発光装置、及びこれを備えた電子機器
【課題】 例えば、有機ＥＬ素子の放熱特性を高める。
【解決手段】 有機ＥＬ素子７２が発光する際に生じる熱は、第２バンク部４７ｂに設けられた放熱膜６１によって熱伝導及び熱放射を利用して放熱される。したがって、放熱膜６１によれば、熱伝導だけで放熱することに加えて、熱放射という手段を用いて有機ＥＬ層５０で発生した熱を効率良く放熱することが可能である。
【解決手段】 有機ＥＬ素子７２が発光する際に生じる熱は、第２バンク部４７ｂに設けられた放熱膜６１によって熱伝導及び熱放射を利用して放熱される。したがって、放熱膜６１によれば、熱伝導だけで放熱することに加えて、熱放射という手段を用いて有機ＥＬ層５０で発生した熱を効率良く放熱することが可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば有機ＥＬ装置等の発光装置、及びそのような発光装置を備えた電子機器の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ（Electro-luminescence）素子は、高温で動作させると寿命が著しく低下することが知られている。したがって、有機ＥＬ素子の寿命を高めるためには、有機ＥＬ素子が発光する際に生じる熱や配線抵抗等によるジュール熱を素子外部に効率良く放熱することが重要になる。例えば、有機ＥＬ素子は、熱伝導率は低いガラス基板或いは合成樹脂基板上に形成されることが多く、有機ＥＬ素子で生じた熱を十分に放熱することが困難である技術的問題点がある。このような技術的問題点を解決するために、例えば特許文献１乃至６は放熱特性を高めるための各種技術を提案している。また、有機ＥＬ素子に限定されず、ＩＣ等の半導体素子が形成される半導体基板では熱放射を利用して放熱特性を高め、熱による素子の特性劣化を抑制する技術（例えば、特許文献７参照。）、或いは基板の材質或いは組成を選択することによって熱放射率或いは熱伝導率を高める技術も開示されている（例えば、特許文献８乃至１０。）。
【０００３】
尚、有機ＥＬ素子は、基板上に形成されたバンクと称される素子分離部で区画された領域に発光材料を塗布することによって形成されることが多く、このような素子分離部の詳細な構造は、例えば特許文献１１に開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１８６０４５号公報
【特許文献２】特開２００２−６３９８５号公報
【特許文献３】特開２００１−２３７０６２号公報
【特許文献４】特開２００１−２３７０６３号公報
【特許文献５】特許３５５３６７２号公報
【特許文献６】特開２００２−５６９８６号公報
【特許文献７】特開２００４−１７２５４２号公報
【特許文献８】特許第２６９８０３６号公報
【特許文献９】特開平５−１２９０８２号公報
【特許文献１０】特開平１０−１４４４６８号公報
【特許文献１１】特開２００３−２４９３７５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、特許文献１乃至６に開示された技術は、熱伝導を利用して放熱特性を高める技術であり、更なる放熱特性の向上を求める技術的要請に対して十分に対応するものとは言い難い。特に、有機ＥＬ装置等の発光装置が大型化するに従い、基板中央付近は基板の端に比べて放熱されにくくなる問題点がある。より具体的には、基板中付近に局所的に蓄積された熱によって、装置全体で有機ＥＬ素子等の表示素子の寿命にバラツキが生じ、その結果発光装置が高品質の画像を表示できる期間、即ち装置の寿命を十分な長い期間に維持できなくなる技術的問題点が生じる。このような技術的問題点に対して、本願発明者は有機ＥＬ素子の電極表面に、素子の放熱特性を高める熱放射層或いは熱伝導層を設けることを検討したが、素子構造の大幅な変更による製造プロセスの煩雑化及び発光特性の低下を伴う場合があり、有機ＥＬ素子及びこれを備える有機ＥＬ装置等の発光装置の駆動時における温度上昇を十分低く抑えることができていないのが実情である。また、特許文献７乃至１０に開示された技術を応用して、有機ＥＬ素子から出射される光が遮られない領域に熱放射層を形成することが考えられるが、有機ＥＬ層で生じた熱や配線抵抗等によるジュール熱を熱放射層に速やかに伝達できなければ有機ＥＬ層の温度上昇の抑制効果は十分に発揮されない場合もある。加えて、本願発明者は、熱放射を利用して有機ＥＬ素子等の発光素子を備えた発光装置の放熱特性を高める技術が記載された公知文献等の存在を本願出願時までに確認していない。また、特許文献１１に開示されたバンクは、樹脂等の有機物で構成される場合が多いため熱伝導率が低く、発光素子で生じた熱を装置外部に逃すことが十分にできていないのが実情である。
【０００６】
よって、本発明は上記問題点及び実情等に鑑みてなされたものであり、放熱特性を高めることによって長期間に亘って高品質の画像を表示できる有機ＥＬ装置等の発光装置、及びこのような発光装置を備えた電子機器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】
【０００７】
本発明の１の発明に係る発光装置は上記課題を解決するために、基板と、前記基板上に設けられており、前記基板上の画像表示領域を構成する複数の画素領域の各々内に設けられた複数の凹部を規定する隔壁部と、前記複数の凹部の夫々に設けられており、前記複数の凹部内の夫々に発光材料を塗布することによって形成された複数の発光部と、前記発光部に接するように前記隔壁部の表面に設けられており、前記発光部で生じた熱を前記発光部の外側に逃がす放熱膜とを備え、前記放熱膜は、前記隔壁部より熱伝導率が高い熱伝導材料と、前記隔壁部より熱放射率が高い熱放射材料とを含んでいる。
【０００８】
本発明に係る発光装置においては、基板上の画素領域内に設けられた複数の凹部に発光材料を塗布することによって、画素領域内に複数の発光部が設けられている。凹部を規定する隔壁部とは、凹部の周囲が隔壁部に囲まれていることを意味している。隔壁部は、例えば複数の隔壁部が基板上に積層された積層構造を有していてもよい。より具体的には、隔壁部は、例えば、基板上に形成された無機材料からなる隔壁部と、その上に形成された有機材料からなる隔壁部を有していてもよい。
【０００９】
発光部は、発光材料を凹部に塗布することによって形成されている。発光材料を塗布する際には、例えば、インクジェット法等の塗布法を用いて、発光材料が凹部に塗布される。また、本発明に係る発光装置は、複数の発光部に夫々異なる色に発光する発光材料を塗布することによって、カラー表示可能であってもよい。
【００１０】
放熱膜は、発光部と接しているため、発光部で生じた熱が放熱膜に直接伝達され発光部の外側に逃がされる。ここで、放熱膜は隔壁部の表面に形成されているため、例えば、隔壁部がアクリル樹脂或いはポリイミド樹脂等の有機材料のように熱伝導性が十分でない材料を用いて形成されている場合でも、隔壁部を介した熱伝導路とは別の熱伝導路を構成し、発光部から速やかに熱を逃がすことが可能である。加えて、放熱膜は、隔壁部より高い熱伝導率を有する熱伝導材料及び隔壁部より高い熱放射率を有する熱放射材料とを含んでいるため、熱伝導及び熱放射現象の両方を利用して発光部から熱を効率良く逃がすことが可能である。尚、発光部は塗布法を用いて形成されるため、予め隔壁部に放熱膜を形成しておけば、放熱膜の表面に塗布された発光材料が若干濡れ上がり、これにより発光部が放熱膜と接することになる。
【００１１】
放熱膜は、例えば、熱伝導材料、熱放射材料及び基材を混合して得られる混合材が隔壁部の表面に塗布されることによって形成される。また、放熱膜は、塗布法に限定されず、各種膜形成方法を用いて形成可能であれば如何なる方法を用いて形成されていてもよい。
【００１２】
本発明に係る発光装置によれば、隔壁部に形成された放熱膜によって各発光部から放熱できるため、画像表示領域全体で発光部から放熱することが可能であり、且つ画像表示領域内の位置の違いによって各発光部の放熱効率に差が生じることを低減でき、画像表示領域内の各画素領域に含まれる発光部全体の温度上昇を均一に低減できる。これにより、発光装置の温度上昇に伴う輝度バラツキを低減できると共に装置寿命を延ばすことが可能になり、例えば高品質の画像を表示できる発光装置を長期間使用可能な状態に維持できる。加えて、放熱膜は隔壁部に設けられるため、発光部の構造を変更することなく駆動時における発光部の温度上昇を抑制できる。尚、本発明の「画素領域」とは、一色に発光する発光部を一つ含む画素部が設けられる領域、或いはＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の夫々（青色）の夫々の色の波長を有する光を発生するサブ画素部を一組としてなる画素部が設けられる領域の両方を意味する。また、発光色毎に異なる発光材料を各凹部に塗布することによって発光部を形成する場合、これら発光部が所定の色の光を発光するように放熱膜の放熱能力を調整することも可能である。より具体的には、発光部で生じる各色の光の輝度及び波長が狙いの値になるように、例えば装置仕様に応じて且つ製造技術における凹部をパターニングする際のプロセスに応じて、放熱膜に含まれる熱伝導材料及び熱放射材料の量を決定してもよい。
【００１３】
このように、本発明に係る発光装置によれば、放熱膜を用いて熱伝導及び熱放射現象の両方を利用して放熱することにより、発光時における発光部の温度上昇を低減でき、高画質の画像を表示できる状態を維持しつつ発光装置の寿命を延ばすことが可能になる。したがって、信頼性に優れた高性能の発光装置を提供することが可能である。
【００１４】
本発明に係る発光装置の一の態様においては、前記放熱膜は、前記複数の発光部のうち前記隔壁部を介して隣接する一の発光部及び他の発光部の夫々に接するように前記隔壁部の表面に設けられていると共に、前記一の発光部及び前記他の発光部が少なくとも互いに独立して発光するように前記隔壁部の表面に沿って前記一の発光部及び前記他の発光部を互いに電気的に絶縁していてもよい。
【００１５】
この態様によれば、放熱膜は一の発光部及び他の発光部と接しているため、これら複数の発光部間を介して放熱することができ、例えば、画像表示領域全体で放熱膜を介した熱伝導路が構成されることになる。このような熱伝導路として機能する放熱膜によれば、画像表示領域の中央付近及びで端付近の夫々に設けられた発光部における放熱効率を均一にでき、画像表示領域内における温度バラツキを一因とする画質の低下を抑制できる。ここで、放熱膜に含まれる熱伝導材料が金属等の電気抵抗が低い材料を含む場合がある。このような場合、各発光部が少なくとも独立して発光するように、例えば熱伝導材料の含有量が調整される。ここで、「独立して発光するように」とは、例えば、各発光部を含む画素部の夫々が、少なく個別に発光可能な程度に発光部間における放熱膜の電気抵抗が低減されていることを意味する。より具体的には、例えば発光部を発光させるために駆動回路から供給される信号が異なる発光部に供給されないように発光部間が互いに絶縁されている場合、或いは例えば有機ＥＬ層等を含む発光部を駆動されるための駆動電流が異なる発光部間でリークしないようにすることを意味する。尚、複数色の発光部を含んで一つの画素部を構成する場合には、異なる画素部に夫々含まれる発光部が独立して発光可能なように異なる画素部間で絶縁性が維持されていればよい。
【００１６】
この態様によれば、隔壁部のみを介した放熱に比べて格段に放熱効率を高めることができ、発光部の輝度等の発光特性が温度上昇に伴って低下することを抑制できる。
【００１７】
本発明に係る発光装置の他の態様においては、前記放熱膜は、前記熱伝導材料としてＡｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕから選ばれた少なくとも一種の材料を１乃至１５ｖｏｌ％含んでいてもよい。
【００１８】
この態様によれば、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕの金属材料の熱伝導率は、例えば樹脂を含む隔壁部の熱伝導率に比べて高く、放熱膜は熱伝導を利用して発光部から効率良く熱を逃がすことが可能である。加えて、これらの金属材料を含む放熱膜は、これら金属材料を含まない場合に比べて電気抵抗が低くなるため、発光部間の絶縁性が維持される程度に含有量が調整されている。例えば、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕの金属材料から選ばれた少なくとも一種の材料は、放熱膜に１乃至１５ｖｏｌ％含まれるように含有量が調整されていれば、熱伝導による放熱効果を相応に得ながら実使用上問題ない水準に発光部間を絶縁できる。
【００１９】
本発明に係る発光装置の他の態様においては、前記放熱膜は、前記熱放射材料としてＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＭｇＯ、ＳｉＣから選ばれた少なくとも一種の材料を５乃至４０ｖｏｌ％含んでいてもよい。
【００２０】
この態様によれば、隔壁部による熱放射に比べて放熱膜による熱放射が高くなるように放熱膜に含まれる熱放射材料が設定される。例えば、放熱膜が、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＭｇＯ、ＳｉＣから選ばれた少なくとも一種の材料を５乃至４０ｖｏｌ％含んでいることにより、放熱膜の熱放射率を樹脂等で構成される隔壁部に比べて高くすることが可能であり、且つ熱放射材料の含有量を制限することによって膜形成プロセス上支障なく放熱膜を形成できる。
【００２１】
本発明に係る発光装置の他の態様においては、前記放熱膜は、前記隔壁部の表面に沿って夫々延在するように設けられると共に互いに電気的に絶縁された第１放熱膜及び第２放熱膜を備えており、前記第１放熱膜は、前記一の発光部と接しており、前記第２放熱膜は、前記他の発光部と接していてもよい。
【００２２】
この態様によれば、第１放熱膜及び第２放熱膜が電気的に絶縁されているため、第１及び第２放熱膜の夫々に接する発光部間を電気的に絶縁できる。これにより、例えば放熱膜に含まれる、金属等の熱伝導材料の含有量を増やした場合でも放熱膜の電気抵抗の低下を考慮することなく熱伝導による放熱特性の向上を享受することが可能である。したがって、熱伝導による放熱量を増大させつつ、複数の発光部を誤って発光させる事態を回避でき、各発光部を所要のタイミング、且つ輝度で発光させることが可能である。
