WO2019049484A1 - 表示装置 - Google Patents
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Definitions
- One embodiment of the present invention relates to a foldable display.
- an organic EL display device Organic Electroluminescence Display
- organic electroluminescent material organic electroluminescent material
- organic EL element a light emitting element of a display unit
- the organic EL display device is a so-called self-luminous display device which realizes display by causing an organic EL material to emit light.
- Patent Document 1 discloses a configuration in which a barrier layer in which an inorganic insulating layer for preventing permeation of moisture and oxygen and an organic insulating layer for suppressing stress are alternately stacked is provided on an organic light emitting element. There is. Thus, the permeation of moisture and oxygen to the organic light emitting element can be prevented, and the bending resistance of the panel can be improved.
- the organic EL display device a flexible display in which an organic EL element is provided on a flexible resin substrate such as plastic is developed.
- repeated bending of the flexible display may break the inorganic insulating layer provided as a barrier layer for shielding the organic EL element from moisture and oxygen.
- the inorganic insulating layer which is a barrier layer is broken, the organic EL element is deteriorated by moisture, oxygen or the like which has invaded from the outside, and there is a problem that the reliability of the organic EL display device is lowered.
- a display device includes a display region provided on a substrate, a first inorganic insulating layer provided on the display region, and a first organic insulating layer provided on the first inorganic insulating layer. And a second inorganic insulating layer provided on the first organic insulating layer, wherein the first inorganic insulating layer includes a first region and a second region thinner than the first region. And the second inorganic insulating layer has a third region and a fourth region thinner than the third region, and the second region is disposed along the first direction, The region is disposed along the first direction, and the second region overlaps the third region.
- a display device includes a display region provided on a substrate, a first inorganic insulating layer provided on the display region, and a first organic insulating layer provided on the first inorganic insulating layer. And a second inorganic insulating layer provided on the first organic insulating layer, wherein the first inorganic insulating layer includes a first region and a second region thinner than the first region. And the second inorganic insulating layer has a third region and a fourth region thinner than the third region, and the second region is disposed along the first direction, The regions are disposed along a second direction that intersects the first direction.
- a display device includes a display region provided on a substrate, a first inorganic insulating layer provided on the display region, and a first organic insulating layer provided on the first inorganic insulating layer. And a second inorganic insulating layer provided on the first organic insulating layer, the first organic insulating layer having a convex portion at a first interval along the first direction, and The inorganic insulating layer has a first region and a second region thinner than the first region, and the second region is provided in contact with the corner of the convex portion.
- FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line A1-A2 shown in FIG. It is the top view which showed the structure of the display apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. It is sectional drawing of the state which bend
- FIG. 14 is a cross-sectional view taken along the line C1-C2 shown in FIG. It is sectional drawing at the time of a crack having arisen in the sealing film of a display apparatus. It is a sectional view of a display concerning one embodiment of the present invention. It is a sectional view of a pixel of a display concerning one embodiment of the present invention.
- the plurality of films when one film is processed to form a plurality of films, the plurality of films may have different functions and roles.
- the plurality of films are derived from the film formed as the same layer in the same step, and have the same layer structure and the same material. Therefore, these multiple films are defined as existing in the same layer.
- FIG. 1 is a schematic view showing the configuration of a display device 100 according to an embodiment of the present invention, and is a schematic view of the display device 100 in plan view.
- a state in which the display device 100 is viewed from the direction perpendicular to the screen (display area) is referred to as “plan view”.
- the display device 100 includes a display area 103, a scanning line drive circuit 104, and a driver IC 106, which are formed on an insulating surface.
- a display region 103 a light emitting element having an organic layer formed of an organic material is disposed.
- a peripheral area 110 surrounds the periphery of the display area 103.
- the driver IC 106 functions as a control unit that supplies a signal to the scan line drive circuit 104. Then, a signal line drive circuit is incorporated in the driver IC 106.
- the driver IC 106 is provided on the flexible printed board 108 and externally attached, but may be disposed on the board 101. Flexible printed circuit board 108 is connected to terminal 107 provided in peripheral region 110.
- the insulating surface refers to the surface of the substrate 101.
- the substrate 101 supports each layer such as a pixel electrode and an insulating layer provided on the surface thereof.
- a flexible substrate polyimide, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, triacetyl cellulose, cyclic olefin copolymer, cycloolefin polymer, or other flexible resin substrate
- the display device can be bent.
- the substrate 101 is preferably a material that transmits light.
- a substrate similar to the substrate 101 can be used as the opposite substrate 102. Note that in the case where the display device does not need to be bent, a metal substrate, a ceramic substrate, a semiconductor substrate, or the like can be used.
- a plurality of pixels 109 are arranged in a matrix so as to cross each other in a direction (for example, an x direction and ay direction orthogonal to each other).
- Each pixel 109 includes a light emitting element having a pixel electrode (anode), an organic layer (light emitting portion) including a light emitting layer stacked on the pixel electrode, and a cathode (cathode).
- Each pixel 109 is supplied with a data signal corresponding to image data from the signal line driver circuit.
- a transistor electrically connected to a pixel electrode provided in each pixel 109 can be driven in accordance with the data signal, and screen display can be performed according to image data.
- the transistor typically, a thin film transistor (TFT) can be used.
- any element may be used as long as it is an element having a current control function as well as the thin film transistor.
- the display device is provided with a sealing film for protecting the light-emitting element from moisture and oxygen.
- a sealing film for example, a configuration in which an inorganic insulating layer and an organic insulating layer are alternately stacked is employed.
- the inorganic insulating layer may be cracked by repeatedly folding the display device.
- moisture or oxygen enters from a location where a crack is generated in the inorganic insulating layer, the light emitting layer of the light emitting element is deteriorated, so that the light emitting element does not emit light.
- the reliability of the display device may be reduced due to the deterioration of the light emitting element.
- cracks generated in the inorganic insulating layer are disorderly generated, and therefore, it is not possible to control the penetration path of water or oxygen.
- moisture or oxygen may reach the light-emitting element immediately from the place where the crack occurs.
- the reliability of the display device is reduced because the light emitting element is quickly deteriorated.
- the bending resistance of the display device is improved by reducing the thickness of the inorganic insulating layer, the function of transmitting moisture and oxygen is reduced, and thus moisture or oxygen may infiltrate the light-emitting element. .
- a region having a small film thickness is provided at a constant interval.
- FIG. 2 shows a cross-sectional view along the line A1-A2 of the display device 100 shown in FIG. Further, a case where the display device 100 can be bent along the B1-B2 line will be described.
- an element formation layer 160 is provided over the substrate 101.
- the element formation layer 160 is a layer in which a light-emitting element or a transistor for driving the light-emitting element is provided.
- the structures of light-emitting elements and transistors provided in the element formation layer 160 will be described in detail later.
- a sealing film 140 is provided on the element formation layer 160.
- the sealing film 140 in FIG. 2 has a structure in which the inorganic insulating layer 131, the organic insulating layer 132, and the inorganic insulating layer 133 are described, the number of inorganic insulating layers and the organic insulating layer is particularly limited in the present invention I will not.
- the inorganic insulating layer 131 and the inorganic insulating layer 133 have high molecular density and low moisture diffusion constant, and thus are layers which suppress permeation of moisture or oxygen.
- the organic insulating layer 132 is a layer having bending resistance. As shown in FIG. 2, by providing the organic insulating layer 132 between the inorganic insulating layer 131 and the inorganic insulating layer 133, moisture and oxygen can be transmitted by the inorganic insulating layer 131 and the inorganic insulating layer 133. Thus, the stress generated when the display device 100 is bent can be relieved by the organic insulating layer 132.
- the film thickness of the inorganic insulating layer 131 is preferably, for example, 500 nm or more and 1000 nm or less, and the film thickness of the inorganic insulating layer 133 is preferably, for example, 500 nm or more and 1000 nm or less.
- organic insulating layer 132 for example, an acrylic resin, an epoxy resin, a polyimide resin, a silicone resin, a fluorine resin, a siloxane resin, or the like can be used.
- the water vapor transmission rate (WVTR: Water Vapor Transmission Rate) as the sealing film 140 is low, water hardly penetrates.
- the water vapor transmission rate required for the sealing film 140 of the organic EL display device is preferably 1 ⁇ 10 ⁇ 5 (g / m 2 / day (40 ° C. 90% RH)) or less.
- the water vapor transmission rate refers to the amount of water vapor permeating through a 1 m 2 film in 24 hours, expressed in grams.
- the inorganic insulating layer 131 and the inorganic insulating layer 133 preferably have a water vapor transmission rate of 1 ⁇ 10 ⁇ 5 (g / m 2 / day (40 ° C. 90% RH)) or more.
- a water vapor transmission rate of 1 ⁇ 10 ⁇ 5 g / m 2 / day (40 ° C. 90% RH)
- water and oxygen can be reduced to the inorganic insulating layer 131 and Permeation of the inorganic insulating layer 133 can be suppressed.
- the organic insulating layer 132 preferably has a water vapor transmission rate of 1 ⁇ 10 0 to 1 ⁇ 10 ⁇ 5 (g / m 2 / day (40 ° C. 90% RH)) or more.
- the thickness of the organic insulating layer 132 is preferably 5 ⁇ m to 15 ⁇ m.
- the reliability of the display device 100 can be obtained if the distance until moisture or oxygen reaches the light emitting element is sufficiently long. It does not affect sex. Therefore, in the display device 100 according to the present embodiment, even when a crack is generated in the sealing film when the display device 100 is bent, the distance until moisture or oxygen reaches the light emitting element is sufficient. In the inorganic insulating layer, a portion susceptible to cracking is formed so as to be long.
- regions 151 with a thin film thickness are provided at regular intervals m along one direction of the display region 103.
- regions 152 with a small film thickness are provided at constant intervals n along one direction of the display region 103.
- the fixed interval m of the regions 151 and the fixed interval n of the regions 152 have the same length, and the regions 152 be provided in the middle between the adjacent regions 151. .
- the region 151 with a small thickness in the inorganic insulating layer 131 and the region 152 with a small thickness in the inorganic insulating layer 133 By providing the region 151 with a small thickness in the inorganic insulating layer 131 and the region 152 with a small thickness in the inorganic insulating layer 133, a crack is easily generated in the regions 151 and 152 when the display device is repeatedly bent. . Thus, bending stress applied to the inorganic insulating layer 131 and the inorganic insulating layer 133 can be relaxed.
- the organic insulating layer 132 is a flexible material, cracks generated in the inorganic insulating layer 131 and the inorganic insulating layer 133 are not propagated to the organic insulating layer 132.
- moisture or oxygen intruding from the crack generated in the inorganic insulating layer 133 follows the path of the organic insulating layer 132 and proceeds to the crack of the inorganic insulating layer 131.
- the amount of water passing through the organic insulating layer 132 can be controlled as compared with the case where the crack is randomly generated in the sealing film 140.
- moisture or oxygen which vertically infiltrates the sealing film 140 can be suppressed by the inorganic insulating layer 133 and the inorganic insulating layer 131.
- moisture and oxygen which enter from the cracks generated in the inorganic insulating layer 133 and the inorganic insulating layer 131 follow the path of the organic insulating layer 132. Therefore, the time until moisture or oxygen reaches the light emitting element can be lengthened. Thereby, the reliability of the display device can be improved.
- the region 151 provided in the inorganic insulating layer 131 and the region 152 provided in the inorganic insulating layer 133 become concave portions.
- FIG. 3 shows the case where the region 151 is provided in the inorganic insulating layer 131 and the case where the region 152 is provided in the inorganic insulating layer 133. As shown in FIG. 3, the area 151 and the area 152 are provided along the x direction of the display area 103.
- the region 151 in which the inorganic insulating layer 131 is thin does not overlap with the region 152 in which the inorganic insulating layer 133 is thin.
- the region 151 where the thickness of the inorganic insulating layer 131 is thin preferably overlaps with the region where the thickness of the inorganic insulating layer 133 is thick.
- FIG. 4 shows a case where the display device is repeatedly bent and a crack is generated in the sealing film along the B1-B2 line shown in FIG.
- cracks occur in the counter substrate 102, the inorganic insulating layer 133, the organic insulating layer 132, and the inorganic insulating layer 131.
- the black circles shown in FIG. 4 indicate water, and the arrows indicate water intrusion paths. Water intrudes into the display device from the cracks generated in the inorganic insulating layer 131 and the inorganic insulating layer 133.
- moisture or oxygen intruding from the crack generated in the inorganic insulating layer 133 follows the path of the organic insulating layer 132 and proceeds to the crack of the inorganic insulating layer 131.
- a portion where a crack is generated is provided apart. Accordingly, even when a crack occurs in the sealing film when the display device 100 is bent, the distance until moisture or oxygen reaches the light emitting element is sufficiently long. Thus, the time until the light-emitting element deteriorates due to moisture or oxygen can be extended, whereby the reliability of the display device can be improved.
- the path where moisture or oxygen penetrates is controlled by controlling in advance the portion where the inorganic insulating layer is broken. As shown in FIG. 4, even if the inorganic insulating layer is cracked, the distance until moisture or oxygen reaches the light emitting element can be sufficiently long as compared with the case where the crack is disorderly generated. it can. Thus, the time until the light emitting element is deteriorated can be lengthened, so that the reliability of the display device 100 can be improved.
