發光裝置及其製造方法和電子儀器的製作方法
2023-10-16 21:56:04 4
專利名稱：發光裝置及其製造方法和電子儀器的製作方法
技術領域：
本發明涉及利用有機發光二極體元件等發光元件的發光裝置的結構。
背景技術：
一直以來，將多個發光元件排列為矩陣狀的發光裝置已被提出。各發光元件包括第一電極及第二電極和介於兩電極間的發光層。專利文獻1公開了將在多個發光元件的範圍內連續的光透過性的導電膜作為第二電極的頂部輻射型(top-emission)發光裝置中，在各發光元件的間隙中形成輔助布線的構成。輔助布線由電阻率低於第二電極的低導電材料形成。根據該構成，即使第二電極由高阻抗的材料形成，也可減低第二電極的電壓下降，而使施加到各發光元件的電壓均勻化，由此可抑制各自的灰度不均。
作為輔助布線的材料所採用的低阻抗的金屬，大多具有遮光性。因而，從發光元件觀察在光出射側(光取出側)配置有輔助布線的構成中，具有在排列有多個發光元件的區域中各發光元件所產生的輻射光實際出射的面積的比率(以下稱為「孔徑比」)由輔助布線制約的問題。雖然如果削減輔助布線的線幅則可維持高孔徑比，但是此時隨著輔助布線的阻抗值的增加，可使第二電極的電壓下降的抑制變得不充分。
另外，在設計上形成輔助布線的區域和各發光元件之間的間隙中確保間隔空間(以下稱為「界限區域」)，以使在輔助布線的位置上產生誤差時也讓輔助布線和發光元件不重複。由於在界限區域不形成輔助布線也不形成發光元件，所以孔徑比的提高和電壓下降的充分抑制的這兩者的兼顧變得更加困難。
專利文獻1日本特開2002-352963號公報
發明內容
考慮到以上的情況，本發明其目的在於解決使孔徑比的提高和第二電極的電壓下降的抑制可兼顧的問題。
為了解決以上的問題，本發明相關的發光裝置，具備元件陣列部，其中將發光層介於第一電極和第二電極之間的多個發光元件沿第一方向(例如圖2的X方向)排列，所構成的多個元件組(例如，各行所屬的發光元件的集合)沿與第一方向交叉的第二方向並列；和輔助布線，由電阻率低於第二電極的材料形成並且與各發光元件的第二電極電連接，另外，使輔助布線在多個元件組中的相互鄰接的第一元件組(例如圖2的第i行)和第二元件組(例如圖2的第i+1行)之間的間隙內沿上述第一方向延伸，而在相對第二元件組與第一元件組相反側鄰接的第三元件組(例如圖2的第i+2行)和第二元件組之間的間隙內不形成。
本發明中，因為在第二元件組和第三元件組之間的間隙未形成輔助布線，所以與在元件陣列部的全部的元件組的間隙內形成有輔助布線的結構相比，可將元件陣列部中的輔助布線形成的區域和界限區域的面積降低。因而，易於兼顧孔徑比的提高和輔助布線的低阻抗化。例如，能夠在維持輔助布線的線幅的同時提高孔徑比，或者在維持孔徑比的同時擴大輔助布線的線幅(低阻抗化)。
本發明優選的形態中，第一元件組的各發光元件和第二元件組的各發光元件之間的間隔(例如圖2中的幅寬B1的間隙S1)，比第二元件組的各發光元件和第三元件組的各發光元件之間的間隔(例如圖2的幅寬B2的間隙S2)寬。根據該形態，與隔元件組等間隔地配置的結構相比，可不僅降低輔助布線的阻抗並且將孔徑比維持在高水平。
在其他的形態中，第二電極在多個發光元件的範圍內連續地形成，輔助布線形成在第二電極的正下面或正上面(即在與第二電極之間不插入絕緣層)，並且與該第二電極面接觸。根據該結構，與第二電極和輔助布線介由兩者間的絕緣層的接觸孔進行導通的結構相比，能夠使第二電極和輔助布線可靠地導通。另外，由於不需使第二電極和輔助布線導通的接觸孔，所以能夠實現發光裝置的製造工序的簡單化和製造成本的降低。
例如，還具備隔壁層，形成在配置有各發光元件的第一電極的基板的面上，具有對應第一電極的開口部；發光層包括位於開口部的內側的部分，第二電極包括在開口部的內側夾持發光層並且與第一電極對向的部分、和覆蓋隔壁層的表面的部分，輔助布線介於隔壁層和第二電極之間。根據以上的結構，由於輔助布線由第二電極覆蓋，所以可防止外氣和水分的附著所引起的輔助布線的腐蝕。
本發明的優選的形態中，各發光元件沿第一方向形成為長條狀。換言之，輔助布線沿各發光元件的長邊方向延伸。根據該形態，與沿發光元件的短邊方向輔助布線延伸的結構相比，易於確保從各發光元件至輔助布線的電流的路徑幅寬(例如圖5的幅寬W)，從而能夠將從發光元件至輔助布線為止的區間的阻抗值降低。還有，該形態的具體例將作為第二實施方式後述。
