JP2009021162A - 表示装置 - Google Patents

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Atsushi Hanari
淳 羽成
Yoshito Nakagawa
吉人 中川
Osamu Yoshitake
修 吉武
Ikuo Matsunaga
郁夫 松永
Koichi Yamashita
浩一 山下
Motokuni Aoki
基晋 青木
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Abstract

【課題】表示品質が良好であり、且つ、狭額縁化が可能な表示装置を提供することを目的とする。
【解決手段】アクティブエリア12において、自発光素子を備えた第1基板10と、第1基板10の自発光素子側に対向して配置されるとともに、凹部80と、凹部80を規定する枠状の周縁部120と、を有する第2基板20と、第1基板10と第2基板20の周縁部120とを貼り合わせるシール材30と、第2基板20の凹部において、アクティブエリア12の外側に配置された乾燥剤DAと、を備え、凹部80は、複数の側面83によって囲まれた第1凹部81と、第1凹部81を囲む2つの側面83を接続するとともに第1凹部81より外側に向かって突出した接続面110によって囲まれた第2凹部82と、を有することを特徴とする。
【選択図】図4A

Description

この発明は、表示装置に係り、特に、自発光素子を含んで構成される表示装置に関する。
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、自発光素子である有機EL素子を備えていることから、視野角が広く、バックライトを必要とせずに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保持した有機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。しかしながら、有機EL素子に用いられる材料、特に、有機活性層を構成する材料には、水分や酸素により劣化しやすいものが含まれる。基板上に有機EL素子を形成しただけの構成の場合、水分や酸素により、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乾燥剤を有機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基板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
近年、有機EL素子から放射された放射光を有機EL素子の上面側すなわち封止基板側から取り出すトップエミッションタイプの開発が進められている。しかしながら、乾燥剤として適用される材料は、一般的に十分な光透過性を有していない。このため、封止基板上のアクティブエリアの周囲にディスペンサを用いて液状の乾燥剤を塗布する方法が提案されている。
このように、ディスペンサを用いた場合には、アクティブエリアの周囲の角の部分に乾燥剤が溜まりやすい。また、近年の狭額縁化の要求に伴って、アクティブエリアの周囲の乾燥剤の塗布領域が狭くなっている。このため、乾燥剤がアクティブエリアにかかってしまうことがある。このため、アクティブエリアに表示された画像の一部が見えにくくなってしまうことがある。このように、乾燥剤がアクティブエリアにかかってしまった場合には、表示装置の表示品質を下げるおそれがある。
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、表示品質が良好であり、且つ、狭額縁化が可能な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、
アクティブエリアにおいて、自発光素子を備えた第1基板と、
前記第1基板の前記自発光素子側に対向して配置されるとともに、凹部と、前記凹部を規定する枠状の周縁部と、を有する第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板の前記周縁部とを貼り合わせるシール材と、
前記第2基板の前記凹部において、前記アクティブエリアの外側に配置された乾燥剤と、を備え、
前記凹部は、複数の側面によって囲まれた第1凹部と、前記第1凹部を囲む2つの側面を接続するとともに前記第1凹部より外側に向かって突出した接続面によって囲まれた第2凹部と、を有することを特徴とする。
