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Abstract
【課題】信頼性の高い、湾曲可能な有機ＥＬ表示装置を実現する。【解決手段】下部電極１１０と上部電極１１３に挟持された有機ＥＬ層１１２と、前記有機ＥＬ層１１２を駆動するＴＦＴを有する有機ＥＬ表示装置であって、前記上部電極１１３を覆って、島状に第１無機保護膜１１５が形成され、前記上部電極１１３はカソード線と第１の伸縮性導電膜１０８によって接続しており、前記ＴＦＴのドレイン１０６はアノード線と第２の伸縮性導電膜１０８によって接続していることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。【選択図】図１
Description
本発明は表示装置に係り、特に基板を湾曲させることができるフレキシブル表示装置に関する。
有機ＥＬ表示装置や液晶表示装置は表示装置を薄くすることによって、フレキシブルに湾曲させて使用することができる。特に有機ＥＬ表示装置はバックライトが不要であるので、液晶表示装置よりも、よりフレキシブルに湾曲させることが出来る。
特許文献１には、強誘電性液晶表示パネルを湾曲させた場合、上基板と下基板の曲率半径が異なることによって、上基板に形成された画素と下基板に形成された画素の間にずれが生ずることを防止するために、一方の基板を伸縮可能な樹脂基板で形成することが記載されている。
特許文献２には、伸縮性基材に伸縮性配線を形成する場合、伸縮性基材と伸縮性配線の間に密着層を形成して、基材と配線の剥離を防止する構成が記載されている。特許文献３には、伸縮性基材中に伸縮性配線材料を埋め込む構成が記載されている。
有機ＥＬ表示装置や液晶表示装置は、基板を可撓性の樹脂で形成することにより、湾曲させて使用することが出来る。特に有機ＥＬ表示装置は、バックライトを使用しないので、湾曲の度合いを大きくすることが出来る。
有機ＥＬ表示装置では、基板（以後ＴＦＴ基板という）上にＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、電極、発光層を含む有機層、種々の絶縁膜あるいは保護膜が形成される。これらの絶縁膜、保護膜の一部は、ＳｉＯやＳｉＮ等の無機膜で形成される。（本明細書では、ＳｉＯという場合は、ＳｉＯｘを含む意味であり、ＳｉＮという場合はＳｉＮｘを含む意味である。）これらの無機膜は硬いのでディスプレイを湾曲させると、破壊する危険、クラックが入る危険がある。また、ＴＦＴ基板には多くの金属配線が形成され、これらの配線は薄膜で形成され、ディスプレイを湾曲させると断線を生ずる危険がある。
本発明の課題は、有機ＥＬ表示装置や液晶表示装置を湾曲させて使用する場合に、無機材料で形成された絶縁物や保護膜が破壊することを防止すること、あるいは、金属配線が断線することを防止することによって、信頼性の高いフレキシブル表示装置を実現することである。
本発明は上記課題を克服するものであり、代表的な手段は次のとおりである。
（１）下部電極と、上部電極と、前記下部電極と前記上部電極とに挟持された有機層と、前記下部電極と接続する薄膜トランジスタと、前記上部電極を覆う第１無機保護膜と、を有する有機ＥＬ表示装置であって、前記上部電極は、第１の伸縮性導電膜によって共通電圧が供給され、前記薄膜トランジスタのドレイン電極は、電源線と第２の伸縮性導電膜によって接続していることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
（２）走査線が第１の方向に延在して第２の方向に配列し、映像信号線と電源線が並列して、第２の方向に延在して第１の方向に配列し、前記走査線と前記電源線と前記走査線に囲まれた領域に画素が形成され、前記画素内には、下部電極と上部電極に挟持された有機層と、前記有機層を駆動する第１の薄膜トランジスタと前記第１の薄膜トランジスタのゲートと接続する第２の薄膜トランジスタが形成され、前記有機層は島状に形成された第１無機保護膜によって覆われており、前記第２の薄膜トランジスタのゲートは前記走査線と接続し、前記第２の薄膜トランジスタのドレインは映像信号線と接続し、前記第１の薄膜トランジスタのドレインは前記電源線と接続し、前記第１の薄膜トランジスタのソースは前記下部電極と接続し、前記上部電極は共通電圧供給線と接続し、前記走査線は第１の伸縮性導電膜で形成され、前記映像信号線は第２の伸縮性導電膜で形成され、前記電源線は第３の伸縮性導電膜で形成され、前記共通電圧供給線は第４の伸縮性導電膜で形成されていることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
