ＥＬ表示装置
【課題】信頼性の高いＥＬ表示装置を提供する。
【解決手段】アクティブマトリクス型のＥＬ表示装置において、ＥＬ素子はシール材とフレーム材により封止されており、ＥＬ素子の上部電極とフレキブルプリントサーキット（ＦＰＣ）とは接続配線により電気的に接続される。接続配線は、下部基板とシール材及びフレーム材との間を、上面がシール材と接するように設けられ、トランジスタのソース電極及びドレイン電極と同一層から形成される。この構造によりＥＬ素子の劣化を防止するとともに、ＦＰＣとの電気的接続もスムーズに行うことができる。
【解決手段】アクティブマトリクス型のＥＬ表示装置において、ＥＬ素子はシール材とフレーム材により封止されており、ＥＬ素子の上部電極とフレキブルプリントサーキット（ＦＰＣ）とは接続配線により電気的に接続される。接続配線は、下部基板とシール材及びフレーム材との間を、上面がシール材と接するように設けられ、トランジスタのソース電極及びドレイン電極と同一層から形成される。この構造によりＥＬ素子の劣化を防止するとともに、ＦＰＣとの電気的接続もスムーズに行うことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明はＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置及びそれを用いた電子装置に関
する。具体的には、ＥＬ素子の劣化を防ぐための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機材料のＥＬ現象を利用した自発光素子としてＥＬ素子を用いた表示装置（Ｅ
Ｌ表示装置）の開発が進んでいる。ＥＬ表示装置は自発光型であるため、液晶表示装置の
ようなバックライトが不要であり、さらに視野角が広いため、屋外で使用する携帯型機器
の表示部として有望である。
【０００３】
しかしながら、ＥＬ素子の基本部分となるＥＬ層は有機材料であるため、極めて酸化に
弱く、僅かな酸素の存在により容易に劣化してしまう。また、熱にも弱く、これもまた酸
化を助長する原因となる。この酸化に弱いという欠点が、ＥＬ素子の寿命の短さの原因で
あり、実用化する大きな障壁となっていた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本願発明は、信頼性の高いＥＬ表示装置を提供することを課題とする。そして、そのよ
うなＥＬ表示装置を表示部として用いることにより表示部の信頼性が高い電子装置を提供
することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願発明の構成について、図１を用いて説明する。図１（Ａ）は本願発明のＥＬ表示装
置であり、ＥＬ素子を密閉空間に封入するためのシーリング構造を設けていない状態を示
している。
【０００６】
図１（Ａ）において、１０１は基板、１０２は画素部、１０３はソース側駆動回路、１
０４はゲート側駆動回路、１０５は画素部１０２、ソース側駆動回路１０３、ゲート側駆
動回路１０４をＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）１０６に電気的に接続するた
めの接続配線である。また、ＦＰＣは外部機器へと電気的に接続され、これにより画素部
１０２、ソース側駆動回路１０３及びゲート側駆動回路１０４に外部からの信号を入力す
ることができる。
【０００７】
画素部１０２、ソース側駆動回路１０３及びゲート側駆動回路１０４は基板１０１上に
形成された薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという）で形成されている。なお、ＴＦＴと
しては如何なる構造のＴＦＴを用いても良い。勿論、公知の構造であっても良い。
【０００８】
図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の状態に、シーリング構造を設けた状態である。本願発明の
シーリング構造は、充填材（図示せず）、カバー材１０７、シール材（図示せず）及びフ
レーム材１０８を含む。
【０００９】
ここで、図１（Ｂ）をＡ−Ａ’で切断した断面図を図２（Ａ）に、Ｂ−Ｂ’で切断した
断面図を図２（Ｂ）に示す。なお、図２（Ａ）、（Ｂ）では図１（Ａ）
、（Ｂ）と同一の部位に同一の符号を用いている。
【００１０】
図２（Ａ）に示すように、基板１０１上には画素部１０２、駆動回路１０３が形成され
ており、画素部１０２は電流制御用ＴＦＴ２０１とそれに電気的に接続された画素電極２
０２を含む複数の画素により形成される。この画素電極２０２はＥＬ素子の陽極として機
能する。また、画素電極２０２を覆うようにＥＬ層２０３が形成され、その上にはＥＬ素
子の陰極２０４が形成される。
【００１１】
なお、本明細書中では、陽極／ＥＬ層／陰極の組み合わせでなる素子をＥＬ素子と呼ぶ
。実際には、陽極と陰極との間に電流を流し、ＥＬ層で電子と正孔とが再結合することに
より発光を得る。
【００１２】
また、ＥＬ素子の構造は本願発明では特に限定しない。通常、陽極としては仕事関数の
大きい膜、例えば透明導電膜が用いられ、陰極としては仕事関数の小さい膜、例えばアル
カリ金属又はアルカリ土類金属を含む膜が用いられる。また、ＥＬ層は公知のあらゆる構
造を用いることができる。
【００１３】
なお、本明細書中においてＥＬ層とは、陽極と陰極との間にあってキャリアの移動、輸
送または再結合を行う場を提供する層を指す。再結合中心となる発光層のみからなる場合
もあるが、通常は電子注入層、電子輸送層、正孔注入層または正孔輸送層を組み合わせて
用いられる。
【００１４】
また、ＥＬ層を形成する材料は無機材料と有機材料とがあるが、駆動電圧が小さくて済
む有機材料が好ましい。さらに、有機材料の中にも低分子系材料と高分子系（ポリマー系
）材料とがあるが、耐熱性が高い点と成膜が容易な点とから高分子系材料が有効である。
【００１５】
ところで、画素部１０２が形成されると同時に駆動回路１０３も形成される。駆動回路
１０３はｎチャネル型ＴＦＴ２０５とｐチャネル型ＴＦＴ２０６とを相補的に組み合わせ
たＣＭＯＳ回路を基本単位として形成される場合が多い。
【００１６】
また、陰極２０４は全画素に共通の配線としても機能し、接続配線１０５を経由してＦ
ＰＣ１０６に電気的に接続されている。さらに、画素部１０２及び駆動回路１０３に含ま
れる素子は全てパッシベーション膜２０７で覆われている。このパッシベーション膜２０
７は省略することも可能であるが、各素子を外部と遮断する上で設けた方が好ましい。
【００１７】
次に、ＥＬ素子を覆うようにして充填材２０８を設ける。この充填材２０８はカバー材
１０７を接着するための接着剤としても機能する。充填材２０８としては、ＰＶＣ（ポリ
ビニルクロライド）、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチラル）ま
たはＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）を用いることができる。この充填材２０８の内
部に乾燥剤を設けておくと、吸湿効果を保ち続けられるので好ましい。
【００１８】
また、カバー材１０７としては、ガラス板、アルミニウム板、ステンレス板、ＦＲＰ（
Fiberglass-Reinforced Plastics）板、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）フィルム、マイ
ラーフィルム、ポリエステルフィルムまたはアクリルフィルムを用いることができる。な
お、充填材２０８としてＰＶＢやＥＶＡを用いる場合、数十μmのアルミニウムホイルを
ＰＶＦフィルムやマイラーフィルムで挟んだ構造のシートを用いることが好ましい。
【００１９】
但し、ＥＬ素子からの発光方向（光の放射方向）によってはカバー材１０７が透光性を
有する必要がある。即ち、図２の場合はカバー材１０７の反対側に光が放射されるので材
質は問わないが、カバー材１０７側に放射されるような場合はカバー材１０７は透過率の
高い材質からなることが望ましい。
【００２０】
次に、充填材２０８を用いてカバー材１０７を接着した後、充填材２０８の側面（露呈
面）を覆うようにフレーム材１０８を取り付ける。フレーム材１０８はシール材（接着剤
として機能する）２０９によって接着される。このとき、シール材２０９としては、光硬
化性樹脂を用いるのが好ましいが、ＥＬ層の耐熱性が許せば熱硬化性樹脂を用いても良い
。なお、シール材２０９はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい
。また、シール材２０９の内部に乾燥剤を添加してあっても良い。
【００２１】
以上のような方式を用いてＥＬ素子を充填材２０８に封入することにより、ＥＬ素子を
外部から完全に遮断することができ、外部から水分や酸素等のＥＬ層の酸化による劣化を
促す物質が侵入することを防ぐことができる。従って、信頼性の高いＥＬ表示装置を作製
することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本願発明を実施することで、ＥＬ表示装置のＥＬ素子の部分の劣化を効果的に抑制する
