(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-01-21
(45)【発行日】2022-01-31
(54)【発明の名称】表示装置
(51)【国際特許分類】
G09F 9/30 20060101AFI20220124BHJP
G09F 9/00 20060101ALI20220124BHJP
G02F 1/1345 20060101ALI20220124BHJP
G02F 1/1368 20060101ALI20220124BHJP
G02F 1/1333 20060101ALI20220124BHJP
H01L 51/50 20060101ALI20220124BHJP
H01L 27/32 20060101ALI20220124BHJP
H05B 33/02 20060101ALI20220124BHJP
【FI】
G09F9/30 308Z
G09F9/30 330
G09F9/30 348A
G09F9/30 310
G09F9/00 346A
G09F9/30 365
G02F1/1345
G02F1/1368
G02F1/1333
H05B33/14 A
H01L27/32
H05B33/02
(21)【出願番号】P 2017228227
(22)【出願日】2017-11-28
【審査請求日】2020-11-26
(73)【特許権者】
【識別番号】502356528
【氏名又は名称】株式会社ジャパンディスプレイ
(74)【代理人】
【識別番号】110000408
【氏名又は名称】特許業務法人高橋・林アンドパートナーズ
(72)【発明者】
【氏名】原田 圭輔
(72)【発明者】
【氏名】梶山 憲太
【審査官】塚本 丈二
(56)【参考文献】
【文献】特開2017-116904(JP,A)
【文献】特開2007-108689(JP,A)
【文献】登録実用新案第3199948(JP,U)
【文献】米国特許出願公開第2015/0187279(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G09F 9/30
G09F 9/00
G02F 1/1345
G02F 1/1368
G02F 1/1333
H01L 51/50
H01L 27/32
H05B 33/02
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
可撓性を有する基材と、
前記基材上の複数の画素を含む表示領域と、
前記基材上で前記表示領域の外側の周辺領域と、
前記周辺領域に配置された第1方向に延びる第1配線と、
前記第1配線上の第1絶縁層と、
前記第1絶縁層上の前記第1方向と交差する第2方向に延びる第2配線と、を有し、
前記第1配線は、第1屈曲部を有し、
前記第2配線は、第2屈曲部を有し、
前記第1配線と前記第2配線とが交差する領域において、前記第1屈曲部は前記第2配線と重畳し、前記第2屈曲部は前記第1配線と重畳する、表示装置。
【請求項2】
前記第1屈曲部は少なくとも一つの第1屈曲角部を含み、
前記第2屈曲部は少なくとも一つの第2屈曲角部を含み、
前記第1配線は、前記第2屈曲角部と重畳し、
前記第2配線は、前記第1屈曲角部と重畳する、請求項1に記載の表示装置。
【請求項3】
前記少なくとも一つの第1屈曲角部は、4つの屈曲角部からなり、
前記少なくとも一つの第2屈曲角部は、4つの屈曲角部からなり、
前記第1配線は、前記第2屈曲角部の前記4つの屈曲角部と重畳し、
前記第2配線は、前記第1屈曲角部の前記4つの屈曲角部と重畳する、請求項2に記載の表示装置。
【請求項4】
前記第1屈曲角部及び前記第2屈曲角部は、それぞれ丸みを帯びている、請求項2又は3に記載の表示装置。
【請求項5】
前記第1屈曲角部及び前記第2屈曲角部は、それぞれ面取りされている、請求項2又は3に記載の表示装置。
【請求項6】
前記周辺領域は、ドライバICをさらに有し、
前記ドライバICは、前記複数の画素と、前記第2配線を介して電気的に接続される、請求項1に記載の表示装置。
【請求項7】
前記基材は前記表示領域と前記ドライバICとの間に折り曲げ領域を含み、
前記第1配線及び前記第2配線は前記折り曲げ領域と交差する、請求項6に記載の表示装置。
【請求項8】
前記第1配線の幅は、前記第2配線の幅よりも大きい、請求項1に記載の表示装置。
【請求項9】
可撓性を有する基材と、
前記基材上の複数の画素を含む表示領域と、
前記基材上で前記表示領域の外側の周辺領域と、
前記表示領域で第1方向に延びる第1配線と、
前記第1配線上の第1絶縁層と、
前記第1絶縁層上で、前記第1方向と交差する第2方向に延びる第2配線と、を有し、
前記第1配線は、第1屈曲部を有し、
前記第2配線は、第2屈曲部を有し、
前記第1配線と前記第2配線とが交差する領域において、前記第1屈曲部は前記第2配線と重畳し、前記第2屈曲部は前記第1配線と重畳
し、
前記第1屈曲部は少なくとも一つの第1屈曲角部を含み、
前記第2屈曲部は少なくとも一つの第2屈曲角部を含み、
前記少なくとも一つの第1屈曲角部は、4つの屈曲角部からなり、
前記少なくとも一つの第2屈曲角部は、4つの屈曲角部からなり、
前記第1配線は、前記第2屈曲角部の前記4つの屈曲角部と重畳し、
前記第2配線は、前記第1屈曲角部の前記4つの屈曲角部と重畳する、表示装置。
【請求項10】
前記第1配線は、前記第2屈曲角部と重畳し、
前記第2配線は、前記第1屈曲角部と重畳する、請求項9に記載の表示装置。
【請求項11】
前記第1屈曲角部及び前記第2屈曲角部は、それぞれ丸みを帯びている、請求項
9に記載の表示装置。
【請求項12】
前記第1屈曲角部及び前記第2屈曲角部は、それぞれ面取りされている、請求項
9に記載の表示装置。
【請求項13】
前記周辺領域は、ドライバICをさらに有し、
前記ドライバICは、前記複数の画素と、前記第2配線を介して電気的に接続される、請求項9に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の一実施形態は、表示装置に関する。特に、表示装置の配線の構成に関する。
【背景技術】
【0002】
有機エレクトロルミネッセンス(以下、有機ELと呼ぶ。)表示装置は、各画素に発光素子が設けられ、個別に発光を制御することで画像を表示する。発光素子は、一方をアノード、他方をカソードとして区別される一対の電極間に有機EL材料を含む層(以下、「発光層」ともいう)を挟んだ構造を有している。発光層に、カソードから電子が注入され、アノードから正孔が注入されると、電子と正孔が再結合する。これにより放出される余剰なエネルギーによって発光層中の発光分子が励起し、その後脱励起することによって発光する。
