JP2005258212A - 電気光学装置及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 電気光学装置において、発熱による電気光学層の特性劣化を防止する。
【解決手段】 電気光学装置の最表面に親水性を有する層を設け、上記親水性層に吸着した水分が蒸発するときの気化熱を利用して電気光学装置から放熱する。また、本電気光学装置は水分の供給源を有する。本発明によれば、金属性のヒートシンクやヒートパイプといった重量増加や体積増加を伴う放熱手段を利用しなくとも、効果的な放熱を行うことが可能となる。また、親水性層として酸化チタンなどの光触媒活性を有する材料を使用すると、親水性層の表面を清浄に保つことができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は情報を可視的に表示する電気光学装置と、該電気光学装置を備えた電子機器に関するものである。

電気光学装置の分野では、情報によって変調された光を発生する表示パネルの電気光学層の耐久性向上の観点から電気光学素子や該電気光学素子の駆動回路等から発生した熱の放熱方法が課題となっている。例えば、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）ディスプレイを構成する有機ＥＬ素子は、無機陽極、電気光学層としての有機発光層、無機陰極等を含むが、該有機発光層は一般的に熱の影響を受けやすく、通電により有機発光層自身及び駆動回路から発生した熱が表示パネル内に蓄積することにより、輝度や発光効率の低下を引き起こす。また、酸素や水分の浸入によっても有機発光層は影響を受け、非発光部分が発生するなどの不具合が生じ得る。

これらの問題を解決するために、例えば、特開２００２−３４３５５９号は光を取り出さない第２の電極上にフィンを持つ金属製のヒートシンクを放熱部材として貼り合わせて、熱を大気中に放出する方法を提案している。

また、例えば、特開２００３−２２８９１号は下部基板と封止基板で中空構造を形成し、その内部に第２の電極の封止基板と対抗する表面に突出形成された放熱部を設ける方法を提案している。
特開２００２−３４３５５９公報 特開２００３−２２８９１公報

しかしながら、上述した放熱方法では金属製のヒートシンクや中空構造の追加による電気光学装置の重量増加や体積増加を伴う。これは電気光学装置である有機ＥＬディスプレイ、プラズマディスプレイ、表面電界発光ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイの特長である軽薄短小という利点を損なうことになる。

よって、本発明は、フラットパネルディスプレイの特長である軽薄短小という長所を犠牲にせずに、放熱効果の優れた構造の電気光学装置を提供することを目的とする。

また、本発明は、発光に伴う熱から電気光学装置を保護してその耐久性の向上を図ることを目的とする。

また、本発明は耐熱性の電気光学装置を備えて信頼性を向上した電子機器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明の電気光学装置は、情報を可視的に表示する電気光学装置であって、画素を構成する電気光学素子を配列して画像を表示する表示パネルと、前記表示パネルの少なくとも一つの面に水分を吸着する親水性層とを有することを特徴とする。

上記構造によれば、上記電気光学装置の最表面に形成された上記親水性層は、大気中の水分を吸着し薄い水の層が形成される。この水分が上記電気光学装置の発熱により蒸発することで気化熱を奪い、発熱した上記電気光学装置の熱を大気中に放出することができる。特に、少なくとも表示領域を含む電気光学装置の面に親水性層を一様に形成することにより、大気中の水分を親水性層を形成した電気光学装置の面に一様に吸着させることができる。これにより、電気光学装置の発熱を一様に放熱することができる共に、電気光学装置に吸着した水分による電気光学装置の表示品位の劣化、例えば水分による局部的な光の乱反射、を防止することができる。また、ヒートシンクや中空構造によらないため、フラットパネルディスプレイの特長である軽薄短小という長所を犠牲にせずに、放熱性を向上させることができる。
これらにより、電気光学装置の信頼性を向上させることができる。

上記親水性層は、透明性を有する金属酸化物からなる材料である。また、上記材料はエネルギーバンドギャップが３ｅＶ乃至６ｅＶまでの酸化物半導体材料を主成分とする。具体的には、上記金属酸化物はチタン、亜鉛、錫、インジウムの内のいずれかの金属を主成分とするものである。