本発明の構成を説明する前に、比較例として本発明を使用しない場合の有機ＥＬ表示装置を説明する。図７は、比較例としての有機ＥＬ表示装置の断面図である。各要素の詳細な構成は図１で説明するので、図７では概略構成のみを説明する。図７において、ＴＦＴ基板１００の上にＳｉＯ、ＳｉＮ等による下地膜１０１が形成されている。ＴＦＴ基板１００は、例えば樹脂で形成されたフレキシブル基板である。下地膜１０１の上には半導体層１０２が形成され、これをゲート絶縁膜１０３が覆っている。
ゲート絶縁膜１０３の上にゲート電極１０４が形成され、ゲート電極１０４を覆ってＳｉＮ等で層間絶縁膜１０５が形成されている。層間絶縁膜１０５にスルーホールを形成して、金属で形成されたドレイン電極１０６、ソース電極１０７を接続する。ドレイン電極１０６およびソース電極１０７を覆って有機パッシベーション膜１０９を形成する。有機パッシベーション膜１０９の上に反射電極を兼ねた下部電極１１０を形成する。下部電極１１０を覆って、有機材料で形成されたバンク１１１を形成する。
バンク１１１に形成された孔部に有機ＥＬ層１１２を形成し、その上に上部電極１１３を形成する。上部電極１１３は、酸化物導電膜あるいは金属薄膜で形成され、表示領域全面に、換言すれば複数の画素に跨って形成される。上部電極１１３を覆って保護膜（封止膜ともいう）を形成する。保護膜はＳｉＮ等による第１無機保護膜１１５、アクリル等で形成された有機保護膜１１６、ＳｉＮ等による第２無機保護膜１１７で形成されている。
図７において、下地膜１０１、ゲート絶縁膜１０３、層間絶縁膜１０５、第１無機保護膜１１５、第２無機保護膜１１７等はＳｉＮあるいはＳｉＯ等の無機材料で形成され、硬い。しかも広範囲に形成されている。したがって、表示装置を湾曲して使用すると、クラックが入る危険が大きい。そうすると、絶縁特性や保護膜としての特性を確保できなくなる。
また、ドレイン電極１０６（映像信号線と同時に形成される）、ソース電極１０５、ゲート電極１０４（走査線と同時に形成される）等は金属あるいは合金で形成され、しかも２００ｎｍ程度の薄膜であり、膜幅も小さい。そうすると、表示装置を湾曲して使用すると断線をする危険が大きい。
さらに、上部電極１１３は、比較的薄膜であり、表示領域全面にわたって連続して形成されている。そうすると、表示装置を湾曲して使用すると上部電極１１３にクラックが入る危険が大きい。
このように、本発明を使用しない場合の構造では上述の問題がある。以下に実施例を用いて本発明の内容を詳細に説明する。
図１は本発明による有機ＥＬ表示装置の断面図である。図１は図２で説明する有機ＥＬ表示装置の画素構成における駆動ＴＦＴ（Ｔ１）および有機ＥＬ素子（ＥＬ）部分の構成を示す断面図である。以後、特に断らない場合、ＴＦＴとは駆動ＴＦＴを言う。図１において、ＴＦＴ基板１００はガラスあるいは樹脂で形成されている。ガラス基板の場合も、厚さが０．２ｍｍ以下になると、フレキシブルに湾曲させることが出来る。一方、ＴＦＴ基板１００を樹脂で形成すれば、フレキシビリティをさらに向上させることが出来る。
ＴＦＴ基板１００を形成する樹脂としては、ポリイミドが機械的強度、耐熱性の点から優れている。ポリイミドを用いれば、ＴＦＴ基板１００の厚さは１０μｍ乃至２０μｍ程度にまで薄くすることが出来る。したがって、非常にフレキシビリティに富む表示装置を製造することが出来る。なお、ポリイミドによるＴＦＴ基板１００は次のようにして作成することが出来る。
