CN1551083A - 电光学装置以及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电光学装置，其特征为包括：多条扫描线；多条信号线；与所述多条扫描线和所述多条信号线的交叉处对应设置的多个像素；上述多个像素的每一个具有晶体管和发光元件；上述发光元件在取出光的方向上发射光；在与上述发光元件的发光区域的上述取出光的方向相反的一侧，配置了具有导电性的散热部。由此，使配置发光元件的电光学装置的耐环境性能得到提高。
Description
技术领域
本发明涉及一种电光学装置以及电子设备。特别涉及提高了耐热性以及耐光性的采用发光元件的电光学装置以及电子设备。
背景技术
近年，作为显示元件采用OLED(有机发光二极管)的显示器受到关注。OLED是以对应于自身流动的驱动电流的亮度进行发光的电流驱动型发光元件。作为将此OLED形成矩阵状显示图像的方法，周知有采用有源矩阵的方法。
采用多晶硅薄膜晶体管作为有源矩阵的有源元件的例子有再公开专利WO98/12689公报(专利文献1)；采用非晶质硅薄膜晶体管的例子有J.Kanicki等的报告(非专利文献1)。另外并非作为OLED显示元件使用，采用非晶质硅薄膜晶体管的有源矩阵衬底的制造方法(专利文献2)也已公知。
发光元件一般都是如此，而OLED的发光效率特别差，给予的能量大部分都转换为热了。由于发光时产生的自身发热，而带来OLED电流-亮度特性急速劣化，使用此OLED的电光学装置的显示功能就不能维持。另外由于发射光入射到用于其灰度控制和保持画像信号的薄膜晶体管等的沟道部内，就不能够维持良好的灰度再现性。
专利文献1：再公开专利WO98/12689公报；
专利文献2：再公开专利WO97/13177公报；
非专利文献1：J.Kanicki，J.H.Kim(Univ.of Michigan)AMLCD02 Tech.Digest，p.81。
发明内容
本发明的目的在于通过采用新结构的电光学装置，解决这些发光元件存在的问题。
为解决有关问题，本发明的电光学装置，在衬底上，具有多条扫描线、多条信号线、对应于上述多条扫描线和上述多条信号线的交叉部所设置的多个像素区域；上述多个像素区域的每个具有发光元件、和驱动该发光元件的驱动电路；上述发光元件在取出光的方向上发射光；在上述发光元件的与上述取出光的方向相反一侧具备散热部。
通过采用此散热部对发光元件散热，能够提高电光学装置的耐热性。由于对于散热部要求其热传导性要好，例如采用金属等不透明的材料形成时，由于是在和取出光的方向相反的一侧设置，所以在显示方面没有障碍。另外能够获得不依赖于环境温度而进行显示的电光学装置。特别是采用具有由有机材料构成的发光层的OLED作为发光元件使用的情况下，为了提高散热性，如果将散热部形成厚膜覆盖在OLED上，散热部的膜应力全部加在OLED上，会使OLED劣化。也就是说，优选取出光的方向是和衬底相反的一侧，散热部处在发光元件和衬底之间。
上述散热部横跨发光区域和非发光区域进行设置；将上述发光元件产生的热散热到在上述非发光区域上形成的散热部。利用形成发光元件区域和无发光元件区域的温度差，能够有效地对发光元件产生的热量散热。在上述非发光区域形成的散热部，既可以在上述像素区域的上述非发光区域形成，也可以设置在上述多个像素区域形成的区域周围的区域。
所谓上述像素区域的上述非发光区域是指，例如如果每个像素电极由间隔膜划分像素区域，就是间隔膜形成的区域，也可以是扫描线、信号线、电源线或者每个像素形成的驱动电路形成的区域。上述多个像素区域形成的区域周围的区域是指，衬底的边缘部和多个像素区域形成的区域之间的区域。在其中也包含，例如由于制造上的原因等而设置的，与有效显示无关的像素所形成的区域。
另外除了这些，上述散热部的特征是和上述驱动电路的任何电极采用同一种材料和同种膜结构。对于驱动电路的任何电极，如果驱动电路中包含晶体管，是指栅极和源极/漏极，如果包含电容，是指形成电容的一对电极。另外如果本发明的电光学装置是矩阵型显示装置，是和扫描线、信号线、电源线等采用同一材料而且是同种膜结构构成的，像素内的元件之间的连接线和散热部采用同一材料同种膜结构也可以。由此在不增加工序数的情况下就能形成散热部。
除此之外，上述散热部和上述驱动电路的任何一电极之间的间隙在介于上述发光元件和上述散热部之间所设置的绝缘膜的膜厚以上，而在上述像素的重复距离以下。所说的介于上述发光元件和上述散热部之间的绝缘膜是指，例如如果驱动电路中包含晶体管，表示栅绝缘膜、层间绝缘膜等。这样的话，由于由发光元件产生的热量对上述晶体管产生影响之前就由散热部散热了，所以能够消除上述晶体管的热漂移的影响，能够获得没有温度依赖性的电光学装置。
