KR20030091805A - 발광 장치 및 전자 기기 - Google Patents

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KR20030091805A
KR20030091805A KR10-2003-0033564A KR20030033564A KR20030091805A KR 20030091805 A KR20030091805 A KR 20030091805A KR 20030033564 A KR20030033564 A KR 20030033564A KR 20030091805 A KR20030091805 A KR 20030091805A
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나카니시하야토
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세이코 엡슨 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 발광 소자를 흐르는 전류가 저하되는 것을 방지하여, 우수한 표시 품위를 갖는 발광 장치 및 전자 기기를 제공하는 것을 과제로 한다.
발광 소자를 구비한 복수의 화소(R, G, B)가 설치된 유효 영역(2a)의 외측에, 음극(12)에 접속되는 음극용 배선(13)이 유효 영역(2a)을 둘러싸도록 설치되고, 음극용 배선(13)과 유효 영역(2a) 사이에 화소 전극에 접속되는 제 1 내지 제 3 전원선(103G, 103B, 103R)이 설치되어 있다.

Description

발광 장치 및 전자 기기{LIGHT EMMISION DEVICE AND ELECTRONIC APPARATUS}
본 발명은 발광 장치 및 이것을 사용한 전자 기기에 관한 것이다.
최근, 화소 전극이 형성된 기판과 대향 전극 사이에 유기 발광 재료를 사용한 발광 소자를 구비한 유기 EL(일렉트로루미네선스) 표시 장치가 주목을 받고 있다(예를 들어, 일본국 특개평5-3080호 공보 참조).
유기 EL 표시 장치에서는, 발광 소자에 전류가 공급됨으로써 발광 소자는 발광한다. 이 때, 발광 소자의 휘도는 기본적으로 공급되는 전류의 전류량에 의해 결정된다.
상기와 같이, 발광 소자의 휘도는 기본적으로 공급되는 전류의 전류량에 의해 결정되기 때문에, 전류량이 원하는 값으로 되도록 정확하게 설정할 필요가 있다.
또한, 충분한 전류량을 확보하고자 하면, 전류를 공급하기 위한 배선의 폭이 증대하여, 프레임 영역이 커지고, 다양한 전자 기기에 탑재할 때에 지장을 초래하는 경우가 있다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 안출된 것으로서, 충분한 전류량을 확보하거나, 또는 전원 전압 변동에 의한 발광 소자의 휘도 변동을 억제하는 것이 제 1 목적이다. 더 나아가서는, 상기의 요청을 충족시키는 동시에, 프레임의 협소화를 가능하게 할 수 있는 발광 장치 및 전자 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명의 발광 장치의 일 실시예를 나타내는 평면 모식도.
도 2는 도 1에 나타낸 발광 장치의 AB선에 따른 단면 모식도.
도 3은 도 1에 나타낸 발광 장치의 요부(要部)를 나타내는 도면.
도 4는 도 1에 나타낸 발광 장치의 배선 구조의 평면 모식도.
도 5는 발광층의 배치를 나타내는 평면 모식도로서, (a)가 스트라이프 배치, (b)가 모자이크 배치, (c)가 델타 배치를 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 발광 장치를 사용한 전자 기기의 예를 나타내는 사시도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1 : 발광 장치
2a : 표시 영역
3 : 밀봉부
4 : 회로 기판
10 : 전기 광학층
11 : 발광 소자
12 : 음극
12c : 외주(外周)
13 : 음극용 배선(전극용 배선)
110 : 발광 소자
110b : 발광층
111 : 화소 전극
600 : 휴대 전화 본체(전자 기기)
700 : 정보 처리 장치(전자 기기)
800 : 시계 본체(전자 기기)
본 발명의 제 1 발광 장치는, 기판 상의 유효 영역에 설치되고, 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 끼워진 발광층을 갖는 발광 소자를 구비한 복수의 화소와, 상기 유효 영역의 외측에서 상기 제 2 전극에 접속된 전극용 배선을 포함하며, 상기 전극용 배선은 상기 유효 영역과 상기 기판의 외주를 이루는 복수의 변 중 적어도 1개의 변을 따라 연장되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 전극용 배선은 상기 기판의 외주를 이루는 복수의 변 중 적어도 1개의 변을 따라 연장되어 있기 때문에, 상기 제 2 전극과 상기 전극용 배선의 충분한 접촉 면적을 확보할 수 있다.
본 발명의 제 2 발광 장치는, 기판 상의 유효 영역에 설치되고, 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 끼워진 발광층을 갖는 발광 소자를 구비한 복수의 화소와, 상기 유효 영역의 외측에서 상기 제 2 전극과 접속된 전극용 배선을 포함하며, 상기 전극용 배선은 상기 제 2 전극의 외주보다 상기 유효 영역 측에 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기의 발광 장치에서는, 상기 제 2 전극과 상기 전극용 배선의 충분한 접촉 면적을 확보하는 동시에, 프레임을 협소화하는 것도 가능해진다.
본 발명의 제 3 발광 장치는, 기판 상의 유효 영역에 설치되고, 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 끼워진 발광층을 갖는 발광 소자를 구비한 복수의 화소와, 상기 유효 영역의 외측에서 상기 제 2 전극에 접속된 전극용 배선과, 상기 유효 영역의 외측에 설치되고, 상기 복수의 화소에 전기 신호를 공급하기 위한 회로를 포함하며, 상기 제 2 전극은 상기 유효 영역 및 상기 회로를 덮도록 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 발광 소자 및 회로가 외기(外氣)에 노출되는 것을 방지하여, 이들이 외기 중의 물이나 산소에 의해 열화(劣化)되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 제 2 전극 측으로부터의 광을 차단하고, 광 누설 등에 의한 회로의 오(誤)동작 등의 문제를 회피할 수 있다. 또한, 예를 들어, 정전기 등에 의해 외부로부터 주입되는 전하를 상기 2개의 전극을 통하여 제거할 수 있다.
