JP5573018B2

JP5573018B2 - 有機ｅｌ装置及び電子機器

Info

Publication number: JP5573018B2
Application number: JP2009148373A
Authority: JP
Inventors: 関　　俊一; 卓也園山
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2009-06-23
Filing date: 2009-06-23
Publication date: 2014-08-20
Anticipated expiration: 2029-06-23
Also published as: JP2011008937A

Description

本発明は、有機ＥＬ装置及び電子機器に関するものである。

薄型で軽量な自発光ディスプレイとして、ＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）、つまり有機ＥＬ（Electro Luminescent）素子が注目を集めている。有機ＥＬ素子は、有機材料で形成された少なくとも一層の有機薄膜を画素電極と対向電極とで挟んだ構造を有する。

このような有機ＥＬ素子から構成される有機ＥＬ装置には、より一層の薄型化が要求されている。しかしながら、有機ＥＬ素子は薄さゆえ、発熱がおおきな問題である。そこで、有機ＥＬ装置などの発光表示装置においては、発光素子からの発熱を抑えるために、非発光エリアに放熱板を設ける構造や、冷却機構を備えた構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、有機ＥＬ装置に機械的可撓性を付与するために、プラスチック基板のような可撓性基板が利用されてきた。しかしながら、有機ＥＬパネルの可撓性はプラスチック基板の可撓性のみに依存しているので、可撓性の程度には限界があった。加えて、撓ませ又は折曲することにより生じる機械的応力が、特には表示ピクセル等の全表示領域にわたり伝搬される。したがって、ピクセルの表示性能特性が悪影響を受け、その結果、特に過度に撓ませ又は過酷に折曲された場合に、有機ＥＬ装置として適切に動作し得なくなるおそれがあった。そこで、可撓性、フレキシブル性を有する有機ＥＬ装置においては、プラスチック基板表面上に溝を設け、可撓性及び折曲或いは曲げられたときの機械的応力を緩和する構造が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

また、封止基板上に多数の溝を設けた保護板を設けることで、折曲あるいは曲げられたときの機械的応力を緩和するための構造が提案されている（例えば、特許文献３参照）。

特開２００６−２５１６００号公報特表２００４−５３１７５３号公報特開２００６−１２７７１号公報

しかしながら、特許文献１のこれらの構造体は表示装置の厚みが増す結果となり、可撓性、フレキシブル性が損なわれるおそれがある。

従って、上述したような従来の課題を解決し、表示性能を損なうこと無しに可撓性、フレキシブル性を最大にすることができるとともに機械的応力の伝搬を最小化すること、及び有機ＥＬパネルの温度を低く抑えることができ、有機ＥＬパネルの寿命を長くすることができる有機ＥＬ装置及び電子機器を提供する。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

［適用例１］有機ＥＬパネルを構成する可撓性を有する一対の基板と、前記有機ＥＬパネルの前記一対の基板のうちの一方の基板の外面側に設けられた可撓性を有する放熱構造体と、を備え、前記放熱構造体は、前記一対の基板が曲げられ又は巻かれた場合に生じる機械的応力の伝播を最小化するような該一対の基板の曲げられる又は巻かれる範囲を規制する規制手段を有することを特徴とする有機ＥＬ装置。
可撓性を有する第１の基板と、可撓性を有する第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に設けられた発光素子と、前記第１の基板の発光素子が設けられた面と対向する面に設けられた放熱構造体と、を備え、前記放熱構造体は、可撓性を有する放熱板と、前記放熱板上に設けられた複数の支柱と、を有し、前記複数の支柱は、前記放熱板の中央部から端部にむかって密度分布をもって形成されていることを特徴とする有機ＥＬ装置。
可撓性を有する第１の基板と、可撓性を有する第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に設けられた発光素子と、前記第１の基板の発光素子が設けられた面と対向する面に設けられた放熱構造体と、を備え、前記放熱構造体は、可撓性を有する第１の放熱板と、可撓性を有する第２の放熱板と、前記第１の放熱板上に設けられた第１の支柱と、前記第２の放熱板上に設けられた第２の支柱と、を有し、前記第１の支柱と前記第２の支柱は、互いに離間して設けられていることを特徴とする有機ＥＬ装置。

これによれば、一方の基板の外側に設けた放熱構造体が有機ＥＬパネルに伝わる熱を奪って放熱するので、有機ＥＬパネルの発熱を制御することができ、有機ＥＬパネルの寿命を長くすることができる。また、放熱構造体に設けた規制手段が一対の基板が曲げられ又は巻かれた場合に生じる機械的応力の伝播を最小化するので、表示性能を損なうこと無しに可撓性、フレキシブル性を最大にすることができる有機ＥＬ装置を提供する。

［適用例２］上記有機ＥＬ装置であって、前記放熱構造体の前記規制手段は、複数のストライプ状の構造を有することを特徴とする有機ＥＬ装置。
上記有機ＥＬ装置であって、前記複数の支柱は、中央部が密で、端部にむかって疎の勾配を有するように形成されていることを特徴とする有機ＥＬ装置。

