(57)【要約】【課題】部品数を増加することなく、光源の交換時期を示すことができる有機エレクトロルミネッセンス素子からなる面発光装置およびその駆動方法を提供することを目的とする。【解決手段】基板２０と、前記基板２０の一方の面に設けられ、有機エレクトロルミネッセンス素子からなる面発光部２０１と、前記基板２０の一方の面に設けられ、前記面発光部２０１を取り囲む外枠部２０２と、前記外枠部２０２の一部に、抵抗値変化検出手段２０７と、を有し、前記抵抗値変化検出手段２０７は、並列に接続された一組の有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ａ、２０３Ｂを有し、前記一組の有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ａ、２０３Ｂのいずれか一方の陽極に抵抗素子が接続されていることを特徴とする面発光装置２００を用いることによって、上記課題を解決できる。【選択図】図１
2009272151.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の一方の面に設けられ、有機エレクトロルミネッセンス素子からなる面発光部と、
前記基板の一方の面に設けられ、前記面発光部を取り囲む外枠部と、
前記外枠部の一部に、抵抗値変化検出手段と、を有し、
前記抵抗値変化検出手段は、並列に接続された一組の有機エレクトロルミネッセンス素子を有し、前記一組の有機エレクトロルミネッセンス素子のいずれか一方の陽極に抵抗素子が接続されていることを特徴とする面発光装置。
【請求項２】
前記抵抗素子が接続された有機エレクトロルミネッセンス素子の陰極材料の仕事関数が、前記抵抗素子が接続されていない有機エレクトロルミネッセンス素子の陰極材料の仕事関数よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の面発光装置。
【請求項３】
基板と、
前記基板の一方の面に設けられ、有機エレクトロルミネッセンス素子からなる面発光部と、
前記基板の一方の面に設けられ、前記面発光部を取り囲む外枠部と、
前記外枠部の一部に、抵抗値変化検出手段と、を有し、
前記抵抗値変化検出手段は、並列に接続された一組の有機エレクトロルミネッセンス素子を有し、
前記一組の有機エレクトロルミネッセンス素子のいずれか一方の陰極材料の仕事関数が、他方の有機エレクトロルミネッセンス素子の陰極材料の仕事関数よりも大きいことを特徴とする面発光装置。
【請求項４】
前記抵抗値変化検出手段に備えられた一組の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光色が異なることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の面発光装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の面発光装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の面発光装置の駆動方法であって、前記面発光部の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光に連動して、前記抵抗値変化検出手段に備えられた前記一組の有機エレクトロルミネッセンス素子が発光され、一定時間の発光の後に、前記抵抗値変化検出手段に備えられた前記一組の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光輝度の大小が切り替わることを特徴とする面発光装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面発光装置、その駆動方法および電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機エレクトロルミネッセンス素子は、軽く、薄くかつ低消費電力という特性を有するので、平面表示装置だけでなく、近年、面発光型の照明装置（以下、面発光装置）へも応用されている。
しかしながら、有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた面発光装置は、一般的な照明装置に比べて、輝度寿命にまだ課題があり、明るさの低下が早い。
【０００３】
製品として面発光装置を考えた場合、長期の使用となるので、光源の交換をどの時点で行うかが問題となる。一般的な照明装置の場合には、全く発光しなくなる時点ではなく、感覚的に暗くなった時点で、光源を交換する。
【０００４】
特許文献１および特許文献２には、照明装置の光源の交換時期を知らせる方法が開示されている。特許文献１は、省エネ機能付き照明制御システムについての発明であり、照度センサーを用いて光源の照度を測定し、この測定結果に従い、照度を調節するシステムを備えている。また、特許文献２は、照明交換時期特定システムについての発明であり、光源の照度が一定になるような照度制御部を備えている。いずれの発明も、光源の外に照度センサーや、システムの構築が必要になり、部品、工数が増加するので、製造工程が煩雑化するとともに、製造コストが増加する。
【特許文献１】特開２００２−１００４８７号公報
【特許文献２】特開２００７−５９１３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたもので、部品数を増加することなく、光源の交換時期を示すことができる有機エレクトロルミネッセンス素子からなる面発光装置およびその駆動方法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】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。すなわち、
