WO2020084940A1 - 表示装置 - Google Patents

Abstract

表示装置は、長さ方向に並ぶ第１領域（Ｒ１）及び第２領域（Ｒ２）を有し、長さ方向に直交する幅方向に延びる軸の周りに第２領域（Ｒ２）で屈曲する柔軟性基板（１０）と、画像を表示するために第１領域（Ｒ１）で柔軟性基板（１０）に設けられた表示回路層（１６）と、表示回路層（１６）から第２領域（Ｒ２）に延びるように柔軟性基板（１０）に形成された引き出し配線（７４）と、第２領域（Ｒ２）の屈曲の内側及び外側の少なくとも一方で、引き出し配線（７４）を覆うように柔軟性基板（１０）に設けられた導電シールド（８６）と、を有する。

Description

表示装置

　本発明は、表示装置に関する。

　有機エレクトロルミネッセンスを利用したフレキシブルディスプレイで、輻射ノイズが問題となっている（特許文献１）。高精細化による駆動周波数の上昇の他に、有機エレクトロルミネッセンスに特有の大電流高速スイッチングなどがその要因である。

特開２０１５－８２０４９号公報

　フレキシブルディスプレイを製品化するに当たり、狭額縁を実現するために表示領域近くで配線を折り曲げた構造が知られている。この構造では、折り曲げ部の配線が長くなると、この領域では差動伝送ではなくシングル伝送を適用しているために信号電圧が大きいこともあって、輻射ノイズが増大する。そこで、折り曲げ部からの輻射ノイズに対して対策が必要である。

　本発明は、輻射ノイズ対策を目的とする。

　本発明に係る表示装置は、長さ方向に並ぶ第１領域及び第２領域を有し、前記長さ方向に直交する幅方向に延びる軸の周りに前記第２領域で屈曲する柔軟性基板と、画像を表示するために前記第１領域で前記柔軟性基板に設けられた表示回路層と、前記表示回路層から前記第２領域に延びるように前記柔軟性基板に形成された引き出し配線と、前記第２領域の屈曲の内側及び外側の少なくとも一方で、前記引き出し配線を覆うように前記柔軟性基板に設けられた導電シールドと、を有することを特徴とする。

　本発明によれば、導電シールドによって、輻射ノイズを遮蔽することができる。

第１の実施形態に係る表示装置の平面図である。 図１に示す表示装置のII－II線断面の拡大図である。 図２に示すディスプレイの一部IIIの拡大図である。 図１に示す表示装置の回路図である。 図２に示す表示装置の一部Ｖの拡大図である。 第２の実施形態に係る表示装置の断面図である。 第３の実施形態に係る表示装置の展開図である。 第４の実施形態に係る表示装置の展開図である。 第５の実施形態に係る表示装置の展開図である。 図９に示す表示装置のＸ－Ｘ線断面図である。

　以下、本発明の実施形態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。

　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。

　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。

［第１の実施形態］
　図１は、第１の実施形態に係る表示装置の平面図である。表示装置は、ディスプレイＤＰを含む。ディスプレイＤＰは、例えば、有機エレクトロルミネセンスディスプレイである。ディスプレイＤＰは、可撓性を有し、画像が表示される表示領域ＤＡの外側で折り曲げられている。表示領域ＤＡでは、例えば、赤、緑及び青からなる複数色の単位画素（サブピクセル）を組み合わせて、フルカラーの画素を形成し、フルカラーの画像が表示される。

　図２は、図１に示す表示装置のII－II線断面の拡大図である。図３は、図２に示すディスプレイＤＰの一部IIIの拡大図である。表示装置（ディスプレイＤＰ）は、柔軟性基板１０を有する。柔軟性基板１０は、ポリイミドからなるが、シートディスプレイ又はフレキシブルディスプレイを構成するために十分な可撓性を有する基材であれば他の樹脂材料を用いてもよい。柔軟性基板１０は、長さ方向に並ぶ第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２を有する。柔軟性基板１０は、長さ方向に直交する幅方向に延びる軸ＡＸの周りに第２領域Ｒ２で屈曲する。第２領域Ｒ２は、第１領域Ｒ１と端部１２（第１領域Ｒ１とは反対側の端部１２）の間に屈曲部１４を有する。

