(57)【要約】【課題】長期にわたって良好な表示性能を維持することが可能な表示装置を提供することを目的とする。また、薄型化が可能であるとともに製造コストの低減が可能な表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】  表示装置は、アレイ基板１００と、アレイ基板１００を封止する封止基板２００と、を備えている。封止基板２００は、封止基板より高い熱伝導率を有する熱伝導層２５０を備えている。【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エリアにおいて、マトリクス状に配置された画素毎に独立島状に形成された第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、を備えたアレイ基板と、
前記アレイ基板を封止する封止基板と、を備え、
前記封止基板は、前記封止基板より高い熱伝導率を有する熱伝導層を備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記熱伝導層は、１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有す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】
前記熱伝導層は、前記アレイ基板と対向する面に一体的に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４】
前記熱伝導層は、前記アレイ基板および封止基板との封着領域内からその外方まで延在し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】
前記アレイ基板と前記封止基板との間に所定ギャップを形成するためのスペーサを備えたことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項６】
前記熱伝導層は、遮光性を有するとともに、
前記スペーサは、前記熱伝導層とともに前記封止基板の前記アレイ基板と対向する面に一体的に形成されたことを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
前記熱伝導層は、金属材料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８】
前記熱伝導層は、導電性粒子を含有する樹脂材料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９】
前記熱伝導層は、導電性高分子材料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１０】
画像を表示する表示エリアにおいて、マトリクス状に配置された画素毎に独立島状に形成された第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、を備えたアレイ基板と、
前記アレイ基板を封止する封止基板と、
前記アレイ基板と前記封止基板との間に配置されたスペーサと、を備え、
前記スペーサは、前記封止基板より高い熱伝導率を有することを特徴とする表示装置。
【請求項１１】
前記スペーサは、１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有することを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記スペーサは、前記封止基板の前記アレイ基板と対向する面に一体的に形成されたことを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記熱伝導層は、金属材料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１４】
前記スペーサは、導電性粒子を含有する樹脂材料によって形成されたことを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１５】
前記スペーサは、導電性高分子材料によって形成されたことを特徴とする請求項１０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、複数の自己発光素子を含んで構成される有機エレクトロルミネッセンス表示装置に関する。
【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、自発光性素子であることから、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。有機ＥＬ表示装置は、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アレイ基板を備えて構成されている。
【０００４】
このような有機ＥＬ表示装置においては、有機ＥＬ素子の長寿命化が課題となっている。
【０００５】
有機ＥＬ素子が劣化する大きな原因のひとつとして熱による影響が挙げられる。この熱は、発光のために電圧、電流を流す以上は必ず発生してしまう。また、有機ＥＬ表示装置の画面内で熱の発生または除熱の状態が異なることにより、各有機ＥＬ素子における輝度の劣化度合いも異なる。このため、輝度劣化に面内バラツキが生じてしまい、その結果、表示品位の低下を招くことになる。
【０００６】