- FIGS. 5A to 5F show cross-sectional views along the line A1-A2 of the display device 100 shown in FIG.
- the element formation layer 160 is formed on the substrate 101.
- a flexible substrate polyimide, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, triacetyl cellulose, cyclic olefin copolymer, cycloolefin polymer, or other flexible resin substrate
- the substrate 101 is preferably a material that transmits light.
- a transistor and a light emitting element driven by the transistor are formed over the substrate 101 as an element formation layer 160.
- the structure of the transistor and the light emitting element can be manufactured using a known method, and thus detailed description will be omitted.
- the inorganic insulating layer 131 is formed over the element formation layer 160.
- the inorganic insulating layer 131 for example, by a CVD method or a sputtering method, a silicon nitride (Si x N y), silicon oxynitride (SiO x N y), silicon nitride oxide (SiN x O y), aluminum oxide (Al x A film such as O y ), aluminum nitride (Al x N y ), aluminum oxynitride (Al x O y N z ), aluminum nitride oxide (Al x N y O z ), or the like can be used (x , Y, z are optional).
- the inorganic insulating layer 131 and the inorganic insulating layer 133 preferably have a water vapor transmission rate of 1 ⁇ 10 ⁇ 5 (g / m 2 / day (40 ° C. 90% RH)) or less.
- water and oxygen can be prevented from entering.
- the thickness of the inorganic insulating layer 131 is preferably, for example, 500 nm or more and 1000 nm or less.
- the region 151 with a small thickness is formed in the inorganic insulating layer 131.
- the region 151 can be formed, for example, by irradiating the inorganic insulating layer 131 with laser light in the ultraviolet region.
- the inorganic insulating layer 131 can be formed by forming a mask and performing dry etching.
- a notch may be formed in the inorganic insulating layer 131 with a microprobe.
- the regions 151 with a small film thickness provided in the inorganic insulating layer 131 are provided at regular intervals along one direction of the display region 103.
- the organic insulating layer 132 is formed over the inorganic insulating layer 131.
- the organic insulating layer 132 can be formed using, for example, an acrylic resin, an epoxy resin, a polyimide resin, a silicone resin, a fluorine resin, a siloxane resin, or the like by an inkjet method, an organic evaporation method, a slit coater, or the like.
- the organic insulating layer 132 preferably has a water vapor transmission rate of 1 ⁇ 10 0 to 1 ⁇ 10 ⁇ 5 (g / m 2 / day (40 ° C. 90% RH)).
- the thickness of the organic insulating layer 132 is preferably 5 ⁇ m to 15 ⁇ m.
- the inorganic insulating layer 133 is formed on the organic insulating layer 132.
- the inorganic insulating layer 133 can be formed using a material similar to that of the inorganic insulating layer 131.
- a film having a moisture permeability of 1 ⁇ 10 ⁇ 5 (g / m 2 / day (40 ° C., 90% RH)) or less is preferably used as the inorganic insulating layer 133.
- the thickness of the inorganic insulating layer 133 is preferably 500 nm or more and 1000 nm or less.
- the region 152 with a small thickness is formed in the inorganic insulating layer 133.
- the region 152 can be formed by irradiation of laser light in an ultraviolet region, dry etching using a mask, or a notch by a microprobe, as in the region 151 formed in the inorganic insulating layer 131.
- the thin regions 152 provided in the inorganic insulating layer 133 are provided at regular intervals along one direction of the display region 103.
- the region 152 preferably does not overlap with the region 151 provided in the inorganic insulating layer 131. In other words, the region 151 preferably overlaps with the region where the thickness of the inorganic insulating layer 133 is large.
- the display device 100 illustrated in FIG. 2 can be formed by bonding the counter substrate 102 to the inorganic insulating layer 133 through an adhesive (not illustrated).
- the region having a small thickness is formed in the inorganic insulating layer in order to control in advance the portion where the inorganic insulating layer is broken.
- the distance until moisture or oxygen reaches the light emitting element can be sufficiently long as compared with the case where the crack is disorderly generated. it can.
- the time until the light emitting element is deteriorated can be lengthened, so that the reliability of the display device 100 can be improved.
- FIGS. 6A to 6C show cross-sectional views along the line A1-A2 of the display device 100 shown in FIG.
- FIG. 6A shows the cross-sectional shape of the region 151a formed in the inorganic insulating layer 131 and having a small thickness.
- the thin film region 151a has a substantially triangular shape when the display device is viewed in cross section.
- stress is easily applied, so that a crack can be easily generated in the region 151a.
- FIG. 6B shows the cross-sectional shape of the region 151b formed in the inorganic insulating layer 131 and having a small thickness.
- the thin film region 151b has a substantially square shape when the display device is viewed in cross section. The corners of the square may be rounded.
- FIG. 6C shows the cross-sectional shape of the region 151c formed in the inorganic insulating layer 131 and having a small thickness.
- the thin region 151 c has a rounded shape when the display region is viewed in cross section.
- the shape of the thin region 151 in cross section can be various shapes.
- the shapes of the region 151 formed in the inorganic insulating layer 131 and the region 152 formed in the inorganic insulating layer 133 in cross-sectional view are to control the locations of cracks generated in the inorganic insulating layer when the display device is repeatedly bent. It is sufficient that the shape can be
- the arrangement of the region 151 with a thin film thickness provided in the inorganic insulating layer 131 and the region 152 with a thin film thickness provided in the inorganic insulating layer 133 has the arrangement shown in FIG. It is different.
- the other configuration is the same as the configuration described in the first embodiment, and thus the detailed description will be omitted.
- FIG. 7 illustrates an example in which the region 151 with a thin film thickness provided in the inorganic insulating layer 131 and the region 152 with a thin film thickness provided in the inorganic insulating layer 133 are provided to intersect with each other.
- the region 151 with a thin film thickness provided in the inorganic insulating layer 131 is provided at a constant interval m along the x direction.
- the regions 152 with a thin film thickness provided in the inorganic insulating layer 133 are provided at constant intervals n along the y direction intersecting with the x direction.
- FIG. 4 shows the case where the length of the interval m and the length of the interval n are different, the present invention is not limited to this. The length of the interval m and the length of the interval n may be the same.
- FIG. 7 shows an example in which the region 151 is provided in the x direction and the region 152 is provided in the y direction, the present invention is not limited to this.
- the region 151 may be provided in the y direction, and the region 152 may be provided in the x direction.
- the area 151 has a recess when viewed in cross section, and the area 152 has a recess. 6A to 6C can be referred to for the shape of the recess.
- FIG. 8 shows an example in which the region 151 with a thin film thickness provided in the inorganic insulating layer 131 and the region 152 with a thin film thickness provided in the inorganic insulating layer 133 are provided in a honeycomb shape.
- the honeycomb shape of the region 151 and the honeycomb shape of the region 152 do not overlap.
- FIG. 8 illustrates an example in which the size of the hexagon of the region 151 and the size of the hexagon of the region 152 are the same, the present invention is not limited to this. And the size of the hexagon of the region 152 may be different.
- the area 151 has a recess when viewed in cross section, and the area 152 has a recess. 6A to 6C can be referred to for the shape of the recess.
- the region 151 with a small thickness provided in the inorganic insulating layer 131 may have a region where the region 152 with a small thickness provided in the inorganic insulating layer 133 overlaps. However, it is preferable to reduce the overlapping area of the region 151 and the region 152 in order to suppress moisture and oxygen from entering when a crack is generated by repeating bending of the display device.
- FIG. 9 illustrates an example in which a sealing film 140 is formed by alternately stacking three inorganic insulating layers and two organic insulating layers in a display device.
- the display device further includes an organic insulating layer 134 on the inorganic insulating layer 133 and further includes an inorganic insulating layer 136.
- the regions 153 with a small thickness are provided at regular intervals o along one direction of the display region.
- the thin region 153 does not overlap with the region 152 provided in the inorganic insulating layer 133.
- the thin region 153 preferably overlaps with the thick region of the inorganic insulating layer 133.
- the region 153 with a small thickness may overlap with the region 151 provided in the inorganic insulating layer 131.
- the interval m at which the thin film region 151 is provided and the interval o at which the thin film region 153 is provided have the same length, but the intervals m and o have different lengths. May be used.
- the penetration path of moisture or oxygen can be further lengthened.
- the distance until moisture or oxygen reaches the light emitting element can be sufficiently long.
- the time until the light emitting element is deteriorated can be lengthened, so that the reliability of the display device 100 can be improved.
- the number of layers of the organic insulating layer and the inorganic insulating layer used as the sealing film 140 increases, the penetration path of moisture or oxygen is preferably longer.
- the radius of curvature for bending the display device increases. Therefore, the number of layers may be set appropriately according to the radius of curvature for bending the display device.
- Display device configuration In the display device illustrated in FIG. 10, a region with a small thickness is not provided in the inorganic insulating layer 131, and a convex portion 137 is provided in the organic insulating layer 132.
- the inorganic insulating layer 133 provided over the organic insulating layer 132 is provided with a region 154 with a small thickness, and the region 154 with a small thickness is provided in contact with the corner portion 138 of the convex portion 137.
- the convex portions 137 provided on the organic insulating layer 132 are provided at constant intervals q along one direction of the display area 103. Further, the width p of the convex portion 137 is provided shorter than the constant interval q.
- An inorganic insulating layer 133 is provided on the organic insulating layer 132.
- a region 154 with a small thickness is provided in the inorganic insulating layer 133 provided in contact with the corner portion 138 of the convex portion 137 of the organic insulating layer 132.
- the region 154 in which the film thickness of the inorganic insulating layer 133 is thin by providing the region 154 in which the film thickness of the inorganic insulating layer 133 is thin, a crack is easily generated in the region 154 when stress is applied to the sealing film 140 due to bending of the display device. Accordingly, when the display device is repeatedly bent, a crack is easily generated in the region 154.
- the intrusion of moisture or oxygen can be suppressed as compared to the case where the crack is randomly generated in the sealing film 140.
- the inorganic insulating layer 131 may be provided with thin regions 151 at regular intervals along one direction of the display region 103.
- the region 151 provided in the inorganic insulating layer 131 and the region 154 provided in the inorganic insulating layer 133 preferably do not overlap. In other words, it is preferable that the region 151 provided in the inorganic insulating layer 131 and the region where the film thickness of the inorganic insulating layer 133 is thick overlap with each other.
- the region 151 is preferably provided between the adjacent regions 154 provided in the inorganic insulating layer 133.
- the distance until moisture or oxygen reaches the light emitting element is sufficiently long.
- the time until the light-emitting element deteriorates due to moisture or oxygen can be extended, whereby the reliability of the display device can be improved.
- the path where moisture or oxygen intrudes is controlled by controlling in advance the portion where the inorganic insulating layer breaks in the sealing film 140. Even if the inorganic insulating layer is cracked, the distance until moisture or oxygen reaches the light emitting element can be sufficiently long as compared with the case where the crack is disorderly generated. Thus, the time until the light emitting element is deteriorated can be lengthened, so that the reliability of the display device 100 can be improved.
- the element formation layer 160 is formed on the substrate 101.
- the inorganic insulating layer 131 is formed over the element formation layer 160.
- 5A and 5B can be referred to for a method for forming the element formation layer 160 and the inorganic insulating layer 131.
- the organic insulating layer 132 is formed over the inorganic insulating layer 131.
- FIG. 5D can be referred to.
- the convex portion 137 is formed in the organic insulating layer 132.
- the convex portions 137 are formed at regular intervals along one direction of the display area 103.
- the convex portion 137 formed in the organic insulating layer 132 can be formed by photolithography.
- the inorganic insulating layer 133 is formed over the organic insulating layer 132.
- the inorganic insulating layer 133 is formed using a sputtering method or a CVD method, a film is likely to be formed on a flat surface, but the film tends to be hardly formed on the corner portion 138 of the convex portion 137.
- the region 154 having a thinner film thickness than the flat region is formed.
- the display device illustrated in FIG. 10 can be formed by bonding the counter substrate 102 to the inorganic insulating layer 133 through an adhesive (not illustrated).
- the thin region 154 can be formed in the inorganic insulating layer 133 in addition to the method using the microprobe for the notch and the etching.
- the region 154 By providing the region 154, when stress is applied to the sealing film 140 by bending of the display device, a crack is easily generated in the region 154. Accordingly, when the display device is repeatedly bent, a crack is easily generated in the region 154.
- the intrusion of moisture or oxygen can be suppressed as compared to the case where the crack is randomly generated in the sealing film 140.
- the configuration in which the path through which moisture or oxygen penetrates is controlled by controlling in advance the portion where the inorganic insulating layer breaks in the sealing film 140 has been described.
- the structure in which the organic insulating layer included in the sealing film 140 is divided into a plurality of regions, and the partition wall 156 formed of the inorganic insulating layer 133 is provided between the adjacent organic insulating layers is described.
- FIG. 13 is a plan view in which a part of the display area 103 of the display device according to the present embodiment is enlarged.
- the partition 156 by the inorganic insulating layer 133 provided between the organic insulating layers 132a and 132b divided into a plurality of regions is shown.
