JP2007052395A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シール材のバリア効果を向上し、長寿命の表示装置を提供することを目的とする。
【解決手段】表示エリア１０２に配置された表示素子部５０を含むアレイ基板１００と、アレイ基板１００の表示素子部５０が配置された側に対向して配置された封止体２００と、表示エリア１０２を囲む枠状に配置されアレイ基板１００と封止体２００とを貼り合わせる第１シール材８１と、第１シール材８１を囲み第１シール材８１と離間した枠状に配置されアレイ基板１００と封止体２００とを貼り合わせる第２シール材８２と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】 図３Ａ

Description

この発明は、表示装置に係り、特に、複数の自発光性素子によって構成された表示装置に関する。

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。

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、基板上において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ている。有機活性層は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層電子輸送層、電子注入層等を含む積層体として構成されている。

しかしながら、有機ＥＬ素子に用いられる材料、特に電子注入層は水分による劣化が激しく、基板上に有機ＥＬ素子を形成しただけの構成の場合、短時間のうちにダークスポット、画素シュリンケージと呼ばれる点灯しない領域が発生し、また、このような領域が拡大して商品として使用できない状態になってしまう。

そこで、有機ＥＬ表示装置内の水分を除去するための吸湿材料を有機ＥＬ素子上に設置した基板を用意し、有機ＥＬ素子が配置された基板の周辺に設置したシール材を介して封止体を貼り合わせることにより水分による劣化を防止する構成が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００２−２９９０４０号公報

吸湿材料を設置しない構成の有機ＥＬ表示装置においては、外部からの水分の浸入を防止することが重要である。このとき、シール材や基板、及び、封止体に要求されるバリア性は、水分の透湿度として１０^−５ｇ／ｍ^２／ｄａｙ以下が必要であると言われている。ところが、一般的に用いられている樹脂性のシール材の透湿度は、１０^０〜１０^１ｇ／ｍ^２／ｄａｙ程度であり、シール材のみではバリア効果は不十分である。

そこで、特許文献１に記載のように、シール材で囲まれた内側の領域（すなわち、有機ＥＬ素子が配置される領域）に吸湿材料を設置してシール材を透過して浸入した水分を吸収させている。しかしながら、吸湿材料は高価であり、大容量の吸湿材料を設置することは有機ＥＬ表示装置のコストアップを招くといった課題がある。

また近年、有機ＥＬ素子で発生したＥＬ発光を上側すなわち封止体側から取り出す構成（上面発光方式）の開発が進められている。吸湿材料は、一般的にＥＬ発光に対する透過率が低いため、このような上面発光方式では、表示エリア外に設置する必要がある。大容量の吸湿材料を表示エリア外に設置するためには、表示エリア外の面積を拡大する必要があり、狭額縁化の妨げとなってしまう。

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、シール材のバリア効果を向上し、長寿命の表示装置を提供することにある。

この発明の態様による表示装置は、
基板上の表示エリアに配置された表示素子と、
前記基板の前記表示素子が配置された側に対向して配置された封止体と、
前記表示エリアを囲む枠状に配置され、前記基板と前記封止体とを貼り合わせる第１シール材と、
前記第１シール材を囲み、前記第1シール材と離間した枠状に配置され、前記基板と前記封止体とを貼り合わせる第２シール材と、
を備えたことを特徴とする。

この発明によれば、シール材のバリア効果を向上可能で、長寿命の表示装置を提供することができる。

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。

図１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を備えている。表示エリア１０２は、マトリクス状に配置された複数種類の色画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）によって構成されている。

また、アレイ基板１００は、色画素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と略直交する列方向（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Ｐと、を備えている。

さらに、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のそれぞれに走査信号を供給する走査線駆動回路１０７と、信号線Ｘｎのそれぞれ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。

各色画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、画素回路及び画素回路によって駆動制御される表示素子を備えている。画素回路は、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とを有している。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、半導体層にポリシリコンを用いている。

表示素子は、自発光素子である有機ＥＬ素子４０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）によって構成されている。すなわち、赤色画素ＰＸＲは、主に赤色波長に対応した光を出射する有機ＥＬ素子４０Ｒを備えている。緑色画素ＰＸＧは、主に緑色波長に対応した光を出射する有機ＥＬ素子４０Ｇを備えている。青色画素ＰＸＢは、主に青色波長に対応した光を出射する有機ＥＬ素子４０Ｂを備えている。

