JP2017174826A - 発光装置 - Google Patents

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Shunpei Yamazaki
舜平 山崎
福永　健司
Kenji Fukunaga
健司 福永
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Abstract

【課題】画質の均質性の高い発光装置を提供する。【解決手段】発光素子１０２の形成された基板（第１の基板）１０１に向かい合ってプリント配線板（第２の基板）１０７が設けられる。プリント配線板１０７上のＰＷＢ側配線（第２の配線群）１１０は異方導電性フィルム１０５a、１０５bにより素子側配線（第１の配線群）１０３、１０４と電気的に接続される。このとき、ＰＷＢ側配線１１０として低抵抗な銅箔を用いるため、素子側配線１０３、１０４の電圧降下や信号遅延を低減することができ、画質の均質性の向上及び駆動回路部の動作速度の向上が図れる。【選択図】図１

Description

本発明は、電極間に発光性材料を挟んだ素子（以下、発光素子という）を有する装置（
以下、発光装置という）及びその作製方法に関する。特に、ＥＬ（Electro Luminescence
）が得られる発光性材料（以下、ＥＬ材料という）を用いた発光装置に関する。
なお、本発明に用いることのできるＥＬ材料は、一重項励起もしくは三重項励起または
両者の励起を経由して発光（燐光および／または蛍光）するすべての発光性材料を含む。
近年、発光性材料のＥＬ現象を利用した発光素子（以下、ＥＬ素子という）を用いた発
光装置（ＥＬ表示装置）の開発が進んでいる。ＥＬ表示装置は発光素子自体に発光能力が
あるため、液晶ディスプレイのようなバックライトが不要である。さらに視野角が広く、
軽量であり、且つ、低消費電力という利点をもつ。
このようなＥＬ表示装置は、陽極と陰極との間にＥＬ材料を挟んだ構造のＥＬ素子を有
した構造からなる。この陽極と陰極との間に電圧を加えてＥＬ材料中に電流を流すること
によりキャリアを再結合させて発光させる。このような駆動方法は電流駆動と呼ばれる。
ところが、電流駆動であるＥＬ表示装置で問題となる現象に配線抵抗による電圧降下（
ＩＲドロップともいう）がある。これは同一配線であっても電源からの距離が遠くなるに
従って電圧が低下してしまうという現象である。この問題は特に配線長が長くなった場合
に顕著であり、ＥＬ表示装置の大画面化にとって大きな障害となっている。
配線としてタンタル、タングステンもしくはシリコンなどの材料を用いる場合は配線抵
抗の影響を受けやすく、画質の均質性を大幅に落とす原因となりうる。
また、アルミニウムや銅などの低抵抗な材料を用いた場合においても、引き回しの距離が
長くなればやはり同様のことが言える。
ここで、上記問題点について図２を用いて説明する。図２に示したのはアクティブマト
リクス型ＥＬ表示装置の画素部の一部であり、図面の上下方向にＡ1、Ａ2…Ａnで示され
るｎ個の画素が配列されている。ここで２０１はゲート配線、２０２はソース配線、２０
３は電流供給線である。また、ゲート配線２０１、ソース配線２０２及び電流供給線２０
３で囲まれた領域には、スイッチング用ＴＦＴ２０４、保持容量２０５、電流制御用ＴＦ
Ｔ２０６及びＥＬ素子２０７が形成されている。
この時、電流供給線２０５は電圧降下の影響により図面の下方にいくほど電圧が下がる
。即ち、画素部の上方ではＶ1であった電圧が画素部の下方ではＶ2となり、Ｖ1＞Ｖ2の関
係となる。この影響は画素部（画像表示領域）の面積が大きくなるほど顕著となる。
その結果、同一輝度で各画素のＥＬ素子を発光させた場合において、Ａ1で示される画
素とＡ2で示される画素はほぼ同じ輝度で発光するが、Ａnで示される画素はＡ1で示され
る画素とＡ2で示される画素に比べて輝度が低下することになる。これはＡnで示される画
素のＥＬ素子に加わる電圧が電圧降下によって低下したことに起因する。
また、このような電圧降下の影響は電流供給線２０３だけでなくゲート配線２０１やソ
ース配線２０２に対しても与えられる。即ち、ゲート配線２０１は電圧降下によってスイ
ッチング用ＴＦＴ２０４のゲートを開くことができなくなる恐れがある。また、ソース配
線２０２は電圧降下によって所望の電圧を電流制御用ＴＦＴ２０６のゲートに加えること
ができなくなり、ＥＬ素子の輝度が変化してしまったり発光しなかったりする恐れがある
。
以上のように、配線抵抗に起因する電圧降下によって所望の電圧を伝達することが不可
