JP2005215354A - 有機エレクトロルミネッセンス装置、及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 配線抵抗に起因する電圧降下を効果的に防止することができ、もって輝度の均一化、低消費電力化を実現することにより、パネルの大型化、高精細化に容易に対応することが可能な有機エレクトロルミネッセンス装置を提供す
【解決手段】 本発明の有機ＥＬ装置は、基板１０上に、駆動用ＴＦＴ２を含む回路層を介して、前記駆動用ＴＦＴ２と導電接続された有機ＥＬ素子Ｘが設けられてなり、前記有機ＥＬ素子Ｘが、駆動用ＴＦＴ２と導電接続された画素電極６と、共通陰極３９との間に、発光層を含む有機機能層Ｙを挟持した構造を備えており、前記有機ＥＬ素子Ｘに電力を供給するための陽極導電膜３６からなる電源供給層が、前記駆動用ＴＦＴ２と基板１０との間に、共通陰極３９と導通している陰極導電膜３７が前記駆動用ＴＦＴ２と前記有機ＥＬ素子Ｘとの間に設けられている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス装置、及び電子機器に関するものである。

電界発光を利用した有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子は、自己発光のため視認性が高く、かつ耐衝撃性に優れるなどの優れた特徴を有することから、各種表示装置における発光素子としての利用が注目されている。例えばトップエミッション型の有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）装置の場合、反射性金属膜からなる第１の電極（陽極）と、有機発光層を含む有機機能層と、透明導電膜よりなる第２の電極（陰極）とを設けた構造の有機ＥＬ素子を用いるのが一般的である。特に有機ＥＬ素子の駆動素子として薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor, 以下、ＴＦＴと略記する）等のスイッチング素子を備えたアクティブマトリクス型有機ＥＬ装置において、上記第１の電極は各ＴＦＴに接続された画素電極であり、上記第２の電極はマトリクス状に配置された複数の画素で共有するベタ状の共通電極である。

このような有機ＥＬ装置では、第１の電極（画素電極）にはＴＦＴを通じて駆動電力が供給され、第２の電極（共通電極、共通陰極）との間の電圧に応じた駆動電流により有機ＥＬ素子が発光するようになっているが、パネルを大型化した場合に、比較的抵抗の大きい透明導電膜からなる共通電極において配線抵抗による電圧降下が生じ、それによって表示輝度の均一性が低下するという問題を有していた。そこで、パネル上に金属配線を設けて共通電極と接続することにより、上記共通電極での電圧降下を防止することが提案されている。
特開２００１−３４５１８５号公報 特開２００１−３１８５５６号公報

上記文献に記載の技術によれば、共通電極における電圧降下を防止する点では一定の効果を得ることができるが、パネルを４０〜５０インチにまで大型化すると、やはり補助配線の抵抗に起因する輝度むらが生じやすくなる。また、画素を高精細化した場合には、共通電極に接続する補助配線が細くなるために抵抗が増大し、輝度むらが生じやすくなる。
さらに本発明者の研究によれば、これらの技術等を用いて共通電極側の低抵抗化を行ったとしても、４０インチを超える大型パネルでは有機ＥＬ素子の輝度むらが生じるのを防止することが困難であることが確認されている。

本発明は、上記従来技術の問題点を解決するために成されたものであって、配線抵抗に起因する電圧降下を効果的に防止することができ、もって輝度の均一化、低消費電力化を実現することにより、パネルの大型化、高精細化に容易に対応することが可能な有機エレクトロルミネッセンス装置を提供することを目的としている。

本発明は、上記課題を解決するために、基体上に、薄膜トランジスタを含む回路層と、該回路層と導電接続された有機ＥＬ素子とが設けられてなる有機エレクトロルミネッセンス装置であって、前記有機ＥＬ素子が、薄膜トランジスタと導電接続された画素電極と、対向電極との間に、発光層を含む有機機能層を挟持した構造を備えており、前記有機ＥＬ素子に電力を供給するための電源供給層が、前記薄膜トランジスタ及び前記画素電極の形成領域と平面的に重なるように、前記回路層と異なる層に設けられていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置を提供する。
この構成においては、有機ＥＬ素子に電力を供給するための電源供給層が、前記薄膜トランジスタ及び画素電極の形成領域（すなわち画素領域）と平面的に重なって配置されているので、薄膜トランジスタに接続される各種配線のレイアウトに影響されず任意の幅ないし形状に電源供給層を形成することができる。従って、従来に比して電源供給線の幅を大きくでき、配線抵抗を低減できる。
有機エレクトロルミネッセンス装置の駆動回路において、有機ＥＬ素子の発光均一性に最も大きな影響を与えるのは対向電極の配線抵抗による電圧降下だが、電源供給線の配線抵抗も無視することはできず、先の従来技術を用いた有機ＥＬ装置においても画面を大型化すると輝度にむらが生じるのはこのためである。これに対して、本発明に係る構成では、この電源供給線における電圧降下を効果的に防止し得るものとなっており、大画面化した場合にも、有機ＥＬ素子を均一な輝度で発光させることができ、高画質表示が可能な有機ＥＬ装置を提供することができる。

