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JP3281848B2 - 表示装置 - Google Patents

表示装置

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JP3281848B2
JP3281848B2 JP26738397A JP26738397A JP3281848B2 JP 3281848 B2 JP3281848 B2 JP 3281848B2 JP 26738397 A JP26738397 A JP 26738397A JP 26738397 A JP26738397 A JP 26738397A JP 3281848 B2 JP3281848 B2 JP 3281848B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は表示装置に係り、詳
しくは、エレクトロルミネッセンス素子を用いた表示装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】エレクトロルミネッセンス（EL;Electro
Luminescence）素子には、セレンや亜鉛などの無機化合
物薄膜を発光材料として用いる無機ＥＬ素子と、有機化
合物を発光材料として用いる有機ＥＬ素子とがある。有
機ＥＬ素子には、(1) 発光効率が高い、(2) 駆動電圧が
低い、(3) 発光材料を選択することで様々な色（緑、
赤、青、黄など）を表示可能、(4) 自発光型であるため
表示が鮮明でバックライトが不要、(5) 面発光であり、
視野角依存性が無い、(6) 薄型で軽量、(7) 製造プロセ
スの最高温度が低いため、基板材料にプラスチックフィ
ルムなどのような柔らかい材質を用いることが可能、な
どの優れた特徴がある。そこで、近年、ＣＲＴやＬＣＤ
に代わる表示装置として、有機ＥＬ素子を用いた表示装
置（以下、有機ＥＬ表示装置という）が注目されてい
る。
【０００３】マトリックスに配置された点（ドット）で
表示を行うドットマトリックスの有機ＥＬ表示装置に
は、単純マトリックス方式とアクティブマトリックス方
式とがある。
【０００４】単純マトリックス方式は、表示パネル上に
マトリックスに配置された各画素の有機ＥＬ素子を走査
信号に同期して外部から直接駆動する方式であり、有機
ＥＬ素子だけで表示装置の表示パネルが構成されてい
る。そのため、走査線数が増大すると１つの画素に割り
当てられる駆動時間（デューティ）が少なくなり、コン
トラストが低下するという問題がある。
【０００５】一方、アクティブマトリックス方式は、マ
トリックスに配置された各画素に画素駆動素子（アクテ
ィブエレメント）を設け、その画素駆動素子を走査信号
によってオン・オフ状態が切り替わるスイッチとして機
能させる。そして、オン状態にある画素駆動素子を介し
てデータ信号（表示信号、ビデオ信号）を有機ＥＬ素子
の陽極に伝達し、そのデータ信号を有機ＥＬ素子に書き
込むことで、有機ＥＬ素子の駆動が行われる。その後、
画素駆動素子がオフ状態になると、有機ＥＬ素子の陽極
に印加されたデータ信号は電荷の状態で有機ＥＬ素子に
保持され、次に画素駆動素子がオン状態になるまで引き
続き有機ＥＬ素子の駆動が行われる。そのため、走査線
数が増大して１つの画素に割り当てられる駆動時間が少
なくなっても、有機ＥＬ素子の駆動が影響を受けること
はなく、表示パネルに表示される画像のコントラストが
低下することもない。従って、アクティブマトリックス
方式によれば、単純マトリックス方式に比べてはるかに
高画質な表示が可能となる。
【０００６】アクティブマトリックス方式は画素駆動素
子の違いにより、トランジスタ型（３端子型）とダイオ
ード型（２端子型）とに大別される。トランジスタ型
は、ダイオード型に比べて製造が困難である反面、コン
トラストや解像度を高くするのが容易でＣＲＴに匹敵す
る高品位な有機ＥＬ表示装置を実現することができると
いう特徴がある。前記したアクティブマトリックス方式
の動作原理の説明は、主にトランジスタ型に対応したも
のである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】単純マトリックス方式
またはアクティブマトリックス方式のいずれの方式にお
いても、各画素の特性として重要なものに、書き込み特
性と保持特性とがある。書き込み特性に対して要求され
るのは、表示パネルの仕様から定められた単位時間内
に、各画素の有機ＥＬ素子に対して所望のデータ信号を
十分に書き込むことができるかどうかという点である。
また、保持特性に対して要求されるのは、各画素の有機
ＥＬ素子に一旦書き込んだデータ信号を、表示パネルの
仕様から定められた必要な時間だけ保持することができ
るかどうかという点である。
【０００８】ところが、表示装置は多数の有機ＥＬ素子
をマトリックスに配置する構造上、各素子の大きさには
限界があり、よって静電容量の増大には限界がある。有
機ＥＬ素子の静電容量が小さいと、保持特性が低下し、
高画質な表示装置を得ることが難しくなる。
【０００９】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は、保持特性を向上させる
ことにより、質の高い安定した表示画像を得ることを可
能としたエレクトロルミネッセンス素子を用いた表示装
置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１の表示装置は、
エレクトロルミネッセンス素子と、同エレクトロルミネ
ッセンス素子に並列に接続された付加容量と、前記付加
容量から前記エレクトロルミネッセンス素子に流れる電
流の大きさを制限するための付加抵抗とを備えることを
その要旨とする。
【００１１】請求項２のアクティブマトリックス方式の
表示装置は、エレクトロルミネッセンス素子と、同エレ
クトロルミネッセンス素子に並列に接続された付加容量
と、前記付加容量から前記エレクトロルミネッセンス素
子に流れる電流の大きさを制限するための付加抵抗とを
備えたことをその要旨とする。
【００１２】請求項３のアクティブマトリックス方式の
表示装置は、第１の電極と第２の電極との間に挟まれた
発光素子層を設けたエレクトロルミネッセンス素子と、
絶縁膜を挟んで第１の電極または第２の電極と対向する
第３の電極と、付加容量およびエレクトロルミネッセン
ス素子を駆動する画素駆動素子とを備え、前記付加容量
は第１の電極または第２の電極と第３の電極と前記絶縁
膜とによって構成され、その付加容量と前記エレクトロ
ルミネッセンス素子とが並列に接続され且つ前記付加容
量から前記エレクトロルミネッセンス素子に流れる電流
の大きさを制限するための付加抵抗を備えた画素がマト
リックス状に配置されたことをその要旨とする。
【００１３】請求項４の表示装置は、請求項３に記載の
発明において、前記画素駆動素子は薄膜トランジスタで
あることをその要旨とする。
【００１４】請求項５の表示装置は、請求項３又は４に
記載の発明において、前記発光素子層が有機化合物から
成る有機エレクトロルミネッセンス素子を用いたことを
その要旨とする。
【００１５】請求項６の表示装置は、請求項５に記載の
発明において、前記発光素子層は発光層と、少なくとも
ホール輸送層または電子輸送層のいずれか一方とを備え
る有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた表示装
置。
【００１６】請求項７の表示装置は、請求項６に記載の
発明において、前記付加抵抗は前記エレクトロルミネッ
センス素子と直列に接続され、このエレクトロルミネッ
センス素子および付加抵抗の直列回路と付加容量とが並
列に接続されていることをその要旨とする。
【００１７】請求項８の表示装置は、請求項６に記載の
発明において、前記付加抵抗は前記付加容量と直列に接
続され、この付加容量及び付加抵抗の直列回路とエレク
トロルミネッセンス素子とが並列に接続されていること
をその要旨とする。
【００１８】請求項９の表示装置は、請求項６〜８のい
ずれか１項に記載の発明において、前記付加抵抗は抵抗
値が一定の固定抵抗であることをその要旨とする。
【００１９】請求項１０の表示装置は、請求項６〜８の
いずれか１項に記載の発明において、前記付加抵抗は前
記付加容量からの放電時に高抵抗となる可変抵抗である
ことをその要旨とする。
【００２０】請求項１１の表示装置は、請求項１０に記
載の発明において、前記付加抵抗はＰ型不純物層とＮ型
不純物層との接合構造をとることをその要旨とする。
【００２１】尚、以下に述べる発明の実施の形態におい