【００２３】
本発明に係る発光装置の他の態様においては、前記第１放熱膜及び前記第２放熱膜は、前記隔壁部の表面で互いに離間されていてもよい。
【００２４】
この態様によれば、前記第１放熱膜及び前記第２放熱膜が物理的に離間されているので、例えば、放熱膜に含まれる熱伝導材料が金属材料であっても、熱伝導材料量を調整することなく、熱伝導による放熱効果を高めることに注力して放熱膜の組成を設定できる。
【００２５】
本発明の第２の発明に係る発光装置は上記課題を解決するために、基板と、
前記基板上の画像表示領域を構成する複数の画素領域の各々内に設けられた複数の凹部を規定する隔壁部と、
前記複数の凹部の夫々に設けられており、前記複数の凹部内の夫々に形成された複数の発光部とを備え、
前記隔壁部は、基材と、前記基材より高い熱放射率を有する熱放射材料と、前記基材より高い熱伝導率を有する熱伝導材料とを含んでいる。
【００２６】
本発明に係る発光装置によれば、本発明の第１の発明に係る発光装置と同様に、隔壁部における熱伝導及び熱放射現象の両方を利用して放熱することにより、発光時における発光部の温度上昇を低減でき、高画質の画像を表示できる状態を維持しつつ発光装置の寿命を延ばすことが可能になる。したがって、信頼性に優れた高性能の発光装置を提供することが可能である。
【００２７】
本発明に係る発光装置の一の態様においては、前記隔壁部は、前記複数の発光部のうち前記隔壁部を介して隣接する一の発光部及び他の発光部が少なくとも互いに独立して発光するように高い電気抵抗を有していてもよい。
【００２８】
この態様によれば、隔壁部は一の発光部及び他の発光部と接しているため、これら複数の発光部から隔壁部に直接熱が伝達され、この熱が隔壁部を介して放熱される。これにより、画像表示領域全体で隔壁部を介した熱伝導路が構成されることになる。このような熱伝導路として機能する隔壁部によれば、画像表示領域の中央付近及びで端付近の夫々に設けられた発光部における放熱効率を均一にでき、画像表示領域内における温度バラツキを一因とする画質の低下を抑制できる。隔壁部に含まれる熱伝導材料が金属等の電気抵抗が低い材料を含む場合には、各発光部が少なくとも独立して発光するように、例えば熱伝導材料の含有量が調整され、隔壁部の電気抵抗が高く設定される。ここで、「独立して発光するように」とは、上述した第１の発明に係る発光装置と同様の意味である。
【００２９】
したがって、本発明に係る発光装置によれば、従来の発光装置に比べて隔壁部を介して格段に発光部からの放熱効率を高めることができ、発光部の輝度等の発光特性が温度上昇に伴って低下することを抑制できる。
【００３０】
本発明に係る発光装置の他の態様においては、前記熱伝導材料は、前記基材より電気抵抗率が低い導電材料としてＡｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕから選ばれた少なくとも一種の材料を１乃至１５ｖｏｌ％含んでいてもよい。
【００３１】
この態様によれば、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕの金属材料の熱伝導率は、例えば樹脂のみを含む隔壁部の熱伝導率に比べて高く、発光部から効率良く熱を逃がすことが可能である。加えて、これらの金属材料を含む放熱膜は、これら金属材料を含まない場合に比べて電気抵抗が低くなるため、発光部間の絶縁性が維持される程度に含有量が調整される。この態様によれば、熱伝導による放熱効果を相応に得ながら実使用上問題ない水準に発光部間を絶縁できる。
【００３２】
本発明に係る発光装置の他の態様においては、前記隔壁部は、前記熱放射材料として、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＭｇＯ、ＳｉＣから選ばれた少なくとも一種の材料を５乃至４０ｖｏｌ％含んでいてもよい。
【００３３】
この態様によれば、樹脂等で構成される隔壁部に比べて熱放射率を高くすることが可能であり、熱放射材料の含有量を制限することによって支障なく隔壁部を形成できる。
【００３４】
本発明の第１及び第２の発明に係る発光装置の他の態様においては、前記発光部は、有機ＥＬ層を有していてもよい。
【００３５】
この態様によれば、熱によって特性劣化が生じやすい有機ＥＬ層の輝度を長期間維持することができ、これに伴い発光装置の寿命を延ばすことが可能である。
【００３６】
本発明に係る電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の第１及び第２に係る発光装置を具備している。
【００３７】
本発明に係る電子機器によれば、上述した本発明に係る発光装置を具備してなるので、長期間に亘って高品位の表示が可能な、携帯電話又は電子手帳等の携帯機器、投射型表示装置、ワードプロセッサ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネル、更には電気光学装置を露光用ヘッドとして用いたプリンタ、コピー、ファクシミリ等の画像形成装置などの各種電子機器を実現できる。また、本発明に係る電子機器は、高い信頼性が要求される車載用のカーナビゲーション又はインパネに用いられる表示部に適用である。加えて、本発明に係る電子機器によれば、放熱構造を簡略化することが可能になり、結果として電子機器を小型化することも可能になる。
【００３８】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、図面を参照しながら、本発明の第１及び第２の発明に係る発光装置、及びこれを備えた電子機器の実施形態について詳細に説明する。尚、以下では本発明の第１の発明に係る発光装置の夫々一例である有機ＥＬ装置を第１及び第２実施形態において説明し、第２の発明に係る発光装置の一例である有機ＥＬ装置を第３実施形態において説明する。
【００４０】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態の有機ＥＬ装置１０の全体構成を示すブロック図である。有機ＥＬ装置１０は、駆動回路内蔵型のアクティブマトリクス駆動方式で駆動される表示装置であり、有機ＥＬ装置１０が有する各画素部７０は有機ＥＬ素子７２を備えている。
【００４１】
有機ＥＬ装置１０の画像表示領域１１０には、縦横に配線されたデータ線１１４及び走査線１１２が設けられており、それらの交点に対応する各画素部７０はマトリクス状に配列されている。更に、画像表示領域１１０には各データ線１１４に対して配列された画素部７０に対応する電源供給線１１７が設けられている。
【００４２】
画像表示領域１１０の周辺に位置する周辺領域には、走査線駆動回路１３０及びデータ線駆動回路１５０が設けられている。走査線駆動回路１３０は複数の走査線１１２に走査信号を順次供給する。データ線駆動回路１５０は、画像表示領域１１０に配線されたデータ線１１４に画像信号を供給する。尚、走査線駆動回路１３０の動作とデータ線駆動回路１５０の動作とは、同期信号線１６０を介して相互に同期が図られる。電源供給線１１７には、外部回路から画素駆動用電源が供給される。図１中、一つの画素部７０に着目すれば、画素部７０には、有機ＥＬ素子７２が設けられると共に、例えばＴＦＴを用いて構成されるスイッチング用トランジスタ７６及び駆動用トランジスタ７４、並びに保持容量７８が設けられている。スイッチング用トランジスタ７６のゲート電極には走査線１１２が電気的に接続されており、スイッチング用トランジスタ７６のソース電極にはデータ線１１４が電気的に接続され、スイッチング用トランジスタ７６のドレイン電極には駆動用トランジスタ７４のゲート電極が電気的に接続されている。また、駆動用トランジスタ７４のドレイン電極には、電源供給線１１７が電気的に接続されており、駆動用トランジスタ７４のソース電極には有機ＥＬ素子７２の陽極が電気的に接続されている。尚、図１に例示した画素回路の構成の他にも、電流プログラム方式の画素回路、電圧プログラム方式の画素回路、電圧比較方式の画素回路、サブフレーム方式の画素回路等の各種方式の画素回路を採用することが可能である。
【００４３】
図２は、有機ＥＬ装置１０の概略構成を示す断面図である。
【００４４】
図２において、有機ＥＬ装置１０は、基板１、基板１上に形成された有機ＥＬ素子７２、駆動用トランジスタ７４、放熱膜６１、バンク部４７及び封止部２０を備えて構成される。尚、有機ＥＬ素子７２は、図中上側に光を出射するトップエミッション型の有機ＥＬ素子であるが、ボトムエミッション型の有機ＥＬ素子を備えた有機ＥＬ装置でも本発明の発光装置は適用可能であることは言うまでもない。
【００４５】
基板１は、例えば、ガラス基板等で構成されている。有機ＥＬ素子７２は、トップエミッション型の発光素子であるため、基板１における有機ＥＬ素子７２の下側の領域に、図１に示す駆動用トランジスタ７４及びスイッチング用トランジスタ７６が設けられていてもよい。基板１は、基板１上に有機ＥＬ素子７２が形成されているだけでなく、図１に示す走査線駆動回路１３０及びデータ線駆動回路１５０の各種回路を備えている。このような回路は、基板１における画像表示領域１１０の周辺領域に設けられる。
【００４６】
有機ＥＬ素子７２は、本発明の「発光部」の一例である有機ＥＬ層５０、陰極４９、及び陽極３４を備えて構成されている。
【００４７】
有機ＥＬ層５０は、後述するように発光層を含む複数の有機層を備えており、これら有機層は、複数の有機ＥＬ層５０を互いに隔てるための素子分離部として機能するバンク部４７に囲まれた凹部６２に有機材料を塗布することによって形成されている。より具体的には、有機ＥＬ層５０は、塗布法の一例であるインクジェット法を用いて各有機層を形成するインクを凹部６２に順次塗布することによって形成されている。有機ＥＬ層５０の端部、即ち後述するバンク部４７と接する部分は有機ＥＬ層５０の中央付近の膜厚より若干厚めに形成されている。したがって、有機ＥＬ層５０は、その端部において陰極４９及び陽極３４間がショートすることを抑制できる。加えて、有機ＥＬ層５０の中央付近は平坦であるため、有機ＥＬ層５０の中央付近で均一な輝度で発光することが可能である。
【００４８】
バンク部４７は、第１バンク部４７ａ及び第２バンク部４７ｂから構成されており、有機ＥＬ層５０が形成される凹部６２を規定する。第１バンク部４７ａは、ＳｉＯ、ＳｉＯ２又はＴｉＯ２等の無機材料で構成される無機材料層であり、例えば、保護層４５上にＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition；化学蒸着）法、コート法、スパッタ法等の膜形成法を用いて形成されている。第２バンク部４７ｂは、アクリル樹脂、又はポリイミド樹脂等の有機材料で構成される有機材料層であり、図中上側に向かって先細りとなるテーパー形状を有している。第２バンク部４７ｂは、第１バンク部４７ａ上に有機材料層を形成した後、この有機材料層をフォトリソグラフィ技術等を用いてパターニングすることによって形成されている。第２バンク部４７ｂは、その底部が図中横方向に沿って第１バンク部４７ａより小さめとなるように形成されている。
【００４９】
陽極３４は、基板１上に順次形成されたゲート絶縁層２、層間絶縁膜４１、保護層４５、及び第１バンク部４７ａのうち第１バンク部４７ａに埋め込まれるように形成されている。陽極３４は、例えば、有機ＥＬ層５０から図中下側に出射される光を上側に反射するようにＡｌ等の金属薄膜で構成されている。
【００５０】
陰極４９は、基板１上に形成された各有機ＥＬ素子７２で共通とされる共通電極である。より具体的には、陰極４９は、例えば、基板１上で平面的に見て複数の有機ＥＬ素子７２間で物理的に接続された電極、或いは一枚の連続した電極として延在しているため、陰極４９を介して基板１上の各有機ＥＬ素子７２から放熱膜６１に熱を伝達できる。陰極４９は、例えばＩＴＯ等の透明材料で構成された透明電極であり、有機ＥＬ層５０から出射された光を図中上側に透過させる。加えて、陰極４９は、赤外線等の電磁波も透過させる材料で形成されている。陰極４９は、有機ＥＬ層５０の上面から各有機ＥＬ層５０を互いに隔てる第２バンク部４７ｂの上面に渡って形成されており、陰極４９及び第２バンク部４７ｂ間には、放熱膜６１が介在する。
【００５１】
放熱膜６１は、発光層を含む有機ＥＬ層５０に接するように第２バンク部４７ｂの表面に形成されており、有機ＥＬ層５０で発生した熱を熱伝導及び熱放射を利用して装置外部に逃がす。尚、有機ＥＬ層５０は塗布法を用いて形成されるため、予め第２バンク部４７ｂの表面に放熱膜６１を形成しておけば、放熱膜６１の表面に発光材料が若干濡れ上がり、これにより有機ＥＬ層５０が放熱膜６１と接する。放熱膜６１は、アクリル樹脂或いはポリイミド樹脂等の有機材料のように熱伝導性が十分でない材料を用いて形成されている第２バンク部４７ｂとは別の熱伝導路を構成し、熱伝導を利用して各有機ＥＬ層５０から熱を逃がし、有機ＥＬ層５０の温度が上昇することを抑制する。これにより、例えば有機ＥＬ装置１０は、高品質の画像を表示できる状態を長期間に亘って維持でき、装置の寿命を延ばすことができる。
【００５２】
放熱膜６１は、基板１上に設けられた複数の有機ＥＬ層５０のうちバンク４７を介して隣接する有機ＥＬ層５０の夫々に接するように形成されている。このため、図１に示す画像表示領域１１０全体で放熱膜６１を介した熱伝導路が構成されることになる。放熱膜６１によれば、画像表示領域１１０の中央付近及びで端付近の夫々に設けられた有機ＥＬ層５０における放熱量を均一にでき、画像表示領域１１０内における温度バラツキを一因とする画質の低下を抑制できる。
【００５３】
ここで、放熱膜６１を介した熱伝導によって放熱特性を高めるために、例えば放熱膜６１がバンク部４７より高い導電率を有する金属等の導電材料を含んでいる場合、隣接する有機ＥＬ層５０間で駆動電流がリークし、有機ＥＬ層５０で誤った発光が行われる誤動作が生じる可能性が想定される。また、図１に示す駆動用トランジスタ７４又はスイッチング用トランジスタ７６のゲート電極に供給される信号が、これらトランジスタを含む画素部７０と隣接する画素部７０に供給され、本来発光するべきでない有機ＥＬ層５０が発光する誤動作が生じる可能性もある。これら誤動作を防止するために、放熱膜６１は、隣接する有機ＥＬ層５０が独立して発光されるようにこれら有機ＥＬ層５０間の絶縁性を維持する。より具体的には、放熱膜６１は、隣接する有機ＥＬ層５０の誤動作を防止し、且つ各有機ＥＬ層５０からの放熱量を高めるために、熱伝導材料としてＡｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕから選ばれた少なくとも一種の材料を１乃至１５ｖｏｌ％含んでいる。Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ等の金属材料の熱伝導率は、第２バンク４７ｂを含むバンク部４７の熱伝導率に比べて高く、バンク部４７のみを介して放熱する場合に比べて効率良く有機ＥＬ層５０から熱を逃がすことが可能である。
