WO2006088185A1

WO2006088185A1 - Ｅｌ表示装置およびその製造方法

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Publication number: WO2006088185A1
Application number: PCT/JP2006/302970
Authority: WO
Inventors: Shigeki Matsuo
Original assignee: Kyocera Corporation
Priority date: 2005-02-21
Filing date: 2006-02-20
Publication date: 2006-08-24
Also published as: JPWO2006088185A1

Abstract

　ＥＬ表示装置において、表示領域の狭額縁化を実現すること。　ガラス等を組成とする素子基板２と、マトリクス状に配列された有機ＥＬ素子を素子基板２上に配置してなる発光部１と、ガラス等を組成とする封止基板３とが備えられる。また、封止基板３は、素子基板２に対向して設けられている。さらに、素子基板２と封止基板３との間には、発光部１を取り囲み、素子基板２と封止基板３とを接合（接着）するためのシール材である第１の封止材４が備えられ、また、第１の封止材４の外側には第１の封止材４の外周部を覆うように接合（接着）あるいは配置された第２の封止材８が備えられる。

Description

EL表示装置およびその製造方法

技術分野

[0001] 本発明は、エレクト口ルミネッセンス（Electro Luminescence : EL)発光素子（以下「EL発光素子」と呼称)を具備する EL表示装置に関するものであり、特に、表示領域を改善した EL表示装置およびその製造方法に関するものである。

背景技術

[0002] 近時、上述の EL発光素子に多くの研究者が注目しており、特に、この EL発光素子を表示装置や照明装置に適用しょうとする研究が活発化している。

[0003] また、 EL発光素子を用いた表示装置は、液晶表示装置に比べ、コントラストが高く、応答速度が速いという特徴を有するとともに、薄型化や低消費電力化が可能なこと力今後、動画表示対応が必要とされる携帯電話等の携帯型情報端末への採用が期待されている。

[0004] 一方、 EL発光素子を構成する材料は、環境耐性に劣ると!ヽぅ特性も有してヽるので、外気力の適切な保護 (封止）を行う必要があった。従来から、 EL発光素子を外気から遮断して封止する手法の一つとして、封止基板を封止榭脂によって接合 (接着)する手法が存在していた。

[0005] ここで、図 4は、携帯型情報端末などの表示部に適用される従来の EL表示装置の一例を示す図であり、同図の上段部には、この EL表示装置を正面から視認したときの概略構成を図示するとともに、同図の下段部には、上段部における A— A'部の断面構造を図示している。

[0006] 図 4に示す EL表示装置は、ガラス等を組成とする素子基板 22と、マトリクス状に配列された有機 EL素子を素子基板 22上に配置してなる発光部 21と、ガラス等を組成とする封止基板 23とが備えられている。また、封止基板 23は、素子基板 22に対向して設けられている。さらに、素子基板 22と封止基板 23との間には、発光部 21を取り囲み、素子基板 22と封止基板 23とを接合 (接着)するためのシール材 24が備えられている。その結果、発光部 21は、素子基板 22と封止基板 23とシール材 24との間で外気から遮断される形で封止されている。なおシール材 24としては、光硬化性または熱硬化性のアクリル系榭脂ゃエポキシ系榭脂等が用いられる。

[0007] また、素子基板 22の周囲 4面のうちの一つの面側には、 EL発光素子を点灯駆動するためのドライバ IC25と、 FPC (フレキシブルプリントケーブル） 27とが備えられ、 F PC27上にはチップコンデンサ等の電子部品 26が実装されている。

[0008] ところで、一般に表示装置を携帯情報端末などに用いる場合、外形が小さぐ表示画面が大きいことが要求される。例えば、図 4に示す EL表示装置では、発光部 21の外周部から素子基板 22の外縁部までの額縁領域をいかに小さくできるかが重要な要素となっている。この額縁領域としては、発光部 21の外周部とシール材 24とのスペース、シール材 24の幅、シール材 24と素子基板 22の端部までのスペースから構成されているが、下記理由により信頼性を確保した状態で十分額縁を小さくすることができな!/、と!/、う問題があった。

