JP2008041341A - Light emitting device, its manufacturing method and electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、有機発光ダイオード素子のように電流量に応じた大きさの光を発光する発光素子を用いた発光装置およびその製造方法、並びに発光装置を備えた電子機器に関する。 The present invention relates to a light-emitting device using a light-emitting element that emits light having a magnitude corresponding to the amount of current, such as an organic light-emitting diode element, a method for manufacturing the same, and an electronic apparatus including the light-emitting device.
基板上に多数の発光素子が配列された発光装置が広く用いられている。各発光素子は、画素電極(例えば、陽極)と共通電極(例えば、陰極)との間に挟まれた発光層を有する。共通電極は基板上において発光素子が配列される領域(以下、「発光領域」という)全体にわたって設けられる。しかしながら、電極自体が有する抵抗により電極の面内において電圧降下が発生し、基板における位置によって発光素子に供給される電位がばらついて発光素子の輝度が位置によってばらつくおそれがある。 A light emitting device in which a large number of light emitting elements are arranged on a substrate is widely used. Each light emitting element has a light emitting layer sandwiched between a pixel electrode (for example, an anode) and a common electrode (for example, a cathode). The common electrode is provided over the entire region where the light emitting elements are arranged on the substrate (hereinafter referred to as “light emitting region”). However, a voltage drop occurs in the surface of the electrode due to the resistance of the electrode itself, and the potential supplied to the light-emitting element varies depending on the position on the substrate, and the luminance of the light-emitting element may vary depending on the position.
この種の発光装置としては、発光層で発した光を基板から放出させるボトムエミッション型と、基板の反対側の射出面から放出させるトップエミッション型が知られている。トップエミッション型では、共通電極に光透過性の部材が用いられる。ところが一般的に、光透過性の部材は遮光性の部材と比較して抵抗率が高いため、発光素子に供給される電位のバラツキが特に顕著となるといった問題がある。そこで、従来から、共通電極と電気的に接続された補助電極を設け、共通電極の抵抗を下げることが行われている。例えば、特許文献1および特許文献2に記載の技術では、帯状、格子状、放射線状など種々のパターンで形成された補助配線が提案されている。また、特許文献3に記載の技術では、マトリクス状に配置された発光素子の間隙に一行おきに補助配線が形成される。
As this type of light emitting device, a bottom emission type that emits light emitted from a light emitting layer from a substrate and a top emission type that emits light from an emission surface on the opposite side of the substrate are known. In the top emission type, a light transmissive member is used for the common electrode. However, in general, a light-transmitting member has a higher resistivity than a light-blocking member, and thus there is a problem that variation in potential supplied to a light-emitting element becomes particularly significant. Therefore, conventionally, an auxiliary electrode electrically connected to the common electrode is provided to reduce the resistance of the common electrode. For example, in the techniques described in
特許文献4に記載の技術では、両面発光型(いわゆる、デュアルエミッション型)の発光装置において、各発光素子に対応する画素電極の各領域内に島状の反射膜あるいは島部分を開口部とする反射膜が設けられる。
ところで、補助電極はマスクを利用した堆積法(例えば、真空蒸着)によって形成されることが多い。マスクは補助電極に相当する部分を開口部とし、それ以外の領域を覆う形状に形成される。上記特許文献1〜3には各種の補助電極のパターンが開示されている。しかし、実際には、多数の細片としてマスクを配置するのは極めて困難なので、長尺の開口部を有するマスクを形成する必要がある。このようなマスクを小さい撓みで配置するために張力をかけると、マスク自体が変形して、結果として補助電極の位置の精度が劣る。また、長尺の補助電極を形成する場合、長い距離にわたって補助電極と他の層が接合されるので、補助電極の応力や温度変化による熱応力が他の層にかかり破損しやすくなる。特許文献3に記載の補助電極を形成するには、発光素子に対応させてマスクを配置させる必要があるので、高度なマスク合わせ精度が必要となる。
By the way, the auxiliary electrode is often formed by a deposition method (for example, vacuum deposition) using a mask. The mask is formed to have a shape corresponding to the auxiliary electrode with an opening, and to cover other regions.
特許文献4に記載の反射膜を補助電極に適用させることも考えられる。しかしながら、補助電極には一般的に遮光性の部材が用いられるため、単に補助電極を発光素子の領域内に設けるだけでは各素子から発光する光が遮られ、開口率(発光面積率)が低下する。結果として、十分な輝度が得られず画質が劣化する。以上の事情を考慮して、本発明は、発光装置の構造に支障をきたすことなく、また、画質を劣化させることなく、共通電極内の電圧降下を抑制し、且つ、装置の製造に用いるマスクの強度を確保するという課題の解決を目的としている。 It is also conceivable to apply the reflective film described in Patent Document 4 to the auxiliary electrode. However, since a light-shielding member is generally used for the auxiliary electrode, simply providing the auxiliary electrode in the region of the light-emitting element blocks light emitted from each element, and the aperture ratio (light-emitting area ratio) decreases. To do. As a result, sufficient luminance cannot be obtained and image quality deteriorates. In view of the above circumstances, the present invention suppresses the voltage drop in the common electrode without impairing the structure of the light emitting device and without deteriorating the image quality, and is used for manufacturing the device. The purpose is to solve the problem of ensuring the strength of the machine.
以上の課題を解決するため、本発明に係る発光装置は、第1電極(画素電極;例えば、陽極)と第2電極(共通電極;例えば、陰極)と両者に挟まれた発光層とを有する発光素子が複数配列された発光領域と、前記第2電極より抵抗率が低い材料から形成され、前記第2電極に電気的に接続される補助電極と、前記発光層からの射出光を前記第2電極に向けて反射する反射層とを有し、前記第2電極は前記複数の発光素子にわたって連続に形成された光透過性の部材であり、前記補助電極は、前記発光領域において第1方向に各列が延びる複数の列を構成し、補助電極は各列内において複数の電極部分に分割されて間隙をおいて配置され、前記第1方向に直交する方向である第2方向における前記複数の列のピッチは、前記各発光素子の前記第2方向における寸法よりも小さく、前記発光層からの射出光は前記補助電極と前記反射層との間で往復させられる。この反射層は、発光素子の第1電極でもよいし、第1電極とは別であってもよい。 In order to solve the above problems, a light-emitting device according to the present invention includes a first electrode (pixel electrode; for example, an anode), a second electrode (common electrode; for example, a cathode), and a light-emitting layer sandwiched between both. A light emitting region in which a plurality of light emitting elements are arranged; an auxiliary electrode formed of a material having a lower resistivity than the second electrode; and electrically connected to the second electrode; and light emitted from the light emitting layer. The second electrode is a light-transmitting member formed continuously over the plurality of light emitting elements, and the auxiliary electrode has a first direction in the light emitting region. The auxiliary electrodes are divided into a plurality of electrode portions in each row and arranged with a gap therebetween, and the plurality of auxiliary electrodes in the second direction which is a direction orthogonal to the first direction. The pitch of the row of the light emitting elements Smaller than the dimension in the second direction, light emitted from the light emitting layer is caused to reciprocate between the reflective layer and the auxiliary electrode. The reflective layer may be the first electrode of the light emitting element or may be different from the first electrode.
本発明においては、補助電極は第1方向において複数列に配置され、各列において複数の電極部分に間隙をおいて配置される。これらの電極部分を形成する際には、各電極部分に対面する部分を開口部とするマスクが用いられる。これらの開口部は電極部分の各列における間隙に対面する部分を介してつながっているので、間隙(すなわち、マスクの接続部分)を設けることなしに電極部分(すなわち、マスクの開口部)が形成される場合と比較して、マスクの強度が高い。よって、補助電極の形成に際してマスクに張力をかけても、マスクの変形が抑制され、結果として、補助電極の寸法や位置の誤差が低減される。 In the present invention, the auxiliary electrodes are arranged in a plurality of rows in the first direction, and in each row, the plurality of electrode portions are arranged with gaps. When these electrode portions are formed, a mask having openings corresponding to the respective electrode portions is used. Since these openings are connected via a portion facing the gap in each row of electrode portions, the electrode portions (ie, mask openings) are formed without providing gaps (ie, mask connection portions). The strength of the mask is high compared to the case where it is done. Therefore, even if tension is applied to the mask during the formation of the auxiliary electrode, the deformation of the mask is suppressed, and as a result, errors in the size and position of the auxiliary electrode are reduced.
