WO2004084589A1 - 表示パネル - Google Patents

Abstract

基板と封止板の周辺突条部との間の封止部に配された接着層の材料としてハンダを用いた場合に、EL素子の特性の悪化を防止することができる表示パネルを提供する。EL表示パネルとしての有機EL素子100は、無アルカリガラス製の基板10と、基板10の上に形成された有機EL積層体20と、この有機EL積層体20を覆うように形成された封止板30とから成る。封止板30は、中央の凹部32の周辺部に周辺突条部31が形成され、有機EL積層体20は、基板10上に形成され、ITO膜から成る導電膜21と、導電膜21の上面に積層された有機EL積層膜22と、有機EL積層膜22の上面に形成される上部透明電極23と、上部透明電極23に接続される引出し電極24とから成る。封止板30の周辺突状部31に対面する基板10の部分には、ゾル又はゲル状SiO2を塗布することにより表面処理層40が形成される。

Description

明 細 書 表示パネル 技術分野

本発明は、 表示パネルに関する。 背景技術

従来の表示パネルのう ち、 特に、 E L表示パネルと しての E L素子は、 発光層を介して対向する電極及び背面電極に電圧を選択的に印加する こ と によ つて該発光層を選択的に発光させる こ とができ、 マ ト リ ッ クス表 示に適するパッ シブ型のものと、 高速スイ ツ チング機能によ つて高速切 換え表示を行う こ とができ、 動画表示に適するアクティ ブ型の もの との 2種類が知られている。

上記パッ シブ型の E L素子は、 単純マ ト リ ッ クス構造をと り 、 基板と、 該基板上に配された電極と、 発光層を含み、 該電極の上面に積層された E L積層体と、 該 E L積層体の上面に積層された背面電極と、 該 E L積 体を積層 した基板に頂面が接着される周辺突条部を周辺部に規定する よ う に中央部が凹状に加工され、 周辺突条部の頂面の封止部を介して基 板上に接着されたガラス製の封止板とから成る。

また、 上記ァク ティ ブ型の E L素子は、 アクティ ブマ ト リ ッ クス構造 を と り 、 T F T液晶素子の構造と同様に、 基板と、 該基板上に画素毎に 形成された薄膜 ト ラ ンジス ター回路又はダイ オー ドと、 発光層を含み、 該薄膜 ト ラ ンジスター回路又は該ダイ オー ドの上面に積層された E L積 層体と、 該 E L積層体を積層 した基板に頂面が接着される周辺突条部を 周辺部に規定する よ う に中央部が凹状に加工されたガラス製の封止板と から成る。

上記パッ シプ型の E L素子と上記ァク ティ ブ型の E L素子と において ト ッ プエミ ッ シ ョ ン型の E L素子は、 上記発光層から上記封止板側まで を透明部材で構成する こ とによ り 、 発光層からの光を封止板側から取出 すも のである。

これらの E L素子において、 長期間使用する こ と によ り 、 封止板の密 封性が低下して E L素子内に水分等が混入し、 この結果、 E L積層膜が 劣化する こ とがある。 これを防止するために、 E L素子内を水分や酸素 から遮断すべく、 基板と封止板と は、 基板と封止板の周辺突条部との間 の封止部に配された接着剤から成る接着層を介して接着されている。 こ の接着層を構成する接着剤の材料と しては、 一般的に、 樹脂や低融点ガ ラス等が用いられ、 特に、 有機 E L素子においては、 製造時に有機 E L 素子全体を高温に晒すこ とな く 、 有機 E L素子の周辺部のみの加熱で済 むよ う にハングが用いられる。

しかしながら、 表示パネルのう ち、 E L表示パネルと しての E L素子 は、 基板と封止板との間の封止部に配された接着層の材料と してハンダ を用いた場合は、 ハングが有する導電性の故に、 封止部を介して基板と 封止板との間に電流が流れる こ と によ り 、 E L素子の特性が悪化して し まう という 問題がある。

本発明の目的は、 基板と封止板の周辺突条部との間の封止部に配され た接着層の材料と してハンダを用いた場合に、 E L素子の特性の悪化を 防止する こ とができ る表示パネルを提供する こ とにある。 発明の開示

