JP2010003434A - 有機エレクトロルミネッセンス装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】狭額縁化が可能な缶封止構造の有機EL装置を提供する。
【解決手段】本発明の有機EL装置100は、表示領域Aを有する。基板110と、表示領域Aにおける基板110の第1面110a側に設けられ、第1電極53と第2電極51との間に有機発光層を有する複数の有機EL素子50と、表示領域Aの周辺部における基板110の第1面110a側に配置され、複数の有機EL素子50の各々の第1電極53と共通して電気的に接続された導電部140と、第1面110a側に設けられ複数の有機EL素子50と導電部140とを気密に収容する第1室150Aを構成する第1封止部材150と、第2面110b側に設けられ吸着材170を気密に収容する第2室160Aを構成する第2封止部材160と、導電部140を貫通して第1室150Aと第2室160Aとを連通する貫通孔140Aと、を備えている。
【選択図】図3
【解決手段】本発明の有機EL装置100は、表示領域Aを有する。基板110と、表示領域Aにおける基板110の第1面110a側に設けられ、第1電極53と第2電極51との間に有機発光層を有する複数の有機EL素子50と、表示領域Aの周辺部における基板110の第1面110a側に配置され、複数の有機EL素子50の各々の第1電極53と共通して電気的に接続された導電部140と、第1面110a側に設けられ複数の有機EL素子50と導電部140とを気密に収容する第1室150Aを構成する第1封止部材150と、第2面110b側に設けられ吸着材170を気密に収容する第2室160Aを構成する第2封止部材160と、導電部140を貫通して第1室150Aと第2室160Aとを連通する貫通孔140Aと、を備えている。
【選択図】図3
Description
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス装置に関する。
有機エレクトロルミネッセンス(以下、有機ELと称す)を用いた発光素子として、有機EL素子が知られている。有機EL素子は、正孔を供給する陽極と電子を供給する陰極との間に、有機EL材料からなる有機発光層を含んだ有機機能層を有するものである。供給された正孔と電子とが有機発光層内で結合して、光を生じるようになっている。有機EL素子は、画像表示装置や画像形成装置等への適用が考えられている。
多数の有機EL素子を備えた有機EL装置にあっては、有機EL素子が酸素や水分に曝されないようにすることが極めて重要である。酸素や水分との化学反応により有機EL素子に劣化を生じて、ダークスポット(暗点)の発生やその成長により表示不良を生じてしまうからである。このような観点から有機EL装置には、有機EL素子を水分等から保護する構造が設けられている。例えば、有機EL素子が設けられた素子基板を缶封止した缶封止構造が知られている。この封止缶の内側には水分等を吸着する吸着材が配置されており、水分が吸着材に捕捉されて有機EL素子に到達しなくなる。
有機EL装置にあっては狭額縁化が期待されており、特許文献1、2には狭額縁化が可能な缶封止構造が開示されている。
特許文献1では、表示領域の周辺領域の一部(例えば額縁の4辺のうち1辺のみ)に、乾燥剤(吸着材)を配置している。額縁の4辺のうち乾燥剤を配置しない3辺において狭額縁化が可能になっている。
特許文献2では、近接する発光部(有機EL素子)の間の領域にゲッター材(吸着材)を配置している。複数の有機EL素子が配置される表示領域内にゲッター材を配置することにより、表示領域の外側すなわち額縁と重なる領域にゲッター材を配置する必要がなくなり、狭額縁化が可能になっている。
特開2006−114405号公報
特開2004−259696号公報
特許文献1では、表示領域の周辺領域の一部(例えば額縁の4辺のうち1辺のみ)に、乾燥剤(吸着材)を配置している。額縁の4辺のうち乾燥剤を配置しない3辺において狭額縁化が可能になっている。
特許文献2では、近接する発光部(有機EL素子)の間の領域にゲッター材(吸着材)を配置している。複数の有機EL素子が配置される表示領域内にゲッター材を配置することにより、表示領域の外側すなわち額縁と重なる領域にゲッター材を配置する必要がなくなり、狭額縁化が可能になっている。
特許文献1、2の技術を用いれば狭額縁化が可能な缶封止構造を提供することができると考えられるが、実際にこのような構造を採用すると以下のような不都合を生じるおそれがある。
特許文献1の技術では、乾燥剤を配置する領域を減らすことにより狭額縁化を図るものであるから、狭額縁化するほど配置可能な乾燥剤の量が少なくなる。そのため、乾燥剤の量と狭額縁化の程度とがトレードオフの関係となるので、缶封止構造の内側を良好に乾燥させるとともに狭額縁化することが難しくなる。
特許文献1の技術では、乾燥剤を配置する領域を減らすことにより狭額縁化を図るものであるから、狭額縁化するほど配置可能な乾燥剤の量が少なくなる。そのため、乾燥剤の量と狭額縁化の程度とがトレードオフの関係となるので、缶封止構造の内側を良好に乾燥させるとともに狭額縁化することが難しくなる。
特許文献2の技術では、表示領域内の発光部の間にゲッター材を配置するので、画像の高精細化や高開口率化等を図るために発光部の間隔を狭くすると、ゲッター材の量を確保することが難しくなる。また、発光部の間の領域が狭くなると、この領域にゲッター材を高い位置精度で配置する必要が生じ、歩留り低下や高コスト化を生じるおそれもある。
本発明は、前記事情に鑑み成されたものであって、吸着材量の確保と狭額縁化とを両立可能な良好な有機EL装置を提供することを目的の1つとする。
