JP6306644B2 - 発光装置 - Google Patents
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Description
設けられた発光装置及び該発光装置の作製方法に関する。
イトが要らず薄型化に最適であると共に、視野角にも制限が無い。そのため発光素子を用
いた発光装置は、CRTやLCDに代わる表示装置として注目されており、近年では携帯
電話やデジタルスチルカメラ等の電子機器に搭載されるなど、実用化されつつある。
ており、これら2つの電極のうち、ビデオ信号に従って電位が制御される一方の電極(以
下、画素電極と呼ぶ)は、画素ごとに互いに分離している。また、共通の電位が与えられ
ている他方の電極(以下、対向電極と呼ぶ)は、画素電極のように画素ごとに分離させる
のは現実的ではないため、通常は、全ての画素で共通するようにベタ状となっているか、
もしくはRGB毎に共通となっている。そして対向電極への電位の供給は、パネルの端部
に設けられた接続端子を介して行なわれている。具体的には、対向電極と引き回しのため
の配線(以下、引き回し配線と呼ぶ)とのコンタクトを形成し、該引き回し配線を介して
対向電極と接続端子を電気的に接続する。そして該コンタクトは、画素部の電界発光層が
成膜されている領域を避け、該領域とは異なる領域において形成される。
下は著しくなる傾向にある。対向電極における電位降下が著しい画素ほど、発光素子の電
極間に印加される電圧Velの絶対値が小さくなるため、画素部全体で見たときに、輝度
の勾配が視認されるという事態が生じうる。そこで上記問題を回避するために、下記特許
文献1には、発光素子を形成した後、対向電極の面内における電位の均一化を行なうため
に、抵抗率の低い材料で形成された補助としての電極(補助電極)を、対向電極と接続す
るように形成する技術について記載されている。
高い場合や、画素部の面積を広くすることで対向電極の抵抗が高くならざるを得ない場合
において、対向電極の面内における電位の均一化を行なうのに、非常に有効な手段である
。しかし、透光性を有する対向電極を用いて電界発光層から発せられる光を対向電極側か
ら取り出すタイプ(上面発光型)の発光装置の場合、発光素子からの光をなるべく遮らな
いように、補助電極をレイアウトする必要がある。とは言え、画素部と重ならない領域に
のみ補助電極を形成しても、対向電極の面内における電位の均一化の効果がいまいち得ら
れにくい。そこで、隣接する画素の発光素子と発光素子の間など、実際に発光が得られな
い領域において、対向電極上に補助電極が形成される。
隣接する画素の発光素子と発光素子の間の幅が20μmを切ってしまう。このため補助電
極を上記幅に納まるようにレイアウトする必要があり、さほど精密なパターンを形成する
ことができないメタルマスクを用いた蒸着法では、補助電極を対向電極上に形成するのが
困難となりつつある。またフォトリソグラフィ法を用いて対向電極上に補助電極を形成す
る場合、μm以下の精度でパターンを形成することが出来るが、フォトレジストの露光、
現像、除去などの一連の工程において、光や水分の影響により発光素子の劣化が促進され
てしまう恐れがあり、好ましくない。またインクジェット法などに代表される印刷法で補
助電極を形成することも可能であるが、補助電極形成のために工程数が増えてしまい、望
ましくない。これは蒸着法、リソグラフィ法などにも言えることである。
する輝度の勾配が視認されてしまうのを防ぐことが出来、なおかつ工程数を増やさずに補
助電極を形成することが出来る、発光装置の作製方法及び発光装置の提供を課題とする。
光層を形成する前に補助電極を形成する。電界発光層を形成する前に補助電極を形成する
ことで、フォトリソグラフィ法を用いて補助電極を形成することができる。そして、フォ
トリソグラフィ法を用いることで精密なパターンを形成することができ、したがって、高
精細化により発光素子と発光素子の間の幅が20μmを切るほど狭まっても、該幅に納ま
るように補助電極を形成することができる。また本発明では、導電性を有する膜で形成さ
れた画素部の配線やゲート電極などと共に、フォトリソグラフィ法を用いて補助電極を形
成することで、工程数を増やさずとも補助電極を形成することができる。
が視認されるのを防ぐことができる。本発明は、補助電極を対向電極上にベタで形成する
ことが困難な上面発光型の発光装置において、特に有効である。
成するが、通常、画素部には対向電極と画素電極の間に電界発光層が成膜されている。電
界発光層は、ホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子注入層、電子輸送層等を含んで
おり、特に発光層は、補助電極や対向電極に比べて抵抗が著しく高い。そこで、本発明で
は、補助電極の膜厚が発光層の膜厚に比べて厚いために、補助電極の端部において発光層
のステップカバレッジ(段差被覆性)が劣っていることを逆手にとって、コンタクトの形
成を行なう。すなわち、ステップカバレッジが劣っているために発光層で覆われていない
領域を介して、補助電極と対向電極とを電気的に接続する。なお、発光層に比べて比較的
抵抗の低い材料で形成されたホール注入層、ホール輸送層、電子注入層、電子輸送層等は
、補助電極と対向電極とを電気的に接続するために、補助電極と対向電極の間に設けてお
いても良い。また、電界発光層全体の膜厚に対して補助電極の膜厚を厚くして、補助電極
の端部における電界発光層のカバレッジ性を落とし、対向電極と補助電極とを直接接続す
るようにしても良い。
する方法に限られない。本発明では、メタルマスクを用いて発光層を蒸着法で成膜する際
に、発光層が成膜されない領域を形成し、該領域において補助電極と対向電極とを電気的
に接続しても良い。三原色の各色に対応する発光層を、メタルマスクを用いて塗り分ける
ことで作製されるフルカラー表示の発光装置の場合、該メタルマスクを用いて発光層が成
膜されない領域を形成することができるので、上記方法を用いることで、コンタクトを形
成しても工程数を増やさずに済む。
ルにコントローラを含むIC等を実装した状態にあるモジュールとを含む。
電界発光層におけるルミネッセンスには、一重項励起状態から基底状態に戻る際の発光(
蛍光)と三重項励起状態から基底状態に戻る際の発光(リン光)とが含まれる。
を用いて補助電極を形成することができる。そして、フォトリソグラフィ法を用いること
で精密なパターンを形成することができ、したがって、高精細化により発光素子と発光素
子の間の幅が20μmを切るほど狭まっても、該幅に納まるように補助電極を形成するこ
とができる。また本発明では、導電性を有する膜で形成された画素部の配線やゲート電極
などと共に、フォトリソグラフィ法を用いて補助電極を形成することで、工程数を増やさ
ずとも補助電極を形成することができる。そして、補助電極によって対向電極の電位降下
を抑えることができ、画素部に輝度の勾配が視認されるのを防ぐことができる。本発明は
、補助電極を対向電極上にベタで形成することが困難な上面発光型の発光装置において、
特に有効である。
の異なる態様で実施することが可能であり、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。従っ
て、本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
図1を用いて、本実施の形態の発光装置が有する画素部の構成について説明する。図1
は、画素部の上面図と、引き回し配線の上面図を示している。301は接続端子、302
a、302b、302cは引き回し配線に相当する。また画素部に形成されている電極3
03は補助電極に相当し、引き回し配線302a、302b、302cを介して接続端子
301と接続されている。なお図1では、接続端子301と補助電極303とを、3つの
引き回し配線302a、302b、302cを用いて電気的に接続しているが、引き回し
配線の形態は図1に示した構成に限定されず、接続端子301と補助電極303とを電気
的に接続することができるのならば、どのような形態であっても良い。接続端子と、引き
回し配線と、補助電極とが全て1つの導電膜で形成されていても良い。
