説明

有機EL表示装置

【課題】有機EL素子が配列された領域に水分が侵入することを抑制する。
【解決手段】複数のTFT素子が形成された基板GAと、複数のTFT素子の上側に形成される第1の無機絶縁膜IL1と、第1の無機絶縁膜IL1の上側に配列される複数の有機EL素子によって形成される素子配列領域と、素子配列領域内の各画素を隔て、かつ外側を覆う第1の有機絶縁膜OL1と、第1の有機絶縁膜OL1を上側から覆って、第1の無機絶縁膜IL1の第1の有機絶縁膜OL1から露出する部分で重複して密着される第2の無機絶縁膜IL2と、第1の無機絶縁膜IL1に埋設される配線ES3と、を有する有機EL表示装置であって、配線ES3は、第2の無機絶縁膜IL2が密着される密着領域SLの下側を通過する密着領域通過部を有し、密着領域通過部は、主配線部と、主配線部から側方に突出する少なくとも1つの突出部と、を有する、ことを特徴とする有機EL表示装置。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、有機EL表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
有機EL表示装置(Organic Electro-Luminescence display)は、複数の有機EL素子が配列された素子配列領域を有する基板を備えている。
【0003】
ここで、有機EL素子は、水分によって劣化が生じる性質を有しているため、素子配列領域を水分から保護する必要がある。水分から保護する1つの方法としては、例えば、単層あるいは複数層の無機絶縁膜や有機絶縁膜を用いることにより、素子配列領域を封止することが考えられる(薄膜封止)。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ここで、無機絶縁膜および有機絶縁膜を用いて素子配列領域を水分から保護をする有機EL表示装置の一例としては、図5Aおよび図5Bで示される有機EL表示装置が考えられる。この有機EL表示装置においては、図5Aで示されるように、素子配列領域DPの外周は有機絶縁膜OL1で覆われて、さらに有機絶縁膜OL1が無機絶縁膜IL2で覆われる。そして、図5Bにおいても示されるように、無機絶縁膜IL2と、基板GA上の保護絶縁膜として形成された無機絶縁膜IL1とが、素子配列領域DP外で互いに密着し、これにより有機EL素子が水分から保護される。
【0005】
しかしながら、無機絶縁膜IL1には配線が埋設される。この配線が、2つの無機絶縁膜が密着する部分の下側を通過する場合には、当該配線を介して素子配列領域DPに水分が侵入することがある。
【0006】
本発明は、上記課題に鑑みて、有機絶縁膜を間に介在させた2層の無機絶縁膜が素子配列領域DP外で密着した有機EL表示装置において、2層のうちの下側の無機絶縁膜に埋設された配線を介して、素子配列領域DPに水分が侵入するのを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明にかかる有機EL表示装置は、上記課題に鑑みて、複数のTFT素子が配列された基板と、前記複数のTFT素子の上側に形成される第1の無機絶縁膜と、前記第1の無機絶縁膜の上側に配列される複数の有機EL素子によって形成される素子配列領域と、前記素子配列領域内の各画素を隔て、かつ外側を覆う第1の有機絶縁膜と、前記第1の有機絶縁膜を上側から覆って、かつ、前記第1の無機絶縁膜の前記第1の有機絶縁膜から露出する部分に重複して密着される第2の無機絶縁膜と、前記第1の無機絶縁膜に埋設される配線と、を有する有機EL表示装置であって、前記配線は、前記第2の無機絶縁膜が密着される密着領域の下側を通過する密着領域通過部を有し、前記密着領域通過部は、さらに、主配線部と、前記主配線部から側方に突出する少なくとも1つの突出部と、を有する、ことを特徴とする。
【0008】
また、本発明にかかる有機EL表示装置の一態様では、前記配線は、前記複数の有機EL素子を駆動するための電源を供給する電源線である、ことを特徴としてもよい。
【0009】
また、本発明にかかる有機EL表示装置の一態様では、前記主配線部は、少なくとも一カ所で方向を変えて前記密着領域の下側を通過する、ことを特徴としてもよい。
【0010】
また、本発明にかかる有機EL表示装置の一態様では、前記主配線部は、コの字型に敷設される部分を有している、ことを特徴としてもよい。
【0011】
