专利名称：电光学装置及其制造方法、图像形成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电光学装置及其制造方法、采用电光学装置的图像形成装置。
背景技术：
近年来，作为发光装置，将EL(Electro Luminescent，电致发光)元件作为发光元件排列的装置备受注目。EL元件，与使光的透射量改变的液晶元件不同，是本身发光的电流驱动型的发光元件，具有有利于空穴注入层或发光层等的发光的层。
在这种发光装置的制造工序中，作为有利于发光的层的形成方法，列举通过旋涂法等公知的方法将该层的材料在主基板上的广范围内涂布从而成膜之后，向不需要该膜的区域(发光部以外的部分)照射激光，并将该膜选择性地去除的方法。根据该以往方法，能够在多个发光元件中一并形成成为有利于发光的层的膜。因此，该以往的方法，与将发光元件的材料选择性地赋予在该应该设置的位置并成膜的方法相比，生产性优良。
在上述现有方法中，作为进行膜的选择性去除的激光，采用受激准分子激光或者紫外线YAG(Yttrium Aluminium Garnet)激光等紫外线激光。作为受激准分子激光，采用例如波长为两百几十纳米的氟化氪。另外，虽然也要采用红外线激光(例如CO2激光)，但因甚至要去除的膜的下层都有受破坏的可能性，且因加工残渣较多，所以非优选。
然而，在主基板上，形成连接来自用于对EL元件进行驱动或者控制的外部装置的端子的各种布线。这些布线的形成，是在有利于发光的膜的形成之前进行的，这些布线与来自外部装置的端子之间的连接，是在上述膜在广范围内形成之后形成的。因此，在这些布线中，连接来自外部装置的端子的部分，必须通过上述膜的选择性去除而露出。但是，在紫外线激光中，存在无法充分进行上述膜的去除的问题。因此，具有无法以足够的强度以及足够低的电阻值对主基板上的布线和来自外部装置的端子之间进行连接的问题。
另外，由于需要将在有利于发光的层上形成的电极(例如阴极)、和主基板上的布线(例如阴极端子)连接，因此即使在它的连接处也需要将有利于发光的膜去除使布线露出。但是，如果该膜的去除不充分，则在连接处的电阻值变大，无法得到所希望的发光特性。
为了消除这样的问题，考虑采用在上述膜的选择性去除中采用溶液药剂的湿蚀刻法。但是，由于存在水分或者溶剂浸入至有利于发光的层的可能性，因此无法仍然采用该方法。并且，作为其它的湿蚀刻法，虽然列举氧等离子蚀刻法、或采用氮或氩的离子蚀刻法等，但它们也是各向同性的蚀刻法，由于难以进行膜的选择性去除，因此无法直接采用这些方法。
专利文献1中公开了发光装置(有机EL装置)的其它制造方法。在该方法中，首先在主基板上形成布线(阳极端子和阴极端子)，接着通过旋涂法在主基板上的广范围内涂布有利于发光的层的材料从而成膜。之后，通过滴下含有溶解该材料的溶剂和银的液体，从而进行至阴极端子为止的贯通孔的形成以及向该贯通孔填充银，按照覆盖该贯通孔的方式形成阴极层，从而连接阴极层和阴极端子。
但是，专利文献1中，没有记录将成为有利于发光的层的膜选择性地去除的方法。根据该文献的公开，没有公开即使在用银将阴极层和阴极端子连接之后，在主基板上的布线上广范围内残留发光层和空穴注入层，将主基板上的布线与来自外部装置的端子连接的工序。相反，按照现有方法，即使按照仅向主基板上的布线上的膜无用的区域照射激光并将无用的膜选择性去除的方式进行试验，也会如上述那样，膜的去除不充分，连接强度不足，电阻值变高。
专利文献1特开2002-124376号公报发明内容本发明就是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种需要将来自对发光元件进行驱动或者控制的外部装置的端子与主基板上的布线连接的电光学装置，通过从布线上将成为有利于发光的层的膜的无用部分一并去除的方法，从而可制造的电光学装置及其制造方法、还有采用电光学装置的图像形成装置。
为了解决上述问题，本发明中的电光学装置，排列有多个发光元件，该发光元件具备第一电极层、第二电极层和根据所述第一电极层以及所述第二电极层之间的电压而发光的发光功能层，所述电光学装置，具备主基板；配置在所述主基板上的所述第一电极层；配置在所述第一电极层上的所述发光功能层；配置在所述发光功能层上的所述第二电极层；多根布线，形成在所述主基板上比所述发光功能层更下层，向所述发光元件供电或者控制所述发光元件；导电体，将所述布线中的任一根与所述第二电极层连接；和绝缘性保护膜，形成在比所述发光功能层更下层且比所述第一电极层以及所述布线更上层，将所述布线一部分覆盖，所述布线，在上面具有外部连接部，其连接所述主基板外的外部装置的端子，所述保护膜不与所述外部连接部重叠，在所述第一电极层上，在所述保护膜上形成第一贯通孔，通过所述第一贯通孔，所述第一电极层与所述发光功能层接合，所述第二电极层，与所述发光功能层中的至少与所述第一贯通孔重叠的区域的上面紧密接合，将该区域覆盖，在通过所述导电体与所述第二电极层连接的所述布线上，形成在所述保护膜上填充所述导电体的第二贯通孔，所述第二电极层，按照与所述第二贯通孔以及所述外部连接部中的任一方都不重叠的方式被配置。
在此，“发光元件”，包含有机EL元件以及无机EL元件。“电光学装置”，包含各种发光装置、照明装置以及图像显示装置。“第一电极层”以及“第二电极层”，是阳极层或者阴极层，如果“第一电极”是阳极层，则“第二电极”是阴极层，如果“第一电极”是阴极层，则“第二电极”是阳极层。“发光功能层”，是介于阳极层和阴极层之间且有利于发光的层，至少具有发光层。“发光功能层”，既可以仅由单一的发光层构成，也可以由多层构成。例如，“发光功能层”，既可以由发光层和空穴注入层构成，也可以由电子注入层、电子输送层、发光层、空穴输送层和空穴注入层构成。