択するための走査線306と、選択された画素にビデオ信号を供給するための信号線30
4と、発光素子に電流を供給するための電源線305とを有している。なお本発明の画素
部に設ける配線はこれら3つの配線に限定されない。画素の構成によっては、上記配線の
他に別の配線を設ける場合もある。
305を形成する工程において、補助電極303も形成する。上記構成により、補助電極
303の形成のために工程数を増やさなくとも良い。なお、補助電極303は、必ずしも
信号線304及び電源線305と同じ導電膜をパターニングして形成する必要はない。信
号線304及び電源線305以外の配線、例えば走査線306を形成する工程において、
形成しても良い。
じ導電膜で成膜されている場合、引き回し配線302cの下を潜るように、信号線304
及び電源線305を別の層に形成された配線315と接続することで、信号線304及び
電源線305を引き回し配線302cと接触させないように交差させることができる。
。そして破線309に示す複数の各領域に、各色に対応する電界発光層が形成されている
。さらに破線310に示す領域に対向電極(第2の電極)が形成されており、画素電極3
07と対向電極310との間に電界発光層309が挟まれている。なお本実施の形態では
、陽極を画素電極として用い、陰極を対向電極として用いる例を示しているが、本発明は
この構成に限定されない。陰極を画素電極として、陽極を対向電極として用いても良い。
が接続されており、また抵抗334の他の一端が配線331を介して接続端子330と電
気的に接続されている。抵抗334を設けることで、接続端子301に入力された信号の
ノイズを低減したり、静電気などによって後段の回路素子が破壊されてしまうのを防いだ
りすることができる。
(B)に、図1のC−C’における断面図を図2(C)に示す。図2(A)に示すように
、画素に入力されたビデオ信号に従って画素電極307に電位を与えるための配線(以下
、接続配線)311が、信号線304、電源線305、補助電極303と共に第1の層間
絶縁膜(第1の絶縁膜)312上に設けられており、画素電極307は、接続配線311
上に接するように形成されている。また、対向電極310は透光性を有する電極で形成さ
れており、電界発光層309において生じる光は、接続配線311において反射するので
、対向電極310側から取り出すことができる。
光性を有する陰極を用いる。具体的には、電界発光層で生じた光を取り出すことが可能な
程度に薄い膜厚を有する電極を用いる。好ましくは、5nm〜30nm程度の膜厚とする
。また、本実施の形態では、対向電極310を覆うように、透光性を有する透明導電膜3
16を成膜する。透明導電膜316は必ずしも設ける必要はないが、膜厚を薄くすること
によって対向電極310自体の抵抗が高まっても、電位降下を抑えることができる。
ついて説明したが、本発明はこの構成に限定されない。画素電極側から光を取り出すタイ
プ(下面発光型)であっても良いし、対向電極と画素電極の両方から光を取り出すタイプ
(両面発光型)であっても良い。
304と、電源線305と、引き回し配線302cの端部と、補助電極303の端部とを
覆うように、第1の層間絶縁膜312上に形成されている。第2の層間絶縁膜313は開
口部308a、308bを有しており、該開口部308a、308bにおいて、画素電極
307の一部と、引き回し配線302cの一部と、補助電極303の一部とが露出してい
る。開口部308aでは、画素電極307と、電界発光層309と対向電極310とが重
なり合い、発光素子314が形成されている。
着法で成膜する際に、電界発光層が成膜されない領域を形成し、該領域において補助電極
と対向電極とを電気的に接続する。具体的には、開口部308bと、電界発光層309が
成膜されている領域とを、完全にもしくは部分的に重ねないようにする。つまり、開口部
308bにおいて補助電極303が完全にまたは部分的に露出した状態で、対向電極31
0が形成されることとなる。上記構成により、開口部308bにおいて補助電極303を
対向電極310と接続することができる。さらに本実施の形態のように、対向電極310
を覆うように透明導電膜316を成膜することで、対向電極310と補助電極303との
電気的な接続をより確かなものとすることができる。上記構成により、画素部において補
助電極303と対向電極310を電気的に接続することができる。
いない。よって図2(B)に示すように、開口部308bにおいて、引き回し配線302
cと対向電極310は接続される。そして、接続端子301から供給される電源電位が、
引き回し配線302cを介して、補助電極303と対向電極310に供給される。補助電
極303を用いることで、対向電極310の電位降下を抑えることができ、画素部に輝度
の勾配が視認されるのを防ぐことができる。本発明は、補助電極を対向電極上にベタで形
成することが困難な上面発光型の発光装置において、特に有効である。
ィ法を用いて補助電極を形成することができる。そして、フォトリソグラフィ法を用いる
ことで精密なパターンを形成することができ、したがって、高精細化により発光素子と発
光素子の間の幅が20μmを切るほど狭まっても、該幅に納まるように補助電極を形成す
ることができる。また本発明では、導電性を有する膜で形成された画素部の配線やゲート
電極などと共に、フォトリソグラフィ法を用いて補助電極を形成することで、工程数を増
やさずとも補助電極を形成することができる。
308bにおいて対向電極310と接続しているが、開口部の形状は本実施の形態に限定
されない。引き回し配線302a、302b、302cを露出させる開口部と補助電極3
03を露出させる開口部とが分離していても良いし、補助電極303を露出させる開口部
を複数設けるようにしても良い。
なくとも発光層を分離していれば良く、発光層に比べて比較的抵抗の低い材料で形成され
たホール注入層、ホール輸送層、電子注入層、電子輸送層等は敢えて分離しなくとも良い
。この場合、ホール注入層、ホール輸送層、電子注入層または電子輸送層を介して、補助
電極と対向電極とを電気的に接続することができる。
ー表示の発光装置の場合、該メタルマスクを用いて発光層が成膜されない領域を形成する
ことができるので、上記方法を用いることで、コンタクトを形成しても工程数を増やさず
に済む。なお、開口部に形成された電界発光層を、Ar、H、F、またはOから選ばれた
一種または複数種のガスをエッチングガスとし、メタルマスクを用いたプラズマエッチン
グで選択的に除去するようにしても良い。
本実施の形態では、実施の形態1とは異なる、開口部の形状の一形態について説明する
。
口部403において対向電極404と補助電極401とが電気的に接続されている。本実
施の形態では、補助電極401が開口部403において対向電極404と直接または電気
的に接続するように、電界発光層405を形成する際に、メタルマスクを用いて電界発光
層405が開口部403を完全に覆わないようにする。この場合、補助電極の端部は、開
口部において露出されていても良いし、第2の層間絶縁膜で覆われていても良い。
性を利用して電界発光層405に被覆されていない部分を意図的に作り、対向電極404
と補助電極401を接続するようにしても良い。
2は電界発光層405と重なっていないので、引き回し配線406と対向電極404は開
口部402において接続される。
て、画素電極407と、電界発光層405と、対向電極404とが重なり、発光素子が形
成されている。
隅に配置することで、開口部403、408を形成する際のマスクのずれに伴い、開口部
408が隣接する他の配線とショートするのを抑えることができる。
本実施の形態では、補助電極と対向電極の接続部分の構造が、実施の形態1とは異なる
形態について説明する。
は、画素部の上面図と、引き回し配線の上面図を示している。101は接続端子、102
a、102b、102cは引き回し配線、103は補助電極に相当する。図1と同様に、
補助電極103は、引き回し配線102a、102b、102cを介して接続端子101
と電気的に接続されている。
05とが設けられている。本発明の画素部に設ける配線はこれら3つの配線に限定されな
い。画素の構成によっては、上記配線の他に別の配線を設ける場合もある。そして、実施