上記目的を達威するために、 本発明の態様によれば、 基板と、 前記基 板に封止接合された封止板と を備える表示パネルにおいて、 前記基板と 前記封止板は、 ハングから成る溶着層の 1層を含む 2以上の層を介して 接合されている こ と を特徴とする表示パネルが提供される。

本発明の態様によれば、 基板と封止板は、 ハンダから成る溶着層の 1 層を含む 2以上の層を介して接合されているので、 表示パネルの特性の 悪化を防止する こ とができ る。

好ま し く は、 前記 2以上の層は前記基板上の全体に形成される。

この構成によれば、 2以上の層は基板上の全体に形成されるので、 封 止板の配置される位置によ らず、 基板と封止板との接合を確実に行う こ とができ る。

好ま し く は、 前記 2 以上の層のう ち、 前記溶着層を除く層は前記基板 の表面を処理する表面処理層である。

この構成によれば、 2以上の層のう ち、 溶着層を除く 層は基板の表面 を処理する表面処理層であるので、 基板とハングから成る溶着層との接 着性を向上させる こ とができる。

よ り好ま し く は、 前記 2以上の層のう ち、 前記溶着層を除く層は電気 的絶縁機能を有する。

この構成によれば、 2以上の層のう ち、 溶着層を除く 層は電気的絶縁 機能を有するので、 基板と封止板とが電気的に絶縁される こ と によ り基 板と封止板との短絡を防止する こ とができ る。

よ り好ま し く は、 前記 2以上の層のう ち、 前記溶着層を除く 層はゾル 又はゲル状物質から成る。

この構成によれば、 表面処理層はゾル又はゲル状物質から成るので、 表面処理層を厚く形成するこ とができ る。

さ らに好ま し く は、 前記表面処理層は S i 0 2から成る。

この構成によれば、 表面処理層は S i 0 2 から成るので、 基板とハン ダから成る溶着層との接着性を向上させるこ とができ る と共に、 基板と 封止板とが電気的に絶縁される こ と によ り基板と封止板との短絡を防止 する こ とができ る。

さ らに好ま し く は、 前記 2以上の層のう ち、 前記溶着層と前記表面処 理層 と を除く 層は、 その少な く と も 1層が電気的絶縁層である。

この構成によれば、 2以上の層のう ち、 溶着層と表面処理層 と を除く 層は、 その少な く と も 1層が電気的絶縁層であるので、 表示パネルの特 性の悪化を防止する こ とができ る と共に'、 基板と封止板とが絶縁されて 基板と封止板との短絡を防止するこ とができ る。

さ らに好ま し く は、 前記表示パネルは有機 E L表示パネルである こ と を特徴とする。 図面の簡単な説明

図 1 は、 本発明の実施の形態に係る表示パネルの断面図である。

図 2 は、 図 1 における表面処理層の変形例である。

図 3 は、 図 1 における電気的絶縁層の他の変形例である。 発明を実施するための最良の形態

. 以下、 本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。

図 1 は、 本発明の実施の形態に係る表示パネルと しての E L表示パネ ルの断面図である。

図 1 において、 E L表示パネルと しての ト ッ プェミ ッ シ ョ ン型有機 E L素子 1 0 0 は、 ノ、'ッ シブ構造を と り 、 大き さ 7 . 0 c m角、 厚さ し 0 m mの板状の透明な無アル力 リ ガラス製の基板 1 0 と、 基板 1 0 の上 に形成された有機 E L積層体 2 0 と、 この有機 E L積層体 2 0 を覆う よ う に形成された封止板 3 0 とから成る。

封止板 3 0 は、 大き さ 5 . O c m角、 厚さ 1 . 1 m mの板状の透明な 無アルカ リ ガラス製のガラス素板から加工される と共に、 表面に、 中央 部を凹状に規定すベく 中央の凹部 3 2の周辺部に幅 2. 0 mmの周辺突 条部 3 1が形成され、 底部の厚さが 0. 8 m mである。