くわえて、本発明においては、補助電極の列のピッチは発光素子の第2方向の寸法よりも小さいことにより、補助電極は発光素子と部分的に重なる。発光素子と重ならないように補助電極を形成する場合には発光素子に対応させてマスクを配置する(マスクの開口部が発光素子と重ならないように配置する)必要があるが、本発明においては、このようなマスクの位置の調整を行わずともよい。すなわち、発光素子と重なってもよいので、マスクの多少のズレが許容される。よって、高度なマスク合わせ精度が要求されず、製造が簡易となる。また、補助電極と発光素子が重なるので、共通電極が発光素子に接する領域における共通電極の電位のバラツキが低減され、1つの発光素子内における輝度のムラが低減される。 In addition, in the present invention, since the pitch of the auxiliary electrode rows is smaller than the dimension of the light emitting element in the second direction, the auxiliary electrode partially overlaps the light emitting element. When the auxiliary electrode is formed so as not to overlap with the light emitting element, it is necessary to arrange a mask corresponding to the light emitting element (disposed so that the opening of the mask does not overlap with the light emitting element). The mask position need not be adjusted. That is, since it may overlap with the light emitting element, a slight shift of the mask is allowed. Therefore, high mask alignment accuracy is not required, and manufacturing is simplified. In addition, since the auxiliary electrode and the light-emitting element overlap with each other, variation in potential of the common electrode in a region where the common electrode is in contact with the light-emitting element is reduced, and uneven brightness in one light-emitting element is reduced.
ところが、補助電極が発光素子と重なる位置に形成されると、発光層から発光する光を遮るため、発光装置の開口率が低下する。その結果、輝度が減少して画質が劣化する。しかしながら、本発明では、発光層からの射出光を第2電極に向けて反射する反射層を有し、射出光が補助電極と反射層の間で往復させられる構成としているので、射出光は補助電極と反射層の間で強められる(共振して光の純度が上がる)。このように、補助電極を単に第2電極の低抵抗化に用いるのではなく、光の共振にも利用することにより、却って色のコントラストが鮮明な画質が実現される。 However, when the auxiliary electrode is formed at a position overlapping with the light emitting element, the light emitted from the light emitting layer is blocked, so that the aperture ratio of the light emitting device is lowered. As a result, the luminance decreases and the image quality deteriorates. However, in the present invention, since the emission light from the light emitting layer has a reflection layer that reflects the light toward the second electrode, the emission light is reciprocated between the auxiliary electrode and the reflection layer. It is strengthened between the electrode and the reflective layer (resonates to increase the purity of light). As described above, the auxiliary electrode is not simply used for reducing the resistance of the second electrode but also used for the resonance of light, thereby realizing an image quality with clear color contrast.
また、本発明においては、補助電極と共通電極とが接合される距離が短いので、長尺の補助電極を用いる場合と比較して、接合されている層にかかる膜応力や熱応力が解放されやすい。よって、膜応力や熱応力により発光装置が破損するといった事態の発生を低減することができ、温度変化に対する発光装置の寿命が向上する。 Further, in the present invention, since the distance at which the auxiliary electrode and the common electrode are joined is short, film stress and thermal stress applied to the joined layers are released compared to the case where a long auxiliary electrode is used. Cheap. Therefore, occurrence of a situation where the light emitting device is damaged due to film stress or thermal stress can be reduced, and the lifetime of the light emitting device with respect to temperature change is improved.
くわえて、発光装置を出射面側から人間の目で見た場合、補助電極からの反射光が迷光となって画像の認識の妨げとなることがある。本発明においては、補助電極の各列は複数の電極部分に分割されて間隙をおいて配置されるので、分割せずに連続した長尺の電極帯を形成する場合と比較して、反射光が認識されにくく、迷光が低減される。 In addition, when the light emitting device is viewed from the exit surface side by human eyes, the reflected light from the auxiliary electrode may become stray light and hinder image recognition. In the present invention, each row of auxiliary electrodes is divided into a plurality of electrode portions and arranged with a gap, so that the reflected light is compared with the case where a continuous long electrode band is formed without division. Is difficult to recognize and stray light is reduced.
本発明の好適な態様において、前記電極部分の各列におけるピッチは、前記各発光素子の第1方向における寸法よりも小さい。この態様においては、電極部分のピッチが第2方向のみならず、第1方向においても発光素子の寸法より小さい(すなわち、間隙が多い)ので、電極部分のピッチが発光素子の寸法よりも第2方向においてのみ短い構成と比較して、発光装置の開口率が上がる。また、間隙が多いと、間隙に対面する部分としてのマスクの接続部分が増えるので、マスクの強度が高くなる。 In a preferred aspect of the present invention, a pitch in each row of the electrode portions is smaller than a dimension in the first direction of each light emitting element. In this aspect, since the pitch of the electrode portion is smaller than the dimension of the light emitting element not only in the second direction but also in the first direction (that is, there are many gaps), the pitch of the electrode part is second than the dimension of the light emitting element. Compared with a short configuration only in the direction, the aperture ratio of the light emitting device is increased. In addition, when the gap is large, the mask connection portion as the portion facing the gap increases, so that the strength of the mask increases.
本発明の好適な態様において、前記複数の電極部分は、同じ列の隣り合う2つ(少なくとも2つ)の発光素子を跨ぐように形成された電極部分を含む。共通電極において、電流が流れ込む箇所は、発光素子が位置する領域である。仮に、発光素子が位置する領域に各電極部分が形成されないとすれば、共通電極が電流経路となる。しかし、共通電極の抵抗値は各電極部分の抵抗値と比較して高いので、電圧降下が発生し、輝度ムラとなる。しかしながら、本実施形態によれば、隣り合う2つの発光素子を跨ぐように各電極部分が形成されるので、これらの発光素子間での電圧降下を抑制することができ、その結果、輝度ムラを大幅に改善することができる。 In a preferred aspect of the present invention, the plurality of electrode portions include electrode portions formed so as to straddle two adjacent (at least two) light emitting elements in the same row. In the common electrode, the portion where current flows is a region where the light emitting element is located. If each electrode portion is not formed in a region where the light emitting element is located, the common electrode becomes a current path. However, since the resistance value of the common electrode is higher than the resistance value of each electrode portion, a voltage drop occurs and luminance unevenness occurs. However, according to the present embodiment, each electrode portion is formed so as to straddle two adjacent light emitting elements, so that a voltage drop between these light emitting elements can be suppressed, and as a result, luminance unevenness is reduced. It can be greatly improved.
本発明の別の好適な態様において、前記各電極部分は前記第1方向に延びる帯状の電極帯であり、前記第2方向において、1つの列における間隙に、その列の隣の列に属しこの間隙より長い電極帯が並んでいることにより、隣り合う2つの列における間隙が前記第2方向に並んでいない。この態様によれば、反射光が視認されない部分(すなわち、間隙に相当する部分)が連続して並ばないので、反射光が視認される部分と視認されない部分との境界が曖昧となる。よって、反射光の分布が曖昧となり迷光が低減される。 In another preferred aspect of the present invention, each of the electrode portions is a strip-shaped electrode strip extending in the first direction, and in the second direction, the electrode portion belongs to a gap in one row and belongs to a row adjacent to the row. Since the electrode bands longer than the gap are arranged, the gaps in two adjacent rows are not arranged in the second direction. According to this aspect, since the portion where the reflected light is not visually recognized (that is, the portion corresponding to the gap) is not continuously arranged, the boundary between the portion where the reflected light is visually recognized and the portion where the reflected light is not visually recognized becomes ambiguous. Therefore, the distribution of reflected light becomes ambiguous and stray light is reduced.
