(57)【要約】  有機発光ダイオード等の有機ＥＬデバイスを用いた表示照明装置において、構造がより単純化された有機ＥＬデバイスを用いた表示照明装置を提供する。  発光部８の陽極７および陰極９にそれぞれ電圧を印加して当該発光部８を点灯駆動させる複数の有機ＥＬデバイス２が２次元状に配置された表示照明装置１、１＊において、各有機ＥＬデバイス２では、発光部８の２つの電極７、９のうち、一方の電極７と電気的に接続するように、電圧印加により抵抗値が変化する薄膜状の抵抗スイッチ６が設けられている。
2013027530.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光部の陽極および陰極にそれぞれ電圧を印加して当該発光部を点灯駆動させる複数の有機ＥＬデバイスが２次元状に配置された表示照明装置において、
前記各有機ＥＬデバイスでは、前記発光部の陽極および陰極のうち、一方の電極と電気的に接続するように、電圧印加により抵抗値が変化する薄膜状の抵抗スイッチが設けられていることを特徴とする表示照明装置。
【請求項２】
前記各発光部の点灯に先立って、当該各発光部に対応する前記各抵抗スイッチに電圧をそれぞれ印加して当該抵抗スイッチの抵抗値をそれぞれ設定して、前記各発光部から発光される光の輝度を可変させることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の表示照明装置。
【請求項３】
前記各有機ＥＬデバイスでは、前記発光部の陽極および陰極のうちの一方の電極と、前記抵抗スイッチの２つの電極のうちの一方の電極とが共通の電極とされることにより、前記抵抗スイッチが、前記発光部の一方の電極と電気的に接続するように設けられていることを特徴とする請求の範囲第１項または第２項に記載の表示照明装置。
【請求項４】
前記各有機ＥＬデバイスでは、前記発光部の陽極および陰極のうちの一方の電極と、前記抵抗スイッチの２つの電極のうちの一方の電極とが直接接続されることにより、前記抵抗スイッチが、前記発光部の一方の電極と電気的に接続するように設けられていることを特徴とする請求の範囲第１項または第２項に記載の表示照明装置。
【請求項５】
前記各有機ＥＬデバイスでは、前記発光部と前記抵抗スイッチとが、積層させて形成されていることを特徴とする請求の範囲第３項または第４項に記載の表示照明装置。
【請求項６】
前記発光部は、有機発光ダイオードで構成されていることを特徴とする請求の範囲第１項から第５項のいずれか一項に記載の表示照明装置。
【請求項７】
前記各有機ＥＬデバイスでは、前記抵抗スイッチに電気的に接続される前記発光部の電極は、酸素に不活性な材料で形成されていることを特徴とする請求の範囲第１項から第６項のいずれか一項に記載の表示照明装置。
【請求項８】
前記抵抗スイッチは、前記発光部の２つの電極のうち、前記陽極と電気的に接続するように設けられていることを特徴とする請求の範囲第１項から第７項のいずれか一項に記載の表示照明装置。
【請求項９】
前記抵抗スイッチは、前記発光部の２つの電極のうち、前記陰極と電気的に接続するように設けられていることを特徴とする請求の範囲第１項から第７項のいずれか一項に記載の表示照明装置。
【請求項１０】
前記抵抗スイッチとして、ユニポーラ型の抵抗スイッチが用いられており、
前記各有機ＥＬデバイスの発光部に対応する前記各抵抗スイッチの抵抗値をそれぞれ設定する際には、前記発光部および前記抵抗スイッチに印加する電圧の向きとは逆向きの電圧を前記抵抗スイッチに印加して前記各抵抗スイッチの抵抗値をそれぞれ設定することを特徴とする請求の範囲第２項から第９項のいずれか一項に記載の表示照明装置。
【請求項１１】
前記有機ＥＬデバイスは、単色の光を発光する前記発光部を備えていることを特徴とする請求の範囲第１項から第１０項のいずれか一項に記載の表示照明装置。
【請求項１２】
前記有機ＥＬデバイスは、
赤色の光を発光する前記発光部を備える前記有機ＥＬデバイスと、緑色の光を発光する前記発光部を備える前記有機ＥＬデバイスと、青色の光を発光する前記発光部を備える前記有機ＥＬデバイスとが１組となって１つの画素を構成することを特徴とする請求の範囲第１項から第１０項のいずれか一項に記載の表示照明装置。
【請求項１３】
前記１つの画素を構成する３つの前記有機ＥＬデバイスが前記各発光部にそれぞれ前記抵抗スイッチを備え、かつ、１つの画素を構成する３つの前記有機ＥＬデバイスの前記各抵抗スイッチが、それぞれ独立にその抵抗値が設定されることを特徴とする請求の範囲第１２項に記載の表示照明装置。
【請求項１４】
前記各有機ＥＬデバイスの前記各発光部に電力を常時供給して、前記各発光部を常時点灯させることを特徴とする請求の範囲第１項から第１３項のいずれか一項に記載の表示照明装置。
【請求項１５】
前記各有機ＥＬデバイスの前記各発光部に電力を周期的に供給して、前記各発光部を周期的に点灯させることを特徴とする請求の範囲第１項から第１３項のいずれか一項に記載の表示照明装置。
【請求項１６】
前記各発光部の周期的な点灯の前に、前記各発光部に対応する前記各抵抗スイッチの抵抗値をそれぞれ設定することを特徴とする請求の範囲第１５項に記載の表示照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示照明装置に係り、特に、有機発光ダイオード等の有機ＥＬデバイスを用いた表示照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ（Electro Luminescence）デバイスを用いた装置としては、従来から、例えば、有機発光ダイオード（Organic Light-Emitting Diode：ＯＬＥＤ）を備えるディスプレイ装置が知られている（例えば特許文献１〜３等参照）。【０００３】
これらの有機ＥＬデバイスとしては、通常、単色の画素からなる有機ＥＬデバイスや、ＲＧＢの各サブピクセルで１画素を構成する有機ＥＬデバイス等が用いられる。そして、２次元状（すなわちいわゆるマトリクス状）に配置された各画素を特定の輝度や色に点灯、発光させることにより、表示装置として２次元状の画像を表示したり、照明装置として所定の模様を有する照明を行ったりするように構成される。【０００４】
なお、本発明に係る装置は、表示装置として使用することも照明装置として使用することもできるものであるため、まとめて表示照明装置という。また、この場合、画像や模様を、静止画的に表示するように、すなわち同じ画像や模様を表示し続けるように構成される場合もあり、また、動画的に、すなわち時々刻々表示される内容が変化するように表示するように構成される場合もある。【０００５】
そして、これらの装置では、通常、有機発光ダイオードは、陽極、発光部（すなわち正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層）、陰極から構成されており、各電極から注入された正孔と電子がそれぞれの輸送層を介して発光層で結合する際に生じるエネルギーによって発光層の有機分子が励起され、これが失活する時に放出するエネルギーの一部が光として取り出される。注入される正孔と電子の量に応じて発光される際の光の強度が決まる。正孔、電子の注入量の制御は様々な手段があるが、例えば陽極と陰極の電極間の電位差を種々変えることにより、各画素から発光される光の輝度や色を画素ごとに調整するように構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−２２７２７６号公報
【特許文献２】特許第３５０１１４８号公報
