(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板上に、帯状に延び、互いに独立して平行に形成された複数のアノードと、上記各アノードに対して順次独立して積層形成された複数のホール注入層およびホール輸送層と、上記各ホール輸送層に積層させて上記各アノードと直交して延び、互いに独立して形成された複数の発光層と、上記各発光層に対して順次独立して積層形成された複数の電子輸送層、電子注入層およびカソードと、を有する有機ＥＬ表示装置であって、
上記複数のカソードに積層させて放熱部材が設けられており、かつ、
上記放熱部材は、上記複数のカソードに共通に接するシリコーン樹脂接着剤を介して上記複数のカソード上に接着されていることを特徴とする、有機ＥＬ表示装置。
【請求項２】
上記放熱部材は、上記透明基板よりも熱拡散性の高い金属により形成されている、請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項３】
上記放熱部材は、複数の凸部を有している、請求項１または２に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項４】
パッシブ駆動可能に構成されている、請求項１ないし３のいずれかに記載の有機ＥＬ表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、一対の電極間に有機ＥＬ（エレクトロルミネッセント）層を設け、一対の電極により有機ＥＬ層に電界を与えて発光させる表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、エレクトロルミネッセントを利用したＥＬ表示装置の開発が盛んに行われている。ＥＬ表示装置は、アノードとカソードとの間に発光層を設けた構成を有している。ＥＬ表示装置では、液晶表示装置と同様に、各画素毎にＴＦＴなどのスイッチを設けて各画素を個別に駆動するアクティブ駆動方式の他、線順次方式に代表されるパッシブ駆動方式を採用することができる。このようなＥＬ表示装置は、使用される発光性化合物の種類により、無機ＥＬ表示装置と有機ＥＬ表示装置に分類することができる。有機ＥＬ表示装置では、アノードから供給される正孔およびカソードから供給される電子を発光層に効率良く閉じ込めるために、発光層を電子輸送層および正孔（ホール）輸送層により挟み込んで有機層を構成するのが一般的である。
【０００３】
無機ＥＬ表示装置および有機ＥＬ表示装置では、発光性化合物の種類に起因した利害得失がある。無機ＥＬ表示装置は、装置寿命が長い（輝度の半減期が２００００時間以上）という利点を有する反面、発光効率、とくに青色の発光効率が小さく、駆動電圧が高くなるといった欠点を有している。これに対して、有機ＥＬ表示装置は、発光効率が高く、発光性化合物を発光させるのに必要な電圧が小さくて済む反面、装置寿命が小さいといった欠点を有している。したがって、携帯電話などのディスプレイとして使用する場合には、有機ＥＬ表示装置のほうが有望視されるが、実用性を考慮した場合、有機ＥＬ表示装置の装置寿命を長くする必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
有機ＥＬ表示装置の寿命が短い理由（劣化原因）としては、種々のものが挙げられるが、その１つとして熱エネルギに起因するものがある。有機ＥＬ表示装置では、有機物層に供給した電気エネルギのうちの５％が発光に利用され、残りの９５％が熱として消費される。そのため、電極間に電圧を印加した場合には、有機層などにおいて大きな熱が生じ、この熱に起因して次のような現象が生じて有機ＥＬ表示装置が劣化してしまう。
【０００５】
第１に、発光層とホール輸送層との間の相互拡散により、電流−電圧特性が高電圧側へシフトして輝度が低下する。第２に、アノードが酸化してしまう。第３に、有機層が分解してしまう。有機層は、熱エネルギによる直接的に分解する他、アノードの酸化に起因して分解する。
【０００６】
