エレクトロルミネッセンス装置及びその製造方法
【課題】 大型化を容易にして生産性を向上したエレクトロルミネッセンス装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】 光透過性の支持棒２３の外表面全体に陽極２４を形成し、陽極２４の外側面に正孔輸送層２５、発光層２６及び陰極２７を順次積層して四角柱状のＥＬ棒２２を形成した。そして、複数の前記ＥＬ棒２２を各画素領域上に配置して、各ＥＬ棒２２を、それぞれ対応する画素電極２１に押圧する封止基板２８を設けた。また、封止基板２８と透明基板１１の外縁に、封止基板２８と透明基板１１とを密着させて、封止基板２８と透明基板１１との間の空間を封止する、封止層を設けた。
【解決手段】 光透過性の支持棒２３の外表面全体に陽極２４を形成し、陽極２４の外側面に正孔輸送層２５、発光層２６及び陰極２７を順次積層して四角柱状のＥＬ棒２２を形成した。そして、複数の前記ＥＬ棒２２を各画素領域上に配置して、各ＥＬ棒２２を、それぞれ対応する画素電極２１に押圧する封止基板２８を設けた。また、封止基板２８と透明基板１１の外縁に、封止基板２８と透明基板１１とを密着させて、封止基板２８と透明基板１１との間の空間を封止する、封止層を設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレクトロルミネッセンス装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、表示データに即した画像を表示する表示装置としてエレクトロルミネッセンス装置（以下単に、「ＥＬ装置」という。）が知られている。ＥＬ装置は、各画素内に設けられた陰極と、陽極と、陰極と陽極の間の発光層とを含む積層体を備え、前記積層体に供給する駆動電流やその駆動時間の制御によって、発光層の発光輝度を階調制御し、表示データに即した画像を表示するようしている。こうしたＥＬ装置には、高輝度化と低消費電力化を図るために、前記積層体を有機系の材料によって構成する、いわゆる有機ＥＬ装置が知られている。
【０００３】
有機ＥＬ装置の製造工程では、フォトリソグラフィ工程における前記有機系材料の耐性が低いため、一般的に、マスクを介した蒸着法によって前記積層体をパターニングしていた。しかし、前記蒸着法では、蒸着粒子（有機低分子）の飛行制御が困難であるために、積層体の加工精度が低くなり、有機ＥＬ装置の生産性を著しく低下させる問題があった。
【０００４】
そこで、上記有機ＥＬ装置では、従来より、こうした積層体のパターニングを容易にして、ＥＬ装置の生産性を向上するための提案がなされている（例えば、特許文献１）。特許文献１では、透明基板上に陽極を囲む撥液性の隔壁を形成し、その隔壁で囲まれる領域（陽極上）に、発光材料を含む液状体の液滴を吐出している。そして、吐出した容量分の液状体を乾燥することによって、所定量の前記発光層（前記積層体）を形成することができ、その発光層を、隔壁で囲まれる領域に自己整合的にパターニングすることができる。これによって、積層体のパターニングを容易にしてＥＬ装置の生産性を向上している。
【特許文献１】特開２００５−１１６３１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記ＥＬ装置の製造工程では、高い生産性と有機材料の電気的安定性を確保するために、各画素領域に施す成膜プロセス（例えば、前記液滴の吐出工程や前記液滴の乾燥工程等）を共通化して、その工程時間の短縮を図っている。例えば、一回の液滴吐出工程で全ての画素領域に液滴を吐出し、一回の液滴乾燥工程で全ての画素領域の液滴を乾燥するようにしている。
【０００６】
しかしながら、ＥＬ装置を大型化する、すなわち透明基板のサイズを大型化すると、一回の成膜工程で成膜する積層体の成膜領域が拡大して、積層体内及び積層体間の膜厚の均一性を維持することが困難となる。その結果、上記ＥＬ装置の製造工程では、成膜領域の縮小を余儀なくされて、積層体の成膜工程を複数回にわたって施すことになり、ＥＬ装置の生産性と有機材料の電気的安定性を著しく低下させる問題を招いていた。
【０００７】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、大型化を容易にして生産性を向上したエレクトロルミネッセンス装置及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のエレクトロルミネッセンス装置は、一側面に複数の画素電極が区画形成された基板と、第１電極層と、第２電極層と、第１電極層と第２電極層の間の発光層を有した積
層体を表面に形成した複数の発光棒と、複数の前記発光棒を保持するとともに、複数の前記発光棒の前記第１電極層を、それぞれ対応する前記画素電極に接続する接続手段と、を備えた。
【０００９】
本発明のエレクトロルミネッセンス装置（以下単に、「ＥＬ装置」という。）によれば、基板に取り付ける発光棒の本数を増加するだけで、ＥＬ装置のサイズの大型化を図ることができる。従って、積層体の膜厚均一性を維持した状態で、ＥＬ装置を大型化することができ、ＥＬ装置の大型化を容易にして、その生産性を向上することができる。
【００１０】
このエレクトロルミネッセンス装置において、前記接続手段は、前記発光棒の軸心方向を前記一側面の略法線方向にするようにしてもよい。
このエレクトロルミネッセンス装置によれば、基板の法線方向から見た発光輝度を、発光棒の長さ分だけ向上することができる。従って、発光輝度を向上したＥＬ装置の大型化を容易にすることができ、その生産性を向上することができる。
【００１１】
このＥＬ装置において、前記接続手段は、前記第１電極層を前記画素電極に押圧して、前記第１電極層と前記画素電極との間の電気的接続を保持する保持部材を備えるようにしてもよい。
【００１２】
このＥＬ装置によれば、接続手段の保持部材によって、ＥＬ装置の電気的特性を安定化させることができる。
このＥＬ装置において、前記第２電極層は、前記第１電極層の外側に形成されて、前記発光層からの光を前記発光棒の軸心側に反射する反射膜を備えるようにしてもよい。
【００１３】
このＥＬ装置によれば、発光層からの光が発光棒の軸方向に出射されるため、隣接する発光棒間での光のクロストークを抑制することができる。
このＥＬ装置において、前記基板は、前記発光層からの光を透過する透明基板であり、前記第１電極層は、前記光を透過する陽極であり、前記第２電極層は、前記光を反射する陰極であってもよい。
【００１４】
このＥＬ装置によれば、発光棒の発光した光を透明基板側から取り出す、いわゆるボトムエミッション型のＥＬ装置の大型化を容易にして、その生産性を向上することができる。
【００１５】
このＥＬ装置において、前記第２電極層は、前記各発光棒に共通する共通電極であって、前記画素電極は、対応する前記発光棒の発光を制御する制御素子を有してマトリックス状に配列された電極であってもよい。
【００１６】
このＥＬ装置によれば、いわゆるアクティブマトリックス方式のエレクトロルミネッセンス装置の大型化を容易にして、その生産性を向上することができる。
このＥＬ装置において、前記接続手段は、前記発光棒を封止する封止層を備えるようにしてもよい。
【００１７】
このＥＬ装置によれば、接続手段の封止層によって、水分や酸素等の積層体（発光層）への侵入を遮断することができ、ＥＬ装置を長寿命化することができる。
このＥＬ装置において、前記積層体は、少なくとも正孔輸送層、正孔障壁層、電子輸送層、電子障壁層のいずれか１つを含むようにしてもよい。
【００１８】
このＥＬ装置によれば、少なくとも正孔輸送層、正孔障壁層、電子輸送層、電子障壁層のいずれか１つを有する分だけ、ＥＬ装置の発光特性を向上させることができる。
本発明のＥＬ装置の製造方法において、基板の一側面に複数の画素電極を区画形成する画素電極形成工程と、第１電極層と、第２電極層と、第１電極層と第２電極層の間の発光層を有した積層体を軸体の表面に積層して発光棒を形成する発光棒形成工程と、複数の前記発光棒の前記第１電極層を、それぞれ対応する画素電極に接続する発光棒接続工程と、を備えた。
【００１９】
本発明のＥＬ装置の製造方法によれば、発光棒接続工程で接続する発光棒の本数を増加させるだけで、ＥＬ装置の大型化を図ることができる。従って、積層体の膜厚均一性を維持した状態でＥＬ装置を大型化することができ、ＥＬ装置の大型化を容易にして、その生産性を向上することができる。
【００２０】
このＥＬ装置の製造方法において、前記発光棒接続工程は、前記発光棒の軸心方向を前記一側面の略法線方向にするようにしてもよい。
このＥＬ装置の製造方法によれば、基板の法線方向から見た発光輝度を、発光棒の長さ分だけ向上することができる。従って、発光輝度を向上したＥＬ装置の大型化を容易にすることができ、その生産性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図９に従って説明する。
