JP4272447B2

JP4272447B2 - 有機発光表示装置

Info

Publication number: JP4272447B2
Application number: JP2003043976A
Authority: JP
Inventors: 政光古家; 真一加藤; 正昭奥中; 和彦甲斐; 浩大岡
Original assignee: 株式会社日立ディスプレイズ
Priority date: 2003-02-21
Filing date: 2003-02-21
Publication date: 2009-06-03
Anticipated expiration: 2023-02-21
Also published as: JP2004253303A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機発光表示装置に係り、特に表示領域を拡大して狭額縁化を図った有機発光表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、次世代平面型の表示装置の一つとして、有機発光素子を用いた表示装置が注目されている。この有機発光素子を画素として用いた表示装置（以下、有機発光表示装置と称する）は、自発光、広視野角、高速応答特性といった優れた特性を有する。従来の有機発光素子の構造は、ガラスを好適とする透明基板上にＩＴＯ等の第１電極と、この第１電極上に積層された正孔輸送層、発光層、電子輸送層等からなる有機発光層、および有機発光層の上に形成された低仕事関数の第２電極で構成される。そして、上記第１電極と第２電極の間に数Ｖ程度の電圧を印加することで、各電極にそれぞれ正孔、電子が注入され、それぞれ正孔輸送層、電子輸送層を経由し発光層で結合してエキシトンが生成され、このエキシトンが基底状態に戻る際に発光するというものである。この発光光は第１電極を透明電極とし、第２電極を反射電極とした、所謂ボトムエミッション型では当該第１電極を透過して透明基板側から取り出される。
【０００３】
画素毎に点灯と消灯を制御する薄膜トランジスタ等のアクティブ素子を用いたアクティブ・マトリクス型の有機発光表示装置では、透明基板上の表示領域にマトリクス配置された各画素を構成する有機発光素子に２〜４個の薄膜トランジスタ等のアクティブ素子と容量とから構成される画素駆動回路が接続される。また、これらの画素駆動回路に走査信号や表示信号を供給する駆動回路を表示領域の外側に搭載される。そして、表示領域の周囲にシール材を塗布し、当該表示領域を覆う封止基板が封止される。封止基板は駆動回路を避けるように透明基板よりも小サイズとされている。この種の有機発光表示装置の封止に関しては、「特許文献１」、「特許文献１」を挙げることができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１５１２５３号公報
【特許文献２】
特開２０００−１７３７６６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
薄膜トランジスタ等のアクティブ素子（以下、薄膜トランジスタとして説明する）を用いた有機発光表示装置では、走査橋配線や信号配線を形成した透明基板の一部に半導体チップからなる駆動回路を搭載し、この駆動回路から出力される走査信号や表示信号を当該透明基板の表示領域よりも外側に沿って形成した引き回し配線を介して供給する構成となっている。引き回し配線は画素数に対応した多数の配線形成が必要であり、表示領域の外側に所要の数の引回し配線を形成するには、当該透明基板の占有面積は表示領域を狭めてしまい、また配線の線幅の細線化にも制限があるため、狭額縁化は自ずと制約されてしまう。封止基板は駆動回路の搭載部分を避けた表示領域を覆うように、透明基板の表示領域の周りにシール材を塗布して封止される。このように、従来の有機発光表示装置では、有機発光素子を配置した表示領域は上記駆動回路や上記引回し配線の形成部分で制限され、決められたサイズの透明基板での表示領域の拡大すなわち狭額縁化は困難であった。
