JP2017116904A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】可撓性を有する表示装置の信頼性向上を目的の一つとする。【解決手段】可撓性を有する基板と、可撓性を有する基板上のトランジスタと表示素子を含む画素と、画素に信号を送信する一方向に延伸する第１配線と、一方向と交差する方向に延伸する第２配線と、第１配線又は第２配線の上層の無機絶縁層と、無機絶縁層の上層の有機絶縁層と、を含み、無機絶縁層は、第１配線又は第２配線の上面部を露出させる開口部を有し、有機絶縁層は開口部を埋め込むように設けられている表示装置が提供される。【選択図】図５

Description

本発明は表示装置に係り、本明細書で開示される発明の一実施形態は、可撓性を有する表示装置に設けられる層間絶縁層の構成に関する。

硬質のガラス基板を用いて作製される平板状の表示装置ではなく、プラスチックフィルム等の可撓性を有する基板を用いたシート状の表示装置（このような表示装置は「シートディスプレイ」とも呼ばれる。）の開発が進められている。シートディスプレイであれば、軽量で割れにくく、折り曲げたり曲面状に湾曲させたりすることが可能となるため、新たな用途開発が期待される。

表示装置における表示部は、マトリクス状に配列する画素を、薄膜トランジスタによって形成される画素回路によって駆動している。薄膜トランジスタは、半導体膜、ゲート絶縁膜及びゲート電極を含んで構成され、層間絶縁層を介して設けられる走査信号線、映像信号線等によって画素回路が形成されている。

しかし、可撓性を有する基板を曲げると、表示部の略全面に無機絶縁材料で形成されるゲート絶縁膜や層間絶縁膜にクラックが発生して、表示装置の信頼性に悪影響を及ぼすことが問題となる。そこで、このような問題に対処するために、薄膜トランジスタが形成されない領域に存在する絶縁膜の積層体（ゲート絶縁膜、層間絶縁膜を含む積層体）を除去することで、この絶縁膜積層体を島状に分離する構造が開示されている（特許文献１参照）。

特開２００７−２８８０７８号公報

ところで、可撓性基板として用いられる樹脂基板は、ガラス基板に比べて透湿性及び吸湿性が高いため、窒化シリコン膜等によるバリア膜を必要としている。特許文献１で開示される表示装置では、薄膜トランジスタの下地面に設けられる絶縁膜まで除去してしまうので、水分が表示装置の内部に拡散してしまうという問題がある。表示装置に内部に拡散した水分は、薄膜トランジスタのみでなく、液晶や有機エレクトロルミネセンス材料を用いて形成される表示素子を劣化させる原因となる。したがって、特許文献１で開示されるような構造の表示装置では、可撓性基板の曲げに対する耐性を高めることはできるものの、水分等による素子の劣化によって信頼性が低下するという問題がある。

このような問題に鑑み、本発明は、可撓性を有する表示装置の信頼性を向上させることを目的の一つとする。

本発明の一実施形態によれば、可撓性を有する基板と、可撓性を有する基板上のトランジスタと表示素子を含む画素と、画素に信号を送信する一方向に延伸する第１配線と、一方向と交差する方向に延伸する第２配線と、第１配線又は第２配線の上層の無機絶縁層と、無機絶縁層の上層の有機絶縁層と、を含み、無機絶縁層は、第１配線又は第２配線の上面部を露出させる開口部を有し、有機絶縁層は開口部を埋め込むように設けられている表示装置が提供される。

本発明の一実施形態によれば、一方向及び一方向と交差する方向に複数の画素が配列し、一方向に沿って延伸し、一方向に配列する複数の画素に信号を送信する第１配線と、一方向と交差する方向に延伸し、一方向と交差する方向に沿って配列する複数の画素に信号を送信する第２配線と、第１配線及び第２配線の少なくとも一方を被覆する無機絶縁層と、を含む画素部を有し、無機絶縁層は、第１配線及び第２配線の少なくとも一方を露出させる開口部を有し、開口部は、一方向及び一方向と交差する方向の少なくとも一方の方向に沿って設けられている表示装置が提供される。

本発明の一実施形態に係る表示装置の外観を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の画素の等価回路を示す図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の画素のレイアウトを示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の画素部の構成を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の画素部の構造を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の画素部の構造を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の画素部の構成を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の画素部の構造を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の画素部の構成を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の画素部の構造を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の画素部の構成を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の画素部の構造を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の画素のレイアウトを示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の画素部の構成を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の画素部の構造を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の画素部の構造を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の画素部の構造を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の画素部の構成を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の画素部の構造を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の画素部の構造を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の外観を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の画素部の構造を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の画素部の構成を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の画素部の構成を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の画素部の構造を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の画素部の構成を示す平面図である。

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。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じ要素には、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。符号の末尾付される「ａ」、「ｂ」等の記号は同じ要素を識別するために用いられることがある。さらに各要素に対する「第１」、「第２」と付記された文字は、各要素を区別するために用いられる便宜的な標識であり、特段の説明がない限りそれ以上の意味を有さない。

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。

本明細書において、表示装置は第１基板を含む。第１基板は、少なくとも平面状の一主面を有し、この一主面上に複数の被膜が設けられ層構造が形成される。以下の説明では、断面視において、第１基板の一主面を基準とし、その一主面の上方側を「上」、「上層」又は「上方」として説明する。

［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の斜視図を示す。表示装置１００は、複数の画素１１６が配列する画素部１０６を有し、この画素部１０６によって表示画面が形成される。画素１１６は第１基板１０２に形成される。第１基板１０２は可撓性を有する基材が適用される。例えば、第１基板１０２として、シート状の有機樹脂フィルムが用いられる。また、第１基板１０２に設けられる画素部１０６を覆うように、第２基板１０４が設けられる。第２基板１０４は封止部材であり、第１基板１０２と同様にシート状の部材を適用可能である。また、第２基板１０４に対応する封止部材として、樹脂材料がコーティングされていてもよい。

表示装置１００は、第１基板１０２に画素部１０６が設けられる場合、表示画面は第２基板１０４側から視認される場合、又は第１基板１０２側から視認される場合の双方の場合があり得る。図１で示す表示装置１００は、第２基板１０４側から画素部１０６により形成される表示画面を視認する構成を有するものとする。

表示装置１００は、第１基板１０２が可撓性を有することにより、表示画面を少なくとも一方向に湾曲させることが可能となっている。図１は、表示装置１００を一方向（図１で示すＸ方向）に湾曲させた状態を例示する。表示装置１００は、表示画面が凸面となるように湾曲されている。なお、図１は、表示装置１００がＸ方向に湾曲する例を示すが、本発明はこれに限定されない。表示装置１００を一方向と交差する方向（図１で示すＹ方向）に湾曲させることも可能であり、さらにＸ方向及びＹ方向の双方に曲げることが可能である。また、Ｘ方向及びＹ方向に対し、斜め方向に曲げることも可能な構成を含んでいる。表示装置１００は、表示画面を凸面に湾曲させることに加え、凹面に湾曲させることも可能な構成を有する。

図２は、このような表示装置１００の回路構成を示す。表示装置１００は、画素１１６が配列する画素部１０６、第１駆動回路１０８、第２駆動回路１１０、第３駆動回路１１２、複数の端子１１８を含む端子部１１４を備える。これらの各部位は、可撓性を有する第１基板１０２上に設けられる。本発明の一実施形態において、画素１１６に表示素子として発光素子が設けられるものとする。なお、表示素子は発光素子に限定されず、画像を表示するために用いられる他の素子が適用されてもよい。例えば、液晶の電気光学効果を利用した液晶素子、エレクトロクロミック素子が用いられてもよい。

画素部１０６は、行方向（図２で示すＸ方向）に第１ゲート配線１２０及び第２ゲート配線１２２が配設され、列方向（図２で示すＹ方向）にデータ配線１２４が配設される。また、画素部１０６は、各画素１１６の発光素子に電力を供給する第１電源線１２６が配設されている。第１駆動回路１０８は第１ゲート配線１２０に信号を出力し、第２駆動回路１１０は第２ゲート配線１２２に信号を出力し、第３駆動回路１１２はデータ配線１２４に信号を出力する。端子部１１４は、表示装置１００を駆動する信号が入力される。