これを解決するために、アレイ基板を構成するプラスチック基板上に放熱層を設ける技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。このような放熱層は、複数の画素に共通に形成される。このため、導電性を有する材料によって放熱層を形成した場合には、画素間のショートを防止するために放熱層と各画素の有機ＥＬ素子との間に絶縁層を設ける必要がある。絶縁層の成膜精度によるが放熱層と有機ＥＬ素子との間を確実に絶縁するためには、相当の膜厚を必要とする。したがって、アレイ基板を構成する全体の厚さが増してしまい、これに伴って有機ＥＬ表示装置としての厚さも増してしまうため、薄型化に不利である。また、絶縁層を形成するため材料及び絶縁層を設けるための製造工程が必要となり、製造コストに関しても不利である。
【０００７】
さらに、放熱層をガラス材やセラミック材などの絶縁性材料によって形成した場合、一般に絶縁性材料は十分に高い熱伝導率を有しておらず、有機ＥＬ表示装置の画面内において全体にわたって熱を均一に拡散することは困難である。特に、画面の中央部では発生した熱が拡散しにくく、局所的に高温になりやすい。このため、画面の中央部に配置された有機ＥＬ素子が周辺部のものより早期に劣化してしまい、表示品位を著しく低下させてしまうことになる。
【特許文献１】特開２００２−６３９８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、長期にわたって良好な表示性能を維持することが可能な表示装置を提供することにある。また、この発明の目的は、薄型化が可能であるとともに製造コストの低減が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】
【０００９】
この発明の第１の様態による表示装置は、
画像を表示する表示エリアにおいて、マトリクス状に配置された画素毎に独立島状に形成された第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、を備えたアレイ基板と、
前記アレイ基板を封止する封止基板と、を備え、
前記封止基板は、前記封止基板より高い熱伝導率を有する熱伝導層を備えたことを特徴とする。
【００１０】
この発明の第２の様態による表示装置は、
画像を表示する表示エリアにおいて、マトリクス状に配置された画素毎に独立島状に形成された第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、を備えたアレイ基板と、
前記アレイ基板を封止する封止基板と、
前記アレイ基板と前記封止基板との間に配置されたスペーサと、を備え、
前記スペーサは、前記封止基板より高い熱伝導率を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、長期にわたって良好な表示性能を維持することが可能な表示装置を提供することができる。また、この発明によれば、薄型化が可能であるとともに製造コストの低減が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】
【００１２】
以下、この発明の一実施の形態に係る表示装置及びその製造方法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。
【００１３】
（第１実施形態）  
図１及び図２に示すように、有機ＥＬ表示装置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を密封する封止基板２００とを備えて構成される。アレイ基板１００の表示エリア１０２は、マトリクス状に配置された複数の画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）によって構成される。
【００１４】
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とを備えている。これら画素スイッチ１０及び駆動トランジスタ２０は、例えば薄膜トランジスタにより構成され、ここではそれらの半導体層にポリシリコンを用いている。
【００１５】
また、各画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、表示素子としての有機ＥＬ素子４０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）をそれぞれ備えている。すなわち、赤色画素ＰＸＲは、赤色に発光する有機ＥＬ素子４０Ｒを備え、緑色画素ＰＸＧは、緑色に発光する有機ＥＬ素子４０Ｇを備え、さらに、青色画素ＰＸＢは、青色に発光する有機ＥＬ素子４０Ｂを備えている。
【００１６】
各種有機ＥＬ素子４０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、基本的に同一構造である。すなわち、有機ＥＬ素子４０は、マトリクス状に配置され画素毎ＰＸに独立島状に形成された第１電極６０と、第１電極６０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６６と、これら第１電極６０と第２電極６６との間に保持された有機活性層６４と、によって構成される。
【００１７】
アレイ基板１００は、画素ＰＸの行方向（すなわち図１のＹ方向）に沿って配置された複数の走査線Ｙｍ（ｍ＝１、２、…）と、走査線Ｙｍと略直交する方向（すなわち図１のＸ方向）に沿って配置された複数の信号線Ｘｎ（ｎ＝１、２、…）と、有機ＥＬ素子４０の第１電極６０側に電源を供給するための電源供給線Ｐｍ（ｍ＝１、２、…）と、を備えている。電源供給線Ｐｍは、表示エリア１０２の周囲に配置された図示しない第１電極電源線に接続されている。有機ＥＬ素子４０の第２電極６６側端は、表示エリア１０２の周囲に配置されコモン電位ここでは接地電位を供給する図示しない第２電極電源線に接続されている。
