JP4292462B2

JP4292462B2 - 表示装置

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Publication number: JP4292462B2
Application number: JP2003033218A
Authority: JP
Inventors: 昌紘西澤; 法治松舘; 則和内山; 真紀谷口
Original assignee: 株式会社日立ディスプレイズ
Priority date: 2002-02-15
Filing date: 2003-02-12
Publication date: 2009-07-08
Anticipated expiration: 2023-02-12
Also published as: JP2003308964A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示装置に係り、特に少なくとも２枚の基板の一方に形成した表示領域を外部雰囲気から遮蔽して、当該表示領域を構成する画素構成材の劣化を回避するごとく封止して、長寿命化を図った表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、高度情報化社会の到来に伴い、パソコン、カーナビ、携帯情報端末、情報通信機器あるいはこれらの複合製品の需要が増大している。これらの製品の表示手段には、薄型、軽量、低消費電力のディスプレイデバイスが適しており、液晶表示装置あるいは自発光型のＥＬ素子またはＬＥＤなどの電気光学素子を用いた表示装置が用いられている。
【０００３】
後者の自発光型の電気光学素子を用いた表示装置は、視認性がよいこと、広い視角特性を有すること、高速応答で動画表示に適していることなどの特徴があり、映像表示には特に好適と考えられている。
【０００４】
特に、近年の有機物を発光層とする有機ＥＬ素子（有機ＬＥＤ素子とも言う：以下ＯＬＥＤと略称する場合もある）を用いた表示装置は発光効率の急速な向上と映像通信を可能にするネットワーク技術の進展とが相まって、実用化の期待が高い。ＯＬＥＤは有機発光層を２枚の電極で挟んだダイオード構造を有する。このようなＯＬＥＤ素子を用いて構成したＯＬＥＤ表示装置における画素選択を行うスイッチング素子としては、薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴとも称する）が一般的である。なお、有機ＥＬ素子を用いた表示装置の詳細は、下記の特許文献に開示される。
【０００５】
【特許文献１】
日本国：特開平09-148066 号公報
【特許文献２】
日本国：特許第2845239 号公報
【特許文献３】
日本国：特開平02-73229号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の有機ＥＬ素子に限らず、例えば液晶表示装置などを含めた表示装置は、一般にパネル型表示装置と称し、画像等の表示面にはガラスを好適とする基板を用い、その基板の内面に画像表示構造を有する。そして、この画像表示構造の特性が湿度によって劣化するのを回避するために他のガラス製あるいは金属製の缶（封止缶）で背面を覆い、周縁を封止して外部雰囲気からの湿気や酸素等のガスの浸入を遮断している。
【０００７】
特に、有機ＥＬ素子を用いた表示装置では、外部雰囲気からの湿気や酸素等のガスの浸入を阻止すると共に、表示領域に有する画像表示構造の構成剤である各種の薄膜材料から発生するガスを処理する必要がある。そのため、表示面側の基板と背面側の基板の周囲を気密かつ非透湿性をもって封止して乾燥状態に保ち、また内部で発生するガスを吸着する構造を持たせる必要がある。
【０００８】
この種の基板封止した基板内を乾燥状態に保持する従来技術として、例えば上記特許文献１に開示されたものが知られている。この公報では、表示面を構成するガラス基板と背面に設ける基板（封止缶）の間に乾燥剤を封入している。しかし、表示面側の基板と背面側の基板の接着構造については考慮されておらず、乾燥剤の吸湿性能には限度があることから両基板の接着構造から浸入する湿気を長時間にわたって吸着し続けることが困難である。
【０００９】
照射される紫外線の波長及び強度に依存して硬化条件が異なる接着材を２重（あるいは３重）にするものが上記特許文献２などに開示があるが、接着剤が表示画素や液晶材料等の表示領域内の素子へ与える影響については配慮がなされていない。また、液晶表示装置に関する技術であるが、熱硬化性シールの内側に紫外線硬化性のシール材を設けたものが上記特許文献３等に開示されているが、これも表示領域内の素子へ与える影響については配慮がなされていない。
【００１０】
本発明の目的は、表示面側の基板と背面側の基板の接着構造（封止構造）に着目し、両基板間の周縁における両基板対向部からの湿気やガスの浸入を阻止すると共に、封止された両基板の内部での発ガスによる特性劣化を低減して長時間にわたって良好な画像表示が得られる表示装置を提供することにある。なお、説明を簡素化するため、以下では、画像表示構造を有する表示面側の基板を第１基板、背面側の基板を第２基板として説明する。
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明は、第１基板と第２基板の対向縁部内面かつ前記表示領域を周回するごとく、ゾルゲル溶液から得られた成分を主成分とする接着層（または接着膜）を介在させて封止した。また、本発明は、ゾルゲル溶液から得られた成分を主成分とする接着層に併せて、上記表示領域を周回するごとく基板との親和性が良好なゴム層を第１基板と第２基板の間に挟んで設けた。
【００１２】
上述された第１基板と第２基板は、これらの間に介在されたエトキシシラン単独あるいはＺｒ、Ｔｉ、Ｓｎ、などの金属アルコキシドを含むゾルゲル溶液の所謂ゾルゲル反応により強固に接着される。ゴム（ゴム層、ゴム材）としては、シリコーンゴムなどの弾性変形かつ基板との親和性が良好なゴム材を用いる。一方の接着面が金属の場合は金属粒子をフィラーとして含ませることで接着性が向上する。また、両基板の間に基板との親和性が良好なゴム材を介挿することにより、比較的小さな圧力を加えることで両基板との密着性を向上させることができる。また前記ゴム層に、カーボン等の遮光性物質を混ぜることにより、光硬化性接着剤の硬化時、あるいは、側面や背面等の外部からの不要な光が表示領域内の素子に与える影響を低減できる。
【００１３】
また、上記のゾルゲル溶液から得られた接着層に代えて、またはゾルゲル溶液から得られた接着層と併用してアクリル系樹脂やエポキシ系樹脂などの既知の接着剤を用い、これら接着剤と上記ゴム層とを共用することもできる。そして、ゾルゲル溶液から得られた接着層あるいは既知の接着剤を用いたときに、上記ゴム層の材料に吸湿剤あるいは脱酸素剤もしくはその両者を混練することで、両基板の間を乾燥状態に保つことができる。なお、吸湿剤あるいは脱酸素剤をゴムとは別個に基板間に設置してもよい。
【００１４】