まず、ガラス基板上にポリイミドの材料であるポリアミド酸を形成し、イミド化して、厚さが１０μｍ乃至２０μｍ程度のポリイミドによるＴＦＴ基板１００を形成する。その後、ＴＦＴ基板１００上にＴＦＴや有機ＥＬ層、絶縁膜、配線、保護膜等を形成した後、ポリイミドとガラス基板の界面にレーザを照射してガラス基板を剥離する。
図１に戻り、ＴＦＴ基板１００の上に下地膜１０１を形成する。しかし、下地膜１０１は、従来と異なり、ＴＦＴが形成される部分にのみ島状に形成する。下地膜１０１は基板全面にＣＶＤで形成した後、フォトリソグラフィによって、島状にパターニングする。下地膜１０１の機能は、ガラス基板あるいは樹脂基板からの不純物がＴＦＴを構成する半導体層１０２を汚染することを防止することである。
下地膜１０１は、一般には、ＳｉＮ膜とＳｉＯ膜の積層膜で形成され、いずれの材料も硬い材料である。したがって、表示装置を湾曲させると、クラックが入ることなどにより、破壊してしまう。本発明では、下地膜１０１の形成範囲をＴＦＴが形成される部分にのみ限定して形成することによって、下地膜１０１にかかるストレスを抑制し、破壊させないようにすることを特徴としている。
下地膜１０１の上には半導体層１０２が形成される。半導体層１０２はＬＴＰＳ（Ｌｏｗ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）で形成される。すなわち、まず、全面にａ−ＳｉをＣＶＤによって形成した後、エキシマレーザによってＰｏｌｙ−Ｓｉ化し、その後、フォトリソグラフィによってパターニングする。
その後、半導体層１０２を覆ってゲート絶縁膜１０３を形成する。ゲート絶縁膜１０３はＴＥＯＳ（Ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌ ｏｒｔｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ）を原料とするＳｉＯであり、ＣＶＤによって形成する。ゲート絶縁膜１０３も最初は全面に形成するが、フォトリソグラフィによって、半導体層１０２を覆う部分のみに存在するようにパターニングする。
ゲート絶縁膜１０３の上にゲート電極１０４を金属で形成する。ゲート電極を構成する金属は、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉあるいはこれらの合金である。図１におけるＴＦＴは図２で説明する駆動ＴＦＴ（Ｔ１）であるが、駆動ＴＦＴ（Ｔ１）のゲート電極は図２で説明する選択ＴＦＴ（Ｔ２）のソース電極と接続する。選択ＴＦＴ（Ｔ２）のゲート電極は、後で説明する伸縮性導電膜によって走査線と接続する。
図１に戻り、ゲート電極１０４およびゲート絶縁膜１０３を覆って層間絶縁膜１０５を形成する。層間絶縁膜１０５は基板全面ではなく、ゲート絶縁膜１０３を覆う範囲にのみ形成される。すなわち、層間絶縁膜１０５もＳｉＮ等の無機膜で形成され、基板全面に形成すると表示装置を湾曲させたときに破壊する危険があるからである。層間絶縁膜１０５も、まず、基板全面にＣＶＤによって形成した後、フォトリソグラフィによってパターニングする。
その後、層間絶縁膜１０５にスルーホールを形成してドレイン電極１０６およびソース電極１０７を形成する。ドレイン電極１０６およびソース電極１０７は、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、あるいは、Ａｌ合金等で形成されるが、表示装置を湾曲したときに断線する危険を防止するために、スルーホールおよびその近傍にのみ形成される。換言すれば、ドレイン電極１０６およびソース電極１０７は、島状にパターニングされた層間絶縁膜１０５の上に形成される。
ドレイン電極１０６は、図２に示す映像信号線２０と伸縮性導電膜１０８によって接続している。伸縮性導電膜１０８は、エポキシ等の樹脂に、カーボンナノチューブ等の導電微粒子を分散させたものである。よって、ドレイン電極１０６と図２に示す映像信号線２０とを有機導電体によって接続してもよい。伸縮性導電膜１０８は基材が樹脂であるから、伸縮性に富み、表示装置が湾曲しても破壊することは無い。
