JP2005158617A - Display device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、表示装置に係り、特に、複数の自己発光素子を含んで構成される有機エレクトロルミネッセンス表示装置に関する。 The present invention relates to a display device, and more particularly to an organic electroluminescence display device including a plurality of self-light emitting elements.
近年、平面表示装置として、有機エレクトロルミネッセンス(EL)表示装置が注目されている。この有機EL表示装置は、自発光性素子であることから、視野角が広く、バックライトを必要とせず薄型化が可能であり、消費電力が抑えられ、且つ応答速度が速いといった特徴を有している。 In recent years, organic electroluminescence (EL) display devices have attracted attention as flat display devices. Since this organic EL display device is a self-luminous element, it has a wide viewing angle, can be thinned without requiring a backlight, has low power consumption, and has a high response speed. ing.
これらの特徴から、有機EL表示装置は、液晶表示装置に代わる、次世代平面表示装置の有力候補として注目を集めている。このような有機EL表示装置は、陽極と陰極との間に発光機能を有する有機化合物を含む有機活性層を挟持した有機EL素子をマトリックス状に配置することにより構成されたアレイ基板を備えている。 Because of these characteristics, organic EL display devices are attracting attention as potential candidates for next-generation flat display devices that can replace liquid crystal display devices. Such an organic EL display device includes an array substrate configured by arranging organic EL elements having an organic active layer containing an organic compound having a light emitting function between an anode and a cathode in a matrix. .
このようなアレイ基板は、シール材を介して貼り合わせられた封止基板により封止される。封止基板は、有機EL素子に接触しないよう所定のギャップを持って配置されるが、大画面化に伴って基板サイズが大きくなるにしたがい、封止基板及びアレイ基板が撓み、封止基板が有機EL素子に接触しやすくなる。 Such an array substrate is sealed by a sealing substrate bonded through a sealing material. The sealing substrate is arranged with a predetermined gap so as not to come into contact with the organic EL element. However, as the size of the substrate increases as the screen becomes larger, the sealing substrate and the array substrate bend, and the sealing substrate It becomes easy to contact an organic EL element.
このため、基板が破損したり、有機EL素子を破壊してしまうおそれがあり、表示装置としての信頼性を損なう原因となる。また、製造過程において加わる衝撃によって、有機EL素子を破壊してしまうおそれがあり、製造歩留まりの低下を招く原因となる。 For this reason, there exists a possibility that a board | substrate may be damaged or an organic EL element may be destroyed, and it becomes the cause which impairs the reliability as a display apparatus. In addition, the organic EL element may be destroyed by an impact applied during the manufacturing process, which causes a decrease in manufacturing yield.
これを解決するために、アレイ基板側に形成した柱状スペーサにより封止基板との間に所定のギャップを形成する技術が知られている(例えば、特許文献1参照。)。この柱状スペーサは、その中心軸がアレイ基板の主面にほぼ垂直となるように立設されている。 In order to solve this, a technique is known in which a predetermined gap is formed between a sealing substrate and a columnar spacer formed on the array substrate side (see, for example, Patent Document 1). This columnar spacer is erected so that its central axis is substantially perpendicular to the main surface of the array substrate.
しかしながら、このような技術では、表示エリアにおける非発光部に柱状スペーサを選択的に形成する必要がある。つまり、柱状スペーサが発光する画素を覆わないよう高い位置合わせ精度が要求される。また、このような柱状スペーサは、感光性樹脂材料によって形成される。このため、アレイ基板上に先に形成された有機EL素子が柱状スペーサを形成するためのフォトリソグラフィ工程において水分に曝されることになる。有機EL素子が水分に触れると、その発光特性が急速に劣化するため、良好な表示性能を維持することが困難となる。
この発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、高度な位置合わせ精度を必要とせずに製造歩留まりを向上することが可能な表示装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a display device capable of improving the manufacturing yield without requiring a high degree of alignment accuracy.
この発明の第1の様態による表示装置は、
マトリクス状に配置された画素毎に独立島状に形成された第1電極と、前記第1電極に対向して配置され全画素に共通に形成された第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間に保持された有機活性層と、前記第1電極の周縁に沿って配置され各画素を分離する隔壁と、を備えたアレイ基板と、
前記アレイ基板を封止する封止基板と、
前記アレイ基板と前記封止基板との間に配置されたスペーサと、を備え、
前記スペーサの長手方向の長さは、前記スペーサの長手方向と平行な方向の画素開口部の最も大きな長さよりも大きいことを特徴とする。
A display device according to a first aspect of the present invention includes:
A first electrode formed in an independent island shape for each pixel arranged in a matrix, a second electrode arranged opposite to the first electrode and formed in common to all pixels, the first electrode, An array substrate comprising: an organic active layer held between the second electrode; and a partition wall disposed along the periphery of the first electrode and separating each pixel;
A sealing substrate for sealing the array substrate;
A spacer disposed between the array substrate and the sealing substrate,
The length of the spacer in the longitudinal direction is larger than the largest length of the pixel opening in a direction parallel to the longitudinal direction of the spacer.