本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置は、表示領域を有する有機エレクトロルミネッセンス装置であって、基板と前記表示領域における前記基板の第1面側に設けられ、第1電極と第2電極との間に有機発光層を有する複数の有機エレクトロルミネッセンス素子と、前記表示領域の周辺部における前記基板の第1面側に配置され、前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子の各々の第1電極と電気的に接続されているとともに前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子で共通して設けられた導電部と、前記基板の前記第1面側に設けられ、前記基板との間に前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子と前記導電部とを気密に収容する第1室を構成する第1封止部材と、前記基板における前記第1面の裏面である第2面側に設けられ、前記基板との間に吸着材を気密に収容する第2室を構成する第2封止部材と、前記基板と前記導電部とを貫通して前記第1室と第2室とを連通する貫通孔と、を備えていることを特徴とする。
このようにすれば、有機エレクトロルミネッセンス素子が第1面に設けられており、吸着材を収容する第2室が基板の第2面側に配置されているので、第2室を第1面側に配置する場合に比べて第2室の寸法や配置の自由度が高くなる。したがって、第2室の容積を確保することができ、ここに収容される吸着材の量を確保することが可能になる。第1室に侵入した酸素や水分は貫通孔を通って第2室に移動し、第2室に配置された吸着材に吸着され捕捉される。前記のように吸着材量を確保することにより、所望の期間にわたって酸素や水分が捕捉され、酸素や水分による有機エレクトロルミネッセンス素子の劣化が防止される。
また、導電部を貫通してすなわち導電部と重なる領域に、第1室と第2室とを連通する貫通孔が配置されているので、導電部と重ならない領域に貫通孔を設ける場合に比べて貫通孔を配置するスペースを省くことができ狭額縁化が可能になる。また、導電部が複数の有機エレクトロルミネッセンス素子で、その各々の第1電極に共通して設けられているので、貫通孔を設けたことによる電気的な特性変化等が複数の有機エレクトロルミネッセンス素子で均一になる。以上のように本発明によれば、有機エレクトロルミネッセンス素子の劣化が所望の期間にわたって防止されるとともに狭額縁化が可能な有機エレクトロルミネッセンス装置を提供することができる。
また、前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子の各々と電気的に接続された、走査線と信号線と電源線とを有し、前記導電部が前記走査線と信号線と電源線とのいずれとも重なり合わないで配置されていることが好ましい。
このようにすれば、走査線と信号線と電源線とがいずれも導電部と重なり合わないので、これら配線が貫通孔を設けたことにより断線されることがなくなる。したがって、貫通孔の位置や寸法に対する制約が緩やかになり、貫通孔を大型化することが容易になる。貫通孔を大型化すれば、第1室の水分等が第2室側に良好に流通するようになるので、水分等が確実に捕捉されるようになる。
このようにすれば、走査線と信号線と電源線とがいずれも導電部と重なり合わないので、これら配線が貫通孔を設けたことにより断線されることがなくなる。したがって、貫通孔の位置や寸法に対する制約が緩やかになり、貫通孔を大型化することが容易になる。貫通孔を大型化すれば、第1室の水分等が第2室側に良好に流通するようになるので、水分等が確実に捕捉されるようになる。
また、前記第1面における前記表示領域と前記導電部との間に配置され、前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子の各々の第2電極と電気的に接続されているとともに前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子で共通して設けられた第2導電部を備えていることが好ましい。
このようにすれば、導電部を貫通して貫通孔が設けられており表示領域と導電部との間に第2導電部が設けられているので、貫通孔が第2導電部と表示領域との間を貫通することがない。したがって、第2導電部と複数の有機エレクトロルミネッセンス素子の各々とを電気的に接続する配線が貫通孔により断線することがなくなる。また、第2導電部は、複数の有機エレクトロルミネッセンス素子で共通して設けられているので、第2導電部と有機エレクトロルミネッセンス装置の外部側とを電気的に接続する配線(以下、外部接続配線と称す)の数としては、複数の有機エレクトロルミネッセンス素子の各々と第2導電部とを電気的に接続する配線(以下、内部配線と称す)の数よりも少なくすることができる。したがって、外部接続配線の間隔を内部配線の間隔よりも広くすることが可能になり、外部接続配線に断線を生じることなく外部接続配線の間に貫通孔を配置することが容易になる。
このようにすれば、導電部を貫通して貫通孔が設けられており表示領域と導電部との間に第2導電部が設けられているので、貫通孔が第2導電部と表示領域との間を貫通することがない。したがって、第2導電部と複数の有機エレクトロルミネッセンス素子の各々とを電気的に接続する配線が貫通孔により断線することがなくなる。また、第2導電部は、複数の有機エレクトロルミネッセンス素子で共通して設けられているので、第2導電部と有機エレクトロルミネッセンス装置の外部側とを電気的に接続する配線(以下、外部接続配線と称す)の数としては、複数の有機エレクトロルミネッセンス素子の各々と第2導電部とを電気的に接続する配線(以下、内部配線と称す)の数よりも少なくすることができる。したがって、外部接続配線の間隔を内部配線の間隔よりも広くすることが可能になり、外部接続配線に断線を生じることなく外部接続配線の間に貫通孔を配置することが容易になる。