この発明によれば、表示品質が良好であり、且つ、狭額縁化が可能な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、アレイ基板(第1基板)10と、このアレイ基板10に対向して配置された封止基板(第2基板)20と、を備えている。このような構成の有機EL表示装置1は、画像を表示する略多角形状のアクティブエリア12を有している。アクティブエリア12は、マトリクス状に配置された複数の画素PXによって構成されており、図1に示した例では、長方形状に形成されている。また、図1では、カラー表示タイプの有機EL表示装置1を例に示しており、アクティブエリア12は、複数種類の色画素、例えば3原色に対応した赤色画素PXR、緑色画素PXG、及び、青色画素PXBによって構成されている。これらのアレイ基板10と封止基板20とは、アクティブエリア12を囲むように枠状に配置されたシール材30により貼り合せられている。
各画素PX(R、G、B)は、画素回路及びこの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。図2に画素回路の一例を示すが、他の構成の画素回路を適用しても良いことは言うまでもない。
図2に示すように、画素回路40は、第1スイッチSW1、第2スイッチSW2、第3スイッチSW3、第4スイッチSW4、蓄積容量素子CSなどを備えて構成されている。第1スイッチSW1は、表示素子60に供給する電流量を制御する機能を有している。第2スイッチSW2及び第3スイッチSW3は、サンプル・ホールドスイッチとして機能する。第4スイッチ素子SW4は、第1スイッチSW1から表示素子60への駆動電流の供給を制御する機能を有している。蓄積容量素子CSは、第1スイッチSW1のゲートーソース間の電位を保持する機能を有している。
第1スイッチSW1は、電源線Pと第4スイッチSW4との間に接続されている。第1スイッチSW1のゲート電極は第2スイッチSW2に接続されている。第4スイッチSW4は、第1スイッチSW1と表示素子60との間に接続されている。第4スイッチSW4のゲート電極は、第1ゲート線GL1に接続されている。
第2スイッチSW2は、信号線SLと第1スイッチSW1及び第4スイッチSW4との間に接続されている。第3スイッチSW3は、第1スイッチSW1と第2スイッチSW2との間に接続されている。第2スイッチSW2及び第3スイッチSW3のゲート電極は、第2ゲート線GL2に接続されている。
これらの第1スイッチSW1、第2スイッチSW2、第3スイッチ素子SW3、及び、第4スイッチSW4は、例えば薄膜トランジスタによって構成され、その半導体層は、ここではポリシリコンによって形成されている。
このような回路構成の場合、第2ゲート線GL2からオン信号が供給されたのに基づいて第2スイッチSW2及び第3スイッチSW3がオンとなり、信号線SLを流れる電流に応じて電源線Pから電流が第1スイッチSW1を流れ、また、第1スイッチSW1を流れる電流に応じて蓄積容量素子CSが充電される。そして、第1ゲート線GL1からオン信号が供給されたのに基づいて第4スイッチSW4がオンとなり、蓄積容量素子CSで保持した容量に応じた電流が第1スイッチSW1を介して第4スイッチSW4を流れる。これにより、表示素子60に所定の輝度に応じた電流が供給される。
表示素子は、自発光素子である有機EL素子60(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60R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60G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60Bを備えている。
各種有機EL素子60(R、G、B)は、基本的に同一構成であり、例えば、図3に示すように、配線基板100上に配置されている。なお、配線基板100は、ガラス基板やプラスチックシートなどの絶縁性の支持基板101上に、アンダーコート層、ゲート絶縁膜、層間絶縁膜、平坦化膜などの絶縁層102を備える他に、画素回路40や各種配線などを備えて構成されたものとする。
この有機EL素子60は、各画素PXに独立島状に配置された第1電極61と、第1電極61に対向して配置され複数の画素PXに共通の第2電極62と、これらの第1電極61と第2電極62との間に保持された有機活性層63と、によって構成されている。
第1電極61は、配線基板100の表面の絶縁層102上に配置され、陽極として機能する。この第1電極61は、絶縁層102に形成されたコンタクトホールを介して第4スイッチSW4に接続されている。トップエミッション方式の場合、第1電極61は、反射層を含んでいることが望ましい。
有機活性層63は、第1電極61上に配置され、少なくとも発光層を含んでいる。この有機活性層63は、発光層以外の層として、例えば、ホール輸送層、ホール注入層、ブロッキング層、電子輸送層、電子注入層、バッファ層などを含んでも良いし、またこれらを機能的に複合した層を含んでもよい。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。このような有機活性層63は、低分子系の材料を用いて蒸着法などのドライプロセスを経て形成しても良いし、高分子系の材料を用いて選択塗布法(例えばインクジェット法)などのウエットプロセスを経て形成しても良い。