能となり、その結果として画素部において画質の均質性を著しく損ねるといった不具合を
生じる。こういった問題を配線の両端から電圧を加えるなどの工夫により改善しようとす
る試みがなされている。しかしながら、配線を長く引きまわすことになるため結局は電圧
降下の影響を無視できない。
また、同一基板上に駆動回路部（典型的にはゲート駆動回路及びソース駆動回路を含む
）を一体形成したモノリシック型の発光装置を形成する場合、駆動回路部と電気信号の入
力端子との間を引き回す配線の配線抵抗が問題となる。配線抵抗は電気信号の遅延を招き
、ゲート駆動回路やソース駆動回路の動作速度を低下させてしまう恐れがある。
以上のように、配線抵抗に起因する電圧降下や信号の遅延によって画質の均質性を著し
く損ねたり、駆動回路部の動作速度が極端に低下したりするといった不具合を生じる。こ
ういった問題は、対角数十インチといった大画面の発光装置においては特に顕著な問題と
なる。
本発明は、上述のような配線抵抗に起因する電圧降下の影響を抑え、発光装置の画質を
均質なものとすることを課題とする。また、駆動回路部と入出力端子とを電気的に接続す
る配線の遅延を抑え、駆動回路部の動作速度を向上させることを課題とする。
本発明の発光装置は、発光素子の形成された基板（以下、素子形成基板または第１の基
板という）と硬度の大きいプリント配線板（ＰＷＢ：Printed wiring board）とを導電体
（異方導電性フィルムまたはバンプ）により電気的に接続した構造からなり、素子形成基
板に形成された各種配線（第１の配線群）の抵抗を低減していることを特徴とする。
なお、硬度の大きいプリント配線板（以下、プリント配線板または第２の基板という）
とは、多少の衝撃では屈曲したり湾曲したりしない程度の硬度を有するプリント配線板を
指し、典型的にはガラス布−エポキシ、ガラス布−耐熱エポキシ、セラミックス、アルミ
ナ、紙ベース−フェノールもしくは紙ベース−エポキシから選ばれた材料で形成されたプ
リント配線板をいう。また、透光性のガラス基板、石英基板もしくはプラスチック基板を
用いることも可能である。
本発明の発光装置の断面図を図１（Ａ）に、上面図を図１（Ｂ）に示す。なお、図１（
Ｂ）をＡ−Ａ’で切断した断面図が図１（Ａ）に相当する。
図１（Ａ）において、１０１は基板であり、その上に発光素子（代表的にはＥＬ素子も
しくは半導体ダイオード素子）１０２、発光素子１０２に電気信号を伝送する配線（以下
、素子側配線という）１０３、１０４が形成されている。これらが上述の素子形成基板に
相当する。なお、基板１０１としては、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板、シリ
コン基板、セラミックス基板もしくは金属基板を用いることが可能である。
また、素子形成基板の配線１０３、１０４の上には導電体１０５a、１０５bが設けられ
、導電体１０５a、１０５bを介してプリント配線板１０７が電気的に接続されている。な
お、１０６aと１０６bは素子形成基板１０１とプリント配線板１０７を接着するためのシ
ール剤である。
また、プリント配線板１０７は基板の表面、裏面もしくは内部に配線群（第２の配線群
）が形成されている。本明細書では異なる二層以上に配線が形成されている場合を多層配
線（または積層配線）と呼び、表面、裏面もしくは内部のいずれか一層しか形成されてい
ない場合を単層配線と呼ぶ。本発明においてプリント配線板１０７は多層配線であっても
単層配線であっても良い。
このとき、導電体１０５a、１０５bとしては、異方導電性フィルム、導電性ペーストも
しくはバンプを用いることができる。バンプとしては、代表的に、はんだバンプ、金バン
プ、ニッケルバンプもしくは銅バンプを用いることができる。
また、導電性ペーストとしては銀やニッケル等の金属粒子を分散させた樹脂を用いること
ができる。
また、プリント配線板１０７の端子部にはＦＰＣ（Flexible Printed circuit）１０８
が取り付けられ、さらに異方導電性フィルム１０９に伝送されてきた電気信号を導電体１
０５a、１０５bに伝送するための配線（以下、ＰＷＢ側配線または第２の配線群という）
１１０が１〜２０μmの厚さで形成されている。ＰＷＢ側配線１０８としては、代表的に
は銅箔、金箔、銀箔、ニッケル箔もしくはアルミニウム箔からなるパターンが用いられる
。なお、ＦＰＣも広義にはプリント配線板であるが、本発明におけるプリント配線板の定
義には含まない。
