JP2002207440A

JP2002207440A - 平面表示装置

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Publication number: JP2002207440A
Application number: JP2001002784A
Authority: JP
Inventors: Ryota Kotake; 良太小竹
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2001-01-10
Filing date: 2001-01-10
Publication date: 2002-07-26

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】平面表示パネルに欠陥が存在する場合、その
欠陥部分のみを切断可能な平面表示装置を提供するこ
と。【解決手段】走査電極１２４と信号電極１２２を積層
した構造を有しており、有機エレクトロルミネセント層
１２３が走査電極１２４と信号電極１２２に挟まれるよ
うに形成されている平面表示パネル１２０と、走査電極
１２４及び信号電極１２２と電気的に接続されていて、
平面表示パネル１２０を駆動させる駆動制御部を備えた
平面表示装置において、平面表示パネル１２０は、画素
を形成する領域に形成されており、走査電極１２４及び
信号電極１２２と電気的に絶縁された複数の画素電極２
１０と、複数の画素電極２１０を走査電極１２４もしく
は信号電極１２２と電気的に接続するための複数の画素
配線２００とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば有機薄膜
ＥＬ素子や液晶表示素子等を用いた平面表示装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】平面表示パネルの一種として、エレクト
ロルミネセントディスプレイ（以下、「ＥＬＤ」とい
う）と呼ばれるものがある。ＥＬＤは、蛍光体に電圧を
印加したときに発光する現象（エレクトロルミネセンス
（ＥＬ））を原理としたものである。このＥＬＤは自発
光型のディスプレイであるため、高輝度（光コントラス
ト）であり視野角が広く、応答速度も速いという特徴を
有している。また、ＥＬＤは表示素子全体が固体である
ため、振動に強く、薄型化が容易であるという特徴を有
している。

【０００３】ＥＬＤの表示素子は、表示材料（蛍光材
料）として無機化合物を用いた無機ＥＬ素子と、有機化
合物を用いた有機薄膜ＥＬ素子に分類される。また、表
示材料の物理的形状の側面から見ると、表示材料を粉末
状にした分散型ＥＬ素子と、表示材料を薄膜上にした薄
膜ＥＬ素子に分類される。このうち、低電圧で高輝度が
得られることや発光色の選択の容易性等から有機薄膜Ｅ
Ｌ素子が注目されている。

【０００４】図７（Ａ）はこの有機薄膜ＥＬ素子の構造
を示す模式図、図７（Ｂ）はその断面図を示しており、
図７を参照して有機ＥＬ薄膜素子について説明する。図
７の有機ＥＬ薄膜素子１は、ガラス基板２の上に信号電
極３、有機薄膜ＥＬ層４、走査電極５がそれぞれ積層さ
れた構造を有している。信号電極（コラム電極）３は、
たとえばＩＴＯ（インジウム−スズ酸化物）等からなる
透明電極であって、表示画面の縦方向（矢印Ｘ方向）に
向かってストライプ状（縞状）に形成されている。走査
電極（ロウ電極）５は有機薄膜ＥＬ層４上に積層されて
いて、表示画面の横方向（矢印Ｙ方向）に向かってスト
ライプ状に形成されている。従って、信号電極３と走査
電極５は互いに直交するように形成されている。

【０００５】信号電極３と走査電極５の挟まれた領域に
は有機正孔輸送層４ａ、有機発光層４ｂ、有機電子輸送
層４ｃからなる有機薄膜ＥＬ層４が形成されている。有
機正孔輸送層４ａは、たとえばＡｌｑ３（トリス−（８
−ヒドロキシキノリン）アルミニウム）とＤＣＭ（４−
ジシアノメチレン−６−（ｐ−ジメチルアミノスチリ
ル）−２−メチル−４Ｈ−ピラン）の混合物からなって
いて、信号電極３から注入された正孔を有機発光層４ｂ
に移動させる機能を有している。

