離膜STLに入射され、ことにより、剥離膜STLに材質変化が生じ、仮基板TSBは剥離膜STLから剥離されるようになる。
工程6:(図8)
仮基板TSBが剥離された剥離膜STLの面には、新たに用意した樹脂材からなる樹脂基板SUB1を接着させる。これにより、樹脂基板SUB1を備えるTFT基板を得ることができる。この場合、前記樹脂基板SUB1は、剥離膜STLとともに樹脂材からなる基板として把握することができる。
次に、直接形成方式について、以下説明する。
工程1.(図9)
樹脂基板SUB1を用意する。樹脂基板SUB1の上面に無機膜IOLを形成する。この無機膜IOLは、たとえば、シリコン酸窒化膜、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、金属膜、半金属膜、金属酸窒化膜、金属酸化膜、金属窒化膜等によって形成されるようになっている。そして、この無機膜IOLは、たとえば25℃の室温から樹脂基板SUB1のガラス転移点(Tg)以下の範囲の温度で形成するようになっている。この無機膜IOLについては後述する。
さらに、無機膜IOLの上面には、バッファ層BFLを形成する。このバッファ層BFLは、たとえば、樹脂基板SUB1とこの樹脂基板SUB1の上面に形成されるTFT回路層TCLのうち最下層にある金属層(たとえばゲート信号線)との密着性を向上させるために形成され、たとえば緻密なシリコン窒化膜によって形成されるようになっている。この場合、前記無機膜IOLの存在によって、バッファ層BFLにはクラックあるいはしわが生ずることなく形成されるようになる。
工程2.(図10)
バッファ層BFLの上面にTFT回路層TCLを形成する。このTFT回路層TCLは、たとえば、ゲート電極GT、ゲート絶縁膜GI、半導体層AS、コンタクト層CN、ドレイン電極DTおよびソース電極ST、保護膜PASを順次形成することによって形成される。ゲート電極GTは図示しないゲート信号線の一部として形成され、ドレイン電極は図示しないドレイン信号線に接続され、ソース電極は図示しない画素電極と接続されるようになっている。なお、このTFT回路層TCLの形成において、樹脂基板SUB1のガラス転移点(Tg)以上のプロセス温度で行うことができ、TFT回路層TCLの信頼性を確保することができる。
〈無機材IOL〉
図2、図3ないし図8、図9および図10にそれぞれ示した無機材IOLについて、以下、説明する。
ここで、無機材IOLの説明に先立ち、無機材IOLを形成する樹脂基板あるいは樹脂層におけるガラス転移点(Tg)について図11を用いて説明する。図11は、樹脂基板あるいは樹脂層における温度(℃)と応力(MPa)との関係を示すグラフである。樹脂材はたとえばポリベンゾオキサゾール(PBO)である。図4において、樹脂材に熱を加え、その温度を上昇させると、ある温度(図では280℃)を境とし、それ以降の温度ではゴム状となる。この温度はガラス転移点(Tg)と定義される。そして、このガラス転移点Tgは、温度を上昇させていく過程において、応力が最小となる(0Paに最も近づく)温度として測定することができる。
また、図12は、前記無機膜IOLを形成するための装置で、たとえば誘導結合型プラズマCVD装置を概略的に示した構成図である。図12において、反応ガスRGが供給されるチャンバVSがあり、このチャンバVS内には無機膜を形成する基板(たとえば図4に示した仮基板TSB)を基板台PDS上に載置できるようになっている。チャンバVSには該チャンバVS内にプラズマを発生させるための誘導コイルINCおよび高周波窓WDが備えられ、誘導コイルINCはRF電源(13.56MHz)RFPによって駆動されるようになっている。このような装置において、高密度プラズマによって多くの励起種が発生し、低温での成膜が可能となっている。この装置を用いて、前記無機膜IOLを形成する際に、必要時において、DC電源DCPによって前記基板台PDSにバイアスを印加できるようになっている。これにより、イオンの照射が制御できるようになり、応力が調整された無機膜を形成することができるようになる。