本發明的具體形態中，還設置多個驅動電晶體，對供給各發光元件的電流進行控制；和覆蓋多個驅動電晶體的絕緣層(例如圖3的第二絕緣層F2)，將多個發光元件配置在絕緣層的面上，各發光元件的第一電極介由絕緣層上形成的接觸孔與驅動電晶體電連接。
該形態中，將第一元件組及上述第二元件組的各自所屬的各發光元件所對應的接觸孔，從該元件組的各發光元件觀察形成在輔助布線側，更具體而言，形成在該元件組所屬的各發光元件的輔助布線側的周緣和輔助布線的該發光元件側的周緣之間的間隙內(例如圖2的界限區域M)。該形態中，由於在不存在發光元件的輔助布線的側方的區域形成接觸孔，所以並非降低孔徑比，可通過接觸孔的擴大而使第一電極和驅動電晶體連接良好。
進一步優選的形態中，將接觸孔沿上述第一方向形成為長條狀。根據該形態，對接觸孔而言由於能夠確保充分的面積，從而不僅能夠降低第一電極和驅動電晶體的連接部的阻抗，並且可抑制兩者的導通不良。
從其他的觀點而言，本發明相關的發光裝置的特徵在於，具備元件陣列部，其中將發光層介於第一電極和第二電極之間的多個發光元件沿第一方向排列，所構成的多個元件組沿與第一方向交叉的第二方向並列；和多個輔助布線，由電阻率低於第二電極的材料形成並且與各發光元件的第二電極電連接。輔助布線在按每相互鄰接的2以上的元件組劃分元件陣列部的各單位(例如圖2中的偶數行和其Y方向正側鄰接的奇數行的組)的間隙內沿第一方向延伸，並且未形成在各單位所屬的各元件組的間隙內。也就是，由於以多個元件組為單位形成一根的輔助布線，所以易於兼顧孔徑比的提高和輔助布線的低阻抗化。
將本發明相關的發光裝置利用在各種電子儀器上。該電子儀器的典型例是將發光裝置作為顯示裝置進行利用的機器。該種電子儀器具有計算機和行動電話機等。當然，本發明相關的發光裝置的用途丙稀限定於圖像的顯示。例如，可將本發明的發光裝置使用在各種各樣的用途上，通過光線的照射在感光體圓筒等圖像載體(image carrier)形成潛像的曝光裝置(曝光頭)、配置在液晶裝置的背面側對其進行照明的裝置(背光裝置)、或者搭載在掃描儀等圖像讀取裝置上照明原稿的裝置等各種照明裝置等。
本發明對製造以上的各形態的發光裝置的方法也進行特定。該製造方法是製造以下發光裝置的方法，該發光裝置具備元件陣列部，其中將發光層介於第一電極和第二電極之間的多個發光元件沿第一方向排列，所構成的多個元件組沿與第一方向交叉的第二方向並列；和輔助布線，其與各發光元件的第二電極電連接。該發光裝置的製造方法包括準備掩模的過程，該掩模在多個元件組中的與相互鄰接的第一元件組和第二元件組之間的間隙對向的區域(例如圖4的區域RA)開口，並遮蔽相對第二元件組與第一元件組相反側鄰接的第三元件組和第二元件組之間的間隙對向的區域(例如圖4的區域RB)；和介由掩模將電阻率低於第二電極的材料進行蒸鍍來形成輔助布線的過程。
以上的方法所使用的掩模，由於遮蔽與第二元件組和第三元件組之間的間隙對向的區域，所以同在與所有的元件組的間隙對向的區域開口的掩模相比，機械強度高。因而，可抑制掩模的變形(撓曲)所引起的輔助布線的誤差和掩模的破損。
圖1是表示本發明的第一實施方式相關的發光裝置的電氣構成的電路圖。
圖2是表示元件陣列部的構成的俯視圖。
圖3是從圖2的III-III線所觀察到的剖視圖。
圖4是用於對形成輔助布線的工序進行說明的剖視圖。
圖5是表示第二實施方式的元件陣列部的構成的俯視圖。
圖6是表示第三實施方式的元件陣列部的構成的俯視圖。
圖7是從圖6的VII-VII線所觀察到的剖視圖。
圖8是表示本發明相關的電子儀器的形態(個人計算機)的立體圖。
圖9是表示本發明相關的電子儀器的形態(行動電話機)的立體圖。
圖10是表示本發明相關的電子儀器的形態(移動信息終端)的立體圖。
圖中A-元件陣列部，12-掃描線，14-數據線，16-電源線，18-接地線，U-單位電路、E-發光元件，Tdr-驅動電晶體，10-基板，F0-柵極絕緣層，F1-第-絕緣層，F2-第二絕緣層，21-第-電極，22-第二電極，23-發光層，25-隔壁層，27-輔助布線，M-界限區域。
具體實施例方式
