JP2006317740A - 発光装置、その駆動方法および製造方法、ならびに電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】 簡易な構成によって発光素子間の漏れ電流を抑制する。
【解決手段】 素子アレイ部Aは、複数の発光素子Uを面状に配列してなる。各発光素子Uは、電流の供給により発光する発光層23を含む複数の機能層を積層してなる発光体20と、当該発光体20を挟んで相互に対向する第1配線11(陽極)および第2配線12(陰極)とを備える。複数の機能層のうち少なくともひとつは複数の発光素子Uにわたって連続する。各発光素子Uとこれに隣接する他の発光素子Uとの間隙には、両者間にわたる漏れ電流を遮断するための遮断配線311が形成される。
【選択図】 図3
【解決手段】 素子アレイ部Aは、複数の発光素子Uを面状に配列してなる。各発光素子Uは、電流の供給により発光する発光層23を含む複数の機能層を積層してなる発光体20と、当該発光体20を挟んで相互に対向する第1配線11(陽極)および第2配線12(陰極)とを備える。複数の機能層のうち少なくともひとつは複数の発光素子Uにわたって連続する。各発光素子Uとこれに隣接する他の発光素子Uとの間隙には、両者間にわたる漏れ電流を遮断するための遮断配線311が形成される。
【選択図】 図3
Description
本発明は、有機EL(ElectroLuminescent)材料などの発光材料を利用した発光素子の挙動を制御するための技術に関する。
この種の発光素子を面状に配列した発光装置が従来から提案されている。各発光素子は、例えば、有機EL材料からなる発光層とこの発光層を挟んで対向する陰極および陽極とを有する。この構成のもとで各発光素子の階調を独立に制御するためには各々を電気的に分離するための構成が必要となる。この分離のための構成として、特許文献1には、基板の表面上に格子状の隔壁を形成し、この隔壁の内壁によって包囲された空間に発光層を形成した構成が開示されている。
特開2003−248443号公報(図3)
しかしながら、この技術においては、基板上に隔壁を形成するための煩雑な工程が必要となるために製造コストが嵩むという問題がある。この問題を解決するための構成としては、発光層を複数の発光素子にわたって連続して形成するとともに陽極および陰極を発光素子ごとに分離することによって各発光素子の階調を制御するという構成も考えられる。しかしながら、この構成においては、ひとつの発光素子の発光層からこれに隣接する発光素子の発光層に電流(以下「漏れ電流」という)が流れる場合がある。そして、このような漏れ電流が発生すると、各発光素子の発光層に流れる電流量を正確に制御することが困難となる。本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、簡易な構成によって発光素子間の漏れ電流の発生を抑制するという課題の解決を目的としている。
この課題を解決するために、本発明に係る発光装置は、電流の供給により発光する発光層を含む複数の機能層を積層してなる発光体と当該発光体を挟んで相互に対向する第1電極(陽極および陰極の一方)および第2電極(陽極および陰極の他方)とを各々が備える複数の発光素子を面状に配列してなり、複数の機能層のうち少なくともひとつが複数の発光素子にわたって連続する素子アレイ部と、各発光素子と当該発光素子に隣接する他の発光素子との間隙に形成されて両者間にわたる電流を遮断する遮断配線とを具備する。
この構成によれば、少なくともひとつの機能層が複数の発光素子にわたって連続するから、この機能層を発光素子ごとに相互に分離させるための構成(例えば隔壁)を不要として構成を簡素化することができる。また、各発光素子の間隙に遮断配線が形成されているから、ひとつの発光素子から他の発光素子に向かう漏れ電流は遮断される。したがって、各発光素子の発光層に流れる電流を高い精度で制御することができる。
なお、本発明における機能層とは、発光を実現するための膜体(発光層)、またはその発光の効率を向上させるための膜体である。後者に係る機能層としては、発光層に対するキャリア(正孔または電子)の流入を促進するための膜体がある。この種の膜体の典型例は、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層および電子輸送層である。ただし、本発明における発光体はこれらの総ての層を含んでいる必要はない。
本発明の望ましい態様において、第1方向に延在するとともに各々が各発光素子の第1電極として機能する複数の第1配線と、第1方向に交差する第2方向に延在するとともに各々が各発光素子の第2電極として機能する複数の第2配線とがさらに設けられ、遮断配線は、相互に隣接する第1配線間に各々が形成されて第1方向に延在する第1遮断配線と、相互に隣接する第2配線間に各々が形成されて第2方向に延在する複数の第2遮断配線とを含む。この態様によれば、第2方向に隣接する各発光素子にわたる電流が第1遮断配線によって遮断されるとともに、第1方向に隣接する各発光素子にわたる電流が第2遮断配線によって遮断される。したがって、発光素子の四方にわたる漏れ電流を有効に防止することができる。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。
ところで、第1遮断配線は発光体を挟んで第2配線または第2遮断配線と対向する部分を含み、第2遮断配線は発光体を挟んで第1配線または第1遮断配線と対向する部分を含む。したがって、各配線の電位によっては、本来ならば発光体のうち第1配線と第2配線とによって挟まれた部分のみが発光すべきであるにも関わらず、第1遮断配線または第2遮断配線と他の配線とによって挟まれた部分が発光する可能性がある。そこで、本発明の望ましい態様においては、発光体のうち第1遮断配線と第2配線または第2遮断配線に挟まれた部分、および、発光体のうち第2遮断配線と第1配線または第1遮断配線に挟まれた部分が発光しないように、各遮断配線や各配線の電位が選定される。例えば、発光体が、第2電極に対する第1電極の電圧が閾値電圧を越えると発光する場合には、第1遮断配線には、第2配線の電圧と閾値電圧とを加算したレベルを下回る電圧が印加される。また、第2遮断配線に対し、第1配線の電圧から閾値電圧を減算したレベルを上回る電圧が印加される構成としてもよい。
このように遮断配線に起因した発光素子の発光を回避するという観点からすると、本発明は、発光装置を駆動するための方法としても把握される。すなわち、この駆動方法は、複数の第1配線の各々を順番に選択して選択電圧を印加するとともにそれ以外の第1配線に非選択電圧を印加し、第2配線の各々に、選択電圧と非選択電圧との間のレベルで発光素子の階調に応じた電圧を印加する一方、選択電圧および非選択電圧よりも低位の電圧を各第1遮断配線に印加し、発光素子の階調に応じた電圧よりも高位の電圧を各第2遮断配線に印加することを特徴とする。また、複数の第1配線の各々を順番に選択して選択電圧を印加するとともにそれ以外の第1配線に非選択電圧を印加する選択回路と、第2配線の各々に、選択電圧と非選択電圧との間のレベルで発光素子の階調に応じた電圧を印加するデータ供給回路と、選択電圧および非選択電圧よりも低位の電圧を各第1遮断配線に印加し、発光素子の階調に応じた電圧よりも高位の電圧を各第2遮断配線に印加する電圧生成回路とを具備する駆動回路としても本発明は具現化される。これらの発明によれば、第1遮断配線の電位が第2配線や第2遮断配線よりも常に低位とされ、第2遮断配線の電位が第1配線や第1遮断配線よりも常に高位とされる。したがって、第1配線と第2配線とが対向する部分以外の発光を回避することができる。
