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Description

本発明は表示装置に関する。例えば、有機発光素子を備えた表示装置や可撓性表示装置に関する。
基板上に形成された複数の画素を有する表示装置が知られている。このような表示装置の代表例としては、液晶表示装置やＥＬ表示装置などが挙げられる。
ＥＬ表示装置とは、エレクトロルミネセンス（ＥＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）現象を示す材料が一対の電極で挟持された構造を有する発光素子を各画素に備えた表示装置である。材料として有機化合物を用いる発光素子は有機発光素子、有機ＥＬ素子、あるいは有機電界発光素子と呼ばれる。このような有機発光素子を複数有する表示装置を有機ＥＬ表示装置と呼ぶ。液晶表示装置と異なり、有機ＥＬ表示装置はバックライトを必要としないため、薄い表示装置であることが特徴である。また、全固体型表示装置でもあることから、表示領域を曲げることができる、いわゆるフレキシブル表示装置としての応用が期待されている。
一般に各画素は発光素子、および発光素子を駆動するためのトランジスタを含み、トランジスタを制御するため、あるいは発光素子へ電流を供給するための各種配線が基板上にレイアウトされる。例えば特許文献１から４において、配線や画素に関する種々のレイアウトが開示されている。
特開２００６−８６３３３号公報 特開２０１２−２３８００５号公報 特開２０１４−１９１６５０号公報 特開２０１５−８４１０４号公報
上述したように有機ＥＬ表示装置などの表示装置には各種配線が形成されているが、表示装置が強い衝撃や物理的ストレスを受けた場合、配線の断線が生じて表示不良となることがある。特に可撓性の有機ＥＬ表示装置はウエアラブル表示装置としての利用が期待されているため、表示装置を頻繁に変形する（例えば湾曲する、折り曲げるなど）ことが考えられる。このため、配線は金属疲労に起因して断線や接触不良を起こし、表示不良に至ることが考えられる。
上記問題点を鑑み本発明では、外部からの物理的なストレスに対して耐久性のある配線レイアウト、およびそれが適用された表示装置を提供することを目的の一つとする。あるいは、表示装置の変形に対して高い耐久性を有する配線レイアウト、およびそれが適用された可撓性有機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、４つの辺を有する表示領域を有する表示装置であり、前記表示領域はゲート線と、信号線と、前記ゲート線と前記信号線に電気的に接続された第１の副画素と、前記第１の副画素中に含まれる表示素子を有する。前記ゲート線は、互いに方向が異なるベクトルを有する第１の直線部と第２の直線部を有し、前記第１の直線部と前記第２の直線部は直接接続される。前記信号線は互いに方向が異なるベクトルを有する第３の直線部と第４の直線部を有し、前記第３の直線部と前記第４の直線部は直接接続される。前記第１から第４の直線部は、いずれも前記４つの辺に対して傾いている。
本発明の一実施形態は、４つの辺を有する長方形の表示領域を有する表示装置であり、前記表示領域はゲート線と、信号線と、互いに隣接した第１から第４の副画素を有する。前記ゲート線は、互いに方向が異なるベクトルを有する第１の直線部と第２の直線部を有し、前記第１の直線部と前記第２の直線部は直接接続される。前記第１の直線部は前記第１の副画素と前記第２の副画素に挟まれ、前記第２の直線部は前記第１の副画素と前記第４の副画素に挟まれる。前記信号線は互いに方向が異なるベクトルを有する第３の直線部と第４の直線部を有し、前記第３の直線部と前記第４の直線部は直接接続される。前記第３の直線部は前記第１の副画素と前記第４の副画素に挟まれ、前記第４の直線部は前記第３の副画素と前記第４の副画素に挟まれる。前記第１から第４の直線部は、いずれも前記４つの辺に対して傾いている。
本発明の一実施形態は、４つの辺を有する長方形の表示領域を有する表示装置であり、前記表示領域はゲート線と、信号線と、互いに隣接した第１から第４の副画素を有する。前記ゲート線は、互いに方向が異なるベクトルを有する第１の直線部と第２の直線部を有し、前記第１の直線部と前記第２の直線部は直接接続される。前記第１の直線部は前記第１の副画素と前記第２の副画素に挟まれ、かつ、前記第３の副画素と前記第４の副画素に挟まれる。前記信号線は互いに方向が異なるベクトルを有する第３の直線部と第４の直線部を有し、前記第３の直線部と前記第４の直線部は直接接続される。前記第３の直線部は前記第１の副画素と前記第４の副画素に挟まれ、前記第４の直線部は前記第３の副画素と前記第４の副画素に挟まれる。前記第１から第４の直線部は、いずれも前記４つの辺に対して傾いている。
本発明の一実施形態は、４つの辺を有する長方形の表示領域を有する表示装置であり、前記表示領域はゲート線と、信号線と、互いに隣接した第１から第４の副画素を有する。前記ゲート線は、互いに方向が異なるベクトルを有する第１の直線部と第２の直線部を有し、前記第１の直線部と前記第２の直線部は直接接続される。前記第１の直線部は前記第３の副画素と前記第４の副画素に挟まれ、前記第２の直線部は前記第２の副画素と前記第３の副画素に挟まれる。前記信号線は互いに方向が異なるベクトルを有する第３の直線部と第４の直線部を有し、前記第３の直線部と前記第４の直線部は直接接続される。前記第３の直線部は前記第１の副画素と前記第２の副画素に挟まれ、前記第４の直線部は前記第３の副画素と前記第４の副画素に挟まれる。前記第１から第４の直線部は、いずれも前記４つの辺に対して傾いている。
