JP2005091874A - Electrooptical device and electronic equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気光学装置及びその製造方法と、この電気光学装置を備えた電子機器に関するものである。 The present invention relates to an electro-optical device, a manufacturing method thereof, and an electronic apparatus including the electro-optical device.
電気光学装置の分野では、酸素や水分等に対する耐久性向上が課題となっている。例えば、上記電気光学装置の一例である有機エレクトロルミネッセンス(以下、有機ELと略記する)表示装置では、発光層(電気光学層)を構成する電気光学材料(有機EL材料,正孔注入注入材料,電子注入材料等)の酸素や水分等による劣化や、陰極の酸素や水分等による導電性低下等により、ダークスポットと呼ばれる非発光領域が発生してしまい、発光素子としての寿命が短くなるという課題がある。
このような課題を解決するために、有機EL表示装置を形成する基板上に、酸素や水分を通さないガラスや金属の封止部材を周辺部または全面に設けられた接着剤によって貼り合わされることで酸素や水分等から遮蔽する方法が採られる。この接着剤には、ギャップ(Gap)材と無機フィラー(Filler)が添加され、ギャップ材は封止部材と基板との隙間高さを規定し、一方、フィラーは接着剤成分中を透過する水分の障害物となり、結果として水分の侵入を遅らせる役割を持つ。
In order to solve such a problem, a glass or metal sealing member that does not allow oxygen or moisture to pass through is bonded to the substrate on which the organic EL display device is formed with an adhesive provided on the periphery or the entire surface. Then, a method of shielding from oxygen, moisture, etc. is adopted. A gap (Gap) material and an inorganic filler (Filler) are added to this adhesive. The gap material defines the gap height between the sealing member and the substrate, while the filler is moisture that permeates the adhesive component. As a result, it has the role of delaying the entry of moisture.
しかしながら、従来は、接着剤に添加されるフィラーの粒径が管理されていない場合が少なくない。特に、ギャップ材の粒径よりも大きい粒径のフィラーが存在した場合には、基板に封止部材を取り付ける際に、基板に封止部材を押し付けると、接着剤内のフィラーにより基板上或いは基板内の配線や画素隔壁、電極、封止膜等が傷つけられて断線や短絡等の不具合が発生するという問題がある。 However, conventionally, the particle size of the filler added to the adhesive is often not controlled. In particular, when a filler having a particle size larger than the particle size of the gap material is present, when the sealing member is pressed against the substrate when the sealing member is attached to the substrate, the filler in the adhesive causes the substrate to adhere to the substrate or the substrate. The internal wiring, pixel partition walls, electrodes, sealing film, etc. are damaged, causing problems such as disconnection and short circuit.
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、素子部が形成された基板にガラスや金属の封止部材を接着剤を介して取り付けて水分等を封止する電気光学装置において、接着剤に添加させるフィラーの粒径を調整することにより、フィラーによる基板上の配線や画素隔壁、電極、封止膜等の破損を防止した電気光学装置及び電子機器を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances. In an electro-optical device in which moisture or the like is sealed by attaching a glass or metal sealing member to a substrate on which an element portion is formed via an adhesive. It is an object of the present invention to provide an electro-optical device and an electronic apparatus that prevent damage to wiring on a substrate, pixel partition walls, electrodes, sealing films, and the like by adjusting the particle size of the filler added to the agent.
本発明に係る電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び電子機器では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
第1の発明は、素子部を備えた基板と、基板と対向する封止部材とを有し、基板と封止部材との間に無機フィラーとギャップ材が配合された樹脂を配置して、基板と封止部材との間を封止する電気光学装置において、無機フィラーの粒径がギャップ材の粒径よりも小さくなるようにした。この発明によれば、無機フィラーの粒径がギャップ材の粒径よりも小さく形成されることから、基板に封止部材を固定するために両者を押し付けた際に、無機フィラーが基板上に形成された金属配線等を損傷させることが防止される。すなわち、基板と封止部材との間には、無機フィラーよりも大きいギャップ材が介在して、両者の距離を一定に保たれる。これにより、無機フィラーが封止部材に押し付けられることがなく、基板に形成された配線等を損傷させることがなくなる。そして、樹脂内に添加された無機フィラーは、樹脂内を透過する水分や酸素等の障害物となり、水分等の透過経路の距離を引き伸ばす。これにより、水分等が樹脂を透過する時間が長くなり、結果として、封止部材と基板との間に水分等が侵入しづらくなる。
また、ギャップ材が高分子を主成分とする軟質材料であるものでは、ギャップ材が基板に直接接しても基板側の表面に存在する配線や画素隔壁、電極、封止膜に損傷を与えることなく、封止部材との間隔をおおよそ一定に保つことができる。したがって、耐久性に優れた電気光学装置として、鮮やかな画像を長期間表示することができる。
The electro-optical device, the electro-optical device manufacturing method, and the electronic apparatus according to the present invention employ the following means in order to solve the above problems.
