JP6737637B2

JP6737637B2 - 発光装置

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Inventors: 照彦市村
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Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス（Organic Electro Luminescence：ＯＥＬ）素子あるいは有機ＬＥＤ（Organic Light Emitting diode：ＯＬＥＤ)素子等の発光素子を備えた発光装置に関するものである。

従来の発光装置の１例を図３に示す。図３（ａ）は発光装置の全体の平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ部及びＩＣ，ＬＳＩ等から成る駆動素子３４を拡大して示す回路図である。この発光装置は、有機ＬＥＤプリンタ（ＯＬＥＤＰ）ヘッドに適用されるものであり、ガラス基板等から成る長板状の基板３１の一面に、複数の発光素子３３の発光（点灯）をそれぞれ駆動する複数の駆動回路ブロック３２と、基板３１の長手方向に沿って２列（２行または２段）に並べられて配置された複数の発光素子３３と、駆動回路ブロック３２を構成する配線及び駆動回路ブロック３２と発光素子３３を接続する配線とが、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等の薄膜形成法によって形成されている。複数の駆動回路ブロック３２は、複数の発光素子３３の列に沿って列状に並べられており、例えば１つの駆動回路ブロック３２が４００個の発光素子３３を駆動するものであり、その駆動回路ブロック３２が２０個並べられている。従って、発光素子３３は合計で８０００個ある。また、基板３１の一面の一端部には駆動回路ブロック３２及び発光素子３３を駆動し発光素子３３の発光を制御する駆動素子３４が、チップオングラス（Chip On Glass：ＣＯＧ）方式等の実装方法によって、設置されている。また、基板３１の一面における駆動素子３４設置部の近傍の縁部に、フレキシブル回路基板（Flexible Printed Circuit：ＦＰＣ）３５が設置されている。このＦＰＣ３５は、駆動素子３４との間で駆動信号、制御信号等を入出力する。なお、図３、図４において、符号３７で示す部位は、駆動素子３４と駆動回路ブロック３２を接続するデータ配線等の配線である。

図３（ｂ）に示すように、２列を成す２個の発光素子33a,33bに対して１組の駆動回路が形成されており、１組の駆動回路は、シフトレジスタ４０、論理和否定（ＮＯＲ）回路４１、インバータ４２、ＣＭＯＳトランスファゲート素子43a,43b、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor：ＴＦＴ）44a,44bを有している。ＴＦＴ44a,44bの各ドレイン電極部に有機ＬＥＤ素子等から成る発光素子33a,33bがそれぞれ接続されている。

１組の駆動回路は、以下のように順次動作する。シフトレジスタ４０は、クロック端子（ＣＬＫ）にハイ（「１」）のクロック信号（ＣＬＫ）が入力されるとともに入力端子（ｉｎ）にハイの同期信号（Ｖｓｙｎｃ）が入力されたときに、出力端子（Ｑ）からハイの信号が出力されるとともに反転出力端子（ＸＱ）からロー（「０」）の信号が出力される。次に、ＮＯＲ回路４１は、反転出力端子（ＸＱ）からローの信号が入力されるとともに反転イネーブル信号（ＸＥＮＢ）であるローの信号が入力されて、ハイの信号を出力する。次に、インバータ４２はローの信号を出力する。次に、ＣＭＯＳトランスファゲート素子43aは、ｎ型ＭＯＳトランジスタのゲート電極部にＮＯＲ回路４１からのハイの信号が入力されるとともにｐ型ＭＯＳトランジスタのゲート電極部にインバータ４２からローの信号が入力されてオン状態となり、データ信号（ＤＡＴＡ１１）を出力する。次に、データ信号（ＤＡＴＡ１１）がＴＦＴ44aのゲート電極部に入力されてＴＦＴ44aがオン状態となり、データ信号（ＤＡＴＡ１１）に応じた電源電圧（ＶＤＤ）による電源電流が発光素子33aに供給される。同時に、ＣＭＯＳトランスファゲート素子43bは、ｎ型ＭＯＳトランジスタのゲート電極部にＮＯＲ回路４１からのハイの信号が入力されるとともにｐ型ＭＯＳトランジスタのゲート電極部にインバータ４２からローの信号が入力されてオン状態となり、データ信号（ＤＡＴＡ１２）を出力する。次に、データ信号（ＤＡＴＡ１２）がＴＦＴ44bのゲート電極部に入力されてＴＦＴ44bがオン状態となり、データ信号（ＤＡＴＡ１２）に応じた電源電圧（ＶＤＤ）による電源電流が発光素子33bに供給される。以上の一連の動作が、次段の駆動回路によって順次実行されていき、すべての発光素子３３が順次発光していく。

また図４は、他の従来例を示す図であり、基板３１の長手方向に沿って４列（４行または４段）に並べられて配置された複数の発光素子３３を有する構成を示す。この場合、上側２列の発光素子３３群に電源電流を供給する上側の駆動回路ブロック３２群と、下側２列の発光素子３３群に電源電流を供給する下側の駆動回路ブロック３２群と、を有している。

