説明

発光装置、発光装置の製造方法、電子機器

【課題】有機機能層の温度を正確に測定することができる発光装置、その製造方法等を提供する。
【解決手段】基板20上に、第一電極23と、第一電極23上に配置された発光層60と、発光層60を覆う第二電極50と、第二電極50を覆う封止部30と、を有する発光装置において、基板20と封止部30との間に発光層60の温度を測定する温度測定部400を備える。第一電極23と第二電極50との間に複数の発光層60及び発光層60同士を区画するバンク構造体221を備え、温度測定部400がバンク構造体221内に配置される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、発光装置、発光装置の製造方法、電子機器に関する。
【背景技術】
【0002】
有機エレクトロルミネッセンス(以下、有機ELと称する。)装置は、薄膜を積層した構造を有する自発光型の高速応答性表示素子を備えるため、軽くて動画対応に優れた表示パネルを形成でき、近年ではFPD(Flat Panel Display)テレビ等の表示パネルとして非常に注目されている。
その代表的な製造方法としては、ガラス等の基板上に、フォトリソグラフィ技術を用いて陽極を所望の形状にパターニングし、更に陽極上に蒸着法を用いて発光層を含む複数の有機機能層を成膜し、更に陰極を順次積層する方法が知られている。
有機機能層には、発光層の他に、正孔注入層、正孔輸送層などの正孔輸送能を持つ材料からなる層や、電子輸送層、電子注入層などの電子輸送能を持つ材料からなる層などが含まれたものがある。
そして、透明陽極と陰極との間に電界を印加することにより、陽極からは正孔が、陰極からは電子が、それぞれ有機機能層に注入され、この電子と正孔が再結合して励起子が形成され、それが基底状態に戻るときに発光する。
【0003】
有機機能層は、発光の際に熱を発しやすく、その一方で熱に対する輝度変化が大きいという特性を有している。このため、有機機能層の駆動時に、有機機能層の温度を測定し、この温度情報に基づいて有機機能層に対する印加電圧を補正することで、有機機能層の発光輝度を一定に保つ方法が提案されている。
【特許文献1】特開2003−29710号公報
【特許文献2】特開2001−13923号公報
【特許文献3】特開2005−316139号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上述した技術は、いずれも有機機能層を挟持するガラス基板上に温度センサを配置することで、有機機能層の温度を測定している。このため、有機機能層の温度を正確に測定することは困難である。したがって、有機機能層の輝度制御が必ずしも十分に行われていないという問題がある。
【0005】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、有機機能層の温度を正確に測定することができる発光装置、その製造方法等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】
本発明に係る発光装置、発光装置の製造方法、及び電子機器では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
第一の発明は、基板上に、第一電極と、前記第一電極上に配置された発光層と、前記発光層を覆う第二電極と、を有する発光装置において、前記基板と前記第二電極との間に前記発光層の温度を測定する温度測定部を備えるようにした。
この発明によれば、発光層の近傍に温度測定部が設けられるので、発光層の温度を正確に測定することが可能となる。
【0007】
また、前記第一電極と前記第二電極との間に複数の前記発光層及び前記発光層同士を区画するバンク構造体を備え、前記温度測定部がバンク構造体内に配置されるものでは、発光層に近接するバンク構造体内に温度測定部を設けることにより、発光層の温度をより正確に測定することが可能となる。
また、前記温度測定部は、熱電対であるものでは、限られたスペースに温度測定部を配置することができる。
また、前記発光層が縦横に複数規則的に配置されて発光領域を形成すると共に、前記熱電対の接点が前記発光領域の縦横方向又は対角線方向に沿って配置されるものでは、発光領域における温度状況を推測することが可能となる。
【0008】
第二の発明は、基板上に第一電極を形成する工程と、前記第一電極上に発光層を含む有機機能層を形成する工程と、前記有機機能層上に第二電極を形成する工程と、を有する発光装置の製造方法において、前記第二電極形成工程よりも前に、前記発光層の温度を測定する温度測定部を形成する工程を含むようにした。
この発明によれば、発光層の近傍に温度測定部が設けられるので、発光層の温度を正確に測定することが可能となる。
【0009】