ことができる。従って、信頼性の高いＥＬ表示装置が得られる。また、そのような信頼性
の高いＥＬ表示装置を電子装置の表示部として用いることで、電子装置の信頼性を高める
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】ＥＬ表示装置の上面構造を示す図。
【図２】ＥＬ表示装置の断面構造を示す図。
【図３】ＥＬ表示装置の断面構造を示す図。
【図４】二重真空方式の貼り合わせ装置を示す図。
【図５】ＥＬ表示装置の断面構造を示す図。
【図６】ＥＬ表示装置の断面構造を示す図。
【図７】ＥＬ表示装置の断面構造を示す図。
【図８】電子装置の具体例を示す図。
【図９】電子装置の具体例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本願発明の実施形態について図３を用いて説明する。図３は本願発明のＥＬ表示装置を
切断した断面図である。なお、基本的な構造は図２（Ａ）と同様であるので、必要に応じ
て説明を行う。
【００２５】
図３のＥＬ表示装置は、ガラス基板３０１上に形成されたＴＦＴにより画素部３０２及
び駆動回路３０３が形成されている。また、画素部３０２に形成された電流制御用ＴＦＴ
にはＥＬ素子３０４が電気的に接続されている。なお、ガラス基板の代わりに、石英基板
、シリコン基板、ステンレス基板、プラスチック基板（プラスチックフィルムを含む）ま
たはセラミックス基板を用いても良い。但し、必要に応じて基板上に絶縁膜を設ける必要
がある。
【００２６】
また、本実施形態では、電流制御用ＴＦＴに接続された画素電極（陰極）の上に、高分
子系有機材料を発光層とするＥＬ層及び各画素共通の透明導電膜でなる陽極を形成してＥ
Ｌ素子とする。高分子系有機材料としては公知の如何なる材料を用いても良く、低分子系
有機材料を積層して用いても良い。また、公知の如何なる積層構造としても良い。本実施
形態では、陰極上に特開平８−９６９５９号公報に従って白色発光の発光層を形成する。
陽極となる透明導電膜としては、酸化インジウムと酸化スズの化合物、酸化インジウムと
酸化亜鉛の化合物、酸化スズまたは酸化亜鉛を用いることができる。
【００２７】
以上の構造を含むアクティブマトリクス基板の上には、充填材３０５としてＰＶＢが設
けられ、充填材３０５には乾燥剤３０６として酸化バリウムが含まれている。酸化バリウ
ム以外にも特開平９−１４８０６６号公報に記載されたものを用いることができる。また
、乾燥剤の添加は本願発明において必須ではないが、信頼性をより高めるためには添加し
ておくことが望ましい。
【００２８】
なお、乾燥剤はどのような形態で添加されていても良いが、大きな塊状（クラスター状
）で分散させると、画像の明るさを落とす要因になる可能性もあるため、できるだけ小さ
な粒状で分散させた方が好ましい。好ましくは、平均径１００μmφ以下の粒状の乾燥剤
が、１×１０2〜１×１０5個/cm3の密度で含まれるような状態が好ましい。
【００２９】
充填材３０５の上にはカバー材３０７としてガラス基板が設けられている。本実施形態
の場合、カバー材３０７は透光性でなければならない。これは、ＥＬ素子の構造により発
光層から発した光がカバー材３０７を透過して観測者に到達するからである。勿論、カバ
ー材３０７としてガラス基板の代わりに、プラスチック基板（プラスチックフィルムを含
む）、石英基板またはＰＶＦフィルムを用いることもできる。
【００３０】
また、本実施形態では、カバー材３０７に遮光膜３０８とカラーフィルター３０９が形
成されている。遮光膜３０８としては黒色顔料またはカーボンを含む樹脂を用いれば良い
。勿論、チタン膜、タンタル膜、タングステン膜等の金属膜を用いても良い。また、カラ
ーフィルター３０９としては赤色、緑色または青色の顔料を含む樹脂を用いれば良い。遮
光膜３０８とカラーフィルター３０９の成膜方法はインクジェット法、スピンコート法等
の公知の方法で良い。
【００３１】
本実施形態では、ＥＬ素子として白色発光の発光層を単層で用い、そこから発する白色
光をカラーフィルターで色分離して赤色、緑色及び青色の発色を得る。これによりカラー
表示が可能となる。なお、本願発明で用いることのできるカラー表示方式は公知の如何な
る方式であっても良い。また、カラー表示に限らず、単色発光によるモノクロ表示も可能
である。
【００３２】
ここで、充填材３０５を用いてカバー材３０７を接着する方法について図４を用いて説
明する。図４に示す装置は二重真空方式と呼ばれる方式の貼り合わせ装置である。この貼
り合わせ装置は、第１真空室４０１と第２真空室４０２を有し、各々には第１排気手段４
０３、第２排気手段４０４、第１リークバルブ４０５、第２リークバルブ４０６が備え付
けられている。
【００３３】
また、第２真空室４０２には加熱手段４０７が取り付けられ、抵抗加熱により第１真空
室４０２の内部の温度を上げることができる。さらに、第２真空室４０２の内部には、ア
クティブマトリクス基板（ＴＦＴ及びＥＬ素子の形成までを終えた基板）４０８、ＰＶＢ
フィルム４０９及びカバー材４１０が配置される。
【００３４】
次にまず、第１真空室４０１及び第２真空室４０２の内部を真空に排気する。そして、
この状態で加熱手段４０７により第２真空室４０２の内部が１２０℃程度まで加熱され、
ＰＶＢフィルム４０９が流動性を示すようになる。ＰＶＢフィルム４０９が流動性を示す
ようになったら、第１真空室４０１のリークバルブ４０５を開け、第１真空室４０１内を
大気解放して加圧する。
【００３５】
第１真空室４０１が加圧されると、第１真空室４０１と第２真空室４０２とを仕切るダ
イアフラム（シリコーン、ゴム等で形成される）が、第２真空室４０２のカバー材４１０
を圧迫し、アクティブマトリクス基板４０８とカバー材４１０とが充填材４０９によって
完全に接着される。この後は、第２真空室４０２を室温に戻し、リークバルブ４０６によ
り大気解放する。なお、第２真空室４０２は冷却水等を循環させて強制冷却しても良い。
【００３６】
以上のようにして、アクティブマトリクス基板とカバー材との貼り合わせ工程が行われ
る。なお、本実施形態では二重真空方式を用いているが、単一真空方式を用いても良い。
どちらの技術も「太陽電池ハンドブック,電気学会太陽電池調査専門委員会 編,pp.165-1
66,1985」に詳しい。
【００３７】
以上のようにしてアクティブマトリクス基板とカバー材３０７とを充填材３０５によっ
て貼り合わせたら、シール材３０９によってフレーム材３１０を接着し、充填材３０５の
端面を完全に覆い隠す。本実施形態では、シール材３０９として紫外線硬化性のエポキシ
樹脂を用い、フレーム材３１０としてステンレス材を取り付ける。
【００３８】
こうして図３に示すようなＥＬ表示装置が完成する。このようなＥＬ表示装置は、外部
から水分や酸素が侵入しないため、ＥＬ層の劣化を防ぐことができ、ＥＬ素子の寿命が長
い。即ち、非常に信頼性の高いＥＬ表示装置である。
【実施例１】
【００３９】
本実施例では、カバー材としてＰＶＦフィルムを用いた例を図５に示す。図５において
、５０１は透光性基板（本実施例ではプラスチック基板）、５０２は画素部、５０３は駆
動回路であり、各々はＴＦＴで形成されている。また、画素部５０２にはＥＬ素子５０４
が形成され、画像表示が行われる。
【００４０】
ＥＬ素子（またはその上のパッシベーション膜）まで形成されたアクティブマトリクス
基板の上に乾燥剤５０６を添加した充填材５０５を介してカバー材５０７を貼り合わせる
。貼り合わせ工程は図４に示した貼り合わせ装置を用いれば良い。このカバー材５０７は
、ＰＶＦフィルム５０７a、５０７bでアルミニウム箔（アルミホイル）５０７cを挟んだ
構造となっている。アルミニウム箔５０７cは耐湿性を高めるために設けられる。
【００４１】
その後、紫外線硬化樹脂でなるシール材５０８を用いてフレーム材５０９を取り付ける
。本実施例ではフレーム材５０９としてステンレス材を用いる。最後にＦＰＣ５１０を取
り付けてＥＬ表示装置が完成する。
【実施例２】
【００４２】
本実施例では、本願発明を単純マトリクス型ＥＬ表示装置に実施した場合の例について
図６に示す。図６において、６０１はプラスチック基板、６０２はアルミニウム膜とフッ
化リチウム膜の積層構造（ＥＬ層に接する部分がフッ化リチウム膜）でなる陰極である。
本実施例では、陰極６０２を蒸着法により形成する。なお、図６では図示されていないが
、複数本の陰極が紙面に垂直な方向へストライプ状に配列されている。
【００４３】
陰極６０２の上には高分子系有機材料でなるＥＬ層（発光層のみ）６０３が印刷法によ
り形成される。本実施例では、ＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール）、Ｂｕ−ＰＢＤ（２−
（４'−tert−ブチルフェニル）−５−（４''−ビフェニル）−１，３，４−オキサジア
ゾール）、クマリン６、ＤＣＭ１（４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−ｐ−ジメチ
