JP6659094B2 - 発光装置 - Google Patents

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Description

本発明は、発光装置及びその製造方法に係り、特に、有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた発光装置及びその製造方法に関する。
電子写真技術に基づくレーザースキャン方式のプリンターが広く普及している。一般的なレーザービームプリンターは、レーザー光源から出射された光をスキャンユニットで走査して感光体を露光するが、レーザースキャンユニットはその構造上、装置サイズを小さくすることが難しい。
一方で、発光素子を列状に配置し、その発光を制御し、これを光源として感光体を露光する方式のレーザービームプリンターが検討されている。この方式は、光源ユニットを小さくすることができるため、プリンター装置のサイズダウンを図るうえで有用である。特に、有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、「有機EL素子」と表記する)は、高精細、低消費電力の発光素子であり、プリンター装置の光源ユニット用の発光素子に好適である。
有機EL素子は、優れた発光素子である一方で、水分によってその特性が劣化してしまうことが知られている。したがって、有機EL素子の発光性能を維持するためには、如何にして発光素子への水分の移動を抑制するかが重要である。
特許文献1には、電極に生成したピンホールから侵入した水分が、有機EL素子の発光領域を区分する樹脂材料からなる隔壁層へ拡散し、有機EL素子の発光特性を劣化する現象と、これを抑制する技術が開示されている。具体的には、特許文献1は、ピンホールが生じる支持体と隔壁層との間に溝を設けることで水分の移動を抑制することを提案している。なお、特許文献1には、有機EL素子の封止形態として、封止基板を用いた中空封止の技術が開示されている。
特開2009−21164号公報
しかしながら、本発明者らの検討により、樹脂材料よりなる隔壁層には微量の水分が内在しており、この水分が有機EL素子へと移動して素子の劣化を引き起こす場合があることが判明した。また、膜封止の封止形態を実施する場合、封止欠陥部分を通して外部雰囲気から隔壁への直接的な水分移動を無視することができず、この水分が樹脂材料中を移動して素子劣化を引き起こす場合がある。
本発明の目的は、水分による有機EL素子の特性劣化を効果的に抑制しうる発光装置及びその製造方法を提供することにある。
本発明の一観点によれば、基板上に設けられ、前記基板側から、下部電極、有機化合物層及び上部電極をこの順で有する発光素子を各々が有する複数の画素と、前記発光素子の前記下部電極と前記有機化合物層との間に配置され、前記発光素子の発光領域を画定する開口を有し、無機材料よりなる隔壁層と、前記隔壁層上に設けられ、前記有機化合物層から、前記基板の面内方向において離間して配置され、上面が平坦化された樹脂材料よりなる樹脂層と、前記発光素子及び前記樹脂層を覆う無機材料よりなる封止層とを有し、前記有機化合物層は、前記複数の画素が配置された領域に渡って連続して配置されている発光装置が提供される。
本発明によれば、有機EL素子を構成する有機化合物層に水分が到達するのを抑制することができる。これにより、水分による有機EL素子の特性劣化を効果的に抑制し、発光装置の信頼性を向上するとともに、長寿命化を図ることができる。
本発明の第1実施形態による発光装置の構造を示す上面図(その1)である。 本発明の第1実施形態による発光装置の構造を示す上面図(その2)である。 本発明の第1実施形態による発光装置の構造を示す概略断面図である。 本発明の第1実施形態による発光装置の製造方法を示す工程断面図(その1)である。 本発明の第1実施形態による発光装置の製造方法を示す工程断面図(その2)である。 本発明の第2実施形態による発光装置の構造を示す概略断面図である。 本発明の第3実施形態による画像形成装置を示す構成図である。
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。本明細書で特に図示または記載されない部分に関しては、当該技術分野の周知または公知技術を適用できる。
[第1実施形態]