また、前記表示領域の周辺部に設けられ、前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子の各々を駆動する駆動回路を有し、前記第2室が前記駆動回路と重ね合わされて配置されていることが好ましい。
駆動回路は有機エレクトロルミネッセンス素子を機能させるために必要なものであり、その配置スペースを省くことは難しいと考えられる。前記のように駆動回路と重ね合わされて第2室が配置されていれば、駆動回路の配置スペースを利用して第2室の容積を確保することができる。
駆動回路は有機エレクトロルミネッセンス素子を機能させるために必要なものであり、その配置スペースを省くことは難しいと考えられる。前記のように駆動回路と重ね合わされて第2室が配置されていれば、駆動回路の配置スペースを利用して第2室の容積を確保することができる。
また、前記表示領域における前記基板の前記第2面側の少なくとも一部を露出して前記第2封止部材が設けられていることが好ましい。
第2室内は第2封止部材によって気密になっておりその熱伝導率が低いため、基板の第2面側のうち第2室と重なる部分では重ならない部分よりも放熱性が低くなる。表示領域の基板には有機エレクトロルミネッセンス素子の動作による熱が伝わるが、前記のように表示領域において基板の第2面側の少なくとも一部を露出して第2封止部材が設けられていれば、露出部分からこの熱を良好に逃がすことができる。
第2室内は第2封止部材によって気密になっておりその熱伝導率が低いため、基板の第2面側のうち第2室と重なる部分では重ならない部分よりも放熱性が低くなる。表示領域の基板には有機エレクトロルミネッセンス素子の動作による熱が伝わるが、前記のように表示領域において基板の第2面側の少なくとも一部を露出して第2封止部材が設けられていれば、露出部分からこの熱を良好に逃がすことができる。
また、前記第2封止部材の全体が前記第1封止部材と重ね合わされて配置されていることが好ましい。
このようにすれば、第2封止部材が第1封止部材から張出して配置される場合に比べて、狭額縁化が図られる。
このようにすれば、第2封止部材が第1封止部材から張出して配置される場合に比べて、狭額縁化が図られる。
以下、本発明の実施形態を説明するが、本発明の技術範囲は以下の実施形態に限定されるものではない。以降の説明では図面を用いて各種の構造を例示するが、構造の特徴的な部分を分かりやすく示すために、図面中の構造と実際の構造とで寸法や縮尺を異ならせて示す場合がある。本実施形態の有機EL装置は、アクティブマトリクス方式のフルカラー画像表示装置である。1画素が3つのサブ画素からなっており、3つのサブ画素は互いに異なる色光(赤・緑・青)を射出するようになっている。
[第1実施形態]
図1は、本実施形態の有機EL装置100の配線構造を示す模式図である。図1に示すように、有機EL装置100は、互いが平行して延びる複数の走査線11と、走査線11に直交して延びる複数の信号線21と、信号線21と平行に延びる複数の電源線41と、を備えている。信号線21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等を有する信号線駆動回路20と電気的に接続されている。また、走査線11は、シフトレジスタ及びレベルシフタを有する走査線駆動回路10と電気的に接続されている。走査線駆動回路10や信号線駆動回路20は、ドライバ(図示略)と電気的に接続されており、ドライバは外部接続端子(図示略)と電気的に接続されている。
図1は、本実施形態の有機EL装置100の配線構造を示す模式図である。図1に示すように、有機EL装置100は、互いが平行して延びる複数の走査線11と、走査線11に直交して延びる複数の信号線21と、信号線21と平行に延びる複数の電源線41と、を備えている。信号線21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等を有する信号線駆動回路20と電気的に接続されている。また、走査線11は、シフトレジスタ及びレベルシフタを有する走査線駆動回路10と電気的に接続されている。走査線駆動回路10や信号線駆動回路20は、ドライバ(図示略)と電気的に接続されており、ドライバは外部接続端子(図示略)と電気的に接続されている。
外部接続端子からドライバに画像情報を含んだ電気信号が供給されると、ドライバは走査線駆動回路10用の電気信号や信号線駆動回路20用の電気信号を生成し、これら電気信号を走査線駆動回路10あるいは信号線駆動回路20に供給する。走査線駆動回路10は、ドライバから複数の走査線11用の電気信号を一括して受け取り、この電気信号を処理して各走査線11に電気信号を供給する。このように、走査線駆動回路10が複数の走査線11用の電気信号を一括して受け取るので、ドライバと走査線駆動回路10との間の配線(内部配線)の本数が走査線11よりも少なくなる。したがって、内部配線の間隔を走査線11の間隔よりも広くすることができる。また、信号線駆動回路20についても同様になっており、ドライバと信号線駆動回路20との間の配線の間隔を信号線21の間隔よりも広くすることができる。
走査線11及び信号線21により区画される領域の各々がサブ画素になっている。各サブ画素には、発光素子として機能する有機EL素子50や、有機EL素子50に供給される電気信号をスイッチングするスイッチング素子等が設けられている。各有機EL素子50は、第1電極と第2電極との間に有機発光層を含んだ有機機能層52を有している。本実施形態では、陰極として機能する共通電極53が第1電極になっており、陽極として機能する画素電極51が第2電極になっている。共通電極53は、複数の有機EL素子50で共通して設けられている。前記スイッチング素子として、第1スイッチング素子31と第2スイッチング素子32とが設けられており、第1スイッチング素子31によりスイッチングされた電気信号を保持する保持容量34が設けられている。