そして、図1は、たとえばSiからなる基板の上面に室温(ここでは、20℃〜80℃の範囲とする)で無機膜を形成し、その後、室温から上昇させた温度と、この際に前記無機膜に生じる応力との関係を示したグラフである。横軸に温度(℃)を、縦軸に応力(MPa)をとっている。無機膜はたとえばシリコン酸窒化膜(SiOxNy)とし、酸素(O)と窒素(N)組成を変化させた場合の6種の無機膜(図中(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)で示す)を例として挙げている。
それぞれの無機膜(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)は、いずれも、温度の上昇に伴って、応力が大きくなる傾向を有する。この傾向は、室温(20℃〜80℃)で形成した無機膜の特徴の一つとなる。これに対して、高温で形成した無機膜は温度を上昇させても応力はほとんど変化しないことが確かめられている。
また、前記グラフにおいて、無機膜を形成しようとする樹脂基板あるいは樹脂層のガラス転移点(Tg)をTgとし、横軸に示している。
この場合、温度が、たとえば0℃ないし300℃の範囲において、無機膜に発生する応力は約−360MPa〜160MPaの範囲にあることが望ましい。この範囲から外れる場合、すなわち、−360MPaより小さい場合には無機膜にしわが発生するようになり、160MPaより大きな場合にはクラックが発生してしまうからである。
この場合において、−360MPa〜160MPaの範囲にある無機膜は、図中(a)、(b)、(c)に示す無機膜となっている。そして、前記グラフにおいて、無機膜を形成しようとする樹脂基板あるいは樹脂層のガラス転移点(Tg)を、図中横軸に示すようにTgとした場合、このTgの温度において、図中(a)、(b)、(c)の各無機膜の応力は、−300MPa以上、200MPa以下となっている。この場合、Tgにおける無機膜の応力は0MPaであることが最も好ましが、上述した幅(−300MPa以上、200MPa以下)の範囲内ならば、クラックもしわも発生しないことが明らかとなる。
ちなみに、たとえば図1の(c)の特性を有する無機膜を樹脂基板あるいは樹脂層上に形成するのが好適であるといえるのは、前記樹脂基板あるいは樹脂層のガラス転移点(Tg)との関係によるものである。図13は、図1において(c)の特性を有する無機膜のみを取り出して示したグラフである。図13の横軸には、図1に示すガラス転移点Tgと同じ値であるガラス転移点TgAの他に、これよりも大きな値を有するガラス転移点TgB(>TgA)をも示している。この場合、ガラス転移点TgBにおける図中(c)の無機膜の応力は200MPa以上となり、クラックが発生してしまうことになる。このことは、ガラス転移点TgBを有する樹脂基板あるいは樹脂層においては、図中(c)の無機膜を形成することは適当でないとすることができる。
図1に戻り、ガラス転移点が図中Tgの場合において、クラックあるいはしわの発生を回避できる無機膜は、図中(a)、(b)、(c)に示したものである。そして、図中(a)、(b)、(c)の各無機膜の室温(20℃〜80℃)における形成時における応力は、−400MPa以上、50MPa以下となっていることが判る。このことは、室温(20℃〜80℃)で無機膜を形成する際に、その室温での無機膜が上述した−400MPa以上、50MPa以下の範囲内である場合に、図1のグラフに示す(a)、(b)、(c)の特性を有する各無機膜を形成できることになり、クラックおよびしわの発生を回避させることができることになる。
図14は、室温(たとえば25℃)で形成する無機膜の組成比(O/(O+N))と圧力の関係を示したグラフである。所望の組成比をもつ無機膜を形成する場合、図12に示した誘導結合型プラズマCVD装置において、基板バイアスを所定の値にすることによって得られるようになる。このことから、誘導結合型プラズマCVD装置の基板バイアスによって、室温において形成される無機膜の応力を上述した範囲(−400MPa以上、50MPa以下)とすることによって、樹脂膜あるいは樹脂層のガラス転移点(Tg)において0に近い応力(−300MPa以上、200MPa以下)とすることができるようになる。
