JP7029948B2

JP7029948B2 - 表示装置

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Publication number: JP7029948B2
Application number: JP2017232684A
Authority: JP
Inventors: 眞澄西村; 恵美千田
Original assignee: Japan Display Inc
Current assignee: Japan Display Inc
Priority date: 2017-12-04
Filing date: 2017-12-04
Publication date: 2022-03-04
Anticipated expiration: 2037-12-04
Also published as: US11276840B2; JP2019101262A; WO2019111477A1; US20200295303A1; CN111448604B; CN111448604A

Description

本発明は、表示装置に関する。

近年、表示装置の小型化又は画像を表示する表示領域の拡大のために、表示領域の周辺にある、いわゆる額縁領域を狭くすること（狭額縁化）が求められている。特に、スマートフォン等のモバイル機器において、狭額縁化の要請が大きくなってきている。

狭額縁化を図る一例として、下記特許文献１では、可撓性を有する樹脂フィルムを基材として用いた屈曲可能な表示パネルにおいて、表示領域の外側の領域を裏面側に屈曲することで狭額縁化を図ることが開示されている。

米国特許出願公開第２０１６／０１７２４２８号明細書

ところで、表示パネルを屈曲する場合、屈曲領域に働く応力によって配線等が破損するおそれがあることから、屈曲領域には配線等の保護を目的として保護皮膜が設けられることがある。

こうした保護皮膜は、液状の樹脂材料を塗布し、硬化させることによって形成される。このとき、保護皮膜の端部は、表示パネルの表示面側に設けられるフィルムの端部に被さるように形成される。

しかしながら、フィルムの端部の段差に液状の樹脂材料を塗布すると、樹脂材料が流動するため、保護皮膜を所望の膜厚にすることが難しく、所望の屈曲性が得られないおそれがある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、保護皮膜の膜厚精度を確保することが可能な表示装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の表示装置は、表示領域と、端子が設けられた端子領域と、前記表示領域と前記端子領域との間に位置する屈曲可能な屈曲領域とを含み、前記屈曲領域が屈曲し、前記表示領域に対して表示面側とは反対の裏面側に前記端子領域が位置する表示パネルと、前記表示領域の前記表示面側に設けられた表示面側フィルムと、前記表示面側フィルムの前記表示面側に設けられた透光板と、前記屈曲領域の前記表示面側に設けられた保護被膜と、を備え、前記表示面側フィルムの端面と前記保護被膜の端面とが対向し、前記透光板は、前記保護皮膜の端部を覆い、前記保護皮膜の端部に接着される。

実施形態に係る表示装置の平面図である。図１に示すＩＩ－ＩＩ線で切断したときの断面図である。屈曲前の表示パネルを示す平面図である。図３に示すＩＶ－ＩＶ線で切断したときの断面図である。表示装置の電気的構成を示すブロック図である。表示装置の断面構造を示す断面図である。第１具体例を示す図である。第２具体例を示す図である。第３具体例を示す図である。第４具体例を示す図である。

以下に、本発明の各実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、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ものである。また、図面は説明をより明確にするため、実施の形態に比べ、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、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。

さらに、本発明の実施形態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。

図１は、実施形態に係る表示装置１の平面図である。図２は、図１に示すＩＩ－ＩＩ線で切断したときの断面図である。図３は、屈曲前の表示パネル１０を示す平面図である。図４は、図３に示すＩＶ－ＩＶ線で切断したときの断面図である。

表示装置１は、例えば有機発光ダイオードを表示素子として含む有機ＥＬ表示装置である。表示装置１は、可撓性を有するフィルムを基材として用いた屈曲可能な表示パネル１０を備えている。可撓性を有するフィルムは、例えばポリイミドなどの樹脂材料で形成される。表示パネル１０は、表示領域Ａと、表示領域Ａを囲む額縁領域Ｂと、額縁領域Ｂの一辺に隣接する屈曲領域Ｃと、屈曲領域Ｃに隣接する端子領域Ｄとを有している。