1st invention has the board | substrate provided with the element part, and the sealing member which opposes a board | substrate, arrange | positions resin which mix | blended the inorganic filler and the gap material between the board | substrate and the sealing member, In the electro-optical device that seals between the substrate and the sealing member, the particle size of the inorganic filler is made smaller than the particle size of the gap material. According to this invention, since the particle size of the inorganic filler is formed smaller than the particle size of the gap material, the inorganic filler is formed on the substrate when both are pressed to fix the sealing member to the substrate. It is possible to prevent the damaged metal wiring or the like from being damaged. That is, a gap material larger than the inorganic filler is interposed between the substrate and the sealing member, and the distance between the two is kept constant. Thereby, the inorganic filler is not pressed against the sealing member, and the wiring formed on the substrate is not damaged. And the inorganic filler added in resin becomes obstructions, such as a water | moisture content and oxygen which permeate | transmit the inside of resin, and extends the distance of the permeation | transmission path | routes, such as a water | moisture content. As a result, the time for moisture and the like to permeate the resin becomes longer, and as a result, moisture and the like hardly enter between the sealing member and the substrate.
In addition, when the gap material is a soft material mainly composed of a polymer, even if the gap material is in direct contact with the substrate, the wiring, pixel partition walls, electrodes, and sealing film existing on the surface on the substrate side may be damaged. In addition, the distance from the sealing member can be kept approximately constant. Therefore, a vivid image can be displayed for a long time as an electro-optical device having excellent durability.
第2の発明は、素子部を備えた基板と、基板と対向する封止部材とを有し、基板と封止部材との間に無機フィラーとギャップ材が配合された樹脂を配置して、基板と封止部材との間を封止する電気光学装置において、無機フィラーが層状粘土化合物からなるとともに、その厚みが無機フィラーの粒径よりも小さくなるようにした。この発明によれば、基板に封止部材を固定するために両者を押し付けた際に、無機フィラーが基板上に形成された金属配線等を損傷することなく、基板と封止部材との隙間に材料の特性から概して平行に重なるように配置される。また、粒状のフィラーに比べて体積を大きくすることができるので、樹脂内を透過する水分や酸素等の経路をより引き伸ばすことができる。これにより、水分等の浸透時間をより長くし、封止部材と基板との間に水分等が侵入しづらくなる。 2nd invention has the board | substrate provided with the element part, and the sealing member which opposes a board | substrate, arrange | positions resin which mix | blended the inorganic filler and the gap material between the board | substrate and the sealing member, In the electro-optical device that seals between the substrate and the sealing member, the inorganic filler is made of a layered clay compound, and the thickness thereof is made smaller than the particle size of the inorganic filler. According to the present invention, when both are pressed to fix the sealing member to the substrate, the inorganic filler does not damage the metal wiring formed on the substrate, and the gap between the substrate and the sealing member. It arrange | positions so that it may overlap in general from the characteristic of material. Further, since the volume can be increased as compared with the granular filler, the path of moisture, oxygen, etc. that permeates through the resin can be further extended. Thereby, the permeation time of moisture and the like is further increased, and moisture and the like hardly enter between the sealing member and the substrate.
また、樹脂が素子部の少なくとも一部を覆うように素子部と封止部材の間に配置されるものでは、基板上に形成される素子部を水分等から遮蔽して、劣化を防止することができる。
また、素子部の少なくとも一部の上方に封止膜を有し、樹脂が封止膜の略全面を覆うように封止膜と封止部材の間に配置されるものでは、封止膜と共に水分等の侵入を遮蔽して劣化を防止することができるとともに、外部からの機械的衝撃等から発光層や封止膜を保護することができる。
また、素子部は電気光学素子部と駆動回路部と配線部とからなり、樹脂が駆動回路部あるいは配線部の少なくとも一部を覆うように駆動回路部あるいは配線部と封止部材の間に配置されるものでは、駆動回路部あるいは配線部を損傷させることがなく、しかも電気光学素子部が封止されるので、耐久性に優れた電気光学装置として、鮮やかな画像を長期間表示することができる。
Further, in the case where the resin is disposed between the element part and the sealing member so as to cover at least a part of the element part, the element part formed on the substrate is shielded from moisture or the like to prevent deterioration. Can do.
In addition, in the case where a sealing film is provided above at least a part of the element portion and the resin is disposed between the sealing film and the sealing member so as to cover substantially the entire surface of the sealing film, together with the sealing film In addition to shielding moisture from entering and preventing deterioration, the light emitting layer and the sealing film can be protected from mechanical shocks from the outside.
The element portion includes an electro-optic element portion, a drive circuit portion, and a wiring portion, and is disposed between the drive circuit portion or the wiring portion and the sealing member so that the resin covers at least a part of the drive circuit portion or the wiring portion. In such a case, the drive circuit unit or the wiring unit is not damaged, and the electro-optical element unit is sealed, so that a vivid image can be displayed for a long time as an electro-optical device having excellent durability. it can.
第3の発明は、電子機器が、第1或いは第2の発明の電気光学装置を備えるようにした。この発明によれば、基板上に形成される配線等を損傷させることなく、素子部等を水分等から封止して、劣化を防止することができる。また、基板上に形成された封止膜を保護することもできる。したがって、鮮やかな画像を長時間表示することができる電子機器を得ることができる。 According to a third aspect of the present invention, an electronic apparatus includes the electro-optical device according to the first or second aspect. According to the present invention, it is possible to prevent deterioration by sealing the element portion or the like from moisture or the like without damaging the wiring or the like formed on the substrate. In addition, the sealing film formed on the substrate can be protected. Therefore, an electronic device that can display a vivid image for a long time can be obtained.