また、図３、図４に示すように、基板３１の発光素子搭載面の周縁部と、封止基板３６の基板３１に対向する面の周縁部とが、シール部材１５によって接着され封止されている。そして、シール部材１５の内側の空間には、アクリル樹脂等から成る絶縁層（図６の絶縁層５９に相当する）が、駆動回路ブロック３２、発光素子３３、配線３７等のほとんどを覆うように配置されている。

図５は、図４のＢ部を拡大して示す部分拡大平面図、図６は、図５のＣ１−Ｃ２線における断面図である。これらの図に示すように、発光装置は、ガラス基板等の透光性を有する基板５１上に形成されたＴＦＴ６２と、ＴＦＴ６２上にアクリル樹脂、窒化シリコン（ＳｉＮ_x）等から成る絶縁層５７を挟んで積層された有機発光体部７１、及び有機発光体部７１とＴＦＴ６２のドレイン電極56bとを導電接続するコンタクトホール７２を含んでいる。有機発光体部７１は、ＴＦＴ６２の側からコンタクトホール７２に電気的に接続された第１電極層５８、有機発光層６０、第２電極層６１が積層されており、絶縁層５７及び第１電極層５８上に有機発光層６０を囲むようにアクリル樹脂等から成る他の絶縁層５９が形成されている。

また、図５、図６において、符号33Lで示す部位は第１電極層５８及び第２電極層６１によって有機発光層６０に直接的に電界が印加されて発光する発光部である。発光素子３３は、平面視で、発光部33L、その周囲の第１電極層５８及び有機発光層６０を含む部位である。また、第１電極層５８が陽極であってインジウム錫酸化物（Indium Tin Oxide ：ＩＴＯ）等の透明電極から成り、第２電極層６１が陰極であってＡｌ，Ａｌ−Ｌｉ合金，Ｍｇ−Ａｇ合金（Ａｇを５〜１０重量％程度含む），Ｍｇ−Ｃｕ合金（Ｃｕを５〜１０重量％程度含む）等の仕事関数が約４．０Ｖ以下と低く遮光性、光反射性を有する金属、合金から成る場合、有機発光層６０で発光した光は基板５１側から出射される。即ち、発光方向（図６の白抜き矢印で示す方向）が下方（底部方向）であるボトムエミッション型の発光装置となる。一方、第１電極層５８が陰極であって上記の遮光性、光反射性を有する金属またはそれらの合金から成り、第２電極層６１が陽極であって透明電極から成る場合、発光方向が上方（頂部方向）であるトップエミッション型の発光装置となる。

ＴＦＴ６２は、基板５１側から、ゲート電極５２、ゲート絶縁膜５３、チャネル部としてのポリシリコン膜５４及びポリシリコンに不純物をチャネル部よりも高濃度に含有させた高濃度不純物領域54aから成る半導体膜、窒化シリコン（ＳｉＮ_x），酸化シリコン（ＳｉＯ₂）等から成る絶縁膜５５、ソース電極56a及びドレイン電極56bが、順次積層された構成を有している。なお、図５において、符号56aLで示す部位はソース電極56aにソース信号（電源電流）を伝達するソース信号線（電源配線）であり、符号52Lで示す部位はゲート電極５２にゲート信号を伝達するゲート信号線である。各ゲート信号線52Lに入力するゲート信号の電圧を制御することにより、各有機発光層６０の発光強度を制御することができる。すなわち、ソース信号線56aLは電源配線として機能する。

図７は、図４のＤ１−Ｄ２線における断面図である。基板３１の発光素子３３が配置される面には、順に、ＴＦＴ４４のドレイン電極と発光部33Lの第１電極層（図７の例では陽極（アノード））２１とを電気的に接続するアノード接続配線２、その上に窒化珪素（ＳｉＮ_x），酸化珪素（ＳｉＯ₂）等から成る第１の層間絶縁膜３が形成されている。第１の層間絶縁膜３上には、有機発光層２２に駆動電流を供給するデータ配線等の配線37d、接地配線７が形成されており、それらを覆って窒化珪素（ＳｉＮ_x），酸化珪素（ＳｉＯ₂）等から成る第２の層間絶縁膜５が形成されている。第２の層間絶縁膜５の上には、接地配線７、配線37d、ＴＦＴ４４の部位を覆うように絶縁層３９（図６の絶縁層５９に相当する）が形成されている。絶縁層３９の上には、接地配線７に平面視で重なる部位にアノード電源配線としての第１電源配線８が形成され、ＴＦＴ４４に平面視で重なる部位にＴＦＴ４４のソース電極にアノード電流を流すアノード配線９が形成されている。第１電源配線８、アノード配線９を覆うように、窒化珪素（ＳｉＮ_x），酸化珪素（ＳｉＯ₂）等から成る保護絶縁層６が形成されている。なお、符号３２で示される部位は駆動回路ブロックであり、符号４０で示される部位はシフトレジスタである。

保護絶縁層６上の第１電源配線８に平面視で重なる部位に、シール部１５が形成されており、シール部１５は基板１と封止基板３６を気密に封止する。

アノード接続配線２に重なる第２の層間絶縁膜５上の部位に、カソード電源配線としての第２電源配線１３が形成されており、発光素子３３側にはアノード接続配線２と第１の電極層２１とを接続するための層間金属層１２が形成されている。アノード接続配線２のＴＦＴ４４側の端部には、ＴＦＴ４４のドレイン電極に接続される第１のコンタクトホール１０が配置されており、発光素子３３側の端部には、層間金属層１２に接続される第２のコンタクトホール１１が配置されている。

