照明装置及び電子機器
【課題】信頼性の高い照明装置及び電子機器を提供する。
【解決手段】並列接続された複数の発光素子３１と、複数の発光素子３１の陽極側に接続された共通の陽極配線５１（陽極分岐配線５１ａ）と、複数の発光素子３１の陰極側に接続された共通の陰極配線５２（陰極分岐配線５２ａ）と、を有し、発光素子３１と陽極配線５１との間、及び、発光素子３１と陰極配線５２との間、の少なくとも一方にヒューズとして機能するヒューズ配線６０が設けられている。
【解決手段】並列接続された複数の発光素子３１と、複数の発光素子３１の陽極側に接続された共通の陽極配線５１（陽極分岐配線５１ａ）と、複数の発光素子３１の陰極側に接続された共通の陰極配線５２（陰極分岐配線５２ａ）と、を有し、発光素子３１と陽極配線５１との間、及び、発光素子３１と陰極配線５２との間、の少なくとも一方にヒューズとして機能するヒューズ配線６０が設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルの表示面上に配置して表示面を照明する照明装置であるフロントライトが知られている。一般的に、フロントライトは、反射型の表示パネルに用いられており、外光が十分にある場合には消灯して透明板となり、透明板状態のフロントライトを透過して、外光による反射表示を行うものが多い。このため、透過型の表示パネルに多用されており、外光の有無に拘わらず点灯しているバックライトよりも、消費電力を低減することができると言われている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、反射型液晶表示装置の上方に、ＩＴＯ（Indium Thin Oxide：インジウム錫酸化物）等の透明導電材料からなる陽極と、陽極上に設けられた有機ＥＬ層と、有機ＥＬ層上に設けられたアルミニウム等の金属からなる陰極（反射膜）とを有する有機ＥＬ素子を光源として備えたフロントライト（有機ＥＬ装置）が示されている。
【０００４】
なお、フロントライトとして用いられる有機ＥＬ装置は、開口率を大きくしたり、コストを抑制したりするために、有機ＥＬ素子が並列接続されているパッシブ型を採用することが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１７７２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、パッシブ型の有機ＥＬ装置の場合、有機ＥＬ素子が１つでも壊れる（故障する）と、その故障モードは略ショート状態となり、この部分に通常の駆動電流に比べて非常に大きな電流が流れることになる。よって、ショートした以外の有機ＥＬ素子に電流が流れにくいことから、全体に発光しなくなるという問題がある。つまり、フロントライトとして発光が維持できないという課題があった。
【０００７】
また、このようなフロントライトが市場で使われた場合、有機ＥＬ素子が壊れると有機ＥＬ素子が発光しないため、交換しなければならないという問題があった。つまり、フロントライトとしての信頼性が低いという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００９】
［適用例１］本適用例に係る照明装置は、並列接続された複数の発光素子と、前記複数の発光素子の陽極側に接続された共通の陽極配線と、前記複数の発光素子の陰極側に接続された共通の陰極配線と、を有し、前記発光素子と前記陽極配線との間、および／または、前記発光素子と前記陰極配線との間、にヒューズとして機能するヒューズ配線が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、複数の発光素子が並列接続されており、更に、発光素子がヒューズ配線と（直列に）接続されているので、発光素子がショートした場合、その部分に流れる電流が大きくなると（過電流）、ヒューズ配線が断線する。よって、ショートした部分のみに電流が流れることにより、複数の発光素子全体が同時に発光しなくなることを防ぐことが可能となり、良品の発光素子に電流を流すことができる。その結果、残った複数の発光素子によって引き続き発光を継続することができる。
【００１１】
［適用例２］上記適用例に係る照明装置において、前記ヒューズ配線は、前記陽極配線及び前記陰極配線より断面積が小さく形成されていることが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、ヒューズ配線の断面積が、陽極配線や陰極配線より小さく形成されているので、ヒューズ配線の抵抗を大きくすることが可能となり、発光素子がショートしたときなど、その部分が過電流となった場合に、ヒューズ配線を発熱させ断線させることができる。これにより、ショートした部分のみに電流が流れることを防ぐことが可能となり、ショートした発光素子を除く良品の発光素子に電流を流すことができる。
【００１３】
［適用例３］上記適用例に係る照明装置において、前記ヒューズ配線の材料は、アルミニウム、銀、すず、鉛、又は少なくともこれらを主成分とする合金であることが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、上記に記載の材料を用いるので、ヒューズ配線の温度が上昇することにより溶断しやすい。よって、発光素子がショートした場合、その発光素子に接続されているヒューズ配線が溶断し、その部分のみに電流が流れることを防ぐことができる。
【００１５】
［適用例４］上記適用例に係る照明装置において、前記ヒューズ配線は、前記陽極配線及び前記陰極配線より低融点材料であることが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、陽極配線及び陰極配線より低融点材料であるヒューズ配線を用いるので、ヒューズ配線の温度が上昇すれば、陽極配線及び陰極配線より先に溶断する。よって、発光素子がショートした場合、ショートした部分のみに電流が流れることを防ぐことができる。
【００１７】
［適用例５］本適用例に係る照明装置は、透明基板と、前記透明基板上に形成された複数本の透明な陽極配線及び陰極配線と、前記陽極配線と前記陰極配線との間に並列接続された順方向電流により発光する複数の発光素子と、を備え、前記陽極配線と前記発光素子との間、及び、前記陰極配線と前記発光素子との間、の少なくとも一方にヒューズ配線が形成されていることを特徴とする。
【００１８】
この構成によれば、複数の発光素子が並列接続されており、更に、発光素子がヒューズ配線と（直列に）接続されているので、発光素子がショートした場合、その部分に流れる電流が大きくなると（過電流）、ヒューズ配線が断線する。よって、ショートした部分のみに電流が流れることにより、複数の発光素子全体が同時に発光しなくなることを防ぐことが可能となり、良品の発光素子を除く複数の発光素子に電流を流すことができる。その結果、残った複数の発光素子によって引き続き発光を継続することができる。
【００１９】
［適用例６］上記適用例に係る照明装置において、液晶パネルの表示面上に配置されるフロントライトであることを特徴とする。
【００２０】
この構成によれば、フロントライトとして液晶パネルの表示面上に配置されるので、反射型の液晶パネルにおいて、外光が十分に得られない場合でも、フロントライトから光を供給することが可能となり、表示品質を向上させることができる。
【００２１】
［適用例７］本適用例に係る電子機器は、上記した照明装置を備えることを特徴とする。
【００２２】
この構成によれば、複数の発光素子が同時に発光しなくなることを防ぎ、信頼性の高い電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１実施形態の照明装置としての有機ＥＬ装置、及び有機ＥＬ装置をフロントライトとして用いた反射型液晶装置の構造を示す模式断面図。
【図２】図１に示す有機ＥＬ装置のＡ部を拡大して示す拡大断面図。
【図３】照明装置としての有機ＥＬ装置の電気的な構成を示す等価回路図。
【図４】有機ＥＬ装置にショート不良が発生したときの状態を示す等価回路図。
【図５】ショート不良の部分が修復された状態を示す等価回路図。
【図６】有機ＥＬ装置の構造を示す模式平面図。
【図７】図６に示す有機ＥＬ装置のＣ部を拡大して示す模式拡大図。
【図８】図７に示す有機ＥＬ装置のＤ−Ｄ'線に沿う模式断面図。
【図９】有機ＥＬ装置の製造方法を工程順に示す模式断面図。
【図１０】有機ＥＬ装置の製造方法を工程順に示す模式断面図。
【図１１】有機ＥＬ装置の製造方法を工程順に示す模式断面図。
【図１２】有機ＥＬ装置の製造方法を工程順に示す模式断面図。
【図１３】有機ＥＬ装置の製造方法を工程順に示す模式断面図。
