JP4639662B2 - 電気光学装置および電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、電気光学装置および電子機器に関する。

電界発光を利用した有機エレクトロルミネッセンス（Electro-Luminescence,以下、ＥＬと略記する）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等の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。有機ＥＬ素子は、例えばトップエミッション型有機ＥＬ素子の場合、反射性金属膜からなる陽極と、有機発光層を含む機能層と、透明導電膜よりなる陰極とを設けた構造が一般的である。特にＥＬ素子を駆動する薄膜トランジスタ（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ＥＬ素子において、上記陽極は各ＴＦＴに接続された画素電極であり、上記陰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。
上記トップエミッション型有機ＥＬ表示装置は、光を均一に発光させるために、ＴＦＴやマトリクス状の配線を形成した基板の表面を有機または無機の絶縁層で平坦化し、この平面上に画素電極を形成していた。
しかしながら、（１）平坦化の工程が増える。（２）有機平坦化膜の場合、酸素・水分が平坦化膜を透過して素子特性を劣化させるので、平坦化膜の表面および側面を無機絶縁膜等でカバーする等の対策が必要となる。（３）従来の無機平坦化膜では十分な平坦性が得られない。（４）例えば、インクジェット方式により発光層などの有機層を積層させると、平坦化膜表面に生じた微少な凹凸の影響によって平坦に成膜できず、画素内において均一に発光しない、というような問題があった。
上記課題を解決する技術として、電源線を含む金属部を画素表示部と積層方向に重なる位置に設けることによって、発光層から放射される光を反射させるＥＬ表示装置が開示されている（例えば、特許文献１）。このＥＬ表示装置によれば、画素表示部の下方に配置される電源線は、基板から平坦なパターンを積み重ねて形成される。従って、上記画素電極をこの平坦なパターンからなる電源線の上層に形成することができるため、上述したような平坦化の工程を省略することができる。
特開２００４−６１３７号公報

ところで、上述したトップエミッション型ＥＬ表示装置では、光を共通電極側から取り出すため、共通電極にはＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明導電膜が広く利用されている。しかしながら、ＩＴＯ等の透明導電膜は、アルミ等の金属と比較して比抵抗が２〜３桁大きく、特に大型ディスプレイを製造した場合には電圧降下が大きくなってしまう。従って、従来から提案されている画素電極に駆動電流を供給する方法、すなわち、補助配線等を使用して画素電極に駆動電流を供給する方法では、それほどＩＴＯ電極の低抵抗化を図ることができず、ＥＬ表示装置の表示領域の中心部と外周部とで発光輝度が異なってしまい、表示品質が低下するという問題があった。さらに、このような問題と並列して上述したような画素電極を形成するための平坦化膜形成という問題も同時に解決しなければならない。
本願発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、有機エレクトロルミネッセンス表示装置のプロセスを簡略化し、さらに、表示領域の輝度ムラを防止して高輝度の有機エレクトロルミネッセンス表示装置および電子機器を提供することにある。

本発明は、上記課題を解決するために、スイッチング素子と、前記スイッチング素子に電気的に接続された第１電極と、前記第１電極に対向して設けられた第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に設けられた発光層と、少なくとも前記第１電極、前記第２電極および前記発光層とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子を含むマトリクス状に配置された複数の画素と、を備える有機エレクトロルミネッセンス装置であって、前記第１電極に電流を供給するための第１導電部と、前記第２電極に電流を供給するための第２導電部とを備え、前記有機エレクトロルミネッセンス素子が、前記第１導電部および前記第２導電部の平坦領域に形成されていることを特徴とする。また、前記第１導電部が電源線であり、前記第２導電部が陰極補助配線であることを特徴とする。

このような構成によれば、絶縁膜を介して直接的に、第１導電部および第２導電部の上層側に有機エレクトロルミネッセンス素子が形成される。従って、ＴＦＴ等を形成した基板の表面を有機または無機の絶縁層で平坦化し、この平坦面上に第１電極を形成する工程を省略した場合でも、発光層で均一に発光させることができる。また、平坦化膜形成工程を省略することにより有機平坦化膜を使用する必要がないため、有機平坦化膜を酸素、水分が透過することもなく、表示品質の劣化を抑制することができる。また、第２電極に電流を供給するための第２導電部は、従来より配線幅が広くなるため低抵抗化を図ることができ、これにより有機エレクトロルミネッセンス表示装置の高輝度化を図ることができる。なお、本願発明における画素とは、有機エレクトロルミネッセンスその他スイッチング素子等を含む広い概念で使用している。

また、前記第１導電部および前記第２導電部がそれぞれストライプ状に設けられ、前記第１電極の下層側にそれぞれ平面視略平行に配置されていることも好ましい。
このような構成によれば、スイッチング素子および信号線や走査線を避けて形成される第１導電部および第２導電部の上層側は平坦面となる。従って、第１電極は、第１導電部および第２導電部の上層側の平坦面上に設けることができ、画素内の光を均一に発光させることができるとともに、平坦化膜形成工程を省略することができる。また、第２導電部と第１導電部とはストライプ状に設けられているため、第２導電部の配線幅を第１導電部の配線幅とほぼ同じくして設けることも可能である。これにより、第２電極に電流を供給するための第２導電部は、従来より配線幅が広くなるため低抵抗化を図ることができ、例えば、ＩＴＯからなる第２電極に対して十分な電流を供給することができる。この結果、表示領域の周辺部と中央部で電圧降下による輝度のばらつきを解消することができ、有機エレクトロルミネッセンス表示装置の高輝度化を図ることができる。

また、前記第１導電部が、前記第２導電部と同層に設けられていることも好ましい。
このような構成によれば、第１導電部が、第２導電部と同層に設けられているため同一行程で同時に形成可能なため、製造工程の簡略化を図ることができる。