各種有機ＥＬ素子４０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の構成は、基本的に同一である。すなわち、図２に示すように、アレイ基板１００は、配線基板１２０の主面側に配置された複数の有機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。

有機ＥＬ素子４０は、マトリクス状に配置され色画素ＰＸ毎に独立島状に配置された第１電極６０と、第１電極６０に対向して配置され全色画素ＰＸに共通に配置された第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光活性層として機能する有機活性層６４と、によって構成されている。

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、陽極として機能する。配線基板１２０側から光を取り出す下面発光方式を採用した構成では、この第１電極６０は、例えば、ＩＴＯ（錫ドープ酸化インジウム）、ＩＺＯ（亜鉛ドープ酸化インジウム）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）、ＳｎＯ_２（酸化錫）、Ｉｎ_２Ｏ_３（酸化インジウム）などの光透過性を有する導電材料によって形成され、特にＩＴＯ、ＩＺＯを用いて形成することが好ましい。

有機活性層６４は、少なくとも発光層６４Ａを含んでいる。この有機活性層６４は、発光層６４Ａ以外の機能層を含むことができ、例えば、ホール注入層、ホール輸送層、ブロッキング層、電子輸送層、電子注入層、バッファ層などの機能層を含むことができる。この有機活性層６４は、複数の機能層を複合した単層で構成されても良いし、各機能層を積層した多層構造であっても良い。有機活性層６４においては、発光層６４Ａが有機系材料であればよく、発光層６４Ａ以外の層は無機系材料でも有機系材料でも構わない。有機活性層６４において、発光層６４Ａ以外は共通層であり、図２に示した例では、第１電極６０側に配置されたホール側共通層６４Ｈは、ホール注入層及びホール輸送層を含み、また、第２電極６６側に配置された電子側共通層６４Ｅは、ブロッキング層及び電子輸送層を含み、発光層６４Ａは、これらのホール側共通層６４Ｈと電子側共通層６４Ｅとの間に配置されている。発光層６４Ａは、赤、緑、または青に発光する発光機能を有した有機化合物によって形成される。

第２電極６６は、各色画素の有機活性層６４上に共通に配置される。この第２電極６６は、電子注入機能を有する金属材料によって形成され、陰極として機能する。下面発光方式を採用した構成では、この第２電極６６は、光反射性を有する導電材料を用いて形成され、例えば、カリウム（Ｋ）、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、インジウム（Ｉｎ）、錫（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）等の金属元素単体、または安定性を向上させるためにそれらを含む２成分あるいは３成分の合金系を用いて形成することが好ましい。合金系材料としては、例えばＡｇ・Ｍｇ（Ａｇ：１〜２０ａｔ％）、Ａｌ・Ｌｉ（Ｌｉ：０．３〜１４ａｔ％）、Ｉｎ・Ｍｇ（Ｍｇ：５０〜８０ａｔ％）、Ａｌ・Ｃａ（Ｃａ：５〜２０ａｔ％）等が好ましい。

また、アレイ基板１００は、表示エリア１０２において、少なくとも隣接する色毎に画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）間を分離する隔壁７０を備えている。隔壁７０は、例えば各第１電極６０の縁に沿って格子状またはストライプ状に配置され、第１電極６０を露出する隔壁７０の開口形状が矩形となるよう形成されている。この隔壁７０は、例えば樹脂材料によって形成される。

次に、第１実施形態に係るシール構造について説明する。

すなわち、図３Ａ乃至図３Ｃに示すように、アレイ基板１００は、表示エリア１０２において、配線基板１２０の主面側に表示素子部５０を備えている。この表示素子部５０は、マトリクス状に配置された複数の有機ＥＬ素子４０を含むものとする。封止体２００は、アレイ基板１００の表示素子部５０に対向するように配置されている。これらのアレイ基板１００及び封止体２００は、多重構造のシール材によって貼り合わせされている。