本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置では、前記電源供給層が、前記基体と前記回路層との間に設けられていることが好ましい。この構成によれば、回路層を設ける工程以前に電源供給層を形成するので、回路層の形成工程以降の工程を変更することなく工程の移行が可能であり、設備レイアウトや製造プロセス設計上好ましい構成となる。

本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置では、前記電源供給層が、平面略ベタ状の導電膜により形成されている構成とすることもできる。あるいは、本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置では、前記電源供給層が、前記有機ＥＬ素子の一の配列方向に沿う平面視略ストライプ状の導電膜により形成されている構成とすることもできる。
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス装置では、電源供給層を構成する導電膜の形状は、有機ＥＬ素子の配置形態などに応じて適宜変更することができるが、いずれの形態とした場合にも回路層と異なる層に充分な配線幅をもって形成できるため、低抵抗の電源供給層となる。

本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置では、前記基体上に複数色の前記有機ＥＬ素子が設けられるとともに、同色の前記有機ＥＬ素子が一方向に配列されてなる有機ＥＬ素子群を有しており、前記平面視略ストライプ状の導電膜が、前記有機ＥＬ素子群の延在方向に沿って配置されていることが好ましい。有機ＥＬ素子の有機機能層には、その発光色に応じて異なる駆動電圧を供給する必要が生じる場合があるが、上記構成を採用すれば、同一色の有機ＥＬ素子群に対して、１本の導電膜（電源供給線）により電力を供給することができ、かつその導電膜も十分な幅に形成することができるため、有機ＥＬ素子の輝度制御性を損なうことなく低抵抗の電源供給層を構成することができる。これにより、色バランスに優れ、かつ輝度の均一性にも優れた高画質の有機エレクトロルミネッセンス装置を提供することができる。

本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置では、同色の前記有機ＥＬ素子群に対応する前記導電膜同士が電気的に接続されている構成とすることもできる。このような構成とすることで、特定の導電膜に対して電流が集中するのを防止することができるので、大電流が流れた場合にも導電膜の抵抗による電圧降下を抑制し、有機ＥＬ素子群の輝度均一性を向上させることができる。

本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置では、前記平面視略ストライプ状の導電膜同士を導電接続するための導電接続構造が、前記回路層に設けられていることが好ましい。この構成によれば、上記電源供給層の導電膜同士を接続する導電接続構造を、回路層に形成される配線等と同層に形成することができるので、回路層の形成工程にて上記導電接続構造を組み込むことができ、有機エレクトロルミネッセンス装置を効率的に製造可能となる。

本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置では、前記回路層と有機ＥＬ素子との間に、前記対向電極と電気的に接続された補助導電層が設けられた構成とすることが好ましい。このような構成とするならば、対向電極側での電圧降下も効果的に防止され、発光輝度の均一性を大幅に高めて表示の高画質化を図ることができる。また、補助導電層を回路層よりも下層に設ける場合と比較して、対向電極との間に形成される絶縁層の数が減少するので、加工条件を緩和できるだけでなく、補助導電層と対向電極をより確実に導通させて信頼性を向上させることができる。

本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置では、前記補助導電層と前記電源供給層とが、いずれも金属膜からなるものとされ、前記補助導電層及び電源供給層が、薄膜トランジスタの平面領域まで延設されていることが好ましい。このような構成とすることで、金属以外の材料を使用した場合に比べて配線抵抗を低くすることができ、発光輝度のばらつきを抑制した高品質な表示が可能となる。さらに、有機ＥＬ素子からの出力光や、外部から入射した光を前記電源供給層、及び補助導電層により遮断することができるので、薄膜トランジスタの光リークが効果的に防止され、高信頼性の有機エレクトロルミネッセンス装置を提供することができる。

本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置では、前記回路層が、前記薄膜トランジスタを構成する半導体膜を含む半導体層と、前記半導体層のチャネル領域と対向するゲート電極を含む第１配線層と、前記半導体層のソース／ドレイン領域と導電接続される信号配線を含む第２配線層と、前記半導体層、第１配線層、及び第２配線層の各層間に設けられた絶縁膜とを含む構成とすることができる。