本発明の第1実施形態による発光装置及びその製造方法について図1乃至図5を用いて説明する。
図1及び図2は、本実施形態による発光装置の構造を示す上面図である。図3は、本実施形態による発光装置の構造を示す概略断面図である。図4及び図5は、本実施形態による発光装置の製造方法を示す工程断面図である。
はじめに、本実施形態による発光装置の構造について図1乃至図3を用いて説明する。
本実施形態による発光装置100は、図1に示すように、基板10上に配置された、複数の画素12、複数の画素回路14、電源線16、走査回路18、データ線20等を有している。
画素12は、有機EL素子からなる。複数の画素12は、長尺状の基板10上に、基板10の長手方向に沿って列状に並べて配置されている。図1には簡略化のために画素12を1列に並べた例を示しているが、画素12の列を2列以上並べてもよい。また、複数の画素12を、列方向に沿って千鳥配列状にジグザグに配置してもよい。また、図1には簡略化のために列方向に16個の画素12を並べた例を示しているが、列方向に並べる画素12の数は、これに限定されるものではない。列方向に並べる画素12の数は、露光する画像の幅や解像度に応じて適宜決定することができる。
画素回路14は、基板10上に、画素12の列に隣接して平行に、列状に並んで配置されている。画素回路14は、画素12の駆動電流を制御するためのものであり、1つの画素12に対して1つずつ配置されている。画素回路14は、画素12の、基板10の短手方向における隣に配置されている。
電源線16及び走査回路18は、基板10上に、画素回路の列の隣に配置されている。また、データ線20は、画素12の基板10の短手方向における隣に配置されている。画素回路14、電源線16、走査回路18、データ線20は、複数の画素12を駆動するための駆動回路を構成する。画素回路14及び走査回路18は、例えば薄膜トランジスタなどのスイッチング素子や、アルミニウムやモリブデン等の金属配線などにより形成されている。電源線16及びデータ線20も、同様の金属配線により形成されている。
本実施形態による発光装置100のように複数の画素12を列状に並べて配置する発光装置では、画素12を駆動するための駆動回路は、画素領域の周囲4辺に配置することは困難なため、図1に示すように、画素12の列を挟む両側部の2辺に配置される。基板10の短手方向において、画素回路14、画素12、データ線20が、この順で配置されているということもできる。なお、図1は、画素回路14、電源線16、走査回路18及びデータ線20の配置の一例を示したものである。画素回路14、電源線16、走査回路18及びデータ線20を画素12の列のどちら側に配置するか、どの順番で配置するか、については、個々に決定することができる。
このような発光装置100において、各画素12に対応した駆動回路から適宜入力される制御信号により、各画素12の発光が制御される。この光で感光体を露光することで、電子写真方式のプリンター等の機器が構築できる。
図1の発光装置100におけるA−A′線に沿った概略断面図を、図3に示す。
ガラス基板等よりなる基板10上には、酸化シリコン(SiO)や窒化シリコン(SiN)等の無機絶縁材料よりなるアンダーコート層30が形成されている。アンダーコート層30上には、チャネル層32、ゲート絶縁膜34及びゲート電極36を含む薄膜トランジスタ38が形成されている。薄膜トランジスタ38は、画素回路14や走査回路18等の駆動回路を構成するスイッチング素子である。
薄膜トランジスタ38が形成されたアンダーコート層30上には、酸化シリコンや窒化シリコン等の無機絶縁材料よりなる層間絶縁膜40が形成されている。層間絶縁膜40上には、層間絶縁膜40に形成された接続孔を介して薄膜トランジスタ38のチャネル層32やゲート電極36に電気的に接続されたソース/ドレイン電極42や、電源線16やデータ線20を構成する金属配線44が形成されている。
ソース/ドレイン電極42や金属配線44等が形成された層間絶縁膜40上には、酸化シリコンや窒化シリコン等の無機絶縁材料よりなる層間絶縁膜46が形成されている。層間絶縁膜46上には、層間絶縁膜46に形成された接続孔を介して薄膜トランジスタ38のソース/ドレイン電極42に電気的に接続された下部電極48が形成されている。
