JP2009271198A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡素な構成であり、より良好な表示性能を発揮し得る表示装置を提供する。
【解決手段】この表示装置は、駆動トランジスタＴｒ１が埋設された基体の上に、第１電極層、発光層を含む有機層、および第２電極層を順に有する有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを備える。各有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは、互いに並列接続された複数の分割発光領域１０１〜１０３を含む。駆動トランジスタは分割発光領域１０１〜１０３と共通に直列接続されており、書込トランジスタＴｒ２によって保持容量Ｃｓに書き込まれた映像信号に基づいて分割発光領域１０１〜１０３の表示駆動を行う。分割発光領域１０１〜１０３のうちの一部に欠陥が生じた場合には、その分割発光領域のみを滅点化処理することで残りの正常な分割発光領域を駆動させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数の分割発光領域を有する発光素子を備えた表示装置に関する。

近年、液晶ディスプレイに代わる表示装置として、有機発光素子を用いた有機ＥＬディスプレイが実用化されている。有機ＥＬディスプレイは、自発光型であるので、液晶などに比較して視野角が広く、また、高精細度の高速ビデオ信号に対しても十分な応答性を有するものである。

これまで有機発光素子については、共振器構造を導入し、発光色の色純度を向上させたり発光効率を高めたりするなど発光層で発生する光を制御することにより、表示性能を向上させる試みがなされている（例えば、特許文献１参照）。
国際公開第０１／３９５５４号パンフレット

こうした有機発光素子では、例えば製造工程中における発光層への異物混入によりアノード電極とカソード電極との間で短絡が生じ、滅点欠陥となる場合がある。ところが、有機ＥＬディスプレイでは、このような滅点欠陥となった有機発光素子を含む画素が増えると、輝度むらが顕著になるうえ画面全体の輝度も低下してしまう。

そこで、複数のサブ画素によって１つの画素を構成し、各サブ画素に設けた発光階調を補正する回路により、欠陥が生じたサブ画素以外の（残りの）サブ画素の階調を補正するようにしたデバイスが提案されている（例えば特許文献２参照）。
特開２００７−４１５７４号公報

しかしながら、上記特許文献２では、サブ画素の階調を十分に補正できないケースがあるうえ、回路構成が複雑であり、デバイス全体のコンパクト化の妨げにもなる。そのため、より簡素な構成でありながら、製造段階等において生じた有機発光素子の滅点欠陥による画質への影響の少ない有機ＥＬディスプレイが望まれている。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、簡素な構成でありながら、より良好な表示性能を発揮し得る表示装置を提供することにある。

本発明の第１の表示装置は、互いに並列接続された複数の分割発光領域を含む発光素子と、発光素子ごとに設けられ、映像信号に基づいて複数の分割発光領域の表示駆動を行う駆動素子とを有するようにしたものである。

本発明の第２の表示装置は、互いに交差して延在する一対の導線と、保持容量と、一対の導線のそれぞれと接続され保持容量に映像信号を書き込む書込素子と、互いに並列接続された複数の分割発光領域を含む発光素子と、発光素子ごとに設けられると共に映像信号に基づいて複数の分割発光領域の表示駆動を行う駆動素子とを備えるようにしたものである。

本発明の第１および第２の表示装置では、互いに並列に接続された複数の分割発光領域が駆動素子ごとに共通に設けられているので、製造中にいずれかの分割発光領域に欠陥が生じ、製造後の点灯検査においてその欠陥が発見された場合であっても、その欠陥の生じた異常な分割発光領域のみをレーザ照射などにより滅点化処理することで、正常な分割発光領域を駆動素子によって表示駆動することが可能となる。その際、その発光素子内における複数の分割発光領域を流れるべき本来の合計の電流値と、異常な分割発光領域を滅点化処理したのちの、正常な分割発光領域のみを流れる合計の電流値とが互いに一致する。よって、その発光素子全体として、滅点化処理に伴う輝度の低下は生じない。

本発明の表示装置によれば、互いに並列接続された複数の分割発光領域に共通して駆動素子を設け、映像信号に基づいてそれら複数の分割発光領域の表示駆動を行うようにしたので、一部の分割発光領域に欠陥が生じた場合でも、それ以外の正常な分割発光領域を活かすように修正することで全体が滅点となるのを防ぐことができる。そのうえ、輝度の低下を招くこともない。よって、画面全体での輝度むらの発生は抑制され、良好な表示性能を確保することができる。したがって、さらなる大画面化にも十分に対応可能である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明における一実施の形態に係る有機発光素子を用いた表示装置の構成を表すものである。この表示装置は、極薄型の有機発光カラーディスプレイ装置などとして用いられる。この表示装置は、基板１１１の上に表示領域１１０が形成されたものである。基板１１１上の表示領域１１０の周辺には、例えば映像表示用のドライバである信号線駆動回路１２０、走査線駆動回路１３０および電源供給線駆動回路１４０が形成されている。

