JP2017151347A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表示装置の製造歩留まりを向上させ、物理的なストレスに対する耐性を改善し、表示装置の信頼性を向上させる。
【解決手段】第１の領域と第２の領域を有する表示装置を提供する。第１の領域は、ベースフィルムと、ベースフィルムの上に位置し、トランジスタを有する第１の層と、第１の層の上に位置し、トランジスタと電気的に接続された発光素子を有する第２の層を有する。第２の領域は、ベースフィルムと、ベースフィルムの下の基板と、ベースフィルムの上に位置し、第１の層からベースフィルムの端部に向かって伸びる配線を有する配線層を有する。基板の厚さは、第１の領域までの距離が減少するに従って減少する。
【選択図】図２

Description

本発明は表示装置、例えば、可撓性のＥＬ表示装置に関する。

表示装置の代表例として、液晶素子や発光素子を各画素に有する液晶表示装置や有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示装置などが挙げられる。これらの表示装置は、基板上に形成された複数の画素内の各々に液晶素子あるいは有機発光素子（以下、発光素子）などの表示素子を有している。液晶素子や発光素子は一対の電極間に液晶あるいは有機化合物を含む層（以下、有機層）をそれぞれ有しており、一対の電極間に電圧を印加する、あるいは電流を供給することで駆動される。

発光素子は全固体の表示素子であることから、表示装置に可撓性を付与して折り曲げたり湾曲させたりしても、原則的に表示品質に影響を与えない。この特性を利用し、可撓性の基板上に発光素子が作製された、いわゆるフレキシブルディスプレイ（シートディスプレイ）が作製されている。例えば特許文献１では、折り曲げ可能な可撓性有機ＥＬ表示装置が開示されている。

特開２０１１−２２７２０５号公報

本発明は、高い信頼性を有する表示装置、例えば可撓性の有機ＥＬ表示装置を提供することを目的の一つとする。あるいは、可撓性の有機ＥＬ表示装置を歩留まり良く製造するための構造を提供する。あるいは、表示装置の表示面を変形した際に表示装置が破損して表示不良が発生することが抑制された、信頼性の高い可撓性有機ＥＬ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は、第１の領域と第２の領域を有する表示装置である。第１の領域は、ベースフィルムと、ベースフィルムの上に位置し、トランジスタを有する第１の層と、第１の層の上に位置し、トランジスタと電気的に接続された発光素子を有する第２の層を有する。第２の領域は、ベースフィルムと、ベースフィルムの下の基板と、ベースフィルムの上に位置し、第１の層からベースフィルムの端部に向かって伸びる配線を有する配線層を有する。基板の厚さは、第１の領域までの距離が減少するに従って減少する。

本発明の一実施形態は、第１の領域と第２の領域を有する表示装置である。第１の領域は、ベースフィルムと、ベースフィルムの上に位置し、トランジスタを有する第１の層と、第１の層の上に位置し、トランジスタと電気的に接続された発光素子を有する第２の層を有する。第２の領域は、ベースフィルムと、ベースフィルムの上に位置し、第１の層からベースフィルムの端部に向かって伸びる配線を有する配線層と、ベースフィルムの下の基板を有する。第１の領域において、基板の厚さは一定であり、第２の領域において、基板の厚さは第１の領域までの距離が減少するに従って減少する。基板は、第１の領域から第２の領域にわたって連続する。

一実施形態に係る表示装置の上面模式図。 一実施形態に係る表示装置の断面模式図。 一実施形態に係る表示装置の断面模式図。 一実施形態に係る表示装置の断面模式図。 一実施形態に係る表示装置の断面模式図。 一実施形態に係る表示装置の断面模式図。 一実施形態に係る表示装置の断面模式図。 一実施形態に係る表示装置の断面模式図。 一実施形態に係る表示装置の断面模式図。 一実施形態に係る表示装置の断面模式図。 一実施形態に係る表示装置の断面模式図。 一実施形態に係る表示装置の断面模式図。 一実施形態に係る表示装置の上面模式図。

以下、本発明の各実施形態について、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。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様の機能を備えた要素には、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。

（第１実施形態）
本実施形態では、本発明の一実施形態に係る表示装置を図１乃至図６を用いて説明する。

本実施形態に係る表示装置１００の上面図を図１に示す。表示装置１００は、複数の画素１０６を備えた表示領域１０４、およびゲート側駆動回路（以下、駆動回路）１０８をベースフィルム１０２の一方の面（上面）に有している。ベースフィルムは基材とも呼ばれる。画素１０６はマトリクス状に配置されており、それぞれ発光素子が備えられている。表示領域１０４から配線１１０がベースフィルム１０２の側面（図中、表示装置１００の短辺）に向かって伸びており、配線１１０はベースフィルム１０２の端部で露出され、露出部は端子１１２を形成する。端子１１２はフレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）などのコネクタ１１６と接続され、これにより、コネクタ１１６と表示領域１０４が配線１１０を通して電気的に接続される。本実施形態では駆動回路１０８は表示領域１０４を挟むように二つ設けられているが、駆動回路１０８は一つでもよい。また、駆動回路１０８はベースフィルム１０２上に設けず、異なる基板上に設けられた駆動回路を例えばコネクタ１１６上に形成してもよい。なお、図１では理解の促進のため、コネクタ１１６の一部は図示されていない。

配線１１０を介して表示領域１０４はＩＣチップ１１４とも電気的に接続される。外部回路（図示せず）から供給された映像信号が駆動回路１０８、ＩＣチップ１１４を介して画素１０６に与えられて画素１０６の発光が制御され、映像が表示領域１０４上に再現される。なお図示していないが、表示装置１００はＩＣチップ１１４の替わりに例えばソース側駆動回路を表示領域１０４の周辺に有していてもよい。

