JP2003280556A

JP2003280556A - 発光装置

Info

Publication number: JP2003280556A
Application number: JP2002087212A
Authority: JP
Inventors: Mitsuaki Osame; 光明納; Aya Anzai; 彩安西; Tomoyuki Iwabuchi; 友幸岩淵; Shunpei Yamazaki; 舜平山崎
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2002-03-26
Filing date: 2002-03-26
Publication date: 2003-10-02
Anticipated expiration: 2022-03-26
Also published as: JP4123411B2

Abstract

(57)【要約】【課題】、発光素子を発光させることにより生じる輝
度の不可逆的な低下は発光装置を実用化する上で解決し
なければならない問題となっている。【解決手段】一対の電極間に有機化合物又は無機化合
物を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体が形成された発
光素子を有し、当該発光素子に電圧を印加する制御手段
である能動素子との間に抵抗体を介在させ、それを介し
て電圧を印加する発光装置であり、当該抵抗体が一定の
抵抗値を保持することにより発光素子が経時変化して内
部抵抗値が増加しても、定電圧駆動時においてその影響
を低減するものである。抵抗体は一対の電極間に発光体
となる有機化合物を含む発光素子の少なくとも一方の電
極の有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送媒体
及び発光媒体が配置されない反対側の面に形成されるも
のである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機化合物又は無
機化合物を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体を含む発
光素子を備えた発光装置に係り、特に、電界効果型トラ
ンジスタにより発光素子の印加電圧を制御するアクティ
ブマトリクス駆動方式の発光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】有機エレクトロルミネセンス媒体などの
発光体を含む発光素子は、一対の電極間に有機アミン系
のホール輸送層、電子導電性を示すと共に発光性を示す
Ａｌｑ3などの有機化合物を含む層を積層し、６〜８Vの
直流電圧の印加により数１００cd/cm²の輝度が得られる
ことから、表示媒体などに適用可能な性能を有してい
る。

【０００３】発光素子を形成する目的で多くの場合用い
られる有機化合物は、大別して低分子系有機化合物と高
分子系有機化合物の両者がある。低分子系有機化合物の
一例は、正孔注入層として銅フタロシアニン（ＣｕＰ
ｃ）、芳香族アミン系材料であるα−ＮＰＤ（4,4'-ビ
ス-[N-(ナフチル)-N-フェニル-アミノ]ビフェニル）、
ＭＴＤＡＴＡ（4,4',4"-トリス(N-3-メチルフェニル-N-
フェニル-アミノ)トリフェニルアミン）などが知られ、
発光層としてトリス−８−キノリノラトアルミニウム錯
体（Ａｌｑ₃）などがある。高分子有機化合物材料で
は、ポリアニリンやポリチオフェン誘導体（ＰＥＤＯ
Ｔ）などがある。

【０００４】材料の多様性という観点から蒸着法で作製
される低分子系有機化合物は、高分子系有機系材料と比
較して格段の多様性があるとされている。また、このよ
うな有機化合物材料と無機化合物材料を組み合わせて発
光素子を形成する場合もある。例えば、特開２００１−
２３００８２号公報には無機電子注入輸送層又は無機正
孔注入輸送層を適用し、高発光効率で長寿命化を図る技
術が開示されている。いずれにしても、発光素子の構造
には様々な種類があることが知られている。

【０００５】このような発光素子を電界効果型トランジ
スタで制御するアクティブマトリクス駆動方式の表示装
置の一例は、特開平８−２３４６８３号公報に開示され
ている。同公報には、多結晶シリコンを用いた薄膜トラ
ンジスタ（ＴＦＴ）の上層に二酸化シリコンから成る絶
縁膜を介して有機エレクトロルミネセンス層が形成され
た構成が開示されている。また、陽極上にテーパー形状
に加工された端部を有するパッシベーション層は、有機
エレクトロルミネセンス層の下層側に位置している。ま
た、陰極は仕事関数が４eVより低い材料が選択され、Ａ
ｇ又はＡｌのような金属とＭｇとを合金化したものが適
用される。

【０００６】また、特開２００１−１４７６５９号公報
には、各画素にＴＦＴでカレントミラー回路を形成し、
ＴＦＴの特性ばらつきの影響を防ぐことが可能な電流駆
動型の表示装置の一例が開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の発光素子は、作製直後において十分な輝度が
得られていても、経時変化により発光輝度が低下してし
まうことが問題となっている。つまり、発光の積算時間
の増加と共に輝度が低下し、その半減値に達する時間
（半減寿命）が短いので安定性が悪く、とても実用に耐
えうるものではなかった。

【０００８】発光素子の劣化の要因としては、有機化合
物又は無機化合物を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体
の化学的な変化、駆動時の発熱によるその構造変化、マ
クロな欠陥に由来し通電よる絶縁破壊、電極又は電極界
面の劣化、有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸
送媒体及び発光媒体の非晶質構造に基づく構造不安定
性、素子構造に起因する応力又は歪みによる不可逆的な
破壊などの要因がある。

【０００９】画素に現れる非発光点（ダークスポットと
も呼ばれる）などの不良は、発光素子の封止方法の向上
により改善可能なことが判明している。これに対し発光
輝度の低下は用いる材料自体の問題であり、電流が流れ
ることによる直接的な原因の他に、発熱による構造変化
を主な要因として考えることが出来る。発熱は発光素子
に流れる電流がジュール熱として必然的に発生する。こ
れは発光素子に電流を流すことによる発熱のみでなく、
画素の能動素子の発熱も加わる。特に一定電流を各画素
の能動素子が供給する電流駆動型の発光装置では、この
発熱が顕著な問題となる。

【００１０】いずれにしても、発光素子を発光させるこ
とにより生じる輝度の不可逆的な低下は、それを用いた
発光装置を実用化する上で解決しなければならない問題
である。これには、有機化合物又は無機化合物を含む電
荷注入輸送媒体及び発光媒体自体の素材の改良も必要で
あるが、それのみでなく素子構造や発光装置の構成又は
駆動方式の改良により解決することも対策として必要で
ある。

【００１１】本発明は、このような問題点を鑑み成され
たものであり、実用的な輝度と安定性を兼ね備えた発光
素子又は発光装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するために、一対の電極間に有機化合物又は無機化合
物を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体が形成された発
光素子を有し、当該発光素子に電圧を印加する制御手段
である能動素子との間に抵抗体を介在させ、それを介し
て電圧を印加する発光装置であり、当該抵抗体が一定の
抵抗値を保持することにより発光素子が経時変化して内
部抵抗値が増加しても、定電圧駆動時においてその影響
を低減するものである。抵抗体は一対の電極間に発光体
となる有機化合物を含む発光素子の少なくとも一方の電
極の有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送媒体
及び発光媒体が配置されない反対側の面に形成されるも
のである。

【００１３】また、他の構成として、一対の電極間に有
機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送媒体及び発
光媒体が形成された発光素子を有し、当該一対の電極の
少なくとも一方の電極の当該有機化合物又は無機化合物
を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体が形成されない反
対側の面に抵抗体が設けられ、一定電位を付与する共通
電極に接続し発光素子の一方の電極は、当該発光素子に
電圧を印加する制御手段である能動素子に接続された発
光装置であり、当該抵抗体が一定の抵抗値を保持するこ
とにより発光素子が経時変化して内部抵抗値が増加して
も、定電圧駆動時においてその影響を低減するものであ
る。

