(57)【要約】【課題】発光領域の面積を低下させることなく、自発光素子の両電極間で電気的短絡が生じた場合の表示不良を低減すること、誤表示を防止すること、上記機能を備えた光デバイスの製造方法を提供すること、等。【解決手段】光デバイス１は、基板２上に形成された、下部電極３と上部電極６間に少なくとも発光層を含む成膜層５を狭持した自発光素子１００を一画素１０として、当該自発光素子１００を一つ又は複数個備える。この光デバイス１は成膜層５上に形成され、画素毎に電気的に隔離された上部電極６と、上部電極６上に絶縁層４を介して形成された電力供給用配線７と、電力供給用配線７と上部電極６間に形成され、下部電極３と上部電極６間の過電流時に電気的に絶縁化するヒューズ型配線部８とを有する。詳細には、ヒューズ型配線部８は、電力供給用配線７と上部電極６間の過電流時に電気的に絶縁化する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成された、下部電極と上部電極間に少なくとも発光層を含む成膜層を狭持した自発光素子を一画素として、当該自発光素子を一つ又は複数個備える光デバイスであって、
前記成膜層上に形成され、前記画素毎に電気的に隔離された上部電極と、
前記上部電極上に絶縁層を介して形成された電力供給用配線と、
前記電力供給用配線と前記上部電極間に形成され、前記下部電極と上部電極間の過電流時に電気的に絶縁化するヒューズ型配線部と
を有することを特徴とする光デバイス。
【請求項２】
前記ヒューズ型配線部は、前記電力供給用配線と前記上部電極間の過電流時に電気的に絶縁化することを特徴とする請求項１に記載の光デバイス。
【請求項３】
前記下部電極上に絶縁層により区画された開口部が形成され、当該開口部に前記成膜層が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光デバイス。
【請求項４】
前記ヒューズ型配線部は、前記開口部に当該開口部より小さく形成されていることを特徴とする請求項３に記載の光デバイス。
【請求項５】
前記上部電極は、前記開口部から外側領域に延出して形成され、
前記ヒューズ型配線部は、前記開口部の外側領域に形成された上部電極と、前記電力供給用配線との間に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一に記載の光デバイス。
【請求項６】
前記ヒューズ型配線部は、前記電力供給用配線と同じ導電材料からなることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一に記載の光デバイス。
【請求項７】
前記ヒューズ型配線部は、前記電力供給用配線と異なる導電材料からなることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一に記載の光デバイス。
【請求項８】
前記下部電極は前記基板上に矩形状に配置され、前記電力供給用配線は前記下部電極に直交する方向に沿って矩形状に配置され、前記下部電極と電力供給用配線との交差点に各画素が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一に記載の光デバイス。
【請求項９】
基板上に形成され、下部電極および上部電極間に少なくとも発光層を含む成膜層を狭持した自発光素子を一画素として、当該自発光素子を一つ又は複数個備える光デバイスの製造方法であって、
前記成膜層上に、画素毎に電気的に隔離された上部電極を形成する工程と、
前記上部電極上に、絶縁層を介して電力供給用配線、および当該電力供給用配線と上部電極間の一部又は全部に前記下部電極と上部電極間の過電流時に電気的に絶縁化するヒューズ型配線部を形成する工程と
を有することを特徴とする光デバイスの製造方法。
【請求項１０】
一対の電極間に少なくとも発光層を含む成膜層を狭持した自発光素子を一画素として、当該自発光素子を一つ又は複数個備える光デバイスの製造方法であって、
基板上に下部電極を形成する下部電極形成工程と、
前記下部電極上に第１絶縁層により開口部を区画形成する第１絶縁層形成工程と、
前記開口部内に、少なくとも発光層を有する成膜層を形成する成膜層形成工程と、
前記成膜層上に画素毎に電気的に隔離された上部電極を形成する上部電極形成工程と、
前記上部電極上に、当該第上部電極の一部が露出するようにヒューズ用開口部を備える第２絶縁層を成膜する第２絶縁層形成工程と、
前記ヒューズ用開口部に導電材料を充填してヒューズ型配線部を形成するヒューズ型配線部形成工程と、
前記第２絶縁層および前記ヒューズ型配線部上に、電力供給用配線を形成する工程と
を有することを特徴とする光デバイスの製造方法。
【請求項１１】
一対の電極間に少なくとも発光層を含む成膜層を狭持した自発光素子を一画素として、当該自発光素子を一つ又は複数個備える光デバイスの製造方法であって、
基板上に下部電極を形成する下部電極形成工程と、
前記下部電極上に第１絶縁層により開口部を区画形成する第１絶縁層形成工程と、
前記開口部内に、少なくとも発光層を有する成膜層を形成する成膜層形成工程と、
前記成膜層上に画素毎に電気的に隔離された上部電極を形成する上部電極形成工程と、
前記上部電極上に、当該第上部電極の一部が露出するようにヒューズ用開口部を備える第２絶縁層を成膜する第２絶縁層形成工程と、
前記ヒューズ用開口部、および前記第２絶縁層上に導電材料を充填してヒューズ型配線部および電力供給用配線を形成する工程と
を有することを特徴とする光デバイスの製造方法。
【請求項１２】
一対の電極間に少なくとも発光層を含む成膜層を狭持した自発光素子を一画素として、当該自発光素子を一つ又は複数個備える光デバイスの製造方法であって、
基板上に下部電極を形成する下部電極形成工程と、
前記下部電極上に第１絶縁層により開口部を区画形成する第１絶縁層形成工程と、
前記開口部内に、少なくとも発光層を有する成膜層を形成する成膜層形成工程と、
前記成膜層上に画素毎に電気的に隔離された上部電極を形成する上部電極形成工程と、
前記上部電極上の一部又は全部に導電材料により、ヒューズ型配線部を形成するヒューズ型配線部形成工程と、
前記上部電極上の前記ヒューズ型配線部の形成領域を除いた領域に第２絶縁層を成膜する第２絶縁層形成工程と、
前記第２絶縁層、およびヒューズ型配線部上に電力供給用配線を形成する電力供給用配線形成工程と
を有することを特徴とする光デバイスの製造方法。
【請求項１３】
一対の電極間に少なくとも発光層を含む成膜層を狭持した自発光素子を一画素として、当該自発光素子を一つ又は複数個備える光デバイスの製造方法であって、
基板上に下部電極を形成する下部電極形成工程と、
前記下部電極上に第１絶縁層により開口部を区画形成する第１絶縁層形成工程と、
前記開口部内に、少なくとも発光層を有する成膜層を形成する成膜層形成工程と、
画素毎に電気的に隔離され、前記成膜層上および前記開口部から外側領域に延出して上部電極を形成する上部電極形成工程と、
前記上部電極上に第２絶縁層を成膜する第２絶縁層形成工程と、
前記第２絶縁層上に電力供給用配線を形成する電力供給用配線形成工程と、
前記開口部の外側領域に形成された上部電極と前記電力供給用配線との間に、導電材料によりヒューズ型配線部を形成するヒューズ型配線部形成工程と
を有することを特徴とする光デバイスの製造方法。
【請求項１４】
前記第２絶縁層形成工程において、前記ヒューズ用開口部をレーザ照射法により形成することを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の光デバイスの製造方法。
【請求項１５】
前記第２絶縁層形成工程において、前記ヒューズ用開口部をエッチング法により形成することを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の光デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光デバイス、および光デバイスの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光デバイスは、例えば携帯電話、車載用モニタ、家庭用電化製品のモニタ、パーソナルコンピュータの表示装置やテレビジョン受像装置等のドットマトリックス表示を行う情報表示装置や、時計や宣伝用パネル等の固定表示装置、スキャナやプリンタの光源、照明、液晶のバックライト等の照明装置、光電変換機能を利用した光通信装置等の各種デバイスに採用されている。この光デバイスは、一般的に複数の画素により形成されており、各画素に対して表示駆動や非表示駆動を行うことにより所望の情報を表示する。この光デバイスを形成する画素に、自発光素子を採用したものが知られている。自発光素子は、低電力且つバックライトが不要であるという利点を有し、この自発光素子を複数個ドットマトリックス状に配置した光パネルや、アイコン部（固定表示部）を形成した表示部、平面状や球面状等の照明器具などの光デバイスにも採用されており、その光デバイスの大きさも小型用から大型スクリーンなど様々なものが知られている。
