JP6736379B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、表示装置に関する。

従来、有機エレクトロルミネッセンス表示装置や液晶表示装置などの表示装置においては、表示パネルの基材にガラス基板が用いられている。近年では、当該基材にポリイミドなどの樹脂基板を用いることで、表示パネルに可撓性を与えたフレキシブルタイプの表示装置が開発されている。

例えば、このようなフレキシブルタイプの表示装置では、表示領域の外において各種配線が形成された配線領域を表示領域の裏側に向けて折り曲げることで、狭額縁化を実現できる。しかしながら、この場合には、折り曲げに起因した応力により配線が損傷するリスクがある。

特開２０１４−２３２３００号公報

本開示の一態様における目的は、上記配線領域の折り曲げに起因した配線の損傷を防止し、信頼性の高い表示装置を提供することである。

一実施形態に係る表示装置は、画素が配列された表示領域を含む第１領域と、前記第１領域と前記第１方向に隣接し複数の配線が配置された第２領域と、を含む第１基板を有する表示装置であって、前記複数の配線は、前記第１方向と交差する配列方向に間隔をあけて配置され、前記第２領域において保護層によって覆われ、前記第２領域は、前記配列方向において、端部領域と中央領域とを有し、前記第１基板及び前記保護層の少なくとも一方の厚さは、前記端部領域と前記中央領域とで異なり、前記第１基板は、前記第２領域において、前記配列方向と平行な軸に沿って曲げられている。
また、他の実施形態に係る表示装置は、前記保護層のヤング率が前記端部領域と前記中央領域とで異なる。

図１は、表示装置の概略的な平面図である。 図２は、上記表示装置の配線領域が折り曲げられた状態を示す図である。 図３は、上記配線領域の一例を示す平面図である。 図４は、上記配線領域の他の例を示す平面図である。 図５は、上記配線領域のさらに他の例を示す平面図である。 図６は、第１実施形態に係る配線領域の概略的な斜視図である。 図７は、第１実施形態に係る配線領域の断面図である。 図８は、第１実施形態に係る配線領域の中央領域における断面図である。 図９は、第１実施形態に係る配線領域の端部領域における断面図である。 図１０は、第１実施形態の実施例１に係る層構成を示す表である。 図１１は、第１実施形態の変形例を示す図である。 図１２は、第２実施形態に係る配線領域の断面図である。 図１３は、第２実施形態に係る配線領域の端部領域における断面図である。 図１４は、第２実施形態の実施例２に係る層構成を示す表である。 図１５は、第３実施形態に係る配線領域の断面図である。 図１６は、第４実施形態に係る配線領域の概略的な斜視図である。 図１７は、第４実施形態に係る配線領域の断面図である。

いくつかの実施形態につき、図面を参照しながら説明する。
なお、開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有される。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。各図において、連続して配置される同一又は類似の要素については符号を省略することがある。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を省略することがある。

各実施形態においては、表示装置の一例として、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示素子を有した表示装置を開示する。ただし、各実施形態は、他種の表示素子を有する表示装置に対する、各実施形態にて開示される個々の技術的思想の適用を妨げるものではない。他種の表示装置としては、例えば、液晶表示素子を有する表示装置や、電気泳動素子を有する電子ペーパ型の表示装置などが想定される。

先ず、図１乃至図５を用いて、各実施形態に共通する構成について述べる。
図１は、表示装置１の概略的な平面図である。表示装置１は、表示パネル２を備えている。表示パネル２は、表示領域ＤＡと、表示領域ＤＡを囲う周辺領域ＳＡとを有している。表示領域ＤＡには、画素ＰＸがマトリクス状に配列されている。本実施形態において、画素ＰＸは、有機ＥＬ素子やスイッチング素子（薄膜トランジスタ）を含む。例えば、有機ＥＬ素子は、上記スイッチング素子に接続された画素電極と、複数の画素ＰＸに亘る共通電極と上記画素電極の間の電圧に応じて発光する有機発光層と、を備える。

表示パネル２は、周辺領域ＳＡにおいて、垂直ドライバ６Ｌ、６Ｒと、水平ドライバ７とを備えている。図１において、垂直ドライバ６Ｌは表示領域ＤＡの左辺に沿って形成され、垂直ドライバ６Ｒは表示領域ＤＡの右辺に沿って形成されている。水平ドライバ７は、表示領域ＤＡの下辺に沿って形成されている。各ドライバ６Ｌ、６Ｒ、７は、周辺回路の一例であり、ドライバＩＣ５に制御されて各画素ＰＸを駆動する。