第2電極62は、有機活性層63を覆うように配置され、陰極として機能する。この第2電極62は、アクティブエリア12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。トップエミッション方式の場合、第2電極62は、光透過性を有する導電材料により形成される。
また、アレイ基板10は、アクティブエリア12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61の周縁を覆うように格子状またはストライプ状に配置されている。このような隔壁70は、樹脂材料をパターニングすることによって形成されている。また、隔壁70は、有機活性層63とともに、第2電極62によって覆われている。
封止基板20は、アレイ基板10の有機EL素子60側に対向するように配置されている。図3に示したようなトップエミッション方式の有機EL表示装置においては、封止基板20の外面(すなわちアレイ基板と対向する面と反対側の面)には、偏光板などの光学素子ODが配置されている。
有機EL表示装置1は、さらに、乾燥剤DAを備えている。このような乾燥剤DAとしては、光透過性に乏しい材料が選択されることが多い。このため、トップエミッション方式の場合、封止基板20上のアクティブエリア12に乾燥剤DAを配置すると、有機EL素子からの光取出効率が低下する。
このため、乾燥剤DAは、封止基板20の内面(すなわちアレイ基板と対向する面)において、アクティブエリア12の外側に配置されている。このような配置に適した乾燥剤DAとしては、液状のものなどがある。この液状の乾燥剤DAは、ディスペンサを利用して塗布される。このような乾燥剤DAとしては、例えば、酸化カルシウム(CaO)や酸化バリウム(BaO)といった酸化物の粉末などを溶媒に溶かした液状としたものが使用可能である。
以下に、乾燥剤DAが配置される封止基板20の構造についてより詳細に説明する。
図4A及び図4Bに示すように、封止基板20は、凹部80及び周縁部110を有している。凹部80は、第1凹部81及び第2凹部82を有している。
第1凹部81は、封止基板20の内面20Aから窪んだ形状であり、封止基板20の内面20Aから深さD1だけ沈降した底面83Aを有している。底面83Aは、アクティブエリア12より大きく形成されている。ここでは、底面83Aは、長方形状に形成されている。第1凹部81は、底面83Aの各辺に沿って延びた側面83a、83b、83c、83dによって囲まれている。つまり、これらの側面は、直線的に延在している。
第2凹部82は、第1凹部81を囲む側面のうちの2つの側面を接続するとともに、第1凹部81より外側に向かって突出した接続面110によって囲まれている。すなわち、封止基板30は、4つの第2凹部82A、82B、82C、及び82Dを有している。第2凹部82Aは、側面83a及び83bを接続するとともに、接続面110Aによって囲まれている。第2凹部82Bは、側面83b及び83cを接続するとともに、接続面110Bによって囲まれている。第2凹部82Cは、側面83c及び83dを接続するとともに、接続面110Cによって囲まれている。第2凹部82Dは、側面83d及び83aを接続するとともに、接続面110Dによって囲まれている。これらの第2凹部82(A、B、C、D)は、封止基板20の内面20Aから深さD2だけ沈降している。図4Aに示した例では、第1凹部81の深さD1と第2凹部82の深さD2は、同等である(D1=D2)。
ガラスによって構成された封止基板20において、第1凹部81及び第2凹部82は、ウェットエッチングなどの化学処理や、サンドブラストなどの機械的処理を施すことにより、所定の深さに形成可能である。
周縁部120は、第1凹部81の大きさを規定し、枠状の形状を有している。シール材30は、周縁部120に配置され、アレイ基板10と封止基板20の周縁部120とを貼り合わせている。これにより、有機EL素子60は、気密なスペースに封止される。周縁部120の幅は、概ね一定に形成されている。特に、図4Bに示すように、直線的に延在する側面83(a、b、c、d)に交差する周縁部120の幅W1は、略一定である。一方で、第1凹部81より外側に向かって突出している接続面110(A、B、C、D)と交差する周縁部120の幅W2は、幅W1より小さく形成されている(W1>W2)。
図4Bに示すように、乾燥剤DAは、第1凹部81において、アクティブエリア12の外側に枠状の限られた幅の領域103に配置される。より具体的には、乾燥剤DAは、底面83A上のアクティブエリア12と側面83a、83b、83c、83dとの間に配置される。