また、前記有機機能層形成工程は、前記第一電極と前記第二電極との間に複数の前記発光層及び前記発光層同士を区画するバンク構造体を形成する工程と含むと共に、前記温度測定部形成工程が前記バンク構造体形成工程に先立って又は同時に行われるものでは、発光層に近接するバンク構造体内に温度測定部を設けることにより、発光層の温度をより正確に測定することが可能となる。
また、前記温度測定部形成工程は、熱電対形成材料を含む液滴を液滴吐出装置から吐出する工程及び/又は熱電対形成材料を真空成膜法により成膜する工程を含むものでは、発光層の近傍に温度測定部を容易に設けることができる。
【0010】
第三の発明に係る電子機器は、第一の発明に係る発光装置、或いは第二の発明に係る製造方法により製造した発光装置を備えるようにした。
この発明によれば、発光装置における発光層の温度状況を正確に測定し、この温度情報に基づいて発光層の駆動電圧の制御を行うことができる。これにより、長寿命でムラのない発光が可能な発光装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
以下、本発明に係る発光装置、発光装置の製造方法、及び電子機器の実施形態について図を参照して説明する。
〔発光装置〕
図1は、EL表示装置1の配線構造を示す図である。
EL表示装置1は、スイッチング素子として薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor、以下TFTと略記する)を用いたアクティブマトリクス型のEL表示装置であって、複数の走査線101と、各走査線101に対して直角に交差する方向に延びる複数の信号線102と、各信号線102に並列に延びる複数の電源線103とがそれぞれ配線された構成を有するとともに、走査線101と信号線102の各交点付近に画素領域Xを備える。
信号線102には、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を備えるデータ線駆動回路100が接続される。また、走査線101には、シフトレジスタ及びレベルシフタを備える走査線駆動回路80が接続される。
【0012】
さらに、画素領域Xの各々には、走査線101を介して走査信号がゲート電極に供給されるスイッチング用TFT112と、このスイッチング用TFT112を介して信号線102から供給される画素信号を保持する保持容量113と、該保持容量113によって保持された画素信号がゲート電極に供給される駆動用TFT123と、この駆動用TFT123を介して電源線103に電気的に接続したときに該電源線103から駆動電流が流れ込む画素電極(電極)23と、この画素電極23と陰極(電極)50との間に挟み込まれた機能層110とが設けられる。画素電極23と陰極50と機能層110により、発光素子(有機EL素子)が構成される。
【0013】
このEL表示装置1によれば、走査線101が駆動されてスイッチング用TFT112がオン状態になると、そのときの信号線102の電位が保持容量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、電源線103から画素電極23に電流が流れ、さらに機能層110を介して陰極50に電流が流れる。機能層110は、これを流れる電流量に応じて発光する。
【0014】
また、各信号線102に平行して、熱電対400が設けられる。熱電対400は、2本の異なる材料からなる金属線401,402の一端同士を接続し、他端の電位差を測定することで、接点部400sの温度を求めるものである。そして、2本の異なる金属線401,402の接点部400s、すなわち温度を測定する部分は、機能層110の近傍に配置される。
これにより、機能層110の温度、特に発光した際の温度を測定し、この温度情報に基づいて機能層110への印加電圧を制御することで、各機能層110の発光輝度を一定にする等の調整が行われるようになっている。
【0015】
熱電対400の接点部400sは、縦横方向に規則的に並べられた複数の機能層110のうち、対角線方向に並んだ機能層110の近傍に配置される。これにより、縦横方向に規則的に並べられた複数の機能層110から形成される実表示領域4(後述)の全体の温度温度分布等を推測しやすくなる。
なお、熱電対400の接点部400sは、実表示領域4の対角線に沿った機能層110に限らず、横方向の任意の列を形成する機能層110の近傍に配置するようにしてもよい。
【0016】
次に、EL表示装置1の具体的な構成について図2〜図5を参照して説明する。
図2に示すように、EL表示装置1は、電気絶縁性を備えた基板20と、スイッチング用TFT(図示せず)に接続された画素電極が基板20上にマトリックス状に配置されてなる画素電極域(図示せず)と、画素電極域の周囲に配置されるとともに各画素電極に接続される電源線(図示せず)と、少なくとも画素電極域上に位置する平面視ほぼ矩形の画素部3(図2中一点鎖線枠内)とを具備して構成されたアクティブマトリクス型のものである。
なお、基板20とこれの上に形成されるスイッチング用TFTや各種回路、及び層間絶縁膜などを含めて、基体200と称している。