の形態1と同様に、本実施の形態においても、1つの導電膜をパターニングして信号線1
04及び電源線105を形成する工程において、補助電極103が形成されている。上記
構成により、補助電極103の形成のために工程数を増やさなくとも良い。なお、補助電
極103は、必ずしも信号線104及び電源線105と同じ導電膜をパターニングして形
成する必要はない。信号線104及び電源線105以外の配線、例えば走査線を形成する
工程において、形成しても良い。
に示す領域に電界発光層が形成されている。さらに破線110に示す領域に対向電極が形
成されており、画素電極107と対向電極110との間に電界発光層109が挟まれてい
る。
が接続されており、また抵抗134の他の一端が配線131を介して接続端子130と電
気的に接続されている。抵抗134を設けることで、接続端子101に入力された信号の
ノイズを低減したり、静電気などによって後段の回路素子が破壊されてしまうのを防いだ
りすることができる。
10(B)に示す。図10(A)に示すように、実施の形態1と同様に、接続配線111
が、信号線104、電源線105、補助電極103と共に第1の層間絶縁膜112上に設
けられており、画素電極107は、接続配線111上に接するように形成されている。ま
た、対向電極110は透光性を有する電極で形成されており、電界発光層109において
生じる光は、接続配線111において反射するので、対向電極110側から取り出すこと
ができる。
105とを覆うように、第1の層間絶縁膜112上に形成されている。第2の層間絶縁膜
113は開口部108a、108bを有しており、該開口部108a、108bにおいて
、画素電極107の一部と、引き回し配線102の一部と、補助電極103が露出してい
る。開口部108aでは、画素電極107と、電界発光層109と対向電極110とが重
なり合い、発光素子114が形成されている。なお図9では、開口部108bにおいて補
助電極103の端部が露出せずに、第2の層間絶縁膜113に覆われているが、本実施の
形態はこの構成に限定されない。補助電極103の端部が露出していても良い。
出した状態で、電界発光層109が形成される。そのため、電界発光層109を蒸着法で
形成した場合、補助電極103が該電界発光層109によって完全にではなく部分的に被
覆され、被覆されなかった部分が対向電極110と接続する。
1に示すように本実施の形態では、蒸着法を用いて電界発光層109を形成する際に、補
助電極103全体を完全ではなく部分的に被覆するように形成する。続いて対向電極11
0を形成することで、破線で囲んだ部分120に示すように、補助電極103の露出した
端部と対向電極110が接続される。さらに本実施の形態のように、対向電極110を覆
うように透明導電膜116を成膜することで、対向電極110と補助電極103との電気
的な接続をより確かなものとすることができる。上記構成により、画素部において補助電
極103と対向電極110を電気的に接続することができる。
示しているが、本発明はこの構成に限定されない。陰極を画素電極として、陽極を対向電
極として用いても良い。また本実施の形態では上面発光型の発光装置とし、実施の形態1
と同様に、対向電極110として透光性を有する電極を用い、対向電極110を覆うよう
に、透光性を有する透明導電膜116を成膜する。透明導電膜116は必ずしも設ける必
要はないが、膜厚を薄くすることによって対向電極110自体の抵抗が高まっても、電位
降下を抑えることができる。
て説明したが、本発明はこの構成に限定されない。画素電極側から光を取り出すタイプ(
下面発光型)であっても良いし、対向電極と画素電極の両方から光を取り出すタイプ(両
面発光型)であっても良い。
ない。よって図10(B)に示すように、開口部108bにおいて、引き回し配線102
と対向電極110は接続される。そして、接続端子101から供給される電源電位が、引
き回し配線102を介して、補助電極103と対向電極110に供給される。補助電極1
03を用いることで、対向電極110の電位降下を抑えることができ、画素部に輝度の勾
配が視認されるのを防ぐことができる。本発明は、補助電極を対向電極上にベタで形成す
ることが困難な上面発光型の発光装置において、特に有効である。
露出させ、補助電極と対向電極とを接続させているが、本発明はこれに限定されない。画
素部に電界発光層が部分的に成膜されない領域を形成し、該領域において補助電極と対向
電極とのコンタクトを形成するようにしても良い。また本実施の形態では、電界発光層を
全て蒸着法で形成した場合について説明したが、少なくとも発光層を蒸着法で形成してい
れば良く、発光層に比べて比較的抵抗の低い材料で形成されたホール注入層、ホール輸送
層、電子注入層、電子輸送層等は、蒸着法に限らず塗布法により形成しても良い。この場
合、補助電極の端部の発光層が形成されていない領域において、ホール注入層、ホール輸
送層、電子注入層または電子輸送層を介して、補助電極と対向電極とを電気的に接続する
ことができる。
ィ法を用いて補助電極を形成することができる。そして、フォトリソグラフィ法を用いる
ことで精密なパターンを形成することができ、したがって、高精細化により発光素子と発
光素子の間の幅が20μmを切るほど狭まっても、該幅に納まるように補助電極を形成す
ることができる。また本発明では、導電性を有する膜で形成された画素部の配線やゲート
電極などと共に、フォトリソグラフィ法を用いて補助電極を形成することで、工程数を増
やさずとも補助電極を形成することができる。
8bにおいて対向電極110と接続しているが、開口部の形状は本実施の形態に限定され
ない。引き回し配線102を露出させる開口部と補助電極を露出させる開口部とが分離し
ていても良いし、補助電極を露出させる開口部を複数設けるようにしても良い。
本実施の形態では、本発明の発光装置が有する発光素子の一形態について説明する。図
4(A)に、本実施の形態の、画素の断面図を示す。また図4(A)の、破線570で囲
んだ部分の拡大図を図4(B)に、破線571で囲んだ部分の拡大図を図4(C)に示す
。
上に、発光素子への電流の供給を制御するトランジスタ(駆動用トランジスタ)502が
形成されている。駆動用トランジスタ502は、活性層503と、ゲート電極505と、
活性層503とゲート電極505の間に挟まれたゲート絶縁膜504とを有している。
術により非晶質珪素膜を結晶化することで形成することができる。公知の結晶化方法とし
ては、電熱炉を使用した熱結晶化方法、レーザー光を用いたレーザーアニール結晶化法、
赤外光を用いたランプアニール結晶化法がある。本実施の形態では、XeClガスを用い
たエキシマレーザー光を用いて結晶化する。また線状に加工したパルス発振型のエキシマ
レーザー光を用いるが、矩形であっても良いし、連続発振型のアルゴンレーザー光や連続
発振型のエキシマレーザー光を用いることもできる。或いは特開平7−130652号公
報で開示された技術に従って、触媒元素を用いる結晶化法で多結晶半導体膜を形成するこ
ともできる。また、スパッタ法、プラズマCVD法、熱CVD法などで形成した多結晶半
導体膜を用いていても良い。
リコンゲルマニウムを用いる場合、ゲルマニウムの濃度は0.01〜4.5atomic%程度
であることが好ましい。また窒化炭素が添加された珪素を用いていても良い。
きる。またそれらを積層した膜、例えばSiO2上にSiNを積層した膜を、ゲート絶縁
膜として用いても良い。またSiO2は、プラズマCVD法でTEOS(Tetraethyl Orth
osilicate)とO2とを混合し、反応圧力40Pa、基板温度300〜400℃とし、高周
波(13.56MHz)、電力密度0.5〜0.8W/cm2で放電させて、酸化シリコ
ン膜を形成した。このようにして作製される酸化シリコン膜は、その後400〜500℃
の熱アニールによりゲート絶縁膜として良好な特性を得ることができる。また窒化アルミ
ニウムをゲート絶縁膜として用いることができる。窒化アルミニウムは熱伝導率が比較的
高く、TFTで発生した熱を効果的に拡散させることができる。またアルミニウムの含ま
れない酸化珪素や酸化窒化珪素等を形成した後、窒化アルミニウムを積層したものをゲー
