JP2001110575A - エレクトロルミネッセンス表示装置 - Google Patents
エレクトロルミネッセンス表示装置Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
- H10K59/80—Constructional details
- H10K59/805—Electrodes
- H10K59/8051—Anodes
- H10K59/80515—Anodes characterised by their shape
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
- H10K59/10—OLED displays
- H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
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- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/02—Details
- H05B33/06—Electrode terminals
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- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
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- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K2102/00—Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
- H10K2102/301—Details of OLEDs
- H10K2102/351—Thickness
-
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- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
- H10K59/10—OLED displays
- H10K59/17—Passive-matrix OLED displays
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- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 陽極６１と陰極６７との間で発光素子層６６
が断線すること、陽極６１端部で電界集中が生じ、発光
素子層６６が局所的に劣化することを防止し、歩留まり
が高く、寿命が長いＥＬ表示装置を提供する。 【解決手段】 陽極１、７１の端部は斜面になってい
る。これによって、陽極上に発光素子層６６がなだらか
に形成されるので、陽極と陰極の短絡、陽極端部での電
界集中が防止できる。
が断線すること、陽極６１端部で電界集中が生じ、発光
素子層６６が局所的に劣化することを防止し、歩留まり
が高く、寿命が長いＥＬ表示装置を提供する。 【解決手段】 陽極１、７１の端部は斜面になってい
る。これによって、陽極上に発光素子層６６がなだらか
に形成されるので、陽極と陰極の短絡、陽極端部での電
界集中が防止できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エレクトロルミネ
ッセンス素子及び薄膜トランジスタを備えたエレクトロ
ルミネッセンス表示装置に関する。
ッセンス素子及び薄膜トランジスタを備えたエレクトロ
ルミネッセンス表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、エレクトロルミネッセンス（Elec
tro Luminescence：以下、「ＥＬ」と称する。）素子
を用いたＥＬ表示装置が、ＣＲＴやＬＣＤに代わる表示
装置として注目されており、例えば、そのＥＬ素子を駆
動させるスイッチング素子として薄膜トランジスタ（Th
in Film Transistor：以下、「ＴＦＴ」と称する。）を
備えたＥＬ表示装置の研究開発も進められている。
tro Luminescence：以下、「ＥＬ」と称する。）素子
を用いたＥＬ表示装置が、ＣＲＴやＬＣＤに代わる表示
装置として注目されており、例えば、そのＥＬ素子を駆
動させるスイッチング素子として薄膜トランジスタ（Th
in Film Transistor：以下、「ＴＦＴ」と称する。）を
備えたＥＬ表示装置の研究開発も進められている。
【０００３】図９に、従来のＥＬ素子及びＴＦＴを備え
たＥＬ表示装置の等価回路図を示す。
たＥＬ表示装置の等価回路図を示す。
【０００４】同図は、第１のＴＦＴ１３０、第２のＴＦ
Ｔ１４０及び有機ＥＬ素子１６０からなるＥＬ表示装置
の等価回路図であり、第ｎ行のゲート信号線Ｇｎと第ｍ
列のドレイン信号線Ｄｍ付近を示している。