本発明の別の好適な態様において、前記各電極部分は前記第1方向に延びる帯状の電極帯であり、前記複数の発光素子が、前記第2電極を透過する光のピーク波長によって、複数の種類に分類されるとともに、前記第1方向に各列が延びる複数の列を構成し、前記発光素子の1つの列においては、1つの種類の複数の発光素子が配列され、前記発光素子の各列において前記電極帯の前記第2方向における間隔を、これらの電極帯が重なった前記第2電極を透過する光のピーク波長に応じて設定したことを特徴とする。ここで、「複数の種類の発光素子」とは、例えば、RGB3原色に各々対応する発光素子であり、「第2電極を透過するピーク波長によって分類される」とは、発光層から射出する光自体の強度が最大であるところの波長(ピーク波長)がR、G、Bの何れかである、あるいは、射出光が反射層と補助電極との間を往復させられることにより(つまり、共振により)、ピーク波長がR、G、Bの何れかとなることを意味する。 In another preferred aspect of the present invention, each of the electrode portions is a strip-shaped electrode strip extending in the first direction, and the plurality of light emitting elements have a plurality of peak wavelengths depending on a peak wavelength of light transmitted through the second electrode. A plurality of columns that are classified into types and extend in the first direction are arranged, and in one column of the light emitting elements, a plurality of light emitting elements of one type are arranged, and each of the light emitting elements The interval in the second direction of the electrode bands in the row is set according to the peak wavelength of light transmitted through the second electrode where these electrode bands overlap. Here, the “plural types of light emitting elements” are light emitting elements corresponding to, for example, RGB three primary colors, and “classified by the peak wavelength transmitting through the second electrode” means light emitted from the light emitting layer. The wavelength (peak wavelength) where the intensity of the light itself is maximum is any of R, G, and B, or the emitted light is reciprocated between the reflective layer and the auxiliary electrode (that is, due to resonance) ), And the peak wavelength is any of R, G, and B.
この態様においては、電極帯は1つの列が同じ種類の複数の発光素子に重なるように柵状に並び、各列が重なる発光素子の種類に応じて、柵の間隙である電極帯の間隔が異ならせてある。つまり、柵の間隙は電極帯が重なる発光素子の種類に適した距離に設定されているので、第2電極を透過する光のうち、特定の波長帯域の光だけが電極帯の柵を透過する。よって、場合により、出力される色の純度が向上する。 In this aspect, the electrode strips are arranged in a fence shape so that one row overlaps a plurality of light emitting elements of the same type, and according to the type of light emitting element that each row overlaps, the distance between the electrode strips that is the gap between the fences is It is different. In other words, since the gap between the fences is set to a distance suitable for the type of light emitting element with which the electrode bands overlap, only light in a specific wavelength band among the light transmitted through the second electrode passes through the electrode band fence. . Therefore, in some cases, the purity of the output color is improved.
本発明の別の好適な態様において、前記各電極部分はほぼ円形である。すなわち、発光領域には水玉状の補助電極が形成されるので、帯状の電極帯を形成する場合と比較して、補助電極と第2電極とが互いに接合される距離が短い。よって、接合されている層にかかる補助電極の応力や熱応力が解放されやすく、膜応力や熱応力により発光装置が破損するといった事態の発生を低減することができる。くわえて、本態様の補助電極の形成に際しては、ほぼ円形の開口部を有するマスクを用意すればよいので、マスクにおいて応力が集中する部分が少ない。よって、マスクに張力をかけても破損しづらく、マスクの強度を向上できる。また、互いに直交する2つの方向の長さが大幅に異なる形状(例えば、帯状)を有する開口部と比較して、マスクに張力をかけた場合にマスクにかかる力が均一となり、マスク自体の変形の度合いが少なくて済む。したがって、補助電極の位置や寸法の誤差が低減される。 In another preferred aspect of the present invention, each of the electrode portions is substantially circular. That is, since the polka-dot auxiliary electrode is formed in the light emitting region, the distance at which the auxiliary electrode and the second electrode are joined to each other is shorter than in the case where the band-shaped electrode band is formed. Therefore, the stress and thermal stress of the auxiliary electrode applied to the bonded layers can be easily released, and the occurrence of a situation where the light emitting device is damaged due to film stress or thermal stress can be reduced. In addition, when forming the auxiliary electrode of this aspect, a mask having a substantially circular opening may be prepared, so that a portion where stress is concentrated in the mask is small. Therefore, even if tension is applied to the mask, it is difficult to break, and the strength of the mask can be improved. In addition, compared to an opening having a shape (for example, a belt shape) that is significantly different in length in two directions orthogonal to each other, the force applied to the mask is uniform when tension is applied to the mask, and the mask itself is deformed. The degree of is small. Therefore, errors in the position and size of the auxiliary electrode are reduced.
本発明に係る発光装置は各種の電子機器に利用される。この電子機器の典型例は、発光装置を表示装置として利用した機器である。この種の電子機器としては、パーソナルコンピュータや携帯電話機などがある。もっとも、本発明に係る発光装置の用途は画像の表示に限定されない。例えば、光線の照射によって感光体ドラムなどの像担持体に潜像を形成するための露光装置(露光ヘッド)、液晶装置の背面側に配置されてこれを照明する装置(バックライト)、あるいは、スキャナなどの画像読取装置に搭載されて原稿を照明する装置など各種の照明装置など、様々な用途に本発明の発光装置を適用することができる。 The light emitting device according to the present invention is used in various electronic devices. A typical example of this electronic device is a device that uses a light emitting device as a display device. Examples of this type of electronic device include a personal computer and a mobile phone. However, the use of the light emitting device according to the present invention is not limited to image display. For example, an exposure device (exposure head) for forming a latent image on an image carrier such as a photosensitive drum by irradiation of light, a device (backlight) that is arranged on the back side of the liquid crystal device and illuminates it, or The light emitting device of the present invention can be applied to various uses such as various illumination devices such as a device that illuminates a document by being mounted on an image reading device such as a scanner.
本発明は、以上の各態様に係る発光装置を製造する方法としても特定される。この製造方法は、前記発光領域のうち、前記補助電極の各電極部分が形成される領域を開口部とするマスクを用意する第1工程と、前記第2電極の前記表面に前記マスクを対向させる第2工程と、前記第2電極に前記マスクを対向させた状態で導電性材料を堆積させることにより、前記補助電極を形成する第3工程とを含む。 The present invention is also specified as a method of manufacturing the light emitting device according to each of the above aspects. The manufacturing method includes a first step of preparing a mask having an opening in a region where each electrode portion of the auxiliary electrode is formed in the light emitting region, and the mask is made to face the surface of the second electrode. A second step, and a third step of forming the auxiliary electrode by depositing a conductive material with the mask facing the second electrode.
以上の方法に使用されるマスクは、上述したように、マスクの強度が高いので、マスクに張力をかけた場合のマスクの変形や自重による撓みに起因した補助電力の誤差やマスクの破損を抑制することが可能である。また、マスクを発光素子に対応させて配置する必要がないので、マスクを被堆積面に対向させる際の位置合わせに高精度が要求されない。よって、より簡易な方法で、補助電極を正確に形成することが可能となる。 As described above, the mask used in the above method has high mask strength, so that it suppresses errors in auxiliary power and mask damage caused by deformation of the mask and bending due to its own weight when tension is applied to the mask. Is possible. In addition, since it is not necessary to arrange the mask in correspondence with the light emitting element, high accuracy is not required for alignment when the mask is opposed to the deposition surface. Therefore, the auxiliary electrode can be accurately formed by a simpler method.