以上のような構造を含む本発明の発光装置は、ＦＰＣ１０８に伝送されてきた電気信号
を、ＰＷＢ側配線１０８により導電体１０５a、１０５bに伝送し、素子側配線１０３、１
０４を介して発光素子１０２に伝送することができる。このとき、ＰＷＢ側配線１０８が
非常に低抵抗な配線であるため配線抵抗に起因する電圧降下を大幅に抑制することができ
、素子側配線１０３、１０４にほぼ等しい電気信号を伝送することが可能である。また、
同様にＰＷＢ側配線１０８の配線抵抗が小さいために信号遅延も大幅に抑制され、駆動回
路の動作速度が低下するといった不具合を改善することが可能である。
また、本発明はプリント配線板１０７の材料として、ガラス布−エポキシ、ガラス布−
耐熱エポキシ、セラミックス、アルミナ、紙ベース−フェノールもしくは紙ベース−エポ
キシから選ばれた材料を用い、プリント配線板１０７に耐衝撃性を持たせる点にも特徴が
ある。その結果、発光素子を外部の衝撃から保護することが可能となり、信頼性の高い発
光装置を得ることができる。
アクティブマトリクス型もしくはパッシブマトリクス型の発光装置において、配線抵抗
により生じる電圧降下や信号遅延を低減し、駆動回路部の動作速度の向上及び画素部にお
ける画像の均質性を向上させることができる。
発光装置の断面構造及び上面構造を示す図。 画素の輝度変化を示す図。 発光装置の断面構造及び上面構造を示す図。 ＥＬ表示装置の上面構造及び断面構造を示す図。 ＥＬ表示装置の上面構造及び断面構造を示す図。 ＥＬ表示装置の断面構造を示す図。 ＥＬ表示装置の断面構造を示す図。 本発明の電気器具を示す図。 本発明の電気器具を示す図。
本実施の形態では、本発明を用いてＥＬ表示装置を作製した場合について説明する。本
発明を用いて作製したＥＬ表示装置の上面図を図３に示す。
なお、本実施の形態では上面図を図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に、断面図を図３（Ｃ）に
示す。図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示す上面図をＡ−Ａ’で切断した断面図が図３（Ｂ）
である。また、本実施の形態ではプリント配線板が二層構造からなり、各々の層を図３（
Ａ）及び図３（Ｂ）に示すこととする。
図３（Ａ）において３００は第１プリント配線板であり、その上に電流供給線を補助す
るための配線（以下、電流供給補助線という）３０１が形成されている。本明細書におい
て電流供給線とは、ＥＬ素子に流す電流を各ＥＬ素子へ供給するための配線であり、電流
供給線を補助するための配線とは、電流供給線の配線抵抗を見かけ上低減するために電流
供給線に並列接続させた配線である。
また、３０２で示される点線はソース駆動回路、３０３a及び３０３bで示される点線は
ゲート駆動回路、３０４で示される点線は画素部を示している。これらの駆動回路及び画
素部は素子形成基板３３０（図３（Ｃ）参照）に形成されている。さらに、３０５で示さ
れる太い点線は、素子形成基板に形成された電流供給線である。このとき、電流供給補助
線３０１はコンタクト部３０６において導電体３０７に電気的に接続され、さらにその導
電体３０７を介して電流供給線３０５に電気的に接続される。
以上のように、第１プリント配線板３００には銅箔等の低抵抗な材料からなる電流供給
補助線３０１が形成され、それがコンタクト部３０６を介して素子形成基板３３０上の電
流供給線３０５と電気的に接続している。これにより電流供給線３０５のいずれの位置に
おいても電位を等しくすることが可能となり、電流供給線３０５の電圧降下を大幅に抑制
することができる。
また、図３（Ｂ）において３１０は第２プリント配線板であり、その上にゲート用制御
配線を補助するための配線（以下、ゲート用制御補助線という）３１１が形成されている
。本明細書においてゲート用制御配線とは、ゲート駆動回路の電源信号、クロック信号も
しくはスタート信号を伝送するための配線であり、ゲート用制御配線を補助するための配
線とは、ゲート用制御配線の配線抵抗を見かけ上低減するためにゲート用制御配線に並列
接続させた配線である。
また、３１２で示される太い点線は、素子形成基板に形成されたゲート用制御配線であ
る。このとき、ゲート用制御補助線３１１はコンタクト部３１３を介して導電体３１４に
電気的に接続され、さらに導電体３１４を介してゲート用制御配線３１５に電気的に接続
される。
以上のように、第２プリント配線板３１０には銅箔等の低抵抗な材料からなるゲート用
制御補助線３１１が形成され、それがコンタクト部３１３を介して素子形成基板３３０上