【0003】
有機EL表示装置においては、発光素子の各々のアノードは画素毎に画素電極として設けられ、カソードは複数の画素に跨がって共通の電位が印加される共通電極として設けられている。有機EL表示装置は、この共通電極の電位に対し、画素電極の電位を画素毎に印加することで、画素の発光を制御している。
【0004】
近年、表示領域が折り曲げ可能なフレキシブル表示装置が盛んに開発されている。フレキシブル表示装置の表示領域に形成した配線は、表示装置の曲げ時に応力が集中し、断線され易いという問題がある。
【0005】
このような課題に対し、例えば特許文献1では、フレキシブル表示装置に対して一方向に湾曲させる場合に、一方向に延びるデータ線を直線ではなく、クランク状、あるいはS字状の配線とする技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
特許文献1の構成では、一方向に延びるデータ線は、直線ではなく、クランク状又はS字状であるが、一方向と交差して延びるセレクト線(ゲート線ともいう)は、直線である。つまり、直線のセレクト線上に層間絶縁膜を介して、クランク状又はS字状のデータ線が設けられている。
【0008】
フレキシブル表示装置を、一方向に湾曲させたときに、セレクト線とデータ線とが交差する領域において応力が集中する。特に、上層にあるデータ線の、セレクト線を横切る段差部分に応力が集中する。そのため、データ線がセレクト線の端部に沿って断線が生じやすくなるという問題がある。
【0009】
本発明は、折り曲げる際に配線の断線が生じにくく、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。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明の一実施形態に係る表示装置は、可撓性を有する基材と、基材上の複数の画素を含む表示領域と、基材上で表示領域の外側の周辺領域と、周辺領域に配置された第1方向に延びる第1配線と、第1配線上の第1絶縁層と、第1絶縁層上の第1方向と交差する第2方向に延びる第2配線と、を有し、第1配線は、第1屈曲部を有し、第2配線は、第2屈曲部を有し、第1配線と第2配線とが交差する領域において、第1屈曲部は第2配線と重畳し、第2屈曲部は第1配線と重畳する。
【0011】
本発明の一実施形態に係る表示装置は、可撓性を有する基材と、基材上の複数の画素を含む表示領域と、基材上で表示領域の外側の周辺領域と、表示領域で第1方向に延びる第1配線と、第1配線上の第1絶縁層と、第1絶縁層上で、第1方向と交差する第2方向に延びる第2配線と、を有し、第1配線は、第1屈曲部を有し、第2配線は、第2屈曲部を有し、第1配線と第2配線とが交差する領域において、第1屈曲部は第2配線と重畳し、第2屈曲部は第1配線と重畳する。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【
図1】本発明の一実施形態に係る表示装置の構成を説明する平面図である。
【
図2】本発明の一実施形態に係る表示装置の構成を説明する平面図である。
【
図3】本発明の一実施形態に係る表示装置の構成を説明する断面図である。
【
図4A】従来の表示装置における二つの配線の交差部の平面図である。
【
図5】本発明の一実施形態に係る表示装置の一部を拡大した拡大図である。
【
図6】本発明の一実施形態に係る表示装置の一部を拡大した拡大図である。
【
図7】本発明の一実施形態に係る表示装置の一部を拡大した拡大図である。
【
図8】本発明の一実施形態に係る表示装置の一部を拡大した拡大図である。
【
図9】本発明の一実施形態に係る表示装置の構成を説明する平面図である。
【
図10】本発明の一実施形態に係る表示装置の一部を拡大した拡大図である。
【
図11】本発明の一実施形態に係る表示装置の構成を説明する平面図である。
【
図12】本発明の一実施形態に係る表示装置の構成を説明する斜視図である。
【
図13】本発明の一実施形態に係る表示装置の構成を説明する平面図である。
【
図14】本発明の一実施形態に係る表示装置の構成を説明する平面図である。
【
図15】本発明の一実施形態に係る表示装置の構成を説明する断面図である。
【
図16】本発明の一実施形態に係る表示装置の回路図である。
【
図17】本発明の一実施形態に係る表示装置のタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0013】
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。また、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。
【0014】
<第1実施形態>
本実施形態に係る表示装置について、
図1乃至
図6を参照して説明する。
【0015】
[表示装置の構成]
図1は、本実施形態に係る表示装置100の構成を示す平面図である。表示装置100は、基材101、表示領域102、周辺領域110を含む。基材101は可撓性を有する。表示領域102は基材101上に設けられる。また、表示領域102は、複数の画素103を含む。複数の画素103は、マトリクス状に配置されている。
【0016】
周辺領域110は表示領域102を囲むように設けられる。なお、周辺領域110とは、表示領域102から基材101の端部までの領域をいう。別言すれば、周辺領域110は、基材101上で表示領域102が設けられる以外の領域(すなわち、表示領域102の外側の領域)をいうものとする。周辺領域110は、駆動回路104、端子106を含む。駆動回路104は、表示領域102を挟むように設けられている。また、周辺領域110には、ドライバIC105が設けられていていてもよい。ドライバICは、端子106と接続されている。端子106は、フレキシブルプリント回路107と接続されている。
【0017】
駆動回路104は、画素103と接続される走査線と接続され、走査線駆動回路として機能する。また、ドライバIC105は、画素103と接続される信号線に接続され、信号線駆動回路が組み込まれている。なお、
