JP6456317B2 - 表示装置、および可撓性表示装置 - Google Patents
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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。
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、変形した際に配線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、基材と、前記基材上の表示領域と、前記基材上に位置し、前記表示領域から前記表示領域の外側へ伸びる配線と、前記基材上の一対の金属膜を有し、前記配線は前記一対の金属膜の間に位置する表示装置である。
本発明の一実施形態は、基材と、前記基材上の表示領域と、前記基材上に位置し、前記表示領域から前記表示領域の外側へ伸びる配線と、前記基材上の金属膜を有し、前記基材は折り曲げられて湾曲した領域と、前記湾曲した領域を挟む二つの平坦な領域を与えるように構成され、前記金属膜は、前記湾曲した領域と前記二つの平坦な領域にわたって伸びる表示装置である。
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４を用いて説明する。
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４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を基材１０２の一方の面（上面）に有している。画素１０６はマトリクス状に配置されている。表示領域１０４から配線１１０が基材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は基材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１２０と接続され、これにより、コネクタ１２０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は基材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１２０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１２０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。
基材１０２に可撓性を有するフィルムなどを用いることで、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。可撓性の基材１０２はベースフィルムとも呼ばれることもある。
画素１０６の各々には発光素子が備えられている。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はさらに電源線１１６を基材１０２上に有している。後述するように、各画素１０６に設けられる発光素子は有機層を挟持する一対の電極を有しており、一方の電極は有機層を覆うように形成され、その際、電源線１１６と電気的に接続される。電源線１１６も基材１０２の側面に向かって伸びており、端部でコネクタ１２０と電気的に接続される。
表示装置１００には、コネクタ１２０との接続に用いられる基材１０２の側面とは異なる側面（図中、表示装置１００の長辺）に沿って、金属膜１１８が設けられている。本実施形態の金属膜１１８は対を形成するように二つ設けられており、配線１１０はこの一対の金属膜１１８に挟まれるように配置されている。また、電源線１１６も一対の金属膜１１８に挟まれるように配置されている。金属膜１１８は電気的に浮遊されてもよく、あるいは一定電位が与えられてもよい。図１に示すように金属膜１１８は、好ましくはコネクタ１２０との接続に用いられる基材１０２の側面に達するように設けられる。
図１に示した直線Ａ−Ｂ、Ｃ−Ｄに沿った断面模式図をそれぞれ図２、３に示す。図２の断面Ａ−Ｂでは、表示領域１０４と、発光素子の一方の電極と電源線１１６との接続に用いられる領域（コンタクト領域）１０５が示されている。
図２に示すように、表示領域１０４内の画素１０６にはトランジスタ１２２、容量１２４、発光素子１２６などの素子が設けられている。画素１０６中の各素子の構成はこのような構成に限られず、画素１０６は複数のトランジスタ、複数の容量を含有していてもよい。
