JP2002033185A - 発光装置および電気器具 - Google Patents
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Abstract
いた電気器具を提供する。 【解決手段】 陽極101、EL層102および陰極1
03からなるEL素子100の陽極101に接して遮光
膜104が設けられている。遮光膜104としては、黒
色に着色された絶縁膜または反射率の低い金属膜を用い
ることができる。このとき陽極101および陰極103
は可視光に対して透明もしくは半透明であり、EL光1
05を透過する。この構造では外光107は遮光膜10
4に吸収され、観測者106に到達しないため、外部の
景色が観測面に映ることを防ぐことができる。
Description
および陰極)間に発光性材料からなる薄膜を挟んだ素子
(以下、発光素子という)を有する装置(以下、発光装
置という)に関する。特に、EL(Electro Luminescen
ce)が得られる発光性材料からなる薄膜を用いた発光素
子(以下、EL素子という)を有する発光装置に関す
る。なお、有機ELディスプレイや有機発光ダイオード
(OLED:Organic Light EmittingDiode)は本発明
の発光装置に含まれる。
材料は、一重項励起もしくは三重項励起または両者の励
起を経由して発光(燐光および/または蛍光)するすべ
ての発光性材料を含む。
下、EL発光装置という)の開発が進んでいる。EL発
光装置にはパッシブマトリクス型とアクティブマトリク
ス型があるが、どちらもEL素子に電流を流すことによ
って、ELが得られる発光性材料からなる薄膜(発光
層)を発光させるという原理で動作する。
す。図2において、絶縁体201に接して陽極202、
発光層203および陰極204が積層され、EL素子2
00を形成している。このとき、一般的には電子の供給
源である陰極204には仕事関数の小さい金属電極が用
いられ、正孔の供給源である陽極202には仕事関数が
大きく、且つ、可視光に対して透明な酸化物導電膜(代
表的にはITO膜)が用いられる。これは陰極204と
なる金属電極が可視光に対して不透明であるため、陽極
を可視光に対して透明にしなければ、発光層で生成され
た光(以下、EL光という)を観測できないからであ
る。
接透過して観測されるか、もしくは陰極204で反射さ
れた後に陽極202を透過して観測される。即ち、観測
者206は発光層203が発光している画素において陽
極202を透過したEL光205を観測することができ
る。
射した外光(発光装置の外部の光)207が陰極204
の裏面(発光層に接する側の面)で反射され、陰極20
4の裏面が鏡のように作用して外部の景色が観測面(観
測者側に向かう面)に映るといった問題があった。ま
た、この問題を回避するために、EL発光装置の観測面
に円偏光フィルムを貼り付け、観測面に外部の景色が映
らないようにする工夫がなされているが、円偏光フィル
ムが非常に高価であるため、製造コストの増加を招くと
いう問題があった。
を鑑みてなされたものであり、円偏光フィルムを用いず
にEL発光装置の鏡面化を防ぐことを目的とし、それに
よりEL発光装置の製造コストを低減して安価なEL発
光装置を提供することを課題とする。さらに、それを表
示部として有する安価な電気器具を提供することを課題
とする。
光素子(典型的にはEL素子)を形成する一対の電極
(陽極および陰極)の双方が可視光に対して透明もしく
は半透明な導電膜で形成され、前記発光素子に接して、
または前記発光素子の上方または下方に絶縁膜もしくは
導電膜を挟んで遮光膜が設けられたことを特徴としてい
る。即ち、前記一対の電極のうち、いずれか一方の電極
を挟んで発光層と遮光膜とが設けられた構造または発光
素子の陽極もしくは陰極に接して遮光膜が設けられた構
造となっている点に特徴がある。
透明とは可視光の透過率が80〜100%であることを
指し、可視光に対して半透明とは可視光の透過率が50
〜80%であることを指す。勿論、膜厚によって透過率
は異なるが、膜厚は上記範囲内に収まるように適宜設計
すれば良い。
1(A)に示す。図1(A)に示す構成では陽極10
1、EL層102および陰極103からなるEL素子1
00に接して遮光膜104が設けられている。このとき
陽極101および陰極103は可視光に対して透明もし
くは半透明である。そのため、陽極101としては仕事
関数が4.5〜5.5の酸化物導電膜を用いることが好
ましい。
0〜3.5の導電膜(代表的には周期表の1族もしくは
2族に属する元素を含む金属膜)を用いる必要がある
が、可視光に対して不透明な金属膜であることが多いた
め、図1(B)に示すような構造とすることが好まし
い。図1(B)はEL素子100の拡大図であり、陰極
103を半透明電極103aおよび透明電極103bで形
成している。
もしくは2族に属する元素を含む金属膜からなる電極で
あり、膜厚が5〜70nm(好ましくは10〜30n