圖1是表示本發明相關的發光裝置的電氣構成的電路圖。發光裝置具備排列有多個單位電路(像素電路)U的元件陣列部A。在元件陣列部A上形成沿X方向延伸的多根掃描線12、和沿與X方向正交的Y方向延伸的多根數據線14。各單位電路U配置在掃描線12和數據線14的各交叉所對應的位置。因而，將多個單位電路U在X方向和Y方向上排列成矩陣狀。
一個單位電路U包括在從電源線16(電源電壓VEL)至接地線18(接地電壓Gnd)的路徑上配置的驅動電晶體Tdr和發光元件E。發光元件E是在相互對向的第一電極21和第二電極22之間插入有機EL(ElectroLuminescence)材料的發光層23的有機發光二極體元件。發光元件E以發光層23中流動的電流(以下稱為「驅動電流」)Iel所對應的亮度進行發光。第一電極(陽極)21以每發光元件E相互隔開的方式形成。第二電極(陰極)22在多個發光元件E上以連續方式形成並且與接地線18導通。但是，也可以採用以接地電位Gnd為基準將負極性的電壓供給第二電極22的構成。
驅動電晶體Tdr是根據柵極的電壓來控制驅動電流Iel的電流量的p溝道型電晶體。驅動電晶體Tdr的漏極與發光元件E的第一電極21連接。各單位電路U的驅動電晶體Tdr的源極與電源線16共同連接。驅動電晶體Tdr的柵極和源極(電源線16)之間夾插有電容元件C。另外，在驅動電晶體Tdr的柵極和數據線14之間插入控制兩者的電連接的選擇電晶體Tsl。
在以上的構成中，在隨著供給掃描線12的掃描信號G而使選擇電晶體Tsl變化為ON狀態時，發光元件E指定的灰度所對應的數據電壓S從數據線14經由選擇電晶體Tsl供給驅動電晶體Tdr的柵極。此時，由於數據電壓S所對應的電荷在電容元件C上蓄積，所以即使選擇電晶體Tsl變化為OFF狀態，驅動電晶體Tdr的柵極也維持為數據電壓S。因而，對發光元件E持續供給與數據電壓S對應的驅動電流Iel。
接著，參照圖2及圖3對元件陣列部A的具體構成進行說明。圖2是表示元件陣列部A的構成的俯視圖，圖3是從圖2的III-III線觀察到的剖視圖。還有，圖2及圖3中，適當省略掃描線12和數據線14和選擇電晶體Tsl這樣的各要素的圖示。另外，在以下參照的各圖中，為了便於說明，使各要素的尺寸比率適當不同於實際的裝置。
如圖3所示，在基板10的面上形成驅動電晶體Tdr和發光元件E這樣的圖1的各要素。基板10是由玻璃或塑料等各種絕緣材料構成的板材。還有，本實施方式的發光裝置是來自發光元件E的輻射光在與基板10相反側出射的頂部輻射型，從而對基板10不要求光透過性。
基板10的面上配置驅動電晶體Tdr。驅動電晶體Tdr包括在基板10的表面上由半導體材料形成的半導體層31、和以夾持柵極絕緣層F0的方式與半導體層31對向的柵極電極32。柵極電極32由第一絕緣層F1覆蓋。驅動電晶體Tdr的源極電極33及漏極電極35不僅形成在第一絕緣層F1的面上，並且介由第一絕緣層F1的接觸孔與半導體層31(源極區域、漏極區域)導通。形成有驅動電晶體Tdr的基板10的表面由第二絕緣層F2覆蓋。第一絕緣層F1和第二絕緣層F2為由SiO2等絕緣材料形成的薄膜。
如圖2及圖3所示，在第二絕緣層F2的面上第一電極21以每發光元件E相互隔開的方式形成。第一電極21是以Y方向為長邊的長方形狀的電極，由逸出功高於第二電極22的光反射性的導電材料形成。如圖2及圖3所示，第一電極21介由第二絕緣層F2在厚度方向上貫通的接觸孔CH與驅動電晶體Tdr的漏極電極35電連接。
在形成有第一電極21的第二絕緣層F2的表面上形成隔壁層25。如圖2及圖3所示，隔壁層25是在與第一電極21重合的各區域上形成有開口部251(在厚度方向貫通隔壁層25的孔)的絕緣性的薄膜。如圖2所示，如果從Z方向觀察則開口部251的內周緣其全周位於比第一電極21的周緣(輪廓線)更靠近內側。也就是，第一電極21介由開口部251從隔壁層25露出。還有，如上那樣，雖然第一電極21的周緣實際上由隔壁層25覆蓋，但是圖2中方便起見將第一電極21的外形以實線進行圖示。
發光層23在多個發光元件E的範圍內連續地形成，以使其覆蓋形成有隔壁層25的第二絕緣層F2的全域。也就是，發光層23包括深入開口部251的內側並且與第一電極21接觸的部分(即實際發光的部分)和位於隔壁層25的面上的部分。由於第一電極21以每發光元件E相互隔開的方式形成，所以即使說發光層23在多個發光元件E的範圍內連續，發光層23的亮度也按照各第一電極21的電壓對每個發光元件E分別控制。還有，也可以在發光層23上層疊用於促進發光層23的發光或使其有效發光的各種功能層(空穴注入層、空穴輸送層、電子注入層、電子輸送層、空穴阻擋(block)層、電子阻擋層)。
