JP2021056525A - Display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は表示装置に関する。 The present invention relates to a display device.
有機エレクトロルミネッセンス（electroluminescence：ＥＬ）表示装置などのフラットパネルディスプレイは基板上に薄膜トランジスタ（thin film transistor：ＴＦＴ）や有機発光ダイオード（organic light-emitting diode：ＯＬＥＤ）などが形成された表示パネルを有する。表示パネルの基材には従来、ガラス基板が用いられていたが近年、当該基材にポリイミド膜などの樹脂フィルム等を用いて、表示パネルを曲げることができるフレキシブルディスプレイの開発が進められている。 A flat panel display such as an organic electroluminescence (EL) display device has a display panel in which a thin film transistor (TFT), an organic light-emitting diode (OLED), or the like is formed on a substrate. Conventionally, a glass substrate has been used as the base material of the display panel, but in recent years, the development of a flexible display capable of bending the display panel by using a resin film such as a polyimide film for the base material has been promoted. ..
フレキシブルディスプレイの用途として、表示パネルの画像表示領域より外側に設けられ、集積回路（integrated circuit：ＩＣ）やフレキシブルプリント基板（flexible printed circuit：ＦＰＣ）が実装される部分を表示領域の裏側に折り曲げて狭額縁化を図ることが考えられている。 As an application of a flexible display, the part provided outside the image display area of the display panel and on which an integrated circuit (IC) or a flexible printed circuit board (FPC) is mounted is bent to the back side of the display area. It is considered to narrow the frame.
表示パネルにて樹脂フィルム等の基材の上には表示素子のほか配線が形成され、配線の表面は無機絶縁膜で被覆される。ここで、フレキシブルな表示パネルでは曲げに伴う応力により配線の断線リスクが高まる。 In addition to the display element, wiring is formed on the base material such as a resin film on the display panel, and the surface of the wiring is covered with an inorganic insulating film. Here, in the flexible display panel, the risk of disconnection of the wiring increases due to the stress caused by bending.
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、フレキシブルな表示パネルを有する表示装置において、曲げによる配線の断線リスクを低減することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to reduce the risk of wiring disconnection due to bending in a display device having a flexible display panel.
本発明に係る表示装置は、可撓性を有する基材の一方の主面上に表示素子及び配線を含む表示機能層を設けた表示パネルを有する表示装置であって、前記一方の主面上に、前記配線の表面を、前記配線に直に接する有機絶縁膜で被覆した有機膜被覆配線領域を有する。 The display device according to the present invention is a display device having a display panel provided with a display function layer including a display element and wiring on one main surface of a flexible base material, and is on the one main surface. In addition, it has an organic film-coated wiring region in which the surface of the wiring is coated with an organic insulating film that is in direct contact with the wiring.
以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という。）について図面を参照して説明する。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。 Hereinafter, embodiments of the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described with reference to the drawings. However, the present invention can be implemented in various aspects without departing from the gist thereof, and is not construed as being limited to the description contents of the embodiments illustrated below.
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。 The drawings may schematically represent the width, thickness, shape, etc. of each part as compared with the actual embodiment in order to clarify the explanation, but this is merely an example and the interpretation of the present invention is limited. It's not something to do. In this specification and each figure, elements having the same functions as those described with respect to the above-mentioned figures may be designated by the same reference numerals and duplicate description may be omitted.
さらに、本発明の詳細な説明において、ある構成物と他の構成物の位置関係を規定する際、「上に」「下に」とは、ある構成物の直上あるいは直下に位置する場合のみでなく、特に断りの無い限りは、間にさらに他の構成物を介在する場合を含むものとする。 Further, in the detailed description of the present invention, when defining the positional relationship between a certain component and another component, "above" and "below" are only when they are located directly above or directly below a certain component. However, unless otherwise specified, the case where another component is further interposed is included.
本発明の実施形態に係る表示装置は有機ＥＬ表示装置であり、その表示パネルは樹脂フィルム等の可撓性を有する基材（フレキシブル基板ともいう）を用いて湾曲可能に構成される。表示パネルにて樹脂フィルム等の基材の上には表示素子のほか配線が形成され、配線の表面は無機絶縁膜で被覆される。ここで、フレキシブルディスプレイでは、上述したように表示パネルの部品実装領域を表示領域の裏側に折り曲げて狭額縁化を図るといったことが行われる。表示パネルを裏側へ折り曲げると、曲がりを有した部分（湾曲部）にて外側面（凸となる表面）寄りの層には引張応力が作用し、内側面（凹となる表面）寄りの層には圧縮応力が作用する。そのため、基本的に配線やその絶縁膜にも応力が作用する。
無機材料膜は上述の引張応力の影響を受け易いため、湾曲部では配線の絶縁膜にクラックを生じ得る。クラックは絶縁膜の絶縁性能を低下させるだけでなく、クラックの近傍にて配線に対する応力集中が起こり配線の断線リスクが高まる。本実施形態の表示パネルでは当該断線リスクの低減が図られる。
The display device according to the embodiment of the present invention is an organic EL display device, and the display panel is configured to be bendable by using a flexible base material (also referred to as a flexible substrate) such as a resin film. In addition to the display element, wiring is formed on the base material such as a resin film on the display panel, and the surface of the wiring is covered with an inorganic insulating film. Here, in the flexible display, as described above, the component mounting area of the display panel is bent to the back side of the display area to narrow the frame. When the display panel is bent to the back side, tensile stress acts on the layer near the outer surface (convex surface) at the bent part (curved part), and the layer near the inner surface (concave surface) becomes. Compressive stress acts on. Therefore, stress basically acts on the wiring and its insulating film.