下部電極48が形成された層間絶縁膜46上には、酸化シリコンや窒化シリコン等の無機絶縁材料よりなる隔壁層50が形成されている。隔壁層50は、発光素子である有機EL素子60の発光領域を画定するためのものであり、下部電極48上の所定の発光領域に、開口部52が設けられている。隔壁層50上には、開口部52内において下部電極48に接し、開口部52内から隔壁層50上に延在して、発光層を含む有機化合物層54が形成されている。有機化合物層54は、図2に示すように、複数の画素12が配置された領域に渡って連続して配置されている。
隔壁層上(隔壁層50上)には、また、樹脂材料、例えばポリアクリルやポリイミド等よりなる平坦化層56が形成されている。平坦化層56は、図2に示すように、画素回路14、電源線16、走査回路18及びデータ線20を含む制御回路の上方に選択的に形成されている。換言すると、平坦化層56は、画素12上、より具体的には、有機化合物層54上には延在しないように配置されている。有機化合物層54と平坦化層56との間には、図2及び図3に示すように、間隔Pが設けられている。間隔Pは、10μm以上であることが好ましい。
有機化合物層54上には、隔壁層50上及び平坦化層56上に延在して、上部電極58が形成されている。これにより、下部電極48、有機化合物層54及び上部電極58を有する有機EL素子60が構成されている。下部電極48、有機化合物層54及び上部電極58は、基板側(基板10側)からこの順番で順次積層されている。なお、図1及び図2において、画素12は、有機EL素子60の発光領域、すなわち、隔壁層50に設けられた開口部52の部分に相当する。
上部電極58が形成された平坦化層56上には、無機絶縁材料、例えば窒化シリコンや酸化シリコンよりなる封止層62が形成されている。基板10の全体を無機材料からなる封止層62で封止することにより、基板10上に形成された有機EL素子60等の素子を外部雰囲気から遮断することができる。封止層62としては窒化シリコンなどの無機材料が好適である。なお、本明細書では、基板10の表面上に堆積した封止層62によって封止を行う手法を、「膜封止」と表記することがある。
本実施形態による発光装置100は、前述のように、隔壁層50を無機材料により構成していることを1つの特徴としている。隔壁層50は、有機EL素子60の発光領域を画定するためのものであり、有機化合物層54に直に接して形成される。隔壁層50を有機材料により形成する場合、例えばポリアクリルやポリイミド等の感光性樹脂が用いられるが、その材料特性上、水分が内在しており、この水分を完全に消失させることは困難である。このため、隔壁層50を有機材料により形成すると、隔壁層50に内在する水分によって有機化合物層54が劣化し、ひいては有機EL素子60の発光特性が損なわれる場合があることが、本発明者等によって見出された。そこで、本実施形態による発光装置100では、隔壁層50を、窒化シリコンや酸化シリコン等の無機絶縁材料により形成し、隔壁層50からの水分による有機EL素子60の発光特性の劣化を抑制している。
一方、画素回路14、電源線16、走査回路18及びデータ線20を構成する駆動回路の形成領域には、薄膜トランジスタ等のスイッチング素子や金属配線等が配置されるため、それらの表面上には大きな凹凸が形成される。このような大きな凹凸のある下地上に封止層62を形成すると、凹凸部分から封止層62に欠陥が発生し、封止層62の封止性能を低下する虞がある。このような下地の凹凸は、隔壁層50を厚く形成することによって緩和することは可能である。
しかしながら、無機材料の隔壁層50を、有機材料を用いた場合と同等にまで厚く形成すると、有機材料を用いた場合よりも開口部52のテーパ角度が大きくなり、薄膜の積層体により構成される有機EL素子60の開口部52内への形成が困難となる。このため、無機材料の隔壁層50は、有機材料を用いた隔壁層と同等に厚く形成することは困難である。このような観点から、本実施形態による発光装置100では、隔壁層50上に、樹脂材料よりなる平坦化層56を配置している。
平坦化層56の機能の一つは、基板10上のソース/ドレイン電極42及び金属配線44等の配線やスイッチング素子等によって生じる凹凸を被覆して表面の凹凸を低減することである。これは、封止形態として無機材料を用いた膜封止を実施する場合に特に有効である。基板10表面の凹凸が表面に残存した状態で膜封止を行った場合、封止層62がその凹凸を被覆できず、封止層62に欠陥が発生して外部雰囲気から水分が侵入する虞があるからである。