【特許文献３】特許第３９５６３４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記の従来の有機ＥＬデバイスを用いたアクティブマトリクス型装置では、有機ＥＬデバイスの上記の発光層を含む発光部を点灯駆動させるために、通常、最低でも、薄膜トランジスター（Thin Film Transistor：ＴＦＴ）等のスイッチング素子が２つ必要であり、また、最低１つのキャパシターが必要であった。【０００８】
しかしながら、本発明者らが有機ＥＬデバイスの構造等について研究を重ねた結果、有機ＥＬデバイスをより単純な構造で構成することが可能であることが見出された。そして、このように有機ＥＬデバイスの構成を単純化することが可能となると、表示照明装置をより簡易に生産することが可能となる等の種々の有益な効果が得られることも分かってきた。【０００９】
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、有機発光ダイオード等の有機ＥＬデバイスを用いた表示照明装置において、構造がより単純化された有機ＥＬデバイスを用いた表示照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記の問題を解決するために、本発明の表示照明装置は、
発光部の陽極および陰極にそれぞれ電圧を印加して当該発光部を点灯駆動させる複数の有機ＥＬデバイスが２次元状に配置された表示照明装置において、
前記各有機ＥＬデバイスでは、前記発光部の陽極および陰極のうち、一方の電極と電気的に接続するように、電圧印加により抵抗値が変化する薄膜状の抵抗スイッチが設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のような方式の表示照明装置によれば、前述した従来の有機ＥＬデバイスのように、薄膜トランジスター（ＴＦＴ）等のスイッチング素子を２つ設けたり最低１つのキャパシターを設ける必要がなく、発光部といわば直列に抵抗スイッチを電気的に接続するだけの単純な構成とすることで、従来の有機ＥＬデバイスと全く同等の機能を奏することが可能となる。そして、このような構造がより単純化された有機ＥＬデバイスを用いて表示照明装置を構成することが可能となる。【００１２】
また、本発明のような方式の表示照明装置では、従来に比べて有機ＥＬデバイスの構成が単純であり、抵抗スイッチを駆動させるための配線の本数を減らすことができる。そのため、配線の本数が増加して有機ＥＬデバイスの開口率が低下することを的確に防止することが可能となる。【００１３】
さらに、有機ＥＬデバイスを、ＴＦＴ等を用いた従来の有機ＥＬデバイスよりも簡単な製造プロセスで製造することが可能となり、有機ＥＬデバイスや表示照明装置の生産性を向上させ、歩留まりの向上等を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係る表示照明装置における各画素部分の拡大図である。
【図２】図１におけるＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図３】有機ＥＬデバイスの製造プロセスにおける各工程を表すフローチャートである。
【図４】抵抗スイッチを発光部の陽極側に設けるように構成した場合の各画素部分の断面図である。
【図５Ａ】有機ＥＬデバイスの製造プロセスにおいて基板上に書き込み駆動用配線が配設されている状態を表す図である。
【図５Ｂ】有機ＥＬデバイスの製造プロセスにおいて基板と書き込み駆動用配線上に第１電極が積層された状態を表す図である。
【図６Ａ】凹部が設けられた本実施形態の第１電極等を表す図である。
【図６Ｂ】矩形状に形成された第１電極等を表す図である。
【図７】第１電極の切り立ったエッジ部分により抵抗スイッチが段切れを生じる可能性があることを説明する図である。
【図８】第１電極を取り囲むように形成した基台部上にマスク材を積層するとスパッタ分子が第１電極とマスク材との隙間に回り込む状態になることを説明する図である。
【図９】絶縁層に被覆された状態の発光部や第３電極等を表す図である。
【図１０】各有機ＥＬデバイス自体がそれぞれ１画素を構成するように構成した場合の表示照明装置における各画素部分の拡大図である。
【図１１】本実施形態に係る表示照明装置において有機ＥＬデバイスの発光部を点灯させるための制御構成および抵抗スイッチの抵抗値を設定するための制御構成の構成例を表す概略図である。
【図１２】印加する電圧Ｖに応じて抵抗値が変化し、高抵抗と低抵抗の２つの抵抗値の状態を同一極性にてとり得るタイプのユニポーラ型の抵抗スイッチにおける第１電極−第２電極間の電位Ｖと流れる電流Ｉとの関係を説明するグラフである。
【図１３】印加する電圧Ｖに応じて抵抗値が変化し、低抵抗と高抵抗の２つの抵抗値の状態を正負それぞれの極性にてとり得るタイプのバイポーラ型の抵抗スイッチにおける第１電極−第２電極間の電位Ｖと流れる電流Ｉとの関係の一例を説明するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る表示照明装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は、本実施形態に係る表示照明装置における各画素部分の拡大図であり、図２は、図１のＸ−Ｘ線に沿う、１つの有機ＥＬデバイス分の断面図である。なお、図１や図２では各構成部分が見易くなるように記載されており、各構成部分の相対的な大きさや厚み等は必ずしも現実の構成を反映していない。
【００１７】
本実施形態では、表示照明装置１は、図１等に示すように、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の光をそれぞれ発光する３つの有機ＥＬデバイス２（２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ）が１組となってそれぞれ１つの画素が構成されており、各有機ＥＬデバイス２や各画素が基板３上に２次元状（すなわちいわゆるマトリクス状）に配置されて構成されている。
【００１８】
そして、表示照明装置１を表示装置として使用する場合には、２次元状に配置された各画素からそれぞれ発光される光の色や輝度によって画面上に所定の画像や模様を表示し、表示照明装置１を照明装置として使用する場合には、２次元状に配置された各画素からそれぞれ発光される光の色や輝度によって照明される空間を所定の模様や色彩で照明するように用いられる。
【００１９】
なお、本実施形態では、上記のようにＲＧＢの各有機ＥＬデバイス２を備え、それらにより各画素から発光される光をいわゆるカラーの光とし、カラーの画像や模様を表示したり照明したりするようになっているが、後述するように、各有機ＥＬデバイス２自体がそれぞれ１画素を構成し、単色の光を発光する、いわゆるモノクロの画像や模様を表示したり照明したりする表示照明装置の場合も同様に説明される。
【００２０】
また、以下の説明においては、上下方向は、表示照明装置１の有機ＥＬデバイス２等の各部材を表した図２中における上下方向に即して表し（すなわち図中上側を「上」や「上方」等と表し）、左右方向は、図１や図２中における左右方向に即して表すものとする。
【００２１】
各有機ＥＬデバイス２は、図１や図２に示すように、主に、表示照明装置１の基板３および書き込み駆動用配線４上に積層された抵抗スイッチ６の第１電極５と、第１電極５の上方に積層された抵抗スイッチ６の本体部６ａと、抵抗スイッチ６の本体部６ａの上方に積層された第２電極７と、第２電極７の上方に積層された発光部８の本体部８ａと、発光部８の本体部８ａの上方に積層された発光部８の第３電極９とを備えて構成されている。そして、発光部８の第３電極９には、コンタクトホールＨを介して走査線１０が接続されている。
【００２２】
