JP4123411B2 - 発光装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体を含む発光素子を備えた発光装置に係り、特に、電界効果型トランジスタにより発光素子の印加電圧を制御するアクティブマトリクス駆動方式の発光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機エレクトロルミネセンス媒体などの発光体を含む発光素子は、一対の電極間に有機アミン系のホール輸送層、電子導電性を示すと共に発光性を示すＡｌｑ3などの有機化合物を含む層を積層し、６〜８Vの直流電圧の印加により数１００cd/cm2の輝度が得られることから、表示媒体などに適用可能な性能を有している。
【０００３】
発光素子を形成する目的で多くの場合用いられる有機化合物は、大別して低分子系有機化合物と高分子系有機化合物の両者がある。低分子系有機化合物の一例は、正孔注入層として銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）、芳香族アミン系材料であるα−ＮＰＤ（4,4'-ビス-[N-(ナフチル)-N-フェニル-アミノ]ビフェニル）、ＭＴＤＡＴＡ（4,4',4"-トリス(N-3-メチルフェニル-N-フェニル-アミノ)トリフェニルアミン）などが知られ、発光層としてトリス−８−キノリノラトアルミニウム錯体（Ａｌｑ3）などがある。高分子有機化合物材料では、ポリアニリンやポリチオフェン誘導体（ＰＥＤＯＴ）などがある。
【０００４】
材料の多様性という観点から蒸着法で作製される低分子系有機化合物は、高分子系有機系材料と比較して格段の多様性があるとされている。また、このような有機化合物材料と無機化合物材料を組み合わせて発光素子を形成する場合もある。例えば、特開２００１−２３００８２号公報には無機電子注入輸送層又は無機正孔注入輸送層を適用し、高発光効率で長寿命化を図る技術が開示されている。いずれにしても、発光素子の構造には様々な種類があることが知られている。
【０００５】
このような発光素子を電界効果型トランジスタで制御するアクティブマトリクス駆動方式の表示装置の一例は、特開平８−２３４６８３号公報に開示されている。同公報には、多結晶シリコンを用いた薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の上層に二酸化シリコンから成る絶縁膜を介して有機エレクトロルミネセンス層が形成された構成が開示されている。また、陽極上にテーパー形状に加工された端部を有するパッシベーション層は、有機エレクトロルミネセンス層の下層側に位置している。また、陰極は仕事関数が４eVより低い材料が選択され、Ａｇ又はＡｌのような金属とＭｇとを合金化したものが適用される。
【０００６】
また、特開２００１−１４７６５９号公報には、各画素にＴＦＴでカレントミラー回路を形成し、ＴＦＴの特性ばらつきの影響を防ぐことが可能な電流駆動型の表示装置の一例が開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の発光素子は、作製直後において十分な輝度が得られていても、経時変化により発光輝度が低下してしまうことが問題となっている。つまり、発光の積算時間の増加と共に輝度が低下し、その半減値に達する時間（半減寿命）が短いので安定性が悪く、とても実用に耐えうるものではなかった。
【０００８】
発光素子の劣化の要因としては、有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体の化学的な変化、駆動時の発熱によるその構造変化、マクロな欠陥に由来し通電よる絶縁破壊、電極又は電極界面の劣化、有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体の非晶質構造に基づく構造不安定性、素子構造に起因する応力又は歪みによる不可逆的な破壊などの要因がある。
【０００９】
画素に現れる非発光点（ダークスポットとも呼ばれる）などの不良は、発光素子の封止方法の向上により改善可能なことが判明している。これに対し発光輝度の低下は用いる材料自体の問題であり、電流が流れることによる直接的な原因の他に、発熱による構造変化を主な要因として考えることが出来る。発熱は発光素子に流れる電流がジュール熱として必然的に発生する。これは発光素子に電流を流すことによる発熱のみでなく、画素の能動素子の発熱も加わる。特に一定電流を各画素の能動素子が供給する電流駆動型の発光装置では、この発熱が顕著な問題となる。
【００１０】
いずれにしても、発光素子を発光させることにより生じる輝度の不可逆的な低下は、それを用いた発光装置を実用化する上で解決しなければならない問題である。これには、有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体自体の素材の改良も必要であるが、それのみでなく素子構造や発光装置の構成又は駆動方式の改良により解決することも対策として必要である。
【００１１】
本発明は、このような問題点を鑑み成されたものであり、実用的な輝度と安定性を兼ね備えた発光素子又は発光装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記問題点を解決するために、一対の電極間に有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体が形成された発光素子を有し、当該発光素子に電圧を印加する制御手段である能動素子との間に抵抗体を介在させ、それを介して電圧を印加する発光装置であり、当該抵抗体が一定の抵抗値を保持することにより発光素子が経時変化して内部抵抗値が増加しても、定電圧駆動時においてその影響を低減するものである。抵抗体は一対の電極間に発光体となる有機化合物を含む発光素子の少なくとも一方の電極の有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体が配置されない反対側の面に形成されるものである。
【００１３】
また、他の構成として、一対の電極間に有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体が形成された発光素子を有し、当該一対の電極の少なくとも一方の電極の当該有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体が形成されない反対側の面に抵抗体が設けられ、一定電位を付与する共通電極に接続し発光素子の一方の電極は、当該発光素子に電圧を印加する制御手段である能動素子に接続された発光装置であり、当該抵抗体が一定の抵抗値を保持することにより発光素子が経時変化して内部抵抗値が増加しても、定電圧駆動時においてその影響を低減するものである。
【００１４】