て、特許請求の範囲または課題を解決するための手段に
記載の「第１の電極」は陽極５または陰極９から構成さ
れ、同じく「発光素子層」は各層６〜８から構成され、
同じく「第２の電極」は陰極９または陽極５から構成さ
れ、同じく「エレクトロルミネッセンス素子」は有機エ
レクトロルミネッセンス素子１０から構成され、同じく
「画素駆動素子」は薄膜トランジスタ２３または６０か
ら構成される。また、「可変抵抗」とは同抵抗を流れる
電流の方向によって抵抗値が変わるものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）以下、本発明を具体化した第１実施形
態を図面に従って説明する。
【００２３】図１は、本実施形態の有機ＥＬ表示装置の
１つの画素を示す概略断面図である。単純マトリックス
方式をとる有機ＥＬ表示装置の１つの画素１は、透明絶
縁基板２、付加容量（補助容量）の片側の電極３、透明
絶縁膜４、陽極５、ホール輸送層６、発光層７、電子輸
送層８、陰極９から構成されている。その各部材２〜９
はこの順番で積層形成されている。
【００２４】透明絶縁基板２はガラスや合成樹脂などか
ら形成されている。透明絶縁膜４はシリコン窒化膜，シ
リコン酸化膜，シリコン窒酸化膜などから形成されてい
る。電極３および陽極５はＩＴＯ（Indium Tin Oxide）
などの透明電極から形成されている。発光素子層を構成
する各層６〜８は有機化合物から成り、その各層６〜８
と陽極５および陰極９とによって有機ＥＬ素子１０が構
成されている。
【００２５】また、電極３および陽極５は透明絶縁膜４
を挟んで対向している。そのため、透明絶縁膜４は誘電
体膜として機能し、透明絶縁膜４と電極３および陽極５
とによってコンデンサが形成され、そのコンデンサによ
り付加容量１１が構成されている。つまり、陽極５は付
加容量１１の片側の電極として機能する。
【００２６】陽極５は駆動電源１２のプラス側に接続さ
れ、電極３および陰極９は駆動電源１２のマイナス側に
接続されている。つまり、有機ＥＬ素子１０と付加容量
１１とは、駆動電源１２に対して並列に接続されてい
る。
【００２７】なお、図示していないが、透明絶縁膜４上
には有機ＥＬ素子１０を覆うように、パッシベーション
膜が形成される。このように構成された画素１がマトリ
ックス状に配置されることにより、有機ＥＬ表示装置の
表示パネルが形成されている。
【００２８】本実施形態においては、以下の作用および
効果を得ることができる。 （１）有機ＥＬ素子１０においては、陽極５から注入さ
れたホールと、陰極９から注入された電子とが発光層７
の内部で再結合し、発光層７を形成する有機分子を励起
して励起子が生じる。この励起子が放射失活する過程で
発光層７から光が放たれる。この光は、透明な陽極５→
透明絶縁膜４→透明な電極３→透明絶縁基板２を通って
外部へ放出される。
【００２９】ここで、ホール輸送層６は、陽極５からホ
ールを注入させ易くする機能と、陰極９から注入された
電子をブロックする機能とを有する。また、電子輸送層
８は、陰極９から電子を注入させ易くする機能を有す
る。
【００３０】（２）駆動電源１２に対して有機ＥＬ素子
１０と付加容量１１とが並列に接続されている。そのた
め、付加容量１１の静電容量分だけ、画素１の保持特性
が向上する。つまり、付加容量１１によって有機ＥＬ素
子１０の静電容量の不足分を補うわけである。その結
果、高画質な単純マトリックス方式の有機ＥＬ表示装置
を実現することができる。
【００３１】例えば、透明絶縁膜４としてシリコン酸化
膜（誘電率ε；３．８、比誘電率ε０；８．８５Ｅ−１
４）を用い、電極３と陽極５とに挟まれた透明絶縁膜４
の膜厚ｄを１０００Åとし、電極３，陽極５，陰極９の
寸法形状を５０×１５０μｍの矩形状とした場合、付加
容量１１の静電容量Ｃは２．５ｐＦとなる。そして、駆
動電源１２の電圧を６Ｖとすると、付加容量１１に蓄積
される電荷量Ｑは１５ｐＣになる。
【００３２】ここで、表示パネルの仕様から定められた
画素１の発光を持続させる時間を０．１msecとすると、
付加容量１１に流れる電流Ｉは０．１５μＡとなり、有
機ＥＬ素子１０にも同じ電流が流れる。そのため、有機
ＥＬ素子１０の陽極５および陰極９の単位面積当たりに
流れる電流は２．０ｍＡ／cm2 となる。このとき、走査
線数が増大して１つの画素に割り当てられる駆動時間
（デューティ）が６０％になったとしても、画素１（有
機ＥＬ素子１０）の輝度は１００cd／m2を越える。従っ
て、付加容量１１を設けることで、画素１の保持特性が
向上し、十分な輝度を必要な時間だけ保持可能になるこ
とがわかる。
【００３３】（第２実施形態）以下、本発明を具体化し
た第２実施形態を図面に従って説明する。尚、本実施形
態において、第１実施形態と同じ構成部材については符
号を等しくしてその詳細な説明を省略する。
【００３４】図２は、本実施形態の有機ＥＬ表示装置の
１つの画素を示す概略断面図である。アクティブマトリ
ックス方式をとる有機ＥＬ表示装置３１の１つの画素２
１は、有機ＥＬ素子１０、付加容量１１、付加抵抗２
２、画素駆動素子としての薄膜トランジスタ（TFT;Thin
Film Transistor）２３から構成されている。
【００３５】付加抵抗２２は、有機ＥＬ素子１０の陰極
９上に形成された高抵抗膜から構成される。そのような
高抵抗膜としては、アモルファスシリコン膜、ポリサイ
ド膜、シリサイド膜などがある。
【００３６】プレーナ型のＴＦＴ２３は、能動層として
多結晶シリコン膜２４を用い、ＬＤＤ（Lightly Doped
Drain ）構造をとる。多結晶シリコン膜２４は透明絶縁
膜４上に形成されている。多結晶シリコン膜２４上に
は、ゲート絶縁膜２５を介してゲート電極２６が形成さ
れている。多結晶シリコン膜２４には、高濃度のドレイ
ン領域２７ａ、低濃度のドレイン領域２７ｂ、高濃度の
ソース領域２８ａ、低濃度のソース領域２８ｂがそれぞ
れ形成されている。高濃度のドレイン領域２７ａはドレ
イン電極２９と接続されている。
【００３７】有機ＥＬ素子１０の陽極５は、透明絶縁膜
４上に延設され、ＴＦＴ２３の高濃度のソース領域２８
ａと接続されている。つまり、有機ＥＬ素子１０の陽極
５は、ＴＦＴ２３のソース電極として機能する。
【００３８】なお、図示していないが、透明絶縁膜４上
には付加抵抗２２、有機ＥＬ素子１０及びＴＦＴ２３を
覆うように、パッシベーション膜が形成される。図３
に、本実施形態の有機ＥＬ表示装置３１のブロック構成
を示す。
【００３９】有機ＥＬ表示装置３１は、表示パネル２０
１、ゲートドライバ２０２、ドレインドライバ（データ
ドライバ）２０３から構成されている。表示パネル２０
１には各ゲート配線（走査線）Ｇ1 …Ｇn,Ｇn+1 …Ｇm
と各ドレイン配線（データ線）Ｄ1 …Ｄn,Ｄn+1 …Ｄm
とが配置されている。各ゲート配線Ｇ1 〜Ｇm と各ドレ
イン配線Ｄ1 〜Ｄm とはそれぞれ直交し、その直交部分
にそれぞれ画素２１が設けられている。つまり、マトリ
ックス状に配置された各画素２１によって表示パネル２
０１が形成されている。
【００４０】そして、各ゲート配線Ｇ1 〜Ｇm はゲート
ドライバ２０２に接続され、ゲート信号（走査信号）が
印加されるようになっている。また、各ドレイン配線Ｄ
1 〜Ｄm はドレインドライバ２０３に接続され、データ
信号が印加されるようになっている。これらのドライバ
２０２，２０３によって周辺駆動回路２０４が構成され
ている。
【００４１】ここで、各ゲート配線Ｇ1 〜Ｇm は、ＴＦ
Ｔ２３のゲート電極２６によって形成されている。ま
た、各ドレイン配線Ｄ1 〜Ｄm は、ＴＦＴ２３のドレイ
ン電極２９によって形成されている。
【００４２】図４に、ゲート配線Ｇn とドレイン配線Ｄ
n との直交部分に設けられている画素２１の等価回路を
示す。有機ＥＬ素子１０は付加抵抗２２を介して共通陰
極線CLに接続されている。共通陰極線CLは、全ての画素
２１に対して共通の配線になっており、付加容量１１の
電極３によって形成されている。そして、共通陰極線CL
には定電圧が印加されている。
【００４３】つまり、直列に接続された有機ＥＬ素子１
０および付加抵抗２２と、付加容量１１とは、ＴＦＴ２
３の高濃度のソース領域２８ａと共通陰極線CLとの間に
並列に接続されている。
【００４４】本実施形態においては、以下の作用および
効果を得ることができる。 （１）画素２１において、ゲート配線Ｇn を正電圧にし
てＴＦＴ２３のゲート電極２６に正電圧を印加すると、
ＴＦＴ２３がオン状態となる。すると、ドレイン配線Ｄ
n に印加されたデータ信号で、有機ＥＬ素子１０の静電
容量と付加容量１１とが充電され、画素２１にデータ信