本発明の代表的な構成を要素毎に列挙すれば、以下の通りである。すなわち、本発明の実施の形態によれば、第１の基板、前記第１の基板に対向して配置される第２の基板、前記第１の基板の内面上の表示領域に設けられた複数の画素、前記第１の基板と前記第２の基板との間において前記表示領域を囲み且つ前記表示領域を外部雰囲気から遮蔽するゴム部材、及び前記第１の基板と前記第２の基板とをこれらの周縁にて互いに封止する接着層とを備え、前記接着層はゾルゲル溶液から生成される表示装置が提供される。
【００１５】
本発明の他の実施の形態によれば、第１の基板、前記第１の基板に対向して配置される第２の基板、前記第１の基板の内面上の表示領域に設けられた複数の画素、前記第１の基板と前記第２の基板との間において前記表示領域を囲み且つ前記表示領域を外部雰囲気から遮蔽するゴム部材、及び前記第１の基板と前記第２の基板とをこれらの周縁にて互いに封止する接着層とを備え、前記接着層は光硬化性または熱硬化性接着剤からなる接着剤からなる表示装置が提供される。
【００１６】
本発明の他の実施の形態によれば、第１基板、前記第１基板に対向して配置される第の基板、有機発光材料からなり且つ前記第１基板の内面上の表示領域に設けられた複数の画素、前記第１基板と前記第２基板との間に設けられ且つ前記表示領域を囲む第１部分と前記第１基板の前記表示領域に直に対向する前記第２基板の領域の少なくとも一部に重なる第２部分とを有するゴム部材、及び前記第１基板と前記第２基板とをこれらの周縁にて互いに封止する接着層とを備え、前記ゴム部材は前記表示領域を外部雰囲気から遮蔽し、且つ前記接着層はゾルゲル溶液から生成される表示装置が提供される。
【００１７】
本発明の他の実施の形態によれば、第１基板、前記第１基板に対向して配置される第の基板、有機発光材料からなり且つ前記第１基板の内面上の表示領域に設けられた複数の画素、前記第１基板と前記第２基板との間に設けられ且つ前記表示領域を囲む第１部分と前記第１基板の前記表示領域に直に対向する前記第２基板の領域の少なくとも一部に重なる第２部分とを有するゴム部材、及び前記第１基板と前記第２基板とをこれらの周縁にて互いに封止する接着層とを備え、前記ゴム部材は前記表示領域を外部雰囲気から遮蔽し、且つ前記接着層は光硬化性または熱硬化性接着剤からなる接着剤からなる表示装置が提供される。
【００１８】
本発明の実施の形態によれば、第１の基板、前記第１の基板に対向して配置される第２の基板、有機発光材料からなり且つ前記第１の基板の内面上の表示領域に設けられた複数の画素、前記第１の基板と前記第２の基板との間において前記表示領域を囲み且つ前記表示領域を外部雰囲気から遮蔽するゴム部材、及び前記第１の基板と前記第２の基板とをこれらの周縁にて互いに封止する接着層とを備え、前記接着層はゾルゲル溶液から生成され且つその厚さの１×10³〜１×10⁴倍の幅を有する表示装置が提供される。
【００１９】
本発明の実施の形態によれば、第１の基板、前記第１の基板に対向して配置される第２の基板、有機発光材料からなり且つ前記第１の基板の内面上の表示領域に設けられた複数の画素、及び前記第１の基板と前記第２の基板とをこれらの周縁にて互いに封止する接着層とを備え、前記接着層はゾルゲル溶液から生成され且つその厚さの１×10³〜１×10⁴倍の幅を有する表示装置が提供される。
【００２０】
上記の各構成としたことにより、第１基板および第２基板の両基板間の周縁における対向部からの湿気やガスの浸入が阻止されると共に、封止された両基板の内部での発ガスによる特性劣化が低減し、また、強度が向上し、長時間にわたって良好な画像表示が得られる高信頼性をもち、かつ長寿命の表示装置を提供することができる。
【００２１】
なお、本発明は上記の構成および後述する実施例の構成に限定されるものではなく、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。本発明の他の目的および構成は後述する実施の形態の記載から明らかになるであろう。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明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。本発明は基板の貼り合わせ構造を有するパネル型の表示装置全般に適用できるものであるが、ここでは、有機ＥＬ素子（有機発光素子）を用いた表示装置を例として説明する。
【００２３】
図２０は有機発光素子を用いた表示装置の表示領域に形成される１画素付近の構造を説明する断面図である。この表示装置は、第１基板（ここでは、ガラス基板）ＳＵＢ１の内面に画像表示構造が形成されている。画像表示構造は、低温ポリシリコンを好適とする半導体層ＰＳＩ、第１の絶縁層ＩＳ１、走査配線であるゲート配線（ゲート電極）ＧＬ、第２の絶縁層ＩＳ２、アルミニウム配線で形成したソース電極ＳＤ，第３の絶縁層ＩＳ３、保護膜ＰＳＶ、第１の電極層ＡＤ、層間絶縁層ＩＬ、有機発光層ＯＬＥ、第２の電極層ＣＤを積み上げて構成される。この表示領域を構成する各種の薄膜構造を表示領域構成材とも称する。
【００２４】
シリコン半導体層ＰＳＩとゲート配線ＧＬ、ソース電極ＳＤで構成される薄膜トランジスタＴＦＴ（この薄膜トランジスタはドライバトランジスタ）が選択されると、ソース電極ＳＤに接続した第１の電極層ＡＤと有機発光層ＯＬＥおよび第２の電極層ＣＤで形成される有機発光素子が発光し、その光Ｌが第１基板ＳＵＢ１側から外部に出射する。
【００２５】
第１基板ＳＵＢ１の画像表示構造が形成されている面側の背面は第２基板ＳＵＢ２で封止され、内部には窒素ガス等の不活性ガスが充填される。この例では第２基板ＳＵＢ２の材料はガラス板であるが、金属缶としたものもある。基板材料に関係なく、図示しない基板周縁で両基板ＳＵＢ１とＳＵＢ２が気密に封止される。
【００２６】
図２１は有機発光素子を用いた表示装置の等価回路の一例を模式的に説明するブロック図である。図中、ＡＲは表示領域、ＧＤＲはゲート駆動回路（走査駆動回路）、ＤＤＲはドレイン駆動回路（映像信号駆動回路）、ＧＬはゲート線（走査線）、ＤＬはドレイン線（データ線）、ＴＦＴ１はスイッチングトランジスタとして機能し、ＴＦＴ２はドライバトランジスタとして機能する。ＯＬＥＤは有機発光素子、ＣＰＲはコンデンサ（保持容量）、ＣＳＬは電流供給線、ＣＳＬＢは電流供給母線（バス）である。
【００２７】
スイッチングトランジスタである第１の薄膜トランジスタＴＦＴ１は画素選択用、ドライバトランジスタである第２の薄膜トランジスタＴＦＴ２は有機発光素子ＯＬＥＤの駆動用である。１画素ＰＸはデータ線ＤＬと走査線ＧＬ、および電流供給線ＣＳＬで囲まれた領域に形成される。ここで、一本の走査線ＧＬで選択されている複数の画素のうち、図２１中の画素ＰＸに着目する。第１の薄膜トランジスタＴＦＴ１のゲートは走査線ＧＬに接続され、そのドレインはデータ線ＤＬに、ソースは第２薄膜トランジスタＴＦＴ２のゲートに接続されている。
【００２８】
第２の薄膜トランジスタＴＦＴ２のドレインは、電流供給線母線（バス）ＣＳＬＢから電流が供給される電流供給線ＣＳＬに接続されている。そして、そのソースはＯＬＥＤの第１の電極層（ここでは陽極）ＡＤ（図２０参照）に接続されている。第１の薄膜トランジスタＴＦＴ１のソースと第２の薄膜トランジスタＴＦＴ２のゲートの接続点にはデータ信号保持容量として働くコンデンサＣＰＲの一方の端子が接続され、他方の端子は電流供給線ＣＳＬに接続されている。
【００２９】
