(57)【要約】      （修正有）【課題】  発光時間の経過に伴う発光輝度の低下の安定化処理によって生じる消費電力の増加を低減できる発光装置の製造方法について提供することを課題とする。【解決手段】    本発明の発光装置の製造方法は、整流作用を示す発光素子について、発光輝度の低下を安定化するための処理をした後、逆方向の電圧を印加する工程を含むことを特徴としている。発光輝度の低下を安定化するための処理について特に限定はないが、例えば、順方向の電圧を印加する処理が挙げられる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
整流作用を示す発光素子に、順方向の電圧を印加した後、逆方向の電圧を印加する工程を含むことを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項２】
整流作用を示す発光素子に、初期輝度の８０〜９５％の輝度となるように順方向の電圧を印加する処理をした後、逆方向の電圧を印加する工程を含むことを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項３】
整流作用を示す発光素子に、６×１０1ｓｅｃ〜６×１０5ｓｅｃの間、順方向の電圧を印加した後、逆方向の電圧を印加する工程を含むことを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項４】
前記逆方向の電圧を、６×１０1ｓｅｃ〜６×１０5ｓｅｃの間、印加することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。
【請求項５】
トランジスタと、前記トランジスタに接続し整流作用を示す発光素子と、を作製し、
前記発光素子に、順方向の電圧を印加した後、逆方向の電圧を印加する工程を含むことを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項６】
トランジスタと、前記トランジスタに接続し整流作用を示す発光素子と、を作製し、
前記発光素子に、初期輝度の８０〜９５％の輝度となるように順方向の電圧を印加する処理をした後、逆方向の電圧を印加する工程を含むことを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項７】
トランジスタと、前記トランジスタに接続し整流作用を示す発光素子と、を作製し、
前記発光素子に、６×１０1ｓｅｃ〜６×１０5ｓｅｃの間、順方向の電圧を印加した後、逆方向の電圧を印加する工程を含むことを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項８】
前記逆方向の電圧を、６×１０1ｓｅｃ〜６×１０5ｓｅｃの間、印加することを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法によって製造された発光装置を含む電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置の製造方法に関し、特に発光輝度の低下の安定化処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
エレクトロルミネッセンス素子（発光素子）からの発光を利用した発光装置は、高視野角、低消費電力の表示用装置として注目されている装置である。
【０００３】
ところで、発光素子は、一定の電流を流し続けて発光させたとき、発光時間の経過に伴って発光輝度が下がっていく現象を示す。このような発光輝度の低下は、特に経過時間の初期において顕著であり、一定時間が経過した後、徐々に安定になる。
【０００４】
その為、発光装置の製造においては、発光時間の経過に伴う発光輝度の低下を安定化するための処理が行われることがある。例えば、特許文献１では、駆動時の電流密度の５〜１０００倍の電流密度でエージングする有機電界発光素子の製造方法について開示されている。
【０００５】
しかし、発光素子は、発光時間の経過に伴って、或る特定の大きさの電流を流すのに必要な電圧が大きくなるという現象も示す。この為、特許文献１に記載の製造方法では、発光装置の消費電力が増加するという問題がある。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−１８５９７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、発光時間の経過に伴う発光輝度の低下の安定化処理によって生じる消費電力の増加を低減できる発光装置の製造方法について提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の発光装置の製造方法の一は、整流作用を示す発光素子に対して、発光輝度の低下を安定化するための処理をした後、逆方向の電圧を印加する工程を含むことを特徴としている。
【０００９】
発光輝度の低下を安定化するための処理について特に限定はないが、例えば、順方向の電圧を印加する処理が挙げられる。
【００１０】
本発明の発光装置の製造方法の一は、発光素子を作製後、電流が流れやすい方向の電圧を発光素子に印加し、さらに、電流が流れにくい方向の電圧を発光素子に印加する工程を含むことを特徴としている。
【００１１】
本発明の発光装置の製造方法の一は、一対の電極に発光層が挟まれて成り、整流作用を示す発光素子について、発光輝度の低下を安定化するための処理をした後、逆方向の電圧を印加する工程を含むことを特徴としている。
【００１２】