図２を参照すると、基材１０２上に下地膜１３０を介して半導体膜１３２が設けられる。基材１０２に用いることができる材料としては、ガラスや石英、金属などが挙げられる。表示装置１００に可撓性を付与する場合には、基材１０２に例えばポリイミドやポリエステル、アクリル樹脂などの高分子材料を用いることができる。下地膜１３０は例えば酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化窒化ケイ素、窒化酸化ケイ素などの無機材料を含むことができ、化学気相成長法（ＣＶＤ法）やスパッタリング法などを用いて形成することができる。図２では下地膜１３０として三層構造を有する例が描かれている。この場合、例えば酸化ケイ素膜、窒化ケイ素膜、酸化ケイ素膜の順で積層することによって下地膜１３０を形成すればよい。最下層の酸化ケイ素膜は基材との密着性向上のため、中層の窒化ケイ素膜は、外部から水などの不純物の侵入を防ぐブロック膜として、最上層の酸化ケイ素膜は、窒化ケイ素膜中に含有する水素原子がトランジスタ１２２などの素子へ拡散しないようにするブロック膜としてそれぞれ設けられるが、特にこの構造に限定するものではない。さらに他の層が積層されても良いし、単層あるいは二層構造の下地膜１３０を用いてもよい。
半導体膜１３２は、シリコンや半導体特性を示す金属酸化物などを用い、ＣＶＤ法やスパッタリング法などを適用して形成することができる。半導体膜１３２の結晶性には制限がなく、非晶質、多結晶、微結晶、単結晶、いずれの結晶状態を有していてもよい。
表示装置１００は半導体膜１３２上にゲート絶縁膜１３４を有している。ゲート絶縁膜１３４は酸化ケイ素や窒化ケイ素、酸化窒化ケイ素、窒化酸化ケイ素などの無機化合物を用いることができ、ＣＶＤ法やスパッタリング法などを適用して形成することができる。ゲート絶縁膜１３４上には第１の金属層が形成され、これをエッチング加工することによってトランジスタ１２２のゲート電極１３６、容量１２４の一方の電極１３８が画素１０６内に形成される。したがって、ゲート電極１３６や電極１３８は同一の層に存在する。
第１の金属層は金属や合金を用い、スパッタリング法などを適用して形成することができる。金属としてはアルミニウムや銅、チタン、タングステン、モリブデン、タンタルなどを用いることができ、単層構造、あるいは積層構造で形成することができる。例えばチタンとアルミニウムの積層や、アルミニウムや銅などの導電性の高い金属をチタンやモリブデンなどの高融点金属で挟持した構造を採用することができる。ゲート電極１３６と電極１３８は同一の層に存在するため、両社とも同様の層構造を有し、同じ材料を含有する。
半導体膜１３２は不純物がドープされたソース・ドレイン領域とチャネル領域を有していてもよい。この場合、ゲート電極１３６をマスクとして用いて不純物がドープされる。また半導体膜１３２は、チャネル領域とソース・ドレイン領域との間に、ソース・ドレイン領域よりも低濃度で不純物がドープされた領域（低濃度不純物領域）を有していてもよい。
ゲート電極１３６や電極１３８の上には層間膜１４０が設けられている。層間膜１４０は、下地膜１３０やゲート絶縁膜１３４で用いることができる材料を用い、単層あるいは積層構造で形成することができる。例えば窒化ケイ素膜と酸化ケイ素膜の積層構造で層間膜１４０が形成される。層間膜１４０は、トランジスタ１２２を保護する機能を有しており、同時に容量１２４における誘電体膜としての機能も有している。
表示装置１００はさらに、層間膜１４０の上にソース電極１４２、ドレイン電極１４４を有している。ソース電極１４２、ドレイン電極１４４は、層間膜１４０、ゲート絶縁膜１３４に設けられた開口部で半導体膜１３２と電気的に接続されている。半導体膜１３２、ゲート絶縁膜１３４、ゲート電極１３６、ソース電極１４２、ドレイン電極１４４によってトランジスタ１２２が構成される。なお、ドレイン電極１４４は電極１３８の上にも形成されており、電極１３８、層間膜１４０、およびドレイン電極１４４のうち電極１３８と重なる部分によって容量１２４が構成される。ソース電極１４２、ドレイン電極１４４は層間膜１４０上に第２の金属層を形成した後にエッチング加工を施すことによって形成される。したがって、ソース電極１４２とドレイン電極１４４は同一の層に存在する。第２の金属層は第１の金属層で使用可能な材料を用い、ＣＶＤ法やスパッタリング法などを適用して形成することができる。例えばアルミニウム膜をチタン膜で挟持した積層構造を採用することができる。