本発明の面発光装置は、基板と、前記基板の一方の面に設けられ、有機エレクトロルミネッセンス素子からなる面発光部と、前記基板の一方の面に設けられ、前記面発光部を取り囲む外枠部と、前記外枠部の一部に、抵抗値変化検出手段と、を有し、前記抵抗値変化検出手段は、並列に接続された一組の有機エレクトロルミネッセンス素子を有し、前記一組の有機エレクトロルミネッセンス素子のいずれか一方の陽極に抵抗素子が接続されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明の面発光装置は、並列に接続された一組の有機エレクトロルミネッセンス素子が備えられており、前記一組の有機エレクトロルミネッセンス素子のいずれか一方の陽極に抵抗素子が接続されている抵抗値変化検出手段が設けられている構成なので、抵抗素子が接続されていない有機エレクトロルミネッセンス素子の有機化合物層（機能層）に印加される電圧（実効電圧）を、抵抗素子が接続された有機エレクトロルミネッセンス素子の有機化合物層（機能層）に印加される電圧（実効電圧）よりも大きくすることができる。これにより、抵抗素子が接続されていない有機エレクトロルミネッセンス素子の劣化が、抵抗素子が接続された有機エレクトロルミネッセンス素子の劣化より早くなる。そのため、一定時間の発光の後に、前記一組の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光輝度の大小を切り替えることができる。これにより、部品数を増加することなく、容易に面発光部の交換時期を示すことができる。
【０００８】
本発明の面発光装置は、前記抵抗素子が接続された有機エレクトロルミネッセンス素子の陰極材料の仕事関数が、前記抵抗素子が接続されていない有機エレクトロルミネッセンス素子の陰極材料の仕事関数よりも大きいことを特徴とする。
【０００９】
本発明の面発光装置は、抵抗素子が接続された有機エレクトロルミネッセンス素子の陰極材料の仕事関数が、抵抗素子が接続されていない有機エレクトロルミネッセンス素子の陰極材料の仕事関数よりも大きい構成なので、抵抗素子が接続されていない有機エレクトロルミネッセンス素子の有機化合物層（機能層）に印加される電圧（実効電圧）を、抵抗素子が接続された有機エレクトロルミネッセンス素子の有機化合物層（機能層）に印加される電圧（実効電圧）よりも大きくすることができる。これにより、抵抗素子が接続されていない有機エレクトロルミネッセンス素子の劣化が、抵抗素子が接続された有機エレクトロルミネッセンス素子の劣化より早くなる。そのため、一定時間の発光の後に、前記一組の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光輝度の大小を切り替えることができる。これにより、部品数を増加することなく、容易に面発光部の交換時期を示すことができる。
【００１０】
本発明の面発光装置は、基板と、前記基板の一方の面に設けられ、有機エレクトロルミネッセンス素子からなる面発光部と、前記基板の一方の面に設けられ、前記面発光部を取り囲む外枠部と、前記外枠部の一部に、抵抗値変化検出手段と、を有し、前記抵抗値変化検出手段は、並列に接続された一組の有機エレクトロルミネッセンス素子を有し、前記一組の有機エレクトロルミネッセンス素子のいずれか一方の陰極材料の仕事関数が、他方の有機エレクトロルミネッセンス素子の陰極材料の仕事関数よりも大きいことを特徴とする。
【００１１】
本発明の面発光装置は、並列に接続された一組の有機エレクトロルミネッセンス素子が備えられており、前記一組の有機エレクトロルミネッセンス素子のいずれか一方の陰極材料の仕事関数が、他方の有機エレクトロルミネッセンス素子の陰極材料の仕事関数よりも大きい構成なので、陰極材料の仕事関数が小さい有機エレクトロルミネッセンス素子の有機化合物層（機能層）に印加される電圧（実効電圧）を、陰極材料の仕事関数が大きい有機エレクトロルミネッセンス素子の有機化合物層（機能層）に印加される電圧（実効電圧）よりも大きくすることができる。これにより、陰極材料の仕事関数が小さい有機エレクトロルミネッセンス素子の劣化が、陰極材料の仕事関数が大きい有機エレクトロルミネッセンス素子の劣化より早くなる。そのため、一定時間の発光の後に、前記一組の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光輝度の大小を切り替えることができる。これにより、部品数を増加することなく、容易に面発光部の交換時期を示すことができる。
【００１２】
本発明の面発光装置は、前記抵抗値変化検出手段に備えられた一組の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光色が異なることを特徴とする。
本発明の面発光装置は、前記抵抗値変化検出手段に備えられた一組の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光色が異なる構成なので、発光輝度の大小が切り替わりに伴い、発光色の切り替わりを認識することができ、部品数を増加することなく、より容易に、面発光部の交換時期を認識することができる。
【００１３】
本発明の電子機器は、先に記載の面発光装置を備えたことを特徴とする。
本発明の電子機器は、先に記載の面発光装置を備える構成なので、部品数を増加することなく、より容易に、面発光部の交換時期を認識することができる。
【００１４】
本発明の面発光装置の駆動方法は、先に記載の面発光装置の駆動方法であって、前記面発光部の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光に連動して、前記抵抗値変化検出手段に備えられた前記一組の有機エレクトロルミネッセンス素子が発光され、一定時間の発光の後に、前記抵抗値変化検出手段に備えられた前記一組の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光輝度の大小が切り替わることを特徴とする。
【００１５】
本発明の面発光装置の駆動方法は、前記面発光部の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光に連動して、前記抵抗値変化検出手段に備えられた前記一組の有機エレクトロルミネッセンス素子が発光され、一定時間の発光の後に、前記抵抗値変化検出手段に備えられた前記一組の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光輝度の大小が切り替わる構成なので、前記抵抗値変化検出手段に備えられた前記一組の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光輝度の大小が切り替わりを認識することにより、部品数を増加することなく、容易に、面発光部の交換時期を認識することができる。
【００１６】
上記の構成によれば、部品数を増加することなく、面発光部の交換時期を示すことができる有機エレクトロルミネッセンス素子からなる面発光装置およびその駆動方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための形態を説明する。
なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の膜厚や寸法の比率などは適宜異ならせてある。
【００１８】
＜実施形態１＞