封止板 3 0の凹部 3 2の形成は、 ガラス素板を後述する ゥヱ ッ トエツ チング法によ り 凹状に形成する こ と によ り行われる。 このウ エ ッ トエツ チング法によ り エッチングされたガラス素板のエッチング深さ を測定し たと こ ろ 3 0 0 mであった。 また、 凹部 3 2の底面隅角部において湾 曲部位を有し、 その曲率半径は約 3 0 0 y« mであった。 封止板 3 0の凹 部 3 2の底部の厚さは、 0. 3〜 1.. 1 mmが好ま しい。 厚さが、 0. 3 mm未満では封止板 3 0の強度が不十分であ り 、 1 . 1 mmで封止板 3 0の強度は十分得られる。

上記のウエ ッ トエッ チング法は、 ガラス素板の 4. 5 c m角の中央部 が露出する よ う に耐酸性テープ、 即ち レジス トでマスキングした後、 こ のマスキングされたガラス素板を、 例えば 2 0質量％フ ッ化水素酸、 1 質量％ ドデシルベンゼンスルホ ン酸ナ ト リ ゥ ムの混合液から成 り 、 2 5 °Cに保たれたエッチング液に浸漬する ものである。

有機 E L積層体 2 0は、 基板 1 0上に形成され、 厚さ 3 0 0 n mの I T O膜から成る導電膜 2 1 と、 後述する発光層を含み、 該導電膜 2 1の 上面に積層された有機 E L積層膜 2 2 と、 有機 E L積層膜 2 2の上面に 形成され、 厚さ 5 0 0 n mの I T O膜から成る上部透明電極 2 3 と、 上 部透明電極 2 3 に接続され、 厚さ 3 0 0 n mの I T O膜から成る引出し 電極 2 4 とから成る .。

有機 E L積層膜 2 2 は、 導電膜 2 1側に配された ト リ フヱニルジアミ ンから成る高さ 7 0 n mの正孔輸送層 と、 この正孔輸送層の上面に形成 されたキノ リ ノ ールアルミ錯体から成る高さ 7 O n mの発光層 とから成 る。 さ らには、 上部透明電極 2 3 と発光層との間に、 さ らに ト リ ァゾー ルゃォキサジァゾールから成る透明な電子輸送層が配されて構成されて いても よい。

封止板 3 0 の周辺突状部 3 1 に対面する基板 1 0 の部分には、 ゾル又 はゲル状 S i 0 2 を塗布する こ と によ り表面処理層 4 0 が形成される。 表面処理層 4 0 の厚さは、 例えば、 1 n m以上である。

表面処理層 4 0 と封止板 3 0の周辺突状部 3 1 と は、 ハンダから成る 溶着層 4 1 を介して封止接合される。 この封止接合は、 具体的には、 封 止板 3 0 を基板 1 0 に対して所定の位置に配置した後、 組成が 9 1 . 2 S n— 8 . 8 Z n (共晶点温度 ： 1 9 8 °C ) のハンダを用いて、 摩擦接 合によ り表面処理層 4 0 と封止板 3 0 の周辺突状部 3 1 と を溶着する こ と によって行われる。

また、 図 2 に示すよ う に、 基板 1 0全体に、 ゾル又はゲル状の S i 0 2 を塗布する こ と によ り表面処理層 4 2 が配されても よい。 表面処理層 4 2 の厚さは、 例えば、 l n m以上である。

さ らに、 基板 1 0 と封止板 3 0 の周辺突状部 3 1 との間に配される層 と しては、 塗布されたゾル又はゲル状 S i 0 2 から成る表面処理層 4 0 と、 表面処理層 4 0上に形成された電気的絶縁層 4 3 とから成る 2層か ら構成されても よい （図 3 ) 。 例えば、 表面処理層 4 0 は、 その厚さが 1 n m以上であ り 、 電気的絶縁層 4 3 は、 その厚さが 1 以上である。 本実施の形態によれば、基板 1 0 と封止板 3 0 の周辺突状部 3 1 と は、 ハンダから成る溶着層 4 1 と、 S i 0 2 から成る表面処理層 4 0 と を少 な く と も含む 2層を介して接合されているので、 有機 E L素子 1 0 0 の 特性の悪化を防止する こ とができ る と共に、 基板 1 0 と封止板 3 0 とが 絶縁されて基板 1 0 と封止板 3 0 との短絡を防止する こ とができ る。 ま た、基板 1 0 と封止板 3 0 の周辺突状部 3 1 と を接合した 2層において、 溶着層 4 1 を除く 1 層が基板 1 0 の表面を処理する表面処理層 4 0 であ るので、 基板 1 0 とハングから成る溶着層 4 1 との接着性を向上させる こ とができ る。