また本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置では、前記半導体層に、前記薄膜トランジスタの半導体膜と同一材料からなる第１容量電極が形成され、前記第１配線層の前記第１容量電極と平面的に重なる領域に、前記ゲート電極と同一材料からなる第２容量電極が形成されており、前記第１容量電極及び第２容量電極と、これらの容量電極間に形成された絶縁膜とからなる保持容量が、前記画素電極と平面的に重なって配置されている構成とすることが好ましい。
このような構成とすることで、発光画素内に凹凸が少ない平坦面が形成されるので、その上に形成される発光層を含む有機層を形成する工程が容易になるだけでなく、ＥＬ素子の発光特性が安定し、信頼性の高い有機エレクトロルミネッセンス装置を提供することができる。さらに各有機ＥＬ素子を駆動する場合に所定輝度で安定に発光させることができ、ちらつきのない視認性に優れた表示を得ることができる。

本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置では、前記第１配線層及び／又は第２配線層に、前記平面視略ストライプ状の導電膜同士を導電接続するための導電接続構造を成す接続配線が設けられていることが好ましい。この構成によれば、上記第１配線層ないし第２配線層の形成工程にて上記導電接続構造を回路層に作り込むことができ、高画質の有機エレクトロルミネッセンス装置を効率的に製造可能となる。

次に、本発明の電子機器は、先に記載の本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置を備えたことを特徴としている。この構成によれば、表示領域内で均一な輝度が得られ、高画質の表示が可能な表示部を備えた電子機器が提供される。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明するが、本実施の形態は本発明の技術範囲を限定するものではない。尚、以下で参照する各図面においては、図面を見易くするために各部の大きさ等を適宜変更して示している。

（第１の実施形態）
図１は、本実施形態の有機ＥＬ装置の回路構成図である。同図に示す有機ＥＬ装置１００は、スイッチング素子としてＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を用いたアクティブマトリクス方式の表示装置であり、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の有機ＥＬ素子が平面視でストライプ状に配列され、各有機ＥＬ素子を所望の階調にて発光させることでフルカラー表示を行えるようになっている。

有機ＥＬ装置１００には、複数の走査線３１と、走査線３１に対して交差する方向に延びる複数の信号線３２と、信号線３２のそれぞれに並列に延びる複数の電源線３６（Ｒ，Ｇ，Ｂ）とがそれぞれ格子状に配線されている。そして、走査線３１と信号線３２とにより区画された領域が画素領域Ｐとして構成されている。信号線３２には、シフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオラインおよびアナログスイッチを備えるデータ側駆動回路１０４が接続されている。また、走査線３１には、シフトレジスタ及びレベルシフタを備える走査側駆動回路１０５が接続されている。

各画素領域Ｐには、走査線３１を介して走査信号がゲート電極に供給されるスイッチング用ＴＦＴ１と、このスイッチング用ＴＦＴ１を介して信号線３２から供給される画素信号を保持する保持容量４と、保持容量４によって保持された画素信号がゲート電極に供給される駆動用ＴＦＴ２と、この駆動用ＴＦＴ２を介して電源線３６に電気的に接続したときに当該電源線３６から駆動電流が流れ込む画素電極６と、対向電極３９と、この画素電極６と対向電極３９との間に挟持された有機機能層Ｙとが設けられている。画素電極６と対向電極３９と有機機能層Ｙとにより有機ＥＬ素子Ｘが構成され、有機ＥＬ装置１００は、この有機ＥＬ素子Ｘを主体とする画素領域Ｐをマトリクス状に配列した表示領域を備えている。

有機ＥＬ装置１００において、走査線３１が駆動されてスイッチング用ＴＦＴ１がオンになると、そのときの信号線３２の電位が保持容量４に保持され、保持容量４の状態に応じて、駆動用ＴＦＴ２のオン・オフ状態が決まる。そして、駆動用ＴＦＴ２のチャネルを介して、電源線３６から画素電極６に所定電圧が印加され、陰極３９との間に印加された電圧に応じた電流が有機機能層Ｙに流れ、係る電流量に応じた輝度で有機機能層Ｙが発光する。

次に、図２は、本実施形態の有機ＥＬ装置の１表示単位を構成するＲ，Ｇ，Ｂの３つの画素領域Ｐを示す平面構成図であり、図３（ａ）は図２のＡ−Ａ’線に沿う部分断面構成図、（ｂ）は、同Ｂ−Ｂ’線に沿う部分断面構成図である。本実施形態の有機ＥＬ装置では、図２に示す３つの画素領域Ｐにより１表示単位が構成されている。
図２に示すように、有機ＥＬ装置１００には、複数（図示では２本）の走査線３１と、これらの走査線３１に直交して延びる複数（図示では３本）の信号線３２が設けられており、走査線３１及び信号線３２に囲まれた領域が画素領域Ｐに対応している。画素領域Ｐにおいて、前記走査線３１と信号線３２との交差点に対応してスイッチング用ＴＦＴ１が設けられており、このスイッチング用ＴＦＴ１に駆動用ＴＦＴ２及び保持容量４が接続されている。また、平面視ストライプ状に配列された複数の陽極導電膜（電源線）３６からなる電源供給層を有しており、各陽極導電膜３６は、対応する画素領域Ｐを含む幅を有して信号線３２に沿う方向に延在している。

