JP2018049209A - 表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】表示装置の狭額縁化を図るのに適した構造を提供することを目的の一つとする。【解決手段】 可撓性を有する第1基板と、第1基板の第1面に設けられた画素領域と、画素領域の少なくとも一辺に沿って配置され、前記画素領域と接続された端子領域と、を有し、第1基板は、画素領域と端子領域との間にヤング率の異なる調整領域を含む表示装置が提供される。【選択図】図3
Description
本発明は表示装置に関する。本発明の一実施形態は、可撓性基板を用いた表示装置の屈曲部の構造に関する。
有機EL表示装置では、プラスチック等の可撓性を有する基板に有機EL素子を設けた所謂フレキシブルディスプレイが開発されている。フレキシブルディスプレイは、湾曲させたり、折り畳んだりすることが可能となることにより、携帯性および収納性に優れたディスプレイを実現することができると期待されている。しかしながら、フレキシブルディスプレイを曲げると、可撓性基板上に設けられるトランジスタ、有機EL素子などの各素子に応力が作用して信頼性が低下するという問題がある。
このような曲げ応力の影響を軽減するために、圧縮応力も引っ張り応力も実質的に作用しないとされる中立面が、有機半導体素子が形成される層の近傍となるように構成された有機半導体デバイスが開示されている(特許文献1参照)。
しかしながら、中立面の近傍に半導体素子が配置されるようにしても、屈曲部では可撓性基板の表裏で圧縮応力と引っ張り応力が作用して、屈曲部分の位置を正確に制御することが困難である。表示パネルにおいて屈曲部の位置が定まらないと、製品形状が安定しないという問題がある。さらには、可撓性被覆層を構成因子として追加することで、製造工程がより複雑になる。
このような状況に鑑み、本発明の一実施形態は、表示装置の屈曲位置と曲げ応力が作用する領域を制御可能とすることを目的の一つとする。
本発明の一実施形態によれば、可撓性を有する第1基板と、第1基板の第1面に設けられた画素領域と、画素領域の少なくとも一辺に沿って配置され、前記画素領域と電気的に接続された端子領域と、を有し、第1基板は、画素領域と端子領域との間にヤング率の異なる領域を含む表示装置が提供される。
以下、本発明の実施の形態を、図面等を参照しながら説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に例示する実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。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。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
本明細書において、ある部材又は領域が他の部材又は領域の「上に(又は下に)」あるとする場合、特段の限定がない限りこれは他の部材又は領域の直上(又は直下)にある場合のみでなく他の部材又は領域の上方(又は下方)にある場合を含み、すなわち、他の部材又は領域の上方(又は下方)において間に別の構成要素が含まれている場合も含む。
<表示装置の平面的な構成>
図1は、本実施形態に係る表示装置100の構成を説明する平面図であり、基板を屈曲させる前の一態様を示す。表示装置100は、第1基板102に画素122が配列する画素領域106が設けられている。画素領域106の外側領域には額縁領域108がある。額縁領域108は、第1駆動回路124、第2駆動回路126、第1配線延伸領域128、第2配線延伸領域130、シール材134を含んでいる。また、第1基板102の一端部には端子部136が設けられている。端子部136と第1駆動回路124および第2駆動回路126は図示しない回路および配線によって接続されている。
図1は、本実施形態に係る表示装置100の構成を説明する平面図であり、基板を屈曲させる前の一態様を示す。表示装置100は、第1基板102に画素122が配列する画素領域106が設けられている。画素領域106の外側領域には額縁領域108がある。額縁領域108は、第1駆動回路124、第2駆動回路126、第1配線延伸領域128、第2配線延伸領域130、シール材134を含んでいる。また、第1基板102の一端部には端子部136が設けられている。端子部136と第1駆動回路124および第2駆動回路126は図示しない回路および配線によって接続されている。