【０００３】
自発光素子の代表的なものとしては、無機ＥＬ素子、有機ＥＬ素子、ＦＥＤ素子、発光ダイオード等が知られており、その有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子が知られている。有機ＥＬ素子は、例えば有機ＥＬ（ＯＥＬ：Organic electroluminescence）デバイス、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ：Organic light emitting diode）デバイス、自発光素子、電場発光光源とも呼ばれている。一般的に有機ＥＬ素子は、アノード（陽極、正孔注入電極に相当する）と、カソード（陰極、電子注入層に相当する）との間に有機層（発光層）を挟み込んだ構造を有する。一般的に有機層は、複数の機能層が積層した構造を有し、例えば正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層、および電子注入層等が順に積層された構造を有する。この各層は、単一の有機材料からなる単層、複数の材料を混ぜ合わせた混合層、高分子バインダの中に有機材料や無機材料の機能材料（電荷輸送機能、発光機能、電荷ブロッキング機能、光学機能等）を分散させた層、等を採用することができる。また各層に、上部電極をスパッタ法により形成する際に有機層がダメージを受けないようにバッファ機能を設けたものや、成膜プロセスによる凹凸を防ぐために平坦化機能を設けた有機ＥＬ素子も知られている。
上記構成の有機ＥＬ素子では、両電極に電圧を印加することにより、アノードから有機層内に注入および輸送された正孔と、カソードから有機層内に注入および輸送された電子とが有機層内で再結合し、この再結合により有機層内の有機分子の電子状態が基底状態から励起状態に遷移し、励起状態から基底状態に遷移する際に発光する。
【０００４】
ところで、有機ＥＬパネルでは、画素中の有機ＥＬ素子の両電極間で電気的短絡が生じる場合がある。この電気的短絡は、例えば製造プロセス時や長期駆動時に生じる構造欠陥等に起因する。この電気的短絡が生じた画素では、画素抵抗が低下して通常時の駆動電流より大きい過電流（リーク電流ともいう）が流れる。このリーク電流が流れると熱的に比較的弱い有機層が変質してしまうという問題点がある。また電気的短絡が生じた画素では、両電極間に発光に必要な電圧が得られなくなり発光しない。このため表示パネル中に黒点が生じる、電気的短絡が生じた画素を含むデータラインに配置された複数の画素が点灯して輝線が生じる、電気的短絡が生じた画素を含む走査線に配置された複数の画素が消灯して暗線が生じる、等の表示不良が発生するという問題点がある。また情報表示ディスプレイにおいて、上記輝線や暗線が生じた場合には所望の情報表示と異なる誤表示を行う虞がある。
例えば特許文献１に開示された有機薄膜発光ディスプレイは、有機発光層を狭持する電極が、透明電極部と、給電部と、この給電部と透明電極部間を電気的に接続するよう配置された高抵抗導電体からなる限流接続部とを備え、この限流接続部が電気的短絡時に過電流制限と電位調整を行うことで上記表示不良を低減する。
【特許文献１】特開２００１−１９６１９１号公報（第１図〜第４図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述した特許文献１の第１図〜第４図に記載された有機薄膜発光ディスプレイは、ボトムエミッションタイプのパッシブ駆動型発光ディスプレイであり、透明基板を光出射側から平面視した場合、透明基板上に、給電線形成領域、透明電極上の発光領域、及び限流接続部形成領域を平面的に配置した構造を有しており、一般的なボトムエミッションタイプのパッシブ駆動型発光ディスプレイと比べて、発光領域の面積が小さいという問題点がある。特に大型の表示パネルや照明用光源を作製する際には、パネル全面に対する発光領域の大きさは重要であり、改善が望まれている。
【０００６】
本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、発光領域の面積を低下させることなく、自発光素子の両電極間で電気的短絡が生じた場合の表示不良を低減すること、誤表示を防止すること、上記機能を備えた光デバイスの製造方法を提供すること、等が本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的を達成するために、本発明は、以下の各独立請求項に係る構成を少なくとも具備するものである。
請求項１に記載の発明は、基板上に形成された、下部電極と上部電極間に少なくとも発光層を含む成膜層を狭持した自発光素子を一画素として、当該自発光素子を一つ又は複数個備える光デバイスであって、前記成膜層上に形成され、前記画素毎に電気的に隔離された上部電極と、前記上部電極上に絶縁層を介して形成された電力供給用配線と、前記電力供給用配線と前記上部電極間に形成され、前記下部電極と上部電極間の過電流時に電気的に絶縁化するヒューズ型配線部とを有することを特徴とする。
【０００８】
請求項９に記載の発明は、基板上に形成され、下部電極および上部電極間に少なくとも発光層を含む成膜層を狭持した自発光素子を一画素として、当該自発光素子を一つ又は複数個備える光デバイスの製造方法であって、前記成膜層上に、画素毎に電気的に隔離された上部電極を形成する工程と、前記上部電極上に、絶縁層を介して電力供給用配線、および当該電力供給用配線と上部電極間の一部又は全部に前記下部電極と上部電極間の過電流時に電気的に絶縁化するヒューズ型配線部を形成する工程とを有することを特徴とする。
【０００９】
請求項１０に記載の発明は、一対の電極間に少なくとも発光層を含む成膜層を狭持した自発光素子を一画素として、当該自発光素子を一つ又は複数個備える光デバイスの製造方法であって、基板上に下部電極を形成する下部電極形成工程と、前記下部電極上に第１絶縁層により開口部を区画形成する第１絶縁層形成工程と、前記開口部内に、少なくとも発光層を有する成膜層を形成する成膜層形成工程と、前記成膜層上に画素毎に電気的に隔離された上部電極を形成する上部電極形成工程と、前記上部電極上に、当該第上部電極の一部が露出するようにヒューズ用開口部を備える第２絶縁層を成膜する第２絶縁層形成工程と、前記ヒューズ用開口部に導電材料を充填してヒューズ型配線部を形成するヒューズ型配線部形成工程と、前記第２絶縁層および前記ヒューズ型配線部上に、電力供給用配線を形成する工程とを有することを特徴とする。
【００１０】
請求項１１に記載の発明は、一対の電極間に少なくとも発光層を含む成膜層を狭持した自発光素子を一画素として、当該自発光素子を一つ又は複数個備える光デバイスの製造方法であって、基板上に下部電極を形成する下部電極形成工程と、前記下部電極上に第１絶縁層により開口部を区画形成する第１絶縁層形成工程と、前記開口部内に、少なくとも発光層を有する成膜層を形成する成膜層形成工程と、前記成膜層上に画素毎に電気的に隔離された上部電極を形成する上部電極形成工程と、前記上部電極上に、当該第上部電極の一部が露出するようにヒューズ用開口部を備える第２絶縁層を成膜する第２絶縁層形成工程と、前記ヒューズ用開口部、および前記第２絶縁層上に導電材料を充填してヒューズ型配線部および電力供給用配線を形成する工程とを有することを特徴とする。
【００１１】
請求項１２に記載の発明は、一対の電極間に少なくとも発光層を含む成膜層を狭持した自発光素子を一画素として、当該自発光素子を一つ又は複数個備える光デバイスの製造方法であって、基板上に下部電極を形成する下部電極形成工程と、前記下部電極上に第１絶縁層により開口部を区画形成する第１絶縁層形成工程と、前記開口部内に、少なくとも発光層を有する成膜層を形成する成膜層形成工程と、前記成膜層上に画素毎に電気的に隔離された上部電極を形成する上部電極形成工程と、前記上部電極上の一部又は全部に導電材料により、ヒューズ型配線部を形成するヒューズ型配線部形成工程と、前記上部電極上の前記ヒューズ型配線部の形成領域を除いた領域に第２絶縁層を成膜する第２絶縁層形成工程と、前記第２絶縁層、およびヒューズ型配線部上に電力供給用配線を形成する電力供給用配線形成工程とを有することを特徴とする。