【図１４】有機ＥＬ装置を備えた電子機器の一例として携帯電話機を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大または縮小して表示している。
【００２５】
（第１実施形態）
＜照明装置を有する反射型液晶装置の構成＞
図１は、照明装置としての有機ＥＬ装置、及び有機ＥＬ装置をフロントライトとして用いた反射型液晶装置の構造を示す模式断面図である。図２は、図１に示す有機ＥＬ装置のＡ部を拡大して示す拡大断面図である。以下、反射型液晶装置及び有機ＥＬ装置の構造を、図１及び図２を参照しながら説明する。
【００２６】
反射型液晶装置１０は、反射型の液晶パネル１１と、液晶パネル１１の表示面上に配置される照明装置（フロントライト）としての有機ＥＬ装置１２とを組み合わせた装置である。具体的には、反射型液晶装置１０は、観察者１４側から照射される外光（後述する有機ＥＬ装置１２（フロントライト）内で生じる光）を反射して、観察者１４にカラー画像を表示することができる。
【００２７】
反射型の液晶パネル１１は、素子基板１５と、対向基板１６と、素子基板１５と対向基板１６との間に挟持された液晶層１７とを有する。素子基板１５の液晶層１７側（以下、「上側」あるいは「上層」と称する。）には、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）１８と、各々のＴＦＴ１８に対応する画素電極１９が規則的に形成されている。
【００２８】
画素電極１９の上層には、第１配向膜２１が形成されている。液晶層１７は、第１配向膜２１と後述する第２配向膜２２とによって挟持されている。なお、反射型の液晶パネル１１であるので、素子基板１５は、透明性を要しない。よって、プラスチック等の不透明材料からなる基板を用いることもできる。
【００２９】
画素電極１９は、反射性を有しており、液晶層１７側から照射される光を反射光Ｒとして液晶層１７の方向に反射する。なお、かかる反射性は、画素電極１９自体を反射性材料で形成してもよく、また、ＩＴＯ等の透明導電性材料で形成された画素電極１９と、アルミニウム等からなる反射層とを組み合わせてもよい。
【００３０】
ＴＦＴ１８と画素電極１９とは、層間絶縁層２３で隔てられており、コンタクトホールを介して電気的に接続されている。また、ＴＦＴ１８は、周辺回路（図示せず）で制御されており、対応する画素電極１９に任意の電圧を印加することができる。
【００３１】
対向基板１６は、ガラス等の透明性材料からなる基板である。対向基板１６は、シール材（図示せず）を介して、素子基板１５と平行、すなわち全域で等間隔となるように配置されている。対向基板１６の液晶層１７側の面には、カラーフィルター層２４と、対向電極２５と、第２配向膜２２とが、対向基板１６側から順に配置されている。そして、対向基板１６における液晶層１７側と反対側の面には、偏光板２６が配置されている。
【００３２】
カラーフィルター層２４は、平面視で画素電極１９に対応するカラーフィルター２４ａと、隣り合うカラーフィルター２４ａ間に形成された遮光層（ブラックマトリクス）２４ｂとを有する。本実施形態のカラーフィルター層２４は、赤色カラーフィルターと、緑色カラーフィルターと、青色カラーフィルターとを備えている。また、対向電極２５は、ＩＴＯ等の透明導電材料からなる。
【００３３】
このような構成の反射型液晶装置１０は、液晶パネル１１の表示面上に有機ＥＬ装置１２（フロントライト）が配置されているので、液晶パネル１１に充分な光を照射することができる。なお、フロントライトは、表示に影響を及ぼさないように発光素子の面積が小さく形成されている（発光素子が反射膜を有するため）。このため、所定の輝度を得るためには大電流を流す必要がある。以下、このような照明装置（フロントライト：有機ＥＬ装置１２）の構造を簡単に説明する。
【００３４】
照明装置としての有機ＥＬ装置１２は、図１及び図２に示すように、複数の発光素子３１が透明基板３２の面上に配列された構成となっている。詳述すると、有機ＥＬ装置１２は、透明基板３２と、透明基板３２の上層(観察者１４側）に設けられた発光素子３１と、発光素子３１の上方に設けられた封止構造３３とを備えている。
【００３５】
詳述すると、図２に示すように、発光素子３１は、陽極３５と、陽極３５上に設けられた発光機能層３６と、発光機能層３６上に設けられた陰極３７とを有する。なお、陰極３７としては、アルミニウム（Ａｌ）等の反射導電性を有する材料が用いられる。具体的には、陰極３７の反射性により、発光機能層３６内で生じるＥＬ光Ｌが液晶パネル１１の方向に照射される。そして、このＥＬ光Ｌが個々の画素電極１９で反射されることにより、観察者１４に対する画像が形成される。なお、図２に示す領域が発光領域であり、その周囲に反射光Ｒを透過する透過領域が設けられている。
【００３６】
発光機能層３６は、陽極３５側から順に、正孔注入層４１と、正孔輸送層４２と、発光層４３と、電子輸送層４４と、電子注入層４５とを有して積層されている。
【００３７】
正孔注入層４１は、陽極３５からの正孔注入効率を向上させる機能を有するものである。正孔輸送層４２は、陽極３５から正孔注入層４１を介して注入された正孔を発光層４３まで輸送する機能を有するものである。
【００３８】
発光層４３は、エレクトロルミネッセンス現象を発現する有機発光物質の層である。陽極３５と陰極３７との間に電圧を印加することによって、発光層４３には、正孔輸送層４２から正孔が、また、電子輸送層４４から電子が注入され、発光層４３においてこれらが再結合したときに発光が行われる。本実施形態では、白色光を発光する。
【００３９】
電子輸送層４４は、陰極３７から電子注入層４５を介して注入された電子を発光層４３に輸送する機能を有するものである。電子注入層４５は、陰極３７からの電子注入効率を向上させる機能を有するものである。
【００４０】
また、発光機能層３６と封止構造３３との間には、陰極３７と、透明層４６と、半透過反射層４７とからなる光干渉層４８が設けられている。透明層４６は、例えば、フッ化リチウム（ＬｉＦ）等からなる。半透過反射層４７は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）等からなる。この光干渉層４８により、例えば、外光が反射した反射光を低減している。
【００４１】
上記した陰極３７の反射性は、周辺光、すなわちＥＬ光Ｌ以外の観察者１４側から照射される光に対しても発揮される。周辺光がある場合、陰極３７による反射光（画素電極１９による反射光Ｒ以外の反射光）が、画像を形成する光とは別の光として観察者１４側に照射される。本実施形態では、発光素子３１の観察者１４側に光干渉層４８が設けられているので、外部からの反射光（反射光Ｒ以外の反射光）が低減される。
【００４２】
封止構造３３は、外部からの水分等の浸入を抑制して、発光素子３１を保護するために設けられたものである。封止構造３３の材料としては、シリコン酸窒化膜（ＳｉＯＮ）、シリコン窒化膜（ＳｉＮ）等の耐水性を有するものが挙げられる。また、封止構造３３として、樹脂材料を用いてもよく、更には、最外面にガラス基板等が接着されていてもよい。
【００４３】
＜照明装置の構成＞
図３は、照明装置としての有機ＥＬ装置の電気的な構成を示す等価回路図である。図４は、有機ＥＬ装置にショート不良が発生したときの状態を示す等価回路図である。図５は、ショート不良の部分が修復された状態を示す等価回路図である。以下、有機ＥＬ装置の構成及び動作を、図３〜図５を参照しながら説明する。
【００４４】
図３に示すように、有機ＥＬ装置１２は、直流電力を供給する直流電源５０を電源とする。また、有機ＥＬ装置１２は、直流電源５０の陽極と接続された陽極配線５１と、直流電源５０の陰極と接続された陰極配線５２とを有する。陽極配線５１と陰極配線５２とは、それぞれが櫛歯状に分岐されており、互い違いになるように配置されている。陽極配線５１から分岐された配線を、陽極分岐配線５１ａと称する。また、陰極配線５２から分岐された配線を、陰極分岐配線５２ａと称する。
【００４５】
そして、陽極分岐配線５１ａと陰極分岐配線５２ａとの間に、順方向電流により発光する複数の発光素子３１が設けられている。言い換えれば、複数の発光素子３１は、共通の陽極分岐配線５１ａと共通の陰極配線５２ａとの間に並列接続されている。なお、発光素子３１は、等価的にダイオードとみなすことができる。
【００４６】
詳述すると、並列に接続された複数の発光素子３１は、陽極３５（アノード）が陽極分岐配線５１ａ側と接続され、陰極３７（カソード）が陰極分岐配線５２ａと接続され、陽極３５と陰極３７との間に発光機能層３６が設けられている。
【００４７】