根据该电光学装置，由于在形成在绝缘性的保护膜上的第一贯通孔的上下存在第一电极层和第二电极层，因此第一贯通孔的区域，变成发光功能层高效发光的区域即像素区域。第二电极层，由于将发光功能层中的至少与第一贯通孔重叠的区域即像素区域覆盖，因此在该电光学装置的制造工序中，在主基板上广范围地涂布发光功能层的材料之后，采用第二电极层，作为将像素区域以外的发光功能层通过蚀刻去除之际的掩模。另外，由于第二电极层，与发光功能层接合，因此即使采用氧等离子蚀刻等各向同性蚀刻法，也能防止第二电极层与发光功能层之间的界面渗透等离子等蚀刻介质，不会有发光功能层受损害的可能性。
另外，在该电光学装置中，位于比发光功能层更下层的主基板上的布线以及保护膜，一旦在主基板上广范围地涂布发光功能层的材料并形成膜，则被该膜覆盖。但是，由于第二电极层没有与保护膜的第二贯通孔重叠，因此在按照将保护膜覆盖的方式，对发光功能层进行成膜之后在对发光功能层进行各向同性蚀刻时，从第二贯通孔中将发光功能层充分去除，通过第二贯通孔能够露出布线。因此，可在形成在绝缘性的保护膜中的第二贯通孔中填充导电体，通过该导电体将第二电极层可靠地与布线连接。另外，由于保护膜没有与布线的上面的外部连接部重叠，第二电极层也没有与外部连接部重叠，因此通过各向同性的蚀刻，能够将外部连接部上的发光功能层充分去除，并露出布线的外部连接部。通过以上，根据该电光学装置，在该制造工序中，在主基板上广范围内涂布发光功能层的材料之后，能够采用第二电极层作为掩模，同时将布线上的无用发光功能层一并去除。这有利于电光学装置的生产性以及品质的提高。
作为优选的方式，在上述第二电极层中的至少与上述第一贯通孔重叠的区域的上面，密切接合有防止上述第二电极层的氧化的密封树脂，在上述第二电极层中的未接合上述密封树脂的区域的上面，可密切接合上述导电体。所谓“密切接合”，是指第二电极层与密封树脂(或者导电体)之间未介入接合剂等其它物质，在两者直接接触的状态下无间隙地接合。在该方式中，由于防止第二电极层的氧化的密封树脂，与第二电极层中的至少与第一贯通孔重叠的区域(像素区域)的上面密切接合，因此即使通过氧等离子蚀刻将像素区域以外的发光功能层去除，在至少像素区域中也能抑制第二电极层的氧化。另外，由于第二电极层和密封树脂紧密接合，因此能够抑制在第二电极层与发光功能层之间的界面渗透氧。作为将像素区域以外的发光功能层去除的方法，在使用氧等离子蚀刻以外的方法的情况下，虽然也会有在大气等氧气氛中第二电极层产生氧化，电阻值增加的可能性，但这种可能性会降低。另外，通过在第二电极层中的未接合密封树脂的区域的上面，紧密接合导电体，从而即使关于未接合密封树脂的区域，也能因导电体而在某种程度上抑制第二电极层的氧化，能够抑制第二电极层的电阻值的增加的可能性。
另外，本发明中的图像形成装置，具备像载体、让上述像载体带电的带电器、排列多个上述发光元件，向上述像载体的被带电的面通过多个上述发光元件照射光，并形成潜像的上述任一种的电光学装置；显影器，其通过使调色剂附着在上述潜像中，从而在上述像载体中形成显像；和转印器，其从上述像载体中将上述显像转印在其它物体中。
根据该图像形成装置，由于采用上述任一种电光学装置作为写入机构，因此与采用激光扫描光学系的情况相比，能够实现装置的小型化。另外，通过采用上述任一种电光学装置，从而有利于图像形成装置的生产性以及品质的提高。
图1为本发明的第一实施方式相关的发光装置(电光学装置)10的平面图。
图2为图1的A-A剖视图。
图3为表示制造发光装置10的步骤的最初工序的图。
图4为表示图3的接下来工序的图。
图5为表示图4的接下来工序的图。
图6为表示图5的接下来工序的图。
图7为表示图6的接下来工序的图。
图8为表示图7的接下来工序的图。
图9为涉及本发明的第二实施方式相关的发光装置(电光学装置)30的、与图2相同的剖视图。
图10为表示制造发光装置10的步骤的中间的工序的图。
图11为表示图10的接下来的工序的图。
图12为表示图11的接下来的工序的图。
图13为表示图12的接下来的工序的图。
图14为发光装置10的变形例相关的发光装置(电光学装置)40的、与图2相同的剖视图。
图15为表示采用本发明的实施方式以及实施例相关的各发光装置作为行式曝光头的图像形成装置的一例的纵剖图。
图16为采用本发明的实施方式以及变形例相关的各发光装置作为行式曝光头的其它图像形成装置的纵剖图。
图17为表示采用本发明的实施方式以及变形例相关的各发光装置的图像显示装置的一例的立体图。
图18为表示采用本发明的实施方式以及变形例相关的各发光装置的其它图像显示装置的立体图。
图中10、30、40-发光装置(电光学装置)，11-主基板，13-阳极端子(布线)，13a、42-阳极层(第一电极层)，13b、43b-外部连接部，14-阴极端子(布线)，14a-阴极接触部，14b-外部连接部，15、45-保护膜，15a-第一贯通孔，15b-第二贯通孔，16、36-空穴注入层(发光功能层的一部分)，17、37-发光层(发光功能层的一部分)，18-阴极层(第二电极层)，19、39-阴极覆盖导电层(导电体)，20-接合剂，21-密封基板，38-密封树脂，47-TFT(薄膜晶体管)。
具体实施例方式
以下，参照附图对本发明的各种实施方式进行说明。另外，在附图中，各个部分的尺寸的比例与实际的尺寸有适当的不同。
(第1实施方式)图1为本发明的第一实施方式中的发光装置(电光学装置)10的平面剖视图，图2为图1的A-A剖视图。由图1具体表示图2的B-B剖视图，为了容易理解后述的保护膜15以及它上层的构成要素，图1中由虚线表示。