号が書き込まれる。そのデータ信号によって有機ＥＬ素
子１０の駆動が行われる。
【００４５】反対に、ゲート配線Ｇn を負電圧にしてＴ
ＦＴ２３のゲート電極２６に負電圧を印加すると、ＴＦ
Ｔ２３がオフ状態となり、その時点でドレイン配線Ｄn
に印加されていたデータ信号は、電荷の状態で有機ＥＬ
素子１０の静電容量と付加容量１１とによって保持され
る。このように、画素２１へ書き込みたいデータ信号を
各ドレイン配線Ｄ1 〜Ｄm に与えて、各ゲート配線Ｇ1
〜Ｇm の電圧を制御することにより、各画素２１に任意
のデータ信号を保持させておくことができる。そして、
次に、ＴＦＴ２３がオン状態になるまで、引き続き有機
ＥＬ素子１０の駆動が行われる。
【００４６】（２）上記（１）より、ゲート配線数（走
査線数）が増大して１つの画素２１に割り当てられる駆
動時間が少なくなっても、有機ＥＬ素子１０の駆動が影
響を受けることはなく、表示パネル２０１に表示される
画像のコントラストが低下することもない。従って、ア
クティブマトリックス方式の有機ＥＬ表示装置３１によ
れば、第１実施形態における単純マトリックス方式の有
機ＥＬ表示装置に比べてはるかに高画質な表示が可能と
なる。
【００４７】（３）有機ＥＬ素子１０および付加抵抗２
２と、付加容量１１とが、ＴＦＴ２３と共通陰極線CLと
の間に並列に接続されている。そのため、付加容量１１
の静電容量分だけ、画素２１の保持特性が向上する。そ
の結果、高画質なアクティブマトリックス方式の有機Ｅ
Ｌ表示装置３１を実現することができる。
【００４８】ここで、付加抵抗２２が設けられているの
は、有機ＥＬ素子１０の内部抵抗が小さいためである。
つまり、有機ＥＬ素子１０は内部抵抗が小さいため、付
加抵抗２２が設けられていない場合、有機ＥＬ素子１０
の内部抵抗と付加容量１１とによる時定数が小さくな
り、画素２１にデータ信号を保持可能な時間が短くなる
ことから、保持特性が低下してしまう。そこで、付加抵
抗２２を設けることにより、有機ＥＬ素子１０の内部抵
抗の不足分を補うわけである。
【００４９】例えば、第１実施形態の前記（２）と同様
に各部材（透明絶縁膜４、電極３、陽極５、陰極９）の
条件を設定し、付加容量１１に流れる電流Ｉを０．１５
μＡとした場合には、付加抵抗２２を４０ＭΩ程度に設
定することで、十分な保持特性を得ることができる。
【００５０】（４）画素２１においては、ＴＦＴ２３を
設けている分だけ、第１実施形態の画素１に比べて表示
パネル上の専有面積が大きくなる。しかし、ＴＦＴ２３
のトランジスタサイズが小さいものであっても、画素２
１を駆動するのには十分である。そのため、ＴＦＴ２３
による画素２１の面積増大により、有機ＥＬ表示装置３
１の画質が低下することはない。
【００５１】例えば、ＴＦＴ２３のゲート電極２６の幅
（ゲート幅Ｗ）および長さ（ゲート長Ｌ）を共に５μｍ
とした場合、ソース・ドレイン間に流れる電流は１０〜
２０Ａ程度になる。この電流値は、前記した付加容量１
１および有機ＥＬ素子１０に流れる電流Ｉ（＝０．１５
μＡ）に比べて十分に大きい。従って、ＴＦＴ２３のト
ランジスタサイズは小さくても良いことがわかる。
【００５２】（５）ＴＦＴ２３は、能動層として多結晶
シリコン膜２４を用い、ＬＤＤ構造をとる。そのため、
ＴＦＴ２３のオン・オフ比を大きくすると共に、オフ状
態におけるリーク電流を小さくすることができる。従っ
て、上記（２）の作用および効果をより確実に得ること
ができる。
【００５３】ところで、ＴＦＴ２３において、各ドレイ
ン領域２７ａ，２７ｂがソース領域と呼ばれ、ドレイン
電極２９がソース電極と呼ばれ、各ソース領域２８ａ，
２８ｂがドレイン領域と呼ばれることがある。この場
合、ドレイン配線Ｄ1 〜Ｄm はソース配線と呼ばれ、ド
レインドライバ２０３はソースドライバと呼ばれる。
【００５４】（第３実施形態）以下、本発明を具体化し
た第３実施形態を図面に従って説明する。尚、本実施形
態において、第１実施形態と同じ構成部材については符
号を等しくしてその詳細な説明を省略する。
【００５５】図５は、本実施形態の有機ＥＬ表示装置の
１つの画素を示す概略断面図である。単純マトリックス
方式をとる有機ＥＬ表示装置の１つの画素４１は、透明
絶縁基板２、陽極５、ホール輸送層６、発光層７、電子
輸送層８、陰極９、絶縁膜４２、付加容量（補助容量）
の片側の電極４３から構成されている。その各部材２，
５〜９、４２，４３はこの順番で積層形成されている。
【００５６】絶縁膜４２はシリコン窒化膜，シリコン酸
化膜，シリコン窒酸化膜などから形成されている。尚、
絶縁膜４２は透明である必要はなく、所望の絶縁特性を
有する膜であればどのような材質を用いてもよい。
【００５７】電極４３はアルミ合金膜，高融点金属膜，
高融点金属化合物膜，シリサイド膜，ポリサイド膜，ド
ープドポリシリコン膜などから形成されている。尚、電
極４３についても透明である必要はなく、抵抗値の低い
膜であればどのような材質を用いてもよい。
【００５８】電極４３および陰極９は絶縁膜４２を挟ん
で対向している。そのため、絶縁膜４２は誘電体膜とし
て機能し、絶縁膜４２と電極４３および陰極９とによっ
てコンデンサが形成され、そのコンデンサにより付加容
量４４が構成されている。つまり、陰極９は付加容量４
４の片側の電極として機能する。
【００５９】電極４３および陽極５は駆動電源１２のプ
ラス側に接続され、陰極９は駆動電源１２のマイナス側
に接続されている。つまり、有機ＥＬ素子１０と付加容
量４４とは、駆動電源１２に対して並列に接続されてい
る。
【００６０】このように構成された画素４１がマトリッ
クス状に配置されることにより、有機ＥＬ表示装置の表
示パネルが形成されている。本実施形態においては、駆
動電源１２に対して有機ＥＬ素子１０と付加容量４１と
が並列に接続されている。そのため、付加容量４４の静
電容量分だけ、画素４１の保持特性が向上する。つま
り、付加容量４４によって有機ＥＬ素子１０の静電容量
の不足分を補うわけである。その結果、高画質な単純マ
トリックス方式の有機ＥＬ表示装置を実現することがで
きる。
【００６１】（第４実施形態）以下、本発明を具体化し
た第４実施形態を図面に従って説明する。尚、本実施形
態において、第１〜第３実施形態と同じ構成部材につい
ては符号を等しくしてその詳細な説明を省略する。
【００６２】図６は、本実施形態の有機ＥＬ表示装置の
１つの画素を示す概略断面図である。アクティブマトリ
ックス方式をとる有機ＥＬ表示装置の１つの画素５１
は、有機ＥＬ素子１０、付加容量４４、電極５２、ＴＦ
Ｔ２３から構成されている。
【００６３】透明絶縁基板２上には有機ＥＬ素子１０と
絶縁膜５３とが形成され、有機ＥＬ素子１０および絶縁
膜５３の表面は平坦化されている。つまり、透明絶縁基
板２上に有機ＥＬ素子１０を形成することによって生じ
る段差は、絶縁膜５３によって埋め込まれている。絶縁
膜５３はシリコン窒化膜，シリコン酸化膜，シリコン窒
酸化膜などから形成されている。尚、絶縁膜５３は透明
である必要はなく、所望の絶縁特性を有する膜であれば
どのような材質を用いてもよい。
【００６４】有機ＥＬ素子１０は透明絶縁基板２上に陰
極９、電子輸送層８、発光層７、ホール輸送層６、付加
抵抗としての陽極５の順番で積層形成されている。陽極
５は高抵抗膜から構成される。そのような高抵抗膜とし
ては、ポリサイド膜やシリサイド膜などがある。
【００６５】電極５２は、有機ＥＬ素子１０の陽極５上
に形成されている。電極５２は、絶縁膜５３上に延設さ
れ、ＴＦＴ２３の高濃度のソース領域２８ａと接続され
ている。つまり、電極５２は、ＴＦＴ２３のソース電極
として機能する。
【００６６】電極５２上には、絶縁膜４２を介して電極
４３が形成されている。電極５２および電極４３は、絶
縁膜４２を挟んで対向している。そのため、絶縁膜４２
は誘電体膜として機能し、絶縁膜４２と、電極５２およ
び電極４３とによってコンデンサが形成され、そのコン
デンサにより付加容量４４が構成されている。つまり、
電極５２は、付加容量４４の片側の電極としても機能す
る。尚、付加容量４４と陽極５とは接続されているた
め、陽極５も付加容量４４の片側の電極として機能す
る。
【００６７】図７に、本実施形態の有機ＥＬ表示装置５
４のブロック構成を示す。有機ＥＬ表示装置５４は、第
２実施形態の有機ＥＬ表示装置３１と同様に、表示パネ
ル２０１、ゲートドライバ２０２、ドレインドライバ２
０３から構成されている。
【００６８】図８に、ゲート配線Ｇn とドレイン配線Ｄ
n との直交部分に設けられている画素５１の等価回路を
示す。有機ＥＬ素子１０は共通陰極線CLに接続されてい
る。共通陰極線CLは、全ての画素５１に対して共通の配
