TWI250497B - Photoelectric device and electronic machine - Google Patents

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TWI250497B
TWI250497B TW093113232A TW93113232A TWI250497B TW I250497 B TWI250497 B TW I250497B TW 093113232 A TW093113232 A TW 093113232A TW 93113232 A TW93113232 A TW 93113232A TW I250497 B TWI250497 B TW I250497B
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Tokuro Ozawa
Yoichi Imamura
Toshiyuki Kasai
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Seiko Epson Corp
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Description

1250497 (1) 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關光電裝置及電子機器。特別是有關謀求 耐熱性及耐光性的提升之使用發光元件的光電裝置及電子 機器。 【先前技術】 近年來，使用 OLED (有機發光二極體（Organic Light Emitting Diode))來作爲顯示元件的顯示器漸受注 目。OLED是以對應於本身流動的驅動電流的亮度來發光 之電流驅動型的發光元件。將此OLED形成矩陣狀而使畫 像顯不的方法，例如有利用主動矩陣的方法。 就主動矩陣的主動元件爲使用多晶矽薄膜電晶體的例 子而言，有日本再公開專利W Ο 9 8 / 1 2 6 8 9公報（專利文獻 1 ) ’使用非晶質矽薄膜電晶體的例子，有J.Kanicki等的 報告（非專利文獻1 )。另外，雖不是以OLED作爲顯示 %件用’但爲使用非晶質矽薄膜電晶體的主動矩陣基板之 製造方法（專利文獻2 )。 【專利文獻I】再公開專利W Ο 9 8 /1 2 6 8 9公報 【專利文獻2】再公開專利W Ο 9 7 / 1 3 1 7 7公報 【非專利文獻 1 】J · K a n i c k i，J . Η · K i m ( U n i v . 〇 f Michigan ) AMLCD02 Tech.Digest，p.81 【發明內容】 -5- 1250497 (2) (發明所欲解決的課題） 通常發光元件皆是如此，但OLED特別是發光效率差 ，所被賦予的能量幾乎會變換成熱。發光時所產生的自我 發熱會造成OLED的電流-亮度特性劣化急速進行，無法 維持使用彼之光電裝置的顯示性能。並且，發光光會射入 其灰階控制或畫像信號保持用的薄膜電晶體等的通道部， 因此而無法維持良好的灰階再現性。本發明的目的是在於 藉由使用新穎的構造之光電裝置來解決該等發光元件所引 起的課題。 (用以解決課題的手段） 爲了解決上述課題，本發明之光電裝置的特徵爲： 在基板上具有：複數條掃描線，複數條信號線，及對 應於上述複數條掃描線與上述複數條信號線的交叉部而設 置的複數個像素區域， 上述複數個像素區域分別具有：發光元件，及驅動該 發光元件的驅動電路， 上述發光元件係於光取出方向射出光， 在與上述發光元件的上述光取出方向呈相反的一側具 備放熱部。 利用此放熱部，使來自發光元件的熱逃離，藉此能夠 提高光電裝置的耐熱性。基於熱傳導性佳的理由，放熱部 雖是例如使用金屬等的不透明材料來形成，但由於是設置 於與光取出方向呈相反的一側，因此顯示上不會有障礙。 -6 - 1250497 (3) 並且，可取得不會有環境温度依存性的顯示之光電裝置。 特別是使用具有由有機材料所構成的發光層的0LE〇來作 爲發光元件時，爲了提高放熱性’若以增厚放熱部來覆蓋 Ο LED之方式形成的話，則因爲放熱部的膜應力會施加於 Ο L E D，所以〇 L E D會劣化。因此，最好光取出方向係與 基板呈相反側，放熱部係位於發光元件與基板之間。 又，上述放熱部的特徵係跨越發光區域與非發光區域 而設置，使產生於上述發光元件的熱放熱至形成於上述非 發光區域的放熱部。可利用形成與未形成發光元件的區域 之温度差來有效率地使來自發光元件的熱逃脫。又，形成 於上述非發光區域的放熱部可形成於上述像素區域的上述 非發光區域，或者設置於由上述複數個像素區域所構成的 區域的周邊部。 上述像素區域的上述非發光區域，例如，若於每個像 素電極根據隔壁膜來區劃像素區域，則可爲形成有隔壁膜 的區域，或者形成有掃描線，信號線，電源線，或形成於 每個像素的像素驅動電路等的區域。又，由上述複數個像 素區域所形成的區域的周邊部是指形成有基板的外緣部及 複數個像素區域的區域之間的區域。這還包含例如基於製 造上的理由等來設置之形成有不寄與有效顯示的像素之區 域。 又’上述放熱部的特徵係與上述驅動電路的其中任一 電極同一材料，且爲同膜構造。所謂驅動電路的其中任一 電極是表示若驅動電路中含電晶體，則爲閘極電極或源極 1250497 (4) /汲極電極，右a電容，則爲形成電容的一對電極。