また、本発明にかかる有機EL表示装置の一態様では、前記主配線部は、クランク型に敷設される、ことを特徴としてもよい。
【0012】
また、本発明にかかる有機EL表示装置の一態様では、前記密着領域は、前記素子配列領域を取り囲むように形成される、ことを特徴としてもよい。
【0013】
また、本発明にかかる有機EL表示装置の一態様では、第2の無機絶縁膜の上側に形成される第2の有機絶縁膜と、前記第2の有機絶縁膜を上側から覆って、前記第2の無機絶縁膜の前記第2の有機絶縁膜から露出する部分と密着する第3の無機絶縁膜と、をさらに有し、前記第1の無機絶縁膜は、前記第1の有機絶縁膜から露出する部分で前記第2の無機絶縁膜と密着し、前記第3の無機絶縁膜と前記第2の無機絶縁膜とが密着する領域の少なくとも一部は、前記第1の無機絶縁膜と前記第2の無機絶縁膜とが密着する前記密着領域と、重複する、ことを特徴としてもよい。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、有機絶縁膜を間に介在させた2つの無機絶縁膜が素子配列領域DP外で密着した有機EL表示装置において、2つのうちの下側の無機絶縁膜に埋設された配線を介して、素子配列領域DPに水分が侵入するのが抑制される。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の実施形態にかかる有機EL表示装置の上面概略図である。
【図2】本発明の実施形態にかかる有機EL表示装置の基板上に敷設される一部の配線の様子を説明するための図である。
【図3】図2のIII−III断面の様子を説明する図である。
【図4A】本発明の実施形態における走査回路電源線およびアノード電源線の密着領域通過部を示す図である。
【図4B】本発明の実施形態におけるカソード電源線の密着領域通過部の様子を示す図である。
【図4C】本発明の実施形態における配線の密着領域通過部の変形例を示す図である。
【図5A】無機絶縁膜および有機絶縁膜を用いて、素子配列領域を水分から保護をする有機EL表示装置の一例を示す図である。
【図5B】図5AのVB−VB断面の様子を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の実施形態に係る有機EL表示装置について、図面を参照しながら説明する。
【0017】
図1は、本発明の実施形態にかかる有機EL表示装置1の上面を概略的に示す図である。本実施形態の有機EL表示装置1は、複数の有機EL素子が配列される素子配列領域DPを基板GA上に有しており、素子配列領域DPは、各画素間を有機絶縁膜OL1(以下、本明細書において第1の有機絶縁膜とも言う。)によって隔離され、有機絶縁膜OL1は、さらに、素子配列領域DPの外周を覆っている。さらに、第1の無機絶縁膜IL1と第2の無機絶縁膜IL2とが互いに密着する領域に取り囲まれている。
【0018】
まず、素子配列領域DPには、多数の走査信号線GLが互いに等間隔を置いて敷設されるとともに、多数の映像信号線DLが、走査信号線GLが敷設される方向とは垂直となる方向に互いに等間隔をおいて敷設される。そして、これら走査信号線GLと映像信号線DLとによって区画される各画素領域には、MIS(Metal-Insulator-Semiconductor)構造のスイッチングに用いる薄膜トランジスタが配置される。各走査信号線GLおよび各映像信号線DLには、走査信号線駆動回路(不図示)および映像信号線駆動回路(不図示)が接続される。これらの駆動回路から信号が出力されることにより、各画素に配置された有機EL素子の発光が制御される。
【0019】
素子配列領域DPの各有機EL素子は、アノード電極(陽極)とカソード電極(陰極)と、これらの間に挟持される有機層と、を含んで構成される。アノード電極およびカソード電極間に挟持された有機層は、発光層の他に、ホール注入層、ホール輸送層、電子輸送層、電子注入層等の層を含んで構成されて、両電極間に生じた電位差により有機EL素子の発光が制御される。
【0020】
つぎに、素子配列領域DPを水分から保護するための、第1の無機絶縁膜IL1と、有機絶縁膜OL1と、第2の無機絶縁膜IL2について順番に説明をする。
【0021】
第1の無機絶縁膜IL1は、基板GA上に窒化シリコン(SiN)で形成されている。本実施形態の第1の無機絶縁膜IL1は、素子配列領域DPの下地として基板GAのほぼ全体に形成されて、薄膜トランジスタ等を保護する保護絶縁膜となっている。
【0022】