線になっており、有機ＥＬ素子１０の陽極５によって形
成されている。
【００６９】つまり、直列に接続された有機ＥＬ素子１
０およびその陽極（付加抵抗）５と、付加容量４４と
は、ＴＦＴ２３の高濃度のソース領域２８ａと共通陰極
線CLとの間に並列に接続されている。
【００７０】本実施形態においては、以下の作用および
効果を得ることができる。 （１）画素５１の駆動方法については、第２実施形態の
前記（１）と同様である。従って、第２実施形態の前記
（２）と同様の作用により、アクティブマトリックス方
式の有機ＥＬ表示装置５４によれば、第１実施形態ある
いは第３実施形態における単純マトリックス方式の有機
ＥＬ表示装置に比べてはるかに高画質な表示が可能とな
る。
【００７１】（２）有機ＥＬ素子１０およびその陽極５
と、付加容量４４とが、ＴＦＴ２３と共通陰極線CLとの
間に並列に接続されている。そのため、付加容量４４の
静電容量分だけ、画素５１の保持特性が向上する。その
結果、高画質なアクティブマトリックス方式の有機ＥＬ
表示装置５４を実現することができる。尚、陽極５の機
能は、第２実施形態における付加抵抗２２のそれと同じ
である。
【００７２】（第５実施形態）以下、本発明を具体化し
た第５実施形態を図面に従って説明する。尚、本実施形
態において、第２実施形態と同じ構成部材については符
号を等しくしてその詳細な説明を省略する。
【００７３】図９は、本実施形態の有機ＥＬ表示装置の
１つの画素を示す概略断面図である。アクティブマトリ
ックス方式をとる有機ＥＬ表示装置の１つの画素５５
は、有機ＥＬ素子１０、付加容量５７、付加抵抗５８、
画素駆動素子としてのＴＦＴ６０から構成されている。
【００７４】透明絶縁基板２上には付加容量（補助容
量）の片側の電極５６、透明絶縁膜５９、付加抵抗５８
及び有機ＥＬ素子１０がこの順番で積層形成されてい
る。透明絶縁膜５９はシリコン窒化膜，シリコン酸化
膜，シリコン窒酸化膜などから形成されている。電極５
６および付加抵抗５８はＩＴＯ（Indium Tin Oxide）な
どの透明電極から形成されている。
【００７５】付加抵抗５８は、アモルファスシリコン
膜、ポリサイド膜、シリサイド膜などの高抵抗膜から構
成される。また、電極５６および付加抵抗５８は透明絶
縁膜５９を挟んで対向している。そのため、透明絶縁膜
５９は誘電体膜として機能し、透明絶縁膜５９と電極５
６および付加抵抗５８とによってコンデンサが形成さ
れ、そのコンデンサにより付加容量５７が構成されてい
る。
【００７６】プレーナ型のＴＦＴ６０は、能動層として
多結晶シリコン膜６１（またはアモルファスシリコン
膜）を用いる。多結晶シリコン膜６１は透明絶縁基板２
上に形成されている。多結晶シリコン膜６１上には、ゲ
ート絶縁膜６２を介してゲート電極６３が形成されてい
る。多結晶シリコン膜６１には、ドレイン領域６４、ソ
ース領域６５がそれぞれ形成されている。ドレイン領域
６４はドレイン電極６６と接続されている。
【００７７】付加抵抗５８は、透明絶縁膜５９上に延設
され、ＴＦＴ６０のソース領域６５と接続されている。
つまり、有機ＥＬ素子１０の陽極５は、ＴＦＴ６０のソ
ース電極として機能する。
【００７８】また、ＴＦＴ６０上には絶縁膜６７が形成
され、有機ＥＬ素子１０及び絶縁膜６７を覆うように、
パッシベーション膜６８が形成されている。図１０に、
画素５５を図３と同様の有機ＥＬ表示装置に用いた場合
の等価回路を示す。有機ＥＬ素子１０はＴＦＴ６０を介
してドレイン配線（駆動電源のプラス側）Ｄn と共通陰
極線CLとの間に接続されている。付加抵抗５８は付加容
量５７を介して共通陰極線CLに接続されている。
【００７９】つまり、直列に接続された付加抵抗５８お
よび付加容量５７と有機ＥＬ素子１０とは、ＴＦＴ６０
のソース領域６５と共通陰極線CLとの間に並列に接続さ
れている。
【００８０】本実施形態においては、以下の作用および
効果を得ることができる。 （１）画素５５の駆動方法については、第２実施形態の
前記（１）と同様である。従って、第２実施形態の前記
（２）と同様の作用により、本実施形態のアクティブマ
トリックス方式の有機ＥＬ表示装置によれば、第１実施
形態あるいは第３実施形態における単純マトリックス方
式の有機ＥＬ表示装置に比べてはるかに高画質な表示が
可能となる。
【００８１】（２）付加抵抗５８および付加容量５７の
直列回路と有機ＥＬ素子１０とが、ＴＦＴ６０と共通陰
極線CLとの間に並列に接続されている。そのため、付加
容量５７の静電容量分だけ、画素５５の保持特性が向上
する。その結果、高画質なアクティブマトリックス方式
の有機ＥＬ表示装置を実現することができる。
【００８２】（３）また、付加抵抗５８が設けられてい
るのは第２実施形態の前記（３）と同様の理由による
が、ここでは、付加抵抗５８が有機ＥＬ素子１０に対し
て並列に設けられていることから、同抵抗５８を付加す
ることに起因する書き込み特性の劣化等がない。
【００８３】ところで、ＴＦＴ６０において、ドレイン
領域６４がソース領域と呼ばれ、ドレイン電極６６がソ
ース電極と呼ばれ、ソース領域６５がドレイン領域と呼
ばれることがあることは前記ＴＦＴ２３の場合と同様で
ある。
【００８４】（第６実施形態）以下、本発明を具体化し
た第６実施形態を図面に従って説明する。尚、本実施形
態において、第５実施形態と同じ構成部材については符
号を等しくしてその詳細な説明を省略する。
【００８５】図１１は、本実施形態の有機ＥＬ表示装置
の１つの画素を示す概略断面図である。アクティブマト
リックス方式をとる有機ＥＬ表示装置の１つの画素７０
は、有機ＥＬ素子１０、付加容量７２、画素駆動素子と
してのＴＦＴ６０から構成されている。
【００８６】透明絶縁基板２上には付加抵抗として作用
する電極７１、透明絶縁膜５９、付加容量（補助容量）
の片側の電極７３及び有機ＥＬ素子１０がこの順番で積
層形成されている。付加抵抗としての電極７１は、アモ
ルファスシリコン膜、ポリサイド膜、シリサイド膜など
の高抵抗膜から構成され、付加容量（補助容量）の片側
の電極としても機能する。
【００８７】また、電極７１および電極７３は透明絶縁
膜５９を挟んで対向している。そのため、透明絶縁膜５
９は誘電体膜として機能し、透明絶縁膜５９と電極７１
および電極７３とによってコンデンサが形成され、その
コンデンサにより付加容量７２が構成されている。
【００８８】電極７３は、透明絶縁膜５９上に延設さ
れ、ＴＦＴ６０のソース領域６５と接続されている。つ
まり、有機ＥＬ素子１０の陽極５は、ＴＦＴ６０のソー
ス電極として機能する。
【００８９】図１２に、画素７０を図３と同様の有機Ｅ
Ｌ表示装置に用いた場合の等価回路を示す。有機ＥＬ素
子１０はＴＦＴ６０を介してドレイン配線（駆動電源の
プラス側）Ｄn と共通陰極線CLとの間に接続されてい
る。電極（付加抵抗）７１は付加容量７２と共通陰極線
CLとの間に接続されている。
【００９０】つまり、直列に接続された付加容量７２お
よび付加抵抗７１と有機ＥＬ素子１０とは、ＴＦＴ６０
のソース領域６５と共通陰極線CLとの間に並列に接続さ
れている。
【００９１】本実施形態においては、以下の作用および
効果を得ることができる。 （１）画素７０の駆動方法については、第２実施形態の
前記（１）と同様である。従って、第２実施形態の前記
（２）と同様の作用により、アクティブマトリックス方
式の有機ＥＬ表示装置によれば、第１実施形態あるいは
第３実施形態における単純マトリックス方式の有機ＥＬ
表示装置に比べてはるかに高画質な表示が可能となる。
【００９２】（２）付加容量７２および付加抵抗（電
極）７１の直列回路と有機ＥＬ素子１０とが、ＴＦＴ６
０と共通陰極線CLとの間に並列に接続されている。その
ため、付加容量７２の静電容量分だけ、画素７０の保持
特性が向上する。その結果、高画質なアクティブマトリ
ックス方式の有機ＥＬ表示装置を実現することができ
る。また、付加抵抗としての電極７１が有機ＥＬ素子１
０に対して並列に設けられていることから、同電極７１
を付加することに起因する書き込み特性の劣化等がな
い。
【００９３】（第７実施形態）以下、本発明を具体化し
た第７実施形態を図面に従って説明する。尚、本実施形
態において、第６実施形態と同じ構成部材については符
号を等しくしてその詳細な説明を省略する。
【００９４】図１３は、本実施形態の有機ＥＬ表示装置
の１つの画素を示す概略断面図である。アクティブマト
リックス方式をとる有機ＥＬ表示装置の１つの画素７５
は、有機ＥＬ素子１０、付加容量７２、画素駆動素子と
してのＴＦＴ６０から構成されている。本実施形態にお
いて、付加抵抗として作用する付加容量（補助容量）の
片側の電極７６はＴＦＴ６０の下方まで延設されてお