【００１２】
請求項１３に記載の発明は、一対の電極間に少なくとも発光層を含む成膜層を狭持した自発光素子を一画素として、当該自発光素子を一つ又は複数個備える光デバイスの製造方法であって、基板上に下部電極を形成する下部電極形成工程と、前記下部電極上に第１絶縁層により開口部を区画形成する第１絶縁層形成工程と、前記開口部内に、少なくとも発光層を有する成膜層を形成する成膜層形成工程と、画素毎に電気的に隔離され、前記成膜層上および前記開口部から外側領域に延出して上部電極を形成する上部電極形成工程と、前記上部電極上に第２絶縁層を成膜する第２絶縁層形成工程と、前記第２絶縁層上に電力供給用配線を形成する電力供給用配線形成工程と、前記開口部の外側領域に形成された上部電極と前記電力供給用配線との間に、導電材料によりヒューズ型配線部を形成するヒューズ型配線部形成工程とを有することを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の一実施形態に係る光デバイスは、基板上に形成された、下部電極と上部電極間に少なくとも発光層を含む成膜層を狭持した自発光素子を一画素として、当該自発光素子を一つ又は複数個備える光デバイスであって、成膜層上に形成され、画素毎に電気的に隔離された上部電極と、上部電極上に絶縁層を介して形成された電力供給用配線と、電力供給用配線と上部電極間に形成され、下部電極と上部電極間の過電流時に電気的に絶縁化するヒューズ型配線部とを有する。このヒューズ型配線部は、電力供給用配線と上部電極間の過電流時に電気的に絶縁化する。
【００１４】
上記構成の光デバイスでは、通常、下部電極と上部電極間に狭持された成膜層に、両電極間からキャリアが注入される。この際、上部電極には、電力供給用配線からヒューズ型配線部を介して駆動電圧が印加される。例えば両電極間に電気的短絡が生じた画素では、駆動電流と比べて大きな過電流（リーク電流ともいう）が流れる。このとき上部電極と電力供給用配線間に形成されたヒューズ型配線部では、過電流が流れた場合、例えば溶断や破断等により、上部電極と電力供給用配線間を電気的に絶縁化して、電気的短絡が生じた両電極間にリーク電流が流れることを抑止する。そして電気的短絡が生じた画素の発光層にはキャリアが供給されないので、その画素は発光しない。また本発明に係る光デバイスでは、電気的短絡が生じた画素毎にリーク電流が流れることを抑止するので、その不良画素以外の画素では、通常時のように発光駆動することができる。
つまり、一般的な発光装置では、リーク電流が生じると、電気的短絡が生じた画素を含むデータラインに配置された複数の画素が点灯して輝線が生じる、電気的短絡が生じた画素を含む走査線に配置された複数の画素が消灯して暗線が生じる、等の表示不良が発生するが、本発明に係る光デバイスでは、画素毎にリーク電流を抑止することができるので、上記輝線や暗線等の表示不良を防止することができる。またその表示不良による誤表示を防止することができる。
また例えば透明基板上に、給電線形成領域、透明電極上の発光領域、及び限流接続部形成領域を平面的に配置した構造を有する従来の発光ディスプレイと比べて、本発明に係る光デバイスは、下部電極、成膜層、上部電極、ヒューズ型配線部、および電力供給用配線が積層した構造を有するので、基板を平面視した場合に、開口率を大きくすることができる。
また、成膜層上に形成され、画素毎に電気的に隔離された上部電極と、上部電極上に絶縁層を介して形成された電力供給用配線と、電力供給用配線と上部電極間に形成され、下部電極と上部電極間の過電流時に電気的に絶縁化するヒューズ型配線部とを設けたので、画素毎にリーク電流を抑止することができる。
【００１５】
また本発明の一実施形態に係る光デバイスの製造方法は、基板上に形成され、下部電極および上部電極間に少なくとも発光層を含む成膜層を狭持した自発光素子を一画素として、当該自発光素子を一つ又は複数個備える光デバイスの製造方法であって、成膜層上に、画素毎に電気的に隔離された上部電極を形成する工程と、上部電極上に、絶縁層を介して電力供給用配線、および当該電力供給用配線と上部電極間の一部又は全部に下部電極と上部電極間の過電流時に電気的に絶縁化するヒューズ型配線部を形成する工程とを有することを特徴とする。上記製造方法によれば、上記本発明に係る機能を備えた光デバイスを簡単に作製することができる。
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る光デバイス、および光デバイスの製造方法を説明する。
【００１６】
［第１実施形態］
図１は本発明の第１実施に係る光デバイスを説明するための図である。図１（ａ）は本発明の第１実施形態に係る光デバイスの断面図である。図１（ｂ）は図１（ａ）に示した光デバイスの動作を説明するための図である。図２は図１に示した光デバイスを説明するための上面図である。図３は図２に示した光デバイスの領域Ａの一画素を拡大した斜視図である。
【００１７】
本発明の第１実施形態に係る光デバイス１は、少なくとも一つの画素１０又は複数の画素１０を有している。また本実施形態に係る光デバイス１は複数の画素１０が格子状に形成されている。また光デバイス１において、一つの画素１０に一つの自発光素子１００が形成されている。この自発光素子１００それぞれについて、一対の電極間に形成された発光層（成膜層）の発光と非発光とを駆動制御することにより、各種情報表示を行う。詳細には光デバイス１では、例えば電源回路、コントローラＩＣ（Integrated circuit）等の外部回路からの入力信号により、各自発光素子１００の発光および非発光が駆動制御される。
以下、本発明の一実施形態に係る光デバイスを採用したボトムエミッションタイプのパッシブ駆動型有機ＥＬパネルを説明する。
【００１８】
本実施形態に係る光デバイス１は、図１〜図３に示すように、支持基板（基板）２、下部電極（第１電極）３、絶縁層４、成膜層５、上部電極（第２電極）６、電力供給用配線（上部配線）７、およびヒューズ型配線部８を有する。
基板２は、例えば平板状、フィルム状のものが好ましく、材質としてはガラス又はプラスチック等の各種材料を採用することができる。例えばボトムエミッション型の光デバイスでは、透明性を有する材料により基板２を形成する。下部電極３は、導電材料からなり、基板２上に直接又は他の層（例えば保護層等）を介して形成されている。本実施形態では、図１〜図３に示すように、矩形状の複数の下部電極３が、ストライプ状に基板２上に形成されている。
絶縁層４は、例えばポリイミド等の絶縁材料からなる。本実施形態に係る絶縁層４は、第１絶縁層４１、および第２絶縁層４２を有する。第１絶縁層４１は、基板２や下部電極３上に形成され、下部電極３上に開口部１１を区画形成する。成膜層５は、第１電極３上に、絶縁層４により区画形成された開口部１１内に形成される。成膜層５は、少なくとも１層の発光層（自発光層）を有する。また成膜層５は必要に応じて、例えば正孔注入層、正孔輸送層、発光層（自発光層）、電子輸送層、電子注入層等の多層構造を有してもよい。
上部電極６は、導電性材料からなり成膜層５上に形成されている。本実施形態に係る上部電極６は、図１〜図３に示すように、一画素１０毎に電気的に隔離するように形成されている。自発光素子１００は、下部電極３、成膜層５、および上部電極６により形成される。本実施形態では、下部電極３を正孔注入電極（陽極、正極）、上部電極６を電子注入電極（陰極、負極）として形成する。両電極の機能としては、この形態に限られるものではなく、下部電極３を電子注入電極、上部電極６を正孔注入電として形成してもよい。
第２絶縁層４２は、上部電極６と電力供給用配線７間に形成され、上部電極６と電力供給用配線７とを電気的に絶縁する。また本実施形態に係る第２絶縁層４２は第１絶縁層４１と電力供給用配線７間にも形成されている。また封止材料により成膜層５や上部電極６を覆うように第２絶縁層４２を形成することで、第２絶縁層４２に封止機能をもたせてもよい。
電力供給用配線７は、上述したように上部電極６上に第２絶縁層４２を介して形成されている。本実施形態では、図１〜図３に示すように、矩形状に形成された複数の電力供給用配線７が、ストライプ状に形成された複数の下部電極３に直交する方向に沿って形成されている。
上記構成の光デバイス１では、上述したように下部電極３が基板２上に矩形状に配置され、電力供給用配線７が下部電極３に直交する方向に沿って矩形状に配置され、下部電極３と電力供給用配線７との交差点に各画素１０が形成されている。