<A:第1実施形態>
<発光装置の構成>
図1は、本発明に係る発光装置Dの電気的な構成を示す回路図である。発光装置Dは、複数の画素回路Uが配列された発光領域Aを具備する。発光領域Aには、X方向に延在する複数の走査線12と、X方向と直交するY方向に延在する複数のデータ線14とが形成される。各画素回路Uは、走査線12とデータ線14との各交差に対応した位置に配置される。したがって、複数の画素回路Uは、X方向およびY方向にわたってマトリクス状に配列する。
<A: First Embodiment>
<Configuration of light emitting device>
FIG. 1 is a circuit diagram showing an electrical configuration of a light emitting device D according to the present invention. The light emitting device D includes a light emitting region A in which a plurality of pixel circuits U are arranged. In the light emitting region A, a plurality of
ひとつの画素回路Uは、電源線16(電源電圧VEL)から接地線18(接地電圧Gnd)に至る経路上に配置された駆動トランジスタTdrと発光素子20とを含む。発光素子20は、相互に対向する画素電極(第1電極;陽極)21と共通電極(第2電極;陰極)22との間に有機EL(Electro Luminescence)材料の発光層を含む発光機能層23を介在させた有機発光ダイオード素子である。発光素子20は、発光機能層23に流れる電流(以下「駆動電流」という)Ielに応じた輝度に発光する。画素電極21は発光素子20ごとに相互に離間して形成される。共通電極22は、複数の発光素子20にわたって連続に形成されて接地線18に導通する。
One pixel circuit U includes a drive transistor Tdr and a
駆動トランジスタTdrは、駆動電流Ielの電流量をゲートの電圧に応じて制御するpチャネル型のトランジスタである。駆動トランジスタTdrのドレインは発光素子20の画素電極21に接続される。各画素回路Uにおける駆動トランジスタTdrのソースは電源線16に対して共通に接続される。駆動トランジスタTdrのゲートとソース(電源線16)との間には容量素子Cが介挿される。また、駆動トランジスタTdrのゲートとデータ線14との間には両者の電気的な接続を制御する選択トランジスタTslが介在する。
The drive transistor Tdr is a p-channel transistor that controls the amount of drive current Iel according to the gate voltage. The drain of the driving transistor Tdr is connected to the
以上の構成において、走査線12に供給される走査信号Gに応じて選択トランジスタTslがオン状態に変化すると、発光素子20に指定された階調に応じたデータ電圧Sがデータ線14から選択トランジスタTslを経由して駆動トランジスタTdrのゲートに供給される。このときにデータ電圧Sに応じた電荷が容量素子Cに蓄積されるから、選択トランジスタTslがオフ状態に変化しても、駆動トランジスタTdrのゲートはデータ電圧Sに維持される。したがって、発光素子20にはデータ電圧Sに応じた駆動電流Ielが継続的に供給される。
In the above configuration, when the selection transistor Tsl is turned on in accordance with the scanning signal G supplied to the
次に、図2および図3を参照して発光領域Aの具体的な構成を説明する。図2は、発光領域Aの部分的な構成を示す平面図であり、図3は、図2におけるIII−III線からみた断面の略図である。なお、図2や図3においては、走査線12やデータ線14や選択トランジスタTslといった各要素の図示が適宜に省略されている。また、以下で参照する各図においては、説明の便宜のために、各要素の寸法の比率を実際の装置から適宜に異ならせてある。
Next, a specific configuration of the light emitting region A will be described with reference to FIGS. 2 is a plan view showing a partial configuration of the light emitting region A, and FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along line III-III in FIG. In FIGS. 2 and 3, the elements such as the
図2に示されるように、本実施形態では、複数の発光素子20(20R、20G、20B)は発光領域Aにおいてマトリクス状に整列させられている。発光素子20のうち、発光素子20Rは赤の出力光を得るための発光素子であり、発光素子20Gは緑の出力光を得るための発光素子であり、発光素子20Bは青の出力光を得るための発光素子である。これらの発光素子20は、RGB各色がX方向のストライプ状(すなわち、横縞)に配列される。詳細には、X方向を列とした場合、1列目には発光素子20Rが、2列目には発光素子20G、3列目には発光素子20Bが配置される。なお、これらの発光素子20は、RGB各色が縦縞(Y方向のストライプ状)となるように配列されていてもよい。また、説明の簡易のため、図2には3列×4行の発光素子20のみが記載されているが、実際には、多数の発光素子20が多数行多数列にわたって配列されている。さらに、本実施形態の理解を容易にする目的で、発光素子20と後段で説明する補助電極42のみが実線で示されているが、実際には、発光領域Aは様々な層が幾重にも重なり合った積層構造を有し、発光素子20と補助電極42は他の層に覆われている。このため、まず図3を主に参照してこの積層構造の具体例を説明する。
As shown in FIG. 2, in the present embodiment, the plurality of light emitting elements 20 (20R, 20G, 20B) are arranged in a matrix in the light emitting region A. Among the
図3に示すように、駆動トランジスタTdrや発光素子20といった図1の各要素は基板10の面上に形成される。基板10は、ガラスやプラスチックなど各種の絶縁材料からなる板材である。なお、本実施形態の発光装置Dは発光素子20からの放射光が基板10とは反対側に出射するトップエミッション型であるから、基板10に光透過性は要求されない。
As shown in FIG. 3, each element of FIG. 1 such as the drive transistor Tdr and the
基板10の面上には駆動トランジスタTdrが配置される。駆動トランジスタTdrは、基板10の表面に半導体材料によって形成された半導体層31と、ゲート絶縁層F0を挟んで半導体層31(チャネル領域)に対向するゲート電極32とを含む。ゲート電極32は第1絶縁層F1に覆われる。駆動トランジスタTdrのソース電極33およびドレイン電極35は、第1絶縁層F1の面上に形成されるとともに第1絶縁層F1のコンタクトホールを介して半導体層31(ソース領域・ドレイン領域)に導通する。駆動トランジスタTdrが形成された基板10の表面は第2絶縁層F2に覆われる。第1絶縁層F1や第2絶縁層F2はSiO2などの絶縁材料で形成された透明な膜体である。
A drive transistor Tdr is disposed on the surface of the
第2絶縁層F2の面上には画素電極21が発光素子20ごとに相互に離間して形成される。画素電極21は、Y方向を長手とする長方形状の電極であり、共通電極22よりも仕事関数が高い光透過性の導電材料によって形成される。画素電極21は、第2絶縁層F2を厚さ方向に貫通するコンタクトホールCHを介して駆動トランジスタTdrのドレイン電極35に電気的に接続される。
The
第2絶縁層F2の層内には、反射層70(70R、70G、70B)が形成される。反射層70は、例えばアルミニウムなどの金属、またはその他の反射性が高い材料から形成され、発光機能層23から発した光を図中の上方に反射するため、発光機能層23および画素電極21の下層に局部的に配置されている。詳細には、反射層70は、隔壁層40の開口部40aと位置が重なり、その領域は開口部40aよりも広い。また、各反射層70R、70G、70Bの画素電極21との距離Wは、発光機能層23が光出射面より取り出す所定波長の光を共振によって強めるように、光の各色(R、G、B)に適した距離に設定されて、各反射層の第2絶縁層F2の層内における深さが決定される。
A reflective layer 70 (70R, 70G, 70B) is formed in the second insulating layer F2. The reflective layer 70 is formed of, for example, a metal such as aluminum, or other highly reflective material, and reflects light emitted from the light emitting