本発明の他の態様において、発光素子は、発光素子ごとに相互に離間して形成された画素電極を第1電極および第2電極の一方として含み、遮断配線は、各発光素子の画素電極と当該発光素子に隣接する他の発光素子の画素電極との間隙に形成される。この態様によれば、画素電極が発光素子ごとに相互に離間して形成されるから、各発光素子間の電流を遮断するという所期の効果に加えて、第1電極および第2電極の他方を複数の発光素子にわたって連続に形成することができるという利点がある。なお、この態様の具体例は第2実施形態および第3実施形態として後述される。
この態様においては、複数の発光素子にわたって連続に形成されて各発光素子における第1電極および第2電極の他方として機能する導電膜(例えば図12や図13の導電膜16)が設けられ、遮断配線と導電膜とは略同電位とされる。例えば、遮断配線と導電膜とを同電位とするための態様としては、遮断配線は、複数の発光素子にわたって連続する機能層を挟んで導電膜と対向するとともに、この機能層を貫通する開口部を介して導電膜に導通する。この態様によれば、遮断配線と導電膜とが略同電位とされるから、発光体のうち遮断配線と導電膜との間に介在する部分の発光を回避することができる。これらの態様における遮断配線は、例えば、各発光素子の画素電極を包囲するように格子状をなす。この態様によれば、発光素子の四方にわたる漏れ電流を有効に防止することができる。
本発明に係る発光装置は各種の電子機器に利用される。この電子機器の典型例は、発光装置を表示装置として利用した機器である。この種の電子機器としては、パーソナルコンピュータや携帯電話機などがある。もっとも、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、光線の照射によって感光体ドラムなどの像担持体に潜像を形成するための露光装置(露光ヘッド)の光源としても本発明の発光装置を適用することができる。
本発明は、発光装置を製造する方法としても特定される。すなわち、この方法は、電流の供給により発光する発光層を含む複数の機能層を積層してなる発光体と当該発光体を挟んで相互に対向する第1電極および第2電極とを各々が備える複数の発光素子を面状に配列してなる発光装置を製造する方法であって、複数の機能層のうち少なくともひとつが複数の発光素子にわたって連続するように発光体を形成する工程と、各発光素子と当該発光素子に隣接する他の発光素子との間隙に相当する領域に、両者間にわたる電流を遮断するための遮断配線を形成する工程とを含む。この方法によって製造された発光装置によれば、少なくともひとつの機能層が複数の発光素子にわたって連続して形成されるから、総ての機能層が発光素子ごとに分断される従来の製造方法と比較して製造工程の簡素化および製造コストの低減が図られる。その一方、各発光素子の間隙には遮断配線が形成されるから、発光素子間の漏れ電流は有効に抑制される。なお、本発明において発光体を形成する工程と遮断配線を形成する工程との順序は任意である。
本発明の望ましい態様において、遮断配線を形成する工程は、単一の導電膜を選択的に除去することによって、第1電極と遮断配線とを一括的に形成する配線形成工程(例えば、図8(b)・図9(b)または図14(b)の工程)を含む。この態様によれば、第1電極と遮断配線とを別個に形成する場合と比較して製造工程の簡素化および製造コストの低減が図られる。さらに詳述すると、配線形成工程は、単一の導電膜を選択的に除去することによって、第1方向に延在するとともに各発光素子の第1電極として機能する複数の第1配線と、各第1配線の間隙にて第1方向に延在する第1遮断配線とを一括的に形成する工程(例えば図8(b)の工程)を含む。さらに望ましくは、遮断配線を形成する工程は、単一の導電膜を選択的に除去することによって、第1方向に交差する第2方向に延在するとともに各発光素子の第2電極として機能する複数の第2配線と、各第2配線の間隙にて第2方向に延在する第2遮断配線とを一括的に形成する工程(例えば図9(b)の工程)を含む。この態様によれば、第1遮断配線および第2遮断配線の一方を配線(第1配線または第2配線)と同時に形成する場合と比較して製造コストをいっそう低減することができる。
さらに他の態様において、発光体を形成する工程は、複数の発光素子にわたって連続する機能層を貫通する開口部を形成する工程(例えば図15の工程)を含み、各発光素子における第2電極として機能する導電膜を複数の発光素子にわたって連続に形成するとともに開口部を介して当該導電膜を遮断配線に導通させる工程を有する。この態様によれば、機能層を貫通する開口部を介して導電膜と遮断配線とを容易に導通させることができる。そして、この態様によれば、発光体のうち遮断配線と導電膜とによって挟まれた部分の発光を防止することができる。
<A:第1実施形態>
まず、パッシブマトリクス方式の表示装置に本発明の発光装置を適用した形態を説明する。図1は、この発光装置の構成を示すブロック図である。同図に示されるように、発光装置Dは、複数の発光素子Uを基板10の表面上に配列してなる素子アレイ部Aと、各発光素子Uを駆動して各々の階調(輝度)を制御する選択回路61およびデータ供給回路63と、電位Va0および電位Vc0を生成して素子アレイ部Aに供給する電圧生成回路66とを具備する。なお、素子アレイ部Aの周辺の各回路(選択回路61・データ供給回路63・電圧生成回路66)は、基板10の表面やこれに接合された配線基板にICチップの形態で実装されていてもよいし、基板10の表面に形成されたTFT(Thin Film Transistor)などのスイッチング素子によって構成されてもよい。
まず、パッシブマトリクス方式の表示装置に本発明の発光装置を適用した形態を説明する。図1は、この発光装置の構成を示すブロック図である。同図に示されるように、発光装置Dは、複数の発光素子Uを基板10の表面上に配列してなる素子アレイ部Aと、各発光素子Uを駆動して各々の階調(輝度)を制御する選択回路61およびデータ供給回路63と、電位Va0および電位Vc0を生成して素子アレイ部Aに供給する電圧生成回路66とを具備する。なお、素子アレイ部Aの周辺の各回路(選択回路61・データ供給回路63・電圧生成回路66)は、基板10の表面やこれに接合された配線基板にICチップの形態で実装されていてもよいし、基板10の表面に形成されたTFT(Thin Film Transistor)などのスイッチング素子によって構成されてもよい。
図2は、基板10の表面における素子アレイ部Aの構成を示す平面図である。なお、図2や後掲の図11・図16は平面図であるが、各図に図示された配線が分布する領域には便宜的にハッチングが施されている。また、図3は、図2におけるIII−III線からみた断面図であり、図4は、図2におけるIV−IV線からみた断面図である。
図2に示されるように、基板10の表面上には、Y方向に延在する複数の第1配線11が幅方向(X方向)に相互に間隔をあけて形成される。図3および図4に示されるように、これらの第1配線11が形成された基板10の表面は層状の発光体20(図2においては便宜的に図示が省略されている)によって被覆される。さらに、この発光体20の表面上には、Y方向と直交するX方向に延在する複数の第2配線12が幅方向(Y方向)に相互に間隔をあけて形成される。
各第1配線11のうち発光体20を挟んで第2配線12と対向する部分は発光素子Uの陽極として機能する。同様に、各第2配線12のうち発光体20を挟んで第1配線11と対向する部分は発光素子Uの陰極として機能する。図1に示されるひとつの発光素子Uは、陽極および陰極と両者間に介在する発光体20とによって構成される。したがって、これらの発光素子Uは、図1および図2に示されるように、基板10の表面上にX方向およびY方向にわたってマトリクス状に配列する。
