説明

EL表示パネル

【課題】封止部材が荷重を受けて撓んでも、EL表示素子の損傷を低減することができる封止構造を採用したEL表示パネルを提供する。
【解決手段】アレイ基板4上に形成された表示部2と対向する封止部材5の内面側に表示部2より小さい凹部7を設け、凹部7の底面中央部に乾燥剤9を配し、封止部材5をアレイ基板4にシール材11を介して固着させたEL表示パネル1において、乾燥剤9と表示部2とを第1の隙間寸法G1を開けて配し、また、凹部7の内周側の縁部5aと表示部2とを第2の隙間寸法G2を開けて配し、封止部材5の撓みによる乾燥剤9の表示部2側への移動距離が、第1の隙間寸法G1に達したときに、前記撓みによる縁部5aの表示部2側への移動距離を第2の隙間寸法G2以下とすることを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、EL表示パネルに関し、封止部材によるEL素子の損傷を防止する構造に関する。
【背景技術】
【0002】
有機EL(有機エレクトロルミネッセンス)素子は、正孔と電子の再結合によって発光する有機化合物材料を利用した自発光型の素子であり、近年、この有機EL素子を用いた有機EL表示パネルが、液晶表示装置に代わる平面表示装置として注目されている。
【0003】
有機EL表示パネルは、ガラス基板上に有機EL素子と有機EL素子を駆動するためのTFTを含む画素が複数個マトリクス状に配置されて表示部が形成されてなる。有機EL素子に用いられる有機化合物材料は水分などにより発光特性が低下するという性質を有するため、乾燥剤を設けた封止部材によってガラス基板上に形成される表示部を封止することで水分の侵入を防ぐとともに、封止空間に配された乾燥剤によって、封止空間雰囲気中の水分を吸着除去する封止構造を採用した有機EL表示パネルが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
この有機EL表示パネル100は、図3(a)に示すように、表示部104が形成された基板102と、表示部104と所定間隔をおいて基板102に対向して配置される封止部材106とを、封止部材106に荷重を加えることにより、シール材108を介して固着され封止されており、封止部材106の内面側に、表示部104と対向する凹部110を形成し、その中央部分には乾燥剤112を配置する封止構造を採用している。これにより、水分の侵入を防ぐとともに、封止空間雰囲気中の水分を吸着除去することができる。
【特許文献1】特開2000−173764号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上記構成の有機EL表示パネルでは、封止部材106が荷重を受けて撓んだ場合、特に、封止部材106を基板102に固着する場合には、図3(b)に示すように、凹部110の内周側の縁部106aが表示部104と接触して損傷させる恐れがあり、これにより発光しない黒点、いわゆるダークスポットが生じる問題があった。
【0006】
そこで、本発明は上記問題を解決するために、封止部材が荷重を受けて撓んでも、表示部の損傷を低減することができる封止構造を採用したEL表示パネル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】
【0007】
本発明のEL表示パネルは、EL素子をマトリクス状に複数配してなる表示部を形成したアレイ基板と、前記表示部と所定間隔をおいて前記アレイ基板に対向して配置された封止部材と、乾燥剤とを有し、前記表示部と対向する前記封止部材の内面側に前記表示部より小さい凹部を設け、前記凹部底面の中央部に前記乾燥剤を配し、前記封止部材を前記アレイ基板にシール材を介して固着させたEL表示パネルにおいて、前記乾燥剤と前記表示部との間に第1の隙間寸法を開けて配され、また、前記凹部の内周側の縁部と前記表示部との間を第2の隙間寸法を開けて配され、前記封止部材の撓みによる前記乾燥剤の前記表示部側への移動距離が、前記第1の隙間寸法に達したときに、前記撓みによる前記縁部の前記表示部側への移動距離を第2の隙間寸法以下とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば封止部材が撓んだ場合に、凹部の内周側の縁部が表示部と線状に接触する前に、乾燥剤が表示部と面接触するため、表示部への加圧力を低減することができ、そのため、表示部の損傷を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
以下、本発明の一実施形態のEL表示パネルについて図面を参照しながら説明する。ここではEL表示パネルとして、その発光層に有機材料を用いた表示素子をマトリクス状に配置した有機EL表示パネル1を例示する。
【0010】
(1)有機EL表示パネルの内部構造
まず、図2に基づいて有機EL表示パネル1の内部構造について説明する。
【0011】
図2に示すように、石英ガラスや無アルカリガラスなどからなる絶縁性の支持基板3上には、有機EL表示パネル1の表示領域として機能する表示部2が配され、アレイ基板4を形成している。この表示部2は、低温ポリシリコン薄膜トランジスター(以下、単にTFTという)30、およびその上に積層される有機EL素子20から成る画素をマトリクス状に複数個配してなる。
