JP2002366058A - アクティブマトリックス発光デバイス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 メモリー性があり、大画面化が可能な機械的
導電スイッチ式アクティブマトリックス発光素子を提供
する。 【解決手段】 各発光素子３の背面側に設けられ、それ
ぞれ透明電極２及び背面電極32に導通するコンデンサ電
極16，18の間に形成された誘電体層17とからなるコンデ
ンサ６と、コンデンサ６の背面側に設けられた可撓性絶
縁薄膜27と、可撓性絶縁薄膜27の内面にストライプ状に
形成され、コンデンサ電極16，18に間隙を置いて対向す
るデータ信号ライン列23と、可撓性絶縁薄膜27の外面に
データ信号ライン列23と直交するようにストライプ状に
形成された走査信号ライン列28とを有し、走査信号ライ
ン列27に流れる走査信号により走査信号ライン列27と透
明電極２又は背面電極32との間に静電気力が生じて可撓
性絶縁薄膜27は内側に撓み、もってデータ信号ライン列
23とコンデンサ電極16，18とが接続して、コンデンサ６
が充電されるとともに発光素子が駆動される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は機械的導電スイッチ
を有するアクティブマトリックス発光デバイスに関し、
特にメモリー性があり、少ないパターニング工程で作製
でき、大画面化が可能なアクティブマトリックス発光デ
バイスに関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】TFTを
用いたアクティブマトリックス駆動方式による発光ディ
スプレイはメモリー性があり、パッシブマトリックス駆
動方式よりも必要輝度が低く、ちらつきのないきれいな
画像を提供できるという利点を有する。図21はTFTを用
いたアクティブマトリックス駆動方式による有機ELディ
スプレイの等価回路を示す。有機EL素子110を含む１画
素分の駆動回路は、(1) データ信号ライン101からの表
示信号DATAが印加されるドレインと、走査信号ライン10
2からの走査信号SCANが印加されるゲートとを有し、走
査信号SCANによりオンオフするスイッチング用TFT 111
と、(2) TFT 111のソースとグランドGNDとの間に接続さ
れ、TFT 111のオン時に供給される表示信号（データ信
号ライン101の信号）により充電され、TFT 111のオフ時
には充電電圧Vgを保持するコンデンサ112と、(3) ドレ
インが駆動電源電圧Vdを供給する電源ライン117に接続
され、ソースが有機EL素子110の陽極に接続されるとと
もに、ゲートにコンデンサ112からの保持電圧Vgが供給
されることにより、有機EL素子110を電流駆動する駆動
用TFT 114とを有する。有機EL素子110の陰極はグランド
GNDに接続されており、駆動電源電圧Vdは例えば10Ｖの
ような正電位である。

【０００３】しかし特に電流注入型発光素子の場合、TF
Tのゲート電圧と電流特性が揃った駆動用トランジスタ
を基板面全体にわたって形成するのは非常に難しい。そ
のため、特開2000-259098号は、図22に示すように、陽
極と陰極の間に発光層を有するEL素子110と、EL素子110
と電源電位間に接続されEL素子110を電流Idで駆動する
駆動用薄膜トランジスタ（TFT）104と、表示信号ライン
101に接続され、走査信号ラインSCAN102の選択信号に応
じてオンオフするスイッチング用TFT 111と、スイッチ
ング用TFT 111を介して入力された表示信号電圧を保持
し、保持電圧Vgを駆動用TFT 104のゲートに供給するコ
ンデンサ112とを備え、駆動用TFT 104はトランジスタサ
イズ及びしきい値電圧が異なる複数のTFT 140，141を直
列接続してなるアクティブ型EL表示装置を提案してい
る。しかし複数のTFTを具備する構成では、TFTを製造す
る工程が煩雑になるだけでなく、TFTが発光した光を一
部吸収してしまい、光の取り出し効率が低下するという
問題がある。

【０００４】TFT方式とは異なり、特開2000-35591号に
開示のアクティブマトリックス素子は、静電力によって
作動する機械的導電スイッチを用いるアクティブマトリ
ックス駆動法を用いている。このアクティブマトリック
ス素子は、図23(a) に示すように、マトリックス状に形
成された走査信号ライン225及びデータ信号ライン216
と、それらの交差部に設けられたマトリックス駆動手段
と、各マトリックス駆動手段によって駆動される光機能
素子とを有し、各マトリックス駆動手段は静電気力によ
って作動する機械的導電スイッチ233からなる。機械的
導電スイッチ233は、静電気応力によって変形する可撓
性絶縁薄膜223と、可撓性絶縁薄膜223上の導電膜229
と、データ信号ライン216と、光機能素子のコンデンサ
電極227aとを備えている。

【０００５】このアクティブマトリックス素子235で
は、図23(a) に示すように、第１走査信号ライン213に
対して、走査信号ライン（第２走査信号ライン）225が
同電位であると、可撓性絶縁薄膜223は静電気力を受け
ず撓まない。従って、絶縁層215上に形成されたデータ
信号ライン216とコンデンサ電極227aとは電気的に接続
することなく非導通状態を保つ。一方図23(b) に示すよ
うに、第１走査信号ライン213に対して、走査信号ライ
ン225に電圧Vgを印加すると、可撓性絶縁薄膜223が静電
気力によって基板211側に撓み、可撓性絶縁薄膜223の下
方に位置するデータ信号ライン216及びコンデンサ電極2
27aに導電膜229が電気的に接続する。これによりデータ
信号ライン216とコンデンサ電極227aとの電位が等しく
なる。また走査信号ライン225の電圧をゼロにすると、
可撓性絶縁薄膜223は弾性力により元の位置に復帰し、
データ信号ライン216及びコンデンサ電極227aから離れ
る。これにより図23(a) に示す状態となって、データ信
号ライン216とコンデンサ電極227とは再び非導通状態と
なる。

【０００６】特開2000-35591号のアクティブマトリック
ス素子は、走査信号ラインとデータ信号ラインをマトリ
ックス状に形成した交差部に機械的導電スイッチを設け
た構造を有するので、半導体の成膜や不純物ドーピング
工程が不要となる。また光の取り出し側に発光する光を
吸収するTFTが一切ないため発光効率が高くなる。

【０００７】しかし、特開2000-35591号の技術では走査
信号ラインが２本必要であるので、データ信号ラインを
含めてパターニングされた電極が合計３本必要であり、
製造工程が煩雑であるという問題がある。その上、精細
な２つの走査信号ラインを平行に形成する必要があるた
め、製造歩留まりが悪く、コスト高になるという問題も
ある。