陽極分岐配線５１ａと発光素子３１との間には、ヒューズとして機能するヒューズ配線６０が設けられている。具体的には、ヒューズ配線６０の一方が陽極分岐配線５１ａと電気的に接続されており、ヒューズ配線６０の他方が発光素子３１を構成する陽極３５と電気的に接続されている。
【００４８】
ヒューズ配線６０の材料としては、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、すず（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）、又は少なくともこれらを主成分とする合金が用いられる。また、陽極分岐配線５１ａ及び陰極分岐配線５２ａの材料と比較して、低融点材料であることが好ましい。ヒューズの形成方法としては、例えば、公知の成膜技術及びエッチング技術を用いる。
【００４９】
次に、図３を参照しながら、有機ＥＬ装置１２の動作について説明する。まず、直流電源５０がオン状態になると、直流電源５０から陽極配線５１に電力（正極の電力）が供給され、そして、陽極分岐配線５１ａと陰極分岐配線５２ａとの間に設けられた発光素子３１が発光する。発光素子３１は、発光機能層３６に流れる電流量に応じた輝度で発光する。
【００５０】
ここで、有機ＥＬ装置１２に配置された複数の発光素子３１の個数を「ｎ」とする。１つの発光素子３１に流れる電流は、陽極配線５１に流れる電流を「Ｉ」とすると、「Ｉ／ｎ」となる。
【００５１】
次に、図４を参照しながら、陽極分岐配線５１ａと陰極分岐配線５２ａとの間に接続された複数の発光素子３１のうち、Ｂ部の発光素子３１がショートした場合の有機ＥＬ装置１２の状態を説明する。
【００５２】
まず、直流電源５０がオン状態になると発光素子３１が発光する。そして、例えば、複数の発光素子３１のうちＢ部の発光素子３１が故障したとする。故障モードとしては、略ショート状態となり、発光素子３１の部分が単なる配線部となった状態となる。
【００５３】
よって、Ｂ部の発光素子３１の抵抗が無くなるので、他の発光素子３１の部分と比較して、Ｂ部に電流が流れやすくなる。Ｂ部に流れる電流は、ショートする前に流れていた電流「Ｉ／ｎ」のｎ倍であり「Ｉ」となる。つまり、Ｂ部に電流が集中して流れるので、他の部分に電流が流れにくくなり、他の部分の発光素子３１が発光しなくなる。
【００５４】
一方、図５を参照しながら、ショート不良となったＢ部が自己修復された状態の有機ＥＬ装置１２を説明する。上記したように、Ｂ部に流れる電流が大きくなると、陽極分岐配線５１ａと陽極３５との間に設けられたヒューズ配線６０が発熱する。発熱したヒューズ配線６０は、設定された温度以上になると、溶解し断線する。なお、ヒューズ配線６０は、正常の発光状態であれば断線しないように設定されている。
【００５５】
このように、複数の発光素子３１において、陽極分岐配線５１ａと陽極３５との間にヒューズ配線６０を設けることにより、ある部分（Ｂ部）がショートした場合でも、有機ＥＬ装置１２全体が発光しなくなることを防ぎ、ショートした部分を除くその他複数の発光素子３１（良品の発光素子３１）によって発光させることができる。その結果、引き続き発光を継続することができる。
【００５６】
図６は、有機ＥＬ装置の構造を示す模式平面図である。図７は、図６に示す有機ＥＬ装置のＣ部を拡大して示す模式拡大図である。図８は、図７に示す有機ＥＬ装置のＤ−Ｄ'線に沿う模式断面図である。なお、図８は、光干渉層、封止構造等の図示は省略する。以下、有機ＥＬ装置の構造を、図６〜図８を参照しながら説明する。
【００５７】
図６に示すように、有機ＥＬ装置１２は、発光素子３１が所定の間隔をもって規則的に配置されている発光領域５３と、発光領域５３の周囲の領域である周辺領域５４とを有している。
【００５８】
発光領域５３は、液晶パネル１１に対してＥＬ光Ｌを照射する領域であり、液晶パネル１１において画像が形成される領域に対応する領域である。発光領域５３内には、帯状の陽極分岐配線５１ａと、帯状の陰極分岐配線５２ａとが、交互にかつ略平行に配置されている。
【００５９】
具体的には、陽極分岐配線５１ａ（陽極配線５１）と陰極分岐配線５２ａ（陰極配線５２）との双方は、共に透明導電性材料であるＩＴＯで形成されており、液晶パネル１１において形成される画像の視認性には影響を及ぼさない。
【００６０】
図７及び図８に示すように、発光素子３１は、平面視で陽極分岐配線５１ａと陰極分岐配線５２ａとの間に設けられており、発光素子３１を構成する陽極３５と陽極分岐配線５１ａとを接続するヒューズ配線６０を含んで構成されている。
【００６１】
発光素子３１は、陽極分岐配線５１ａ、陰極分岐配線５２ａが延在する第１方向、かつ、第１方向と直交する第２方向に、複数設けられている（図６参照）。言い換えれば、発光素子３１が、発光領域５３内においてマトリクス状に設けられている。
【００６２】
詳述すると、発光素子３１を構成する陽極３５は、透明基板３２上の陽極分岐配線５１ａ及び陰極分岐配線５２ａと間隔をおいて、平面視で島状（パッド状）に設けられている。陽極３５と陽極分岐配線５１ａとは、透明基板３２上に設けられたヒューズ配線６０を介して電気的に接続されている。
【００６３】
なお、ヒューズ配線６０の断面積は、陽極分岐配線５１ａ及び陰極分岐配線５２ａの断面積より小さくなっている。ここでは、発光素子３１を平面視した際、ヒューズ配線６０の幅Ｗは、陽極分岐配線５１ａ及び陰極分岐配線５２ａの幅より細くなっている。
【００６４】
陽極３５及びヒューズ配線６０の周囲は、絶縁膜５５が設けられている。陰極分岐配線５２ａ上の一部の領域には、絶縁膜５５によって形成された開口部６１が設けられている。陽極３５上には、平面視で島状（パッド状）の発光機能層３６が設けられている。発光機能層３６の周囲は、絶縁膜５５が設けられている。
【００６５】
そして、図８に示すように、発光機能層３６の周辺から陰極分岐配線５２ａ上の開口部６１の周辺に亘って、陰極分岐配線５２ａと電気的に接続されたアルミニウム（Ａｌ）等からなる陰極３７が設けられている。
【００６６】
以上のように、発光素子３１は、ヒューズ配線６０を介して陽極３５と陽極分岐配線５１ａとが電気的に接続されており、陰極３７と陰極分岐配線５２ａとが電気的に接続されている。よって、直流電源５０がオン状態になると、陽極配線５１を介して陽極分岐配線５１ａに電力（正極の電力）が供給され、発光素子３１、陰極分岐配線５２ａ、陰極配線５２に電流が流れる。そして、順方向接続された複数の発光素子３１が発光する。
【００６７】
上記したように、陽極分岐配線５１ａと陰極分岐配線５２ａとの間に複数の発光素子３１が並列接続されており、更に、陽極分岐配線５１ａと発光素子３１を構成する陽極３５との間にヒューズ配線６０が接続されているので、発光素子３１がショートした場合、その部分に流れる電流が大きくなり、ヒューズ配線６０が発熱して断線する。よって、ショートした部分のみに集中して電流が流れることを防ぐことが可能となり、良品の発光素子３１に電流を流すことができる。これにより、複数の発光素子３１によって引き続き発光を継続することができる。その結果、ヒューズ配線６０が設けられておらず有機ＥＬ装置１２の全体が発光しない場合と比較して、有機ＥＬ装置１２の寿命を延ばすことができる。
【００６８】
なお、図６に示すような有機ＥＬ装置１２において、発光領域５３は矩形であり、発光素子３１は発光領域５３内において規則的に配置されているが、この態様に限定されるものではない。発光領域５３は、円形等（不定形を含む）の形状でもよく、発光素子３１の配置もランダムでも構わない。
【００６９】
図９〜図１３は、有機ＥＬ装置の製造方法を工程順に示す模式断面図である。詳述すると、有機ＥＬ装置を構成する発光素子を主とする製造方法を工程順に示す模式断面図である。以下、有機ＥＬ装置（発光素子）の製造方法を、図９〜図１３を参照しながら説明する。
【００７０】
まず、図９に示すように、透明基板３２上に陽極分岐配線５１ａ、陰極分岐配線５２ａ、陽極３５を形成する。透明基板３２としては、ガラス基板等が挙げられる。陽極分岐配線５１ａ、陰極分岐配線５２ａ、陽極３５は、例えば、ＩＴＯ等の光透過性を有する金属酸化物導電膜からなる。また、陽極分岐配線５１ａ、陰極分岐配線５２ａ、陽極３５、また以下に述べる各層は、例えば、公知の真空蒸着法を用いて順次形成することができる。
【００７１】
次に、図１０に示すように、陽極分岐配線５１ａ上の一部の領域から、陽極３５上の一部の領域に亘ってヒューズ配線６０を形成する。ヒューズ配線６０の材料としては、上記したように、すず（Ｓｎ）や鉛（Ｐｂ）などである。
【００７２】
次に、図１１に示すように、発光部５６及びコンタクト部５７の領域が開口するように、絶縁膜５５を形成する。絶縁膜５５は、例えば、アクリル樹脂やポリイミド樹脂などにより形成される。