【００１４】上記発明の構成において、発光素子に電圧
を印加する制御手段に含まれる能動素子としては、電界
効果型トランジスタ、絶縁ゲート型トランジスタ、又は
薄膜トランジスタであり、シングルドレイン、低濃度ド
レイン、シングルゲート、マルチゲート、トップゲート
型、ボトムゲート（逆スタガ）型などその構造に特に限
定されるものはない。これらの能動素子は絶縁表面上の
半導体層を用いて形成されるものであっても良いし、単
結晶又は多結晶半導体基板に作り込まれたものであって
も良い。

【００１５】抵抗体は、能動素子とそれに接続する発光
素子の一方の電極との間、又は発光素子の他方の電極と
共通電位線との間に形成すれば良い。抵抗体を形成する
材料としては、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅから選ばれた非晶質、微
結晶又は多結晶体の被膜、ＳｉＣ、ＳｉＧｅの非晶質、
微結晶又は多結晶体の被膜、又はそれらの酸化物、窒化
物、酸窒化物が適用される。抵抗率を制御するために
は、これにＰ、Ｂなどを適宜ドーピングしても良い。適
用される他の材料として、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｔａ、Ａｌ、
Ｗ、Ｉｎ、Ｚｎから選ばれた非晶質、微結晶又は多結晶
体の被膜又はそれらの酸化物、窒化物、酸窒化物が適用
される。

【００１６】また、単に抵抗体の被膜を用いるのみでな
く、２端子非線形素子を介在させても良い。端的な一例
はダイオードであり、Ｓｉ、ＳｉＧｅ、ＳｉＣを適宜用
いて形成されたｐｉｎダイオード、ｐｎダイオード、ｐ
ｉダイオード、ｉｎダイオード、ｎｉｎダイオード、ｐ
ｉｐダイオードなどを適用することできる。

【００１７】発光素子における有機化合物又は無機化合
物を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体は、低分子系有
機化合物、中分子系有機化合物、高分子系有機化合物か
ら選ばれた一種又は複数種の層を含み、電子注入輸送性
又は正孔注入輸送性の無機化合物と組み合わせても良
い。発光体は、フェニルアントラセン誘導体、テトラア
リールジアミン誘導体、キノリノール錯体誘導体、ジス
チリルベンゼン誘導体などが適用可能であり、これをホ
スト物質として、クマリン誘導体、ＤＣＭ、キナクリド
ン、ルブレンなどをドーパントとして添加しても良い。
高分子系有機化合物としては、ポリパラフェニレンビニ
レン系、ポリパラフェニレン系、ポリチオフェン系、ポ
リフルオレン系などがあり、ポリ（パラフェニレンビニ
レン）(poly(p-phenylene vinylene))：（ＰＰＶ）、ポ
リ（２，５−ジアルコキシ−１，４−フェニレンビニレ
ン）(poly(2,5-dialkoxy-1,4-phenylene vinylene))：
（ＲＯ−ＰＰＶ）、ポリ（２−（２'−エチル−ヘキソ
キシ）−５−メトキシ−１，４−フェニレンビニレン）
(poly[2-(2'-ethylhexoxy)-5-methoxy-1,4-phenylenevi
nylene])：（ＭＥＨ−ＰＰＶ）、ポリ（２−（ジアルコ
キシフェニル）−１,４−フェニレンビニレン）(poly[2
-(dialkoxyphenyl)-1,4-phenylene vinylene])：（ＲＯ
Ｐｈ−ＰＰＶ）、ポリパラフェニレン（poly[p-phenyle
ne]）：（ＰＰＰ）、ポリ（２，５−ジアルコキシ−
１，４−フェニレン）(poly(2,5-dialkoxy-1,4-phenyle
ne))：（ＲＯ−ＰＰＰ）、ポリ（２，５−ジヘキソキシ
−１，４−フェニレン）(poly(2,5-dihexoxy-1,4-pheny
lene))、ポリチオフェン（polythiophene）：（Ｐ
Ｔ）、ポリ（３−アルキルチオフェン）(poly(3-alkylt
hiophene))：（ＰＡＴ）、ポリ（３−ヘキシルチオフェ
ン）(poly(3-hexylthiophene))：（ＰＨＴ）、ポリ（３
−シクロヘキシルチオフェン）(poly(3-cyclohexylthio
phene))：（ＰＣＨＴ）、ポリ（３−シクロヘキシル−
４−メチルチオフェン）(poly(3-cyclohexyl-4-methylt
hiophene))：（ＰＣＨＭＴ）、ポリ（３，４−ジシクロ
ヘキシルチオフェン）(poly(3,4-dicyclohexylthiophen
e))：（ＰＤＣＨＴ）、ポリ［３−（４−オクチルフェ
ニル）−チオフェン］(poly[3-(4octylphenyl)-thiophe
ne])：（ＰＯＰＴ）、ポリ［３−（４−オクチルフェニ
ル）−２，２ビチオフェン］(poly[3-(4-octylphenyl)-
2,2-bithiophene])：（ＰＴＯＰＴ）、ポリフルオレン
（polyfluorene）：（ＰＦ）、ポリ（９，９−ジアルキ
ルフルオレン）(poly(9,9-dialkylfluorene)：（ＰＤＡ
Ｆ）、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン）(poly(9,
9-dioctylfluorene)：（ＰＤＯＦ）などが挙げられる。
無機化合物材料としては、ダイヤモンド状カーボン（Ｄ
ＬＣ）、Ｓｉ、Ｇｅ、及びこれらの酸化物又は窒化物で
あり、Ｐ、Ｂ、Ｎなどが適宜ドーピングされていても良
い。またアルカリ金属又はアルカリ土類金属の、酸化
物、窒化物又はフッ化物や、当該金属と少なくともＺ
ｎ、Ｓｎ、Ｖ、Ｒｕ、Ｓｍ、Ｉｎの化合物又は合金であ
っても良い。

【００１８】以上に掲げる材料は一例であり、これらを
用いて正孔注入輸送層、正孔輸送層、電子注入輸送層、
電子輸送層、発光層、電子ブロック層、正孔ブロック層
などの機能性の各層を適宜積層することで発光素子を形
成することができる。また、これらの各層を合わせた混
合層又は混合接合を形成しても良い。

【００１９】本発明の発光装置は、発光素子、能動素
子、抵抗体を含む画素を構成し、表示体として機能させ
ることができる。

【００２０】抵抗体の抵抗値は、非線形性を有する発光
素子の電流電圧と特性を考慮すべきものであり、その最
大定格電圧、即ち実用に供する最大発光輝度を基準とす
ると、その電流対電圧特性から求められる内部抵抗値に
対し０．０５〜５０倍の範囲内とする。本発明におい
て、抵抗体が必要とする抵抗値は、（（一画素に形成さ
れる発光素子の抵抗／一画素に形成される発光素子の面
積）×０．０５）Ω以上、（（一画素に形成される発光
素子の抵抗／一画素に形成される発光素子の面積）×５
０）Ω以下で規定されるものである。