上記発明の構成において、発光素子に電圧を印加する制御手段に含まれる能動素子としては、電界効果型トランジスタ、絶縁ゲート型トランジスタ、又は薄膜トランジスタであり、シングルドレイン、低濃度ドレイン、シングルゲート、マルチゲート、トップゲート型、ボトムゲート（逆スタガ）型などその構造に特に限定されるものはない。これらの能動素子は絶縁表面上の半導体層を用いて形成されるものであっても良いし、単結晶又は多結晶半導体基板に作り込まれたものであっても良い。
【００１５】
抵抗体は、能動素子とそれに接続する発光素子の一方の電極との間、又は発光素子の他方の電極と共通電位線との間に形成すれば良い。抵抗体を形成する材料としては、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅから選ばれた非晶質、微結晶又は多結晶体の被膜、ＳｉＣ、ＳｉＧｅの非晶質、微結晶又は多結晶体の被膜、又はそれらの酸化物、窒化物、酸窒化物が適用される。抵抗率を制御するためには、これにＰ、Ｂなどを適宜ドーピングしても良い。適用される他の材料として、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｔａ、Ａｌ、Ｗ、Ｉｎ、Ｚｎから選ばれた非晶質、微結晶又は多結晶体の被膜又はそれらの酸化物、窒化物、酸窒化物が適用される。
【００１６】
また、単に抵抗体の被膜を用いるのみでなく、２端子非線形素子を介在させても良い。端的な一例はダイオードであり、Ｓｉ、ＳｉＧｅ、ＳｉＣを適宜用いて形成されたｐｉｎダイオード、ｐｎダイオード、ｐｉダイオード、ｉｎダイオード、ｎｉｎダイオード、ｐｉｐダイオードなどを適用することできる。
【００１７】
発光素子における有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体は、低分子系有機化合物、中分子系有機化合物、高分子系有機化合物から選ばれた一種又は複数種の層を含み、電子注入輸送性又は正孔注入輸送性の無機化合物と組み合わせても良い。発光体は、フェニルアントラセン誘導体、テトラアリールジアミン誘導体、キノリノール錯体誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体などが適用可能であり、これをホスト物質として、クマリン誘導体、ＤＣＭ、キナクリドン、ルブレンなどをドーパントとして添加しても良い。高分子系有機化合物としては、ポリパラフェニレンビニレン系、ポリパラフェニレン系、ポリチオフェン系、ポリフルオレン系などがあり、ポリ（パラフェニレンビニレン）(poly(p-phenylene vinylene))：（ＰＰＶ）、ポリ（２，５−ジアルコキシ−１，４−フェニレンビニレン）(poly(2,5-dialkoxy-1,4-phenylene vinylene))：（ＲＯ−ＰＰＶ）、ポリ（２−（２'−エチル−ヘキソキシ）−５−メトキシ−１，４−フェニレンビニレン）(poly[2-(2'-ethylhexoxy)-5-methoxy-1,4-phenylene vinylene])：（ＭＥＨ−ＰＰＶ）、ポリ（２−（ジアルコキシフェニル）−１,４−フェニレンビニレン）(poly[2-(dialkoxyphenyl)-1,4-phenylene vinylene])：（ＲＯＰｈ−ＰＰＶ）、ポリパラフェニレン（poly[p-phenylene]）：（ＰＰＰ）、ポリ（２，５−ジアルコキシ−１，４−フェニレン）(poly(2,5-dialkoxy-1,4-phenylene))：（ＲＯ−ＰＰＰ）、ポリ（２，５−ジヘキソキシ−１，４−フェニレン）(poly(2,5-dihexoxy-1,4-phenylene))、ポリチオフェン（polythiophene）：（ＰＴ）、ポリ（３−アルキルチオフェン）(poly(3-alkylthiophene))：（ＰＡＴ）、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）(poly(3-hexylthiophene))：（ＰＨＴ）、ポリ（３−シクロヘキシルチオフェン）(poly(3-cyclohexylthiophene))：（ＰＣＨＴ）、ポリ（３−シクロヘキシル−４−メチルチオフェン）(poly(3-cyclohexyl-4-methylthiophene))：（ＰＣＨＭＴ）、ポリ（３，４−ジシクロヘキシルチオフェン）(poly(3,4-dicyclohexylthiophene))：（ＰＤＣＨＴ）、ポリ［３−（４−オクチルフェニル）−チオフェン］(poly[3-(4octylphenyl)-thiophene])：（ＰＯＰＴ）、ポリ［３−（４−オクチルフェニル）−２，２ビチオフェン］(poly[3-(4-octylphenyl)-2,2-bithiophene])：（ＰＴＯＰＴ）、ポリフルオレン（polyfluorene）：（ＰＦ）、ポリ（９，９−ジアルキルフルオレン）(poly(9,9-dialkylfluorene)：（ＰＤＡＦ）、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン）(poly(9,9-dioctylfluorene)：（ＰＤＯＦ）などが挙げられる。無機化合物材料としては、ダイヤモンド状カーボン（ＤＬＣ）、Ｓｉ、Ｇｅ、及びこれらの酸化物又は窒化物であり、Ｐ、Ｂ、Ｎなどが適宜ドーピングされていても良い。またアルカリ金属又はアルカリ土類金属の、酸化物、窒化物又はフッ化物や、当該金属と少なくともＺｎ、Ｓｎ、Ｖ、Ｒｕ、Ｓｍ、Ｉｎの化合物又は合金であっても良い。
【００１８】
以上に掲げる材料は一例であり、これらを用いて正孔注入輸送層、正孔輸送層、電子注入輸送層、電子輸送層、発光層、電子ブロック層、正孔ブロック層などの機能性の各層を適宜積層することで発光素子を形成することができる。また、これらの各層を合わせた混合層又は混合接合を形成しても良い。
【００１９】
本発明の発光装置は、発光素子、能動素子、抵抗体を含む画素を構成し、表示体として機能させることができる。
【００２０】
抵抗体の抵抗値は、非線形性を有する発光素子の電流電圧と特性を考慮すべきものであり、その最大定格電圧、即ち実用に供する最大発光輝度を基準とすると、その電流対電圧特性から求められる内部抵抗値に対し０．０５〜５０倍の範囲内とする。本発明において、抵抗体が必要とする抵抗値は、（（一画素に形成される発光素子の抵抗／一画素に形成される発光素子の面積）×０．０５）Ω以上、（（一画素に形成される発光素子の抵抗／一画素に形成される発光素子の面積）×５０）Ω以下で規定されるものである。
【００２１】
又は、非線形性を有する発光素子の電流電圧と特性を考慮すべきものであり、その最大定格電圧、即ち実用に供する最大発光輝度を基準とすると、その電流対電圧特性を考慮して、抵抗体の抵抗値は、（（一画素に印加する電界／一画素に流れる電流密度）×０．０５）Ω以上、（（一画素に印加する電界／一画素に流れる電流密度）×５０）Ω以下で規定されるものである。
【００２２】
このように規定される抵抗体の抵抗値は、下限値以下であれば抵抗体挿入の効果を十分得ることができなくなり、また上限値以上とすると駆動電圧が増大し、能動素子の駆動電圧が大きくなり負担となる。即ち、実用的な駆動電圧で発光装置を動作させることができなくなる。
