JP3691313B2 - 表示装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自発光素子を備えた表示装置に関するものであり、特に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（Electro 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（Thin 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６に従来のＥＬ表示装置の平面図を示し、図７に図６中のＢ−Ｂ線に沿った断面図を示す。
【０００４】
図６に示すように、ゲート電極１１を備えたゲート信号線５１と、ドレイン信号線５２との交点付近にＴＦＴを備えている。そのＴＦＴのドレインはドレイン信号線５２に接続されており、またゲートはゲート信号線５１に接続されており、更にソースはＥＬ素子の陽極６１に接続されている。
【０００５】
図７に示すように、表示画素１１０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１０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を形成する。
【０００６】
まず、絶縁性基板１０上にクロム（Ｃｒ）等の高融点金属から成るゲート電極１１を形成し、その上にゲート絶縁膜１２、及びｐ−Ｓｉ膜からなる能動層１３を順に形成する。
【０００７】
その能動層１３には、ゲート電極１１上方のチャネル１３ｃと、このチャネル１３ｃの両側に、チャネル１３ｃ上のストッパ絶縁膜１４をマスクにしてイオンドーピングし更にゲート電極１１の両側をレジストにてカバーしてイオンドーピングしてゲート電極１１の両側に低濃度領域１３ＬＤとその外側に高濃度領域のソース１３ｓ及びドレイン１３ｄが設けられている。即ち、いわゆるＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造である。
【０００８】
そして、ゲート絶縁膜１２、能動層１３及びストッパ絶縁膜１４上の全面に、ＳｉＯ2膜、ＳｉＮ膜及びＳｉＯ2膜の順に積層された層間絶縁膜１５を形成し、ドレイン１３ｄに対応して設けたコンタクトホールにＡｌ等の金属を充填してドレイン電極１６を形成する。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１３ｓに対応した位置にコンタクトホールを形成し、このコンタクトホールを介してソース１３ｓとコンタクトしたＩＴＯ（Indium Tin Oxide）から成るソース電極を兼ねた、ＥＬ素子の陽極６１を平坦化絶縁膜１７上に形成する。
【０００９】
そして、この陽極６１の上にＥＬ素子６０を形成する。
【００１０】
有機ＥＬ素子６０は、一般的な構造であり、ＩＴＯ（Indium Thin Oxide）等の透明電極から成る陽極６１、ＭＴＤＡＴＡ（4,4-bis(3-methylphenylphenylamino)biphenyl）から成る第１ホール輸送層、ＴＰＤ（4,4,4-tris(3-methylphenylphenylamino)triphenylanine）からなる第２ホール輸送層、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）から成る発光層及びＢｅｂｑ2から成る電子輸送層からなる発光素子層６６、マグネシウム・インジウム合金から成る陰極６７がこの順番で積層形成された構造である。
【００１１】
また有機ＥＬ素子６０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。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このようにＥＬ素子６０を形成する際に、陽極６１の上に形成する発光素子層６６はその厚みが一般に約２０００Å以下と非常に薄いため、陽極６１の端部（矢印で示す箇所）の平坦化絶縁膜１７との段差、及びＴＦＴの凹凸例えばＡｌ配線の厚みによってカバレッジが悪くなり、発光素子層６６が断線してしまい、その断線箇所において、上層に設けた陰極６７が陽極６１と短絡してしまうことになり、そうなるとこの表示画素は表示欠陥となってしまうという欠点があった。
【００１３】
また、陽極６１の厚みによる段差部、特に陽極６１周辺部のエッジに電界が集中してしまい、発光層の劣化が促進されてしまうという欠点もあった。
【００１４】
そこで本発明は、上記の従来の欠点に鑑みて為されたものであり、陽極の厚みによる発光素子層の断線に起因して陰極が陽極と短絡することを防止するとともに、陽極エッジの電界集中による発光層の劣化を抑制するＥＬ表示装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の表示装置は、陽極、発光素子層及び陰極を積層して発光領域を形成する表示装置であって、前記陽極の端部において、前記陽極と、発光素子層及び陰極とを離間する平坦化絶縁膜を備えており、該平坦化絶縁膜によって前記陰極の表面が平坦であるとともに、前記発光素子層は前記発光領域及び前記平坦化絶縁膜を覆って設けられており、かつ前記平坦化絶縁膜の開口部によって前記発光領域が規定されているものである。
【００１７】
また、前記平坦化絶縁膜が前記陽極上にその端部を有し、該端部が傾斜を有する表示装置である。
【００１９】
また、前記平坦化絶縁膜は前記陽極の全周辺で前記陽極と重畳している表示装置である。
【００２０】
更に、前記陽極、発光素子層及び陰極の積層構造はエレクトロルミネッセンス素子である表示装置である。
【００２１】
また、前記陽極は、各画素ごとに分離形成されており、前記陽極は薄膜トランジスタに接続されている
【００２２】
更にまた、前記薄膜トランジスタの上層に層間絶縁膜を有し、該層間絶縁膜上に前記陽極を備えたことを特徴とする表示装置である。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の表示装置を有機ＥＬ表示装置に応用した場合について以下に説明する。
＜第１の実施の形態＞
図１に有機ＥＬ表示装置の表示画素付近を示す平面図を示し、図２（ａ）に図１中のＡ−Ａ線に沿った断面図を示し、図２（ｂ）に図１中のＢ−Ｂ線に沿った断面図を示す。
【００２５】