保護絶縁層６上の発光部33L側の端部を覆って、第１の電極層２１が形成されており、その上に有機発光層２２が形成され、有機発光層２２を覆って第２電極層（図７の例では陰極（カソード））２３が形成されている。第２の電極層２３の一端部は、第２電源配線１３に接している。

第１電源配線８の上には補助電源配線（電源強化配線ともいう）８ａが第１電源配線８と平行に配置されているとともに、第１電源配線８と補助電源配線８ａはコンタクトホール８ｃによって接続されている。これにより、第１電源配線８の断面積が実質的に増大することとなり、第１電源配線８の抵抗が小さくなる。その結果、長板状の基板３１の長手方向に平行に帯状、線状に形成されている第１電源配線８の電圧降下が小さくなる（例えば、特許文献１を参照）。

特開２００４−６２１６０号公報

しかしながら、図３〜図７に示す上記従来の発光装置においては、以下の問題点があった。すなわち、図７に示すように補助電源配線８ａは第１電源配線８上に配置されるので、補助電源配線８ａの幅は第１電源配線８の幅と同等以下となる。その結果、第１電源配線８の断面積を増大させることが不十分となり、第１電源配線８の電圧降下を抑制する効果が不十分であるという問題点があった。

また、第１電源配線８がアノード電源配線である場合、カソード電源配線である第２電源配線１３は補助電源配線がないために、カソード電源配線の電圧降下を抑えることができないという問題点があった。

本発明は、上記の問題点に鑑みて完成されたものであり、その目的は、電源配線の電圧降下を効果的に抑制することができ、さらにはアノード電源配線とカソード電源配線の双方の電圧降下を効果的に抑制することができる発光装置とすることである。

本発明の発光装置は、長板状の基板と、前記基板上に、その長手方向に平行に配置されている電源配線、および前記電源配線に並列接続されるとともに前記長手方向に並んで配置されている有機発光層を有する発光部の複数と、前記基板上に前記複数の発光部を囲んで配置される導電性のシール部材を介して前記基板に接合されている封止基板と、を有している発光装置であって、前記封止基板は、前記基板と対向する側の面に、前記電源配線に前記シール部材を介して接続される導体層が配置されており、前記電源配線は、互いに電気的に独立している第１電源配線および第２電源配線から構成されており、前記導体層は、前記第１電源配線に接続されるアノード導体層である第１導体層と、前記第２電源配線に接続されるとともに前記第１導体層よりも広面積のカソード導体層である第２導体層とから構成されており、前記第１導体層は、前記シール部位の前記長手方向に平行な部位に配置されており、前記第２導体層は、前記シール部位以外の部位に配置されている本体部と、前記本体部から前記シール部材に重なる位置に延在するとともに前記シール部材を介して前記第２電源配線に接続される延在部と、を有している構成である。

本発明の発光装置は、好ましくは、前記導体層は、前記長手方向に伸びた帯状とされている。

また本発明の発光装置は、好ましくは、前記封止基板は、前記シール部材が接合されるシール部位が、前記基板と対向する側の面から前記基板側に突出している突出部にある。

また本発明の発光装置は、好ましくは、前記第１導体層は、前記突出部に前記第１導体層が配置され、前記第２導体層は、前記本体部が前記封止基板の前記基板と対向する側の面における前記突出部よりも内側の部位に配置されており、前記突出部は、その内側表面の根元部に前記第１導体層と前記第２導体層とを分離する溝がある。

また本発明の発光装置は、好ましくは、前記溝は、高さが前記第２導体層の厚みよりも高い。

また本発明の発光装置は、好ましくは、前記第１導体層と前記第１電源配線との接続部の数が、前記第２導体層と前記第２電源配線との接続部の数よりも多い。

本発明の発光装置は、長板状の基板と、基板上に、その長手方向に平行に配置されている電源配線、および電源配線に並列接続されるとともに長手方向に並んで配置されている有機発光層を有する発光部の複数と、基板上に複数の発光部を囲んで配置される導電性のシール部材を介して基板に接合されている封止基板と、を有している発光装置であって、封止基板は、基板と対向する側の面に、電源配線にシール部材を介して接続される導体層が配置されており、電源配線は、互いに電気的に独立している第１電源配線および第２電源配線から構成されており、導体層は、第１電源配線に接続されるアノード導体層である第１導体層と、第２電源配線に接続されるとともに第１導体層よりも広面積のカソード導体層である第２導体層とから構成されており、第１導体層は、シール部位の長手方向に平行な部位に配置されており、第２導体層は、シール部位以外の部位に配置されている本体部と、本体部からシール部材に重なる位置に延在するとともにシール部材を介して第２電源配線に接続される延在部と、を有している構成であることから、以下の効果を奏する。すなわち、電源配線の断面積を増大させるための導体層は、封止基板の基板と対向する側の面に従来よりもきわめて広面積で配置させることができる。その結果、電源配線の実質的な断面積が大幅に増大するので、電源配線の電圧降下がきわめて小さいものとなる。