画素電極21が形成された第2絶縁層F2の表面には隔壁層40が形成される。図3に示すように、隔壁層40は絶縁性の膜体であり、開口部40aを有する。開口部40aの各々の全体は、画素電極21に重なる。より詳細には、発光機能層23が形成される前の段階では、開口部40aを通して画素電極21が露出している。開口部40aは画素電極21よりも狭く、画素電極21の端部は隔壁層40により部分的に覆われている。隔壁層40は、画素電極21とその後に形成される共通電極22との間を絶縁するとともに、複数の画素電極21同士の間を絶縁する。隔壁層40は、例えば、アクリルもしくはポリイミド等の透明樹脂が隔壁層40の材料である。
A
発光機能層23は、発光層およびこの発光層による発光を促進または効率化するための各種の機能層(正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層、正孔ブロック層、電子ブロック層など)を有し、隔壁層40が形成された第2絶縁層F2の全域を被覆するように複数の発光素子20にわたって連続に形成される。この発光機能層23は開口部40aの内側に入り込んで画素電極21に接触する部分(すなわち実際に発光する部分)と隔壁層40の面上に位置する部分とを含む。すなわち、発光機能層23は隔壁層40により区画されている。よって、隔壁層40を設けることにより画素電極21の各々を独立して制御することができ、複数の発光素子20の各々に独立して電流を流すことができる。発光層は、白色の有機材料から成り、例えば、真空蒸着などの、有機材料を表面に堆積させる堆積法により形成される。但し、図示はしないが、発光素子20の各々が独立した発光機能層23を有するように、すなわち、開口部40aの各々の内部だけに発光機能層23が配置されるように、RGB各色に対応する有機材料の発光層を含む発光機能層23を画素ごとにパターニングしてもよい。この場合、後述するカラーフィルタ54は必ずしも設けずともよい。画素ごとに有機材料をパターニングする場合には、堆積法あるいはインクジェットにより有機材料を吐出させる方法が用いられる。
The light emitting
共通電極22は、複数の発光素子20にわたって連続に形成されて発光機能層23と隔壁層40とを覆う電極であり、開口部40a各々の内部にも配置される。すなわち、共通電極22は、開口部40aの内側にて発光機能層23を挟んで画素電極21に対向する部分と隔壁層40の面上に位置する部分とを含む。図2および図3に示すように、画素電極21と共通電極22と発光機能層23との積層のうちZ方向からみて開口部40aの内周縁の内側に位置する部分(すなわち画素電極21から共通電極22に駆動電流Ielが流れる領域)が発光素子20である。発光機能層23のうち隔壁層40と重なり合う領域は、画素電極21と共通電極22との間に介在する隔壁層40によって電流が遮断されるから発光しない。すなわち、隔壁層40は、各発光素子20の輪郭線を画定する手段として機能する。
The
共通電極22は、光透過性の導電材料によって形成される。共通電極22は、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)やIZO(Indium Zinc Oxide)といった酸化導電材料や、光透過性を有する程度の膜厚で形成されたMgAgやAlなどの導電材料が用いられる。共通電極22を陰極として機能させるため、共通電極22はアルカリ金属やアルカリ土類金属などの仕事関数が3.5eV以下の材料を含んでいてもよい。したがって、発光機能層23から基板10とは反対側に出射した光と発光機能層23から基板10側に出射して画素電極21の表面で反射した光とは共通電極22を透過して出射する。すなわち、本実施形態の発光装置Dはトップエミッション型である。
The
ところで、共通電極22を光透過性を有するように形成する場合には、共通電極22の抵抗率が高くなり、その面内における電圧降下が顕著となる。したがって、各発光素子20に印加される電圧が共通電極22の面内(X−Y平面内)の位置に応じて相違し、この結果として各発光素子20の輝度にムラが発生する場合がある。以上のような光量のバラツキを抑制するために、本実施形態においては、共通電極22の導電性を補助するために共通電極22の上層に補助電極42が形成される。補助電極42は、共通電極22よりも抵抗率が低い遮光性の導電材料(例えばアルミニウム)によって形成されて共通電極22に導通する。なお、図示の形態では、共通電極22の上層に補助電極42が形成されているが、共通電極22の下層に補助電極42が形成されてもよい。
By the way, when the
このように発光素子20が形成された基板10には、キャップ封止体としての対向基板50が取り付けられる。これらは、図示しない位置で接合されている。対向基板50は例えばガラスまたは透明なプラスチックから形成されている。対向基板50の下層には、ブラックマトリクスとしての遮光層52が形成されている。遮光層52には複数の光透過部52aが形成されており、発光素子20から発した光は光透過部52aを通じて図の上方に放出される。光透過部52aの各々には、カラーフィルタ54(54R,54Gまたは54B)が配置されている。遮光層52は、Z方向からみたときに、隔壁層40と重なる位置に形成される。
Thus, the
図2に示されるように、本実施形態の補助電極42は、マトリクス状に整列する発光素子20を含む発光領域Aにおいて、X方向(第1方向)に各列が延びる複数の列を構成する。これら複数の列のY方向の間隔であるピッチは、発光素子20のY方向の寸法d1より小さい。これにより、補助電極42の一部は、発光素子20と重なる位置に形成される。補助電極42は各列において複数の帯状の電極部分(以下、「電極帯42a」という)に分割される。複数の電極帯42aは間隙42bをおいて配置される。
As shown in FIG. 2, the
一方、本実施形態の補助電極42は、X方向と直行するY方向(第2方向)において、1つの列における間隙42bに、その列の隣の列に属しこの間隙42bより長い電極帯42aが並んでいる。これにより、隣り合う2つの列において間隙42bは並んでいない。すなわち、電極帯42aの配列する方向に直交する方向に間隙42bが並んでいない。
On the other hand, in the
ところで、補助電極42は反射性の部材であるから、発光素子20と重なるように配置すると、発光素子20からの射出光を反射する(透過しない)。そこで、本実施形態では、発光素子20を挟んで補助電極42とは反対側に反射層70(70R、70G、70B)を設けることにより、各反射層70と補助電極42との間で発光素子20からの射出光を往復させる構成としている。より詳細には、補助電極42と反射層70Rとの距離Rsr(すなわち、反射層70Rと画素電極21との距離W)は、赤の波長を強めるのに適するように設定され、反射層70Gとの距離Rsg(すなわち、反射層70Gと画素電極21との距離W)は緑の波長を強めるのに適するように設定され、反射層70Bとの距離Rsb(すなわち、反射層70Bと画素電極21との距離W)は青の波長を強めるのに適するように設定される。これにより、補助電極42および反射層70(70R、70G、または70B)は、発光素子20からの射出光を両者間で往復させて特定の波長(赤、緑、または青)の光を発光層で発した時よりも強める共振体として作用する。なお、補助電極42が形成されていない領域(共通電極22が開口部40aに入り込んだ部分のうち、補助電極42と重ならない領域)を通る光は、共振により特定の波長が強められることはなく、そのままの強度で出射面に向けて進行する。上記共振体により波長の強度が強められた光と合わせると、結果として、1つの発光素子20に関わる色度は向上する。このように、補助電極42を共通電極22の低抵抗化に用いるだけでなく反射層としての機能を付加することにより、共通電極22の電圧の降下を抑制しつつ、光の色度が高い画像が得られる。
By the way, since the
また、各電極帯42aは、応力による剥離を抑制する観点から、所定の長さに分断されているが、この例では、図に示すように隣接する発光素子20を跨ぐように形成される。共通電極22において、電流が流れ込む箇所は、発光素子20が位置する領域である。仮に、発光素子20が位置する領域に各電極帯42aが形成されないとすれば、共通電極22が電流経路となる。しかし、共通電極22の抵抗値は各電極帯42aの抵抗値と比較して高いので、電圧降下が発生し、輝度ムラとなる。本実施形態によれば、隣接する発光素子20を跨ぐように各電極帯42aが形成されるので、隣接する発光素子20間での電圧降下を抑制することができ、その結果、輝度ムラを大幅に改善することができる。なお、図示の例では、各電極帯42aは4個の発光素子20を跨ぐように形成されているが、これに限られず、少なくとも隣り合う2個の発光素子20を跨ぐ(1つの電極帯42aが2個の発光素子20の両方と部分的に重なる)構成とすればよい。
Each
くわえて、補助電極42はアルミニウムなどの金属材料であるから、人間の目には反射光として映り、迷光となって画像の認識の妨げとなる場合がある。このため、補助電極42が長い距離にわたって配置されていると、この反射光が線をなして際立ってしまう。そこで、本実施形態では、補助電極42が長い距離にわたって連続することがないように補助電極42を短く分割し所定の間隔で間隙42bを配置している。さらには、間隙42bを特定の行に集中して配置すると、反射光が視認される行の間隙に反射光が途切れる行が存在することになり反射光が却って際立って見えてしまう場合がある。そこで、本実施形態においては、1つの列の間隙42bに、この列の隣の列に属しこの間隙42bよりも長い電極帯42aが並ぶことにより、隣り合う2つの列においては間隙42bが並ばない構成としている。