Since the inorganic material film is easily affected by the above-mentioned tensile stress, cracks may occur in the insulating film of the wiring at the curved portion. The crack not only lowers the insulating performance of the insulating film, but also causes stress concentration on the wiring in the vicinity of the crack, increasing the risk of disconnection of the wiring. The display panel of the present embodiment reduces the risk of disconnection.
図１は実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の表示パネル２の模式的な平面図である。表示パネル２の本体基板４は矩形であり、表示領域６、額縁領域８及び部品実装領域１０からなる。
FIG. 1 is a schematic plan view of a
表示領域６には画素が２次元配列され、各画素に対応してＯＬＥＤやＴＦＴなどからなる画素回路が形成される。また表示領域６にはＯＬＥＤ及び画素回路の動作に必要な電気信号や電源を供給するための配線が形成される。
Pixels are two-dimensionally arranged in the
額縁領域８は表示領域６の外縁に位置し、その内側境界は表示領域６の輪郭に一致し、外側境界は矩形であり、その３辺が本体基板４の辺と重複し、残り１辺が部品実装領域１０との境界となる。
The
部品実装領域１０は額縁領域８に隣接して設けられる。額縁領域８と部品実装領域１０とを、即ち、表示領域６の外側に位置する領域を、周辺領域という。部品実装領域１０は３辺が本体基板４の辺と重複し、残り１辺が額縁領域８との境界である矩形である。ＯＬＥＤ又は画素回路に信号を供給する配線は、表示領域６から部品実装領域１０に引き出される。つまり、部品実装領域１０には表示領域６から引き出された一群の配線が配置される。また、部品実装領域１０には、当該配線群を外部回路に接続するための接続端子が配置される。例えば、接続端子にはＦＰＣ１２が接続され、ＦＰＣ１２は表示パネル２に関する駆動回路や制御装置などに接続される。ＦＰＣ１２には例えば、表示パネル２の駆動用ＩＣ１４などが搭載され得る。駆動用ＩＣ１４は、本体基板４上の部品実装領域１０に配置されてもよい。
The
図２は図１に示すII−II線に沿った位置での表示パネル２の模式的な垂直断面図である。図２（ａ）は図１に示すように本体基板４及びＦＰＣ１２が同一平面上に位置する状態での断面図である。
FIG. 2 is a schematic vertical sectional view of the
本体基板４は、基材の一方の主面に表示素子及び配線を含む表示機能層が形成されたアレイ基板２０を含む。アレイ基板２０は基材の表面に表示機能層として、画素回路のＴＦＴや配線などを形成する層、ＯＬＥＤを構成する層、ＯＬＥＤを封止する封止層などが積層された構造を有する。アレイ基板２０は可撓性を備えたフィルム状の基材を用いてフレキシブルに形成される。例えば、当該基材としてポリイミドなどの可撓性絶縁材を用いることができる。本体基板４はさらに、アレイ基板２０の表示面に貼り付けられた保護フィルム２２や偏光板２４、またアレイ基板２０の裏面に貼り付けられた補強フィルム２６や熱拡散シート２８などを含み得る。アレイ基板２０の保護フィルム２２が配置されていない箇所には、図２（ａ）に示すように、樹脂膜６０が配置されている。なお、偏光板２４が保護フィルム２２を兼ねる構造にしてもよい。また、熱拡散シート２８を配置しない構造も有り得る。
The
本体基板４は部品実装領域１０にて湾曲可能に構成される。これにより、表示領域６から見て湾曲領域３０より先の部品実装領域１０である非湾曲領域３２、及びＦＰＣ１２、またＦＰＣ１２に接続される他の回路基板を表示領域６の裏側に折り返すことができる。
このように折り返すことで、表示パネル２の平面視のサイズを小さくすることができ、表示パネル２を搭載する電子機器の小型化を図ることができる。なお、部品実装領域１０は、湾曲領域３０より表示領域６側の位置にも非湾曲領域３８を備えている。図２（ｂ）はこの場合の断面図であり、本体基板４の部品実装領域１０及びＦＰＣ１２を本体基板４の表示領域６の裏面側に折り返した状態での断面図である。
The
By folding back in this way, the size of the
このように表示パネル２のうち本体基板４の部品実装領域１０に設ける湾曲領域３０から先の部分が裏面に隠れることにより、電子機器の正面に占める表示領域６の割合を大きくすることができる。また、駆動用ＩＣ１４などを表示パネル２のうち裏面に折り返される部分に搭載し、表示面側に現れる額縁領域８はＩＣ等の部品の配置領域として用いないようにすることにより、額縁領域８の面積を小さくできる。すなわち、表示デバイスにおけるいわゆる狭額縁化を進めることができる。
By hiding the portion of the