[0009] まず、発光部 21の外周部とシール材 24との間のスペースは、シール材 24の成分の一部が表示領域に入り込み、 EL発光素子に悪影響を及ぼすことを防止するため、一定の間隔 (例えば、 0. 5〜1. Omm程度）を確保する必要があった。

[0010] またシール材 24の幅が小さい場合、シール材 24を介して表示領域に水分が浸入してしまい、 EL発光素子が劣化して非発光領域であるダークスポットが増加し、点灯不良が発生してしまうことから、シール材 24は一定の幅（例えば、 1. Omm程度）を確保する必要があった。

[0011] さらにシール材 24と素子基板 22あるいは封止基板 23の端部との間のスペースを小さくした場合、マザ一基板を分断し各個片のパネルを切り出す際に、基板割れの発生や、基板力ものシール材の剥離等が発生してしまうことから、素子基板 22あるいは封止基板 23の端部からシール材 24までの領域は一定の間隔（例えば、 0. 5mm 程度)を確保する必要があった。

[0012] 一方、これらの問題点を解決するための従来技術として、例えば、下記に示す特許文献 1などがある。この特許文献 1に示される EL表示装置では、シール材の接着領域内周を表示画素最外周に位置する有機 EL素子よりも外側で、陰極の外周と重畳させるととも〖こ、接着領域外周を陰極よりも外側に設けることで、有機 EL素子への悪影響を押さえるとともに封止能力を向上させ、狭額縁ィ匕を実現するようにしている。

[0013] 特許文献 1：特開 2003 - 297548号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0014] し力しながら、特許文献 1に示される技術では、シール材の幅が、素子基板から封止基板に向力つて段階的に広くなるような構造とする必要があった。すなわち、シール材の幅が有機 EL素子の陰極と重ならないようにコントロールする必要があり、製造工程が複雑ィ匕するとともに、製造タクトが増加するといつた問題点があった。

[0015] また、前述のような構造を実現する際には、例えば有機 EL素子の陰極材として用 V、られる A1層を介してその下層にある EL層に水分等が侵入するのを防止するために、陰極材として、例えば 4000 A程度の厚い膜厚を形成する必要があった。したがつて、薄い膜厚の陰極材を有する有機 EL素子に適用することができないといった問題点があった。

[0016] 本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、表示領域の狭額縁化を実現することができる EL表示装置およびその製造方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0017] 上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明の請求項 1に記載の EL表示装置にあっては、 EL発光素子を複数配置した発光部を具備する素子基板と、前記素子基板に対向する封止基板と、前記素子基板と前記封止基板との間を接合する第 1の封止材と、を備え、前記素子基板および前記封止基板の両基板間の隙間で前記第 1の封止材の外周部に第 2の封止材が充填されていることを特徴とする。

[0018] また、本発明の請求項 2に記載の EL表示装置にあっては、前記第 2の封止材の硬化前後の体積変化率が 10%以下であることを特徴とする。

[0019] また、本発明の請求項 3に記載の EL表示装置にあっては、前記第 2の封止材の硬化前の粘度が 1. OPa · s以下であることを特徴とする。

[0020] また、本発明の請求項 4に記載の EL表示装置にあっては、前記第 2の封止材の硬化後の透湿度が 100gZm²、 24h以下であることを特徴とする。 [0021] また、本発明の請求項 5に記載の EL表示装置にあっては、前記第 1の封止材は前記第 2の封止材よりも幅狭であることを特徴とする。

[0022] また、本発明の請求項 6に記載の EL表示装置にあっては、前記第 2の封止材の外表面は、外側に突出した凸曲面状を成していることを特徴とする。

[0023] また、本発明の請求項 7に記載の EL表示装置にあっては、前記 EL発光素子が、有機 EL発光素子であることを特徴とする。

[0024] また、本発明の請求項 8に記載の EL表示装置にあっては、前記第 2の封止材のー部は前記素子基板および Zまたは前記封止基板の端面上に被着されていることを特徴とする。