上述散热部具有和构成上述发光元件的多电极之中热导率高的第一电极大致相同的热导率或者具有更高的热导率。因为如此，上述散热部的膜厚既可以比上述第一电极的膜厚厚，上述散热部的导热率也可以比上述第一电极的导热率高。通过使上述散热部具有和构成上述发光元件的多电极之中导热率高的第一电极大致相同的导热率或者使其具有更高的导热率，就可以有效地散热，能够获得耐热性优良的电光学装置。
本发明中，在上述多像素区域的每个中，在上述散热部和上述发光元件之间设置至少由第一热导电膜构成的热导电部。
由于具有热导电膜，能够有效地将发光元件产生的热量向散热部传导的同时，发光元件产生的热量在像素区域的热导电部能够均匀地临时储存，像素区域内的温度分布均匀，就能使像素内的发光元件的亮度均匀，能够获得均质的电光学装置。
进一步，在此基础上，上述热导电部在上述发光元件一侧具有第二热导电膜；上述第二热导电膜的热导率比上述第一热导电膜的热导率低。
由此，由发光元件产生的热量能够在像素区域的热导电部均匀地暂时储存。
上述热导电部处在上述驱动电路和上述发光元件之间；上述热导电部在上述驱动电路一侧具有第三热导电膜；上述第三热导电膜的热导率比上述第一热导电膜的热导率低。
由此，能够将向上述晶体管的热传播抑制到最小，减少上述晶体管的热漂移的影响，获得温度依赖性很小的电光学装置。
此外，上述散热部或者上述热导电部处在上述驱动电路和上述发光元件之间，是使上述发光元件发出的光不能到达上述驱动电路而设置的遮光部的一部分。另外上述散热部的上述发光元件的侧面，或者上述第二热导电膜至少具有消光性。除此之外，形成至少能覆盖上述驱动电路，隔离上述发光区域的间隔膜，上述间隔膜在上述取出光的方向相反一侧的面至少具有消光性。
从上述发光元件的发光部到上述驱动电路的距离，优选在上述间隔膜和上述散热部或者上述热导电部之间的距离以上，而在上述像素的重复距离以下。
由此，不需要用另外的方法形成遮光部，就能够确实减轻向晶体管的泄漏光，得到灰度特性再现性优良的电光学装置。
通过使用安装了以上所记载的电光学装置的电子设备，能够提供显示功能优良的电子设备，获得商品竞争力的提高。
附图说明
图1是本实施方式中电光学装置的截面结构的示意图。
图2是说明本实施方式中电光学装置的构成例子的图。
图3是本实施方式中电光学装置所包括的像素的构成例子的示意图。
图4是本实施方式中电光学装置的耐热、耐光结构的示意图。
图5是本实施方式中电光学装置的全体构成的示意图。
图6是表示本实施方式中电光学装置散热部的配置的平面图。
图中：100-绝缘性衬底，101-第一电极，102-第一绝缘膜，103-本征半导体膜，104-杂质半导体膜，105-第二电极，106-第二绝缘膜，107-第3绝缘膜，108-肋，110-OLED第一电极，111-OLED第一载流子注入膜，112-OLED半导体膜，113-OLED第二载流子注入膜，114-OLED第二电极，130-相向衬底，140-取出光的方向，200-电光学装置，201-有效显示像素区域，202-像素区域，203-源线驱动电路，204-栅线驱动电路，205-电源产生电路，206-定时控制电路，207-图像信号处理电路，210-图像信号处理控制信号，211-第一定时控制信号群，212-第二定时控制信号群，213-电源控制信号，221-第一电源群，222-第二电源群，223-第一共同电极布线，224-第二共同电极布线，230-图像信号，241-栅极布线，242-源极布线，DATA-原始图像信号，RST-初始化信号，CLK-时钟，VSYNC-垂直同步信号，HSYNC-水平同步信号，VDD-原始电源，301-OLED，Tr1-第一薄膜晶体管，Tr2-第二薄膜晶体管，Cstg-保持电容，400-散热部，401-发光区域，411-第二电极的第三导电膜，412-第二电极的第二导电膜，413-第二电极的第一导电膜，54-虚设像素区域，55-非表示区域。
具体实施方式
(电光学装置的构成例)
图2是说明本实施方式的电光学装置，具体说是有机EL装置的构成例的图。图3是本实施方式中的电光学装置所包括的有源矩阵像素的构成例的说明图。以下利用图2和图3进行说明。
电光学装置200包括将多个像素区域202形成为矩阵状的有效显示区域201。为了提供给每个像素区域202任意的图像信号，栅极布线241和源极布线242互相交叉，各自具备多条线，对应于这些交叉点的每一个，连接像素区域202。像素区域202的每个至少设置了OLED301和驱动OLED301的像素驱动电路。由栅线驱动电路204输出的选择信号或者非选择信号提供给栅极布线241，由源线驱动电路203输出的图像信号提供给源极布线242，某一时刻该图像信号对应于提供该选择信号的像素群，下一时刻该图像信号对应于提供该选择信号的下一个像素群。通过重复这种动作，能够向矩阵状像素传送任意的图像信号。