発光輝度の低下を安定化するための処理について特に限定はないが、例えば、順方向の電圧を印加する処理が挙げられる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によって、発光時間の経過に伴う発光輝度の低下が安定化すると共に、安定化処理によって生じる消費電力の増加が低減した発光装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の一態様について図面を参照しながら説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から 逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
【００１５】
（実施の形態１）
本形態では、第１の電極１０２と第２の電極１０４との間に発光層１０３を挟んで成る発光素子１０５を含む発光装置の製造方法について図１（Ａ）の斜視図と、図１（Ｂ）の断面図を用いて説明する。なお、図１（Ｂ）は、基板１０１上に作製される複数の発光素子の中の一つの断面図である。発光素子１０５において、第１の電極１０２から発光層１０３に注入された正孔と、第２の電極１０４から発光層１０３に注入された電子とは、発光層１０３において再結合し、励起子を形成する。その励起子が基底状態に戻るときに発光する。つまり、第１の電極１０２は陽極として機能し、第２の電極１０４は陰極として機能する。
【００１６】
基板１０１上に、第１の電極１０２を形成する。第１の電極１０２は、導電膜を成膜後、その導電膜を、行方向または列方向のいずれか一方向に並列に延びた複数の導電膜が形成されるように加工することによって形成すればよい。ここで、第１の電極１０２について特に限定はないが、仕事関数の大きい物質を用いて形成することが好ましい。具体的には、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、または酸化珪素を含むインジウム錫酸化物、２〜２０％の酸化亜鉛を含む酸化インジウムの他、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）等を用いることができる。なお、第１の電極１０２の形成方法について特に限定はなく、例えばスパッタ法や蒸着法等を用いて形成することができる。
【００１７】
次に、第１の電極１０２上に、発光層１０３を形成する。発光層１０３は、以下に示すように、第１の層１１１、第２の層１１２、第３の層１１３、第４の層１１４、第５の層１１５を順に積層して形成する。
【００１８】
先ず、第１の電極１０２上に第１の層１１１を形成する。ここで、第１の層１１１について特に限定はないが、第１の電極１０２から発光層１０３へ正孔が注入されるのを補助することができる物質を用いて形成することが好ましい。具体的には、フタロシアニン（略称：Ｈ2Ｐｃ）、銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）のようなフタロシアニン系の化合物の他、モリブデン酸化物（ＭｏＯｘ）、バナジウム酸化物（ＶＯｘ）、ルテニウム酸化物（ＲｕＯｘ）、タングステン酸化物（ＷＯｘ）、マンガン酸化物（ＭｎＯｘ）等の金属酸化物を用いて、第１の層１１１を形成することができる。なお、第１の層１１１の形成方法について特に限定はなく、例えばスパッタ法や蒸着法等を用いて形成することができる。
【００１９】
次に、第１の層１１１上に第２の層１１２を形成する。ここで第２の層１１２について特に限定はないが、正孔を輸送し易い物質を用いて形成することが好ましい。また、正孔を輸送し易く、さらに電子が流れるのを阻止できるような物質を用いて形成することがより好ましい。具体的には、４，４'−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−ビフェニル（略称：α−ＮＰＤ）、４，４'−ビス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−ビフェニル（略称：ＴＰＤ）、４，４'，４''−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニル−アミノ）−トリフェニルアミン（略称：ＴＤＡＴＡ）、４，４'，４''−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−トリフェニルアミン（略称：ＭＴＤＡＴＡ）等の芳香族アミン系（即ち、ベンゼン環−窒素の結合を有する）の化合物等を用いて、第２の層１１２を形成することができる。なお、第２の層１１２の形成方法について特に限定はなく、例えば蒸着法等を用いて形成することができる。
【００２０】
次に、第２の層１１２上に第３の層１１３を形成する。ここで第３の層１１３について特に限定はないが、発光性の高い物質（発光物質）を用いて形成することが好ましい。なお、発光物質が層中において分散している方が好ましいときは、発光物質と発光物質よりも、ＨＯＭＯ準位とＬＵＭＯ準位のエネルギーギャップの高い物質とを、発光物質が分散するように混合して、第３の層１１３を形成すればよい。なお、発光物質と発光物質よりもエネルギーギャップの高い物質とのいずれか一又は両方は、電子も正孔も輸送し易い物質であることがより好ましい。発光物質の具体例としては、４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−［２−(１,１,７,７−テトラメチルジュロリジン−９−イル)エテニル］ −４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＪＴ）、４−ジシアノメチレン−２−ｔｅｒｔ−ブチル−６−［２−(１,１,７,７−テトラメチルジュロリジン−９−イル)エテニル ］−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＪＴＢ）、ペリフランテン、２,５−ジシアノ−１,４−ビス［２−(１０−メトキシ−１,１,７,７−テトラメチルジュロリジン−９−イル)エテニル］ベンゼン、Ｎ,Ｎ’−ジメチルキナクリドン（略称：ＤＭＱｄ）、クマリン６、クマリン５４５Ｔ、トリス(８−キノリノラト)アルミニウム（略称：Ａｌｑ3）、９,９’−ビアントリル、９,１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡ）や９,１０−ビス(２−ナフチル)アントラセン（略称：ＤＮＡ）が挙げられる。また、この他、周期表の第３族に属する元素である白金またはイリジウム等を中心金属とする金属錯体等を用いることができる。
