(57)【要約】【課題】良好な封止性能を実現し、発光素子の発光性能を長期に維持することができる発光装置、及びその発光装置を用いた画像形成装置を提供する。【解決手段】長尺状の基板１上に形成された画素回路２と、画素回路２が形成された基板１上に形成され、複数の開口部７を有する隔壁層９と、複数の開口部７により画定された複数の画素６とを有し、画素６が、下部電極１０と有機化合物層８とを有する有機ＥＬ素子ＯＥＬを有し、複数の画素６が基板１の長手方向に沿って列状に配置され、画素回路２が、トランジスタＴＦＴ１、ＴＦＴ２、ＴＦＴ３と、トランジスタＴＦＴ１、ＴＦＴ２、ＴＦＴ３のソース／ドレイン電極を含む金属配線１８とを有し、基板１の主面に垂直な方向からみた平面視において、トランジスタＴＦＴ１、ＴＦＴ２、ＴＦＴ３のソース／ドレイン電極を含む金属配線１８及び金属配線１８と同一の層で形成された配線と有機化合物層８とが離間されている。【選択図】図２
2016040764.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺状の基板の上に形成された画素回路と、
前記画素回路が形成された前記基板の上に形成され、複数の開口部を有する隔壁と、
前記複数の開口部により画定された複数の画素とを有し、
前記画素が、前記画素回路に接続された下部電極と、前記下部電極の上に形成された有機化合物層とを有する発光素子を有し、
前記複数の画素が前記基板の長手方向に沿って列状に並んで配置され、
前記画素回路が、ゲート電極及びソース／ドレイン電極を有するトランジスタと、前記ゲート電極を含む第１の配線と、前記ソース／ドレイン電極を含む第２の配線とを有し、前記基板の主面に垂直な方向からみた平面視において、前記第２の配線及び前記第２の配線と同一の層で形成された配線と前記有機化合物層とが離間されていることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記基板と前記有機化合物層との間に形成され、前記第１の配線と同一の層で形成された第３の配線及び前記下部電極と同一の層で形成された第４の配線の少なくとも一方をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記隔壁は、無機材料よりなることを特徴とする請求項１又は２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記複数の画素は、１列に並んで配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項５】
前記複数の画素は、第１の列及び第２の列の２列に並んで配置され、
前記第１の列及び前記第２の列は、前記画素と前記画素との間に離間領域を有し、
前記第２の列が有する前記画素は、前記第１の列における前記離間領域に相当する位置に配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項６】
前記第１の列に並んだ前記画素の前記下部電極から前記画素回路までの配線抵抗と、前記第２の列に並んだ前記画素の前記下部電極から前記画素回路までの配線抵抗とが互いに同一であることを特徴とする請求項５に記載の発光装置。
【請求項７】
前記第１の列に並んだ前記画素が、前記第２の列に並んだ前記画素よりも前記画素回路から遠く、
前記第１の列に並んだ前記画素の前記下部電極と前記画素回路とを接続する配線部の幅が、前記第２の列に並んだ前記画素の前記下部電極と前記画素回路とを接続する配線部の幅よりも大きいことを特徴とする請求項６に記載の発光装置。
【請求項８】
前記第１の配線と同一の層で形成され、前記第１の列に並んだ前記画素の前記下部電極と前記画素回路とを接続するための第５の配線をさらに有することを特徴とする請求項６に記載の発光装置。
【請求項９】
長尺の基板の上に形成された画素回路と、前記画素回路が形成された前記基板の上に形成され、複数の開口部を有する無機材料からなる隔壁と、前記隔壁により画定された複数の画素とを有し、
前記画素は、前記画素回路に接続されている下部電極と、上部電極と、前記下部電極と前記上部電極との間に配置されている有機化合物層と、を有する発光素子を有し、
前記隔壁の上に前記上部電極の一部が配置され、前記上部電極の隣に信号を供給するデータ線が配置されている発光装置であって、
前記上部電極の端部と、前記データ線との面内方向における距離は、２μｍ以上であることを特徴とする発光装置。
【請求項１０】
前記有機化合物層が、前記基板の長手方向に沿って帯状に形成され、前記複数の画素における前記発光素子に共通していることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１１】
感光体と、
前記感光体を帯電する帯電部と、
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載された発光装置を有し、前記感光体を露光する露光部と、
前記感光体に現像剤を供給する現像部と、を有し、
前記発光装置が有する前記複数の画素は、前記感光体の長軸方向に沿って配置されていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子を用いた発光装置、及びその発光装置を用いた画像形成装置に関するものである。特に発光素子として有機エレクトロルミネッセンス素子（以後、有機ＥＬ素子という）を用いた発光装置、及びその発光装置を用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真技術に基づくレーザースキャン方式のプリンターは広く普及している。一般的なレーザースキャン方式のプリンターは、レーザー光源から出たレーザー光をスキャンユニットで走査して感光体上に露光を行う。しかしながら、レーザー光を走査するスキャンユニットは、その構造上、サイズを小さくすることが難しい。
【０００３】
一方、電子写真技術に基づくプリンターにおける露光方式として、発光素子を列状に配置し、その発光を制御する発光装置によって、感光体に露光を行う方式が検討されている。この方式では、発光装置を用いた光源ユニットを小さくすることができ、プリンターのダウンサイジングに寄与する。特に、有機ＥＬ素子は、高精細、低消費電力の発光装置を作製することができるため、プリンター用の発光装置における発光素子に好適である。
【０００４】
有機ＥＬ素子は、優れた発光素子である一方で、水分によってその特性が劣化してしまうことが知られている。したがって、有機ＥＬ素子の発光性能を維持するためには、有機ＥＬ素子への水分の移動を抑制することが必要となる。
【０００５】
例えば、特許文献１には、有機ＥＬ素子が列状に配置された発光装置を使用したプリンターのヘッド部が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−６６８７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載された発光装置では、有機ＥＬ素子の発光領域を区分するため、電極上に樹脂材料等からなる隔壁が形成されている。隔壁に樹脂を使用する場合、樹脂材料をパターニングすることによって得られた隔壁には、微量の水分が内在している。このため、隔壁に樹脂を使用すると、隔壁に内在する水分が有機ＥＬ素子へと移動して素子の劣化を引き起こす場合がある。
【０００８】
そこで、隔壁として、樹脂ではなく無機材料からなる膜、例えば窒化シリコン（ＳｉＮ）膜を使用する構成が挙げられる。しかしながら、ＳｉＮ膜を樹脂と同等に厚く形成すると、隔壁のテーパーが大きくなり、薄膜である有機ＥＬ素子の作製には不向きである。このため、隔壁としてのＳｉＮ膜を厚く形成することは困難である。一方、隔壁として形成したＳｉＮ膜が薄いと、発光領域における配線の凹凸を平坦化することが困難である。この結果、有機ＥＬ素子が形成された基板上に、水分の侵入を抑制して有機ＥＬ素子の劣化を防止するためのＳｉＮ膜等の封止膜を形成しても、配線の凹凸に起因して封止膜に欠陥が発生することがある。封止膜に欠陥が発生すると、封止膜の封止性能が低下してしまうことになる。
【０００９】
特許文献１に記載された発光装置では、発光素子周辺にトランジスタのソース／ドレイン電極と同一材料で形成された金属配線が配置されているが、この配線は電源配線にも使用されるため膜厚が大きい。そのため、凹凸が顕著に表れ、封止膜の欠陥が非常に発生し易くなる。
【００１０】
