JP2014029814A - 表示装置および電子機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】簡素な構成であり、かつ画像表示性能に優れた表示装置を提供する。
【解決手段】この表示装置は、基体11上に配列され、基体11の上に第1電極層13と有機層14と第2電極層16とが順に積層された発光部20を各々含む複数の有機発光素子10と、複数の有機発光素子10における発光部20を相互に分離する開口規定絶縁膜24とを備える。第2電極層16は複数の有機発光素子10のうちの一部または全部に共通に設けられ、開口規定絶縁膜24を覆う間隙部分を含む。第2電極層16における面内方向の抵抗は、発光部20を構成する発光部分よりも間隙部分において小さい。
【選択図】図4

Description

本発明は、有機層を含む自発光型の発光素子を有する表示装置、およびそのような表示装置を備えた電子機器に関する。
近年、液晶ディスプレイに代わる表示装置として、有機層を含む自発光型の有機EL(Electro Luminescence)素子を用いた有機EL表示装置が実用化されている。有機EL表示装置は、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EL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して発光層において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)。例えば、基板と反対側の面(上面)から光を取り出すトップエミッション方式(上面発光方式)においては、基板の上に、駆動トランジスタを介してアノード電極と有機層とカソード電極とを順に積層し、アノード電極とカソード電極との間で有機層からの光を多重反射させている。
トップエミッション方式の有機EL表示装置では、高い開口率を確保するため、封止パネル側に位置するカソード電極が、各有機EL素子に共通に設けられた一体の電極層となっている。さらに、カソード電極は、上面から光を取り出すために、例えばITO(Indium Tin Oxide;酸化インジウムスズ)などの光透過性の導電材料により構成されている。ところが、このような光透過性の導電材料は、通常の金属材料などと比べて抵抗率が2〜3桁程度高くなっている。よって、カソード電極へ印加された電圧が面内で不均一となりやすいので、各有機EL素子間の発光輝度の、面内位置によるばらつきが生じ、十分な表示品質が得られにくいという問題があった。
そこで、この問題を解決するべく、カソード電極と接続される補助配線を、例えば駆動パネル側に位置するアノード電極と同一層に形成し、カソード電極の面内方向での電圧降下を抑制するようにした有機EL表示装置を提案している(例えば特許文献2参照)。この有機EL表示装置では、補助配線は、例えば各有機EL素子の表示領域外においてカソード電極と接続される。このように、補助配線を、面内方向に広がるカソード電極に沿って網目状に張り巡らせると共にカソード電極と接続することにより、上述した面内位置による有機EL素子間の発光輝度のばらつきがある程度緩和される。
国際公開第01/39554号パンフレット 特開2010−244808号公報
しかしながら、上記特許文献2の場合、アノード電極と同一の階層にカソード電極の補助配線を設けるようにしているので、補助配線を配置するためのスペースを十分に確保する必要がある。そのため、表示部における開口率の向上の妨げとなってしまう。有機EL素子の表示駆動を行う駆動素子の電極と同じ階層に補助配線を設けた場合も同様の問題が生じる。
こうした問題を解消する方法として、カソード電極の補助配線を、アノード電極や駆動素子の電極とは異なる階層に設ける方法も考えられるが、構造が複雑化し、製造が煩雑となるので現実的ではない。
本開示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、より良好な画像表示性能を発揮し得る表示装置、およびそのような表示装置を備えた電子機器を提供することにある。
本開示の表示装置は、基体上に配列され、その基体の上に第1電極層と発光層を含む有機層と第2電極層とが順に積層された発光部を各々含む複数の発光素子と、これら複数の発光素子における発光部を相互に分離する絶縁層とを有する。ここで、第2電極層は複数の発光素子のうちの一部または全部に共通に設けられ、絶縁層を覆う間隙部分を含み、第2電極層における面内方向の抵抗は、発光部を構成する発光部分よりも間隙部分において小さい。また、本開示の電子機器は、上記本開示の表示装置を備えたものである。
本開示の表示装置および電子機器では、第2電極層における面内方向の抵抗が、発光部を構成する発光部分よりも間隙部分において小さくなっている。このため、補助電極を別途設けずとも、第2電極層の電圧降下が抑制される。
本開示の表示装置および電子機器によれば、発光部における第2電極層の厚さを増大せず、かつ、補助電極を設けることなく第2電極層の電圧降下を抑制することができる。このため、表示画面内での発光輝度を維持しつつ、その発光輝度の分布の均一性を向上させ、より高い表示性能を得ることができる。そのうえ、補助電極を設けるスペースの確保が不要であるため、各発光素子の発光部の形成面積を十分に確保することができ、開口率を低下させることがない。そのため、従来のように補助電極層を発光素子同士の隙間に設けるようにした場合よりも、表示画面全体の輝度を向上させることができる。したがって、さらなる大画面化に十分に対応可能である。