像素区域202的像素驱动电路对应于栅线和源线242的每个交叉点，配置了开关型的膜薄晶体管Tr1。薄膜晶体管Tr1的栅极与栅极布线241连接，一方漏极与源极布线242连接，另一方漏极与显示灰度控制用的薄膜晶体管Tr2的栅极连接。对应于提供给栅极布线241的上述选择信号，使膜薄晶体管Tr1成导通状态，这样就能将提供给源极布线242的上述图像信号分配到薄膜晶体管Tr2的栅极上。为提高该图像信号的保持能力，也可以和薄膜晶体管Tr2的栅极并联配置保持电容Cstg。
上述像素区域202除了和上述栅线以及上述源线以外，还和以包括了多个像素的像素群为单位的共同的第一公共电极布线223以及第二公共电极布线224相连。第一公共电极布线223和薄膜晶体管Tr2的一个漏电极共通相连，第二公共电极布线224和OLED(有机发光二极管)301的一电极共通相连。薄膜晶体管Tr2的漏极和OLED301的另一电极相连。由此通过薄膜晶体管Tr2进行灰度控制后的电流经过第一电极布线223-薄膜晶体管Tr2-OLED301-第二电极布线224的路径流动，就能使OLED301在任意的亮度下发光。此处，第二公共电极布线224是和OLED301的阴极相连接，也可以根据OLED的膜形成方法、驱动方法、正向电流方向等和阳极相连接。另外这里对于第一公共电极以及第二公共电极布线是以分别连接到一个公共的布线上为目的进行说明的，例如也可以根据OLED的颜色，每个分别配备一条公共的电极布线，将像素群分开以块为单位也可以。另外在此第一公共电极布线以及第二公共电极布线是作为布线进行说明的，没有涉及每个布线的构成、结构，也没有涉及像素内的图案。横跨多个像素形成公共电极结构也可以。
定时控制电路206分别向栅线驱动电路204以及源线驱动电路203提供第一定时控制信号群211和第二定时控制信号群212，电源产生电路205分别向其提供第一电源群221和第二电源群222。第一定时控制信号群211中，为了驱动栅线驱动电路204，例如包括扫描时钟信号、扫描开始信号、选择许可信号、初始化信号等。第二定时控制信号群212中，为了驱动源线驱动电路，例如包括采样时钟信号、采样开始信号、采样许可信号、初始化信号等。第一定时控制信号群211和第二定时控制信号群212，是在定时控制电路206中，以从电光学装置200的外部提供的水平同步信号HSYNC、垂直同步信号VSYNC、初始化信号RST、时钟CLK等为基准产生的。第一电源群221和第二电源群222是分别驱动栅线驱动电路204和源线驱动电路必要的电源群。这些电源群是在电源产生电路205中，将从电光学装置200的外部提供的原始电源VDD以电源控制信号213为基准升压/降压而产生的。
对源线驱动电路203，除此之外，还从图像处理电路207向其提供图像信号230。图像信号处理电路207，进行例如根据由定时控制电路206送出的图像信号处理控制信号210，将由电光学装置200的外部提供的原始图像信号DATA进行串行-并行变换得到图像信号230等的信号处理。该图像信号处理电路207除此以外还进行数字-模拟变换、模拟-数字变换、γ校正表变换、电压电平变换、颜色信号变换等的各种信号处理。
通过以上说明的构成，每一个像素区域202，根据原始图像信号数据DATA对应的亮度点灯，就能够在电光学装置200上显示任意的图像。
(电光学装置的结构例以及制造方法例)
图1是本实施方式的电光学装置的结构及其制造方法的说明图。
利用图1和图2以及图3，对于结构的各部位和电光学装置构成的对应关系进行说明。
最初在绝缘性衬底100上形成第一电极101。绝缘性衬底100采用无碱玻璃、蓝宝石衬底、高耐热塑料衬底等具有电绝缘性的透光性衬底和在单晶硅衬底、单晶碳-硅衬底、化合物半导体衬底等之上形成绝缘膜的非透光性衬底。第一电极采用同时具有非透光性和导热性的导电材料。作为导电性材料采用镍、钽、铬、铝、钛、钨、钼、铜、银、金、铂等的金属以及这些金属的合金；铟-锡氧化物、铟-锌氧化物、氧化锌、氧化锡等的氧化物半导体；或者将磷、硼等杂质向硅中高浓度添加形成的杂质半导体等。该导电性材料也可以采用层叠后的膜结构或者是导电性材料内的元素具有浓度梯度的梯度膜结构。
对于第一电极101的图案化，采用感光性抗蚀剂等的照相制版工艺；或者采用利用喷墨法、胶版印刷法印刷将该导电性材料溶解或者分散到溶剂中的墨水的印刷工艺。