【００２１】又は、非線形性を有する発光素子の電流電
圧と特性を考慮すべきものであり、その最大定格電圧、
即ち実用に供する最大発光輝度を基準とすると、その電
流対電圧特性を考慮して、抵抗体の抵抗値は、（（一画
素に印加する電界／一画素に流れる電流密度）×０．０
５）Ω以上、（（一画素に印加する電界／一画素に流れ
る電流密度）×５０）Ω以下で規定されるものである。

【００２２】このように規定される抵抗体の抵抗値は、
下限値以下であれば抵抗体挿入の効果を十分得ることが
できなくなり、また上限値以上とすると駆動電圧が増大
し、能動素子の駆動電圧が大きくなり負担となる。即
ち、実用的な駆動電圧で発光装置を動作させることがで
きなくなる。

【００２３】発熱による影響は、勿論、このように抵抗
体を介在させることでさらに無視できないものとなる。
しかしながらその影響は、発光素子の下層側、上層側、
側壁側の少なくともいずれか一方の側に熱伝導性の高い
絶縁材料を使うことで緩和される。熱伝導性の高い材料
としては窒酸化アルミニウム（ＡｌＯ_xＮ_1-x：ｘ＝０．
０１〜２０原子％）、窒化アルミニウム、窒化シリコ
ン、ＤＬＣが選択される。また、熱の放散させ発光素子
の温度上昇を抑えるためには、発光素子をパルス点灯又
は間欠点灯させることが望ましい。特に、表示体として
機能させる場合には、時分割階調駆動方式を適用するこ
とが望ましい。

【００２４】発光素子に一定電圧を印加した場合、時間
と共に輝度が低下する現象があり、これは内部抵抗の増
加を意味している。よってこの内部抵抗の変化を見かけ
上緩和する手段として、能動素子と発光素子との間、又
は発光素子と共通電位線の間に抵抗体を介在させること
で実現する。さらに発光素子を熱伝導性の高い絶縁材料
と接して形成することにより熱放散性を高め、発光素子
の温度上昇を抑えることにより劣化を抑制させることが
できる。このような本発明の構成により、発光装置の安
定性を向上させることができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の態様につい
て、図面を参照して詳細に説明する。本実施の形態に係
る発光装置の代表的な一態様は、一対の電極間に有機化
合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒
体を形成した発光素子と、抵抗体と、その発光素子に印
加する電圧を制御する少なくとも一つの能動素子が備え
られた画素をマトリクス状に配設して画像表示部を形成
したものである。当該発光装置は図１（Ａ）に斜視図で
示され、図１（Ｂ）はＡ−Ａ'線の縦断面図、図１
（Ｃ）はＢ−Ｂ'線の縦断面図を示している。

【００２６】これらの図に示されるように、発光装置は
画像表示領域１２、走査線駆動回路１３、データ線駆動
回路１４、入出力端子１５などが備えられた素子基板１
０と、カラーフィルター１８が備えられた対向基板１１
がシール材１９により固着された構成となっている。

【００２７】素子基板１０にはガラスや石英、プラスチ
ック、若しくは半導体や金属基板などが用いられる。対
向基板１１も同様であるが、少なくとも一方は発光素子
の発光を視認できるように透光性の基板を適用する。ま
た、シール材１９は対向基板１１の周辺部に沿って形成
されるが、素子基板との位置関係においては、層間絶縁
膜１６を介して走査線駆動回路１３やデータ線駆動回路
１４と重畳して形成されている。層間絶縁膜１６はその
形成表面を平坦に形成するものであるが、最表面及び側
面部は窒酸化アルミニウム（ＡｌＯ_xＮ_1-x：ｘ＝０．０
１〜２０原子％）、窒化アルミニウム、窒化シリコン、
ＤＬＣ、窒化シリコン又は酸窒化シリコンなどの無機絶
縁体材料で形成する。

【００２８】画像表示部１２は、走査線駆動回路１３や
データ線駆動回路１４から延在する走査線とデータ線に
よりマトリクスが形成され、各所の適宜配列したスイッ
チング素子群と、そのスイッチング素子群に電気的に接
続する有機発光素子群１７とから画素マトリクスが形成
されている。走査線駆動回路１３は画像表示領域１２の
両側から駆動する構成となっているが、信号遅延が問題
にならない場合には片側一方のみとしても良い。

【００２９】多色表示を行うには発光素子群１７は個々
の画素毎に発光色を変え、例えば、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ
（青）の各色を行又は列毎に或いはデルタ配置様に配列
させ画像表示部１２を形成する。又は、白色発光の発光
素子を全面一様に形成し、画像表示部１２に対向するカ
ラーフィルター１８を設け、各画素に対応して所定の着
色層を配列させる。カラーフィルター１８は、Ｒ（赤）
Ｇ（緑）Ｂ（青）の各色を発光する発光素子と組み合わ
せてもその色純度を高める効果を持っている。

【００３０】素子基板１０の外周部分には、入力端子部
１５が形成され、外部回路から各種信号が入力され、ま
た電源と接続している。また、素子基板１０及び対向基
板１１とシール材１９により囲まれた空間には不活性気
体が充填され有機発光素子群１７の腐食を防いでいる。
この空間には酸化バリウムなどの乾燥剤があっても良
い。

【００３１】画素の基本的な構成要素となる発光素子、
抵抗体、及び能動素子との相互の関係は図１１及び図１
２で示されている。

【００３２】図１１（Ａ）において、発光素子３００は
第１電極３０１と第２電極３０３との間に有機化合物又
は無機化合物を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体を含
む層３０２が形成された積層型の構造を有し、第１の電
極の有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送媒体
及び発光媒体を含む層３０２が形成されない面に固有抵
抗ρを持つ抵抗体３０４が形成されている。抵抗体３０
４の一方の側には能動素子３０５に接続する電極若しく
は配線３０５が形成され、第１電極３０１と抵抗体３０
４と電極若しくは配線３０５とが重畳する面積により、
能動素子３１０と発光素子３００との間に直列に接続さ
れる抵抗体３０４の抵抗値が規定される。

【００３３】抵抗体３０４はＣ、Ｓｉ、Ｇｅから選ばれ
た非晶質、微結晶、又は多結晶体の被膜、ＳｉＣ、Ｓｉ
Ｇｅの非晶質、微結晶、又は多結晶体の被膜、又はそれ
らの酸化物、窒化物、酸窒化物を適用することができ
る。さらに抵抗率を制御するためには、これにＰ、Ｂな
どを適宜ドーピングしても良い。適用可能な他の材料と
してはＴｉ、Ｍｏ、Ｔａ、Ａｌ、Ｗ、Ｉｎ、Ｚｎから選
ばれた非晶質、微結晶、又は多結晶体の被膜又はそれら
の酸化物、窒化物、酸窒化物などがある。また、単に抵
抗体の被膜を用いるのみでなく、２端子非線形素子を介
在させても良い。端的な一例はダイオードであり、Ｓ
ｉ、ＳｉＧｅ、ＳｉＣを適宜用いて形成されたｐｉｎダ
イオード、ｐｎダイオード、ｐｉダイオード、ｉｎダイ
オード、ｎｉｎダイオード、ｐｉｐダイオードなどを適
用することできる。

