JP2008234841A - 発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発光装置のパネル内部の熱を放熱する。
【解決手段】発光装置１Ａは、複数の発光素子５０が配列された素子基板３０と、発光素子５０を挟んで素子基板３０に対向する対向基板３０とを有する。対向基板３０の内側には遮光層ＢＭが形成される。この遮光層ＢＭは有効領域内の第１遮光部分ＢＭａと周辺領域内の第２遮光部分ＢＭｂとを有し、第１遮光部分ＢＭａよりも第２遮光部分ＢＭｂの方が熱抵抗が小さくなるように形成される。発光装置１Ａには、端子部１００ａ，１００ｂを介してフレキシブル基板２０が接続されており、第２遮光部分ＢＭｂは、端子部１００ｂに接続される。
【選択図】図１

Description

本発明は、有機ＥＬ（Electroluminescence）素子などの発光素子を用いた発光装置に関する。

有機ＥＬ素子などの発光素子を利用した発光装置では、一般的に、電流駆動方式により素子の発光が制御される。しかしながら、発光装置に用いられる有機ＥＬ材料などの発光材料は、電流が流れる配線や発光素子自体からの発熱により劣化し易い。そこで、従来から、発光装置に放熱機構を設ける技術が提案されている。例えば、特許文献１には、その図４において、素子基板の上面（素子基板と発光層との間）に放熱部を設け、発光素子からの熱を放熱させることが記載されている。
特開２００５−５２５２号公報（図４）

ところで、トップエミッション型の発光装置においては、発光素子が形成される素子基板の対向側にガラスなどの透明材料から成る対向基板を設けることが一般的である。しかしながら、ガラスは熱伝導率が低いため、素子基板と対向基板の間（すなわち、発光パネルの内部）に熱がこもり易いという問題があった。上述の特許文献１の技術によれば、発光パネル内の熱を放熱させることが可能である。しかしながら、特許文献１の技術においては、放熱部は発光層や配線の下層に配置されるため、放熱部の端の段差の影響により発光層や配線の平坦性が損なわれてしまう。このため、発光層の厚みがばらついたり、配線に欠陥が生じるおそれがあり、発光装置の品質や信頼性が低下するといった問題がある。
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、素子層や配線の平坦性を損なわずとも、発光パネル内部の熱を放熱することが可能な発光装置を提供することを解決課題とする。

上記課題を解決するため、本発明の発光装置は、発光層を有する複数の発光素子が形成される素子基板と、前記発光層を挟んで前記素子基板と反対側に設けられる対向基板と、前記対向基板の内側に設けられ、前記対向基板よりも熱伝導率が高い第１膜と、熱を外部に放熱する放熱部とを有し、前記素子基板は前記複数の発光素子が形成される有効領域と、当該有効領域を囲む周辺領域とを有し、前記第１膜は、前記有効領域の前記複数の発光素子の発光素子の間隙に重なる第１部分と、前記周辺領域に重なる第２部分とを有し、前記第１部分は前記第２部分に接続され、前記第２部分は前記放熱部に接続され、前記第２部分は前記第１部分よりも熱抵抗が小さい。本発明における発光素子とは、電気エネルギを付与すると発光するとともに発熱する素子、例えば、有機ＥＬ、無機ＥＬ、発光ダイオードなどを含む。

本発明においては、有効領域および周辺領域において対向基板の内側に熱伝導率が高い材料で形成された第１膜を設け、この第１膜を、熱を外部に放熱する放熱部に接続することにより、有効領域における配線や発光素子から発生した熱を外部に放熱することが可能である。すなわち、第１膜においては、有効領域に形成された第１部分と周辺領域に形成された第２部分とがあり、第２部分は第１部分よりも熱抵抗が小さくなるように構成しているため、有効領域から周辺領域に向けて熱が移動しやすく、有効領域内の熱を確実に周辺領域に逃がすことができる。さらに、この第２部分は、放熱部に接続することにより、この放熱部を介して、有効領域から周辺領域に移動した熱を外部に放熱することが可能である。結果として、発光材料の熱による劣化が抑制され、ひいては、発光素子の寿命を延長することが可能となる。よって、輝度の低下を抑制することができる。
さらには、対向基板側に形成された第１膜を熱の移動経路として利用するため、素子基板と発光素子との間に放熱部を設ける構成と比較して、発光層の厚みのバラツキや配線の欠陥が発生する可能性を低減することができ、発光装置の信頼性が向上する。加えて、発光パネル内部にこもる熱が放熱されやすいので、発光装置自体の温度の上昇を抑制することができ、対向基板の表面に貼られた円偏光板などのフィルムの劣化を抑制することが可能となる。

本発明の好適な態様において、前記素子基板には、端子部を介してフレキシブル基板が接続され、前記第２部分は、前記端子部と接続する接続部分を有し、前記端子部および前記フレキシブル基板は、前記放熱部である。本態様によれば、端子部および放熱基板を介して外部に熱を放熱することが可能となる。

本発明の好適な態様において、前記対向基板は、その端が前記素子基板の端よりも張り出す張り出し部分を有し、前記第２部分は、前記素子基板の前記周辺領域から前記張り出し部分まで延長されて形成されたはみ出し部分を有し、前記はみ出し部分は前記放熱部である。本態様によれば、第２部分のはみ出し部分を介して外部に熱を放熱することが可能である。このはみ出し部分は外気に接しているため、熱が放熱されやすい。好ましくは、前記はみ出し部分にフレキシブル基板を接続してもよい。なお、この態様の具体例は第３実施形態として後述される。

本発明の好適な態様において、前記対向基板の前記内側には、前記発光素子からの光を遮光する遮光層が設けられ、当該遮光層は、前記有効領域において前記複数の発光素子の間隙に重なる第１遮光部分と、前記周辺領域に重なる第２遮光部分とを有し、前記遮光層の前記第１遮光部分は前記第１膜の前記第１部分であるとともに、前記遮光層の前記第２遮光部分は前記第１膜の前記第２部分である。本態様においては、遮光層を上記第１膜として利用するので、有効領域内に新たに放熱用配線としての第１膜を積層する場合と比較して、コストを大幅に増加させることなく放熱効果を得ることが可能となる。さらに、遮光層自体を放熱用配線として用いるので、有効領域の開口率を低下させなくて済む。なお、この態様の具体例は第１実施形態として後述される。