このような熱的劣化は、パッシブ駆動方式を採用した有機ＥＬ表示装置においてより顕著に現れる。パッシブ駆動方式は、たとえば高電圧を印加するアノードまたはカソード（走査電極）が順次切り替えられ、高電圧が印加された画素（発光層）が瞬間的に発光させられる。そのため、ある画素が所定の輝度で常時発光しているように視認させるためには、先に高電圧が付与されてから次の高電位が付与までに輝度が所定値よりも小さくならないように、当該所定値よりも相当大きな輝度をもって画素を発光させる必要が生じる。したがって、パッシブ駆動を採用した場合には、繰り返し大きな電位を付与する必要がある結果、各画素での通電量、ひいては発熱量が大きくなって熱的劣化の問題がより顕著に現れる。
【０００７】
本願発明は、このような事情のもとに考えだされたものであって、熱的な劣化を抑制して有機ＥＬ表示装置の寿命を長くすることをその課題としている。
【０００８】
【発明の開示】
すなわち、本願発明により提供される有機ＥＬ表示装置は、透明基板上に、帯状に延び、互いに独立して平行に形成された複数のアノード（第１電極）と、上記各アノードに対して順次独立して積層形成された複数のホール注入層およびホール輸送層と、上記各ホール輸送層に積層させて上記各アノードと直交して延び、互いに独立して形成された複数の発光層と、上記各発光層に対して順次独立して積層形成された複数の電子輸送層、電子注入層およびカソード（第２電極）と、を有する有機ＥＬ表示装置であって、上記複数のカソードに積層させて放熱部材が設けられており、かつ、上記放熱部材は、上記複数のカソードに共通に接するシリコーン樹脂接着剤を介して上記複数のカソード上に接着されていることを特徴としている。
【０００９】
この構成では、第１および第２電極（アノードおよびカソード）間に電圧を印加したときに、有機層（ホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層）などにおいて熱エネルギが発生したとしても、その熱エネルギが放熱部材を介して装置の外部に積極的に放出される。その結果、装置の温度上昇や熱エネルギに起因した電極や有機層の酸化、ひいては装置の熱的な劣化を抑制して装置の寿命を長くすることができるようになる。また、この構成では、シリコーン樹脂接着剤が緩衝層として機能する。つまり、放熱部材に対して外的な負荷が作用した場合でも、その負荷がシリコーン樹脂接着剤により緩和されるため、外的負荷により有機層と第２電極との間の界面や有機層自体が損傷してしまうといった事態を抑制することができるようになる。また、シリコーン樹脂接着剤は、熱拡散性の高いので、放熱部材への熱移動が妨げられることもない。
【００１０】
このように効果をより確実に享受するためには、上記放熱部材を上記透明基板よりも熱拡散性の高い金属により形成し、あるいは放熱部材を複数の凸部を有するものとして表面積を大きく確保するのが好ましい。
【００１１】
上述したように、熱的な劣化はパッシブ駆動される有機ＥＬ表示装置においてより顕著に現れる。したがって、放熱部材を設けることは、パッシブ駆動可能に構成された有機ＥＬ表示装置に対して、より有効である。
【００１４】
本願発明のその他の利点および特徴については、以下に行う発明の実施の形態の説明から、より明らかとなるであろう。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しつつ具体的に説明する。ここで、図１は本願発明に係る有機ＥＬ表示装置の一例を示す一部破断要部斜視図、図２は図１のII−II線に沿う断面図、図３は放熱部材の一例を示す全体斜視図である。
【００１６】
図１および図２に示した有機ＥＬ表示装置Ｘは、線順次方式によりパッシブ駆動可能に構成されたものであり、透明基板１上に、複数のアノード２、複数の有機層３複数のカソード４および放熱部材５が設けられている。
【００１７】
透明基板１は、図面上には明確には表れていないが、たとえば透明なガラスや樹脂製フィルムにより矩形状に形成されている。アノード２は、透明基板１の表面１０において、図１の矢印ＡＢ方向に延びる帯状に形成されており、複数のアノード２が、それらの幅方向に並んでいる。これらのアノード２は、たとえばＩＴＯなどを用いた蒸着やスパッタリングなどの公知の手法により、厚さが２００〜５００Åの透明導体膜を形成した後に、エッチング処理を施すことにより形成することができる。
【００１８】
有機層３は、複数のホール注入層３０、複数のホール輸送層３１、複数の発光層３２、複数の電子輸送層３３、および複数の電子注入層３４からなる。
【００１９】