第一电极用于上述薄膜晶体管Tr1、Tr2的栅极、上述栅极布线224；上述保持电容Cstg的一电极；和构成上述栅线驱动电路204、上述源线驱动电路203、上述电源产生电路205、上述定时控制电路206、上述图像信号处理电路207的薄膜晶体管的栅极、各种信号布线等。优选栅极或者栅极布线和导电性材料在同层构成。由此不需要增加制造工艺，就能够跨越发光区域和非发光区域进行设置。
然后形成第一层绝缘膜102。作为绝缘性材料采用氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化铪、氧化铝、氧化钇、氧化锗等的绝缘物。该导电性材料也可以采用层叠后的膜结构或者是导电性材料内的元素具有浓度梯度的梯度膜结构。
对于第一层绝缘膜102的图案化，在必要时，采用感光性抗蚀剂等的照相制版工艺；或者采用利用喷墨法、胶版印刷法印刷将该绝缘性材料溶解或者分散到溶剂中的墨水的印刷工艺。对于采用照相制版工艺的情况，由于在以后的工艺中能同时蚀刻，所以不需要此时图案化。采用印刷工艺时，在上部对上述第一电极101电连接的部位不进行喷墨。
第一绝缘膜102用于上述薄膜晶体管Tr1、Tr2的栅绝缘膜；上述保持电容Cstg的电介质；和构成上述栅线驱动电路204、上述源线驱动电路203、上述电源产生电路205、上述定时控制电路206、上述图像信号处理电路207的薄膜晶体管的栅绝缘层等。
然后形成本征半导体膜103和杂质半导体膜104。作为半导体膜材料采用非晶质硅、微晶硅、多晶硅、单晶硅、碳-硅、金刚石、锗等。本征半导体膜103是将该半导体膜材料原样成膜或者成膜后结晶化。杂质半导体膜104是在该半导体膜材料中高浓度添加磷、硼等杂质制成膜或者制成膜后添加高浓度的杂质。用于阀值控制的目的时，也向本征半导体膜103中添加若干杂质。该半导体材料也可以采用层叠后的膜结构或者是导电性材料内的元素具有浓度梯度的梯度膜结构。
本征半导体膜103和杂质半导体膜104的图案化，在必要时，采用感光性抗蚀剂等的照相制版工艺；或者采用利用喷墨法、胶版印刷法印刷将该半导体材料溶解或者分散到溶剂中的墨水的印刷工艺。此例中，两种半导体膜在本工艺中以大致相同的形状图案化，只有杂质半导体膜104除去个别部位，和其它的膜同时在以后的工艺中蚀刻。
本征半导体膜103用于薄膜晶体管Tr1、Tr2的有源层；和构成上述栅线驱动电路204、上述源线驱动电路203、上述电源产生电路205、上述定时控制电路206、上述图像信号处理电路207的薄膜晶体管的有源层等。杂质半导体膜104用于上述薄膜晶体管Tr1、Tr2的漏极；构成上述栅线驱动电路204、上述源线驱动电路203、上述电源产生电路205、上述定时控制电路206、上述图像信号处理电路207的薄膜晶体管的漏极；和电光学装置200的静电保护电路用的电阻器等。
接着形成第二电极105。第二电极105采用同时具有非透光性和导热性的导电材料。作为导电性材料采用镍、钽、铬、铝、钛、钨、钼、铜、银、金、铂等的金属以及这些金属的合金；铟-锡氧化物、铟-锌氧化物、氧化锌、氧化锡等的氧化物半导体；或者将磷、硼等杂质向硅中高浓度添加形成的杂质半导体等。该导电性材料也可以采用层叠后的膜结构或者是导电性材料内的元素具有浓度梯度的梯度膜结构。
对于第二电极105的图案化，采用感光性抗蚀剂等的照相制版工艺；或者采用利用喷墨法、胶版印刷法印刷将该导电性材料溶解或者分散到溶剂中的墨水的印刷工艺。此例中，将第二电极105的形状作为掩模，在第二电极蚀刻的同时，对上述杂质半导体膜104和上述本征半导体膜103的一部分蚀刻。由此上述本征半导体膜103成为以前的图案形状的同时还能够分离上述杂质半导体膜104。
第二电极用于上述薄膜晶体管Tr1、Tr2的漏极；和构成上述栅线驱动电路204、上述源线驱动电路203、上述电源产生电路205、上述定时控制电路206、上述图像信号处理电路207的薄膜晶体管的漏极、电阻器、各种信号布线等。
接着形成第二层绝缘层膜106和第3层绝缘层膜107。作为第二层绝缘膜106的材料采用氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化锗等。作为第3层绝缘膜107的材料采用聚丙烯、聚酰亚胺等树脂。该树脂也有采用感光性树脂。另外也采用在该树脂中分散加入多孔质硅、多孔质碳、金属粉、颜料等消光性材料形成的黑色树脂。
对于第二层绝缘层膜106和第3层绝缘层膜107的图案化，采用感光性抗蚀剂等的照相制版工艺；或者采用利用喷墨法、胶版印刷法印刷将该导电性材料溶解或者分散到溶剂中的墨水的印刷工艺。此例中在第3层绝缘膜105上对感光性树脂曝光、显影之后，将其形状作为掩模对第二层绝缘膜蚀刻。此时由于第一层绝缘膜也同时蚀刻，所以能够剥出上述第一电极的上部的露出部分。