上記材料によれば、エネルギーバンドギャップを３ｅＶから６ｅＶの金属酸化物を親水性層に用いることで、可視光の吸収がない透光性を得ることができ、ディスプレイの表示側にも放熱機能を持たせることができる。更に、上記材料によれば、光触媒機能により防汚効果や抗菌効果の点でも好適である。エネルギーバンドギャップを３ｅＶから６ｅＶの金属酸化物であり、かつ、光触媒機能を有することにより、電気光学素子からの可視光を効率よく透過すると共に、外光などによる紫外線により光触媒能を発揮して、親水性層の濡れ性を向上でき大気中の水分を親水性層に効率よく吸着することができる。

また、上記電気光学装置は、更に、上記親水性層と上記電気光学素子との間に少なくとも水分の通過を阻止するガスバリア性を有する封止層（あるいは阻止層）を有する。

これにより、水分や酸素が上記電気光学素子に浸入ことを防ぐことができ、上記電気光学装置の耐久性を向上させることができる。

上記封止層は珪素化合物である。

上記材料によれば、透明かつ防湿性、化学安定性に優れる珪素化合物を用いることで発光層や電極などの水分による変質を防ぎ、上記電気光学装置の耐久性を向上させることができる。

また、封止層が中空部分を持たない構造、あるいは、電気光学素子と親水性層との間にガラス基板などの基板を介さない構造にすることで、熱の伝達を阻害する気体層もしくは基板がなくなり、電極配線や有機発光層で発生した熱を迅速に上記親水性層まで伝えることができ、放熱性をさらに向上させることができる。

上記親水性層は、上記表示パネルの両面に設けられる。

これにより、更に、放熱効果を向上させることができる。

上記電気光学装置は、上記親水性層に吸着させる水分の供給源を有する。

これにより、親水性層への水分供給を連続して行うことができ、放熱効果を継続することができる。

上記水分の供給源は、上記表示パネルに電源を供給する燃料電池である。

これにより、該燃料電池から排出される水分を利用できるため好適である。

上記水分の供給源は、保湿性を有する物質である。

これにより、該保湿性を有する物質から排出される水分を利用できるため好適である。

本発明は、上述した電気光学装置を表示部に備えた電子機器である。ここで、電子機器は、回路基板やその他の要素を備え、一定の機能を奏する機器一般が該当し、その構成に特に限定はない。電子機器には、例えば、ＩＣカード、携帯電話、ビデオカメラ、パーソナルコンピュータ、ヘッドマウントディスプレイ、リア型またはフロント型のプロジェクター、テレビジョン（ＴＶ）、ロールアップ式ＴＶ、更に、表示機能付きファックス装置、デジタルカメラのファインダ、携帯型ＴＶ、ＰＤＡ、電子手帳、電光掲示盤、宣伝広告用ディスプレイ等が含まれる。

まず、本発明の着目点について説明する。

上述したように、有機ＥＬディスプレイの耐久性向上のため、放熱手段や封止層の提案がなされているが、該ディスプレイの大型化及び薄型化や軽量化に伴い、外部応力に耐えるパネル強度を保持するために中空構造から薄膜の積層構造からなるソリッド構造に切り替える必要がある。また、パネルの大型化に伴い、輝度の向上や配線の高密度化からパネル内部に発生する熱を放出しなければならず、金属製で重い大型のヒートシンクに代わるような薄膜の放熱層を設ける必要がある。更に、大型化に伴ってスイッチング用ＴＦＴや配線回路の面積を十分に確保するため、回路基板の反対側から発光させるトップエミッション構造を用いる必要がある。そのため、透明で且つ、軽量、耐強度性に優れた薄い構造をとる必要があり、又、放熱性に優れた構造が求められている。

近年、薄膜封止と呼ばれる透明でガスバリア性に優れたＳｉＯｘ、ＳｉＮｘ、ＡｌＯｘ薄膜が研究されており、高密度プラズマ源を用いた高密度プラズマ成膜法（イオンプレーティング、ＥＣＲプラズマスパッタ、ＥＣＲプラズマＣＶＤ、表面波プラズマＣＶＤ、ＩＣＰ−ＣＶＤ等）を用いることで、水分を完全に遮断する薄膜ガスバリア層の形成ができる。しかし、このガスバリア層の放熱性は十分ではない。

そこで、種々検討した結果、ガスバリア層からなる封止層の最表面に透明の親水性層を設けることで、従来パネルの非発光面側からしか出来なかった放熱を発光面側でもおこなうことが可能となることが判った。さらに、これらを非発光面側にも用いることで、大型のヒートシンクを使わなくても、放熱性の良い薄型軽量パネルの製造が可能となることも判った。