すなわち、第１シール材８１は、表示エリア１０２を囲む枠状に配置され、アレイ基板１００と封止体２００とを貼り合わせる。第２シール材８２は、第１シール材８１を囲む枠状に、第１シール材８１とは離間して配置され、アレイ基板１００と封止体２００とを貼り合わせる。これにより、第１シール材８１、アレイ基板１００、及び、封止体２００によって囲まれた第１閉空間９１が形成され、また、第１シール材８１と第２シール材８２との間に、アレイ基板１００及び封止体２００によって囲まれた第２閉空間９２が形成される。

このように、多重構造のシール材を適用し、さらに、これらのシール材の間に空間を設けることにより、バリア性を向上することが可能となる。そして、設置すべき吸湿材料の体積及び設置面積を低減できる。したがって、有機ＥＬ表示装置のコストを低減できるとともに狭額縁化が可能となる。しかも、有機ＥＬ素子４０の水分による劣化を防止することができ、長寿命化が可能となる。

また、アレイ基板１００及び封止体２００の少なくとも一方は、第１シール材８１と第２シール材８２との間の領域に凹部を有していても良い。図３Ｂ及び図３Ｃに示した第１実施形態においては、ガラスによって構成された封止体２００にエッチングなどの化学的処理、サンドブラストなどの機械的処理を施すことにより凹部２１０が形成されている。

これにより、第１シール材８１と第２シール材８２との間に形成される第２閉空間９２の体積を増大することが可能となる。したがって、第２閉空間９２における水分濃度を小さく抑えることが可能となる。

さらに、第１シール材８１が配置されるアレイ基板１００と封止体２００とのギャップＧ１、及び、第２シール材８２が配置されるアレイ基板１００と封止体２００とのギャップＧ２は、第１シール材８１と第２シール材８２との間の領域でのアレイ基板１００と封止体２００とのギャップＧ３より小さいことが望ましい。図３Ｂ及び図３Ｃに示した第１実施形態においては、封止体２００に凹部２１０を形成することにより、上述したようなギャップ差を形成している。

すなわち、第１閉空間９１及び第２閉空間９２の水分濃度を低減するためには、それぞれの体積を増大すれば良い。そのために、例えば、アレイ基板１００と封止体２００とのギャップを拡大しようとすると、シール材の高さが増大し、外部からの水分に対するバリア性が低下する。そこで、ここで説明したようなギャップの関係を形成することにより、第１シール材８１及び第２シール材８２のバリア性を低下させることなく、第２閉空間９２での水分濃度を低減することが可能となる。

またさらに、第１シール材８１と第２シール材８２との間の領域には、吸湿材料３００が配置されていても良い。図３Ｃに示した第１実施形態においては、吸湿材料３００は、封止体２００の凹部２１０に配置されている。これにより、第２閉空間９２における水分濃度を低く抑えることができ、第２閉空間９２で囲まれた内側の第１閉空間９１への水分の浸入を抑制することが可能となる。このため、バリア性をさらに向上することができ、有機ＥＬ素子４０の長寿命化が可能となる。

一方、封止体２００は、第１シール材８１によって囲まれた表示エリア１０２に対応して凹部２２０を有していても良い。図３Ａ乃至図３Ｃに示した第１実施形態においては、ガラスによって構成された封止体２００に先に説明した化学的処理や機械的処理を施すことにより凹部２２０が形成されている。

これにより、第１シール材８１によって囲まれた第１閉空間９１の体積を増大することが可能となる。したがって、第１閉空間９１における水分濃度を小さく抑えることができ、第１閉空間９１に配置された有機ＥＬ素子４０の長寿命化が可能となる。

また、第１シール材８１が配置されるアレイ基板１００と封止体２００とのギャップＧ１、及び、第２シール材８２が配置されるアレイ基板１００と封止体２００とのギャップＧ２は、表示エリア１０２でのアレイ基板１００と封止体２００とのギャップＧ４より小さいことが望ましい。図３Ａ乃至図３Ｃに示した第１実施形態においては、封止体２００に凹部２２０を形成することにより、上述したようなギャップ差を形成している。

これにより、第１シール材８１及び第２シール材８２のバリア性を低下させることなく、第１閉空間９１での水分濃度を低減することができ、第１閉空間９１に配置された有機ＥＬ素子４０の長寿命化が可能となる。