また、前記第１電極が、前記各画素内において、前記第１導電部および前記第２導電部のほぼ全面積にわたって設けられることも好ましい。
このような構成によれば、第１電極が各画素内において、第１導電部および第２導電部のほぼ全面積にわたって設けられているため、第１電極の面積を広くすることができる。従って、各画素の開口率（発光面積率）を向上させることができる。この結果、有機エレクトロルミネッセンス表示装置の高輝度化を図ることができる。

また、前記第２導電部と前記第２電極とが、これらの間に介在する絶縁層を貫通するコンタクトホールを介して電気的に接続されることも好ましい。
このような構成によれば、第２導電部と第２電極とがコンタクトホールを介して電気的に接続されているため、第２導電部と第２電極とを異なる層に形成することができるため、設計の自由度が向上する。さらに、金属に比べて比抵抗が大きいＩＴＯなどからなる第２電極に対して十分な電流を供給することができる。この結果、表示領域の周辺部と中央部で電圧降下による輝度のばらつきを解消することができ、有機エレクトロルミネッセンス表示装置の高輝度化を図ることができる。

また、前記各画素内において、前記第１導電部と前記第２導電部とに有機エレクトロルミネッセンス素子が分割して設けられ、前記第１導電部と前記第２導電部とに設けられた有機エレクトロルミネッセンス素子が前記第１電極を共有することも好ましい。
有機ＥＬ表示装置の構造上、第１導電部と第２導電部との間には段差部が生じてしまう場合がある。この場合に、第１導電部と第２導電部とにわたって第１電極を形成すると、第１導電部および第２導電部間に段差部があるため、光を均一に発光させることが困難である。本発明の構成によれば、第１導電部と第２導電部との段差部を境界にして有機エレクトロルミネッセンスＬ素子が分割されて設けられているため、段差部を介さない平坦な有機エレクトロルミネッセンス素子を設けることができる。これにより、光を均一に発光させることができる。
また、ウエットプロセスによって有機層を形成する高分子タイプの有機エレクトロルミネッセンス表示装置の場合には、上記段差部には絶縁膜が形成されることによって有機エレクトロルミネッセンス素子が分割される。そのため、段差部に形成される絶縁膜によって、第１電極および第２電極間でのショートを防止することができる。
また、第１導電部および第２導電部上に形成される有機エレクトロルミネッセンス素子は、第１電極を共有しているため、第１導電部および第２導電部上にそれぞれ設けられた２つの有機エレクトロルミネッセンス素子が、第１電極に接続されている１つの駆動回路により駆動することができる。従って、駆動回路が占める面積を省き、これによって、画素の開口率（発光面積率）の向上を図ることができる。この結果、有機エレクトロルミネッセンス表示装置の高輝度化を図ることができる。

また、前記第１導電部と、前記第２導電部とが互いに積層して設けられ、前記第１電極が、前記第１導電部または前記第２導電部の上層側に設けられていることも好ましい。
このような構成によれば、第１導電部と第２導電部とが平面的に重なって設けられるので、有機エレクトロルミネッセンス装置の構造により、第１導電部と第２導電部とをストライプ状に設けた場合に生じる弊害、すなわち、第１導電部と第２導電部との境界に段差が生じることを回避することができる。従って、第１導電部と第２導電部との境界に段差がないため、段差部を境界として有機エレクトロルミネッセンス素子を分割させる必要がなくなり、第１電極を大面積で形成することができる。よって、画素の開口率（発光面積率）を向上させることができ、有機エレクトロルミネッセンス装置の高輝度化を図ることができる。

また、前記第２導電部が隣接する画素ごとに分割して設けられ、前記第１導電部と同層に設けられた中継層を介して隣接する前記画素に分割して設けられた前記第２導電部同士を電気的に接続することも好ましい。
このような構成によれば、隣接する画素間に中継層が設けられているため、外部駆動回
路から供給される電流（電子）は、隣接する画素の第２導電部を次々に経由して第２電極
に到達することができる。そのため、金属に比べて比抵抗が大きいＩＴＯなどからなる第
２電極に対して十分な電流を供給することができる。この結果、表示領域の周辺部と中央
部で電圧降下による輝度のばらつきを解消することができ、有機エレクトロルミネッセン
ス表示装置の高輝度化を図ることができる。

本発明の電子機器は、上記有機エレクトロルミネッセンス装置を備えることを特徴とす
る。
本発明によれば、上記有機エレクトロルミネッセンス装置を備えることにより、高輝度で、かつ表示品質に優れた電子機器を実現することができる。

［第１の実施の形態］
以下、本発明の最良の形態である一実施例を図面を参照して説明する。なお、以下の全ての図において、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材の縮尺は実際のものと異なるように表している。また、陰極補助配線１０７（第２導電部）等については図１においては省略している。

図１は、本実施形態の有機ＥＬ表示装置の配線構造を示す等価回路図である。
本実施形態の有機ＥＬ表示装置１は、図１に示すように、複数の走査線１０１と、走査線１０１に対して交差する方向に延びる複数の信号線１０２と、信号線１０２に並列に延びる複数の電源線１０３（第１導電部）とがそれぞれ格子状に配線されている。そして、走査線１０１と信号線１０２とにより区画された領域が画素Ａとして構成されている。
信号線１０２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１０１には、シフトレジスタおよ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Ａには、走査線１０１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ＴＦＴ１１２と、このスイッチング用ＴＦＴ１１２を介して信号線１０２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ＴＦＴ１２３とが設けられている。さらに、この各画素Ａには、上記駆動用ＴＦＴ１２３を介して電源線１０３に電気的に接続したときに当該電源線１０３から駆動電流が流れ込む画素電極１１１（第１電極）と、この画素電極に対向して配置された共通電極１２（第２電極）と、この画素電極１１１と共通電極１２との間に挟持された機能層１１０とが設けられている。有機ＥＬ表示装置１は、この画素Ａがマトリクス状に複数形成されている。