[0025] また、本発明の請求項 9に記載の EL表示装置にあっては、前記第 2の封止材の硬度は前記第 1の封止材の硬度よりも小さいことを特徴とする。

[0026] また、本発明の請求項 10に記載の EL表示装置にあっては、前記第 2の封止材の硬度は鉛筆硬度で 5H以下であることを特徴とする。

[0027] また、本発明の請求項 11に記載の EL表示装置にあっては、前記素子基板上に前記発光部の駆動を制御するドライバ ICと、該ドライバ ICを封止する保護層とを有し、該保護層と前記第 2の封止材とを一体的に形成したことを特徴とする。

[0028] また、本発明の請求項 12に記載の EL表示装置の製造方法にあっては、 EL発光素子を複数配置した発光部を具備する素子基板と、該素子基板に対向する封止基板との間を第 1の封止材によって接合する工程と、前記素子基板及び前記封止基板の両基板間の隙間で前記第 1の封止材の外周部に第 2の封止材を充填する工程と、を含むことを特徴とする。

発明の効果

[0029] 本発明によれば、素子基板および封止基板の両基板間の隙間で第 1の封止材の外周部に第 2の封止材を充填することで空き領域を有効に活用することができるので、EL表示装置における表示領域の狭額縁ィ匕を実現することができる。

図面の簡単な説明

[0030] [図 1]図 1は、本発明にかかる EL表示装置の概略構成を示す図である。

[図 2]図 2は、本発明にかかる EL表示装置の製造工程を示す説明図である。 [図 3]図 3は、基板を切断する際の問題点を示す図である。

[図 4]図 4は、第 2の封止材とドライバ ICを保護する保護層とを一体ィ匕して構成した場合の一例を示す図である。

[図 5]図 5は、本発明の EL表示装置における第 2の封止材の図 1とは異なる形状例を示す図である。

[図 6]図 6は、本発明の EL表示装置における第 2の封止材の図 1および図 5とは異なる形状例を示す図である。

[図 7]図 7は、従来技術に力かる EL表示装置の一例を示す図である。

符号の説明

[0031] 1 発光部

2 素子基板

3 封止基板

4 第 1の封止材

5 ドライバ

6 電子部品

8, 8a, 8b 第 2の封止材

21 発光部

22 素子基板

23 封止基板

24 シール材

25 ドライバ

26 電子部品

発明を実施するための最良の形態

[0032] 以下、図面を参照して、本発明にかかる EL表示装置の実施の形態および EL表示装置の製造方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、これらの実施の形態や製造方法によって本発明が限定されるものではない。

[0033] 図 1は、携帯情報端末などの表示部に適用される本発明に力かる EL表示装置の概略構成を示す図である。なお、同図の上段部には、この EL表示装置を正面から視認したときの概略構成を図示するとともに、同図の下段部には、上段部における A— A'部の断面構造を図示して、る。

[0034] 図 1に示す EL表示装置は、ガラス等を組成とする素子基板 2と、マトリクス状に配列された有機 EL素子を素子基板 2上に配置してなる発光部 1と、ガラス等を組成とする封止基板 3とが備えられている。また、封止基板 3は、素子基板 2に対向して設けられている。さらに、素子基板 2と封止基板 3との間には、発光部 1を取り囲み、素子基板 2と封止基板 3とを接合 (接着)するためのシール材である第 1の封止材 4が備えられ、また、第 1の封止材 4の外側には第 1の封止材 4の外周部を覆うように接合 (接着)あるいは配置された第 2の封止材 8が備えられている。その結果、発光部 1は、素子基板 2と封止基板 3と第 1の封止材 4および第 2の封止材 8との間で外気力遮断される形で封止されている。さらに、素子基板 2の周囲 4面のうちの一つの面側には、 EL発光素子を点灯駆動するためのドライバ IC5と、 FPC (フレキシブルプリントケーブル） 7 とが備えられ、 FPC7上にはチップコンデンサ等の電子部品 6が実装されている。