可撓性を有するベースフィルム１０２を用いることで、表示装置１００全体に可撓性を付与することができ、表示装置を折り曲げる、あるいは湾曲させることによって表示装置１００を変形することができる。ベースフィルム１０２は、例えばポリイミド、ポリエステル、ポリアミド、アクリル樹脂などの高分子材料を含むことができる。好ましくはポリイミドやポリアミドなど、ベースフィルム１０２の上に設けられる層（後述）を形成する際のプロセスに対して耐性の高い高分子材料を用いる。

各画素１０６に例えば赤色、緑色、あるいは青色で発光する発光素子を設けることでフルカラー表示を行うことができる。あるいは、全画素１０６で白色発光素子を用い、カラーフィルタを用いて画素１０６ごとに赤色、緑色、あるいは青色を取り出してフルカラー表示を行ってもよい。最終的に取り出される色は赤色、緑色、青色の組み合わせには限られず、例えば、赤色、緑色、青色、白色の４種類の色を画素１０６から取り出すこともできる。画素１０６の配列にも制限はなく、ストライプ配列、デルタ配列、モザイク配列などを採用することができる。

表示装置１００には、ベースフィルム１０２の下面、すなわち、表示領域１０４や駆動回路１０８が設けられた面とは反対側の面に、基板（第１の基板）１１８が設けられる。図２（Ａ）に図１の直線Ａ−Ｂに沿った断面模式図を示す。図２（Ａ）を参照すると、配線１１０や端子１１２を含む層（配線層）１３０がベースフィルム１０２の上面に設けられている。同様に、表示領域１０４を形成する層（素子層）１２４がベースフィルム１０２の上面に設けられている。素子層１２４は、発光素子２５０の駆動を制御するためのトランジスタ２１０を含む第１の層（トランジスタ層）１２６と、トランジスタ層１２６上に設けられ、発光素子２５０を含む第２の層（ＥＬ素子層）１２８を有している。

図２（Ｂ）は図２（Ａ）における領域２０２をより詳細に示した図である。図２（Ｂ）に示すように、トランジスタ層１２６にはトランジスタ２１０が含まれている。トランジスタ層１２６はトランジスタ２１０以外にも例えば容量２７０が含まれてもよく、また、図示していないが一つの画素１０６の中に複数のトランジスタ、容量が設けられていてもよい。トランジスタ層１２６は、ベースフィルム１０２上のトランジスタ２１０は例えばアンダーコート２１２上の半導体膜２１４、ゲート絶縁膜２１６、ゲート２１８、層間膜２２０、ソース２２２、ドレイン２２４などが含まれる。容量２７０はゲート２１８と同じ層に存在する電極２７２、層間膜２２０、およびドレイン２２４の一部で構成されることができる。また、トランジスタ２１０と容量２７０の上には平坦化膜２３０が設けられる。なお、図２（Ｂ）ではトランジスタ層１２６はアンダーコート２１２と平坦化膜２３０、およびこれらの間に設けられる各層を含むように描かれているが、トランジスタ層１２６にアンダーコート２１２や平坦化膜２３０が含まれないと認識することも可能である。トランジスタ層１２６は発光素子２５０を制御するトランジスタ２１０が少なくとも一つ含まれていればよい。

ＥＬ素子層１２８には、平坦化膜２３０に設けられる開口部においてトランジスタ２１０のドレイン２２４と電気的に接続される電極（第１の電極）２５２、第１の電極２５２の端部と開口部を覆う隔壁２５４、電極２５２と隔壁２５４の上に設けられる有機層２５６、有機層２５６上の電極（第２の電極）２５８、電極２５８上に設けられるパッシベーション膜２６０を含んでいる。電極２５２、２５８、およびこれらに挟まれた有機層２５６で発光素子２５０が構成される。なお、図２（Ｂ）ではＥＬ素子層１２８は電極２５２、パッシベーション膜２６０、およびこれらに挟まれる層を含むように描かれているが、ＥＬ素子層１２８にはパッシベーション膜２６０が含まれないと認識してもよく、また、例えば平坦化膜２３０がＥＬ素子層１２８に含まれていると認識してもよい。さらに、任意の構成として、例えばパッシベーション膜２６０の上にカラーフィルタや遮光膜、対向基板などが設けられていてもよい。なお、図２（Ｂ）で示した各層はいずれも単層構造を有するように描かれているが、複数の層で構成されてもよい。

図２（Ａ）に示した配線層１３０の一部の領域２０４のより詳細な構造を図２（Ｃ）に示す。図２（Ｃ）に示すように、配線層１３０はベースフィルム１０２上にアンダーこと２１２、ゲート絶縁膜２１６、ソース２２２やドレイン２２４と同一の層に存在する配線１１０、平坦化膜２３０、パッシベーション膜２６０などを有している。図２（Ｃ）に示した構成は一つの例であり、配線層１３０に例えばゲート絶縁膜２１６や平坦化膜２３０、あるいはパッシベーション膜２６０などが設けられていなくてもよい。配線層１３０には配線１１０が含まれていればよく、これ以外の層は配線層１３０に含まれない構成と認識してもよい。また、本実施形態では、配線１１０はソース２２２やドレイン２２４と同一の層に存在するように描かれているが、配線１１０はゲート２１８や他の金属層と同一の層に存在していてもよい。なお、図２（Ｂ）、図２（Ｃ）で示した各層はいずれも単層構造を有するように描かれているが、複数の層で構成されてもよい。

