JP7002908B2 - 表示装置 - Google Patents

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Description

本発明の一実施形態は、表示装置における表示領域の構造に関する。
従来、表示装置として、有機エレクトロルミネッセンス材料（有機ＥＬ材料）を表示部の発光素子（有機ＥＬ素子）に用いた有機ＥＬ表示装置（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ Ｄｉｓｐｌａｙ）が知られている。有機ＥＬ表示装置は、液晶表示装置等とは異なり、有機ＥＬ材料を発光させることにより表示を実現するいわゆる自発光型の表示装置である。
近年、このような有機ＥＬ表示装置において、表示領域に貫通孔が開いた異形ディスプレイが開発されている。例えば、特許文献１には、車両用表示メータのとして、表示領域に表示パネルを貫通する貫通孔が設けられた有機ＥＬ表示装置が開示されている。また、特許文献２には、ディスプレイの表示部分に開口を設けて、開口に針を配置することで、指針盤に用いるディスプレイパネルについて記載されている。
特開２０１４－２３５７９０号公報 特開２０１０－１７９８８５号公報
このような有機ＥＬ表示装置に含まれる有機ＥＬ素子は、大気に曝されると、大気中の水分及び酸素により有機ＥＬ材料を含む発光層や陰極の劣化、ひいては素子の性能低下を招く。特許文献１のように、表示パネルを貫通する貫通孔を形成する場合、貫通孔が形成された領域から水分や酸素が侵入することで有機ＥＬ素子が劣化し、有機ＥＬ表示装置の信頼性が低下するという問題がある。
本発明は、外観デザインの自由度を高めた表示装置を提供することを目的の一つとする。また、本発明は、有機ＥＬ素子に水分や酸素が侵入することを防止して、信頼性の高い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に係る表示装置は、第１基板と、第１基板上の発光素子を有する複数の画素が設けられた表示領域と、第１基板上の表示領域の第１方向に沿って設けられた駆動回路と、表示領域を覆い、発光素子の側から第１無機絶縁層と、有機絶縁層と、第２無機絶縁層と、が積層された封止膜と、封止膜上の第２基板と、第１基板、表示領域、及び第２基板に設けられた貫通孔と、貫通孔を囲む第１領域と、を有し、第１方向と交差する第２方向における貫通孔の開口部の縁から画素までの幅は、第２方向における第１基板の端部から駆動回路の端までの幅よりも大きく、第１領域は、第１無機絶縁層と第２無機絶縁層とが接して設けられる第２領域を有する。
本発明の一実施形態に係る表示装置は、第１基板と、第１基板上の発光素子を有する複数の画素が設けられた表示領域と、第１基板上の表示領域の第１方向に沿って設けられた駆動回路と、表示領域を覆い、発光素子の側から第１無機絶縁層と、有機絶縁層と、第２無機絶縁層と、が積層された封止膜と、封止膜上の第２基板と、第１基板、表示領域、及び第２基板に設けられた切り欠き部と、切り欠き部を囲む第１領域と、を有し、第１方向と交差する第２方向における貫通孔の開口部の縁から画素までの幅は、第２方向における第１基板の端部から駆動回路の端までの幅よりも大きく、第１領域は、第１無機絶縁層と、第２無機絶縁層とが接して設けられる第２領域を有する。
本発明の一実施形態に係る表示装置の構成を示す概略図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の画素回路を示す図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の構成を示す概略図である。 図３に示す表示装置の一部を拡大した図である。 図３に示す表示装置の一部を拡大した図である。 図５に示す表示領域のＡ１－Ａ２線に沿った断面図である。 図５に示す表示領域のＢ１－Ｂ２線に沿った断面図である。 図５に示す表示領域のＣ１－Ｃ２線に沿った断面図である。 図５に示す表示領域のＤ１－Ｄ２線に沿った断面図である。 図５に示す表示領域のＤ１－Ｄ２線に沿った断面図である。 図５に示す表示領域のＥ１－Ｅ２線に沿った断面図である。 図５に示す表示領域のＦ１－Ｆ２線に沿った断面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の製造方法を説明する図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置を製造するためのマスクの平面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置を製造するためのマスクの平面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置を製造するためのマスクの平面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置を製造するためのマスクの平面図である。 図５に示す表示領域のＢ１－Ｂ２線に沿った断面図である。 図５に示す表示領域のＦ１－Ｆ２線に沿った断面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置を製造するためのマスクの平面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の構成を示す概略図である。 図１９に示す表示装置の一部を拡大した図である。 図１９に示す表示装置の一部を拡大した図である。 図２１に示す表示領域のＧ１－Ｇ２線に沿った断面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の構成を示す概略図である。 本発明の一実施形態に係るスマートフォンの構成を示す概略図である。 図２４に示す表示領域のＨ１－Ｈ２線に沿った断面図である。 図２４に示す表示領域のＩ１－Ｉ２線に沿った断面図である。
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の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、図面に関して、説明をより明確にするため、実際の態様に比べて各部の幅、厚さ、形状等を模式的に表す場合があるが、それら模式的な図は一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。さらに、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一又は類似の要素には、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。
なお、本明細書中において、図面を説明する際の「上」、「下」などの表現は、着目する構造体と他の構造体との相対的な位置関係を表現している。本明細書中では、側面視において、後述する第１基板から画素電極に向かう方向を「上」と定義し、その逆の方向を「下」と定義する。本明細書および特許請求の範囲において、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。
（第１実施形態）
図１は、本発明の一実施形態に係る表示装置１００の構成を示した概略図であり、表示装置１００を平面視した場合における概略構成を示している。本明細書等では、表示装置１００を画面（表示領域）に垂直な方向から見た様子を「平面視」と呼ぶ。
図１に示すように、表示装置１００は、基板１０１の上に形成された、表示領域１０３と、駆動回路１０４と、ドライバＩＣ１０６と、基板１０２と、を有する。
表示領域１０３には、複数の画素１０９が配置されている。各画素１０９は、画素電極（陽極ともいう）と、画素電極上に積層された発光層を含む有機層（発光部）と、共通電極（陰極ともいう）と、を有する発光素子と、画素電極と接続された画素回路と、を含む。また、画素回路には、複数のトランジスタが設けられている。トランジスタとしては、典型的には、薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＴＦＴ）を用いることができる。ただし、薄膜トランジスタに限らず、電流制御機能を備える素子であれば、如何なる素子を用いても良い。
駆動回路１０４は、表示領域１０３の第１方向（図１ではｙ方向）に沿って設けられている。また、ドライバＩＣ１０６は、第１方向と交差する第２方向（図１ではｘ方向）に沿って設けられている。駆動回路１０４は、画素１０９と接続される走査線に接続され、走査線駆動回路として機能する。また、ドライバＩＣ１０６には、画素１０９と接続される信号線に接続され、信号線駆動回路が組み込まれている。各画素１０９には、ドライバＩＣ１０６から信号線を介して、画像データに応じた映像信号が与えられる。また、各画素１０９には、ドライバＩＣ１０６から駆動回路１０４と、走査線とを介して、各画素１０９を選択する信号が与えられる。これらの信号により、画素回路が有するトランジスタを駆動させて、画像データに応じた画面表示を行うことができる。なお、図１においては、ドライバＩＣ１０６に、信号線駆動回路が組み込まれている例を示すが、ドライバＩＣ１０６とは別に、信号線駆動回路が設けられていてもよい。