図3および図4に示されるように、発光体20は、発光層23を含む複数の機能層を積層した構造となっている。この発光層23は、有機EL材料によって形成された膜体である。本実施形態における発光体20は、正孔注入層21と発光層23と電子注入層25という3種類の機能層を陽極側(第1配線11側)から陰極側(第2配線12側)に向かってこの順番に積層した構造となっている。この構成のもと、図5に示されるように、陰極に対する陽極の電圧Vが所定の閾値電圧Vthを上回ると発光素子Uには電流が流れ始めて発光し、その輝度(発光量)Lは電圧Vの上昇に伴って増加していく。
なお、発光体20の構造は図3および図4の例示に限定されない。例えば、正孔注入層21と発光層23との間に正孔輸送層を介在させた構成や、電子注入層25と発光層23との間に電子輸送層を介在させた構成、あるいは、正孔注入層21や電子注入層25に代えて正孔輸送層や電子輸送層が配置された構成としてもよい。すなわち、発光素子Uは、発光層23を含む複数の機能層を積層してなる発光体20とこの発光体20を挟んで相互に対向する陽極および陰極とを備えた構成であれば足りる。
図3および図4に示されるように、本実施形態における発光体20の各機能層は、発光素子Uごとに分離されず、総ての発光素子Uにわたって連続して形成される。すなわち、発光体20は、素子アレイ部Aの全域にわたって隙間なく分布する。この構成によれば、例えば発光体を形成する領域が発光素子ごとに隔壁によって区画された構成(例えば特許文献1に開示された構成)と比較して、製造工程を簡素化することができる。
なお、陰極を発光素子Uの配列に沿って分断するための構成としては、例えば特開平8-315981号公報(特に段落0034および図9参照)に開示されるように、基板の表面における各発光素子の間隙に隔壁を形成した構成も考えられる。この構成においては、頂上部が基底部よりも大きい寸法とされた断面形状(すなわち下底が上底よりも長い等脚台形)の隔壁を介して陰極を蒸着することによって、隔壁の頂上面に形成された部分と基板の表面上に形成さた部分(すなわち陰極)とが電気的および機械的に分断される。しかしながら、この技術のもとでは、隔壁の形成が必須となるために製造の工程が煩雑化するとともに陰極の形成の精度が低下し、しかも隔壁の断面は基底部が頂上部よりも小さい断面形状とされているために姿勢が不安定となって機械的な強度を維持することが難しいという問題がある。
これに対し、本実施形態においては、発光体20の各機能層が複数の発光素子Uにわたって連続に形成されるから、この発光体20の表面は基板10の表面と平行な略平面(すなわち段差が少ない平面)となる。陰極はこのような発光体20の表面に形成されるから、隔壁によって陰極を分断する構成と比較して簡易な工程によって高精度に陰極を形成することができる。
ところで、本実施形態のように発光体20が複数の発光素子Uにわたって共通に形成された構成においては、陽極が各列ごとに分断されるとともに陰極が各行ごとに分断されているとは言っても、ひとつの発光素子Uの発光体20からこれに隣接する他の発光素子Uの発光体20に電流(漏れ電流)が流れる場合がある。そして、各発光素子Uに対する漏れ電流の流入や各発光素子Uからの漏れ電流の流出が発生すると、各々に流れる電流量を正確に制御することが困難となって輝度のムラが発生するという問題がある。また、各発光素子Uの間隙に存在する発光層23(すなわち本来的に画素として機能すべき領域以外の領域)が漏れ電流の供給によって発光するため、例えば各発光素子Uの観察側に複数色のカラーフィルタが配置された構成においては、各発光素子Uに対応するカラーフィルタからの出射光が混色するという問題もある。これらの問題を解決するために、本実施形態においては、相互に隣接する各発光素子Uの間隙に形成された遮断配線によって両者間にわたる漏れ電流を遮断する構成となっている。この遮断配線について詳述すると以下の通りである。
図2ないし図4に示されるように、相互に隣接する各第1配線11の間隙にはY方向に延在する第1遮断配線311が形成される。各第1遮断配線311は、単一の導電膜をパターニングすることによって第1配線11と共通の工程で形成された配線である。したがって、各第1遮断配線311は、第1配線11と同じ材料および膜厚であり、発光体20の陽極側と基板10との間に介在する。また、図2ないし図4に示されるように、相互に隣接する各第2配線12の間隙にはX方向に延在する第2遮断配線312が形成される。各第2遮断配線312は、単一の導電膜をパターニングすることによって第2配線12と共通の工程で形成された配線である。したがって、各第2遮断配線312は、発光体20の表面上に第2配線12と共通の材料によって略同一の膜厚に形成される。
以上のように、基板10に垂直な方向からみると、Y方向に隣接する各発光素子Uの間隙には第2遮断配線312が介在する。したがって、これらの発光素子Uにわたる漏れ電流は第2遮断配線312によって遮断される。同様に、X方向に隣接する各発光素子Uにわたる漏れ電流は第1遮断配線311によって遮断される。このように、本実施形態においては、発光体20が複数の発光素子Uにわたって連続する構成にも関わらず、漏れ電流を有効に抑制することができる。したがって、この漏れ電流に起因した輝度のムラや混色を回避することができる。
次に、図6は、ひとつの発光素子Uの周辺における配線の態様を示す平面図である。同図に示されるように、第1配線11または第1遮断配線311と第2配線12または第2遮断配線312とは発光体20を挟んで相互に対向する。例えば、第2遮断配線312は、領域Aにおいて第1遮断配線311に対向するとともに領域Bにおいて第1配線11に対向する。また、第2配線12は、領域Cにおいて第1遮断配線311に対向するとともに領域Dにおいて第2配線12に対向する。このように各配線が相互に交差する領域(以下「交差領域」という)の発光体20は各配線の電位の高低に応じて発光し得る。しかしながら、これらの交差領域のうち発光が許容されるのはひとつの発光素子Uに相当する交差領域Dのみであり、その他の交差領域(A・B・C)については発光が禁止されるべきである。そこで、本実施形態においては、交差領域A・BおよびCにて発光体20が発光しないように各配線の電位の高低が選定されている。より具体的には、交差領域A・BおよびCにおいては、発光体20の陰極に対する陽極の電圧が閾値電圧Vthを下回るように(すなわち図5における範囲R内の電圧となるように)各配線の電位が設定される。以下では、各配線の電位に特に注目しながら発光装置Dの動作を説明する。
図7は、ひとつの発光素子Uを駆動するための信号の波形を示すタイミングチャートである。図6および図7に信号Yとして図示されるように、図1に示した選択回路61は、選択期間(水平走査期間)Pselごとに複数の第2配線12の各々を順番に選択し、この選択した第2配線12に選択電位Vc1L印加するとともに、非選択の第2配線12に選択電位Vc1Lよりも高位の非選択電位Vc1Hを印加する。すなわち、信号Yは、選択期間Pselにおいて選択電位Vc1Lを維持し、それ以外の非選択期間Poffにおいて非選択電位Vc1Hとなる。一方、図7に信号Xとして図示されるように、データ供給回路63は、各選択期間Pselにおいて、選択回路61が選択した第2配線12と各第1配線11との交差に対応する発光素子Uに指定された階調に応じて電位Va1Hおよびこれよりも低位の電位Va1Lの何れかを各第1配線11に供給する。
図7に示されるように、選択期間Pselにおいて第2配線12(発光素子Uの陰極)に印加される選択電位Vc1Lは、第1配線11(発光素子Uの陽極)に印加される何れの電位(Va1HまたはVa1L)よりも低い。さらに詳述すると、電位Va1Hおよび電位Va1Lの各々は、選択電位Vc1Lに閾値電圧Vthを加算したレベルよりも高位である。したがって、選択期間Pselにおいて、発光素子Uは、第1配線11に供給された電位(Va1LまたはVa1H)に応じた輝度に発光する。一方、非選択期間Poffにおいて第2配線12に供給される非選択電位Vc1Hは、第1配線11(陽極)に印加される電圧(Va1HまたはVa1L)よりも高い。したがって、この非選択期間Poffにおいては逆バイアスされるから発光素子Uは発光しない。