１画素ＰＸの回路構成において、第１の薄膜トランジスタＴＦＴ１のソースと第２の薄膜トランジスタＴＦＴ２のゲートの接続点に接続されるコンデンサＣＰＲの一方の端子は＋極であり、電流供給線ＣＳＬに接続される他方の端子は−極である。
【００３０】
また、有機発光素子ＯＬＥＤは、図２０に示された第１の電極層ＡＤと第２の電極層（ここでは陰極）ＣＤの間に有機発光層ＯＬＥを挟んだ構成であり、第１の電極層ＡＤは第２の薄膜トランジスタＴＦＴ２のソース電極に接続し、第２の電極層ＣＤは全画素にわたってべたに形成されている。
【００３１】
データ線ＤＬからのデータ信号（映像信号）は、第１の薄膜トランジスタＴＦＴ１がターンオン(turn on) されるとコンデサＣＰＲに書き込まれる。第１の薄膜トランジスタＴＦＴ１がターンオフ(turn off)されると、第２の薄膜トランジスタＴＦＴ２がターンオンされ、電流供給線ＣＳＬから有機発光素子ＯＬＥＤへ流れる電流量は、コンデンサＣＰＲに保持された電荷量（データ信号に対応する階調を示す）により制御される。
【００３２】
有機発光素子ＯＬＥＤは供給される電流量にほぼ比例した輝度で、かつ当該有機発光素子を構成する有機発光層ＯＬＥの材料に依存した色で発光する。カラー表示の場合は、通常は赤、緑、青の画素毎に有機発光層材料を変えるか、あるいは白色の有機発光層材料と各色のカラーフィルタの組合せを用いる。
【００３３】
なお、データ信号の与え方はアナログ量でも、あるいは時分割のデジタル量でもよい。また、階調制御は、赤、緑、青の各画素の面積を複数のサブピクセル(sub-pixels)に再分割しておき、階調レベルに対応させて点灯するサブピクセルの数を変える面積階調方式を併用してもよい。
【００３４】
このように、１つの画素ＰＸが走査線ＧＬからの信号で選択されて薄膜トランジスタＴＦＴ１がターンオンすると、データ線ＤＬから供給される画像信号がコンデンサＣＰＲに蓄積され、薄膜トランジスタＴＦＴ１がターンオフした時点で薄膜トランジスタＴＦＴ２がターンオンしたとき、電流供給線ＣＳＬからの電流が有機発光素子ＯＬＥＤに流れ、ほぼ１フレーム期間（または、１フィールド期間）にわたってこの電流が持続する。このとき流れる電流はコンデンサＣＰＲに蓄積されている信号電荷で規定される。薄膜トランジスタＴＦＴ２の動作レベルは電流供給線ＣＳＬの電位で規定される。これにより、画素の発光が制御される。
【００３５】
また、発光素子を構成する第２の電極層ＣＤは、発光素子の最上層に位置するため、直接外気に触れて腐食が生じる恐れがある。通常、第２の電極層ＣＤは全画素について共通で、べた膜に形成されているため、外部との接続をとるためには下層の配線（第２の電極層に接続するための電極層、電流引出し電極とも言う）に電気的に接続をとる必要がある。この第２の電極層ＣＤへの電流供給のための端子は当該第２の電極層の延長で基板の端子部（端子パッド）に直接引き出されているため、その端子部近傍では湿気や発ガスにより腐食が起こり易い。
そのため、第２基板ＳＵＢ２で覆って第１基板ＳＵＢ１と封止し、表示領域の構成材を外気と遮断している。しかし、前記したように、封止された内部でも湿気やガスが発生する。そのため、この封止は外部との遮断のみでなく、内部の湿気やガスを吸着する必要がある。
【００３６】
図１は、本発明による表示装置の一実施例の構成を模式的図であり、図１（ａ）は一部破断して第２基板側からみた表示装置の平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ' 線に沿った要部断面図である。図１中、参照符号ＳＵＢ１は第１基板、ＳＵＢ２は第２基板、ＡＲは表示領域、ＺＳＬはゾルゲル溶液から得られた成分を主成分とする接着層、ＤＣＴは吸湿剤である。なお、吸湿剤ＤＣＴはシリコーンゴム、ウレタンゴム、エピクロルヒドリンゴムなどのゴム材に脱酸素剤（例えば、酸化鉄ＦｅＯ，鉄粉等）を混練したものでも良い。
【００３７】
図２は図１（ｂ）における第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２の封止部分の封止状態を模式的に示す拡大断面図である。この突出部を有する構成を用いることにより、気密性に優れた接着層の厚みを、表示領域の表示画素やアクティブ素子などの厚みに依存せずに、１．０から３．０μｍの厚みの範囲に制御することができる。「ゾルゲル溶液から得られた成分」を主成分とする接着層ＺＳＬは、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２の対向面（接合面）に極めて薄い膜として存在し、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２のそれぞれにゾルゲル反応で強固にかつ気密に接着して封止している。この封止部分すなわち第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２の対向面は、「表示領域ＡＲを周回し、かつ第２基板ＳＵＢ２側から第１基板ＳＵＢ１側方向に突出する突出部ＳＵＢ２Ｐ」と第１基板ＳＵＢ１の内面からなる。
【００３８】
この突出部ＳＵＢ２Ｐの基板面上での幅は２ｍｍ程度である。この封止部分に存在するゾルゲル溶液から得られた成分を主成分とする接着層ＺＳＬの膜厚は２．０μｍ以下、好ましくは１．０μｍ以下である。そのため、封止後に外部雰囲気から、封止さた第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２の内部に、湿気やガスは殆ど浸入しない。したがって、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２を、このゾルゲル溶液から得られた成分を主成分とする接着層ＺＳＬのみによって接着して封止することのみでも、実用的な表示装置を構成できる。
【００３９】
なお、この封止内部の一部に図１（ａ）に示したような吸着剤ＣＤＴを設置すれば、内部に残存するあるいは発生する湿気を吸着してより長寿命化を図ることができる。また、吸着剤と共に脱酸素剤も設置することによって内部で発生した酸素ガスによる表示領域構成材の劣化を抑制できる。さらに、吸着剤または脱酸素剤もしくは両者を前記のゴム材に混練した状態で上記の封止内部に設置することもできる。封止内部には窒素ガスなどの不活性ガスが充填される。以下の各実施例でも同様である。
【００４０】
本実施例により、両基板間の周縁における対向部からの湿気やガスの浸入を阻止すると共に、封止された両基板間の内部での発ガスあるいは万が一外部から浸入したガスによる特性劣化を低減して長時間にわたって良好な画像表示が得られる表示装置を提供することができる。
【００４１】
図３は本発明による表示装置の他の実施例の構成を示す、図２と同様の模式図である。前記実施例では、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２の対向面は、表示領域ＡＲを周回して、第２基板ＳＵＢ２側から第１基板側ＳＵＢ１方向に突出する突出部ＳＵＢ２Ｐと第１基板ＳＵＢ１の内面からなる。本実施例では、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２を共に平板とし、両基板ＳＵＢ１，ＳＵＢ２の周縁の対向面が撓みにより接近した隙間にこのゾルゲル溶液から得られた成分を主成分とする接着層ＺＳＬを存在させた。