【００３４】抵抗体の抵抗率は上記の如く、その膜厚と
積層体の重畳面積により自由に設定することが可能であ
る。設定すべき値は非線形性を有する発光素子の電流電
圧と特性が考慮されるものであり、その最大定格電圧、
即ち実用に供する最大発光輝度を基準とすると、その電
流電圧特性から求められる内部抵抗値に対し０．０５〜
５０倍の範囲内とする。具体的には、抵抗体が必要とす
る抵抗値は、（（一画素に形成される発光素子の抵抗／
一画素に形成される発光素子の面積）×０．０５）Ω以
上、（（一画素に形成される発光素子の抵抗／一画素に
形成される発光素子の面積）×５０）Ω以下となるよう
にする。

【００３５】又は、非線形性を有する発光素子の電流電
圧と特性を考慮すべきものであり、その最大定格電圧、
即ち実用に供する最大発光輝度を基準とすると、その電
流対電圧特性を考慮して、抵抗体の抵抗値は、（（一画
素に印加する電界／一画素に流れる電流密度）×０．０
５）Ω以上、（（一画素に印加する電界／一画素に流れ
る電流密度）×５０）Ω以下となるようにする。

【００３６】発光素子に一定電圧を印加した場合、時間
と共に輝度が低下する現象があり、これは内部抵抗の増
加を意味している。よってこの内部抵抗の変化を見かけ
上緩和する手段として、能動素子と発光素子との間、又
は発光素子と共通電位線の間に抵抗体を介在させること
で輝度の安定性を向上させることができる。

【００３７】図１１（Ｂ）はその等価回路図を示してい
る。発光素子３００はダイオードＤと発光素子を形成す
る薄膜の電気抵抗に起因すると考えられる直列抵抗Ｒｓ
と、容量Ｃと、洩れ電流が流れる場合の並列抵抗Ｒｓｈ
で表している。

【００３８】図１２（Ａ）は第２電極３０３の側に抵抗
体を設けた一例を示している。第２電極３０３は一定電
位を付与する共通電極に接続している。抵抗体を第２電
極側に接続しても同様な効果を得ることができる。図１
２（Ｂ）はその等価回路図を示している。

【００３９】図２はこのような画素構成を持って形成さ
れる発光装置の画像表示部の回路図の一例を示してい
る。一つの画素２００にはＴＦＴ２０１、２０２、２０
３と発光素子２０５、抵抗体２０４とが含まれている。
ＴＦＴ２０１は走査信号線２０７の信号に基づきオン・
オフ動作をするアドレス選択手段であり、ＴＦＴ２０３
は発光素子２０５の発光を制御する駆動手段であり、Ｔ
ＦＴ２０２は消去信号線２０８の信号に基づきオン・オ
フ動作をし、ＴＦＴ２０３の導通を制御して発光及び非
発光を強制的に行わせる制御手段である。

【００４０】ＴＦＴ２０３と発光素子２０５の間に直列
に挿入される抵抗体２０４は、特に定電圧駆動時におい
て、発光素子２０５の抵抗変化の影響を緩和する作用を
持ち、輝度に変化を抑制させることができる。

【００４１】図３と図４はこの効果を説明する図であ
る。図３は抵抗体を設けない従来の構成であり、ＴＦＴ
２０３と発光素子２０５が直接接続されている。発光素
子２０５はその等価回路で示しており、ダイオードＤと
発光素子を形成する薄膜の電気抵抗に起因すると考えら
れる直列抵抗Ｒｓと、容量Ｃと、洩れ電流が流れる場合
の並列抵抗Ｒｓｈとで表している。尚、ここではＲｓｈ
＞＞Ｒｓとして、並列抵抗の影響を無視して考えてい
る。

【００４２】ここで、ＴＦＴ２０３を介して電源線２０
９より電圧Ｖが印加されると、発光素子２０５に流れる
電流ＩはＶ／Ｒｓで表される。その後、発光素子が劣化
して直列抵抗がＲｓ＋ｒに増えると、劣化後の電流値
Ｉ'はＶ／（Ｒｓ＋ｒ）となり発光素子の直列抵抗変化
が直接影響することになる。仮に劣化による抵抗値増加
分ｒ＝Ｒｓとすると、結局電流値は１／２となる。

【００４３】一方、図４で示すようにＴＦＴ２０３と発
光素子２０５との間に抵抗値Ｒｅの抵抗体２０４を直列
に挿入すると、同じ輝度を得るためにはＶ＋Ｖ'として
電源線２０９から印加する電圧を上げる必要があるが、
電流Ｉは（Ｖ＋Ｖ'）／（Ｒｓ＋Ｒｅ）となる。その
後、発光素子が劣化して直列抵抗がＲｓ＋ｒに増える
と、劣化後の電流値Ｉ'は（Ｖ＋Ｖ'）／（Ｒｓ＋ｒ＋Ｒ
ｅ）となる。仮にＲｓ＝ｒ＝Ｒｅであるとすると、電流
値の変化は２／３となり、見かけ上の変動率を比較する
と高抵抗体を介在させた方が小さくなる。

【００４４】図２で示す画素２００の具体的な構造の一
例は図５に示されている。図５では回路を構成する主要
な構成要素を示し、ＴＦＴ２０１、２０２、２０３と走
査信号線２０７、消去信号線２０８、電源線２０９との
配置関係を示している。

【００４５】図５で示す画素構造は、ガラスや石英、プ
ラスチック、若しくは半導体や金属材料を基板とし、そ
の主表面に形成される絶縁表面上に形成されるものであ
る。その作製工程においては、図６で示すように、島状
に分割して形成される半導体層１０３、１０４を形成し
た後、ゲート絶縁膜を介して走査信号線２０７、消去信
号線２０８、ゲート電極１０６を形成する。走査信号線
２０７、消去信号線２０８は半導体層１０３と重畳する
ことでそれぞれ別体のＴＦＴにおけるゲートを形成す
る。半導体層は結晶性シリコンで形成することが好まし
く、ソース及びドレイン領域、低濃度ドレイン領域など
は適宜形成すればよい。また、半導体層とゲートを形成
する配線との積層形態は、配線を先に絶縁表面上に形成
して、ボトムゲート型（逆スタガ型）のＴＦＴとしても
良い。

【００４６】その後、層間絶縁膜を形成し、発光素子の
第１電極２１１を形成する。この電極２１１を正孔注入
電極とする場合には、通常ＩＴＯと呼ばれる酸化インジ
ウム・スズ合金やＺｎＯ、ＴｉＮ、ＴａＮなど仕事関数
が４eV以上の導電性材料を適用する。或いは、この第１
電極２１１を電子注入電極とする場合には、アルカリ金
属又はアルカリ土類金属を含む合金、又は酸化物、フッ
化物、窒化物などの各種化合物でその表面を形成する。

【００４７】その後、図５で示すように各種配線２０
６、２０９、２１０、２１２を形成することにより画素
が形成される。また、発光素子の第１電極２１１の外周
部を覆う隔壁層２１３が形成されその上層に発光体とな
る有機化合物を含む層を形成し、発光素子が自己整合的
に形成される。発光素子の第１電極２１１とＴＦＴ２０
３との間には抵抗体が設けられるが、その詳細はＡ−
Ａ'線に従う縦断面図で説明されている。