有機絶縁膜OL1は、樹脂によって形成されて、素子配列領域DPの外側を覆って配置される。本実施形態における有機絶縁膜OL1は、図1で示されるように、素子配列領域DPの外側に広がって形成され、第1の無機絶縁膜IL1の一部が、有機絶縁膜OL1から露出するようになっている。有機絶縁膜OL1は、具体的には、各有機EL素子のカソード電極に接して下側に配置されて、表示制御の対象となる各有機EL素子それぞれを隔てている。
【0023】
そして、第2の無機絶縁膜IL2は、有機絶縁膜OL1の上側に、窒化シリコン(SiN)で形成される。本実施形態の第2の無機絶縁膜IL2は、図1で示すように、有機絶縁膜OL1よりもさらに広がって有機絶縁膜OL1の全体を覆うように形成される。そして図1で示されるように、第2の無機絶縁膜IL2は、有機絶縁膜OL1よりも広がって形成される部分が第1の無機絶縁膜IL1に成膜されて、これにより、第1の無機絶縁膜IL1の有機絶縁膜OL1から露出した部分と重複して密着されることとなる。
【0024】
第1の無機絶縁膜IL1および第2の無機絶縁膜IL2が互いに密着する領域(以下、本実施形態において密着領域というものとする)は、平面的に見て、素子配列領域DPおよび有機絶縁膜OL1を取り囲む枠のような形状となっている。すなわち、本実施形態の密着領域は枠状の領域となっており、耐水性に優れた2つの無機絶縁膜によって、密着領域の内側に存在する素子配列領域DPおよび有機絶縁膜OL1が水分から封止される。なお、本実施形態では、第2の無機絶縁膜IL2の上層に、さらに、有機絶縁膜OL1とは異なる有機絶縁膜OL2(本明細書において、第2の有機絶縁膜ともいう。)と、第3の無機絶縁膜IL3とが積層されるが、図1においてはその表記を省略しており、後述する図3において説明をする。
【0025】
次に、図2は、本実施形態にかかる有機EL表示装置1の基板GA上に敷設される一部の配線を説明する図であり、図3は、図2のIII−III断面の様子を説明する図である。
【0026】
本実施形態では、図2で示されるように、走査回路電源線ES1と、カソード電源線ES2と、アノード電源線ES3は、フレキシブルプリント基板と接続するための端子部TEから密着領域SLによって保護された領域内へと敷設される。これらの電源線は、アルミニウムによって形成された配線であって、走査回路電源線ES1は、素子配列領域DPの両側に配置された走査線駆動回路GDRに電源を供給するための配線となっており、カソード電源線ES2およびアノード電源線ES3は、素子配列領域DPにおける各有機EL素子のカソード電極やアノード電極に電源を供給するための配線となっている。
【0027】
また、走査回路電源線ES1は、図3で示されるように、第1の無機絶縁膜IL1に埋設されており、カソード電源線ES2およびアノード電源線ES3も同様に埋設されて、これらは第1の無機絶縁膜IL1に包み込まれるように覆われる。
【0028】
しかしながら、第1の無機絶縁膜IL1の表面には配線に起因した段差が生じ、第2の無機絶縁膜IL2の上面から密着領域SLを経て配線に到達してしまうような微小なクラックが形成される場合がある。そして、配線の側面においては、第1の無機絶縁膜IL1との密着性が悪くなって隙間が形成される場合もある。上述の電源線をはじめとする配線では、他の配線よりも比較的太い線幅となるため、配線材料と無機絶縁膜材料の間に生じる応力の差による歪みが生じやすくなり、密着性がさらに悪化するものと考えられる。
【0029】
ここで特に、本実施形態の走査回路電源線ES1等の電源線では、密着領域SLの下側を通過する部分(以下、本実施形態において、密着領域通過部というものとする。)が、電流が通過する主要な経路となる主配線部MPと、主配線部MPからその側方に突出する少なくとも1つの突出部Prと、を含んで構成される。図4Aは、本実施形態における走査回路電源線ES1およびアノード電源線ES3の密着領域通過部の様子を示す図であり、図4Bは、本実施形態におけるカソード電源線ES2の密着領域通過部の様子を示す図である。図4の各図においては、端子部TEが図中下側に、素子配列領域DPが図中上側に配置されているものとしている。走査回路電源線ES1等は、主配線部MPが直線状に敷設されて、突出部Prが主配線部MPの側面の複数箇所から凸型の形状で形成され、カソード電源線ES2は、主配線部MPがクランク状に蛇行して敷設されて、主配線部MPの側面に複数の突出部Prが同様に形成される。
【0030】
