JP2017009958A - 表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】
折り曲げ部の間隙をなくすことで、配線が断線しにくいフレキシブル表示装置を提供する。
【解決手段】
背面の側へ折り曲げられた周辺部と前記周辺部と対向する対向領域とを有する基板と、前記周辺部と前記対向領域とに挟まれる位置に配置された基材と、前記周辺部の一部が粘着層を介して前記対向領域と固着する第１の重畳部と、前記周辺部の一部が前記基材に直接接触する第２の重畳部と、前記周辺部の一部が粘着層を介して前記基材と固着する第３の重畳部と、を有することを特徴とする表示装置。
【選択図】図１

Description

本発明は表示装置に関する。特に、フレキシブル表示装置における基板の構成に関する。
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、一方をアノード電極、他方をカソード電極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）が挟持された構造を有している。有機ＥＬ表示装置は、一方の電極が画素毎に画素電極として設けられ、他方の電極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。
特に、薄いポリイミド（ＰＩ）等の樹脂から成る基板を用いた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製造においては、ガラス基板等の支持基板上に形成したＰＩ膜等の樹脂上に、薄膜トランジスタ回路素子及び発光素子を順次形成した基板（ＴＦＴ側基板）を準備する。他方、別支持基板上に形成したＰＩ膜等の樹脂上に、カラーフィルタ（ＣＦ）を形成した基板（ＣＦ側基板）を準備する。これらの基板を貼り合せ、両方の支持基板を剥離し、個片化するすることで、薄いＰＩ樹脂基板を有するフレキシブル表示装置を得る。
ここで、フレキシブル表示装置において、表示エリア外の枠部分の面積を減らすことが求められる。ＴＦＴ側基板の一辺の近傍、即ちＴＦＴ側基板の端部には、複数の端子が配置されているが、当該端部を折り曲げることにより、枠部分の面積を減らすことが考えられる。たとえば、ＰＩ樹脂基板の端子部が配置された側の端部を約１８０度ほど折り曲げて、パネルの背面に端子部分を配置するという方法が考えられる。
ここで、ディスプレイのパネル端部が折り曲がっている構造を開示する文献として、例えば特許文献１がある。同文献では、遮光印刷だけでは、照光部以外を全面的に遮光することができないうえ、光の漏れが発生するなどの問題が生じていることから、平面形状の筐体平面部と当該筐体平面部の上部に配置される平面板部と曲面板部とを有する曲面パネルとを備え、曲面パネルの平面板部の裏面においては遮光印刷を施し筐体平面部と曲面パネルの平面板部は光隠蔽性の高い遮光シート部材を介して互いに貼り着けることで、多彩なイルミネーションを携帯電話端末の背面パネルに表示する端末が開示されている。もっとも、同文献は、本発明とは異なり、パネル端部を折り曲げてシート面積に対する表示面積の比を拡大しようとするものではないし、折り曲げ角も９０度程度である。
そのほか、第１領域、第１領域から延びて曲面が備えられた第２領域、及び第２領域に対して折り曲げられた第３領域を備える可撓性基板と、第１領域に位置する第１表示領域と、第２領域に位置する第２表示領域と、第１表示領域または第２表示領域の外郭に位置し、少なくとも一つは第３領域に位置する非表示領域と、第１表示領域及び第２表示領域を封止する封止部材と、を備える可撓性表示パネルがある（特許文献２）。もっとも、同文献は、本発明とは異なり、パネル端部を折り曲げてシート面積に対する表示面積の比を拡大しようとするものではないし、折り曲げ角も９０度程度である。
特開２００９−２４６８２０号公報 特開２０１３−０１５８３５号公報
単にＰＩ樹脂基板の端子部側を折り曲げ、ＰＩ樹脂基板の背面部分と端子部側の折り曲げ部とを近付け、例えば両面テープ等の粘着剤や接着剤で固着させた場合、ＰＩ樹脂基板の湾曲部の内側近傍では、背面部分と端子部側の折り曲げ部とを粘着剤や接着剤の厚さ程度まで近付けられない。よって、ＰＩ樹脂基板の湾曲部の内側に背面部分と端子部側の折り曲げ部とが接していない領域である間隙（空間）が生じてしまう。この間隙を圧縮する方向に力がかかった場合には、折り曲げられた部分の配線が断線してしまう恐れがある。本発明は、上記問題に鑑み、折り曲げ部の間隙をなくすことで、配線が断線しにくいフレキシブル表示装置を提供することを目的の一つとする。