【0017】
画素部3は、中央部分の実表示領域4(図2中二点鎖線枠内)と、実表示領域4の周囲に配置されたダミー領域5(一点鎖線および二点鎖線の間の領域)とに区画される。
実表示領域4には、それぞれ画素電極を有する表示領域R、G、BがA−B方向およびC−D方向にそれぞれ離間してマトリックス状に配置される。
また、実表示領域4の図2中両側には、走査線駆動回路80、80が配置される。これら走査線駆動回路80、80は、ダミー領域5の下側に配置されたものである。
【0018】
さらに、実表示領域4の図2中上側には、検査回路90が配置される。この検査回路90は、EL表示装置1の作動状況を検査するための回路であって、例えば検査結果を外部に出力する検査情報出力手段(図示せず)を備え、製造途中や出荷時の表示装置の品質、欠陥の検査を行うことができるように構成されたものである。なお、この検査回路90も、ダミー領域5の下側に配置されたものである。
【0019】
走査線駆動回路80および検査回路90は、その駆動電圧が、所定の電源部から駆動電圧導通部310(図3参照)および駆動電圧導通部340(図4参照)を介して、印加されるよう構成される。また、これら走査線駆動回路80および検査回路90への駆動制御信号および駆動電圧は、このEL表示装置1の作動制御を行う所定のメインドライバなどから駆動制御信号導通部320(図3参照)および駆動電圧導通部350(図4参照)を介して、送信および印加される。なお、この場合の駆動制御信号とは、走査線駆動回路80および検査回路90が信号を出力する際の制御に関連するメインドライバなどからの指令信号である。
【0020】
また、EL表示装置1は、図3、図4に示すように、基体200上に画素電極23と発光層60と陰極50とを備えた発光素子(有機EL素子)を多数形成し、さらにこれらを覆って緩衝層210、ガスバリア層30等を形成させたものである。
なお、発光層60としては、代表的には発光層(エレクトロルミネッセンス層)であり、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層などのキャリア注入層またはキャリア輸送層を備えるもの。さらには、正孔阻止層(ホールブロッキング層)、電子阻止層(エレクトロン阻止層)を備えるものであってもよい。
【0021】
基体200を構成する基板20としては、いわゆるトップエミッション型の場合、この基板20の対向側であるガスバリア層30側から発光光を取り出す構成であるので、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。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。
【0022】
また、いわゆるボトムエミッション型の場合には、基板20側から発光光を取り出す構成であるので、基板20としては、透明あるいは半透明のものが採用される。例えば、ガラス、石英、樹脂(プラスチック、プラスチックフィルム)等が挙げられ、特にガラス基板が好適に用いられる。なお、本実施形態では、ガスバリア層30側から発光光を取り出すトップエミッション型とし、よって基板20としては上述した不透明基板、例えば不透明のプラスチックフィルムなどが用いられる。
【0023】
また、基板20上には、画素電極23を駆動するための駆動用TFT123などを含む回路部11が形成されており、その上に発光素子(有機EL素子)が多数設けられる。発光素子は、図5に示すように、陽極として機能する画素電極23と、この画素電極23からの正孔を注入/輸送する正孔輸送層70と、電気光学物質の一つである有機EL物質を備える発光層60と、陰極50とが順に形成されたことによって構成されたものである。
このような構成のもとに、発光素子はその発光層60において、正孔輸送層70から注入された正孔と陰極50からの電子とが結合することにより発光する。
【0024】
画素電極23は、本実施形態ではトップエミッション型であることから透明である必要がなく、したがって適宜な導電材料によって形成される。
正孔輸送層70の形成材料としては、例えばポリチオフェン誘導体、ポリピロール誘導体など、またはそれらのドーピング体などが用いられる。具体的には、3,4−ポリエチレンジオシチオフェン/ポリスチレンスルフォン酸(PEDOT/PSS)の分散液、すなわち、分散媒としてのポリスチレンスルフォン酸に3,4−ポリエチレンジオシチオフェンを分散させ、さらにこれを水に分散させた分散液などが用いられる。
【0025】
発光層60を形成するための材料としては、蛍光あるいは燐光を発光することが可能な公知の発光材料を用いることができる。具体的には、(ポリ)フルオレン誘導体(PF)、(ポリ)パラフェニレンビニレン誘導体(PPV)、ポリフェニレン誘導体(PP)、ポリパラフェニレン誘導体(PPP)、ポリビニルカルバゾール(PVK)、ポリチオフェン誘導体、ポリメチルフェニルシラン(PMPS)などのポリシラン系などが好適に用いられる。
