JP2002158088A - El表示装置 - Google Patents
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Abstract
法では、封止材に吸湿性物質を散布すると、封止材側か
ら出射しようとする光を吸湿性物質が遮ってしまうとい
う問題がある。 【解決手段】EL素子102が存在する領域の周りに閉
曲線の形に接着剤A105が描画され、更に接着剤A1
05の周りに閉曲線の形に接着剤B106が描画され
る。接着剤A105と接着剤B106の間に吸湿性物質
106が散布されている。この構成にすると、接着剤B
を通過した水は、EL素子の入っている密閉空間内に入
る前に、吸湿性物質104が散布されている空間を通る
ので、そこで吸着される可能性がある。よって、EL素
子の入っている密閉空間内に入る水の量を減少させるこ
とができる。
Description
料を挟んだ素子(以下、発光素子という)を用いた発光
装置に関する。特に、EL(Electro Luminescence)が
得られる発光性材料(以下、EL材料という)を用いた
発光装置に関する。
下、EL素子という)を用いた発光装置(以下、EL表
示装置という)の開発が進んでいる。EL表示装置は発
光素子自体に発光能力があるため、液晶ディスプレイの
ようなバックライトが不要である。さらに視野角が広い
ため、屋外での用途に適している。
ックス型)とアクティブ型(アクティブマトリックス
型)の2種類があり、どちらも盛んに開発が行われてい
る。特に現在はアクティブ型EL表示装置が注目されて
いる。また、EL素子の発光層となるEL材料は、有機
材料と無機材料があり、さらに有機材料は低分子系(モ
ノマー系)有機材料と高分子系(ポリマー系)有機材料
とに分けられる。両者とも盛んに研究されており、低分
子系有機材料は主に真空蒸着法、高分子系有機材料は主
にスピンコート法によって成膜される。
く、低電圧で駆動することが可能であるという特徴があ
る。また、有機化合物であるので、様々な新しい物質を
設計し、作成することが可能である。よって、将来の材
料設計の進展によって、より高い効率で発光する素子が
発見される可能性がある。
り、陽極と陰極で発光層を挟み込むように形成される。
基板の上に形成するのは、陽極でも陰極でも良いが、作
製上の容易さから、基板の上に陽極を形成するのが一般
的である。
すると素子の劣化が起こる。素子の劣化により素子内に
発光しない領域、通称黒点(ダークスポットとも呼ばれ
る)が形成される。素子の劣化を防ぐため、従来のEL
表示装置は図3のように封止が行われる。基板301の
上にEL素子302が形成され、基板301は封止材3
03と接着剤305によって固着される。封止材303
はEL素子302の外寸よりも内寸が大きい凹部を有す
る形状をしており、そこに吸湿性物質304が配置され
ている。EL素子302は基板301、封止材303お
よび接着剤305で囲まれた密閉空間にある。密閉空間
は不活性ガス(窒素もしくは希ガス)により満たされて
いる。本明細書中において、封止材とは水に弱いEL素
子を守るために接着剤を介して基板に貼り合わせるもの
を言う。
L素子は基板、封止材および接着剤で囲まれた密閉空間
に封止されている。EL素子は発光層もしくは陰極が水
と反応すると素子の劣化が起こる。よって、密閉空間は
不活性ガスで充満されており、水分濃度は低く抑えられ
ている。しかし、接着剤として通常用いられる樹脂は一
定の割合で水を透過する。従来の封止の方法では、密閉
空間に吸湿性物質が混入されているが、接着剤を透過し
た水が密閉空間内に入ったときに、水が吸湿性物質に吸
着される前にEL素子と反応してしまう可能性がある。
従来の方法では、封止材に吸湿性物質を散布すると、封
止材側から出射しようとする光を吸湿性物質が遮ってし
まうという問題がある。
示装置の構造を図1および図2に示す。図1および図2
に示すように、EL素子102が存在する領域の周りに
閉曲線の形に接着剤A105が形成され、更に接着剤A
105の周りに閉曲線の形に接着剤B106が形成され