【００１９】
ヒューズ型配線部８は、上部電極６と電力供給用配線７との間に形成されている。またヒューズ型配線部８は、電力供給用配線７と上部電極６間の過電流時に電気的に絶縁化する。詳細には、ヒューズ型配線部８は、上部電極６と電力供給用配線７との間で、予め設定された規定電流より小さい電流が流れている場合には電気的に接続し、例えば下部電極３と上部電極６間で電気的短絡が生じた場合など下部電極３と上部電極６間でリーク電流が流れて、上部電極６と電力供給用配線７間で規定電流以上の過電流が流れた場合には、溶断や破断などが生じて上部電極６と電力供給用配線７間を電気的に絶縁化する。ヒューズ型配線部８の大きさ、形状、材質等は、例えば下部電極３，上部電極６間が電気的に短絡した際に、ヒューズ型配線部８に過電流が流れてヒューズ型配線部８が溶断や破断することにより、電力供給用配線７と上部電極６間で絶縁化するように、適宜設定される。
【００２０】
図４は、封止部材により封止された光デバイスを説明するための断面図である。図５は、封止部材により封止された光デバイスを説明するための上面図である。
自発光素子１００は、湿気等により著しく劣化するので、例えば図４，図５に示すように、封止部材９により自発光素子１００を封止して、素子の劣化を防止する。本実施形態に係る封止部材９は、図２，３に示すように、例えばガラスや金属材料等の各種材料からなる封止基板９１と、樹脂等の各種材料からなる封止材料９２とを有する。封止方法は、上記形態に限られるものではなく、各種封止方法を採用することができる。また本実施形態に係る光デバイス１は、図５に示すように、基板２上に、下部電極３を延出して封止領域外に引き出して形成された下部電極用引出電極３ａと、電力供給用配線７を延出して封止領域外に引き出して形成された電力供給用配線用引出電極７ａが形成されている。
下部電極用引出電極３ａ、および電力供給用配線用引出電極７ａには、例えば異方性導電性膜（ＡＣＦ：Anisotropic conductive film）等の導電材料を介して、配線基板（フレキシブル基板）８０が電気的に圧着接続される。配線基板８０には駆動回路などの外部回路８５が接続されている。また光デバイス１と外部回路との接続は、上記実施形態に限られるものではない。例えば外部回路の実装としては、駆動回路を基板２上に形成するＣＯＧ（Chip on glass）や、フレキシブル基板上に駆動回路を形成したＦＯＧ（Flip chip on glass）等の各種実装技術を採用してもよい。
【００２１】
上記構成の光デバイス１の動作を、図面を参照しながら説明する。
［画素１０の下部電極３と上部電極６間に電気的短絡が生じていない場合］
光デバイス１は、画素１０の下部電極３と上部電極６間に電気的短絡が生じていない通常時では、上部電極６と電力供給用配線７間に形成されたヒューズ型配線部８に、予め設定された規定電流より小さい電流が流れる。つまり、外部回路８５の制御により、下部電極３と上部電極６間の駆動電流が制御されて、成膜層５内の発光層の発光が制御される。
【００２２】
［画素１０の下部電極３と上部電極６間に電気的短絡が生じている場合］
例えば下部電極３と上部電極６間が電気的短絡が生じて、下部電極３と上部電極６間でリーク電流が生じた場合、電力供給用配線７と上部電極６間に形成されたヒューズ型配線部８に、規定電流以上の過電流が流れ、ヒューズ型配線部８が溶断や破断などを生じて上部電極６と電力供給用配線７間を電気的に絶縁して、電気的短絡が生じた画素１０にリーク電流が流れることを抑止する。そして電気的短絡が生じた画素１０にはキャリアが供給されないので、その画素１０は発光しない。
また電気的短絡が生じた画素１０が配置された電極ライン（下部電極ライン３Ａや電力供給用配線７）に過電流が流れることを抑止することができ、輝線や暗線等の表示不良を防止することができる。また輝線や暗線等の表示不良による誤表示を防止することができる。
また本実施形態に係る光デバイス１は、下部電極３、成膜層５、上部電極６、電力供給用配線７、およびヒューズ型配線部８が一画素１０内に積層された構造を有するので、例えば透明基板上に、給電線形成領域、透明電極上の発光領域、及び限流接続部形成領域を平面的に配置した構造の従来の発光ディスプレイと比べて、発光領域の面積を大きく形成することができる。
【００２３】
以下、図面を参照しながら、本発明の第１実施形態に係る光デバイス１の製造方法を説明する。本実施形態では上記複数の自発光素子１００が形成された光デバイス１の製造方法を説明する。
【００２４】
［第１電極（下部電極）形成工程］
図６は、本発明の第１実施形態に係る光デバイスの製造方法の第１電極形成工程を説明するための図である。
先ず図６に示すように、ガラス等の基板２上に、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）やＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）等の透明電極の形成材料を、スパッタ成膜法などの各種成膜方法により成膜して、下部電極３を形成する。この際、矩形状の複数の下部電極３（３Ａ）が、ストライプ状に基板２上に形成されている。この際、下部電極３の表面を平滑にするために、下部電極３に研磨やエッチング処理等の表面処理を施してもよい。また基板２上に有機ＥＬ素子の発光および非発光を示す制御信号を外部回路から入力するための下部電極用引出電極３ａや、上部電極用引出電極等のパターニングを行う。本実施形態ではストライプ状に形成された下部電極３の端部が下部電極用引出電極３ａに相当する。
【００２５】
［第１絶縁層形成工程］
図７は、本発明の第１実施形態に係る光デバイスの製造方法の第１絶縁層形成工程を説明するための図である。
本実施形態に係る光デバイス１では、情報表示を行うために、一つの有機ＥＬ素子が一つの画素１０として機能する。次に図７に示すように、基板２や下部電極３上に第１絶縁層４１を区画形成して開口部１１を形成する。この開口部１１の形成領域１１０に成膜層５を形成する。第１絶縁層４１の形成材料は、ポリイミド、エポキシ樹脂等の各種絶縁材料を採用することができる。この形成材料を基板２の下部電極形成側にスピンコート法、スリットコート法等の各種製造方法により塗布した後、フォトリソグラフィ法などにより規定形状にパターニングする。
この際、上記第１絶縁層形成工程後、絶縁層４上に隔壁を形成してもよい。この隔壁は、例えば逆テーパ形状やオーバーハング部を備えた形状に形成されていることが好ましい。この隔壁を形成することにより、成膜層５や上部電極６を成膜用マスクを利用せずにパターニングすることができる。この際オーバーハング部は、下部電極３と上部電極６とが接触しないように、第１絶縁層４１の幅より狭くなるように形成することが好ましい。
【００２６】
［成膜層形成工程］
図８は、本発明の第１実施形態に係る光デバイスの製造方法の成膜層形成工程を説明するための図である。
第１絶縁層形成工程の後、上記下部電極３及び絶縁層４等が形成された基板２に、前処理工程を施す。前処理工程としては、例えば界面活性剤、純水等による洗浄工程や、ＵＶ（ultraviolet）照射洗浄やオゾン洗浄等の各種洗浄工程を採用することができる。
次に前処理工程後、その基板２を、例えば真空度１×１０-4 Ｐａに設定した成膜室内に搬送して、図８に示すように、抵抗加熱蒸着法など各種製造方法により有機材料を成膜することで成膜層５を形成する。抵抗加熱蒸着法は、成膜室内に上記基板２を設置して、成膜材料を充填した成膜源を加熱することにより、蒸発や昇華した成膜材料を第１絶縁層４１により区画形成された開口部１１内に成膜する。本実施形態では成膜方法として抵抗加熱法を採用したが、この形態に限られるものではない。例えば塗布法、印刷法、レーザ熱転写法等の各種成膜方法により成膜層５を形成してもよい。また本発明に係る光デバイス１を利用する状況、環境など各種条件に応じて材料、膜厚、成膜方法などを適宜設計してもよい。
次に成膜方法の一具体例として、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、および電子注入層が順次積層された５層構造を有する成膜層５を、抵抗加熱蒸着法により形成する方法を説明する。例えば銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）を膜厚３０ｎｍ程度となるように蒸着して正孔注入層を形成する。次にＮＰＢ（N,N-di（naphthalene-1-yl）-N,N-diphenyl-benzidene）を膜厚３０ｎｍ程度となるように蒸着して正孔輸送層を形成する。次に例えばホスト材料のアルミニウム錯体（Ａｌｑ3 ）及びゲスト材料のクマリン（０．６７重量％）を膜厚３０ｎｍ程度となるように蒸着して成膜層５を形成する。次にアルミニウム錯体（Ａｌｑ3 ）を膜厚３０ｎｍ程度となるように蒸着して電子輸送層を形成する。次に酸化リチウム（Ｌｉ2 Ｏ）を膜厚３０ｎｍ程度となるように成膜して電子注入層を形成する。上記製造方法により成膜層５が得られる。