のゲート用制御配線３１２と電気的に接続している。これによりゲート用制御配線３１２
のいずれの位置においても電位を等しくでき、ゲート用制御配線３１２の電圧降下を大幅
に抑制することができる。
本実施の形態では、上記第１プリント配線板３００と第２プリント配線板３１０とを貼
り合わせたもの（プリント配線板３２０と示す）を、シール剤３３１により素子形成基板
３３０と貼り合わせる。また、第１プリント配線板３００もしくは第２プリント配線板３
１０と、素子形成基板３３０とは導電体３０７や３１４により電気的に接続されている。
なお、導電体３０７や３１４を設ける位置に制限はない。
また、本実施の形態ではプリント配線板３２０と素子形成基板３３０との間隔（ギャッ
プ）は異方導電性フィルム、導電性ペーストもしくはバンプの高さで規定される。この間
隔は５μm〜１ｍｍ（好ましくは１０〜１００μm）とすることが望ましい。間隔が狭すぎ
るとプリント配線板３２０と発光素子とが接触してしまい、広すぎると異方導電性フィル
ム、導電性ペーストもしくはバンプによるギャップの確保が困難になるからである。なお
、液晶で用いられるスペーサもしくはフィラーを間隔の確保に用いても良い。
さらに、素子形成基板３３０とプリント配線板３２０との間の密閉空間３２１には、不
活性ガス（好ましくはアルゴンガス、ネオンガス、窒素ガスもしくはヘリウムガス）もし
くは樹脂を充填すれば良い。樹脂としては、紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂、シリコーン樹
脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、ＰＶＣ（ポリビニ
ルクロライド）、ＰＶＢ（ポリビニルブチラル）またはＥＶＡ（エチレンビニルアセテー
ト）を用いると良い。
また、不活性ガスもしくは樹脂と共に吸湿性材料（代表的には酸化バリウムもしくは酸
化セシウム）を密閉空間３２１の内部に設けることは有効である。
本実施の形態で重要な点は、配線抵抗が問題となりやすい電流供給線３０５やゲート用
制御配線３１２に、プリント配線板に設けた低抵抗な配線パターンを電気的に接続させる
点である。これにより電流供給線３０５やゲート用制御配線３１２の配線抵抗により生じ
る電圧降下を抑制することができ、均質な画像表示の可能なＥＬ表示装置を作製すること
ができる。
本実施例では、本発明を用いて作製したアクティブマトリクス型ＥＬ表示装置について
図４（Ａ）、（Ｂ）を用いて説明する。図４（Ａ）は、ＥＬ素子の形成された素子形成基
板（図４（Ｂ）にて４００で示される）の上面図である。点線で示された４０１はソース
駆動回路、４０２はゲート駆動回路、４０３は画素部である。
また、４０４はプリント配線板であり、その上にはＰＷＢ側配線４０５が形成されてい
る。また、４０６で示される点線は第１シール材であり、第１シール材４０６で囲まれた
内側ではプリント配線板４０４と素子形成基板４００との間に樹脂（図４（Ｂ）にて４０
７で示される）が設けられている。なお、本実施例では樹脂４０７に吸湿性物質として酸
化バリウム（図４（Ｂ）にて４０８で示される）が添加されている。
また、４０９はＰＷＢ側配線４０５と素子形成基板４００に形成された接続配線４１０
a〜４１０cとを電気的に接続するコンタクト部である。外部機器との接続端子となるＦＰ
Ｃ（フレキシブルプリントサーキット）４１１から入力されたビデオ信号やクロック信号
等の電気信号は、ＰＷＢ側配線４０５に伝送され、コンタクト部４０９を介して電流供給
線に伝送される。
ここで、図４（Ａ）をＡ−Ａ’で切断した断面に相当する断面図を図４（Ｂ）
に示す。なお、図４（Ａ）、（Ｂ）では同一の部位に同一の符号を用いている。
図４（Ｂ）に示すように、基板４００上には画素部４０３、ソース側駆動回路４０１が形
成されており、画素部４０３はＥＬ素子に流れる電流を制御するためのＴＦＴ（以下、電
流制御用ＴＦＴという）４３１とそのドレインに電気的に接続された画素電極４３２を含
む複数の画素により形成される。また、ソース側駆動回路４０１はｎチャネル型ＴＦＴ４
３３とｐチャネル型ＴＦＴ４３４とを相補的に組み合わせたＣＭＯＳ回路を用いて形成さ
れる。
画素電極４３２は透明導電膜（本実施例では酸化インジウムと酸化スズとの化合物から
なる膜）で形成され、ＥＬ素子の陽極として機能する。また、画素電極４３２の両端には
絶縁膜４３５が形成され、さらに赤色に発光する発光層４３６a、緑色に発光する発光層