さらに、表示エリア１０２には、吸湿材料３００が配置されていても良い。図３Ａ乃至図３Ｃに示した第１実施形態においては、吸湿材料３００は、表示エリア１０２において、封止体２００の凹部２１０に配置されている。これにより、第１閉空間９１における水分濃度を低く抑えることができ、第１閉空間９１に配置された有機ＥＬ素子４０の長寿命化が可能となる。

次に、第２実施形態に係るシール構造について説明する。第１実施形態においては、２重構造のシール材（第１シール材及び第２シール材）で構成したが、この第２実施形態においては、３重構造のシール材によって構成している。

すなわち、図４Ａ乃至図４Ｃに示すように、第１シール材８１は、表示エリア１０２を囲む枠状に配置され、アレイ基板１００と封止体２００とを貼り合わせる。第２シール材８２は、第１シール材８１を囲み、第１シール材８１と離間した枠状に配置され、アレイ基板１００と封止体２００とを貼り合わせる。さらに、第３シール材８３は、第２シール材８２を囲み、第２シール材８２と離間した枠状に配置され、アレイ基板１００と封止体２００とを貼り合わせる。

これにより、第１シール材８１、アレイ基板１００、及び、封止体２００によって囲まれた第１閉空間９１が形成され、また、第１シール材８１と第２シール材８２との間に、アレイ基板１００及び封止体２００によって囲まれた第２閉空間９２が形成され、さらに、第２シール材８２と第３シール材８３との間に、アレイ基板１００及び封止体２００によって囲まれた第３閉空間９３が形成される。

このような構造においても、第１実施形態と同様の効果が得られ、しかも、バリア性及び有機ＥＬ素子４０の寿命に関しては、第１実施形態に係るシール構造よりも向上することが可能となる。

また、アレイ基板１００及び封止体２００の少なくとも一方は、第２シール材８２と第３シール材８３との間の領域に凹部を有していても良い。図３Ｂ及び図３Ｃに示した第２実施形態においては、ガラスによって構成された封止体２００に第１実施形態と同様の化学的処理または機械的処理を施すことにより凹部２３０が形成されている。

これにより、第２シール材８２と第３シール材８３との間に形成される第３閉空間９３の体積を増大することが可能となる。したがって、第３閉空間９３における水分濃度を小さく抑えることが可能となる。

さらに、第３シール材８３が配置されるアレイ基板１００と封止体２００とのギャップＧ５は、他のギャップＧ１及びＧ２と同様に、第２シール材８２と第３シール材８３との間の領域でのアレイ基板１００と封止体２００とのギャップＧ６より小さいことが望ましい。図３Ｂ及び図３Ｃに示した第２実施形態においては、封止体２００に凹部２３０を形成することにより、上述したようなギャップ差を形成している。

ここで説明したようなギャップの関係を形成することにより、第１シール材８１及び第２シール材８２のみならず第３シール材８３のバリア性を低下させることなく、第３閉空間９３での水分濃度を低減することが可能となる。

またさらに、第２シール材８２と第３シール材８３との間の領域には、吸湿材料３００が配置されていても良い。図３Ｃに示した第２実施形態においては、吸湿材料３００は、封止体２００の凹部２３０に配置されている。これにより、第３閉空間９３における水分濃度を低く抑えることができ、第３閉空間９３で囲まれた内側の第２閉空間９２、さらには、その内側の第１閉空間９１への水分の浸入を抑制することが可能となる。このため、バリア性をさらに向上することができ、有機ＥＬ素子４０の長寿命化が可能となる。

次に、外部からシール材を介して第１閉空間９１（表示エリア１０２）に向かって浸透する水分の拡散性について検討する。なお、図５に、比較例として単一のシール材（第１シール材８１）のみでアレイ基板１００と封止体２００とを貼り合わせた構成の有機ＥＬ表示装置を示す。