すなわち、本実施形態の有機ＥＬデバイス２では、抵抗スイッチ６は、第１電極５と本体部６ａと第２電極７とで構成され、発光部８は、第２電極７と本体部８ａと第３電極９とで構成されている。
【００２３】
なお、本実施形態では、このように、発光部８の第２電極７と、抵抗スイッチ６の第１電極５とは反対側の電極とが共通の電極とされている。すなわち、第２電極７が、発光部８の陽極（または陰極）として機能すると同時に、抵抗スイッチ６の一方の電極としても機能するように構成されている。
【００２４】
そして、本実施形態では、このように、第２電極７を発光部８と抵抗スイッチ６の共通の電極とすることにより、抵抗スイッチ６が、発光部８の陽極（または陰極）と電気的に接続されるようになっている。
【００２５】
また、図示を省略するが、この他にも、例えば、抵抗スイッチ６の本体部６ａ上に、第１電極５とは別体の電極を積層して設け、さらにその上方に発光部８の陽極（または陰極）である第２電極７を積層する等して、発光部８の陽極（または陰極）である第２電極７と、抵抗スイッチ６の電極とを直接接続するように構成することも可能である。
【００２６】
さらに、例えば、抵抗スイッチ６を基板３上の適宜の位置に形成し、抵抗スイッチ６の第１電極５とは反対側の電極と、発光部８の陽極（または陰極）である第２電極７とを導線等で接続するように構成することも可能である。これらのように構成しても、抵抗スイッチ６と、発光部８の陽極（または陰極）である第２電極７とを電気的に接続することが可能である。
【００２７】
以下、本実施形態に係る有機ＥＬデバイス２の構造をより詳しく説明するために、図１や図２のほか、図３以下にその製造プロセスを示しながら説明する。図３は、有機ＥＬデバイスの製造プロセスにおける各工程を表すフローチャートである。
【００２８】
なお、本実施形態では、後述するように、有機ＥＬデバイス２の発光部８の本体部８ａが、図２の下側から正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層（各層の図示は省略）の順に積層されて形成されている場合について説明するが、逆に、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層の順に積層して形成することも可能である。
【００２９】
すなわち、本実施形態の場合、発光部８下側の第２電極７と上側の第３電極９がそれぞれ発光部８の陽極と陰極に対応しているが、上記のように発光部８の本体部８ａの各層の積層順を逆転させた場合には、第２電極７と第３電極９がそれぞれ発光部８の陰極と陽極に対応する状態になる。そして、このように発光部８の本体部８ａを逆転させて積層させた場合も、抵抗スイッチは、以下、本実施形態で説明する抵抗スイッチ６と同様に機能する。
【００３０】
また、本実施形態では、図２に示したように、抵抗スイッチ６が、発光部８の２つの電極７、９のうちの陽極側に設けられている場合について説明するが、例えば図４に示すように、抵抗スイッチ６＊を発光部８の陰極側に設けるように構成することも可能である。
【００３１】
この場合は、第１電極５が発光部８の陽極（または陰極）、第２電極７が発光部８の陰極（または陽極）および抵抗スイッチ６＊の一方側の電極、第３電極９が抵抗スイッチ６＊の他方側の電極ということになる。そして、有機ＥＬデバイス２＊をこのように構成した場合も、有機ＥＬデバイス２＊は、以下、本実施形態で説明する有機ＥＬデバイス２と同様に機能する。
【００３２】
基板３は、例えばプラスチック等の樹脂やガラス等の絶縁材料を用いて構成されている。そして、基板３上には、図５Ａに示すように、アルミニウム等の金属線からなる書き込み駆動用配線４が、予め配設されている。この書き込み駆動用配線４や走査線１０等を介した発光部８の点灯制御や抵抗スイッチ６の抵抗値の設定等については後で説明する。
【００３３】
そして、図５Ｂに示すように、基板３と書き込み駆動用配線４上に、抵抗スイッチ６の２つの電極のうちの１つの電極である第１電極５が積層される（図３のステップＳ１）。本実施形態では、第１電極５はＴｉＮ（窒化チタン）で構成されている。また、本実施形態では、第１電極５は、図２に示すように、書き込み駆動用配線４に接続される部分の近傍に凹部が設けられるようになっている。
【００３４】
具体的には、後述する抵抗スイッチ６の抵抗値は、種々の要素によって決まるが、その中の１つの要素として、図６Ａに示すように、抵抗スイッチ６の本体部６ａ（図６Ａ、図６Ｂでは図示省略。図２等参照）を上下から挟む第１電極５と第２電極７との本体部６ａを介した接合面積に依存して変化する場合がある。
【００３５】
このような場合、製造プロセスにおいて、第１電極５と第２電極７との位置合わせやマスキングを的確に行って、第１電極５と第２電極７との位置合わせを精密に行うことが必要となるが、実際の製造プロセスにおいては、位置合わせ等の精度が必ずしも良くない場合がある。すなわち、実際のプロセスでは、第１電極５に対して第２電極７の位置が、設計上の位置からずれる場合があり得る。
【００３６】
このような場合に、例えば図６Ｂのように、基板３や書き込み駆動用配線４の上方に、例えば凹部がない矩形状の第１電極５を積層すると、抵抗スイッチ６を介してその上方に積層される第２電極７の位置が左右方向（図中の矢印参照）にずれた場合には、第１電極５と第２電極７との接合部分の１辺の長さａ＊が変化し、接合面積ａ＊×ｂが変化してしまう。そのため、抵抗スイッチ６の抵抗値が設計上の抵抗値からずれる現象が生じ得る。
【００３７】
しかし、図６Ａに示す本実施形態のように、第１電極５に、書き込み駆動用配線４に接続される部分と、抵抗スイッチ６を介して第２電極７に接合される部分との間に、凹部５ａを設けると、上方に積層される第２電極７の位置が左右方向（図中の矢印参照）にずれても、第１電極５と第２電極７との接合部分の１辺の長さａは変化せず、接合面積はほぼａ×ｂとなる。
【００３８】
この場合、上方に積層される第２電極７の位置が左右方向にずれると、図６Ａに斜線を付して示す部分の面積が増減するため接合面積が増減するが、その増減はわずかであり、上方に積層される第２電極７の位置が左右方向にずれても、第１電極５と第２電極７との本体部６ａを介した接合面積はほぼａ×ｂとなり、ほとんど変化しない。そして、実際上、接合面積をａ×ｂとすることが可能となる。
【００３９】
本実施形態では、このように、第１電極５を、図６Ａに示したような凹部５ａを設けた状態で積層することにより、第１電極５や抵抗スイッチ６の上方に積層される第２電極７の位置がずれたとしても、抵抗スイッチ６の本体部６ａを介した第１電極５と第２電極７との接合面積がａ×ｂのまま変化しないようにすることが可能となる。
【００４０】
そのため、抵抗スイッチ６の抵抗値が第１電極５と第２電極７との本体部６ａを介した接合面積に依存して変化する場合に、第１電極５と第２電極７との位置合わせを精密に行うことが難しい場合であっても、接合面積の変化による影響を最小限に抑え、抵抗スイッチ６の抵抗値が設計上の抵抗値からずれることを的確に防止することが可能となる。
【００４１】
なお、図１や図６Ａ等では、第１電極５や抵抗スイッチ６が、第２電極７等よりも面積が小さくなるように構成する場合を示したが、それらを、第２電極７等の面積と同等の面積を有する程度に大きく構成することも可能である。しかし、この場合も、上記のように第１電極５に凹部５ａを形成する等して、第１電極５と第２電極７との位置合わせ等にずれが生じた場合でも第１電極５と第２電極７との接合面積が変わらないように構成されることが望ましい。
【００４２】
一方、後述するように、第１電極５の上方に抵抗スイッチ６の本体部６ａが積層されるが（図２参照）、その際、例えば図７に示すように、第１電極５のエッジ部分が基板３や書き込み駆動用配線４から切り立った状態（すなわちテーパが設けられていない状態）になっていると、その上方に積層される抵抗スイッチ６の本体部６ａが、第１電極５のエッジ部分に対応する部分（図中の矢印参照）で段切れを生じてしまう場合がある。