本発明の別の好適な態様において、前記対向基板の前記内側には、前記発光素子からの光を遮光するとともに、前記複数の発光素子の間隙に重なるように形成された遮光層が設けられ、前記第１膜の前記第１部分は前記遮光層であり、前記第１膜の前記第２部分は、前記遮光層よりも熱伝導率が高い材料で形成されるとともに、前記遮光層の前記素子基板側の面に設けられる。本態様においては、有効領域内に第１膜を形成する代わりに有効領域においては遮光層を第１膜として機能させる。よって、有効領域内における凹凸が少なくてすむので、素子基板側と対向基板側との空間を接着剤等で充填する場合には、有効領域内に遮光層と第１膜の両方を形成する態様と比較して、素子基板と対向基板との間のギャップ制御が簡易となる。よって、発光装置の信頼性を低下させることなく、放熱効果を得ることができる。また、第１膜を発光素子の間隙に形成する必要がないので、コストを大幅に増大させることなく、効果的に熱を放熱させることが可能となる。なお、この態様の具体例は第４実施形態として後述される。

本発明の別の好適な態様において、前記対向基板と前記第１膜の間に設けられ、前記発光素子からの光を遮光するとともに、前記有効領域において前記複数の発光素子の間隙に重なるように形成される遮光層をさらに有し、前記第１膜は前記遮光層よりも熱伝導率の高い材料で形成される。本態様においては、遮光層とは別個に第１膜を設けるので、遮光層を第１膜として用いる場合と比較して、遮光性を有するという条件に縛られることなく、より熱伝導率が高い材料を第１膜として選択することができる。よって、放熱効果が高まる。さらに、第１膜を遮光層の下層に配置する構成としたので、有効領域の開口率を低下させなくて済む。なお、この態様の具体例は第２実施形態として後述される。

好ましくは、前記第１膜の前記第２部分の膜厚は、前記第１部分よりも厚い。本態様においては、周辺領域における第２部分の膜厚を第２部分よりも厚くすることにより第２部分の熱抵抗を第１部分の熱抵抗よりも小さくすることができる。よって、第２部分の幅を太くせずとも熱抵抗を低下させることができるので、周辺領域の幅を拡大せずとも（すなわち、狭額縁化を可能としつつ）、放熱効果を得ることが可能となる。

以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る実施の形態を説明する。なお、図面においては、各部の寸法の比率は実際のものとは適宜に異ならせてある。
＜Ａ：第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る発光装置１Ａの構成を示す平面図であり、図２は、図１におけるＡ−Ａ’線の断面図である。図１に示すように、この発光装置１Ａは、素子基板１０とフレキシブル基板２０とを備える。素子基板１０の端部には端子部１００ａが形成され、この端子部１００ａの各接続端子とフレキシブル基板２０に形成された接続端子とが、ＡＣＦ（anisotropic conductive film:異方性導電膜）と呼ばれる導電粒子を含有したフィルム状の接着剤を介して圧着固定される。また、フレキシブル基板２０には、端子部１００ａの各接続端子に接続する配線２００が配設される。フレキシブル基板２０には、さらに、端子部１００ａを挟むように２つの端子部１００ｂが形成される。この端子部１００ｂは、後述の遮光層ＢＭの第２遮光部分ＢＭｂと接続される。さらに、フレキシブル基板２０には、外部の装置と発光装置１Ａを接続するための複数の外部配線２００が形成される。
素子基板１０には、有効領域１０Ａと、当該有効領域１０Ａを囲む領域（つまり基板１０の外周と有効領域１０Ａの間）の周辺領域１０Ｂが設けられている。周辺領域１０Ｂにはデータ線駆動回路、走査線駆動回路などの各種周辺回路が形成される（図示略）。

図１および図２に示されるように、有効領域１０Ａには、複数の発光素子５０がマトリクス状に配置され、各発光素子５０は、有機ＥＬなどの発光材料からなる発光層５２と、発光層５２を挟むように形成された第１電極層（陽極）５１と第２電極（陰極）５３とを有する。発光素子５０は、発光層５２に流れる電流（以下「駆動電流」という）に応じた輝度で発光する。第１電極５１は発光素子５０ごとに相互に離間して配置される。これに対し、第２電極（陰極）５３は基板１０上の複数の発光素子５０に対して共通に設けられた共通電極であり、図示せぬ接地線Ｇndに導通する。ただし、接地電位Ｇndを基準として負極性の電圧が第２電極５３に供給される構成としてもよい。

素子基板１０は、ガラスやプラスチックなど各種の絶縁材料からなる板材である。なお、本実施形態の発光装置１Ａは発光素子５０からの放射光が素子基板１０とは反対側に出射するトップエミッション型であるから、素子基板１０に光透過性は要求されない。
素子基板１０の面上には配線２５が形成される。配線２５を含む素子基板１０の表面は絶縁層１５で覆われ、絶縁層１５の上部には第１電極５１が形成される。第１電極５１は、第２電極５３よりも仕事関数が高い光反射性の導電材料によって形成される。第１電極５１はコンタクトホールＣＨを介して配線２５に電気的に接続される。この配線２５は、素子基板１０に形成された駆動トランジスタ（図示略）に接続されている。発光素子５０は、駆動トランジスタから供給される電流に応じて発光し発熱する。また、配線２５は駆動トランジスタから発光素子５０に対して電流を供給している間、電流により発熱する。