なお、図２は、画素１１６が行方向及び列方向に正方配列する一例を示すが、本発明の一実施形態はこれに限定されない。例えば、画素１１６の配列として、デルタ配列やペンタイル（Pen Tile）配列等、他の配列形式も適用され得る。また、表示装置１００において、駆動回路、信号線、電源線の各構成は適宜変更可能である。

図３は、画素１１６における回路構成（画素回路）の一例を示す。画素回路は、第１トランジスタ１３０、第２トランジスタ１３２、駆動トランジスタ１３４、発光素子１３６、保持容量素子１３８を含む。駆動トランジスタ１３４は、制御端子としてのゲートと、入出力端子としてのソース及びドレインの各端子を有する。例えば、図３では、駆動トランジスタ１３４のドレインが第２トランジスタ１３２を介して第１電源線１２６と電気的に接続され、ソースが発光素子１３６の一方の端子と電気的に接続されている。発光素子１３６は、一方の端子が駆動トランジスタ１３４及び第２トランジスタ１３２を介して第１電源線１２６と接続され、他方の端子が第２電源線１２８と接続されている。第１電源線１２６には高電位（ＰＶＤＤ）が与えられ、第２電源線１２８には低電位（ＰＶＳＳ）が与えられる。

駆動トランジスタ１３４のゲートは、第１トランジスタ１３０を介してデータ配線１２４と電気的に接続される。第１トランジスタ１３０は、第１ゲート配線１２０に与えられる制御信号ＳＧ（振幅ＶＧＨ／ＶＧＬを有する）によってオンオフ（ＯＮ／ＯＦＦ）の動作が制御される。第１トランジスタ１３０は、高電位の制御信号ＶＧＨによってオンに制御され、低電位の制御信号ＶＧＬによってオフに制御される。第１トランジスタ１３０がオンのとき、データ配線１２４のデータ信号に基づく電位が駆動トランジスタ１３４のゲートに与えられる。第２トランジスタ１３２は、第２ゲート配線１２２に与えられる制御信号ＢＧ（振幅ＶＧＨ／ＶＧＬを有する）によって、同様にオンオフ（ＯＮ／ＯＦＦ）の動作が制御される。

駆動トランジスタ１３４のソースとゲートとの間には、保持容量素子１３８が設けられる。保持容量素子１３８によって駆動トランジスタ１３４のゲート電位が保持される。発光素子１３６の発光強度は、駆動トランジスタ１３４のドレイン電流によって制御される。駆動トランジスタ１３４のゲートにデータ信号に基づく電位が与えられ、第２トランジスタ１３２がオンになると発光素子１３６へ電流が流れる。これにより発光素子１３６は発光する。

図４は、画素１１６における、第１トランジスタ１３０、第２トランジスタ１３２、駆動トランジスタ１３４、発光素子１３６、保持容量素子１３８、第１ゲート配線１２０、第２ゲート配線１２２、データ配線１２４、第１電源線１２６の配置を示す。

駆動トランジスタ１３４は、半導体層１４２ａ、ゲート電極１４８ａを有する。半導体層１４２ａのソース領域は第１コンタクトホール１６６ａにおいてソース配線１５４と接続され、ドレイン領域は第２コンタクトホール１６６ｂにおいてドレイン配線１５６と接続される。ソース配線１５４は第３コンタクトホール１６６ｃにおいて画素電極１６２と接続される。第１トランジスタ１３０は、半導体層１４２ｂ、ゲート電極１４８ｂを有し、ゲート電極１４８ｂは一方向（図４で示すＸ方向）に延伸する第１ゲート配線１２０ａと接続される。第１トランジスタ１３０は、ソース及びドレインに対応する入出力端子の一方が、一方向と交差する方向（図４で示すＹ方向）に延伸するデータ配線１２４ａと接続され、他方が駆動トランジスタ１３４のゲート電極１４８ａと接続するゲート配線１５０と接続される。第２トランジスタ１３２は、半導体層１４２ｃ、ゲート電極１４８ｃを有し、ゲート電極１４８ｃは一方向（図４で示すＸ方向）に延伸する第２ゲート配線１２２ａと接続されている。第２トランジスタ１３２は、ソース及びドレインに対応する入出力端子の一方が、一方向と交差する方向（図４で示すＹ方向）に延伸する第１電源線１２６ａと接続され、他方が駆動トランジスタ１３４のドレインに接続するドレイン配線１５６と接続されている。保持容量素子１３８は、半導体層１４２ａ、保持容量電極１６４が重なる領域に形成される。なお、図４において、ゲート絶縁層、層間絶縁層等は省略されている。

本発明の一実施形態に係る表示装置１００は、図１で示すように表示画面を含む領域を曲げることが可能である。そして、表示装置１００は、画素部１０６を湾曲させる場合でも、信頼性の低下を防ぐ構造を含んでいる。以下、その詳細を説明する。

［第１の実施形態］
本実施形態は、少なくとも一方向に曲げることが可能な表示装置の構造を例示する。図５は、図４で示す構成を有する画素１１６が、画素部１０６において配列する態様を示す。図５は、第１画素１１６ａ、第２画素１１６ｂ、第３画素１１６ｃ及び第４画素１１６ｄ、一方向（図５で示すＸ方向）に延伸する第１ゲート配線１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ、第２ゲート配線１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃ、一方向と交差する方向（図５で示すＹ方向）に延伸するデータ配線１２４ａ，１２４ｂ，１２４ｃ、及び第１電源線１２６ａ，１２６ｄ，１２６ｃを示す。すなわち、画素部１０６において、第１ゲート配線１２０及び第２ゲート配線１２２は、第１画素１１６ａと第４画素１１６ｄが配列する方向に沿って延伸し、データ配線１２４と第１電源線１２６は、第１画素１１６ａと第２画素１１６ｂが配列する方向に延伸する。

図５では明示されないが、第１ゲート配線１２０ａ，１２０ｂ及び第２ゲート配線１２２ａ，１２２ｂと、データ配線１２４ａ，１２４ｂ及び第１電源線１２６ａ，１２６ｂとの間には、無機絶縁材料で形成される第１絶縁層が設けられている。そして、第１絶縁層は、第１ゲート配線１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃの上面部を開口する第１開口部１７６ａ〜１７６ｆが設けられている。また、第１絶縁層は、第２ゲート配線１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃの上面部を開口する第２開口部１７８ａ〜１７８ｆが設けられている。

次に、図５で示すＡ−Ｂ線に沿った断面構造を、図６に示す。なお、このＡ−Ｂ線は、図４で示す画素１１６のレイアウト図におけるＡ−Ｂ線に対応しているものとする。

図６は、駆動トランジスタ１３４、発光素子１３６、保持容量素子１３８の断面構造を示す。また、図６は、第１ゲート配線１２０ａ、第２ゲート配線１２２ｄ、第１電源線１２６ａ及びデータ配線１２４ｂの断面構造を示す。これらの要素は、第１基板１０２上に設けられている。

なお、第１基板１０２は可撓性を有する基板が用いられる。例えば、第１基板１０２として、有機樹脂フィルムが用いられる。有機樹脂フィルムの一例として、ポリイミドフィルムを用いることができる。ポリイミドフィルムの厚さは、１〜１００μｍ、好ましくは１〜５０μｍ、であることが好ましい。基板材料として、ポリイミドは一例であるが、この素材は耐熱性、耐薬品性、機械的強度に優れているため、本実施形態に用いられる基板材料として好適である。

第１基板１０２において、駆動トランジスタ１３４が設けられる第１面には、下地絶縁層１４０が設けられる。本実施形態において、下地絶縁層１４０は必須の構成ではないが、第１基板１０２側から半導体層１４２側へ不純物が拡散することを防ぐバリア層としての機能を有する。

