JP2019045767A - 表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】信頼性の高い表示装置、可撓性の表示装置、あるいは一部が湾曲した構造を有する表示装置を提供することを目的の一つとする【解決手段】表示装置は、基板と、基板上に位置し、表示素子を有する画素と、第1の接着膜を介して画素上に位置するタッチセンサと、タッチセンサ上の偏光板と、偏光板の側面を覆い、かつ、偏光板の上面の一部と下面の一部の少なくとも一方を覆う封止材を有する。封止材は、タッチセンサの側面をさらに覆うことができる。封止材は、湿度90%、温度40℃において、30g/m2・24h以上80g/m2・24h以下の透湿度を持つことができる。【選択図】図3
Description
本発明は表示装置に関する。例えば、可撓性の基板上に形成された表示素子を有する表示装置に関する。
表示装置の一例として、液晶表示装置や有機EL(Electroluminescence)表示装置が挙げられる。これらの表示装置は、基板上に形成された複数の画素の各々に表示素子として液晶素子や有機発光素子(以下、発光素子)を有している。複数の画素の上には、表示素子からの光の配向を制御する、あるいは外光反射を抑制するための偏光板が設けられる。偏光板は通常、一方向に主鎖が配向したポリビニルアルコール系の高分子、およびこれに吸着したヨウ素や二色性色素を基本的な構成として含む。ポリビニルアルコール系高分子は水との親和性が高いため、外部の水を容易に吸着する。水が偏光板に侵入すると、水、あるいは水に含まれている不純物に起因し、色素やヨウ素の一部が消失し、偏光板としての機能が失われる原因となる。そこで特許文献1から3では、偏光板へ水が侵入することを防ぐための方法として、偏光板の端部に封止材を設けることが開示されている。
本発明に係る実施形態の一つは、信頼性の高い表示装置、可撓性の表示装置、あるいは一部が湾曲した構造を有する表示装置を提供することを目的の一つとする。
本発明の実施形態の一つは表示装置である。この表示装置は、基板と、基板上に位置し、表示素子を有する画素と、第1の接着膜を介して画素上に位置するタッチセンサと、タッチセンサ上の偏光板と、偏光板の側面を覆い、かつ、偏光板の上面の一部と下面の一部の少なくとも一方を覆う封止材を有する。
本発明の実施形態の一つは表示装置である。この表示装置は、基板と、基板上に位置し、表示素子を有する画素と、第1の接着膜を介して画素上に位置するタッチセンサと、タッチセンサ上の偏光板と、基板上に位置し、画素と電気的に接続される端子と、端子を覆い、端子と電気的に接続されるコネクタと、第1の接着膜の側面を覆い、かつ、コネクタの上面の一部を覆う封止材を有する。
本発明の実施形態の一つは表示装置である。この表示装置は、基板と、基板上に位置し、表示素子を有する画素と、第1の接着膜を介して画素上に位置するタッチセンサと、タッチセンサ上の偏光板を有する。第1の接着膜は、タッチセンサの側面と偏光板の側面を覆う。
本発明の実施形態の一つは表示装置である。この表示装置は、基板と、基板上に位置し、表示素子を有する画素と、基板上に位置し、配線を介して画素と電気的に接続される端子と、第1の接着膜を介して画素上に位置するタッチセンサと、タッチセンサ上の偏光板と、偏光板上の対向基板と、偏光板の側面を覆う封止材を有する。基板は、画素が端子と対向基板の間に位置するよう、配線と重なる領域で湾曲する。封止材は、上記領域の少なくとも一部を覆う。
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。
本明細書と請求項において、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。
本明細書および請求項において、ある構造体の上に他の構造体を配置する態様を表現するにあたり、単に「上に」と表記する場合、特に断りの無い限りは、ある構造体に接するように、直上に他の構造体を配置する場合と、ある構造体の上方に、さらに別の構造体を介して他の構造体を配置する場合との両方を含むものとする。
本明細書および請求項において、「ある構造体が他の構造体から露出するという」という表現は、ある構造体の一部が他の構造体によって覆われていない態様を意味し、この他の構造体によって覆われていない部分は、さらに別の構造体によって覆われる態様も含む。
<第1実施形態>
本発明の実施形態の一つである表示装置100の構造を以下に説明する。
本発明の実施形態の一つである表示装置100の構造を以下に説明する。
[1.全体構造]
図1(A)に表示装置100の模式的な斜視図を示す。表示装置100は表示パネル200、および表示パネル200上に位置し、表示パネル200の少なくとも一部を覆う対向基板102を有する。後述するように、表示パネル200は基板222、基板222上に設けられ、表示機能を提供する表示層216、表示層216上のタッチセンサ300、タッチセンサ300上の偏光板320などを有する。