本発明の発光装置は、導体層は、長手方向に伸びた帯状とされている場合、電源配線に沿った長い形状となるので、電源配線の実質的な断面積がより増大し、電源配線の電圧降下がより小さいものとなる。

また本発明の発光装置は、封止基板は、シール部材が接合されるシール部位が、基板と対向する側の面から基板側に突出している突出部にある場合、電源配線と導体層との間のシール部材を介しての間隔を小さくすることができるので、シール部材の厚みが薄くなってその抵抗が小さくなる。その結果、電源配線の電圧降下がより小さいものとなる。

また本発明の発光装置は、第１導体層は、突出部に第１導体層が配置され、第２導体層は、本体部が封止基板の基板と対向する側の面における突出部よりも内側の部位に配置されており、突出部は、その内側表面の根元部に第１導体層と第２導体層とを分離する溝がある場合、第１導体と第２導体層は確実に互いに電気的に独立したものとなる。

また本発明の発光装置は、溝は、高さが第２導体層の厚みよりも高い場合、第１導体と第２導体層はより確実に互いに電気的に独立したものとなる。

また本発明の発光装置は、第１導体層と第１電源配線との接続部の数が、第２導体層と第２電源配線との接続部の数よりも多い場合、電源電流の供給側であるアノード導体層としての第１導体層と第１電源配線との接続部の数が、電源電流の受け側であるカソード導体層としての第２導体層と第２電源配線との接続部の数よりも多くなる。その結果、電源電流を電圧降下を小さくして効率良く供給することができる。

図１は、本発明の発光装置について実施の形態の１例を示す図であり、発光装置の平面図である。図２の（ａ）は、図１のＥ１−Ｅ２線における断面図、（ｂ）は、図１のＦ方向からみた発光装置の側面図である。図３（ａ），（ｂ）は、従来の発光装置の１例を示すものであり、（ａ）は発光装置の平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ部および駆動素子を拡大して示す回路図である。図４は、従来の発光装置の他例を示すものであり、発光装置の平面図である。図５は、図４のＢ部を拡大して示す部分拡大平面図である。図６は、図５のＣ１−Ｃ２線における断面図である。図７は、図４のＤ１−Ｄ２線における断面図である。

以下、本発明の発光装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。但し、以下で参照する各図は、本発明の発光装置の実施の形態における構成部材のうち、本発明の発光装置を説明するための主要な構成部材を示している。従って、本発明の発光装置は、図に示されていない回路基板、配線導体、制御ＩＣ，ＬＳＩ等の周知の構成部材を備えていてもよい。

図１、図２は本発明の発光装置を示すものであり、図１は、本発明の発光装置について実施の形態の１例を示す図であり、発光装置の平面図である。図２の（ａ）は、図１のＥ１−Ｅ２線における断面図、（ｂ）は図１のＦ方向からみた発光装置の側面図である。これらの図に示すように、本発明の発光装置は、ガラス基板、プラスチック基板等から成る長板状の基板３１と、基板３１上に、その長手方向に平行に配置されている電源配線（アノード電源配線としての第１電源配線８、カソード電源配線としての第２電源配線１３）、および電源配線に並列接続されるとともに長手方向に並んで配置されている有機発光層を有する発光部33Lの複数と、基板３１上に複数の発光部33Lを囲んで配置される導電性のシール部材１５を介して基板３１に接合されている、ガラス基板、プラスチック基板等から成る封止基板３６と、を有している発光装置であって、封止基板３６は、基板３１と対向する側の面に、電源配線にシール部材１５を介して接続される導体層（第１導体層１７、第２導体層１８）が配置されている構成である。この構成により、以下の効果を奏する。すなわち、電源配線（第１電源配線８、第２電源配線１３）の断面積を増大させるための導体層（第１導体層１７、第２導体層１８）は、封止基板３６の基板３１と対向する側の面に従来よりもきわめて広面積で配置させることができる。その結果、電源配線の実質的な断面積が大幅に増大するので、電源配線の電圧降下がきわめて小さいものとなる。

本発明の発光装置は、例えば図２（ａ）に示すような断面構造を有している。基板３１の発光素子３３が配置される面には、順に、ＴＦＴ４４のドレイン電極と発光部33Lの第１の電極層（図２の例では陽極（アノード）層）２１とを電気的に接続するアノード接続配線２、その上に窒化珪素（ＳｉＮ_x），酸化珪素（ＳｉＯ₂）等から成る第１の層間絶縁膜３が形成されている。第１の層間絶縁膜３上には、有機発光層２２に電源電流（駆動電流ともいう）を供給するデータ配線等の配線37d、接地配線７が形成されており、それらを覆って窒化珪素（ＳｉＮ_x），酸化珪素（ＳｉＯ₂）等から成る第２の層間絶縁膜５が形成されている。第２の層間絶縁膜５の上には、接地配線７、配線37d、ＴＦＴ４４の部位を覆うように絶縁層３９が形成されている。絶縁層３９の上には、接地配線７に平面視で重なる部位に第１電源配線８が形成され、ＴＦＴ４４に平面視で重なる部位にＴＦＴ４４のソース電極にアノード電流を流すアノード配線９が形成されている。第１電源配線８、アノード配線９を覆うように、窒化珪素（ＳｉＮ_x），酸化珪素（ＳｉＯ₂）等から成る保護絶縁層６が形成されている。なお、符号３２で示される部位は駆動回路ブロックであり、符号４０で示される部位はシフトレジスタである。