このように、樹脂基板あるいは樹脂層の上面に上述した無機膜IOLを形成することにより、前記無機膜IOLにクラックあるいはしわが生じることがなく、この無機膜IOLの上面にバッファ層を形成する場合においても、前記バッファ層にクラックあるいはしわが生じるのを回避できるようになる。
〈液晶表示装置の全体図〉
図15は、本発明を液晶表示装置として構成する場合の概略的な構成を示す斜視分解図である。液晶表示装置は、液晶LCを挟持して対向配置される第1基板SUB1と第2基板SUB2とを備える。第1基板SUB1の液晶LC側の面には無機膜IOLが形成され、この無機膜IOLの上面にはバッファ層BFLを介してTFT回路層TCLが形成されている。このTFT回路層TCLの上面には、図示していないが、液晶と直接に接触する配向膜が形成されている。この配向膜は液晶の分子の初期配向方向を決する膜となっている。また、第1基板SUB1の液晶LCと反対側の面には、第バリア層BRL1を介して第1偏光板POL1が配置されている。第1バリア層BRL1は外部から第1基板SUB1へ水分が侵入してしまうのを回避させ、第1偏光板POL1は後述の第2偏光板POL2とともに、液晶の挙動を可視化できるようになっている。第2基板SUB1の液晶LC側の面にはカラーフィルタCFが形成されている。隣接するたとえば3個の画素に赤色、緑色、および青色を担当させ、カラー表示用の単位画素を構成するためである。このカラーフィルタCFの上面には、図示していないが、液晶LCと直接に接触する配向膜が形成されている。また、第2基板SUB2の液晶と反対側の面には、第2バリア層BRL2を介して第2偏光板POL2が配置されている。
実施例1では、画像表示装置として液晶表示装置を例として挙げたものである。しかし、有機EL表示装置等の他の画像表示装置にも適用することができる。有機EL表示装置は、その画素として自発光の有機EL素子を用いているが、樹脂基板の上面にTFT回路層を形成する場合があり、液晶表示装置と同様の課題を有するからである。
図16は、本発明の表示装置(パネル)PNLが適用されたポータブルゲーム機を示している。表示装置PNLとしては液晶表示装置、あるいは有機EL表示装置であってもよい。図16に示す表示装置PNLは湾曲していないが、それらの基板SUBは樹脂材等で構成され、軽量で耐衝撃性に優れたものとなっている。
図10は、本発明の表示装置(パネル)PNLが適用された携帯端末を示している。表示装置PNLとしては液晶表示装置、あるいは有機EL表示装置であってもよい。図10に示す表示装置PNLは湾曲して構成されている。
図18は、本発明の表示装置(パネル)PNLが適用されたいわゆるローラブルテレビを示している。表示装置PNLとしては液晶表示装置、あるいは有機EL表示装置であってもよい。
図19は、本発明の表示装置(パネル)PNLが適用された電子広告を示している。表示装置PNLとしては液晶表示装置、あるいは有機EL表示装置であってもよい。図19に示す表示装置PNLは湾曲して構成されている。
以上、本発明を実施例を用いて説明してきたが、これまでの各実施例で説明した構成はあくまで一例であり、本発明は、技術思想を逸脱しない範囲内で適宜変更が可能である。また、それぞれの実施例で説明した構成は、互いに矛盾しない限り、組み合わせて用いてもよい。
SUB1……第1基板、SUB2……第2基板、IOL……無機膜、BFL……バッファ層、TFT……薄膜トランジスタ、GT……ゲート電極、GI……ゲート絶縁膜、AS……半導体層、CN……コンタクト層、DT……ドレイン電極、ST……ソース電極、TCL……TFT回路層、PAS……保護膜、TSB……仮基板、STL……剥離膜、RG……反応ガス、VS……チャンバ、PDS……基板台、INC……誘導コイル、WD……高周波窓、RFP……RF電源、DCP……DC電源、PNL……表示装置。