【００１８】
また、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と、信号線Ｘｎに映像信号を供給する信号線駆動回路１０８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。
【００１９】
画素スイッチ１０は、ここでは走査線Ｙｍと信号線Ｘｎとの交差部近傍に配置されている。画素スイッチ１０のゲート電極は走査線Ｙｍに接続され、ソース電極は信号線Ｘｎに接続され、ドレイン電極は蓄積容量素子３０を構成する一方の電極及び駆動トランジスタ２０のゲート電極に接続されている。駆動トランジスタ２０のソース電極は蓄積容量素子３０を構成する他方の電極及び電源供給線Ｐｍに接続され、ドレイン電極は有機ＥＬ素子４０の第１電極６０に接続されている。
【００２０】
図２に示すように、アレイ基板１００は、配線基板１２０上に配置された有機ＥＬ素子４０を備えている。なお、配線基板１２０は、ガラス基板やプラスチックシートなどの光透過性を有する絶縁性支持基板上に、画素スイッチ１０、駆動トランジスタ２０、蓄積容量素子３０、走査線駆動回路１０７、信号線駆動回路１０８、各種配線（走査線、信号線、電源供給線等）などを備えて構成されたものとする。
【００２１】
有機ＥＬ素子４０を構成する第１電極６０は、配線基板１２０表面の絶縁膜上に配置される。この第１電極６０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）などの光透過性導電部材によって形成され、陽極として機能する。
【００２２】
有機活性層６４は、少なくとも発光機能を有する有機化合物を含み、各色共通に形成されるホールバッファ層、各色毎に形成される有機発光層、エレクトロンバッファ層の３層積層で構成されても良く、機能的に複合された２層または単層で構成されても良い。例えば、ホールバッファ層は、陽極および有機発光層間に配置され、芳香族アミン誘導体やポリチオフェン誘導体、ポリアニリン誘導体などの薄膜によって形成される。有機発光層は、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。この有機発光層は、例えば高分子系の発光材料を採用する場合には、ＰＰＶ（ポリパラフェニレンビニレン）やポリフルオレン誘導体またはその前駆体などの薄膜により構成される。
【００２３】
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。さらに、この第２電極６６の表面は、乾燥剤として吸湿性を有する材料で被覆されてもよい。すなわち、有機ＥＬ素子４０は、水分に触れると、その発光特性が急速に劣化する。このため、有機ＥＬ素子４０を水分から保護する目的で、その表面に相当する第２電極６６上に乾燥剤を配置しても良い。
【００２４】
また、アレイ基板１００は、表示エリア１０２において、各画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を分離する隔壁７０を備えている。隔壁７０は、第１電極６０の周縁に沿って格子状に配置されている。この隔壁７０は、樹脂材料によって形成されるが、例えば、親液性を有する有機材料によって形成された第１絶縁層、及び、第１絶縁層上に配置され疎液性を有する有機材料によって形成された第２絶縁層を積層した構造を有している。
【００２５】
一方、封止基板２００は、ガラス基板やプラスチックシートなどによって構成されている。この封止基板２００は、熱伝導層２５０を備えている。この熱伝導層２５０は、封止基板２００より高い熱伝導率を有している。
【００２６】
これらアレイ基板１００及び封止基板２００は、所定ギャップを形成した状態で表示エリア１０２を囲むような枠状のシール材４００によって封止され、所定ギャップに密閉空間が形成される。この密閉空間には、窒素ガスなどの不活性ガスが充填されている。また、この密閉空間の内部には、乾燥剤が配置され、有機ＥＬ素子４０に悪影響を与えない程度の乾燥状態に維持されている。
【００２７】
このように構成された下面発光方式の有機ＥＬ表示装置１では、各画素ＰＸの有機ＥＬ素子４０において、第１電極６０と第２電極６６との間に挟持された有機活性層６４に電子及びホールを注入し、これらを再結合させることにより励起子を生成し、この励起子の失活時に生じる所定波長の光放出により発光する。ここでは、ＥＬ発光は、アレイ基板１００の下面側すなわち第１電極６０側から出射される。
【００２８】
このような有機ＥＬ表示装置１によれば、封止基板２００に設けた熱伝導層２５０により、装置内部で発生した熱を効率良く画面内全体にわたって均一に拡散することができる。すなわち、動作中に各有機ＥＬ素子４０から発生した熱は、所定ギャップに充填された不活性ガスを介して熱伝導層２５０に伝わる。熱伝導層２５０は、高い熱伝導率を有しており、伝わった熱を封止基板２００の全体に拡散して放熱する。したがって、各画素を駆動中に、画面中央部など局所的に高温になることを防止することができる。これにより、一部の有機ＥＬ素子４０が早期に劣化することを抑制することができる。このため、熱による影響が緩和され、有機ＥＬ素子４０を長寿命化することができるとともに、輝度の劣化度合いを画面内で均一化することができ、長期間にわたって良好な表示性能を維持することが可能となる。
【００２９】
また、熱導電層２５０を封止基板２００側に設けたことにより、各画素の有機Ｌ素子と放熱層とを絶縁するための絶縁層が不要となり、装置全体の薄型化が可能となる。また、絶縁層を形成するための材料が不要となるだけでなく、絶縁層を設けるための製造工程も不要となり、製造コストを低減することが可能となる。