４３６b、青色に発光する発光層（図示せず）が形成される。その上にはＥＬ素子の陽極
４３７が遮光性導電膜（本実施例ではリチウムとアルミニウムとの合金膜）でもって形成
される。
発光層４３６a、４３６bの成膜方法は公知の如何なる手段を用いても良いし、材料とし
て有機材料または無機材料を用いることができる。また、発光層だけでなく電子注入層、
電子輸送層、正孔輸送層もしくは正孔注入層などを組み合わせた積層構造としても良い。
また、本実施例の場合、陰極４３７は全画素に共通の配線としても機能し、接続配線４
１０a、４１０cに電気的に接続される。また、接続配線４１０a〜４１０cは異方導電性フ
ィルム４４０a〜４４０cによりＰＷＢ側配線４０５に電気的に接続される。さらに、ＰＷ
Ｂ側配線４０５はＦＰＣ４１１に電気的に接続されているため、結果的に接続配線４１０
a〜４１０cとＦＰＣ４１１とが電気的に接続されることになる。
なお、本実施例では第１シール材４０６をディスペンサー等で形成し、スペーサ（図示
せず）を撒布してプリント配線板４０４を貼り合わせる。そして、素子形成基板４００、
プリント配線板４０４及び第１シール材４０６で囲まれた領域内に樹脂４０７を充填して
いる。本実施例では吸湿性物質として酸化バリウムを樹脂に添加して用いるが、塊状に分
散させて樹脂中に封入することもできる。また、図示されていないがスペーサの材料とし
て吸湿性物質を用いることも可能である。
次に、樹脂４０７を紫外線照射または加熱により硬化させた後、第１シール材４０６に
形成された開口部（図示せず）を塞ぐ。さらに、第１シール材４０６、プリント配線板４
０４及びＦＰＣ４１１の一部を覆うように第２シール材４１２を設ける。第２シール材４
１２は第１シール材４０６と同様の材料を用いれば良い。
以上のような方式を用いてＥＬ素子を樹脂４０７に封入することにより、ＥＬ素子を外
部から完全に遮断することができ、外部から水分や酸素等の有機材料の酸化を促す物質が
侵入することを防ぐことができる。従って、信頼性の高いＥＬ表示装置を作製することが
できる。
また、本発明を用いることで素子形成基板に設けられた電流供給線やゲート用制御配線
の配線抵抗により生じる電圧降下を抑制することができ、均質な画像表示の可能なＥＬ表
示装置を作製することができる。
本実施例では、本発明を用いて作製したパッシブマトリクス型ＥＬ表示装置について図
５を用いて説明する。なお、図５（Ａ）は上面図を、図５（Ｂ）は図５（Ａ）をＡ−Ａ’
で切断した断面図を示している。
図５（Ｂ）において、５０１はプラスチックからなる素子形成基板、５０２は酸化イン
ジウムと酸化亜鉛との化合物からなる陽極である。本実施例では、陽極５０２を蒸着法に
より形成する。なお、図５では図示されていないが、複数本の陰極が紙面に平行な方向へ
ストライプ状に配列されている。
また、ストライプ状に配列された陽極５０２と直交するように絶縁膜５０３が形成され
る。また、この絶縁膜５０３は陽極５０２の各々を絶縁分離するために陽極５０２の隙間
にも設けられる。そのため、絶縁膜５０３を上面から見るとマトリクス状にパターニング
されている。
さらに、絶縁膜５０３の上に樹脂からなるバンク５０４が形成される。バンク５０４は
陽極５０２に直交するように、紙面に垂直な方向に形成されている。また、形状は逆三角
形状（逆テーパー形状）に加工される。なお、二層構造にして上層が下層に対してひさし
状に乗った構造としても良い。
次に、発光層５０５及びアルミニウム合金からなる陰極５０６が連続的に形成される。
発光層５０５が水分や酸素に弱いため、真空中または不活性雰囲気中で両者を連続的に成
膜することが望ましい。発光層５０５は公知の如何なる材料であっても良いが、成膜の簡
便性からポリマー系有機材料が好ましい。また、陰極５０６は蒸着法で設けることが好ま
しい。発光層５０５及び陰極５０６どちらもはバンク５０４によって形成された溝に沿っ
て形成され、紙面に垂直な方向にストライプ状に配列される。
なお、図示しないが、発光層５０５と陰極５０６との間にバッファ層として正孔輸送層
や正孔注入層を設けることは有効である。正孔注入層としては銅フタロシアニン、ポリチ
オフェン、ＰＥＤＯＴ等を用いることができる。
以上のようにして素子形成側基板５０１上にＥＬ素子を形成する。なお、本実施例では
下側の電極が透光性の陽極となっているため、発光層５０５で発生した光は紙面において
下面側（素子形成側基板５０１の方向）に放射される。
また、陽極５０２は第１シール材５０７の内部に設けられた異方導電性フィルム５０８