第１電極５１が形成された絶縁層１５の表面には隔壁層６０が形成される。隔壁層６０は絶縁性の膜体であり、開口部６０ａを有する。開口部６０ａの各々の全体は、第１電極５１に重なる。より詳細には、発光層５２が形成される前の段階では、開口部６０ａを通して第１電極５１が露出している。開口部６０ａは第１電極５１よりも狭く、第１電極５１の端部は隔壁層６０により部分的に覆われている。隔壁層６０は、第１電極５１とその後に形成される第２電極５３との間を絶縁するとともに、複数の第１電極５１同士の間を絶縁する。隔壁層６０は、例えば、アクリルもしくはポリイミド等の透明樹脂を材料として形成される。

発光層５２は、白色で発光する有機材料から成り、隔壁層６０が形成された絶縁層１５の全域を被覆するように複数の発光素子５０にわたって連続に形成される。この発光層５２は開口部６０ａの内側に入り込んで第１電極５１に接触する部分（すなわち実際に発光する部分）と隔壁層６０の面上に位置する部分とを含む。すなわち、発光層５２は隔壁層６０により区画されている。よって、隔壁層６０を設けることにより第１電極５１の各々を独立して制御することができ、複数の発光素子５０の各々に独立して電流を流すことができる。発光層５２は、例えば、真空蒸着などの、有機材料を表面に堆積させる堆積法により形成される。発光層５２は、白色で発光する有機材料を全面に形成する代わりに、Ｒ・Ｇ・Ｂ各色に対応する有機材料を画素ごとにパターニングする方法を用いて形成してもよい。画素ごとに有機材料をパターニングする場合には、堆積法あるいはインクジェットにより有機材料を吐出させる方法が用いられる。なお、発光層５２による発光を促進または効率化するための各種の機能層（正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層、正孔ブロック層、電子ブロック層）が発光層５２に積層された構成としてもよい。

第２電極５３は、複数の発光素子５０にわたって連続に形成されて発光層５２と隔壁層６０とを覆う電極である。すなわち、第２電極５３は、開口部６０ａの内側にて発光層５２を挟んで第１電極５１に対向する部分と隔壁層６０の上層に位置する部分とを含む。図２に示すように、第１電極５１と第２電極５３と発光層５２との積層のうち開口部６０ａの内周縁の内側に位置する部分（すなわち第１電極５１から第２電極５３に駆動電流が流れる領域）が発光領域である。発光層５２のうち隔壁層６０と重なり合う領域は、第１電極５１と第２電極５３との間に介在する隔壁層６０によって電流が遮断されるから発光しない。駆動トランジスタを有するアクティブマトリクス型発光装置の場合には、隔壁層６０により各発光素子５０の発光領域がマトリクス状に形成される。

第２電極５３は、光透過性の導電材料によって形成される。第２電極５３は、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）やＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）といった酸化導電材料や、光透過性を有する程度の膜厚で形成されたＭｇＡｇやＡｌなどの導電材料が用いられる。発光層５２から素子基板１０とは反対側に出射した光と発光層５２から素子基板１０側に出射して第１電極５１の表面で反射した光とは第２電極５３を透過して出射する。すなわち、本実施形態の発光装置１Ａはトップエミッション型である。トップエミッション型の発光装置１Ａでは、発光層５２が第１電極５１と接する領域（隔壁層６０に囲まれた領域）から発光した光は配線２５や上記駆動トランジスタなどに遮られることなく出射する。

このように発光素子５０が形成された素子基板１０には、キャップ封止体としての対向基板３０が取り付けられる。これらは、図示しない位置でスペーサなどを介して接着剤により接合され、封止されている。対向基板３０は例えばガラスまたは透明なプラスチックから形成されている。さらに、対向基板３０の上面（素子基板１０側と反対側の面）には、円偏光板４０が設けられる。この円偏光板４０は、発光装置１Ａ内部で用いられる金属などの反射光や外光によるコントラストの低下を抑制することが可能である。円偏光板４０は、例えば、位相差フィルムと偏光フィルムが順に積層されて構成される。

対向基板３０の下層には、ブラックマトリクスとしての遮光層ＢＭが形成されている。遮光層ＢＭは、有効領域１０Ａにおいて、発光素子５０を避けて発光素子５０の間隙（すなわち、隔壁層６０）に重なる位置に形成される格子状の第１遮光部分ＢＭａと、この第１遮光部分ＢＭａから周辺領域１０Ｂにはみ出して有効領域１０Ａの四方に形成される第２遮光部分ＢＭｂとを含む。第１遮光部分ＢＭａの格子の窓の各々には、カラーフィルタＣＦ（ＣＦｒ，ＣＦｇまたはＣＦｂ）が配置される。したがって、発光素子５０から発した光は第１遮光部分ＢＭａの格子の各窓を通じて各カラーフィルタＣＦを介して図の上方に放出される。遮光層ＢＭは、例えば、クロムなど、遮光性を有するだけでなく、対向基板３０よりも熱伝導率が高い材料で形成される。また、遮光層ＢＭは、配線２５よりも反射率の低い材料であることが望ましい。

ここで、熱伝導率とは、ある物質の熱の伝わりやすさを示す。その値は、厚み１ｍあたり１℃の温度差があるときに、単位時間に単位面積を移動する熱量のことであり、ある物質に固有の値である。例えば、ガラスの熱伝導率は１Ｗ／ｍ・Ｋ（ワット毎メートル毎ケルビン）程度であり、クロムの熱伝導率は９３．７Ｗ／ｍ・Ｋ（標準状態下）である。すなわち、ガラスよりもクロムの方が熱は伝わりやすい。対向基板３０にはガラスが用いられ、遮光層ＢＭにはクロムが用いられるから、熱は対向基板３０よりも遮光層ＢＭを介して移動しやすい。