伸縮性導電膜１０８の作成方法は、例えば、まず、エポキシを形成するためのプレポリマーに導電微粒子を分散させた液体状の原料をインクジェットあるいはスピンコートによって基板全面に塗布する。インクジェットあるいはスピンコートによれば膜厚を２００ｎｍ程度になるように薄く塗布することが出来る。導電微粒子は、薄い膜に分散させる必要があるので、カーボンナノチューブのような非常に小さな微粒子に出来るものがよい。この他に、このような微粒子にすることが出来る材料としては、グラファイト、銀等の金属フレーク等を挙げることが出来る。
伸縮性導電膜１０８を基板に塗布し、仮焼成をした後、パターニングを行う。伸縮性導電膜材料として感光性樹脂を使用することによって、レジストを使用せずにパターニングすることが出来る。パターニング後、本焼成を行う。伸縮性導電膜用樹脂としては、エポキシの他、アクリル、シリコン樹脂等を挙げることが出来る。なお、以上の説明では、伸縮性導電膜１０８は、まず、全面に塗布した後、パターニングするとして説明したが、インクジェットを使用することによって、フォトリソグラフィの工程を用いずに、直接パターニングすることも出来る。
以上では、伸縮性導電膜１０８として、有機材料に導電性微粒子を分散させて形成した例を説明したが、伸縮性の導電膜であって、微細加工が可能なものであれば、この構成に限る必要はない。
ドレイン電極１０６、ソース電極１０７、伸縮性導電膜１０８等を覆って、アクリル樹脂等による有機パッシベーション膜１０９を形成する。有機パッシベーション膜１０９は平坦化膜を兼ねているので、２乃至３μｍ程度と、厚く形成される。その後、有機パッシベーション膜１０９の上に形成される下部電極１１０とソース電極１０７を接続するために、有機パッシベーション膜１０９にスルーホールを形成する。有機パッシベーション膜１０９は感光性樹脂を使用するので、レジストを用いずにスルーホールを形成することが出来る。
有機パッシベーション膜１０９の上に、カソードとなる下部電極１１０を形成する。例えば、下部電極１１０はＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）とＡｇとＩＴＯの積層構造となっている。Ａｇは反射電極としての役割を有している。Ａｇの下層に形成されるＩＴＯは有機パッシベーション膜との密着性を向上させるためである。また、Ａｇの上に形成されるＩＴＯは有機ＥＬ層１１３に対するアノードを構成する。なお、積層する金属はＡｇに限らず、他の金属でもよい。ＩＴＯの替わりに、ＩＺＯなど他の透明導電膜を用いてもよい。
下部電極１１０を構成するＩＴＯは硬い材料であり、また、Ａｇも金属であるから、スルーホールにこの積層膜を使用すると、ストレスが大きくなり、表示装置を湾曲して使用する場合は、破壊しやすい。本発明は、スルーホールにおける接続に、伸縮性導電膜１０８を用いることによって、スルーホールにおける導電体の破壊を防止し、接続の信頼性を向上させている。伸縮性導電膜１０８の作成方法は前述したとおりである。
スルーホールに形成された伸縮性導電膜１０８と下部電極１１０の接続部分は、原則はどちらが上側になってもよい。ただし、伸縮性導電膜１０８を先に形成した場合、下部電極１１０をエッチングによってパターニングする場合に、伸縮性導電膜１０８にダメージを与える場合もある。このような懸念が存在する場合は、図１に示すように、下部電極１１０を先に形成しておいた方が良い。
下部電極１１０を形成した後、バンク１１１を形成する。バンク１１１は有機ＥＬ層１１３の段切れ防止、画素間の隔絶等の役割を有する。バンク１１１はアクリル等の樹脂によって、２μｍ程度の厚さに形成される。バンク１１１は、まず、樹脂を厚さ２μｍ程度に基板全面に形成し、その後、発光領域となる部分から樹脂を除去することによって形成される。バンク１１１を構成する樹脂は、感光性の樹脂で形成するのがプロセス上有利である。
その後、下部電極１１０の上に有機ＥＬ層１１２（有機層ともいう）を形成する。有機ＥＬ層１１２は、ホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層等の複数の有機膜から形成される。その後、有機ＥＬ層１１２を覆って上部電極１１３を形成する。上部電極１１３はカソードを構成し、ＭｇＡｇ合金等で形成される。