図1(A)に表示装置100の模式的な斜視図を示す。表示装置100は表示パネル200、および表示パネル200上に位置し、表示パネル200の少なくとも一部を覆う対向基板102を有する。後述するように、表示パネル200は基板222、基板222上に設けられ、表示機能を提供する表示層216、表示層216上のタッチセンサ300、タッチセンサ300上の偏光板320などを有する。
表示層216には種々の絶縁膜、半導体膜、絶縁膜が積層され、これらは適宜パターニング、接続されて複数の画素204や走査線駆動回路206、信号線駆動回路208などが形成される。複数の画素204が形成される領域が表示領域202であり、表示領域202以外が額縁領域と呼ばれる。表示領域202や走査線駆動回路206、信号線駆動回路208からは図示しない配線(図7における配線288などの配線)が基板222の一辺(第3の辺124)に向かって延び、配線はフレキシブル印刷基板回路(FPC)などのコネクタ212と接続される。表示装置100はさらに半導体基板上に形成された集積回路を含む駆動IC210を有してもよい。図1(A)に示すように駆動IC210はコネクタ212上に搭載されてもよく、対向基板102に覆われるよう基板222上に搭載されてもよい。外部回路(図示しない)から供給される映像信号は駆動IC210によって変換されて表示用信号が生成され、表示用信号がコネクタ212を通して走査線駆動回路206、信号線駆動回路208へ与えられる。走査線駆動回路206、信号線駆動回路208からは画像に対応する信号が各画素204へ与えられ、これにより、画素204が制御され、表示領域202に映像が表示される。
対向基板102は表示装置100に物理的強度を付与するとともに表示パネル200からの光を透過して映像として提供するために設けられる。対向基板102はガラスや石英、あるいはポリアミドやポリイミドなどの高分子を含み、可撓性を有してもよく、あるいは容易に湾曲しない程度の剛性を有していてもよい。対向基板102は図1(A)に示すような平面形状を有していてもよく、あるいは図1(B)に示すように、端部が湾曲していてもよい。後者の場合、可撓性を有する基板222を用いることで、対向基板102の形状に追従するように表示パネル200の端部が湾曲し、表示装置100は基板222の湾曲部と対向基板102の湾曲部が重なるような形態を有することができる。図1(B)に示すように、走査線駆動回路206と重なる額縁領域が湾曲するような形状を表示装置100に付与することで額縁領域の見かけ上の面積が減少し、デザイン性に優れた表示装置を提供することができる。一方、可撓性を有する基板を対向基板102と基板222の両者に採用した場合、可撓性の表示装置100を提供することができる。
後述するようにタッチセンサ300は複数のタッチ電極302を有し、ユーザが表示装置100に対して情報を入力する際のインターフェイスとしての機能を表示装置100に与える。
表示装置100の形状に制約はないが、図1(A)や図1(B)に示すように四角形、あるいは実質的に四角形の形状を持つ場合、走査線駆動回路206が沿う辺を第1の辺120とし、表示領域202を挟んで第1の辺120と対向する辺を第2の辺122とする。また、コネクタ212が設けられる辺を第3の辺124とし、表示領域202を挟んで第3の辺124と対向する辺を第4の辺126とする。図1(A)や図1(B)では第1の辺120と第2の辺122が長辺であるが、これらが短辺であり、第3の辺124と第4の辺126が長辺であってもよい。
[2.画素の構造]
2−1.表示層
画素204の構造を図2に示す断面模式図を用いて説明する。図2では、隣接する二つの画素204の断面構造が示されている。ここでは各画素204中の駆動トランジスタ230、保持容量250、付加容量260、および表示素子として発光素子270が図示されているが、画素204の回路構成は任意に選択することができ、トランジスタや容量の数に制約は無い。また、表示素子としては発光素子270に限られず、液晶素子を用いてもよい。
2−1.表示層
画素204の構造を図2に示す断面模式図を用いて説明する。図2では、隣接する二つの画素204の断面構造が示されている。ここでは各画素204中の駆動トランジスタ230、保持容量250、付加容量260、および表示素子として発光素子270が図示されているが、画素204の回路構成は任意に選択することができ、トランジスタや容量の数に制約は無い。また、表示素子としては発光素子270に限られず、液晶素子を用いてもよい。
表示パネル200は基板222を有し、アンダーコート224を介して駆動トランジスタ230や保持容量250が基板222上に配置される。駆動トランジスタ230は、半導体膜232、ゲート絶縁膜234、ゲート電極236、ソース/ドレイン電極240、242を含む。ゲート電極236は、ゲート絶縁膜234を介して半導体膜232の少なくとも一部と交差するように配置され、半導体膜232とゲート電極236が重なる領域にチャネル232cが形成される。半導体膜232はさらに、チャネルを挟持するソース/ドレイン領域232a、232bを有する。