これによれば、所定の素子の放熱用として用いられる放熱構造体に多数のストライプ状の構造を形成することで、外部荷重の印加時に、前記多数のストライプ状の構造を通じて荷重を分散させてより大きい曲げ強度を持たせて、内部に形成された所定の素子が損なわれることを防止することができる。

［適用例３］上記有機ＥＬ装置であって、前記放熱構造体の前記規制手段は、一対の金属膜の間に複数の支柱を挟んだ構造を有することを特徴とする有機ＥＬ装置。

これによれば、所定の素子の放熱用として用いられる放熱構造体に多数の支柱を形成することで、外部荷重の印加時に、前記多数の支柱を通じて荷重を分散させてより大きい曲げ強度を持たせて、内部に形成された所定の素子が損なわれることを防止することができる。

［適用例４］上記有機ＥＬ装置であって、前記一方の基板上には発光素子が設けられており、前記放熱構造体は、前記一方の基板の前記発光素子とは反対側の面に設けられていることを特徴とする有機ＥＬ装置。

これによれば、可撓性を有する放熱構造体を発光素子が設けられた可撓性を有する基板に設けているので、可撓性を有する他方の基板に設ける場合に比べて、発光素子からの熱を放出し易い。

［適用例５］上記１〜４のいずれか一項に記載の有機ＥＬ装置を備えたことを特徴とする電子機器。

これによれば、薄型化、軽量化を達成でき、さらには曲面表示が可能な表示部を備えた電子機器を提供できる。かかる電子機器としては、有機ＥＬディスプレイやプラズマディスプレイ等の自発光型ディスプレイ、液晶ディスプレイ等の非発光型ディスプレイ等があり、いずれの場合も、表示品質が高く、歩留まりの高いディスプレイが提供できる。また、バックライト等の照明装置や、電子写真プリンターのプリンターヘッド（ラインヘッド）等としても使用でき、表示装置以外の種々の電子機器への適用が可能である。

本実施形態に係る有機ＥＬ装置の分解斜視図。本実施形態に係る有機ＥＬ装置の有機ＥＬパネルの１つの表示ドットの構成を示す構成図。本実施形態に係る有機ＥＬ装置の有機ＥＬパネルにおける表示領域の断面構造を拡大した図。（Ａ）第２の実施形態に係る放熱構造体の平面図、（Ｂ）（Ａ）のＡ−Ａ断線に沿う断面図。変形例の放熱構造体の断面図。本実施形態に係る有機ＥＬ装置を電気ポットの表示部に適用した例についての構成図。

以下、図面を参照して、本実施形態について説明する。以下の図面においては、各構成を分かり易くするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等が異なっている。

また、以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。この際、水平面内における所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれに直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。

（第１の実施形態）
（有機ＥＬ装置の全体構成）
図１は、本実施形態に係る有機ＥＬ装置の分解斜視図である。有機ＥＬ装置２は、電気光学パネルである有機ＥＬパネル４と、有機ＥＬパネル４と電気的に接続された配線基板６と、有機ＥＬパネル４の表示面側とは反対側に設けられた放熱構造体８とを備えている。有機ＥＬ装置２には、配線基板６等の他にも、フレームその他の付帯機器が必要に応じて付設されるが、図１ではそれらの図示を省略している。

有機ＥＬパネル４は、一対の基板としての第１基板１０と、第１基板１０と対向する第２基板１２とを備えている。第１基板１０又は第２基板１２のうち一方の基板上には、印刷等によりシール材１４が矩形枠状に形成されている。そして、このシール材１４により、第１基板１０と第２基板１２とが貼り合わされている。シール材１４の内部には、図示略のギャップ材が混入されており、このギャップ材によって、第１基板１０と第２基板１２との間が一定の間隔に保持されている。

シール材１４の内側には、表示領域１６が設けられている。シール材１４と表示領域１６との間には、データ線駆動回路１８が第１基板１０の１辺（図示−Ｙ側の辺）に沿って形成されており、この１辺に隣接する２辺に沿ってそれぞれ走査線駆動回路２０，２０が形成されている。第１基板１０の残る１辺（図示＋Ｙ側の辺）には、走査線駆動回路２０，２０間を接続する図示略の複数の配線が形成されている。

表示領域１６には、Ｘ軸方向に延びる複数の走査線２２が互いに均等な間隔でＹ軸方向に配列されている。また、走査線２２と交差してＹ軸方向に延びる複数のデータ線２４が互いに均等な間隔でＸ軸方向に配列されている。走査線２２とデータ線２４とが交差する部分は、表示の最小単位、すなわち表示ドットを構成している。そして、この表示ドットが複数個マトリクス状に配列することによって、全体の表示領域１６が構成されている。各々の表示ドットには、必要に応じてＴＦＴ（Thin Film Transistor）等のスイッチング素子が設けられ、該スイッチング素子により、複数の表示ドットがマトリクス駆動されるようになっている。