Ｔ１４０及び有機ＥＬ素子１６０からなるＥＬ表示装置
の等価回路図であり、第ｎ行のゲート信号線Ｇｎと第ｍ
列のドレイン信号線Ｄｍ付近を示している。
【０００５】ゲート信号を供給するゲート信号線Ｇｎと
ドレイン信号を供給するドレイン信号線Ｄｍとが互いに
直交しており、両信号線の交差点付近には、有機ＥＬ素
子１６０及びこの有機ＥＬ素子１６０を駆動するＴＦＴ
１３０，１４０が設けられている。
ドレイン信号を供給するドレイン信号線Ｄｍとが互いに
直交しており、両信号線の交差点付近には、有機ＥＬ素
子１６０及びこの有機ＥＬ素子１６０を駆動するＴＦＴ
１３０，１４０が設けられている。
【０００６】スイッチング用のＴＦＴである第１のＴＦ
Ｔ１３０は、ゲート信号線Ｇｎに接続されておりゲート
信号が供給されるゲート電極１３１と、ドレイン信号線
Ｄｍに接続されておりドレイン信号が供給されるドレイ
ン電極１３２と、第２のＴＦＴ１４０のゲート電極１４
１に接続されているソース電極１３３とからなる。
Ｔ１３０は、ゲート信号線Ｇｎに接続されておりゲート
信号が供給されるゲート電極１３１と、ドレイン信号線
Ｄｍに接続されておりドレイン信号が供給されるドレイ
ン電極１３２と、第２のＴＦＴ１４０のゲート電極１４
１に接続されているソース電極１３３とからなる。
【０００７】有機ＥＬ素子駆動用のＴＦＴである第２の
ＴＦＴ１４０は、第１のＴＦＴ１３０のソース電極１３
３に接続されているゲート電極１４１と、有機ＥＬ素子
１６０の陽極１６１に接続されたソース電極１４２と、
有機ＥＬ素子１６０に供給される駆動電源１５０に接続
されたドレイン電極１４３とから成る。
ＴＦＴ１４０は、第１のＴＦＴ１３０のソース電極１３
３に接続されているゲート電極１４１と、有機ＥＬ素子
１６０の陽極１６１に接続されたソース電極１４２と、
有機ＥＬ素子１６０に供給される駆動電源１５０に接続
されたドレイン電極１４３とから成る。
【０００８】また、有機ＥＬ素子１６０は、ソース電極
１４２に接続された陽極１６１と、コモン電極１６４に
接続された陰極１６２、及びこの陽極１６１と陰極１６
２との間に挟まれた発光素子層１６３から成る。
１４２に接続された陽極１６１と、コモン電極１６４に
接続された陰極１６２、及びこの陽極１６１と陰極１６
２との間に挟まれた発光素子層１６３から成る。
【０００９】また、第１のＴＦＴ１３０のソース電極１
３３と第２のＴＦＴ１４０のゲート電極１４１との間に
一方の電極１７１が接続され他方の電極１７２がコモン
電極１７３に接続された補助容量１７０を備えている。
３３と第２のＴＦＴ１４０のゲート電極１４１との間に
一方の電極１７１が接続され他方の電極１７２がコモン
電極１７３に接続された補助容量１７０を備えている。
【００１０】ここで、図９の等価回路図に示す回路の駆
動方法について、説明する。ゲート信号線Ｇｎからのゲ
ート信号がゲート電極１３１に印加されると、第１のＴ
ＦＴ１３０がオンになる。そのため、ドレイン信号線Ｄ
ｍからドレイン信号がゲート電極１４１に供給され、ゲ
ート電極１４１の電位がドレイン信号線Ｄmの電位と同
電位になる。そしてゲート電極１４１に供給された電圧
値に相当する電流が駆動電源１５０から有機ＥＬ素子１
６０に供給される。それによって有機ＥＬ素子１６０は
ドレイン信号の大きさに応じた強度で発光する。
動方法について、説明する。ゲート信号線Ｇｎからのゲ
ート信号がゲート電極１３１に印加されると、第１のＴ
ＦＴ１３０がオンになる。そのため、ドレイン信号線Ｄ
ｍからドレイン信号がゲート電極１４１に供給され、ゲ
ート電極１４１の電位がドレイン信号線Ｄmの電位と同
電位になる。そしてゲート電極１４１に供給された電圧
値に相当する電流が駆動電源１５０から有機ＥＬ素子１
６０に供給される。それによって有機ＥＬ素子１６０は
ドレイン信号の大きさに応じた強度で発光する。
【００１１】次に従来のＥＬ表示装置について図６、７
を用いて説明する。図６は従来のＥＬ表示装置の１画素
を示す平面図である。５１は図９のゲート信号線Ｇｎ、
５２はドレイン信号線Ｄｍ、５３は駆動電源１５０、５
４は補助容量１７０の電極１７２、６１は有機ＥＬ素子
１６０の陽極１６１にそれぞれ相当する。行方向にゲー
ト信号線５１が配置され、列方向にドレイン信号線５２
と駆動電源５３が配置されている。それらによって区画
された領域内に補助容量と発光素子層が配置される。補
助容量は、半導体膜１３と電極５４によって形成されて
いる。半導体膜１３はコンタクトＣ１を介してドレイン
信号線５２に接続され、ドレイン１３ｄ、ソース１３ｓ
の間にゲート電極１１が配置されている。
を用いて説明する。図６は従来のＥＬ表示装置の１画素
を示す平面図である。５１は図９のゲート信号線Ｇｎ、
５２はドレイン信号線Ｄｍ、５３は駆動電源１５０、５
４は補助容量１７０の電極１７２、６１は有機ＥＬ素子
１６０の陽極１６１にそれぞれ相当する。行方向にゲー
ト信号線５１が配置され、列方向にドレイン信号線５２
と駆動電源５３が配置されている。それらによって区画