なお、図１に示した配線１１０もソース電極１４２、ドレイン電極１４４と同時に形成することができる(図３参照)。したがって、配線１１０はソース電極１４２、ドレイン電極１４４と同一の層に存在することができる。
ソース電極１４２とドレイン電極１４４の上には、トランジスタ１２２や容量１２４に起因する段差を吸収し、平坦な表面を与えるために平坦化膜１４６が設けられている。平坦化膜１４６はアクリル樹脂やポリイミド、ポリシロキサンなどの高分子材料を用い、スピンコート法やインクジェット法、印刷法、ディップコーティング法などを適用して形成することができる。図２に示すように、下地膜１３０、ゲート絶縁膜１３４、層間膜１４０、および平坦化膜１４６は表示領域１０４のみならず、コンタクト領域１０５にも設けられる。なお、本実施形態のコンタクト領域１０５には半導体膜１３２が含まれていないが、半導体膜１３２がコンタクト領域１０５に設けられていてもよい。
表示装置１００は平坦化膜１４６上に接続配線１４８、１４９を有している。コンタクト領域１０５において接続配線１４９は平坦化膜１４６の平坦な表面上に設けられる。表示領域１０４において、平坦化膜１４６中に設けられ、かつドレイン電極１４４に達する開口部を覆うように接続配線１４８が設けられる。図示しないが、開口部を形成する際、図１で示した端子１１２上の平坦化膜１４６も同時に除去される。接続配線１４８、１４９は、例えばインジウム―スズ酸化物（ＩＴＯ）やインジウム―亜鉛酸化物（ＩＺＯ）などの透光性を有する導電性酸化物を含む膜をスパッタリング法などを適用して平坦化膜１４６上に形成し、これをエッチング加工することによって形成することができる。したがって、接続配線１４８、１４９はいずれも同一の層に存在する。なお、接続配線１４８、１４９を形成する際、端子１１２上にも透光性を有する導電性酸化物が同時に形成される。これにより、端子１１２とコネクタ１２０との安定な電気的接続が可能となる。
表示装置１００はさらに、表示領域１０４内に容量配線１５０を、コンタクト領域１０５内に補助配線１５２を有している。これらは第３の金属層を形成した後にエッチング加工によって形成される。したがって、容量配線１５０と補助配線１５２は同一の層に存在する。コンタクト領域１０５において、補助配線１５２と接続配線１４９は互いに電気的に接続され、これらによって電源線１１６が構成される。第３の金属層はアルミニウム、銅、チタン、モリブデン、タングステン、タンタルなどの金属あるいはこれらの合金を用い、単層構造、あるいは積層構造で形成することができる。例えばモリブデン／アルミニウム／モリブデンの積層構造を適用することができる。接続配線１４８、１４９がＩＴＯやＩＺＯなどの透光性を有する導電性酸化物で形成される場合、接続配線１４８、１４９は比較的抵抗が高く、コンタクト領域１０５において電圧降下を引き起こすが、補助配線１５２を形成することによって電圧降下を抑制することができる。なお、表示領域１０４内では接続配線１４８は必ずしも設置する必要はないが、設置することによって容量配線１５０や補助配線１５２の形成時にトランジスタ１２２のドレイン電極１４４を保護することができ、コンタクト抵抗の増大を防ぐことができる。
表示装置１００はまた、容量配線１５０や補助配線１５２の上に絶縁膜１５４を備えている。絶縁膜１５４は窒化ケイ素など、ゲート絶縁膜１３４や層間膜１４０に用いることができる材料を使用して形成することができる。絶縁膜１５４はトランジスタ１２２と発光素子１２６の電気的な接続を行うコンタクト部（すなわち、平坦化膜１４６の開口部に形成された接続配線１４８の底面）、電源線１１６の一部、および平坦化膜１４６の表面の一部を露出するための開口部を有している。
表示装置１００はさらに、発光素子１２６を構成する第１の電極１５８、有機層１６２、第２の電極１６４を有している。発光素子１２６からの発光を基材１０２を通して取り出す場合には透光性を有する材料、例えばＩＴＯやＩＺＯなどの導電性酸化物を第１の電極１５８に用いることができる。一方、発光素子１２６からの発光を第２の電極１６４側から取り出す場合には、アルミニウムや銀などの金属、あるいはこれらの合金を用いることができる。あるいは上記金属や合金と導電性酸化物との積層、例えば金属を導電性酸化物で挟持した積層構造（例えばＩＴＯ／銀／ＩＴＯなど）を採用することができる。なお、第１の電極１５８と容量配線１５０、およびこれらに挟まれた絶縁膜１５４によって付加的に容量が形成される。