【００２７】
［第２電極（上部電極）形成工程］
図９は、本発明の第１実施形態に係る光デバイスの製造方法の上部電極形成工程を説明するための図である。
次に図９に示すように、成膜層５上に、一画素１０毎に電気的に隔離するように上部電極６を形成する。上部電極６の形成材料としては、例えば電子注入電極として機能するように、正孔注入電極の形成材料より仕事関数の低い材料を採用する。具体的には、上部電極６の形成材料としては、例えばアルミニウム（Ａｌ）やマグネシウム合金（Ｍｇ−Ａｇ）等の金属材料や金属合金等を採用することができる。但し、この際、アルミニウムは電子注入能力が低いので、アルミニウムと第２電荷輸送層との間にフッ化リチウム（ＬｉＦ）や酸化リチウム（Ｌｉ2 Ｏ）等の電子注入層を設けることが好ましい。
以下、上部電極形成工程の一具体例を説明する。先ずアルミニウム（Ａｌ）を真空蒸着法により、膜厚１００ｎｍ程度となるように成膜層５上に成膜して上部電極６を形成する。このとき、隣接する画素間で上部電極６が電気的に導通しない形状となるように上部電極６をパターン形成する。例えば成膜用マスクを用いて上部電極６を形成してもよいし、発光部全面に上部電極６の形成材料を成膜した後にレーザ照射法などにより、隣接する画素間で電気的に導通しないように切断してもよい。つまり上記製造方法により、一画素毎に電気的に隔離された上部電極６が作製される。
【００２８】
［第２絶縁層形成工程］
図１０は、本発明の第１実施形態に係る光デバイスの製造方法の第２絶縁層形成工程を説明するための図である。
次に図１０に示すように、上部電極６上に第２絶縁層４２を形成する。詳細には図１０に示すように上部電極６および第１絶縁層４１上に形成する。この際、第２絶縁層４２に上部電極６の一部が露出するようにヒューズ用開口部４２Ａを形成する。このヒューズ用開口部４２Ａには、ヒューズ型配線部８が形成される。またヒューズ用開口部４２Ａの開口面積や深さや形状などは、ヒューズ型配線部８の例えば抵抗率や溶断温度、融点等の材料特性に応じて適宜設定される。具体的にはヒューズ用開口部４２Ａの開口面積と、第２絶縁層４２の絶縁層の厚さは、例えば下部電極３と上部電極６とが成膜不良等により短絡した際に、ヒューズ型配線部８に過電流が流れてヒューズ型配線部８が溶断や破断することにより、電力供給用配線７と上部電極６間で絶縁化するように規定される。
このヒューズ用開口部４２Ａの大きさ（Ｒ４２Ａ）は、開口部１１の大きさ（Ｒ１１）より小さく形成され、例えばヒューズ用開口部４２Ａの大きさ（Ｒ４２Ａ）は、開口部１１の大きさ（Ｒ１１）の数％〜５０％程度に設定される。
第２絶縁層４２の形成材料は、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）、窒化シリコン（ＳｉＮ）、酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）等の金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、フッ素系樹脂、シリコン樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂等の有機材料を採用することができる。
以下、第２絶縁層形成工程の一具体例を説明する。先ず図１０に示すように、上部電極６および第１絶縁層４１上に、真空蒸着法により酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）を膜厚１００ｎｍ程度となるように成膜して第２絶縁層４２を形成する。
このとき例えば成膜用マスクを利用して、ヒューズ用開口部４２Ａを形成する。本具体例ではヒューズ用開口部４２Ａの大きさ（Ｒ４２Ａ）を、開口部１１の大きさの約５分の１程度に形成する。例えば開口部１１の面積が０．０９ｍｍ2 の場合、ヒューズ用開口部４２Ａの面積を０．０１８ｍｍ2 程度に設定する。ヒューズ用開口部４２Ａの形成方法は、上記形態に限られるものではない。例えば基板全面にわたって、第１絶縁層４１および上部電極６上に絶縁層を形成した後、レーザ照射によりヒューズ用開口部４２Ａを形成してもよいし、エッチングによりヒューズ用開口部４２Ａを形成してもよい。
ヒューズ用開口部４２Ａの開口面積と、第２絶縁層４２の絶縁層の厚さは、例えば下部電極３と上部電極６とが成膜不良等により短絡した際に、ヒューズ型配線部８に過電流が流れてヒューズ型配線部８が溶断や破断することにより、電力供給用配線７と上部電極６間で絶縁化するように規定される。
ヒューズ用開口部４２Ａの形成箇所や個数は、下部電極３と上部電極６間で短絡した際に、ヒューズ型配線部８間に過電流が流れて溶断や破断する等の各種条件に応じて適宜設定する。また第２絶縁層４２は単層でも多層構造でもよい。また第２絶縁層４２が成膜層５を封止する機能を有してもよい。
【００２９】
［ヒューズ型配線部形成工程］
図１１は、本発明の第１実施形態に係る光デバイスの製造方法のヒューズ型配線部形成工程を説明するための図である。本実施形態ではヒューズ型配線部８と電力供給用配線７の形成材料が異なる場合を説明する。図１１に示すように、第２絶縁層４２に形成されたヒューズ用開口部４２Ａ内に、ヒューズ型配線部８の形成材料を充填してヒューズ型配線部８を形成する。ヒューズ型配線部８の形成材料は、例えば比較的低温で溶断や破損する金属や有機高分子化合物を採用することができる。詳細にはヒューズ型配線部８は、例えば比抵抗率が１００-2 Ω・ｃｍ以下の材料を採用することが好ましい。具体的には、例えば銀ペースト等の導電性材料を採用することができる。またヒューズ型配線部８は、抵抗値を大きくしすぎると、抵抗機能自体が悪化してしまうので、形成材料やヒューズ用開口部４２Ａの開口面積を、上記条件に応じて適宜設定することが好ましい。ヒューズ型配線部８の形成方法としては、例えばインクジェット方式や、スクリーン印刷法や、シャドーマスクを用いた真空蒸着法、スパッタ法、めっき法などの各種製造方法を採用することができる。
【００３０】
［電力供給用配線形成工程］
図１２は、本発明の第１実施形態に係る光デバイスの製造方法の電力供給用配線形成工程を説明するための図である。
次に図１２に示すように、第２絶縁層４２およびヒューズ型配線部８の上部に電力供給用配線７を形成する。電力供給用配線形成工程の一具体例を説明する。例えばアルミニウム（Ａｌ）等の各種導電材料を膜厚が３００ｎｍ程度となるように真空蒸着法等の各種製造方法により成膜して電力供給用配線７を形成する。電力供給用配線７の形成材料は、例えばアルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム合金（Ｍｇ−Ａｇ）等の金属材料や合金材料を用いることができる。本実施形態では、図２に示すように、ストライプ状に電力供給用配線７を形成する。この際、図２，３に示すように、下部電極３の形成方向に対して、電力供給用配線７の形成方向が直交する方向に沿って形成する。この電力供給用配線７の端部は、引出電極部７ａに相当する。上記製造工程により基板２上に形成された自発光素子１００を一画素として、自発光素子１００を複数個備える光デバイス１を作製することができる。
【００３１】
［封止工程］
次に基板２上に形成された自発光素子１００を封止部材９により封止する。封止方法は、例えば封止缶により封止する方法や固体封止法等の各種封止法を採用することができる。本実施形態では図４に示すように、先ず接着剤などの封止材料９２を、基板２上に形成された自発光素子１００を覆うように塗布した後、自発光素子１００上に封止材料９２を介して封止基板９１を貼り付ける。
【００３２】
［圧着工程］
次に例えば図５に示すように、基板２上に形成された電力供給用配線７に電気的に接続する引出電極８Ａや、下部電極３に電気的に接続する引出電極３ａ上に、例えばフレキシブル基板８１，８２などの配線基板８０を、異方性導電性膜等の導電性材料を介して圧着する。また配線基板８０には外部回路８５が接続される。
【００３３】