スイッチング用ＴＦＴ１は、走査線３１から延出されたゲート電極３１ａと、これに対向するチャネル領域１１を有する平面視矩形状の半導体膜１１１と、チャネル領域１１の両側に形成されたソース領域１２とドレイン領域１３とを有している。駆動用ＴＦＴ２は、画素領域Ｐ内に形成された第２容量電極４２（後述する。）から延出されたゲート電極４２ａと、これに対向するチャネル領域２１を有する平面視矩形状の半導体膜１１２と、チャネル領域２１の両側に形成されたソース領域２２とドレイン領域２３とを有している。

スイッチング用ＴＦＴ１のソース領域１２はコンタクトホールＣ１０を介して信号線３２と導電接続されており、スイッチング用ＴＦＴ１のドレイン領域１３と、駆動用ＴＦＴ２のゲート電極４２ａとが中継導電層３３、及びコンタクトホールＣ９，Ｃ８を介して導電接続されている。駆動用ＴＦＴ２のソース領域２２は中継導電層３４を介して導電膜３６に導電接続されており、ＴＦＴ２のドレイン領域２３は、中継導電層３５を介して図示略の画素電極と接続されている。
画素領域Ｐの中央部に設けられた平面視略矩形状の第１容量電極４１と第２容量電極４２とは、図示略のゲート絶縁膜（５８）を介して互いに対向配置されており、保持容量４を形成している。

次に、図３（ａ）に示す断面構造をみると、基板（基体）１０上に、陽極導電膜３６が形成されており、陽極導電膜３６を覆って保護絶縁膜５７が形成されている。有機ＥＬ装置１００はトップエミッション型であり、従って基板１０には、透明基板、不透明基板のいずれも適用することができ、ガラス、石英、樹脂、セラミックス等の種々の基板を用いることができる。陽極導電膜３６の材料及び構造としては、低抵抗金属を有するものが好ましく、Ａｌ系金属を主体とする合金の単層や、Ａｌ系金属をサンドイッチさせた積層構造が好ましい。Ａｌ合金としては、例えばＮｄやＣｕが添加されたＡｌ合金が一般的に知られている。Ａｌ系金属を有する積層構造としては、例えばＴｉ系の膜によってサンドイッチさせてバリア性向上やヒロック防止を図った構成を採用することが好ましい。また、走査線３１や信号線３２と同じ材料や構成を採用してもよい。本実施形態では、Ｔｉ／Ａｌ／ＴｉＮの積層構造を採用している。
尚、これらの材料により陽極導電膜３６等を形成する方法としては、スパッタ法が好適に採用されるが、スパッタ法以外にも、各種金属微粒子を溶媒に分散させた分散液を液滴吐出法によって所定のパターンで形成する方法などを採用してもよい。

保護絶縁膜５７上には、シリコン等の半導体材料の薄膜を所定形状にパターニングしてなる半導体膜１１２及び第１容量電極４１が設けられており、これらを覆ってゲート絶縁膜５８が形成されている。このゲート絶縁膜５８を介して、半導体膜１１２のチャネル領域２１とゲート電極４２ａとが膜厚方向で対向しており、ゲート電極４２ａを覆って第１層間絶縁膜５９が形成されている。上記保護絶縁膜５７、ゲート絶縁膜５８、第１層間絶縁膜５９には、シリコン酸化膜等を用いるのが一般的である。

第１層間絶縁膜５９及びゲート絶縁膜５８を貫通して半導体膜１１２、第１容量電極４１に達するコンタクトホールＣ１，Ｃ６，Ｃ７が形成されており、第１層間絶縁膜５９、ゲート絶縁膜５８、及び保護絶縁膜５７を貫通して陽極導電膜３６に達するコンタクトホールＣ５が形成されている。そして、中継導電層３４が、コンタクトホールＣ１，Ｃ５，Ｃ６に対応する領域にパターン形成されることにより、駆動用ＴＦＴ２のソース領域２２と、第１容量電極４１と、陽極導電膜３６とが導電接続されている。また、コンタクトホールＣ７には中継導電層３５の一部が埋設されており、これらの中継導電層３４，３５と同層に信号線３２が形成されている。