- the inorganic insulating layer 133 is provided on the entire surface, but in order to show the partition 156, the inorganic insulating layer 133 is omitted and shown in FIG. 13 in a region overlapping with the organic insulating layers 132a and 132b. ing.
- One of the organic insulating layers divided into a plurality of regions is provided so as to overlap with the plurality of pixels 109.
- the organic insulating layer 132 a is provided so as to overlap with nine pixels 109 of three pixels in the x direction and three pixels in the y direction.
- FIG. 13 illustrates a structure in which the organic insulating layer 132a overlaps with nine pixels, the present invention is not limited to this.
- the number of pixels overlapping with the divided organic insulating layer 132a can be set as appropriate.
- a partition wall 156 is provided between the adjacent organic insulating layers (eg, the organic insulating layers 132a and 132b).
- the partition 156 is formed of the inorganic insulating layer 133.
- the inorganic insulating layer 133 has a function of suppressing permeation of moisture and oxygen. Therefore, even if moisture or oxygen infiltrates the organic insulating layer 132a, the moisture or oxygen can be suppressed from moving to the organic insulating layer 132b. In other words, by providing the partition wall 156, movement of moisture or oxygen in the horizontal direction with respect to the display region 103 can be suppressed.
- the partition wall 156 provided between adjacent organic insulating layers preferably does not overlap with the pixel 109.
- the partition wall 156 is preferably provided between the pixel 109 and the pixel 109. Since the partition wall 156 and the pixel 109 do not overlap with each other, a decrease in luminance due to the partition wall 156 can be prevented.
- a region 151 with a thin film thickness provided in the inorganic insulating layer 131 is provided along one direction of the display region 103.
- a region 152 with a thin film thickness provided in the inorganic insulating layer 133 is provided along one direction of the display region 103.
- the region 151 and the region 152 are provided so as not to overlap with the partition wall 156 in one direction.
- the regions 151 and 152 may have regions intersecting with the partition walls.
- FIG. 14 shows a cross-sectional view along line C1-C2 of the display device shown in FIG.
- an element formation layer 160 is provided over the substrate 101.
- a sealing film 140 is provided on the element formation layer 160.
- the sealing film 140 illustrated in FIG. 14 includes the inorganic insulating layer 131, the organic insulating layer 132, and the inorganic insulating layer 133, as in the other embodiments.
- the inorganic insulating layer 131 is provided with a plurality of thin regions 151 along the first direction (x direction). Further, in the inorganic insulating layer 131, the region 151 with a small film thickness is provided at a constant interval m in the second direction (y direction) intersecting with the first direction. Although not illustrated in FIG. 14, the inorganic insulating layer 133 is provided with regions 152 with a small film thickness as in FIG. 9 at a constant interval n in the second direction.
- the organic insulating layer 132 is divided into a plurality of regions.
- the inorganic insulating layer 133 is in contact with the inorganic insulating layer 131 between the adjacent organic insulating layers 132a and 132b.
- the inorganic insulating layer 133 provided between the adjacent organic insulating layers 132 a and 132 b functions as the partition 156.
- Each of the divided organic insulating layers 132 a and 132 b is sealed with the inorganic insulating layer 131 and the inorganic insulating layer 133.
- the width r of the divided organic insulating layer 132 in the second direction (the y direction in FIG. 13) be smaller than the distance m of the region 151 where the film thickness of the inorganic insulating layer 131 is thin. Further, the width r of the divided organic insulating layer 132 in the second direction is preferably smaller than the interval n of the region 152 where the film thickness of the inorganic insulating layer 133 is thin. Then, at least one partition wall 156 is preferably provided between the region 152 of the organic insulating layer 132 and the region 151 of the inorganic insulating layer 131.
- the movement of moisture or oxygen which has entered from the crack in the region 152 can be blocked by the partition wall 156.
- the width in the first direction of the divided organic insulating layer 132 is And should be smaller than the interval m.
- FIG. 15 shows a cross-sectional view of the case where a crack is generated in the sealing film 140 of the display device.
- a crack is generated in the region 152 where the film thickness of the inorganic insulating layer 133 is thin.
- the black circles shown in FIG. 15 indicate water, and the arrows indicate water intrusion paths.
- moisture intrudes into the organic insulating layer 132c from a crack generated in the inorganic insulating layer 133.
- moisture which has intruded into the organic insulating layer 132 c can be blocked by the partition wall 156.
- the inorganic insulating layer 131 can prevent moisture from entering the element formation layer 160. That is, moisture and oxygen can be prevented from reaching the light emitting element 130.
- the reliability of the display device can be improved.
- the region 151 where the film thickness of the inorganic insulating layer 131 is thin is surrounded by the partition wall 156 of the inorganic insulating layer 133. Therefore, even if a crack is generated in the region 151 where the film thickness of the inorganic insulating layer 131 is thin, moisture can be blocked by the inorganic insulating layer 133, so that intrusion of moisture into the element formation layer 160 can be suppressed. it can.
- the sealing film 140 is formed by alternately stacking three inorganic insulating layers and two organic insulating layers in a display device is described with reference to FIG.
- the organic insulating layer 134 is provided over the inorganic insulating layer 133, and the inorganic insulating layer 136 is provided over the organic insulating layer 134.
- thin regions 153 are provided at regular intervals o along one direction of the display region.
- the interval m at which the region 151 with a small film thickness is provided and the interval o at which the region 153 with a small film thickness is provided have the same length, the interval m and the interval o are different. It may be a length.
- the organic insulating layer 134 is divided into a plurality of regions.
- the inorganic insulating layer 135 is in contact with the inorganic insulating layer 133 between the adjacent organic insulating layers 134 a and 134 b.
- the inorganic insulating layer 135 provided between the adjacent organic insulating layers 134 a and 134 b functions as the partition wall 158.
- the divided organic insulating layers 134 a and 134 b are sealed by the inorganic insulating layer 133 and the inorganic insulating layer 135.
- the width s in the second direction (the y direction in FIG. 16) of the divided organic insulating layer 134 is preferably smaller than the distance m between the regions 151 where the film thickness of the inorganic insulating layer 131 is thin. Further, the width s in the second direction of the divided organic insulating layer 132 is preferably smaller than the interval n of the region 152 where the film thickness of the inorganic insulating layer 133 is thin. Further, the width s in the second direction of the divided organic insulating layer 132 is preferably smaller than the interval n of the region 152 where the film thickness of the inorganic insulating layer 133 is thin.
- At least one partition wall 158 is preferably provided between the region 153 of the inorganic insulating layer 135 and the region 152 of the inorganic insulating layer 133. Accordingly, in the case where a crack is generated in each of the region 152 and the region 153, the movement of moisture or oxygen which has entered from the crack in the region 153 can be blocked by the partition wall 158.
- FIG. 16 shows the case where the width r in the second direction of the divided organic insulating layer 132 and the width s in the second direction of the divided organic insulating layer 134 have different lengths
- the width r And the length s may be the same.
- the length of the width r may be longer than the length of the width s.
- a crack is generated in any of the thin regions 151, 152, and 153 provided in the inorganic insulating layers 131, 133, and 135.
- moisture or oxygen intrudes into the organic insulating layer 134.
- the organic insulating layer 134 is divided, and each of the divided organic insulating layers 134 is surrounded by the partition wall 158 by the inorganic insulating layer 135. Therefore, even if moisture or oxygen intrudes into the organic insulating layer 134, the horizontal movement with respect to the display region 103 can be blocked by the partition wall 158.
- the movement in the vertical direction with respect to the display region 103 can be blocked by the inorganic insulating layer 133.
- moisture or oxygen which has entered the organic insulating layer 134 can be prevented from moving to the element formation layer 160 in which the light emitting element 130 is formed.
- the reliability of the display device can be improved.
- the thin region 153 provided in the inorganic insulating layer 135 may overlap with the region 152 provided in the inorganic insulating layer 133.
- the region 153 with a thin film thickness provided in the inorganic insulating layer 135 may overlap with the region 151 provided with the inorganic insulating layer 131. Cracks are generated in the thin regions 153 and 152, and even when moisture penetrates to the organic insulating layer 132, the moisture can be blocked by the inorganic insulating layer 131.
- the organic insulating layer 132 is surrounded by the partition wall 156, moisture can be suppressed from transmitting through the partition wall 156 and moving to the region of another organic insulating layer 132.
- FIG. 17 is a diagram showing an example of the configuration of the pixel 109 in the display device 100 shown in the first embodiment. Specifically, it is a diagram showing a configuration of a cross section obtained by cutting display region 103 shown in FIG. 1 along line D1-D2. 17 shows cross sections of three light emitting elements 130 as a part of the display area 103. As shown in FIG. Although three light emitting elements 130 are illustrated in FIG. 17, actually, in the display region 103, several million or more light emitting elements are arranged in a matrix corresponding to pixels.
- the display device 100 includes a substrate 101, a second substrate 112, and an opposite substrate 102.
- a glass substrate, a quartz substrate, a flexible substrate (polyimide, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, triacetyl cellulose, cyclic olefin copolymer, cycloolefin polymer, other flexible substrates) as the substrate 101, the second substrate 112, and the counter substrate 102 Resin substrate) can be used.
- a metal substrate, a ceramic substrate, or a semiconductor substrate can be used.
- a base film 113 is provided on the substrate 101.
- the base film 113 is an insulating layer formed of an inorganic material such as silicon oxide, silicon nitride, or aluminum oxide.
- the base film 113 is not limited to a single layer, and may have a stacked structure in which a silicon oxide layer and a silicon nitride layer are combined, for example. This structure may be appropriately determined in consideration of adhesion to the substrate 101 and gas barrier properties to the transistor 120 described later.
- the transistor 120 is provided over the base film 113.
- the structure of the transistor 120 may be top gate type or bottom gate type.
- the transistor 120 includes the semiconductor layer 114 provided over the base film 113, the gate insulating film 115 covering the semiconductor layer 114, and the gate electrode 116 provided over the gate insulating film 115.
- an interlayer insulating film 122 covering the gate electrode 116 and a source electrode or drain electrode 117 and a source electrode or drain electrode 118 which are provided over the interlayer insulating film 122 and connected to the semiconductor layer 114 are provided over the transistor 120. It is done.
- the interlayer insulating film 122 may have a stacked structure.
- materials of the layers included in the transistor 120 may be known materials and are not particularly limited.
- the semiconductor layer 114 generally, polysilicon, amorphous silicon, or an oxide semiconductor can be used.
- the gate insulating film 115 silicon oxide or silicon nitride can be used.
- the gate electrode 116 is made of a metal material such as copper, molybdenum, tantalum, tungsten, or aluminum.
- the interlayer insulating film 122 silicon oxide or silicon nitride can be used.
- the source or drain electrode 117 and the source or drain electrode 118 are each formed of a metal material such as copper, titanium, molybdenum, or aluminum.
- a first wiring formed of the same metal material as the metal material of the gate electrode 116 can be provided in the same layer as the gate electrode 116.
- the first wiring can be provided as, for example, a scan line or the like driven by the scan line driving circuit 104.
- a second wiring which extends in a direction intersecting with the first wiring can be provided in the same layer as the source or drain electrode 117 and the source or drain electrode 118.
- the second wiring can be provided as, for example, a data line or the like driven by the signal line drive circuit 105.
- a planarization film 123 is provided over the transistor 120.
- the planarization film 123 is configured to include an organic resin material.
- an organic resin material well-known organic resin materials, such as polyimide, polyamide, an acryl, an epoxy, can be used, for example. These materials are characterized in that they can form a film by a solution coating method and have a high planarization effect.
- the planarization film 123 is not limited to a single layer structure, and may have a stacked structure of a layer containing an organic resin material and an inorganic insulating layer.
- the planarization film 123 has a contact hole that exposes part of the source or drain electrode 118.
- the contact hole is an opening for electrically connecting a pixel electrode 125, which will be described later, and the source electrode or drain electrode 118. Therefore, the contact hole is provided to overlap with part of the source or drain electrode 118. At the bottom of the contact hole, the source or drain electrode 118 is exposed.
- a protective film 124 is provided on the planarization film 123.
- the protective film 124 overlaps the contact hole formed in the planarization film 123.
- the protective film 124 preferably has a barrier function against moisture and oxygen, and is formed using, for example, an inorganic insulating material such as a silicon nitride film or aluminum oxide.
- the pixel electrode 125 is provided on the protective film 124.
- the pixel electrode 125 overlaps with the contact hole of the planarization film 123 and the protective film 124, and is electrically connected to the source or drain electrode 118 exposed at the bottom of the contact hole.
- the pixel electrode 125 functions as an anode that constitutes the light emitting element 130.
- the pixel electrode 125 has a different structure depending on whether it is a top emission type or a bottom emission type.
- a metal film with high reflectance is used as the pixel electrode 125, or a work function such as an indium oxide transparent conductive film (for example, ITO) or a zinc oxide transparent conductive film (for example, IZO or ZnO) is used.
- a stacked structure of a high transparent conductive film and a metal film is used.
- the above-described transparent conductive film is used as the pixel electrode 125.
- a top emission type organic EL display device will be described as an example. The end of the pixel electrode 125 is covered by an insulating layer 126 described later.
- An insulating layer 126 made of an organic resin material is provided on the pixel electrode 125.
- the organic resin material known resin materials such as polyimide, polyamide, acrylic, epoxy or siloxane can be used.