第1スイッチング素子31のソース電極は、信号線21から分岐されたものであり、第1スイッチング素子31のドレイン電極は、第2スイッチング素子32のゲート電極に電気的に接続されている。また、第1スイッチング素子31の能動層は、ゲート絶縁膜を介して信号線21と重なり合うように設けられており、重なり合う部分の信号線21がゲート電極として機能するようになっている。
第2スイッチング素子32のソース電極は、電源線41から分岐されたものであり、第2スイッチング素子32のドレイン電極は、有機EL素子50の画素電極51と電気的に接続されている。保持容量34は、その一端が第1スイッチング素子31のドレイン電極と第2スイッチング素子32のゲート電極との間に電気的に接続されているともに、他端が電源線41に電気的に接続されている。第2スイッチング素子32のゲート電極に印加された電圧を保持容量34に所定期間保持することができるようになっている。
このような構成により、走査線駆動回路10から所定のタイミングで発せられた電気信号は、走査線11を介して第1スイッチング素子31のゲート電極に供給され、第1スイッチング素子31をオンにする。第1スイッチング素子31がオンになると、信号線駆動回路20からの電気信号が、信号線21を介して第1スイッチング素子31のソース電極に供給される。この電気信号は、第1スイッチング素子31の能動層を介して第2スイッチング素子32のゲート電極に供給され、第2スイッチング素子32をオンにする。すると、電源線41からの電気信号が、第2スイッチング素子32のソース電極及びドレイン電極を介して有機EL素子50の画素電極51に供給される。これにより、画素電極51と共通電極53との間に電気信号に応じた電圧が印加され、この電圧値に応じた電流が有機機能層52に流れることにより、有機発光層に発光を生じるようになっている。
図2は、有機EL装置100の構成を概略して示す斜視図である。有機EL装置100は、ガラス等からなる基板110の第1面110a側に設けられた発光素子層130を有している。発光素子層130は、所定の表示領域に配置されており、ここでは平面視略長方形状になっている。
以下、図2に示したXYZ直交座標系を設定し、これに基づいて部材の位置関係を説明する。このXYZ直交座標系においてX方向及びY方向は、基板110の面方向に沿っており、発光素子層130の長辺方向をX方向、短辺方向をY方向としている。発光素子層130は、Y方向において基板110の一方の端に寄せて配置されており、ここでは一方の端側をY正方向とし、その反対側をY負方向とする。また、基板110の厚さ方向をZ方向としており、その第1面110a側をZ正方向、第1面110aの裏面となる第2面110b側をZ負方向とする。
以下、図2に示したXYZ直交座標系を設定し、これに基づいて部材の位置関係を説明する。このXYZ直交座標系においてX方向及びY方向は、基板110の面方向に沿っており、発光素子層130の長辺方向をX方向、短辺方向をY方向としている。発光素子層130は、Y方向において基板110の一方の端に寄せて配置されており、ここでは一方の端側をY正方向とし、その反対側をY負方向とする。また、基板110の厚さ方向をZ方向としており、その第1面110a側をZ正方向、第1面110aの裏面となる第2面110b側をZ負方向とする。
基板110のZ正方向側に回路形成層120が設けられている。回路形成層120は、その詳細な構造を図示しないものの、絶縁膜を介した複数の層からなっている。図1に示した第1スイッチング素子31、第2スイッチング素子32等の各種スイッチング素子、走査線11、信号線21、電源線41等の各種配線、走査線駆動回路10、信号線駆動回路20等の駆動回路は、前記複数の層に分けて形成されている。表示領域における回路形成層120のZ正方向側には、発光素子層130が配置されており、発光素子層130には多数の有機EL素子50が設けられている。
発光素子層130のY負方向側には画素電極と電気的に接続されている第1の導電部40(第2導電部)が設けられており、第1の導電部40のY負方向側には第2の導電部(導電部)140が設けられている。第2の導電部140は、有機EL素子50の共通電極53と電気的に接続されている。本実施形態の第2の導電部140は、X方向に延設された陰極配線141とY方向に延設された陰極配線142とからなるL字型になっている。陰極配線142は共通電極53と導通しており、これにより第2の導電部140が複数の有機EL素子50に共通して電気的に接続される。陰極配線141には、陰極配線141、回路形成層120、基板110を貫通する貫通孔140Aが設けられている。
回路形成層120のZ正方向側、すなわち基板110の第1面110a側に当接して、第1封止部材150が設けられている。第1封止部材150において回路形成層120と当接する側には凹部が設けられており、この凹部の内壁と回路形成層120とに囲まれる部分が第1室150Aになっている。発光素子層130及び第2の導電部140は、第1室150Aに気密に封止されている。
基板110のZ負方向側に当接して第2封止部材160が設けられている。第2封止部材160において基板110と当接する側には凹部が設けられており、この凹部の内壁と基板110と囲まれる部分が第2室160Aになっている。第1室150Aと第2室160Aとは、貫通孔140Aにより連通している。これにより、第1室150A内のガスが貫通孔140Aを通って第2室160A側に流通するようになっている。
第2室160Aには吸着材170が気密に収容されている。吸着材170は、第1室150A側から流通したガスを含んだ第2室160Aのガスのうち、有機EL素子50を劣化させる酸素や水分等の劣化ガスを吸着し捕捉するものである。吸着材170としては、捕捉した酸素及び水分を脱離しないもの、例えばアルカリ金属やアルカリ土類金属等からなるものがよい。アルカリ金属やアルカリ土類金属は、酸素、水分と化学反応して、反応生成物(水酸化物)を生じる。この反応性生物は、アルカリ金属やアルカリ土類金属よりも化学的に安定であるため、捕捉された酸素や水分が脱離してしまうことがない。