a、５０８bによりプリント配線板５１０に形成されたＰＷＢ側配線５１１に電気的に接続
される。本実施例ではＰＷＢ側配線５１１をプリント配線板５１０の表面に設けた配線５
１１a、内部に設けた配線５１１b及び裏面に設けた配線５１１cの三層構造としている。
また、プリント配線板５１０としては、図１の説明で用いた材料を用いることができる。
このとき、図５（Ａ）に示すように、プリント配線板５１０の表面に設けた配線５１１
aとプリント配線板５１０の内部に設けた配線５１１bとは互いに直交するように形成され
ている。また、プリント配線板５１０の表面に設けた配線５１１aは陽極５０２に電気的
に接続され、プリント配線板５１０の裏面に設けた配線５１１bは陰極５０６に電気的に
接続される。また、プリント配線板５１０の表面に設けた配線５１１aは、ＦＰＣ５１２
に電気的に接続され、外部機器からの信号を伝送する。
本実施例では、素子形成側基板５０１とプリント配線板５１０との間に樹脂５１３及び
樹脂５１３に添加された吸湿性物質５１４を設けることによってＥＬ素子を酸素や水分か
ら保護している。勿論、樹脂を充填するのではなく、不活性ガスを充填して空間としても
良い。さらに、本実施例では、プリント配線板５１０全体を第２シール材５１５で覆うこ
とでＥＬ素子の劣化を抑制する。
以上のような方式を用いてＥＬ素子を樹脂５０８に封入することにより、ＥＬ素子を外
部から完全に遮断することができ、外部から水分や酸素等の有機材料の酸化を促す物質が
侵入することを防ぐことができる。従って、信頼性の高いＥＬ表示装置を作製することが
できる。
また、本発明を用いることで素子形成基板に設けられた陽極や陰極の配線抵抗により生
じる電圧降下を抑制することができ、均質な画像表示の可能なＥＬ表示装置を作製するこ
とができる。
本実施例では実施例１に示したＥＬ表示装置の構造の変形例を示す。説明には図６を用
いるが、素子形成側基板４００上に形成されたＴＦＴやＥＬ素子の構造は図４と同一であ
るので、異なる部分に符号を付して説明する。
実施例１と同様の構造で陰極４３７まで形成されたら、さらに陰極４３７を覆って厚さ
５０〜５００ｎｍ（好ましくは３００〜４００ｎｍ）のパッシベーション膜６０１を形成
する。パッシベーション膜６０１としては、酸化タンタル膜、窒化シリコン膜、酸化シリ
コン膜、窒化酸化シリコン膜もしくはこれらを組み合わせた積層膜を用いれば良い。成膜
方法はＥＬ素子が劣化しないように１５０℃以下の温度で気相成膜を行うことが望ましい
。
本実施例では、パッシベーション膜６０１によってＥＬ素子の封入を完了する。即ち、
パッシベーション膜６０１によって外部の酸素や水分からＥＬ素子を保護し、ＥＬ表示装
置の信頼性を向上させる点に特徴がある。従って、図４ではＥＬ素子を保護するために樹
脂４０７で封入するといった構造を用いたが、本実施例では特にそのような封入を行う必
要がなく、ＥＬ表示装置の構造を簡略化することができる。
このとき異方導電性フィルム６０２a、６０２bは接続配線４１０a、４１０cとプリント
配線板６０３上に形成されたＰＷＢ側配線６０４とを電気的に接続するだけでなく、素子
形成側基板４００とプリント配線板６０３との間隔を決定するスペーサとしての役割も担
う。勿論、別途スペーサを設けても良い。
以上のような方式を用いてＥＬ素子をパッシベーション膜６０１によって保護すること
により、ＥＬ素子を外部から完全に遮断することができ、外部から水分や酸素等の有機材
料の酸化を促す物質が侵入することを防ぐことができる。従って、信頼性の高いＥＬ表示
装置を作製することができる。
また、本発明を用いることで素子形成基板に設けられた電流供給線やゲート用制御配線
の配線抵抗により生じる電圧降下を抑制することができ、均質な画像表示の可能なＥＬ表
示装置を作製することができる。
なお、本実施例の構成は実施例１の構成と組み合わせることが可能である。
本実施例では、実施例１に示したＥＬ表示装置の構造の変形例を示す。説明には図７を
用いるが、素子形成側基板４００上に形成されたＴＦＴやＥＬ素子の構造は基本的には図
４と同一であるので、異なる部分に符号を付して説明する。
本実施例では、ＥＬ素子の構造が図４とは逆であり、画素電極（陰極）７０１として遮
光性導電膜（本実施例ではアルミニウム合金膜）を用い、陽極７０２として透明導電膜（
本実施例では酸化インジウムと酸化亜鉛との化合物膜）を用いている。そのため、発光方
向は図面の上方に向かう方向（矢印の方向）となる。
ＥＬ素子が完成したら、第１シール材７０３によりカバー材７０４を貼り合わせ、内側