- the insulating layer 126 has an opening in part on the pixel electrode 125.
- the insulating layer 126 is provided between the pixel electrodes 125 adjacent to each other so as to cover the end portion (edge portion) of the pixel electrode 125 and functions as a member separating the adjacent pixel electrodes 125. For this reason, the insulating layer 126 is generally referred to as "partition wall" or "bank".
- a part of the pixel electrode 125 exposed from the insulating layer 126 serves as a light emitting region of the light emitting element 130.
- the opening of the insulating layer 126 preferably has a tapered inner wall.
- the insulating layer 126 may function not only to cover the end portion of the pixel electrode 125 but also to function as a filling material for filling a recess due to the contact hole of the planarization film 123 and the protective film 124.
- An organic layer 127 made of an organic material is provided on the pixel electrode 125.
- the organic layer 127 includes at least a light emitting layer formed of an organic material, and functions as a light emitting portion of the light emitting element 130.
- the organic layer 127 may include various charge transport layers such as an electron injection layer, an electron transport layer, a hole injection layer, and a hole transport layer, in addition to the light emitting layer.
- the organic layer 127 is provided to cover the light emitting region, that is, to cover the opening of the insulating layer 126 and the opening of the insulating layer 126 in the light emitting region.
- a light emitting layer emitting light of a desired color is provided in the organic layer 127, and the organic layer 127 having different light emitting layers is formed on each pixel electrode 125 to display each color of RGB.
- the organic layer 127 is discontinuous between the adjacent pixel electrodes 125.
- various charge transport layers are continuous between adjacent pixel electrodes 125.
- the organic layer 127 it is possible to use a known structure or a known material, and it is not particularly limited to the configuration of the present embodiment.
- the organic layer 127 may have a light emitting layer that emits white light, and may display each color of RGB through a color filter. In this case, the organic layer 127 may be provided also on the insulating layer 126.
- a counter electrode 128 is provided on the organic layer 127 and the insulating layer 126.
- the counter electrode 128 functions as a cathode (cathode) which constitutes the light emitting element 130.
- the display device 100 of the present embodiment is a top emission type, and thus a transparent electrode is used as the counter electrode 128.
- a transparent electrode is used as the counter electrode 128.
- a MgAg thin film or a transparent conductive film (ITO or IZO) is used as a thin film which comprises a transparent electrode.
- the counter electrode 128 is also provided on the insulating layer 126 across the respective pixels 109.
- the counter electrode 128 is electrically connected to the external terminal through the lower conductive layer in the peripheral region in the vicinity of the end of the display region 103.
- the light emitting element 130 is configured by a part (anode) of the pixel electrode 125 exposed from the insulating layer 126, the organic layer 127 (light emitting part), and the counter electrode 128 (cathode).
- the portions from the semiconductor layer 114 to the counter electrode 128 are referred to as an element formation layer 160.
- a base film may be included as the element formation layer 160.
- the sealing film 140 is provided to prevent water and oxygen from entering.
- the sealing film 140 can be provided by combining an inorganic insulating material and an organic insulating material.
- FIG. 17 illustrates an example in which an inorganic insulating layer 131, an organic insulating layer 132, and an inorganic insulating layer 133 are provided as the sealing film 140.
- the film thickness of the inorganic insulating layer 131 is preferably 500 nm or more and 1000 nm or less, and the film thickness of the inorganic insulating layer 133 is preferably 500 nm or more and 1000 nm or less.
- the organic insulating layer 132 an acrylic resin, an epoxy resin, a polyimide resin, a silicone resin, a fluorine resin, a siloxane resin, or the like can be used as the organic insulating layer 132, for example.
- the thickness of the organic insulating layer 132 is preferably 5 ⁇ m to 15 ⁇ m.
- the inorganic insulating layer 131 and the inorganic insulating layer 133 are each provided with the thin film thickness region described in the above embodiment, but are not shown in FIG.
- a filler 139 is provided on the inorganic insulating layer 133.
- the filler 139 may be, for example, an acrylic, rubber, silicone, or urethane adhesive.
- the filler 139 may be provided with a spacer for securing a gap between the substrate 101 and the counter substrate 102. Such a spacer may be mixed with the filler 139 or may be formed on the substrate 101 by a resin or the like.
- an overcoat layer may be provided on the counter substrate 102 in order to achieve planarization.
- the opposing substrate 102 is provided with a color filter corresponding to each color of RGB and a black matrix provided between the color filters on the main surface (surface facing the substrate 101). It may be done.
- the color filter may be directly formed on the inorganic insulating layer 133 or the like, and the filler 139 may be formed thereon.
- the organic insulating layer 132 has a planarizing action, and each layer above the organic insulating layer 132 is formed flat. Therefore, the organic insulating layer 132 is thick on the light emitting element 130 and thin on the insulating layer 126.
- the inorganic insulating layer functioning as the sealing film 140 may be broken by bending the display device.
- the inorganic insulating layer is broken, water, oxygen, and the like intrude from the outside, and the light emitting element 130 is degraded.
- deterioration of the light emitting element 130 may reduce the reliability of the display device.
- the region having a small thickness is formed in the inorganic insulating layer in order to control in advance the portion where the inorganic insulating layer is broken. Even when the inorganic insulating layer is cracked, the distance until moisture or oxygen reaches the light emitting element 130 can be sufficiently long as compared to the case where the crack is disorderly generated. Thus, the time until the light emitting element 130 is deteriorated can be lengthened, so that the reliability of the display device 100 can be improved.
- Table 1 shows the WVTR of the inorganic insulating layer, the WVTR of the organic insulating layer, and the curvature radius at which the display device is bent, which are used in the description of this embodiment.
- the path X ( ⁇ m) through which moisture or oxygen penetrates in the organic insulating layer can be calculated as follows.