また、 封止部において、 基板 1 0上に電気配線がある場合は、 電気配 線によ る表面の凹凸に係わらず封止板 3 0 の凹部 3 2 の気密性を さ らに 向上させる こ とができ、 さ らに、 表面処理層 4 0 が、 基板 1 0上の導電 膜 2 1 にゾル又はゲル状の S i 0 2 を塗布する こ と によ って形成される こ と によ り 、 表面処理層 4 0 を厚 く形成する こ とができ、 もつて基板 1 0 と封止板 3 0 との短絡を確実に防止する こ とができ る。

さ ら に、 基板 1 0全体に、 ゾル又はゲル状の S i 0 2 を塗布する こ と によ り表面処理層 4 2が配されるので、 封止板 3 0 の配置される位置に よ らず、 基板 1 0 と封止板 3 0 との接合を確実に行う こ とができ る。 本実施の形態では、 基板 1 0 と封止板 3 0 と を絶縁する層と して、 S i 0 2 から成る表面処理層 4 0又は該表面処理層 4 0 と電気的絶縁層 4 2 とから成る 2層が用いられているが、 これに限る ものではな く 、 少な く と も当該表面処理層 4 0 を含む複数の層が用いられても よい。 これに よ り 、 基板 1 0 と封止板 3 0 とが確実に絶縁され基板 1 0 と封止板 3 0 との短絡を確実に防止するこ とができ る。

表面処理層 4 0 は、 ゾル又はゲル状物質から成る層であっても よい。 これによ り 、 表面処理層 4 0 を厚く 形成する こ とができ、 もつて基板 1 0 と封止板 3 0 との短絡を確実に防止する こ とができ る。

上記ハンダと しては、 9 1 . 2 S n - 8 . 8 Z n (共晶点温度 ： 1 9 8 °C ) のハンダ a を用いたが、 これに限定される ものではな く 、 S n、 C u、 I n、 B i、 Z n、 P b、 S b、 G a 、 及ぴ A gから成る群から 選択された少な く と も 1 つの材料を含む合金又は金属であって、 共晶点 温度又は融点が 2 5 0 °C以下となるハンダであっても よい。

さ ら に、 上記金属材料は、 さ らに、 T i、 A l 、 及び C r から成る群 から選択された少な く と も 1つの材料を含んでいても よい。これによ り 、 溶着層 4 0 と表面処理層 4 0 との接着性を向上させる こ とができ る。 上記ハンダと しては、 具体的には、 S n— A g系、 S n— C u系、 S n— A g— C u系、 S n— A g— B i 系、 S n— A g— C u— B i 系等 のハンダであって、 その共晶点温度が 2 5 0 °C以下と なる よ う なハンダ を用いても よい。

本実施の形態では、 ガラス素板に凹部 3 2 を形成する方法と して、 ゥ エ ツ トエッチング法を用いているが、 ドライエッチング法でも よ く 、 ド ライエッチング法と ウエ ッ トエッチング法と を併用 しても よい。

また、 本実施の形態では、 封止板 3 0の周辺突状部 3 1 に対面する基 板 1 0の部分に、 ゾル又はゲル状 S i 02 を塗布する こ と によ り表面処 理層 4 0が形成されるが、 これに限る ものではな く 、 C V D法、 P V D 法、 他の塗布 ' コーテ ィ ング法 （ス ピ ンコー ト、 ス プレーコー ト） 等を 用いて表面処理層 4 0が形成されても よい。

本実施の形態では、 封止板 3 0の材料と して無ァルカ リ ガラス を用い たが、 有機 E L素子 1 0 0の構成に応じて低アルカ リ ガラス、 又はエツ チング後にアルカ リ溶出防止処理を施したソーダラ イ ム ガラス又は石英 ガラスを用いる こ とができ る。 また、 封止板 3 0の材料と して、 金属材 料を用いても よ く 、 この金属材料と しては、 A l、 C u、 F e を用いる こ とが好ま し く 、 さ らに、 S U S、 セラ ミ ッ ク、 P t、 A uを用いても よい。