以上説明したように、本実施形態に係る光デバイスの製造方法では、基板２上に、下部電極３を成膜・パターニングする工程と、下部電極３の表面に開口部１１として第１絶縁層４１を成膜およびパターニングする工程と、開口部１１内に、少なくとも一層の発光層を有する成膜層５を形成する工程と、成膜層５上に画素１０毎にパターニングした上部電極６を形成する工程と、上部電極６上に第２絶縁層４２を成膜する工程と、第２絶縁層４２に上部電極６の一部が露出するようにヒューズ用開口部４２Ａを形成する工程と、ヒューズ用開口部４２Ａに導電材料を充填して、ヒューズ型配線部８を形成する工程と、第１絶縁層４１、第２絶縁層４２、及びヒューズ用開口部４２Ａ上に電力供給用配線７を形成する工程とを行うので、簡単な工程により図１〜図３に示すような光デバイス１を作製することができる。
【００３４】
［第２実施形態］
図１３〜図１５は、本発明の第２実施形態に係る光デバイスの製造方法を説明するための図である。図１３はヒューズ型配線部形成工程を説明するための図であり、図１４は第２絶縁層形成工程を説明するための図であり、図１５は電力供給用配線形成工程を説明するための断面図である。第１実施形態と同じ製造工程については説明を省略する。
本実施形態に係る光デバイスの製造方法では、先ず図６〜図９に示すように、第１実施形態と同様に、第１電極形成工程、第１絶縁層形成工程、成膜層形成工程、上部電極形成工程を順次行う。次に図１３に示すように、上部電極６上の一部又は全部に導電材料によりヒューズ型配線部８を形成する（ヒューズ型配線部形成工程）。次に図１４に示すように、第１絶縁層４１及び上部電極６上に、第２絶縁層４２を形成する（第２絶縁層形成工程）。この際、ヒューズ型配線部８の形成領域を除いた領域に第２絶縁層４２を形成する。次に図１５に示すように、第１絶縁層４１、第２絶縁層４２、ヒューズ型配線部８上に、電力供給用配線７を形成する（電力供給用配線形成工程）。
以上説明したように、本実施形態に係る光デバイスの製造方法では、先ず上部電極６上にヒューズ型配線部８を形成した後、第２絶縁層４２を形成するので、第１実施形態と比べて、ヒューズ用開口部４２Ａを形成する工程を省略することができ、製造工程を簡略化することができる。
【００３５】
［第３実施形態］
図１６は、本発明の第３実施形態に係る光デバイス１ａを説明するための断面図である。第１及び第２実施形態と同じ構成や機能については説明を省略する。本実施形態に係る光デバイス１ａでは、図１６に示すように、ヒューズ型配線部８が、電力供給用配線７と同じ導電材料７８から形成される。
上記構成の光デバイス１ａの製造方法は、先ず図６〜図９に示すように、第１実施形態と同様に、第１電極形成工程、第１絶縁層形成工程、成膜層形成工程、上部電極形成工程を順次行う。次に図１６に示すように、ヒューズ用開口部４２Ａが形成された第２絶縁層４２上に、導電材料７８により電力供給用配線７を形成する。ヒューズ用開口部４２Ａに形成された導電層はヒューズ型配線部８として機能する。つまり電力供給用配線７とヒューズ型配線８が一体形成されている。
以下、本実施形態に係る電力供給用配線形成工程の一具体例を説明する。本具体例では、例えば導電材料７８としてのアルミニウム（Ａｌ）を第２絶縁層４２上に真空蒸着法により蒸着して、電力供給用配線７を形成する。詳細には、第２絶縁層４２を介して上部電極６と電力供給用配線７とが電気的に接続するように、ヒューズ用開口部４２Ａ内に導電材料７８を充填し、且つ第２絶縁層４２上に規定厚さ、例えば厚さ３００ｎｍ程度になるように成膜する。電力供給用配線７の材料としては、アルミニウム等の金属材料、マグネシウム合金（Ｍｇ−Ａｇ）等の金属合金等を採用することができる。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態に係る光デバイスの製造方法では、ヒューズ用開口部４２Ａが形成された第２絶縁層４２上に、導電材料７８により導電層を形成して、ヒューズ用開口部４２Ａ内に電力供給用配線７を形成し、更に第２絶縁層４２上に電力供給用配線７を形成するので、第１及び第２実施形態と比べて、電力供給用配線形成工程とヒューズ型配線部形成工程を同一工程にて行うことができ、製造工程を簡略化することができる。また簡単な製造工程により本実施形態に係る光デバイス１ａを形成することができる。
【００３７】
［第４実施形態］
図１７は、本発明の第４実施形態に係る光デバイス１ｂを説明するための図である。第１〜第３実施形態と同じ構成や機能については説明を省略する。本実施形態に係る光デバイス１ｂは、図１７に示すように、支持基板（基板）２、下部電極（第１電極）３、絶縁層４Ｂ、成膜層５、上部電極（第２電極）６Ｂ、電力供給用配線（上部配線）７Ｂ、およびヒューズ型配線部８Ｂを有する。
上部電極６Ｂは、図１７に示すように、開口部１１に形成された成膜層５上に成膜され、更に開口部１１から外側領域Ｒ６１に延出して形成されている。この開口部１１から外側領域Ｒ６１に延出して形成された上部電極６Ｂは、第１絶縁層４１上に形成されている。この際、上部電極６Ｂは、一画素１０毎に電気的に隔離するように形成されている。絶縁層４Ｂは、例えば図１７に示すように、第１絶縁層４１、及び第２絶縁層４２Ｂを有する。第２絶縁層４２Ｂは、第１絶縁層４１および上部電極６Ｂ上に形成されている。電力供給用配線７Ｂは、上部電極６上に第２絶縁層４２Ｂを介してストライプ状に形成されている。ヒューズ型配線部８Ｂは、例えば開口部１１の外側領域Ｒ６１に形成された上部電極６Ｂと電力供給用配線７Ｂとの間に第２絶縁層４２Ｂを介して形成され、電力供給用配線７Ｂと上部電極６Ｂとを電気的に接続する。ヒューズ型配線部８Ｂは、例えば針形状や柱形状、楔形状、柱状など各種形状に形成されている。ヒューズ型配線部８Ｂは、例えば電力供給用配線７Ｂと同じ導電材料により形成してもよいし、異なる導電材料により形成してもよい。
【００３８】
図１８〜図２１は、本発明の第４実施形態に係る光デバイス１ｂの製造方法を説明するための図である。図１８は上部電極形成工程を説明するための図であり、図１９は第２絶縁層絶縁層形成工程を説明するための図であり、図２０は電力供給用配線形成工程を説明するための図であり、図２１はヒューズ型配線部形成工程を説明するための図である。図面を参照しながら、本実施形態に係る光デバイス１ｂの製造方法を説明する。
先ず図６〜図８に示すように、第１実施形態と同様に、第１電極形成工程、第１絶縁層形成工程、および成膜層形成工程を順次行う。次に図１８に示すように、導電材料を蒸着法により、開口部１１に形成された成膜層５上に成膜し、更に開口部１１から外側領域Ｒ６１に延出するように成膜して、上部電極６Ｂを形成する（上部電極形成工程）。この開口部１１から外側領域Ｒ６１に延出して形成された上部電極６Ｂは、第１絶縁層４１上に形成されている。また上部電極６Ｂは、一画素毎に電気的に隔離するように形成する。次に図１９に示すように、上部電極６Ｂおよび第１絶縁層４１上に第２絶縁層４２Ｂを形成する（第２絶縁層形成工程）。次に図２０に示すように、上部電極６上に第２絶縁層４２Ｂを介して電力供給用配線７Ｂをストライプ状に形成する（電力供給用配線形成工程）。次に図２１に示すように、開口部１１の外側領域Ｒ６１に形成された上部電極６Ｂと電力供給用配線７Ｂとの間に第２絶縁層４２Ｂを介してヒューズ型配線部８Ｂを形成する。この際、ヒューズ型配線部８Ｂの形成材料である導電材料を、予め針形状や楔形状等など各種形状に形成し、図２１に示すように、その尖端を電力供給用配線７から第２絶縁層４２Ｂを介して上部電極６Ｂにまで突刺すことにより、ヒューズ型配線部８Ｂを形成してもよい。上記工程により上記構成の光デバイス１ｂを簡単に作製することができる。この際、レーザ光照射法やエッチング法などにより、予めヒューズ型配線部８Ｂを配置するための穴部を形成し、その穴部に導電材料を充填することにより、ヒューズ型配線部８Ｂを形成してもよい。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態では、上部電極６Ｂが開口部１１から外側領域Ｒ６１に延出して形成され、ヒューズ型配線部８Ｂがその開口部１１の外側領域Ｒ６１に形成された上部電極６Ｂと電力供給用配線７との間に、略針形状の導電材料を形成されているので、簡単な製造工程により光デバイス１ｂを作製することができる。
また本実施形態では、ヒューズ型配線部８Ｂを形成する際に、開口部１１の外側領域にヒューズ型配線部８を形成するので、ヒューズ型配線部形成工程時に、開口部１１に形成された成膜層５が破損することを防止することができる。詳細には上記構成の光デバイス１ｂでは、略針形状の導電材料を突刺してヒューズ型配線部８Ｂを形成するとき、開口部１１の外側領域Ｒ６１に形成された上部電極６を突き抜けて第１絶縁層４１にまで達した場合であっても、成膜層５が破損することを防止することができる。