近年の狭額縁化の要求に伴ってアクティブエリアと第1凹部81の側面との間に十分の幅の領域103を確保することが困難となってきている。このため、限られた幅の領域103に液状の乾燥剤DAをディスペンサにより描画した際に描画方向が直角に変わるアクティブエリア12の周囲の角の部分付近では、液状の乾燥剤DAがアクティブエリア12にかかってしまうことがある。
そこで、この実施の形態においては、乾燥剤DAが配置される封止基板20は、第1凹部81を囲む2つの側面を接続するとともに、第1凹部81より外側に向かって突出した接続面110によって囲まれた第2凹部82を備えている。すなわち、描画方向が変わることによって液状の乾燥剤DAが溜まりやすいアクティブエリア12の周囲の角部において、第2凹部82が形成されている。このため、塗布した液状の乾燥剤DAを第2凹部82に誘導することが可能である。つまり、多量に塗布され溜まった液状乾燥剤は、硬化する過程で広がるが、アクティブエリアから遠ざかる方向に第2凹部82を形成したことにより、液状乾燥剤の広がりを許容できるスペースが確保され、アクティブエリア12への乾燥剤DAの広がりを抑制することが可能になる。
図4Aに示した例では、第1凹81部の深さD1と第2凹部82の深さD2を同等としたが、図5A及び図5Bに示した例では、第2凹部82の深さD2が第1凹部81の深さD1より深い場合を図示している(D2>D1)。図5Aに示した例では、第2凹部82の深さD2が略一定の場合を図示しており、底面84は、第1凹部81の底面83Aと略平行な平面である。図5Bに示した例では、第2凹部82の深さD2が第1凹部81から離れるにしたがって次第に深くなる場合を図示しており、底面84は、第1凹部81の底面83Aと交差する傾斜面である。
このように、第2凹部82の深さD2が第1凹部81の深さD1より深いことから、液状の乾燥剤DAを第2凹部82にさらに誘導しやすくなる。さらには、図4Aに示した例よりも第2凹部82の容量が増すため、乾燥剤DAのアクティブエリア12方向への広がりをさらに抑制することができる。
図4Bに示した例では、第2凹部82の接続面110は、1つの曲面であるが、この例に限らず、接続面110は、複数の曲面によって構成してもよい。図6に示した第1変形例では、接続面110Aは、それぞれの一端が側面83a及び83bにつながり、次第に外側に向かって延びる曲面110a及び110bからなる。第2凹部82Aは、このような接続面110によって囲まれている。このように、複数の曲面に囲まれた第2凹部82についても、アクティブエリア12の周囲の角の部分に溜まった液状乾燥剤DAを誘導することができる。このような構成によっても上述した構成と同様の効果が得られる。
図4B及び図6に示した例では、第2凹部82の接続面110は、曲面であるが、この例に限らず、接続面110は、少なくとも2つの平面によって構成してもよい。図7に示した第2構成例では、接続面110Aは、3つの平面110a、110b、及び110cからなる。第2凹部82Aは、このような接続面110Aによって囲まれている。このように、複数の平面に囲まれた第2凹部82についても、アクティブエリア12の周囲の角の部分に溜まった液状乾燥剤DAを誘導することができる。このような構成によっても上述した構成と同様の効果が得られる。
図4B、図6、及び図7に示した例では、第2凹部82を囲む接続面110は、第1凹部81を囲む2つの側面83a、83bからそれぞれ外側に向かって延びる曲面または平面によって構成されているが、この例に限らない。図8に示す第3変形例では、側面83aの端部83aEからの延長線上に側面83bの端部83bEが位置しており、第2凹部82Aを囲む接続面110Aは、2つの端部83aE及び83bEを接続するとともに第1凹部81の外側に向かって突出した曲面によって構成されている。このように、2つの側面が隣接する角部において1つの側面83から外側に突出した第2凹部82についても、アクティブエリア12の周囲の角の部分に溜まった液状乾燥剤DAを誘導することが可能である。ゆえに、このような構成によっても上述した構成と同様の効果が得られる。
なお、図6乃至図8に示した各変形例では、1つの第2凹部82Aのみを図示しているが、他の3つの第2凹部82(B、C、D)についても同様に構成されている。また、図6乃至図8に示した各変形例においては、第2凹部の深さD2は第1凹部の深さD1と同等であっても良いし、第1凹部の深さD1より深くても良い。
以上説明したように、本実施形態によれば、液状の乾燥剤DAを塗布した際に、特に角部分でのアクティブエリア12への広がりを抑制することが可能である。このため、乾燥剤DAの塗布領域が狭い場合においても、乾燥剤DAのアクティブエリア12への流れ込み防止が可能である。このため、狭額縁化が可能となる。また、アクティブエリア12に表示された画像の一部が見えにくくなること、画像の一部が欠落してしまうことを防ぐことができる。これにより、表示品質の良好な表示装置を提供できる。