m)と薄いため可視光に対して半透明である。また、透
明電極103bは酸化物導電膜からなる電極であり、可
視光に対して透明である。
用いれば良い。即ち、発光層を単独で用いても良いし、
ドーパント(例えば、三重項励起を経由して発光する有
機材料)を添加しても良い。
孔)注入層、キャリア輸送層もしくはキャリア阻止層を
積層して用いても良い。
101に接して設けられているが、陰極103に接して
設けられていても良い。また、遮光膜104と陽極10
1との間(もしくは遮光膜104と陰極103との間)
に絶縁膜もしくは導電膜が設けられていても良い。
視光に対する吸収係数の高い材料からなる薄膜を用いる
ことができる。代表的には金属粒子もしくはカーボン粒
子を分散させた絶縁膜(好ましくは樹脂膜)、反射率の
低い金属膜(好ましくはチタン膜、窒化チタン膜、クロ
ム膜、モリブデン膜、タングステン膜、タンタル膜もし
くは窒化タンタル膜)または半導体膜を用いることがで
きる。
5は陰極103を透過することができるため、直接観測
者106に観測される。また、外光107は遮光膜10
4に達した際に遮光膜104に殆ど吸収され、反射光は
問題とならない程度にまで低減される。従って、観測者
106に反射光が届かず、外部の景色が観測面に映ると
いった問題を回避することができる。
円偏光フィルムを用いずに従来の問題を解決することが
できるため、安価な発光装置を提供することが可能であ
る。また、本発明の発光装置を表示部に用いることで安
価な電気器具を提供することが可能である。
3、図4を用いて説明する。まず、図3(A)は陽極に
接して遮光膜を設けた場合の例である。なお、本発明の
実施の形態では遮光膜として金属粒子もしくはカーボン
粒子を分散させた絶縁膜を用いる。
は陽極302、EL層303および陰極304からなる
EL素子306が設けられ、陰極304の上には保護膜
305が設けられている。遮光膜301の膜厚は遮光性
を高めるために200nm以上(好ましくは300nm
〜2μm)とすることが望ましい。
5〜5.5の酸化物導電膜を用いることが好ましい。ま
た、陰極304としては図3(B)に示すような構造と
することが好ましい。図3(B)はEL素子306の拡
大図であり、陰極304を半透明電極304aおよび透
明電極304bで形成している。
もしくは2族に属する元素を含む金属膜からなる電極で
あり、膜厚が5〜70nm(好ましくは10〜30n
m)と薄いため可視光に対して半透明である。また、透
明電極304bは酸化物導電膜からなる電極であり、可
視光に対して透明である。
用いれば良い。即ち、発光層を単独で用いても良いし、
ドーパント(例えば、三重項励起を経由して発光する有
機材料)を添加しても良い。
孔)注入層、キャリア輸送層もしくはキャリア阻止層を
積層して用いても良い。
もしくは半透明な絶縁膜であり、酸素および水を透過し
にくい絶縁膜であることが好ましい。EL層303(特
に発光層)や陰極304が酸素および水により劣化しや
すいため、保護膜305はこれらを保護するために設け
られる。代表的には窒化珪素膜、窒化酸化珪素膜(Si
OxNyで表される)、酸化タンタル膜、酸化アルミニウ
ム膜もしくは炭素膜(好ましくはダイヤモンドライクカ
ーボン膜)を用いることが好ましい。
マトリクス型の発光装置にもアクティブマトリクス型の
発光装置にも用いることができる。アクティブマトリク
ス型の発光装置に用いる場合、EL素子に電気的に接続
される薄膜トランジスタ(以下、TFTという)は陽極
302に接続されるため、TFTとしてpチャネル型T
FTを用いることが好ましい。また、その場合、発光装
置に含まれる全てのTFTをpチャネル型TFTとする
ことによって発光装置の製造コストを低減することが可
能である。
発光装置の例を図4(A)に示す。なお、図3の説明に
用いた符号と同じ符号を用いている場合は図3の説明を
参照すると良い。図4(A)において、遮光膜301の
上には陰極307、EL層308および陽極309から
なるEL素子310が設けられ、陽極309の上には保
護膜305が設けられている。
5〜5.5の酸化物導電膜を用いることが好ましい。ま
た、陰極307としては図4(B)に示すような構造と
することが好ましい。図4(B)はEL素子310の拡
大図であり、陰極307を半透明電極307aおよび透
明電極307bで形成している。
もしくは2族に属する元素を含む金属膜からなる電極で
あり、膜厚が5〜70nm(好ましくは10〜30n
m)と薄いため可視光に対して半透明である。また、透
明電極307bは酸化物導電膜からなる電極であり、可
視光に対して透明である。
用いれば良い。即ち、発光層を単独で用いても良いし、
ドーパント(例えば、三重項励起を経由して発光する有
機材料)を添加しても良い。
孔)注入層、キャリア輸送層もしくはキャリア阻止層を
積層して用いても良い。但し、陰極と陽極の位置が異な
るため、図3(A)のEL層303とは逆の積層構造と
なる。
マトリクス型の発光装置にもアクティブマトリクス型の