如圖3所示，第二電極22是在多個發光元件E的範圍內連續地形成的覆蓋發光層23和隔壁層25的電極。也就是，第二電極22包括在開口部251的內側夾住發光層23與第一電極21對向的部分和位於隔壁層25的面上的部分。如圖2及圖3所示，第一電極21和第二電極22和發光層23的層疊中的從Z方向觀察到的位於開口部251的內周緣的內側的部分(即從第一電極21至第二電極22流動驅動電流Iel的區域)為發光元件E。發光層23中的與隔壁層25重合的區域因為由介於第一電極21和第二電極22之間的隔壁層25遮斷電流所以不發光。也就是，隔壁層25作為劃定各發光元件E的輪廓線的機構發揮功能。
第二電極22由ITO(Indium Tin Oxide)或IZO(Indium Zinc Oxide)這樣的光透過性的導電材料形成。因而，自發光層23從與基板10相反側出射的光和自發光層23從基板10側出射且由第一電極21的表面反射的光透過第二電極22而出射。即本實施方式的發光裝置是頂部輻射型。
然而，由於光透過性的導電材料大多電阻率較高，所以由這種材料形成的第二電極22為高阻抗，從而其面內的電壓下降顯著。因而，施加到各發光元件E的電壓隨著第二電極22的面內(X-Y平面內)的位置而不同，其結果存在各發光元件E的亮度產生不均的情況。為了抑制上述那樣的光量的離散偏差，本實施方式中形成有應用輔助第二電極22的導電性的輔助布線27。輔助布線27由電阻率低於第二電極22的導電材料(例如鋁)形成且與第二電極22導通。本實施方式的輔助布線27形成在第二電極22和隔壁層25之間(第二電極22的正下方)。
接著，參照圖2及圖3對各要素的具體的布局進行祥述。圖2圖示有從第i行至第(i+3)行為止的各行所屬的3列量的發光元件E。第i行及第i+2行為偶數行，第i+1行及第i+3行為奇數行。
如圖2所示，偶數行的各發光元件E和其Y方向的正側鄰接的奇數行的發光元件E之間的間隙S1(幅寬B1)比奇數行的各發光元件E和其Y方向的正側鄰接的偶數行的各發光元件E的間隙S2(幅寬B2)寬(B1＞B2)。將輔助布線27在間隙S1內以沿X方向延伸的方式形成，而在間隙S2內不形成。例如，在第i行和第(i+1)行的間隙S1以及第(i+2)行和第(i+3)行的間隙S1上分別形成輔助布線27，而在第(i+1)行和第(i+2)的間隙S1內不存在輔助布線27。也就是，在以奇數行和其Y方向的正側鄰接的偶數行的兩行為單位來劃分元件陣列部A時，在Y方向鄰接的各單位的間隙內形成輔助布線27，而在屬於一個單位的各行的間隙內不存在輔助布線27。如上那樣，本實施方式中以按多行(兩行)一根的比率形成輔助布線27。
由於製造技術上的理由在輔助布線27形成的位置上有時產生誤差。例如，在介由掩模通過蒸鍍(詳細將後述)形成輔助布線27的情況下，由於掩模尺寸的誤差或基板10和掩模的定位的誤差而使有時輔助布線27形成在與期望的位置(設計上的位置)不同的位置。本實施方式中，在輔助布線27的設計上的位置和其幅寬方向(Y方向)的兩側鄰接的發光元件E之間的各間隙內確保界限區域M，以使即使在輔助布線27的位置上存在誤差時輔助布線27和發光元件E從Z方向觀察也不重複。如圖2及圖3所示，界限區域M是由輔助布線27中的發光元件E側的周緣和該發光元件E中的輔助布線27側的周緣(開口部251的內周緣)夾持的區域。
因為輔助布線27以按兩行一根的比率形成，所以僅確保界限區域M在偶數行和其Y方向的正側的奇數行之間的間隙S1內，而在奇數行和其Y方向的正側的偶數行之間的間隙S2內不存在。如圖2及圖3所示，使各發光元件E的第一電極21和驅動電晶體Tdr導通的接觸孔CH在該發光元件E和其鄰接的輔助布線27之間的界限區域M內沿輔助布線27延伸的X方向形成為長條狀。因而，發光元件E和其對應的接觸孔CH的在Y方向的配置在奇數行和偶數行間則相反。也就是，對偶數行而言從發光元件E觀察則接觸孔CH位於Y方向的正側，相對於此，對奇數行而言從發光元件E觀察則接觸孔CH位於Y方向的負側。換言之，相互鄰接的奇數行和偶數行的各發光元件E的布局，為在兩行間相對於X方向延伸的軸線T的線對稱。