また、平坦化層56の他の一つの機能は、上部電極58とソース/ドレイン電極42及び金属配線44等との間に生じる寄生容量を低減することである。上部電極58とソース/ドレイン電極42及び金属配線44との間の間隔が狭いと、これらの間の寄生容量が大きくなり、入力信号の遅延などの障害が生じてしまう。平坦化層56は、0.5μm以上であることが好ましい。樹脂を用いることで0.5μm〜数μm程度の厚さで容易に形成できるため、製造工程を複雑にすることなく寄生容量を容易に低減することができる。
平坦化層56には、ポリアクリルやポリイミドなどの感光性樹脂を好適に用いることができる。ただし、これら有機材料は、前述のように、その材料特性上、水分が内在しており、この水分を完全に消失させることは難しい。また、膜封止の際に、基板の表面に異物が存在していると、封止欠陥が発生することがある。特に、平坦化層56の表面に異物等が存在し、封止欠陥が発生すると、その欠陥を通して外部雰囲気から侵入した水分が平坦化層56内を移動、拡散する虞がある。
この点、本実施形態による発光装置100においては、図2及び図3に示すように、平坦化層56と有機化合物層54との間に間隔Pを設け、有機化合物層54を平坦化層56から離間した構造としている。そして、平坦化層56と有機化合物層54との間には、無機材料からなる隔壁層50、上部電極58、無機材料からなる封止層62が存在している。したがって、平坦化層56内に水分が存在していた場合や、封止欠陥を介して平坦化層56内へ水分が侵入・拡散した場合でも、その水分が有機化合物層54へ伝搬することは難しく、水分による有機EL素子60の劣化を大幅に抑制することができる。
なお、平坦化層56と有機化合物層54との間の間隔Pは、その間に配置される隔壁層50、上部電極58、封止層62の材料等にも依存するため、必ずしも一意に決定することはできない。間隔Pの最小値は、個々のデバイス構造に応じて適宜設定することが望ましい。
本実施形態による発光装置100の長辺の長さは、露光する画像の幅によって決定され、例えばA4レターサイズであれば、200mm程度の長さになる。一方、短辺の長さは、短ければ短いほど一度に生産できる発光装置の数を増やすことができるため好ましく、例えば数mm以下とすることが想定される。具体的には、長尺状の基板の短手方向の長さは、10mm以下である。さらに具体的には1mm以上10mm以下である。したがって、基板10の端から平坦化層56までの距離も自ずと短くなり、水分の影響を受けやすい。
しかしながら、本実施形態による発光装置100では、平坦化層56と有機化合物層54とが離間した構造としているため、このような長尺形状の発光装置においても、有機EL素子60の劣化を効果的に抑制することができる。
次に、本実施形態による発光装置の製造方法について図4及び図5を用いて説明する。
まず、ガラス基板等の基板10上に、例えばCVD法により、酸化シリコンや窒化シリコン等の無機絶縁材料よりなるアンダーコート層30を形成する。
次いで、アンダーコート層30上に、公知の薄膜トランジスタの製造方法と同様にして、チャネル層32、ゲート絶縁膜34、ゲート電極36を有する薄膜トランジスタ38を形成する。
次いで、薄膜トランジスタ38が形成されたアンダーコート層30上に、例えばCVD法により、酸化シリコンや窒化シリコン等の無機絶縁材料よりなる層間絶縁膜40を形成する。
次いで、フォトリソグラフィ及びドライエッチングにより、層間絶縁膜40に、薄膜トランジスタ38の電極上に開口された接続孔を形成後、この接続孔を介して薄膜トランジスタ38に接続されたソース/ドレイン電極42や金属配線44等を形成する。
次いで、ソース/ドレイン電極42及び金属配線44が形成された層間絶縁膜40上に、例えばCVD法により、酸化シリコンや窒化シリコン等の無機絶縁材料よりなる層間絶縁膜46を形成する。
次いで、フォトリソグラフィ及びドライエッチングにより、層間絶縁膜46に、ソース/ドレイン電極42上に開口された接続孔を形成後、この接続孔を介してソース/ドレイン電極42に接続された下部電極48を形成する(図4(a))。
次いで、下部電極48が形成された層間絶縁膜46上に、例えばCVD法により、酸化シリコンや窒化シリコン等の無機絶縁材料よりなる隔壁層50を形成する。
