(57)【要約】【課題】スペーサにより基板に傷がつくことを抑制した表示装置及び有機ＥＬ装置を提供する。【解決手段】有機ＥＬ表示装置は、画像を表示する有機ＥＬ素子と、有機ＥＬ素子を介して互いに対面する素子基板３０及び封止基板２０と、素子基板３０及び封止基板２０を連結するシール材４３と、シール材４３内において、素子基板３０における封止基板２０に対向する面（素子基板３０の表面）に面接触するように形成される第１スペーサとしてのフォトスペーサ４１と、シール材４３内において、封止基板２０及びフォトスペーサ４１の間に位置する第２スペーサとしてのビーズスペーサ４２と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を表示する表示素子と、
前記表示素子を介して互いに対面する第１及び第２基板と、
前記第１及び第２基板の間に位置し、前記第１及び第２基板を連結するシール材と、
前記シール材内において、前記第１基板における前記第２基板に対向する面に面接触するように形成される第１スペーサと、
前記シール材内において、前記第２基板及び前記第１スペーサの間に位置する第２スペーサと、を備える、
ことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記第２スペーサは球状に形成されるビーズスペーサあるいは柱状に形成されるロッドスペーサであって、
前記第１スペーサは板状に形成されるフォトスペーサであって、
前記フォトスペーサは、前記第２基板に対面し、かつ前記ビーズスペーサあるいは前記ロッドスペーサが設置される設置面を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記第１基板は、前記第１基板の厚さ方向において異なる位置に配置され、前記第１基板の厚さ方向から見て交差する複数の電気線を備え、
前記第１スペーサは、前記第１基板の厚さ方向から見て、前記複数の電気線が交差する交差点とは異なる位置に形成される、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。
【請求項４】
有機ＥＬ素子と、
前記有機ＥＬ素子を介して互いに対面する第１及び第２基板と、
前記第１及び第２基板の間に位置し、前記第１及び第２基板を連結するシール材と、
前記シール材内において、前記第１基板における前記第２基板に対向する面に面接触するように形成される第１スペーサと、
前記シール材内において、前記第２基板及び前記第１スペーサの間に位置する第２スペーサと、を備える、
ことを特徴とする有機ＥＬ装置。
【請求項５】
前記第２スペーサは球状に形成されるビーズスペーサあるいは柱状に形成されるロッドスペーサであって、
前記第１スペーサは板状に形成されるフォトスペーサであって、
前記フォトスペーサは、前記第２基板に対面し、かつ前記ビーズスペーサあるいは前記ロッドスペーサが設置される設置面を備える、
ことを特徴とする請求項４に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項６】
前記第１基板は、前記第１基板の厚さ方向において異なる位置に配置され、前記第１基板の厚さ方向から見て交差する複数の電気線を備え、
前記第１スペーサは、前記第１基板の厚さ方向から見て、前記複数の電気線が交差する交差点とは異なる位置に形成される、
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の有機ＥＬ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置及び有機ＥＬ（Electro-Luminescence）装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、有機ＥＬ表示装置は、素子基板と、素子基板に対向して設けられた封止基板と、素子基板における封止基板に対向する面に形成される有機ＥＬ素子と、有機ＥＬ素子の外周において素子基板及び封止基板を接着するシール材と、を備える。