綜上所述，由於本實施方式中按每兩行形成一根輔助布線27，所以與在全行的間隙內形成有輔助布線27的結構(以下稱為「現有結構」)相比，發光元件E分布的區域(元件陣列部A)中的輔助布線27的形成和界限區域M的確保所需的總面積被削減(單純地削減了一半)。因而，具有易於使孔徑比的維持和輔助布線27的低阻抗化得到兼顧的優點。例如，如果將元件陣列A的孔徑比維持得與現有結構的相同，則輔助布線27的根數和各自對應的界限區域M的面積所削減的量，能夠確保各輔助布線27的線幅比現有結構的要寬。或者，如果將各輔助布線27的線幅維持得與現有結構的相同，則元件陣列部A的全體上佔有的輔助布線27和界限區域M的面積所削減的量，能夠確保各發光元件E的面積增寬從而與現有結構相比增加孔徑比。因而，如果將驅動電流Iel的電流量設得與現有結構相同，則通過孔徑比的增加可使各發光元件E的光量增大。另外，因為為了從發光裝置射出期望的光量而通過增加孔徑比使應當供給各發光元件E的電能(驅動電流Iel)降低，所以也具有抑制電能供給所引起的劣化並且使發光元件E長壽命化。
奇數行和其Y方向的正側的偶數行之間的間隙S2(幅寬B2)成為對發光沒有貢獻的區域(所謂消光空間)。因而，如果全行的各發光元件E採用沿Y方向以相等間隔B1排列的結構，則存在元件陣列部A的孔徑比被限制這樣的問題。本實施方式中，間隙S2比間隙S1要窄(B2＜B1)。因而，與各發光元件E沿Y方向以相等間隔B1排列的結構相比，能夠易於實現孔徑比的增加。
然而，在第一電極21表面中的與接觸孔CH重合的部位上出現反映接觸孔CH的形狀的窪凹。因而，為與接觸孔CH重合而在形成有發光元件E的結構(即在開口部251的內側存在接觸孔CH的構成)中，在與接觸孔CH對向的區域和除此以外的區域使發光層23的膜厚不同，由此存在各發光元件E的亮度均勻性受損的情況。另外，由第一電極21的表面的窪凹使來自發光元件E的出射光散射，也為亮度不均勻性的原因。相對於此，本實施方式中，從Z方向觀察將發光元件E形成得與接觸孔CH不重合。也就是，因為僅在第一電極21中的沒有窪凹的平坦面的表面形成發光元件E的發光層23，所以可使各發光元件E的亮度均勻化。
另外，在界限區域M的外側形成有接觸孔CH的結構中，存在接觸孔CH的面積越增加發光元件E的面積越縮小從而孔徑比越降低這樣的問題。相對於此，本實施方式中，因為在原本對發光沒有貢獻的(即沒有形成發光元件E)的界限區域M內形成接觸孔CH，所以在發光元件E的面積未縮小的狀態下可充分確保接觸孔CH的面積。例如，如圖2所示，通過將接觸孔CH形成為在X方向上呈長條狀，具有不僅降低第一電極21和驅動電晶體Tdr的接觸阻抗而且能夠抑制兩者間的導通的不良這樣的優點。
發光裝置的製造方法
接著，對本實施方式相關的發光裝置的製造方法中的形成輔助布線27的工序進行說明。通過利用掩模的蒸鍍(真空蒸鍍)形成本實施方式的輔助布線27。還有，對輔助布線27以外的要素的形成採用完全公知的技術。
圖4是用於說明形成輔助布線27的工序的剖視圖(對應於圖3的截面)。如圖4所示，為了形成輔助布線27首先準備蒸鍍用的掩模50。掩模50被作成為區域RA開口同時除此以外的區域RB遮蔽的形狀。區域RA是按照與輔助布線27形成的區域對向的方式沿X方向延伸的裂縫(slit)狀的區域。也就是，區域RA是偶數行(第i行或第i+2行)和其Y方向的正側鄰接的奇數行(第(i+1)行或第(i+3)行)之間的間隙S1(更詳細而言是從間隙S1將界限區域M除外後的區域)所對向的區域。另一方面，區域RB包括區域RB1和區域RB2和區域RG3。區域RB1是與各發光元件E對向的區域。區域RB2是與界限區域M對向的區域。區域RB3是奇數行(第(i+1)行)和其Y方向正側的偶數行(第(i+2)行)之間的間隙S2所對向的幅寬B2的區域。
通過以上利用掩模50的蒸鍍形成輔助布線27。也就是，將處於形成發光層23後的階段(第二電極22形成前)的發光裝置配置在真空中，並且將掩模50配置得與發光層23對向。於是，將電阻率低於第二電極22的低導電材料的蒸氣V從掩模50側向發光裝置噴出。以上的工序中，由掩模50的區域RB遮斷的蒸氣V未到達發光裝置，而通過掩模50的區域RA的蒸氣V選擇性地在發光層23的表面上附著、堆積，由此將輔助布線27形成為圖2的形狀。