図１に示すように、エレクトロルミネッセンス装置（以下単に、「ＥＬ装置」という。）１０には、四角形状に形成された透明基板１１が備えられている。透明基板１１は、無アルカリガラス等の透明無機材料、あるいはポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリメチルメタクリレート等の透明樹脂材料からなる基板である。
【００２２】
透明基板１１の一側面（素子形成面１１ａ）には、一方向（Ｘ矢印方向）に延びる複数の走査線１２が等間隔に配列されて、それぞれ透明基板１１の一側端に接続されたＦＰＣ（フレキシブル基板）１３上の走査線駆動回路１４に電気的に接続されている。走査線駆動回路１４は、図示しない制御回路から供給される走査制御信号に基づいて、複数の走査線１２の中から所定の走査線１２を所定のタイミングで選択駆動し、その走査線１２に走査信号を出力するようになっている。
【００２３】
前記素子形成面１１ａには、前記Ｘ矢印方向と直交する方向（Ｙ矢印方向）に延びる複数のデータ線１５が等間隔に配列されて、それぞれ前記フレキシブル基板１３上のデータ線駆動回路１６に電気的に接続されている。データ線駆動回路１６は、図示しない制御回路からの表示データに基づいてデータ信号を生成し、生成したデータ信号を対応するデータ線１５に所定のタイミングで出力するようになっている。
【００２４】
前記素子形成面１１ａには、前記Ｙ矢印方向に延びる複数の電源線１７が各データ線１５に併設されて、それぞれ透明基板１１の一側に形成された共通電源線１８を介して、図示しない制御回路からの電源電圧が供給されるようになっている。
【００２５】
これら走査線１２とデータ線１５の交差する位置には、対応する走査線１２、データ線１５及び電源線１７に接続されてマトリックス状に配列された四角形状の複数の画素領域２０が区画形成されている。
【００２６】
図２は、前記画素領域２０を説明するための平面図であって、図３は、図２のＡ−Ａ線断面図である。
図２に示すように、各画素領域２０の一側には、それぞれ制御素子を構成する第１トランジスタＴ１、第２トランジスタＴ２及び保持キャパシタＣＰが形成されている。
【００２７】
第１トランジスタＴ１は、素子形成面１１ａ上に形成されたポリシリコン型のＴＦＴであって、そのゲート電極Ｇ１及びソース電極Ｓ１が、それぞれ走査線１２及びデータ線１５に接続されている。第２トランジスタＴ２は、第１トランジスタＴ１と同じく、ポリシリコン型のＴＦＴであって、そのゲート電極Ｇ２及びソース電極Ｓ２が、それぞれ保持キャパシタＣＰの下部電極ＰＢ及び上部電極ＰＴに接続されている。保持キャパシタＣＰは、光透過性の層間絶縁膜１９（図３参照）を容量膜とするキャパシタであって、その下部電極ＰＢ及び上部電極ＰＴが、それぞれ第１トランジスタＴ１のドレイン電極Ｄ１及び前記電源線１７に接続されている。
【００２８】
そして、走査線駆動回路１４からの走査信号が対応する第１トランジスタＴ１のゲート電極Ｇ１に供給されると、第１トランジスタＴ１は、その走査信号を受けてオン状態となり、データ線駆動回路１６からのデータ信号に対応する信号をドレイン電極Ｄ１に出力する。データ信号に対応する信号がドレイン電極Ｄ１に出力されると、保持キャパシタＣＰは、そのデータ信号に対応する信号を受けてドレイン電極Ｄ１（下部電極ＰＢ）と電源線１７（上部電極ＰＴ）の電位差に相対する電荷を蓄積する。そして、第１トランジスタＴ１がオフ状態になっても、第２トランジスタＴ２が、保持キャパシタＣｓの蓄積した電荷に相対する駆動電流をドレイン電極Ｄ２から出力する。
【００２９】
図２に示すように、第２トランジスタＴ２のドレイン電極Ｄ２には、画素領域２０の略全体にわたる四角形状の画素電極２１が接続されている。画素電極２１は、仕事関数の高い光透過性の導電材料（例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）等）で形成された電極であって、前記層間絶縁膜１９上に形成されて、ドレイン電極Ｄ２からの駆動電流が供給されるようになっている。
【００３０】
各画素電極２１の上側には、それぞれ発光棒としてのエレクトロルミネッセンス棒（以下単に、「ＥＬ棒」という。）２２が接続されている。各ＥＬ棒２２は、透明基板１１の法線方向（Ｚ矢印方向）に延びる四角柱状に形成されて、その軸心には、軸体としての支持棒２３を有している。
【００３１】
支持棒２３は、各種ガラス材料等の透明無機材料、あるいはポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等の透明樹脂材料で形成された四角柱状部材である。支持棒２３の外表面には、軸心方向側から順に、第１電極層としての陽極２４、積層体を構成する正孔輸送層２５、積層体を構成する発光層２６及び第２電極層としての陰極２７が積層されている。
【００３２】
陽極２４は、前記画素電極２１と同じく、仕事関数の高い光透過性の導電材料（例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）等）によって形成された電極であって、図２及び図３に示すように、支持棒２３の外側面２３Ｓ、上面２３Ｔ及び下面２３Ｂの全体にわたって形成されている。そして、陽極２４は、その下面２３Ｂ側で前記画素電極２１と電気的に接続して、前記ドレイン電極Ｄ２からの駆動電流が供給されるようになっている。
【００３３】
正孔輸送層２５は、陽極２４の外表面であって下面２３Ｂ側を除く略全体にわたり均一な膜厚で積層されている。正孔輸送層２５は、正孔輸送層材料としてのポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（以下単に、「ＰＥＤＯＴ」という。）で形成されて、画素電極２１から注入された陽極２４からの正孔を発光層２６まで輸送するようになっている。
【００３４】
尚、正孔輸送層材料は、「ＰＥＤＯＴ」に限らず、以下に示すような公知の低分子系の発光層材料、あるいは高分子系の発光層材料を利用することができる。低分子系の正孔輸
送層材料としては、ベンジジン誘導体、トリフェニルメタン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、スチリルアミン誘導体、ヒドラゾン誘導体、ピラゾリン誘導体、カルバゾール誘導体、ポルフィリン化合物等を利用することができる。高分子系の正孔輸送層材料としては、上記低分子構造を一部に含む（主鎖あるいは側鎖にする）高分子化合物、あるいはポリアニリン、ポリチオフェンビニレン、ポリチオフェン、α−ナフチルフェニルジアミン、「ＰＥＤＯＴ」とポリスチレンスルホン酸との混合物（Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ、バイエル社商標）、トリフェニルアミンやエチレンジアミン等を分子核とした各種デンドリマー等を利用することができる。
【００３５】
発光層２６は、正孔輸送層２５の外側面の全体にわたって均一な膜厚で積層された有機層であって、発光層材料としてのフルオレン−ジチオフェンコポリマー（以下単に、「Ｆ８Ｔ２」という。）で形成されている。そして、発光層２６には、ドレイン電極Ｄ２からの駆動電流に対応して、正孔輸送層２５からの正孔と陰極２７からの電子が注入されるようになっている。
【００３６】
尚、発光層材料は、「Ｆ８Ｔ２」に限らず、以下に示すような公知の低分子系の発光層材料、あるいは高分子系の発光層材料を利用することができる。低分子系の発光層材料としては、シクロペンタジエン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、トリフェニルアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、チオフェン環化合物、ピリジン環化合物、ペリノン誘導体、ペリレン誘導体、クマリン誘導体物、アルミキノリノール錯体、ベンゾキノリノールベリリウム錯体、ベンゾオキサゾール亜鉛錯体、ベンゾチアゾール亜鉛錯体、アゾメチル亜鉛錯体、ポルフィリン亜鉛錯体、ユーロピウム錯体等の金属錯体等を利用することができる。高分子系の発光層材料としては、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリシラン誘導体、ポリアセチレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリフルオレノン誘導体、ポリキノキサリン誘導体、ポリビニレンスチレン誘導体、及びそれらの共重合体、トリフェニルアミンやエチレンジアミン等を分子核とした各種デンドリマー等を利用することができる。
【００３７】
