JP6684564B2 - 有機ｅｌ表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、有機ＥＬ表示装置に関する。
有機ＥＬ(Organic Electro Luminescent)表示装置に使用される有機ＥＬ材料は、水分が存在すると発光特性が劣化し、長時間動作させると水分によって劣化した場所が発光しなくなるダークスポットが生じる場合がある。そこで、このようなダークスポットが市場に流通した後に生じないように、出荷前に水分が侵入したか否かを検査するため、例えば、下記特許文献１には、有機ＥＬ層と封止膜との間に水分と反応して色が変化するピンホール検出層を設けて、工場内の検査で、ピンホールを検出する技術が開示されている。
特開２０１２―７９６５８号公報
例えば、上記のように水分が侵入したか否かを検査するいわゆるスクリーニングにおいては、有機ＥＬパネル内の水分を用いて行われるが、当該水分が不足し、スクリーニングに長時間を要する場合がある。
本発明は、有機ＥＬ層に水分が侵入したかスクリーニングを行う時間をより短縮することのできる有機ＥＬ表示装置を実現する。
（１）本発明の有機ＥＬ表示装置は、下部電極と、有機ＥＬ層と、上部電極と、を含む発光領域と、前記発光領域を覆うように形成された封止膜と、前記封止膜上に形成されるとともに、保水性を有する保水膜と、を含むことを特徴とする。
（２）上記（１）における有機ＥＬ表示装置において、前記保水膜は、多孔質膜であることを特徴とする。
（３）上記（２）における有機ＥＬ表示装置において、前記多孔質膜は、ＳｉＯで形成されることを特徴とする。
（４）上記（２）における有機ＥＬ表示装置において、前記多孔質膜は、ＳｉＯ２で形成されることを特徴とする。
（５）上記（１）における有機ＥＬ表示装置において、前記保水膜は、有機膜であることを特徴とする。
（６）上記（１）乃至（５）のいずれかにおける有機ＥＬ表示装置において、前記保水膜は、前記発光領域を含む表示領域の外側に延伸するように設けられていることを特徴とする。
（７）上記（６）における有機ＥＬ表示装置において、前記有機ＥＬ表示装置は、カラーフィルタ基板と、前記発光領域及び前記封止膜を含む対向基板と前記カラーフィルタ基板とを固定するシール材と、を含み、前記保水膜は、前記シール材と前記封止膜との間の一部を延伸するように設けられていることを特徴とする。
本実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の概要を示す図である。 図１に示した有機ＥＬ表示装置の回路構成の概要について説明するための図である。 図１に示した有機ＥＬ表示装置の回路図の一例を示す図である。 図１のＩＶ−ＩＶ断面の概要を示す図である。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、図面については、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
図１は、本実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の概要を示す図である。図１に示すように、有機ＥＬ表示装置１００は、ＴＦＴ基板１０１と、フレキシブル回路基板１０２と、ＴＦＴ基板１０１の非表示領域１０３上に配置されたＩＣチップ（Integrated Circuit）１０４と、ＴＦＴ基板１０１の表示領域１０５に対向して配置されたカラーフィルタ基板と、を含む。
ＴＦＴ基板１０１には、後述するように複数の画素がマトリクス状に配置される。ＩＣチップ１０４は、有機ＥＬ表示装置１００の外部からフレキシブル回路基板１０２を介して画像データが供給される。また、ＩＣチップ１０４は、ＴＦＴ基板１０１上に配置されたＩＣ（Integrated Circuit）である。具体的には、ＩＣチップ１０４は、ＴＦＴ基板１０１の上面のうち、ＴＦＴ基板１０１に対向して配置される対向基板が配置されていない非配置領域１０６に配置される。また、ＩＣチップ１０４は、非表示領域１０３に形成された図示しない配線によって、後述する薄膜トランジスタ１１に接続される。