表示領域１１０には、マトリクス状に二次元配置された複数の有機発光素子１０（１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ）と、それらを駆動するための画素駆動回路１５０とが形成されている。画素駆動回路１５０において、列方向には複数の信号線１２０Ａ（１２０Ａ１〜１２０Ａｍ）が配置され、行方向には複数の走査線１３０Ａ（１３０Ａ１〜１３０Ａｎ）および複数の電源供給線１４０Ａ（１４０Ａ１〜１４０Ａｎ）が配置されている。各信号線１２０Ａと各走査線１３０Ａとの各交差点に、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂのいずれか一つが対応して設けられている。各信号線１２０Ａは信号線駆動回路１２０に接続され、各走査線１３０Ａは走査線駆動回路１３０に接続され、各電源供給線１４０Ａは電源供給線駆動回路１４０に接続されている。

信号線駆動回路１２０は、信号供給源（図示せず）から供給される輝度情報に応じた映像信号の信号電圧を、信号線１２０Ａを介して選択された有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに供給するものである。

走査線駆動回路１３０は、入力されるクロックパルスに同期してスタートパルスを順にシフト（転送）するシフトレジスタなどによって構成されている。走査線駆動回路１３０は、各有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂへの映像信号の書き込みに際し行単位でそれらを走査し、各走査線１３０Ａに走査信号を順次供給するものである。

電源供給線駆動回路１４０は、入力されるクロックパルスに同期してスタートパルスを順にシフト（転送）するシフトレジスタなどによって構成されている。電源供給線駆動回路１４０は、走査線駆動回路１３０による行単位の走査と同期して、各電源供給線１４０Ａに対し互いに異なる第１電位および第２電位のいずれかを適宜供給する。これにより、後述する駆動トランジスタＴｒ１の導通状態または非導通状態の選択が行われる。

図２は、画素駆動回路１５０の一例を表したものである。この画素駆動回路１５０は、駆動トランジスタＴｒ１および書込トランジスタＴｒ２と、その間のキャパシタ（保持容量）Ｃｓとを有するアクティブ型の駆動回路である。有機発光素子１０Ｒ（または１０Ｇ，１０Ｂ）は、それぞれ複数の分割発光領域１０１〜１０３を含んで構成され、電源供給線１４０Ａおよび共通電源供給線（ＧＮＤ）の間において駆動トランジスタＴｒ１と直列に接続されている。駆動トランジスタＴｒ１および書込トランジスタＴｒ２は、一般的な薄膜トランジスタ（ＴＦＴ（Thin Film Transistor））により構成され、その構成は例えば逆スタガー構造（いわゆるボトムゲート型）でもよいしスタガー構造（トップゲート型）でもよく特に限定されない。

書込トランジスタＴｒ２は、例えばドレイン電極が信号線１２０Ａと接続されており、信号線駆動回路１２０からの映像信号が供給されるようになっている。また、書込トランジスタＴｒ２のゲート電極は走査線１３０Ａと接続されており、走査線駆動回路１３０からの走査信号が供給されるようになっている。さらに、書込トランジスタＴｒ２のソース電極は、駆動トランジスタＴｒ１のゲート電極と接続されている。すなわち、書込トランジスタＴｒ２は、信号線１２０Ａおよび走査線１３０Ａのそれぞれと接続され、保持容量Ｃｓに映像信号を書き込むように機能する。

駆動トランジスタＴｒ１は、例えばドレイン電極が電源供給線１４０Ａと接続されており、電源供給線駆動回路１４０による第１電位または第２電位のいずれかに設定される。駆動トランジスタＴｒ１のソース電極は、互いに並列接続された複数の分割発光領域１０１，１０２，１０３の一端と共通に接続されている。すなわち、駆動トランジスタＴｒ１は、有機発光素子１０Ｒ（または１０Ｇ，１０Ｂ）ごとに設けられると共に、映像信号に基づいて分割発光領域１０１〜１０３の表示駆動を一括して行うように構成されている。なお、本実施の形態では、一の有機発光素子１０Ｒ（または１０Ｇ，１０Ｂ）が３つの分割発光領域１０１，１０２，１０３を有する場合について説明するが、その数は３つに限定されるものではなく任意に選択可能である。

保持容量Ｃｓは、駆動トランジスタＴｒ１のゲート電極（書込トランジスタＴｒ２のソース電極）と、駆動トランジスタＴｒ１のソース電極との間に形成されるものである。

図３に、表示領域１１０の平面構成の一例を表す。表示領域１１０には、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂが順に、全体としてマトリックス状に形成されている。具体的には、金属層１７が格子状に設けられており、それによって区画された領域に各有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの分割発光領域１０１，１０２，１０３が順に配置されている。有機発光素子１０Ｒの分割発光領域１０１〜１０３は赤色光を発生し、有機発光素子１０Ｇの分割発光領域１０１〜１０３は緑色光を発生し、有機発光素子１０Ｂの分割発光領域１０１〜１０３は青色光を発生する。なお、隣り合う有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの組み合わせが一つの画素（ピクセル）を構成している。なお、図３に破線で示した環状の領域ＡＲ１および島状の領域ＡＲ２は、それぞれ、金属層１７および第２電極層１６（後出）と電気的に接続された領域であり、金属層１７よりも下層に金属層２５（後出）および金属層２６（後出）がそれぞれ設けられている。また、図３では、２行×５列の計１０個の有機発光素子１０Ｒ（１０Ｇ，１０Ｂ）を示したが、その数はこれに限定されるものではない。