中継導電層３４，３５、及び信号線３２を覆って第２層間絶縁膜５１が形成されている。第２層間絶縁膜５１上には、陰極導電膜（補助導電層）３７と、中継導電層６ｂとが形成されており、中継導電層６ｂは、第２層間絶縁膜５１を貫通して中継導電層３５に達するコンタクトホールＣ２を介して下層の中継導電層３５と導電接続されている。また、中継導電層６ｂは、同層の陰極導電膜３７に設けられた開口部内に配置され、互いに導通しないようになっている。上記第２層間絶縁膜５１には、シリコン窒化膜などを用いるのが一般的である。

中継導電層６ｂ及び陰極導電膜３７を覆って平坦化絶縁膜５２が形成されている。この平坦化絶縁膜５２は、その表面平坦性が確保できるものであればアクリルやポリイミドなどの樹脂材料を用いても良いし、シリコン酸化膜などの無機材料を用いても良い。平坦化絶縁膜５２上には画素電極６が形成されている。画素電極６の一部は、平坦化絶縁膜５２に貫設されたコンタクトホールＣ３に埋設されて中継導電層６ｂと電気的に接続されている。
画素電極６の周端部に一部乗り上げるようにしてバンク（隔壁部材）７が設けられている。またバンク７および平坦化絶縁膜５２には、陰極導電膜３７と共通陰極（対向電極）３９を導通させるためのコンタクトホールＣ４が形成されている。バンク７はアクリル樹脂等の樹脂材料により形成できる。なおバンク７は一層のアクリル樹脂から形成されているが、複数積層しても良いし、シリコン酸化膜などの無機材料との積層構造としても良い。
バンク７上には共通陰極３９が形成されている。共通陰極３９は、本実施形態の場合、ＩＴＯ等の透明導電材料からなるものとされる。共通陰極３９は、コンタクトホールＣ４を介して陰極導電膜３７と導通接続されている。
尚、共通陰極３９の表面には水分や酸素を遮断するための透明封止薄膜（図示略）が形成され、この透明封止膜上には透明な接着材を介して、ガラスやプラスチック、樹脂フィルム等の透明な保護部材（図示略）が貼り合わされている。

次に、図３（ｂ）に示す断面構造をみると、基板１０上に、陽極導電膜３６、保護絶縁膜５７、第１容量電極４１、ゲート絶縁膜５８、第２容量電極４２、第１層間絶縁膜５９、信号線３２、第２層間絶縁膜５１、陰極導電膜３７、平坦化絶縁膜５２、バンク７が順次積層されている。バンク７の内側には正孔注入層６１と発光層６２とを積層した有機機能層Ｙが形成されており、バンク７及び有機機能層Ｙを覆って共通陰極３９が形成されている。上記画素電極６と有機機能層Ｙと共通陰極３９とにより有機ＥＬ素子Ｘが形成されている。透明導電材料は有機機能層Ｙに対する電子注入性が比較的低いので、有機機能層Ｙの共通陰極３９側に電子注入層を設けても良い。そして、上記第１容量電極４１と第２容量電極４２と、これらの間に挟まれたゲート絶縁膜５８とからなる保持容量４が形成されている。

正孔注入層６１を形成するための材料としては、導電性高分子材料が好適に採用され、例えば、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリピロール等を採用することができる。
また、発光層６２を形成するための材料としては、蛍光あるいは燐光を発光することが可能な公知の発光材料を用いることができる。具体的には、ポリフルオレン誘導体（ＰＦ）、（ポリ）パラフェニレンビニレン誘導体（ＰＰＶ）、ポリフェニレン誘導体（ＰＰ）、ポリパラフェニレン誘導体（ＰＰＰ）、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）、ポリチオフェン誘導体、ポリメチルフェニルシラン（ＰＭＰＳ）などのポリシラン系などが好適に用いられる。また、これらの高分子材料に、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素などの高分子系材料、例えば、ルブレン、ペリレン、９，１０-ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン６、キナクリドン等の材料をドープして用いることもできる。
また、本実施形態の有機ＥＬ装置１００は、カラー表示を行うべく構成されているので、各発光層６２には、画素領域Ｐ毎に所定の発光色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を有するものが用いられる。

尚、発光層６２と共通陰極３９との間に必要に応じて設けられる電子注入層は、光透過性を有する程度の膜厚であることが好ましい。電子注入層の材料としては、特に限定されることなく、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン及びその誘導体、ベンゾキノン及びその誘導体、ナフトキノン及びその誘導体、アントラキノン及びその誘導体、テトラシアノアンスラキノジメタン及びその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレン及びその誘導体、ジフェノキノン誘導体、８−ヒドロキシキノリン及びその誘導体の金属錯体等が例示される。具体的には、先の正孔輸送層の形成材料と同様に、特開昭６３−７０２５７号、同６３−１７５８６０号公報、特開平２−１３５３５９号、同２−１３５３６１号、同２−２０９９８８号、同３−３７９９２号、同３−１５２１８４号公報に記載されているもの等が例示され、特に２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、ベンゾキノン、アントラキノン、トリス（８−キノリノール）アルミニウムが好適とされる。また、電子注入性を有する金属材料を２〜２０ｎｍ程度の厚さに形成してもよい。