図3(a)は、有機EL装置100の構成を概略して示す平面図であり、図3(b)は、図3(a)のB‐B線矢視断面図である。図3(a)に示すように、発光素子層130は、表示領域Aの全体と重なる部分に配置されている。表示領域Aにおける回路形成層120には、複数の走査線11(図1参照)がX方向と平行に延設されている。複数の走査線11は、表示領域Aの外側のX負方向側に設けられた走査線駆動回路10まで延設されており、走査線駆動回路10と電気的に接続されている。
また、表示領域Aにおける回路形成層120には、走査線11と異なる層に複数の信号線21、複数の電源線41(図1参照)がY方向と平行に延設されている。複数の電源線41は、表示領域Aの外側のY負方向側まで延設されており、さらにコンタクトホール等を用いて回路形成層120の表面に引き出されている。表面に引き出された複数の電源線41は、表示領域Aの外側のY負方向に設けられた第1の導電部40に一括して電気的に接続されている。複数の信号線21は、第1の導電部40よりもY負方向側に設けられた信号線駆動回路20まで延設されており、信号線駆動回路20と電気的に接続されている。走査線駆動回路10、信号線駆動回路20は、図示略のドライバと電気的に接続されており、第1の導電部40や陰極配線141は図示略の電源と電気的に接続可能になっている。走査線駆動回路10や信号線駆動回路20とドライバとの間の配線、第1の導電部40や陰極配線141と電源との間の配線は、貫通孔140Aと交差しないように引回されている。
基板110の第1面110a側には第1封止部材150が設けられている。第1封止部材150の内側に位置する第1室150A内には、発光素子層130、第2の導電部140、第1の導電部40が気密に収容されている。発光素子層130は、表示領域Aを複数のサブ画素に区画する隔壁131と、隔壁131の間に設けられた有機EL素子50とを有している。有機EL素子50は、回路形成層120側から順に設けられた画素電極51、有機機能層52、共通電極53を有している。共通電極53は、発光素子層130のZ正方向側において複数の有機EL素子50で共通して設けられているとともに、発光素子層130の側方にも設けられており、陰極配線142と導通している。
基板110の第2面110b側には第2封止部材160が設けられている。本実施形態の第2封止部材160は、その全体が第1封止部材150の内側と重なるように配置されているとともに、発光素子層130と重ならないように配置されている。陰極配線141、回路形成層120、基板110を貫通して貫通孔140Aが設けられている。第1室150Aは、貫通孔140Aを介して第2室160Aと連通しており、第2室160Aには吸着材170が気密に収容されている。
以上のような構成の有機EL装置100において、第1室150Aの外側から内側に水分や酸素等の有機EL素子50を劣化させる劣化ガスが浸入すると、この劣化ガスは貫通孔140Aを通って第2室160A内に拡散する。第2室160A内に拡散した劣化ガスは、吸着材170と化学反応することにより捕捉され、第2室160A及び第1室150Aにおける劣化ガスの濃度が、吸着材170を設けない場合よりも格段に低くなる。
また、有機EL装置100の製造直後に、有機EL素子50の形成材料に起因する成分や形成用溶媒等の揮発ガスが第1室150A内に残留していることや、第1室150Aや第2室160Aに製造プロセスにおける雰囲気ガスが残留していることもある。これら残留ガスのなかに水分や酸素が含まれていることもあるが、このような劣化ガスも外部から侵入したものと同様に吸着材170に捕捉されるので、第1室150Aにおける劣化ガスの濃度が格段に低くなる。
吸着材170は、劣化ガスと化学反応することによりこれを捕捉するので、補足された劣化ガスが脱離することがないが、一方で吸着材170の量に応じた量を超えた劣化ガスを補足することができない。前記の構成によれば、第2面110b側に吸着材170を配置しているので、これを陰極配線141や第1の導電部40等と重ねて配置することができる。したがって、第1面110a側に配置する場合よりも吸着材170の配置面積や厚みを増やすことができ、劣化ガスを捕捉するために必要な吸着材170の量を確保することができる。
また、第2面110b側に吸着材170を配置しているので、以下の理由により有機EL装置100の狭額縁化が可能になる。陰極配線141や第1の導電部40、信号線駆動回路20等は、有機EL素子50を動作させる上で必要不可欠な構成要素であるから、その配置スペースをなくすことはできない。吸着材170を第1面110a側に配置しようとすれば、前記の配置スペースとは別に吸着材170を配置するスペースが必要になる。一方、本実施形態のように第2面110b側に吸着材170を配置すれば、この配置スペースと重なる部分に吸着材170を配置することが可能になり、配置スペースを第1面110a側と第2面110b側の両面で利用することができる。これにより、前記の必要不可欠な構成要素の配置スペースと別に吸着材170を配置するためのスペースを確保する必要が減るので、狭額縁化が図られる。
このような構成を採用する上で、貫通孔140Aの配置位置を定めることは容易ではない。例えば、走査線11の間隔や信号線21の間隔、電源線41の間隔はサブ画素のサイズと同程度であるから、これら各種配線が設けられた領域に貫通孔140Aを配置すると、前記の間隔よりも貫通孔140Aの内径を小さくする必要があり、貫通孔140Aを通して劣化ガスを良好に流通させることが難しくなる。また、貫通孔140Aを設ける位置に高い精度が要求されるようになり、製造コストが増加することや歩留りが低下するおそれがある。このような観点から、貫通孔140Aを大きくするとともに前記の必要不可欠な構成要素と別の位置に貫通孔140Aを配置すると、狭額縁化する効果が低くなってしまう。