図１及び図２に示すように、ゲート信号線５１とドレイン信号線５２とに囲まれた領域に表示画素１１０が形成されており、マトリクス状に配置されている。
【００２６】
この表示画素１１０には、自発光素子である有機ＥＬ素子６０と、この有機ＥＬ素子６０に電流を供給するタイミングを制御するスイッチング用ＴＦＴ３０と、有機ＥＬ素子６０に電流を供給する駆動用ＴＦＴ４０と、保持容量とが配置されている。なお、有機ＥＬ素子６０は、第１の電極である陽極６１と発光材料からなる発光素子層６６と、第２の電極である陰極６７とから成っている。
【００２７】
即ち、両信号線５１，５２の交点付近にはスイッチング用ＴＦＴである第１のＴＦＴ３０が備えられており、そのＴＦＴ３０のソース３３ｓは保持容量電極線５４との間で容量をなす容量電極５５を兼ねるとともに、ＥＬ素子駆動用ＴＦＴである第２のＴＦＴ４０のゲート４１に接続されており、第２のＴＦＴのソース４３ｓは有機ＥＬ素子６０の陽極６１に接続され、他方のドレイン４３ｄは有機ＥＬ素子６０に供給される電流源である駆動電源線５３に接続されている。
【００２８】
また、ゲート信号線５１と並行に保持容量電極線５４が配置されている。この保持容量電極線５４はクロム等から成っており、ゲート絶縁膜１２を介してＴＦＴのソース３３ｓと接続された容量電極５５との間で電荷を蓄積して容量を成している。この保持容量は、第２のＴＦＴ４０のゲート電極４１に印加される電圧を保持するために設けられている。
【００２９】
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１０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第１、第２のＴＦＴ及び有機ＥＬ素子を形成する。いずれのＴＦＴともに、ゲート電極がゲート絶縁膜を介して能動層の上方にあるいわゆるトップゲート構造である。
【００３０】
まず、スイッチング用ＴＦＴである第１のＴＦＴ３０について説明する。
【００３１】
図２（ａ）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、非晶質シリコン膜（以下、「ａ−Ｓｉ膜」と称する。）をＣＶＤ法等にて成膜し、そのａ−Ｓｉ膜にレーザ光を照射して溶融再結晶化させて多結晶シリコン膜（以下、「ｐ−Ｓｉ膜」と称する。）とし、これを能動層３３とする。その上に、ＳｉＯ2膜、ＳｉＮ膜の単層あるいは積層体をゲート絶縁膜１２として形成する。更にその上に、Ｃｒ、Ｍｏなどの高融点金属からなるゲート電極３１を兼ねたゲート信号線５１、及びＡｌから成りドレイン電極１６を兼ねたドレイン信号線５２を備えており、有機ＥＬ素子の駆動電源でありＡｌから成る駆動電源線５３が配置されている。ゲート電極３１は、２つのゲート電極から成るいわゆるダブルゲート構造である。第１のＴＦＴ３０はスイッチング機能を有するため、オフ電流を抑制するためにこの構造を採る。
【００３２】
その能動層３３には、ゲート電極３１下方のチャネル３３ｃと、このチャネル３３ｃの両側に、チャネル３３ｃ上のゲート電極３１をマスクにしてイオンドーピングし更にゲート電極３１の両側をレジストにてカバーしてイオンドーピングしてゲート電極３１の両側に低濃度領域３３ＬＤとその外側に高濃度領域のソース３３ｓ及びドレイン３３ｄが設けられている。即ち、いわゆるＬＤＤ構造である。
【００３３】
そして、ゲート絶縁膜３２及び能動層３３上の全面には、ＳｉＯ2膜、ＳｉＮ膜及びＳｉＯ2膜の順に積層された層間絶縁膜１５が形成されており、ドレイン３３ｄに対応して設けたコンタクトホールにＡｌ等の金属を充填したドレイン電極１６が設けられ、更に全面に有機樹脂から成り表面を平坦にする平坦化絶縁膜１７が形成されている。
【００３４】
次に、有機ＥＬ素子の駆動用ＴＦＴである第２のＴＦＴ４０について説明する。
【００３５】
図２（ｂ）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、ａ−Ｓｉ膜にレーザ光を照射して多結晶化したｐ−Ｓｉ膜から成る能動層４３、ゲート絶縁膜１２、及びＣｒ、Ｍｏなどの高融点金属からなるゲート電極４１が順に形成されており、その能動層４３には、チャネル４３ｃと、このチャネル４３ｃの両側にソース４３ｓ及びドレイン４３ｄが設けられている。そして、ゲート絶縁膜１２及び能動層４３上の全面に、ＳｉＯ2膜、ＳｉＮ膜及びＳｉＯ2膜の順に積層された層間絶縁膜１５を形成し、ドレイン４３ｄに対応して設けたコンタクトホールにＡｌ等の金属を充填して駆動電源に接続された駆動電源線５３が配置されている。ゲート電極４１はダブルゲート構造の場合を示したが、ＥＬ素子６０に電流を供給する機能を有する駆動用ＴＦＴ４０であるから、ゲート電極が１つのシングルゲート構造でも良い。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を備えている。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、このコンタクトホールを介してソース４３ｓとコンタクトしたＩＴＯから成る透明電極、即ち有機ＥＬ素子の陽極６１を平坦化絶縁膜１７上に設けている。この陽極６１は各表示画素ごとに島状に分離形成されている。
【００３６】
そして、図１の斜線で示すように、陽極６１の周辺部にその端部が位置するように絶縁膜１９を配置する。即ち、陽極６１の全周辺で絶縁膜１９は陽極６１と重畳しており、言い換えれば陽極６１の一部に対応した領域、即ち図１中の斜線部以外の領域に開口部６８を持つ絶縁膜１９を陽極及び平坦化絶縁膜１７上に形成する。従って、陽極６１の端部において、陽極６１の端部と発光素子層６６及び陰極６７とは、この絶縁膜１９によって離間されている。なお、絶縁膜１９は、陽極６１の厚みによる段差によって発光層の断線したり、陽極周縁の角部に電界集中が発生しないように形成されていれば良く、陽極６１の端部とは絶縁膜１９によって発光素子層６６及び陰極６７のいずれか一方のみが離間していていればよい。また、絶縁膜１９はＳｉＯ2膜、ＳｉＮ膜単層もしくはそれらの積層体から成る絶縁膜でも良く、ＳＯＧ膜から成る平坦化膜であってもよく、また感光性樹脂から成る平坦化絶縁膜であっても良い。平坦化絶縁膜とすることによりその上方に形成する陰極６７を平坦に形成することができ断線が防止できるのでそれが好ましい。
【００３７】