ルアミノスチリル−４Ｈ−ピラン）、ＴＰＢ（テトラフェニルブタジエン）、ナイルレッ
ドを１，２−ジクロロメタンに溶解し、印刷法により陰極６０２上に転写した後、焼成し
て白色発光のＥＬ層６０３を形成する。
【００４４】
なお、本実施例ではＥＬ層６０３を上記発光層のみの単層構造とするが、必要に応じて
電子注入層、電子輸送層、正孔輸送層、正孔注入層、電子阻止層もしくは正孔素子層を設
けても良い。
【００４５】
ＥＬ層６０３を形成したら、透明導電膜でなる陽極６０４を形成する。本実施例では、
透明導電膜として酸化インジウムと酸化亜鉛との化合物を蒸着法により形成する。なお、
図６では図示されていないが、複数本の陽極が紙面に垂直な方向が長手方向となり、且つ
、陰極と直交するようにストライプ状に配列されている。また、図示されないが陽極６０
４は所定の電圧が加えられるように、後にＦＰＣが取り付けられる部分まで配線が引き出
されている。
【００４６】
陽極６０４を形成したら、パッシベーション膜６０５として１００ｎｍ厚の窒化珪素膜
を形成する。これは、後にカバー材等を接着する際に、ＥＬ層６０４が外気に触れないよ
うにするための保護膜である。
【００４７】
以上のようにして基板６０１上にＥＬ素子を形成する。次に、カバー材６０６としてプ
ラスチック板を用意し、その表面に遮光膜６０７及びカラーフィルター６０８を形成する
。遮光膜６０７はカーボンを含む樹脂を用い、カラーフィルター６０８はＲＧＢに対応し
た顔料を含む樹脂を用いる。成膜方法はインクジェット法、スピンコート法または印刷法
を用いれば良い。
【００４８】
また、本実施例の構造ではＥＬ素子から発した光がカバー材６０６を透過して観測者の
目に入るため、カバー材６０６は透光性である。本実施例ではプラスチック板を用いてい
るが、ガラス板、ＰＶＦフィルムなどの透光性基板（または透光性フィルム）を用いれば
良い。
【００４９】
こうしてカバー材６０６を用意したら、乾燥剤６０９を添加した充填材６１０を介して
カバー材６０６を貼り合わせる。貼り合わせ工程は図４に示した貼り合わせ装置を用いれ
ば良い。その後、紫外線硬化樹脂でなるシール材６１１を用いてフレーム材６１２を取り
付ける。本実施例ではフレーム材６１２としてステンレス材を用いる。最後にＦＰＣ６１
３を取り付けてＥＬ表示装置が完成する。
【実施例３】
【００５０】
本実施例では、本願発明を単純マトリクス型ＥＬ表示装置に実施した場合の例について
図７に示す。図７において、７０１はガラス基板、７０２は透明導電膜でなる陽極である
。本実施例では、酸化インジウムと酸化スズとの化合物をスパッタ法により形成する。な
お、図７では図示されていないが、複数本の陽極が紙面に垂直な方向へストライプ状に配
列されている。
【００５１】
陽極７０２の上には絶縁膜（本実施例では窒化珪素膜）７０３がフォトリソグラフィに
より形成され、絶縁膜７０３の上にはアクリルもしくはポリイミド等の樹脂でなるスペー
サー７０４が形成される。スペーサー７０４は逆三角形になるように形成する。逆三角形
にするには、スペーサーとなる樹脂膜を積層構造で設け、下層ほどエッチングレートが速
い膜とすれば良い。また、スペーサー７０４は紙面と垂直な方向が長手方向となるストラ
イプ状に形成される。
【００５２】
スペーサー７０４を形成したら、蒸着法によりＥＬ層７０５及び陰極７０６を、真空を
破らずに連続形成する。ＥＬ層７０５としては、陽極側から３０ｎｍ厚のＣｕＰｃ（銅フ
タロシアニン）、５０ｎｍ厚のＴＰＤ（トリフェニルアミン誘導体）及び５０ｎｍ厚のＡ
ｌｑ（トリス−８−キノリノラトアルミニウム錯体）を積層した構造とする。但し、膜厚
はこれに限定されるものではない。また、陰極７０６としては１２０ｎｍ厚のＭｇＡｇ（
Ｍｇ：Ａｇ＝１０：１の割合で共蒸着した合金）電極を用いる。これにより緑色発光のＥ
Ｌ素子が形成される。
【００５３】
ＥＬ層７０５及び陰極７０６はシャドーマスクを用いて蒸着するため、不必要な部分に
成膜することなくＥＬ層７０５及び陰極７０６を選択的に形成することができる。また、
画素部ではスペーサー７０４によって画素７０７相互の分離が行われるため、高密度に画
素７０７を集積化することができる。勿論、ＥＬ層７０５及び陰極７０６はスペーサー７
０４に沿って紙面と垂直な方向が長手方向となるストライプ状に形成される。また、この
構造では陰極７０６は陽極７０２に直交するように配列される。
【００５４】
陰極７０６までを真空を破らずに形成したら、さらに真空を破らずに保護電極７０８と
してアルミニウム膜でなる電極を形成する。保護電極７０８は陰極７０６に均一に電圧を
加えるための導電体として機能する一方、陰極７０６の酸化を防ぐ保護膜としても機能す
る。なお、図示されないが、保護電極７０８は全ての陰極に同じ電圧を加えられるよう電
気的に接続され、且つ、所定の電圧が加えられるように、後にＦＰＣが取り付けられる部
分まで配線が引き出されている。
【００５５】
以上のようにして基板６０１上にＥＬ素子を形成する。次に、乾燥剤７０９を添加した
充填材７１０を介してカバー材７１１を貼り合わせる。貼り合わせ工程は図４に示した貼
り合わせ装置を用いれば良い。その後、紫外線硬化樹脂でなるシール材７１２を用いてフ
レーム材７１３を取り付ける。本実施例ではフレーム材７１３としてステンレス材を用い
る。最後にＦＰＣ７１４を取り付けてＥＬ表示装置が完成する。
【００５６】
なお、本実施例の構造ではＥＬ素子から発した光がカバー材７１１の反対側に放射され
るため、カバー材６０６は透光性であっても遮光性であっても良い。本実施例ではカバー
材７１１としてガラス板を用いているが、プラスチック板、ＰＶＦフィルムなどの透光性
基板（または透光性フィルム）またはセラミックス板、ＰＶＦでアルミニウム箔を挟んだ
フィルム等を用いれば良い。
【実施例４】
【００５７】
本願発明を実施して形成されたＥＬ表示装置は、自発光型であるため液晶表示装置に比
べて明るい場所での視認性に優れ、しかも視野角が広い。従って、様々な電子装置の表示
部として用いることができる。例えば、ＴＶ放送等を大画面で鑑賞するには対角３０イン
チ以上（典型的には４０インチ以上）のＥＬディスプレイ（ＥＬ表示装置を筐体に組み込
んだディスプレイ）の表示部として本願発明のＥＬ表示装置を用いるとよい。
【００５８】
なお、ＥＬディスプレイには、パソコン用ディスプレイ、ＴＶ放送受信用ディスプレイ
、広告表示用ディスプレイ等の全ての情報表示用ディスプレイが含まれる。また、その他
にも様々な電子装置の表示部として本願発明のＥＬ表示装置を用いることができる。
【００５９】
その様な本願発明の電子装置としては、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型デ
ィスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ）、カーナビゲーションシステム、音響再生装
置（カーオーディオ、オーディオコンポ等）、ノート型パーソナルコンピュータ、ゲーム
機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍
等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはコンパクトディスク（ＣＤ）、レーザ
ーディスク（ＬＤ）又はデジタルビデオディスク（ＤＶＤ）等の記録媒体を再生し、その
画像を表示しうるディスプレイを備えた装置）などが挙げられる。特に、斜め方向から見
ることの多い携帯情報端末は視野角の広さが重要視されるため、ＥＬ表示装置を用いるこ
とが望ましい。それら電子装置の具体例を図８に示す。
【００６０】
図８（Ａ）はＥＬディスプレイであり、筐体２００１、支持台２００２、表示部２００
３等を含む。本願発明は表示部２００３に用いることができる。ＥＬディスプレイは自発
光型であるためバックライトが必要なく、液晶ディスプレイよりも薄い表示部とすること
ができる。
【００６１】
図８（Ｂ）はビデオカメラであり、本体２１０１、表示部２１０２、音声入力部２１０
３、操作スイッチ２１０４、バッテリー２１０５、受像部２１０６等を含む。本願発明の
ＥＬ表示装置は表示部２１０２に用いることができる。
【００６２】
図８（Ｃ）は頭部取り付け型のＥＬディスプレイの一部（右片側）であり、本体２２０
１、信号ケーブル２２０２、頭部固定バンド２２０３、表示部２２０４、光学系２２０５
、ＥＬ表示装置２２０６等を含む。本願発明はＥＬ表示装置２２０６に用いることができ
る。
【００６３】
図８（Ｄ）は記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはＤＶＤ再生装置）であり、本
体２３０１、記録媒体（ＣＤ、ＬＤまたはＤＶＤ等）２３０２、操作スイッチ２３０３、
表示部（ａ）２３０４、表示部（ｂ）２３０５等を含む。表示部（ａ）は主として画像情
報を表示し、表示部（ｂ）は主として文字情報を表示するが、本願発明のＥＬ表示装置は
これら表示部（ａ）、（ｂ）に用いることができる。なお、記録媒体を備えた画像再生装
置には、ＣＤ再生装置、ゲーム機器なども含まれうる。
【００６４】
図８（Ｅ）は携帯型（モバイル）コンピュータであり、本体２４０１、カメラ部２４０