第２の電極１６４は、発光素子１２６からの発光を基材１０２を通して取り出す場合には、アルミニウムや銀などの金属あるいはこれらの合金を用いて形成することができる。一方、発光素子１２６からの発光を第２の電極１６４を通して取り出す場合には、上記金属や合金を用い、可視光を透過する程度の膜厚を有するように第２の電極１６４を形成すればよい。あるいは透光性を有する材料、例えばＩＴＯやＩＺＯなどの導電性酸化物を用いて第２の電極１６４を形成してもよい。また、上記金属や合金と導電性酸化物との積層構造（例えばＭｇ−Ａｇ／ＩＴＯなど）を第２の電極１６４に採用することができる。
ここで、第１の電極１５８の上には、第１の電極１５８の端部、ならびに平坦化膜１４６に設けられた開口部に起因する段差を吸収し、かつ、隣接する画素１０６の第１の電極１５８を互いに電気的に絶縁するための隔壁１６０が設けられている。隔壁１６０はバンク（リブ）とも呼ばれる。隔壁１６０は平坦化膜１４６で使用可能な材料を用いて形成することができる。隔壁１６０は、第１の電極１５８、および電源線１１６の一部を露出するように開口部を有しており、その端部はなだらかなテーパー形状となるのが好ましい。開口部の端部が第１の電極１５８に対して急峻な勾配を有すると、有機層１６２や第２の電極１６４のカバレッジ不良を招きやすい。平坦化膜１４６と隔壁１６０は、絶縁膜１５４に設けられた開口部の一つ１５６を通じて互いに接触する。このような構造を採用することにより、隔壁１６０形成後の熱処理等において、平坦化膜１４６から脱離する水蒸気などのガスを隔壁１６０を通じて解放することができる。
図２では有機層１６２は単層の構造として描かれているが、有機層１６２は複数の層が積層された構造を有していてもよい。例えば有機層１６２は、電荷注入層、電荷輸送層、発光層、電荷阻止層、電荷発生層などの層を適宜含むことができる。全ての画素１０６で同一の構造を有する有機層１６２を採用してもよく、隣接する画素１０６間で構造の異なる有機層を用いてもよい。有機層１６２は蒸着法、インクジェット法、印刷法、スピンコート法などによって形成することができる。第１の電極１５８と第２の電極１６４からキャリア（電子、ホール）が有機層１６２に注入され、キャリアの再結合によって得られる励起状態が基底状態に緩和するプロセスを経て発光が得られる。したがって発光素子１２６のうち、有機層１６２と第１の電極１５８が互いに直接接している領域が発光領域である。
発光素子１２６の第２の電極１６４はコンタクト領域１０５まで伸びており、接続配線１４９と電気的に接続される。したがって、トランジスタ１２２を通して供給された電流は、第１の電極１５８が陽極として機能する場合、第１の電極１５８、有機層１６２、第２の電極１６４、電源線１１６の順に流れる。
表示装置１００はさらに、第２の電極１６４上に保護膜１６６（パッシベーション層）を有している。保護膜１６６は発光素子１２６に対して外部からの水分の侵入を防止することを機能の一つとしており、保護膜１６６としてはガスバリア性の高いものが好ましい。例えば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無機材料を用いて保護膜１６６を形成することが好ましい。あるいはアクリル樹脂やポリシロキサン、ポリイミド、ポリエステルなどを含む有機樹脂を用いてもよい。たとえば無機材料で形成した膜と有機樹脂を用いて形成した膜との積層構造を採用してもよい。具体的には、窒化ケイ素、酸化ケイ素、アクリル樹脂、窒化ケイ素の積層構造などが挙げられる。これらの各層は蒸着法やＣＶＤ法、スパッタリング法などを適用して形成することができる。
任意の構成として、表示装置１００は保護膜１６６上に対向基板を有していてもよい。対向基板は接着剤を用いて保護膜１６６を通して基材１０２と固定される。この時、表示装置１００は対向基板と保護膜１６６の間の空間に不活性ガスを有していてもよく、あるいは樹脂などの充填材を有していてもよい。充填材を有する場合には、充填材は可視光に対して高い透明性を有することが好ましい。対向基板は、発光領域と重なる領域に開口部を有する遮光膜や、発光領域と重なる領域にカラーフィルタを有していてもよい。遮光膜は、クロムやモリブデンなど比較的反射率の低い金属、あるいは樹脂材料に黒色又はそれに準ずる着色材を含有させたものを用いて形成され、発光領域から直接得られる光以外の散乱光や外光反射等を遮断する機能を有する。カラーフィルタの光学特性は画素１０６毎に変え、例えば赤色、緑色、青色の発光を取り出すように形成することができる。遮光膜とカラーフィルタは下地膜を介して対向基板に設けられていても良いし、また、遮光膜とカラーフィルタを覆うようにオーバーコート層がさらに設けられていてもよい。