また、この絶縁膜１９は、陽極６１の端部にて、陽極６１の表面に対して傾斜している。この仰角（θ１）は、陽極６１上に形成する発光素子層６６が断線しない角度であることが好ましい。仰角を小さくしすぎると陽極６１を覆う面積が大きくなって発光する面積が小さくなってしまい、また仰角が大きすぎると発光素子層６６が断線してしまうことになるので、この仰角（θ１）は２０°乃至８０°に設定されている。その仰角θ１は、好ましくは３０°乃至７０°、更に好ましくは３０°乃至６０°、更に好ましくは４０°乃至５０°である。仰角を小さくしすぎると陽極６１を覆う面積が大きくなってしまい、仰角が大きすぎると発光素子層６６が断線してしまうことになる。
【００３８】
この絶縁膜の傾斜は、ウェットチングあるいは塩素系のエッチャントガスを用いてドライエッチングすることにより形成できる。
【００３９】
更に、絶縁膜１９から露出した陽極６１、及び絶縁膜１９上に発光素子層６６及び第２の陰極６７を積層している。
【００４０】
有機ＥＬ素子６０は、ＩＴＯ等の透明電極から成る陽極６１、ＭＴＤＡＴＡなどから成る第１ホール輸送層６２、及びＴＰＤなどからなる第２ホール輸送層６３、キナクリドン誘導体を含むＢｅｂｑ2などから成る島状の発光層６４及びＢｅｂｑ2などから成る電子輸送層６５からなる発光素子層６６、フッ化リチウム（ＬｉＦ）とＡｌとの積層体、又はＡｌとＬｉとの合金、あるいはマグネシウム（Ｍｇ）と銀（Ａｇ）との合金などから成る陰極６７がこの順番で積層形成された構造である。これらの各層の積層領域が発光領域である。その発光素子層６６の発光材料を所定の色を発光する材料を選択することにより、それぞれの色を発光する表示画素が構成され、各色の表示画素をマトリクス状に配置することで有機ＥＬ表示装置ができている。発光素子層からの光は、図２（ｂ）中において下方向に出射する。
【００４１】
ゲート信号線５１からのゲート信号がゲート電極３１に印加されると、スイッチング用ＴＦＴ３０がオンになる。そのため、ドレイン信号線５２からスイッチング用ＴＦＴ３０を介してドレイン信号が駆動用ＴＦＴ４０のゲート電極４１に供給され、そのゲート電極４１の電位がドレイン信号線５２の電位と同電位になる。そしてゲート電極４１に供給された電流値に相当する電流が駆動電源に接続された駆動電源線５３からＥＬ素子６０に供給される。それによってＥＬ素子６０は発光する。
【００４２】
以上のように、陽極６１の端部に絶縁膜１９を形成することにより、陽極６１の厚みによる段差に起因して発光素子層６６が断線して陽極６１と陰極６７とが短絡してしまうことを防止できる。また、陽極６１のエッジに電界集中が生じそれによって発光素子層６６が早期に劣化してしまうことを抑制することができる。
＜第２の実施の形態＞
図３に本発明の実施の形態の有機ＥＬ素子及びＴＦＴを備えたＥＬ表示装置の１つの画素を示す平面図を示し、図４に図１中のＡ−Ａ線に沿った断面図を示す。
【００４３】
本実施形態が第１の実施の形態と異なる点は、ＥＬ素子６０を駆動するＴＦＴが１つである点、いわゆるボトムゲート構造のＴＦＴとした点、陽極６１を層間絶縁膜１５上に形成した点である。
【００４４】
図３及び図４に示すように、ゲート信号線５１とドレイン信号線５２との交点付近にＴＦＴ３０を形成し、そのＴＦＴ３０のソース１３ｓは有機ＥＬ素子６０の陽極６１に接続されている。
【００４５】
図４に示すように、表示画素１１０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１０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を形成する。
【００４６】
図４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、Ｃｒ、Ｍｏなどの高融点金属からなるゲート電極１１及びゲート電極１１を備えたゲート信号線５１を形成する。
【００４７】
そして、ゲート絶縁膜１２、及びｐ−Ｓｉ膜からなる能動層１３を順に形成する。
【００４８】
その能動層１３には、ゲート電極１１上方のチャネル１３ｃと、このチャネル１３ｃの両側に、チャネル１３ｃ上のストッパ絶縁膜１４をマスクにしてイオンドーピングし更にゲート電極１１の両側をレジストにてカバーしてイオンドーピングしてゲート電極１１の両側に低濃度領域１３ＬＤとその外側に高濃度領域のソース１３ｓ及びドレイン１３ｄが設けられている。即ち、いわゆるＬＤＤ構造である。
【００４９】
そして、ゲート絶縁膜１２、能動層１３及びストッパ絶縁膜１４上の全面に、ＳｉＯ2膜、ＳｉＮ膜及びＳｉＯ2膜の順に積層された層間絶縁膜１５を形成する。
【００５０】
この層間絶縁膜１５上にＩＴＯ等の透明導電性材料から成る透明電極である陽極６１を形成する。そしてドレイン１３ｄ及びソース１３ｓに対応して設けたコンタクトホールにＡｌ等の金属を充填してドレイン電極１６及びソース電極１８を形成する。このときソース電極１８は透明電極である陽極６１とコンタクトしている。
【００５１】
そして、これらの陽極６１、ソース電極１８、ドレイン電極１６及び層間絶縁膜１５の全面を覆うように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。この平坦化絶縁膜１７には、陽極６１に対応した位置にコンタクトホールを形成する。このとき、そのコンタクトホールは、図３の斜線部で示すように陽極６１の周辺部と重畳して形成している。
【００５２】
即ち、平坦化絶縁膜１７のコンタクトホールである開口部６８は、図３中の斜線部以外の白い部分である。陽極６１と平坦化絶縁膜１７とは、陽極６１の周辺部にて重畳している形状である。
【００５３】
また、ここで平坦化絶縁膜１７は、陽極６１の端部において、陽極６１の表面に対して傾斜している。即ち、陽極６１に対して仰角θ２を成すように傾斜している。
【００５４】
この仰角は、陽極６１上に形成する発光素子層６６が断線しない角度であることが好ましい。仰角を小さくしすぎると陽極６１を覆う面積が大きくなって発光する面積が小さくなってしまい、また仰角が大きすぎると発光素子層６６が断線してしまうことになるので、この仰角（θ１）は２０°乃至８０°に設定されている。その仰角θ１は、好ましくは３０°乃至７０°、更に好ましくは３０°乃至６０°、更に好ましくは４０°乃至５０°である。仰角を小さくしすぎると陽極６１を覆う面積が大きくなってしまい、仰角が大きすぎると発光素子層６６が断線してしまうことになる。