なお、図１では、走査線２２及びデータ線２４の配列状態を分かり易く示すために、各配線の間隔を実際よりも広く描いてあるが、実際には、走査線２２及びデータ線２４は、より狭い間隔で多数本が基材上に形成されている。また、第１基板１０上には共通給電線等の他の配線も形成されているが、それらの図示は省略している。

第１基板１０には、第２基板１２の外側へ張り出す張出し部２６が設けられている。張出し部２６には、走査線駆動回路２０，２０及びデータ線駆動回路１８と電気的に接続された複数の外部接続端子２８が設けられている。張出し部２６には、配線基板６が実装されており、張出し部２６の外部接続端子２８と配線基板６の端子３０とが、異方性導電膜（Anisotropic Conductive Film；ＡＣＦ）等の導電部材３２を介して電気的に接続されている。

配線基板６は、可撓性を有するプラスチック製の基材３４を備えている。基材３４上には、有機ＥＬパネル４側の辺端部に複数の端子３０が形成されており、有機ＥＬパネル４とは反対側の辺端部に図示略の制御基板と接続するための複数の端子が形成されている。また、基材３４上の広い範囲に配線３６が形成されており、配線３６は、一方で制御基板側の端子に接続され、他方で有機ＥＬパネル４側の端子３０に接続されている。また、配線３６にはＩＣパッケージ等の電子部品３８が接続されており、有機ＥＬパネル４には、制御基板から直接に又は電子部品３８を介して間接的に、表示画像等に関わる各種の信号が供給されるようになっている。

図１において、第１基板１０の外面（第２基板１２とは反対側の面、図示−Ｚ側の面）には放熱面４０が形成されている。放熱面４０は第１基板１０の外面全体に形成されており、表示領域１６、走査線駆動回路２０，２０、及びデータ線駆動回路１８で生じた熱を外部に放熱できるようなっている。また、放熱面４０には、放熱部材である放熱構造体８が取り付けられており、放熱面４０から放出された熱を効率的に外部に放出できるようになっている。

第２基板１２の外面（第１基板１０とは反対側の面、図示＋Ｚ側の面）には、放熱面４２が形成されている。放熱面４２は、第２基板１２の外面全体に形成されており、表示領域１６、走査線駆動回路２０，２０、及びデータ線駆動回路１８で生じた熱を外部に放熱できるようになっている。

放熱構造体８は、熱伝導率の高く、曲げ強度が良い金属を用いることが好ましい。例えば、アルミニウム、軟鋼、黄銅等の金属が放熱構造体８の材料として用いられる。放熱構造体８は、第１基板１０の外側面全体に設けられている。このような形状の放熱構造体８は、耐熱性の高い接着剤等によって有機ＥＬパネル４の第１基板１０の外側面に貼り付けられている。放熱構造体８は、中空構造で形成されており、表面積を大きくすることで、表示領域１６、走査線駆動回路２０，２０、及びデータ線駆動回路１８で生じた熱を効率的に放熱できるようなっている。

放熱構造体８は、中空構造で形成される複数の三角柱（規制手段）４４によって構成されている。三角柱４４は、Ｙ軸方向に延びる複数のストライプ状に配列されている。ストライプ方向は、有機ＥＬパネル４を曲げたい方向或いは曲げてもいい方向と垂直になるように構成されている。三角柱４４は、一平面が有機ＥＬパネル４側に向くように設けられている。放熱構造体８の有機ＥＬパネル４と反対側の面は、のこぎり状の平面になっている。放熱構造体８は、Ｚ軸方向に曲げられる又は巻かれることで有機ＥＬパネル４側に突出した湾曲面９を備えており、有機ＥＬパネル４は、この湾曲面９上に湾曲した状態で取り付けられている。

したがって、有機ＥＬパネル４が図１に示すＺ軸方向に湾曲するように曲げられ又は巻かれた場合、放熱構造体８は、図１に示す二点鎖線のように湾曲して隣接する三角柱４４の側面同士が接触することで、有機ＥＬパネル４に生じる機械的応力の伝播を最小化するように有機ＥＬパネル４の曲げられる又は巻かれる範囲を規制している。

なお、放熱構造体８を構成している複数の中空構造の三角柱４４は、これに限定されるものではなく、その断面が台形、長方形等であってもよい。長方形の場合は隣接するストライプの側面同士の角度が０度になるのでストライプの間隔をあけて構成することになる。

三角柱４４は、プレス加工を利用して形成することができる。プレス加工とは、上下往復運動をするプレスマシン間に所定の形状を有する金型を装着した後、塑性変形させて所定のパネルを作製する作業方法である。即ち、加工しようとする素材をプレス機械と金型とを利用して、複合的な過程を通じて成形、製品を生産することを言う。