本実施形態のように、第2の導電部140と発光素子層130とが並ぶ方向(ここではY負方向)において第2の導電部140の発光素子層130と反対側に、有機EL素子50を動作させる上で必要な電極(例えば第1の導電部40)や回路(例えば信号線駆動回路20)を配置しない構成にすれば、電極や回路と有機EL素子50とを電気的に接続する配線(例えば電源線41、信号線21)が第2の導電部140と交差しなくなる。また、信号線駆動回路20とドライバとの間の配線の本数としては、信号線21の本数よりも少なくなり、走査線駆動回路10とドライバとの間の配線の本数も信号線21の本数よりも少なくなる。また、第1の導電部40は、複数の有機EL素子50で共通になっているので、第1の導電部40と電源との間の配線の本数は電源線41の本数よりも少なくなる(端的には1本)。信号線駆動回路20とドライバとの間の配線が一本である場合には、この配線が貫通孔140Aと重ならないようにすることは極めて容易である。また、複数本数である場合にもその間隔を信号線21等の間隔よりも広くすることができるので、複数の配線の間に貫通孔140Aを配置することが容易になる。したがって、第2の導電部140に貫通孔140Aを設けることによる配線の断線がなくなり、狭額縁化の妨げにならずに貫通孔140Aを大型化することが容易になる。貫通孔140Aを大型化することにより、貫通孔140Aを通して劣化ガスを良好に流通させることができ、劣化ガスを吸着材170に確実に吸着させることが可能になる。
また、発光素子層130において、回路形成層120と当接する側と反対側(Z正方向側)、すなわち表面側に共通電極53が設けられているので、これと導通する陰極配線142を設けることや陰極配線142を引回すことが容易になり、陰極配線141の配置自由度が高くなる。また、第2の導電部140が共通電極53と導通しており複数の有機EL素子50で共通して設けられているので、第2の導電部140に貫通孔140Aを設けることによる電気特性への影響は複数の有機EL素子50で均一になる。したがって、貫通孔140Aを設けることにより複数の有機EL素子50で発光輝度がばらつくこともない。
また、第2封止部材160が発光素子層130と重ならないように配置されているので、第2封止部材160を設けることにより放熱性が低下することもない。詳しくは、動作時に発光素子層130が発熱してこの熱が基板110の第2面110b側に伝わり、特に発光素子層130と重なる部分が昇温する。発光素子層130と重なる部分に第2封止部材160が設けられていると、第2室160A内が気密になっておりこの部分の熱伝導率が極めて低いので、放熱性が低下してしまう。本実施形態では、発光素子層130と重なる部分において基板110の第2面110b側が露出しているので、ここから熱を良好に逃がすことができる。
[実験例]
次に、吸着材を設けることによる効果を実験例に基づいて説明する。図4は、吸着材の有無による発光輝度の時間変化の比較を示すグラフである。図4のグラフにおいて、縦軸は実験開始時の初期輝度L0を100%とした輝度変化率L/L0を示し、横軸は実験開始からの時間を示している。なお、吸着材を設けた本発明の有機EL装置(以下、実験例と称す)、吸着材を設けない有機EL装置(以下、比較例と称す)は、いずれも同様に製造後にエイジング処理を行っており、エイジング処理後に実験を行っている。エイジング処理は、有機EL素子に熱処理や通電を行うことにより、有機EL素子を初期劣化させる処理である。一般に有機EL素子は、形成直後において劣化が顕著であり、劣化に伴って発光輝度が顕著に低下する。このような状態で製品化すると使用時において発光輝度が急激に低下してしまうが、エイジング処理を行うことにより使用時の発光輝度の低下を有機EL素子の形成直後よりも緩やかにすることができる。
次に、吸着材を設けることによる効果を実験例に基づいて説明する。図4は、吸着材の有無による発光輝度の時間変化の比較を示すグラフである。図4のグラフにおいて、縦軸は実験開始時の初期輝度L0を100%とした輝度変化率L/L0を示し、横軸は実験開始からの時間を示している。なお、吸着材を設けた本発明の有機EL装置(以下、実験例と称す)、吸着材を設けない有機EL装置(以下、比較例と称す)は、いずれも同様に製造後にエイジング処理を行っており、エイジング処理後に実験を行っている。エイジング処理は、有機EL素子に熱処理や通電を行うことにより、有機EL素子を初期劣化させる処理である。一般に有機EL素子は、形成直後において劣化が顕著であり、劣化に伴って発光輝度が顕著に低下する。このような状態で製品化すると使用時において発光輝度が急激に低下してしまうが、エイジング処理を行うことにより使用時の発光輝度の低下を有機EL素子の形成直後よりも緩やかにすることができる。
図4のグラフによれば、本発明を適用した実験例は比較例に比べて、実験開始直後の発光輝度の低下が緩やかになっていることが分かる。これは、実験例では、有機EL装置の製造後に第1室内に残留していた劣化ガスが吸着材に捕捉されることにより、有機EL素子の劣化が低減されたためと考えられる。また、実験例は比較例に比べて、長時間経過後の発光輝度が高くなっていることも分かる。これは、吸着材の量を確保することができるので、長期間にわたって劣化ガスを捕捉させることが可能になったためと考えられる。このような理由により、本発明を適用した実験例は比較例よりも長期間にわたって発光輝度が高くなっており、結果として格段に長寿命になっている。