発光装置にも用いることができる。アクティブマトリク
ス型の発光装置に用いる場合、EL素子に電気的に接続
されるTFTは陰極307(厳密には透明電極307
b)に接続されるため、TFTとしてnチャネル型TF
Tを用いることが好ましい。また、その場合、発光装置
に含まれる全てのTFTをnチャネル型TFTとするこ
とでは発光装置の製造コストを低減することが可能であ
る。
ス型の発光装置を作製する場合、TFTはトップゲート
型であってもボトムゲート型であっても良い。さらに、
MIM素子等の二端子素子を用いても良い。
光装置の観測面に外部の景色が映るといった問題を回避
することができる。従って、本発明の発光装置は高価な
円偏光フィルムを用いずに従来の問題を解決することが
できるため、安価な発光装置を提供することが可能であ
る。また、本発明の発光装置を表示部に用いることで安
価な電気器具を提供することが可能である。
射率の低い金属膜(好ましくはチタン膜、窒化チタン
膜、クロム膜、モリブデン膜、タングステン膜、タンタ
ル膜もしくは窒化タンタル膜)を用いた場合について図
5(A)、(B)を用いて説明する。
は遮光膜502、陽極503、EL層504、半透明電
極505aおよび透明電極505bからなる陰極505並
びに保護膜506が積層されている。
酸化珪素膜を用い、遮光膜502として200nm厚の
クロム膜を用い、陽極503として酸化亜鉛に酸化ガリ
ウムを添加した酸化物導電膜(膜厚は120nm)を用
い、EL層504として20nm厚の銅フタロシアニン
膜(正孔注入層)と50nm厚のAlq3(アルミキノ
リラト錯体:発光層)との積層膜を用い、半透明電極5
05aとして20nm厚のMgAg膜(マグネシウムと
銀を共蒸着した合金膜)を用い、透明電極505bとし
て酸化亜鉛に酸化ガリウムを添加した酸化物導電膜(膜
厚は200nm)を用い、保護膜506としてダイヤモ
ンドライクカーボン膜を用いる。
の上には遮光膜502、透明電極507bおよび半透明
電極507aからなる陰極507、EL層508、陽極
509並びに保護膜506が積層されている。なお、陽
極509、EL層508、半透明電極507a、透明電
極507bは、各々図5(A)に示した陽極503、E
L層504、半透明電極505a、透明電極505bと同
じものを用いれば良い。
置は、クロムからなる遮光膜502の表面で外光がある
程度吸収されて反射光が低減されるため、外部の景色が
観測面に映りにくい。従って、良好な画質を得ることが
できる。また、高価な円偏光フィルムを用いないため、
安価な発光装置とすることができる。
実施例1とは異なる構造とした例を図6に示す。なお、
本実施例の構成は、発明の実施の形態に記載された構成
(図3もしくは図4を参照すると良い)において陰極の
構造のみが異なるため、図6のその他の部分については
図3もしくは図4で用いた記載および符号を引用する。
構造を異ならせた例である。図6(A)において、陰極
601はEL層303上に設けられたクラスタ601a
およびクラスタ601aを覆うように設けられた透明電
極601bからなる。即ち、本実施例の発光装置は、陽
極302、EL層303および陰極602からなるEL
素子602を発光素子として有する点に特徴がある。
族もしくは2族に属する元素を含む集合体であり、EL
層303上に点状もしくは塊状に設けられる。図6
(A)の構造ではクラスタ601aの仕事関数が電子の
注入障壁を決め、クラスタ601aを介してEL層30
3へ電子が注入される。
3上に点在して設けられるため、クラスタ601aの隙
間からEL光を透過することができる。また、クラスタ
601aは、直径もしくは長径が10〜100nm、高
さ5〜10nmとすることが好ましく、この程度の大き
さならばクラスタ601a自体も半透明である。このよ
うなクラスタ601aは、5〜10nmといった薄い膜
厚を目標膜厚として蒸着法により周期表の1族もしくは
2族に属する元素からなる薄膜を成膜することで形成す
ることができる。
07の構造を異ならせた例である。図6(B)におい
て、陰極603は透明電極603bおよび透明電極60
3b上に設けられたクラスタ603aからなる。従って、
本実施例の発光装置は、陰極603、EL層308およ
び陽極309からなるEL素子604を発光素子として
有する点に特徴がある。
01aと同じものを用いることができる。図6(B)の
構造ではクラスタ603aの仕事関数が電子の注入障壁
を決め、クラスタ603aを介してEL層308へ電子
が注入される。
陰極の構造を実施例1、実施例2とは異なる構造とした
例を図7に示す。なお、本実施例の構成は、発明の実施
の形態に記載された構成(図3もしくは図4を参照する
と良い)においてEL層および陰極の構造のみが異なる
ため、その他の部分については図3もしくは図4で用い
た記載および符号を引用する。
および陰極304の構造を異ならせた例である。図7
(A)において、EL層701は陰極703との界面近
傍に周期表の1族もしくは2族に属する元素(本実施例