表示パネル２は、水平ドライバ７の図中下方に設けられた配線領域ＬＡと、配線領域ＬＡに形成された複数の配線Ｌ１、Ｌ２とをさらに備えている。配線Ｌ１、Ｌ２は、例えば金属材料で形成されている。図１の例においては、３本の配線Ｌ１がそれぞれ垂直ドライバ６Ｌ、６Ｒから延出し、多数の配線Ｌ２が水平ドライバ７から延出している。例えば、配線Ｌ１は、垂直ドライバ６Ｌ、６Ｒに駆動電圧を供給する電源線である。例えば、配線Ｌ２は、各画素ＰＸを駆動するための映像信号を水平ドライバ７に供給する信号線である。配線領域ＬＡには、配線Ｌ１、Ｌ２以外の配線がさらに形成されても良い。配線領域ＬＡは、ＯＬＢ（Outer Lead Bonding）パッドと呼ぶこともできる。

各配線Ｌ１、Ｌ２は、Ｘ方向（配列方向）に並んでいる。また、各配線Ｌ１、Ｌ２は、直線的に、或いは屈曲しながらＹ方向に延びている。本実施形態において、Ｘ方向とＹ方向は、平面視において直交する。但し、Ｘ方向とＹ方向は、垂直以外の角度で交わっても良い。

なお、Ｘ方向及びＹ方向と直交する方向（表示パネル２の厚み方向）をＺ方向と定義する。また、配線領域ＬＡのＸ方向における両辺をそれぞれ第１辺Ｓ１及び第２辺Ｓ２と呼び、配線領域ＬＡのＹ方向における両辺をそれぞれ第３辺Ｓ３及び第４辺Ｓ４と呼ぶ。図１の例において、各辺Ｓ１、Ｓ２は配線領域ＬＡの左右の短辺に相当し、各辺Ｓ３、Ｓ４は配線領域ＬＡの上下の長辺に相当する。第３辺Ｓ３は、第４辺Ｓ４と表示領域ＤＡとの間にある。

表示装置１は、第１回路基板３と、第２回路基板４と、ドライバＩＣ５とをさらに備えている。第１回路基板３は、第４辺Ｓ４の近傍において、例えば異方性導電膜を介して表示パネル２に接続されている。第２回路基板４は、例えば異方性導電膜を介して第１回路基板３に接続されている。第１回路基板３及び第２回路基板４は、例えばフレキシブル回路基板（ＦＰＣ）である。ドライバＩＣ５は、各ドライバ６Ｌ、６Ｒ、７を制御するコントローラであり、例えばＣＯＦ（Chip On Film）方式で第１回路基板３に実装されている。なお、本実施形態では、第１回路基板３、第２回路基板４及びドライバＩＣ５は、外部回路に相当する。

各配線Ｌ１は、第１回路基板３を介して第２回路基板４に接続されている。各配線Ｌ２は、第１回路基板３においてドライバＩＣ５に接続されている。第２回路基板４には、表示装置１が実装される電子機器のコントローラから各種信号及び電源が供給される。

表示パネル２は、可撓性を有するフレキシブル基板１１を備えている。例えば、フレキシブル基板１１は、表示領域ＤＡ、周辺領域ＳＡ、及び配線領域ＬＡを有している。このようなフレキシブル基板１１としては、例えばポリイミド基板を用いることができる。但し、フレキシブル基板１１は、他種の樹脂で形成されても良い。なお、本実施形態では、フレキシブル基板１１は第１基板に相当し、表示領域ＤＡと周辺領域ＳＡは第１領域に相当し、配線領域ＬＡは第２領域に相当する。

以上のような構成の表示装置１は、例えば配線領域ＬＡを折り曲げた状態で電子機器に実装することができる。図２は、配線領域ＬＡが折り曲げられた状態を概略的に示す図である。ここでは、表示装置１のＹＺ平面における断面を示している。

配線領域ＬＡにおいて、表示パネル２は、フレキシブル基板１１と、配線層３０と、保護層２０とを備えている。配線層３０は、上述の各配線Ｌ１、Ｌ２を含む層であり、フレキシブル基板１１の上に形成されている。保護層２０は、配線層３０を覆う層であり、絶縁性の樹脂材料で形成された保護膜２１を含む。なお、フレキシブル基板１１と保護層２０との間には、配線層３０以外の層をさらに含んでも良く、同様に、保護層２０は保護膜２１以外をさらに含んでも良い。

表示パネル２は、第１面Ｆ１と、第１面Ｆ１の反対側の第２面Ｆ２とを有している。配線領域ＬＡにおいては、第１面Ｆ１がフレキシブル基板１１の裏面に相当し、第２面Ｆ２が保護層２０の表面に相当する。図１に示した表示領域ＤＡにおいては、第２面Ｆ２が表示面に相当する。

なお、表示領域ＤＡにおいては、フレキシブル基板１１上に各種の絶縁層、半導体層、金属層、画素電極、共通電極、有機発光層、偏光層などが配置されている。これらの要素の一部が図２に示した配線領域ＬＡに延出していても良い。