【００４３】
特に、本実施形態では、後述するように、抵抗スイッチ６の本体部６ａは、厚さ数ｎｍ〜数十ｎｍ程度の薄膜状に形成されるため、このような段切れが生じ易い。そして、このように段切れが生じると、その段切れを境に電流が流れ難くなり、抵抗スイッチ６が所定の機能を奏さなくなる虞れがある。
【００４４】
そこで、このような事態が生じることを防止するために、本実施形態では、上記のように第１電極５のエッジ部分を基板３や書き込み駆動用配線４から切り立った状態とせず、図２や図５Ｂに示したように、第１電極５のエッジ部分がテーパ状になるように形成されるようになっている。
【００４５】
このように第１電極５のエッジ部分をテーパ状に形成する方法としては、例えば、上記のようにして、基板３や書き込み駆動用配線４の上方に、一旦、エッジ部分が切り立った状態で第１電極５を積層して形成した後、この状態の基板３を外部のエッチング装置等に持ち込んで、エッチング加工等によって第１電極５のエッジ部分をテーパ状に加工することが挙げられる。
【００４６】
また、有機ＥＬデバイス２の製造プロセスをより簡略化するために、例えば、以下のようにして第１電極５のエッジ部分をテーパ状に形成することが可能である。
【００４７】
すなわち、例えば図８に示すように、基板３や書き込み駆動用配線４の上方に、第１電極５を例えば図６Ａに示したように積層する。そして、例えば、第１電極５を取り囲むように形状を持つ基台部Ｍ１と、形成する第１電極の平面形状の開口部を持つマスク材Ｍ２で構成されたシャドーマスクを用いて第１電極を積層する。そして、このようにして、マスク材Ｍ２を第１電極５に密着させないようにして位置合わせをし、いわばある程度浮き上がらせた状態で、例えばスパッタリング成膜を行う。
【００４８】
このように処理すると、スパッタ分子が、第１電極５とマスク材Ｍ２との隙間に回り込むようになり（図８の矢印参照）、第１電極５のエッジ部分を的確にテーパ状に形成することが可能となる。
【００４９】
製造プロセスでは、続いて、図１や図２に示すように、第１電極５の上方に、抵抗スイッチ６の本体部６ａが形成される（図３のステップＳ２）。そして、本実施形態では、抵抗スイッチ６の本体部６ａは第１電極５を被覆するように（すなわち第１電極５を覆い隠すように）形成されるようになっている。これは、上記と同様に、第１電極５に対する抵抗スイッチ６の位置合わせやマスキング等が多少ずれても、抵抗スイッチ６の本体部６ａが確実に第１電極５と第２電極７との間に配設されるようにして、抵抗スイッチ６の本体部６ａを介した第１電極５と第２電極７の接合面積（すなわち上記（図６Ａ参照）のａ×ｂ）が変わらないようにするためである。
【００５０】
また、このように第１電極５を抵抗スイッチ６の本体部６ａで被覆するように形成する理由は、第１電極５と第２電極７とが直接接触しない（すなわち電気的に接続しない）ようにするためであるが、第１電極５の上方に抵抗スイッチ６を形成して上記の各目的が達成できるのであれば、必ずしも抵抗スイッチ６の本体部６ａで第１電極５を覆い隠すように形成する必要はない。
【００５１】
本実施形態では、抵抗スイッチ６は、電圧が印加されることにより抵抗スイッチ６内に形成される電界によって抵抗値が変化するチタン酸化物（ＴｉＯｘ）で構成された本体部６ａを第１電極５と第２電極７とで挟む構成とされているが、チタン酸化物以外にも、公知の種々の材料を用いた抵抗スイッチを用いることが可能であり、好ましくは、例えばＣｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｔａ、Ｌａ、Ｓｉ、Ｙ等の遷移金属の酸化物等や、酸素欠陥を有するものが用いられる。また、それらの金属酸化物と、含有する酸素（Ｏ）等の比率が異なる金属酸化物とを混合したり、或いはそれらを２層に分けて形成することも可能である。
【００５２】
また、本実施形態では、前述したように、抵抗スイッチ６の本体部６ａは、厚さが数ｎｍ〜数十ｎｍ（例えば２０ｎｍ）程度の薄膜状に形成されている。そのため、例えば、表示照明装置１の基板３をプラスチックやフィルム等で構成し、表示照明装置１を例えばフィルムのように撓ませて使用する場合であるとしても、抵抗スイッチ６が厚すぎて破損したり段切れを生じたりすることを的確に防止することが可能となるといった利点もある。
【００５３】
続いて、図１や図２に示すように、抵抗スイッチ６の本体部６ａの上方の所定の位置に、第２電極７が積層されて形成される（図３のステップＳ３）。
【００５４】
本実施形態では、第２電極７は、前述したように、抵抗スイッチ６の一方の電極として機能するとともに、発光部８の陽極（または陰極）としても機能するものである。そのため、図１や図６Ａに示すように、上記の第１電極５や抵抗スイッチ６の本体部６ａと比較して広い面積を有するものであり、後述する発光部８と同等の面積を有している。
【００５５】
本実施形態では、第２電極７は、前述したように発光部８の陽極（または陰極）として機能するが、抵抗スイッチ６内で遊離した酸素原子（Ｏ）等が発光部８側に入り込むことを阻止する、いわばバリアとしても機能するようになっている。そのため、本実施形態の有機ＥＬデバイス２では、第２電極７は、窒化チタン（ＴｉＮ）や白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、タングステン（Ｗ）等の酸素に不活性な材料で形成されるようになっている。
【００５６】
また、本実施形態では、第２電極７は、抵抗スイッチ６の第１電極５から本体部６ａを介して発光部８に流入する正孔（若しくは電子）を、上記のように第１電極５等に比べて広い面積を有する発光部８の全面に均一に流入させて、電流が発光部８の層内を均一に流れるようにするための電極としても機能するようになっている。
【００５７】
続いて、図１や図２に示すように、第２電極７の上方に、発光部８の本体部８ａが積層され（図３のステップＳ４）、さらにその上方に例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明電極として形成される第３電極９が積層される（図３のステップＳ５）。従って、本実施形態では、図２では図中上側に向かって、図１では図の手前側に向かって、それぞれ発光部８の本体部８ａから第３電極９を介して光が発光される（すなわちいわゆるトップエミッション）。
【００５８】
なお、例えば図４に示したように構成し、いわゆるボトムエミッション（すなわち図中下側に向かって光を発光する場合）を行う場合には、第１電極５が透明電極として形成される。このように、各電極は、発光部８の本体部８ａから光を発光させる方向等に応じて、透明電極として形成する等の措置が適宜行われる。
【００５９】
本実施形態では、発光部８は、電極間の電位差により生じる正孔と電子の注入電荷量に応じて発光する光の輝度が変化する有機発光ダイオードで構成されている。図２等では図示を省略したが、本実施形態では、発光部８の本体部８ａは、前述したように、下側から順に正孔注入層（Hole Injection Layer：ＨＩＬ) 、正孔輸送層（Hole Transport Layer：ＨＴＬ）、発光層（Emitting Layer：ＥＭＬ）、電子輸送層（Electron Transport Layer：ＥＴＬ）、電子注入層（Electron Injection Layer：ＥＩＬ）の順に各層が蒸着等の方法により積層されて形成されている。
【００６０】