ドライバＩＣ１０６は、ＩＣチップのような形態で基板１０１上に配置してもよく、フレキシブルプリント基板１０８上に設けてもよい。フレキシブルプリント基板１０８は、基板１０１に設けられた端子１０７と接続される。また、基板１０１において、表示領域１０３を取り囲むように、駆動回路１０４、ドライバＩＣ１０６、及び端子１０７が設けられた領域が、周辺領域１１０となる。周辺領域１１０は表示領域１０３を４方から取り囲む形となる。
図１に示すように、表示領域１０３には、第１方向に沿って設けられた複数の走査線１４１及び駆動電源線１４３と、第１方向と交差する第２方向に沿って設けられた複数の信号線１４２及び基準電源線１４４と、が設けられている。また、走査線１４１、信号線１４２、駆動電源線１４３、及び基準電源線１４４に接続される画素１０９が、マトリクス状に配置されている。各画素１０９には、ドライバＩＣ１０６から信号線１４２を介して、画像データに応じた映像信号が与えられる。また、各画素１０９には、ドライバＩＣ１０６から駆動回路１０４と、走査線１４１とを介して、各画素１０９を選択する信号が与えられる。これらの信号により、画素回路が有するトランジスタを駆動させて、画像データに応じた画面表示を行うことができる。なお、図１には、４行×４列で画素が配列されている様子を図示するが、実際には、数百万個の画素がマトリクス状に配置されている。
図２に、表示領域１０３に設けられる画素１０９の画素回路を示す。画素１０９は、少なくともトランジスタ２１０、トランジスタ２２０、発光素子２３０、及び保持容量２４０を含む。
トランジスタ２１０は、駆動トランジスタとして機能する。すなわち、発光素子２３０に接続され、発光素子２３０の発光輝度を制御するトランジスタである。トランジスタ２１０は、ゲートがトランジスタ２２０に接続され、ソースが駆動電源線１４３に接続され、ドレインが発光素子２３０の画素電極に接続されている。トランジスタ２１０は、ゲート－ソース間電圧によってドレイン電流が制御される。
トランジスタ２２０は、選択トランジスタとして機能する。すなわち、トランジスタ２２０は、信号線１４２とトランジスタ２１０のゲートとの導通状態を制御する。トランジスタ２２０は、ゲートが走査線１４１に接続され、ソースが信号線１４２に接続されて、ドレインがトランジスタ２１０のゲートに接続されている。
発光素子２３０は、画素電極がトランジスタ２１０のドレインに接続され、共通電極が基準電源線１４４に接続されている。
保持容量２４０は、一方の電極が、トランジスタ２１０のソースと接続され、他方の電極が、トランジスタ２１０のゲートに接続される。これにより、保持容量２４０は、トランジスタ２１０のゲート－ソース間電圧を保持する。
本実施形態に係る表示装置１００は、表示領域１０３において、少なくとも一つの貫通孔を有する。図３では、表示領域１０３の３か所に貫通孔１１１、貫通孔１１２、及び貫通孔１１３を設ける例を示す。貫通孔１１１は、基板１０１、表示領域１０３、及び基板１０２を貫通している。貫通孔１１２及び貫通孔１１３も、貫通孔１１１と同様に、基板１０１、表示領域１０３、及び基板１０２を貫通している。
図４に、図１に示す領域１２０の拡大図を示す。領域１２０は、表示領域１０３、駆動回路１０４、貫通孔１１１、及び貫通孔１１１を囲む領域１２１を含んでいる。貫通孔１１１を囲む領域１２１とは、平面視したとき、貫通孔１１１の開口部の縁と複数の画素１０９とによって囲まれた領域をいう。また、表示領域１０３には、複数の画素１０９がマトリクス状に配置されている。
図５に、図４に示す領域１２０の拡大図において、複数の走査線１４１と、複数の信号線１４２とを付加した図を示す。複数の走査線１４１は、画素１０９と電気的に接続されており、信号線１４２は、画素１０９と電気的に接続されている。
図５に示すように、貫通孔１１１を囲む領域１２１においては、複数の走査線１４１は、貫通孔１１１を迂回して、貫通孔１１１に対して左右の画素１０９と接続されている。また、複数の信号線１４２も貫通孔１１１を迂回して、貫通孔１１１に対して上下の画素１０９と接続されている。これにより、表示領域１０３に、基板１０１及び基板１０２を貫通する貫通孔が設けられた場合であっても、正常に画像信号を出力することができる。
また、図に示すように、第２方向（図４においては、ｘ方向）における領域１２１の幅ｔ１は、第１方向における基板１０１の端部から画素１０９の端までの幅ｔ２よりも大きくなる。これは、貫通孔１１１の面積にもよるが、貫通孔１１１を囲む領域１２１には、貫通孔１１１を迂回することで、数十から百本程度の配線が設けられるのに対し、基板１０１の端部から駆動回路１０４の端までの幅には、数本から十本程度の配線、および駆動回路１０４のトランジスタ等が設けられる。幅ｔ２の領域に配置される配線数の数倍以上の配線が幅ｔ１の領域に設けられるので、トランジスタ等のレイアウト面積を考慮しても幅ｔ１の方が幅ｔ２よりも大きくなるからである。
〈画素の構成〉
次に、図６を参照して、表示装置１００の画素１０９の構成について説明する。
図６に、図５に示す表示装置１００のＡ１－Ａ２線で切断した断面の構成を示す図を示す。図６は、３つの画素１０９の断面を示す。
図６に示すように、表示装置１００は、基板１０１、基板２１２、及び基板１０２を有する。基板１０１、基板２１２、及び基板１０２として、ガラス基板、石英基板、フレキシブル基板（ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、トリアセチルセルロース、環状オレフィン・コポリマー、シクロオレフィンポリマー、その他の可撓性を有する樹脂基板）を用いることができる。基板１０１、基板２１２、及び基板１０２が透光性を有する必要がない場合には、金属基板、セラミックス基板、半導体基板を用いることも可能である。本実施形態では、基板１０１としてポリイミドを用い、基板２１２及び基板１０２としてポリエチレンテレフタラートを用いる場合について説明する。
基板１０１上には、下地膜２１３が設けられる。下地膜２１３は、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウム等の無機材料で構成される絶縁層である。下地膜２１３は、単層に限定されるわけではなく、例えば、酸化シリコン層と窒化シリコン層とを組み合わせた積層構造を有してもよい。この構成は、基板１０１との密着性や、後述するトランジスタ２１０に対するガスバリア性を考慮して適宜決定すれば良い。
下地膜２１３上には、トランジスタ２１０が設けられる。トランジスタ２１０の構造は、トップゲート型であってもボトムゲート型であってもよい。図１では、トランジスタ２１０は、トップゲート型であり、トランジスタ２１０は、下地膜２１３上に設けられた半導体層２１４、半導体層２１４を覆うゲート絶縁膜２１５、ゲート絶縁膜２１５上に設けられたゲート電極２１６を含む。また、トランジスタ２１０上には、ゲート電極２１６を覆う層間絶縁層２２２、層間絶縁層２２２上に設けられ、それぞれ半導体層２１４に接続されたソース電極又はドレイン電極２１７、ソース電極又はドレイン電極２１８が設けられている。なお、本実施形態では、層間絶縁層２２２が単層構造を有している例を説明しているが、層間絶縁層２２２は積層構造を有していてもよい。
なお、トランジスタ２１０を構成する各層の材料は、公知の材料を用いればよく、特に限定はない。例えば、半導体層２１４としては、一般的にはポリシリコン、アモルファスシリコン又は酸化物半導体を用いることができる。ゲート絶縁膜２１５としては、酸化シリコン又は窒化シリコンを用いることができる。ゲート電極２１６は、銅、モリブデン、タンタル、タングステン、アルミニウムなどの金属材料で構成される。層間絶縁層２２２としては、酸化シリコンまたは窒化シリコンを用いることができる。ソース電極又はドレイン電極２１７、ソース電極又はドレイン電極２１８は、それぞれ銅、チタン、モリブデン、アルミニウムなどの金属材料で構成される。
なお、図６には図示しないが、ゲート電極２１６と同じ層には、ゲート電極２１６を構成する金属材料と同一の金属材料で構成された走査線１４１を設けることができる。また、図６には図示しないが、ソース電極又はドレイン電極２１７、ソース電極又はドレイン電極２１８と同じ層には、走査線１４１と交差する方向に延在する信号線１４２を設けることができる。