第１回路基板３は、表示パネル２の第１面Ｆ１に接続されている。例えば図示したように、配線層３０（各配線Ｌ１、Ｌ２）は、フレキシブル基板１１に設けられたスルーホール１１ａを通じて第１回路基板３に接続されている。なお、第１回路基板３は、表示パネル２の第２面Ｆ２に接続されても良い。

配線領域ＬＡにおいて、表示パネル２は、フレキシブル基板１１を内側にして１８０度折り曲げられている。この折り曲げの軸ＡＸは、例えばＸ方向と平行である。表示パネル２は、例えば９０度などの他の角度で曲げられても良い。

互いに対向する第１回路基板３と表示パネル２の第１面Ｆ１との間には、接着層４０が形成されている。この接着層４０により、第１回路基板３と第１面Ｆ１とが接着され、表示パネル２が曲げられた状態を維持する。図２の例においては、接着層４０によりスペーサ４１が支持されている。スペーサ４１の先端は滑らかに丸められており、第１面Ｆ１に接している。このスペーサ４１によって、配線領域ＬＡが折り曲げられた状態が安定的に維持されるとともに、折り曲げの曲率を制御し易くなる。

以下の説明においては、配線領域ＬＡにおいてフレキシブル基板１１が曲率を有する部分を、曲げ領域ＢＡと呼ぶ。曲げ領域ＢＡにおいては、引張応力と圧縮応力が発生する。引張応力は第２面Ｆ２で最大となり、圧縮応力は第１面Ｆ１で最大となる。配線層３０にこれら引張応力或いは圧縮応力が加わると、配線層３０の各配線Ｌ１、Ｌ２が損傷し、断線を起こす可能性がある。

表示パネル２の厚み方向においては、上述の圧縮応力と引張応力がいずれも零となる中立面が存在する。配線層３０が中立面からずれている場合を想定すると、配線層３０に加わる応力σは、σ＝Ｅ・ε＝Ｅ・ｈ／ρで表すことができる。ここでいう、Ｅは配線層３０のヤング率であり、εは歪みであり、ｈは中立面から配線層３０までの半径方向距離であり、ρは中立面の曲率半径である。

中立面の曲率半径ρは、フレキシブル基板１１及び保護層２０の厚さによって調整できる。したがって、配線層３０が中立面と一致するようにフレキシブル基板１１及び保護層２０の厚さを設計すれば、配線層３０に応力が加わらず、各配線Ｌ１、Ｌ２の損傷を防ぐことができる。

しかしながら、曲げ領域ＢＡの全域に亘って配線層３０を中立面に一致させることは難しい。特に、曲げ軸ＡＸの方向（Ｘ方向）における中央領域と端部領域とでは変形具合が異なり、端部領域において中立面の曲率半径ρが実効的に小さくなる傾向にある。これにより、端部領域で配線層３０に引張応力が加わり、この応力に起因して各配線Ｌ１、Ｌ２が損傷し易くなる。

後述の各実施形態では、このような問題に対処すべく、曲げ領域ＢＡの中央領域と端部領域とで、フレキシブル基板１１或いは保護層２０の厚さを異ならせるか、或いはヤング率を異ならせる。

図３は、中央領域と端部領域の詳細を説明するための図であり、配線領域ＬＡを平面的に示している。実装に際しては、図２に示したように、曲げ領域ＢＡにおいて配線領域ＬＡが折り曲げられる。

図３の例において、配線領域ＬＡは、各配線Ｌ１、Ｌ２が集約される集約領域ＩＡを有している。集約領域ＩＡにおいて、各配線Ｌ１、Ｌ２からなる配線群の幅Ｗ１は、第３辺Ｓ３から離れるに連れて小さくなっている。

集約領域ＩＡの外において、各配線Ｌ１、Ｌ２は、Ｙ方向と平行に延びている。一方、集約領域ＩＡにおいて、各配線Ｌ１、Ｌ２は、Ｙ方向（曲げ領域ＢＡにおいては、曲げ軸ＡＸと直交するＣ方向）と角度θで交わる方向に延びている。角度θは、垂直を除く角度である。例えば、角度θは、各辺Ｓ１、Ｓ２に近い配線Ｌ１、Ｌ２ほど大きく、Ｘ方向における中心に近い配線Ｌ１、Ｌ２ほど小さい。各辺Ｓ１、Ｓ２に最も近い配線Ｌ１の角度θは、１０度以上かつ９０度未満であることが好ましく、３０度以上かつ９０度未満であると一層好ましい。

図３の例においては、第３辺Ｓ３と集約領域ＩＡとの間、及び、第４辺Ｓ４と集約領域ＩＡとの間に、それぞれ間隔が設けてある。但し、これら間隔の一方、或いは双方が無くても良い。仮にこれら間隔の双方が無い場合、各配線Ｌ１、Ｌ２は、第３辺Ｓ３から第４辺Ｓ４に亘って、Ｙ方向（曲げ領域ＢＡにおいてはＣ方向）に対し角度θで傾いて延びる。