【００２３】
発熱による影響は、勿論、このように抵抗体を介在させることでさらに無視できないものとなる。しかしながらその影響は、発光素子の下層側、上層側、側壁側の少なくともいずれか一方の側に熱伝導性の高い絶縁材料を使うことで緩和される。熱伝導性の高い材料としては窒酸化アルミニウム（ＡｌＯxＮ1-x：ｘ＝０．０１〜２０原子％）、窒化アルミニウム、窒化シリコン、ＤＬＣが選択される。また、熱の放散させ発光素子の温度上昇を抑えるためには、発光素子をパルス点灯又は間欠点灯させることが望ましい。特に、表示体として機能させる場合には、時分割階調駆動方式を適用することが望ましい。
【００２４】
発光素子に一定電圧を印加した場合、時間と共に輝度が低下する現象があり、これは内部抵抗の増加を意味している。よってこの内部抵抗の変化を見かけ上緩和する手段として、能動素子と発光素子との間、又は発光素子と共通電位線の間に抵抗体を介在させることで実現する。さらに発光素子を熱伝導性の高い絶縁材料と接して形成することにより熱放散性を高め、発光素子の温度上昇を抑えることにより劣化を抑制させることができる。このような本発明の構成により、発光装置の安定性を向上させることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の態様について、図面を参照して詳細に説明する。本実施の形態に係る発光装置の代表的な一態様は、一対の電極間に有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体を形成した発光素子と、抵抗体と、その発光素子に印加する電圧を制御する少なくとも一つの能動素子が備えられた画素をマトリクス状に配設して画像表示部を形成したものである。当該発光装置は図１（Ａ）に斜視図で示され、図１（Ｂ）はＡ−Ａ'線の縦断面図、図１（Ｃ）はＢ−Ｂ'線の縦断面図を示している。
【００２６】
これらの図に示されるように、発光装置は画像表示領域１２、走査線駆動回路１３、データ線駆動回路１４、入出力端子１５などが備えられた素子基板１０と、カラーフィルター１８が備えられた対向基板１１がシール材１９により固着された構成となっている。
【００２７】
素子基板１０にはガラスや石英、プラスチック、若しくは半導体や金属基板などが用いられる。対向基板１１も同様であるが、少なくとも一方は発光素子の発光を視認できるように透光性の基板を適用する。また、シール材１９は対向基板１１の周辺部に沿って形成されるが、素子基板との位置関係においては、層間絶縁膜１６を介して走査線駆動回路１３やデータ線駆動回路１４と重畳して形成されている。層間絶縁膜１６はその形成表面を平坦に形成するものであるが、最表面及び側面部は窒酸化アルミニウム（ＡｌＯxＮ1-x：ｘ＝０．０１〜２０原子％）、窒化アルミニウム、窒化シリコン、ＤＬＣ、窒化シリコン又は酸窒化シリコンなどの無機絶縁体材料で形成する。
【００２８】
画像表示部１２は、走査線駆動回路１３やデータ線駆動回路１４から延在する走査線とデータ線によりマトリクスが形成され、各所の適宜配列したスイッチング素子群と、そのスイッチング素子群に電気的に接続する有機発光素子群１７とから画素マトリクスが形成されている。走査線駆動回路１３は画像表示領域１２の両側から駆動する構成となっているが、信号遅延が問題にならない場合には片側一方のみとしても良い。
【００２９】
多色表示を行うには発光素子群１７は個々の画素毎に発光色を変え、例えば、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）の各色を行又は列毎に或いはデルタ配置様に配列させ画像表示部１２を形成する。又は、白色発光の発光素子を全面一様に形成し、画像表示部１２に対向するカラーフィルター１８を設け、各画素に対応して所定の着色層を配列させる。カラーフィルター１８は、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）の各色を発光する発光素子と組み合わせてもその色純度を高める効果を持っている。
【００３０】
素子基板１０の外周部分には、入力端子部１５が形成され、外部回路から各種信号が入力され、また電源と接続している。また、素子基板１０及び対向基板１１とシール材１９により囲まれた空間には不活性気体が充填され有機発光素子群１７の腐食を防いでいる。この空間には酸化バリウムなどの乾燥剤があっても良い。
【００３１】
画素の基本的な構成要素となる発光素子、抵抗体、及び能動素子との相互の関係は図１１及び図１２で示されている。
【００３２】
図１１（Ａ）において、発光素子３００は第１電極３０１と第２電極３０３との間に有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体を含む層３０２が形成された積層型の構造を有し、第１の電極の有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体を含む層３０２が形成されない面に固有抵抗ρを持つ抵抗体３０４が形成されている。抵抗体３０４の一方の側には能動素子３１０に接続する電極若しくは配線３０５が形成され、第１電極３０１と抵抗体３０４と電極若しくは配線３０５とが重畳する面積により、能動素子３１０と発光素子３００との間に直列に接続される抵抗体３０４の抵抗値が規定される。
【００３３】
抵抗体３０４はＣ、Ｓｉ、Ｇｅから選ばれた非晶質、微結晶、又は多結晶体の被膜、ＳｉＣ、ＳｉＧｅの非晶質、微結晶、又は多結晶体の被膜、又はそれらの酸化物、窒化物、酸窒化物を適用することができる。さらに抵抗率を制御するためには、これにＰ、Ｂなどを適宜ドーピングしても良い。適用可能な他の材料としてはＴｉ、Ｍｏ、Ｔａ、Ａｌ、Ｗ、Ｉｎ、Ｚｎから選ばれた非晶質、微結晶、又は多結晶体の被膜又はそれらの酸化物、窒化物、酸窒化物などがある。また、単に抵抗体の被膜を用いるのみでなく、２端子非線形素子を介在させても良い。端的な一例はダイオードであり、Ｓｉ、ＳｉＧｅ、ＳｉＣを適宜用いて形成されたｐｉｎダイオード、ｐｎダイオード、ｐｉダイオード、ｉｎダイオード、ｎｉｎダイオード、ｐｉｐダイオードなどを適用することできる。
【００３４】
抵抗体の抵抗率は上記の如く、その膜厚と積層体の重畳面積により自由に設定することが可能である。設定すべき値は非線形性を有する発光素子の電流電圧と特性が考慮されるものであり、その最大定格電圧、即ち実用に供する最大発光輝度を基準とすると、その電流電圧特性から求められる内部抵抗値に対し０．０５〜５０倍の範囲内とする。具体的には、抵抗体が必要とする抵抗値は、（（一画素に形成される発光素子の抵抗／一画素に形成される発光素子の面積）×０．０５）Ω以上、（（一画素に形成される発光素子の抵抗／一画素に形成される発光素子の面積）×５０）Ω以下となるようにする。
【００３５】
又は、非線形性を有する発光素子の電流電圧と特性を考慮すべきものであり、その最大定格電圧、即ち実用に供する最大発光輝度を基準とすると、その電流対電圧特性を考慮して、抵抗体の抵抗値は、（（一画素に印加する電界／一画素に流れる電流密度）×０．０５）Ω以上、（（一画素に印加する電界／一画素に流れる電流密度）×５０）Ω以下となるようにする。