この構成によれば、走査線１０１が駆動されてスイッチング用ＴＦＴ１１２がオンになると、そのときの信号線１０２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ＴＦＴ１２３のオン・オフ状態が決まる。そして、駆動用ＴＦＴ１２３のチャネルを介して、電源線１０３から画素電極１１１に電流が流れ、さらに機能層１１０を介して共通電極１２に電流が流れる。機能層１１０は、ここを流れる電流量に応じた輝度で発光する。

図２は、本実施形態における有機ＥＬ表示装置１の平面模式図である。
図２に示すように、有機ＥＬ表示装置１は、大型の支持基板１８０上に、互いに隣接して配置された複数の基板２を備えている。支持基板１８０は、複数の基板２を一体に支持する基板である。図２では、４枚の基板２を２行×２列に配置しているが、基板２の枚数はこれに限定されず、少なくとも２枚以上の基板２を備えていればよい。上記各基板２は、基板２上に設けられた表示領域５０と、この表示領域５０の周縁部に配置されるデータ側駆動回路１０４および走査側駆動回路１０５等を備えており、表示領域５０には、平面視マトリクス状に配列された複数の画素Ａが形成されている。また、データ側駆動回路１０４および走査側駆動回路１０５は、上記走査線１０１、信号線１０２等を介して各画素Ａを構成するスイッチング用ＴＦＴ１１２等に電気的に接続されている。本実施形態においては、図２に示すように、４つの表示領域５０により有機ＥＬ表示装置１の画像表示部１１５を形成している。

なお、図２では、図面を見易くするために基板２同士の境界７０ａ、７０ｂ近傍の各表示領域５０間の間隙を広く図示しているが、実際には、７０ａ、７０ｂの介して隣接する画素Ａ間の間隔は極めて狭い幅になっており、また必要に応じて遮光処理等の境界を目立たなくする処理を施している。
また、本実施形態では各基板２にデータ側駆動回路１０４および走査側駆動回路１０５が備えられている構成としているが、基板２間の境界７０ａ、７０ｂにおいて相互の配線を接続することにより、少ない数のデータ側駆動回路１０４および走査側駆動回路１０５によって複数の画素Ａを駆動可能に構成することもできる。

図３は、発光表示領域を構成する各画素の概略構成を示す平面図である。
図３に示すように、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３原色の後述する表示素子部（有機ＥＬ素子）を備える各画素Ａが平面視ストライプ状に配置され、図中横方向に反復して配置されている（図３では３つの画素Ａのみを図示する）。また、図中縦方向には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のそれぞれの同一色に対応する画素Ａが配列されている。本実施形態においては、Ｒ（赤）の表示素子部を備える画素Ａについて説明するが、その他の画素Ａについては、上記Ｒ（赤）の表示素子部を備える画素Ａと同様の構成を採用するため説明は省略する。また、画素Ａの理解を容易とするため、図３においては有機機能発光層、共通電極等の図示は省略している。

図３に示すように、信号線１０２、電源線１０３および陰極補助配線１０７が互いに平行して図中縦方向に延在して配置され、これらと直交するように走査線１０１が配置されている。そして、信号線１０２と走査線１０１との交差する点に対応してスイッチング用ＴＦＴ１１２が設けられており、このスイッチング用ＴＦＴ１１２に駆動用ＴＦＴ１２３および保持容量４が接続されている。
電源線１０３と陰極補助配線１０７とは、平面視ストライプ状に図中縦方向に延在して配置され、上記スイッチング用ＴＦＴ１１２、駆動用ＴＦＴ１２３、その他の配線が配置されている領域を除いて画素Ａ全域にわたって形成されている。ここで、電源線１０３および陰極補助配線１０７は、ほぼ同じ配線幅に形成されている。電源線１０３は、隣接して配置されている駆動用ＴＦＴ１２３のソース領域に接続され、駆動用ＴＦＴ１２３のスイッチがオン状態となると画素電極１１１に電流を供給するようになっている。また、陰極補助配線１０７は、後述する共通電極１２（第２電極）にコンタクトホール３０を介して接続され、共通電極１２に電流（電子）を供給するようになっている。

スイッチング用ＴＦＴ１１２は、走査線１０１から延出されたゲート電極１５ａと、延出されたゲート電極１５ａの下層側に形成され、延出されたゲート電極１５ａにゲート絶縁膜３５を挟んで対向して形成されたチャネル領域を有する半導体層２０と、この半導体層２０の両側に形成されたソース領域とドレイン領域とを有している。
駆動用ＴＦＴ１２３は、後述する保持容量を構成する第１容量電極１５から延出されたゲート電極１５ａと、延出されたゲート電極１５ａの下層側に形成され、延出されたゲート電極１５ａにゲートにゲート絶縁膜１５ａをはさんで対向して形成されたチャネル領域を有する半導体層２５と、この半導体層２５の両側に形成されたソース領域とドレイン領域とを有している。また、駆動用ＴＦＴ１２３のゲート電極１５ａを構成する第１容量電極１５は、電源線１０３とほぼ同じ配線幅で電源線１０３の下層側に矩形形状に形成されている。また、駆動用ＴＦＴ１２３の半導体層２５から延出して形成される第２容量電極１６は、上記第１容量電極１５とほぼ同じ面積の矩形形状から形成され、第１容量電極１５の下層側に絶縁膜を介して対向して配置されている。第１容量電極１５とこの第１容量電極１５の積層方向に対向して形成される第２容量電極１６とにより保持容量４を構成している。

また、上記スイッチング用ＴＦＴ１１２の半導体層２０のソース領域は、コンタクトホール２１を介して信号線１０２に接続されている。一方、スイッチング用ＴＦＴ１１２の半導体層２０のドレイン領域は、コンタクトホール２２を介して第１中継導電層２３に接続されている。第１中継導電層２３は、コンタクトホール２９を介して後述する第１容量電極１５から延在する駆動用ＴＦＴ１２３のゲート電極１５ａに接続されている。
また、駆動用ＴＦＴ１２３の半導体層２５のソース領域は、コンタクトホール２６を介して電源線１０３に接続されている。一方、駆動用ＴＦＴ１２３の半導体層２５のドレイン領域は、コンタクトホール２７を介して第２中継導電層２４に接続されている。