２、受像部２４０３、操作スイッチ２４０４、表示部２４０５等を含む。本願発明のＥＬ
表示装置は表示部２４０５に用いることができる。
【００６５】
図８（Ｆ）はパーソナルコンピュータであり、本体２５０１、筐体２５０２、表示部２
５０３、キーボード２５０４等を含む。本願発明のＥＬ表示装置は表示部２５０３に用い
ることができる。
【００６６】
なお、将来的にＥＬ材料の発光輝度が高くなれば、出力した画像情報を含む光をレンズ
等で拡大投影してフロント型若しくはリア型のプロジェクターに用いることも可能となる
。
【００６７】
また、上記電子装置はインターネットやＣＡＴＶ（ケーブルテレビ）などの電子通信回
線を通じて配信された情報を表示することが多くなり、特に動画情報を表示する機会が増
してきている。ＥＬ材料の応答速度は非常に高いため、ＥＬ表示装置は動画表示に好まし
いが、画素間の輪郭がぼやけてしまっては動画全体もぼけてしまう。従って、画素間の輪
郭を明瞭にするという本願発明のＥＬ表示装置を電子装置の表示部として用いることは極
めて有効である。
【００６８】
また、ＥＬ表示装置は発光している部分が電力を消費するため、発光部分が極力少なく
なるように情報を表示することが望ましい。従って、携帯情報端末、特に携帯電話や音響
再生装置のような文字情報を主とする表示部にＥＬ表示装置を用いる場合には、非発光部
分を背景として文字情報を発光部分で形成するように駆動することが望ましい。
【００６９】
ここで図９（Ａ）は携帯電話であり、本体２６０１、音声出力部２６０２、音声入力部
２６０３、表示部２６０４、操作スイッチ２６０５、アンテナ２６０６を含む。本願発明
のＥＬ表示装置は表示部２６０４に用いることができる。なお、表示部２６０４は黒色の
背景に白色の文字を表示することで携帯電話の消費電力を抑えることができる。
【００７０】
また、図９（Ｂ）は音響再生装置、具体的にはカーオーディオであり、本体２７０１、
表示部２７０２、操作スイッチ２７０３、２７０４を含む。本願発明のＥＬ表示装置は表
示部２７０２に用いることができる。また、本実施例では車載用カーオーディオを示すが
、携帯型の音響再生装置に用いても良い。なお、表示部２７０４は黒色の背景に白色の文
字を表示することで消費電力を抑えられる。これは携帯型の音響再生装置において特に有
効である。
【００７１】
以上の様に、本願発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子装置に用いること
が可能である。また、本実施例の電子装置は実施例１〜７に示したいずれの構成のＥＬ表
示装置を用いても良い。
【技術分野】
【０００１】
本願発明はＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置及びそれを用いた電子装置に関
する。具体的には、ＥＬ素子の劣化を防ぐための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機材料のＥＬ現象を利用した自発光素子としてＥＬ素子を用いた表示装置（Ｅ
Ｌ表示装置）の開発が進んでいる。ＥＬ表示装置は自発光型であるため、液晶表示装置の
ようなバックライトが不要であり、さらに視野角が広いため、屋外で使用する携帯型機器
の表示部として有望である。
【０００３】
しかしながら、ＥＬ素子の基本部分となるＥＬ層は有機材料であるため、極めて酸化に
弱く、僅かな酸素の存在により容易に劣化してしまう。また、熱にも弱く、これもまた酸
化を助長する原因となる。この酸化に弱いという欠点が、ＥＬ素子の寿命の短さの原因で
あり、実用化する大きな障壁となっていた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本願発明は、信頼性の高いＥＬ表示装置を提供することを課題とする。そして、そのよ
うなＥＬ表示装置を表示部として用いることにより表示部の信頼性が高い電子装置を提供
することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願発明の構成について、図１を用いて説明する。図１（Ａ）は本願発明のＥＬ表示装
置であり、ＥＬ素子を密閉空間に封入するためのシーリング構造を設けていない状態を示
している。
【０００６】
図１（Ａ）において、１０１は基板、１０２は画素部、１０３はソース側駆動回路、１
０４はゲート側駆動回路、１０５は画素部１０２、ソース側駆動回路１０３、ゲート側駆
動回路１０４をＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）１０６に電気的に接続するた
めの接続配線である。また、ＦＰＣは外部機器へと電気的に接続され、これにより画素部
１０２、ソース側駆動回路１０３及びゲート側駆動回路１０４に外部からの信号を入力す
ることができる。
【０００７】
画素部１０２、ソース側駆動回路１０３及びゲート側駆動回路１０４は基板１０１上に
形成された薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという）で形成されている。なお、ＴＦＴと
しては如何なる構造のＴＦＴを用いても良い。勿論、公知の構造であっても良い。
【０００８】
図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の状態に、シーリング構造を設けた状態である。本願発明の
シーリング構造は、充填材（図示せず）、カバー材１０７、シール材（図示せず）及びフ
レーム材１０８を含む。
【０００９】
ここで、図１（Ｂ）をＡ−Ａ’で切断した断面図を図２（Ａ）に、Ｂ−Ｂ’で切断した
断面図を図２（Ｂ）に示す。なお、図２（Ａ）、（Ｂ）では図１（Ａ）
、（Ｂ）と同一の部位に同一の符号を用いている。
【００１０】
図２（Ａ）に示すように、基板１０１上には画素部１０２、駆動回路１０３が形成され
ており、画素部１０２は電流制御用ＴＦＴ２０１とそれに電気的に接続された画素電極２
０２を含む複数の画素により形成される。この画素電極２０２はＥＬ素子の陽極として機
能する。また、画素電極２０２を覆うようにＥＬ層２０３が形成され、その上にはＥＬ素
子の陰極２０４が形成される。
【００１１】
なお、本明細書中では、陽極／ＥＬ層／陰極の組み合わせでなる素子をＥＬ素子と呼ぶ
。実際には、陽極と陰極との間に電流を流し、ＥＬ層で電子と正孔とが再結合することに
より発光を得る。
【００１２】
また、ＥＬ素子の構造は本願発明では特に限定しない。通常、陽極としては仕事関数の
大きい膜、例えば透明導電膜が用いられ、陰極としては仕事関数の小さい膜、例えばアル
カリ金属又はアルカリ土類金属を含む膜が用いられる。また、ＥＬ層は公知のあらゆる構
造を用いることができる。
【００１３】
なお、本明細書中においてＥＬ層とは、陽極と陰極との間にあってキャリアの移動、輸
送または再結合を行う場を提供する層を指す。再結合中心となる発光層のみからなる場合
もあるが、通常は電子注入層、電子輸送層、正孔注入層または正孔輸送層を組み合わせて
用いられる。
【００１４】
また、ＥＬ層を形成する材料は無機材料と有機材料とがあるが、駆動電圧が小さくて済
む有機材料が好ましい。さらに、有機材料の中にも低分子系材料と高分子系（ポリマー系
）材料とがあるが、耐熱性が高い点と成膜が容易な点とから高分子系材料が有効である。
【００１５】
ところで、画素部１０２が形成されると同時に駆動回路１０３も形成される。駆動回路
１０３はｎチャネル型ＴＦＴ２０５とｐチャネル型ＴＦＴ２０６とを相補的に組み合わせ
たＣＭＯＳ回路を基本単位として形成される場合が多い。
【００１６】
また、陰極２０４は全画素に共通の配線としても機能し、接続配線１０５を経由してＦ
ＰＣ１０６に電気的に接続されている。さらに、画素部１０２及び駆動回路１０３に含ま
れる素子は全てパッシベーション膜２０７で覆われている。このパッシベーション膜２０
７は省略することも可能であるが、各素子を外部と遮断する上で設けた方が好ましい。
【００１７】
次に、ＥＬ素子を覆うようにして充填材２０８を設ける。この充填材２０８はカバー材
１０７を接着するための接着剤としても機能する。充填材２０８としては、ＰＶＣ（ポリ
ビニルクロライド）、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチラル）ま
たはＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）を用いることができる。この充填材２０８の内
部に乾燥剤を設けておくと、吸湿効果を保ち続けられるので好ましい。
【００１８】
また、カバー材１０７としては、ガラス板、アルミニウム板、ステンレス板、ＦＲＰ（
Fiberglass-Reinforced Plastics）板、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）フィルム、マイ
ラーフィルム、ポリエステルフィルムまたはアクリルフィルムを用いることができる。な
お、充填材２０８としてＰＶＢやＥＶＡを用いる場合、数十μmのアルミニウムホイルを