この発明の第2の様態による表示装置は、
画像を表示する表示エリアにおいて、マトリクス状に配置された画素毎に独立島状に形成された第1電極と、前記第1電極に対向して配置され全画素に共通に形成された第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間に保持された有機活性層と、前記第1電極の周縁に沿って配置され各画素を分離する隔壁と、を備えたアレイ基板と、
前記アレイ基板の少なくとも前記表示エリアを封止する封止基板と、
前記アレイ基板と前記封止基板との間に配置されたスペーサと、を備え、
前記スペーサの長手方向の長さは、前記スペーサの長手方向と平行な方向の画素開口部の最も大きな長さよりも大きく、しかも、表示エリアの周辺部より中央部に密に配置されたことを特徴とする。
A display device according to a second aspect of the present invention provides:
In a display area for displaying an image, a first electrode formed in an independent island shape for each pixel arranged in a matrix, and a second electrode arranged opposite to the first electrode and formed in common for all pixels An array substrate comprising: an organic active layer held between the first electrode and the second electrode; and a partition wall disposed along the periphery of the first electrode and separating each pixel;
A sealing substrate for sealing at least the display area of the array substrate;
A spacer disposed between the array substrate and the sealing substrate,
The length of the spacer in the longitudinal direction is larger than the largest length of the pixel opening in a direction parallel to the longitudinal direction of the spacer, and is more densely arranged at the center than the peripheral portion of the display area. And
この発明によれば、高度な位置合わせ精度を必要とせずに製造歩留まりを向上することが可能であるとともに、長期にわたって良好な表示性能を維持することが可能な表示装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a display device that can improve the manufacturing yield without requiring a high degree of alignment accuracy and can maintain good display performance over a long period of time.
以下、この発明の一実施の形態に係る表示装置について図面を参照して説明する。なお、この実施の形態では、表示装置として、自己発光型表示装置、例えば有機EL(エレクトロルミネッセンス)表示装置を例にして説明する。 A display device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In this embodiment, a self-luminous display device such as an organic EL (electroluminescence) display device will be described as an example of the display device.
図1及び図2に示すように、有機EL表示装置1は、画像を表示する表示エリア102を有するアレイ基板100と、アレイ基板100の少なくとも表示エリア102を密封する封止基板200とを備えて構成される。アレイ基板100の表示エリア102は、マトリクス状に配置された複数の画素PX(R、G、B)によって構成される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the organic
各画素PX(R、G、B)は、オン画素とオフ画素とを電気的に分離しかつオン画素への映像信号を保持する機能を有する画素スイッチ10と、画素スイッチ10を介して供給される映像信号に基づき表示素子へ所望の駆動電流を供給する駆動トランジスタ20と、駆動トランジスタ20のゲート−ソース間電位を所定期間保持する蓄積容量素子30とを備えている。これら画素スイッチ10及び駆動トランジスタ20は、例えば薄膜トランジスタにより構成され、ここではそれらの半導体層にポリシリコンを用いている。
Each pixel PX (R, G, B) is supplied via a pixel switch 10 and a pixel switch 10 having a function of electrically separating an on-pixel and an off-pixel and holding a video signal to the on-pixel. The driving
また、各画素PX(R、G、B)は、表示素子としての有機EL素子40(R、G、B)をそれぞれ備えている。すなわち、赤色画素PXRは、赤色に発光する有機EL素子40Rを備え、緑色画素PXGは、緑色に発光する有機EL素子40Gを備え、さらに、青色画素PXBは、青色に発光する有機EL素子40Bを備えている。