ではセシウム)が添加された領域(以下、電子注入領域
という)702が形成されている。電子注入領域702
は電子の注入障壁を決める領域であり、電子注入層と同
等の役割を果たす。
族に属する元素をEL層の一部に添加する手段として
は、発光層、電子輸送層もしくは電子注入層を形成する
際に共蒸着により添加する手段、EL層の表面をプラズ
マ処理することで添加する手段または陰極703を貫通
させてプラズマドーピング法もしくはイオンインプラン
テーション法により添加する手段が挙げられる。
元素を共蒸着により添加する場合、ホストとなる発光層
を成膜し続けた状態で、ゲストとなる周期表の1族もし
くは2族に属する元素の共蒸着を開始すると良い。そう
すると電子注入領域と発光層の界面が不明確(連続的)
になり、再結合中心の少ない接合を得ることができる。
702により決まるため、陰極703は可視光に対して
透明な酸化物導電膜を用いれば良い。従って、本実施例
の発光装置は、陽極302、EL層701および陰極7
03からなるEL素子704を発光素子として有する点
に特徴がある。
308と陰極309の構造を異ならせた例である。図7
(B)において、EL層706は陰極705との界面近
傍に電子注入領域707が形成されている。従って、本
実施例の発光装置は、陰極705、EL層706および
陽極309からなるEL素子708を発光素子として有
する点に特徴がある。
光層を形成する際に共蒸着により周期表の1族もしくは
2族に属する元素を添加すれば良い。この場合、ホスト
となる発光層を成膜し続けた状態で、ゲストとなる周期
表の1族もしくは2族に属する元素の共蒸着を停止する
と良い。そうすると電子注入領域と発光層の界面が不明
確(連続的)になり、再結合中心の少ない接合を得るこ
とができる。
図7に示したEL層の具体的な一実施例について説明す
る。従って、本実施例は
ずれの構成とも組み合わせることが可能である。なお、
本実施例において、陽極801としては酸化物導電膜を
用いれば良い。また、陰極807としては、図3もしく
は図6を用いて説明した構成の導電膜を用いれば良い。
802、正孔輸送層803、発光層804、電子輸送層
805、電子注入層806を積層し、その上に陰極80
7を形成した例である。
注入層802、発光層804、電子輸送層805、電子
注入層806を積層し、その上に陰極807を形成した
例である。
注入層802、発光層804、電子注入層806を積層
し、その上に陰極807を形成した例である。
注入層802、正孔輸送層803、発光層804を積層
し、その上に陰極807を形成した例である。
いることのできるEL層の構造はこれに限定されるもの
ではない。
シブマトリクス型の発光装置に実施した例について図9
を用いて説明する。
クフィルムであり、その両面には炭素膜(具体的にはダ
イヤモンドライクカーボン膜)902、903が設けら
れている。この炭素膜902、903はロールトゥロー
ル方式によりプラスチックフィルム901上に形成すれ
ば良い。
させたアクリル樹脂であり、膜厚は300nmである。
なお、カーボン粒子を分散させたアクリル樹脂904の
内部に吸湿性物質もしくは脱酸素物質を含有させること
もできる。こういったものを設けることでEL素子に到
達する水分や酸素を捕獲することが可能となる。
化合物からなる酸化物導電膜(ITO膜)からなる陽極
905がストライプ状に設けられている。また、陽極9
05の上には酸化珪素膜906aおよびポリイミド膜9
06bからなるバンク(陰極隔壁ともいう)906が設
けられている。バンクは、この後で形成されるEL層や
陰極を電気的に絶縁分離するための仕切り(隔壁)とし
て機能する。そのため、EL層や陰極は、成膜と同時
に、バンクに沿ったストライプ状のパターンに形成され
る。
しくは脱酸素物質を含有させることもできる。こういっ
たものを設けることでEL素子に到達する水分や酸素を
捕獲することが可能となる。
よって分離されたEL層907〜909が設けられ、そ
の上には20nm厚のMgAg膜からなる半透明電極9
10aおよびITO膜からなる透明電極910bを積層し
て形成された陰極910が設けられている。なお、EL
層907は赤色に発光するEL層であり、EL層908
は緑色に発光するEL層であり、EL層909は青色に
発光するEL層である。これらEL層は公知のものを用
いれば良い。
膜であり、紫外線硬化樹脂もしくはエポキシ樹脂を用い
ることができる。そして、この樹脂膜911により炭素
膜912、913が設けられたプラスチックフィルム9
14が接着されている。この樹脂膜911および炭素膜
912、913で被覆されたプラスチックフィルム91
4がEL素子を酸素や水から保護する封止材として機能
する。
面図が図9(B)に相当する。各符号については図9
(A)を参照すれば良い。
は、観測面に円偏光フィルムを設けなくても観測面に外
部の景色が映るといった不具合の程度を大幅に低減する
ことが可能となる。即ち、高価な円偏光フィルムを用い