このように、主配線部MPの側面に突出部Prが形成されると、第1の無機絶縁膜IL1との密着性が向上し、密着領域SLの上側から配線に至る水分を、配線の側面で留めることができる。また、素子配列領域DPへの水分の侵入を防ぐ上では、主配線部MPが直線状となるよりも、主配線部MPがクランク状に蛇行するのが好ましいが、図4Cのように主配線部MPがコの字型に敷設される部分を有していたり、S字型に敷設される部分を有しているのがさらに好適である。このように主配線部MPが少なくとも一カ所で方向を変えて、密着領域SLの下側を通過することで、水分が侵入する経路が延長されて水分の侵入が抑制される。
【0031】
なお、主配線部MPは、数十ミクロン〜数百ミクロンのオーダーの線幅で形成され、これに対し突出部Prは、数ミクロン〜数十ミクロンのオーダーで形成されるのが望ましい。図4A〜Cで示される突出部Prの線幅は、主配線部MPの10分の1程度になっているが、突出部Prの線幅は、主配線部MPの10分の1よりもさらに太くなってもよいし細くなっても良い。また、突出部Prは、主配線部MPからほぼ垂直に突出して、数ミクロン〜数十ミクロンの長さを有して形成されるが、主配線部MPの線幅よりも長く形成されても良い。
【0032】
なお、本実施形態では、図3で示すように、樹脂によって形成された第2の有機絶縁膜OL2と、窒化シリコンによって形成された第3の無機絶縁膜IL3とがさらに形成されて、3層の無機絶縁膜と2層の有機絶縁膜によって素子配列領域DPが保護される。第2の有機絶縁膜OL2は、第2の無機絶縁膜IL2の上側に形成され、第3の無機絶縁膜IL3は、第2の無機絶縁膜IL2の第2の有機絶縁膜OL2から露出した部分と密着する。第3の無機絶縁膜IL3と第2の無機絶縁膜IL2とが密着する領域は、図3で示されるように、第2の無機絶縁膜IL2と第1の無機絶縁膜IL1が密着する領域と、少なくとも一部が重複している。第2の有機絶縁膜OL2は、第1の有機絶縁膜OL1よりも厚く形成されて、第2の有機絶縁膜OL2の外周部分は滑らかに傾斜した曲面で形成される。
【0033】
このように、本実施形態の有機EL表示装置1は、第1の無機絶縁膜IL1と第2の無機絶縁膜IL2と有機絶縁膜OL1に加えて、第3の無機絶縁膜IL3と第2の有機絶縁膜OL2を有しているが、これにより、密着領域SLの内側がさらに保護されるので望ましい。しかしながら、必ずしも、第3の無機絶縁膜IL3および第2の有機絶縁膜OL2を有しておらずともよく、間に有機絶縁膜OL1を介在させた第1の無機絶縁膜IL1と第2の無機絶縁膜IL2とによる密着領域SLにより、その内側が保護されることとなる。
【0034】
なお、本実施形態では、図3で示すように、第1の無機絶縁膜IL1の平坦に形成された部分と第2の無機絶縁膜IL2とが密着して、密着領域SLが形成されている。しかしながら、第1の無機絶縁膜IL1の表面に、素子配列領域DPや有機絶縁膜OL1の外周を取り囲む少なくとも1つの溝や土手が形成されても良い。このような溝等が密着領域SLに形成されることにより、有機絶縁膜OL1の密着領域SLへのはみ出しが抑えられる。また、当該溝は、素子配列領域DPや有機絶縁膜OL1の外周の一部に沿って形成されても良い。
【0035】
なお、本実施形態のように、第1の無機絶縁膜IL1と第2の無機絶縁膜IL2と第3の無機絶縁膜IL3は、窒化シリコンで形成されるのが望ましいが、他の材料による無機絶縁膜であっても良いし、互いに異なる無機絶縁膜であってもよい。互いに異なる無機絶縁膜で形成される等の場合であっても、第1の無機絶縁膜IL1と第2の無機絶縁膜IL2とが重複する領域で密着されればよい。
【0036】
なお、本実施形態の有機EL表示装置1は、トップエミッション型の有機EL表示装置であっても良いし、ボトムエミッション型の有機EL表示装置であっても良い。
【0037】
なお、本実施形態における主配線部MPの側方には、複数の突出部Prが所定の間隔を置いて形成されているが、この間隔は、場所によって異なっていても良い。また、突出部Prは、主配線部MPの両側面に形成されているが、主配線部MPの2つの側面のうちの一方の側面に形成されてもよい。少なくとも1つの突出部Prが主配線部MPに形成されることにより、密着領域通過部を介して水分が浸入することが抑制されることとなる。
【0038】
なお、第1の無機絶縁膜IL1と第2の無機絶縁膜IL2の密着領域SLに破損が生じうる衝撃が加わった場合であっても、突出部Prの存在によって無機絶縁膜の剥離が局所的な範囲に抑えられる。