三角柱４４は、エッチング工程によって形成することができる。エッチングとは、従来の金属腐食加工技術が進歩された技術であって、加工しようとする被加工物の構成された形状を精密写真技術を利用して材料表面に積層されたドライフィルム（Dry Film）を露光器を通じて感光させ、露光されていない露出部を化工薬品で強制噴射させて溶解、除去することにより、超微細の精密形状製品を加工生産する技術を言う。

（有機ＥＬパネルの構成）
次に、図２を用いて、有機ＥＬパネル４の詳細構造を説明する。図２は、本実施形態に係る有機ＥＬ装置２の有機ＥＬパネル４の１つの表示ドットの構成を示す構成図である。この有機ＥＬパネル４は、薄膜トランジスター（Thin Film Transistor；ＴＦＴ）を用いたアクティブマトリクス型の駆動方式を採用している。

有機ＥＬパネル４は、対向する一対の第１及び第２基板１０，１２と、該一対の第１及び第２基板１０，１２の間に設けられた接着層としての封止材４６とを備えている。第１基板１０は、基体１０ａ上に、回路素子としての薄膜トランジスターを含む回路素子部４８、陽極である画素電極５０、発光層を含む発光部５２、陰極である対向電極５４、及び保護膜５６を備えている。

基体１０ａとしては、プラスチック基板のような可撓性基板が用いられる。基体１０ａとしては、プラスチック基板の他に、ガラス基板、シリコン基板、石英基板、セラミックス基板、金属基板等、電気光学装置や回路基板に用いられる種々の可撓性基板を適用することもできる。基体１０ａの外面は放熱面４０とされており、該放熱面４０には、図１に示した放熱構造体８が取り付けられている。発光部５２の発光に伴う熱は、基体１０ａを通して放熱面４０に伝えられ、放熱構造体８を介して外部に排出されるようになっている。

基体１０ａ上には、発光領域としての複数のドット領域Ａがマトリクス状に配列されている。それぞれのドット領域Ａには画素電極５０が配置されており、その近傍にはデータ線２４、共通給電線５８、走査線２２、及び図示しない他の画素電極用の走査線等が配置されている。ドット領域Ａの平面形状は、図に示す矩形の他に、円形、長円形など任意の形状が適用可能である。

ドット領域Ａには、走査線２２を介して走査信号がゲート電極に供給される第１の薄膜トランジスター６０と、該第１の薄膜トランジスター６０を介してデータ線２４から供給される画像信号を保持する保持容量Ｃａｐと、該保持容量Ｃａｐによって保持された画像信号がゲート電極に供給される第２の薄膜トランジスター６２と、該第２の薄膜トランジスター６２を介して共通給電線５８に電気的に接続したときに共通給電線５８から駆動電流が流れ込む画素電極５０と、画素電極５０と対向電極５４との間に挟み込まれる発光部５２と、が設けられている。発光部５２は、発光層としての有機ＥＬ層を含む層（機能層）を含み、発光素子である有機ＥＬ素子は、画素電極５０、対向電極５４、及び発光部５２等を含んで構成される。

ドット領域Ａでは、走査線２２が駆動されて第１の薄膜トランジスター６０がオンになると、そのときのデータ線２４の電位が保持容量Ｃａｐに保持され、この保持容量Ｃａｐの状態に応じて、第２の薄膜トランジスター６２の導通状態が決まる。また、第２の薄膜トランジスター６２のチャネルを介して共通給電線５８から画素電極５０に電流が流れ、さらに発光部５２を通じて対向電極５４に電流が流れる。そして、このときの電流量に応じて、発光部５２が発光する。

第１基板１０上には、封止材４６が配置されており、該封止材４６上に第２基板１２が配置されている。第２基板１２は、基体１２ａ上に、カラーフィルター６４を備えている。カラーフィルター６４は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３原色を所定のパターン、例えば、ストライプ配列、デルタ配列、モザイク配列で配列することにより形成されている。カラーフィルター６４の１つの色要素は、画像を形成するための最小単位である表示ドットの１つに対応して配置されている。そして、Ｒ、Ｇ、Ｂに対応する３つの色要素が１つのユニットとなって１つの画素が形成されている。カラーフィルター６４上には、平坦化膜６５として例えばシリコン窒化膜ないしシリコン酸化膜が形成されている。

基体１２ａとしては、プラスチック基板が用いられる。基体１２ａとしては、プラスチック基板の他に、ガラス基板、石英基板等の他の透光性の可撓性基板を適用することもできる。基体１２ａの外面は放熱面４２とされており、発光部５２の発光に伴う熱は、封止材４６及び基体１２ａを通して放熱面４２に伝えられ、外部に排出されるようになっている。また、基体１２ａとしては、透湿性の低い材料が用いられている。これにより、第２基板１２が、第１基板１０の発光素子が形成された面を封止する封止部材を兼ねる構成となっている。