第二层绝缘层膜106以及第3层绝缘层膜107用于上述薄膜晶体管Tr1、Tr2等与后述的OLED第一电极110间的电绝缘；或者用于构成上述栅线驱动电路204、上述源线驱动电路203、上述电源产生电路205、上述定时控制电路206、上述图像信号处理电路207的薄膜晶体管与后述的OLED第一电极110间的电绝缘。
然后形成OLED第一电极110。OLED第一电极105采用如后述的向OLED第一注入膜111或者OLED半导体膜112注入载流子的注入效率良好的导电性材料。作为该导电性材料采用铟-锡氧化物、铟-锌氧化物、氧化锌、氧化锡等的氧化物半导体；或锂、钠、钾等的碱金属；钙、锶、等的碱土类金属；铍、镁、镍、钽、铬、铝、钛、钨、钼、铜、银、金、铂等的金属以及这些金属的合金。该导电性材料也可以采用层叠后的膜结构或者是导电性材料内的元素具有浓度梯度的梯度膜结构。
对于OLED第一电极110的图案化，采用感光性抗蚀剂等的照相制版工艺；或者采用利用喷墨法、胶版印刷法印刷将该导电性材料溶解或者分散到溶剂中的墨水的印刷工艺。
OLED第一电极110作为OLED的第一电极使用。这里作为连接上述薄膜晶体管Tr1、Tr2的漏极和栅极的布线层使用，另外还用于构成上述栅线驱动电路204、上述源线驱动电路203、上述电源产生电路205、上述定时控制电路206、上述图像信号处理电路207的薄膜晶体管的漏极、电阻器、各种信号布线等。
然后形成肋(间隔膜)108。肋108采用具有高电绝缘性、截面形状的加工容易或者厚膜化容易的绝缘性材料较好。例如采用聚丙烯、聚酰亚胺等的树脂。该树脂也有采用感光性树脂。另外也采用在该树脂中分散加入多孔质硅、多孔质碳、金属粉、颜料等消光性材料形成的黑色树脂。
对于肋108的图案化，采用上述感光性抗蚀剂等的照相制版工艺；或者采用利用喷墨法、胶版印刷法印刷将该导电性材料溶解或者分散到溶剂中的墨水的印刷工艺。此例中使用感光性树脂曝光、显影形成肋108。此时如果采用负型的黑色感光性树脂，由于曝光量少，通过曝光，特别容易将肋108的截面形状加工成底边狭小的梯形(倒圆锥形状)，在后述的蒸镀制膜等的时候，能作为膜分离用的间隔使用。另外作为后述支撑和相向衬底间的支持器使用。
接着形成OLED第一载流子注入膜111、OLED半导体膜112、OLED第二载流子注入膜113、OLED第二电极114。对于OLED第一载流子注入膜111以及第二载流子注入膜113，采用向OLED半导体层112注入的电子或者空穴的注入效率良好的材料。作为空穴注入效率良好的材料(空穴注入膜)，采用聚乙烯二羟噻吩、聚亚苯基、聚苯胺、卟啉化合物、吡啶衍生物、1，1-双-(4-N，N-二甲苯基氨基苯基)环己烷、三(8-羟基喹啉酚)铝等。作为电子注入效率良好的材料(电子注入膜)，采用噁二唑衍生物、DSA、铝醌醇(alumiquinol)络合物、Bebq、三唑衍生物、甲亚胺络合物、卟吩络合物等。OLED第一载流子注入膜111和OLED第二载流子注入膜113，根据OLED结构、材料等分别选择空穴注入膜或者电子注入膜中的那一个，一方采用空穴注入膜时，则另一方必须采用电子注入膜。但是一旦选定了OLED半导体膜112和上述OLED第一电极以及OLED第二电极的材料，就能够省略电子注入膜或者空穴注入膜中的一个或者两个。作为OLED半导体膜112的材料，采用聚(对苯撑乙烯撑)、聚(2，5-噻嗯撑乙烯撑)等聚烷基噻吩、聚(2，5-呋喃撑乙烯撑)、聚对苯撑、聚烷基芴等聚芳撑乙烯撑、吡唑啉二聚体、喹嗪羧酸、苯并吡喃喹嗪、菲绕啉铕衍生物等半导体。另外采用在该半导体中添加了DCM、若丹明以及若丹明衍生物、苝、喹吖啶酮、红荧烯、DCJ等的荧光色素等的半导体。OLED第一载流子注入膜111、OLED半导体膜112、OLED第二载流子注入膜113、OLED第二电极114中的任何一个也可以采用所列举的材料的混合膜、层叠膜或者倾斜膜。对于OLED第二电极114，采用向OLED第二注入膜113或者OLED半导体膜112注入载流子的注入效率良好的导电性材料。作为该导电性材料，采用铟-锡氧化物、铟-锌氧化物、氧化锌、氧化锡等的氧化物半导体；锂、钠、钾等的碱金属；钙、锶、等的碱土类金属；或者铍、镁、镍、钽、铬、铝、钛、钨、钼、铜、银、金、铂等的金属以及这些金属的合金。该导电性材料也可以采用层叠后的膜结构或者是导电性材料内的元素具有浓度梯度的梯度膜结构。