一方、電圧生成回路66は、選択期間Pselおよび非選択期間Poffの双方にわたって、第1遮断配線311に略一定の電位Va0を供給するとともに第2遮断配線312に略一定の電位Vc0を供給する。このうち電位Vc0は、図7に示されるように、第1配線11に供給される電位(Va1LおよびVa1H)や第1遮断配線311に供給される電位Va0よりも高位である。一方、電位Va0は、第2配線12に供給される電位(Vc1HおよびVc1L)や第2遮断配線312に供給される電位Vc0よりも低位である。
以上のような電位の関係において、発光体20の陰極側に位置する第2遮断配線312の電位Vc0は、選択期間Pselおよび非選択期間Poffの双方にわたって第1配線11の電位(Va1HおよびVa1L)および第1遮断配線311の電位Va0よりも高位となる。すなわち、交差領域Aおよび交差領域Bにある発光体20は逆バイアスされるから発光しない。また、発光体20の陽極側に位置する第1遮断配線311の電位Va0は、選択期間Pselおよび非選択期間Poffの双方にわたって第2配線12の電位(Vc1HおよびVc1L)よりも低位となる。したがって、交差領域Cにある発光体20は逆バイアスされるから発光しない。以上のように、第1配線11または第1遮断配線311と第2配線12または第2遮断配線312とが発光体20を挟んで相互に対向するとは言っても、本実施形態においては第1配線11と第2配線12との交差領域Dのみを選択的に発光させることができるから、所期の画像を高精細に表示することが可能となる。
図5を参照しながら説明したように、発光層23は、閾値電圧Vthを上回るレベルの順方向の電圧Vが印加されることによって発光する一方、陰極を基準としたときの陽極の電圧Vが閾値電圧Vthを下回る場合には発光しない。したがって、交差領域Bを発光させないためには、第2遮断配線312の電位Vc0を基準としたときの第1配線11の高位側の電圧(Va1H−Vc0)が閾値電圧Vthを下回る必要がある。つまり、第2遮断配線312の電位Vc0は、第1配線11の高位側の電位Va1Hから閾値電圧Vthを減算したレベルよりも高位(Vc0>Va1H−Vth)とされる。また、交差領域Cを発光させないためには、第2配線12の低位側の電位(すなわち選択電位)Vc1Lを基準としたときの第1遮断配線311の電圧(Va0−Vc1L)が閾値電圧Vthを下回る必要がある。つまり、第1遮断配線311の電位Va0は、第2配線12の低位側の電位Vc1Lに閾値電圧Vthを加算したレベルよりも低位(Va0<Vc1L+Vth)とされる。さらに、交差領域Aを発光させないためには、第2遮断配線312の電位Vc0を基準としたときの第1遮断配線311の電圧(Va0−Vc0)が閾値電圧Vthを下回る必要がある。電圧生成回路66は、以上の条件を満たすような電位Vc0および電位Va0を生成して画素アレイ部Aに供給する。
次に、図8および図9を参照して、本実施形態の発光装置Dを製造する方法について説明する。なお、図8に図示された断面は、図2におけるIII−III線の断面(図3に示された断面)に相当し、図9に図示された断面は、図2におけるIV−IV線の断面(図4に示された断面)に相当する。
まず、図8(a)に示されるように、基板10の表面上に導電膜811が形成される。この導電膜811は、例えばITO(Indium Tin Oxide)などの光透過性を有する導電性の材料によって形成された膜体である。導電膜811の形成には、例えば、真空蒸着法やスパッタリング法などの成膜技術が利用される。次いで、図8(b)に示されるように、導電膜811の選択的な除去(パターニング)によって第1配線11および第1遮断配線311が一括的に形成される。導電膜811のパターニングには、リソグラフィ技術やエッチング技術が利用される。
次に、図8(c)に示されるように、複数の発光素子Uにわたって連続するように各機能層を形成することによって発光体20が作成される。この発光体20を構成する各機能層の形成には、例えば、スピンコート法などの塗布技術やインクジェット法あるいはグラビア印刷法といった印刷技術が利用される。発光層23は、各々が別個の色光(赤色・緑色・青色)を出射する複数の材料で形成されてもよいし、白色光を発光するように選定された材料で形成されてもよい。後者の場合には、複数のカラーフィルタと各カラーフィルタの間隙を遮光する遮光層(ブラックマトリクス)とが発光層23の観察側に配置される。
続いて、図9(a)に示されるように、発光体20の表面を被覆するように導電膜812が形成される。この導電膜812は、例えばアルミニウム(Al)や銀(Ag)といった光反射性を有する導電性の材料によって形成された膜体である。導電膜812の形成には、例えば、真空蒸着法やスパッタリング法などの成膜技術が利用される。次いで、図9(b)に示されるように、導電膜812のパターニングによって第2配線12および第2遮断配線312が一括的に形成される。このパターニングには、リソグラフィ技術やエッチング技術が利用される。なお、発光体20の表面のうち導電膜812が形成されない部分を物理マスクによって被覆したうえで、真空蒸着法やスパッタリング法などの成膜技術によって導電膜を成膜すること(いわゆるマスク蒸着)によって所望の形状の導電膜812を形成してもよい。以上の工程が完了すると、板状の封止材(図示略)が接着剤によって基板10の表面に接着され、これによって各発光素子Uが基板10と封止材との間隙に封止される。
以上に説明したように、本実施形態においては、複数の発光素子Uにわたって発光体20が連続に形成されるから、この発光体20を発光素子Uごとに電気的および機械的に分離するための工程(例えば発光素子Uの間隙に隔壁を形成する工程)は原理的に不要である。したがって、製造工程の簡素化および製造コストの低減を図ることができる。加えて、本実施形態においては、第1遮断配線311と第1配線11とが共通の膜体から形成されるとともに第2遮断配線312と第2配線12とが共通の膜体から形成されるから、各々が別個の工程で作成される場合と比較して製造工程の簡素化および製造コストの低減が図られる。
<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Dについて説明する。
第1実施形態においてはパッシブマトリクス方式の発光装置Dを例示した。これに対し、本実施形態の発光装置Dは、各発光素子Uに流れる電流を制御するためのスイッチング素子が画素アレイ部Aに配置されたアクティブマトリクス方式の表示装置である。なお、本実施形態のうち第1実施形態と同様の要素については共通の符号を付してその説明を適宜に省略する。
次に、本発明の第2実施形態に係る発光装置Dについて説明する。
第1実施形態においてはパッシブマトリクス方式の発光装置Dを例示した。これに対し、本実施形態の発光装置Dは、各発光素子Uに流れる電流を制御するためのスイッチング素子が画素アレイ部Aに配置されたアクティブマトリクス方式の表示装置である。なお、本実施形態のうち第1実施形態と同様の要素については共通の符号を付してその説明を適宜に省略する。
図10は、本実施形態におけるひとつの発光素子Uとその周辺の要素との構成を示す回路図である。同図に示されるように、Y方向に延在する第1配線11とX方向に延在する第2配線12との交差に対応する位置には発光素子Uを含む画素回路Gが配置される。この画素回路Gは、発光素子Uの陽極と電源線との間に介挿されたpチャネル型のトランジスタ(以下「駆動トランジスタ」という)Tdrと、この駆動トランジスタTdrのゲートと第1配線11との間に介挿されてゲートが第2配線12に接続されたnチャネル型のトランジスタ(以下「選択トランジスタ」という)Tswと、トランジスタdrのゲートとソースとの間に介在する容量素子Cとを含む。