如图1所示，发光装置10，由在主基板11上排列4列锯齿型的多个像素区域P而构成。各个像素区域P，在该图的纸面垂直方向发光。在该说明书中，在各像素区域P中将有利于发光的部分称作发光元件(具有后述的阳极层13a、空穴注入层16、发光层17以及阴极层18)。并且，将有利于介入阳极层和阴极层之间的发光的层(空穴注入层16和发光层17的组)称作发光功能层。在主基板11的两个长边附近，交替设置阳极端子(布线)13以及阴极端子(布线)14。并且，在主基板11的两个短边附近也分别设置阴极端子14。向与各像素区域P对应的发光元件，通过阳极端子13供给电源电位。各阳极端子13，从该阳极端子13对应的像素区域P开始延伸至主基板11的长边为止。
在该发光装置10中，设置有对所有的发光元件以及所有的像素区域P共用的阴极层(第二阴极)18、与阴极层18接触的阴极覆盖导电层(导电体)19。与所有的像素区域P对应的发光元件共同具有单一的阴极层18，与阴极层18接触的阴极覆盖导电层19中，连接有多个阴极端子14。通过这些阴极端子14，向所有发光元件供给接地电位。各阴极端子14，从阴极覆盖导电层19的正下面的区域开始延伸至主基板11的端部为止。在阴极端子14的各个端的上面具有与阴极覆盖导电层19接触的阴极接触部14a。阴极层18中也可以仅连接有单一的阴极端子，通过按照如图所示将多个阴极端子14分别与多个像素区域P接近的方式配置，从而可使从这些阴极端子14至像素区域P为止的电阻值以及电压降的偏差最小化，可使所有像素区域P的发光亮度基本一样。
如图2所示，发光装置10，具有由平板状的主基板11和平板状的密封基板21挟持上述发光元件的构成，通过在主基板11上层叠层而制造。在该说明书中，虽然采用“重叠”以及“覆盖”这样的表现，但这些表现，表示从主基板11对应的垂直方向(图1的纸面垂直方向、图2的上下方向)看时的层的配置。另外，来自发光元件的像素区域P的光透射主基板11而前进。即，发光装置10是底发射型的。在该说明书中，在主基板11对应的垂直方向，将主基板11侧作为下方，将密封基板21侧作为上方。
主基板11，由玻璃或者塑料等合适的透明材料形成，它的上面，被由SiO2等透光性的绝缘材料形成的基底绝缘膜12覆盖。在基底绝缘膜12上选择性地形成导电性的布线。这些布线，被采用作为阳极端子13以及阴极端子14。
阳极端子13与阳极层(第一电极层)13a连接。在图示的形式中，阳极端子13以及阳极层13a，由使ITO(Indium Tin Oxide)等使光透射的导电材料相互一体化而形成。与像素区域P刚好重叠的部分，成为阳极层13a，其它部分成为阳极端子13。虽然阳极层13a需要具有透光性，但由于阳极端子13不需要使光透射，因此也可以由不使光透射的导电材料形成阳极端子13。即，既可以由铝或钼等材料形成阳极端子13，也可以是与阳极层13a共通的ITO层和较薄的金属层两层结构。这样产生变形的情况下，能够降低阳极端子13的电阻值。主基板11的长边侧的阳极端子13的一端的上面，是连接未图示的柔性基板的端子的外部连接部13b(参照图1)。该柔性基板，与对发光元件进行驱动或者控制的主基板11外的外部装置连接。
阴极端子14，由ITO、铝、钼等材料形成。主基板11的外边缘侧的阴极端子14的一端的上面，是连接未图示的上述柔性基板的端子的外部连接部14b。在阴极端子14的另一端的上面具有上述阴极接触部14a。
如图2所示，在基底绝缘膜12、阳极端子13以及阴极端子14的上层，设置将它们覆盖的保护膜15。保护膜15，由SiO2或SiNx等绝缘材料形成。保护膜15的材料，具有与对后述的发光功能层的蚀刻对应的耐力。即，即便对发光功能层进行蚀刻也基本不会受损伤。保护膜15的外延，是图1所示的虚线所示的长方形。因此，保护膜15，不会将外部连接部13b、14b覆盖。换言之，阳极端子13以及阴极端子14中的未与保护膜15重叠的主基板11上的外边缘附近的端部，作为外部连接部13b、14b，能够利用于与外部装置的连接中。
在保护膜15中，形成第一贯通孔15a和第二贯通孔15b。阳极层13a，通过第一贯通孔15a与后述的发光功能层(该本实施方式中，空穴注入层16和发光层17的组)密切接合。由于在绝缘性的保护膜15中形成的第一贯通孔15a的上下具有阳极层13a和阴极层18，因此第一贯通孔15a的区域，变成发光功能层高效发光的区域即像素区域P。
在绝缘性的保护膜15的第二贯通孔15b中，将与阴极层18连接的上述阴极覆盖导电层19的一部分埋入，与阴极端子14面接触。即，第二贯通孔15b的区域变成与阴极端子14中的阴极覆盖导电层19连接的阴极接触部14a。
在保护膜15以及阳极层13a上形成透光性的空穴注入层16，并且在空穴注入层16上形成由EL材料形成的面发光的发光层17，在发光层17上形成铝或钙、镁等金属材料形成的阴极层18。发光层17，与上下的空穴注入层16以及阴极层18紧密接合。空穴注入层16、发光层17以及阴极层18的外延，都是图1中虚线所示的一个长方形。即，发光装置10，不仅具有单一的阴极层18，而且具有单一的空穴注入层16和单一的发光层17，从图1的纸面垂直方向看，空穴注入层16、发光层17以及阴极层18的轮廓相互一致。
因此，在本实施方式中，不仅阴极层18，还有空穴注入层16和发光层17也被所有的像素区域P的发光元件共同利用。在各个像素区域P中，阳极层13a、空穴注入层16、发光层17以及阴极层18，构成发光元件。
阴极层18，被阴极覆盖导电层19覆盖。阴极覆盖导电层19的外延，是图1中虚线所示的一个长方形。阴极覆盖导电层19，由铝等金属材料形成。阴极覆盖导电层19，与阴极层18的整个上面紧密接合，从阴极层18凸出的部分，将阴极层18、空穴注入层16以及发光层17的侧面覆盖，同时与保护膜15的一部分的上面紧密接合。另外，阴极覆盖导电层19的一部分，被埋入保护膜15的第二贯通孔15b中，将阴极端子14的阴极接触部14a覆盖。即，阴极层18，经由阴极覆盖导电层19与阴极端子14的阴极接触部14a连接。