また、これらの高分子材料に、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高分子系材料や、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。
なお、上述した高分子材料に代えて、従来公知の低分子材料を用いることもできる。
また、必要に応じて、このような発光層60の上に電子注入層を形成してもよい。
【0026】
また、本実施形態において正孔輸送層70と発光層60とは、図3〜図5に示すように、基体200上にて格子状に形成された親液性制御層25と有機バンク層221とによって囲まれて配置され、これにより囲まれた正孔輸送層70および発光層60は単一の発光素子(有機EL素子)を構成する素子層となる。
【0027】
陰極50は、図3〜図5に示すように、実表示領域4およびダミー領域5の総面積より広い面積を備え、それぞれを覆うように形成されたもので、発光層60と有機バンク層221の上面、さらには有機バンク層221の外側部を形成する壁面を覆った状態で基体200上に形成されたものである。なお、この陰極50は、図4に示すように有機バンク層221の外側で基体200の外周部に形成された陰極用配線202に接続される。この陰極用配線202にはフレキシブル基板203が接続されており、これによって陰極50は、陰極用配線202を介してフレキシブル基板203上の図示しない駆動IC(駆動回路)に接続される。
【0028】
陰極50を形成するための材料としては、本実施形態はトップエミッション型であることから光透過性である必要があり、したがって透明導電材料が用いられる。透明導電材料としてはITO(Indium Tin Oxide:インジウム錫酸化物)が好適とされるが、これ以外にも、例えば酸化インジウム・酸化亜鉛系アモルファス透明導電膜(Indium Zinc Oxide:IZO/アイ・ゼット・オー(登録商標))等を用いることができる。なお、本実施形態ではITOを用いるものとする。
【0029】
陰極50の上層部には、陰極保護層55を形成してもよい。陰極保護層55は、製造プロセス時に陰極50が腐食されてしまうことを防止するために設けられる層であり、珪素化合物や金属化合物などの無機化合物により形成される。陰極50を無機化合物からなる陰極保護層55で覆うことにより、無機酸化物からなる陰極50への酸素等の侵入を良好に防止することができる。なお、陰極保護層55は、基体200の外周部の絶縁層284上まで、10nmから300nm程度の厚みに形成される。
【0030】
陰極50の上には、有機バンク層221よりも広い範囲で、かつ陰極50を覆った状態で緩衝層210が設けられる。緩衝層210は、有機バンク層221の形状の影響により、凸凹状に形成された陰極50の凸凹部分を埋めるように配置され、更に、その上面は略平坦に形成される。
緩衝層210は、基体200側から発生する反りや体積変化により発生する応力を緩和し、不安定な有機バンク層221からの陰極50の剥離を防止する機能を有する。また、緩衝層210の上面が略平坦化されるので、緩衝層210上に形成される硬い被膜からなるガスバリア層30も平坦化されるので、応力が集中する部位がなくなり、これにより、ガスバリア層30へのクラックの発生を防止する。
緩衝層210としては、親油性で低吸水性を有する高分子材料、例えば、ポリオレフィン系またはポリエーテル系が好ましい。また、メチルトリメトキシシランやテトラエトキシシランなどのアルコキシシランを加水分解させて縮合させた有機珪素ポリマーでもよい。更に、3−アミノプロピルトリメトキシシランや3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランなどのシランカップリング剤等の珪素化合物を含んだ高分子を用いることにより、陰極50及びガスバリア層30との界面の接着性を向上させることができる。
【0031】
更に、このような緩衝層210の上には、緩衝層210の基体200上で露出する部位を覆った状態でガスバリア層30が設けられる。そして、ガスバリア層30は、基体200の外周部の絶縁層284上まで形成される。なお、絶縁層284上において、陰極保護層55と接触するようにしてもよい。
ガスバリア層30は、その内側に酸素や水分が浸入するのを防止するためのもので、これにより陰極50や発光層60への酸素や水分の浸入を防止し、酸素や水分による陰極50や発光層60の劣化等を抑えるようにしたものである。
また、ガスバリア層30は、例えば無機化合物からなるもので、好ましくは珪素化合物、すなわち珪素窒化物や珪素酸窒化物、珪素酸化物などによって形成される。ただし、珪素化合物以外でも、例えばアルミナや酸化タンタル、酸化チタン、さらには他のセラミックスなどからなっていてもよい。このようにガスバリア層30が無機化合物で形成されていれば、特に陰極50がITOでから形成されることにより、ガスバリア層30と陰極50の一部との密着性がよくなり、したがってガスバリア層30が欠陥のない緻密な層となって酸素や水分に対するバリア性がより良好になる。