さらに、画素電極１１１は、コンタクトホール２８を介して第２中継導電層２４に接続され、駆動用ＴＦＴ１２３がオン状態となることにより、電源線１０３から画素電極１１１に電流が供給されるようになっている。この画素電極１１１は、画素Ａ内に配線された電源線１０３および陰極補助配線１０７の上層側の全面に矩形形状に形成されている。
バンク７は、後述するように第１バンク層７ａと第２バンク層７ｂとから構成されている。バンク７は、画素電極１１１の周縁部および電源線１０３と陰極補助配線１０７との境界部に形成され、画素Ａが２つの表示素子部に分割されている。このバンク７は、２つの表示素子部の開口部が図中縦方向に長円形状となるようにパターン形成されている。

次に、本実施形態の有機ＥＬ表示装置１の断面構造について図４（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。
図４（ａ）は、図３の有機ＥＬ表示装置のＡ−Ａ’に沿った断面図である。図４（ａ）に示すように、本実施形態の有機ＥＬ表示装置１は、基板２上に回路素子部１４と表示素子部１０が順に積層され、この積層体の形成された基板面が封止部によって封止された構造を有する。表示素子部１０は、画素電極１１１と、画素電極１１１上に積層された有機機能層Ｙと、有機機能層Ｙ上に形成された共通電極１２とからなる。共通電極１２および封止部は透光性を有しており、本実施形態の有機ＥＬ表示装置１は、発光層から発した表示光が封止部側から出射される、いわゆるトップエミッション型の有機ＥＬ表示装置１として構成されている。

詳細には、図４（ａ）に示すように、基板２上に、シリコン酸化膜等からなる第１保護膜３１、半導体層２５、保持容量４を構成する第２容量電極１６およびゲート絶縁膜３５が積層されている。ここで、本実施形態においては、有機ＥＬ表示装置１はトップエミッション型を採用しているため、基板２には、透明基板、半透明基板、不透明基板のいずれを用いることもできる。透明または半透明な基板としては、例えばガラス、石英、樹脂（プラスチック、プラスチックフィルム）等が挙げられる。不透明な基板としては、例えばアルミナ等のセラミックやステンレススチール等の金属シートに表面酸化等の絶縁処理を施したものの他、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等が挙げられる。

第１保護膜３１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層２５および第２容量電極１６が同層に平坦に形成され、これらを覆ってシリコン酸化膜からなるゲート絶縁膜３５が形成されている。ここで、半導体層２５は駆動用ＴＦＴ１２３を構成しドレイン領域、ソース領域およびチャネル領域を有する。
ゲート絶縁膜３５上には、半導体層２５に対向して形成されるゲート電極１５ａと第２容量電極１６に対向して形成される第１容量電極１５とが同層に平坦に形成されている。第１絶縁膜３６は、ゲート電極１５ａと第１容量電極１５とを覆って形成されている。そして、コンタクトホール２６、２７は、第１絶縁膜３６およびゲート絶縁膜３５を貫通して半導体層２５に到達し、半導体層２５表面を露出させるようにして形成されている。

電源線１０３は、第１容量電極１５上に第１絶縁膜３６を介して平坦に形成され、コンタクトホール２６を介して駆動用ＴＦＴ１２３の半導体層２５のソース領域に電気的に接続されている。ここで、電源線１０３の配線幅は、第１容量電極１５とほぼ同じ配線幅であり、第１容量電極１５の位置に重なるように平坦面に形成されている。電源線１０３は、例えばアルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）またはタンタル（Ｔｒ）等の金属から構成されている。また、第２中継導電層２４は、電源線１０３と同層に形成され、さらに、電源線１０３と同様の金属等から構成され、コンタクトホール２７を介して画素電極１１１に電気的に接続されている（不図示）。

陰極補助配線１０７は、電源線１０３と同層に隣接して平坦に形成され、陰極補助配線１０７の配線幅は電源線１０３とほぼ同じ配線幅で形成されている。陰極補助配線１０７は、低抵抗の導電材料を使用するのが好ましく、例えばクロム（Ｃｒ）／金（Ａｕ）、チタン（Ｔｉ）／銅（Ｃｕ）／窒化チタン（ＴｉＮ）等の金属から構成されている。なお、本実施形態では、陰極補助配線１０７は電源線１０３と同層に形成されているが、陰極補助配線１０７が形成されている領域の下層には上記第１容量電極１５等が形成されていないため、これらの境界には段差が生じている。

第２絶縁膜３７は、電源線１０３、陰極補助配線１０７および信号線１０２等を覆って形成され、電源線１０３および陰極補助配線１０７上は段差部を除いた領域が平坦に形成されている。
画素電極１１１は、電源線１０３および陰極補助配線１０７上の平坦面に第２絶縁膜３７を介して形成され、電源線１０３と陰極補助配線１０７との段差部を除く領域以外は平坦面となっている。画素電極１１１は、例えばアルミニウム、銀等の光反射性の高い金属等から構成され、正孔を有機機能層Ｙに注入する機能を有している。なお、上記電源線１０３および陰極補助配線１０７の材料に光反射性の高い金属を使用した場合には、画素電極１１１の材料にＩＴＯ等の透明導電膜を使用することも好ましい。
バンク７を構成する第１バンク層７ａは、画素電極１１１の開口部が長円形状となるように、画素電極１１１の周縁部から画素電極１１１が形成されていない第２絶縁膜３７上にわたって形成されている。さらに、第１バンク層７ａは、電源線１０３と陰極補助配線１０７との段差部上に形成され、電源線１０３および陰極補助配線１０７との段差部を境界として、それぞれの表示素子部１０に対応した長円形状の開口部を形成するとともに、１画素Ａを２つの表示素子部１０に分割している。