以上の構成において、選択回路61によって第2配線12に供給される電位がアクティブレベル(ハイレベル)となって選択トランジスタTswがオン状態になると、その時点においてデータ供給回路63から第1配線11に供給されている電位(すなわち発光素子Uの階調に応じた電位)が駆動トランジスタTdrのゲートに印加され、これによって発光素子Uには第1配線11の電位に応じた電流が供給される。また、このときに第1配線11の電位に応じた電荷が容量素子Cに蓄積される。したがって、選択トランジスタTswがオフ状態に遷移しても、容量素子Cに保持された電圧が駆動トランジスタTdrのゲートに印加され続けることによって発光層23には第1配線11の電位に応じた電流が供給される。
次に、図11は、基板10の表面に形成された要素の形態を示す平面図である。また、図12は、図11におけるXII−XII線からみた断面図であり、図13は、図11におけるXIII−XIII線からみた断面図である。図12および図13に示されるように、本実施形態における基板10の表面には素子層40が形成される。この素子層40は、基板10の表面を被覆する絶縁層411と、図10に示した各要素(駆動トランジスタTdr・選択トランジスタTsw・容量素子C)とを含む。図13に示されるように、駆動トランジスタTdrおよび選択トランジスタTswの各々は、ゲート絶縁層412によって被覆された半導体層432と、ゲート絶縁層412を挟んで半導体層432のチャネル領域に対向するゲート電極434と、ゲート電極434を被覆する第1層間絶縁層481の表面上に形成されて半導体層432のドレイン領域に導通するドレイン電極436と、同じく第1層間絶縁層481の表面上に形成されて半導体層432のソース領域に導通するソース電極438とを含む。一方、容量素子Cは、半導体層432と共通の層から形成された第1電極451と、ゲート電極434と共通の層から形成された第2電極452とを、ゲート絶縁層412を挟んで対向させた構成となっている。各トランジスタ(Tdr・Tsw)および容量素子Cが形成された基板10の表面は第2層間絶縁層482によって覆われる。
図11および図13に示されるように、第2層間絶縁層482の表面上には、各々が間隔をもってマトリクス状に配列された複数の画素電極15が形成される。各画素電極15は、発光素子Uの陽極として機能する略矩形状の電極であり、ITOなどの光透過性の導電材料によって形成される。各画素電極15は、第2層間絶縁層482に形成されたコンタクトホール49を介して駆動トランジスタTdrのドレイン電極436に導通する。
また、第2層間絶縁層482の表面上には遮断配線32が形成される。この遮断配線32は、図11に示されるように、各画素電極15の間隙に形成された格子状の電極である。すなわち、遮断配線32は、X方向に隣接する各画素電極15の間隙にてY方向に延在する第1部分321と、Y方向に隣接する各画素電極15の間隙にてX方向に延在する第2部分322とを含む。遮断配線32は、画素電極15と共通の導電膜から形成される。したがって、遮断配線32と各画素電極15とは同じ材料によって形成された略等しい膜厚の電極である。
図12および図13に示されるように、遮断配線32と各画素電極15との周縁上には絶縁層36が形成される。この絶縁層36は、SiO2やSiNといった無機の絶縁材料、またはアクリル系やエポキシ系といった各種の樹脂材料によって形成される。なお、図11においては絶縁層36の図示が省略されている。
図12および図13に示されるように、画素電極15および遮断配線32が形成された基板10の表面(第2層間絶縁層482の表面)は発光体20によって覆われる。この発光体20は、正孔注入層21と発光層23と電子注入層25とを画素電極15側からこの順番に積層した構造であり、第1実施形態と同様に、総ての発光素子Uにわたって連続するように形成される。さらに、発光層23の表面上には、その全域にわたって連続するように導電膜16が形成される。この導電膜16は、例えばアルミニウムや銀といった導電性の材料からなる膜体であり、各発光素子Uの陰極として機能する。すなわち、本実施形態においては、画素電極15とこれに対向する導電膜16と両者に挟まれた発光体20とによってひとつの発光素子Uが構成される。
図11および図12に示されるように、発光体20の特定の部位には、これを厚さ方向に貫通する開口部CHが形成される。本実施形態における開口部CHは、図11に示されるように基板10と垂直な方向からみたときに、遮断配線32の第1部分321と第2部分322とが交差する部分と重なり合う部位の幾つかに形成される。図12に示されるように、発光体20を被覆する導電膜16は開口部CHの内側に入り込んでその底部に位置する遮断配線32に接触する。したがって、遮断配線32と導電膜16とは電気的に導通して略同電位となる。
以上のように、本実施形態においても第1実施形態と同様に、各発光素子Uとこれに隣接する他の発光素子Uとの間隙に遮断配線32が介在するから、発光体20が複数の発光素子Uにわたって連続する構成にも関わらず、相互に隣接する各発光素子U間にわたる漏れ電流を有効に抑制することができる。したがって、本実施形態によっても、この漏れ電流に起因した輝度のムラや混色を回避することができる。
また、本実施形態においては、遮断配線32と導電膜16とが同電位となるから、導電膜16を基準としたときの遮断配線32の電圧は発光層23の閾値電圧Vthを常に下回る。したがって、発光体20のうち遮断配線32と導電膜16とによって挟まれた部分は発光しない。すなわち、本実施形態によれば、画素電極15が形成された部分のみ(より厳密には絶縁層36の内周縁によって囲まれた領域)を選択的に発光させることができるから、所期の画像を高精細に表示することが可能となる。
例えばいま、白色光を発光する発光素子Uの観察側に複数色のカラーフィルタと各発光素子の間隙を遮光する遮光層(いわゆるブラックマトリクス)が配置された構成を想定する。遮断配線32が形成されない従来の構成のもとでは、相互に隣接する各発光素子U間の領域(すなわち遮光層と重なり合う領域)に漏れ電流が流れるため、発光素子Uに対する所望の電流の供給が阻害され、この結果として各発光素子Uの輝度が不足する場合が生じ得る。この場合に発光素子Uを所期の輝度に発光させるためには発光素子Uに供給する電流を増大させる必要がある。また、各発光素子Uの輝度が漏れ電流に起因してバラつく可能性もある。これに対し、本実施形態によれば、相互に隣接する各発光素子U間の漏れ電流が遮断配線32によって遮断される。すなわち、画素電極15と導電膜16との間に流れる電流の殆どを画像の表示のために利用することができる(つまり遮光層によって被覆された部分の発光に浪費されない)。このように、所望の輝度に対応した電流が高い精度で発光素子Uに供給されるから、階調特性や色再現性に優れた高品位な表示が実現される。換言すると、発光素子Uを所望の輝度に発光させるために当該発光素子Uに供給しなければならない電流量を低減することができるから、発光素子U間で電流が浪費される従来の構成と比較して消費電力の低減を図ることができる。
ところで、遮断配線32と導電膜16とを導通させるための構成としては、例えば、遮断配線32および導電膜16の各々に接続された配線を画素アレイ部Aの周辺の領域(いわゆる額縁領域)まで引き出してその領域で両者を導通させる構成も考えられる。しかしながら、この構成においては、遮断配線32および導電膜16に接続された配線や両者を導通させる開口部のスペースを画素アレイ部Aの周辺に確保する必要があるため、額縁領域を狭小化することが困難となるという問題がある。これに対し、本実施形態においては、画素アレイ部Aの内部に位置する開口部CHを介して遮断配線32と導電膜16とが導通するから、このような問題を解消して額縁領域を充分に狭小化することができる。