- 1 ⁇ 10 ⁇ 5 is a WVTR necessary as a sealing film
- X is a film thickness of the organic insulating layer
- 1 ⁇ 10 0 is a WVTR of the organic insulating layer.
- the area to which stress is applied by bending of the display device can be calculated as follows. 25 ⁇ ⁇ ⁇ 79 mm
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Abstract
表示装置は、基板に設けられた表示領域と、表示領域上に設けられた第1無機絶縁層と、第1無機絶縁層上に設けられた第1有機絶縁層と、第1有機絶縁層上に設けられた第2無機絶縁層と、を有し、第1無機絶縁層は、第1領域と、第1領域よりも膜厚が薄い第2領域と、を有し、第2無機絶縁層は、第3領域と、第3領域よりも膜厚が薄い第4領域と、を有し、第2領域は、第1の方向に沿って配置され、第4領域は、第1の方向に沿って配置され、第2領域は、第3領域と重畳する。
Description
本発明の一実施形態は、折り曲げ可能な表示装置に関する。
従来、表示装置として、有機エレクトロルミネッセンス材料(有機EL材料)を表示部の発光素子(有機EL素子)に用いた有機EL表示装置(Organic Electroluminescence Display)が知られている。有機EL表示装置は、液晶表示装置等とは異なり、有機EL材料を発光させることにより表示を実現する、いわゆる自発光型の表示装置である。
近年、このような有機EL表示装置において、発光素子を水分などから保護するために、封止膜で覆うことが検討されている。例えば、特許文献1には、有機発光素子上に、水分や酸素の透過を防ぐ無機絶縁層と、応力を抑制する有機絶縁層とを交互に積層させたバリア層を設けた構成が開示されている。これにより、有機発光素子への水分や酸素の透過を防ぐとともに、パネルの折り曲げ耐性を向上させることができる。
有機EL表示装置では、プラスチック等のフレキシブルな樹脂基板に有機EL素子を設けたフレキシブルディスプレイが開発されている。しかしながら、フレキシブルディスプレイに対して折り曲げを繰り返すと、有機EL素子を水分や酸素から遮断するためのバリア層として設けられた無機絶縁層が割れてしまうおそれがある。バリア層である無機絶縁層が割れると、外部から侵入した水分や酸素などにより有機EL素子が劣化し、有機EL表示装置の信頼性が低下するという問題がある。
上記問題に鑑み、信頼性の高い表示装置を提供することを目的の一つとする。
本発明の一実施形態に係る表示装置は、基板に設けられた表示領域と、表示領域上に設けられた第1無機絶縁層と、第1無機絶縁層上に設けられた第1有機絶縁層と、第1有機絶縁層上に設けられた第2無機絶縁層と、を有し、第1無機絶縁層は、第1領域と、第1領域よりも膜厚が薄い第2領域と、を有し、第2無機絶縁層は、第3領域と、第3領域よりも膜厚が薄い第4領域と、を有し、第2領域は、第1の方向に沿って配置され、第4領域は、第1の方向に沿って配置され、第2領域は、第3領域と重畳する。
本発明の一実施形態に係る表示装置は、基板に設けられた表示領域と、表示領域上に設けられた第1無機絶縁層と、第1無機絶縁層上に設けられた第1有機絶縁層と、第1有機絶縁層上に設けられた第2無機絶縁層と、を有し、第1無機絶縁層は、第1領域と、第1領域よりも膜厚が薄い第2領域と、を有し、第2無機絶縁層は、第3領域と、第3領域よりも膜厚が薄い第4領域と、を有し、第2領域は、第1の方向に沿って配置され、第4領域は、第1の方向と交差する第2の方向に沿って配置される。
本発明の一実施形態に係る表示装置は、基板に設けられた表示領域と、表示領域上に設けられた第1無機絶縁層と、第1無機絶縁層上に設けられた第1有機絶縁層と、第1有機絶縁層上に設けられた第2無機絶縁層と、を有し、第1有機絶縁層は、第1の方向に沿って、第1間隔で凸部を有し、第2無機絶縁層は、第1領域と、第1領域よりも膜厚が薄い第2領域と、を有し、第2領域は、凸部の角部に接して設けられる。
以下、本発明の各実施の形態について、図面等を参照しつつ説明する。但し、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲において様々な態様で実施することができ、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。また、図面に関して、説明をより明確にするため、実際の態様に比べて各部の幅、厚さ、形状等を模式的に表す場合があるが、それら模式的な図は一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。さらに、本明細書と各図において、既出の図に関して説明したものと同一又は類似の要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略することがある。
本発明において、ある一つの膜を加工して複数の膜を形成した場合、これら複数の膜は異なる機能、役割を有することがある。しかしながら、これら複数の膜は同一の工程で同一層として形成された膜に由来し、同一の層構造、同一の材料を有する。したがって、これら複数の膜は同一層に存在しているものと定義する。
なお、本明細書中において、図面を説明する際の「上」、「下」などの表現は、着目する構造体と他の構造体との相対的な位置関係を表現している。本明細書中では、側面視において、後述する絶縁表面から封止膜に向かう方向を「上」と定義し、その逆の方向を「下」と定義する。本明細書および特許請求の範囲において、ある構造体の上に他の構造体を配置する態様を表現するにあたり、単に「上に」と表記する場合、特に断りの無い限りは、ある構造体に接するように、直上に他の構造体を配置する場合と、ある構造体の上方に、さらに別の構造体を介して他の構造体を配置する場合との両方を含むものとする。
(第1実施形態)
本発明に係る表示装置について、図1乃至図6Cを参照して説明する。
本発明に係る表示装置について、図1乃至図6Cを参照して説明する。
[表示装置の構成]
図1は、本発明の一実施形態に係る表示装置100の構成を示した概略図であり、表示装置100を平面視した場合における概略図を示している。本明細書では、表示装置100を画面(表示領域)に垂直な方向から見た様子を「平面視」と呼ぶ。
図1は、本発明の一実施形態に係る表示装置100の構成を示した概略図であり、表示装置100を平面視した場合における概略図を示している。本明細書では、表示装置100を画面(表示領域)に垂直な方向から見た様子を「平面視」と呼ぶ。
図1に示すように、表示装置100は、絶縁表面上に形成された、表示領域103と、走査線駆動回路104と、ドライバIC106と、を有する。表示領域103には、有機材料で構成された有機層を有する発光素子が配置されている。また、表示領域103の周囲を周辺領域110が取り囲んでいる。ドライバIC106は、走査線駆動回路104に信号を与える制御部として機能する。そして、ドライバIC106内には、信号線駆動回路が組み込まれている。また、ドライバIC106は、フレキシブルプリント基板108上に設けて外付けされているが、基板101上に配置されてもよい。フレキシブルプリント基板108は、周辺領域110に設けられた端子107と接続される。
ここで、絶縁表面とは、基板101の表面をいう。基板101は、その表面上に設けられる画素電極や絶縁層などの各層を支持する。基板101として、フレキシブル基板(ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、トリアセチルセルロース、環状オレフィン・コポリマー、シクロオレフィンポリマー、その他の可撓性を有する樹脂基板)を用いることができる。可撓性を有する樹脂基板を用いることにより、表示装置を折り曲げることが可能となる。また、基板101として、光を透過する材料であることが好ましい。また、対向基板102も、基板101と同様の基板を使用することができる。なお、表示装置を折り曲げる必要がない場合には、金属基板、セラミックス基板、又は半導体基板などを用いることができる。
図1に示す表示領域103には、複数の画素109が、互いに交差するに方向(例えば、互いに直交するx方向及びy方向)に沿うようにマトリクス状に配置される。各画素109は、画素電極(アノード)と、該画素電極上に積層された発光層を含む有機層(発光部)と、陰極(カソード)とを有する発光素子を含む。各画素109には、信号線駆動回路から画像データに応じたデータ信号が与えられる。それらデータ信号に従って、各画素109に設けられた画素電極に電気的に接続されたトランジスタを駆動し、画像データに応じた画面表示を行うことができる。トランジスタとしては、典型的には、薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor:TFT)を用いることができる。但し、薄膜トランジスタに限らず、電流制御機能を備える素子であれば、如何なる素子を用いても良い。
表示装置には、発光素子を水分や酸素から保護するための封止膜が設けられている。封止膜としては、例えば、無機絶縁層と有機絶縁層とが交互に積層された構成が採用されている。しかしながら、表示装置を折り曲げ可能な表示装置とした場合、表示装置に対して折り曲げを繰り返すことで、無機絶縁層にクラックが入るおそれがある。無機絶縁層にクラックが生じた箇所から水分や酸素が入り込むと、発光素子が有する発光層が劣化してしまうので、発光素子が発光しなくなってしまう。また、発光素子の劣化により、表示装置の信頼性が低下してしまう恐れがある。
さらに、無機絶縁層に生じるクラックは、無秩序に生じるため、水分や酸素の侵入経路を制御することはできない。よって、クラックが生じた場所から、水分や酸素が発光素子にすぐに到達してしまう場合がある。結果として、発光素子がすぐに劣化してしまうため、表示装置の信頼性が低下する。
また、無機絶縁層の膜厚を薄くすることで、表示装置の折り曲げ耐性は向上するが、水分や酸素が透過する機能が低下するため、発光素子に水分や酸素が侵入してしまうおそれがある。
そこで、本発明に係る表示装置100では、封止膜を構成する無機絶縁層において一定の間隔で膜厚が薄い領域を設ける構成とする。
図2に、図1に示す表示装置100のA1-A2線に沿った断面図を示す。また、表示装置100は、B1-B2線に沿って折り曲げることができる場合について説明する。
図2に示す表示装置100には、基板101上に素子形成層160が設けられている。素子形成層160は、発光素子や、発光素子を駆動するためのトランジスタが設けられている層である。素子形成層160に設けられる発光素子やトランジスタの構成については、後に詳述する。
素子形成層160上には、封止膜140が設けられている。図2において、封止膜140は、無機絶縁層131、有機絶縁層132、及び無機絶縁層133を有する構成について説明するが、本発明において、無機絶縁層及び有機絶縁層の層数は特に限定されない。
封止膜140において、無機絶縁層131及び無機絶縁層133は、分子密度が高く、水分の拡散定数が低いため、水分や酸素が透過することを抑制する層である。また、有機絶縁層132は、折り曲げ耐性を有する層である。図2に示すように、無機絶縁層131と、無機絶縁層133との間に、有機絶縁層132を設けることにより、無機絶縁層131及び無機絶縁層133によって、水分や酸素が透過することを抑制し、有機絶縁層132によって、表示装置100を折り曲げた際に生じる応力を緩和することができる。
無機絶縁層131及び無機絶縁層133として、例えば、CVD法又はスパッタリング法により、窒化シリコン(SixNy)、酸化窒化シリコン(SiOxNy)、窒化酸化シリコン(SiNxOy)、酸化アルミニウム(AlxOy)、窒化アルミニウム(AlxNy)、酸化窒化アルミニウム(AlxOyNz)、窒化酸化アルミニウム(AlxNyOz)等の膜などを用いて形成することができる(x、y、zは任意)。また、無機絶縁層131の膜厚は、例えば、500nm以上1000nm以下とすることが好ましく、無機絶縁層133の膜厚は、例えば、500nm以上1000nm以下とすることが好ましい。
また、有機絶縁層132として、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、シロキサン樹脂などを用いることができる。
また、封止膜140としての水蒸気透過率(WVTR:Water Vapor Transmission Rate)が低ければ、水分が侵入しにくい。有機EL表示装置の封止膜140として求められる水蒸気透過率は、1×10-5(g/m2/day(40℃ 90%RH))以下であることが好ましい。なお、水蒸気透過率とは、1m2のフィルムを24時間で透過する水蒸気の量をグラム数で表したものをいう。
また、無機絶縁層131及び無機絶縁層133は、1×10-5(g/m2/day(40℃ 90%RH))以上の水蒸気透過率を有することが好ましい。無機絶縁層131及び無機絶縁層133の水蒸気透過率を、1×10-5(g/m2/day(40℃ 90%RH))以下とすることにより、水や酸素が無機絶縁層131及び無機絶縁層133を透過することを抑制することができる。これにより、素子形成層160に設けられる発光素子に、水や酸素が侵入することを抑制することができる。また、有機絶縁層132は、1×100~1×10-5(g/m2/day(40℃ 90%RH))以上の水蒸気透過率を有することが好ましい。また、有機絶縁層132の膜厚は、5μm以上15μm以下とすることが好ましい。
表示装置100に対して折り曲げを繰り返し、封止膜140にクラックが生じてしまった場合であっても、水分や酸素が発光素子に到達するまでの距離が十分に長ければ、表示装置100の信頼性に影響を与えない。そこで、本実施形態に係る表示装置100では、表示装置100を折り曲げた際に、封止膜にクラックが生じた場合であっても、水分や酸素が発光素子に到達するまでの距離が十分に長くなるように、無機絶縁層にクラックが生じやすい箇所を形成する。
図2に示すように、無機絶縁層131に、表示領域103の一方向に沿って膜厚が薄い領域151を、一定の間隔mで設ける。また、無機絶縁層133にも、表示領域103の一方向に沿って膜厚が薄い領域152を一定の間隔nで設ける。また、図2に示すように、領域151の一定の間隔mと、領域152の一定の間隔nとが同じ長さであって、領域152は、隣接する領域151の中間に設けられることが好ましい。
無機絶縁層131に膜厚が薄い領域151及び無機絶縁層133に膜厚が薄い領域152を設けることにより、表示装置に折り曲げを繰り返し折り曲げた場合、領域151及び領域152にてクラックが生じやすくなる。これにより、無機絶縁層131及び無機絶縁層133に加わる曲げ応力を緩和させることができる。また、有機絶縁層132は、柔軟な物質であるから、無機絶縁層131及び無機絶縁層133に生じたクラックは、有機絶縁層132に伝搬しない。そのため、無機絶縁層133に生じたクラックから侵入する水分や酸素は、有機絶縁層132の経路をたどり、無機絶縁層131のクラックへと進行する。封止膜140にクラックが生じる箇所をあらかじめ設けることにより、封止膜140に無秩序にクラックが生じる場合と比較して、有機絶縁層132を通過する水分量を制御することができる。
つまり、封止膜140に対して、垂直に侵入する水分又は酸素は、無機絶縁層133及び無機絶縁層131によって、侵入を抑制することができる。また、無機絶縁層133及び無機絶縁層131に生じたクラックから侵入する水分や酸素は、有機絶縁層132の経路をたどる。そのため、水分や酸素が発光素子に到達するまでの時間を長くすることができる。これにより、表示装置の信頼性を向上させることができる。