図２（Ａ）に示すように、基板１１８はベースフィルム１０２の一部と重なるように設けられる。ベースフィルム１０２の一部の領域は基板１１８と接触しておらず、基板１１８から露出している。この領域が第１の領域１２０である。一方、ベースフィルム１０２と基板１１８が接触している領域が第２の領域１２２である。本実施形態では、基板１１８は配線層１３０と重なるように設けられている。図２に示すように、基板１１８の一部は素子層１２４と重なってもよい。すなわち、トランジスタ層１２６とＥＬ素子層１２８は第２の領域と重なってもよい。逆に、基板１１８が素子層１２４とは重ならないように設けてもよい。

ここで図２に示すように、基板１１８の厚さは第１の領域１２０までの距離が減少するに従って減少する。すなわち、先細った（テーパー）形状を有している。テーパー形状の端部はベースフィルム１０２と接している。基板１１８の表面は湾曲していてもよく、変曲点を有していてもよい。例えば図２で示した基板１１８の側面は変曲点（点線の円で囲った部分）を一つ有している。

基板１１８は、例えばガラスや石英、金属などの無機材料、あるいはポリエステルやポリイミド、ポリアミド、アクリル樹脂、ポリカーボナートなどの有機材料を用いることができる。基板１１８はベースフィルム１０２よりも可撓性が低く、硬度が高いことが好ましい。

可撓性の表示装置を作製する際、通常、可撓性が小さく、素子層１２４を作製するプロセスに対して化学的な耐性と物理的強度を備えた大型の支持基板のほぼ全面にベースフィルム１０２を形成し、その上に複数の表示装置を形成する。支持基板としては通常ガラス基板や石英基板が用いられる。その後支持基板を剥離することで、ベースフィルム１０２上に複数の可撓性表示装置が得られる。この後ベースフィルム１０２を分断して表示装置ごとに分離し、個々の表示装置をコネクタ１１６やＩＣチップ１１４と接続する。コネクタ１１６やＩＣチップ１１４との接続には異方性導電膜が用いられ、表示装置の端子とコネクタ（例えば図１における端子１１２とコネクタ１１６）の間に異方性導電膜を挟んで圧着することで、電気的な接続が得られる。支持基板を剥離した後、複数の表示装置が設けられたベースフィルム１０２は可撓性を有するため、必ずしも取り扱いが容易ではない。また、表示装置ごとに分断した後にコネクタ１１６やＩＣチップ１１４を実装するプロセスは、非常に難易度が高い。これは、上述した圧着過程で可撓性の表示装置を所定の位置に安定して固定し、圧着プロセスに供することが難しいことが一つの原因である。

これに対して図２で示すように、コネクタ１１６やＩＣチップ１１４が実装される配線層１３０と重なる第２の領域１２２に、非可撓性の基板１１８を設けることで、表示装置１００の大部分では可撓性が維持されたまま、コネクタ１１６やＩＣチップ１１４が実装される領域には十分に高い強度を付与することができる。したがって、配線層１３０に含まれる配線１１０に対し、コネクタ１１６やＩＣチップ１１４を容易に接続することができる。

さらに、表示装置１００が図３のように変形する場合、すなわち、表示領域１０４を含む第１の領域１２０が、ＥＬ素子層１２８がトランジスタ層１２６よりも内側に位置するように湾曲する場合、基板１１８の端部はその小さな膜厚に起因して湾曲部に沿って湾曲し、ベースフィルム１０２との接触を維持することができる（図３の拡大図参照）。このため、基板１１８からベースフィルム１０２が剥離することを防止することができる。したがって、表示装置の製造歩留まりを向上させることができるのみならず、物理的なストレスに対する耐性を改善することができ、その結果、表示装置の信頼性を向上させることができる。

本実施形態では、基板１１８の形状は上述したような構造に限られない。例えば図４に示すように、基板１１８は丸い端部を有するテーパー形状を有していてもよい。この場合、テーパー形状の端部はベースフィルム１０２と接触せず、離れている。

このような形状を有する基板１１８が設けられた表示装置１００が図５のように湾曲する場合、すなわち、表示領域１０４を含む第１の領域１２０が、トランジスタ層１２６がＥＬ素子層１２８よりも内側に位置するように湾曲する場合、基板１１８の端部が丸い形状を有しているため、ベースフィルム１０２と基板１１８の端部が接触しても（図中楕円で囲った領域参照）表示装置が損傷することを防ぐことができる。これにより、コネクタ１１６やＩＣチップ１１４の接続が容易となって表示装置の製造歩留まりが向上するだけでなく、物理的なストレスに対する耐性を改善することができ、表示装置の信頼性を向上させることができる。

さらに、基板１１８は図６（Ａ）や図６（Ｂ）に示すように、端部がテーパー形状を有し、そのテーパー形状はベースフィルム１０２の表面に対して垂直な面を有していてもよい。この場合も、表示装置を湾曲させて端部がベースフィルム１０２と接触しても、ベースフィルム１０２の損傷を防ぐことができ、その結果、表示装置が損傷することを防ぐことができる。これにより、コネクタ１１６やＩＣチップ１１４の接続が容易になることで表示装置の製造歩留まりが向上するのみならず、物理的なストレスに対する耐性を改善することができ、その結果、表示装置の信頼性を向上させることができる。