【０００６】有機電子輸送層４ｃは、たとえばトリフェ
ニルジアン誘導体（ＴＰＤ）（Ｎ，Ｎ‘−ビス（３−メ
チルフェニル）１，１’−ビフェニル−４，４‘−ジア
ミン）からなっていて、走査電極５から注入された電子
を有機発光層４ｂに移動させる機能を有している。有機
発光層４ｂは、表示しようとする色に応じた蛍光材料か
らなっていて、たとえば赤色蛍光材料はＤＣＭ、緑色蛍
光材料はＡｌｑ３、青色蛍光材料はＺｎ（ｏｘｚ）２
（２−（ｏ−ヒドロキシフェニル）−ベンズオキサゾー
ルの亜鉛錯体）からなっている。また、白色を表示する
場合、たとえば赤緑青の各色の蛍光材料を高分子中に分
散させて合成する方法や積層して合成する方法が用いら
れている。

【０００７】ここで、信号電極３と走査電極５に駆動電
圧が印加されると、信号電極３から有機発光層４ｂに対
して有機正孔輸送層４ａを介して正孔が移動する。ま
た、走査電極５から有機発光層４ｂに対して有機電子輸
送層４ｃを介して電子が移動する。そして、有機発光層
４ｂにおける信号電極３と走査電極５の交差する領域
で、移動した正孔と電子が再結合する。すると、有機発
光層４ｂの蛍光材料がこの再結合により励起され、この
励起状態から再び基底状態に戻るときに蛍光材料から蛍
光が放射される。

【０００８】この有機薄膜ＥＬ素子を用いて平面表示装
置を構成する場合、信号電極３には表示信号が供給され
走査電極５には走査信号が供給されることで、信号電極
３と走査電極５の交差する領域を画素として映像を表示
させることができるようになる。ここで、信号電極３及
び走査電極５に供給する駆動電圧を制御する駆動制御部
が必要となる。

【０００９】図８は有機薄膜ＥＬ素子を用いた平面表示
装置を示す模式図であり、図８を参照して平面表示装置
１０について説明する。平面表示装置１０は、信号電極
駆動回路基板１１、走査電極駆動回路基板１２、有機薄
膜ＥＬ素子を用いた平面表示パネル１３を有している。
信号電極駆動回路基板１１は信号電極３側と電気的に接
続されており、走査電極駆動回路基板１２は走査電極５
側と電気的に接続されている。ここで、信号電極駆動回
路基板１１及び走査電極駆動回路基板１２はそれぞれ平
面表示パネル１３の外周側に配置されていて、平面表示
パネル１３と配線１４を介してそれぞれ電気的に接続さ
れた状態になっている。各駆動回路基板１１、１２に
は、それぞれたとえばドライバＩＣからなる駆動制御部
１１ａ、１２ａが配置されていて、信号電極３及び走査
電極５に印加する駆動電圧を制御している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このように、信号電極
３及び走査電極５をストライプ状に配置する平面表示パ
ネル１３は、いわゆる単純マトリクス駆動方式で駆動さ
れる。この方式は構造が単純なため、安価に製造できた
り、開口率が大きく取れる等のメリットがある。しか
し、有機薄膜ＥＬ層４にダスト等が混入した場合、信号
電極３と走査電極５がショートしてしまう場合がある。
たとえば図８の信号電極３ａと走査電極５ａにおいて、
１カ所だけでもショートによる不良が発生した場合につ
いて考慮する。このとき、信号電極３ａと走査電極５ａ
はそれぞれ帯状に形成されている。従って、この信号電
極３ａと走査電極５ａの全体に渡ってショートによるラ
イン状の欠陥が発生することになる。従って、略十字状
の発光不良が発生し、画質の低下が生じてしまうという
問題がある。