ゲート絶縁膜234を介し、ゲート電極236と同一の層に存在する容量電極252がソース/ドレイン領域232aと重なるように設けられる。ゲート電極236、容量電極252の上には層間絶縁膜238が設けられる。層間絶縁膜238とゲート絶縁膜234には、ソース/ドレイン領域232a、232bに達する開口が形成され、この開口を覆うようにソース/ドレイン電極240、242が配置される。ソース/ドレイン電極242の一部は、層間絶縁膜238を介してソース/ドレイン領域232aの一部と容量電極252と重なり、ソース/ドレイン領域232aの一部、ゲート絶縁膜234、容量電極252、層間絶縁膜238、およびソース/ドレイン電極242の一部によって保持容量250が形成される。
駆動トランジスタ230や保持容量250の上にはさらに平坦化膜244が設けられる。平坦化膜244は、ソース/ドレイン電極242に達する開口を有し、この開口と平坦化膜244の上面の一部を覆う接続電極246がソース/ドレイン電極242と接するように設けられる。平坦化膜244上にはさらに付加容量電極262が設けられる。接続電極246と付加容量電極262を覆うように容量絶縁膜264が形成される。容量絶縁膜264は、平坦化膜244の開口では接続電極246の一部を覆わず、接続電極246の底面を露出する。これにより、接続電極246を介し、その上に設けられる発光素子270の画素電極(第1の電極)272とソース/ドレイン電極242間の電気的接続が可能となる。容量絶縁膜264には、その上に設けられる隔壁266と平坦化膜244の接触を許容するための開口248を設けてもよい。開口248を通して平坦化膜244中の不純物を除去することができ、これによって発光素子270の信頼性を向上させることができる。なお、接続電極246や開口248の形成は任意である。
容量絶縁膜264上には、接続電極246と付加容量電極262を覆うように、画素電極272が設けられる。容量絶縁膜264は付加容量電極262と画素電極272によって挟持され、この構造によって付加容量260が形成される。
画素電極272の上には、画素電極272の端部を覆う隔壁266が設けられる。画素電極272、隔壁266を覆うようにEL層274、およびその上の対向電極276が設けられる。
EL層274は複数の層から構成することができ、例えばキャリア注入層、キャリア輸送層、発光層、キャリアブロック層、励起子ブロック層など、種々の機能層を組み合わせて形成される。EL層274の構造は、すべての画素204間で同一でも良く、隣接する画素204間で一部の構造が異なるようにEL層274を形成してもよい。図2では、代表的な機能層としてホール輸送層274a、発光層274b、電子輸送層274cが示されている。
発光素子270を保護するための保護膜(以下、パッシベーション膜)280が発光素子270上に配置される。パッシベーション膜280の構造は任意に選択することができるが、図2に示すように、無機化合物を含む第1の層280a、有機化合物を含む第2の層280b、および無機化合物を含む第3の層280cを含む積層構造を適用することができる。
パッシベーション膜280上には樹脂を含む膜(以下、樹脂マスク)284が設けられる。本明細書と請求の範囲では、基板222と樹脂マスク284、およびこれらの間に設けられる種々の膜によって構成される積層体を表示層216と定義する。
2−2.タッチセンサ
表示装置100は樹脂マスク284上に、第1の接着膜290を介してタッチセンサ300を有する。第1の接着膜290としてはエポキシ系、アクリル系、酢酸ビニル系、シリコーン樹脂系接着剤など、種々の接着剤を用いることができる。また、第1の接着膜290は、液体の接着剤を塗布して硬化させることで形成してもよく、接着剤がフィルムの両面に塗布されたフィルム状の接着剤を用いてもよい。接着形式にも制約は無く、二成分混合型、一成分湿気硬化型、光硬化型、熱硬化型の接着形式などを採用することができる。
表示装置100は樹脂マスク284上に、第1の接着膜290を介してタッチセンサ300を有する。第1の接着膜290としてはエポキシ系、アクリル系、酢酸ビニル系、シリコーン樹脂系接着剤など、種々の接着剤を用いることができる。また、第1の接着膜290は、液体の接着剤を塗布して硬化させることで形成してもよく、接着剤がフィルムの両面に塗布されたフィルム状の接着剤を用いてもよい。接着形式にも制約は無く、二成分混合型、一成分湿気硬化型、光硬化型、熱硬化型の接着形式などを採用することができる。
タッチセンサ300は、第1の接着膜290によって表示領域202上に、表示領域202と重なるように固定される。タッチセンサ300は、基材304、基材304上の複数のタッチ電極302、タッチ電極302上の層間絶縁膜306、層間絶縁膜306上に設けられ、隣接するタッチ電極302を電気的に接続するブリッジ電極308、およびブリッジ電極308上に設けられるオーバーコート310を主な構成要素として含む。基材304はタッチセンサ300に物理的強度を与える機能を有し、高分子を含む。高分子としては、ポリカルボナート、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリシクロオレフィンやこれらの誘導体が例示される。タッチ電極302やブリッジ電極308は、インジウム−スズ酸化物(ITO)やインジウム−亜鉛酸化物(IZO)などの可視光を透過可能な導電性酸化物、あるいは銅やアルミニウム、モリブデン、タングステン、タンタルなどの金属を含むことができる。ここで示した例では、タッチセンサ300はいわゆる投影型静電容量方式のタッチセンサとして示されているが、タッチセンサ300においてタッチを検出する方式に制約は無く、種々のモードのタッチセンサを採用することができる。