本発明の一態様は、表示面の側である表面と、前記表示面の反対側である背面とを有する基板と、前記基板の一部であり、前記基板の第１の辺に沿って位置し、前記背面の側へ折り曲げられた周辺部と、前記基板の前記周辺部とは異なる一部であり、前記周辺部に対向する対向領域と、前記周辺部と前記対向領域とに挟まれる位置に配置された基材と、前記周辺部の一部が粘着層を介して前記対向領域と固着する第１の重畳部と、前記周辺部の一部が前記基材に直接接触する第２の重畳部と、前記周辺部の一部が粘着層を介して前記基材と固着する第３の重畳部と、を有する表示装置である。
本発明の一態様は、前記第１の重畳部と、前記第２の重畳部と、前記第３の重畳部とが、前記第１の辺から、前記第１の重畳部と、前記第２の重畳部と、前記第３の重畳部との順に並び、前記基材は、前記第２の重畳部から前記第１の重畳部へと徐々に薄くなっている表示装置である。
図１（ａ）は、本発明の一実施形態に係る表示装置の上面図の模式図であり、（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る表示装置の裏面図の模式図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の構成を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の構成を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の製造方法を説明する斜視図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の製造方法を説明する断面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の製造方法を説明する断面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の製造方法を説明する断面図である。
以下、本発明の実施の形態を、図面等を参照しながら説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に例示する実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。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。
本明細書において、ある部材又は領域が、他の部材又は領域の「上に（又は下に）」あるとする場合、特段の限定がない限り、これは他の部材又は領域の直上（又は直下）にある場合のみでなく、他の部材又は領域の上方（又は下方）にある場合を含み、すなわち、他の部材又は領域の上方（又は下方）において間に別の構成要素が含まれている場合も含む。
本実施形態に係る表示装置１００の構成を、図１（ａ）（ｂ）、図２、図３を参照して説明する。図１（ａ）は、本発明の一実施形態に係る表示装置の上面図の模式図であり、（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る表示装置の背面図の模式図である。
表示装置１００は、第１基板１０２に表示領域１０６が設けられている。表示領域１０６は複数の画素１０８が配列することによって構成されている。表示領域１０６の上面には第１基板１０２に対向する第２基板１０４が設けられている。第２基板１０４は表示領域１０６を囲むシール材によって、第１基板に固定されていてもよい。また、第１基板１０２と第２基板１０４との間、且つシール材の内側に充填材を配置しても良い。このような構造を採用すれば、画素１０８に設けられる発光素子が大気に晒されないように、発光層を封止することができ、発光素子の劣化を抑制することができる。
表示装置１００の背面には、端子領域１１４が位置している。第１基板１０２は表示面側である表面と、該表面の反対側の背面とを有している。端子領域１１４は第１基板１０２の表面側の端部に形成されている。図１（ｂ）に示す様に、第１基板１０２を折り曲げることで、端子領域１１４を含む折り曲げ部１０２ａ（折り返された部分）が第１基板１０２の背面１０２ｂの一部（対向領域）に対向して配置されている。端子領域１１４は、複数の接続端子１１６によって構成されている。接続端子１１６には、映像信号を出力する機器や電源などと表示パネルとを接続する配線基板（例えば、フレキシブルプリント基板）が配置される。配線基板と接続する接続端子１１６の接点は、外部に露出している。また、端子領域に駆動回路１１２（例えば、ドライバーＩＣ）を設ける。
本実施形態に係る表示装置１００は、薄膜トランジスタ回路素子、発光素子、及び接続端子１１６が形成されたＴＦＴ側基板１１８と、カラーフィルタ（ＣＦ）が形成されたＣＦ側基板１２０とを、図２及び図３に示す様に貼り合わせた構造を有している。
先ず、ＴＦＴ側基板について説明する。ＴＦＴ側基板１１８は、例えばポリイミドから成る第１基板１０２を有し、第１基板１０２上に、ＴＦＴ層、発光層、封止層等を設けることができる（図示省略）。