본 발명의 제 4 발광 장치는, 기판 상의 유효 영역에 설치되고, 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 끼워진 발광층을 갖는 발광 소자를 구비한 복수의 화소와, 상기 유효 영역의 외측에서 상기 제 2 전극에 접속된 전극용 배선과, 상기 제 1 전극과, 상기 유효 영역에 설치된 유효 영역용 전원선을 통하여 상기 유효 영역의 외측에서 접속된 전원선을 포함하며, 상기 전원선은 상기 전극용 배선보다도 상기 유효 영역의 보다 가까운 위치에 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 상기 전극용 배선과 상기 전원선의 교차부를 적게 할 수 있기 때문에, 단선 등의 리스크를 저감시킬 수 있다.
또한, 「유효 영역용 전원선」은, 구체적으로는, 예를 들어, 후술하는 표시용 전원선(103)에 대응한다.
본 발명의 제 5 발광 장치는, 기판 상의 유효 영역에 설치되고, 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 끼워진 발광층을 갖는 발광 소자를 구비한 복수의 화소와, 상기 유효 영역의 외측에서 상기 제 2 전극에 접속된 전극용 배선과, 상기 제 1 전극과, 상기 유효 영역에 설치된 유효 영역용 전원선을 통하여 상기 유효 영역의 외측에서 접속된 전원선을 포함하며, 상기 제 2 전극은 상기 전원선 및 상기 전극용 배선의 적어도 일부를 덮고 있는 것을 특징으로 한다.
제 2 전극과 상기 전원선 및 상기 전극용 배선의 적어도 일부는 겹쳐 있기 때문에, 제 2 전극과 상기 전원선 또는 상기 전극용 배선은 용량을 형성할 수 있다. 이것에 의해, 상기 전원선 또는 상기 전극용 배선의 전압이 변동한 경우에도, 그 변동을 상기 용량에 의해 완화하고, 상기 전원선 또는 상기 전극용 배선의 전압 변동에 의한 발광 소자의 휘도 변동을 억제할 수 있다.
본 발명의 제 6 발광 장치는, 기판 상의 유효 영역에 설치되고, 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 끼워진 발광층을 갖는 발광 소자를 구비한 복수의 화소와, 상기 유효 영역의 외측에서 상기 제 2 전극에 접속된 전극용 배선과, 상기 제 1 전극과, 상기 유효 영역에 설치된 유효 영역용 전원선을 통하여 상기 유효 영역의 외측에서접속된 전원선을 포함하며, 상기 전원선은 층간절연막에 의해 이격된 복수의 배선층과 상기 복수의 배선층을 서로 전기적으로 접속하는 도전 재료에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
이것에 의해, 상기 전원선에서의 단선 등의 문제를 저감시킬 수 있다.
상기의 발광 장치에 있어서, 상기 제 2 전극을 덮는 밀봉 부재를 더 포함하고, 상기 밀봉 부재는 상기 기판 상의 접합부에서 접합되어 있으며, 상기 전극용 배선의 적어도 일부와 상기 접합부는 겹쳐 있는 것이 바람직하다. 상기 접합부의 공간을 효과적으로 이용함으로써 프레임의 협소화가 가능해진다.
상기의 발광 장치에 있어서, 상기 기판은 직사각형 형상을 갖고 있으며, 상기 전극용 배선은 상기 기판의 외주를 이루는 4변 중 3변과 상기 유효 영역 사이에 배치되어 있는 것이 바람직하다.
상기 전극 배선은 상기 유효 영역의 주위에 설치되어 있기 때문에, 상기 제 2 전극과 전기적으로 접속할 수 있는 충분한 영역을 확보할 수 있다.
또한, 상기 복수의 화소와 상기 전극용 배선의 배선 거리를 충분히 작게 할 수 있기 때문에, 배선 등에 의한 전압 강하를 억제할 수 있다.
상기의 발광 장치에 있어서, 상기 유효 영역에는 상기 복수의 화소에 주사 신호를 공급하기 위한 주사선 및 데이터 신호를 공급하기 위한 데이터선이 설치되고, 상기 전극용 배선은 상기 주사선 및 상기 데이터선 중 어느 하나와 동일한 재료에 의해 구성되어 있는 것이 바람직하다. 또는, 상기 전극용 배선과, 상기 주사선 및 상기 데이터선 중 어느 하나를 동일한 공정에 의해 형성하는 것이 바람직하다.
상기의 발광 장치에 있어서, 상기 전극용 배선은 층간절연막에 의해 이격된 복수의 배선층과 상기 복수의 배선층을 서로 전기적으로 접속하는 도전 재료에 의해 형성되어 있는 것이 바람직하다.
상기의 발광 장치에 있어서, 상기 제 2 전극을 덮는 밀봉 부재를 더 포함하고, 상기 밀봉 부재는 상기 기판 상의 접합부에서 접합되어 있으며, 상기 전원선의 적어도 일부와 상기 접합부가 겹쳐 있는 것이 바람직하다.
상기의 발광 장치에 있어서, 상기 제 1 전극은 화소 전극이며, 상기 제 2 전극은 상기 화소 전극의 위쪽에 설치된 공통 전극일 수도 있다.
상기의 발광 장치에 있어서, 상기 제 1 전극은 양극이며, 상기 제 2 전극은 음극일 수도 있다.
상기의 발광 장치에 있어서, 상기 전극용 배선의, 상기 제 2 전극과 접합부가 차지하는 면적은, 상기 전극용 배선의 면적의 50% 이상인 것이 바람직하다.
본 발명의 전자 기기는 상기 발광 장치를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
이 전자 기기에서는, 상기 발광 장치를 구비하고 있기 때문에, 우수한 표시 특성을 갖게 된다.
이하, 본 발명의 발광 장치의 일 실시예에 대해서 설명한다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 발광 장치(1)는 복수의 주사선(101)과, 주사선(101)에 대하여 교차하는 방향으로 연장되는 복수의 데이터선(102)과,데이터선(102)에 병렬로 연장되는 복수의 표시용 전원선(103)이 각각 배선된 구성으로 되어 있다.