水分の拡散性については、以下に示す拡散方程式
Ｊ＝−Ｄ／Ｗ×△ｎ
によって定義する。ここで、Ｄは拡散係数であり、Ｗはシール材が設置される幅（例えば図５参照）であり、△ｎはシール材を挟む両側の空間での水分濃度差である。この拡散方程式に従い、図５に示した比較例（一重シール構造）、図３Ｃに示した第１実施形態（二重シール構造）、図４Ｃに示した第２実施形態（三重シール構造）のそれぞれについて、第１閉空間９１に向かって浸透してくる水分の透湿度Ｊ０、Ｊ１２、Ｊ２３を求める。

なお、各シール構造の総シール幅は一定（＝Ｗ）としている。すなわち、比較例における一重シール構造の場合のシール材の幅はＷ、第１実施形態における二重シール構造の場合のそれぞれのシール材の幅はＷ／２、第２実施形態における三重シール構造の場合のそれぞれのシール材の幅はＷ／３とする。

また、有機ＥＬ表示装置の外部（すなわち、最外周に配置されたシール材よりも外側の空間）での水分濃度は９．９４５×１０^２４個／ｍ^３であり、また、第１閉空間９１には吸湿材料３００が設置されているものとし、第１閉空間９１での水分濃度は０個／ｍ^３であるものとする。

比較例（一重シール構造）については、拡散方程式に基づく透湿度Ｊ０は、以下の通りである。

Ｊ０＝−Ｄ／Ｗ×９．９４５×１０^２４
第１実施形態（二重シール構造）については、拡散方程式に基づく透湿度Ｊ１２は、以下の通りである。なお、外部から第２閉空間９２への透湿度をＪ０１（ｔ）、第２閉空間９２から第１閉空間９１への透湿度をＪ１２（ｔ）とする。

Ｊ０１（ｔ）＝−２Ｄ／Ｗ×（９．９４５×１０^２４−ｎ（ｔ））
Ｊ１２（ｔ）＝−２Ｄ／Ｗ×（ｎ（ｔ）−０）
ｄｎ／ｄｔ＝（Ｊ０１−Ｊ１２）×ｈ・Ｌ／（Ｈ・Ｌ・ｗ１）
なお、ｎ（ｔ）は第２閉空間９２の水分濃度であり、ｈは各シール材の高さであり、Ｌは各シール材の長さであり、Ｈは凹部の深さであり、ｗ１はシール材を挟む領域の両側の距離である。微分方程式を解くと、
Ｊ１２＝−Ｄ／ｗ×９．９４５×１０^２４（１−ｅｘｐ（−α・ｔ）
となる。但し、α＝４Ｄ・ｈ／（Ｈ・Ｗ・ｗ１）である。

第２実施形態（三重シール構造）については、拡散方程式に基づく透湿度Ｊ２３‘は、以下の通りである。なお、外部から第３閉空間９３への透湿度をＪ０１‘（ｔ）、第３閉空間９３から第２閉空間９２への透湿度をＪ１２‘（ｔ）、第２閉空間９２から第１閉空間９１への透湿度をＪ２３‘（ｔ）、とする。

Ｊ０１‘（ｔ）＝−３Ｄ／Ｗ×（９．９４５×１０^２４−ｎ１（ｔ））
Ｊ１２‘（ｔ）＝−３Ｄ／Ｗ×（ｎ１（ｔ）−ｎ２（ｔ））
Ｊ２３‘（ｔ）＝−３Ｄ／Ｗ×（ｎ２（ｔ）−０）
ｄｎ１／ｄｔ＝（Ｊ０１−Ｊ１２）×ｈ・Ｌ／（Ｈ・Ｌ・ｗ１）
ｄｎ２／ｄｔ＝（Ｊ１２−Ｊ２３）×ｈ・Ｌ／（Ｈ・Ｌ・ｗ１）
なお、ｎ１（ｔ）は第３閉空間９３の水分濃度であり、ｎ２（ｔ）は第２閉空間９２の水分濃度である。微分方程式を解くと、
Ｊ２３‘＝−Ｄ／ｗ×９.９４５×１０^２４（１＋１／２ｅｘｐ（−β・ｔ）−３／２ｅｘｐ（−γ・ｔ））
となる。但し、β＝９Ｄ・ｈ／（Ｈ・Ｗ・ｗ１）であり、また、γ＝３Ｄ・ｈ／（Ｈ・Ｗ・ｗ１）である。