第１基板１０２は、第１領域及び第２領域を有する。第１領域には複数の画素１０８が配置され、第２領域には接続端子１１６が配置される。つまり、第１領域は、画像を表示するための表示領域１０６に対応する領域である。一方、第２領域は端子領域１１４に対応する領域である。また、第２領域は、第１基板１０２上において第１領域を除く領域であるとも言える。なお、本発明において、第１基板１０２上の第２領域は、表示装置の背面に配置されている。
以下では、第１領域を表示領域とも称し、第２領域を周辺部とも称する。そして、本発明では、第２領域は表示装置の１つの辺において折り返されおり、表示装置の背面に配置される。図１（ａ）では、本発明の一実施形態に係る表示装置の上面図の模式図を示しており、周辺部は、背面図である図１（ｂ）に図示している。
発光素子は、画像が表示される表示領域１０６に配置される。発光素子は、画素１０８毎に設けられた画素電極と、複数の画素１０８に跨って設けられた共通電極とが、発光層を挟持する構成を有している（図示せず）。
発光素子が、発光層として有機ＥＬ層を用いる場合、有機ＥＬ層として低分子系又は高分子系の有機材料を用いることができる。低分子系の有機材料を用いる場合、発光素子は発光性の有機材料を含む発光層に加え、当該発光層を挟むように正孔注入層や電子注入層、更に正孔輸送層や電子輸送層等を含んで構成される。本実施形態においては、発光層は、白色発光を呈するものを用い、カラーフィルタによってフルカラー発光を実現している。
封止層は、発光素子の上に配置されると共に、発光素子に起因する凹凸を平坦化するように形成されている。封止層は、水分が発光素子へ浸入することを遮断できる絶縁層であることが好ましい。絶縁層として無機絶縁層又は有機絶縁層を用いることができる。又は、これらを組み合わせた積層構造としてもよい。
次いでＣＦ側基板１２０について説明する。ＣＦ側基板１２０は、例えばポリイミドから成るとしての第２基板１０４上に、カラーフィルタ（ＣＦ）層、シール材、充填材が設けられている。
ＣＦ層は、第２基板１０４の上の表示領域１０６に対応する領域に配置され、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三色が並ぶカラーフィルタと、各色のカラーフィルタを区画する遮光層（ブラックマトリクスとも呼ばれる）とが設けられている（図示せず）。遮光層を設けて、画素間の光漏れを遮断し、各色の混色といった表示不良を防止することが可能である。
シール材は、表示領域１０６に対応する領域を囲むように配置されている。充填材は、シール材に囲まれた領域に配置される。
シール材によって、第１基板１０２と第２基板１０４が貼り合わせられている。表示領域１０６に形成された発光素子は、封止層と充填材とシール材とによって大気に晒されないように封止されている。このような封止構造により発光素子の劣化を抑制している。充填材１３６としては、例えば透明なエポキシ樹脂を含む材料を用いることができる。
＜実施形態１＞
本発明にかかる表示装置は、基板の周辺部（端子領域）を、背面に折り返して固定することによって、表示装置に占める表示領域の面積比率を向上させる。その際に、図３に示す様に基材１４６を第１基板１０２の折り返された部分と第１基板１０２の背面の一部（対向領域）とに挟まれる位置に配置する。
また、本実施形態においては、図２に示す様に、表示装置は、周辺部の一部が粘着層１４８を介してＴＦＴ側基板１１８（或いは第１基板１０２）の背面と固着される第１の重畳部１５４と、周辺部の一部が基材１４６に直接接触する第２の重畳部１５６と、周辺部の一部が粘着層１４８を介して基材１４６と接続される第３の重畳部１５８と、を有する。これによって、折り返した曲線部分であるところの湾曲部１３０の内側において間隙（空間）ができにくくなる。換言すれば、湾曲部１３０の内側近傍に位置する、第１基板１０２の折り返された部分と第１基板１０２の背面部分とが接していない領域が、基材１４６によって充填されている。間隙ができにくくなることで、折り返した曲線部分へ圧力がかかっても、ＴＦＴ側基板１１８に配置された配線の断線を防止することができる。
なお、図１（ｂ）には、基材１４６の位置を点線で示した。基材１４６は、点線の領域において、連続して１辺すべての部分に形成されてもよいし、点線の部分に、断続的に形成されてもよい。
基材１４６の形状の模式図を図７に示す。基材１４６の点Ａ〜点Ｂにかけての形状は、間隙を減らす或いは充填するために曲面形状となっていることが望ましい。点Ａ〜点Ｃは、ＴＦＴ側基板１１８が折り曲げられた際に、ＴＦＴ側基板１１８の折り返された部分と基材１４６とが粘着層１４８を介して固着される第３の重畳部１５８となる領域である。点Ｃ〜Ｅは、第２の重畳部１５６となる箇所であり、粘着層１４８を介さずに、基材１４６とＴＦＴ側基板１１８とが直接接触する領域である。図７の点Ｅ〜Ｆは、粘着層１４８が基材１４６を介さずにＴＦＴ側基板１１８と固着する第１の重畳部１５４となる領域である。