駆動トランジスタ１３４は、半導体層１４２ａ、ゲート絶縁層１４６、ゲート電極１４８ａによって構成される。半導体層１４２ａのソース領域はソース配線１５４と接続され、ドレイン領域はドレイン配線１５６と接続される。ゲート電極１４８ａとソース配線１５４及びドレイン配線１５６との間には、第１絶縁層１５２が設けられる。ソース配線１５４は、第１絶縁層１５２に形成された第１コンタクトホール１６６ａを介して半導体層１４２ａのソース領域とコンタクトし、ドレイン配線１５６は、第１絶縁層１５２に形成された第２コンタクトホール１６６ｂを介して半導体層１４２ａのドレイン領域とコンタクトする。

第１絶縁層１５２上には、第２絶縁層１５８が設けられる。第２絶縁層１５８上には、画素電極１６２が設けられる。第２絶縁層１５８は画素電極１６２の下地面となり、この下地面を平坦化する平坦化膜として用いられる。ソース配線１５４は画素電極１６２とは、第２絶縁層１５８に形成される第３コンタクトホール１６６ｃを介して接続される。

本実施形態において、半導体層１４２は各種半導体材料によって形成される。例えば、半導体層１４２として、シリコン半導体が適用され、より具体的には、多結晶シリコン膜又は非晶質シリコン膜が用いられ、その他に、半導体層１４２は半導体特性を有する金属酸化物（例えば、「酸化物半導体」ともいう）を用いることも可能である。ゲート電極１４８ａ及びゲート配線１２０ａは、アルミニウム、チタン、モリブデン、タングステン等の金属材料で形成され、例えば、チタンとアルミニウムが積層された構造を有する。第１絶縁層１５２は、無機絶縁材料が用いられ、例えば、窒化シリコン膜、又は窒化シリコン膜及び酸化シリコン膜の積層体である。第２絶縁層１５８は、有機絶縁材料が用いられ、例えば、ポリイミド、アクリル等の樹脂材料で形成される。また、下地絶縁層１４０は、酸化シリコンと窒化シリコンが積層された構造を有し、例えば、窒化シリコン膜の上層及び下層を酸化シリコン膜で挟んだ構造を有している。

画素電極１６２の周縁部はバンク層１６８と呼ばれる絶縁層で囲まれる。バンク層１６８は画素電極１６２の端部及び第３コンタクトホール１６６ｃを覆っている。発光素子１３６は、画素電極１６２、有機層１７０及び対向電極１７２によって構成される。発光素子１３６の上面には封止層１７４が設けられる。封止層１７４は、水分等を透過しない窒化シリコン膜を含んで構成される。図６では図示されないが、封止層１７４の上層側には第２基板１０４が設けられる。

有機層１７０は、一層又は複数層で構成され、少なくとも一部に有機エレクトロルミネセンス材料が含まれる。発光素子１３６は、画素電極１６２と対向電極１７２との間に発光しきい値電圧以上の電圧が印加されたとき発光する。本実施形態において、画素電極１６２は、透明導電膜と金属膜との積層構造により有機層１７０で発光した光を反射する構成が適用される。例えば、画素電極１６２は、少なくとも２層の透明導電膜と、その２層の透明導電膜に挟まれた金属膜（例えば、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）等の反射率の高い材料が好ましい。）と、を有する。対向電極１７２は透明導電膜で形成されている。有機層１７０で発光した光は、対向電極１７２側から出射される。

保持容量素子１３８は、保持容量電極１６４と第１絶縁層１５２及びソース配線１５４が重畳する構造を有する。保持容量電極１６４はゲート電極１４８ａと同じ層で形成される。

図６において、第１絶縁層１５２は、第１ゲート配線１２０ａの上面を開口する第１開口部１７６ａ、第２ゲート配線１２２ｃの上面を開口する第２開口部１７８ｅが設けられる。すなわち、第１絶縁層１５２は、ゲート配線（第１ゲート配線１２０ａ、第２ゲート配線１２２ｃ）の上面部と重なる部分の一部が、除去された領域を有している。しかし、第１絶縁層１５２は、下層側に位置するゲート配線（第１ゲート配線１２０ａ、第２ゲート配線１２２ｃ）の全部を開口するのではなく、少なくともゲート配線（第１ゲート配線１２０ａ、第２ゲート配線１２２ｃ）の側面部を被覆するように設けられる。

このような第１開口部１７６及び第２開口部１７８は、第１絶縁層１５２に第１コンタクトホール１６６ａ、第２コンタクトホール１６６ｂを形成するとき、同時に形成することができる。したがって、第１絶縁層１５２に第１開口部１７６及び第２開口部１７８を形成するために、工程数を増やさなくても済んでいる。

第１開口部１７６、第２開口部１７８は、第１ゲート配線１２０、第２ゲート配線１２２が延伸する方向に沿って、細長い開口形状を有している。換言すれば、第１絶縁層１５２には、画素電極１６２の一辺に沿って、矩形状の第１開口部１７６、第２開口部１７８が設けられている。もちろん、第１開口部１７６及び第２開口部１７８は、第１ゲート配線１２０、第２ゲート配線１２２が、データ配線１２４や第１電源線１２６と交差する領域を除いて設けられる。

第１絶縁層１５２は、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜等の無機絶縁膜で形成されるため脆性を有する。したがって、第１基板１０２をある曲率以上に湾曲させると、第１絶縁層１５２にはクラックが発生してしまう。また、第１絶縁層１５２の下層側には、ゲート配線が設けられるため、段差部が存在する。第１絶縁層１５２はこの段差部を覆って設けられることにより、第１基板１０２を湾曲させるとこの段差部を覆う領域に応力が集中しやすい状況に置かれている。すなわち、第１絶縁層１５２は、第１ゲート配線１２０、第２ゲート配線１２２を被覆する部分に応力が集中し、第１基板１０２を曲げることによりクラックが発生しやすくなると言える。一方、第１ゲート配線１２０、第２ゲート配線１２２は金属膜であるため塑性を有し、第１基板１０２の曲げに対して耐性を有している。

本実施形態は、第１絶縁層１５２が第１ゲート配線１２０や第２ゲート配線１２２と重なる領域において、第１開口部１７６及び第２開口部１７８を設けることで、第１絶縁層１５２にかかる曲げ応力が緩和される構造とし、クラックの発生を防いでいる。すなわち、第１絶縁層１５２において、応力が集中すると考えられるゲート配線と重なる領域において、開口部（切欠き部であってもよい）を設けることで、曲げ応力が第１絶縁層１５２の特定部分に集中しないようにされている。

さらに、第１絶縁層１５２に設けられた第１開口部１７６及び第２開口部１７８は、第２絶縁層１５８を形成する有機絶縁材料で埋め込まれている。このように、第１絶縁層１５２が除去された領域を、第２絶縁層１５８を形成する有機樹脂で埋め込むことで、第１基板１０２を曲げたとき、第１絶縁層１５２におけるクラックの発生を防ぐようにしている。

本実施形態は、ゲート配線を覆う無機絶縁層に、当該ゲート配線の上面を開口する開口部を設け、その開口部には無機絶縁層と積層される有機絶縁層が埋め込まれる構造とすることでこの部位を応力緩和領域として機能させている。以下の説明では、この部位を「応力緩和領域」とも呼ぶ。このような応力緩和領域は、図１で示すように表示装置１００を湾曲させる場合において、その湾曲部に設けておくことが好ましい。

本実施形態では、第１絶縁層１５２に設けられる開口部（第１開口部１７６、第２開口部１７８）が、ゲート配線（第１ゲート配線１２０、第２ゲート配線）に沿った方向に設けられることにより、応力緩和領域の作用によって、これと平行な方向に曲げやすい表示装置を提供することができる。

なお、第１絶縁層１５２は、駆動トランジスタ１３４等に対する保護膜として用いられる。すなわち、第１絶縁層１５２は、水分等が半導体層１４２に浸入することを防ぐブロッキング層としての機能を有する。ところが、第１絶縁層１５２に第１開口部１７６及び第２開口部１７８が設けられるため、ブロッキング層としての機能が損なわれることが懸念される。しかし、ゲート配線を形成する金属層は、一般に水蒸気透過率が低く、水分等の浸入を防止する特性を有している。本実施形態は、第１絶縁層１５２に設けられる第１開口部１７６を第１ゲート配線１２０上に設け、第２開口部１７８を第２ゲート配線１２２上に設けることで、ブロッキング層としての機構が損なわれないようにされている。