そして、発光部８である有機発光ダイオードに、第１電極５や抵抗スイッチ６を介して第２電極７側から正孔が注入され、また、第３電極９側から電子が注入されると、前述したように、各電極から注入された正孔と電子がそれぞれの輸送層（ＨＴＬ、ＥＴＬ）を介して発光層（ＥＭＬ）で結合する。そして、結合する際に生じるエネルギーによって発光層の有機分子が励起され、これが失活する時に放出するエネルギーの一部が光として取り出される。このようにして、発光部８の発光層で発光が生じるようになっている。
【００６１】
また、有機ＥＬデバイス２の発光部８を点灯させる際に、第３電極９側に第２電極７側よりも高い電圧を印加して点灯させる場合（すなわち第２電極７を発光部８の陰極、第３電極９を発光部８の陽極とする場合）には、第１電極５側から抵抗スイッチ６や第２電極７を介して発光部８に電子が供給され、第３電極９側から発光部８に正孔が供給される状態になる。
【００６２】
そこで、このように構成する場合には、発光部８の本体部８ａは、前述したように、本実施形態の場合とは逆に、下側（すなわち第２電極７側）に電子注入層（ＥＩＬ）が配置され、上側（すなわち第３電極９側）に正孔注入層（ＨＩＬ）が配置されるように構成される。
【００６３】
なお、図２等では、発光部８の本体部８ａの厚さが、各電極５、７、９や抵抗スイッチ６等に比べて分厚く記載されているが、前述したように、図示した有機ＥＬデバイス２の各構成部分の相対的な大きさや厚み等は必ずしも現実の構成を反映しておらず、発光部８の本体部８ａを例えば数ｎｍ〜数十ｎｍ程度のより薄型に構成することも可能である。
【００６４】
本実施形態では、図９に示すように、このようにして積層した発光部８の本体部８ａや第３電極９の上方から、スパッタリング等の方法により例えば窒化シリコン（ＳｉＮ）等からなる絶縁層１１を形成して、抵抗スイッチ６や発光部８等を被覆する（図３のステップＳ６）。そして、この状態で、第３電極９の上方の位置の絶縁層１１に、図２に示したようなコンタクトホールＨを形成するようになっている（図３のステップＳ７）。
【００６５】
その際、例えばプラズマエッチングの方法を用い、絶縁層１１にコンタクトホールＨを形成する部分の直上でプラズマを発生させて絶縁層１１にコンタクトホールＨを形成すると、コンタクトホールＨのエッジ部分が第３電極９から切り立ったように形成される可能性がある。
【００６６】
しかし、このようにコンタクトホールＨのエッジ部分が切り立ったように形成されると、後述するようにコンタクトホールＨに入り込んで第３電極９と接続されるように形成される走査線１０（図２参照）が、やはりコンタクトホールＨのエッジ部分で切れてしまう虞れがある。そして、段切れが生じると、走査線１０から発光部８の第３電極９に対して必要な電圧を印加することができなくなる。
【００６７】
そこで、本実施形態では、コンタクトホールＨを形成する方法として、ケミカルドライエッチングの方法が採用されるようになっている。この方法では、絶縁層１１のコンタクトホールＨを形成したい部分の直上ではなく、別の反応室でガスを分解し、生成されたラジカルを当該部分に輸送してエッチング処理を行う。
【００６８】
このようなエッチング処理を行うと、絶縁層１１等にダメージを与えないという特徴のほかに、ほぼ等方性エッチングに近いエッチング処理が可能となるため、図２に示したように、形成されたコンタクトホールＨのエッジ部分をテーパ状にすることが可能となる。そして、コンタクトホールＨのエッジ部分がテーパ状になっているため、走査線１０がコンタクトホールＨのエッジ部分で切断されることを的確に防止することが可能となる。
【００６９】
なお、上記の目的を達成することができる手法であれば、ケミカルドライエッチング以外の手法でも望ましく、また、例えばプラズマエッチングの方法を用いても走査線１０の切断等が生じないのであれば、プラズマエッチングの方法を採用することも可能である。
【００７０】
このようにして、絶縁層１１にテーパ状のコンタクトホールＨが形成されると、続いて、絶縁層１１上に走査線１０が配線され、走査線１０が、コンタクトホールＨを介して有機ＥＬデバイス２の発光部８の第３電極９に接続されるようになっている（図３のステップＳ８）。本実施形態では、走査線１０は、アルミニウム等の金属線で構成されている。
【００７１】
なお、図２等では、凹凸を有する絶縁層１１上に走査線１０を直接配線する場合を示したが、走査線１０が不要に切断されることを防止するために、例えば、絶縁層１１の凹凸をなくすように、絶縁層１１の凹部に樹脂を充填する等して絶縁層１１の表面を平坦化したうえで走査線１０を配線するように構成することも可能である。
【００７２】
また、図１や図２等では、コンタクトホールＨを、第１電極５や抵抗スイッチ６等の真上に形成する場合を示したが、コンタクトホールＨの形成位置や走査線１０の配線位置はこれに限定されない。コンタクトホールＨや走査線１０を上記以外の位置に形成、配線するように構成することも可能であり、例えば、発光部８の第３電極９の端部等にコンタクトホールＨを設けるように構成することも可能である。
【００７３】
さらに、前述したように、例えば、各有機ＥＬデバイス２自体がそれぞれ１画素を構成し、単色の光を発光する、いわゆるモノクロの画像や模様を表示したり照明したりする表示照明装置１＊の場合には、例えば図１０に示すように、図１等に示した本実施形態の場合と同様に構成することが可能である。そして、この場合も、抵抗スイッチ６等の各部材は、本実施形態の場合と全く同様に機能する。
【００７４】
なお、図１等に示した本実施形態の場合も同様であるが、例えば図１０に示した有機ＥＬデバイス２において、発光部８の面積をより小さなものとして、表示される画像等をより高精細に表示するようにする等の改良が適宜なされることは改めて説明するまでもない。
【００７５】
また、図１０に示した表示照明装置１＊の場合に、上記のように全ての有機ＥＬデバイス２から単色（すなわち同一色）の光を発光させるように（すなわちモノクロの画像や模様を表示、照明するように）構成することも可能であるが、画素ごとにそれぞれ所定の色を発光する有機ＥＬデバイス２を予め配置しておき、画素ごとに発光される光の輝度は変化し得るが色は変化しないようなカラーの画像や模様を表示したり照明したりするように構成することも可能である。
【００７６】
次に、上記のような構成を備える本実施形態に係る表示照明装置１（或いは表示照明装置１＊。以下同じ。）において、有機ＥＬデバイス２の発光部８を点灯させるための制御構成および抵抗スイッチ６の抵抗値を設定するための制御構成について説明する。図１１は、そのための制御構成の構成例を、１つの有機ＥＬデバイス部分について表した概略図である。また、以下、本実施形態に係る表示照明装置１の作用についてもあわせて説明する。
【００７７】
本実施形態では、有機ＥＬデバイス２の発光部８を点灯させるための制御構成として、図１１に示すように、有機ＥＬデバイス２の第１電極５に接続されている書き込み駆動用配線４と、第３電極９に接続されている走査線１０は、それぞれ点灯用電源２０のプラス端子とマイナス端子に接続されている。そして、点灯用電源２０の一方の端子側（本実施形態ではプラス端子側）に、有機ＥＬデバイス２の発光部８の点灯および消灯を切り替えるための第１スイッチＳＷ１が設けられている。
【００７８】
そして、有機ＥＬデバイス２の発光部８を点灯させる際には、第１スイッチＳＷ１がオンされる。すると、有機ＥＬデバイス２の第１電極５側に発光部８の第３電極９側よりも高い電圧が印加され、発光部８内に第２電極７側から第３電極９側に向かう電界（すなわち図２では下側から上側に向かう電界）が形成される。
【００７９】
そして、発光部８の本体部８ａ中の発光層（ＥＭＬ）で上記のように正孔と電子の結合が生じることで、発光部８から所定の色の光が発光される。また、第１スイッチＳＷ１をオフされると、有機ＥＬデバイス２の発光部８への正孔や電子の供給がなくなるため、発光部８からの発光がなくなる。そのため、有機ＥＬデバイス２の発光部８が消灯される。