無機絶縁層131に設けられる膜厚が薄い領域151及び無機絶縁層133に設けられる膜厚が薄い領域152は、凹部となる。
図3に、無機絶縁層131に領域151を設けた場合と、無機絶縁層133に領域152を設けた場合について示す。図3に示すように、領域151及び領域152は、表示領域103のx方向に沿って設けられる。
また、図2及び図3に示すように、無機絶縁層131の膜厚が薄い領域151は、無機絶縁層133の膜厚が薄い領域152と、重ならないことが好ましい。換言すると、無機絶縁層131の膜厚が薄い領域151は、無機絶縁層133の膜厚が厚い領域と重畳することが好ましい。無機絶縁層131の膜厚が薄い領域151と、無機絶縁層133の膜厚が薄い領域152が重なると、封止膜が割れてしまった場合、水分や酸素が発光素子に到達するまでの距離が、有機絶縁層132の膜厚とおよそ同じになってしまう。
図4に、図1に示すB1-B2線に沿って、表示装置に折り曲げを繰り返し、封止膜にクラックが生じた場合を示す。図4に示すように、対向基板102、無機絶縁層133、有機絶縁層132、及び無機絶縁層131にクラックが生じている。図4に示す黒丸は水を示し、矢印は水の侵入経路を示している。無機絶縁層131及び無機絶縁層133に生じたクラックから水が表示装置に侵入する。そのため、無機絶縁層133に生じたクラックから侵入する水分や酸素は、有機絶縁層132の経路をたどり、無機絶縁層131のクラックへと進行する。無機絶縁層131の膜厚が薄い領域151が、無機絶縁層133の膜厚が薄い領域152と、重ならないように設けることで、クラックが生じる箇所が離れて設けられる。これにより、表示装置100を折り曲げた際に、封止膜にクラックが生じた場合であっても、水分や酸素が発光素子に到達するまでの距離が十分に長くなる。よって、発光素子が水分や酸素によって劣化するまでの時間を延ばすことができるため、表示装置の信頼性を向上させることができる。
このように、本実施形態に係る表示装置100では、予め無機絶縁層が割れる箇所を制御することにより、水分や酸素が侵入する経路を制御している。図4に示すように、無機絶縁層にクラックが入ってしまったとしても、無秩序にクラックが生じる場合と比較して、水分や酸素が発光素子に到達するまでの距離を十分に長くすることができる。これにより、発光素子が劣化するまでの時間を長くすることができるため、表示装置100の信頼性を向上させることができる。
[表示装置の製造方法]
次に、本実施形態に係る表示装置の製造方法について、図5A乃至図5Fを参照して説明する。図5A乃至図5Fは、図1に示す表示装置100のA1-A2線に沿った断面図を示す。
次に、本実施形態に係る表示装置の製造方法について、図5A乃至図5Fを参照して説明する。図5A乃至図5Fは、図1に示す表示装置100のA1-A2線に沿った断面図を示す。
図5Aに示すように、基板101上に、素子形成層160を形成する。基板101として、フレキシブル基板(ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、トリアセチルセルロース、環状オレフィン・コポリマー、シクロオレフィンポリマー、その他の可撓性を有する樹脂基板)を用いることができる。可撓性を有する樹脂基板を用いることにより、表示装置を折り曲げることが可能となる。また、基板101として、光を透過する材料であることが好ましい。
基板101上に素子形成層160として、トランジスタと、トランジスタによって駆動される発光素子と、を形成する。ここでは、トランジスタの構成や発光素子は、既知の方法を用いて製造することができるため、詳細な説明を省略する。
次に、図5Bに示すように、素子形成層160上に、無機絶縁層131を形成する。無機絶縁層131としては、例えば、CVD法又はスパッタリング法により、窒化シリコン(SixNy)、酸化窒化シリコン(SiOxNy)、窒化酸化シリコン(SiNxOy)、酸化アルミニウム(AlxOy)、窒化アルミニウム(AlxNy)、酸化窒化アルミニウム(AlxOyNz)、窒化酸化アルミニウム(AlxNyOz)等の膜などを用いて形成することができる(x、y、zは任意)。また、無機絶縁層131及び無機絶縁層133は、1×10-5(g/m2/day(40℃ 90%RH))以下の水蒸気透過率を有することが好ましい。無機絶縁層131及び無機絶縁層133の水蒸気透過率を、1×10-5(g/m2/day(40℃ 90%RH))以下とすることにより、素子形成層160に設けられる発光素子に、水や酸素が侵入することを防止することができる。また、無機絶縁層131の膜厚は、例えば、500nm以上1000nm以下とすることが好ましい。
次に、図5Cに示すように、無機絶縁層131に、膜厚が薄い領域151を形成する。領域151は、例えば、無機絶縁層131に、紫外域のレーザ光を照射することにより、形成することができる。また、無機絶縁層131に、マスクを形成し、ドライエッチングを行うことにより、形成することができる。また、無機絶縁層131に、マイクロプローブにて切り欠きを形成してもよい。無機絶縁層131に設けられる膜厚が薄い領域151は、表示領域103の一方向に沿って、一定の間隔で設けられる。
次に、図5Dに示すように、無機絶縁層131上に、有機絶縁層132を形成する。有機絶縁層132として、例えば、インクジェット法、有機蒸着法、スリットコータなどにより、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、シロキサン樹脂などを用いて形成することができる。また、有機絶縁層132は、1×100~1×10-5(g/m2/day(40℃ 90%RH))の水蒸気透過率を有することが好ましい。有機絶縁層132の膜厚は、5μm以上15μm以下とすることが好ましい。
次に、図5Eに示すように、有機絶縁層132上に、無機絶縁層133を形成する。無機絶縁層133は、無機絶縁層131と同様の材料を用いて形成することができる。無機絶縁層133として、水分透過率が1×10-5(g/m2/day(40℃ 90%RH))以下の膜を用いることが好ましい。また、無機絶縁層133の膜厚は、500nm以上1000nm以下とすることが好ましい。
次に、図5Fに示すように、無機絶縁層133に、膜厚が薄い領域152を形成する。領域152は、無機絶縁層131に形成した領域151と同様に、紫外域のレーザ光の照射、マスクを用いたドライエッチング、又はマイクロプローブによる切り欠きにより、形成することができる。無機絶縁層133に設けられる膜厚が薄い領域152は、表示領域103の一方向に沿って、一定の間隔で設けられる。また、領域152は、無機絶縁層131に設けられた領域151と重ならないことが好ましい。換言すると、領域151は、無機絶縁層133の膜厚が厚い領域と重畳することが好ましい。
最後に、対向基板102に接着材(図示せず)を介して、無機絶縁層133に貼り合わせることにより、図2に示す表示装置100を形成することができる。
このように、本実施形態に係る表示装置100では、予め無機絶縁層が割れる箇所を制御するために、無機絶縁層に膜厚が薄い領域を形成している。図4に示すように、無機絶縁層にクラックが入ってしまったとしても、無秩序にクラックが生じる場合と比較して、水分や酸素が発光素子に到達するまでの距離を十分に長くすることができる。これにより、発光素子が劣化するまでの時間を長くすることができるため、表示装置100の信頼性を向上させることができる。
次に、無機絶縁層に形成される膜厚が薄い領域について、図6A乃至図6Cを参照して説明する。図6A乃至図6Cにおいては、無機絶縁層131に形成される凹部の形状について説明するが、無機絶縁層133に形成される凹部の形状についても同様である。図6A乃至図6Cは、図1に示す表示装置100のA1-A2線に沿った断面図を示す。
図6Aに、無機絶縁層131に形成される膜厚が薄い領域151aの断面形状を示す。膜厚が薄い領域151aは、表示装置を断面視したとき、略三角形状を有している。膜厚が薄い領域151aが略三角形状を有することにより、応力が加わりやすくなるため、領域151aにおいてクラックを生じさせやすくすることができる。
図6Bに、無機絶縁層131に形成される膜厚が薄い領域151bの断面形状を示す。膜厚が薄い領域151bは、表示装置を断面視したとき、略四角形状を有している。なお、四角形の角部は丸みを帯びていてもよい。
図6Cに、無機絶縁層131に形成される膜厚が薄い領域151cの断面形状を示す。膜厚が薄い領域151cは、表示領域を断面視したとき、丸みを帯びた形状を有している。
図6A乃至図6Cに示したように、膜厚が薄い領域151を断面視したときの形状を、様々な形状にすることができる。無機絶縁層131に形成される領域151及び無機絶縁層133に形成される領域152の断面視における形状は、表示装置に折り曲げを繰り返した際に、無機絶縁層に生じるクラックの箇所を制御することができる形状であればよい。
(第2実施形態)
本実施形態では、第1実施形態に示す表示装置とは一部異なる表示装置について、図7乃至図9を参照して説明する。
本実施形態では、第1実施形態に示す表示装置とは一部異なる表示装置について、図7乃至図9を参照して説明する。
図7及び図8に示す表示装置では、無機絶縁層131に設けられる膜厚が薄い領域151と、無機絶縁層133に設けられる膜厚が薄い領域152の配列が、図3に示す表示装置と異なっている。その他の構成については、第1実施形態で説明した構成と同様であるため、詳細な説明は省略する。
図7に、無機絶縁層131に設けられる膜厚が薄い領域151と、無機絶縁層133に設けられる膜厚が薄い領域152と、を交差させて設ける例を示す。無機絶縁層131に設けられる膜厚が薄い領域151は、x方向に沿って一定の間隔mで設けられている。また、無機絶縁層133に設けられる膜厚が薄い領域152は、x方向と交差するy方向に沿って、一定の間隔nで設けられている。なお、図4においては、間隔mの長さと、間隔nの長さが異なる場合について示しているが、本発明はこれに限定されない。間隔mの長さと間隔nの長さとは同じであってもよい。
なお、図7においては、領域151がx方向で設けられ、領域152がy方向で設けられる例について示したが、本発明はこれに限定されない。領域151がy方向で設けられ、領域152がx方向で設けられる構成であってもよい。また、図示しないが、領域151は、断面視したとき、凹部を有しており、領域152は、凹部を有している。凹部の形状については、図6A乃至図6Cを参照することができる。
次に、図8に、無機絶縁層131に設けられる膜厚が薄い領域151と、無機絶縁層133に設けられる膜厚が薄い領域152と、をハニカム形状で設ける例を示す。図8に示すように、表示装置を平面視したときに、領域151のハニカム形状と、領域152のハニカム形状と、は重ならないことが好ましい。また、図8においては、領域151の六角形の大きさと、領域152の六角形の大きさとが同じになるように設ける例を示すが、本発明はこれに限定されず、領域151の六角形の大きさと、領域152の六角形の大きさとが、異なっていてもよい。また、図示しないが、領域151は、断面視したとき、凹部を有しており、領域152は、凹部を有している。凹部の形状については、図6A乃至図6Cを参照することができる。
図7及び図8に示すように、無機絶縁層131に設けられる膜厚が薄い領域151と、無機絶縁層133に設けられる膜厚が薄い領域152とが重なる領域を有していてもよい。しかしながら、表示装置の折り曲げを繰り返すことによって、クラックが生じた場合に、水分や酸素の侵入経路となることを抑制するために、領域151と領域152とが重なる領域は、小さくすることが好ましい。
次に、図9に、表示装置において、無機絶縁層を3層、有機絶縁層を2層、交互に積層して封止膜140を構成する例について示す。
図9に示すように、表示装置は、無機絶縁層133にさらに有機絶縁層134を設け、無機絶縁層136をさらに有している。また、無機絶縁層136には、膜厚が薄い領域153は、表示領域の一方向に沿って、一定の間隔oで設けられている。膜厚が薄い領域153は、無機絶縁層133に設けられた領域152とは重ならない。換言すると、膜厚が薄い領域153は、無機絶縁層133の膜厚が厚い領域と重畳することが好ましい。また、膜厚が薄い領域153は、無機絶縁層131に設けられた領域151と重なっていてもよい。なお、図では、膜厚が薄い領域151が設けられる間隔mと、膜厚が薄い領域153が設けられる間隔oとが、同じ長さで示しているが、間隔mと間隔oとが異なる長さであってもよい。
有機絶縁層134及び無機絶縁層136を設けることにより、水分や酸素の侵入経路をさらに長くすることができる。これにより、水分や酸素が発光素子に到達するまでの距離を十分に長くすることができる。これにより、発光素子が劣化するまでの時間を長くすることができるため、表示装置100の信頼性を向上させることができる。
なお、封止膜140として用いる有機絶縁層及び無機絶縁層の層数は、増加するほど水分や酸素の侵入経路が長くなるため好ましい。ただし、層数が増加するほど、表示装置を折り曲げる曲率半径が大きくなるため、表示装置を折り曲げる曲率半径に応じて、適宜設定すればよい。
(第3実施形態)
本実施形態では、第1及び第2実施形態に係る表示装置とは一部異なる表示装置について、図10乃至図12Cを参照して説明する。
本実施形態では、第1及び第2実施形態に係る表示装置とは一部異なる表示装置について、図10乃至図12Cを参照して説明する。
[表示装置の構成]
図10に示す表示装置では、無機絶縁層131に、膜厚が薄い領域が設けられておらず、有機絶縁層132には、凸部137が設けられている。有機絶縁層132上に設けられる無機絶縁層133には、膜厚が薄い領域154が設けられており、膜厚が薄い領域154は、凸部137の角部138に接して設けられている。
図10に示す表示装置では、無機絶縁層131に、膜厚が薄い領域が設けられておらず、有機絶縁層132には、凸部137が設けられている。有機絶縁層132上に設けられる無機絶縁層133には、膜厚が薄い領域154が設けられており、膜厚が薄い領域154は、凸部137の角部138に接して設けられている。
有機絶縁層132に設けられる凸部137は、表示領域103の一方向に沿って、一定の間隔qで設けられる。また、凸部137の幅pは、一定の間隔qよりも短く設けられている。
有機絶縁層132上には、無機絶縁層133が設けられる。有機絶縁層132の凸部137の角部138に接して設けられる無機絶縁層133には、膜厚が薄い領域154が設けられている。
図10に示す表示装置においても、無機絶縁層133の膜厚が薄い領域154を設けることにより、表示装置の折り曲げにより封止膜140に応力が加わると、領域154にてクラックが生じやすくなる。これにより、表示装置に折り曲げを繰り返し折り曲げた場合、領域154にてクラックが生じやすくなる。封止膜140にクラックが生じる箇所をあらかじめ設けることにより、封止膜140に無秩序にクラックが生じる場合と比較して、水分や酸素の侵入を抑制することができる。
また、図11に示すように、無機絶縁層131に、表示領域103の一方向に沿って、膜厚が薄い領域151を一定の間隔で設けてもよい。無機絶縁層131に設けられる領域151と、無機絶縁層133に設けられる領域154とは、重ならないことが好ましい。換言すると、無機絶縁層131に設けられる領域151と、無機絶縁層133の膜厚が厚い領域とが重畳することが好ましい。また、領域151は、無機絶縁層133に設けられる隣接する領域154の間に設けられることが好ましい。これにより、表示装置を折り曲げた際に、封止膜140にクラックが生じた場合であっても、水分や酸素が発光素子に到達するまでの距離が十分に長くなる。よって、発光素子が水分や酸素によって劣化するまでの時間を延ばすことができるため、表示装置の信頼性を向上させることができる。