図1においては、ドライバIC105に、信号線駆動回路が組み込まれている例を示すが、ドライバIC105とは別に、基材101上に信号線駆動回路が設けられていてもよい。
【0018】
ドライバIC105は、ICチップのような形態で基材101上に配置してもよい。また、ドライバIC105は、図示しないが、フレキシブルプリント回路107上に設けてもよい。
【0019】
各画素103には、ドライバIC105から信号線を介して、映像信号が与えられる。また、各画素103には、ドライバIC105から駆動回路104と、走査線とを介して各画素103を選択する信号が与えられる。これらの信号により、画素103が有するトランジスタを駆動させて、映像信号に応じた画面表示を行うことができる。
【0020】
周辺領域110において、表示領域102とドライバIC105との間には、表示装置100の折り曲げ領域120が設けられている。折り曲げ領域120には、配線111及び配線112が設けられている。配線111は、複数の画素103とドライバIC105とを接続する。同様に、配線112複数の画素103とドライバICとを接続する。配線111上に絶縁層(図示しない)が設けられており、当該絶縁層上に配線112が設けられている。
【0021】
折り曲げ領域120において、配線111は、第1方向(
図1ではx方向)に延びる部分を有する。配線111の一部は、第2方向に延びていてもよい。また、折り曲げ領域120において、配線112は、第2方向(
図1ではy方向)に延びる部分を有する。
図1に示すように、配線111と配線112とは交差しているが、直交していなくてもよい。第1方向は、例えば、x軸に対して±30°ずれていてもよい。また、第2方向は、例えば、y軸に対して±30°ずれていてもよい。
【0022】
図2は、表示装置100を、折り曲げ領域120において折り曲げた状態を示す図である。また、
図3は、
図2に示すA1-A2線に沿った断面図である。
【0023】
図2及び
図3に示すように、表示領域102とドライバIC105との間に設けられた折り曲げ領域120において、矢印301の方向に基材101を折り曲げる。
図3に示すように、ドライバIC105及びフレキシブルプリント回路107が表示領域102の裏面側に重畳するように、基材101が折り曲げられる。これにより、スマートフォンなどの電子機器に、表示装置100を適用する際に、周辺領域110の幅302を小さくすることができる。
【0024】
矢印301の方向に基材101を折り曲げることで、折り曲げ領域120に応力が生じる。このとき、第1方向に延びる配線111と、第2方向に延びる配線112とが交差する領域には、基材101の折り曲げによる応力が集中する。
【0025】
図4A及び
図4Bは、従来の表示装置に設けられた2つの配線が交差する領域の拡大図である。
図4Aは、2つの配線の交差部の平面図であり、
図4Bは、
図4Aに示すB1-B2線に沿った断面図である。
【0026】
図4Aに示すように、配線411は第1方向に延びており、配線412は第2方向に延びている。また、
図4Bに示すように、基材401上に、配線411が設けられ、配線411上に絶縁層413が設けられ、絶縁層上に配線412が設けられている。
【0027】
表示装置の基材を折り曲げると配線411と配線412とが交差する領域において応力が集中する。特に、上層にある配線412の、配線411の端部を横切る段差部分に応力が集中する。そのため、配線412が配線411の端部に沿って断線しやすくなるという問題がある。
【0028】
そこで、本発明の一実施形態では、第1方向に延びる配線と、第2方向に延びる配線とのそれぞれに屈曲部を設ける。そして、第1方向に延びる配線と第2方向に延びる配線とが交差する領域において、一方の配線の屈曲部を平面視で他方の配線と重畳させる。
【0029】
図5は、
図1に示す領域130の拡大図である。
図5に示すように、第1方向に配線111a、111bが設けられ、第2方向に配線112a~112cが設けられている。配線111a、111bと、配線112a~112cとの間には、絶縁層が設けられている。絶縁層の図示は省略している。
【0030】
配線111a、111bは、それぞれ少なくとも一つの屈曲部を有している。また、配線112a~112cは、それぞれ少なくとも一つの屈曲部を有している。また、配線111aと配線112aとが交差する領域140において、配線112a屈曲部は、配線111aと重畳している。
【0031】
図6は、
図5に示す領域140の拡大図である。配線111aは、配線112aの屈曲部の角部122a~122dと重畳している。また、配線112aは、配線111の屈曲部の角部121a~121dと重畳している。つまり、配線112aは、配線111aの直線の領域とは重ならず、配線111aも配線112aの直線の領域とは重ならない。なお、本明細書等において、屈曲部の角部とは、平面視したときに二つの線が折れ曲がり、角度を有することをいう。
【0032】
以上説明した通り、第1方向に延びる配線と第2方向に延びる配線とが交差する領域において、一方の配線が有する屈曲部と他方の配線とを重畳させる。これにより、折り曲げ領域120において基材101が折り曲げられても、配線111aと配線112aとが交差する領域において、配線112aに加わる応力を分散させることができる。よって、配線111aに起因する配線112aの断線が生じにくくなる。また、配線112aが断線しにくくなるため、表示装置100の信頼性を向上させることができる。
【0033】
<第2実施形態>
本実施形態では、
図6に示す領域140の構成とは一部異なる領域140Aの構成について
図7を参照して説明する。
【0034】
図7は、
図6に示す領域140の構成が一部変更された領域140Aを示す図である。
図7に示すように、第1方向に配線131aが設けられ、第2方向に配線132aが設けられている。なお、配線131aと、配線132aとの間には、絶縁層が設けられている。また、配線131aと配線132aとが交差する領域140Aにおいて、配線132aは、配線131aの屈曲部と重畳している。また、配線131aは、配線132aの屈曲部と重畳している。
【0035】
配線131aは、配線132aの屈曲部の角部142a~142dと重畳している。また、配線132aは、配線131の屈曲部の角部141a~141dと重畳している。ここで、配線131aの屈曲部の角部141a~141dは、丸みを帯びている。また、配線132aの屈曲部の角部142a~142dは、丸みを帯びている。なお、