図１は、本発明の実施形態である面発光装置の一例を示す平面図である。
図１に示すように、本発明の実施形態である面発光装置２００は、基板上に、有機エレクトロルミネッセンス素子からなる面発光部２０１と、面発光部２０１を取り囲む外枠部２０２が備えられ、外枠部２０２の一部に面発光部２０１の交換時期を示す交換時期表示部（抵抗値変化検出手段）２０７が設けられている。
【００１９】
図２は、図１の交換時期表示部２０７の拡大平面図である。
交換時期表示部２０７は、並列に接続された一組の有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ａ、２０３Ｂが備えられており、一組の有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ａ、２０３Ｂのいずれか一方の陽極に抵抗素子（不図示）が接続されている。なお、説明を分かりやすくするために、ここでは有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ｂに抵抗素子が接続されているものとして、以下の説明を行う。
【００２０】
一組の有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ａ、２０３Ｂは並列に接続されており、有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ｂには抵抗素子が接続されているので、実際に有機エレクトロルミネッセンス素子の有機化合物層（機能層）に印加される電圧（実効電圧）は、抵抗素子が接続されている有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ｂよりも抵抗素子が接続されていない有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ａの方が大きくなる。
これにより、抵抗素子が接続されていない有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ａの初期輝度は、抵抗素子が接続されている有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ｂの初期輝度よりも大きくなる。
【００２１】
また、抵抗素子が接続されていない有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ａに印加される電圧（実効電圧）は、接続されていない有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ｂに印加される電圧（実効電圧）よりも大きいので、一定時間発光させたときの有機エレクトロルミネッセンス素子の劣化は、抵抗素子が接続されていない有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ａの方が、抵抗素子が接続されている有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ｂよりも早くなる。
【００２２】
つまり、抵抗素子が接続されていない有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ａの劣化速度の方が、抵抗素子が接続されている有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ｂの劣化速度よりも大きく、輝度が初期輝度の半分の値となるまでの期間（半減期）が短くなる。
抵抗素子の抵抗値や駆動電圧などの条件を制御することにより、抵抗素子が接続されていない有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ａの半減期において、抵抗素子が接続されていない有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ａの輝度と、抵抗素子が接続されている有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ｂの輝度との大小が切り替わるようにすることができる。
【００２３】
面発光部２０１の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光に連動して、交換時期表示部２０７に備えられた一組の有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ａ、２０３Ｂが発光される構成とされていることが好ましい。これにより、抵抗素子の抵抗値や駆動電圧などの条件を制御することにより、抵抗素子が接続されていない有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ａの半減期において、面発光部２０１の有機エレクトロルミネッセンス素子の輝度が初期輝度の半分の値となるようにすることができる。
【００２４】
交換時期表示部２０７の一組の有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ａ、２０３Ｂは、面発光部２０１の有機エレクトロルミネッセンス素子と異なる材料および構造としてもよいが、交換時期表示部２０７の一組の有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ａ、２０３Ｂは、面発光部２０１の有機エレクトロルミネッセンス素子と同様の材料および構造としてもよい。
【００２５】
これにより、面発光部２０１の有機エレクトロルミネッセンス素子と同条件で、交換時期表示部２０７の一組の有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ａ、２０３Ｂを駆動させることで、交換時期表示部２０７に備えられた有機エレクトロルミネッセンス素子の発光輝度の大小の切り替わり時点が、面発光部２０１の有機エレクトロルミネッセンス素子の半減期とすることができ、部品数を増加することなく、容易に、面発光部の交換時期を認識することができる。
【００２６】
図３は、交換時期表示部２０７の一例を示す図であって、図２のＢ−Ｂ’線における断面模式図である。