また上記構成の光デバイス１ｂは、ボトムエミッションタイプのパッシブ駆動型の有機ＥＬパネルを説明したが、この実施形態に限られるものではない。例えば上部電極６、第２絶縁層４２、電力供給用配線７等を透明性材料により形成して、トップエミッションタイプのパッシブ駆動型有機ＥＬパネルに適用してもよい。
【００４０】
なお、本発明は上述した実施形態に限られるものではない。上述した実施形態や具体例を組み合わせてもよい。
また上述した実施形態では、本発明に係る光デバイス１をパッシブ駆動型の有機ＥＬパネルに適用したが、この形態に限られるものではない。例えば各有機ＥＬ素子に対してスイッチング素子としてのＴＦＴ（Thin Film Transistor）を設けたアクティブ駆動型有機ＥＬパネルに、本発明に係る光デバイス１を適用してもよい。また本発明に係る光デバイス１を実現することができれば、上記実施形態に限定されるものではない。
【００４１】
また上記実施形態では、ボトムエミッションタイプの光デバイス１説明したが、この形態に限られるものではない。例えば本発明に係る光デバイスを基板２とは反対側から光を取り出すトップエミッションタイプの光デバイスに適用してもよい。さらに、基板側および基板と反対側の両側から光を取り出すタイプの光デバイスに適用してもよい。このトップエミッションタイプのパッシブ駆動型光デバイスは、例えば、各実施形態に係る各層を、具体的には例えば図１（ａ），図２に示した各層を逆に積層した構造を有する。
【００４２】
また上述した実施形態では真空蒸着法による成膜方法を採用したが、この形態に限られるものではない。例えば塗布法、印刷法、レーザ熱転写法等の各種成膜方法を採用してもよい。
【００４３】
また上述したように、本発明の実施形態に係る光デバイス１の製造方法により形成される光デバイス１について、本発明をなんら限定しない細部を以下に説明する。
まず、有機ＥＬ素子について説明すると、一般的に有機ＥＬ素子は、アノード（陽極、正孔注入電極）とカソード（陰極、電子注入電極）との間に有機ＥＬ機能層を挟み込んだ構造をとっている。両電極に電圧を印加することにより、アノードから有機ＥＬ機能層内に注入・輸送された正孔とカソードから有機ＥＬ機能層内に注入・輸送された電子がこの層内（発光層）で再結合することで発光を得るものである。基板上に、下部電極，有機ＥＬ機能層からなる成膜層，上部電極を積層した有機ＥＬ素子の具体的構成および材料例を示すと以下の通りである。
【００４４】
基板については、透明性を有する平板状、フィルム状のものが好ましく、材質としてはガラス又はプラスチックを用いることができる。
下部又は上部電極ついては、一方が陰極、他方が陽極に設定されることになる。この場合、陽極は仕事関数が高い材料で構成されるのがよく、クロム（Ｃｒ），モリブデン（Ｍｏ），ニッケル（Ｎｉ），白金（Ｐｔ）等の金属膜，或いはＩＴＯ，ＩＺＯ等の酸化金属膜等による透明導電膜が用いられる。そして、陰極は仕事関数の低い金属で構成されるのがよく、特に、アルカリ金属（Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｒｂ，Ｃｓ），アルカリ土類金属（Ｂｅ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ），希土類といった仕事関数の低い金属、その化合物、又はそれらを含む合金を用いることができる。また、下部電極、上部電極ともに透明な材料により構成した場合には、光の放出側と反対の電極側に反射膜を設けた構成とすることもできる。
【００４５】
また下部電極又は上部電極から封止空間に外側に引き出される引出電極は、有機ＥＬパネルとそれを駆動するＩＣ（集積回路），ドライバ等の駆動手段とを接続するために設けられる配線電極であって、好ましくはＡｇ，Ｃｒ，Ａｌ等などの低抵抗金属材料やそれらの合金を用いるのがよい。
【００４６】
一般に、下部電極と引出電極の形成は、ＩＴＯ，ＩＺＯ等によって下部電極及び引出電極のための薄膜を蒸着或いはスパッタリング等の方法で形成し、フォトリソグラフィ法などによってパターン形成がなされる。下部電極と引出電極（特に低抵抗化の必要な引出電極）に関しては、前述のＩＴＯ，ＩＺＯ等の下地層にＡｇ，Ａｌ，Ｃｒ等の低抵抗金属もしくはその合金を積層した２層構造にしたもの、或いはＡｇ等の保護層としてＣｕ，Ｃｒ，Ｔａ等の耐酸化性の高い材料を更に積層した３層構造にしたものを採用することができる。
【００４７】
下部電極と上部電極との間に成膜される有機ＥＬ機能層としては、下部電極を陽極，上部電極を陰極とした場合には、正孔輸送層／発光層／電子輸送層の積層構造が一般的であるが（下部電極を陰極、上部電極を陽極とした場合にはその逆の積層順となる）、発光層、正孔輸送層、電子輸送層についてはどちらかの層を省略しても、両方の層を省略して発光層のみにしても構わない。また有機ＥＬ機能層としては、正孔注入層，電子注入層，正孔障壁層，電子障壁層等の有機機能層を用途に応じて挿入することができる。
【００４８】
有機ＥＬ機能層の材料は、有機ＥＬ素子の用途に合わせて適宜選択可能である。以下に例を示すがこれらに限定されるものではない。
正孔輸送層としては、正孔移動度が高い機能を有していればよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。具体例としては、銅フタロシアニン等のポルフィリン化合物、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］−ビフェニル（ＮＰＢ）等の芳香族第三アミン、４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４’−［４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル］スチルベンゼン等のスチルベンゼン化合物、トリアゾール誘導体、スチリルアミン化合物等の有機材料が用いられる。また、ポリカーボネート等の高分子中に低分子の正孔輸送用の有機材料を分散させた高分子分散系の材料も使用できる。好ましくは、ガラス転移温度（Ｔｇ）が封止用樹脂を加熱硬化させる温度より高い材料が好ましく、例えば４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェルミアミノ］−ビフェニル（ＮＰＢ）が挙げられる。
【００４９】
発光層は、公知の発光材料が使用可能であり、具体例としては、４，４’−ビス（２，２’−ジフェニルビニル）−ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）等の芳香族ジメチリディン化合物、１，４−ビス（２−メチルスチリル）ベンゼン等のスチリルベンゼン化合物、３−（４−ビフェニル）−４−フェニル−５−ｔ−ブチルフェニル−１，２，４−トリアゾール（ＴＡＺ）等のトリアゾール誘導体、アントラキノン誘導体、フルオレノン誘導体等の蛍光性有機材料、（８−ヒドロキシキノリナト）アルミニウム錯体（Ａｌｑ3 ）等の蛍光性有機金属化合物、ポリパラフェニレンビニレン（ＰＰＶ）系、ポリフルオレン系、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）系等の高分子材料、白金錯体やイリジウム錯体等の三重項励起子からのりん光を発光に利用できる有機材料を使用できる。上述したような発光材料のみから構成したものでもよいし、正孔輸送材料、電子輸送材料、添加剤（ドナー、アクセプター等）または発光ドーパント等が含有されてもよい。また、これらが高分子材料又は無機材料中に分散されていてもよい。
【００５０】
電子輸送層は、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。具体例としては、ニトロ置換フルオレノン誘導体、アントラキノジメタン誘導体等の有機材料、８−キノリノール誘導体の金属錯体、メタルフタロシアニン等が使用できる。
【００５１】
上記正孔輸送層、発光層、電子輸送層は、本発明に係る成膜工程および加熱工程を同時又は交互に行う層を除いては、スピンコーティング法、ディッピング法等の塗布法、インクジェット法、スクリーン印刷法等のウェットプロセス、又は蒸着法、レーザ転写法等のドライプロセスで形成することができる。
【００５２】