【００４８】図７で示す一形態は、基板１０１上に下地
絶縁膜１０２、半導体層１０６、ゲート絶縁膜１０５、
ゲート電極１０６、第１無機層間絶縁膜１０７、有機層
間絶縁膜１０８、第２無機層間絶縁膜１０９が形成され
ている。半導体層１０４に形成されているソース及びド
レイン領域１１０には電源線２０９と発光素子と接続す
る配線２１２が形成されている。

【００４９】第１無機層間絶縁膜１０７は窒化シリコン
又は窒酸化シリコンで形成し、発光素子の電極の構成材
料であるアルカリ金属やアルカリ土類金属が半導体層１
０６に拡散するのを防止する。有機層間絶縁膜１０８は
アクリル、ポリイミド、ポリイミドアミドなどを塗布法
で形成し、その表面を平坦に形成することで上層に形成
する発光素子の被覆性を良くする。第２層間絶縁膜１０
９は有機層間絶縁膜１０８上に緻密な膜を形成する目的
に対し、高周波スパッタリング法で形成される窒化シリ
コン、窒化酸化アルミニウム、窒化アルミニウムを適用
する。ＴＦＴ及び発光素子の発熱を放散させる観点から
は、熱伝導率の高い絶縁材料をこの部位に適用するのが
好ましく、窒化アルミニウム、窒酸化アルミニウムなど
はこの点に関し適している。

【００５０】発光素子の第１電極２１１と配線２１２と
の間には抵抗体２１５が介在している。抵抗体はＣ、Ｓ
ｉ、Ｇｅから選ばれた非晶質、微結晶、又は多結晶体の
被膜、ＳｉＣ、ＳｉＧｅの非晶質、微結晶、又は多結晶
体の被膜、又はそれらの酸化物、窒化物、酸窒化物が適
用される。抵抗率を制御するためには、これにＰ、Ｂな
どを適宜ドーピングしても良い。適用される他の材料と
して、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｔａ、Ａｌ、Ｗ、Ｉｎ、Ｚｎから選
ばれた非晶質、微結晶、又は多結晶体の被膜又はそれら
の酸化物、窒化物、酸窒化物が適用される。

【００５１】勿論、実際の抵抗値はその接続部における
面積、被膜の厚さにより調整することも可能であり、介
在させる抵抗値の目安は発光素子に印加する最大定格電
圧印加時における内部抵抗の値に対し０．０５〜５０倍
の範囲内とするような抵抗率で規定される。

【００５２】抵抗体を設けることの優位性を図１６を用
いて説明する。図１６は挿入図で示すように、発光素子
に固定抵抗Ｒｄを接続してその両端子部の電流電圧特性
を示している。Ｒｄ＝０の場合にはかなり大きい傾きの
電流電圧特性を示している。それに対しＲｄを増加させ
るに従い、その傾きは小さくなる。発光素子は輝度の劣
化と共に内部抵抗値が増加して同様に傾向を示すが、固
定抵抗を予め接続しておくことにより内部抵抗変化が与
える影響（変動率）を小さくすることができ、輝度の経
時変化を少なくすることができる。

【００５３】発光素子の抵抗値は発光体となる有機化合
物を含む層の構成や面積により異なる。発光素子は酸化
インジウム・スズ合金（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（Ｚｎ
Ｏ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）など透光性導電膜
で３０〜１５０nmの厚さで形成される第１電極２１１上
に１０〜１０００nm、好ましくは５０〜１５０nmの厚さ
で形成される有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入
輸送媒体及び発光媒体を含む層１１２及び、ＣｓＦ、Ｂ
ａＦ、ＣａＦ、ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉなどアルカリ金属又
はアルカリ土類金属を含む導電性材料を用いる第２電極
１１３で形成される。

【００５４】隔壁層１１１は第１電極２１１上に開口部
を有し、その側面部を囲むように形成する。これら部材
に上層に形成する有機化合物又は無機化合物を含む電荷
注入輸送媒体及び発光媒体を含む層１１２の応力を緩和
させる目的においては、開口部の端部のエッジ部に０．
２〜３μmの曲率をもたせ、且つ側壁の傾斜角を３５〜
７０度に形成すると良い。

【００５５】有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入
輸送媒体及び発光媒体を含む層１１２は、低分子系有機
化合物、中分子系有機化合物、高分子系有機化合物から
選ばれた一種又は複数種の層を含み、電子注入輸送性又
は正孔注入輸送性の無機化合物と組み合わせても良い。
発光体は、フェニルアントラセン誘導体、テトラアリー
ルジアミン誘導体、キノリノール錯体誘導体、ジスチリ
ルベンゼン誘導体などが適用可能であり、これをホスト
物質として、クマリン誘導体、ＤＣＭ、キナクリドン、
ルブレンなどをドーパントとして添加しても良い。高分
子系有機化合物としては、ポリパラフェニレンビニレン
系、ポリパラフェニレン系、ポリチオフェン系、ポリフ
ルオレン系などがあり、ポリ（パラフェニレンビニレ
ン）(poly(p-phenylene vinylene))：（ＰＰＶ）、ポリ
（２，５−ジアルコキシ−１，４−フェニレンビニレ
ン）(poly(2,5-dialkoxy-1,4-phenylene vinylene))：
（ＲＯ−ＰＰＶ）、ポリ（２−（２'−エチル−ヘキソ
キシ）−５−メトキシ−１，４−フェニレンビニレン）
(poly[2-(2'-ethylhexoxy)-5-methoxy-1,4-phenylene v
inylene])：（ＭＥＨ−ＰＰＶ）、ポリ（２−（ジアル
コキシフェニル）−１,４−フェニレンビニレン）(poly
[2-(dialkoxyphenyl)-1,4-phenylene vinylene])：（Ｒ
ＯＰｈ−ＰＰＶ）、ポリパラフェニレン（poly[p-pheny
lene]）：（ＰＰＰ）、ポリ（２，５−ジアルコキシ−
１，４−フェニレン）(poly(2,5-dialkoxy-1,4-phenyle
ne))：（ＲＯ−ＰＰＰ）、ポリ（２，５−ジヘキソキシ
−１，４−フェニレン）(poly(2,5-dihexoxy-1,4-pheny
lene))、ポリチオフェン（polythiophene）：（Ｐ
Ｔ）、ポリ（３−アルキルチオフェン）(poly(3-alkylt
hiophene))：（ＰＡＴ）、ポリ（３−ヘキシルチオフェ
ン）(poly(3-hexylthiophene))：（ＰＨＴ）、ポリ（３
−シクロヘキシルチオフェン）(poly(3-cyclohexylthio
phene))：（ＰＣＨＴ）、ポリ（３−シクロヘキシル−
４−メチルチオフェン）(poly(3-cyclohexyl-4-methylt
hiophene))：（ＰＣＨＭＴ）、ポリ（３，４−ジシクロ
ヘキシルチオフェン）(poly(3,4-dicyclohexylthiophen
e))：（ＰＤＣＨＴ）、ポリ［３−（４−オクチルフェ
ニル）−チオフェン］(poly[3-(4octylphenyl)-thiophe
ne])：（ＰＯＰＴ）、ポリ［３−（４−オクチルフェニ
ル）−２，２ビチオフェン］(poly[3-(4-octylphenyl)-
2,2-bithiophene])：（ＰＴＯＰＴ）、ポリフルオレン
（polyfluorene）：（ＰＦ）、ポリ（９，９−ジアルキ
ルフルオレン）(poly(9,9-dialkylfluorene)：（ＰＤＡ
Ｆ）、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン）(poly(9,
9-dioctylfluorene)：（ＰＤＯＦ）などが挙げられる。
無機化合物材料としては、ダイヤモンド状カーボン（Ｄ
ＬＣ）、Ｓｉ、Ｇｅ、及びこれらの酸化物又は窒化物で
あり、Ｐ、Ｂ、Ｎなどが適宜ドーピングされていても良
い。またアルカリ金属又はアルカリ土類金属の、酸化
物、窒化物又はフッ化物や、当該金属と少なくともＺ
ｎ、Ｓｎ、Ｖ、Ｒｕ、Ｓｍ、Ｉｎの化合物又は合金であ
っても良い。