次いで、フォトリソグラフィ及びドライエッチングにより隔壁層50をパターニングし、隔壁層50に、発光領域を画定する開口部52を形成する(図4(b))。
次いで、隔壁層50上に、例えばスピンコート法により、ポリアクリルやポリイミド等の感光性樹脂材料を形成した後、フォトリソグラフィによりこの感光性樹脂材料をパターニングし、平坦化層56を形成する(図5(a))。平坦化層56の膜厚を0.5μm〜数μm程度とすることにより、下地の薄膜トランジスタ38やソース/ドレイン電極42及び金属配線44による凹凸を緩和することができる。
次いで、隔壁層50の開口部52内に露出した下部電極48上に、例えば真空蒸着法により、有機化合物層54を形成する。有機化合物層54を形成する際、シャドウマスクを用いることにより、平坦化層56から離間した所望の領域に選択的に有機化合物層54を形成することができる。有機化合物層54は、発光材料を含む発光層のほか、ホール輸送層や電子輸送層等を適宜形成する。シャドウマスクを用いて真空蒸着を行う際には、基板上に支持体を設置し、その支持体とマスクとが接触する形態とすることもできる。また、有機化合物層54の形成には、高分子材料を塗布・乾燥する成膜方法を用いることもできる。
次いで、有機化合物層54及び平坦化層56が形成された隔壁層50上に、導電膜を堆積してパターニングを行い、この導電膜よりなる上部電極58を形成する。
このようにして、下部電極48、有機化合物層54及び上部電極58を含む有機EL素子60を形成する(図5(b))。
本実施形態に係る発光装置100は、基板10を透過させて光を取りだすボトムエミッション型でも、基板10を透過させずに光を取りだすトップエミッション型でもよい。有機EL素子60をボトムエミッション型とする場合は、下部電極48をITOなどの透明電極材料により形成し、上部電極58をアルミニウム等の反射性の電極材料により形成する。また、有機EL素子60をトップエミッション型とする場合は、下部電極48を反射性の電極材料により形成し、上部電極58を透明電極材料により形成する。
次いで、全面に、例えばプラズマCVD法、スパッタ法、ALD法等により、窒化シリコン、酸化シリコン、酸化アルミニウム等よりなる封止層62を形成する。なお、封止層有機EL素子がボトムエミッション型の場合、封止層62に透光性は要求されないが、トップエミッション型の場合、封止層62側へ有機EL素子60からの光を取りだすため、封止層62には透光性が必要となる。
封止層62は、基板10の端部まで形成され、有機EL素子60は封止層62によって水分を含む外部雰囲気が浸入することを抑制する。封止層62の形成時に基板10上に異物などがあった場合、その異物によりカバレッジが不十分であると封止欠陥が生じる可能性がある。しかしながら、本実施形態による発光装置によれば、平坦化層56上に封止欠陥が発生していても、欠陥を通して有機EL素子への水分移動が十分に抑制できるため、高い信頼性を確保することができる。
このように、本実施形態によれば、隔壁層を無機材料により構成するとともに、樹脂材料よりなる平坦化層を有機化合物層から離間して配置するので、有機化合物層に水分が到達するのを抑制することができる。これにより、水分による有機EL素子の特性劣化を効果的に抑制し、発光装置の信頼性を向上するとともに、長寿命化を図ることができる。
[第2実施形態]
本発明の第2実施形態による発光装置及びその製造方法について図6を用いて説明する。図6は、本実施形態による発光装置の構造を示す概略断面図である。図1乃至図5に示す第1実施形態による発光装置と同様の構成要素には同一の符号を付し説明を省略し或いは簡潔にする。
本実施形態による発光装置100は、図6に示すように、中空封止構造を有する発光装置である。すなわち、有機EL素子60等が形成された基板10上の空間は、基板10上に張り合わされた封止基板64により封止されている。基板10上に形成される制御回路や有機EL素子60等の構成は、第1実施形態による発光装置と同様である。
なお、封止されている空間は、ゲルなどを有していてもよい。ゲルを有する場合、このゲルは、吸湿性または吸熱性を有することが好ましい。