【００８０】
本実施形態では、このようにして、第１スイッチＳＷ１をオン／オフさせることにより、有機ＥＬデバイス２の発光部８を点灯、消灯させるようになっている。
【００８１】
なお、本実施形態では、点灯用電源２０は、各有機ＥＬデバイス２で共通の１つの電源が用いられるようになっている。また、図１１に示した構成では、第１スイッチＳＷ１をオン／オフすると、当該第１スイッチＳＷ１が接続されている１本の書き込み駆動用配線４に接続されている各有機ＥＬデバイス２の発光部８が全て同時に点灯または消灯するようになるが、各有機ＥＬデバイス２の発光部８をそれぞれ単独で点灯、消灯させるように構成することも可能であり、適宜に構成される。
【００８２】
一方、各有機ＥＬデバイス２の発光部８から発光される光の輝度は、発光部８の本体部８ａ内に注入される正孔や電子の注入電荷量の大きさに応じて決まる。そして、発光部８の本体部８ａに注入される注入電荷量は、発光部８といわば直列に設けられた抵抗スイッチ６の抵抗値に応じて決まる。
【００８３】
すなわち、仮に本実施形態のような抵抗スイッチ６が設けられていなければ、点灯用電源２０から有機ＥＬデバイス２の第１電極５と第３電極９の間に所定の電圧（すなわち電位差）が印加されると、印加された電圧と発光部８の内部抵抗等に見合った電流が発光部８内を流れる。そして、発光部８の内部抵抗等は、有機ＥＬデバイス２が一旦製造されてしまえば、その後、可変させることができない。そのため、仮に抵抗スイッチ６が設けられていなければ、発光部８から発光される光の輝度は、常時一定になる。
【００８４】
しかし、本実施形態のように、有機ＥＬデバイス２において発光部８と直列に抵抗スイッチ６を設けると、抵抗スイッチ６の抵抗値を可変させることで、抵抗スイッチ６の部分を介して発光部８の本体部８ａに注入される注入電荷量を変えることが可能となる。そして、注入される正孔や電子の注入電荷量を可変させることにより、発光部８から発光される光の輝度を変えることが可能となる。
【００８５】
本実施形態では、このようにして、抵抗スイッチ６の抵抗値を可変させることで、発光部８から発光される光の輝度を可変させるようになっている。そして、図１に示したように、表示照明装置１が、ＲＧＢの各光をそれぞれ発光する３つの有機ＥＬデバイス２（２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ）を１組として１画素を構成するように構成されている場合には、各有機ＥＬデバイス２の各発光部８から発光される光の輝度を可変させることで、各画素から発光される光の色を可変させることができるようになっている。
【００８６】
そこで、前述したように、本実施形態では、抵抗スイッチ６は、電圧が印加されることにより抵抗スイッチ６内に形成される電界によって抵抗値が変化するものが用いられるようになっている。そして、本実施形態では、各有機ＥＬデバイス２の発光部８の点灯に先立って、各発光部８に対応する各抵抗スイッチ６に電圧をそれぞれ印加して抵抗スイッチ６の抵抗値をそれぞれ設定するようになっている。そして、各抵抗スイッチ６の抵抗値に応じて各発光部８から発光される光の輝度を可変させるようになっている。
【００８７】
なお、抵抗スイッチ６の抵抗値を非常に高い抵抗値に設定することにより、上記のように有機ＥＬデバイス２の発光部８の点灯制御で第１スイッチＳＷ１をオンして有機ＥＬデバイス２の発光部８を「点灯」させる制御を行っても、実際上、当該有機ＥＬデバイス２の発光部８から発光される光の輝度がほぼ０の状態、すなわち「消灯」の状態になるように制御することも可能となる。
【００８８】
そして、抵抗スイッチ６の抵抗値を設定するための制御構成として、本実施形態では、図１１に示すように、有機ＥＬデバイス２の第１電極５に接続されている書き込み駆動用配線４と、第３電極９に接続されている走査線１０は、それぞれ抵抗設定用可変電圧源２１の２つの端子に接続されている。そして、抵抗設定用可変電圧源２１の一方の端子側（本実施形態ではプラス端子側）には、電圧の印加、停止を切り替えるための第２スイッチＳＷ２が設けられている。
【００８９】
図１１に示すように、本実施形態では、抵抗設定用可変電圧源２１のプラス−マイナスの極性が、点灯用電源２０の極性とは逆になっている。すなわち、本実施形態では、抵抗スイッチ６の抵抗値を設定する際には、有機ＥＬデバイス２の発光部８を点灯させる際に印加する電圧の向き（以下、この向きを順方向という。）とは逆向きの電圧（以下、この電圧の向きを逆方向という。）を印加し、発光部８の点灯の際に有機ＥＬデバイス２内に生じさせる電界の向きとは逆向きの電界を有機ＥＬデバイス２内（すなわち抵抗スイッチ６内）に生じさせるようになっている。
【００９０】
本実施形態では、上記のように有機ＥＬデバイス２の発光部８は有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）で構成されており、その積層構造から、順方向の電圧が印加された場合にのみ、発光部８が点灯するようになっている。そして、上記のように、抵抗スイッチ６の抵抗値の設定の際に逆方向の電圧が印加した場合には、発光部８は点灯しないようになっている。
【００９１】
そして、このような制御を実現するために、本実施形態では、有機ＥＬデバイス２の抵抗スイッチ６として、いわゆるユニポーラ型（ノンポーラ型ともいう。）の抵抗スイッチが用いられている。例えば図１２は、印加する電圧Ｖに応じて抵抗値が変化し、高抵抗と低抵抗の２つの抵抗値をとり得るタイプのユニポーラ型の抵抗スイッチ６における第１電極５−第２電極７間の電位Ｖと流れる電流Ｉとの関係を説明するグラフである。
【００９２】
図１２に示すように、このタイプのユニポーラ型の抵抗スイッチ６では、抵抗スイッチ６に印加される電圧Ｖの向き（極性ともいう。）が同一の向きである状態（すなわち印加する電圧Ｖが例えば負の値の電圧である状態）の中で、印加する電圧Ｖに応じて抵抗値が高抵抗の状態と低抵抗の状態との間を遷移する。
【００９３】
すなわち、このタイプのユニポーラ型の抵抗スイッチ６では、抵抗スイッチ６の抵抗値が低抵抗の状態である場合に、抵抗スイッチ６に印加される電圧Ｖの絶対値が所定の電圧値Ｖrsを越えると、抵抗スイッチ６の抵抗値が高抵抗の状態に遷移する。また、抵抗スイッチ６の抵抗値が高抵抗の状態である場合には、抵抗スイッチ６に印加される電圧Ｖの絶対値が所定の電圧値Ｖstを越えると、抵抗スイッチ６の抵抗値が低抵抗の状態に遷移するようになっている。
【００９４】
このようにして、印加する電圧Ｖに応じて抵抗値が変化するタイプのユニポーラ型の抵抗スイッチ６では、印加する電圧Ｖの向きが同じ向きでも、印加する電圧の電圧値に応じて、抵抗スイッチ６の抵抗値を可変させることができるようになっている。
【００９５】
そして、本実施形態では、点灯用電源２０から第１電極５と第３電極９に所定の電圧を印加して有機ＥＬデバイス２の発光部８を点灯させる際には、一旦設定された抵抗スイッチ６の抵抗値が変化しないように有機ＥＬデバイス２に電圧を印加して、発光部８を点灯させる。
【００９６】
また、抵抗設定用可変電圧源２１から第１電極５と第３電極９に所定の電圧を印加して抵抗スイッチ６の抵抗値を設定する際には、上記のように発光部８が点灯しない向きの電圧を抵抗スイッチ６に印加するとともに、上記のように電圧を印加して抵抗スイッチ６の抵抗値を可変させて設定するようになっている。
【００９７】