本實施方式的發光裝置中，由於對發光元件E的每兩行形成一根輔助布線27，所以如圖4所示那樣不需是掩模50的區域RB3開口。也就是，與現有結構那樣在全行的間隙內形成輔助布線27時(除掩模50的區域RA外區域RB3也開口時)相比，能夠充分維持掩模50的機械強度。因而，可抑制掩模50的變形(例如自重所產生的撓曲)所引起的輔助布線27的尺寸或位置的誤差。
B第二實施方式
接著，對本發明的第二實施方式進行說明。還有，關於本實施方式中的與第一實施方式共同的要素，賦予與以上相同的符號，並且適當省略其詳細說明。
圖5時表示本實施方式相關的元件陣列部A的結構的俯視圖(對應於圖2的俯視圖)。第一實施方式中，例示了輔助布線27沿發光元件E的短邊(X方向)延伸的結構。相對於此，如圖5所示，本實施方式的輔助布線27沿發光元件E的長邊(Y方向)延伸。還有，圖5中，圖示了從第j列至第(j+3)列為止的各列所屬的三行量的發光元件E。第j列及第(j+2)列為偶數列，第(j+1)列及第(j+3)列為奇數列。
如圖5所示，本實施方式中按多個列(2列)形成一根補助布線27。即，在第j列和第(j+1)之間的間隙S1及第(j+2)列和第(j+3)之間的間隙S1(寬度B1)形成在Y方向延伸的補助布線27，且在第(j+1)列和第(j+2)列之間的間隙S2(寬度B2(＜B1))上不形成補助布線27。從而，得到與第一實施方式相同的效果。
對通過各發光元件E的驅動電流Iel流入輔助布線27的為止的區間的阻抗值(以下稱為「陰極側阻抗」)進行探討。陰極側阻抗R不僅與從發光元件E的周緣至輔助布線27為止的距離L成比例，並且與沿輔助布線27延伸的方向的發光元件E的尺寸W成反比例(參照圖2及圖5)。第二實施方式中，由於沿發光元件E的長邊使輔助布線27延伸，所以與沿發光元件E的短邊使輔助布線27延伸的第一實施方式相比，能夠充分確保尺寸W。因而，根據本實施方式，與第一實施方式相比能夠降低陰極側阻抗R。由此，因為可抑制第二電極22的電壓下降，所以與陰極側阻抗R較高的情況相比，可以使驅動發光元件E所需要的電源電壓VEL降低。
另外，由於本實施方式中沿發光元件E的長邊使輔助布線27延伸，從而與第一實施方式相比，使一個發光元件E所對應的界限區域M擴大，由此可使界限區域M內的接觸孔CH的面積增加。因而，不僅避免了接觸孔CH的擴大所引起的孔徑比的降低，並且能夠使第一電極21和驅動電晶體Tdr導通良好。
C第三實施方式
接著，對本發明的第三實施方式進行說明。還有，關於本實施方式中的與第一實施方式共同的要素，賦予與以上相同的符號，並且適當省略其詳細說明。
圖6是表示本實施方式相關的元件陣列部A的結構的俯視圖(對應於圖2的俯視圖)。圖7是從圖6的VII-VII線觀察到的剖視圖。第一實施方式中例示了輔助布線27和接觸孔CH不重合的結構。相對於此，如圖6和圖7所示，本實施方式中，按照從Z方向觀察與接觸孔CH不重合的方式形成輔助布線27。也就是，將輔助布線27形成在隔壁層25的大致全幅寬的範圍內，並且與奇數行的各發光元件E的接觸孔CH和其Y方向的正側鄰接的偶數行的各發光元件E的接觸孔CH重合。還有，在奇數行和其Y方向的正側的偶數行之間的間隙內未形成輔助布線27的結構與第一實施方式相同。另外，輔助布線27的周緣和發光元件E的周緣之間的間隙(接觸孔CH的周緣和發光元件E的間隙的一部分)為界限區域M。
根據以上的結構，由於與第一實施方式相比可降低輔助布線27的阻抗值，從而抑制第二電極22的電壓下降的這樣的效果變得更加顯著。還有，圖6及圖7中，例示了將第一實施方式的發光裝置變形後的形態，但是輔助布線27與接觸孔CH重合這樣的結構也同樣適用於第二實施方式的發光裝置。
另外，由於輔助布線27具有遮光性，所以即使假設來自發光元件E的出射光或外光到達第一電極21的表面中的與接觸孔CH重合的部分的窪凹，該窪凹中的散射光由輔助布線27遮斷而不向外部射出。因而，也具有在元件陣列部A的全體範圍內可實現亮度均勻性的這樣的優點。
D變形例
可對以上的各實施方式附加各種各樣的變形。如果例示具體的變形的形態，則如下。還有，也可以對以下的各形態進行適當的組合。