また、 封止板 3 0の形状は、 図 1 に記載された形状に限定される もの ではな く 、 有機 E L積層体 2 0を保護するべく 、 基板 1 0、 表面処理層 4 0、 及ぴ溶着層 4 1 によって封止でき る も のであればよい。

本実施の形態では、 有機 E L積層膜 2 2はパッ シブ構造を と る も ので あつたが、 アクティ ブ構造をとる ものであっても よい。 また、 本実施の 形態では、 有機 E L素子 1 0 0 は ト ッ プエミ ッ シ ョ ン構造を と る ものと したが、 ボ ト ムエミ ッ シ ヨ ン構造を と る ものであっても よい。

また、 E L積層膜は、 有機 E L積層膜 2 2 に代えて、 無機 E L積層膜 であっても よい。 この場合、 透明導電膜側から順に、 絶縁層、 発光層、 絶縁層からなる ものや、 .電子障壁層、 発光層、 電流制限層からなる もの が用いられる。

また、 本実施の形態では、 E L表示パネルと しての有機 E L素子 1 0 0 を用いたが、 これに限定される ものではな く 、 他の E L表示パネル、 C R T , P D D等の表示パネルを用いても よい。 産業上の利用可能性

本発明に係る表示パネルによれば、 基板と封止板は、 ハンダから成る 溶着層の 1層を含む 2以上の層を介して接合されているので、 表示パネ ルの特性の悪化を防止する こ とができ る。

本発明に係る表示パネルによれば、 2 以上の層は基板上の全体に形成 されるので、 封止板の配置される位置によ らず、 基板と封止板との接合 を確実に行う こ とができ る。

本発明に係る表示パネルによれば、 2 以上の層のう ち、 溶着層を除く 層は基板の表面を処理する表面処理層であるので、 基板とハングから成 る溶着層 との接着性を向上させる こ とができる。

本発明に係る表示パネルによれば、 2 以上の層のう ち、 溶着層を除く 層は電気的絶縁機能を有するので、 基板と封止板とが電気的に絶縁され る こ とによ り基板と封止板との短絡を防止する こ とができ る。

本発明に係る表示パネルによれば、 表面処理層はゾル又はゲル状物質 から成るので、 表面処理層を厚く形成する こ とができ る。

本発明に係る表示パネルによれば、 表面処理層は S i 0 2 から成るの で、 基板とハンダから成る溶着層 との接着性を向上させる こ とができ る と共に、 基板と封止板とが電気的に絶縁される こ と によ り基板と封止板 との短絡を防止する こ とができる。

本発明に係る表示パネルによれば、 2以上の層のう ち、 溶着層 と表面 処理層 と を除く 層は、 その少な く と も 1層が電気的絶縁層であるので、 表示パネルの特性の悪化を 止するこ とができ る と共に、 基板と封止板 とが絶縁されて基板と封止板との短絡を防止するこ とができ る。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 基板と、 前記基板に封止接合された封止板と を備える表示パネル において、 前記基板と前記封止板は、 ハンダから成る溶着層の 1層を含 む 2以上の層を介して封止接合されている こ と を特徴とする表示パネル ₍

2 . 前記 2以上の層は前記基板上の全体に形成される こ と を特徴とす る請求項 1 記載の表示パネル'。

3 . 前記 2以上の層のう ち、 前記溶着層を除く 層は前記基板の表面を 処理する表面処理層である こ と を特徴とする請求項 1 記載の表示パネル _c

4 . 前記 2以上の層のう ち、 前記溶着層を除く 層ほ電気的絶縁機能を 有する こ と を特徴とする請求項 1 記載の表示パネル。

5 . 前記 2以上の層のう ち、 前記溶着層を除く 層はゾル又はゲル状物 質から成る こ と を特徴とする請求項 1 記載の表示パネル。

6 . 前記表面処理層は S i 0 2 から成るこ と を特徴とする請求項 3記 載の表示パネル。

7 . 前記 2以上の層のう ち、 前記溶着層と前記表面処理層 と を除く層 は、 その少な く と も 1 層が電気的絶縁層である こ と を特徴とする請求項 1 記載の表示パネル。

8 . 前記表示パネルは有機 E L表示パネルである こ と を特徴とする請 求項 1記載の表示パネル。