【０００８】従って本発明の目的は、メモリー性があ
り、かつ少ないパターニング工程で作製することがで
き、さらに大画面化が可能な機械的導電スイッチ式アク
ティブマトリックス発光素子を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明のアク
ティブマトリックス発光デバイスは、(a) 透明基板と、
(b) 前記透明基板の上に形成された透明電極と、前記透
明電極上に２次元状に配列された複数個の発光層と、各
発光層の背面に形成された背面電極とからなる複数個の
発光素子と、(c) 各発光素子の背面側に設けられ、それ
ぞれ前記透明電極及び前記背面電極に導通するコンデン
サ電極と、前記コンデンサ電極の間に形成された誘電体
層とからなるコンデンサと、(d) 前記コンデンサの背面
側に設けられた可撓性絶縁薄膜と、(e) 前記可撓性絶縁
薄膜の内面にストライプ状に形成され、前記コンデンサ
電極に間隙を置いて対向するデータ信号ライン列と、
(f)前記可撓性絶縁薄膜の外面に前記データ信号ライン
列と直交するようにストライプ状に形成された走査信号
ライン列とを有し、前記走査信号ライン列に流れる走査
信号により前記走査信号ライン列と前記透明電極又は前
記背面電極との間に静電気力が生じて前記可撓性絶縁薄
膜は内側に撓み、もって前記データ信号ライン列と前記
コンデンサ電極とが接続して、前記コンデンサが充電さ
れるとともに前記発光素子が駆動されることを特徴とす
る。

【００１０】特に本発明の好ましい一実施例によるアク
ティブマトリックス発光デバイスは、(a) 透明な第一の
基板と、(b) 前記第一の基板の上に形成された透明電極
と、前記透明電極上に２次元状に配列された複数個の発
光層と、各発光層の背面に形成された背面電極とからな
る発光素子と、(c) 前記発光素子の背面側に設けられた
第二の基板と、(d) 前記第二の基板の第一のコンタクト
ホールを通って前記透明電極に導通する第一の電極と、
前記第二の基板の第二のコンタクトホールを通って前記
背面電極に導通する第二の電極とからなるコンデンサ電
極と、前記第一の電極と前記第二の電極との間に形成さ
れた誘電体層とからなるコンデンサと、(e) 前記コンデ
ンサの背面に設けられた可撓性絶縁薄膜と、(f) 前記可
撓性絶縁薄膜の内面にストライプ状に形成され、前記発
光素子の背面電極に間隙を置いて対向するデータ信号ラ
イン列と、(g) 前記可撓性絶縁薄膜の外面に前記データ
信号ライン列と直交するようにストライプ状に形成され
た走査信号ライン列とを有し、前記走査信号ライン列に
流れる走査信号により前記走査信号ライン列と前記透明
電極との間に静電気力が生じて前記可撓性絶縁薄膜は内
側に撓み、もって前記データ信号ライン列と前記背面電
極又はそれと導通する導電体とが接続して、前記コンデ
ンサが充電されるとともに前記発光素子が駆動されるこ
とを特徴とする。

【００１１】透明電極は２次元状に複数個の発光素子に
わたって導通しているのが好ましく、特に基板の全面に
連続的に形成されているのが好ましい。

【００１２】第１の走査信号ライン列と第２のデータ信
号ラインとは直交しているのが好ましい。また発光素子
は有機発光素子であるのが好ましく、有機EL素子である
のがより好ましい。

【００１３】

【発明の実施の形態】[1] アクティブマトリックス発光
素子 本発明の好ましい一実施例によるアクティブマトリック
ス発光素子の構造を図１〜３を参照して説明する。この
アクティブマトリックス発光デバイスは、発光素子３を
有する透明な第一の基板１と、コンデンサ６を有する第
二の基板11と、機械的導電スイッチ40を構成するために
それぞれ内面及び外面にデータ信号ライン及び走査信号
ラインを有する可撓性絶縁薄膜とを具備する。

【００１４】透明な第一の基板１には透明電極２が形成
されているが、透明電極２はコモン電極として例えばグ
ランド電位にするのが好ましいので、少なくとも各発光
素子３が導通するように第一の基板１上に形成されてい
るのが好ましく、特に第一の基板１の全面に形成されて
いるのが好ましい。発光素子３は有機発光層31と背面電
極32とからなり、各発光素子３に隣接して突起状電極部
５が透明電極２に導通して設けられているのが好まし
い。突起状電極部５の高さは発光素子３の高さと同じで
ある。

【００１５】発光素子３上に配置されているのは第二の
基板11である。第二の基板11は各発光素子３に対して２
つのコンタクトホール12a，12bを有し、コンタクトホー
ル12aによりコンデンサ６の第一の電極16は発光素子３
の背面電極に接続し、コンタクトホール12bによりコン
デンサ６の第二の電極18は突起状電極部５に接続する。
なお発光素子３は0.1μｍ程度と非常に薄いので、突起
状電極部５を設けずに直接透明電極２に接続しても良
い。

【００１６】コンデンサ６は基本的には誘電体層17を挟
んで第一の電極16と第二の電極18とが対向する構造を有
するが、大きな容量を有するために積層型にするのが好
ましい。図示のように積層型コンデンサ６の場合、誘電
体層17を介して第一の電極16と第二の電極18と交互に積
層した構造を有する。コンデンサ６の面積及び積層数
は、所望の容量値に応じて適宜設定することができる。

【００１７】機械的導電スイッチ40は、間隙をもってコ
ンデンサ６を覆うように形成された可撓性絶縁薄膜27
と、可撓性絶縁薄膜27の内面に設けられたデータ信号ラ
イン23と外面に設けられた走査信号ライン28とを有す
る。データ信号ライン23と走査信号ライン28とは各発光
素子３上で交叉するように直交しているのが好ましい。
なお図示の例ではデータ信号ライン23は可撓性絶縁薄膜
27に埋設された構造を有するが、これは作製上の便宜に
よるためであって、この構造に限定されない。

【００１８】図３は図１のアクティブマトリクス素子の
等価回路を示す。機械的導電スイッチ40は走査信号ライ
ン28の走査信号により駆動され、導通するとデータ信号
ライン23のデータ信号に応じてコンデンサ６に電荷が蓄
積される。走査信号が次の列に移って機械的導電スイッ
チ40が開放しても、充電されたコンデンサ６の放電によ
り、発光素子３は駆動され、発光する。このように、各
発光素子３からなる画素は走査信号がスキャンされても
十分な時間発光を続けることができる。

【００１９】[2] アクティブマトリックス発光デバイス
の作製 本発明のアクティブマトリックス発光デバイスの製造方
法を添付図面を参照して詳細に説明するが、本発明はそ
れに限定されるものではない。