本発明の一実施形態の表示装置の上面図。 本発明の一実施形態の表示装置の表示領域を示す図。 本発明の一実施形態の表示装置の表示領域、およびその断面を示す図。 表示装置の上面図、およびそれを円柱状に曲げた状態を示す図。 本発明の一実施形態の表示装置の上面図。 本発明の一実施形態の表示装置の表示領域を示す図。 本発明の一実施形態の表示装置の上面図。 本発明の一実施形態の表示装置の表示領域を示す図。 本発明の一実施形態の表示装置の表示領域を示す図。 本発明の一実施形態の表示装置の表示領域、および周辺領域の図。 本発明の一実施形態の表示装置の表示領域、および周辺領域の図。 本発明の一実施形態の表示装置の表示領域を示す図。 本発明の一実施形態の表示装置の表示領域の断面図。 本発明の一実施形態の表示装置の表示領域、および周辺領域の図。 本発明の一実施形態の表示装置の作製方法を示す図。
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。
また、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。また、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。
（第１実施形態）
＜１．レイアウト＞
本発明の一実施形態の表示装置１００の上面図を図１に示す。表示装置１００は表示領域１１０とそれを取り囲む周辺領域を有しており、周辺領域にはゲート側駆動回路１４０とソース側駆動回路１５０が設けられている。ここでは表示領域１１０は、一対の長辺と一対の短辺を有する四角形の形状を有しているが、多角形でもよい。また、表示領域１１０の左右両方の周辺領域にゲート側駆動回路１４０が設置された例を示しているが、いずれか一つのみの構成にすることも可能である。ゲート側駆動回路１４０からはゲート線１２０が、ソース側駆動回路１５０からは信号線１３０が、それぞれ表示領域１１０を横断、縦断するように伸びている。ゲート線１２０と信号線１３０が交差する付近には副画素１６０が設けられる。
本発明の一実施形態の表示装置１００は、ゲート線１２０と信号線１３０が表示領域１１０の全体にわたってジグザグ構造を有している。具体的には、ゲート線１２０は互いに方向が異なるベクトルを有する二つの線分としての直線部１２０ａと１２０ｂを有しており、これら二つの直線部は互いに直接接続されている。さらにこれら２つの直線部は繰り返される形でゲート線が表示装置の辺に沿って延びている。同様に信号線１３０も互いに方向が異なるベクトルを有する二つの線分としての直線部１３０ａと１３０ｂを有しており、これら二つの直線部は互いに直接接続されている。さらにこれら２つの直線部は繰り返される形でゲート線が表示装置の辺に沿って延びている。また、これらの直線部はいずれも表示領域１１０の長辺および短辺に対して傾いている。本実施形態では、各ゲート線１２０、信号線１３０が有する直線部は表示領域１１０の長辺、短辺に対して概ね４５°の角度を有するように設けられているが、この角度は４５°に限定されず、３０°以上６０°以下であれば良い。好ましくは、４０°以上５０°以下である。尚、図示されていないが、表示領域１１０に配置される電源線や他の配線も同じくジグザグ構造とされてよい。全体としてゲート線１２０と同じ方向に延びる配線は、ゲート線１２０と同様の形態であり、信号線１３０と同じ方向に延びる配線は信号線と同様の形態とすればよい。
本実施形態に係る表示装置１００を、表示領域１１０の一部の領域２００用いてより具体的に説明する。図２に示すように、ゲート線１２０と信号線１３０が交差する付近には発光素子を有する副画素１６０が設けられる。発光素子はそれぞれ異なる色を与える発光領域１６０ｒ、１６０ｇ、１６０ｂのいずれかを有する。例えば発光領域１６０ｒ、１６０ｇ、１６０ｂはそれぞれ赤色、緑色、青色の光を与えるように構成すればよい。なお、本実施形態では発光領域１６０ｒ、１６０ｇ、１６０ｂはいずれも鉤型（Ｌ字型）形状を有している。この場合、トランジスタと発光素子を電気的に接続するためのコンタクトを発光領域を避けて形成することができる。なお、発光領域の形状は鉤型に限られない。この点については実施形態４で説明する。
隣接する４つの副画素（第１から第４の副画素１６０＿１から１６０＿４）で構成される領域２１０に示すように、ゲート線１２０と信号線１３０はジグザグ構造を有しており、副画素ごとに屈曲している。つまり、ジグザグ構造のピッチＰ（隣接する二つの屈曲点の間の距離）はほぼ副画素１６０の対角線の長さに等しく、かつ、表示領域１１０において一定である。本実施形態では、ゲート線１２０、信号線１３０のジグザグ構造のピッチは互いに同一である例を示している。
ゲート線１２０は第１の直線部１２０ａと第２の直線部１２０ｂを有しており、これらは互いに方向が異なるベクトルを有し、かつ直接接続されている。信号線１３０は第３の直線部１３０ａと第４の直線部１３０ｂを有しており、これらは互いに方向が異なるベクトルを有し、かつ直接接続されている。また、第１から第４の直線部１２０ａ、１２０ｂ、１３０ａ、１３０ｂはいずれも表示領域１１０の長辺、短辺から傾いている。第１の直線部１２０ａは第１の副画素１６０＿１と第４の副画素１６０＿４に挟まれ、第２の直線部１２０ｂは第１の副画素１６０＿１と第２の副画素１６０＿４に挟まれている。第３の直線部１３０ａは第１の副画素１６０＿１と第４の副画素１６０＿４に挟まれ、第４の直線部１３０ｂは第３の副画素１６０＿３と第４の副画素１６０＿４に挟まれている。
