(57)【要約】【課題】自発光性の表示素子の劣化を抑制し、高表示品位且つ長寿命化を実現可能な表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】基板上において複数の自発光性の表示素子を備えた表示パネル１と、表示パネル１にフレキシブル基板６００を介して接続され表示パネル１に対して駆動信号を供給する駆動回路基板５００と、を備え、駆動回路基板５００は、フレキシブル基板６００を折り曲げることによって表示パネル１との間にギャップＧを形成しつつ対向して配置されたことを特徴とする。【選択図】      図４
2006156035.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上において複数の自発光性の表示素子を備え、一主面を表示面とする表示パネルと、
前記表示パネルにフレキシブル基板を介して接続され、前記表示パネルの非表示面側に配置され、前記表示パネルへ駆動信号を供給する駆動回路基板と、
前記表示パネルと前記駆動回路基板との間に配置される熱抵抗層と、を備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記熱抵抗層の厚みは、０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であ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】
前記熱抵抗層は、空気層であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
さらに、前記表示パネル及び前記駆動回路基板を保持するフレームを備え、
前記熱抵抗層の厚みは、前記フレームによって形成されたことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
前記表示素子は、基板上に画素毎に形成された第１電極と、
前記第１電極に対向して配置され全画素に共通に形成された第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に保持された有機活性層と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、表示装置に係り、特に、自発光性の表示素子によって構成された表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、平面表示装置として、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置が注目されている。この有機ＥＬ表示装置は、自発光性の表示素子を備えて構成されたことから、視野角が広く、バックライトを必要とせず薄型化が可能であり、消費電力が抑えられ、且つ応答速度が速いといった特徴を有している。
【０００３】
これらの特徴から、有機ＥＬ表示装置は、液晶表示装置に代わる、次世代平面表示装置の有力候補として注目を集めている。このような有機ＥＬ表示装置は、アレイ基板として陽極と陰極との間に発光機能を有する有機化合物を含む有機活性層を挟持した有機ＥＬ素子をマトリックス状に配置することにより構成された表示パネルと、この表示パネルを駆動する駆動回路基板と、駆動回路基板からの信号を表示パネルへ伝達するフレキシブル配線基板と、表示パネルと駆動回路基板とを一体的に保持するフレームを備えて構成される。このフレキシブル配線基板をフレームの側面に沿って折り曲げ、駆動回路基板を表示パネルの非表示面側に配置する構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−１００４４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように、駆動回路基板を表示パネルに密着固定させた場合、駆動回路からの輻射熱により表示パネルの温度が上昇し、自発光素子の寿命が短くなる恐れがある。
【０００５】
この発明の目的は、自発光性の表示素子の劣化を抑制し、高表示品位且つ長寿命化を実現可能な表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の様態による表示装置は、
基板上において複数の自発光性の表示素子を備えた表示パネルと、
前記表示パネルにフレキシブル基板を介して接続され、前記表示パネルに対して駆動信号を供給する駆動回路基板と、を備え、
前記駆動回路基板は、前記フレキシブル基板を折り曲げることによって前記表示パネルとの間にギャップを形成しつつ対向して配置されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、自発光性の表示素子の劣化を抑制し、高表示品位且つ長寿命化を実現可能な表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明の一実施の形態に係る表示装置について図面を参照して説明する。なお、この実施の形態では、表示装置として、自己発光型表示装置、例えば有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置を例にして説明する。
【０００９】