【００２１】
次に、第３の層１１３上に第４の層１１４を形成する。ここで第４の層１１４について特に限定はないが、電子を輸送し易い物質を用いて形成することが好ましい。また、電子を輸送し易く、さらに正孔が流れるのを阻止できるような物質を用いて形成することがより好ましい。具体例には、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ3）、トリス（５−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ3）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［h］−キノリナト）ベリリウム（略称：ＢｅＢｑ2）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−４−フェニルフェノラト−アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）など、キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等を用いることができる。なお、第４の層１１４の形成方法について特に限定はなく、例えば蒸着法等を用いて形成することができる。
【００２２】
次に、第４の層１１４上に第５の層１１５を形成する。ここで、第５の層１１５について特に限定はないが、第２の電極１０４から発光層１０３へ電子が注入されるのを補助することができる物質を用いて形成することが好ましい。具体的には、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ2）等のようなアルカリ金属又はアルカリ土類金属の化合物等を用いることができる。なお、第５の層１１５の形成方法について特に限定はなく、例えば蒸着法等を用いて形成することができる。
【００２３】
以上のようにして形成された発光層１０３上に、第２の電極１０４を形成する。第２の電極１０４は、導電膜を成膜後、その導電膜を、第１の電極１０２と交差するように並列に延びた複数の導電膜が形成されるように加工することによって形成すればよい。ここで、第２の電極１０４について特に限定はないが、仕事関数の小さい物質を用いて形成することが好ましい。具体的には、リチウム（Ｌｉ）等のアルカリ金属またはマグネシウム等のアルカリ土類金属等を含んだアルミニウム等を用いることができる。また、本形態のように、第２の電極１０４から発光層１０３へ電子が注入されるのを補助することができる物質を含んで成る層（第４の層１１４）を設けることによって、先に述べたＩＴＯ等のような仕事関数の高い物質を第２の電極１０４を形成する物質として用いることができる。なお、第２の電極１０４の形成方法について特に限定はなく、例えば蒸着法等を用いて形成することができる。また、第１の電極１０２と第２の電極１０４のいずれか一または両方は、可視光を透過できるように、電極の厚さ及び物質を選択して形成することが好ましい。
【００２４】
以上のようにして、基板１０１上に行方向及び列方向に並んだ複数の発光素子１０５を作製することができる。なお、発光素子１０５は整流作用を示す素子である。
【００２５】
次に、基板１０１上に作製された発光素子１０５に、一定時間、順方向の電圧を印加して、輝度の低下を安定化するための処理をする。ここで処理時間について特に限定はないが、特定の大きさの電流を流したときに得られる輝度が、処理前に得られる輝度（つまり輝度の初期値）の８０〜９５％になる迄、処理することが好ましい。具体的には、６×１０1ｓｅｃ〜６×１０5ｓｅｃの間、処理することが好ましい。なお、輝度低下を安定化するための処理方法は、ここに示したものには限定されるものでなく、この他の処理方法を用いてもよい。
【００２６】
次に、基板１０１上に作製された発光素子１０５に、一定時間、逆方向の電圧を印加する処理をする。これによって、先の輝度低下を安定化するための処理によって上がった駆動電圧を下げることができる。ここで処理時間について特に限定はないが、逆方向の電圧を印加する処理前に、特定の大きさの電流を流すために必要であった電圧の３０〜８０％になる迄、処理することが好ましい。具体的には、６×１０1ｓｅｃ〜６×１０5ｓｅｃの間、処理することが好ましい。
【００２７】
以上のようにして、パッシブ型の駆動によって発光素子１０５の発光・非発光を制御できる発光装置を得ることができる。
【００２８】