【００５５】
この絶縁膜の傾斜は、ウェットチングあるいは塩素系のエッチャントガスを用いてドライエッチングすることにより形成できる。
【００５６】
また、有機ＥＬ素子６０は、平坦化絶縁膜１７の下層に形成したＩＴＯ等の透明電極から成る陽極６１、ＭＴＤＡＴＡから成る第１ホール輸送層、ＴＰＤからなる第２ホール輸送層、キナクリドン誘導体を含むＢｅｂｑ2から成る発光層及びＢｅｂｑ2から成る電子輸送層からなり平坦化絶縁膜１７に設けたコンタクトホールを介して陽極６１に接続される発光素子層６６、マグネシウム・インジウム合金から成る陰極６７がこの順番で積層形成された構造である。
【００５７】
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。本実施形態の場合、ＥＬ素子の発光光は図面の下方向に出射する。
【００５８】
以上のように、陽極６１の端部に平坦化絶縁膜１７を形成することにより、陽極６１の厚みによる段差に起因して発光素子層６６が断線して陽極６１と陰極６７とが短絡してしまうことを防止できる。また、陽極６１のエッジに電界集中が生じそれによって発光素子層６６が早期に劣化してしまうことを抑制することができる。
＜第３の実施の形態＞
図５に、本発明の第３の実施の形態であるＥＬ表示装置の断面図を示す。なお、この断面図は図３のＡ−Ａ線に沿ったものである。
【００５９】
同図において、第２の実施の形態と異なる点は、層間絶縁膜１５に設けたコンタクトホールにＡｌ等の金属を充填して、ドレイン電極１６及びソース電極１８を形成した後に、表面を平坦にする平坦化絶縁膜１７を形成し、ソース電極に対応した位置の平坦化絶縁膜１７にコンタクトホールを設けてＩＴＯ等の透明導電材料から成る透明電極６１を形成し、更に透明電極の周辺部に重畳して全面に絶縁膜１９を設けた点である。即ち、陽極６１を平坦化絶縁膜１７上に形成して、その陽極６１の端部にまで及ぶ絶縁膜を形成した点である。更に言い換えると、平坦化絶縁膜１７を介してドレイン電極１６及びソース電極１８と異なる上層に透明電極６１を設けた点が第２の実施の形態と異なる点である。
【００６０】
また、この絶縁膜１９は、陽極６１の端部にて、陽極６１の表面に対して傾斜している。この仰角は、陽極６１上に形成する発光素子層６６が断線しない角度であることが好ましい。仰角を小さくしすぎると陽極６１を覆う面積が大きくなって発光する面積が小さくなってしまい、また仰角が大きすぎると発光素子層６６が断線してしまうことになるので、この仰角（θ３）は２０°乃至８０°に設定されている。その仰角θ１は、好ましくは３０°乃至７０°、更に好ましくは３０°乃至６０°、更に好ましくは４０°乃至５０°である。仰角を小さくしすぎると陽極６１を覆う面積が大きくなってしまい、仰角が大きすぎると発光素子層６６が断線してしまうことになる。
【００６１】
なお、絶縁膜１９はＳｉＯ2膜、ＳｉＮ膜単層もしくはそれらの積層体から成る絶縁膜でも良く、ＳＯＧ膜から成る平坦化膜であってもよく、また感光性樹脂から成る平坦化絶縁膜であっても良い。平坦化絶縁膜とすることによりその上方に形成する陰極６７を平坦に形成することができ断線が防止できるのでそれが好ましい。
【００６２】
本実施の形態においても、第２の実施の形態と同様に、ＥＬ素子の陽極である透明電極６１の厚みによる発光素子層６６の断線に起因する、陰極６７と陽極６１との短絡が防止できる。また、本実施の形態によれば、ＴＦＴ上も平坦にすることができるため、透明電極６１をＴＦＴ上にも形成することが可能となる。また、陽極６１のエッジに電界集中が生じそれによって発光素子層６６が早期に劣化してしまうことを抑制することができる。
【００６３】
なお、上述の各実施の形態においては、各ＴＦＴは、ゲート電極を能動層の下に設けたいわゆるボトムゲート型のＴＦＴの場合、及びトップゲート構造の場合について説明したが、本発明はいずれの構造を採用しても同様の効果が得られるものである。また、能動層としてｐ−Ｓｉ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。
【００６４】
【発明の効果】
本発明によれば、陽極の厚みによる発光素子層の断線に起因して陰極が陽極と短絡することを防止するとともに、陽極エッジの電界集中による発光層の劣化を抑制できるＥＬ表示装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示すＥＬ表示装置の平面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態を示すＥＬ表示装置の断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態を示すＥＬ表示装置の平面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態を示すＥＬ表示装置の断面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態を示すＥＬ表示装置の断面図である。
【図６】従来のＥＬ表示装置の平面図である。
【図７】従来のＥＬ表示装置の断面図である。
【符号の説明】
１１０ 表示画素
１１，３１，４１ ゲート
１２ ゲート絶縁膜
１３ｓ，３３ｓ ソース
１３ｄ，３３ｄ ドレイン
１３ｃ，３３ｃ チャネル
１６，３６ ドレイン電極
１７ 平坦化絶縁膜
１８ ソース電極
１９ 絶縁膜
３０ 第１のＴＦＴ
４０ 第２のＴＦＴ
５２ ドレイン信号線
５３ 駆動電源線
６０ 有機ＥＬ素子
６１ 陽極（透明電極）
６６ 発光素子層
６７ 陰極
６８ 開口部
【発明の属する技術分野】
本発明は、自発光素子を備えた表示装置に関するものであり、特に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（Electro 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（Thin 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６に従来のＥＬ表示装置の平面図を示し、図７に図６中のＢ−Ｂ線に沿った断面図を示す。
【０００４】
図６に示すように、ゲート電極１１を備えたゲート信号線５１と、ドレイン信号線５２との交点付近にＴＦＴを備えている。そのＴＦＴのドレインはドレイン信号線５２に接続されており、またゲートはゲート信号線５１に接続されており、更にソースはＥＬ素子の陽極６１に接続されている。