に吸湿性物質７０５を添加した樹脂７０６を設ける。カバー材７０４としては透光性の材
料を用いることができ、樹脂フィルム、樹脂基板、プラスチック基板、ガラス基板もしく
は石英基板を用いれば良い。
次に、素子形成側基板４００の裏面側からビアホールを形成し、接続配線７０７a、７
０７bを形成する。さらに、接続配線７０７a、７０７bは、金、半田もしくはニッケルか
らなるバンプ７０８a、７０８bを介してプリント配線板７０９に形成されたＰＷＢ側配線
７１０に電気的に接続される。また、ＰＷＢ側配線７１０はＦＰＣ７１１に電気的に接続
される。なお、７１２は素子形成側基板４００とプリント配線板７０９とを貼り合わせる
ための樹脂であるが、これを設けない構成とすることも可能である。
本実施例の構成を用いることで素子形成基板に設けられた電流供給線やゲート用制御配
線の配線抵抗により生じる電圧降下を抑制することができ、均質な画像表示の可能なＥＬ
表示装置を作製することができる。
実施例１〜４ではＥＬ素子を用いた発光装置を例にして説明してきたが、本発明はＥＣ
（エレクトロクロミクス）表示装置、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）ま
たは半導体を用いた発光ダイオードを有する発光装置に用いることも可能である。
本発明を実施して形成した発光装置は、自発光型であるため液晶表示装置に比べて明る
い場所での視認性に優れ、しかも視野角が広い。従って、様々な電気器具の表示部として
用いることができる。例えば、ＴＶ放送等を大画面で鑑賞するには対角２０〜６０インチ
のディスプレイとして本発明の発光装置を筐体に組み込んだディスプレイを用いるとよい
。
なお、発光装置を筐体に組み込んだディスプレイには、パソコン用ディスプレイ、ＴＶ
放送受信用ディスプレイ、広告表示用ディスプレイ等の全ての情報表示用ディスプレイが
含まれる。また、その他にも様々な電気器具の表示部として本発明の発光装置を用いるこ
とができる。
その様な本発明の電気器具としては、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディ
スプレイ（ヘッドマウントディスプレイ）、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カ
ーオーディオ、オーディオコンポ等）、ノート型パーソナルコンピュータ、ゲーム機器、
携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等）、
記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはデジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）等
の記録媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを備えた装置）などが挙げられ
る。特に、斜め方向から見ることの多い携帯情報端末は視野角の広さが重要視されるため
、ＥＬ表示装置を用いることが望ましい。それら電気器具の具体例を図８、図９に示す。
図８（Ａ）は発光装置を筐体に組み込んだディスプレイであり、筐体２００１、支持台
２００２、表示部２００３等を含む。本発明は表示部２００３に用いることができる。こ
のようなディスプレイは発光型であるためバックライトが必要なく、液晶ディスプレイよ
りも薄い表示部とすることができる。
図８（Ｂ）はビデオカメラであり、本体２１０１、表示部２１０２、音声入力部２１０
３、操作スイッチ２１０４、バッテリー２１０５、受像部２１０６等を含む。本発明の発
光装置は表示部２１０２に用いることができる。
図８（Ｃ）は頭部取り付け型のＥＬディスプレイの一部（右片側）であり、本体２２０
１、信号ケーブル２２０２、頭部固定バンド２２０３、表示部２２０４、光学系２２０５
、発光装置２２０６等を含む。本発明は発光装置２２０６に用いることができる。
図８（Ｄ）は記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはＤＶＤ再生装置）であり、本
体２３０１、記録媒体（ＤＶＤ等）２３０２、操作スイッチ２３０３、表示部（ａ）２３
０４、表示部（ｂ）２３０５等を含む。表示部（ａ）は主として画像情報を表示し、表示
部（ｂ）は主として文字情報を表示するが、本発明の発光装置はこれら表示部（ａ）、（
ｂ）に用いることができる。なお、記録媒体を備えた画像再生装置には家庭用ゲーム機器