保護絶縁層６上の第１電源配線８に平面視で重なる部位に、シール部材１５が形成されており、シール部材１５は基板３１と封止基板３６を気密に封止する。

アノード接続配線２に重なる第２の層間絶縁膜５上の部位に、第２電源配線１３が形成されており、発光素子３３側にはアノード接続配線２と第１の電極層２１とを接続するための層間金属層１２が形成されている。アノード接続配線２のＴＦＴ４４側の端部には、ＴＦＴ４４のドレイン電極に接続される第１のコンタクトホール１０が配置されており、発光素子３３側の端部には、層間金属層１２に接続される第２のコンタクトホール１１が配置されている。

保護絶縁層６上の発光部33L側の端部を覆って、第１の電極層２１が形成されており、その上に有機発光層２２が形成され、有機発光層２２を覆って第２の電極層（図２の例では陰極（カソード）層）２３が形成されている。第２の電極層２３の一端部は、第２電源配線１３に接している。

本発明の発光装置は、発光部33Lの平面視形状は、円形、楕円形、四角形、六角形、六角形以上の多角形等の形状であり、１つの発光部33Lの平面視における最大寸法は、例えば２０μｍ乃至５０μｍ程度である。

図１、図２に示す本発明の発光装置は、例えば有機ＬＥＤプリンタヘッド（ＯＬＥＤＰＨ）に適用されるものであり、その全体構成、駆動制御、発光素子等の基本構成は、図３〜図７に示す従来例と同様であるので、従来と同じ部位には同じ符号を付しており、それらの詳細な説明は省略する。

本発明の発光装置における基板３１および封止基板３６は、長板状の形状であるが、例えば長方形状、平行四辺形状、台形状、角丸長方形状（トラック状），楕円形状等の長円形状などの形状である。

本発明の発光装置における導電性のシール部材１５は、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、合成ゴム等の樹脂材料から成る樹脂本体部と、その樹脂本体部に含まれるアルミニウム（Ａｌ），銅（Ｃｕ），クロム（Ｃｒ），ニッケル（Ｎｉ），亜鉛（Ｚｎ），銀（Ａｇ）等の金属材料あるいはこれらの金属材料の複数を含む合金，ステンレススチール等の合金材料から成る導電性スペーサ15aと、を有する構成である。また導電性スペーサ15aは、上記樹脂本体部と同じ樹脂材料から成るスペーサ本体部の表面に、上記金属材料、上記合金材料のメッキ層等の導体層が形成された構成であってもよい。導電性スペーサ15aは、円柱状、円錐台状、四角柱状等の多角柱状、四角錐台状等の多角錐台状、球状、楕円体状等の形状とすることができる。また、導電性のシール部材１５は、上記樹脂本体部に、上記金属材料あるいは上記合金材料から成る導電性粒子を多数混入させた構成のものであってもよい。またシール部材１５は、幅が０．５ｍｍ〜２ｍｍ程度、好ましくは１ｍｍ〜２ｍｍ程度であり、基板３１と封止基板３６との間の隙間（ギャップ）に相当する厚みが５μｍ〜１５μｍ程度である。

図２（ａ）に示す配線37dは、例えば図６に示すデータ信号（ＤＡＴＡ１１〜ｎ２）を伝達するデータ信号配線、すなわち駆動電流を発生させるためのものである。第１電源配線８は、例えば図６に示すアノード電源電圧（ＶＤＤ）を供給するアノード電源線から分岐した電源枝線等から成る。アノード配線９は、例えば図６に示すアノード電源電圧（ＶＤＤ）を供給するアノード電源線である。なお、このアノード電源線は、ＴＦＴ４４のソース電極に接続されるソース信号線であり、ＴＦＴ４４のゲート電極に配線37dを介して入力されるデータ信号としてのゲート信号の電圧を制御することにより、ソース信号線を流れる電源電流（駆動電流）を制御して有機発光層２２の発光強度を制御する。

配線37d、接地配線７、第１電源配線８、アノード配線９、第２電源配線１３は、アルミニウム（Ａｌ），チタン（Ｔｉ），モリブデン（Ｍｏ），タンタル（Ｔａ），タングステン（Ｗ），クロム（Ｃｒ），銀（Ａｇ），銅（Ｃｕ），ネオジウム（Ｎｄ）等から選ばれた元素から成る金属材料、これらの元素を主成分とする合金材料などを用いて形成される。また配線37d、接地配線７、第１電源配線８、アノード配線９、第２電源配線１３は、これらの材料から成る単層構造の導電層、または複数層を積層した積層構造の導電層とすることができる。積層構造とすることにより、低抵抗化を実現することもできる。また配線37d、接地配線７、第１電源配線８、アノード配線９、第２電源配線１３は、透光性が必要な場合、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、酸化珪素を添加したインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の導電性材料であって、透光性を有する材料を用いて形成することができる。また、配線37dの幅は５μｍ〜１０μｍ程度、接地配線７、第１電源配線８、アノード配線９、第２電源配線１３の各幅は１００μｍ〜５００μｍ程度である。