なお、湾曲領域３０には補強フィルム２６を貼り付けないことで、当該領域の柔軟性を増し、より小さい曲率半径で表示パネル２を湾曲させることができる。図２（ｂ）に示す湾曲部３４の曲率半径が小さくなるほど、折り曲げられた表示パネル２の平面視でのサイズも小さくなり、また折り曲げられた表示パネル２の厚さも小さくなる。
By not attaching the reinforcing
また、湾曲領域３０に補強フィルム２６を貼り付けないことで、湾曲部３４における曲げ応力の中立面の位置は補強フィルム２６を被着した部分よりも表面側（アレイ基板２０における樹脂膜６０が配置されている側）に移動し得る。本実施形態では、湾曲領域３０におけるアレイ基板２０の裏面に補強フィルム２６を貼付しないことと、部品実装領域１０におけるアレイ基板２０の表面に塗布・積層する樹脂膜６０とにより、湾曲部３４における応力の中立面の位置を制御してアレイ基板２０の表面に形成される配線層における応力を小さくし、配線の断線を起こりにくくする。例えば、湾曲部３４における中立面の位置を配線層の近傍に制御することで応力を小さくすることができる。また、配線層が中立面より内側面寄り、つまり、表示パネル２の湾曲により凹となる面寄りに位置するように中立面の位置を調節することで、配線の応力が圧縮方向となり、引張応力よりも断線を起こしにくくすることが可能である。
Further, by not attaching the reinforcing
折り曲げられた表示パネル２の内側、即ち、図２（ｂ）に示す断面視で非湾曲領域（図２（ａ）に示す領域３２，３８）に挟まれた隙間にはスペーサー３６が配置される。スペーサー３６は当該隙間の間隔を一定以上に保つ。これにより、表示パネル２に厚み方向の圧力が加わっても湾曲部３４の曲率が許容範囲に保たれる。またスペーサー３６の端部は湾曲部３４の背面に応じた曲率の曲面とし、当該端部を湾曲部３４の背面に当接させることで、湾曲部３４の表面に圧力が加わっても湾曲部３４の形状を一定に保つことができる。
The
図３は図２（ａ）に示す領域IIIにおけるアレイ基板２０の模式的な垂直断面図である。図３に示す断面は、部品実装領域１０のうち湾曲領域３０より表示領域６側に位置する非湾曲領域３８と、湾曲領域３０のうち表示領域６側の端部領域とを含んでいる。
FIG. 3 is a schematic vertical sectional view of the array substrate 20 in the region III shown in FIG. 2 (a). The cross section shown in FIG. 3 includes a
さて、上述したように本体基板４は、基材の一方の主面に表示素子及び配線を含む表示機能層が形成されたアレイ基板２０を含む。ここで、基材上の積層構造を表示機能層と称しているのは、その主要部が表示領域６における構造であるからであるが、表示領域６に積層する膜を額縁領域８及び部品実装領域１０にも積層し、それら領域に必要な構造を形成することができる。当該表示領域６に積層する膜は、表示領域６から連続して額縁領域８及び部品実装領域１０まで延在してもよい。また、当該表示領域６に積層する膜は、表示領域６と額縁領域８と部品実装領域１０とにおいて、同層に位置するが、連続せずに分断して配置されてもよい。
As described above, the
例えば、部品実装領域１０には表示領域６と共通にアンダーコート層４２（第１無機膜）、ＴＥＯＳ膜４４（第１絶縁膜）、層間絶縁膜４６（第２無機膜）、金属膜４８、ＳｉＮ膜５０（第３無機膜）、有機平坦化膜５２（有機絶縁膜）が積層され得る。
For example, the
具体的には、アンダーコート層４２はアレイ基板２０の基材４０の表面に積層される層であり、下地膜ともいう。基材４０は、可撓性を有する基板(樹脂基板、フィルム基板)であり、例えばポリイミドを用いて形成される。アンダーコート層４２は、シリコン酸化物（ＳｉＯｘ）、シリコン窒化物（ＳｉＮｙ）等からなる無機膜で形成され、それらの積層構造であっても良い。本実施形態では、アンダーコート層４２は基材４０の表面全体に成膜した後、アンダーコート層４２のうち図３に現れる部分より右側はエッチングにより除去し、図３に示す構造にパターニングされる。これにより、部品実装領域１０におけるアンダーコート層４２は非湾曲領域３８のうち湾曲領域３０の近傍を除く部分に積層される。また、基材４０の厚さは、アンダーコート層４２が除去された部分の方が、アンダーコート層４２が設けられている部分よりも、小さい。
Specifically, the
アンダーコート層４２の上には半導体層が積層され、表示領域６では当該半導体層により画素回路のＴＦＴのチャネル領域、ソース領域及びドレイン領域が形成される。半導体層の形成後、表示領域６におけるゲート絶縁膜としてＴＥＯＳ（TetraEthyl OrthoSilicate）からなるＴＥＯＳ膜４４が積層される。なお、ＴＥＯＳ膜に代えてＳｉＯｘからなるＳｉＯ膜を用いることもできる。
A semiconductor layer is laminated on the
表示領域６ではＴＥＯＳ膜４４の上に積層した金属膜をパターニングしてＴＦＴのゲート電極などが形成される。当該ゲート電極等を覆って、層間絶縁膜４６として無機膜が積層される。
In the