図３の例において、配線領域ＬＡは、第１辺Ｓ１の近傍の第１端部領域ＥＡ１と、第２辺Ｓ２の近傍の第２端部領域ＥＡ２とを有している。これら端部領域ＥＡ１、ＥＡ２の間の領域が中央領域ＣＡに相当する。第１端部領域ＥＡ１、中央領域ＣＡ、及び第２端部領域ＥＡ２は、Ｘ方向に並んでいる。

各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２は、曲げ領域ＢＡと重畳している。図３の例において、各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２は、各配線Ｌ１と重畳し、さらに各配線Ｌ２の少なくとも一部と重畳している。上述の引張応力は、各辺Ｓ１、Ｓ２に最も近い配線Ｌ１に加わり易い。したがって、これら配線Ｌ１と重畳するように各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２を設定することが好ましい。但し、各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２は、各配線Ｌ１、Ｌ２と重畳しないように設定することも可能である。

第１端部領域ＥＡ１は、第１辺Ｓ１からＸ方向に幅Ｗ２の範囲に設定されている。第２端部領域ＥＡ２も同様に、第２辺Ｓ２からＸ方向に幅Ｗ２の範囲に設定されている。なお、各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２の幅は互いに異なっていても良い。

幅Ｗ２は、例えば、配線領域ＬＡのＸ方向における長さＬの５％以上かつ３０％以下の範囲に設定することができる。さらに、幅Ｗ２は、長さＬの１０％以上かつ３０％以下の範囲に設定すると好ましく、長さＬの１５％以上かつ２５％以下の範囲に設定すると一層好ましい。図３の例においては、各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２と各辺Ｓ３、Ｓ４の間に間隔が設けられている。

各配線Ｌ１、Ｌ２に加わる応力を低減する観点から、曲げ領域ＢＡは、各配線Ｌ１、Ｌ２の集約率が高い範囲、好ましくは最も高い範囲に設定すると好ましい。ここに、集約率は、Ｙ方向（或いはＣ方向）における幅Ｗ１の変化率である。曲げ領域ＢＡのＣ方向における長さをΔｃ、このΔｃの区間における幅Ｗ１の変化量をΔｗとすると、集約率は、Δｗ／Δｃで表すことができる。図３の例では、集約領域ＩＡにおいて、集約率が最も高くなる。そこで、曲げ領域ＢＡと集約領域ＩＡとを重畳させている。

図４は、各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２の他の例を示す図である。この図の例においては、第１辺Ｓ１と第１端部領域ＥＡ１の間、及び、第２辺Ｓ２と第２端部領域ＥＡ２の間に、それぞれ間隔が設けられている。第１辺Ｓ１に最も近い配線Ｌ１は第１端部領域ＥＡ１と重畳しており、第２辺Ｓ２に最も近い配線Ｌ１は第２端部領域ＥＡ２と重畳している。

図５は、各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２のさらに他の例を示す図である。この図の例においては、第３辺Ｓ３と各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２の間、及び、第４辺Ｓ４と各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２の間に間隔が設けられていない。この構成において、図４に示したように、第１辺Ｓ１と第１端部領域ＥＡ１の間、及び、第２辺Ｓ２と第２端部領域ＥＡ２の間に、それぞれ間隔が設けられても良い。

以下、配線領域ＬＡに適用し得るいくつかの実施形態について説明する。
［第１実施形態］
第１実施形態においては、中央領域ＣＡと各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２とで保護層２０の厚さを異ならせている。以下、図３に示した構成への適用例を挙げるが、本実施形態と同様の構造は図４或いは図５に示した構成等にも適用できる。

図６は、第１実施形態に係る配線領域ＬＡの概略的な斜視図である。本実施形態において、保護層２０は、保護膜２１に加えて２つの補強膜２２を含んでいる。各補強膜２２は、各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２に設けられている。

図７は、配線領域ＬＡのＣ方向と直交する断面を示す図である。図８は、中央領域ＣＡのＹＺ平面における断面を示す図である。図９は、第１端部領域ＥＡ１のＹＺ平面における断面を示す図である。第２端部領域ＥＡ２は、図９に示す第１端部領域ＥＡ１と同様の構造を有している。

図７に示すように、各補強膜２２は、保護膜２１の上に形成されている。各補強膜２２は、例えば保護膜２１の上に紫外線硬化性の樹脂材料を塗布し、この樹脂に紫外線を照射して硬化させることにより形成できる。各補強膜２２は、接着層を介して保護膜２１に接着されても良い。一例として、補強膜２２の材料は、保護膜２１と同じ樹脂材料である。但し、保護膜２１と補強膜２２の材料が異なっていても良い。