陰極２７は、仕事関数の低い光反射性の導電材料（例えば、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌの金属元素単体等）によって形成された電極であって、図２及び図３に示すように、発光層２６の外表面の全体にわたって均一な膜厚で積層されている。
【００３８】
各ＥＬ棒２２（陰極２７）の上側には、接続手段を構成する保持部材としての封止基板２８が配設されている。封止基板２８は、ガスバリヤ性を有した基板であって、その透明基板１１側の側面（取付面２８ａ）が光反射性の導電部材で形成されている。
【００３９】
取付面２８ａには、前記ＥＬ棒２２のサイズと略同じ大きさで形成されて、対応するＥＬ棒２２の陰極２７と接触する複数の凹部（取付凹部２８ｈ）が形成されている。取付凹部２８ｈは、Ｚ矢印方向に沿う凹部であって、封止基板２８が透明基板１１と対峙する状態で、その形成位置が、画素電極２１（前記ＥＬ棒２２）の配置位置と相対向するように形成されている。すなわち、取付凹部２８ｈは、各ＥＬ棒２２の陽極２４（下面２３Ｂ）を対応する画素電極２１に向かって案内するように形成されている。そして、これら取付凹部２８ｈが図示しない共通電極に接続されて、各ＥＬ棒２２の前記陰極２７が、それぞれ所定の共通電位なっている。
【００４０】
前記封止基板２８と透明基板１１との間であって、これら封止基板２８及び透明基板１１の外縁には、図１に示すように、四角枠状に形成された封止層２９が形成されている。封止層２９は、ガスバリヤ性を有した無機あるいは有機高分子膜等で構成されて、前記封止基板２８を前記透明基板１１に密着させて、各ＥＬ棒２２の陽極２４を、それぞれ対応
する画素電極２１に密着させている。そして、封止層２９は、封止基板２８と透明基板１１との間の空間（第１トランジスタＴ１、第２トランジスタＴ２、保持キャパシタＣＰ及びＥＬ棒２２等）を封止して、各画素領域２０内への水分や酸素等の侵入を遮断するようになっている。
【００４１】
そして、表示画像のデータ信号に応じた駆動電流が第２トランジスタＴ２を介して画素電極２１に供給されると、データ信号に対応した画素電極２１からの正孔と陰極２７からの電子が発光層２６に注入される。正孔及び電子が発光層２６に注入されると、各画素領域２０に相対する発光層２６内では、正孔と電子の再結合によるエキシトンが生成されて、このエキシトンが基底状態に戻るときのエネルギー放出によって、蛍光あるいは燐光の光Ｌ（図３参照）が出射される。
【００４２】
そして、発光層２６から出射された光Ｌの殆どは、光反射性の陰極２７及び取付面２８ａの反射によって内部反射して、支持棒２３の軸心方向に沿って画素電極２１側に出射される。画素電極２１側に出射された光Ｌは、光透過性の画素電極２１、層間絶縁膜１９及び透明基板１１を通過して、透明基板１１の素子形成面１１ａと相対向する側の面（表示面１１ｂ：図１参照）から出射される。これによって、表示面１１ｂ側から出射される光Ｌの輝度がＥＬ棒２２の長さ分だけ向上されて、表示データに基づく表示画像が、ＥＬ装置１０の表示面１１ｂに表示される。
【００４３】
従って、本実施形態のＥＬ装置１０では、ＥＬ棒２２の本数を変更するだけでＥＬ装置１０を大型化することができ、ＥＬ装置１０全体にわたる発光層２６や正孔輸送層２５の膜厚均一性を維持した状態で、ＥＬ装置１０のサイズ変更に対応することできる。しかも、表示面１１ｂに表示する表示画像の輝度を、取付けるＥＬ棒２２の長さ分だけ、向上することができる。
【００４４】
次に、上記ＥＬ装置１０を製造する製造方法について、以下に説明する。
まず、透明基板１１の素子形成面１１ａに画素電極２１を形成する画素電極形成工程を行う。すなわち、図４に示すように、透明基板１１の素子形成面１１ａに、公知のＴＦＴ製造技術を利用して、前記第１トランジスタＴ１、第２トランジスタＴ２、保持キャパシタＣＰ、走査線１２、データ線１５、電源線１７等を形成し、各画素領域２０を形成する。そして、素子形成面１１ａの全体にわたり、前記「ＩＴＯ」等の光透過性の導電材料を利用したスクリーン印刷法やインクジェット法等の液相プロセス、あるいは蒸着法やスパッタ法等の気相プロセスを施すことによって透明導電膜を堆積し、その透明導電膜をパターニングすることによって、各画素領域２０に対応する画素電極２１を区画形成する。
【００４５】
画素電極２１を形成すると、発光棒形成工程を構成する陽極形成工程を行う。すなわち、図５に示すように、まず、支持棒２３の全外表面を、前記「ＩＴＯ」を含む液状体（陽極形成液２４Ｌ）に浸漬して引き出し、支持棒２３の外表面に堆積した陽極形成液２４Ｌの液状膜２４Ｆを乾燥することによって陽極２４を形成する。
【００４６】
陽極２４を形成すると、発光棒形成工程を構成する正孔輸送層形成工程を行なう。すなわち、図６に示すように、前記陽極２４を有した支持棒２３を、前記「ＰＥＤＯＴ」を含む液状体（正孔輸送層形成液２５Ｌ）に浸漬して引き出す。そして、前記陽極２４の外側面に堆積した正孔輸送層形成液２５Ｌの液状膜２５Ｆを乾燥することによって正孔輸送層２５を形成する。つまり、正孔輸送層２５は、透明基板１１のサイズに関わらず、透明基板１１から独立した製造工程によって形成される。
【００４７】
正孔輸送層２５を形成すると、発光棒形成工程を構成する発光層形成工程を行う。すなわち、図７に示すように、正孔輸送層２５を有した支持棒２３の外側面２３Ｓ及び上面２
３Ｔ側を、前記「Ｆ８Ｔ２」を含む液状体（発光層形成液２６Ｌ）に浸漬して引き出す。そして、正孔輸送層２５の外側面に堆積した発光層形成液２６Ｌの液状膜２６Ｆを乾燥することによって発光層２６を形成する。つまり、発光層２６は、前記正孔輸送層２５と同じく、透明基板１１から独立した製造工程によって形成される。
【００４８】
発光層２６を形成すると、発光棒形成工程を構成する陰極形成工程を行なう。すなわち、図８に示すように、前記発光層２６を有した支持棒２３を、前記「Ａｇ」の微粒子を含む液状体（陰極形成液２７Ｌ）に浸漬して引き出す。そして、前記発光層２６の外側面に堆積した陰極形成液２７Ｌの液状膜２７Ｆを乾燥することによって陰極２７を形成し、ＥＬ棒２２を形成する。
【００４９】
発光層２６及び正孔輸送層２５を形成してＥＬ棒２２を形成すると、透明基板１１にＥＬ棒２２を接続する発光棒接続工程としてのＥＬ棒接続工程を行う。すなわち、図９に示すように、まず、封止基板２８の取付面２８ａを上側にして、各取付凹部２８ｈ内に前記ＥＬ棒２２を配置する。続いて、封止基板２８の外縁に沿って紫外線硬化性樹脂２９Ｌを塗布する。そして、封止基板２８及び透明基板１１を、不活性ガスの減圧雰囲気下に搬送して、各ＥＬ棒２２が各画素電極２１と対峙するように、前記透明基板１１を前記封止基板２８上に載置して貼り合せる。そして、貼り合せた状態の透明基板１１及び封止基板２８を大気に解放し、紫外線硬化性樹脂２９Ｌに紫外線を照射して硬化する。
【００５０】
これによって、各ＥＬ棒２２を挟むようにして、透明基板１１と封止基板２８を密着させることができ、大気圧によって、各ＥＬ棒２２（陽極２４）を、対応する画素電極２１に均一に押圧することができる。また、正孔輸送層２５と画素電極２１との間の電気的接続を確保することができ、透明基板１１と封止基板２８との間に封入した不活性ガスによって、ＥＬ棒２２の電気的安定性を確保することができる。
【００５１】
従って、ＥＬ装置１０のサイズを変更する場合であっても、ＥＬ棒２２の本数を増加するだけで対応することができ、各ＥＬ棒２２の膜厚均一性を維持して、ＥＬ装置１０の全体にわたる発光層２６や正孔輸送層２５の膜厚均一性を確保することができる。
【００５２】
次に、上記のように構成した本実施形態の効果を以下に記載する。
（１）上記実施形態によれば、光透過性の支持棒２３の外表面全体に陽極２４を形成し、陽極２４の外側面に正孔輸送層２５、発光層２６及び陰極２７を順次積層して四角柱状のＥＬ棒２２を形成した。そして、複数の前記ＥＬ棒２２をそれぞれ対応する画素領域２０上に配置し、各ＥＬ棒２２の陽極２４をそれぞれ対応する画素電極２１に押圧する封止基板２８及び封止層２９を設けた。
【００５３】
従って、各ＥＬ棒２２の陽極２４を対応する画素電極２１に押圧して電気的に接続することができ、ＥＬ棒２２の本数を増加するだけで、ＥＬ装置１０の大型化を図ることができる。その結果、ＥＬ装置１０全体にわたる発光層２６や正孔輸送層２５の膜厚均一性を維持した状態で、ＥＬ装置１０のサイズ変更に対応することできる。そのため、アクティブマトリックス方式のＥＬ装置１０の大型化を容易にすることができ、その生産性を向上することができる。
【００５４】
（２）上記実施形態によれば、封止基板２８と透明基板１１の外縁に、封止基板２８と透明基板１１とを密着させて、封止基板２８と透明基板１１との間の空間を封止する、すなわち各ＥＬ棒２２（陰極２７、発光層２６、正孔輸送層２５）を封止する封止層２９を形成した。従って、各ＥＬ棒２２に対する水分や酸素等の浸入を遮断することができ、各ＥＬ棒２２の電気的安定性の向上とその長寿命化を図ることができる。