本発明の目的は、上記課題を解決するためになされたものであり、良好な封止性能を実現し、発光素子の発光性能を長期に維持することができる発光装置、及びその発光装置を用いた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するため、本発明の一態様による発光装置は、長尺状の基板の上に形成された画素回路と、前記画素回路が形成された前記基板の上に形成され、複数の開口部を有する隔壁と、前記複数の開口部により画定された複数の画素とを有し、前記画素が、前記画素回路に接続された下部電極と、前記下部電極の上に形成された有機化合物層とを有する発光素子を有し、前記複数の画素が前記基板の長手方向に沿って列状に並んで配置され、前記画素回路が、ゲート電極及びソース／ドレイン電極を有するトランジスタと、前記ゲート電極を含む第１の配線と、前記ソース／ドレイン電極を含む第２の配線とを有し、前記基板の主面に垂直な方向からみた平面視において、前記第２の配線及び前記第２の配線と同一の層で形成された配線と前記有機化合物層とが離間されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明の別の態様による発光装置は、長尺の基板の上に形成された画素回路と、前記画素回路が形成された前記基板の上に形成され、複数の開口部を有する無機材料からなる隔壁と、前記隔壁により画定された複数の画素とを有し、前記画素は、前記画素回路に接続されている下部電極と、上部電極と、前記下部電極と前記上部電極との間に配置されている有機化合物層と、を有する発光素子を有し、前記隔壁の上に前記上部電極の一部が配置され、前記上部電極の隣に信号を供給するデータ線が配置されている発光装置であって、前記上部電極の端部と、前記データ線との面内方向における距離は、２μｍ以上であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、良好な封止性能を実現し、発光素子の発光性能を長期に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態による発光装置の上面を示す概略図である。
【図２】本発明の第１実施形態による発光装置における画素領域及びその周辺の構成を示す平面図である。
【図３】本発明の第１実施形態による発光装置における画素領域及びその周辺の構成を示す断面図（その１）であり、図２におけるＡ−Ａ’線に沿った断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態による発光装置における画素領域及びその周辺の構成を示す断面図（その２）であり、図２におけるＢ−Ｂ’線に沿った断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態による発光装置における画素領域及びその周辺の構成を示す平面図である。
【図６】本発明の第３実施形態による発光装置における画素領域及びその周辺の構成を示す平面図である。
【図７】本発明の第４実施形態による画像形成装置を示す概略図である。
【図８】本発明の変形実施形態による発光装置における画素領域及びその周辺の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。本明細書で特に図示又は記載されない部分に関しては、当該技術分野の周知又は公知技術を適用することができる。
【００１６】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態による発光装置について図１乃至図４を用いて説明する。本実施形態による発光装置は、発光素子として有機ＥＬ素子を用いたものであり、例えば、電子写真方式の画像形成装置における露光ヘッドの露光光源として用いられるものである。
【００１７】
まず、本実施形態による発光装置の全体構成について図１を用いて説明する。図１は、本実施形態による発光装置の上面を示す概略図であり、後述する有機ＥＬ素子ＯＥＬを構成する有機化合物層８より基板側の配置を示している。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態による発光装置は、長尺矩形状の平面形状を有する基板１と、基板１の長手方向に沿って基板１上に１列の列状に並ぶように形成された複数の画素６とを有している。基板１としては、特に限定されるものではないが、例えばガラス基板、半導体基板、プラスチック基板等が用いられている。長尺矩形状の基板の短手方向の長さは、１０ｍｍ以下であることが好ましい。さらには１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましい。また、各画素６は、後述するように有機ＥＬ素子ＯＥＬを有するものである。なお、有機ＥＬ素子ＯＥＬの発光の取り出し方式がボトムエミッション型の場合、基板１としては、透光性を有する材料よりなる基板が用いられる。
【００１９】
さらに、本実施形態による発光装置では、複数の画素６に対応して、基板１上に複数の画素回路２が形成されている。複数の画素回路２は、基板１の長手方向に沿って１列の列状に並ぶように配置されている。画素回路２は、対応する画素６の発光を制御するためのものである。複数の画素回路２が並んだ列は、複数の画素６が並んだ列に隣接して配置されている。画素回路２は、薄膜トランジスタや金属配線等から形成されている。
【００２０】
さらに、本実施形態による発光装置は、電源線３と、走査回路４と、データ線５とを有している。電源線３、走査回路４、及びデータ線５は、それぞれ基板１上に形成されている。
【００２１】
電源線３は、画素６の有機ＥＬ素子ＯＥＬに駆動電流を流すための電源電圧を供給するものである。電源線３は、基板１の長手方向に沿って、複数の画素回路２の画素６とは反対の側に配置されている。電源線３は、金属配線から形成されている。
【００２２】
走査回路４は、各画素６の発光のタイミングを制御する制御信号を各画素回路２に供給するためのものである。走査回路４は、基板１の長手方向に沿って、電源線３の画素回路２とは反対の側に配置されている。走査回路４は、薄膜トランジスタや金属配線等から形成されている。
【００２３】
データ線５は、画素６の発光又は非発光を表すデータ信号を画素６に供給するためのものである。データ線５は、基板１の長手方向に沿って、複数の画素６の画素回路２とは反対の側に配置されている。データ線５は、複数の画素６に対応して複数設けられている。データ線５は、金属配線から形成されている。また、複数のデータ線５は、それらのうちの最も画素６に近い箇所と後述の上部電極１１の端部との面内方向の距離が２μｍ以上であってよい。２μｍ以上である場合は、データ線５と上部電極１１との間に発生する容量を低減することができる。
【００２４】
上述のように、本実施形態による発光装置では、基板１の長手方向に沿って配置された複数の画素６の一方の側に、複数の画素回路２、電源線３、及び走査回路４が基板１の側端に向かって順次配置されている。また、基板１の長手方向に沿って配置された複数の画素６の他方の側には、データ線５が配置されている。
【００２５】
こうして、本実施形態による発光装置は、長尺状の平面形状を有する基板１の長手方向に沿って列状に配置された複数の画素６の両側に、回路又は配線が配置された細長い形状を有したものになっている。
【００２６】
本実施形態による発光装置では、各画素に対応した走査回路４を含む駆動回路から適宜入力される制御信号により、複数の画素６の発光が制御される。この発光を感光体に露光するための露光光として用いることで、電子写真方式のプリンターといった画像形成装置等の機器を構築することができる。
【００２７】
次に、本実施形態による発光装置における画素６が形成された画素領域及びその周辺の構成について図２乃至図４を用いて説明する。図２は、本実施形態による発光装置における画素領域及びその周辺の構成を示す平面図である。図３及び図４は、本実施形態による発光装置における画素領域及びその周辺の構成を示す断面図である。図３は図２におけるＡ−Ａ’線に沿った断面図である。また、図４は図２におけるＢ−Ｂ’線に沿った断面図である。
【００２８】
図３及び図４に示すように、例えばガラス基板等の基板１上には、例えば酸化シリコン膜、窒化シリコン膜等よりなるアンダーコート層１３が形成されている。
【００２９】
画素回路２が形成される領域におけるアンダーコート層１３上には、例えばポリシリコン膜、アモルファスシリコン膜等よりなるチャネル層１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、及び電極層１４ｄが形成されている。チャネル層１４ａ、１４ｂ、１４ｃは、それぞれ画素回路２を構成する後述の薄膜トランジスタＴＦＴ１、ＴＦＴ２、ＴＦＴ３のチャネル層を構成するものである。また、電極層１４ｄは、画素回路２を構成する後述の保持容量Ｃの容量電極の一方を構成するものである。チャネル層１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、及び電極層１４ｄは、互いに同一の層で形成されている。
【００３０】
チャネル層１４ａ、１４ｂ、１４ｃ上及び電極層１４ｄ上には、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜等よりなるゲート絶縁膜１５が形成されている。なお、ゲート絶縁膜１５は、チャネル層１４ａ、１４ｂ、１４ｃ及び電極層１４ｄが形成されていないアンダーコート層１３上にも形成されており、層間絶縁層としても機能している。
【００３１】
チャネル層１４ａ、１４ｂ、１４ｃ上には、ゲート絶縁膜１５を介して、それぞれ例えばアルミニウム、銅、クロム又はこれらの合金等よりなるゲート電極１６ａ、１６ｂ、１６ｃが形成されている。ゲート電極１６ａ、１６ｂ、１６ｃは、それぞれ薄膜トランジスタＴＦＴ１、ＴＦＴ２、ＴＦＴ３のゲート電極を構成するものである。