る。接着剤A105と接着剤B106の間に吸湿性物質
106が散布されている。この構成にすると、接着剤B
を透過した水は、EL素子の入っている密閉空間内に入
る前に、吸湿性物質104が散布されている空間を通る
ので、そこで吸着される可能性がある。よって、EL素
子の入っている密閉空間内に入る水の量を減少させるこ
とができる。
01および封止材103の吸湿性物質の散布されている
領域に溝が形成されると基板と封止材の間の隙間(以
下、セルギャップと呼ぶ)が小さくなるので良い。
面出射のEL表示装置を作成する場合でも、光の出射を
遮らない位置に吸湿性物質を散布することができる。
について説明する。本発明のEL表示装置の断面図を図
1に、上面図を図2に示す。なお、図2では封止材は省
略されている。
方法はディスペンサー方式、もしくはスクリーン印刷に
よって行われる。塗布パターンは図2のようにEL素子
102が存在する領域の周りに閉曲線の形に接着剤A1
05が形成され、更に接着剤A105の周りに閉曲線の
形に接着剤B106が形成される。
リマー等の絶縁性物質が好ましい。例えば、非晶質ガラ
ス(ホウケイ酸塩ガラス、石英等)、結晶化ガラス、セ
ラミックスガラス、有機系樹脂(アクリル系樹脂、スチ
レン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂もしくはエポキシ
系樹脂)、シリコーン系樹脂が挙げられる。また、セラ
ミックスを用いてもよい。また、接着剤105が絶縁物
であるならステンレス合金等の金属材料を用いることも
可能である。
アクリレート系樹脂等の接着剤を用いる事が可能であ
る。熱硬化性樹脂や光硬化性樹脂を接着剤として用いる
事もできる。但し、接着剤は可能な限り水を透過しない
材質であることが望ましい。
末状の吸湿性物質104が散布される。散布の際、吸湿
性物質104が接着剤の塗布されている領域に入らない
ように注意する。吸湿性物質104が接着剤の塗布され
ている領域に入ると、接着剤が基板もしくは封止材と接
触しなくなる事がある。なお、接着剤の塗布と吸湿性物
質の散布はどちらの工程を先に行っても良い。
リ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、硫酸塩、金属
ハロゲン化物もしくは過塩素酸塩が用いられる。
ば、ディスペンサー方式により塗布する方法、真空蒸着
法、スパッタ法を用いて封止材に成膜する方法、封止材
の上にマスクを置き、吸湿性物質と窒素ガスを混合させ
たものを上方より噴霧する方法などを採用することがで
きる。吸湿性物質の粉末を乳鉢および乳棒などの道具で
細かく砕く事が好ましい。また、粉末を0.03〜0.
05mmメッシュのふるいにかけ、粒径の小さい粒子だ
けを選別して用いる事が好ましい。接着剤A105と接
着剤B106の間に吸湿性物質を散布するので、セルギ
ャップは粒径の数倍となる。
吸湿性物質を有する容器を封止材に貼り付けても良い。
容器は水蒸気を通すが吸湿性物質は通さない物質ででき
ているものを用いる。
た基板101を貼り合わせる。貼り合わせの方法は、封
止材103および基板101に印を付けておき、CCD
(チャージカップルドデバイス)カメラによって位置を
合わせ、貼り合わせを行う。EL素子の封止される密閉
空間を不活性ガスで満たすために、貼り合わせは不活性
ガス(窒素もしくは希ガス)雰囲気中で行われる。雰囲
気中の水分濃度は可能な限り低く抑える。具体的には、
水分濃度が1ppm以下であることが望ましい。
た後、接着剤を硬化させる。接着剤が熱硬化性樹脂の場
合クリーンオーブン中での熱プレスによって、接着剤が
光硬化性樹脂の場合紫外線ランプによる紫外線照射によ
って、接着剤を硬化させる。いずれの場合も、硬化の際
EL素子にダメージがかかってしまう恐れがあるので注
意する。
によって、基板101および封止材103の分断線に切
れ目を付ける。その後、切れ目を入れた面の反対面から
力を加えることによって分断を行う。この際、ブレイカ
ーと呼ばれる圧力を加える装置を用いてもよい。
たEL表示装置を図4に示す。基板401上に陽極40
2が形成される。基板401の材質としては、ガラス基