図３は、図１における領域Ｍ内の遮光層ＢＭの拡大平面図である。図３に示されるように、第１遮光部分ＢＭａは第２遮光部分ＢＭｂと一体的に形成されている（接続されている）。また、第２遮光部分ＢＭｂは第１遮光部分ＢＭａよりも熱抵抗が小さくなるように形成される。ここで、熱抵抗とは熱の流れにくさを表す係数であり、１Ｗの熱流量に対して上昇する温度である（単位はＫ／Ｗまたは℃／Ｗ）。この熱抵抗は、材料の熱伝導率が高いほど小さくなる。また、熱抵抗は、熱伝導率のみならず、材料が使用される環境や条件によって可変する係数であり、例えば、同一の物質であっても大面積であるほど熱抵抗は小さくなる。本実施形態では、第１遮光部分ＢＭａは格子状に形成されているのに対し第２遮光部分ＢＭｂは一様に形成されているので、第２遮光部分ＢＭｂは第１遮光部分ＢＭａよりも熱抵抗が小さく（Ｒ２ａ＞Ｒ２ｂ）、有効領域１０Ａにおいて発生した熱は、第１遮光部分ＢＭａから第２遮光部分ＢＭｂに向かって移動しやすい。

図４は、図１におけるＢ−Ｂ’線の断面図である。上述したように、対向基板３０は、ガラスなどの熱伝導率が低い材料で形成されるのに対し、遮光層ＢＭはクロムなどの熱伝導率が低い材料で形成される。このため、対向基板３０よりも遮光層ＢＭの方が熱抵抗は小さくなる（対向基板３０の熱抵抗値Ｒ１＞遮光層ＢＭの熱抵抗値Ｒ２）。さらに、図４に示されるように、第２遮光部分ＢＭｂと端子部１００ｂは、導電ペーストＹを介して接続される。導電ペーストＹは、例えば、球状やフレーク状の導電性の粉末粒子を樹脂溶液に分散させたペースト状塗料であり、導電性の粉末粒子としては、例えば、銀粉末粒子が用いられる。銀は熱伝導率が高いため、対向基板３０の熱抵抗値Ｒ１＞導電ペーストＹの熱抵抗値Ｒ３となり、第１遮光部分ＢＭａから第２遮光部分ＢＭｂに移動した熱は、対向基板３０に向かってではなく、導電ペーストＹに向かって移動しやすい。導電ペーストＹに向かって移動した熱は、導電ペーストＹを介して基板１０の表面の端子部１００ｂに到達し、フレキシブル基板２０を介して外部に放熱される。端子部１００ｂには銅やアルミなどの金属が用いられるため、熱抵抗が小さい。また、フレキシブル基板には、外部配線２００などの導体が形成されているから、熱が移動しやすい。このように、有効領域１０Ａにおいて発生した熱は、第１遮光部分ＢＭａ→第２遮光部分ＢＭｂ→導電ペーストＹ→端子部１００ｂ→フレキシブル基板２０へと移動することにより、外部に放熱される。

ところで、発光装置１Ａにおいては、素子基板１０上の配線２５や発光素子５０が電流により発熱し、対向基板３０と素子基板１０との間の封止された空間（すなわち、発光パネルの内部）に熱がこもり易い。このため、発光層５２の発光材料が熱により劣化し、輝度が低下するおそれがある。また、発光パネル内部の発熱によって、対向基板３０の外側に貼られた円偏光版４０などのフィルムも劣化するおそれがある。そこで、本実施形態では、発光素子５０や配線２５から発生した熱を、端子部１００ｂおよびフレキシブル基板２０を介して外気に放熱している。すなわち、端子部１００ｂおよびフレキシブル基板２０は放熱部として機能させる。そして、有効領域１０Ａのみならず周辺領域１０Ｂにおいても遮光部ＢＭを形成し（第２遮光部分ＢＭｂ）、この第２遮光部分ＢＭｂを素子基板１０側に形成された端子部１００ｂと重なる位置まで延長し、さらに、第２遮光部分ＢＭｂと端子部１００ｂとを導電ペーストＹを介して接続する。このような構成とすることにより、有効領域１０Ａから放熱部までの熱の移動経路が形成される。この熱の移動経路においては、第２遮光部分ＢＭｂを第１遮光部分ＢＭａよりも幅広に形成することによって第１遮光部分ＢＭａよりも第２遮光部分ＢＭｂの熱抵抗が小さくなるように構成し、有効領域１０Ａから周辺領域１０Ｂまで熱を移動させる。また、熱伝導率が高い導電ペーストＹを用いて第２遮光部分ＢＭｂと端子部１００ｂとを接続することにより、対向基板３０側から素子基板１０側に熱を移動させる。したがって、本実施形態によれば、有効領域１０Ａにおいて発生した熱を確実に放熱部まで移動させて外部に放熱させることができる。結果として、発光材料の熱による劣化が抑制される。よって、輝度の低下を抑制することができ、ひいては発光素子５０の寿命を延長することが可能となる。

さらに、対向基板３０側に形成された遮光層ＢＭを熱の移動経路（すなわち、放熱用配線）として利用するため、素子基板１０と発光素子５０（すなわち、第１電極５１、発光層５２、第２電極５３）との間に放熱部を設ける構成と比較して発光層や配線層の平坦性を損なうおそれがない。よって、発光層の厚みのばらつきや、配線層の欠陥が発生する可能性を低減することができ、発光装置１Ａの信頼性が向上する。加えて、発光パネル内部にこもる熱が放熱されやすいので、発光装置１Ａ自体の温度の上昇を抑制することができ、対向基板３０の表面に貼られた円偏光板４０などのフィルムの劣化を抑制することが可能となる。また、遮光層ＢＭを放熱用配線として利用するので、有効領域１０Ａ内に新たに放熱用配線を積層する場合と比較して、コストを大幅に増加させることなく放熱効果を得ることが可能となる。さらに、遮光層ＢＭ自体を放熱用配線として用いるので、有効領域１０Ａの開口率を低下させなくて済む。

＜Ｂ：第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る発光装置について説明する。本実施形態は、遮光層ＢＭの下層に遮光層ＢＭとは別個の放熱用配線を形成し、この放熱用配線を端子部１００ｂと接続して熱を外気に放熱する。本実施形態は、放熱用配線を有する点を除いて上記第１実施形態と同様であるので、その説明を適宜省略する。また、図面においては同様の要素については同じ参照符号を用いる。