又， 右本發明的光电裝置爲矩陣型顯示裝冑，則可爲使用與掃 描線，信號線’電源線等同—材料且同膜構造來構成之連 素内的彼此元件的連接線與放熱部爲同—材料且同膜 構姐者。錯此’可在不增加過程數的情況下形成放熱部。 又’上述放熱部與上述驅動電路的其中任一電極之間 爲上述發光兀件與上述放熱部之間所介在的絕緣膜的膜 厚以上’且上述像素的重複距離以下。若例如在驅動電路 中a電曰η體’則介於上述發光元件與上述放熱部之間的絕 緣膜爲閘極絕緣膜，層間絕緣膜等。藉此，來自發光元件 的熱會在影響上述電晶體之前，藉由放熱部來逃離，因此 可以消除上述電晶體的熱遷移影響，取得無温度依存性的 光電裝置。 又’上述放熱部的特徵係與構成上述發光元件的複數 個電極中熱傳導度高的第i電極約同熱傳導度或更高熱傳 導度。因此，上述放熱部的膜厚可比上述第1電極的膜厚 更厚，或上述放熱部的熱傳導率可比上述第1電極的熱傳 導率更高。又，藉由使上述放熱部與構成上述發光元件的 複數個電極中熱傳導度較高的第1電極形成約相同的熱傳 導度或更局的熱傳導度’可有效地放熱，取得耐熱性佳的 光電裝置。 又，本發明中，分別於上述複數個像素區域中，至少 由第1熱導電膜構成的熱導電部會設置於上述放熱部與上 述發光元件之間。 1250497 (5) 因爲具有熱導電部，所以可使產生於發光元件的熱能 夠有效率地傳導至放熱部，且可使產生於發光元件的熱能 夠均寺地暫日寸儲存於像素區域的熱導電部5因此像素區域 内的温度分布會形成均一，可使發光元件的亮度在像素内 形成均等，取得均質的光電裝置。 又，上述熱導電部係於上述發光元件側具有第2熱導 電膜，上述第2熱導電膜的熱傳導率係比上述第丨熱導電 膜的熱傳導率更低。 藉此，可使產生於發光元件的熱均等地暫時儲存於像 素區域的熱導電部。 上述熱導電部係位於上述驅動電路與上述發光元件之 間，上述熱導電部係於上述驅動電路側具有第3熱導電膜 ’上述第3熱導電膜的熱傳導率係比上述第1熱導電膜的 熱傳導率更低。 藉此’可使對上述電晶體的熱傳播壓制到最小程度， 減少上述電晶體的熱遷移影響，取得温度依存性少的光電 裝置。 又，上述放熱部或上述熱導電部係位於上述驅動電路 與上述發光元件之間，爲使來自上述發光元件的光不會到 達上述驅動電路之遮光部的一部份。又，上述放熱部的上 述發光元件側的面，或上述第2熱導電膜係至少具有吸光 性。又，以至少能夠覆蓋上述驅動電路之方式來形成隔開 上述發光區域的隔壁膜，且與上述隔壁膜的上述光取出方 向呈相反側的面至少具有吸光性。 1250497 (6) 又’從上述發光元件的發光部到上述驅動電路的距離 最好是上述隔壁膜與上述放熱部或上述熱導電部的距離以 上’且爲上述像素的重複距離以下。 如此一來，可在不另外形成遮光部之下確實地使往電 晶體的漏光衰減，可取得灰階特性再現性佳的光電裝置。 藉此，安裝有上述光電裝置的電子機器，將可提供一 種顯示性能佳的電子機器，而能夠謀求商品訴求力的提升 【實施方式】 (光電裝置的構成例） 圖2是表示本實施形態的光電裝置，具體說明有機 E L裝置的構成例。圖3是用以說明本實施形態的光電裝 置中所具備之主動矩陣的像素的構成例。以下，利用圖2 及圖3來進行説明。 光電裝置2 0 0具備：將複數個像素區域2 0 2形成矩陣 狀的有效顯示區域201。爲了分別對像素區域202賦予任 意的畫像信號，而以使閘極配線2 4 ]與源極配線2 4 2能夠 互相交叉之方式來各具備複數條，且分別對應於該等的交 點來連接像素區域 202。各像素區域 202至少具備 0 L E D 3 0 1與驅動〇 L E D 3 0 1的像素驅動電路。在鬧極配線 2 4 1供給自閘極線驅動電路2 0 4輸出的選擇信號或非選擇 信號。在源極線2 4 2供給自源極線驅動電路2 0 3輸出的畫 像信號。某一時間的該畫像信號是對應於被供給該選擇信 -10- 1250497 (7) 號的像素群，其次之一時間的該畫像信號是對應於被供給 該選擇信號的其次像素群。藉由重複此動作，可對矩陣狀 的像素送出任意的晝像信號° 像素區域2 0 2的像素驅動電路分別對應於閘極線2 4 1 及源極線2 4 2的交點而具備開關用的薄膜電晶體T r 1 °薄 膜電晶體T r 1的閘極電極是連接於閘極配線2 4 1，一方的 汲極電極是連接於源極配線2 4 2，另一方的汲極電極是連 接於顯示灰階控制用的薄膜電晶體Tr2的閘極電極。薄膜 電晶體Trl會對應於供給至閘極線24 1的上述選擇信號來 形成開啓狀態，而使能夠對薄膜電晶體Tr2的閘極電極賦 予供給至源極線242的上述畫像信號。爲了提高該畫像信 號的保持能力，而具備與薄膜電晶體Tr2的閘極電極並列 的保持電容Cstg。 有別於上述閘極線及上述源極線，上述像素區域2 0 2 是以複數個像素爲束的像素群單位來共通連接至第1共通 電極配線2 2 3及第2共通電極配線2 2 4。第1共通電極配 線2 2 ：)是共通連接至薄膜電晶體τ r 2的一*方汲極電極，第 2共通電極配線224是共通連接至〇LED(有機發光二極 體（Organic Light Emitting Diode) ) 301 的一方電極。 薄膜電晶體T r 2的汲極電極是與〇 l E D 3 0 1的另一方電極 連接。