ト絶縁膜として用いても良い。また、SiをターゲットとしたRFスパッタ法を用いて形
成されたSiO2をゲート絶縁膜として用いても良い。
または前記元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材料で形成する。また、リン等の
不純物元素をドーピングした多結晶シリコン膜に代表される半導体膜を用いてもよい。ま
た単層の導電膜ではなく、複数の層からなる導電膜を積層したものであっても良い。
み合わせ、第1の導電膜を窒化タンタル(TaN)で形成し、第2の導電膜をTiとする
組み合わせ、第1の導電膜を窒化タンタル(TaN)で形成し、第2の導電膜をAlとす
る組み合わせ、第1の導電膜を窒化タンタル(TaN)で形成し、第2の導電膜をCuと
する組み合わせで形成することが好ましい。また、第1の導電膜及び第2の導電膜として
リン等の不純物元素をドーピングした多結晶シリコン膜に代表される半導体膜や、AgP
dCu合金を用いてもよい。
金(Al−Si)膜、窒化チタン膜を順次積層した3層構造としてもよい。また、3層構
造とする場合、タングステンに代えて窒化タングステンを用いてもよいし、アルミニウム
とシリコンの合金(Al−Si)膜に代えてアルミニウムとチタンの合金膜(Al−Ti
)を用いてもよいし、窒化チタン膜に代えてチタン膜を用いてもよい。なお、導電膜の材
料によって、適宜最適なエッチングの方法や、エッチャントの種類を選択することが重要
である。
間絶縁膜507上には、パッシベーション膜508とが積層されている。
いることができる。パッシベーション膜508は、水分や酸素などの発光素子の劣化を促
進させる原因となる物質を、他の絶縁膜と比較して透過させにくい膜を用いる。代表的に
は、例えばDLC膜、窒化炭素膜、RFスパッタ法で形成された窒化珪素膜等を用いるの
が望ましい。またパッシベーション膜508により、電子注入層513に含まれるアルカ
リ金属、アルカリ土類金属、または遷移金属がパネルの外に漏れ出すのを防ぐことができ
る。
タ502はコンタクトホールを介して接続配線506と接続されている。またパッシベー
ション膜508上には、接続配線506と共通の導電膜をパターニングすることで得られ
る補助電極520が形成されている。
相当する。画素電極510は接続配線506上に接するように形成されており、パッシベ
ーション膜508上には、画素電極510の一部と、補助電極520の一部とを露出させ
るための開口部521、522を有する、第2の層間絶縁膜523が形成されている。そ
して、パッシベーション膜508と開口部521を覆うように、正孔注入層511と、発
光層512と、電子注入層513とが順に形成されている。
発光層512と、電子注入層513とが重なっており、該重なっている部分が発光素子5
14に相当する。なお発光層512は、開口部522を完全に覆わず、補助電極520を
一部露出させるようにメタルマスク572を用いて成膜する。よって開口部522におい
ては、補助電極520上に、正孔注入層511と、電子注入層513とが順に積層されて
いる。画素電極510と、正孔注入層511と、発光層512と、電子注入層513とが
重なっている部分が発光素子514に相当する。
ェン/ポリスチレンスルフォン酸(PEDOT/PSS)薄膜を塗布法で成膜することが
できる。
誘導体と、アルカリ金属、アルカリ土類金属、または遷移金属のいずれか一(例えばLi
、Mg、Cs等)とを0.1〜10(モル比)で含有する電子注入性組成物を用いる。そ
して上記構成を有する電子注入層513を、対向電極の代わりに用いる。なお、本実施の
形態では、下記構造式(1)で示されるベンゾオキサゾール誘導体とアルカリ金属である
Liとのモル比が2となるようにして、20nmの膜厚で共蒸着法により形成する。
ベーション膜508と同様に、水分や酸素などの発光素子の劣化を促進させる原因となる
物質を、他の絶縁膜と比較して透過させにくい膜を用いる。代表的には、例えばDLC膜
、窒化炭素膜、RFスパッタ法で形成された窒化珪素膜等を用いるのが望ましい。また上
述した水分や酸素などの物質を透過させにくい膜と、該膜に比べて水分や酸素などの物質
を透過させやすい膜とを積層させて、保護膜として用いることも可能である。
13とが成膜される前に、吸着した水分や酸素等を除去するために真空雰囲気下で加熱し
ておく。具体的には、100℃〜200℃、0.5〜1時間程度、真空雰囲気下で加熱処
理を行なう。望ましくは3×10-7Torr以下とし、可能であるならば3×10-8To
rr以下とするのが最も望ましい。そして、第2の層間絶縁膜523に真空雰囲気下で加
熱処理を施した後に正孔注入層511と、発光層512と、電子注入層513とを成膜す
る場合、成膜直前まで真空雰囲気下に保つことで、信頼性をより高めることができる。
上に一部重なって形成されている発光層512に、該端部において穴があかないように、
丸みを帯びさせることが望ましい。具体的には、開口部における第2の層間絶縁膜の断面
が描いている曲線の曲率半径が、0.2〜2μm程度であることが望ましい。
13のカバレッジ性を高めることができ、画素電極510と電子注入層513が発光層5
12に形成された穴においてショートするのを防ぐことができる。また発光層512の応
力を緩和させることで、発光領域が減少するシュリンクとよばれる不良を低減させること
ができ、信頼性を高めることができる。
た例を示している。感光性の有機樹脂には、光、電子、イオンなどのエネルギー線が露光
された箇所が除去されるポジ型と、露光された箇所が残るネガ型とがある。本発明ではネ
ガ型の有機樹脂膜を用いても良い。また感光性のポリイミドを用いて第2の層間絶縁膜5
23を形成しても良い。ネガ型のアクリルを用いて第2の層間絶縁膜523を形成した場
合、開口部521における端部が、S字状の断面形状となる。このとき開口部の上端部及
び下端部における曲率半径は、0.2〜2μmとすることが望ましい。
いられる感光性有機樹脂で形成しても良い。この場合、例えば感光性有機樹脂の1つであ
るクレゾール樹脂をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)
に溶かすことで得られる溶液を、基板上に塗布し、焼成する。次にクレゾール樹脂はポジ
型の感光性有機樹脂なので、開口部を形成したい部分を、フォトマスクを用いて露光する
。そして現像液で現像した後、基板を乾燥させ、120℃〜250℃(例えば125℃)
で1時間程度の焼成を行なうことで、開口部を形成することができる。なお現像後の焼成
の前に、プリベークとして焼成の温度よりもやや低い温度(例えば100℃程度)で焼成
しても良い。第1の層間絶縁膜507として感光性有機樹脂を用いることで、接続配線5
06を形成する際に設けるコンタクトホールの口径が深さに対して小さくなるようにアス
ペクト比を高めることができる。また上記クレゾール樹脂を第1の層間絶縁膜507とし
て用いた場合、第1の層間絶縁膜507から水分が放出されるのを抑えることができるの
で、発光素子514の劣化を抑える目的でパッシベーション膜508を設ける必要がない
。したがって、パッシベーション膜508として用いた窒化珪素膜から、塵埃が生じ、該
塵埃によって画素電極と対向電極とがショートするのを防ぐことができる。
であっても良い。
亜鉛(ZnO)を混合した透明導電膜を用いることができる。画素電極510として上記
透明導電膜の他に、窒化チタン膜またはチタン膜を用いても良い。図4では画素電極51
0としてITOを用いている。画素電極510は、その表面が平坦化されるように、CM
P法、ポリビニルアルコール系の多孔質体で拭浄し、研磨しても良い。またCMP法を用
いた研磨後に、画素電極510の表面に紫外線照射、酸素プラズマ処理などを行ってもよ
い。
るが、光が基板とは反対側に向かうような構造の発光素子としても良い。
ガスの少ない保護フィルム(ラミネートフィルム、紫外線硬化樹脂フィルム等)や透光性
のカバー材でパッケージング(封入)することが好ましい。その際、カバー材の内部を不
活性雰囲気にしたり、内部に吸湿性材料(例えば酸化バリウム)を配置したりするとOL
EDの信頼性が向上する。
能である。