（第２実施形態）
本実施形態では、本発明の一実施形態に係る表示装置を図７を用いて説明する。第１実施形態と同様の構成については説明を省略することがある。

図７に示すように本実施形態の表示装置２００は、ベースフィルム１０２の下面に第１の基板１１８と第２の基板１３４を有している。第１の基板１１８は配線層１３０と重なっている。一方第２の基板１３４は、配線層１３０に対してベースフィルム１０２の反対側の端部に設けられており、表示領域１０４を含む素子層１２４と重なっている。第１の基板１１８と第２の基板１３４との間では、ベースフィルム１０２は第１の基板１１８と第２の基板１３４と重なっておらず、露出されている。第１の基板１１８と第２の基板１３４との間の領域が第１の領域１２０、第１の基板とベースフィルム１０２が重なる領域が第２の領域、第２の基板とベースフィルム１０２が重なる領域が第３の領域である。なお図７では第１の基板１１８は素子層１２４と重なっているが、本実施形態の表示装置２００はこの構成に限られず、第１の基板１１８と素子層１２４が重ならなくてもよい。

ここで第１実施形態と同様、第１の基板１１８の厚さは、第１の領域までの距離が減少するに従って減少する。また、第２の基板１３４の厚さは、第１の領域までの距離が減少するに従って減少する。すなわち、第１の基板１１８、第２の基板１３４はテーパー形状を有している。テーパー形状の端部はベースフィルム１０２と接している。第１の基板１１８の表面は湾曲していてもよく、変曲点を有していてもよい。同様に、第２の基板１３４の表面は湾曲していてもよく、変曲点を有していてもよい。図７で示した例では、第１の基板１１８、第２の基板１３４ともに変曲点（点線の円で囲った部分）を一つ有している。

図示していないが、本実施形態の表示装置２００では、第１の基板１１８、第２の基板１３４の形状はこれに限られず、第１実施形態で示したように、テーパー形状の端部が丸い形状を有していてもよく、あるいはベースフィルム１０２の表面に対して垂直な面を有していてもよい。第１実施形態で述べたように、このような形状を有する第１の基板１１８、第２の基板１３４を設けることで、コネクタ１１６やＩＣチップ１１４の接続が容易になるとともに、第１の基板１１８、第２の基板１３４からベースフィルム１０２が剥離することを防止することができる。また、ベースフィルム１０２が第１の基板１１８や第２の基板１３４の端部と接触しても表示装置２００が損傷することを防ぐことができる。これにより、表示装置の製造歩留まり、信頼性を向上させることができる。

（第３実施形態）
本実施形態では、本発明の一実施形態に係る表示装置を図８を用いて説明する。第１、第２実施形態と同様の構成については説明を省略することがある。

図８（Ａ）に示すように、本実施形態の表示装置３００はベースフィルム１０２の下に、ベースフィルム１０２の全体、あるいは略全体と重なるように基板１１８を有している。基板１１８は厚さが一定の第１の領域１２０と、厚さが変化する部分と厚さが一定の部分を含む第２の領域１２２を有している。また、第１の領域１２０と第２の領域１２２との間で基板１１８は連続し、ベースフィルム１０２の全体、あるいは略全体と重なる。そして第１の領域１２０において、基板１１８は表示装置３００の表示領域が可撓性を有する程度の厚さを有する。図８（Ａ）に示すように、第１の領域１２０は素子層１２４と重なっているが、さらに配線層１３０と重なってもよい。また、第２の領域１２２は配線層１３０と重なるが、さらに素子層１２４と重なってもよい。

上述したように、第１の領域１２０では基板１１８の厚さは一定であり、かつ、可撓性を有する。第１の領域１２０における基板１１８の厚さは１０μｍ以上３００μｍ以下、あるいは２０μｍ以上１００μｍ以下、あるいは２０μｍ以上５０μｍ以下である。したがって第１の領域１２０においては、表示装置３００は湾曲させたり、折れ曲げるなど、変形することができる。

一方第２の領域１２２では、厚さが変化する部分と厚さが一定の部分を含む。厚さが変化する部分では、図８（Ａ）に示すように、基板１１８の厚さは第１の領域までの距離が減少するに従って減少する。すなわちこの部分はテーパー形状を有し、テーパー形状の端部は第１の領域１２０へ繋がっている。この部分では基板１１８の表面は湾曲していてもよく、変曲点を有していてもよい。例えば図８（Ａ）で示した基板１１８では、変曲点（点線の円で囲った部分）を一つ有している。また、第２の領域１２２における厚さが一定の部分は、表示装置３００が変形しない程度の厚さと強度を有する。具体的な厚さは、５００μｍ以上１２００μｍ以下、あるいは７００μｍ以上９００μｍ以下である。

本実施形態では、基板１１８の形状は上述したような構造に限られない。例えば図８（Ｂ）に示すように、基板１１８は第２の領域１２２において、丸い端部を有するテーパー形状を有していてもよい。この場合、丸い端部はベースフィルム１０２と接触しないが、図８（Ａ）の場合と同様、第１の領域１２０から第２の領域１２２にかけて、基板１１８は連続している。また図示しないが、第１実施形態で説明した図６（Ａ）、（Ｂ）に示す構造のように、第２の領域１２２において基板１１８の側面はベースフィルム１０２の表面に対して垂直な面を有していてもよい。

このような形状を有する基板１１８を設けることで、コネクタ１１６やＩＣチップ１１４の接続が容易になるとともに、表示装置３００が変形して第１の領域１２０と第２の領域が接触しても表示装置３００が損傷することを防ぐことができる。これにより、表示装置の製造歩留まり、信頼性を向上させることができる。

（第４実施形態）
本実施形態では、本発明の一実施形態に係る表示装置の製造方法を図９、１０を用いて説明する。第１乃至第３実施形態と同様の構成については説明を省略することがある。