【０００６】
本発明の目的は、決められたサイズの透明基板で表示領域を拡大し、狭額縁化を向上させた有機発光表示装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明による有機発光表示装置は、通常は水平方向である第１の方向に延在してこの第１の方向と交差する第２の方向（通常は垂直方向）に並設された多数の走査配線と、第２の方向に延在して第１の方向に並設された多数の信号配線と、走査配線と信号配線の交差部に配置された多数の有機発光素子をマトリクス配置した表示領域を有する透明基板を備える。上記表示領域を覆う如く貼り合わされてこの表示領域の周囲を周回するシール材で封止した封止基板とを有する。そして、封止基板の上記透明基板に対向し、かつ上記表示領域内に相当する内面に走査配線と信号配線とに上記有機発光素子に駆動信号を供給する駆動回路を配置した。
【０００８】
また、本発明は、封止基板の内面に、外部信号源から入力する表示データを駆動回路に供給する入力配線と、駆動回路から透明基板に有する走査配線に走査信号を伝達すると共に信号配線に表示信号を伝達する引回し配線を配置した。シール材には導電性粒子が混入されており、このシール材の封止部分で上記引回し配線と走査配線および信号配線とは電気的に接続する。駆動回路は集積回路チップとして封止基板の内面に搭載しても、また封止基板の内面に直接形成してもよい。さらに、封止基板の前記内面に乾燥材を設置することで、シール材を透過して侵入した湿気を吸収して有機発光素子の劣化を防止する。
【０００９】
また、本発明は、第１の方向に延在しこの第１の方向と交差する第２の方向に並設された多数の走査配線と、第２の方向に延在して第１の方向に並設された多数の信号配線と、前記走査配線と前記信号配線の交差部に配置された多数の有機発光素子をマトリクス配置した表示領域を有する透明基板を備える。上記表示領域を覆う如く貼り合わされて表示領域の周囲を周回するシール材で封止した封止基板を有する。そして、封止基板の上記透明基板に対向する内面に走査配線と信号配線とに有機発光素子に駆動信号を供給する引回し配線のみを配置することもできる。この場合、透明基板上でシール材の外側に走査配線と信号配線とに上記有機発光素子に駆動信号を供給する駆動回路を設ける。
【００１０】
また、シール材に導電性粒子を混入してなり、このシール材の封止部分で駆動回路の出力配線と引回し配線と走査配線および信号配線とを電気的に接続することもできる。なお、駆動回路を集積回路チップとして封止基板の内面に搭載しても、また封止基板の内面に直接形成してもよい。さらに、封止基板の前記内面に乾燥材を設置することで、シール材を透過して侵入した湿気を吸収して有機発光素子の劣化を防止する。
【００１１】
なお、本発明は、上記の構成および後述する実施の形態で説明する構成に限るものではなく、本発明の技術思想を逸脱することなく、種々の変更が可能であることは言うまでもない。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による有機発光表示装置の実施の形態について、実施例の図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の第１実施例を模式的に説明する有機発光表示装置の平面図であり、当該有機発光表示装置を封止基板側から見た平面図である。また、図２は図１のＹ−Ｙ’線で切断した断面図である。本実施例では、有機発光素子を配置する透明基板ＳＵＢはガラス基板に形成した低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ）で薄膜トランジスタを作り込んだ、所謂ＬＴＰＳ基板である。この透明基板ＳＵＢの主面（内面）には第１の方向（Ｘ方向）に延在し第２の方向（Ｙ方向）に並設された多数の走査配線ＧＬと、Ｙ方向に延在しＸ方向に並設された多数の信号配線ＤＬ、および走査配線ＧＬと信号配線ＤＬの交差部に形成されてマトリクス配列された多数の有機発光素子（図示せず）がマトリクス状に形成され、表示領域ＡＲを構成している。また、電源系配線ＰＷＬなどの各種電極や配線も形成されている。
