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JP2018181579A - 有機ｅｌ表示装置 - Google Patents

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平章 小亀
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哲仙 神谷
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Abstract

【課題】有機ＥＬ表示装置において、電磁ノイズによる悪影響をより確実に抑制する。【解決手段】有機ＥＬ表示装置であって、有機材料層を含む画素を含む表示領域が形成された基板と、前記表示領域を覆う封止層とを有する表示パネルを備え、前記封止層が導電層を含む。【選択図】図３

Description

本発明は、有機ＥＬ表示装置に関する。
有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置は、基板上に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）や有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）などが形成された表示パネルを有する。このような表示パネルは電磁ノイズを発生し、例えば、付加されたタッチパネルの誤作動を引き起こす場合がある。このような問題に対し、例えば、下記特許文献１では、タッチパネル部の基板や表示パネル部の基板にＩＴＯ膜を形成することが提案されている。
特開２００３−９９１９３号公報
しかし、電磁ノイズによる悪影響をより確実に抑制することが望まれている。
本発明は、上記に鑑み、電磁ノイズによる悪影響をより確実に抑制し得る有機ＥＬ表示装置の提供を目的とする。
本発明の有機ＥＬ表示装置は、有機材料層を含む画素を含む表示領域が形成された基板と、前記表示領域を覆う封止層とを有する表示パネルを備え、前記封止層が導電層を含む。
１つの実施形態においては、上記表示パネルの上記封止層側にタッチパネルが配置される。
１つの実施形態においては、上記導電層のシート抵抗が５００Ω／□以下である。
１つの実施形態においては、上記導電層の可視光透過率が５０％以上である。
１つの実施形態においては、上記封止層が絶縁材料膜を含む。
１つの実施形態においては、上記封止層は、第１の絶縁材料膜、上記導電層および第２の絶縁材料膜をこの順で含む。
１つの実施形態においては、上記導電層はバインダー樹脂および導電性材料を含む。
１つの実施形態においては、上記導電性材料はナノワイヤおよび／またはナノチューブである。
本発明の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の概略の構成を示す模式図である。 図１に示す有機ＥＬ表示装置の表示パネルの一例を示す模式的な平面図である。 図２のIII−III断面の一例を示す図である。 図２に示す表示パネル上にタッチパネルが配置された状態の一例を示す概略図断面である。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、図面については、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略することがある。
図１は、本発明の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の概略の構成を示す模式図である。有機ＥＬ表示装置２は、画像を表示する画素アレイ部４と、画素アレイ部４を駆動する駆動部とを備える。有機ＥＬ表示装置２は、基板上にＴＦＴやＯＬＥＤなどの積層構造が形成された表示パネルを有する。なお、図１に示した概略図は一例であって、本実施形態はこれに限定されるものではない。
画素アレイ部４には、画素に対応してＯＬＥＤ６および画素回路８がマトリクス状に配置される。画素回路８は複数のＴＦＴ１０，１２やキャパシタ１４で構成される。
上記駆動部は、走査線駆動回路２０、映像線駆動回路２２、駆動電源回路２４および制御装置２６を含み、画素回路８を駆動しＯＬＥＤ６の発光を制御する。
走査線駆動回路２０は、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２８に接続されている。走査線駆動回路２０は、制御装置２６から入力されるタイミング信号に応じて走査信号線２８を順番に選択し、選択した走査信号線２８に、点灯ＴＦＴ１０をオンする電圧を印加する。