上記の表示パネルを構成する電気光学素子には、液晶やＥＬ材料等の種々の電気光学材料を適用することができる。また、電気光学素子は、単一の層のみならず、複数の機能層の積層膜として構成することができる。例えば、第１の電極と第２の電極との間に、正孔注入層、正孔輸送層、ＥＬ発光層、電子輸送層、電子注入層等からなる複数の機能層を積層して設けることで、電気光学素子としてＥＬ発光素子を形成することができる。特に、ＥＬ発光素子のように第１の電極または第２の電極から供給されるキャリアがＥＬ層を通過することによって機能を発現する素子の場合、少なくとも一部に電子と正孔の存在確率が異なる部分が生成し、その部分の電荷バランスが崩れることがある。このような部分は概して反応性が高く、例えば、酸素や水などと反応して構造欠陥（即ち、キャリアの捕捉サイト）となり、電気光学層の機能低下の要因となる。このため、他の方法により機能を発現するものに比べてガスバリア層を設ける効果は大きい。

本発明の電気光学装置は、基板上に、少なくとも第１の電極、電気光学層、第２の電極を順に積層してなる電気光学素子を有する電気光学装置であって、上記表示パネルの最表面には親水性層が形成されている。

本装置では、固体からなる封止層（阻止層）の最表面に親水性層が形成されているため、有機発光層及び配線で発生した熱が封止層を伝達して、最表面の親水性層に伝わる。親水性層は、大気中に存在する水蒸気を引き寄せて表面に薄い水の層を形成する。そして、パネル温度の上昇により再度蒸発する際に、気化熱としてパネルが持つ熱を奪って蒸発する。そして、表面温度の低下により再び大気中の水分が吸着する。このような水の吸着と蒸発を繰り返すことで、パネル温度の上昇を防ぐことができる。

また、封止層が中空部分を持たないことで熱が伝達しやすくなり、薄い封止層配線や有機発光層で発生した熱を迅速に親水性層まで伝えることができ、放熱性を向上させることができる。

上記親水性層は、発光面にも放熱性を持たせることを目的としており、透明性を有する必要があることから、金属酸化物、例えばエネルギーバンドギャップが３ｅＶから６ｅＶまでの酸化物半導体材料を主成分とすることが好ましい。熱を伝達しやすい封止層と親水性層を設けることで、放熱性に優れるトップエミッションパネルを作成することができる。なお、エネルギーバンドギャップが３ｅＶを下回る材料は可視光を吸収してしまうので、透光性が必要なトップエミッション構造には用いることができない。そのため、エネルギーバンドギャップが３ｅＶから６ｅＶまでの酸化物半導体材料を主成分とするものであることが望ましい。

また、親水性層には、光触媒活性を有するような材料であることが好ましい。有機発光層の光や外光などでこれらの層が励起することで、層の最表面が強い触媒作用を発揮し、パネル表面の清浄効果をもたらす。パネル表面に皮脂等の有機物などの不純物が付着しても、これらの付着物は上記触媒作用により分解、除去され、親水性層の表面を常に清浄に保つことができる。

このような光触媒活性を有する材料としては、例えば酸化チタン（ＴｉＯ₂）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ₃）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化タングステン（ＷＯ₃）、酸化錫（ＳｎＯ₂）、酸化ニオブ（Ｎｂ₂Ｏ₆）、タンタル酸カリウム（ＫＴａＯ₃）、酸化鉄（Ｆｅ₂Ｏ₃）、酸化インジウム（Ｉｎ₂Ｏ₃）等の酸化物半導体が知られており、本発明の親水性層にも上述の材料を主成分として用いることができるが、比較的光触媒活性が得られやすいことを考慮すると、上記親水性層がチタン、亜鉛、錫、インジウムの内のいずれかを含む透光性の酸化物半導体材料を主成分とすることが望ましい。

上記親水性層の放熱性能を極力高めるには、基板側の有機発光層や配線から親水性層までの距離を極力小さくして熱の伝導時間を短くする必要がある。そのため、封止層の膜厚を薄くする必要があり、例えば薄膜のガスバリア層などを用いて薄膜の封止層構造にすることが好ましい。