例えば、特許文献１に記載されるように、シール材には、ガラス等のビーズからなるスペーサが混入されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１１０７８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１の構成においては、素子基板及び封止基板をシール材によって貼り合わせる際に、スペーサがシール材を通って素子基板に到達し、その素子基板を傷つけるおそれがある。このようなスペーサによって基板に傷がつくという課題は、有機ＥＬ表示装置に限らず、その他、液晶表示装置等の表示装置や照明装置やプリンタヘッド光源装置等の表示装置以外の有機ＥＬ装置においても同様に存在する。
【０００５】
本発明は、上記実状を鑑みてなされたものであり、スペーサにより基板に傷がつくことを抑制した表示装置及び有機ＥＬ装置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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の表示装置は、画像を表示する表示素子と、前記表示素子を介して互いに対面する第１及び第２基板と、前記第１及び第２基板の間に位置し、前記第１及び第２基板を連結するシール材と、前記シール材内において、前記第１基板における前記第２基板に対向する面に面接触するように形成される第１スペーサと、前記シール材内において、前記第２基板及び前記第１スペーサの間に位置する第２スペーサと、を備える。
【０００７】
また、前記表示装置においては、前記第２スペーサは球状に形成されるビーズスペーサあるいは柱状に形成されるロッドスペーサであって、前記第１スペーサは板状に形成されるフォトスペーサであって、前記フォトスペーサは、前記第２基板に対面し、かつ前記ビーズスペーサあるいは前記ロッドスペーサが設置される設置面を備えていてもよい。
【０００８】
また、前記表示装置においては、前記第１基板は、前記第１基板の厚さ方向において異なる位置に配置され、前記第１基板の厚さ方向から見て交差する複数の電気線を備え、前記第１スペーサは、前記第１基板の厚さ方向から見て、前記複数の電気線が交差する交差点とは異なる位置に形成されていてもよい。
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の有機ＥＬ装置は、有機ＥＬ素子と、前記有機ＥＬ素子を介して互いに対面する第１及び第２基板と、前記第１及び第２基板の間に位置し、前記第１及び第２基板を連結するシール材と、前記シール材内において、前記第１基板における前記第２基板に対向する面に面接触するように形成される第１スペーサと、前記シール材内において、前記第２基板及び前記第１スペーサの間に位置する第２スペーサと、を備える。
【００１０】
また、前記有機ＥＬ装置においては、前記第２スペーサは球状に形成されるビーズスペーサあるいは柱状に形成されるロッドスペーサであって、前記第１スペーサは板状に形成されるフォトスペーサであって、前記フォトスペーサは、前記第２基板に対面し、かつ前記ビーズスペーサあるいは前記ロッドスペーサが設置される設置面を備えていてもよい。
【００１１】
また、前記有機ＥＬ装置においては、前記第１基板は、前記第１基板の厚さ方向において異なる位置に配置され、前記第１基板の厚さ方向から見て交差する複数の電気線を備え、前記第１スペーサは、前記第１基板の厚さ方向から見て、前記複数の電気線が交差する交差点とは異なる位置に形成されていてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、スペーサにより基板に傷がつくことを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の模式的な断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る素子基板の一部を示す概略的な平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明に係る表示装置及び有機ＥＬ装置を、アクティブマトリクス方式の有機ＥＬ表示装置に具体化した一実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１５】