図５は、本発明の第２実施形態に係る発光装置２Ａの構成を示す平面図であり、図６は、図５におけるＡ−Ａ’線の断面図であり、図７は、図５における領域Ｍの放熱用配線ＴＨの拡大平面図である。図５から図７に示されるように、本実施形態に係る発光装置２Ａにおいては、対向基板３０の素子基板１０側の面に、遮光層ＢＭが形成され、さらにその下層に放熱用配線ＴＨが形成される。詳細には、有効領域１０Ａにおいては発光素子５０の間隙に発光素子５０を避けて遮光層の第１遮光部分ＢＭａが形成され、この第１遮光部分ＢＭａと重なる部分に格子状の放熱用配線の第１部分ＴＨａが形成される。また、周辺領域１０Ｂにおいては、有効領域１０Ａの四方を囲むように遮光層の第２遮光部分ＢＭｃが形成され、遮光層ＢＭの第２遮光部分ＢＭｃと重なるとともに有効領域１０Ａの四方を囲むように放熱用配線の第２部分ＴＨｂが形成される。図７に示されるように、放熱用配線の第１部分ＴＨａと第２部分ＴＨｂとは接続されている。また、第２部分ＴＨｂを第１部分ＴＨａよりも幅広とすることにより、第２部分ＴＨｂの熱抵抗が第１部分ＴＨａよりも小さくなるように形成されている（第１部分ＴＨａの熱抵抗値Ｒ４ａ＞第２部分ＴＨｂの熱抵抗値Ｒ４ｂ）。放熱用配線ＴＨは、遮光層ＢＭのように遮光性を有する必要がないので、例えば、銅のような熱伝導率が高い材料を用いて形成することができる。銅の熱伝導率は４０１Ｗ／（ｍ・Ｋ）（標準状態下）であるので、遮光層ＢＭにクロムを用いた場合には、遮光層ＢＭよりも熱伝導率を高くすることができる。
なお、発明の理解を容易にするために、図５の平面図においては放熱用配線ＴＨと遮光層ＢＭとの両方を図示したが、実際には、図６に示されるように、対向基板３０側からみた場合には放熱用配線ＴＨは遮光層ＢＭよりも下層に位置する。

図８は、図５におけるＢ−Ｂ’線の概略断面図である。図５および図８に示されるように、第２部分ＴＨｂは、端子１００ｂと重なる領域まで延長されて、導電ペーストＹを介して端子部１００ｂと接続される。このため、本実施形態においては、遮光層の第２遮光部分ＢＭｃは端子部１００ｂと接続していない。
以上の構成において、有効領域１０Ａで発生した熱は、放熱用配線の第１部分ＴＨａ→第２部分ＴＨｂ→導電ペーストＹ→端子部１００ｂ→フレキシブル基板２０という経路で、外気に放熱される。

以上説明したように、本実施形態においては、遮光層ＢＭの下層に放熱用配線ＴＨを形成することにより、上記第１実施形態と同様の効果を得ることが可能である。さらに、上記第１実施形態のように遮光層ＢＭに放熱の役割を担わせる場合と比較して、遮光性を有するという条件に縛られることなく、より熱伝導率が高い材料を放熱用配線ＴＨとして選択することができるので放熱効果が高まる。さらに、放熱用配線ＴＨを遮光層ＢＭの下層に配置する構成としたので、有効領域１０Ａの開口率を低下させなくて済む。

＜Ｃ：第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る発光装置について説明する。本実施形態は、遮光層ＢＭの下層に放熱用配線ＴＨを形成する点では上記第２実施形態と同様であるが、放熱用配線ＴＨを端子部１００ｂに接続して熱を外気に放熱する代わりに、放熱用配線が素子基板１０の端部からはみ出すように形成し、そのはみ出し部分を介して外部に熱が放熱されるように構成する。本実施形態は、放熱用配線がはみ出し部分を有する点を除いて上記第２実施形態と同様であるので、その説明を適宜省略する。また、図面においては同様の要素については同じ参照符号を用いる。

図９は、本発明の第２実施形態に係る発光装置３Ａの構成の一部を示す概略平面図であり、図１０は、図９におけるＡ−Ａ’線の概略断面図である。図９および図１０に示されるように、本実施形態の放熱用配線ＴＨは、有効領域１０Ａにおいて遮光層の第１遮光部分ＢＭａの下層に格子状に形成される第１部分ＴＨａと、第１部分ＴＨａに接続され、周辺領域１０Ｂにおいて遮光層の四方を囲む遮光層の第２遮光部分ＢＭｃの下層に形成される第２部分ＴＨｃとを有する。また、第２部分ＴＨｃは、周辺領域１０Ｂのうち、素子基板１０の一方の端部側において、素子基板１０の端からはみ出すように形成される。放熱用配線ＴＨは、遮光層ＢＭよりも熱伝導率が高い、例えば、銅などの材料で形成される。
なお、発明の理解を容易にするために、図９の平面図においては放熱用配線ＴＨと遮光層ＢＭとの両方を図示したが、実際には、図１０に示されるように、対向基板３０側からみた場合には放熱用配線ＴＨは遮光層ＢＭよりも下層に位置する。

図１１は、図９におけるＣ−Ｃ’線の概略断面図である。図９および図１１に示されるように、対向基板３０および円偏光板４０は、素子基板１０のうち放熱用配線の第２部分ＴＨｃが形成される側の端部側に張り出した状態で素子基板１０と接合される。そして、対向基板３０の素子基板１０側の面には、有効領域１０Ａと周辺領域１０Ｂとの境界から対向基板３０の張り出し部分に至り当該張り出し部分をほぼ覆う領域に、放熱用配線の第２部分ＴＨｃが形成される。したがって、放熱用配線の第２部分ＴＨｃは素子基板１０の端部よりもはみ出して、外気と直接接するはみ出し部分Ｅを有する。さらに、この第２部分ＴＨｃのはみ出し部分Ｅには、異方性導電膜８０を介してフレキシブル基板７０が接続される。このように、有効領域１０Ａで発生した熱は、放熱用配線第１部分ＴＨａ→放熱用配線第２部分ＴＨｃ→異方性導電膜８０→フレキシブル基板７０の移動経路を通って、外気に放熱される。この場合、放熱用配線第２部分ＴＨｃのはみ出し部分Ｅおよびフレキシブル基板７０は放熱部として機能する。なお、フレキシブル基板７０は必ずしも設けずともよく、放熱用配線の第２部分ＴＨｃのはみ出し部分Ｅを介して熱を直接外気に放出するようにしてもよい。よって、このはみ出し部分Ｅは単独でも放熱部として機能することができる。