【００７３】
次に、図１２に示すように、発光機能層３６を形成する。詳述すると、陽極３５上の発光部５６及び発光部５６周辺の絶縁膜５５上に発光機能層３６を形成する。発光機能層３６は、上記したように、正孔注入層４１、正孔輸送層４２、発光層４３、電子輸送層４４、電子注入層４５が順に積層されている（図１２では１層で図示）。
【００７４】
次に、図１３に示すように、陰極３７を形成する。具体的には、発光機能層３６周辺から開口するコンタクト部５７周辺までの領域を覆うように陰極３７を形成する。
【００７５】
以上により、透明基板３２上に発光素子３１が形成できると共に、ヒューズ配線６０を介して陽極分岐配線５１ａと発光素子３１を構成する陽極３５とを電気的に接続することができる。また、陽極分岐配線５１ａ、陰極分岐配線５２ａ、陽極３５、また他の各層がそれぞれ同じ工程で形成できるので、かかる工程を少なくすることが可能となると共に、特性に差のない発光素子３１を形成することができる。
【００７６】
以上詳述したように、第１実施形態によれば、以下に示す効果が得られる。
【００７７】
（１）第１実施形態によれば、陽極分岐配線５１ａと陰極分岐配線５２ａとの間に複数の発光素子３１が並列接続されており、陽極分岐配線５１ａと発光素子３１との間にヒューズ配線６０が直列に接続されているので、発光素子３１がショートした場合、その部分が過電流となりヒューズ配線６０が発熱し断線する。よって、ショートした部分のみに電流が流れることによる全ての発光素子３１が消灯することを防ぐことが可能となり、良品の発光素子３１に電流を流すことができる。これにより、発光素子３１を引き続き発光させることができる（発光を維持することができる）。つまり、ショートした部分において自己修復することができ、ショートしていない（良品の）発光素子３１を救済することができる。また、フロントライトとしての信頼性を向上させることができる。
【００７８】
（２）第１実施形態によれば、パッシブ型の有機ＥＬ装置１２のため、アクティブ型のように多層配線による製造工程が複雑にならず、比較的簡単に形成することができる。具体的には、膜を蒸着法で形成する場合など、蒸着範囲を変えるだけで陽極配線５１（陽極分岐配線５１ａ）及び陰極配線５２（陰極分岐配線５２ａ）などを同一プロセスで形成することができる。また、アクティブ型と比較して開口率を向上させることができる。
【００７９】
（第２実施形態）
＜電子機器の構成＞
図１４は、上記した有機ＥＬ装置を備えた電子機器の一例として携帯電話機を示す模式図である。以下、有機ＥＬ装置を備えた携帯電話機の構成を、図１４を参照しながら説明する。
【００８０】
図１４に示すように、携帯電話機７１は、表示部７２及び操作ボタン７３を有している。表示部７２は、内部に組み込まれた有機ＥＬ装置１２によって、発光を維持することができる等、信頼性の高い表示を行うことができる。なお、上記した有機ＥＬ装置１２は、上記携帯電話機７１の他、モバイルコンピューター、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、車載機器、オーディオ機器、露光装置や照明機器など各種電子機器に用いることができる。
【００８１】
以上詳述したように、第２実施形態によれば、以下に示す効果が得られる。
【００８２】
（３）第２実施形態によれば、複数の発光素子３１を有する有機ＥＬ装置１２全体が発光しなくなることを防ぎ、信頼性の高い高寿命の電子機器を提供することができる。
【００８３】
なお、実施形態は上記に限定されず、以下のような形態で実施することもできる。
【００８４】
（変形例１）
上記したように、発光素子３１の陽極３５と陽極分岐配線５１ａとの間にヒューズ配線６０を設けることに代えて、陰極３７と陰極分岐配線５２ａとの間にヒューズ配線６０を設けるようにしてもよい。また、ヒューズ配線６０を上述のどちらか一方に設けるようにしてもよいし、両方に設けるようにしてもよい。これらの構成であっても、上記した実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００８５】
（変形例２）
上記したように、陽極分岐配線５１ａや陰極分岐配線５２ａの材料をＩＴＯで構成することに限定されず、例えば、エレクトロマイグレーション耐性の高い、銅（Ｃｕ）や銅（Ｃｕ）合金を用いるようにしてもよい。これによれば、過電流が流れた場合（電流密度が高くなった場合）、陽極分岐配線５１ａや陰極分岐配線５２ａが断線することを防ぐことができる。また、陽極分岐配線５１ａや陰極分岐配線５２ａに用いた材料に、エレクトロマイグレーションを抑制するバリア材料を積層して、断線を防ぐようにしてもよい。バリア材料としては、例えば、チタン（Ｔｉ）や窒化チタン（ＴｉＮ）などが用いられる。
【００８６】
（変形例３）
上記したように、過電流が流れたときにヒューズ配線６０を断線させることに代えて、例えば、予め有機ＥＬ装置１２を所定の温度に加熱しながら有機ＥＬ装置１２に電流を流すようにしてもよい。これによれば、発光素子３１を含む周辺の温度が上昇することによってショートする部分を、発光させる前に予め断線させておくことができる。言い換えれば、弱い部分が断線することを促進させることができる。これによれば、温度変化に弱い部分を先に切断しておくことができる。
【００８７】
（変形例４）
上記したように、有機ＥＬ装置１２は、ボトムエミッション型に限定されず、トップエミッション型として適用するようにしてもよい。
【００８８】
（変形例５）
上記したように、照明装置を液晶表示装置のフロントライトとして用いることに限定されず、例えば、一般的な照明として用いるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００８９】
１０…反射型液晶装置、１１…液晶パネル、１２…照明装置（フロントライト）としての有機ＥＬ装置、１４…観察者、１５…素子基板、１６…対向基板、１７…液晶層、１８…ＴＦＴ、１９…画素電極、２１…第１配向膜、２２…第２配向膜、２３…層間絶縁層、２４…カラーフィルター層、２４ａ…カラーフィルター、２４ｂ…遮光層、２５…対向電極、２６…偏光板、３１…発光素子、３２…透明基板、３３…封止構造、３５…陽極、３６…発光機能層、３７…陰極、４１…正孔注入層、４２…正孔輸送層、４３…発光層、４４…電子輸送層、４５…電子注入層、４６…透明層、４７…半透過反射層、４８…光干渉層、５０…直流電源、５１…陽極配線、５１ａ…陽極分岐配線、５２…陰極配線、５２ａ…陰極分岐配線、５３…発光領域、５４…周辺領域、５５…絶縁膜、５６…発光部、５７…コンタクト部、６０…ヒューズ配線、６１…開口部、７１…携帯電話機、７２…表示部、７３…操作ボタン。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルの表示面上に配置して表示面を照明する照明装置であるフロントライトが知られている。一般的に、フロントライトは、反射型の表示パネルに用いられており、外光が十分にある場合には消灯して透明板となり、透明板状態のフロントライトを透過して、外光による反射表示を行うものが多い。このため、透過型の表示パネルに多用されており、外光の有無に拘わらず点灯しているバックライトよりも、消費電力を低減することができると言われている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、反射型液晶表示装置の上方に、ＩＴＯ（Indium Thin Oxide：インジウム錫酸化物）等の透明導電材料からなる陽極と、陽極上に設けられた有機ＥＬ層と、有機ＥＬ層上に設けられたアルミニウム等の金属からなる陰極（反射膜）とを有する有機ＥＬ素子を光源として備えたフロントライト（有機ＥＬ装置）が示されている。
【０００４】
なお、フロントライトとして用いられる有機ＥＬ装置は、開口率を大きくしたり、コストを抑制したりするために、有機ＥＬ素子が並列接続されているパッシブ型を採用することが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１７７２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、パッシブ型の有機ＥＬ装置の場合、有機ＥＬ素子が１つでも壊れる（故障する）と、その故障モードは略ショート状態となり、この部分に通常の駆動電流に比べて非常に大きな電流が流れることになる。よって、ショートした以外の有機ＥＬ素子に電流が流れにくいことから、全体に発光しなくなるという問題がある。つまり、フロントライトとして発光が維持できないという課題があった。
【０００７】