また、ガスバリア層30の厚さとしては、10nm以上、500nm以下であるのが好ましい。
なお、本実施形態ではトップエミッション型としていることから、ガスバリア層30は透光性を有する必要があり、したがってその材質や膜厚を適宜に調整することにより、本実施形態では可視光領域における光線透過率を例えば80%以上にしている。
【0032】
更に、ガスバリア層30の外側には、ガスバリア層30を覆う保護層204が設けられる(図9参照)。この保護層204は、ガスバリア層30側に設けられた接着層205と表面保護層206とからなる。
接着層205は、ガスバリア層30上に表面保護層206を固定させ、かつ外部からの機械的衝撃に対して緩衝機能を有するもので、例えばウレタン系、アクリル系、エポキシ系、ポリオレフィン系などの樹脂で、後述する表面保護層206より柔軟でガラス転移点の低い材料からなる接着剤によって形成されたものである。なお、このような接着剤には、シランカップリング剤またはアルコキシシランを添加しておくのが好ましく、このようにすれば、形成される接着層205とガスバリア層30との密着性がより良好になり、したがって機械的衝撃に対する緩衝機能が高くなる。
【0033】
表面保護層206は、接着層205上に設けられて、保護層204の表面側を構成するものであり、耐圧性や耐摩耗性、外部光反射防止性、ガスバリア性、紫外線遮断性などの機能の少なくとも一つを有してなる層である。具体的には、高分子層(プラスチックフィルム)やDLC(ダイアモンドライクカーボン)層、ガラスなどによって形成されるものである。
なお、この例のEL表示装置においては、トップエミッション型にする場合に表面保護層206、接着層205を共に透光性のものにする必要があるが、ボトムエミッション型とする場合にはその必要はない。
【0034】
図5は、機能層110の拡大断面図、図6は、機能層110の平面図である。
機能層110の下方には、回路部11が設けられる。この回路部11は、基板20上に形成されて基体200を構成するものである。
そして、有機バンク層221の内部には、熱電対400が配置される。上述したように、熱電対400は、異なる材料からなる2本の金属線401,402の一端同士を接続し、その接点部400sの温度を求めるものである。2本の金属線材料の組み合わせとしては、クロメル(ニッケルおよびクロムを主とした合金)とアルメル(ニッケルを主とした合金)が代表的であるが、その他に、鉄とコンスタンタン(銅およびニッケルを主とした合金)、銅とコンスタンタン、クロメルとコンスタンタン等が知られている。これらのいずれの組み合わせであってもよい。
また、図6に示すように、接点部400sの長さは、機能層110、特に発光層60の大きさに応じて設定される。例えば、発光層60の長さが約20μm程度の場合には、接点部400sもそれに対応して約20μm程度となるように形成しておく。これにより、発光層60の全域の温度を測定することが可能となる。
【0035】
そして、EL表示装置1は、カラー表示を行うべく、各発光層60が、その発光波長帯域が光の三原色にそれぞれ対応して形成される。例えば、発光層60として、発光波長帯域が赤色に対応した赤色用発光層60R、緑色に対応した緑色用発光層60G、青色に対応した青色用発光層60Bとをそれぞれに対応する表示領域R、G、Bに設け、これら表示領域R、G、Bをもってカラー表示を行う1画素が構成される。また、各色表示領域の境界には、金属クロムをスパッタリングなどにて成膜した図示略のBM(ブラックマトリクス)が、例えば有機バンク層221と親液性制御層25との間に形成される。
【0036】
次に、本実施形態に係るEL表示装置1の製造方法の一例を、図7から図9を参照して説明する。
図7から図9に示す各断面図は、図2中のA−B線の断面図に対応した図である。
まず、図7(a)に示すように、表面に回路部11が形成された基板20の全面を覆うように、画素電極23となる導電膜を形成され、更に、この透明導電膜をパターニングすることにより、第二層間絶縁層284のコンタクトホール23aを介してドレイン電極244と導通する画素電極23を形成すると同時に、ダミー領域のダミーパターン26も形成する。
なお、図3、4では、これら画素電極23、ダミーパターン26を総称して画素電極23としている。ダミーパターン26は、第二層間絶縁層284を介して下層のメタル配線へ接続しない構成とされる。
【0037】
次いで、画素電極23、ダミーパターン26上、および第二層間絶縁膜上に絶縁層である親液性制御層25を形成する。なお、画素電極23においては一部が開口する態様にて親液性制御層25を形成し、開口部25a(図3も参照)において画素電極23からの正孔移動が可能とされている。逆に、開口部25aを設けないダミーパターン26においては、絶縁層(親液性制御層)25が正孔移動遮蔽層となって正孔移動が生じないものとされている。