【００３２】
また、電極層１４ｄ上には、ゲート絶縁膜１５を介して電極層１６ｄが形成されている。電極層１６ｄは、ゲート電極１６ａと一体的に形成されている。電極層１６ｄは、保持容量Ｃの容量電極の他方を構成するものである。電極層１４ｄと電極層１６ｄとの間のゲート絶縁膜１５は、保持容量Ｃの誘電体として機能する。ゲート電極１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、及び電極層１６ｄは、互いに同一の層で形成されている。
【００３３】
また、ゲート絶縁膜１５上には、中継配線１６ｅが形成されている。中継配線１６ｅは、ゲート電極１６ａ、１６ｂ、１６ｃと同一の層で形成された例えばアルミニウム、銅、クロム又はこれらの合金等よりなるものである。
【００３４】
ゲート電極１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、電極層１６ｄ、及び中継配線１６ｅが形成されたゲート絶縁膜１５上には、例えば酸化シリコン膜よりなる層間絶縁層１７が形成されている。
【００３５】
層間絶縁層１７上には、薄膜トランジスタＴＦＴ１のソース電極１８１ｓを含む金属配線１８ａが形成されている。ソース電極１８１ｓは、層間絶縁層１７及びゲート絶縁膜１５に形成されたコンタクトホールを介して、チャネル層１４ａの一端に接続されている。また、ソース電極１８１ｓは、金属配線１８ａと一体的に形成されている。また、金属配線１８ａは、電源線３と一体的に形成されている。
【００３６】
また、層間絶縁層１７上には、薄膜トランジスタＴＦＴ１のドレイン電極１８１ｄと薄膜トランジスタＴＦＴ３のソース電極１８３ｓとを含む金属配線１８ｂが形成されている。ドレイン電極１８１ｄは、層間絶縁層１７及びゲート絶縁膜１５に形成されたコンタクトホールを介して、チャネル層１４ａの他端に接続されている。また、ソース電極１８３ｓは、層間絶縁層１７及びゲート絶縁膜１５に形成されたコンタクトホールを介して、チャネル層１４ｃの一端に接続されている。ドレイン電極１８１ｄ及びソース電極１８３ｓは、金属配線１８ｂと一体的に形成されている。
【００３７】
また、層間絶縁層１７上には、薄膜トランジスタＴＦＴ３のドレイン電極１８３ｄを含む金属配線１８ｃが形成されている。ドレイン電極１８３ｄは、層間絶縁層１７及びゲート絶縁膜１５に形成されたコンタクトホールを介して、チャネル層１４ｃの他端に接続されている。ドレイン電極１８３ｄは、金属配線１８ｃと一体的に形成されている。
【００３８】
また、層間絶縁層１７上には、薄膜トランジスタＴＦＴ２のソース電極１８２ｓを含む金属配線１８ｄが形成されている。ソース電極１８２ｓは、層間絶縁層１７及びゲート絶縁膜１５に形成されたコンタクトホールを介して、チャネル層１４ｂの一端に接続されている。ソース電極１８２ｓは、金属配線１８ｄと一体的に形成されている。また、金属配線１８ｄは、層間絶縁層１７に形成されたコンタクトホールを介して中継配線１６ｅの一端に接続されている。
【００３９】
また、層間絶縁層１７上には、薄膜トランジスタＴＦＴ２のドレイン電極１８２ｄを含む金属配線１８ｅが形成されている。ドレイン電極１８２ｄは、層間絶縁層１７及びゲート絶縁膜１５に形成されたコンタクトホールを介して、チャネル層１４ｂの他端に接続されている。ドレイン電極１８２ｄは、金属配線１８ｅと一体的に形成されている。また、金属配線１８ｅは、層間絶縁層１７に形成されたコンタクトホールを介して電極層１６ｄに接続されている。
【００４０】
こうして、画素回路２には、ゲート電極１６ａとソース／ドレイン電極１８１ｓ、１８１ｄとを有する薄膜トランジスタＴＦＴ１が形成されている。また、ゲート電極１６ｂとソース／ドレイン電極１８２ｓ、１８２ｄとを有する薄膜トランジスタＴＦＴ２が形成されている。また、ゲート電極１６ｃとソース／ドレイン電極１８３ｓ、１８３ｄとを有する薄膜トランジスタＴＦＴ３が形成されている。また、電極層１４ｄと電極層１６ｄとを有する保持容量Ｃが形成されている。
【００４１】
また、層間絶縁層１７上には、電源線３が形成されている。電源線３は、層間絶縁層１７及びゲート絶縁膜１５に形成されたコンタクトホールを介して、電極層１４ｄに接続されている。電源線３は、有機ＥＬ素子ＯＥＬの発光時に画素６に供給する電流が流れるため、金属配線で形成することが好ましく、アルミニウム、アルミニウム合金、銅等の低抵抗材料が用いられる。厚さは例えば３００ｎｍ〜１５００ｎｍであり、約９００ｎｍが好適である。
【００４２】
また、層間絶縁層１７上には、複数の画素６及び画素回路２の組に対応して複数のデータ線５が形成されている。データ線５は、層間絶縁層１７に形成されたコンタクトホールを介して、対応する画素回路２に接続された中継配線１６ｅの他端に接続されている。データ線５の厚さは、３００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下であってよく、９００ｎｍが好適である。
【００４３】
図３及び図４において、金属配線１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ、電源線３、データ線５は、同一の材料により形成されていても、異なる材料で構成されていてもよい。なお、以下では、必要に応じて、金属配線１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ、及び電源線３を総称して金属配線１８と表記する。
【００４４】
データ線５は、図３及び図４に示すように金属配線１８と同一の層で形成されている必要はなく、有機発光装置が有する後述の隔壁層９の上に配置されていてもよい。
【００４５】
上述のように金属配線１８が形成された層間絶縁層１７上には、例えば窒化シリコン膜よりなるパッシベーション層１９が形成され、パッシベーション層１９により金属配線１８及びデータ線５が被覆されている。パッシベーション層１９の膜厚としては、例えば１００ｎｍ〜５００ｎｍであり、約３００ｎｍが好適である。
【００４６】
パッシベーション層１９上には、画素６毎に、有機ＥＬ素子ＯＥＬの下部電極１０が形成されている。下部電極１０としては、特に限定されるものではないが、例えば、有機ＥＬ素子ＯＥＬの発光の取り出し方式に応じて適宜選択することができる。例えば、有機ＥＬ素子ＯＥＬの発光の取り出し方式がボトムエミッション型の場合、下部電極１０にはＩＴＯ（酸化インジウムスズ）膜等の透明電極が用いられ、トップエミッション型の場合、下部電極１０にはアルミニウム膜等の反射性の電極が用いられる。発光装置は、ボトムエミッション型であっても、トップエミッション型であってもよい。
【００４７】
下部電極１０は、所定の平面形状を有する本体部１０１と、画素回路２に接続される配線として機能する配線部１０２とを有している。本体部１０１は、画素６の平面形状に応じた平面形状を有し、例えば正方形等の矩形状の平面形状を有している。また、配線部１０２は、本体部１０１から画素回路２側に突出している。配線部１０２は、パッシベーション層１９に形成されたコンタクトホールを介して、金属配線１８ｃに接続されている。
【００４８】
下部電極１０が形成されたパッシベーション層１９上には、隔壁として機能する隔壁層９が形成されている。隔壁層９における下部電極１０の本体部１０１上の領域には、画素６を画定する開口部７が形成されており、画素６の発光領域が隔壁層９の開口部７によって区分されている。開口部７は、下部電極１０の本体部１０１に達している。開口部７は、画素６の平面形状に応じた平面形状を有し、例えば正方形等の矩形状の平面形状を有している。
【００４９】
仮に、隔壁層９の材料に有機材料であるアクリル樹脂、ポリイミド樹脂等の樹脂を使用すると、樹脂をパターニングして開口部を形成することによって得られた隔壁層９には、微量の水分が内在している。内在する微量の水分は、例えば、樹脂のパターニングの際のウェットプロセス等に起因するものである。このように隔壁層９に水分が内在していると、隔壁層９中の水分が有機ＥＬ素子ＯＥＬへと移動して有機ＥＬ素子ＯＥＬの劣化を引き起こす場合がある。
【００５０】
これに対して、本実施形態による発光装置では、隔壁層９には、有機材料ではなく、水浸透性の低い無機材料よりなる膜が使用されている。具体的には、水浸透性の低い無機材料よりなる膜として、例えば、窒化シリコン（ＳｉＮ）、酸化シリコン（ＳｉＯ）、又はこれらの混合物、酸化アルミニウム又はその混合物等よりなる膜が使用されている。このように窒化シリコン膜、酸化シリコン膜等の無機材料よりなる隔壁層９は、樹脂材料、すなわち有機材料よりなる隔壁層９と比較して内在する水分量が極めて少ない。このため、本実施形態による発光装置では、隔壁層９からの水分による有機ＥＬ素子ＯＥＬの劣化を大幅に抑制することが可能である。なお、無機材料よりなる隔壁層９は、樹脂等の有機材料を用いた場合と比較して薄く形成される。隔壁層９の膜厚としては、例えば５０ｎｍ〜４００ｎｍであり、約２００ｎｍが好適である。