映像線駆動回路２２は、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３０に接続されている。映像線駆動回路２２は、制御装置２６から映像信号を入力され、走査線駆動回路２０による走査信号線２８の選択に合わせて、選択された画素行の映像信号に応じた電圧を各映像信号線３０に出力する。当該電圧は、選択された画素行にて点灯ＴＦＴ１０を介してキャパシタ１４に書き込まれる。駆動ＴＦＴ１２は、書き込まれた電圧に応じた電流をＯＬＥＤ６に供給し、これにより、選択された走査信号線２８に対応する画素のＯＬＥＤ６が発光する。
駆動電源回路２４は、画素列ごとに設けられた駆動電源線３２に接続され、駆動電源線３２および選択された画素行の駆動ＴＦＴ１２を介してＯＬＥＤ６に電流を供給する。
ここで、ＯＬＥＤ６の下部電極は、駆動ＴＦＴ１２に接続される。一方、各ＯＬＥＤ６の上部電極は、全画素のＯＬＥＤ６に共通の電極で構成される。下部電極を陽極（アノード）として構成する場合は、高電位が入力され、上部電極は陰極（カソード）となって低電位が入力される。下部電極を陰極（カソード）として構成する場合は、低電位が入力され、上部電極は陽極（アノード）となって高電位が入力される。
図２は、図１に示す有機ＥＬ表示装置の表示パネルの一例を示す模式的な平面図である。表示パネル４０の表示領域４２に、図１に示した画素アレイ部４が設けられ、上述したように画素アレイ部４にはＯＬＥＤが配列される。上述したようにＯＬＥＤ６を構成する上部電極４４は、各画素に共通に形成され、表示領域４２全体を覆う。
矩形である表示パネル４０の一辺には、部品実装領域４６が設けられ、表示領域４２につながる配線が配置される。部品実装領域４６には、駆動部を構成するドライバ集積回路（ＩＣ）４８が搭載されたり、ＦＰＣ５０が接続されたりする。フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）５０は、制御装置２６やその他の回路２０，２２，２４等に接続されたり、その上にＩＣを搭載されたりする。
図３は、図２のIII−III断面の一例を示す図である。表示パネル４０は、基板７０の上にＴＦＴ７２などからなる回路層、ＯＬＥＤ６およびＯＬＥＤ６を封止する封止層１０６などが積層された構造を有する。基板７０は、例えば、ガラス板、ポリイミド樹脂等の樹脂フィルムで構成される。本実施形態においては、画素アレイ部４はトップエミッション型であり、ＯＬＥＤ６で生じた光は、基板７０側とは反対側（図３において上向き）に出射される。なお、有機ＥＬ表示装置２におけるカラー化方式をカラーフィルタ方式とする場合には、例えば、封止層１０６よりも上側に配置される。このカラーフィルタに、ＯＬＥＤ６にて生成した白色光を通すことで、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の光を作る。
表示領域４２の回路層には、上述した画素回路８、走査信号線２８、映像信号線３０、駆動電源線３２などが形成される。駆動部の少なくとも一部分は、基板７０上に回路層として表示領域４２に隣接する領域に形成することができる。上述したように、駆動部を構成するドライバＩＣ４８やＦＰＣ５０を、部品実装領域４６にて、回路層の配線１１６に接続することができる。
図３に示すように、基板７０上には、無機絶縁材料で形成された下地層８０が配置される。無機絶縁材料としては、例えば、窒化シリコン（ＳｉＮｙ）、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）およびこれらの複合体が用いられる。
表示領域４２においては、下地層８０を介して、基板７０上には、トップゲート型のＴＦＴ７２のチャネル部およびソース・ドレイン部となる半導体領域８２が形成される。半導体領域８２は、例えば、ポリシリコン（ｐ−Ｓｉ）で形成される。半導体領域８２は、例えば、基板７０上に半導体層（ｐ−Ｓｉ膜）を設け、この半導体層をパターニングし、回路層で用いる箇所を選択的に残すことにより形成される。ＴＦＴ７２のチャネル部の上には、ゲート絶縁膜８４を介してゲート電極８６が配置される。ゲート絶縁膜８４は、代表的には、ＴＥＯＳで形成される。ゲート電極８６は、例えば、スパッタリング等で形成した金属膜をパターニングして形成される。ゲート電極８６上には、ゲート電極８６を覆うように層間絶縁層８８が配置される。層間絶縁層８８は、例えば、上記無機絶縁材料で形成される。ＴＦＴ７２のソース・ドレイン部となる半導体領域８２（ｐ−Ｓｉ）には、イオン注入により不純物が導入され、さらにそれらに電気的に接続されたソース電極９０ａおよびドレイン電極９０ｂが形成され、ＴＦＴ７２が構成される。