なお、第１の副画素１６０＿１と第３の副画素１６０＿３は同一列に存在してもよく、第２の副画素１６０＿２と第４の副画素１６０＿４は同一行に存在してもよい。
ここで、ゲート線１２０と信号線１３０の直線部１２０ａ、１２０ｂ、１３０ａ、１３０ｂのうち互いに平行な直線部同士が重ならないようにこれらの配線をレイアウトすることが好ましい。例えば領域２１０に示すように、隣接する副画素間に挟まれ、かつ互いに平行な第１の直線部１２０ａと第３の直線部１３０ａは重ならず、長辺あるいは短辺方向にずれるように設置することが好ましい。これにより、これら直線部の間の重なりを最小限に抑制することができ、これらの配線間で発生する寄生容量を低減することが可能である。
図２に示した構成は、それぞれ赤色、緑色、青色の３色の発光を与える発光領域１６０ｒ、１６０ｇ、１６０ｂで構成される表示領域１１０を有しているが、副画素の組み合わせはこれに限られることはなく、異なる４つの発光色を与える副画素で構成された表示領域に対しても本実施形態の配線レイアウトを適用することができる。例えば図３（ａ）に示すように、それぞれ赤色、緑色、青色、および白色を与える発光領域１６０ｒ、１６０ｇ、１６０ｂ、１６０ｗで表示領域１１０を形成してもよい。
＜２．断面構造＞
本実施形態の表示装置の断面構造を図３（ｂ）に示す。図３（ｂ）は図３（ａ）に示した領域２００の上面図における直線Ａ−Ｂに沿った断面模式図である。表示装置１００は基板３００を有している。基板３００はガラスや石英、金属、セラミック、プラスチックなどを用いることができる。表示装置１００に可撓性を付与する場合には、基板３００にポリイミドなどのプラスチックや、可撓性を持つことができる程度の厚さを有するガラスなどを用いることができる。
基板３００上には層間膜３０２が設けられる。層間膜３０２は副画素１６０を制御するために設けられるトランジスタ（図示せず）に起因する凹凸を吸収し、平坦な表面を与えるために設けられ、無機絶縁体、あるいは有機絶縁体（例えば樹脂）で形成することができる。有機絶縁体としては、ポリイミド、ポリアミド、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などの、溶液塗布法により膜形成が可能な樹脂を用いることができる。なお、基板３００と層間膜３０２の間には、トランジスタを形成する際に用いる各種膜（下地膜、ゲート絶縁膜など）やゲート線１２０、信号線１３０などが設けられるが、ここでは省略している。
表示装置１００はさらに、層間膜３０２上に容量を形成するための容量配線３０４、および誘電体膜３０６を有している。誘電体膜３０６は窒化ケイ素などの絶縁体を含有する。
誘電体膜３０６上に発光素子を形成するための第１電極３０８が副画素ごとに設けられる。発光素子からの発光を基板３００側から取り出すときには、第１電極３０８はインジウム―スズ酸化物（ＩＴＯ）などの可視光を透過する導電性材料で形成される。発光素子からの発光を基板３００とは反対の側から取り出すときには、銀やアルミニウムなどの金属やその合金などで形成すればよい。あるいは、銀やアルミニウムなどの金属上にＩＴＯなどの透明導電性酸化物を積層した構成、または金属を透明導電性酸化物で挟持した構成などでもよい。
第１電極３０８の上には、絶縁体で形成されたバンク３１２が設けられる。バンク３１２は、容量配線３０４や誘電体膜３０６などに形成された開口部を覆うように、また、第１電極３０８の端部を覆うように形成される。バンク３１２は隣接する副画素１６０同士を電気的に区分する隔壁として機能する。
バンク３１２上に、発光素子を形成する有機層３１０が設けられる。有機層３１０は、少なくとも一部は有機材料で形成される。また、有機層３１０は単層構造に限られず、ホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、キャリアブロック層など、種々の層からなる多層構造を有していてもよい。有機層は白色発光を与えるような構成を有していてもよく、あるいは例えば赤色、青色、緑色の三色の発光層を画素ごと変えて形成してもよい。有機層３１０が白色発光を与える場合には、全ての画素を共通の構造の有機層３１０で形成し、画素ごとに吸収特性の異なるカラーフィルタ３１８を設置することで、フルカラー表示可能な表示装置が提供される。
有機層３１０の上に第２電極３１４が設けられる。第２電極３１４は複数の画素にわたって形成され、複数の画素で共有される共通電極としても機能する。有機層３１０で得られる発光を基板３００側から取り出す場合には、第２電極３１４は、アルミニウムやマグネシウムなどの金属あるいはそれらの合金などを用いることができる。逆に有機層３１０で得られる発光を基板３００と反対の側から取り出す場合には、透明導電性酸化物などを用いる。この時、透明導電性酸化物の下にマグネシウムや、マグネシウムと銀の合金を可視光が透過する程度の厚さ（１ｎｍから１０ｎｍ程度）で形成することで駆動電圧を下げることができる。また、仕事関数の低い金属上に透明導電性酸化物が形成された積層構造として第２電極３１４を形成してもよい。
対向基板３２２には、クロムやチタンなどの反射率の低い金属材料、または黒色もしくはそれに準じる色の着色材を含有させた樹脂など用いて遮光膜３２０が設けられている。なお、遮光膜３２０を覆うようにオーバーコート膜（図示せず）を設けてもよい。