図３に示すように、交換時期表示部２０７には、並列に接続された一組の有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ａ、２０３Ｂが形成されている。有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ａ、２０３Ｂは、基板２０上に形成された画素電極１０上に正孔注入層３２と発光層３０とからなる有機化合物層（機能層）１２が形成され、さらに有機化合物層（機能層）１２上に共通電極５０が形成されて構成されている。有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ａ、２０３Ｂは、画素隔壁層２２と共通隔壁層２４とにより、それぞれ離間されて配置されている。また、共通電極５０は、電子注入電極５０Ａと陰極５０Ｂとから構成されている。以下の説明においては、基板２０の配置している側を下側、共通電極５０が配置している側を上側として、各構成の上下関係、積層関係を示すこととする。以下、各構成要素について順に説明する。
【００２７】
＜基板＞
基板２０は、基板本体２０Ａと、その基板本体基板本体２０Ａ上に形成された素子層２０Ｂとから構成されている。
【００２８】
＜基板本体＞
基板本体２０Ａは、透明基板及び不透明基板のいずれも用いることができる。
透明基板としては、例えばガラス、石英ガラス、窒化ケイ素等の無機物や、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の有機高分子（樹脂）を用いることができる。また、光透過性を備えるならば、前記材料を積層または混合して形成された複合材料を用いることもできる。また、不透明基板としては、例えばアルミナ等のセラミックス、ステンレススチール等の金属シートに表面酸化などの絶縁処理を施したもの、また熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂、さらにはそのフィルム（プラスチックフィルム）などが挙げられる。
本発明の実施形態である面発光装置２００の交換時期表示部２０７では、基板本体２０Ａとしてガラスを用いて形成する。
【００２９】
＜素子層＞
素子層２０Ｂは、有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ａ、２０３Ｂを駆動させるための各種配線や駆動素子、及び無機物または有機物の絶縁膜などを備えている。各種配線や駆動素子は、フォトリソグラフィによりパターニングした後エッチングすることにより、また、絶縁膜は蒸着法やスパッタ法など通常知られた方法により、適宜形成することができる。
本発明の実施形態である面発光装置２００の交換時期表示部２０７では、素子層２０Ｂ中に抵抗素子（不図示）が設けられ、有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ｂの画素電極１０（陽極）に接続されている。
【００３０】
＜画素電極＞
素子層２０Ｂの上には、画素電極１０が形成されている。画素電極１０の形成材料には、仕事関数が５ｅＶ以上の材料を用いることが好ましい。仕事関数が５ｅＶ以上の材料は、正孔注入効果が高いためである。このような材料としては、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ：インジウム錫酸化物）等の金属酸化物を挙げることができる。
本発明の実施形態である面発光装置２００の交換時期表示部２０７では、画素電極１０としてＩＴＯを用いて形成する。
【００３１】
＜画素隔壁層＞
また、素子層２０Ｂの上には、画素電極１０の端部に一部が乗り上げるように、画素隔壁層２２が形成されている。画素隔壁層２２は画素電極１０に対応する開口部を備えており、該開口部内に画素電極１０が露出している。画素隔壁層２２は、酸化シリコン（ＳｉＯ２）、窒化シリコン（ＳｉＮ）、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）等の無機絶縁材料で形成されており、開口部の位置に対応するマスクを介したエッチング等の公知の方法で形成することができる。
本発明の実施形態である面発光装置２００の交換時期表示部２０７では、画素隔壁層２２としてＳｉＯ２を用いて形成する。
【００３２】
＜共通隔壁層＞
画素隔壁層２２上には、画素電極１０の周囲を囲むように共通隔壁層２４が形成されている。共通隔壁層２４は、画素電極１０（陽極）間を電気的に絶縁するための隔壁であり、断面形状が順テーパ状に形成されている。そのため、共通隔壁層２４で囲まれた空間は、下部よりも上部が広く開口している。共通隔壁層２４の頂面２４ａは、後述する正孔注入層（機能層）および発光層（機能層）の形成材料を含む正孔注入層溶液（機能液）および発光層溶液（機能液）に対して撥液性を示すように形成されている。
例えば、共通隔壁層２４は、含フッ素樹脂のような撥液性を備えた樹脂で形成してもよく、また、光硬化性のアクリル樹脂やポリイミド樹脂で形成した後に、Ｏ２ガス下でプラズマ処理を施した後、ＣＦ４プラズマ処理等を施し、撥液性を持たせても良い。
本発明の実施形態である面発光装置２００の交換時期表示部２０７では、アクリル樹脂で共通隔壁層２４を形成した後に、ＣＦ４プラズマ処理による撥液処理を施す。
【００３３】
＜有機化合物層（機能層）＞
有機化合物層（機能層）１２は、画素電極１０からの正孔の注入を容易にする正孔注入層（機能層）３２と、発光層（機能層）３０と、からなり、画素電極１０上にこの順に積層されている。
【００３４】
＜正孔注入層＞
共通隔壁層２４に囲まれた領域の底面に露出した面（ここでは画素電極１０と画素隔壁層２２の一部）には、側壁２４ｂに当接して、画素電極１０からの正孔の注入を容易にする電荷移動層としての正孔注入層３２が形成されている。正孔注入層３２は、液滴吐出ヘッドから正孔注入層の形成材料を溶解または分散させた正孔注入層溶液（機能液）を塗布した後、溶媒を蒸発させて形成する。
【００３５】
正孔注入層３２は、液滴吐出ヘッドから正孔注入層の形成材料の溶液（機能液）を塗布し、溶媒を蒸発させて形成する。正孔注入層３２の形成材料は、ポリマー前駆体がポリテトラヒドロチオフェニルフェニレンであるポリフェニレンビニレン、１，１−ビス−（４−Ｎ，Ｎ−ジトリルアミノフェニル）シクロヘキサン、トリス（８−ヒドロキシキノリノール）アルミニウム、ポリスチレンスルフォン酸、ポリエチレンジオキシチオフェンとポリスチレンスルフォン酸との混合物（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等の公知の材料を例示することができる。また、塗布時にこれらを溶かしておく溶媒としては、水、イソプロピルアルコール、Ｎ−メチルピロリドン、１，３−ジメチル−イミダゾリノン等の極性溶媒を例示することができる。
本発明の実施形態である面発光装置２００の交換時期表示部２０７では、正孔注入層３２としてＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを用いて形成する。