藉此，利用薄膜電晶體Tr2來灰階控制的電流會流 動於第1電極配線2 2 3 -薄膜電晶體T1.2-OLED30卜第2電 極配線22 4的路徑，使OLED301能夠發光成任意的亮度 。在此’雖是使第2共通電極配線2 24連接至OLED30] 1250497 (8) 的陰極，但亦可根據OLED的膜形成方法·驅動方法·順 電流方向等來連接至陽極。又，在此第1共通電極及第2 共通電極配線雖是分別連接至一條共通的配線，但例如亦 可依各0LED的顏色來設置共通電極配線，或者形成分開 像素群的區塊單位。又，在此雖是配置第1共通電極配線 及第2共通電極配線，但亦可不取各配線的構成·構造， 而隨著像素内的圖案形成，使構成一跨越複數個像素而形 成的共通電極構造。 在閘極線驅動電路2 0 4及源極線驅動電路2 0 3，由時 序控制電路206來分別供給有第1時序控制信號群2 1 1及 第2時序控制信號群2 1 2，由電源產生電路205來分別供 給有第1電源群221及第2電源群222。在第1時序控制 信號群2 1 1中例如有供以驅動閘極線驅動電路2 0 4的掃描 時脈信號·掃描開始信號·選擇許可信號·初期化信號等 。在第2時序控制信號群2 1 2中例如有供以驅動源極線驅 動電路2 03的取樣時脈信號·取樣開始信號·取樣許可信 號·初期化信號等。第1時序控制信號群2 1 1及第2時序 控制信號群2 1 2是在時序控制電路2 0 6中根據由光電裝置 2 00的外部所供給的水平同步信號HSYNC ·垂直同步信號 VSYNC ·初期化信號RST ·時脈CLK等來產生。第2電 源群22 1及第2電源群2 2 2是分別供以驅動閘極線驅動電 路2 04及源極線驅動電路的必要電源群。該等的電源群是 在電源產生電路2 0 5中根據電源控制信號2 1 3來使由光電 裝置2 00的外部所供給的元電源VDD昇壓/降壓而產生。 1250497 (9) 另外’源極線驅動電路2 03還從畫像信號處理電路 2 〇 7供給畫像信號2 3 0。畫像信號處理電路2 0 7是例如根 據由時序控制電路2 06所送出的畫像信號處理控制信號 2 1 〇來對由光電裝置2 0 0的外部所供給的原畫像信號 DATA進行串列-並列變換而取得畫像信號2 3 0等的信號 處理。此外，該畫像信號處理電路2 0 7還會進行數位··類 比變換或類比-數位變換· γ校正表變換·電壓位準變換· 色信號變換等的各種信號處理。 藉由以上所述的構成，各像素區域202會分別形成對 應於原畫像信號DATA的亮度，而使光電裝置200能夠顯 示任意的畫像。 (光電裝置的構造例及製造方法例） 圖1是用以說明本實施形態之光電裝置的構造及其製 造方法。 並且，利用圖1，圖2及圖3來說明構造的各部位與 光電裝置的構成之對應。 最初，在絕緣性基板1 0 0上形成第1電極1 〇 1。絕緣 性基板1 〇〇是使用無鹼玻璃·藍寶石基板·高耐熱塑膠基 板等具有電氣絕緣性的透光性基板，或在單結晶矽基板· •單結晶碳-砂基板·化合物半導體基板等的上面形成絕 緣膜的非透光性基板。第1電極是使用兼具非透光性及熱 傳導性的導電性材料。導電性材料可使用鎳·鉅·鉻·鋁 •鈦·鎢·鉬·銅·銀·金·白金等的金屬或該等的合金 -13- 1250497 (10) ，銦-錫氧化物·銦-鋅氧化物·氧化鋅·氧化錫等的氧化 物半導體，或將磷·硼等的雜質高濃度添加於矽的雜質半 導體等。該導電性材料亦可使用積層的膜構造或具有導電 性材料内的元素的濃度梯度之傾斜膜構造。 第1電極〗0 1的圖案形成是利用使用感光性光阻劑等 的照片製版過程，或使用噴墨法·平板印刷法等來印刷使 該導電性材料溶解或分散於溶媒的墨水之印刷過程。 第1電極是使用於上述薄膜電晶體Tr 1，Tr2的閘極 電極·上述閘極配線2 2 4或上述保持電容C s t g的一方電 極’或構成上述閘極線驅動電路2 04 ·上述源極線驅動電 路203·上述電源產生電路205·上述時序控制電路206 •上述畫像信號處理電路207之薄膜電晶體的閘極電極· 各種信號配線等。最好閘極電極或閘極配線與導電性材料 同層構成。藉此，可在不增加製造過程的情況下，跨越發 光區域與非發光區域來設置。 其次’形成第1絕緣膜1 〇 2。絕緣性材料是使用氧化 石夕·氮化矽·氮氧化矽·氧化飴·氧化鋁·氧化釔·氧化 鍺等的絕緣物。該導電性材料可使用積層的膜構造或具有 導電性材料内的元素的濃度梯度的傾斜膜構造。 在需要進行第1絕緣膜1 〇 2的圖案形成時，可藉由使 用感光性光阻劑等的照片製版過程，或者使用噴墨法·平 板印刷法等來印刷使該絕緣性材料溶解或分散於溶媒的墨 水之印刷過程。在使用照片製版過程時，因爲可在之後的 過程中同時蝕刻，所以不需要在此形成圖案。在使用印刷 -14- (11) 1250497 過程時’該墨水不會被噴打至使上述第1電極1 〇丨電性取 出方令上咅β之處 ° 第1絕緣膜1 〇 2是利用於上述薄膜電晶體T r 1，T r 2 的閘極絕緣膜，或上述保持電容C s t g的介電質，或者構 成上述閘極線驅動電路2 0 4 ·上述源極線驅動電路2 0 3 · 上述電源產生電路205·上述時序控制電路206·上述畫 像信號處理電路207的薄膜電晶體的閘極絕緣膜等。 其次，形成固有半導體膜103及雜質半導體膜1〇4。 半導體膜材料是使用非晶質矽·微結晶矽·多晶矽·單結 晶矽·碳-矽·鑽石·鍺等。固有半導體膜〗〇 3是使該半 導體膜材料原封不動成膜或成膜後結晶化。