点Ｄ〜Ｅの箇所は、湾曲している必要はない。この部分はむしろ、粘着層１４８を介さずに基材１４６とＴＦＴ側基板１１８とが接触する領域であるから、斜面となっている（テーパー形状になっている）方が基材１４６とＴＦＴ側基板１１８とを密着させることができる。なお、ＴＦＴ側基板１１８の内、基材１４６における点Ａ〜Ｂの部分と対向している部分は湾曲しているため、これらの部分を湾曲部１３０と呼んでいることは従前の通りであり、図２に点線で示した部分に対応している。なお、この湾曲部には、端子領域１１４、駆動回路１１２は配置されない。端子領域１１４、駆動回路１１２は、湾曲部とＴＦＴ側基板１１８の端部との間である非湾曲部に配置される。
第１の重畳部１５４と、第２の重畳部１５６と、第３の重畳部１５８とは、表示領域から順に、前記第１の重畳部と、前記第２の重畳部と、前記第３の重畳部となるように配置される。基材１４６の形状を変更することで、重畳部のなす形状を変更することが可能である。
＜実施形態１の製造方法＞
図４の状態から、粘着層１４８と、基材１４６とを形成することによって、図５の状態とする。粘着層１４８としては、アクリル系粘着剤など一般の粘着剤を使用することができるほか、粘着テープなどを使用してもよい。図５に示す様に、粘着層１４８及び基材１４６は、ＴＦＴ側基板１１８の背面で、端子領域１１４や駆動回路１１２よりも内側（図１に示す表示領域１０６側）に配置される。粘着層１４８及び基材１４６は、ＴＦＴ側基板１１８の辺の内、端子領域１１４が形成されている側の一辺に沿って配置される。当該一辺の全体に亘って配置されてもよいし、当該一辺の一部に沿って配置されてもよい。量産性を考慮すると、粘着層１４８が配置される位置のばらつきを低減するために、粘着層１４８の端部とＣＦ側基板（或いは第２基板１０４）の端部とが平面的に見て重なっていることが望ましい。もしくは粘着層１４８の端部がＣＦ側基板（或いは第２基板１０４）の端部の近傍に位置することが望ましい。また基材１４６としては、エポキシ樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂などの一般的な樹脂を使用することができる。
図５の状態から、ＴＦＴ側基板１１８を折り曲げることによって、図２を製造する。図２を製造する際には、折り曲げた箇所に間隙ができないようにするため、ＴＦＴ側基板１１８と、粘着層１４８及び基材１４６とを接触、固着する際には、図７に示す点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの順に接触、固着していくことが望ましい。このように作製することで折り曲げ部の間隙をなくすことができ、ＴＦＴ側基板１１８に配置された配線の断線を防止することが可能である。
＜実施形態２＞
実施形態２は、第１基板１０２のＣＦ側基板１２０とは反対側の面、即ち背面に保護フィルム１６０を設けている。保護フィルム１６０は、例えばパネルを物理的に保護するため、パネルを湾曲した際の強度を向上させるため、及び外部から第１基板１０２を介してパネル内部へ水分が侵入することを防ぎ配線や発光層等を保護するために設けられている。
図３、図６に示す様に、保護フィルム１６０は、ＴＦＴ側基板１１８とＣＦ側基板１２０とが重畳している領域から、粘着層１４８及び基材１４６が配置されている領域に跨って、配置されている。図３、図６において、保護フィルム１６０が配置されている領域が、ＴＦＴ側基板１１８の端子領域１１４が形成された側の端部までは延びていない。しかし、保護フィルム１６０が配置されている領域が当該端部まで延在してもよい。
図３、図６に示す様に、保護フィルム１６０は、ＴＦＴ側基板１１８とＣＦ側基板１２０とが重畳している領域から、粘着層１４８及び基材１４６が配置されている領域に跨って、配置されている。図３、図６において、保護フィルム１６０が配置されている領域が、ＴＦＴ側基板１１８の端子領域１１４が形成された側の端部までは延びていない。しかし、保護フィルム１６０が配置されている領域が当該端部まで延在してもよい。
＜実施形態２の製造方法＞
図４の状態から、粘着層１４８と、基材１４６と、保護フィルム１６０と、を形成することによって、図６の状態とする。粘着層１４８としては、アクリル系粘着剤など一般の粘着剤を使用することができる。また基材１４６としては、エポキシ樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂などの一般的な樹脂を使用することができる。保護フィルム１６０としては、例えばポリイミド等の樹脂を使用することができる。
図６の状態から、ＴＦＴ側基板１１８折り曲げることによって、図３の状態となる。ＴＦＴ側基板１１８の折り曲げ部と重畳する位置の保護フィルム１６０も同時に折り曲げられる。折り曲げる際には、図７のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの順に接触、固着していくことが望ましい。このように作製することで折り曲げ部の間隙をなくすことができ、ＴＦＴ側基板１１８に配置された配線の断線を防止することが可能である。