【００３６】
発光素子に一定電圧を印加した場合、時間と共に輝度が低下する現象があり、これは内部抵抗の増加を意味している。よってこの内部抵抗の変化を見かけ上緩和する手段として、能動素子と発光素子との間、又は発光素子と共通電位線の間に抵抗体を介在させることで輝度の安定性を向上させることができる。
【００３７】
図１１（Ｂ）はその等価回路図を示している。発光素子３００はダイオードＤと発光素子を形成する薄膜の電気抵抗に起因すると考えられる直列抵抗Ｒｓと、容量Ｃと、洩れ電流が流れる場合の並列抵抗Ｒｓｈで表している。
【００３８】
図１２（Ａ）は第２電極３０３の側に抵抗体を設けた一例を示している。第２電極３０３は一定電位を付与する共通電極に接続している。抵抗体を第２電極側に接続しても同様な効果を得ることができる。図１２（Ｂ）はその等価回路図を示している。
【００３９】
図２はこのような画素構成を持って形成される発光装置の画像表示部の回路図の一例を示している。一つの画素２００にはＴＦＴ２０１、２０２、２０３と発光素子２０５、抵抗体２０４とが含まれている。ＴＦＴ２０１は走査信号線２０７の信号に基づきオン・オフ動作をするアドレス選択手段であり、ＴＦＴ２０３は発光素子２０５の発光を制御する駆動手段であり、ＴＦＴ２０２は消去信号線２０８の信号に基づきオン・オフ動作をし、ＴＦＴ２０３の導通を制御して発光及び非発光を強制的に行わせる制御手段である。
【００４０】
ＴＦＴ２０３と発光素子２０５の間に直列に挿入される抵抗体２０４は、特に定電圧駆動時において、発光素子２０５の抵抗変化の影響を緩和する作用を持ち、輝度に変化を抑制させることができる。
【００４１】
図３と図４はこの効果を説明する図である。図３は抵抗体を設けない従来の構成であり、ＴＦＴ２０３と発光素子２０５が直接接続されている。発光素子２０５はその等価回路で示しており、ダイオードＤと発光素子を形成する薄膜の電気抵抗に起因すると考えられる直列抵抗Ｒｓと、容量Ｃと、洩れ電流が流れる場合の並列抵抗Ｒｓｈとで表している。尚、ここではＲｓｈ＞＞Ｒｓとして、並列抵抗の影響を無視して考えている。
【００４２】
ここで、ＴＦＴ２０３を介して電源線２０９より電圧Ｖが印加されると、発光素子２０５に流れる電流ＩはＶ／Ｒｓで表される。その後、発光素子が劣化して直列抵抗がＲｓ＋ｒに増えると、劣化後の電流値Ｉ'はＶ／（Ｒｓ＋ｒ）となり発光素子の直列抵抗変化が直接影響することになる。仮に劣化による抵抗値増加分ｒ＝Ｒｓとすると、結局電流値は１／２となる。
【００４３】
一方、図４で示すようにＴＦＴ２０３と発光素子２０５との間に抵抗値Ｒｅの抵抗体２０４を直列に挿入すると、同じ輝度を得るためにはＶ＋Ｖ'として電源線２０９から印加する電圧を上げる必要があるが、電流Ｉは（Ｖ＋Ｖ'）／（Ｒｓ＋Ｒｅ）となる。その後、発光素子が劣化して直列抵抗がＲｓ＋ｒに増えると、劣化後の電流値Ｉ'は（Ｖ＋Ｖ'）／（Ｒｓ＋ｒ＋Ｒｅ）となる。仮にＲｓ＝ｒ＝Ｒｅであるとすると、電流値の変化は２／３となり、見かけ上の変動率を比較すると高抵抗体を介在させた方が小さくなる。
【００４４】
図２で示す画素２００の具体的な構造の一例は図５に示されている。図５では回路を構成する主要な構成要素を示し、ＴＦＴ２０１、２０２、２０３と走査信号線２０７、消去信号線２０８、電源線２０９との配置関係を示している。
【００４５】
図５で示す画素構造は、ガラスや石英、プラスチック、若しくは半導体や金属材料を基板とし、その主表面に形成される絶縁表面上に形成されるものである。その作製工程においては、図６で示すように、島状に分割して形成される半導体層１０３、１０４を形成した後、ゲート絶縁膜を介して走査信号線２０７、消去信号線２０８、ゲート電極１０６を形成する。走査信号線２０７、消去信号線２０８は半導体層１０３と重畳することでそれぞれ別体のＴＦＴにおけるゲートを形成する。半導体層は結晶性シリコンで形成することが好ましく、ソース及びドレイン領域、低濃度ドレイン領域などは適宜形成すればよい。また、半導体層とゲートを形成する配線との積層形態は、配線を先に絶縁表面上に形成して、ボトムゲート型（逆スタガ型）のＴＦＴとしても良い。
【００４６】
その後、層間絶縁膜を形成し、発光素子の第１電極２１１を形成する。この電極２１１を正孔注入電極とする場合には、通常ＩＴＯと呼ばれる酸化インジウム・スズ合金やＺｎＯ、ＴｉＮ、ＴａＮなど仕事関数が４eV以上の導電性材料を適用する。或いは、この第１電極２１１を電子注入電極とする場合には、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を含む合金、又は酸化物、フッ化物、窒化物などの各種化合物でその表面を形成する。
【００４７】
その後、図５で示すように各種配線２０６、２０９、２１０、２１２を形成することにより画素が形成される。また、発光素子の第１電極２１１の外周部を覆う隔壁層２１３が形成されその上層に発光体となる有機化合物を含む層を形成し、発光素子が自己整合的に形成される。発光素子の第１電極２１１とＴＦＴ２０３との間には抵抗体が設けられるが、その詳細はＡ−Ａ'線に従う縦断面図で説明されている。
【００４８】
図７で示す一形態は、基板１０１上に下地絶縁膜１０２、半導体層１０６、ゲート絶縁膜１０５、ゲート電極１０６、第１無機層間絶縁膜１０７、有機層間絶縁膜１０８、第２無機層間絶縁膜１０９が形成されている。半導体層１０４に形成されているソース及びドレイン領域１１０には電源線２０９と発光素子と接続する配線２１２が形成されている。
【００４９】
第１無機層間絶縁膜１０７は窒化シリコン又は窒酸化シリコンで形成し、発光素子の電極の構成材料であるアルカリ金属やアルカリ土類金属が半導体層１０６に拡散するのを防止する。有機層間絶縁膜１０８はアクリル、ポリイミド、ポリイミドアミドなどを塗布法で形成し、その表面を平坦に形成することで上層に形成する発光素子の被覆性を良くする。第２層間絶縁膜１０９は有機層間絶縁膜１０８上に緻密な膜を形成する目的に対し、高周波スパッタリング法で形成される窒化シリコン、窒化酸化アルミニウム、窒化アルミニウムを適用する。ＴＦＴ及び発光素子の発熱を放散させる観点からは、熱伝導率の高い絶縁材料をこの部位に適用するのが好ましく、窒化アルミニウム、窒酸化アルミニウムなどはこの点に関し適している。
【００５０】
発光素子の第１電極２１１と配線２１２との間には抵抗体２１５が介在している。抵抗体はＣ、Ｓｉ、Ｇｅから選ばれた非晶質、微結晶、又は多結晶体の被膜、ＳｉＣ、ＳｉＧｅの非晶質、微結晶、又は多結晶体の被膜、又はそれらの酸化物、窒化物、酸窒化物が適用される。抵抗率を制御するためには、これにＰ、Ｂなどを適宜ドーピングしても良い。適用される他の材料として、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｔａ、Ａｌ、Ｗ、Ｉｎ、Ｚｎから選ばれた非晶質、微結晶、又は多結晶体の被膜又はそれらの酸化物、窒化物、酸窒化物が適用される。
【００５１】