また、絶縁層３９は、アクリル樹脂、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、エポキシ樹脂、ベンゾシクロブテン、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合体（ＰＦＡ樹脂）、ポリシロキサン、ポリシラザン等の樹脂材料、またこれら樹脂材料の感光性のものを用いて形成することができる。ポリシロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合によって骨格構造が形成されたものである。またポリシロキサンは、その酸素の置換基として、少なくとも水素を含む有機基、例えばアルキル基、芳香族炭化水素基を有するもの、また酸素の置換基として、少なくとも水素を含む有機基とフルオロ基を有するものであってもよい。ポリシラザンは、珪素（Ｓｉ）と窒素（Ｎ）の結合を有するポリマー材料を出発原料として形成される材料である。さらに絶縁層３９は、感光性の樹脂材料から成る場合、耐久性が良いという理由等から、感光性のアクリル樹脂、感光性のポリイミド、感光性のポリシロキサンから成ることがよい。さらに絶縁層３９は、耐久性に優れること、光透過率が９３％程度と高いこと、加工性が高いこと、安価であることから、アクリル樹脂、特には感光性のアクリル樹脂から成ることが好ましい。ただし、アクリル樹脂はエポキシ樹脂に比べて透湿性が高いという特性を有する。従って、シール部材１５は、アクリル樹脂等から成る絶縁層３９よりも透湿性が低いエポキシ樹脂等の材料から成ることが好ましい。

第１の層間絶縁膜３、第２の層間絶縁膜５、保護絶縁層６は、例えば窒化珪素（ＳｉＮ_x），酸化珪素（ＳｉＯ₂）等から成る。第１の層間絶縁膜３、第２の層間絶縁膜５、保護絶縁層６は、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等の薄膜形成法によって形成される。

本発明の発光装置は、第１導体層１７および第２導体層１８は、図１に示すように、基板３１の長手方向に伸びた帯状とされていることが好ましい。この場合、第１電源配線８および第２電源配線１３に沿った長い形状となるので、第１電源配線８および第２電源配線１３の実質的な断面積がより増大し、第１電源配線８および第２電源配線１３の電圧降下がより小さいものとなる。また、第１導体層１７および第２導体層１８は、それぞれ第１電源配線８および第２電源配線１３の基板３１の長手方向の長さと同程度の長さであることがよい。この場合、第１電源配線８および第２電源配線１３の実質的な断面積がさらに増大する。また、第１導体層１７および第２導体層１８は、図１に示すように、封止基板３６の基板３１に対向する側の面の略全面に配置されていることがよい。この場合、第１電源配線８および第２電源配線１３の実質的な断面積がさらに増大する。

また本発明の発光装置は、図２に示すように、封止基板３６は、その基板３１と対向する側の面の周縁部に平面視形状が枠状に形成されているシール部材１５が接合されるシール部位15sが、基板３１と対向する側の面から基板３１側に突出していることが好ましい。この場合、第１電源配線８と第１導体層１７との間のシール部材１５を介しての間隔を小さくすることができるので、シール部材１５の厚みが薄くなってその抵抗が小さくなる。その結果、第１電源配線８の電圧降下がより小さいものとなる。また、基板３１と対向する側の面から基板３１側に突出している、封止基板３６のシール部位15sを含む突出部36aは、内側表面の根元部に溝１９があることがよい。この場合、第１導体層１７および第２導体層１８を蒸着法等によって同時に形成したときに、溝１９によって第１導体層１７と第２導体層１８が接することなく、互いに分離されて形成される。その結果、第１導体層１７と第２導体層１８は互いに電気的に独立したものとなる。この目的のためには、溝１９の高さが第２導体層１８の厚みよりも高いことがよい。そうすると、第１導体層１７と第２導体層１８は、溝１９によって確実に互いに分離される。

封止基板３６の突出部36aは、封止基板３６の基板３１と対向する側の面の周縁部に平面視形状が枠状に形成される。この突出部36aは、例えば、封止基板３６の基板３１と対向する側の面における突出部36aとなる部位にエッチングレジストから成るマスクを形成しておき、封止基板３６の基板３１と対向する側の面をガラスエッチング液によってエッチング処理することによって、形成される。エッチングレジストは、例えばアスファルト、シリカ粉末、有機溶剤等を含有するエッチングレジスト組成物から成り、これを用いて封止基板３６にパターン形成し、パターン形成されたエッチングレジスト組成物を加熱乾燥してマスクとする。次に、ガラスエッチング液として、フッ化水素酸またはフッ化水素酸に硝酸、硫酸等を混入させたものを用いてエッチング処理を行う。これにより、突出部36aが形成される。