有機ＥＬ表示装置１は、図１に模式的に示すように、第１基板である素子基板３０と、素子基板３０に対面する第２基板である封止基板２０と、素子基板３０における封止基板２０に対向する面（素子基板３０の表面）に形成される表示素子の一例である有機ＥＬ素子１０と、有機ＥＬ素子１０の外周であって、素子基板３０及び封止基板２０の間に位置するシール部４０と、を備えている。
【００１６】
素子基板３０及び封止基板２０は、例えば、ガラス又はプラスチック等の絶縁性材料により形成されている。素子基板３０には、図示しないＴＦＴ（Thin Film Transistor）がマトリクス状に配置されている。また、素子基板３０の内部には、電源線及びゲート線等からなる電気線３１，３２が配線される。複数の電気線３１は、それぞれ素子基板３０の面方向に沿うＸ方向に延びるとともに、素子基板３０の面方向に沿い、かつＸ方向に略直交するＹ方向に沿って配列される。複数の電気線３２は、それぞれＹ方向に延びるとともに、Ｘ方向に沿って配列される。複数の電気線３１と複数の電気線３２とは、それぞれ素子基板３０の厚さ方向に異なる位置に設けられている。図３に示すように、素子基板３０の厚さ方向から見て、素子基板３０には、電気線３１，３２の交差点Ｏが複数形成される。
【００１７】
有機ＥＬ素子１０は、図１に示すように、素子基板３０の表面上に形成された第１電極１１（陽極）と、第１電極１１の表面上に形成された有機層１３と、有機層１３の表面上に形成された第２電極１２（陰極）と、を備えている。
【００１８】
第１電極１１は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等により形成されるとともに、素子基板３０上に蒸着法やスパッタリング法等の手段によって素子基板３０上に形成される。有機層１３は、少なくとも発光層を有するものであればよいが、本例では正孔注入層、正孔輸送層、発光層及び電子輸送層を備え、それら各層が蒸着法やスパッタリング法等の手段によって順次積層されてなる。
【００１９】
第２電極１２は、有機層１３に電子を注入する機能を有するものであって、例えば、アルミニウム合金（ＡｌＬｉ、ＡｌＣａ、ＡｌＭｇ等）、マグネシウム合金（ＭｇＡｇ等）等の金属からなる。第２電極１２は、有機層１３上に蒸着法やスパッタリング法等の手段によって形成される。
【００２０】
シール部４０は、有機ＥＬ素子１０を外周から囲む枠状に形成され、素子基板３０及び封止基板２０の間のギャップ（間隔）を保ちつつ、素子基板３０及び封止基板２０を接着する。シール部４０は、図２に示すように、シール材４３と、第１スペーサに相当する複数のフォトスペーサ４１と、第２スペーサに相当する複数のビーズスペーサ４２と、を備える。
【００２１】
シール材４３は、例えばＵＶ（Ultra Violet）硬化性接着剤により構成され、素子基板３０及び封止基板２０の間に位置し、素子基板３０及び封止基板２０を連結する。シール材４３内には、各フォトスペーサ４１及び各ビーズスペーサ４２が位置する。言い換えると、各フォトスペーサ４１及び各ビーズスペーサ４２は、シール材４３によって封止されている。
【００２２】
各フォトスペーサ４１は、例えば、直径φが１５０μｍで、厚さｄが５μｍの円板状に形成される。フォトスペーサ４１は、シール材４３による素子基板３０及び封止基板２０の間の接着力を阻害しない程度の数及び大きさで形成される。各フォトスペーサ４１は、本例では後述するフォトリソグラフィにより、素子基板３０上に形成される。また、各フォトスペーサ４１は、封止基板２０に対面し、かつビーズスペーサ４２が設置可能な設置面４１ｓを備える。各フォトスペーサ４１は、図３に示すように、素子基板３０の厚さ方向から見て、電気線３１，３２の交差点Ｏに重複しないように、交差点Ｏと異なる位置に設けられている。フォトスペーサ４１としては、例えば、ＪＮＣ社製のフォトスペーサであるリクソンコート（商標）が採用される。