ＴＦＴ７２上には、層間絶縁膜９２が配置される。層間絶縁膜９２の表面には、配線９４が配置される。配線９４は、例えば、スパッタリング等で形成した金属膜をパターニングすることにより形成される。配線９４を形成する金属膜と、ゲート電極８６、ソース電極９０ａおよびドレイン電極９０ｂの形成に用いた金属膜とで、例えば、配線１１６および図１に示した走査信号線２８、映像信号線３０、駆動電源線３２を多層配線構造で形成することができる。この上に、例えば、アクリル系樹脂等の樹脂材料により平坦化膜９６が形成され、表示領域４２において、平坦化膜９６上にＯＬＥＤ６が形成される。
ＯＬＥＤ６は、下部電極１００、有機材料層１０２および上部電極１０４を含む。有機材料層１０２は、具体的には、正孔輸送層、発光層、電子輸送層等を含む。ＯＬＥＤ６は、代表的には、下部電極１００、有機材料層１０２および上部電極１０４を基板７０側からこの順に積層して形成される。本実施形態では、下部電極１００がＯＬＥＤの陽極（アノード）であり、上部電極１０４が陰極（カソード）である。
図３に示すＴＦＴ７２が、ｎチャネルを有した駆動ＴＦＴ１２であるとすると、下部電極１００は、ＴＦＴ７２のソース電極９０ａに接続される。具体的には、上述した平坦化膜９６の形成後、下部電極１００をＴＦＴ７２に接続するためのコンタクトホール１１０が形成され、例えば、平坦化膜９６表面およびコンタクトホール１１０内に形成した導電体部をパターニングすることにより、ＴＦＴ７２に接続された下部電極１００が画素ごとに形成される。
上記構造上には、画素を分離するバンク１１２が配置される。例えば、下部電極１００の形成後、画素境界にバンク１１２を形成し、バンク１１２で囲まれた画素の有効領域（下部電極１００の露出する領域）に、有機材料層１０２および上部電極１０４が積層される。上部電極１０４は、代表的には、透明電極材料で形成される。
上部電極１０４上には、封止層１０６が配置される。封止層１０６は、例えば、ＯＬＥＤ６を水分等から保護する保護層として機能し得るため、表示領域４２の全体を覆うように形成される。また、図示しないが、例えば、表示パネル４０の表面の機械的な強度を確保するため、表示領域４２の表面には保護層が配置され得る。この場合、部品実装領域４６には、ＩＣやＦＰＣを接続し易くするため、通常、保護層を設けない。ＦＰＣ５０の配線やドライバＩＣ４８の端子は、例えば、配線１１６に電気的に接続される。
表示装置においてタッチパネルを搭載する際には、タッチパネルを表示パネルに外付けする構成（アウトセル方式）と、表示パネルの外部（例えば、表示パネルと表示パネルの外側に配置される偏光板との間）に設けて一体化する構成（オンセル方式）と、表示パネルの内部に設ける構成（インセル方式）とが知られている。本実施形態では、アウトセル方式もしくはオンセル方式が採用される。具体的には、図４に示すように、表示パネル４０の封止層１０６上にタッチパネル６０が配置され、この状態で、有機ＥＬ表示装置２の筐体に格納される。なお、図４において、図３に示す表示パネル４０の積層構造のうち、基板７０上の封止層１０６を除く積層構造を上部構造層１１４として簡略化して示している。
封止層１０６は、基板７０側から、第１の封止層１０６ａ、導電層１０８および第２の封止層１０６ｂをこの順で含む。このように、封止層に導電層を含ませることで、電磁ノイズ発生源（表示部）により近い位置で電磁ノイズをシールドして、より確実に電磁ノイズによる悪影響を抑制することができる。例えば、タッチパネルの誤作動をより確実に抑制することができる。また、封止層の形成工程の際に導電層を形成することができ、製造効率の向上に寄与し得る。
第１の封止層１０６ａおよび第２の封止層１０６ｂは、それぞれ、例えば、化学気相成長（ＣＶＤ）法によりＳｉＮｙ等の無機絶縁材料膜を、例えば、厚み数μｍ程度に成膜することにより形成される。このような封止層中に導電層が挿入されることにより、導電層が他の部材に及ぼす悪影響を抑制し得る。導電層１０８は、表示領域４２を被覆するように形成される。導電層１０８は、例えば、表示部（封止層１０６より下の構造層１１４）で発生する電磁ノイズのシールド効果を十分に得る観点から、そのシート抵抗が５００Ω／□以下となるように形成されるのが好ましい。また、導電層１０８は、透明性を確保するように（例えば、可視光透過率が５０％以上となるように）形成されることが好ましい。