以上のような本発明の有機EL装置にあっては、劣化ガスが吸着材170に良好に捕捉されるので、有機EL素子50の劣化が防止される。したがって、暗点等の表示不良を生じることや有機EL素子50が短寿命化することが防止され、良好な有機EL装置100になる。また、第2面110b側の第2室160Aに吸着材170を配置しているので、劣化ガスを捕捉するために必要な吸着材170の量を確保することが可能になるとともに狭額縁化が可能になり、良好な有機EL装置100になる。
なお、走査線11、信号線21、電源線41の配線構造や、走査線駆動回路10、信号線駆動回路20等の回路配置、第1の導電部40、第2の導電部140等の電極配置については、前記実施形態と異なる様態のものを本発明の趣旨の範囲内で適宜設計して採用しうる。以下、前記実施形態と異なる様態の有機EL装置を説明する。
[第2実施形態]
図5(a)は、第2実施形態の有機EL装置200の構成を概略して示す平面図である。第2実施形態が第1実施形態と異なる点は、発光素子層130を挟む両側に、それぞれ陰極配線141が配置されている点である。陰極配線141と発光素子層130との間には前記第1実施形態と同様に、発光素子層130側から順に信号線駆動回路20、第1の導電部40が設けられている。発光素子層130を挟む一方の側において、陰極配線141、信号線駆動回路20、第1の導電部40と重なり、かつ発光素子層130と重ならない部分に第2封止部材160が設けられており、他方の側においても同様に第2封止部材160が設けられている。2つの第2封止部材160の内側は、独立した第2室(図示略)になっており、2つの第2室の各々には吸着剤が収容されている。このような構成によれば、発光素子層130を挟む両側に貫通孔140Aが配置されており、ここを通して劣化ガスを補足することができるので、発光素子層130から劣化ガスを均一に除去することができる。
なお、陰極配線142にも貫通孔を設けるとともに、陰極配線142と重なる部分における第2面110b側も第2封止部材を設けて第2室を構成し、この第2室内にも吸着材を配置するようにしてもよい。
図5(a)は、第2実施形態の有機EL装置200の構成を概略して示す平面図である。第2実施形態が第1実施形態と異なる点は、発光素子層130を挟む両側に、それぞれ陰極配線141が配置されている点である。陰極配線141と発光素子層130との間には前記第1実施形態と同様に、発光素子層130側から順に信号線駆動回路20、第1の導電部40が設けられている。発光素子層130を挟む一方の側において、陰極配線141、信号線駆動回路20、第1の導電部40と重なり、かつ発光素子層130と重ならない部分に第2封止部材160が設けられており、他方の側においても同様に第2封止部材160が設けられている。2つの第2封止部材160の内側は、独立した第2室(図示略)になっており、2つの第2室の各々には吸着剤が収容されている。このような構成によれば、発光素子層130を挟む両側に貫通孔140Aが配置されており、ここを通して劣化ガスを補足することができるので、発光素子層130から劣化ガスを均一に除去することができる。
なお、陰極配線142にも貫通孔を設けるとともに、陰極配線142と重なる部分における第2面110b側も第2封止部材を設けて第2室を構成し、この第2室内にも吸着材を配置するようにしてもよい。
[第3実施形態]
図5(b)は、第3実施形態の有機EL装置300の構成を概略して示す平面図である。第3実施形態が第1実施形態と異なる点は、信号線駆動回路20と第1の導電部40とが発光素子層130を挟んで配置されており、これと直交する方向において走査線駆動回路10と第2の導電部140とが発光素子層130を挟んで配置されている点である。前記したように、共通電極53が発光素子層130において回路形成層120に当接しない側に設けられているので、共通電極53を回路形成層120の表面に取り出すことは極めて容易である。すなわち、第2の導電部140は他の電極や駆動回路よりも配置自由度が高いので、走査線駆動回路10、信号線駆動回路20、第1の導電部40等を配線の引回しが容易になるように配置し、これらと重ならないように第2の導電部140を配置することは容易である。例えば、本実施形態のように発光素子層130を囲む4方向のうちの3方向に走査線駆動回路10、信号線駆動回路20、第1の導電部40を配置し、残りの1方向に第2の導電部140を配置すれば、走査線11、信号線21、電源線41のいずれとも重なり合わない第2の導電部140とすることができる。
図5(b)は、第3実施形態の有機EL装置300の構成を概略して示す平面図である。第3実施形態が第1実施形態と異なる点は、信号線駆動回路20と第1の導電部40とが発光素子層130を挟んで配置されており、これと直交する方向において走査線駆動回路10と第2の導電部140とが発光素子層130を挟んで配置されている点である。前記したように、共通電極53が発光素子層130において回路形成層120に当接しない側に設けられているので、共通電極53を回路形成層120の表面に取り出すことは極めて容易である。すなわち、第2の導電部140は他の電極や駆動回路よりも配置自由度が高いので、走査線駆動回路10、信号線駆動回路20、第1の導電部40等を配線の引回しが容易になるように配置し、これらと重ならないように第2の導電部140を配置することは容易である。例えば、本実施形態のように発光素子層130を囲む4方向のうちの3方向に走査線駆動回路10、信号線駆動回路20、第1の導電部40を配置し、残りの1方向に第2の導電部140を配置すれば、走査線11、信号線21、電源線41のいずれとも重なり合わない第2の導電部140とすることができる。
次に、本発明の有機EL素子を有する画像表示装置(有機EL装置)を表示部に用いた電子機器について説明する。
図6(a)は、携帯電話の一例を示した斜視図である。携帯電話500は表示部510を備えており、表示部510は本発明の有機EL装置により構成されている。