本発明の一実施の形態に係る表示装置の構成を表す図である。 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構成を表す断面図である。 図1に示した表示領域の構成を表す他の断面図である。 図4および図5に示した有機層を拡大して表す断面図である。 比較例としての表示装置の構成を表す平面図である。 図7に示した表示領域の構成を表す断面図である。 第1の変形例としての表示装置の要部構成を表す断面図である。 第2の変形例としての表示装置の要部構成を表す断面図である。 第3の変形例としての表示装置の要部構成を表す断面図である。 第4の変形例としての表示装置の要部構成を表す断面図である。 第5の変形例としての表示装置の要部構成を表す断面図である。 上記実施の形態等の表示装置を含むモジュールの概略構成を表す平面図である。 表示装置の第1の適用例としてのテレビジョン装置の外観を表す斜視図である。 表示装置の第2の適用例としてのデジタルカメラにおける外観を表す第1の斜視図である。 表示装置の第2の適用例としてのデジタルカメラにおける外観を表す第2の斜視図である。 表示装置の第3の適用例としてのノート型パーソナルコンピュータの外観を表す斜視図である。 表示装置の第4の適用例としてのビデオカメラの外観を表す斜視図である 。 表示装置の第5の適用例としての携帯電話機における、閉じた状態の外観を表す正面図、左側面図、右側面図、上面図、下面図である。 表示装置の第5の適用例としての携帯電話機における、開いた状態の正面図および側面図である。 表示装置を用いた第6の適用例としてのタブレット型PCにおける外観を表す第1の斜視図である。 表示装置を用いた第6の適用例としてのタブレット型PCにおける外観を表す第2の斜視図である。
<実施の形態>
以下、本開示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、本開示の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。また、表示領域110の周囲には、これを取り囲むように環状をなす補助配線17(後述)が設けられている。補助配線17は、後述の第2電極層16と導通する金属層である。
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(120A1,120A2,・・・,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。
画素駆動回路150は、基板111と有機発光素子10との間の階層(後述の画素駆動回路形成層112)に設けられている。図2に、画素駆動回路150の一構成例を表す。図2に示したように、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、有機発光素子10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10は、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。
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、有機発光素子10と接続されている。駆動トランジスタTr1は、第1電極層13(後出)と第2電極層16(後出)との間に印加される電圧を制御するための駆動素子である。
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、XY平面に広がる表示領域110の一構成例を表す。ここでは、第2電極層16、保護膜18および封止基板19(いずれも後出)を取り去った状態の表示領域110を、上方から眺めた平面構成を表す。表示領域110には、複数の有機発光素子10がX方向およびY方向に並び、全体としてマトリックス状に配列されている。より詳細には、開口規定絶縁膜24によって相互に分離され、輪郭が規定された発光部20を含む有機発光素子10R,10G,10Bが1つずつ配置されている。有機発光素子10Rは赤色光を発し、有機発光素子10Gは緑色光を発し、有機発光素子10Bは青色光を発する。ここでは、同色光を発する有機発光素子10をY方向に一列に並べ、それをX方向に順に繰り返し配置するようにしている。したがって、X方向において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。
図3において、発光部20を取り囲む破線で示した矩形は有機層14が形成された領域を表す。有機層14は、自らが構成する有機発光素子10の発光部20よりも大きく、かつ、隣接する他の有機発光素子10の発光部20と重複しないことが求められる。隣り合う有機発光素子10を構成する有機層14同士が、発光部20以外の部分である間隙部21において重なり合うことは問題ない。さらに、有機層14が形成された領域を取り囲む破線で示した矩形は、第1電極層13が形成された領域を表す。第1電極層13の一部には、例えば駆動トランジスタTr1のソース電極との導通を図るコンタクト部124が設けられている。なお、X方向およびY方向に並ぶ有機発光素子10の数は任意に設定されるものであり、図3に示した数に限定されるものではない。また、1つの画素を4以上の有機発光素子によって構成してもよいし、白色光を発する有機発光素子をさらに設けるようにしてもよい。