図１１に示されるように、素子基板１０のうち放熱用配線の第２部分ＴＨｃが形成される側の端部においては、素子基板１０の端部は、はみ出し部分Ｅの内側（対向基板３０の面内における内側）においてスペーサＳを介して接着剤により対向基板３０側と接合されて封止される。これにより、湿気や酸素が発光装置Ｄの内部に侵入することを防ぐことができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、上記第１および第２実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、上記第２実施形態と比較して、放熱用配線の第２部分ＴＨｃの面積が拡大されるので熱抵抗（Ｒ４ｃ）が小さくなり、有効領域１０Ａで発生した熱が第１部分ＴＨａから第２部分ＴＨｃに移動しやすくなる。さらに、放熱用配線の第２部分ＴＨｃを素子基板１０の外側まで引き出し、外気に直接あるいはフレキシブル基板７０を介して放熱するので、放熱効果が高まる。

＜Ｄ：第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態に係る発光装置について説明する。本実施形態では、有効領域１０Ａ内に放熱用配線の第１部分ＴＨａを形成し周辺領域１０Ｂに放熱用配線の第２部分ＴＨｂまたは第２部分ＴＨｃを形成する代わりに、有効領域１０Ａの左右両端に沿う各領域にのみ放熱用配線ＴＨｄを形成する。換言すれば、有効領域１０Ａにおいては遮光層の第１遮光部分ＢＭａを放熱用配線として機能させ、周辺領域１０Ｂにおいては、遮光層ＢＭとは別個に熱伝導率がより高い材料を用いて放熱用配線を形成する。本実施形態は、この点を除いて上記第２実施形態と同様であるので、その説明を適宜省略する。また、図面においては同様の要素については同じ参照符号を用いる。

図１２は、本発明の第４実施形態に係る発光装置４Ａの構成を示す平面図であり、図１３は、図１２におけるＡ−Ａ’線の断面図であり、図１４は、図１２における領域Ｍにおける遮光層ＢＭおよび放熱用配線ＴＨの拡大平面図である。図１２〜図１４に示されるように、有効領域１０Ａにおいては、対向基板３０の素子基板１０側の面に遮光層の第１遮光部分ＢＭａが形成され、周辺領域１０Ｂにおいては、有効領域１０Ａの四方を囲むように遮光層の第２遮光部分ＢＭｃが形成され、さらに、第２遮光部分ＢＭｃの下層には有効領域１０Ａの左右両端に沿う領域に放熱用配線ＴＨｄが形成される。放熱用配線ＴＨｄは、遮光層ＢＭよりも熱伝導率が高い材料、例えば、銅で形成される。
なお、発明の理解を容易にするために、図１２の平面図においては放熱用配線ＴＨと遮光層ＢＭとの両方を図示したが、実際には、図１４に示されるように、対向基板３０側からみた場合には放熱用配線ＴＨは遮光層ＢＭよりも下層に位置する。

図１４に示されるように、放熱用配線ＴＨｄの有効領域１０Ａ側の端部は有効領域１０Ａに入り込んで、第１遮光部分ＢＭａと直接接して重なるように形成される。ここで、遮光層の第２遮光部分ＢＭｃは第１遮光部分ＢＭａよりも幅広で形成されているから、第１遮光部分ＢＭａよりも熱抵抗が小さい（第１遮光部分ＢＭａの熱抵抗値Ｒ２ａ＞第２遮光部分ＢＭｃの熱抵抗値Ｒ２ｃ）。また、放熱用配線ＴＨｄは遮光層ＢＭよりも熱伝導率が高い材料で形成されるから、第２遮光部分ＢＭｃの熱抵抗値Ｒ２ｃ＞放熱用配線ＴＨｄの熱抵抗値Ｒ４ｄである。よって、Ｒ２ａ＞Ｒ２ｃ＞Ｒ４ｄである。したがって、放熱用配線ＴＨｄが第１遮光部分ＢＭａに接する構成とすることにより、有効領域１０Ａにおいて発生した熱は第１遮光部分ＢＭａから熱抵抗が小さい放熱用配線ＴＨｄへ直接移動することができ、第１遮光部分ＢＭａを第２遮光部分ＢＭｃのみと接触させて熱を移動させる場合（すなわち、放熱用配線ＴＨｄと第１遮光部分ＢＭａとが接しない場合）と比較して、有効領域１０Ａから周辺領域１０Ｂに対する熱の移動が起こり易くなる。
なお、本実施形態では、放熱用配線ＴＨｄが有効領域１０Ａに入り込んで形成されることにより第１遮光部分ＢＭａと重なる態様としたが、逆に、第１遮光部分ＢＭａが周辺領域Ｂにはみ出して形成されることにより放熱用配線ＴＨｄと第１遮光部分ＢＭａとが重なる構成としてもよい。

図１５は、図１２におけるＢ−Ｂ’線の概略断面図である。図１５に示されるように、上記第２実施形態と同様に、放熱用配線ＴＨｄは導電ペーストＹを介して素子基板１０の上面に形成された端子部１００ｂに接続される。端子部１００ｂはフレキシブル基板２０とさらに接続される。
以上の構成において、有効領域１０Ａで発生した熱は、遮光層の第１遮光部分ＢＭａ→放熱用配線ＴＨｄ→導電ペーストＹ→端子部１００ｂ→フレキシブル基板２０を介して外部に放熱される。すなわち、遮光層の第１遮光部分ＢＭａが放熱用配線の有効領域部分（第１部分）として機能し、放熱用配線ＴＨｄが放熱用配線の周辺領域部分（第２部分）として機能する。