従来は、上部電極１１３は基板全面に形成されていたが、本発明では、有機ＥＬ層１１２を覆う部分にのみ形成し、カソード電位は、カソード配線によって供給している。すなわち、ＭｇＡｇ合金等の合金は硬く、かつ、透過率を確保するために薄く形成されるので、表示装置を湾曲して使用すると、断線を生じやすい。そこで、本発明は、上部電極１１３を、有機ＥＬ層１１２を覆う部分にのみ限定して使用することによって、上部電極１１３の破壊を防止している。また、ＭｇＡｇ合金等の合金は水による腐食するため、上部電極１１３を封止膜下にのみ配置することが必要でもある。
上部電極１１３へのカソード電位の供給は、伸縮性導電膜１０８を用いる。伸縮性導電膜１０８の形成方法は先に説明したとおりである。図１において、伸縮性導電膜１０８は有機パッシベーション膜１０９からバンク１１１の上まで延在している。伸縮性導電膜１０８を用いることによって、表示装置を湾曲させても断線を生じさせず、カソード電位を安定して上部電極１１３に供給することが出来る。
ここで、上部電極１１３と伸縮性導電膜１０８との接続が問題である。すなわち、上部電極１１３を構成するＭｇＡｇは水分によって腐食しやすい。一方、図１に示すように、伸縮性導電膜１０８は、バンクの外では無機保護膜によって覆われていない。伸縮性導電膜１０８の基材は樹脂であるので、伸縮性導電膜１０８を通して外部から水分が侵入し、この水分が上部電極１１３を腐食させる危険がある。
そこで、本発明では、伸縮性導電膜１０８と上部電極１１３を直接接続させず、接続電極１１４を介して接続している。この接続電極１１４によって、外部から侵入する水分を遮断することが出来る。接続電極１１４は、金属電極であり、例えばＭｏ，Ｗ、Ｔｉあるいはこれらの合金で形成することが出来る。なお、接続電極１１４は後で説明する保護膜によって覆われている。
上部電極１１３をＩＺＯ等の透明酸化物導電膜で形成する場合もある。ＩＺＯ等の酸化物導電膜は水分に対して耐性があるので、この場合は、接続電極を用いずに、伸縮性導電膜１０８と上部電極１１３とを直接接続することが出来る。
図１において、上部電極１１３を覆って保護膜を形成する。有機ＥＬ層１１２は水分によって特性が劣化するために、保護膜を形成して、有機ＥＬ層１１２を保護する。図１において、保護膜は、第１無機保護膜１１５、有機保護膜１１６、第２無機保護膜１１７の３層から構成されている。第１無機保護膜１１５は上部電極１１３の上に直接形成され、有機ＥＬ層１１２を水分から直接保護する役割を有している。第１無機保護膜１１５はＳｉＮ、ＳｉＯ等によって形成され、厚さは数百ｎｍである。
一方、有機保護膜１１６は、有機ＥＬ層１１２を機械的に保護するものであり、１０乃至１５μｍと厚く形成される。有機保護膜１１２は有機パッシベーション膜の２倍以上の厚さ、好ましくは３倍以上の厚さであり、さらに好ましくは、１０μｍ以上の厚さである。このように、有機保護膜１１６を有機ＥＬ層１１２の上に厚く、かつ、島状に形成することによって、有機ＥＬ層１１２が存在する部分では、曲がりにくくなり、有機ＥＬ層１１２が破壊から免れる。また、有機保護膜と、平面で視て重複して形成される無機絶縁膜あるいは無機保護膜も破壊しにくくなる。有機保護膜１１６は透明樹脂であるアクリル等によって形成される。
有機保護膜１１６を覆って第２無機保護膜１１７が形成されている。第２無機保護膜１１７は、有機保護膜１０６の側面まで覆い、有機保護膜１１６中に外部から水分が侵入することを防止する。第１無機保護膜１１５と第２無機保護膜１１７とは、有機保護膜１１６を間に挟まずに直に接する領域を備えている。第２無機保護膜１１７はＳｉＮあるいはＳｉＯ等で形成され、厚さは数百ｎｍである。
図２は、本発明による有機ＥＬ表示装置の画素部の等価回路である。図２において、走査線１０、映像信号線２０、アノード線３０（電源線、電流供給線ともいう）、カソード線４０（共通電圧供給線ともいう）で囲まれた領域に画素が形成されている。通常の有機ＥＬ表示装置では、カソード（上部電極１１３）は表示領域全面に形成されているので、カソード線は不要であるが、本発明では、個々の画素各々にカソード電圧（共通電圧）を供給する必要があるので、カソード線４０が存在している。図２では、カソード線４０は映像信号線２０およびアノード線３０と平行に延在しているが、レイアウトの都合によっては走査線１０と平行に延在させてもよい。