図4は、表示領域110における、図3に示したIV−IV線に沿ったXZ断面の概略構成を示すものである。図4に示したように、表示領域110では、基板111に画素駆動回路形成層112が設けられてなる基体11の上に、有機発光素子10を含む発光素子形成層12が形成されている。有機発光素子10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。有機発光素子10は、基板111の側から、アノード電極としての第1電極層13、発光層14C(後出)を含む有機層14、およびカソード電極としての第2電極層16が各々順に積層されたものである。有機層14および第1電極層13は、開口規定絶縁膜24によって有機発光素子10ごとに分離されている。一方、第2電極層16は、全ての有機発光素子10に共通して設けられている。なお、図4では、画素駆動回路形成層112における駆動トランジスタTr1および書込トランジスタTr2などの詳細な構成については図示を省略した。
開口規定絶縁膜24は、隣り合う有機発光素子10における第1電極層13および有機層14同士の隙間、すなわち、発光部20同士の隙間である間隙部21を埋めるように設けられている。開口規定絶縁膜24は、例えばポリイミドなどの有機材料からなり、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、有機発光素子10の発光部20を正確に画定するものでもある。
有機発光素子10を覆う保護膜18は、窒化ケイ素(SiNx )などの絶縁材料からなる。また、その上に設けられた封止基板19は、保護膜18や接着層(図示せず)などと共に有機発光素子10を封止するものであり、発光層14Cにおいて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に加え、図5および図6を参照して、基体11および有機発光素子10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14の構成が一部異なることを除き、他は共通の構成であるので、以下では、まとめて説明する。
図5は、図3に示した表示領域110の、V−V線に沿った断面図である。また、図6は、図4および図5に示した有機層14の断面の一部を拡大して表したものである。
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。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(図5)と、信号線120A(図5)とがそれぞれ設けられている。これら金属層211G,221G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,223R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、走査線130Aおよび電源供給線140A(図4)が設けられている。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および書き込みトランジスタ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。
画素駆動回路150は、窒化ケイ素などからなる保護膜(パッシベーション膜)217によって全体的に覆われており、その上には、さらに絶縁性の平坦化膜218が設けられている。平坦化膜218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れる。また、平坦化膜218および保護膜217の一部領域には、微細なコンタクト部124が設けられている(図4)。平坦化膜218は、特に保護膜217に比べて厚みが大きいので、例えばポリイミド等の有機材料など、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。コンタクト部124には第1電極層13が充填されており、駆動トランジスタTr1のソース電極を構成する金属層216Sとの導通がなされている。
平坦化膜218の上に形成された第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。そのため、第1電極層13は、アルミニウム(Al)やアルミニウムネオジウム合金(AlNd)などの高反射率材料によって構成される。
有機層14は、開口規定絶縁膜24によって画定された発光部20に全面に亘って隙間無く形成されている。有機層14は、例えば図6に示したように、第1電極層13の側から正孔注入層14A、正孔輸送層14B、発光層14C、電子輸送層14Dが順に積層された構成を有する。但し、発光層14C以外の層は、必要に応じて設ければよい。