ＰＶＦフィルムやマイラーフィルムで挟んだ構造のシートを用いることが好ましい。
【００１９】
但し、ＥＬ素子からの発光方向（光の放射方向）によってはカバー材１０７が透光性を
有する必要がある。即ち、図２の場合はカバー材１０７の反対側に光が放射されるので材
質は問わないが、カバー材１０７側に放射されるような場合はカバー材１０７は透過率の
高い材質からなることが望ましい。
【００２０】
次に、充填材２０８を用いてカバー材１０７を接着した後、充填材２０８の側面（露呈
面）を覆うようにフレーム材１０８を取り付ける。フレーム材１０８はシール材（接着剤
として機能する）２０９によって接着される。このとき、シール材２０９としては、光硬
化性樹脂を用いるのが好ましいが、ＥＬ層の耐熱性が許せば熱硬化性樹脂を用いても良い
。なお、シール材２０９はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい
。また、シール材２０９の内部に乾燥剤を添加してあっても良い。
【００２１】
以上のような方式を用いてＥＬ素子を充填材２０８に封入することにより、ＥＬ素子を
外部から完全に遮断することができ、外部から水分や酸素等のＥＬ層の酸化による劣化を
促す物質が侵入することを防ぐことができる。従って、信頼性の高いＥＬ表示装置を作製
することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本願発明を実施することで、ＥＬ表示装置のＥＬ素子の部分の劣化を効果的に抑制する
ことができる。従って、信頼性の高いＥＬ表示装置が得られる。また、そのような信頼性
の高いＥＬ表示装置を電子装置の表示部として用いることで、電子装置の信頼性を高める
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】ＥＬ表示装置の上面構造を示す図。
【図２】ＥＬ表示装置の断面構造を示す図。
【図３】ＥＬ表示装置の断面構造を示す図。
【図４】二重真空方式の貼り合わせ装置を示す図。
【図５】ＥＬ表示装置の断面構造を示す図。
【図６】ＥＬ表示装置の断面構造を示す図。
【図７】ＥＬ表示装置の断面構造を示す図。
【図８】電子装置の具体例を示す図。
【図９】電子装置の具体例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本願発明の実施形態について図３を用いて説明する。図３は本願発明のＥＬ表示装置を
切断した断面図である。なお、基本的な構造は図２（Ａ）と同様であるので、必要に応じ
て説明を行う。
【００２５】
図３のＥＬ表示装置は、ガラス基板３０１上に形成されたＴＦＴにより画素部３０２及
び駆動回路３０３が形成されている。また、画素部３０２に形成された電流制御用ＴＦＴ
にはＥＬ素子３０４が電気的に接続されている。なお、ガラス基板の代わりに、石英基板
、シリコン基板、ステンレス基板、プラスチック基板（プラスチックフィルムを含む）ま
たはセラミックス基板を用いても良い。但し、必要に応じて基板上に絶縁膜を設ける必要
がある。
【００２６】
また、本実施形態では、電流制御用ＴＦＴに接続された画素電極（陰極）の上に、高分
子系有機材料を発光層とするＥＬ層及び各画素共通の透明導電膜でなる陽極を形成してＥ
Ｌ素子とする。高分子系有機材料としては公知の如何なる材料を用いても良く、低分子系
有機材料を積層して用いても良い。また、公知の如何なる積層構造としても良い。本実施
形態では、陰極上に特開平８−９６９５９号公報に従って白色発光の発光層を形成する。
陽極となる透明導電膜としては、酸化インジウムと酸化スズの化合物、酸化インジウムと
酸化亜鉛の化合物、酸化スズまたは酸化亜鉛を用いることができる。
【００２７】
以上の構造を含むアクティブマトリクス基板の上には、充填材３０５としてＰＶＢが設
けられ、充填材３０５には乾燥剤３０６として酸化バリウムが含まれている。酸化バリウ
ム以外にも特開平９−１４８０６６号公報に記載されたものを用いることができる。また
、乾燥剤の添加は本願発明において必須ではないが、信頼性をより高めるためには添加し
ておくことが望ましい。
【００２８】
なお、乾燥剤はどのような形態で添加されていても良いが、大きな塊状（クラスター状
）で分散させると、画像の明るさを落とす要因になる可能性もあるため、できるだけ小さ
な粒状で分散させた方が好ましい。好ましくは、平均径１００μmφ以下の粒状の乾燥剤
が、１×１０2〜１×１０5個/cm3の密度で含まれるような状態が好ましい。
【００２９】
充填材３０５の上にはカバー材３０７としてガラス基板が設けられている。本実施形態
の場合、カバー材３０７は透光性でなければならない。これは、ＥＬ素子の構造により発
光層から発した光がカバー材３０７を透過して観測者に到達するからである。勿論、カバ
ー材３０７としてガラス基板の代わりに、プラスチック基板（プラスチックフィルムを含
む）、石英基板またはＰＶＦフィルムを用いることもできる。
【００３０】
また、本実施形態では、カバー材３０７に遮光膜３０８とカラーフィルター３０９が形
成されている。遮光膜３０８としては黒色顔料またはカーボンを含む樹脂を用いれば良い
。勿論、チタン膜、タンタル膜、タングステン膜等の金属膜を用いても良い。また、カラ
ーフィルター３０９としては赤色、緑色または青色の顔料を含む樹脂を用いれば良い。遮
光膜３０８とカラーフィルター３０９の成膜方法はインクジェット法、スピンコート法等
の公知の方法で良い。
【００３１】
本実施形態では、ＥＬ素子として白色発光の発光層を単層で用い、そこから発する白色
光をカラーフィルターで色分離して赤色、緑色及び青色の発色を得る。これによりカラー
表示が可能となる。なお、本願発明で用いることのできるカラー表示方式は公知の如何な
る方式であっても良い。また、カラー表示に限らず、単色発光によるモノクロ表示も可能
である。
【００３２】
ここで、充填材３０５を用いてカバー材３０７を接着する方法について図４を用いて説
明する。図４に示す装置は二重真空方式と呼ばれる方式の貼り合わせ装置である。この貼
り合わせ装置は、第１真空室４０１と第２真空室４０２を有し、各々には第１排気手段４
０３、第２排気手段４０４、第１リークバルブ４０５、第２リークバルブ４０６が備え付
けられている。
【００３３】
また、第２真空室４０２には加熱手段４０７が取り付けられ、抵抗加熱により第１真空
室４０２の内部の温度を上げることができる。さらに、第２真空室４０２の内部には、ア
クティブマトリクス基板（ＴＦＴ及びＥＬ素子の形成までを終えた基板）４０８、ＰＶＢ
フィルム４０９及びカバー材４１０が配置される。
【００３４】
次にまず、第１真空室４０１及び第２真空室４０２の内部を真空に排気する。そして、
この状態で加熱手段４０７により第２真空室４０２の内部が１２０℃程度まで加熱され、
ＰＶＢフィルム４０９が流動性を示すようになる。ＰＶＢフィルム４０９が流動性を示す
ようになったら、第１真空室４０１のリークバルブ４０５を開け、第１真空室４０１内を
大気解放して加圧する。
【００３５】
第１真空室４０１が加圧されると、第１真空室４０１と第２真空室４０２とを仕切るダ
イアフラム（シリコーン、ゴム等で形成される）が、第２真空室４０２のカバー材４１０
を圧迫し、アクティブマトリクス基板４０８とカバー材４１０とが充填材４０９によって
完全に接着される。この後は、第２真空室４０２を室温に戻し、リークバルブ４０６によ
り大気解放する。なお、第２真空室４０２は冷却水等を循環させて強制冷却しても良い。
【００３６】
以上のようにして、アクティブマトリクス基板とカバー材との貼り合わせ工程が行われ
る。なお、本実施形態では二重真空方式を用いているが、単一真空方式を用いても良い。
どちらの技術も「太陽電池ハンドブック,電気学会太陽電池調査専門委員会 編,pp.165-1
66,1985」に詳しい。
【００３７】
以上のようにしてアクティブマトリクス基板とカバー材３０７とを充填材３０５によっ
て貼り合わせたら、シール材３０９によってフレーム材３１０を接着し、充填材３０５の
端面を完全に覆い隠す。本実施形態では、シール材３０９として紫外線硬化性のエポキシ
樹脂を用い、フレーム材３１０としてステンレス材を取り付ける。
【００３８】
こうして図３に示すようなＥＬ表示装置が完成する。このようなＥＬ表示装置は、外部
から水分や酸素が侵入しないため、ＥＬ層の劣化を防ぐことができ、ＥＬ素子の寿命が長
い。即ち、非常に信頼性の高いＥＬ表示装置である。
【実施例１】
【００３９】
本実施例では、カバー材としてＰＶＦフィルムを用いた例を図５に示す。図５において
、５０１は透光性基板（本実施例ではプラスチック基板）、５０２は画素部、５０３は駆
動回路であり、各々はＴＦＴで形成されている。また、画素部５０２にはＥＬ素子５０４
が形成され、画像表示が行われる。
【００４０】
ＥＬ素子（またはその上のパッシベーション膜）まで形成されたアクティブマトリクス
基板の上に乾燥剤５０６を添加した充填材５０５を介してカバー材５０７を貼り合わせる
。貼り合わせ工程は図４に示した貼り合わせ装置を用いれば良い。このカバー材５０７は