【００１１】そこで本発明は上記課題を解決し、平面表
示パネルにショートによる不良が存在する場合、その欠
陥部分のみを切断可能な平面表示装置を提供することを
目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的は、請求項１の
発明によれば、走査電極と信号電極を積層した構造を有
しており、有機エレクトロルミネセント層が前記走査電
極と前記信号電極に挟まれるように形成されている平面
表示パネルと、前記走査電極及び前記信号電極と電気的
に接続されていて、前記平面表示パネルを駆動させる駆
動制御部とを備えた平面表示装置において、前記平面表
示パネルは、画素を形成する領域に設けられていて、前
記走査電極及び前記信号電極と電気的に絶縁された複数
の画素電極と、複数の前記画素電極を前記走査電極もし
くは前記信号電極とそれぞれ電気的に接続させるための
複数の画素配線とを備えた平面表示装置により達成され
る。

【００１３】請求項１の構成によれば、平面表示パネル
において、走査電極と信号電極が積層されており、その
走査電極と信号電極の間に有機エレクトロルミネセント
層が形成された構造を有している。そして、平面表示パ
ネルのうち、画素を形成する部位には複数の画素電極が
形成されており、この画素電極は信号電極及び駆動電極
とはそれぞれ電気的に絶縁されている。そして、画素電
極は、画素配線を介して信号電極もしくは画素電極と電
気的に接続されるようになる。

【００１４】ここで、画素電極とこの画素電極と電気的
に接続されていない信号電極もしくは走査電極がショー
トした場合、ショートした部位と電気的に接続されてい
る信号電極及び走査電極全体がショートによる不良を起
こしている状態となる。従って、平面表示パネルにおい
て、信号電極の方向と走査電極の方向に向かって十字状
にライン状の欠陥が発生してしまう。このとき、ショー
トによる不良を起こしている画素電極に接続された画素
配線がたとえばレーザ光等により切断される。すると、
画素電極と、この画素電極に画素配線を介して接続され
た信号電極もしくは走査電極が電気的に絶縁された状態
となる。従って、ショートを発生している画素電極のみ
欠陥領域になり、ライン状の欠陥が生じるのを防止する
ことができる。

【００１５】また、請求項３の構成において、画素電極
と、画素電極と電気的に接続された走査電極もしくは信
号電極が異なる平面上に形成されることで、信号電極、
走査配線及び画素配線の形成領域を広くすることができ
る。よって、信号電極及び画素配線を太くすることがで
き、配線抵抗の低下及び配線パターンの自由度の向上を
図ることができる。さらに、請求項４の構成において、
画素配線の一部が平面表示パネルにおける表示面の裏面
側に形成されていることで、画素配線をたとえばレーザ
光と用いて切断する際に、裏面側から画素配線にレーザ
光を照射することができるようになる。また、請求項５
の構成において、画素配線と、画素配線と電気的に接続
された信号電極もしくは走査電極の表面に絶縁膜が形成
されていることで、画素配線、信号電極及び走査電極の
間でショートによる不良が発生しないようになってい
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、
技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明
の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨
の記載がない限り、これらの形態に限られるものではな
い。

【００１７】図１は本発明の平面表示装置の好ましい実
施の形態を示す構成図であり、図１を参照して平面表示
装置１００について説明する。図１の平面表示装置１０
０は、駆動制御部１１０と画像を形成する平面表示パネ
ル１２０を有している。駆動制御部１１０は、たとえば
平面表示パネル１２０の側面側に配置されていて、たと
えばプリント配線板からなる信号電極駆動回路基板１１
１と走査電極駆動回路基板１１２を備えている。信号電
極駆動回路基板１１１はフレキシブル配線基板（ＦＰ
Ｃ）からなる配線１１４を介して信号電極１２２と電気
的に接続されており、走査電極回路基板１１２は配線１
１４を介して走査電極１２４と電気的に接続されてい
る。信号電極駆動回路基板１１１と走査電極電極回路基
板１１２は、それぞれ駆動制御ＩＣ１１１ａ、１１２ａ
を有しており、信号電極１２２及び走査電極１２４に印
加する駆動電圧を制御する機能を有している。