このように、本実施形態に係る表示装置では、封止膜140において予め無機絶縁層が割れる箇所を制御することにより、水分や酸素が侵入する経路を制御している。無機絶縁層にクラックが入ってしまったとしても、無秩序にクラックが生じる場合と比較して、水分や酸素が発光素子に到達するまでの距離を十分に長くすることができる。これにより、発光素子が劣化するまでの時間を長くすることができるため、表示装置100の信頼性を向上させることができる。
[表示装置の製造方法]
次に、本実施形態に係る表示装置の製造方法について、図12A乃至図12Cを参照して説明する。なお、図5A乃至図5Fと同様の工程については、適宜説明を省略する。
次に、本実施形態に係る表示装置の製造方法について、図12A乃至図12Cを参照して説明する。なお、図5A乃至図5Fと同様の工程については、適宜説明を省略する。
図12Aに示すように、基板101上に、素子形成層160を形成する。次に、素子形成層160上に、無機絶縁層131を形成する。素子形成層160及び無機絶縁層131の形成方法については、図5A及び図5Bを参照することができる。
次に、無機絶縁層131上に、有機絶縁層132を形成する。有機絶縁層132の形成方法については、図5Dを参照することができる。
図12Bに示すように、有機絶縁層132に、凸部137を形成する。凸部137は、表示領域103の一方向に沿って、一定の間隔で形成する。有機絶縁層132に形成され凸部137は、フォトリソグラフィー法により形成することができる。
次に、図12Cに示すように、有機絶縁層132上に、無機絶縁層133を形成する。無機絶縁層133を、スパッタリング法やCVD法を用いて形成する場合、平坦な面は膜が形成されやすいのに対し、凸部137の角部138については膜が形成されにくいという傾向がある。この凸部137の角部138において膜が形成されにくいという傾向を利用して、平坦な領域と比べると膜厚が薄い領域154を形成する。
最後に、対向基板102に接着材(図示せず)を介して、無機絶縁層133に貼り合わせることにより、図10に示す表示装置を形成することができる。
以上説明した通り、本発明に係る表示装置は、マイクロプローブによる切り欠きや、エッチングを行う方法以外にも、無機絶縁層133に膜厚が薄い領域154を形成することができる。当該領域154を設けることにより、表示装置の折り曲げにより封止膜140に応力が加わると、領域154にてクラックが生じやすくなる。これにより、表示装置に折り曲げを繰り返し折り曲げた場合、領域154にてクラックが生じやすくなる。封止膜140にクラックが生じる箇所をあらかじめ設けることにより、封止膜140に無秩序にクラックが生じる場合と比較して、水分や酸素の侵入を抑制することができる。
(第4実施形態)
本実施形態では、第1乃至第3実施形態に係る表示装置とは、一部異なる表示装置について、図13乃至図16を参照して説明する。
本実施形態では、第1乃至第3実施形態に係る表示装置とは、一部異なる表示装置について、図13乃至図16を参照して説明する。
第1乃至第3実施形態に係る表示装置では、封止膜140において、予め無機絶縁層が割れる箇所を制御することにより、水分や酸素が侵入する経路を制御する構成について説明した。本実施形態では、封止膜140が有する有機絶縁層が複数の領域に分割され、隣り合う有機絶縁層の間に無機絶縁層133で形成される隔壁156を設ける構成について説明する。
図13に、本実施形態に係る表示装置の表示領域103の一部を拡大した平面図を示す。図13では、複数の領域に分割された有機絶縁層132a、132bの間に設けられた無機絶縁層133による隔壁156を示している。なお、実際は全面に無機絶縁層133が設けられているが、隔壁156を示すため、図13においては、有機絶縁層132a、132b等と重なる領域については、無機絶縁層133を省略して図示している。
複数の領域に分割された有機絶縁層のうちの一つは、複数の画素109と重なるように設けられている。例えば、図13に示すように、有機絶縁層132aは、x方向に3画素、y方向に3画素の9個の画素109と重なるように設けられている。図13では、有機絶縁層132aが、9個の画素と重なる構成について説明するが、本発明はこれに限定されない。分割された有機絶縁層132aと重なる画素の数は適宜設定することができる。
また、隣り合う有機絶縁層(例えば、有機絶縁層132a、132b)の間には、隔壁156が設けられている。隔壁156は、無機絶縁層133で形成されている。また、無機絶縁層133は、水分や酸素の透過を抑制する機能を有している。そのため、有機絶縁層132aに、水分や酸素が侵入したとしても、水分や酸素が有機絶縁層132bに移動することを抑制することができる。つまり隔壁156を設けることにより、水分や酸素が表示領域103に対して水平方向に移動することを抑制することができる。
隣り合う有機絶縁層の間に設けられる隔壁156は、画素109と重ならないことが好ましい。換言すると、隔壁156は、画素109と画素109との間に設けられることが好ましい。隔壁156と画素109とが重ならないことにより、隔壁156による輝度の低下を防止することができる。
また、図13に示すように、無機絶縁層131に設けられた膜厚が薄い領域151が、表示領域103の一方向に沿って設けられている。また、無機絶縁層133に設けられた膜厚が薄い領域152が、表示領域103の一方向に沿って設けられている。また、領域151及び領域152は、一方向において隔壁156と重ならないように設けられている。領域151及び領域152は、隔壁と交差する領域があってもよい。
図14に、図13に示す表示装置のC1-C2線に沿った断面図を示す。図14に示す表示装置には、基板101上に素子形成層160が設けられている。素子形成層160上には、封止膜140が設けられている。図14に示す封止膜140が、無機絶縁層131、有機絶縁層132、及び無機絶縁層133を有する点は、他の実施形態と同様である。
図14に示すように、無機絶縁層131には、膜厚が薄い領域151が第1方向(x方向)に沿って複数設けられている。また、無機絶縁層131には、膜厚が薄い領域151が第1方向と交差する第2方向(y方向)に一定の間隔mで設けられている。図14に図示しないが、無機絶縁層133には、図9と同様に膜厚が薄い領域152が第2方向に一定の間隔nで設けられている。
図14に示すように、有機絶縁層132は、複数の領域に分割されている。無機絶縁層133は、隣り合う有機絶縁層132a、132bの間で、無機絶縁層131と接している。隣り合う有機絶縁層132a、132bの間に設けられた無機絶縁層133は、隔壁156として機能する。そして、分割された有機絶縁層132a、132bのそれぞれは、無機絶縁層131と無機絶縁層133とにより、封止されている。
分割された有機絶縁層132の第2方向(図13では、y方向)における幅rは、無機絶縁層131の膜厚が薄い領域151の間隔mよりも小さいことが好ましい。また、分割された有機絶縁層132の第2方向における幅rは、無機絶縁層133の膜厚が薄い領域152の間隔nよりも小さいことが好ましい。そして、有機絶縁層132の領域152と、無機絶縁層131の領域151との間に、隔壁156が少なくとも一つ設けられることが好ましい。これにより、領域151及び領域152のそれぞれにクラックが生じた場合、領域152のクラックから侵入した水分や酸素の移動を、隔壁156によって遮断することができる。なお、図7に示すように、無機絶縁層131の膜厚が薄い領域151が、第2方向に沿って設けられている場合には、分割された有機絶縁層132の第1方向における幅が、間隔mよりも小さければよい。
図15に、表示装置の封止膜140にクラックが生じた場合の断面図を示す。図15に示すように、無機絶縁層133の膜厚が薄い領域152にクラックが生じている。図15に示す黒丸は水を示し、矢印は水の侵入経路を示している。図15に示すように、無機絶縁層133に生じたクラックから有機絶縁層132cに水分が侵入したとする。しかしながら、有機絶縁層132cに侵入した水分は、隔壁156によって遮断することができる。また、無機絶縁層131によって、水分が素子形成層160に侵入することを抑制することができる。つまり、水分や酸素が発光素子130に到達することを抑制することができる。また、発光素子130の劣化を抑制することができるため、表示装置の信頼性を向上させることができる。
なお、図15に示すように、無機絶縁層131の膜厚が薄い領域151は、無機絶縁層133による隔壁156によって囲まれている。そのため、無機絶縁層131の膜厚が薄い領域151にクラックが生じたとしても、無機絶縁層133によって水分を遮断することができるため、素子形成層160に水分が侵入することを抑制することができる。
次に、表示装置において、無機絶縁層を3層、有機絶縁層を2層、交互に積層して封止膜140を構成する例について、図16を参照して説明する。
図16に示すように、表示装置は、無機絶縁層133上に、有機絶縁層134が設けられ、有機絶縁層134上に無機絶縁層136が設けられている。また、無機絶縁層133には、膜厚が薄い領域153が、表示領域の一方向に沿って、一定の間隔oで設けられている。なお、図16では、膜厚が薄い領域151が設けられる間隔mと、膜厚が薄い領域153が設けられる間隔oとが、同じ長さで示しているが、間隔mと間隔oとが異なる長さであってもよい。
図16において、有機絶縁層134は複数の領域に分割されている。無機絶縁層135は、隣り合う有機絶縁層134a、134bの間で、無機絶縁層133と接している。隣り合う有機絶縁層134a、134bの間に設けられた無機絶縁層135は、隔壁158として機能する。そして、分割された有機絶縁層134a、134bは、無機絶縁層133と無機絶縁層135とにより、封止されている。
分割された有機絶縁層134の第2方向(図16では、y方向)における幅sは、無機絶縁層131の膜厚が薄い領域151の間隔mよりも小さいことが好ましい。また、分割された有機絶縁層132の第2方向における幅sは、無機絶縁層133の膜厚が薄い領域152の間隔nよりも小さいことが好ましい。また、分割された有機絶縁層132の第2方向における幅sは、無機絶縁層133の膜厚が薄い領域152の間隔nよりも小さいことが好ましい。そして、無機絶縁層135の領域153と、無機絶縁層133の領域152と、の間に、隔壁158が少なくとも一つ設けられることが好ましい。これにより、領域152及び領域153のそれぞれにクラックが生じた場合、領域153のクラックから侵入した水分や酸素の移動を、隔壁158によって遮断することができる。
図16では、分割された有機絶縁層132の第2方向における幅rと、分割された有機絶縁層134の第2方向における幅sとが、異なる長さである場合について示したが、幅rと幅sとの長さは同じであってもよい。また、幅rの長さは、幅sの長さよりも長くてもよい。
表示装置に折り曲げを繰り返した場合、無機絶縁層131、133、135に設けられた膜厚が薄い領域151、152、153のいずれかにクラックが生じるように制御されている。無機絶縁層135の領域153にクラックが生じた場合、水分や酸素が有機絶縁層134に侵入してしまう。しかし、有機絶縁層134は分割されており、分割された有機絶縁層134の各々は無機絶縁層135による隔壁158によって囲まれている。したがって、水分や酸素が有機絶縁層134に侵入したとしても、表示領域103に対して水平方向の移動は隔壁158によって遮断することができる。また、表示領域103に対して垂直方向の移動は無機絶縁層133によって遮断することができる。これにより、有機絶縁層134に侵入した水分や酸素が、発光素子130が形成された素子形成層160に移動することを抑制することができる。また、発光素子130の劣化を抑制できるため、表示装置の信頼性を向上させることができる。
無機絶縁層135に設けられた膜厚が薄い領域153は、無機絶縁層133に設けられた領域152と重なっていてもよい。また、無機絶縁層135に設けられた膜厚が薄い領域153は、無機絶縁層131に設けられた領域151と重なっていてもよい。膜厚が薄い領域153、152にクラックが生じて、水分は有機絶縁層132まで侵入した場合であっても、無機絶縁層131によって遮断できるからである。また、有機絶縁層132は、隔壁156によって囲まれているため、水分が隔壁156を透過して、他の有機絶縁層132の領域に移動することを抑制することができる。
(第5実施形態)
本実施形態では、第1実施形態に示す表示装置100における画素109の構成について、図17を参照して説明する。
本実施形態では、第1実施形態に示す表示装置100における画素109の構成について、図17を参照して説明する。
図17は、第1実施形態に示す表示装置100における画素109の構成の一例を示す図である。具体的には、図1に示した表示領域103をD1-D2線で切断した断面の構成を示す図である。図17に、表示領域103の一部として、3つの発光素子130の断面を示す。なお、図17では、3つの発光素子130について例示しているが、実際には、表示領域103では、数百万個以上の発光素子が画素に対応してマトリクス状に配置されている。
図17に示すように、表示装置100は、基板101、第2基板112、及び対向基板102を有する。基板101、第2基板112、及び対向基板102として、ガラス基板、石英基板、フレキシブル基板(ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、トリアセチルセルロース、環状オレフィン・コポリマー、シクロオレフィンポリマー、その他の可撓性を有する樹脂基板)を用いることができる。基板101、第2基板112、及び対向基板102が透光性を有する必要がない場合には、金属基板、セラミックス基板、半導体基板を用いることも可能である。基板101、第2基板112、及び対向基板102として、可撓性を有する基板を用いることにより、折り曲げ可能な表示装置とすることができる。
基板101上には、下地膜113が設けられる。下地膜113は、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウム等の無機材料で構成される絶縁層である。下地膜113は、単層に限定されるわけではなく、例えば、酸化シリコン層と窒化シリコン層とを組み合わせた積層構造を有してもよい。この構成は、基板101との密着性や、後述するトランジスタ120に対するガスバリア性を考慮して適宜決定すれば良い。
下地膜113上には、トランジスタ120が設けられる。トランジスタ120の構造は、トップゲート型であってもボトムゲート型であってもよい。本実施形態では、トランジスタ120は、下地膜113上に設けられた半導体層114、半導体層114を覆うゲート絶縁膜115、ゲート絶縁膜115上に設けられたゲート電極116を含む。また、トランジスタ120上には、ゲート電極116を覆う層間絶縁膜122、層間絶縁膜122上に設けられ、それぞれ半導体層114に接続されたソース電極又はドレイン電極117、ソース電極又はドレイン電極118が設けられている。なお、本実施形態では、層間絶縁膜122が単層構造を有している例を説明しているが、層間絶縁膜122は積層構造を有していてもよい。
なお、トランジスタ120を構成する各層の材料は、公知の材料を用いればよく、特に限定はない。例えば、半導体層114としては、一般的にはポリシリコン、アモルファスシリコン又は酸化物半導体を用いることができる。ゲート絶縁膜115としては、酸化シリコン又は窒化シリコンを用いることができる。ゲート電極116は、銅、モリブデン、タンタル、タングステン、アルミニウムなどの金属材料で構成される。層間絶縁膜122としては、酸化シリコンまたは窒化シリコンを用いることができる。ソース電極又はドレイン電極117、ソース電極又はドレイン電極118は、それぞれ銅、チタン、モリブデン、アルミニウムなどの金属材料で構成される。