第１基板１０及び第２基板１２の間には、封止材４６が配置されている。封止材４６としては、熱硬化樹脂あるいは紫外線硬化樹脂等が用いられ、特に、熱硬化樹脂の１種であるエポキシ樹脂が好ましく用いられる。封止材４６は、図１のシール材１４によって貼り合わされた第１基板１０と第２基板１２との間、すなわちシール材１４の内部に混入されたギャップ材によって維持される空間（セルギャップ）に封入されており、第２基板１２は、シール材１４及び封止材４６を介して第１基板１０に接着されている。第１基板１０の発光素子が形成された面は、封止材４６及び第２基板１２によって封止されており、水や酸素の侵入を防いで対向電極５４あるいは発光部５２の酸化を防止するようになっている。

有機ＥＬパネル４においては、発光部５２から対向電極５４側に発した光がカラーフィルター６４を透過して基体１２ａの上側（観察者側）に射出されるとともに、発光部５２から基体１０ａ側に発した光が、画素電極５０の下側に設けられた図示略の反射層（図３の符号６６を参照）によって反射され、その光がカラーフィルター６４及び基体１２ａを透過して基体１２ａの上側（観察者側）に射出される（トップエミッション型）。なお、カラーフィルター６４及び画素電極５０の下側に設けた反射層を省略して、基体１０ａ側から発光する光を射出させることもできる（ボトムエミッション型）。

図３は、本実施形態に係る有機ＥＬ装置２の有機ＥＬパネル４における表示領域の断面構造を拡大した図である。図３には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色に対応する３つのドット領域が示されている。同図に示すように、第１基板１０は、基体１０ａ上に、ＴＦＴなどの回路等が形成された回路素子部４８、画素電極（陽極）５０、機能層６８が形成された発光部５２、及び陰極５４を順次備えて構成されている。

基体１０ａ上には、シリコン酸化膜からなる下地保護膜１１が形成されている。下地保護膜１１上には、多結晶シリコンからなる島状の半導体膜７０が形成されている。なお、半導体膜７０には、ソース領域７０ａ及びドレイン領域７０ｂが高濃度Ｐイオン打ち込みにより形成されている。なお、高濃度Ｐイオンが導入されなかった部分がチャネル領域７０ｃとなっている。さらに、基体１０ａ上には、下地保護膜１１及び半導体膜７０を覆う透明なゲート絶縁膜７２が形成されている。ゲート絶縁膜７２上にはＡｌ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ等からなるゲート電極（走査線）７４が形成されている。ゲート電極７４は、半導体膜７０のチャネル領域７０ｃに対応する位置に設けられている。

ゲート電極７４及びゲート絶縁膜７２上には、透明な第１層間絶縁膜７６ａと第２層間絶縁膜７６ｂとが形成されている。第１及び第２層間絶縁膜７６ａ，７６ｂとしては、例えば、ＳｉＯ₂又はＳｉＮからなる透光性絶縁膜を適当な膜厚（例えば２００ｎｍ程度）としたものを採用することができる。第２層間絶縁膜７６ｂと半導体膜７０との間には、第１層間絶縁膜７６ａ及びゲート絶縁膜７２を貫通して、半導体膜７０のソース及びドレイン領域７０ｂ，７０ｃにそれぞれ接続されるコンタクトホール７８，８０が形成されている。なお、下地保護膜１１から第２層間絶縁膜７６ｂまでの層によって回路素子部４８が形成されている。

第２層間絶縁膜７６ｂ上には、Ａｌ等の光反射性材料からなる反射層６６が島状又はストライプ状等の所定のパターンで形成されている。また、第２層間絶縁膜７６ｂ上には、反射層６６を覆って第３層間絶縁膜７６ｃが形成されている。さらに、第３層間絶縁膜７６ｃ上には、ＩＴＯ等からなる透明な画素電極５０が島状に形成されている。第３層間絶縁膜７６ｃとしては、例えば、ＳｉＯ₂或いはＳｉＮからなる透光性絶縁膜を適当な膜厚としたものを採用することができる。

なお、図３の断面図には現われていないが、画素電極５０の下には、第２層間絶縁膜７６ｂ及び第３層間絶縁膜７６ｃを貫通するコンタクトホールが形成されている。画素電極５０は、このコンタクトホールを介して第１層間絶縁膜７６ａと接続されており、第１層間絶縁膜７６ａ上に形成された図示略の導電部材を介してコンタクトホール７８と接続されている。そして、これらのコンタクトホールを介して、画素電極５０と第１の薄膜トランジスター６０とが接続されている。なお、他方のコンタクトホール８０は共通給電線５８に接続されている。このようにして、回路素子部４８には、画素電極５０に接続された半導体膜７０を含む駆動用の第１の薄膜トランジスター６０が形成されている。なお、回路素子部４８には、前述した保持容量Ｃａｐ及びスイッチング用の第２の薄膜トランジスター６２も形成されているが、図３ではこれらの図示を省略している。