【００５１】
開口部７内の下部電極１０上及び隔壁層９上には、基板１の長手方向に沿って帯状の有機化合物層８が形成されている。有機化合物層８は、１列に配置された複数の画素６に沿った帯状に形成され（図２参照）、複数の画素６における有機ＥＬ素子ＯＥＬに共通するものになっている。なお、有機化合物層８の構造及び材料は特に限定されるものではなく、例えば、電子輸送層とホール輸送層とにより発光層が挟まれた積層構造とすることができ、各層の材料も適宜選択することができる。
【００５２】
有機化合物層８上及び隔壁層９上には、上部電極１１が形成されている。上部電極１１は、帯状の有機化合物層８を覆うように基板１の長手方向に沿って帯状に形成され（図２参照）、複数の画素６における有機ＥＬ素子ＯＥＬに共通するものになっている。上部電極１１としては、特に限定されるものではないが、例えば、有機ＥＬ素子ＯＥＬの発光の取り出し方式に応じて適宜選択することができる。例えば、有機ＥＬ素子ＯＥＬの発光の取り出し方式がボトムエミッション型の場合、上部電極１１にはアルミニウム等の反射性の電極が用いられる。有機ＥＬ素子ＯＥＬの発光の取り出し方式がトップエミッション型の場合、上部電極１１にはＩＴＯ等の酸化物や、銀、マグネシウム、銀とマグネシウムの合金等の金属薄膜といった透明電極が用いられる。
【００５３】
こうして画素６毎に、画素６が有する発光素子として、下部電極１０と有機化合物層８と上部電極１１とを有する有機ＥＬ素子ＯＥＬが形成されている。なお、有機化合物層８及び上部電極１１は、それぞれ画素６毎に分離された構成でもよい。有機ＥＬ素子ＯＥＬでは、下部電極１０と上部電極１１との間に電流が流れると、開口部７内の有機化合物層８が発光する。
【００５４】
上部電極１１上及び隔壁層９上には、無機材料よりなる封止膜１２が形成されている。封止膜１２は、水浸透性の低い無機材料で構成される。具体的には、例えば、窒化シリコン（ＳｉＮ）、酸化シリコン（ＳｉＯ）又はこれらの混合物、酸化アルミニウム又は酸化アルミニウムと他の無機材料との混合物が挙げられる。封止膜１２は基板１の端部まで形成されている。こうして形成された封止膜１２により、有機ＥＬ素子ＯＥＬは、水分、酸素を含む外部雰囲気から遮断されている。封止膜１２の形成方法としては、プラズマＣＶＤ法等が好適に用いられる。なお、有機ＥＬ素子ＯＥＬの発光の取り出し方式がボトムエミッション型の場合、封止膜１２には透光性は要求されない。一方、有機ＥＬ素子ＯＥＬの発光の取り出し方式がトップエミッション型の場合、封止膜１２の側へ発光を取り出すため、封止膜１２には透光性が必要となり、透光性を有する材料で封止膜１２が形成される。
【００５５】
画素回路２は、図２に示すように、上述した薄膜トランジスタＴＦＴ１、ＴＦＴ２、ＴＦＴ３、及び保持容量Ｃを有している。
【００５６】
薄膜トランジスタＴＦＴ１のソース電極１８１ｓは、金属配線１８ａを介して電源線３に接続されている。ソース電極１８１ｓ、金属配線１８ａ、及び電源線３は、同一の層で一体的に形成されている。
【００５７】
薄膜トランジスタＴＦＴ１のゲート電極１６ａは、保持容量Ｃの電極層１６ｄに接続されている。ゲート電極１６ａ及び電極層１６ｄは、同一の層で一体的に形成されている。さらに、ゲート電極１６ａは、電極層１６ｄ及び金属配線１８ｅを介して、薄膜トランジスタＴＦＴ２のドレイン電極１８２ｄに接続されている。金属配線１８ｅ及びドレイン電極１８２ｄは、同一の層で一体的に形成されている。
【００５８】
薄膜トランジスタＴＦＴ１のドレイン電極１８１ｄは、金属配線１８ｂを介して、薄膜トランジスタＴＦＴ３のソース電極１８３ｓに接続されている。ドレイン電極１８１ｄ、金属配線１８ｂ、及びソース電極１８３ｓは、同一の層で一体的に形成されている。
【００５９】
薄膜トランジスタＴＦＴ２のソース電極１８２ｓは、金属配線１８ｄ及び中継配線１６ｅを介して、データ線５に接続されている。ソース電極１８２ｓ及び金属配線１８ｄは、同一の層で一体的に形成されている。一方、中継配線１６ｅは、ソース電極１８２ｓ及び金属配線１８ｄとは異なる層で別個に形成されている。
【００６０】
薄膜トランジスタＴＦＴ３のドレイン電極１８３ｄは、金属配線１８ｃを介して、有機ＥＬ素子ＯＥＬにおける下部電極１０の配線部１０２に接続されている。ドレイン電極１８３ｄ及び金属配線１８ｃは、同一の層で一体的に形成されている。一方、配線部１０２を含む下部電極１０は、ドレイン電極１８３ｄ及び金属配線１８ｃとは異なる層で別個に形成されている。
【００６１】
薄膜トランジスタＴＦＴ２のゲート電極１６ｂは、第１の制御線１６ｆに接続されている。ゲート電極１６ｂ及び第１の制御線１６ｆは、同一の層で一体的に形成されている。複数の画素回路２に形成された複数のゲート電極１６ｂは、共通する第１の制御線１６ｆに接続されている。
【００６２】
薄膜トランジスタＴＦＴ３のゲート電極１６ｃは、第２の制御線１６ｇに接続されている。ゲート電極１６ｃ及び第２の制御線１６ｇは、同一の層で一体的に形成されている。複数の画素回路２に形成された複数のゲート電極１６ｃは、共通する第２の制御線１６ｇに接続されている。
【００６３】
こうして、画素６毎に形成された画素回路２が構成されている。上記画素回路２を有する本実施形態による発光装置は、例えば以下のようにして駆動されて複数の画素６の発光が制御される。
【００６４】
発光前の時点では、各画素回路２における薄膜トランジスタＴＦＴ２、ＴＦＴ３は、ともにオフの状態にある。この状態では、各画素６の有機ＥＬ素子ＯＥＬの駆動電圧は０Ｖになっている。
【００６５】
まず、書き込み期間において、第１の制御線１６ｆに制御信号が入力され、この制御信号により、各画素回路２における薄膜トランジスタＴＦＴ２がオンの状態になる。続いて、各データ線５に対して、画素６の発光又は非発光を表すデータ信号が入力される。
【００６６】
各データ線５に入力されたデータ信号は、オン状態の薄膜トランジスタＴＦＴ２を介して、薄膜トランジスタＴＦＴ１のゲート電極１６ａに入力されるとともに、保持容量Ｃに入力されて保持される。こうして、書き込み期間において、ゲート電極１６ａ及び保持容量Ｃに、画素６の発光又は非発光を表すデータ信号が書き込まれる。
【００６７】
次いで、書き込み期間から発光期間に切り換えられ、第１の制御線１６ｆに入力されている制御信号がオフにされ、各画素回路２おける薄膜トランジスタＴＦＴ２がオフの状態になる。また、第２の制御線１６ｇに制御信号が入力され、この制御信号により、各画素回路２における薄膜トランジスタＴＦＴ３がオンの状態となる。このとき、薄膜トランジスタＴＦＴ１は、書き込み期間において、ゲート電極１６ａ及び対応する保持容量Ｃに対して、発光を表すデータ信号が書き込まれていればオンの状態になり、非発光を表すデータ信号が書き込まれていればオフの状態となる。
【００６８】
対応する画素回路２の薄膜トランジスタＴＦＴ１がオン状態の画素６では、電源線３により有機ＥＬ素子ＯＥＬに駆動電圧が印加されて駆動電流が流れる結果、有機ＥＬ素子ＯＥＬが発光する。一方、対応する画素回路２の薄膜トランジスタＴＦＴ１がオフ状態の画素６では、有機ＥＬ素子ＯＥＬに駆動電圧が印加されず、有機ＥＬ素子ＯＥＬは発光しない。
【００６９】
発光期間が経過すると、第２の制御線１６ｇに入力されている制御信号がオフにされ、薄膜トランジスタＴＦＴ３がオフの状態になる。
【００７０】
上記のようにして、書き込み期間及び表示期間が切り換えられて複数の画素６の発光が制御される。
【００７１】
なお、上記では、薄膜トランジスタＴＦＴ１、ＴＦＴ２、ＴＦＴ３について、これらのソース電極とドレイン電極とを便宜上、区別して説明を記載したが、ソース電極とドレイン電極とは上記の説明と逆になっていてもよい。また、画素回路２の構成としては、データ信号、制御信号が入力されて有機ＥＬ素子ＯＥＬに流す駆動電流を制御することができる回路構成であればよく、上述した本実施形態の構成に限定されるものではない。
【００７２】
本実施形態による発光装置では、図２乃至図４に示すように、有機化合物層８の下には、金属配線１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ、電源線３、及びデータ線５が形成されていない。なお、以下では、必要に応じて、金属配線１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ、及び電源線３をまとめて「金属配線１８」と表記する。また、有機化合物層８の下には、金属配線１８と同一の層で形成された他の配線も形成されていない。
【００７３】
具体的には、図３に示す断面構造では、有機化合物層８の下には、配線として、下部電極１０の本体部１０１から突出した配線部１０２のみが形成されている。配線部１０２は、有機化合物層８が形成されていない領域において、パッシベーション層１９に形成されたコンタクトホールを介して、金属配線１８ｃに接続されている。こうして、下部電極１０の配線部１０２は、金属配線１８ｃを介して、薄膜トランジスタＴＦＴ３のドレイン電極１８３ｄに接続されている。
【００７４】