正孔注入層14A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14Bは、発光層14Cへの正孔輸送効率を高めるためのものである。発光層14C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14Dは、発光層14C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14D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14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14A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14B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14C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14D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14A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14B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14C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14D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14A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14B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14C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14D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、第1の層161と第2の層162との2層構造を有している。第1の層161は、2以上もしくは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1の層161は、有機層14のみならず、開口規定絶縁膜24をも覆うように形成されている。一方、第2の層162は、発光部20には設けられておらず、開口規定絶縁膜24が形成された間隙部21のみに設けられている。このため、第2電極層16は、開口規定絶縁膜24が形成された間隙部21において発光部20よりも大きな厚さを有する。なお、第2電極層16は、間隙部21の少なくとも一部において発光部20よりも大きな厚さを有するようにすればよい。第2電極層16のうち、第2の層162が設けられた間隙部21は、有機発光素子10の配列に沿って、X方向およびY方向の双方に延伸されている。
第1の層161は、発光層で発生した光に対して十分な透光性を有する導電性材料により構成された透明電極である。その構成材料としては、例えば、ITOまたはインジウムと亜鉛(Zn)と酸素とを含む化合物が好ましい。
第2の層162の構成材料は、第1の層161の構成材料と同種であってもよいし、異種であってもよい。ただし、第1の層161の構成材料よりも体積抵抗率の低い材料であることが望ましい。第2電極層16の電圧降下をより低減することができるからである。ここで、第2の層162は、第2電極層16のうち、発光部20以外の間隙部21のみに形成されることから、透明である必要がない。よって、Al,CuもしくはAgの単体などの不透明ではあるものの、高導電性の金属材料を適用することができる。なお、第2電極層16のうち、間隙部21に設けられた間隙部分については全て不透明な高導電性材料によって形成してもよい。すなわち、第2電極層16は、発光部20と間隙部21とで異種の材料によって構成されていてもよい。
補助配線17は、先に述べたように、複数の有機発光素子10が配列された表示領域110を取り囲むように環状をなして設けられている。補助配線17は、例えば第1電極層13と同様に平坦化膜218の表面に形成されており(図5)、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機能を有する。補助配線17の一部は、表示領域110の周辺領域において第2電極層16と接しており、第2電極層16と電気的に接続された状態となっている(図5参照)。補助配線17を構成する材料としては、単層構造であればアルミニウム(Al)、銅(Cu)、銀(Ag)、チタン(Ti)などの高導電性の金属材料が好ましい。なお、第2電極層16の電圧降下が第2の層162の存在によって十分に抑制されるのであれば、この補助配線17は不要である。
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6などを参照して、本実施の形態の表示装置の製造方法について説明する。
まず、上述した材料よりなる基板111の上に、駆動トランジスタTr1および書き込みトランジスタTr2を含む画素駆動回路150を形成する。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、基板111上に金属層211G,221Gと、信号線120Aの一部とを形成する。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、チャネル保護膜、ドレイン電極およびソース電極、ならびに、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、信号線120Aの一部、走査線130Aおよび電源供給線140Aを第2の金属層として各々形成する。その際、金属層221Gと走査線130Aとを接続する接続部、金属層226Dと信号線120Aとを接続する接続部、金属層226Sと金属層211Gとを接続する接続部を予め形成しておく。そののち、全体を保護膜217で覆うことにより、画素駆動回路150を完成させる。その際、保護膜217における金属層216S上の所定位置に、ドライエッチングなどにより開口を形成しておく。