された領域内に補助容量と発光素子層が配置される。補
助容量は、半導体膜１３と電極５４によって形成されて
いる。半導体膜１３はコンタクトＣ１を介してドレイン
信号線５２に接続され、ドレイン１３ｄ、ソース１３ｓ
の間にゲート電極１１が配置されている。
【００１２】半導体膜４３はコンタクトＣ２を介して駆
動電源５３に接続され、ドレイン４３ｄ、ソース４３ｓ
の間に半導体膜１３に接続されたゲート電極４１が配置
されている。半導体膜４３はコンタクトＣ３を介して有
機ＥＬ素子の陽極６１に接続されている。
動電源５３に接続され、ドレイン４３ｄ、ソース４３ｓ
の間に半導体膜１３に接続されたゲート電極４１が配置
されている。半導体膜４３はコンタクトＣ３を介して有
機ＥＬ素子の陽極６１に接続されている。
【００１３】図７（ａ）は図６のＡ−Ａ線断面図であ
る。透明な基板１０上に半導体膜１３が形成され、これ
を覆ってゲート絶縁膜１２が形成されている。ゲート絶
縁膜１２上にゲート信号線５１から分岐したゲート電極
１１と、補助容量電極５４が配置され、これらを覆って
層間絶縁膜１５が形成される。層間絶縁膜１５上にドレ
イン信号線５２が配置され、コンタクトＣ１を介して半
導体膜１３に接続されている。それらを覆って平坦化絶
縁膜１７が形成されている。
る。透明な基板１０上に半導体膜１３が形成され、これ
を覆ってゲート絶縁膜１２が形成されている。ゲート絶
縁膜１２上にゲート信号線５１から分岐したゲート電極
１１と、補助容量電極５４が配置され、これらを覆って
層間絶縁膜１５が形成される。層間絶縁膜１５上にドレ
イン信号線５２が配置され、コンタクトＣ１を介して半
導体膜１３に接続されている。それらを覆って平坦化絶
縁膜１７が形成されている。
【００１４】図７（ｂ）は図６のＢ−Ｂ線断面図であ
る。基板１０上に半導体膜４３、ゲート絶縁膜１２、ゲ
ート電極４１、層間絶縁膜１５が順次積層され、層間絶
縁膜１５上にドレイン信号線５２、駆動電源５３が配置
され、それらを覆って平坦化絶縁膜１７が形成されてい
る。平坦化絶縁膜１７上に陽極６１が配置され、コンタ
クトＣ３を介して半導体膜４３に接続されている。陽極
６１上にはには第１ホール輸送層６２、第２ホール輸送
層６３、発光層６４、電子輸送層６５の積層構造である
発光素子層６６が配置されている。それらを覆って陰極
６７が配置される。
る。基板１０上に半導体膜４３、ゲート絶縁膜１２、ゲ
ート電極４１、層間絶縁膜１５が順次積層され、層間絶
縁膜１５上にドレイン信号線５２、駆動電源５３が配置
され、それらを覆って平坦化絶縁膜１７が形成されてい
る。平坦化絶縁膜１７上に陽極６１が配置され、コンタ
クトＣ３を介して半導体膜４３に接続されている。陽極
６１上にはには第１ホール輸送層６２、第２ホール輸送
層６３、発光層６４、電子輸送層６５の積層構造である
発光素子層６６が配置されている。それらを覆って陰極
６７が配置される。
【００１５】陽極６１の形成方法は、まず全面にＩＴＯ
膜を形成し、ポジ型フォトレジストを所定形状に形成し
た後、薬液を用いたウェットエッチすることによって形
成する方法が一般的である。
膜を形成し、ポジ型フォトレジストを所定形状に形成し
た後、薬液を用いたウェットエッチすることによって形
成する方法が一般的である。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
有機ＥＬ素子を形成する際に、陽極６１の上に形成する
発光素子層６６は、その厚みが約２００ｎｍと非常に薄
いため、陽極６１端部の平坦化絶縁膜１７との段差によ
ってカバレッジが悪くなる。そのため、図８に矢印で示
す箇所は、陽極６１の頂点と陰極６７の頂点が向かい合
うため、ここに電界集中が生じ、発光層６４が早く劣化
するという問題が生じる。また、カバレッジが更に悪く
なると、図示したように、発光素子層６６が切れて、上
層に設けた陰極６７が陽極６１と短絡し、この画素は表
示欠陥となってしまう問題があった。
有機ＥＬ素子を形成する際に、陽極６１の上に形成する
発光素子層６６は、その厚みが約２００ｎｍと非常に薄
いため、陽極６１端部の平坦化絶縁膜１７との段差によ
ってカバレッジが悪くなる。そのため、図８に矢印で示
す箇所は、陽極６１の頂点と陰極６７の頂点が向かい合
うため、ここに電界集中が生じ、発光層６４が早く劣化
するという問題が生じる。また、カバレッジが更に悪く
なると、図示したように、発光素子層６６が切れて、上
層に設けた陰極６７が陽極６１と短絡し、この画素は表
示欠陥となってしまう問題があった。
【００１７】そこで本発明は、陽極の厚みによる発光層
６４の局所的な劣化や、短絡を防止し、よってより歩留
まりの高い、また、より寿命の長いＥＬ表示装置を提供
することを目的とする。
６４の局所的な劣化や、短絡を防止し、よってより歩留
まりの高い、また、より寿命の長いＥＬ表示装置を提供
することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためになされ、基板上に第１の電極、ホール輸送