本実施形態による発光装置100は、図5(b)に示す工程において上部電極58を形成した後、基板10上に、凹部が形成された封止基板64を乾燥窒素雰囲気で貼り合わせることにより、形成することができる。基板10と封止基板64との貼り合わせは、フリットガラス等を用いる方法や、シール剤を用いる方法等がある。
図6のように封止基板64の内側に吸湿剤66を設置することにより、中空封止内部の水分を低減することができる。図6には、ボトムエミッション型の有機EL素子60を用いた場合を示しているが、この場合、基板10側へ有機EL素子60からの光が取り出されるため、必ずしも封止基板64が透光性である必要はない。したがって、封止基板64としては、ガラス材料等のみならず、金属材料等を用いることもできる。
一方、トップエミッション型の有機EL素子60を用いた場合、封止基板64側へ有機EL素子60からの光を取り出すため、封止基板64はガラス等の透光性の材料を用いる。吸湿剤66を用いる場合には、透光性の吸湿材料を用い或いは遮光しない位置に吸湿剤66を設置する。
本実施形態による発光装置100においても、第1実施形態による発光装置100と同様、有機化合物層54はその形成領域の端部が、平坦化層56の端部から離間して形成されている。したがって、本実施形態による発光装置100によれば、樹脂材料からなる平坦化層56からの内在水の影響を十分に抑制し、高い信頼性を確保することができる。
このように、本実施形態によれば、隔壁層を無機材料により構成するとともに、樹脂材料よりなる平坦化層を有機化合物層から離間して配置するので、有機化合物層に水分が到達するのを抑制することができる。これにより、水分による有機EL素子の特性劣化を効果的に抑制し、発光装置の信頼性を向上するとともに、長寿命化を図ることができる。
[第3実施形態]
本発明の第3実施形態による画像形成装置について図7を用いて説明する。図7は、本実施形態による画像形成装置の構成を示す概略図である。
本実施形態では、第1及び第2実施形態による発光装置を露光ヘッドとして用いた画像形成装置について説明する。
はじめに、本実施形態による画像形成装置の構成について図7を用いて説明する。
本実施形態による画像形成装置200は、図7に示すように、感光ドラム105、帯電器106、露光ヘッド107、現像器108及び転写器109を備える記録ユニット104と、搬送ローラー103と、定着器110とを有している。露光ヘッド107としては、第1又は第2実施形態による発光装置100が用いられる。露光ヘッド107(発光装置100)は、複数の有機EL素子60が感光ドラム105の長軸方向に沿うように、配置される。
次に、本実施形態による画像形成装置の動作について説明する。
記録ユニット104では、まず、感光体である円柱状の感光ドラム105の表面を、帯電部である帯電器106で均一に帯電させる。
次いで、露光部である露光ヘッド107をデータに応じて発光させて感光ドラム105を露光し、露光したデータに応じた静電潜像を感光ドラム105に形成する。静電潜像は、露光ヘッド107の感光量(照度、時間)によって制御することができる。
次いで、記録ユニット104では、現像部である現像器108において、感光ドラム105に現像剤であるトナーを付与し、静電潜像にトナーを付着させ、転写器109によって静電潜像に付着したトナーを用紙102に転写する。
このようにして、記録ユニット104を介して画像データが転写された用紙102は、定着器110によってトナーが定着され、排出される。なお、用紙102が搬送ローラー103によって記録ユニット104に搬送されるタイミングは適宜設定できる。
本実施形態においては、記録ユニット104が1つのモノクロ画像形成装置を例にして説明したが、それに限るものではなく、記録ユニット104を複数備えたカラー画像形成装置でもかまわない。
このように、本実施形態によれば、第1及び第2実施形態による発光装置を用いて画像形成装置を構成するので、画像形成装置の信頼性を向上することができる。
[変形実施形態]
本発明は、上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。
例えば、上記第1実施形態では、画素12の列の両側に駆動回路を配置したが、画素12の列の片側にのみ駆動回路を配置するようにしてもよい。ただし、第1実施形態において示したような細長い外形形状を有する発光装置では、水分による有機EL素子60の劣化を抑制する観点から、有機EL素子60を基板10の端部からなるべく離間して配置することが望ましい。かかる観点から、画素12の列を基板10の中央付近に配置し、その両側に駆動回路を配置する実施形態に記載した構成がより好ましい。