以下、本発明の電気光学装置及び電子機器の実施形態について図を参照して説明する。
電気光学装置として、電気光学物質の一例である電界発光型物質、中でも有機エレクトロルミネッセンス(EL)材料を用いたEL表示装置について説明する。
図1は、EL表示装置1の配線構造を示す図である。EL表示装置1は、スイッチング素子として薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor、以下TFTと略記する)を用いたアクティブマトリクス型のEL表示装置である。
Embodiments of an electro-optical device and an electronic apparatus according to the invention will be described below with reference to the drawings.
As an electro-optical device, an EL display device using an electroluminescent material as an example of an electro-optical material, in particular, an organic electroluminescence (EL) material will be described.
FIG. 1 is a diagram showing a wiring structure of the EL display device 1. The EL display device 1 is an active matrix EL display device using a thin film transistor (hereinafter abbreviated as TFT) as a switching element.
EL表示装置(電気光学装置)1は、図1に示すように、複数の走査線101と、各走査線101に対して直角に交差する方向に延びる複数の信号線102と、各信号線102に並列に延びる複数の電源線103とがそれぞれ配線された構成を有するとともに、走査線101と信号線102の各交点付近に画素領域Xが設けられる。
信号線102には、シフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオライン及びアナログスイッチを備えるデータ線駆動回路100が接続される。また、走査線101には、シフトレジスタ及びレベルシフタを備える走査線駆動回路80が接続される。
As shown in FIG. 1, the EL display device (electro-optical device) 1 includes a plurality of
A data
さらに、画素領域Xの各々には、走査線101を介して走査信号がゲート電極に供給されるスイッチング用TFT112と、このスイッチング用TFT112を介して信号線102から共有される画素信号を保持する保持容量113と、該保持容量113によって保持された画素信号がゲート電極に供給される駆動用TFT123と、この駆動用TFT123を介して電源線103に電気的に接続したときに該電源線103から駆動電流が流れ込む画素電極(電極)23と、この画素電極23と陰極(電極)50との間に挟み込まれた機能層110とが設けられる。画素電極23と陰極50と機能層110により、発光素子(有機EL素子)が構成される。
Further, in each pixel region X, a switching
このEL表示装置1によれば、走査線101が駆動されてスイッチング用TFT112がオン状態になると、そのときの信号線102の電位が保持容量113に保持され、該保持容量113の状態に応じて、駆動用TFT123のオン・オフ状態が決まる。そして、駆動用TFT123のチャネルを介して、電源線103から画素電極23に電流が流れ、さらに機能層110を介して陰極50に電流が流れる。機能層110は、これを流れる電流量に応じて発光する。
According to the EL display device 1, when the
次に、EL表示装置1の具体的な構成について図2〜図5を参照して説明する。
EL表示装置1は、図2に示すように電気絶縁性を備えた基板20と、スイッチング用TFT(図示せず)に接続された画素電極が基板20上にマトリックス状に配置されてなる画素電極域(図示せず)と、画素電極域の周囲に配置されるとともに各画素電極に接続される電源線(図示せず)と、少なくとも画素電極域上に位置する平面視ほぼ矩形の画素部3(図2中一点鎖線枠内)とを具備して構成されたアクティブマトリクス型のものである。
なお、本発明においては、基板20と後述するようにこれの上に形成されるスイッチング用TFTや各種回路、及び層間絶縁膜などを含めて、基体と称している。(図3、4中では符号200で示している。)
Next, a specific configuration of the EL display device 1 will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 2, the EL display device 1 includes a pixel electrode in which a
In the present invention, the
画素部3は、中央部分の実表示領域4(図2中二点鎖線枠内)と、実表示領域4の周囲に配置されたダミー領域5(一点鎖線および二点鎖線の間の領域)とに区画される。
実表示領域4には、それぞれ画素電極を有する表示領域R、G、BがA−B方向およびC−D方向にそれぞれ離間してマトリックス状に配置される。
また、実表示領域4の図2中両側には、走査線駆動回路80、80が配置される。これら走査線駆動回路80、80は、ダミー領域5の下側に配置されたものである。
The
In the
Further, scanning
さらに、実表示領域4の図2中上側には、検査回路90が配置される。この検査回路90は、EL表示装置1の作動状況を検査するための回路であって、例えば検査結果を外部に出力する検査情報出力手段(図示せず)を備え、製造途中や出荷時の表示装置の品質、欠陥の検査を行うことができるように構成されたものである。なお、この検査回路90も、ダミー領域5の下側に配置されたものである。
Further, an
走査線駆動回路80および検査回路90は、その駆動電圧が、所定の電源部から駆動電圧導通部310(図3参照)および駆動電圧導通部340(図4参照)を介して、印加されるよう構成される。また、これら走査線駆動回路80および検査回路90への駆動制御信号および駆動電圧は、このEL表示装置1の作動制御を行う所定のメインドライバなどから駆動制御信号導通部320(図3参照)および駆動電圧導通部350(図4参照)を介して、送信および印加される。なお、この場合の駆動制御信号とは、走査線駆動回路80および検査回路90が信号を出力する際の制御に関連するメインドライバなどからの指令信号である。