雜質半導體膜 1 〇 4是在該半導體膜材料中高濃度添加磷·硼等的雜質後 製膜’或者在製膜後高濃度添加雜質。爲了臨界値控制之 目的，亦可在固有半導體膜1 0 3中添加若干的雜質。該半 導體材料亦可使用積層的膜構造或者具有導電性材料内的 元素的濃度梯度之傾斜膜構造。 在需要進行固有半導體膜103或雜質半導體膜1〇4的 圖案形成時，可利用使用感光性光阻劑等的照片製版過程 ’或者使用噴墨法·平板印刷法等來印刷使該半導體材料 溶解或分散於溶媒的墨水之印刷過程。就此例而言，是在 本過程中以大約同一形狀來對兩半導體膜形成圖案，針對 僅被去除雜質半導體膜1 04之處，與其他的膜同時在之後 的過程中鈾刻。 固有半導體膜1 03是被使用於上述薄膜電晶體TH , (12) 1250497 T r 2的主動層，或構成上述閘極線驅動電路2 0 4 ·上述源 極線驅動電路2 03 ·上述電源產生電路2 0 5 ·上述時序控 制電路2 06 ·上述畫像信號處理電路2 07之薄膜電晶體的 主動層等。雜質半導體1 04是被使用於上述薄膜電晶體 Trl，Tr2的汲極電極，或構成上述閘極線驅動電路2 04 · 上述源極線驅動電路2 0 3 ·上述電源產生電路2 0 5 ·上述 時序控制電路206 ·上述畫像信號處理電路207之薄膜電 晶體的汲極電極，光電裝置2 0 0的静電保護電路用的抵抗 體等。 其次，形成第2電極105。第2電極105是使用兼具 非透光性及熱傳導性的導電性材料。導電性材料可使用鎳 ，鉅·鉻•鋁•鈦•鎢•鉬•銅•銀•金·白金等的金屬 或該等的合金，銦-錫氧化物·銦-鋅氧化物·氧化鋅•氧 化錫等的氧化物半導體，或將磷·硼等的雜質高濃度添加 於砂的雜質半導體等。該導電性材料亦可使用積層的膜構 造或具有導電性材料内的元素的濃度梯度之傾斜膜構造。 在進行第2電極1 〇 5的圖案形成時，可利用使用感光 性光阻劑等的照片製版過程，或者使用噴墨法·平板印刷 法等來印刷使該導電性材料溶解或分散於溶媒的墨水之印 刷過程。就此例而言，是以第2電極丨〇 5的形狀作爲光罩 ，與第2電極的軸㈤同時蝕刻上述雜質半導體膜1 〇 4及上 述固有半導體腠103的一部份。藉此，上述固有半導體膜 ]〇 ^爲一如從則的圖案形狀，另一方面，可分離上述雜質 半導體膜104。 -16- (13) (13)1250497 第2電極是被使用於上述薄膜電晶體τ r丨，τ r 2的汲 極電極’或構成上述閘極線驅動電路2 〇 4 ·上述源極線驅 動電路2 03 ·上述電源產生電路205 ·上述時序控制電路 2 0 6·上述畫像信號處理電路2〇7之薄膜電晶體的汲極電 極·抵抗體·各種信號配線等。 其次’形成第2絕緣膜106及第3絕緣膜107。第2 絕緣膜1 0 6的材料可使用氧化砂·氮化砂·氮氧化砂·氧 化鍺等。第3絕緣膜1 〇 7的材料可使用丙烯·聚醯亞胺等 的樹脂。該樹脂亦可使用感光性樹脂。又，亦可使用該樹 脂中分散多孔質矽·多孔質碳·金屬粉•顔料等的吸光材 之黒色樹脂。 在進行第2絕緣膜1 06及第3絕緣膜1 〇 7的圖案形成 時，可利用使用上述感光性樹脂等的照片製版過程，或者 使用噴墨法·平板印刷法等來印刷使該導電性材料溶解或 分散於溶媒的墨水之印刷過程。就此例而言，是在第3絕 緣膜1 〇 5使用感光性樹脂來進行曝光·顯像之後，以該形 狀作爲光罩，鈾刻第2絕緣膜。此刻，也會同時鈾刻上述 第1絕緣膜，藉此可對上述第1電極的上部剝出取出部分 〇 第2絕緣膜1 06及第3絕緣膜1 07是用以謀求上述薄 膜電晶體Trl，Tr2等與後述的OLED第]電極]1 0的電 性絕緣，以及構成上述閘極線驅動電路2 0 4 ·上述源極線 驅動電路2 0 3 ·上述電源產生電路2 0 5 ·上述時序控制電 路2 0 6 ·上述畫像信號處理電路2 0 7的薄膜電晶體與後述 (14) (14)1250497 的O LED第1電極1 1 0的電性絕緣。 其次，形成OLED第1電極110。OLED第1電極 1 05可使用對後述的OLED第1注入膜1 1 1或OLED半導 體膜1 1 2之載體注入效率佳的導電性材料。該導電性材料 可使用銦-錫氧化物·銦-鋅氧化物·氧化鋅·氧化錫等的 氧化物半導體，或鋰·鈉·鉀等的鹼金屬·鈣·緦等的鹼 土類金屬·鈹·鎂·鎳·鉅·鉻·鋁·鈦·鎢·鉬·銅· 銀·金·白金等的金屬或該等的合金。該導電性材料亦可 使用積層的膜構造或具有導電性材料内的元素的濃度梯度 之傾斜膜構造。 在進行OLED第1電極1 1〇的圖案形成時，可利用使 用上述感光性光阻劑等的照片製版過程，或者使用噴墨法 •平板印刷法等來印刷使該導電性材料溶解或分散於溶媒 的墨水之印刷過程。 OLED第1電極110是作爲OLED的第1電極用。在 此是作爲連接上述薄膜電晶體T r 1，T r 2的汲極電極與閘 極電極的配線層使用，且被使用於構成上述閘極線驅動電 路2 0 4 ·上述源極線驅動電路2 0 3 ·上述電源產生電路 2 0 5 ·上述時序控制電路2 0 6 ·上述畫像信號處理電路2 0 7 之薄膜電晶體的汲極電極·抵抗體·各種信號配線等。 其次，形成肋（隔壁膜）1 0 8。肋1 0 8具有較高的電 氣絕緣性，最好使用剖面形狀的加工容易且厚膜化容易的 絕緣性材料。例如，使用丙烯·聚醯亞胺等的樹脂。該樹 脂亦可使用感光性樹脂。