【００４２】
第１基板ＳＵＢ１や第２基板ＳＵＢ２の厚みＴ₁，Ｔ₂が、例えば０．５ｍｍや０．７ｍｍのように薄いガラス板である場合には、両基板を重ね合わせた状態では、その周縁部は互いに当接した状態になる。この当接面の間にゾルゲル溶液から得られた成分を主成分とする接着層ＺＳＬを存在させ、第２基板ＳＵＢ２側から若干の圧力を加えると図３に示したように第２基板ＳＵＢ１の周辺はトＴだけ第１基板ＳＵＢ１側に撓み、第２基板ＳＵＢ２は、その周縁において第１基板ＳＵＢ１の上記撓み部分で接着され、封止される。このことは、後述する各実施例についても同様である。
【００４３】
なお、前記実施例で説明した吸着剤や脱酸素剤、あるいはこれらの少なくとも１つを混練したゴムを封止内部に設置してもよいことは言うまでもない。他の構成および効果は前記実施例と同様である。本実施例によっても両基板間の周縁における対向部からの湿気やガスの浸入を阻止すると共に、吸着剤や脱酸素剤、あるいはこれらの少なくとも１つを混練したゴムを封止内部に設置したものでは、封止された両基板の内部での発ガスあるいは万が一外部から浸入したガスによる特性劣化を低減して長時間にわたって良好な画像表示が得られる表示装置を提供することができる。
【００４４】
図４は本発明による表示装置の他の実施例の構成を模式的図であり、図４（ａ）は第１基板ＳＵＢ１の内面を第２基板ＳＵＢ２側からみた平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ' 線に沿った第２基板ＳＵＢ２も含めた要部断面図である。図４中、参照符号ＧＳはゴム、図１乃至図３と同一の参照符号は同一機能部分に対応する。本実施例は第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２の周縁の対向面に図１で説明したものと同様のゾルゲル溶液から得られた成分を主成分とする接着層ＺＳＬを介在させると共に、この接着層ＺＳＬの内側で表示領域ＡＲの外側に枠状のゴムＧＳを挟み込んだものである。
【００４５】
枠状のゴムＧＳを表示領域の外側に設置し、さらに枠状のゴムＧＳの外側における突出部ＳＵＢ２Ｐにおいて第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２の対向面にゾルゲル溶液から得られた成分を主成分とする接着層ＺＳＬを介在させる。これに圧力を印加し、ゴムＧＳを押縮し、ゾルゲル溶液から得られた成分を主成分とする接着層ＺＳＬで両基板を接着し封止する。ゴムＧＳの材料に吸湿剤または脱酸素剤、もしくはその両者を混練した場合、より高度な吸湿抑制効果あるいは酸化抑制効果が得られる。
【００４６】
本実施例によっても両基板間ＳＵＢ１，ＳＵＢ２の周縁における対向部からの湿気やガスの浸入を阻止することができると共に、ゴムＧＳの材料に吸湿剤または脱酸素剤、もしくはその両者を混練した場合、製造プロセスにおいて、封止された両基板の内部での発ガス、接着層から発生する湿気やガス、あるいは万が一外部から浸入したガスに対してはゴムＧＳの材料に混練した吸湿剤および／または脱酸素剤により吸着除去され、長期間にわたって良好な画像表示が得られる表示装置を提供することができる。
【００４７】
図５は発明による表示装置の他の実施例の構成を示す、図４（ｂ）と同様の模式図である。本実施例では、第２基板ＳＵＢ２として第１基板ＳＵＢ１側に突出する突出部ＳＵＢ２Ｐを有しない、第１基板ＳＵＢ１と同様の平板を用いた。第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２の対向面の封止部に前記実施例と同様の枠状ゴムＧＳを介挿し、これを押縮した状態で接着ＳＬを塗布する。このゴムはシリコーンゴムを好適とし、接着ＳＬはエポキシ系、ウレタン系、アクリル系などの通常使われる接着剤である。この接着剤は紫外線照射処理または加熱処理もしくは両処理で硬化する。この硬化後、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２への加圧を除去する。
【００４８】
本実施例によっても、両基板ＳＵＢ１，ＳＵＢ２間の周縁における対向部からの湿気やガスの浸入が阻止されると共に、ゴムＧＳの材料に吸湿剤または脱酸素剤、もしくはその両者を混練した場合、封止された両基板の内部での発ガスあるいは万が一外部から浸入したガスに対してはゴムＧＳの材料に混練した吸湿剤および／または脱酸素剤により吸着除去され、長期間にわたって良好な画像表示が得られる表示装置を提供することができる。
【００４９】
図６は本発明による表示装置の他の実施例の構成を模式的図であり、図６（ａ）は第１基板の内面を第２基板側からみた平面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＡ−Ａ' 線に沿った第２基板も含めた要部断面図である。図６中、参照符号ＧＳはシート状ゴム、図１乃至図４と同一の参照符号は同一機能部分に対応する。本実施例は第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２の周縁の対向面に図１で説明したものと同様のゾルゲル溶液から得られた成分を主成分とする接着層ＺＳＬを介在させると共に、この接着層ＺＳＬの内側で表示領域ＡＲの外側と背面（第２基板ＳＵＢ２の内面）を含む全面にシート状ゴムＧＳを設置したものである。この構成により、基板の強度を向上し、製造プロセスでの基板破損、製品となった表示装置の「曲げや衝撃」などに対する機械的強度を向上する。
【００５０】
シート状ゴム（ゴムシート）ＧＳは封止部近傍に段差を有し、このシート状ゴムＧＳを表示領域の外側を含む第２基板ＳＵＢ２の内面の全面に設置し、さらにシート状ゴムＧＳの外側における突出部ＳＵＢ２Ｐにおいて第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２の対向面にゾルゲル溶液から得られた成分を主成分とする接着層ＺＳＬを介在させる。これに圧力を印加し、当該突出部ＳＵＢ２Ｐの内側にあるゴムＧＳを押縮し、ゾルゲル溶液から得られた成分を主成分とする接着層ＺＳＬで両基板を接着し封止する。シート状ゴムＧＳはシリコーンゴムを好適とする。そして、ゴムＧＳの材料に吸湿剤または脱酸素剤、もしくはその両者を混練したものとすれば、より高度な吸湿抑制効果あるいは酸化抑制効果が得られる。
【００５１】
本実施例によっても両基板ＳＵＢ１，ＳＵＢ２間の周縁における対向部からの湿気やガスの浸入を阻止することができると共に、ゴムＧＳの材料に吸湿剤または脱酸素剤、もしくはその両者を混練したものとしたものでは、封止された両基板ＳＵＢ１，ＳＵＢ２の内部での発ガスあるいは万が一外部から浸入したガスに対してはゴムＧＳの材料に混練した吸湿剤および／または脱酸素剤により吸着除去され、さらに長期間にわたって良好な画像表示が得られる表示装置を提供することができる。言うまでもなく、このシート状ゴムＧＳは、基板ＳＵＢ１の表示領域ＡＲに直に対向する基板ＳＵＢ２の一部を覆うように配置すればよく、その全域を覆わなくてもよい。
【００５２】