画素内では、有機ＥＬ層で形成される有機ＥＬ素子（ＥＬ）とこれを駆動する駆動ＴＦＴ（Ｔ１）が直列に接続している。図１におけるＴＦＴは駆動ＴＦＴ（Ｔ１）に相当する。駆動ＴＦＴ（Ｔ１）のゲートとドレインの間には蓄積容量Ｃｓが配置している。蓄積容量Ｃｓの電位にしたがって、駆動ＴＦＴ（Ｔ１）から有機ＥＬ素子（ＥＬ）に電流が供給される。
図２において、選択ＴＦＴ（Ｔ２）のゲートに走査線１０が接続し、走査線１０のＯＮ、ＯＦＦ信号にしたがって、選択ＴＦＴ（Ｔ２）が開閉される。選択ＴＦＴ（Ｔ２）がＯＮになると、映像信号線２０から映像信号が供給され、映像信号によって蓄積容量Ｃｓに電荷が蓄積され、蓄積容量Ｃｓの電位によって、駆動ＴＦＴ（Ｔ１）が駆動され、有機ＥＬ素子（ＥＬ）に電流が流れる。
図３は、本発明による画素部の平面図である。画素は表示領域にマトリクス状に多数形成されているが、図３では、２画素のみ図示している。図３において、横方向に走査線１０が延在し、縦方向に映像信号線２０、アノード線３０、カソード線４０が延在している。走査線１０と映像信号線２０等で囲まれた領域が画素になっており、この中に有機ＥＬ層やＴＦＴが形成されている。走査線１０、映像信号線２０、アノード線３０、カソード線４０は全て伸縮性導電膜で形成されていることが望ましい。
図４において、映像信号線２０およびアノード線３０と、走査線１０との交点には、層間絶縁膜１０５が島状に形成されている。しかし、この部分における層間絶縁膜１０５の面積はわずかであるので、表示装置を湾曲して使用しても大きなストレスは発生しない。なお、図３では、層間絶縁膜１０５は走査線１０と映像信号線２０およびアノード線３０との交点に共通して形成されているが、各交点に別々に形成してもよい。
図４は図３のＡ−Ａ断面図であり、映像信号線２０、アノード線３０、カソード線４０の位置関係を示すものである。図４において、ＴＦＴ基板１００の上に映像信号線２０とアノード線３０が並列に形成されている。映像信号線２０とアノード線３０を覆って有機パッシベーション膜１０９が形成されている。有機パッシベーション膜１０９の上にカソード線４０が形成されている。本発明は、上部電極１１３を表示領域全面には形成せず、画素毎に形成するので、カソード線４０が必要になる。
なお、図３および図４における映像信号線２０、アノード線３０、カソード線４０の配線は例であり、他の配線方法であっても良い。例えば、カソード線４０は走査線１０と平行方向でもよい。この場合、カソード線４０と走査線１０を有機パッシベーション膜の上に形成することによって、図３における映像信号線２０およびアノード線３０と走査線１０の交点に島状に形成された層間絶縁膜１０５は省略することが出来る。しかし、この場合は、有機パッシベーション膜１０９にスルーホールを形成して走査線１０と選択ＴＦＴ（Ｔ２）のゲート電極を接続することになる。
図３に戻り、画素内には、第２無機保護膜１１７のみが記載されている。すなわち、有機ＥＬ層１１２やＴＦＴは第２無機保護膜１１７の下側に形成されている。図３において、走査線１０から分岐した伸縮性導電膜１０８は画素内に延在して選択ＴＦＴ（Ｔ２）のゲートと接続する。映像信号線２０から分岐した伸縮性導電膜は画素内に延在して選択ＴＦＴ（Ｔ２）のドレインと接続する。また、アノード線３０から分岐した伸縮性導電膜が画素内に延在して駆動ＴＦＴ（Ｔ１）のドレイン電極と接続し、カソード線（１０）から分岐した伸縮性導電膜が画素内に延在して有機ＥＬ層１１２の上部電極１１３と接続する。
図３に示すように、第２無機保護膜１１７で覆われている範囲以外は、全て樹脂、あるいは、伸縮性導電膜によって形成されているので、表示装置を湾曲した場合は、第２無機保護膜１１７で覆われている部分以外の部分で湾曲することが出来る。