そして、バンク７を構成する第２バンク層７ｂは、上述したように画素電極１１１の周縁部に一部重なるようにして第１バンク層７ａ上に形成されている。さらに、第２バンク層７ｂは、電源線１０３と陰極補助配線１０７との段差部上に形成された第１バンク層７ａ上に形成され、１画素Ａを２つの表示素子部１０に分割している。バンク７は、例えば、有機機能層Ｙから発光された光を遮断または抑制させるような材料により形成することが好ましい。例えば、第１バンク層７ａの材料としてはＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、ＳｉＮ等を用いることが好ましく、また、第２バンク層７ｂの材料としてはアクリル樹脂、ポリイミド樹脂等を用いることが好ましい。なお、バンク７は、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂等からなる単層から構成されることも好ましい。

バンク７間の凹部となっている領域の画素電極１１１上には、有機機能層Ｙが積層され
ている。有機機能層Ｙは、画素電極１１１上に積層された正孔注入／輸送層６１と、正孔注入／輸送層上に形成された発光層６２とから構成されている。正孔注入／輸送層６１は、例えばポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）等のポリチオフェン誘導体とポリスチレンスルホン酸等の混合物を用いることができる。また、発光層６２は、赤色（Ｒ）に発光する赤色発光層、緑色（Ｇ）に発光する緑色発光層、および青色（Ｂ）に発光する青色発光層の３種類を有し、各色の発光層６２がストライプ配置されている。この発光層６２の材料としては、赤色発光層としてシアノピリフェニレンビニレン、緑色発光層および青色発光層としてポリフェニレンビニレンなどを用いることができる。

共通電極１２は、有機機能層Ｙおよびバンク７上を含む領域の全面を覆って形成され、上記画素電極１１１の対向電極として、電子を有機機能層Ｙに注入する機能を有している。また、共通電極１２は、有機機能層Ｙ上に形成されたバソフェンセシウム等からなる電子注入層と、本実施形態ではトップエミッション型の有機ＥＬ装置１を採用し、発光した光を共通電極１２側から取り出す必要ため、電子注入層の上層にはＩＴＯ等の透明導電膜とを備える２層構造となっている。共通電極１２の上層は、酸素や水分の浸入を防止するための有機または／および無機の透明封止膜４３で覆われ、さらに接着層４４を介してカバーガラス４５が設けられている。

図４（ｂ）は、図３の有機ＥＬ表示装置のＢ−Ｂ’に沿った断面図である。なお、上記図４（ａ）と同様の構成部分については説明を省略する。
図４（ｂ）に示すように、基板２上に、第１保護膜３１、第２容量電極１６、ゲート絶縁膜３５、第１容量電極１５、第１絶縁膜３６が積層されている。そして、この第１絶縁膜３６上の同層には、電源線１０３、陰極補助配線１０７が形成され、これらを覆って第２絶縁膜３７が形成されている。また、第２絶縁層３７上には、画素電極１１１、バンク７が積層されている。

図４（ａ）のＡ−Ａ’断面領域で、駆動用ＴＦＴ１２３が形成されていた領域に、図４（ｂ）のＢ−Ｂ’断面領域では、第２絶縁層３７およびバンク７を貫通して陰極補助配線１０７に到達するコンタクトホール３０が形成されている。また、図４（ｂ）のＢ−Ｂ’断面領域では、陰極補助配線１０７の配線幅が他の部分と比較して広く形成され、コンタクトホール３０の下層にまで延在し、陰極補助配線１０７と共通電極１２とを電気的に接続するようになっている。

本実施形態によれば、画素電極１１１が、電源線１０３および陰極補助配線１０７の上層側に電源線１０３および陰極補助配線１０７と平面的に重なるように設けられている。すなわち、第１絶縁膜３６を介して直接的に、電源線１０３および陰極補助配線１０７の上層側に画素電極１１１が形成される。従って、従来のように発光層から光を均一に発光させるためにＴＦＴ等を形成した基板の表面を有機または無機の絶縁層で平坦化し、この平坦面上に画素電極１１１を形成する工程を省略することができる。また、平坦化膜形成工程を省略することにより有機平坦化膜を使用する必要がないため、有機平坦化膜を酸素、水分が透過することもなく、表示品質の劣化を抑制することができる。

また、本実施例によれば、電源線１０３および陰極補助配線１０７は、ストライプ状に略平行に設けられているため、電源線１０３および陰極補助配線１０７の上層側は平坦面となる。従って、画素電極１１１は、電源線１０３および陰極補助配線１０７の上層側の平坦面上に設けることができ、画素Ａ内の光を均一に発光させることができるとともに、平坦化膜形成工程を省略することができる。
また、ウエットプロセスによって有機機能層Ｙを形成する高分子タイプの有機ＥＬ表示装置１の場合には、上記段差部には第１バンク層７ａが形成されることによって表示素子部１０が分割される。そのため、段差部によって形成される第１バンク層７ａによって、画素電極１１１と共通電極１２のショートを防止することができる。
また、電源線１０３および陰極補助配線１０７は、画素電極１１１を共有しているため、電源線１０３および陰極補助配線１０７にそれぞれ設けられた２つの表示素子部１０を、画素電極１１１に接続されている１つの駆動回路により駆動することができる。従って、駆動回路の省スペース化を図ることができ、これによって、画素の開口率（発光面積率）の向上を図ることができる。この結果、有機ＥＬ表示装置の高輝度化を図ることができる。
さらに、陰極補助配線１０７と電源線１０３とはストライプ状に設けられているため、陰極補助配線１０７の配線幅を電源線１０３の配線幅とほぼ同じくして設けることも可能である。これにより、共通電極１２に電流（電子）を供給する陰極補助配線１０７は、従来より配線幅が広くなるため低抵抗化でき、ＩＴＯからなる共通電極１２に対して十分な電流を供給することができる。この結果、表示領域の周辺部と中央部で電圧降下による輝度のばらつきを解消することができ、有機ＥＬ表示装置１の高輝度化と表示品質の向上を図ることができる。