In addition, since the
また、上述したように、本実施形態の発光装置Dはトップエミッション型であるので、共通電極22はITOなどの光透過性材料から形成される。一方、補助電極42は共通電極22よりも抵抗が低い金属などの材料で形成される。このため、材質が異なる補助電極42と共通電極22とを互いに接合させて長い距離にわたって配置すると、補助電極の膜自体の応力(引っ張り応力、圧縮応力などのストレス)や温度変化による熱歪みの違いによる熱応力が発生し電極が変形・破損する場合が起こり得る。そこで、本実施形態では、補助電極42の各電極帯42aの長手方向の距離を短くし、これにより、電極帯42aと共通電極22との間で生じる応力を部分的に解放している。
As described above, since the light emitting device D of the present embodiment is a top emission type, the
発光装置Dの製造工程において補助電極42を形成するに際しては、電極以外の部分をマスクで覆って材料を堆積させる堆積法(例えば、真空蒸着、スパッタ法など)を用いる場合が多い。図4(a)は、堆積法によって本実施形態の補助電極42を形成する場合に用いるマスクの形状の一例を示す図であり、図4(b)は、他のマスクの形状を示す比較例である。図5は、マスクを用いた堆積法により補助電極42を形成する様子を説明するための図である。
In forming the
図4(a)に示されるように、マスク43Aは、複数の開口部43aを有するシート状の部材であり、金属材料から形成される。マスク43Aは、発光領域Aと略一致する寸法および形状を有する。図5から理解されるように、堆積法においては、マスク43Aを製造中の発光装置Dの被堆積面(すなわち、共通電極22)に対向させて接近させた状態において、マスク43Aを挟んで発光装置Dとは反対側から材料を吹き付けて堆積させる。この方法においては、開口部43aを通り抜けて共通電極22に到達した材料だけが堆積して補助電極42となる。このため、開口部43aの寸法および形状は電極帯42aのそれに略一致する。したがって、マスク43Aは、電極帯42aに対面する部分としての帯状の開口部43aがX方向に延びる複数の列を構成し、各列内においては間隙42bに対面する部分としての間隔をおくように形成されることにより、開口部43aが間隙42bに対面する領域により接続されている(つながっている)。
As shown in FIG. 4A, the
図4(b)に比較例として示す形状のマスク43Bには、開口部43aの代わりに開口部43bが設けられる。すなわち、マスク43Bによれば、開口部43bの寸法および形状に相当する長尺の補助電極が共通電極22の表面に形成される。比較例における補助電極は、発光素子20と重ならない位置に形成される。
In the
ここで、本実施形態に係る発光装置Dを製造する方法のうち補助電極42を形成する工程について説明する。本実施形態の補助電極42は、マスクを利用した蒸着(真空蒸着)によって形成される。なお、補助電極42以外のすべての要素は公知の技術によって生成することができる。
Here, the process of forming the
図5は、補助電極42を形成する工程を説明するための断面図(図3に対応する断面)であるが、図3とは天地を逆に図示してある。これは、真空蒸着においては、被蒸着面を下方に向けた上でマスクを被蒸着面に対向させ、熱により気化した材料が上昇して被蒸着面に堆積されるためである。
FIG. 5 is a cross-sectional view (a cross-section corresponding to FIG. 3) for explaining the process of forming the
まず、補助電極42の形成に先立って蒸着用のマスク43Aが用意される。図4(a)に示されるように、マスク43Aは、開口部43aが開口するとともにそれ以外の領域を遮蔽する形状に作成される。マスク43Aの開口部43aは、補助電極42が形成される領域と対向するようにX方向に沿って延在するスリット状の領域(以下、「領域MA」という;図4(a))である。一方、マスク43Aの開口部43a以外の領域(以下、「領域MB」という;図4(a))は、発光領域Aのうち補助電極42を除く領域であって間隙42bを含む領域に対面する領域を含む。
First, prior to the formation of the
以上のマスク43Aを利用した蒸着によって補助電極42が形成される。すなわち、共通電極22が形成された段階(対向基板50の設置前)にある発光装置Dが真空中に配置され、発光機能層23と対向するようにマスク43Aが配置される。そして、共通電極22よりも抵抗率が低い導電材料の蒸気Mをマスク43A側から発光装置Dに吹き付ける。以上の工程において、マスク43Aの領域MBによって遮断された蒸気Mは発光装置Dに到達せず、マスク43Aの領域MAを通過した蒸気Mが選択的に発光機能層23の表面に付着・堆積することで補助電極42が図2の形状に形成される。
The
蒸着に際しては、マスク43を被蒸着面に対して平行に且つ撓みなく配置する(対向させる)ことが好適であるから、マスク43の端部を把持して張力をかける(付与する)といったことが行われる。マスク43Aおよびマスク43Bに同じ大きさの張力を付与する場合を想定する。その場合、マスク43Bは発光領域AのX方向の幅全体にわたって開口する部分(開口部43b)を有するので、強度が十分でない。このため張力があるレベルを超えると開口部43bの周縁部分がY方向に引っ張られて開口部43bがY方向に拡がるといったことが起こり得る。結果として、補助電極42が所期の領域からズレたりはみ出した状態で形成されてしまう。一方、開口部が拡がることを避けたいがために付与する張力を弱めてしまうと、逆にマスク自体の重みでマスクが撓み、補助電極42の位置や寸法の精度が低下する。これに対し、マスク43Aの開口部43aのX方向の距離はマスク43Bの開口部43bと比較して短い。また、各列に形成された間隙(マスクにとっての接続部分)は分散して配置されるから、マスク43Bと比較してY方向にかかる力に対する強度が向上する。したがって、マスク43Aの構成によれば、補助電極42の位置や寸法の精度を損なわない程度に、マスク43Aを小さい撓みで配置することが可能となる。なお、各電極帯42aは各電極帯42aの長さが発光素子20のX方向の寸法d2よりも短い構成としてもよい。これにより、発光装置Dの開口率が上がるとともに、マスクの強度がさらに向上する。換言すれば、開口率の低下を抑制しつつ、補助電極42の位置や寸法の誤差を低減することが可能となる。
At the time of vapor deposition, it is preferable that the mask 43 be arranged parallel to the surface to be vapor-deposited (opposed), so that the end of the mask 43 is gripped and tensioned (applied). Done. Assume that the same tension is applied to the
くわえて、マスク43を被蒸着面に対向させる際には、X−Y平面内におけるマスクの位置を適切な位置に調整するマスクの位置合わせが行われる。比較例のように補助電極42が発光素子20と重ならない位置に形成される構成においては、発光素子20に対応させてマスク43Bを配置する(開口部43bが発光素子と重ならないように配置する)のが好適であるが、発光素子20はミクロン単位の間隔で配置されるから、高い位置合わせ精度が要求される。しかしながら、本実施形態の補助電極42の列のピッチは発光素子20のX方向の寸法d2よりも小さいことにより、補助電極42は発光素子20と部分的に重なっている。よって、本実施形態の補助電極42によれば、発光素子20に対応させてマスクの位置の調整を行わずともよく、マスクの多少のズレが許容される。
In addition, when the mask 43 is opposed to the deposition surface, the mask is aligned to adjust the position of the mask in the XY plane to an appropriate position. In the configuration in which the
以上説明したように、本実施形態の補助電極42を形成する際に使用するマスク43Aの開口部43aは長い距離にわたって開口することなく短尺に分割される(マスクは補助電極42の間隙42bに対応する部分でつながっている)ので、図4(b)に示すように、長尺の開口部43bを有するマスク43Bを使用して補助電極42を形成する場合と比較して、マスク43Aの強度を充分に維持することができる。結果として、マスク43Aの変形(例えば張力の付加による変形や自重による撓み)に起因した補助電極42の寸法や位置の誤差を抑制することが可能である。くわえて、本実施形態の補助電極42は発光素子20と重なる位置に配置されるから、マスクの開口部が発光素子と重ならないようにマスクのX−Y平面内における位置を調整する必要がない。よって、高度なマスク合わせ精度が要求されず、製造が簡易となる。さらに、本実施形態によれば、隣接する発光素子20を跨ぐように、これら発光素子と重なる電極帯42aが形成されるので、発光素子20間の輝度のバラツキが抑制される。