以上のようにして求めたＪ０、Ｊ１２、Ｊ２３‘について、時間（温度が８５℃で湿度が８５％ＲＨの環境下での放置日数）を関数としたグラフを図６に示す。ここでは、１ｍｍ幅のシール材の透湿度（＝Ｊ０＝３×１０^２３個／ｍ^２／ｄａｙ）、ｈ＝６μｍ、Ｈ＝３００μｍとし、またｗ１に関しては１ｍｍと５ｍｍの２通りについて計算した。図６に示したように、シール材は多重にすればするほど、また、シール材間の距離（シール間容積）は広くすればするほど、第１閉空間９１（表示エリア１０２）に浸透してくる水分量を低減できることが確認できた。

次に、シール構造及び吸湿材料の設置面積の条件が異なる１２種類のパネルを実際に作成し、多重シール構造の効果を確認した。

すなわち、一辺が３０ｍｍの略正方形のガラス基板を１２枚準備する。各ガラス基板にはそれぞれ、陽極となるべき幅１５ｍｍＩＴＯ電極が１本形成されている。これらの１２枚のガラス基板を中性洗剤及び流水により洗浄し、１５０℃の温度で５時間以上十分に乾燥した後、更にＵＶ洗浄を行う。

そして、これらの１２枚のＩＴＯ付きガラス基板を抵抗加熱方式の有機ＥＬ成膜装置にセットし、ホール輸送層としてα−ＮＰＤ（芳香族ジアミン）を２００ｎｍの膜厚に成膜したのに続いて、発光層兼電子輸送層としてＡｌｑ_３（アルミニウムキリノール錯体）を５０ｎｍの膜厚に成膜し、さらに、電子注入層としてＬｉＦ（フッ化リチウム）を１０ｎｍの膜厚に成膜し、これらの積層体からなる有機活性層６４を形成する。その後、陰極としてＡｌ（アルミニウム）を１００ｎｍの膜厚に成膜し、１画素ベタ表示の有機ＥＬ素子４０を形成した。

これらの１２種類のパネルＡ乃至Ｌを図７に示したようなシール構造と吸湿材料設置面積との組み合わせで封止体により封止した。シール構造は、１重シール構造（パネルＡ乃至Ｄ）、２重シール構造（パネルＥ乃至Ｈ）、３重シール構造（パネルＩ乃至Ｌ）のいずれかであり、それぞれのシール構造について４通りの吸湿材料の設置面積（ナシ、４ｍｍ^２、２５ｍｍ^２、１００ｍｍ^２）を設定した。吸湿材料としては、厚さ２００μｍの酸化カルシウム系のものを用いた。

これらの１２枚のパネルを温度が８５℃で湿度が８５％ＲＨの高温高湿環境に投入し、所定時間経過毎（５、２０、５０、１００、２００、５００、１０００ｈｒ経過後）に取り出し、パネルを点灯させて顕微鏡観察を行った。そして、最初にダークスポットが確認された時の経過時間を図７に示した。

図７に示したように、シール構造を多重化するほどダークスポットの発生を抑制することができ、しかも、少量の吸湿材料でもダークスポットのない良好なパネルを作成できることが確認できた。

上述したように、この実施の形態に係る表示装置によれば、表示素子が配置された表示エリアを囲む枠状の第１シール材及び第１シール材を囲む枠状の第２シール材によりアレイ基板と封止体とを貼り合わせている。このように、シール材を多重に形成し、シール材間に空間を設けることにより、トータルのバリア性を向上することができる。これにより、吸湿材料の体積及び設置面積を低減することが可能となり、コストの低減及び狭額縁化が可能となる。

また、シール材を透過する水分量は拡散方程式に基づき、シール材を挟む両側の領域の水分濃度差に比例し、シール材の幅（シール材を挟む領域の両側の距離）に反比例する。このため、シール材を多重化することにより、表示素子が配置される第１閉空間から第１シール材を隔てた第２閉空間の水分濃度が外気と同等となるまでの経過時間を遅らせることが可能となり、結果として、トータルのバリア性を向上させることが可能となる。