The scanning
また、EL表示装置1は、図3、図4に示すように、基体200上に画素電極23と発光層60と陰極50とを備えた発光素子(有機EL素子)が多数形成される。
なお、発光層60としては、代表的には発光層(エレクトロルミネッセンス層)であり、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層などのキャリア注入層またはキャリア輸送層を備えるものである。さらには、正孔阻止層(ホールブロッキング層)、電子阻止層(エレクトロンブロッキング層)を備えるものであってもよい。
In the EL display device 1, as shown in FIGS. 3 and 4, a large number of light emitting elements (organic EL elements) each including a
The
基体200を構成する基板20としては、いわゆるトップエミッション型のEL表示装置の場合、この基板20の対向側である封止部材206側から発光光を取り出す構成であるので、透明基板及び不透明基板のいずれも用いることができる。不透明基板としては、例えばアルミナ等のセラミックス、ステンレススチール等の金属シートに表面酸化などの絶縁処理を施したもの、また熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂、さらにはそのフィルム(プラスチックフィルム)などが挙げられる。
In the case of a so-called top emission type EL display device, the
また、いわゆるボトムエミッション型のEL表示装置の場合には、基板20側から発光光を取り出す構成であるので、基板20としては、透明あるいは半透明のものが採用される。例えば、ガラス、石英、樹脂(プラスチック、プラスチックフィルム)等が挙げられ、特にガラス基板が好適に用いられる。
In the case of a so-called bottom emission type EL display device, since the emitted light is extracted from the
また、基板20上には、画素電極23を駆動するための駆動用TFT123などを含む回路部11が形成されており、その上に発光素子(有機EL素子)が多数設けられる。発光素子は、図5に示すように、陽極として機能する画素電極23と、この画素電極23からの正孔を注入/輸送する正孔輸送層70と、電気光学物質の一つである有機EL物質を備える発光層60と、陰極50とが順に形成されたことによって構成されたものである。
このような構成のもとに、発光素子はその発光層60において、正孔輸送層70から注入された正孔と陰極50からの電子とが結合することにより発光する。
A
Based on such a configuration, the light emitting element emits light by combining holes injected from the
画素電極23は、本実施形態ではトップエミッション型であることから透明である必要がなく、したがって適宜な導電材料によって形成される。
正孔輸送層70の形成材料としては、例えばポリチオフェン誘導体、ポリピロール誘導体など、またはそれらのドーピング体などが用いられる。具体的には、3,4−ポリエチレンジオシチオフェン/ポリスチレンスルフォン酸(PEDOT/PSS)の分散液などが用いられる。
Since the
As a material for forming the
発光層60を形成するための材料としては、蛍光あるいは燐光を発光することが可能な公知の発光材料を用いることができる。具体的には、ポリフルオレン誘導体(PF)、ポリパラフェニレンビニレン誘導体(PPV)、ポリフェニレン誘導体(PP)、ポリパラフェニレン誘導体(PPP)、ポリビニルカルバゾール(PVK)、ポリチオフェン誘導体、ポリメチルフェニルシラン(PMPS)などのポリシラン系などが好適に用いられる。
また、これらの高分子材料に、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素などの高分子系材料や、ルブレン、ペリレン、9,10−ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン6、キナクリドン等の低分子材料をドープして用いることもできる。
なお、上述した高分子材料に代えて、従来公知の低分子材料を用いることもできる。
また、必要に応じて、このような発光層60の上に電子注入層を形成してもよい。
As a material for forming the
In addition, these polymer materials include polymer materials such as perylene dyes, coumarin dyes, rhodamine dyes, rubrene, perylene, 9,10-diphenylanthracene, tetraphenylbutadiene, Nile red, coumarin 6, and quinacridone. It can also be used by doping a low molecular weight material such as.
In addition, it replaces with the polymeric material mentioned above, a conventionally well-known low molecular material can also be used.
In addition, an electron injection layer may be formed on the
また、本実施形態において正孔輸送層70と発光層60とは、図3〜図5に示すように基体200上にて格子状に形成された親液性制御層25と有機バンク層221とによって囲まれて配置され、これにより囲まれた正孔輸送層70および発光層60は単一の発光素子(有機EL素子)を構成する素子層となる。
なお、有機バンク層221の開口部221aの各壁面の基体200表面に対する角度θが、110度以上から170度以下となっている(図5参照)。このような角度としたのは、発光層60をウエットプロセスにより形成する際に、開口部221a内に配置されやすくするためである。