【００２３】
各ビーズスペーサ４２は直径φが５μｍの球状に形成される。ビーズスペーサ４２の直径φは電気線３１，３２の幅（素子基板３０の表面に沿い、かつ電気線３１，３２の長手方向に直交する方向の長さ）の２／３以下に設定されることが好ましい。ビーズスペーサ４２としては、例えば、宇部エクシモ社製のシリカビーズスペーサであるハイプレシカ（登録商標）が採用される。
【００２４】
各ビーズスペーサ４２ａ〜４２ｄは、シール材４３内にランダムに分布している。ビーズスペーサ４２ａは、フォトスペーサ４１ａの設置面４１ｓ上に位置し、ビーズスペーサ４２ｂ，４２ｃは、フォトスペーサ４１ｂの設置面４１ｓ上に位置する。各ビーズスペーサ４２ａ〜４２ｃは、フォトスペーサ４１ａ，４１ｂの設置面４１ｓと封止基板２０の裏面（素子基板３０に対向する面）との間に位置し、設置面４１ｓ及び封止基板２０の裏面に点接触している。ビーズスペーサ４２ｄは、２つのフォトスペーサ４１ａ，４１ｂの間であって、第１電極１１上に位置する。なお、図２に示すビーズスペーサ４２の分布態様は一例であって、シール部４０の位置によってビーズスペーサ４２の分布態様は異なる。
【００２５】
（シール部４０に係る製造方法）
次に、素子基板３０及び封止基板２０をシール部４０によって貼り合わせる際の製造方法について説明する。
【００２６】
各フォトスペーサ４１は、フォトリソグラフィにより形成される。具体的には、素子基板３０上にレジスト（感光性有機物質）を塗布した上で、フォトマスクを介して露光及び現像を行うことを通じて、各フォトスペーサ４１は素子基板３０上にパターニングされる。各フォトスペーサ４１は、素子基板３０の表面の外周に沿って配置される。
【００２７】
そして、液体状のＵＶ硬化性接着剤に複数のビーズスペーサ４２を混入させたうえで、そのＵＶ硬化性接着剤を封止基板２０の裏面の外周に沿って塗布する。次に、封止基板２０に塗布されたＵＶ硬化性接着剤が素子基板３０の表面（正確にはその各フォトスペーサ４１が形成される箇所）に当接するように、封止基板２０を素子基板３０に押し付ける。そして、ＵＶ硬化性接着剤にＵＶ光を照射することで、ＵＶ硬化性接着剤を硬化させてシール材４３を形成する。以上により、素子基板３０及び封止基板２０の貼り合わせが完了する。
【００２８】
（作用）
例えば、有機ＥＬ表示装置１に、素子基板３０の厚さ方向に沿う圧縮力が加わった場合、図２に示すように、ビーズスペーサ４２ａは、フォトスペーサ４１ａを素子基板３０に向かって押圧する。フォトスペーサ４１ａは、ビーズスペーサ４２ａから加わる力によって潰れるように変形する。このように、フォトスペーサ４１ａが変形することで、フォトスペーサ４１ａが緩衝材として作用し、ビーズスペーサ４２ａが素子基板３０を傷つけることが抑制される。フォトスペーサ４１ｂ及びビーズスペーサ４２ｂ，４２ｃについても、フォトスペーサ４１ａ及びビーズスペーサ４２ａと同様に作用する。また、ビーズスペーサ４２ｄはフォトスペーサ４１上に位置していないため、ビーズスペーサ４２ｄには上記圧縮力が加わらない。よって、ビーズスペーサ４２ｄが素子基板３０を傷つけることはない。
【００２９】
（実験結果）
【表１】
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【００３０】
本願の発明者は、上記表１の比較例１、２及び本実施形態におけるシール部の構成において電気線３１，３２の短絡の有無及びシール部の剥離強度について計測する実験を行った。なお、上記表１において、ギャップは基板間の間隔である。スペーサが両基板によって圧縮されることでスペーサが潰れる。このため、スペーサに対してギャップが小さくなる。
【００３１】
比較例１に係る有機ＥＬ表示装置においては、スペーサとしてシリカスペーサ（ロッドスペーサ又はビーズスペーサ）のみを含むシール部が採用されている。ロッドスペーサは、直径φが１０μｍの円柱状に形成される。ビーズスペーサは、直径φが１０μｍの球状で形成される。