封止層の目的の１つであるガスバリア機能を持つガスバリア層として、上記高密度プラズマ成膜法により酸化珪素、窒化珪素、酸窒化珪素等の珪素化合物を形成することが好ましい。また、有機発光層や画素隔壁などの凹凸を平坦化しガスバリア層のクラックやピンホールを防ぐため、有機材料からなる緩衝層を設けた後にガスバリア層を形成してもよい。特に、窒素を含有した窒化珪素や酸窒化珪素は緻密な膜を形成することから、酸素や水分に対するバリア性が良好になる。

そして、ガスバリア層の表面には、スクラッチや落下衝撃など外部からの物理的なダメージからガスバリア層を守るため樹脂や保護フィルム等で表面を保護しても良く、これらも封止層に含まれる。

上記ガスバリア層を用いなくても、透明なガラス基板を接着剤等で貼りあわせて封止層としても良い。この場合、放熱性を考慮すると、極力薄いガラス基板を用いたほうが好ましく、貼り合わせ時には接着剤に入り込んでしまう気泡を除去するため、減圧下で圧着する製造方法が好ましい。

また、貼り合わせに用いる接着剤の防湿性を上げるため、複数の接着剤を用いても良い。例えば、発光面には透光性の高い接着剤、周辺部には防湿性を優先して無機粒子を添加した不透明な接着剤を用いても良い。

さらに、より防湿性を高めるために、ガスバリア層とガラス基板を組み合わせて用いてもよい。この場合は、緩衝層、ガスバリア層、保護層、ガラス基板を合わせて封止層となる。

本発明の電気光学装置は、上述の製造方法により製造され、基板上に第１の電極、電気光学層、第２の電極、封止層、親水性層が順に積層されたことを特徴とする。本構成により装置の長寿命化を図ることができる。

また、本発明の電子機器は、上述の電気光学装置を備えたことを特徴とする。これにより、パネル温度の上昇を防ぎ、耐久性に優れた電子機器を提供することができる。

さらに、本発明の電気光学装置は、親水性層に吸着させる水分の供給源を備えたことを特徴とする。これにより、乾燥した雰囲気中でも放熱を連続して行うことができる。

例えば、本発明の電気光学装置を駆動するために使用する燃料電池から排出される水分を利用すると好適である。あるいは、保湿性を有する材料を水分の供給源として本発明の電気光学装置の近傍に配置してもよい。

本発明の第１の実施例について図１を参照して説明する。図１は本発明の電気光学装置として有機ＥＬ表示装置を例にとり、その構造を説明する説明図である。

本例の有機ＥＬ表示装置は、同図に示すように電気絶縁性を有する基板１００上に絶縁層１０１を形成し、該絶縁層１０１内にスイッチング用ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）１０２に配線１０３を介して接続された、第１の電極としての画素電極１０４が該基板１００上にマトリックス状に配置されてなる画素電極域（図示せず）と、該画素電極域の周囲に配置されるとともに各該画素電極１０４に接続される電源線（図示せず）と、該画素電極域上に位置する平面視ほぼ矩形の画素部とを具備して構成されたアクティブマトリクス駆動型となっている。

図２はアクティブマトリクス駆動回路の一例を示している。同図において、アクティブマトリクス駆動回路２００は、映像信号を出力する信号線駆動回路２１と走査パルスを出力する走査線駆動回路２２等から構成される。信号線駆動回路２１には信号電極線Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３・・・が、走査線駆動回路２２には走査電極線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３・・・が連結され、有機ＥＬ素子の共通電極線（Ｃ）とともに画素電極域２３が形成されている。画素電極域２３内にはポリシリコン等で第１のＴＦＴ２４及び第２のＴＦＴ２５が構成されている。第１のＴＦＴ２４で電気的スイッチングを行い、第２のＴＦＴ２５とコンデンサ２６で有機発光層２７に電流を印加して駆動する。しかし、本発明の効果としては、スイッチング素子や回路を基体外部に持つパッシブマトリックス駆動型でも同様の効果が得られる。

該画素電極１０４上には電気光学層としての有機発光層１０５が、赤、緑、青に、バンク層（または画素隔壁層）１０６で隔離される形で縦横にそれぞれ離間してマトリックス状に配置されている。さらに、該有機発光層１０５上には第２の電極としての陰極１０７、陰極保護層１０８、緩衝層１０９、ガスバリア層１１０を順次積層し、次に保護層１１１を介して保護基板１１２をさらに積層する。そして該保護基板１１２上の最表面に、放熱効果を有する親水性層１１３を形成する。