具体的な構成として、第１絶縁層１５２とには、少なくとも１層の窒化シリコン膜が含まれることにより、水分等の不純物の浸入を防ぐバリア層としての機能が高められる。また、第１ゲート配線１２０、第２ゲート配線１２２に用いられる、アルミニウム、チタン、モリブデン等の金属膜は水分等に対してバリア性を有する。そのため、第１絶縁層１５２に第１開口部１７６が設けられていても、この第１開口部１７６が第１ゲート配線１２０の上面部に重なるように設けられることで、バリア層としての機能を維持することができる。

すなわち、第１開口部１７６の幅が、第１ゲート配線１２０の幅よりも狭く設定され、第１絶縁層１５２が第１ゲート配線１２０の側面部及び上端面を覆うことにより、水分等の不純物の浸入を防ぐ密閉構造を形成することができる。これによって、駆動トランジスタ１３４の半導体層１４２は、上面が第１絶縁層１５２と第１ゲート配線１２０、第２ゲート配線１２２とによる封止構造で覆われ、下面が窒化シリコン膜を含む下地絶縁層１４０で覆われるので、水分等の不純物が浸入するのを防止することができ、信頼性の低下を防止することができる。

なお、図７で示すように、第１絶縁層１５２と第２絶縁層１５８との間に、無機絶縁膜による第３絶縁層１６０を設ける場合においても、同様に第１開口部１７６ａ、第２開口部１７８ｅを設けることができる。第３絶縁層１６０は、第１絶縁層１５２と同様に酸化シリコン膜や窒化シリコン膜、又は窒化シリコン膜及び酸化シリコン膜の積層体で設けられる。この場合には、第１ゲート配線１２０及び第２ゲート配線１２２上に、第１絶縁層１５２と第２絶縁層１５８とが積層されるので、第１開口部１７６ａと第２開口部１７８ｅとはこの２つの絶縁層を貫通するように設けられる。

このように本実施形態によれば、少なくともゲート配線が延伸する方向に曲げやすい表示装置が提供される。そして、表示装置を湾曲させても、第１絶縁層にクラックが発生しないようにできるので、信頼性の低下を防ぐことができる。

［第２の実施形態］
本実施形態は、第１絶縁層の開口部として、第１の実施形態と異なる一例を示す。図８は、図４で示す画素１１６が、画素部１０６において配列する態様を示す。
た、図９は、図８に示すＡ−Ｂ線に対応する、画素の断面図を示す。以下の説明では、図８及び図９を参照して説明する。なお、このＡ−Ｂ線は、図４で示す画素１１６のレイアウト図におけるＡ−Ｂ線に対応しているものとする。以下においては、図６で示す構造と相違する部分について説明する。

本実施形態において、図８で示す画素部１０６には、データ配線１２４ａ，１２４ｂ，１２４ｃ、及び第１電源線１２６ａ，１２６ｄ，１２６ｃの上層に第３絶縁層１６０が設けられる。そして、第３絶縁層１６０は、データ配線１２４ａと重なる位置に第３開口部１８０ａが設けられ、第１電源線１２６ａと重なる位置に第４開口部１８２ａが設けられる。第３開口部１８０ａはデータ配線１２４ａが延伸する方向に開口が広がり、第４開口部１８２ａは第１電源線１２６ａが延伸する方向に開口が広がっている。このような開口部の形状は、データ配線１２４ｂ，１２４ｃにおける第３開口部１８０ｂ，１８０ｃ、第１電源線１２６ｃ，１２６ｄにおける第４開口部１８２ｃ，１８２ｄについても同様である。第３開口部１８０、第４開口部１８２は、データ配線１２４、第１電源線１２６が延伸する方向に沿って、細長い開口形状を有している。換言すれば、第１絶縁層１５２には、画素電極１６２の一辺に沿って、矩形状の第３開口部１８０、第４開口部１８２が設けられている。

図９で示す画素部１０６は、データ配線１２４ｃ及び第１電源線１２６ａ、並びにこの配線と同層で形成されるソース配線１５４及びドレイン配線１５６上に、第３絶縁層１６０が設けられる。第３絶縁層１６０は、第１絶縁層１５２と同様に無機絶縁材料で形成される。第３絶縁層１６０は、例えば、窒化シリコン膜、又は窒化シリコン膜と酸化シリコン膜が積層された構造を有する。このような第３絶縁層１６０は、第１絶縁層１５２と同様にトランジスタに対する保護膜として機能する。

第３絶縁層１６０は、データ配線１２４ｂの上面部開口する第３開口部１８０ｂが設けられ、第１電源線１２６ａの上面部を開口する第４開口部１８２ａが設けられる。すなわち、第３絶縁層１６０は、データ配線１２４ｃ及び第１電源線１２６ａの上面部において除去された領域を有する。第３絶縁層１６０は、データ配線１２４ｃ及び第１電源線１２６ａの側面部及び上端部を覆うように設けられる。

第３絶縁層１６０は無機絶縁膜であるため、第１絶縁層１５２と同様に脆性を有する。したがって、第１基板１０２をある曲率以上に湾曲させると、クラックが発生することが問題となる。一方、データ配線１２４や第１電源線１２６は、チタン、モリブデン、アルミニウム等の金属膜で形成されるため（例えば、アルミニウム膜の上層及び下層をチタン膜で挟んだ構造）、塑性を有する。そのため、データ配線１２４や第１電源線１２６は、第１基板１０２を湾曲させてもクラックは発生せず、曲げに対する耐性を有している。本実施形態は、第３絶縁層１６０が、データ配線１２４や第１電源線１２６と重なる領域において、第３開口部１８０及び第４開口部１８２を有することで、第３絶縁層１６０にかかる曲げ応力が緩和される構造とし、クラックの発生を防いでいる。

さらに、第３絶縁層１６０に設けられた第３開口部１８０及び第４開口部１８２には、第２絶縁層１５８を形成する有機絶縁材料が埋め込まれる。第３絶縁層１６０が除去された領域を、第２絶縁層１５８を形成する有機絶縁材料で埋め込むことにより、第１基板１０２を曲げたとき、第３絶縁層１６０におけるクラックの発生を防いでいる。このように、本実施形態では、ゲート配線の上層に設けられる、データ配線や電源線を覆う無機絶縁層に開口部を設け、その開口部に有機絶縁層が埋め込まれる構造とすることで、この部位を応力緩和領域として機能させている。

本実施形態では、第３絶縁層１６０に設けられる開口部（第３開口部１８０、第４開口部１８２）が、データ配線１２４に沿った方向（図８で示すＹ方向）に設けられることにより、応力緩和領域の作用によって、これと平行な方向に第１基板１０２を曲げやすい表示装置を提供することができる。

また、第３絶縁層１６０に設けられる開口部は、データ配線１２４、第１電源線１２６の上面部を開口し、少なくとも側面部を覆う形態を有することにより、保護膜としての機能が損なわれないようにされている。これにより、駆動トランジスタ１３４の半導体層１４２ａは、上面が第１絶縁層１５２、並びに第３絶縁層１６０と、データ配線１２４及び第１電源線１２６とによる封止構造で覆われ、下面が下地絶縁層１４０で覆われることにより、水分等の不純物が浸入しないように保護されている。

このように本実施形態によれば、少なくともデータ配線が延伸する方向に曲げやすい表示装置が提供される。そして、表示装置を湾曲させても、第３絶縁層にクラックが発生しないようにできるので、信頼性の低下を防ぐことができる。

［第３の実施形態］
本実施形態は、一方向に延伸するゲート配線と、当該一方向とは交差する方向に延伸するデータ配線の双方向に沿って曲げることのできる表示装置の一例を示す。

図１０は、図４で示す画素１１６が画素部１０６において配列する態様を示す。また、図１１は、図１０に示すＡ−Ｂ線に対応する、画素の断面図を示す。以下の説明では、図１０及び図１１を参照して説明する。なお、このＡ−Ｂ線は、図４で示す画素１１６のレイアウト図におけるＡ−Ｂ線に対応しているものとする。以下においては、図６で示す構造と相違する部分について説明する。