以上説明したように、本実施形態によれば、上記第１から第３実施形態と同様の効果が得られる。さらに、有効領域１０Ａ内における凹凸が少なくてすむので、素子基板１０側と対向基板３０側との空間を接着剤等で充填する場合には、上記第２および第３実施形態のように有効領域Ａに遮光層ＢＭと放熱用配線ＴＨの両方を形成する態様と比較して素子基板１０と対向基板３０との間のギャップ制御が簡易となる。よって、発光装置４Ａの信頼性を低下させることなく、放熱効果を得ることができる。また、放熱用配線ＴＨを発光素子５０の間隙に形成する必要がなくなるので、放熱用配線ＴＨの製造が簡易とある。よって、コストを大幅に増大させることなく、効果的に熱を放熱させることが可能となる。

＜Ｅ：変形例＞
（１）上記第１実施形態では、遮光層の第２遮光部分ＢＭｂを幅広とすることにより、第２遮光部分ＢＭｂが第１遮光部分ＢＭａよりも熱抵抗が小さくなるよう構成していたが、代わりに、第２遮光部分ＢＭｂの膜厚を厚くすることにより、熱抵抗を小さくしてもよい。図１６は、本変形例に係る発光装置における遮光層ＢＭの断面図を示す。図１６に示されるように、本変形例においては、遮光層の第２遮光部分ＢＭｂの膜厚を第１遮光部分ＢＭａよりも厚くする構成としている。この構成によれば、周辺領域１０Ｂにおける第２遮光部分ＢＭｂの熱抵抗を有効領域１０Ａにおける第１遮光部分ＢＭａの熱抵抗よりも小さくすることができるので、上記第１実施形態と同様の効果が得られる。さらに、第１実施形態と比較して第２遮光部分ＢＭｂの幅を太くすることなく同様の放熱効果を得ることができるので、周辺領域１０Ｂの幅を第１実施形態よりも狭くすることができる。すなわち、狭額縁化が可能となる。
この変形例は、上記第２および第４実施形態にも適用可能である。すなわち、放熱用配線ＴＨの第２部分ＴＨｂおよびＴＨｄの幅を広くする代わりに、これらの層を厚膜に構成することにより熱抵抗を小さくしてもよい。この構成によっても、上記各第２および第４実施形態と同様の効果が得られる。

（２）上記第１、第２および第４実施形態では、外部配線２００が形成されたフレキシブル基板２０を介して外部に熱を放熱する態様について説明したが、本変形例では、外部配線２００に加えて、熱伝導率が高い金属などの材料を広い面積でフレキシブル基板２０上に形成するようにしてもよい。
図１７は、本変形例に係る発光装置に用いられるフレキシブル基板２０を示す平面図である。図１７に示されるように、フレキシブル基板２０上には外部配線２００に加えて、放熱板３００が形成されている。この放熱板３００は、例えば、銅などの熱伝導率の高い材料を用いて広い面積で形成される。本変形例によれば、フレキシブル基板２０の放熱効果をさらに向上させることが可能となる。
なお、同様の放熱板３００を、第３実施形態におけるフレキシブル基板７０の表面にも形成するようにしてもよい。フレキシブル基板２０に放熱板３００を形成する場合と同様に、フレキシブル基板７０の放熱効果をさらに高めることが可能となる。
（３）上記第１、第２および第４実施形態では、遮光層ＢＭまたは放熱用配線ＴＨとフレキシブル基板２０上の端子部１００ｂとを導電ペーストＹを介して接続する態様について説明したが、これに限られず、異方性導電膜を用いて接続する態様としてもよい。

＜Ｆ：電子機器＞
次に、本発明に係る発光装置を利用した電子機器について説明する。図１８ないし図２０には、以上の何れかの形態に係る発光装置を表示装置として採用した電子機器の形態が図示されている。

図１８は、発光装置を採用したモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。パーソナルコンピュータ２０００は、各種の画像を表示する発光装置１Ａ〜４Ａと、電源スイッチ２００１やキーボード２００２が設置された本体部２０１０とを具備する。発光装置１Ａ〜４Ａは有機発光ダイオード素子を発光素子５０として使用しているので、視野角が広く見易い画面を表示できる。

図１９は、発光装置を適用した携帯電話機の構成を示す斜視図である。携帯電話機３０００は、複数の操作ボタン３００１およびスクロールボタン３００２と、各種の画像を表示する発光装置１Ａ〜４Ａとを備える。スクロールボタン３００２を操作することによって、発光装置１Ａ〜４Ａに表示される画面がスクロールされる。

図２０は、発光装置を適用した携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistants）の構成を示す斜視図である。情報携帯端末４０００は、複数の操作ボタン４００１および電源スイッチ４００２と、各種の画像を表示する発光装置１Ａ〜４Ａとを備える。電源スイッチ４００２を操作すると、住所録やスケジュール帳といった様々な情報が発光装置１Ａ〜４Ａに表示される。

なお、本発明に係る発光装置が適用される電子機器としては、図１８から図２０に示した機器のほか、デジタルスチルカメラ、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電子ペーパー、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、プリンタ、スキャナ、複写機、ビデオプレーヤ、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。

また、本発明に係る発光装置の用途は画像の表示に限定されない。例えば、光書込型のプリンタや電子複写機といった画像形成装置においては、用紙に形成されるべき画像に応じて感光体を露光する光ヘッド（書込ヘッド）が使用されるが、この種の光ヘッドとしても本発明の発光装置は利用される。
例えば、この種の光ヘッドは、複数の発光素子が配列された素子基板と、これらの発光素子を挟んで素子基板に対向する対向基板とを有する。そして、素子基板と対向基板とを張り合わせて構成される。このような構成において、発光素子が発光すると熱が内部にこもり、放熱が問題となる。対向基板には各発光素子に対応する開口部が設けられ、開口部以外の部分は遮光部として機能する。各発光素子からの出射光はこの開口部を通って感光体まで到達し、感光体の表面をスポット的に露光する。この光ヘッドにおいて、対向基板の素子基板側の面には、対向基板より熱伝導率が高い材料（例えば、銅）により放熱用配線が形成される。具体的には、複数の発光素子の間隙に第１部分が形成され、発光素子が配列される有効領域を囲む周辺領域に第２部分が形成される。第１部分は遮光部として機能する。この第２部分は、上記第１〜第２実施形態におけるいずれかの態様において外部に熱を放熱する放熱部に接続されることにより、光ヘッド内部の熱を外部に放熱することが可能である。