画素駆動回路150を形成したのち、スピンコート法などにより、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する。次に、その感光性樹脂に対しフォトリソグラフィ処理を施すことにより、コンタクト部124を有する平坦化膜218を形成する。具体的には、例えば所定位置に開口を有するマスクを用いた選択的な露光および現像により、保護膜217に設けられた開口と連通するコンタクト部124を形成する。そののち、平坦化膜218を必要に応じて焼成してもよい。これにより画素駆動回路形成層112を得る。
さらに、上述した所定の材料よりなる第1電極層13および補助配線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上述の材料からなる金属膜を全面成膜したのち、その積層膜上に所定のマスクを用いて所定形状のレジストパターン(図示せず)を形成する。さらにそのレジストパターンをマスクとして用い、金属膜の選択的なエッチングを行う。その際、第1電極層13については、平坦化膜218の表面を覆うと共にコンタクト部124を充填するように形成する。また、補助配線17については、平坦化膜218の表面に、全ての第1電極層13の周囲を取り囲むように形成する。補助配線17は、第1電極層13と同種の材料を用いて、第1電極層13と共に一括して形成することが望ましい。製造を簡略化するためである。
こののち、隣り合う第1電極層13同士の隙間を充填し、かつ、補助配線17を覆うように開口規定絶縁膜24を形成する。その際、補助配線17を覆う部分の一部に開口を設けるようにする。のちに形成する第2電極層16と補助配線17とのコンタクトを図るためである。次いで、第1電極層13のうち、露出している部分を完全に覆うように上述した所定の材料および厚みの正孔注入層14A、正孔輸送層14B、発光層14C、電子輸送層14Dを、例えば蒸着法によって順に積層することで有機層14を形成する。さらに、有機層14を挟んで第1電極層13と対向するように覆い、かつ、所定の開口において補助配線17を覆うように全面に亘って第1の層161を形成する。最後に、第1の層161の、開口規定絶縁膜24と対応する領域に第2の層162を形成し、第2電極層16を完成させることで有機発光素子10を得る。ここで、第2の層162は、以下のようにして形成可能である。まず、例えば第1の方向(例えばX方向)に延在するスリットが第2の方向(Y方向)に複数並ぶメタルマスク(図示せず)を用いてスパッタリングを行い、第1の方向に延在する部分を形成する。そののち、第2の方向に延在するスリットが第1の方向に複数並ぶメタルマスク(図示せず)を用いて(あるいは先のメタルマスクを90°回転させて)スパッタリングを行い、第2の方向に延在する部分を形成する。これにより、XY平面において発光部20の配列に対応して格子状の平面パターンを有する第2の層162が形成される。
こののち、全体を覆うように、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から画像信号が書き込みトランジスタ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。
以上説明したように、本実施の形態では、第2電極層16における面内方向の抵抗を、発光部20を構成する発光部分よりも開口規定絶縁膜24を覆う間隙部21に設けられた間隙部分において小さくしている。このため、有機発光素子10を隔てる間隙部21において補助配線を別途設けずとも、第2電極層16の電圧降下が十分に抑制される。よって、表示領域110での部分的な輝度低下、輝度むらが生じにくい。また、発光部20における第2電極層16の厚さを増大させる必要もないので、第2電極層16の透過率も低下せず、表示領域110での全体の発光輝度を維持することが出来る。その結果、高い発光輝度を維持しつつ、その発光輝度の分布の均一性を向上させ、より高い表示性能を得ることができる。
そのうえ、表示領域110において補助配線を設けるスペースの確保が不要であるため、各有機発光素子10の発光領域(発光部20の占有面積)を十分に確保することができ、開口率を低下させることがない。これに対し、例えば図7および図8に示したように、有機発光素子10同士の隙間(間隙部21)にも補助配線117を設けることで、第2電極層16の電圧降下を防止するようにした場合、開口率が低下してしまう。補助配線117を配置するスペースが必要だからである。したがって、本実施の形態では、補助配線を有機発光素子同士の隙間に設けるようにした場合よりも、表示画面全体の輝度を向上させることができる。したがって、さらなる大画面化に十分に対応することができる。なお、図7は、本実施の形態の表示装置に対する比較例としての表示装置の平面構成を表し、図3に対応している。また、図8は、図7に示した比較例としての表示装置におけるVIII−VIII線に沿った断面図であり、図4に対応している。図7では、視認性を高めるため、補助配線117を強調して示している。