基板１００としては、いわゆるトップエミッション型の有機ＥＬ表示装置の場合、該基板１００の対向側である封止層側から表示光を取り出す構成であるので、透明基板及び不透明基板のいずれも用いることができる。不透明基板としては、例えばアルミナ等のセラミックス、アルミニウム等の金属シートやシリコン基板に表面酸化などの絶縁処理を施したもの、またポリイミドフィルムや熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂などのプラスチックフィルムなどが挙げられる。また、ボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置の場合には、基板１００側から表示光を取り出す構成であるので、該基板１００としては、透明あるいは半透明のものが採用される。例えば、ガラス、石英、透光性プラスチックフィルム等が挙げられ、一般的には耐熱性に優れるガラス基板が好適に用いられる。なお、本実施形態では、封止層側から発光光を取り出すトップエミッション型としている。

このような構成のもとに、発光素子はその有機発光層１０５において、陽極及び正孔輸送層から注入された正孔と陰極及び電子輸送層から注入された電子が結合することにより、発光光を生じるようになっている。

画素電極１０４は、本例ではトップエミッション型であることから透明である必要がなく、アルミニウム、チタン、銅などの導電性の高い金属でもＩＴＯ（インジウム錫酸化物）などの金属酸化物導電層でも良い。したがって適宜な導電材料によって形成されている。

陰極１０７を形成するための材料としては、本実施例はトップエミッション型であることから光透過性である必要があり、したがって透光性の良い金属酸化物導電材料が用いられる。透明導電材料としてはＩＴＯ（インジウム錫酸化物）が好適とされるが、これ以外にも、例えばインジウム亜鉛酸化物、アルミニウム亜鉛酸化物、酸化錫等の金属酸化物を用いることができる。

また、透明性を低下させない程度に、アルミニウムや金、銀などの低抵抗な金属膜を薄膜で用いても良く、ボトムエミッションではこれらが好適に用いられる。さらに、透明性と電気抵抗の低下を考慮して、これらを積層して用いても良い。

このような陰極１０７の上には、該陰極１０７を覆うように封止層が形成される。封止層としては、放熱性を考慮して極力薄くする必要があり、例えば、高密度プラズマ成膜法により珪素化合物からなるガスバリア性を持つ透明薄膜を形成するのが好ましい。

ガスバリア層１１０は、水分や酸素を遮断するため、高密度で非常に硬い膜を形成する必要がある。そのため、バンク層１０６や画素隔壁などの構造体を直接被覆するとクラックやピンホールが発生しやすく、これらの構造物やパーティクル等を被覆する有機材料からなる緩衝層１０９を下地に設けることで、その後形成する該ガスバリア層１１０の欠陥を防ぐことができる。該緩衝層１０９は、有機材料からなることが好ましく、スリットダイコーターなどの湿式プロセス等によって形成することで平坦性が得られる。これにより電子注入層や有機発光層１０５への酸素や水分の浸入を防止し、これらの変質を抑えることができる。

ガスバリア層１１０の上には、樹脂材料からなる保護層１１１を設ける。該保護層１１１は、該ガスバリア層１１０の保護を目的としており、封止層に含まれる。構成としては、オーバーコート層のような単層でも、接着層と保護フィルムを組み合わせた２層構造にしてもよい。接着層としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂等の透明樹脂材料からなる接着剤を好適に用いることができる。また、低温で硬化させるために、イソシアネート等の硬化剤を添加する２液混合型でもよい。

次に、該保護層１１１の上には保護基板１１２を設ける。該保護基板１１２としては、ガラスや透明なプラスチックフィルム（ＰＥＴ，アクリル，ポリカーボネート，ポリオレフィン等）等を用いることができる。貼り合わせには、気泡の混入を防ぐため、減圧をしながら圧着する方法がより好ましい。該保護基板１１２も封止層の一部として扱われる。