画素領域106と、第1駆動回路124及び第2駆動回路126とは、それぞれ図示しない配線によって接続される。画素領域106は、画素122以外に走査信号線、映像信号線と呼ばれる配線が設けられている。画素領域106の各画素122は、これらの配線により第1駆動回路124、第2駆動回路126と接続されている。例えば、第1駆動回路124は、画素領域106に走査信号を出力する駆動回路であり、第2駆動回路126は画素領域106に映像信号を出力する駆動回路である。図1は、画素領域106と第1駆動回路124との間に第1配線延伸領域128を、画素領域106と第2駆動回路126との間に第2配線延伸領域130を有する態様を示す。
図2は、本実施形態に係る表示装置100の構成を説明する斜視図であり、基板を屈曲させる前の一態様を示す。表示装置100は、第1基板102に対向した第2基板104が設けられている。第2基板104は、画素領域106、第1駆動回路124及び第1配線延伸領域128を覆い、第1基板102と間隙をもって設けられている。第2基板104の外周部に沿ってシール材134が設けられ、このシール材134によって第1基板102と第2基板104とは接着されている。
第1基板102は可撓性を有する基板部材が用いられる。例えば、基板部材として有機樹脂材料が用いられる。樹脂材料としては、繰り返し単位にイミド結合を含む高分子材料を用いるのが好ましく、例えば、ポリイミドが用いられる。具体的には、第1基板102に、ポリイミドをシート状に成形した基板を用いることができる。
なお、第1基板102に適用可能な他の基板部材として、金属の薄板基板、またはガラスの薄板基板に、樹脂材料を塗布・焼成したワニス方式、樹脂フィルムを貼り合わせたフィルム方式の複合基板を適用することができる。さらに、ロールtoロールの各方式を適用することもできる。
図1及び図2において、表示装置100が折り曲げられる屈曲部120を、A−B線で示す。屈曲部120は画素領域106の一辺に沿って設けられている。屈曲部120は画素領域106と端子部136との間に位置している。なお、図1及び図2において、屈曲部120は、画素領域106と第2駆動回路126の間の第2配線延伸領域130に位置しているがこれに限定されない。第1基板102上の、第2基板104で覆われていない外側の領域であればよい。屈曲部120が画素領域106の近傍であるほど、表示装置100の狭額縁化を図ることができる。
図1で示すように、屈曲部120を第2配線延伸領域130内に配置することにより、基板が折り曲げられる部分が配線延伸領域に限定される。そのため、第1基板102を折り曲げても、画素領域106、第1駆動回路124、第2駆動回路126に、応力の影響を与えないようにすることができる。すなわち、画素領域106、第1駆動回路124、第2駆動回路126に含まれるトランジスタ等の素子に曲げ応力が直接作用しないようにすることができ、曲げ応力による表示装置100の信頼性の低下を防止することができる。
次に、本実施形態に係る表示装置100の詳細を、図1中に示すC−D線に沿った断面模式図を参照して説明する。
<表示装置の断面構造>
図3は、表示装置100の断面図を示す。また、図4は、画素領域106における画素122の詳細を説明する断面図である。以下の説明では、図3及び図4を適宜参照して説明する。なお、図3は、有機層166が複数の画素に亘って設けられ、白色光を出射する表示素子140、及び、カラーフィルタ層184を設けた、いわゆるカラーフィルタ方式である。また、図4は、互いに異なる色を発光する発光材料を有する有機層166を、画素122ごとに設けた、いわゆる塗り分け方式である。
図3は、表示装置100の断面図を示す。また、図4は、画素領域106における画素122の詳細を説明する断面図である。以下の説明では、図3及び図4を適宜参照して説明する。なお、図3は、有機層166が複数の画素に亘って設けられ、白色光を出射する表示素子140、及び、カラーフィルタ層184を設けた、いわゆるカラーフィルタ方式である。また、図4は、互いに異なる色を発光する発光材料を有する有機層166を、画素122ごとに設けた、いわゆる塗り分け方式である。
図3で示すように、表示装置100は、D端から、駆動回路領域112、第2配線延伸領域130、封止領域110、画素領域106を含んでいる。このうち、駆動回路領域112、第2配線延伸領域130、封止領域110が額縁領域108に相当する。