層、発光層、電子輸送層、第２の電極が順に積層されて
なるエレクトロルミネッセンス素子を有するエレクトロ
ルミネッセンス表示装置において、第１の電極の端部は
斜面となっているエレクトロルミネッセンス表示装置で
ある。
決するためになされ、基板上に第１の電極、ホール輸送
層、発光層、電子輸送層、第２の電極が順に積層されて
なるエレクトロルミネッセンス素子を有するエレクトロ
ルミネッセンス表示装置において、第１の電極の端部は
斜面となっているエレクトロルミネッセンス表示装置で
ある。
【００１９】そして、第１の電極の斜面は１０度以上４
５度以下、さらには、２５度以上３５度以下の角度であ
る。
５度以下、さらには、２５度以上３５度以下の角度であ
る。
【００２０】また、第１の電極の厚さは、ホール輸送
層、発光層、電子輸送層の膜厚の合計の１／２、さらに
はその１／３よりも薄い。
層、発光層、電子輸送層の膜厚の合計の１／２、さらに
はその１／３よりも薄い。
【００２１】
【発明の実施の形態】本発明の第１の実施形態について
以下に以下に説明する。第１の実施形態は、本発明をア
クティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置に適用した例で
ある。図１に第１の実施形態のＥＬ表示装置の１表示画
素を示す平面図を示し、図２に図１中のＡ−Ａ線に沿っ
た断面図を示す。
以下に以下に説明する。第１の実施形態は、本発明をア
クティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置に適用した例で
ある。図１に第１の実施形態のＥＬ表示装置の１表示画
素を示す平面図を示し、図２に図１中のＡ−Ａ線に沿っ
た断面図を示す。
【００２２】各画素の駆動回路は、図９に示す回路と全
く同一であって、図６，７の従来例と異なる点は第１の
電極である陽極１の断面形状のみである。
く同一であって、図６，７の従来例と異なる点は第１の
電極である陽極１の断面形状のみである。
【００２３】５１は図９のゲート信号線Ｇｎ、５２はド
レイン信号線Ｄｍ、５３は駆動電源１５０、５４は補助
容量１７０の電極１７２、６１は有機ＥＬ素子１６０の
陽極１６１にそれぞれ相当する。行方向にゲート信号線
５１が配置され、列方向にドレイン信号線５２と駆動電
源５３が配置されている。それらによって区画された領
域内に補助容量と発光層が配置される。補助容量は、半
導体膜１３と電極５４によって形成されている。半導体
膜１３はコンタクトＣ１を介してドレイン信号線５２に
接続され、ドレイン１３ｄ、ソース１３ｓの間にゲート
電極１１が配置されている。
レイン信号線Ｄｍ、５３は駆動電源１５０、５４は補助
容量１７０の電極１７２、６１は有機ＥＬ素子１６０の
陽極１６１にそれぞれ相当する。行方向にゲート信号線
５１が配置され、列方向にドレイン信号線５２と駆動電
源５３が配置されている。それらによって区画された領
域内に補助容量と発光層が配置される。補助容量は、半
導体膜１３と電極５４によって形成されている。半導体
膜１３はコンタクトＣ１を介してドレイン信号線５２に
接続され、ドレイン１３ｄ、ソース１３ｓの間にゲート
電極１１が配置されている。
【００２４】半導体膜４３はコンタクトＣ２を介して駆
動電源５３に接続され、ドレイン４３ｄ、ソース４３ｓ
の間に半導体膜１３に接続されたゲート電極４１が配置
されている。半導体膜４３はコンタクトＣ３を介して有
機ＥＬ素子の陽極１に接続されている。
動電源５３に接続され、ドレイン４３ｄ、ソース４３ｓ
の間に半導体膜１３に接続されたゲート電極４１が配置
されている。半導体膜４３はコンタクトＣ３を介して有
機ＥＬ素子の陽極１に接続されている。
【００２５】図２に示すように、有機ＥＬ表示装置は、
ガラスや合成樹脂などから成る基板又は導電性を有する
基板あるいは半導体基板等の基板１０上に、ＴＦＴ及び
有機ＥＬ素子を順に積層形成して成る。ただし、基板１
０として導電性を有する基板及び半導体基板を用いる場
合には、これらの基板１０上にＳｉＯ2やＳｉＮなどの
絶縁膜を形成した上にＴＦＴ及び有機ＥＬ表示装置を形
成する。
ガラスや合成樹脂などから成る基板又は導電性を有する
基板あるいは半導体基板等の基板１０上に、ＴＦＴ及び
有機ＥＬ素子を順に積層形成して成る。ただし、基板１
０として導電性を有する基板及び半導体基板を用いる場
合には、これらの基板１０上にＳｉＯ2やＳｉＮなどの
絶縁膜を形成した上にＴＦＴ及び有機ＥＬ表示装置を形
成する。
【００２６】本実施の形態においては、第１及び第２の
ＴＦＴ３０，４０ともに、ゲート電極を能動層の上方に
設けたいわゆるトップゲート型のＴＦＴであり、能動層
として多結晶シリコンよりなる半導体膜を用いた場合を
示す。またゲート電極１１がダブルゲート構造であるＴ
ＦＴの場合を示す。
ＴＦＴ３０，４０ともに、ゲート電極を能動層の上方に
設けたいわゆるトップゲート型のＴＦＴであり、能動層
として多結晶シリコンよりなる半導体膜を用いた場合を
示す。またゲート電極１１がダブルゲート構造であるＴ