ないため価格を低くできるとともに、画質の良好なもの
とすることができる。
ずれの構成とも組み合わせることが可能である。
ティブマトリクス型の発光装置に実施した例について図
10を用いて説明する。なお、本実施例に示すのはアク
ティブマトリクス型の発光装置の画素部における画素の
構成である。
り、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板(プラス
チックフィルムを含む)、金属基板、半導体基板もしく
はセラミックス基板を用いることができる。また、その
上には下地膜12として珪素を含む絶縁膜(代表的には
酸化珪素膜、窒化酸化珪素膜もしくは窒化珪素膜)が設
けられている。
01および電流制御TFT1002が設けられている。
スイッチングTFT1001はnチャネル型TFTであ
ってもpチャネル型TFTであっても良い。また、電流
制御TFT1002もnチャネル型TFTであってもp
チャネル型TFTであっても良い。
子の陽極側に接続される時はpチャネル型TFTを用い
ることが好ましく、陰極側に接続される時はnチャネル
型TFTを用いることが好ましい。また、その場合、電
流制御TFT1002と同じ極性のTFTをスイッチン
グTFTに用いることが望ましい。
は、活性層13、ゲート絶縁膜14、ゲート電極15a
〜15c、第1層間絶縁膜16、遮光膜(第2層間絶縁
膜)17、ソース配線18およびドレイン配線19を含
む。
は、活性層21、ゲート絶縁膜14、ゲート電極22、
第1層間絶縁膜16、遮光膜(第2層間絶縁膜)17、
ソース配線23およびドレイン配線24を含む。
遮光膜を層間絶縁膜として用いており、遮光膜17とし
てカーボン粒子を分散させたポリイミド膜を用いてい
る。なお、遮光膜17の内部に吸湿性物質もしくは脱酸
素物質を含有させることもできる。こういったものを設
けることでEL素子に到達する水分や酸素を捕獲するこ
とが可能となる。
静電破壊を防ぐために、遮光膜17の比抵抗が1×10
6〜1×1012Ωm(好ましくは1×108〜1×1010
Ωm)となるように金属粒子もしくはカーボン粒子の添
加量もしくは粒径を調節することは有効である。また、
ここでは第1層間絶縁膜16上に遮光膜17を設けてい
るが、遮光膜17を可視光に対して透明な樹脂膜と積層
して用いても良い。
ドレイン配線19は電流制御TFT1002のゲート電
極22に接続されている。また、電流制御TFT100
2のドレイン配線24は画素電極25に接続されてい
る。この画素電極25はEL素子30の陽極もしくは陰
極のいずれか一方の電極となる。本実施例では画素電極
25を陽極とする。
り、画素電極25の端部(角部)にEL層27が設けら
れないようにするための保護材である。これは画素電極
25の端部において電界集中によりEL層が劣化しない
ようにするための配慮である。また、同時に、画素電極
25に形成された凹部(コンタクトホールに起因する凹
部)を埋める埋め込み材としても機能する。
縁膜もしくは樹脂膜を用いることが好ましい。このバン
ク26は金属粒子もしくはカーボン粒子を分散させた絶
縁膜を用いても良い。その場合、TFTの静電破壊を防
止するために、上記絶縁膜の比抵抗が1×106〜1×
1012Ωm(好ましくは1×108〜1×1010Ωm)
となるように金属粒子もしくはカーボン粒子の添加量を
調節することが望ましい。
くは脱酸素物質を含有させることもできる。こういった
ものを設けることでEL素子に到達する水分や酸素を捕
獲することが可能となる。
て透明な電極であり、本実施例では画素電極25が陽極
であるので電極28は陰極である。従って、図3、図5
(A)、図6(A)、図7(A)に示す構造のEL素子
となる。
8は陽極である。その場合、図4、図5(B)、図6
(B)、図7(B)に示す構造のEL素子となる。
電極28からなるEL素子30を覆うようにパッシベー
ション膜29が設けられている。パッシベーション膜2
9としては
と同様の絶縁膜を用いることができる。
を図10(B)に示す。なお、図10(B)において、
1003はスイッチングTFT1001のゲート電極1
5a〜15cにゲート電圧を加えるためのゲート配線であ
り、1004はEL素子30に流れる電流を供給する電
流供給線である。また、1005はコンデンサであり、
電流制御TFT1002のゲート電極22に加わるゲー
ト電圧を保持するために設けられる。
ずれの構成とも組み合わせることが可能である。
図10(B)に示した回路構成と異なる回路構成とした
場合について図11に示す。図11に示した回路構成の
場合、電流供給線1004と電流制御TFT1002と
の間にEL素子31が形成される。
ずれの構成とも組み合わせることが可能である。
の画素部に信号を伝達するための駆動回路とを同一基板
上に形成したアクティブマトリクス型の発光装置に本発
明を実施した例を図12に示す。なお、画素部の回路構
成は図10(B)を参考にすれば良い。
化酸化珪素膜からなる下地膜42が設けられ、その上に