【００３６】
＜発光層＞
正孔注入層３２の上には、側壁２４ｂに当接して、発光層３０が形成されている。発光層３０も、発光層の形成材料の溶液（機能液）を塗布した後、溶媒を蒸発させて形成する。
発光層３０の形成材料としては、蛍光あるいは燐光を発光することが可能な公知の高分子発光材料を好適に用いることができる。
このような材料としては、ポリフルオレン（ＰＦ）、ポリパラフェニレンビニレン（ＰＰＶ）、ポリフェニレン（ＰＰ）、ポリパラフェニレン（ＰＰＰ）、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）、ポリチオフェン、ポリジアルキルフルオレン（ＰＤＡＦ）、ポリフルオレンベンゾチアジアゾール（ＰＦＢＴ）、ポリアルキルチオフェン（ＰＡＴ）や、ポリメチルフェニルシラン（ＰＭＰＳ）等のポリシランなどの各誘導体を例示することができる。
また、これらの発光材料に、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素などの低分子の有機発光色素や、ルブレン、ペリレン、９，１０−ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン６、キナクリドン等の低分子材料をドープして用いることもできる。
【００３７】
溶媒には、例えば、シクロへキシルベンゼン、ジハイドロベンゾフラン、トリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼン等の非極性溶媒を用いることができる。２種以上適宜混合して粘度を調整しても構わない。
本発明の実施形態である面発光装置２００の交換時期表示部２０７では、発光層３０としてポリフルオレン（ＰＦ）を用いて形成する。
【００３８】
＜共通電極＞
また、共通電極（陰極）５０は、共通隔壁層２４の頂面２４ａ、側壁２４ｂ、を覆って発光層３０の上面の全面を覆う電子注入陰極５０Ａと、電子注入陰極５０Ａの表面全面を覆う陰極５０Ｂを備えている。
【００３９】
＜電子注入陰極＞
発光層３０の上には、共通隔壁層２４の頂面２４ａ、側壁２４ｂを覆って表面全面に電子注入陰極５０ａが形成されている。電子注入陰極５０ａは、アルカリ金属、アルカリ土類金属およびそれら金属のフッ化物または酸化物などを用いて形成することができる。
本発明の実施形態である面発光装置２００の交換時期表示部２０７では、電子注入陰極５０ａは、Ｃａを材料とし、厚みを５ｎｍで形成する。
【００４０】
＜陰極＞
電子注入陰極層５０ａの上には、電子注入陰極層５０ａの表面全面を覆って陰極５０ｂが形成されている。陰極５０ｂは、ＡｌやＣｕなど導電性の良い金属材料で形成されている。陰極５０ｂは、不図示の陰極取り出し端子へとつながる陰極コンタクト部へ接続されている。
本発明の実施形態である面発光装置２００の交換時期表示部２０７では、陰極５０ｂは、Ａｌを材料とし、厚みを２００ｎｍで形成する。
【００４１】
なお、有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ａ、２０３Ｂの共通電極（陰極）５０は、並列に分離して配置され、それぞれ独立して電圧を印加できるように構成されている。
共通電極（陰極）５０の形成の際に、陰極が並列配置となるマスクを用いて陰極材料を蒸着することにより、並列に分離して配置された陰極を形成することができる。また、共通隔壁層２４の頂面２４ａ上に逆テーパ型の隔壁を予め形成しておくことでも、並列に分離して配置された陰極を形成することができる。
以上の構成の交換時期表示部２０７を形成することにより、本発明の実施形態である面発光装置２００を形成することができる。
【００４２】
図４は、交換時期表示部２０７の一例を示す回路図である。点線７０で取り囲んだ部分は、有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ａ、２０３Ｂの回路部分の一例を示す図であり、有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ａ、２０３Ｂは、並列に配置され、電気的に接続されている。有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ａ、２０３Ｂの有機化合物層（機能層）１２は、一方が共通電極（陰極）５０に接続され、他方を画素電極（陽極）１０に接続されている。
【００４３】
点線７０で取り囲んだ部分以外は、素子部２０Ｂの回路構造の一例を示した図である。
図４に示すように、交換時期表示部２０７では、複数の走査線１０１と、これら走査線１０１に対して交差する方向に延びる信号線１０２と、これら信号線１０２に並列に延びる共通給電線１０３とが配線されている。走査線１０１及び信号線１０２の交点に画素領域Ｘが設けられている。
【００４４】
信号線１０２に対しては、シフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオライン、及びアナログスイッチ等を備えるデータ側駆動回路１００が設けられている。一方、走査線１０１に対しては、シフトレジスタ及びレベルシフタ等を備える走査側駆動回路８０が設けられている。
また、画素領域Ｘの各々には、走査線１０１を介して走査信号（電力）がゲート電極に供給されるスイッチング用ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）１１２と、このスイッチング用ＴＦＴ１１２を介して信号線１０２から供給される画像信号を保持する保持容量１１３と、保持容量１１３によって保持された画像信号がゲート電極に供給される駆動用ＴＦＴ１２３とが設けられている。
【００４５】
このような構成のもとに、走査線１０１が駆動されてスイッチング用ＴＦＴ１１２がオンとなると、そのときの信号線１０２の電位（電力）が保持容量１１３に保持され、該保持容量１１３の状態に応じて、駆動用ＴＦＴ１２３のオン・オフ状態が決まる。そして、駆動用ＴＦＴ１２３のチャネルを介して共通給電線１０３から画素電極１０に電流（電力）が流れ、有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ａ、２０３Ｂの有機化合物層（機能層）１２を通じて陰極５０に電流が流れることにより、有機化合物層（機能層）１２中の発光層は、これを流れる電流量に応じて発光する。
【００４６】
有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ａでは、駆動用ＴＦＴ１２３を介して共通給電線１０３に電気的に接続したときに共通給電線１０３から画素電極（陽極）１０へ駆動電流が流れ込む。