【００１３】
一方、封止基板ＳＧＳの主面（内面）すなわち透明基板ＳＵＢと対向する面には駆動回路ＤＲや、駆動回路ＤＲの出力を走査配線ＧＬに接続する引回し配線ＳＳＬ（ＧＬ）や信号配線（ＤＬ）に接続するための引回し配線ＳＳＬ（ＤＬ）、およびテープキャリアパッケージＴＣＰの端子ＴＭと接続する引回し配線である入力配線ＴＭＬが形成されている。本実施例では、駆動回路ＤＲは半導体チップであるが、封止基板ＳＧＳに低温ポリシリコン膜で直接作り込んだものでもよい。この駆動回路ＤＲの入力側に入力配線ＴＭＬが接続され、出力側に引回し配線ＳＳＬ（ＤＬ）、ＳＳＬ（ＧＬ）が接続されている。この封止基板ＳＧＳは、透明基板ＳＵＢに有する表示領域ＡＲの外周に導電粒子ＣＢＺを混入したシール材ＳＬＣを介して接着されて封止されている。なお、符号ＰＷＬは電源系配線を示す。なお、この電源系配線ＰＷＬは封止基板ＳＧＳに設けてもよいが、接続抵抗等を考慮して、前記のように透明基板ＳＵＢ上に形成するのが望ましい。
【００１４】
各引回し配線ＳＳＬ（ＤＬ）、ＳＳＬ（ＧＬ）、入力配線ＴＭＬはシール材ＳＬＣの塗布部分まで延びて形成されており、シール材ＳＬＣに混入されている導電粒子ＣＢＺで透明基板ＳＵＢ側に有する走査配線ＧＬ、信号配線ＧＬ、テープキャリアパッケージＴＣＰの端子ＴＭと接続されている。図では走査配線ＧＬ、信号配線ＤＬは説明を簡単にするため各一本のみ示す。これらの配線と引回し配線は接続点ＣＰ１、ＣＰ２、ＣＰ３で接続されている。具体例を表示信号の流れで説明すると、図２に示したように、外部信号源からテープキャリアパッケージＴＣＰの端子ＴＭを介して入力した表示データは、矢印ａのように接続点ＣＰ１で導電粒子ＣＢＺを混入したシール材ＳＬＣで封止基板ＳＧＳの内面に形成された入力配線ＴＭＬに接続され、矢印ｂのように駆動回路ＤＲの入力端子に入力する。
【００１５】
駆動回路ＤＲの出力（表示信号）は引回し配線ＳＳＬ（ＤＬ）で矢印ｃに示したように接続点ＣＰ２に至り、接続点ＣＰ２において導電粒子ＣＢＺを混入したシール材ＳＬＣで透明基板ＳＵＢの内面に形成されている信号配線ＤＬに接続される。表示信号は信号配線ＤＬを矢印ｄに示したように伝送され、図１に示した走査配線ＧＬとの交差部に配置されている薄膜トランジスタに供給される。走査信号についても同様の構成で走査配線に走査信号が供給される。
【００１６】
なお、封止基板ＳＧＳの内面には表示領域ＡＲにある有機発光素子の特性が湿気で劣化するのを防止するための乾燥剤ＤＣＴが配置されている。この乾燥剤ＤＣＴは、流動性乾燥剤を塗布・乾燥し、あるいは固形またはフィルム状の乾燥剤を適宜の接着材で接着・固定される。
【００１７】
導電粒子ＣＢＺを混入したシール材ＳＬＣによる透明基板ＳＵＢと封止基板ＳＧＳの接着・封止と共に各配線と引回し配線の電気的接続は、図２に示したように、シール材ＳＬＣに含まれる導電性粒子ＣＢＺで行われる。この導電性粒子ＣＢＺは樹脂ビーズの表面に、例えば接着性の樹脂にニッケル（Ｎｉ）、またはニッケルと金（Ａｕ）をコーティングした導電ビーズを用いることができる。端子ＴＭと入力配線ＴＭＬの電気的接続部を示す図２では、端子ＴＭと入力配線ＴＭＬがシール材ＳＬＣの両基板側の全面まで延びて形成されているため、端子ＴＭと入力配線ＴＭＬの何れかまたは双方を透明な導電膜（ＩＴＯ等）とすることで、紫外線照射による硬化での接着が可能である。なお、不透明材料で端子ＴＭと入力配線ＴＭＬを形成した場合は加熱による硬化も可能である。走査配線ＧＬと引回し配線ＳＳＬ（ＧＬ）の電気的接続等、上下基板間の電気的接続接着も上記と同様である。