对于OLED第一载流子注入膜111、OLED半导体膜112、OLED第二载流子注入膜113、OLED第二电极114的图案化，采用上述感光性抗蚀剂等的照相制版工艺；采用利用喷墨法、胶版印刷法印刷将该导电性材料溶解或者分散到溶剂中的墨水的印刷工艺；或者采用将上述肋108作为蒸发制膜等时的膜分离用的隔壁使用的掩膜蒸镀工艺等。此例中采用将截面形状的底边狭小的梯形(倒圆锥形状)的肋108作为各个膜的图案分离方式，将OLED第一载流子注入膜111、OLED半导体膜112、OLED第二载流子注入膜113、OLED第二电极114的各个膜通过溅射法、蒸镀法等依次制膜，能以任意的形状对该膜图案化。
最后在和相向衬底120之间封装密封材料130。作为密封材料130的材料，使用将铁粉等分散到树脂中使氧吸收剂和水分吸收剂、耐湿性都得到提高的环氧树脂。当取出光的方向140为从OLED半导体膜到相向衬底的方向时，不使用该密封材料或者采用高透过率的材料。相向衬底120采用无碱玻璃、蓝宝石衬底、高耐热塑料衬底等具有电绝缘性的透光性衬底。当取出光的方向与图中的140相反时，也可以采用金属板等的非透光性衬底。当采用金属板时，将其与OLED第二电极连接，作为上述第二电极布线224的一部分使用。
(具有耐热、耐光结构的电光学装置的例子)
利用图4(a)和图4(b)以及图5(a)和图5(b)、图6说明本实施方式具有耐热、耐光结构的电光学装置的例子。图4(a)为沿着图6的A-A线的断面图。
(耐热结构例1)
图4(a)中与图1不同点在于，在发光区域401包括采用热导率高的材料的散热部400。这是为了防止上述OLED半导体膜的恶化为目的而设置的。上述OLED半导体膜112在发光时由于自身的发热使其电流-亮度特性急剧恶化，电光学装置的亮度低下以及显示时前面图案有残留即产生所谓的荧光屏图像保留现象。
为了防止这些，在和取出光的方向相反的一侧，在跨越该发光区域和非发光区域的两个区域形成散热部400，获得向该非发光区域的散热。非发光区域如果处在像素区域内，处于多个像素区域构成的有效显示区域201的周边部分。所谓像素区域的非发光区域，例如如果每个像素电极由间隔膜108划分像素区域，则为间隔膜所形成的区域，也可以是由扫描线241、信号线242、电源线221或者在每个像素所形成的像素驱动电路等形成的区域。作为像素驱动电路，例如可以是薄膜晶体管Tr1、薄膜晶体管Tr2或者是电容Cstg等。另外由多个像素区域构成的区域周边部分，是指绝缘性衬底100的边缘部分和有效像素区域201所形成区域之间的区域。例如由于制造上的原因等将其设置在虚设像素区域54，也包含与有效显示无关的像素所形成的区域。
图5(a)、(b)为本实施方式的电光学装置整体结构的示意图，图5(a)是平面图，图5(b)是沿图5(a)的B-B线的截面图。
在形成了OLED301、薄膜晶体管Tr1、Tr2等的元件衬底100上，配置了相向衬底120。与相向衬底120相比，元件衬底100的尺寸大，元件衬底100的一侧伸出相向衬底120的外侧。在此伸出部分上安装了搭载驱动用的IC等电子器件的外部衬底51。
在元件衬底100的中央设置了由多个像素呈矩阵状配置形成的有效显示像素区域201，在其周围设置了与有效显示无关的像素的虚设像素区域54，最外围成为没有设置像素的非显示区域55。
图6表示图5(a)中的点划线包围的区域C的扩大平面图。
如图6所示，散热部400是跨越发光区域401和发光区域401以外的区域所形成的。更具体地说，所谓发光区域401以外的区域包含在有效显示像素区域201中像素区域202内的发光区域401以外的区域、与有效显示无关的虚设像素区域54、除去有效显示像素区域201以及虚设像素区域54以外的非显示区域55。由此构成，在发光区域401产生的热量，通过散热部400传送到衬底外围部分的虚设像素区域54以及非显示区域55一侧，进行散热。
该散热部和上述像素的薄膜晶体管Tr1、Tr2等的上述第一电极101的距离D1，必须处在上述第一绝缘膜的膜厚Td3以上，在上述第一电极的布线的宽度方向(图中纸面的平行方向)的像素间隔以下。(条件1)。这是为了使该散热部的热量不能传播到作为像素的薄膜晶体管Tr1、Tr2的栅电极使用的第一电极101上。距离D1如果小于膜厚Td1，则向该第一电极的散热显著，薄膜晶体管的电压-电流特性产生变化，会带来上述薄膜晶体管Tr1的漏电流的增大，本来应该保持在像素的图像信号不能充分保持，会引起由图像信号的串扰引起的所谓纵向重影和拖尾的显示现象。对于上述薄膜晶体管Tr2，会引起由于温度漂移带来的导通电流的增大，使本来基于上述OLED半导体膜中图像信号流动的电流以设定值以上的电流流动，使灰度特性漂移，电流-亮度特性的劣化更加加速。对于上述薄膜晶体管，当采用微晶硅和非晶质硅等电流导通时的激活能高的材料时，这个问题特别的显著，不容忽视。另外如果距离D1在该像素间隔以上，不能确保充分的散热性能，也就不能抑制上述OLED半导体膜的电流-亮度特性的劣化。通过使距离D1满足上述条件1，就能够避免显示上、可靠性上的不合适之处。另外图6中，散热部400作为保持电容Cstg的一电极以及控制保持电容的一电极的电容线发挥功能。