又，亦可使用該樹脂中分散多孔 -18- (15) 1250497 質矽·多孔質碳·金屬粉·顔料等的吸光材之黒色樹脂。 在進行肋1 〇 8的圖案形成時，可利用使用上述感光性 樹脂等的照片製版過程，或者使用噴墨法·平板印刷法等 來印刷使該導電性材料溶解或分散於溶媒的墨水之印刷過 程。就此例而言，是使用感光性樹脂來進行曝光·顯像而 形成肋1 〇 8。此刻，若使用負片型的黒色感光性樹脂，則 可減少曝光量來進行曝光，特別容易將肋1 0 8的剖面形狀 加工成底邊狹窄的台形狀（倒錐狀），可作爲後述蒸鍍製 膜等時之膜分離用的隔壁使用。又，可作爲支持後述對向 基板間的支持體用。 其次，形成OLED第1載體注入膜1 1 1 · OLED半導 體膜112.0LED第2載體注入膜113.0LED第2電極 114。有關OLED第1載體注入膜111及OLED第2載體 注入膜1 13是使用對OLED半導體層112之電子或電洞的 注入效率佳的材料。電洞注入效率佳的材料（電洞注入膜 )可使用聚乙燃二氧噻吩·聚苯乙燃·聚苯胺·卟啉化合 物·吡啶衍生物· 1，1 -雙-(4 - N，N二甲苯胺基苯基） 環己烷·三（8 -羥基D奎啉酚）鋁等。電子注入效率佳的材 料（電子注入膜）可使用噁二唑衍生物· DSA ·鋁醌醇錯 合物· B e b q ·三氮雜茂衍生物·甲亞胺錯合物·卟吩錯合 物等。所謂OLED第1載體注入膜ill及〇leD第2載體 注入膜]1 3是根據OLED構造·材料等來分別選擇電洞注 入膜或電子注入膜，當一方爲電洞注入膜時，另一方必須 使用電子注入膜。但，按照Ο L E D半導體膜]1 2與上述 -19· (16) (16)1250497 O LED第1電極及〇LEr)第2電極的材料選定，可省略電 子注入膜或電洞注入膜的其中一方或雙方。OLED半導體 膜1 1 2的材料可使用聚（對苯乙烯）·聚（2，5 -噻嗯乙 _)等之聚烷基噻吩·聚（2，5 -呋喃乙烯），聚對苯· 聚烷基芴等之聚烯丙基乙烯·吡唑啉二聚物·鸣嗪羧酸· 苯並吼喃D|嗪·菲繞啉銪錯合物等的半導體。又，可使用 該半導體中添加DCM ·若丹明及若丹明衍生物·紫蘇烯 • D奎d丫酮·紅熒烯· DCjt等的螢光色素的半導體。0LED 第1載體膜111· OLED半導體膜112· OLED第2載體注 入膜1 1 3 · OLED第2電極1 14皆可爲分別所舉之材料的 混合膜·積層膜或傾斜膜。〇 L E D第2電極1 1 4是使用對 OLED第2注入膜113或OLED半導體膜112之載體注入 效率佳的導電性材料。該導電性材料可使用銦-錫氧化物 •銦-鋅氧化物·氧化鋅·氧化錫等的氧化物半導體，或 鋰·鈉·鉀等的鹼金屬·鈣·緦等的鹼土類金屬·鈹·鎂 •鎳·鉅·鉻.鋁·鈦·鎢·鉬·銅·銀·金·白金等的 金屬或該等的合金等。該導電性材料亦可使用積層的膜構 造或具有導電性材料内的元素的濃度梯度之傾斜膜構造。 在進行OLED第2載體注入膜πι· OLED半導體膜 112· OLED第2載體注入膜113· OLED第2電極114的 圖案形成時’可利用使用上述感光性樹脂等的照片製版過 程，或使用噴墨法·平板印刷法等來印刷使該導電性材料 溶解或分散於溶媒的墨水之印刷過程，或者以上述肋丨〇 8 作爲蒸鍍製膜等時之膜分離用的隔壁使用之光罩蒸鍵過程 -20- (17) 1250497 等。就此例而言，使以剖面形狀的底邊爲狹窄的台形狀（ 倒錐形）的肋1 0 8作爲各膜的圖案分離手段使用，藉由濺 ~ 鍍法·蒸鍍法等來依次製作OLED第1載體注入膜Π 1 · OLED半導體膜H2.0LED第2載體注入膜113.0LED 第2電極1 1 4的各膜，而使該膜能夠形成任意的形狀。 最後，將封入材1 3 0封入對向基板1 2 0之間。封入材 1 3 0的材料可使用樹脂中分散鐵粉等供以提高氧吸収劑或 水分吸収劑·耐溼性的環氧樹脂等。當光取出方向〗4 〇是 由0 LED半導體膜往對向基板時，不是不使用該封入材 1 3 0 ’就疋：該封入材使用局透過率的材料。對向基板1 2 〇 可使用無鹼玻璃·藍寶石基板·高耐熱塑膠基板等具有電 氣絕緣性的透光性基板。當光取出方向與圖的丨4 〇相反時 ，可使用金屬板等的非透光性基板。在金屬板時，可予以 和OLED第2電極連接，而作爲上述第2電極配線224的 一部份使用。 (具有耐熱·耐光構造的光電裝置例） 利用圖4(a)，圖4(b)，圖5(a)，圖5(b)及 圖6來說明本實施形態之具有耐熱·耐光構造的光電裝置 例。Η 4 ( a )爲沿者圖6的A - A ‘線之剖面圖。 (耐熱構造例1 ) 在圖4 ( a )中，與圖1的相異點是在發光區域4 0 ] 具備使用熱傳導率高的材料之放熱部4〇〇。這是爲了防止 -21 - (18) 1250497 上述OLED半導體膜劣化而設置的。上述0LED半導體膜 1 1 2會因爲發光時的自我發熱而造成電流-亮度特性的劣 化激烈’導致光電裝置的亮度降低或在顯示上殘留之前的 圖案，亦即產生所謂的圖像殘留現象。 爲了防止此，可跨越與光取出方向呈相反側的該發光 區域及非發光區域的區域來形成放熱部4 0 0，謀求該非發 光區域的放熱。非發光區域是位於像素區域内，或由複數 個像素區域所構成的有效顯示區域2 0 1的周邊部。所謂像 素區域的非發光區域，例如，若於每個像素電極根據隔壁 膜1 0 8來區劃像素區域，則可爲形成有隔壁膜的區域，或 者形成有掃描線241，信號線242，電源線221，或形成 於每個像素的像素驅動電路等的區域。