本実施形態において、図１０で示す画素部１０６には、第１ゲート配線１２０ａ，１２０ｂ及び第２ゲート配線１２２ａ，１２２ｂと、データ配線１２４ａ，１２４ｂ及び第１電源線１２６ａ，１２６ｃとの間には、無機絶縁材料で形成される第１絶縁層が設けられる。また、第１絶縁層１５２上には、第３絶縁層１６０が設けられている。第１絶縁層１５２及び第３絶縁層１６０には、第１ゲート配線１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃの上面部を開口する第１開口部１７６ａ〜１７６ｆが設けられる。また、第１絶縁層１５２及び第３絶縁層１６０には、第２ゲート配線１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃの上面部を開口する第２開口部１７８ａ〜１７８ｆが設けられる。

さらに、第３絶縁層１６０は、データ配線１２４ａに重なる位置に第３開口部１８０ａが設けられ、第１電源線１２６ａに重なる位置に第４開口部１８２ａが設けられる。第３開口部１８０ａ及び第４開口部１８２ａは、それぞれデータ配線１２４ａ及び第１電源線１２６ａが延伸する方向に沿って延びている。このような形態は、データ配線１２４ｂ，１２４ｃにおける第３開口部１８０ｂ，１８０ｃ、第１電源線１２６ｃ，１２６ｄにおける第４開口部１８２ｃ，１８２ｄについても同様である。

第１絶縁層１５２における第１開口部１７６ａ及び第２開口部１７８ｅ、並びに第３絶縁層１６０における第３開口部１８０ｂ及び第４開口部１８２ａの構成は、第１の実施形態、第２の実施形態で示す構成と同様である。これにより、ゲート配線に沿った方向に曲げる場合にも、データ配線に沿った方向に曲げる場合にも、双方に対して曲げやすい表示装置を提供することができる。

［第４の実施形態］
本実施形態は、第２の実施形態における、データ配線１２４と第３絶縁層１６０における第３開口部１８０の構成、及び第１電源線１２６と第３絶縁層１６０における第４開口部１８２の構成において、データ配線１２４及び第１電源線１２６の下層側に存在していた第１絶縁層１５２を除去する構成を示す。以下、図１２で示す画素の平面配置図、図１３で示すＡ−Ｂ線に対応する断面図を参照して、第２の実施形態と相違する部分について説明する。

図１２で示す画素部１０６には、図示されないが、第１絶縁層１５２及び第３絶縁層１６０が設けられている。第３絶縁層１６０は、データ配線１２４ａ〜１２４ｃの上面部を開口する第３開口部１８０ａ〜１８０ｃが設けられ、第１電源線１２６の上面部を開口する第４開口部１８２ａ，１８２ｃ，１８２ｄが設けられている。これは、第２の実施形態で述べた構成と同様である。一方、第２の実施形態では、データ配線１２４及び第１電源線１２６の下層に配置される第１絶縁層１５２が残存している。これに対し、本実施形態では、第１絶縁層１５２において、データ配線１２４ａ〜１２４ｃと重なる領域に第５開口部１８４ａ１〜１８４ｃ２が設けられ、第１電源線１２６ａ，１２６ｃ，１２６ｄと重なる領域に第６開口部１８６ａ１、１８６ａ２、１８６ｃ１、１８６ｃ２、１８６ｄ１、１８６ｄ２が設けられている。第５開口部１８４ａ１〜１８４ｃ２及び第６開口部１８６ａ１，１８６ａ２，１８６ｃ１，１８６ｃ２，１８６ｄ１，１８６ｄ２は、第１絶縁層１５２を貫通する開口部である。なお、第５開口部１８４ａ１〜１８４ｃ２及び第６開口部１８６ａ１，１８６ａ２，１８６ｃ１，１８６ｃ２，１８６ｄ１，１８６ｄ２は、データ配線１２４ａ〜１２４ｃ及び第１電源線１２６ａ〜１２６ｃが延伸する方向に沿って設けられるが、第１ゲート配線１２０ａ〜１２０ｃ及び第２ゲート配線１２２ａ〜１２２ｃと交差する領域には、配線層間を絶縁するため設けられていない。

そして、第１絶縁層１５２の下層には、第５開口部１８４ａ１〜１８４ｃ２に対応して、第１金属パターン１９０ａ１〜１９０ｆ１が設けられている。また、第６開口部１８６ａ１〜１８６ｃ２に対応して第２金属パターン１９０ａ１〜１９０ｆ１が設けられている。データ配線１２４ａ〜１２４ｃは、第５開口部１８４ａ１〜１８４ｃ２において、第１金属パターン１９０ａ１〜１９０ｆ１とそれぞれ接触している。また、第１電源線１２６ａ，１２６ｃ，１２６ｄは、第６開口部１８６ａ１，１８６ａ２，１８６ｃ１，１８６ｃ２，１８６ｄ１，１８６ｄ２において、第２金属パターン１９０ａ１，１９０ａ２，１９０ｂ１，１９０ｂ２，１９０ｃ１，１９０ｃ２，１９０ｄ１，１９０ｄ２，１９０ｅ１，１９０ｆ１，１９０ｇ２，１９０ｈ２とそれぞれ接触している。

図１３で示すように、第１絶縁層１５２における第５開口部１８４ｂ１は、下層の第１金属パターン１９０ｅ１に、上層のデータ配線１２４ｃが落ち込んで、塞がれている。同様に、第１絶縁層１５２における第６開口部１８６ａ１は、下層の第２金属パターン１９０ｅ１に、上層の第１電源線１２６ａが落ち込んで、塞がれている。このように、第１絶縁層１５２は、第５開口部１８４、第６開口部１８６が設けられていても、データ配線１２４と第１金属パターン１９０、第１電源線１２６と第２金属パターン１９０とで塞がれており、半導体層１４２に対する保護膜としての機能が保たれている。

本実施形態によれば、第３絶縁層１６０に設けられる第３開口部１８０と、第１絶縁層１５２に設けられる第５開口部１８４とを重畳するように設け、さらにこの部位にデータ配線１２４を設け、さらにデータ配線１２４の下層側に第１金属パターン１９０を設ける構造により、データ配線１２４に沿って応力緩和領域が設けられている。また、第３絶縁層１６０に設けられる第４開口部１８２と、第１絶縁層１５２に設けられる第６開口部１８６とを重畳するように設け、さらにこの部位に第１電源線１２６を設け、さらに第１電源線１２６の下層側に第２金属パターン１９０を設ける構造により、第１電源線１２６に沿って応力緩和領域が設けられている。これにより、データ配線１２４及び第１電源線１２６の下層に配置される第１絶縁層１５２が除去されているため、より第１基板１０２の曲げに対する耐性を高めた応力緩和構造を得ることができる。

本実施形態によれば、データ配線１２４又は第１電源線１２６に沿った方向に曲げやすい表示装置を提供することができる。この場合において、データ配線１２４の下層側における無機絶縁層が部分的に除去されているので、無機絶縁層に発生するクラックをより効果的に防止することができる。

なお、本実施形態では、第１絶縁層１５２に、データ配線１２４に対応する第５開口部１８４が設けられ、第１電源線１２６に対応する第６開口部１８６が設けられる態様を示すが、本発明はこれに限定されない。例えば、第１絶縁層１５２には、データ配線１２４及び第１電源線１２６の一方に、本実施形態に係る応力緩和構造が設けられていても、同様の効果を得ることができる。

また、本実施形態においても、第３の実施形態と同様に、第１絶縁層１５２に、第１ゲート配線１２０の上面を露出する第１開口部１７６、第２ゲート配線１２２の上面を露出する第２開口部１７８を付加することができる。それにより、第１基板１０２を、ゲート配線に沿った方向に曲げる場合にも、データ配線に沿った方向に曲げる場合にも、双方に対して曲げやすい表示装置を提供することができる。