【００１８】
図３はテープキャリアパッケージの端子と入力配線の他の電気的接続構造を説明する要部断面図である。図３では、紫外線硬化型のシール材を用い、入力配線ＴＭＬの端部をシール材ＳＬＣの外側端から内側に後退させて形成しておくことで図に示した封止基板ＳＧＳ方向からの紫外線ＵＶの照射でシール材ＳＬＣを硬化させるようにしている。入力配線ＴＭＬで覆われる部分のシール材ＳＬＣは、当該シール材ＳＬＣおよび導電粒子ＣＢＺによる散乱光で硬化される。
【００１９】
また、図４は本発明の第１実施例におけるテープキャリアパッケージの端子と入力配線のさらに他の電気的接続構造を説明する要部断面図である。図４では、テープキャリアパッケージＴＣＰの端子ＴＭの端部をシール材ＳＬＣの内側端から外側に後退させて形成しておくことで図に示した方向からの紫外線ＵＶの照射でシール材ＳＬＣを硬化させるようにしている。端子ＴＭで覆われる部分のシール材ＳＬＣは、当該シール材ＳＬＣおよび導電粒子ＣＢＺによる散乱光で硬化される。
【００２０】
上記した実施例のように、駆動回路とその入力および出力の引回し配線を封止基板側に設けることで、有機発光素子を形成した透明基板ＳＵＢ側での配線が単純化され、シール材ＳＬＣを当該透明基板ＳＵＢの外周一杯に塗布することが可能となり、額縁を最小限とすることができ、究極の狭額縁化を実現できる。
【００２１】
図５は本発明の第１実施例における透明基板側の配線と封止基板側の引回し配線との接続点の構成例を模式的に説明する要部平面図である。ここでは、図１および図２におけるテープキャリアパッケージＴＣＰの端子ＴＭと封止基板ＳＧＳの入力配線ＴＭＬとの接続点ＣＰ１を例として説明するが、他の接続点ＣＰ２、ＣＰ３についても同様である。図５において、テープキャリアパッケージＴＣＰの端子ＴＭと封止基板ＳＧＳの入力配線ＴＭＬとの間にシール材ＳＬＣが介在している。端子ＴＭと入力配線ＴＭＬはシール材ＳＬＣに混入された導電粒子ＣＢＺで電気的に接続されると共に、シール材で接着される。
【００２２】
端子ＴＭと入力配線ＴＭＬの幅は同じでもよいが、位置合わせ裕度を確保するために端子ＴＭの幅Ｗ１を入力配線ＴＭＬの幅Ｗ２より広くした方が好ましい（Ｗ１＞Ｗ２）。また、導電粒子ＣＢＺの径は隣接する端子ＴＭの間の間隔Ｗ３より小さくして、隣接する端子ＴＭ間に短絡が生じるのを回避する。なお、入力配線ＴＭＬの幅Ｗ２を端子ＴＭの幅Ｗ２より広くし（Ｗ２＞Ｗ１）してもよい。この場合、導電粒子ＣＢＺの径は隣接する入力配線ＴＭＬの間の間隔より小さくする。また、図１における信号配線ＤＬと引回し配線ＳＳＬ（ＤＬ）の接続点ＣＰ２や走査配線ＧＬと引回し配線ＳＳＬ（ＧＬ）の接続点ＣＰ３の接続構成も上記と同様とする。
【００２３】
本実施例により、表示領域が駆動回路や引回し配線の形成部分で制限されず、決められたサイズの透明基板での表示領域の拡大すなわち狭額縁化を実現することができ、決められたサイズの透明基板での表示領域を最大源に拡大した狭額縁の有機発光表示装置を提供することができる。
【００２４】
図６は本発明の第２実施例を模式的に説明する有機発光表示装置の平面図であり、図１と同様に当該有機発光表示装置を封止基板側から見た平面図である。なお、図６では説明を簡単にするため、透明基板ＳＵＢに有する信号配線や走査配線は図示を省略してある。本実施例は、封止基板ＳＧＳの内面の略中央部の駆動回路ＤＲを搭載してある。なお、この駆動回路ＤＲは本実施例では集積回路チップであるが、これに代えて当該封止基板の内面にＬＴＰＳ（低温ポリシリコン）で直接作り込んだ回路であってもよい。