導電層１０８は、導電性材料を含む。導電性材料としては、例えば、銀、金、銅、ニッケル等の金属およびこれらの合金（例えば、Ｃｕ−Ｎｉ）、カーボン、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）等の金属酸化物、導電性ポリマー等が用いられる。
導電層１０８は、例えば、アクリル系樹脂等のバインダー樹脂および上記導電性材料を含む。この場合、導電層１０８の厚みは、例えば、１０μｍ〜５０μｍである。バインダー樹脂と組み合わせる導電性材料としては、任意の適切な形態が採用され得るが、ナノワイヤ（代表的には、金属ナノワイヤ）および／またはナノチューブ（代表的には、カーボンナノチューブ）が好ましく用いられる。中でも、金属ナノワイヤが特に好ましく用いられる。例えば、上記導電性および透明性を良好に満足し得るからである。ここで、ナノワイヤとは、中実構造の繊維状で、径がナノメートルサイズの導電性物質をいい、ナノチューブとは、中空構造の繊維状で、径がナノメートルサイズの導電性物質いう。これらの太さは、例えば５ｎｍ〜５００ｎｍであり、好ましくは５ｎｍ〜５０ｎｍである。これらの長さは、例えば１μｍ〜１０００μｍであり、好ましくは１０μｍ〜１０００μｍである。導電層１０８は、例えば、バインダー樹脂と導電性材料を含む塗布物を第１の封止層１０６ａ上に塗布し（例えば、インクジェット方式により）、バインダー樹脂の種類に応じた後処理（例えば、熱硬化処理や光硬化処理）を適宜施すことにより形成される。導電層１０８は、封止層１０６の平坦化層としても機能し得る。
本発明は、上記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、上記実施形態で示した構成と実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成また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。具体的には、導電層１０８を、例えば、ＩＴＯ膜で構成してもよい。
２ 有機ＥＬ表示装置、４ 画素アレイ部、６ ＯＬＥＤ、８ 画素回路、１０ 点灯ＴＦＴ、１２ 駆動ＴＦＴ、１４ キャパシタ、２０ 走査線駆動回路、２２ 映像線駆動回路、２４ 駆動電源回路、２６ 制御装置、２８ 走査信号線、３０ 映像信号線、３２ 駆動電源線、４０ 表示パネル、４２ 表示領域、４４ 上部電極、４６ 部品実装領域、４８ ドライバＩＣ、５０ ＦＰＣ、６０ タッチパネル、７０ 基板、７２ ＴＦＴ、８０ 下地層、８２ 半導体領域、８４ ゲート絶縁膜、８６ ゲート電極、８８ 層間絶縁層、９０ａ ソース電極、９０ｂ ドレイン電極、９２ 層間絶縁膜、９４ 配線、９６ 平坦化膜、１００ 下部電極、１０２ 有機材料層、１０４ 上部電極、１０６ 封止層、１０８ 導電層、１１０ コンタクトホール、１１２ バンク、１１４ 上部構造層、１１６ 配線。

Claims (8)

  1. 有機材料層を含む画素を含む表示領域が形成された基板と、前記表示領域を覆う封止層とを有する表示パネルを備え、
    前記封止層が導電層を含む、
    有機ＥＬ表示装置。
  2. 前記表示パネルの前記封止層側にタッチパネルが配置される、請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
  3. 前記導電層のシート抵抗が５００Ω／□以下である、請求項１または２に記載の有機ＥＬ表示装置。
  4. 前記導電層の可視光透過率が５０％以上である、請求項１から３のいずれかに記載の有機ＥＬ表示装置。
  5. 前記封止層が絶縁材料膜を含む、請求項１から４のいずれかに記載の有機ＥＬ表示装置。
  6. 前記封止層が、第１の絶縁材料膜、前記導電層および第２の絶縁材料膜をこの順で含む、請求項５に記載の有機ＥＬ表示装置。
  7. 前記導電層がバインダー樹脂および導電性材料を含む、請求項１から６のいずれかに記載の有機ＥＬ表示装置。
  8. 前記導電性材料がナノワイヤおよび／またはナノチューブである、請求項７に記載の有機ＥＬ表示装置。
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