【００５４】
したがって、放熱膜６１によれば、有機ＥＬ素子７２の誤った発光を防止しつつ、各有機ＥＬ層５０の放熱量を高めることが可能である。また、図１に示す画素部７０の夫々が異なる色に発光する有機ＥＬ素子を含んでいる場合には、放熱膜６１における熱伝導材料の含有量を調整することによって各放熱膜６１の放熱能力を調整することも可能である。これにより、有機ＥＬ素子７２で生じる各色の光の輝度及び波長が狙いの値になるように、有機ＥＬ層５０の温度を調整でき、有機ＥＬ装置１０の表示性能を高めることも可能である。
【００５５】
放熱膜６１は、上述した熱伝導材料に加えてバンク部４７より高い熱放射率を有する熱放射材料を含んでおり、有機ＥＬ層５０の発光時に生じた熱を赤外線に変換して装置外部に逃がす。ここで、放熱膜６１上に形成された陰極４９は、赤外線を透過させる材料で形成されているため、放熱膜６１から出射された赤外線は陰極４９を透過し、装置外部に放出される。尚、図中陰極４９の上側に配置される封止部２０もガラス板等の赤外線を透過させる材料で構成されているため、放熱膜６１から出射された赤外線は図中上側に向かって装置外部に放出される。放熱膜６１は、熱放射材料としてＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＭｇＯ、ＳｉＣから選ばれた少なくとも一種の材料を５乃至４０ｖｏｌ％含んでおり、バンク部４７の熱放射率に比べて高い熱放射率を有している。このような割合で熱放射材料を含む放熱膜６１は、樹脂等で形成される第２バンク部４７ｂより高い熱放射率を有している。したがって、放熱膜６１によれば、熱放射を利用して有機ＥＬ層５０から放熱でき、有機ＥＬ素子７２を発光させた際に生じる熱によって有機ＥＬ層５０が劣化することを抑制することが可能である。放熱膜６１は、基材中に上述した割合で熱伝導材料及び熱放射材料を混合した混合剤を第２バンク部４７ｂの表面に塗布し、所定の形状にパターニングされることによって形成されるため、熱放射材料が放熱膜６１に含まれる割合は放熱膜６１を形成した際の膜質或いは膜形成プロセス等を考慮して設定されている。
【００５６】
このように、放熱膜６１によれば、熱伝導及び熱放射現象の両方を利用して放熱することができる。これにより、発光時における有機ＥＬ層５０の温度上昇による有機ＥＬ層５０の劣化及び有機ＥＬ層５０に含まれる発光層の結晶化を抑制でき、高画質の画像を表示できる状態を維持しつつ有機ＥＬ装置１０の寿命を延ばすことが可能になる。
【００５７】
また、放熱膜６１は、バインダに熱放射材料を配合した液状体を第２バンク部４７ｂの表面に塗布したもの、或いは第２バンク部４７ｂの表面にバインダを塗布した後、塗布されたバインダの表面に上述した熱放射材料を吹き付けたものであってもよい。放熱膜６１は、赤外線の放射率が高いコージェライト焼結体等のセラミック粉体をバインダに配合して塗布したもの、或いは第２バンク部４７ｂの表面にバインダを塗布した後、このバインダ上にセラミック粉体を吹き付けたものであってもよい。また、放熱膜６１は、熱放射材料としては、例えば、赤外線の放射率が高い赤外線放射体材料の夫々一例である、二酸化マンガン（ＭｎＯ２）、酸化クロム（Ｃｒ２Ｏ３）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化コバルト（ＣｏＯ）、酸化銅（ＣｕＯ）等の遷移元素の酸化物、カーボンブラック、セラックα（登録商標）のうち少なくとも一つを含んでいてもよい。
【００５８】
このように、放熱膜６１によれば、第２バンク部４７ｂの表面に放熱膜６１を一層形成するだけで有機ＥＬ素子７２の素子構造を大きく変更することなく、素子から効率良く放熱することができる。加えて、放熱特性を高めるために煩雑な工程を追加する必要もない。
【００５９】
駆動用トランジスタ７４のソース電極７４ｓは、図１に示す電源供給線１１７に電気的に接続されており、ドレイン電極７４ｄは陽極３４に電気的に接続されている。駆動用トランジスタ７４は、図１に示すデータ線１１４を介してゲート電極３ａに供給されるデータ信号に応じてオンオフされ、駆動電流を有機ＥＬ素子７２に供給する。このような素子を含む回路は、有機ＥＬ素子５０から基板１側に出射される光を遮らないように、有機ＥＬ素子５０の下側を避けるように設けられている。また、駆動用トランジスタ７４と同様に図１に示すスイッチング用トランジスタ７６も基板１上に形成されている。
【００６０】
半導体層３は、例えば低温ポリシリコン技術を用いて形成された多結晶シリコン層或いはアモルファスシリコン層である。半導体層３上には、半導体層３を埋め込んで、スイッチング用トランジスタ７６及び駆動用トランジスタ７４のゲート絶縁層２が形成されている。駆動用トランジスタ７４のゲート電極３ａ及び図１に示す走査線１１２は、ゲート絶縁層２上に形成されている。走査線１１２の一部は、スイッチング用トランジスタ７６のゲート電極として形成されている。ゲート電極３ａ及び走査線１１２は、Ａｌ（アルミニウム）、Ｗ（タングステン）、Ｔａ（タンタル）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｔｉ（チタン）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）等のうち少なくとも一つを含む金属材料を用いて形成されている。
【００６１】
走査線１１２や駆動用トランジスタ７４のゲート電極３ａを埋め込んで、ゲート絶縁層２上には図２に示す層間絶縁層４１が形成されている。層間絶縁層４１及びゲート絶縁層２は例えばシリコン酸化膜から構成されている。層間絶縁層４１上には、例えばアルミニウム（Ａｌ）又はＩＴＯ（Indium Tin Oxide）を含む導電材料から夫々構成される、データ線１１４及び電源供給線１１７、更には駆動用トランジスタ７４のソース電極７４ｓが形成されている。層間絶縁層４１には、層間絶縁層４１の表面から層間絶縁層４１及びゲート絶縁層２を貫通して、駆動用トランジスタ７４の半導体層３に至るコンタクトホール５０１及び５０２が形成されている。電源供給線１１７及びドレイン電極７４ｄを構成する導電膜は、コンタクトホール５０１及び５０２の各々の内壁に沿って半導体層３の表面に至るように連続的に形成されている。層間絶縁層４１上には、電源供給線１１７及びドレイン電極７４ｄを埋め込んで、保護層４５として例えばシリコン窒化膜（ＳｉＮｘ）ないしシリコン酸化膜（ＳｉＯｘ）が形成されている。保護層４５上には、例えばシリコン酸化膜よりなる第１バンク部４７ａが形成され、更に第１バンク部４７ａ上に第２バンク部４７ｂが形成されている。第１バンク部４７ａ及び第２バンク部４７ｂによって、画素部における有機ＥＬ層５０の形成領域が規定されている。
【００６２】
封止板２０は、本発明に係る「封止部」の一例であり、水分が有機ＥＬ装置１０の外部から備える有機ＥＬ層５０に浸入することを防止する。より具体的には、封止板２０は、基板１上に接着剤によって接着されており、有機ＥＬ装置１０の外気が有機ＥＬ素子７２に触れないように有機ＥＬ素子７２を封止する。基板１上に封止板２０を接着する接着剤は、熱硬化樹脂或いは紫外線硬化樹脂を含んでおり、例えば、熱硬化樹脂の一例であるエポキシ樹脂を封止板２０の周縁部にディスペンサ等の塗布手段を用いて塗布される。
【００６３】
封止板２０の熱放射層５１に臨む側の面において、封止板２０の周縁部は中央部に対して凸状となっており、封止板２０が第１バンク部４７ａの上面に接着された状態で封止部２０の中央部及び有機ＥＬ素子７２の間に一定の空間が介在する。封止板２０及び有機ＥＬ素子７２間の空間には、不活性ガス、樹脂或いはオイル等の充填材が充填され、この充填材により装置外部から侵入する水分を低減する。また、封止板２０及び有機ＥＬ素子７２間の空間は、封止板２０及び基板１で封止された真空であってもよい。封止板２０は、放熱膜６１から放射される赤外線を透過する透明板であり、例えば、ガラス板、又は防湿処理を施したプラスチック板を用いることができる。特に、封止板２０としてガラス基板を用いた場合には、ガラス基板である基板１及び封止板２０の熱膨張率が同等であることから、熱膨張率の違いに起因するこれら板間のひずみを低減することができ、装置全体の信頼性を高めることが可能である。
【００６４】
次に、図３及び図４を参照して、有機ＥＬ素子７２の詳細な構成について説明する。図３は、有機ＥＬ素子７２を含む任意の画素部の平面図であり、図４は図３に示す画素部のＡ−Ａ´線断面図である。尚、図３及び図４においては、各層・各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層・各部材ごとに縮尺を異ならしめてある。尚、図３及び図４に加えて、随時図１及び図２も参照する。
【００６５】
図３において、図２に示す基板１上には、駆動用トランジスタ７４の半導体層３が形成されている。尚、本実施形態では詳細な説明を省略するが、駆動用トランジスタ７４と同様に図１に示すスイッチング用トランジスタ７６も基板１上に形成されている。半導体層３は、例えば低温ポリシリコン技術を用いて形成された多結晶シリコン層或いはアモルファスシリコン層である。半導体層３上には、半導体層３を埋め込んで、スイッチング用トランジスタ７６及び駆動用トランジスタ７４のゲート絶縁層２が形成されている。更には、ゲート絶縁層２上に、駆動用トランジスタ７４のゲート電極３ａ及び走査線１１２が形成されている。走査線１１２の一部は、スイッチング用トランジスタ７６のゲート電極として形成されている。ゲート電極３ａ及び走査線１１２は、Ａｌ（アルミニウム）、Ｗ（タングステン）、Ｔａ（タンタル）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｔｉ（チタン）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）等のうち少なくとも一つを含む金属材料を用いて形成されている。
【００６６】
走査線１１２や駆動用トランジスタ７４のゲート電極３ａを埋め込んで、ゲート絶縁層２上には図２に示す層間絶縁層４１が形成されている。層間絶縁層４１上には、電源供給線１１７及びドレイン電極７４ｄを埋め込んで、図２に示す保護層４５が形成されている。
【００６７】
保持容量７８の下部容量電極は、走査線１１２と同一の層に、例えば同様の材料を用いて形成され、電源供給線１１７の一部が保持容量７８の上部容量電極として形成されている。層間絶縁層４１は誘電体膜として形成されており、層間絶縁層４１の一部分が下部容量電極及び上部容量電極の間に挟持される。
【００６８】
有機ＥＬ装置１０の駆動時、走査線１１２を介して走査信号が供給されることにより、スイッチング用トランジスタ７６がオン状態になる。スイッチング用トランジスタ７６がオン状態となると、データ線１１４より画像信号が保持容量７８に供給される。この保持容量７８に供給された画像信号の電圧に応じて、駆動用トランジスタ７４の電気的な導通状態が決まる。保持容量７８に供給された画像信号に応じた電流が、駆動用トランジスタ７４のチャネルを介して電源供給線１１７より有機ＥＬ素子７２に供給されると、供給された電流に応じて有機ＥＬ層５０に含まれる発光層が発光する。
【００６９】
図４において、有機ＥＬ素子７２は、基板１上に順次形成された陽極３４、有機ＥＬ層５０、及び陰極４９を備えて構成されており、有機ＥＬ層５０は正孔注入層５０ｃ、発光層５０ａ及び電子注入層５０ｂを備えて構成されている。
【００７０】
有機ＥＬ層５０を構成する正孔注入層５０ｃ、発光層５０ａ及び電子注入層５０ｂはこの順で陽極３４上に形成されている。
【００７１】
電子注入層５０ｂは、カルシウム（Ｃａ）、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化ストロンチウム（ＳｒＦ２）、マグネシウム（Ｍｇ）、バリウム（Ｂａ）等の仕事関数の低い材料を用いて形成されている。電子注入層５０ｂによれば、電流駆動型の発光層５０ａに電子を効率良く注入でき、発光層５０ａの発光効率を高めることが可能である。尚、電子輸送層が陰極４９及び発光層間に設けられていてもよいし、電子注入層５０ｂが電子輸送層を含んで構成されていてもよい。
【００７２】
発光層５０ａは、有機ＥＬ材料を用いて構成されている。このような有機ＥＬ材料としては、例えば（ポリ）パラフェニレンビニレン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリチオフェン誘導体、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素、またはこれらの高分子材料にルブレン、ペリレン、９，１０−ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン６、キナクリドン等をドープした材料を用いることができる。
【００７３】
正孔注入層５０ｃは、例えば、ポリエチレンジオキシチオフェン等のポリチオフェン誘導体とポリスチレンスルホン酸等の混合物を用いて形成されている。
【００７４】
有機ＥＬ層５０を構成する各材料は、有機ＥＬ素子７２が駆動されるに伴って生じる熱によって高温に曝されると特性劣化を生じ易い。したがって、本実施形態の有機ＥＬ装置１０によれば、有機ＥＬ素子７２から効率良く放熱でき、有機ＥＬ装置１０の寿命を延ばすことが可能である。尚、陰極４９を介した熱伝導によっても相応の放熱効果は得られる。
【００７５】
（第２実施形態）
次に、図５を参照しながら本実施形態の有機ＥＬ装置１００を説明する。図５は、本実施形態の有機ＥＬ装置１００の構成を示す断面図である。尚、以下で説明する各実施形態の有機ＥＬ装置では、第１実施形態の有機ＥＬ装置と共通する部分に共通の参照符号を付して説明し、共通部分についての詳細な説明は便宜省略する。