【００３０】
具体的には、熱伝導層２５０は、（室温において）１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有することが望ましい。熱伝導層２５０がこの程度の熱伝導率を有していれば、封止基板２００の材質にかかわらず（ガラス基板の熱伝導率：０．５５〜０．７５Ｗ／ｍ・Ｋ、プラスチック基板（例えばポリカーボネイト製基板）の熱伝導率：０．２Ｗ／ｍ・Ｋ）、封止基板２００より高い熱伝導率を有することとなり、上述したような効果を十分に発揮することができる。
【００３１】
また、この熱伝導層２５０は、図２に示すように、封止基板２００のアレイ基板１００と対向する面に一体的に形成されている。ここで、熱伝導層２５０は、封止基板２００のアレイ基板１００と対向する面（内面）のみ、または、封止基板２００の外面のみ、あるいは、封止基板の両面に設けても良いが、特に問題にしている熱の発生源は、アレイ基板１００側に設けた有機ＥＬ素子４０である。このため、アレイ基板１００と対向する面（内面）に熱伝導層２５０を設けることが望ましく、これにより、有機ＥＬ素子４０から発生した熱を効率良く拡散することができる。
【００３２】
また、熱伝導層２５０を封止基板２００側に設けたことにより、熱伝導層２５０を形成するためにウエットプロセスを導入したとしても、アレイ基板１００側の有機ＥＬ素子４０が水分に曝されることがなく、有機ＥＬ素子４０の性能劣化を防止することができる。
【００３３】
さらに、熱伝導層２５０は、表示エリア１０２からその外方まで延在して形成されている。すなわち、図２に示すように、熱伝導層２５０は、アレイ基板と封止基板の封着領域（ここではシール材配置領域）の内側からその外方、シール材４００よりも外方（すなわち封止基板周縁）まで延在している。このため、表示エリア１０２内で発生した熱を効果的に外部に発散することができる。
【００３４】
このような熱伝導層２５０は、例えば金属材料によって形成される。ここで、金属材料としては、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、ベリリウム（Ｂｅ）、マグネシウム（Ｍｇ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、シリコン（Ｓｉ）などの金属材料、または、これらの合金などが適用可能である。このような金属材料を適用した場合、熱伝導層２５０は、蒸着法（スパッタ法、電子ビーム法、加熱蒸着法、イオンプレーティング法などを含む）、ＣＶＤ法、メッキ法等などによって封止基板２００上に所定の膜厚で形成される。なお、封止基板２００として樹脂材料を適用すると、成膜温度等の制約を受けるため、金属材料によって熱伝導層２５０を形成する方法はあまり実用的ではない。すなわち、このような金属材料によって熱伝導層２５０を形成する場合には、封止基板２００は、耐熱性に有利なガラス基板を適用することが望ましい。
【００３５】
また、熱伝導層２５０は、導電性粒子を含有する樹脂材料によって形成しても良い。導電性粒子としては、上述したような各種金属材料からなる金属微粒子や、カーボン粒子、半導体微粒子などが適用可能である。樹脂材料としては、ポリエステル、ポリビニル、ポリスチレン、ナイロン、ポリシロキサン、ポリエーテル、エポキシなどの高分子材料が適用可能である。このような樹脂材料に上述した導電性粒子を分散した材料を適用した場合、熱伝導層２５０は、フォトリソグラフィ法、印刷法などによって封止基板２００上に所定の膜厚で形成される。
【００３６】
さらに、熱伝導層２５０は、導電性高分子材料によって形成しても良い。導電性高分子材料としては、ポリアニリン、ポリフルオレン、ポリチオフェンなどの導電性を有する高分子材料が適用可能であり、また、これら導電性高分子材料に上述した導電性粒子を添加した材料も適用可能である。このような導電性高分子材料を適用した場合、熱伝導層２５０は、フォトリソグラフィ法、印刷法などによって封止基板２００上に所定の膜厚で形成される。
【００３７】
熱伝導層２５０の膜厚は、厚い方が好ましいが、少なくとも０．５μｍ以上の膜厚であれば熱拡散性能を確保することができる。また、熱伝導層２５０の膜厚は、装置全体の薄型化を阻害しない程度の膜厚を上限とすることが望ましく、１００μｍ以下とすることが好ましい。
【００３８】
具体的な熱伝導層２５０のパターンとしては、例えば、図３に示すように、封止基板２００の内面にほぼ均一な膜厚で少なくとも表示エリア１０２と同等の形状に形成されたベタパターンが適用可能である。また、熱伝導層２５０のパターンとしては、図４に示すように、封止基板２００の内面にほぼ均一な膜厚で少なくとも表示エリア１０２と同等の外形形状に形成されたストライプパターンも適用可能である。
【００３９】
このように、封止基板２００上に選択的に熱伝導率が高い熱伝導層２５０を成膜することにより、有機ＥＬ表示装置全面にわたり均一にかつ効率良く除熱することができる。したがって、長期にわたって良好な表示性能を維持することが可能な表示装置を提供することができる。また、薄型化が可能であるとともに製造コストの低減が可能な表示装置を提供することができる。
【００４０】
なお、上述した第１実施形態では、下面発光方式の有機ＥＬ表示装置を例に説明したが、上面発光方式にも適用可能である。すなわち、封止基板２００として光透過性を有する基板を適用し、しかも、熱伝導層２５０として光透過性を有する材料、例えば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）などの光透過性導電部材を適用することにより、ＥＬ発光をアレイ基板１００の上面側すなわち封止基板２００側から出射させることも可能である。このような上面発光方式は、配線基板１２０における回路のレイアウトの影響に左右されず、大きな開口率を確保することができ、下面発光方式と同一駆動電力でも高い輝度が得られるといったメリットがある。