図９に示すように、基板１１８の上にベースフィルム１０２を形成する。この時、基板１１８は第１乃至第３実施形態で示した形状ではなく、略均一な厚さを有する、平板状の基板でよい。基板１１８としては例えばガラスや石英を用いることができる。あるいは、アクリル樹脂やポリカーボナート、ポリエステルなどの樹脂を使用することができる。ベースフィルム１０２は可撓性を有しており、例えばポリイミドやポリアミド、ポリカーボナートなどを用い、印刷法、スピンコート法、ラミネート法などを適用して形成することができる。

ベースフィルム１０２の上には、素子層１２４に含まれるトランジスタ層１２６が形成され、同時に配線層１３０が形成される。第１実施形態で述べたように、トランジスタ層１２６は、トランジスタ２１０の下に設けられるアンダーコート２１２、トランジスタ２１０を構成する半導体膜２１４やゲート絶縁膜２１６、ゲート２１８、ソース２２２、ドレイン２２４を形成する金属層などが含まれる。ゲート２１８、ソース２２２、あるいはドレイン２２４を形成する金属を用いて配線層１３０に含まれる配線１１０が形成される。

トランジスタ層１２６上には素子層１２４に含まれるＥＬ素子層１２８が形成される。第１実施形態で述べたように、ＥＬ素子層１２８には、発光素子２５０を形成する一対の電極２５２、２５８や有機層２５６、発光素子２５０を保護するパッシベーション膜２６０などが含まれる。発光素子２５０の一対の電極のうち一方はトランジスタ層１２６内のトランジスタ２１０と電気的に接続される。

この後、例えばレーザー照射などの手法を用いて基板１１８を加熱し、基板１１８を第１乃至第３実施形態で述べた形状に加工することで、表示装置１００、２００、あるいは３００を得ることができる。加熱処理による加工以外にも、例えば基板１１８を物理的に研磨してもよい。

あるいは図１０に示すように、支持基板１３６上にベースフィルム１０２、ベースフィルム１０２上にトランジスタ層１２６、ＥＬ素子層１２８を含む素子層１２４を順次形成した後、支持基板１３６を図中矢印で示した界面で分離する。その後、別途形成した、第１乃至第３実施形態で述べた形状を有する基板１１８をベースフィルム１０２に貼り付けてもよい。支持基板１３６としては例えばガラスや石英を含む基板を用いることができ、その形状は略均一な厚さを有する平板形状でよい。基板１１８は、例えば平板状のガラス基板を弗酸などを用いてエッチングして加工する、あるいは物理的に研磨した後にベースフィルム１０２に張り付けられる。あるいは樹脂を含む基板をレーザー照射や物理的研磨によって第１乃至第３実施形態で述べた形状に加工し、その後ベースフィルム１０２に貼り付けてもよい。

（第５実施形態）
本実施形態では、第１乃至第３実施形態で示した表示装置１００、２００、３００を所望の形状に変形して使用するための一実施形態を、図１１乃至図１３を参照しつつ述べる。第１乃至第４実施形態と同様の構成については説明を省略することがある。

図１１（Ａ）に示すように、本実施形態で示す表示装置４００は、第２実施形態で述べた表示装置２００と類似の構造を有しており、ベースフィルム１０２とその上に設けられた素子層１２４、配線層１３０を有している。表示装置４００の両端部には、第１の基板１１８と第２の基板１３４を有している。第１の基板１１８と第２の基板１３４に挟まれた領域が第１の領域１２０であり、ベースフィルム１０２と第１の基板１１８、第２の基板１３４が重なる領域がそれぞれ第２の領域１２２、第３の領域１３２である。第１の基板１１８と第２の基板１３４はそれぞれ、第１乃至第２実施形態で述べた形状を有している。

表示装置４００はさらに、第１の基板１１８を取り囲む第１の筐体１４０を有している。第１の筐体１４０は第１の基板１１８を取り囲み、さらに第２の領域内のベースフィルム１０２や配線層１３０、素子層１２４の一部を囲むように設けられてもよい。同様に、表示装置４００は第２の基板１３４を取り囲む第２の筐体１４２を有している。第２の筐体１４２も第３の領域内のベースフィルム１０２や素子層１２４の一部を囲むように設けられてもよい。なお、第１の基板１１８の一部は第１の筐体１４０から露出してもよい。同様に、第２の基板１３４の一部は筐体１４０から露出してもよい。ここで、素子層１２４の上面のうち、第１の筐体１４０、第２の筐体１４２から露出している部分が表示面１５０であり、ベースフィルム１０２に対して反対側が非表示面１５２である。

この表示装置４００を三つ折りにした状態を図１１（Ｂ）に示す。このような状態をとることにより、表示面１５０の一部は表示装置４００の内側に位置することになる。したがって、表示面１５０の面積を、図１１（Ａ）のように表示装置４００を展開した状態と比較して小さくすることができる。表示装置４００の内側に位置する表示面１５０では表示操作を行う必要がないため、表示装置４００の消費電力を低減することができる。さらに、表示装置４００自体がコンパクトな形状になるため、表示装置の操作性が向上する。

さらに表示装置４００は図１１（Ｃ）に示したような四つ折りの状態をとることができる。図１１（Ｂ）で示した構造よりもさらにコンパクトな形状を実現することができ、表示装置４００の取り扱いがより容易になる。この時、表示面１５０は表示装置４００の側面の一部だけを露出することになり、表示面１５０の大部分は四つ折りにされた表示装置４００の内側に位置することになる。表示面１５０のうち露出された部分は、ユーザーに対して重要な情報のみを表示することができる。