り、その他の構成は第６実施形態の画素７０（図１１参
照）と同様である。
【００９５】本実施形態においては、以下の作用および
効果を得ることができる。 （１）本実施形態の画素７５を用いた有機ＥＬ表示装置
によれば、第６実施形態の有機ＥＬ表示装置と同様の作
用及び効果がある。また、付加抵抗として作用する電極
７６をＴＦＴ６０の下方まで延設しているので、透明絶
縁基板２として安価なガラスを使用した場合に、ガラス
中に含まれるナトリウムイオン、カリウムイオン等のイ
オンによるＴＦＴ６０の動作への影響を、電極７６によ
って遮断することができる。よって、画素７５を安定し
て動作させることができ、画素７５の信頼性を向上する
ことができる。
【００９６】（第８実施形態）以下、本発明を具体化し
た第８実施形態を図面に従って説明する。尚、本実施形
態において、第５実施形態と同じ構成部材については符
号を等しくしてその詳細な説明を省略する。
【００９７】図１４は、本実施形態の有機ＥＬ表示装置
の１つの画素を示す概略断面図である。アクティブマト
リックス方式をとる有機ＥＬ表示装置の１つの画素８０
は、有機ＥＬ素子１０、付加容量８１、付加抵抗８４、
画素駆動素子としてのＴＦＴ６０から構成されている。
【００９８】透明絶縁基板２上には付加容量（補助容
量）の片側の電極５６、透明絶縁膜５９、付加抵抗８４
及び有機ＥＬ素子１０がこの順番で積層形成されてい
る。付加抵抗８４は透明絶縁膜５９上に形成されたＮ+
型多結晶シリコン膜８２と、同シリコン膜８２上に形成
されたＰ+ 型多結晶シリコン膜８３とからなる。付加抵
抗８４はＰＮ接合構造をとるため、可変抵抗として動作
する。つまり、Ｐ+型多結晶シリコン膜８３からＮ+ 型
多結晶シリコン膜８２に向かって電流が流れる場合には
順方向となるため、付加抵抗８４は低抵抗として作用
し、逆にＮ+ 型多結晶シリコン膜８２からＰ+ 型多結晶
シリコン膜８３に向かって電流が流れる場合には逆方向
となるため、付加抵抗８４は高抵抗として作用する。
【００９９】また、電極５６および付加抵抗８４は透明
絶縁膜５９を挟んで対向している。そのため、透明絶縁
膜５９は誘電体膜として機能し、透明絶縁膜５９と電極
５６および付加抵抗８４とによってコンデンサが形成さ
れ、そのコンデンサにより付加容量８１が構成されてい
る。
【０１００】また、Ｐ+ 型多結晶シリコン膜８３は、透
明絶縁膜５９上に延設され、ＴＦＴ６０のソース領域６
５と接続されている。つまり、有機ＥＬ素子１０の陽極
５は、ＴＦＴ６０のソース電極として機能する。
【０１０１】図１５に、画素８０を図３と同様の有機Ｅ
Ｌ表示装置に用いた場合の等価回路を示す。有機ＥＬ素
子１０はＴＦＴ６０を介してドレイン配線（駆動電源の
プラス側）Ｄn と共通陰極線CLとの間に接続されてい
る。付加抵抗８４は付加容量８１を介して共通陰極線CL
に接続されている。
【０１０２】つまり、直列に接続された付加抵抗８４お
よび付加容量８１と有機ＥＬ素子１０とは、ＴＦＴ６０
のソース領域６５と共通陰極線CLとの間に並列に接続さ
れている。
【０１０３】本実施形態においては、以下の作用および
効果を得ることができる。 （１）画素８０において、ゲート配線Ｇn を正電圧にし
てＴＦＴ６０のゲート電極６３に正電圧を印加すると、
ＴＦＴ６０がオン状態となる。すると、ドレイン配線Ｄ
n に印加されたデータ信号で、有機ＥＬ素子１０の静電
容量と付加容量８１とが充電され、画素８０にデータ信
号が書き込まれる。そのデータ信号によって有機ＥＬ素
子１０の駆動が行われる。この際、Ｐ+ 型多結晶シリコ
ン膜８３及びＮ+ 多結晶シリコン膜８２は順方向となる
ため、付加抵抗８４は低抵抗として動作し、付加容量８
１は速やかに充電される。
【０１０４】反対に、ゲート配線Ｇn を負電圧にしてＴ
ＦＴ６０のゲート電極６３に負電圧を印加すると、ＴＦ
Ｔ６０がオフ状態となり、その時点でドレイン配線Ｄn
に印加されていたデータ信号は、電荷の状態で有機ＥＬ
素子１０の静電容量と付加容量１１とによって保持され
る。有機ＥＬ素子１０の発光に伴って付加容量８１から
有機ＥＬ素子１０に電流が供給される。この際、Ｐ+ 型
多結晶シリコン膜８３及びＮ+ 多結晶シリコン膜８２は
逆方向となるため、付加抵抗８４は高抵抗として動作
し、付加容量８１は緩やかに放電される。
【０１０５】このように、画素８０へ書き込みたいデー
タ信号を各ドレイン配線に与えて、各ゲート配線の電圧
を制御することにより、各画素８０に任意のデータ信号
を保持させておくことができる。そして、次に、ＴＦＴ
６０がオン状態になるまで、引き続き有機ＥＬ素子１０
の駆動が行われる。
【０１０６】従って、アクティブマトリックス方式の有
機ＥＬ表示装置によれば、単純マトリックス方式の有機
ＥＬ表示装置に比べてはるかに高画質な表示が可能とな
る。 （２）付加抵抗８４をＰ+ 型多結晶シリコン膜８３とＮ
+ 型多結晶シリコン膜８２とにより構成しているので、
付加容量８１の充電時には付加抵抗８４を低抵抗として
動作させて時定数を小さくし、付加容量８１を速やかに
充電させることができ、付加容量８１の放電時には付加
抵抗８４を高抵抗として動作させて時定数を大きくし、
付加容量８１を緩やかに放電させることができる。その
結果、ゲート配線数（走査線数）が増大して１つの画素
８０に割り当てられる駆動時間が少なくなっても、付加
容量８１は十分に充電されているため、有機ＥＬ素子１
０の駆動が影響を受けることはなく、表示パネルに表示
される画像のコントラストが低下することもない。従っ
て、第２，第４〜７実施形態のアクティブマトリックス
方式の有機ＥＬ表示装置よりも、より高画質なアクティ
ブマトリックス方式の有機ＥＬ表示装置を実現すること
ができる。
【０１０７】（第９実施形態）以下、本発明を具体化し
た第９実施形態を図面に従って説明する。尚、本実施形
態において、第６実施形態と同じ構成部材については符
号を等しくしてその詳細な説明を省略する。
【０１０８】図１６は、本実施形態の有機ＥＬ表示装置
の１つの画素を示す概略断面図である。アクティブマト
リックス方式をとる有機ＥＬ表示装置の１つの画素８５
は、有機ＥＬ素子１０、付加抵抗８８、付加容量８９、
画素駆動素子としてのＴＦＴ６０から構成されている。
透明絶縁基板２上には付加容量（補助容量）の片側の電
極として作用する付加抵抗８８、透明絶縁膜５９、付加
容量（補助容量）の片側の電極７３及び有機ＥＬ素子１
０がこの順番で積層形成されている。
【０１０９】付加抵抗８８は透明絶縁基板２上に形成さ
れたＮ+ 型多結晶シリコン膜８６と、同シリコン膜８６
上に形成されたＰ+ 型多結晶シリコン膜８７とからな
る。本実施形態における付加抵抗８８もＰＮ接合構造を
とるため、可変抵抗として動作する。
【０１１０】また、電極７３および付加抵抗８８は透明
絶縁膜５９を挟んで対向している。そのため、透明絶縁
膜５９は誘電体膜として機能し、透明絶縁膜５９と電極
５６および付加抵抗８８とによってコンデンサが形成さ
れ、そのコンデンサにより付加容量８９が構成されてい
る。
【０１１１】図１７に、画素８５を図３と同様の有機Ｅ
Ｌ表示装置に用いた場合の等価回路を示す。有機ＥＬ素
子１０はＴＦＴ６０を介してドレイン配線（駆動電源の
プラス側）Ｄn と共通陰極線CLとの間に接続されてい
る。付加抵抗８８は付加容量８９と共通陰極線CLとの間
に接続されている。
【０１１２】つまり、直列に接続された付加容量８９お
よび付加抵抗８８と有機ＥＬ素子１０とは、ＴＦＴ６０
のソース領域６５と共通陰極線CLとの間に並列に接続さ
れている。
【０１１３】本実施形態においては、以下の作用および
効果を得ることができる。 （１）画素８５の駆動方法については、第８実施形態の
前記（１）と同様である。従って、第８実施形態と同様
の作用により、アクティブマトリックス方式の有機ＥＬ
表示装置によれば、単純マトリックス方式の有機ＥＬ表
示装置に比べてはるかに高画質な表示が可能となる。
【０１１４】（２）・有機ＥＬ素子１０と、付加容量７
２および付加抵抗（電極）７１とが、ＴＦＴ６０と共通
陰極線CLとの間に並列に接続されている。そのため、付
加容量７２の静電容量分だけ、画素７０の保持特性が向
上する。その結果、高画質なアクティブマトリックス方
式の有機ＥＬ表示装置を実現することができる。
【０１１５】（３）付加抵抗８８をＰ+ 型多結晶シリコ
ン膜８３とＮ+ 型多結晶シリコン膜８２とにより構成し
ているので、第８実施形態の画素８０と同様に、付加容
量８９の充電時には付加抵抗８８を低抵抗として動作さ
せて時定数を小さくし、付加容量８９を速やかに充電さ
せることができ、付加容量８９の放電時には付加抵抗８