ＦＴの場合を示す。
【００２７】まず、スイッチング用のＴＦＴである第１
のＴＦＴ３０について説明する。
のＴＦＴ３０について説明する。
【００２８】図２に示すように、石英ガラス、無アルカ
リガラス等からなる絶縁性基板１０上に、半導体膜４
３、ゲート絶縁膜１２を順に形成する。半導体膜４３
は、第２のＴＦＴの能動層となっており、ソース４３
ｓ、ドレイン４３ｄ、チャネル４３ｃを有する。ゲート
絶縁膜１２上に、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）
などの高融点金属からなるゲート電極４１が形成され、
これを覆ってＳｉＯ2膜、ＳｉＮ膜及びＳｉＯ2膜の順に
積層された層間絶縁膜１５が形成される。その上にドレ
イン信号線５２、駆動電源５３を形成する。
リガラス等からなる絶縁性基板１０上に、半導体膜４
３、ゲート絶縁膜１２を順に形成する。半導体膜４３
は、第２のＴＦＴの能動層となっており、ソース４３
ｓ、ドレイン４３ｄ、チャネル４３ｃを有する。ゲート
絶縁膜１２上に、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）
などの高融点金属からなるゲート電極４１が形成され、
これを覆ってＳｉＯ2膜、ＳｉＮ膜及びＳｉＯ2膜の順に
積層された層間絶縁膜１５が形成される。その上にドレ
イン信号線５２、駆動電源５３を形成する。
【００２９】ＴＦＴは、いわゆるＬＤＤ（Lightly Dope
d Drain）構造である。即ち、チャネル１３ｃ上のゲー
ト電極４１をマスクにしてイオンドーピングし、更にゲ
ート電極４１及びその両側のゲート電極４１から一定の
距離までをレジストにてカバーしイオンドーピングして
ゲート電極４１の両側に低濃度領域とその外側に高濃度
領域のソース４３ｓ及びドレイン４３ｄが設けられてい
る。
d Drain）構造である。即ち、チャネル１３ｃ上のゲー
ト電極４１をマスクにしてイオンドーピングし、更にゲ
ート電極４１及びその両側のゲート電極４１から一定の
距離までをレジストにてカバーしイオンドーピングして
ゲート電極４１の両側に低濃度領域とその外側に高濃度
領域のソース４３ｓ及びドレイン４３ｄが設けられてい
る。
【００３０】更に全面に例えば有機樹脂から成り表面を
平坦にする平坦化絶縁膜１７を形成する。そして、その
平坦化絶縁膜１７のソース４３ｓに対応した位置にコン
タクトホールを形成し、コンタクトＣ３を介してソース
４３ｓとコンタクトしたＩＴＯから成る透明な第１の電
極、即ち有機ＥＬ素子の陽極１を平坦化絶縁膜１７上に
形成する。
平坦にする平坦化絶縁膜１７を形成する。そして、その
平坦化絶縁膜１７のソース４３ｓに対応した位置にコン
タクトホールを形成し、コンタクトＣ３を介してソース
４３ｓとコンタクトしたＩＴＯから成る透明な第１の電
極、即ち有機ＥＬ素子の陽極１を平坦化絶縁膜１７上に
形成する。
【００３１】発光素子層６６は、一般的な構造であり、
ＩＴＯ等の透明電極から成る陽極１、ＭＴＤＡＴＡ（4,
4-bis(3-methylphenylphenylamino)biphenyl）から成る
第１ホール輸送層６２、ＴＰＤ（4,4,4-tris(3-methylp
henylphenylamino)triphenylanine）からなる第２ホー
ル輸送層６３、キナクリドン（Quinacridone）誘導体を
含むＢｅｂｑ2（10-ベンゾ〔ｈ〕キノリノール−ベリリ
ウム錯体）から成る発光層６４及びＢｅｂｑ2から成る
電子輸送層６５、マグネシウム・インジウム合金もしく
はマグネシウム・銀合金もしくはフッ化リチウム／アル
ミニウム積層などから成る陰極６７がこの順番で積層形
成された構造である。
ＩＴＯ等の透明電極から成る陽極１、ＭＴＤＡＴＡ（4,
4-bis(3-methylphenylphenylamino)biphenyl）から成る
第１ホール輸送層６２、ＴＰＤ（4,4,4-tris(3-methylp
henylphenylamino)triphenylanine）からなる第２ホー
ル輸送層６３、キナクリドン（Quinacridone）誘導体を
含むＢｅｂｑ2（10-ベンゾ〔ｈ〕キノリノール−ベリリ
ウム錯体）から成る発光層６４及びＢｅｂｑ2から成る
電子輸送層６５、マグネシウム・インジウム合金もしく
はマグネシウム・銀合金もしくはフッ化リチウム／アル
ミニウム積層などから成る陰極６７がこの順番で積層形
成された構造である。
【００３２】また有機ＥＬ素子は、陽極から注入された
ホールと、陰極から注入された電子とが発光層の内部で
再結合し、発光層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から
光が放たれ、この光が透明な陽極から透明絶縁基板を介
して外部へ放出されて発光する。
ホールと、陰極から注入された電子とが発光層の内部で
再結合し、発光層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から