Each pixel PX (R, G, B) includes an organic EL element 40 (R, G, B) as a display element. That is, the red pixel PXR includes an
各種有機EL素子40(R、G、B)は、基本的に同一構造である。すなわち、有機EL素子40は、マトリクス状に配置され画素PX毎に独立島状に形成された第1電極60と、第1電極60に対向して配置され全画素PXに共通に形成された第2電極66と、これら第1電極60と第2電極66との間に保持された有機活性層64と、によって構成される。
The various organic EL elements 40 (R, G, B) basically have the same structure. In other words, the
アレイ基板100は、画素PXの行方向(すなわち図1のY方向)に沿って配置された複数の走査線Ym(m=1、2、…)と、走査線Ymと略直交する方向(すなわち図1のX方向)に沿って配置された複数の信号線Xn(n=1、2、…)と、有機EL素子40の第1電極60側に電源を供給するための電源供給線Pm(m=1、2、…)と、を備えている。電源供給線Pmは、表示エリア102の周囲に配置された図示しない第1電極電源線に接続されている。有機EL素子40の第2電極66側端は、表示エリア102の周囲に配置されコモン電位ここでは接地電位を供給する図示しない第2電極電源線に接続されている。
The
また、アレイ基板100は、表示エリア102の外周に沿った周辺エリア104に、走査線Ymに走査信号を供給する走査線駆動回路107と、信号線Xnに映像信号を供給する信号線駆動回路108と、を備えている。すべての走査線Ymは、走査線駆動回路107に接続されている。また、すべての信号線Xnは、信号線駆動回路108に接続されている。
The
画素スイッチ10は、ここでは走査線Ymと信号線Xnとの交差部近傍に配置されている。画素スイッチ10のゲート電極は走査線Ymに接続され、ソース電極は信号線Xnに接続され、ドレイン電極は蓄積容量素子30を構成する一方の電極及び駆動トランジスタ20のゲート電極に接続されている。駆動トランジスタ20のソース電極は蓄積容量素子30を構成する他方の電極及び電源供給線Pmに接続され、ドレイン電極は有機EL素子40の第1電極60に接続されている。
Here, the pixel switch 10 is disposed in the vicinity of the intersection between the scanning line Ym and the signal line Xn. The pixel switch 10 has a gate electrode connected to the scanning line Ym, a source electrode connected to the signal line Xn, and a drain electrode connected to one electrode constituting the storage capacitor 30 and the gate electrode of the
図2に示すように、アレイ基板100は、配線基板120上に配置された有機EL素子40を備えている。なお、配線基板120は、ガラス基板やプラスチックシートなどの絶縁性支持基板上に、画素スイッチ10、駆動トランジスタ20、蓄積容量素子30、走査線駆動回路107、信号線駆動回路108、各種配線(走査線、信号線、電源供給線等)などを備えて構成されたものとする。
As shown in FIG. 2, the
有機EL素子40を構成する第1電極60は、配線基板120表面の絶縁膜上に配置される。この第1電極60は、ここではITO(Indium Tin Oxide:インジウム・ティン・オキサイド)やIZO(インジウム・ジンク・オキサイド)などの光透過性導電部材によって形成され、陽極として機能する。
The
有機活性層64は、少なくとも発光機能を有する有機化合物を含み、各色共通に形成されるホールバッファ層、エレクトロンバッファ層、及び各色毎に形成される有機発光層の3層積層で構成されても良く、機能的に複合された2層または単層で構成されても良い。例えば、ホールバッファ層は、陽極および有機発光層間に配置され、芳香族アミン誘導体やポリチオフェン誘導体、ポリアニリン誘導体などの薄膜によって形成される。有機発光層は、赤、緑、または青に発光する発光機能を有する有機化合物によって形成される。この有機発光層は、例えば高分子系の発光材料を採用する場合には、PPV(ポリパラフェニレンビニレン)やポリフルオレン誘導体またはその前駆体などの薄膜により構成される。
The organic
第2電極66は、有機活性層64上に各有機EL素子40に共通に配置される。この第2電極66は、例えばCa(カルシウム)、Al(アルミニウム)、Ba(バリウム)、Ag(銀)、Yb(イッテルビウム)などの電子注入機能を有する金属膜によって形成され、陰極として機能している。この第2電極66は、陰極として機能する金属膜の表面をカバーメタルで被覆した2層構造であっても良い。カバーメタルは、例えばアルミニウムによって形成される。さらに、この第2電極66の表面は、乾燥剤として吸湿性を有する材料で被覆されてもよい。すなわち、有機EL素子40は、水分に触れると、その発光特性が急速に劣化する。このため、有機EL素子40を水分から保護する目的で、その表面に相当する第2電極66上に乾燥剤を配置しても良い。乾燥剤としては、吸湿性を有する材料であれば良く、例えばリチウム(Li)、ナトリウム(Na)、カリウム(K)などのアルカリ金属単体またはその酸化物、あるいは、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、バリウム(Ba)などのアルカリ土類金属またはその酸化物などで形成される。
The
また、アレイ基板100は、表示エリア102において、各画素PX(R、G、B)を分離する隔壁70を備えている。隔壁70は、第1電極60の周縁に沿って格子状に配置されている。この隔壁70は、樹脂材料によって形成されるが、例えば、親液性を有する有機材料によって形成された第1絶縁層、及び、第1絶縁層上に配置され疎液性を有する有機材料によって形成された第2絶縁層を積層した構造を有している。