続いて、親液性制御層25において、異なる2つの画素電極23の間に位置して形成された凹状部に不図示のBM(ブラックマトリックス)を形成する。具体的には、親液性制御層25の凹状部に対して、金属クロムを用いスパッタリング法にて成膜する。
【0038】
そして、親液性制御層25の所定位置、詳しくは上述したBMを覆うように有機バンク層221を形成する。具体的な有機バンク層の形成方法としては、例えばアクリル樹脂、ポリイミド樹脂などのレジストを溶媒に溶解したものを、スピンコート法、ディップコート法などの各種塗布法により塗布して有機質層を形成する。なお、有機質層の構成材料は、後述するインクの溶媒に溶解せず、しかもエッチングなどによってパターニングし易いものであればどのようなものでもよい。
【0039】
有機バンク層221を形成するの塗布工程は、二度に分けて行われる。更に、一回目の塗布工程と二回目の塗布工程の間に、熱電対400を形成する。
まず、図7(b)に示すように、有機バンク層221の第一塗布工程において、有機バンク層221を約半分の高さまで形成する。
そして、図7(c)に示すように、形成した有機バンク層221の上面に、真空蒸着法やスパッタリング等の物理気相成長法或いは液滴吐出法等を用いて、異なる2つの金属線401,402を成膜し、熱電対400を形成する。
更に、図8(a)に示すように、有機バンク層221の第二塗布工程において、有機バンク層221を所定の高さまで形成する。これにより、有機バンク層221の内部に、熱電対400を作り込むことができる。
そして、その後に、有機質層をフォトリソグラフィ技術、エッチング技術を用いてパターニングし、有機質層に開口部221aを形成することにより、開口部221aに壁面を有した有機バンク層221を形成する(図8(b)参照)。
【0040】
次いで、有機バンク層221の表面に、親液性を示す領域と、撥液性を示す領域とを形成する。本実施形態においては、プラズマ処理によって各領域を形成する。具体的には、プラズマ処理を、予備加熱工程と、有機バンク層221の上面および開口部221aの壁面ならびに画素電極23の電極面23c、親液性制御層25の上面をそれぞれ親液性にする親インク化工程と、有機バンク層221の上面および開口部221aの壁面を撥液性にする撥インク化工程と、冷却工程とで構成する。
【0041】
次いで、図8(b)に示すように、正孔輸送層形成工程によって正孔輸送層70の形成を行う。この正孔輸送層形成工程では、例えばインクジェット法等の液滴吐出法や、スピンコート法などにより、正孔輸送層材料を電極面23c上に塗布し、その後、乾燥処理および熱処理を行い、電極23上に正孔輸送層70を形成する。
【0042】
次いで、発光層形成工程によって発光層60の形成を行う。この発光層形成工程では、例えばインクジェット法により、発光層形成材料を正孔輸送層70上に吐出し、その後、乾燥処理および熱処理を行うことにより、有機バンク層221に形成された開口部221a内に発光層60を形成する。この発光層形成工程では、正孔輸送層70の再溶解を防止するため、発光層形成材料に用いる溶媒として、正孔輸送層70に対して不溶な無極性溶媒を用いる。
なお、この発光層形成工程では、インクジェット法によって例えば青色(B)の発光層形成材料を青色の表示領域に選択的に塗布し、乾燥処理した後、同様にして緑色(G)、赤色(R)についてもそれぞれその表示領域に選択的に塗布し、乾燥処理する。
また、必要に応じて、上述したようにこのような発光層60の上に電子注入層を形成してもよい。
【0043】
次いで、図8(c)に示すように、陰極層形成工程によって陰極50の形成を行う。この陰極層形成工程では、例えば蒸着法等の物理的気相蒸着法によりITOを成膜して、陰極50とする。このとき、この陰極50については、発光層60と有機バンク層221の上面を覆うのはもちろん、有機バンク層221の外側部を形成する壁面についてもこれを覆った状態となるように形成する。
なお、陰極50上に陰極保護層55を形成させる場合には、蒸着法等の物理的気相蒸着法により酸化チタン等を陰極50上に成膜させる。
【0044】
次いで、図9(a)に示すように、緩衝層210は、塗布方式、すなわちウエットプロセスにより形成する。例えばインクジェット法で形成する場合には、まず、インクジェットヘッド(図示略)に緩衝層材料を充填し、インクジェットヘッドの吐出ノズルを陰極50に対向させ、インクジェットヘッドと基材(基板20)とを相対移動させながら、吐出ノズルから1滴当たりの液量が制御された液滴を陰極50に吐出する。次に、吐出後の液滴を乾燥処理し、緩衝層材料に含まれる分散媒や溶媒を蒸発させることにより、緩衝層210を形成する。
また、スリットコート(或いはカーテンコート)法により、緩衝層材料を塗布してもよい。
【0045】
次いで、図9(b)に示すように、陰極50及び緩衝層210を覆って、すなわち基体200上にて露出する陰極50の全ての部位を覆った状態にガスバリア層30を形成する。