勿論、実際の抵抗値はその接続部における面積、被膜の厚さにより調整することも可能であり、介在させる抵抗値の目安は発光素子に印加する最大定格電圧印加時における内部抵抗の値に対し０．０５〜５０倍の範囲内とするような抵抗率で規定される。
【００５２】
抵抗体を設けることの優位性を図１６を用いて説明する。図１６は挿入図で示すように、発光素子に固定抵抗Ｒｄを接続してその両端子部の電流電圧特性を示している。Ｒｄ＝０の場合にはかなり大きい傾きの電流電圧特性を示している。それに対しＲｄを増加させるに従い、その傾きは小さくなる。発光素子は輝度の劣化と共に内部抵抗値が増加して同様に傾向を示すが、固定抵抗を予め接続しておくことにより内部抵抗変化が与える影響（変動率）を小さくすることができ、輝度の経時変化を少なくすることができる。
【００５３】
発光素子の抵抗値は発光体となる有機化合物を含む層の構成や面積により異なる。発光素子は酸化インジウム・スズ合金（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）など透光性導電膜で３０〜１５０nmの厚さで形成される第１電極２１１上に１０〜１０００nm、好ましくは５０〜１５０nmの厚さで形成される有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体を含む層１１２及び、ＣｓＦ、ＢａＦ、ＣａＦ、ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉなどアルカリ金属又はアルカリ土類金属を含む導電性材料を用いる第２電極１１３で形成される。
【００５４】
隔壁層１１１は第１電極２１１上に開口部を有し、その側面部を囲むように形成する。これら部材に上層に形成する有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体を含む層１１２の応力を緩和させる目的においては、開口部の端部のエッジ部に０．２〜３μmの曲率をもたせ、且つ側壁の傾斜角を３５〜７０度に形成すると良い。
【００５５】
有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体を含む層１１２は、低分子系有機化合物、中分子系有機化合物、高分子系有機化合物から選ばれた一種又は複数種の層を含み、電子注入輸送性又は正孔注入輸送性の無機化合物と組み合わせても良い。発光体は、フェニルアントラセン誘導体、テトラアリールジアミン誘導体、キノリノール錯体誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体などが適用可能であり、これをホスト物質として、クマリン誘導体、ＤＣＭ、キナクリドン、ルブレンなどをドーパントとして添加しても良い。高分子系有機化合物としては、ポリパラフェニレンビニレン系、ポリパラフェニレン系、ポリチオフェン系、ポリフルオレン系などがあり、ポリ（パラフェニレンビニレン）(poly(p-phenylene vinylene))：（ＰＰＶ）、ポリ（２，５−ジアルコキシ−１，４−フェニレンビニレン）(poly(2,5-dialkoxy-1,4-phenylene vinylene))：（ＲＯ−ＰＰＶ）、ポリ（２−（２'−エチル−ヘキソキシ）−５−メトキシ−１，４−フェニレンビニレン）(poly[2-(2'-ethylhexoxy)-5-methoxy-1,4-phenylene vinylene])：（ＭＥＨ−ＰＰＶ）、ポリ（２−（ジアルコキシフェニル）−１,４−フェニレンビニレン）(poly[2-(dialkoxyphenyl)-1,4-phenylene vinylene])：（ＲＯＰｈ−ＰＰＶ）、ポリパラフェニレン（poly[p-phenylene]）：（ＰＰＰ）、ポリ（２，５−ジアルコキシ−１，４−フェニレン）(poly(2,5-dialkoxy-1,4-phenylene))：（ＲＯ−ＰＰＰ）、ポリ（２，５−ジヘキソキシ−１，４−フェニレン）(poly(2,5-dihexoxy-1,4-phenylene))、ポリチオフェン（polythiophene）：（ＰＴ）、ポリ（３−アルキルチオフェン）(poly(3-alkylthiophene))：（ＰＡＴ）、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）(poly(3-hexylthiophene))：（ＰＨＴ）、ポリ（３−シクロヘキシルチオフェン）(poly(3-cyclohexylthiophene))：（ＰＣＨＴ）、ポリ（３−シクロヘキシル−４−メチルチオフェン）(poly(3-cyclohexyl-4-methylthiophene))：（ＰＣＨＭＴ）、ポリ（３，４−ジシクロヘキシルチオフェン）(poly(3,4-dicyclohexylthiophene))：（ＰＤＣＨＴ）、ポリ［３−（４−オクチルフェニル）−チオフェン］(poly[3-(4octylphenyl)-thiophene])：（ＰＯＰＴ）、ポリ［３−（４−オクチルフェニル）−２，２ビチオフェン］(poly[3-(4-octylphenyl)-2,2-bithiophene])：（ＰＴＯＰＴ）、ポリフルオレン（polyfluorene）：（ＰＦ）、ポリ（９，９−ジアルキルフルオレン）(poly(9,9-dialkylfluorene)：（ＰＤＡＦ）、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン）(poly(9,9-dioctylfluorene)：（ＰＤＯＦ）などが挙げられる。無機化合物材料としては、ダイヤモンド状カーボン（ＤＬＣ）、Ｓｉ、Ｇｅ、及びこれらの酸化物又は窒化物であり、Ｐ、Ｂ、Ｎなどが適宜ドーピングされていても良い。またアルカリ金属又はアルカリ土類金属の、酸化物、窒化物又はフッ化物や、当該金属と少なくともＺｎ、Ｓｎ、Ｖ、Ｒｕ、Ｓｍ、Ｉｎの化合物又は合金であっても良い。
【００５６】
低分子有機化合物において、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）と芳香族アミン系材料であるＭＴＤＡＴＡ及びα−ＮＰＤで形成される正孔注入輸送層、トリス−８−キノリノラトアルミニウム錯体（Ａｌｑ3）で形成される電子注入層兼発光層を積層させて形成することができる。Ａｌｑ3は一重項励起状態からの発光（蛍光）を可能としている。輝度を高めるには三重項励起状態からの発光（燐光）を利用することが好ましい。この場合には、有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体を含む層２１としてフタロシアニン系材料であるＣｕＰｃと芳香族アミン系材料であるα−ＮＰＤで形成される正孔注入輸送層上に、カルバゾール系のＣＢＰ＋Ｉｒ（ｐｐｙ）3を用いて発光層を形成し、さらにバソキュプロイン(ＢＣＰ)を用いて正孔ブロック層、Ａｌｑ3による電子注入輸送層を積層させた構造とすることもできる。
【００５７】