As described above, the opening 43a of the
また、本実施形態の補助電極42は発光素子20と重なる位置に配置され、発光素子20を挟んで補助電極42と反対側の位置に反射層70が設けられることにより、発光素子20からの射出光が補助電極42と反射層70との間で往復させられる構成としている。その結果、射出光のうち、特定の波長が共振して強められ、光の色の純度が向上する。
In addition, the
さらに、本実施形態の補助電極42は、各電極帯42aの長辺側の距離が短いので、長尺の電極帯を形成する場合と比較して、接合されている層にかかる膜応力や熱応力が緩和され、温度変化に対する発光装置Dの寿命が向上する。
Furthermore, since the
くわえて、間隙42bを設けることなく連続した電極帯を形成する場合と比較して、発光装置Dを出射面側(対向基板50の側)から人間の目で見て視認され得る補助電極42からの反射光を低減することができる。また、間隙42bはY方向において隣り合う列において一列に並ばないように分散して配置されるから、反射光が視認される部分(電極帯42a部分)と視認されない部分(間隙42b部分)が分散し、その分布が視認される可能性が低減される。
In addition, as compared with the case where a continuous electrode band is formed without providing the
なお、図2に示す例においては、補助電極42の列の間隔(すなわち、電極帯42aのY方向における間隔)は、ほぼ等間隔であるが、これに限定されない。例えば、発光素子20の種類(20R、20G、20B)に応じて、電極帯42aのY方向における間隔を異ならせてもよい。以下、この態様について詳細に説明する。
In the example shown in FIG. 2, the interval between the columns of the auxiliary electrodes 42 (that is, the interval in the Y direction of the electrode strips 42a) is substantially equal, but is not limited to this. For example, according to the type (20R, 20G, 20B) of the
図6は、発光素子20の種類に応じて、電極帯42aのY方向における間隔を異ならせる態様における補助電極42の配置例である。ここで、発光素子20は、その射出光のピーク波長によって複数の種類の発光素子20R、20G、20Bに分類される。つまり、発光層から射出する光自体の強度が最大であるところの波長(ピーク波長)がR、G、Bの何れであるか、あるいは、射出光が反射層70と補助電極42との間を往復させられることにより(つまり、共振により)ピーク波長がR、G、Bの何れになるか、により分類される。そこで、この態様においては、電極帯42aの列は、1つの列が同じ種類の複数の発光素子20に重なるように、柵状に並んで配置されるとともに、各列が重なる発光素子20の種類に応じて、電極帯42aのY方向における間隔が異ならせてある。詳細には、図6に示されるように、RGBの各色がX方向にストライプ状に並んでいる場合には、電極帯42aはX方向に延在するように配置されることにより、1つの列が同じ種類の複数の発光素子20(例えば、複数の発光素子20R)と重なっている。さらには、電極帯42aの列は複数列が1個の発光素子20と重なるように形成されることにより柵状に並び、柵の間隙としての列の間隔は、赤の発光素子20Rに重なる電極帯42aの列の群(以下、「電極帯群42R」という)、緑の発光素子20Gに重なる電極帯42aの列の群(以下、「電極帯群42G」という)、青の発光素子20Bに重なる電極帯42aの列群(以下、「電極帯群42B」という)で異なっている。このような構成において、各電極帯群42R、42G、42Bは、ワイヤグリッド型偏光ビームスプリッタとして機能する。ここで、各電極帯群42R、42G、42Bにおける柵の間隙は、発光素子20R、20G、20Bの各々に適した間隔に設定される。すなわち、共通電極22を透過する光のピーク波長に応じた間隔に設定される。この結果、透過光のピーク波長を中心とする波長帯域の光だけが電極帯の柵を選択的に透過するから、出力される色の純度が向上する。このように、電極帯42aの列の間隔を適宜異ならせることにより、補助電極42をフィルターとして機能させ、色の純度をさらに高めるという付加的な効果を生じさせることが可能である。
FIG. 6 is an arrangement example of the
<B:第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態について説明する。なお、本実施形態のうち第1実施形態と共通する要素については以上と同じ符号を付してその詳細な説明を適宜に省略する。
<B: Second Embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, elements common to the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those described above, and detailed description thereof is omitted as appropriate.
図7は、第2実施形態に係る発光領域Aの構成を示す平面図である。第1実施形態においては、補助電極42が帯状の電極帯42aとして形成される構成を例示した。これに対し、本実施形態における補助電極42は、各々が円形の複数の電極部分(以下、「円形電極42c」という)として水玉状に形成される。
FIG. 7 is a plan view showing a configuration of the light emitting region A according to the second embodiment. In the first embodiment, the configuration in which the
図7に示されるように、補助電極42は、複数の円形電極42cがX方向に整列させられることにより、補助電極42の各列がX方向(第1方向)に延びる複数の列を構成し、各列において、複数の円形電極42cに分割されて間隙42bをおいて配置される。また、Y方向(第2方向)において隣り合う2つの列においては、円形電極42cの隣には間隙42bが並ぶことにより、2つの円形電極42cがY方向に並ばない(すなわち、2つの間隙42bがY方向に並ばない)。補助電極42の列のピッチは、発光素子20のY方向における寸法d1より小さい。さらには、補助電極42の列内において隣り合う円形電極42c同士の間隔(間隙42b)は、発光素子20のX方向における寸法d2より小さい。よって、補助電極42の一部は発光素子20と重なる位置に形成される。なお、図示の例においては、円形電極42cは略正円形であるが、楕円形であってもよい。
As illustrated in FIG. 7, the
本実施形態によれば、上記第1実施形態と同様の効果が得られる。さらに、本実施形態においては水玉状の円形電極42cが形成されるので、帯状の電極帯42aを形成する場合と比較して、補助電極42と共通電極22とが互いに接合される距離が短い。よって、接合されている層にかかる膜応力や熱応力が解放されやすく、応力により発光装置が破損するといった事態の発生を低減することができる。また、帯状に補助電極を形成する場合と比較して、開口率の低下が抑制される。
According to this embodiment, the same effect as the first embodiment can be obtained. Furthermore, since the polka dot-shaped
くわえて、上述したように、マスクを利用した堆積法を用いて補助電極42を形成する場合には、補助電極42に対面する部分を開口部とするマスクが用意される。本実施形態の円形電極42cは円形なので、円形の開口部を有するマスクが形成される。角型の電極と比較して、マスクに応力集中する部分が少ないので、マスクに張力をかけても破損しづらく、マスクの強度を向上できる。また、互いに直交する2つの方向の長さが大幅に異なる形状(例えば、長尺)を有する開口部と比較して、マスクに張力をかけた場合にマスクにかかる力が均一となり、マスク自体の変形の度合いが少なくて済む。くわえて、円形電極42cが間隙42bをおいて配置されるとともに、Y方向において間隙42bが並ばないことにより円形電極42cはY方向において隣り合う2つの列において並ばない。よって、円形電極42cに対面する領域としてのマスクの開口部はX,Y何れの方向においても並ばないので、マスクの強度が向上する。このように、本実施形態の補助電極42によれば、マスクの変形や撓みに起因した補助電極の誤差やマスクの破損が抑制される。
In addition, as described above, when the
<D:変形例>
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に述べる変形が可能である。
<D: Modification>
The present invention is not limited to the above-described embodiments. For example, the following modifications are possible.