주사선(101)과 데이터선(102)의 교차부에는 화소 영역(A)이 마련되어 있다.
데이터선(102)에는 시프트 레지스터, 레벨 시프터, 비디오 라인 및 아날로그 스위치를 구비하는 데이터측 구동 회로(104)가 접속되어 있다. 주사선(101)에는 시프트 레지스터 및 레벨 시프터를 구비하는 주사측 구동 회로(105)가 접속되어 있다.
화소 영역(A)의 각각에는 주사선(101)을 통하여 주사 신호가 게이트 전극에 공급되는 스위칭용의 박막트랜지스터(122)와, 이 스위칭용의 박막트랜지스터(122)를 통하여 데이터선(102)으로부터 공유되는 화소 신호를 유지하는 유지 용량(cap)과, 상기 유지 용량(cap)에 의해 유지된 화소 신호가 게이트 전극에 공급되는 구동용 박막트랜지스터(123)와, 이 구동용 박막트랜지스터(123)를 통하여 표시용 전원선(103)에 전기적으로 접속했을 때에 표시용 전원선(103)으로부터 구동 전류가 공급되어, 발광 소자(110)가 발광한다.
발광 장치(1)는, 스위칭용의 박막트랜지스터(122)를 온(on) 상태로 하는 주사 신호가 주사선(101)을 통하여 공급되면, 구동되어 스위칭용의 박막트랜지스터(122)가 온 상태로 된다. 이 때, 데이터선(102)으로부터 데이터 신호가 스위칭용의 박막트랜지스터(122)를 통하여 공급되어, 유지 용량(cap)에 유지된다. 유지 용량(cap)에 유지된 전하량에 따라, 구동용 박막트랜지스터(123)의 도통 상태가 설정된다.
구동용 박막트랜지스터(123)를 통하여, 표시용 전원선(103)으로부터 화소 전극(111)을 통하여 발광 소자(110)에 구동 전류가 공급되면, 발광 소자(110)는 공급된 구동 전류의 전류량에 따른 휘도로 발광한다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 발광 장치(1)의 표시 영역(2a)에 대응하여, 적색의 발광을 나타내는 화소 R, 녹색의 발광을 나타내는 화소 G, 및 청색의 발광을 나타내는 화소 B가 마련되어 있다. 화소 R, 화소 G, 및 화소 B에 대응하여, 상술한 주사선(101)(도시 생략, 데이터선(102)(도시 생략), 및 표시용 전원선(103)(도시 생략)이 설치되어 있다. 도시하지 않지만, 표시용 전원선(103)은 제 1 내지 제 3 전원선(103G, 103B, 103R)과 표시 영역(2a)의 외측에서 접속되어 있다.
제 1 전원선(103G)은 회로 기판(4)의 외주를 이루는 4변 중 2변(4a, 4c)과 표시 영역(2a) 사이에 배치되고, L자 형상으로 형성되어 있다. 제 1 전원선(103G)의 제 1 부분(103G1)은 플렉시블 기판(5)이 부착된 한 변(4d)과 대향하는 한 변(4a)과 표시 영역(2a) 사이, 보다 상세하게는 검사 회로(106)와 한 변(4a) 사이에 설치되어 있다. 제 1 전원선(103G)의 제 1 부분(103G1)은, 회로 기판(4)의 외주를 이루는 4변 중 대향하는 2변인 4c로부터 4b의 방향을 향하여 연장되어 있다. 화소 G에 대하여 설치된 표시용 전원선(103)과는 이 제 1 부분(103G1)에서 접속되어 있다.
제 1 전원선(103G)의 제 2 부분(103G2)은 회로 기판(4)의 플렉시블 기판(5)이 부착된 측의 한 변(4d) 측으로부터 한 변(4d)에 대향하는 한 변(4a)의 방향으로 연장되어 있고, 제 1 부분(103G1)과 제 2 부분(103G2)은 제 1 전원선(103G)이 굴곡된 형상으로 되도록 접속되어 있다.
제 2 전원선(103B)은 제 1 전원선(103G)과 동일하게 L자 형상의 형상을 갖고 있다. 제 2 전원선(103B)은 회로 기판(4)의 외주를 이루는 4변 중 2변(4a 및 4c)과 제 1 전원선(103G) 사이에 설치되어 있다. 제 1 전원선(103G)의 제 1 부분(103G1)과 변(4a) 사이에 있는 제 2 전원선(103B)의 제 1 부분(103Bl)에서, 제 2 전원선(103B)은 화소 B에 대하여 설치된 표시용 전원선(103)과 접속되어 있다.
제 3 전원선(103R)도 상술한 제 1 전원선(103G) 및 제 2 전원선(103B)과 동일하게 L자 형상의 형상을 갖고 있다. 제 3 전원선(103R)의 제 1 부분(103R1)은, 제 2 전원선(103B)의 제 1 부분(103B1)과 회로 기판(4)의 외주를 이루는 4변 중 플렉시블 기판이 부착된 측의 변(4d)과 대향하는 변(4a) 사이에 마련되어 있고, 제 3 전원선(103R)의 제 1 부분(103R1)에서, 화소 R에 대하여 설치된 표시용 전원선(103)과 접속되어 있다.
제 3 전원선(103R)의 제 2 부분(103R2)은, 상기 제 1 전원선(103G) 및 제 2 전원선(103B)의 제 2 부분(103G2, 103B2)이 형성된 측의 변인 한 변(4c)과는 대향하는 한 변(4b)과 표시 영역(2a) 사이에 형성되어 있다.
회로 기판(4)의 한 변(4d)에 부착된 플렉시블 기판(5)은, 그 위에 구동용 IC(6)를 구비하고 있다.
표시 영역(2a)과 상기의 한 변(4a) 사이에는 검사 회로(106)가 설치되어 있다. 검사 회로(106)에 의해, 제조 과정이나 출하 시의 발광 장치의 품질, 결함의 검사를 행할 수 있게 되어 있다.