また、このようなフロントライトが市場で使われた場合、有機ＥＬ素子が壊れると有機ＥＬ素子が発光しないため、交換しなければならないという問題があった。つまり、フロントライトとしての信頼性が低いという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００９】
［適用例１］本適用例に係る照明装置は、並列接続された複数の発光素子と、前記複数の発光素子の陽極側に接続された共通の陽極配線と、前記複数の発光素子の陰極側に接続された共通の陰極配線と、を有し、前記発光素子と前記陽極配線との間、および／または、前記発光素子と前記陰極配線との間、にヒューズとして機能するヒューズ配線が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、複数の発光素子が並列接続されており、更に、発光素子がヒューズ配線と（直列に）接続されているので、発光素子がショートした場合、その部分に流れる電流が大きくなると（過電流）、ヒューズ配線が断線する。よって、ショートした部分のみに電流が流れることにより、複数の発光素子全体が同時に発光しなくなることを防ぐことが可能となり、良品の発光素子に電流を流すことができる。その結果、残った複数の発光素子によって引き続き発光を継続することができる。
【００１１】
［適用例２］上記適用例に係る照明装置において、前記ヒューズ配線は、前記陽極配線及び前記陰極配線より断面積が小さく形成されていることが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、ヒューズ配線の断面積が、陽極配線や陰極配線より小さく形成されているので、ヒューズ配線の抵抗を大きくすることが可能となり、発光素子がショートしたときなど、その部分が過電流となった場合に、ヒューズ配線を発熱させ断線させることができる。これにより、ショートした部分のみに電流が流れることを防ぐことが可能となり、ショートした発光素子を除く良品の発光素子に電流を流すことができる。
【００１３】
［適用例３］上記適用例に係る照明装置において、前記ヒューズ配線の材料は、アルミニウム、銀、すず、鉛、又は少なくともこれらを主成分とする合金であることが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、上記に記載の材料を用いるので、ヒューズ配線の温度が上昇することにより溶断しやすい。よって、発光素子がショートした場合、その発光素子に接続されているヒューズ配線が溶断し、その部分のみに電流が流れることを防ぐことができる。
【００１５】
［適用例４］上記適用例に係る照明装置において、前記ヒューズ配線は、前記陽極配線及び前記陰極配線より低融点材料であることが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、陽極配線及び陰極配線より低融点材料であるヒューズ配線を用いるので、ヒューズ配線の温度が上昇すれば、陽極配線及び陰極配線より先に溶断する。よって、発光素子がショートした場合、ショートした部分のみに電流が流れることを防ぐことができる。
【００１７】
［適用例５］本適用例に係る照明装置は、透明基板と、前記透明基板上に形成された複数本の透明な陽極配線及び陰極配線と、前記陽極配線と前記陰極配線との間に並列接続された順方向電流により発光する複数の発光素子と、を備え、前記陽極配線と前記発光素子との間、及び、前記陰極配線と前記発光素子との間、の少なくとも一方にヒューズ配線が形成されていることを特徴とする。
【００１８】
この構成によれば、複数の発光素子が並列接続されており、更に、発光素子がヒューズ配線と（直列に）接続されているので、発光素子がショートした場合、その部分に流れる電流が大きくなると（過電流）、ヒューズ配線が断線する。よって、ショートした部分のみに電流が流れることにより、複数の発光素子全体が同時に発光しなくなることを防ぐことが可能となり、良品の発光素子を除く複数の発光素子に電流を流すことができる。その結果、残った複数の発光素子によって引き続き発光を継続することができる。
【００１９】
［適用例６］上記適用例に係る照明装置において、液晶パネルの表示面上に配置されるフロントライトであることを特徴とする。
【００２０】
この構成によれば、フロントライトとして液晶パネルの表示面上に配置されるので、反射型の液晶パネルにおいて、外光が十分に得られない場合でも、フロントライトから光を供給することが可能となり、表示品質を向上させることができる。
【００２１】
［適用例７］本適用例に係る電子機器は、上記した照明装置を備えることを特徴とする。
【００２２】
この構成によれば、複数の発光素子が同時に発光しなくなることを防ぎ、信頼性の高い電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１実施形態の照明装置としての有機ＥＬ装置、及び有機ＥＬ装置をフロントライトとして用いた反射型液晶装置の構造を示す模式断面図。
【図２】図１に示す有機ＥＬ装置のＡ部を拡大して示す拡大断面図。
【図３】照明装置としての有機ＥＬ装置の電気的な構成を示す等価回路図。
【図４】有機ＥＬ装置にショート不良が発生したときの状態を示す等価回路図。
【図５】ショート不良の部分が修復された状態を示す等価回路図。
【図６】有機ＥＬ装置の構造を示す模式平面図。
【図７】図６に示す有機ＥＬ装置のＣ部を拡大して示す模式拡大図。
【図８】図７に示す有機ＥＬ装置のＤ−Ｄ'線に沿う模式断面図。
【図９】有機ＥＬ装置の製造方法を工程順に示す模式断面図。
【図１０】有機ＥＬ装置の製造方法を工程順に示す模式断面図。
【図１１】有機ＥＬ装置の製造方法を工程順に示す模式断面図。
【図１２】有機ＥＬ装置の製造方法を工程順に示す模式断面図。
【図１３】有機ＥＬ装置の製造方法を工程順に示す模式断面図。
【図１４】有機ＥＬ装置を備えた電子機器の一例として携帯電話機を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大または縮小して表示している。
【００２５】
（第１実施形態）
＜照明装置を有する反射型液晶装置の構成＞
図１は、照明装置としての有機ＥＬ装置、及び有機ＥＬ装置をフロントライトとして用いた反射型液晶装置の構造を示す模式断面図である。図２は、図１に示す有機ＥＬ装置のＡ部を拡大して示す拡大断面図である。以下、反射型液晶装置及び有機ＥＬ装置の構造を、図１及び図２を参照しながら説明する。
【００２６】
反射型液晶装置１０は、反射型の液晶パネル１１と、液晶パネル１１の表示面上に配置される照明装置（フロントライト）としての有機ＥＬ装置１２とを組み合わせた装置である。具体的には、反射型液晶装置１０は、観察者１４側から照射される外光（後述する有機ＥＬ装置１２（フロントライト）内で生じる光）を反射して、観察者１４にカラー画像を表示することができる。
【００２７】
反射型の液晶パネル１１は、素子基板１５と、対向基板１６と、素子基板１５と対向基板１６との間に挟持された液晶層１７とを有する。素子基板１５の液晶層１７側（以下、「上側」あるいは「上層」と称する。）には、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）１８と、各々のＴＦＴ１８に対応する画素電極１９が規則的に形成されている。
【００２８】
画素電極１９の上層には、第１配向膜２１が形成されている。液晶層１７は、第１配向膜２１と後述する第２配向膜２２とによって挟持されている。なお、反射型の液晶パネル１１であるので、素子基板１５は、透明性を要しない。よって、プラスチック等の不透明材料からなる基板を用いることもできる。
【００２９】
画素電極１９は、反射性を有しており、液晶層１７側から照射される光を反射光Ｒとして液晶層１７の方向に反射する。なお、かかる反射性は、画素電極１９自体を反射性材料で形成してもよく、また、ＩＴＯ等の透明導電性材料で形成された画素電極１９と、アルミニウム等からなる反射層とを組み合わせてもよい。
【００３０】
ＴＦＴ１８と画素電極１９とは、層間絶縁層２３で隔てられており、コンタクトホールを介して電気的に接続されている。また、ＴＦＴ１８は、周辺回路（図示せず）で制御されており、対応する画素電極１９に任意の電圧を印加することができる。
【００３１】
対向基板１６は、ガラス等の透明性材料からなる基板である。対向基板１６は、シール材（図示せず）を介して、素子基板１５と平行、すなわち全域で等間隔となるように配置されている。対向基板１６の液晶層１７側の面には、カラーフィルター層２４と、対向電極２５と、第２配向膜２２とが、対向基板１６側から順に配置されている。そして、対向基板１６における液晶層１７側と反対側の面には、偏光板２６が配置されている。
【００３２】