次に、図４〜図７を参照して、基体１１の上に設けられた有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの詳細な構成について説明する。なお、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは、互いに有機層１５（後出）の構成が一部異なることを除き、他は共通の構成である。したがって、以下では、共通の部分については有機発光素子１０Ｒを代表して説明する。

図４および図５は、いずれも、図３に示した有機発光素子１０Ｒ（または１０Ｇ，１０Ｂ）および画素駆動回路１５０の要部断面構成を表すものである。より詳細には、図４は図３に示したＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図であり、図５は図３に示したＶ−Ｖ線に沿った断面図である。また、図６は、図３に示した有機発光素子１０Ｒ（または１０Ｇ，１０Ｂ）のうちの、第１電極層１３（後出）を含む階層における平面構成を表すものである。

有機発光素子１０Ｒ（または１０Ｇ，１０Ｂ）では、基体１１の上に分割発光領域１０１〜１０３が設けられている。分割発光領域１０１〜１０３は発光が生じる部分であり、それぞれ、基体１１の側から絶縁層１２、アノード電極としての第１電極層１３、後述する発光層１５Ｃを含む有機層１５、およびカソード電極としての第２電極層１６がこの順に積層された構成である。これらのうち、第１電極層１３および有機層１５は、分割発光領域１０１〜１０３ごとに分離して設けられており、第２電極層１６は、分割発光領域１０１〜１０３に共通に設けられている。分割発光領域１０１〜１０３の上には、保護膜１８と封止基板１９とが順に設けられている。これらの分割発光領域１０１〜１０３では、第１電極層１３は反射層としての機能を発揮する一方、第２電極層１６が半透過性反射層としての機能を発揮する。これら第１電極層１３および第２電極層１６により、発光層１５Ｃにおいて発生した光を多重反射させるようになっている。

すなわち、分割発光領域１０１〜１０３は、第１電極層１３の発光層１５Ｃ側の端面を第１端部Ｐ１とし、第２電極層１６の発光層１５Ｃ側の端面を第２端部Ｐ２とし、有機層１５を共振部として、発光層１５Ｃで発生した光を共振させて第２端部Ｐ２の側から取り出す共振器構造を有している。このような共振器構造を有することで、発光層１５Ｃで発生した光が多重反射を起こし、一種の狭帯域フィルタとして作用することによって、取り出される光のスペクトルの半値幅が減少し色純度を高めることができる。また、封止基板１９の側から入射した外光についても多重反射により減衰させることができ、さらに位相差板や偏光板（図示せず）との組み合わせにより分割発光領域１０１〜１０３における外光の反射率を極めて小さくすることができる。

絶縁層１２は、その表面が極めて高い平坦性を有するものであることが望ましい。また、絶縁層１２には、分割発光領域１０１〜１０３に対応する領域の一部に微細な接続孔１２４が設けられている（図４，図６参照）。さらに、絶縁層１２には、領域ＡＲ１に対応した位置に接続孔１２５が設けられており、領域ＡＲ２に対応した位置に接続孔１２６が設けられている（図４，図５参照）。絶縁層１２は、微細な接続孔１２４などが形成されるため、パターン精度が良い材料により構成されていることが好ましい。具体的には、例えばポリイミド等の有機材料が好適である。

第１電極層１３は、反射層としての機能も兼ねており、できるだけ高い反射率を有する材料によって構成することが発光効率を高める上で望ましい。第１電極層１３は、例えば厚みが１００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であり、銀（Ａｇ），アルミニウム（Ａｌ），クロム（Ｃｒ），チタン（Ｔｉ），鉄（Ｆｅ），コバルト（Ｃｏ），ニッケル（Ｎｉ），モリブデン（Ｍｏ），銅（Ｃｕ），タンタル（Ｔａ），タングステン（Ｗ），白金（Ｐｔ），ネオジウム（Ｎｄ）あるいは金（Ａｕ）などの金属元素の単体またはそれらの合金により構成されている。第１電極層１３は、絶縁層１２のうち分割発光領域１０１〜１０３に対応する領域を覆うと共に接続孔１２４を充填するように形成されている。これにより、第１電極層１３は、接続孔１２４と金属層２３（後に詳述）と介して駆動トランジスタＴｒ１（のうちの金属層２１６Ｓ（後出））と導通された状態となる。なお、図４は、分割発光領域１０１，１０３の各第１電極層１３が接続孔１２４と金属層２３を介して金属層２１６Ｓと接続された様子を表している。