したがってユーザーは、大量の情報を含む画像を視聴、閲覧する場合には表示装置４００を展開し、表示面１５０の全体がユーザーに対向する状態で使用することができる。一方、必要最低限の情報のみが必要な場合、あるいは表示装置４００を持ち運びする際には、表示装置４００をよりコンパクトな三つ折り、あるいは四つ折りの状態に変形することができる。

このように表示装置４００を折りたたむと、素子層１２４は、ＥＬ素子層１２８がトランジスタ層１２６よりも内側に来るように湾曲される部分を有するだけでなく、ＥＬ素子層１２８がトランジスタ層１２６よりも外側に来るように湾曲される部分も同時にすることになる。第１乃至第４実施形態で述べたように、このように表示装置４００を変形しても、第１の基板１１８、第２の基板１３４がテーパー形状を有するため、ベースフィルム１０２から素子層が剥離したり、あるいは表示装置４００が損傷することを防ぐことができる。このため、三つ折り、あるいは四つ折りに変形できる、信頼性の高い可撓性表示装置を提供することができる。

図１２（Ａ）に示すように表示装置４００はさらに、第１の基板１１８と第２の基板１３４の間の領域に位置する緩衝基板１４４を有してもよい。緩衝基板１４４はベースフィルム１０２の下面に設けられ、さらに、第１の基板１１８と第２の基板１３４のいずれか一方により近くなるように設けることができる。例えば図１２（Ａ）では、緩衝基板１４４は第１の基板１１８よりも第２の基板１３４の近くに設けられる。

緩衝基板１４４はガラスや樹脂を含むことができる。好ましくは、第１の基板１１８や第２の基板１３４と同じ材料を含む。

緩衝基板１４４は図１２（Ａ）に示すように、第１の基板１１８や第２の基板１３４に面する端部にテーパー形状を有することが好ましい。具体的には、緩衝基板１４４は第２の基板１３４よりも第１の基板１１８に近い第１の端部１４６と、第１の基板１１８よりも第２の基板に近い第２の端部１４８を有する。第１の端部のテーパー形状の端部はベースフィルム１０２と接触せず、離れている。一方第２の端部１４８のテーパー形状の端部は、図１２（Ａ）に示すように、ベースフィルム１０２と接することが好ましい。緩衝基板１４４の表面は湾曲していてもよく、変曲点を有していてもよい。

図１２（Ｂ）に示すように表示装置４００を三つ折りにする場合、表示装置４００は、トランジスタ層１２６がＥＬ素子層１２８よりも内側に位置するように、第１の端部１４６付近（図１２（Ｂ）において点線の円で囲った場所）で湾曲する。この時、第１の端部１４６が上述したような形状を持つことで、ベースフィルム１０２の損傷を防ぐことができる。また、表示装置４００を四つ折りにする場合第２の端部１４８の付近（図１２（Ｃ）の点線の円で示した部分）では、表示装置４００はＥＬ素子層１２８がトランジスタ層１２６よりも内側に位置するように折りたたまれる。この場合、緩衝基板１４４の端部はその小さな膜厚に起因して湾曲部に沿って湾曲し、ベースフィルム１０２との接触を維持することができる。このため、緩衝基板１４４からベースフィルム１０２が剥離することを防止することができる。

表示装置４００が折りたたまれると、折れ曲がった箇所を挟んでベースフィルム１０２同士が接触するが、緩衝基板１４４によって接触が防ぐことができ、ベースフィルム１０２の摩耗、損傷を防ぐことが可能となる。

（第６実施形態）
本実施形態では、本発明の一実施形態に係る表示装置を図１３を用いて説明する。第１乃至第５実施形態と同様の構成については説明を省略することがある。

本実施形態の表示装置５００は、ベースフィルム１０２と、その上に形成され、トランジスタ層１２６とＥＬ素子層１２８を含む素子層１２４を有し、さらにベースフィルム１０２の下に第１の基板１１８と第２の基板１３４を有している。第１の基板１１８と第２の基板１３４はともにベースフィルムの一部と重なっており、第１の基板１１８と第２の基板１３４の間ではベースフィルム１０２は露出している。ベースフィルム１０２が第１の基板１１８あるいは第２の基板１３４と重なる領域、および第１の基板１１８と第２の基板１３４の間の領域以外において、ベースフィルム１０２の下面の一部は露出している。第１の基板１１８と第２の基板１３４はいずれも配線層１３０と重ならない。表示装置５００の素子層１２４側が表示面１５０であり、その反対の面が非表示面１５２である。

表示装置５００はさらに、第１の緩衝基板１５４と第２の緩衝基板１５６をベースフィルム１０２の下に有する。第１の緩衝基板１５４は、第１の基板１１８が第１の緩衝基板１５４と第２の基板１３４によって挟まれるように設けられる。第２の緩衝基板１５６は、第２の基板１３４が第２の緩衝基板１５６と第１の基板１１８によって挟まれるように設けられる。図１３（Ａ）に示すように、第１の緩衝基板１５４は配線層１３０と重なってもよい。第１の基板１１８、第２の基板１３４、第１の緩衝基板１５４、第２の緩衝基板１５６は第１実施形態、第５実施形態で述べた材料を用いて形成することができる。

表示装置５００はさらに、第１の基板１１８の一部を取り囲む第１の筐体１４０、第２の基板１３４の一部を取り囲む第２の筐体１４２を有している。第１の筐体１４０と第２の筐体１４２はそれぞれ蝶番１６０と蝶番１６２に接続されており、それぞれ蝶番１６０と蝶番１６２を中心軸として回転することができる。蝶番１６０と蝶番１６２はコネクタ１６４で接続されている。