はスイッチングTFT1201、電流制御TFT120
2、nチャネル型TFT1203およびnチャネル型T
FT1204が設けられている。ここでは画素部に設け
られるTFTの例としてスイッチングTFT1201お
よび電流制御TFT1202を示し、駆動回路に設けら
れるTFTの例としてnチャネル型TFT1203およ
びnチャネル型TFT1204を示す。
ングTFT1201はnチャネル型TFTであり、ソー
ス領域43、分離領域(チャネル形成領域間に存在する
不純物領域)44、分離領域45、ドレイン領域46お
よびチャネル形成領域47〜49を含む活性層、窒化酸
化珪素膜からなるゲート絶縁膜50、タングステン膜か
らなるゲート電極51a〜51c、窒化珪素膜からなる第
1層間絶縁膜52、カーボン粒子を分散させたアクリル
樹脂膜からなる遮光膜53、アルミニウム合金膜からな
るソース配線54並びにドレイン配線55を含む。この
とき遮光膜53には比抵抗が1×108〜1×1010Ω
mとなるようにカーボン粒子が含有されている。
くは脱酸素物質を含有させることもできる。こういった
ものを設けることでEL素子に到達する水分や酸素を捕
獲することが可能となる。
ル型TFTであり、ソース領域56、ドレイン領域57
およびチャネル形成領域58を含む活性層、窒化酸化珪
素膜からなるゲート絶縁膜50、タングステン膜からな
るゲート電極59、窒化珪素膜からなる第1層間絶縁膜
52、カーボン粒子を分散させたアクリル樹脂膜からな
る遮光膜53、アルミニウム合金膜からなるソース配線
60並びにドレイン配線61を含む。
ドレイン配線55は電流制御TFT1202のゲート電
極59に接続されている。また、電流制御TFT120
2のドレイン配線61は画素電極62に接続されてい
る。この画素電極62はEL素子70の陰極として機能
する。従って、本実施例のEL素子70は、図4、図5
(B)、図6(B)もしくは図7(B)の構成となる。
クリル樹脂からなるバンクであり、遮光膜53と同様に
比抵抗が1×108〜1×1010Ωmとなるようにカー
ボン粒子を含有している。なお、バンク63の内部に吸
湿性物質もしくは脱酸素物質を含有させることもでき
る。こういったものを設けることでEL素子に到達する
水分や酸素を捕獲することが可能となる。
リチウム(LiO)膜およびポリビニルカルバゾール
(PVK)膜を積層してなるEL層、65は酸化物導電
膜からなる陽極である。
4および陽極65からなるEL素子70を覆うように炭
素膜(具体的にはダイヤモンドライクカーボン膜)から
なるパッシベーション膜66が設けられている。
ネル型TFT1203は、ソース領域71、ドレイン領
域72およびチャネル形成領域73を含む活性層、窒化
酸化珪素膜からなるゲート絶縁膜50、タングステン膜
からなるゲート電極74、窒化珪素膜からなる第1層間
絶縁膜52、カーボン粒子を分散させたアクリル樹脂膜
からなる遮光膜53、アルミニウム合金膜からなるソー
ス配線75並びにドレイン配線76を含む。
ース領域77、ドレイン領域78およびチャネル形成領
域79を含む活性層、窒化酸化珪素膜からなるゲート絶
縁膜50、タングステン膜からなるゲート電極80、窒
化珪素膜からなる第1層間絶縁膜52、カーボン粒子を
分散させたアクリル樹脂膜からなる遮光膜53、アルミ
ニウム合金膜からなるソース配線81並びにnチャネル
型TFT1203と共通のドレイン配線76を含む。
駆動回路上にも設けておくことは有効である。駆動回路
上は、画像表示には影響を与えない領域であるため、広
い面積で吸湿性物質もしくは脱酸素物質を含有した絶縁
膜を設けておくことが可能である。そのため、EL素子
に到達する水分や酸素を効果的に捕獲することが可能と
なる。
ハンスメント型のnチャネル型TFTで形成されている
が、nチャネル型TFT1203もしくはnチャネル型
TFT1204のいずれか一方をデプレッション型とす
ることもできる。その場合、チャネル形成領域となる半
導体にリンもしくはボロンを添加することによりエンハ
ンスメント型とデプレッション型とを作り分けることが
できる。
nチャネル型TFT1204を組み合わせてNMOSを
形成する場合、エンハンスメント型TFT同士で形成す
る場合(以下、EEMOSという)と、エンハンスメン
ト型とデプレッション型を組み合わせて形成する場合
(以下、EDMOSという)がある。
EDMOSの例を図13(B)に示す。図13(A)に
おいて、1301、1302はどちらもエンハンスメン
ト型のnチャネル型TFTである。また、図13(B)
において、1303はエンハンスメント型のnチャネル
型TFT、1304はデプレッション型のnチャネル型
TFTである。
もしくは図13(B)に示したEDMOSを用いてシフ
トレジスタを作製した例を図14に示す。図14におい
て、1401、1402はエンハンスメント型のnチャ
ネル型TFTであり、極性の異なるクロック信号が入力
される。また、1403で示される記号はNMOSで形
成されたインバータであり、図13(A)に示したEE