在本实施方式中，由于阴极覆盖导电层19，与其它部件一起作用将阴极层18整体完全包围，因此即使在采用后述的密封基板21进行密封之前的阶段，也能将阴极层18与外部环境切断，抑制氧化等化学变化。该效果，在由容易产生化学反应的钙、镁等形成阴极层18的情况下很显著，即使在由比它们更难以产生化学反应的铝形成阴极层18的情况下，也会有利于延长发光装置10的使用寿命。但是，并不一定需要使用阴极覆盖导电层19，阴极层18，也可以经由其它导体而与阴极端子14连接。即，该导体，只要被埋入第二贯通孔15b中并与阴极端子14的阴极接触部14a接触，并与阴极层18的某处接触即可。
在主基板11(或者优选保护膜15)中，按照密封空穴注入层16、发光层17、阴极层18以及阴极覆盖导电层19的方式，将密封基板21固定。密封基板21，与主基板11一起作用，用于保护空穴穴注入层16、发光层17、阴极层18以及阴极覆盖导电层19免受外部气体破坏，由玻璃等材料形成。密封基板21向主基板11的固定，是通过热硬化型或者紫外线硬化型的接合剂20进行的。密封基板21以及接合剂20，按照不与阳极端子13以及阴极端子14的外部连接部13b，14b重叠的方式被配置。
作为通过密封基板21进行密封的方法，有膜密封和间隙密封。虽然发光装置10，通过膜密封而制造，但即使采用任一种密封方法，接合剂20，也能与密封基板11的下面和主基板11(或者优选保护膜15)的上面接触。
接着，对制造发光装置10的步骤进行说明。
首先，如图3所示，在主基板11的上面形成一样厚度的基底绝缘膜12。接着，在基底绝缘膜12上，选择性地形成导电性的布线(即与阳极层13a一体的阳极端子13以及阴极端子14)。接着，在基底绝缘膜12、阳极端子13、阳极层13a以及阴极端子14上，选择性地形成具有第一贯通孔15a以及第二贯通孔15b的保护膜15。在保护膜15的形成工序中，在主基板11的整个上面堆积一样厚度的保护膜15之后，也可以通过蚀刻将边缘部、第一贯通孔15a以及第二贯通孔15b去除。或者，也可以将边缘部、第一贯通孔15a以及第二贯通孔15b的部分作为掩模按照保护膜的材料不会因此堆积的方式进行之后，使保护膜15堆积一样的厚度，将掩模去除。其结果为，从保护膜15，露出阳极端子13的外部连接部13b、阳极层13a、阴极端子14的阴极接触部14a以及外部连接部14b。
接着，如图4所示，通过旋涂法在主基板11上的广范围内涂布空穴注入层16的液体材料，使之干燥并固化。这样，在保护膜15和从保护15露出的层上，接合并形成成为空穴注入层16的空穴注入膜16a。这时，在形成在保护膜15中的第一贯通孔15a中填充空穴注入膜16a的材料。接着，通过旋涂法在主基板11上的广范围内涂布发光层17的液体材料，使之干燥并固化。这样，便在空穴注入膜16a上，接合并形成成为发光层17的发光膜17a。即，形成发光功能层。
作为旋涂法以外的在发光功能层的广范围内的涂布方法，也可以使用丝网印刷、缝隙式涂布(スリツトコ一ト)、苯胺(flexographic)印刷等印刷法、浸渍法、喷涂法等。但是，在这些方法中，由于难以进行膜厚度的控制，因此优选通过旋涂法制造发光装置10。另外，在成膜中采用的材料为固体的情况下，可采用蒸镀法等固体材料的成膜方法。
接着，选择性地形成阴极层18。
具体来说，如图5所示，首先，在发光膜17a上按照将它的上面覆盖的方式，配置形成阴极层18的部分产生开口后的金属掩模22。该配置，是按照从金属掩模22的开口露出所有像素区域P，且该开口既不会与阴极接触部14a也不会与外部连接部13b还不会与外部连接部14b重叠的方式进行的。接着，在从金属掩模22的开口露出的发光膜17a以及金属掩模22上，通过蒸镀法或喷溅法等方法形成阴极层18。这时，阴极层18，在金属掩模22的开口内与发光膜17a密切接合。
接着，如图6所示，将金属掩模22除去。其结果为，阴极层18中仅与发光膜17a密切接合的部分残留。这样，得到将像素区域P覆盖，且既不与阴极接触部14a也不与外部连接部13b也不与外部连接部14b重叠的阴极层18。另外，在发光元件为无机EL元件的情况下，也可以采用将阴极层18的材料配置在主基板11的整个面上，通过光蚀刻形成阴极层18的方法。
继阴极层18的选择性的形成之后，如图7所示，将阴极层18作为掩模，通过各向同性的蚀刻法将空穴注入膜16a以及发光膜17a的无用部分一并充分去除，形成空穴注入层16以及发光层17。其结果为，在主基板11对应的垂直方向，使阴极层18、空穴注入层16以及发光层17的轮廓一致，这些层具有相互覆盖的关系。
在此作为可采用的蚀刻法，除氧等离子蚀刻法之外，还可列举采用氮或氩的离子蚀刻法或湿蚀刻法。一般，在氧等离子蚀刻法中，在即便掩模和膜之间间隙较少时，虽然因该间隙而有等离子入侵并导致掩模所覆盖的层会受损害，但按照上述将阴极层18与发光膜17a接合，由于两者之间不存在间隙，因此不会存在这样的损害。另外，由于发光层17和空穴注入层16之间或空穴注入层16与保护膜15之间不存在间隙，因此发光层17和空穴注入层16都不会损害。
接着，如图8所示，在阴极层18、阴极接触部14a以及保护膜15上使之接合并选择性地形成阴极覆盖导电层19。具体来说，将阴极覆盖导电层19的形成部分产生开口的金属掩模配置在阴极层18上，接着通过蒸镀法或喷溅法等方法形成阴极覆盖导电层19，接着将该金属掩模除去。这样，便得到与阴极层18接触，与外部连接部13b和外部连接部14b都不会重叠的阴极覆盖导电层19。并且，这时，在形成在保护膜15中的第二贯通孔15b中填充阴极覆盖导电层19的材料，这样，阴极层18经由阴极覆盖导电层19与阴极端子14的阴极接触部14a连接。如上所述，由于从阴极接触部14a将空穴注入膜16a以及发光膜17a充分去除，因此阴极覆盖导电层19和阴极端子14之间的接触电阻充分降低。另外，即使在阴极覆盖导电层19的形成中，也可采用将阴极覆盖导电层19的材料配置在主基板11上的整个面上，通过光蚀刻形成阴极覆盖导电层19的方法。