画素領域106において、第1基板102の一方の面(以下、「第1面」ともいう。)には、バリア層103を介してトランジスタ138、発光素子140、第1容量素子142、第2容量素子144が設けられている。これらの素子の詳細は、図4に示される。
第1基板102上には、アンダーコートとしてバリア層103が設けられている。バリア層103は、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、シリコン酸化膜の三層積層構造であってもよい。最下層のシリコン酸化膜は、基材との密着性を向上する。中層のシリコン窒化膜は、外部からの水分及び不純物の侵入を阻止する。最上層のシリコン酸化膜は、中層のシリコン窒化膜中に含有する水素原子が素子側に拡散することを阻止する。しかしながら、この構造に限定されず、さらに積層があっても良いし、単層あるいは二層積層であってもよい。
図4で示すように、発光素子140はトランジスタ138と接続されている。トランジスタ138は発光素子140の発光を制御する。第1容量素子142はトランジスタ138のゲート電位を保持し、第2容量素子144は発光素子140に流れる電流量を調整するために設けられている。
トランジスタ138は、半導体層146、ゲート絶縁層148、ゲート電極150が積層された構造を有している。半導体層146は、非晶質又は多結晶のシリコン、若しくは酸化物半導体などで形成される。ソース・ドレイン電極156は、第1絶縁層154を介して、ゲート電極150の上層に設けられている。ソース・ドレイン電極156の上層には平坦化層としての第2絶縁層158が設けられている。そして、第2絶縁層158の上面に発光素子140が設けられている。第2絶縁層158は、ソース・ドレイン電極156及び、第1絶縁層154に設けられたコンタクトホール、ゲート電極150及び半導体層146の形状に伴う第1絶縁層154の凹凸を埋設し、略平坦な表面を有している。第2絶縁層158は、無機絶縁層の表面をエッチング加工、化学的機械研摩加工することで形成された平坦表面、またはアクリル、ポリイミドなどの前駆体を含む組成物を塗布又は堆積し、レベリングされた平坦表面を有していてもよい。
第1容量素子142は、ゲート絶縁層148を誘電体層として、半導体層146と第1容量電極152が重畳する領域、第1絶縁層154を誘電体層としてソース・ドレイン電極156と第1容量電極152とが挟まれた領域に形成される。
発光素子140は、トランジスタ138と電気的に接続される画素電極164、有機層166、対向電極168が積層された構造を有している。発光素子140は2端子素子であり、画素電極164と対向電極168との間の電位を制御することで発光が制御される。また、画素領域106には、画素電極164の周縁部を覆い内側領域を露出するようにバンク層170が設けられている。対向電極168は、有機層166の上面に設けられ、画素電極164上からバンク層170の上面部にかけて設けられている。なお、バンク層170は、画素電極164の周縁部を覆うと共に、画素電極164の端部で滑らかな段差を形成するために、有機樹脂材料で形成される。有機樹脂材料としては、アクリルやポリイミドなどが用いられる。
有機層166は、有機エレクトロルミネセンス材料などの発光材料を含む層である。有機層166は、低分子系又は高分子系の有機材料を用いて形成される。低分子系の有機材料を用いる場合、有機層166は発光性の有機材料を含む発光層に加え、当該発光層を挟むように正孔注入層や電子注入層、さらに正孔輸送層や電子輸送層等含んで構成されていてもよい。例えば、有機層166は、発光層をホール注入層と電子注入層とで挟んだ構造とすることができる。また、有機層166は、ホール注入層と電子注入層に加え、ホール輸送層、電子輸送層、ホールブロック層、電子ブロック層などを適宜付加されていていてもよい。有機層166は、互いに異なる色を発光する発光材料を、画素122ごとに設けても良い。例えば、赤、緑、青色に発光する表示素子140を画素122ごとに設ける事により、フルカラー表示を行う事ができる。また、有機層166は、画素全体に亘って単一の発光材料を含む層を設けても良い。この場合、後述するように、白色光を出射する表示素子140、及び、カラーフィルタ層184を設けることにより、フルカラー表示を行うことが出来る。