８を高抵抗として動作させて時定数を大きくし、付加容
量８９を緩やかに放電させることができる。その結果、
ゲート配線数（走査線数）が増大して１つの画素８５に
割り当てられる駆動時間が少なくなっても、付加容量８
９は十分に充電されているため、有機ＥＬ素子１０の駆
動が影響を受けることはなく、表示パネルに表示される
画像のコントラストが低下することもない。従って、第
２，第４〜７実施形態のアクティブマトリックス方式の
有機ＥＬ表示装置よりも、より高画質なアクティブマト
リックス方式の有機ＥＬ表示装置を実現することができ
る。
【０１１６】（第１０実施形態）以下、本発明を具体化
した第１０実施形態を図面に従って説明する。尚、本実
施形態において、第９実施形態と同じ構成部材について
は符号を等しくしてその詳細な説明を省略する。
【０１１７】図１８は、本実施形態の有機ＥＬ表示装置
の１つの画素を示す概略断面図である。アクティブマト
リックス方式をとる有機ＥＬ表示装置の１つの画素９０
は、有機ＥＬ素子１０、付加容量８９、画素駆動素子と
してのＴＦＴ６０から構成されている。本実施形態にお
いて、付加容量（補助容量）の片側の電極として作用す
る付加抵抗９２のＮ+ 型多結晶シリコン膜９１はＴＦＴ
６０の下方まで延設されており、その他の構成は第９実
施形態の画素８５と同様である。
【０１１８】図１９は本実施形態の画素９０の製造工程
を示す。まず、同図（ａ）に示すように、ガラスよりな
る透明絶縁基板２上に、Ｎ+ 型多結晶シリコン膜９１を
５００Åの膜厚で形成する。次に、Ｎ+ 型多結晶シリコ
ン膜９１上において、付加容量を形成する部分のみにＰ
+ 型多結晶シリコン膜８７を５００Åの膜厚で形成す
る。Ｎ+ 型多結晶シリコン膜９１およびＰ+ 型多結晶シ
リコン膜８７によって付加抵抗９２が形成される。
【０１１９】次に、同図（ｂ）に示すように、付加抵抗
９２上にシリコン酸化膜のような透明絶縁膜５９を形成
し、Ｎ+ 型多結晶シリコン膜９１上においてＰ+ 型多結
晶シリコン膜８７に干渉しないようにＴＦＴの能動層と
なる多結晶シリコン膜６１を形成する。多結晶シリコン
膜６１を覆うようにシリコン酸化膜のような透明絶縁膜
６２を形成する。
【０１２０】次に、同図（ｃ）に示すように、透明絶縁
膜６２上にゲート電極６３を形成し、同ゲート電極６３
をマスクとして多結晶シリコン膜６１にＰ型不純物を高
濃度に注入してドレイン領域６４及びソース領域６５を
形成する。次に、透明絶縁膜６２上にアルミニウムまた
はＩＴＯよりなる電極７３及びドレイン電極６６を形成
し、コンタクトホールにより電極７３とソース領域６５
とを接続し、コンタクトホールによりドレイン電極６６
とドレイン領域６４とを接続する。そして、電極７３上
に陽極５、ホール輸送層６、発光層７、電子輸送層８を
順次形成する。
【０１２１】次に、同図（ｄ）に示すように、ＴＦＴ６
０を覆うように絶縁膜６７を形成し、電子輸送層８上に
ＩＴＯよりなる陰極９を形成し、コンタクトホールによ
り陰極９とＮ+ 型多結晶シリコン膜９１とを結合する。
この後、有機ＥＬ素子１０の陰極９及びＴＦＴ６０を覆
うようにパッシベーション膜６８を形成して先の図１８
に示される構造を得る。
【０１２２】本実施形態においては、以下の作用および
効果を得ることができる。 （１）本実施形態の画素９０を用いた有機ＥＬ表示装置
によれば、第９実施形態の有機ＥＬ表示装置と同様の作
用及び効果がある。
【０１２３】（２）また、付加抵抗９２のＮ+ 型多結晶
シリコン膜９１をＴＦＴ６０の下方まで延設しているの
で、透明絶縁基板２として安価なガラスを使用した場合
に、ガラス中に含まれるナトリウムイオン、カリウムイ
オン等のイオンによるＴＦＴ６０の動作への影響を、Ｎ
+ 型多結晶シリコン膜９１によって遮断することができ
る。よって、画素９０を安定して動作させることがで
き、画素９０の信頼性を向上することができる。
【０１２４】（３）また、本実施形態において、付加抵
抗９２のＰ+ 型多結晶シリコン膜８７のＰ型不純物濃度
およびＮ+ 型多結晶シリコン膜９１のＮ型不純物濃度を
１×１０18個／cm3 以上に設定すると、図２１に示すよ
うに、逆特性が数（約５Ｖ）となるＰＮ接合を備えたツ
ェナーダイオードとなる。この場合の等価回路を図２０
に示す。
【０１２５】すなわち、ＴＦＴ６０がオンすると、図２
０（ａ）に示すように、電流Ｉonは有機ＥＬ素子１０と
付加容量８９に流れる。このとき、ツェナーダイオード
９３は順方向バイアスとなって低抵抗になるため、付加
容量８９はＩonによって十分に充電される。
【０１２６】逆に、ＴＦＴ６０がオフすると、図２０
（ｂ）に示すように、電流Ｉoff は付加容量８９から有
機ＥＬ素子１０に向かって流れ出す。このとき、ツェナ
ーダイオード９３は逆方向バイアスとなって高抵抗にな
るため、電流Ｉoff はツェナーダイオード９３の抵抗成
分によって小さな値に制限される。よって、有機ＥＬ素
子１０の発光時間を延ばすことができる。
【０１２７】（４）さらに、本実施形態において、付加
抵抗８８のＰ+ 型多結晶シリコン膜８７のＰ型不純物濃
度およびＮ+ 型多結晶シリコン膜９１のＮ型不純物濃度
を約３×１０19個／cm3 以上に設定すると、トンネル効
果を有するトンネルダイオードとすることができ、図２
３に示すように、逆方向電流は常に流れるようになる。
そこで、この場合には、図１８において、透明絶縁基板
２上にまずＰ+ 型多結晶シリコン膜を形成し、このＰ+
型多結晶シリコン膜上にＮ+ 型多結晶シリコン膜を形成
し、Ｐ+ 型多結晶シリコン膜を共通陰極線CLに接続す
る。この場合の等価回路を図２２に示す。
【０１２８】すなわち、ＴＦＴ６０がオンすると、図２
２（ａ）に示すように、電流Ｉonは有機ＥＬ素子１０と
付加容量８９に流れる。電流Ｉonはトンネルダイオード
９４に対して逆方向電流となる。ＴＦＴ６０がオフする
と、図２２（ｂ）に示すように、付加容量８９からトン
ネルダイオード９４に対して順方向電流が流れ出すが、
このときの電圧Ｖoff をトンネル電流と拡散電流との中
間となるようにすることによって、一定の電流を流すこ
とができるようになり、有機ＥＬ素子１０を駆動するこ
とが可能となる。
【０１２９】なお、上記（３）および（４）の事項は、
先の第９実施形態の有機ＥＬ表示装置においても同様で
ある。 （第１１実施形態）以下、本発明を具体化した第１１実
施形態を図面に従って説明する。尚、本実施形態におい
て、第８実施形態と同じ構成部材については符号を等し
くしてその詳細な説明を省略する。
【０１３０】図２４は、本実施形態の有機ＥＬ表示装置
の１つの画素を示す概略断面図である。アクティブマト
リックス方式をとる有機ＥＬ表示装置の１つの画素９５
は、有機ＥＬ素子１０、付加容量９６、付加抵抗９９、
画素駆動素子としてのＴＦＴ６０から構成されている。
【０１３１】透明絶縁基板２上には付加容量（補助容
量）の片側の電極５６、透明絶縁膜５９、付加抵抗９９
及び有機ＥＬ素子１０がこの順番で積層形成されてい
る。付加抵抗９９は透明絶縁膜５９上に形成されたＮ+
型多結晶シリコン膜９７と、同シリコン膜９７上に形成
されたＰ+ 型多結晶シリコン膜９８とからなる可変抵抗
である。
【０１３２】また、電極５６および付加抵抗９９は透明
絶縁膜５９を挟んで対向している。そのため、透明絶縁
膜５９は誘電体膜として機能し、透明絶縁膜５９と電極
５６および付加抵抗９９とによってコンデンサが形成さ
れ、そのコンデンサにより付加容量９６が構成されてい
る。
【０１３３】また、Ｎ+ 型多結晶シリコン膜９７は、透
明絶縁膜５９上に延設され、ＴＦＴ６０のソース領域６
５と接続されている。つまり、有機ＥＬ素子１０の陽極
５は、ＴＦＴ６０のソース電極として機能する。
【０１３４】図２５に、画素９５を図３と同様の有機Ｅ
Ｌ表示装置に用いた場合の等価回路を示す。有機ＥＬ素
子１０は付加抵抗９９を介してＴＦＴ６０に接続されて
いる。付加容量９６はＴＦＴ６０と共通陰極線CLとの間
に接続されている。
【０１３５】つまり、直列に接続された付加抵抗９９お
よび有機ＥＬ素子１０と、付加容量９６とは、ＴＦＴ６
０のソース領域６５と共通陰極線CLとの間に並列に接続
されている。
【０１３６】本実施形態においては、以下の作用および
効果を得ることができる。 （１）画素９５において、ゲート配線Ｇn を正電圧にし
てＴＦＴ６０のゲート電極６３に正電圧を印加すると、
ＴＦＴ６０がオン状態となる。すると、ドレイン配線Ｄ
n に印加されたデータ信号で、有機ＥＬ素子１０の静電
容量と付加容量９６とが充電され、画素９５にデータ信
号が書き込まれる。そのデータ信号によって有機ＥＬ素
子１０の駆動が行われる。
【０１３７】反対に、ゲート配線Ｇn を負電圧にしてＴ