【００２０】(1) 発光素子用の第一の積層体の形成 図４に示すように、ガラス等からなる透明な第一の基板
１上に透明電極２として例えば酸化インジウムスズ（IT
O）の薄膜を形成する。下記の通り、第一の基板１及び
透明電極２の材質としては種々のものを使用することが
できる。その製膜法としては、スパッタリング法、電子
線蒸着法、CVD法、ゾルゲル法等何れでも良い。透明電
極２の製膜条件は、有機発光素子の発光特性上、抵抗が
低くて透過率が高く、表面平滑性の良い薄膜を形成し得
るように設定するのが好ましい。この観点から、スパッ
タリング法が特に好ましい。スパッタリング条件として
は、スパッタ電圧、Ar＋Ｏ₂の圧力、酸素分圧、基板温
度等であり、これらの製膜条件をスパッタ装置の種類に
応じて適宜設定する。

【００２１】第一の基板１の全面に透明電極２を形成し
た後、従来のアクティブマトリックス駆動式有機EL装置
では大抵透明電極２のパターニングが必要であるが、本
発明ではそのパターニングは必ずしも必要ではない。透
明電極２のパターニングを行わないと製造工程数が減
り、製造コストの低減及び生産効率の向上に非常に大き
く寄与する。特にプラスチック基板のようにロールコー
ティング法により透明電極２を形成することのできる基
板では、透明電極２のパターニング工程が時間的に律速
になることがあるので、透明電極２のパターニングを不
要にできる本発明は非常に有効である。

【００２２】(2) 有機発光層の形成 図５(c) に示すように、透明電極２上に有機発光素子３
を形成する。有機発光素子３は透明電極２上に形成した
有機発光層31及び背面電極32からなる。有機発光層31及
び背面電極32の形成法は塗布法でも蒸着法でも良い。そ
の方法としては例えば蒸着法の場合、図５(b) に例示す
るように所望のサイズの開口部4aを有するマスク４を用
いて有機発光素子３を作製することが考えられる。マス
ク４としては、例えば化学エッチングやドライエッチン
グを用いて開口部4aを設けたステンレススチール（SU
S）板等を用いることができる。第一の基板１の透明電
極２上にマスク４を配置し、蒸着法により有機発光層31
を形成し、次いでその上に背面電極32を形成する。

【００２３】(3) 第二の基板へのコンタクトホールの形
成 ガラス等からなる第二の基板11にコンタクトホール12を
設ける。コンタクトホール12は、図６に示すように、有
機発光素子３の透明電極２及び背面電極32に対応する位
置に１つの有機発光素子３に対して２つ設ける。なお背
面電極32と透明電極２とは段差があるため、図７に示す
ように、透明電極２上に有機発光素子３と同じ高さの突
起状電極部５を設けても良い。しかし有機発光素子３の
膜厚は0.1μｍ程度と非常に薄いため、通常電極を設け
なくても良いことが多い。コンタクトホール12はコンデ
ンサの両電極と有機発光素子３の両電極とを電気的に接
続させるために設けるもので、他の方法で電気的接続を
とっても構わない。もちろん有機発光素子３の上に直接
コンデンサを形成しても良いが、その場合にはコンタク
トホール12は必要でない。

【００２４】(4) コンデンサ形成 (a) 第一のコンデンサ電極の形成 図８に示すように、各コンタクトホール12の周りに第一
のコンデンサ電極16を設ける。図示の例では透明電極２
と電気的接続をとるコンタクトホール12側に第一のコン
デンサ電極16を設けているが、有機発光素子３の背面電
極32側に設けても良い。

【００２５】(b) コンデンサ誘電体層の形成 図９に示すように、所定の形状及びサイズの開口部を有
するマスク（図示せず）を用いて、第一のコンデンサ電
極16の上にコンデンサ用誘電体層17を積層する。誘電材
はできるだけ高誘電率であるのが望ましく、例えばSi
O₂、Ba_xSr_1-xTiO₂、SrTiO₃、酸化タンタル等を使用する
ことができる。

【００２６】(c) コンデンサの積層 図10に示すように、誘電体層17上に第二のコンデンサ電
極18を他方のコンタクトホール12に接するように形成
し、第一のコンデンサ電極16と、誘電体層17と第二のコ
ンデンサ電極18とによりコンデンサ６を形成する。この
単層のコンデンサ６が所望の容量を有していれば良い
が、容量が不足する場合にはさらにこの上にコンデンサ
を積層する。積層工程は、図11に示すように、第二のコ
ンデンサ電極18の上に、下方の誘電体層17と接続するよ
うに第二の誘電体層17'を形成し、次いで第一のコンデ
ンサ電極16と接続するように新たなコンデンサ電極19を
形成する。このようにして２層に積層されたコンデンサ
６が得られる。さらに同様にして誘電体層とコンデンサ
電極とを順次形成すると、所望の容量を有する３層以上
の積層コンデンサが得られる。また積層構造にすること
により薄膜コンデンサの特性が生成条件によりばらつく
のを低減することができる。なお最上部の電極19は駆動
の観点から背面電極32に接続するのが好ましいので、偶
数層のコンデンサ電極を形成する場合は、最初に形成す
るコンデンサ電極を有機発光素子３の背面電極32と導通
するコンタクトホール12側に形成すればよく、また奇数
層のコンデンサ電極を形成する場合は、図示の例のよう
に透明電極２と導通するコンタクトホール12側に形成す
れば良い。

【００２７】(5) 絶縁膜の形成 コンデンサ６上に機械的導電スイッチ40を形成するため
に、まずコンデンサ６を形成した第二の基板11上に絶縁
膜８を形成する。図12に示すように、絶縁膜８は最上部
のコンデンサ電極19（透明電極２と導通する）及びコン
タクトホール12の周囲だけを残し、全面に形成する。な
お図中では、コンデンサ６の構成を省略してある。

【００２８】(6) 機械的導電スイッチの形成 まず図13に示すように、コンデンサ電極19上の絶縁膜８
の形成していない部分6aに、電極部９を形成する。続い
てフォトレジストを全面に塗布した後、図14に示すよう
に、電極部９上だけにフォトレジストが残るように露光
・現像する。その後ハードベーク（例えば200℃で１時
間）により、図15に示すように、フォトレジスト21のパ
ターンエッジに大きなテーパ21aを設ける。このフォト
レジスト層21は最終的に除去されるもので、犠牲層と呼
ぶことができる。

【００２９】次に図16に示すように、各電極部９が一列
に連なる位置にデータ信号ライン23を形成する。さらに
図17に示すように、犠牲層21とデータ信号ライン23の上
からフォトレジスト25を全面に塗布し、データ信号ライ
ン23と直交するようにコンデンサ電極列上を延在するス
トライプ26の形状にフォトレジスト25が除去されるよう
に、フォトレジスト25の露光及び現像を行う。