図１－図４中のＸ方向は表示領域Ａ、屈曲領域Ｃ及び額縁領域Ｂが並ぶ方向を表し、Ｙ方向はＸ方向に直交する方向を表している。また、図２及び図４中のＦ方向は表示面側を表し、Ｒ方向は裏面側を表している。

表示領域Ａには、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）を組み合わせたフルカラーの画素Ｐがマトリクス状に配列している。額縁領域Ｂには周辺回路が配置されてよい。端子領域Ｄには不図示の端子が設けられ、ＩＣチップ（集積回路チップ）１８とＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）１９とが接続されている。ＩＣチップ１８はＦＰＣ１９上に実装されてもよい。

表示領域Ａの画素Ｐと端子領域Ｄの端子とは、額縁領域Ｂと屈曲領域Ｃとを通る不図示の配線を介して電気的に接続されている。表示パネル１０は屈曲領域Ｃにおいて屈曲し、端子領域Ｄは表示領域Ａの裏面側に位置している。これにより、狭額縁化が実現されている。

図２及び図４に示すように、表示パネル１０の表示面側には表示面側フィルム３１が設けられている。表示面側フィルム３１は、例えばシクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）又はトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）などの樹脂材料で形成される光学透明フィルムであり、例えば樹脂系接着剤により表示パネル１０に貼り付けられる。表示面側フィルム３１はタッチセンサを含んでもよい。

表示面側フィルム３１の表示面側には偏光板３３が設けられている。偏光板３３は、透光板の一例である。偏光板３３は、例えば樹脂系接着剤により表示面側フィルム３１に貼り付けられる。偏光板３３上にはカバーガラスが設けられてよい。なお、カバーガラスが透光板の一例であってもよい。

表示パネル１０の裏面側には裏面側フィルム２が設けられている。裏面側フィルム２は、例えばＰＥＴなどの樹脂材料で形成され、例えば樹脂系接着剤により表示パネル１０に貼り付けられる。裏面側フィルム２は、表示領域Ａ及び額縁領域Ｂの裏面に貼り付けられる第１フィルム部２１と、端子領域Ｄの裏面に貼り付けられる第２フィルム部２２とを含んでいる。裏面側フィルム２は屈曲領域Ｃには貼り付けられない。

屈曲領域Ｃが屈曲して、表示領域Ａ、額縁領域Ｂ及び第１フィルム部２１の裏面側に端子領域Ｄ及び第２フィルム部２２が位置している。すなわち、屈曲した表示パネル１０の内側に第１フィルム部２１と第２フィルム部２２とが位置している。第１フィルム部２１の裏面と第２フィルム部２２の裏面とは対向している。

第１フィルム部２１の裏面には積層フィルム４が貼り付けられている。積層フィルム４は、緩衝フィルム、放熱フィルム及び接着テープ等を含んでいる。緩衝フィルムは、クッションテープとも呼ばれ、例えば樹脂フォーム材で形成される。放熱フィルムは、例えばグラファイト又は銅などの金属で形成されたフィルムである。

裏面側フィルム２の第１フィルム部２１と第２フィルム部２２との間には、表示パネル１０の屈曲領域Ｃの屈曲をガイドするためのスペーサ６が配置されている。スペーサ６は、第１フィルム部２１と第２フィルム部２２とに挟まれるとともに、屈曲領域Ｃの裏面に接触している。スペーサ６によって屈曲領域Ｃの過度の屈曲が抑制されるとともに、一定の屈曲が維持される。

屈曲領域Ｃの表示面側には、保護被膜５が設けられている。保護被膜５は、例えばアクリル樹脂又はエポキシ樹脂などの樹脂材料で形成される。保護皮膜５は、例えば屈曲領域Ｃの表示面側に液状の樹脂材料を塗布し、硬化させることによって形成される。表示パネル１０の厚さは例えば数μｍ－数十μｍであり、保護被膜５の厚さは例えば数十μｍ－数百μｍである。保護被膜５の詳細については後述する。