、ＰＶＦフィルム５０７a、５０７bでアルミニウム箔（アルミホイル）５０７cを挟んだ
構造となっている。アルミニウム箔５０７cは耐湿性を高めるために設けられる。
【００４１】
その後、紫外線硬化樹脂でなるシール材５０８を用いてフレーム材５０９を取り付ける
。本実施例ではフレーム材５０９としてステンレス材を用いる。最後にＦＰＣ５１０を取
り付けてＥＬ表示装置が完成する。
【実施例２】
【００４２】
本実施例では、本願発明を単純マトリクス型ＥＬ表示装置に実施した場合の例について
図６に示す。図６において、６０１はプラスチック基板、６０２はアルミニウム膜とフッ
化リチウム膜の積層構造（ＥＬ層に接する部分がフッ化リチウム膜）でなる陰極である。
本実施例では、陰極６０２を蒸着法により形成する。なお、図６では図示されていないが
、複数本の陰極が紙面に垂直な方向へストライプ状に配列されている。
【００４３】
陰極６０２の上には高分子系有機材料でなるＥＬ層（発光層のみ）６０３が印刷法によ
り形成される。本実施例では、ＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール）、Ｂｕ−ＰＢＤ（２−
（４'−tert−ブチルフェニル）−５−（４''−ビフェニル）−１，３，４−オキサジア
ゾール）、クマリン６、ＤＣＭ１（４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−ｐ−ジメチ
ルアミノスチリル−４Ｈ−ピラン）、ＴＰＢ（テトラフェニルブタジエン）、ナイルレッ
ドを１，２−ジクロロメタンに溶解し、印刷法により陰極６０２上に転写した後、焼成し
て白色発光のＥＬ層６０３を形成する。
【００４４】
なお、本実施例ではＥＬ層６０３を上記発光層のみの単層構造とするが、必要に応じて
電子注入層、電子輸送層、正孔輸送層、正孔注入層、電子阻止層もしくは正孔素子層を設
けても良い。
【００４５】
ＥＬ層６０３を形成したら、透明導電膜でなる陽極６０４を形成する。本実施例では、
透明導電膜として酸化インジウムと酸化亜鉛との化合物を蒸着法により形成する。なお、
図６では図示されていないが、複数本の陽極が紙面に垂直な方向が長手方向となり、且つ
、陰極と直交するようにストライプ状に配列されている。また、図示されないが陽極６０
４は所定の電圧が加えられるように、後にＦＰＣが取り付けられる部分まで配線が引き出
されている。
【００４６】
陽極６０４を形成したら、パッシベーション膜６０５として１００ｎｍ厚の窒化珪素膜
を形成する。これは、後にカバー材等を接着する際に、ＥＬ層６０４が外気に触れないよ
うにするための保護膜である。
【００４７】
以上のようにして基板６０１上にＥＬ素子を形成する。次に、カバー材６０６としてプ
ラスチック板を用意し、その表面に遮光膜６０７及びカラーフィルター６０８を形成する
。遮光膜６０７はカーボンを含む樹脂を用い、カラーフィルター６０８はＲＧＢに対応し
た顔料を含む樹脂を用いる。成膜方法はインクジェット法、スピンコート法または印刷法
を用いれば良い。
【００４８】
また、本実施例の構造ではＥＬ素子から発した光がカバー材６０６を透過して観測者の
目に入るため、カバー材６０６は透光性である。本実施例ではプラスチック板を用いてい
るが、ガラス板、ＰＶＦフィルムなどの透光性基板（または透光性フィルム）を用いれば
良い。
【００４９】
こうしてカバー材６０６を用意したら、乾燥剤６０９を添加した充填材６１０を介して
カバー材６０６を貼り合わせる。貼り合わせ工程は図４に示した貼り合わせ装置を用いれ
ば良い。その後、紫外線硬化樹脂でなるシール材６１１を用いてフレーム材６１２を取り
付ける。本実施例ではフレーム材６１２としてステンレス材を用いる。最後にＦＰＣ６１
３を取り付けてＥＬ表示装置が完成する。
【実施例３】
【００５０】
本実施例では、本願発明を単純マトリクス型ＥＬ表示装置に実施した場合の例について
図７に示す。図７において、７０１はガラス基板、７０２は透明導電膜でなる陽極である
。本実施例では、酸化インジウムと酸化スズとの化合物をスパッタ法により形成する。な
お、図７では図示されていないが、複数本の陽極が紙面に垂直な方向へストライプ状に配
列されている。
【００５１】
陽極７０２の上には絶縁膜（本実施例では窒化珪素膜）７０３がフォトリソグラフィに
より形成され、絶縁膜７０３の上にはアクリルもしくはポリイミド等の樹脂でなるスペー
サー７０４が形成される。スペーサー７０４は逆三角形になるように形成する。逆三角形
にするには、スペーサーとなる樹脂膜を積層構造で設け、下層ほどエッチングレートが速
い膜とすれば良い。また、スペーサー７０４は紙面と垂直な方向が長手方向となるストラ
イプ状に形成される。
【００５２】
スペーサー７０４を形成したら、蒸着法によりＥＬ層７０５及び陰極７０６を、真空を
破らずに連続形成する。ＥＬ層７０５としては、陽極側から３０ｎｍ厚のＣｕＰｃ（銅フ
タロシアニン）、５０ｎｍ厚のＴＰＤ（トリフェニルアミン誘導体）及び５０ｎｍ厚のＡ
ｌｑ（トリス−８−キノリノラトアルミニウム錯体）を積層した構造とする。但し、膜厚
はこれに限定されるものではない。また、陰極７０６としては１２０ｎｍ厚のＭｇＡｇ（
Ｍｇ：Ａｇ＝１０：１の割合で共蒸着した合金）電極を用いる。これにより緑色発光のＥ
Ｌ素子が形成される。
【００５３】
ＥＬ層７０５及び陰極７０６はシャドーマスクを用いて蒸着するため、不必要な部分に
成膜することなくＥＬ層７０５及び陰極７０６を選択的に形成することができる。また、
画素部ではスペーサー７０４によって画素７０７相互の分離が行われるため、高密度に画
素７０７を集積化することができる。勿論、ＥＬ層７０５及び陰極７０６はスペーサー７
０４に沿って紙面と垂直な方向が長手方向となるストライプ状に形成される。また、この
構造では陰極７０６は陽極７０２に直交するように配列される。
【００５４】
陰極７０６までを真空を破らずに形成したら、さらに真空を破らずに保護電極７０８と
してアルミニウム膜でなる電極を形成する。保護電極７０８は陰極７０６に均一に電圧を
加えるための導電体として機能する一方、陰極７０６の酸化を防ぐ保護膜としても機能す
る。なお、図示されないが、保護電極７０８は全ての陰極に同じ電圧を加えられるよう電
気的に接続され、且つ、所定の電圧が加えられるように、後にＦＰＣが取り付けられる部
分まで配線が引き出されている。
【００５５】
以上のようにして基板６０１上にＥＬ素子を形成する。次に、乾燥剤７０９を添加した
充填材７１０を介してカバー材７１１を貼り合わせる。貼り合わせ工程は図４に示した貼
り合わせ装置を用いれば良い。その後、紫外線硬化樹脂でなるシール材７１２を用いてフ
レーム材７１３を取り付ける。本実施例ではフレーム材７１３としてステンレス材を用い
る。最後にＦＰＣ７１４を取り付けてＥＬ表示装置が完成する。
【００５６】
なお、本実施例の構造ではＥＬ素子から発した光がカバー材７１１の反対側に放射され
るため、カバー材６０６は透光性であっても遮光性であっても良い。本実施例ではカバー
材７１１としてガラス板を用いているが、プラスチック板、ＰＶＦフィルムなどの透光性
基板（または透光性フィルム）またはセラミックス板、ＰＶＦでアルミニウム箔を挟んだ
フィルム等を用いれば良い。
【実施例４】
【００５７】
本願発明を実施して形成されたＥＬ表示装置は、自発光型であるため液晶表示装置に比
べて明るい場所での視認性に優れ、しかも視野角が広い。従って、様々な電子装置の表示
部として用いることができる。例えば、ＴＶ放送等を大画面で鑑賞するには対角３０イン
チ以上（典型的には４０インチ以上）のＥＬディスプレイ（ＥＬ表示装置を筐体に組み込
んだディスプレイ）の表示部として本願発明のＥＬ表示装置を用いるとよい。
【００５８】
なお、ＥＬディスプレイには、パソコン用ディスプレイ、ＴＶ放送受信用ディスプレイ
、広告表示用ディスプレイ等の全ての情報表示用ディスプレイが含まれる。また、その他
にも様々な電子装置の表示部として本願発明のＥＬ表示装置を用いることができる。
【００５９】
その様な本願発明の電子装置としては、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型デ
ィスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ）、カーナビゲーションシステム、音響再生装
置（カーオーディオ、オーディオコンポ等）、ノート型パーソナルコンピュータ、ゲーム
機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍
等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはコンパクトディスク（ＣＤ）、レーザ
ーディスク（ＬＤ）又はデジタルビデオディスク（ＤＶＤ）等の記録媒体を再生し、その
画像を表示しうるディスプレイを備えた装置）などが挙げられる。特に、斜め方向から見
ることの多い携帯情報端末は視野角の広さが重要視されるため、ＥＬ表示装置を用いるこ
とが望ましい。それら電子装置の具体例を図８に示す。
【００６０】
図８（Ａ）はＥＬディスプレイであり、筐体２００１、支持台２００２、表示部２００