トランジスタ２１０上には、平坦化膜２２３が設けられる。平坦化膜２２３は、有機樹脂材料を含んで構成される。有機樹脂材料としては、例えば、ポリイミド、ポリアミド、アクリル、エポキシ等の公知の有機樹脂材料を用いることができる。これらの材料は、溶液塗布法により膜形成が可能であり、平坦化効果が高いという特長がある。特に図示しないが、平坦化膜２２３は、単層構造に限定されず、有機樹脂材料を含む層と無機絶縁層との積層構造を有してもよい。
平坦化膜２２３は、ソース電極又はドレイン電極２１８の一部を露出させるコンタクトホールを有する。コンタクトホールは、後述する画素電極２２５とソース電極又はドレイン電極２１８とを電気的に接続するための開口部である。したがって、コンタクトホールは、ソース電極又はドレイン電極２１８の一部に重畳して設けられる。コンタクトホールの底面では、ソース電極又はドレイン電極２１８が露出される。
平坦化膜２２３に設けられたコンタクトホールには、透明導電層２１９が設けられる。透明導電層２１９は、平坦化膜２２３が有するコンタクトホールに重畳し、コンタクトホールの底面で露出されたソース電極又はドレイン電極２１８と電気的に接続する。透明導電層２１９として、酸化インジウム系透明導電層（例えばＩＴＯ）や酸化亜鉛系透明導電層（例えば、ＩＺＯ、ＺｎＯ）を使用することができる。
また、平坦化膜２２３上には、導電層２２１が設けられる。導電層２２１は、ソース電極又はドレイン電極２１７及びソース電極又はドレイン電極２１８と同様の材料で形成することができ、例えば、モリブデン、アルミニウム、及びモリブデンの三層構造で形成することができる。また、導電層２２１は、周辺領域１１０における引き回し配線や、画素１０９内で、付加的に設けられる容量素子の形成に用いられる。なお、ソース電極又はドレイン電極２１８上に透明導電層２１９を設けることにより、導電層２２１を形成する際のパターニングから保護することができる。
また、透明導電層２１９上には、無機絶縁層２２４が設けられる。無機絶縁層２２４として、窒化シリコン膜などを使用することが好ましい。無機絶縁層２２４には、ソース電極又はドレイン電極２１８と、透明導電層２１９とが重畳する領域において、コンタクトホールが形成されている。
また、無機絶縁層２２４上には、画素電極２２５が設けられている。画素電極２２５は、無機絶縁層２２４に設けられたコンタクトホールを介して、透明導電層２１９と接続されている。これにより、画素電極２２５は、ソース電極又はドレイン電極２１８と電気的に接続される。本実施形態の表示装置１００において、画素電極２２５は、発光素子２３０を構成する画素電極（陽極）として機能する。画素電極２２５は、トップエミッション型であるかボトムエミッション型であるかで異なる構成とする。例えば、トップエミッション型である場合、画素電極２２５として反射率の高い金属膜を用いるか、酸化インジウム系透明導電層（例えばＩＴＯ）や酸化亜鉛系透明導電層（例えばＩＺＯ、ＺｎＯ）といった仕事関数の高い透明導電層と金属膜との積層構造を用いる。逆に、ボトムエミッション型である場合、画素電極２２５として上述した透明導電層を用いる。本実施形態では、トップエミッション型の有機ＥＬ表示装置を例に挙げて説明する。また、導電層２２１、無機絶縁層２２４、及び画素電極２２５により、付加容量を構成することができる。
なお、本実施形態では、透明導電層２１９を設ける構成について説明したが、本発明はこれに限定されない。透明導電層２１９を設けず、平坦化膜２２３に設けられたコンタクトホールにおいて、ソース電極又はドレイン電極２１８と、画素電極２２５とを直接接続する構成とすることもできる。また、導電層２２１及び無機絶縁層２２４は、省略してもよい。
画素電極２２５上には、有機樹脂材料で構成される絶縁層２２６が設けられる。有機樹脂材料としては、ポリイミド系、ポリアミド系、アクリル系、エポキシ系もしくはシロキサン系といった公知の樹脂材料を用いることができる。絶縁層２２６は、画素電極２２５上の一部に開口部を有する。絶縁層２２６は、互いに隣接する画素電極２２５の間に、画素電極２２５の端部（エッジ部）を覆うように設けられ、隣接する画素電極２２５を離隔する部材として機能する。このため、絶縁層２２６は、一般的に「隔壁」、「バンク」とも呼ばれる。この絶縁層２２６から露出された画素電極２２５の一部が、発光素子２３０の発光領域となる。絶縁層２２６の開口部は、内壁がテーパー形状となるようにしておくことが好ましい。これにより後述する発光層の形成時に、画素電極２２５の端部におけるカバレッジ不良を低減することができる。絶縁層２２６は、画素電極２２５の端部を覆うだけでなく、平坦化膜２２３が有するコンタクトホールに起因する凹部を埋める充填材として機能させてもよい。また、平坦化膜２２３は、無機絶縁層２２４に設けた開口を通じて絶縁層２２６と接触させている領域を有する。これは、絶縁層２２６の熱処理により、平坦化膜２２３から脱離する水や脱ガスを、絶縁層２２６を通じて引き抜くための開口部である。
画素電極２２５上には、有機層２２７が設けられる。有機層２２７は、少なくとも有機材料で構成される発光層を有し、発光素子２３０の発光部として機能する。有機層２２７には、発光層以外に、正孔注入層及び／又は正孔輸送層、電子注入層及び／又は電子輸送層といった各種の電荷輸送層も含まれ得る。有機層２２７は、発光領域を覆うように、即ち、発光領域における絶縁層２２６の開口部を覆うように設けられる。
なお、本実施形態では、所望の色の光を発する発光層を含む有機層２２７を設け、各画素電極２２５上に異なる発光層を含む有機層２２７を形成することで、ＲＧＢの各色を表示する構成とする。つまり、本実施形態において、有機層２２７の発光層は、隣接する画素電極２２５の間では不連続である。また、図示しないが、正孔注入層及び／又は正孔輸送層、電子注入層及び／又は電子輸送層は、隣接する画素電極２２５の間では連続して設けることができる。有機層２２７として、公知の構造や公知の材料を用いることが可能であり、特に本実施形態の構成に限定されるものではない。また、有機層２２７は、白色光を発する発光層を有し、カラーフィルタを通してＲＧＢの各色を表示してもよい。この場合、有機層２２７は、絶縁層２２６上にも設けられてもよい。
有機層２２７上及び絶縁層２２６上には、共通電極２２８が設けられる。共通電極２２８は、発光素子２３０を構成する共通電極（陰極）として機能する。本実施形態の表示装置１００は、トップエミッション型であるため、共通電極２２８としては透明電極を用いる。透明電極を構成する薄膜としては、ＭｇＡｇ薄膜もしくは透明導電層（ＩＴＯやＩＺＯ）を用いる。共通電極２２８は、各画素１０９間を跨いで絶縁層２２６上にも設けられる。共通電極２２８は、表示領域１０３の端部付近の周辺領域において下層の導電層を介して外部端子へと電気的に接続される。上述したように、本実施形態では、絶縁層２２６から露出した画素電極２２５の一部（アノード）、有機層２２７（発光部）及び共通電極２２８（カソード）によって発光素子２３０が構成される。
図６に示すように、表示領域１０３上に無機絶縁層２３１、有機絶縁層２３２、及び無機絶縁層２３３を有する。無機絶縁層２３１、有機絶縁層２３２、及び無機絶縁層２３３は、発光素子２３０に水や酸素が侵入することを防止するための封止膜として機能する。表示領域１０３上に封止膜を設けることにより、発光素子２３０に水や酸素が侵入することを防止して、表示装置の信頼性を向上させることができる。無機絶縁層２３１及び無機絶縁層２３３として、例えば、窒化シリコン（ＳｉxＮy）、酸化窒化シリコン（ＳｉＯxＮy）、窒化酸化シリコン（ＳｉＮxＯy）、酸化アルミニウム（ＡｌxＯy）、窒化アルミニウム（ＡｌxＮy）、酸化窒化アルミニウム（ＡｌxＯyＮz）、窒化酸化アルミニウム（ＡｌxＮyＯz）等の膜などを用いることができる（ｘ、ｙ、ｚは任意）。また、有機絶縁層２３２として、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、シロキサン樹脂などを用いることができる。なお、封止膜は、上記に示した無機絶縁層２３１、有機絶縁層２３２、無機絶縁層２３３の３層に限らず、無機絶縁層と有機絶縁層とを適宜組み合わせて構成してもよい。
有機材料は、無機材料と比較すると、水分や酸素の侵入経路となりやすい。そのため、表示装置１００が空気と触れる領域では、有機材料が露出していないことが好ましい。しかしながら、無機材料は、有機材料と比較すると、柔軟性が低いため、クラックが入りやすい。このクラックが、水分や酸素の侵入経路となるおそれがある。
そのため、少なくとも発光素子２３０が設けられた領域では、有機絶縁層２３２を設けて、それ以外の領域では、無機絶縁層２３１と無機絶縁層２３３とを接して設けることにより、表示装置１００の柔軟性を保ちつつ、水分や酸素の侵入を抑制することができる。なお、表示装置１００には、アレイ基板１４０と基板１０２とを貼り合わせるために、有機材料からなる粘着材２３４が用いられている。粘着材２３４から水分や酸素が侵入したとしても、封止膜によって、発光素子に侵入することを抑制することができる。