画素電極５０上には、発光部５２が形成されている。発光部５２は、画素電極５０上に積層された機能層６８と、機能層６８同士の間に配されて各機能層６８を区画する隔壁８２とを主体として構成されている。

機能層６８は、少なくとも発光層を含む一又は二以上の層を含む。発光層を形成する発光材料としては、蛍光あるいは燐光を発光することが可能な公知の発光材料が用いられる。具体的には、（ポリ）フルオレン誘導体（ＰＦ）、（ポリ）パラフェニレンビニレン誘導体（ＰＰＶ）、ポリフェニレン誘導体（ＰＰ）、ポリパラフェニレン誘導体（ＰＰＰ）、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）、ポリチオフェン誘導体、ポリメチルフェニルシラン（ＰＭＰＳ）などのポリシラン系などが好適に用いられる。また、これらの高分子材料に、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素などの高分子系材料や、ルブレン、ペリレン、９，１０−ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン６、キナクリドン等の低分子材料をドープして用いることもできる。またカルバゾール（ＣＢＰ）などの低分子材料にこれらの低分子色素をドープして発光層とすることもできる。またトリス−８−キノリノラトアルミニウム錯体（Ａｌｑ₃）を電子輸送層として発光層の一部として加えることもできる。

機能層６８は、赤色を発光可能な赤色発光材料、緑色を発光可能な緑色発光材料、及び青色を発光可能な青色発光材料の３種類の発光材料を含み、白色を発光するように構成されている。機能層６８は表示領域全体を覆うように形成されており、各ドット領域Ａに共通の層となっている。機能層６８から放射された白色光は、カラーフィルター６４を透過することによって着色され、カラー表示が行われるようになっている。

なお、機能層６８には、発光層以外の層をさらに形成してもよい。例えば、画素電極５０と発光層との間に配置されて、画素電極５０から供給された正孔を発光層に注入／輸送する正孔注入層を形成してもよい。また、対向電極５４と発光層との間に配置されて、対向電極５４から供給された電子を発光層に注入／輸送する電子注入層を形成してもよい。

隔壁８２としては、酸化シリコン等の無機絶縁材料やアクリル樹脂等の有機絶縁材料が用いられる。また、このような無機物或いは有機物以外にも、有機・無機ハイブリッド材料からなる絶縁材料を用いることもできる。隔壁８２は、画素電極５０の周縁部に乗り上げるように形成されている。そして、隔壁８２の開口部の内側に機能層６８が形成されて、発光部５２が構成されている。隔壁８２は、ドット領域間を絶縁し、有機ＥＬ素子の形成領域を規定している。

機能層６８上には、基体１０ａの略全面を覆う対向電極５４が形成されている。対向電極５４としては、仕事関数の小さいマグネシウム（Ｍｇ）、リチウム（Ｌｉ）、カルシウム（Ｃａ）等を含む材料が用いられる。好ましくは、Ｍｇ及びＡｇ（ＭｇとＡｇをＭｇ：Ａｇ＝１０：１で混合した材料）からなる薄膜の透光性電極が好適に採用されるが、この他にも、Ｍｇ、Ａｇ及びＡｌからなる電極、Ｌｉ及びＡｌからなる電極、ＬｉＦ及びＡｌ電極等を用いることもできる。また、これらの金属薄膜とＩＴＯ等の透明導電材料を積層した膜を対向電極５４とすることもできる。さらに、対向電極５４上には、酸化シリコン、窒化シリコン等からなる酸化防止用の保護膜５６が形成されている。なお、発光素子である有機ＥＬ素子は、画素電極５０、対向電極５４、及び機能層６８等を含んで構成される。

トップエミッション型の有機ＥＬパネルでは、光取り出し効率を向上させるため対向電極５４が薄膜状に形成されるので、対向電極５４の導電性が低くなっている。そこで、対向電極５４の表面に、補助電極５４ｂを形成し、対向電極５４を補助電極５４ｂと電極本体部５４ａとからなる積層構造とすることができる。この補助電極５４ｂは、上述した電極本体部５４ａの導電性を補助するものであり、導電性に優れたＡｌ、Ａｕ、Ａｇ等の金属材料で構成されている。また補助電極５４ｂは、開口率の低下を防止するため、ドット領域Ａの周囲（ドット間領域）に配置されている。なお、補助電極５４ｂは、一方向にストライプ状に整列配置されていてもよく、二方向に格子状に整列配置されていてもよい。また、補助電極５４ｂを遮光膜として機能させることも可能である。

対向電極５４は、発光部５２で発光した光の一部を透過し残りの光を反射層６６側に反射する、半透過反射層として機能する。一般に、ＩＴＯ等の透光性導電膜は、機能層６８との界面で１０〜５０％程度の反射率を有しており、特段の工夫を施さなければ、このような透光性導電膜を用いた対向電極５４は、上記のような半透過反射層としての機能を有する。