しかし、有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ｂでは、画素電極（陽極）１０と駆動用ＴＦＴ１２３との間に抵抗素子２０５が接続されているので、駆動用ＴＦＴ１２３を介して共通給電線１０３に電気的に接続したときに共通給電線１０３から抵抗素子２０５を介して画素電極（陽極）１０へ駆動電流が流れ込む。
【００４７】
これにより電圧を印加し有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ａ、２０３Ｂを駆動した場合、抵抗素子２０５の接続されていない有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ａに主に電流が流れるため、有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ａからの発光輝度が有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ｂからの発光輝度よりも大きくなる。
【００４８】
この状態で一定時間発光させた場合には、有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ａにより高電界を印加することとなるので、有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ａの駆動劣化が有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ｂの駆動劣化よりも激しく、有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ａの抵抗値の上昇は、有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ｂの抵抗値の上昇より早くまた急激となる。
【００４９】
図５は、発光輝度が一定となるように駆動電圧を制御した場合の駆動時間に対する駆動電圧の変化の一例を示したグラフである。駆動開始時点（ｔ＝０）では、駆動電圧はＶ０であり、一定時間発光させても、駆動電圧はそれほど変化しない。しかし、ｔ＝ｔ１時点で駆動電圧が急激に上昇し、測定限界を超える値Ｖｍａｘとなる。
有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ａ、２０３Ｂは並列に接続されているので、有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ａの駆動電圧がｔ＝ｔ１時点で急激に上昇した場合には、有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ｂの有機化合物層（機能層）１２へ印加される電圧（実効電圧）も急激に上昇する。
【００５０】
有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ｂは、有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ａに比べて駆動劣化していない状態なので、有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ｂの有機化合物層（機能層）１２へ印加される電圧（実効電圧）の上昇に伴い、発光輝度を有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ａの発光輝度よりも大きくすることができる。
つまり、有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ａの有機化合物層（機能層）１２の抵抗値が、有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ｂの有機化合物層（機能層）１２の抵抗値と抵抗素子２０５の抵抗値との合計値より高くなった時点で駆動される有機エレクトロルミネッセンス素子が切り替わる。
【００５１】
有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ａ、２０３Ｂの発光層の発光材料として異なる発光色の発光材料を用いた場合には、前記駆動される有機エレクトロルミネッセンス素子の切り替わりにより、発光色の切り替わりを認識することができ、部品数を増加することなく、より容易に、面発光部の交換時期を認識することができる。
【００５２】
次に、本発明の実施形態である面発光装置２００の製造工程の一例について説明する。なお、以下の製造方法に挙げる各処理の反応条件は一例であり、これに限定するものではない。
まず、スパッタ法などの乾式成膜法を用いて、素子層２０Ｂ上にＩＴＯからなる薄膜を成膜した後、公知の方法によりパターニングして、交換時期表示部２０７にＩＴＯからなる陽極（画素電極）１０を形成する。
次に、ＩＴＯからなる陽極（画素電極）１０間の短絡を防止するために、ＳｉＯ２絶縁層からなる画素隔壁層２２をＩＴＯからなる陽極（画素電極）１０の周縁部に形成する。
【００５３】
さらに、画素隔壁層２２上に各陽極を離間するように、順テーパ状の断面形状を備え、アクリル樹脂からなる共通隔壁層２４を形成する。共通隔壁層２４を形成することにより設けられた凹部を、各画素の成膜領域とする。
画素隔壁層２２および共通隔壁層２４を形成した基板を、まず、Ｏ２雰囲気下でプラズマ処理した後、ＣＦ４雰囲気下でプラズマ処理する。これらのプラズマ処理により、ＩＴＯおよびＳｉＯ２の表面を親水性に表面改質することができるとともに、共通隔壁層２４の表面を撥水性に表面改質することができ、液滴吐出法による塗りわけ成膜が可能となる。
【００５４】
次に、液滴吐出法により、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ分散液（機能液）をＩＴＯからなる陽極（画素電極）１０上に塗布する。その後、これを乾燥し、さらに焼成を行い、正孔注入層３２とする。焼成は、たとえば、ホットプレート上、大気中において２００℃で１０分間加熱することで行う。続いて、液滴吐出法により、発光層用溶液（機能液）を正孔注入層３２上に塗布する。これを乾燥し、さらに焼成（アニール処理）を行い、発光層３０とする。アニール処理は、たとえば、ホットプレート上、窒素雰囲気下において１３０℃で１時間加熱する。正孔注入層３２と発光層３０とから有機化合物層（機能層）１２が形成される。