【００１８】次に、図２は平面表示パネル１２０を示す
模式図であり、図１と図２を参照して平面表示パネル１
２０について説明する。平面表示パネル１２０は、たと
えば有機薄膜ＥＬ素子を用いた平面表示パネルであっ
て、ガラス基板１２１上に信号電極（コラム電極）１２
２、表示材料である有機エレクトロルミネセント層（以
下、「有機薄膜ＥＬ層」という）１２３、走査電極（ロ
ウ電極）１２４がそれぞれ積層された構造を有してい
る。信号電極１２２、有機薄膜ＥＬ層１２３及び走査電
極１２４は、それぞれたとえば膜厚数百Å〜数μｍで形
成されている。また、信号電極１２２及び走査電極１２
４は、アルミニウム電極もしくはクロム電極等から構成
されている。

【００１９】信号電極１２２は、ガラス基板１２１上に
表示画面の縦方向（矢印Ｘ方向）に向かってストライプ
状に形成されている。また、信号電極１２２には、後述
するように、画素配線２００を介して画素電極２１０と
電気的に接続されている。走査電極１２４は信号電極１
２２上に有機薄膜ＥＬ層１２３を介して積層されてい
て、表示画面の横方向（矢印Ｙ方向）に向かってストラ
イプ状に形成されている。そして、信号電極１２２と走
査電極１２４には駆動制御部１１０から駆動電圧が印加
されるようになっている。

【００２０】信号電極１２２と走査電極１２４に挟まれ
ており、信号電極１２２と走査電極１２４の交差する領
域には有機薄膜ＥＬ層１２３が形成されている。この有
機薄膜ＥＬ層１２３は、有機正孔輸送層、有機発光層及
び有機電子輸送層を積層した構造を有している。そし
て、信号電極１２２及び走査電極１２４に駆動電圧が供
給されると、正孔が信号電極１２２から有機正孔輸送層
を介して有機発光層へ移動し、電子が走査電極１２４か
ら有機電子輸送層を介して有機発光層へ移動する。そし
て、有機発光層において、正孔と電子が再結合すること
により発光するようになっている。

【００２１】次に、図３は画素配線２００及び画素電極
の一例を示す模式図であり、図１から図３を参照して画
素配線２００及び画素電極２１０について説明する。図
３において、画素電極２１０は、ガラス基板１２１上で
あって有機薄膜ＥＬ層１２３を発色させる領域に形成さ
れており、たとえば略四角状（アイランド状）に形成さ
れている。従って、画素電極２１０は、同一平面上に形
成された信号電極１２２と電気的に絶縁されていた状態
になっている。そして、画素電極２１０は、画素配線２
００を介して信号電極１２２と電気的に接続されること
となる。

【００２２】図１の信号電極駆動回路基板１１１から供
給される駆動電圧は、信号電極１２２から画素配線２０
０を介して画素電極２１０に印加されるようになってい
る。そして、走査電極１２４画素電極２１０に挟まれた
領域の有機薄膜ＥＬ層１２３が発光し、画像を形成する
こととなる。なお、信号電極１２２と画素配線２００の
表面には酸化膜等からなる絶縁膜が形成されている。こ
れにより、信号電極１２２又は画素配線２００と走査電
極１２４の間でショートによる不良が発生するのを防止
することができる。

【００２３】このように、信号電極１２２を従来のよう
に帯状に形成するのではなく、画素電極２１０を独立し
て形成し、信号電極１２２をバス線（信号線）として用
いている。これにより、画素電極２１０にショートによ
る不良が発生したとき、その修復作業を容易にするとと
もに、画質の低下を最小限に抑えることができる。具体
的には、図２と図３において、複数の画素電極２１０の
うち、画素電極２１０ａが走査電極１２４ａとショート
する場合について考慮する。このとき、帯状の走査電極
１２４ａ全体と、ショートした画素電極２１０ａと電気
的に接続された信号電極１２２ａ全体についてライン状
の欠陥が発生してしまう。