以上、本実施形態に係る表示装置１００の構成について説明した。本実施形態に係る表示装置１００は、上記に述べた構成をとることによって、折り曲げ部の間隙をなくすことで、配線が断線しにくいフレキシブル表示装置を提供することが可能である。
１００・・・表示装置
１０２・・・第１基板
１０４・・・第２基板
１０６・・・表示領域
１０８・・・画素
１１２・・・駆動回路
１１４・・・端子領域
１１６・・・接続端子
１１８・・・ＴＦＴ側基板
１２０・・・ＣＦ側基板
１３０・・・湾曲部
１４６・・・基材
１４８・・・粘着層
１５４・・・第１の重畳部
１５６・・・第２の重畳部
１５８・・・第３の重畳部
１６０・・・保護フィルム

Claims (14)

  1. 表示面の側である表面と、前記表面の反対側である背面とを有する基板と、
    前記基板の一部であり、前記基板の第１の辺に沿って位置し、前記背面の側へ折り曲げられた周辺部と、
    前記基板の前記周辺部とは異なる一部であり、前記周辺部に対向する対向領域と、
    前記周辺部と前記対向領域とに挟まれる位置に配置された基材と、
    前記周辺部の一部が粘着層を介して前記対向領域と固着する第１の重畳部と、
    前記周辺部の一部が前記基材に直接接触する第２の重畳部と、
    前記周辺部の一部が粘着層を介して前記基材と固着する第３の重畳部と、を有することを特徴とする表示装置。
  2. 前記周辺部は、前記基板が湾曲している湾曲部を備え、
    前記湾曲部と前記基材との間に空間が存在しないことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
  3. 前記周辺部は、前記湾曲部と前記第１の辺の間に非湾曲部を備えることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
  4. 前記非湾曲部には、駆動回路が配置されていることを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
  5. 前記第１の重畳部と、前記第２の重畳部と、前記第３の重畳部とが、前記第１の辺から、前記第１の重畳部と、前記第２の重畳部と、前記第３の重畳部との順に並び、
    前記基材は、前記第２の重畳部から前記第１の重畳部へと徐々に薄くなっていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一に記載の表示装置。
  6. 前記背面に保護フィルムが形成され、前記保護フィルム上に前記粘着層が形成されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一に記載の表示装置。
  7. 前記周辺部は、前記基板が湾曲している湾曲部を備え、
    前記保護フィルムは前記湾曲部の前記背面と接する領域を有することを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
  8. 前記周辺部は、前記湾曲部と前記第１の辺の間に非湾曲部を備え、
    前記保護フィルムは前記非湾曲部と接する領域を有することを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
  9. 前記保護フィルムの端部は、前記対向領域に位置することを特徴とする請求項６又は７に記載の表示装置。
  10. 前記粘着層は粘着テープであり、
    前記粘着テープが、前記第１の辺全域に沿って配置されることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか一に記載の表示装置。
  11. 前記粘着層は、粘着テープであり、
    前記粘着テープが前記第１の辺の一部に沿って配置されることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか一に記載の表示装置。
  12. 前記基材は、樹脂から成ることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか一に記載の表示装置。
  13. 前記基板は、樹脂から成ることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか一に記載の表示装置。
  14. 前記基板と対向する対向基板を有し、
    前記対向基板は前記基板の前記表面の一部を覆い、
    前記周辺部の前記表面は、前記対向基板で覆われていないことを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか一に記載の表示装置。
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