次に、図14および図15を参照して、本実施形態に係る発光装置Dを製造する方法について説明する。なお、図14に図示された断面は、図11におけるXIII−XIII線の断面(図13に図示された断面)に相当し、図15に図示された断面は、図11におけるXII−XII線の断面(図12に図示された断面)に相当する。
まず、公知である各種の技術によって基板10の表面上に素子層40が形成される。そして、図14(a)に示されるように、ITOなどの導電性の材料からなる導電膜821が素子層40の表面の全域を覆うように形成される。このときに導電膜821は第2層間絶縁層482のコンタクトホール49を介して駆動トランジスタTdrのドレイン電極に導通する。導電膜821の形成には真空蒸着法やスパッタリング法など各種の成膜技術が利用される。次いで、図14(b)に示されるように、リソグラフィ技術やエッチング技術を利用した導電膜821のパターニングによって遮断配線32と各画素電極15とが一括的に形成される。
さらに、遮断配線32と各画素電極15との間隙を覆うように絶縁層36が形成される。そして、図14(c)に示されるように、複数の機能層(正孔注入層21・発光層23・電子注入層25)を積層した発光体20が複数の発光素子Uにわたって連続するように形成される。この発光体20の形成については第1実施形態において説明した通りである。
次に、図15に示されるように、発光体20を厚さ方向に貫通する開口部CHが形成される。この開口部CHは、レーザアブレーション技術やエッチング技術を利用して発光体20を選択的に除去することによって形成される。開口部CHの位置や個数は、遮断配線32と導電膜16とが略同電位となるように適宜に選定される。例えば、図11に示されるように、遮断配線32のうち第1部分321と第2部分322とが交差する部分と重なり合う部位の幾つかに対応するように開口部CHを形成してもよいし、第1部分321と第2部分322とが交差する部分と重なり合う総ての部位に開口部CHを形成してもよい。
続いて、図13に示したように、発光層23を被覆する導電膜16が形成される。この導電膜16は、アルミニウムや銀を材料として真空蒸着法やスパッタリング法などの成膜技術によって形成される。こうして成膜された導電膜16は開口部CHに入り込んで遮断配線32と導通する。以上の工程が完了すると、導電膜16を覆うように封止材が配置される。
以上に説明したように、本実施形態によれば、各画素電極15と遮断配線32とが共通の導電膜821から一括的に形成されるから、各々が別個の工程で形成される場合と比較して製造工程の簡素化や製造コストの低減が図られる。また、本実施形態においては、発光体20に開口部CHを形成するという極めて簡易な工程によって導電膜16と遮断配線32とを導通させることができる。
<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Dの構成を説明する。
以上の各実施形態においては、マトリクス状に配列された複数の発光素子Uによって画像を表示する表示装置に本発明を適用した形態を例示した。これに対し、本実施形態は、光書込み型の画像形成装置(プリンタや複写機)において感光体ドラムなどの感光体を露光して潜像を形成するためのヘッドに本発明を適用した形態である。なお、本実施形態のうち第1実施形態や第2実施形態と同様の要素については共通の符号を付してその説明を適宜に省略する。
次に、本発明の第3実施形態に係る発光装置Dの構成を説明する。
以上の各実施形態においては、マトリクス状に配列された複数の発光素子Uによって画像を表示する表示装置に本発明を適用した形態を例示した。これに対し、本実施形態は、光書込み型の画像形成装置(プリンタや複写機)において感光体ドラムなどの感光体を露光して潜像を形成するためのヘッドに本発明を適用した形態である。なお、本実施形態のうち第1実施形態や第2実施形態と同様の要素については共通の符号を付してその説明を適宜に省略する。
図16は、基板10の表面上に配置された要素の形態を示す平面図である。また、図17は、図16におけるXVII−XVII線からみた断面図である。これらの図に示されるように、基板10の表面上には、各々がひとつの発光素子Uの陽極として機能する複数の画素電極15がX方向に沿って直線状に(より具体的にはX方向に沿って2列かつ千鳥状に)配列される。これらの画素電極15の各々には、これに連結された配線18を介して、感光体に形成されるべき画像(潜像)に応じた電位がデータ供給回路63から供給される。なお、画素電極15の配列のパターンは図16の例示に限定されず、単列または3列以上であってもよいし他の適切なパターンであってもよい。
さらに、基板10の表面には、各画素電極15の間隙に沿うように遮断配線33が形成される。この遮断配線33は、X方向に隣接する各画素電極15の間隙に形成されてY方向に延在する第1部分331と、X方向に沿う画素電極15の各列の間隙に形成されてX方向に延在する第2部分332とを含む。本実施形態における遮断配線33は、各画素電極15や各配線18と共通の導電膜から形成される。遮断配線33(およびこれと同層からなる画素電極15)は、アルミニウムや銀といった遮光性を有する材料によって形成される。したがって、遮断配線33は、各発光素子Uの間隙を遮光する遮光層としても機能する。
第2実施形態と同様に、遮断配線33の周縁および各画素電極15の周縁には絶縁層36が形成される。さらに、画素電極15および遮断配線33が形成された基板10の表面上には発光体20が形成される。この発光体20は、各実施形態と同様に、複数の発光素子Uにわたって連続するように形成される。発光体20の表面は導電膜16によって覆われる。この導電膜16は、各発光素子Uの陰極として機能する電極であり、複数の発光素子Uにわたって連続に形成される。導電膜16は、第2実施形態と同様に、発光体20に形成された開口部(図示略)を介して遮断配線33に導通する。したがって、発光体20のうち各発光素子Uの間隙に対応する部分(特に遮断配線33と重なり合う部分)は発光しない。
以上に説明したように、本実施形態においても、相互に隣接する各発光素子Uの間隙に形成された遮断配線33によって各発光素子U間にわたる漏れ電流が遮断されるから、この漏れ電流に起因した輝度のムラや混色は有効に回避される。したがって、本実施形態の発光装置Dを露光装置として利用した画像形成装置においては、感光体の表面に高精細な潜像を形成することができる。
<D:変形例>
以上の各形態には様々な変形を加えることができる。具体的な変形の態様を例示すれば以下の通りである。なお、以下の各態様を適宜に組み合わせてもよい。
以上の各形態には様々な変形を加えることができる。具体的な変形の態様を例示すれば以下の通りである。なお、以下の各態様を適宜に組み合わせてもよい。
(1)変形例1
第1および第2実施形態においては、X方向に隣接する各発光素子Uの間隙およびY方向に隣接する各発光素子Uの間隙の双方に遮断配線が形成された構成を例示したが、このうち一方のみに遮断配線が形成された構成としてもよい。例えば、第1実施形態においては、第1遮断配線311および第2遮断配線312の一方のみを形成した構成が採用される。第1遮断配線311のみを形成した構成(第2配線12間に第2遮断配線312が介在しない構成)においても、X方向に隣接する発光素子U間の漏れ電流は第1遮断配線311によって遮断されるから、漏れ電流を抑制するという本発明の所期の効果は確かに奏される。また、第2実施形態の構成において、遮断配線32を第1部分321および第2部分322の一方のみによって構成した場合も同様である。このように、本発明においては、発光素子Uの配列面(基板10の表面)に垂直な方向からみて、相互に隣接する一の発光素子Uと他の発光素子Uとの間隙に遮断配線が形成された構成であれば足りる。