　表示装置は、表示回路層１６を有する。表示回路層１６は、画像を表示するために第１領域Ｒ１で柔軟性基板１０に設けられる。柔軟性基板１０上に、バリア無機膜１８（アンダーコート層）が積層されている。バリア無機膜１８は、シリコン酸化膜１８ａ、シリコン窒化膜１８ｂ及びシリコン酸化膜１８ｃの三層積層構造である。最下層のシリコン酸化膜１８ａは、柔軟性基板１０との密着性向上のため、中層のシリコン窒化膜１８ｂは、外部からの水分及び不純物のブロック膜として、最上層のシリコン酸化膜１８ｃは、シリコン窒化膜１８ｂ中に含有する水素原子が薄膜トランジスタＴＲの半導体層２２側に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く、さらに積層があってもよいし、単層あるいは二層積層であってもよい。

　薄膜トランジスタＴＲを形成する箇所に合わせて付加膜２０を形成してもよい。付加膜２０は、チャネル裏面からの光の侵入等による薄膜トランジスタＴＲの特性の変化を抑制したり、導電材料で形成して所定の電位を与えることで、薄膜トランジスタＴＲにバックゲート効果を与えたりすることができる。ここでは、シリコン酸化膜１８ａを形成した後、薄膜トランジスタＴＲが形成される箇所に合わせて付加膜２０を島状に形成し、その後シリコン窒化膜１８ｂ及びシリコン酸化膜１８ｃを積層することで、バリア無機膜１８に付加膜２０を封入するように形成しているが、この限りではなく、柔軟性基板１０上にまず付加膜２０を形成し、その後にバリア無機膜１８を形成してもよい。

　バリア無機膜１８上に薄膜トランジスタＴＲが形成されている。ポリシリコン薄膜トランジスタを例に挙げて、ここではＮｃｈトランジスタのみを示しているが、Ｐｃｈトランジスタを同時に形成してもよい。薄膜トランジスタＴＲの半導体層２２は、チャネル領域とソース・ドレイン領域との間に、低濃度不純物領域を設けた構造を採る。ゲート絶縁膜２４としてはここではシリコン酸化膜を用いる。ゲート電極２６は、ＭｏＷから形成された第１配線層Ｗ１の一部である。第１配線層Ｗ１は、ゲート電極２６に加え、第１保持容量線ＣＬ１を有する。第１保持容量線ＣＬ１と半導体層２２（ソース・ドレイン領域）との間で、ゲート絶縁膜２４を介して、保持容量Ｃｓの一部が形成される。

　ゲート電極２６の上に、層間絶縁膜２８（シリコン酸化膜及びシリコン窒化膜）が積層されている。層間絶縁膜２８の上に、ソース・ドレイン電極３０となる部分を含む第２配線層Ｗ２が形成されている。ここでは、Ｔｉ、Ａｌ及びＴｉの三層積層構造を採用する。層間絶縁膜２８を介して、第１保持容量線ＣＬ１（第１配線層Ｗ１の一部）と第２保持容量線ＣＬ２（第２配線層Ｗ２の一部）とで、保持容量Ｃｓの他の一部が形成される。

　ソース・ドレイン電極３０を覆うように平坦化有機膜３２が設けられている。平坦化有機膜３２は、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）等により形成される無機絶縁材料に比べ、表面の平坦性に優れることから、感光性アクリル等の樹脂が用いられる。

　平坦化有機膜３２は、画素コンタクト部３４では除去されて、その上に酸化インジウムスズ（Indium Tin Oxide：ＩＴＯ）膜３６が形成されている。酸化インジウムスズ膜３６は、相互に分離された第１透明導電膜３６ａ及び第２透明導電膜３６ｂを含む。