【００４１】
（第２実施形態）  
次に、第２実施形態について説明する。この第２実施形態に係る有機ＥＬ表示装置は、基本的に上述した第１実施形態と同一の構造であり、上述した第１実施形態と同様の効果が得られることは言うまでもない。第１実施形態と異なる構造は、図５に示すように、アレイ基板１００と封止基板２００との間に所定ギャップを形成するためのスペーサ３００を備えた点である。
【００４２】
スペーサ３００は、封止基板２００のアレイ基板１００と対向する面に一体的に形成されている。このスペーサ３００は、樹脂材料によって形成され、フォトリソグラフィ法、印刷法などによって封止基板２００上に所定の高さに形成される。そして、アレイ基板１００と封止基板２００とを封止する際、封止基板２００側のスペーサ３００がアレイ基板１００側の表面層、例えば第２電極６６（あるいはカバーメタル、乾燥剤、保護膜など）に接触して所定ギャップが形成される。
【００４３】
このような有機ＥＬ表示装置１によれば、封止基板２００に設けた熱伝導層２５０により、装置内部で発生した熱を効率良く画面内全体にわたって均一に拡散することができる。すなわち、動作中に各有機ＥＬ素子４０から発生した熱は、所定ギャップに充填された不活性ガスを介して熱伝導層２５０に伝わる。また、このとき、動作中に各有機ＥＬ素子４０から発生した熱は、有機ＥＬ素子４０に接触した状態のスペーサ３００も介して熱伝導層２５０に伝わる。このようにして熱伝導層２５０に伝わった熱は、封止基板２００の全体に拡散して放熱される。したがって、スペーサ３００を放熱のための有効なパスとして使用することができ、第１実施形態より効率的に除熱することが可能となる。
【００４４】
また、スペーサ３００は封止基板２００側に配置したことにより、スペーサ３００を形成するためにウエットプロセスを導入したとしても、アレイ基板１００側の有機ＥＬ素子４０が水分に曝されることがなく、有機ＥＬ素子４０の性能劣化を防止することができる。
【００４５】
さらに、スペーサ３００を配置したことにより、大画面化に伴って基板サイズが大型化した場合であっても、アレイ基板１００及び封止基板２００が撓んだ時に、各基板の破損を防止することができるとともに各基板の接触による有機ＥＬ素子４０の破壊を防止することができる。
【００４６】
またさらに、スペーサ３００を設けたことにより、アレイ基板１００と封止基板２００との間に所定のギャップを維持することができ、いずれの基板に応力が加わった場合であっても、封止基板２００を通じた複数の画素間での有機ＥＬ素子４０のショートを防止することができる。
【００４７】
具体的には、例えば、図６に示すように、熱伝導層２５０は、封止基板２００の内面にほぼ均一な膜厚で少なくとも表示エリア１０２と同等の形状に形成され、かつスペーサ３００に対応する位置に開口を有するパターンとして形成され、また、スペーサ３００は、熱伝導層２５０の膜厚より厚い高さに形成される。スペーサ３００の配置密度（単位面積あたりに配置されたスペーサの個数）は、必要な支持強度などに応じて適宜設定される。
【００４８】
熱伝導層２５０及びスペーサ３００を封止基板２００のアレイ基板１００との対向面に一体的に形成する場合、熱伝導層２５０は遮光性を有する材料で形成されることが望ましい。このような構造は、以下のような製造方法によって形成可能である。
【００４９】
すなわち、図７の（ａ）に示すように、まず、封止基板２００の一方の主面２００Ａに、熱伝導率が高くしかも遮光性が高い材料を用いて所定パターンの熱伝導層２５０を形成する。そして、図７の（ｂ）に示すように、熱伝導層２５０を形成した封止基板２００の主面２００Ａ側全体に、感光性樹脂材料３００’を塗布する。このとき、露光部分が重合して硬化するネガタイプの感光性樹脂材料（例えば紫外線硬化型樹脂材料）を適用する。そして、この感光性樹脂材料３００’を封止基板２００の他方の主面２００Ｂ側から（例えば紫外線で）露光する。このとき、先に主面２００Ａに形成された熱伝導層２５０がマスクとなり、熱伝導層２５０が形成されていない部分の感光性樹脂材料（すなわち封止基板２００の主面２００Ａ上に直接塗布された感光性樹脂材料）のみが選択的に露光される。そして、図７の（ｃ）に示すように、露光された感光性樹脂材料を現像し、さらに焼成することにより、熱伝導層２５０及びスペーサ３００を一体的に備えた封止基板２００が形成される。
【００５０】
このような方法で形成することで、パターニングのためのフォトレジストやフォトマスクが不要となり、製造工程が簡素化され、製造コストを低減することができるとともに、製造時間も短縮することができる。
【００５１】
このように、封止基板２００上に選択的に熱伝導率が高い熱伝導層２５０を成膜するとともに、アレイ基板１００と封止基板２００との間に所定ギャップを形成するスペーサ３００を配置したことにより、有機ＥＬ表示装置全面にわたり均一にかつ効率良く除熱することができる。したがって、長期にわたって良好な表示性能を維持することが可能な表示装置を提供することができる。また、薄型化が可能であるとともに製造コストの低減が可能な表示装置を提供することができる。
【００５２】