上記二つの構造は低分子系有機化合物を用いた例であるが、高分子系有機化合物と低分子系有機化合物を組み合わせた有機発光素子を実現することもできる。例えば、有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体を含む層２１として陽極側から、高分子系有機化合物のポリチオフェン誘導体(ＰＥＤＯＴ)により正孔注入輸送層、α−ＮＰＤによる正孔注入輸送層、ＣＢＰ＋Ｉｒ（ｐｐｙ）3による発光層、ＢＣＰによる正孔ブロック層、Ａｌｑ3による電子注入輸送層を積層させても良い。正孔注入層をＰＥＤＯＴに変えることにより、正孔注入特性が改善され、発光効率を向上させることができる。
【００５８】
また、正孔注入輸送層及び電子注入輸送層に無機化合物材料を用いても良い。無機化合物材料としては、ダイヤモンド状カーボン（ＤＬＣ）、Ｓｉ、Ｇｅ、及びこれらの酸化物又は窒化物であり、Ｐ、Ｂ、Ｎなどが適宜ドーピングされていても良い。またアルカリ金属又はアルカリ土類金属の、酸化物、窒化物又はフッ化物や、当該金属と少なくともＺｎ、Ｓｎ、Ｖ、Ｒｕ、Ｓｍ、Ｉｎの化合物又は合金であっても良い。
【００５９】
低分子系有機化合物材料を用いた場合と高分子系有機化合物材料を用いた場合に得られる発光素子の内部抵抗値の一例を表１に示す。表１において発光素子の面積は０．１mm2である。低分子系有機化合物材料を用いた発光素子の構成は、第１電極２２３上にＣｕＰｃを２０nm、α−ＮＰＤを６０nm、Ａｌｑ3：ＤＭＱｄを３８nm、Ａｌｑ3を３８nm積層し、第２電極をＣａＦを１nmとＡｌを２００nmである。高分子系有機化合物材料を用いた発光素子の構成は、ＰＥＤＯＴを３０nm、ＰＰＶを８０nm形成し、第２電極としてＣａを２０nm、Ａｌを１００nm積層した構造である。
【００６０】
また、これら有機化合物材料に無機化合物材料を組み合わせる形態の一例としては、ＰＥＤＯＴ上に２〜３nmのダイヤモンド状カーボン（ＤＬＣ）を形成しその上に発光体を含む層を形成する。又は、ＰＥＤＯＴ上に２〜３nmのＤＬＣを形成し、正孔注入輸送層及び発光層を形成する。又は、ＰＥＤＯＴ上に２〜３nmのＤＬＣの積層体を２回以上繰り返し積層する構成とする。或いは、同一の発色又は異なる発色の発光層とＤＬＣとを積層し、その積層体を複数層重ね合わせる。ＤＬＣは熱伝導率が高いので、このように無機化合物材料としてＤＬＣを組み合わせることにより、発光素子の発熱による温度上昇を抑え、輝度の劣化を低減させる効果を付与することができる。
【００６１】
一画素当たりの抵抗値は、低分子系有機化合物材料を用いた低分子系素子と、高分子有機化合物系材料を用いた高分子系素子とでは異なり、駆動条件によっても異なるが、発光素子の面積を４．８×１０-5cm2として１００cd/m2〜２００cd/m2の輝度で発光させた場合に８ＭΩ〜３４ＭΩの抵抗値が得られている。本発明において抵抗体が必要とする抵抗値は、（（一画素に形成される発光素子の抵抗／一画素に形成される発光素子の面積）×０．０５）Ω以上、（（一画素に形成される発光素子の抵抗／一画素に形成される発光素子の面積）×５０）Ω以下で規定されるものである。又は、非線形性を有する発光素子の電流電圧と特性を考慮すべきものであり、その最大定格電圧、即ち実用に供する最大発光輝度を基準とすると、その電流対電圧特性を考慮して、抵抗体の抵抗値は、（（一画素に印加する電界／一画素に流れる電流密度）×０．０５）Ω以上、（（一画素に印加する電界／一画素に流れる電流密度）×５０）Ω以下となるようにする。
【００６２】
表１の結果に基づけば、発光素子の抵抗率に合わせて１画素に０．８〜３４０ＭΩの抵抗を挿入すれば良いことになる。
【００６３】
【表１】
【００６４】
発光素子に接続するのに適した抵抗値は、本来その駆動条件によって異なる。発光素子の発光輝度は、図１３に示すように流れる電流密度に比例するが、図１４に示すように印加電圧に対しては指数関数的な変化を示す。即ち、発光素子の電流電圧特性は図１５に示すように非線形性を示し、印加電圧が変わるとその時の抵抗値は連続的に変化する。従って、実用的な輝度が得られる範囲において、直列に挿入される抵抗体の抵抗値は所定の範囲を持って規定されるべきである。
【００６５】
抵抗体の抵抗値は、発光素子の抵抗値との対比でその値が十分大きければ輝度の経時変化をより安定化させることが可能になる。しかしその分、発光素子を発光させる印加電圧も上昇するので、発光装置の駆動電圧を考慮して適当な抵抗値を選択する必要がある。
【００６６】
抵抗体２１５をＴＦＴと発光素子の第１電極との間に形成することにより、静電気によりＴＦＴの破壊を防ぐ保護抵抗として機能させることもできる。即ち、有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体を含む層１１２や陰極１１３を電子ビーム蒸着やスパッタリング法など荷電粒子を伴う成膜法で行う場合に、第１電極２１１がアンテナとなりそれに接続するＴＦＴの静電破壊を防ぐことができる。
【００６７】
抵抗体をこのように形成することにより、発光素子の駆動時の発熱箇所が増えることになるが、図７の形態であるように第２無機層間絶縁膜１０９に熱伝導性の高い部材を用いることにより、熱が周辺部に放散され、発熱による発光素子の温度上昇を抑えることができる。このような効果を得るためには、第２電極１１３上に同様の材料の被膜を形成しても良い。熱伝導性の高い部材としては、窒酸化アルミニウム（ＡｌＯxＮ1-x：ｘ＝０．０１〜２０原子％）、窒化アルミニウム、窒化シリコン、ＤＬＣなどを選択することができる。
【００６８】
図７と異なる抵抗体の配置が図８に示されており、第２無機層間絶縁膜１０９上に電源線２０９と発光素子と接続する配線２１２を形成した後、抵抗体２１５をほぼ全面に形成した構成となっている。その後、発光素子の第１電極２１１を形成する。この時、抵抗体２１５が実質的に付与する抵抗値は、配線２１２と抵抗体２１５と第１電極２１３が重畳する面積で規定される。また、隔壁層１１１の上面部及び側面部を覆う第３無機絶縁膜１１６を窒酸化アルミニウム（ＡｌＯxＮ1-x：ｘ＝０．０１〜２０原子％）、窒化アルミニウム、窒化シリコン、ＤＬＣで形成することにより、発光素子の発熱が放散され、その部位からの温度上昇による有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体の変質を防止することができる。ＴＦＴ２０３など他の構成要素は図７と同様である。
【００６９】
また、図９に示す構成は、第２無機層間絶縁膜１０９上に電源線２０９と発光素子と接続する配線２１２を形成した後、抵抗体２１５を残存せしめ、さらに第２有機層間絶縁膜１１５を形成して発光素子の第１電極２１１を形成して、配線２１２と電気的に接続している。この接続においては、抵抗体２１５が介在している。即ち、抵抗体２１５が付与する実質的な抵抗値は、配線２１２と抵抗体２１５と第１電極２１１が重畳するコンタクト部の面積で規定される。
【００７０】