最後に、真空蒸着法により、発光層３０上に電子注入性陰極としてＣａを５ｎｍした後、連続して陰極Ａｌを２００ｎｍ形成する。
【００５５】
本発明の実施形態である面発光装置２００は、並列に接続された一組の有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ａ、２０３Ｂが備えられており、前記一組の有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ａ、２０３Ｂのいずれか一方の陽極に抵抗素子２０５が接続されている交換時期表示部２０７が設けられている構成なので、抵抗素子２０５が接続されていない有機エレクトロルミネッセンス素子の有機化合物層（機能層）１２に印加される電圧（実効電圧）を、抵抗素子２０５が接続された有機エレクトロルミネッセンス素子の有機化合物層（機能層）に印加される電圧（実効電圧）よりも大きくすることができる。これにより、抵抗素子２０５が接続されていない有機エレクトロルミネッセンス素子の劣化が、抵抗素子２０５が接続された有機エレクトロルミネッセンス素子の劣化より早くなる。そのため、一定時間の発光の後に、前記一組の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光輝度の大小を切り替えることができる。これにより、部品数を増加することなく、容易に面発光部２０１の交換時期を示すことができる。
【００５６】
本発明の実施形態である面発光装置２００は、抵抗素子２０５が接続された有機エレクトロルミネッセンス素子の陰極材料の仕事関数が、抵抗素子２０５が接続されていない有機エレクトロルミネッセンス素子の陰極材料の仕事関数よりも大きい構成なので、抵抗素子２０５が接続されていない有機エレクトロルミネッセンス素子の有機化合物層（機能層）１２に印加される電圧（実効電圧）を、抵抗素子２０５が接続された有機エレクトロルミネッセンス素子の有機化合物層（機能層１２）に印加される電圧（実効電圧）よりも大きくすることができる。これにより、抵抗素子２０５が接続されていない有機エレクトロルミネッセンス素子の劣化が、抵抗素子２０５が接続された有機エレクトロルミネッセンス素子の劣化より早くなる。そのため、一定時間の発光の後に、前記一組の有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ａ、２０３Ｂの発光輝度の大小を切り替えることができる。これにより、部品数を増加することなく、容易に面発光部２０１の交換時期を示すことができる。
【００５７】
本発明の実施形態である面発光装置２００は、交換時期表示部２０７に備えられた一組の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光色が異なる構成なので、発光輝度の大小が切り替わりに伴い、発光色の切り替わりを認識することができ、部品数を増加することなく、より容易に、面発光部２０１の交換時期を認識することができる。
【００５８】
また、本実施形態では、液滴吐出法を用いて機能液を配置することとしたが、これに限定されるものではなく、スクリーン印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷、ディスペンサ法など他の湿式塗布法を用いてもよい。
【００５９】
＜実施形態２＞
有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ｂの共通電極５０をＭｇＡｇ合金で形成し、抵抗素子２０５を接続しないほかは実施形態１と同様にして、面発光装置２００を作製する。
このような構成においても、有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ｂの陰極材料ＭｇＡｇの仕事関数が、有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ａの陰極材料Ｃａ（Ａｌ）の仕事関数よりも大きいので、有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ａの有機化合物層（機能層）１２に印加される電圧（実効電圧）を、有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ｂの有機化合物層（機能層）１２に印加される電圧（実効電圧）よりも大きくすることができる。
【００６０】
これにより、有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ａの劣化が、有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ｂの劣化より早くなる。そのため、一定時間の発光の後に、交換時期表示部２０７の一組の有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ａ、２０３Ｂの発光輝度の大小を切り替えることができる。これにより、部品数を増加することなく、容易に面発光部２０１の交換時期を示すことができる。
【００６１】
＜実施形態３＞
有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ｂの共通電極５０をＭｇＡｇ合金で形成するほかは実施形態１と同様にして、面発光装置２００を作製する。
抵抗素子２０５が接続された有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ｂの陰極材料ＭｇＡｇの仕事関数が、抵抗素子２０５が接続されていない有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ａの陰極材料Ｃａ（Ａｌ）の仕事関数よりも大きいので、抵抗素子２０５が接続されていない有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ａの有機化合物層（機能層）１２に印加される電圧（実効電圧）を、抵抗素子２０５が接続された有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ｂの有機化合物層（機能層）１２に印加される電圧（実効電圧）よりもより大きくすることができる。
【００６２】
これにより、抵抗素子２０５が接続されていない有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ａの劣化が、抵抗素子２０５が接続された有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ｂの劣化より早くなる。そのため、一定時間の発光の後に、交換時期表示部２０７の一組の有機エレクトロルミネッセンス素子２０３Ａ、２０３Ｂの発光輝度の大小を切り替えることができる。これにより、部品数を増加することなく、容易に面発光部２０１の交換時期を示すことができる。