図２は、図１に示した有機ＥＬ表示装置の回路構成の概要について説明するための図である。有機ＥＬ表示装置１００は、データ駆動回路２０１及び走査駆動回路２０２によって、ＴＦＴ基板１０１上の表示領域１０５に形成された各画素を制御し、画像を表示する。ここで、例えば、データ駆動回路２０１は、各画素に送るデータ信号を生成・発信するＩＣ（Integrated Circuit）であり、走査駆動回路２０２は、画素に備えられたＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）へのゲート信号を生成・発信するＩＣである。
走査駆動回路２０２からの信号を伝える走査線２０３は、後述するスイッチトランジスタ３０２のゲート電極に接続される。また、データ駆動回路２０１からの信号を伝えるデータ線２０４は、スイッチトランジスタ３０２のソース・ドレイン電極に接続される。電位配線２０５には、有機発光ダイオード３０５に発光させるための基準電位が印加され、ドライバトランジスタ３０１のソース・ドレイン電極に接続される。第１の電位供給配線２０６及び第２の電位供給配線２０７は電位供給源に接続され、トランジスタを介して電位配線２０５に接続される。なお、図２に示した回路構成は一例であって、本実施の形態は上記に限定されるものではない。
図３は、図１に示した有機ＥＬ表示装置の回路図の一例を示す図である。有機ＥＬ表示装置１００の表示領域１０５には、データ線２０４がＤ１からＤｎまでｎ本形成されており、走査線２０３がＧ１からＧｍまでｍ本形成されている。複数の画素ＰＸがマトリクス状に、走査線２０３の延在方向及びデータ線２０４延在方向に配置されている。例えば、Ｇ１とＧ２、Ｄ１とＤ２で囲まれる部分に画素ＰＸが形成される。
第１の走査線Ｇ１はスイッチトランジスタ３０２のゲート電極に接続されており、走査駆動回路２０２から信号が印加されると、スイッチトランジスタ３０２がオン状態になる。ここで、データ駆動回路２０１から第１のデータ線Ｄ１に信号が印加されると、蓄積容量４０に電荷が蓄積され、ドライバトランジスタ３０１のゲート電極に電圧が印加されて、ドライバトランジスタ３０１がオン状態になる。ここで、スイッチトランジスタ３０２がオフ状態となっても、蓄積容量３０３に蓄えられた電荷により、一定期間はドライバトランジスタ３０１がオン状態になる。有機発光ダイオード３０５の陽極はドライバトランジスタ３０１のソース・ドレイン間を通じて電位配線２０５に接続されており、有機発光ダイオード３０５の陰極は基準電位Ｖｃに固定されているから、ドライバトランジスタ３０１のゲート電圧に応じて有機発光ダイオード３０５に電流が流れ、有機発光ダイオード３０５が発光する。また、付加容量３０４が有機発光ダイオード３０５の陽極と陰極との間に形成される。付加容量３０４は、蓄積容量３０３に書き込まれる電圧を安定させる効果を発揮し、有機発光ダイオード３０５の安定動作に寄与する。具体的には、蓄積容量３０３の静電容量よりも付加容量３０４の静電容量が大きくなるようにすることで当該効果が発揮される。なお、図３に示した回路構成は一例であって、本実施の形態は上記に限定されるものではない。
図４は、図１のＩＶ−ＩＶ断面の概要を示す図である。なお、図４に示した断面は一例であって、本実施の形態はこれに限定されるものではない。
図４に示すように、基板４０１上には、所定の領域に、ソース電極やドレイン電極を形成するＴＡＴ（Ti/Al/Ti）４０２が配置される。当該ＴＡＴ４０２は、Ｔｉ、Ａｌ、Ｔｉの三層構造で形成される導電材料である。当該ソース電極は、ＨＲＣ等で形成される平坦層４０３に形成されたスルーホールを介してアノード電極４０５と接続される。当該スルーホールのシール材４１７側の領域においては、基板４０１上に絶縁層４１９を介して所定の領域にＴＡＴ４０２が配置される。
平坦層４０３の上には、後述する発光領域を含めた所定の領域に、順に、金属層４０６、絶縁層４０７、アノード電極４０５が形成される。ここで、金属層４０６は、いわゆる３ｒｄＭＥＴＡＬと呼ばれるもので、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）層、Ｍｏ層、Ａｌ層等が積層されて構成される。また、当該金属層４０６と、後述するカソード電極４０８を電気的に接続することにより、当該金属層４０６はカソード電極４０８の補助配線として用いられる。また、金属層４０６とアノード電極４０５で、絶縁層４０７を挟んで容量層（付加容量３０４）を形成する。なお、当該金属層４０６とカソード電極４０８の接続は、例えば、表示領域１０５の外側でスルーホールを設けて行う。