Further, the
各画素PX(R、G、B)は、隔壁70から露出した画素開口部APを有している。すなわち、この画素開口部APでは、第1電極60上に、有機活性層64及び第2電極66が順次積層され、実質的に発光する有機EL素子40が形成される。
Each pixel PX (R, G, B) has a pixel opening AP exposed from the
このようなアレイ基板100と封止基板200との間には、スペーサ300が配置され、所定ギャップが形成されている。また、アレイ基板100及び封止基板200は、表示エリア102を囲むような枠状のシール材400によって封止され、所定ギャップに密閉空間が形成される。この密閉空間には、窒素ガスなどの不活性ガスが充填されている。また、この密閉空間の内部には、乾燥剤が配置され、有機EL素子40に悪影響を与えない程度の乾燥状態に維持されている。
A
このように構成された下面発光方式の有機EL表示装置1では、各画素PXの有機EL素子40において、第1電極60と第2電極66との間に挟持された有機活性層64に電子及びホールを注入し、これらを再結合させることにより励起子を生成し、この励起子の失活時に生じる所定波長の光放出により発光する。ここでは、EL発光は、アレイ基板100の下面側すなわち第1電極60側から出射される。
In the organic
ところで、上述したスペーサ300は、スペーサの長手方向の長さが、スペーサの長手方向と平行な方向の画素開口部の最も大きな長さよりも大きくなるよう形成される。ここでは、スペーサ300はその長手方向の長さが画素開口部のうち最も長い対角線の長さよりも大きくなるよう設定される。すなわち、図2及び図3に示すように、スペーサ300は、アレイ基板100の表面層、例えば第2電極66(あるいはカバーメタル、乾燥剤、保護膜など)と、封止基板200との間に配置されて、隣接画素間にまたがって配置されている。
Meanwhile, the
一般的に、隔壁70の厚さは、有機EL素子40の厚さよりも厚く形成される。このため、隔壁70上の第2電極66は、有機EL素子40表面よりも封止基板側に突出する。したがって、アレイ基板100と封止基板200との間にスペーサ300を配置するが、この際に適用されるスペーサ300は、その長手方向の長さがスペーサの長手方向と平行な方向の画素開口部の最も大きな長さよりも大きく設定されているため、隔壁70で囲まれた画素内に落下することなく隔壁70上に確実に配置される。これにより、スペーサ300は、有機EL素子40に直接接触することがなく、当然のことながら、封止基板200も有機EL素子40に直接接触することがない。また、スペーサ300は、表示エリア102内においてシール材400以外でアレイ基板100及び封止基板200を支持している。これにより、アレイ基板100及び封止基板200の支持強度、さらには、表示装置としての機械的強度を向上することができる。
In general, the
つまり、このようなサイズのスペーサ300を配置したことにより、大画面化に伴って基板サイズが大型化した場合であっても、アレイ基板100及び封止基板200が撓んだ時に、各基板の破損を防止することができるとともに各基板の接触による有機EL素子40の破壊を防止することができる。また、製造過程において、各基板に衝撃が加わったり、一方の基板表面に必要に応じて偏向板を貼り付ける際に応力が加わった場合であっても、各基板の破損及び有機EL素子の破壊を防止することができる。さらに、スペーサを形成する際に微細加工が不要となり、容易に形成可能となる。したがって、製造歩留まりを向上することが可能となる。
That is, by arranging the
(スペーサの第1配置方法)
第1配置方法では、上述したようなスペーサ300は、封止基板200に一体的に形成される。すなわち、スペーサ300は、フォトリソグラフィ法、印刷法、蒸着法(スパッタ法、電子ビーム法、加熱蒸着法、イオンプレーティング法などを含む)、CVD法、メッキ法等などによって封止基板200上に所定の膜厚で形成される。これらの方法によってスペーサ300が形成された封止基板200をアレイ基板100と貼り合わせ、有機EL表示装置が構成される。
(First arrangement method of spacer)
In the first arrangement method, the
フォトリソグラフィ法では、まず、封止基板200上に、ほぼ一定膜厚の感光性樹脂材料を成膜する。そして、露光部分が重合して硬化するネガタイプの感光性樹脂材料を適用した場合、スペーサを形成する部分に開口部(相対的に透過率の高い部分)を有するフォトマスクを介して感光性樹脂材料を露光する。そして、この感光性樹脂材料を現像した後、焼成することによって所定膜厚のスペーサ300が形成される。
In the photolithography method, first, a photosensitive resin material having a substantially constant film thickness is formed on the sealing
印刷法では、スペーサを形成する部分に開口部を有するスクリーンを介して樹脂材料を塗布する。そして、この樹脂材料を焼成することによって所定膜厚のスペーサ300が形成される。
蒸着法では、スペーサを形成する部分に開口部を有するマスクを介して金属材料を堆積することによって所定膜厚のスペーサ300が形成される。
In the printing method, a resin material is applied to a portion where a spacer is to be formed through a screen having an opening. Then, the
In the vapor deposition method, the
なお、スペーサ300は、封止基板200に一体的に形成したが、蒸着法などの乾式プロセスにてスペーサ300を形成する場合には、スペーサ300はアレイ基板100に一体的に形成しても良い。また、スペーサ300は、封止基板200またはアレイ基板100の一方に形成するだけでなく、両方の基板に形成しても良いことは言うまでもない。