【００５６】低分子有機化合物において、銅フタロシア
ニン（ＣｕＰｃ）と芳香族アミン系材料であるＭＴＤＡ
ＴＡ及びα−ＮＰＤで形成される正孔注入輸送層、トリ
ス−８−キノリノラトアルミニウム錯体（Ａｌｑ₃）で
形成される電子注入層兼発光層を積層させて形成するこ
とができる。Ａｌｑ₃は一重項励起状態からの発光（蛍
光）を可能としている。輝度を高めるには三重項励起状
態からの発光（燐光）を利用することが好ましい。この
場合には、有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸
送媒体及び発光媒体を含む層２１としてフタロシアニン
系材料であるＣｕＰｃと芳香族アミン系材料であるα−
ＮＰＤで形成される正孔注入輸送層上に、カルバゾール
系のＣＢＰ＋Ｉｒ（ｐｐｙ）₃を用いて発光層を形成
し、さらにバソキュプロイン(ＢＣＰ)を用いて正孔ブロ
ック層、Ａｌｑ₃による電子注入輸送層を積層させた構
造とすることもできる。

【００５７】上記二つの構造は低分子系有機化合物を用
いた例であるが、高分子系有機化合物と低分子系有機化
合物を組み合わせた有機発光素子を実現することもでき
る。例えば、有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入
輸送媒体及び発光媒体を含む層２１として陽極側から、
高分子系有機化合物のポリチオフェン誘導体(ＰＥＤＯ
Ｔ)により正孔注入輸送層、α−ＮＰＤによる正孔注入
輸送層、ＣＢＰ＋Ｉｒ（ｐｐｙ）₃による発光層、ＢＣ
Ｐによる正孔ブロック層、Ａｌｑ₃による電子注入輸送
層を積層させても良い。正孔注入層をＰＥＤＯＴに変え
ることにより、正孔注入特性が改善され、発光効率を向
上させることができる。

【００５８】また、正孔注入輸送層及び電子注入輸送層
に無機化合物材料を用いても良い。無機化合物材料とし
ては、ダイヤモンド状カーボン（ＤＬＣ）、Ｓｉ、Ｇ
ｅ、及びこれらの酸化物又は窒化物であり、Ｐ、Ｂ、Ｎ
などが適宜ドーピングされていても良い。またアルカリ
金属又はアルカリ土類金属の、酸化物、窒化物又はフッ
化物や、当該金属と少なくともＺｎ、Ｓｎ、Ｖ、Ｒｕ、
Ｓｍ、Ｉｎの化合物又は合金であっても良い。

【００５９】低分子系有機化合物材料を用いた場合と高
分子系有機化合物材料を用いた場合に得られる発光素子
の内部抵抗値の一例を表１に示す。表１において発光素
子の面積は０．１mm²である。低分子系有機化合物材料
を用いた発光素子の構成は、第１電極２２３上にＣｕＰ
ｃを２０nm、α−ＮＰＤを６０nm、Ａｌｑ3：ＤＭＱｄ
を３８nm、Ａｌｑ3を３８nm積層し、第２電極をＣａＦ
を１nmとＡｌを２００nmである。高分子系有機化合物材
料を用いた発光素子の構成は、ＰＥＤＯＴを３０nm、Ｐ
ＰＶを８０nm形成し、第２電極としてＣａを２０nm、Ａ
ｌを１００nm積層した構造である。

【００６０】また、これら有機化合物材料に無機化合物
材料を組み合わせる形態の一例としては、ＰＥＤＯＴ上
に２〜３nmのダイヤモンド状カーボン（ＤＬＣ）を形成
しその上に発光体を含む層を形成する。又は、ＰＥＤＯ
Ｔ上に２〜３nmのＤＬＣを形成し、正孔注入輸送層及び
発光層を形成する。又は、ＰＥＤＯＴ上に２〜３nmのＤ
ＬＣの積層体を２回以上繰り返し積層する構成とする。
或いは、同一の発色又は異なる発色の発光層とＤＬＣと
を積層し、その積層体を複数層重ね合わせる。ＤＬＣは
熱伝導率が高いので、このように無機化合物材料として
ＤＬＣを組み合わせることにより、発光素子の発熱によ
る温度上昇を抑え、輝度の劣化を低減させる効果を付与
することができる。

【００６１】一画素当たりの抵抗値は、低分子系有機化
合物材料を用いた低分子系素子と、高分子有機化合物系
材料を用いた高分子系素子とでは異なり、駆動条件によ
っても異なるが、発光素子の面積を４．８×１０^-5cm²
として１００cd/m²〜２００cd/m²の輝度で発光させた場
合に８ＭΩ〜３４ＭΩの抵抗値が得られている。本発明
において抵抗体が必要とする抵抗値は、（（一画素に形
成される発光素子の抵抗／一画素に形成される発光素子
の面積）×０．０５）Ω以上、（（一画素に形成される
発光素子の抵抗／一画素に形成される発光素子の面積）
×５０）Ω以下で規定されるものである。又は、非線形
性を有する発光素子の電流電圧と特性を考慮すべきもの
であり、その最大定格電圧、即ち実用に供する最大発光
輝度を基準とすると、その電流対電圧特性を考慮して、
抵抗体の抵抗値は、（（一画素に印加する電界／一画素
に流れる電流密度）×０．０５）Ω以上、（（一画素に
印加する電界／一画素に流れる電流密度）×５０）Ω以
下となるようにする。

【００６２】表１の結果に基づけば、発光素子の抵抗率
に合わせて１画素に０．８〜３４０ＭΩの抵抗を挿入す
れば良いことになる。

【００６３】

【表１】

【００６４】発光素子に接続するのに適した抵抗値は、
本来その駆動条件によって異なる。発光素子の発光輝度
は、図１３に示すように流れる電流密度に比例するが、
図１４に示すように印加電圧に対しては指数関数的な変
化を示す。即ち、発光素子の電流電圧特性は図１５に示
すように非線形性を示し、印加電圧が変わるとその時の
抵抗値は連続的に変化する。従って、実用的な輝度が得
られる範囲において、直列に挿入される抵抗体の抵抗値
は所定の範囲を持って規定されるべきである。