図7において、二点鎖線は、屈曲部の角部を示し、実線及び点線は、実際の配線131a及び配線132aの形状を示している。
【0036】
したがって、折り曲げ領域120において基材101が折り曲げられても、配線131aと配線132aとが交差する領域において、屈曲部の角部に頂点を設けない形状とすることにより、当該頂点部分への応力集中が回避され、配線132aに加わる応力をより分散させることができる。よって、配線131aに起因する配線132aの断線が生じにくくなる。また、配線132aが断線しにくくなるため、表示装置100の信頼性を向上させることができる。
【0037】
<第3実施形態>
本実施形態では、
図6に示す領域140の構成とは一部異なる領域140Bの構成について
図8を参照して説明する。
【0038】
図8は、
図6に示す領域140の構成が一部変更された領域140Bを示す図である。
図8に示すように、第1方向に配線151aが設けられ、第2方向に配線152aが設けられている。なお、配線151aと、配線152aとの間には、絶縁層が設けられている。また、配線151aと配線152aとが交差する領域140Aにおいて、配線152a屈曲部は、配線151aの屈曲部と重畳している。
【0039】
配線151aは、配線152aの屈曲部の角部162a~162dと重畳している。また、配線152aは、配線151の屈曲部の角部161a~161dと重畳している。ここで、配線151aの屈曲部の角部161a~161dは、面取りされている。また、配線152aの屈曲部の角部162a~162dは、面取りされている。なお、
図8において、二点鎖線は、屈曲部の角部を示し、実線及び点線は、実際の配線151a及び配線152aの形状を示している。
【0040】
したがって、折り曲げ領域120において基材101が折り曲げられても、配線151aと配線152aとが交差する領域において、屈曲部の角部の頂点を鈍角形状とすることにより、当該頂点部分への応力集中が回避され、配線152aに加わる応力をより分散させることができる。よって、配線151aに起因する配線152aの断線が生じにくくなる。また、配線152aが断線しにくくなるため、表示装置100の信頼性を向上させることができる。
【0041】
<第4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とは一部異なる構成を有する表示装置100Aについて、
図9及び
図10を参照して説明する。なお、
図1に示す表示装置100と同じ構成については説明を省略する。
【0042】
図9は、本実施形態に係る表示装置100Aの構成を示す平面図である。
図9に示す表示装置100Aは、折り曲げ領域120Aの構成が、
図1に示す表示装置100の折り曲げ領域120の構成と一部異なっている。具体的には、配線181と配線182の構成とが
図1に示す配線111と配線112の構成と異なっている。
【0043】
図10は、
図9に示す領域130Aの拡大図である。
図10に示すように、第1方向に配線181aが設けられ、第2方向に配線182a~182eが設けられている。なお、配線181aと、配線182a~182eとの間には、絶縁層が設けられている。また、配線181aの幅mは、配線182aの幅nよりも大きい。このように、第1方向に延びる配線181の幅mと、第2方向に延びる配線182a~182eの幅nとは、異なっていてもよい。
【0044】
配線181は、少なくとも一つの屈曲部を有している。また、配線182a~182eは、それぞれ少なくとも一つの屈曲部を有している。また、配線181aと配線182aとが交差する領域において、配線181は、例えば、配線182aの屈曲部と重畳している。
【0045】
図10に示すように、配線181aは、少なくとも配線182aの屈曲部の角部184a、184bと重畳している。また、配線182aは、配線181aの屈曲部の角部183a、183bと重畳している。ここで、配線181aの屈曲部の角部183a、183bは、丸みを帯びている。また、配線182aの屈曲部の角部184a、184bは、丸みを帯びている。つまり、配線181aは、配線182aの直線の領域とは重ならず、配線182aも配線181aの直線の領域とは重ならない。
【0046】
したがって、
図9に示す折り曲げ領域120Aにおいて基材101が折り曲げられても、配線181aと配線182aとが交差する領域において、屈曲部の角部に頂点を設けない形状とすることにより、当該頂点部分への応力集中が回避され、配線182aに加わる応力を分散させることができる。よって、配線181aに起因する配線182aの断線が生じにくくなる。また、配線182aが断線しにくくなるため、表示装置100Aの信頼性を向上させることができる。
【0047】
<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とは一部異なる構成を有する表示装置100Bについて、
図11乃至
図15を参照して説明する。なお、
図1に示す表示装置100と同じ構成については説明を省略する。
【0048】
図1に示す表示装置100では、周辺領域110にドライバIC105が設けられている例を示したが、
図11では、フレキシブルプリント回路107上にドライバIC105が設けられている例を示す。
図11では、表示領域102とフレキシブルプリント回路107とが複数の配線によって電気的に接続されている。
【0049】
本実施形態では、表示領域102において基材101を湾曲させる構成について説明する。
図12は、表示装置100Bを一方向に湾曲させた状態を示す斜視図である。表示装置100Bは、
図3に示す表示装置100と同様に、折り曲げ領域120Bにおいて折り曲げられている。これにより、ドライバIC105とフレキシブルプリント回路107が表示領域102の裏面側に重畳するように、基材101が折り曲げられている。加えて、表示領域102が矢印303の向きに湾曲されている。
【0050】
矢印303の方向に表示装置100Bを湾曲させることで、表示領域102に応力が生じる。このとき、表示領域102に設けられた、第1方向に延びる配線と、第2方向に延びる配線とが交差する領域には、折り曲げによる応力が集中する。
【0051】
図13は、
図12に示す領域150の拡大図である。領域150には、2行×3列の画素103a~103fが設けられている。