2개의 주사선 구동 회로(105)는 각각 표시 영역(2a)과 제 3 전원선(103R)의 제 2 부분(103R2) 사이, 표시 영역(2a)과 제 1 전원선(103G)의 제 2 부분(103G2) 사이에 설치되어 있다.
주사선 구동 회로(105)를 제어하기 위한 신호를 전송하는 구동 회로용 제어 신호 배선(105a) 및 구동 회로용 전원 배선(105b)은, 각각 주사선 구동 회로(105)와 제 3 전원선(103R)의 제 2 부분(103R2) 및 제 1 전원선(103G)의 제 2 부분(103G2) 사이에 설치되어 있다.
음극(12)에 접속된 음극용 배선(13)(대향 전극용 배선 또는 공통 전극용 배선)은 제 3 전원선(103R) 및 제 2 전원선(103B)과 회로 기판(4)의 외주를 이루는 4변 중의 3변(4a, 4b, 4c) 사이에 설치되어 있고, 외관상 コ자 형상을 갖고 있다.
음극용 배선(13)의 제 1 부분(13a)은 회로 기판(4)의 플렉시블 기판(5)이 부착된 한 변(4d)에 대향하는 변(4a)과 제 3 전원선(103R)의 제 1 부분(103R1) 사이에 형성되고, 한 변(4a)을 따라 연장되도록 형성되어 있다. 음극용 배선(13)의 제 2 부분(13b) 및 제 3 부분(13c)은 각각 상기 4a 및 4d 이외의 2변인 4b 및 4c를 따라 배치되어 있다.
음극용 배선(13)은 음극(12)의 외주(12c)보다도 내측(회로 기판(4)의 중앙측)에 설치하는 것이 바람직하다.
즉, 음극용 배선(13)의 외주(13e)(제 1 부분(13a)의 상측 에지, 제 2 부분(13b)의 좌측 에지, 및 제 3 부분(13c)의 우측 에지)가 음극(12)의 외주(12c)보다도 표시 영역(2a)에 위치하도록 형성하는 것이 바람직하다.
음극용 배선(13)의 외주(13e)와 음극(12)의 외주(12c)의 거리는 1㎜ 이상(바람직하게는 2㎜ 이상)으로 하는 것이 적합하다.
이러한 구성으로 함으로써, 음극(12)의 형성 위치에 어긋남이 생긴 경우에도, 음극(12)과 음극용 배선(13)의 접촉 면적을 확보하는 것이 가능하고, 음극(12)과 음극용 배선(13)의 접속부에서의 전기 저항을 원하는 전기 저항 이하로 되도록 할 수 있다.
음극(12)의 전류 밀도가 불균일해지면, 표시 불균일 등의 표시 품위의 저하를 야기시키는 경우가 있기 때문에, 충분한 전류 공급량을 확보하기 위해 음극용 배선(13)의 폭은 가능한 한 넓게 하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 제 1 내지 제 3 전원선(103G, 103B, 103R) 중 최대의 폭을 갖는 전원선의 폭 이상으로 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 제 1 내지 제 3 전원선(103G, 103B, 103R) 합계의 폭 이상으로 하면, 상기와 같은 표시 불균일 등의 문제를 보다 저감시킬 수 있다.
음극용 배선(13)은 구동 회로용 제어 신호 배선(105a), 구동 회로용 전원 배선(105b), 제 1 내지 제 3 전원선(103G, 103B, 103R) 구동 회로와 함께, 접속 배선(5a)을 통하여 플렉시블 기판(5) 상의 구동용 IC(6)(구동 회로)에 접속되어 있다.
도 2는 발광 장치(1)의 단면을 나타내는 도면이다. 발광 장치는 회로 기판(4)과 회로 기판(4) 위에 배치된 전기 광학층(10)에 의해 구성되어 있다.
전기 광학층(10)은, 전기 광학층(10)의 표시 영역(2a)에 대한 부분에 발광 소자(110)가 설치되어 있다. 발광 소자(110)는 2개의 기능층, 즉, 도 3에 나타낸바와 같이 발광층(110a) 및 정공 주입/수송층(110b)을 구비하고 있다.
발광층(110a)은 정공 주입/수송층(110b)으로부터 주입된 정공과 음극(12)으로부터 주입되는 전자가 재결합하는 발광 현상을 주로 담당하는 기능층이며, 본 실시예에서는 도 1에 나타낸 발광 장치의 평면도에 도시된 적색의 발광을 나타내는 화소 R, 녹색의 발광을 나타내는 화소 G, 및 청색의 발광을 나타내는 화소 B에 따라, 각각 적색, 녹색, 청색의 발광색을 나타내는 발광층(110a)이 배치되어 있다.
발광층(110a)의 재료로서는, 유기 발광 재료, 예를 들어, 트리스(8-퀴놀리놀) 알루미늄 착체(Alq) 등을 사용할 수 있다.
정공 주입/수송층(110b)은 발광층(110a)의 발광 효율 및 수명 등의 소자 특성을 향상시키기 위한 것이며, 정공을 발광층(110a)에 주입하는 기능을 갖는 동시에, 정공을 정공 주입/수송층(110b) 내부에서 수송하는 기능을 갖는다.
정공 주입/수송층(110b)의 재료로서는, 예를 들어, 폴리에틸렌디옥시티오펜 등의 폴리티오펜 유도체와 폴리스티렌설폰산 등의 혼합물을 사용할 수 있다.
발광층(110a)과 정공 주입/수송층(110b)은 화소 전극(111)과 화소 전극(111)의 위쪽에 설치된 음극(12) 사이에 배치되어 있다.
화소 전극(111)은, 예를 들어, ITO로 형성되고, 평면으로부터 보아 대략 직사각형으로 패터닝되어 형성되어 있다. 이 화소 전극(111)의 두께는 50∼200㎚의 범위가 바람직하고, 특히 150㎚ 정도가 바람직하다.