<変形例>
以上、実施の形態を挙げて本技術を説明したが、本技術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、間隙部21において、開口規定絶縁膜24の上に第1の層161と第2の層162とを順に積層することで第2電極層16を形成したが、本開示はこれに限定されるものではない。例えば図9に示したように、開口規定絶縁膜24の上にまず第2の層162を形成したのち、全体を覆うように第1の層161を形成するようにしてもよい(第1の変形例)。
さらに、図10に示したように、封止基板19の表面のうち、間隙部21と対向する領域に導電膜パターン22を設け、それを第2電極層16とを接するようにしてもよい(第2の変形例)。この構造は、例えば封止基板19の所定位置に、所定形状の導電膜パターン22を予め形成しておき、それを有機発光素子10が形成された基板111と貼り合わせることで得られる。これにより、構造および製造工程の簡素化を図りつつ、表示装置の薄型化をも図ることができる。
また、上記実施の形態では、表示領域110を取り囲む環状の補助配線17を第1電極層13と同様に平坦化膜218の上に設けるようにしたが、本技術ではこれに限定されない。例えば、図11に示した第3の変形例のように、ゲート絶縁膜212の上に、第2階層の金属層として補助配線17を設けるようにしてもよい。この場合、補助配線17は、第2階層の金属層としての金属層216D,226D、216S,226Sのほか、走査線130Aおよび電源供給線140Aなどと同時に、同種の材料を用いて形成するとよい。また、開口規定絶縁膜24および平坦化膜218を選択的に掘り下げることにより開口を形成し、補助配線17の上面を露出させる。そののち、その開口および補助配線17の上面を覆うように第2電極層16(第1の層161)を形成すればよい。なお、補助配線17を平坦化膜218上に形成する場合には、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などの周辺回路と重複する領域に補助配線17を配置することができる。一方、図11のように、駆動トランジスタTr1などと同じ階層に補助配線17を形成する場合、表示領域110と上記の周辺回路との隙間および上記周辺回路の外側の領域のうちの少なくとも一方に補助配線17を配置することとなる。
あるいは、例えば図12に示した第4の変形例のように、ゲート絶縁膜212の上に設けた金属層171と、平坦化膜218を覆う金属層172との2層構造からなる補助配線17を設けるようにしてもよい。
また、本技術では、例えば図13に示した第5の変形例のように、補助配線17の替わりに、例えば表示領域110を取り囲む環状のシール部23を導電性の接着材料により形成してもよい。このシール部23は下面が第2電極層16と接合されると共に上面が封止基板19と接合されることで、保護膜18の流出を防ぐと共に第2電極層16の補助配線としての機能を果たすことができる。
また、上記実施の形態では、第1の層161が発光部20および間隙部21の双方に亘って共通に形成されるようにしたが、本技術ではこれに限定されない。例えば、第2電極層16を、発光部20と間隙部21とで別々に形成してもよい。但し、間隙部21における第2電極層16を、第1および第2の層を含む積層構造とした場合、それら第1および第2の層の少なくとも一方が発光部20における第2電極層16と同種の材料からなるようにするとよい。
また、上記実施の形態では、赤色光、緑色光および青色光をそれぞれ発する有機層14を塗り分けることで有機発光素子10R,10G,10Bを設けた場合について例示したが、本技術はこれに限定されない。例えば全ての有機発光素子10を、白色光を発するものとし、別途設けたカラーフィルタにより各色光を取り出すようにしてもよい。その場合、有機層14は複数の有機発光素子10の一部または全部に共通に設けられており、開口規定絶縁膜24をも覆う部分を含むこととなる。
また、上記実施の形態では、赤色光、緑色光および青色光をそれぞれ発する有機発光素子10R,10G,10Bにより一の画素を構成する場合について例示したが、本技術はこれに限定されない。例えば上記の3種類の有機発光素子10R,10G,10Bに、白色光を発する有機発光素子10Wもしくは黄色光を発する有機発光素子10Yを加えた4種類の有機発光素子によって一の画素を構成するようにしてもよい。
さらには、黄色光および青色光をそれぞれ発する有機発光素子10Y,10Bと赤色、緑色、青色および黄色のカラーフィルタとを併用することで、赤色光、緑色光、青色光および黄色光を取り出すようにした表示装置であってもよい。あるいは、黄色光および青色光をそれぞれ発する有機発光素子10Y,10Bと赤色、緑色および青色のカラーフィルタとを併用することで、赤色光、緑色光および青色光を取り出すようにした表示装置であってもよい。
また、本技術は、上記実施の形態において説明した各層の材料や積層順序、あるいは成膜方法などに限定されるものではない。例えば、上記実施の形態においては、第1電極層13をアノード、第2電極層16をカソード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、第2電極層16をアノードとしてもよい。さらに、上記実施の形態では、発光部20の構成を具体的に挙げて説明したが、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14との間に、酸化クロム(III)(Cr2 3 ),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。