なお、本実施形態は、発光素子140は、有機層166で発光した光を対向電極168側に放射する、いわゆるトップエミッション型の構造を例示する。有機層166がホール注入層、発光層、電子注入層の順に積層される場合、画素電極164は正孔注入性に優れるITO(Indium Tin Oxide:酸化インジウムスズ)やIZO(Indium Zinc Oxide:酸化インジウム亜鉛)を用いることが好ましい。ITOは透光性導電材料の一種であり、可視光帯域の透過率が高い反面、反射率は極めて低い特性を有している。そのため画素電極164に光を反射する機能を付加するため、アルミニウム(Al)や銀(Ag)等の金属層を積層させることが好ましい。または、図4で示すように、ITOなどで形成される画素電極164の下に第3絶縁層162及び第2容量電極160を設けて第2容量素子144とし、第2容量電極160を金属材料で形成して反射板の機能を兼ね備えるようにしてもよい。
対向電極168は、有機層166で発光した光を透過させるため、透光性を有しかつ導電性を有するITO(酸化スズ添加酸化インジウム)やIZO(酸化インジウム・酸化亜鉛)等の透明導電膜で形成されていることが好ましい。
発光素子140の上には封止層172が設けられている。封止層172は発光素子140を覆い、水分等の浸入を防ぐために設けられる。封止層172としては、窒化シリコンや酸化アルミニウムなどの被膜により透光性を有するものとすることが好ましい。また、封止層172の上部には第2基板104との間に充填材が設けられていてもよい。第2基板104には、遮光層182、カラーフィルタ層184が設けられていてもよい。また、前述の通り、発光素子140から白色光のみが出射されるときは、カラーフィルタ層184を設けることによって、表示装置100はカラー表示をすることが可能となる。
図3において、封止領域110及び第2配線延伸領域130には、第2絶縁層158を貫通する開口部174が設けられ、その開口部に沿って第3絶縁層162が設けられている。開口部174は、画素領域106の少なくとも一辺に沿って設けられ、第2絶縁層158を画素領域106の側にある領域と、駆動回路領域112の側にある領域とに分離している。また、バンク層170も開口部174によって、同様に分断されている。バンク層170の上面を覆うように設けられる対向電極168は、画素領域106から延長され、開口部174に沿って設けられ、駆動回路領域112に亘って連続する領域を含んでいる。さらに、対向電極168の全面を覆うように封止層172が設けられている。
封止領域110及び第2配線延伸領域130は、有機樹脂材料で形成される第2絶縁層158及びバンク層170を分断する開口部174を有し、その側面及び底面を被覆するように無機材料で形成される第3絶縁層及び対向電極168が配設されることで、封止構造が設けられている。第3絶縁層162と対向電極168とは、第2絶縁層158及びバンク層170に形成された開口部174の底部において密接するように設けられている。このように有機樹脂材料で形成される第2絶縁層やバンク層170を、無機材料の層により挟み込むことで、封止領域110側から画素領域106への水分等の浸入を防ぐことができる。すなわち、この封止構造により、有機樹脂材料で形成される第2絶縁層158やバンク層170を通って、水分等が画素領域106に領域に浸入するのを防止することができる。
第2絶縁層及びバンク層170を分断する開口部174と、この開口部174に沿って設けられる対向電極168及び封止層172による積層構造は、有機層166への水分の浸入を防ぐために設けられ、「水分遮断領域」又は「水分遮断構造」とも呼ばれる。
封止領域110にはシール材134が設けられている。シール材134は第1基板102と第2基板104とを直接的又は間接的に接着している。シール材134により第1基板102と第2基板104との間の領域は大気と遮断され、その中に画素領域106は封入される。なお、図3において封止層172とカラーフィルタ層184等との間には、透明なアクリル等の樹脂からなる充填材にて充填されていても良いし、不活性ガスが封入されていても良い。
第2基板104は第1基板102と対向配置され、封止領域110、画素領域106、第1配線延伸領域128、第1駆動回路124を覆うように設けられている。
駆動回路領域112は、トランジスタ138が設けられ、回路が形成されている。対向電極168が下層の配線176と電気的に接続されるコンタクト部180が含まれていてもよい。対向電極168は配線176と接続されることで、一定の電位に制御される。また、駆動回路領域112には、画素領域106に設けられているトランジスタ138と同じ構造を有するトランジスタによって信号処理回路が形成されている。