なお、図17には図示しないが、ゲート電極116と同じ層には、ゲート電極116を構成する金属材料と同一の金属材料で構成された第1配線を設けることができる。第1配線は、例えば、走査線駆動回路104によって駆動される走査線等として設けることができる。また、図17には図示しないが、ソース電極又はドレイン電極117、ソース電極又はドレイン電極118と同じ層には、第1配線と交差する方向に延在する第2配線を設けることができる。該第2配線は、例えば、信号線駆動回路105によって駆動されるデータ線等として設けることができる。
トランジスタ120上には、平坦化膜123が設けられる。平坦化膜123は、有機樹脂材料を含んで構成される。有機樹脂材料としては、例えば、ポリイミド、ポリアミド、アクリル、エポキシ等の公知の有機樹脂材料を用いることができる。これらの材料は、溶液塗布法により膜形成が可能であり、平坦化効果が高いという特長がある。特に図示しないが、平坦化膜123は、単層構造に限定されず、有機樹脂材料を含む層と無機絶縁層との積層構造を有してもよい。
平坦化膜123は、ソース電極又はドレイン電極118の一部を露出させるコンタクトホールを有する。コンタクトホールは、後述する画素電極125とソース電極又はドレイン電極118とを電気的に接続するための開口部である。したがって、コンタクトホールは、ソース電極又はドレイン電極118の一部に重畳して設けられる。コンタクトホールの底面では、ソース電極又はドレイン電極118が露出される。
平坦化膜123上には、保護膜124が設けられる。保護膜124は、平坦化膜123に形成されたコンタクトホールに重畳する。保護膜124は、水分や酸素に対するバリア機能を有することが好ましく、例えば、窒化シリコン膜や酸化アルミニウムなどの無機絶縁材料を用いて形成される。
保護膜124上には、画素電極125が設けられる。画素電極125は、平坦化膜123及び保護膜124が有するコンタクトホールに重畳し、コンタクトホールの底面で露出されたソース電極又はドレイン電極118と電気的に接続される。本実施形態の表示装置100において、画素電極125は、発光素子130を構成する陽極(アノード)として機能する。画素電極125は、トップエミッション型であるかボトムエミッション型であるかで異なる構成とする。例えば、トップエミッション型である場合、画素電極125として反射率の高い金属膜を用いるか、酸化インジウム系透明導電膜(例えばITO)や酸化亜鉛系透明導電膜(例えばIZO、ZnO)といった仕事関数の高い透明導電膜と金属膜との積層構造を用いる。一方、ボトムエミッション型である場合、画素電極125として上述した透明導電膜を用いる。本実施形態では、トップエミッション型の有機EL表示装置を例に挙げて説明する。画素電極125の端部は、後述する絶縁層126によって覆われている。
画素電極125上には、有機樹脂材料で構成される絶縁層126が設けられる。有機樹脂材料としては、ポリイミド系、ポリアミド系、アクリル系、エポキシ系もしくはシロキサン系といった公知の樹脂材料を用いることができる。絶縁層126は、画素電極125上の一部に開口部を有する。絶縁層126は、互いに隣接する画素電極125の間に、画素電極125の端部(エッジ部)を覆うように設けられ、隣接する画素電極125を離隔する部材として機能する。このため、絶縁層126は、一般的に「隔壁」、「バンク」とも呼ばれる。この絶縁層126から露出された画素電極125の一部が、発光素子130の発光領域となる。絶縁層126の開口部は、内壁がテーパー形状となるようにしておくことが好ましい。これにより後述する発光層の形成時に、画素電極125の端部におけるカバレッジ不良を低減することができる。絶縁層126は、画素電極125の端部を覆うだけでなく、平坦化膜123及び保護膜124が有するコンタクトホールに起因する凹部を埋める充填材として機能させてもよい。
画素電極125上には、有機材料で構成された有機層127が設けられる。有機層127は、少なくとも有機材料で構成される発光層を有し、発光素子130の発光部として機能する。有機層127には、発光層以外に、電子注入層、電子輸送層、正孔注入層、正孔輸送層といった各種の電荷輸送層も含まれ得る。有機層127は、発光領域を覆うように、即ち、発光領域における絶縁層126の開口部及び絶縁層126の開口部を覆うように設けられる。
なお、本実施形態では、所望の色の光を発する発光層を有機層127に設け、各画素電極125上に異なる発光層を有する有機層127を形成することで、RGBの各色を表示する構成とする。つまり、本実施形態において、有機層127は、隣接する画素電極125の間では不連続である。なお、各種の電荷輸送層は隣接する画素電極125の間で連続である。有機層127には、公知の構造や公知の材料を用いることが可能であり、特に本実施形態の構成に限定されるものではない。また、有機層127は、白色光を発する発光層を有し、カラーフィルタを通してRGBの各色を表示してもよい。この場合、有機層127は、絶縁層126上にも設けられてもよい。
有機層127上及び絶縁層126上には、対向電極128が設けられる。対向電極128は、発光素子130を構成する陰極(カソード)として機能する。本実施形態の表示装置100は、トップエミッション型であるため、対向電極128としては透明電極を用いる。透明電極を構成する薄膜としては、MgAg薄膜もしくは透明導電膜(ITOやIZO)を用いる。対向電極128は、各画素109間を跨いで絶縁層126上にも設けられる。対向電極128は、表示領域103の端部付近の周辺領域において下層の導電層を介して外部端子へと電気的に接続される。上述したように、本実施形態では、絶縁層126から露出した画素電極125の一部(アノード)、有機層127(発光部)及び対向電極128(カソード)によって発光素子130が構成される。
本明細書等においては、半導体層114から対向電極128までを、素子形成層160とする。なお、素子形成層160として、下地膜を含んでいてもよい。
表示領域103上には、封止膜140を設けることが好ましい。封止膜140は、水や酸素が侵入することを防止するために設ける。封止膜140は、無機絶縁材料と有機絶縁材料とを、組み合わせて設けることができる。図17では、封止膜140として、無機絶縁層131、有機絶縁層132、及び無機絶縁層133を設ける例を示している。表示領域103上に封止膜を設けることにより、発光素子130に水や酸素が侵入することを防止することができる。
無機絶縁層131及び無機絶縁層133として、例えば、CVD法又はスパッタリング法により、窒化シリコン(SixNy)、酸化窒化シリコン(SiOxNy)、窒化酸化シリコン(SiNxOy)、酸化アルミニウム(AlxOy)、窒化アルミニウム(AlxNy)、酸化窒化アルミニウム(AlxOyNz)、窒化酸化アルミニウム(AlxNyOz)等の膜などを用いて形成することができる(x、y、zは任意)。無機絶縁層131の膜厚は、500nm以上1000nm以下とすることが好ましく、無機絶縁層133の膜厚は、500nm以上1000nm以下とすることが好ましい。無機絶縁層131及び無機絶縁層133の膜厚を、上記の膜厚で設けることにより、発光素子130に、水や酸素が侵入することを防止することができる。また、有機絶縁層132として、有機絶縁層132として、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、シロキサン樹脂などを用いることができる。有機絶縁層132の膜厚は、5μm以上15μm以下とすることが好ましい。
なお、無機絶縁層131及び無機絶縁層133は、先の実施形態で説明した膜厚が薄い領域がそれぞれ設けられているが、図17においては、図示を省略している。
無機絶縁層133上には、充填材139が設けられている。充填材139は、例えば、アクリル系、ゴム系、シリコーン系、ウレタン系の粘着材を用いることができる。また、充填材139には、基板101と対向基板102との間の間隙を確保するためにスペーサを設けてもよい。このようなスペーサは、充填材139に混ぜてもよいし、基板101上に樹脂等により形成してもよい。
対向基板102には、例えば、平坦化を兼ねてオーバーコート層が設けられてもよい。有機層127が白色光を出射する場合、対向基板102には、主面(基板101に対向する面)にRGBの各色にそれぞれ対応するカラーフィルタ、及びカラーフィルタ間に設けられたブラックマトリクスが設けられていてもよい。対向基板102側にカラーフィルタを形成しない場合は、例えば、無機絶縁層133上などに直接カラーフィルタを形成し、その上から充填材139を形成すればよい。なお、有機絶縁層132は平坦化作用があり、有機絶縁層132よりも上層の各層は平らに形成される。そのため、有機絶縁層132は発光素子130上では厚く、絶縁層126上では薄くなる。
上述したように、発光素子130を水や酸素から保護するためには、封止膜が必要となる。しかし、折り曲げ可能な表示装置として使用する場合、表示装置を折り曲げることで、封止膜140として機能する無機絶縁層が割れてしまうおそれがある。無機絶縁層が割れると、外部から水や酸素などが侵入し、発光素子130が劣化してしまう。また、発光素子130の劣化により、表示装置の信頼性が低下してしまうおそれがある。
このように、本実施形態に係る表示装置100では、予め無機絶縁層が割れる箇所を制御するために、無機絶縁層に膜厚が薄い領域を形成している。無機絶縁層にクラックが入ってしまったとしても、無秩序にクラックが生じる場合と比較して、水分や酸素が発光素子130に到達するまでの距離を十分に長くすることができる。これにより、発光素子130が劣化するまでの時間を長くすることができるため、表示装置100の信頼性を向上させることができる。
本発明に係る表示装置の一実施例について説明する。本実施例では、封止膜として必要な無機絶縁層及び有機絶縁層の層数と、無機絶縁層の膜厚が薄い領域を設ける間隔について詳細に説明する。
本実施例の説明で用いる無機絶縁層のWVTR、有機絶縁層のWVTR、及び表示装置を折り曲げる曲率半径について、表1に示す。
上記の条件の場合、有機絶縁層において、水分や酸素が侵入する経路X(μm)は、以下のようにして計算できる。ここで、1×10-5は、封止膜として必要なWVTRであり、Xは、有機絶縁層の膜厚であり、1×100は、有機絶縁層のWVTRである。
1×10-5=X×1×100
X=100000μm
1×10-5=X×1×100
X=100000μm
また、表示装置の折り曲げにより応力がかかる領域は、以下のようにして計算できる。
25×π≒79mm
25×π≒79mm
したがって、各無機絶縁層には応力を緩和させるために、78mm間隔で膜厚が薄い領域を形成する。また、有機絶縁層一層につき、78/2=39mmの経路を確保することができる。よって、必要な有機絶縁層の層数は、X=1000000μmを超えればよいため、以下のようにして求められる。
39×3=117mm>X
39×3=117mm>X
したがって、封止膜として、有機絶縁層は3層必要となり、無機絶縁層は4層必要となる。封止膜として、無機絶縁層は4層と、有機絶縁層は3層を交互に設けることにより、WVTR=1×10-5が得られ、表示装置の折り曲げの応力に対しても耐えることができる。
100:表示装置、101:基板、102:対向基板、103:表示領域、104:走査線駆動回路、105:信号線駆動回路、107:端子、108:フレキシブルプリント基板、109:画素、110:周辺領域、112:第2基板、113:下地膜、114:半導体層、115:ゲート絶縁膜、116:ゲート電極、117:ソース電極又はドレイン電極、118:ソース電極又はドレイン電極、120:トランジスタ、122:層間絶縁膜、123:平坦化膜、124:保護膜、125:画素電極、126:絶縁層、127:有機層、128:対向電極、130:発光素子、131:無機絶縁層、132:有機絶縁層、132a:有機絶縁層、132b:有機絶縁層、132c:有機絶縁層、133:無機絶縁層、134:有機絶縁層、134a:有機絶縁層、134b:有機絶縁層、135:無機絶縁層、136:無機絶縁層、137:凸部、138:角部、139:充填材、140:封止膜、151:領域、151a:領域、151b:領域、151c:領域、152:領域、153:領域、154:領域、156:隔壁、158:隔壁、160:素子形成層
Claims (13)
- 基板に設けられた表示領域と、
前記表示領域上に設けられた第1無機絶縁層と、
前記第1無機絶縁層上に設けられた第1有機絶縁層と、
前記第1有機絶縁層上に設けられた第2無機絶縁層と、を有し、
前記第1無機絶縁層は、第1領域と、前記第1領域よりも膜厚が薄い第2領域と、を有し、
前記第2無機絶縁層は、第3領域と、前記第3領域よりも膜厚が薄い第4領域と、を有し、
前記第2領域は、第1の方向に沿って配置され、
前記第4領域は、前記第1の方向に沿って配置され、
前記第2領域は、前記第3領域と重畳する、表示装置。 - 前記第2領域は、凹部であり、
前記第4領域は、凹部である、請求項1に記載の表示装置。 - 前記第1無機絶縁層及び前記第2無機絶縁層は、1×10-5(g/m2/day)以下の水蒸気透過率を有する、請求項1に記載の表示装置。
- 前記第1有機絶縁層は、複数の領域に分割され、
前記複数の領域に分割された第1有機絶縁層は、各々離間して設けられ、
前記第2無機絶縁層は、前記複数の領域に分割された第1有機絶縁層を覆うとともに、隣り合う前記分割された第1有機絶縁層の間に設けられる、請求項1に記載の表示装置。 - 前記第2無機絶縁層上に設けられた第2有機絶縁層と、
前記第2有機絶縁層上に設けられた第3無機絶縁層と、をさらに有し、
前記第3無機絶縁層は、第5領域と、前記第5領域よりも膜厚が薄い第6領域と、を有する、請求項1に記載の表示装置。 - 前記第5領域は、前記第1の方向に沿って配置され、前記第2領域と重なる、請求項5に記載の表示装置。
- 前記第2有機絶縁層は、複数の領域に分割され、
前記複数の領域に分割された第2有機絶縁層は、各々離間して設けられ、
前記第3無機絶縁層は、前記複数の領域に分割された第2有機絶縁層を覆うとともに、隣り合う前記分割された第2有機絶縁層の間に設けられる、請求項5に記載の表示装置。 - 基板に設けられた表示領域と、
前記表示領域上に設けられた第1無機絶縁層と、
前記第1無機絶縁層上に設けられた第1有機絶縁層と、
前記第1有機絶縁層上に設けられた第2無機絶縁層と、を有し、
前記第1無機絶縁層は、第1領域と、前記第1領域よりも膜厚が薄い第2領域と、を有し、
前記第2無機絶縁層は、第3領域と、前記第3領域よりも膜厚が薄い第4領域と、を有し、
前記第2領域は、第1の方向に沿って配置され、
前記第4領域は、前記第1の方向と交差する第2の方向に沿って配置される、表示装置。 - 前記第2領域は、凹部であり、
前記第4領域は、凹部である、請求項8に記載の表示装置。 - 前記第1無機絶縁層及び前記第2無機絶縁層は、1×10-5(g/m2/day)以下の水蒸気透過率を有する、請求項8に記載の表示装置。
- 基板に設けられた表示領域と、
前記表示領域上に設けられた第1無機絶縁層と、
前記第1無機絶縁層上に設けられた第1有機絶縁層と、
前記第1有機絶縁層上に設けられた第2無機絶縁層と、を有し、
前記第1有機絶縁層は、第1の方向に沿って、第1間隔で凸部を有し、
前記第2無機絶縁層は、第1領域と、前記第1領域よりも膜厚が薄い第2領域と、を有し、
前記第2領域は、前記凸部の角部に接して設けられる、表示装置。 - 前記第1無機絶縁層及び前記第2無機絶縁層は、1×10-5(g/m2/day)以下の水蒸気透過率を有する、請求項11に記載の表示装置。
- 前記第1無機絶縁層は、第3領域と、前記第3領域よりも膜厚が薄い第4領域と、を有し、
前記第4領域は、前記第1の方向に沿って配置され、
前記第4領域は、前記第3領域と重畳する、請求項11に記載の表示装置。
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