【0012】
詳しくは、支持基板3上に配されたTFT30は、支持基板3上に非晶質シリコン膜をCVD法などによって成膜し、その非晶質シリコンにレーザ光を照射して多結晶化した多結晶シリコンよりなる半導体層31の上にゲート絶縁膜33およびゲート電極35を順に積層して形成されており、半導体層31には、チャネル31cと、このチャネル31cの両側にソース31sおよびドレイン31dが設けられている。そして、ゲート電極35、ゲート絶縁膜33および半導体層31の上面全体を覆うように第1絶縁膜13を積層し、ドレイン31dに対応して設けたコンタクトホールにアルミニウムなどの金属を充填してドレイン電極とし、ドレイン31dと接続している。同様にソース31Sに対応して設けたソース電極を形成する。そして、第1絶縁膜13およびドレイン・ソース電極の上面には、第2絶縁膜17を積層し、ソース電極に対応する位置に形成したコンタクトホールを介してソース31sと接続した画素電極21、ここでは有機EL素子20の陽極を第2絶縁膜17上に設けている。この陽極21は格子状に配され、アクリル樹脂からなる隔壁19により区画されている。尚、本実施例では、表示素子を駆動する画素回路として一のTFTのみを記載しているが、実際には、各画素に複数のTFTで構成した画素回路が用いられる。
【0013】
そして、画素電極21の上面には、正孔注入層23、正孔輸送層25、発光層兼電子輸送層27(以下、単に発光層27という)、対向電極(ここでは陰極)29が、この順番で積層されて有機EL素子20を形成している。各層には、例えば、正孔注入層23として数nmから数百nmの膜厚のCuPc膜が、正孔輸送層25として数十nmの膜厚のα−NPD膜が、発光層27として数十nmの膜厚のALq3膜が、対向電極29として数十nmから数百nmの膜厚のAl、Li,Mg,Ag,Inなどの金属材料単体やこれらの合金からなる薄膜が、ぞれぞれ成膜されている。なお、対向電極29は、表示部2の全面に形成され、各画素に配されている有機EL素子20すべてに共通する電極となっている。
【0014】
(2)封止構造
次に、図1に基づいて有機EL表示パネル1の封止構造について説明する。
【0015】
ガラス板よりなる封止部材5はアレイ基板4に対向して配置され、その対向面には、表示部2の形成領域より小さい凹部7が形成され、凹部7内面の中央部には、水分などを吸収する乾燥剤9が配置されている。この乾燥剤9としては、例えば、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、塩化カルシウムなどの粉末体を樹脂とともに溶剤に溶かし、所定の形状に成形し加熱処理などを行うことで硬化させる。
【0016】
そして、ドライ窒素などの水分を取り除いた不活性ガス雰囲気中において、上記のように形成した封止部材5とアレイ基板4とを、エポキシ樹脂などからなるシール材11を介して対向配置し、封止部材5に荷重を加えることで固着する。
【0017】
(3)アレイ基板4の損傷防止の構造
本願の発明者は、上記で説明した課題である凹部7の縁部5aでアレイ基板4を損傷することのない構造をいろいろ試みたが、新たな部品や製造工程を付加するとコストが上昇するため、その実現が困難であった。そこで、本発明者は乾燥剤9に着目した。乾燥剤9が縁部より早くアレイ基板4に当接すると、縁部5aによる損傷が防止できる可能性がある。そこで、実験を行うと、乾燥剤9はアレイ基板4に対し面接触するため、縁部5aのように線接触でないため、アレイ基板4に傷が付かないことが判明した。
【0018】
そのため、乾燥剤9が縁部5aより早くアレイ基板4に当接する構造にすれば上記課題を解決できるが、本発明者は次の課題に当たった。それは、乾燥剤9は上記したように加熱処理して製造するために、乾燥剤9の厚みにバラツキが大きく、他のガラス基板3やシール材11の寸法精度のように細かい寸法で設計して製造することが困難であるということである。
【0019】
そこで、乾燥剤9の厚みのバラツキを考慮した上で、乾燥剤9が縁部5aより早くアレイ基板4に当接する構造にするために、本発明者は、図1(b)に示すように、封止部材5が荷重を受けた場合、凹部7の内周側の縁部Rが、基板2上に形成されている表示部2の陰極29と当接する前に、凹部の中央部に配置された乾燥剤9が表示部2の陰極29と当接する条件を導出した。
【0020】
つまり、ある断面でみたときに、封止部材5が撓んでいない場合における両側の縁部5a、5aの位置を点R、Rとし、これら点R,Rを結ぶ直線を直線Yとし、この直線Y上であって凹部7の中心部と対向する位置を点Qとする(図1(a)参照)。直線Yは封止部材5が撓むことによって、封止空間側端部Pを支点として凹部7上面の撓みと平行に撓み、直線Y上の点Q、点Rが、各点の下方向の点Q’、点R’へそれぞれ変位すると仮定し、この撓みを点Q’、点R’を通る二次曲線Y’によって近似する。
【0021】
そして、点Qから点Q’への変位量が第1の隙間寸法G1に達した場合に、点Rから点R’への変位量が第2の隙間寸法G2より小さくなるように、第1の隙間寸法G1および第2の隙間寸法G2を設定すればよく、その条件を満たした式は下記の通りである。
【数2】