図１及び図２に示すように、有機ＥＬ表示装置は、表示パネル１及び駆動回路基板５００を備えている。この表示パネル１は、画像を表示する表示エリア１０２を有するアレイ基板１００と、アレイ基板１００の少なくとも表示エリア１０２を密封する封止体２００とを備えて構成されている。
【００１０】
封止体２００は、例えばガラス基板などの絶縁基板である。アレイ基板１００と封止体２００とは、周縁部同士が例えば接着剤やフリットシールなどで結合しており、これにより、それらの間に気密空間を形成している。この気密空間は、例えば窒素ガスなどの不活性ガスが充填されているか又は真空である。また、表示パネル１の表示面側の最表面には外光反射を抑制するため、偏光板ＰＬを備えてもよい。図２に示した例は、表示面すなわち光出射面がアレイ基板１００の底面（支持基板１１０）側である下面発光型であり、支持基板１１０の外面に偏光板ＰＬを備えている。表示面が封止体２００側である上面発光型では、封止体２００の外面に偏光板ＰＬが配置される。要は、偏光板PLは、表示パネルの表示面側に配置される。
【００１１】
アレイ基板１００は、例えば、ガラス基板などの絶縁性の支持基板１１０を含んでいる。支持基板１１０上において、表示エリア１０２は、マトリクス状に配置された複数の画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）によって構成されている。
【００１２】
各画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、オン画素とオフ画素とを電気的に分離し、かつオン画素への映像信号を保持する機能を有する画素スイッチ１０と、画素スイッチ１０を介して供給される映像信号に基づき表示素子へ所望の駆動電流を供給する駆動トランジスタ２０と、駆動トランジスタ２０のゲート−ソース間電位を所定期間保持する蓄積容量素子３０と、自発光性の表示素子として有機ＥＬ素子４０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）と、を備えている。
【００１３】
画素スイッチ１０のゲート電極は走査線Ｙｍ（ｍ＝１、２、…）に接続され、ソース電極は信号線Ｘｎ（ｎ＝１、２、…）に接続され、ドレイン電極は蓄積容量素子３０の一端及び駆動トランジスタ２０のゲート電極２０Ｇに接続されている。駆動トランジスタ２０のソース電極２０Ｓは蓄積容量素子３０の他端及び電源供給線Ｐに接続され、ドレイン電極２０Ｄは有機ＥＬ素子４０に接続されている。
【００１４】
赤色画素ＰＸＲは、主に赤色波長に対応した光を出射する有機ＥＬ素子４０Ｒを備えている。緑色画素ＰＸＧは、主に緑色波長に対応した光を出射する有機ＥＬ素子４０Ｇを備えている。青色画素ＰＸＢは、主に青色波長に対応した光を出射する有機ＥＬ素子４０Ｂを備えている。
【００１５】
図２に示すように、支持基板１１０上には、アンダーコート層１１２として、例えば、窒化シリコン（ＳｉＮＸ）層と酸化シリコン（ＳｉＯＸ）層とが順次積層されている。アンダーコート層１１２上には、例えばチャネル及びソース・ドレインが形成されたポリシリコン層である半導体層１１３、例えばＴＥＯＳ（ＴｅｔｒａＥｔｈｙｌ  ＯｒｔｈｏＳｉｌｉｃａｔｅ）などを用いて形成されるゲート絶縁膜１１４、及び、例えばモリブデン−タングステン（ＭｏＷ）などからなるゲート電極２０Ｇが順次積層されており、それらはトップゲート型の薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと称す）を構成している。この例では、画素スイッチ１０、駆動トランジスタ２０などのＴＦＴとして利用している。また、ゲート絶縁膜１１４上には、ゲート電極１５と同一工程で形成可能な走査線Ｙｍがさらに配置されている。
【００１６】
ゲート絶縁膜１１４及びゲート電極１１５は、例えばプラズマＣＶＤ法などにより成膜された酸化シリコン（ＳｉＯＸ）などからなる層間絶縁膜１１７で被覆されている。層間絶縁膜１１７上にはソース電極２０Ｓ及びドレイン電極２０Ｇが配置されており、それらは、例えば窒化シリコン（ＳｉＮＸ）などからなるパッシベーション膜１１８で被覆されている。ソース電極２０Ｓ及びドレイン電極２０Ｄは、例えばＭｏ／Ａｌ／Ｍｏの三層構造を有しており、それぞれゲート絶縁膜１１４及び層間絶縁膜１１７に設けられたコンタクトホールを介してＴＦＴのソース及びドレインにそれぞれ電気的に接続されている。また、層間絶縁膜１１７上には、ソース電極２０Ｓ及びドレイン電極２０Ｄと同一の工程で形成可能な信号線Ｘｎがさらに配置されている。
【００１７】
各画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）にそれぞれ配置される有機ＥＬ素子４０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、基本的に同一構成であり、画素毎ＰＸに独立島状に形成された第１電極４１と、第１電極４１に対向して配置され全画素ＰＸに共通に形成された第２電極４３と、これら第１電極４１と第２電極４３との間に保持された有機活性層４２と、によって構成される。
【００１８】
すなわち、第１電極４１は、パッシベーション膜１１８上において、互いから離間されて並置されている。各第１電極４１は、パッシベーション膜１１８に設けた貫通孔を介して駆動トランジスタ２０のドレイン電極２０Ｄに電気的に接続されている。この第１電極４１は、ここではＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ：インジウム・ティン・オキサイド）やＩＺＯ（インジウム・ジンク・オキサイド）などの光透過性を有する導電部材によって形成され、陽極として機能する。