　平坦化有機膜３２の除去により表面が露出した第２配線層Ｗ２は、第１透明導電膜３６ａにて被覆される。第１透明導電膜３６ａを被覆するように、平坦化有機膜３２の上にシリコン窒化膜３８が設けられている。シリコン窒化膜３８は、画素コンタクト部３４に開口を有し、この開口を介してソース・ドレイン電極３０に導通するように画素電極４０が積層されている。画素電極４０は、反射電極として形成され、酸化インジウム亜鉛膜、Ａｇ膜、酸化インジウム亜鉛膜の三層積層構造になっている。ここで、酸化インジウム亜鉛膜に代わって酸化インジウムスズ膜を用いてもよい。画素電極４０は、画素コンタクト部３４から側方に拡がり、薄膜トランジスタＴＲの上方に至る。

　第２透明導電膜３６ｂは、画素コンタクト部３４に隣接して、画素電極４０の下方（さらにシリコン窒化膜３８の下方）に設けられている。第２透明導電膜３６ｂ、シリコン窒化膜３８及び画素電極４０は重なっており、これらによって付加容量Ｃadが形成される。

　平坦化有機膜３２の上であって例えば画素コンタクト部３４の上方に、バンク（リブ）と呼ばれて隣同士の画素領域の隔壁となる絶縁有機膜４２が形成されている。絶縁有機膜４２としては平坦化有機膜３２と同じく感光性アクリル等が用いられる。絶縁有機膜４２は、画素電極４０の表面を発光領域として露出するように開口され、その開口端はなだらかなテーパー形状となるのが好ましい。開口端が急峻な形状になっていると、その上に形成される有機エレクトロルミネセンス層４４のカバレッジ不良を生ずる。

　平坦化有機膜３２と絶縁有機膜４２は、両者間にあるシリコン窒化膜３８に設けた開口を通じて接触している。これにより、絶縁有機膜４２の形成後の熱処理等を通じて、平坦化有機膜３２から脱離する水分や脱ガスを、絶縁有機膜４２を通じて引き抜くことができる。

　画素電極４０の上に、有機材料からなる有機エレクトロルミネセンス層４４が積層されている。有機エレクトロルミネセンス層４４は、単層であってもよいが、画素電極４０側から順に、正孔輸送層、発光層及び電子輸送層が積層された構造であってもよい。これらの層は、蒸着によって形成してもよいし、溶媒分散の上での塗布によって形成してもよく、画素電極４０（各サブ画素）に対して選択的に形成してもよいし、表示領域ＤＡを覆う全面にベタ形成されてもよい。ベタ形成の場合は、全サブ画素において白色光を得て、カラーフィルタ（図示せず）によって所望の色波長部分を取り出す構成になる。

　有機エレクトロルミネセンス層４４の上に、対向電極４６が設けられている。ここでは、トップエミッション構造としているため、対向電極４６は透明である。例えば、Ｍｇ層及びＡｇ層を、有機エレクトロルミネセンス層４４からの出射光が透過する程度の薄膜として形成する。前述の有機エレクトロルミネセンス層４４の形成順序に従うと、画素電極４０が陽極となり、対向電極４６が陰極となる。複数の画素電極４０と、対向電極４６と、複数の画素電極４０のそれぞれの中央部と対向電極４６の間に介在する有機エレクトロルミネセンス層４４と、で発光素子層４８が構成される。発光素子層４８は、画像が表示される表示領域ＤＡを含む。

　対向電極４６の上に、発光素子層４８を覆う封止層５０が形成されている。封止層５０は、先に形成した有機エレクトロルミネセンス層４４を、外部からの水分侵入を防止することを機能の一としており、高いガスバリア性が要求される。封止層５０は、有機膜５２及びこれを上下で挟む第１無機膜５４及び第２無機膜５６（例えばシリコン窒化膜）の積層構造になっている。第１無機膜５４及び第２無機膜５６は、有機膜５２の周囲で、接触して重なる。

　封止層５０には、タッチセンシング層５８が積層される。タッチセンシング層５８は、相互に交差する複数の送信電極Ｔｘと複数の受信電極Ｒｘを、絶縁膜の下と上に有しているが、対向電極４６を複数部分に分割して送信電極に共用すれば、送信電極Ｔｘを省略することができる。