【００７６】
図５において、本実施形態の有機ＥＬ装置１００は、放熱膜６１を構成する第１放熱膜６１ａ及び第２放熱膜６１ｂが電気的に絶縁されている点で第１実施形態の有機ＥＬ装置１０と相違する。
【００７７】
より具体的には、第１放熱膜６１ａ及び第２放熱膜６１ｂは、第２バンク部４７ｂの表面で互いに離間されている。第２バンク部４７ｂの表面で物理的に離間された第１放熱膜６１ａ及び第２放熱膜６１ｂによれば、第１放熱膜６１ａ及び第２放熱膜６１ｂの夫々に含まれる熱伝導材料が金属材料であっても、熱伝導を高めることに注力して第１放熱膜６１ａ及び第２放熱膜６１ｂに含まれる熱伝導材料の含有量を増やすことができ、放熱膜６１の熱伝導率を高めることが可能である。即ち、放熱膜６１の熱伝導率を高めつつ、第１放熱膜６１ａ及び第２放熱膜６１ｂの夫々に接する有機ＥＬ層５０間でリークする駆動電流及び有機ＥＬ素子７２を駆動するために供給される各種信号の漏れを防止できる。また、陰極４９は、図５に示した断面を除く第２バンク部４７ｂの他の部分で互いに電気的に接続されていればよい。
【００７８】
尚、第１放熱膜６１ａ及び第２放熱膜６１ｂは、互いに電気的に絶縁されていればよく、一定の隙間を設けて互いに離間されている場合に限定されるものではない。例えば、第１放熱膜６１ａ及び第２放熱膜６１ｂ間にこれら放熱膜より電気抵抗が高い絶縁部を設けてもよい。第１放熱膜６１ａ及び第２放熱膜６１ｂは、互いに絶縁されるように形成されていれば、第１バンク部４７ｂの表面において所要の形状にパターニングされていてもよい。
【００７９】
（第３実施形態）
次に、図６を参照しながら本実施形態の有機ＥＬ装置２００を説明する。図６は、本実施形態の有機ＥＬ装置２００の構成を示す断面図である。有機ＥＬ装置２００は、放熱膜を設ける代わりに熱伝導材料及び熱放射材料を含む第２バンク部４７ｂ´を含んでいる点で第１及び第２実施形態の有機ＥＬ装置と相違する。
【００８０】
図６において、第２バンク部４７ｂ´は、基材と、基材より高い熱伝導率を有する熱伝導材料と、基材より高い熱放射率を有する熱放射材料を含んでいる。第２バンク部４７ｂ´は、基材、熱伝導材料及び熱放射材料を混合して得られる塗布材を、例えばスピンコート等の塗布法を用いて第１バンク部４７ａ上に塗布することによって形成される。第２バンク部４７ｂ´は、熱伝導材料としてＡｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕから選ばれた少なくとも一種の熱伝導材料を１乃至１５ｖｏｌ％含んでいる。Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕの金属材料の熱伝導率は、例えば、アクリル樹脂又はポリイミド樹脂等の樹脂で構成される基材に比べて熱伝導率が高く、これら樹脂のみで第２バンク部４７ｂ´を形成した場合に比べて第２バンク部４７ｂ´の熱伝導率を高めることが可能である。加えて、第２バンク部４７ｂ´は、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕの金属材料を上述した割合で含んでいるため、隣接する有機ＥＬ層５０間を第２バンク部４７ｂ´で実使用上支障ない程度に絶縁することが可能である。したがって、隣接する有機ＥＬ層５０間で駆動電流のリーク等が生じることなく、各有機ＥＬ素子７２の夫々を所要のタイミングで発光させることが可能である。第２バンク部４７ｂ´は、熱放射材料として、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＭｇＯ、ＳｉＣから選ばれた少なくとも一種の材料を５乃至４０ｖｏｌ％含んでいる。第２バンク部４７ｂ´は、これら熱放射材料の他に赤外線の放射率が高いコージェライト焼結体等のセラミック粉体をバインダに配合して塗布したもの、或いは第１バンク部４７ａの表面にバインダを塗布した後、このバインダ上にセラミック粉体を吹き付けることによって形成されていてもよい。また、第２バンク部４７ｂ´は、熱放射材料として、例えば赤外線の放射率が高い赤外線放射体材料の夫々一例である、二酸化マンガン（ＭｎＯ２）、酸化クロム（Ｃｒ２Ｏ３）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化コバルト（ＣｏＯ）、酸化銅（ＣｕＯ）等の遷移元素の酸化物、カーボンブラック、セラックα（登録商標）のうち少なくとも一つを含んでいてもよい。第２バンク部４７ｂ´に加えて或いは代えて、第１バンク部４７ａが熱放射材料及び熱伝導材料を含んでいてもよい。
【００８１】
このように、熱伝導材料及び熱放射材料を含む第２バンク部４７ｂ´によれば、有機ＥＬ装置２００及び有機ＥＬ素子７２の構造を大きく変更することなく、有機ＥＬ素子７２及び有機ＥＬ装置２００から効率良く放熱することが可能である。したがって、有機ＥＬ層地２００によれば、第１及び第２実施形態の有機ＥＬ層装置と同様に有機ＥＬ層５０における温度上昇を低減でき、高画質の画像を表示できる状態を維持しつつ有機ＥＬ装置の寿命を延ばすことが可能になる。
【００８２】
（実験結果）
次に、表１を参照しながら第３実施形態の有機ＥＬ装置について行った実験結果を説明する。表１は、従来構造の有機ＥＬ装置と、第３実施形態の有機ＥＬ装置とを駆動させた際の夫々の基板表面の温度を測定した結果を示す。尚、基板の表面温度は、各有機ＥＬ素子の陰極が形成された基板表面に熱電対を取り付けて測定された値である。試料１は、アクリル樹脂又はポリイミド樹脂で構成される基材に、熱放射材料を３０ｖｏｌ％熱伝導材料を５ｖｏｌ％混合した混合材料をスピンコートで第１バンク部４７ａ表面に塗布することによって形成した。熱放射材料にはＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、及びＭｇＯの混合物を用い、熱伝導材料にはＣｕを用いた。試料２は、基材としてＳｉＯ２を含む第１バンク部４７ａに熱放射材料が３０ｖｏｌ％含まれ、且つ熱伝導材料が５ｖｏｌ％含まれている。熱放射材料にはＡｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、及びＴｉＯ２の混合物を用い、熱伝導材料にはＣｕを用いた。
【００８３】
【表１】
【００８４】
表１に示すように、本願発明者が行った実験によれば、試料１は従来構造の有機ＥＬ装置に比べて１０℃だけ基板表面温度を下げることができ、試料２は従来構造より１３℃温度を下げることが可能であることが分かった。このように、本実施形態の有機ＥＬ装置によれば、駆動時における温度上昇を大幅に抑制でき、高温で駆動されることによる有機ＥＬ装置の輝度低下を抑制することが可能である。この結果、有機ＥＬ装置の寿命を延ばすことが可能である。また、バンク部４７に熱伝導材料及び熱放射材料を含ませたことに加えて、第２バンク部４７ｂ´上に放熱膜を設けることにより更に有機ＥＬ素子の温度上昇を抑制でき、有機ＥＬ装置の寿命を延ばすことが可能であることは本実験の結果から明らかである。
【００８５】
（電子機器）
次に、上述した有機ＥＬ素子を含む有機ＥＬ装置を備えた各種電子機器について説明する。
【００８６】
＜Ａ：モバイル型コンピュータ＞
図７を参照しながらモバイル型のコンピュータに上述した有機ＥＬ装置を適用した例について説明する。図７は、コンピュータ１２００の構成を示す斜視図である。
【００８７】
図７において、コンピュータ１２００は、キーボード１２０２を備えた本体部１２０４と、図示しない有機ＥＬ装置を用いて構成された表示部１００５を有する表示ユニット１２０６とを備えている。表示部１００５は、素子内の温度上昇に起因する発光層等の特性劣化が低減されており、装置全体の信頼性も高められている。また、上述した有機ＥＬ素子を含んだ表示部１００５は、熱伝導のみで放熱を行う従来の表示部に対して放熱構造を簡略化できるため、表示ユニット１２０６を小型に構成できる。よって装置全体の小型化につながり、装置の携帯性が改善される。また、表示部１００５が備える複数の有機ＥＬディスプレイ基板に赤、緑、青の光の三原色の光を発光する有機ＥＬ素子を形成しておくことによって、該表示部１００５はフルカラー表示で画像表示を行うことができる。
【００８８】
＜Ｂ：携帯型電話機＞
更に、上述した有機ＥＬ装置を携帯型電話機に適用した例について、図８を参照して説明する。図８は、携帯型電話機１３００の構成を示す斜視図である。
【００８９】
図８において、携帯型電話機１３００は、複数の操作ボタン１３０２と共に、本発明の一実施形態である有機ＥＬ装置を有する表示部１３０５を備えるものである。
【００９０】
表示部１３０５は、上述の表示部１００５と同様に発光層等の特性劣化が低減されていることから、高品質の画像を表示することができると共に信頼性が高められている。これにより、携帯型電話機１３００の耐久性も高められている。また、表示部１３０５が備える複数の有機ＥＬ素子が夫々赤、緑、青の光の三原色の光を発光することによって、該表示部１３０５はフルカラー表示で画像表示を行うこともできる。
【００９１】
尚、本発明は、上述した実施例に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う発光素子及び発光装置並びに電子機器もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬ装置の構成を示す断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬ装置の画素部の構成を示す平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ´線断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る有機ＥＬ装置の構成を示す断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る有機ＥＬ装置の構成を示す断面図である。
【図７】本発明に係る電子機器の一例の斜視図である。
【図８】本発明に係る電子機器の他の例の斜視図である。
【符号の説明】
【００９３】
１０，１００，２００・・・有機ＥＬ装置、２０・・・封止板、３４・・・陽極、４７・・・バンク部、４９・・・陰極、５０・・・有機ＥＬ層、６１・・・放熱膜、７２・・・有機ＥＬ素子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば有機ＥＬ装置等の発光装置、及びそのような発光装置を備えた電子機器の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ（Electro-luminescence）素子は、高温で動作させると寿命が著しく低下することが知られている。したがって、有機ＥＬ素子の寿命を高めるためには、有機ＥＬ素子が発光する際に生じる熱や配線抵抗等によるジュール熱を素子外部に効率良く放熱することが重要になる。例えば、有機ＥＬ素子は、熱伝導率は低いガラス基板或いは合成樹脂基板上に形成されることが多く、有機ＥＬ素子で生じた熱を十分に放熱することが困難である技術的問題点がある。このような技術的問題点を解決するために、例えば特許文献１乃至６は放熱特性を高めるための各種技術を提案している。また、有機ＥＬ素子に限定されず、ＩＣ等の半導体素子が形成される半導体基板では熱放射を利用して放熱特性を高め、熱による素子の特性劣化を抑制する技術（例えば、特許文献７参照。）、或いは基板の材質或いは組成を選択することによって熱放射率或いは熱伝導率を高める技術も開示されている（例えば、特許文献８乃至１０。）。
【０００３】
尚、有機ＥＬ素子は、基板上に形成されたバンクと称される素子分離部で区画された領域に発光材料を塗布することによって形成されることが多く、このような素子分離部の詳細な構造は、例えば特許文献１１に開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１８６０４５号公報
【特許文献２】特開２００２−６３９８５号公報
【特許文献３】特開２００１−２３７０６２号公報
【特許文献４】特開２００１−２３７０６３号公報
【特許文献５】特許３５５３６７２号公報
【特許文献６】特開２００２−５６９８６号公報
【特許文献７】特開２００４−１７２５４２号公報
【特許文献８】特許第２６９８０３６号公報
【特許文献９】特開平５−１２９０８２号公報
【特許文献１０】特開平１０−１４４４６８号公報
【特許文献１１】特開２００３−２４９３７５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、特許文献１乃至６に開示された技術は、熱伝導を利用して放熱特性を高める技術であり、更なる放熱特性の向上を求める技術的要請に対して十分に対応するものとは言い難い。特に、有機ＥＬ装置等の発光装置が大型化するに従い、基板中央付近は基板の端に比べて放熱されにくくなる問題点がある。より具体的には、基板中付近に局所的に蓄積された熱によって、装置全体で有機ＥＬ素子等の表示素子の寿命にバラツキが生じ、その結果発光装置が高品質の画像を表示できる期間、即ち装置の寿命を十分な長い期間に維持できなくなる技術的問題点が生じる。このような技術的問題点に対して、本願発明者は有機ＥＬ素子の電極表面に、素子の放熱特性を高める熱放射層或いは熱伝導層を設けることを検討したが、素子構造の大幅な変更による製造プロセスの煩雑化及び発光特性の低下を伴う場合があり、有機ＥＬ素子及びこれを備える有機ＥＬ装置等の発光装置の駆動時における温度上昇を十分低く抑えることができていないのが実情である。また、特許文献７乃至１０に開示された技術を応用して、有機ＥＬ素子から出射される光が遮られない領域に熱放射層を形成することが考えられるが、有機ＥＬ層で生じた熱や配線抵抗等によるジュール熱を熱放射層に速やかに伝達できなければ有機ＥＬ層の温度上昇の抑制効果は十分に発揮されない場合もある。加えて、本願発明者は、熱放射を利用して有機ＥＬ素子等の発光素子を備えた発光装置の放熱特性を高める技術が記載された公知文献等の存在を本願出願時までに確認していない。また、特許文献１１に開示されたバンクは、樹脂等の有機物で構成される場合が多いため熱伝導率が低く、発光素子で生じた熱を装置外部に逃すことが十分にできていないのが実情である。
【０００６】
