JP2019012615A - 有機ｅｌ表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】引き回し配線が増加した場合であっても額縁領域の幅の拡大を抑制することができる有機ＥＬ表示装置を提供する。【解決手段】 有機ＥＬ表示装置１においては、上記引き回し配線１４を第１電極１０とは異なる高さ位置において引き回すようにして、引き回し配線１４と第１電極１０とを複数層構造にすることで、引き回し配線１４を表示領域４内において自在に引き回すことができる。そのため、引き回し配線１４を、額縁領域４ａではなく、表示領域４内を経由させるようにして、引き回し配線１４が増加した場合であっても額縁領域の幅の拡大が抑制される。【選択図】図３

Description

本発明は、有機ＥＬ表示装置に関する。

近年、表示装置として、有機ＥＬ材料を発光物質として用いた有機ＥＬ表示装置が脚光を浴びている。有機ＥＬ表示装置の各発光素子は、電極対の間に有機ＥＬ材料が挟まれた構成を有しており、所定の配線を介して駆動回路から各電極対に対して駆動電圧が印加されることで、発光素子の発光が制御される。

従来、駆動回路から発光素子の電極対に駆動電圧を印加する配線は、複数の発光素子が配置されている表示領域の周囲領域（いわゆる、額縁領域）において引き回していた。（下記特許文献１参照）

特開２０１１−３４９９６号公報

上述した従来の有機ＥＬ表示装置では、高精細化による発光素子の増加に伴って引き回し配線の数が増えると、引き回し配線を配置する額縁領域の幅を拡げなければならず、表示領域の占有率が低下してしまう。

そこで発明者らは、鋭意研究の末、引き回し配線が増加した場合であっても額縁領域の幅の拡大を抑制することができる技術を新たに見出した。

本発明は、引き回し配線が増加した場合であっても額縁領域の幅の拡大を抑制することができる有機ＥＬ表示装置を提供することを目的とする。

本発明の一側面に係る有機ＥＬ表示装置は、表示領域が設けられた基板と、表示領域に設けられ、一方向に沿って延びる複数の第１電極と、表示領域に設けられ、基板に関して第１電極よりも上方において、第１電極に対して交差する方向に沿って延びる複数の第２電極と、表示領域に設けられ、第１電極と第２電極とが交差する箇所において、基板の厚さ方向において第１電極と第２電極とで挟まれた有機ＥＬ発光部と、表示領域に設けられ、基板の厚さ方向において基板と第１電極との間に介在する絶縁層と、基板の厚さ方向における基板と絶縁層との間で表示領域内を経由するように引き回され、一端部が第１電極に接続されるとともに他端部が駆動回路に接続される引き回し配線と、絶縁層の厚さ方向に沿って延びて、第１電極と引き回し配線の一端部とを接続する接続部とを備える。

上記有機ＥＬ表示装置においては、駆動回路と第１電極とをつなぐ引き回し配線は表示領域内を経由するため、引き回し配線が増加した場合であっても額縁領域の幅の拡大が抑制され得る。

本発明の他の側面に係る有機ＥＬ表示装置は、引き回し配線の一部が、絶縁層を介して第１電極と重なるように延びている。引き回し配線の稜線が有機ＥＬ発光部に重なることで色ムラが生じ得るが、第１電極と重なるように延びる部分の引き回し配線については、その稜線が有機ＥＬ発光部に重ならないため、色ムラを抑制することができる。

本発明の他の側面に係る有機ＥＬ表示装置は、引き回し配線の一部が、絶縁層を介して第２電極と重なるように延びている。第２電極と重なるように延びる部分の引き回し配線については、その稜線が有機ＥＬ発光部に重ならないため、色ムラを抑制することができる。

本発明によれば、引き回し配線が増加した場合であっても額縁領域の幅の拡大を抑制することができる有機ＥＬ表示装置が提供される。

実施形態に係る有機ＥＬ表示装置を示す概略平面図である。 図１の有機ＥＬ表示装置の要部拡大図である。 図１の有機ＥＬ表示装置の第１電極と引き回し配線との位置関係を示した（ａ）斜視図、および、（ｂ）平面図である。 図１の有機ＥＬ表示装置の（ａ）引き回し配線、（ｂ）第１電極、および（ｃ）発光素子の位置および形状を示した平面図である。 図１の有機ＥＬ表示装置の引き回し配線の形成領域を示した図である。 従来技術に係る有機ＥＬ表示装置を示す概略平面図である。 図４の有機ＥＬ表示装置の引き回し配線の配置を示した図である。 異なる態様の第１電極と引き回し配線との接続を示した図である。 異なる態様の有機ＥＬ表示装置の構成を示した図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