以上、本明細書等において、基板１０１から無機絶縁層２３３（封止膜）までの構造を、アレイ基板１４０と呼ぶ。
無機絶縁層２３３上には、粘着材２３４が設けられている。粘着材２３４は、例えば、アクリル系、ゴム系、シリコーン系、ウレタン系の粘着材を用いることができる。また、粘着材２３４には、カルシウムやゼオライトなどの吸水物質が含まれていてもよい。粘着材２３４に吸水物質が含まれることにより、表示装置１００の内部に水分が侵入した場合であっても、発光素子２３０に水分が到達することを遅らせることができる。また、粘着材２３４には、基板１０１と基板１０２との間の間隙を確保するためにスペーサを設けてもよい。このようなスペーサは、粘着材２３４に混ぜてもよいし、基板１０１上に樹脂等により形成してもよい。
基板１０２には、例えば、平坦化を兼ねてオーバーコート層が設けられてもよい。有機層２２７が白色光を出射する場合、基板１０２には、主面（基板１０１に対向する面）にＲＧＢの各色にそれぞれ対応するカラーフィルタ、及び、カラーフィルタ間に設けられたブラックマトリクスが設けられていてもよい。基板１０２側にカラーフィルタを形成しない場合は、例えば、封止膜上に直接カラーフィルタを形成し、その上から粘着材２３４を形成すればよい。
また、基板１０２の裏面（表示面側）には、偏光板２３５が設けられている。偏光板２３５は、例えば円偏光板である。基板１０２を省略し、アレイ基板に接着材を介して円偏光板を貼り付けてもよい。換言すれば、基板１０２が円偏光板である構造にしてもよい。
〈貫通孔を囲む領域〉
次に、図７乃至図１１を参照して、貫通孔１１１を囲む領域１２１の構成について説明する。
図７は、図５に示す表示装置１００のＢ１－Ｂ２線で切断した断面の構成を示す図である。図７には、貫通孔１１１、貫通孔１１１を囲む領域１２１、画素１０９の断面図を示している。
図７に示すように、貫通孔１１１を囲む領域１２１において、ゲート絶縁膜２１５上に、導電層２４３が設けられている。導電層２４３は、図６に示したゲート電極２１６と同じ導電膜から形成される。また、導電層２４３上には、層間絶縁層２２２が設けられている。層間絶縁層２２２は、貫通孔１１１の開口部の縁において、設けられていない領域を有する。層間絶縁層２２２上には、貫通孔１１１を迂回した複数の信号線１４２が配置されている。また、層間絶縁層２２２に設けられた開口を介して、導電層２４４と導電層２４３とが接続されている。複数の信号線１４２及び導電層２４４は、図６に示すソース電極又はドレイン電極２１７、及びソース電極又はドレイン電極２１８と同じ導電膜から形成される。
層間絶縁層２２２及び信号線１４２上に、平坦化膜２２３が設けられている。また、層間絶縁層２２２上に、無機絶縁層２３１へ向かう方向に突出する凸部２４５、が設けられている。凸部２４５は、平坦化膜２２３と同じ材料で形成されている。平面視したとき、凸部２４５は、貫通孔１１１の外周に沿って複数設けられている。なお、１つの凸部２４５が、貫通孔１１１の外周に沿って環状に設けられていてもよい。また、１つの凸部２４５が、凸部２４５と貫通孔１１１との間において、貫通孔１１１の外周に沿って環状に設けられていてもよい。
平坦化膜２２３上には、無機絶縁層２２４が設けられている。無機絶縁層２２４は、平坦化膜２２３の端部及び凸部２４５を覆うように設けられている。無機絶縁層２２４を、平坦化膜２２３の端部を覆うように設けることにより、平坦化膜２２３の端部から、水や酸素が侵入することを抑制することができる。これにより、画素１０９が有する発光素子２３０が、水や酸素によって劣化することを抑制することができる。
無機絶縁層２２４上には、導電層２４７が設けられている。導電層２４７は、無機絶縁層２２４に設けられた開口を介して、導電層２４４と接続されている。導電層２４７は、画素電極２２５と同じ導電膜から形成される。無機絶縁層２２４及び導電層２４７上には、絶縁層２２６が設けられている。絶縁層２２６は、画素電極２２５の端部及び導電層２４７の端部を覆っている。
絶縁層２２６、導電層２４７、及び無機絶縁層２２４上に、共通電極２２８が設けられている。共通電極２２８は、導電層２４７と接続されている。このように、共通電極２２８と、導電層２４７とが接続された領域が、陰極コンタクト２６０となる。陰極コンタクト２６０は、共通電極２２８の抵抗が上昇することを防止するために設けられている。貫通孔１１１の領域において、陰極コンタクト２６０を設けることにより、貫通孔１１１の周辺において共通電極２２８の抵抗が上昇することを抑制することができる。なお、導電層２４３は、引き出し配線として機能する。
共通電極２２８上には、無機絶縁層２３１、有機絶縁層２３２、無機絶縁層２３３がこの順で設けられている。無機絶縁層２３１は、画素１０９、貫通孔１１１を囲む領域１２１の全面に設けられている。また、有機絶縁層２３２は、発光素子２３０と凸部２４５の付近に設けられている。また、無機絶縁層２３３は、有機絶縁層２３２及び無機絶縁層２３１上に設けられている。
また、有機絶縁層２３２は、発光素子２３０と凸部２４５の付近に設けられる。そして、凸部２４５から貫通孔１１１の開口部の縁までを、無機絶縁層２３１と無機絶縁層２３３とが接するように設ける。無機絶縁層２３１と無機絶縁層２３３とが接する領域を封止領域１２２と呼ぶ。無機絶縁層２３１と無機絶縁層２３３とが接する領域は、無機絶縁層２３１と有機絶縁層２３２とが接する領域と比較して、密着性が高い。よって、無機絶縁層２３１と無機絶縁層２３３とが接する封止領域１２２を設けることにより、表示装置１００の柔軟性を保ちつつ、貫通孔１１１の開口部の縁から、水分や酸素が侵入することを抑制することができる。また、有機絶縁層２３２を形成する際に、凸部２４５が有機絶縁層２３２をせき止める機能を有するため、有機絶縁層２３２と凸部２４５とは重ならない。
また、封止領域１２２において、貫通孔１１１の開口部の縁の付近に、共通電極２２８の端部が設けられる。共通電極２２８の端部が貫通孔１１１の開口部において露出されると、共通電極２２８が腐食してしまい、電位が変化してしまう。よって、共通電極２２８の端部を、無機絶縁層２３１によって覆うことにより、共通電極２２８が腐食してしまうことを抑制することができる。特に共通電極２２８が蒸着にて形成される場合、その密度が低く、内部に水分や酸素を通しやすい。そのため、外部からの酸素や水分が共通電極２２８を通って画素の有機層２２７に到達して悪影響を与える恐れがある。上述のように端部を無機絶縁層２３１で覆うことにより、この問題を抑制できる。
図８に、図５に示すＣ１－Ｃ２線に沿った断面図を示す。図８は、貫通孔１１１を囲む領域１２１の断面図である。図８に示すＣ１－Ｃ２においては、複数の走査線１４１を横切っている。
図８に示すように、貫通孔１１１を囲む領域１２１において、ゲート絶縁膜２１５上に、導電層２４３及び複数の走査線１４１が設けられる。複数の走査線１４１のうちいずれかは、無機絶縁層２３１と無機絶縁層２３３とが接する封止領域１２２の下に設けられていてもよい。封止領域１２２の下に、走査線１４１のいずれかを設けることにより、貫通孔１１１を囲む領域１２１の幅ｔ１（図４を参照）を、小さくすることができる。
図９に、図５に示すＤ１－Ｄ２線に沿った断面図を示す。図９は、貫通孔１１１を囲む領域１２１の断面図である。図５に示すＤ１－Ｄ２においては、複数の走査線１４１及び複数の信号線１４２を横切っている。
図９に示すように、貫通孔１１１を囲む領域１２１において、ゲート絶縁膜２１５上に、導電層２４３及び複数の走査線１４１が設けられている。複数の走査線１４１は、無機絶縁層２３１と無機絶縁層２３３とが接する封止領域１２２の下に設けられている。封止領域１２２の下に、走査線１４１を設けることにより、貫通孔１１１を囲む領域１２１の幅ｔ１（図４を参照）を、より小さくすることができるため好ましい。
以上説明したように、貫通孔１１１を囲む領域１２１において、無機絶縁層２３１と無機絶縁層２３３とが接して設けられた封止領域１２２を設ける。これにより、貫通孔１１１の開口部の縁から、水分や酸素が侵入することを抑制することができる。これにより、水分や酸素の侵入経路を遮断することができるため、発光素子２３０の劣化を抑制することができる。よって、表示装置１００の信頼性を向上させることができる。また、表示領域１０３に、貫通孔１１１を設けることで、表示装置１００としての外観デザインを向上させることができる。
また、貫通孔１１１を囲む領域１２１においても、画素１０９と封止領域１２２との間に陰極コンタクト２６０を設けることにより、貫通孔１１１の周辺の領域１２１において、共通電極２２８の抵抗が上昇することを抑制することができる。
図７乃至図９に示す表示装置１００の断面図においては、貫通孔１１１の周辺の領域１２１において、画素１０９と封止領域１２２との間で陰極コンタクト２６０を設ける構成について示したが、本発明はこれに限定されない。貫通孔１１１を囲むように、陰極コンタクト２６０を設ける必要はなく、領域１２１において、部分的に設ける構成であってもよい。