図７及び図８に示すように、中央領域ＣＡにおいては、破線で示す中立面Ｎ１が配線層３０と一致するように、フレキシブル基板１１及び保護層２０の厚さが設計されている。中央領域ＣＡにおける中立面Ｎ１の曲率半径はρ１であり、保護層２０の厚さはＴＡ１（第１厚さ）である。図８の例において、厚さＴＡ１は、保護膜２１の厚さに相当する。

一方、図７及び図９に示すように、各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２においては、保護膜２１の上に補強膜２２が形成されている。これにより、各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２における保護層２０の厚さＴＡ２（第２厚さ）は、厚さＴＡ１よりも補強膜２２の分だけ大きくなる（ＴＡ２＞ＴＡ１）。

他の観点から言えば、保護層２０は、各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２において、配線層３０の反対側に突出する凸部２０ａを有している。本実施形態では、凸部２０ａは補強膜２２に相当するが、凸部２０ａは保護膜２１の一部であっても良い。すなわち、保護膜２１の厚さを中央領域ＣＡにおいて相対的に薄くすることで、各凸部２０ａを形成することもできる。

本実施形態では、補強膜２２により保護層２０が厚くなるので、各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２における中立面Ｎ２は、中立面Ｎ１よりも第２面Ｆ２側に移動する。また、補強膜２２を設けたことにより、各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２が曲がり難くなり、中立面Ｎ２の曲率半径ρ２が中立面Ｎ１の曲率半径ρ１よりも大きくなる（ρ２＞ρ１）。

中立面Ｎ２は、配線層３０よりも第２面Ｆ２側にある。したがって、基本的には、配線層３０には引張応力が加わらない。製造上の誤差により、中立面Ｎ２の位置が第１面Ｆ１側に移動したとしても、配線層３０には引張応力が加わりにくい。

上述の通り、中央領域ＣＡと各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２とでは変形具合が異なる。そのため、仮に中立面の位置が配線領域ＬＡの全領域で同じになるように設計したとしても、各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２において中立面の曲率半径が小さくなり、応力及び歪みが増大する傾向にある。このような場合でも、本実施形態の構造であれば、各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２において配線層３０に引張応力が加わりにくいため、各配線Ｌ１、Ｌ２の損傷を防ぐことができる。なお、各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２においては、配線層３０に圧縮応力が加わり易い。しかしながら、一般に材料の破断耐性は、引張応力に対するものよりも、圧縮応力に対するものの方が高い。したがって、圧縮応力に起因した各配線Ｌ１、Ｌ２の損傷は生じにくい。

また、補強膜２２により各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２の曲率半径を大きくできる。したがって、各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２に発生する応力及び歪みを小さくし、各配線Ｌ１、Ｌ２が損傷するリスクを一層低減できる。

（実施例１）
ここで、図６乃至図９に示した構造に適用可能な実施例１について説明する。図１０は、実施例１における層構成を示す図である。図示したように、実施例１では、配線層３０が一対のパッシベーション層で挟まれている。パッシベーション層は、例えばＳｉＮ或いはＳｉＯ等の無機膜であり、配線層３０を酸化や腐食などから保護する。これらパッシベーション層は、それぞれどの層に含まれていても良い。

配線層３０の各配線Ｌ１、Ｌ２は、厚さ０．１μｍのチタン（Ｔｉ）層、厚さ０．５μｍのアルミニウム（Ａｌ）層、厚さ０．０５μｍのチタン層を順に積層した構造を有している。各チタン層のヤング率は１０７ＧＰａであり、アルミニウム層のヤング率は７０．３ＧＰａである。

フレキシブル基板１１上のパッシベーション層は、厚さが０．５μｍかつヤング率が１００ＧＰａである。フレキシブル基板１１は、厚さが１５μｍかつヤング率が８ＧＰａのポリイミドフィルムである。配線層３０上のパッシベーション層は、厚さが０．２μｍかつヤング率が１００Ｇｐａである。

保護膜２１は、配線層３０の上にアクリル系樹脂を塗布し、紫外線により硬化させることで形成されている。補強膜２２は、保護膜２１の上に保護膜２１と同じアクリル系樹脂を塗布し、紫外線により硬化させることで形成されている。保護膜２１の厚さは６０μｍであり、補強膜２２の厚さは３μｍである。保護膜２１と補強膜２２のヤング率は、いずれも０．６ＧＰａである。
以上の構造であれば、中央領域ＣＡにおいて、配線層３０のアルミニウム層と中立面が一致する。また、各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２においては、中立面がアルミニウム層よりも補強膜２２側に移動する。なお、配線領域ＬＡの長さＬは５０ｍｍであり、各補強膜２２（各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２）の幅Ｗ２は１５ｍｍである。