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。更にまた、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のほかに、必要な駆動回路を追加してもよい。
<適用例>
以下、上記実施の形態および変形例で説明した表示装置の適用例について説明する。上記実施の形態等の表示装置は、テレビジョン装置,デジタルカメラ,ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラなどのあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。すなわち、上記実施の形態等の表示装置は、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。
(モジュール)
上記実施の形態等の表示装置は、例えば、図14に示したようなモジュールとして、後述する第1〜第6の適用例1〜6などの種々の電子機器に組み込まれる。このモジュールは、例えば、基板111の一辺に、封止基板19等から露出した領域210を設け、この露出した領域210に、信号線駆動回路120および走査線駆動回路130の配線を延長して外部接続端子(図示せず)を形成したものである。外部接続端子には、信号の入出力のためのフレキシブルプリント配線基板(FPC;Flexible Printed Circuit)220が設けられていてもよい。
(適用例1)
図15は、上記実施の形態等の表示装置が適用されるテレビジョン装置の外観を表したものである。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル310およびフィルターガラス320を含む映像表示画面部300を有しており、この映像表示画面部300は、上記実施の形態等に係る表示装置により構成されている。
(適用例2)
図16A,16Bは、上記実施の形態等の表示装置が適用されるデジタルカメラの外観を表したものである。このデジタルカメラは、例えば、フラッシュ用の発光部410、表示部420、メニュースイッチ430およびシャッターボタン440を有しており、その表示部420は、上記実施の形態等に係る表示装置により構成されている。
(適用例3)
図17は、上記実施の形態等の表示装置が適用されるノート型パーソナルコンピュータの外観を表したものである。このノート型パーソナルコンピュータは、例えば、本体510,文字等の入力操作のためのキーボード520および画像を表示する表示部530を有しており、その表示部530は、上記実施の形態等に係る表示装置により構成されている。
(適用例4)
図18は、上記実施の形態等の表示装置が適用されるビデオカメラの外観を表したものである。このビデオカメラは、例えば、本体部610,この本体部610の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ620,撮影時のスタート/ストップスイッチ630および表示部640を有しており、その表示部640は、上記実施の形態等に係る表示装置により構成されている。
(適用例5)
図19A,19Bは、上記実施の形態等の表示装置が適用される携帯電話機の外観を表したものである。この携帯電話機は、例えば、上側筐体710と下側筐体720とを連結部(ヒンジ部)730で連結したものであり、ディスプレイ740,サブディスプレイ750,ピクチャーライト760およびカメラ770を有している。そのディスプレイ740またはサブディスプレイ750は、上記実施の形態等に係る表示装置により構成されている。
(適用例6)
図20A,20Bは、いわゆるタブレット型パーソナルコンピュータ(PC)の外観構成を表している。このタブレット型PCは、例えば、表示部810と、それを保持する筐体などの非表示部820と、電源スイッチなどの操作部830とを備えている。なお、操作部830は、図17Aに示したように非表示部820の前面に設けられていてもよいし、図17Bに示したように上面に設けられていてもよい。表示部820は、映像表示機能のほか、位置入力機能(ポインティング機能)を備えたタッチスクリーン(タッチパネル)である。
また、本技術は以下のような構成を取り得るものである。
(1)
基体上に配列され、前記基体の上に第1電極層と、発光層を含む有機層と、第2電極層とが順に積層された発光部を各々含む複数の発光素子と、
前記複数の発光素子における発光部を相互に分離する絶縁層と
を備え、
前記第2電極層は前記複数の発光素子のうちの一部または全部に共通に設けられ、前記絶縁層を覆う間隙部分を含み、
前記第2電極層における面内方向の抵抗は、前記発光部を構成する発光部分よりも前記間隙部分において小さい
表示装置。
(2)
前記第2電極層は、前記間隙部分において前記発光部分よりも大きな厚さを有する部分を含む
上記(1)記載の表示装置。
(3)
前記第2電極層は、前記発光部分および前記間隙部分の双方において同種の材料からなる
上記(2)記載の表示装置。
(4)