【0022】
ここで、G1は撓みのない状態での乾燥剤9から表示部2までの距離である第1の隙間寸法、G2は封止部材5から表示部2までの距離である第2の隙間寸法、L1は凹部7の短辺側の寸法、L2はシール材11によって仕切られた封止空間の短辺側の寸法である。
【0023】
したがって、乾燥剤9の厚みにバラツキがあっても、上記の式の関係を具備する限り乾燥剤9が縁部5aより早くアレイ基板4に当接するので、アレイ基板4の損傷を防止することができる。
【0024】
例えば、表示部2の対角寸法が3.5インチである場合、凹部7の寸法L1を約55.2mm、シール材11によって仕切られた封止空間の寸法L2を約56.8mm、第2の間隔寸法G2を約4μmとすると、第1の間隔寸法G1が約72μm以下となるように封止部材5、凹部7、乾燥剤9などの寸法を設定すればよいこととなり、特に、乾燥剤9の厚みにバラツキを考慮すると、第1の間隔寸法G1=60μm以下で設計するのが好ましい。
【0025】
より好ましくは、凹部7の深さを小さく設けることによって、第1の隙間寸法G1を小さく設定する。
【0026】
このように構成することにより、凹部7底面部分の封止部材5が肉厚となるため封止部材5は荷重を受けても撓みにくくなるとともに、封止空間の体積が小さくなるため、撓み時の封止空間内部の圧力上昇を低減することができ、シール材11の破損を減らすことができる。
【産業上の利用可能性】
【0027】
本発明は、表示部表面に配された陰極の損傷を低減し、ダークスポット発生を抑えることができるEL表示パネルの封止構造として有用である。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】(a)は、本発明の一実施形態に係る有機EL表示パネルの短辺側断面図であり、(b)は、荷重を受けて封止部材が撓んだ状態の(a)を示す断面図である。
【図2】本発明の一実施形態に係る表示部を示す一部拡大断面図である。
【図3】(a)は、従来の有機EL表示パネルの短辺側断面図であり、(b)は、荷重を受けて封止部材が撓んだ状態の(a)を示す断面図である。
【符号の説明】
【0029】
1 有機EL表示パネル
2 表示部
3 支持基板
4 アレイ基板
5 封止部材
5a 縁部
7 凹部
9 乾燥剤
11 シール材
20 有機EL素子
30 TFT

【特許請求の範囲】
【請求項1】
EL素子をマトリクス状に複数配してなる表示部を形成したアレイ基板と、前記表示部と所定間隔をおいて前記アレイ基板に対向して配置された封止部材と、乾燥剤とを有し、
前記表示部と対向する前記封止部材の内面側に前記表示部より小さい凹部を設け、前記凹部底面の中央部に前記乾燥剤を配し、前記封止部材を前記アレイ基板にシール材を介して固着させたEL表示パネルにおいて、
前記乾燥剤と前記表示部との間に第1の隙間寸法を開けて配され、また、前記凹部の内周側の縁部と前記表示部との間を第2の隙間寸法を開けて配され、
前記封止部材の撓みによる前記乾燥剤の前記表示部側への移動距離が、前記第1の隙間寸法に達したときに、前記撓みによる前記縁部の前記表示部側への移動距離を第2の隙間寸法以下とすることを特徴とするEL表示パネル。
【請求項2】
前記第1の隙間寸法G1および前記第2の隙間寸法G2が、下記関係式を満たすことを特徴とする請求項1記載のEL表示パネル。
【数1】

ただし、L1は凹部の短辺側の寸法、L2はシール材によって仕切られた封止空間の短辺側の寸法である。
【請求項3】
前記第1の隙間寸法が60μm以下であることを特徴とする請求項1記載の有機EL表示パネル。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2007−103317(P2007−103317A)
【公開日】平成19年4月19日(2007.4.19)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−295711(P2005−295711)
【出願日】平成17年10月7日(2005.10.7)
【出願人】(302020207)東芝松下ディスプレイテクノロジー株式会社 (2,170)
【Fターム(参考)】