2−3.偏光板
タッチセンサ300上には、図示しない接着膜を介し、偏光板320が表示領域202と重なるように設けられる。偏光板320は、位相差膜322と偏光子324を主な構成要素として有する。位相差膜322は一軸延伸されたポリカルボナートやポリビニルアルコール、ポリアクリル酸エステル、ポリエーテルスルホンなどの、可視光領域において高い透明性を有する高分子を含む。位相差膜322は複数の膜から構成されてもよく、この場合、複数の膜は互いに異なる高分子を含んでもよい。
タッチセンサ300上には、図示しない接着膜を介し、偏光板320が表示領域202と重なるように設けられる。偏光板320は、位相差膜322と偏光子324を主な構成要素として有する。位相差膜322は一軸延伸されたポリカルボナートやポリビニルアルコール、ポリアクリル酸エステル、ポリエーテルスルホンなどの、可視光領域において高い透明性を有する高分子を含む。位相差膜322は複数の膜から構成されてもよく、この場合、複数の膜は互いに異なる高分子を含んでもよい。
偏光子324はポリビニルアルコール、およびポリビニルアルコールに吸着したヨウ素、あるいは二色性色素を含むフィルムである。このフィルムは一軸延伸され、吸着したヨウ素や二色性色素が一方向に配向している。図示していないが、偏光子324の上下には保護フィルムとして機能するセルロース系高分子などを含む膜が配置されていてもよい。また、この保護フィルムと位相差膜322を接着するための接着膜が設けられていてもよい。
なお、第1の接着膜290の面積はタッチセンサ300や偏光板320の面積よりも大きくなるよう調整される。
2−4.その他の構成
偏光板320上には、第2の接着膜292を介して対向基板102が設けられる。第2の接着膜292としては、第1の接着膜290で使用可能な接着剤を用いることができる。また、表示装置100に物理的強度を与えて取り扱いを容易にするために、ポリエステルやポリカルボナートなどの高分子を含むラミネーションフィルム220が基板222の下に設けられていてもよい。本明細書と請求の範囲では、基板222と第2の接着膜292、およびこれらの間に挟まれる種々の膜の積層体を表示パネル200と定義する。表示パネル200にはラミネーションフィルム220が含まれていてもよい。
偏光板320上には、第2の接着膜292を介して対向基板102が設けられる。第2の接着膜292としては、第1の接着膜290で使用可能な接着剤を用いることができる。また、表示装置100に物理的強度を与えて取り扱いを容易にするために、ポリエステルやポリカルボナートなどの高分子を含むラミネーションフィルム220が基板222の下に設けられていてもよい。本明細書と請求の範囲では、基板222と第2の接着膜292、およびこれらの間に挟まれる種々の膜の積層体を表示パネル200と定義する。表示パネル200にはラミネーションフィルム220が含まれていてもよい。
アンダーコート224、ゲート絶縁膜234、層間絶縁膜238、容量絶縁膜264、第1の層280a、第3の層280cはいずれも絶縁膜であり、窒化ケイ素や酸化ケイ素、窒化酸化ケイ素、酸化窒化ケイ素などのケイ素含有無機化合物を含む膜を含んでもよい。これらの各絶縁膜内ではケイ素含有無機化合物を含む膜が積層されていてもよい。したがって、これらの絶縁膜は、ケイ素を主な構成元素として含有する無機化合物を含む。
基板222は、比較的耐熱性の高い芳香族ポリイミドやポリアミドを含む。平坦化膜244や第2の層280b、樹脂マスク284などは高分子を含み、高分子としてはエポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリシロキサンなどから選択される。
[3.端部の構造]
3−1.長辺側の構造
表示装置100の端部の構造を図3に模式的に示す。図1(A)や図1(B)に示すように、走査線駆動回路206は表示装置100の第1の辺120や第2の辺122に沿って形成される。図3は表示領域202の端部と第1の辺120を含む断面模式図である。
3−1.長辺側の構造
表示装置100の端部の構造を図3に模式的に示す。図1(A)や図1(B)に示すように、走査線駆動回路206は表示装置100の第1の辺120や第2の辺122に沿って形成される。図3は表示領域202の端部と第1の辺120を含む断面模式図である。
表示領域202と第1の辺120の間の領域、すなわち額縁領域には走査線駆動回路206が設けられる。図3には走査線駆動回路206の一部を構成するトランジスタが示されているが、走査線駆動回路206は種々の半導体素子を含むことができる。
平坦化膜244は、額縁領域において一部が除去され、これにより平坦化膜244の一部がダム244aを形成する。すなわち、表示領域202とダム244aの間には平坦化膜244が存在しない領域が存在し、この領域において第1の層280aや層間絶縁膜238などの無機化合物を含む層が接する。ダム244aは第2の層280bの形成領域を制限する機能を有する。すなわち、第2の層280bがダム244aと第1の辺120の間の領域に形成されないようにするための障壁として機能する。