ＦＴ６０のゲート電極６３に負電圧を印加すると、ＴＦ
Ｔ６０がオフ状態となり、その時点でドレイン配線Ｄn
に印加されていたデータ信号は、電荷の状態で有機ＥＬ
素子１０の静電容量と付加容量９６とによって保持され
る。このように、画素９５へ書き込みたいデータ信号を
各ドレイン配線に与えて、各ゲート配線の電圧を制御す
ることにより、各画素９６に任意のデータ信号を保持さ
せておくことができる。そして、次に、ＴＦＴ６０がオ
ン状態になるまで、引き続き有機ＥＬ素子１０の駆動が
行われる。
【０１３８】（２）上記（１）より、ゲート配線数（走
査線数）が増大して１つの画素９６に割り当てられる駆
動時間が少なくなっても、有機ＥＬ素子１０の駆動が影
響を受けることはなく、表示パネルに表示される画像の
コントラストが低下することもない。本実施形態のアク
ティブマトリックス方式の有機ＥＬ表示装置によれば、
第１実施形態あるいは第３実施形態における単純マトリ
ックス方式の有機ＥＬ表示装置に比べてはるかに高画質
な表示が可能となる。
【０１３９】（３）付加抵抗９９および有機ＥＬ素子１
０と、付加容量９６とが、ＴＦＴ６０と共通陰極線CLと
の間に並列に接続されている。そのため、付加容量９６
の静電容量分だけ、画素９５の保持特性が向上する。そ
の結果、高画質なアクティブマトリックス方式の有機Ｅ
Ｌ表示装置を実現することができる。
【０１４０】（第１２実施形態）以下、本発明を具体化
した第１２実施形態を図面に従って説明する。尚、本実
施形態において、第１１実施形態と同じ構成部材につい
ては符号を等しくしてその詳細な説明を省略する。
【０１４１】図２６は、本実施形態の有機ＥＬ表示装置
の１つの画素を示す概略断面図である。アクティブマト
リックス方式をとる有機ＥＬ表示装置の１つの画素１０
０は、有機ＥＬ素子１０、付加容量９６、画素駆動素子
としてのＴＦＴ６０から構成されている。本実施形態に
おいて、付加容量（補助容量）の片側の電極１０１はＴ
ＦＴ６０の下方まで延設されており、その他の構成は第
１１実施形態の画素９５と同様である。
【０１４２】本実施形態においては、以下の作用および
効果を得ることができる。 （１）本実施形態の画素１００を用いた有機ＥＬ表示装
置によれば、第１１実施形態の有機ＥＬ表示装置と同様
の作用及び効果がある。
【０１４３】（２）また、付加容量（補助容量）の片側
の電極１０１をＴＦＴ６０の下方まで延設しているの
で、透明絶縁基板２として安価なガラスを使用した場合
に、ガラス中に含まれるナトリウムイオン、カリウムイ
オン等のイオンによるＴＦＴ６０の動作への影響を、電
極１０１によって遮断することができる。よって、画素
１００を安定して動作させることができ、画素１００の
信頼性を向上することができる。
【０１４４】（第１３実施形態）以下、本発明を具体化
した第１３実施形態を図面に従って説明する。尚、本実
施形態において、第１１実施形態と同じ構成部材につい
ては符号を等しくしてその詳細な説明を省略する。
【０１４５】図２７は、本実施形態の有機ＥＬ表示装置
の１つの画素を示す概略断面図である。アクティブマト
リックス方式をとる有機ＥＬ表示装置の１つの画素１０
５は、有機ＥＬ素子１０、付加容量１０６、画素駆動素
子としてのＴＦＴ６０から構成されている。
【０１４６】透明絶縁基板２上には付加容量（補助容
量）の片側の電極５６、透明絶縁膜５９、付加容量（補
助容量）の片側の電極１０７、有機ＥＬ素子１０及び付
加抵抗１１０がこの順番で積層形成されている。
【０１４７】付加抵抗１１０は有機ＥＬ素子１０の陰極
９上に形成されたＮ+ 型多結晶シリコン膜１０８と、同
シリコン膜１０８上に形成されたＰ+ 型多結晶シリコン
膜１０９とからなる可変抵抗である。
【０１４８】また、電極５６および電極１０７は透明絶
縁膜５９を挟んで対向している。そのため、透明絶縁膜
５９は誘電体膜として機能し、透明絶縁膜５９と電極５
６，１０７とによってコンデンサが形成され、そのコン
デンサにより付加容量１０６が構成されている。
【０１４９】また、電極１０７は透明絶縁膜５９上に延
設され、ＴＦＴ６０のソース領域６５と接続されてい
る。つまり、有機ＥＬ素子１０の陽極５は、ＴＦＴ６０
のソース電極として機能する。
【０１５０】図２８に、画素１０５を図３と同様の有機
ＥＬ表示装置に用いた場合の等価回路を示す。有機ＥＬ
素子１０は付加抵抗１１０を介して共通陰極線CLに接続
されている。付加容量１０６はＴＦＴ６０と共通陰極線
CLとの間に接続されている。
【０１５１】つまり、直列に接続された有機ＥＬ素子１
０および付加抵抗１１０と、付加容量１０６とは、ＴＦ
Ｔ６０のソース領域６５と共通陰極線CLとの間に並列に
接続されている。
【０１５２】本実施形態においては、以下の作用および
効果を得ることができる。 （１）本実施形態の画素１００を用いた有機ＥＬ表示装
置によれば、第１１実施形態の有機ＥＬ表示装置と同様
の作用及び効果がある。
【０１５３】尚、上記各実施形態は以下のように変更し
てもよく、その場合でも同様の作用および効果を得るこ
とができる。 （１）ＬＤＤ構造のＴＦＴ２３を、ＳＤ（SingleDrain
）構造またはダブルゲート構造のＴＦＴに置き代え
る。
【０１５４】（２）プレーナ型のＴＦＴ２３を、逆プレ
ーナ型，スタガ型，逆スタガ型などの他の構造のＴＦＴ
に置き代える。 （３）能動層として多結晶シリコン膜を用いるＴＦＴ２
３を、能動層として非晶質シリコン膜を用いるＴＦＴに
置き代える。
【０１５５】（４）ＴＦＴを画素駆動素子として用いた
トランジスタ型のアクティブマトリックス方式の有機Ｅ
Ｌ表示装置だけでなく、バルクトランジスタを画素駆動
素子として用いたトランジスタ型や、ダイオード型のア
クティブマトリックス方式の有機ＥＬ表示装置に適用す
る。ダイオード型の画素駆動素子には、ＭＩＭ（Metal
Insulator Metal ），ＺｎＯ（酸化亜鉛）バリスタ，Ｍ
ＳＩ（Metal Semi-Insulator），ＢＴＢ（Back To Back
diode），ＲＤ（RingDiode ）などがある。
【０１５６】（５）有機ＥＬ素子１０の発光色を変える
には、発光層７を形成する有機化合物の材質を変えれば
よく、緑色発光の場合はＢｅｂｑ２（１０−ベンゾ
〔ｈ〕キノリノール−ベリリウム錯体）、青色発光の場
合はＯＸＤ（オキサジアゾール）またはＡＺＭ（アゾメ
チン−亜鉛錯体）、青緑色発光の場合はＰＹＲ（ピラゾ
リン）、黄色発光の場合はＺｎｑ２（８−キノリノール
−亜鉛錯体）、赤色発光の場合はＺｎＰｒ（ポリフィリ
ン−亜鉛錯体）を用いればよい。このようにすれば、有
機ＥＬ表示装置にカラー表示を行わせることができる。
【０１５７】（６）有機ＥＬ素子１０からホール輸送層
６を省き、陽極５および陰極９を除く有機化合物層を、
発光層７と電子輸送層８の２層構造にする。 （７）有機ＥＬ素子１０から電子輸送層８を省き、陽極
５および陰極９を除く有機化合物層を、ホール輸送層６
と発光層７の２層構造にする。
【０１５８】（８）有機ＥＬ素子１０において、ホール
輸送層６を第１のホール輸送層と第２のホール輸送層と
の２層構造にする。このようにすれば、発光効率の極め
て高い有機ＥＬ素子１０を得ることが可能になり、有機
ＥＬ表示装置の輝度をさらに向上させることができる。
【０１５９】（９）第１実施形態または第３実施形態に
おいても、第２実施形態または第４実施形態と同様に付
加抵抗を設ける。このようにすれば、有機ＥＬ素子の内
部抵抗の不足分を補い、保持特性をさらに向上させるこ
とができる。
【０１６０】（１０）有機ＥＬ素子だけでなく、無機Ｅ
Ｌ素子を用いた表示装置に適用する。 以上、各実施形態について説明したが、各実施形態から
把握できる請求項以外の技術的思想について、以下にそ
れらの効果と共に記載する。
【０１６１】（イ）請求項６に記載の表示装置におい
て、前記有機エレクトロルミネッセンス素子は第１ホー
ル輸送層と第２ホール輸送層との２層構造から成るホー
ル輸送層を備える有機エレクトロルミネッセンス素子を
用いた表示装置。
【０１６２】このようにすれば、発光効率の極めて高い
有機エレクトロルミネッセンス素子を得ることが可能に
なり、表示装置の輝度をさらに向上させることができ
る。 （ロ）請求項４に記載の表示装置において、前記画素駆
動素子はプレーナ型の薄膜トランジスタである表示装
置。
【０１６３】このようにすれば、表示装置の構造を単純
化することが可能になり、製造コストを低減することが
できる。 （ハ）請求項４または上記（ロ）において、前記薄膜ト
ランジスタは多結晶シリコン膜トランジスタである表示
装置。
【０１６４】このようにすれば、有機ＥＬ素子１０及び
付加容量の駆動電流を大きくすることができ、書き込み