一方、図４に示す断面構造では、データ線５がコンタクトホールを介して、ゲート電極１６ａ、１６ｂ、１６ｃと同一材料の層で形成された中継配線１６ｅに繋ぎかえられている。中継配線１６ｅは、有機化合物層８の下を通過するように基板１の幅方向に沿って形成されている。中継配線１６ｅの画素回路２側の端部には、コンタクトホールを介して、金属配線１８ｄが接続されている。こうして、データ線５は、中継配線１６ｅ及び金属配線１８ｄを介して、薄膜トランジスタＴＦＴ２のソース電極１８２ｓに接続されている。なお、中継配線１６ｅは、基板１の主面に垂直な方向からみた平面視において、下部電極１０及びその配線部１０２と重ならないように配置されている。
【００７５】
こうして、本実施形態による発光装置では、図２に示すように、基板１の主面に垂直な方向からみた平面視において、金属配線１８及びデータ線５が有機化合物層８と離間されている配線レイアウトになっている。
【００７６】
ゲート電極１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、これらと同一の層で形成された中継配線１６ｅ、第１の制御線１６ｆ、及び第２の制御線１６ｇ、並びに配線部１０２を含む下部電極１０は、いずれも比較的膜厚が小さい。このため、これらの配線による凹凸は比較的小さい。ゲート電極１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、中継配線１６ｅ、第１の制御線１６ｆ、及び第２の制御線１６ｇの膜厚は、例えば、１００ｎｍ〜２００ｎｍであり、約１５０ｎｍが好適である。下部電極１０の膜厚は、例えば、５０ｎｍ〜１００ｎｍであり、約８０ｎｍが好適である。
【００７７】
一方、金属配線１８及びデータ線５は、上記ゲート電極１６ａ、１６ｂ、１６ｃ及び下部電極１０と比較して、比較的膜厚が大きい。金属配線１８及びデータ線５の膜厚は、例えば３００ｎｍ〜１５００ｎｍである。このように比較的厚い金属配線１８又はデータ線５が仮に有機化合物層８の下に形成されていると、金属配線１８又はデータ線５による凹凸のために不都合が生じる可能性がある。すなわち、金属配線１８又はデータ線５をパッシベーション層１９や隔壁層９で被覆したとしても、金属配線１８又はデータ線５による凹凸が有機化合物層８の上方の上層部に残ってしまうことになる。特に、窒化シリコン膜等の無機材料よりなる隔壁層９は、樹脂材料よりなる隔壁層と比較して薄く形成して用いることが好ましい。このため、無機材料よりなる隔壁層９を用いた場合には、樹脂材料よりなる隔壁層の場合と比較して上層部に凹凸が顕著に残ることになる。上層部に凹凸がある状態で封止膜１２を形成した場合には、凹凸に起因して封止膜１２に欠陥が発生し、外部から水分、酸素が侵入して有機化合物層８を劣化させる可能性がある。
【００７８】
本実施形態による発光装置では、上述のように、基板１の主面に垂直な方向からみた平面視において、金属配線１８及びこれと同一の層で形成された配線、並びにデータ線５が有機化合物層８と離間されている配線レイアウトになっている。有機化合物層８の下には、金属配線１８及びこれと同一の層で形成された他の配線、並びにデータ線５も形成されていない。このため、有機化合物層８の上方に形成された封止膜１２は、無機材料よりなる隔壁層９を用いた場合であっても、より平坦な下地上に形成されるため、配線の凹凸による影響を受けにくい。このため、封止膜１２における欠陥の発生を抑制することが可能となる。よって、外部雰囲気からの水分、酸素が有機化合物層８へ伝搬することが難しく、水分、酸素による有機ＥＬ素子ＯＥＬの劣化をより確実に抑制することができる。
【００７９】
さらに、金属配線１８のうち最も画素６に近い箇所と上部電極１１の端部との距離をｄ２、データ線５の最も画素６に近い箇所と上部電極１１の端部との距離をｄ３としたときに、距離ｄ２及びｄ３を２μｍ以上にすることが好ましい。なお、距離ｄ２及びｄ３は、それぞれ基板１の主面に平行な面内方向における距離である。それは、水浸透性の低い膜と、上部電極１１や有機化合物層８といった膜との異種接合界面では、基板面内方向の水浸透速度が増加する傾向があるためである。このため、無機材料で且つ、水浸透性の低い膜である隔壁層９と封止膜１２との界面を形成することにより、有機化合物層８を密封することが望ましい。距離ｄ２及びｄ３を２μｍ以上にすることにより、有機化合物層８及び上部電極１１の周辺の平坦性を確保することができ、隔壁層９と封止膜１２との界面を良好に形成することができる。また、上記したように、基板面内方向の水浸透速度の最も大きい有機化合物層８を上部電極１１で覆うことが望ましい。これらにより、外部雰囲気からの水分、酸素の有機化合物層８への侵入を遮断し、水分、酸素による有機ＥＬ素子の劣化をより確実に抑制することができる。ただし、距離ｄ２及びｄ３は成膜装置やリソグラフィ装置の位置精度のマージンを鑑みて設計すればよく、通常５０μｍから２００μｍをとることが好適である。距離ｄ２及びｄ３を２μｍ以上とすることで、寄生容量を抑制することができる。
【００８０】
なお、有機化合物層８の下には、配線として、下部電極１０の配線部１０２及び中継配線１６ｅが形成されているが、上述のように配線部１０２を含む下部電極１０及び中継配線１６ｅは、比較的膜厚が小さい。このため、配線部１０２及び中継配線１６ｅの凹凸により有機化合物層８上の封止膜１２が受ける影響は小さくなっている。
【００８１】
このように、本実施形態によれば、有機ＥＬ素子ＯＥＬが形成された領域における配線による凹凸を低減し、封止膜１２における封止性能の低下を抑制することができる。したがって、本実施形態によれば、良好な封止性能を実現し、有機ＥＬ素子ＯＥＬの劣化を抑制することができ、有機ＥＬ素子ＯＥＬの発光性能を長期にわたって維持することができる。また、上部電極１１の端部と、信号を供給するデータ線５との面内方向における距離ｄ３を２μｍ以上とすることにより、寄生容量を抑制することができる。以上により、本実施形態によれば、有機ＥＬ素子ＯＥＬを用いた発光装置の信頼性を向上させ、長寿命化を実現し、駆動応答性に優れた有機発光装置を実現することができる。
【００８２】
次に、本実施形態による発光装置の製造方法について説明する。ここでは、金属配線１８とデータ線５とを同じ層で形成した場合を例示しているが、金属配線１８とデータ線５とを異なる層としてもよい。
【００８３】
まず、例えばガラス基板等の基板１上に、例えばプラズマＣＶＤ法等により、例えば酸化シリコン膜、窒化シリコン膜等よりなるアンダーコート層１３を形成する。
【００８４】
次いで、アンダーコート層１３上に例えばポリシリコン膜、アモルファスシリコン膜等よりなる半導体層を形成し、この半導体層を例えばリソグラフィ及びエッチングによりパターニングする。これにより、同一の半導体層で、チャネル層１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、及び電極層１４ｄを形成する。
【００８５】
次いで、チャネル層１４ａ等が形成されたアンダーコート層１３上に、例えばプラズマＣＶＤ法等により、例えば酸化シリコン膜、シリコン窒化膜等よりなるゲート絶縁膜１５を形成する。
【００８６】
次いで、ゲート絶縁膜１５上に例えばアルミニウム、銅、クロム又はこれらの合金等よりなる導電膜を形成し、この導電膜を例えばリソグラフィ及びエッチングによりパターニングする。これにより、同一の導電膜で、ゲート電極１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、電極層１６ｄ、及び中継配線１６ｅを形成する。この後、チャネル層１４ａ、１４ｂ、１４ｃのソース／ドレイン領域、及び電極層１４ｄに不純物を適宜ドーピングする。
【００８７】
次いで、ゲート電極１６ａ等が形成されたゲート絶縁膜１５上に、例えばプラズマＣＶＤ法により、例えばシリコン酸化膜よりなる層間絶縁層１７を形成する。
【００８８】
次いで、例えばリソグラフィ及びエッチングにより、層間絶縁層１７及びゲート絶縁膜１５にコンタクトホールを形成する。ここで形成するコンタクトホールには、チャネル層１４ａの一端及び他端に達する２つのコンタクトホール、チャネル層１４ｂの一端及び他端に達する２つのコンタクトホール、チャネル層１４ｃの一端及び他端に達する２つのコンタクトホールが含まれる。また、電極層１４ｄに達するコンタクトホールが含まれる。また、中継配線１６ｅの一端及び他端に達する２つのコンタクトホールが含まれる。
【００８９】
次いで、コンタクトホールが形成された層間絶縁層１７上に、例えば蒸着法、スパッタ法等により、アルミニウム、アルミニウム合金、銅等よりなる金属膜を形成し、この金属膜を例えばリソグラフィ及びエッチングによりパターニングする。これにより、同一の金属膜で、金属配線１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ、電源線３、及びデータ線５を形成する。
【００９０】
金属配線１８ａは、これと一体的に形成されたソース電極１８１ｓを含み、また、電源線３と一体的に形成される。ソース電極１８１ｓは、コンタクトホールを介してチャネル層１４ａの一端に接続される。また、電源線３は、コンタクトホールを介して電極層１４ｄに接続される。