具有上述散热部可以使散热容易，由于这样可以降低上述OLED半导体膜发光时与环境温度的温度差，就能够减少电光学装置自身的亮度、色度等的温度依赖性。这里所说的环境温度是指包围电光学装置的环境温度。
由此可以得到不受环境温度的左右，能以大致一定的亮度、色度显示的电光学装置。
另外由于上述散热部和第一电极101采用同一材料、同一膜结构，没有必要采用其它的工艺对该散热部制膜、加工，所以可以省略制造工艺。当然薄膜晶体管和OLED的制造方法之外，上述散热部与例如上述第二电极105采用同一材料、同一膜结构，例如也可能和由于上述薄膜晶体管的遮光等的其它目的而新设置的电极采用同一材料、同一膜结构。对于这种情况也同样可以省略制造工艺。
上述散热部的热导率和上述OLED第一电极或者上述第二电极的热导率较高的一个大致相同或者更高，这样就能够更加有效地降低上述OLED半导体膜的温度。例如上述OLED第一电极或者上述第二电极之中热导率较低的一个和上述散热部采用相同热导率的材料的情况下，要将上述散热部的膜厚增厚。上述OLED第一电极或者上述第二电极之中热导率较低的一个和上述散热部膜厚相同的情况下，上述散热部采用热导率更低的材料。
(耐热结构例2)
与上述OLED第一电极相连的上述第二电极105，通过采用具有不同的热导率的至少由一个导电膜构成，能将发光元件产生的热量有效的传导到散热部，同时由于发光元件产生的热量能够在像素区域的热导电部均匀地暂时储存，能够使像素区域内的温度分布均匀，能使发光元件的亮度在像素内均等。上述第二电极105采用具有不同的热导率的至少两个导电膜构成的层叠结构，该两个膜之中OLED第一电极侧的第一导电膜413的热导率比另一侧的第二导电膜412的热导率低。这样做，能够防止上述OLED半导体膜的上述发光区域401的终端附近异常地冷却。由此对于上述OLED半导体膜的电流-亮度特性的劣化程度，上述发光区域的中央部分和终端部分是均匀的，不会破坏显示的均匀性。作为该第一导电膜413和该第二导电膜412的组合，例如可以采用氮化铝和铝的组合、氮化钛和铝、铬和铝、铟-锡氧化物和铬等等多种多样的组合。
另外上述薄膜晶体管Tr2与上述杂质半导体104相连的上述第二电极105，采用由具有不同的导电率的至少两个导电膜构成的层叠结构，该两个膜之中上述杂质半导体一侧的第三导电膜411的热导率比另外一侧的第二导电膜412的热导率低。如果可能，与该杂质半导体重叠的部分，希望尽量不与该第二导电膜重叠。由此，能够抑制向该薄膜晶体管的漏极的热传导，能够防止由于该薄膜晶体管的温度漂移引起的导通电流的增大。这样，可以消除随着该导通电流的增大显示灰度特性的漂移和电流-亮度特性的劣化速度增加等的恶劣影响。对于上述薄膜晶体管，当采用微晶硅和非晶质硅等电流导通时的激活能高的材料时，这个问题特别的显著。作为该第三导电膜411和该第二导电膜412的组合，例如可以采用氮化铝和铝的组合、氮化钛和铝、铬和铝、铟-锡氧化物和铬等等多种多样的组合。
(耐热结构例3)
作为上述薄膜晶体管Tr2的漏极使用的上述杂质半导体膜105，其间隔距离D3，优选在上述薄膜晶体管的上述第一电极101和上述本征半导体103之间的距离Td1以上，在上述第一电极的宽度以下(条件2)。与上述OLED第一电极连接一侧的漏极，在其相对一侧的漏极附近的沟道中是电流密度集中的区域，此处是对温度漂移最敏感的地方。将该处与上述OLED第一电极按照条件2隔离开，可以避免直接传播OELD第一电极的热量，通过在上述OLED第一电极近旁，采用向上述第一电极更积极散热的结构，能够抑制该处的温度上升。由此随着该导通电流的增大，显示灰度特性的漂移和电流-亮度特性的劣化速度增加等的恶劣影响可以控制到最小。对于上述薄膜晶体管，当采用微晶硅和非晶质硅等电流导通时的激活能高的材料时这个效果特别的显著。
(耐光结构)