図５は、表示装置１の電気的構成を示すブロック図である。表示装置１は、表示領域Ａ（図１等を参照）に設けられる画素アレイ部２０２を備えている。同図では、画素アレイ部２０２に含まれる１つの単位画素の回路構成を示している。単位画素は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）２０４及び画素回路２０６を含んでいる。画素回路２０６は、サンプリングＴＦＴ２０８、駆動ＴＦＴ２１０及びキャパシタ２１２を含んでいる。駆動ＴＦＴ２１０は、例えばｐ型ＭＯＳＦＥＴである。

さらに、表示装置１は、画素アレイ部２０２を駆動するための走査線駆動回路２１４、映像線駆動回路２１６、駆動電源回路２１８及び制御装置２２０を備えている。走査線駆動回路２１４、映像線駆動回路２１６及び駆動電源回路２１８は、額縁領域Ｂ（図１等を参照）に設けられる。

走査線駆動回路２１４は、単位画素の水平方向の並び（画素行）ごとに設けられた走査信号線２２２に接続されている。走査線駆動回路２１４は、制御装置２２０からのタイミング信号に応じて、サンプリングＴＦＴ２０８をオン状態にするための電圧を走査信号線２２２に順番に印加する（すなわち、画素行を順番に選択する）。

映像線駆動回路２１６は、単位画素の垂直方向の並び（画素列）ごとに設けられた映像信号線２２４に接続されている。映像線駆動回路２１６は、走査線駆動回路２１４による画素行の選択に合わせて、選択された画素行に含まれる各々のサンプリングＴＦＴ２０８に制御装置２２０からの映像信号に応じた電圧を印加する。これにより、選択された画素行に含まれる各々のキャパシタ２１２には、サンプリングＴＦＴ２０８を通じて映像信号に応じた電圧が書き込まれる。

駆動電源回路２１８は、単位画素の垂直方向の並び（画素列）ごとに設けられた駆動電源線２２６に接続されている。駆動電源回路２１８は、駆動電源線２２６及び駆動ＴＦＴ２１０を通じてＯＬＥＤ２０４に電流を供給する。このとき、駆動ＴＦＴ２１０は、キャパシタ２１２に書き込まれた電圧に応じた分の電流をＯＬＥＤ２０４に供給する。これにより、ＯＬＥＤ２０４が発光する。

図６は、画素アレイ部２０２の断面構造を示す断面図である。同図では、断面構造を見易くするため、一部の層のハッチングを省略している。以下の説明では、積層方向を上方向とする。

基板３００は、例えばポリイミド等の可撓性がある樹脂からなる。基板３００の上面はアンダーコート層３０４によって覆われている。アンダーコート層３０４上には半導体層３０６が形成されており、半導体層３０６はゲート絶縁膜３０８によって覆われている。ゲート絶縁膜３０８上にはゲート電極３１０が形成されており、ゲート電極３１０はパシベーション膜３１２によって覆われている。ドレイン電極３１４及びソース電極３１６は、ゲート絶縁膜３０８とパシベーション膜３１２とを貫通して半導体層３０６に接続されている。半導体層３０６、ゲート電極３１０、ドレイン電極３１４及びソース電極３１６により薄膜トランジスタ３０２が構成される。薄膜トランジスタ３０２は、複数の単位画素のそれぞれに対応するように設けられている。アンダーコート層３０４、ゲート絶縁膜３０８及びパシベーション膜３１２は、例えばＳｉＯ_２又はＳｉＮ等の無機絶縁材料で形成されている。半導体層３０６は、例えばＬＴＰＳ（Low Temperature Poly-silicon）等の半導体で構成されている。

ドレイン電極３１４及びソース電極３１６は層間絶縁膜３１８によって覆われており、層間絶縁膜３１８は平坦化膜３２２によって覆われている。ドレイン電極３１４及びソース電極３１６は、例えばＡｌ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｍｏ等を含む導電性材料で形成されている。層間絶縁膜３１８は、例えばＳｉＯ_２又はＳｉＮ等の無機絶縁材料で形成されている。平坦化膜３２２は、例えばアクリル樹脂等の有機絶縁材料で形成され、平坦な上面を有している。