さらには、複数のシール材とアレイ基板及び封止体とで囲まれた閉空間の、封止体及びアレイ基板の少なくとも一方に、凹部を設けて各閉空間の体積を大きくすることが効果的である。この際、アレイ基板及び封止体において、シール材が配置される領域に凹部を設けず、シール材の高さは従来と同等とすることが重要である。

このような構成の場合、シール材の高さは従来と同等であるため、ある１本のシール材のバリア性は従来構成と同等であるが、この１本のシール材で囲まれた内側の閉空間を形成するアレイ基板及び封止体の少なくとも一方に凹部を設けているため、閉空間の容積が増大し、水分濃度を小さく抑えることが可能となる。したがって、表示素子が配置される第１閉空間の水分濃度を長期にわたって低レベルに維持することができ、水分による表示素子の劣化を抑制することが可能となる。これにより、封入する吸湿材料が少なくてもあるいは吸湿材料の吸湿能力が低くても、ダークスポットや画素シュリンケージの発生しない表示品位の良好な有機ＥＬ表示装置を提供することができる。

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。

図１は、この発明の一実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置の構成を概略的に示す図である。 図２は、図１に示した有機ＥＬ表示装置の１画素分の構造を概略的に示す断面図である。 図３Ａは、第１実施形態に係るシール構造（二重シール構造）を概略的に示す断面図である。 図３Ｂは、第１実施形態に係るシール構造（二重シール構造）を概略的に示す断面図である。 図３Ｃは、第１実施形態に係るシール構造（二重シール構造）を概略的に示す断面図である。 図４Ａは、第２実施形態に係るシール構造（三重シール構造）を概略的に示す断面図である。 図４Ｂは、第２実施形態に係るシール構造（三重シール構造）を概略的に示す断面図である。 図４Ｃは、第２実施形態に係るシール構造（三重シール構造）を概略的に示す断面図である。 図５は、比較例に係るシール構造（一重シール構造）を概略的に示す断面図である。 図６は、シール材の多重化による経過時間に対する透湿度の関係を示す図である。 図７は、各シール構造を適用したパネルについて吸湿材料の設置面積が異なる条件でのダークスポット発生時間の比較結果を示す図である。

符号の説明

ＰＸ…画素、１…有機ＥＬ表示装置、４０…有機ＥＬ素子、５０…表示素子部、６０…第１電極、６４…有機活性層、６６…第２電極、７０…隔壁、８１…第１シール材、８２…第２シール材、８３…第３シール材、９１…第１閉空間、９２…第２閉空間、９３…第３閉空間、１００…アレイ基板、１０２…表示エリア、１２０…配線基板、２００…封止体、２１０…凹部、２２０…凹部、２３０…凹部、３００…吸湿材料

Claims (8)

1. 基板上の表示エリアに配置された表示素子と、
   前記基板の前記表示素子が配置された側に対向して配置された封止体と、
   前記表示エリアを囲む枠状に配置され、前記基板と前記封止体とを貼り合わせる第１シール材と、
   前記第１シール材を囲み、前記第1シール材と離間した枠状に配置され、前記基板と前記封止体とを貼り合わせる第２シール材と、
   を備えたことを特徴とする表示装置。
2. 前記基板及び前記封止体の少なくとも一方は、前記第１シール材と前記第２シール材との間の領域に凹部を有することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記第１シール材及び前記第２シール材が配置される前記基板と前記封止体とのギャップは、前記第１シール材と前記第２シール材との間の領域での前記基板と前記封止体とのギャップより小さいことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
4. 前記第１シール材と前記第２シール材との間の領域に吸湿材料を配置したことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
5. 前記封止体は、前記第１シール材によって囲まれた前記表示エリアに対応して凹部を有することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
6. 前記第１シール材及び前記第２シール材が配置される前記基板と前記封止体とのギャップは、前記表示エリアでの前記基板と前記封止体とのギャップより小さいことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
7. 前記表示エリアに吸湿材料を配置したことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
8. 前記表示素子は、
   表示エリアの画素毎に独立島状に配置された第１電極と、
   前記第１電極に対向して配置された第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光活性層と、によって構成された有機ＥＬ素子であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。

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