画素204の断面構造と同様、パッシベーション膜280上には樹脂マスク284、第1の接着膜290、タッチセンサ300、偏光板320、第2の接着膜292、および対向基板102が設けられる。タッチセンサ300の層間絶縁膜306上には、タッチ電極302に信号を供給するための配線312が設けられる。
ここで、図3に示すように、表示装置100の端部には封止材110が設けられる。封止材110は、防湿性の高い材料で構成され、例えば湿度90%、40℃の条件における透湿度は30g/m2・24h以上80g/m2・24h以下、あるいは40g/m2・24h以上60g/m2・24h以下、典型的には50g/m2・24hである。封止材は高分子を含み、その基本骨格に制限はない。例えば高分子はノボラック樹脂やシリコン樹脂、フェノール樹脂でも良く、あるいはポリスチレンを基本骨格とする樹脂でもよい。樹脂は分子内、あるいは分子間で架橋していてもよい。また、封止材110は光硬化型、あるいは熱硬化型の樹脂でも良い。
第1の辺120においては、表示装置100からは種々の膜の側面が露出するが、封止材110はこのうち少なくとも偏光板320の側面を覆えばよい。例えば図3に示すように、封止材110はラミネーションフィルム220の側面や表示層216の側面(すなわち、基板222やアンダーコート224、ゲート絶縁膜234、層間絶縁膜238、第1の層280a、第3の層280c、樹脂マスク284の側面)、第1の接着膜290の側面、タッチセンサ300の側面(すなわち、基材304や層間絶縁膜306の側面)、偏光板320の側面(すなわち、位相差膜322や偏光子324の側面)、第2の接着膜292の側面、および対向基板102の側面を覆うように設けることができる。
あるいは図4(A)に模式的に示すように、封止材110は、ラミネーションフィルム220や対向基板102の側面は覆わず、表示層216の側面、第1の接着膜290の側面、タッチセンサ300の側面、偏光板320の側面、第2の接着膜292の側面を覆うように設けてもよい。
あるいは図4(B)に示すように、封止材110は、ラミネーションフィルム220や対向基板102、表示層216の側面を覆わず、第1の接着膜290の側面、タッチセンサ300の側面、偏光板320の側面、第2の接着膜292の側面を覆うように設けてもよい。
あるいは図4(C)に示すように、封止材110は、偏光板320の側面および、偏光板320の上下に位置するタッチセンサ300の側面の一部と第2の接着膜292の側面の一部を覆うように設けてもよい。
上述したように、タッチセンサ300や偏光板320、対向基板102は第1の接着膜290や第2の接着膜292に例示される接着膜を用いて表示領域202上に固定される。したがって図5(A)に示すように、表示層216やタッチセンサ300、偏光板320、対向基板102の側面は必ずしも互いに一致せず、すべて同一平面にならないことがある。この場合、封止材110は、ラミネーションフィルム220、表示層216、第1の接着膜290、タッチセンサ300、偏光板320、第2の接着膜292、対向基板102の側面のみならず、これらの上面の一部や下面の一部を覆うように形成してもよい。例えば図5(A)に示した例では、封止材110は偏光板320の上面の一部を覆う。一方、図5(B)に示した例では、封止材110は偏光板320の側面とともに上面の一部と下面の一部を覆う。封止材110は少なくとも偏光板320の上面の一部と下面の一部の少なくとも一方、および側面を覆うよう設けられる。
図1(B)に示すように第1の辺120の近傍が湾曲した構造を有する場合も同様であり、図6(A)に示すように、封止材110はラミネーションフィルム220の側面や表示層216の側面、第1の接着膜290の側面、タッチセンサ300の側面、偏光板320の側面、第2の接着膜292の側面、および対向基板102の側面を覆うように設けられる。また、図6(B)に示すように、封止材110は少なくとも偏光板320の側面を覆う。また、これらの膜の側面がすべて一致しない場合、封止材110は偏光板320の上面と下面の少なくとも一方、および側面を覆うように設けられる。
図示しないが、第2の辺122や第3の辺における表示装置100の端部においても同様に封止材110が形成される。
3−2.短辺側の構造
表示装置100の第3の辺124付近の断面構造を図7に模式的に示す。図7には、表示領域202の端部と第3の辺124、およびこれらの間の構造が図示されている。ただし、明瞭化のため、第1の接着膜290よりも対向基板102側に形成される構成は省略されている。
表示装置100の第3の辺124付近の断面構造を図7に模式的に示す。図7には、表示領域202の端部と第3の辺124、およびこれらの間の構造が図示されている。ただし、明瞭化のため、第1の接着膜290よりも対向基板102側に形成される構成は省略されている。