絶縁層４０７は、例えば、ＳｉＮで形成される。また、アノード電極４０５は、例えばＩＴＯを形成される。なお、アノード電極４０５の材料としては、その他の材料、例えば、ＩＺＯ(Indium Tin Oxide)やＺｎＯ(Zinc Oxide)を用いてもよい。
平坦層４０３には、ＴＡＴ４０２上の一部にスルーホールが形成される。当該スルーホールの側面には、アノード電極４０５が積層される。当該スルーホールの上部には、画素を分離するリブ層４０９が形成される。ここで、アノード電極４０５と有機層４１０が接触する領域が発光領域となり、当該リブ層４０９は、発光領域の外縁を規定する。
有機層４１０は、当該リブ層４０９やアノード電極４０５上の所定の領域に配置される。また、当該有機層４１０を覆うように、カソード電極４０８が配置される。カソード電極４０８は、例えば、ＩＴＯやＩＺＯなどの透明電極で形成される。また、カソード電極４０８は画素のいくつか、あるいは、マトリクス状に配置された画素の全部に跨って形成されてもよい。なお、有機層４１０は、例えば、アノード電極４０５側から順にホール輸送層、発光層、電子輸送層を有するように形成されるが、周知であるので、詳細な説明については省略する。
カソード電極４０８上には、封止膜４１１が形成され、当該封止膜４１１上には保水性を有する保水膜４１２が形成される。ここで、保水膜４１２は、例えば、多孔質な膜で形成される。より具体的には、例えば、ＳｉＯやＳｉＯ２で形成される。また、当該保水膜４１２は、例えば、有機膜で形成してもよい。なお、当該保水膜４１２は、保水性を有する限り、他の膜で形成してもよい。また、保水膜４１２の膜厚は、例えば、１μｍ程度とすればよい。
カラーフィルタ基板４１３は、ブラックマトリックス４１４とカラーフィルタ４１５を有する。またカラーフィルタ基板４１３と、上記のように保水膜４１２等が形成されたＴＦＴ基板１０１との間には、充填材４１６が封入される。また、カラーフィルタ基板４１３の端部においては、シール材４１７が配置される。
上記保水膜４１２は、図４に示すように、例えば、表示領域１０５の外側に延伸するように形成する。具体的には、例えば、有機層４１０の上部からシール材４１７の下部を通って、シール材４１７の外側まで延伸するように形成する。ここで、例えば、保水膜４１２は、シール材４１７と封止膜４１１との間の一部を延伸するように設けることが好ましい。具体的には、例えば、シール材４１７の下部においては、シール材４１７のコーナー部分などの一部において、保水膜４１２がない部分が存在するように構成することが好ましい。これにより、シール材４１７と封止膜４１１との密着性を向上させることができる。
なお、図４に示すように、シール材４１７の下方や、表示領域１０５とシール材４１７の間において、リブ層４０９や封止膜４１１等から形成される水分遮断構造４１８を形成してもよい。当該水分遮断構造４１８は、外部からの有機層４１０への水分の侵入を防止するための構造であるが、図４に示した水分遮断構造４１８は一例にすぎず、これに限られるものではない。また、封止膜４１１付近に保水膜４１２を設ける構成以外の有機ＥＬ表示装置１００の構成は、例示であって、本実施の形態は、図４に示した構成に限られるものではない。
次に、本実施の形態における有機ＥＬ表示装置１００のスクリーニングにおける保水膜４１２の作用について説明する。上述のように、有機ＥＬ表示装置１００においては、市場への出荷前に水分が侵入したか否かを検査するいわゆるスクリーニングが行われる。具体的には、当該スクリーニングは、上記カラーフィルタ基板４１３と保水膜４１２等が形成されたＴＦＴ基板１０１等から形成されるパネル内の水分を用いて行われるが、本実施の形態においては、保水膜４１２が水分を含む。したがって、スクリーニングにおいてパネル内に十分な水分を供給することができ、水分の不足によるスクリーニング期間の長時間化を避けることができる。具体的には、例えば、本実施の形態のように保水膜４１２を有しない場合、スクリーニングに約１００時間の時間を要するが、本実施の形態によれば、約２４時間に短縮することが可能となる。