以上説明したように、本発明では、ＳｉＮ、ＳｉＯ等の無機膜、金属膜あるいは合金膜等の硬い要素は、有機ＥＬ層１１２を覆う部分あるいは、ＴＦＴを構成する部分、映像信号線２０と走査線１０と交点等の限られた領域にのみ島状に形成されており、他の部分は、伸縮性に富んだ樹脂で形成されている。したがって、表示装置を湾曲して使用しても、樹脂の部分において曲がるので、硬い無機材料が形成された領域にストレスが加わることを防止することが出来る。したがって、これらの硬い材料が破壊することを防止することが出来、信頼性の高いフレキシブル表示装置を実現することが出来る。
図１に示すように、第２無機保護膜１１７を形成した状態では、有機ＥＬ層１１２が形成された部分にのみ、有機保護膜１１６あるいは第１無機保護膜１１５、第２無機保護膜１１７等が形成されているので、有機ＥＬ表示装置の表面は凹凸となっている。一方、有機ＥＬ表示装置は、反射を防止するために、表面に偏光板を用いる場合が多い。図５はこの様子を示す断面図である。偏光板２００は粘着材２０１を用いて有機ＥＬ表示装置に接着する。
粘着材は、２０μｍ乃至３０μｍ程度と厚く形成される。そうすると、この粘着材２０１が、有機ＥＬ表示装置の表面の凹部を充填することになり、偏光板２０１の表面を平らにすることが出来る。偏光板２００は厚さが１００μｍ程度であり、基材は樹脂であるから、表示装置を湾曲して使用することの妨げにならない。
図６は本発明を示す図１の変形例である。図６は第１無機保護膜１１５がバンク１１１の側面も覆っていることを除いて図１と同じである。バンク１１１の側面を第１無機保護膜１１５によって覆うことにより、バンク１１１の側面からの水分の侵入を防止することが出来る。一方、バンク１１１の側面を覆っても、表示装置のフレキシビリティに対してはほとんど影響がない。図６では第１無機保護膜１１５のみがバンク１１１の側面を覆っているが、第２無機保護膜１１７もバンク１１１の側面を覆う様にしてもよい。
１０…走査線、 ２０…映像信号線、 ３０…アノード線、 ４０…カソード線、 １００…ＴＦＴ基板、 １０１…下地膜、 １０２…半導体層、 １０３…ゲート絶縁膜、 １０４…ゲート電極、 １０５…層間絶縁膜、 １０６…ドレイン電極、 １０７…ソース電極、 １０８…伸縮性導電膜、 １０９…有機パッシベーション膜、 １１０…下部電極、 １１１…バンク、 １１２…有機ＥＬ層、 １１３…上部電極、 １１４…接続電極、 １１５…第１無機保護膜、 １１６…有機保護膜、 １１７…第２無機保護膜、 ２００…偏光板、 ２０１…粘着材
Claims (21)
- 下部電極と、上部電極と、前記下部電極と前記上部電極とに挟持された有機層と、前記下部電極と接続する薄膜トランジスタと、前記上部電極を覆う第１無機保護膜と、を有する有機ＥＬ表示装置であって、
前記上部電極は、第１の伸縮性導電膜によって共通電圧が供給され、
前記薄膜トランジスタのドレイン電極は、電源線と第２の伸縮性導電膜によって接続していることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。 - 複数の画素を有し、
前記下部電極と前記上部電極と前記薄膜トランジスタとは、前記複数の画素ごとに備えられ、
前記第１無機保護膜は、前記複数の画素ごとに、前記上部電極の上に島状に配置されることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。 - 前記薄膜トランジスタを覆って有機パッシベーション膜が形成され、前記薄膜トランジスタのソース電極と前記下部電極とは前記有機パッシベーション膜に形成されたスルーホール内に形成された第３の伸縮性導電膜によって接続していることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
- 前記第１の伸縮性導電膜は前記上部電極と金属または合金で形成された接続電極を介して接続していることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
- 前記上部電極は、酸化物導電膜によって形成され、前記伸縮性導電膜と前記上部電極は直接接続していることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