表示装置１００が対向基板を有する場合、発光素子１２６が対向基板と基材１０２で挟まれるように、表示領域の周辺に設けられる接着剤で対向基板と基材１０２が貼り合わされる。接着剤は対向基板と基材１０２の間の間隔を調整するためのスペーサーを含んでいてもよい。あるいは、表示装置１００は表示領域内の画素１０６の間にスペーサーとなる構造体を有していてもよい。
図３を参照すると、金属膜１１８は、トランジスタ１２２に設けられるゲート絶縁膜１３４上に設けられている。この金属膜１１８も第１の金属層をエッチング加工することによって形成することができる。したがって、金属膜１１８はトランジスタ１２２のゲート電極１３６や容量１２４の電極１３８と同一の層に存在する。具体的には、金属膜１１８、トランジスタ１２２のゲート電極１３６、容量１２４の電極１３８の一方は、二つの絶縁膜（ゲート絶縁膜１３４と層間膜１４０）の間に設けられる。上述したように、配線１１０は層間膜１４０上に設けられており、第２の金属層をエッチング加工することによって形成することができる。したがって、配線１１０はトランジスタ１２２のソース電極１４２、ドレイン電極１４４と同一の層に存在する。電源線１１６は平坦化膜１４６上に設けられており、この上に絶縁膜１５４、隔壁１６０、保護膜１６６が備えられている。
上述したように、可撓性を有する基材１０２を用いることで表示装置１００に可撓性を付与することができる。例えば図１に示す仮想の軸１７０を中心にして、図４（Ａ）に示すように、表示領域１０４が外側に位置するように折り曲げることができる。ここで軸１７０は、湾曲した領域の少なくとも一部を外周とする軸である。この場合図４（Ａ）に示すように、湾曲した領域と、それを挟む二つの平坦な領域が形成される。そして湾曲した領域が表示領域１０４とコネクタ１２０の間に位置し、二つの平坦な領域に表示領域１０４と端子がそれぞれ位置する。このように表示装置１００を折り曲げた場合、最も負荷がかかる領域が湾曲した領域であるため、湾曲時にこの領域が破損されやすい。破損は基材１０２の端部で発生しやすく、図４（Ｂ）に示すように、軸１７０に近い領域において、基材１０２の端部からクラック１８０が発生する。クラック１８０は基材１０２の端部から内側に向かって成長し、電源線１１６や配線１１０の破損、断線を誘発する。
本実施形態の表示装置１００は一対の金属膜１１８を有しており、配線１１０や電源線１１６は一対の金属膜１１８に挟まれるように配置されている。また、金属膜１１８は表示装置１００を折り曲げるときの軸１７０と重なるように、あるいは交差するように配置される。図１では、金属膜１１８は軸１７０に対して垂直な方向に伸びている。このような構成を有する表示装置１００を折り曲げた際、金属膜１１８は平坦な領域のみならず、湾曲した領域にも含まれることになる。この場合、基材１０２の端部にクラック１８０が発生しても、金属膜１１８に達した段階でクラック１８０の成長が停止する、あるいは成長の速度が大幅に低下する。したがって、電源線１１６や配線１１０の破損、断線を防ぐことができ、その結果、表示装置１００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５乃至図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割愛する。
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５乃至図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割愛する。
第１実施形態では、金属膜１１８は画素１０６に含まれるトランジスタ１２２のゲート電極と同じ層に存在し、一方コネクタ１２０と表示領域１０４を電気的に接続する配線１１０はトランジスタ１２２のソース電極１４２、ドレイン電極１４４と同じ層に存在する。本実施形態では、金属膜１１８、配線１１０、および電源線１１６が含まれる層の位置関係が、第１実施形態のそれと異なる。
具体的には図５（Ａ）に示すように、金属膜１１８は配線１１０と同じ層に存在することができ、トランジスタ１２２の層間膜１４０の上であり、かつ平坦化膜１４６の下に配置される。したがって、金属膜１１８はトランジスタ１２２のソース電極１４２、ドレイン電極１４４と同じ層に存在することができる。