よって、本発明は上記問題点及び実情等に鑑みてなされたものであり、放熱特性を高めることによって長期間に亘って高品質の画像を表示できる有機ＥＬ装置等の発光装置、及びこのような発光装置を備えた電子機器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】
【０００７】
本発明の１の発明に係る発光装置は上記課題を解決するために、基板と、前記基板上に設けられており、前記基板上の画像表示領域を構成する複数の画素領域の各々内に設けられた複数の凹部を規定する隔壁部と、前記複数の凹部の夫々に設けられており、前記複数の凹部内の夫々に発光材料を塗布することによって形成された複数の発光部と、前記発光部に接するように前記隔壁部の表面に設けられており、前記発光部で生じた熱を前記発光部の外側に逃がす放熱膜とを備え、前記放熱膜は、前記隔壁部より熱伝導率が高い熱伝導材料と、前記隔壁部より熱放射率が高い熱放射材料とを含んでいる。
【０００８】
本発明に係る発光装置においては、基板上の画素領域内に設けられた複数の凹部に発光材料を塗布することによって、画素領域内に複数の発光部が設けられている。凹部を規定する隔壁部とは、凹部の周囲が隔壁部に囲まれていることを意味している。隔壁部は、例えば複数の隔壁部が基板上に積層された積層構造を有していてもよい。より具体的には、隔壁部は、例えば、基板上に形成された無機材料からなる隔壁部と、その上に形成された有機材料からなる隔壁部を有していてもよい。
【０００９】
発光部は、発光材料を凹部に塗布することによって形成されている。発光材料を塗布する際には、例えば、インクジェット法等の塗布法を用いて、発光材料が凹部に塗布される。また、本発明に係る発光装置は、複数の発光部に夫々異なる色に発光する発光材料を塗布することによって、カラー表示可能であってもよい。
【００１０】
放熱膜は、発光部と接しているため、発光部で生じた熱が放熱膜に直接伝達され発光部の外側に逃がされる。ここで、放熱膜は隔壁部の表面に形成されているため、例えば、隔壁部がアクリル樹脂或いはポリイミド樹脂等の有機材料のように熱伝導性が十分でない材料を用いて形成されている場合でも、隔壁部を介した熱伝導路とは別の熱伝導路を構成し、発光部から速やかに熱を逃がすことが可能である。加えて、放熱膜は、隔壁部より高い熱伝導率を有する熱伝導材料及び隔壁部より高い熱放射率を有する熱放射材料とを含んでいるため、熱伝導及び熱放射現象の両方を利用して発光部から熱を効率良く逃がすことが可能である。尚、発光部は塗布法を用いて形成されるため、予め隔壁部に放熱膜を形成しておけば、放熱膜の表面に塗布された発光材料が若干濡れ上がり、これにより発光部が放熱膜と接することになる。
【００１１】
放熱膜は、例えば、熱伝導材料、熱放射材料及び基材を混合して得られる混合材が隔壁部の表面に塗布されることによって形成される。また、放熱膜は、塗布法に限定されず、各種膜形成方法を用いて形成可能であれば如何なる方法を用いて形成されていてもよい。
【００１２】
本発明に係る発光装置によれば、隔壁部に形成された放熱膜によって各発光部から放熱できるため、画像表示領域全体で発光部から放熱することが可能であり、且つ画像表示領域内の位置の違いによって各発光部の放熱効率に差が生じることを低減でき、画像表示領域内の各画素領域に含まれる発光部全体の温度上昇を均一に低減できる。これにより、発光装置の温度上昇に伴う輝度バラツキを低減できると共に装置寿命を延ばすことが可能になり、例えば高品質の画像を表示できる発光装置を長期間使用可能な状態に維持できる。加えて、放熱膜は隔壁部に設けられるため、発光部の構造を変更することなく駆動時における発光部の温度上昇を抑制できる。尚、本発明の「画素領域」とは、一色に発光する発光部を一つ含む画素部が設けられる領域、或いはＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の夫々（青色）の夫々の色の波長を有する光を発生するサブ画素部を一組としてなる画素部が設けられる領域の両方を意味する。また、発光色毎に異なる発光材料を各凹部に塗布することによって発光部を形成する場合、これら発光部が所定の色の光を発光するように放熱膜の放熱能力を調整することも可能である。より具体的には、発光部で生じる各色の光の輝度及び波長が狙いの値になるように、例えば装置仕様に応じて且つ製造技術における凹部をパターニングする際のプロセスに応じて、放熱膜に含まれる熱伝導材料及び熱放射材料の量を決定してもよい。
【００１３】
このように、本発明に係る発光装置によれば、放熱膜を用いて熱伝導及び熱放射現象の両方を利用して放熱することにより、発光時における発光部の温度上昇を低減でき、高画質の画像を表示できる状態を維持しつつ発光装置の寿命を延ばすことが可能になる。したがって、信頼性に優れた高性能の発光装置を提供することが可能である。
【００１４】
本発明に係る発光装置の一の態様においては、前記放熱膜は、前記複数の発光部のうち前記隔壁部を介して隣接する一の発光部及び他の発光部の夫々に接するように前記隔壁部の表面に設けられていると共に、前記一の発光部及び前記他の発光部が少なくとも互いに独立して発光するように前記隔壁部の表面に沿って前記一の発光部及び前記他の発光部を互いに電気的に絶縁していてもよい。
【００１５】
この態様によれば、放熱膜は一の発光部及び他の発光部と接しているため、これら複数の発光部間を介して放熱することができ、例えば、画像表示領域全体で放熱膜を介した熱伝導路が構成されることになる。このような熱伝導路として機能する放熱膜によれば、画像表示領域の中央付近及びで端付近の夫々に設けられた発光部における放熱効率を均一にでき、画像表示領域内における温度バラツキを一因とする画質の低下を抑制できる。ここで、放熱膜に含まれる熱伝導材料が金属等の電気抵抗が低い材料を含む場合がある。このような場合、各発光部が少なくとも独立して発光するように、例えば熱伝導材料の含有量が調整される。ここで、「独立して発光するように」とは、例えば、各発光部を含む画素部の夫々が、少なく個別に発光可能な程度に発光部間における放熱膜の電気抵抗が低減されていることを意味する。より具体的には、例えば発光部を発光させるために駆動回路から供給される信号が異なる発光部に供給されないように発光部間が互いに絶縁されている場合、或いは例えば有機ＥＬ層等を含む発光部を駆動されるための駆動電流が異なる発光部間でリークしないようにすることを意味する。尚、複数色の発光部を含んで一つの画素部を構成する場合には、異なる画素部に夫々含まれる発光部が独立して発光可能なように異なる画素部間で絶縁性が維持されていればよい。
【００１６】
この態様によれば、隔壁部のみを介した放熱に比べて格段に放熱効率を高めることができ、発光部の輝度等の発光特性が温度上昇に伴って低下することを抑制できる。
【００１７】
本発明に係る発光装置の他の態様においては、前記放熱膜は、前記熱伝導材料としてＡｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕから選ばれた少なくとも一種の材料を１乃至１５ｖｏｌ％含んでいてもよい。
【００１８】
この態様によれば、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕの金属材料の熱伝導率は、例えば樹脂を含む隔壁部の熱伝導率に比べて高く、放熱膜は熱伝導を利用して発光部から効率良く熱を逃がすことが可能である。加えて、これらの金属材料を含む放熱膜は、これら金属材料を含まない場合に比べて電気抵抗が低くなるため、発光部間の絶縁性が維持される程度に含有量が調整されている。例えば、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕの金属材料から選ばれた少なくとも一種の材料は、放熱膜に１乃至１５ｖｏｌ％含まれるように含有量が調整されていれば、熱伝導による放熱効果を相応に得ながら実使用上問題ない水準に発光部間を絶縁できる。
【００１９】
本発明に係る発光装置の他の態様においては、前記放熱膜は、前記熱放射材料としてＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＭｇＯ、ＳｉＣから選ばれた少なくとも一種の材料を５乃至４０ｖｏｌ％含んでいてもよい。
【００２０】
この態様によれば、隔壁部による熱放射に比べて放熱膜による熱放射が高くなるように放熱膜に含まれる熱放射材料が設定される。例えば、放熱膜が、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＭｇＯ、ＳｉＣから選ばれた少なくとも一種の材料を５乃至４０ｖｏｌ％含んでいることにより、放熱膜の熱放射率を樹脂等で構成される隔壁部に比べて高くすることが可能であり、且つ熱放射材料の含有量を制限することによって膜形成プロセス上支障なく放熱膜を形成できる。
【００２１】
本発明に係る発光装置の他の態様においては、前記放熱膜は、前記隔壁部の表面に沿って夫々延在するように設けられると共に互いに電気的に絶縁された第１放熱膜及び第２放熱膜を備えており、前記第１放熱膜は、前記一の発光部と接しており、前記第２放熱膜は、前記他の発光部と接していてもよい。
【００２２】
この態様によれば、第１放熱膜及び第２放熱膜が電気的に絶縁されているため、第１及び第２放熱膜の夫々に接する発光部間を電気的に絶縁できる。これにより、例えば放熱膜に含まれる、金属等の熱伝導材料の含有量を増やした場合でも放熱膜の電気抵抗の低下を考慮することなく熱伝導による放熱特性の向上を享受することが可能である。したがって、熱伝導による放熱量を増大させつつ、複数の発光部を誤って発光させる事態を回避でき、各発光部を所要のタイミング、且つ輝度で発光させることが可能である。
【００２３】
本発明に係る発光装置の他の態様においては、前記第１放熱膜及び前記第２放熱膜は、前記隔壁部の表面で互いに離間されていてもよい。
【００２４】
この態様によれば、前記第１放熱膜及び前記第２放熱膜が物理的に離間されているので、例えば、放熱膜に含まれる熱伝導材料が金属材料であっても、熱伝導材料量を調整することなく、熱伝導による放熱効果を高めることに注力して放熱膜の組成を設定できる。
【００２５】
本発明の第２の発明に係る発光装置は上記課題を解決するために、基板と、
前記基板上の画像表示領域を構成する複数の画素領域の各々内に設けられた複数の凹部を規定する隔壁部と、
前記複数の凹部の夫々に設けられており、前記複数の凹部内の夫々に形成された複数の発光部とを備え、
前記隔壁部は、基材と、前記基材より高い熱放射率を有する熱放射材料と、前記基材より高い熱伝導率を有する熱伝導材料とを含んでいる。
【００２６】
本発明に係る発光装置によれば、本発明の第１の発明に係る発光装置と同様に、隔壁部における熱伝導及び熱放射現象の両方を利用して放熱することにより、発光時における発光部の温度上昇を低減でき、高画質の画像を表示できる状態を維持しつつ発光装置の寿命を延ばすことが可能になる。したがって、信頼性に優れた高性能の発光装置を提供することが可能である。
【００２７】
本発明に係る発光装置の一の態様においては、前記隔壁部は、前記複数の発光部のうち前記隔壁部を介して隣接する一の発光部及び他の発光部が少なくとも互いに独立して発光するように高い電気抵抗を有していてもよい。
【００２８】
この態様によれば、隔壁部は一の発光部及び他の発光部と接しているため、これら複数の発光部から隔壁部に直接熱が伝達され、この熱が隔壁部を介して放熱される。これにより、画像表示領域全体で隔壁部を介した熱伝導路が構成されることになる。このような熱伝導路として機能する隔壁部によれば、画像表示領域の中央付近及びで端付近の夫々に設けられた発光部における放熱効率を均一にでき、画像表示領域内における温度バラツキを一因とする画質の低下を抑制できる。隔壁部に含まれる熱伝導材料が金属等の電気抵抗が低い材料を含む場合には、各発光部が少なくとも独立して発光するように、例えば熱伝導材料の含有量が調整され、隔壁部の電気抵抗が高く設定される。ここで、「独立して発光するように」とは、上述した第１の発明に係る発光装置と同様の意味である。
【００２９】
したがって、本発明に係る発光装置によれば、従来の発光装置に比べて隔壁部を介して格段に発光部からの放熱効率を高めることができ、発光部の輝度等の発光特性が温度上昇に伴って低下することを抑制できる。
【００３０】
本発明に係る発光装置の他の態様においては、前記熱伝導材料は、前記基材より電気抵抗率が低い導電材料としてＡｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕから選ばれた少なくとも一種の材料を１乃至１５ｖｏｌ％含んでいてもよい。
【００３１】
この態様によれば、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕの金属材料の熱伝導率は、例えば樹脂のみを含む隔壁部の熱伝導率に比べて高く、発光部から効率良く熱を逃がすことが可能である。加えて、これらの金属材料を含む放熱膜は、これら金属材料を含まない場合に比べて電気抵抗が低くなるため、発光部間の絶縁性が維持される程度に含有量が調整される。この態様によれば、熱伝導による放熱効果を相応に得ながら実使用上問題ない水準に発光部間を絶縁できる。
【００３２】
本発明に係る発光装置の他の態様においては、前記隔壁部は、前記熱放射材料として、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＭｇＯ、ＳｉＣから選ばれた少なくとも一種の材料を５乃至４０ｖｏｌ％含んでいてもよい。
【００３３】
この態様によれば、樹脂等で構成される隔壁部に比べて熱放射率を高くすることが可能であり、熱放射材料の含有量を制限することによって支障なく隔壁部を形成できる。
【００３４】
本発明の第１及び第２の発明に係る発光装置の他の態様においては、前記発光部は、有機ＥＬ層を有していてもよい。
【００３５】
この態様によれば、熱によって特性劣化が生じやすい有機ＥＬ層の輝度を長期間維持することができ、これに伴い発光装置の寿命を延ばすことが可能である。
【００３６】
本発明に係る電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の第１及び第２に係る発光装置を具備している。
【００３７】