反射層６６と対向電極５４との間の光学的距離は、ドット領域Ａで表示する色の発光波長と同じか、或いはその整数倍となるように設計されており、その結果、反射層６６と対向電極５４とが、当該ドット領域Ａから取り出したい光に対して光共振器を構成するようになっている。有機ＥＬパネル４では、発光部５２で発光した光は、反射層６６と対向電極５４との間で往復し、その光学的距離に対応した共振波長の光だけが増幅されて取り出される。このため、発光輝度が高く、スペクトルもシャープな光を取り出すことができる。

赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各ドット領域Ａから射出される光は、当該ドット領域Ａに形成された光共振器構造の共振波長、すなわち反射層６６と対向電極５４との間の光学的距離に対応した波長の光である。この光学的距離は、反射層６６と対向電極５４との間に配置される各層の光学的距離の総和として得られる。各層の光学的距離は、その膜厚と屈折率との積によって求められる。各ドット領域Ａでは、それぞれ射出される光の色が異なるため、これらのドット領域Ａに設けられる光共振器構造の共振波長もそれぞれ異なったものとなっている。これらの共振波長は、本実施形態の場合、基体１０ａ側の電極である画素電極５０の膜厚によって調節されている。各ドット領域Ａにおける画素電極５０の膜厚は、共振波長が最も大きくなる赤色ドット領域で最大となり、その次に緑色ドット領域、青色ドット領域の順で膜厚が小さくなっている。

これらのドット領域Ａでは、出力される光の色は画素電極５０の膜厚によって調節されているので、発光部５２の材料は、必ずしも各色のドット領域Ａで異なっている必要はない。このため、各色のドット領域Ａの発光材料を白色発光材料によって共通化することができる。この場合、各色のドット領域Ａの各々について寿命を等しくすることができるので、長期間使用しても表示の色味が変わることはない。ただし、特定の波長の光以外は表示に寄与しないので、光利用効率を高めたい場合には、ドット領域毎に適切な発光材料を配置することもできる。すなわち、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色のドット領域Ａに対して、それぞれ赤色発光材料、緑色発光材料、青色発光材料を配置し、これらの発光材料のピーク波長に合わせて光共振器構造の光学的距離を調節すれば、光利用効率が高く、高輝度な表示が可能となる。ドット領域毎に適切な発光材料を配置する場合、カラーフィルター６４を配置しない場合もある。また、発光材料の配置の方法は、マスクを介して真空加熱蒸着法で配置してもよいし、インクジェット法などの塗布法で塗り分けて配置してもよい。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係る有機ＥＬ装置について、図４（Ａ）及び（Ｂ）を参照して説明する。
図４（Ａ）は、本実施形態に係る放熱構造体８ａの平面図である。図４（Ｂ）は、図４（Ａ）のＡ−Ａ断線に沿う断面図である。

本実施形態に係る有機ＥＬ装置では、図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、放熱構造体８ａは、金属膜９４上に中空構造で形成された複数の支柱（規制手段）９６によって構成されている。支柱９６の配置は、一定間隔でもよいし、内側が密、あるいは疎の勾配がある配置でもよい。支柱９６の配置は、密にすることで、湾曲し難くなり、疎にすることで湾曲しやすくなる。
したがって、有機ＥＬパネル４が図１に示すＺ軸方向に湾曲するように曲げられ又は巻かれた場合、放熱構造体８ａは、図４（Ｂ）に示す破線のように湾曲して隣接する支柱９６の側面同士が接触することで、有機ＥＬパネル４に生じる機械的応力の伝播を最小化するように有機ＥＬパネル４の曲げられる又は巻かれる範囲を規制することができる。第２の実施形態に係る有機ＥＬ装置における放熱構造体８ａ以外の構成は、上記第１の実施形態と同様である。

上記実施形態に限定されるものではなく、以下のように実施してもよい。
（変形例）
図５は、変形例の放熱構造体８ｂの断面図である。
本実施形態では、放熱構造体８ａは、金属膜９４上に中空構造で形成された複数の支柱９６によって構成されていたが、これに限定されることなく、図５に示すように、放熱構造体８ｂは、金属膜９４，９４ａの間に挟まれる中空構造で形成される複数の支柱９６によって構成することができる。
これにより、有機ＥＬパネル４が図１に示すＺ軸あるいは−Ｚ軸方向に湾曲するように曲げられ又は巻かれた場合、放熱構造体８ｂは、有機ＥＬパネル４側に突出（図５に示す破線）あるいは有機ＥＬパネル４と反対側に突出（図５に示す一点鎖線）するように湾曲した状態に可動することで、有機ＥＬパネル４に生じる機械的応力の伝播を最小化するように有機ＥＬパネル４の曲げられる又は巻かれる範囲を規制することができる。