【００３０】その上から図18(a)に示すように窒化珪素
等の絶縁材からなる可撓性絶縁薄膜27及び電極材（ITO
等）からなる走査信号ライン28を順次スパッタリング法
により製膜する。このとき絶縁を確保するために、可撓
性絶縁薄膜27の幅を走査信号ライン28の幅よりも僅かに
大きくするのが好ましい。このようにして、コンデンサ
電極９の上に犠牲層としてのフォトレジスト層21を介し
て、データ信号ライン23、絶縁膜27及び走査信号ライン
28が順次積層された積層体を得る。最後にエッチングに
よりフォトレジスト25及び犠牲層21を除去すると、機械
的導電スイッチ40が得られる。

【００３１】(7) アクティブマトリックス発光素子の形
成 有機発光素子３を形成した第一の基板１と、機械的導電
スイッチ40を形成した第二の基板11とを接合し、コンタ
クトホール12，12を通じて第一のコンデンサ電極16を有
機発光素子３の背面電極32に電気的に接続するととも
に、第二のコンデンサ電極18を透明電極２に電気的に接
続する。図19は、このようにして得られたアクティブマ
トリックス素子の断面を拡大して示す。なお第一及び第
二のコンデンサ電極16，18と透明電極２及び背面電極32
との接続は上記と逆にしても良い。

【００３２】[3] アクティブマトリックス発光素子の別
の例 図20(a) 及び(b) は本発明のアクティブマトリックス発
光素子の別の例を示す。このアクティブマトリックス発
光素子は、透明基板１と、透明基板１の全面に形成され
た透明電極２と、透明電極２上に形成された発光素子３
と、発光素子３の背面電極32上に直接形成されたコンデ
ンサ６（背面電極32と、背面電極32上に形成された誘電
体層17と、誘電体層17上に形成されたコンデンサ電極19
からなる）と、コンデンサ電極19と対向する位置で可撓
性絶縁薄膜27の内面にストライプ状に形成されたデータ
信号ライン23と、データ信号ライン23と直交するととも
にコンデンサ電極19の列の上を通るようにストライプ状
に可撓性絶縁薄膜27上に形成された走査信号ライン列28
とを有する。この例では、コンデンサ電極19とデータ信
号ライン23との間に一定の間隔を保つために、各発光素
子３の間の位置で基板１と可撓性絶縁薄膜27とに固定さ
れた複数の支持部29が設けられている。支持部29はSiO₂
のような絶縁体により形成することができる。この例で
は、第二の基板11を用いることなく、コンデンサ６を発
光素子３の背面電極32上に直接形成している。

【００３３】[4] アクティブマトリックス発光素子のス
イッチング動作 図１に示すアクティブマトリックス発光素子を例にとっ
て、スイッチング動作を説明する。限定的ではないが、
第一の基板１の透明電極２（発光素子の陽極）がグラン
ドされている（０Ｖである）とすると、透明電極２に導
通している第二のコンデンサ電極18は０Ｖである。

【００３４】走査信号ライン28にはデータ信号ライン23
に送られるバイアスに比べて十分負のバイアスが印加さ
れている。すると走査信号ライン28と第二のコンデンサ
電極18（従って透明電極２）との間で静電引力が生じ、
データ信号ライン23と最上部のコンデンサ電極19とが接
続する。データ信号ライン23とコンデンサ電極19との接
続中にコンデンサ６に十分電荷が蓄積されるように、デ
ータ信号ライン23に所定の負のバイアスをかけてある。
そのため、走査信号により機械的導電スイッチ40がＯＮ
されている間に、コンデンサ６に電荷が蓄積される。な
お、充電に与えられる時間は、60Hzに相当する時間でデ
ィスプレイの走査ラインに垂直な方向への画素数、大き
さに依存するが通常ディスプレイの場合は問題にならな
い。

【００３５】走査信号が次の走査信号ライン28に移る
と、可撓性絶縁薄膜27は弾性力により元の位置に復帰
し、データ信号ライン23はコンデンサ電極19から離れ、
データ信号ライン23とコンデンサ電極19とは再び非導通
状態となる。しかしコンデンサ６に電荷が蓄積されてい
るので、各発光素子からなる画素は点灯し続ける。この
放電時間が通常のディスプレイに用いられる60Hzに対応
する時間（59／60秒間）続けば、十分メモリー性がある
ことを意味する。

【００３６】特記しておくべきことは、走査信号ライン
28にかける電位は、任意に設定でき(もちろん駆動ドラ
イバの制限はあるものの)、データ信号ライン23の電位
が機械的導電スイッチ40の静電引力を妨げないような十
分負のバイアスをかけることは可能であるため、データ
信号ライン23のバイアスがスイッチングを妨げることは
ない。

【００３７】図20のアクティブマトリックス発光素子の
動作も同様である。このアクティブマトリックス発光素
子３では、透明電極２に対して走査信号ライン28が同電
位であると、図20(a) に示すように、可撓性絶縁薄膜27
は静電気力を受けないので、撓まない。従って、データ
信号ライン23とコンデンサ電極19とは、電気的に接続す
ることなく非導通状態を保つ。

【００３８】一方、図20(c) に示すように、透明電極２
に対して、走査信号ライン28に電圧Vgを印加すると、可
撓性絶縁薄膜27が静電気力によって基板１側に撓み、可
撓性絶縁薄膜27の下面に形成されたデータ信号ライン23
はコンデンサ電極19に電気的に接続する。これにより、
データ信号ライン23とコンデンサ電極19との電位が等し
くなり、発光素子３を駆動するための電荷がコンデンサ
６に蓄積される。

【００３９】[5] 発光素子の構成 本発明のアクティブマトリックス発光デバイスに用いる
有機発光素子の全体構成は、基板上に透明電極／発光性
有機薄膜層／背面電極、透明電極／発光性有機薄膜層／
電子輸送性有機薄膜層／背面電極、透明電極／ホール輸
送性有機薄膜層／発光性有機薄膜層／電子輸送性有機薄
膜層／背面電極、透明電極／ホール輸送性有機薄膜層／
発光性有機薄膜層／背面電極、透明電極／発光性有機薄
膜層／電子輸送性有機薄膜層／電子注入層／背面電極、
透明電極／ホール注入層／ホール輸送性有機薄膜層／発
光性有機薄膜層／電子輸送性有機薄膜層／電子注入層／
背面電極等をこの順に積層した構成であるが、これらを
逆に積層した構成でもよい。発光性有機薄膜層は蛍光発
光性化合物及び／又は燐光発光性化合物を含有し、通常
透明電極から発光が取り出される。各層に用いる化合物
の具体例については、例えば「月刊ディスプレイ」1998
年10月号別冊の「有機ELディスプレイ」（テクノタイム
ズ社）等に記載されている。