表示装置１００は、遮光膜３２０を一部覆うようにさらにカラーフィルタ３１８を有している。図３（ａ）に示した表示装置１００では有機層３１０から白色発光が得られ、カラーフィルタ３１８を用いることで種々の発光色を得る構成である。なお発光領域１６０ｗでは白色の発光を得るため、この発光領域１６０ｗではカラーフィルタ３１８を設けなくてもよい。
遮光膜３２０とカラーフィルタ３１８が設けられた対向基板３２２は充填材（フィル材）３１６を介して基板３００と貼り合わされている。充填材中に乾燥粒子を混合させてもよい。
図４（ａ）に従来技術の表示装置４００を示す。通常表示装置４００は、長さＬの一対の長辺と幅Ｗの一対の短辺を有する長方形の表示領域１１０と、これを取り囲む周辺領域にゲート側駆動回路１４０とソース側駆動回路１５０を有している。ゲート側駆動回路１４０からは複数のゲート線１２０がＷ方向に沿って伸びており、一方ソース側駆動回路１５０からは複数の信号線１３０がＬ方向に沿って伸びている。また、これらの配線（ゲート線１２０と信号線１３０）は、表示領域１１０の長辺と短辺のいずれかと概ね平行になるようにレイアウトされている。
この表示装置４００を可撓性の基板を用いて作製することで、表示装置４００に可撓性を付与することができる。通常可撓性の表示装置は長辺、あるいは短辺のいずれかを湾曲して使用し、斜め方向に湾曲する頻度は非常に小さい。ここで、例えば図４（ａ）に示すように長さＬ方向（長辺方向）に沿って曲円筒状へ曲げた場合を想定する。この時、例えばＬが１３ｃｍであるとすると、円筒半径Ｒ１は、２．０７ｃｍとなり、曲率（１／Ｒ１）は０．４８３ｃｍ−１となる。この時、配線、特に信号線１３０には物理的なストレスがかかり、金属疲労による断線の原因となる。同様に、幅Ｗ方向（短辺方向）に沿って曲げた場合には、ゲート線１２０に対して物理的ストレスがかかる。
これに対し図４（ｂ）に示す表示装置４１０ように、ゲート線１２０と信号線１３０を表示領域１１０の４つの辺と平行に設置せず、例えば長辺、短辺に対して４５°の角度で設置することも可能である。この表示装置４１０を長辺方向に沿って円筒状へ曲げた場合、表示領域１１０の長さＬを１３ｃｍとすると、その半径Ｒ２は、表示装置４００と同様に２．０７ｃｍとなり、表示領域１１０の曲率（１／Ｒ２）も０．４８３ｃｍ−１となる。しかしながら、ゲート線１２０と信号線１３０は長辺、短辺に対して４５°の角度で設置されているため、これらの配線の曲率は０．４２５ｃｍ−１へ低下する。すなわち、表示領域１１０の曲率よりも小さくなり、ゲート線１２０と信号線１３０への物理的ストレスを低減することができる。
しかしながら図４（ｂ）で示した配線レイアウトでは、ゲート線１２０と信号線１３０はいずれも少なくとも表示領域１１０の４辺のうちの２つの辺と交差することになり、この２つの辺に隣接する周辺領域には、ゲート側駆動回路１４０とソース側駆動回路１５０の両方を設置する必要がある。具体的には図４（ｂ）に示すように、表示領域１１０の上部にゲート側駆動回路１４０とソース側駆動回路１５０の両方を設置しなければならない。また、表示領域１１０の左右、あるいはいずれか一方にゲート側駆動回路１４０とソース側駆動回路１５０の両方を設置しなければならない。このため、周辺領域の面積が増大し、表示装置中における表示領域１１０の面積が相対的に低下し、デザイン性に影響を与える。
これに対し、本発明の実施形態の表示装置の配線レイアウトでは、各ゲート線１２０、信号線１３０はジグザグ構造を持っているものの、全体としては表示領域の長辺、あるいは短辺に沿って設置されている。したがって、図１で示したように、ソース側駆動回路１５０は一対の短辺と一対の長辺のいずれか一つ付近に設置すればよい。また、ゲート側駆動回路１４０も一対の短辺と一対の長辺のいずれか一つの付近、あるいは表示領域１１０を挟むように設置すればよい。このため、周辺領域（いわゆる額縁）の面積を低減（狭額縁化）することができ、広い面積の表示領域を確保することができる。
また、表示装置１００を可撓性基板を用いて作製することで、表示装置に可撓性を付与することができる。この場合、表示装置１００を変形する、例えば長辺方向や短辺方向に（一対の長辺を同時に同方向に、あるいは一対の短辺を同時に同方向に）を湾曲させても、ゲート線１２０や信号線１３０は湾曲方向に平行な直線部を持たないため、その曲率を表示領域全体の曲率よりも大きくすることがでる。このため、これら配線への物理的ストレスを低減することができる。また、金属疲労による配線の断線、あるいは接触不良発生による配線の高抵抗化の可能性が大きく低下し、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、第１実施形態とは異なる構成の表示装置を説明する。第一実施形態の表示装置１００と同一の構成の説明は省略する。
本実施形態の表示装置５００の上面図を図５に、その表示領域１１０の拡大図を図６（ａ）示す。本実施形態の表示装置５００では、実施形態１の表示装置１００の場合と同様、ゲート線１２０と信号線１３０が表示領域１１０の全体においてジグザグ構造を有している。表示装置５００の配線レイアウトは、実施形態１の表示装置１００の配線レイアウトに対し、表示領域１１０の長辺方向に平行な、表示領域１１０の中心を通る直線に関して線対象である。
より具体的には、隣接する４つの副画素（第１から第４の副画素１６０＿１から１６０＿４）で構成される領域５１０に示すように（図５（ａ）参照）、ゲート線１２０と信号線１３０はジグザグ構造を有しており、画素ごとに屈曲している。つまり、ジグザグ構造のピッチＰはほぼ副画素１６０の対角線の長さに等しい。