【００９１】
また、金属配線１８ｂは、これと一体的に形成されたドレイン電極１８１ｄ及びソース電極１８３ｓを含む。ドレイン電極１８１ｄは、コンタクトホールを介してチャネル層１４ａの他端に接続される。また、ソース電極１８３ｓは、コンタクトホールを介してチャネル層１４ｃの一端に接続される。
【００９２】
金属配線１８ｃは、これと一体的に形成されたドレイン電極１８３ｄを含む。ドレイン電極１８３ｄは、コンタクトホールを介してチャネル層１４ｃの他端に接続される。
【００９３】
金属配線１８ｄは、これと一体的に形成されたソース電極１８２ｓを含む。ソース電極１８２ｓは、コンタクトホールを介してチャネル層１４ｂの一端に接続される。また、金属配線１８ｄは、コンタクトホールを介して中継配線１６ｅの一端に接続される。
【００９４】
金属配線１８ｅは、これと一体的に形成されたドレイン電極１８２ｄを含む。ドレイン電極１８２ｄは、コンタクトホールを介してチャネル層１４ｂの他端に接続される。また、金属配線１８ｅは、コンタクトホールを介して電極層１６ｄに接続される。
【００９５】
上記金属配線１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ、電源線３、及びデータ線５は、基板１の主面に垂直な方向からみた平面視において、有機化合物層８の形成予定領域と重ならないように有機化合物層８の形成予定領域と離間されて形成される。
【００９６】
次いで、金属配線１８ａ等が形成された層間絶縁層１７上に、例えばプラズマＣＶＤ法により、例えば窒化シリコン膜よりなるパッシベーション層１９を形成する。
【００９７】
次いで、例えばリソグラフィ及びエッチングにより、パッシベーション層１９に、金属配線１８ｃに達するコンタクトホールを形成する。
【００９８】
次いで、コンタクトホールが形成されたパッシベーション層１９上に例えばＣＶＤ法、スパッタ法等により導電膜を形成し、この導電膜を例えばリソグラフィ及びエッチングによりパターニングする。これにより、複数の画素６に対応して、導電膜よりなる複数の下部電極１０を形成する。下部電極１０には、例えば正方形等の矩形状の平面形状を有する本体部１０１とともに、コンタクトホールを介して金属配線１８ｃに接続された配線部１０２が形成される。下部電極１０を構成する導電膜の材料としては、有機ＥＬ素子ＯＥＬの発光の取り出し方式に応じて、透明電極材料、反射電極材料を適宜選択することができる。
【００９９】
次いで、下部電極１０が形成されたパッシベーション層１９上に、例えばプラズマＣＶＤ法により、例えばシリコン窒化膜等の無機材料の膜よりなる隔壁層９を形成する。
【０１００】
次いで、隔壁層９に、例えばリソグラフィ及びエッチングにより、下部電極１０が露出される複数の開口部７を形成する。隔壁層９に形成された開口部７により画素６が画定されることになる。
【０１０１】
次いで、隔壁層９上の開口部７を含む基板１の長手方向に沿った帯状の領域に、例えばシャドウマスクを用いた低分子材料の真空蒸着等により、有機化合物層８を形成する。有機化合物層８を形成する方法は特に限定されるものではないが、好適に用いられる方法の一つとして、低分子材料の真空蒸着による形成方法が例示される。この場合、シャドウマスクを用いて有機化合物層８を形成する領域を決める。有機化合物層８としては、発光材料を含む発光層とともに、ホール輸送層、電子輸送層等が適宜積層される。シャドウマスクを用いて真空蒸着をする際には、基板上に支持体を設置し、その支持体とマスクが接触する形態とすることもできる。また、有機化合物層８の形成方法として、有機化合物を塗布乾燥する方法を用いることもできる。塗布の方法は、公知の方法を用いることができ、例えば、インクジェット法、スピンコート法、ディップ法等が挙げられる。
【０１０２】
次いで、有機化合物層８が形成された隔壁層９上に例えばＣＶＤ法、スパッタ法等により導電膜を形成し、この導電膜を例えばリソグラフィ及びエッチングによりパターニングする。これにより、隔壁層９上の有機化合物層８を含む基板１の長手方向に沿った帯状の領域に、導電膜よりなる上部電極１１を形成する。上部電極１１を構成する導電膜の材料としては、有機ＥＬ素子ＯＥＬの発光の取り出し方式に応じて、反射電極材料、透明電極材料を適宜選択することができる。
【０１０３】
次いで、上部電極１１が形成された隔壁層９上に、例えばプラズマＣＶＤ法、スパッタ法等により、例えば窒化シリコン膜よりなる封止膜１２を形成する。
【０１０４】
こうして、本実施形態による発光装置が製造される。
【０１０５】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態による発光装置について図５を用いて説明する。図５は、本実施形態による発光装置における画素領域及びその周辺の構成を示す平面図である。なお、上記第１実施形態による発光装置と同様の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し又は簡潔にする。
【０１０６】
本実施形態による発光装置は、複数の画素６（６ａ、６ｂ）が基板１の長手方向に沿って２列に並んで配置されている点で、上記第１実施形態による発光装置と異なっている。なお、以下の説明では、必要に応じて、２列の画素６の列のうち、画素回路２に近い第１の列の画素６を「画素６ａ」として表記し、画素６ａに関連する要素を表す符号の末尾に「ａ」を付する。また、必要に応じて、画素回路２から遠い第２の列の画素６を「画素６ｂ」として表記し、画素６ｂに関連する要素を表す符号の末尾に「ｂ」を付する。
【０１０７】
図５に示すように、複数の画素６は、第１の列及び第２の列の２列に並んで配置されている。第１の列及び第２の列は、それぞれ画素６と画素６との間に離間領域を有し、第２の列が有する画素６ｂは、第１の列における画素６ａと画素６ａとの間の離間領域に相当する位置に配置されている。より具体的には、第１の列の複数の画素６ａと第２の列の複数の画素６ｂとは、互いに同一のピッチでかつそのピッチの半ピッチ分だけずれて基板１の長手方向に沿って配置されている。このような画素６の配置は、千鳥状の配置、又はジグザグの配置と表現することができる。こうして、基板１の長手方向に沿って複数の画素６が２列の千鳥状又はジグザグに並んで配置されている。このように画素６を千鳥状の配置にすることで、画素６の開口部７のピッチを狭くすることができる。これにより、本実施形態による発光装置を電子写真方式の画像形成装置における露光ヘッドに用いた場合に、高解像度の画像を形成することが可能となる。
【０１０８】
ただし、隣接する画素６ａ、６ｂの開口部７ａ、７ｂは、互いに画素回路２との距離が異なる。すなわち、画素６ｂの開口部７ｂは、画素６ａの開口部７ａよりも画素回路２との距離が大きい。このため、単純に配線をレイアウトすると、下部電極１０からこれに接続された画素回路２までの配線抵抗が画素６毎に異なって発光輝度がばらついてしまう。すなわち、画素回路２に近い列の画素６ａと遠い列の画素６ｂとで下部電極１０から画素回路２までの配線抵抗が互いに異なる結果、両者の発光輝度が異なってしまう。
【０１０９】
そこで、本実施形態による発光装置では、下部電極１０ａの本体部１０１ａから突出した配線部１０２ａの幅Ｗａと、下部電極１０ｂの本体部１０１ｂから突出した配線部１０２ｂの幅Ｗｂとが互いに異なっている。すなわち、開口部７ｂに対応する画素６ｂの下部電極１０ｂの配線部１０２ｂの幅Ｗｂは、開口部７ａに対応する画素６ａの下部電極１０ａの配線部１０２ａの幅Ｗａよりも大きくなっている。これにより、配線部１０２ａの配線抵抗と配線部１０２ｂの配線抵抗とが互いに同一になっている。こうして下部電極１０ａから画素回路２までの配線抵抗と、下部電極１０ｂから画素回路２までの配線抵抗とが互いに同一になっている。
【０１１０】
なお、データ線５と薄膜トランジスタＴＦＴ２のソース電極１８２ｓとを接続するための中継配線１６ｅは、屈曲部を適宜有するように形成されている。これにより、中継配線１６ｅは、基板１の主面に垂直な方向からみた平面視において、下部電極１０ａ、１０ｂ及びその配線部１０２ａ、１０２ｂと重ならないように引き回されて配置されている。
【０１１１】
こうして、本実施形態による発光装置では、複数の画素６の間で、下部電極１０から画素回路２までの配線抵抗が同一になるように調整されている。したがって、本実施形態によれば、有機化合物層８の下に比較的厚い金属配線が配置されていない配線レイアウトにおいて、複数の画素６の間で配線抵抗における電圧降下のばらつきを抑制し、複数の画素６の発光輝度を均一にすることができる。
【０１１２】