第２電極側に抵抗体を形成する一例は図１０において示されている。図１０では図７と同様に発光素子の第１電極２１１、隔壁層１１１を形成した後、有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体を含む層１１２を形成する。その後、第２電極１１３を所定のパターンで形成し、これをエッチングマスクとして下層側の有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体を含む層１１２を除去する。その後、抵抗体２１５及び配線１１５を形成することにより、共通電位を付与する電極側に抵抗体を作り込むことができる。この接続において抵抗体２１５が付与する実質的な抵抗値は、第２電極１１３と抵抗体２１５が重畳する面積で規定される。
【００７１】
以上説明した本発明の発光装置により様々な電子装置を完成させることができる。その一例は、携帯情報端末(電子手帳、モバイルコンピュータ、携帯電話など)、ビデオカメラ、デジタルカメラ、パーソナルコンピュータ、テレビ受像器、携帯電話などが挙げられる。それらの一例を図１７に示す。
【００７２】
図１７(Ａ)は本発明を適用してテレビ受像器を完成させる一例であり、筐体３００１、支持台３００２、表示部３００３などにより構成されている。本発明によりテレビ受像器を完成させることができる。
【００７３】
図１７(Ｂ)は本発明を適用してビデオカメラを完成させた一例であり、本体３０１１、表示部３０１２、音声入力部３０１３、操作スイッチ３０１４、バッテリー３０１５、受像部３０１６などにより構成されている。本発明によりビデオカメラを完成させることができる。
【００７４】
図１７(Ｃ)は本発明を適用してノート型のパーソナルコンピュータを完成させた一例であり、本体３０２１、筐体３０２２、表示部３０２３、キーボード３０２４などにより構成されている。本発明によりパーソナルコンピュータを完成させることができる。
【００７５】
図１７(Ｄ)は本発明を適用してＰＤＡ(Personal Digital Assistant)を完成させた一例であり、本体３０３１、スタイラス３０３２、表示部３０３３、操作ボタン３０３４、外部インターフェース３０３５などにより構成されている。本発明によりＰＤＡを完成させることができる。
【００７６】
図１７(Ｅ)は本発明を適用して音響再生装置を完成させた一例であり、具体的には車載用のオーディオ装置であり、本体３０４１、表示部３０４２、操作スイッチ３０４３、３０４４などにより構成されている。本発明によりオーディオ装置を完成させることができる。
【００７７】
図１７(Ｆ)は本発明を適用してデジタルカメラを完成させた一例であり、本体３０５１、表示部(Ａ)３０５２、接眼部３０５３、操作スイッチ３０５４、表示部(Ｂ)３０５５、バッテリー３０５６などにより構成されている。本発明によりデジタルカメラを完成させることができる。
【００７８】
図１７(Ｇ)は本発明を適用して携帯電話を完成させた一例であり、本体３０６１、音声出力部３０６２、音声入力部３０６３、表示部３０６４、操作スイッチ３０６５、アンテナ３０６６などにより構成されている。本発明により携帯電話を完成させることができる。
【００７９】
またその他にも、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、オーディオコンポ等）、パーソナルコンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等）に加え、冷蔵庫装置、洗濯機、炊飯器、固定電話装置、真空掃除機、体温計など家庭電化製品から、電車内の吊し広告、鉄道駅や空港の発着案内版など大面積のインフォメーションディスプレイまで様々な分野に適用することができる。
【００８０】
発光素子と能動素子とを含む画素部に抵抗体を設ける構成を図７〜図１０を用いて説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、これらを自由に組み合わせて実施することができる。尚、本発明における好適な実施の形態については以上のように示されているが、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなく、その形態及び詳細を様々に変更し得ることは、当業者であれば容易に理解されるものである。
【００８１】
【発明の効果】
以上、説明したように、発光素子とその発光を制御する能動素子との間、又は発光素子と一定電位を付与する共通電位線との間に抵抗体を直列に接続して設けることにより、発光素子の輝度の経時変化を低減することができる。即ち、本発明の構成により、発光装置の安定性を向上させることができる。抵抗体は、薄膜状として能動素子と発光素子を接続する配線上、或いは、発光素子の電極の一方の面に形成することにより開口率を損なうことなく、各画素に作り込むことができる。このような効果は、定電圧駆動時において特に顕著に効果を奏でることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の発光装置の構成を説明する斜視図及び縦断面図である。
【図２】 本発明の発光装置の画像表示部の等価回路図である。
【図３】 従来の画素構成と経時変化による輝度の変化量を説明する図である。
【図４】 本発明の画素構成と経時変化による輝度の変化量を説明する図である。
【図５】 本発明の画素の画素の構成を示す上面図である。
【図６】 本発明の画素の画素の作製工程を説明する上面図である。
【図７】 本発明の画素の画素の構成を示す上面図であり、抵抗体の一配置例を示す縦断面図である。
【図８】 本発明の画素の画素の構成を示す上面図であり、抵抗体の一配置例を示す縦断面図である。
【図９】 本発明の画素の画素の構成を示す上面図であり、抵抗体の一配置例を示す縦断面図である。
【図１０】 本発明の画素の画素の構成を示す上面図であり、抵抗体の一配置例を示す縦断面図である。
【図１１】 本発明に係る画素の構成であり、発光素子と能動素子と抵抗体との接続を説明する図である。
【図１２】 本発明に係る画素の構成であり、発光素子と能動素子と抵抗体との接続を説明する図である。
【図１３】 発光素子の電流対発光輝度特性を示すグラフである。
【図１４】 発光素子の電圧対発光輝度特性を示すグラフである。
【図１５】 発光素子の電圧対電流特性を示すグラフである。
【図１６】 発光素子に抵抗を直列に接続した時に電圧対電流特性を示すグラフである。
【図１７】 発光装置の具体的な適用例を示す図である。
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体を含む発光素子を備えた発光装置に係り、特に、電界効果型トランジスタにより発光素子の印加電圧を制御するアクティブマトリクス駆動方式の発光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機エレクトロルミネセンス媒体などの発光体を含む発光素子は、一対の電極間に有機アミン系のホール輸送層、電子導電性を示すと共に発光性を示すＡｌｑ3などの有機化合物を含む層を積層し、６〜８Vの直流電圧の印加により数１００cd/cm2の輝度が得られることから、表示媒体などに適用可能な性能を有している。