なお、本形態において製造した発光装置は、発光層へ正孔を注入するための電極を先に形成し、発光層へ電子を注入するための電極を後に形成しているが、発光素子を作製する工程は、これに限定されない。例えば、発光層へ電子を注入するための電極を先に形成し、発光層へ正孔を注入するための電極を後に形成してもよい。また、発光層の層構造についても本形態に示したものには限定されない。例えば、トリス(８−キノリノラト)アルミニウム（Ａｌｑ3）のように発光性が高く、且つ電子を輸送し易い物質を用いる場合等は、発光素子１０５のように第３の層１１３と第４の層１１４とを別に形成しなくてもよい。また、例えば、ポリスチレンスルフォン酸（ＰＳＳ）とポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）とを混合した高分子材料のように第１の電極１０２から発光層１０３へ正孔が注入されるのを補助でき、且つ正孔を輸送し易い物質を用いる場合等は、発光素子１０５のように第１の層１１１と第２の層１１２とを別に形成しなくてもよい。つまり、発光層を形成するために用いる物質の種類等によって、発光層を構成する層の数を適宜調整すればよい。発光層の形成には、低分子または高分子の有機物の他、無機物を用いてもよい。また、発光層を構成する層の厚さについても適宜調整すればよい。
【００２９】
また、発光素子１０５が空気中に含まれている水分等によって劣化しないように、以上のようにして製造した発光装置を、封止してもよい。また、発光時間の経過に伴う発光輝度の低下を安定化するための処理、または、その後行う逆方向の電圧を印加する処理を行ってもよい。
【００３０】
以上のようにして製造された発光装置は、発光時間の経過に伴う発光輝度の低下が安定化され、さらに安定化処理によって生じる消費電力の増加が低減されたものである。
【００３１】
（実施の形態２）
本発明の発光装置の製造方法によって、実施の形態１に示したようなパッシブ型の発光装置の他、アクティブマトリクス型の発光装置等も製造することができる。本実施の形態では、本発明を適用してアクティブマトリクス型の発光装置を製造する方法について、図２、３を用いて説明する。
【００３２】
基板２０１上に、トランジスタ２０２、２０３と、そのトランジスタに信号を伝達するための配線２０５等を作製する。なお、図２（Ａ）において、トランジスタ２０２はゲート信号駆動回路部に含まれるトランジスタであり、トランジスタ２０３は、画素部に含まれるトランジスタである。
【００３３】
次に、第１の電極２１１と第２の電極２１３との間に発光層２１２を挟んで成る発光素子２１４を作製する。発光素子２１４の作製方法について、以下に説明する。但し、発光素子２１４の構成は、下記のものには限定されない。
【００３４】
第１の電極２１１の一部と、トランジスタ２０３を覆う絶縁層を通ってトランジスタ２０３に至る配線２０５の一部とが接続するように、第１の電極２１１を形成する。ここで、第１の電極２１１について特に限定はないが、本形態では、実施の形態１における第２の電極１０４と同様の仕事関数の小さい物質を用いて第１の電極２１１を形成する。
【００３５】
次に、各々の発光素子を隔壁する、隔壁層２１０を形成する。隔壁層２１０は、曲率半径が連続的に変化する形状となるように形成することが好ましい。また、開口部からは第１の電極２１１が露出するようにする。なお、隔壁層２１０を形成する物質について特に限定はなく、例えば、アクリル、ポリイミド、シロキサン（シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成され、置換基に少なくとも水素を含む物質）、レジスト等を用いることができる。ここで、アクリル、ポリイミド、レジストは、非感光性または感光性のいずれのものでもよい。
【００３６】
次に、隔壁層２１０の開口部から露出した第１の電極２１１上に、発光層２１２を形成する。発光層２１２について特に限定はないが、本形態では、図１０に表すように、第１の電極２１１から発光層２１２へ電子が注入されるのを補助することができる物質を含んで成る第１の層２２１と、電子を輸送し易い物質を含んで成る第２の層２２２と、発光物質を含んで成る第３の層２２３と、正孔を輸送し易い物質を含んで成る第４の層２２４と、第２の電極２１３から発光層２１２へ正孔が注入されるのを補助することができる物質を含んで成る第５の層２２５とを、第１の層２２１から順に積層して発光層２１２を形成する。
【００３７】
なお、第１の電極２１１から発光層２１２へ電子が注入されるのを補助することができる物質は、実施の形態１で記載した第２の電極１０４から発光層１０３へ電子が注入されるのを補助することができる物質と同様である。また、電子を輸送しやすい物質は、実施の形態１で記載した電子を輸送しやすい物質と同様である。また、発光物質は、実施の形態１で記載した発光物質と同様である。また、正孔を輸送しやすい物質は、実施の形態１で記載した正孔を輸送しやすい物質と同様である。また、第２の電極２１３から発光層２１２へ正孔が注入されるのを補助することができる物質は、実施の形態１で記載した第１の電極１０２から発光層１０３へ正孔が注入されるのを補助することができる物質と同様である。
【００３８】
次に、発光層２１２上に第２の電極２１３を形成する。第２の電極２１３について特に限定はないが、本形態では、実施の形態１における第１の電極１０２と同様の仕事関数の大きい物質を用いて第２の電極２１３を形成する。
【００３９】
次に、基板２０１と、基板２４０とをシール材２４１を用いて、発光素子２１４が内側に封じ込められるように貼り合わせ、封止する。この時、封じ込められた内部は、窒素等の不活性ガスまたは透湿性が低い樹脂によって充填してもよいし、または真空でもよい。
【００４０】
次に、異方導電性接着剤２４３を用いて、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）２４２を基板２０１上に設けられた端子部２０６に取り付ける。
【００４１】
なお、駆動回路部は、上記のように必ずしも画素部と同一基板上に設けられている必要はなく、例えば、配線パターンが形成されたＦＰＣ上にＩＣチップを実装したもの（ＴＣＰ）等を利用し、基板外部に設けられていてもよい。
【００４２】