Claims (10)

  1. 樹脂基板あるいは樹脂層の上面にTFT回路層が形成されている画像表示装置であって、
    前記樹脂基板あるいは前記樹脂層の前記TFT回路層が形成される面に、シリコン酸窒化膜からなる無機膜が形成され、
    前記無機膜の応力が、前記無機膜が形成された前記樹脂基板あるいは前記樹脂層のガラス転移点(Tg)において、−300MPa以上、200MPa以下であり、室温において、−400MPa以上、50MPa以下であることを特徴とする画像表示装置。
  2. 前記室温は、20℃から80℃の範囲内であることを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。
  3. 前記無機膜と前記TFT回路層との間に、前記無機膜と異なるバッファ層が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。
  4. 画像表示装置は液晶表示装置であることを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。
  5. 画像表示装置は有機EL表示装置であることを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。
  6. 樹脂基板あるいは樹脂層の上面にTFT回路層が形成されている画像表示装置の製造方法にあって、
    前記樹脂基板あるいは前記樹脂層の前記TFT回路層が形成される面に、シリコン酸窒化膜からなり、応力が、前記樹脂基板あるいは前記樹脂層のガラス転移点(Tg)において、−300MPa以上、200MPa以下であり、室温において、−400MPa以上、50MPa以下である無機膜を形成する工程を備え、
    前記無機膜は、室温から前記無機膜が形成される前記樹脂基板あるいは前記樹脂層のガラス転移点(Tg)以下の温度で形成し、
    前記TFT回路層は、前記無機膜に形成された前記樹脂基板あるいは前記樹脂層のガラス転移点(Tg)以上の温度で形成することを特徴とする画像表示装置の製造方法。
  7. 前記無機膜は、CVD法、スパッタ法、蒸着法うちいずれか1つの方法によって、あるいは、これらのうちの2以上の方法によって形成することを特徴とする請求項に記載の画像表示装置の製造方法。
  8. 前記室温は、20℃から80℃の範囲内であることを特徴とする請求項に記載の画像表示装置の製造方法。
  9. 画像表示装置は液晶表示装置であることを特徴とする請求項に記載の画像表示装置の製造方法。
  10. 画像表示装置は有機EL表示装置であることを特徴とする請求項に記載の画像表示装置の製造方法。
JP2009253205A 2009-11-04 2009-11-04 画像表示装置およびその製造方法 Active JP5581037B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009253205A JP5581037B2 (ja) 2009-11-04 2009-11-04 画像表示装置およびその製造方法
US12/938,524 US8599346B2 (en) 2009-11-04 2010-11-03 Image display device and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009253205A JP5581037B2 (ja) 2009-11-04 2009-11-04 画像表示装置およびその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011099920A JP2011099920A (ja) 2011-05-19
JP5581037B2 true JP5581037B2 (ja) 2014-08-27