図１０に、図５に示すＤ１－Ｄ２線に沿った断面図において、図９に示す断面図とは一部異なる例を示す。図１０は、封止領域１２２において、複数の走査線１４１、及び複数の信号線１４２が設けられている点において、図９と異なっている。また、図１０においては、陰極コンタクト２６０が設けられない例を示す。
封止領域１２２の下に、複数の走査線１４１及び複数の信号線１４２を設けることにより、貫通孔１１１を囲む領域１２１の幅ｔ１を、より小さくすることができるため好ましい。なお、図１０においては、封止領域１２２に、複数の走査線１４１及び複数の信号線１４２を設ける例について示したが、これに限定されない。複数の走査線１４１又は複数の信号線１４２のいずれかであってもよい。また、貫通孔１１１の側面に、防湿性及び防酸素性を有する有機樹脂や無機膜などの絶縁膜２３６を設けてもよい。これにより、貫通孔１１１の側面から、水分や酸素が侵入することを、より抑制することができる。なお、図７乃至図１０においても、貫通孔１１１の側面に絶縁膜２３６を設けることができる。
絶縁膜２３６として、無機絶縁材料又は有機絶縁材料を用いることができる。無機絶縁材料として、ＰＳＧ（Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｇｌａｓｓ）、ＢＰＳＧ（Ｂｏｒｏｎ Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｇｌａｓｓ）等のシリケートガラスを用いることができる。有機絶縁材料として、アクリル系樹脂やスチレン系樹脂を用いることができ、例えば、日立化成工業（株）製タッフィーが好ましい。絶縁膜２３６を設けることにより、貫通孔１１１にカメラやボタン等の部品を通す際に、貫通孔１１１の側面と部品とが接触した場合、ダメージを防ぐことができる。
図１１に、図５に示すＥ１－Ｅ２線に沿った断面図を示す。図１１は、貫通孔１１１を囲む領域１２１の断面図である。図１１に示すＥ１－Ｅ２においては、画素１０９、及び画素１０９から基板１０１端部までの周辺領域１１０の断面図を示している。
図１１に示すように、周辺領域１１０において、ゲート絶縁膜２１５上に、複数の配線層２５６が設けられている。複数の配線層２５６は、例えば、図１において、表示領域１０３の左右に配置される駆動回路１０４を接続する機能を有していてもよい。
また、図１１に示すように、周辺領域１１０において陰極コンタクト２６０が設けられている。また、封止領域１２２において、共通電極２８８の端部が設けられており、共通電極２８８の端部は、無機絶縁層２３１及び無機絶縁層２３３によって覆われている。これにより、共通電極２８８の端部から、水及び酸素が表示領域１０３に侵入することを抑制することができる。
〈基板端部から駆動回路までの領域〉
次に、図１２を参照して、基板１０１端部から駆動回路１０４までの領域の構成について説明する。
図１２に、図５に示すＦ１－Ｆ２線に沿った断面図を示す。図１２は、駆動回路１０４、及び駆動回路１０４から基板１０１の端部までの領域１３１の断面図を示している。
図１２に示すように、駆動回路１０４においては、下地膜２１３上に、複数のトランジスタ２８０及びトランジスタ２５０を有する。トランジスタ２８０及びトランジスタ２５０は、画素１０９に設けられるトランジスタ２１０と同様の構成で設けることができる。ゲート絶縁膜２１５上に、導電層２５１と配線層２５２とが設けられている。配線層２５２は、例えば、ドライバＩＣ１０６から駆動回路１０４に信号を送信する機能を有する。導電層２５１及び配線層２５２は、走査線１４１と同じ導電膜から形成することができる。
トランジスタ２８０及びトランジスタ２５０上に、層間絶縁層２２２が設けられている。層間絶縁層２２２上に、平坦化膜２２３と、凸部２５４と、が設けられている。凸部２５４及び凸部２５５は、平坦化膜２２３と同じ材料で形成されている。
平坦化膜２２３上には、無機絶縁層２２４が設けられている。無機絶縁層２２４は、平坦化膜２２３の端部、凸部２５４及び凸部２５５を覆うように設けられている。無機絶縁層２２４を、凸部２５４及び凸部２５５を覆うように設けることにより、平坦化膜２２３の端部から、水素や酸素が侵入することを防止することができる。これにより、画素１０９が有する発光素子２３０が、水や酸素によって劣化することを抑制することができる。
無機絶縁層２２４上には、絶縁層２２６が設けられている。そして、絶縁層２２６上には、共通電極２２８が設けられている。共通電極２２８は、駆動回路１０４上に設けられており、無機絶縁層２２４に設けられたコンタクトホールを介して、導電層２５３と接続されている。このように、共通電極２２８と、導電層２５３とが接続された領域が、陰極コンタクト２７０となる。陰極コンタクト２７０は、基板１０１と駆動回路１０４との間に設ける例を示したが、駆動回路１０４と表示領域１０３との間に設けてもよい。
基板１０１の端部から駆動回路１０４の間の領域において、無機絶縁層２３１と無機絶縁層２３３とが接するように封止領域１３２を設ける。基板１０１の端部から駆動回路１０４の間の領域を、無機絶縁層２３１及び無機絶縁層２３３によって封止することにより、基板１０１の端部から、水や酸素が侵入することを抑制することができる。これにより、水分や酸素の侵入経路を遮断することができるため、発光素子の劣化を抑制することができる。よって、表示装置の信頼性を向上させることができる。
また、封止領域１３２において、駆動回路１０４を駆動するための配線層２５２を設けることにより、基板１０１の端部から駆動回路１０４までの幅ｔ２をより小さくすることができる。
なお、図４における幅ｔ１と幅ｔ２において、幅ｔ１が幅ｔ２よりも大きい例について示したが、本発明はこれ限定されない。幅ｔ２が幅ｔ１よりも大きくてもよい。なお、図７乃至図９の断面図に示す貫通孔１１１を囲む領域１２１の幅が幅ｔ１よりも大きくてもよい。図１０の断面図に示す貫通孔１１１を囲む領域１２１は、陰極コンタクト２６０が設けられていないため、より幅ｔ１を小さくすることができる。このように、陰極コンタクト２６０を設けないことで、幅ｔ２を幅ｔ１よりも大きくしてもよい。
なお、図１０の断面図に示すように、貫通孔１１１の周りに陰極コンタクト２６０が設けられていない場合であっても、図１１に示すように、周辺領域１１０に陰極コンタクト２７０を設けることにより、十分に陰極抵抗を低減することができる。さらに、幅ｔ２を幅ｔ１を小さくした場合、貫通孔１１１の近くにまで画素１０９を配置することができるため、表示装置としての見栄えが良くなる。
〈表示装置の製造方法〉
次に、表示装置１００の製造方法について、図１３乃至図１５Ｂを参照して説明する。図１３は、本実施形態に係る表示装置１００の製造方法を説明するためのプロセスフローである。また、図１４Ａ乃至図１５Ｂは、表示装置１００を製造するためのマスクの平面図である。なお、図１３に示すプロセスフローについて、画素１０９の説明については図６の符号を援用し、貫通孔１１１及び貫通孔１１１を囲む領域１２１については図７の符号を援用して説明する。
まず、支持基板（図示せず）上に形成された基板１０１上に、トランジスタ２１０を形成する（ステップＳ３０１）。本実施形態では、支持基板としてガラス基板を用い、基板１０１として、ポリイミドを用いる場合について説明する。トランジスタ２１０のゲート電極２１６と、走査線１４１と、導電層２４３は、同じ導電膜から形成される。次に、トランジスタ２１０上に、層間絶縁層２２２や、層間絶縁層２２２のコンタクトホールを介して接続するソース電極又はドレイン電極２１７、２１８などを形成する。なお、ソース電極又はドレイン電極２１７と、信号線１４２と、導電層２４４とは、同じ導電膜から形成される。次に、層間絶縁層２２２、並びにソース電極又はドレイン電極２１８上に、平坦化膜２２３を形成する。領域１２１において凸部２４５が形成されるように、平坦化膜２２３を加工する。また、平坦化膜２２３に、コンタクトホールを形成する。
表示領域１０３において、平坦化膜２２３のコンタクトホールに、透明導電層２１９を形成する。次に、平坦化膜２２３上に、導電層２２１を形成する。
次に、平坦化膜２２３、透明導電層２１９、導電層２２１、及び凸部２４５上に無機絶縁層２２４を形成する（ステップＳ３０２）。無機絶縁層２２４は、領域１２１に存在する平坦化膜２２３の端部と、凸部２４５を覆うように、形成される。
次に、無機絶縁層２２４上に、発光素子２３０を形成する（ステップＳ３０３）。発光素子２３０は、画素電極２２５、絶縁層２２６、有機層２２７、共通電極２２８を順に形成する。
発光素子２３０を形成する際に、例えば、図１４Ａに示すマスク４０１及び図１４Ｂに示すマスク４０３を使用することができる。図１４Ａ及び図１４Ｂに示すマスクは、例えば、有機層２２７に含まれる正孔注入層／正孔輸送層や、電子注入層／電子輸送層や、共通電極２２８に対して使用する蒸着マスクである。