また、上述したような配置パターンの乾燥剤DAは、図4Bに示したように封止基板20側に配置する例に限らず、アレイ基板10側に配置してもよいが、アレイ基板10上には、アクティブエリア12から周辺エリアに向かって複数の配線が引き出されているため、これらに跨るように乾燥剤DAを配置することはあまり望ましいことではない。また、液状の乾燥剤DAが硬化する過程において、アレイ基板10に先に形成された有機EL素子60が液状乾燥剤に含まれる溶媒に曝されることは望ましくない。このため、乾燥剤DAは、封止基板20側に配置されることが望ましい。
なお、この発明は、上記実施形態そのもの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表示装置において画素を構成する表示素子及び画素回路の一例を示す図である。 図3は、有機EL素子で発生した光を封止基板側から外部に取り出す上面発光(トップエミッション)方式の有機EL表示装置におけるアクティブエリアの構造を概略的に示す断面図である。 図4Aは、図1に示した有機EL表示装置に適用可能な封止基板の構造を概略的に示す斜視図である。 図4Bは、図1に示した有機EL表示装置に適用可能な封止基板の構造を概略的に示す平面図である。 図5は、図4Aに示した封止基板をA−A線で切断したときの断面構造を概略的に示す図である。 図5Aは、図4Aに示した封止基板をA−A線で切断したときの断面構造を概略的に示す図である。 図6は、図1に示した有機EL表示装置に適用可能な封止基板の第1変形例を概略的に示す平面図である。 図7は、図1に示した有機EL表示装置に適用可能な封止基板の第2変形例を概略的に示す平面図である。 図8は、図1に示した有機EL表示装置に適用可能な封止基板の第3変形例を概略的に示す平面図である。
符号の説明
1…有機EL表示装置 10…アレイ基板 12…アクティブエリア
20…封止基板 30…シール材
40…画素回路 PX…画素 DA…乾燥剤
60…表示素子(有機EL素子) 61…第1電極 62…第2電極 63…有機活性層
100…配線基板 101…支持基板 102…絶縁層
DA…乾燥剤
80…凹部 81…第1凹部 82…第2凹部
110…接続面 120…周縁部

Claims (6)

  1. アクティブエリアにおいて、自発光素子を備えた第1基板と、
    前記第1基板の前記自発光素子側に対向して配置されるとともに、凹部と、前記凹部を規定する枠状の周縁部と、を有する第2基板と、
    前記第1基板と前記第2基板の前記周縁部とを貼り合わせるシール材と、
    前記第2基板の前記凹部において、前記アクティブエリアの外側に配置された乾燥剤と、を備え、
    前記凹部は、複数の側面によって囲まれた第1凹部と、前記第1凹部を囲む2つの側面を接続するとともに前記第1凹部より外側に向かって突出した接続面によって囲まれた第2凹部と、を有することを特徴とする表示装置。
  2. 前記第2凹部は、前記第1凹部より深い深さ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. 前記自発光素子から放射された光を前記第2基板側から取り出すトップエミッションタイプであることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
  4. 前記接続面は、少なくとも1つの曲面からなることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
  5. 前記接続面は、少なくとも2つの平面からなることを特徴とする請求項1の表示装置。
  6. 前記自発光素子は、
    アクティブエリアにおいて、画素毎に独立島状に配置された第1電極と、
    前記第1電極より前記第2基板側に配置され、光透過性を有する第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、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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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015145966A1 (ja) * 2014-03-24 2015-10-01 株式会社Joled 有機el表示パネル、有機el表示パネルの製造方法及び有機el素子の封止方法

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