Family

ID=43925077

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009253205A Active JP5581037B2 (ja) 2009-11-04 2009-11-04 画像表示装置およびその製造方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8599346B2 (ja)
JP (1) JP5581037B2 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105094392A (zh) * 2014-04-29 2015-11-25 宸鸿科技(厦门)有限公司 触控显示面板
CN104795449B (zh) 2015-04-16 2016-04-27 京东方科技集团股份有限公司 薄膜晶体管及制作方法、阵列基板、显示装置
JP6910178B2 (ja) * 2017-03-31 2021-07-28 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置、及び半導体装置の作製方法
CN111972044B (zh) 2018-03-28 2024-02-13 夏普株式会社 显示装置及显示装置的制造方法
JP2020161482A (ja) * 2020-04-30 2020-10-01 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置、表示装置、半導体装置の作製方法、及び表示装置の作製方法
CN115064560A (zh) * 2022-07-08 2022-09-16 福建华佳彩有限公司 一种低应力绝缘层以及搭载此绝缘层的氧化物tft阵列基板

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06175117A (ja) * 1992-12-04 1994-06-24 Ricoh Co Ltd SiN膜形成プラスチック基板およびそれを使用したMIM素子
KR100604717B1 (ko) * 1999-07-08 2006-07-28 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정 표시장치 제조방법 및 그 제조방법에 따른 액정표시장치
JP2001305993A (ja) * 2000-04-24 2001-11-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 表示素子用光学基板の製造方法、及びそれを用いた液晶表示素子とその製造方法
ATE430770T1 (de) * 2001-12-21 2009-05-15 Asahi Glass Co Ltd Polyurethanweichschaumstoff mit geringer rückprallelastizität und herstellungsverfahren dafür
KR100491143B1 (ko) * 2001-12-26 2005-05-24 삼성에스디아이 주식회사 블랙매트릭스를 구비한 평판표시장치 및 그 제조방법
JP2005254541A (ja) 2004-03-10 2005-09-22 Fuji Photo Film Co Ltd ガスバリア性積層フィルム及びその製造方法、並びに該フィルムを用いた画像表示素子
JP2007288078A (ja) * 2006-04-20 2007-11-01 Seiko Epson Corp フレキシブル電子デバイス及びその製造方法
DE102007057089B4 (de) * 2006-12-22 2010-04-29 Lg Display Co., Ltd. Flüssigkristallanzeige mit Photosensor und Herstellungsverfahren derselben
JP2009246093A (ja) * 2008-03-31 2009-10-22 Dainippon Printing Co Ltd 薄膜トランジスタ基板、その製造方法及び表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20110102700A1 (en) 2011-05-05
US8599346B2 (en) 2013-12-03
JP2011099920A (ja) 2011-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5581037B2 (ja) 画像表示装置およびその製造方法
KR102316987B1 (ko) 플렉서블 컬러필터와 그를 포함하는 플렉서블 유기 발광 표시 장치
TWI423723B (zh) 自發光面板之製造方法
US7671364B2 (en) Thin film transistor substrate for display unit
TWI280818B (en) Light emitting device, method of manufacturing the same, and manufacturing apparatus therefor
JP6054589B2 (ja) 有機発光装置
CN101339899B (zh) Soi衬底的制造方法及半导体装置的制造方法
TWI555431B (zh) 有機發光二極體顯示器及製造其之方法
TW521447B (en) Light-emitting device, electronic equipment, and method of manufacturing thereof
KR102117613B1 (ko) 라미네이션 장치 및 라미네이션 방법
TW200306132A (en) Light emitting apparatus and method of fabricating the same
TW201116914A (en) Flat panel display device and method of manufacturing the same
JP5653730B2 (ja) 平板表示装置及びその製造方法
CN101728379A (zh) 有机发光二极管显示装置及其制造方法
US8435810B2 (en) Method of manufacturing organic light emitting display device
JP2006135299A (ja) 薄膜トランジスタを備えた基板の製造方法、及びそれにより製造された薄膜トランジスタを備えた基板と、平板表示装置の製造方法、及びそれにより製造された平板表示装置
KR20160063480A (ko) 곡면 표시 장치의 제조 방법
TWI633656B (zh) 有機el顯示裝置之製造方法及顯示裝置本體之製造方法
JP2010197813A (ja) 画像表示装置
US9515128B2 (en) Display device and manufacturing method of the same
JP2011103341A (ja) 画像表示装置
JP2005209756A (ja) 薄膜デバイスの製造方法、薄膜デバイス、液晶表示装置およびエレクトロルミネッセンス表示装置
US20150062842A1 (en) Element substrate, display apparatus and manufacturing method of element substrate
JP2012227153A (ja) 発光装置及び発光装置の作製方法
KR20140086637A (ko) 유기전계 발광소자 및 그 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120905

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130523

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130625

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130826

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140617

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140714

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5581037

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250