【００２５】
封止基板ＳＧＳの内面には、上記駆動回路ＤＲへの入力線引回し配線ＳＳＬ（Ｉ）、信号配線ＤＬの引回し配線ＳＳＬ（ＤＬ）、走査配線ＧＬの引回し配線ＳＳＬ（ＧＬ）が形成されている。入力線引回し配線ＳＳＬ（Ｉ）は接続点ＣＰ１においてテープキャリアパッケージＴＣＰの端子ＴＭから延びる透明基板ＳＵＢ上の中間配線ＴＭＭに前記図５で説明した構造と同様の構造で接続される。また、信号配線ＤＬの引回し配線ＳＳＬ（ＤＬ）は駆動回路ＤＲの両側（図６の上下辺）から封止基板ＳＧＳのそれぞれ対向する辺方向に形成されている。図６の上側に形成された引回し配線ＳＳＬ（ＤＬ）１は表示領域の上半分（ＡＲ／２）の信号配線ＤＬと接続点ＣＰ２で接続される。そして、下側に形成された引回し配線ＳＳＬ（ＤＬ）２は表示領域の下半分（ＡＲ／２）の信号配線ＤＬと接続点ＣＰ２’で接続される。また、走査配線ＧＬの引回し配線ＳＳＬ（ＧＬ）は接続点ＣＰ３で走査配線に接続される。
【００２６】
本実施例では、表示領域を上下に二分割し、それぞれの表示領域にある信号配線に対応させて引回し配線ＳＳＬ（ＤＬ）１、ＳＳＬ（ＤＬ）２を形成したことで、これら引回し配線ＳＳＬ（ＤＬ）１、ＳＳＬ（ＤＬ）２の配置密度を低下させ、また線幅を広くすることができる。また同時に、透明基板ＳＵＢに形成する信号配線ＤＬの端子部（接続点）形成にも裕度を大きくとることができる。なお、封止基板ＳＧＳの内面のスペースによっては走査配線の引回し配線ＳＳＬ（ＧＬ）を駆動回路の左右に分割することも可能である。
【００２７】
本実施例によっても、表示領域が駆動回路や引回し配線の形成部分で制限されず、決められたサイズの透明基板での表示領域の拡大すなわち狭額縁化を実現することができ、決められたサイズの透明基板での表示領域を最大限に拡大した狭額縁の有機発光表示装置を提供することができる。
【００２８】
図７は本発明の第３実施例を模式的に説明する有機発光表示装置の平面図であり、図１および図６と同様に当該有機発光表示装置を封止基板側から見た平面図である。本実施例では、封止基板ＳＧＳの内面には信号配線ＤＬの引回し配線ＳＳＬ（ＤＬ）と走査配線ＧＬの引回し配線ＳＳＬ（ＧＬ）を形成し、駆動回路ＤＲは透明基板ＳＵＢ側に搭載した。すなわち、封止基板ＳＧＳには引回し配線ＳＳＬ（ＤＬ）と引回し配線ＳＳＬ（ＧＬ）のみを形成した（必要に応じて、電源線引回し配線などの他の引回し配線を形成してもよい）。
【００２９】
駆動回路ＤＲの信号配線ＤＬへの出力線ＤＲ（Ｏ）１と封止基板ＳＧＳ側の引回し配線ＳＳＬ（ＤＬ）、および駆動回路ＤＲの走査配線ＧＬへの出力線ＤＲ（Ｏ）２と封止基板ＳＧＳ側の引回し配線ＳＳＬ（ＧＬ）は接続点ＣＰ１で接続される。そして、透明基板ＳＵＢ側に形成された信号配線の引回し配線ＳＳＬ（ＤＬ）と透明基板ＳＵＢの信号配線ＤＬは接続点ＣＰ２で接続され、走査配線の引回し配線ＳＳＬ（ＧＬ）と透明基板ＳＵＢの走査配線ＧＬは接続点ＣＰ３で接続される。なお、信号配線の引回し配線ＳＳＬ（ＤＬ）と透明基板ＳＵＢの信号配線ＤＬの接続を表示領域の上下に分割し、あるいは上下で交互に接続することも可能である。これら接続点の接続構造は前記実施例と同様である。
【００３０】
本実施例によれば、引回し配線ＳＳＬ（ＤＬ）引回し配線ＳＳＬ（ＧＬ）のみ（または、他の引回し配線）を封止基板ＳＧＳの内面に形成するものであるため、引回し配線裕度が大きく、引回し配線幅を広くでき、表示領域を横断する距離が長いことに起因する抵抗値の増大を抑制することができる。他の効果は前記実施例と同様である。
【００３１】
なお、本発明は、以上説明した各実施例を組み合わせることもできる。駆動回路をシール材よりも内側に設置することで当該駆動回路が保護され、取り扱い時の損傷を防止できる。また、上記した各実施例における配線や引回し配線はＩＴＯの如き透明導電膜を用いることで配線形成プロセスを簡略化することができる。しかし、有機発光素子に電流を供給する電源線にはＩＴＯ等の導電性酸化物では十分な電流を確保できないため、透明基板側に形成するのが望ましい。