ホール注入層３０は、アノード２からのホールの取り出し効率、つまり有機層３へのホール注入効率を向上させる役割を有するものである。ホール輸送層３１は、発光層３２へのホールの移動を効率良く行うとともに、カソード４からの電子が発光層３２を超えてアノード２へ移動するのを抑制し、発光層３２おける電子とホールとの再結合効率を高める役割を有するものである。
【００２０】
ホール注入層３０およびホール輸送層３１は、アノード２と同一方向（図１の矢印ＡＢ方向）に延びる帯状に形成されている。ホール注入層３０はアノード２上に、ホール輸送層３１はホール注入層３０上に積層形成され、複数のものがアノード２の幅方向（図１の矢印ＣＤ方向）に並んで平行に延びている。
【００２１】
ホール注入層３０およびホール輸送層３１は、たとえばスパッタリングや蒸着により形成することができ、ホール注入層３０は厚さが数〜１０Åに、ホール輸送層３０は、厚さが１００〜１０００Åに形成される。
【００２２】
ホール注入層３０を構成する材料としては、たとえば銅フタロシアニン、無金属フタロシアニン、芳香族アミン（ＴＰＡＣ、２Ｍｅ−ＴＰＤ、α−ＮＰＤなど）を用いることができる。一方、ホール輸送層３１を構成する材料としては、たとえば１，１−ビス（４−ジ−ｐ−アミノフェニル）シクロヘキサン、ガルバゾールおよびその誘導体、トリフェニルアミンおよびその誘導体を用いることができる。
【００２３】
発光層３２は、アノード２の延びる方向（図１の矢印ＡＢ方向）と直交する方向（図１の矢印ＣＤ方向）に延びる帯状に形成され、複数のものがアノード２の延びる方向（図１の矢印ＡＢ方向）に並んで互いに平行に延びている。これらの発光層３２は、発光物質を含んでおり、アノード２からのホールとカソード４からの電子との再結合により励起子を生成する場である。励起子は、発光層３２を移動するが、その過程において発光物質が発光する。
【００２４】
電子注入層３４は、カソード４からの電子の取り出し効率、つまり有機層３への電子注入効率を向上させる役割を有するものである。電子輸送層３３は、発光層３２への電子の移動を効率良く行うとともに、アノード２からのホールが発光層３２を超えてカソード４へ移動するのを抑制し、発光層３２おける電子とホールとの再結合効率を高める役割を有するものである。
【００２５】
電子輸送層３３および電子注入層３４は、発光層３２と同一方向（図１の矢印ＣＤ方向）に延びる帯状に形成されている。電子輸送層３３は発光層３２上に、電子注入層３４は電子輸送層３３上に積層形成され、複数のものが発光層３２の幅方向（図１の矢印ＡＢ方向）に並んで互いに平行に延びている。
【００２６】
発光層３２、電子輸送層３３および電子注入層３４は、たとえばスパッタリングや蒸着により形成することができ、発光層３２および電子輸送層３３は厚さが１００〜１０００Åに、電子注入層３４は厚さが数〜１０Åに形成される。
【００２７】
発光物質としては、たとえばトリス（８−キノリノラト）アルミニウム錯体、ビス（ベンゾキノリノラト）ベリリウム錯体、ジトルイルビニルビフェニル、トリ（ジベンゾイルメチル）フェナントロリンユーロピウム錯体（Ｅｕ（ＤＢＭ）3（Ｐｈｅｎ））、およびフェニルピリジンイリジウム化合物などの蛍光またはりん光性発光物質を使用することができる。もちろん、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ポリアルキルチオフェン、ポリフルオレン、およびこれらの誘導体などのような高分子発光物質を用いてもよい。
【００２８】
なお、有機ＥＬ表示装置Ｘをカラー表示用に構成する場合には、たとえば隣接する３つの発光層３２を、Ｒ発光層、Ｇ発光層、およびＢ発光層からなる組とし、このような組みを複数設ければよい。この場合には、Ｒ発光層、Ｇ発光層、およびＢ発光層は、それぞれの色に相当する光を発する発光性物質を含有させてもよいし、それぞれの色に相当する光のフィルタを発光層３２と第２基板１２との間に設けてもよい。
【００２９】
一方、電子輸送層３３および電子注入層３４を構成する材料としては、たとえばアントラキノジメタン、ジフェニルキノン、ぺリレンテトラカルボン酸、トリアゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、ベンズオキサゾール、およびこれらの誘導体を用いることができる。電子注入層３４は、ＬｉＦのような無機材料により形成することもできる。この場合には、電子注入層３４は、有機層３の構成要素とはならない。