あるいは図５（Ｂ）に示すように、金属膜１１８と配線１１０は同じ層に存在するものの、トランジスタ１２２のゲート絶縁膜１３４の上、かつ層間膜１４０の下に配置することも可能である。したがって、金属膜１１８はトランジスタ１２２のゲート電極１３６と同一の層に存在することができる。
あるいは図６（Ａ）に示すように、金属膜１１８と配線１１０は互いに異なる層に存在するものの、金属膜１１８を層間膜１４０と平坦化膜１４６の間に、配線１１０をゲート絶縁膜１３４と層間膜１４０の間に配置することも可能である。つまり、金属膜１１８はトランジスタ１２２のソース電極１４２、ドレイン電極１４４と同じ層に存在することができる。
あるいは図６（Ｂ）に示すように、金属膜１１８と配線１１０は互いに異なる層に存在するものの、金属膜１１８を平坦化膜１４６と絶縁膜１５４の間に配置することも可能である。つまり、金属膜１１８は電源線１１６、あるいは電源線１１６の補助配線１５２と同じ層に存在することができる。
あるいは図７に示すように、金属膜１１８と配線１１０は互いに異なる層に存在するものの、金属膜１１８を平坦化膜１４６と絶縁膜１５４の間に位置し、かつ接続配線１４９と同じ層に存在するように配置することも可能である。
第１実施形態と同様本実施形態の表示装置１００は金属膜１１８を有しており、配線１１０や電源線１１６は金属膜１１８と比較して基材１０２の端部から遠い位置に配置されている。このため、基材１０２が可撓性を有する場合、表示装置１００を変形させることによって基材１０２の端部にクラック１８０が発生しても、金属膜１１８に達した段階でクラック１８０の成長が停止する、あるいは成長の速度が大幅に低下する。したがって、電源線１１６や配線１１０の破損、断線を防ぐことができ、その結果、表示装置１００の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割愛する。
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割愛する。
本実施形態の金属膜１１８は、その平面形状が第１、第２実施形態と異なる。具体的には図８（Ａ）中の楕円で囲った領域に示すように、金属膜１１８は配線１１０と交差する方向に凸部を有することができる。図８（Ａ）では凸部は基材１０２の端部に対して反対方向に突き出た形状を有しているが、端部の方向に突き出るように凸部を有していてもよい。この時、凸部は基材１０２の端部に達していてもよい。また金属膜１１８は、基材１０２の端部へ伸びる方向と配線１１０へ伸びる方向の両方向に凸部を有していてもよい。
あるいは図８（Ｂ）に示すように、金属膜１１８は、少なくともその一部が配線１１０や電源線１１６と交差するように設けられてもよい。この場合、金属膜１１８の一部が、配線１１０や電源線１１６あるいはその一部と直角に交差するように金属膜１１８を配置してもよい。また、図１で示した一対の金属膜１１８は互いに接続されていてもよい。あるいは図８（Ｃ）に示すように、金属膜１１８全体が配線１１０と交差方向に伸びていてもよく、配線１１０とや電源線１１６と直交するように設けてもよい。
表示装置１００を折り曲げることを意図する時、湾曲した領域を与える部分に本実施形態で示した形状の金属膜１１８を設けることにより、表示装置１００を折り曲げる軸１７０に対して平行に金属膜を配置することができる。このため、湾曲した領域において基材１０２の端部にクラック１８０が発生しても、その成長を効果的に、かつ確実に防止することができ、信頼性の高い可撓性表示装置を提供することができる。
（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割愛する。
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割愛する。
本実施形態の金属膜１１８は、その平面配置が第１乃至第３実施形態と異なる。具体的には図９に示すように、表示装置１００には一対の金属膜１１８が表示領域１０４を挟むように設けられる。あるいは図１０に示すように、配線１１０と表示領域１０４の両方が挟まれるように一対の金属膜１１８が配置される。