就像素驅動電路而 言，例如爲薄膜電晶體 Trl，薄膜電晶體 Tr2，或電容 C st g等。又，所謂由複數個像素區域所構成的區域的周 邊部爲形成有絕緣性基板】〇 〇的外緣部與有效像素區域 2 0 1的區域之間的區域。這還包含例如基於製造上的理由 等來設置於虛擬像素區域5 4之形成有不寄與有效顯示的 像素之區域。 圖5(a) ， （ b )是表示本實施形態之光電裝置的全 體構成。圖5(a)爲平面圖，圖5(b)爲沿著圖5(a) 的B-B ‘線之剖面圖。 在形成有OLED301，薄膜電晶體Trl，丁】-2等的元件 基板1 0 0上配置有對向基板1 2 0。元件基板1 〇 〇的尺寸要 比對向基板]2 0更大，元件基板1 0 0的一邊側會突出於對 -22- (19) 1250497 向基板1 20的外側。又’於此突出的部分安裝有搭載驅動 用IC等的電子零件之外部基板5 1 ° 在元件基板1 00的中央設有複數個像素會被配置成矩 陣狀的有效顯示像素區域2 0 1，且於其周圍設有不寄與有 效顯示的像素之虛擬像素區域5 4 ’最外周會形成未設有 像素的非顯示區域5 5。
圖6是表示以圖5 ( a )中的1點虛線所圍繞的區域C 擴大平面圖。
如圖6所示，放熱部4 0 0會跨越發光區域4 0 1及發光 區域40 1以外的區域而形成。更具體而言，所謂發光區域 4 〇 1以外的區域是包含有效顯示像素區域2 0 1之像素區域 2 02内的發光區域401以外的區域，及不寄與有效顯示的 虛擬像素區域5 4，以及排除有效顯示像素區域2 01及虛 擬像素區域54的非顯示區域5 5。藉此構成，產生於發光 區域40 1的熱會經由放熱部400來傳達至基板外周部的虛 擬像素區域5 4及非顯示區域5 5側而放熱。 該放熱部與上述像素的薄膜電晶體Tr 1，Tr2等的第 1電極1 01的距離D 1必須爲上述第1絕緣膜的膜厚Td 3 Μ ± ’上述第1電極的配線寬方向（圖中紙面水平方向） 1¾ f象_胃@ W下（條件1 )。這是爲了使來自該放熱部的 熱不會傳播至作爲像素的薄膜電晶體Tr 1，ΊΊ·2的閘極電 極用的第1電極1 〇 1。若使距離D1形成未滿膜厚Td 1， 貝IJ彳主1¾第1電極的放熱顯著，薄膜電晶體的電壓-電流特 14 # _化°在上述薄膜電晶體Tr ]中會導致洩漏電流増大 -23- (20) (20)1250497 ’無法充分保持應保持於原本像素的畫像信號，而医1 _ ^ ί言號的串音造成所謂的縱鬼影或引起拖尾等的顯示現^。 在上述薄膜電晶體Tr2中會因温度遷移導致開啓電流増大 ’根據原本所欲流動於上述OLED半導體膜的畫像信號之 電流設定値以上的電流會流動，顯示灰階特性會有偏差， 或更加速電流-亮度特性的劣化。這會在使用微結晶5夕或 非晶質矽等的電流導通時的活性化能量高的材料來作s ± 述薄膜電晶體時特別顯著，無法忽略的。又，若距離D j 爲該像素間距以上，則會無法確保充分的放熱性能，無法 壓制上述OLED半導體膜的電流-亮度特性的劣化。若距 離D 1符合上述條件1，則可迴避該等顯示上·可靠度上 的不良情況。並且，在圖6中，放熱部4 0 0亦具有作爲保 持電容Cstg的一方電極及控制保持電容的一方電極之電 容線的機能。 又，因爲具有上述放熱部，所以放熱容易，藉此可減 低對上述OLED半導體膜的發光時之環境温度的温度差， 因此可縮小光電裝置本身的亮度·色度等之温度依存性。 在此所謂的環境温度是指包圍光電裝置的周圍温度。 藉此，不會受到環境温度左右，可取得約一定的亮度 •色度的顯示之光電裝置。 又，上述放熱部與第1電極1 〇 1使用同一材料·同一 膜構造’藉此不需要藉由其他過程來對該放熱部進行製膜 •加工，因此可謀求製造過程的省略化。當然，亦可按照 薄膜電晶體與〇LED的製造方法，使上述放熱部例如形成 (21) 1250497 與上述第2電極1 0 5同一材料·同一膜構造，或例如形成 與上述薄膜電晶體的遮光等其他目的所新設置的電極同一 材料·同一膜構造。此情況，同樣可謀求製造過程的省略 化。 又，可將上述放熱部的熱傳導度形成與上述OLED第 1電極或上述第2電極的熱傳導度較高的一方大致相同或 更高，藉此來更有效地降低上述0 L E D半導體膜的温度。 例如，上述OLED第1電極或上述第2電極的熱傳導率較 低的一方與上述放熱部爲使用相同熱傳導率的材料時，增 加上述放熱部的膜厚。又，使上述OLED第1電極或上述 第2電極的熱傳導率較低的一方與上述放熱部形成同樣的 膜厚時，上述放熱部的材料爲熱傳導度更低的材料。 (耐熱構造例2 ) 連接至上述OLED第1電極的上述第2電極105是以 具有相異熱傳導率的至少1個導電膜來構成，藉此可有效 率地時產生於發光元件的熱傳導至放熱部，且可使產生於 發光元件的熱均等地暫時儲存於像素區域的熱導電部，因 此在像素區域内的温度分布會形成均一，可使發光元件的 亮度均等地形成於像素内。又，上述第2電極105是由具 有相異熱傳導率的至少2個導電膜所形成的積層構造，在 該2個膜中，使OLED第1電極側的第1導電膜4 1 3的熱 傳導率形成比另一方側的第2導電膜4 ] 2的熱傳導率更低 ，藉此可防止上述OLED半導體膜的上述發光區域401的 (22) (22)1250497 終端近傍被特異冷卻。