　図２に示すように、ディスプレイＤＰの上には、偏光板６０（例えば円偏光板）及びカバーガラス６２が積層されている。また、ディスプレイＤＰの下には、裏面フィルム６４、クッションシート６６、ポリイミドフィルム６８、グラファイトフィルム７０及び銅フィルム７２が積層されている。

　図４は、図１に示す表示装置の回路図である。回路は、走査回路ＧＤに接続される複数の走査線ＧＬと、信号駆動回路ＳＤに接続される複数の信号線ＤＬを有する。集積回路チップ８４（図２）に信号駆動回路ＳＤが配置されている。隣接する２つの走査線ＧＬと隣接する２つの信号線ＤＬとで囲まれる領域が１つの画素ＰＸである。画素ＰＸは、駆動トランジスタとしての薄膜トランジスタＴＲ及びスイッチとしての薄膜トランジスタＴＲ２と保持容量Ｃｓを含む。走査線ＧＬにゲート電圧が印加されることにより、薄膜トランジスタＴＲ２がＯＮ状態となり、信号線ＤＬから映像信号が供給され、保持容量Ｃｓに電荷が蓄積される。保持容量Ｃｓに電荷が蓄積されることにより、薄膜トランジスタＴＲがＯＮ状態となり、電源線ＰＷＬから発光素子ＯＤに電流が流れる。この電流により発光素子ＯＤが発光する。

　図５は、図２に示す表示装置の一部Ｖの拡大図である。表示装置は、引き出し配線７４を有する。引き出し配線７４は、図３に示す表示回路層１６から第２領域Ｒ２に延びるように、柔軟性基板１０に形成されている。保護層７６が引き出し配線７４を覆う。柔軟性基板１０の端部１２（図２）は、スペーサ７８を介して、ディスプレイＤＰの側に固定されている。また、柔軟性基板１０の端部１２には、フレキシブルプリント配線板８０が接続されている。フレキシブルプリント配線板８０には指紋センサ８２が搭載されている。

　集積回路チップ８４（ドライバＩＣ）が、屈曲部１４よりも端部１２に近い位置又は端部１２上で、柔軟性基板１０に搭載されている。集積回路チップ８４への入力信号は差動信号（デジタル信号であり、振幅はおおむね５Ｖ以下）である一方で、集積回路チップ８４からの出力信号はシングルエンド信号（階調アナログ信号、振幅は５Ｖをおおむね超え、５～２０Ｖ程度ある）である。出力信号は、引き出し配線７４を通る。引き出し配線７４が長くなると、インダクタンス成分が増加する。また、シングルエンド信号は信号振幅が大きい。これらは、輻射ノイズの悪化要因となる。

　表示装置は、導電シールド８６を有する。導電シールド８６は、第２領域Ｒ２の屈曲の内側及び外側の少なくとも一方（図５では内側のみ）にある。導電シールド８６は、引き出し配線７４を覆う（又は重なる）ように、柔軟性基板１０に設けられている。

　導電シールド８６は、導電性ペースト又は導電性シートを柔軟性基板１０に塗布することで形成する。導電性ペーストは、カーボンブラックやグラファイト粉、貴金属粉、銅粉、ニッケル粉等の導電性フィラーと、バインダーとなる樹脂溶剤を混合してペースト状にしたものである。導電粒子としての金属は、銀、銅又はニッケルが一般的に用いられる。屈曲性又は伸縮性に優れた導電性ペーストが望ましい。

　製造プロセスでは、集積回路チップ８４を柔軟性基板１０に実装した後に、屈曲部１４となる部分に樹脂を塗布して保護層７６を形成する。保護層７６、引き出し配線７４及び柔軟性基板１０の合計厚みの中間にある中立面に引き出し配線７４が配置されるように、保護層７６の最適な膜厚及びヤング率を選定する。そして、導電ペーストをディップ法等で柔軟性基板１０の屈曲部１４となる領域に塗布し、その部分を折り曲げる。あるいは、柔軟性基板１０の第２領域Ｒ２を折り曲げてから、導電ペーストを塗布するか、導電シートを貼付してもよい。