光が放たれ、この光が透明な陽極から透明絶縁基板を介
して外部へ放出されて発光する。
【００３３】このように構成された表示画素が基板１０
上にマトリクス状に配置されることにより、有機ＥＬ表
示装置が形成される。
上にマトリクス状に配置されることにより、有機ＥＬ表
示装置が形成される。
【００３４】さて、本実施形態の陽極１は、図２に示し
たように、端部が斜面となっている。この斜面によっ
て、発光素子層６６は陽極１から平坦化絶縁膜１７上に
なだらかに形成されるので、カバレッジが悪くなって、
陽極１と陰極６７とが短絡することが防止される。ま
た、斜面であるので、陽極１の端部には陰極６７を向い
た角がないので、電界集中がおこりにくい。従って、発
光層６４は全面に均等に発光し、一部分が早く劣化する
こともない。
たように、端部が斜面となっている。この斜面によっ
て、発光素子層６６は陽極１から平坦化絶縁膜１７上に
なだらかに形成されるので、カバレッジが悪くなって、
陽極１と陰極６７とが短絡することが防止される。ま
た、斜面であるので、陽極１の端部には陰極６７を向い
た角がないので、電界集中がおこりにくい。従って、発
光層６４は全面に均等に発光し、一部分が早く劣化する
こともない。
【００３５】図３に示す陽極１の斜面の角度θは、より
小さい方が断線や電界集中の防止には好適である。しか
し、角度が浅くなると、陽極１の端部は、極めて薄い膜
となってしまい、形状の再現性が低下するという問題が
生じる。従って、陽極１の斜面の角度は１０゜〜４５
゜、望ましくは３０゜程度とする。また、陽極１の上端
は、図３（ｂ）に示すように、なだらかな曲線となるよ
うにするとなおよい。
小さい方が断線や電界集中の防止には好適である。しか
し、角度が浅くなると、陽極１の端部は、極めて薄い膜
となってしまい、形状の再現性が低下するという問題が
生じる。従って、陽極１の斜面の角度は１０゜〜４５
゜、望ましくは３０゜程度とする。また、陽極１の上端
は、図３（ｂ）に示すように、なだらかな曲線となるよ
うにするとなおよい。
【００３６】次に陽極１を斜面とする方法について説明
する。上述したように、ＩＴＯ膜のエッチングは、従来
ウェットエッチを用いていたが、ウェットエッチでは、
斜面の角度θはほぼ９０゜となってしまう。そこで本実
施形態では、全面に形成したＩＴＯ膜にポジ型フォトレ
ジストを形成し、Ｃｌ2や、ＨＣｌのような塩素系ガス
を用いたドライエッチを行うことによってＩＴＯ端部を
斜面とした。図４は陽極１の形成方法を示す断面図であ
る。まず図４（ａ）に示すように、平坦化絶縁膜１７上
に全面にＩＴＯ膜２１を形成する。次に所定の領域にポ
ジ型フォトレジスト２２を形成する。これを塩素ガスも
しくは塩化水素ガスのような塩素系ガスにさらすと、Ｉ
ＴＯ膜２１及びフォトレジスト２２が等方的にエッチン
グされる。塩素系ガスを用いたドライエッチは、ＩＴＯ
膜２１とフォトレジスト２２との選択性が低く、ＩＴＯ
膜２１と同時にフォトレジスト２２もエッチングされ
る。選択性は低いものの、ＩＴＯ膜２１の方が早くエッ
チングされるため、エッチング途中は図４（ｂ）に示す
ようになる。そのままエッチングを継続し、エッチング
終了時点を図４（ｃ）に示す。本実施形態では、斜面の
角度θは約３０゜となった。このように、ＩＴＯ膜とレ
ジストの選択性が低いエッチングガスを用いて等方性エ
ッチングをすることによって、端部を斜面とする陽極１
を形成することができる。
する。上述したように、ＩＴＯ膜のエッチングは、従来
ウェットエッチを用いていたが、ウェットエッチでは、
斜面の角度θはほぼ９０゜となってしまう。そこで本実
施形態では、全面に形成したＩＴＯ膜にポジ型フォトレ
ジストを形成し、Ｃｌ2や、ＨＣｌのような塩素系ガス
を用いたドライエッチを行うことによってＩＴＯ端部を
斜面とした。図４は陽極１の形成方法を示す断面図であ
る。まず図４（ａ）に示すように、平坦化絶縁膜１７上
に全面にＩＴＯ膜２１を形成する。次に所定の領域にポ
ジ型フォトレジスト２２を形成する。これを塩素ガスも
しくは塩化水素ガスのような塩素系ガスにさらすと、Ｉ
ＴＯ膜２１及びフォトレジスト２２が等方的にエッチン
グされる。塩素系ガスを用いたドライエッチは、ＩＴＯ
膜２１とフォトレジスト２２との選択性が低く、ＩＴＯ
膜２１と同時にフォトレジスト２２もエッチングされ
る。選択性は低いものの、ＩＴＯ膜２１の方が早くエッ
チングされるため、エッチング途中は図４（ｂ）に示す
ようになる。そのままエッチングを継続し、エッチング
終了時点を図４（ｃ）に示す。本実施形態では、斜面の
角度θは約３０゜となった。このように、ＩＴＯ膜とレ
ジストの選択性が低いエッチングガスを用いて等方性エ
ッチングをすることによって、端部を斜面とする陽極１
を形成することができる。
【００３７】次に陽極１の膜厚について述べる。陽極１
の膜厚は、発光素子層６６の合計膜厚に比較して薄く形
成する。陽極１の膜厚が薄ければ、平坦化絶縁膜１７と
の間に生じる段差も緩和されるので、発光素子層６６の