図3において、第2配線延伸領域130は配線176が設けられている。なお、第2配線延伸領域130は、画素領域106と駆動回路領域112との間に設けられているが、他の形態として、駆動回路領域112の一部に第1配線延伸領域128が設けられていてもよい。
第1基板102は、ヤング率の異なる調整領域116を含んでいる。別言すれば、第1基板102は、弾性率が他の領域と比べて異なる領域を一部に含んでいる。この領域は、基板のヤング率を意図的に調整する領域であることから、「基板ヤング率調整領域」ともいう。なお、本発明の一実施形態においては、弾性率をヤング率によって表すものとする。第1基板102が線型弾性を示すとき、応力はひずみに比例し、その比例定数を弾性率という。特に一方向に対する引っ張り(圧縮)変形に対する弾性率をヤング率という。
図3において、調整領域116は開口部174に設けられている。すなわち、調整領域116は、画素領域106と駆動回路領域112との間の第2配線延伸領域130内に設けられている。しかしながらこれに限定されず、調整領域116は、第1基板102の屈曲部120に配置すればよい。すなわち、調整領域116は、画素領域106と端子部136との間に配置すればよく、例えば、調整領域116を、駆動回路領域112と端子部136との間に設けるようにしてもよい。
本実施形態において、表示装置100は、第1基板102の調整領域116にヤング率の低い領域が設けられている。しかしながらこれに限定されず、第1基板102の調整領域116のヤング率は、他の領域のヤング率より高く設定されてもよい。本実施形態において、調整領域116における第1基板102のヤング率は、第1基板102を屈曲させる際の変形・ひずみが中立(ゼロ)となる面(以下、「中立面」という)が配線176の近傍となるように設定されている。中立面が配線176の近傍となるように設定することによって、第1基板102を屈曲させる際に、第2配線延伸領域130における配線176が断絶することを防ぐことができ、曲げ応力による表示装置100の信頼性の低下を防止することができる。しかしながらこれに限定されず、屈曲部120に含まれる各層によって中立面となる層を適宜選択することができ、それによって第1基板102の調整領域116におけるヤング率を設定することができる。
ここで第1基板102を屈曲させる際の変形・ひずみとは、図5(a)に示す数式1で示すことができ、中立面とヤング率の関係は図5(b)に示す数式2で示すことができる。
εp:積層方向の変形・ひずみ
y:中立面から積層方向の位置
R:曲率半径
λ:積層方向原点から中立軸までの厚み
ta〜c:荷重を与える前の各層の厚み
Ea〜c:各層のヤング率
h:積層方向原点から各層表面への厚み
y:中立面から積層方向の位置
R:曲率半径
ta〜c:荷重を与える前の各層の厚み
Ea〜c:各層のヤング率
h:積層方向原点から各層表面への厚み
調整領域116は、画素領域106、第1駆動回路124、第2駆動回路126に含まれるトランジスタ等の素子を形成する前の第1基板102を加工することで形成することができる。本実施形態において、表示装置の形成は既存の方法を用いることが可能であるためその説明は省略し、図6(a)〜(c)においては第1基板102を加工する方法を詳しく説明する。
図6(a)では、第1基板102に対して応力を加えることで、調整領域116におけるヤング率を低減する方法を示す。例えば、支持基板上に形成した第1基板102の素子を形成する第1面を、押し棒等によって加圧処理することで、調整領域116におけるヤング率を低減することができる。図6(b)では、例えばフィルム状の第1基板102に対して応力を加えることで、調整領域116におけるヤング率を低減する方法を示す。例えば、フィルム状の第1基板102を、狭い隙間を通すことによって加圧処理することで、調整領域116におけるヤング率を低減することができる。しかしながら、加圧処理の方法はこれらに限定されない。調整領域116に応力を加えることができればよい。可撓性を有する第1基板102は、弾性限界を超える応力を加えることによって、ヤング率が低減する。これらの加圧処理によって、第1基板102の調整領域116のヤング率を低減することができる。別言すれば、加圧処理をしない領域のヤング率を高いまま維持することもできる。図6(a)、(b)の処理によっても、第1基板102の厚みは変わらないが、後述の通り、調整領域116における基板厚が薄くなっても良い。