【００３０】
カソード４は、発光層３２と同一方向（図１の矢印ＣＤ方向）に延びる帯状に、複数のものが発光層３２の幅方向（図１の矢印ＡＢ方向）に並んで互いに平行に延びている。このようなカソード４は、たとえばスパッタリングや蒸着によりアルミニウムなどの金属膜を形成した後にエッチング処理を施すことにより形成することができる。
【００３１】
放熱部材５は、図１ないし図３に良く表れているように、基部５０上にカソード４の延びる方向（図１の矢印ＣＤ方向）と同一方向に延びる複数のビード状凸部５１が形成されたものであり、全体がアルミニウムなどの熱拡散性に優れる材料により形成されている。
【００３２】
放熱部材５を設ければ、アノード２およびカソード４間に電圧を印加したときに有機層３などにおいて熱エネルギが発生したとしても、その熱エネルギが放熱部材５を介して装置の外部に積極的に放出される。その結果、装置の温度上昇や熱エネルギに起因した電極２，４や有機層３の酸化、ひいては装置の熱的な劣化を抑制して装置の寿命を長くすることができるようになる。
【００３３】
放熱部材５は、接着剤６を介して複数のカソード４上に接着されている。接着剤６としては、たとえばシリコーンなどのような熱拡散率の大きなものが使用される。このようにして接着剤６を介して放熱部材５を接着すれば、放熱部材５が緩衝材として機能する。つまり、放熱部材５に外的な負荷が作用した場合であっても、その負荷が接着剤６により吸収され、有機層３とカソード４との間の界面や有機層３自体に作用する力が緩和される。また、放熱部材５を熱拡散率の高い接着剤６により接着すれば、接着剤６が放熱部材５への熱の移動を妨げることもない。
【００３４】
複数のアノード２および複数のカソード４は、図外のドライバＩＣと導通接続されている。ドライバＩＣからは、複数のアノード２に対して順次走査電圧が印加され、複数のカソード４に対して表示画像に応じた信号電圧がクロックパルスに同期して入力される。
【００３５】
ドライバＩＣにより、選択された画素に対応するアノード２およびカソード４間に一定値以上の電圧が付与された場合には、アノード２からはホール注入層３０にホールが注入され、カソード４からは電子注入層３に電子が注入される。ホールは、ホール輸送層３１を介して発光層３２に輸送され、電子は電子輸送層３３を介して発光層３２に輸送される。発光層３２では、電子とホールが再結合して励起子が生成し、この励起子が発光層３２を移動する。発光層３２では、励起子が発光性物質における所定のバンド間を移動したときに放出するエネルギにより発光が生じる。このときの光は、ホール輸送層３３、ホール注入層３４、アノード２、透明基板１を透過して有機ＥＬ表示装置Ｘの外部に出射される。このようにして、選択された画素が発光することにより画像が表示される。
【００３６】
放熱部材は、装置の外部に熱を効率良く放出させるものであればよく、図４に示した放熱部材５′のように、基部５０′に複数の角柱凸部５１′をマトリックス状に配置したものであってもよく、また複数の円錐状または角錐状、あるい円柱状の凸部の他、複数のフィンを設けた構成であってもよい。
【００３７】
本実施の形態では、電子注入層、電子輸送層、発光層、ホール輸送層およびホール注入層により有機層が構成された有機ＥＬ表示装置を例にとって説明したが、有機層の構成は種々に設計変更可能である。たとえば、ホール輸送層と発光層、あるいは電子輸送層と発光層からなる２層構造であってもよいし、ホール輸送層、電子輸送層および発光層からなる３層構造であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明に係る有機ＥＬ表示装置の一例を示す一部破断要部斜視図である。
【図２】図１のII−II線に沿う断面図である。
【図３】放熱部材の全体斜視図である。
【図４】放熱部材の他の例を示す全体斜視図である。
【符号の説明】
Ｘ  有機ＥＬ表示装置
１  透明基板
２  アノード
３  有機層
４  カソード
５  放熱部材
５０  ビード状凸部（放熱部材の）
【図１】
0004647134.tif 000002
【図２】
0004647134.tif 000003
【図３】
0004647134.tif 000004
【図４】
0004647134.tif 000005