前記第2電極層の間隙部分は、少なくとも一方が前記発光部分と同種の材料からなる第1および第2の層を含む積層構造を有する
上記(2)記載の表示装置。
(5)
前記第2の層は、前記発光部分よりも小さな体積抵抗率を有する材料からなる
上記(4)記載の表示装置。
(6)
前記有機層は前記複数の発光素子の一部または全部に共通に設けられており、前記絶縁層をも覆う部分を含む
上記(1)から(5)に記載の表示装置。
(7)
前記基体は、前記第1電極層と前記第2電極層との間に印加される電圧を制御するための駆動素子を有し、
前記絶縁層が設けられた領域において、前記第1電極層は前記駆動素子と導通している
上記(1)から(6)に記載の表示装置。
(8)
前記複数の発光素子が配列された表示部を取り囲むように、前記第2電極層と導通する補助配線が設けられている
上記(1)から(7)に記載の表示装置。
(9)
前記補助配線は、前記第1電極層と同一の階層に設けられている
上記(8)記載の表示装置。
(10)
前記複数の発光素子は、互いに交差する第1および第2の方向に配列され、
前記第2電極層の間隙部分は、前記第1および第2の方向に延伸されている
上記(1)から(9)に記載の表示装置。
(11)
表示装置を備えた電子機器であって、
前記表示装置は、
基体上に配列され、前記基体の上に第1電極層と、発光層を含む有機層と、第2電極層とが順に積層された発光部を各々含む複数の発光素子と、
前記複数の発光素子における発光部を相互に分離する絶縁層と
を有し、
前記第2電極層は前記複数の発光素子のうちの一部または全部に共通に設けられ、前記絶縁層を覆う間隙部分を含み、
前記第2電極層における面内方向の抵抗は、前記発光部を構成する発光部分よりも前記間隙部分において小さい
電子機器。
10(10R,10G,10B)…有機発光素子、11…基体、111…基板、112…画素駆動回路形成層、12…発光素子形成層、13…第1電極層、14…有機層、14A…正孔注入層、14B…正孔輸送層、14C…発光層、14D…電子輸送層、16…第2電極層、161…第1の層、162…第2の層、17…補助配線、171…第1の層、172…第2の層、18…保護膜、19…封止基板、20…発光部、21…間隙部、22…導電膜パターン、23…シール部、24…開口規定絶縁膜、24K…開口、124…コンタクト部、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、217…保護膜(パッシベーション膜)、218…平坦化膜、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 (11)

  1. 基体上に配列され、前記基体の上に第1電極層と、発光層を含む有機層と、第2電極層とが順に積層された発光部を各々含む複数の発光素子と、
    前記複数の発光素子における発光部を相互に分離する絶縁層と
    を有し、
    前記第2電極層は前記複数の発光素子のうちの一部または全部に共通に設けられ、前記絶縁層を覆う間隙部分を含み、
    前記第2電極層における面内方向の抵抗は、前記発光部を構成する発光部分よりも前記間隙部分において小さい
    表示装置。
  2. 前記第2電極層は、前記間隙部分において前記発光部分よりも大きな厚さを有する部分を含む
    請求項1記載の表示装置。
  3. 前記第2電極層は、前記発光部分および前記間隙部分の双方において同種の材料からなる
    請求項2記載の表示装置。
  4. 前記第2電極層の間隙部分は、少なくとも一方が前記発光部分と同種の材料からなる第1および第2の層を含む積層構造を有する
    請求項2記載の表示装置。
  5. 前記第2の層は、前記発光部分よりも小さな体積抵抗率を有する材料からなる
    請求項4記載の表示装置。
  6. 前記有機層は前記複数の発光素子の一部または全部に共通に設けられており、前記絶縁層をも覆う部分を含む
    請求項1記載の表示装置。
  7. 前記基体は、前記第1電極層と前記第2電極層との間に印加される電圧を制御するための駆動素子を有し、
    前記絶縁層が設けられた領域において、前記第1電極層は前記駆動素子と導通している
    請求項1記載の表示装置。
  8. 前記複数の発光素子が配列された表示部を取り囲むように、前記第2電極層と導通する補助配線が設けられている
    請求項1記載の表示装置。
  9. 前記補助配線は、前記第1電極層と同一の階層に設けられている
    請求項8記載の表示装置。
  10. 前記複数の発光素子は、互いに交差する第1および第2の方向に配列され、
    前記第2電極層の間隙部分は、前記第1および第2の方向に延伸している
    請求項1記載の表示装置。
  11. 表示装置を備えた電子機器であって、
    前記表示装置は、
    基体上に配列され、前記基体の上に第1電極層と、発光層を含む有機層と、第2電極層とが順に積層された発光部を各々含む複数の発光素子と、
    前記複数の発光素子における発光部を相互に分離する絶縁層と
    を有し、
    前記第2電極層は前記複数の発光素子のうちの一部または全部に共通に設けられ、前記絶縁層を覆う間隙部分を含み、
    前記第2電極層における面内方向の抵抗は、前記発光部を構成する発光部分よりも前記間隙部分において小さい
    電子機器。
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