構造を有していても良い。図4(B)において、保護膜524が積層構造を有している場
合の構成を図22(A)に、図4(C)において、保護膜524が積層構造を有している
場合の構成を図22(B)に示す。図22(A)、図22(B)では、電子注入層513
上に接するように、無機絶縁膜524aが形成されており、該無機絶縁膜524a上に有
機樹脂膜524b、無機絶縁膜524cが順に積層されている。無機絶縁膜524a、5
24cとして、窒化珪素、窒化酸化珪素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化酸
化アルミニウムまたは窒化酸化珪化アルミニウムを用いることで、発光素子514への水
分や酸素などの劣化を促進させる物質の侵入を防ぐことができる。また無機絶縁膜524
a、524cの間に、無機絶縁膜524a、524cよりも内部応力が小さい有機樹脂膜
524bを設けることで、保護膜524が応力によって剥離するのを防ぐことができる。
有機樹脂膜524bとしては、ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、
ベンゾシクロブテンまたはエポキシ樹脂を用いることができる。
るが、本発明はこれに限定されない。図4に示した発光装置において、電子注入層513
と保護膜524との間に、透明導電膜を形成した例を、図5に示す。なお図5では、図4
において既に示したものに同じ符号を付して示す。580は透明導電膜に相当する。電子
注入層513に接するように透明導電膜580を形成することで、対向電極として機能す
る電子注入層513自体の抵抗が高まっても、電位降下を抑えることができる。
構成し、最も上層の電子注入層に、最も高濃度のアルカリ金属、アルカリ土類金属、また
は遷移金属のいずれか一を添加する。図4に示した発光装置において、電子注入層を2層
設けた場合の、補助電極と正孔輸送層との接続構成を、図24に示す。図24において、
659は補助電極660と正孔輸送層654とを接続するための開口部に相当する。そし
て2層の電子注入層657、658が順に積層するように、正孔輸送層654上に形成さ
れている。また663は保護膜に相当する。図24では、最も上層に形成されている電子
注入層658に、電子注入層657よりも高い濃度でアルカリ金属、アルカリ土類金属、
または遷移金属のいずれか一を添加する。なお、各電子注入層657、658が有する電
子輸送性の材料は、同じであっても異なっていてもどちらでも良い。
本実施の形態では、図4で示した発光装置において、正孔注入層をプラズマエッチング
で部分的に除去する例について説明する。図6(A)に、本実施の形態の、画素の断面図
を示す。また図6(A)の、破線601で囲んだ部分の拡大図を図6(B)に、破線60
2で囲んだ部分の拡大図を図6(C)に示す。
は、第2の層間絶縁膜604に形成された開口部605において、画素電極603の一部
が露出しており、開口部605を覆うように、画素電極603上に正孔注入層606、発
光層607、電子注入層608、保護膜613が順に積層されている。なお保護膜613
は必ずしも設ける必要はないが、設けることで発光素子の劣化を抑えることができる。開
口部605において、画素電極603と、正孔注入層606と、発光層607と、電子注
入層608とが重なっている部分が、発光素子611に相当する。
出するための開口部609が形成されている。本実施の形態では、正孔注入層606及び
発光層607が開口部609を完全に覆わないように、少なくとも補助電極610の一部
を露出させておく。具体的には、正孔注入層606及び発光層607を成膜した後に、メ
タルマスク612を用いたプラズマエッチングで選択的にエッチングすることで、補助電
極610を露出させることができる。なお、発光層607を蒸着法で選択的に成膜して、
正孔注入層606をプラズマエッチングにより選択的にエッチングするようにしても良い
。
子注入層608とを接続することができる。
構造を有していても良い。図6(B)において、保護膜613が積層構造を有している場
合の構成を図23(A)に、図6(C)において、保護膜613が積層構造を有している
場合の構成を図23(B)に示す。図23(A)、図23(B)では、電子注入層608
上に接するように、無機絶縁膜613aが形成されており、該無機絶縁膜613a上に有
機樹脂膜613b、無機絶縁膜613cが順に積層されている。無機絶縁膜613a、6
13cとして、窒化珪素、窒化酸化珪素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化酸
化アルミニウムまたは窒化酸化珪化アルミニウムを用いることで、発光素子611への水
分や酸素などの劣化を促進させる物質の侵入を防ぐことができる。また無機絶縁膜613
a、613cの間に、無機絶縁膜613a、613cよりも内部応力が小さい有機樹脂膜
613bを設けることで、パッシベーション膜613が応力によって剥離するのを防ぐこ
とができる。有機樹脂膜613bとしては、ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイ
ミドアミド、ベンゾシクロブテンまたはエポキシ樹脂を用いることができる。
るが、本発明はこれに限定されない。図6に示した発光装置において、電子注入層608
と保護膜613との間に、透明導電膜を形成した例を、図7に示す。なお図7では、図6
において既に示したものに同じ符号を付して示す。614は透明導電膜に相当する。電子
注入層608に接するように透明導電膜614を形成することで、対向電極として機能す
る電子注入層608自体の抵抗が高まっても、電位降下を抑えることができる。
れている必要はない。図7に示した発光装置において、補助電極610と保護膜613と
の間に透明導電膜を形成した例を、図8に示す。なお図8では、図7において既に示した
ものに同じ符号を付して示す。図8に示すように、開口部609を電子注入層608で覆
わないようにすることで、開口部609において透明導電膜614と補助電極610とを
直接接続される。
、電子注入層を複数の層で構成し、最も上層の電子注入層に、最も高濃度のアルカリ金属
、アルカリ土類金属、または遷移金属のいずれか一を添加しても良い。
本実施の形態では、画素内に設けられた各素子と、補助電極との接続関係について説明
する。
基板であり、基板700上に、信号線駆動回路701、走査線駆動回路702、画素部7
03が設けられている。画素部703には、補助電極705、信号線706、走査線70
7、電源線708が設けられている。信号線706には、信号線駆動回路701からビデ
オ信号が与えられており、走査線707の電位は、走査線駆動回路702によって制御さ
れている。
介してパネルに各種信号や電位が供給される。補助電極705と電源線708のそれぞれ
に与えられる電位も、接続端子704から引き回し配線709を介して与えられる。
B)に、図13(A)に示した画素がマトリクス状に設けられた画素部703の一部を示
す。
、容量素子804とを有する。さらに、信号線Sと、走査線Gと、電源線Vと、補助電極
Wとを有する。801は画素へのビデオ信号の入力を制御するためのトランジスタ(スイ
ッチング用トランジスタ)に相当し、802は発光素子803に供給される電流を制御す
るためのトランジスタ(駆動用トランジスタ)に相当する。なお容量素子804はスイッ
チング用トランジスタ801がオフのときに、駆動用トランジスタ802のゲート電極の
電位を保持する機能を有しており、必ずしも設ける必要はない。
ドレインが、一方は信号線Sに、他方が駆動用トランジスタ802のゲート電極に接続さ
れている。駆動用トランジスタ802はソースが電源線Vに、ドレインが発光素子803
の画素電極に接続されている。また発光素子803の対向電極は補助電極Wに接続されて
いる。容量素子804が有する2つの電極は、一方が駆動用トランジスタ802のゲート
に、他方が電源線Vに接続されている。
を共有する例を示す。図13(B)の場合、補助電極Wを信号線S及び電源線Vと同じ導
電膜から形成することができる。
。図14の場合、補助電極Wを走査線Gと同じ導電膜から形成することができる。
いるに過ぎず、本発明の発光装置は本実施の形態で示した画素に限定されない。