例えば、共通電極２２８を形成する場合、図１４Ａに示すマスク４０１を使用することで、開口部４０２に共通電極２２８の一部が蒸着される。次に、図１４Ｂに示すマスク４０３を使用することで、開口部４０４及び開口部４０５に共通電極２２８の一部が蒸着される。マスク４０１及びマスク４０３を使用することにより、表示領域１０３内の貫通孔１１１、１１２、１１３に相当する領域に、開口部が設けられた共通電極２２８を形成することができる。
また、他のマスクの形態として、図１５Ａに示すマスク４１１、及び図１５Ｂに示すマスク４１３を使用することができる。図１５Ａに示すマスク４１１を使用することで、開口部４１２に共通電極２２８の一部が蒸着される。次に、図１５Ｂに示すマスク４１３を使用することで、切り欠き部４１４、切り欠き部４１５、及び切り欠き部４１６に、共通電極２２８の一部が蒸着される。マスク４１１及びマスク４１３を使用することにより、表示領域１０３内の貫通孔１１１、１１２、１１３に相当する領域に、開口部が設けられた共通電極２２８を形成することができる。
次に、発光素子２３０上に封止膜を形成する（ステップＳ３０４）。封止膜として、無機絶縁層２３１、有機絶縁層２３２、無機絶縁層２３３を順に形成する。このとき、領域１２１においては、凸部２４５から貫通孔１１１の開口部の縁までを、無機絶縁層２３１と無機絶縁層２３３とが接するように設ける。また、領域１３１においては、凸部２４５から基板１０１の端部までは、無機絶縁層２３１と無機絶縁層２３３とが接するように設ける。
以上の工程により、アレイ基板１４０を形成することができる。
次に、後に貫通孔１１１が形成される領域に対して、支持基板が露出するまで、即ち支持基板と直に接する基板１０１まで、エッチング処理を行う（ステップＳ３０５）。エッチング処理は、ドライエッチングでもよいし、ウェットエッチングでもよい。ステップＳ３０５は、無機絶縁層２３１までをエッチングする工程でもよい。また、ステップＳ３０５を行わず、封止膜を成膜する際にマスクを用いて、貫通孔１１１が形成される領域には封止膜を形成しない製造方法にしてもよい。
次に、トランジスタ２１０や発光素子２３０が形成された基板１０１と基板１０２とを、粘着材２３４を介して貼り合わせる（ステップＳ３０６）。
次に、表示装置１００の形状に合わせて、或いは表示装置１００の形状よりも大きいサイズで、貼り合わされた基板１０１と基板１０２とを切断する（ステップＳ３０７）。ステップＳ３０７の切断方法は、スクライビングホイールによるスクライブ・ブレーク、打ち抜き切断、レーザ切断、およびその組み合わせを用いることができる。
次に、支持基板を切断する（ステップＳ３０８）。支持基板の切断方法は、スクライビングホイールによるスクライブ・ブレーク、打ち抜き切断、レーザ切断、およびその組み合わせを用いることができる。ステップＳ３０７とステップＳ３０８とは同時に行ってもよい。
次に、基板１０２に偏光板２３５を貼り合わせる（ステップＳ３０９）。この後に、基板１０１に、ドライバＩＣ１０６を実装する工程を含んでいてもよい。
次に、支持基板を介して、基板１０１にレーザを照射することにより、支持基板から、基板１０１を剥離する（ステップＳ３１０）。ステップＳ３１０とステップＳ３０９とは順序が入れ替わってもよい。即ち、支持基板を剥離した後に、偏光板１３８を貼り合わせてもよい。
次に、基板１０１の裏面に、基板２１２を貼り合わせる（ステップＳ３１１）。本実施形態では、基板２１２として、ポリエチレンテレフタラートを用いる場合について説明する。ここで、基板２１２から封止膜までの構成をアレイ基板１４０と呼ぶ。この後、ステップＳ３０７で表示装置の形状よりも大きいサイズで切断した場合、表示装置の外形を整えるように、アレイ基板１４０及び基板１０２の周辺を切断する。
次に、アレイ基板１４０、基板２１２、及び基板１０２に、貫通孔１１１を形成する（ステップＳ３１２）。貫通孔１１１は、パンチ等による機械的加工法を用いて形成する。また、貫通孔１１１は、領域１２１の内部に位置するように形成する。これにより、アレイ基板１４０、基板２１２、及び基板１０２に一括で貫通孔１１１を形成することができる。
以上の工程により、本実施形態に係る表示装置１００を形成することができる。図１３に示す製造方法により、表示領域１０３に貫通孔１１１が設けられ、デザイン性が向上した表示装置を製造することができる。また、貫通孔１１１が形成されていても、領域１２１に封止領域１２２を設けることにより、貫通孔１１１から水分や酸素が侵入することを防止できるため、発光素子の劣化を防止できる。これにより、表示装置の信頼性を向上させることができる。
また、ステップＳ３０５で、貫通孔１１１が設けられる領域において、無機絶縁層２３１及び無機絶縁層２３３を予め除去しておくことで、ステップＳ３１２の穴あけ工程において、貫通孔１１１を形成する際の衝撃によって、基板１０１や無機絶縁層２３１及び無機絶縁層２３３にクラックが生じることを防止することができる。これにより、基板１０１や無機絶縁層２３１及び無機絶縁層２３３に生じたクラックから水分や酸素などが侵入し、発光素子２３０に侵入することを防止することができる。これにより、信頼性の高い表示装置１００を提供することができる。
（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態に示す表示装置とは一部異なる表示装置について、図１６乃至図１８を参照して説明する。図１６は、図５に示す表示領域のＢ１－Ｂ２線に沿った断面図である。図１７は、図５に示す表示領域のＦ１－Ｆ２線に沿った断面図である。また、図１８は、表示装置を製造するためのマスクの平面図である。
図１６は、画素１０９、画素１０９から基板１０１までの領域１２１、及び貫通孔１１１の断面図である。図１６に示すように、無機絶縁層２３３上に、樹脂膜２３７が設けられている。樹脂膜２３７は、画素１０９と陰極コンタクト２６０上を覆っている。
図１７は、画素１０９、駆動回路１０４、駆動回路１０４から基板１０１までの領域１２１の断面図である。図１６と同様に、無機絶縁層２３３上に、樹脂膜２３７が設けられている。樹脂膜２３７は、画素１０９、駆動回路１０４、及び陰極コンタクト２６０上を覆っている。
図１６及び図１７に示す樹脂膜２３７は、エポキシ樹脂やアクリル樹脂等の樹脂を含んでいる。また、樹脂膜２３７は、原料となるオリゴマーを湿式成膜法、蒸着法、又はスプレー法などによって塗布し、その後重合することで形成される。
図１６及び図１７に示す樹脂膜２３７は、無機絶縁層２２４、共通電極２８８、無機絶縁層２３１、及び無機絶縁層２３３のパターニングのためのマスクとして機能する。樹脂膜２３７をマスクとして、樹脂膜２３７は、無機絶縁層２２４、共通電極２８８、無機絶縁層２３１、及び無機絶縁層２３３を除去することにより、層間絶縁層２２２及びゲート絶縁膜２１５が露出する。
図１６に示す絶縁膜２３６は、樹脂膜２３７の端部から基板１０１の側面を覆って設けられる。このとき、絶縁膜２３６は、無機絶縁層２２４、共通電極２８８、無機絶縁層２３１、及び無機絶縁層２３３の側面を覆って設けられている。絶縁膜２３６は、防湿性及び防酸素性を有するため、絶縁膜２３６は、無機絶縁層２２４、共通電極２８８、無機絶縁層２３１、及び無機絶縁層２３３の側面から、水及び酸素が表示領域１０３に侵入することを抑制することができる。また、絶縁膜２３６は、基板１０１の側面を覆っているため、貫通孔１１１にカメラやボタン等の部品を通す際に、貫通孔１１１の側面と部品とが接触した場合、ダメージを防ぐことができる。
ここで、共通電極２８８を形成する際に、例えば、図１８に示すマスク４２１を使用することができる。マスク４２１は、表示領域１０３の全てと周辺領域１１０の一部と重なる開口部４２２を有する。共通電極２８８を形成する際に、図１８に示すマスク４２１を使用することで、開口部４２２に共通電極２８８が蒸着される。よって、貫通孔１１１、１１２、１１３にも共通電極２８８は形成される。
その後、無機絶縁層２３３上に、樹脂膜２３７を形成して、樹脂膜２３７をマスクとしてエッチングすることで、無機絶縁層２３３などを除去することができる。貫通孔１１１、１１２、１１３の周辺に形成された共通電極２８８は、このエッチングによって除去される。共通電極２８８の端部が、無機絶縁層２３１及び無機絶縁層２３３とともに露出されてしまったとしても、防湿性及び防酸素性を有する絶縁膜２３６で、共通電極２８８の端部、無機絶縁層２３１の端部、及び無機絶縁層２３３の端部を覆うことができる。これにより、共通電極２８８の端部から、水及び酸素が表示領域１０３に侵入することを抑制することができる。
（第３実施形態）
図１９は、本発明の一実施形態に係る表示装置１６０の構成を示した概略図であり、表示装置１６０を平面視した場合における概略構成を示している。なお、第１実施形態と同様の構成については、同じ符号を示し、詳細な説明は省略する。