［第２の実施の形態］
以下、本実施形態について図５、図６を参照して説明する。
上記第１の実施形態においては電源線１０３と陰極補助配線１０７と同層に形成されていた。これに対して、本実施形態においては、電源線１０３と陰極補助配線１０７とが異なる層に形成されている点において異なる。その他の有機ＥＬ表示装置１の基本構成は第１の実施形態と同様であり、共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

図５は、発光表示領域を構成する各画素Ａの概略構成を示す平面図である。図５に示すように、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３原色の表示素子部１０を備える各画素Ａが平面視ストライプ状に配置されている。
図５に示すように、電源線１０３、陰極補助配線１０７および信号線１０２が互いに平行して図中縦方向に延在して配置され、これらと直交するように図中下側に走査線１０１が配置されている。そして、走査線１０１と信号線１０２との交差する点に対応してスイッチング用ＴＦＴ１１２が設けられており、このスイッチング用ＴＦＴ１１２に駆動用ＴＦＴ１２３および保持容量４が接続されている。第１の実施形態と異なる点は、スイッチング用ＴＦＴ１１２、駆動用ＴＦＴ１２３等が画素Ａの図中下側に配置されている点である。

次に、本実施形態の有機ＥＬ表示装置１の断面構造について図６（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。
図６（ａ）は、図５の有機ＥＬ表示装置のＣ−Ｃ’に沿った断面図である。図６（ａ）に示すように、基板２上に、第１保護膜３１、保持容量４を構成する第２容量電極１６、ゲート絶縁膜３５、保持容量４を構成する第１容量電極１５、第１絶縁膜３６が積層されている。そして、第１絶縁膜３６上には、第１容量電極１５の配線幅とほぼ等しく、かつ第１容量電極１５の位置と重なるようにして電源線１０３が形成され、これらを覆って第２絶縁膜３７が形成されている。

第２絶縁膜３７上には、陰極補助配線１０７が平坦に形成され、陰極補助配線１０７を含む全面を覆って第３絶縁膜３８が形成されている。ここで、陰極補助配線１０７は、上記電源線１０３とは異なる層に形成され、電源線１０３が形成された位置とは重ならない領域に形成されている。第３絶縁膜３８上には、下層側に平面視ストライプ状に形成されている電源線１０３と陰極補助配線１０７とに重なるように画素電極１１１が平坦に形成されている。バンク７は、画素電極１１１の開口部が矩形形状となるように、画素電極１１１の周縁部から画素電極１１１が形成されていない第３絶縁膜３８上に形成されている。さらに、バンク７は、電源線１０３と陰極補助配線１０７との段差部上に形成され、電源線１０３および陰極補助配線１０７との段差部を境界として、それぞれに対応した矩形形状の開口部を形成するとともに、１画素Ａを２つの表示素子部１０に分割している。画素電極１１１およびバンク７上には、有機機能層Ｙ、共通電極１２、透明封止膜４３、接着層４４、カバーガラス４５が積層されている。なお、バンク７は、上記第１の実施形態において説明したように、第１バンク層７ａとこの第１バンク層７ａ上に形成される第２バンク層７ｂとから構成されている。

図６（ｂ）は、図３の有機ＥＬ表示装置のＤ−Ｄ’に沿った断面図である。なお、上記図６（ａ）と同様の構成部分については説明を省略する。
図６（ｂ）に示すように、基板２上に第１保護膜３１、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駆動用ＴＦＴ１２３の半導体層２５、ゲート絶縁膜３５が積層されている。駆動用ＴＦＴ１２３のゲート電極１５ａは、ゲート絶縁膜３５を介して半導体層２５に対向して形成され、ゲート電極１５ａを含む全面を覆って第１絶縁膜３６が形成されている。ここで、半導体層２５は、ドレイン領域、チャネル領域およびソース領域を有する。そして、コンタクトホール２６、２７は、第１絶縁膜３６およびゲート絶縁膜３５を貫通して半導体層２５に到達し、半導体層２５表面を露出させるようにして形成されている。

電源線１０３は第１絶縁膜３６上に形成され、コンタクトホール２６を介して駆動用ＴＦＴ１２３のソース領域に電気的に接続されている。また、電源線１０３と同層に形成される第２中継導電層２４は、コンタクトホール２７を介して駆動用ＴＦＴ１２３のドレイン領域に接続されている。そして、これらを覆って第２絶縁膜３７が形成され、第２絶縁膜３７上には陰極補助配線１０７が形成されている。コンタクトホール２８ａは、第２絶縁膜３７を貫通して第２中継導電層２４に到達し、第２中継導電層２４表面を露出させるようにして形成され、コンタクトホール２８ａ内部には、陰極補助配線１０７の一部が充填されている。コンタクトホール２８ａの周縁部には第２絶縁膜３７が形成され、コンタクトホール２８ａに充填されている陰極補助配線１０７とコンタクトホール２８ａの周縁部に形成されている陰極補助配線１０７とを絶縁している。第３絶縁膜３８は陰極補助配線１０７を覆って形成されている。

コンタクトホール２８ｂは、第３絶縁膜３８を貫通して、上記コンタクトホール２８ａに充填された陰極補助配線１０７の一部に到達している。そして、画素電極１１１は、コンタクトホール２８ｂを介して、陰極補助配線１０７の一部に接続され、この陰極補助配線１０７の一部を中継層にして第２中継導電層２４に電気的に接続されている。