断線が防止できる。陽極１の厚みによって、表示の色味
が変化するため、必ずしも任意の厚さに設定できるわけ
ではないが、可能であれば、陽極１の膜厚は発光素子層
６６の合計膜厚の１／２以下、さらには１／３以下とす
ることが望ましい。ただし、陽極１を薄く形成しすぎる
と、陽極１の一部が欠ける等、形状の再現性が低下す
る。本実施形態では、陽極６１は厚さ約８５ｎｍ、発光
素子層６６は厚さが計約２００ｎｍ、陰極６７は厚さ約
２００ｎｍである。
の膜厚は、発光素子層６６の合計膜厚に比較して薄く形
成する。陽極１の膜厚が薄ければ、平坦化絶縁膜１７と
の間に生じる段差も緩和されるので、発光素子層６６の
断線が防止できる。陽極１の厚みによって、表示の色味
が変化するため、必ずしも任意の厚さに設定できるわけ
ではないが、可能であれば、陽極１の膜厚は発光素子層
６６の合計膜厚の１／２以下、さらには１／３以下とす
ることが望ましい。ただし、陽極１を薄く形成しすぎる
と、陽極１の一部が欠ける等、形状の再現性が低下す
る。本実施形態では、陽極６１は厚さ約８５ｎｍ、発光
素子層６６は厚さが計約２００ｎｍ、陰極６７は厚さ約
２００ｎｍである。
【００３８】本発明は、単純マトリクス型のＥＬ表示装
置にも適用できる。図５は本発明の第２の実施形態を示
す単純マトリクス型ＥＬ表示装置の平面図及びそのＡ−
Ａ線断面図である。
置にも適用できる。図５は本発明の第２の実施形態を示
す単純マトリクス型ＥＬ表示装置の平面図及びそのＡ−
Ａ線断面図である。
【００３９】透明基板７０上に縦方向に延在する第１の
電極である陽極７１が配置され、発光素子層６６を介し
て、第１の電極７１に交差して横方向に延在する第２の
電極である陰極７２が配置されている。発光素子層６６
のうち、発光層６４は陽極７１と陰極７２の交点それぞ
れに形成されている。
電極である陽極７１が配置され、発光素子層６６を介し
て、第１の電極７１に交差して横方向に延在する第２の
電極である陰極７２が配置されている。発光素子層６６
のうち、発光層６４は陽極７１と陰極７２の交点それぞ
れに形成されている。
【００４０】なお、上述の各実施の形態においてはＴＦ
Ｔは能動層の上にゲート電極があるトップゲート構造を
例示したが、ボトムゲート構造でも良い。また、上述の
各実施の形態においては、能動層として半導体膜を用い
たが、微結晶シリコン膜又は非晶質シリコンを用いても
良い。
Ｔは能動層の上にゲート電極があるトップゲート構造を
例示したが、ボトムゲート構造でも良い。また、上述の
各実施の形態においては、能動層として半導体膜を用い
たが、微結晶シリコン膜又は非晶質シリコンを用いても
良い。
【００４１】本実施形態においても陽極７１の端部は斜
面となっており、発光素子層６６がなめらかに形成され
るので、陽極７１と陰極７２との短絡が防止できる。
面となっており、発光素子層６６がなめらかに形成され
るので、陽極７１と陰極７２との短絡が防止できる。
【００４２】更に、上述の各実施の形態においては、有
機ＥＬ表示装置について説明したが、本発明はそれに限
定されるものではなく、発光層が無機材料から成る無機
ＥＬ表示装置にも適用が可能であり、同様の効果が得ら
れる。
機ＥＬ表示装置について説明したが、本発明はそれに限
定されるものではなく、発光層が無機材料から成る無機
ＥＬ表示装置にも適用が可能であり、同様の効果が得ら
れる。
【００４３】また、本明細書において、第１の電極を陽
極として説明したが、第１の電極とは、基板とＥＬ素子
との間に配置され、ＥＬ素子に覆われる電極であり、陰
極となる場合もあり得る。
極として説明したが、第１の電極とは、基板とＥＬ素子
との間に配置され、ＥＬ素子に覆われる電極であり、陰
極となる場合もあり得る。
【００４４】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明は、第１の
電極の端部は斜面となっているので、この上に形成され
るエレクトロルミネッセンス素子がなだらかに形成さ
れ、第１の電極と第２の電極の短絡が防止され、歩留ま
りの高いエレクトロルミネッセンス表示装置とすること
ができる。
電極の端部は斜面となっているので、この上に形成され
るエレクトロルミネッセンス素子がなだらかに形成さ
れ、第１の電極と第２の電極の短絡が防止され、歩留ま
りの高いエレクトロルミネッセンス表示装置とすること
ができる。
【００４５】また、第１の電極端部における電界集中が
防止されるので、局所的にエレクトロルミネッセンス素
子が劣化することを防止でき、寿命の長いエレクトロル
ミネッセンス表示装置とすることができる。
防止されるので、局所的にエレクトロルミネッセンス素
子が劣化することを防止でき、寿命の長いエレクトロル
ミネッセンス表示装置とすることができる。
【００４６】そして、第１の電極の斜面は１０度以上４
５度以下、さらには、２５度以上３５度以下の角度であ
るので、発光素子層を確実に形成でき、かつ第１の電極
の形状の再現性を損なうことがない。
５度以下、さらには、２５度以上３５度以下の角度であ