一方、部品実装領域１０では図３に示すように、ＴＥＯＳ膜４４及び層間絶縁膜４６は非湾曲領域３８のうち表示領域側の一部の領域５４に設けられる。即ち、ＴＥＯＳ膜４４及び層間絶縁膜４６は、表示領域６から額縁領域８を通り非湾曲領域３８の途中まで（領域５４まで）延びて、位置している。部品実装領域１０の領域５４以外の部分に設けられたＴＥＯＳ膜４４及び層間絶縁膜４６は、例えばエッチングによって除去される。これにより、図３に示す領域５４よりも湾曲領域３０の側に位置する領域５６において、アンダーコート層４２の表面が露出される。
On the other hand, in the
層間絶縁膜４６の上には金属膜４８が形成される。当該金属膜をパターニングして表示領域６にはＴＦＴのソース電極及びドレイン電極、並びに配線群が形成される。一方、部品実装領域１０では金属膜４８により、上述した表示領域６から引き出される配線群や当該配線群を外部回路に接続するための接続端子が形成される。
A
図３に示す金属膜４８は当該配線群のうちの１本の配線５８に対応する。部品実装領域１０の配線５８は表示領域６から非湾曲領域３８及び湾曲領域３０を経由して、図２（ａ）に示す非湾曲領域３２まで延在される。ここで、図３に示すように湾曲領域３０では、配線５８は基材４０の表面に形成される。湾曲領域３０では配線５８の下層に位置するアンダーコート層４２、ＴＥＯＳ膜４４及び層間絶縁膜４６が配置されていないので、配線５８は湾曲部３４にて内側面に近づく（基材４０の側に近づく）。これにより、配線５８の位置を応力の中立面の位置、又は圧縮応力となる中立面より基材４０の側とすることが可能となり、引張応力による配線５８の破断を避けることが可能となる。なお、配線５８が基材４０の表面に形成される領域は、図３に示すように非湾曲領域３８のうち、湾曲領域３０に隣接する部分の一部に及んでも良い。
The
図３に示す実施形態の構造において、基材４０と配線５８との間の厚さ方向の距離、即ち基材４０と配線５８との間に位置する層の厚み（積層された複数の層厚の合計）は、非湾曲領域３８の表示領域６側から湾曲領域３０側へ向けて、段階的に減少している。領域５４では、配線５８（金属膜４８）の下にはアンダーコート層４２、ＴＥＯＳ膜４４及び層間絶縁膜４６が存在する。一方、領域５６では、配線５８（金属膜４８）の下にはアンダーコート層４２のみが設けられる。なお、領域５６におけるアンダーコート層４２の厚さを、領域５４におけるアンダーコート層４２の厚さよりも小さくしてもよい。さらに、湾曲領域３０では、配線５８（金属膜４８）が基材４０の表面に形成される。つまり、基材４０と金属膜４８との間の厚さ方向の距離が３段階に変えられる。このように、領域５４と湾曲領域３０とでの金属膜４８の下地の高低差を複数の段差に分散させ、各段差を小さくすることで、段差部分での配線５８の断線を生じにくくすることができる。
In the structure of the embodiment shown in FIG. 3, the distance in the thickness direction between the
ＳｉＮｙで形成されたＳｉＮ膜５０は金属膜４８の上に積層される。部品実装領域１０におけるＳｉＮ膜５０は図３に示す例では、非湾曲領域３８のうち領域５６の右端を除く部分に積層される。ＳｉＮ膜５０の端部の位置は非湾曲領域３８内であればよい。つまり、ＳｉＮ膜５０の端部は非湾曲領域３８における配線５８が基材４０の表面に形成される領域に及んでも良いが、湾曲領域３０の配線５８の上にはＳｉＮ膜５０は形成されない。
ＳｉＮ膜５０等の無機材料膜の絶縁膜は引張応力によりクラックを生じ易い。また、湾曲部３４では外側面寄りほど引張応力が生じ易いので、湾曲領域３０（湾曲部３４）にＳｉＮ膜５０を配置すると、クラックが生ずる可能性はより大きくなる。そして当該ＳｉＮ膜５０等のクラック（配線５８の直上に位置するクラック）は配線５８の破断の原因となり得る。本実施形態では、湾曲領域３０では配線５８の表面にＳｉＮ膜５０などの無機材料膜を積層していないので、配線５８の破断を抑制する顕著な効果を有している。
The SiN film 50 formed of SiNy is laminated on the
The insulating film of an inorganic material film such as the SiN film 50 is liable to crack due to tensile stress. Further, since tensile stress is more likely to occur in the
有機平坦化膜５２は表示領域６ではＴＦＴや配線等が形成されたアレイ基板２０の表面を平坦化し、その平坦化された表面にＯＬＥＤが形成される。一方、部品実装領域１０では、図３に示すように、有機平坦化膜５２は、ＳｉＮ膜５０が形成される領域ではＳｉＮ膜５０の表面に積層され、また、ＳｉＮ膜５０が形成されない領域では配線５８を覆う。
配線５８を被覆した有機平坦化膜５２は、有機平坦化膜５２形成後の工程での各種処理から配線５８を保護し、またアレイ基板２０の完成後においては配線５８を絶縁する機能や配線５８の腐食を抑制する等の配線５８を保護する機能を有する。例えば、有機平坦化膜５２はアクリルを主成分とするポジ型感光性有機材料で形成される。なお、図３に示す積層構造とは異なり、ＳｉＮ膜５０が有機平坦化膜５２の上に配置されてもよい。
In the
The
ＳｉＮ膜５０が形成されず有機平坦化膜５２が配線５８を覆う領域を有機膜被覆配線領域と称することにすると、少なくとも湾曲領域３０は有機膜被覆配線領域とされる。