【００４０】(1) 基板 基板は、ジルコニア安定化イットリウム（YSZ）、ガラ
ス等の無機材料、ポリエチレンテレフタレート、ポリブ
チレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等の
ポリエステルやポリスチレン、ポリカーボネート、ポリ
エーテルスルホン、ポリアリレート、アリルジグリコー
ルカーボネート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、
ノルボルネン樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン、
テフロン（登録商標）、ポリテトラフルオロエチレン−
ポリエチレン共重合体等の高分子材料等からなるもので
あってよい。基板は単一材料で形成しても、２種以上の
材料で形成してもよい。中でも、フレキシブルな有機薄
膜素子を形成するためには高分子材料が好ましく、耐熱
性、寸法安定性、耐溶剤性、電気絶縁性及び加工性に優
れ、且つ低通気性及び低吸湿性であるポリエステル、ポ
リカーボネート、ポリエーテルスルホンや、ポリクロロ
トリフルオロエチレン、テフロン、ポリテトラフルオロ
エチレン−ポリエチレン共重合体等のフッ素原子を含む
高分子材料がより好ましい。

【００４１】基板の形状、構造、大きさ等は有機薄膜素
子の用途及び目的に応じて適宜選択することができる。
形状は板状とするのが一般的である。構造は単層構造で
あっても積層構造であってもよい。基板は単一の部材で
形成しても、２以上の部材で形成してもよい。また少な
くとも第一の基板は無色透明である。

【００４２】基板の電極側の面、電極と反対側の面又は
その両方に透湿防止層（ガスバリア層）を設けてもよ
い。透湿防止層を構成する材料としては窒化ケイ素、酸
化ケイ素等の無機物を用いるのが好ましい。透湿防止層
は高周波スパッタリング法等により成膜できる。また基
板には必要に応じてハードコート層やアンダーコート層
を設けてもよい。

【００４３】(2) 透明電極 透明電極は有機化合物層にホール（正孔）を供給する陽
極としての機能を有するが、陰極として機能させること
もできる。以下、透明電極を陽極とする場合について説
明する。

【００４４】透明電極の形状、構造、大きさ等は特に制
限されず、有機薄膜素子の用途及び目的に応じて適宜選
択することができる。透明電極を形成する材料として
は、金属、合金、金属酸化物、電気伝導性化合物、これ
らの混合物等を用いることができ、好ましくは仕事関数
が４eV以上の材料を用いる。具体例としては、アンチモ
ンをドープした酸化スズ（ATO）、フッ素をドープした
酸化スズ（FTO）、半導性金属酸化物（酸化スズ、酸化
亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウムスズ（ITO）、
酸化亜鉛インジウム（IZO）等）、金属（金、銀、クロ
ム、ニッケル等）、これら金属と導電性金属酸化物との
混合物又は積層物、無機導電性物質（ヨウ化銅、硫化銅
等）、有機導電性材料（ポリアニリン、ポリチオフェ
ン、ポリピロール等）及びこれとITOとの積層物等が挙
げられる。

【００４５】透明電極は印刷法、コーティング法等の湿
式方法、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレー
ティング法等の物理的方法、CVD法、プラズマCVD法等の
化学的方法等によって基板上に形成することができる。
形成方法は透明電極材料との適性を考慮して適宜選択す
ればよい。例えば、透明電極の材料としてITOを用いる
場合には、直流又は高周波スパッタ法、真空蒸着法、イ
オンプレーティング法等を用いればよい。また透明電極
の材料として有機導電性材料を用いる場合には、湿式製
膜法を用いてよい。

【００４６】透明電極のパターニングはフォトリソグラ
フィー等による化学的エッチング、レーザ等を用いた物
理的エッチング等により行うことができる。またマスク
を用いた真空蒸着法やスパッタリング法、リフトオフ
法、印刷法等によりパターニングしてもよい。

【００４７】透明電極の形成位置は有機薄膜素子の用途
及び目的に応じて適宜選択してよいが、基板上に形成す
るのが好ましい。このとき透明電極は基板の表面全体に
形成しても一部のみに形成してもよい。

【００４８】透明電極の厚さはその材料に応じて適宜選
択すればよいが、通常10 nm〜50μmであり、好ましくは
50 nm〜20μmである。透明電極の抵抗値は10³Ω／□以
下とするのが好ましく、10²Ω／□以下とするのがより
好ましい。透明電極は無色透明であっても有色透明であ
ってもよい。透明電極側から発光を取り出すためには、
その透過率は60％以上とするのが好ましく、70％以上と
するのがより好ましい。透過率は分光光度計を用いた公
知の方法に従って測定することができる。

【００４９】また「透明導電膜の新展開」（沢田豊監
修、シーエムシー刊、1999年）等に詳細に記載されてい
る電極も本発明に適用できる。特に耐熱性の低いプラス
チック基板を用いる場合は、透明電極材料としてITO又
はIZOを使用し、150℃以下の低温で製膜するのが好まし
い。

【００５０】(3) 有機発光層 有機発光層は発光性有機薄膜層、電子輸送性有機薄膜
層、ホール輸送性有機薄膜層、電子注入層、ホール注入
層からなる。各層に用いる化合物の具体例については、
例えば「月刊ディスプレイ」1998年10月号別冊の「有機
ELディスプレイ」（テクノタイムズ社）等に記載されて
いる。

【００５１】(a) 発光性有機薄膜層 発光性有機薄膜層は少なくとも一種の発光性化合物を含
有する。発光性化合物は特に限定的ではなく、蛍光発光
性化合物であっても燐光発光性化合物であってもよい。
また蛍光発光性化合物及び燐光発光性化合物を同時に用
いてもよい。発光輝度及び発光効率の点から燐光発光性
化合物を用いるのが好ましい。

【００５２】蛍光発光性化合物としては、ベンゾオキサ
ゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、ベンゾチア
ゾール誘導体、スチリルベンゼン誘導体、ポリフェニル
誘導体、ジフェニルブタジエン誘導体、テトラフェニル
ブタジエン誘導体、ナフタルイミド誘導体、クマリン誘
導体、ペリレン誘導体、ペリノン誘導体、オキサジアゾ
ール誘導体、アルダジン誘導体、ピラリジン誘導体、シ
クロペンタジエン誘導体、ビススチリルアントラセン誘
導体、キナクリドン誘導体、ピロロピリジン誘導体、チ
アジアゾロピリジン誘導体、スチリルアミン誘導体、芳
香族ジメチリデン化合物、金属錯体（8-キノリノール誘
導体の金属錯体、希土類錯体等）、高分子発光性化合物
（ポリチオフェン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリ
フェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体等）
等が使用できる。これらは単独で用いても２種以上を混
合して用いてもよい。

【００５３】燐光発光性化合物は、好ましくは三重項励
起子から発光することができる化合物であり、オルトメ
タル化錯体及びポルフィリン錯体が好ましい。ポルフィ
リン錯体の中ではポルフィリン白金錯体が好ましい。燐
光発光性化合物は単独で使用しても２種以上を併用して
もよい。