【０００５】
図７に示すように、表示画素１１０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１０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を形成する。
【０００６】
まず、絶縁性基板１０上にクロム（Ｃｒ）等の高融点金属から成るゲート電極１１を形成し、その上にゲート絶縁膜１２、及びｐ−Ｓｉ膜からなる能動層１３を順に形成する。
【０００７】
その能動層１３には、ゲート電極１１上方のチャネル１３ｃと、このチャネル１３ｃの両側に、チャネル１３ｃ上のストッパ絶縁膜１４をマスクにしてイオンドーピングし更にゲート電極１１の両側をレジストにてカバーしてイオンドーピングしてゲート電極１１の両側に低濃度領域１３ＬＤとその外側に高濃度領域のソース１３ｓ及びドレイン１３ｄが設けられている。即ち、いわゆるＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造である。
【０００８】
そして、ゲート絶縁膜１２、能動層１３及びストッパ絶縁膜１４上の全面に、ＳｉＯ2膜、ＳｉＮ膜及びＳｉＯ2膜の順に積層された層間絶縁膜１５を形成し、ドレイン１３ｄに対応して設けたコンタクトホールにＡｌ等の金属を充填してドレイン電極１６を形成する。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１３ｓに対応した位置にコンタクトホールを形成し、このコンタクトホールを介してソース１３ｓとコンタクトしたＩＴＯ（Indium Tin Oxide）から成るソース電極を兼ねた、ＥＬ素子の陽極６１を平坦化絶縁膜１７上に形成する。
【０００９】
そして、この陽極６１の上にＥＬ素子６０を形成する。
【００１０】
有機ＥＬ素子６０は、一般的な構造であり、ＩＴＯ（Indium Thin Oxide）等の透明電極から成る陽極６１、ＭＴＤＡＴＡ（4,4-bis(3-methylphenylphenylamino)biphenyl）から成る第１ホール輸送層、ＴＰＤ（4,4,4-tris(3-methylphenylphenylamino)triphenylanine）からなる第２ホール輸送層、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）から成る発光層及びＢｅｂｑ2から成る電子輸送層からなる発光素子層６６、マグネシウム・インジウム合金から成る陰極６７がこの順番で積層形成された構造である。
【００１１】
また有機ＥＬ素子６０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。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このようにＥＬ素子６０を形成する際に、陽極６１の上に形成する発光素子層６６はその厚みが一般に約２０００Å以下と非常に薄いため、陽極６１の端部（矢印で示す箇所）の平坦化絶縁膜１７との段差、及びＴＦＴの凹凸例えばＡｌ配線の厚みによってカバレッジが悪くなり、発光素子層６６が断線してしまい、その断線箇所において、上層に設けた陰極６７が陽極６１と短絡してしまうことになり、そうなるとこの表示画素は表示欠陥となってしまうという欠点があった。
【００１３】
また、陽極６１の厚みによる段差部、特に陽極６１周辺部のエッジに電界が集中してしまい、発光層の劣化が促進されてしまうという欠点もあった。
【００１４】
そこで本発明は、上記の従来の欠点に鑑みて為されたものであり、陽極の厚みによる発光素子層の断線に起因して陰極が陽極と短絡することを防止するとともに、陽極エッジの電界集中による発光層の劣化を抑制するＥＬ表示装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の表示装置は、陽極、発光素子層及び陰極を積層して発光領域を形成する表示装置であって、前記陽極の端部において、前記陽極と、発光素子層及び陰極とを離間する平坦化絶縁膜を備えており、該平坦化絶縁膜によって前記陰極の表面が平坦であるとともに、前記発光素子層は前記発光領域及び前記平坦化絶縁膜を覆って設けられており、かつ前記平坦化絶縁膜の開口部によって前記発光領域が規定されているものである。
【００１７】
また、前記平坦化絶縁膜が前記陽極上にその端部を有し、該端部が傾斜を有する表示装置である。
【００１９】
また、前記平坦化絶縁膜は前記陽極の全周辺で前記陽極と重畳している表示装置である。
【００２０】
更に、前記陽極、発光素子層及び陰極の積層構造はエレクトロルミネッセンス素子である表示装置である。
【００２１】
また、前記陽極は、各画素ごとに分離形成されており、前記陽極は薄膜トランジスタに接続されている
【００２２】
更にまた、前記薄膜トランジスタの上層に層間絶縁膜を有し、該層間絶縁膜上に前記陽極を備えたことを特徴とする表示装置である。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の表示装置を有機ＥＬ表示装置に応用した場合について以下に説明する。
＜第１の実施の形態＞
図１に有機ＥＬ表示装置の表示画素付近を示す平面図を示し、図２（ａ）に図１中のＡ−Ａ線に沿った断面図を示し、図２（ｂ）に図１中のＢ−Ｂ線に沿った断面図を示す。
【００２５】
図１及び図２に示すように、ゲート信号線５１とドレイン信号線５２とに囲まれた領域に表示画素１１０が形成されており、マトリクス状に配置されている。
【００２６】
この表示画素１１０には、自発光素子である有機ＥＬ素子６０と、この有機ＥＬ素子６０に電流を供給するタイミングを制御するスイッチング用ＴＦＴ３０と、有機ＥＬ素子６０に電流を供給する駆動用ＴＦＴ４０と、保持容量とが配置されている。なお、有機ＥＬ素子６０は、第１の電極である陽極６１と発光材料からなる発光素子層６６と、第２の電極である陰極６７とから成っている。
【００２７】
即ち、両信号線５１，５２の交点付近にはスイッチング用ＴＦＴである第１のＴＦＴ３０が備えられており、そのＴＦＴ３０のソース３３ｓは保持容量電極線５４との間で容量をなす容量電極５５を兼ねるとともに、ＥＬ素子駆動用ＴＦＴである第２のＴＦＴ４０のゲート４１に接続されており、第２のＴＦＴのソース４３ｓは有機ＥＬ素子６０の陽極６１に接続され、他方のドレイン４３ｄは有機ＥＬ素子６０に供給される電流源である駆動電源線５３に接続されている。