음극(12)은, 도 2에 나타낸 바와 같이, 적어도 표시 영역(2a)에 있는 발광 소자(11)의 전면(全面)을 덮도록 형성되어 있다. 본 실시예에서는, 음극(12)은 더미 영역(2d)도 덮고 있다. 더미 영역(2d)은 주로 잉크젯 프로세스를 이용하여 발광 소자(110)를 형성하기에 앞서, 발광 소자를 형성하는 재료의 토출량을 안정화하기 위해 이용되는 영역으로서, 이른바 시험 토출하기 위한 영역이다.
음극(12)은 단층 구조를 갖고 있어도 좋지만, 본 실시예의 발광 장치와 같이 다층 구조를 갖고 있을 수도 있다. 예를 들면, 칼슘 등으로 이루어진 제 1 층(12a)과 알루미늄 등으로 이루어진 제 2 층(12b)이 적층된 구성으로 할 수 있다.
제 1 층(12a) 및 제 2 층(12b) 중 적어도 어느 하나에 광학적 기능을 부여하는 것도 가능하다. 예를 들면, 상술한 바와 같이 제 2 층(12b)을 알루미늄으로 구성함으로써 발광 소자(110)가 발한 광을 효율적으로 반사하는 것이 가능해진다. 이것에 의해, 기체(2) 측으로부터의 광의 취출 효율이 향상된다.
한편, 음극(12) 측으로부터 광을 취출할 경우는, 음극(12)의 충분한 광학 투과성을 확보하기 위해 박막화하는 것이 바람직하다. 이러한 경우, 음극(12)의 재료로서는, 예를 들어, 은, 마그네슘, 은과 마그네슘의 합금, Pt, Ir, Ni, Pd 등의 원소를 포함하여 박막화된 금속 등이 적합하게 이용된다.
음극(12)은 메커니컬 마스크 등을 이용하여 증착법, 스퍼터링법, CVD법 등에 의해 형성할 수 있다.
음극(12) 위에는 물이나 산소 등의 음극(12), 발광층(110a) 또는 정공 주입/수송층(110b) 등의 열화 인자로 되는 물질의 침입 및 투과를 억제하는 SiO, SiO2, SiN 등으로 이루어진 보호층을 설치할 수도 있다.
발광층(110a)과 정공 주입/수송층(110b)은, 뱅크부(112)에 의해 인접하는 발광 소자(110)의 발광층(110a) 및 정공 주입/수송층(110b)과 떨어져 있다. 뱅크부(112)는 도 3에 나타낸 바와 같이 복수의 층으로 이루어져 있고, 능동 소자층(14) 측에는 무기물 뱅크층(112a)(제 1 뱅크층)과, 음극(12) 측에 위치하는 유기물 뱅크층(112b)(제 2 뱅크층)이 적층되어 구성되어 있다.
무기물 뱅크층(112a)의 일부 및 유기물 뱅크층(112b)의 일부는, 화소 전극(111)의 에지부과 겹치도록 형성되어 있다.
무기물 뱅크층(112a)은 유기물 뱅크층(112b)보다도 화소 전극(111)의 중앙 측에 이르도록 형성되어 있다.
무기물 뱅크층(112a)은, 예를 들어, SiO2, TiO2등의 무기 재료로 이루어진 것이 바람직하다. 이 무기물 뱅크층(112a)의 두께는 50∼200㎚의 범위가 바람직하고, 특히 150㎚ 정도가 바람직하다.
유기물 뱅크층(112b)은 내열성 및 내용매성이 있는 재료, 예를 들어, 아크릴 수지 및 폴리이미드 수지 등으로 형성되어 있다. 이 유기물 뱅크층(112b)의 두께는 0.1∼3.5㎛의 범위가 바람직하고, 특히 2㎛ 정도가 바람직하다.
전기 광학층(10)의 위쪽에는, 전기 광학층(10)의 내부에 외기 중의 물이나 산소 등 음극(12) 또는 발광 소자(110)의 열화 요인으로 되는 물질의 투과를 억제 또는 차단하는 밀봉 기판(34)이 설치되어 있다. 밀봉 기판(34)의 재료로서는, 예를 들어, 유리, 석영, 금속, 합성수지 등이 사용된다. 발광 소자(110)의 광을 음극(12) 측으로부터 취출할 경우에는, 밀봉 기판(34)의 재료로서, 충분한 광학 투과성을 갖는 유리, 석영, 또는 합성수지 등의 재료를 사용하는 것이 바람직하다.
밀봉 기판(34)의 전기 광학층(10) 측에는, 전기 광학층(10)을 수납하는 오목부(34a)가 설치되어 있다. 오목부(34a)에는 물 및 산소 등을 흡수하는 게터(getter)제(35)를 배치하는 것이 바람직하다.
밀봉 기판(34)은 밀봉 수지(33)를 통하여 회로 기판(4)과 접합되어 있다. 밀봉 수지(33)에 사용되는 재료는 밀봉 기판(34)과 회로 기판(4)을 접착하는 것이 필요하나, 그것에 더하여, 밀봉 기판(34)과 동일하게, 전기 광학층(10)의 내부에 외기 중의 물이나 산소 등 음극(12) 또는 발광 소자(110)의 열화 요인으로 되는 물질의 투과를 억제 또는 차단하는 재료인 것이 바람직하다.
밀봉 수지(33)에 사용되는 재료로서는, 예를 들어, 열경화 수지, 자외선 경화 수지 등을 들 수 있다. 특히, 열경화 수지의 일종인 에폭시 수지가 적합하게 사용된다.
밀봉 수지(33)는 충분한 밀봉성을 유지하기 위해서는, 음극(12)의 외주(12c)는 밀봉 수지(33)의 내측에 수용되는 것이 바람직하나, 프레임을 협소화하기 위해서는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 밀봉 수지(33)의 일부는 음극(12)의 외주(12c)에 겹치는 동시에, 음극(12)이 밀봉 수지(33)의 외측까지 신장되지 않은 것이 바람직하다. 즉, 음극(12)이 밀봉 수지의 외주(33a)까지 이르지 않은 것이 바람직하다.