なども含まれる。
図８（Ｅ）は携帯型（モバイル）コンピュータであり、本体２４０１、カメラ部２４０
２、受像部２４０３、操作スイッチ２４０４、表示部２４０５等を含む。本発明の発光装
置は表示部２４０５に用いることができる。
図８（Ｆ）はパーソナルコンピュータであり、本体２５０１、筐体２５０２、表示部２
５０３、キーボード２５０４等を含む。本発明の発光装置は表示部２５０３に用いること
ができる。
なお、将来的に発光輝度がさらに高くなれば、出力した画像情報を含む光をレンズや光
ファイバー等で拡大投影してフロント型若しくはリア型のプロジェクターに用いることも
可能となる。
また、発光装置は発光している部分が電力を消費するため、発光部分が極力少なくなる
ように情報を表示することが望ましい。従って、携帯情報端末、特に携帯電話や音響再生
装置のような文字情報を主とする表示部に発光装置を用いる場合には、非発光部分を背景
として文字情報を発光部分で形成するように駆動することが望ましい。
ここで図９（Ａ）は携帯電話であり、本体２６０１、音声出力部２６０２、音声入力部
２６０３、表示部２６０４、操作スイッチ２６０５、アンテナ２６０６を含む。本発明の
発光装置は表示部２６０４に用いることができる。なお、表示部２６０４は黒色の背景に
白色の文字を表示することで携帯電話の消費電力を抑えることができる。
また、図９（Ｂ）は音響再生装置、具体的にはカーオーディオであり、本体２７０１、
表示部２７０２、操作スイッチ２７０３、２７０４を含む。本発明の発光装置は表示部２
７０２に用いることができる。また、本実施例では車載用オーディオを示すが、携帯型や
家庭用の音響再生装置に用いても良い。なお、表示部２７０４は黒色の背景に白色の文字
を表示することで消費電力を抑えられる。これは携帯型の音響再生装置において特に有効
である。
以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電気器具に用いることが
可能である。また、本実施例の電気器具は実施例１〜５に示したいずれの構成の発光装置
を用いても良い。
本発明の発光装置を表示部とする電気器具を屋外で使う場合、当然暗い所で見る場合も
明るい所で見る場合もある。このとき、暗い所ではさほど輝度が高くなくても十分に認識
できるが、明るい所では輝度が高くないと認識できない場合がありうる。
発光装置の場合、輝度は素子を動作させる電流量または電圧に比例して変化するため、
輝度を高くする場合は消費電力も増してしまう。しかし、発光輝度をそのような高いレベ
ルに合わせてしまうと、暗い所では消費電力ばかり大きくで必要以上に明るい表示となっ
てしまうことになる。
そのような場合に備えて、本発明の発光装置に外部の明るさをセンサーで感知して、明
るさの程度に応じて発光輝度を調節する機能を持たせることは有効である。即ち、明るい
所では発光輝度を高くし、暗い所では発光輝度を低くする。その結果、消費電力の増加を
防ぐとともに観測者に疲労感を与えない発光装置を実現することができる。
なお、外部の明るさを感知するセンサーとしては、ＣＭＯＳセンサーやＣＣＤ（チャー
ジカップルドデバイス）を用いることができる。ＣＭＯＳセンサーは公知の技術を用いて
発光素子の形成された基板上に一体形成することもできるし、半導体チップを外付けして
も良い。また、ＣＣＤを形成した半導体チップを発光素子の形成された基板に取り付けて
も良いし、発光装置を表示部として用いた電気器具の一部にＣＣＤやＣＭＯＳセンサーを
設ける構造としても構わない。
こうして外部の明るさを感知するセンサーによって得られた信号に応じて、発光素子を
動作させる電流量または電圧を変えるための制御回路を設け、それにより外部の明るさに
応じて発光素子の発光輝度を調節しうる。なお、このような調節は自動で行われるように
しても良いし、手動で行えるようにしても良い。
なお、本実施例の構成は、実施例６に示したどの電気器具においても実施することが可
能である。

Claims (1)

  1. トランジスタと、発光素子と、第１の配線と、を有する第１の基板を有し、
    第２の配線を有する第２の基板を有し、
    前記第２の配線は、前記第１の配線と電気的に接続されており、
    前記トランジスタは、前記発光素子と電気的に接続されており、
    前記第２の基板に接続されたＦＰＣを介して、前記トランジスタに信号が供給されることを特徴とする発光装置。
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