Assuming that the region where the SiN film 50 is not formed and the
さらに部品実装領域１０には樹脂が塗布され、有機平坦化膜５２の上に樹脂膜６０が形成される。例えば、樹脂膜６０の塗布工程は、部品実装領域１０にＦＰＣ１２やＩＣを実装した後に行われる。当該塗布工程は、部品実装領域１０にＦＰＣ１２やＩＣを実装した後とすることで、それら接続部を樹脂膜６０で保護することが可能である。しかし、ＦＰＣ１２やＩＣの実装前に当該塗布工程を行ってもよい。
Further, a resin is applied to the
図３に示す構成では既に述べたように、湾曲領域３０においてはアンダーコート層４２、ＴＥＯＳ膜４４、層間絶縁膜４６が設けられず、基材４０の表面に配線５８が接して配置されている。図４は湾曲領域３０でのアレイ基板２０の模式的な垂直断面図であり、図３のIV−IV線に沿った断面を示している。基材４０の絶縁表面に下面を接して配線５８が形成され、配線５８の上に有機平坦化膜５２が積層される。有機平坦化膜５２は配線５８の表面、つまり上面及び側面を被覆する。上述したように有機平坦化膜５２は絶縁性を備え配線５８を絶縁する機能を有し、また配線５８を保護する機能を有する。有機平坦化膜５２の上には樹脂膜６０が積層される。
In the configuration shown in FIG. 3, as already described, the
一般的に有機平坦化膜５２や樹脂膜６０はＳｉＯｘやＳｉＮｙ等の無機材料膜よりも柔軟であり、例えば、湾曲させた際の引張応力の影響を比較的受けにくい。そのため、湾曲領域３０にて配線５８を被覆する有機平坦化膜５２はＳｉＮ膜５０に比べて曲げによるクラック等を生じにくく、配線５８の断線が防止される。また、湾曲領域３０は基材４０と配線５８との間のアンダーコート層４２等の無機材料膜が除去されることでも曲げやすくなっている。これらの構成により、湾曲部３４の曲率を大きくしてそのサイズを小さくし、表示パネル２の平面サイズや厚みの一層の縮小を図ることができる。
Generally, the
図４に示す構造では、有機平坦化膜５２は複数の配線５８に亘って連続して形成されている。一方、有機平坦化膜５２は配線５８ごとに分離して形成してもよい。図５は当該構造を示すアレイ基板２０の模式的な垂直断面図であり、図３の湾曲領域３０のIV−IV線に沿った断面を示している。基材４０の絶縁表面に下面を接して配線５８が形成され、配線５８の上に有機平坦化膜５２が積層される。例えば、有機平坦化膜５２はフォトレジストを用いて形成され、フォトリソグラフィ技術により配線５８間の有機平坦化膜５２を除去する。これにより、配線５８の上面及び側面が有機平坦化膜５２で被覆され、配線５８間に基材４０の表面が露出する構造が形成される。樹脂膜６０は有機平坦化膜５２の表面及びそれらの間に露出する基材４０の表面を被覆する。
In the structure shown in FIG. 4, the
上述したように、基材４０と配線５８との間の厚さ方向の距離を表示領域６側から湾曲領域３０側にかけて複数回に分けて段階的に小さくすることで、当該距離の変化を段階的な変化とはしない場合と比べ、当該距離が変化する、複数箇所に分けられた個々の段差部の高低差を小さくすることができ、段差部での配線５８の断線が起こりにくくなる。図３に示す構造では、当該距離が順次小さくなる領域が３つあるので、段差部は２つ設けられている。なお、段差部は３つ以上設けてもよい。
As described above, the change in the distance is stepped by gradually reducing the distance between the
図６は段差部を３つ設ける構成例を示す断面図であり、図３と同様、図２（ａ）に示す領域IIIにおけるアレイ基板２０の模式的な垂直断面図である。図６の構造では、アンダーコート層４２が残される領域のうち湾曲領域３０側の一部の領域７０にてアンダーコート層４２の厚みを薄くする。これにより、非湾曲領域３８には、図３の構成と同様の領域５４及び領域５６に加え、薄くされたアンダーコート層４２が存在する領域７０が形成される。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a configuration example in which three stepped portions are provided, and is a schematic vertical cross-sectional view of the array substrate 20 in the region III shown in FIG. 2 (a) as in FIG. In the structure of FIG. 6, the thickness of the
領域７０の構造は例えば、アンダーコート層４２をエッチングで一部除去することにより形成できる。具体的には、アンダーコート層４２の上に、フォトレジスト等でエッチングマスクを形成し、エッチング処理により領域７０のアンダーコート層４２を選択的に削る。
The structure of the