図７は発明による表示装置の他の実施例の構成を示す、図６（ｂ）と同様の模式図である。本実施例では、第２基板ＳＵＢ２として第１基板ＳＵＢ１側に突出する突出部ＳＵＢ２Ｐを有しない第１基板ＳＵＢ１と同様の平板を用いた。第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２の対向面の封止部と第２基板ＳＵＢ２の内面の全面に図６の実施例と同様のシート状ゴム（ゴムシート）ＧＳを介挿し、上記封止部のゴムＧＳを押縮した状態で、または押縮前に接着剤ＳＬを塗布する。このゴムはシリコーンゴムを好適とし、接着剤ＳＬはエポキシ系、ウレタン系、アクリル系などの通常使われる接着剤である。この接着剤は紫外線照射処理または加熱処理もしくは両処理で硬化する。この硬化後、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２への加圧を除去する。
【００５３】
本実施例によっても、両基板間の周縁における対向部からの湿気やガスの浸入が阻止されると共に、ゴムＧＳの材料に吸湿剤または脱酸素剤、もしくはその両者を混練した場合、封止された両基板の内部での発ガスあるいは万が一外部から浸入したガスに対してはゴムＧＳの材料に混練した吸湿剤および／または脱酸素剤により吸着除去され、さらに長期間にわたって良好な画像表示が得られる表示装置を提供することができる。この実施例においても、言うまでもなく、このシート状ゴムＧＳは、基板ＳＵＢ１の表示領域ＡＲに直に対向する基板ＳＵＢ２の一部を覆うように配置すればよく、その全域を覆わなくてもよい。
【００５４】
図８は発明による表示装置の他の実施例の構成を示す、図７と同様の模式図である。図７の実施例では封止部近傍に段差を有するシート状ゴムＧＳを第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２の対向面の封止部よりも表示領域ＡＲ側に後退した位置に設置しているが、本実施例では、シート状ゴムＧＳはこのような段差を持たない平らなシートであり、その端部を第１基板ＳＵＢ１、第２基板ＳＵＢ２の端部に露出した位置まで設置してある。言うまでもなく、このシート状ゴムＧＳは、基板ＳＵＢ１の表示領域ＡＲに直に対向する基板ＳＵＢ２の一部を覆うように配置すればよく、その全域を覆わなくてもよい。
【００５５】
そして、封止部における第１基板ＳＵＢ１とシート状ゴムＧＳの間に接着剤ＳＬを塗布し、押縮する。接着剤は図７で用いるものと同様である。この状態で紫外線照射あるいは加熱処理を施して接着剤ＳＬを硬化させる。このとき、接着剤ＳＬの一部は第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２の端部から外に押し出され、シート状ゴムＧＳを覆うように第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２の端部も被覆して硬化する。そのため、シート状ゴムＧＳの端面も接着剤ＳＬで外部雰囲気から遮断される。このシート状ゴムＧＳは、表示装置が何かに衝突したとき、その表示領域ＡＲを保護するクッションとして働く。
【００５６】
本実施例によっても、両基板ＳＵＢ１，ＳＵＢ２間の周縁における両基板の対向部からの湿気やガスの浸入が阻止されると共に、ゴムＧＳの材料に吸湿剤または脱酸素剤、もしくはその両者を混練した場合、封止された両基板ＳＵＢ１，ＳＵＢ２の内部での発ガスあるいは万が一外部から浸入したガスに対してはゴムＧＳの材料に混練した吸湿剤および／または脱酸素剤により吸着除去され、さらに長期間にわたって良好な画像表示が得られる表示装置を提供することができる。
【００５７】
図９は本発明による表示装置の他の実施例の構成を示す、図８と同様の模式図である。図８の実施例では封止部近傍に塗布した接着剤ＳＬの一部が封止部の押縮で第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２の端部から外に押し出され、シート状ゴムＧＳを覆うように第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２の端部も被覆して硬化するようにしてあるが、本実施例では、封止部の押縮で第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２の端部に押し出されないように、あるいは押し出される量が少ないように接着剤ＳＬを封止部における第１基板ＳＵＢ１とシート状ゴムＧＳの間に塗布する。
【００５８】
そして、図８と同様に接着剤ＳＬを硬化させた後、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２およびシート状ゴムＧＳの端部にさらに他の接着剤ＳＬＬを塗布して硬化させる。このときの他の接着剤ＳＬＬは接着剤ＳＬと同一でも、あるいは異なるものでもよい。これにより、シート状ゴムＧＳの端面も接着剤ＳＬ（および／または他の接着剤ＳＬＬ）で外部雰囲気から遮断される。このシート状ゴムＧＳは、基板ＳＵＢ１の表示領域ＡＲに直に対向する基板ＳＵＢ２の一部を覆うように配置すればよく、その全域を覆うまでもないことは言うまでもない。また、シート状ゴムＧＳは、表示装置が何かに衝突したとき、その表示領域ＡＲを保護するクッションとして働く。
【００５９】
本実施例によっても、両基板ＳＵＢ１，ＳＵＢ２間の周縁における両基板の対向部からの湿気やガスの浸入が阻止されると共に、ゴムＧＳの材料に吸湿剤または脱酸素剤、もしくはその両者を混練した場合、封止された両基板ＳＵＢ１，ＳＵＢ２の内部での発ガスあるいは万が一外部から浸入したガスに対してはゴムＧＳの材料に混練した吸湿剤および／または脱酸素剤により吸着除去され、さらに長期間にわたって良好な画像表示が得られる表示装置を提供することができる。
【００６０】
次に、本発明で用いられるゾルゲル溶液から得られた成分を主成分とする接着層、接着剤、ゴム材有りの場合とゴム無しの場合、および本発明の表示装置の封止特性とその効果をサンプルパネルを用いた検証結果について具体的な材料、条件と共に詳細に説明する。
【００６１】
ゴム有りの場合（枠状ゴム）：
基板として縦３０ｍｍ×横４０ｍｍ、厚さが０．５ｍｍのホウ珪酸ガラス基板を蒸着装置に置く。このガラス基板の縦２２ｍｍ×横３２ｍｍの領域に真空蒸着で有機ＥＬ素子に用いる有機膜を成膜した。次に、蒸着装置中に窒素ガスを導入して正圧にし、温度２５°Ｃ±３°Ｃに調整した窒素ガスを充填したグローブボックスに移動し、幅１ｍｍ、厚さ３０μｍの長方形で枠状のシリコーンゴム（三菱樹脂製、製品名「圭樹」）をガラス基板の上に外側から１ｍｍを残して設置した。
【００６２】
その上から厚さ１ｍｍの青板ガラスを置き、枠状のシリコーンゴムの枠部分に１ｋｇ／ｃｍ²以上の圧力が掛かるように加圧する。これにより、シリコーンゴムはガラス基板に対して密着状態になる。これに圧力をかけたまま、通常の外部雰囲気である空気中（温度２５°Ｃ、湿度３５％乃至７０％）に取り出した。ここで、シリコーンゴムはガス透過性の高いゴムであるが、有機ＥＬ素子内部は窒素ガスで充填されているため、シリコーンゴムを透過して封止された有機ＥＬ素子内部と外部雰囲気との間のガスの相互拡散は生じない。そして、シリコーンゴムで囲った基板ＳＵＢ１，ＳＵＢ２間の外側の隙間に、圧力をかけたまま図１１に示した仕様の接着層形成溶液を充填した。
【００６３】