【００６３】
［電子機器］
本発明の実施形態である面発光装置は、照明装置だけでなく、各種電子機器に応用することができる。本発明の実施形態である面発光装置を備える電子機器について、例を挙げて説明する。図６は、上記面発光装置をラインヘッドとして備えた画像形成装置（光プリンタ）１０００を示す概略構成図である。
【００６４】
光プリンタ１０００は、転写媒体１２２０の走行経路の近傍に、像担持体としての感光体ドラム１１６０を備えている。感光体ドラム１１６０の周囲には、感光体ドラム１１６０の回転方向（図中の矢印方向）に沿って、露光装置１１００Ｌ、現像装置１１８０及び転写ローラ１２１０が順次配設されている。感光体ドラム１１６０は、回転軸１１７０の周りに回転可能に設けられており、その外周面には、回転軸方向中央部に感光面１１６０Ａが形成されている。
露光装置１１００Ｌ及び現像装置１１８０は感光体ドラム１１６０の回転軸１１７０に沿って長軸状に配置されており、その長軸方向の幅は、感光面１１６０Ａの幅と概ね一致している。
【００６５】
露光装置１１００Ｌには、複数の有機ＥＬ素子１１００Ａを有するラインヘッド（面発光装置）１１００と、該ラインヘッド１１００から放射された光を正立等倍結像させる複数のレンズ素子１１２０Ａを有する結像光学素子１１２０とを備えている。ラインヘッド１１００と結像光学素子１１２０とは、互いにアライメントされた状態で図示略のヘッドケースによって保持され、感光体ドラム１１６０上に固定されている。
ここで、有機ＥＬ素子１１００Ａを有するラインヘッド（面発光装置）１１００は、上述した製造方法で製造され、図では省略しているが、交換時期表示部を有している。そのため、この光プリンタ１０００は、部品数を増加することなく、容易に面発光部の交換時期を示すことができる。
【００６６】
図７（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図７（ａ）において、携帯電話２０５０は表示部２０５１を備えている。表示部２０５１には、本発明に係る面発光装置を備えている。
【００６７】
図７（ｂ）は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図７（ｂ）において、情報処理装置２０６０は、キーボードなどの入力部２０６１、表示部２０６２、筐体２０６３を備えている。また表示部２０６２には、本発明に係る面発光装置を備えている。
【００６８】
図７（ｃ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図７（ｃ）において、時計２０７０は表示部２０７１を備えている。表示部２０７１には、本発明に係る面発光装置を備えている。
【００６９】
図７（ａ）〜（ｃ）に示す電子機器はいずれも、先述の実施形態に示した面発光装置が備えられたものであるので、部品数を増加することなく、容易に面発光部２０１の交換時期を示すことができる電子機器とすることができる。
【００７０】
なお、電子機器としては、前記電子機器に限られることなく、種々の電子機器に適用することができる。例えば、ディスクトップ型コンピュータ、液晶プロジェクタ、マルチメディア対応のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）及びエンジニアリング・ワークステーション（ＥＷＳ）、ページャ、ワードプロセッサ、テレビ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、電子手帳、電子卓上計算機、カーナビゲーション装置、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた装置等の電子機器に適用することができる。
【００７１】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の実施形態である面発光装置を示す平面図である。
【図２】本発明の実施形態である面発光装置の交換時期表示部を示す平面図である。
【図３】本発明の実施形態である面発光装置の交換時期表示部を示す断面図である。
【図４】本発明の実施形態である面発光装置の交換時期表示部を示す回路図である。
【図５】有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動電圧と駆動時間の関係を示すグラフである。
【図６】本発明の実施形態である面発光装置を備える電子機器を示す図である。
【図７】本発明の実施形態である面発光装置を備える電子機器を示す図である。
【００７３】
１０…画素電極（陽極）、１２…機能層、２０…基板、２０Ａ…基板本体、２０Ｂ…素子層、２２…画素隔壁層、２４…共通隔壁層、２４ａ…頂面、２４ｂ…側壁、３０…発光層（機能層）、３２…正孔注入層（機能層）、５０…共通電極（陰極）、５０ａ…電子注入陰極、５０ｂ…陰極、７０…有機エレクトロルミネッセンス素子部、８０…走査側駆動回路、１００…データ側駆動回路、１０１…走査線、１０２…信号線、１０３…共通給電線、１１２…スイッチング用ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）、１１３…保持容量、２００…面発光装置、２０１…面発光部、２０２…外枠部、２０３Ａ、２０３Ｂ…有機エレクトロルミネッセンス素子、２０５…抵抗素子、２０７…交換時期表示部（抵抗値変化検出手段）、Ｘ…画素領域、１０００…画像形成装置（光プリンタ）、１１００…ラインヘッド（面発光装置）、１１００Ａ…有機ＥＬ素子、１１００Ｌ…露光装置、１１２０…結像光学素子、１１２０Ａ…レンズ素子、１１６０…感光体ドラム、１１６０Ａ…感光面、１１７０…回転軸、１１８０…現像装置、１２１０…転写ローラ、１２２０…転写媒体、２０５０…携帯電話、２０５１…表示部、２０６０…情報処理装置、２０６１…入力部、２０６２…表示部、２０６３…筐体、２０７０…時計、２０７１…表示部。
【図１】
2009272151.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2009272151.tif 000006
【図５】
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【図６】
2009272151.tif 000008
【図７】
2009272151.tif 000009