In the present embodiment, the
Note that the angle θ of each wall surface of the
陰極50は、図3〜図5に示すように、実表示領域4およびダミー領域5の総面積より広い面積を備え、それぞれを覆うように形成されたもので、発光層60と有機バンク層221の上面、さらには有機バンク層221の外側部を形成する壁面を覆った状態で基体200上に形成されたものである。なお、この陰極50は、図4に示すように有機バンク層221の外側で基体200の外周部に形成された陰極用配線202に接続される。この陰極用配線202にはフレキシブル基板203が接続されており、これによって陰極50は、陰極用配線202を介してフレキシブル基板203上の図示しない駆動IC(駆動回路)に接続される。
なお、本発明において、スイッチング用TFTなどの画素領域に配置される画素回路、データ線駆動回路100、走査線駆動回路80、検査回路90などからなる駆動回路部と、走査線101、信号線102、電源線103、陰極用配線202などからなる配線部と、有機EL素子などの電気光学素子からなる電気光学素子部とを、素子部と称している。
As shown in FIGS. 3 to 5, the
In the present invention, a driving circuit unit including a pixel circuit arranged in a pixel region such as a switching TFT, a data
陰極50を形成するための材料としては、例えば、トップエミッション型である場合には、透明導電材料が用いられる。透明導電材料としてはITO(Indium Tin Oxide:インジウム錫酸化物)が好適とされるが、これ以外にも、例えば酸化インジウム・酸化亜鉛系アモルファス透明導電膜(Indium Zinc Oxide:IZO/アイ・ゼット・オー)(登録商標)等を用いることができる。また、半透明だが電子注入効果の高いカルシウムやアルミニウムなど金属材料を薄膜にして用いることもできる。なお、本実施形態ではITOを用いるものとする。
As a material for forming the
陰極50の上層部には、封止膜30を形成してもよい。封止膜30は、大気中の酸素や水分を遮断するだけでなく、製造プロセス時に接着剤成分等で陰極50が腐食されてしまうことを防止するために設けられる層であり、少なくとも無機化合物からなる層で、例えば、ITOやシリコン化合物により単層または多層として形成される。また、無機化合物層の欠陥を防ぐため有機材料からなる平坦性を目的とした中間層を形成しても良い。陰極50を封止膜30で覆うことにより、長期間大気中から侵入する酸素や水分を遮断し、陰極50の変質を防止することができる。なお、封止膜30は、基体200の外周部の絶縁層284上まで、10nmから300nm程度の厚みに形成される。
A sealing
上述の発光素子の下方には、図5に示したように画素回路部11が設けられる。この画素回路部11は、基板20上に形成されて基体200を構成するものである。すなわち、基板20の表面には下地としてSiO2を主体とする下地保護層281が形成され、その上にはシリコン層241が形成される。このシリコン層241の表面には、SiO2および/またはSiNを主体とするゲート絶縁層282が形成される。
A
また、シリコン層241のうち、ゲート絶縁層282を挟んでゲート電極242と重なる領域がチャネル領域241aとされる。なお、このゲート電極242は、図示しない走査線101の一部である。一方、シリコン層241を覆い、ゲート電極242を形成したゲート絶縁層282の表面には、SiO2を主体とする第1層間絶縁層283が形成される。
In addition, a region of the
また、シリコン層241のうち、チャネル領域241aのソース側には、低濃度ソース領域241bおよび高濃度ソース領域241Sが設けられる一方、チャネル領域241aのドレイン側には低濃度ドレイン領域241cおよび高濃度ドレイン領域241Dが設けられて、いわゆるLDD(Light Doped Drain)構造を形成する。これらのうち、高濃度ソース領域241Sは、ゲート絶縁層282と第1層間絶縁層283とにわたって開孔するコンタクトホール243aを介して、ソース電極243に接続される。このソース電極243は、上述した電源線103(図1参照、図5においてはソース電極243の位置に紙面垂直方向に延在する)の一部として構成される。一方、高濃度ドレイン領域241Dは、ゲート絶縁層282と第1層間絶縁層283とにわたって開孔するコンタクトホール244aを介して、ソース電極243と同一層からなるドレイン電極244に接続される。
Further, in the
ソース電極243およびドレイン電極244が形成された第1層間絶縁層283の上層は、例えばアクリル系の樹脂成分を主体とする第2層間絶縁層284によって覆われている。この第2層間絶縁層284は、アクリル系の絶縁膜以外の材料、例えば、SiN、SiO2などを用いることもできる。そして、ITOからなる画素電極23が、この第2層間絶縁層284の表面上に形成されるとともに、第2層間絶縁層284に設けられたコンタクトホール23aを介してドレイン電極244に接続される。すなわち、画素電極23は、ドレイン電極244を介して、シリコン層241の高濃度ドレイン領域241Dに接続される。
The upper layer of the first
なお、走査線駆動回路80および検査回路90に含まれるTFT(駆動回路用TFT)、すなわち、例えばこれらの駆動回路のうち、シフトレジスタに含まれるインバータを構成するNチャネル型又はPチャネル型のTFTは、画素電極23と接続されていない点を除いて駆動用TFT123と同様の構造とされる。
Note that TFTs (driving circuit TFTs) included in the scanning
画素電極23が形成された第2層間絶縁層284の表面には、画素電極23と、上述した親液性制御層25及び有機バンク層221とが設けられる。親液性制御層25は、例えばSiO2などの親液性材料を主体とするものであり、有機バンク層221は、アクリルやポリイミドなどからなるものである。そして、画素電極23の上には、親液性制御層25に設けられた開口部25a、および有機バンク層221に囲まれてなる開口部221aの内部に、正孔輸送層70と発光層60とがこの順に積層される。なお、本実施形態における親液性制御層25の「親液性」とは、少なくとも有機バンク層221を構成するアクリル、ポリイミドなどの材料と比べて親液性が高いことを意味するものとする。