［第５の実施形態］
本実施形態は、画素１１６における配線構造と、無機絶縁層を開口する開口部の構造が異なる一例について例示する。

図１４は、画素１１６における第１トランジスタ１３０、第２トランジスタ１３２、駆動トランジスタ１３４、発光素子１３６、保持容量素子１３８、第１ゲート配線１２０、第２ゲート配線１２２、データ配線１２４、第１電源線１２６の配置を示す。図４で示す画素のレイアウトとの相違は、駆動トランジスタ１３４と第２トランジスタ１３２との接続構造にある。

図１４では、駆動トランジスタ１３４における半導体層１４２ａと第２トランジスタ１３２における半導体層１４２ｃとが連続する一つの島状半導体領域として設けられている。駆動トランジスタ１３４の半導体層１４２ａと、第２トランジスタ１３２の半導体層１４２ｃとを連結する半導体領域は、ドレイン領域と同じ不純物がドーピングされ低抵抗化されている。このため、この半導体領域は、図４で示すドレイン配線１５６と同じ機能を有する。

図１５は、図１４で示す画素１１６が画素部１０６において配列する態様を示す。以下、図１５で示す画素の平面配置図、図１６で示すＡ−Ｂ線に対応する断面図を参照して、第１の実施形態と相違する部分について説明する。

図１５は、第１画素１１６ａ、第２画素１１６ｂ、第３画素１１６ｃ、第４画素１１６ｄを示し、各画素内に、上述の半導体領域を開口する第７開口部１８８（第７開口部１８８ａ〜１８８ｄ）が設けられている。

図１６は、駆動トランジスタ１３４と第２トランジスタ１３２を含む、画素部１０６の断面構造を示す。駆動トランジスタ１３４の半導体層１４２ａと第２トランジスタ１３２の半導体層１４２ｃとは連続して設けられている。半導体層１４２ａと半導体層１４２ｃとを繋ぐ、ドープされた半導体領域は、ドレイン配線１９２として機能する。半導体層１４２ａ及び半導体層１４２ｃの上層には、ゲート絶縁層１４６及び第１絶縁層１５２が設けられるが、半導体層によるドレイン配線１９２の上層のゲート絶縁層及び第１絶縁層が除去されている。すなわち、ゲート絶縁層１４６には、半導体層によるドレイン配線１９２を露出する第７開口部１８８が設けられている。すなわち、第７開口部１８８は、半導体層によるドレイン配線１９２の上面を開口している。第７開口部１８８は、第２絶縁層１５８を形成する有機絶縁材料が埋め込まれ、第１の実施形態と同様に応力緩和領域として機能する。

また、図１７で示すように、第７開口部１８８に金属配線層１９４が設けられていてもよい。それにより、ゲート絶縁層１４６及び第１絶縁層１５２に設けられた第７開口部１８８を金属配線層１９４で封止することができる。すなわち、ゲート絶縁層１４６及び第１絶縁層１５２に形成された第７開口部１８８を覆い、半導体層によるドレイン配線１９２と接する金属配線層１９４を設けることで、トランジスタを形成する半導体層が、無機絶縁膜及び金属膜で覆われる封止構造を設けることができる。さらに、金属配線層１９４を第７開口部１８８に設けることで、半導体層によるドレイン配線１９２の低抵抗化を図ることができる。

このように、無機絶縁層が除去される領域を、画素領域内に設けることで、表示装置を曲げたときに、無機絶縁層にクラックが発生するのを防止し、応力緩和領域として用いることができる。

なお、図１４及び図１５では、第１ゲート配線１２０上の第１開口部１７６（１７６ａ〜１７６ｆ）、第２ゲート配線１２２上の第２開口部１７８（１７８ａ〜１７８ｆ）も同時に示すが、本実施形態はこれに限定されない。画素１１６においてのみ第７開口部１８８に応力緩和領域のみを設けるようにしても、表示装置を曲げたときに無機絶縁層にクラックが発生するのを防止することができる。また、本実施形態で示す構成と、第１の実施形態乃至第４の実施形態に示す各構成を適宜組み合わせて実施することもできる。

［第６の実施形態］
図６で示す画素部１０６の構成において、駆動トランジスタはトップゲート型の構造と、それに対応したゲート配線及びデータ配線の構造を示すが、本発明はこれに限定されない。例えば、駆動トランジスタが逆スタガ型の構造で、これに対応したゲート配線及びデータ配線の構造を有していてもよい。

図１８は、逆スタが型の駆動トランジスタ１３４を有する画素部１０６の構成を示す。下地絶縁層１４０の上にゲート電極１４８が設けられ、その上層にゲート絶縁層１４６、半導体層１４２ａが積層されている。半導体層１４２ａと接するように、ソース配線１５４、ドレイン配線１５６が設けられている。なお、半導体層１４２ａと、ソース配線１５４及びドレイン配線１５６との間に、ソース領域及びドレイン領域に対応する低抵抗化された半導体層１４４が設けられていてもよい。ソース配線１５４及びドレイン配線１５６上には、第１絶縁層１５２及び第２絶縁層が設けられている。第２絶縁層１５８よりも上層の構成は、図６と同じである。

第１ゲート配線１２０ａ及び第２ゲート配線１２２ｃは、ゲート絶縁層１４６よりも下層に形成される。そのため、第１開口部１７６ａ及び第２開口部１７８ｅは、第１絶縁層１５２のみでなく、ゲート絶縁層１４６をも貫通するように設けられる。この第１開口部１７６ａ及び第２開口部１７８ｅには、第２絶縁層１５８を形成する有機絶縁層が埋め込まれている。

また、ソース配線１５４及びドレイン配線１５６と同層で形成されるデータ配線１２４ａ及び第１電源線１２６は第１絶縁層１５２で覆われている。この上面部にも、第３開口部１８０及び第４開口部１８２に相当する開口部が設けられてもよい。

このように、画素領域に配設される配線と、この配線を被覆する無機絶縁層に設けられる開口部と、この開口部を埋め込む有機絶縁層により、第１の実施形態と同じように、画素部１０６の曲げによる応力を緩和して、無機絶縁層にクラックが発生することを防止する構造を設けることができる。

［第７の実施形態］
本実施形態は、第１の実施形態乃至第５の実施形態で説明される応力緩和構造に加え、表示装置を曲げる方向を規制することのできる構造について例示する。

図２０は、第１の実施形態で示す画素部と同様の構成を有し、第２絶縁層１５８において、第１開口部１７６ａ、第２開口部１７８ｅと重なる領域に、膜厚が他の領域に比べて大きくなる凸部１９６が設けられている点で相違する。すなわち、第２絶縁層１５８は、画素電極１６２が設けられる領域が平坦であるものの、画素電極１６２の外側領域において、膜厚が他の領域より大きくなった凸部が設けられている。第２絶縁層１５８の凸部１９６は、第１開口部１７６ａ及び第２開口部１７８ｅと重畳するように、第１ゲート配線１２０及び第２ゲート配線１２２が延伸する方向に帯状に設けられる。

このような第２絶縁層１５８の凸部１９６は、表示装置１００は、第１ゲート配線１２０、第２ゲート配線１２２と平行な方向に曲げる場合に比べ、これと交差する方向には曲げにくくなるように作用する。それにより、第１基板１０２の一主面が外側に凸面となるように湾曲させる場合に比べ、当該一主面が凹面となる方向へは曲げにくくなる。また、図１９で示すように、第１ゲート配線１２０及び第２ゲート配線１２２に沿って応力緩和構が設けられるとき、第２絶縁層１５８の凸部１９６をこれに沿って設けることで、表示装置１００を一方向に曲げるとき、第１絶縁層１５２等の無機絶縁層にクラックが発生することを防止することができる。

図２１は、第２絶縁層１５８において、第１絶縁層１５２に設けられた第１開口部１７６ａ、第２開口部１７８ｅ重なる領域に、膜厚が他の領域に比べて小さくなる凹部２００を有する構成を示す。第２絶縁層１５８の凹部２００は、第１開口部１７６及び第２開口部１７８と重畳するように、第１ゲート配線１２０及び第２ゲート配線１２２が延伸する方向に帯状に設けられる。