各第１電極層１３同士の隙間には、その隙間を埋めると共に第１電極層１３の端面および周縁部の上面を覆うように、例えばポリイミド等の有機材料からなる開口規定絶縁層２４が設けられている。開口規定絶縁層２４は、第１電極層１３と第２電極層１６との絶縁性を確保すると共に、分割発光領域１０１〜１０３の各発光領域を正確に所望の形状とするためのものである。開口規定絶縁層２４は、各分割発光領域１０１〜１０３に対応して３つの開口２４Ｋを有している。すなわち、この開口２４Ｋから発光が生じる。

有機層１５は、第１電極層１３の上面のうち、開口２４Ｋによって区切られた領域を隙間無く覆うように設けられている。有機層１５は、例えば図７に示したように、第１電極層１３の側から正孔注入層１５Ａ、正孔輸送層１５Ｂ、発光層１５Ｃ、電子輸送層１５Ｄが順に積層された構成を有する。但し、発光層１５Ｃ以外の層は、必要に応じて設ければよい。なお、図７は、図４および図５に示した有機層１５の一部を拡大して表す断面図である。

正孔注入層１５Ａは、正孔注入効率を高めるためのものであると共に、リークを防止するためのバッファ層である。正孔輸送層１５Ｂは、発光層１５Ｃへの正孔輸送効率を高めるためのものである。発光層１５Ｃは、電界をかけることにより電子と正孔との再結合が起こり、光を発生するものである。電子輸送層１５Ｂは、発光層１５Ａへの電子輸送効率を高めるためのものである。なお、電子輸送層１５Ｂと第２電極層１６との間には、ＬｉＦ，Ｌｉ₂ Ｏなどよりなる電子注入層（図示せず）を設けてもよい。

また、有機層１５は、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの発光色によってそれぞれ構成が異なっている。有機発光素子１０Ｒの正孔注入層１５Ａは、例えば、厚みが５ｎｍ以上３００ｎｍ以下であり、４，４’，４”−トリス（３−メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）あるいは４，４’，４”−トリス（２−ナフチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（２−ＴＮＡＴＡ）により構成されている。有機発光素子１０Ｒの正孔輸送層１５Ｂは、例えば、厚みが５ｎｍ以上３００ｎｍ以下であり、ビス［（Ｎ−ナフチル）−Ｎ−フェニル］ベンジジン（α−ＮＰＤ）により構成されている。有機発光素子１０Ｒの発光層１５Ｃは、例えば、厚みが１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、８−キノリノールアルミニウム錯体（Ａｌｑ₃ ）に２，６−ビス［４−［Ｎ−（４−メトキシフェニル）−Ｎ−フェニル］アミノスチリル］ナフタレン−１，５−ジカルボニトリル（ＢＳＮ−ＢＣＮ）を４０体積％混合したものにより構成されている。有機発光素子１０Ｒの電子輸送層１５Ｄは、例えば、厚みが５ｎｍ以上３００ｎｍ以下であり、Ａｌｑ₃ により構成されている。

有機発光素子１０Ｇの正孔注入層１５Ａは、例えば、厚みが５ｎｍ以上３００ｎｍ以下であり、ｍ−ＭＴＤＡＴＡあるいは２−ＴＮＡＴＡにより構成されている。有機発光素子１０Ｇの正孔輸送層１５Ｂは、例えば、厚みが５ｎｍ以上３００ｎｍ以下であり、α−ＮＰＤにより構成されている。有機発光素子１０Ｇの発光層１５Ｃは、例えば、厚みが１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、Ａｌｑ₃ にクマリン６（Ｃｏｕｍａｒｉｎ６）を３体積％混合したものにより構成されている。有機発光素子１０Ｇの電子輸送層１５Ｄは、例えば、厚みが５ｎｍ以上３００ｎｍ以下であり、Ａｌｑ₃ により構成されている。

有機発光素子１０Ｂの正孔注入層１５Ａは、例えば、厚みが５ｎｍ以上３００ｎｍ以下であり、ｍ−ＭＴＤＡＴＡあるいは２−ＴＮＡＴＡにより構成されている。有機発光素子１０Ｂの正孔輸送層１５Ｂは、例えば、厚みが５ｎｍ以上３００ｎｍ以下であり、α−ＮＰＤにより構成されている。有機発光素子１０Ｂの発光層１５Ｃは、例えば、厚みが１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、スピロ６Φ（ｓｐｉｒｏ６Φ）により構成されている。有機発光素子１０Ｂの電子輸送層１５Ｄは、例えば、厚みが５ｎｍ以上３００ｎｍ以下であり、Ａｌｑ₃ により構成されている。