カラーフィルター層２４は、平面視で画素電極１９に対応するカラーフィルター２４ａと、隣り合うカラーフィルター２４ａ間に形成された遮光層（ブラックマトリクス）２４ｂとを有する。本実施形態のカラーフィルター層２４は、赤色カラーフィルターと、緑色カラーフィルターと、青色カラーフィルターとを備えている。また、対向電極２５は、ＩＴＯ等の透明導電材料からなる。
【００３３】
このような構成の反射型液晶装置１０は、液晶パネル１１の表示面上に有機ＥＬ装置１２（フロントライト）が配置されているので、液晶パネル１１に充分な光を照射することができる。なお、フロントライトは、表示に影響を及ぼさないように発光素子の面積が小さく形成されている（発光素子が反射膜を有するため）。このため、所定の輝度を得るためには大電流を流す必要がある。以下、このような照明装置（フロントライト：有機ＥＬ装置１２）の構造を簡単に説明する。
【００３４】
照明装置としての有機ＥＬ装置１２は、図１及び図２に示すように、複数の発光素子３１が透明基板３２の面上に配列された構成となっている。詳述すると、有機ＥＬ装置１２は、透明基板３２と、透明基板３２の上層(観察者１４側）に設けられた発光素子３１と、発光素子３１の上方に設けられた封止構造３３とを備えている。
【００３５】
詳述すると、図２に示すように、発光素子３１は、陽極３５と、陽極３５上に設けられた発光機能層３６と、発光機能層３６上に設けられた陰極３７とを有する。なお、陰極３７としては、アルミニウム（Ａｌ）等の反射導電性を有する材料が用いられる。具体的には、陰極３７の反射性により、発光機能層３６内で生じるＥＬ光Ｌが液晶パネル１１の方向に照射される。そして、このＥＬ光Ｌが個々の画素電極１９で反射されることにより、観察者１４に対する画像が形成される。なお、図２に示す領域が発光領域であり、その周囲に反射光Ｒを透過する透過領域が設けられている。
【００３６】
発光機能層３６は、陽極３５側から順に、正孔注入層４１と、正孔輸送層４２と、発光層４３と、電子輸送層４４と、電子注入層４５とを有して積層されている。
【００３７】
正孔注入層４１は、陽極３５からの正孔注入効率を向上させる機能を有するものである。正孔輸送層４２は、陽極３５から正孔注入層４１を介して注入された正孔を発光層４３まで輸送する機能を有するものである。
【００３８】
発光層４３は、エレクトロルミネッセンス現象を発現する有機発光物質の層である。陽極３５と陰極３７との間に電圧を印加することによって、発光層４３には、正孔輸送層４２から正孔が、また、電子輸送層４４から電子が注入され、発光層４３においてこれらが再結合したときに発光が行われる。本実施形態では、白色光を発光する。
【００３９】
電子輸送層４４は、陰極３７から電子注入層４５を介して注入された電子を発光層４３に輸送する機能を有するものである。電子注入層４５は、陰極３７からの電子注入効率を向上させる機能を有するものである。
【００４０】
また、発光機能層３６と封止構造３３との間には、陰極３７と、透明層４６と、半透過反射層４７とからなる光干渉層４８が設けられている。透明層４６は、例えば、フッ化リチウム（ＬｉＦ）等からなる。半透過反射層４７は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）等からなる。この光干渉層４８により、例えば、外光が反射した反射光を低減している。
【００４１】
上記した陰極３７の反射性は、周辺光、すなわちＥＬ光Ｌ以外の観察者１４側から照射される光に対しても発揮される。周辺光がある場合、陰極３７による反射光（画素電極１９による反射光Ｒ以外の反射光）が、画像を形成する光とは別の光として観察者１４側に照射される。本実施形態では、発光素子３１の観察者１４側に光干渉層４８が設けられているので、外部からの反射光（反射光Ｒ以外の反射光）が低減される。
【００４２】
封止構造３３は、外部からの水分等の浸入を抑制して、発光素子３１を保護するために設けられたものである。封止構造３３の材料としては、シリコン酸窒化膜（ＳｉＯＮ）、シリコン窒化膜（ＳｉＮ）等の耐水性を有するものが挙げられる。また、封止構造３３として、樹脂材料を用いてもよく、更には、最外面にガラス基板等が接着されていてもよい。
【００４３】
＜照明装置の構成＞
図３は、照明装置としての有機ＥＬ装置の電気的な構成を示す等価回路図である。図４は、有機ＥＬ装置にショート不良が発生したときの状態を示す等価回路図である。図５は、ショート不良の部分が修復された状態を示す等価回路図である。以下、有機ＥＬ装置の構成及び動作を、図３〜図５を参照しながら説明する。
【００４４】
図３に示すように、有機ＥＬ装置１２は、直流電力を供給する直流電源５０を電源とする。また、有機ＥＬ装置１２は、直流電源５０の陽極と接続された陽極配線５１と、直流電源５０の陰極と接続された陰極配線５２とを有する。陽極配線５１と陰極配線５２とは、それぞれが櫛歯状に分岐されており、互い違いになるように配置されている。陽極配線５１から分岐された配線を、陽極分岐配線５１ａと称する。また、陰極配線５２から分岐された配線を、陰極分岐配線５２ａと称する。
【００４５】
そして、陽極分岐配線５１ａと陰極分岐配線５２ａとの間に、順方向電流により発光する複数の発光素子３１が設けられている。言い換えれば、複数の発光素子３１は、共通の陽極分岐配線５１ａと共通の陰極配線５２ａとの間に並列接続されている。なお、発光素子３１は、等価的にダイオードとみなすことができる。
【００４６】
詳述すると、並列に接続された複数の発光素子３１は、陽極３５（アノード）が陽極分岐配線５１ａ側と接続され、陰極３７（カソード）が陰極分岐配線５２ａと接続され、陽極３５と陰極３７との間に発光機能層３６が設けられている。
【００４７】
陽極分岐配線５１ａと発光素子３１との間には、ヒューズとして機能するヒューズ配線６０が設けられている。具体的には、ヒューズ配線６０の一方が陽極分岐配線５１ａと電気的に接続されており、ヒューズ配線６０の他方が発光素子３１を構成する陽極３５と電気的に接続されている。
【００４８】
ヒューズ配線６０の材料としては、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、すず（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）、又は少なくともこれらを主成分とする合金が用いられる。また、陽極分岐配線５１ａ及び陰極分岐配線５２ａの材料と比較して、低融点材料であることが好ましい。ヒューズの形成方法としては、例えば、公知の成膜技術及びエッチング技術を用いる。
【００４９】
次に、図３を参照しながら、有機ＥＬ装置１２の動作について説明する。まず、直流電源５０がオン状態になると、直流電源５０から陽極配線５１に電力（正極の電力）が供給され、そして、陽極分岐配線５１ａと陰極分岐配線５２ａとの間に設けられた発光素子３１が発光する。発光素子３１は、発光機能層３６に流れる電流量に応じた輝度で発光する。
【００５０】
ここで、有機ＥＬ装置１２に配置された複数の発光素子３１の個数を「ｎ」とする。１つの発光素子３１に流れる電流は、陽極配線５１に流れる電流を「Ｉ」とすると、「Ｉ／ｎ」となる。
【００５１】
次に、図４を参照しながら、陽極分岐配線５１ａと陰極分岐配線５２ａとの間に接続された複数の発光素子３１のうち、Ｂ部の発光素子３１がショートした場合の有機ＥＬ装置１２の状態を説明する。
【００５２】
まず、直流電源５０がオン状態になると発光素子３１が発光する。そして、例えば、複数の発光素子３１のうちＢ部の発光素子３１が故障したとする。故障モードとしては、略ショート状態となり、発光素子３１の部分が単なる配線部となった状態となる。
【００５３】
よって、Ｂ部の発光素子３１の抵抗が無くなるので、他の発光素子３１の部分と比較して、Ｂ部に電流が流れやすくなる。Ｂ部に流れる電流は、ショートする前に流れていた電流「Ｉ／ｎ」のｎ倍であり「Ｉ」となる。つまり、Ｂ部に電流が集中して流れるので、他の部分に電流が流れにくくなり、他の部分の発光素子３１が発光しなくなる。
【００５４】
一方、図５を参照しながら、ショート不良となったＢ部が自己修復された状態の有機ＥＬ装置１２を説明する。上記したように、Ｂ部に流れる電流が大きくなると、陽極分岐配線５１ａと陽極３５との間に設けられたヒューズ配線６０が発熱する。発熱したヒューズ配線６０は、設定された温度以上になると、溶解し断線する。なお、ヒューズ配線６０は、正常の発光状態であれば断線しないように設定されている。
【００５５】
このように、複数の発光素子３１において、陽極分岐配線５１ａと陽極３５との間にヒューズ配線６０を設けることにより、ある部分（Ｂ部）がショートした場合でも、有機ＥＬ装置１２全体が発光しなくなることを防ぎ、ショートした部分を除くその他複数の発光素子３１（良品の発光素子３１）によって発光させることができる。その結果、引き続き発光を継続することができる。