上述したように、補助電極42は共通電極22で発生する電圧の降下を抑制するために形成される。よって、解像度数や発光領域Aの大きさ等の種々の条件によって、補助電極42の粗密(各電極帯42aおよび円形電極42cの寸法、形状、配置される間隔)を適宜調整できることは当業者にとって自明である。
As described above, the
上記第1および第2実施形態においては、共通電極22を陰極として説明したが、陽極であってもよい。また、共通電極22は発光領域Aにおける総ての発光素子20に共通して設けられる必要は必ずしもなく、発光領域Aを区分されたサブ領域ごとに設けられる態様としてもよい。
In the first and second embodiments, the
上述した実施形態においては、トップエミッション型の発光装置Dについて説明したが、ボトムエミッション型であってもよい。この場合、共通陰極22が光透過性の部材であることは要求されないが、発光層にかかる膜応力(ストレス)の関係で、共通陰極22を厚膜化することができない(すなわち、抵抗値が高くなる)場合がある。そこで、ボトムエミッション型の場合であっても、上記実施形態と同様に補助電極42を用いることにより、共通電極22の低抵抗化が可能となる。
In the above-described embodiment, the top emission type light emitting device D has been described, but a bottom emission type may be used. In this case, the
上記第1および第2実施形態においては、反射層70(70R,70G,70B)を設けることにより、補助電極42と反射層70とを共振体として作用させる構成としていたが、反射層70を設ける代わりに、光を反射させる反射膜で画素電極21を形成することより、画素電極21を反射層として機能させる構成としてもよい。この場合、補助電極42と反射層としての画素電極21との距離は、発光機能層23の厚みを発光素子20の種類(ピーク波長)に応じて適宜異ならせればよい。
In the first and second embodiments, the reflection layer 70 (70R, 70G, and 70B) is provided so that the
<E:応用例>
次に、本発明に係る発光装置Dを適用した電子機器について説明する。図8は、上記実施形態に係る発光装置Dを表示装置に適用したモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。パーソナルコンピュータ2000は、表示装置としての発光装置Dと本体部2010とを備える。本体部2010には、電源スイッチ2001およびキーボード2002が設けられている。
<E: Application example>
Next, an electronic apparatus to which the light emitting device D according to the present invention is applied will be described. FIG. 8 is a perspective view showing a configuration of a mobile personal computer in which the light emitting device D according to the embodiment is applied to a display device. The
図9に、上記実施形態に係る発光装置Dを適用した携帯電話機を示す。携帯電話機3000は、複数の操作ボタン3001およびスクロールボタン3002、ならびに表示装置としての発光装置Dを備える。スクロールボタン3002を操作することによって、発光装置Dに表示される画面がスクロールされる。
FIG. 9 shows a mobile phone to which the light emitting device D according to the above embodiment is applied. A
図10に、上記実施形態に係る発光装置Dを適用した情報携帯端末(PDA:Personal Digital Assistant)を示す。情報携帯端末4000は、複数の操作ボタン4001および電源スイッチ4002、ならびに表示装置としての発光装置Dを備える。電源スイッチ4002を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が発光装置Dに表示される。
FIG. 10 shows an information portable terminal (PDA: Personal Digital Assistant) to which the light emitting device D according to the above embodiment is applied. The information
本発明に係る発光装置が適用される電子機器としては、図8から図10に示したもののほか、デジタルスチルカメラ、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電子ペーパー、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、電子写真方式を利用した画像印刷装置における像担持体に光を照射して潜像を形成するプリンタヘッドのような発光源、プリンタ、スキャナ、複写機、ビデオプレーヤ、タッチパネルを備えた機器等が挙げられる。 Electronic devices to which the light-emitting device according to the present invention is applied include digital still cameras, televisions, video cameras, car navigation devices, pagers, electronic notebooks, electronic papers, calculators, word processors in addition to those shown in FIGS. , Workstations, videophones, POS terminals, light sources such as printer heads that form a latent image by irradiating an image carrier in an image printing apparatus using electrophotography, printers, scanners, copiers, video Examples include a player and a device equipped with a touch panel.
10……基板、12……走査線、14……データ線、16……電源線、18……接地線、20,20R,20G,20B……発光素子、21……画素電極(第1電極)、22……共通電極(第2電極)、23……発光機能層、31……半導体層、32……ゲート電極、33……ソース電極、35……ドレイン電極、40……隔壁層、40a……開口部、42……補助電極、42a……電極帯、42b……間隙、42c……円形電極、42R,42G,42B……電極帯群、43,43A,43B……マスク、43a,43b……開口部、50……対向基板、52……遮光層、52a……光透過部、54……カラーフィルタ、70,70R,70G,70B……反射層、A……発光領域、CH……コンタクトホール、D…発光装置、F0……ゲート絶縁層、F1……第1絶縁層、F2……第2絶縁層、MA,MB……領域、Tdr……駆動トランジスタ、Tsl……選択トランジスタ、U……画素回路。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記第2電極より抵抗率が低い材料から形成され、前記第2電極に電気的に接続される補助電極と、
前記発光層からの射出光を前記第2電極に向けて反射する反射層とを有し、
前記第2電極は前記複数の発光素子にわたって連続に形成された光透過性の部材であり、
前記補助電極は、前記発光領域において第1方向に各列が延びる複数の列を構成し、補助電極は各列内において複数の電極部分に分割されて間隙をおいて配置され、
前記第1方向に直交する方向である第2方向における前記複数の列のピッチは、前記各発光素子の前記第2方向における寸法よりも小さく、
前記発光層からの射出光は前記補助電極と前記反射層との間で往復させられる
発光装置。 A light emitting region in which a plurality of light emitting elements each having a first electrode, a second electrode, and a light emitting layer sandwiched between the first electrode and the second electrode are arranged;
An auxiliary electrode formed of a material having a lower resistivity than the second electrode and electrically connected to the second electrode;
A reflection layer that reflects the light emitted from the light emitting layer toward the second electrode;
The second electrode is a light transmissive member formed continuously over the plurality of light emitting elements,
The auxiliary electrode constitutes a plurality of columns each extending in the first direction in the light emitting region, and the auxiliary electrode is divided into a plurality of electrode portions in each column and arranged with a gap therebetween,
The pitch of the plurality of rows in the second direction, which is a direction orthogonal to the first direction, is smaller than the dimension of the light emitting elements in the second direction,
Light emitted from the light emitting layer is reciprocated between the auxiliary electrode and the reflective layer.
請求項1に記載の発光装置。 The light-emitting device according to claim 1, wherein a pitch in each row of the electrode portions is smaller than a dimension in a first direction of each light-emitting element.
請求項1または請求項2に記載の発光装置。 The light emitting device according to claim 1, wherein the plurality of electrode portions include electrode portions formed so as to straddle two adjacent light emitting elements in the same row.
前記第2方向において、1つの列における間隙に、その列の隣の列に属しこの間隙より長い電極帯が並んでいることにより、隣り合う2つの列における間隙が前記第2方向に並んでいない
請求項1から請求項3の何れかに記載の発光装置。 Each of the electrode portions is a strip-shaped electrode strip extending in the first direction,
In the second direction, an electrode band belonging to a row adjacent to the row and longer than the gap is arranged in the gap in one row, so that the gap in two adjacent rows is not arranged in the second direction. The light-emitting device according to claim 1.
前記複数の発光素子は、前記第2電極を透過する光のピーク波長によって、複数の種類に分類されるとともに、前記第1方向に各列が延びる複数の列を構成し、
前記発光素子の一つの列においては、一つの種類の複数の発光素子が配列され、
前記発光素子の各列において前記電極帯の前記第2方向における間隔を、これらの電極帯が重なった前記第2電極を透過する光のピーク波長に応じて設定した
請求項1から請求項4の何れかに記載の発光装置。 Each of the electrode portions is a strip-shaped electrode strip extending in the first direction,
The plurality of light emitting elements are classified into a plurality of types according to a peak wavelength of light transmitted through the second electrode, and constitute a plurality of columns extending in the first direction.
In one row of the light emitting elements, a plurality of light emitting elements of one kind are arranged,
The interval in the said 2nd direction of the said electrode strip in each row | line | column of the said light emitting element was set according to the peak wavelength of the light which permeate | transmits the said 2nd electrode with which these electrode strips overlapped. The light-emitting device in any one.
請求項1または請求項2に記載の発光装置。 The light emitting device according to claim 1, wherein each of the electrode portions is substantially circular.
前記発光領域のうち、前記補助電極の各電極部分が形成される領域を開口部とするマスクを用意する第1工程と、
前記第2電極の前記表面に前記マスクを対向させる第2工程と、
前記第2電極に前記マスクを対向させた状態で導電性材料を堆積させることにより、前記補助電極を形成する第3工程と
を含む発光装置の製造方法。 A method of manufacturing a light emitting device according to claim 1,
A first step of preparing a mask having an opening in a region where each electrode portion of the auxiliary electrode is formed in the light emitting region;
A second step of making the mask face the surface of the second electrode;
And a third step of forming the auxiliary electrode by depositing a conductive material with the mask facing the second electrode.
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