第２電極層１６は、例えば、厚みが５ｎｍ以上５０ｎｍ以下であり、アルミニウム（Ａｌ），マグネシウム（Ｍｇ），カルシウム（Ｃａ），ナトリウム（Ｎａ）などの金属元素の単体または合金により構成されている。中でも、マグネシウムと銀との合金（ＭｇＡｇ合金）、またはアルミニウム（Ａｌ）とリチウム（Ｌｉ）との合金（ＡｌＬｉ合金）が好ましい。第２電極層１６は、例えば全ての有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに共通に設けられており、各有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの第１電極層１３と対向配置されている。さらに第２電極層１６は、有機層１５を覆うばかりでなく、開口規定絶縁層２４をも覆うように形成されている。

金属層１７は、絶縁層１２の表面のうち、分割発光領域１０１〜１０３に対応する領域を取り囲むように形成されており、主たる電極としての第２電極層１６における電圧降下を補う補助電極層として機能するものである。金属層１７を構成する材料としては、例えば第１電極層１３と同種の高導電性の金属材料が好ましい。また、金属層１７は、開口率向上の観点においては、可能な限り幅を狭く（占有面積を小さく）することが望ましい。さらに、金属層１７は、領域ＡＲ１の接続孔１２５および領域ＡＲ２の接続孔１２６の、少なくとも内壁面を覆うように形成されている。領域ＡＲ１，ＡＲ２においては、金属層１７は、第２電極層１６によって覆われている。したがって、第２電極層１６は金属層１７と電気的に接続された状態となっている。

この金属層１７が存在しない場合、電源（図示せず）から個々の有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂまでの距離に応じた電圧降下により、共通電源供給線ＧＮＤ（図２参照）と接続された第２電極層１６の電位が各有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ間で一定とならず、顕著なばらつきを生じ易い。このような第２電極層１６の電位のばらつきは、表示領域１１０における輝度むらの原因となるので好ましくない。金属層１７は、表示装置が大画面化した場合であっても電源から第２電極層１６に至るまでの電圧降下を最小限度に抑え、このような輝度むらの発生を抑制するように機能する。

有機発光素子１０Ｒ（または１０Ｇ，１０Ｂ）は、図４および図５に示したように、さらに、第２電極層１６を覆うように設けられた窒化ケイ素（ＳｉＮx ）などの保護膜１８と、その保護膜１８上に設けられた封止基板１９とを有している。封止基板１９は、保護膜１８や接着層（図示せず）などと共に分割発光領域１０１〜１０３を封止するものであり、分割発光領域１０１〜１０３で発生した光を透過する透明なガラスなどの材料により構成されている。

次に、図４および図５に加え図８を参照して、基体１１の詳細な構成を説明する。基体１１は、ガラス，シリコン（Ｓｉ）ウェハあるいは樹脂などよりなる基板１１１に、画素駆動回路１５０を含む画素駆動回路形成層１１２が設けられたものである。なお、図８は、画素駆動回路形成層１１２に設けられた画素駆動回路１５０の平面構成を表す概略図であり、図６に示した有機発光素子１０Ｒ（または１０Ｇ，１０Ｂ）の平面図に対応している。なお、図８に示したＩＶ−ＩＶ線に沿った断面が図４に相当し、図８に示したＶ−Ｖ線に沿った断面が図５に相当する。

次に、主に図５および図８を参照して、画素駆動回路１５０の詳細な構成を説明する。基板１１１の表面には、第１階層の金属層として、駆動トランジスタＴｒ１のゲート電極である金属層２１１Ｇと、書込トランジスタＴｒ２のゲート電極である金属層２２１Ｇと、分割発光領域１０１〜１０３における各第１電極層１３を相互に接続する金属層２３と、信号線１２０Ａ（図８）とがそれぞれ設けられている。金属層２３は、その一部が接続孔１２４を介し、第３階層の金属層としての各第１電極層１３と接続されている。さらに、金属層２３の他の一部は、第２階層の金属層としての金属層２１６Ｓと接続されている。これら金属層２１１Ｇ，２２１Ｇ、金属層２３および信号線１２０Ａは、窒化ケイ素や酸化ケイ素などからなるゲート絶縁膜２１２によって覆われている。ゲート絶縁膜２１２上の、金属層２１１Ｇ，２２１Ｇに対応する領域には、アモルファスシリコンなどの半導体薄膜からなるチャネル層２１３，２２３が設けられている。チャネル層２１３，２２３上には、その中心領域であるチャネル領域２１３Ｒ，２２４Ｒを占めるように絶縁性のチャネル保護膜２１４，２２４が設けられており、その両側の領域には、ｎ型アモルファスシリコンなどのｎ型半導体薄膜からなるドレイン電極２１５Ｄ，２２５Ｄおよびソース電極２１５Ｓ，２２５Ｓが設けられている。これらドレイン電極２１５Ｄ，２２５Ｄおよびソース電極２１５Ｓ，２２５Ｓは、チャネル保護膜２１４，２２４によって互いに分離されており、それらの端面がチャネル領域２１３Ｒ，２２３Ｒを挟んで互いに離間している。さらに、ドレイン電極２１５Ｄ，２２５Ｄおよびソース電極２１５Ｓ，２２５Ｓをそれぞれ覆うように、第２階層の金属層として、ドレイン配線としての金属層２１６Ｄ，２２６Ｄおよびソース配線としての金属層２１６Ｓ，２２６Ｓが設けられている。金属層２１６Ｄ，２２６Ｄおよび金属層２１６Ｓ，２２６Ｓは、例えばチタン（Ｔｉ）層、アルミニウム（Ａｌ）層、およびチタン層を順に積層した構造を有するものである。第２階層の金属層としては、上記の金属層２１６Ｄ，２２６Ｄおよび金属層２１６Ｓ，２２６Ｓのほか、金属層２５，２６、走査線１３０Ａおよび電源供給線１４０Ａ（図８）が設けられている。金属層２５は平面形状が環状であり、金属層２６は平面形状が島状であり、いずれも他の第２階層の金属層とは電気的に絶縁されている。さらに、全体が窒化ケイ素などからなるパッシベーション膜２１７によって覆われている。なお、ここでは、逆スタガー構造（いわゆるボトムゲート型）の駆動トランジスタＴｒ１および書込トランジスタＴｒ２について説明したが、スタガー構造（いわゆるトップゲート型）のものであってもよい。また、信号線１２０Ａについては、走査線１３０Ａおよび電源供給線１４０Ａとの交差点以外の領域では第２階層に設けるようにしてもよい。