図４は、本実施形態の有機ＥＬ装置における積層構造を示す斜視構成図である。基板１０上に複数の陽極導電膜３６（Ｒ，Ｇ，Ｂ）からなる電源供給層が形成され、その上にＴＦＴや保持容量等が形成された回路層４８が形成されている。回路層４８上には、第２層間絶縁膜５１、陰極導電膜３７、平坦化絶縁膜５２、画素電極６、及びバンク７が積層されている。尚、図示は省略したが、バンク７に囲まれた領域の画素電極６上に有機機能層Ｙが形成され、この有機機能層Ｙとバンク７とを覆って共通陰極３９が形成されている。

回路層４８と陽極導電膜３６とは、コンタクトホールＣ５を介して導電接続され、回路層４８と画素電極６とは、コンタクトホールＣ２に埋設された中継導電層６ｂ及びコンタクトホールＣ３を介して導電接続されている。
一方、陰極導電膜３７は、平坦化絶縁膜５２を貫通して設けられたコンタクトホールＣ４に埋設された中継導電層３９ａと、バンク７を貫通して中継導電層３９ａに至るコンタクトホールＣ１２を介して先の共通陰極３９と導電接続されている。上記中継導電層３９ａは、画素電極６と同層に形成されているが、画素電極６とは平面的に離間して配置され、互いに非導通状態とされている。

図５は、図４に示す回路層４８を拡大して示す斜視構成図である。回路層４８は、陽極導電膜３６、保護絶縁膜５７、ゲート絶縁膜５８、及び第１層間絶縁膜５９（不図示）を含んでなり、各絶縁膜の層間に形成されたＴＦＴ１，２や保持容量４を含むものである。図５において斜線を付した部材（走査線３１及び第２容量電極４２）は、第１層間絶縁膜５９とゲート絶縁膜５７との間に形成されており、それ以外の信号線３２、中継導電層３３〜３５は、先の斜線を付した部材上に形成された第１層間絶縁膜５９上に形成されている。中継導電層３５にＣ２１で示した領域は、図４に示したように、第２層間絶縁膜５１に貫設されたコンタクトホールＣ２に埋設された中継導電層６ｂとのコンタクト領域である。

以上の構成を備えた本実施形態の有機ＥＬ装置１００は、スイッチング用ＴＦＴ１や駆動用ＴＦＴ２が設けられた回路層４８とは別の層として、平面ストライプ状の陽極導電膜３６…からなる電源供給層を基板１０との間に設けることとしたので、ＴＦＴ１，２等に接続される信号線３２や走査線３１の配置によらず、有機ＥＬ素子への電源供給線を成す陽極導電膜３６の幅を広げることが可能になっており、もって配線の低抵抗化を実現することができる。
従って、有機ＥＬ素子への電源供給経路での電圧降下を抑えることができ、有機機能層Ｙを所望の輝度で良好に発光させることができる。そして、例えば、大型の有機ＥＬ装置１００において、当該構成を採用することによって、配線抵抗に起因する電圧降下や発熱を抑制し、発光輝度の均一化が可能となり、表示品質の向上を達成できる。

また、前記電源供給層は、基板１０と回路層４８との間に設けられているので、このような電源供給層を備えない従来構成の有機ＥＬ装置の製造工程から本実施形態の有機ＥＬ装置１００の製造工程への移行を考えると、工程の変更が少なくてすむため都合がよい。すなわち、ＴＦＴを含む回路層４８を形成する工程の前段に、基板上に導電膜３６、及び保護絶縁膜５７を形成する工程を配するのみで容易に工程の移行が可能である。

また、上記電源供給層とは別に、回路層４８と有機ＥＬ素子Ｘとの間に、共通陰極３９と電気的に接続される陰極導電膜（補助導電層）３７が設けられているので、比較的抵抗の大きい透明導電材料からなる共通陰極３９での電圧降下を、低抵抗の陰極導電膜３７により防止できる。従って本実施形態によれば、有機ＥＬ素子Ｘの陽極側及び陰極側の双方で配線抵抗による電圧降下が効果的に抑制され、表示領域で均一な輝度を得ることができるようになっている。

また本有機ＥＬ装置１００の表示領域においては、同色の有機機能層Ｙを備えた画素領域Ｐが一方向（信号線３２延在方向）に配列されており、陽極導電膜３６…は、同色の画素領域Ｐの配置に沿うように延在しているので、発光色毎に異なる駆動電圧を低抵抗の配線を介して供給することができるようになっている。これにより、有機機能層Ｙの発光色に応じて異なる駆動電流を容易かつ高効率に供給でき、色バランスや輝度を適切に制御して高画質の表示を得られるようになっている。