接着，如图2所示，按照将空穴注入层16、发光层17、阴极层18以及阴极覆盖导电层19覆盖的方式，通过接合剂20将密封基板21固定在主基板11上。在发光元件中采用有机EL元件的情况下，该密封尤其需要，用于在将发光元件与外部环境切断，抑制因氧或者水分而导致的劣化而进行。在该密封时，密封基板21以及接合剂20，按照与外部连接部13b以及外部连接部14b中的任一方都不会重叠的方式配置。因此，变成外部连接部13b以及外部连接部14b露出的状态。
然而，发光功能层的材料与接合剂的关系会恶化。因此，优选在涂布接合剂的部分，尽可能地将发光功能层的材料去除。在发光装置10中虽然在保护膜15的上面涂布接合剂20，但从被涂布的部分，将无用的空穴注入膜16a以及发光膜17a充分去除。因此，通过接合剂20使接合的强度充分强大。
在上述工序之后，外部连接部13b以及14b中，连接有与上述外部装置连接的柔性基板的端子。该连接，是通过采用例如各向异性导电材料的接合进行的。但是，发光功能层的材料，因各向异性导电材料而导致接合的关系困难。因此，优选在与各向异性导电材料接触的部分，尽可能地将发光功能层的材料去除。在发光装置10中虽然各向异性导电材料与外部连接部13b以及14b接触，但从外部连接部13b以及14b，将无用的空穴注入膜16a以及发光膜17a充分去除。因此，因各向异性导电材料而接合的强度充分变强。因此，上述柔性基板的端子的连接强度以及品质充分变高。
如以上所说明，在发光装置10中，由于第二电极层15b，将发光功能层(空穴注入层16以及发光层17的组)中的至少与第一贯通孔15a重叠的像素区域P覆盖，因此在该发光装置10的制造工序中，在将发光功能层的材料广范围地涂布在主基板11上之后，可采用阴极层18作为在通过蚀刻将像素区域P以外的发光功能层去除之际的掩模。另外，由于阴极层18与发光功能层接合，因此即使采用氧等离子蚀刻等各向同性蚀刻法，也能防止在阴极层18与发光功能层之间的界面渗入等离子等蚀刻介质，不会有让发光功能层受损害的可能性。
另外，在发光装置10中，位于比发光功能层更下层的主基板11上的布线(阳极端子13以及阴极端子14)以及保护膜15，在主基板11上广范围地涂布发光功能层的材料并形成膜(空穴注入膜16a以及发光膜17a)时，通过该膜进行覆盖。但是，由于阴极层18与保护膜15的第二贯通孔15b不重叠，因此在按照将保护膜15覆盖的方式生成上述膜之后，通过各向同性蚀刻，从第二贯通孔15b中将发光功能层的材料充分去除，通过第二贯通孔15b使阴极端子14的阴极接触部14a露出。因此，能够在形成在保护膜15中的第二贯通孔15b中填充阴极覆盖导电层19，通过该阴极覆盖导电层19将阴极层18确切地与阴极端子14的阴极接触部14a连接。另外，由于保护膜15与外部连接部13b和14b都没有重叠，阴极层18与外部连接部13b和14b也都没有重叠，因此通过各向同性的蚀刻，将外部连接部13b以及14b上的发光功能层充分去除，能够在外部连接部13b中也使14b露出。这样，根据发光装置10，在该制造工序中，通过在主基板11上的广范围内涂布发光功能层的材料之后，便能够采用阴极层18作为掩模，同时能够将布线上的无用的发光功能层一并充分去除。这有利于发光装置10的生产性以及品质的提高。
(第二实施方式)
针对本发明的第二实施方式中的发光装置(电光学装置)30进行说明。发光装置30与发光装置10最大不同点在于阴极的结构。着眼于这点，针对发光装置30的结构，参照附图进行说明。
图9为有关发光装置30的与图2同样的剖视图。如图所示，在发光装置30中，使在保护膜15以及阳极层13a上，透光性的空穴注入层36，进而在空穴注入层36上由EL材料形成的且面发光的发光层37，在发光层37上的阴极层18，在图中右侧端一致而形成。在阴极层18的上面，紧密接合用于防止阴极层18的氧化的密封树脂38。紧密接合阴极层18上的密封树脂38的区域，将第一贯通孔15a覆盖，与第二贯通孔15b和外部连接部13b和外部连接部14b都不重叠。作为密封树脂38，可以采用环氧系热硬化树脂等材料。
在阴极层18上的未紧密接合密封树脂38的区域上，紧密接合有与阴极覆盖导电层19同样的阴极覆盖导电层39，在阴极层18的侧面，紧密接合有密封树脂38以及阴极覆盖导电层39。即，阴极层18，被密封树脂38、阴极覆盖导电层39以及发光层37包围。发光层37，与上述发光层17同样，比发光层17更广。并且，密封树脂38，与发光层37的上面的未被阴极层18覆盖的区域紧密接合。即，发光层37的上面，被阴极层18以及密封树脂38覆盖。另外，阴极覆盖导电层39，与上述阴极覆盖导电层19的不同点在于，代替空穴注入层16、发光层17以及阴极层18而包围空穴注入层36、发光层37以及阴极层38这一点、和在发光层37的上方与密封树脂38紧密接合并还包围密封树脂38这点。空穴注入层36，与上述空穴注入层16同样，比空穴注入层16更广。
接着，对制造发光装置30的步骤进行说明。
首先，通过与发光装置10的制造同样的步骤，进行阴极层18的形成之前的工序(参照图3～图6)。接着，如图10所示，在阴极层18上涂布密封树脂38，使之干燥并固化。作为该涂布方法，可采用分配(dispense)法或印刷法等公知的方法。通过该涂布，将密封树脂38与阴极层18的上面的一部分以及侧面的一部分(在阴极层18的上面以及侧面中未与阴极覆盖导电层39紧密接合的区域)和发光层37的上面露出的区域紧密接合。其结果为，发光层37被密封树脂38以及阴极层18覆盖。