(1)變形例1在以上的各實施方式中，例示了以按每兩行(第二實施方式中兩列)一根的比率形成輔助布線27的結構，但是可對行數或列數與輔助布線27之間的比率進行適當的變更。例如，也可以採用以發光元件E的三行(三列)以上為單位形成一根輔助布線27的結構。另外，並非需要使配置輔助布線27的間距(相互鄰接的各輔助布線27的間隙內所置位的發光元件E的行數或列數)在元件陣列部A的全域內共同，也可以根據元件陣列部A內的位置使輔助布線27的疏密不同。
(2)變形例2在以上的各實施方式中，例示了按照在多個發光元件E的範圍內連續的方式所形成發光層23的結構，但是也可採用發光層23按每發光元件E分離的結構(例如發光層23僅形成在隔壁層25的開口部內側的結構)。另外，也可適當省略隔壁層25。
(3)變形例3
以上的各實施方式中的單位電路U的具體的結構是任意的。例如，圖1中，例示了發光元件E的亮度由數據線14的電壓值決定的電壓編程(programming)方式的電路，但是也可以採用發光元件E的亮度由數據線14的電流值決定的電流編程方式的電路。另外，以上的各實施方式中，例示了驅動電流Iel由驅動電晶體Tdr控制的有源矩陣方式的發光裝置，但是本發明也適用於單位電路U不包括有源元件的無源矩陣方式的發光裝置。
(4)變形例4以上的各實施方式中，例示了輔助布線27介於隔壁層25和第二電極22之間的結構，但是配置輔助布線27的位置可適當進行變更。例如，也可以在第二電極22的上面(與隔壁層25相反側的表面)形成輔助布線27。根據在輔助布線27和第二電極22之間不插入絕緣層等其他層的結構(即將輔助布線27形成在第二電極22的正上面或正下面的結構)，以輔助布線27及第二電極22的一方接續著另一方的方式形成，由此可使雙方電連接。因而，例如與兩者間插入絕緣層的結構(輔助布線27和第二電極22介由絕緣層的接觸孔而導通的結構)相比，可實現製造工序的簡單化或製造成本的降低。
當然，也可以將輔助布線27形成得比發光層23更靠近基板10。例如，也可以採用以下結構，例如通過與驅動電晶體Tdr的柵極電極32相同的導電膜的圖案化而形成輔助布線，並且介由貫通第一絕緣層F1和第二絕緣層F2的接觸孔與第二電極22電連接。
(5)變形例5在以上的各實施方式中，例示了包括由有機EL材料形成的發光層23的發光元件E，但是本發明的發光元件E並非限定於此。例如，能夠採用包括由無機EL材料形成的發光層23的發光元件E或LED(Light EmittingDiode)元件等各種各樣的發光元件E。本發明的發光元件E只要是按照供給的電能(典型的為電流的供給)進行發光的元件即可，不問其具體的構造和材料如何。
E應用例
接著，對利用本發明的相關的發光裝置的電子儀器進行說明。圖8～圖10中，圖示了將以上的任一個實施方式相關的發光裝置採用為顯示裝置的電子儀器的形態。
圖8是表示採用發光裝置後的移動型個人計算機的結構的立體圖。個人計算機2000具備顯示各種圖像的發光裝置D、和設置有電源開關2001和鍵盤2002的主體部2010。發光裝置D作為發光元件E使用有機發光二極體元件，由此能夠顯示視場角寬易於觀看的畫面。
圖9是表示使用發光裝置的行動電話機的結構的立體圖。行動電話機3000具備多個操作按鈕3001及滾動(scroll)按鈕3002、和顯示各種圖像的發光裝置D。通過操作滾動按鈕3002，可將發光裝置D所顯示的畫面滾動。
圖10是表示使用發光裝置的移動詳細終端(PDAPersonal DigitalAssitants)的結構的立體圖。信息移動終端4000具備多個操作按鈕4001及電源開關4002、和顯示各種圖像的發光裝置D。如果操作電源開關4002，則可將住址錄和計劃列表這樣各種各樣的信息在發光裝置D顯示。
還有，本發明相關的發光裝置所適用的電子儀器，除圖8～圖10所示的機器以外，可列舉出數字靜物照相機、電視機、攝像機、導航裝置、尋呼機、電子記事本、電子紙、計算器、文字處理器、工作站、電視電話、POS終端、印表機、掃描儀、複印機、放像機、具備觸摸板的設備等。另外，本發明相關的發光裝置的用途並非限定於圖像的顯示。例如，在光寫入型的印表機或電子複印機這樣的圖像形成裝置中，使用按照應在用紙上形成的圖像對感光體進行曝光的光頭(寫入頭)，本發明的發光裝置也可利用為這種光頭。
權利要求