このような配線領域ＬＡを、約０．５ｍｍの曲率半径で折り曲げた。その結果、中央領域ＣＡ及び各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２のいずれにおいても、配線Ｌ１、Ｌ２は損傷しなかった。なお、補強膜２２を設けず他は上述のものと同じ構造とし、配線領域ＬＡを約０．５ｍｍの曲率半径で折り曲げた場合、端部近傍で配線層３０の配線に亀裂が生じ、一部に断線が見られた。以上のことから、本実施形態の構造により、配線層３０を保護できることが確認された。

なお、本実施形態にて開示した構成は、適宜に変形できる。例えば図１１に示すように、各補強膜２２の表面は滑らかな曲面であっても良い。
また、各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２において、保護層２０の厚さが多段階に変化していても良い。このような構造は、例えば幅が異なる複数の補強膜２２を積層することで実現できる。

［第２実施形態］
第２実施形態においては、中央領域ＣＡと各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２とでフレキシブル基板１１の厚さを異ならせている。以下、図３或いは図５に示した構成への適用例を挙げるが、本実施形態と同様の構造は図４に示した構成等にも適用できる。

図１２は、配線領域ＬＡのＣ方向と直交する断面を示す図である。図１３は、第１端部領域ＥＡ１のＹＺ平面における断面を示す図である。図１３においては、中央領域ＣＡにおける第１面Ｆ１の位置を２点鎖線にて示している。第２端部領域ＥＡ２は、図１３に示す第１端部領域ＥＡ１と同様の構造を有している。

本実施形態では、図１２に示すように、各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２においてフレキシブル基板１１が薄くなっている。すなわち、中央領域ＣＡにおいてはフレキシブル基板１１の厚さがＴＢ１（第３厚さ）であり、各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２においてはフレキシブル基板１１の厚さがＴＢ１より小さいＴＢ２（第４厚さ）である（ＴＢ２＜ＴＢ１）。厚さＴＢ１、ＴＢ２は、それぞれフレキシブル基板１１の厚さに相当する。

他の観点から言えば、フレキシブル基板１１は、配線層３０の反対側に突出する凸部１０ａを有している。本実施形態では、凸部１０ａはフレキシブル基板１１の一部であるが、フレキシブル基板１１とは別途に凸部１０ａを形成しても良い。この場合において、凸部１０ａは、例えばフレキシブル基板１１に接着層を介して貼り付けても良いし、フレキシブル基板１１に紫外線硬化性の樹脂を塗布し、これに紫外線を照射して硬化させることにより形成しても良い。

このように各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２でフレキシブル基板１１を薄くした場合でも、第１実施形態と同様に、各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２における中立面Ｎ２を第２面Ｆ２側にずらすことができる。したがって、配線領域ＬＡを折り曲げた際に、各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２では配線層３０に引張応力が加わり難くなり、各配線Ｌ１、Ｌ２の損傷を防ぐことができる。

（実施例２）
ここで、図１２及び図１３に示した構造に適用可能な実施例２について説明する。図１４は、実施例２における層構成を示す図である。補強膜２２を備えないこと、及び、フレキシブル基板１１の厚さを除き、層構成、膜厚、及びヤング率は実施例１と同じである。配線領域ＬＡの長さＬも、実施例１と同じく５０ｍｍである。

フレキシブル基板１１の厚さは、中央領域ＣＡにおいては１５μｍであり、各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２においては１４μｍである。すなわち、実施例２では、上述の厚さＴＢ２がＴＢ１よりも１μｍ小さい。フレキシブル基板１１は、紫外線レーザを用いたアブレーションを各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２に施すことにより薄膜化されている。

このような配線領域ＬＡを、約０．５ｍｍの曲率半径で折り曲げた。その結果、中央領域ＣＡ及び各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２のいずれにおいても、配線Ｌ１、Ｌ２は損傷しなかった。したがって、本実施形態の構造により、配線層３０を保護できることが確認された。

なお、本実施形態にて開示した構成は、適宜に変形できる。例えば、図１１に示した各補強膜２２と同様に、各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２の近傍においてフレキシブル基板１１は滑らかな曲面であっても良い。また、各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２において、フレキシブル基板１１の厚さが多段階に変化していても良い。

［第３実施形態］
第３実施形態においては、中央領域ＣＡと各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２とでフレキシブル基板１１及び保護層２０の双方の厚さを異ならせる。以下、図３或いは図５に示した構成への適用例を挙げるが、本実施形態と同様の構造は図４に示した構成等にも適用できる。

図１５は、配線領域ＬＡのＣ方向と直交する断面を示す図である。第１実施形態と同じく、補強膜２２（凸部２０ａ）が各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２に設けられている。したがって、保護層２０の厚さは、中央領域ＣＡにおいてはＴＡ１であり、各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２においてはＴＡ１よりも大きいＴＡ２である。