ゲート線１２０は第１の直線部１２０ａと第２の直線部１２０ｂを有しており、これらは互いに方向が異なるベクトルを有し、かつ直接接続されている。信号線１３０は第３の直線部１３０ａと第４の直線部１３０ｂを有しており、これらは互いに方向が異なるベクトルを有し、かつ直接接続されている。また、第１から第４の直線部１２０ａ、１２０ｂ、１３０ａ、１３０ｂはいずれも表示領域１１０の長辺、短辺から傾いている。第１の直線部１２０ａは第３の副画素１６０＿３と第４の副画素１６０＿４に挟まれ、第２の直線部１２０ｂは第２の副画素１６０＿２と第３の副画素１６０＿３に挟まれている。第３の直線部１３０ａは第１の副画素１６０＿１と第４の副画素１６０＿４に挟まれ、第４の直線部１３０ｂは第３の副画素１６０＿３と第４の副画素１６０＿４に挟まれている。
なお、第１の副画素１６０＿１と第３の副画素１６０＿３は同一列に存在してもよく、第２の副画素１６０＿２と第４の副画素１６０＿４は同一行に存在してもよい。
図６（ａ）で示すように、表示装置５００はそれぞれ赤色、緑色、青色の３色の発光を与える発光領域１６０ｒ、１６０ｇ、１６０ｂで構成される表示領域１１０を有しているが、実施形態１と同様、異なる４つの発光色を与える副画素で構成された表示領域に対しても本実施形態の配線レイアウトを適用することができる。例えば図５（ｂ）に示すように、それぞれ赤色、緑色、青色、および白色を与える発光領域１６０ｒ、１６０ｇ、１６０ｂ、１６０ｗで表示領域１１０を形成してもよい。上記構成以外は、実施形態１で示した表示装置１００と同様である。
（第３実施形態）
本実施形態では、実施形態１、２に係る表示装置１００、５００とは異なる構成の表示装置５２０について記載する。表示装置５２０の上面図を図７に、その表示領域１１０の拡大図を図８（ａ）に示す。本実施形態の表示装置５２０は、実施形態１および２の表示装置１００、５００に対し、ゲート線と信号線のジグザグ構造のピッチが異なる。すなわち、ゲート線１２０と信号線１３０はいずれも二つの副画素ごとに屈曲しており、ゲート線１２０、信号線１３０のジグザグ構造のピッチは互いに同一であるが、実施形態１や２のそれと比較して約２倍となっている。他の構成は同様であるので、説明は省略する。
具体的には図８（ａ）に示すように、ゲート線１２０は互いに方向が異なるベクトルを有する二つの直線部１２０ａと１２０ｂを有しており、これら二つの直線部は互いに直接接続されている。同様に信号線１３０も互いに方向が異なるベクトルを有する二つの直線部１３０ａと１３０ｂを有しており、これら二つの直線部は互いに直接接続されている。また、これらの直線部はいずれも表示領域１１０の長辺および短辺に対して傾いている。
また、隣接する４つの副画素（第１から第４の副画素１６０＿１から１６０＿４）を含む領域５３０に示すように、ジグザグ構造のピッチＰはほぼ画素１６０の対角線の長さの２倍に等しい。また、第１の直線部１２０ａは第３の副画素１６０＿３と第４の副画素１６０＿４に挟まれ、第２の直線部１２０ｂは第２の副画素１６０＿２と第３の副画素１６０＿３に挟まれている。第３の直線部１３０ａは第１の副画素１６０＿１と第４の副画素１６０＿４に挟まれ、かつ、第２の副画素１６０＿２と第３の副画素１６０＿３に挟まれている。
なお、第１の副画素１６０＿１と第３の副画素１６０＿３は同一列に存在してもよく、第２の副画素１６０＿２と第４の副画素１６０＿４は同一行に存在してもよい。
図７および図８（ａ）で示した表示装置５２０はそれぞれ赤色、緑色、青色の３色の発光を与える発光領域１６０ｒ、１６０ｇ、１６０ｂで構成される表示領域１１０を有しているが、実施形態１や２と同様、異なる４つの発光色を与える副画素で構成された表示領域に対しても本実施形態の配線レイアウトを適用することができる。例えば図８（ｂ）に示すように、それぞれ赤色、緑色、青色、および白色を与える発光領域１６０ｒ、１６０ｇ、１６０ｂ、１６０ｗで表示領域１１０を形成してもよい。
（第４実施形態）
本実施形態では、実施形態１乃至３に係る表示装置３００、５００、５２０とは異なる構成の表示装置について図９（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。実施形態１乃至３では、各副画素１６０の発光領域が鉤型形状である例を示したが、本実施形態では図９（ａ）や（ｂ）に示すように、発光領域はひし形（あるいは四角形）あるいは、円形の形状を有する。また、図９（ａ）、（ｂ）では４色の発光領域１６０ｒ、１６０ｇ、１６０ｂ、１６０ｗを有する副画素で表示領域１１０が構成される例を示しているが、表示領域１１０は３色の発光領域１６０ｒ、１６０ｇ、１６０ｂを有する副画素で構成されてもよい。その他の構成は実施形態１乃至３と同様であるので、詳細な記述は省略する。
（第５実施形態）
第１乃至第４実施形態では、表示領域１１０において配線（ゲート配線１２０や信号線１３０）がジグザグ構造を有する例を示した。本実施形態の表示装置では、表示領域１１０の配線のみならず、周辺領域に配置された駆動回路においてもジグザグ状の配線が適用されている。
図１で示した領域２５０、すなわち、表示領域１１０とそれに隣接する周辺領域に設けられたゲート側駆動回路１４０の一部の模式図を図１０（ａ）に示す。ジグザグ形状のゲート線１２０にはバッファ６００が接続されており、バッファ６００はさらにシフトレジスタ６０２に接続されている。シフトレジスタ６０２はさらに配線６０８を介してラッチ回路６０４に接続されている。