図6(c)では、第1基板102に対してプラズマ処理を行うことで、調整領域116におけるヤング率を低減する方法を示す。例えば、支持基板上に形成した第1基板102の素子を形成する第1面を、亜酸化窒素を含む気体のグロー放電プラズマ処理を行うことで、調整領域116におけるヤング率を低減することができる。プラズマ処理に用いるガスとしては酸素、アルゴン、窒素、四フッ化炭素等を用いることができる。また、プラズマ処理は常圧で行っても、減圧で行っても良い。高分子材料である第1基板102は、プラズマ処理を行うことによって架橋が切断されてヤング率が低減する。このプラズマ処理によって、第1基板102の調整領域116のヤング率を低減することができる。別言すれば、プラズマ処理をしない領域のヤング率を高いまま維持することもできる。
図6(a)〜(c)における方法で、第1基板102を加工処理することで、調整領域116におけるヤング率を調整することができる。図7(a)〜(c)に、加工処理した第1基板102の一例を上面図で示す。
図7(a)は、調整領域116が、第1基板102の一端から他端にかけて、帯状に広がる領域として設けられる態様を示す。第1基板102の調整領域116におけるヤング率は、隣接する領域のヤング率と比較して相対的に低くされている。これにより、調整領域116に沿って、第1基板116を屈曲させたり、折り曲げたりすることが容易となる。このような加工処理の結果、調整領域116と、隣接する領域との境界は、ヤング率が急峻に変化してもよいし、段階的又は連続的に変化してもよい。ヤング率が連続的に変化するように領域116を設けることで、屈曲部120において生じる曲げ応力を分散させ、且つ調整領域116と隣接する領域との境界に応力がかからないようにすることができる。
図7(b)に示すように、ヤング率が低い領域が調整領域116内において離散的に設けられていてもよい。ヤング率を低減させた領域を離散的に設けることで、第1基板102の剛性を維持しつつ、屈曲部120において生じる曲げ応力を分散させることができる。また、ヤング率を低減させた領域と、そうでない領域の面積比を調整することで、調整領域116全体のヤング率の平均を調整することができる。
図7(c)に示すように、ヤング率が低い領域が調整領域116内において格子状に設けられていてもよい。ヤング率を低減させた領域を格子状に設けることで、より均一な剛性を維持しつつ、屈曲部120において生じる曲げ応力を分散させることができる。また、ヤング率を低減させた領域と、そうでない領域の面積比を調整することで、調整領域116全体のヤング率の平均を調整することができる。
調整領域116の幅は適宜調整することができる。例えば、調整領域116の幅は、第1基板102を屈曲させる曲率半径に応じて調整してもよい。また、このような加工処理の結果、第1基板102において調整領域116の他の物性値が、変化してもよい。例えば、調整領域116は、他の領域と比べて基板の厚さが薄くなっていてもよい。すなわち、第1基板102の画素領域106における基板厚に比べて、調整領域116の基板厚は薄くなっていてもよい。
加工処理を施した第1基板102は、既存の方法を用いて画素領域106、第1駆動回路124、第2駆動回路126に含まれるトランジスタ等の素子、および配線、端子等を形成する。支持基板を用いた方式の場合、支持基板を分離し、調整領域116で第1基板102を屈曲することで本実施形態における表示装置100を得ることができる。
図8は、第1基板102を屈曲部120において、第1基板102の第1面とは反対側の第2面側に屈曲させた一例を示す。屈曲部120は調整領域116と少なくとも一部が重なるように配置する。本実施形態において屈曲部120は、画素領域106と駆動回路領域112の間の第2配線延伸領域130に位置している。このため第1基板102を屈曲させることで、駆動回路領域112(及び端子部136)は画素領域106の背面側に配置される。屈曲部120にはトランジスタ等の素子は設けられておらず、配線176が設けられている。配線176は、アルミニウム等の金属材料で形成されており、可塑性を有するので基板を屈曲させた場合でも導電性が低下することはない。