【００５５】
（３）上記実施形態によれば、ＥＬ棒２２の外表面に光反射性の陰極２７を形成し、発光層２６からの光Ｌを支持棒２３側に反射するようにした。従って、発光層２６からの光Ｌを、支持棒２３の軸心方向に出射させることができ、ＥＬ棒２２の長さ分だけ、各画素領域２０に対する光Ｌの輝度を向上することができる。
【００５６】
（４）上記実施形態によれば、各ＥＬ棒２２の陽極２４、正孔輸送層２５、発光層２６及び陰極２７を支持棒２３毎に形成するようにした。そのため、ＥＬ棒２２を製造するための製造装置や付帯設備等を同じくして、ＥＬ装置１０の大型化に対応することができる。
【００５７】
尚、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、軸体を支持棒２３として具体化したが、これに限らず、例えば陽極２４を棒状に形成し、軸体を棒状の陽極２４として具体化してもよい。
・上記実施形態では、支持棒２３を光透過性部材で構成し、発光層２６からの光を、支持棒２３の軸心方向に出射する構成にした。これに限らず、支持棒２３を光反射性部材で構成し、発光層２６からの光を支持棒２３の径方向に出射する構成にしてもよい。この際、各ＥＬ棒２２の外側、すなわち取付凹部２８ｈを光反射性あるいは遮光性部材で構成して、発光層２６からの光Ｌを表示面１１ｂ側に導く構成が好ましい。
・上記実施形態では、積層体を、陽極２４、正孔輸送層２５、発光層２６及び陰極２７によって構成した。これに限らず、例えば正孔輸送層２５を省略する構成にしてもよく、あるいは正孔輸送層２５と陽極２４との間に、対応する発光層２６への正孔の注入効率を高めるための正孔注入層を形成する構成にしてもよい。さらには、正孔輸送層２５と発光層２６との間に、電子の移動を抑制する電子障壁層を形成する構成にしてもよい。
【００５８】
あるいは、発光層２６と陰極２７との間に、陰極２７から注入された電子を発光層２６まで輸送する電子輸送層を形成する構成にしてもよい。さらには、発光層２６と対応する前記電子輸送層との間に、正孔の移動を抑制する正孔障壁層を形成する構成であってもよい。
・上記実施形態では、ＥＬ棒２２に発光層２６を一層のみ形成する構成にした。これに限らず、例えばＥＬ棒２２は、対応する発光層２６と電荷発生層からなるユニットを複数積層した、いわゆるマルチフォトン構造であってもよい。
・上記実施形態では、接続手段を、保持部材としての封止基板２８及び封止層２９に具体化した。これに限らず、例えば接続手段は、隣接するＥＬ棒２２の間に充填されて各ＥＬ棒２２の位置を維持可能にする樹脂等であってもよく、各ＥＬ棒２２の陽極２４及び陰極２７を、それぞれ対応する画素電極２１及び取付凹部２８ｈに押圧して電気的接続を保持可能にする部材であればよい。
・上記実施形態では、隣接するＥＬ棒２２の間の空間を不活性ガスで充填する構成にした。これに限らず、例えば、隣接するＥＬ棒２２の間の空間を遮光性の樹脂で充填して、各ＥＬ棒２２間の光のクロストークを回避する構成にいてもよい。
・上記実施形態では、ＥＬ棒２２を四角柱状に具体化したが、これに限らず、例えば断面が三角形や五角形以上の多角形であってもよく、さらには断面が楕円形状や円形状であってもよい。
・上記実施形態では、ＥＬ装置１０を、透明基板１１側に光Ｌを出射するボトムエミッション方式に具体化した。これに限らず、各ＥＬ棒２２の封止基板２８側を透明部材で構成して、ＥＬ棒２２からの光Ｌを封止基板２８側に出射するトップミッション方式に具体化してもよい。
・上記実施形態において、ＥＬ棒２２の発光層２６を、それぞれ赤色に対応した波長領域の光を発光する赤色発光層、緑色に対応した波長領域の光を発光する緑色発光層、青色に対応した波長領域の光を発光する青色発光層によって構成してもよい。あるいは、カラーフィルタを配設する構成にして、表示面１１ｂにフルカラーの画像を表示するようにして
もよい。
・上記実施形態では、陽極２４、正孔輸送層２５、発光層２６及び陰極２７を、それぞれ液相プロセスによって形成する構成したが、これに限らず、例えば蒸着成膜やスパッタ成膜等の気相プロセスによって形成する構成にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明を具体化したエレクトロルミネッセンス装置を示す概略斜視図。
【図２】同じく、エレクトロルミネッセンス装置を示す拡大平面図。
【図３】同じく、エレクトロルミネッセンス装置を示す要部断面図。
【図４】同じく、エレクトロルミネッセンス装置の製造方法を説明する説明図。
【図５】同じく、エレクトロルミネッセンス装置の製造方法を説明する説明図。
【図６】同じく、エレクトロルミネッセンス装置の製造方法を説明する説明図。
【図７】同じく、エレクトロルミネッセンス装置の製造方法を説明する説明図。
【図８】同じく、エレクトロルミネッセンス装置の製造方法を説明する説明図。
【図９】同じく、エレクトロルミネッセンス装置の製造方法を説明する説明図。
【符号の説明】
【００６０】
１０…エレクトロルミネッセンス装置、１１…透明基板、２０…画素領域、２１…画素電極、２２…発光棒としてのエレクトロルミネッセンス棒、２３…軸体としての支持棒、２４…第１電極層としての陽極、２５…積層体を構成する正孔輸送層、２６…積層体を構成する発光層、２７…第２電極層及び反射膜としての陰極、２８…接続手段を構成する保持部材としての封止基板、２９…接続手段を構成する封止層、Ｔ１…制御素子を構成する第１トランジスタ、Ｔ２…制御素子を構成する第２トランジスタ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレクトロルミネッセンス装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、表示データに即した画像を表示する表示装置としてエレクトロルミネッセンス装置（以下単に、「ＥＬ装置」という。）が知られている。ＥＬ装置は、各画素内に設けられた陰極と、陽極と、陰極と陽極の間の発光層とを含む積層体を備え、前記積層体に供給する駆動電流やその駆動時間の制御によって、発光層の発光輝度を階調制御し、表示データに即した画像を表示するようしている。こうしたＥＬ装置には、高輝度化と低消費電力化を図るために、前記積層体を有機系の材料によって構成する、いわゆる有機ＥＬ装置が知られている。
【０００３】
有機ＥＬ装置の製造工程では、フォトリソグラフィ工程における前記有機系材料の耐性が低いため、一般的に、マスクを介した蒸着法によって前記積層体をパターニングしていた。しかし、前記蒸着法では、蒸着粒子（有機低分子）の飛行制御が困難であるために、積層体の加工精度が低くなり、有機ＥＬ装置の生産性を著しく低下させる問題があった。
【０００４】
そこで、上記有機ＥＬ装置では、従来より、こうした積層体のパターニングを容易にして、ＥＬ装置の生産性を向上するための提案がなされている（例えば、特許文献１）。特許文献１では、透明基板上に陽極を囲む撥液性の隔壁を形成し、その隔壁で囲まれる領域（陽極上）に、発光材料を含む液状体の液滴を吐出している。そして、吐出した容量分の液状体を乾燥することによって、所定量の前記発光層（前記積層体）を形成することができ、その発光層を、隔壁で囲まれる領域に自己整合的にパターニングすることができる。これによって、積層体のパターニングを容易にしてＥＬ装置の生産性を向上している。
【特許文献１】特開２００５−１１６３１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記ＥＬ装置の製造工程では、高い生産性と有機材料の電気的安定性を確保するために、各画素領域に施す成膜プロセス（例えば、前記液滴の吐出工程や前記液滴の乾燥工程等）を共通化して、その工程時間の短縮を図っている。例えば、一回の液滴吐出工程で全ての画素領域に液滴を吐出し、一回の液滴乾燥工程で全ての画素領域の液滴を乾燥するようにしている。
【０００６】
しかしながら、ＥＬ装置を大型化する、すなわち透明基板のサイズを大型化すると、一回の成膜工程で成膜する積層体の成膜領域が拡大して、積層体内及び積層体間の膜厚の均一性を維持することが困難となる。その結果、上記ＥＬ装置の製造工程では、成膜領域の縮小を余儀なくされて、積層体の成膜工程を複数回にわたって施すことになり、ＥＬ装置の生産性と有機材料の電気的安定性を著しく低下させる問題を招いていた。
【０００７】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、大型化を容易にして生産性を向上したエレクトロルミネッセンス装置及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のエレクトロルミネッセンス装置は、一側面に複数の画素電極が区画形成された基板と、第１電極層と、第２電極層と、第１電極層と第２電極層の間の発光層を有した積