次に、発光素子２１４の輝度の低下を安定化するための処理をする。なお、本工程は、実施の形態１に記載した工程（順方向の電圧を印加する工程）と同様にして行えばよい。
【００４３】
次に、発光素子２１４に特定の大きさの電流を流すために必要な電圧を下げるための処理をする。なお、本工程は、実施の形態１に記載した工程（逆方向の電圧を印加する工程）と同様にして行えばよい。
【００４４】
以上のようにして製造された発光装置は、発光時間の経過に伴う発光輝度の低下が安定化され、さらに安定化処理によって生じる消費電力の増加を低減されたものである。
【００４５】
なお、本形態では、封止後に、輝度の低下を安定化するための処理と、特定の大きさの電流を流すために必要な電圧を下げるための処理とをしているが、これに限らず、例えば封止前において、これらの処理をしてもよい。これらの処理の工程部位は、特に限定されるものではない。
【００４６】
また、トランジスタ２０２、２０３について、特に限定はなく、シングルゲート型、マルチゲート型等のいずれでもよい。また、シングルドレイン型でもＬＤＤ（Lightly Doped Drain）型等のいずれでもよい。また、スタガ型、逆スタガ型のいずれでもよい。また、結晶成分を含む半導体層を活性層として含むトランジスタでもよいし、非晶質成分からなる半導体層を活性層として含むトランジスタでもよい。ここで、結晶成分を含む半導体には、セミアモルファス半導体も含まれる。セミアモルファスな半導体とは、次のようなものである。非晶質と結晶構造（単結晶、多結晶を含む）の中間的な構造を有し、自由エネルギー的に安定な第３の状態を有する半導体であって、短距離秩序を持ち格子歪みを有する結晶質な領域を含んでいるものである。また少なくとも膜中の一部の領域には、０．５〜２０nmの結晶粒を含んでいる。ラマンスペクトルが５２０ｃｍ-1よりも低波数側にシフトしている。Ｘ線回折ではＳｉ結晶格子に由来するとされる（１１１）、（２２０）の回折ピークが観測される。未結合手（ダングリングボンド）を終端するために水素またはハロゲンを少なくとも１原子％またはそれ以上含ませている。所謂微結晶半導体（マイクロクリスタル半導体）とも言われている。珪化物気体をグロー放電分解（プラズマＣＶＤ）して形成する。珪化物気体としては、ＳｉＨ4、その他にもＳｉ2Ｈ6、ＳｉＨ2Ｃｌ2、ＳｉＨＣｌ3、ＳｉＣｌ4、ＳｉＦ4などを用いることができる。この珪化物気体をＨ2、又は、Ｈ2とＨｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｎｅから選ばれた一種または複数種の希ガス元素で希釈しても良い。希釈率は２〜１０００倍の範囲。圧力は概略０．１Ｐａ〜１３３Ｐａの範囲、電源周波数は１ＭＨｚ〜１２０ＭＨｚ、好ましくは１３ＭＨｚ〜６０ＭＨｚ。基板加熱温度は３００℃以下でよく、好ましくは１００〜２５０℃。膜中の不純物元素として、酸素、窒素、炭素などの大気成分の不純物は１×１０20/cm3以下とすることが望ましく、特に、酸素濃度は５×１０19/cm3以下、好ましくは１×１０19/cm3以下とする。なお、セミアモルファスなものを有する半導体を用いたＴＦＴ（薄膜トランジスタ）の移動度はおよそ１〜１０ｍ2/Vsecとなる。
【００４７】
（実施の形態３）
実施の形態１または実施の形態２のようにして製造された発光装置は、例えば電子機器の表示部として用いることができる。
【００４８】
本形態では、電子機器の表示部に組み込まれる発光装置、及びその発光装置の画素部に設けられた回路及びその駆動、本発明を適用して製造された発光装置が組み込まれた電子機器について説明する。
【００４９】
図４は、ＦＰＣが装着された発光装置の上面図である。図４の発光装置は、実施の形態２に示したような製造方法によって製造されたものである。
【００５０】
図４において、第１の基板１００１と第２の基板１０２１とは対向するように貼り合わせられている。第１の基板１００１には画素部１０１１、第１の走査線を駆動するための駆動回路部１０１２、第２の走査線を駆動するための駆動回路部１０１３、ソース信号線を駆動するための駆動回路部１０１４、接続配線群１０１５（点線で囲まれている。）が設けられている。駆動回路部１０１２，１０１３、１０１４には、シフトレジスタやバッファ、スイッチ等が設けられている。また接続配線群１０１５と外部入力端子であるＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）１０３１とは、異方導電性接着剤によって接続している。また、画素部１０１１には、発光素子とそれを駆動するための回路とを含んで成る画素が複数配列されている。ＦＰＣ１０３１を介してコントローラから駆動回路部１０１２，１０１３、１０１４、電流供給線１０１６等へビデオ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号等の信号が送られる。そして、駆動回路部１０１２，１０１３、１０１４、電流供給線１０１６から画素部１０１１に信号が送られる。
【００５１】
なお、駆動回路部は、上記のように必ずしも画素部１０１１と同一基板上に設けられている必要はなく、例えば、配線パターンが形成されたＦＰＣ上にＩＣチップを実装したもの（ＴＣＰ）等を利用し、基板外部に設けられていてもよい。
【００５２】
上記のような発光装置において、画素部１０１１には、発光素子とそれを駆動するための回路とを含んで成る画素が複数配列されている。発光素子を駆動するために画素に含まれている回路について以下に図５を用いて説明する。但し、発光素子を駆動するための回路の構成は、以下に示すものに限定されるものではない。
【００５３】