表示領域202と第3の辺124の間の額縁領域には信号線駆動回路208が設けられる。図7には信号線駆動回路208の一部を構成するトランジスタが示されているが、信号線駆動回路208は種々の半導体素子を含むことができる。
表示領域202からは対向電極276が基板222の第3の辺124に向かって延伸し、平坦化膜244に設けられた開口において配線288と電気的に接続される。具体的には、平坦化膜244は配線288に達する開口を有し、この開口を覆うように第1のコンタクト電極256a、第1のコンタクト電極256a上の第2のコンタクト電極256bを含むコンタクト電極256が設置される。対向電極276は第2のコンタクト電極256b、第1のコンタクト電極256aを介して配線288と電気的に接続される。
配線288はさらに、第3の辺124付近で端子218を形成する。端子218の表面は、第1のコンタクト電極256aと同層に存在する保護電極218aによって覆われてもよい。コネクタ212は端子218を覆い、異方性導電膜214などの導電体によって端子218と電気的に接続される。この端子218、コネクタ212を介し、対向電極276に一定電位が供給される。なお、額縁領域のうち、コンタクト電極256と端子218間の領域を配線領域286と呼ぶ。
パッシベーション膜280は表示領域202を覆うように形成され、その上に樹脂マスク284が設けられる。樹脂マスク284はパッシベーション膜280の第1の層280aと第3の層280cをパターニングし、保護電極218aを露出するために設けられる。樹脂マスク284上には第1の接着膜290を介し、図示しないタッチセンサ300などが固定される。図示しないが、タッチセンサ300上には偏光板320や第2の接着膜292、対向基板102が配置される。ここで、第1の接着膜290は表示領域202のみならず、配線288やコネクタ212上にも形成される。
第3の辺124における端部にも、第1の辺120と同様、封止材110が設けられる。具体的には図8に示すように、封止材110が第1の接着膜290の側面とコネクタ212の上面の一部を覆うように設けられる。封止材110は対向基板102の下面と接してもよい。封止材110は、硬化前の封止材110をシリンジなどでコネクタ212の上面、第1の接着膜290の側面、および対向基板102の底面によって形成される空間に注入し、その後硬化することで形成することができる。
ここで、上述したように、第1の接着膜290は、タッチセンサ300や偏光板320よりも大きな面積を有するように形成される。また、第1の接着膜290は、表示領域202に重なるように設けられるタッチセンサ300や偏光板320、第2の接着膜292の側面を覆うように、配線領域286で一部が屈曲する。その結果、第1の接着膜290は、タッチセンサ300や偏光板320、第1の接着膜290の側面とともに、対向基板102の下面と接することができる。なお、対向基板102の下面に接するように額縁領域に遮光膜(加飾膜ともいう)が設けられる場合、第1の接着膜290は遮光膜と接し、遮光膜を介して対向基板102の下に位置する。
封止材110はさらに、コネクタ212の下に設けてもよい。具体的には図9に模式的に示すように、封止材110はコネクタ212の下面と表示層216の側面をさらに覆うように設けることができる。この場合、封止材110の一部はラミネーションフィルム220の側面と接してもよい。
上述したように、第1の接着膜290や第2の接着膜292、タッチセンサ300の基材304、位相差膜322、偏光子324は高分子を含む。高分子は有機化合物の一つであり、窒化ケイ素や酸化ケイ素のようなケイ素を含有する無機化合物と比較して水に対する親和性が高い。
これらの膜の上面は対向基板102に覆われており、下面は表示層216内に設けられ、無機化合物を含むパッシベーション膜280によって挟持される。したがって、これらの膜の上下から水が浸入する確率は低い。しかしながらこれらの膜の側面は表示装置の第1の辺120から第4の辺126に位置するため、封止材110を設けない場合、図10(A)に示すようにこれらの膜の側面が大気に露出することになる。
この場合、大気中に含まれる水や水に溶解している酸素などの不純物がこれらの膜の側面から侵入し、かつ、これらの高分子含有膜が不純物の拡散経路として働く(図10(A)の曲線矢印参照)。不純物が拡散して偏光子324まで侵入した場合、不純物によってヨウ素や二色性色素が消失し、偏光板320としての機能が失われる(色素抜け)原因となる。その結果、光の配向制御や外光反射の抑制が不可能になるだけでなく、表示層216やタッチセンサ300に設けられる種々の導電膜や配線(例えばタッチ電極302など)が偏光板320を通して外部から視認されるという不具合が発生る。このため、表示領域202が与える映像に不要なパターンが混ざり、映像品質の大幅な低下に至る。
しかしながら表示装置100では、偏光板320の側面と、偏光板320の上面の一部と下面の一部の少なくとも一方を覆うように封止材110が形成される。また、封止材はさらに、他の膜、例えば表示層216やタッチセンサ300、第2の接着膜292だけでなく、ラミネーションフィルム220や対向基板102の側面を覆うことも可能である。このため、図10(A)で示した不純物の拡散経路を遮断することができ(図10(B)参照)、色素抜けを防止し、偏光板320の機能を長期にわたって維持することが可能となる。したがって、本実施形態を適用することにより、信頼性の高い表示装置を提供することができる。