また、第２実施形態と同じく、各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２においてフレキシブル基板１１が薄膜化されている。他の観点から言えば、フレキシブル基板１１は、中央領域ＣＡにおいて凸部１０ａを有している。したがって、フレキシブル基板１１の厚さは、中央領域ＣＡにおいてはＴＢ１であり、各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２においてはＴＢ１よりも小さいＴＢ２である。

このように、フレキシブル基板１１及び保護層２０の双方の厚さを調整した場合であっても、上述の各実施形態と同様の効果を得ることができる。また、本実施形態の構成であれば、中央領域ＣＡと各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２におけるフレキシブル基板１１及び保護層２０の個々の膜厚の変化量は、第１実施形態及び第２実施形態に比べて小さくて良い。

［第４実施形態］
第４実施形態においては、フレキシブル基板１１及び保護層２０の厚さを調整するのではなく、中央領域ＣＡと各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２とで保護層２０のヤング率を異ならせる。以下、図３或いは図５に示した構成への適用例を挙げるが、本実施形態と同様の構造は図４に示した構成等にも適用できる。

図１６は、第４実施形態に係る配線領域ＬＡの概略的な斜視図である。本実施形態において、保護膜２１は、中央領域ＣＡに形成された第１保護膜２１ａと、各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２に形成された第２保護膜２１ｂとを含む。

図１７は、配線領域ＬＡのＣ方向と直交する断面を示す図である。中央領域ＣＡにおける保護層２０の厚さ（例えば第１保護膜２１ａの厚さ）はＴＡ１であり、各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２における保護層２０の厚さ（例えば第２保護膜２１ｂの厚さ）はＴＡ２である。一例として、厚さＴＡ１は第１保護膜２１ａの厚さに相当し、厚さＴＡ２は第２保護膜２１ｂの厚さに相当する。図１７の例では、厚さＴＡ１、ＴＡ２が同じである。但し、厚さＴＡ１、ＴＡ２は異なっていても良い。

第１保護膜２１ａのヤング率は第２保護膜２１ｂのヤング率よりも小さい。すなわち、保護層２０の中央領域ＣＡにおけるヤング率Ｅ１（第１ヤング率）は、保護層２０の各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２におけるヤング率Ｅ２（第２ヤング率）よりも小さくなる（Ｅ２＞Ｅ１）。このような構成においては、上述の各実施形態と同じく、各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２における中立面Ｎ２は中央領域ＣＡにおける中立面Ｎ１よりも第２面Ｆ２側に位置する。

中立面の位置や曲率は、保護層２０の厚さとヤング率の積に依存する。また、中央領域ＣＡと各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２とで中立面の位置や曲率の差が大きすぎると、配線層３０に加わる応力を全域に亘って好適な範囲に制御することが難しくなる。これらの観点から、Ｅ１×ＴＡ１≦Ｅ２×ＴＡ２、かつ、Ｅ２×ＴＡ２≦１．５×Ｅ１×ＴＡ１を満たすことが好ましい。

第１保護膜２１ａ及び第２保護膜２１ｂに利用し得る材料は、膜厚やヤング率を考慮して適宜に選定することができる。

本実施形態の構成であっても、各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２の中立面Ｎ２の位置を適切に制御して、配線層３０の各配線Ｌ１、Ｌ２が損傷するリスクを低減できる。

［第５実施形態］
第５実施形態に係る配線領域ＬＡは、第１実施形態において図６乃至図９を用いて説明した構成と同様である。但し、本実施形態では、保護膜２１よりもヤング率が大きい材料で補強膜２２を形成する。保護膜２１及び補強膜２２の材料は、第４実施形態同様、膜厚やヤング率を考慮して適宜に選定することができる。

本実施形態の構成においても、各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２の中立面Ｎ２の位置を適切に制御して、配線層３０の各配線Ｌ１、Ｌ２が損傷するリスクを低減できる。
なお、第３実施形態で図１５に示した構成において、補強膜２２のヤング率を保護膜２１のヤング率より大きくしても良い。

以上の第１乃至第５実施形態は、適宜に組み合わせることができる。
また、各実施形態では、１つの配線層３０が配線領域ＬＡに形成される場合を想定したが、複数の配線層３０が配線領域ＬＡの厚み方向において位置をずらして形成されても良い。この場合、折り曲げの外側に位置する配線層３０に加わる引張応力が大きくなり得る。そこで、各実施形態にて開示した手法により中立面を制御する対象を、折り曲げの外側に位置する配線層３０に設定しても良い。

また、第４実施形態及び第５実施形態においては、保護層２０のヤング率を調整する場合を例示した。しかしながら、フレキシブル基板１１のヤング率を、中央領域ＣＡと各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２とで異ならせても良い。