まず、実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の構成について、図１を参照しつつ説明する。

図１に示されるように、有機ＥＬ表示装置１は、パッシブマトリックス型であって、ボトムエミッション構造の表示装置である。有機ＥＬ表示装置１は、重なり合う第１基板２および第２基板３を備え、第２基板３上には表示領域４と、配線部５ａ〜５ｄと、駆動回路６とが設けられている。駆動回路６には、ＦＰＣ７（フレキシブルプリント基板）が接続される。以下では、説明の便宜上、第１基板２と第２基板３とが重なり合う方向をＺ方向と称す。

第１基板２は、封止基板として機能する基板であり、長方形状を呈している。第１基板２は、たとえばガラス基板または可撓性を有する基板（たとえば、プラスチック基板等）である。第２基板３は、表示領域４および配線部５ａ〜５ｄが設けられる素子基板である。第２基板３は、第１基板２に対して対向するように設けられている。第２基板３は、たとえばガラス基板または可撓性を有する基板（たとえば、プラスチック基板等）であり、透光性を有している。第２基板３は、第１基板２と同様に長方形状を呈しており、第２基板３の短辺長さは第１基板２の短辺長さと略同一であり、第２基板３の長辺長さは、第１基板２の長辺長さより長くなっている。このため、第１基板２の短辺と第２基板３の短辺とを合わせた場合、第２基板３の主面３ａの一部が第１基板２から露出する。なお、本実施形態における「略同一」は、完全同一だけを示すのではなく、多少の誤差（たとえば、最大数％程度）を包含する概念である。

表示領域４は、電圧が印加されることによって光を発生する領域であり、第２基板３の主面３ａ上に設けられている。表示領域４は、第１基板２および第２基板３同様、長方形状を呈しており、第１基板２および第２基板３の長辺方向に沿って延びている。以下の説明では、便宜上、表示領域４の短辺方向をＸ方向と称し、表示領域４の短辺方向をＹ方向と称す。

表示領域４では、図２に示すように、複数の第１電極１０（たとえば陽極）と複数の第２電極２０（たとえば陰極）とが格子状に配置されている。複数の第１電極１０は、Ｘ方向に沿って延びており、Ｙ方向に関して等間隔で整列している。第１電極１０は、表示領域４の短辺の全長に亘って延在させることができるが、本実施形態では、第１電極１０はＸ方向長さの中間点で分断されている。複数の第２電極２０は、第２基板３に関して第１電極１０よりも上方において、Ｙ方向に沿って延びており、Ｘ方向に関して等間隔で整列している。第２電極２０は、表示領域４の長辺の全長に亘って延在させることができる。

そして、第１電極１０と第２電極２０とが交差する箇所それぞれに、Ｚ方向において第１電極１０と第２電極２０とで挟まれるようにして有機ＥＬ発光素子３０（有機ＥＬ発光部）が設けられている。各有機ＥＬ発光素子３０は、たとえば、陽極、陰極、及び陽極及び陰極に挟持される有機発光層を有する発光素子である。陽極を構成する材料としては、たとえばＩＴＯ（酸化インジウムスズ）又はＩＺＯ（酸化インジウム亜鉛）等の透光性を有する材料が用いられる。有機発光層は、発光材料を含んだ発光層に加えて、電子注入層、電子輸送層、正孔輸送層、及び正孔注入層等を有してもよい。発光材料は、低分子有機化合物でもよく、高分子有機化合物でもよい。また、発光材料として、蛍光材料が用いられてもよく、リン光材料が用いられてもよい。陰極を構成する導電層の材料（導電材料）としては、たとえばアルミニウム、銀、若しくはアルカリ土類金属（マグネシウム、カルシウム等）が用いられる。

ここで、表示領域４における電極の構成について、図３（ａ）、（ｂ）および図４を参照しつつより詳しく説明する。なお、図３（ａ）、（ｂ）では、説明の便宜上、一組の第１電極１０と引き回し配線１４の組合せのみを示し、その他の第１電極１０と引き回し配線１４の組合せは省略している。