図13には、画素103a~103fを構成する導電層及び半導体層を示しており、絶縁膜については図示を省略している。
【0052】
図13において、画素103aは、半導体層211、半導体層212、配線層213、215、導電層214、配線層216、217、導電層218、219、及び画素電極227を有している。
【0053】
半導体層211及び半導体層212上に、配線層213、及び導電層214が設けられている。また、配線層213、215、及び導電層214上に、配線層216、217、及び導電層218、219が設けられている。また、配線層216、217上に、配線層215が設けられている。また、配線層216、217、及び導電層218、219に画素電極227が設けられている。
【0054】
半導体層211は、配線層217及び導電層218と接続される。導電層218は、導電層214と接続される。半導体層212は、配線層215及び導電層219と接続される。配線層215は、配線層217と接続される。導電層219は、画素電極227と接続される。
【0055】
トランジスタ210は、スイッチングトランジスタとして機能する。配線層213は、トランジスタ210のゲート及び走査線として機能する。半導体層211において、配線層213が重なる領域は、トランジスタ210のチャネル領域として機能する。配線層217は、トランジスタ210のソース又はドレイン、及び信号線として機能する。導電層218は、ソース又はドレインとして機能する。
【0056】
トランジスタ220は、駆動トランジスタとして機能する。導電層214は、トランジスタ220のゲートとして機能する。半導体層212において、導電層214が重なる領域は、トランジスタ220のチャネル領域として機能する。配線層215は、トランジスタ220のソース又はドレインの一方に接続される電源線として機能する。導電層219は、トランジスタソース又はドレインの他方に接続され、画素電極との間の接続配線として機能する。
【0057】
図13において、表示領域102の第1方向(x方向)に対して、配線層213及び配線層215が配置されており、表示領域102の第1方向と交差する第2方向(y方向)に、配線層216及び配線層217が配置されている。つまり、配線層213と配線層217が交差し、配線層213と配線層216とが交差する。配線層215と配線層217とが交差し、配線層215と配線層216が交差する。
【0058】
図14は、第1方向に延びる配線層213、215と、第2方向に延びる配線層216、217とが交差する領域160の拡大図である。配線層213と、配線層216、217との間には、図示しないが、層間絶縁膜が設けられている。また、配線層216、217と、配線層215との間にも、層間絶縁膜が設けられている。配線層215は、層間絶縁膜に設けられた開口部237を介して配線層216と接続されている。
【0059】
配線層213、215、216、217は、それぞれ二か所ずつ屈曲部を有している。配線層213の第1屈曲部は、配線層216の第1屈曲部と重畳し、配線層213の第2屈曲部は、配線層217の第1屈曲部と重畳している。また、配線層215の第1屈曲部は、配線層216の第2屈曲部と重畳し、配線層215の第2屈曲部は、配線層217の第2屈曲部と重畳している。
【0060】
図14に示す表示領域102において二つの配線層が交差する領域において、上層に設けられる配線層に加わる応力を分散させることができる。よって、表示領域102において基材101が湾曲又は折り曲げられても、下層の配線層に起因して、上層の配線層に応力が集中することを抑制することができる。これにより、配線層の断線が生じにくくなるため、表示装置100Bの信頼性を向上させることができる。
【0061】
また、
図14において、例えば、第1方向に延びる配線層213と、第2方向に延びる配線層216とが交差する領域において、配線層213の第1屈曲部の角部と、配線層216とが重畳している。これにより、表示領域102において基材101が折り曲げられても、配線層213と配線層216とが交差する領域において、配線層216に加わる応力をより分散させることができる。よって、配線層213に起因する配線層216の断線が生じにくくなる。また、配線層216が断線しにくくなるため、表示装置100Bの信頼性を向上させることができる。説明は書略するが、配線層213と配線層217とが重なる領域、配線層215と配線層216とが重なる領域、配線層215と配線層217とが重なる領域についても同様である。
【0062】
また、第2実施形態の
図7に示すように、配線層213、215、216、217の屈曲部の角部は丸みを帯びていてもよい。また、第3実施形態の
図8に示すように、配線層213、215、216、217の屈曲部の角部は面取りされていてもよい。これにより、表示領域102において基材101が折り曲げられても、例えば、配線層213と配線層216とが交差する領域において、配線層216に加わる応力をより分散させることができる。よって、配線層213に起因する配線層216の断線が生じにくくなる。また、配線層216が断線しにくくなるため、表示装置100Bの信頼性を向上させることができる。説明は書略するが、配線層213と配線層217とが重なる領域、配線層215と配線層216とが重なる領域、配線層215と配線層215と配線層217とが重なる領域についても同様である。
【0063】
図15に、
図11に示す表示装置100Bにおいて、表示領域102、周辺領域110それぞれの断面図を示す。
【0064】
基材101及び対向基材202として、ポリイミドなどの可撓性基板を用いることができる。ただし、折り曲げ可能なシートディスプレイとして、十分な可撓性を有する基材であれば、他の樹脂材料を用いてもよい。
【0065】
基材101上には、アンダーコート層203が設けられている。アンダーコート層203は、例えば、酸化シリコン膜及び窒化シリコン膜を用いることができる。アンダーコート層203として、例えば、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、及び酸化シリコン膜の三層構造で設ける。最下層の酸化シリコン膜は、基材101との密着性を向上させることができる。また、中層の窒化シリコン膜は、外部から水分及び不純物の侵入を抑制することができる。また、最上層の酸化シリコン膜は、窒化シリコン膜中に含有する水素原子が半導体層211中に拡散することを抑制することができる。アンダーコート層203は、上述した三層構造に限定されない。四層以上の積層構造であってもよいし、単層構造又は二層構造であってもよい。