[0035] ここで、上述の第 1の封止材 4および第 2の封止材 8としては、光硬化性または熱硬化性のアクリル系榭脂、エポキシ系榭脂、ウレタン系榭脂、シリコン系榭脂等をそれぞれ用いることができる。なお、第 2の封止材 8としては、上記に列挙した光硬化性または熱硬化性の樹脂に限定されるものではなぐ水分や酸素などをある程度遮断できるものであればよぐ本発明の意義を踏まえた効果を得ることができる。

[0036] つぎに、図 1に示した EL表示装置の表示部の製造方法について説明する。図 2は、図 1に示した EL表示装置の表示部の製造工程を示す図である。同図において、まず、ガラス等を組成とする素子基板 2上に複数の発光部 1を所定の間隔をもって形成する（工程 1)。つぎに、発光部 21の外周部に発光部 21を取り囲むように第 1の封止材 4を塗布し（工程 2)、封止基板 3を上部から被せる（工程 3)。そして、工程 1〜工程 3によって形成された複数の表示部を具備するマザ一基板は、個々の表示部 (個片パネル)ごとに切断される（工程 4)。最後に、切断された個片パネルにおいて、第 1の封止材 4と素子基板 2および封止基板 3の端部との間の空隙部に第 2の封止材 8が形成される（工程 5)。

[0037] 本発明の EL表示装置の表示部は、上述の 5つの工程に基づいて製造することができる。なお、これらの工程のうちの幾つかについて、その細部を補足する。まず、ェ程 2では、例えばデイスペンサなどを用いて第 1の封止材 4を塗布するような手法を用いることができる。また、工程 3において形成される第 1の封止材 4の幅は、素子基板 2と封止基板 3との距離 (ギャップ高）とデイスペンサの塗出量とに基づいて調整することができる。また、工程 4において、工程 3によって生成されたマザ一基板を切断する際の切断部位は、後述する理由により、第 1の封止材 4から所定の間隔以上離間させておく必要がある。したがって、マザ一基板が個々に切断された個片パネルには、第 1の封止材 4と素子基板 2および封止基板 3の端部との間に隙間 (空隙部）が必然的に形成される。最後に、工程 5では、工程 4によって形成された空隙部に、第 2の封止材 8として好適な榭脂を、例えばデイスペンサ等を用いて基板の端部に直接塗布するような手法を用いることができる。なお、第 1の封止材 4と第 2の封止材 8はいずれも発光部を取り囲むように形成されることが好ま、。

[0038] なお、図 1において、素子基板 2の周囲 4面のうちの一つの面側には、 EL発光素子を点灯駆動するためのドライバ IC5が接続されているが、このドライバ IC5の搭載'接続は第 2の封止材 8の充填の前後のどちらで行ってもよい。なお、実際の EL表示装置では、発光部 1のみならず、ドライバ IC5自身が保護層によって被覆される場合がある。例えば図 4に示すように、ドライバ IC5を覆っている保護層 9が延在され、この延在された保護層 9が第 2の封止材 8と一体化されるように構成されて!、てもよ!/、。すなわちドライバ IC5を覆っている保護層 9を第 2の封止材として作用させてもよい。この場合、保護機能と封止機能とを共用できる利点がある。なお、保護層 9と第 2の封止材 8とは同一材料で形成することが好ま、。

[0039] つぎに、マザ一基板を切断する際の切断部位を第 1の封止材力所定の間隔だけ離間させなければならない理由について図 3を用いて説明する。ここで、図 3は、基板を切断する際の問題点を示す図であり、切断部位を第 1の封止材 4に近接させたときに、第 1の封止材 4に亀裂 (クラック）が入る様子を示して、る。

[0040] 同図に示すように、切断部が第 1の封止材 4に近接している場合、工程 3の終了後すでに硬化している第 1の封止材 4にも亀裂が生じたり、第 1の封止材 4が基板から剥離したりして、第 1の封止材 4による封止機能が失われてしまう。したがって、第 1の封止材 4による封止機能を喪失させないために、第 1の封止材から所定の間隔 (0. 5 mn！〜 1. Ommが好ましい）以上離間させた部位を切断部位とする必要がある。