The
このようなスペーサ300を一方の基板に一体的に形成する第1配置方法によれば、表示エリア102における所定位置に確実にスペーサ300を配置することが可能となる。このとき、スペーサ300を形成する際に、マスクまたはスクリーンを高精度で位置合わせする必要がない。
According to the first arrangement method in which the
すなわち、スペーサ300の長手方向の長さがスペーサの長手方向と平行な方向の画素開口部の最も大きな長さより大きく設定したことにより、スペーサ300が所定位置よりずれた位置に形成されたとしても、画素開口部APに対向するスペーサ300が有機EL素子40に接触することがなく、有機EL素子40の破壊を防止することができる。
That is, even if the
また、この第1配置方法によれば、表示エリア102における必要な箇所に所定の配置密度(単位面積あたりに配置されたスペーサの個数)でスペーサ300を配置することが可能となる。当然のことながら、表示エリア102においてスペーサ300を均一に分布させることが可能となる。つまり、スペーサの配置密度を自由に制御することができる。したがって、各基板の支持強度の弱い箇所にスペーサ300を確実に配置することができ、アレイ基板100及び封止基板200の支持強度、さらには、表示装置としての機械的強度を向上することができる。
In addition, according to the first arrangement method, the
例えば、シール材400から離れた表示エリア102の中央部では各基板の支持強度が相対的に弱く、また、表示エリア102の周辺部ではシール材400による保持能力により各基板の支持強度が相対的に強い。このため、スペーサ300を表示エリアの周辺部より中央部を密(高配置密度)に配置することで、支持強度を補強することができる。また、スペーサ300によって支持強度を補強したことにより、各基板を支持するためのシール材400の負担を軽減できる。
For example, the support strength of each substrate is relatively weak in the central portion of the
さらに、この第1配置方法によれば、フォトリソグラフィ法や印刷法などの湿式プロセスによってスペーサ300を形成する場合、封止基板200側に一体的に形成されるため、アレイ基板100上に先に形成された有機EL素子40がスペーサ300を形成するための工程において水分に曝されることがなくなる。したがって、有機EL素子40の発光特性の急速な劣化を防止することができ、良好な表示性能を長期にわたって維持することができる。
Furthermore, according to the first arrangement method, when the
(スペーサの第2配置方法)
第2配置方法では、上述したようなスペーサ300は、アレイ基板100と封止基板200との間に挟持される。すなわち、スペーサ300は、どちらの基板にも一体的に形成されておらず、接触している形で配置しても良い。すなわち、所定形状に成形されたスペーサ300は、封止基板200上またはアレイ基板100上に散布される。これらの方法によってスペーサ300が配置された封止基板200をアレイ基板100と貼り合わせ、有機EL表示装置が構成される。
(Spacer second arrangement method)
In the second arrangement method, the
このようなスペーサ300を両基板の間に挟持する第2配置方法によれば、スペーサを形成するための煩雑な工程が不要となり、簡単でしかも低コストで各基板の支持強度を向上することができる。また、第1配置方法と同様に、高度な位置合わせ精度を必要とせずに製造歩留まりを向上することができるとともに、長期にわたって良好な表示性能を維持することができる。
According to the second arrangement method in which the
(スペーサ構造)
上述した各配置方法に適用可能なスペーサ300は、樹脂材料を含有する。すなわち、フォトリソグラフィ法、印刷法などでスペーサ300を形成する場合には、比較的粘性の低いペースト材料を成膜するが、この場合、ポリエステル、ポリビニル、ポリスチレン、ナイロン、ポリシロキサン、ポリエーテル、エポキシなどの高分子材料を適用可能であり、また、ポリアニリン、ポリフルオレン、ポリチオフェンなどの導電性を有する高分子材料も適用可能である。
(Spacer structure)
The
また、スペーサ300は、金属材料を含有しても良い。すなわち、蒸着法などでスペーサ300を形成する場合には、銀(Ag)、金(Au)、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、ベリリウム(Be)、マグネシウム(Mg)、モリブデン(Mo)、ニッケル(Ni)、タングステン(W)、クロム(Cr)、鉄(Fe)、シリコン(Si)などの金属材料、または、これらの合金などを適用可能である。
The
さらに、スペーサ300を形成するための材料として、上述した樹脂材料に、上述した金属材料を混入した材料を混入した材料であっても良いし、上述した樹脂材料に、金属微粒子やカーボン粒子などの導電性粒子、半導体微粒子などを混入した材料であっても良いし、さらには、めっきペーストのように金属粒子にガラス粒子を混入した材料であっても良い。
Furthermore, the material for forming the
またさらに、スペーサ300は、アルカリ金属単体またはその酸化物、あるいは、アルカリ土類金属またはその酸化物などの乾燥剤を含有しても良い。
Furthermore, the
このように、樹脂材料を含有した材料によってスペーサ300を形成する場合、成形性が良く、また、均一な形状に形成しやすい。このため、均一な膜厚のスペーサ300を容易に形成することができる。また、予め成形したスペーサ300を散布して配置する場合であっても、アレイ基板100と封止基板200との間に均一なギャップが形成され、一部のスペーサ300に応力が集中することを抑制できる。また、樹脂材料を含有した材料は、適度な弾性を有している。このため、スペーサ300がアレイ基板100に接触した状態で各基板に応力が加わっても有機EL素子40の破壊を防止することができる。