説明する。
あり、配線1202を介して配線1203と接続されている。また配線1203は、配線
1204を介して配線1205と接続されている。配線1205は、補助電極1206と
接続されており、より具体的には、補助電極1206と連続した1つの導電膜で形成され
ている。したがって、図15の場合、接続端子1201と補助電極1206とを接続して
いる引き回し配線は、配線1202、1203、1204、1205に相当する。
デオ信号を供給している。そして各色に対応する電源線1210r、1210g、121
0bは、それぞれ配線1211r、1211g、1211bを介して、配線1212r、
1212g、1212bと接続されている。なお配線1212bはさらに配線1213を
介して配線1214に接続されている。そして配線1212r、1212g、1214は
、それぞれ接続端子1215r、1215g、1215bに接続されている。
いて、配線1205と対向電極(図示せず)が直接または電気的に接続される。
子901と、ビデオ信号の画素への入力を制御するためのスイッチング素子として用いる
スイッチング用トランジスタ902と、発光素子901に流れる電流値を制御する駆動用
トランジスタ903と、発光素子901への電流の供給の有無を選択するための電流制御
用トランジスタ904とを有している。さらに本実施例のように、トランジスタ904の
ゲートの電位を保持するための容量素子905を画素に設けても良い。
駆動用トランジスタ903及び電流制御用トランジスタ904はn型であってもp型であ
ってもどちらでも良いが、2つ共、同じ極性を有する。そして駆動用トランジスタ903
を飽和領域で、電流制御用トランジスタ904を線形領域で動作させる。駆動用トランジ
スタ903にはエンハンスメント型トランジスタを用いてもよいし、ディプリーション型
トランジスタを用いてもよい。
LをWと同じか、それより短くてもよい。より望ましくは、駆動用トランジスタ903の
Wに対するLの比が5以上にするとよい。上記構成によって、駆動用トランジスタ903
の特性の違いに起因する、画素間における発光素子901の輝度のばらつきをさらに抑え
ることができる。また、駆動用トランジスタのチャネル長をL1、チャネル幅をW1、電
流制御用トランジスタのチャネル長をL2、チャネル幅をW2とすると、L1/W1:L
2/W2=X:1のとき、Xは5以上6000以下とするのが望ましい。例えばX=60
00の場合、L1/W1=500μm/3μm、L2/W2=3μm/100μmとする
のが望ましい。
ッチング用トランジスタ902のソースとドレインは、一方が信号線Sに、もう一方が電
流制御用トランジスタ904のゲート電極に接続されている。駆動用トランジスタ903
のゲート電極は第2の電源線Vbに接続されている。そして駆動用トランジスタ903及
び電流制御用トランジスタ904は、第1の電源線Vaから供給される電流が、駆動用ト
ランジスタ903及び電流制御用トランジスタ904のドレイン電流として発光素子90
1に供給されるように、第1の電源線Va、発光素子901と接続されている。本実施例
では、電流制御用トランジスタ904のソースが第1の電源線Vaに接続され、駆動用ト
ランジスタ903のドレインが発光素子901の画素電極に接続される。
ンジスタ904のドレインを発光素子901の画素電極に接続してもよい。
。図16(A)のように、陽極が駆動用トランジスタ903と接続している場合、陽極が
画素電極、陰極が対向電極となる。発光素子901の対向電極と、第1の電源線Vaのそ
れぞれには、発光素子901に順バイアス方向の電流が供給されるように、電位差が設け
られている。発光素子901の対向電極は、補助電極Wと接続されている。
う一方は電流制御用トランジスタ904のゲート電極に接続されている。容量素子905
はスイッチング用トランジスタ902が非選択状態(オフ状態)にある時、容量素子90
5の電極間の電位差を保持するために設けられている。なお図16(A)では容量素子9
05を設ける構成を示したが、図16(A)に示す画素はこの構成に限定されず、容量素
子905を設けない構成にしても良い。
型とし、駆動用トランジスタ903のドレインと発光素子901の陽極とを接続した。逆
に駆動用トランジスタ903および電流制御用トランジスタ904をn型とするならば、
駆動用トランジスタ903のソースと発光素子901の陰極とを接続する。この場合、発
光素子901の陰極が画素電極、陽極が対向電極となる。
を強制的にオフするためのトランジスタ(消去用トランジスタ)906を設けた画素の回
路図を示す。なお図16(B)では、図16(A)において既に説明した素子については
、同じ符号を付して示す。なお第1の走査線は第2の走査線と区別するために、Gaで示
し、第2の走査線をGbとして示す。消去用トランジスタ906は、ゲート電極が第2の
走査線Gbに接続されており、ソースとドレインは、一方が電流制御用トランジスタ90
4のゲート電極に、他方が第1の電源線Vaに接続されている。消去用トランジスタ90
6はn型であってもp型であってもどちらでも良い。
3のゲート電極を、電流制御用トランジスタ904のソースと共に、1つの電源線Vに接
続する画素の回路図を示す。なお図16(C)では、図16(A)において既に説明した
素子については、同じ符号を付して示す。図16(C)に示すように、電流制御用トラン
ジスタ904のソースと駆動用トランジスタ903のゲート電極を共通の電源線Vに接続
する場合、駆動用トランジスタ903にはディプリーション型トランジスタを用い、駆動
用トランジスタ903以外のトランジスタは、通常のエンハンスメント型トランジスタと
する。
904を強制的にオフするためのトランジスタ(消去用トランジスタ)906を設けた画
素の回路図を示す。なお図16(D)では、図16(A)〜図16(C)において既に説
明した素子については、同じ符号を付して示す。消去用トランジスタ906は、ゲート電
極が第2の走査線Gbに接続されており、ソースとドレインは、一方が電流制御用トラン
ジスタ904のゲート電極に、他方が電源線Vに接続されている。消去用トランジスタ9
06はn型であってもp型であってもどちらでも良い。
3のゲート電極を、第2の走査線Gbに接続する画素の回路図を示す。なお図17(A)
では、図16(A)において既に説明した素子については、同じ符号を付して示す。図1
7(A)に示すように、駆動用トランジスタ903のゲート電極に与える電位を切り替え
ることで、ビデオ信号が有する情報に関わらず、発光素子901の発光を強制的に終了さ
せることができる。駆動用トランジスタ903にはエンハンスメント型トランジスタを用
いてもよいし、ディプリーション型トランジスタを用いてもよい。
904を強制的にオフするためのトランジスタ(消去用トランジスタ)906を設けた画
素の回路図を示す。なお図17(B)では、図16(A)〜図16(D)及び図17(A
)において既に説明した素子については、同じ符号を付して示す。消去用トランジスタ9
06は、ゲート電極が第2の走査線Gbに接続されており、ソースとドレインは、一方が
電流制御用トランジスタ904のゲート電極に、他方が電源線Vに接続されている。消去
用トランジスタ906はn型であってもp型であってもどちらでも良い。
3のゲート電極と、電流制御用トランジスタ904のゲート電極とが接続されている画素
の回路図を示す。なお図17(C)では、図16(A)において既に説明した素子につい
ては、同じ符号を付して示す。図17(C)に示すように、電流制御用トランジスタ90
4のゲート電極と駆動用トランジスタ903のゲート電極を接続する場合、駆動用トラン
ジスタ903にはディプリーション型トランジスタを用い、駆動用トランジスタ903以
外のトランジスタは、通常のエンハンスメント型トランジスタとする。
(D)において、911は発光素子、912はスイッチング用トランジスタ、913は駆
動用トランジスタ、915は容量素子、916は消去用トランジスタに相当する。スイッ
チング用トランジスタ912は、ゲート電極が第1の走査線Gaに接続されており、ソー
スとドレインが、一方は信号線Sに、他方が駆動用トランジスタ913のゲート電極に接