図６に示す構造では、当該エッチング処理に対するエッチングストッパ膜７２が少なくとも領域７０に形成される。例えば、アンダーコート層４２を多層膜で形成する際に、それら多層膜の間にエッチングストッパ膜７２が形成される。例えば、アンダーコート層４２をＳｉＯ２とＳｉＮとの積層構造にし、ＳｉＯ２とＳｉＮとの間にエッチングストッパ膜７２を配置する。この場合、領域５４，５６，７０に連続して延在するＳｉＯ２を形成し、当該ＳｉＯ２に接して、図６に示す位置にエッチングストッパ膜７２を設け、更に当該ＳｉＯ２とエッチングストッパ膜７２とに接してＳｉＮを形成する。その後、領域７０に位置する当該ＳｉＮをエッチングする。このエッチング工程において、エッチングストッパ膜７２が形成されているので、エッチングストッパ膜７２の下層に位置するＳｉＯ２はエッチングされない。即ち、領域７０におけるアンダーコート層４２のエッチングはエッチングストッパ膜７２に達すると停止する。領域７０ではエッチングにより露出したエッチングストッパ膜７２の表面に配線５８が形成される。
In the structure shown in FIG. 6, an etching stopper film 72 for the etching process is formed in at least the
エッチングストッパ膜７２の材料は、アンダーコート層４２のエッチングに対して選択比が大きいものであればよい。例えば、ＳｉＯｘ、ＳｉＮｙで形成されるアンダーコート層４２に対して、ポリシリコンでエッチングストッパ膜７２を形成することができる。また、エッチングストッパ膜７２は金属膜や透明アモルファス酸化物半導体（transparent amorphous oxide semiconductors：ＴＡＯＳ）で形成することもできる。
The material of the etching stopper film 72 may have a large selection ratio with respect to the etching of the
なお、図３及び図６の構成にて、表示領域６から見て湾曲領域３０より先の非湾曲領域３２での基材４０上の積層構造は湾曲領域３０と基本的に共通とすることができる。すなわち、非湾曲領域３２には、基材４０と配線５８との間のアンダーコート層４２、ＴＥＯＳ膜４４及び層間絶縁膜４６は積層されず、配線５８は湾曲領域３０から非湾曲領域３２にかけて基本的に平坦に形成される。
In the configurations of FIGS. 3 and 6, the laminated structure on the
上述の実施形態では、湾曲領域３０にて配線５８の下に無機材料膜が存在しない。これに対して、湾曲領域３０に形成された配線５８の表面は上述の実施形態と同様、無機材料膜で被覆しないが、配線５８の下には無機材料膜を配置する構造とすることもできる。図７は当該構造を示すアレイ基板２０の模式的な垂直断面図であり、湾曲領域３０における図４、図５と同様の断面を示している。配線５８を形成する位置に対応して、アンダーコート層４２が残され、そのアンダーコート層４２の表面に図５と同様の構造の配線５８及び有機平坦化膜５２が形成される。湾曲部３４にてアンダーコート層４２は配線５８より内側面寄り（基材４０の側）に位置し、アンダーコート層４２に対する応力は基本的に圧縮応力である。つまり、引張応力下で生じやすいクラックはアンダーコート層４２には生じにくく、配線５８の破断も生じにくい。
In the above embodiment, there is no inorganic material film under the
樹脂膜６０は、上述した応力の中立面の位置の制御の機能を有すると共に、配線５８を保護する機能も有する。すなわち、樹脂膜６０は、配線５８を保護する有機平坦化膜５２の上を覆うことで、配線５８の保護を強固にする。具体的には、樹脂膜６０を設けることにより、配線５８の断線や傷・ヒビや配線５８への水分浸入の一層の抑制が図られる。
The
一方、有機平坦化膜５２は、樹脂膜６０の塗布工程に先んじて形成され、樹脂膜６０の形成前においても配線５８を保護する。また、有機平坦化膜５２は配線５８の表面に接するので、表示パネル２又は本体基板４が高温となる環境、状況で使用される場合や、温度変化が激しい環境、状況で使用される場合には、有機平坦化膜５２を基材４０と同様に熱膨張係数が小さい材料とすることで配線５８の応力を低減する機能を持たせることができる。この点、フォトレジスト膜は概して低熱膨張率であるので、有機平坦化膜５２に好適である。
On the other hand, the
配線５８を有機平坦化膜５２と樹脂膜６０との２層の有機絶縁膜で保護する構造では、好適な保護を実現する有機絶縁膜の材料選択が容易となる。例えば、有機平坦化膜５２の材料は水分浸入阻止の能力よりも熱膨張率が低いことに重きを置いて選択し、樹脂膜６０の材料は水分浸入阻止の能力に重きを置いて選択することができる。
In the structure in which the
上述の実施形態では、部品実装領域１０の湾曲領域３０が有機膜被覆配線領域とされ、湾曲部での配線保護を図っているが、有機膜被覆配線領域とすることによる湾曲部での配線保護は本体基板４の部品実装領域１０以外の部分にて湾曲部を設ける際にも適用することができる。具体的には、表示領域６の画素回路や各種信号線と部品実装領域１０の端子とをつなぐ配線は額縁領域８を通る。例えば、この額縁領域８に有機膜被覆配線領域を設け湾曲させることができ、額縁領域８を裏面に折り曲げることで表示パネル２の一層のサイズ縮小を図れる。また、表示領域自体を曲げたり、折り畳んだりすることができる表示パネルの開発も行われており、表示パネル２をそのようなものとする場合には表示領域６に設ける湾曲領域を有機膜被覆配線領域としてもよい。