図6(b)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。情報処理装置600は、キーボードなどの入力部610、表示部620、筐体630等を備えている。また、表示部620は、本発明の有機EL装置により構成されている。
図6(c)は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。時計700は表示部710を備えている。表示部710は、本発明の有機EL装置により構成されている。
図6(b)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。情報処理装置600は、キーボードなどの入力部610、表示部620、筐体630等を備えている。また、表示部620は、本発明の有機EL装置により構成されている。
図6(c)は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。時計700は表示部710を備えている。表示部710は、本発明の有機EL装置により構成されている。
図6(a)〜(c)に示す電子機器はいずれも、その表示部が本発明の有機EL装置により構成されているので、暗点等による表示不良が防止されているとともに狭額縁化が可能になっており、しかも長寿命のものとなっている。
なお、電子機器としては、前記電子機器に限られることなく、種々の電子機器に適用することができる。例えば、ディスクトップ型コンピュータ、マルチメディア対応のパーソナルコンピュータ(PC)及びエンジニアリング・ワークステーション(EWS)、ページャ、ワードプロセッサ、テレビ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、電子手帳、電子卓上計算機、カーナビゲーション装置、POS端末、タッチパネルを備えた装置等の電子機器に適用することができる。
100、200、300・・・有機EL装置、10・・・走査線駆動回路(駆動回路)、11・・・走査線、20・・・信号線駆動回路(駆動回路)、21・・・信号線、40・・・第1の導電部(第2導電部)、41・・・電源線、50・・・有機EL素子、51・・・画素電極(第2電極)、52・・・有機機能層、53・・・共通電極(第1電極)、140・・・第2の導電部(導電部)、140A・・・貫通孔、150・・・第1封止部材、150A・・・第1室、160・・・第2封止部材、160A・・・第2室、170・・・吸着剤、A・・・表示領域
Claims (6)
- 表示領域を有する有機エレクトロルミネッセンス装置であって、
基板と
前記表示領域における前記基板の第1面側に設けられ、第1電極と第2電極との間に有機発光層を有する複数の有機エレクトロルミネッセンス素子と、
前記表示領域の周辺部における前記基板の第1面側に配置され、前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子の各々の第1電極と電気的に接続されているとともに前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子で共通して設けられた導電部と、
前記基板の前記第1面側に設けられ、前記基板との間に前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子と前記導電部とを気密に収容する第1室を構成する第1封止部材と、
前記基板における前記第1面の裏面である第2面側に設けられ、前記基板との間に吸着材を気密に収容する第2室を構成する第2封止部材と、
前記基板と前記導電部とを貫通して前記第1室と第2室とを連通する貫通孔と、を備えていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置。 - 前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子の各々と電気的に接続された、走査線と信号線と電源線とを有し、前記導電部が前記走査線と信号線と電源線とのいずれとも重なり合わないで配置されていることを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
- 前記第1面における前記表示領域と前記導電部との間に配置され、前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子の各々の第2電極と電気的に接続されているとともに前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子で共通して設けられた第2導電部を備えていることを特徴とする請求項1又は2に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
- 前記表示領域の周辺部に設けられ、前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子の各々を駆動する駆動回路を有し、前記第2室が前記駆動回路と重ね合わされて配置されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
- 前記表示領域における前記基板の前記第2面側の少なくとも一部を露出して前記第2封止部材が設けられていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
- 前記第2封止部材の全体が前記第1封止部材と重ね合わされて配置されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
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-
2008
- 2008-06-18 JP JP2008158848A patent/JP2010003434A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20110906 |