また、上記第1実施形態では、画素回路14及び走査回路18を含む駆動回路を基板10上に配置したが、基板10上には電源線16やデータ線20等の信号配線のみを配置するようにしてもよい。この場合、画素回路14及び走査回路18等のスイッチング素子等を含む駆動回路は、基板10とは別の基板に配置することができる。
また、上記第1及び第2実施形態では、隔壁層50上に平坦化層56を配置したが、平坦化層56は、必ずしも隔壁層50上に直に形成する必要はない。このような構成とした場合、隔壁層50と平坦化層56との間に配置した層によって平坦化層56と有機化合物層54とを分離することも可能である。しかしながら、有機EL素子60への水分の浸入を効果的に抑制する観点からは、第1及び第2実施形態の場合と同様、平坦化層56と有機化合物層54とが平面視において重ならないように配置することが更に好ましい。
また、上記第2実施形態では、有機EL素子60の上に封止層62を形成していないが、第2実施形態による発光装置において封止層62を形成するようにしてもよい。この場合、封止層62と封止基板64とは離間することになる。
また、上記第3実施形態に示した画像形成装置は、第1及び第2実施形態による発光装置を適用しうる装置の一例として示したものであり、第1及び第2実施形態による発光装置を適用しうる装置は、これに限定されるものではない。第1及び第2実施形態による発光装置は、発光素子が列状に配置された光源を用いる種々の装置に適用可能である。
上記実施形態は、本発明を適用しうる幾つかの態様を例示したものに過ぎず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜修正や変形を行うことを妨げるものではない。
10 基板
12 画素
14 画素回路
16 電源線
18 走査回路
20 データ線
38 薄膜トランジスタ
44 金属配線
48 下部電極
50 隔壁層
52 開口部
54 有機化合物層
56 平坦化層
58 上部電極
60 有機EL素子
62 封止層
100 発光装置
200 画像形成装置

Claims (11)

  1. 基板上に設けられ、前記基板側から、下部電極、有機化合物層及び上部電極をこの順で有する発光素子を各々が有する複数の画素と、
    前記発光素子の前記下部電極と前記有機化合物層との間に配置され、前記発光素子の発光領域を画定する開口を有し、無機材料よりなる隔壁層と、
    前記隔壁層上に設けられ、前記有機化合物層から、前記基板の面内方向において離間して配置され、上面が平坦化された樹脂材料よりなる樹脂層と、
    前記発光素子及び前記樹脂層を覆う無機材料よりなる封止層とを有し、
    前記有機化合物層は、前記複数の画素が配置された領域に渡って連続して配置されている
    ことを特徴とする発光装置。
  2. 前記複数の画素を駆動する画素回路が前記基板上に配置され、
    前記樹脂層は、前記画素回路の上方に配置されており、前記画素回路により形成される凹凸を平坦化する
    ことを特徴とする請求項1記載の発光装置。
  3. 前記画素回路は、前記画素の前記基板の短手方向における隣に配置されている
    ことを特徴とする請求項2に記載の発光装置。
  4. 前記複数の画素の前記発光素子のそれぞれに接続された配線が前記基板上に配置され、
    前記樹脂層は、前記配線の上方に配置されており、前記配線により形成される凹凸を平坦化する
    ことを特徴とする請求項2又は3記載の発光装置。
  5. 前記配線は、前記画素の前記基板の短手方向における隣に配置されている
    ことを特徴とする請求項4に記載の発光装置。
  6. 前記画素回路、前記画素、前記配線は、前記基板の短手方向において、この順で配置されている
    ことを特徴とする請求項5に記載の発光装置。
  7. 前記基板上に配置され、前記発光素子が形成された空間を封止する封止基板を更に有する
    ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の発光装置。
  8. 前記封止層と前記封止基板とが、離間している
    ことを特徴とする請求項7記載の発光装置。