ここで、バッファ６００とシフトレジスタ６０２を接続する配線６０６はジグザグ構造を有しており、そのピッチは表示領域１１０のゲート線１２０のそれと同じである。同様に、シフトレジスタ６０２とラッチ回路６０４を接続する配線６０８も、同じピッチを有するジグザグ構造を有している。すなわち、これらの配線６０６や６０８は、互いに方向の異なるベクトルを有する第１の直線部と第２の直線部を有しており、第１の直線部と第２の直線部は直接接続され、第１の直線部と第２の直線部は、いずれも表示領域１１０の４つの辺に対して傾いている。
駆動回路中の配線のジグザグ構造のピッチは、表示領域１１０の配線のそれよりも小さくてもよい。例えば図１０（ｂ）に示すように、ゲート線１２０のピッチよりも小さいピッチを有する配線６０６や６０８を用いて各回路を接続することも可能である。このように、駆動回路中の配線のジグザグ構造のピッチを表示領域における配線のジグザグ構造のピッチよりも小さくすることで、駆動回路内における配線引き回しの自由度が上がる。このことで、駆動回路の面積を小さくすることができ、額縁を小さくすることができる。
さらに、図１１（ａ）や（ｂ）に示すように、シフトレジスタ６０２同士を接続する配線６１０も、ジグザグ構造を有する、あるいは表示領域の長辺、短辺方向に対して傾いた構造を有してもよい。例えば配線６１０は互いに方向の異なるベクトルを有する第１の直線部と第２の直線部を有し、第１の直線部と第２の直線部は直接接続され、第１の直線部と第２の直線部は、いずれも表示領域１１０の４つの辺に対して傾いていてもよい。シフトレジスタ６０２同士の接続をジグザグ構造を有する配線６１０で行う場合、そのピッチはゲート線１２０や信号線１３０のジグザグ構造ピッチと同じでもよく、あるいはこれらよりも小さくてもよい。小さい場合は、上述したように駆動回路内における配線引き回しの自由度が上がり、額縁を小さくすることができる。
なお、図１０（ａ）乃至図１１（ｂ）ではゲート側駆動回路中の配線にジグザグ構造を適用する例を示したが、ソース側駆動回路１５０中の配線に対しても本構成を適用することが可能である。
このように、周辺領域に設けられる駆動回路（ゲート側駆動回路１４０やソース側駆動回路１５０）にもジグザグ構造の配線を設けることで、表示装置の物理的ストレスに対する耐久性が向上する。また、表示装置１００を可撓性基板を用いて作製することで、表示装置に可撓性を付与することができるが、この場合、表示装置１００を変形する、例えば長辺方向や短辺方向に湾曲させたり折り曲げても、駆動回路中の配線の曲率は表示領域の曲率よりも小さくすることができ、したがって、これら配線への物理的ストレスを低減することができる。このため、金属疲労による配線の断線、あるいは接触不良発生による配線の高抵抗化の可能性が大きく低下し、表示装置の信頼性を向上させることができる。
（第６実施形態）
上述したように、本発明により、物理的ストレスに対して耐久性の高い配線レイアウトを有する表示装置が提供される。特に可撓性の表示装置は頻繁に変形されるため、本発明の配線レイアウトを適用することにより、高い信頼性の表示装置を得ることができる。
本発明の実施形態の配線レイアウトの中で、表示装置を湾曲した際に物理的に弱いと考えられるのは配線の屈曲部、すなわち、第１の直線部と第２の直線部が接続される箇所とその近傍、あるいは第３の直線部と第４の直線部が接続される箇所とその近傍である。本実施形態では、この屈曲部が他の領域と比較して変形されにくい構造を有する表示装置を示す。
具体的には、上記屈曲部、ならびにその付近と重なる領域（図１２における領域７００）が他の領域と比較して変形されにくくするため、当該領域の基板の厚さを増大させる。この構成を図１３（ａ）、（ｂ）を用いて具体的に説明する。図１３（ａ）、（ｂ）は、図１２の直線Ｃ−Ｄに沿った断面模式図である。なお図３（ｂ）と同様、図１３（ａ）、（ｂ）では一部の構成要素は図示していない。
図１３（ａ）に示すように、基板３００のうち、前記領域７００と重なる部分に凸部７１０を設けて厚みを増大させ、この部分は他の領域と比較して変形されにくくする。なお、凸部７１０は基板３００側に設ける構成に限らず、図１３（ｂ）に示すように、基板３００に対向する対向基板３２２側に設けることも可能である。
さらに、表示領域１１０のみならず、駆動回路におけるジグザグ構造を有する配線部分にもこの凸部を設けてもよい。具体的には図１４（ａ）に示すように、シフトレジスタ６０２、および配線６０６、６０８と重なる領域７２０において、基板３００あるいは対向基板３２２の膜厚を選択的に大きくしてもよい。
また、図１４（ｂ）に示すように、駆動回路における配線のジグザグ構造のピッチがゲート線１２０や信号線１３０のそれとほぼ同じ場合には、屈曲部とその近傍の領域７３０と重なる領域に凸部を設け、基板３００あるいは対向基板３２２の膜厚を選択的に大きくしてもよい。この場合、屈曲部とその近傍に凸部を設けることで曲げに対する効果的な補強が可能となる。逆に図１４（ａ）に示すように、駆動回路における配線のジグザグ構造のピッチがゲート線１２０や信号線１３０のそれよりも小さい場合には、ジグザグ構造の配線全体が重なるように凸部を設けてもよい。この場合、各屈曲部ごとに凸部を設けるのが難しいため、幾つかの回路ごとにまとめて凸部を形成するような図１４（ａ）の形態が望ましい。