Thus, when the
また、金属材料を含有した材料によってスペーサ300を形成する場合、乾式プロセスを適用することができ、有機EL素子40の水分との接触を抑制することができる。また、スペーサ300が金属材料などの乾燥剤を含有することにより、アレイ基板100と封止基板200との間の密閉空間を適度な乾燥状態に維持できる。さらに、金属材料は熱伝導性が高いため、各画素PXで発生した熱をスペーサ300を介して効率的に封止基板200側に放熱することができ、有機EL素子40の温度上昇を抑制することができる。このため、長期にわたって有機EL素子40の発光特性を良好に維持することができる。
Moreover, when forming the
ところで、上述したスペーサ300は、例えば柱状体であり、その中心軸がアレイ基板100の主面にほぼ平行となるように配置されている。すなわち、図2及び図3に示したスペーサ300の中心軸Oは、アレイ基板100の主面にほぼ平行である。望ましくは、スペーサ300は、中心軸Oに直交する断面が円形の円柱状、または、中心軸Oに直交する断面が楕円形の楕円柱状の柱状体として形成される。スペーサを角柱状の柱状体として形成した場合、スペーサの角がアレイ基板に接触すると、局所的に強い応力がアレイ基板側に加わることとなり、有機EL素子を破壊するおそれがある。このため、スペーサ300は角のない丸みを帯びた形状とすることが好ましい。
By the way, the
また、柱状体の場合、スペーサ300の中心軸Oに沿った長さは、スペーサの長手方向の長さに相当し、スペーサの長手方向と平行な方向の画素開口部APの最も大きな長さより長くなるように形成されている。例えば、図3に示すように、四角形状の画素PXの場合、スペーサ300をその中心軸Oが一画素PXの一辺に平行となるように配置したとき、一画素PXの一辺の長さが画素開口部APの最も大きな長さAPLに対応する。また、図示はしていないが、スペーサ300をアレイ基板100上または封止基板200上に散布するなどしてスペーサ300の中心軸Oが一画素PXの対角方向に平行となるように配置されたとき、一画素PXの対角線の長さが画素開口部APの最も大きな長さAPLに対応する。
In the case of a columnar body, the length along the central axis O of the
このように、スペーサ300の中心軸Oの長さLを画素開口部APの最も大きな長さAPLより長くしたことにより、スペーサ300が画素開口部APに落下せず、有機EL素子40に接触することを防止することができる。
Thus, by making the length L of the central axis O of the
ここでは、画素開口部の最も大きな長さAPLは、四角形状の画素の場合にその一辺の長さやその対角線の長さに対応すると説明したが、画素の形状及びスペーサ300が配置される向きに応じて適宜設定されるものである。例えば、多角形状の画素の場合には2つの頂点(あるいは対向する2つの辺上の点)を結ぶ線分の最も長い長さに対応し、また、円形状の画素の場合には直径に対応し、さらには、楕円形状の画素の場合にはその長軸方向の長さ(あるいは中心を通る長軸以外の方向の長さ)に対応するものとする。
Here, it has been described that the maximum length APL of the pixel opening corresponds to the length of one side or the length of the diagonal line in the case of a square pixel, but the pixel shape and the direction in which the
一例として、スペーサ300の中心軸が画素PXの対角方向に平行であり、画素開口部APにおける一対角線の長さAPLが70μmの正八角形である場合、スペーサ300の中心軸Oの長さLは300μmである。因みに、このときのスペーサ300のアレイ基板主面における幅(中心軸に直交する方向の長さ)は60μmであり、スペーサ300のアレイ基板主面の法線方向の高さは4μmである。
As an example, when the central axis of the
なお、放熱性の高い材料でスペーサ300を形成した場合、スペーサ300は、各画素PXを覆うように配置した方が放熱効率が高い。また、乾燥剤を含有するスペーサ300の場合も、各画素PXを覆うように配置した方が各画素PXから気化してくる水分を密閉空間内に発散することなく効果的に除去できる。
Note that when the
(第1配置例)
第1配置例では、スペーサ300は、図4に示すように、表示エリア102内において均一にしかも規則的に配置されている。このようなスペーサ300の配置は、上述した第1配置方法を採用することによって可能である。
(First arrangement example)
In the first arrangement example, the
この第1配置例によれば、表示エリア102内において、スペーサ300を均一な配置密度で配置することが可能となる。したがって、アレイ基板100及び封止基板200の支持強度、さらには、表示装置1としての機械的強度を向上することができる。
According to the first arrangement example, the
(第2配置例)
第2配置例では、スペーサ300は、図5に示すように、表示エリア102内において周辺部より中央部に密に配置されている。図5に示した例では、スペーサ300は、表示エリア102の中央部から周辺部に向かって放射状に配置されている。このようなスペーサ300の配置は、上述した第1配置方法を採用することによって可能である。
(Second arrangement example)
In the second arrangement example, as shown in FIG. 5, the