- 前記第３の伸縮性導電膜は前記下部電極の端部に乗り上げて接続していることを特徴とする請求項３に記載の有機ＥＬ表示装置。
- 前記薄膜トランジスタは平面で視て、前記第１無機保護膜によって覆われていることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
- 前記第１無機保護膜の上には、島状に有機保護膜が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
- 前記有機保護膜の厚さは薄膜トランジスタを覆う有機パッシベーション膜の厚さの２倍以上であることを特徴とする請求項８に記載の有機ＥＬ表示装置。
- 前記有機保護膜を覆って第２無機保護膜が形成されていることを特徴とする請求項８に記載の有機ＥＬ表示装置。
- 前記薄膜トランジスタと基板の間には、島状に、下地膜が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
- 前記薄膜トランジスタには、半導体層を覆うように、ゲート絶縁膜が島状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
- 前記半導体層及び前記ゲート絶縁膜を覆って、島状に層間絶縁膜が形成されていることを特徴とする請求項１２に記載の有機ＥＬ表示装置。
- 走査線が第１の方向に延在して第２の方向に配列し、映像信号線と電源線が並列して、第２の方向に延在して第１の方向に配列し、
前記走査線と前記電源線と前記走査線に囲まれた領域に画素が形成され、
前記画素内には、下部電極と上部電極に挟持された有機層と、前記有機層を駆動する第１の薄膜トランジスタと前記第１の薄膜トランジスタのゲートと接続する第２の薄膜トランジスタが形成され、
前記有機層は島状に形成された第１無機保護膜によって覆われており、
前記第２の薄膜トランジスタのゲートは前記走査線と接続し、
前記第２の薄膜トランジスタのドレインは映像信号線と接続し、
前記第１の薄膜トランジスタのドレインは前記電源線と接続し、
前記第１の薄膜トランジスタのソースは前記下部電極と接続し、
前記上部電極は共通電圧供給線と接続し、
前記走査線は第１の伸縮性導電膜で形成され、前記映像信号線は第２の伸縮性導電膜で形成され、前記電源線は第３の伸縮性導電膜で形成され、前記共通電圧供給線は第４の伸縮性導電膜で形成されていることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。 - 前記共通電圧供給線は前記映像信号線または前記電源線と並列して形成されていることを特徴とする請求項１４に記載の有機ＥＬ表示装置。
- 前記下部電極と前記第１の薄膜トランジスタの間には有機パッシベーション膜が形成され、前記下部電極と前記第１の薄膜トランジスタのソース電極とは、前記有機パッシベーション膜に形成されたスルーホール内に形成された第５の伸縮性導電膜を介して接続していることを特徴とする請求項１４に記載の有機ＥＬ表示装置。
- 前記第１の薄膜トランジスタおよび前記第２の薄膜トランジスタは平面で視て、前記第１無機保護膜によって覆われていることを特徴とする請求項１４に記載の有機ＥＬ表示装置。
- 前記第１無機保護膜は前記走査線、映像信号線、電源線、共通電圧供給線を覆っていないことを特徴とする請求項１４に記載の有機ＥＬ表示装置。
- 前記第１無機保護膜は有機保護膜によって覆われており、前記有機保護膜は前記走査線、映像信号線、電源線、共通電圧供給線を覆っていないことを特徴とする請求項１４に記載の有機ＥＬ表示装置。
- 前記映像信号線と前記走査線の交点には、層間絶縁膜が島状に形成されていることを特徴とする請求項１４に記載の有機ＥＬ表示装置。
- 前記伸縮性導電膜は、有機材料に導電性微粒子を分散させたものであることを特徴とする請求項１乃至２０のいずれか１項に記載の有機ＥＬ表示装置。
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