[0041] つぎに、第 2の封止材 8の体積変化率、粘度および透湿度に力かる好適な範囲について説明する。素子基板 2および封止基板 3の両基板間は、一般的に数; z m (例えば 5 /z m)の間隔で張り合わせられている。本発明では、この両基板間に第 2の封止材 8を充填するとともに、これを硬化させる必要がある。例えば、硬化後に封止材の体積が大幅に変化した場合には両基板間に空間が生じたり、基板間隔を押し広げでシール剥がれが発生したりする。したがって、第 2の封止材 8の体積変化率は、硬化前後にお、て 10%以下であることが好まし、。

[0042] また、数; z mの間隔で張り合わせられた両基板間に第 2の封止材 8を充填するためには、低粘度の榭脂を使用し、基板間に浸みこませる必要がある。したがって、第 2 の封止材 8は、硬化前の粘度が 1. OPa' s以下であることが好ましい。

[0043] さらに、 EL発光素子が有機 EL発光素子の場合には、特に水分による劣化が激しいため、水分を通しにくい材料が必要である。したがって、第 2の封止材 8は、硬化後の透湿度が lOOgZm², 24h以下であることが好ましい。

[0044] つぎに、本発明に力かる EL表示装置によって得られる効果について説明する。本発明にかかる EL表示装置では、図 1に示すように、第 1の封止材 4と第 2の封止材 8 との両者によって封止機能を実現している。一方、従来技術にかかる EL表示装置では、図 4に示すように、本発明の第 1の封止材 4に相当するシール材 24のみで封止機能を実現している。したがって、従来技術にかかる EL表示装置では、封止機能を低下させないためにはシール材 24の幅として、一定の幅（例えば 1. Omm程度）を確保する必要があるのに対し、本発明にかかる EL表示装置では、第 1の封止材 4の幅を薄くすることができる。

[0045] 例えば、発光部 1を封止するのに必要な封止材の所要幅を 1. Omm程度とし、第 1 の封止材 4および第 2の封止材 8として同一のものを使用すると仮定する。このとき、第 1の封止材 4と素子基板 2 (あるいは封止基板 3)の端部との間隔が 0. 5mm程度であれば、第 1の封止材 4の幅を 0. 5mm程度に減少させることができる。また、第 1の封止材 4と素子基板 2 (あるいは封止基板 3)の端部との間隔が 1. Omm程度であれば、第 1の封止材 4の幅を製造工程上の限界まで小さくすることができる。すなわち、第 2の封止材 8の幅は上述した封止基板 3 (あるいは素子基板 2)を切断する際の問題点から幅狭とすることには一定の限界が存在する力第 1の封止材 4の幅にはそのような制限が生じない。このことにより、第 1の封止材に使用する材料の量を低減することが可能となり、その結果、装置をより小型化することができる。

[0046] 以上説明したように、本発明によれば、素子基板および封止基板の両基板間の隙間で第 1の封止材の外周部に第 2の封止材を充填するようにしているので、製造工程の複雑化や製造タクトの増加を防止し、 EL発光素子の構成要素に依存することなく、EL表示装置における表示領域の狭額縁ィ匕を実現することができる。

[0047] なお、本発明の EL表示装置に力かる説明の全体を通じて、第 2の封止材の外表面の形状については、特に触れていない。このことは、第 2の封止材の外表面の形状については、どのような形状であっても構わないことを意味している。ただし、例えば図 5 に示す第 2の封止材 8aのように、その外表面の形状が外側に突出した凸面形状を成すように形成されている場合には、例えば基板の端部に外力が印加された場合に、その外力による衝撃を第 2の封止材 8aで吸収することができ、素子基板や封止基板の破損を防止することができるという効果が得られる。