この第2配置例によれば、表示エリア102内において、各基板の支持強度の弱い中央部にスペーサ300を高い配置密度で配置することが可能となる。したがって、アレイ基板100及び封止基板200の支持強度、さらには、表示装置1としての機械的強度を向上することができる。
According to this second arrangement example, it is possible to arrange the
また、この第2配置例によれば、各画素PXから発散された熱が集中しやすい表示エリア102の中央部に、放熱性の高い材料で形成したスペーサ300を高配置密度で配置することにより、放熱効率を向上することができ、各有機EL素子40の温度上昇を抑制することができる。
Further, according to the second arrangement example, the
(第3配置例)
第3配置例では、スペーサ300は、図6に示すように、表示エリア102内において周辺部より中央部に密に配置されている。しかも、スペーサ300が疎に配置された表示エリア102の周辺部に乾燥剤350を備えている。この乾燥剤350は、封止基板200に設けられている。このようなスペーサ300の配置は、上述した第1配置方法を採用することによって可能である。
(Third arrangement example)
In the third arrangement example, as shown in FIG. 6, the
この第3配置例によれば、第2配置例で得られる効果の他に、各画素PXから気化してくる水分を密閉空間内に発散することなく効果的に除去でき、密閉空間内を適度な乾燥状態に維持することができる。 According to the third arrangement example, in addition to the effects obtained in the second arrangement example, moisture vaporized from each pixel PX can be effectively removed without being diffused into the sealed space, and the inside of the sealed space can be appropriately adjusted. Can be kept dry.
(実施例)
有機EL表示装置の製造方法について説明する。
まず、配線基板120を用意する。すなわち、光透過性を有する絶縁性基板を用意する。そして、金属膜及び絶縁膜の成膜、パターニングなどの処理を繰り返し、絶縁基板上に、画素スイッチ10、駆動トランジスタ20、蓄積容量素子30、走査線駆動回路107、信号線駆動回路108の他に、信号線Xn、走査線Ym、電源供給線Pm等の各種配線も形成した、縦768画素、横1280×3(R,G,B)画素の合計290万画素を有した配線基板120を形成する。
(Example)
A method for manufacturing the organic EL display device will be described.
First, the
続いて、各画素PXに光透過性を有する導電性材料例えばITO(インジウム・ティン・オキサイド)からなる第1電極60を形成する。そして、このような配線基板120上に第1電極60を囲むように親液性を有する第1絶縁層や疎液性を有する第2絶縁層などを積層した構造の隔壁70を形成する。その後、隔壁70及び第1電極60の表面改質のために、リアクティブイオンエッチング装置にて反応性フッ素含有ガスによる化学処理を施す。
Subsequently, a
続いて、各画素内に、有機発光層の他にホールバッファ層などを含む有機活性層64を形成する。この有機活性層64は、例えば、ホールバッファ層や有機発光層などを形成する高分子系発光ポリマ材料をピエゾ式インクジェットノズルを用いて塗布した後、乾燥処理を施すことで形成される。
Subsequently, an organic
続いて、アレイ基板100の表面全体に第2電極66を形成する。すなわち、この第2電極66は、有機活性層64上及び有機活性層64より突出した隔壁70上に配置され、全画素共通に設けられる。これにより、各画素PXの有機EL素子40が形成される。
Subsequently, the
続いて、封止基板200を用意する。封止基板200としては、金属基板、ガラス基板、プラスチック基板、プラスチックフィルムなどが適用可能である。そして、この封止基板200上にスペーサ300を形成する。すなわち、この実施例では、スペーサ300は、紫外線硬化型のネガタイプの樹脂材料を用いて、上述した第1配置方法のフォトリソグラフィ法によって形成される。
Subsequently, the sealing
続いて、アレイ基板100上の表示エリア102を封止するために、封止基板200の外周に沿って紫外線硬化型のシール材400を塗布し、窒素ガスやアルゴンガスなどの不活性ガス雰囲気中において、アレイ基板100と封止基板200とを貼り合わせる。これにより、有機EL素子40は、不活性ガス雰囲気の密閉空間内に封入される。その後、紫外線を照射して、シール材400を硬化させる。
Subsequently, in order to seal the
このようにして形成した下面発光方式のカラー表示型アクティブマトリクス有機EL表示装置1では、大きな表示エリア102を有する大型の基板を用いて構成していながら、スペーサ300によってアレイ基板100及び封止基板200を適度なギャップで保持することができ、表示装置外部からの応力に対する機械的強度を向上することができた。また、各画素PXの有機EL素子40の破壊が防止され、良好な表示品位を得ることができた。
In the bottom-emission color display type active matrix organic
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the spirit of the invention in the stage of implementation. Further, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine suitably the component covering different embodiment.