【００１９】
有機活性層４２は、発光層を含んでいる。この有機活性層４２は、発光層以外の層を含むことができ、例えば、各色共通に形成される正孔輸送層、及び各色画素に形成される発光層の２層構造で構成されても良いし、正孔注入層、ブロッキング層、電子輸送層、電子注入層、バッファ層などを含むこともでき、またこれらを機能的に複合した層を含んでもよい。有機活性層４２においては、発光層が有機系材料であればよく、発光層以外の層は無機系材料でも有機系材料でも構わない。発光層は、赤、緑、または青に発光する発光機能を有する有機化合物によって形成される。
【００２０】
第２電極６６は、有機活性層６４上に各有機ＥＬ素子４０に共通に配置される。この第２電極６６は、例えばＣａ（カルシウム）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｂａ（バリウム）、Ａｇ（銀）、Ｙｂ（イッテルビウム）などの電子注入機能を有する金属膜によって形成され、陰極として機能している。この第２電極６６は、陰極として機能する金属膜の表面をカバーメタルで被覆した２層構造であっても良い。カバーメタルは、例えばアルミニウムによって形成される。
【００２１】
また、アレイ基板１００は、表示エリア１０２において、各画素ＲＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を分離する隔壁５０を備えている。この隔壁５０は、パッシベーション膜１１８上において、第１電極６０の周縁に沿って格子状またはストライプ状に配置されている。このような隔壁５０は、例えば、有機絶縁層であり、フォトリソグラフィ技術を用いて形成可能である。
【００２２】
さらに、アレイ基板１００は、表示エリア１０２の外周に沿った周辺エリア１０４に、走査線Ｙｍに走査信号を供給する走査線駆動回路１０７の少なくとも一部と、信号線Ｘｎに映像信号を供給する信号線駆動回路１０８の少なくとも一部と、を備えている。すべての走査線Ｙｍは、走査線駆動回路１０７に接続されている。また、すべての信号線Ｘｎは、信号線駆動回路１０８に接続されている。
【００２３】
駆動回路基板５００は、表示パネル１に対して駆動信号を供給する。すなわち、この駆動回路基板５００には、走査線駆動回路１０７及び信号線駆動回路１０８を制御するための回路や電源などの回路が実装されている。このような駆動回路基板５００は、フレキシブル基板６００を介して表示パネル１のアレイ基板１００に接続されている。
【００２４】
図３及び図４に示すように、この駆動回路基板５００は、フレキシブル基板６００を折り曲げることによって表示パネル１との間に熱抵抗層を介して配置されている。ここでは、熱抵抗層は空気層であり、駆動回路基板５００は、表示パネル１との間にギャップＧを形成しつつ対向して配置されている。すなわち、バックライトユニットなどの面光源装置が不要の有機ＥＬ表示装置においては、駆動回路基板５００を表示パネル１の表示面とは反対側に配置可能であり、これにより、表示装置の狭額縁化及び表示装置全体の寸法の小型化を実現できる。しかしながら、駆動回路基板５００は、比較的発熱量の大きな回路例えば電源回路などを備えており、表示パネル１に密着させて固定すると、回路からの輻射熱により表示パネル１の温度上昇を招く。このような表示パネル１の温度上昇によって表示素子が劣化し、製品としての寿命が短くなる虞がある。
【００２５】
そこで、上述したように、駆動回路基板５００を表示パネル１から離間した状態で固定することにより、駆動回路基板５００からの輻射熱の影響を最小限に抑えることが可能となる。
【００２６】
具体的には、有機ＥＬ表示装置は、図３及び図４に示したように、表示パネル１及び駆動回路基板５００を保持するフレーム７００を備えている。表示パネル１は、粘着テープ８００を介してフレーム７００に固定されており、ベゼル９００によってフレーム７００との間に挟持されている。
【００２７】
フレーム７００は、ほぼ表示パネル１と同等の寸法を有する矩形枠状に形成されている。このフレーム７００は、表示パネル１と対向するように駆動回路基板５００を配置した際に、表示パネル１と駆動回路基板５００との間に介在する介在部７０１、駆動回路基板５００と係合する爪部７０２、駆動回路基板５００をネジ７０３によって固定するネジ止め部７０４などを有している。
【００２８】
図４に示した例では、駆動回路基板５００は、表示パネル１の封止体２００と対向するように配置されている。介在部７０１は、封止体２００と駆動回路基板５００との間の少なくとも一部に延在していればよい。これにより、駆動回路基板５００は、表示パネル１と密着することがなく、介在部７０１の厚みに相当するギャップＧを形成した状態でフレーム７００に固定される。このとき、表示パネル１と駆動回路基板５００との間に形成された熱抵抗層は、熱抵抗が比較的高い空気層（熱伝導率：約０．０２（Ｗ／ｍ・ｋ））であり、駆動回路基板５００からの輻射熱の影響を抑制することが可能となる。
【００２９】