このように、本実施形態では、上記のように、各有機ＥＬデバイス２の発光部８の点灯に先立って、第１スイッチＳＷ１（図１１参照）をオフし、第２スイッチＳＷ２をオンした状態で、抵抗設定用可変電圧源２１から書き込み駆動用配線４や走査線１０を介して抵抗スイッチ６に所定の電圧を印加することで、抵抗スイッチ６の抵抗値を可変させて設定することができるようになっている。
【００９８】
そして、このようにして、本実施形態では、有機ＥＬデバイス２の発光部８を点灯させるための制御と抵抗スイッチ６の抵抗値を設定するための制御とを分離して行うように構成されており、有機ＥＬデバイス２の発光部８を点灯させている最中には抵抗スイッチ６の抵抗値が変化せず、また、抵抗スイッチ６の抵抗値を可変させる際には、印加する電圧を変えることで発光部８を点灯させない状態で抵抗スイッチ６の抵抗値を可変させることができるようになっている。
【００９９】
ところで、実際には、各有機ＥＬデバイス２の抵抗スイッチ６の抵抗値の設定動作は、各走査線１０に接続されている各有機ＥＬデバイス２ごとに行われる。
【０１００】
すなわち、第１、第２スイッチＳＷ１、ＳＷ２が全てオフとされた状態で、例えば最初の１本目の走査線１０に接続されている各有機ＥＬデバイス２に対応する各抵抗設定用可変電圧源２１、すなわち各書き込み駆動用配線４に接続されている各抵抗設定用可変電圧源２１に、各抵抗スイッチ６に印加すべき所定の電圧値がセットされる。
【０１０１】
なお、その際、各抵抗スイッチ６に印加すべき所定の電圧値は、抵抗設定用可変電圧源２１から有機ＥＬデバイス２に電圧を印加した場合に発光部８等において電圧降下が生じること等を加味して決められる。
【０１０２】
そして、当該１本目の走査線１０に対応する各第２スイッチＳＷ２がオンされることで、当該１本目の走査線１０に接続されている各有機ＥＬデバイス２の抵抗スイッチ６に所定の電圧が印加される。そして、この抵抗スイッチ６の抵抗値の設定動作が、抵抗設定用可変電圧源２１から電圧を印加する走査線１０を順次シフトさせながら行われ、電圧を印加する走査線１０をシフトするごとに、各抵抗設定用可変電圧源２１にセットする電圧値を必要に応じて順次変更しながら行われる。
【０１０３】
本実施形態では、このようにして、各有機ＥＬデバイス２の各抵抗スイッチ６の抵抗値がそれぞれ所定の抵抗値になるように設定される。
【０１０４】
そして、このようにして各有機ＥＬデバイス２の抵抗スイッチ６の抵抗値が設定されると、点灯用電源２０から所定の電圧を印加して各有機ＥＬデバイス２の発光部８を点灯させる際には、発光部８と直列に設けられた抵抗スイッチ６（図２参照）の抵抗値に応じて発光部８に流入する正孔や電子の量が決まる。
【０１０５】
そのため、各有機ＥＬデバイス２の発光部８の点灯に先立って各発光部８に対応する各抵抗スイッチ６の抵抗値をそれぞれ予め設定することで、各発光部８から、各抵抗スイッチ６の抵抗値に応じた輝度の光を発光させることが可能となる。そして、各抵抗スイッチ６の抵抗値を可変させることで、各発光部８から発光される光の輝度を可変させることが可能となる。
【０１０６】
なお、図１１では、図１における１画素を構成するＲＧＢの各有機ＥＬデバイス２Ｒ、２Ｇ、２Ｂのうちの１つの有機ＥＬデバイス２のみを示したが、１画素を構成する３つの有機ＥＬデバイス２Ｒ、２Ｇ、２Ｂの各抵抗スイッチ６は、それぞれ独立にその抵抗値が設定される。また、図１１に示した制御構成を、図１０に示した１画素を１つの有機ＥＬデバイス２で構成する場合にも適用可能であることは、改めて説明するまでもない。
【０１０７】
また、本実施形態では、図１２に示したように、有機ＥＬデバイス２の抵抗スイッチ６としてユニポーラ型の抵抗スイッチが用いられる場合について説明したが、抵抗スイッチ６として、例えば図１３に示すようないわゆるバイポーラ型の抵抗スイッチを用いるように構成することも可能である。
【０１０８】
図１３は、印加する電圧Ｖに応じて抵抗値が変化し、高抵抗と低抵抗の２つの抵抗値をとり得るタイプのバイポーラ型の抵抗スイッチ６における第１電極５−第２電極７間の電位Ｖと流れる電流Ｉとの関係の一例を説明するグラフである。
【０１０９】
図１３に示すように、このタイプのバイポーラ型の抵抗スイッチ６では、抵抗スイッチ６に印加される電圧Ｖの向き（極性ともいう。）を正負で逆転させることで初めて抵抗スイッチ６の抵抗値を高抵抗の状態と低抵抗の状態との間で遷移させることができる。
【０１１０】
すなわち、例えば高抵抗の状態である抵抗スイッチ６に、例えば正の所定の電圧値Ｖrs以上の電圧Ｖを印加すると、抵抗スイッチ６の抵抗値は、流れる電流Ｉの絶対値が大きくなる低抵抗の状態に遷移する。また、低抵抗の状態である抵抗スイッチ６に、例えば負の所定の電圧値Ｖst以下の電圧Ｖを印加すると、抵抗スイッチ６の抵抗値は高抵抗の状態に遷移する。
【０１１１】
そして、このような抵抗スイッチ６の場合も、例えば、点灯用電源２０から第１電極５と第３電極９に所定の電圧を印加して有機ＥＬデバイス２の発光部８を点灯させる際には、抵抗スイッチ６に対して、電圧値がＶst〜Ｖrsの間の電圧になるように印加し、一旦設定された抵抗スイッチ６の抵抗値が変化しない状態で、発光部８を点灯させる。
【０１１２】
また、抵抗設定用可変電圧源２１から第１電極５と第３電極９に所定の電圧を印加して抵抗スイッチ６の抵抗値を設定する際には、電圧値がＶrs以上の電圧Ｖ、或いは電圧値がＶst以下の電圧Ｖを印加して、抵抗スイッチ６の抵抗値を可変させて設定することが可能である。
【０１１３】
次に、上記のように構成された表示照明装置１を、表示装置や照明装置として用いる場合の構成例について説明する。
【０１１４】
この場合、まず、各有機ＥＬデバイス２の発光部８の点灯に先立って、各発光部８に対応する各抵抗スイッチ６に電圧をそれぞれ印加して抵抗スイッチ６の抵抗値をそれぞれ予め設定したうえで、各有機ＥＬデバイス２の各発光部８に電力を常時供給し、各発光部８を常時点灯させて、表示照明装置１の画面上に静止画的に文字や画像等を表示させたり、時間的に変化しない光で照明するように構成することが可能である。
【０１１５】
例えば、図１０に示したように、１画素が１つの有機ＥＬデバイス２で構成され、各有機ＥＬデバイス２の発光部８が同一色すなわち単色の光を発光する場合には、各画素の抵抗スイッチ６の抵抗値を予め設定し、各画素から発光される光の輝度を種々変化させることで、表示照明装置１の画面上に文字や模様等を表示させることが可能である。
【０１１６】
また、表示照明装置１を照明装置として用いる場合には、各画素から発光される光の輝度を種々変化させることで、濃淡をつけたり模様を浮き上がらせた照明を行うことが可能である。各画素から発光される光の輝度が統一された光を発光させて照明を行うように構成することも可能である。
【０１１７】
一方、図１等に示したように、１つの画素をＲＧＢの３つの有機ＥＬデバイス２Ｒ、２Ｇ、２Ｂで構成する場合には、各有機ＥＬデバイス２Ｒ、２Ｇ、２Ｂの抵抗スイッチ６の抵抗値をそれぞれ予め設定し、各有機ＥＬデバイス２の各発光部８から発光される光の輝度を種々変化させることで、各画素の色を調整し、その状態で表示照明装置１の画面上に文字や画像、模様等を表示させることが可能である。
【０１１８】
また、表示照明装置１を照明装置として用いる場合にも、上記のようにして各画素から発光される光の色を調整して、色彩がついた模様を浮き上がらせる等した照明を行うことが可能である。また、例えば、統一された色の光を各画素から発光されて照明を行うように構成することも可能である。
【０１１９】
上記の場合、各有機ＥＬデバイス２Ｒ、２Ｇ、２Ｂの抵抗スイッチ６の抵抗値が例えばそれぞれＮ通り（Ｎは２以上の整数）に設定可能である場合、１画素ごとにＮ３通り（３つのデバイスが全て輝度がほぼ０で「消灯」の状態の場合の１通りを除けばＮ３−１通り）の色の光を発光させることが可能となる。
【０１２０】