In the above-described embodiment, the
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、実施形態で説明した構成は、実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成で置き換えることができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible. For example, the configurations described in the embodiments can be replaced with substantially the same configurations, configurations that exhibit the same effects, or configurations that can achieve the same objectives.
２ 表示パネル、４ 本体基板、６ 表示領域、８ 額縁領域、１０ 部品実装領域、１２ ＦＰＣ、１４ 駆動用ＩＣ、２０ アレイ基板、２２ 保護フィルム、２４ 偏光板、２６ 補強フィルム、２８ 熱拡散シート、３０ 湾曲領域、３２，３８ 非湾曲領域、３４ 湾曲部、３６ スペーサー、４０ 基材、４２ アンダーコート層、４４ ＴＥＯＳ膜、４６ 層間絶縁膜、４８ 金属膜、５０ ＳｉＮ膜、５２ 有機平坦化膜、５８ 配線、６０ 樹脂膜。
2 display panel, 4 main body board, 6 display area, 8 frame area, 10 component mounting area, 12 FPC, 14 drive IC, 20 array board, 22 protective film, 24 polarizing plate, 26 reinforcing film, 28 heat diffusion sheet, 30 curved region, 32, 38 non-curved region, 34 curved part, 36 spacer, 40 base material, 42 undercoat layer, 44 TEOS film, 46 interlayer insulating film, 48 metal film, 50 SiN film, 52 organic flattening film, 58 wiring, 60 resin film.
Claims (10)
前記表示領域の外側に位置する周辺領域と、
可撓性を有する基板と、
前記基板の上に位置する第１無機膜と、
前記第１無機膜の上に位置する第１絶縁膜と、
前記第１絶縁膜の上に位置する第２無機膜と、
前記第２無機膜の上に位置する配線と、
前記配線の上に位置する第３無機膜と、
前記第３無機膜の上に位置する有機絶縁膜と、を有し、
前記周辺領域は、
第１領域と、
前記第１領域に接し、前記第１領域に対して前記表示領域とは反対の側に位置する第２領域と、
前記第２領域に対して前記第１領域とは反対の側に位置する第３領域と、を有し、
前記第１領域には、前記基板の上に、前記第１無機膜、前記第１絶縁膜、前記第２無機膜、前記配線、前記第３無機膜、及び前記有機絶縁膜がこの順に積層し、
前記第２領域には、前記基板の上に、前記第１無機膜、前記配線、前記第３無機膜、及び前記有機絶縁膜がこの順に積層し、且つ前記第１絶縁膜と前記第２無機膜とが配置されず、
前記第３領域には、前記基板の上に、前記配線と前記有機絶縁膜とがこの順に積層し、且つ前記第１無機膜、前記第１絶縁膜、前記第２無機膜、及び前記第３無機膜が配置されない箇所を備えることを特徴とする表示装置。 Display area and
Peripheral area located outside the display area and
With a flexible substrate,
The first inorganic film located on the substrate and
The first insulating film located on the first inorganic film and
A second inorganic film located on the first insulating film and
The wiring located on the second inorganic film and
The third inorganic film located on the wiring and
It has an organic insulating film located on the third inorganic film, and has.
The peripheral area is
The first area and
A second region that is in contact with the first region and is located on the side opposite to the display region with respect to the first region.
It has a third region located on the opposite side of the first region with respect to the second region.