なお、上述した第２実施形態では、下面発光方式の有機ＥＬ表示装置を例に説明したが、上面発光方式にも適用可能である。すなわち、封止基板２００として光透過性を有する基板を適用し、スペーサ３００として光透過性を有する材料を適用する。熱伝導層２５０を、隔壁７０に対応して開口部を有するパターンで構成し、放熱スペーサを画素の開口部（実質的に発光する部分）を覆うように配置することにより、ＥＬ発光をアレイ基板１００の上面側すなわち封止基板２００側から出射させることも可能である。
【００５３】
（第３実施形態）  
次に、第３実施形態について説明する。この第３実施形態に係る有機ＥＬ表示装置は、図１及び図８に示すように、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を密封する封止基板２００とを備えて構成される。アレイ基板１００の表示エリア１０２は、マトリクス状に配置された複数の画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）によって構成される。
【００５４】
アレイ基板１００の構造及び各画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の構造は、第１実施形態で説明した通りであり、各画素に配置される有機ＥＬ素子４０の構造も、第１実施形態で説明した通りである。一方、封止基板２００は、ガラス基板やプラスチックシートなどの光透過性を有する絶縁性基板によって構成されている。
【００５５】
第３実施形態に係る有機ＥＬ表示装置１は、アレイ基板１００と封止基板２００との間に配置されたスペーサ３００を備えている。このスペーサ３００は、封止基板２００より高い熱伝導率を有している。
【００５６】
上述したアレイ基板１００と封止基板２００とを封止する際、封止基板２００側のスペーサ３００がアレイ基板１００側の表面層、例えば第２電極６６（あるいはカバーメタル、乾燥剤、保護膜など）に接触して所定ギャップが形成される。所定ギャップに形成された密閉空間には、窒素ガスなどの不活性ガスが充填されている。また、この密閉空間の内部には、乾燥剤が配置され、有機ＥＬ素子４０に悪影響を与えない程度の乾燥状態に維持されている。
【００５７】
このような有機ＥＬ表示装置１によれば、スペーサ３００により、装置内部で発生した熱を効率良く画面内全体にわたって均一に拡散することができる。すなわち、動作中に各有機ＥＬ素子４０から発生した熱は、所定ギャップを形成するためのスペーサ３００に伝わる。スペーサ３００は、高い熱伝導率を有しており、伝わった熱を封止基板２００の全体に拡散して放熱する。したがって、各画素を駆動中に、画面中央部など局所的に高温になることを防止することができる。これにより、一部の有機ＥＬ素子４０が早期に劣化することを抑制することができる。このため、熱による影響が緩和され、有機ＥＬ素子４０を長寿命化することができるとともに、輝度の劣化度合いを画面内で均一化することができ、長期間にわたって良好な表示性能を維持することが可能となる。
【００５８】
具体的には、スペーサ３００は、（室温において）１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有することが望ましい。スペーサ３００がこの程度の熱伝導率を有していれば、封止基板２００の材質にかかわらず（ガラス基板の熱伝導率：０．５５〜０．７５Ｗ／ｍ・Ｋ、プラスチック基板（例えばポリカーボネイト製基板）の熱伝導率：０．２Ｗ／ｍ・Ｋ）、封止基板２００より高い熱伝導率を有することとなり、上述したような効果を十分に発揮することができる。
【００５９】
また、スペーサ３００は、封止基板２００のアレイ基板１００と対向する面に一体的に形成されている。これにより、各画素の有機Ｌ素子と放熱層とを絶縁するための絶縁層が不要となり、装置全体の薄型化が可能となる。また、絶縁層を形成するための材料が不要となるだけでなく、絶縁層を設けるための製造工程も不要となり、製造コストを低減することが可能となる。
【００６０】
さらに、スペーサ３００を封止基板２００側に設けたことにより、スペーサ３００を形成するためにウエットプロセスを導入したとしても、アレイ基板１００側の有機ＥＬ素子４０が水分に曝されることがなく、有機ＥＬ素子４０の性能劣化を防止することができる。
【００６１】
なお、このスペーサ３００は、図８に示すように、封止基板２００のアレイ基板１００と対向する面（内面）のみに一体的に形成されているが、アレイ基板１００の封止基板２００と対向する面のみに一体的に形成しても良いし、両基板の内面にそれぞれ一体的に形成しても良いし、さらには、両基板に一体的に形成せずに両基板の内面間で挟持されても良い。
【００６２】
このようなスペーサ３００は、例えば金属材料によって形成される。ここで、金属材料としては、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、ベリリウム（Ｂｅ）、マグネシウム（Ｍｇ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、シリコン（Ｓｉ）などの金属材料、または、これらの合金などが適用可能である。このような金属材料を適用した場合、スペーサ３００は、蒸着法（スパッタ法、電子ビーム法、加熱蒸着法、イオンプレーティング法などを含む）、ＣＶＤ法、メッキ法等などによって封止基板２００上に所定の高さに形成される。
【００６３】
また、スペーサ３００は、導電性粒子を含有する樹脂材料によって形成しても良い。導電性粒子としては、上述したような各種金属材料からなる金属微粒子や、カーボン粒子、半導体微粒子などが適用可能である。樹脂材料としては、ポリエステル、ポリビニル、ポリスチレン、ナイロン、ポリシロキサン、ポリエーテル、エポキシなどの高分子材料が適用可能である。このような樹脂材料に上述した導電性粒子を分散した材料を適用した場合、スペーサ３００は、フォトリソグラフィ法、印刷法などによって封止基板２００上に所定の高さに形成される。