続されている。駆動用トランジスタ913は、ソースが電源線Vに、ドレインが発光素子
911の画素電極に接続されている。発光素子911の対向電極は補助電極Wに接続され
ている。消去用トランジスタ916は、ゲート電極が第2の走査線Gbに、ソースとドレ
インは、一方が駆動用トランジスタ913のゲート電極に、他方が電源線Vに接続されて
いる。
。
18に本実施例の画素の上面図を示す。
1の走査線、8005は第2の走査線、8006は補助電極に相当する。本実施例では、
信号線8001と、第1の電源線8002と、第2の電源線8003と、補助電極800
6は同じ導電膜で形成し、第1の走査線8004と、第2の走査線8005は同じ導電膜
で形成する。
また8007はスイッチング用トランジスタであり、第1の走査線8004の一部がゲー
ト電極として機能する。また8008は消去用トランジスタであり、第2の走査線800
5の一部がそのゲート電極として機能する。8009は電流制御用トランジスタ8009
は駆動用トランジスタに相当する。駆動用トランジスタ8010は、L/Wが電流制御用
トランジスタ8009よりも大きくなるように、活性層が曲がりくねっている。8011
は画素電極に相当し、電界発光層や対向電極(共に図示せず)と、開口部8012におい
て互いに接するように重なっている。また補助電極8006は、開口部8013において
対向電極と接続されている。8014は容量手段であり、第2の電源線8003と電流制
御用トランジスタ8009との間のゲート絶縁膜によって形成されている。
ない。
も良い。アモルファスシリコンでトランジスタを形成すると、結晶化のプロセスを設けず
に済むので、作製方法を簡略化することができ、低コスト化が図れる。ただしアモルファ
スシリコンで形成されたトランジスタはp型よりもn型の方が移動度が高く、発光装置の
画素に用いるのにより適している。本実施例では、駆動用トランジスタがn型の場合にお
ける、画素の断面構造について説明する。
れる光が陽極6005側に抜ける場合の、画素の断面図を示す。図19(A)では、発光
素子6002の陰極6003と駆動用トランジスタ6001が電気的に接続されており、
陰極6003上に電界発光層6004、陽極6005が順に積層されている。陰極600
3は仕事関数が小さく、なおかつ光を反射する導電膜であれば公知の材料を用いることが
できる。例えば、Ca、Al、CaF、MgAg、AlLi等が望ましい。そして電界発
光層6004は、単数の層で構成されていても、複数の層が積層されるように構成されて
いてもどちらでも良い。複数の層で構成されている場合、陰極6003上に電子注入層、
電子輸送層、発光層、ホール輸送層、ホール注入層の順に積層する。なおこれらの層を全
て設ける必要はない。陽極6005は光を透過する透明導電膜を用いて形成し、例えばI
TOの他、酸化インジウムに2〜20%の酸化亜鉛(ZnO)を混合した透明導電膜を用
いても良い。
子6002に相当する。図19(A)に示した画素の場合、発光素子6002から発せら
れる光は、白抜きの矢印で示すように陽極6005側に抜ける。
れる光が陰極6013側に抜ける場合の、画素の断面図を示す。図19(B)では、駆動
用トランジスタ6011と電気的に接続された透明導電膜6017上に、発光素子601
2の陰極6013が成膜されており、陰極6013上に電界発光層6014、陽極601
5が順に積層されている。そして陽極6015を覆うように、光を反射または遮蔽するた
めの遮蔽膜6016が成膜されている。陰極6013は、図19(A)の場合と同様に、
仕事関数が小さい導電膜であれば公知の材料を用いることができる。ただしその膜厚は、
光を透過する程度とする。例えば20nmの膜厚を有するAlを、陰極6013として用
いることができる。そして電界発光層6014は、図19(A)と同様に、単数の層で構
成されていても、複数の層が積層されるように構成されていてもどちらでも良い。陽極6
015は光を透過する必要はないが、図19(A)と同様に、透明導電膜を用いて形成す
ることができる。そして遮蔽膜6016は、例えば光を反射する金属等を用いることがで
きるが、金属膜に限定されない。例えば黒の顔料を添加した樹脂等を用いることもできる
。
子6012に相当する。図19(B)に示した画素の場合、発光素子6012から発せら
れる光は、白抜きの矢印で示すように陰極6013側に抜ける。
たが、駆動用トランジスタと発光素子との間に電流制御用トランジスタが接続されている
構成であってもよい。
明する。
れる光が陽極6023側に抜ける場合の、画素の断面図を示す。図20(A)では、発光
素子6022の陽極6023と駆動用トランジスタ6021が電気的に接続されており、
陽極6023上に電界発光層6024、陰極6025が順に積層されている。陰極602
5は仕事関数が小さく、なおかつ光を反射する導電膜であれば公知の材料を用いることが
できる。例えば、Ca、Al、CaF、MgAg、AlLi等が望ましい。そして電界発
光層6024は、単数の層で構成されていても、複数の層が積層されるように構成されて
いてもどちらでも良い。複数の層で構成されている場合、陽極6023上にホール注入層
、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層の順に積層する。なおこれらの層を全
て設ける必要はない。陽極6023は光を透過する透明導電膜を用いて形成し、例えばI
TOの他、酸化インジウムに2〜20%の酸化亜鉛(ZnO)を混合した透明導電膜を用
いても良い。
子6022に相当する。図20(A)に示した画素の場合、発光素子6022から発せら
れる光は、白抜きの矢印で示すように陽極6023側に抜ける。
れる光が陰極6035側に抜ける場合の、画素の断面図を示す。図20(B)では、駆動
用トランジスタ6031と電気的に接続された配線6037上に、発光素子6032の陽
極6033が成膜されており、陽極6033上に電界発光層6034、陰極6035が順
に積層されている。上記構成によって、陽極6033において光が透過しても、該光は配
線6037において反射される。陰極6035は、図20(A)の場合と同様に、仕事関
数が小さい導電膜であれば公知の材料を用いることができる。ただしその膜厚は、光を透
過する程度とする。例えば20nmの膜厚を有するAlを、陰極6035として用いるこ
とができる。そして電界発光層6034は、図20(A)と同様に、単数の層で構成され
ていても、複数の層が積層されるように構成されていてもどちらでも良い。陽極6033
は光を透過する必要はないが、図20(A)と同様に、透明導電膜を用いて形成すること
ができる。そして配線6037は、例えば光を反射する金属等を用いることができる。
子6032に相当する。図20(B)に示した画素の場合、発光素子6032から発せら
れる光は、白抜きの矢印で示すように陰極6035側に抜ける。
たが、駆動用トランジスタと発光素子との間に電流制御用トランジスタが接続されている
構成であってもよい。
。図21に、基板9000上に形成されている駆動用トランジスタ9001を示す。駆動
用トランジスタ9001は第1の層間絶縁膜9002で覆われており、第1の層間絶縁膜
9002上には、コンタクトホールを介して駆動用トランジスタ9001のドレインと電
気的に接続されている配線9004が形成されている。
9006の一部とを覆うように、第1の層間絶縁膜9002上に、第2の層間絶縁膜90
05が形成されている。なお、第1の層間絶縁膜9002または第2の層間絶縁膜900
5は、プラズマCVD法またはスパッタ法を用い、酸化珪素、窒化珪素または酸化窒化珪
素膜を単層でまたは積層して用いることができる。また酸素よりも窒素のモル比率が高い
酸化窒化珪素膜上に、窒素よりも酸素のモル比率が高い酸化窒化珪素膜を積層した膜を第
1の層間絶縁膜9002または第2の層間絶縁膜9005として用いても良い。或いは第
1の層間絶縁膜9002または第2の層間絶縁膜9005として、有機樹脂膜を用いても
良いし、有機ポリシロキサンを用いても良い。
と電界発光層9009と陰極9010が重なり合うことで発光素子9011が形成されて
いる。また本実施例では、陰極9010を覆うように透明導電膜9012が成膜されてい
る。