図１０は本発明の効果を検証するサンプルパネルに用いた接着層形成溶液の仕様例の説明図である。なお、図１０では接着層形成溶液を単に接着材として表記した。この接着層形成溶液はゾルゲル溶液であり、シリコンアルコキシド（Ｓｉアルコキシド）を主成分としている。このシリコンアルコキシドには酸化珪素（ＳｉＯ₂）の超微粒子（平均粒径０．０７μｍ）を混合してある。前者と後者の混合比率は８０対２０である。
【００６４】
基板ＳＵＢ１，ＳＵＢ２間の外側の隙間に図１１に示した仕様のゾルゲル溶液を充填し、加圧したまま７０°Ｃ±２°Ｃで１０分間乾燥した。この乾燥により、ガラス、ゾルゲル溶液、シリコーンゴムがシロキサン（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）およびシラノール結合（Ｓｉ−ＯＨ）を作って強固に接着し、図２のＺＳＬに示したようなガスが透過しない薄膜が形成される。
【００６５】
なお、通常のゾルゲル溶液の使い方では、形成される薄膜の厚さは１．０乃至３．０μｍであり、マイクロポアを有するためにガスを多少透過するが、封止された有機ＥＬ素子内部と外部雰囲気との間の幅が、薄膜の厚さの１×１０³から３×１０⁴倍あると、フィラーとして含むＳｉＯ₂超微粒子が、ガスに対する障壁の役目を果たし、またシリコーンゴムの表面にもゾルゲル溶液が浸透してその薄膜が形成されることでガス透過性は極端に低下する。封止機能を確保するための封止部の長さと封止部の長さに対応して増加する乾燥時間との兼ね合いから、実用的な範囲としては、封止部は、薄膜の厚さの２×１０³から３×１０³倍の幅がより好ましい。また、シリコーンゴムは、ゾルゲル溶液に用いられている溶剤からの分子量の大きいガスは透過し難いため、溶剤や溶剤から発生するガスは有機ＥＬ素子の内部には拡散しない。
【００６６】
図１１はサンプルパネルのガス透過性テストを行うための実験装置の構成を説明する模式図である。図１１における参照符号ＧＣＲはガラス容器、ＭＳＧは多数枚を重ねたシリコーンゴム板、ＺＧＦはゾルゲル膜、ＧＴＢはガラス管、ＶＭＥは真空度測定器、ＶＧＳは真空グリース、ＣＣＫは開閉コックである。ガラス容器ＧＣＲの口径Φ、ガラス容器ＧＣＲの板厚ｔｇ、シリコーンゴム板ＭＳＧの板厚ｔ１、ゾルゲル膜ＺＧＦの膜厚ｔ２の比率は、
Φ：ｔｇ：ｔ１：ｔ２＝１０：３：１：１
である。
【００６７】
図１２は図１１の実験装置によるサンプルパネルのガス透過性のテスト結果の説明図である。真空度測定器ＶＭＥと開閉コックＣＣＫの間には真空グリースＶＧＳを塗布して開閉コックＣＣＫの操作時におけるガラス管ＧＴＢへの外部雰囲気の干渉を防止している。ガラス容器ＧＣＲの環境試験（種々の試験条件の環境下に放置）時は開閉コックＣＣＫを閉止して真空度測定器ＶＭＥをガラス管ＧＣＲ（ガラス容器ＧＣＲ）から切り離し、その後のガス透過性テスト（気密性評価測定）時には開閉コックＣＣＫを開放して真空度測定器ＶＭＥをガラス管ＧＴＢを通してガラス容器ＧＣＲに接続して真空度を測定した。
【００６８】
ここでは６種類の試験条件を設定した環境下にシリコーンゴム板ＭＳＧとゾルゲル膜ＺＧＦで封止したガラス容器ＧＣＲを放置し、放置前の真空度（初期真空度）と放置後の真空度をそれぞれ測定した。その結果が図１２に示されている。図１２に示されたように、何れの試験条件に放置後でも、ガラス容器ＧＣＲ内の真空度が殆ど変化せず、気密性が保持されていることが実証された。なお、気密性は便宜上次のように定義した。
【００６９】
気密性の定義：
初期真空度が１×１０^-5Ｐａである場合に、温度−４０°Ｃ乃至７０°Ｃ、湿度８０％環境下で１０ｋ時間経過後、真空度の劣化が１桁以下である。
【００７０】
同じ方法で青板ガラスに替えて厚さ１ｍｍのアルミニウム板を用いたテストでも同様の気密性が得られた。この理由としては、アルミニウムの表面には薄い酸化膜（Ａｌ₂Ｏ₃）が形成されているので、上記と同様にシリコンＳｉとシロキサン、シラノール結合が形成されたと考えられる。また、他の金属およびガラス同士でも更に気密性を向上したい場合には、シリコーンゴムに比較してガス透過性が２桁低いウレタンゴム、エピクロルヒドリンゴムを使用するか、シリコーンゴムとポリウレタン接着剤（例えば、マリーンサービス児嶋（株）製の商品名ＳＦ２９１又は２９５）を使用する。そして、温度２０°Ｃ±５°Ｃ、湿度６５％±１０％で４５分±５分硬化することで、初期真空度を１桁低く（１．０×１０^-4Ｐａ台）としても、種々の環境放置後において真空度は略同レベルであった。
【００７１】
但し、シリコーンゴム以外のゴムはガラスや金属等との親和性が低下するため、ゴムの上の部分に加える力を５０％程度増加した方がよい。また、エポキシ系の接着剤としてはテクノアルファ社製の商品名ＳＴＡＹＳＴＩＫＮｏ．４３２を用いて、温度８０°Ｃ、硬化時間３０分で試験したところ、初期真空度とテスト後真空度に殆ど差異が無かった。次に、上記した親和性について説明する。
【００７２】
図１３はゴムと基板との親和性を評価するための親和性評価装置の構成例を説明する模式図である。図中、参照符号ＳＳＵＢは基板（ガラス、金属等）、ＭＳＧは試験用ゴム、ＳＬは接着剤、ＧＦＭはゴム固定用金属板、ＦＳＷはねじ、ＳＴＬは試験治具、ＳＭＲはばね秤、ＦＣＫはフックを示す。
【００７３】
図１３に示した親和性評価装置において、基板ＳＳＵＢ、ゴムＭＳＧの両方を中性洗剤で洗浄し、水道水および純水を用いてラビング洗浄した後、６０°Ｃの真空乾燥炉で５×１０^-1Ｐａ以下の真空度で１０分間乾燥した。その後、温度２５°Ｃ±５°Ｃ、湿度５０％±１％の雰囲気中でゴムＭＳＧをゴム固定用金属板ＧＦＭに接着剤で貼り付け、フック付き試験治具ＳＴＬにねじＦＳＷでねじ止めし、１ｋｇ／ｃｍ²の力で１０分間圧着した。これにより、試験用ゴムＭＳＧは基板ＳＳＵＢに張り付く。
【００７４】
その後１分以内にフック付き試験治具ＳＴＬのフックＦＣＫをばね秤ＳＭＲのフックＦＣＫに掛けてばね秤ＳＭＲを引っ張り上げる。この引っ張りでゴムＭＳＧが基板ＳＳＵＢから剥離し始めた時のばね秤の目盛りを読み取って親和性の指標とした。この親和性試験は、市販のゴムシートの中で最も低いガス透過性を有するエピクロルヒドリンゴムを含めて行った。
【００７５】
図１４は図１３の親和性評価装置による親和性試験の結果をまとめた説明図である。ここでは、基板としてガラス板、アルミニウム板、ＪＩＳ規格：ＳＵＳ３０４のステンレス板についての試験結果を示す。図１４のデータには、各基板にシリコーンゴム、ウレタンゴム、エピクロルヒドリンゴムのそれぞれを貼り付けて試験した場合の剥離したときのばね秤の読み（力）ｇｆ、ガス透過性（ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ²・ｓｅｃ・ａｔｍ）で示した。
【００７６】
ガラス及び金属板は、通常市販品レベルの平坦度であり、特別な研磨品ではない。図１４のデータよりゴムのガス透過性は大きいものがあるが、素子内側には大気圧と同圧の窒素ガスが封入してあるので、外部との圧力差（ほぼ０Ｐａ）が無く、例えば公称２１インチ（対角５１ｃｍ）の場合でも基板を周回する接着層の断面積（０．００３ｍｍ×１５００ｍｍ＝４．５ｍｍ²）も小さいため、短時間のガス透過はデータから推測されるように実用上問題となることはなく、表示装置とした場合のパネルの貼り合わせ縁の外側にゾルゲル膜または接着剤を塗布することで長期の気密性が保持される。