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、上記実施の形態で示した構成と実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成で置き換えてもよい。例えば、上記においては、保水膜４１２が、有機層４１０上方からシール材４１７の外側にまで延伸する場合について説明したが、例えば、保水膜４１２は、外側にまで延伸せず、シール材４１７の内側にのみ形成されるように形成してもよい。また、図４に示した有機ＥＬ表示装置１００の断面構成は一例であって、上記保水性を有する保水膜４１２を有する限り、他の構成であってもよい。例えば、上記図４においては、封止膜４１１の他にも水分を遮断する水分遮断構造４１８等を設けているが、当該水分遮断構造４１８等を設けなくてもよい。なお、特許請求の範囲における下部電極及び上部電極は、例えば、それぞれ上記アノード電極４０５及びカソード電極４０８に相当する。
１００ 有機ＥＬ表示装置、１０１ ＴＦＴ基板、１０２ フレキシブル回路基板、１０３ 非表示領域、１０４ ＩＣチップ、１０５ 表示領域、１０６ 非配置領域、２０１ データ駆動回路、２０２ 走査駆動回路、２０３ 走査線、２０４ データ線、２０５ 電位配線、２０６ 第１の電位供給配線、２０７ 第２の電位供給配線、３０１ ドライバトランジスタ、３０２ スイッチトランジスタ、３０３ 蓄積容量、３０４ 付加容量、３０５ 有機発光ダイオード、４０１ 基板、４０２ ＴＡＴ、４０３ 平坦層、４０５ アノード電極、４０６ 金属層、４０７ 絶縁層、４０８ カソード電極、４０９ リブ層、４１０ 有機層、４１１ 封止膜、４１２ 保水膜、４１３ カラーフィルタ基板、４１４ ブラックマトリックス、４１５ カラーフィルタ、４１６ 充填材、４１７ シール材、４１８ 水分遮断構造。

Claims (6)

  1. 下層から順に、
    下部電極と、有機ＥＬ層と、上部電極と、を含む発光領域と、
    前記発光領域を覆うように形成された封止膜と、
    前記封止膜上に形成されるとともに、保水性を有する保水膜と、
    がこの順で形成される表示領域を有する第１の基板と、
    前記第１の基板とは充填剤及びシール材を挟んで対向する第２の基板とを有し、
    前記シール材は前記充填剤の周囲を囲むように配置され、前記第１の基板と前記
    第２の基板を固定し、
    前記保水膜は前記封止膜を介して前記表示領域を覆い、前記表示領域から前記第１の基板の辺方向に向かって延在し、
    前記保水膜は、前記充填剤と重畳する第１領域と、前記シール材と重畳する第２領域とを有し、
    前記保水膜は、前記封止膜側の第１面と前記第２基板側の第２面を有し、
    前記保水膜の第１面は、前記第１領域と前記第２領域との各々に、下層に沿った形状の凸部を有し、
    前記保水膜の第２面は全域にわたって平坦であり、
    さらに前記シール材が形成される領域内では、一部に前記保水膜が形成されない領域が存在する
    ことを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
  2. 前記保水膜は、多孔質膜であることを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬ表示装置。
  3. 前記多孔質膜は、ＳｉＯで形成されることを特徴とする請求項２記載の有機ＥＬ表示装置。
  4. 前記多孔質膜は、ＳｉＯ２で形成されることを特徴とする請求項２記載の有機ＥＬ表示装置。
  5. 前記保水膜は、有機膜であることを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬ表示装置。
  6. 前記保水膜は、前記シール材と前記封止膜との間の一部を延伸するように設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の有機ＥＬ表示装置。
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