本発明に係る電子機器によれば、上述した本発明に係る発光装置を具備してなるので、長期間に亘って高品位の表示が可能な、携帯電話又は電子手帳等の携帯機器、投射型表示装置、ワードプロセッサ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネル、更には電気光学装置を露光用ヘッドとして用いたプリンタ、コピー、ファクシミリ等の画像形成装置などの各種電子機器を実現できる。また、本発明に係る電子機器は、高い信頼性が要求される車載用のカーナビゲーション又はインパネに用いられる表示部に適用である。加えて、本発明に係る電子機器によれば、放熱構造を簡略化することが可能になり、結果として電子機器を小型化することも可能になる。
【００３８】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、図面を参照しながら、本発明の第１及び第２の発明に係る発光装置、及びこれを備えた電子機器の実施形態について詳細に説明する。尚、以下では本発明の第１の発明に係る発光装置の夫々一例である有機ＥＬ装置を第１及び第２実施形態において説明し、第２の発明に係る発光装置の一例である有機ＥＬ装置を第３実施形態において説明する。
【００４０】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態の有機ＥＬ装置１０の全体構成を示すブロック図である。有機ＥＬ装置１０は、駆動回路内蔵型のアクティブマトリクス駆動方式で駆動される表示装置であり、有機ＥＬ装置１０が有する各画素部７０は有機ＥＬ素子７２を備えている。
【００４１】
有機ＥＬ装置１０の画像表示領域１１０には、縦横に配線されたデータ線１１４及び走査線１１２が設けられており、それらの交点に対応する各画素部７０はマトリクス状に配列されている。更に、画像表示領域１１０には各データ線１１４に対して配列された画素部７０に対応する電源供給線１１７が設けられている。
【００４２】
画像表示領域１１０の周辺に位置する周辺領域には、走査線駆動回路１３０及びデータ線駆動回路１５０が設けられている。走査線駆動回路１３０は複数の走査線１１２に走査信号を順次供給する。データ線駆動回路１５０は、画像表示領域１１０に配線されたデータ線１１４に画像信号を供給する。尚、走査線駆動回路１３０の動作とデータ線駆動回路１５０の動作とは、同期信号線１６０を介して相互に同期が図られる。電源供給線１１７には、外部回路から画素駆動用電源が供給される。図１中、一つの画素部７０に着目すれば、画素部７０には、有機ＥＬ素子７２が設けられると共に、例えばＴＦＴを用いて構成されるスイッチング用トランジスタ７６及び駆動用トランジスタ７４、並びに保持容量７８が設けられている。スイッチング用トランジスタ７６のゲート電極には走査線１１２が電気的に接続されており、スイッチング用トランジスタ７６のソース電極にはデータ線１１４が電気的に接続され、スイッチング用トランジスタ７６のドレイン電極には駆動用トランジスタ７４のゲート電極が電気的に接続されている。また、駆動用トランジスタ７４のドレイン電極には、電源供給線１１７が電気的に接続されており、駆動用トランジスタ７４のソース電極には有機ＥＬ素子７２の陽極が電気的に接続されている。尚、図１に例示した画素回路の構成の他にも、電流プログラム方式の画素回路、電圧プログラム方式の画素回路、電圧比較方式の画素回路、サブフレーム方式の画素回路等の各種方式の画素回路を採用することが可能である。
【００４３】
図２は、有機ＥＬ装置１０の概略構成を示す断面図である。
【００４４】
図２において、有機ＥＬ装置１０は、基板１、基板１上に形成された有機ＥＬ素子７２、駆動用トランジスタ７４、放熱膜６１、バンク部４７及び封止部２０を備えて構成される。尚、有機ＥＬ素子７２は、図中上側に光を出射するトップエミッション型の有機ＥＬ素子であるが、ボトムエミッション型の有機ＥＬ素子を備えた有機ＥＬ装置でも本発明の発光装置は適用可能であることは言うまでもない。
【００４５】
基板１は、例えば、ガラス基板等で構成されている。有機ＥＬ素子７２は、トップエミッション型の発光素子であるため、基板１における有機ＥＬ素子７２の下側の領域に、図１に示す駆動用トランジスタ７４及びスイッチング用トランジスタ７６が設けられていてもよい。基板１は、基板１上に有機ＥＬ素子７２が形成されているだけでなく、図１に示す走査線駆動回路１３０及びデータ線駆動回路１５０の各種回路を備えている。このような回路は、基板１における画像表示領域１１０の周辺領域に設けられる。
【００４６】
有機ＥＬ素子７２は、本発明の「発光部」の一例である有機ＥＬ層５０、陰極４９、及び陽極３４を備えて構成されている。
【００４７】
有機ＥＬ層５０は、後述するように発光層を含む複数の有機層を備えており、これら有機層は、複数の有機ＥＬ層５０を互いに隔てるための素子分離部として機能するバンク部４７に囲まれた凹部６２に有機材料を塗布することによって形成されている。より具体的には、有機ＥＬ層５０は、塗布法の一例であるインクジェット法を用いて各有機層を形成するインクを凹部６２に順次塗布することによって形成されている。有機ＥＬ層５０の端部、即ち後述するバンク部４７と接する部分は有機ＥＬ層５０の中央付近の膜厚より若干厚めに形成されている。したがって、有機ＥＬ層５０は、その端部において陰極４９及び陽極３４間がショートすることを抑制できる。加えて、有機ＥＬ層５０の中央付近は平坦であるため、有機ＥＬ層５０の中央付近で均一な輝度で発光することが可能である。
【００４８】
バンク部４７は、第１バンク部４７ａ及び第２バンク部４７ｂから構成されており、有機ＥＬ層５０が形成される凹部６２を規定する。第１バンク部４７ａは、ＳｉＯ、ＳｉＯ２又はＴｉＯ２等の無機材料で構成される無機材料層であり、例えば、保護層４５上にＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition；化学蒸着）法、コート法、スパッタ法等の膜形成法を用いて形成されている。第２バンク部４７ｂは、アクリル樹脂、又はポリイミド樹脂等の有機材料で構成される有機材料層であり、図中上側に向かって先細りとなるテーパー形状を有している。第２バンク部４７ｂは、第１バンク部４７ａ上に有機材料層を形成した後、この有機材料層をフォトリソグラフィ技術等を用いてパターニングすることによって形成されている。第２バンク部４７ｂは、その底部が図中横方向に沿って第１バンク部４７ａより小さめとなるように形成されている。
【００４９】
陽極３４は、基板１上に順次形成されたゲート絶縁層２、層間絶縁膜４１、保護層４５、及び第１バンク部４７ａのうち第１バンク部４７ａに埋め込まれるように形成されている。陽極３４は、例えば、有機ＥＬ層５０から図中下側に出射される光を上側に反射するようにＡｌ等の金属薄膜で構成されている。
【００５０】
陰極４９は、基板１上に形成された各有機ＥＬ素子７２で共通とされる共通電極である。より具体的には、陰極４９は、例えば、基板１上で平面的に見て複数の有機ＥＬ素子７２間で物理的に接続された電極、或いは一枚の連続した電極として延在しているため、陰極４９を介して基板１上の各有機ＥＬ素子７２から放熱膜６１に熱を伝達できる。陰極４９は、例えばＩＴＯ等の透明材料で構成された透明電極であり、有機ＥＬ層５０から出射された光を図中上側に透過させる。加えて、陰極４９は、赤外線等の電磁波も透過させる材料で形成されている。陰極４９は、有機ＥＬ層５０の上面から各有機ＥＬ層５０を互いに隔てる第２バンク部４７ｂの上面に渡って形成されており、陰極４９及び第２バンク部４７ｂ間には、放熱膜６１が介在する。
【００５１】
放熱膜６１は、発光層を含む有機ＥＬ層５０に接するように第２バンク部４７ｂの表面に形成されており、有機ＥＬ層５０で発生した熱を熱伝導及び熱放射を利用して装置外部に逃がす。尚、有機ＥＬ層５０は塗布法を用いて形成されるため、予め第２バンク部４７ｂの表面に放熱膜６１を形成しておけば、放熱膜６１の表面に発光材料が若干濡れ上がり、これにより有機ＥＬ層５０が放熱膜６１と接する。放熱膜６１は、アクリル樹脂或いはポリイミド樹脂等の有機材料のように熱伝導性が十分でない材料を用いて形成されている第２バンク部４７ｂとは別の熱伝導路を構成し、熱伝導を利用して各有機ＥＬ層５０から熱を逃がし、有機ＥＬ層５０の温度が上昇することを抑制する。これにより、例えば有機ＥＬ装置１０は、高品質の画像を表示できる状態を長期間に亘って維持でき、装置の寿命を延ばすことができる。
【００５２】
放熱膜６１は、基板１上に設けられた複数の有機ＥＬ層５０のうちバンク４７を介して隣接する有機ＥＬ層５０の夫々に接するように形成されている。このため、図１に示す画像表示領域１１０全体で放熱膜６１を介した熱伝導路が構成されることになる。放熱膜６１によれば、画像表示領域１１０の中央付近及びで端付近の夫々に設けられた有機ＥＬ層５０における放熱量を均一にでき、画像表示領域１１０内における温度バラツキを一因とする画質の低下を抑制できる。
【００５３】
ここで、放熱膜６１を介した熱伝導によって放熱特性を高めるために、例えば放熱膜６１がバンク部４７より高い導電率を有する金属等の導電材料を含んでいる場合、隣接する有機ＥＬ層５０間で駆動電流がリークし、有機ＥＬ層５０で誤った発光が行われる誤動作が生じる可能性が想定される。また、図１に示す駆動用トランジスタ７４又はスイッチング用トランジスタ７６のゲート電極に供給される信号が、これらトランジスタを含む画素部７０と隣接する画素部７０に供給され、本来発光するべきでない有機ＥＬ層５０が発光する誤動作が生じる可能性もある。これら誤動作を防止するために、放熱膜６１は、隣接する有機ＥＬ層５０が独立して発光されるようにこれら有機ＥＬ層５０間の絶縁性を維持する。より具体的には、放熱膜６１は、隣接する有機ＥＬ層５０の誤動作を防止し、且つ各有機ＥＬ層５０からの放熱量を高めるために、熱伝導材料としてＡｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕから選ばれた少なくとも一種の材料を１乃至１５ｖｏｌ％含んでいる。Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ等の金属材料の熱伝導率は、第２バンク４７ｂを含むバンク部４７の熱伝導率に比べて高く、バンク部４７のみを介して放熱する場合に比べて効率良く有機ＥＬ層５０から熱を逃がすことが可能である。
【００５４】
したがって、放熱膜６１によれば、有機ＥＬ素子７２の誤った発光を防止しつつ、各有機ＥＬ層５０の放熱量を高めることが可能である。また、図１に示す画素部７０の夫々が異なる色に発光する有機ＥＬ素子を含んでいる場合には、放熱膜６１における熱伝導材料の含有量を調整することによって各放熱膜６１の放熱能力を調整することも可能である。これにより、有機ＥＬ素子７２で生じる各色の光の輝度及び波長が狙いの値になるように、有機ＥＬ層５０の温度を調整でき、有機ＥＬ装置１０の表示性能を高めることも可能である。
【００５５】
放熱膜６１は、上述した熱伝導材料に加えてバンク部４７より高い熱放射率を有する熱放射材料を含んでおり、有機ＥＬ層５０の発光時に生じた熱を赤外線に変換して装置外部に逃がす。ここで、放熱膜６１上に形成された陰極４９は、赤外線を透過させる材料で形成されているため、放熱膜６１から出射された赤外線は陰極４９を透過し、装置外部に放出される。尚、図中陰極４９の上側に配置される封止部２０もガラス板等の赤外線を透過させる材料で構成されているため、放熱膜６１から出射された赤外線は図中上側に向かって装置外部に放出される。放熱膜６１は、熱放射材料としてＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＭｇＯ、ＳｉＣから選ばれた少なくとも一種の材料を５乃至４０ｖｏｌ％含んでおり、バンク部４７の熱放射率に比べて高い熱放射率を有している。このような割合で熱放射材料を含む放熱膜６１は、樹脂等で形成される第２バンク部４７ｂより高い熱放射率を有している。したがって、放熱膜６１によれば、熱放射を利用して有機ＥＬ層５０から放熱でき、有機ＥＬ素子７２を発光させた際に生じる熱によって有機ＥＬ層５０が劣化することを抑制することが可能である。放熱膜６１は、基材中に上述した割合で熱伝導材料及び熱放射材料を混合した混合剤を第２バンク部４７ｂの表面に塗布し、所定の形状にパターニングされることによって形成されるため、熱放射材料が放熱膜６１に含まれる割合は放熱膜６１を形成した際の膜質或いは膜形成プロセス等を考慮して設定されている。
【００５６】
このように、放熱膜６１によれば、熱伝導及び熱放射現象の両方を利用して放熱することができる。これにより、発光時における有機ＥＬ層５０の温度上昇による有機ＥＬ層５０の劣化及び有機ＥＬ層５０に含まれる発光層の結晶化を抑制でき、高画質の画像を表示できる状態を維持しつつ有機ＥＬ装置１０の寿命を延ばすことが可能になる。
【００５７】
また、放熱膜６１は、バインダに熱放射材料を配合した液状体を第２バンク部４７ｂの表面に塗布したもの、或いは第２バンク部４７ｂの表面にバインダを塗布した後、塗布されたバインダの表面に上述した熱放射材料を吹き付けたものであってもよい。放熱膜６１は、赤外線の放射率が高いコージェライト焼結体等のセラミック粉体をバインダに配合して塗布したもの、或いは第２バンク部４７ｂの表面にバインダを塗布した後、このバインダ上にセラミック粉体を吹き付けたものであってもよい。また、放熱膜６１は、熱放射材料としては、例えば、赤外線の放射率が高い赤外線放射体材料の夫々一例である、二酸化マンガン（ＭｎＯ２）、酸化クロム（Ｃｒ２Ｏ３）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化コバルト（ＣｏＯ）、酸化銅（ＣｕＯ）等の遷移元素の酸化物、カーボンブラック、セラックα（登録商標）のうち少なくとも一つを含んでいてもよい。
【００５８】
このように、放熱膜６１によれば、第２バンク部４７ｂの表面に放熱膜６１を一層形成するだけで有機ＥＬ素子７２の素子構造を大きく変更することなく、素子から効率良く放熱することができる。加えて、放熱特性を高めるために煩雑な工程を追加する必要もない。
【００５９】
駆動用トランジスタ７４のソース電極７４ｓは、図１に示す電源供給線１１７に電気的に接続されており、ドレイン電極７４ｄは陽極３４に電気的に接続されている。駆動用トランジスタ７４は、図１に示すデータ線１１４を介してゲート電極３ａに供給されるデータ信号に応じてオンオフされ、駆動電流を有機ＥＬ素子７２に供給する。このような素子を含む回路は、有機ＥＬ素子５０から基板１側に出射される光を遮らないように、有機ＥＬ素子５０の下側を避けるように設けられている。また、駆動用トランジスタ７４と同様に図１に示すスイッチング用トランジスタ７６も基板１上に形成されている。