【００２８】
また、ゲート信号線５１と並行に保持容量電極線５４が配置されている。この保持容量電極線５４はクロム等から成っており、ゲート絶縁膜１２を介してＴＦＴのソース３３ｓと接続された容量電極５５との間で電荷を蓄積して容量を成している。この保持容量は、第２のＴＦＴ４０のゲート電極４１に印加される電圧を保持するために設けられている。
【００２９】
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１０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第１、第２のＴＦＴ及び有機ＥＬ素子を形成する。いずれのＴＦＴともに、ゲート電極がゲート絶縁膜を介して能動層の上方にあるいわゆるトップゲート構造である。
【００３０】
まず、スイッチング用ＴＦＴである第１のＴＦＴ３０について説明する。
【００３１】
図２（ａ）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、非晶質シリコン膜（以下、「ａ−Ｓｉ膜」と称する。）をＣＶＤ法等にて成膜し、そのａ−Ｓｉ膜にレーザ光を照射して溶融再結晶化させて多結晶シリコン膜（以下、「ｐ−Ｓｉ膜」と称する。）とし、これを能動層３３とする。その上に、ＳｉＯ2膜、ＳｉＮ膜の単層あるいは積層体をゲート絶縁膜１２として形成する。更にその上に、Ｃｒ、Ｍｏなどの高融点金属からなるゲート電極３１を兼ねたゲート信号線５１、及びＡｌから成りドレイン電極１６を兼ねたドレイン信号線５２を備えており、有機ＥＬ素子の駆動電源でありＡｌから成る駆動電源線５３が配置されている。ゲート電極３１は、２つのゲート電極から成るいわゆるダブルゲート構造である。第１のＴＦＴ３０はスイッチング機能を有するため、オフ電流を抑制するためにこの構造を採る。
【００３２】
その能動層３３には、ゲート電極３１下方のチャネル３３ｃと、このチャネル３３ｃの両側に、チャネル３３ｃ上のゲート電極３１をマスクにしてイオンドーピングし更にゲート電極３１の両側をレジストにてカバーしてイオンドーピングしてゲート電極３１の両側に低濃度領域３３ＬＤとその外側に高濃度領域のソース３３ｓ及びドレイン３３ｄが設けられている。即ち、いわゆるＬＤＤ構造である。
【００３３】
そして、ゲート絶縁膜３２及び能動層３３上の全面には、ＳｉＯ2膜、ＳｉＮ膜及びＳｉＯ2膜の順に積層された層間絶縁膜１５が形成されており、ドレイン３３ｄに対応して設けたコンタクトホールにＡｌ等の金属を充填したドレイン電極１６が設けられ、更に全面に有機樹脂から成り表面を平坦にする平坦化絶縁膜１７が形成されている。
【００３４】
次に、有機ＥＬ素子の駆動用ＴＦＴである第２のＴＦＴ４０について説明する。
【００３５】
図２（ｂ）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、ａ−Ｓｉ膜にレーザ光を照射して多結晶化したｐ−Ｓｉ膜から成る能動層４３、ゲート絶縁膜１２、及びＣｒ、Ｍｏなどの高融点金属からなるゲート電極４１が順に形成されており、その能動層４３には、チャネル４３ｃと、このチャネル４３ｃの両側にソース４３ｓ及びドレイン４３ｄが設けられている。そして、ゲート絶縁膜１２及び能動層４３上の全面に、ＳｉＯ2膜、ＳｉＮ膜及びＳｉＯ2膜の順に積層された層間絶縁膜１５を形成し、ドレイン４３ｄに対応して設けたコンタクトホールにＡｌ等の金属を充填して駆動電源に接続された駆動電源線５３が配置されている。ゲート電極４１はダブルゲート構造の場合を示したが、ＥＬ素子６０に電流を供給する機能を有する駆動用ＴＦＴ４０であるから、ゲート電極が１つのシングルゲート構造でも良い。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を備えている。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、このコンタクトホールを介してソース４３ｓとコンタクトしたＩＴＯから成る透明電極、即ち有機ＥＬ素子の陽極６１を平坦化絶縁膜１７上に設けている。この陽極６１は各表示画素ごとに島状に分離形成されている。
【００３６】
そして、図１の斜線で示すように、陽極６１の周辺部にその端部が位置するように絶縁膜１９を配置する。即ち、陽極６１の全周辺で絶縁膜１９は陽極６１と重畳しており、言い換えれば陽極６１の一部に対応した領域、即ち図１中の斜線部以外の領域に開口部６８を持つ絶縁膜１９を陽極及び平坦化絶縁膜１７上に形成する。従って、陽極６１の端部において、陽極６１の端部と発光素子層６６及び陰極６７とは、この絶縁膜１９によって離間されている。なお、絶縁膜１９は、陽極６１の厚みによる段差によって発光層の断線したり、陽極周縁の角部に電界集中が発生しないように形成されていれば良く、陽極６１の端部とは絶縁膜１９によって発光素子層６６及び陰極６７のいずれか一方のみが離間していていればよい。また、絶縁膜１９はＳｉＯ2膜、ＳｉＮ膜単層もしくはそれらの積層体から成る絶縁膜でも良く、ＳＯＧ膜から成る平坦化膜であってもよく、また感光性樹脂から成る平坦化絶縁膜であっても良い。平坦化絶縁膜とすることによりその上方に形成する陰極６７を平坦に形成することができ断線が防止できるのでそれが好ましい。
【００３７】
また、この絶縁膜１９は、陽極６１の端部にて、陽極６１の表面に対して傾斜している。この仰角（θ１）は、陽極６１上に形成する発光素子層６６が断線しない角度であることが好ましい。仰角を小さくしすぎると陽極６１を覆う面積が大きくなって発光する面積が小さくなってしまい、また仰角が大きすぎると発光素子層６６が断線してしまうことになるので、この仰角（θ１）は２０°乃至８０°に設定されている。その仰角θ１は、好ましくは３０°乃至７０°、更に好ましくは３０°乃至６０°、更に好ましくは４０°乃至５０°である。仰角を小さくしすぎると陽極６１を覆う面積が大きくなってしまい、仰角が大きすぎると発光素子層６６が断線してしまうことになる。
【００３８】
この絶縁膜の傾斜は、ウェットチングあるいは塩素系のエッチャントガスを用いてドライエッチングすることにより形成できる。
【００３９】
更に、絶縁膜１９から露出した陽極６１、及び絶縁膜１９上に発光素子層６６及び第２の陰極６７を積層している。