从上述发光区域401开始到作为上述薄膜晶体管Tr1或者Tr2的漏极使用的上述杂质半导体膜105的分离部分为止的距离D2，在上述肋108和杂质半导体膜105之间的距离Td2以上，在像素的重复距离以下。优选此时上述肋108至少从上述薄膜晶体管一侧看时，是采用消光性材料或者是用消光性材料覆盖而形成的。再优选上述第二电极105从上述肋侧看时是采用消光性材料或者是用消光性材料覆盖而形成的。由这些结构，在上述肋108和上述第二电极之间，能够充分减少上述OLED半导体膜的泄漏光，不会增加上述薄膜晶体管Tr1的漏电流或者上述薄膜晶体管Tr2的灰度控制电流。
由此，没有灰度特性的漂移和由于图像信号的串扰而引起的所谓纵向重影和拖尾的显示现象。
上述肋108的消光性材料，采用例如将多孔碳等分散后的黑色树脂等。上述第二电极105的消光性材料，采用例如黑钛、铬等的低反射金属和氧化铬、铟-锡氧化物等的氧化物半导体。
(其它的实施例)
上述实施方式中，作为电光学元件对采用有机EL元件的例子进行了说明，但是本发明并非只限定于此，对于根据其它的驱动电流设定亮度的电光学元件(无机LED显示装置、场发射显示装置等)，也能适用。另外上述实施方式中，对于采用薄膜晶体管的例子进行了说明，也可以由薄膜二极管构成。
上述实施方式的电光学装置，可以安装在包括例如电视机、投影仪、移动电话机、便携式终端、移动型计算机、个人用计算机等各种各样的电子设备上。这些电子设备如果安装了上述电光学装置，能进一步提升电子设备的商品价值，提高市场上电子设备的商品竞争力。
Claims (18)
1、一种电光学装置，其特征在于，
在衬底上，具有多条扫描线、多条信号线、对应于所述多条扫描线和所述多条信号线的交叉部所设置的多个像素区域；
所述多个像素区域的每个具有发光元件、和驱动该发光元件的驱动电路；
所述发光元件在取出光的方向上发射光；
在所述发光元件的与所述取出光的方向相反一侧具备散热部。
2、根据权利要求1所述的电光学装置，其特征在于，
所述取出光的方向是在和所述衬底相反的一侧，所述散热部在所述发光元件和所述衬底之间。
3、根据权利要求1或2所述的电光学装置，其特征在于，
所述散热部横跨发光区域和非发光区域进行设置；
将所述发光元件产生的热散热到在所述非发光区域上形成的散热部。
4、根据权利要求3所述的电光学装置，其特征在于，
在所述非发光区域上形成的散热部，在所述像素区域的所述非发光区域上形成。
5、根据权利要求3所述的电光学装置，其特征在于，
所述非发光区域上形成的散热部，是设置在所述多个像素区域所形成的区域的周围区域。
6、根据权利要求1所述的电光学装置，其特征在于，
所述散热部和所述驱动电路的任何一电极采用相同的材料，并且为同膜结构。
7、根据权利要求6所述的电光学装置，其特征在于，
所述散热部和所述驱动电路的任何一电极的间隙，在所述发光元件和所述散热部之间介入设置的绝缘膜的膜厚以上，而在所述像素的重复距离以下。
8、根据权利要求1所述的电光学装置，其特征在于，
所述散热部具有和构成所述发光元件的多电极之中热导率高的第一电极大致相同的热导率或者具有更高的热导率。
9、根据权利要求8所述的电光学装置，其特征在于，
所述散热部的膜厚，比所述第一电极的膜厚要厚。
10、根据权利要求8所述的电光学装置，其特征在于，
所述散热部的热导率，比所述第一电极的热导率高。
11、根据权利要求1所述的电光学装置，其特征在于，
在所述多像素区域的每个中，在所述散热部和所述发光元件之间设置至少由第一热导电膜构成的热导电部。
12、根据权利要求11所述的电光学装置，其特征在于，
所述热导电部在所述发光元件一侧具有第二热导电膜；
所述第二热导电膜的热导率比所述第一热导电膜的热导率低。
13、根据权利要求11或12所述的电光学装置，其特征在于，
所述热导电部处在所述驱动电路和所述发光元件之间；
所述热导电部在所述驱动电路一侧具有第三热导电膜；
所述第三热导电膜的热导率比所述第一热导电膜的热导率低。
14、根据权利要求11～13中任一项所述的电光学装置，其特征在于，
所述热导电部和所述驱动电路的任何一电极采用同一材料而且为同膜结构。
15、根据权利要求1或11所述的电光学装置，其特征在于，
所述散热部或者所述热导电部，处在所述驱动电路和所述发光元件之间，是使所述发光元件发出的光不能到达所述驱动电路而设置的遮光部的一部分。
16、根据权利要求15所述的电光学装置，其特征在于，所述散热部在所述发光元件一侧的面，或者所述第二热导电膜至少具有吸光性。
17、根据权利要求15或16所述的电光学装置，其特征在于，
按照至少覆盖所述驱动电路那样，形成隔离所述发光区域的间隔膜；
所述间隔膜在和所述取出光的方向相反一侧的面至少具有吸光性。
18、一种电子设备，其特征在于，具有权利要求1至17中任一项所述的电光学装置。
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