회로 기판(4)은 능동 소자층(14)을 구비하고 있으며, 능동 소자층(14) 내에 음극용 배선(13), 제 1 내지 제 3 전원선(103R, 103G, 103B), 구동 회로용 제어 신호 배선(105a), 구동 회로용 전원 배선(105b), 도 1에 나타낸 표시 영역(2a)에 대응하여 설치된 데이터선(102)(도시 생략), 주사선(101)(도시 생략), 표시용 전원선(103)(도시 생략), 구동용 박막트랜지스터(123), 스위칭용 박막트랜지스터(122)(도시 생략), 표시 영역(2a)과 회로 기판(4)의 외주를 이루는 변 사이에 설치된 주사선 구동 회로(105)에 포함되는 박막트랜지스터(124), 검사 회로(106)용 박막트랜지스터(도시 생략)가 설치되어 있다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 음극용 배선(13), 제 1 내지 제 3 전원선(103R, 103G, 103B), 주사선 구동 회로에 포함되는 박막트랜지스터(124), 구동 회로용 제어 신호 배선(105a), 구동 회로용 전원 배선(105b), 도 1에 나타낸 표시 영역(2a)에 대응하여 설치된 데이터선(102)(도시 생략), 주사선(101)(도시 생략), 표시용 전원선(103)(도시 생략), 구동용 박막트랜지스터(123), 및 스위칭용 박막트랜지스터(122)는 음극(12)에 의해 덮여 있다. 또한, 도 2에 도시되어 있지 않지만, 검사 회로(106)에 포함되는 박막트랜지스터도 음극(12)으로 덮여 있는 것이 바람직하다.
음극용 배선(13)은 제 1 층간절연막(144a)에 의해 이격된 복수의 도전층(배선층)을 이용하여 구성되어 있다. 즉, 음극용 배선(13)은, 상기 복수의 도전층과 상기 복수의 도전층을 전기적으로 접속하는 도전 재료에 의해 구성되어 있다. 음극용 배선(13)은 밀봉 기판(34)과 회로 기판(4)을 접합하는 위치와 겹치도록 설치되어 있다. 즉, 밀봉 수지(33)의 아래쪽에 음극용 배선(13)이 설치되어 있다.
상기 도전층의 재료로서는, 주사선(101)을 형성하는 재료와 데이터선(102)을 형성하는 재료 중 적어도 한쪽에 의해 형성할 수 있다.
구체적인 재료로서는, Al, Mo, Ta, Ti, W, Cu, TiN, 및 이들의 합금을 들 수 있다.
제 1 내지 제 3 전원선(103G, 103B, 103R)은 제 1 층간절연막(144a)에 의해 이격된 복수의 도전층을 이용하여 구성되어 있다. 즉, 제 1 내지 제 3 전원선(103G, 103B, 103R)은, 상기 복수의 도전층과 상기 복수의 도전층을 전기적으로 접속하는 도전 재료에 의해 구성되어 있다.
제 1 내지 제 3 전원선 중 적어도 어느 하나의 적어도 일부분이 밀봉 기판(34)과 회로 기판(4)을 접합하는 위치와 겹치도록 설치되어 있는 것이 바람직하다.
상기 도전층의 재료로서는, 주사선(101)을 형성하는 재료와 데이터선(102)을 형성하는 재료 중 적어도 한쪽에 의해 형성할 수 있다. 구체적인 재료로서는, Al, Mo, Ta, Ti, W, Cu, TiN, 및 이들의 합금을 들 수 있다.
구동 회로용 제어 신호 배선(105a) 및 구동 회로용 전원 배선(105b)은 제 1 층간절연막(144a) 위에 설치되어 있고, 데이터선(102) 및 표시용 전원선(103) 중 적어도 어느 한쪽과 동일한 층에, 또는 동일한 공정에 의해 형성되어 있다.
구동 회로용 제어 신호 배선(105a) 및 구동 회로용 전원 배선(105b)의 재료로서는, 상술한 제 1 내지 제 3 전원선의 재료와 동일한 재료를 채용할 수 있다.
주사선(101), 데이터선(102), 및 표시용 전원선(103)은 제 1 층간절연막(144a) 내 또는 제 1 층간절연막(144a) 위에 설치된다.
구동용 박막트랜지스터(123)는 반도체막(141)을 갖고, 반도체막(141)에는 고농도 붕소 이온의 주입에 의해 형성된 드레인 영역(141a), 소스 영역(141b), 및 채널 영역(141c)이 설치되어 있다.
반도체막(141)은 하지 보호막(2c) 위에 형성되어 있다. 하지 보호막(2c)은 기체(2)로부터의 가동 이온, 산소, 및 물 등의 박막트랜지스터의 열화 인자로 되는 물질의 투과를 억제한다는 기능을 갖고 있다.
반도체막(141) 위에는 반도체막(141)을 덮는 게이트 절연막(142)이 형성되어 있다. 게이트 절연막(142) 위에는 Al, Mo, Ta, Ti, W 등으로 이루어진 게이트 전극(143)이 형성되고, 게이트 전극(143) 및 게이트 절연막(142)의 일부는 제 1 층간절연막(144a)으로 덮여 있다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 제 1 및 제 2 층간절연막(144a, 144b)에는 반도체막(141)의 드레인/소스 영역(141a, 141b)을 각각 화소 전극(111) 및 표시용 전원선(103)에 접속하기 위한 콘택트 홀(145, 146)이 형성되어 있다.
제 2 층간절연막(144b)에 형성된 콘택트 홀(145)을 통하여, 드레인 영역(141a)은 제 2 층간절연막(144b) 위에 설치된 화소 전극(111)과 접속되어 있다. 제 1 층간절연막(144a)에 형성된 콘택트 홀(146)을 통하여, 소스 영역(141b)은 표시용 전원선(103)에 접속되어 있다.