【００６５】抵抗体の抵抗値は、発光素子の抵抗値との
対比でその値が十分大きければ輝度の経時変化をより安
定化させることが可能になる。しかしその分、発光素子
を発光させる印加電圧も上昇するので、発光装置の駆動
電圧を考慮して適当な抵抗値を選択する必要がある。

【００６６】抵抗体２１５をＴＦＴと発光素子の第１電
極との間に形成することにより、静電気によりＴＦＴの
破壊を防ぐ保護抵抗として機能させることもできる。即
ち、有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送媒体
及び発光媒体を含む層１１２や陰極１１３を電子ビーム
蒸着やスパッタリング法など荷電粒子を伴う成膜法で行
う場合に、第１電極２１１がアンテナとなりそれに接続
するＴＦＴの静電破壊を防ぐことができる。

【００６７】抵抗体をこのように形成することにより、
発光素子の駆動時の発熱箇所が増えることになるが、図
７の形態であるように第２無機層間絶縁膜１０９に熱伝
導性の高い部材を用いることにより、熱が周辺部に放散
され、発熱による発光素子の温度上昇を抑えることがで
きる。このような効果を得るためには、第２電極１１３
上に同様の材料の被膜を形成しても良い。熱伝導性の高
い部材としては、窒酸化アルミニウム（ＡｌＯ_xＮ_1-x：
ｘ＝０．０１〜２０原子％）、窒化アルミニウム、窒化
シリコン、ＤＬＣなどを選択することができる。

【００６８】図７と異なる抵抗体の配置が図８に示され
ており、第２無機層間絶縁膜１０９上に電源線２０９と
発光素子と接続する配線２１２を形成した後、抵抗体２
１５をほぼ全面に形成した構成となっている。その後、
発光素子の第１電極２１１を形成する。この時、抵抗体
２１５が実質的に付与する抵抗値は、配線２１２と抵抗
体２１５と第１電極２１３が重畳する面積で規定され
る。また、隔壁層１１１の上面部及び側面部を覆う第３
無機絶縁膜１１６を窒酸化アルミニウム（ＡｌＯ
_xＮ_1-x：ｘ＝０．０１〜２０原子％）、窒化アルミニウ
ム、窒化シリコン、ＤＬＣで形成することにより、発光
素子の発熱が放散され、その部位からの温度上昇による
有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送媒体及び
発光媒体の変質を防止することができる。ＴＦＴ２０３
など他の構成要素は図７と同様である。

【００６９】また、図９に示す構成は、第２無機層間絶
縁膜１０９上に電源線２０９と発光素子と接続する配線
２１２を形成した後、抵抗体２１５を残存せしめ、さら
に第２有機層間絶縁膜１１５を形成して発光素子の第１
電極２１１を形成して、配線２１２と電気的に接続して
いる。この接続においては、抵抗体２１５が介在してい
る。即ち、抵抗体２１５が付与する実質的な抵抗値は、
配線２１２と抵抗体２１５と第１電極２１１が重畳する
コンタクト部の面積で規定される。

【００７０】第２電極側に抵抗体を形成する一例は図１
０において示されている。図１０では図７と同様に発光
素子の第１電極２１１、隔壁層１１１を形成した後、有
機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送媒体及び発
光媒体を含む層１１２を形成する。その後、第２電極１
１３を所定のパターンで形成し、これをエッチングマス
クとして下層側の有機化合物又は無機化合物を含む電荷
注入輸送媒体及び発光媒体を含む層１１２を除去する。
その後、抵抗体２１５及び配線１１５を形成することに
より、共通電位を付与する電極側に抵抗体を作り込むこ
とができる。この接続において抵抗体２１５が付与する
実質的な抵抗値は、第２電極１１３と抵抗体２１５が重
畳する面積で規定される。

【００７１】以上説明した本発明の発光装置により様々
な電子装置を完成させることができる。その一例は、携
帯情報端末(電子手帳、モバイルコンピュータ、携帯電
話など)、ビデオカメラ、デジタルカメラ、パーソナル
コンピュータ、テレビ受像器、携帯電話などが挙げられ
る。それらの一例を図１７に示す。

【００７２】図１７(Ａ)は本発明を適用してテレビ受像
器を完成させる一例であり、筐体３００１、支持台３０
０２、表示部３００３などにより構成されている。本発
明によりテレビ受像器を完成させることができる。

【００７３】図１７(Ｂ)は本発明を適用してビデオカメ
ラを完成させた一例であり、本体３０１１、表示部３０
１２、音声入力部３０１３、操作スイッチ３０１４、バ
ッテリー３０１５、受像部３０１６などにより構成され
ている。本発明によりビデオカメラを完成させることが
できる。

【００７４】図１７(Ｃ)は本発明を適用してノート型の
パーソナルコンピュータを完成させた一例であり、本体
３０２１、筐体３０２２、表示部３０２３、キーボード
３０２４などにより構成されている。本発明によりパー
ソナルコンピュータを完成させることができる。

【００７５】図１７(Ｄ)は本発明を適用してＰＤＡ(Per
sonal Digital Assistant)を完成させた一例であり、本
体３０３１、スタイラス３０３２、表示部３０３３、操
作ボタン３０３４、外部インターフェース３０３５など
により構成されている。本発明によりＰＤＡを完成させ
ることができる。

【００７６】図１７(Ｅ)は本発明を適用して音響再生装
置を完成させた一例であり、具体的には車載用のオーデ
ィオ装置であり、本体３０４１、表示部３０４２、操作
スイッチ３０４３、３０４４などにより構成されてい
る。本発明によりオーディオ装置を完成させることがで
きる。

【００７７】図１７(Ｆ)は本発明を適用してデジタルカ
メラを完成させた一例であり、本体３０５１、表示部
(Ａ)３０５２、接眼部３０５３、操作スイッチ３０５
４、表示部(Ｂ)３０５５、バッテリー３０５６などによ
り構成されている。本発明によりデジタルカメラを完成
させることができる。

【００７８】図１７(Ｇ)は本発明を適用して携帯電話を
完成させた一例であり、本体３０６１、音声出力部３０
６２、音声入力部３０６３、表示部３０６４、操作スイ
ッチ３０６５、アンテナ３０６６などにより構成されて
いる。本発明により携帯電話を完成させることができ
る。

【００７９】またその他にも、ナビゲーションシステ
ム、音響再生装置（カーオーディオ、オーディオコンポ
等）、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
機または電子書籍等）に加え、冷蔵庫装置、洗濯機、炊
飯器、固定電話装置、真空掃除機、体温計など家庭電化
製品から、電車内の吊し広告、鉄道駅や空港の発着案内
版など大面積のインフォメーションディスプレイまで様
々な分野に適用することができる。

【００８０】発光素子と能動素子とを含む画素部に抵抗
体を設ける構成を図７〜図１０を用いて説明したが、本
発明はこの実施形態に限定されるものではなく、これら
を自由に組み合わせて実施することができる。尚、本発
明における好適な実施の形態については以上のように示
されているが、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱する
ことなく、その形態及び詳細を様々に変更し得ること
は、当業者であれば容易に理解されるものである。