<第2実施形態>
第1実施形態では、表示装置100の第1の辺120、第2の辺122、第4の辺126においては、封止材110は偏光板320の側面だけでなく、偏光板320の上面の一部と下面の一部の少なくともいずれか一方を覆う。一方、第3の辺においては、第1の接着膜290がタッチセンサ300や偏光板320、第2の接着膜292の側面を覆う。
第1実施形態では、表示装置100の第1の辺120、第2の辺122、第4の辺126においては、封止材110は偏光板320の側面だけでなく、偏光板320の上面の一部と下面の一部の少なくともいずれか一方を覆う。一方、第3の辺においては、第1の接着膜290がタッチセンサ300や偏光板320、第2の接着膜292の側面を覆う。
本実施形態では、表示装置100は、第3の辺124だけでなく、第1の辺120、第2の辺122、第4の辺126においても第1の接着膜290がタッチセンサ300や偏光板320、第2の接着膜292の側面を覆う。具体的には図11(A)に示すように、第1の辺120、第2の辺122、第4の辺126において、第1の接着膜290は、タッチセンサ300や偏光板320、第2の接着膜292の側面を覆うように額縁領域で一部が屈曲する。第1の接着膜290は対向基板102の下面と接する。ただし、対向基板102の下面に図示しない加飾フィルムが設けられている場合、加飾フィルムは対向基板102と第1の接着膜290の間に挟持される。第1の接着膜290の形状に追従するように、表示層216やラミネーションフィルム220も額縁領域で屈曲する。
封止材110は、図11(A)に示すようにラミネーションフィルム220、表示層216、第1の接着膜290、および対向基板102の側面を覆うように設けることができる。あるいは、第1の接着膜290の水に対する高い親和性を考慮し、第1の接着膜290、表示層216の側面の一部、および対向基板102の側面の一部を覆うように設けてもよい。これにより、第1の接着膜290と表示層216との界面、および対向基板222との界面の露出を防ぐことができる。
このような構造を採用することにより、第1の接着膜290の側面から不純物が侵入することを防ぐことができる。また、偏光板320から第1の辺120、第2の辺122、あるいは第4の辺126までの距離が増大するため、不純物の拡散経路が増大する。その結果、不純物による偏光板320の機能低下をさらに抑制することも可能となり、高い信頼性を有する表示装置を提供することが可能となる。
<第3実施形態>
本実施形態では、表示装置100と構造の異なる表示装置130を説明する。第1、第2実施形態と同一、あるいは類似する構成に関しては説明を省略する。
本実施形態では、表示装置100と構造の異なる表示装置130を説明する。第1、第2実施形態と同一、あるいは類似する構成に関しては説明を省略する。
表示装置130が表示装置100と異なる点の一つは、図12に示すように、配線領域286において表示層216が折りたたまれている点である。ここで、画素204、およびコネクタ212と接続される端子218は、表示層216の基板222の上(すなわち、対向基板102側)に形成される(図7参照)。したがって表示装置130では、対向基板102から遠ざかり、端子218と対向基板102の間に画素204が位置するよう、基板222が折りたたまれる。
折りたたまれる配線領域286の可撓性を増大させるため、配線領域286ではラミネーションフィルム220の一部が除去され、ラミネーションフィルム220a、220bに分離される。ラミネーションフィルム220aは表示領域202と重なり、ラミネーションフィルム220bは端子218やコネクタ212と重なる。折りたたまれた部分の形状を安定化させるため、スペーサ112を設けてもよい。スペーサ112は配線領域286の形状に追従するような湾曲した曲面を有しており、図示しない接着剤を用いてラミネーションフィルム220a、220bと固定される。
封止材110は、第1の接着膜290、タッチセンサ300、偏光板320、第1の接着膜290の側面を覆うように設けることができる(図12)。この時、封止材110は対向基板102や表示層216の上面(すなわち、樹脂マスク284の上面)の一部と接してもよい。あるいは図13に示すように、封止材110は表示層216の湾曲した領域の上面全体やコネクタ212の上面の一部を覆うように設けてもよい。
このような形態を採用することで、配線領域286の見かけ上の面積が小さくなり、かつ、コネクタ212を表示装置130の背面に配置することができる。このため、上面視において表示領域202が占める面積が相対的に大きくなり、より小型化された表示装置、あるいはデザイン性の高い高信頼性表示装置を提供することが可能となる。