MOSもしくは図13(B)に示したEDMOSが用い
られる。
ネル型TFTで作製することにより発光装置の作製工程
を簡略化することができ、発光装置の製造コストを下げ
ることができる。また、プラスチック基板(プラスチッ
クフィルムも含む)上にTFTを形成する場合、pチャ
ネル型TFTよりもnチャネル型TFTの方が電気特性
は良好であるため、発光装置の性能を向上させることが
できる。
ずれの構成とも組み合わせることが可能である。
したアクティブマトリクス型の発光装置の構成について
説明する。なお、実施例8と同じ符号を引用している部
分については実施例8の記載を参考にすれば良い。
側駆動回路、1502はソース側(データ側)駆動回
路、1503は画素部である。ゲート側駆動回路150
1およびソース側駆動回路1502に伝達される信号は
入力配線1504を伝ってFPC(フレキシブルプリン
トサーキット)1505から供給される。
ための封止材(本実施例ではプラスチックフィルム)で
あり、1507は封止材1506の端部を封止する封止
用樹脂である。
断面図を図15(B)に示す。図15(B)において、
封止材1506の表面および裏面は炭素膜(具体的には
ダイヤモンドライクカーボン膜)1508aおよび15
08bで被覆されている。また、これらの一体物は樹脂
からなる接着材1509によってTFTおよびEL素子
の形成された基板41に接着され、さらに封止用樹脂1
507を用いて端部が封止される。このとき、封止用樹
脂1507でFPC1505の一部を被覆してしまうこ
とも可能である。
ーション膜66、接着材1509およびプラスチックフ
ィルム(炭素膜1508aおよび1508bを含む)15
06により酸素および水から保護されるため、信頼性の
高い発光装置とすることが可能である。
した光(EL光)を吸収する遮光膜をEL素子の上方に
形成した例を図18に示す。なお、本実施例の構成は、
実施例6に示したアクティブマトリクス型発光装置の構
成の一部を変更したものであり、本実施例では図10
(A)に示した構造からの変更点のみを説明する。
に対して透明な材質のものを用いる。従って、ガラス基
板、石英基板もしくはプラスチック基板(プラスチック
フィルムを含む)を用いることができる。
に可視光に対して透明な樹脂膜1801を層間絶縁膜と
して用いる。
ョン膜29の上に遮光膜1802を形成する点である。
遮光膜1802は、実施例6の遮光膜17と同じ材料を
用いても良いし、エポキシ系樹脂に金属粒子もしくはカ
ーボン粒子を含有させて遮光膜として用いても良い。
にプラスチックフィルム1803を貼り合わせる。な
お、本実施例では、プラスチックフィルム1803を水
分や酸素が透過しないように、炭素膜(具体的にはダイ
ヤモンドライクカーボン膜)1804a、1804bで保
護している。
して高抵抗な絶縁性の高い樹脂膜1801を用いること
ができるため、素子間分離の効果が上がる。ただし、E
L素子30の上方に向けて放射された光は遮光膜180
2によって吸収されるため、EL素子30の下方に向け
て放射された光が画像を形成することになる。
7〜9の構成と組み合わせて実施することが可能であ
る。
た発光装置は、自発光型であるため液晶表示装置に比べ
て明るい場所での視認性に優れ、しかも視野角が広い。
従って、様々な電気器具の表示部として用いることがで
きる。
ラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ(ヘッド
マウントディスプレイ)、カーナビゲーションシステ
ム、カーオーディオ、ノート型パーソナルコンピュー
タ、ゲーム機器、携帯情報端末(モバイルコンピュー
タ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍)、記録
媒体を備えた画像再生装置(具体的にはコンパクトディ
スク(CD)、レーザーディスク(登録商標)(LD)
又はデジタルバーサタイルディスク(DVD)等の記録
媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを備
えた装置)などが挙げられる。それら電気器具の具体例
を図16、図17に示す。
筐体2001、支持台2002、表示部2003を含
む。本発明の発光装置は表示部2003に用いることが
できる。ELディスプレイは自発光型であるためバック
ライトが必要なく、液晶ディスプレイよりも薄い表示部
とすることができる。
2101、表示部2102、音声入力部2103、操作
スイッチ2104、バッテリー2105、受像部210
6を含む。本発明の発光装置は表示部2102に用いる
ことができる。
体2201、表示部2202、接眼部部2203、操作
スイッチ2204を含む。本発明の発光装置は表示部2
202に用いることができる。
装置(具体的にはDVD再生装置)であり、本体230
1、記録媒体(CD、LDまたはDVD等)2302、
操作スイッチ2303、表示部(a)2304、表示部