【００４０】
有機ＥＬ素子６０は、ＩＴＯ等の透明電極から成る陽極６１、ＭＴＤＡＴＡなどから成る第１ホール輸送層６２、及びＴＰＤなどからなる第２ホール輸送層６３、キナクリドン誘導体を含むＢｅｂｑ2などから成る島状の発光層６４及びＢｅｂｑ2などから成る電子輸送層６５からなる発光素子層６６、フッ化リチウム（ＬｉＦ）とＡｌとの積層体、又はＡｌとＬｉとの合金、あるいはマグネシウム（Ｍｇ）と銀（Ａｇ）との合金などから成る陰極６７がこの順番で積層形成された構造である。これらの各層の積層領域が発光領域である。その発光素子層６６の発光材料を所定の色を発光する材料を選択することにより、それぞれの色を発光する表示画素が構成され、各色の表示画素をマトリクス状に配置することで有機ＥＬ表示装置ができている。発光素子層からの光は、図２（ｂ）中において下方向に出射する。
【００４１】
ゲート信号線５１からのゲート信号がゲート電極３１に印加されると、スイッチング用ＴＦＴ３０がオンになる。そのため、ドレイン信号線５２からスイッチング用ＴＦＴ３０を介してドレイン信号が駆動用ＴＦＴ４０のゲート電極４１に供給され、そのゲート電極４１の電位がドレイン信号線５２の電位と同電位になる。そしてゲート電極４１に供給された電流値に相当する電流が駆動電源に接続された駆動電源線５３からＥＬ素子６０に供給される。それによってＥＬ素子６０は発光する。
【００４２】
以上のように、陽極６１の端部に絶縁膜１９を形成することにより、陽極６１の厚みによる段差に起因して発光素子層６６が断線して陽極６１と陰極６７とが短絡してしまうことを防止できる。また、陽極６１のエッジに電界集中が生じそれによって発光素子層６６が早期に劣化してしまうことを抑制することができる。
＜第２の実施の形態＞
図３に本発明の実施の形態の有機ＥＬ素子及びＴＦＴを備えたＥＬ表示装置の１つの画素を示す平面図を示し、図４に図１中のＡ−Ａ線に沿った断面図を示す。
【００４３】
本実施形態が第１の実施の形態と異なる点は、ＥＬ素子６０を駆動するＴＦＴが１つである点、いわゆるボトムゲート構造のＴＦＴとした点、陽極６１を層間絶縁膜１５上に形成した点である。
【００４４】
図３及び図４に示すように、ゲート信号線５１とドレイン信号線５２との交点付近にＴＦＴ３０を形成し、そのＴＦＴ３０のソース１３ｓは有機ＥＬ素子６０の陽極６１に接続されている。
【００４５】
図４に示すように、表示画素１１０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１０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を形成する。
【００４６】
図４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、Ｃｒ、Ｍｏなどの高融点金属からなるゲート電極１１及びゲート電極１１を備えたゲート信号線５１を形成する。
【００４７】
そして、ゲート絶縁膜１２、及びｐ−Ｓｉ膜からなる能動層１３を順に形成する。
【００４８】
その能動層１３には、ゲート電極１１上方のチャネル１３ｃと、このチャネル１３ｃの両側に、チャネル１３ｃ上のストッパ絶縁膜１４をマスクにしてイオンドーピングし更にゲート電極１１の両側をレジストにてカバーしてイオンドーピングしてゲート電極１１の両側に低濃度領域１３ＬＤとその外側に高濃度領域のソース１３ｓ及びドレイン１３ｄが設けられている。即ち、いわゆるＬＤＤ構造である。
【００４９】
そして、ゲート絶縁膜１２、能動層１３及びストッパ絶縁膜１４上の全面に、ＳｉＯ2膜、ＳｉＮ膜及びＳｉＯ2膜の順に積層された層間絶縁膜１５を形成する。
【００５０】
この層間絶縁膜１５上にＩＴＯ等の透明導電性材料から成る透明電極である陽極６１を形成する。そしてドレイン１３ｄ及びソース１３ｓに対応して設けたコンタクトホールにＡｌ等の金属を充填してドレイン電極１６及びソース電極１８を形成する。このときソース電極１８は透明電極である陽極６１とコンタクトしている。
【００５１】
そして、これらの陽極６１、ソース電極１８、ドレイン電極１６及び層間絶縁膜１５の全面を覆うように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。この平坦化絶縁膜１７には、陽極６１に対応した位置にコンタクトホールを形成する。このとき、そのコンタクトホールは、図３の斜線部で示すように陽極６１の周辺部と重畳して形成している。
【００５２】
即ち、平坦化絶縁膜１７のコンタクトホールである開口部６８は、図３中の斜線部以外の白い部分である。陽極６１と平坦化絶縁膜１７とは、陽極６１の周辺部にて重畳している形状である。
【００５３】
また、ここで平坦化絶縁膜１７は、陽極６１の端部において、陽極６１の表面に対して傾斜している。即ち、陽極６１に対して仰角θ２を成すように傾斜している。
【００５４】
この仰角は、陽極６１上に形成する発光素子層６６が断線しない角度であることが好ましい。仰角を小さくしすぎると陽極６１を覆う面積が大きくなって発光する面積が小さくなってしまい、また仰角が大きすぎると発光素子層６６が断線してしまうことになるので、この仰角（θ１）は２０°乃至８０°に設定されている。その仰角θ１は、好ましくは３０°乃至７０°、更に好ましくは３０°乃至６０°、更に好ましくは４０°乃至５０°である。仰角を小さくしすぎると陽極６１を覆う面積が大きくなってしまい、仰角が大きすぎると発光素子層６６が断線してしまうことになる。
【００５５】
この絶縁膜の傾斜は、ウェットチングあるいは塩素系のエッチャントガスを用いてドライエッチングすることにより形成できる。
【００５６】
また、有機ＥＬ素子６０は、平坦化絶縁膜１７の下層に形成したＩＴＯ等の透明電極から成る陽極６１、ＭＴＤＡＴＡから成る第１ホール輸送層、ＴＰＤからなる第２ホール輸送層、キナクリドン誘導体を含むＢｅｂｑ2から成る発光層及びＢｅｂｑ2から成る電子輸送層からなり平坦化絶縁膜１７に設けたコンタクトホールを介して陽極６１に接続される発光素子層６６、マグネシウム・インジウム合金から成る陰極６７がこの順番で積層形成された構造である。
【００５７】
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。本実施形態の場合、ＥＬ素子の発光光は図面の下方向に出射する。
【００５８】