【００５６】
図６は、有機ＥＬ装置の構造を示す模式平面図である。図７は、図６に示す有機ＥＬ装置のＣ部を拡大して示す模式拡大図である。図８は、図７に示す有機ＥＬ装置のＤ−Ｄ'線に沿う模式断面図である。なお、図８は、光干渉層、封止構造等の図示は省略する。以下、有機ＥＬ装置の構造を、図６〜図８を参照しながら説明する。
【００５７】
図６に示すように、有機ＥＬ装置１２は、発光素子３１が所定の間隔をもって規則的に配置されている発光領域５３と、発光領域５３の周囲の領域である周辺領域５４とを有している。
【００５８】
発光領域５３は、液晶パネル１１に対してＥＬ光Ｌを照射する領域であり、液晶パネル１１において画像が形成される領域に対応する領域である。発光領域５３内には、帯状の陽極分岐配線５１ａと、帯状の陰極分岐配線５２ａとが、交互にかつ略平行に配置されている。
【００５９】
具体的には、陽極分岐配線５１ａ（陽極配線５１）と陰極分岐配線５２ａ（陰極配線５２）との双方は、共に透明導電性材料であるＩＴＯで形成されており、液晶パネル１１において形成される画像の視認性には影響を及ぼさない。
【００６０】
図７及び図８に示すように、発光素子３１は、平面視で陽極分岐配線５１ａと陰極分岐配線５２ａとの間に設けられており、発光素子３１を構成する陽極３５と陽極分岐配線５１ａとを接続するヒューズ配線６０を含んで構成されている。
【００６１】
発光素子３１は、陽極分岐配線５１ａ、陰極分岐配線５２ａが延在する第１方向、かつ、第１方向と直交する第２方向に、複数設けられている（図６参照）。言い換えれば、発光素子３１が、発光領域５３内においてマトリクス状に設けられている。
【００６２】
詳述すると、発光素子３１を構成する陽極３５は、透明基板３２上の陽極分岐配線５１ａ及び陰極分岐配線５２ａと間隔をおいて、平面視で島状（パッド状）に設けられている。陽極３５と陽極分岐配線５１ａとは、透明基板３２上に設けられたヒューズ配線６０を介して電気的に接続されている。
【００６３】
なお、ヒューズ配線６０の断面積は、陽極分岐配線５１ａ及び陰極分岐配線５２ａの断面積より小さくなっている。ここでは、発光素子３１を平面視した際、ヒューズ配線６０の幅Ｗは、陽極分岐配線５１ａ及び陰極分岐配線５２ａの幅より細くなっている。
【００６４】
陽極３５及びヒューズ配線６０の周囲は、絶縁膜５５が設けられている。陰極分岐配線５２ａ上の一部の領域には、絶縁膜５５によって形成された開口部６１が設けられている。陽極３５上には、平面視で島状（パッド状）の発光機能層３６が設けられている。発光機能層３６の周囲は、絶縁膜５５が設けられている。
【００６５】
そして、図８に示すように、発光機能層３６の周辺から陰極分岐配線５２ａ上の開口部６１の周辺に亘って、陰極分岐配線５２ａと電気的に接続されたアルミニウム（Ａｌ）等からなる陰極３７が設けられている。
【００６６】
以上のように、発光素子３１は、ヒューズ配線６０を介して陽極３５と陽極分岐配線５１ａとが電気的に接続されており、陰極３７と陰極分岐配線５２ａとが電気的に接続されている。よって、直流電源５０がオン状態になると、陽極配線５１を介して陽極分岐配線５１ａに電力（正極の電力）が供給され、発光素子３１、陰極分岐配線５２ａ、陰極配線５２に電流が流れる。そして、順方向接続された複数の発光素子３１が発光する。
【００６７】
上記したように、陽極分岐配線５１ａと陰極分岐配線５２ａとの間に複数の発光素子３１が並列接続されており、更に、陽極分岐配線５１ａと発光素子３１を構成する陽極３５との間にヒューズ配線６０が接続されているので、発光素子３１がショートした場合、その部分に流れる電流が大きくなり、ヒューズ配線６０が発熱して断線する。よって、ショートした部分のみに集中して電流が流れることを防ぐことが可能となり、良品の発光素子３１に電流を流すことができる。これにより、複数の発光素子３１によって引き続き発光を継続することができる。その結果、ヒューズ配線６０が設けられておらず有機ＥＬ装置１２の全体が発光しない場合と比較して、有機ＥＬ装置１２の寿命を延ばすことができる。
【００６８】
なお、図６に示すような有機ＥＬ装置１２において、発光領域５３は矩形であり、発光素子３１は発光領域５３内において規則的に配置されているが、この態様に限定されるものではない。発光領域５３は、円形等（不定形を含む）の形状でもよく、発光素子３１の配置もランダムでも構わない。
【００６９】
図９〜図１３は、有機ＥＬ装置の製造方法を工程順に示す模式断面図である。詳述すると、有機ＥＬ装置を構成する発光素子を主とする製造方法を工程順に示す模式断面図である。以下、有機ＥＬ装置（発光素子）の製造方法を、図９〜図１３を参照しながら説明する。
【００７０】
まず、図９に示すように、透明基板３２上に陽極分岐配線５１ａ、陰極分岐配線５２ａ、陽極３５を形成する。透明基板３２としては、ガラス基板等が挙げられる。陽極分岐配線５１ａ、陰極分岐配線５２ａ、陽極３５は、例えば、ＩＴＯ等の光透過性を有する金属酸化物導電膜からなる。また、陽極分岐配線５１ａ、陰極分岐配線５２ａ、陽極３５、また以下に述べる各層は、例えば、公知の真空蒸着法を用いて順次形成することができる。
【００７１】
次に、図１０に示すように、陽極分岐配線５１ａ上の一部の領域から、陽極３５上の一部の領域に亘ってヒューズ配線６０を形成する。ヒューズ配線６０の材料としては、上記したように、すず（Ｓｎ）や鉛（Ｐｂ）などである。
【００７２】
次に、図１１に示すように、発光部５６及びコンタクト部５７の領域が開口するように、絶縁膜５５を形成する。絶縁膜５５は、例えば、アクリル樹脂やポリイミド樹脂などにより形成される。
【００７３】
次に、図１２に示すように、発光機能層３６を形成する。詳述すると、陽極３５上の発光部５６及び発光部５６周辺の絶縁膜５５上に発光機能層３６を形成する。発光機能層３６は、上記したように、正孔注入層４１、正孔輸送層４２、発光層４３、電子輸送層４４、電子注入層４５が順に積層されている（図１２では１層で図示）。
【００７４】
次に、図１３に示すように、陰極３７を形成する。具体的には、発光機能層３６周辺から開口するコンタクト部５７周辺までの領域を覆うように陰極３７を形成する。
【００７５】
以上により、透明基板３２上に発光素子３１が形成できると共に、ヒューズ配線６０を介して陽極分岐配線５１ａと発光素子３１を構成する陽極３５とを電気的に接続することができる。また、陽極分岐配線５１ａ、陰極分岐配線５２ａ、陽極３５、また他の各層がそれぞれ同じ工程で形成できるので、かかる工程を少なくすることが可能となると共に、特性に差のない発光素子３１を形成することができる。
【００７６】
以上詳述したように、第１実施形態によれば、以下に示す効果が得られる。
【００７７】
（１）第１実施形態によれば、陽極分岐配線５１ａと陰極分岐配線５２ａとの間に複数の発光素子３１が並列接続されており、陽極分岐配線５１ａと発光素子３１との間にヒューズ配線６０が直列に接続されているので、発光素子３１がショートした場合、その部分が過電流となりヒューズ配線６０が発熱し断線する。よって、ショートした部分のみに電流が流れることによる全ての発光素子３１が消灯することを防ぐことが可能となり、良品の発光素子３１に電流を流すことができる。これにより、発光素子３１を引き続き発光させることができる（発光を維持することができる）。つまり、ショートした部分において自己修復することができ、ショートしていない（良品の）発光素子３１を救済することができる。また、フロントライトとしての信頼性を向上させることができる。
【００７８】
（２）第１実施形態によれば、パッシブ型の有機ＥＬ装置１２のため、アクティブ型のように多層配線による製造工程が複雑にならず、比較的簡単に形成することができる。具体的には、膜を蒸着法で形成する場合など、蒸着範囲を変えるだけで陽極配線５１（陽極分岐配線５１ａ）及び陰極配線５２（陰極分岐配線５２ａ）などを同一プロセスで形成することができる。また、アクティブ型と比較して開口率を向上させることができる。
【００７９】
（第２実施形態）
＜電子機器の構成＞
図１４は、上記した有機ＥＬ装置を備えた電子機器の一例として携帯電話機を示す模式図である。以下、有機ＥＬ装置を備えた携帯電話機の構成を、図１４を参照しながら説明する。
【００８０】
図１４に示すように、携帯電話機７１は、表示部７２及び操作ボタン７３を有している。表示部７２は、内部に組み込まれた有機ＥＬ装置１２によって、発光を維持することができる等、信頼性の高い表示を行うことができる。なお、上記した有機ＥＬ装置１２は、上記携帯電話機７１の他、モバイルコンピューター、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、車載機器、オーディオ機器、露光装置や照明機器など各種電子機器に用いることができる。