図8で示すように、屈曲部120に調整領域116を配置することにより、基板が折り曲げられる部分がヤング率調整領域に限定される。屈曲部120における基板のヤング率を調整することで、上層の配線176、第3絶縁層162、対向電極168、及び封止層172の曲げ耐性を向上することができる。すなわち、屈曲部120において第1基板102を折り曲げても、配線176に対する応力の影響を低減することができる。これによって、屈曲部120において配線176が断絶することを防ぐことができ、曲げ応力による表示装置100の信頼性の低下を防止することができる。
第1基板102は調整領域116のヤング率が調整されているため、約180度屈曲させても基板への応力が緩和される。なお、第1基板102を屈曲させる角度は任意であり、約180度させてもよいし、例えば、90度の角度で屈曲させてもよい。
第1基板102の調整領域116は、他の領域に比べてヤング率が低いため、基板の剛性が相対的に低下する。表示装置100は、このような調整領域116を含むことで、その部分で屈曲させることが容易となる。別言すれば、調整領域116を屈曲部として、第1基板102が屈曲する領域を指定することができる。
第1基板102の調整領域116に隣接する領域は、調整領域116に比べてヤング率が高いため、基板の剛性が相対的に高い。表示装置100は、このような領域116を含むことで、画素領域106、第1駆動回路124、第2駆動回路126に含まれるトランジスタ等の素子に曲げ応力が直接作用しないようにすることができ、曲げ応力による表示装置100の信頼性の低下を防止することができる。
なお、表示装置100において、発光素子140からの光出射方向が第2基板104側である場合(トップエミッション型である場合)には、屈曲部120において駆動回路領域112を第1基板102の第2面側に折り曲げ、発光素子140からの光出射方向が第1基板102の第2面側である場合(ボトムエミッション型である場合)には、屈曲部120において駆動回路領域112を第1基板102の第1面側に折り曲げればよい。いずれにしても、図8で示すように、駆動回路領域112(及び端子部136)が画素領域106の背面側になるように屈曲させることで、表示装置100の狭額縁化を図ることができる。
<表示装置の立体的な構成>
図9は、本実施形態に係る表示装置100の構成を説明する斜視図であり、基板を屈曲させた後の一態様を示す。図10は、図9中に示すE−F線に対応する断面構造を示す。表示装置100は、第1基板102の第1面と対向した第2基板104が配置され、その間に画素領域106が設けられている。画素領域106は複数の画素が配列して表示画面を形成する。第1基板102は、屈曲部120に基板のヤング率が調整された調整領域116を有している。調整領域116は、画素領域106の一辺に沿って、第1基板102の一端から他端にかけて延びている。
図9は、本実施形態に係る表示装置100の構成を説明する斜視図であり、基板を屈曲させた後の一態様を示す。図10は、図9中に示すE−F線に対応する断面構造を示す。表示装置100は、第1基板102の第1面と対向した第2基板104が配置され、その間に画素領域106が設けられている。画素領域106は複数の画素が配列して表示画面を形成する。第1基板102は、屈曲部120に基板のヤング率が調整された調整領域116を有している。調整領域116は、画素領域106の一辺に沿って、第1基板102の一端から他端にかけて延びている。
第1基板102は、調整領域116において、基板のヤング率が他の領域に比べて低くなるように成形されている。第1基板102の調整領域116は、第2配線延伸領域130に含まれるように配置されている。
図9及び10は、この調整領域116において、第2駆動回路126及び端子部136を、画素領域106によって形成される表示画面と反対側の面(背面側)に屈曲させた態様を示す。これにより、駆動回路領域112及び端子部136を含む額縁領域108が表示画面の背面側に配置され、表示装置100の狭額縁化を図ることができる。第1基板102の調整領域116はヤング率が調整されているため、第2配線延伸領域130の配線176に対する応力の影響を低減することができる。これによって、屈曲部120において配線176が断絶することを防ぐことができ、曲げ応力による表示装置100の信頼性の低下を防止することができる。
さらに本実施形態によれば、調整領域に沿って優先的に屈曲させ、画素領域106や駆動回路領域112は屈曲しないようにすることができる。そのため、画素領域106や駆動回路領域112に曲げ応力が作用しないようにすることができる。また、表示装置100の屈曲する位置が特定されるので、製品形状を安定化させることができる。