図３（ａ）の斜視図に示すように、第２基板３上には絶縁層１２が形成されており、上述した第１電極１０は絶縁層１２を介して第２基板３上に形成されている。絶縁層１２は、透光性を有する無機絶縁材料（たとえば、ＳｉＯ_２）で構成されている。Ｚ方向に関して第２基板３と絶縁層１２との間には、上述した複数の第１電極１０の一部と駆動回路６とを接続する引き回し配線１４が設けられている。引き回し配線１４は、表示領域４では、Ｚ方向に関して第２基板３と絶縁層１２との間において引き回される配線である。引き回し配線１４を構成する材料としては、たとえばＩＴＯ（酸化インジウムスズ）又はＩＺＯ（酸化インジウム亜鉛）等の透光性を有する材料が用いられる。引き回し配線１４の表面には、たとえば酸化ケイ素膜または窒化ケイ素膜等のバリア膜が設けられてもよい。引き回し配線１４の一端部１４ａは接続部１６に接続され、他端部１４ｂは駆動回路６まで延びている。

接続部１６は、上述の絶縁層１２をＺ方向に貫くように設けられて、対応する第１電極１０と引き回し配線１４の一端部１４ａとを電気的に接続する。すなわち、接続部１６はスルーホールとしての機能を有する。接続部１６は、たとえばエッチング等によって絶縁層１２に形成した貫通孔内に導電材料（たとえば、第２電極２０の材料の一部）を充填することによって形成することができる。本実施形態では、接続部１６は、表示領域４の縁に位置する第１電極１０のＸ方向に関する端部１０ａに配置されており、接続部１６は第１電極１０の端部１０ａにおいて第１電極１０と引き回し配線１４とを接続している。

図３（ｂ）の平面図に示すように、引き回し配線１４は絶縁層１２を介して第１電極１０と重なるようにＸ方向に延びる第１部分１４ｃを有する。第１部分１４ｃは、第１電極１０の端部１０ａから表示領域４の内側に向かってＸ方向に延びる。また、引き回し配線１４は絶縁層１２を介して第２電極２０と重なるようにＹ方向に延びる第２部分１４ｄを有する。第２部分１４ｄは、第１部分１４ｃから駆動回路６に向かって直角に屈曲している。

なお、表示領域４には複数の第１電極１０が並んでいるため、図４（ａ）に示すように、それぞれの第１電極１０に対応するように複数の引き回し配線１４が第２基板３上に設けられ、互いに接触しないように、所定間隔だけ離間して引き回されている。図４（ｂ）に示すように、複数の第１電極１０は、所定間隔だけ離間して整列されている。図４（ｃ）に示すように、有機ＥＬ発光素子３０は、引き回し配線１４の屈曲部に対応する箇所に配置され得る。

図１に戻って、配線部５ａ〜５ｄは、表示領域４の第１電極１０および第２電極と駆動回路６とを接続する引き回し配線が設けられる部分である。配線部５ａ、５ｂのそれぞれは、図２に示すように、上述した引き回し配線１４に接続された第１電極１０以外の第１電極１０を、表示領域４の額縁領域を経由して駆動回路６に接続する配線である。配線部５ａ、５ｂでは、上述した絶縁層１２の上に引き回し配線が形成されている。配線部５ｃは、表示領域４の第２電極２０と駆動回路６とを接続する配線である。配線部５ｄは、駆動回路６とＦＰＣ７とを接続する配線である。

駆動回路６は、各表示領域４の有機ＥＬ発光素子３０の発光および非発光を制御する回路である。駆動回路６は、第２基板３の主面３ａ上において表示領域４と並んで設けられ、第１基板２から露出した領域に搭載されている。駆動回路６は、より具体的には、第２基板３の主面３ａ上であって、上述した絶縁層１２の上に形成されている。駆動回路６は、上述した引き回し配線１４および配線部５ａ〜５ｄに接続されている。駆動回路６は、絶縁層１２の上に形成されている配線部５ａ、５ｂとは同じ高さ位置（Ｚ方向位置）に設けられているが、絶縁層１２の下に形成されている引き回し配線１４よりも高い位置に設けられている。そのため、駆動回路６の近傍まで延びる引き回し配線１４の他端部１４ｂは、公知の層間接続技術（スルーホール等）を用いて絶縁層１２の上まで引き上げられて、駆動回路６と接続され得る。表示領域４と駆動回路６との間における引き回し配線１４は、たとえば、図５において梨地で示した領域５ｅに設けることができ、絶縁層１２を介して配線部５ａ〜５ｄと重なるように設けてもよい。駆動回路６は、たとえばＩＣチップ等である。主面３ａに搭載される駆動回路６の数は、１つでもよく、複数でもよい。