【００３２】
実施例で説明した本発明の有機発光表示装置は、携帯電話機や可搬型情報端末（ＰＤＡ）に限らず、パソコン、各種モモニター、テレビ受像機の表示デバイスとして使用できることが言うまでもない。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、有機発光層からなる表示領域の面積を薄膜トランジスタ等のアクティブ素子を有する基板の面サイズを有効に利用することができ、決められたサイズの透明基板で表示領域を拡大し、狭額縁化を向上させた有機発光表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を模式的に説明する有機発光表示装置の平面図である。
【図２】図１のＹ−Ｙ’線で切断した断面図である。
【図３】本発明の第１実施例におけるテープキャリアパッケージの端子と入力配線の他の電気的接続構造を説明する要部断面図である。
【図４】本発明の第１実施例におけるテープキャリアパッケージの端子と入力配線のさらに他の電気的接続構造を説明する要部断面図である。
【図５】本発明の第１実施例における透明基板側の配線と封止基板側の引回し配線との接続点の構成例を模式的に説明する要部平面図である。
【図６】本発明の第２実施例を模式的に説明する有機発光表示装置の平面図である。
【図７】本発明の第３実施例を模式的に説明する有機発光表示装置の平面図である。
【符号の説明】
ＳＵＢ・・・・透明基板、ＳＧＳ・・・・封止基板、ＤＲ・・・・駆動回路、ＧＬ・・・・走査配線、ＤＬ・・・・信号配線、ＳＳＬ（ＧＬ）・・・・走査配線の引回し配線、ＳＳＬ（ＤＬ）・・・・信号配線の引回し配線、ＴＣＰ・・・・テープキャリアパッケージ、ＴＭ・・・・端子、ＴＭＬ・・・・入力配線、ＡＲ・・・・表示領域、ＳＬＣ・・・・シール材、ＣＢＺ・・・・導電粒子、ＰＷＬ・・・・電源系配線。

Claims

第１の方向に延在して前記第１の方向と交差する第２の方向に並設された多数の走査配線と、前記第２の方向に延在して前記第１の方向に並設された多数の信号配線と、前記走査配線と前記信号配線の交差部に配置された多数の有機発光素子をマトリクス配置した表示領域を有する透明基板と、
前記表示領域を覆う如く貼り合わされて前記表示領域の周囲を周回するシール材で封止した封止基板とを有し、
前記封止基板は、前記透明基板に対向する内面に前記走査配線または前記信号配線に接続する引回し配線を有し、
前記透明基板は、前記引回し配線を介して前記有機発光素子に駆動信号を供給する駆動回路と、前記駆動回路と前記引回し配線とを接続する出力線とを有することを特徴とする有機発光表示装置。
前記透明基板上で前記シール材の外側に前記駆動回路を有することを特徴とする請求項１に記載の有機発光表示装置。
前記シール材に導電性粒子を混入してなり、前記シール材の封止部分で前記出力線と前記引回し配線の一端とを電気的に接続し、前記シール材の封止部分で前記引回し配線の他端と前記走査配線または前記信号配線とが電気的に接続されていることを特徴とする請求項２に記載の有機発光表示装置。
前記駆動回路が集積回路チップであることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の有機発光表示装置。
前記駆動回路が前記シール材よりも内側に設置されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の有機発光表示装置。
前記封止基板の前記内面に乾燥材を有することを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の有機発光表示装置。