본 실시예의 발광 장치(1)에서는, 다음에 나타낸 효과를 얻을 수 있다.
(1) 음극용 배선(13)의 제 1 내지 제 3 부분(13a, 13b, 13c)이 좌우 또는 상하 방향으로 연장되도록 형성되어 있기 때문에, 음극용 배선(13)과 음극(12)의 접촉 면적을 충분히 확보하여, 음극용 배선(13)과 음극(12) 사이의 전기 저항(접촉저항)을 최소한으로 억제할 수 있다.
이 때문에, 이 전기 저항에 기인하는 전압 강하에 의해, 발광 소자(110)에 공급되는 전류의 전류량이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 발광 소자(110)에서의 휘도, 표시 불균일, 또는 콘트라스트 저하 등을 방지하여, 우수한 표시 특성을 얻을 수 있다.
(2) 음극용 배선(13)이 표시 영역(2a)을 대략 둘러싸도록, 즉, 표시 영역(2a)의 위쪽, 좌측 및 우측에 형성되어 있기 때문에, 모든 위치의 발광 소자(110)에서 음극용 배선(13)과의 거리를 충분히 짧게 할 수 있다.
예를 들면, 표시 영역(2a)의 상부에 위치하는 발광 소자(110)에서는 이 발광 소자(110)를 경유한 전류가 제 1 부분(13a)에 흐르고, 하부에 위치하는 발광 소자(110)에서는 전류가 제 2 또는 제 3 부분(13b, 13c)에 흐르게 된다.
발광 소자(110)의 위치에 따른 공급 전류량의 편차를 저감시킬 수 있다.
따라서, 표시 영역(2a)의 휘도를 균일화할 수 있다.
(3) 음극용 배선(13)이 음극(12)의 외주(12c)보다도 내측(기판 중앙 측)에 설치되어 있기 때문에, 음극(12)의 형성 위치에 다소의 어긋남이 발생한 경우(예를 들어, 음극(12)의 형성 위치가 상하 또는 좌우 방향으로 어긋난 경우)에도, 음극용 배선(13)을 덮도록 음극(12)을 형성할 수 있다.
이 때문에, 음극(12)과 음극용 배선(13)의 접촉 면적을 충분히 확보할 수 있다. 따라서, 음극(12)과 음극용 배선(13) 사이의 전기 저항이 커지는 것을 방지하고, 발광 휘도의 저하를 방지할 수 있다.
(4) 표시 영역(2a), 주사측 구동 회로(105), 구동 회로용 제어 신호 배선(105a), 구동 회로용 전원 배선(105b), 검사 회로(106), 제 1 내지 제 3 전원선(103G, 103B, 103R), 음극용 배선(13)이 음극(12)으로 덮이도록 형성되어 있기 때문에, 이들이 외기에 노출되는 것을 방지할 수 있다. 이 때문에, 발광 장치의 내용(耐用) 기간을 연장시킬 수 있다.
또한, 표시 영역(2a), 주사선 구동 회로(105), 검사 회로(106)가 음극(12)으로 덮여 있기 때문에, 상기의 회로에 포함되는 박막트랜지스터의 광에 의한 오(誤)동작을 방지할 수 있다.
또한, 정전기 등에 대한 장치의 내성도 확보된다. 정전기 등에 의해 주입된 전하는 신속하게 음극(12)을 통과시켜 제거할 수 있다.
(5) 음극용 배선(13)이 제 1 내지 제 3 전원선(103G, 103B, 103R)보다도 회로 기판(4)의 외주 측에 배치되어 있고, 음극용 배선(13)에 접속되는 음극(12)은 제 1 내지 제 3 전원선(103G, 103B, 103R)을 덮도록 형성되어 있다.
이 때문에, 음극(12)과 제 1 내지 제 3 전원선(103G, 103B, 103R) 사이에 전기적인 용량을 형성할 수 있고, 제 1 내지 제 3 전원선(103G, 103B, 103R)의 전압이 소정 값으로부터 변동하여도, 상기 용량에 의해 그 변동을 완화할 수 있다.
도 1 내지 도 4에 나타낸 발광 장치(1)에서는, 음극용 배선(13)을 제 1 내지 제 3 부분(13a, 13b, 13c)으로 이루어진 コ자 형상으로 형성했으나, 본 발명에서는 음극용 배선의 형상이 이것에 한정되지 않는다.
본 발명에서는, 음극용 배선은 적어도 일부가 소정 방향으로 연장되는 형상인 것이 좋다. 예를 들면, 제 1 내지 제 3 부분(13a, 13b, 13c) 중 어느 하나를 갖는 구성으로 할 수 있다. 또한, 제 1 내지 제 3 부분(13a, 13b, 13c) 중 2개를 갖는 구성으로 할 수도 있다.
또한, 음극용 배선은, 도 1에 나타낸 제 1 내지 제 3 부분(13a, 13b, 13c)에 더하여, 회로 기판(4)의 하부에 하변(下邊)(4d)을 따라 좌우 방향으로 연장되는 제 4 부분을 갖는 직사각형으로 형성할 수도 있다.
또한, 음극용 배선은 직선 형상에 한정되지 않는다. 예를 들면, 적어도 일부가 곡선 형상으로 연장되도록 형성할 수도 있다.
상술한 실시예에서 화소 전극(111)을 양극으로서 설명했으나, 반대로 화소 전극(111)을 음극, 음극(12)을 양극으로 하여도 본 발명의 범위로부터 일탈하지 않는다.
도 1 내지 도 4에 나타낸 발광 장치(1)에서는, 화소 R, 화소 G, 화소 B의 발광 소자(110)를 스트라이프 배치한 경우에 대해서 설명했으나, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 다양한 배치 구조를 채용할 수도 있다. 예를 들면, 도 5의 (a)에 나타낸 바와 같은 스트라이프 배치 이외에, 도 5의 (b)에 나타낸 모자이크 배치, 또는 도 5의 (c)에 나타낸 델타 배치를 채용할 수 있다.