【００２４】そこで、その画素電極２１０ａに接続され
た画素配線２００ａがガラス基板１２１側から照射され
るレーザ光により切断される。すると、信号電極１２２
ａとショートしている画素電極２１０ａは、電気的に絶
縁された状態となる。すなわち、画素電極２１０ａは、
画素配線２００ａのみで信号電極１２２ａと電気的に接
続された状態になっているため、この画素配線２００ａ
を切断すれば、画素電極２１０ａは電気的に絶縁された
状態となる。これにより、ショートした画素電極２１０
ａは表示不良の状態となるが、その他の画素電極２１０
は正常に発光するようになる。このように、ショートし
た画像電極２１０ａに接続された画素配線２００ａを切
断することができるため、画像の劣化を最小限に抑える
ことができる。

【００２５】図４は本発明の平面表示装置における平面
表示パネルの第２の実施の形態を示す模式図であり、図
４を参照して平面表示パネル１１２０について説明す
る。なお、図４において、図２の平面表示パネル１２０
と同一の構造を有する部位には同一の符号を付してその
説明を省略する。図４の平面表示パネル１１２０が、図
２の平面表示パネル１２０と異なる点は、信号電極の構
造である。図４の信号電極１１２２は、画素電極２１０
と異なる平面上に形成されている。具体的には、信号電
極１１２２は走査電極１２４の上に絶縁膜３５０を介し
て形成されている。このように、信号電極１１２２及び
画素電極１２００と、画素電極２００を異なる平面上に
形成することで、信号電極１１２２及び画素電極１２０
０形成領域を広くすることができる。従って、信号電極
１１２２及び画素配線１２００を太くすることができ、
配線抵抗の低下を図ることができるとともに、配線パタ
ーンの自由度の向上を図ることができる。

【００２６】また、信号配線１１２２及び画素配線１２
１０の一部が、平面表示パネル１１２０の表示面１００
Ａ（ガラス基板１２１側）に対する裏面に形成されるよ
うになっている。そして、画素配線１２１０は、絶縁膜
３５０に形成されたスルーホールを介して画素電極２０
０と電気的に接続されている。このように、画素配線１
２１０の少なくとも一部を平面表示パネル１１２０の裏
面に形成することで、レーザ光を平面表示パネル３００
の裏面側から照射することができる。よって、画素配線
１２１０の切断する際の作業の容易性を向上させること
ができる。

【００２７】上記各実施の形態によれば、画素電極２１
０を１画素毎にアイランド状に形成し、その画素電極２
１０に対して画素配線２００のみで駆動制御部１１０と
電気的に接続したことにより、画素電極２１０にショー
ト欠陥が生じた場合であっても、ライン状に欠陥が発生
することを防ぐことができる。よって、平面表示パネル
１２０の歩留まりが向上するとともに、コストの低減を
図ることができる。また、この画素配線２００及び信号
配線１２２の表面に酸化膜やチッ化シリコン膜等の絶縁
膜を成膜することで、走査電極１２４との間にショート
による表示不良が発生するのを防止し、ライン状の欠陥
の発生を抑制することができる。また、図４に示すよう
に、信号電極１１２２及び画素配線２００を画素電極２
１０と異なる層に形成することで、信号電極２２１及び
画素配線２００の太さを大きくすることができ、配線抵
抗の低減を図ることができる。よって、駆動信号のなま
りによる画質の劣化が発生しにくくなり、表示画質を向
上させることができる。

【００２８】なお、本発明の実施の形態は、上記実施の
形態に限定されない。たとえば、上記実施の形態におい
て、信号電極１２２に画素電極２１０及びバス電極２２
０が形成された構造を有しているが、走査電極１２４を
バス線（信号線）としてのみ用い、この走査電極１２４
に画素配線２００を介して画素電極２１０を接続した構
造であっても良い。また、図１から図５において、平面
表示パネル１２０、１１２０が有機ＥＬ素子の場合につ
いて言及しているが、図６に示すようないわゆるＴＦＴ
ディスプレイの場合であっても適用することができる。