尚、上記陽極導電膜３６の形状は、各色の画素領域Ｐの配列に応じて適宜変更することが可能であり、いかなる形状とした場合にも、基板１０と回路層４８との間の層全体を利用できるため、従来に比して低抵抗の電源供給層を構成でき、各画素の輝度及び消費電力の均一化を図ることができる。また、各色の有機機能層Ｙの駆動電圧がほぼ同じである場合や、モノクロの有機ＥＬ装置を構成する場合等にあっては、平面ベタ状の導電膜により上記電源供給層を構成しても良い。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を図６を参照して説明する。本実施形態の有機ＥＬ装置は、図４に示した回路層４８に代えて、図６に斜視構成を示す回路層１４８を備えたものであり、他の構成は先の第１実施形態と同様である。従って、図６において図４と共通の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。

図６に示す回路層１４８では、画素領域内の第２容量電極４２と隣接して、信号線３２と交差して延びる３本の接続配線５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂが設けられている。また各接続配線５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂと信号線３２との交差点に対応して、中継導電層５６が設けられている。中継導電層５６は、第２容量電極４２や走査線３１と同層に設けられた導電部材である。図６左上にて斜線を付して示す信号線３２、中継導電層３３〜３５、接続配線５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂは、図示略の第１層間絶縁膜５９を介して先の第２容量電極４２、走査線３１、中継導電層５６…上に形成されている。従って、接続配線５５Ｒの延在方向において中継導電層５６を挟んで両側の接続配線５５Ｒ，５５Ｒは、第１層間絶縁膜５９を貫通するコンタクトホールＣ１３、Ｃ１４を介して中継導電層５６と接続されることで、信号線３２と交差して延びる１配線を成している。また接続配線５５Ｇ，５５Ｂも同様に構成されている。

そして、接続配線５５Ｒは、第２容量電極４２（Ｒ）が設けられた画素領域において、コンタクトホールＣ１１Ｒを介して、下層側の陽極導電膜３６（Ｒ）と導電接続されている。接続配線５５Ｇは、第２容量電極４２（Ｇ）が設けられた画素領域においてコンタクトホールＣ１１Ｇを介して陽極導電膜３６（Ｇ）と導電接続されている。接続配線５５Ｂは、第２容量電極４２（Ｂ）が設けられた画素領域においてコンタクトホールＣ１１Ｂを介して陽極導電膜３６（Ｂ）と導電接続されている。

このように、本実施形態の有機ＥＬ装置においては、電源供給層を成す陽極導電膜３６が平面視ストライプ状に形成されて、同色の画素領域の配列方向に沿って延在するとともに、回路層１４８の走査線３１に沿って延びる接続配線５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂにより互いに電気的に接続されたものとなっている。すなわち、赤色（Ｒ）の画素領域に対応する陽極導電膜３６（Ｒ）同士が、接続配線５５Ｒ（及び中継導電層５６）により導電接続され、緑色（Ｇ）の画素領域に対応する陽極導電膜３６（Ｇ）同士は、接続配線５５Ｇ（及び中継導電層５６）により導電接続され、青色（Ｂ）の画素領域に対応する陽極導電膜３６（Ｂ）同士は、接続配線５５Ｂ（及び中継導電層５６）により導電接続されている。このような構成を採用することで、同一の駆動電圧を供給される同色の画素領域に対して、より均一に電力を供給することができるようになり、配線抵抗による電圧降下に起因する発光輝度のむらをさらに効果的に防止でき、高画質の表示を得ることができるようになる。

また、ある１ラインの有機ＥＬ素子群（Ｘ…）を高輝度点灯させる場合、当該有機ＥＬ素子群に接続された陽極導電膜３６に電流が集中するが、本実施形態では、前記接続配線５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂにより複数の陽極導電膜３６が互いに接続されているので、単一の陽極導電膜３６にて電流集中が起こるのを防止でき、配線の実質的な低抵抗化を実現できる。
なお、本実施形態の接続配線５５Ｒ、５５Ｇ、５５Ｂは、第２容量電極４２および走査線３１と同層に設けられた導電部材と、中継導電層３３〜３５および信号線３２と同層に設けられた導電部材を組み合わせて形成したが、接続配線５５Ｒ、５５Ｇ、５５Ｂをどちらか片方の導電部材で形成し、信号線は導電部材を組み合わせて形成しても良いのはもちろんである。