るので、発光素子層を確実に形成でき、かつ第１の電極
の形状の再現性を損なうことがない。
【００４７】また、第１の電極の厚さは、発光素子層の
膜厚の１／２、さらにはその１／３よりも薄いので、発
光素子層を確実に形成することができる。
膜厚の１／２、さらにはその１／３よりも薄いので、発
光素子層を確実に形成することができる。
【図１】本発明のアクティブマトリクス型ＥＬ表示装置
の平面図である。
の平面図である。
【図２】本発明のアクティブマトリクス型ＥＬ表示装置
の断面図である。
の断面図である。
【図３】本発明の第１の電極端部を拡大して示した断面
図である。
図である。
【図４】本発明の第１の電極の形成方法を示す断面図で
ある。
ある。
【図５】本発明の単純マトリクス型ＥＬ表示装置の平面
図及び断面図である。
図及び断面図である。
【図６】本発明のＥＬ表示装置の断面図である。
【図７】本発明のＥＬ表示装置の断面図である。
【図８】従来のＥＬ表示装置の問題点を説明するための
断面図である。
断面図である。
【図９】ＥＬ表示装置の等価回路図である。
１，６１，７１ 第１の電極 ６７，７２ 第２の電極 １１，４１ ゲート １３ｓ、４３ｓ ソース １３ｄ、４３ｄ ドレイン １３ｃ、４３ｃ チャネル ３０ 第１のＴＦＴ ４０ 第２のＴＦＴ ５３ 駆動電源 ６６ 発光素子層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3K007 AB00 AB05 AB18 BA06 BB07 CA01 CB01 DA00 DB03 EB00 FA01 5C094 AA21 AA37 BA03 BA27 CA19 DA09 EA05 EB02 FB01 HA08
Claims (11)
- 【請求項１】 基板上方に形成された第１の電極と、該
第１の電極上に形成された発光素子層と、該発光素子層
上に形成された第２の電極とを有するエレクトロルミネ
ッセンス表示装置において、前記第１の電極の端部は斜
面となっていることを特徴とするエレクトロルミネッセ
ンス表示装置。 - 【請求項２】 前記第１の電極の斜面は１０度以上４５
度以下の角度であることを特徴とする請求項１に記載の
エレクトロルミネッセンス表示装置。 - 【請求項３】 前記第１の電極の斜面は２５度以上３５
度以下の角度であることを特徴とする請求項１に記載の
エレクトロルミネッセンス表示装置。 - 【請求項４】 前記第１の電極の厚さは、前記発光素子
層の膜厚の１／２よりも薄いことを特徴とする請求項１
乃至３のいずれかに記載のエレクトロルミネッセンス表
示装置。 - 【請求項５】 前記第１の電極の厚さは、前記発光素子
層の膜厚の１／３よりも薄いことを特徴とする請求項１
乃至３のいずれかに記載のエレクトロルミネッセンス表
示装置。 - 【請求項６】 基板上方に形成された第１の電極と、該
第１の電極上に形成された発光素子層と、該エレクトロ
ルミネッセンス素子上に形成された第２の電極とを有す
るエレクトロルミネッセンス表示装置において、前記第
１の電極の厚さは、前記発光素子層の１／２よりも薄い
ことを特徴とするエレクトロルミネッセンス表示装置。 - 【請求項７】 基板上方に形成された第１の電極と、該
第１の電極上に形成された発光素子層と、該エレクトロ
ルミネッセンス素子上に形成された第２の電極とを有す
るエレクトロルミネッセンス表示装置において、前記第
１の電極の厚さは、前記発光素子層の１／３よりも薄い
ことを特徴とするエレクトロルミネッセンス表示装置。 - 【請求項８】 前記第１の電極は画素毎に独立して形成
され、前記エレクトロルミネッセンス素子を駆動する薄
膜トランジスタを備えたアクティブマトリクス型である
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のエ
レクトロルミネッセンス表示装置。 - 【請求項９】 前記薄膜トランジスタを覆って形成され
た平坦化絶縁膜を更に有し、該平坦化絶縁膜上に前記第
１の電極が形成されていることを特徴とする請求項８に
記載のエレクトロルミネッセンス表示装置。 - 【請求項１０】 前記第１の電極は第１の方向に延在
し、前記第２の電極は、前記第１の電極と交差するよう
に第２の方向に延在した単純マトリクス型であることを
特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のエレクト
ロルミネッセンス表示装置。 - 【請求項１１】 前記発光素子層は、ホール輸送層、発
光層、電子輸送層が積層されてなることを特徴とする請
求項１乃至１０のいずれかに記載のエレクトロルミネッ
センス表示装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28317499A JP2001110575A (ja) | 1999-10-04 | 1999-10-04 | エレクトロルミネッセンス表示装置 |
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