以上のように、陽極６１の端部に平坦化絶縁膜１７を形成することにより、陽極６１の厚みによる段差に起因して発光素子層６６が断線して陽極６１と陰極６７とが短絡してしまうことを防止できる。また、陽極６１のエッジに電界集中が生じそれによって発光素子層６６が早期に劣化してしまうことを抑制することができる。
＜第３の実施の形態＞
図５に、本発明の第３の実施の形態であるＥＬ表示装置の断面図を示す。なお、この断面図は図３のＡ−Ａ線に沿ったものである。
【００５９】
同図において、第２の実施の形態と異なる点は、層間絶縁膜１５に設けたコンタクトホールにＡｌ等の金属を充填して、ドレイン電極１６及びソース電極１８を形成した後に、表面を平坦にする平坦化絶縁膜１７を形成し、ソース電極に対応した位置の平坦化絶縁膜１７にコンタクトホールを設けてＩＴＯ等の透明導電材料から成る透明電極６１を形成し、更に透明電極の周辺部に重畳して全面に絶縁膜１９を設けた点である。即ち、陽極６１を平坦化絶縁膜１７上に形成して、その陽極６１の端部にまで及ぶ絶縁膜を形成した点である。更に言い換えると、平坦化絶縁膜１７を介してドレイン電極１６及びソース電極１８と異なる上層に透明電極６１を設けた点が第２の実施の形態と異なる点である。
【００６０】
また、この絶縁膜１９は、陽極６１の端部にて、陽極６１の表面に対して傾斜している。この仰角は、陽極６１上に形成する発光素子層６６が断線しない角度であることが好ましい。仰角を小さくしすぎると陽極６１を覆う面積が大きくなって発光する面積が小さくなってしまい、また仰角が大きすぎると発光素子層６６が断線してしまうことになるので、この仰角（θ３）は２０°乃至８０°に設定されている。その仰角θ１は、好ましくは３０°乃至７０°、更に好ましくは３０°乃至６０°、更に好ましくは４０°乃至５０°である。仰角を小さくしすぎると陽極６１を覆う面積が大きくなってしまい、仰角が大きすぎると発光素子層６６が断線してしまうことになる。
【００６１】
なお、絶縁膜１９はＳｉＯ2膜、ＳｉＮ膜単層もしくはそれらの積層体から成る絶縁膜でも良く、ＳＯＧ膜から成る平坦化膜であってもよく、また感光性樹脂から成る平坦化絶縁膜であっても良い。平坦化絶縁膜とすることによりその上方に形成する陰極６７を平坦に形成することができ断線が防止できるのでそれが好ましい。
【００６２】
本実施の形態においても、第２の実施の形態と同様に、ＥＬ素子の陽極である透明電極６１の厚みによる発光素子層６６の断線に起因する、陰極６７と陽極６１との短絡が防止できる。また、本実施の形態によれば、ＴＦＴ上も平坦にすることができるため、透明電極６１をＴＦＴ上にも形成することが可能となる。また、陽極６１のエッジに電界集中が生じそれによって発光素子層６６が早期に劣化してしまうことを抑制することができる。
【００６３】
なお、上述の各実施の形態においては、各ＴＦＴは、ゲート電極を能動層の下に設けたいわゆるボトムゲート型のＴＦＴの場合、及びトップゲート構造の場合について説明したが、本発明はいずれの構造を採用しても同様の効果が得られるものである。また、能動層としてｐ−Ｓｉ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。
【００６４】
【発明の効果】
本発明によれば、陽極の厚みによる発光素子層の断線に起因して陰極が陽極と短絡することを防止するとともに、陽極エッジの電界集中による発光層の劣化を抑制できるＥＬ表示装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示すＥＬ表示装置の平面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態を示すＥＬ表示装置の断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態を示すＥＬ表示装置の平面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態を示すＥＬ表示装置の断面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態を示すＥＬ表示装置の断面図である。
【図６】従来のＥＬ表示装置の平面図である。
【図７】従来のＥＬ表示装置の断面図である。
【符号の説明】
１１０ 表示画素
１１，３１，４１ ゲート
１２ ゲート絶縁膜
１３ｓ，３３ｓ ソース
１３ｄ，３３ｄ ドレイン
１３ｃ，３３ｃ チャネル
１６，３６ ドレイン電極
１７ 平坦化絶縁膜
１８ ソース電極
１９ 絶縁膜
３０ 第１のＴＦＴ
４０ 第２のＴＦＴ
５２ ドレイン信号線
５３ 駆動電源線
６０ 有機ＥＬ素子
６１ 陽極（透明電極）
６６ 発光素子層
６７ 陰極
６８ 開口部
Claims (6)
- 陽極、発光素子層及び陰極を積層して発光領域を形成する表示装置であって、前記陽極の端部において、前記陽極と、発光素子層及び陰極とを離間する平坦化絶縁膜を備えており、該平坦化絶縁膜によって前記陰極の表面が平坦であるとともに、前記発光素子層は前記発光領域及び前記平坦化絶縁膜を覆って設けられており、かつ前記平坦化絶縁膜の開口部によって前記発光領域が規定されていることを特徴とする表示装置。
- 前記平坦化絶縁膜が前記陽極上にその端部を有し、該端部が傾斜を有することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
- 前記平坦化絶縁膜は前記陽極の全周辺で前記陽極と重畳していることを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
- 前記陽極、発光素子層及び陰極の積層構造はエレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の表示装置。
- 前記陽極は、各画素ごとに分離形成されており、前記陽極は薄膜トランジスタに接続されていることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の表示装置。
- 前記薄膜トランジスタの上層に層間絶縁膜を有し、該層間絶縁膜上に前記陽極を備えたことを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
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