第１の基板１１８は互いに対向する第１の端部１７０と第２の端部１７２を有している。第２の基板１３４も同様に互いに対向する第１の端部１７４と第２の端部１７６を有している。第１の基板１１８の第２の端部１７２と第２の基板１３４の第２の端部は互いに面している。第１の基板１１８の第１の端部１７０と第２の端部１７２、ならびに第２の基板１３４の第１の端部１７４と第２の端部１７６はテーパー形状を有する。第１の基板１１８の第１の端部１７０と第２の基板１３４の第１の端部１７４のテーパー形状は丸い端部を有しており、この端部はベースフィルム１０２と接触しない。一方、第１の基板１１８の第２の端部１７２と第２の基板１３４の第２の端部１７６のテーパー形状の端部はベースフィルム１０２と接触している。また、第１の基板１１８の第２の端部１７２の表面、ならびに第２の基板１３４の第２の端部１７６の表面は湾曲していてもよく、変曲点を有していてもよい。

第１の緩衝基板１５４と第２の緩衝基板１５６の互いに対向する端部もテーパー形状を有しており、テーパー形状の端部はベースフィルム１０２と接触せず、離れている。

このような構造を有する表示装置５００は図１３(Ｂ)に示すように、第１の緩衝基板１５４と第１の基板１１８の間、ならびに第２の緩衝基板１５６と第２の基板１３４の間の領域で折りたたむことができる。この時、折りたたまれた部分の近傍ではベースフィルム１０２と第１の基板１１８が接触する可能性があるが、第１の基板１１８の第１の端部１７０はテーパー形状を有しており、そのテーパー形状の端部は丸い形状であるため、ベースフィルム１０２と接触してもベースフィルム１０２の損傷を防ぐことができる。また、第１の緩衝基板１５４の端部もベースフィルム１０２と接触する可能性があるが、第１の緩衝基板１５４の端部も丸い形状を帯びているので、ベースフィルム１０２の損傷を防ぐことができる。同様のことが、第２の緩衝基板１５６と第２の基板１３４の間の領域でも言える。したがって、図１２（Ｂ）のように二つの領域で表示装置５００を折り曲げても表示装置５００が破損することなく、信頼性の高い表示装置を構成することができる。

また、図１２（Ｂ）のように表示装置５００を折り曲げると、ベースフィルム１０２と第１の筐体１４０、第２の筐体１４２が近づくが、第１の緩衝基板１５４、第２の緩衝基板１５６はこれらの接触を防ぐことができ、ベースフィルム１０２の損傷を防ぐことができる。

表示装置５００はさらに、蝶番１６０と蝶番１６２を軸として折りたたみ、図１２（Ｃ）のように四つ折りの状態へ変形することができる。この時、表示装置５００は、第１の基板１１８と第２の基板１３４の間の領域において、ＥＬ素子層１２８がトランジスタ層１２６よりも内側に位置するように折りたたまれる。第１実施形態で述べたように、この折りたたまれる領域の近傍に位置する第１の基板１１８と第２の基板１３４の第２の端部１７２と１７４は、テーパー形状を有し、かつ、そのテーパー形状の端部はベースフィルム１０２と接している。このため第１実施形態で述べたように、第１の基板１１８の第２の端部１７２、第２の基板１３４の第２の端部１７６はその小さな膜厚に起因して湾曲部に沿って湾曲し、ベースフィルム１０２との接触を維持することができる。このため、第１の基板１１８や第２の基板１３４からベースフィルム１０２が剥離することを防止することができる。

したがって、上述した構成を有する表示装置５００では、展開した状態（図１３（Ａ））や一部展開した状態（図１３（Ｂ））、あるいは四つ折りにした状態（図１３（Ｃ））へ変形してもベースフィルム１０２の損傷を防ぐことがでる。すなわち、本実施形態の構成は信頼性の高い表示装置を与えることができる。

なお本実施形態の表示装置５００は二つの蝶番１６０、１６２を有するが、これにより、展開した状態（図１３（Ａ））や一部展開した状態（図１３（Ｂ））においても表示面１５０の全体が平坦な形状を持つようにすることができる。ただし、本実施形態の表示装置５００の構成はこれに限られることは無く、蝶番は一つであってもよい。

本発明の実施形態として上述した各実施形態は、相互に矛盾しない限りにおいて、適宜組み合わせて実施することができる。また、各実施形態の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。

本明細書においては、開示例として主にＥＬ表示装置の場合を例示したが、他の適用例として、その他の自発光型表示装置、液晶表示装置、あるいは電気泳動素子などを有する電子ペーパ型表示装置など、あらゆるフラットパネル型の表示装置が挙げられる。また、中小型から大型まで、特に限定することなく適用が可能である。

上述した各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。

１００：表示装置、１０２：ベースフィルム、１０４：表示領域、１０６：画素、１０８：駆動回路、１１０：配線、１１２：端子、１１４：ＩＣチップ、１１６：コネクタ、１１８：基板、１２０：第１の領域、１２２：第２の領域、１２４：素子層、１２６：トランジスタ層、１２８：ＥＬ素子層、１３０：配線層、１３２：第３の領域、１３４：第２の基板、１３６：支持基板、１４０：第１の筐体、１４２：第２の筐体、１４４：緩衝基板、１４６：第１の端部、１４８：第２の端部、１５０：表示面、１５２：非表示面、１５４：第１の緩衝基板、１５６：第２の緩衝基板、１６０：蝶番、１６２：蝶番、１６４：コネクタ、１７０：第１の端部、１７２：第２の端部、１７４：第１の端部、１７６：第２の端部、２００：表示装置、２０２：領域、２０４：領域、２１０：トランジスタ、２１２：アンダーコート、２１４：半導体膜、２１６：ゲート絶縁膜、２１８：ゲート、２２０：層間膜、２２２：ソース、２２４：ドレイン、２３０：平坦化膜、２５０：発光素子、２５２：電極、２５４：隔壁、２５６：有機層、２５８：電極、２６０：パッシベーション膜、２７０：容量、２７２：電極、３００：表示装置、４００：表示装置、５００：表示装置