図５（Ａ）に示すように、発光素子３０１には、各々の発光素子を駆動するための回路が接続されている。当該回路は、それぞれ、映像信号によって発光素子３０１の発光・非発光を決定する駆動用トランジスタ３２１と、前記映像信号の入力を制御するスイッチング用トランジスタ３２２と、前記映像信号に関わらず発光素子３０１を非発光状態にする消去用トランジスタ３２３とを有する。ここで、スイッチング用トランジスタ３２２のソース（又はドレイン）はソース信号線３３１と接続し、駆動用トランジスタ３２１のソース及び消去用トランジスタ３２３のソースはソース信号線３３１と並列するように延びた電流供給線３３２と接続し、スイッチング用トランジスタ３２２のゲートは第１の走査線３３３と接続し、消去用トランジスタ３２３のゲートは第１の走査線３３３と並列に延びた第２の走査線３３４と接続している。また、駆動用トランジスタ３２１と発光素子３０１とは直列に接続している。なお、発光素子３０１のうち陽極として機能する電極と駆動用トランジスタ３２１とが接続しているとき、駆動用トランジスタ３２１はＰチャネル型トランジスタとする。また、発光素子３０１のうち陰極として機能する電極と駆動用トランジスタ３２１とが接続しているとき、駆動用トランジスタ３２１はＮチャネル型トランジスタとする。
【００５４】
発光素子３０１が発光するときの駆動方法について説明する。書き込み期間において第１の走査線３３３が選択されると、第１の走査線３３３にゲートが接続されているスイッチング用トランジスタ３２２がオンになる。そして、ソース信号線３３１に入力された映像信号が、スイッチング用トランジスタ３２２を介して駆動用トランジスタ３２１のゲートに入力さることによって電流供給線３３２から発光素子３０１へ電流が流れ発光する。この時、発光素子３０１へ流れる電流の大きさによって発光の輝度が決まる。
【００５５】
図６は、図５（Ａ）に示すような回路を有する発光装置の画素部の上面図である。図６に付した数値は、それぞれ図５（Ａ）と同じものを表す。また、図６では、発光素子３０１は図示しておらず、発光素子３０１の電極８４を図示している。
【００５６】
また、各々の発光素子に接続する回路の構成は、ここで述べたものに限定されず、例えば後述する図５（Ｂ）、または図５（Ｃ）等と同様の構成であっても構わない。
【００５７】
次に、図５（Ｂ）で表される回路について説明する。図５（Ｂ）に示すように、発光素子８０１には、各々の発光素子を駆動するための回路が接続されている。当該回路は、映像信号によって発光素子８０１の発光または非発光を決定する駆動用トランジスタ８２１と、前記映像信号の入力を制御するスイッチング用トランジスタ８２２と、前記映像信号に関わらず発光素子８０１を非発光状態にする消去用トランジスタ８２３と、発光素子８０１に供給される電流の大きさを制御するための電流制御用トランジスタ８２４とを有する。ここで、スイッチング用トランジスタ８２２のソース（又はドレイン）はソース信号線８３１と接続し、駆動用トランジスタ８２１のソース及び消去用トランジスタ８２３のソースはソース信号線８３１と並列するように延びた電流供給線８３２と接続し、スイッチング用トランジスタ８２２のゲートは第１の走査線８３３と接続し、第１の走査線８３３と並列に延びた消去用トランジスタ８２３のゲートは第２の走査線８３４と接続している。また、駆動用トランジスタ８２１と発光素子８０１と間に電流制御用トランジスタ８２４を挟み、直列に接続している。電流制御用トランジスタ８２４のゲートは、電源線８３５に接続している。なお、電流制御用トランジスタ８２４は、電圧−電流（Ｖｄ−Ｉｄ）特性における飽和領域において電流が流れるように構成、制御されたものであり、これによって、電流制御用トランジスタ８２４に流れる電流値の大きさを決定することができる。なお、発光素子８０１のうち陽極として機能する電極と駆動用トランジスタ８２１とが接続しているとき、駆動用トランジスタ８２１はＰチャネル型トランジスタとする。また、発光素子８０１のうち陰極として機能する電極と駆動用トランジスタ８２１とが接続しているとき、駆動用トランジスタ８２１はＮチャネル型トランジスタとする。
【００５８】
発光素子８０１が発光するときの駆動方法について説明する。書き込み期間において第１の走査線８３３が選択されると、第１の走査線８３３にゲートが接続されているスイッチング用トランジスタ８２２がオンになる。そして、ソース信号線８３１に入力された映像信号が、スイッチング用トランジスタ８２２を介して駆動用トランジスタ８２１のゲートに入力さる。さらに、駆動用トランジスタ８２１と、電源線８３５からの信号を受けてオン状態になった電流制御用トランジスタ８２４とを介して電流供給線８３２から発光素子８０１へ電流が流れ、発光に至る。このとき、発光素子へ流れる電流の大きさは、電流制御用トランジスタ８２４によって決まる。
【００５９】
図７は、図５（Ｂ）に示すような回路を有し、一対の発光素子の電極のうち一方の電極を形成する前の発光装置の画素部の上面図である。図７に付した数値は、それぞれ図６と同じものを表す。また、図７では、発光素子８０１は図示しておらず、発光素子８０１の電極９４を図示している。
【００６０】
次に、図５（Ｃ）で表される回路について説明する。発光素子４０１には、各々の発光素子を駆動するための回路が接続されている。当該回路は、それぞれ、映像信号によって発光素子４０１の発光・非発光を決定する駆動用トランジスタ４２１と、前記映像信号の入力を制御するスイッチング用トランジスタ４２２とを有する。ここで、スイッチング用トランジスタ４２２のソース（又はドレイン）はソース信号線４３１と接続し、駆動用トランジスタ４２１のソースはソース信号線４３１と並列するように延びた電流供給線４３２と接続し、スイッチング用トランジスタ４２２のゲートは走査線４３３と接続している。また、駆動用トランジスタ４２１と発光素子４０１とは直列に接続している。なお、発光素子４０１のうち陽極として機能する電極と駆動用トランジスタ４２１とが接続しているとき、駆動用トランジスタ４２１はＰチャネル型トランジスタとする。また、発光素子４０１のうち陰極として機能する電極と駆動用トランジスタ４２１とが接続しているとき、駆動用トランジスタ４２１はＮチャネル型トランジスタとする。