図１５に凸部の作製方法を示す。図１５（ｂ）、（ｄ）、（ｆ）は、それぞれ図１５（ａ）、（ｃ）、（ｅ）の直線Ｅ−Ｆに沿った断面模式図である。まず最初にガラスなどの支持基板７４０を加工し、図１５（ａ）、（ｂ）に示すような凹部７５０を形成する。凹部７５０はエッチングやザグリ加工によって形成することができる。その後、ポリイミドなどの樹脂をインクジェット法や印刷法などを用いて凹部７５０に充填する。樹脂を支持基板７４０上に塗布した後スキージでスキャンして凹部７５０以外の領域の樹脂を除去し、凹部７５０に樹脂を選択的に形成してもよい（図１５（ｃ）、（ｄ））。その後、樹脂層７６０をインクジェット法、スピンコート法、印刷法、スプレー法などによって形成する（図１５（ｅ）、（ｆ））。この後、表示装置を形成するための各種構造物（トランジスタ、発光素子など）を形成する。可撓性表示装置を作製する場合には、最終的には支持基板７４０を除去し、樹脂層７６０を表示装置の基板として機能させる。この時、凹部７５０に形成された樹脂が図１３における凸部７１０に対応する。
なお、凹部７５０に樹脂を形成した後に樹脂層７６０を形成するという、二段階の方法を説明したが、凹部７５０に選択的に樹脂を形成することなく、凹部７５０とともに支持基板６２０の全面に直接樹脂層７６０を形成してもよい。ただしこの場合、凹部７５０の形状が樹脂層７６０の表面に反映されないよう、樹脂層７６０の膜厚をある程度大きくすることが好ましい。あるいは、樹脂層を形成するための樹脂の粘性が比較的大きなものを使用することが好ましい。
このように、基板３００あるいは対向基板３２２の一部に、配線の屈曲部と重なるように凸部７１０を設けて膜厚を増大させることで、配線の屈曲部の変形が抑制され、表示領域１１０の変形は主に長辺や短辺に対して斜めに配置された配線が設けられた領域を中心に起こることになる。したがって、配線の断線を防止することができ、表示装置の信頼性を改善することが可能である。
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、開示例として主に有機ＥＬ常時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。
また、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、１１０：表示領域、１２０：ゲート線、１２０ａ：第１の直線部、１２０ｂ：第２の直線部、１３０：信号線、１３０ａ：第３の直線部、１３０ｂ：第４の直線部、１４０：ゲート側駆動回路、１５０：ソース側駆動回路、１６０：副画素：、１６０ｒ：発光領域、１６０ｇ：発光領域、１６０ｇ：発光領域、１６０ｗ：発光領域、１６０＿１：第１の副画素、１６０＿１：第１の副画素、１６０＿２：第２の副画素、１６０＿３：第３の副画素、１６０＿４：第４の副画素、２００：領域、２１０：領域、２５０：領域、３００：基板、３０２：層間膜、３０４：容量配線、３０６：誘電体膜、３０８：第１電極、３１０：有機層、３１２：バンク、３１４：第２電極、３１６：充填材、３１８：カラーフィルタ、３２０：遮光膜、３２２：対向基板、４００：表示装置、４１０：表示装置、５００：表示装置、５１０：領域、５２０：表示装置、５３０：領域、６００：バッファ、６０２：シフトレジスタ、６０４：ラッチ回路、６０６：配線、６０８：配線、６１０：配線、７００：領域、７１０：凸部、７２０：領域、７３０：領域、７４０：支持基板、７５０：凹部、７６０：樹脂層

Claims (16)

  1. ４つの辺を有する表示領域を有し、
    前記表示領域は、
    ゲート線と、
    信号線と、
    前記ゲート線と前記信号線に電気的に接続された第１の副画素と、
    前記第１の副画素中に含まれる表示素子を有し、
    前記ゲート線は、互いに方向が異なるベクトルを有する第１の直線部と第２の直線部を有し、
    前記第１の直線部と前記第２の直線部は直接接続され、
    前記信号線は互いに方向が異なるベクトルを有する第３の直線部と第４の直線部を有し、
    前記第３の直線部と前記第４の直線部は直接接続され、
    前記第１から第４の直線部は、いずれも前記４つの辺に対して傾き、
    前記表示領域は一対の可撓性基板に挟まれ、
    前記一対の可撓性基板のうち少なくとも一つは、
    第１の領域と、
    前記第１の領域よりも厚さが大きい第２の領域を有し、
    前記第２の領域は、前記第１の直線部と前記第２の直線部が互いに接続する領域と、前記第３の直線部と前記第４の直線部が互いに接続する領域のうち少なくとも一つと重なる、表示装置。
  2. ４つの辺を有する表示領域を有し、
    前記表示領域は、
    ゲート線と、
    信号線と、
    互いに隣接した第１から第４の副画素を有し、
    前記ゲート線は、互いに方向が異なるベクトルを有する第１の直線部と第２の直線部を有し、
    前記第１の直線部と前記第２の直線部は直接接続され、
    前記第１の直線部は前記第１の副画素と前記第２の副画素に挟まれ、
    前記第２の直線部は前記第１の副画素と前記第４の副画素に挟まれ、
    前記信号線は互いに方向が異なるベクトルを有する第３の直線部と第４の直線部を有し、
    前記第３の直線部と前記第４の直線部は直接接続され、
    前記第３の直線部は前記第１の副画素と前記第４の副画素に挟まれ、
    前記第４の直線部は前記第３の副画素と前記第４の副画素に挟まれ、
    前記第１から第４の直線部は、いずれも前記４つの辺に対して傾き、
    前記表示領域は一対の可撓性基板に挟まれ、