本実施形態に係る表示装置１６０は、表示領域１０３において、少なくとも一つの切り欠き部１６１を有する。図１９では、表示装置１６０の２か所に切り欠き部１６１及び切り欠き部１６２を設け、１か所に貫通孔１１１を設ける例を示す。切り欠き部１６１及び切り欠き部１６２においては、基板１０１、表示領域１０３、及び基板１０２も切り欠かれている。
図２０に、図１９に示す領域１７０の拡大図を示す。領域１７０は、表示領域１０３、駆動回路１０４、切り欠き部１６１、及び切り欠き部１６１を囲む領域１７１を含んでいる。切り欠き部１６１を囲む領域１７１とは、切り欠き部１６１の縁から複数の画素１０９によって囲まれた領域をいう。また、表示領域１０３には、複数の画素１０９がマトリクス状に配置されている。
図２１に、図１９に示す領域１７０の拡大図において、複数の走査線１４１と、複数の信号線１４２とを付加した図を示す。複数の走査線１４１は、画素１０９と電気的に接続されており、信号線１４２は、画素１０９と電気的に接続されている。
図２１に示すように、切り欠き部１６１を囲む領域１７１においては、複数の走査線１４１は、切り欠き部１６１を迂回して、切り欠き部１６１に対して左右の画素１０９と接続されている。また、複数の信号線１４２は、切り欠き部１６１を迂回して、周辺領域１１０まで引き回されている。なお、複数の信号線１４２は、切り欠き部１６１を囲む領域１７１において、端部を有してもよい。
また、図２１に示すように、第２方向（図１９においては、ｘ方向）における領域１２１の幅ｔ１は、第１方向における基板１０１の端部から駆動回路１０４の端までの幅ｔ２よりも大きくなる。これは、切り欠き部１６１の面積にもよるが、切り欠き部１６１を囲む領域１７１には、切り欠き部１６１を迂回することで、数十から百本程度の配線が設けられるのに対し、基板１０１の端部から駆動回路１０４の端までの幅には、数本から十本程度の配線が設けられるからである。
〈切り欠き部を囲む領域〉
図２２に、図２１に示す表示装置１６０のＧ１－Ｇ２線で切断した断面の構成を示す図である。図２２は、切り欠き部１６１を囲む領域１７１の断面図である。図２２には、画素１０９、切り欠き部を囲む領域１７１、及び切り欠き部１６１の断面図を示している。
図２２に示すように、切り欠き部１６１を囲む領域において、ゲート絶縁膜２１５上に、複数の走査線１４１が設けられている。ゲート絶縁膜２１５上には、層間絶縁層２２２が設けられており、層間絶縁層２２２上には、複数の信号線１４２が設けられている。層間絶縁層２２２上に平坦化膜２２３が設けられ、信号線１４２と一部重畳して、無機絶縁層２３１へ向かう方向に突出する凸部２４５及び凸部２４６が設けられている。凸部２４５から切り欠き部１６１の開口部の縁までを、無機絶縁層２３１と無機絶縁層２３３とが接するように設ける。無機絶縁層２３１と無機絶縁層２３３とが接する領域を封止領域１７２と呼ぶ。また、有機絶縁層２３２を形成する際に、凸部２４５が有機絶縁層２３２をせき止める機能を有するため、有機絶縁層２３２と凸部２４５とは重ならない。
図２２に示すように、封止領域１７２と一部重畳して、複数の信号線１４２が設けられていてもよい。また、封止領域１７２と一部重畳して、複数の走査線１４１が設けられていてもよい。これにより、切り欠き部１６１を囲む領域１７１の幅ｔ１（図２０を参照）を、より小さくすることができるため好ましい。なお、封止領域１７２と、信号線１４２とは必ずしも重畳する必要はなく、封止領域１７２よりも画素１０９側に設けられていてもよい。さらに領域１７１においては、特にその先につながる画素１０９が無いので信号線１４２が延びていなくてもよい。ただし、領域１７１の外側の表示領域に延びる信号線１４２と、領域１７１内の信号線１４２との間で負荷が異なるのを防ぐために、本実施形態のように信号線１４２が延びているのが望ましい。
また、図２２に示す領域１７１において、陰極コンタクトを設けない例を示したが、これに限定されず、領域１７１において画素１０９と封止領域１７２との間に、図７乃至図９に示した陰極コンタクト２６０を設けてもよい。また、封止領域１７２において、切り欠き部１６１の開口部の縁の付近に、共通電極２２８の端部が設けられる。また、切り欠き部１６１の側面に、防湿性及び防酸素性を有する有機樹脂や無機膜などの絶縁膜２３６を設けてもよい。これにより、切り欠き部１６１の側面から、水分や酸素が侵入することを、より抑制することができる。共通電極２２８の端部を、絶縁膜２３６によって覆うことにより、共通電極２２８が腐食してしまうことを抑制することができる。
図２３乃至図２６に、本発明の一実施形態に係る表示装置を、電子機器に適用する実施例について示す。本実施例では、電子機器として、スマートフォンに適用する場合について説明する。
図２３に、本実施例に係る表示装置３００の概略図を示す。図２３に示す表示装置３００は、表示装置３００は、基板１０１上に表示領域１０３と、ドライバＩＣ１０６と、端子１０７と、フレキシブルプリント基板１０８と、を有している。
表示領域１０３において、貫通孔３１１、３１２、３１３が設けられている。貫通孔３１１には、貫通孔３１１を囲む領域３２１が設けられている。また、貫通孔３１２、貫通孔３１３にも、貫通孔を囲む領域３２２、領域３２３がそれぞれ設けられている。当該領域３２１、領域３２２、領域３２３は、少なくとも２層の無機絶縁層が接する封止領域が設けられている。封止領域を設けることにより、第１実施形態で説明したように、水分や酸素が侵入することを抑制することができる。これにより、表示領域１０３に設けられた発光素子の劣化を抑制することができる。
表示領域１０３には、さらに切り欠き部３１４、３１５が設けられている。切り欠き部３１４は、切り欠き部３１４を囲む領域３２４が設けられている。切り欠き部３１４、３１５は、切り欠き部３１５を囲む領域３２５が設けられている。領域３２５には、少なくとも２層の無機絶縁層が接する封止領域が設けられている。封止領域を設けることにより、第２実施形態で説明したように、水分や酸素が侵入することを抑制することができる。これにより、表示領域１０３に設けられた発光素子の劣化を抑制することができる。
図２４に、図２３に示す表示装置３００を、スマートフォン３２０に適用した例について示す。
図２４に示すスマートフォン３２０は、表示装置３００と、筐体３３６と、カバー材３３７と、物理キー３３３と、カメラモジュール３３１と、照度センサ３３２と、スピーカ３３４と、マイク３３５と、を有している。なお、図２３においては、表示装置３００の表示領域１０３が図示されている。
表示装置３００の表示領域１０３において、貫通孔３１１には、カメラモジュール３３１が嵌め込まれており、貫通孔３１２には、照度センサ３３２が嵌め込まれており、貫通孔３１３には、物理キー３３３が嵌め込まれている。なお、カメラモジュール３３１及び照度センサ３３２は、カバー材３３７にて覆われており、物理キー３３３は、カバー材３３７にて覆われていない。例えば、物理キー３３３が設けられる貫通孔３１３は、カバー材３３７に覆われないため、貫通孔３１３の側面が露出される。カバー材３３７にて覆われない貫通孔３１３の側面には、図１０及び図１６で説明したように、防湿性及び防酸素性を有する有機樹脂や無機膜を設けることが好ましい。
また、表示領域１０３において、切り欠き部３１４、３１５が設けられている。切り欠き部３１４には、スピーカ３３４が嵌め込まれており、切り欠き部３１５にはマイク３３５が嵌め込まれている。スピーカ３３４及びマイク３３５は、カバー材３３７には覆われていない。カバー材３３７にて覆われない切り欠き部３１５の側面には、図１０及び図１６で説明したように、防湿性及び防酸素性を有する有機樹脂や無機膜を設けることが好ましい。
例えば、貫通孔１５２に照度センサ３３２をはめ込む場合には、貫通孔３１２の直径を３０００μｍとして、貫通孔を囲む領域３２２を、８００μｍとする。この場合、表示領域１０３における非表示幅は、４６００μｍとなる。貫通孔３１１にカメラモジュール３３１をはめ込む場合には、貫通孔３１１の直径を４０００μｍとして、貫通孔を囲む領域３２１を、９００μｍとする。この場合、表示領域における非表示幅は、５８００μｍとなる。貫通孔３１３に物理キー３３３を設ける場合には、貫通孔１５４の直径を１００００μｍとして、貫通孔３１３を囲む領域３２３を、１５５０μｍとする。この場合、表示領域１０３における非表示幅は、１３１００μｍとすればよい。
図２５に、図２４に示すスマートフォン３２０のＨ１－Ｈ２線で切断した断面の構成を示し、図２６に、図２４に示すスマートフォン３２０のＩ１－Ｉ２線で切断した断面の構成を示す。