【００３２】
比較例２に係る有機ＥＬ表示装置において、スペーサとしてフォトスペーサのみを含むシール部が採用されている。このフォトスペーサは、直径φが５０μｍ、１５０μｍ又は３００μｍで、厚さｄが５μｍの円板状に形成されている。
【００３３】
本実施形態に係る有機ＥＬ表示装置においては、上述したように、フォトスペーサ４１及びビーズスペーサ４２を含むシール部４０が採用されている。フォトスペーサ４１は、直径φが１５０μｍで、厚さｄが５μｍの円板状に形成されている。ビーズスペーサ４２は、直径φが５μｍの球状で形成される。
【００３４】
比較例１の構成においては短絡が生じ易い。特に、比較例１のうちロッドスペーサが採用された構成においては、比較例１のうちビーズスペーサが採用された構成に比べて、さらに短絡が生じやすい。これは、ロッドスペーサは角部を有することから、その角部を通じて素子基板を突き破って電気線間を短絡させ易いものと考えられる。比較例２及び本実施形態に係る構成においては電気線間の短絡は生じない。比較例２においては、短絡の原因となるビーズスペーサ又はロッドスペーサがそもそも存在しないし、本実施形態においては、上述のように、ビーズスペーサ４２から素子基板３０を保護するようにフォトスペーサ４１が存在するため、短絡が生じないものと考えられる。
【００３５】
剥離強度に係る実験においては、素子基板及び封止基板を固定具（図示しない）により素子基板の厚さ方向から挟み込んで固定した状態で、素子基板を封止基板から離間させる方向に押す。この剥離強度に係る実験を行ったところ、比較例１及び本実施形態においては、シール部に剥離が生じなかった。比較例２においては、直径φが５０μｍ及び１５０μｍのフォトスペーサが採用される場合、高温で一部シール部の剥離が生じ、３００μｍのフォトスペーサが採用される場合、シール部の剥離が生じた。フォトスペーサのみが採用される比較例２においては、フォトスペーサが存在することで、シール材が封止基板と素子基板とを接着する面積が小さくなる。このため、シール部の剥離が生じやすいものと考えられる。特に、比較例２において、フォトスペーサの直径φが大きくなるにつれて、シール材による接着面積が小さくなるため、剥離が生じ易くなるものと考えられる。また、比較例２に係る構成においては、フォトスペーサのみでは１０μｍ程度の厚さで形成することが困難である。このため、基板間のギャップを十分に確保することが困難となる。
【００３６】
（効果）
以上、説明した一実施形態によれば、以下の効果を奏する。
【００３７】
（１）有機ＥＬ表示装置１は、画像を表示する有機ＥＬ素子１０と、有機ＥＬ素子１０を介して互いに対面する素子基板３０及び封止基板２０と、素子基板３０及び封止基板２０を連結するシール材４３と、シール材４３内において、素子基板３０における封止基板２０に対向する面（素子基板３０の表面）に面接触するように形成される第１スペーサとしてのフォトスペーサ４１と、シール材４３内において、封止基板２０及びフォトスペーサ４１の間に位置し、封止基板２０及びフォトスペーサ４１に点接触する第２スペーサとしてのビーズスペーサ４２と、を備える。この構成によれば、フォトスペーサ４１が素子基板３０の表面に位置することで、そのフォトスペーサ４１上のビーズスペーサ４２によって、素子基板３０に傷がつくことが抑制される。
【００３８】
（２）ビーズスペーサ４２は球状に形成され、フォトスペーサ４１は板状に形成される。フォトスペーサ４１は、封止基板２０に対面し、かつビーズスペーサ４２が設置される設置面４１ｓを備える。ビーズスペーサ４２がフォトスペーサ４１の設置面４１ｓに設置された状態においては、封止基板２０及び素子基板３０の間の距離は、ビーズスペーサ４２の直径φよりも大きくなる。このため、設置面４１ｓに位置しないビーズスペーサ４２ｄが封止基板２０及び素子基板３０によって押されることが抑制され、ひいては、そのビーズスペーサ４２ｄによって素子基板３０が傷つくことが抑制される。