ガスバリア層30の形成方法としては、スパッタリング法やイオンプレーティング法等の物理気相成長法やプラズマCVD法等の化学気相成長法で成膜を行うのが好ましい。
【0046】
そして、図9(c)に示すように、ガスバリア層30上に接着層205と表面保護層206からなる保護層204が設けられる。
接着層205は、スリットコート法などによりガスバリア層30上に略均一に塗布され、その上に表面保護層206が貼り合わされる。このようにガスバリア層30上に保護層204を設ければ、表面保護層206が耐圧性や耐摩耗性、光反射防止性、ガスバリア性、紫外線遮断性などの機能を有していることにより、発光層60や陰極50、さらにはガスバリア層もこの表面保護層206によって保護することができ、したがって発光素子の長寿命化を図ることができる。
また、接着層205が機械的衝撃に対して緩衝機能を発揮するので、外部から機械的衝撃が加わった場合に、ガスバリア層30やこの内側の発光素子への機械的衝撃を緩和し、この機械的衝撃による発光素子の機能劣化を防止することができる。
【0047】
以上のようにして、EL表示装置1が形成される。
このようなEL表示装置1にあっては、機能層110、特に発光層60の近傍に熱電対400を配置されるので、機能層110の発光時の温度を正確に測定することができる。そして、計測した温度情報に基づいて、機能層110の駆動電圧(画素電極23と陰極50との間の電位差)をより適切に制御することが可能となる。
これにより、機能層110(発光層60)の発光輝度を一定に保ち、機能層110の長寿命化を図ることが可能となる。
【0048】
なお、上述した実施形態では、トップエミッション型のEL表示装置1を例にして説明したが、本発明はこれに限定されることなく、ボトムエミッション型にも、また、両側に発光光を出射するタイプのものにも適用可能である。
【0049】
また、ボトムエミッション型、あるいは両側に発光光を出射するタイプのものとした場合、基体200に形成するスイッチング用TFT112や駆動用TFT123については、発光素子の直下ではなく、親液性制御層25および有機バンク層221の直下に形成するようにし、開口率を高めるのが好ましい。
また、EL表示装置1では、本発明における第一の電極を陽極として機能させ、第二の電極を陰極として機能させたが、これらを逆にして第一の電極を陰極、第二の電極を陽極としてそれぞれ機能させるよう構成してもよい。ただし、その場合には、発光層60と正孔輸送層70との形成位置を入れ替えるようにする必要がある。
【0050】
また、本実施形態では、発光装置にEL表示装置1を適用した例を示したが、本発明はこれに限定されることなく、基本的に第二電極が基体の外側に設けられるものであれば、どのような形態の発光装置にも適用可能である。
【0051】
また、本実施形態では、図5に示すように、一つの有機バンク層221内に一つの熱電対400を設ける場合について説明したが、複数の熱電対400を設けてもよい。この場合には、縦方向(図1参照)に並んだ機能層110うち、任意の複数の機能層110の温度を測定すること可能となる。これにより、多数の機能層110の温度を測定することが可能となり、実表示領域4内の温度測定をより正確なものとすることができる。
【0052】
また、熱電対400は、異なる材料からなる2本の金属線401,402から構成されるが、少なくとも接点部400sが異なる材料から形成されていればよく、金属線401,402における接点部400s以外の部分は、例えば、アルミニウム等の導電性材料で形成してもよい。
【0053】
また、熱電対400の形成方法としては、真空成膜法、すなわち、真空蒸着法やスパッタリング法やオンプレーティング法等の物理気相成長法、プラズマCVD法等の化学気相成長法のいずれを用いてもよい。また、液滴吐出法と真空成膜法の両方を用いてもよい。
【0054】
また、熱電対400を有機バンク層221内に設ける場合について説明したが、本発明はこれに限るものではない。基板20と陰極50の間に熱電対400が形成されていればよい。
例えば、有機バンク層221と絶縁層284との間に熱電対400を形成してもよい。また、絶縁層284よりも更に下層側に熱電対400を形成してもよい。これらの場合には、有機バンク層221の塗布工程を二度に分ける必要はない。
【0055】
〔電子機器〕
次に、本発明の電子機器について説明する。
電子機器は、上述したEL表示装置1を表示部として備えたものであり、具体的には図10に示すものが挙げられる。
図10(a)は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図10(a)において、携帯電話1000は、上述したEL表示装置1を用いた表示部1001を備える。
図10(b)は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図10(b)において、時計1100は、上述したEL表示装置1を用いた表示部1101を備える。