【００６１】
発光素子４０１が発光するときの駆動方法について説明する。書き込み期間において走査線４３３が選択されると、走査線４３３にゲートが接続されているスイッチング用トランジスタ４２２がオンになる。そして、ソース信号線４３１に入力された映像信号が、スイッチング用トランジスタ４２２を介して駆動用トランジスタ４２１のゲートに入力さることによって電流供給線４３２から発光素子４０１へ電流が流れ発光する。この時、発光素子４０１へ流れる電流の大きさによって発光の輝度が決まる。
【００６２】
以上に説明した発光装置は、モノカラー表示のものでも良いし、フルカラー表示のものでもよい。
フルカラー表示を行う場合は、例えば、発光波長帯の異なる発光層を画素毎に形成することによって、フルカラー表示を行えるようにすることができる。典型的には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色に対応した発光層を形成する。この場合にも、画素の光放射側にその発光波長帯の光を透過するフィルター（着色層）を設けた構成とすることで、色純度の向上や、画素部の鏡面化（映り込み）の防止を図ることができる。フィルター（着色層）を設けることで、従来必要であるとされていた円偏光板などを省略することが可能となり、発光層から放射される光の損失を無くすことができる。さらに、斜方から画素部（表示画面）を見た場合に起こる色調の変化を一層低減することができる。
【００６３】
また、上記のように各色に対応した発光層を設けて、カラー表示を行う以外に、発光層は単色又は白色の発光を呈する構成とすることもできる。白色発光材料を用いる場合には、画素の光放射側に特定の波長の光を透過するフィルター（着色層）を設けた構成としてカラー表示を可能にすることができる。
【００６４】
なお、  白色に発光する発光層を形成するには、例えば、Ａｌｑ3、部分的にナイルレッドをドープしたＡｌｑ3、Ａｌｑ3、ｐ−ＥｔＴＡＺ、ＴＰＤ（芳香族ジアミン）を蒸着法により順次積層することで白色を得ることができる。また、スピンコートを用いた塗布法により発光層を形成する場合には、塗布した後、真空加熱で焼成することが好ましい。例えば、ポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）水溶液（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）を全面に塗布、焼成し、その後、色素（１，１，４，４−テトラフェニル−１，３−ブタジエン（ＴＰＢ）、４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノ−スチリル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＭ１）、ナイルレッド、クマリン６など）ドープしたポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）溶液を全面に塗布、焼成すればよい。
【００６５】
本発明を適用した発光装置を実装した電子機器の一実施例を図８に示す。
【００６６】
図８（Ａ）は、本発明を適用して作製したノート型のパーソナルコンピュータであり、本体５５２１、筐体５５２２、表示部５５２３、キーボード５５２４などによって構成されている。本発明の発光素子を有する発光装置を表示部として組み込むことでパーソナルコンピュータを完成できる。
【００６７】
図８（Ｂ）は、本発明を適用して作製した電話機であり、本体５５５２には表示部５５５１と、音声出力部５５５４、音声入力部５５５５、操作スイッチ５５５６、５５５７、アンテナ５５５３等によって構成されている。本発明の発光素子を有する発光装置を表示部として組み込むことで電話機を完成できる。
【００６８】
図８（Ｃ）は、本発明を適用して作製したテレビ受像機であり、表示部５５３１、筐体５５３２、スピーカー５５３３などによって構成されている。本発明の発光素子を有する発光装置を表示部として組み込むことでテレビ受像機を完成できる。
【００６９】
以上のように本発明の発光装置は、各種電子機器の表示部として用いるのに非常に適している。
【００７０】
なお、本形態では、パーソナルコンピュータについて述べているが、この他にカーナビゲイション、或いは照明機器等に本発明の発光素子を有する発光装置を実装しても構わない。
【００７１】
以上のような本発明を適用した電子機器は、良好な表示画像を提供できる。また、本発明を適用した電子機器は、低消費電力で駆動することができる。
【実施例１】
【００７２】
本発明を適用して製造した発光装置の諸特性について測定した結果について説明する。
【００７３】
先ず、評価に用いた発光素子について説明する。評価に用いた発光素子は、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）から成る電極の上に１００ｎｍの厚さとなるように成膜されたトリス(８−キノリノラト)アルミニウム（Ａｌｑ3）から成る層を有し、さらにＡｌｑ3から成る層の上にアルミニウムから成る電極を有する、整流素子である。
【００７４】
次に、測定方法について説明する。なお、電圧は、特に説明のない限り、順方向の電圧を表す。また、本実施例では、蛍光分光光度計を用いて発光素子の発光スペクトルを測定している。発光スペクトルを積分して得られた値の変化は、光子数の変化に対応し、さらに光子数の変化は輝度の変化に対応する。従って、発光スペクトルの積分値の変化を調べることによって、間接的に輝度の変化を調べることができる。