【００５４】オルトメタル化錯体とは、山本明夫著「有
機金属化学 基礎と応用」，150頁及び232頁，裳華房社
（1982年）、H. Yersin著「Photochemistry and Photop
hysics of Coordination Compounds」，71〜77頁及び13
5〜146頁，Springer-Verlag社（1987年）等に記載され
ている化合物群の総称である。オルトメタル化錯体を形
成する配位子は特に限定されないが、2-フェニルピリジ
ン誘導体、7,8-ベンゾキノリン誘導体、2-(2-チエニル)
ピリジン誘導体、2-(1-ナフチル)ピリジン誘導体又は2-
フェニルキノリン誘導体であるのが好ましい。これら誘
導体は置換基を有してもよい。またこれらのオルトメタ
ル化錯体形成に必須の配位子以外に他の配位子を有して
いてもよい。オルトメタル化錯体を形成する中心金属と
しては、遷移金属であればいずれも使用可能であり、本
発明ではロジウム、白金、金、イリジウム、ルテニウ
ム、パラジウム等を好ましく用いることができる。この
ようなオルトメタル化錯体を含む有機化合物層は、発光
輝度及び発光効率に優れている。オルトメタル化錯体に
ついては、特願2000-254171号に具体例が記載されてい
る。

【００５５】本発明で用いるオルトメタル化錯体は、In
org. Chem., 30, 1685, 1991、Inorg. Chem., 27, 346
4, 1988、Inorg. Chem., 33, 545, 1994、Inorg. Chim.
Acta, 181, 245, 1991、J. Organomet. Chem., 335, 2
93, 1987、J. Am. Chem. Soc., 107, 1431, 1985等に記
載の公知の方法により合成することができる。

【００５６】発光性有機薄膜層中の発光性化合物の含有
量は特に制限されないが、例えば0.1〜70質量％である
のが好ましく、１〜20質量％であるのがより好ましい。
発光性化合物の含有量が0.1質量％未満であるか又は70
質量％を超えると、その効果が十分に発揮されないこと
がある。

【００５７】発光性有機薄膜層は必要に応じてホスト化
合物、ホール輸送材料、電子輸送材料、電気的に不活性
なポリマーバインダー等を含有してもよい。なおこれら
の材料の機能は1つの化合物により同時に達成できるこ
とがある。例えば、カルバゾール誘導体はホスト化合物
として機能するのみならず、ホール輸送材料としても機
能する。

【００５８】ホスト化合物とは、その励起状態から発光
性化合物へエネルギー移動が起こり、その結果その発光
性化合物を発光させる化合物である。その具体例として
は、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、オキサ
ゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール
誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導
体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、ア
リールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、スチ
リルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラ
ゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、芳香
族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族
ジメチリデン化合物、ポルフィリン化合物、アントラキ
ノジメタン誘導体、アントロン誘導体、ジフェニルキノ
ン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミ
ド誘導体、フルオレニリデンメタン誘導体、ジスチリル
ピラジン誘導体、ナフタレンペリレン等の複素環テトラ
カルボン酸無水物、フタロシアニン誘導体、8-キノリノ
ール誘導体の金属錯体、メタルフタロシアニン、ベンゾ
オキサゾールやベンゾチアゾール等を配位子とする金属
錯体、ポリシラン化合物、ポリ(N-ビニルカルバゾール)
誘導体、アニリン共重合体、チオフェンオリゴマー、ポ
リチオフェン等の導電性高分子、ポリチオフェン誘導
体、ポリフェニレン誘導体、ポリフェニレンビニレン誘
導体、ポリフルオレン誘導体等が挙げられる。ホスト化
合物は１種単独で使用しても２種以上を併用してもよ
い。

【００５９】ホール輸送材料は、陽極からホールを注入
する機能、ホールを輸送する機能、及び陰極から注入さ
れた電子を障壁する機能のいずれかを有しているもので
あれば特に限定されず、低分子材料であっても高分子材
料であってもよい。その具体例としては、カルバゾール
誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オ
キサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリ
ールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘
導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導
体、アミノ置換カルコン誘導体、スチリルアントラセン
誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチ
ルベン誘導体、シラザン誘導体、芳香族第三級アミン化
合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリデン化合
物、ポルフィリン化合物、ポリシラン化合物、ポリ(N-
ビニルカルバゾール)誘導体、アニリン共重合体、チオ
フェンオリゴマー、ポリチオフェン等の導電性高分子、
ポリチオフェン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリフ
ェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体等が挙
げられる。これらは単独で使用しても２種以上を混合し
て使用してもよい。

【００６０】電子輸送材料は、陰極から電子を注入する
機能、電子を輸送する機能、及び陽極から注入されたホ
ールを障壁する機能のいずれかを有しているものであれ
ば特に限定されない。その具体例としては、例えばトリ
アゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾー
ル誘導体、フルオレノン誘導体、アントラキノジメタン
誘導体、アントロン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、
チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド誘導体、
フルオレニリデンメタン誘導体、ジスチリルピラジン誘
導体、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸
無水物、フタロシアニン誘導体、8-キノリノール誘導体
等の金属錯体、メタロフタロシアニン、ベンゾオキサゾ
ールやベンゾチアゾール等を配位子とする金属錯体、ア
ニリン共重合体、チオフェンオリゴマー、ポリチオフェ
ン等の導電性高分子、ポリチオフェン誘導体、ポリフェ
ニレン誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリフ
ルオレン誘導体等が挙げられる。

【００６１】ポリマーバインダーとしては、ポリ塩化ビ
ニル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリメチルメ
タクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリエステ
ル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキシド、ポリブタ
ジエン、炭化水素樹脂、ケトン樹脂、フェノキシ樹脂、
ポリアミド、エチルセルロース、酢酸ビニル、ABS樹
脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、不飽和ポリエステ
ル、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリ
ビニルブチラール、ポリビニルアセタール等が使用可能
である。ポリマーバインダーを含有する発光性有機薄膜
層は、湿式製膜法により容易に大面積に塗布形成するこ
とができる。

【００６２】発光性有機薄膜層の厚さは10〜200 nmとす
るのが好ましく、20〜80 nmとするのがより好ましい。
厚さが200 nmを超えると駆動電圧が上昇することがあ
る。一方10 nm未満であると有機薄膜素子が短絡するこ
とがある。

【００６３】(b) ホール輸送性有機薄膜層 有機薄膜素子は、必要に応じて上記ホール輸送材料から
なるホール輸送性有機薄膜層を有してよい。ホール輸送
性有機薄膜層は上記ポリマーバインダーを含有してもよ
い。ホール輸送性有機薄膜層の厚さは10〜200 nmとする
のが好ましく、20〜80 nmとするのがより好ましい。厚
さが200 nmを超えると駆動電圧が上昇することがあり、
10 nm未満であると有機薄膜素子が短絡することがあ
る。