この表示装置は、例えば次のようにして製造することができる。以下、図４、図５および図８と共に図９〜図１１を参照して、本実施の形態の表示装置の製造方法について説明する。なお、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの製造方法についても併せて以下に説明する。図９〜図１１は、この表示装置の製造方法を工程順に表すものであり、図４の断面図に対応している。

まず、上述した材料よりなる基板１１１の上に、画素駆動回路１５０を含む画素駆動回路形成層１１２形成する。具体的には、まず、基板１１１上に例えばスパッタリングにより金属膜を形成する。そののち、例えばフォトリソグラフィ法やドライエッチング、あるいはウェットエッチングによりその金属膜をパターニングすることで、図８および図９に示したように、基板１１１上に第１階層の金属層としての金属層２１１Ｇ，２２１Ｇ、金属層２３および信号線１２０Ａ（図８参照）を形成する。次いで、全面をゲート絶縁膜２１２によって覆う。さらに、ゲート絶縁膜２１２の上に、チャネル層２１３，２２３、チャネル保護膜２１４，２２４、ドレイン電極２１５Ｄ，２２５Ｄおよびソース電極２１５Ｓ，２２５Ｓ、ならびに、第２階層の金属層としての金属層２１６Ｄ，２２６Ｄおよび金属層２１６Ｓ，２２６Ｓを順に、所定形状に形成する。ここで、金属層２１６Ｄ，２２６Ｄおよび金属層２１６Ｓ，２２６Ｓの形成と併せて、金属層２５，２６、走査線１３０Ａおよび電源供給線１４０Ａを形成する。すなわち、金属層２５，２６、走査線１３０Ａおよび電源供給線１４０Ａも第２階層の金属層である。その際、金属層２２１Ｇと走査線１３０Ａとを接続し、金属層２２６Ｄと信号線１２０Ａとを接続し、金属層２２６Ｓと金属層２１１Ｇとを接続し、金属層２１６Ｓと金属層２３とを接続する。そののち、全体をパッシベーション膜２１７で覆うことにより、画素駆動回路１５０を完成させる。

画素駆動回路１５０を形成したのち、図１０に示したように、絶縁層１２を形成する。具体的には、絶縁層１２の表面を平坦化するため、例えばポリイミドを主成分とする感光性樹脂を全面に亘って塗布し、露光および現像を行う。その際、金属層２３の上面に達する接続孔１２４と、金属層２５の上面に達する接続孔１２５と、金属層２６の上面に達する接続孔１２６とをそれぞれ所定位置に形成する。そののち、絶縁層１２を必要に応じて焼成する。

絶縁層１２に接続孔１２４〜１２６を形成したのち、図１０に示したように、上述した材料よりなる第１電極層１３および金属層１７を形成する。具体的には、例えばスパッタリングによって第１電極層１３および金属層１７の構成材料からなる金属膜を全面成膜したのち、所定のマスクを用いてその金属膜を選択的に覆うレジストパターン（図示せず）の形成を行う。そののち、そのレジストパターンをマスクとして金属膜の露出した領域をエッチング処理することにより第１電極層１３および金属層１７を得る。その際、第１電極層１３については、接続孔１２４を充填すると共に絶縁層１２の表面のうち、分割発光領域１０１〜１０３に対応する領域を選択的に覆うように形成する。この際、絶縁層１２の表面が平坦化されているので、第１電極層１３の上面も平坦性に優れたものとなる。