なお、本実施形態において、調整領域116を延伸させる方向は、一方向に限定されない。画素領域106と第1駆動回路124との間に調整領域116を設けてもよい。この場合、調整領域116は、同様に屈曲部120として作用することができる。これにより、第1駆動回路124を含む額縁領域108が表示画面の背面側に配置され、表示装置100のさらなる狭額縁化を図ることができる。
以上のように、本発明の一実施形態によれば、表示装置の一部に基板のヤング率を調整した領域を設けることで、基板を折り曲げる位置を特定することが容易となり、製品形状を安定化することができる。また、基板の屈曲部で基板に生じる表裏の応力差を小さくすることができ、表示装置の信頼性の低下を防止することができる。
表示装置:100、第1基板:102、バリア層:103、第2基板:104、画素領域:106、額縁領域:108、封止領域:110、駆動回路領域:112、調整領域:116、屈曲部:120、画素:122、第1駆動回路:124、第2駆動回路:126
第1配線延伸領域:128、第2配線延伸領域:130、シール材:134、端子部:136、トランジスタ:138、発光素子:140、第1容量素子:142、第2容量素子:144、半導体層:146、ゲート絶縁層:148、ゲート電極:150、第1容量電極:152、第1絶縁層:154、ソース・ドレイン電極:156、第2絶縁層:158、第2容量電極:160、第3絶縁層:162、画素電極:164、有機層:166、対向電極:168、バンク層:170、封止層:172、開口部:174、配線:176、コンタクト部:180、遮光層:182、カラーフィルタ層:184
第1配線延伸領域:128、第2配線延伸領域:130、シール材:134、端子部:136、トランジスタ:138、発光素子:140、第1容量素子:142、第2容量素子:144、半導体層:146、ゲート絶縁層:148、ゲート電極:150、第1容量電極:152、第1絶縁層:154、ソース・ドレイン電極:156、第2絶縁層:158、第2容量電極:160、第3絶縁層:162、画素電極:164、有機層:166、対向電極:168、バンク層:170、封止層:172、開口部:174、配線:176、コンタクト部:180、遮光層:182、カラーフィルタ層:184
Claims (13)
- 可撓性を有する第1基板と、
前記第1基板の第1面に設けられた画素領域と、
前記画素領域の少なくとも一辺に沿って配置され、前記画素領域と接続された端子領域と、
を有し、
前記第1基板は、前記画素領域と前記端子領域との間にヤング率の異なる調整領域を含む表示装置。 - 前記調整領域は他の領域と比較してヤング率が低い、請求項1に記載の表示装置。
- 前記調整領域は、前記第1基板の一端から対向する他端にかけて設けられ、前記調整領域に沿って、前記第1基板が屈曲している、請求項2に記載の表示装置。
- 前記第1基板は、前記第1面とは反対側の第2面側に屈曲している請求項3に記載の表示装置。
- 支持基板上に可撓性を有する第1基板を形成し、
前記第1基板の前記支持基板とは反対側の第1面を加工することで調整領域のヤング率を変え、
前記調整領域を挟んで画素領域と、前記画素領域と接続された端子領域と、を形成し、
前記支持基板を分離し、
前記調整領域で前記第1基板を屈曲すること、を含む表示装置の製造方法。 - 前記第1基板は、前記第1面とは反対側の第2面側に屈曲する請求項5に記載の表示装置の製造方法。
- 前記調整領域を加圧処理することでヤング率を低減する請求項6に記載の表示装置の製造方法。
- 前記調整領域をグロー放電プラズマ処理することでヤング率を低減する請求項6に記載の表示装置の製造方法。
- 前記プラズマ処理は、亜酸化窒素を含む気体のグロー放電プラズマで処理する、請求項8に記載の表示装置の製造方法。
- 前記第1基板を、有機樹脂材料を用いて形成する請求項5に記載の表示装置の製造方法。
- 前記第1基板を、ポリイミドを用いて形成する請求項10に記載の表示装置の製造方法。
- 前記第1基板は、前記第1基板の前記第1面に対向し、前記画素領域を封止する第2基板を有し、
前記第2基板の外側に前記調整領域を含む、請求項1に記載の表示装置。 - 前記第1基板は、前記画素領域と接続された駆動回路をさらに有し、
前記画素領域と駆動回路との間に前記調整領域を含む、請求項12に記載の表示装置。
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