1.一種發光裝置，具備元件陣列部，將發光層介於第一電極和第二電極之間的多個發光元件沿第一方向排列，所構成的多個元件組沿與上述第一方向交叉的第二方向並列；和輔助布線，由電阻率低於上述第二電極的材料所形成並且與上述各發光元件的第二電極電連接，上述輔助布線在上述多個元件組中的相互鄰接的第一元件組和第二元件組之間的間隙內沿上述第一方向延伸，而在相對上述第二元件組與上述第一元件組相反側鄰接的第三元件組和上述第二元件組之間的間隙內不形成。
2.根據權利要求1所述的發光裝置，其特徵在於，上述第一元件組的各發光元件和上述第二元件組的各發光元件之間的間隔，比上述第二元件組的各發光元件和上述第三元件組的各發光元件之間的間隔寬。
3.根據權利要求1或2所述的發光裝置，其特徵在於，上述第二電極在多個發光元件的範圍內連續地形成，上述輔助布線形成在上述第二電極的正下面或正上面，並且與該第二電極面接觸。
4.根據權利要求3所述的發光裝置，其特徵在於，還具備隔壁層，形成在配置有上述各發光元件的第一電極的基板的面上，具有對應上述第一電極的開口部，上述發光層包括位於上述開口部的內側的部分，上述第二電極包括在上述開口部的內側夾持上述發光層並且與上述第一電極對向的部分、和覆蓋上述隔壁層的表面的部分，上述輔助布線介於上述隔壁層和上述第二電極之間。
5.根據權利要求3或4所述的發光裝置，其特徵在於，上述各發光元件沿上述第一方向形成為長條狀。
6.根據權利要求1～5的任一項所述的發光裝置，其特徵在於，還具備多個驅動電晶體，對供給到上述各發光元件的電流進行控制；和絕緣層，覆蓋上述多個驅動電晶體，將上述多個發光元件配置在上述絕緣層的面上，上述各發光元件的第一電極介由上述絕緣層上形成的接觸孔與上述驅動電晶體電連接。
7.根據權利要求6所述的發光裝置，其特徵在於，上述第一元件組及上述第二元件組的各自所屬的各發光元件所對應的接觸孔從該元件組的各發光元件觀察時形成在上述輔助布線側。
8.根據權利要求7所述的發光裝置，其特徵在於，上述第一元件組及上述第二元件組的各自所屬的各發光元件所對應的接觸孔，形成在該元件組所屬的各發光元件的上述輔助布線側的周緣和上述輔助布線的該發光元件側的周緣之間的間隙內。
9.根據權利要求6～8的任一項所述的發光裝置，其特徵在於，上述接觸孔沿上述第一方向形成為長條狀。
10.一種發光裝置，具備元件陣列部，將發光層介於第一電極和第二電極之間的多個發光元件沿第一方向排列，所構成的多個元件組沿與上述第一方向交叉的第二方向並列；和多個輔助布線，由電阻率低於上述第二電極的材料所形成並且與上述各發光元件的第二電極電連接，上述輔助布線在按每相互鄰接的2以上的元件組劃分上述元件陣列部的各單位的間隙內沿上述第一方向延伸，並且未形成在上述各單位所屬的各元件組的間隙內。
11.一種電子儀器，具備權利要求1～權利要求10的任一項所述的發光裝置。
12.一種發光裝置的製造方法，該發光裝置具備元件陣列部，將發光層介於第一電極和第二電極之間的多個發光元件沿第一方向排列，所構成的多個元件組沿與上述第一方向交叉的第二方向並列；和輔助布線，與上述各發光元件的第二電極電連接，該發光裝置的製造方法包括準備掩模的過程，該掩模在上述多個元件組中的與相互鄰接的第一元件組和第二元件組之間的間隙對向的區域開口，並遮蔽與在相對上述第二元件組與上述第一元件組相反側鄰接的第三元件組和上述第二元件組之間的間隙對向的區域，介由上述掩模對電阻率低於上述第二電極的材料進行蒸鍍來形成上述輔助布線的過程。
全文摘要
本發明提供發光裝置機器製造方法。其中，元件陣列部A上沿X方向及Y方向排列多個發光元件E。各發光元件E包括第一電極21及第二電極22和介於兩電極間的發光層23。輔助布線27由電阻率低於第二電極22的材料形成，並且與各發光元件E的第二電極22連接。第i行與第(i+1)行之間的間隙S1比第(i+1)行與第(i+2)行之間的間隙S2寬。輔助步驟27在間隙S1內沿X方向延伸。在間隙S2內未形成輔助布線27。從而，可兼顧孔徑比的提高和陰極的電壓下降的抑制。
文檔編號H01L21/768GK101047201SQ200710088489
公開日2007年10月3日 申請日期2007年3月27日 優先權日2006年3月28日
發明者窪田嶽彥 申請人:精工愛普生株式會社