다음으로, 발광 장치(1)를 구비한 전자 기기의 구체적인 예에 대해서 설명한다.
도 6의 (a)는 휴대 전화의 일례를 나타낸 사시도이다. 도 6의 (a)에서 부호 600은 휴대 전화 본체를 나타내고, 부호 601은 상기 발광 장치를 이용한 표시부를나타낸다.
도 6의 (b)는 워드프로세서 및 퍼스널 컴퓨터 등의 휴대형 정보 처리 장치의 일례를 나타낸 사시도이다. 도 6의 (b)에서 부호 700은 정보 처리 장치, 부호 701은 키보드 등의 입력부, 부호 703은 정보 처리 장치 본체, 부호 702는 상기 발광 장치를 이용한 표시부를 나타낸다.
도 6의 (c)는 손목시계형 전자 기기의 일례를 나타낸 사시도이다. 도 6의 (c)에서 부호 800은 시계 본체를 나타내고, 부호 801은 상기 발광 장치를 이용한 표시부를 나타낸다.
이들 전자 기기는 상기 발광 장치를 이용한 표시부를 구비한 것이기 때문에, 우수한 표시 특성을 갖는다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 충분한 전류량을 확보하거나, 또는 전원 전압 변동에 의한 발광 소자의 휘도 변동을 억제할 수 있고, 또한 프레임의 협소화를 가능하게 할 수 있다.

Claims (15)

  1. 기판 상의 유효 영역에 설치되고, 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 끼워진 발광층을 갖는 발광 소자를 구비한 복수의 화소와,
    상기 유효 영역의 외측에서 상기 제 2 전극에 접속된 전극용 배선을 포함하며,
    상기 전극용 배선은 상기 유효 영역과 상기 기판의 외주(外周)를 이루는 복수의 변 중 적어도 1개의 변을 따라 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  2. 기판 상의 유효 영역에 설치되고, 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 끼워진 발광층을 갖는 발광 소자를 구비한 복수의 화소와,
    상기 유효 영역의 외측에서 상기 제 2 전극과 접속된 전극용 배선을 포함하며,
    상기 전극용 배선은 상기 제 2 전극의 외주보다 상기 유효 영역 측에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  3. 기판 상의 유효 영역에 설치되고, 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 끼워진 발광층을 갖는 발광 소자를 구비한 복수의 화소와,
    상기 유효 영역의 외측에서 상기 제 2 전극에 접속된 전극용 배선과,
    상기 유효 영역의 외측에 설치되고, 상기 복수의 화소에 전기 신호를 공급하기 위한 회로를 포함하며,
    상기 제 2 전극은 상기 유효 영역 및 상기 회로를 덮도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  4. 기판 상의 유효 영역에 설치되고, 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 끼워진 발광층을 갖는 발광 소자를 구비한 복수의 화소와,
    상기 유효 영역의 외측에서 상기 제 2 전극에 접속된 전극용 배선과,
    상기 제 1 전극과, 상기 유효 영역에 설치된 유효 영역용 전원선을 통하여 상기 유효 영역의 외측에서 접속된 전원선을 포함하며,
    상기 전원선은 상기 전극용 배선보다도 상기 유효 영역의 보다 가까운 위치에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  5. 기판 상의 유효 영역에 설치되고, 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 끼워진 발광층을 갖는 발광 소자를 구비한 복수의 화소와,
    상기 유효 영역의 외측에서 상기 제 2 전극에 접속된 전극용 배선과,
    상기 제 1 전극과, 상기 유효 영역에 설치된 유효 영역용 전원선을 통하여 상기 유효 영역의 외측에서 접속된 전원선을 포함하며,
    상기 제 2 전극은 상기 전원선 및 상기 전극용 배선의 적어도 일부를 덮고 있는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  6. 기판 상의 유효 영역에 설치되고, 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 끼워진 발광층을 갖는 발광 소자를 구비한 복수의 화소와,
    상기 유효 영역의 외측에서 상기 제 2 전극에 접속된 전극용 배선과,
    상기 제 1 전극과, 상기 유효 영역에 설치된 유효 영역용 전원선을 통하여 상기 유효 영역의 외측에서 접속된 전원선을 포함하며,
    상기 전원선은 층간절연막에 의해 이격된 복수의 배선층과 상기 복수의 배선층을 서로 전기적으로 접속하는 도전 재료에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 전극을 덮는 밀봉 부재를 더 포함하고,
    상기 밀봉 부재는 상기 기판 상의 접합부에서 접합되어 있으며,
    상기 전극용 배선의 적어도 일부와 상기 접합부는 겹쳐 있는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판은 직사각형 형상을 갖고 있으며,
    상기 전극용 배선은 상기 기판의 외주를 이루는 4변 중 3변과 상기 유효 영역 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유효 영역에는, 상기 복수의 화소에 주사 신호를 공급하기 위한 주사선 및 데이터 신호를 공급하기 위한 데이터선이 설치되고,
    상기 전극용 배선은 상기 주사선 및 상기 데이터선 중 어느 하나와 동일한 재료에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전극용 배선은, 층간절연막에 의해 이격된 복수의 배선층과 상기 복수의 배선층을 서로 전기적으로 접속하는 도전 재료에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  11. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 전극을 덮는 밀봉 부재를 더 포함하고,
    상기 밀봉 부재는 상기 기판 상의 접합부에서 접합되어 있으며,
    상기 전원선의 적어도 일부와 상기 접합부는 겹쳐 있는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  12. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 전극은 화소 전극이며,
    상기 제 2 전극은 상기 화소 전극의 위쪽에 설치된 공통 전극인 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  13. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 전극은 양극이며,
    상기 제 2 전극은 음극인 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  14. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전극용 배선의, 상기 제 2 전극과 접합부가 차지하는 면적은, 상기 전극용 배선의 면적의 50% 이상인 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  15. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 발광 장치를 구비한 전자 기기.
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