（電子機器）
次に、図６を用いて、上記実施形態の有機ＥＬ装置を備えた電子機器の実施形態について説明する。
図６は、本実施形態に係る有機ＥＬ装置を電気ポット１００の表示部に適用した例についての構成図である。同図において、符号１０２はポット本体、１０４は蓋、１０６は蓋開閉つまみ、１０８は注ぎ口、１１０は把手、１１２は水量計、１１４は給湯ボタン、１１６は表示部である。ポット本体１０２は、概略円筒状の外形を有しており、その側面部に表示部１１６が設けられている。表示部１１６には、図１で示した有機ＥＬ装置２が設けられており、該有機ＥＬ装置２がポット本体１０２の側面に湾曲した状態で取り付けられている。

この電気ポット１００は、本発明に係る有機ＥＬ装置２を備えているので、発光寿命が長く、小型で、消費電力の少ない電気ポットとなる。また、有機ＥＬ装置２をポット本体１０２の側面にコンパクトに配置することができるため、有機ＥＬ装置２の大型化が可能になり、大面積で表示させることが可能な電気ポットが提供できる。

なお、本実施形態の有機ＥＬ装置は、前述した電気ポットに限らず、種々の電子機器に搭載することができる。この電子機器としては例えば、電子ブック、パーソナルコンピューター、ディジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダー型あるいはモニター直視型のビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、計測機器、ページャー、電子手帳、電卓、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等があり、前記有機ＥＬ装置はこれらの表示手段として好適に用いることができる。

また、上記各実施形態の有機ＥＬ装置をラインヘッドとして用いることができ、該ラインヘッドを光源として備えた画像形成装置（電子写真プリンター）として好適に用いることができる。

さらに、表示装置に限定するものではなく、例えば、照明装置に適用してもよい。この場合、発光領域（表示領域）を単色発光のパッシブ型の一つの発光画素として構成することが好ましい。フレキシブル性があると、照明装置を円筒形状、円錐形状、又は球状にすることができるため、デザイン性に富んだ照明装置を提供することができる。

また、例えば、人工光合成栽培用光源装置に適用してもよい。この場合、赤、青の光だけあればよい。フレキシブル性があるので、植物の種類、成長に合わせて適した面光源として利用することができる。

なお、上記実施形態では、放熱部材として放熱構造体を設けたが、放熱部材は必ずしもこのようなものに限定されない。例えば、有機ＥＬパネル４の外面に筒状体を設置し、該筒状体の内部に冷却媒体を流通させて有機ＥＬパネル４を冷却するようにしてもよい。

２…有機ＥＬ装置４…有機ＥＬパネル６…配線基板８，８ａ，８ｂ…放熱構造体９…湾曲面１０…第１基板１０ａ…基体１１…下地保護膜１２…第２基板１２ａ…基体１４…シール材１６…表示領域１８…データ線駆動回路２０…走査線駆動回路２２…走査線２４…データ線２６…張出し部２８…外部接続端子３０…端子３２…導電部材３４…基材３６…配線３８…電子部品４０，４２…放熱面４４…三角柱（規制手段）４６…封止材４８…回路素子部５０…画素電極５２…発光部５４…対向電極（陰極）５４ａ…電極本体部５４ｂ…補助電極５６…保護膜５８…共通給電線６０…第１の薄膜トランジスター６２…第２の薄膜トランジスター６４…カラーフィルター６５…平坦化膜６６…反射層６８…機能層７０…半導体膜７０ａ…ソース領域７０ｂ…ドレイン領域７０ｃ…チャネル領域７２…ゲート絶縁膜７４…ゲート電極（走査線）７６ａ…第１層間絶縁膜７６ｂ…第２層間絶縁膜７６ｃ…第３層間絶縁膜７８，８０…コンタクトホール８２…隔壁９４，９４ａ…金属膜９６…支柱（規制手段）１００…電気ポット（電子機器）１０２…ポット本体１０４…蓋１０６…蓋開閉つまみ１０８…注ぎ口１１０…把手１１２…水量計１１４…給湯ボタン１１６…表示部Ａ…ドット領域Ｃａｐ…保持容量。

Claims

可撓性を有する第１の基板と、
可撓性を有する第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に設けられた発光素子と、
前記第１の基板の前記発光素子が設けられた面と対向する面に設けられた放熱構造体と、を備え、
前記放熱構造体は、可撓性を有する第１の放熱板と、前記第１の放熱板に対向するように設けられた、可撓性を有する第２の放熱板と、前記第１の放熱板の前記第２の放熱板に対向する面に設けられた第１の支柱と、前記第２の放熱板の前記第１の放熱板に対向する面に設けられた第２の支柱と、を有し、
前記第１の放熱板および前記第２の放熱板は、金属材料により形成されており、
前記第１の支柱と前記第２の支柱は、前記第１の基板の前記発光素子が設けられた面に垂直な第１の方向において、互いに重なる部分を有しておらず、前記第１の方向と交差する第２の方向において、重なる部分を有することを特徴とする有機ＥＬ装置。
請求項１に記載の有機ＥＬ装置を備えたことを特徴とする電子機器。