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、または、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、または、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:対向基板、110:封止材、112:スペーサ、120:第1の辺、122:第2の辺、124:第3の辺、126:第4の辺、130:表示装置、200:表示パネル、202:表示領域、204:画素、206:走査線駆動回路、208:信号線駆動回路、212:コネクタ、214:異方性導電膜、216:表示層、218:端子、218a:保護電極、220:ラミネーションフィルム、220a:ラミネーションフィルム、220b:ラミネーションフィルム、222:基板、224:アンダーコート、230:駆動トランジスタ、232:半導体膜、232a:ソース/ドレイン領域、232b:ソース/ドレイン領域、232c:チャネル、234:ゲート絶縁膜、236:ゲート電極、238:層間絶縁膜、240:ソース/ドレイン電極、242:ソース/ドレイン電極、244:平坦化膜、244a:ダム、246:接続電極、248:開口、250:保持容量、252:容量電極、256:コンタクト電極、256a:第1のコンタクト電極、256b:第2のコンタクト電極、260:付加容量、262:付加容量電極、264:容量絶縁膜、266:隔壁、270:発光素子、272:画素電極、274:EL層、274a:ホール輸送層、274b:発光層、274c:電子輸送層、276:対向電極、280:パッシベーション膜、280a:第1の層、280b:第2の層、280c:第3の層、284:樹脂マスク、286:配線領域、288:配線、290:第1の接着膜、292:第2の接着膜、300:タッチセンサ、302:タッチ電極、304:基材、306:層間絶縁膜、308:ブリッジ電極、310:オーバーコート、312:配線、320:偏光板、322:位相差膜、324:偏光子
Claims (20)
- 基板、
前記基板上に位置し、表示素子を有する画素、
第1の接着膜を介して前記画素上に位置するタッチセンサ、
前記タッチセンサ上の偏光板、および
前記偏光板の側面を覆い、かつ、前記偏光板の上面の一部と下面一部の少なくとも一方を覆う封止材を有する表示装置。 - 前記封止材はポリスチレン系樹脂を含む、請求項1に記載の表示装置。
- 前記封止材は、湿度90%、温度40℃における透湿度が30g/m2・24h以上80g/m2・24h以下である、請求項1に記載の表示装置。
- 前記封止材は、前記タッチセンサの側面をさらに覆う、請求項1に記載の表示装置。
- 第2の接着層を介し、前記偏光板上に位置する対向基板をさらに有し、
前記基板の端部と前記対向基板の端部は湾曲して互いに重なる、請求項1に記載の表示装置。 - 前記基板は可撓性を有し、
前記対向基板は可撓性を持たない、請求項5に記載の表示装置。 - 基板、
前記基板上に位置し、表示素子を有する画素、
第1の接着膜を介して前記画素上に位置するタッチセンサ、
前記タッチセンサ上の偏光板、
前記基板上に位置し、前記画素と電気的に接続される端子、
前記端子を覆い、前記端子と電気的に接続されるコネクタ、および
前記第1の接着膜の側面を覆い、かつ、前記コネクタの上面の一部を覆う封止材を有する表示装置。 - 前記封止材はさらに、前記コネクタの下面の一部と前記基板の側面を覆う、請求項7に記載の表示装置。
- 前記封止材はポリスチレン系樹脂を含む、請求項7に記載の表示装置。
- 前記封止材は、湿度90%、温度40℃における透湿度が30g/m2・24h以上80g/m2・24h以下である、請求項7に記載の表示装置。
- 第2の接着層を介し、前記偏光板上に位置する対向基板をさらに有し、
前記封止材は前記対向基板の下面と接する、請求項7に記載の表示装置。 - 前記基板の端部と前記対向基板の端部は湾曲して互いに重なる、請求項11に記載の表示装置。
- 前記基板は可撓性を有し、
前記対向基板は可撓性を持たない、請求項11に記載の表示装置。 - 基板、
前記基板上に位置し、表示素子を有する画素、
第1の接着膜を介して前記画素上に位置するタッチセンサ、および
前記タッチセンサ上の偏光板を有し、
前記第1の接着膜は、前記タッチセンサの側面と前記偏光板の側面を覆う表示装置。 - 前記基板上に位置し、前記画素と電気的に接続される端子、
前記端子を覆い、前記端子と電気的に接続されるコネクタ、および
前記第1の接着膜の側面と前記コネクタの上面の一部を覆う封止材をさらに有する、請求項14に記載の表示装置。 - 前記封止材はさらに、前記コネクタの下面と前記基板の側面を覆う、請求項15に記載の表示装置。
- 前記封止材はポリスチレン系樹脂を含む、請求項15に記載の表示装置。
- 前記封止材は、湿度90%、温度40℃における透湿度が30g/m2・24h以上80g/m2・24h以下である、請求項15に記載の表示装置。
- 第2の接着層を介し、前記偏光板上に位置する対向基板をさらに有し、
前記基板の端部と前記対向基板の端部は湾曲して互いに重なる、請求項14に記載の表示装置。 - 前記基板は可撓性を有し、
前記対向基板は可撓性を持たない、請求項19に記載の表示装置。
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