さらに、金属層１７については、接続孔１２６および接続孔１２５の内壁面を少なくとも覆うように形成する。金属層１７は、第１電極層１３と同種の材料によって同時に形成することが望ましい。

次いで、図１１に示したように、第１電極層１３および金属層１７の間を埋めると共に、第１電極層１３の端面および周縁部の上面を覆うように開口規定絶縁層２４を形成する。さらに、開口規定絶縁層２４に覆われていない第１電極層１３を覆うように、例えば蒸着法によって上述した所定の材料および厚みの正孔注入層１５Ａ、正孔輸送層１５Ｂ、発光層１５Ｃ、電子輸送層１５Ｄを順次積層することで有機層１５を形成する。さらに、有機層１５を挟んで第１電極層１３と対向し、かつ、金属層１７を覆うように全面に亘って第２電極層１６を形成することで分割発光領域１０１〜１０３を完成させる。このように形成した分割発光領域１０１〜１０３では、絶縁層１２の表面が極めて高い平坦性を有していることから、第１電極層１３の発光層１５Ｃ側の端面Ｐ１および第２電極層１６の発光層１５Ｃ側の端面Ｐ２が平坦になるうえ、有機層１５の厚みのばらつきも極めて小さなものとなる。

こののち、分割発光領域１０１〜１０３を覆うように、上述した材料よりなる保護膜１８を形成する。最後に、保護膜１８の上に、接着層を形成し、この接着層を間にして封止基板１９を貼り合わせる。以上により、表示装置が完成する。

このようにして得られた表示装置では、各画素に対して走査線駆動回路１３０から書込トランジスタＴｒ２のゲート電極（金属層２２１Ｇ）を介して走査信号が供給されると共に、信号線駆動回路１２０から画像信号が書込トランジスタＴｒ２を介して保持容量Ｃｓに保持される。その一方で、電源供給線駆動回路１４０が、走査線駆動回路１３０による行単位の走査と同期して、各電源供給線１４０Ａに対し第２電位よりも高い第１電位を供給する。これにより駆動トランジスタＴｒ１の導通状態が選択され、各有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに駆動電流Ｉｄが注入されることにより、正孔と電子とが再結合して発光が起こる。この光は、第１電極層１３と第２電極層１６との間で多重反射し、第２電極層１６、保護膜１８および封止基板１９を透過して取り出される。

本実施の形態では、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの各々において、分割発光領域１０１〜１０３が互いに並列接続されている。したがって、各有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの分割発光領域１０１〜１０３には、それぞれ３等分された大きさ（Ｉｄ／３）の駆動電流Ｉ１〜Ｉ３が供給される（図１２（Ａ））。ここで、製造段階あるいは完成後において異物混入などの何らかの欠陥が分割発光領域１０１〜１０３のいずれかに生じた場合、その欠陥の生じた分割発光領域のみを滅点化処理する。これにより、残りの正常な分割発光領域のみを駆動させることで、異常な分割発光領域が発見された有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの全体が滅点化するのを回避し、救済することができる。例えば図１２（Ｂ）に示したように、分割発光領域１０１に異常が見られた場合、金属層２３の所定の箇所をレーザ照射などにより切断することで、分割発光領域１０１を滅点化すればよい。より詳細には、例えば図１３に示したように、金属層２３のうちの、分割発光領域１０１における第１電極層１３と、分割発光領域１０２，１０３における第１電極層１３とを繋ぐ箇所（図１３中に×印を付した箇所）に、基板１１１の側からレーザを照射して切断すればよい。その際、正常な分割発光領域１０２，１０３には、駆動電流Ｉｄが２等分された大きさ（Ｉｄ／２）の駆動電流Ｉ１，Ｉ２がそれぞれ供給される（図１２（Ｂ））。すなわち、本来、分割発光領域１０１〜１０３を流れるべき合計の電流値（Ｉｄ＝Ｉ１＋Ｉ２＋Ｉ３）と、異常な分割発光領域１１を滅点化処理したのちの、正常な分割発光領域１０２，１０３のみを流れる合計の電流値（Ｉｄ＝Ｉ２＋Ｉ３）とは互いに一致する。よって、全体として、滅点化処理に伴う輝度の低下は生じない。

以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、絶縁層１２の構成材料として、感光性樹脂などの有機材料を例示し、それを用いた製造方法について説明するようにしたが、それに限定されるものではない。例えば、酸化ケイ素（ＳｉＯ₂ ）や窒化ケイ素（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）などの無機材料を用いて絶縁層１２の構成するようにしてもよい。その場合、例えば蒸着法などにより基体１１上に絶縁膜を形成したのち、所定のマスクを用いてフッ素ガスエッチングやイオンビームエッチングなどのドライエッチング処理によって接続孔１２４を形成すればよい。

また、上記実施の形態では、基体１１の上に、第１電極層１３、有機層１５および第２電極層１６を順に積層し、第２電極層１６の側から光を取り出すようにしたが、基体１１の側から第２電極層１６，有機層１５および第１電極層１３を順に積層し、基体１１の側から光を取り出すようにすることもできる。