    前記一対の可撓性基板のうち少なくとも一つは、
    第１の領域と、
    前記第１の領域よりも厚さが大きい第２の領域を有し、
    前記第２の領域は、前記第１の直線部と前記第２の直線部が互いに接続する領域と、前記第３の直線部と前記第４の直線部が互いに接続する領域のうち少なくとも一つと重なる、表示装置。
  3. ４つの辺を有する表示領域を有し、
    前記表示領域は、
    ゲート線と、
    信号線と、
    互いに隣接した第１から第４の副画素を有し、
    前記ゲート線は、互いに方向が異なるベクトルを有する第１の直線部と第２の直線部を有し、
    前記第１の直線部と前記第２の直線部は直接接続され、
    前記第１の直線部は前記第３の副画素と前記第４の副画素に挟まれ、
    前記第２の直線部は前記第２の副画素と前記第３の副画素に挟まれ、
    前記信号線は互いに方向が異なるベクトルを有する第３の直線部と第４の直線部を有し、
    前記第３の直線部と前記第４の直線部は直接接続され、
    前記第３の直線部は前記第１の副画素と前記第４の副画素に挟まれ、
    前記第４の直線部は前記第３の副画素と前記第４の副画素に挟まれ、
    前記第１から第４の直線部は、いずれも前記４つの辺に対して傾き、
    前記表示領域は一対の可撓性基板に挟まれ、
    前記一対の可撓性基板のうち少なくとも一つは、
    第１の領域と、
    前記第１の領域よりも厚さが大きい第２の領域を有し、
    前記第２の領域は、前記第１の直線部と前記第２の直線部が互いに接続する領域と、前記第３の直線部と前記第４の直線部が互いに接続する領域のうち少なくとも一つと重なる、表示装置。
  4. ４つの辺を有する表示領域を有し、
    前記表示領域は、
    ゲート線と、
    信号線と、
    互いに隣接した第１から第４の副画素を有し、
    前記ゲート線は、互いに方向が異なるベクトルを有する第１の直線部と第２の直線部を有し、
    前記第１の直線部と前記第２の直線部は直接接続され、
    前記第１の直線部は前記第３の副画素と前記第４の副画素に挟まれ、
    前記第２の直線部は前記第２の副画素と前記第３の副画素に挟まれ、
    前記信号線は互いに方向が異なるベクトルを有する第３の直線部と第４の直線部を有し、
    前記第３の直線部と前記第４の直線部は直接接続され、
    前記第３の直線部は前記第１の副画素と前記第４の副画素に挟まれ、かつ、前記第２の副画素と前記第３の副画素に挟まれ、
    前記第１から第４の直線部は、いずれも前記４つの辺に対して傾き、
    前記表示領域は一対の可撓性基板に挟まれ、
    前記一対の可撓性基板のうち少なくとも一つは、
    第１の領域と、
    前記第１の領域よりも厚さが大きい第２の領域を有し、
    前記第２の領域は、前記第１の直線部と前記第２の直線部が互いに接続する領域と、前記第３の直線部と前記第４の直線部が互いに接続する領域のうち少なくとも一つと重なる、表示装置。
  5. 前記ゲート線は、前記第１の直線部と前記第２の直線部を含むジグザグ構造を前記表示領域の全体に有する、請求項１乃至４のいずれかに記載の表示装置。
  6. 前記信号線は、前記第３の直線部と前記第４の直線部を含むジグザグ構造を前記表示領域の全体に有する、請求項１乃至４のいずれかに記載の表示装置。
  7. 前記第１の直線部と前記第３の直線部は、前記第１の副画素と前記第１の副画素に隣接する第２の副画素に挟まれ、前記第１と第３の直線部は互いに重ならない、請求項１に記載の表示装置。
  8. 前記第１の副画素は発光素子を有する、請求項１に記載の表示装置。
  9. 前記発光素子は円形、四角形、あるいはＬ字型である、請求項８に記載の表示装置。
  10. 前記第１の直線部と前記第３の直線部は互いに重ならない、請求項２乃至４のいずれかに記載の表示装置。
  11. 前記第１の副画素、前記第２の副画素、前記第３の副画素、前記第４の副画素はそれぞれ発光素子を有する、前記請求項２乃至４のいずれかに記載の表示装置。
  12. 前記発光素子は円形、四角形、あるいはＬ字型である、請求項１１に記載の表示装置。
  13. 前記第１の副画素、前記第２の副画素、前記第３の副画素、前記第４の副画素は互いに異なる色で発光する、請求項１１に記載の表示装置。
  14. 前記表示領域は周辺領域によって取り囲まれ、
    前記周辺領域は前記ゲート線と前記信号線のいずれかに接続される駆動回路を有し、
    前記駆動回路中の配線は互いに方向が異なるベクトルを有する第５の直線部と第６の直線部を有し、
    前記駆動回路中の前記配線の前記第５の直線部と前記第６の直線部は直接接続され、
    前記駆動回路中の前記配線の前記第５の直線部と前記第６の直線部は、いずれも前記４つの辺に対して傾く、請求項１乃至４のいずれかに記載の表示装置。
  15. 前記駆動回路中の前記配線はジグザグ構造を有し、
    前記ゲート線と前記信号線はジグザグ構造を有し、
    前記駆動回路中の前記配線のジグザグ構造のピッチは、前記ゲート線と前記信号線のジグザグ構造のピッチよりも小さい、請求項１４に記載の表示装置。
  16. 前記第２の領域は、前記駆動回路中の前記配線の前記第１の直線部と前記第２の直線部が互いに接続する領域と重なる、請求項１４に記載の表示装置。
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