【００６４】
さらに、スペーサ３００は、導電性高分子材料によって形成によって形成しても良い。導電性高分子材料としては、ポリアニリン、ポリフルオレン、ポリチオフェンなどの導電性を有する高分子材料が適用可能であり、また、これら導電性高分子材料に上述した導電性粒子を添加した材料も適用可能である。さらに、メッキペーストのように導電性粒子にガラス粒子を混入した材料も適用可能である。このような導電性高分子材料を適用した場合、スペーサ３００は、フォトリソグラフィ法、印刷法などによって封止基板２００上に所定の高さに形成される。
【００６５】
具体的なスペーサ３００のパターンとしては、例えば、図９に示すように、封止基板２００の内面において、所定の配置密度で配置される。スペーサ３００の配置密度は、必要な熱伝導性や必要な支持強度などに応じて適宜設定される。
【００６６】
このように、封止基板２００上に選択的に熱伝導率が高いスペーサ３００を形成することにより、有機ＥＬ表示装置全面にわたり均一にかつ効率良く除熱することができる。したがって、長期にわたって良好な表示性能を維持することが可能な表示装置を提供することができる。また、薄型化が可能であるとともに製造コストの低減が可能な表示装置を提供することができる。
【００６７】
なお、上述した第３実施形態では、下面発光方式の有機ＥＬ表示装置を例に説明したが、上面発光方式にも適用可能である。すなわち、封止基板２００として光透過性を有する基板を適用し、しかも、スペーサ３００が画素の開口部（実質的に発光する部分）を覆わないように配置することにより、ＥＬ発光をアレイ基板１００の上面側すなわち封止基板２００側から出射させることも可能である。
【００６８】
（実施例１）  
実施例１における有機ＥＬ表示装置の製造方法について説明する。なお、表示エリア１０２は対角６インチのサイズを有しており、精細度は１５０ｐｐｉ（ｐｉｘｅｌ  ｐｅｒ  ｉｎｃｈ）である。
【００６９】
まず、配線基板１２０を用意する。すなわち、光透過性を有する０．７ｍｍ厚の絶縁性基板を用意する。そして、金属膜及び絶縁膜の成膜、パターニングなどの処理を繰り返し、絶縁基板上に、画素スイッチ１０、駆動トランジスタ２０、蓄積容量素子３０、走査線駆動回路１０７、信号線駆動回路１０８の他に、信号線Ｘｎ、走査線Ｙｍ、電源供給線Ｐｍ等の各種配線も形成した配線基板１２０を形成する。
【００７０】
続いて、各画素ＰＸに光透過性を有する導電性材料例えばＩＴＯ（インジウム・ティン・オキサイド）からなる第１電極６０を形成する。ＩＴＯを成膜する際には、スパッタの温度制御により表面の凹凸差の平均値を５０オングストローム以下となるよう制御した。そして、このような配線基板１２０上に第１電極６０を囲むように親液性を有する第１絶縁層や疎液性を有する第２絶縁層などを積層した構造の隔壁７０を形成する。
【００７１】
続いて、各画素内に、有機発光層の他にホールバッファ層などを含む有機活性層６４を形成する。この有機活性層６４は、例えば、ホールバッファ層や有機発光層などを形成する導電性高分子ＰＥＤＯＴ（ポリエチレンジオキシチオフェン）さらに高分子系発光ポリマ材料をピエゾ式インクジェットノズルを用いて塗布した後、乾燥処理を施すことで形成される。
【００７２】
続いて、アレイ基板１００の表面全体に第２電極６６を形成する。すなわち、この第２電極は、有機活性層６４上及び有機活性層６４より突出した隔壁７０上に配置され、全画素共通に設けられる。ここでは、陰極材料としてバリウム（Ｂａ）と、カバーメタルとして銀（Ａｇ）とを連続蒸着した。この際、バリウムの成膜レートを前半５オングストローム／ｓｅｃ、後半２０オングストローム／ｓｅｃとし、さらに銀の成膜レートを５０オングストローム／ｓｅｃに設定した。これにより、各画素ＰＸの有機ＥＬ素子４０が形成される。
【００７３】
続いて、封止基板２００を用意する。すなわち、封止基板２００としては、光透過性を有する０．７ｍｍ厚のガラス基板を用意する。そして、この封止基板２００の一方の主面に、所定パターンのマスクを介して銀（Ａｇ）を蒸着し、図３に示したようなパターンの熱伝導層２５０を形成する。
【００７４】
続いて、この封止基板２００における熱伝導層２５０を形成した主面の外周に沿って紫外線硬化型のシール材４００を印刷し、不活性ガス雰囲気中において、アレイ基板１００と封止基板２００とを圧着して貼り合わせる。これにより、有機ＥＬ素子４０は、不活性ガス雰囲気の密閉空間内に封入される。その後、紫外線を照射して、シール材４００を硬化させる。その後、さらに、ＯＬＢ（ｏｕｔｅｒ  ｌｅａｄ  ｂｏｎｄｉｎｇ）により外部接続端子を実装し、有機ＥＬ表示装置を製造した。
【００７５】
このようにして製造した有機ＥＬ表示装置１において、各画素の有機ＥＬ素子４０に流す駆動電流量を調整して初期輝度１００Ｃｄ／ｍ２の条件でライフ試験を行った。この結果、有機ＥＬ素子４０の輝度が半減する寿命は約２０，０００時間であり、十分なライフ特性を得られることが確認できた。
【００７６】
（実施例２）  
実施例２における有機ＥＬ表示装置の製造方法について説明する。ここでは、実施例１の場合と同様な構造のアレイ基板１００を用いた。なお、ＩＴＯを成膜する際には、スパッタ後に２２０℃で１時間アニールすることで表面の凹凸差の平均値を１００オングストローム以下となるように膜質を改善した。また、隔壁７０を形成した後に、ＩＴＯ上にホール接合材料としてＴＰＤ（Ｎ，Ｎ’ビフェニルＮ，Ｎ’ビスメチルフェニル−ビフェニルジアミン）、有機発光層材料としてＡｌｑ３（トリスヒドロキシキノンアルミニウム）を連続蒸着した。さらに、陰極材料としてマグネシウム（Ｍｇ）とカバーメタルとして銀（Ａｇ）を連続蒸着した。この際、マグネシウムを５０オングストローム成膜した後に銀（Ａｇ）とマグネシウム（Ｍｇ）とを交互に蒸着し、１００オングストロームの合金を成膜した後に、さらに銀（Ａｇ）を５００オングストローム成膜した。