板、石英基板もしくはプラスチック基板が用いられる。
陽極402の材質としては、仕事関数の大きな導電膜、
代表的には透明導電膜(酸化インジウムと酸化スズの化
合物など)、白金、金、ニッケル、パラジウム、イリジ
ウムもしくはコバルトを用いる。陽極は、スパッタ法、
真空蒸着法などの方法で形成され、フォトリソグラフィ
によってパターニングが行われる。
る。発光層403は単層又は積層構造で用いられるが、
積層構造で用いられた方が発光効率は良い。一般的には
陽極402上に正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子
輸送層の順に形成されるが、正孔輸送層/発光層/電子
輸送層、または正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子
輸送層/電子注入層のような構造でも良い。本発明では
公知のいずれの構造を用いても良いし、発光層403に
対して蛍光性色素をドーピングしても良い。発光層40
3に用いられるEL材料は高分子系有機材料、低分子系
有機材料のいずれを用いても良い。
る。陰極404はメタルマスクを用いた真空蒸着法によ
って成膜される。陰極404の材質としては、仕事関数
の小さな金属、代表的には周期表の1族もしくは2族に
属する元素(マグネシウム,リチウム,カリウム,バリ
ウム、カルシウム、ナトリウムもしくはベリリウム)ま
たはそれらに近い仕事関数を持つ金属を用いる。また、
陰極の材料として、アルミニウムを用い、陰極のバッフ
ァー層としてアルミニウムの下にフッ化リチウムもしく
はリチウムアセチルアセトネート錯体を形成しても良
い。
行われる。EL素子が存在する領域の周りに閉曲線の形
に接着剤A407が形成され、更に接着剤A407の周
りに閉曲線の形に接着剤B408が形成される。接着剤
A407と接着剤B408の間に吸湿性物質406が散
布されている。図4のEL表示装置は封止材405がシ
ート状である。しかし、従来の技術と同じように、封止
材405がEL素子の外寸よりも内寸が大きい凹部を有
する形状であるEL表示装置も可能であり、その凹部に
吸湿性物質を充填することは効果的である。図5にその
ようなEL表示装置を示す。
したEL表示装置を図6に示す。基板601の上に陰極
604が形成され、陰極604の上に発光層603が形
成され、発光層603の上に陽極602が形成される。
光は封止材605を透過して出射するので、封止材60
5は透明でなければならない。図4に示されるような構
成の場合も、光を取り出すために陰極を薄くすることに
よって、上面出射のEL表示装置となる。光は封止材4
05を透過して出射するので、封止材405は透明でな
ければならない。その他の素子構成は実施例1と同じで
ある。
の中央部に散布されているが、吸湿性物質は一般的には
透明ではないので、光の出射を妨げてしまう。本発明の
方法により、上面より光が出射する場合にも吸湿性物質
を散布することができ、密閉空間の水分濃度を低く抑え
ることができる。
表示装置にも適用することができる。本発明をアクティ
ブ型のEL表示装置に適用した例を図7に示す。701
は基板、702はスイッチング用のTFT(Thin Film
Transistor)、703は電流制御用のTFT、704お
よび705は絶縁膜、706は陽極、707は発光層、
708は陰極、709は封止材、710は接着剤A、7
11は接着剤B、712は吸湿性物質である。
示装置にも適用することができる。本発明をパッシブ型
のEL表示装置に適用した例を図8に示す。801は基
板、802は陽極、803は発光層、804は陰極、8
05は絶縁膜、806は封止材、807は接着剤A,8
08は接着剤B、809は吸湿性物質である。
3及び実施例4において、基板、封止材もしくは基板お
よび封止材に溝が形成されており、その溝は吸湿性物質
が散布されている領域に形成されている本発明のEL表
示装置を図9に示す。実施例1、実施例2、実施例3及
び実施例4では、吸湿性物質の入る容積を確保するため
に、セルギャップの大きさは吸湿性物質の粒径の数倍必
要であったが、この構成にすると、溝の深さを深くすれ