以上に説明した基板20上の第2層間絶縁層284までの層が、回路部11を構成する。
On the surface of the second
The layers up to the second
ここで、本実施形態のEL表示装置1は、カラー表示を行うべく、各発光層60が、その発光波長帯域が光の三原色にそれぞれ対応して形成される。例えば、発光層60として、発光波長帯域が赤色に対応した赤色用発光層60R、緑色に対応した緑色用発光層60G、青色に対応した青色用有機EL層60Bとをそれぞれに対応する表示領域R、G、Bに設け、これら表示領域R、G、Bをもってカラー表示を行う1画素が構成される。また、各色表示領域の境界には、金属クロムをスパッタリングなどにて成膜した図示略のBM(ブラックマトリクス)が、例えば有機バンク層221と親液性制御層25との間に形成される。
Here, in the EL display device 1 of the present embodiment, each light emitting
また、図3、図4に示すように、多数の発光素子(有機EL素子)が形成された基体200上には、これらを覆うように封止部材206が配置させる。封止部材206は、基体200の外周部の絶縁層284上に、多数の発光素子を囲うように配置された接着層205を介して配置される。
封止部材206は、ガスバリア性を有し、更に、耐圧性や耐摩耗性、外部光反射防止性、紫外線遮断性などの機能の少なくとも一つを有してなる板である。具体的には、高分子層(プラスチックフィルム)やDLC(ダイアモンドライクカーボン)層、ガラスなどによって形成されるものである。
また、封止部材206の内面には、酸化カルシウムや酸化バリウムなどの酸化物金属材料からなる乾燥剤(図示せず)を設けても良い。乾燥剤はシート状に加工したものを貼り合せても、液状ペーストのものを部分的に塗布して形成してもよい。さらに、封止部材206にこれらの乾燥剤を設ける窪み等を形成することで、発光素子に接触することなく隔離することができる。これらによって、工程時に侵入してしまった水分やわずかながら接着剤層から侵入してきた水分等を吸着し、発光素子の変質を防ぐことができる。
また、この例のEL表示装置においては、トップエミッション型にする場合に封止部材206を透光性のものにする必要があるが、ボトムエミッション型とする場合にはその必要はなく、放熱性を考慮して金属等を用いてもよい。
Also, as shown in FIGS. 3 and 4, a sealing
The sealing
Further, a desiccant (not shown) made of an oxide metal material such as calcium oxide or barium oxide may be provided on the inner surface of the sealing
Further, in the EL display device of this example, the sealing
接着層205は、封止部材206を基体200から所定の高さで固定させ、かつ外部からの水分等の侵入を防止するもので、例えばウレタン系、アクリル系、エポキシ系、ポリオレフィン系などの樹脂を主成分とし、封止部材206より柔軟でガラス転移点の低い材料からなる接着剤によって形成されたものである。なお、このような接着剤には、シランカップリング剤またはアルコキシシランを添加しておいてもよい。このようにすれば、形成される接着層205と基体200との密着性がより良好になる。
また、接着層205には、ギャップ材211、フィラー212が添加される。ギャップ材211は、封止部材206を基体200から所定の高さで固定させる機能を有し、一方、フィラー212は、外部からの水分等の侵入を防止する機能を有する。
The
In addition, a
図6(a)は、接着層205内に添加されたギャップ材211、フィラー212を模式的に示した図である。
ギャップ材211は、高分子材料からなり、例えばポリエステルやPMMA(ポリメチルメタクリレート)、エチレン酢酸ビニル共重合体、アクリレート樹脂、ポリオレフィン、シリコーン樹脂等の比較的軟質の材料により形成された球形、或いは円柱形の微粒子である。ギャップ材211の粒径は、2〜100μm、より好ましくは、5〜10μmに形成される。なお、ギャップ材211の粒径のばらつきは、1μm程度以下である。そして、ギャップ材211は、接着層205の中に、固形分重量比で1〜数%程度添加される。
これにより、基体200に封止部材206を固定するために、基体200に封止部材206を押し付けると、基体200と封止部材206との間にギャップ材211が介在し、ギャップ材211の粒径より基体200と封止部材206との距離が規定される。また、ギャップ材211が、軟質の材料から形成されることにより、基体200に封止部材206を押し付けた際に、基体200に形成された配線や電極、封止膜、有機バンク等を損傷させることが防止される。
FIG. 6A is a diagram schematically showing the
The
Accordingly, when the sealing
フィラー212は、無機材料、例えばシリカやアルミナにより形成された微粒子からなる。無機材料により形成されるのは、水分等を透過させないためである。また、フィラー212の粒径はギャップ材211の粒径よりも小さく形成される。最大でも、ギャップ材211の最小粒径よりも小さいことが望ましい。例えば、10nmから1000nm程度の粒径に形成される。そして、フィラー212は、接着層205に重量比で10〜70%、より好ましくは20〜50%程度添加される。
このように、接着層205内にフィラー212が添加されると、水分や酸素等のガスが接着層205を透過する際に、フィラー212が障害物となり、水分等の透過経路が蛇行し、その距離が長くなる。したがって、水分等が接着層205を透過する時間が長くなり、結果として、封止部材206と基体200との間に水分が侵入しづらくなるという封止効果が生じる。
更に、フィラー212の粒径がギャップ材211の粒径よりも小さく形成されることから、基体200に封止部材206を押し付けた際に、フィラー212が基体200に形成された配線等を損傷させることが防止される。すなわち、基体200と封止部材206との間には、ギャップ材211が介在するので、硬質のフィラー212が封止部材206に押し付けられて基体200に形成された配線等を損傷させることがない。
The
As described above, when the
Further, since the particle diameter of the