コンタクトホール３０は、第３絶縁膜３８を貫通して陰極補助配線１０７に到達し、陰極補助配線１０７表面を露出させるようにして形成されている。そして、画素電極１１１と同層の導電層３３４は、コンタクトホール３０を介して陰極補助配線１０７に電気的に接続され、さらに、バンク７を貫通するコンタクトホール３０が、画素電極１１１と同層の導電層３３４を露出させるように形成されている。この画素電極１１１と同層の導電層３３４およびバンク７全面に共通電極１２が形成され、共通電極１２と陰極補助配線１０７とが電気的に接続されている。

このように、上記第１の実施形態においては、電源線１０３と陰極補助配線１０７とはともに第２層目に形成されていたが、本実施形態においては、電源線１０３は第２層目に、陰極補助配線１０７は第３層目に形成されている点において異なる。すなわち、本実施形態では、電源線１０３と陰極補助配線１０７とは異なる層に形成されている。
本実施形態によれば、スイッチング用ＴＦＴ１１２および駆動用ＴＦＴ１２３を、陰極補助配線１０７の下層側に配置することができるため設計の自由度が向上する。また図５では、発光領域の面積がそれほど大きく見えないが、実際は配線やＴＦＴの配置を最適化することによって、発光領域を広げることが可能である。

［第３の実施の形態］
以下、本実施形態について図７、図８を参照して説明する。
上記第１の実施形態においては、電源線１０３と陰極補助配線１０７とが同層かつストライプ状に形成されていた。これに対して、本実施形態においては、電源線１０３が陰極補助配線１０７に重なるようにして異なる層に形成されている点において異なる。なお、その他の有機ＥＬ表示装置１の基本構成は第１の実施形態と同様であり、共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

図７は、発光表示領域を構成する各画素の概略構成を示す平面図である。
図７に示すように、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３原色の表示素子部１０を備える各画素Ａが平面視ストライプ状に配置されている。信号線１０２、電源線１０３および陰極補助配線１０７が互いに平行して図中縦方向に延在して配置され、これらと直交するように走査線１０１が配置されている。そして、信号線１０２と走査線１０１との交差する点に対応してスイッチング用ＴＦＴ１１２が設けられており、このスイッチング用ＴＦＴ１１２に駆動用ＴＦＴ１２３および保持容量４が接続されている。

また、図７に示すように、電源線１０３は、スイッチング用ＴＦＴ１１２、駆動用ＴＦＴ１２３および保持容量４等が形成されている領域を除いて、画素Ａ全域に矩形形状に形成され、駆動用ＴＦＴ１２３の半導体層２５のソース領域に接続されている。陰極補助配線１０７は、電源線１０３の下層側に形成され、上記電源線１０３とほぼ同じ面積で矩形形状に形成されている。すなわち、本実施形態においては、電源線１０３と陰極補助配線１０７とは異なる層に形成され、さらに、電源線１０３と陰極補助配線１０７とが第１絶縁膜３６を介して互いに重なって平坦に形成されている。

また、陰極補助配線１０７は、本実施形態では配線という文言を使用しているが、１画素Ａごとに分離して、電源線１０３の下層側に重なって矩形形状に形成されている。そのため、電流を図中縦方向に隣接して配列されている画素Ａ（不図示）に電流を流すため、陰極補助配線１０７は、複数のコンタクトホール４１を介して第３中継層１９に接続されている。そして、第３中継層１９は、図中縦方向に隣接して配列されている画素Ａ（不図示）の陰極補助配線１０７にコンタクトホール４１を介して接続され、隣接する画素Ａ間の陰極補助配線１０７同士が電気的に接続されている。また、陰極補助配線１０７は、コンタクトホール３０を介して共通電極１２（不図示）に電気的に接続されている。

第１容量電極１５および第２容量電極１６は、電源線１０３および陰極補助配線１０７が互いに積層して形成されているため、駆動用ＴＦＴ１２３の図中下方側に形成されている。そして、画素電極１１１は、絶縁膜を介して電源線１０３上に、駆動用ＴＦＴ１２３および配線等を除く領域全面に矩形形状により形成されている。また、画素電極１１１は、コンタクトホール２８を介して第２中継導電層２４に接続されている。バンク７（隔壁）は、画素電極１１１の周縁部に一部重なるようにして形成されている。なお、バンク７は、上記第１および第２の実施形態において説明したように、第１バンク層７ａとこの第１バンク層７ａ上に形成される第２バンク層７ｂとから構成されている。

次に、本実施形態の有機ＥＬ表示装置１の断面構造について図８を参照して説明する。
図８は、図７の有機ＥＬ表示装置のＥ−Ｅ’に沿った断面図である。図８に示すように、基板２上に、第１保護膜３１、第２容量電極１６、ゲート絶縁膜３５が積層されている。第１容量電極１５は、ゲート絶縁膜３５を介して第２容量電極１６と対向して形成され、第１容量電極１５と第２容量電極１６とで保持容量４を構成している。陰極補助配線１０７は、第１容量電極１５と同層に形成され、第２容量電極１６を除くほぼ全域に平坦に形成されている。第１絶縁膜３６は、陰極補助配線１０７を含む第１配線層上を覆って形成されている。電源線１０３は、第１絶縁膜３６を介して陰極補助配線１０７に対向して形成され、陰極補助配線１０７とほぼ同じ配線幅で画素Ａ全域に平坦に形成されている。画素電極１１１は、平坦に形成された電源線１０３上に第２絶縁膜３７を介して、電源線１０３に重なるようにして形成されている。第１バンク層７ａと第２バンク層７ｂとから構成されるバンク７は、画素電極１１１の開口部が矩形形状となるように、画素電極１１１の周縁部から画素電極１１１が形成されていない第２絶縁膜３７に形成されている。