接着，如图11所示，将阴极层18以及密封树脂38作为掩模，通过各向同性蚀刻法将空穴注入膜16a以及发光膜17a的无用部分一并充分去除，形成空穴注入层36以及发光层37。在此，也可采用发光装置10的制造工序中可采用的蚀刻方法。如上述那样，发光层37，与密封树脂38以及阴极层18紧密接合，由于两者之间不存在间隙，因此在该工序中不会有发光层37受损害的可能性。当然，空穴注入层36也不会损害。
该工序的结果为，第一贯通孔15a，仍然被空穴注入层36以及发光层37覆盖，从外部连接部13b、阴极接触部14a以及外部连接部14b中将无用的空穴注入膜16a以及发光膜17a一并去除。另外，在与主基板11对应的垂直方向，使阴极层18以及密封树脂38的组的轮廓、空穴注入层36的轮廓、与发光层37的轮廓一致，具有分别相互被覆盖的关系。
接着，如图12所示，选择性地形成阴极层18、密封树脂38、阴极接触部14a以及在保护膜15上形成阴极覆盖导电层39。该形成方法，与阴极覆盖导电层19的形成方法相同。该工序的结果为，阴极层18经由阴极覆盖导电层39与阴极端子14的阴极接触部14a连接。这时，阴极覆盖导电层39与外部连接部13b和外部连接部14b都不重叠。
接着，如图13所示，按照将空穴注入层36、发光层37、阴极层18、密封树脂38以及阴极覆盖导电层39密封的方式，通过接合剂20，将密封基板21固定在主基板11上。关于该固定的详细情况，与关于发光装置10的描述同样。
由以上的说明可知，通过发光装置30能实现与发光装置10同样的效果。
除此之外，通过发光装置30，即使通过氧等离子蚀刻将无用的空穴注入膜16a以及发光膜17a去除，在由密封树脂38覆盖的区域也能抑制阴极层18的氧化。另外，由于将阴极层18和密封树脂38紧密接合，因此在两者之间的界面也能抑制氧的渗透。在采用氧等离子蚀刻以外的方法的情况下，会有在大气等氧气氛中阴极层18产生氧化，电阻值增加的可能性，但通过发光装置30，能够降低这种可能性。另外，由于在阴极层18中的未接合密封树脂38的区域的上面紧密接合有阴极覆盖导电层39，因此关于未接合密封树脂38的区域通过阴极覆盖导电层39也能在某种程度上抑制阴极层18的氧化，能够抑制阴极层18的电阻值的增加。该效果也是通过发光装置10得到的效果。
(变形例)(1)也可以将上述各实施方式进行变形，在主基板11上形成对发光元件进行驱动或者控制的电路的一部分或者全部的结构。作为这样的变形例的一例，针对发光装置10的变形例中的发光装置(电光学装置)40进行说明。在该发光装置40中，在主基板11上形成对发光元件进行驱动的电路的一部分。
图14为有关发光装置40的与图2同样的剖视图。如图所示，在主基板11上的基底绝缘膜12上通过成膜形成电路层叠体46。在电路层叠体46内，按每个发光元件配置TFT(薄膜晶体管)47。TFT47，依据来自阳极端子13的信号，驱动对应的发光元件，该栅极47G中连接有栅极线(布线)43，从未图示的高电位电源线向漏极47D经由未图示的漏极线(布线)供给电源电位，源极47S中连接有阳极层(第一电极层)42。
作为栅极线43、未图示的漏极线、阳极层42以及阴极端子14采用的布线，在TFT电路层叠体46上的同一层选择性地形成。这些布线的材料，与发光装置10中的布线的材料相同。并且，保护膜45，按照栅极线43、未图示的漏极线、阳极层42以及阴极端子14相互离开的方式形成。即，若从栅极线43向TFT47的栅极47G供给来自未图示的电路的切换信号，则漏极47D与源极47S之间有电流流动。
另外，虽然例示了对发光装置10进行变形得到的发光装置40，但也可对发光装置30施以与此相同的变形。
(2)上述实施方式的各个发光装置10、30、40，虽然具有在所有的发光元件中共用的阴极层(第二电极层)18，但各发光元件也可以具有与其它发光元件的阴极层独立的一个阴极层，各阴极层与至少一个阴极端子连接。或者将主基板11划分为多个区域，在这些各个区域中设置一个阴极层，这些多个阴极层的每一个对所对应的区域内的多个发光元件共用。在按照这样在相互离开的位置设置多个第二电极层的情况下，在比它更下层且在制造工序中被部分蚀刻的发光功能层也残留在由第二电极层掩蔽后的多个区域中。不论哪种，第一电极层，在与保护膜的第一贯通孔重叠的区域都与发光功能层的上面密切接合，与第一贯通孔下的第一电极层一起作用向发光功能层施加电压。
(3)在上述各个实施方式中，在发光功能层(发光层和空穴注入层的组)下设置透光性阳极层13a，在发光功能层上设置阴极层18。但是，也可以在发光功能层下设置透光性阴极层，在发光功能层上设置阳极层。这种情况下，各个发光元件，可以具有与其它发光元件的阴极层独立的一个透光性阴极层，多个发光元件也可以通过与其它发光元件共通的透光性阴极层供给接地电位。但是，各个发光元件，应该具有与其它发光元件的阳极层独立的一个阳极层，通过与其它发光元件的阳极端子独立的一个阳极端子供给电源电压。这些各个阳极层，通过具有与例如上述阴极覆盖导电层19类似的覆盖功能以及连接功能的阳极覆盖导电层这样的导电体，与对应的阳极端子连接。
(应用例)上述实施方式以及变形例中的各发光装置，可应用于发出单色光的各种曝光装置、照明装置以及图像显示装置中。作为曝光装置，列举用于在利用电子照相方式的图像形成装置中的像载体中写入潜像的行式光头。作为图像形成装置的一例，有打印机、复印机的打印部分以及传真的打印部分。
图15为表示上述实施方式以及变形例中的采用各发光装置作为行式曝光头的图像形成装置一例的纵剖图。但是，在各发光装置中，图像区域P排列成2列且为锯齿式。该图像形成装置，是利用中间带转印体方式的串联式全彩图像形成装置。
在该图像形成装置中，同样结构的4个曝光头10K、10C、10M、10Y，被分别配置在同样结构的4个感光体鼓(像载体)110K、110C、110M、110Y的曝光位置上。