【００６４】(c) 電子輸送性有機薄膜層 有機薄膜素子は、必要に応じて上記電子輸送材料からな
る電子輸送性有機薄膜層を有してもよい。電子輸送性有
機薄膜層は上記ポリマーバインダーを含有してもよい。
電子輸送性有機薄膜層の厚さは10〜200 nmとするのが好
ましく、20〜80nmとするのがより好ましい。厚さが200
nmを超えると駆動電圧が上昇することがあり、10 nm未
満であると有機薄膜素子が短絡することがある。

【００６５】(4) 背面電極 背面電極は有機化合物層に電子を注入する陰極としての
機能を有するが、陽極として機能させることもできる。
以下、背面電極を陰極とする場合について説明する。

【００６６】背面電極の形状、構造、大きさ等は特に制
限されず、有機薄膜素子の用途及び目的に応じて適宜選
択することができる。背面電極を形成する材料として
は、金属、合金、金属酸化物、電気伝導性化合物、これ
らの混合物等を用いることができ、好ましくは仕事関数
が4.5 eV以下の材料を用いる。具体例としては、アルカ
リ金属（Li、Na、K、Cs等）、アルカリ土類金属（Mg、C
a等）、金、銀、鉛、アルミニウム、ナトリウム−カリ
ウム合金、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム
−銀合金、インジウム、希土類金属（イッテルビウム
等）等が挙げられる。これらは単独で使用してもよい
が、安定性と電子注入性とを両立させるためには２種以
上を併用するのが好ましい。これら材料の中で、電子注
入性の観点からはアルカリ金属及びアルカリ土類金属が
好ましく、保存安定性の観点からはアルミニウムを主体
とする材料が好ましい。ここでアルミニウムを主体とす
る材料とは、アルミニウム単独のみならず、アルミニウ
ムと0.01〜10質量％のアルカリ金属又はアルカリ土類金
属との合金又は混合物（リチウム−アルミニウム合金、
マグネシウム−アルミニウム合金等）を指す。背面電極
の材料としては、特開平2-15595号、特開平5-121172号
等に詳述されているものも使用できる。

【００６７】背面電極は印刷法、コーティング法等の湿
式方法、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレー
ティング法等の物理的方法、CVD法、プラズマCVD法等の
化学的方法等によって形成することができる。形成方法
は背面電極材料との適性を考慮して適宜選択すればよ
い。例えば背面電極の材料として２種以上の金属等を用
いる場合、その材料を同時又は順次にスパッタして形成
できる。

【００６８】背面電極の形成位置は有機薄膜素子の用途
及び目的に応じて適宜選択してよいが、有機化合物層上
に形成するのが好ましい。このとき背面電極は有機化合
物層の表面全体に形成しても一部のみに形成してもよ
い。また背面電極と有機化合物層との間にアルカリ金属
又はアルカリ土類金属のフッ化物等からなる誘電体層を
0.1〜５nmの厚さで形成してもよい。誘電体層は真空蒸
着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等に
より形成することができる。

【００６９】背面電極の厚さはその材料に応じて適宜選
択すればよいが、通常10 nm〜５μmであり、好ましくは
50 nm〜１μmである。背面電極は透明であっても不透明
であってもよい。透明背面電極は、上記材料の層を１〜
10 nmの厚さに薄く製膜し、更にITOやIZO等の透明導電
性材料を積層して形成してもよい。

【００７０】

【発明の効果】以上の通り、本発明のアクティブマトリ
ックス発光デバイスは機械的導電スイッチを用いるの
で、TFTアクティブマトリックス素子に設けられる定電
流供給ライン（Supply line）が不要となる。さらにTFT
式アクティブマトリックス素子の駆動に用いるスイッチ
ング用TFTや駆動用TFTが不要である。そのため半導体成
膜のパターニング工程がなくなり、製造コストが低減す
る。また本発明のアクティブマトリックス発光デバイス
では機械的導電スイッチを背面電極の裏側に形成するた
め、駆動部が発光した光を吸収したり電極が光を反射し
たりすることがなく、発光効率が高いという利点を有す
る。

【００７１】さらに本発明のアクティブマトリックス発
光デバイスは、一対の走査信号ラインを有する特開2000
-35591号の機械的導電スイッチ式アクティブマトリック
ス素子と異なり、機械的導電スイッチをONするのに要す
る走査信号ラインは１つで良いので、パターニング工程
が少ないのみならず、一対の走査信号ラインのずれによ
るスイッチング特性の悪化の問題を回避することができ
る。

【００７２】さらに各発光素子の背面電極の背面で機械
的導電スイッチとの間にコンデンサを形成するととも
に、コンデンサ電極層と誘電体層との積層数を調整する
ことによりコンデンサの容量を調節することができるの
で、機械的導電スイッチをONにしておく時間（画素の点
灯時間）を最適化することができる。そのため特開2000
-35591号のアクティブマトリックス素子と異なり、画素
の点灯時間より短いサイクルで走査信号ラインに走査信
号を送給することができるので、アクティブマトリック
ス発光デバイスの高速化に寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例によるアクティブマトリッ
クス素子を示す部分拡大断面図である。

【図２】 図１のアクティブマトリックス素子の分解図
である。

【図３】 図１のアクティブマトリックス素子の等価回
路を示す図である。

【図４】 透明電極を形成した第一の基板を示し、(a)
は平面図であり、(b)は断面図である。

【図５】 第一の基板上に透明電極を介して有機発光層
及び背面電極からなる発光素子(画素)を形成する様子を
示し、(a) は発光素子を形成するためのマスクを透明電
極付き第一の基板上に配置した状態を示す断面図であ
り、(b) はマスクの開口パターンを示す平面図であり、
(c) は発光素子を形成した第一の基板を示す断面図であ
る。

【図６】 画素を形成した第一の基板と、コンタクトホ
ールを形成した第二の基板との位置関係を示す断面図で
ある。

【図７】 画素の間に電極を形成した第一の基板と、コ
ンタクトホールを形成した第二の基板との位置関係を示
す断面図である。

【図８】 画素を形成した第一の基板と、コンタクトホ
ールの周囲に第一のコンデンサ電極を形成した第二の基
板との位置関係を示す断面図である。

【図９】 画素を形成した第一の基板と、コンタクトホ
ールの周囲に第一のコンデンサ電極及びコンデンサ誘電
体層を形成した第二の基板との位置関係を示す断面図で
ある。