なお、図１、図２（ｂ）に示すように、第２導体層１８は、例えば封止基板３６の長手方向の両端部において接続部としての導電性スペーサ18aを介して第２電源配線９に接続されている。この導電性スペーサ18aは、導電性スペーサ15aと同様の構成とし得る。また図２（ｂ）に示すように、溝１９は、第１導体層１７と第２導体層１８を分離するための延在部19aを有している。また第２導体層１８は、導電性スペーサ18aに接続するために、封止基板３６の基板３１と対向する側の面における突出部36a以外の部位から、突出部36aの突出端面（図２では下端面）まで引き出されて形成されている。

また本発明の発光装置は、電源配線は、互いに電気的に独立している第１電源配線８および第２電源配線１３から構成されており、導体層は、第１電源配線８に接続される第１導体層１７と、第２電源配線１３に接続される第２導体層１８とから構成されており、第１導体層１７は、シール部位15sの長手方向に平行な部位に配置されており、第２導体層
１８は、シール部位15s以外の部位に配置されている。これにより、互いに極性（陽極、
陰極）が異なる第１電源配線８と第２電源配線１３にそれぞれ対応する第１導体層１７および第２導体層１８を設けることができる。その結果、いずれの極性の電源配線もその電圧降下がより小さいものとなる。また、第１導体層１７は、アノード導体層であり、第２導体層１８は、カソード導体層である場合、上述したようにいずれの極性の電源配線もその電圧降下がより小さいものとなる。

また本発明の発光装置は、第１導体層１７と第１電源配線８との接続部（例えば導電性スペーサ15a）の数が、第２導体層１８と第２電源配線１３との接続部（例えば導電性スペーサ18a）の数よりも多いことが好ましい。この場合、電源電流の供給側であるアノード導体層としての第１導体層１７と第１電源配線８との接続部の数が、電源電流の受け側であるカソード導体層としての第２導体層１８と第２電源配線１３との接続部の数よりも多くなる。その結果、電源電流を電圧降下を小さくして効率良く供給することができる。第１導体層１７と第１電源配線８との接続部の数は、導電性スペーサ15aの単位面積（例えば１ｃｍ²）当たりの数によって制御することができる。また、導電性スペーサ15aの代わりに導電性粒子を用いた場合、そのシール部材１５に対する混入割合（重量％、体積％）によって、第１導体層１７と第１電源配線８との接続部の数を制御することもできる。第２導体層１８と第２電源配線１３との接続部の数についても同様である。

本発明の発光装置は、その発光素子３３の発光部33Lが有機発光層２２を有するものであるが、発光部33Lは、第１の電極層２１、有機発光層２２、第２の電極層２３が積層されて構成される。陽極である第１の電極層２１に用いられる透明電極は、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インイジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、酸化珪素を添加したインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、リン，ボロンを含むシリコン（Ｓｉ）等の導電性材料であって透光性を有する材料から成る。陰極である第２の電極層２３は、Ａｌ，Ａｌ−Ｌｉ合金，Ｍｇ−Ａｇ合金（Ａｇを５〜１０重量％程度含む），Ｍｇ−Ｃｕ合金（Ｃｕを５〜１０重量％程度含む）等の仕事関数が約４．０Ｖ以下と低く遮光性、光反射性を有する金属、合金から成る。

発光素子３３をスイッチング制御するＴＦＴ４４は、基板３１側から、ゲート電極、ゲート絶縁膜、チャネル部としてのポリシリコン膜及びポリシリコンに不純物をチャネル部よりも高濃度に含有させた高濃度不純物領域から成る半導体膜、窒化シリコン（ＳｉＮ_x），酸化シリコン（ＳｉＯ₂）等から成る絶縁膜、ソース電極及びドレイン電極が、順次積層された構成を有している。ＴＦＴ４４を構成する半導体は低温ポリシリコン（Low-Temperature Poly Silicon：ＬＴＰＳ）、アモルファスシリコン、インジウムガリウム亜鉛酸化物（Indium Gallium Zinc Oxide：ＩＧＺＯ）等の酸化物半導体などから成っていてもよい。またＴＦＴ４４は、ゲート電極がチャネル部の下方にあるボトムゲート型のＴＦＴであるか、またはゲート電極がチャネル部の上方にあるトップゲート型のＴＦＴであってもよく、さらにゲート電極がチャネル部の下方及び上方の双方にあるダブルゲート型のＴＦＴであってもよい。トップゲート型のＴＦＴ、ダブルゲート型のＴＦＴは、一般に遮光性を有する金属等から成るゲート電極がチャネル部の上方にあるので、チャネル部に光が入り込むことをより抑えることができ好適である。

有機発光層２２は、バックライトが不要な自発光型の有機電界発光性を有するものである。例えば有機発光層２２は数１００ｎｍ程度の厚みを有する積層構造体であり、陰極側から電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、陽極を積層したものである。電極層間の各層の厚みは数ｎｍ〜数１００ｎｍ程度である。電極層を含む厚みは１μｍ程度である。有機発光層２２の発光層の発光材料としては、低分子蛍光色素材料、蛍光性の高分子材料、金属錯体材料等が採用し得る。