ばするほど、セルギャップをより小さくする事ができ
る。セルギャップが小さい程、樹脂の外気に曝される面
積は小さくなり、透過する水の量は少なくなる。
4において、溝の深さを十分大きくし、フィルム101
0で蓋をすることで吸湿性物質を溝の中に充填する本発
明のEL表示装置を図10に示す。吸湿性物質を真空蒸
着法もしくはスパッタ法で形成する場合にはフィルムは
特に必要ではない。フィルムは、水蒸気を通すが吸湿性
物質は通さない物質を用いる。よって、吸湿性物質は溝
の中に充填され、水蒸気は溝の中へも入っていくので、
接着剤A1007と接着剤B1008の間に存在する水
蒸気の量を減らすことができる。フィルムの材質は4−
フッ化エチレンなどを用いる。この構成では、セルギャ
ップの大きさは吸湿性物質の量と無関係となり、接着剤
の種類あるいはフィラーの大きさ等で決まる。
上記の内容を適用した物であるが、図5のように封止材
が凹部を有する形状である場合にも、図6のような上面
出射素子の場合にも、図7のようなアクティブ型のEL
表示装置にも、図8のようなパッシブ型のEL表示装置
にも上記の内容を適用する事は可能である。
光型であるため液晶ディスプレイに比べて明るい場所で
の視認性に優れ、しかも視野角が広い。従って、様々な
電気器具の表示部として用いることが出来る。例えば、
TV放送等を大画面で鑑賞するには対角30インチ以上
(典型的には40インチ以上)のELディスプレイの表
示部において本発明の自発光装置を用いると良い。
表示装置、TV放送受信用表示装置、広告表示用表示装
置等の全ての情報表示用表示装置が含まれる。また、そ
の他にも様々な電気器具の表示部に本発明の自発光装置
を用いることが出来る。
オカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型表示装置(ヘッ
ドマウントディスプレイ)、ナビゲーションシステム、
音響再生装置(カーオーディオ、オーディオコンポ
等)、ノート型パーソナルコンピュータ、ゲーム機器、
携帯情報端末(モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯
型ゲーム機または電子書籍等)、記録媒体を備えた画像
再生装置(具体的にはデジタルビデオディスク(DV
D)等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうるディ
スプレイを備えた装置)などが挙げられる。特に、斜め
方向から見ることの多い携帯情報端末は視野角の広さが
重要視されるため、ELディスプレイを用いることが望
ましい。それら電気器具の具体例を図11および図12
に示す。
筐体1101、支持台1102、表示部1103等を含
む。本発明の自発光装置は表示部1103にて用いるこ
とが出来る。なお、本発明の自発光装置は自発光型であ
るためバックライトが必要なく、液晶ディスプレイより
も薄い表示部とすることが出来る。
1111、表示部1112、音声入力部1113、操作
スイッチ1114、バッテリー1115、受像部111
6等を含む。本発明の自発光装置は表示部1112にて
用いることが出来る。
プレイの一部(右片側)であり、本体1121、信号ケ
ーブル1122、頭部固定バンド1123、表示部11
24、光学系1125、表示装置1126等を含む。本
発明の自発光装置は表示装置1126にて用いることが
出来る。
装置(具体的にはDVD再生装置)であり、本体113
1、記録媒体(DVD等)1132、操作スイッチ11
33、表示部(a)1134、表示部(b)1135等
を含む。表示部(a)1134は主として画像情報を表
示し、表示部(b)1135は主として文字情報を表示
するが、本発明の自発光装置はこれら表示部(a)11
34、表示部(b)1135にて用いることが出来る。
なお、記録媒体を備えた画像再生装置には家庭用ゲーム
機器なども含まれる。
ドマウントディスプレイ)であり、本体1141、表示
部1142、アーム部1143を含む。本発明の自発光
装置は表示部1142にて用いることが出来る。
あり、本体1151、筐体1152、表示部1153、