本実施形態によれば、電源線１０３と陰極補助配線１０７とが平面的に重なって設けられるので、有機ＥＬ表示装置１の構造により、電源線１０３と陰極補助配線１０７とをストライプ状に設けた場合に生じる弊害、すなわち、電源線１０３と陰極補助配線１０７との境界に段差が生じることを回避することができる。従って、電源線１０３を陰極補助配線１０７上に積層しているため、段差部を介さない平坦な領域を形成することができる。その結果、電源線１０３と陰極補助配線１０７との境界に段差部がないため、段差部を境界として表示素子部１０を分割させる必要がなくなり、画素電極１１１を大きな面積で形成することができる。よって、画素Ａの開口率（発光面積率）を向上させることができ、有機ＥＬ表示装置１の高輝度化を図ることができる。

［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９は、有機ＥＬテレビジョン１２００の一例を示した斜視図である。図９において、符号１２０２はテレビジョン本体、符号１２０３はスピーカーを示し、符号１２０１は上記有機ＥＬ表示装置を用いた表示部を示している。なお、上述した有機ＥＬ表示装置１は、上記有機ＥＬテレビジョン以外にも種々の電子機器に適用することができる。例えば、プロジェクタ、マルチメディア対応のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）およびエンジニアリング・ワークステーション（ＥＷＳ）、ページャ、ワードプロセッサ、ビューファインダ型またはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、電子手帳、電子卓上計算機、カーナビゲーション装置、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた装置などの電子機器に適用することが可能である。

なお、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。
例えば上記実施形態で用いた共通陰極用配線の平面形状、材料、共通電極用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（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）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。また、上記実施形態では、フルカラーを実現する原理として３色発光法を使用したが、フィルタ法（白色法）、色変換法等の種々の方法によりフルカラーを実現することも可能である。
また、本実施形態では、電源線１０３および陰極補助配線１０７の配線幅をほぼ同じくして形成したが、電源線１０３および陰極補助配線１０７の配線幅の比率を適宜変更して形成する可能である。
また、本実施形態では画素電極１１１に反射率が高い材料を使用したが、反射率が低い材料を使用した場合でも、反射防止光学フィルターを省略してパネル輝度を向上させることが可能である。

本発明の有機ＥＬ表示装置の等価回路図である。 第１実施形態の有機ＥＬ表示装置の概略構成を示す平面図である。 同、有機ＥＬ表示装置のＲＧＢ画素のパターンを示す平面図である。 （ａ）は図３のＡ−Ａ‘線に沿う断面図、（ｂ）は図３のＢ−Ｂ‘に沿う断面図である。 第２実施形態の有機ＥＬ表示装置の概略構成を示す平面図である。 （ａ）は図５のＣ−Ｃ‘線に沿う断面図、（ｂ）は図５のＤ−Ｄ‘に沿う断面図である。 第３実施形態の有機ＥＬ表示装置の概略構成を示す平面図である。 図７のＥ−Ｅ‘線に沿う断面図である。 本発明の電子機器の一例を示す斜視図である。

符号の説明

１…有機ＥＬ表示装置、 １０…表示素子部（有機ＥＬ素子）、 １２…共通電極（第２電極）、 １０３…電源線（第１導電部）、 １０７…陰極補助配線（第２導電部）、 １１１…画素電極（第１電極）

Claims (7)

1. スイッチング素子と、前記スイッチング素子に電気的に接続された第１電極と、前記第１電極に対向して設けられた第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に設けられた発光層と、少なくとも前記第１電極、前記第２電極および前記発光層とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子を含むマトリクス状に配置された複数の画素と、を備える有機エレクトロルミネッセンス装置であって、
   前記第１電極に電流を供給するための第１導電部と、前記第２電極に電流を供給するための第２導電部とを備え、
   前記第１導電部および前記第２導電部は、第１の絶縁膜を介して上面が平坦に形成されるとともに同層に設けられており、
   前記有機エレクトロルミネッセンス素子が、前記第１導電部および前記第２導電部の前記上面における平坦領域にそれぞれ第２の絶縁膜を介して形成され、
   前記各画素内において、前記第１導電部と前記第２導電部とに前記有機エレクトロルミネッセンス素子が分割して設けられ、前記第１導電部と前記第２導電部とに設けられた前記有機エレクトロルミネッセンス素子が前記第１電極を共有す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. スイッチング素子と、前記スイッチング素子に電気的に接続された第１電極と、前記第１電極に対向して設けられた第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に設けられた発光層と、少なくとも前記第１電極、前記第２電極および前記発光層とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子を含むマトリクス状に配置された複数の画素と、を備える有機エレクトロルミネッセンス装置であって、
   前記第１電極に電流を供給するための第１導電部と、前記第２電極に電流を供給するための第２導電部とを備え、
   前記第１導電部は、第１の絶縁膜を介して上面が平坦に形成され、
   前記第２導電部は、第１の絶縁膜、および前記第１導電部を覆う第２の絶縁膜を介して上面が平坦に形成されており、
   前記有機エレクトロルミネッセンス素子が、前記第１導電部の前記上面における平坦領域に前記第２の絶縁膜、および該第２の絶縁膜を覆う第３の絶縁膜を介して形成されるとともに、前記第２導電部の前記上面における平坦領域に前記第３の絶縁膜を介して形成され、
   前記各画素内において、前記第１導電部と前記第２導電部とに前記有機エレクトロルミネッセンス素子が分割して設けられ、前記第１導電部と前記第２導電部とに設けられた前記有機エレクトロルミネッセンス素子が前記第１電極を共有す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。
3. 前記第１導電部が電源線であり、前記第２導電部が陰極補助配線であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
4. 前記第１導電部および前記第２導電部がそれぞれストライプ状に設けられ、前記第１電極の下層側にそれぞれ平面視略平行に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３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。
5. 前記第１電極が、前記各画素内において、前記第１導電部および前記第２導電部のほぼ全面積にわたって設けられたことを特徴とする請求項１乃至請求項４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。
6. 前記第２導電部と前記第２電極とが、これらの間に介在する絶縁層を貫通するコンタクトホールを介して電気的に接続されることを特徴とする請求項１乃至請求項５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。
7. 請求項１乃至請求項６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ることを特徴とする電子機器。

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