In the first region, the first inorganic film, the first insulating film, the second inorganic film, the wiring, the third inorganic film, and the organic insulating film are laminated in this order on the substrate. ,
In the second region, the first inorganic film, the wiring, the third inorganic film, and the organic insulating film are laminated in this order on the substrate, and the first insulating film and the second inorganic film are laminated in this order. The film is not placed,
In the third region, the wiring and the organic insulating film are laminated in this order on the substrate, and the first inorganic film, the first insulating film, the second inorganic film, and the third inorganic film are laminated in this order. A display device including a portion where an inorganic film is not arranged.
前記第３領域は湾曲していることを特徴とする表示装置。 In the display device according to claim 1,
A display device characterized in that the third region is curved.
前記基板は、前記第１領域における第１の厚さと、前記第３領域における第２の厚さとを有し、
前記第１無機膜は、前記基板に直に接する第１膜と、前記第１膜に対して前記基板とは反対の側に位置する第２膜とを含み、
前記第２の厚さは、前記第１の厚さよりも小さく、
前記基板は、前記第１の厚さから前記第２の厚さへ厚さが減少する段差部を有し、
前記段差部に接して、前記第１の厚さの基板上に、前記第１膜と、前記第１膜に直に接するポリシリコン又は酸化物半導体からなる半導体層と、前記半導体層に直に接する前記配線とが積層する第４領域を有することを特徴とする表示装置。 In the display device according to claim 1 or 2.
The substrate has a first thickness in the first region and a second thickness in the third region.
The first inorganic film includes a first film that is in direct contact with the substrate and a second film that is located on the side opposite to the substrate with respect to the first film.
The second thickness is smaller than the first thickness.
The substrate has a stepped portion whose thickness decreases from the first thickness to the second thickness.
On a substrate having the first thickness in contact with the step portion, the first film, a semiconductor layer made of polysilicon or an oxide semiconductor directly in contact with the first film, and the semiconductor layer directly. A display device having a fourth region in which the wirings in contact with each other are laminated.
前記第４領域に接し、且つ前記第４領域に対して前記段差部とは反対の側に、前記第１膜、前記半導体層、前記第２膜がこの順で積層する領域を有することを特徴とする表示装置。 In the display device according to claim 3,
It is characterized by having a region in contact with the fourth region and on the side opposite to the step portion with respect to the fourth region, in which the first film, the semiconductor layer, and the second film are laminated in this order. Display device.
前記第１無機膜は、前記第１領域における厚さよりも、前記第２領域における厚さの方が、小さいことを特徴とする表示装置。 In the display device according to any one of claims 1 to 4.
A display device characterized in that the thickness of the first inorganic film in the second region is smaller than the thickness in the first region.
前記配線は、複数本が並んで配置され、
前記第３領域において、前記有機絶縁膜は、複数の前記配線の上面と側面とに直に接し、且つ複数の前記配線の間の部分を埋めていることを特徴とする表示装置。 In the display device according to any one of claims 1 to 5.
A plurality of the wirings are arranged side by side.
In the third region, the display device is characterized in that the organic insulating film is in direct contact with the upper surface and the side surface of the plurality of wirings and fills a portion between the plurality of wirings.
前記配線は、複数本が並んで配置され、
前記第３領域において、前記有機絶縁膜は、複数の前記配線の上面と側面とに直に接し、且つ複数の前記配線の間には、前記有機絶縁膜が位置しない部分を有し、
少なくとも前記第３領域には、前記配線と前記有機絶縁膜と、前記有機絶縁膜が位置しない前記部分とを覆う樹脂膜が位置することを特徴とする表示装置。 In the display device according to any one of claims 1 to 5.
A plurality of the wirings are arranged side by side.
In the third region, the organic insulating film is in direct contact with the upper surface and the side surface of the plurality of wirings, and has a portion between the plurality of wirings where the organic insulating film is not located.
A display device characterized in that, at least in the third region, a resin film covering the wiring, the organic insulating film, and the portion where the organic insulating film is not located is located.
複数の前記配線の各々と前記基板との間に、前記第１無機膜が複数の前記配線の各々に沿って位置することを特徴とする表示装置。 In the display device according to claim 7,
A display device characterized in that the first inorganic film is located along each of the plurality of wirings between each of the plurality of wirings and the substrate.
前記第３領域に対して前記第２領域とは反対の側に、前記基板の端部が位置し、
前記端部には、フレキシブルプリント基板が配置され、
前記端部と前記フレキシブルプリント基板とは、前記第２領域に重なって折り返されることを特徴とする表示装置。 In the display device according to any one of claims 1 to 8.
The end of the substrate is located on the side opposite to the second region with respect to the third region.
A flexible printed circuit board is arranged at the end portion.
A display device characterized in that the end portion and the flexible printed circuit board overlap the second region and are folded back.
前記表示領域には、薄膜トランジスタが配置され、
前記第１絶縁膜は、前記薄膜トランジスタのゲート絶縁膜であることを特徴とする表示装置。
In the display device according to any one of claims 1 to 9.
A thin film transistor is arranged in the display area.
The display device, wherein the first insulating film is a gate insulating film of the thin film transistor.
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