【００７７】
続いて、封止基板２００を用意する。すなわち、封止基板２００としては、光透過性を有する０．７ｍｍ厚のガラス基板を用意する。そして、この封止基板２００の一方の主面に、所定パターンのマスクを介してアルミニウム（Ａｌ）を蒸着し、図４に示したようなパターンの熱伝導層２５０を形成する。
【００７８】
続いて、熱伝導層２５０を形成した封止基板２００の主面に、さらに紫外線硬化型のアクリル樹脂を５μｍの膜厚に塗布して乾燥する。そして、封止基板２００の他方の主面（熱伝導層２５０が形成されていない面）全体に紫外線を照射することによってアクリル樹脂を選択的に露光する。そして、このアクリル樹脂を現像することにより、スペーサ３００を形成する。  
他のプロセスは実施例１と同様に行い、有機ＥＬ表示装置を製造した。
【００７９】
このようにして製造した有機ＥＬ表示装置１において、実施例１と同様のライフ試験を行った結果、有機ＥＬ素子４０の輝度が半減する寿命は約３０，０００時間であり、十分なライフ特性を得られることが確認できた。
【００８０】
（実施例３）  
実施例３における有機ＥＬ表示装置の製造方法について説明する。ここでは、実施例１の場合と同一構造のアレイ基板１００を用いた。封止基板２００としては、光透過性を有する０．７ｍｍ厚のガラス基板を用意する。そして、この封止基板２００の一方の主面に、所定パターンのマスクを介してハンダペーストを１０μｍの膜厚にスクリーン印刷した後、焼成することにより、図８に示したようなパターンのスペーサ３００を封止基板２００上に固着形成する。  
他のプロセスは実施例１と同様に行い、有機ＥＬ表示装置を製造した。
【００８１】
このようにして製造した有機ＥＬ表示装置１において、実施例１と同様のライフ試験を行った結果、有機ＥＬ素子４０の輝度が半減する寿命は約２０，０００時間であり、十分なライフ特性を得られることが確認できた。
【００８２】
（実施例４）  
実施例４における有機ＥＬ表示装置の製造方法について説明する。ここでは、実施例２の場合と同一構造のアレイ基板１００を用いた。封止基板２００としては、光透過性を有する０．７ｍｍ厚のガラス基板を用意する。そして、この封止基板２００の一方の主面に、カーボン粒子を含有した紫外線硬化型のアクリル樹脂を５μｍの膜厚に塗布して乾燥する。そして、所定パターン（スペーサを形成する部分で紫外線を透過可能なパターン）のフォトマスクを介して封止基板２００の主面に紫外線を照射することによってアクリル樹脂を選択的に露光する。そして、このアクリル樹脂を現像することにより、スペーサ３００を形成する。  
他のプロセスは実施例１と同様に行い、有機ＥＬ表示装置を製造した。
【００８３】
このようにして製造した有機ＥＬ表示装置１において、実施例１と同様のライフ試験を行った結果、有機ＥＬ素子４０の輝度が半減する寿命は約３０，０００時間であり、十分なライフ特性を得られることが確認できた。
【００８４】
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。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【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、第１実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の一部の断面構造を概略的に示す図である。
【図３】図３は、第１実施形態に適用可能な封止基板の構造を概略的に示す斜視図である。
【図４】図４は、第１実施形態に適用可能な封止基板の他の構造を概略的に示す斜視図である。
【図５】図５は、第２実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の一部の断面構造を概略的に示す図である。
【図６】図６は、第２実施形態に適用可能な封止基板の構造を概略的に示す斜視図である。
【図７】図７の（ａ）乃至（ｃ）は、第２実施形態に適用可能な封止基板の製造方法を概略的に説明するための図である。
【図８】図８は、第３実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の一部の断面構造を概略的に示す図である。
【図９】図９は、第３実施形態に適用可能な封止基板の構造を概略的に示す斜視図である。
【符号の説明】
【００８６】
１…有機ＥＬ表示装置、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、６０…第１電極、６４…有機活性層、６６…第２電極、７０…隔壁、１００…アレイ基板、２００…封止基板、２５０…熱伝導層、３００…スペーサ、４００…シール材、ＰＸ…画素
【図１】
2005317346.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】
2005317346.tif 000008
【図７】
2005317346.tif 000009
【図８】
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【図９】
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