【0066】
図15において、表示領域102として、画素103の一部を示している。画素103は、アンダーコート層203上に設けられたトランジスタ220と、トランジスタ220と電気的に接続された発光素子250と、を有している。
【0067】
本実施形態では、トランジスタ220は、アンダーコート層203上に設けられた半導体層211、半導体層211を覆うゲート絶縁膜221、ゲート絶縁膜221上に設けられた導電層214を含む。導電層214は、ゲート電極として機能する。トランジスタ220上には、導電層214を覆う層間絶縁膜122が設けられている。層間絶縁膜122上には、配線層215及び導電層219が設けられている。また、配線層215及び導電層219は、層間絶縁膜122に設けられた開口部を介して、半導体層211に接続されている。
【0068】
トランジスタ220を構成する各層の材料は、公知の材料を用いればよく、特に限定されない。半導体層211として、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221として、酸化シリコン又は窒化シリコンを用いることができる。また、導電層214として、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。配線層215及び導電層219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。
【0069】
トランジスタ220としては、薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor:TFT)を示している。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。
図14において、トランジスタ220は、nチャネル型トランジスタを用いる例を示すが、pチャネル型トランジスタを用いてもよい。
【0070】
層間絶縁膜222、配線層215及び導電層219上には、平坦化膜223が設けられる。平坦化膜223は、有機樹脂材料を用いて形成される。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、平坦化効果が高い特長がある。なお、平坦化膜223は、周辺領域110には設けられない。
【0071】
平坦化膜223には、開口部が設けられている。導電層219は、平坦化膜223の開口部を介して、導電層224と接続されている。また、平坦化膜223上には、導電層225が設けられている。導電層224及び導電層225は、透明導電膜として、例えば、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)を用いることができる。
【0072】
平坦化膜223及び導電層224、225上に、絶縁層226が設けられている。絶縁層226は、例えば、窒化シリコン膜又は酸化シリコン膜を用いて形成される。絶縁層226上には、画素電極227が設けられている。画素電極227は、絶縁層226に設けられた開口部を介して、導電層224と接続される。画素電極227の端部を覆うように絶縁層235が設けられる。絶縁層235は、隔壁又はバンクとも呼ばれる。絶縁層235として、平坦化膜223と同じく感光性アクリルを用いることができる。絶縁層235は、画素電極227が露出するように開口され、その開口の端部はなだらかなテーパー形状となることが好ましい。開口の端部が急峻な形状であると、後に形成される有機層228のカバレッジ不良が生じる。
【0073】
また、絶縁層226には、開口部230が設けられており、開口部230において、平坦化膜223及び絶縁層235が接している。これにより、絶縁層235形成後の熱処理により、平坦化膜223から脱離する水分やガスを、絶縁層235を通じて放出させることができる。
【0074】
絶縁層235の形成後、有機層228を構成する有機材料を複数積層する。有機層228は、画素電極227側から順に、正孔輸送層、発光層、及び電子輸送層を積層して形成する。これらの層は、蒸着による形成であってもよいし、溶媒分散の上での塗布形成であってもよい。また、各サブ画素に対して、選択的に形成してもよいし、表示領域102の全面に形成されてもよい。有機層228を前面に形成する場合には、全ての画素において白色を発光し、カラーフィルタ(図示せず)によって所望の色波長部分を取り出す構成とすることができる。
【0075】
有機層228の形成後、対向電極229を形成する。本実施形態では、トップエミッション構造としているため、対向電極229は透光性を有することが必要である。対向電極229として、MgAgを用いる場合は、有機層228からの出射光が透過する程度の薄膜で形成する。画素電極227、有機層228、及び対向電極229により発光素子250が構成される。トップエミッション構造の場合、画素電極227が陽極となり、対向電極229が陰極となる。対向電極229は、表示領域102上と、周辺領域110に設けられた陰極コンタクト部に亘って形成される。陰極コンタクト部において、対向電極229は、導電層254及び導電層253を介して配線層252と接続され、端子106と電気的に接続される。
【0076】
対向電極229上には、封止膜240が設けられる。封止膜240は、外部から侵入した水分が有機層228に侵入することを抑制するために設ける。よって、封止膜240として、ガスバリア性が高い材料が好ましい。
図14では、封止膜240として、無機絶縁層231、有機絶縁層232、および無機絶縁層233の三層構造で形成する例を示す。無機絶縁層231、233として、窒化シリコン、有機絶縁層232として、有機樹脂を用いることが好ましい。なお、窒化シリコンと有機樹脂との間に、酸化シリコン膜やアモルファスシリコン膜を設けてもよい。これにより、密着性を向上させることができる。
【0077】
無機絶縁層233上には、充填材234が設けられている。充填材234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234には、基材101と対向基材202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234に混ぜてもよいし、基材101上に樹脂等により形成してもよい。