また封止部材としては、気密性を確保できる材料であればよく、特に限定されるものではないが、接着剤を加熱硬化させる都合上、熱膨張や経時的変化の少ない材料を用いることが好ましく、例えば、アルカリガラス、無アルカリガラス等のガラス材、ステンレス、アルミニウム等の金属材、プラスチック等を採用することができる。また封止部材としては、ガラス製の封止基板にプレス成形、エッチング、ブラスト処理等の加工によって封止凹部（一段掘り込み、二段掘り込みを問わない）を形成したもの、または平板ガラスを使用し、ガラス（プラスチックでもよい）製のスペーサにより基板と封止空間を形成したもの、封止部材と基板間の気密空間を樹脂等で充填したものなども採用することができる。
【００５３】
また封止材料９２（接着剤）としては、熱硬化型、化学硬化型（二液混合）、光（紫外線）硬化型等を用いることができ、材料としてアクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル、ポリオレフィン等を用いる。特に、紫外線硬化型のエポキシ樹脂製の使用が好ましい。
【００５４】
基板と封止部材間の封止空間には、乾燥手段（乾燥剤）を配備してもよく、この乾燥手段は、ゼオライト、シリカゲル、カーボン、カーボンナノチューブ等の物理的乾燥剤、アルカリ金属酸化物、金属ハロゲン化合物，過酸化塩素等の化学的乾燥剤、有機金属錯体をトルエン，キシレン，脂肪族有機溶剤等の石油系溶剤に溶解した乾燥剤、乾燥剤粒子を透明性を有するポリエチレン，ポリイソプレン，ポリビニルシンナエート等のバインダに分散させた乾燥剤により形成することができる。
【００５５】
また上記実施形態では光デバイスとして有機ＥＬ素子を有する有機ＥＬパネルを説明したが、この形態に限られるものではない。例えば本発明に係る光デバイスを、発光ダイオード等の自発光素子を備える光デバイスに適用してもよい。また本発明に係る光デバイスを、携帯電話や車載用モニタ、家庭用電化製品のモニタ、パーソナルコンピュータの表示装置やテレビジョン受像装置等のドットマトリクス表示を行う情報表示装置や、時計や宣伝用パネル等の固定表示装置、スキャナやプリンタの光源、照明、液晶のバックライト等の照明装置、光電変換機能を利用した光通信装置等の各種光デバイス等に適用してもよい。
【００５６】
以上説明したように、本発明の一実施形態に係る光デバイス１は、基板２上に形成された、下部電極３と上部電極６間に少なくとも発光層を含む成膜層５を狭持した自発光素子１００を一画素１０として、当該自発光素子１００を一つ又は複数個備える。この光デバイス１は成膜層５上に形成され、画素毎に電気的に隔離された上部電極６と、上部電極６上に絶縁層４を介して形成された電力供給用配線７と、電力供給用配線７と上部電極６間に形成され、下部電極３と上部電極６間の過電流時に電気的に絶縁化するヒューズ型配線部８とを有する。ヒューズ型配線部８は、電力供給用配線７と上部電極６間の過電流時に電気的に絶縁化する機能を有しているものである。
【００５７】
上記構成の光デバイス１では、例えば下部電極３，上部電極６間に電気的短絡が生じた画素１０では、駆動電流と比べて大きな過電流（リーク電流）が流れる。このとき上部電極６と電力供給用配線７間に形成されたヒューズ型配線部８では、過電流が流れた場合に、例えば溶断や破断等により、上部電極６と電力供給用配線７間を電気的に絶縁化して、電気的短絡が生じた下部電極３，上部電極６間にリーク電流が流れることを抑止する。そして電気的短絡が生じた画素１０の発光層にはキャリアが供給されないので、その画素１０は発光しない。また本発明に係る光デバイス１では、電気的短絡が生じた画素１０毎にリーク電流が流れることを抑止するので、その不良画素以外の画素１０では、通常時のように発光駆動することができる。
【００５８】
本発明の一実施形態に係る光デバイス１では、画素毎にリーク電流を抑止することができるので、上記輝線や暗線等の表示不良を防止することができる。またその表示不良による誤表示を防止することができる。
【００５９】
また本発明の一実施形態に係る光デバイス１では、下部電極３、成膜層５、上部電極６、ヒューズ型配線部８、及び電力供給用配線７が積層した構造を有するので、例えば透明基板上に、給電線形成領域、透明電極上の発光領域、及び限流接続部形成領域を平面的に配置した構造を有する従来の発光ディスプレイと比べて、基板を平面視した場合に、開口率を大きくすることができる。
【００６０】
また本発明の一実施形態に係る光デバイスの製造方法は、基板２上に形成され、下部電極３および上部電極６間に少なくとも発光層を含む成膜層５を狭持した自発光素子１００を一画素１０として、当該自発光素子１００を一つ又は複数個備える光デバイスの製造方法であり、詳細には、成膜層５上に、画素１０毎に電気的に隔離された上部電極６を形成する工程と、上部電極６上に、絶縁層４を介して電力供給用配線７、および当該電力供給用配線と７上部電極６間の一部又は全部に、下部電極３と上部電極６間の過電流時に電気的に絶縁化するヒューズ型配線部を形成する工程とを有するので、簡単な製造工程により、本発明に係る機能を備えた光デバイスを作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の第１実施に係る光デバイスを説明するための図である。（ａ）は本発明の第１実施形態に係る光デバイスの断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示した光デバイスの動作を説明するための図である。
【図２】図１に示した光デバイスを説明するための上面図である。
【図３】図２に示した光デバイスの領域Ａの一画素を拡大した斜視図である。
【図４】封止部材により封止された光デバイスを説明するための断面図である。
【図５】封止部材により封止された光デバイスを説明するための上面図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る光デバイスの製造方法の第１電極形成工程を説明するための図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る光デバイスの製造方法の第１絶縁層形成工程を説明するための図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係る光デバイスの製造方法の成膜層形成工程を説明するための図である。
【図９】本発明の第１実施形態に係る光デバイスの製造方法の上部電極形成工程を説明するための図である。
【図１０】本発明の第１実施形態に係る光デバイスの製造方法の第２絶縁層形成工程を説明するための図である。
【図１１】本発明の第１実施形態に係る光デバイスの製造方法のヒューズ型配線部形成工程を説明するための図である。
【図１２】本発明の第１実施形態に係る光デバイスの製造方法の電力供給用配線形成工程を説明するための図である。
【図１３】本発明の第２実施形態に係る光デバイスの製造方法のヒューズ型配線部形成工程を説明するための図である。
【図１４】本発明の第２実施形態に係る光デバイスの製造方法の第２絶縁層形成工程を説明するための図である。
【図１５】本発明の第２実施形態に係る光デバイスの製造方法の電力供給用配線形成工程を説明するための断面図である。
【図１６】本発明の第３実施形態に係る光デバイス１ａを説明するための断面図である。
【図１７】本発明の第４実施形態に係る光デバイス１ｂを説明するための図である。
【図１８】本発明の第４実施形態に係る光デバイス１ｂの製造方法の上部電極形成工程を説明するための図である。
【図１９】本発明の第４実施形態に係る光デバイス１ｂの製造方法の第２絶縁層絶縁層形成工程を説明するための図である。
【図２０】本発明の第４実施形態に係る光デバイス１ｂの製造方法の電力供給用配線形成工程を説明するための図である。
【図２１】本発明の第４実施形態に係る光デバイス１ｂの製造方法のヒューズ型配線部形成工程を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６２】
１  光デバイス（有機ＥＬパネル）
２  基板
３  下部電極（第１電極）
４  絶縁層（区画層）
５  成膜層（発光層）
６  上部電極（第２電極）
７  電力供給用配線（上部配線）
８  ヒューズ型配線部
９  封止部材
１０  画素
１１  開口部
４１  第１絶縁層
４２  第２絶縁層
８０  配線基板
８５  外部回路
９１  封止基板
９２  封止材料
１００  自発光素子（有機ＥＬ素子）
【図１】
2007207569.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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