【００７７】
ゴム無しの場合：
ゴム有り（枠状ゴム）の場合と同様に、基板として縦３０ｍｍ×横４０ｍｍ、厚さが０．５ｍｍのホウ珪酸ガラス基板を蒸着装置に置く。このガラス基板の縦２２ｍｍ×横３２ｍｍの領域に真空蒸着で有機ＥＬ素子に用いる有機膜を真空蒸着で成膜した。次に、蒸着装置中に窒素ガスを導入して正圧にし、温度２５°Ｃ±３°Ｃに調整した窒素ガスを充填したグローブボックスに移動し、シリコンを主成分とするアルコキシドの加水分解溶液（例えば、日板研究所製のゾルゲルコート液）をマイクロビュレットの先端にホースを付けた器具を利用して１ｃｍ／ｓｅｃの速度で塗布したときに１．５ｍｍ幅に塗布できるように圧力を調整して塗布する。
【００７８】
その上から厚さ１ｍｍの青板ガラスを置き、ゾルゲル溶液の塗布部分に１ｋｇ／ｃｍ²以上の圧力が掛かるように加圧する。押し付けたゾルゲル溶液が基板の内側には最大で０．５ｍｍ程度しか広がらないような厚さとなるように、予備実験でマイクロビットの走引速度を設定しておく。その後、圧力をかけたまま加熱炉に入れて７０°Ｃ±２°Ｃ、１０分間加熱した。これにより、ガラス同士は強固に接着された。
【００７９】
図１５はゴム無しの場合に用いたゾルゲル溶液の組成例の説明図である。ゾルゲル溶液としては、図１５に示した組成を持つものも使用して試験を行ったが、何れを用いた場合でも強固な接着強度が得られた。
【００８０】
ゾルゲル溶液で形成された薄膜はマイクロポアを持つため、長時間の放置でマイクロポアからガスが浸入する場合がある。しかし、この接着構造を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察すると、図２に示したように０．１μｍ程度の厚みである。しかし、ガラスの封止部分の幅は２ｍｍはマイクロポアによるガス浸入が懸念される透過方向の厚み（距離）の２×１０⁴倍前後であるため、封止内部へのガスの浸入は問題とならない。
【００８１】
このゾルゲル膜のガス透過性を検証するために、次のような実験を行った。図１６はゾルゲル膜のガス透過性の検証装置の概略図である。図１６中、参照符号ＰＰＮは圧力鍋、ＳＰＬＢはサンプル台、ＳＰＬは２枚の基板を封止したサンプルである。圧力鍋ＰＰＮにはサンプルＳＰＬに達しない水位で水ＷＴＲを入れてある。また、図１７はサンプル内部での湿気の発生を測定するための拡散反射率測定装置であり、参照符号ＭＰＳは積分球、ＰＭＲは光電子増倍器（フォトマルチプライヤー）である。
【００８２】
サンプルＳＰＬとして、中性洗剤で洗浄し、水道水と純水で充分に洗浄した面積３０ｍｍ×４０ｍｍの２枚のガラス板に窒素ガス雰囲気のグローブボックス中でゾルゲル溶液を塗布し、温度７０°Ｃ±２°Ｃで前記した方法と同様にして乾燥した。このサンプルＳＰＬを、最も厳しいテストである０．５％苛性ソーダ（ＮａＯＨ）液に２４時間浸漬した後、水道水と純水で充分に洗浄し、図１６の圧力鍋ＰＰＮのサンプル台ＳＰＬＢに載置した。そして、圧力鍋ＰＰＮの内部を１．２気圧とし２時間加熱した。
【００８３】
その後、冷却してサンプルＳＰＬを圧力鍋ＰＰＮから取り出し、再度中性洗剤、水道水と純水で充分に洗浄して乾燥した。このサンプルＳＰＬを液体窒素冷却機能付きの観察窓を有する図１７に示した拡散反射率測定装置の積分球ＭＰＳにセットし、３×１０^-3Ｐａまで排気し、液体窒素温度（約−９０°Ｃ）まで冷却した。冷却した状態で観察窓から光ＬｉｎをサンプルＳＰＬに照射し、内部に結露があるか否かを正反射光Ｌｒｐの拡散状態で観察した。拡散反射率測定素子は図示を省略した。
【００８４】
この実験の結果、前記ゴム無しの有機ＥＬ素子と同様のサンプルが、そのゾルゲル溶液の種類に関わらずに拡散反射率は０であり、結露は観察されなかった。このとき、走査電子顕微鏡で観察されなかったのは、観察時の真空排気による水分（湿気）の脱気が原因とも考えられたので、接着面を光学顕微鏡で５００倍に拡大して再度観察したが、変化は認められなかった。
【００８５】
図１８は拡散反射率の調査結果をグラフにまとめた説明図である。図１８のグラフの横軸はサンプルの接着層の断面厚さ（ｍｍ）、縦軸は拡散反射率（％）である。図中の黒丸を結んだ線は前記日板研究所製のゾルゲル溶液（以下、組成３のゾルゲル溶液とも呼ぶ）を用いた場合を示し、白四角を結んだ線は図１５の組成１を用いた場合、白三角を結んだ線は図１５の組成２を用いた場合である。
【００８６】
図１８に示した結果について、測定誤差を考慮すると、拡散反射率が０．８以下であれば、測定装置の精度から結露していないものと判断できる。したがって、前記の封止方法による効果は、組成３のゾルゲル溶液から得られた接着層では略２．０μｍ以下、組成１と組成２の溶液では２．０μｍ以下の接着層の厚さとする必要があることが分かる。また、ゾルゲル溶液から得られた接着層の塗布幅を２ｍｍより狭くする場合には、封止縁の外周にエポキシ系樹脂などの接着剤で接着することで、例えば０．１５ｍｍ幅×０．５μｍ±０．０８μｍ厚で、拡散反射率が０．５乃至０．７に低下したデータが得られた。
【００８７】
ゴム有りの他の場合：
有機ＥＬ素子の寿命をさらに伸ばし、あるいは比較的大サイズの有機ＥＬ素子（パネル）を構成する場合、封止部分での湿気の浸入阻止や内部での発ガスによる特性劣化の抑制と共にその強度を確保する必要がある。この場合は、前記した図６乃至図９の実施例で説明した構成を採用することが有効である。
【００８８】
第２基板ＳＵＢ２の内面の略全面、すなわち表示領域を含む第１基板ＳＵＢ１の背面（有機ＥＬ素子の裏面）に上記実施例に用いたものと同様のゴムシートを設置する。第２基板の内面の略全面にゴムシートを設置すると、当該第２基板ＳＵＢ２の強度が大幅に向上する。特に、ガラス基板である場合、このガラス基板の厚さは前記したように極めて薄く、製造プロセス中での撓みや破損の発生で製品の信頼性が低下し、歩留りが小さくなる。
【００８９】
このような基板の撓みや破損はパネルサイズが大きくなる程顕著である。図６乃至図９の実施例に示されたように、第２基板ＳＵＢ２の内面にゴムシートを設置することで、複合構造の基板となり、当該基板自体の強度が大幅に向上し、撓みの低減で正確な有機ＥＬ素子構造が形成できると共に、歩留りが向上し、製品の高い信頼性が確保できる。また、ゾルゲル溶液から得られた接着層での封止に限らず、図５、図７乃至図９に示した通常の接着剤を用いた場合でも同様である。
【００９０】
図１９はゴムシートを用いた本発明による表示装置の各実施例の封止特性を従来の表示装置と比較して表にまとめた説明図である。ここでは、ゴムシートなしが従来構造の表示装置、仕様１はゴムシートにシリコーンゴムを用いたもの、仕様２はゴムシートにウレタンゴムを用いたもの、仕様３はゴムシートにエピクロルヒドリンゴムを用いたものである。
【００９１】
図１乃至図４、図６における封止構造において、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２の周縁外側にエポキシ樹脂などの接着剤を塗布することで、さらに封止効果を向上できる。また、図５、図７のゴムシートＧＳと第１基板ＳＵＢ１（あるいは第２基板ＳＵＢ２の間にゾルゲル溶液から得られた接着層を介在させることもできる。さらに図９の封止構造において、接着剤ＳＬに代えてゾルゲル溶液から得られた接着層を用いることもできる。