また、粒形のフィラー212に換えて、層状粘土化合物からなるフィラー213を用いてもよい。図6(b)は、接着層205内に添加されたギャップ材211、フィラー213を模式的に示した図である。
層状粘土化合物とは、例えば、雲母、スメクタイト、バーミキュライト、モンモリロナイトなどがあり、天然品または化成品どちらも使用できる。層状粘土化合物からなるフィラー213の形状は、縦横比(アスペクト比)が10対1以上であり、その厚みがギャップ材211の粒径よりも小さく形成される。フィラー213の添加比率は、フィラー212と同様に、重量比で10〜70%、より好ましくは20〜50%程度である。
接着層205内に層状のフィラー213が添加されると、接着層205を透過する水分等の経路が粒形のフィラー212を添加した場合に比べてより長くなる。したがって、より水分が侵入しづらくなるという効果がある。
また、フィラー213の厚みがギャップ材211の粒径よりも小さく形成されることから、フィラー212と同様に、基体200に封止部材206を押し付けた際に、フィラー212が基体200に形成された配線等を損傷させることが防止される。すなわち、フィラー213は、自然に基体200と封止部材206との間で重なるように移動する性質を有するので、硬質のフィラー213が封止部材206に押し付けられて基体200に形成された配線等を損傷させることがない。
Further, a
Examples of the layered clay compound include mica, smectite, vermiculite, montmorillonite, and both natural products and chemical products can be used. The shape of the
When the layered
Further, since the thickness of the
次に、封止部材206の配置場所を変更した例について説明する。図7は、封止部材206を陰極50上に配置したEL表示装置2を示す図である。
EL表示装置2は、陰極50上に封止膜30が形成され、更にその上に接着層205を介して封止部材206が固定される。なお、EL表示装置1と同一の構成要素については、同一の符号を付してある。
図7に示すように、陰極50を覆うように封止膜30が設けられる。封止膜30は、その内側に酸素や水分が浸入するのを防止するためのもので、これにより陰極50や発光層60への酸素や水分の浸入を防止し、酸素や水分による陰極50や発光層60の劣化等を抑えるようにしたものである。
封止膜30は、例えば少なくとも無機化合物を含む単層又は多層からなるもので、好ましくはECRプラズマスパッタやECRプラズマCVD、ICP−CVD、プラズマガン方式に代表される高密度プラズマ成膜法を用いた珪素化合物、すなわち珪素窒化物や珪素酸窒化物、珪素酸化物などの層が形成される。ただし、珪素化合物以外でも、例えばアルミナや酸化タンタル、酸化チタン、さらには他のセラミックスなどからなっていてもよい。このように封止膜30が無機化合物で形成されていれば、特に陰極50がITOで形成されることにより、封止膜30と陰極50の一部との密着性がよくなり、したがって封止膜30が欠陥のない緻密な層となって酸素や水分に対するバリア性がより良好になる。
Next, an example in which the arrangement location of the sealing
In the EL display device 2, the sealing
As shown in FIG. 7, a sealing
The sealing
また、封止膜30は、無機化合物層の完全被覆性を向上させるための有機材料からなる中間層を介して無機化合物層を設ける多層構造としてもよい。例えばWETプロセスにより有機溶剤に希釈した有機高分子材料を塗布、乾燥硬化することで平坦化された表面へ、高密度プラズマ成膜法による無機化合物を形成しても良い。このようにすれば、無機化合物がクラックを発生させること無く厚膜の封止膜30が形成でき、有機バンク層の凹凸形状等で発生する応力の緩和やパーティクル等で発生するピンホール状の欠陥を被覆することができる。
In addition, the sealing
また、このような封止膜30の厚さとしては、100nm以上、5000nm以下であるのが好ましい。100nm未満であると、パーティクルや表面の荒れによって膜の欠陥や膜厚のバラツキなどが発生し部分的に貫通孔が形成されてしまい、ガスバリア性が損なわれてしまうおそれがあるからであり、5000nmを越えると、応力による割れや外部応力等によるひずみが生じてしまうおそれがあるからである。
また、例えばトップエミッション型である場合、ガスバリア層30は透光性を有する必要があり、したがってその材質や膜厚を適宜に調整することにより、本実施形態では可視光領域における光線透過率を例えば80%以上にしている。
Further, the thickness of the sealing
For example, in the case of the top emission type, the
更に、ガスバリア層30の上側には、接着層205を介して封止部材206が配置させる。接着層205は、ガスバリア層30と封止部材206の間に隙間なく配置される。図3、4と同様に、接着層205にはギャップ材211、フィラー212が添加される。さらに、トップエミッション構造である場合、粒径が大きいギャップ材と接着剤の屈折率を同一または近似にすることで発光光による散乱を防ぐことができる。
このように、ガスバリア層30の上側に封止部材206を配置することにより、ガスバリア層30を外部からの機械的衝撃から保護することができる。更に、ガスバリア層30と封止部材206の距離が一定にすることができるとともに、封止部材206と接着層205により水分等の侵入が防止される。
Further, a sealing
Thus, by disposing the sealing
上述した実施形態では、トップエミッション型のEL表示装置1,2を例にして説明したが、本発明はこれに限定されることなく、ボトムエミッション型にも、また、両側に発光光を出射するタイプのものにも適用可能である。 In the above-described embodiment, the top emission type EL display devices 1 and 2 have been described as examples. However, the present invention is not limited to this, and the bottom emission type also emits emitted light on both sides. Applicable to types.