【００６０】
半導体層３は、例えば低温ポリシリコン技術を用いて形成された多結晶シリコン層或いはアモルファスシリコン層である。半導体層３上には、半導体層３を埋め込んで、スイッチング用トランジスタ７６及び駆動用トランジスタ７４のゲート絶縁層２が形成されている。駆動用トランジスタ７４のゲート電極３ａ及び図１に示す走査線１１２は、ゲート絶縁層２上に形成されている。走査線１１２の一部は、スイッチング用トランジスタ７６のゲート電極として形成されている。ゲート電極３ａ及び走査線１１２は、Ａｌ（アルミニウム）、Ｗ（タングステン）、Ｔａ（タンタル）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｔｉ（チタン）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）等のうち少なくとも一つを含む金属材料を用いて形成されている。
【００６１】
走査線１１２や駆動用トランジスタ７４のゲート電極３ａを埋め込んで、ゲート絶縁層２上には図２に示す層間絶縁層４１が形成されている。層間絶縁層４１及びゲート絶縁層２は例えばシリコン酸化膜から構成されている。層間絶縁層４１上には、例えばアルミニウム（Ａｌ）又はＩＴＯ（Indium Tin Oxide）を含む導電材料から夫々構成される、データ線１１４及び電源供給線１１７、更には駆動用トランジスタ７４のソース電極７４ｓが形成されている。層間絶縁層４１には、層間絶縁層４１の表面から層間絶縁層４１及びゲート絶縁層２を貫通して、駆動用トランジスタ７４の半導体層３に至るコンタクトホール５０１及び５０２が形成されている。電源供給線１１７及びドレイン電極７４ｄを構成する導電膜は、コンタクトホール５０１及び５０２の各々の内壁に沿って半導体層３の表面に至るように連続的に形成されている。層間絶縁層４１上には、電源供給線１１７及びドレイン電極７４ｄを埋め込んで、保護層４５として例えばシリコン窒化膜（ＳｉＮｘ）ないしシリコン酸化膜（ＳｉＯｘ）が形成されている。保護層４５上には、例えばシリコン酸化膜よりなる第１バンク部４７ａが形成され、更に第１バンク部４７ａ上に第２バンク部４７ｂが形成されている。第１バンク部４７ａ及び第２バンク部４７ｂによって、画素部における有機ＥＬ層５０の形成領域が規定されている。
【００６２】
封止板２０は、本発明に係る「封止部」の一例であり、水分が有機ＥＬ装置１０の外部から備える有機ＥＬ層５０に浸入することを防止する。より具体的には、封止板２０は、基板１上に接着剤によって接着されており、有機ＥＬ装置１０の外気が有機ＥＬ素子７２に触れないように有機ＥＬ素子７２を封止する。基板１上に封止板２０を接着する接着剤は、熱硬化樹脂或いは紫外線硬化樹脂を含んでおり、例えば、熱硬化樹脂の一例であるエポキシ樹脂を封止板２０の周縁部にディスペンサ等の塗布手段を用いて塗布される。
【００６３】
封止板２０の熱放射層５１に臨む側の面において、封止板２０の周縁部は中央部に対して凸状となっており、封止板２０が第１バンク部４７ａの上面に接着された状態で封止部２０の中央部及び有機ＥＬ素子７２の間に一定の空間が介在する。封止板２０及び有機ＥＬ素子７２間の空間には、不活性ガス、樹脂或いはオイル等の充填材が充填され、この充填材により装置外部から侵入する水分を低減する。また、封止板２０及び有機ＥＬ素子７２間の空間は、封止板２０及び基板１で封止された真空であってもよい。封止板２０は、放熱膜６１から放射される赤外線を透過する透明板であり、例えば、ガラス板、又は防湿処理を施したプラスチック板を用いることができる。特に、封止板２０としてガラス基板を用いた場合には、ガラス基板である基板１及び封止板２０の熱膨張率が同等であることから、熱膨張率の違いに起因するこれら板間のひずみを低減することができ、装置全体の信頼性を高めることが可能である。
【００６４】
次に、図３及び図４を参照して、有機ＥＬ素子７２の詳細な構成について説明する。図３は、有機ＥＬ素子７２を含む任意の画素部の平面図であり、図４は図３に示す画素部のＡ−Ａ´線断面図である。尚、図３及び図４においては、各層・各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層・各部材ごとに縮尺を異ならしめてある。尚、図３及び図４に加えて、随時図１及び図２も参照する。
【００６５】
図３において、図２に示す基板１上には、駆動用トランジスタ７４の半導体層３が形成されている。尚、本実施形態では詳細な説明を省略するが、駆動用トランジスタ７４と同様に図１に示すスイッチング用トランジスタ７６も基板１上に形成されている。半導体層３は、例えば低温ポリシリコン技術を用いて形成された多結晶シリコン層或いはアモルファスシリコン層である。半導体層３上には、半導体層３を埋め込んで、スイッチング用トランジスタ７６及び駆動用トランジスタ７４のゲート絶縁層２が形成されている。更には、ゲート絶縁層２上に、駆動用トランジスタ７４のゲート電極３ａ及び走査線１１２が形成されている。走査線１１２の一部は、スイッチング用トランジスタ７６のゲート電極として形成されている。ゲート電極３ａ及び走査線１１２は、Ａｌ（アルミニウム）、Ｗ（タングステン）、Ｔａ（タンタル）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｔｉ（チタン）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）等のうち少なくとも一つを含む金属材料を用いて形成されている。
【００６６】
走査線１１２や駆動用トランジスタ７４のゲート電極３ａを埋め込んで、ゲート絶縁層２上には図２に示す層間絶縁層４１が形成されている。層間絶縁層４１上には、電源供給線１１７及びドレイン電極７４ｄを埋め込んで、図２に示す保護層４５が形成されている。
【００６７】
保持容量７８の下部容量電極は、走査線１１２と同一の層に、例えば同様の材料を用いて形成され、電源供給線１１７の一部が保持容量７８の上部容量電極として形成されている。層間絶縁層４１は誘電体膜として形成されており、層間絶縁層４１の一部分が下部容量電極及び上部容量電極の間に挟持される。
【００６８】
有機ＥＬ装置１０の駆動時、走査線１１２を介して走査信号が供給されることにより、スイッチング用トランジスタ７６がオン状態になる。スイッチング用トランジスタ７６がオン状態となると、データ線１１４より画像信号が保持容量７８に供給される。この保持容量７８に供給された画像信号の電圧に応じて、駆動用トランジスタ７４の電気的な導通状態が決まる。保持容量７８に供給された画像信号に応じた電流が、駆動用トランジスタ７４のチャネルを介して電源供給線１１７より有機ＥＬ素子７２に供給されると、供給された電流に応じて有機ＥＬ層５０に含まれる発光層が発光する。
【００６９】
図４において、有機ＥＬ素子７２は、基板１上に順次形成された陽極３４、有機ＥＬ層５０、及び陰極４９を備えて構成されており、有機ＥＬ層５０は正孔注入層５０ｃ、発光層５０ａ及び電子注入層５０ｂを備えて構成されている。
【００７０】
有機ＥＬ層５０を構成する正孔注入層５０ｃ、発光層５０ａ及び電子注入層５０ｂはこの順で陽極３４上に形成されている。
【００７１】
電子注入層５０ｂは、カルシウム（Ｃａ）、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化ストロンチウム（ＳｒＦ２）、マグネシウム（Ｍｇ）、バリウム（Ｂａ）等の仕事関数の低い材料を用いて形成されている。電子注入層５０ｂによれば、電流駆動型の発光層５０ａに電子を効率良く注入でき、発光層５０ａの発光効率を高めることが可能である。尚、電子輸送層が陰極４９及び発光層間に設けられていてもよいし、電子注入層５０ｂが電子輸送層を含んで構成されていてもよい。
【００７２】
発光層５０ａは、有機ＥＬ材料を用いて構成されている。このような有機ＥＬ材料としては、例えば（ポリ）パラフェニレンビニレン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリチオフェン誘導体、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素、またはこれらの高分子材料にルブレン、ペリレン、９，１０−ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン６、キナクリドン等をドープした材料を用いることができる。
【００７３】
正孔注入層５０ｃは、例えば、ポリエチレンジオキシチオフェン等のポリチオフェン誘導体とポリスチレンスルホン酸等の混合物を用いて形成されている。
【００７４】
有機ＥＬ層５０を構成する各材料は、有機ＥＬ素子７２が駆動されるに伴って生じる熱によって高温に曝されると特性劣化を生じ易い。したがって、本実施形態の有機ＥＬ装置１０によれば、有機ＥＬ素子７２から効率良く放熱でき、有機ＥＬ装置１０の寿命を延ばすことが可能である。尚、陰極４９を介した熱伝導によっても相応の放熱効果は得られる。
【００７５】
（第２実施形態）
次に、図５を参照しながら本実施形態の有機ＥＬ装置１００を説明する。図５は、本実施形態の有機ＥＬ装置１００の構成を示す断面図である。尚、以下で説明する各実施形態の有機ＥＬ装置では、第１実施形態の有機ＥＬ装置と共通する部分に共通の参照符号を付して説明し、共通部分についての詳細な説明は便宜省略する。
【００７６】
図５において、本実施形態の有機ＥＬ装置１００は、放熱膜６１を構成する第１放熱膜６１ａ及び第２放熱膜６１ｂが電気的に絶縁されている点で第１実施形態の有機ＥＬ装置１０と相違する。
【００７７】
より具体的には、第１放熱膜６１ａ及び第２放熱膜６１ｂは、第２バンク部４７ｂの表面で互いに離間されている。第２バンク部４７ｂの表面で物理的に離間された第１放熱膜６１ａ及び第２放熱膜６１ｂによれば、第１放熱膜６１ａ及び第２放熱膜６１ｂの夫々に含まれる熱伝導材料が金属材料であっても、熱伝導を高めることに注力して第１放熱膜６１ａ及び第２放熱膜６１ｂに含まれる熱伝導材料の含有量を増やすことができ、放熱膜６１の熱伝導率を高めることが可能である。即ち、放熱膜６１の熱伝導率を高めつつ、第１放熱膜６１ａ及び第２放熱膜６１ｂの夫々に接する有機ＥＬ層５０間でリークする駆動電流及び有機ＥＬ素子７２を駆動するために供給される各種信号の漏れを防止できる。また、陰極４９は、図５に示した断面を除く第２バンク部４７ｂの他の部分で互いに電気的に接続されていればよい。
【００７８】
尚、第１放熱膜６１ａ及び第２放熱膜６１ｂは、互いに電気的に絶縁されていればよく、一定の隙間を設けて互いに離間されている場合に限定されるものではない。例えば、第１放熱膜６１ａ及び第２放熱膜６１ｂ間にこれら放熱膜より電気抵抗が高い絶縁部を設けてもよい。第１放熱膜６１ａ及び第２放熱膜６１ｂは、互いに絶縁されるように形成されていれば、第１バンク部４７ｂの表面において所要の形状にパターニングされていてもよい。
【００７９】
（第３実施形態）
次に、図６を参照しながら本実施形態の有機ＥＬ装置２００を説明する。図６は、本実施形態の有機ＥＬ装置２００の構成を示す断面図である。有機ＥＬ装置２００は、放熱膜を設ける代わりに熱伝導材料及び熱放射材料を含む第２バンク部４７ｂ´を含んでいる点で第１及び第２実施形態の有機ＥＬ装置と相違する。
【００８０】
図６において、第２バンク部４７ｂ´は、基材と、基材より高い熱伝導率を有する熱伝導材料と、基材より高い熱放射率を有する熱放射材料を含んでいる。第２バンク部４７ｂ´は、基材、熱伝導材料及び熱放射材料を混合して得られる塗布材を、例えばスピンコート等の塗布法を用いて第１バンク部４７ａ上に塗布することによって形成される。第２バンク部４７ｂ´は、熱伝導材料としてＡｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕから選ばれた少なくとも一種の熱伝導材料を１乃至１５ｖｏｌ％含んでいる。Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕの金属材料の熱伝導率は、例えば、アクリル樹脂又はポリイミド樹脂等の樹脂で構成される基材に比べて熱伝導率が高く、これら樹脂のみで第２バンク部４７ｂ´を形成した場合に比べて第２バンク部４７ｂ´の熱伝導率を高めることが可能である。加えて、第２バンク部４７ｂ´は、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕの金属材料を上述した割合で含んでいるため、隣接する有機ＥＬ層５０間を第２バンク部４７ｂ´で実使用上支障ない程度に絶縁することが可能である。したがって、隣接する有機ＥＬ層５０間で駆動電流のリーク等が生じることなく、各有機ＥＬ素子７２の夫々を所要のタイミングで発光させることが可能である。第２バンク部４７ｂ´は、熱放射材料として、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＭｇＯ、ＳｉＣから選ばれた少なくとも一種の材料を５乃至４０ｖｏｌ％含んでいる。第２バンク部４７ｂ´は、これら熱放射材料の他に赤外線の放射率が高いコージェライト焼結体等のセラミック粉体をバインダに配合して塗布したもの、或いは第１バンク部４７ａの表面にバインダを塗布した後、このバインダ上にセラミック粉体を吹き付けることによって形成されていてもよい。また、第２バンク部４７ｂ´は、熱放射材料として、例えば赤外線の放射率が高い赤外線放射体材料の夫々一例である、二酸化マンガン（ＭｎＯ２）、酸化クロム（Ｃｒ２Ｏ３）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化コバルト（ＣｏＯ）、酸化銅（ＣｕＯ）等の遷移元素の酸化物、カーボンブラック、セラックα（登録商標）のうち少なくとも一つを含んでいてもよい。第２バンク部４７ｂ´に加えて或いは代えて、第１バンク部４７ａが熱放射材料及び熱伝導材料を含んでいてもよい。
【００８１】