【0039】
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おきかえることが出来る。
【符号の説明】
【0040】
1 有機EL表示装置、GA 基板、DP 素子配列領域、IL1 第1の無機絶縁膜、OL1 第1の有機絶縁膜、IL2 第2の無機絶縁膜、OL2 第2の有機絶縁膜、IL3 第3の無機絶縁膜、DL 映像信号線、GL 走査信号線、TE 端子部、GDR 走査線駆動回路、SL 密着領域、ES1 走査回路電源線、ES2 カソード電源線ES2、ES3 アノード電源線、MP 主配線部、Pr 突出部。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のTFT素子が配列された基板と、
前記複数のTFT素子の上側に形成される第1の無機絶縁膜と、
前記第1の無機絶縁膜の上側に配列される複数の有機EL素子によって形成される素子配列領域と、
前記素子配列領域内の各画素を隔て、かつ外側を覆う第1の有機絶縁膜と、
前記第1の有機絶縁膜を上側から覆って、かつ、前記第1の無機絶縁膜の前記第1の有機絶縁膜から露出する部分に重複して密着される第2の無機絶縁膜と、
前記第1の無機絶縁膜に埋設される配線と、を有する有機EL表示装置であって、
前記配線は、前記第2の無機絶縁膜が密着される密着領域の下側を通過する密着領域通過部を有し、
前記密着領域通過部は、さらに、
主配線部と、
前記主配線部から側方に突出する少なくとも1つの突出部と、を有する、
ことを特徴とする有機EL表示装置。
【請求項2】
請求項1に記載された有機EL表示装置であって、
前記配線は、前記複数の有機EL素子を駆動するための電源を供給する電源線である、
ことを特徴とする有機EL表示装置。
【請求項3】
請求項2に記載された有機EL表示装置であって、
前記主配線部は、少なくとも一カ所で方向を変えて前記密着領域の下側を通過する、
ことを特徴とする有機EL表示装置。
【請求項4】
請求項3に記載された有機EL表示装置であって、
前記主配線部は、コの字型に敷設される部分を有している、
ことを特徴とする有機EL表示装置。
【請求項5】
請求項3に記載された有機EL表示装置であって、
前記主配線部は、クランク型に敷設される、
ことを特徴とする有機EL表示装置。
【請求項6】
請求項1に記載された有機EL表示装置であって、
前記密着領域は、前記素子配列領域を取り囲むように形成される、
ことを特徴とする有機EL表示装置。
【請求項7】
請求項1に記載された有機EL表示装置であって、
第2の無機絶縁膜の上側に形成される第2の有機絶縁膜と、
前記第2の有機絶縁膜を上側から覆って、前記第2の無機絶縁膜の前記第2の有機絶縁膜から露出する部分と密着する第3の無機絶縁膜と、をさらに有し、
前記第1の無機絶縁膜は、前記第1の有機絶縁膜から露出する部分で前記第2の無機絶縁膜と密着し、
前記第3の無機絶縁膜と前記第2の無機絶縁膜とが密着する領域の少なくとも一部は、前記第1の無機絶縁膜と前記第2の無機絶縁膜とが密着する前記密着領域と、重複する、
ことを特徴とする有機EL表示装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4A】
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【図4B】
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【図4C】
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【図5A】
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【図5B】
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【公開番号】特開2012−99290(P2012−99290A)
【公開日】平成24年5月24日(2012.5.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−244738(P2010−244738)
【出願日】平成22年10月29日(2010.10.29)
【出願人】(502356528)株式会社 日立ディスプレイズ (2,552)
【出願人】(000001007)キヤノン株式会社 (59,756)
【Fターム(参考)】