層体を表面に形成した複数の発光棒と、複数の前記発光棒を保持するとともに、複数の前記発光棒の前記第１電極層を、それぞれ対応する前記画素電極に接続する接続手段と、を備えた。
【０００９】
本発明のエレクトロルミネッセンス装置（以下単に、「ＥＬ装置」という。）によれば、基板に取り付ける発光棒の本数を増加するだけで、ＥＬ装置のサイズの大型化を図ることができる。従って、積層体の膜厚均一性を維持した状態で、ＥＬ装置を大型化することができ、ＥＬ装置の大型化を容易にして、その生産性を向上することができる。
【００１０】
このエレクトロルミネッセンス装置において、前記接続手段は、前記発光棒の軸心方向を前記一側面の略法線方向にするようにしてもよい。
このエレクトロルミネッセンス装置によれば、基板の法線方向から見た発光輝度を、発光棒の長さ分だけ向上することができる。従って、発光輝度を向上したＥＬ装置の大型化を容易にすることができ、その生産性を向上することができる。
【００１１】
このＥＬ装置において、前記接続手段は、前記第１電極層を前記画素電極に押圧して、前記第１電極層と前記画素電極との間の電気的接続を保持する保持部材を備えるようにしてもよい。
【００１２】
このＥＬ装置によれば、接続手段の保持部材によって、ＥＬ装置の電気的特性を安定化させることができる。
このＥＬ装置において、前記第２電極層は、前記第１電極層の外側に形成されて、前記発光層からの光を前記発光棒の軸心側に反射する反射膜を備えるようにしてもよい。
【００１３】
このＥＬ装置によれば、発光層からの光が発光棒の軸方向に出射されるため、隣接する発光棒間での光のクロストークを抑制することができる。
このＥＬ装置において、前記基板は、前記発光層からの光を透過する透明基板であり、前記第１電極層は、前記光を透過する陽極であり、前記第２電極層は、前記光を反射する陰極であってもよい。
【００１４】
このＥＬ装置によれば、発光棒の発光した光を透明基板側から取り出す、いわゆるボトムエミッション型のＥＬ装置の大型化を容易にして、その生産性を向上することができる。
【００１５】
このＥＬ装置において、前記第２電極層は、前記各発光棒に共通する共通電極であって、前記画素電極は、対応する前記発光棒の発光を制御する制御素子を有してマトリックス状に配列された電極であってもよい。
【００１６】
このＥＬ装置によれば、いわゆるアクティブマトリックス方式のエレクトロルミネッセンス装置の大型化を容易にして、その生産性を向上することができる。
このＥＬ装置において、前記接続手段は、前記発光棒を封止する封止層を備えるようにしてもよい。
【００１７】
このＥＬ装置によれば、接続手段の封止層によって、水分や酸素等の積層体（発光層）への侵入を遮断することができ、ＥＬ装置を長寿命化することができる。
このＥＬ装置において、前記積層体は、少なくとも正孔輸送層、正孔障壁層、電子輸送層、電子障壁層のいずれか１つを含むようにしてもよい。
【００１８】
このＥＬ装置によれば、少なくとも正孔輸送層、正孔障壁層、電子輸送層、電子障壁層のいずれか１つを有する分だけ、ＥＬ装置の発光特性を向上させることができる。
本発明のＥＬ装置の製造方法において、基板の一側面に複数の画素電極を区画形成する画素電極形成工程と、第１電極層と、第２電極層と、第１電極層と第２電極層の間の発光層を有した積層体を軸体の表面に積層して発光棒を形成する発光棒形成工程と、複数の前記発光棒の前記第１電極層を、それぞれ対応する画素電極に接続する発光棒接続工程と、を備えた。
【００１９】
本発明のＥＬ装置の製造方法によれば、発光棒接続工程で接続する発光棒の本数を増加させるだけで、ＥＬ装置の大型化を図ることができる。従って、積層体の膜厚均一性を維持した状態でＥＬ装置を大型化することができ、ＥＬ装置の大型化を容易にして、その生産性を向上することができる。
【００２０】
このＥＬ装置の製造方法において、前記発光棒接続工程は、前記発光棒の軸心方向を前記一側面の略法線方向にするようにしてもよい。
このＥＬ装置の製造方法によれば、基板の法線方向から見た発光輝度を、発光棒の長さ分だけ向上することができる。従って、発光輝度を向上したＥＬ装置の大型化を容易にすることができ、その生産性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図９に従って説明する。
図１に示すように、エレクトロルミネッセンス装置（以下単に、「ＥＬ装置」という。）１０には、四角形状に形成された透明基板１１が備えられている。透明基板１１は、無アルカリガラス等の透明無機材料、あるいはポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリメチルメタクリレート等の透明樹脂材料からなる基板である。
【００２２】
透明基板１１の一側面（素子形成面１１ａ）には、一方向（Ｘ矢印方向）に延びる複数の走査線１２が等間隔に配列されて、それぞれ透明基板１１の一側端に接続されたＦＰＣ（フレキシブル基板）１３上の走査線駆動回路１４に電気的に接続されている。走査線駆動回路１４は、図示しない制御回路から供給される走査制御信号に基づいて、複数の走査線１２の中から所定の走査線１２を所定のタイミングで選択駆動し、その走査線１２に走査信号を出力するようになっている。
【００２３】
前記素子形成面１１ａには、前記Ｘ矢印方向と直交する方向（Ｙ矢印方向）に延びる複数のデータ線１５が等間隔に配列されて、それぞれ前記フレキシブル基板１３上のデータ線駆動回路１６に電気的に接続されている。データ線駆動回路１６は、図示しない制御回路からの表示データに基づいてデータ信号を生成し、生成したデータ信号を対応するデータ線１５に所定のタイミングで出力するようになっている。
【００２４】
前記素子形成面１１ａには、前記Ｙ矢印方向に延びる複数の電源線１７が各データ線１５に併設されて、それぞれ透明基板１１の一側に形成された共通電源線１８を介して、図示しない制御回路からの電源電圧が供給されるようになっている。
【００２５】
これら走査線１２とデータ線１５の交差する位置には、対応する走査線１２、データ線１５及び電源線１７に接続されてマトリックス状に配列された四角形状の複数の画素領域２０が区画形成されている。
【００２６】
図２は、前記画素領域２０を説明するための平面図であって、図３は、図２のＡ−Ａ線断面図である。
図２に示すように、各画素領域２０の一側には、それぞれ制御素子を構成する第１トランジスタＴ１、第２トランジスタＴ２及び保持キャパシタＣＰが形成されている。
【００２７】
第１トランジスタＴ１は、素子形成面１１ａ上に形成されたポリシリコン型のＴＦＴであって、そのゲート電極Ｇ１及びソース電極Ｓ１が、それぞれ走査線１２及びデータ線１５に接続されている。第２トランジスタＴ２は、第１トランジスタＴ１と同じく、ポリシリコン型のＴＦＴであって、そのゲート電極Ｇ２及びソース電極Ｓ２が、それぞれ保持キャパシタＣＰの下部電極ＰＢ及び上部電極ＰＴに接続されている。保持キャパシタＣＰは、光透過性の層間絶縁膜１９（図３参照）を容量膜とするキャパシタであって、その下部電極ＰＢ及び上部電極ＰＴが、それぞれ第１トランジスタＴ１のドレイン電極Ｄ１及び前記電源線１７に接続されている。
【００２８】
そして、走査線駆動回路１４からの走査信号が対応する第１トランジスタＴ１のゲート電極Ｇ１に供給されると、第１トランジスタＴ１は、その走査信号を受けてオン状態となり、データ線駆動回路１６からのデータ信号に対応する信号をドレイン電極Ｄ１に出力する。データ信号に対応する信号がドレイン電極Ｄ１に出力されると、保持キャパシタＣＰは、そのデータ信号に対応する信号を受けてドレイン電極Ｄ１（下部電極ＰＢ）と電源線１７（上部電極ＰＴ）の電位差に相対する電荷を蓄積する。そして、第１トランジスタＴ１がオフ状態になっても、第２トランジスタＴ２が、保持キャパシタＣｓの蓄積した電荷に相対する駆動電流をドレイン電極Ｄ２から出力する。
【００２９】
図２に示すように、第２トランジスタＴ２のドレイン電極Ｄ２には、画素領域２０の略全体にわたる四角形状の画素電極２１が接続されている。画素電極２１は、仕事関数の高い光透過性の導電材料（例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）等）で形成された電極であって、前記層間絶縁膜１９上に形成されて、ドレイン電極Ｄ２からの駆動電流が供給されるようになっている。
【００３０】
各画素電極２１の上側には、それぞれ発光棒としてのエレクトロルミネッセンス棒（以下単に、「ＥＬ棒」という。）２２が接続されている。各ＥＬ棒２２は、透明基板１１の法線方向（Ｚ矢印方向）に延びる四角柱状に形成されて、その軸心には、軸体としての支持棒２３を有している。
【００３１】