なお、熱抵抗層は、熱伝導率が比較的低いもので形成されていれば良く、フレーム７００を熱伝導率が比較的低い樹脂材料、例えばポリカーボネート（熱伝導率；約０．２（Ｗ／ｍ・ｋ））で形成した場合、表示パネル１と駆動回路基板５００との間の全体に亘って介在部７０１を配置して両者の間に熱抵抗層を形成しても良い。また、表示パネル１と駆動回路基板５００との間に柱状体を配置して両者の間に熱抵抗層を形成しても良い。
【００３０】
ここで、熱抵抗層の膜厚は、表示パネル１の主面に対する法線方向の高さに相当するものとし、０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることが望ましい。すなわち、表示パネル１から駆動回路基板５００までの最短距離（表示パネルと駆動回路基板上の回路との距離）を０．１ｍｍ以上確保することにより、駆動回路基板５００からの輻射熱の影響を抑制可能である。つまり、駆動回路基板５００の表示パネル１と対向する面とは反対の面のみに各種回路を実装した片面実装構造の場合には、表示パネル１と駆動回路基板５００との間に０．１ｍｍ程度のギャップＧを形成すれば、これらの間の最短距離を０．１ｍｍ程度確保することができる。また、ギャップＧが大きいほど熱の影響を軽減できるが、あまりにも大きなギャップＧを形成することは表示装置の厚みを増すことになり、小型化の妨げとなる。そこで、駆動回路基板５００の両面に各種回路を実装した両面実装構造の場合において実装された回路の厚みを考慮して、表示パネル１と駆動回路基板５００との間に１．０ｍｍ程度のギャップＧを形成すれば、実質的にこれらの間の最短距離を０．１ｍｍ以上確保することができ、駆動回路基板５００からの輻射熱の影響を抑制可能である。
【００３１】
尚、有機ＥＬ表示装置は更に熱拡散用金属シート７０３を備えてもよい。例えば、図５に示すように、アルミニウムあるいは銅などの金属あるいはグラファイトなどで構成される熱拡散用シートを、封止体２００とフレーム７００との間であって、封止体全面に渡って配置してもよい。また、図６に示すように、熱抵抗層全面に熱拡散用金属シートを配置してもよい。
【００３２】
（実施例）  
上述した構成の有機ＥＬ表示装置において、表示パネル１と片面実装構造の駆動回路基板５００との間に０．１ｍｍのギャップＧを形成した。このような構成において、電源を投入する前の表示パネル１の温度と、電源投入後に温度変化が安定した状態での表示パネル１の温度とを比較したところ、表示パネル１の温度は５℃上昇していた。
【００３３】
（比較例）  
上述した構成の有機ＥＬ表示装置において、表示パネル１と駆動回路基板５００とを密着して配置した（ギャップＧが０ｍｍ）。このような構成において、電源を投入する前の表示パネル１の温度と、電源投入後に温度変化が安定した状態での表示パネル１の温度とを比較したところ、表示パネル１の温度は１０℃上昇していた。
【００３４】
つまり、実施例のように、表示パネル１と駆動回路基板５００との間に少なくとも０．１ｍｍのギャップを形成したことにより、密着して配置した場合よりも表示パネルの上昇温度を低減することができた。
【００３５】
以上説明したように、表示パネルとフレキシブル基板を介して接続された駆動回路基板は、フレキシブル基板を折り曲げることによって表示パネルとの間にギャップを形成しつつ対向して配置されている。このため、駆動回路基板からの輻射熱が表示パネルに伝わりにくくなり、表示パネル上に配置された表示素子の熱の影響による劣化を抑制することができる。このため、使用開始当初の表示品位を長期にわたって維持することが可能となる。したがって、高表示品位且つ長寿命化を実現可能な表示装置を提供することができる。
【００３６】
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【００３７】
例えば、上面発光型の有機ＥＬ表示装置の場合、駆動回路基板５００は、アレイ基板１００との間にギャップを形成しつつ対向するように配置すれば良い。この場合、封止体２００の外面に偏光板を配置しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】図１は、この発明の一実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】図２は、図１に示した有機ＥＬ表示装置の１画素分の構造を概略的に示す断面図である。
【図３】図３は、フレームに保持された表示パネル及び駆動回路基板を概略的に示す平面図である。
【図４】図４は、図３に示した有機ＥＬ表示装置をIII−III線で切断したときの断面図である。
【図５】図５は、他の熱抵抗層を備えた有機ＥＬ表示装置の構成を概略的に示す断面図である。
【図６】図６は、他の熱抵抗層を備えた有機ＥＬ表示装置の構成を概略的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１…表示パネル、１０…画素スイッチ、２０…駆動トランジスタ、３０…蓄積容量素子、４０…有機ＥＬ素子（表示素子）、４１…第１電極、４２…有機活性層、４３…第２電極、５０…隔壁、１００…アレイ基板、２００…封止体、５００…駆動回路基板、６００…フレキシブル基板、７００…フレーム、７０３…熱拡散用金属シート
【図１】
2006156035.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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