なお、上記では、配線部１０２ａの幅Ｗａと配線部１０２ｂの幅Ｗｂとが互いに異なる場合について説明したが、配線部１０２ａの幅Ｗａと配線部１０２ｂの幅Ｗｂとが互いに同一になるようにしてもよい。この場合、図示しないが、さらに、配線部１０２ａの長さと配線部１０２ｂの長さとを互いに同一になるようにする。配線部１０２ａ、１０２ｂの長さを同一にしたことに応じて、画素６ａに対応する画素回路２と、画素６ｂに対応する画素回路２とを、基板１の長手方向に沿って第１の列及び第２の列の２列に並んで配置する。画素回路２の第１の列及び第２の列は、画素回路２と画素回路２との間に離間領域を有するものとする。第２の列が有する画素回路２は、第１の列における離間領域に相当する位置に配置する。より具体的には、画素６ａに対応する画素回路２と画素６ｂに対応する画素回路２とを、互いに同一のピッチでかつそのピッチの半ピッチ分だけずれて基板１の長手方向に沿って配置する。このような画素回路２の配置は、千鳥状の配置又はジグザグの配置と表現することができる。このように、基板１の長手方向に沿って複数の画素６ａ、６ｂを千鳥状に並んで配置するとともに、画素６ａ、６ｂに対応する画素回路２の配置を千鳥状に配置にすることで、配線部１０２ａ、１０２ｂの配線抵抗が同一になるようにしてもよい。
【０１１３】
また、金属配線１８のうち最も上部電極１１に近い箇所と上部電極１１の端部との距離をｄ２とし、データ線５の最も上部電極１１に近い箇所と上部電極１１の端部との距離をｄ３としたときに、距離ｄ２及びｄ３をそれぞれ２μｍ以上にすることが好ましい。
【０１１４】
［第３実施形態］
本発明の第３実施形態による発光装置について図６を用いて説明する。図６は、本実施形態による発光装置における画素領域及びその周辺の構成を示す平面図である。なお、上記第１及び第２実施形態による発光装置と同様の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し又は簡潔にする。
【０１１５】
本実施形態による発光装置は、上記第２実施形態による発光装置と同様に、複数の画素６（６ａ、６ｃ）が基板１の長手方向に沿って２列に並んで配置されている。なお、以下の説明では、必要に応じて、２列の画素６の列のうち、画素回路２に近い第１の列の画素６を「画素６ａ」として表記し、画素６ａに関連する要素を表す符号の末尾に「ａ」を付する。また、必要に応じて、画素回路２から遠い第２の列の画素６を「画素６ｃ」として表記し、画素６ｃに関連する要素を表す符号の末尾に「ｃ」を付する。本実施形態による発光装置は、画素回路２から遠い第２の列の画素６ｃに関する配線の構成が上記第２実施形態による発光装置とは異なっている。
【０１１６】
図６に示すように、画素６の第１の列及び前記第２の列は、それぞれ画素６と画素６との間に離間領域を有し、第２の列が有する画素６ｃは、第１の列における画素６ａと画素６ａとの間の離間領域に相当する位置に配置されている。より具体的には、第１の列の複数の画素６ａと第２の列の複数の画素６ｃとは、互いに同一のピッチでかつそのピッチの半ピッチ分だけずれて基板１の長手方向に沿って配置されている。こうして、図５に示す構成と同様に、基板１の長手方向に沿って複数の画素６が２列の千鳥状又はジグザグに並んで配置されている。一方、画素回路２と下部電極１０ｃとの間の距離が大きい画素６ｃについて、画素回路２と下部電極１０ｃとを接続するための配線の構成が図５に示す上記第２実施形態による発光装置の構成と異なっている。
【０１１７】
本実施形態による発光装置では、画素６ｃに対応する画素回路２において、上述した薄膜トランジスタＴＦＴ３に対応する薄膜トランジスタＴＦＴ３’のドレイン電極１８３ｄが、金属配線１８ｆと一体的に形成されている。金属配線１８ｆは、上記金属配線１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ、電源線３、及びデータ線５と同一の層で形成された例えばアルミニウム、アルミニウム合金、銅等よりなるものである。
【０１１８】
金属配線１８ｆは、コンタクトホールを介して、一旦、中継配線１６ｈに接続されている。中継配線１６ｈは、ゲート電極１６ａ、１６ｂ、１６ｃと同一の層で形成された例えばアルミニウム、銅、クロム又はこれらの合金等よりなるものである。そして、中継配線１６ｈは、隣接する開口部７ａ、開口部７ｃの間を通って、データ線５が配置された側に引き回されている。
【０１１９】
そして、中継配線１６ｈには、有機化合物層８が形成されていないデータ線５と画素６ｃとの間の領域おいて、コンタクトホールを介して金属配線１８ｇが接続されている。
【０１２０】
さらに、金属配線１８ｇには、コンタクトホールを介して下部電極１０ｃの配線部１０２ｃが接続されている。なお、下部電極１０ｃにおいて、配線部１０２ｃは、本体部１０１ｃからデータ線５側に突出するように形成されている。
【０１２１】
なお、画素回路２と下部電極１０ａとを接続するための配線の構成は、上記第２実施形態による発光装置の構成と同様になっている。
【０１２２】
有機ＥＬ素子ＯＥＬの発光の取り出し方式がボトムエミッション型の場合、下部電極１０には、上述のようにＩＴＯ等の透明電極が使用される。しかしながら、ＩＴＯ等の透明電極は、アルミニウム等よりなる配線と比較してシート抵抗が高い。
【０１２３】
そこで、本実施形態による発光装置では、画素６ｃの下部電極１０ｃと画素回路２とを接続するための配線の一部として、ゲート電極１６ａ、１６ｂ、１６ｃと同一の層で形成された中継配線１６ｈが使用されている。中継配線１６ｈは、例えばアルミニウム、銅、クロム又はこれらの合金等よりなり、ＩＴＯ等の透明電極と比較してシート抵抗が比較的低い。このように、本実施形態によれば、シート抵抗の比較的低い中継配線１６ｈを使用することによって配線抵抗による電圧降下を低減し、発光装置の消費電力を抑えることができる。
【０１２４】
また、本実施形態による発光装置では、中継配線１６ｈの幅、及び下部電極１０ｃの本体部１０１ｃから突出した配線部１０２ｃの幅が調整されている。これにより、配線部１０２ｃ、金属配線１８ｇ、中継配線１６ｈ、及び金属配線１８ｆの配線抵抗が、配線部１０２ａ及び金属配線１８ｃの配線抵抗と同一になっている。こうして、下部電極１０ｃから画素回路２までの配線抵抗と、下部電極１０ａから画素回路２までの配線抵抗とが互いに同一になっている。
【０１２５】
こうして、本実施形態による発光装置では、複数の画素６の間で、下部電極１０から画素回路２までの配線抵抗が同一になるように調整されている。したがって、本実施形態によれば、有機化合物層８の下に比較的厚い金属配線が配置されていない配線レイアウトにおいて、複数の画素６の間で配線抵抗における電圧降下のばらつきを抑制し、複数の画素６の発光輝度を均一にすることができる。
【０１２６】
また、金属配線１８のうち最も上部電極１１に近い箇所と上部電極１１の端部との距離をｄ２とし、データ線５の最も上部電極１１に近い箇所と上部電極１１の端部との距離をｄ３としたときに、距離ｄ２及びｄ３をそれぞれ２μｍ以上にすることが好ましい。
【０１２７】
［第４実施形態］
本発明の第４実施形態による画像形成装置について図７を用いて説明する。図７は、本実施形態による画像形成装置を示す概略図である。なお、上記第１乃至第３実施形態による発光装置と同様の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し又は簡潔にする。本実施形態による画像形成装置は、上記第１乃至第３実施形態のいずれかによる発光装置を露光ヘッドに用いたものである。
【０１２８】
図７に示すように、本実施形態による画像形成装置２００は、記録ユニット２０４を有している。記録ユニット２０４は、感光体である感光ドラム２０５と、帯電部である帯電器２０６と、露光部である露光ヘッド２０７と、現像部である現像器２０８と、転写部である転写器２０９とを備えている。帯電器２０６、露光ヘッド２０７、及び現像器２０８は、感光ドラム２０５の周方向に沿って順に配置されている。また、画像形成装置２００は、搬送ローラー２０３と、定着器２１０とを有している。
【０１２９】
露光ヘッド２０７は、上記第１乃至第３実施形態のいずれかによる発光装置を露光光源として備え、また、その発光装置の駆動回路を備える。露光ヘッド２０７において、上記第１乃至第３実施形態のいずれかによる発光装置は、列状に配置された複数の画素６の配置方向が感光ドラム２０５の回転軸に沿うように配置されている。すなわち、露光ヘッド２０７において、発光装置は、複数の画素６の配置方向が感光ドラム２０５の長軸方向に沿うように配置されている。発光装置における複数の画素６は、用紙２０２上に形成すべき画像の画像データに応じて発光が制御される。
【０１３０】
記録ユニット２０４では、まず、円柱状の感光ドラム２０５の表面が帯電器２０６で均一に帯電される。
【０１３１】
次いで、露光ヘッド２０７における発光装置の画素６が画像データに応じて発光することにより、帯電器２０６により帯電された感光ドラム２０５が露光され、静電潜像が感光ドラム２０５上に形成される。静電潜像は、露光ヘッド２０７による感光量（照度、時間）によって制御することができる。
【０１３２】
次いで、記録ユニット２０４では、現像器２０８によって感光ドラム２０５上の静電潜像に現像剤であるトナーが供給されて付着される。これにより、感光ドラム２０５上にトナー像が形成される。
【０１３３】
次いで、搬送ローラー２０３により記録ユニット２０４に搬送された用紙２０２上に、転写器２０９によってトナー像が転写される。なお、用紙２０２が搬送ローラー２０３によって記録ユニット２０４に搬送されるタイミングは適宜設定できる。