そして、この場合、例えば、各有機ＥＬデバイス２Ｒ、２Ｇ、２Ｂの抵抗スイッチ６の抵抗値としてそれぞれオン／オフの２通りの抵抗値を設定可能である場合（すなわち上記のＮが２である場合）には、１画素ごとに８通り（或いは７通り）の色の光を発光させることができ、抵抗スイッチ６の抵抗値として例えば２５６通りの抵抗値を設定することが可能である場合（すなわち上記のＮが２５６である場合）には、１画素ごとに約１６７７万通りの色の光を発光させることが可能となる。
【０１２１】
また、各有機ＥＬデバイス２の発光部８の点灯に先立って、各発光部８に対応する各抵抗スイッチ６に電圧をそれぞれ印加して抵抗スイッチ６の抵抗値をそれぞれ予め設定しておくが、例えば、各画素ごとに発光部８の点灯、消灯を制御して、表示する文字や画像等や照明する模様等を時間的に変化させるように構成することも可能である。
【０１２２】
すなわち、各画素から発光される光の色や輝度は固定されているが、各画素ごとの点灯、消灯を個別に制御することで、画面上に動きのある画像等を表示させたり、照明の光の模様が動きのある模様になるように構成することも可能である。
【０１２３】
さらに、各有機ＥＬデバイス２の各発光部８に電力を周期的に供給して、各発光部８を周期的に点灯させるとともに、各発光部８の周期的な点灯の前に、各発光部８に対応する各抵抗スイッチ６の抵抗値をそれぞれ設定するようにして、表示照明装置１の画面上にいわゆる動画を表示したり、或いは表示照明装置１から照明される模様等を動画状に時間的に変化させるように構成することも可能である。
【０１２４】
すなわち、この場合は、各画素から発光される光の色や輝度を固定せず、各画素から発光される光の色や輝度を周期的に変化させて、画面上に動画を表示したり、照明の光の模様を動画状に変化させるように構成される。
【０１２５】
その際、従来のブラウン管や液晶ディスプレイと同様に、１本の走査線１０ごとに、当該走査線１０に接続されている各有機ＥＬデバイス２の抵抗スイッチ６を可変させて一定時間点灯させ、消灯後に次の走査線１０に接続されている各有機ＥＬデバイス２の抵抗スイッチ６を可変させて点灯させていくように構成すると、１つの有機ＥＬデバイス２の発光部８あたりの点灯時間が短くなる。
【０１２６】
すなわち、走査線１０ごとに当該走査線１０に接続されている各有機ＥＬデバイス２の発光部８を点灯させ、他の各有機ＥＬデバイス２は消灯させておく。そして、有機ＥＬデバイス２を点灯させる走査線１０を順次シフトしていくようにして動画を表示するように構成すると、１つの有機ＥＬデバイス２の発光部８あたりの点灯時間が短くなる。そのため、１つの有機ＥＬデバイス２の発光部８あたりの輝度を大きくすることが必要となるが、その分、発光部８の寿命が短くなってしまう。
【０１２７】
そこで、上記のように動画的に表示や照明を行う場合には、他の有機ＥＬデバイス２は点灯させたまま、１本の走査線１０に接続されている各有機ＥＬデバイス２を一旦消灯して抵抗スイッチ６を可変させた後、当該各有機ＥＬデバイス２の発光部８を再度点灯させる。その際、抵抗スイッチ６の抵抗値が可変されていれば、当該有機ＥＬデバイス２の発光部８から発光される光の輝度が変わる（ＲＧＢの場合にはそれにより光の色が変化する。）。
【０１２８】
そして、有機ＥＬデバイス２の抵抗スイッチ６の抵抗値を可変させる際にのみ、走査線１０の各有機ＥＬデバイス２を消灯させて抵抗値を可変させて再度点灯させ、他の走査線１０について抵抗値を可変させる制御を行っている間は、既に抵抗スイッチ６の抵抗値を可変させた有機ＥＬデバイス２については点灯させたままの状態とする。
【０１２９】
すなわち、簡単に言えば、抵抗スイッチ６の抵抗値を可変させる場合にのみ有機ＥＬデバイス２を消灯させ、それ以外の場合は有機ＥＬデバイス２を点灯させたままの状態とする。そして、抵抗スイッチ６の抵抗値を可変させる走査線１０を順次シフトさせながら、上記の制御を繰り返すように構成する。
【０１３０】
このように構成すれば、１つの有機ＥＬデバイス２の発光部８あたりの点灯時間が長くなり、１つの発光部８あたりの輝度をさほど大きくする必要がなくなるため、発光部８の長寿命化を図ることが可能となり、その状態で動画的に表示や照明を行うことが可能となる。
【０１３１】
このように、上記の本実施形態のように表示照明装置１を構成すれば、本実施形態にかかる表示照明装置１によって、モノクロの場合もカラーの場合も、通常の表示装置や照明装置に求められる種々の表示や照明の仕方を的確に実現することが可能となる。
【０１３２】
以上のように、本実施形態に係る表示照明装置１によれば、各有機ＥＬデバイス２の発光部８の２つの電極すなわち陽極および陰極のうち、発光部８の一方の電極（図２等の場合は陽極である第２電極７）と電気的に接続するように、電圧印加により抵抗値が変化する薄膜状の抵抗スイッチ６を設けた。
【０１３３】
そのため、本実施形態に係る有機ＥＬデバイス２は、前述した従来の有機ＥＬデバイスのように、薄膜トランジスター（ＴＦＴ）等のスイッチング素子を２つ設けたり最低１つのキャパシターを設ける必要がなく、発光部８といわば直列に抵抗スイッチ６を電気的に接続するだけの単純な構成とすることで、従来の有機ＥＬデバイスと全く同等の機能を奏することが可能となる。そして、表示照明装置１を所望の状態で適宜機能させることが可能となる。
【０１３４】
また、従来の有機ＥＬデバイスでは、上記のように最低２つ設けられるスイッチ素子を駆動させるため、配線の本数が増える傾向があったが、そのためにデバイスの構成が複雑になったり有機ＥＬデバイスの発光部の開口率が低下する等の問題が生じる場合があった。
【０１３５】
しかし、本実施形態に係る表示照明装置１では、上記のように有機ＥＬデバイス２の構造が単純化されるため、配線の本数が増加して開口率が低下するような問題が発生することが的確に防止されるといった有益な効果が得られる。
【０１３６】
さらに、従来の有機ＥＬデバイスの製造プロセスで、ＴＦＴを形成する際には、成膜やレジスト塗布、露光、現像、ポストベーク、エッチング、レジスト剥離等の種々の工程からなるＰＥＰ（Photo Etching Process）を繰り返し行う必要があった。しかし、本実施形態に係る有機ＥＬデバイス２の製造プロセスにおいては、抵抗スイッチ６等の積層を、マスクを用いた方法により行うことができる。
【０１３７】
そのため、本実施形態に係る有機ＥＬデバイス２を簡単な製造プロセスにより製造することが可能となり、本実施形態に係る有機ＥＬデバイス２や表示照明装置１をより簡易な生産工程で製造することが可能となる。また、そのため、有機ＥＬデバイス２や表示照明装置１の生産性を向上させることが可能となるとともに、生産における歩留まりの向上を図ることが可能となるといった有益な効果を得ることも可能となる。
【０１３８】
なお、本発明が上記の実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜変更可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１３９】
表示照明装置の分野において利用可能性がある。
【符号の説明】
【０１４０】
１、１＊  表示照明装置
２、２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ  有機ＥＬデバイス
５  第１電極（抵抗スイッチの電極）
６  抵抗スイッチ
７  第２電極（発光部の陽極または陰極、共通の電極）
８  発光部
９  第３電極（発光部の陽極または陰極）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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