通常表示領域１０４に映像を再現する時、表示領域１０４を折り曲げる頻度は比較的少ない。しかしながら、例えば意図せずに表示領域１０４が折れ曲がる、すなわち湾曲した領域に表示領域１０４が含まれるように表示装置１００が折り曲げられた際、表示領域近傍の基材１０２の端部にクラックが発生してもその成長を停止させる、あるいは成長速度を低下させることができる。このため、配線１１０のみならず表示領域１０４の破壊を防止することができ、信頼性の高い可撓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、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：基材、１０４：表示領域、１０５：コンタクト領域、１０６：画素、１０８：駆動回路、１１０：配線、１１２：端子、１１４：ＩＣチップ、１１６：電源線、１１８：金属膜、１２０：コネクタ、１２２：トランジスタ、１２４：容量、１２６：発光素子、１３０：下地膜、１３２：半導体膜、１３４：ゲート絶縁膜、１３６：ゲート電極、１３８：電極、１４０：層間膜、１４２：ソース電極、１４４：ドレイン電極、１４６：平坦化膜、１４８：接続配線、１４９：接続配線、１５０：容量配線、１５２：補助配線、１５４：絶縁膜、１５６：開口部、１５８：第１の電極、１６０：隔壁、１６２：有機層、１６４：第２の電極、１６６：保護膜、１７０：軸、１８０：クラック
Claims (17)
- 基材と、
前記基材上の表示領域と、
前記基材上に位置し、前記表示領域から前記表示領域の外側へ伸びる配線と、
前記基材上の一対の金属膜と、
前記一対の金属膜の間に位置する電源線と、
前記電源線と電気的に接続された補助電極を有し、
前記表示領域は画素を有し、
前記画素は、
ゲート電極、ソース電極、およびドレイン電極を有するトランジスタと、
第１の電極、前記第１の電極上の第２の電極、および前記第１の電極と前記第２の電極に挟まれた有機層を有する発光素子を含み、
前記電源線は前記第２の電極と電気的に接続され、
前記配線、前記ソース電極、および前記ドレイン電極は同一の層に存在し、
前記一対の金属膜、および前記補助電極が同一の層に存在し、
前記配線は前記一対の金属膜の間に位置する表示装置。 - 前記表示領域は前記一対の金属膜の間に位置する、請求項１に記載の表示装置。
- 前記配線と前記一対の金属膜は二つの絶縁膜に挟まれる、請求項１に記載の表示装置。
- 前記配線と前記一対の金属膜は互いに異なる層に存在する、請求項１に記載の表示装置。
- 前記画素は、容量を形成する一対の電極を有し、
前記一対の金属膜と前記一対の電極のうちの一方が同一の層に存在する、請求項１に記載の表示装置。 - 前記一対の金属膜は、前記配線の延びる方向に対して交差する方向に突出する凸部を有する、請求項１に記載の表示装置。
- 平面的に見て、前記凸部は前記配線と重畳している、請求項６に記載の表示装置。
- 前記一対の金属膜は電気的に浮遊している、請求項１に記載の表示装置。
- 基材と、
前記基材上の表示領域と、
前記基材上に位置し、前記表示領域から前記表示領域の外側へ伸びる配線と、
前記基材の端部に位置し、前記配線と接続された端子と、
前記基材上の金属膜を有し、
前記基材は折り曲げられて湾曲した領域と、前記湾曲した領域を挟む二つの平坦な領域を与えるように構成され、
前記金属膜は、前記端子と前記表示領域との間に位置し、
前記金属膜は、前記湾曲した領域と前記二つの平坦な領域にわたって伸び、
平面的に見て、前記金属膜は前記配線と重畳する、表示装置。 - 前記金属膜は、前記湾曲した領域の少なくとも一部を外周とする軸と交差するように配置される、請求項９に記載の表示装置。
- 前記金属膜は前記湾曲した領域の少なくとも一部を外周とする軸に交差する方向に伸びる、請求項９に記載の表示装置。
- 前記金属膜は前記湾曲した領域の少なくとも一部を外周とする軸に沿って伸びる、請求項９に記載の表示装置。
- 前記金属膜は、前記基材の辺に沿って配置され、
前記配線は、前記金属膜に沿って、前記辺とは反対の側に配置される、請求項９に記載の表示装置。 - 前記金属膜は、前記配線の延びる方向に対して交差する方向に突出する凸部を有し
平面的に見て、前記凸部は前記配線と重畳する、請求項９に記載の表示装置。 - 前記金属膜の少なくとも一部は、前記湾曲した領域に位置する、請求項９に記載の表示装置。
- 前記金属膜は電気的に浮遊している、請求項９に記載の表示装置。
- 前記基材は可撓性を有する、請求項１または９に記載の表示装置。
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