如图15所示，在该图像形成装置中，设置驱动滚轮(roller)121和从动滚轮122，在这些滚轮121、122中卷绕无端的中间转印带120，如箭头所示使滚轮121、122的周围旋转。虽然未图示，但也可以在中间转印带120中设置赋予张力的拉力滚轮等张力赋予机构。
在该中间转印带120的周围，相互以规定的间隔在4个外围面配置具有感光层的感光体鼓110K、110C、110M、110Y。注脚K、C、M、Y，分别是指用于形成黑、蓝绿、品红、黄色的影像而使用。关于其它部件也同样。感光体鼓110K、110C、110M、110Y，与中间转印带120的驱动同步被旋转驱动。
在各感光体鼓110(K、C、M、Y)的周围，配置电晕(corona)带电器111(K、C、M、Y)、曝光头10(K、C、M、Y)、显影器114(K、C、M、Y)。电晕带电器111(K、C、M、Y)，使对应的感光体鼓110(K、C、M、Y)的外围面带电相同。曝光头10(K、C、M、Y)，将静电潜像写入感光体鼓的使之带电的外围面。各曝光头10(K、C、M、Y)，按照沿着感光体鼓110(K、C、M、Y)的母线(主扫描方向)的方式设置多个发光元件的排列方向。静电潜像的写入，是通过借助上述多个发光元件向感光体鼓照射光进行的。显影器114(K、C、M、Y)，通过向静电潜像赋予作为显影剂的调色剂(toner)，从而在感光体鼓中显像即形成可视像。
通过这样的4色单色显像形成台所形成的黑、蓝绿、品红、黄色各显像，通过在中间转印带1120上依次一次转印，从而在中间转印带120上重合，其结果得到全彩的显像。在中间转印带120的内侧，配置4个一次转印电晕管(转印器)112(K，C，M，Y)。一次转印电晕管112(K，C，M，Y)，被分别配置在感光体鼓110(K，C，M，Y)的附近，通过从感光体鼓110(K，C，M，Y)静电吸引显像，从而在通过感光体鼓和一次转印电晕管的中间转印带120中转印显像。
最终作为形成图像的对象的薄片102，通过拾取器滚轮103，从供纸盒101分别一一供纸，并被送往与驱动滚轮121接触的中间转印带120与二次转印滚轮126之间的咬入口(ニツプ)。中间转印带120上的全彩显像，通过二次转印滚轮126在薄片102的单面统一二次转印，通过作为定影部的定影滚轮对127，在薄片102上定影。之后，薄片102，通过排纸滚轮对128，向形成在装置上部的排纸盒上排出。
上述图像形成装置，由于采用上述发光装置作为写入机构，因此与采用激光扫描光学系统的情况相比，能够实现装置的小型化。另外，由于上述发光装置与以往相比，生产性以及品质优良，因此有利于图像形成装置的生产性以及品质的提高。
接着，针对本发明中的图像形成装置的其它实施方式进行说明。
图16，为采用上述发光装置作为行式曝光头的其它图像形成装置的纵剖面图。该图像形成装置，是利用中间带转印体方式的旋转显影式的全彩图像形成装置。在如图18所示的图像形成装置中，在感光体鼓(像载体)165的周围，设置有电晕带电器168、旋转式显影单元161、曝光头167、中间转印带169。
电晕带电器168，使感光体鼓165的外围面带电相同。曝光头167，在感光体鼓165的使之带电的外围面写入静电潜像。曝光头167，按照沿着感光体鼓165的母线(主扫描方向)设置多个发光元件的排列方向设置。静电潜像的写入，是通过借助上述多个发光元件向感光体鼓照射光而进行的。
显影单元161，是4个显影器163Y、163C、163M、163K以90°角度的间隔配置的鼓，可以以轴161a为中心按逆时针方向旋转。显影器163Y、163C、163M、163K，分别向感光体鼓165供给黄、蓝绿、品红、黑色的调色剂，通过向静电潜像附着作为显影剂的调色剂，从而在感光体鼓165中进行显像即形成可视像。
无端的中间转印带169，卷绕在驱动滚轮170a、从动滚轮170b、一次转印滚轮166以及拉力滚轮中，使这些滚轮的周围向箭头所示的方向旋转。一次转印滚轮166，通过从感光体鼓165静电吸引显像，从而在通过感光体鼓和一次转印滚轮166之间的中间转印带169中转印显像。
具体来说，通过感光体鼓165的最初的1次旋转，借助曝光头167写入用于黄色(Y)像的静电潜像，借助显影器163Y形成同色的显像，进而转印在中间转印带169中。并且，通过接下来的一次旋转，借助曝光头167写入用于蓝绿色(C)像的静电潜像，借助显影器163C形成同色的显像，按照与黄色的显像重合的方式被转印在中间转印带169中。然后，在按照这样感光体鼓9旋转4次期间，使黄、蓝绿、品红、黑色的显像依次与中间转写带169重合，其结果为，在转印带169上形成全彩的显像。最终，在作为形成图像的对象的薄片的两面上形成图像的情况下，以在中间转印带169上形成表面和背面同色的显像，接着在中间转印带169上转印表面和背面的下一颜色的显像的形式，在中间转印带169上得到全彩的显像。
在图像形成装置中，设置使薄片通过的薄片载送路径174。薄片，从供纸盒178，通过拾取器滚轮179分别一一取出纸，通过载送滚轮使薄片载送路径174前进，并通过与驱动滚轮170a接触的中间转印带169和二次转印滚轮171之间的咬合处。二次转印滚轮171，通过从中间转印带169对全彩显像统一进行静电吸引，从而在薄片的单面转印显像。二次转印滚轮171，通过未图示的离合器(clutch)而使得与中间转印带169邻接或者离开。并且，在将全彩的显像转印在薄片中时，二次转印滚轮171，与中间转印带169抵接，在将显像印重叠中间转印带169上期间，从二次转印滚轮171离开。
如上述将转印图像后的薄片载送给定影器172，通过使之通过定影器172的加热滚轮172a和加压滚轮172b之间，从而薄片上的显像定影。定影处理后的薄片，被引入排纸滚轮对176，并向箭头F的方向前进。在双面打印时，在薄片的大部分通过排纸滚轮对176之后，使排纸滚轮对176逆向旋转，按照箭头G所示被导入双面打印用载送路径175中。然后，通过二次转印滚轮171将显像转印在薄片的另一面，再次通过定影器172进行定影处理之后，通过排纸滚轮对176将薄片排出。