【００３９】
（３）素子基板３０は、素子基板３０の厚さ方向において異なる位置に配置され、素子基板３０の厚さ方向から見て交差する複数の電気線３１，３２を備える。フォトスペーサ４１は、素子基板３０の厚さ方向から見て、複数の電気線３１，３２が交差する交差点Ｏとは異なる位置に形成される。この構成によれば、万が一、ビーズスペーサ４２がフォトスペーサ４１を突き破った場合であっても、ビーズスペーサ４２が電気線３１，３２の交差点Ｏから離れた位置にあるため、電気線３１，３２間が短絡することが抑制される。
【００４０】
また、ビーズスペーサ４２の直径φを電気線３１，３２の幅に対して小さく、例えば、ビーズスペーサ４２の直径φを電気線３１，３２の幅の２／３以下に設定することで、ビーズスペーサ４２による電気線３１，３２の断線を抑制することができる。
【００４１】
（変形例）
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
【００４２】
上記実施形態においては、封止基板２０は平板状に形成されていたが、封止基板２０の形状はこれに限らず、例えば断面コの字状に形成されてもよい。この場合、封止基板の両下端面と素子基板３０の表面との間にシール部４０が形成される。
【００４３】
上記実施形態におけるフォトスペーサ４１の直径φ及び厚さｄは適宜変更可能である。また、上記実施形態においては、フォトスペーサ４１は円板状に形成されていたが、円板状に限らず、その他、例えば、楕円板状、多角形板状、円錐台形状等であってもよい。
【００４４】
上記実施形態においては、第１スペーサとしてフォトスペーサ４１が採用されていたが、フォトスペーサ以外の固形スペーサが採用されてもよい。例えば、印刷により素子基板３０上に第１スペーサを形成してもよい。
【００４５】
上記実施形態においては、各フォトスペーサ４１は、図３に示すように、素子基板３０の厚さ方向から見て、電気線３１，３２の交差点Ｏと重複しないように、交差点Ｏと異なる位置に形成されていたが、各フォトスペーサ４１は、電気線３１，３２の交差点Ｏと重複していてもよい。
【００４６】
上記実施形態におけるビーズスペーサ４２の形状は適宜変更可能である。例えば、ビーズスペーサ４２に代えて円柱状のロッドスペーサが採用されてもよい。ロッドスペーサはフォトスペーサ４１ａ，４１ｂの設置面４１ｓと封止基板２０の裏面（素子基板３０に対向する面）との間に位置し、設置面４１ｓ及び封止基板２０の裏面に線接触していてもよい。ロッドスペーサとしては、例えば、日本電気硝子社製のガラスファイバースペーサであるＰＦ−１００（商品名）が採用されてもよい。
【００４７】
上記実施形態においては、フォトスペーサ４１は素子基板３０側に設けられ、ビーズスペーサ４２は封止基板２０側に設けられていたが、反対にフォトスペーサ４１を封止基板２０側に設け、ビーズスペーサ４２を素子基板３０側に設けてもよい。
【００４８】
上記実施形態においては、有機ＥＬ表示装置１は、アクティブマトリクス方式であったが、パッシブマトリクス方式であってもよい。
【００４９】
上記実施形態においては、シール部４０を備えた有機ＥＬ表示装置１であったが、同様のシール部４０を備えた液晶表示装置であってもよい。また、同様のシール部４０を備えた表示装置以外の有機ＥＬ装置であってもよい。具体的には、この有機ＥＬ装置は、有機ＥＬ照明装置や有機ＥＬプリンタヘッド光源装置等であってもよい。係る装置の場合、有機ＥＬ素子は発光素子として機能する。
【符号の説明】
【００５０】
１…有機ＥＬ表示装置
１０…有機ＥＬ素子
１１…第１電極
１２…第２電極
１３…有機層
２０…封止基板
３０…素子基板
３１，３２…電気線
４０…シール部
４１，４１ａ，４１ｂ…フォトスペーサ
４１ｓ…設置面
４２，４２ａ〜４２ｄ…ビーズスペーサ
４３…シール材
【図１】
2017098218.tif 000004
【図２】
2017098218.tif 000005
【図３】
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