平坦化膜３２２上には画素電極３２４が形成されている。画素電極３２４は、平坦化膜３２２と層間絶縁膜３１８とを貫通してソース電極３１６に接続された接続電極３２０に接続されている。画素電極３２４は、複数の単位画素のそれぞれに対応するように個別に設けられている。本実施形態では、表示パネル１０はトップエミッション型であり、画素電極３２４は反射電極として形成されている。画素電極３２４は、例えばＡｌ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｍｏ等を含む導電性材料や、ＩＴＯ、ＩＺＯ等の導電性酸化物を含んで形成されている。

画素電極３２４は画素分離膜３３４によって覆われている。画素分離膜３３４はリブ又はバンクとも呼ばれる。画素分離膜３３４には、画素電極３２４が底に露出する開口が形成されている。開口を形成する画素分離膜３３４の内縁部分は画素電極３２４の周縁部分に載っており、画素分離膜３３４は、断面視で底部から上方に向かうに従って幅が細くなる順テーパー形状を有している。画素分離膜３３４は、例えばアクリル樹脂やポリイミド樹脂等の有機絶縁材料で形成されている。

画素分離膜３３４の開口の底に露出した画素電極３２４上には、発光層３２６が形成されている。発光層３２６とともに、正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層及び電子注入層の少なくとも一層が形成されてもよい。発光層３２６は、隣り合う開口５５ａ上及びそれらの間の画素分離膜３３４に亘って連続的に、表示領域Ａの全体に広がる一様な膜（いわゆるベタ膜）として蒸着形成されている。この場合、発光層３２６は単色で発光し、カラーフィルタや色変換層によって例えば赤、緑及び青からなる複数色のそれぞれの成分が取り出される。又は、発光層３２６は、マスクを用いて互いに離れるように個別に蒸着形成されてもよい。この場合、発光層３２６は、複数の単位画素のそれぞれに対応して例えば赤、緑及び青からなる複数色で発光する。なお、発光層３２６は蒸着形成に限らず、塗布形成されてもよい。

発光層３２６及び画素分離膜３３４は対向電極３２８によって覆われている。対向電極３２８は、表示領域Ａの全体に広がる一様な膜（いわゆるベタ膜）として形成されている。発光層３２６並びに発光層３２６を挟む画素電極３２４及び対向電極３２８によって有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）が構成され、画素電極３２４と対向電極３２８の一方が陽極、他方が陰極となり、発光層３２６は画素電極３２４と対向電極３２８との間を流れる電流によって発光する。対向電極３２８は、例えばＩＴＯ、ＩＺＯ等の透明導電材料又はＭｇＡｇ等の金属薄膜で形成される。

画素分離膜３３４及び対向電極３２８は、封止膜（パシベーション膜）３３０によって覆われることで封止され、水分から遮断される。封止膜３３０は、例えばＳｉＯ_２又はＳｉＮ等の無機絶縁材料で形成されている。封止膜３３０は、保護膜３３６によって覆われている。保護膜３３６は、例えばアクリル樹脂等の有機絶縁材料で形成されており、機械的な耐性を確保する。

以下、保護皮膜５、表示面側フィルム３１及び偏光板３３の関係について説明する。図７－図１０は、第１－第４具体例を示す図である。これらの図では、額縁領域Ｂ及びその近傍を拡大している。以下の説明で、面内方向内側とは額縁領域Ｂに対する表示領域Ａの方向（図中Ｘ方向）を指し、面内方向外側とは額縁領域Ｂに対する屈曲領域Ｃの方向（図中Ｘ方向とは逆方向）を指す。

表示面側フィルム３１は表示領域Ａに主に設けられており、表示面側フィルム３１の端面６０１は、表示領域Ａの面内方向外側であって額縁領域Ｂ内に位置している。表示面側フィルム３１の端面６０１は、表示面側フィルム３１の端に形成された面内方向外側を向く面である。