３等を含む。本願発明は表示部２００３に用いることができる。ＥＬディスプレイは自発
光型であるためバックライトが必要なく、液晶ディスプレイよりも薄い表示部とすること
ができる。
【００６１】
図８（Ｂ）はビデオカメラであり、本体２１０１、表示部２１０２、音声入力部２１０
３、操作スイッチ２１０４、バッテリー２１０５、受像部２１０６等を含む。本願発明の
ＥＬ表示装置は表示部２１０２に用いることができる。
【００６２】
図８（Ｃ）は頭部取り付け型のＥＬディスプレイの一部（右片側）であり、本体２２０
１、信号ケーブル２２０２、頭部固定バンド２２０３、表示部２２０４、光学系２２０５
、ＥＬ表示装置２２０６等を含む。本願発明はＥＬ表示装置２２０６に用いることができ
る。
【００６３】
図８（Ｄ）は記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはＤＶＤ再生装置）であり、本
体２３０１、記録媒体（ＣＤ、ＬＤまたはＤＶＤ等）２３０２、操作スイッチ２３０３、
表示部（ａ）２３０４、表示部（ｂ）２３０５等を含む。表示部（ａ）は主として画像情
報を表示し、表示部（ｂ）は主として文字情報を表示するが、本願発明のＥＬ表示装置は
これら表示部（ａ）、（ｂ）に用いることができる。なお、記録媒体を備えた画像再生装
置には、ＣＤ再生装置、ゲーム機器なども含まれうる。
【００６４】
図８（Ｅ）は携帯型（モバイル）コンピュータであり、本体２４０１、カメラ部２４０
２、受像部２４０３、操作スイッチ２４０４、表示部２４０５等を含む。本願発明のＥＬ
表示装置は表示部２４０５に用いることができる。
【００６５】
図８（Ｆ）はパーソナルコンピュータであり、本体２５０１、筐体２５０２、表示部２
５０３、キーボード２５０４等を含む。本願発明のＥＬ表示装置は表示部２５０３に用い
ることができる。
【００６６】
なお、将来的にＥＬ材料の発光輝度が高くなれば、出力した画像情報を含む光をレンズ
等で拡大投影してフロント型若しくはリア型のプロジェクターに用いることも可能となる
。
【００６７】
また、上記電子装置はインターネットやＣＡＴＶ（ケーブルテレビ）などの電子通信回
線を通じて配信された情報を表示することが多くなり、特に動画情報を表示する機会が増
してきている。ＥＬ材料の応答速度は非常に高いため、ＥＬ表示装置は動画表示に好まし
いが、画素間の輪郭がぼやけてしまっては動画全体もぼけてしまう。従って、画素間の輪
郭を明瞭にするという本願発明のＥＬ表示装置を電子装置の表示部として用いることは極
めて有効である。
【００６８】
また、ＥＬ表示装置は発光している部分が電力を消費するため、発光部分が極力少なく
なるように情報を表示することが望ましい。従って、携帯情報端末、特に携帯電話や音響
再生装置のような文字情報を主とする表示部にＥＬ表示装置を用いる場合には、非発光部
分を背景として文字情報を発光部分で形成するように駆動することが望ましい。
【００６９】
ここで図９（Ａ）は携帯電話であり、本体２６０１、音声出力部２６０２、音声入力部
２６０３、表示部２６０４、操作スイッチ２６０５、アンテナ２６０６を含む。本願発明
のＥＬ表示装置は表示部２６０４に用いることができる。なお、表示部２６０４は黒色の
背景に白色の文字を表示することで携帯電話の消費電力を抑えることができる。
【００７０】
また、図９（Ｂ）は音響再生装置、具体的にはカーオーディオであり、本体２７０１、
表示部２７０２、操作スイッチ２７０３、２７０４を含む。本願発明のＥＬ表示装置は表
示部２７０２に用いることができる。また、本実施例では車載用カーオーディオを示すが
、携帯型の音響再生装置に用いても良い。なお、表示部２７０４は黒色の背景に白色の文
字を表示することで消費電力を抑えられる。これは携帯型の音響再生装置において特に有
効である。
【００７１】
以上の様に、本願発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子装置に用いること
が可能である。また、本実施例の電子装置は実施例１〜７に示したいずれの構成のＥＬ表
示装置を用いても良い。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の領域と第２の領域とを有する第１のガラス基板と、
前記第１のガラス基板と対向し、前記第１の領域と重なり、前記第２の領域とは重ならない第２のガラス基板と、
前記第１のガラス基板の前記第１の領域上に設けられた、半導体層、ゲート電極、ソース電極、及びドレイン電極を有する薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタ上に設けられた、第１の電極、前記第１の電極上のＥＬ層、及び前記ＥＬ層上の第２の電極を有するＥＬ素子と、
前記第２のガラス基板の端部に沿うシール材と、
前記シール材の外側に設けられたフレーム材と、
前記第１のガラス基板の前記第２の領域上に設けられ、前記シール材及び前記フレーム材の外側に設けられたフレキシブルプリントサーキットと、
前記ＥＬ素子の前記第２の電極と前記フレキシブルプリントサーキットとを電気的に接続する機能を有する接続配線と、を有し、
前記接続配線は、前記第１のガラス基板と前記シール材及び前記フレーム材との間に設けられた部分を有し、
前記接続配線と前記シール材とが重なる部分において、前記接続配線の上面は前記シール材と接する領域を有し、
前記接続配線は、前記ソース電極及び前記ドレイン電極と同一層から形成されていることを特徴とするＥＬ表示装置。
【請求項２】
第１の領域と第２の領域とを有する第１のガラス基板と、
前記第１のガラス基板と対向し、前記第１の領域と重なり、前記第２の領域とは重ならない第２のガラス基板と、
前記第１のガラス基板の前記第１の領域上に設けられた、半導体層、ゲート電極、ソース電極、及びドレイン電極を有する薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタ上に設けられた、第１の電極、前記第１の電極上のＥＬ層、及び前記ＥＬ層上の第２の電極を有するＥＬ素子と、
前記第２のガラス基板の端部に沿うシール材と、
前記シール材の外側に設けられたフレーム材と、
前記第１のガラス基板の前記第２の領域上に設けられ、前記シール材及び前記フレーム材の外側に設けられたフレキシブルプリントサーキットと、
前記ＥＬ素子の前記第２の電極と前記フレキシブルプリントサーキットとを電気的に接続する機能を有する接続配線と、を有し、
前記接続配線は、前記第１のガラス基板と前記シール材及び前記フレーム材との間に設けられた部分を有し、
前記接続配線と前記シール材とが重なる部分において、前記接続配線の上面は前記シール材と接する領域を有し、
前記接続配線は、前記ソース電極及び前記ドレイン電極と同一層から形成され、
前記接続配線は、前記第１基板の前記第２の領域において、部分的に設けられていることを特徴とするＥＬ表示装置。
【請求項３】
第１の領域と第２の領域とを有する第１のガラス基板と、
前記第１のガラス基板と対向し、前記第１の領域と重なり、前記第２の領域とは重ならない第２のガラス基板と、
前記第１のガラス基板の前記第１の領域上に設けられた、半導体層、ゲート電極、ソース電極、及びドレイン電極を有する薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタ上に設けられた、第１の電極、前記第１の電極上のＥＬ層、及び前記ＥＬ層上の第２の電極を有するＥＬ素子と、
前記ＥＬ素子上の第１の膜と、
前記第２のガラス基板の端部に沿うシール材と、
前記シール材の外側に設けられたフレーム材と、
前記第１のガラス基板の前記第２の領域上に設けられ、前記シール材及び前記フレーム材の外側に設けられたフレキシブルプリントサーキットと、
前記ＥＬ素子の前記第２の電極と前記フレキシブルプリントサーキットとを電気的に接続する機能を有する接続配線と、を有し、
前記接続配線は、前記第１のガラス基板と前記シール材及び前記フレーム材との間に設けられた部分を有し、
前記接続配線と前記シール材とが重なる部分において、前記接続配線の上面は前記シール材と接する領域を有し、
前記接続配線は、前記ソース電極及び前記ドレイン電極と同一層から形成されていることを特徴とするＥＬ表示装置。
【請求項４】
第１の領域と第２の領域とを有する第１のガラス基板と、
前記第１のガラス基板と対向し、前記第１の領域と重なり、前記第２の領域とは重ならない第２のガラス基板と、
前記第１のガラス基板の前記第１の領域上に設けられた、半導体層、ゲート電極、ソース電極、及びドレイン電極を有する薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタ上に設けられた、第１の電極、前記第１の電極上のＥＬ層、及び前記ＥＬ層上の第２の電極を有するＥＬ素子と、
前記ＥＬ素子上の第１の膜と、
前記第２のガラス基板の端部に沿うシール材と、
前記シール材の外側に設けられたフレーム材と、
前記第１のガラス基板の前記第２の領域上に設けられ、前記シール材及び前記フレーム材の外側に設けられたフレキシブルプリントサーキットと、