[0048] また、上記のような観点に立つとき、第 2の封止材の硬度が第 1の封止材の硬度よりも小さくなるように形成されてヽれば、外部からの応力を第 2の封止材で容易に吸収させることができるので、第 2の封止材の外表面の形状効果と同様に、素子基板や封止基板の破損を防止することができる。なお、硬度を比較する基準の一つとして、例えば鉛筆硬度を用、ればよ、。

[0049] また、具体的な値として、例えば第 2の封止材の硬度が鉛筆硬度で 5H以下となるように形成されていることが好ましい。このように、第 2の封止材の硬度が鉛筆硬度で 5H以下となるように形成することで、外部力の応力を第 2の封止材で容易に吸収させることができ、素子基板や封止基板の破損を防止することができる。

[0050] また、本発明では、第 1の封止材の外周部に充填する第 2の封止材として、例えば光硬化性榭脂ゃ熱硬化性榭脂などを用いる例について説明してきたが、これらの硬化性榭脂を充填するだけでなぐ予め準備している封止膜を第 2の封止材として第 1 の封止材に張り合わせるようにしてもよ!、。

[0051] また、上記の説明において、予め準備している封止膜を第 2の封止材として第 1の封止膜に張り合わせる際に、必ずしも第 2の封止材の一部が素子基板および Zまたは封止基板の端面上に被着されている必要はない。ただし、例えば図 6に示す第 2 の封止材 8bのように、その一部が素子基板および Zまたは封止基板の端面部を覆うように被着されていれば、 EL表示装置の端部の欠け防止、割れ防止に効果的である。

産業上の利用可能性

[0052] 以上のように、本発明は、 EL表示装置における表示領域の狭額縁化を実現する手段 ·手法として有用である。

Claims

請求の範囲

[I] EL発光素子を複数配置した発光部を具備する素子基板と、

前記素子基板に対向する封止基板と、

前記素子基板と前記封止基板との間を接合する第 1の封止材と、

を備え、

前記素子基板および前記封止基板の両基板間の隙間で前記第 1の封止材の外周部に第 2の封止材が充填されていることを特徴とする EL表示装置。

[2] 前記第 2の封止材の硬化前後の体積変化率が 10%以下であることを特徴とする請求項 1に記載の EL表示装置。

[3] 前記第 2の封止材の硬化前の粘度が 1. OPa' s以下であることを特徴とする請求項

1に記載の EL表示装置。

[4] 前記第 2の封止材の硬化後の透湿度が 100gZm²、 24h以下であることを特徴とする請求項 1に記載の EL表示装置。

[5] 前記第 2の封止材は前記第 1の封止材よりも幅狭であることを特徴とする請求項 1

〜4の!、ずれか一つに記載の EL表示装置。

[6] 前記第 2の封止材の外表面は、外側に突出した凸曲面状を成していることを特徴とする請求項 1〜5のいずれか一つに記載の EL表示装置。

[7] 前記 EL発光素子が、有機 EL発光素子であることを特徴とする請求項 1〜6のいずれか一つに記載の EL表示装置。

[8] 前記第 2の封止材の一部は前記素子基板および Zまたは前記封止基板の端面上に被着されていることを特徴とする請求項 1〜7のいずれか一つに記載の EL表示装置。

[9] 前記第 2の封止材の硬度は前記第 1の封止材の硬度よりも小さいことを特徴とする請求項 1〜8のいずれか一つに記載の EL表示装置。

[10] 前記第 2の封止材の硬度は鉛筆硬度で 5H以下であることを特徴とする請求項 1〜

9の!、ずれか一つに記載の EL表示装置。

[II] 前記素子基板上に前記発光部の駆動を制御するドライバ ICと、該ドライバ ICを封止する保護層とを有し、該保護層と前記第 2の封止材とを一体的に形成したことを特徴とする請求項 1〜10のいずれか一つに記載の EL表示装置。

EL発光素子を複数配置した発光部を具備する素子基板と、該素子基板に対向する封止基板との間を第 1の封止材によって接合する工程と、

前記素子基板及び前記封止基板の両基板間の隙間で前記第 1の封止材の外周部に第 2の封止材を充填する工程と、

を含むことを特徴とする EL表示装置の製造方法。