本実施形態では、これらの封止層の最表面に親水性層１１３を形成する。該親水性層１１３は、表面に吸着した水分が蒸発する際に、ディスプレイの熱を持って放出する放熱層の役割を果たす。材料としては、大気中の水分を吸着するものであれば、いずれも用いることができるが、表面の清浄性や透明性を考慮すると、光触媒活性を有する金属酸化物材料を用いるのが好適である。具体的には、エネルギーバンドギャップが３ｅＶから６ｅＶまでの金属酸化物材料が好適である。例えば、酸化チタン（３．２ｅＶ）や酸化亜鉛（３．２ｅＶ）、酸化錫（３．５ｅＶ）、酸化インジウム（３．８ｅＶ）などが挙げられるが、エネルギーバンドギャップが３ｅＶ以下の材料では可視光の一部（青色光等）が遮断されるため、トップエミッション型には用いることができない。しかし、ボトムエミッション型に用いる場合は、透明性が求められないため、アルミニウムなどの金属材料でも親水性層に用いることができる。

親水性の指標として、図３に示す水との接触角（θ）で表すことができる。接触角は、被測定物である固体の表面に水を滴下して、その水滴の盛り上がりの角度で表す。接触角が低いほど水が広がりやすく、親水性であると言える。上記の酸化チタン（１０度）や酸化錫（２２度）は接触角が３０度以下と極めて親水性である。また、光触媒活性があるため、外光や発光光によって励起し、表面に有機物や皮脂などの汚染物質を分解することができる。さらに、親水性層に６ｅＶ以下の材料を用いることで、有機材料等を分解する短波長側の紫外光を遮断することができるため、太陽光に含まれる紫外線も遮断できる。

該親水性層１１３の材料としては、外光照射により水の接触角が低下し、光触媒活性にも優れる酸化チタンを用いる。形成方法としては、光触媒活性や保護層との密着性を考慮して、ガスバリア層と同様に高密度プラズマ成膜法で形成するのが好適である。また、酸化チタン微粒子を溶媒で希釈してスリットダイコーター等で塗布、乾燥して該親水性層１１３を形成しても良い。膜厚は、５０〜２０００ｎｍで形成する。

次に、本実施例の効果について実験結果に基づいて説明する。気温２５℃−湿度５０％の無風の環境下において、１４インチサイズのフルカラー有機ＥＬディスプレイ（アクティブマトリックス駆動）にテレビ画像を１０分間表示し続け、ディスプレイ中央部の温度を計測することによって本実施例の効果を確認した。ディスプレイ中央部の温度は親水性層が存在しないと９８℃であったが、本実施例の親水性層として酸化チタン形成した場合は６０℃となった。本実験結果より、有機ＥＬディスプレイの駆動時の温度上昇を抑えられ、電気光学装置が有する熱量を低減するという本発明の効果が確認された。その結果、発光層や電極の劣化等の発熱に起因する特性劣化が抑えられ、発光素子を長寿命化することができる。

また、酸化チタンは光触媒効果を有する為、該有機ＥＬディスプレイ表面に付着した皮脂等の有機物を分解し、親水性層の表面を清浄に保つことができるという効果もある。

第２の実施例について図４を参照して説明する。図４は本発明の電気光学装置として有機ＥＬ表示装置を例にとりその構造を説明する説明図であるが、同図において図１と対応する部分は同一符号を付し、かかる部分の説明は省略する。なお、第２の実施例は、第１の実施例の有機ＥＬ表示装置の構造で採用した緩衝層とガスバリア層を省略し、代わりに基板側面をガラスで封止する構造とするものである。

具体的には、陰極保護層１０８を覆うかたちで樹脂材料からなる保護層１１１を形成し、その上に保護基板１１２を設ける。なお、該保護基板１１２にはガラスを使用する。

次に、封止部材３０１を、接着層３０２を介して基板側面を封止するために周囲に配置する。該接着層３０２を形成する接着剤は透明性を必要としないので、無機粒子などを多く配合された防湿性の高い接着剤を用いることができる。そして、保護基板１１２の最表面には親水性層１１３を形成する。本実施例では、酸化錫を高密度プラズマ成膜法で形成する。

本構造により側面から侵入する酸素や水分の侵入を抑えて封止性能を向上させることができる。また、親水性層からの放熱効果により、有機ＥＬディスプレイの駆動時の温度上昇を抑えられる。その結果、発光層や電極の劣化等の発熱に起因する特性劣化が抑えられ、発光素子を長寿命化することができる。