【００９２】
図１９に示された仕様１、仕様２、仕様３の各表示装置は第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２の封止構造にゾルゲル溶液から得られた接着層を介在させた場合を示す。ガス透過性（透湿性も含む）は従来の封止構造をもつ表示装置に比較して格段に向上しており、表示装置の総重量の大きな増加もなく、また強度も大幅に強化されていることが分かる。
【００９３】
前記した実施例では、表示装置の基板の表示領域と額縁の大きさを考慮して封止幅を２ｍｍ程度としたが、この封止幅を広くすればより封止効果が上がることは言うまでもない。また、上記の封止構造では基板としてガラス同士の封止を主体に説明したが、ガラスと金属との封止にも同様に適用できる。また、基板ＳＵＢ１，ＳＵＢ２間の外周縁におけるゴムと接着剤の介在位置を前記実施例とは逆にしても効果はあるが、その場合は接着剤の硬化時に発生するガス等の放出量が少ない材料を選択する。また、ゴムと基板の親和性を増すには０．０３ｍｍより厚いゴムの方がガラスの微少な凹凸になじむので、作業性を重視すれば０．２ｍｍ前後のゴムの厚さがよい。
【００９４】
また、前記したゴム（枠状ゴム、ゴムシート）に、例えばカーボン或いは貴金属粒子などの導電性のフィラーを混入することで表示装置の背面に設置する電子回路や外部への不要輻射電界（ＥＭＩ）を抑制することができる。
【００９５】
なお、本発明に使用されるゴムには、前述した材料に限らず、天然ゴム（Natural Rubber, ）、イソプレンゴム（Isoprene Rubber ）、ブタジエンゴム（Butadiene Rubber）、スチレンゴム（Styrene Rubber）、ブチルゴム（Butyl Rubber）、エチレンプロピレンゴム（Ethylene-propylene Rubber ）、クロロプレンゴム（Chloroprene Rubber）、クロロスルホン化ポリエチレン（Chlorosulfonated Polyethylene ，DuPont-Dow Elastomers L.L.C.の登録商標：Hypalon ^(R)としても知られる）、エピクロルヒドリンゴム（Epichlorohydrin Rubber）、ニトリルゴム（Nitrile Rubber）、アクリルゴム（Acrylic Rubber）、ウレタンゴム（Urethane Rubber ）、ポリサルファイド・ポリマー（Polysulfide Polymer ，東レ株式会社の商品名：チオコール（Thiokol ）としても知られる）、シリコーンゴム（Silicone Rubber ）、フッ素ゴム（Fluorocarbon Rubber ）等が使用できる。また、本発明は上記した有機ＥＬを用いた表示装置に限るものではなく、有機ＥＬと同様に自発光動作で表示を行う他の表示装置、あるいは液晶表示装置などのパネル型表示装置の封止構造にも同様に適用できることは言うまでもない。
【００９６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、湿気や酸素によって劣化し易い有機ＥＬ素子を用いた表示装置などの本質的な劣化を除いて酸素、水蒸気などの寿命劣化要因を略完全に除去できる。また、接着剤が表示領域（有機ＥＬ素子構造部分）側への蒸発ガスの大部分を遮断でき、当該接着剤の悪影響も阻止でき、さらにゴム層に導電性フィラーを添加することで不要輻射（ＥＭＩ）を抑制でき、信頼性の高い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】本発明による表示装置の一実施例の構成を示す一部破断模式平面図（ａ）とそのＡ−Ａ' 線沿いの要部断面図（ｂ）である。
【図２】図１における第１基板と第２基板の封止部分の封止状態を模式的に示す拡大断面図である。
【図３】本発明による表示装置の他の実施例の構成を示す図２と同様の模式図である。
【図４】本発明による表示装置の他の実施例の構成を示す一部破断模式平面図（ａ）とそのＡ−Ａ' 線沿いの要部断面図（ｂ）である。
【図５】発明による表示装置の他の実施例の構成を示す図４（ｂ）と同様の模式図である。
【図６】本発明による表示装置の他の実施例の構成を示す一部破断模式平面図（ａ）とそのＡ−Ａ' 線沿いの要部断面図（ｂ）である。
【図７】発明による表示装置の他の実施例の構成を示す図６（ｂ）と同様の模式図である。
【図８】発明による表示装置の他の実施例の構成を示す図７と同様の模式図である。
【図９】本発明による表示装置の他の実施例の構成を示す図８と同様の模式図である。
【図１０】本発明の効果を検証するサンプルパネルに用いた接着層形成溶液の仕様例の説明図である。
【図１１】サンプルパネルのガス透過性テストを行うための実験装置の構成を説明する模式図である。
【図１２】図１１の実験装置によるサンプルパネルのガス透過性のテスト結果の説明図である。
【図１３】ゴムと基板との親和性を評価するための親和性評価装置の構成例を説明する模式図である。
【図１４】図１３の親和性評価装置による親和性試験の結果をまとめた説明図である。
【図１５】ゴム無しの場合に用いたゾルゲル溶液の組成例の説明図である。
【図１６】ゾルゲル膜のガス透過性の検証装置の概略図である。
【図１７】サンプル内部での湿気の発生を測定するための拡散反射率測定装置である。
【図１８】拡散反射率の調査結果をグラフにまとめた説明図である。
【図１９】ゴムシートを用いた本発明による表示装置の各実施例の封止特性を従来の表示装置と比較して表にまとめた説明図である。
【図２０】有機発光素子を用いた表示装置の表示領域に形成される１画素付近の構造を説明する断面図である。
【図２１】有機発光素子を用いた表示装置の等価回路の一例を模式的に説明するブロック図である。
【符号の説明】
ＳＵＢ１第１基板
ＳＵＢ２第２基板
ＡＲ表示領域（有機ＥＬ素子構造部分）
ＺＳＬゾルゲル溶液を主成分とする接着層
ＤＣＴ吸湿剤
ＳＵＢ２Ｐ突出部
ＧＳゴム（枠状ゴム、ゴムシート）。

Claims

有機ＥＬ素子からなる表示領域を備えた第１の基板と、前記第１の基板に対向して配置される第２の基板と、前記第１の基板の前記表示領域の外側の前記第２の基板との対向面に介挿されたゴム部材と、前記ゴム部材に接し、かつ前記ゴム部材よりも外側で前記対向面の間に介在して前記第１の基板と前記第２の基板を封止する接着層を有し、
前記ゴム部材は、シリコーンゴムであり、
前記接着層はシリコンアルコキシドを主成分とし、
前記接着層と前記ゴム部材は、シロキサンおよびシラノール結合により接着されていることを特徴とする表示装置。
請求項１において、
前記第２の基板は、前記接着層が介在する前記対向面で前記第１の基板側方向に突出して前記表示領域を周回する突出部を有することを特徴とする表示装置。
請求項１において、
前記第２の基板と前記第１の基板は、前記表示領域の外側の前記対向面が互いに接近する如く撓ませてなり、この接近した部分に前記接着層が介在することを特徴とする表示装置。
請求項１乃至３の何れかにおいて、
前記ゴム部材は、前記表示領域の外側から該表示領域の全域まで前記第２の基板の前記対向面に介在することを特徴とする表示装置。