本発明の第１実施形態に係る発光装置の構成を示す平面図である。 図１におけるＡ−Ａ’線の断面図である。 図１における領域Ｍの拡大平面図である。 図１におけるＢ−Ｂ’線の断面図である。 本発明の第２実施形態に係る発光装置の構成を示す平面図である。 図５におけるＡ−Ａ’線の断面図である。 図５における領域Ｍの拡大平面図である。 図５におけるＢ−Ｂ’線の断面図である。 本発明の第３実施形態に係る発光装置の構成を示す平面図である。 図９におけるＡ−Ａ’線の断面図である。 図９におけるＣ−Ｃ’線の断面図である。 本発明の第４実施形態に係る発光装置の構成を示す平面図である。 図１２におけるＡ−Ａ’線の断面図である。 図１２における領域Ｍの拡大平面図である。 図１２におけるＢ−Ｂ’線の断面図である。 本発明の変形例に係る遮光層の断面図である。 本発明の変形例に係るフレキシブル基板の平面図である。 発光装置を採用したモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。 発光装置を適用した携帯電話機の構成を示す斜視図である。 発光装置を適用した携帯情報端末の構成を示す斜視図である。

符号の説明

１Ａ〜４Ａ…発光装置、１０…基板、１０Ａ…有効領域、１０Ｂ…周辺領域、１５…絶縁層、２０…フレキシブル基板（放熱部）、２５…配線、３０…対向基板、４０…円偏光板、５０…発光素子、５１…第１電極、５２…発光層、５３…第２電極、６０…隔壁層、６０ａ…開口部、７０…フレキシブル基板、８０…異方性導電膜、１００ａ…端子部、１００ｂ…端子部（放熱部）、２００…外部配線、３００…放熱板、ＢＭ…遮光層（第１膜）、ＢＭａ…第１遮光部分（第１部分）、ＢＭｂ…第２遮光部分（第２部分）、ＢＭｃ…第２遮光部分、ＣＦ（ＣＦｒ，ＣＦｇ，ＣＦｂ）…カラーフィルタ、ＣＨ…コンタクトホール、Ｅ…はみ出し部分（放熱部）、Ｒ１，Ｒ２ａ，Ｒ２ｂ，Ｒ２ｃ，Ｒ３，Ｒ４ａ，Ｒ４ｂ，Ｒ４ｃ，Ｒ４ｄ…熱抵抗値、Ｓ…スペーサ、ＴＨ…放熱用配線（第１膜）、ＴＨａ…放熱用配線の第１部分（第１部分）、ＴＨｂ，ＴＨｃ，ＴＨｄ…放熱用配線の第２部分（第２部分）、Ｙ…導電ペースト。

Claims (7)

1. 発光層を有する複数の発光素子が形成される素子基板と、
   前記発光層を挟んで前記素子基板と反対側に設けられる対向基板と、
   前記対向基板の内側に設けられ、前記対向基板よりも熱伝導率が高い第１膜と、
   熱を外部に放熱する放熱部と、
   を有し、
   前記素子基板は前記複数の発光素子が形成される有効領域と、当該有効領域を囲む周辺領域とを有し、
   前記第１膜は、前記有効領域の前記複数の発光素子の間隙に重なる第１部分と、前記周辺領域に重なる第２部分とを有し、
   前記第１部分は前記第２部分に接続され、前記第２部分は前記放熱部に接続され、前記第２部分は前記第１部分よりも熱抵抗が小さい、
   発光装置。
2. 前記素子基板には、端子部を介してフレキシブル基板が接続され、
   前記第２部分は、前記端子部と接続する接続部分を有し、
   前記端子部および前記フレキシブル基板は、前記放熱部である、
   請求項１に記載の発光装置。
3. 前記対向基板は、その端が前記素子基板の端よりも張り出す張り出し部分を有し、
   前記第２部分は、前記素子基板の前記周辺領域から前記張り出し部分まで延長されて形成されたはみ出し部分を有し、
   前記はみ出し部分は前記放熱部である、
   請求項１または請求項２に記載の発光装置。
4. 前記対向基板の前記内側には、前記発光素子からの光を遮光する遮光層が設けられ、当該遮光層は、前記有効領域において前記複数の発光素子の間隙に重なる第１遮光部分と、前記周辺領域に重なる第２遮光部分とを有し、
   前記遮光層の前記第１遮光部分は前記第１膜の前記第１部分であるとともに、前記遮光層の前記第２遮光部分は前記第１膜の前記第２部分である、
   請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の発光装置。
5. 前記対向基板の前記内側には、前記発光素子からの光を遮光するとともに、前記複数の発光素子の間隙に重なるように形成された遮光層が設けられ、
   前記第１膜の前記第１部分は前記遮光層であり、
   前記第１膜の前記第２部分は、前記遮光層よりも熱伝導率が高い材料で形成されるとともに、前記遮光層の前記素子基板側の面に設けられる、
   請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の発光装置。
6. 前記対向基板と前記第１膜の間に設けられ、前記発光素子からの光を遮光するとともに、前記有効領域において前記複数の発光素子の間隙に重なるように形成される遮光層をさらに有し、
   前記第１膜は前記遮光層よりも熱伝導率の高い材料で形成される、
   請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の発光装置。
7. 前記第１膜の前記第２部分の膜厚は、前記第１部分よりも厚い、
   請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の発光装置。
   

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