前記ＥＬ素子の前記第２の電極と前記フレキシブルプリントサーキットとを電気的に接続する機能を有する接続配線と、を有し、
前記接続配線は、前記第１のガラス基板と前記シール材及び前記フレーム材との間に設けられた部分を有し、
前記接続配線と前記シール材とが重なる部分において、前記接続配線の上面は前記シール材と接する領域を有し、
前記接続配線は、前記ソース電極及び前記ドレイン電極と同一層から形成され、
前記接続配線は、前記第１基板の前記第２の領域において、部分的に設けられていることを特徴とするＥＬ表示装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４において、
前記第１の膜は、前記接続配線と前記シール材とが重なる部分には設けられていないことを特徴とするＥＬ表示装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項において、
前記接続配線の上面が前記シール材と接する前記領域において、前記フレーム材は前記シール材を介して前記接続配線と重なる部分を有することを特徴とするＥＬ表示装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、
前記ＥＬ素子からの発光を取り出す領域には、前記フレーム材は設けられていないことを特徴とするＥＬ表示装置。
【請求項１】
第１の領域と第２の領域とを有する第１のガラス基板と、
前記第１のガラス基板と対向し、前記第１の領域と重なり、前記第２の領域とは重ならない第２のガラス基板と、
前記第１のガラス基板の前記第１の領域上に設けられた、半導体層、ゲート電極、ソース電極、及びドレイン電極を有する薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタ上に設けられた、第１の電極、前記第１の電極上のＥＬ層、及び前記ＥＬ層上の第２の電極を有するＥＬ素子と、
前記第２のガラス基板の端部に沿うシール材と、
前記シール材の外側に設けられたフレーム材と、
前記第１のガラス基板の前記第２の領域上に設けられ、前記シール材及び前記フレーム材の外側に設けられたフレキシブルプリントサーキットと、
前記ＥＬ素子の前記第２の電極と前記フレキシブルプリントサーキットとを電気的に接続する機能を有する接続配線と、を有し、
前記接続配線は、前記第１のガラス基板と前記シール材及び前記フレーム材との間に設けられた部分を有し、
前記接続配線と前記シール材とが重なる部分において、前記接続配線の上面は前記シール材と接する領域を有し、
前記接続配線は、前記ソース電極及び前記ドレイン電極と同一層から形成されていることを特徴とするＥＬ表示装置。
【請求項２】
第１の領域と第２の領域とを有する第１のガラス基板と、
前記第１のガラス基板と対向し、前記第１の領域と重なり、前記第２の領域とは重ならない第２のガラス基板と、
前記第１のガラス基板の前記第１の領域上に設けられた、半導体層、ゲート電極、ソース電極、及びドレイン電極を有する薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタ上に設けられた、第１の電極、前記第１の電極上のＥＬ層、及び前記ＥＬ層上の第２の電極を有するＥＬ素子と、
前記第２のガラス基板の端部に沿うシール材と、
前記シール材の外側に設けられたフレーム材と、
前記第１のガラス基板の前記第２の領域上に設けられ、前記シール材及び前記フレーム材の外側に設けられたフレキシブルプリントサーキットと、
前記ＥＬ素子の前記第２の電極と前記フレキシブルプリントサーキットとを電気的に接続する機能を有する接続配線と、を有し、
前記接続配線は、前記第１のガラス基板と前記シール材及び前記フレーム材との間に設けられた部分を有し、
前記接続配線と前記シール材とが重なる部分において、前記接続配線の上面は前記シール材と接する領域を有し、
前記接続配線は、前記ソース電極及び前記ドレイン電極と同一層から形成され、
前記接続配線は、前記第１基板の前記第２の領域において、部分的に設けられていることを特徴とするＥＬ表示装置。
【請求項３】
第１の領域と第２の領域とを有する第１のガラス基板と、
前記第１のガラス基板と対向し、前記第１の領域と重なり、前記第２の領域とは重ならない第２のガラス基板と、
前記第１のガラス基板の前記第１の領域上に設けられた、半導体層、ゲート電極、ソース電極、及びドレイン電極を有する薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタ上に設けられた、第１の電極、前記第１の電極上のＥＬ層、及び前記ＥＬ層上の第２の電極を有するＥＬ素子と、
前記ＥＬ素子上の第１の膜と、
前記第２のガラス基板の端部に沿うシール材と、
前記シール材の外側に設けられたフレーム材と、
前記第１のガラス基板の前記第２の領域上に設けられ、前記シール材及び前記フレーム材の外側に設けられたフレキシブルプリントサーキットと、
前記ＥＬ素子の前記第２の電極と前記フレキシブルプリントサーキットとを電気的に接続する機能を有する接続配線と、を有し、
前記接続配線は、前記第１のガラス基板と前記シール材及び前記フレーム材との間に設けられた部分を有し、
前記接続配線と前記シール材とが重なる部分において、前記接続配線の上面は前記シール材と接する領域を有し、
前記接続配線は、前記ソース電極及び前記ドレイン電極と同一層から形成されていることを特徴とするＥＬ表示装置。
【請求項４】
第１の領域と第２の領域とを有する第１のガラス基板と、
前記第１のガラス基板と対向し、前記第１の領域と重なり、前記第２の領域とは重ならない第２のガラス基板と、
前記第１のガラス基板の前記第１の領域上に設けられた、半導体層、ゲート電極、ソース電極、及びドレイン電極を有する薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタ上に設けられた、第１の電極、前記第１の電極上のＥＬ層、及び前記ＥＬ層上の第２の電極を有するＥＬ素子と、
前記ＥＬ素子上の第１の膜と、
前記第２のガラス基板の端部に沿うシール材と、
前記シール材の外側に設けられたフレーム材と、
前記第１のガラス基板の前記第２の領域上に設けられ、前記シール材及び前記フレーム材の外側に設けられたフレキシブルプリントサーキットと、
前記ＥＬ素子の前記第２の電極と前記フレキシブルプリントサーキットとを電気的に接続する機能を有する接続配線と、を有し、
前記接続配線は、前記第１のガラス基板と前記シール材及び前記フレーム材との間に設けられた部分を有し、
前記接続配線と前記シール材とが重なる部分において、前記接続配線の上面は前記シール材と接する領域を有し、
前記接続配線は、前記ソース電極及び前記ドレイン電極と同一層から形成され、
前記接続配線は、前記第１基板の前記第２の領域において、部分的に設けられていることを特徴とするＥＬ表示装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４において、
前記第１の膜は、前記接続配線と前記シール材とが重なる部分には設けられていないことを特徴とするＥＬ表示装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項において、
前記接続配線の上面が前記シール材と接する前記領域において、前記フレーム材は前記シール材を介して前記接続配線と重なる部分を有することを特徴とするＥＬ表示装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、
前記ＥＬ素子からの発光を取り出す領域には、前記フレーム材は設けられていないことを特徴とするＥＬ表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１６３９７６（Ｐ２０１２−１６３９７６Ａ）
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−９０９２８（Ｐ２０１２−９０９２８）
【出願日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【分割の表示】特願２００９−２０５７３２（Ｐ２００９−２０５７３２）の分割
【原出願日】平成１１年９月２２日（１９９９．９．２２）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．レーザーディスク
【出願人】（０００１５３８７８）株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【分割の表示】特願２００９−２０５７３２（Ｐ２００９−２０５７３２）の分割
【原出願日】平成１１年９月２２日（１９９９．９．２２）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．レーザーディスク
【出願人】（０００１５３８７８）株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Ｆターム（参考）】
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