第２絶縁層１５８が凹部２００を有することにより、第１基板１０２の一主面が内側に凹面となるように湾曲させる場合に曲げやすくなる。この場合に、表示装置１００が曲がりやすい方向に沿って応力緩和構造を設けることにより、無機絶縁層にクラックが発生するのを防ぐことができる。

図１９で示すように、画素部１０６において画素間の領域は、非表示領域となる。この領域における第２絶縁層１５８に、凸部１９６又は凹部２００を設けることで、画素１１６の平坦性を保持したまま、表示装置が曲がる方向を規制する構造を設けることができる。

第２絶縁層１５８における凸部１９６又は凹部２００の形状は、エッチングにより作製することが可能である。例えば、第２絶縁層１５８に凸部１９６又は凹部２００が形成されるように、第２絶縁層１５８の表面をエッチバックすればよい。また、感光性の有機樹脂材料を用い、ハーフ露光技術によって、第２絶縁層１５８に凸部１９６又は凹部２００が形成されるように、第２絶縁層１５８を成形することができる。

本実施形態で示す、第２絶縁層１５８の凸部１９６又は凹部２００が設けられる領域は、画素部１０６に一様に設けられてもよいし、特定の領域に設けられていてもよい。図２２は、画素部１０６において、第２絶縁層１５８が、凸部１９６が設けたれる凸部領域１９８と、凹部２００が設けられる凹部領域２０２とが、それぞれ設けられた表示装置１００の一例を示す。表示装置１００は、凸部領域１９８において画素部１０６が外向きに凸面となるように湾曲され、凹部領域２０２において画素部１０６が凹面となるように湾曲されている。また凸部領域１９８と凹部領域２０２との間には、第２絶縁層１５８に凸部１９６及び凹部２００が設けられない領域が含まれていてもよい。

このように、凸部領域１９８、凹部領域２０２を部分的に設けることで、曲がり易い領域を画素部１０６に作り込むことができ、曲面状の表示画面を有する表示装置１００を提供することができる。

図２３は、第１基板が有機樹脂層で形成されている場合において、樹脂層が２層構造を有する場合を示す。第１基板１０２ｂは、第１樹脂層２０４ａ及び第２樹脂層２０４ｂを有し、この両者の間に無機絶縁層２０６ａが設けられる。このような第１基板１０２において、第２絶縁層１５８の膜厚を異ならせた領域に合わせて第１基板１０２ｂの一部を薄くしたスリット２０８が設けられる。発光素子１３６が設けられる部分は極力曲がらないようにして、画素電極１６２の周辺領域が優先的に曲がるようにすることができる。これにより、発光素子１３６における有機層１７０に極力ストレスがかからないようにすることができ、例えば、有機層１７０が画素電極１６２から剥離するのを防ぐことができる。

第１基板１０２ｂは、第１樹脂層２０４ａを除去又は薄くなるように加工することで、スリット２０８を設けることができる。例えば、レーザ加工により、無機絶縁層２０６ａを境に、第１樹脂層２０４ａを除去することができる。

また、図２３は、第１基板１０２ｂに対向して配置される第２基板１０４ｂを示す。第２基板１０４ｂにおいても、第１樹脂層２０４ｃ及び第２樹脂層２０４ｄを有し、この両者の間に無機絶縁層２０６ｂが設けられている。そして、第１基板１０２ｂのスリット２０８と重なる領域に、第１樹脂層２０４ｃが除去されたスリット２０８を設けることで、画素電極１６２の周辺領域が優先的に曲がるようにすることができる。さらにスリット２０８が設けられたとしても、第１樹脂層２０４ａが、下地層１４０と無機絶縁層２０６ａとで挟まれる形態となっている。よって第１樹脂層２０４ａに水分や酸素が侵入するのが防止される。

なお、第１基板及び第２基板は、このような２層構造に限定されず、単層構造であっても、スリット２０８を設けることで同様に、優先的に曲げられる領域を作り込むことができる。

本実施形態によれば、第２絶縁層１５８に膜厚を異ならせた領域を設けることで、表示装置１００が曲がりやすい方向を規定することができる。このような構成と、第１実施形態乃至第５実施形態における応力緩和領域を組み合わせることで、所定の方向に曲げやすく、曲げた場合でも劣化を防止することのできる表示装置を提供することができる。

［第８の実施形態］
第６の実施形態は、第１基板１０２の厚さを部分的に異ならせる構造を開示するが、本実施形態ではモジュールレベルでスリットを付加することで、表示装置１００に柔軟性を持たせることができる。図２４は、モジュールレベルでスリットを設けた表示装置１００の断面構造の模式図を示す。

図２４は、第１基板１０２上に下地絶縁層１４０が設けられ、その上面に画素回路部１１０６が設けられている。画素回路部１１０６の上には、発光素子１３６ａ〜１３６ｃが設けられている。発光素子１３６の上層側には第２基板１０４が設けられている。第２基板１０４の側には、円偏光板等の光学フィルム２１２、タッチパネル２１４、保護フィルム２１６が設けられている。

そして、画素回路部１１０６において、応力緩和領域が設けられた領域と重畳するように、第１基板１０２（具体的には樹脂層２０４ｂ）、熱拡散板２１０、保護フィルム６１０にスリット２０８ａが設けられ、保護フィルム２１６にスリット２０８ｂが設けられている。これによりモジュール構造全体として、柔軟性を確保することができる。また、保護フィルム２１６においても同様に、第１基板１０２側のスリット２０８ａに対応する位置にスリット２０８ｂを設けてもよい。これらスリットは発光素子１３６と発光素子１３６との境界部に配置される形となっている。

なお、図２４は、画素１１６ごとにスリットを設ける態様を示すが、本発明はこれに限定されない。例えば、複数の画素をまとめたブロック単位ごとにスリットを設けてもよい。また、スリットは、画素が配列する、列方向のみ、行方向のみに設けてもよい。いずれにしても、モジュールレベルで設けるスリットは、画素部１０６に設ける応力緩和領域と重なるように設けることが好ましい。

このように、本実施形態によれば、熱拡散板や保護フィルムにスリットを設けることで、モジュールレベルで柔軟性を有する表示装置を提供することができる。さらにスリット２０８が設けられたとしても、第１樹脂層２０４ａが、下地層１４０と無機絶縁層２０６ａとで周辺全てが囲まれる形態となっている。よって第１樹脂層２０４ａに水分や酸素が侵入するのが防止される。

［第９の実施形態］
本実施例は、表示画面を湾曲させることのできる表示装置の一例を示す。図２５は、本実施形態に係る画素部１０６の一例を示し、同図Ａ−Ｂ線に示す断面構造を図２６に示す。以下の説明では、図２５及び図２６を参照して説明する。

図２５は、第１画素１１６ａ、第２画素１１６ｂ、第３画素１１６ｃ、第４画素１１６ｄが配列する画素部１０６の構成において、各画素の画素電極を開口するバンク層１６８を重ねて示す。本実施形態は、画素部１０６において、バンク層１６８に重なる第２絶縁層１５８の上面が、波形状又は凹凸形状（又はエンボス形状）に成形された凹凸領域２１８を有している。換言すれば、第２絶縁層１５８は、バンク層１６８と重なる領域において、膜厚が厚い領域と薄い領域が含まれるように、波形状又は凹凸形状に成形される。

第２絶縁層１５８における波形状又は凹凸領域２１８は、第１開口部１７６ａ及び第２開口部１７８ｅと重なる領域、第３開口部１８０ｃ及び第４開口部１８２ｄと重なる領域、及び第１開口部１７６乃至第４開口部１８２と重なる領域から選ばれた一つの領域、又は複数の領域（全ての領域を含む）に設けることができる。このように、第２絶縁層１５８の波形状又は凹凸領域２１８を、第１絶縁層１５２に設けられる開口部と重畳するように設けることで、第１基板１０２が曲げられる領域において、第１絶縁層１５２にクラックが発生することを防ぐことができる。

本実施形態によれば、第２絶縁層１５８に、波形状又は凹凸形状を設けることにより、第１基板１０２に対して画素部１０６が設けられる面側を、内向き側にも外向き側にも曲げやすくすることができる。この場合において、第１の実施形態乃至第５の実施形態の構成を組み合わせることで、第１絶縁層１５２にクラックが発生することを防止することができる。