発光層に正孔を注入しやすくするためには発光層のイオン化エネルギーが６．０ｅＶ以下であることがよく、発光層に電子を注入しやすくするためには発光層の電子親和力が２．５ｅＶ以上であることがよい。発光層の発光材料としては、トリス（8-キノリノラト）アルミニウム錯体（Ａｌｑ）、ビス（ベンゾキノリノラト）ベリリウム錯体（ＢｅＢｑ）、トリ（ジベンゾイルメチル）フェナントロリンユーロピウム錯体（Ｅｕ（ＤＢＭ）₃（Ｐｈｅｎ））、ジトルイルビニルビフェニル（ＤＴＶＢｉ）などがある。高分子材料としては、蛍光性のポリ（p−フェニレンビニレン）、ポリアルキルチオフェン等のπ共役高分子があり、これらの高分子材料は置換基の導入によってキャリア輸送性を制御することができる。電子輸送層の材料としては、アントラキノジメタン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ペリレンテトラカルボン酸誘導体等が採用し得る。正孔輸送層の材料としては、1,1-ビス（4-ジ-p-アミノフェニル）シクロヘキサン、トリフェニルアミン誘導体、カルバゾール誘導体等が採用し得る。正孔輸送層に正孔を注入する正孔注入層の材料としては、銅フタロシアニン、無金属フタロシアニン、芳香族ジアミン等が採用し得る。

第１の電極層２１、有機発光層２２、第２の電極層２３は、蒸着法、スパッタリング法等の薄膜形成法等によって形成され得る。例えば、第１の電極層２１はスパッタリング法等によって形成でき、有機発光層２２は真空蒸着法、インクジェット法、スピンコート法、印刷法等によって形成でき、第２の電極層２３は電子ビーム（Electron Beam：ＥＢ）蒸着法、スパッタリング法等によって形成できる。

なお、本発明の発光装置は、上記実施の形態に限定されるものではなく、適宜の設計的な変更、改良が施されていてもよい。

本発明の発光装置は、例えば、長板状の基板３１の長手方向に複数の発光素子３３を列状に並ぶように形成することによって、有機ＬＥＤプリンタ（ＯＬＥＤＰ）ヘッドとして構成し得る。また、基板３１が、複数の発光素子３３を２次元的（平面的に）並ぶように形成することによって有機ＥＬ表示装置として構成し得る。さらに本発明の発光装置を用いた有機ＥＬ表示装置は、各種の電子機器に適用できる。その電子機器としては、照明装置、自動車経路誘導システム（カーナビゲーションシステム）、船舶経路誘導システム、航空機経路誘導システム、自動車等の乗り物の計器用インジケータ、インスツルメントパネル、スマートフォン端末、携帯電話、タブレット端末、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、電子手帳、電子書籍、電子辞書、パーソナルコンピュータ、複写機、ゲーム機器の端末装置、テレビジョン、商品表示タグ、価格表示タグ、産業用のプログラマブル表示装置、カーオーディオ、デジタルオーディオプレイヤー、ファクシミリ、プリンター、現金自動預け入れ払い機（ＡＴＭ）、自動販売機、医療用表示装置、デジタル表示式腕時計、スマートウォッチなどがある。

８第１電源配線
１３第２電源配線
１５シール部材
１５ａ導電性スペーサ
１５ｓシール部位
１７第１導体層
１８第２導体層
１８ａ導電性スペーサ
２１第１の電極層
２２有機発光層
２３第２の電極層
３１基板
３３発光素子
３３Ｌ発光部
３６封止基板

Claims

長板状の基板と、
前記基板上に、その長手方向に平行に配置されている電源配線、および前記電源配線に並列接続されるとともに前記長手方向に並んで配置されている有機発光層を有する発光部の複数と、
前記基板上に前記複数の発光部を囲んで配置される導電性のシール部材を介して前記基板に接合されている封止基板と、を有している発光装置であって、
前記封止基板は、前記基板と対向する側の面に、前記電源配線に前記シール部材を介して接続される導体層とが配置されており、
前記電源配線は、互いに電気的に独立している第１電源配線および第２電源配線から構成されており、
前記導体層は、前記第１電源配線に接続されるアノード導体層である第１導体層と、前記第２電源配線に接続されるとともに前記第１導体層よりも広面積のカソード導体層である第２導体層とから構成されており、
前記第１導体層は、前記シール部位の前記長手方向に平行な部位に配置されており、
前記第２導体層は、前記シール部位以外の部位に配置されている本体部と、前記本体部から前記シール部材に重なる位置に延在するとともに前記シール部材を介して前記第２電源配線に接続される延在部と、を有している発光装置。
前記導体層は、前記長手方向に伸びた帯状とされている請求項１に記載の発光装置。
前記封止基板は、前記シール部材が接合されるシール部位が、前記基板と対向する側の面から前記基板側に突出している突出部にある請求項１または請求項２に記載の発光装置。
前記第１導体層は、前記突出部に前記第１導体層が配置され、
前記第２導体層は、前記本体部が前記封止基板の前記基板と対向する側の面における前記突出部よりも内側の部位に配置されており、
前記突出部は、その内側表面の根元部に前記第１導体層と前記第２導体層とを分離する溝がある請求項３に記載の発光装置。
前記溝は、高さが前記第２導体層の厚みよりも高い請求項４に記載の発光装置。
前記第１導体層と前記第１電源配線との接続部の数が、前記第２導体層と前記第２電源
配線との接続部の数よりも多い請求項１に記載の発光装置。