图16的图像形成装置，由于采用上述发光装置作为写入机构，因此与采用激光扫描光学系统的情况相比，能够实现装置的小型化。另外，由于上述发光装置与以往相比生产性以及品质优良，因此有利于图像形成装置的生产性以及品质的提高。
以上，虽然例示了可应用上述实施方式以及变形例中的各发光装置的图像形成装置，但在其它电子照相方式的图像形成装置中也可应用各发光装置，这样的图像形成装置属于本发明的范围。例如，也可以在不使用中间转印带，而直接从感光体鼓中将显像转印在薄片上的类型的图像形成装置、或在形成单色图像的图像形成装置中应用上述发光装置。
接着，针对应用了上述实施方式以及变形例中的各发光装置的各种图像显示装置进行说明。
图17表示采用上述各发光装置作为显示部91的个人计算机(图像显示装置)的结构。个人计算机2000，具备作为显示单元的显示部91和主体部2010。在主体部2010中，设置电源开关2001以及键盘2002。由于将采用EL元件作为发光元件的发光装置作为显示部91采用，因此个人计算机2000，能够实现视野角广且容易看的画面。另外，由于显示部91，与以往相比生产性以及品质优良，因此有利于个人计算机2000的生产性以及品质的提高。
图18表示采用上述各发光装置作为显示部92的移动电话机(图像显示装置)的结构。移动电话机3000，具备多个操作键3001以及滚动键3002以及作为显示单元的显示部92。通过操作滚动键3002，从而使显示在电光学装置1中的画面滚动。移动电话机3000，能够显示视野角广且容易看的画面。另外，由于显示部92与以往相比生产性以及品质优良，因此有利于移动电话机3000的生产性以及品质的提高。
权利要求
1.一种电光学装置，排列有多个发光元件，该发光元件具备第一电极层、第二电极层和根据所述第一电极层以及所述第二电极层之间的电压而发光的发光功能层，所述电光学装置，具备主基板；配置在所述主基板上的所述第一电极层；配置在所述第一电极层上的所述发光功能层；配置在所述发光功能层上的所述第二电极层；多根布线，形成在所述主基板上比所述发光功能层更下层，向所述发光元件供电或者控制所述发光元件；导电体，将所述布线中的任一根与所述第二电极层连接；和绝缘性保护膜，形成在比所述发光功能层更下层且比所述第一电极层以及所述布线更上层，将所述布线一部分覆盖，所述布线，在上面具有外部连接部，其连接所述主基板外的外部装置的端子，所述保护膜不与所述外部连接部重叠，在所述第一电极层上，在所述保护膜上形成第一贯通孔，通过所述第一贯通孔，所述第一电极层与所述发光功能层接合，所述第二电极层，与所述发光功能层中的至少与所述第一贯通孔重叠的区域的上面紧密接合，将该区域覆盖，在通过所述导电体与所述第二电极层连接的所述布线上，形成在所述保护膜上填充所述导电体的第二贯通孔，所述第二电极层，按照与所述第二贯通孔以及所述外部连接部中的任一方都不重叠的方式被配置。
2.根据权利要求1所述的电光学装置，其特征在于，在所述第二电极层中的至少与所述第一贯通孔重叠的区域的上面，紧密接合有防止所述第二电极层的氧化的密封树脂，在所述第二电极层中的不与所述密封树脂接合的区域的上面，紧密接合所述导电体。
3.一种图像形成装置，具备像载体；带电器，其让所述像载体带电；权利要求1或者权利要求2所述的电光学装置，其排列多个所述发光元件，通过多个所述发光元件向所述像载体的带电的面照射光，形成潜像；显影器，其通过使调色剂附着在所述潜像中，从而在所述像载体中形成显像；和转印器，其将所述显像从所述像载体转印到其它物体中。
4.一种电光学装置的制造方法，该电光学装置排列有多个发光元件，该发光元件具备第一电极层、第二电极层和根据所述第一电极层以及所述第二电极层之间的电压而发光的发光功能层，所述电光学装置的制造方法，包括下述工序在形成在基板上的绝缘膜上，选择性地形成对所述发光元件供电或者控制所述发光元件的多根布线，将其一部分作为所述第一电极层的工序；在所述第一电极层上，形成将所述布线一部分覆盖的绝缘性的保护膜的工序；在所述保护膜上形成第一贯通孔以及第二贯通孔的工序；在所述第一电极层以及所述保护膜上形成所述发光功能层，通过所述第一贯通孔，连接所述第一电极层和所述发光功能层的工序；在所述发光功能层上，选择性地形成所述第二电极层的工序；将所述第二电极层作为掩模，将所述发光功能层的不需要部分去除的工序；按照将所述第二电极层以及所述第二贯通孔覆盖的方式，形成由导电体组成的导电层，通过在所述第二贯通孔中填充所述导电体，将所述第二电极层与所述多根布线中的任一根连接的工序。
5.根据权利要求4所述的电光学装置的制造方法，其特征在于，还包括按照将所述第二电极层以及所述导电层密封的方式，将密封基板固定在所述基板上的工序。
全文摘要
提供通过将成为有利于发光的层的膜的无用部分从布线上一并充分去除的方法可制造的电光学装置以及采用其的图像形成装置。具备主基板(11)、排列在主基板上的像素区域(P)、与覆盖像素区域的阳极层(13a)接触的阳极端子(13)和与覆盖像素区域(P)的阴极接触的阴极端子(14)。两个端子形成在主基板上的发光元件的发光层(17)的下层。阳极端子(13)具有连接来自主基板外的外部装置的端子的外部连接部(13b)，阴极端子(14)具有连接所述端子的外部连接部(14b)和与阴极覆盖导电层(19)接触的阴极接触部(14a)。阴极层(18)与阴极覆盖导电层(19)接触，与发光层接合，不与外部连接部(13b)、外部连接部(14b)及阴极接触部(14a)重叠。
文档编号H05B33/12GK1877850SQ20061009124
公开日2006年12月13日 申请日期2006年6月8日 优先权日2005年6月9日
发明者樱井和德 申请人:精工爱普生株式会社