【図10】 画素を形成した第一の基板と、コンタクトホ
ールの周囲にコンデンサを形成した第二の基板との位置
関係を示す断面図である。

【図11】 画素を形成した第一の基板と、コンタクトホ
ールの周囲に積層型コンデンサを形成した第二の基板と
の位置関係を示す断面図である。

【図12】 積層型コンデンサを形成した第二の基板の上
面全体に、コンデンサ電極の一部及びコンタクトホール
の周囲を除いて可撓性絶縁薄膜を形成した状態を示す図
であり、(a) は平面図であり、(b) はＡ−Ａ'断面図で
ある。

【図13】 図12の第二の基板のうちコンデンサ電極が露
出した部分に電極を形成した状態を示す図であり、(a)
は平面図であり、(b) はＢ−Ｂ'断面図であり、(c) は
Ｃ−Ｃ'断面図である。

【図14】 図13の第二の基板の電極上にさらにフォトレ
ジスト層を形成した状態を示す図であり、(a) は平面図
であり、(b) はＤ−Ｄ'断面図である。

【図15】 図14の第二の基板のフォトレジスト層の外周
部をテーパ状にした状態を示す図であり、(a) は平面図
であり、(b) はＥ−Ｅ'断面図である。

【図16】 図15の第二の基板のフォトレジスト層上にデ
ータ信号ラインを形成した状態を示す図であり、(a) は
平面図であり、(b) はＦ−Ｆ'断面図である。

【図17】 図16の第二の基板の上面全体にフォトレジス
ト層を形成した後、露光・現像により走査信号ライン列
の部分だけストライプ状にフォトレジストを除去した状
態を示す平面図である。

【図18】 図17の第二の基板のフォトレジストの除去部
分に可撓性絶縁薄膜及び走査信号ライン列を形成した状
態を示す図であり、(a) は平面図であり、(b)はＧ−Ｇ'
断面図である。

【図19】 本発明の別の実施例によるアクティブマトリ
ックス素子を示す断面図である。

【図20】 本発明のさらに別の実施例によるアクティブ
マトリックス素子を示す図であり、(a) は断面図であ
り、(b) は平面図であり、(c) は走査信号により可撓性
絶縁薄膜が撓んでデータ信号ラインとコンデンサ電極と
が導通した状態を示す断面図である。

【図21】 従来のTFT式アクティブマトリックス素子の
等価回路を示す図である。

【図22】 特開2000-259098号に開示のTFT式アクティブ
マトリックス素子の等価回路を示す図である。

【図23】 特開2000-35591号に開示のアクティブマトリ
ックス素子を示す断面図であり、(a) はデータ信号ライ
ンとコンデンサ電極とが非導通の状態を示し、(b) はデ
ータ信号ラインとコンデンサ電極とが導通した状態を示
す。

【符号の説明】

１・・・第一の基板 ２・・・透明電極 ３・・・発光素子 31・・・有機発光層 32・・・背面電極 ４・・・マスク ５・・・突起状電極部 ６・・・コンデンサ ８・・・絶縁膜 11・・・第二の基板 12・・・コンタクトホール 16・・・コンデンサの第一の電極 17・・・コンデンサ用誘電体層 18・・・コンデンサの第二の電極 19・・・コンデンサの最上の電極 23・・・データ信号ライン 27・・・可撓性絶縁薄膜 28・・・走査信号ライン 40・・・機械的導電スイッチ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 (a) 透明基板と、(b) 前記透明基板の上
   に形成された透明電極と、前記透明電極上に２次元状に
   配列された複数個の発光層と、各発光層の背面に形成さ
   れた背面電極とからなる複数個の発光素子と、(c) 各発
   光素子の背面側に設けられ、それぞれ前記透明電極及び
   前記背面電極に導通するコンデンサ電極と、前記コンデ
   ンサ電極の間に形成された誘電体層とからなるコンデン
   サと、(d) 前記コンデンサの背面側に設けられた可撓性
   絶縁薄膜と、(e) 前記可撓性絶縁薄膜の内面にストライ
   プ状に形成され、前記コンデンサ電極に間隙を置いて対
   向するデータ信号ライン列と、(f) 前記可撓性絶縁薄膜
   の外面に前記データ信号ライン列と直交するようにスト
   ライプ状に形成された走査信号ライン列とを有し、前記
   走査信号ライン列に流れる走査信号により前記走査信号
   ライン列と前記透明電極又は前記背面電極との間に静電
   気力が生じて前記可撓性絶縁薄膜は内側に撓み、もって
   前記データ信号ライン列と前記コンデンサ電極とが接続
   して、前記コンデンサが充電されるとともに前記発光素
   子が駆動されることを特徴とするアクティブマトリック
   ス発光デバイス。
2. 【請求項２】 (a) 透明な第一の基板と、(b) 前記第一
   の基板の上に形成された透明電極と、前記透明電極上に
   ２次元状に配列された複数個の発光層と、各発光層の背
   面に形成された背面電極とからなる発光素子と、(c) 前
   記発光素子の背面側に設けられた第二の基板と、(d) 前
   記第二の基板の第一のコンタクトホールを通って前記透
   明電極に導通する第一の電極と、前記第二の基板の第二
   のコンタクトホールを通って前記背面電極に導通する第
   二の電極とからなるコンデンサ電極と、前記第一の電極
   と前記第二の電極との間に形成された誘電体層とからな
   るコンデンサと、(e) 前記コンデンサの背面に設けられ
   た可撓性絶縁薄膜と、(f)前記可撓性絶縁薄膜の内面に
   ストライプ状に形成され、前記発光素子の背面電極に間
   隙を置いて対向するデータ信号ライン列と、(g) 前記可
   撓性絶縁薄膜の外面に前記データ信号ライン列と直交す
   るようにストライプ状に形成された走査信号ライン列と
   を有し、前記走査信号ライン列に流れる走査信号により
   前記走査信号ライン列と前記透明電極との間に静電気力
   が生じて前記可撓性絶縁薄膜は内側に撓み、もって前記
   データ信号ライン列と前記背面電極又はそれと導通する
   導電体とが接続して、前記コンデンサが充電されるとと
   もに前記発光素子が駆動されることを特徴とするアクテ
   ィブマトリックス発光デバイス。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載のアクティブマト
   リックス発光デバイスにおいて、前記透明電極が２次元
   状に複数個の発光素子にわたって導通していることを特
   徴とするアクティブマトリックス発光デバイス。
4. 【請求項４】 請求項３に記載のアクティブマトリック
   ス発光デバイスにおいて、前記透明電極が前記基板の全
   面に連続的に形成されていることを特徴とするアクティ
   ブマトリックス発光デバイス。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載のアクテ
   ィブマトリックス発光デバイスにおいて、前記発光素子
   が有機発光素子であることを特徴とするアクティブマト
   リックス発光デバイス。
6. 【請求項６】 請求項５に記載のアクティブマトリック
   ス発光デバイスにおいて、前記有機発光素子が有機EL素
   子であることを特徴とするアクティブマトリックス発光
   デバイス。