【００７５】
最初に、１ｍＡの電流を流したときに得られる発光スペクトルの積分値、及び１ｍＡの電流を流すのに必要な電圧を測定した。
【００７６】
次に、発光素子に、一定時間（本実施例では１８００秒間）、順方向の電圧を印加して１ｍＡの電流を流した。その間、６００秒置きに、１ｍＡの電流を流したときに得られる発光スペクトルの積分値、及び１ｍＡの電流を流すのに必要な電圧を測定した。
【００７７】
さらに、発光素子に、一定時間（本実施例では１２００秒間）、逆方向の電圧を１０Ｖの大きさで印加した。そして、その間、３００秒置きに、１ｍＡの電流を流したときに得られる発光スペクトルの積分値、及び１ｍＡの電流を流すのに必要な電圧（順方向の電圧）を測定した。
【００７８】
以上のようにして測定した結果を図９に示す。なお、横軸は測定開始時からの経過時間（秒）を表している。また、縦軸は、１ｍＡの電流を流したときに得られる発光スペクトルの積分値の相対値（任意単位）と１ｍＡの電流を流すのに必要な電圧の相対値（任意単位）を表している。なお、相対値は、測定開始時において１ｍＡの電流を流したときに得られる発光スペクトルの積分値、および１ｍＡの電流を流すのに必要な電圧を基準として求めた値である。
【００７９】
図９の黒丸（●）のプロットから、０秒〜１８００秒（順方向の電圧を印加したとき）では、時間の経過に伴って、１ｍＡの電流を流したときに得られる発光スペクトルの積分値は低下し、特に０秒〜６００秒において急激に低下していることが分かる。そして、６００秒経過後、発光スペクトルの積分値の低下は徐々に少なくなってきていることが分かる。また図９の白抜きの三角（△）のプロットから、１ｍＡの電流を流すのに必要な電圧は、時間の経過に伴って、徐々に大きくなっていることが分かる。
【００８０】
また、１８００秒〜３０００秒（逆方向の電圧を印加したとき）では、１ｍＡの電流を流したときに得られる発光スペクトルの積分値は、時間が経過しても、殆ど変わらない。一方、１ｍＡの電流を流すのに必要な電圧は、時間の経過に伴って、徐々に小さくなっていることが分かる。
【００８１】
以上のことから、逆方向の電圧を印加することによって、時間経過に伴った輝度低下の安定性を保った状態で、安定化処理（順方向の電圧の印加）により増加した１ｍＡの電流を流すのに必要な電圧を小さくできることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の発光装置の製造方法について説明する図。
【図２】本発明の発光装置の製造方法について説明する図。
【図３】本発明の発光装置の製造方法について説明する図。
【図４】本発明に係る発光装置の上面模式図。
【図５】本発明に係る発光装置の画素部を駆動するための回路について説明する図。
【図６】本発明に係る発光装置の画素部の上面図。
【図７】本発明に係る発光装置の画素部の上面図。
【図８】本発明を適用した電子機器。
【図９】１ｍＡの電流を流したときに得られる発光スペクトルの積分値の相対値と１ｍＡの電流を流すのに必要な電圧の相対値とに関する測定結果を示す図。
【図１０】本発明に係る発光装置に含まれる発光素子について説明する図。
【符号の説明】
【００８３】
９４  電極
１０１  基板
１０２  第１の電極
１０３  発光層
１０４  第２の電極
１０５  発光素子
１１１  第１の層
１１２  第２の層
１１３  第３の層
１１４  第４の層
１１５  第５の層
２０１  基板
２０２  トランジスタ
２０３  トランジスタ
２０５  配線
２０６  端子部
２１０  隔壁層
２１１  第１の電極
２１２  発光層
２１３  第２の電極
２４０  基板
２４１  シール材
２４２  ＦＰＣ
２４３  異方導電性接着剤
３０１  発光素子
３２２  スイッチング用トランジスタ
３２３  消去用トランジスタ
３３１  ソース信号線
３３２  電流供給線
３３３  第１の走査線
３３４  第２の走査線
４０１  発光素子
４２１  駆動用トランジスタ
４２２  スイッチング用トランジスタ
４３１  ソース信号線
４３２  電流供給線
４３３  ゲートは走査線
８０１  発光素子
８２１  駆動用トランジスタ
８２２  スイッチング用トランジスタ
８２３  消去用トランジスタ
８２４  電流制御用トランジスタ
８３１  ソース信号線
８３２  電流供給線
８３３  第１の走査線
８３４  第２の走査線
８３５  電源線
１００１  第１の基板
１０１１  画素部
１０１２ａ
１０１３  駆動回路部
１０１４  駆動回路部
１０１５  接続配線群
１０２１  第２の基板
１０３１  ＦＰＣ
５５２１  本体
５５２２  筐体
５５２３  表示部
５５２４  キーボード
５５５１  表示部
５５５２  本体
５５５３  アンテナ
５５５４  音声出力部
５５５５  音声入力部
５５５６  操作スイッチ
５５５７  操作スイッチ
５５３１  表示部
５５３２  筐体
５５３３  スピーカー
【図１】
2005310758.tif 000002
【図２】
2005310758.tif 000003
【図３】
2005310758.tif 000004
【図４】
2005310758.tif 000005
【図５】
2005310758.tif 000006
【図６】
2005310758.tif 000007
【図７】
2005310758.tif 000008
【図８】
2005310758.tif 000009
【図９】
2005310758.tif 000010
【図１０】
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