第1および第2実施形態においては、X方向に隣接する各発光素子Uの間隙およびY方向に隣接する各発光素子Uの間隙の双方に遮断配線が形成された構成を例示したが、このうち一方のみに遮断配線が形成された構成としてもよい。例えば、第1実施形態においては、第1遮断配線311および第2遮断配線312の一方のみを形成した構成が採用される。第1遮断配線311のみを形成した構成(第2配線12間に第2遮断配線312が介在しない構成)においても、X方向に隣接する発光素子U間の漏れ電流は第1遮断配線311によって遮断されるから、漏れ電流を抑制するという本発明の所期の効果は確かに奏される。また、第2実施形態の構成において、遮断配線32を第1部分321および第2部分322の一方のみによって構成した場合も同様である。このように、本発明においては、発光素子Uの配列面(基板10の表面)に垂直な方向からみて、相互に隣接する一の発光素子Uと他の発光素子Uとの間隙に遮断配線が形成された構成であれば足りる。
(2)変形例2
各実施形態においては、発光体20を構成する総ての機能層が複数の発光素子Uにわたって連続する構成を例示したが、このうちの幾つかの機能層が発光素子Uごとに個別に区分されていてもよい。例えば、機能層のうち正孔注入層や電子注入層は特に抵抗が低いため漏れ電流を流し易い。そこで、正孔注入層21や電子注入層25(つまり発光体20のうち抵抗が低い順に選択された幾つかの機能層)は発光素子Uごとに分離して形成する一方、比較的に抵抗が高い発光層23が複数の発光素子Uにわたって連続するといった構成としてもよい。また、各機能層が総ての発光素子Uにわたって連続する必要は必ずしもない。例えば、素子アレイ部Aを構成する発光素子Uを所定の個数ごとに複数のグループに区分し、グループごとに機能層を形成した構成(すなわちひとつのグループに属する複数の発光素子Uにわたって少なくともひとつの機能層が連続する構成)としてもよい。
各実施形態においては、発光体20を構成する総ての機能層が複数の発光素子Uにわたって連続する構成を例示したが、このうちの幾つかの機能層が発光素子Uごとに個別に区分されていてもよい。例えば、機能層のうち正孔注入層や電子注入層は特に抵抗が低いため漏れ電流を流し易い。そこで、正孔注入層21や電子注入層25(つまり発光体20のうち抵抗が低い順に選択された幾つかの機能層)は発光素子Uごとに分離して形成する一方、比較的に抵抗が高い発光層23が複数の発光素子Uにわたって連続するといった構成としてもよい。また、各機能層が総ての発光素子Uにわたって連続する必要は必ずしもない。例えば、素子アレイ部Aを構成する発光素子Uを所定の個数ごとに複数のグループに区分し、グループごとに機能層を形成した構成(すなわちひとつのグループに属する複数の発光素子Uにわたって少なくともひとつの機能層が連続する構成)としてもよい。
(3)変形例3
発光装置Dを製造する方法は各実施形態における例示に何ら限定されない。例えば、第1実施形態においては、第1遮断配線311と第1配線11、あるいは第2遮断配線312と第2配線12とをそれぞれ別個の工程で形成してもよい。同様に、第2実施形態においては、遮断配線32と各画素電極15とを別個の工程で形成してもよい。
発光装置Dを製造する方法は各実施形態における例示に何ら限定されない。例えば、第1実施形態においては、第1遮断配線311と第1配線11、あるいは第2遮断配線312と第2配線12とをそれぞれ別個の工程で形成してもよい。同様に、第2実施形態においては、遮断配線32と各画素電極15とを別個の工程で形成してもよい。
(4)変形例4
各実施形態においては、発光体20に対して基板10側に陽極(第1実施形態の第1配線11・第2実施形態および第3実施形態の画素電極15)が配置されるとともに発光体20に対して基板10とは反対側に陰極(第1実施形態の第2配線12・第2実施形態および第3実施形態の導電膜16)が配置された構成を例示したが、発光体20に対して基板10側に陰極が位置するとともに基板10とは反対側に陽極が配置された構成としてもよい。
各実施形態においては、発光体20に対して基板10側に陽極(第1実施形態の第1配線11・第2実施形態および第3実施形態の画素電極15)が配置されるとともに発光体20に対して基板10とは反対側に陰極(第1実施形態の第2配線12・第2実施形態および第3実施形態の導電膜16)が配置された構成を例示したが、発光体20に対して基板10側に陰極が位置するとともに基板10とは反対側に陽極が配置された構成としてもよい。
(5)変形例5
第2実施形態においては、素子アレイ部Aの発光体20に形成された開口部CHを介して遮断配線32と導電膜16とが導通する構成を例示したが、素子アレイ部Aの外側の領域(額縁領域)で双方が導通する構成としてもよい。また、遮断配線32と導電膜16とが直接に接触している必要は必ずしもない。要するに、遮断配線32と導電膜16とが同電位であれば足りる。
第2実施形態においては、素子アレイ部Aの発光体20に形成された開口部CHを介して遮断配線32と導電膜16とが導通する構成を例示したが、素子アレイ部Aの外側の領域(額縁領域)で双方が導通する構成としてもよい。また、遮断配線32と導電膜16とが直接に接触している必要は必ずしもない。要するに、遮断配線32と導電膜16とが同電位であれば足りる。
(6)変形例6
各実施形態においては有機EL材料からなる発光層23を含む発光体20を例示したが、発光層が無機EL材料によって形成された発光装置やLED(Light Emitting Diode)が発光素子として配列された発光装置にも本発明は適用される。すなわち、本発明における発光素子は、電流の供給によって発光する発光層を含む構成であれば足り、その具体的な材料や形態の如何は不問である。
各実施形態においては有機EL材料からなる発光層23を含む発光体20を例示したが、発光層が無機EL材料によって形成された発光装置やLED(Light Emitting Diode)が発光素子として配列された発光装置にも本発明は適用される。すなわち、本発明における発光素子は、電流の供給によって発光する発光層を含む構成であれば足り、その具体的な材料や形態の如何は不問である。
<E:応用例>
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は、以上に説明した何れかの形態に係る発光装置Dを表示装置として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、表示装置としての発光装置Dと本体部2010とを備える。本体部2010には、電源スイッチ2001およびキーボード2002が設けられている。この発光装置Dは発光素子Uに有機EL材料を使用しているので、視野角が広く見易い画面を表示できる。
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は、以上に説明した何れかの形態に係る発光装置Dを表示装置として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、表示装置としての発光装置Dと本体部2010とを備える。本体部2010には、電源スイッチ2001およびキーボード2002が設けられている。この発光装置Dは発光素子Uに有機EL材料を使用しているので、視野角が広く見易い画面を表示できる。
図19に、実施形態に係る発光装置Dを適用した携帯電話機の構成を示す。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、ならびに表示装置としての発光装置D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Dに表示される画面がスクロールされる。