特性を向上することができる。また、図３に示す周辺駆
動回路２０４の一部をモノリシックに基板内に組み込む
ことも可能となる。
【０１６５】
【発明の効果】請求項１〜１１のいずれか１項に記載の
発明によれば、保持特性を向上させることにより、質の
高い安定した表示画像を得ることを可能としたエレクト
ロルミネッセンス素子を用いた表示装置を提供すること
ができる。また、付加抵抗を設けることにより、エレク
トロルミネッセンス素子の内部抵抗の不足分を補い、保
持特性をさらに向上させることができる。
【０１６６】請求項２に記載の発明によれば、付加容量
の静電容量とエレクトロルミネッセンス素子の静電容量
との合成容量の増大により、画素の保持特性が向上す
る。
【０１６７】請求項３に記載の発明によれば、高画質な
エレクトロルミネッセンス素子を用いたアクティブマト
リックス方式の表示装置を提供することができる。請求
項４に記載の発明によれば、画素駆動素子として薄膜ト
ランジスタを用いることにより、トランジスタ型の優れ
た特徴を備えたアクティブマトリックス方式の表示装置
を提供することができる。
【０１６８】請求項５に記載の発明によれば、有機エレ
クトロルミネッセンス素子の優れた特徴を備えた表示装
置を提供することができる。請求項６に記載の発明によ
れば、発光効率の高い有機エレクトロルミネッセンス素
子を得ることが可能になり、表示装置の輝度を向上させ
ることができる。
【０１６９】
【０１７０】請求項８に記載の発明によれば、エレクト
ロルミネッセンス素子の書き込み特性の劣化を防止でき
るとともに、保持特性をさらに向上することができる。
請求項１０に記載の発明によれば、付加容量の充電は速
やかに行われ、付加容量の放電は緩やかに行われるた
め、保持特性をさらに向上させることができる。
【０１７１】請求項１１に記載の発明によれば、可変抵
抗を容易に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の概略断面図。
【図２】第２実施形態の概略断面図。
【図３】第２実施形態のブロック図。
【図４】第２実施形態の画素の等価回路図。
【図５】第３実施形態の概略断面図。
【図６】第４実施形態の概略断面図。
【図７】第４実施形態のブロック図。
【図８】第４実施形態の画素の等価回路図。
【図９】第５実施形態の概略断面図。
【図１０】第５実施形態の画素の等価回路図。
【図１１】第６実施形態の概略断面図。
【図１２】第６実施形態の画素の等価回路図。
【図１３】第７実施形態の概略断面図。
【図１４】第８実施形態の概略断面図。
【図１５】第８実施形態の画素の等価回路図。
【図１６】第９実施形態の概略断面図。
【図１７】第９実施形態の画素の等価回路図。
【図１８】第１０実施形態の概略断面図。
【図１９】第１０実施形態の製造工程図。
【図２０】第１０実施形態の別の付加抵抗の等価回路
図。
【図２１】第１０実施形態の別の付加抵抗の特性図。
【図２２】第１０実施形態の別の付加抵抗の等価回路
図。
【図２３】第１０実施形態の別の付加抵抗の特性図。
【図２４】第１１実施形態の概略断面図。
【図２５】第１１実施形態の画素の等価回路図。
【図２６】第１２実施形態の概略断面図。
【図２７】第１３実施形態の概略断面図。
【図２８】第１３実施形態の画素の等価回路図。
【符号の説明】
３，４３…第３の電極としての電極 ４…透明絶縁膜 ５…第１または第２の電極としての陽極 ６…発光素子層を構成するホール輸送層 ７…発光素子層を構成する発光層 ８…発光素子層を構成する電子輸送層 ９…第１または第２の電極としての陰極 １０…有機エレクトロルミネッセンス素子 １１，４４，５７, ７２，８１，８９，９６，１０６…
付加容量 ２２，５２，５８，８４，８８，９２，９９，１１０…
付加抵抗 ２３，６０…画素駆動素子としての薄膜トランジスタ ７１，７６…付加抵抗としての電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−54836（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−170682（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−235378（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−3482（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−132189（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−165491（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−165186（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−132277（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G09F 9/30 - 9/46

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エレクトロルミネッセンス素子と、同エ
    レクトロルミネッセンス素子に並列に接続された付加容
    量と、前記付加容量から前記エレクトロルミネッセンス
    素子に流れる電流の大きさを制限するための付加抵抗と
    を備える表示装置。
  2. 【請求項２】 エレクトロルミネッセンス素子と、同エ
    レクトロルミネッセンス素子に並列に接続された付加容
    量と、前記付加容量から前記エレクトロルミネッセンス
    素子に流れる電流の大きさを制限するための付加抵抗と
    を備えた画素がマトリックス状に配置されたアクティブ
    マトリックス方式の表示装置。
  3. 【請求項３】 第１の電極と第２の電極との間に挟まれ
    た発光素子層を設けたエレクトロルミネッセンス素子
    と、 絶縁膜を挟んで第１の電極または第２の電極と対向する
    第３の電極と、 付加容量およびエレクトロルミネッセンス素子を駆動す
    る画素駆動素子とを備え、 前記付加容量は第１の電極または第２の電極と第３の電
    極と前記絶縁膜とによって構成され、その付加容量と前
    記エレクトロルミネッセンス素子とが並列に接続され且
    つ前記付加容量から前記エレクトロルミネッセンス素子
    に流れる電流の大きさを制限するための付加抵抗を備え
    た画素がマトリックス状に配置されたアクティブマトリ
    ックス方式の表示装置。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載の表示装置において、前
    記画素駆動素子は薄膜トランジスタである表示装置。
  5. 【請求項５】 請求項３又は４に記載の表示装置におい
    て、前記発光素子層が有機化合物から成る有機エレクト
    ロルミネッセンス素子を用いた表示装置。
  6. 【請求項６】 請求項５に記載の表示装置において、前
    記発光素子層は発光層と、少なくともホール輸送層また
    は電子輸送層のいずれか一方とを備える有機エレクトロ
    ルミネッセンス素子を用いた表示装置。
  7. 【請求項７】 請求項６に記載の表示装置において、前
    記付加抵抗は前記エレクトロルミネッセンス素子と直列
    に接続され、このエレクトロルミネッセンス素子および
    付加抵抗の直列回路と付加容量とが並列に接続されてい
    る表示装置。
  8. 【請求項８】 請求項６に記載の表示装置において、前
    記付加抵抗は前記付加容量と直列に接続され、この付加
    容量及び付加抵抗の直列回路とエレクトロルミネッセン
    ス素子とが並列に接続されている表示装置。
  9. 【請求項９】 請求項６〜８のいずれか１項に記載の表
    示装置において、前記付加抵抗は抵抗値が一定の固定抵
    抗である表示装置。
  10. 【請求項１０】 請求項６〜８のいずれか１項に記載の
    表示装置において、前記付加抵抗は前記付加容量からの
    放電時に高抵抗となる可変抵抗である表示装置。
  11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の表示装置におい
    て、前記付加抵抗はＰ型不純物層とＮ型不純物層との接
    合構造をとる表示装置。
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