このように、熱伝導材料及び熱放射材料を含む第２バンク部４７ｂ´によれば、有機ＥＬ装置２００及び有機ＥＬ素子７２の構造を大きく変更することなく、有機ＥＬ素子７２及び有機ＥＬ装置２００から効率良く放熱することが可能である。したがって、有機ＥＬ層地２００によれば、第１及び第２実施形態の有機ＥＬ層装置と同様に有機ＥＬ層５０における温度上昇を低減でき、高画質の画像を表示できる状態を維持しつつ有機ＥＬ装置の寿命を延ばすことが可能になる。
【００８２】
（実験結果）
次に、表１を参照しながら第３実施形態の有機ＥＬ装置について行った実験結果を説明する。表１は、従来構造の有機ＥＬ装置と、第３実施形態の有機ＥＬ装置とを駆動させた際の夫々の基板表面の温度を測定した結果を示す。尚、基板の表面温度は、各有機ＥＬ素子の陰極が形成された基板表面に熱電対を取り付けて測定された値である。試料１は、アクリル樹脂又はポリイミド樹脂で構成される基材に、熱放射材料を３０ｖｏｌ％熱伝導材料を５ｖｏｌ％混合した混合材料をスピンコートで第１バンク部４７ａ表面に塗布することによって形成した。熱放射材料にはＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、及びＭｇＯの混合物を用い、熱伝導材料にはＣｕを用いた。試料２は、基材としてＳｉＯ２を含む第１バンク部４７ａに熱放射材料が３０ｖｏｌ％含まれ、且つ熱伝導材料が５ｖｏｌ％含まれている。熱放射材料にはＡｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、及びＴｉＯ２の混合物を用い、熱伝導材料にはＣｕを用いた。
【００８３】
【表１】
【００８４】
表１に示すように、本願発明者が行った実験によれば、試料１は従来構造の有機ＥＬ装置に比べて１０℃だけ基板表面温度を下げることができ、試料２は従来構造より１３℃温度を下げることが可能であることが分かった。このように、本実施形態の有機ＥＬ装置によれば、駆動時における温度上昇を大幅に抑制でき、高温で駆動されることによる有機ＥＬ装置の輝度低下を抑制することが可能である。この結果、有機ＥＬ装置の寿命を延ばすことが可能である。また、バンク部４７に熱伝導材料及び熱放射材料を含ませたことに加えて、第２バンク部４７ｂ´上に放熱膜を設けることにより更に有機ＥＬ素子の温度上昇を抑制でき、有機ＥＬ装置の寿命を延ばすことが可能であることは本実験の結果から明らかである。
【００８５】
（電子機器）
次に、上述した有機ＥＬ素子を含む有機ＥＬ装置を備えた各種電子機器について説明する。
【００８６】
＜Ａ：モバイル型コンピュータ＞
図７を参照しながらモバイル型のコンピュータに上述した有機ＥＬ装置を適用した例について説明する。図７は、コンピュータ１２００の構成を示す斜視図である。
【００８７】
図７において、コンピュータ１２００は、キーボード１２０２を備えた本体部１２０４と、図示しない有機ＥＬ装置を用いて構成された表示部１００５を有する表示ユニット１２０６とを備えている。表示部１００５は、素子内の温度上昇に起因する発光層等の特性劣化が低減されており、装置全体の信頼性も高められている。また、上述した有機ＥＬ素子を含んだ表示部１００５は、熱伝導のみで放熱を行う従来の表示部に対して放熱構造を簡略化できるため、表示ユニット１２０６を小型に構成できる。よって装置全体の小型化につながり、装置の携帯性が改善される。また、表示部１００５が備える複数の有機ＥＬディスプレイ基板に赤、緑、青の光の三原色の光を発光する有機ＥＬ素子を形成しておくことによって、該表示部１００５はフルカラー表示で画像表示を行うことができる。
【００８８】
＜Ｂ：携帯型電話機＞
更に、上述した有機ＥＬ装置を携帯型電話機に適用した例について、図８を参照して説明する。図８は、携帯型電話機１３００の構成を示す斜視図である。
【００８９】
図８において、携帯型電話機１３００は、複数の操作ボタン１３０２と共に、本発明の一実施形態である有機ＥＬ装置を有する表示部１３０５を備えるものである。
【００９０】
表示部１３０５は、上述の表示部１００５と同様に発光層等の特性劣化が低減されていることから、高品質の画像を表示することができると共に信頼性が高められている。これにより、携帯型電話機１３００の耐久性も高められている。また、表示部１３０５が備える複数の有機ＥＬ素子が夫々赤、緑、青の光の三原色の光を発光することによって、該表示部１３０５はフルカラー表示で画像表示を行うこともできる。
【００９１】
尚、本発明は、上述した実施例に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う発光素子及び発光装置並びに電子機器もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬ装置の構成を示す断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬ装置の画素部の構成を示す平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ´線断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る有機ＥＬ装置の構成を示す断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る有機ＥＬ装置の構成を示す断面図である。
【図７】本発明に係る電子機器の一例の斜視図である。
【図８】本発明に係る電子機器の他の例の斜視図である。
【符号の説明】
【００９３】
１０，１００，２００・・・有機ＥＬ装置、２０・・・封止板、３４・・・陽極、４７・・・バンク部、４９・・・陰極、５０・・・有機ＥＬ層、６１・・・放熱膜、７２・・・有機ＥＬ素子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に設けられており、前記基板上の画像表示領域を構成する複数の画素領域の各々内に設けられた複数の凹部を規定する隔壁部と、
前記複数の凹部の夫々に設けられており、前記複数の凹部内の夫々に発光材料を塗布することによって形成された複数の発光部と、
前記発光部に接するように前記隔壁部の表面に設けられており、前記発光部で生じた熱を前記発光部の外側に逃がす放熱膜とを備え、
前記放熱膜は、前記隔壁部より熱伝導率が高い熱伝導材料と、前記隔壁部より熱放射率が高い熱放射材料とを含んでいること
を特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記放熱膜は、前記複数の発光部のうち前記隔壁部を介して隣接する一の発光部及び他の発光部の夫々に接するように前記隔壁部の表面に設けられていると共に、前記一の発光部及び前記他の発光部が少なくとも互いに独立して発光するように前記隔壁部の表面に沿って前記一の発光部及び前記他の発光部を互いに電気的に絶縁していること
を特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記放熱膜は、前記熱伝導材料としてＡｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕから選ばれた少なくとも一種の材料を１乃至１５ｖｏｌ％含むこと
を特徴とする請求項１又は２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記放熱膜は、前記熱放射材料としてＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＭｇＯ、ＳｉＣから選ばれた少なくとも一種の材料を５乃至４０ｖｏｌ％含むこと
を特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の発光装置。
【請求項５】
前記放熱膜は、前記隔壁部の表面に沿って夫々延在するように設けられると共に互いに電気的に絶縁された第１放熱膜及び第２放熱膜を備えており、
前記第１放熱膜は、前記一の発光部と接しており、
前記第２放熱膜は、前記他の発光部と接していること
を特徴とする請求項２に記載の発光装置。
【請求項６】
前記第１放熱膜及び前記第２放熱膜は、前記隔壁部の表面で互いに離間されていること
を特徴とする請求項５に記載の発光装置。
【請求項７】
基板と、
前記基板上の画像表示領域を構成する複数の画素領域の各々内に設けられた複数の凹部を規定する隔壁部と、
前記複数の凹部の夫々に設けられており、前記複数の凹部内の夫々に形成された複数の発光部とを備え、
前記隔壁部は、基材と、前記基材より高い熱放射率を有する熱放射材料と、前記基材より高い熱伝導率を有する熱伝導材料とを含んでいること
を特徴とする発光装置。
【請求項８】
前記隔壁部は、前記複数の発光部のうち前記隔壁部を介して隣接する一の発光部及び他の発光部が少なくとも互いに独立して発光するように高い電気抵抗を有すること
を特徴とする請求項７に記載の発光装置。
【請求項９】
前記熱伝導材料は、前記基材より電気抵抗率が低い導電材料としてＡｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕから選ばれた少なくとも一種の材料を１乃至１５ｖｏｌ％含むこと
を特徴とする請求項７又は８に記載の発光装置。
【請求項１０】
前記隔壁部は、前記熱放射材料として、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＭｇＯ、ＳｉＣから選ばれた少なくとも一種の材料を５乃至４０ｖｏｌ％含むこと
を特徴とする請求項７から９の何れか一項に記載の発光装置。
【請求項１１】
前記発光部は、有機ＥＬ層を有すること
を特徴とする請求子１から１０の何れか一項に記載の発光装置。
【請求項１２】
請求項１から１１の何れか一項に記載の発光装置を具備してなること
を特徴とする電子機器。
【請求項１】
基板と、
前記基板上に設けられており、前記基板上の画像表示領域を構成する複数の画素領域の各々内に設けられた複数の凹部を規定する隔壁部と、
前記複数の凹部の夫々に設けられており、前記複数の凹部内の夫々に発光材料を塗布することによって形成された複数の発光部と、
前記発光部に接するように前記隔壁部の表面に設けられており、前記発光部で生じた熱を前記発光部の外側に逃がす放熱膜とを備え、
前記放熱膜は、前記隔壁部より熱伝導率が高い熱伝導材料と、前記隔壁部より熱放射率が高い熱放射材料とを含んでいること
を特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記放熱膜は、前記複数の発光部のうち前記隔壁部を介して隣接する一の発光部及び他の発光部の夫々に接するように前記隔壁部の表面に設けられていると共に、前記一の発光部及び前記他の発光部が少なくとも互いに独立して発光するように前記隔壁部の表面に沿って前記一の発光部及び前記他の発光部を互いに電気的に絶縁していること
を特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記放熱膜は、前記熱伝導材料としてＡｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕから選ばれた少なくとも一種の材料を１乃至１５ｖｏｌ％含むこと
を特徴とする請求項１又は２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記放熱膜は、前記熱放射材料としてＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＭｇＯ、ＳｉＣから選ばれた少なくとも一種の材料を５乃至４０ｖｏｌ％含むこと
を特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の発光装置。
【請求項５】
前記放熱膜は、前記隔壁部の表面に沿って夫々延在するように設けられると共に互いに電気的に絶縁された第１放熱膜及び第２放熱膜を備えており、
前記第１放熱膜は、前記一の発光部と接しており、
前記第２放熱膜は、前記他の発光部と接していること
を特徴とする請求項２に記載の発光装置。
【請求項６】
前記第１放熱膜及び前記第２放熱膜は、前記隔壁部の表面で互いに離間されていること
を特徴とする請求項５に記載の発光装置。
【請求項７】
基板と、
前記基板上の画像表示領域を構成する複数の画素領域の各々内に設けられた複数の凹部を規定する隔壁部と、
前記複数の凹部の夫々に設けられており、前記複数の凹部内の夫々に形成された複数の発光部とを備え、
前記隔壁部は、基材と、前記基材より高い熱放射率を有する熱放射材料と、前記基材より高い熱伝導率を有する熱伝導材料とを含んでいること
を特徴とする発光装置。
【請求項８】
前記隔壁部は、前記複数の発光部のうち前記隔壁部を介して隣接する一の発光部及び他の発光部が少なくとも互いに独立して発光するように高い電気抵抗を有すること
を特徴とする請求項７に記載の発光装置。
【請求項９】
前記熱伝導材料は、前記基材より電気抵抗率が低い導電材料としてＡｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕから選ばれた少なくとも一種の材料を１乃至１５ｖｏｌ％含むこと
を特徴とする請求項７又は８に記載の発光装置。
【請求項１０】
前記隔壁部は、前記熱放射材料として、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＭｇＯ、ＳｉＣから選ばれた少なくとも一種の材料を５乃至４０ｖｏｌ％含むこと
を特徴とする請求項７から９の何れか一項に記載の発光装置。
【請求項１１】
前記発光部は、有機ＥＬ層を有すること
を特徴とする請求子１から１０の何れか一項に記載の発光装置。
【請求項１２】
請求項１から１１の何れか一項に記載の発光装置を具備してなること
を特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−２４４８４７（Ｐ２００６−２４４８４７Ａ）
【公開日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−５８５２０（Ｐ２００５−５８５２０）
【出願日】平成１７年３月３日（２００５．３．３）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月３日（２００５．３．３）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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