【００８１】
以上詳述したように、第２実施形態によれば、以下に示す効果が得られる。
【００８２】
（３）第２実施形態によれば、複数の発光素子３１を有する有機ＥＬ装置１２全体が発光しなくなることを防ぎ、信頼性の高い高寿命の電子機器を提供することができる。
【００８３】
なお、実施形態は上記に限定されず、以下のような形態で実施することもできる。
【００８４】
（変形例１）
上記したように、発光素子３１の陽極３５と陽極分岐配線５１ａとの間にヒューズ配線６０を設けることに代えて、陰極３７と陰極分岐配線５２ａとの間にヒューズ配線６０を設けるようにしてもよい。また、ヒューズ配線６０を上述のどちらか一方に設けるようにしてもよいし、両方に設けるようにしてもよい。これらの構成であっても、上記した実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００８５】
（変形例２）
上記したように、陽極分岐配線５１ａや陰極分岐配線５２ａの材料をＩＴＯで構成することに限定されず、例えば、エレクトロマイグレーション耐性の高い、銅（Ｃｕ）や銅（Ｃｕ）合金を用いるようにしてもよい。これによれば、過電流が流れた場合（電流密度が高くなった場合）、陽極分岐配線５１ａや陰極分岐配線５２ａが断線することを防ぐことができる。また、陽極分岐配線５１ａや陰極分岐配線５２ａに用いた材料に、エレクトロマイグレーションを抑制するバリア材料を積層して、断線を防ぐようにしてもよい。バリア材料としては、例えば、チタン（Ｔｉ）や窒化チタン（ＴｉＮ）などが用いられる。
【００８６】
（変形例３）
上記したように、過電流が流れたときにヒューズ配線６０を断線させることに代えて、例えば、予め有機ＥＬ装置１２を所定の温度に加熱しながら有機ＥＬ装置１２に電流を流すようにしてもよい。これによれば、発光素子３１を含む周辺の温度が上昇することによってショートする部分を、発光させる前に予め断線させておくことができる。言い換えれば、弱い部分が断線することを促進させることができる。これによれば、温度変化に弱い部分を先に切断しておくことができる。
【００８７】
（変形例４）
上記したように、有機ＥＬ装置１２は、ボトムエミッション型に限定されず、トップエミッション型として適用するようにしてもよい。
【００８８】
（変形例５）
上記したように、照明装置を液晶表示装置のフロントライトとして用いることに限定されず、例えば、一般的な照明として用いるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００８９】
１０…反射型液晶装置、１１…液晶パネル、１２…照明装置（フロントライト）としての有機ＥＬ装置、１４…観察者、１５…素子基板、１６…対向基板、１７…液晶層、１８…ＴＦＴ、１９…画素電極、２１…第１配向膜、２２…第２配向膜、２３…層間絶縁層、２４…カラーフィルター層、２４ａ…カラーフィルター、２４ｂ…遮光層、２５…対向電極、２６…偏光板、３１…発光素子、３２…透明基板、３３…封止構造、３５…陽極、３６…発光機能層、３７…陰極、４１…正孔注入層、４２…正孔輸送層、４３…発光層、４４…電子輸送層、４５…電子注入層、４６…透明層、４７…半透過反射層、４８…光干渉層、５０…直流電源、５１…陽極配線、５１ａ…陽極分岐配線、５２…陰極配線、５２ａ…陰極分岐配線、５３…発光領域、５４…周辺領域、５５…絶縁膜、５６…発光部、５７…コンタクト部、６０…ヒューズ配線、６１…開口部、７１…携帯電話機、７２…表示部、７３…操作ボタン。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列接続された複数の発光素子と、
前記複数の発光素子の陽極側に接続された共通の陽極配線と、
前記複数の発光素子の陰極側に接続された共通の陰極配線と、を有し、
前記発光素子と前記陽極配線との間、および／または、前記発光素子と前記陰極配線との間、にヒューズとして機能するヒューズ配線が設けられていることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
請求項１に記載の照明装置であって、
前記ヒューズ配線は、前記陽極配線及び前記陰極配線より断面積が小さく形成されていることを特徴とする照明装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の照明装置であって、
前記ヒューズ配線の材料は、アルミニウム、銀、すず、鉛、又は少なくともこれらを主成分とする合金であることを特徴とする照明装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の照明装置であって、
前記ヒューズ配線は、前記陽極配線及び前記陰極配線より低融点材料であることを特徴とする照明装置。
【請求項５】
透明基板と、
前記透明基板上に形成された複数本の透明な陽極配線及び陰極配線と、
前記陽極配線と前記陰極配線との間に並列接続された順方向電流により発光する複数の発光素子と、を備え、
前記陽極配線と前記発光素子との間、及び、前記陰極配線と前記発光素子との間、の少なくとも一方にヒューズ配線が形成されていることを特徴とする照明装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の照明装置は、
液晶パネルの表示面上に配置されるフロントライトであることを特徴とする照明装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の照明装置を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項１】
並列接続された複数の発光素子と、
前記複数の発光素子の陽極側に接続された共通の陽極配線と、
前記複数の発光素子の陰極側に接続された共通の陰極配線と、を有し、
前記発光素子と前記陽極配線との間、および／または、前記発光素子と前記陰極配線との間、にヒューズとして機能するヒューズ配線が設けられていることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
請求項１に記載の照明装置であって、
前記ヒューズ配線は、前記陽極配線及び前記陰極配線より断面積が小さく形成されていることを特徴とする照明装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の照明装置であって、
前記ヒューズ配線の材料は、アルミニウム、銀、すず、鉛、又は少なくともこれらを主成分とする合金であることを特徴とする照明装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の照明装置であって、
前記ヒューズ配線は、前記陽極配線及び前記陰極配線より低融点材料であることを特徴とする照明装置。
【請求項５】
透明基板と、
前記透明基板上に形成された複数本の透明な陽極配線及び陰極配線と、
前記陽極配線と前記陰極配線との間に並列接続された順方向電流により発光する複数の発光素子と、を備え、
前記陽極配線と前記発光素子との間、及び、前記陰極配線と前記発光素子との間、の少なくとも一方にヒューズ配線が形成されていることを特徴とする照明装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の照明装置は、
液晶パネルの表示面上に配置されるフロントライトであることを特徴とする照明装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の照明装置を備えることを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１１−６０６８０（Ｐ２０１１−６０６８０Ａ）
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１１３７０（Ｐ２００９−２１１３７０）
【出願日】平成２１年９月１４日（２００９．９．１４）
【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２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１４日（２００９．９．１４）
【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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