【0078】
対向基材202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228が白色光を出射する場合、対向基材202には、主面(基材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。対向基材202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233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234を形成すればよい。なお、有機絶縁層232は平坦化作用があり、有機絶縁層232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232は発光素子250上では厚く、絶縁層235上では薄くなる。
【0079】
図14において、配線層252と、導電層255と、によって、端子106が構成される。導電層255は、例えば、対向電極229と、同じ工程で形成される膜である。
【0080】
本実施形態に示す表示装置100Bは、二つの配線層が交差する領域において、互いに屈曲部が重畳している。これにより、表示領域102において基材101が湾曲又は折り曲げられても、下層の配線層に起因して、上層の配線層に応力が集中することを抑制することができる。これにより、配線層の断線が生じにくくなるため、表示装置100Bの信頼性を向上させることができる。
【0081】
また、
図11及び
図15に示すように、折り曲げ領域120Bにおいて、配線層251と配線層252とが交差している。先の実施形態と同様に、配線層251と配線層252とが交差する領域において、互いに屈曲部が重畳している。これにより、折り曲げ領域120Bにおいて、基材101が湾曲又は折り曲げられても、配線層251に起因して、配線層252に応力が集中することを抑制することができる。これにより、配線層の断線が生じにくくなるため、折り曲げ領域120Bの信頼性を向上させることができる。
【0082】
本実施形態にて説明したように、表示装置100Bは、折り曲げ領域120Bだけでなく、表示領域102においても、基材101の湾曲又は折り曲げに対する耐性が向上する。
【0083】
<第6実施形態>
本実施形態では、第5実施形態に示す画素とは一部異なる画素について、
図16及び
図17を参照して説明する。
【0084】
図16は、画素の等価回路図である。
図16に示すように、画素103と、駆動回路104とが複数の配線によって接続されている。画素103には、駆動回路104から、ゲート発光制御走査線BG、リセット制御走査線RG、補正制御走査線CG、初期化制御走査線IG、及び書込制御走査線SGを介して、それぞれ信号が与えられる。また、画素103には、発光制御トランジスタBCT、補正トランジスタCCT、初期化トランジスタIST、書込トランジスタSST、駆動トランジスタDRTが設けられる。一部のトランジスタは、隣接する複数の画素間で共有されていてもよい。リセットトランジスタRSTは、周辺領域110において、例えば、各行に一つ設けられる。駆動トランジスタDRTのゲートとソースとの間には、保持容量Csが設けられていてもよい。容量Celは、発光素子OLEDの陽極と陰極との間の寄生容量である。
【0085】
発光素子OLEDの陽極には、発光制御トランジスタBCT、補正トランジスタCCT、及び駆動トランジスタDRTを介して高電位側電源PVDDが与えられる。また、発光素子OLEDの陰極には、低電位側電源PVSSが与えられる。発光制御トランジスタBCT、補正トランジスタCCT、初期化トランジスタIST、及び書込トランジスタSSTは、2ノード間の導通又は非導通を選択するスイッチング素子として機能する。駆動トランジスタDRTは、ゲートとソースとの間の電圧に応じて、発光素子OLEDに流れる電流値を制御する電流制御素子として機能する。発光制御トランジスタBCT、補正トランジスタCCT、初期化トランジスタIST、及び書込トランジスタSSTは、薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor;TFT)を用いて形成される。また、画素に用いられる複数のTFTは、いずれもnチャネル型トランジスタを用いて形成されるが、pチャネル型トランジスタを用いて形成されてもよい。pチャネル型トランジスタを用いる場合は、適宜電源電位や保持容量の接続を適合させるとよい。
【0086】
図17は、
図16に示す画素を駆動するための駆動回路104のタイミングチャートである。期間G1~G4で示される各期間が1水平期間であり、以後省略するが最終行まで継続する。
図17中、T0~T6で示される期間について、
図16を参照して詳細に説明する。
【0087】
<T0:前フレーム発光>
期間T0では、あるフレーム期間での処理が開始されるまでの間、発光素子OLEDは前フレームの発光状態を継続している。
【0088】
<T1:駆動トランジスタDTRソース初期化>
期間T1では、ゲート発光制御走査線BGの電位がLowレベル(以下、Lレベル)、リセット制御走査線RGの電位がHighレベル(以下、Hレベル)、補正制御走査線CGの電位がHレベルとなる。これにより、発光制御トランジスタBCTがオフとなり、補正トランジスタCCTがオンとなり、リセットトランジスタRSTがオンとなる。当該行の各画素において、高電位側電源PVDDからの電流が発光制御トランジスタBCTによって遮断される。また、発光素子OLEDの発光が停止する共に、画素103内に残留していた電荷がリセットトランジスタRSTを通じて引き抜かれる。これにより、駆動トランジスタDRTのソースがリセット電位Vrstに固定される。リセット電位Vrstは、低電位側電源PVSSに対して、発光素子OLEDの発行開始電圧よりも低い電位に設定されている。
【0089】
<T2:駆動トランジスタDTRゲート初期化>
期間T2では、初期化制御走査線IGの電位がHレベルとなり、初期化トランジスタISTがオンする。当該行の各画素において、初期化トランジスタISTを介してDRTのゲートが初期化電位Viniに固定される。初期化電位Viniは、リセット電位Vrstに対して駆動トランジスタDRTのしきい値よりも大きい電位に設定されている。つまり、この操作によって、駆動トランジスタDRTはオンとなる。ただし、発光制御トランジスタBCTがオフしているので、駆動トランジスタDRTにはまだ電流は流れない。