【００２９】このＴＦＴディスプレイ４００のうち、走
査電極１２４と画素電極２２１０が画素配線（ソース電
極）２２００を介して電気的に接続されている。そし
て、その画素配線２２００の一部が画素電極２２１０等
と重ならないようにガラス基板１２１上に形成されてい
る。すなわち、ガラス基板１２１上に形成された互いに
電気的に絶縁された走査電極１２４と信号電極１２２を
有しており、走査電極１２４と薄膜トランジスタ４１０
を介して電気的に接続された画素電極２２１０を有する
平面表示装置４００において、画素電極２２１０と薄膜
トランジスタ４１０の間には、少なくとも一部がガラス
基板１２１上に形成された部位を有する画素配線２２０
０が形成されている平面表示装置４００となっている。
これにより、画素電極２２１０が対向電極とショートし
た場合に、画素配線（ソース電極）２２００をレーザ光
で切断することで、ショートした画素電極２２１０だけ
を切断することができるようになる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
平面表示パネルに欠陥が存在する場合、その欠陥部分の
みを切断可能な平面表示装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の平面表示装置の好ましい実施の形態を
示す平面図。

【図２】本発明の平面表示装置における平面表示パネル
の構造を示す模式図。

【図３】本発明の平面表示装置において、画素電極にシ
ョートが発生した場合の修復の様子を示す模式図。

【図４】本発明の平面表示装置における平面表示パネル
の第２の実施の形態を示す模式図。

【図５】図４の平面表示パネルにおいて、画素電極にシ
ョートが発生した場合の修復の様子を示す模式図。

【図６】本発明の平面表示装置における平面表示パネル
の第３の実施の形態を示す模式図。

【図７】従来の有機ＥＬ素子の構成を示す模式図。

【図８】従来の平面表示装置の構成を示す平面図。

【符号の説明】

１００・・・平面表示装置、１１０・・・駆動制御部、
１２０、４００、１１２０・・・平面表示パネル、１２
１・・・ガラス基板、１２２、１１２２・・・信号電
極、１２３・・・有機薄膜ＥＬ層、１２４・・・走査電
極、２００、１２００、２２００・・・画素配線、２１
０、１２１０、２２１０・・・画素電極

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】走査電極と信号電極を積層した構造を有
しており、有機エレクトロルミネセント層が前記走査電
極と前記信号電極に挟まれるように形成されている平面
表示パネルと、前記走査電極及び前記信号電極と電気的
に接続されていて、前記平面表示パネルを駆動させる駆
動制御部とを備えた平面表示装置において、前記平面表示パネルは、画素を形成する領域に設けられていて、前記走査電極及
び前記信号電極と電気的に絶縁された複数の画素電極
と、複数の前記画素電極を前記走査電極もしくは前記信号電
極とそれぞれ電気的に接続させるための複数の画素配線
とを備えたことを特徴とする平面表示装置。
【請求項２】前記画素電極と、前記画素電極と電気的
に接続された前記走査電極もしくは前記信号電極は、同
一平面上に形成されたことを特徴とする請求項１に記載
の平面表示装置。
【請求項３】前記画素電極と、前記画素電極と電気的
に接続された前記走査電極もしくは前記信号電極は、異
なる平面上に形成されたことを特徴とする請求項１に記
載の平面表示装置。
【請求項４】前記画素配線の一部が、前記平面表示パ
ネルにおける表示面に対する裏面側に形成されているこ
とを特徴とする請求項１に記載の平面表示装置。
【請求項５】前記画素配線と、前記画素配線と電気的
に接続された前記画素電極もしくは前記走査電極の表面
には絶縁膜が形成されていることを特徴とする請求項１
に記載の平面表示装置。