ＦＰＣ７は、配線部５ｄに接続されており、有機ＥＬ表示装置１と外部装置とを接続する配線である。ＦＰＣ７は、たとえば可撓性を有するプラスチック基板を用いて形成される。ＦＰＣ７に接続される外部装置は、たとえば電源及び電流制御回路等である。

以上において説明したとおり、有機ＥＬ表示装置１は、表示領域４に設けられ、Ｘ方向に沿って延びる複数の第１電極１０と、表示領域４に設けられ、第２基板３に関して第１電極１０よりも上方において、Ｙ方向に沿って延びる複数の第２電極２０と、表示領域４に設けられ、第１電極１０と第２電極２０とが交差する箇所において、Ｚ方向において第１電極１０と第２電極２０とで挟まれた有機ＥＬ発光素子３０と、表示領域４に設けられ、Ｚ方向において第２基板３と第１電極１０との間に介在する絶縁層１２と、Ｚ方向における第２基板３と絶縁層１２との間で表示領域４内を経由するように引き回され、一端部１４ａが第１電極１０に接続されるとともに他端部１４ｂが駆動回路６に接続される引き回し配線１４と、絶縁層１２を貫くように延びて、第１電極１０と引き回し配線１４の一端部１４ａとを接続する接続部１６とを備える。

このような有機ＥＬ表示装置１においては、上記引き回し配線１４が表示領域４内を経由するため表示領域４の額縁領域の幅の拡大が抑制される。

すなわち、図６および図７に示すように、従来技術に係る有機ＥＬ表示装置１００においては、表示領域４内の全ての第１電極１１０が、接続部１１６において引き回し配線１１４に接続されて、引き回し配線１１４は表示領域４の額縁領域４ａを経由して駆動回路６まで延びていた。そのため、高精細化よる有機ＥＬ発光素子３０の増加に伴って引き回し配線１１４の数が増えると、引き回し配線１１４を配置する額縁領域４ａの幅Ｗを拡げる必要があった。その結果、第２基板３の主面３ａにおける表示領域４の占有率の低下を招いていた。

上述した有機ＥＬ表示装置１においては、上記引き回し配線１４を第１電極１０とは異なる高さ位置（すなわち、より下層）において引き回すようにして、引き回し配線１４と第１電極１０とを複数層構造（段違い構造）にすることで、引き回し配線１４を表示領域４内において自在に引き回すことができる。そのため、引き回し配線１４を、額縁領域４ａではなく、表示領域４内を経由させるようにして、引き回し配線１４が増加した場合であっても額縁領域の幅の拡大が抑制される。

なお、有機ＥＬ表示装置１では、一部の第１電極１０について表示領域４内を経由する引き回し配線１４で駆動回路６に接続し、残りの第１電極１０については額縁領域に設けた配線部５ａ、５ｂで駆動回路６に接続する態様となっている。このような態様であっても、全ての第１電極１１０については額縁領域に設けた配線部５ａ、５ｂで駆動回路６に接続する従来の有機ＥＬ表示装置１００に比べて、額縁領域４ａの幅Ｗの拡大が抑制され得る。

有機ＥＬ表示装置１において、全ての第１電極１０について表示領域４内を経由する引き回し配線１４で駆動回路６に接続する態様とすることができる。この場合、表示領域４の額縁領域を顕著に狭小化することができる。

また、有機ＥＬ表示装置１では、引き回し配線１４の第１部分１４ｃが、絶縁層１２を介して第１電極１０と重なるように延びており、かつ、引き回し配線１４の第２部分１４ｄが、絶縁層１２を介して第２電極２０と重なるように延びている。そのため、有機ＥＬ発光素子３０の発光を第２基板３側から取り出すボトムエミッション構造の場合に、引き回し配線１４の稜線（エッジ）が有機ＥＬ発光素子３０に重なる事態を有意に回避することができる。そのため、引き回し配線１４の稜線が有機ＥＬ発光素子３０に重なることにより生じる色ムラを抑制することができる。なお、引き回し配線１４は、第１電極１０と重なるように延びる第１部分１４ｃと、第２電極２０と重なるように延びる第２部分１４ｄのいずれかを一方を有するだけでも上述の色ムラを抑制することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他に適用してもよい。