支持棒２３は、各種ガラス材料等の透明無機材料、あるいはポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等の透明樹脂材料で形成された四角柱状部材である。支持棒２３の外表面には、軸心方向側から順に、第１電極層としての陽極２４、積層体を構成する正孔輸送層２５、積層体を構成する発光層２６及び第２電極層としての陰極２７が積層されている。
【００３２】
陽極２４は、前記画素電極２１と同じく、仕事関数の高い光透過性の導電材料（例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）等）によって形成された電極であって、図２及び図３に示すように、支持棒２３の外側面２３Ｓ、上面２３Ｔ及び下面２３Ｂの全体にわたって形成されている。そして、陽極２４は、その下面２３Ｂ側で前記画素電極２１と電気的に接続して、前記ドレイン電極Ｄ２からの駆動電流が供給されるようになっている。
【００３３】
正孔輸送層２５は、陽極２４の外表面であって下面２３Ｂ側を除く略全体にわたり均一な膜厚で積層されている。正孔輸送層２５は、正孔輸送層材料としてのポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（以下単に、「ＰＥＤＯＴ」という。）で形成されて、画素電極２１から注入された陽極２４からの正孔を発光層２６まで輸送するようになっている。
【００３４】
尚、正孔輸送層材料は、「ＰＥＤＯＴ」に限らず、以下に示すような公知の低分子系の発光層材料、あるいは高分子系の発光層材料を利用することができる。低分子系の正孔輸
送層材料としては、ベンジジン誘導体、トリフェニルメタン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、スチリルアミン誘導体、ヒドラゾン誘導体、ピラゾリン誘導体、カルバゾール誘導体、ポルフィリン化合物等を利用することができる。高分子系の正孔輸送層材料としては、上記低分子構造を一部に含む（主鎖あるいは側鎖にする）高分子化合物、あるいはポリアニリン、ポリチオフェンビニレン、ポリチオフェン、α−ナフチルフェニルジアミン、「ＰＥＤＯＴ」とポリスチレンスルホン酸との混合物（Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ、バイエル社商標）、トリフェニルアミンやエチレンジアミン等を分子核とした各種デンドリマー等を利用することができる。
【００３５】
発光層２６は、正孔輸送層２５の外側面の全体にわたって均一な膜厚で積層された有機層であって、発光層材料としてのフルオレン−ジチオフェンコポリマー（以下単に、「Ｆ８Ｔ２」という。）で形成されている。そして、発光層２６には、ドレイン電極Ｄ２からの駆動電流に対応して、正孔輸送層２５からの正孔と陰極２７からの電子が注入されるようになっている。
【００３６】
尚、発光層材料は、「Ｆ８Ｔ２」に限らず、以下に示すような公知の低分子系の発光層材料、あるいは高分子系の発光層材料を利用することができる。低分子系の発光層材料としては、シクロペンタジエン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、トリフェニルアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、チオフェン環化合物、ピリジン環化合物、ペリノン誘導体、ペリレン誘導体、クマリン誘導体物、アルミキノリノール錯体、ベンゾキノリノールベリリウム錯体、ベンゾオキサゾール亜鉛錯体、ベンゾチアゾール亜鉛錯体、アゾメチル亜鉛錯体、ポルフィリン亜鉛錯体、ユーロピウム錯体等の金属錯体等を利用することができる。高分子系の発光層材料としては、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリシラン誘導体、ポリアセチレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリフルオレノン誘導体、ポリキノキサリン誘導体、ポリビニレンスチレン誘導体、及びそれらの共重合体、トリフェニルアミンやエチレンジアミン等を分子核とした各種デンドリマー等を利用することができる。
【００３７】
陰極２７は、仕事関数の低い光反射性の導電材料（例えば、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌの金属元素単体等）によって形成された電極であって、図２及び図３に示すように、発光層２６の外表面の全体にわたって均一な膜厚で積層されている。
【００３８】
各ＥＬ棒２２（陰極２７）の上側には、接続手段を構成する保持部材としての封止基板２８が配設されている。封止基板２８は、ガスバリヤ性を有した基板であって、その透明基板１１側の側面（取付面２８ａ）が光反射性の導電部材で形成されている。
【００３９】
取付面２８ａには、前記ＥＬ棒２２のサイズと略同じ大きさで形成されて、対応するＥＬ棒２２の陰極２７と接触する複数の凹部（取付凹部２８ｈ）が形成されている。取付凹部２８ｈは、Ｚ矢印方向に沿う凹部であって、封止基板２８が透明基板１１と対峙する状態で、その形成位置が、画素電極２１（前記ＥＬ棒２２）の配置位置と相対向するように形成されている。すなわち、取付凹部２８ｈは、各ＥＬ棒２２の陽極２４（下面２３Ｂ）を対応する画素電極２１に向かって案内するように形成されている。そして、これら取付凹部２８ｈが図示しない共通電極に接続されて、各ＥＬ棒２２の前記陰極２７が、それぞれ所定の共通電位なっている。
【００４０】
前記封止基板２８と透明基板１１との間であって、これら封止基板２８及び透明基板１１の外縁には、図１に示すように、四角枠状に形成された封止層２９が形成されている。封止層２９は、ガスバリヤ性を有した無機あるいは有機高分子膜等で構成されて、前記封止基板２８を前記透明基板１１に密着させて、各ＥＬ棒２２の陽極２４を、それぞれ対応
する画素電極２１に密着させている。そして、封止層２９は、封止基板２８と透明基板１１との間の空間（第１トランジスタＴ１、第２トランジスタＴ２、保持キャパシタＣＰ及びＥＬ棒２２等）を封止して、各画素領域２０内への水分や酸素等の侵入を遮断するようになっている。
【００４１】
そして、表示画像のデータ信号に応じた駆動電流が第２トランジスタＴ２を介して画素電極２１に供給されると、データ信号に対応した画素電極２１からの正孔と陰極２７からの電子が発光層２６に注入される。正孔及び電子が発光層２６に注入されると、各画素領域２０に相対する発光層２６内では、正孔と電子の再結合によるエキシトンが生成されて、このエキシトンが基底状態に戻るときのエネルギー放出によって、蛍光あるいは燐光の光Ｌ（図３参照）が出射される。
【００４２】
そして、発光層２６から出射された光Ｌの殆どは、光反射性の陰極２７及び取付面２８ａの反射によって内部反射して、支持棒２３の軸心方向に沿って画素電極２１側に出射される。画素電極２１側に出射された光Ｌは、光透過性の画素電極２１、層間絶縁膜１９及び透明基板１１を通過して、透明基板１１の素子形成面１１ａと相対向する側の面（表示面１１ｂ：図１参照）から出射される。これによって、表示面１１ｂ側から出射される光Ｌの輝度がＥＬ棒２２の長さ分だけ向上されて、表示データに基づく表示画像が、ＥＬ装置１０の表示面１１ｂに表示される。
【００４３】
従って、本実施形態のＥＬ装置１０では、ＥＬ棒２２の本数を変更するだけでＥＬ装置１０を大型化することができ、ＥＬ装置１０全体にわたる発光層２６や正孔輸送層２５の膜厚均一性を維持した状態で、ＥＬ装置１０のサイズ変更に対応することできる。しかも、表示面１１ｂに表示する表示画像の輝度を、取付けるＥＬ棒２２の長さ分だけ、向上することができる。
【００４４】
次に、上記ＥＬ装置１０を製造する製造方法について、以下に説明する。
まず、透明基板１１の素子形成面１１ａに画素電極２１を形成する画素電極形成工程を行う。すなわち、図４に示すように、透明基板１１の素子形成面１１ａに、公知のＴＦＴ製造技術を利用して、前記第１トランジスタＴ１、第２トランジスタＴ２、保持キャパシタＣＰ、走査線１２、データ線１５、電源線１７等を形成し、各画素領域２０を形成する。そして、素子形成面１１ａの全体にわたり、前記「ＩＴＯ」等の光透過性の導電材料を利用したスクリーン印刷法やインクジェット法等の液相プロセス、あるいは蒸着法やスパッタ法等の気相プロセスを施すことによって透明導電膜を堆積し、その透明導電膜をパターニングすることによって、各画素領域２０に対応する画素電極２１を区画形成する。
【００４５】
画素電極２１を形成すると、発光棒形成工程を構成する陽極形成工程を行う。すなわち、図５に示すように、まず、支持棒２３の全外表面を、前記「ＩＴＯ」を含む液状体（陽極形成液２４Ｌ）に浸漬して引き出し、支持棒２３の外表面に堆積した陽極形成液２４Ｌの液状膜２４Ｆを乾燥することによって陽極２４を形成する。