図２５及び図２６に示すように、表示装置の基板１０２上に、粘着材３３８を介して、カバー材３３７が設けられる。カバー材３３７は、表示装置を外部の衝撃から保護する機能を有する。また、カバー材３３７の粘着材３３８側の面に、タッチセンサが設けられていてもよい。なお特に図示はしないが、タッチセンサは、無機絶縁層２３３上に設けられていてもよい。
図２５に示す切り欠き部３１４には、スピーカ３３４が配置される。そのため、カバー材３３７は、切り欠き部３１４には設けられない。これに対し、図２６に示す貫通孔３１１には、カメラモジュール３３１が配置される。そのため、カバー材３３７はカメラモジュール３３１を保護するために貫通孔３１１にも設けられる。なお、図２４に示す切り欠き部３１５にはマイク３３５が設けられるため、カバー材３３７はマイク３３５と重畳しないように設けられる。また、貫通孔３１２には照度センサ３３２が設けられるため、カバー材は照度センサ３３２を保護するように貫通孔３１２にも設けられる。
本実施例に係るスマートフォン３２０では、表示領域１０３において、カメラモジュール３３１や、照度センサ３３２などの部品を設けることができる。このように、本発明の一実施形態に係る表示装置３００によれば、スマートフォン３２０の外観デザインの自由度を高めることができる。なお、切り欠き部や貫通孔は、表示領域において適宜設けることができ、数や大きさは特に限定されない。また、切り欠き部や貫通孔に設けられる部品も特に限定されない。
本発明の実施形態及び実施例として説明した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。また、上述した各実施形態は、技術的矛盾の生じない範囲において、相互に組み合わせることが可能である。
また、上述した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、１０１：基板、１０２：基板、１０３：表示領域、１０４：駆動回路、１０７：端子、１０８：フレキシブルプリント基板、１０９：画素、１１０：周辺領域、１１１：貫通孔、１１２：貫通孔、１１３：貫通孔、１２０：領域、１２１：領域、１２２：封止領域、１３１：領域、１３２：封止領域、１３８：偏光板、１４０：アレイ基板、１４１：走査線、１４２：信号線、１４３：駆動電源線、１４４：基準電源線、１５２：貫通孔、１５４：貫通孔、１６０：表示装置、１６１：切り欠き部、１６２：切り欠き部、１７０：領域、１７１：領域、１７２：封止領域、２１０：トランジスタ、２１２：基板、２１３：下地膜、２１４：半導体層、２１５：ゲート絶縁膜、２１６：ゲート電極、２１７：ソース電極又はドレイン電極、２１８：ソース電極又はドレイン電極、２１９：透明導電層、２２０：トランジスタ、２２１：導電層、２２２：層間絶縁層、２２３：平坦化膜、２２４：無機絶縁層、２２５：画素電極、２２６：絶縁層、２２７：有機層、２２８：共通電極、２３０：発光素子、２３１：無機絶縁層、２３２：有機絶縁層、２３３：無機絶縁層、２３４：粘着材、２３５：偏光板、２３６：絶縁膜、２３７：樹脂膜、２４０：保持容量、２４３：導電層、２４４：導電層、２４５：凸部、２４６：凸部、２４７：導電層、２５０：トランジスタ、２５１：導電層、２５２：配線層、２５３：導電層、２５４：凸部、２５５：凸部、２５６：配線層、２６０：陰極コンタクト、２７０：陰極コンタクト、２８０：トランジスタ、３００：表示装置、３１１：貫通孔、３１２：貫通孔、３１３：貫通孔、３１４：切り欠き部、３１５：切り欠き部、３２０：スマートフォン、３２１：領域、３２２：領域、３２３：領域、３２４：領域、３２５：領域、３３１：カメラモジュール、３３２：照度センサ、３３３：物理キー、３３４：スピーカ、３３５：マイク、３３６：筐体、３３７：カバー材、３３８：粘着材、４０１：マスク、４０２：開口部、４０３：マスク、４０４：開口部、４０５：開口部、４１１：マスク、４１２：開口部、４１３：マスク、４１４：切り欠き部、４１５：切り欠き部、４１６：切り欠き部、４２１：マスク、４２２：開口部

Claims (16)

  1. 第１基板と、
    前記第１基板上の発光素子を有する複数の画素が設けられた表示領域と、
    前記第１基板上の前記表示領域の第１方向に沿って設けられた駆動回路と、
    前記表示領域を覆い、前記発光素子の側から第１無機絶縁層と、有機絶縁層と、第２無機絶縁層と、が積層された封止膜と、
    前記封止膜上の第２基板と、
    前記第１基板、前記表示領域、及び前記第２基板に設けられた貫通孔と、
    前記貫通孔を囲む第１領域と、を有し、
    前記第１方向と交差する第２方向における前記貫通孔の開口部の縁から前記複数の画素のうち前記開口部に隣接する画素までの幅は、前記第２方向における前記第１基板の端部から前記駆動回路の端までの幅よりも大きく、
    前記第１領域は、前記第１無機絶縁層と前記第２無機絶縁層とが接して設けられる第２領域を有し、
    前記第２領域における、前記第１無機絶縁層と前記第２無機絶縁層の端部は、前記貫通孔の開口部の縁よりも前記画素に近い箇所に位置する、表示装置。
  2. 前記第２領域には、前記第１基板から前記第１無機絶縁層へ向かう方向に突出する凸部が配置され、
    前記凸部は、前記第１無機絶縁層及び前記第２無機絶縁層に覆われている、請求項１に記載の表示装置。
  3. 前記凸部は、前記有機絶縁層と重ならない、請求項２に記載の表示装置。
  4. 前記駆動回路と、前記複数の画素と、を接続する複数の走査線と、
    前記複数の走査線と交差し、前記複数の画素と接続される複数の信号線と、をさらに有し、
    前記第２領域は、前記複数の走査線と重なる、請求項１に記載の表示装置。
  5. 前記発光素子は、第１電極と、発光層と、第２電極と、を有し、
    前記第１領域において、前記画素と前記第２領域との間で、前記第２電極は、前記複数の信号線と同じ層上に設けられる第１導電層と、電気的に接続される、請求項４に記載の表示装置。
  6. 前記第２領域において、前記第２電極の端部は、前記第１無機絶縁層と接する、請求項５に記載の表示装置。
  7. 前記駆動回路と、前記複数の画素と、を接続する複数の走査線と、
    前記複数の走査線と交差し、前記複数の画素と接続される複数の信号線と、をさらに有し、
    前記第２領域は、前記複数の信号線と重なる、請求項１に記載の表示装置。
  8. 前記貫通孔の側面に、絶縁膜が設けられる、請求項１に記載の表示装置。
  9. 第１基板と、
    前記第１基板上の発光素子を有する複数の画素が設けられた表示領域と、
    前記第１基板上の前記表示領域の第１方向に沿って設けられた駆動回路と、
    前記表示領域を覆い、前記発光素子の側から第１無機絶縁層と、有機絶縁層と、第２無機絶縁層と、が積層された封止膜と、
    前記封止膜上の第２基板と、
    前記第１基板、前記表示領域、及び前記第２基板に設けられた切り欠き部と、
    前記切り欠き部を囲む第１領域と、を有し、
    前記第１方向と交差する第２方向における前記切り欠き部の縁から前記複数の画素のうち前記切り欠き部に隣接する画素までの幅は、前記第２方向における前記第１基板の端部から前記駆動回路の端までの幅よりも大きく、
    前記第１領域は、前記第１無機絶縁層と、前記第２無機絶縁層とが接して設けられる第２領域を有し、
    前記第２領域における、前記第１無機絶縁層と前記第２無機絶縁層の端部は、前記切り欠き部の縁よりも前記画素に近い箇所に位置する、表示装置。
  10. 前記第２領域には、前記第１基板から前記第１無機絶縁層へ向かう方向に突出する凸部が配置され、
    前記凸部は、前記第１無機絶縁層及び前記第２無機絶縁層に覆われている、請求項９に記載の表示装置。
  11. 前記凸部は、前記有機絶縁層と重ならない、請求項１０に記載の表示装置。
  12. 前記駆動回路と、前記複数の画素と、を接続する複数の走査線と、
    前記複数の走査線と交差し、前記複数の画素と接続される複数の信号線と、をさらに有し、
    前記第２領域は、前記複数の走査線と重なる、請求項９に記載の表示装置。
  13. 前記発光素子は、第１電極と、発光層と、第２電極と、を有し、
    前記第１領域において、前記画素と前記第２領域との間で、前記第２電極は、前記複数の信号線と同じ層上に設けられる第１導電層と、電気的に接続される、請求項１２に記載の表示装置。
  14. 前記第２領域において、前記第２電極の端部は、前記第１無機絶縁層と接する、請求項１３に記載の表示装置。
  15. 前記駆動回路と、前記複数の画素と、を接続する複数の走査線と、
    前記複数の走査線と交差し、前記複数の画素と接続される複数の信号線と、をさらに有し、
    前記第２領域は、前記複数の信号線と重なる、請求項９に記載の表示装置。
  16. 前記切り欠き部の側面に、絶縁膜が設けられる、請求項９に記載の表示装置。
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