引き回し配線１４の延在方向（特に、第１電極１０の直下から駆動回路６に向かって延びる第２部分１４ｄの延在方向）はＹ方向に限らず、Ｙ方向に対して傾いた方向に延在してもよい。たとえば、引き回し配線１４が第１電極１０の直下から駆動回路６まで最短距離で向かうように、引き回し配線１４の第２部分１４ｄをＹ方向に対して傾いた方向に配向させてもよい。

また、第１電極１０と引き回し配線１４とを接続する接続部１６は、必ずしも第１電極１０のＸ方向に関する端部１０ａに配置する必要はなく、図８に示すように端部１０ａ以外の位置（具体的には、有機ＥＬ発光素子３０間の位置）に接続部１６Ａを配置することもできる。この場合も、引き回し配線１４が表示領域４内を経由するため表示領域４の額縁領域の幅の拡大が抑制され得る。

また、駆動回路６は、必ずしも表示領域４と並ぶようにして第２基板３上に設ける必要はなく、図９に示すように、ＦＰＣ７上に駆動回路６を設けてもよい。この場合、上述した引き回し配線１４および配線部５ａ〜５ｄは、図示しないＦＰＣ７の配線を介して、駆動回路６に接続される。

さらに、有機ＥＬ表示装置は、ボトムエミッション構造に限らず、トップエミッション構造や両面発光構造、シースルー構造であってもよい。トップエミッション構造の場合には、第１電極１０を構成する材料および引き回し配線１４を構成する材料には、非透光性の導電材料（たとえばアルミニウム、銀、若しくはアルカリ土類金属）を用いることができ、絶縁層１２を構成する材料にＳｉＯ_２等の非透光性の無機絶縁材料やノボラック樹脂等の非透光性の有機絶縁材料を用いることができる。また、トップエミッション構造の場合には、引き回し配線１４の稜線が有機ＥＬ発光素子３０に重なることによる色ムラは生じ得ず、また、高い発光効率が得られる。また、引き回し配線１４の稜線が有機ＥＬ発光素子３０に重なっても色ムラが生じないことから、引き回し配線１４の延在方向についての設計自由度が高く、たとえば、引き回し配線１４が第１電極１０の直下から駆動回路６まで最短距離で向かうように引き回し配線１４をＹ方向に対して傾いた方向に配向させることができる。

１…有機ＥＬ表示装置、２…第１基板、３…第２基板、３ａ…主面、４…表示領域、４ａ…額縁領域、５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ…配線部、６…駆動回路、１０…第１電極、１０ａ…端部、１２…絶縁層、１４…引き回し配線、１４ａ…一端部、１４ｂ…他端部、１４ｃ…第１部分、１４ｄ…第２部分、１６、１６Ａ…接続部、２０…第２電極、３０…有機ＥＬ発光素子。

Claims (3)

1. 表示領域が設けられた基板と、
   前記表示領域に設けられ、一方向に沿って延びる複数の第１電極と、
   前記表示領域に設けられ、前記基板に関して前記第１電極よりも上方において、前記第１電極に対して交差する方向に沿って延びる複数の第２電極と、
   前記表示領域に設けられ、前記第１電極と前記第２電極とが交差する箇所において、前記基板の厚さ方向において前記第１電極と前記第２電極とで挟まれた有機ＥＬ発光部と、
   前記表示領域に設けられ、前記基板の厚さ方向において前記基板と前記第１電極との間に介在する絶縁層と、
   前記基板の厚さ方向における前記基板と前記絶縁層との間で前記表示領域内を経由するように引き回され、一端部が前記第１電極に接続されるとともに他端部が駆動回路に接続される引き回し配線と、
   前記絶縁層の厚さ方向に沿って延びて、前記第１電極と前記引き回し配線の前記一端部とを接続する接続部と
   を備える、有機ＥＬ表示装置。
2. 前記引き回し配線の一部が、前記絶縁層を介して前記第１電極と重なるように延びている、請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
3. 前記引き回し配線の一部が、前記絶縁層を介して前記第２電極と重なるように延びている、請求項１または２に記載の有機ＥＬ表示装置。

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