【0090】
<T3:オフセットキャンセル動作>
期間T3では、ゲート発光制御走査線BGの電位がHレベル、リセット制御走査線RGの電位がLレベルとなる。これにより、発光制御トランジスタBCTがオンし、リセットトランジスタRSTがオフする。駆動トランジスタDRTは前動作によってオン状態であるから、発光制御トランジスタBCT、高電位側電源PVDDから補正トランジスタCCTを通じて駆動トランジスタDRTに電流が供給される。この段階では、発光素子OLEDの陽極・陰極間の電圧は発光開始電圧を上回っていないので、電流が流れない。従って、高電位側電源PVDDから供給された電流によって、駆動トランジスタDRTのソースが充電され、その電位が上昇する。このとき、駆動トランジスタDRTのゲート電位は初期化電位Viniとなっている。よって、駆動トランジスタDRTのソースの電位が(Vini-Vth)となった段階で駆動トランジスタDRTがオフし、電位の上昇が停止する。駆動トランジスタDRTのしきい値電圧Vthは、画素によってばらつきがあるため、電位の上昇が停止したときの駆動トランジスタDRTのソースの電位は画素によって異なる。つまり、この動作によって、各画素で駆動トランジスタDRTのしきい値電圧Vthに相当する電圧が取得される。このとき、発光素子OLEDの陽極・陰極間には、{(Vini-Vth)-PVSS}の電圧が印加されているが、この電圧は依然発光開始電圧を上回っていないので、発光素子OLEDには電流が流れない。
【0091】
なお、
図17のタイミングチャートでは、期間T1~期間T3の動作が、2行分が並行して実施されているが、これに限定されない。1行ごとに順次実施されても良いし、3行以上が並行して実施されても良い。
【0092】
<T4、T5:映像信号書き込み動作>
期間T3及び期間T4では、補正制御走査線CGの電位がLレベル、初期化制御走査線IGの電位がLレベル、書込制御走査線SGの電位がHレベルとなる。これにより、補正トランジスタCCTがオフし、初期化トランジスタISTがオフし、書込トランジスタSSTがオンする。当該行の各画素において、映像信号線Vsigの電位が駆動トランジスタDRTのゲートに入力される。駆動トランジスタDRTのゲート電位は初期化電位Viniから映像信号Vsigの電位に変化する。一方、駆動トランジスタDRTのソース電位は依然(Vini-Vth)であり、結果、駆動トランジスタDRTのゲート、ソース間電圧は、{Vsig-(Vini-Vth)}となり、画素間のしきい値のばらつきが反映されたものとなる。
【0093】
映像信号線Vsigは、同列に属する複数行の画素で共通であるから、映像信号書込み動作は、1行ごとに順次実施される。
【0094】
<T6:発光動作>
期間T6では、補正制御走査線CGの電位がHレベル、書込制御走査線SGの電位がLレベルとなる。これにより、補正トランジスタCCTがオンし、書込トランジスタSSTがオフする。高電位側電源PVDDから発光制御トランジスタBCT及び補正トランジスタCCTを通じて駆動トランジスタDRTに電流が供給される。駆動トランジスタDRTは前段階までに設定されたゲート・ソース間電圧に応じた電流を発光素子OLEDに流し、発光素子OLEDがその電流に応じた輝度で発光する。このときの発光素子OLEDの陽極・陰極間電圧は、その電流に応じた電圧となるため、陽極側の電位が上昇するが、容量Csによって駆動トランジスタDRTのゲート・ソース間電圧が保持される。そのため、陽極側の電位上昇に伴って、容量Csのカップリングによって駆動トランジスタDRTのゲート電位も上昇する。実際には、駆動トランジスタDRTのゲートに対しては、容量Csのみならず付加容量Cadや、その他の寄生容量が付いている。よって、陽極側の電位の上昇よりも、駆動トランジスタDRTのゲート電位の上昇はわずかに小さくなるが、この値は既知であるから、最終的な駆動トランジスタDRTのゲート・ソース間電圧において所望の電流値となるように、映像信号線Vsigの電位を決定すれば良い。
【0095】
以上により、画素の一連の動作が完了する。当該動作を1行目から最終行まで完了すると、1フレーム期間内での1画面の表示となる。以後、当該動作を繰り返して映像の表示が行われる。
【0096】
本発明の実施形態及び実施例として説明した表示装置を基にして、当業者が適宜構成要素の追加、削除もしくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略もしくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。また、上述した各実施形態は、技術的矛盾の生じない範囲において、相互に組み合わせることが可能である。
【0097】
また、上述した実施形態の態様によりもたらされる作用効果とは異なる他の作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、又は、当業者において容易に予測し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。
【符号の説明】
【0098】
100:表示装置、101:基材、102:表示領域、103:画素、104:駆動回路、106:端子、107:フレキシブルプリント回路、110:周辺領域、111:配線、112:配線、120:領域、122:層間絶縁膜、130:領域、131:配線、140:領域、150:領域、151:配線、160:領域、181:配線、182:配線、201:基材、202:対向基材、203:アンダーコート層、210:トランジスタ、211:半導体層、212:半導体層、213:配線層、214:導電層、215:配線層、216:配線層、217:配線層、218:導電層、219:導電層、220:トランジスタ、221:ゲート絶縁膜、222:層間絶縁膜、223:平坦化膜、224:導電層、225:導電層、226:絶縁層、227:画素電極、228:有機層、229:対向電極、230:開口部、231:無機絶縁層、232:有機絶縁層、233:無機絶縁層、234:充填材、235:絶縁層、237:開口部、240:封止膜、250:発光素子、251:配線層、252:配線層、253:導電層、254:導電層、255:導電層、301:矢印、302:幅、303:矢印、401:基材、411:配線、412:配線、413:絶縁層