上述した実施の形態では、柱状体のスペーサを例に説明したが、スペーサとして適する構造はこれに限定されるものではない。例えば、スペーサは、平板状の構造を有していても良いし、L字型のものや波型のもののように屈曲した構造を有していても良い。いずれにしても、スペーサは、その構造にかかわらず、アレイ基板と封止基板との間に適切なギャップを形成するような高さを有しつつ、その高さ方向に直交する平面内において画素開口部の最も大きな長さよりも大きな長さ(スペーサの長手方向に相当する長さ)を有するセグメントを含んでいれば良い。尚、このように屈曲した構造のスペーサの場合には、スペーサに外接する最小面積の長方形の長辺の長さをスペーサの長手方向の長さとする。 In the above-described embodiment, the columnar spacer has been described as an example, but a structure suitable as a spacer is not limited to this. For example, the spacer may have a flat plate structure, or may have a bent structure such as an L-shape or a wave shape. In any case, the spacer has a height that forms an appropriate gap between the array substrate and the sealing substrate, regardless of its structure, and the pixel is within a plane orthogonal to the height direction. It is only necessary to include a segment having a length larger than the largest length of the opening (a length corresponding to the longitudinal direction of the spacer). In the case of a spacer having such a bent structure, the length of the long side of the rectangle with the smallest area that circumscribes the spacer is the length in the longitudinal direction of the spacer.
このようなスペーサを適用することにより、アレイ基板と対向基板との間に配置した際に、画素開口部の最も大きい長さよりも大きな長さのセグメントが隔壁上(厳密には、隔壁を覆う第2電極上)に配置され、スペーサの画素内への落下を防止することができるため、上述した実施の形態と同様の効果が得られる。 By applying such a spacer, when the spacer is disposed between the array substrate and the counter substrate, a segment having a length larger than the largest length of the pixel opening is formed on the partition (strictly speaking, the first covering the partition). Since the spacers can be prevented from falling into the pixels, the same effects as those of the above-described embodiment can be obtained.
1…有機EL表示装置、10…画素スイッチ、20…駆動トランジスタ、30…蓄積容量素子、40…有機EL素子、60…第1電極、64…有機活性層、66…第2電極、70…隔壁、100…アレイ基板、200…封止基板、300…スペーサ、350…乾燥剤、400…シール材、PX…画素
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記アレイ基板を封止する封止基板と、
前記アレイ基板と前記封止基板との間に配置されたスペーサと、を備え、
前記スペーサの長手方向の長さは、前記スペーサの長手方向と平行な方向の画素開口部の最も大きな長さよりも大きいことを特徴とする表示装置。 A first electrode formed in an independent island shape for each pixel arranged in a matrix, a second electrode arranged opposite to the first electrode and formed in common to all pixels, the first electrode, An array substrate comprising: an organic active layer held between the second electrode; and a partition wall disposed along the periphery of the first electrode and separating each pixel;
A sealing substrate for sealing the array substrate;
A spacer disposed between the array substrate and the sealing substrate,
The length of the spacer in the longitudinal direction is larger than the largest length of the pixel opening in a direction parallel to the longitudinal direction of the spacer.
前記アレイ基板の少なくとも前記表示エリアを封止する封止基板と、
前記アレイ基板と前記封止基板との間に配置されたスペーサと、を備え、
前記スペーサの長手方向の長さは、前記スペーサの長手方向と平行な方向の画素開口部の最も大きな長さよりも大きく、しかも、表示エリアの周辺部より中央部に密に配置されたことを特徴とする表示装置。 In a display area for displaying an image, a first electrode formed in an independent island shape for each pixel arranged in a matrix, and a second electrode arranged opposite to the first electrode and formed in common for all pixels An array substrate comprising: an organic active layer held between the first electrode and the second electrode; and a partition wall disposed along the periphery of the first electrode and separating each pixel;
A sealing substrate for sealing at least the display area of the array substrate;
A spacer disposed between the array substrate and the sealing substrate,
The length of the spacer in the longitudinal direction is larger than the largest length of the pixel opening in a direction parallel to the longitudinal direction of the spacer, and is more densely arranged at the center than the peripheral portion of the display area. Display device.
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