［第１０の実施形態］
本発明の一実施形態において、画素部１０６における画素１１６の配列に限定はない。例えば、図２７で示すように、画素１１６（画素１１６ａ〜１１６ｊ）をハニカム構造として配列し、ゲート配線１２０及びデータ配線１２４を、画素間を縫うようにジグザグに配設されていてもよい。このような画素部１０６において、第１の実施形態乃至第５の実施形態で示す応力緩和領域を設け、また第６実施形態及び第７実施形態で示す第２絶縁層１５８の構造を適用することにより、画素部１０６をどの方向へも曲げやすい構造を適用することができる。

１００・・・表示装置、１０２・・・第１基板、１０４・・・第２基板、１０６・・・画素部、１０８・・・第１駆動回路、１１０・・・第２駆動回路、１１２・・・第３駆動回路、１１４・・・端子部、１１６・・・画素、１１８・・・端子、１２０・・・第１ゲート配線、１２２・・・第２ゲート配線、１２４・・・データ配線、１２６・・・第１電源線、１２８・・・第２電源線、１３０・・・第１トランジスタ、１３２・・・第２トランジスタ、１３４・・・駆動トランジスタ、１３６・・・発光素子、１３８・・・保持容量素子、１４０・・・下地絶縁層、１４２・・・半導体層、１４４・・・半導体層、１４６・・・ゲート絶縁層、１４８・・・ゲート電極、１５０・・・ゲート配線、１５２・・・第１絶縁層、１５４・・・ソース配線、１５６・・・ドレイン配線、１５８・・・第２絶縁層、１６０・・・第３絶縁層、１６２・・・画素電極、１６４・・・保持容量電極、１６６・・・コンタクトホール、１６８・・・バンク層、１７０・・・有機層、１７２・・・対向電極、１７４・・・封止層、１７６・・・第１開口部、１７８・・・第２開口部、１８０・・・第３開口部、１８２・・・第４開口部、１８４・・・第５開口部、１８６・・・第６開口部、１８８・・・第７開口部、１９０・・・金属パターン、１９２・・・ドレイン配線、１９４・・・金属配線層、１９６・・・凸部、１９８・・・凸部領域、２００・・・凹部、２０２・・・凹部領域、２０４・・・樹脂層、２０６・・・無機絶縁層、２０８・・・スリット、２１０・・・熱拡散板、２１２・・・光学フィルム、２１４・・・タッチパネル、２１６・・・保護フィルム、２１８・・・凹凸領域、６１０・・・保護フィルム、１１０６・・・画素回路部

Claims (20)

1. 可撓性を有する基板と、
   前記可撓性を有する基板上のトランジスタと表示素子を含む画素と、前記画素に信号を送信する一方向に延伸する第１配線と、前記一方向と交差する方向に延伸する第２配線と、前記第１配線又は前記第２配線の上層の無機絶縁層と、前記無機絶縁層の上層の有機絶縁層と、を含み、
   前記無機絶縁層は、前記第１配線又は前記第２配線の上面部を露出させる開口部を有し、前記有機絶縁層は前記開口部を埋め込むように設けられていること、を特徴とする表示装置。
2. 前記開口部は、前記画素の一辺に沿って設けられている、請求項１に記載の表示装置。
3. 前記開口部は、前記基板が曲げられる領域に設けられている、請求項１に記載の表示装置。
4. 前記第１配線は、前記トランジスタのゲートに信号を送信するゲート配線である、請求項１に記載の表示装置。
5. 前記第２配線は、前記画素にデータ信号を送信するデータ配線である、請求項１に記載の表示装置。
6. 前記第１配線は、前記トランジスタのゲートに信号を送信するゲート配線であり、前記第２配線は、前記第１配線の上層に設けられ、前記画素にデータ信号を送信するデータ配線であり、
   前記無機絶縁層は、前記第１配線と前記第２配線との間に設けられ、前記第１配線の上面を開口する開口部を有する、請求項１に記載の表示装置。
7. 前記第１配線は、前記トランジスタのゲートに信号を送信するゲート配線であり、前記第２配線は、前記第１配線の上層に設けられ、前記画素にデータ信号を送信するデータ配線であり、
   前記無機絶縁層は、前記第１配線と前記第２配線との間に設けられる第１無機絶縁層と、前記第２配線と前記有機絶縁層との間に設けられる第２無機絶縁層と、を有し、
   前記第１無機絶縁層及び前記第２無機絶縁層の積層は、前記第１配線の上面部を開口する第１開口部を有し、
   前記第２無機絶縁層は、前記第２配線の上面部を開口する第２開口部を有する、請求項１に記載の表示装置。
8. 前記第１配線は、前記トランジスタのゲートに信号を送信するゲート配線であり、前記第２配線は、前記第１配線の上層に設けられ、前記画素にデータ信号を送信するデータ配線であり、
   前記無機絶縁層は、前記第１配線と前記第２配線との間に設けられる第１無機絶縁層と、前記第２配線と前記有機絶縁層との間に設けられる第２無機絶縁層と、を有し、
   前記第１無機絶縁層は、前記第２配線重なる領域に第１開口部を有し、
   前記第２無機絶縁層は、前記第２配線の上面部を開口する第２開口部を有し、
   前記第２配線は、前記第１開口部において、前記第２配線に沿って設けられる金属パターンと接している、請求項１に記載の表示装置。
9. 前記トランジスタは、半導体層と、前記半導体層上のゲート絶縁層と、前記ゲート絶縁層上のゲート電極と、を含み、
   前記画素は、前記半導体層と同層で設けられ、一導電型の不純物が添加された半導体配線領域を含み、
   前記無機絶縁層は、前記半導体配線領域の上面部を露出させる開口部を有する、請求項１に記載の表示装置。
10. 前記半導体配線領域の上面部を露出させる開口部に、金属配線層が設けられている、請求項９に記載の表示装置。
11. 前記有機絶縁層は、前記開口部と重なる領域で、膜厚が大きくなる凸部を有する、請求項１に記載の表示装置。
12. 前記有機絶縁層は、前記開口部と重なる領域で、膜厚が小さくなる凹部を有する、請求項１に記載の表示装置。
13. 前記有機絶縁層は、前記開口部と重なる領域で、表面が凹凸形状を有する、請求項１に記載の表示装置。
14. 前記基板は、前記開口部を含む領域に、スリットが設けられている、請求項１に記載の表示装置。
15. 前記基板に熱拡散シートが付着され、前記熱拡散シートは、前記基板のスリットと重なる位置にスリットが設けられている、請求項１４に記載の表示装置。
16. 前記基板上に設けられた前記画素を覆う保護フィルムを有し、前記保護フィルムは、前記基板のスリットと重なる位置にスリットが設けられている、請求項１４に記載の表示装置。
17. 一方向及び前記一方向と交差する方向に複数の画素が配列し、
    前記一方向に沿って延伸し、前記一方向に配列する複数の画素に信号を送信する第１配線と、
    前記一方向と交差する方向に延伸し、前記一方向と交差する方向に沿って配列する複数の画素に信号を送信する第２配線と、
    前記第１配線及び前記第２配線の少なくとも一方を被覆する無機絶縁層と、を含む画素部を有し、
    前記無機絶縁層は、前記第１配線及び前記第２配線の少なくとも一方を露出させる開口部を有し、
    前記開口部は、前記一方向及び前記一方向と交差する方向の少なくとも一方の方向に沿って設けられている、ことを特徴とする表示装置。
18. 前記画素領域は、前記無機絶縁層を被覆する有機絶縁層を含み、前記有機絶縁層は、前記開口部を埋め込んでいる、請求項１７に記載の表示装置。
19. 前記有機絶縁層は、前記開口部と重なる領域で、表面が凸状、凹状又は凹凸状に成形されている、請求項１７に記載の表示装置。
20. 前記画素部は湾曲面を有し、前記開口部は前記湾曲面に設けられている、請求項１７に記載の表示装置。

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