構成を有している。さらに透明導電膜9012上に、保護膜を成膜しても良い。この場合
、保護膜は水分や酸素などの発光素子の劣化を促進させる原因となる物質を、他の絶縁膜
と比較して透過させにくい膜を用いる。代表的には、例えばDLC膜、窒化炭素膜、RF
スパッタ法で形成された窒化珪素膜等を用いるのが望ましい。また上述した水分や酸素な
どの物質を透過させにくい膜と、該膜に比べて水分や酸素などの物質を透過させやすい膜
とを積層させて、保護膜として用いることも可能である。
、酸化インジウムに2〜20%の酸化亜鉛(ZnO)を混合した透明導電膜を用いても良
い。図21では画素電極9006としITOを用いている。画素電極9006は、その表
面が平坦化されるように、CMP法、ポリビニルアルコール系の多孔質体で拭浄で研磨し
ても良い。またCMP法を用いた研磨後に、画素電極9006の表面に紫外線照射、酸素
プラズマ処理などを行ってもよい。
とし、仕事関数の小さい導電膜であれば公知の他の材料を用いる。例えば、Ca、Al、
CaF、MgAg、AlLi等が望ましい。なお陰極側から光を得るためには、膜厚を薄
くする方法の他に、Liを添加することで仕事関数が小さくなったITOを用いる方法も
ある。本発明で用いる発光素子は、陽極側と陰極側の両方から光が発せられる構成であれ
ば良い。
脱ガスの少ない保護フィルム(ラミネートフィルム、紫外線硬化樹脂フィルム等)や透光
性のカバー材でパッケージング(封入)することが好ましい。その際、カバー材の内部を
不活性雰囲気にしたり、内部に吸湿性材料(例えば酸化バリウム)を配置したりするとO
LEDの信頼性が向上する。そして本発明では、カバー材にカラーフィルタを設けても良
い。
能である。
を用いて説明する。図25は、第1の基板上に形成されたトランジスタ及び発光素子を、
第2の基板との間にシール材によって封止した、パネルの上面図であり、図25(B)は
、図25(A)のA−A’における断面図に相当する。
査線駆動回路4004とを囲むようにして、シール材4005が設けられている。また画
素部4002と、信号線駆動回路4003と、走査線駆動回路4004の上に第2の基板
4006が設けられている。よって画素部4002と、信号線駆動回路4003と、走査
線駆動回路4004とは、第1の基板4001とシール材4005と第2の基板4006
とによって、充填材4007と共に密封されている。
と、走査線駆動回路4004は、トランジスタを複数有しており、図25(B)では、信
号線駆動回路4003に含まれるトランジスタ4008、4009と、画素部4002に
含まれる駆動用トランジスタ4010とを示す。
ンジスタ4010のドレインと、配線4017を介して電気的に接続されている。そして
本実施例では、発光素子4011の対向電極と透明導電膜4012が電気的に接続されて
おり、透明導電膜4012は補助電極4013と電気的に接続されている。補助電極40
13は、図25(B)に示す断面図では図示されていないが、引き回し配線4014及び
4015を介して、接続端子4016と電気的に接続されている。
から形成されている。また、引き回し配線4014は、配線4017と同じ導電膜から形
成されている。また引き回し配線4015は、駆動用トランジスタ4010、トランジス
タ4008、4009がそれぞれ有するゲート電極と、同じ導電膜から形成されている。
電気的に接続されている。
ステンレス)、セラミックス、プラスチックを用いることができる。プラスチックとして
は、FRP(Fiberglass−Reinforced Plastics)板、P
VF(ポリビニルフルオライド)フィルム、マイラーフィルム、ポリエステルフィルムま
たはアクリル樹脂フィルムを用いることができる。また、アルミニウムホイルをPVFフ
ィルムやマイラーフィルムで挟んだ構造のシートを用いることもできる。
明でなければならない。その場合には、ガラス板、プラスチック板、ポリエステルフィル
ムまたはアクリルフィルムのような透光性を有する材料を用いる。
樹脂または熱硬化樹脂を用いることができ、PVC(ポリビニルクロライド)、アクリル
、ポリイミド、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、PVB(ポリビニルブチラル)またはEV
A(エチレンビニルアセテート)を用いることができる。本実施例では充填材として窒素
を用いた。
る物質にさらしておくために、吸湿性物質または酸素を吸着しうる物質を配置しておいて
も良い。吸湿性物質または酸素を吸着しうる物質を設けることで、発光素子4011の劣
化を抑制できる。
所での視認性に優れ、視野角が広い。従って、様々な電子機器の表示部に用いることがで
きる。
型ディスプレイ(ヘッドマウントディスプレイ)、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)、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
等)、記録媒体を備えた画像再生装置(具体的にはDVD:Digital Versatile Disc)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。特に、斜め方向から画面を見る機会が多い携帯情報端末は、視野角の広さが重要視さ
れるため、発光装置を用いることが望ましい。それら電子機器の具体例を図26に示す。
3、モデム2004等を含む。図26(A)ではモデム2004が取り外し可能な形態の
携帯情報端末を示しているが、モデムが本体2001に内蔵されていても良い。本発明の
発光装置は、表示部2002に用いることができる。
、音声出力部2104、操作キー2105、外部接続ポート2106、アンテナ2107
等を含む。なお、表示部2102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
消費電流を抑えることができる。本発明の発光装置は、表示部2102に用いることがで
きる。
等を含む。本発明の発光装置は、表示部2202に用いることができる。なお図26(C
)では接触型の電子カードを示しているが、非接触型の電子カードや、接触型と非接触型
の機能を持ち合わせた電子カードにも、本発明の発光装置を用いることができる。
等を含む。またモデムが本体2301に内蔵されていても良い。表示部2302には本発
明の発光装置が用いられている。
02、キーボード2403、タッチパッド2404、外部接続ポート2405、電源プラ
グ2406等を含む。表示部2402には、本発明の発光装置が用いられている。
可能である。また、本実施例の電子機器は実施例1〜7に示したいずれの構成の発光装置
を用いても良い。
302a 引き回し配線
302b 引き回し配線
302c 引き回し配線
303 補助電極
304 信号線
305 電源線
306 走査線
307 画素電極
308a 開口部
308b 開口部
309 電界発光層
310 対向電極
311 接続配線
312 第1の層間絶縁膜
313 第2の層間絶縁膜
314 発光素子
315 配線
316 透明導電膜
Claims (1)
- 多結晶半導体膜を有する第1のトランジスタと、第2のトランジスタと、ゲート電極と、第1の電源線と、第2の電源線と、発光素子と、を有し、
前記多結晶半導体膜は、曲がりくねった形状を有する第1の領域を有し、
前記第1の領域は、前記ゲート電極と重なり、
前記第1のトランジスタのソース又はドレインの一方は、前記第2のトランジスタのソース又はドレインの一方と電気的に接続され、
前記第1のトランジスタのソース又はドレインの他方は、前記発光素子と電気的に接続され、
前記ゲート電極は、前記第1の電源線に電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのソース又はドレインの他方は、前記第2の電源線に電気的に接続され、
前記第1の電源線及び前記第2の電源線の各々は、前記多結晶半導体膜と重なる領域を有し、
前記第1の電源線及び前記第2の電源線の各々は、前記ゲート電極と重なることを特徴とする発光装置。
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