(b)2305を含む。表示部(a)は主として画像情
報を表示し、表示部(b)は主として文字情報を表示す
るが、本発明の発光装置はこれら表示部(a)、(b)
に用いることができる。なお、記録媒体を備えた画像再
生装置には、CD再生装置、ゲーム機器なども含まれう
る。
ュータであり、本体2401、表示部2402、受像部
2403、操作スイッチ2404、メモリスロット24
05を含む。本発明の電気光学装置は表示部2402に
用いることができる。この携帯型コンピュータはフラッ
シュメモリや不揮発性メモリを集積化した記録媒体に情
報を記録したり、それを再生したりすることができる。
あり、本体2501、筐体2502、表示部2503、
キーボード2504を含む。本発明の発光装置は表示部
2503に用いることができる。
なれば、出力した画像情報を含む光をレンズ等で拡大投
影してフロント型若しくはリア型のプロジェクターに用
いることも可能となる。
ATV(ケーブルテレビ)などの電子通信回線を通じて
配信された情報を表示することが多くなり、特に動画情
報を表示する機会が増してきている。EL材料の応答速
度は非常に高いため、そのような動画表示を行うに適し
ている。
を消費するため、発光部分が極力少なくなるように情報
を表示することが望ましい。従って、携帯情報端末、特
に携帯電話やカーオーディオのような文字情報を主とす
る表示部に発光装置を用いる場合には、非発光部分を背
景として文字情報を発光部分で形成するように駆動する
ことが望ましい。
体2601、音声出力部2602、音声入力部260
3、表示部2604、操作スイッチ2605、アンテナ
2606を含む。本発明の発光装置は表示部2604に
用いることができる。なお、表示部2604は黒色の背
景に白色の文字を表示することで携帯電話の消費電力を
抑えることができる。
り、本体2701、表示部2702、操作スイッチ27
03、2704を含む。本発明の発光装置は表示部27
02に用いることができる。また、本実施例では車載用
カーオーディオを示すが、据え置き型のカーオーディオ
に用いても良い。なお、表示部2704は黒色の背景に
白色の文字を表示することで消費電力を抑えられる。
明るさを検知する手段を設けることで使用環境の明るさ
に応じて発光輝度を変調させるような機能を持たせるこ
とは有効である。使用者は使用環境の明るさに比べてコ
ントラスト比で100〜150の明るさを確保できれば
問題なく画像もしくは文字情報を認識できる。即ち、使
用環境が明るい場合は画像の輝度を上げて見やすくし、
使用環境が暗い場合は画像の輝度を抑えて消費電力を抑
えるといったことが可能である。
く、あらゆる分野の電気器具に用いることが可能であ
る。また、本実施例の電気器具は実施例1〜10の構成
を自由に組み合わせた発光装置を用いることで得ること
ができる。
光フィルムを用いることなく、外部の景色が観測面に映
る不具合を解消することができる。そのため、安価で、
且つ、画質が良好な発光装置を得ることができる。ま
た、安価な発光装置を表示部に用いる安価な電気器具を
得ることができる。
示す図。
す図。
示す図。
示す図。
示す図。
示す図。
示す図。
を示す図。
成を示す図。
成を示す図。
造を示す図。
Claims (9)
- 【請求項1】EL素子の陽極および陰極が可視光に対し
て透明もしくは半透明な導電膜からなり、前記EL素子
に接して遮光膜が設けられたことを特徴とする発光装
置。 - 【請求項2】EL素子の陽極および陰極が可視光に対し
て透明もしくは半透明な導電膜からなり、前記EL素子
の下方もしくは上方に遮光膜が設けられたことを特徴と
する発光装置。 - 【請求項3】EL素子の陽極および陰極が可視光に対し
て透明もしくは半透明な導電膜からなり、前記EL素子
の下方もしくは上方に絶縁膜を介して遮光膜が設けられ
たことを特徴とする発光装置。 - 【請求項4】請求項1乃至請求項3のいずれか一におい
て、前記陽極は酸化物導電膜からなることを特徴とする
発光装置。 - 【請求項5】請求項1乃至請求項4のいずれか一におい
て、前記陰極は周期表の1族もしくは2族に属する元素
を含む金属膜および酸化物導電膜からなることを特徴と
する発光装置。 - 【請求項6】請求項5において、前記金属膜の膜厚は5
〜70nmであることを特徴とする発光装置。 - 【請求項7】請求項1乃至請求項6のいずれか一におい
て、前記遮光膜は金属粒子もしくはカーボン粒子を分散
させた絶縁膜、チタン膜、窒化チタン膜、クロム膜、モ
リブデン膜、タングステン膜、タンタル膜、窒化タンタ
ル膜または半導体膜であることを特徴とする発光装置。 - 【請求項8】請求項7において、前記金属粒子もしくは
カーボン粒子を分散させた絶縁膜の比抵抗が1×106
〜1×1012Ωmであることを特徴とする発光装置。 - 【請求項9】請求項1乃至請求項8のいずれか一に記載
された発光装置を用いたことを特徴とする電気器具。
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