【００４６】
陽極２４を形成すると、発光棒形成工程を構成する正孔輸送層形成工程を行なう。すなわち、図６に示すように、前記陽極２４を有した支持棒２３を、前記「ＰＥＤＯＴ」を含む液状体（正孔輸送層形成液２５Ｌ）に浸漬して引き出す。そして、前記陽極２４の外側面に堆積した正孔輸送層形成液２５Ｌの液状膜２５Ｆを乾燥することによって正孔輸送層２５を形成する。つまり、正孔輸送層２５は、透明基板１１のサイズに関わらず、透明基板１１から独立した製造工程によって形成される。
【００４７】
正孔輸送層２５を形成すると、発光棒形成工程を構成する発光層形成工程を行う。すなわち、図７に示すように、正孔輸送層２５を有した支持棒２３の外側面２３Ｓ及び上面２
３Ｔ側を、前記「Ｆ８Ｔ２」を含む液状体（発光層形成液２６Ｌ）に浸漬して引き出す。そして、正孔輸送層２５の外側面に堆積した発光層形成液２６Ｌの液状膜２６Ｆを乾燥することによって発光層２６を形成する。つまり、発光層２６は、前記正孔輸送層２５と同じく、透明基板１１から独立した製造工程によって形成される。
【００４８】
発光層２６を形成すると、発光棒形成工程を構成する陰極形成工程を行なう。すなわち、図８に示すように、前記発光層２６を有した支持棒２３を、前記「Ａｇ」の微粒子を含む液状体（陰極形成液２７Ｌ）に浸漬して引き出す。そして、前記発光層２６の外側面に堆積した陰極形成液２７Ｌの液状膜２７Ｆを乾燥することによって陰極２７を形成し、ＥＬ棒２２を形成する。
【００４９】
発光層２６及び正孔輸送層２５を形成してＥＬ棒２２を形成すると、透明基板１１にＥＬ棒２２を接続する発光棒接続工程としてのＥＬ棒接続工程を行う。すなわち、図９に示すように、まず、封止基板２８の取付面２８ａを上側にして、各取付凹部２８ｈ内に前記ＥＬ棒２２を配置する。続いて、封止基板２８の外縁に沿って紫外線硬化性樹脂２９Ｌを塗布する。そして、封止基板２８及び透明基板１１を、不活性ガスの減圧雰囲気下に搬送して、各ＥＬ棒２２が各画素電極２１と対峙するように、前記透明基板１１を前記封止基板２８上に載置して貼り合せる。そして、貼り合せた状態の透明基板１１及び封止基板２８を大気に解放し、紫外線硬化性樹脂２９Ｌに紫外線を照射して硬化する。
【００５０】
これによって、各ＥＬ棒２２を挟むようにして、透明基板１１と封止基板２８を密着させることができ、大気圧によって、各ＥＬ棒２２（陽極２４）を、対応する画素電極２１に均一に押圧することができる。また、正孔輸送層２５と画素電極２１との間の電気的接続を確保することができ、透明基板１１と封止基板２８との間に封入した不活性ガスによって、ＥＬ棒２２の電気的安定性を確保することができる。
【００５１】
従って、ＥＬ装置１０のサイズを変更する場合であっても、ＥＬ棒２２の本数を増加するだけで対応することができ、各ＥＬ棒２２の膜厚均一性を維持して、ＥＬ装置１０の全体にわたる発光層２６や正孔輸送層２５の膜厚均一性を確保することができる。
【００５２】
次に、上記のように構成した本実施形態の効果を以下に記載する。
（１）上記実施形態によれば、光透過性の支持棒２３の外表面全体に陽極２４を形成し、陽極２４の外側面に正孔輸送層２５、発光層２６及び陰極２７を順次積層して四角柱状のＥＬ棒２２を形成した。そして、複数の前記ＥＬ棒２２をそれぞれ対応する画素領域２０上に配置し、各ＥＬ棒２２の陽極２４をそれぞれ対応する画素電極２１に押圧する封止基板２８及び封止層２９を設けた。
【００５３】
従って、各ＥＬ棒２２の陽極２４を対応する画素電極２１に押圧して電気的に接続することができ、ＥＬ棒２２の本数を増加するだけで、ＥＬ装置１０の大型化を図ることができる。その結果、ＥＬ装置１０全体にわたる発光層２６や正孔輸送層２５の膜厚均一性を維持した状態で、ＥＬ装置１０のサイズ変更に対応することできる。そのため、アクティブマトリックス方式のＥＬ装置１０の大型化を容易にすることができ、その生産性を向上することができる。
【００５４】
（２）上記実施形態によれば、封止基板２８と透明基板１１の外縁に、封止基板２８と透明基板１１とを密着させて、封止基板２８と透明基板１１との間の空間を封止する、すなわち各ＥＬ棒２２（陰極２７、発光層２６、正孔輸送層２５）を封止する封止層２９を形成した。従って、各ＥＬ棒２２に対する水分や酸素等の浸入を遮断することができ、各ＥＬ棒２２の電気的安定性の向上とその長寿命化を図ることができる。
【００５５】
（３）上記実施形態によれば、ＥＬ棒２２の外表面に光反射性の陰極２７を形成し、発光層２６からの光Ｌを支持棒２３側に反射するようにした。従って、発光層２６からの光Ｌを、支持棒２３の軸心方向に出射させることができ、ＥＬ棒２２の長さ分だけ、各画素領域２０に対する光Ｌの輝度を向上することができる。
【００５６】
（４）上記実施形態によれば、各ＥＬ棒２２の陽極２４、正孔輸送層２５、発光層２６及び陰極２７を支持棒２３毎に形成するようにした。そのため、ＥＬ棒２２を製造するための製造装置や付帯設備等を同じくして、ＥＬ装置１０の大型化に対応することができる。
【００５７】
尚、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、軸体を支持棒２３として具体化したが、これに限らず、例えば陽極２４を棒状に形成し、軸体を棒状の陽極２４として具体化してもよい。
・上記実施形態では、支持棒２３を光透過性部材で構成し、発光層２６からの光を、支持棒２３の軸心方向に出射する構成にした。これに限らず、支持棒２３を光反射性部材で構成し、発光層２６からの光を支持棒２３の径方向に出射する構成にしてもよい。この際、各ＥＬ棒２２の外側、すなわち取付凹部２８ｈを光反射性あるいは遮光性部材で構成して、発光層２６からの光Ｌを表示面１１ｂ側に導く構成が好ましい。
・上記実施形態では、積層体を、陽極２４、正孔輸送層２５、発光層２６及び陰極２７によって構成した。これに限らず、例えば正孔輸送層２５を省略する構成にしてもよく、あるいは正孔輸送層２５と陽極２４との間に、対応する発光層２６への正孔の注入効率を高めるための正孔注入層を形成する構成にしてもよい。さらには、正孔輸送層２５と発光層２６との間に、電子の移動を抑制する電子障壁層を形成する構成にしてもよい。
【００５８】
あるいは、発光層２６と陰極２７との間に、陰極２７から注入された電子を発光層２６まで輸送する電子輸送層を形成する構成にしてもよい。さらには、発光層２６と対応する前記電子輸送層との間に、正孔の移動を抑制する正孔障壁層を形成する構成であってもよい。
・上記実施形態では、ＥＬ棒２２に発光層２６を一層のみ形成する構成にした。これに限らず、例えばＥＬ棒２２は、対応する発光層２６と電荷発生層からなるユニットを複数積層した、いわゆるマルチフォトン構造であってもよい。
・上記実施形態では、接続手段を、保持部材としての封止基板２８及び封止層２９に具体化した。これに限らず、例えば接続手段は、隣接するＥＬ棒２２の間に充填されて各ＥＬ棒２２の位置を維持可能にする樹脂等であってもよく、各ＥＬ棒２２の陽極２４及び陰極２７を、それぞれ対応する画素電極２１及び取付凹部２８ｈに押圧して電気的接続を保持可能にする部材であればよい。
・上記実施形態では、隣接するＥＬ棒２２の間の空間を不活性ガスで充填する構成にした。これに限らず、例えば、隣接するＥＬ棒２２の間の空間を遮光性の樹脂で充填して、各ＥＬ棒２２間の光のクロストークを回避する構成にいてもよい。
・上記実施形態では、ＥＬ棒２２を四角柱状に具体化したが、これに限らず、例えば断面が三角形や五角形以上の多角形であってもよく、さらには断面が楕円形状や円形状であってもよい。
・上記実施形態では、ＥＬ装置１０を、透明基板１１側に光Ｌを出射するボトムエミッション方式に具体化した。これに限らず、各ＥＬ棒２２の封止基板２８側を透明部材で構成して、ＥＬ棒２２からの光Ｌを封止基板２８側に出射するトップミッション方式に具体化してもよい。
・上記実施形態において、ＥＬ棒２２の発光層２６を、それぞれ赤色に対応した波長領域の光を発光する赤色発光層、緑色に対応した波長領域の光を発光する緑色発光層、青色に対応した波長領域の光を発光する青色発光層によって構成してもよい。あるいは、カラーフィルタを配設する構成にして、表示面１１ｂにフルカラーの画像を表示するようにして
もよい。
・上記実施形態では、陽極２４、正孔輸送層２５、発光層２６及び陰極２７を、それぞれ液相プロセスによって形成する構成したが、これに限らず、例えば蒸着成膜やスパッタ成膜等の気相プロセスによって形成する構成にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明を具体化したエレクトロルミネッセンス装置を示す概略斜視図。
【図２】同じく、エレクトロルミネッセンス装置を示す拡大平面図。
【図３】同じく、エレクトロルミネッセンス装置を示す要部断面図。