藉此上述0 L E D半導體膜的電流 亮度特性的劣化情況會在上述發光區域的中央部分與終端 部分形成均一，不會有損顯示的均一性。該第1導電膜 4 1 3與該第2導電膜4 1 2的組合，例如可使用氮化鋁與 的組合，氮化鈦與鋁，鉻與鋁，銦-錫氧化物與鉻等等多 樣化的組合。 又，連接至上述薄膜電晶體Tr2的上述雜質半導體 1 04的上述第2電極1 0 5是由具有相異熱傳導率的至少2 個導電膜所形成的積層構造，在該2個膜中，使上述雜w 半導體側的第3導電膜4 1 1的熱傳導率形成比另一方側的 第2導電膜4 1 2的熱傳導率更低。若可能的話，最好在與 該雜質半導體重疊的部分儘可能使該第2導電膜重疊。藉 此’可抑止熱傳導往該薄膜電晶體的汲極端，防止因該薄 膜電晶體的温度遷移而造成的開啓電流増大。因此，隨著 g亥開啓電流的増大而造成的顯示諧調特性偏差或電流-亮 度f寸性的劣化速度加速等的不良影響會消除。上述薄膜電 晶體可使用微結晶矽或非晶質矽等的電流導通時的活性化 能量®的材料，其功效特別顯著。該第3導電膜4丨〗與該 第2導電膜4 1 2的組合，例如可使用氮化鋁與鋁的組合， 氣化欽與鋁，鉻與鋁，銦-錫氧化物與鉻等等多樣化的組 合。 (耐熱構造例3 ) 作爲上述薄膜電晶體Tr2的汲極使用的上述雜質半導 -26- (23) 1250497 體膜1 05的分離距離D3最好爲該薄膜電晶體的上述第] 電極101與上述固有半導體膜103的距離Tdl以上，上述 第1電極的寬度以下（條件2)。在與連接至上述OLED 第1電極側的汲極呈相反側的汲極近傍通道具有電流密度 集中的區域，此處對温度遷移最敏感。如條件2那樣使該 處從上述OLED第1電極隔離，而來避免直接傳播〇LED 第1電極的熱，積極地使熱逃往更接近上述〇 L E D第1電 極的上述第〗電極，在此構成下可抑止該處的温度上昇。 藉此，可使隨著該開啓電流的増大而造成的顯示諧調特性 偏差或電流-亮度特性的劣化速度加速等的不良影響降到 最小程度。上述薄膜電晶體可使用微結晶矽或非晶質矽等 的電流導通時的活性化能量高的材料，其功效特別顯著。 (耐光構造例） 從上述發光區域401到作爲上述薄膜電晶體Trl或 Tr2的汲極使用的上述雜質半導體膜1 05的分離部分爲止 的距離D2爲上述肋108與雜質半導體膜1()5的距離Td2 以上，且像素的重複距離以下。此刻，最好上述肋]〇 8是 至少由上述薄膜電晶體側來看時爲吸光性材料所形成或以 吸光性材料來覆蓋。又，最好上述第2電極I 〇5由上述肋 側來看時爲吸光性材料所形成或以吸光性材料來覆蓋。藉 由該等的構造，在上述肋]〇 8與上述第2電極1 〇 5之間， 可使來自上述Ο L E D半導體膜的漏光充分衰減，不會使上 述薄膜電晶體Tr 1的洩漏電流或上述薄膜電晶體Tr 2的灰 (24) 1250497 階控制電流増加。 藉此，不會引起灰階特性的偏差，或因畫像信號的串 音造成所謂的縱鬼影或拖尾等的顯示現象。 上述肋〗〇 8的吸光性材料，例如可使用分散多孔質碳 等的黒色樹脂。上述第2電極1 0 5的吸光性材料，例如可 使用黑鈦·鉻等的低反射金屬，或氧化鉻·銦-錫氧化物 等的氧化物半導體。 (其他的實施例） 在上述實施形態中雖是使用有機EL元件來作爲光電 元件，但本發明並非只限於此，亦可適用於其他按照驅動 電流來設定亮度的光電元件（無機LED顯示裝置，場發 射型顯示器（FED )等）。並且，在上述實施形態中雖使 &使用薄膜電晶體爲例來進行説明，但亦可爲薄膜二極體 〇 又，上述實施形態的光電裝置，例如可安裝於包含電 視’投影機，行動電話，攜帶終端機，攜帶型電腦，個人 電腦等各種的電子機器。若在該等的電子機器中安裝上述 光電裝置，則更可提高電子機器的商品價値，進而能夠謀 $市場之電子機器的商品訴求力的提升。 ^ _式簡單說明】 圖1是表示本實施形態之光電裝置的剖面構造。 圖2是用以說明本實施形態之光電裝置的構成例。 -28- (25) 1250497 圖3是表示本實施形態之光電裝置所具備的像素構成 圖4是表示本實施形態之光電裝置的耐熱·耐光構造 〇 圖5是表示本實施形態之光電裝置的全體構成。 圖6是表示本實施形態之光電裝置的放熱部的配置平 面圖。 【主要元件符號說明】 1 〇 〇絕緣性基板 1 〇 1 第1電極 102第1絕緣膜 103固有半導體膜 104雜質半導體膜 105 第2電極 106第2絕緣膜 107第3絕緣膜 ]0 8肋 1 10 OLED第1電極 1 1 1 OLED第1載體注入膜 1 12 OLED半導體膜 1 13 OLED第2載體注入膜 1 14 OLED第2電極 1 3 0對向基板 -29- (26) (26)1250497 1 4 0光取出方向 2 0 0光電裝置 2 0 1有效顯示像素區域 202 像素區域 2 0 3源極線驅動電路 2 0 4 閘極線驅動電路 205電源產生電路 2 0 6時序控制電路 20 7畫像信號處理電路 2 1 〇畫像信號處理控制信號 2 1 1第1時序控制信號群 2 1 2第2時序控制信號群 2 1 3電源控制信號 221第1電源群 222第2電源群 2 2 3 第1共通電極配線 224第2共通電極配線 2 3 0畫像信號 241閘極配線 2 4 2 源極配線 DATA原畫像信號 RST初期化信號 CLK時脈 VSYNC垂直同步信號 (27) (27)1250497 H SYNC水平同步信號 VDD 元電源 301 OLED .