加えてまた、例えば、上記実施の形態では、第１電極層１３をアノード電極、第２電極層１６をカソード電極とする場合について説明したが、第１電極層１３をカソード電極、第２電極層１６をアノード電極としてもよい。さらに、その場合においても、基体１１の上に、第２電極層１６，有機層１５および第１電極層１３を基体１１の側から順に積層し、基体１１の側から光を取り出すようにすることもできる。

さらにまた、上記実施の形態では、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの構成を具体的に挙げて説明したが、全ての層を備える必要はなく、また、他の層をさらに備えていてもよい。例えば、第１電極層１３と有機層１５との間に、酸化クロム（ＩＩＩ）（Ｃｒ₂ Ｏ₃ ），ＩＴＯ（Indium-Tin Oxide：インジウム（Ｉｎ）およびスズ（Ｓｎ）の酸化物混合膜）などからなる正孔注入用薄膜層を備えていてもよい。

加えてまた、上記各実施の形態では、アクティブマトリクス型の表示装置の場合について説明したが、本発明はパッシブマトリクス型の表示装置への適用も可能である。さらにまた、アクティブマトリクス駆動のための画素駆動回路の構成は、上記各実施の形態で説明したものに限られず、必要に応じて容量素子やトランジスタを追加してもよい。その場合、画素駆動回路の変更に応じて、上述した信号線駆動回路１２０や走査線駆動回路１３０、あるいは電源供給線駆動回路１４０のほかに、必要な駆動回路を追加してもよい。

本発明の一実施の形態に係る表示装置の全体構成を表す概略図である。 図１に示した画素駆動回路の一例を表す図である。 図１に示した表示領域の構成を表す平面図である。 図１に示した表示領域の要部構成を表す断面図である。 図１に示した表示領域の要部構成を表す他の断面図である。 図３に示した有機発光素子の構成を表す拡大平面図である。 図４，図５に示した有機層を拡大して表す断面図である。 図４，図５に示した画素駆動回路形成層の構成を表す平面図である。 図１に示した表示装置の製造方法における一工程を表す断面図である。 図９に続く工程を表す断面図である。 図１０に続く工程を表す断面図である。 図１に示した有機発光素子の動作を説明するための説明図である。 図１に示した有機発光素子の滅点化処理を説明するための説明図である。

符号の説明

１０（１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ）…有機発光素子、１０１，１０２，１０３…分割発光領域、１１…基体、１１１…基板、１１２…画素駆動回路形成層、１２…絶縁層、１２４…接続孔、１３…第１電極層、１５…有機層、１５Ａ…正孔注入層、１５Ｂ…正孔輸送層、１５Ｃ…発光層、１５Ｄ…電子輸送層、１６…第２電極層、１７…金属層、１８…保護膜、１９…封止基板、２３…金属層、２４…開口規定絶縁層、２５…金属層、２６…金属層、１１０…表示領域、１２０…信号線駆動回路、１２０Ａ…信号線、１３０…走査線駆動回路、１３０Ａ…走査線、１４０…電源供給線駆動回路、１４０Ａ…電源供給線、１５０…画素駆動回路、Ｃｓ…キャパシタ（保持容量）、Ｐ１…第１端部、Ｐ２…第２端部、Ｔｒ１…駆動トランジスタ、Ｔｒ２…書込トランジスタ。

Claims (5)

1. 互いに並列接続された複数の分割発光領域を含む発光素子と、
   前記発光素子ごとに設けられ、映像信号に基づいて前記複数の分割発光領域の表示駆動を行う駆動素子と
   を有する表示装置。
2. 透明材料からなる基板上に、前記駆動素子と前記複数の分割発光領域とが順に設けられ、
   前記複数の分割発光領域は、それぞれ、前記基体の側から第１電極層、発光層を含む有機層、および第２電極層を順に有し、
   前記複数の分割発光領域における各々の第１電極層が、前記基板の表面と接するように設けられた導電層によって互いに接続されている
   請求項１記載の表示装置。
3. 前記第１電極層および有機層は、前記分割発光領域ごとに分離して設けられており、
   前記第２電極層は、前記複数の分割発光領域に共通に設けられている
   請求項２記載の表示装置。
4. 前記発光素子ごとに設けられると共に前記複数の分割発光領域に共通して接続された保持容量と、
   前記保持容量に前記映像信号を書き込む書込素子と
   をさらに備えた請求項１記載の表示装置。
5. 互いに交差して延在する一対の導線と、
   保持容量と、
   前記一対の導線のそれぞれと接続され、前記保持容量に映像信号を書き込む書込素子と、
   互いに並列接続された複数の分割発光領域を含む発光素子と、
   前記発光素子ごとに設けられると共に前記映像信号に基づいて前記複数の分割発光領域の表示駆動を行う駆動素子と
   を備えた表示装置。

Images