（電子機器）
以下、本発明の上記実施形態の有機ＥＬ表示装置を備えた電子機器の具体例について説明する。
図７は、大型の有機ＥＬディスプレイ１２００の一例を示した斜視図である。図７において、符号１２０２はディスプレイ本体、符号１２０３はスピーカーを示し、符号１２０１は上記実施形態の有機ＥＬ装置を用いた表示部を示している。このような電子機器の表示部に上記実施形態の有機ＥＬ装置を用いた場合、輝度むらが極めて少なく、また低消費電力の表示部を備えた電子機器を実現することができる。

尚、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば上記実施の形態で用いた陽極導電膜、及び陰極導電膜の平面形状、材料、各種コンタクトホールの配置等の具体的な構成は適宜変更が可能である。さらに、Ｒ、Ｇ、Ｂの各発光層をストライプ配置した場合について説明したが、本発明はこれに限られず、さまざまな配置構造を採用することができる。例えばストライプ配置の他、モザイク配置や、デルタ配置とすることもできる。

図１は、第１実施形態に係る有機ＥＬ装置の回路構成図。 図２は、同、部分平面構成図。 図３は、同、断面構成図。 図４は、第１実施形態に係る有機ＥＬ装置の分解斜視図。 図５は、同、回路層の拡大斜視図。 図６は、第２実施形態に係る有機ＥＬ装置の回路層を示す斜視構成図。 図７は、電子機器の一例を示す斜視構成図。

符号の説明

１，２ ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）、４ 保持容量、６ 画素電極（第１電極）、１０ 基体、３１ 走査線、３２ 信号線、３３〜３５ 中継導電層、３６ 陽極導電膜（電源供給層）、３７ 陰極導電膜（補助導電層）、３９ 共通陰極（第２電極）、４８，１４８ 回路層、５１，５９ 層間絶縁膜、５２ 平坦化絶縁膜、５７ 保護絶縁膜、５８ ゲート絶縁膜、１００ 有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）装置、Ｐ 画素領域、Ｘ 有機ＥＬ素子、Ｙ 有機機能層

Claims (13)

1. 基体上に、薄膜トランジスタを含む回路層と、該回路層と導電接続された有機ＥＬ素子とが設けられてなる有機エレクトロルミネッセンス装置であって、
   前記有機ＥＬ素子が、薄膜トランジスタと導電接続された画素電極と、対向電極との間に、発光層を含む有機機能層を挟持した構造を備えており、
   前記有機ＥＬ素子に電力を供給するための電源供給層が、前記薄膜トランジスタ及び前記画素電極の形成領域と平面的に重なるように、前記回路層と異なる層に設けられていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置。
2. 前記電源供給層が、前記基体と前記回路層との間に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
3. 前記電源供給層が、平面略ベタ状の導電膜により形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
4. 前記電源供給層が、前記有機ＥＬ素子の一の配列方向に沿う平面視略ストライプ状の導電膜により形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
5. 前記基体上に複数色の前記有機ＥＬ素子が設けられるとともに、同色の前記有機ＥＬ素子が一方向に配列されてなる有機ＥＬ素子群を有しており、
   前記平面視略ストライプ状の導電膜が、前記有機ＥＬ素子群の延在方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項４に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
6. 同色の前記有機ＥＬ素子群に対応する前記導電膜同士が電気的に接続されていることを特徴とする請求項５に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
7. 前記平面視略ストライプ状の導電膜同士を導電接続するための導電接続構造が、前記回路層に設けられていることを特徴とする請求項６に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
8. 前記回路層と有機ＥＬ素子との間に、前記対向電極と電気的に接続された補助導電層が設けられたことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
9. 前記補助導電層と前記電源供給層とが、いずれも金属膜からなるものとされ、
   前記補助導電層及び電源供給層が、薄膜トランジスタの平面領域まで延設されていることを特徴とする請求項８に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
10. 前記回路層が、前記薄膜トランジスタを構成する半導体膜を含む半導体層と、前記半導体層のチャネル領域と対向するゲート電極を含む第１配線層と、前記半導体層のソース／ドレイン領域と導電接続される信号配線を含む第２配線層と、前記半導体層、第１配線層、及び第２配線層の各層間に設けられた絶縁膜とを含むことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
11. 前記半導体層に、前記薄膜トランジスタの半導体膜と同一材料からなる第１容量電極が形成され、
    前記第１配線層の前記第１容量電極と平面的に重なる領域に、前記ゲート電極と同一材料からなる第２容量電極が形成されており、
    前記第１容量電極及び第２容量電極と、これらの容量電極間に形成された絶縁膜とからなる保持容量が、前記画素電極と平面的に重なって配置されていることを特徴とする請求項１０に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
12. 前記第１配線層及び／又は第２配線層に、前記平面視略ストライプ状の導電膜同士を導電接続するための導電接続構造を成す接続配線が設けられていることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
13. 請求項１から１２のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置を備えたことを特徴とする電子機器。

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