Trl第1薄膜電晶體 〜 Τι·2第2薄膜電晶體 Cstg保持電容 4 0 0放熱部 4 0 1 發光區域 φ 411第2電極的第3導電膜 4 1 2 第2電極的第2導電膜 413第2電極的第1導電膜 5 4虛擬像素區域 5 5 非顯不區域 • 31 -

Claims (1)

  1. (1) 1250497 拾、申請專利範圍 1·一種光電裝置，其特徵爲： 在基板上具有：複數條掃描線，複數條信號線，及對 應於上述複數條掃描線與上述複數條信號線的交叉部而設 置的複數個像素區域， 上述複數個像素區域分別具有：發光元件，及驅動該 發光元件的驅動電路， 上述發光元件係於光取出方向射出光， 在與上述發光元件的上述光取出方向呈相反的一側具 備放熱部。 2 ·如申請專利範圍第1項之光電裝置，其中上述光 取出方向係與上述基板呈相反側，上述放熱部係位於上述 發光元件與上述基板之間。 3 ·如申請專利範圍第2項之光電裝置，其中上述放 熱部係跨越發光區域與非發光區域而設置， 使產生於上述發光元件的熱放熱至形成於上述非發光 區域的放熱部。 4 ·如申請專利範圍第3項之光電裝置，其中形成於 上述非發光區域的放熱部係形成於上述像素區域的上述非 發光區域。 5 ·如申請專利範圍第3項之光電裝置，其中形成於 上述非發光區域的放熱部係設置於由上述複數個像素區域 所構成的區域的周邊部。 6 ·如申請專利範圍第1項之光電裝置，其中上述放 -32- (2) (2)1250497 熱部係與上述驅動電路的其中任一電極同一材料，且爲同 膜構造。 7 .如申請專利範圍第6項之光電裝置，其中上述放 熱部與上述驅動電路的其中任一電極之間隙爲上述發光元 件與上述放熱部之間所介在的絕緣膜的膜厚以上，且上述 像素的重複距離以下。 8 .如申請專利範圍第1項之光電裝置，其中上述放 熱部係與構成上述發光元件的複數個電極中熱傳導度高的 第1電極約同熱傳導度或更高熱傳導度。 9 .如申請專利範圍第 8項之光電裝置，其中上述放 熱部的膜厚係比上述第1電極的膜厚更厚。 1 0 .如申請專利範圍第8項之光電裝置，其中上述放 熱部的熱傳導率係比上述第1電極的熱傳導率更高。 1 1 .如申請專利範圍第1項之光電裝置，其中分別於 上述複數個像素區域中，至少由第1熱導電膜構成的熱導 電部會設置於上述放熱部與上述發光元件之間。 1 2 .如申請專利範圍第1 1項之光電裝置，其中上述 熱導電部係於上述發光元件側具有第2熱導電膜， 上述第2熱導電膜的熱傳導率係比上述第1熱導電膜 的熱傳導率更低。 1 3 .如申請專利範圍第1 1或1 2項之光電裝置，其中 上述熱導電部係位於上述驅動電路與上述發光元件之間， 上述熱導電部係於上述驅動電路側具有第3熱導電膜 -33- (3) (3)1250497 上述第3熱導電膜的熱傳導率係比上述第1熱導電膜 的熱傳導率更低。 1 4 ·如申請專利範圍第1 1或1 2項之光電裝置，其中 上述熱導電部係與上述驅動電路的其中任一電極同一材料 ’且同膜構造。 1 5 ·如申請專利範圍第1〜1 1項的其中任一項所記載 之光電裝置，其中上述放熱部或上述熱導電部係位於上述 驅動電路與上述發光兀件之間，爲使來自上述發光元件的 光不會到達上述驅動電路之遮光部的一部份。 1 6 ·如申請專利範圍第1 5項之光電裝置，其中上述 放熱部的上述發光元件側的面，或上述第2熱導電膜係至 少具有吸光性。 1 7 ·如申請專利範圍第1 5項之光電裝置，其中以至 少能夠覆蓬上述驅動電路之方式來形成隔開上述發光區域 的隔壁膜， 與上述隔壁膜的上述光取出方向呈相反側的面至少具 有吸光性。 1 8 ·〜種電子機器，其特徵係具備申請專利範圍第1 〜Ϊ 7項的其中任一項所記載之光電裝置。 -34-
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