図10(c)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10(c)において、情報処理装置1200は、キーボードなどの入力部1202、上述したEL表示装置1を用いた表示部1206、情報処理装置本体(筐体)1204を備える。
図10(d)は、薄型大画面テレビの一例を示した斜視図である。図10(d)において、薄型大画面テレビ1300は、薄型大画面テレビ本体(筐体)1302、スピーカーなどの音声出力部1304、上述したEL表示装置1を用いた表示部1306を備える。
【0056】
このように、図10(a)〜(d)に示すそれぞれの電子機器は、上述したEL表示装置1を有した表示部1001,1101,1206,1306を備えているので、表示部の長寿命化が図られたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【0057】
【図1】EL表示装置の配線構造を示す図である。
【図2】EL表示装置の構成を示す模式図である。
【図3】図2のA−B線に沿う断面図である。
【図4】図2のC−D線に沿う断面図である。
【図5】機能層の拡大断面図及び平面図である。
【図6】機能層の拡大断面図及び平面図である。
【図7】EL表示装置の製造方法を工程順に示す図である。
【図8】図7に続く工程を示す図である。
【図9】図8に続く工程を示す図である。
【図10】電子機器を示す図である。
【符号の説明】
【0058】
1…EL表示装置(発光装置)、 3…画素部、 4…実表示領域、 20…基板、 23…画素電極(第一電極)、 30…ガスバリア層(封止部)、 50…陰極(第二電極)、 60…発光層、 221…有機バンク層(バンク構造体)、 400…熱電対(温度測定部)、 400s…接点部、 401,402…金属線、 1000…携帯電話(電子機器)、 1100…時計(電子機器)、 1200…情報処理装置(電子機器)、 1001,1101,1202…表示部(発光装置)


【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板上に、第一電極と、前記第一電極上に配置された発光層と、前記発光層を覆う第二電極と、を有する発光装置において、
前記基板と前記第二電極との間に前記発光層の温度を測定する温度測定部を備えることを特徴とする発光装置。
【請求項2】
前記第一電極と前記第二電極との間に複数の前記発光層及び前記発光層同士を区画するバンク構造体を備え、
前記温度測定部がバンク構造体内に配置されることを特徴とする請求項1に記載の発光装置。
【請求項3】
前記温度測定部は、熱電対であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の発光装置。
【請求項4】
前記発光層が縦横に複数規則的に配置されて発光領域を形成すると共に、前記熱電対の接点が前記発光領域の縦横方向又は対角線方向に沿って配置されることを特徴とする請求項3に記載の発光装置。
【請求項5】
基板上に第一電極を形成する工程と、前記第一電極上に発光層を含む有機機能層を形成する工程と、前記有機機能層上に第二電極を形成する工程と、を有する発光装置の製造方法において、
前記第二電極形成工程よりも前に、前記発光層の温度を測定する温度測定部を形成する工程を含むことを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項6】
前記有機機能層形成工程は、前記第一電極と前記第二電極との間に複数の前記発光層及び前記発光層同士を区画するバンク構造体を形成する工程と含むと共に、前記温度測定部形成工程が前記バンク構造体形成工程に先立って又は同時に行われることを特徴とする請求項5に記載の発光装置の製造方法。
【請求項7】
前記温度測定部形成工程は、熱電対形成材料を含む液滴を液滴吐出装置から吐出する工程及び/又は熱電対形成材料を真空成膜法により成膜する工程を含むことを特徴とする請求項5又は請求項6に記載の発光装置の製造方法。
【請求項8】
請求項1から請求項4のうちいずれか一項に記載の発光装置、或いは請求項5から請求項7のうちいずれか一項に記載の製造方法により製造した発光装置を備えることを特徴とする電子機器。



【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2007−242998(P2007−242998A)
【公開日】平成19年9月20日(2007.9.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−65483(P2006−65483)
【出願日】平成18年3月10日(2006.3.10)
【出願人】(000002369)セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Fターム(参考)】