　本実施形態によれば、導電シールド８６によって、輻射ノイズを遮蔽することができる。

［第２の実施形態］
　図６は、第２の実施形態に係る表示装置の断面図である。本実施形態では、導電シールド２８６は、第２領域Ｒ２の屈曲の内側及び外側の両方にある。例えば、屈曲の表側では導電ペーストの塗布又は導電性シートの貼付を行い、裏側では導電ペーストを充填する。その他の詳細は、第１の実施形態で説明した内容が該当する。

［第３の実施形態］
　図７は、第３の実施形態に係る表示装置の展開図である。本実施形態では、金属シート３８８が柔軟性基板３１０に積層している。金属シート３８８は、表示回路層３１６とは反対側（裏面側）で、第１領域Ｒ１に重なる。そして、導電シールド３８６は、金属シート３８８に電気的に接続している。導電シールド３８６及び金属シート３８８は、グランドに接続される。その他の詳細は、第１の実施形態で説明した内容が該当する。

［第４の実施形態］
　図８は、第４の実施形態に係る表示装置の展開図である。本実施形態では、導電シールド４８６と金属シート４８８は、連続一体化している。その他の詳細は、第３の実施形態で説明した内容が該当する。

［第５の実施形態］
　図９は、第５の実施形態に係る表示装置の展開図である。図１０は、図９に示す表示装置のＸ－Ｘ断面図である。本実施形態では、導電シールド５８６は、表示回路層５１６に電気的に接続されている。導電シールド５８６は、グランドに接続されている。この導電シールド５８６は、図３に示す第２配線層Ｗ２に含まれるグランド線５９０に接続部５９２で接続するのが好適である。この第２配線層Ｗ２は厚みが厚く、抵抗率の低い材料であるため、導電シールド５８６が十分にノイズをシールドできる能力をもてるからである。封止層５０は、周縁部において有機膜５２が無くなって第１無機膜５４及び第２無機膜５６が接触するようになっており、重なった第１無機膜５４及び第２無機膜５６（必要に応じてその他の絶縁膜）を接続部５９２が貫通して、導電シールド５８６及びグランド線５９０が接続されている。その他の詳細は、第１の実施形態で説明した内容が該当する。

　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。

 

Claims (6)

1. 　長さ方向に並ぶ第１領域及び第２領域を有し、前記長さ方向に直交する幅方向に延びる軸の周りに前記第２領域で屈曲する柔軟性基板と、
   　画像を表示するために前記第１領域で前記柔軟性基板に設けられた表示回路層と、
   　前記表示回路層から前記第２領域に延びるように前記柔軟性基板に形成された引き出し配線と、
   　前記第２領域の屈曲の内側及び外側の少なくとも一方で、前記引き出し配線を覆うように前記柔軟性基板に設けられた導電シールドと、
   　を有することを特徴とする表示装置。
2. 　請求項１に記載された表示装置において、
   　前記第２領域は、前記第１領域と端部の間に屈曲部を有し、
   　前記屈曲部よりも前記端部に近い位置で、前記柔軟性基板に搭載された集積回路チップをさらに有することを特徴とする表示装置。
3. 　請求項１に記載された表示装置において、
   　前記導電シールドは、前記表示回路層に電気的に接続されていることを特徴とする表示装置。
4. 　請求項１から３のいずれか１項に記載された表示装置において、
   　前記導電シールドは、グランドに接続されていることを特徴とする表示装置。
5. 　請求項１から３のいずれか１項に記載された表示装置において、
   　前記第１領域に重なって前記表示回路層とは反対側で前記柔軟性基板に積層する金属シートをさらに有し、
   　前記導電シールドは、前記金属シートに電気的に接続していることを特徴とする表示装置。
6. 　請求項５に記載された表示装置において、
   　前記導電シールドと前記金属シートは、連続一体化していることを特徴とする表示装置。
   
    

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