【０１３４】
このようにして、記録ユニット２０４を介して、画像データに基づきトナー像が用紙２０２に転写される。トナー像が転写された用紙２０２は、定着器２１０に搬送される。
【０１３５】
定着器２１０では、トナー像が用紙２０２に定着され、用紙２０２上に画像が形成される。画像が形成された用紙２０２は、排紙トレイ等に排出される。
【０１３６】
このように、上記第１乃至第３実施形態による発光装置を露光ヘッド２０７に露光光源として用いて画像形成装置を構成することができる。
【０１３７】
上記第１乃至第３実施形態による発光装置は、複数の画素６が列状に配置されたものであり、レーザー光を走査する方式のように光源からの光を走査する構成を必要としないものである。したがって、本実施形態によれば、露光ヘッド２０７の小型化を実現することができ、ひいては、画像形成装置の小型化を実現することができる。
【０１３８】
なお、本実施形態においては、記録ユニット２０４が１つである例えばモノクロの画像形成装置を例にして説明したが、それに限るものではない。例えばイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、及びブラック（Ｋ）の各色について記録ユニット２０４を複数備えたカラーの画像形成装置でもかまわない。
【０１３９】
［変形実施形態］
なお、本発明は、上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。
【０１４０】
例えば、上記実施形態では、下部電極１０と、下部電極１０に接続された金属配線１８ｃ及びこれと一体的に形成されたドレイン電極１８３ｄとが別個の層で形成された場合について説明した。しかしながら、下部電極１０及び下部電極１０に接続された配線等の構成は、これに限定されるものではない。
【０１４１】
また、上記実施形態では、画素回路２として、２つの薄膜トランジスタＴＦＴ１、ＴＦＴ２、ＴＦＴ３、及び保持容量Ｃを有するものについて説明したが、画素回路２の構成はこれに限定されるものではない。画素回路２は、各画素６の発光及び非発光を表すデータ信号に応じて、複数の画素６を所定のタイミングで発光するように制御することができるものであればよく、画素回路２の構成として種々の構成を採用することができる。また、画素回路２に用いられる薄膜トランジスタの構造及び材料も特に限定されるものではなく、トップゲート型の構造、ボトムゲート型の構造を適宜用いることができ、その材料も種々の材料を用いることができる。
【０１４２】
また、上記実施形態では、画素回路２における薄膜トランジスタＴＦＴ１、ＴＦＴ２、ＴＦＴ３のソース／ドレイン電極について、金属配線と一体的に形成されている場合を例に説明したが、ソース／ドレイン電極は、金属配線と別個に形成されていてもよい。
【０１４３】
また、上記実施形態では、金属配線１８とデータ線５とを同じ層で形成した場合を例に説明したが、金属配線１８とデータ線５とを異なる層としてもよい。例えば、データ線５は、隔壁層９よりも下に形成される金属配線１８とは異なり、隔壁層９上に形成して配置することができる。図８は、データ線５が隔壁層９上に配置された変形実施形態による発光装置における画素領域及びその周辺の構成を示す断面図である。
【０１４４】
図８に示すように、金属配線１８ａ、１８ｂ、１８ｃ等及び電源線３を含む金属配線１８は、層間絶縁層１７上に形成されている。金属配線１８が形成された層間絶縁層１７上には、パッシベーション層１９が形成されている。なお、有機ＥＬ素子ＯＥＬは、上記実施形態と同様に形成されている。パッシベーション層１９上には、隔壁層９が形成されている。隔壁層９上には、複数のデータ線５が形成されている。有機ＥＬ素子ＯＥＬの上部電極１１上及び複数のデータ線５が形成された隔壁層９上には、封止膜１２が形成されている。このように、データ線５は、金属配線１８とは異なる層とし、隔壁層９上に配置されていてもよい。
【実施例】
【０１４５】
以下、実施例に従って本発明の効果を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１４６】
＜実施例＞
ここでは、金属配線１８及びデータ線５と上部電極１１の端部との距離を変えた発光装置を作製し、それぞれの発光装置について、温度８５℃、湿度８５％における１０００時間の環境試験による有機ＥＬ素子ＯＥＬの劣化度合いの関係を示す。環境試験を行うサンプルとしては、図２乃至図４に示す第１実施形態にて説明した有機ＥＬ素子ＯＥＬのアレイを有する発光装置を作製した。作製した発光装置における各層の材料及び膜厚は次のとおりである。ゲート電極１６ｂを含む第１の制御線１６ｆ、ゲート電極１６ｃを含む第２の制御線１６ｇ、中継配線１６ｈ等については、材料をアルミニウムとし、膜厚を０．１５μｍとした。金属配線１８については、材料をアルミニウムとし、膜厚を０．９μｍとした。パッシベーション層１９については、材料を窒化シリコンとし、膜厚を０．２μｍとした。下部電極１０については、材料をＩＴＯとし、膜厚を０．０８μｍとした。隔壁層９については、材料を窒化シリコンとし、膜厚を０．２μｍとした。有機化合物層８については、下記の有機材料を用いた積層構造とし、膜厚を０．１４８μｍとした。
以下に、有機化合物層８の作製の際に用いた化合物を示す。
【０１４７】
【化１】
2016040764.tif 000003
【０１４８】
まず下部電極１０上に、正孔注入層として化合物１を膜厚３ｎｍで成膜し、正孔輸送層として化合物２を膜厚５０ｎｍで成膜し、電子ブロック層として化合物３を膜厚１０ｎｍで成膜した。次いで、ホストである化合物４に発光材料である化合物５が１体積％含まれるように共蒸着して、発光層を膜厚２０ｎｍで成膜した。さらに、正孔ブロック層として化合物６を膜厚１０ｎｍで成膜し、電子輸送層として化合物７を膜厚４０ｎｍで成膜した。次に、化合物８が化合物７に対して３０体積％含まれるように共蒸着して、電子注入層を膜厚１５ｎｍの膜厚で成膜した。
【０１４９】
上部電極１１については、材料をアルミニウムとし、膜厚を０．２μｍとした。封止膜１２については、材料を窒化シリコンとし、膜厚を２．０μｍとした。ここでは、パッシベーション層１９、隔壁層９及び封止膜１２はＣＶＤ法で形成した。また、ゲート電極１６ｂを含む第１の制御線１６ｆ、ゲート電極１６ｃを含む第２の制御線１６ｇ、中継配線１６ｈ等、金属配線１８、及び下部電極１０はスパッタ法で形成した。また、有機化合物層８及び上部電極１１は真空蒸着法で形成した。本実施例では、金属配線１８の膜厚とデータ線５の膜厚とを等しくした。また、金属配線１８と上部電極１１との距離ｄ２と、データ線５と上部電極１１との距離ｄ３とを等しくし、以下、これらをまとめて距離ｄと表記する。
【０１５０】
表１には、距離ｄの異なる参考例１〜３及び実施例１〜３の各サンプルについて、上記環境試験後の発光面積を示した。なお、表１に示す発光面積は、環境試験後に測定された発光面積の実測値の、発光面積の設計値に対する比（％）で表している。表１からわかるように、金属配線１８（及びデータ線５）から上部電極１１の端部までの距離ｄが大きくなるほど、発光面積の減少が低下する傾向があることがわかる。距離ｄが２．０μｍより小さい参考例１、参考例２及び参考例３では、それぞれ環境試験により発光面積が低下した。発光面積の減少は、金属配線１８側及びデータ線５側から発生しており、外来水、酸素の侵入に起因している。一方で、距離ｄが２．０μｍ以上である実施例１、実施例２及び実施例３では、それぞれ環境試験後も発光面積は保持された。つまり、少なくとも２μｍ以上の距離ｄを有すれば、外部より浸入する水、酸素から有機ＥＬ素子ＯＥＬを保護することができることがわかる。
【０１５１】
【表１】
2016040764.tif 000004
【符号の説明】
【０１５２】
１  基板
２  画素回路
３  電源線
４  走査回路
５  データ線
６、６ａ、６ｂ、６ｃ  画素
７、７ａ、７ｂ、７ｃ  開口部
８  有機化合物層
９  隔壁層
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ  下部電極
１１  上部電極
１２  封止膜
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ  ゲート電極
１６ｅ、１６ｈ  中継配線
１８、１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ、１８ｆ、１８ｇ  金属配線
１８１ｓ、１８２ｓ、１８３ｓ  ソース電極
１８１ｄ、１８２ｄ、１８３ｄ  ドレイン電極
２００  画像形成装置
【図１】
2016040764.tif 000005
【図２】
2016040764.tif 000006
【図３】
2016040764.tif 000007
【図４】
2016040764.tif 000008
【図５】
2016040764.tif 000009
【図６】
2016040764.tif 000010
【図７】
2016040764.tif 000011
【図８】
2016040764.tif 000012