また、ボトムエミッション型、あるいは両側に発光光を出射するタイプのものとした場合、基体200に形成するスイッチング用TFT112や駆動用TFT123については、発光素子の直下ではなく、親液性制御層25および有機バンク層221の直下に形成するようにし、開口率を高めるのが好ましい。
また、EL表示装置1では本発明における第1の電極を陽極として機能させ、第2の電極を陰極として機能させたが、これらを逆にして第1の電極を陰極、第2の電極を陽極としてそれぞれ機能させるよう構成してもよい。ただし、その場合には、発光層60と正孔輸送層70との形成位置を入れ替えるようにする必要がある。
Further, in the case of a bottom emission type or a type that emits emitted light on both sides, the switching
In the EL display device 1, the first electrode in the present invention functions as an anode and the second electrode functions as a cathode, but these are reversed to make the first electrode a cathode and the second electrode an anode. It may be configured to function as each. However, in that case, the formation positions of the
また、本実施形態では、電気光学装置にEL表示装置1,2を適用した例を示したが、本発明はこれに限定されることなく、基本的に第2電極が基体の外側に設けられるものであれば、どのような形態の電気光学装置にも適用可能である。 In this embodiment, an example in which the EL display devices 1 and 2 are applied to the electro-optical device has been described. However, the present invention is not limited to this, and the second electrode is basically provided outside the substrate. Any electro-optical device can be applied as long as it is a device.
次に、本発明の電子機器について説明する。電子機器は、上述したEL表示装置(電気光学装置)1を表示部として有したものであり、具体的には図8に示すものが挙げられる。
図8(a)は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図8(a)において、携帯電話1000は、上述したEL表示装置1を用いた表示部1001を備える。
図8(b)は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図8(b)において、時計1100は、上述したEL表示装置1を用いた表示部1101を備える。
図8(c)は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図8(c)において、情報処理装置1200は、キーボードなどの入力部1201、上述したEL表示装置1を用いた表示部1202、情報処理装置本体(筐体)1203を備える。
図8(a)〜(c)に示すそれぞれの電子機器は、上述したEL表示装置(電気光学装置)1を有した表示部1001,1101,1202を備えているので、表示部を構成するEL表示装置の発光素子の長寿命化が図られたものとなる。
Next, the electronic apparatus of the present invention will be described. The electronic apparatus has the above-described EL display device (electro-optical device) 1 as a display unit, and specifically, the one shown in FIG.
FIG. 8A is a perspective view showing an example of a mobile phone. In FIG. 8A, a
FIG. 8B is a perspective view showing an example of a wristwatch type electronic device. In FIG. 8B, a
FIG. 8C is a perspective view showing an example of a portable information processing apparatus such as a word processor or a personal computer. In FIG. 8C, the
Each of the electronic devices shown in FIGS. 8A to 8C includes the
1,2 表示装置(電気光学装置)、 20 基板、 30 封止膜、 205 接着層(樹脂)、 206 封止部材、 211 ギャップ材、 212 無機フィラー、 1000 携帯電話(電子機器)、 1100 時計(電子機器)、 1200 情報処理装置(電子機器)、 1001,1101,1202 表示部(電気光学装置)
1, 2 display device (electro-optical device), 20 substrate, 30 sealing film, 205 adhesive layer (resin), 206 sealing member, 211 gap material, 212 inorganic filler, 1000 mobile phone (electronic device), 1100 watch ( Electronic device), 1200 Information processing device (electronic device), 1001, 1101, 1202 Display unit (electro-optical device)
Claims (7)
前記無機フィラーの粒径が前記ギャップ材の粒径よりも小さいことを特徴とする電気光学装置。 A substrate having an element portion; and a sealing member facing the substrate; a resin in which an inorganic filler and a gap material are blended between the substrate and the sealing member; In the electro-optical device for sealing between the sealing member,
An electro-optical device, wherein a particle size of the inorganic filler is smaller than a particle size of the gap material.
前記無機フィラーが層状粘土化合物からなるとともに、その厚みが前記無機フィラーの粒径よりも小さいことを特徴とする電気光学装置。 A substrate having an element portion; and a sealing member facing the substrate; a resin in which an inorganic filler and a gap material are blended between the substrate and the sealing member; In the electro-optical device for sealing between the sealing member,
An electro-optical device, wherein the inorganic filler is made of a layered clay compound, and the thickness thereof is smaller than the particle size of the inorganic filler.
前記樹脂が前記封止膜の略全面を覆うように前記封止膜と前記封止部材の間に配置されることを特徴とする請求項1又は3に記載の電気光学装置。 Having a sealing film above at least a part of the element portion;
The electro-optical device according to claim 1, wherein the resin is disposed between the sealing film and the sealing member so as to cover substantially the entire surface of the sealing film.
前記樹脂が該駆動回路部あるいは該配線部の少なくとも一部を覆うように該駆動回路部あるいは該配線部と前記封止部材の間に配置されることを特徴とする請求項1又は3に記載の電気光学装置。 The element unit includes an electro-optic element unit, a drive circuit unit, and a wiring unit.
The said resin is arrange | positioned between this drive circuit part or this wiring part, and the said sealing member so that at least one part of this drive circuit part or this wiring part may be covered. Electro-optic device.
An electronic apparatus comprising the electro-optical device according to any one of claims 1 to 6.
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