Claims (21)

1. 第１の領域と前記第１の領域に隣接する第２の領域を有し、
   前記第１の領域は、
   ベースフィルムと、
   前記ベースフィルムの上に位置し、トランジスタを有する第１の層と、
   前記第１の層の上に位置し、前記トランジスタと電気的に接続された発光素子を有する第２の層を有し、
   前記第２の領域は、
   前記ベースフィルムと、
   前記ベースフィルムの前記第１の層とは反対の側に位置する基板と、
   前記ベースフィルムの上に位置し、前記第１の層から前記ベースフィルムの端部に向かって伸びる配線を有する配線層を有し、
   前記基板の厚さは、第１の領域までの距離が減少するに従って減少する、表示装置。
2. 前記ベースフィルムは複数の辺を有し、
   前記第２の領域は、前記複数の辺の一辺に沿って位置する、請求項１に記載の表示装置。
3. 前記ベースフィルムの底面が前記第１の領域において露出する、請求項１に記載の表示装置。
4. 前記基板はテーパー形状を有し、
   前記テーパー形状の端部は前記ベースフィルムと接触する、請求項１に記載の表示装置。
5. 前記基板は丸い端部を有するテーパー形状を有する、請求項１に記載の表示装置。
6. 前記基板はテーパー形状を有し、
   前記テーパー形状の先端部は、前記ベースフィルムの表面に垂直な平面を有する、請求項１に記載の表示装置。
7. 前記基板はガラス、または樹脂を含有する、請求項１に記載の表示装置。
8. さらに第３の領域を有し、
   前記第１の領域は前記第２の領域と前記第３の領域の間に位置し、
   前記第３の領域は、
   前記ベースフィルムと、
   前記ベースフィルムの上の前記第１の層と、
   前記第１の層の上の前記第２の層と、
   前記ベースフィルムの前記第１の層とは反対の側に位置する第２の基板を有し、
   前記第２の基板の厚さは、第１の領域までの距離が減少するに従って減少する、請求項１に記載の表示装置。
9. 前記第２の基板はテーパー形状を有し、
   前記第２の基板の前記テーパー形状の端部は前記ベースフィルムと接触する、請求項８に記載の表示装置。
10. 前記第２の基板は丸い端部を有するテーパー形状を有する、請求項８に記載の表示装置。
11. 前記第２の基板はテーパー形状を有し、
    前記第２の基板の前記テーパー形状の先端部は、前記ベースフィルムの表面に垂直な平面を有する、請求項８に記載の表示装置。
12. 前記基板と前記第２の基板をそれぞれ覆う筐体をさらに有する、請求項８に記載の表示装置。
13. 前記ベースフィルムは可撓性を有し、
    前記表示装置は四つ折の形状を有し、
    前記基板と前記第２の基板が前記第１の領域を介して重なる、請求項８に記載の表示装置。
14. 前記第１の領域において、前記ベースフィルムの下に緩衝基板を有し、
    前記四つ折の形状において、前記緩衝基板は前記ベースフィルムに囲まれる、請求項１３に記載の表示装置。
15. 前記緩衝基板はテーパー形状を有し、
    前記緩衝基板の厚さは、前記基板までの距離が減少するに従って減少する、請求項１４に記載の表示装置。
16. 前記緩衝基板はテーパー形状を有し、
    前記緩衝基板の厚さは、前記第２の基板までの距離が減少するに従って減少する、請求項１４に記載の表示装置。
17. 第１の領域と前記第１の領域に隣接する第２の領域を有し、
    前記第１の領域は、
    ベースフィルムと、
    前記ベースフィルムの上に位置し、トランジスタを有する第１の層と、
    前記第１の層の上に位置し、前記トランジスタと電気的に接続された発光素子を有する第２の層を有し、
    前記第２の領域は、
    前記ベースフィルムと、
    前記ベースフィルムの上に位置し、前記第１の層から前記ベースフィルムの端部に向かって伸びる配線を有する配線層と、
    前記ベースフィルムの前記第１の層とは反対の側に位置する基板を有し、
    前記第１の領域において、前記基板の厚さは一定であり、
    前記第２の領域において、前記基板の厚さは前記第１の領域までの距離が減少するに従って減少し、
    前記基板は、前記第１の領域から前記第２の領域にわたって連続する、表示装置。
18. 前記ベースフィルムは複数の辺を有し、
    前記第２の領域は、前記ベースフィルムの端部の少なくとも一部を含み、前記複数の辺の一辺に沿って位置する、請求項１７に記載の表示装置。
19. 前記基板は、丸い端部を有するテーパー形状を有する、請求項１７に記載の表示装置。
20. 前記基板はテーパー形状を有し、
    前記テーパー形状の先端部は、前記ベースフィルムの表面に垂直な平面を有する、請求項１７に記載の表示装置。
21. 前記基板はガラス、または樹脂を含有する、請求項１７に記載の表示装置。

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