また、酸化錫は光触媒効果を有する為、該有機ＥＬディスプレイ表面に付着した皮脂等の有機物を分解し、親水性層の表面を清浄に保つことができるという効果もある。

第３の実施例について図５を参照して説明する。図５は本発明の電気光学装置として有機ＥＬ表示装置を例にとりその構造を説明する説明図であるが、同図において図１と対応する部分は同一符号を付し、かかる部分の説明は省略する。なお、第３の実施例は
放熱層としての親水性層を、表示パネルの両面に設けた構造とするものである。

具体的には、第１の実施例における基板１００の、第１の電極とは反対面側の最表面に親水性層４０１を設ける。具体的には、実施例１で述べたようにエネルギーバンドギャップが３ｅＶから６ｅＶまでの金属酸化物材料が好適である。本実施例ではエネルギーバンドギャップが３．２ｅＶの酸化チタンを材料として使用する。形成方法としては、高密度プラズマ成膜法で形成する。

本実施例の効果について実験結果に基づいて説明する。気温２５℃、湿度５０％の無風の環境下において、１４インチサイズのフルカラー有機ＥＬディスプレイ（アクティブマトリックス駆動）にテレビ画像を１０分間表示し続け、ディスプレイ中央部の温度を計測することによって本実施例の効果を確認した。ディスプレイ中央部の温度は親水性層が存在しないと９８℃であったが、本実施例の場合は５０℃となった。本実験結果より、有機ＥＬディスプレイの駆動時の温度上昇を抑えられ、電気光学装置が有する熱量を低減するという本発明の効果が確認された。その結果、発光層や電極の劣化等の発熱に起因する特性劣化が抑えられ、発光素子を長寿命化することができる。

また、酸化チタンは光触媒効果を有する為、該有機ＥＬディスプレイ表面に付着した皮脂等の有機物を分解し、親水性層の表面を清浄に保つことができるという効果もある。

第４の実施例について図６を参照して説明する。図６は本発明の電気光学装置を備えた電子機器としてのノートパソコンを示す斜視図である。

第４の実施例では、本発明の電気光学装置の親水性層に吸着させる水分の供給源として、ノートパソコンに内蔵した燃料電池を使用している。

図６において、該ノートパソコンを動作させたり、本発明の電気光学装置５００を駆動するための必要な電気エネルギーは、燃料電池５０１から供給する。該燃料電池５０１としては、例えばメタノールを改質させた水素を原料とする固体高分子型燃料電池を使用すると、水素と空気（酸素）との電気化学反応によって電気エネルギーとともに水蒸気が生成する。この水蒸気は導管５０２を経由して放散穴５０３から上方に向けて放散され、本発明の電気光学装置５００の親水性層に吸着される。

本実施例のように、水分の供給源を設けることによって乾燥した環境下でも、放熱効果を維持することができる。

第５の実施例について図７を参照して説明する。図７は本発明の電気光学装置を備えた電子機器としての携帯電話を示す斜視図である。

第５の実施例では、本発明の電気光学装置の親水性層に吸着させる水分の供給源として、保水性を有する物質を該電気光学装置の近傍に配置している。

具体的には図７に示すように、電気光学装置６００の近傍、例えば、外周に沿って保水性を有する物質６０１を枠状に配置する。該物質としては、例えば、保湿性を有する高分子化合物である。保水性物質から蒸発した水分が親水性層に吸着される。

本実施例のような形態をとることにより、乾燥した環境下でも放熱効果を維持することができる。

本発明による電気光学装置を表示部に備えた電子機器について図８を参照して説明する。図８は、上述した電気光学装置を含んで構成される電子機器の具体例を説明する図である。

図８（Ａ）は携帯電話への適用例であり、当該携帯電話２３０はアンテナ部２３１、音声出力部２３２、音声入力部２３３、操作部２３４、および本発明の電気光学装置７００を備えている。このように本発明に係る電気光学装置は表示部として利用可能である。図８（Ｂ）はビデオカメラへの適用例であり、当該ビデオカメラ２４０は受像部２４１、操作部２４２、音声入力部２４３、および本発明の電気光学装置７００を備えている。図８（Ｃ）はテレビジョンへの適用例であり、当該テレビジョン３００は本発明の電気光学装置７００を備えている。なお、パーソナルコンピュータ等に用いられるモニタ装置に対しても同様に本発明に係る電気光学装置を適用し得る。図８（Ｄ）はロールアップ式テレビジョンへの適用例であり、当該ロールアップ式テレビジョン３１０は本発明の電気光学装置７００を備えている。また、電子機器はこれらに限定されず、表示機能を有する各種の電子機器に適用可能である。例えばこれらの他に、表示機能付きファックス装置、デジタルカメラのファインダ、携帯型ＴＶ、電子手帳、電光掲示盤、宣伝公告用ディスプレイなども含まれる。なお、本発明にかかる回路基板は、電気光学装置の構成部品として上記のような電子機器に含まれる場合の他に、単独で電子機器の構成部品としても適用し得る。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