保護被膜５は屈曲領域Ｃに主に設けられており、保護被膜５の端面５０１は、屈曲領域Ｃの面内方向内側であって額縁領域Ｂ内に位置している。すなわち、保護被膜５の端面５０１は、裏面側フィルム２の第１フィルム部２１の端面８０１よりも面内方向内側に位置している。保護被膜５の端面５０１は、保護被膜５の端に形成された面内方向内側を向く面である。

保護被膜５は、表示面側フィルム３１の面内方向外側に位置しており、保護被膜５の端面５０１は、表示面側フィルム３１の端面６０１と対向している。このため、保護被膜５の端部５０５は、表示面側フィルム３１上には形成されていない。保護被膜５の端部５０５は、端面５０１を含む保護被膜５の端の部分である。

偏光板３３は、接着剤９により表示面側フィルム３１の上面６０３に接着されている。表示面側フィルム３１の上面６０３は、表示面側フィルム３１の表示面側の面である。さらに、偏光板３３は、保護被膜５の端部５０５を覆っており、保護被膜５の端部５０５に接着されている。偏光板３３と保護被膜５の端部５０５との間には接着剤９が介在している。

この構成は、表示パネル１０の表示領域Ａに表示面側フィルム３１を設け、次に、表示パネル１０の屈曲領域Ｃに保護被膜５を設け、その後、表示面側フィルム３１及び保護被膜５の端部５０５上に偏光板３３を設けることによって実現される。

偏光板３３は表示領域Ａに主に設けられており、偏光板３３の端面７０１は、表示領域Ａの面内方向外側であって額縁領域Ｂ内に位置している。偏光板３３の端面７０１は、偏光板３３の端に形成された面内方向外側を向く面である。

偏光板３３の端面７０１は、表示面側フィルム３１の端面６０１よりも面内方向外側に位置している。言い換えると、表示面側フィルム３１の端面６０１は、偏光板３３の端面７０１よりも面内方向内側に位置している。

また、偏光板３３の端面７０１は、保護被膜５の端面５０１よりも面内方向外側に位置している。言い換えると、保護被膜５の端面５０１は、偏光板３３の端面７０１よりも面内方向内側に位置している。

保護被膜５の端部５０５は、偏光板３３と第１フィルム部２１との間に位置している。すなわち、第１フィルム部２１、保護被膜５及び偏光板３３が上下方向に並んでおり、平面視で重複している。偏光板３３と第１フィルム部２１とが、表示パネル１０と保護被膜５の端部５０５とを挟んでいるとも言える。

表示面側フィルム３１の端面６０１と保護被膜５の端面５０１とは、図７－図９に示す第１－第３具体例のように接触していることが好ましいが、図１０に示す第４具体例のように離れていてもよい。始めは両者が接触していても、経年変化によって離れることもある。

保護被膜５の端面５０１は、液状時の表面張力によって、図７－８，１０に示す第１－２，４具体例のように表示面側フィルム３１に近づくに従って下方に向かうように傾斜する。又は、保護被膜５の上面５０３が、図９に示す第３具体例のように表示面側フィルム３１に近づくに従って上方に向かうように傾斜することもある。

保護被膜５の上面５０３の高さは、図７，１０に示す第１，４具体例のように表示面側フィルム３１の上面６０３と同じであることが好ましいが、これに限らず、図８に示す第２具体例のように表示面側フィルム３１の上面６０３より高くてもよいし、図９に示す第３具体例のように表示面側フィルム３１の上面６０３より低くてもよい。

以上に説明した実施形態では、保護被膜５の端部５０５を表示面側フィルム３１上に形成せず、保護被膜５の端面５０１が表示面側フィルム３１の端面６０１と対向するように保護被膜５を形成することで、保護皮膜５の膜厚精度を確保することが可能となる。これにより、保護皮膜５を所望の膜厚にし易く、所望の屈曲性を得ることが可能となる。