  9. 封止された前記空間に吸湿剤をさらに有する
    ことを特徴とする請求項7又は8記載の発光装置。
  10. 前記樹脂層は、前記基板の主面方向からの平面視において、前記有機化合物層と重ならない
    ことを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の発光装置。
  11. 感光体と、前記感光体を露光する露光部と、前記感光体を帯電する帯電部と、前記感光体に現像剤を付与する現像部と、を有する画像形成装置であって、
    前記露光部は、請求項1乃至10のいずれか1項に記載の発光装置を有し、
    前記複数の画素の前記発光素子は、前記感光体の長軸方向に沿って配置されている
    ことを特徴とする画像形成装置。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6711667B2 (ja) * 2016-03-30 2020-06-17 京セラ株式会社 発光装置
JP6788935B2 (ja) * 2016-08-16 2020-11-25 株式会社日本製鋼所 有機el素子用の保護膜の形成方法および表示装置の製造方法
CN107887405A (zh) * 2016-09-30 2018-04-06 群创光电股份有限公司 有机电激发光显示面板
CN108764147B (zh) * 2018-05-29 2021-08-27 武汉天马微电子有限公司 一种显示面板及显示装置
CN111952323B (zh) * 2020-08-19 2022-07-22 京东方科技集团股份有限公司 一种显示基板的制备方法、显示基板及显示装置
CN116670746A (zh) * 2020-12-25 2023-08-29 株式会社半导体能源研究所 显示装置及显示装置的制造方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4566475B2 (ja) * 2000-08-04 2010-10-20 株式会社半導体エネルギー研究所 発光装置の作製方法
US6956324B2 (en) * 2000-08-04 2005-10-18 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and manufacturing method therefor
JP4583568B2 (ja) * 2000-09-19 2010-11-17 株式会社半導体エネルギー研究所 発光装置の作製方法
US6822264B2 (en) * 2001-11-16 2004-11-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light emitting device
JP4815761B2 (ja) * 2003-11-27 2011-11-16 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置、電気光学装置の製造方法、電子機器
US7619258B2 (en) * 2004-03-16 2009-11-17 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device
JP2005340011A (ja) * 2004-05-27 2005-12-08 Seiko Epson Corp 電気光学装置及び電子機器
JP5023599B2 (ja) * 2006-08-01 2012-09-12 三菱電機株式会社 有機el表示装置
WO2011125307A1 (ja) * 2010-04-09 2011-10-13 シャープ株式会社 表示装置
KR20120043438A (ko) * 2010-10-26 2012-05-04 삼성모바일디스플레이주식회사 유기 발광 표시 장치
JP2014013717A (ja) * 2012-07-05 2014-01-23 Canon Inc 有機el装置とその製造方法
JP5548795B2 (ja) * 2013-03-12 2014-07-16 株式会社半導体エネルギー研究所 発光装置

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