図20に、実施形態に係る発光装置Dを適用した携帯情報端末(PDA:Personal Digital Assistants)の構成を示す。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、ならびに表示装置としての発光装置D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各種の情報が発光装置D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に示したもののほか、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、光書込み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、用紙などの記録材に形成されるべき画像に応じて感光体を露光する書込みヘッドが使用されるが、この種の書込みヘッドとしても本発明の発光装置Dは利用される。本発明にいう電子回路とは、各実施形態のように表示装置の画素を構成する単位回路のほか、画像形成装置における露光の単位となる回路をも含む概念である。
D……発光装置、U……発光素子、10……基板、A……画素アレイ部、11……第1配線、12……第2配線、15……画素電極、16……導電膜、20……発光体、21……正孔注入層、23……発光層、25……電子注入層、CH……開口部、311……第1遮断配線、312……第2遮断配線、32,33……遮断配線、321,331……第1部分、322,332……第2部分、61……選択回路、63……データ供給回路、66……電圧生成回路、811,812,822……導電膜。
Claims (17)
- 電流の供給により発光する発光層を含む複数の機能層を積層してなる発光体と当該発光体を挟んで相互に対向する第1電極および第2電極とを各々が備える複数の発光素子を面状に配列してなり、前記複数の機能層のうち少なくともひとつが前記複数の発光素子にわたって連続する素子アレイ部と、
各発光素子と当該発光素子に隣接する他の発光素子との間隙に形成されて両者間にわたる電流を遮断する遮断配線と
を具備する発光装置。 - 第1方向に延在するとともに各々が前記各発光素子の第1電極として機能する複数の第1配線と、
前記第1方向に交差する第2方向に延在するとともに各々が前記各発光素子の第2電極として機能する複数の第2配線とを具備し、
前記遮断配線は、相互に隣接する前記第1配線間に各々が形成されて前記第1方向に延在する第1遮断配線と、相互に隣接する前記第2配線間に各々が形成されて前記第2方向に延在する複数の第2遮断配線とを含む
請求項1に記載の発光装置。 - 前記第1遮断配線と前記第1配線、または、前記第2遮断配線と前記第2配線は、単一の導電膜から形成される
請求項2に記載の発光装置。 - 前記発光体は、前記第2電極に対する前記第1電極の電圧が閾値電圧を越えると発光し、
前記第1遮断配線には、前記第2配線の電圧と前記閾値電圧とを加算したレベルを下回る電圧が印加される
請求項2に記載の発光装置。 - 前記発光体は、前記第2電極に対する前記第1電極の電圧が閾値電圧を越えると発光し、
前記第2遮断配線には、前記第1配線の電圧から前記閾値電圧を減算したレベルを上回る電圧が印加される
請求項2に記載の発光装置。 - 前記発光素子は、発光素子ごとに相互に離間して形成された画素電極を前記第1電極および前記第2電極の一方として含み、
前記遮断配線は、各発光素子の画素電極と当該発光素子に隣接する他の発光素子の画素電極との間隙に形成される
請求項1に記載の発光装置。 - 前記遮断配線と前記各画素電極とは、単一の導電膜から形成される
請求項6に記載の発光装置。 - 前記複数の発光素子にわたって連続に形成されて前記各発光素子における前記第1電極および前記第2電極の他方として機能する導電膜を具備し、
前記遮断配線と前記導電膜とは略同電位である
請求項6に記載の発光装置。 - 前記遮断配線は、前記複数の発光素子にわたって連続する機能層を挟んで前記導電膜と対向するとともに、この機能層を貫通する開口部を介して前記導電膜に導通する
請求項8に記載の発光装置。 - 前記遮断配線は、前記各発光素子の画素電極を包囲するように格子状をなす
請求項6から請求項9の何れかに記載の発光装置。 - 請求項1から請求項10の何れかひとつに記載の発光装置を具備する電子機器。
- 電流の供給により発光する発光層を含む複数の機能層を積層してなる発光体と当該発光体を挟んで相互に対向する第1電極および第2電極とを各々が備える複数の発光素子を面状に配列してなり、前記複数の機能層のうち少なくともひとつが前記複数の発光素子にわたって連続する素子アレイ部と、
第1方向に延在するとともに各々が前記各発光素子の第1電極として機能する複数の第1配線と、
前記第1方向に交差する第2方向に延在するとともに各々が前記各発光素子の第2電極として機能する複数の第2配線と、
相互に隣接する前記第1配線間に各々が形成されて前記第1方向に延在する第1遮断配線と、
相互に隣接する前記第2配線間に各々が形成されて前記第2方向に延在する複数の第2遮断配線と
を具備する発光装置を駆動する方法であって、
複数の第1配線の各々を順番に選択して選択電圧を印加するとともにそれ以外の第1配線に非選択電圧を印加し、前記第2配線の各々に、前記選択電圧と前記非選択電圧との間のレベルで発光素子の階調に応じた電圧を印加する一方、
前記選択電圧および前記非選択電圧よりも低位の電圧を前記各第1遮断配線に印加し、前記発光素子の階調に応じた電圧よりも高位の電圧を前記各第2遮断配線に印加する
発光装置の駆動方法。 - 電流の供給により発光する発光層を含む複数の機能層を積層してなる発光体と当該発光体を挟んで相互に対向する第1電極および第2電極とを各々が備える複数の発光素子を面状に配列してなる発光装置を製造する方法であって、
前記複数の機能層のうち少なくともひとつが前記複数の発光素子にわたって連続するように前記発光体を形成する工程と、
前記各発光素子と当該発光素子に隣接する他の発光素子との間隙に相当する領域に、両者間にわたる電流を遮断するための遮断配線を形成する工程と
を有する発光装置の製造方法。 - 前記遮断配線を形成する工程は、単一の導電膜を選択的に除去することによって、前記第1電極と前記遮断配線とを一括的に形成する配線形成工程を含む
請求項13に記載の発光装置の製造方法。 - 前記配線形成工程は、単一の導電膜を選択的に除去することによって、第1方向に延在するとともに前記各発光素子の第1電極として機能する複数の第1配線と、前記各第1配線の間隙にて前記第1方向に延在する第1遮断配線とを一括的に形成する工程を含む
請求項14に記載の発光装置の製造方法。 - 前記遮断配線を形成する工程は、単一の導電膜を選択的に除去することによって、前記第1方向に交差する第2方向に延在するとともに前記各発光素子の第2電極として機能する複数の第2配線と、前記各第2配線の間隙にて前記第2方向に延在する第2遮断配線とを一括的に形成する工程を含む
請求項14または請求項15に記載の発光装置の製造方法。 - 前記発光体を形成する工程は、前記複数の発光素子にわたって連続する機能層を貫通する開口部を形成する工程を含み、
前記各発光素子における前記第2電極として機能する導電膜を前記複数の発光素子にわたって連続に形成するとともに前記開口部を介して当該導電膜を前記遮断配線に導通させる工程を有する
請求項13または請求項14に記載の発光装置の製造方法。
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- 2005-05-13 JP JP2005140743A patent/JP2006317740A/ja not_active Withdrawn
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