さらに、そのように保護被膜５を形成した場合、保護被膜５の端部５０５が表示パネル１０から剥がれ易くなることが想定されるが、保護被膜５の端部５０５を覆うように偏光板３３を設け、保護被膜５の端部５０５に偏光板３３を接着することで、保護被膜５の端部５０５が表示パネル１０から剥がれることを抑制することが可能となる。

なお、これに限らず、偏光板３３上に設けられるカバーガラスが、保護被膜５の端部５０５を覆い、保護被膜５の端部５０５に接着されるように構成されてもよい。

以上に説明した実施形態では、表示面側フィルムの例として光学透明フィルム（タッチセンサを含んでもよい）からなる表示面側フィルム３１、透光板の例として偏光板３３を挙げたが、本発明はこれに限られない。例えば表示面側フィルムを偏光板（偏光フィルム）とし、透光板をタッチセンサを含む板としてもよい。また、例えば表示面側フィルムをタッチセンサを含むフィルムとし、透光板をカバーガラスとしてもよい。また、例えば表示面側フィルムを偏光板（偏光フィルム）とし、透光板をカバーガラスとしてもよい。これらの例も、図７－図１０に示す態様になり得る。

本実施形態においては、開示例として有機ＥＬ表示装置の場合を例示したが、その他の適用例として、液晶表示装置、その他の自発光型表示装置、あるいは電気泳動素子等を有する電子ペーパー型表示装置等、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ことは言うまでもない。

本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。例えば、前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。

１表示装置、１０表示パネル、Ａ表示領域、Ｂ額縁領域、Ｃ屈曲領域、Ｄ端子領域、Ｐ画素、１８ＩＣチップ、１９ＦＰＣ、２裏面側フィルム、２１第１フィルム部、２２第２フィルム部、３１表示面側フィルム、３３偏光板、４積層フィルム、５保護被膜、６スペーサ、９接着剤。

Claims

表示領域と、端子が設けられた端子領域と、前記表示領域と前記端子領域との間に位置する屈曲可能な屈曲領域とを含み、前記屈曲領域が屈曲し、前記表示領域に対して表示面側とは反対の裏面側に前記端子領域が位置する表示パネルと、
前記表示領域の前記表示面側に設けられた表示面側フィルムと、
前記表示面側フィルムの前記表示面側に設けられた偏光板と、
前記屈曲領域の前記表示面側に設けられた保護被膜と、
を備え、
前記表示面側フィルムの端面と前記保護被膜の端面とが対向し、
前記偏光板は、前記保護被膜の端部を覆い、前記保護被膜の端部に接着される、
表示装置。
前記表示面側フィルムの端面と前記保護被膜の端面とが接触する、
請求項１に記載の表示装置。
前記保護被膜の端部は、前記表示面側フィルム上に形成されない、
請求項１に記載の表示装置。
前記偏光板の端面は、前記表示面側フィルムの端面よりも外方に位置する、
請求項１に記載の表示装置。
前記保護被膜の上面の高さは、前記表示面側フィルムの上面と同じ又は前記表示面側フィルムの上面よりも低い、
請求項１に記載の表示装置。
前記表示領域の前記裏面側に設けられた裏面側フィルムをさらに備え、
前記保護被膜の端部は、前記偏光板と前記裏面側フィルムとの間に位置する、
請求項１に記載の表示装置。
前記表示領域の前記裏面側に設けられた裏面側フィルムをさらに備え、
前記偏光板と前記裏面側フィルムとは、前記表示パネルと前記保護被膜の端部とを挟む、
請求項１に記載の表示装置。
前記偏光板と前記保護被膜の端部との間に接着剤が介在する、
請求項１に記載の表示装置。
前記偏光板は、前記表示面側フィルムと前記保護被膜の端部とに接着される、
請求項１に記載の表示装置。
前記表示面側フィルムは、タッチセンサを含む、
請求項１に記載の表示装置。