また、上述の各実施形態は、配線領域ＬＡがフレキシブル基板１１を内側に曲げられる場合において、各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２における配線層３０の引張応力を低減する観点に基づいたものである。各実施形態にて開示した技術的思想は、その他の種々の応用が可能である。例えば、各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２よりも中央領域ＣＡにおける配線層３０の引張応力を低減する必要がある場合には、中央領域ＣＡにおける保護層２０の厚さＴＡ１を、各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２における保護層２０の厚さＴＡ２より大きくしても良い。他の例として、中央領域ＣＡにおけるフレキシブル基板１１の厚さＴＢ１を、各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２におけるフレキシブル基板１１の厚さＴＢ２より小さくしても良い。さらに他の例として、中央領域ＣＡにおける保護層２０のヤング率を、各端部領域ＥＡ１、ＥＡ２における保護層２０のヤング率より大きくしても良い。

本発明の実施形態として説明した表示装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての表示装置も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変形例に想到し得るものであり、それら変形例についても本発明の範囲に属するものと解される。例えば、上述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、若しくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略若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、各実施形態において述べた態様によりもたらされる他の作用効果について、本明細書の記載から明らかなもの、又は当業者において適宜想到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。

１…表示装置、２…表示パネル、３…第１回路基板、４…第２回路基板、５…ドライバＩＣ、６Ｌ・６Ｒ…垂直ドライバ、７…水平ドライバ、１０ａ…フレキシブル基板の凸部、１１…フレキシブル基板、２０…保護層、２０ａ…保護層の凸部、２１…保護膜、２２…補強膜、３０…配線層、ＤＡ…表示領域、ＳＡ…周辺領域、ＰＸ…画素、ＬＡ…配線領域、Ｌ１・Ｌ２…配線、ＣＡ…中央領域、ＥＡ１…第１端部領域、ＥＡ２…第２端部領域、Ｆ１…第１面、Ｆ２…第２面、ＡＸ…曲げ軸、ＢＡ…曲げ領域、ＩＡ…集約領域、Ｎ１・Ｎ２…中立面。

Claims (7)

1. 画素が配列された表示領域を含む第１領域と、前記第１領域と第１方向に隣接する第２領域と、複数の配線と、を有する第１基板と、
   前記第１基板の前記第２領域に実装された外部回路と、を備える表示装置であって、
   前記複数の配線は、前記外部回路と電気的に接続し、
   前記複数の配線は、前記第１方向と交差する配列方向に間隔をあけて配置され、前記第２領域において保護層によって覆われ、
   前記第２領域は、前記配列方向において、端部領域と中央領域とを有し、
   前記第１基板及び前記保護層の少なくとも一方の厚さは、前記端部領域と前記中央領域とで異なり、
   前記第１基板は、前記第２領域において、前記配列方向と平行な軸に沿って曲げられている、
   表示装置。
2. 前記中央領域における前記保護層の第１厚さよりも、前記端部領域における前記保護層の第２厚さの方が大きい、
   請求項１に記載の表示装置。
3. 前記中央領域における前記第１基板の第３厚さよりも、前記端部領域における前記第１基板の第４厚さの方が小さい、
   請求項１に記載の表示装置。
4. 画素が配列された表示領域を含む第１領域と、前記第１領域と第１方向に隣接する第２領域と、複数の配線と、を有する第１基板と、
   前記第１基板の前記第２領域に実装された外部回路と、を有する表示装置であって、
   前記複数の配線は、前記外部回路と電気的に接続し、
   前記複数の配線は、前記第１方向と交差する配列方向に間隔をあけて配置され、前記第２領域において保護層によって覆われ、
   前記第２領域は、前記配列方向において、端部領域と中央領域とを有し、
   前記端部領域に形成された前記保護層と前記中央領域に形成された前記保護層は、それぞれヤング率が異なり、
   前記第１基板は、前記第２領域において、前記配列方向と平行な軸に沿って曲げられている、
   表示装置。
5. 前記中央領域における前記保護層の第１ヤング率よりも、前記端部領域における前記保護層の第２ヤング率の方が大きい、
   請求項４に記載の表示装置。
6. 前記保護層は、前記中央領域において第１厚さを有し、前記端部領域において第２厚さを有し、
   前記第１ヤング率×前記第１厚さ≦前記第２ヤング率×前記第２厚さ、かつ、
   前記第２ヤング率×前記第２厚さ≦１．５×前記第１ヤング率×前記第１厚さ、
   を満たす、
   請求項５に記載の表示装置。
7. 前記第２領域は、前記複数の配線からなる配線群の前記配列方向における幅が前記第１領域から離れるに連れて小さくなる集約領域を有し、
   前記端部領域及び前記中央領域は、前記集約領域と重なっている、
   請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載の表示装置。

Images