【００８１】

【発明の効果】以上、説明したように、発光素子とその
発光を制御する能動素子との間、又は発光素子と一定電
位を付与する共通電位線との間に抵抗体を直列に接続し
て設けることにより、発光素子の輝度の経時変化を低減
することができる。即ち、本発明の構成により、発光装
置の安定性を向上させることができる。抵抗体は、薄膜
状として能動素子と発光素子を接続する配線上、或い
は、発光素子の電極の一方の面に形成することにより開
口率を損なうことなく、各画素に作り込むことができ
る。このような効果は、定電圧駆動時において特に顕著
に効果を奏でることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の発光装置の構成を説明する斜視図及
び縦断面図である。

【図２】本発明の発光装置の画像表示部の等価回路図
である。

【図３】従来の画素構成と経時変化による輝度の変化
量を説明する図である。

【図４】本発明の画素構成と経時変化による輝度の変
化量を説明する図である。

【図５】本発明の画素の画素の構成を示す上面図であ
る。

【図６】本発明の画素の画素の作製工程を説明する上
面図である。

【図７】本発明の画素の画素の構成を示す上面図であ
り、抵抗体の一配置例を示す縦断面図である。

【図８】本発明の画素の画素の構成を示す上面図であ
り、抵抗体の一配置例を示す縦断面図である。

【図９】本発明の画素の画素の構成を示す上面図であ
り、抵抗体の一配置例を示す縦断面図である。

【図１０】本発明の画素の画素の構成を示す上面図で
あり、抵抗体の一配置例を示す縦断面図である。

【図１１】本発明に係る画素の構成であり、発光素子
と能動素子と抵抗体との接続を説明する図である。

【図１２】本発明に係る画素の構成であり、発光素子
と能動素子と抵抗体との接続を説明する図である。

【図１３】発光素子の電流対発光輝度特性を示すグラ
フである。

【図１４】発光素子の電圧対発光輝度特性を示すグラ
フである。

【図１５】発光素子の電圧対電流特性を示すグラフで
ある。

【図１６】発光素子に抵抗を直列に接続した時に電圧
対電流特性を示すグラフである。

【図１７】発光装置の具体的な適用例を示す図であ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山崎舜平神奈川県厚木市長谷398番地株式会社半導体エネルギー研究所内Ｆターム(参考） 3K007 AB11 BB07 CC05 DB03 GA00 5C094 AA23 AA42 BA03 BA23 BA27 CA19 EA04 EA07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一対の電極間に有機化合物又は無機化合物
を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体が形成された発光
素子を有し、前記一対の電極の少なくとも一方の電極の
当該電荷注入輸送媒体及び発光媒体が形成されない反対
側の面に、抵抗体が設けられ、前記抵抗体を介して、前
記発光素子に電圧を印加する制御手段が備えられている
ことを特徴とする発光装置。
【請求項２】一対の電極間に有機化合物又は無機化合物
を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体が形成された発光
素子を有し、前記一対の電極の少なくとも一方の電極の
当該電荷注入輸送媒体及び発光媒体が形成されない反対
側の面に抵抗体が設けられ、前記発光素子の一方の電極
は、電圧を印加する制御手段に接続し、他方の電極は前
記抵抗体を介して一定電位を付与する共通電極に接続し
ていることを特徴とする発光装置。
【請求項３】一対の電極間に有機化合物又は無機化合物
を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体が形成された発光
素子と、電界効果型トランジスタとを有し、前記一対の
電極の少なくとも一方の電極の当該電荷注入輸送媒体及
び発光媒体が形成されない反対側の面に抵抗体が設けら
れ、前記電界効果型トランジスタにより、前記抵抗体を
介して、前記発光素子に電圧を印加して発光を制御する
画素が備えられていることを特徴とする発光装置。
【請求項４】一対の電極間に有機化合物又は無機化合物
を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体が形成された発光
素子と、電界効果型トランジスタとを有し、前記一対の
電極の少なくとも一方の電極の当該電荷注入輸送媒体及
び発光媒体が形成されない反対側の面に抵抗体が設けら
れ、前記発光素子の一方の電極は、前記電界効果型トラ
ンジスタのソース又はドレインと接続し、他方の電極は
前記抵抗体を介して一定電位を付与する共通電極に接続
し、前記電界効果型トランジスタにより、前記発光素子
に電圧を印加して発光を制御する画素が備えられている
ことを特徴とする発光装置。
【請求項５】一対の電極間に有機化合物又は無機化合物
を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体が形成された発光
素子と、電界効果型トランジスタとを有し、前記一対の
電極の少なくとも一方の電極と、前記電界効果型トラン
ジスタとの間に、抵抗体が直列に接続され、前記電界効
果型トランジスタにより、前記抵抗体を介して、前記発
光素子に電圧を印加して発光を制御する画素が備えられ
ていることを特徴とする発光装置。
【請求項６】一対の電極間に有機化合物又は無機化合物
を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体が形成された発光
素子を有し、電界効果型トランジスタとを有し、前記一
対の電極の少なくとも一方の電極の当該電荷注入輸送媒
体及び発光媒体が形成されない反対側の面に抵抗体が設
けられ、前記発光素子の一方の電極は、前記電界効果型
トランジスタのソース又はドレインと接続し、他方の電
極は前記抵抗体を介して一定電位を付与する共通電極に
直列に接続し、前記電界効果型トランジスタにより、前
記抵抗体を介して、前記発光素子に電圧を印加して発光
を制御する画素が備えられていることを特徴とする発光
装置。
【請求項７】請求項１乃至６のいずれか一項において、
前記抵抗体は、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅから選ばれた一種又は複
数種を含むことを特徴とする発光装置。
【請求項８】請求項１乃至６のいずれか一項において、
前記抵抗体は、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｔａ、Ａｌ、Ｗ、Ｉｎ、Ｚ
ｎの酸化物又は窒化物から選ばれた一種又は複数種を含
むことを特徴とする発光装置。
【請求項９】請求項１乃至６のいずれか一項において、
前記抵抗体の抵抗値は、前記発光素子に印加する最大定
格電圧印加時における内部抵抗の値に対し０．０５〜５
０倍の範囲内にあることを特徴とする発光装置。
【請求項１０】請求項１乃至６のいずれか一項におい
て、前記抵抗体の抵抗値は、（（一画素に形成される発
光素子の抵抗／一画素に形成される発光素子の面積）×
０．０５）Ω以上、（（一画素に形成される発光素子の
抵抗／一画素に形成される発光素子の面積）×５０）Ω
以下であることを特徴とする発光装置。
【請求項１１】請求項１乃至６のいずれか一項におい
て、前記抵抗体の抵抗値は、（（一画素に印加する電界
／一画素に流れる電流密度）×０．０５）Ω以上、
（（一画素に印加する電界／一画素に流れる電流密度）
×５０）Ω以下であることを特徴とする発光装置。
【請求項１２】請求項１乃至１１のいずれか一項におい
て、前記発光素子は、デジタル映像信号に基づき一定電
圧が印加されて発光していることを特徴とする発光装
置。