キーボード1154等を含む。本発明の自発光装置は表
示部1153にて用いることが出来る。
なれば、出力した画像情報を含む光をレンズ等で拡大投
影してフロント型あるいはリア型のプロジェクターに用
いることも可能となる。
ATV(ケーブルテレビ)などの電子通信回線を通じて
配信された情報を表示することが多くなり、特に動画情
報を表示する機会が増してきている。EL材料の応答速
度は非常に高いため、本発明の自発光装置は動画表示に
好ましい。
ネル1201、操作用パネル1202、接続部120
3、表示部1204、音声出力部1205、操作キー1
206、電源スイッチ1207、音声入力部1208、
アンテナ1209を含む。本発明の自発光装置は表示部
1204にて用いることが出来る。なお、表示部120
4は黒色の背景に白色の文字を表示することで携帯電話
の消費電力を抑えることが出来る。
カーオーディオであり、本体1211、表示部121
2、操作スイッチ1213、1214を含む。本発明の
自発光装置は表示部1212にて用いることが出来る。
また、本実施例では車載用オーディオを示すが、携帯型
や家庭用の音響再生装置に用いても良い。なお、表示部
1214は黒色の背景に白色の文字を表示することで消
費電力を抑えられる。これは携帯型の音響再生装置にお
いて特に有効である。
体1221、表示部(A)1222、接眼部1223、
操作スイッチ1224、表示部(B)1225、バッテ
リー1226を含む。本発明の自発光装置は、表示部
(A)1222、表示部(B)1225にて用いること
が出来る。また、表示部(B)1225を、主に操作用
パネルとして用いる場合、黒色の背景に白色の文字を表
示することで消費電力を抑えることが出来る。
においては、消費電力を低減するための方法としては、
外部の明るさを感知するセンサ部を設け、暗い場所で使
用する際には、表示部の輝度を落とすなどの機能を付加
するなどといった方法が挙げられる。
く、あらゆる分野の電気器具に用いることが可能であ
る。また、本実施例の電気器具は実施例1〜実施例5に
示したいずれの構成を適用しても良い。
過した水がEL素子の入っている密閉空間内に入る前に
吸湿性物質によって吸着される。よって、EL素子の入
っている密閉空間内に入る水の量を大幅に減少させるこ
とができる。
断面構造を示す図
断面構造を示す図
断面構造を示す図
を示す図
示す図
Claims (4)
- 【請求項1】基板と、前記基板上に形成されたEL素子
と、前記EL素子を囲む接着剤Aと、前記EL素子およ
び前記接着剤Aを囲む接着剤Bと、前記接着剤Aおよび
前記接着剤Bを介して前記基板と貼り合わされた封止材
を有し、前記接着剤Aおよび前記接着剤Bの間に吸湿性
物質が散布されていることを特徴とするEL表示装置。 - 【請求項2】基板と、前記基板上に形成されたEL素子
と、前記EL素子を囲む接着剤Aと、前記EL素子およ
び前記接着剤Aを囲む接着剤Bと、前記接着剤Aおよび
前記接着剤Bを介して前記基板と貼り合わされた封止材
を有し、前記接着剤Aおよび前記接着剤Bの間に吸湿性
物質が散布されており、前記基板、前記封止材もしくは
前記基板および前記封止材に溝が形成され、前記溝は吸
湿性物質が散布されている領域に形成されていることを
特徴とするEL表示装置。 - 【請求項3】基板と、前記基板上に形成されたEL素子
と、前記EL素子を囲む接着剤Aと、前記EL素子およ
び前記接着剤Aを囲む接着剤Bと、前記接着剤Aおよび
前記接着剤Bを介して前記基板と貼り合わされた封止材
を有し、前記接着剤Aおよび前記接着剤Bの間に吸湿性
物質が散布されており、前記基板、前記封止材もしくは
前記基板および前記封止材に溝が形成され、前記溝に吸
湿性物質が充填されていることを特徴とするEL表示装
置。 - 【請求項4】請求項1乃至請求項3のいずれか一項にお
いて、前記吸湿性物質はアルカリ金属酸化物、アルカリ
土類金属酸化物、硫酸塩、金属ハロゲン化物もしくは過
塩素酸塩であることを特徴とするEL表示装置。
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