【図４】同じく、エレクトロルミネッセンス装置の製造方法を説明する説明図。
【図５】同じく、エレクトロルミネッセンス装置の製造方法を説明する説明図。
【図６】同じく、エレクトロルミネッセンス装置の製造方法を説明する説明図。
【図７】同じく、エレクトロルミネッセンス装置の製造方法を説明する説明図。
【図８】同じく、エレクトロルミネッセンス装置の製造方法を説明する説明図。
【図９】同じく、エレクトロルミネッセンス装置の製造方法を説明する説明図。
【符号の説明】
【００６０】
１０…エレクトロルミネッセンス装置、１１…透明基板、２０…画素領域、２１…画素電極、２２…発光棒としてのエレクトロルミネッセンス棒、２３…軸体としての支持棒、２４…第１電極層としての陽極、２５…積層体を構成する正孔輸送層、２６…積層体を構成する発光層、２７…第２電極層及び反射膜としての陰極、２８…接続手段を構成する保持部材としての封止基板、２９…接続手段を構成する封止層、Ｔ１…制御素子を構成する第１トランジスタ、Ｔ２…制御素子を構成する第２トランジスタ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一側面に複数の画素電極が区画形成された基板と、
第１電極層と、第２電極層と、第１電極層と第２電極層の間の発光層を有した積層体を表面に形成した複数の発光棒と、
複数の前記発光棒を保持するとともに、複数の前記発光棒の前記第１電極層を、それぞれ対応する前記画素電極に接続する接続手段と、
を備えたことを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置。
【請求項２】
請求項１に記載のエレクトロルミネッセンス装置において、
前記接続手段は、前記発光棒の軸心方向を前記一側面の略法線方向にすることを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のエレクトロルミネッセンス装置において、
前記接続手段は、前記第１電極層を前記画素電極に押圧して、前記第１電極層と前記画素電極との間の電気的接続を保持する保持部材を備えたことを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載のエレクトロルミネッセンス装置において、
前記第２電極層は、前記第１電極層の外側に形成されて、前記発光層からの光を前記発光棒の軸心側に反射する反射膜を備えたことを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載のエレクトロルミネッセンス装置において、
前記基板は、前記発光層からの光を透過する透明基板であり、
前記第１電極層は、前記光を透過する陽極であり、
前記第２電極層は、前記光を反射する陰極であることを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載のエレクトロルミネッセンス装置において、
前記第２電極層は、前記各発光棒に共通する共通電極であって、
前記画素電極は、対応する前記発光棒の発光を制御する制御素子を有してマトリックス状に配列された電極であることを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載のエレクトロルミネッセンス装置において、
前記接続手段は、前記発光棒を封止する封止層を備えたことを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１つに記載のエレクトロルミネッセンス装置において、
前記積層体は、少なくとも正孔輸送層、正孔障壁層、電子輸送層、電子障壁層のいずれか１つを含むことを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置。
【請求項９】
基板の一側面に複数の画素電極を区画形成する画素電極形成工程と、
第１電極層と、第２電極層と、第１電極層と第２電極層の間の発光層を有した積層体を軸体の表面に積層して発光棒を形成する発光棒形成工程と、
複数の前記発光棒の前記第１電極層を、それぞれ対応する前記画素電極に接続する発光棒接続工程と、
を備えたことを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載のエレクトロルミネッセンス装置の製造方法において、
前記発光棒接続工程は、前記発光棒の軸心方向を前記一側面の略法線方向にすることを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
【請求項１】
一側面に複数の画素電極が区画形成された基板と、
第１電極層と、第２電極層と、第１電極層と第２電極層の間の発光層を有した積層体を表面に形成した複数の発光棒と、
複数の前記発光棒を保持するとともに、複数の前記発光棒の前記第１電極層を、それぞれ対応する前記画素電極に接続する接続手段と、
を備えたことを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置。
【請求項２】
請求項１に記載のエレクトロルミネッセンス装置において、
前記接続手段は、前記発光棒の軸心方向を前記一側面の略法線方向にすることを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のエレクトロルミネッセンス装置において、
前記接続手段は、前記第１電極層を前記画素電極に押圧して、前記第１電極層と前記画素電極との間の電気的接続を保持する保持部材を備えたことを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載のエレクトロルミネッセンス装置において、
前記第２電極層は、前記第１電極層の外側に形成されて、前記発光層からの光を前記発光棒の軸心側に反射する反射膜を備えたことを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載のエレクトロルミネッセンス装置において、
前記基板は、前記発光層からの光を透過する透明基板であり、
前記第１電極層は、前記光を透過する陽極であり、
前記第２電極層は、前記光を反射する陰極であることを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載のエレクトロルミネッセンス装置において、
前記第２電極層は、前記各発光棒に共通する共通電極であって、
前記画素電極は、対応する前記発光棒の発光を制御する制御素子を有してマトリックス状に配列された電極であることを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載のエレクトロルミネッセンス装置において、
前記接続手段は、前記発光棒を封止する封止層を備えたことを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１つに記載のエレクトロルミネッセンス装置において、
前記積層体は、少なくとも正孔輸送層、正孔障壁層、電子輸送層、電子障壁層のいずれか１つを含むことを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置。
【請求項９】
基板の一側面に複数の画素電極を区画形成する画素電極形成工程と、
第１電極層と、第２電極層と、第１電極層と第２電極層の間の発光層を有した積層体を軸体の表面に積層して発光棒を形成する発光棒形成工程と、
複数の前記発光棒の前記第１電極層を、それぞれ対応する前記画素電極に接続する発光棒接続工程と、
を備えたことを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載のエレクトロルミネッセンス装置の製造方法において、
前記発光棒接続工程は、前記発光棒の軸心方向を前記一側面の略法線方向にすることを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−８０５７６（Ｐ２００７−８０５７６Ａ）
【公開日】平成１９年３月２９日（２００７．３．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２６４０６３（Ｐ２００５−２６４０６３）
【出願日】平成１７年９月１２日（２００５．９．１２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年３月２９日（２００７．３．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月１２日（２００５．９．１２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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