例えば、上記実施形態では、電気光学装置としてアクティブマトリックス基板によるトップエミッション型の構造を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されることなく、ボトムエミッション型にも、また、両側に表示光を出射するタイプのものにも適用可能である。また、アクティブマトリックス型でもパッシブマトリックス型でも同様の効果が得られるので、どちらにも適用可能である。

第１の実施例における有機ＥＬ表示装置（電気光学装置）の構造を説明する断面図である。 有機ＥＬ表示装置（電気光学装置）のアクティブマトリックス駆動回路の機構を説明する回路図である。 接触角を説明するための説明図である。 第２の実施例における有機ＥＬ表示装置の構造を説明する断面図である。 第３の実施例における有機ＥＬ表示装置の構造を説明する断面図である。 第４の実施例における本発明の実施の形態を示す斜視図である。 第５の実施例における本発明の実施の形態を示す斜視図である。 電気光学装置を使用する電子機器の例を説明する説明図である。

符号の説明

２１…信号線駆動回路、２２…走査線駆動回路、２３…画素電極域、２６…コンデンサ、１００…基板、１０１…絶縁層、２４、２５、１０２…薄膜トランジスタ、１０３…配線、１０４…画素電極、２７、１０５…有機発光層、１０６…バンプ層、１０７…陰極、１０８…陰極保護層、１０９…緩衝層、１１０…ガスバリア層、１１１…保護層、１１２…保護基板、１１３、４０１…親水性層、３０１…封止部材、３０２…接着層、５００、６００、７００…本発明の電気光学装置、５０１…燃料電池、５０２…導管、５０３…放散穴、６０１…保水性を有する物質、２３０…携帯電話、２３１…アンテナ部、２３２…音声出力部、２３３…音声入力部、２３４…操作部、２４０…ビデオカメラ、２４１…受像部、２４２…操作部、２４３…音声入力部、３００…テレビジョン、ロールアップ式テレビジョン

Claims (11)

1. 情報を可視的に表示する電気光学装置であって、
   画素を構成する電気光学素子を配列して画像を表示する表示パネルと、
   前記表示パネルの少なくとも一つの面に水分を吸着する親水性層と、を有することを特徴とする電気光学装置。
2. 前記親水性層は、透明性を有する金属酸化物からなる材料であることを特徴とする請求項1記載の電気光学装置。
3. 前記金属酸化物は、エネルギーバンドギャップが３ｅＶ乃至６ｅＶまでの酸化物半導体材料を主成分とすることを特徴とする請求項２記載の電気光学装置。
4. 前記金属酸化物は、チタン、亜鉛、錫、インジウムの内のいずれかの金属を主成分とすることを特徴とする請求項２記載の電気光学装置。
5. 前記電気光学装置は、更に、前記親水性層と前記電気光学素子との間に少なくとも前記水分の通過を阻止するガスバリア性を有する封止層を有する請求項１乃至４のいずれかに記載の電気光学装置。
6. 前記封止層は、珪素化合物であることを特徴とする請求項５記載の電気光学装置。
7. 前記親水性層は、前記表示パネルの両面に設けられることを特徴とする請求項１記載の電気光学装置。
8. 前記電気光学装置は、更に、前記親水性層に吸着させる水分の供給源を有することを特徴とする請求項１記載の電気光学装置。
9. 前記水分の供給源は、前記表示パネルに電源を供給する燃料電池であることを特徴とする請求項１記載の電気光学装置。
10. 前記水分の供給源は、保湿性を有する物質であることを特徴とする請求項１記載の電気光学装置。
11. 請求項１乃至１０のいずれかに記載の電気光学装置を表示部に備えた電子機器。
    
    

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