【０００３】
発光素子を形成する目的で多くの場合用いられる有機化合物は、大別して低分子系有機化合物と高分子系有機化合物の両者がある。低分子系有機化合物の一例は、正孔注入層として銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）、芳香族アミン系材料であるα−ＮＰＤ（4,4'-ビス-[N-(ナフチル)-N-フェニル-アミノ]ビフェニル）、ＭＴＤＡＴＡ（4,4',4"-トリス(N-3-メチルフェニル-N-フェニル-アミノ)トリフェニルアミン）などが知られ、発光層としてトリス−８−キノリノラトアルミニウム錯体（Ａｌｑ3）などがある。高分子有機化合物材料では、ポリアニリンやポリチオフェン誘導体（ＰＥＤＯＴ）などがある。
【０００４】
材料の多様性という観点から蒸着法で作製される低分子系有機化合物は、高分子系有機系材料と比較して格段の多様性があるとされている。また、このような有機化合物材料と無機化合物材料を組み合わせて発光素子を形成する場合もある。例えば、特開２００１−２３００８２号公報には無機電子注入輸送層又は無機正孔注入輸送層を適用し、高発光効率で長寿命化を図る技術が開示されている。いずれにしても、発光素子の構造には様々な種類があることが知られている。
【０００５】
このような発光素子を電界効果型トランジスタで制御するアクティブマトリクス駆動方式の表示装置の一例は、特開平８−２３４６８３号公報に開示されている。同公報には、多結晶シリコンを用いた薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の上層に二酸化シリコンから成る絶縁膜を介して有機エレクトロルミネセンス層が形成された構成が開示されている。また、陽極上にテーパー形状に加工された端部を有するパッシベーション層は、有機エレクトロルミネセンス層の下層側に位置している。また、陰極は仕事関数が４eVより低い材料が選択され、Ａｇ又はＡｌのような金属とＭｇとを合金化したものが適用される。
【０００６】
また、特開２００１−１４７６５９号公報には、各画素にＴＦＴでカレントミラー回路を形成し、ＴＦＴの特性ばらつきの影響を防ぐことが可能な電流駆動型の表示装置の一例が開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の発光素子は、作製直後において十分な輝度が得られていても、経時変化により発光輝度が低下してしまうことが問題となっている。つまり、発光の積算時間の増加と共に輝度が低下し、その半減値に達する時間（半減寿命）が短いので安定性が悪く、とても実用に耐えうるものではなかった。
【０００８】
発光素子の劣化の要因としては、有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体の化学的な変化、駆動時の発熱によるその構造変化、マクロな欠陥に由来し通電よる絶縁破壊、電極又は電極界面の劣化、有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体の非晶質構造に基づく構造不安定性、素子構造に起因する応力又は歪みによる不可逆的な破壊などの要因がある。
【０００９】
画素に現れる非発光点（ダークスポットとも呼ばれる）などの不良は、発光素子の封止方法の向上により改善可能なことが判明している。これに対し発光輝度の低下は用いる材料自体の問題であり、電流が流れることによる直接的な原因の他に、発熱による構造変化を主な要因として考えることが出来る。発熱は発光素子に流れる電流がジュール熱として必然的に発生する。これは発光素子に電流を流すことによる発熱のみでなく、画素の能動素子の発熱も加わる。特に一定電流を各画素の能動素子が供給する電流駆動型の発光装置では、この発熱が顕著な問題となる。
【００１０】
いずれにしても、発光素子を発光させることにより生じる輝度の不可逆的な低下は、それを用いた発光装置を実用化する上で解決しなければならない問題である。これには、有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体自体の素材の改良も必要であるが、それのみでなく素子構造や発光装置の構成又は駆動方式の改良により解決することも対策として必要である。
【００１１】
本発明は、このような問題点を鑑み成されたものであり、実用的な輝度と安定性を兼ね備えた発光素子又は発光装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記問題点を解決するために、一対の電極間に有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体が形成された発光素子を有し、当該発光素子に電圧を印加する制御手段である能動素子との間に抵抗体を介在させ、それを介して電圧を印加する発光装置であり、当該抵抗体が一定の抵抗値を保持することにより発光素子が経時変化して内部抵抗値が増加しても、定電圧駆動時においてその影響を低減するものである。抵抗体は一対の電極間に発光体となる有機化合物を含む発光素子の少なくとも一方の電極の有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体が配置されない反対側の面に形成されるものである。
【００１３】
また、他の構成として、一対の電極間に有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体が形成された発光素子を有し、当該一対の電極の少なくとも一方の電極の当該有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体が形成されない反対側の面に抵抗体が設けられ、一定電位を付与する共通電極に接続し発光素子の一方の電極は、当該発光素子に電圧を印加する制御手段である能動素子に接続された発光装置であり、当該抵抗体が一定の抵抗値を保持することにより発光素子が経時変化して内部抵抗値が増加しても、定電圧駆動時においてその影響を低減するものである。
【００１４】
上記発明の構成において、発光素子に電圧を印加する制御手段に含まれる能動素子としては、電界効果型トランジスタ、絶縁ゲート型トランジスタ、又は薄膜トランジスタであり、シングルドレイン、低濃度ドレイン、シングルゲート、マルチゲート、トップゲート型、ボトムゲート（逆スタガ）型などその構造に特に限定されるものはない。これらの能動素子は絶縁表面上の半導体層を用いて形成されるものであっても良いし、単結晶又は多結晶半導体基板に作り込まれたものであっても良い。
【００１５】
抵抗体は、能動素子とそれに接続する発光素子の一方の電極との間、又は発光素子の他方の電極と共通電位線との間に形成すれば良い。抵抗体を形成する材料としては、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅから選ばれた非晶質、微結晶又は多結晶体の被膜、ＳｉＣ、ＳｉＧｅの非晶質、微結晶又は多結晶体の被膜、又はそれらの酸化物、窒化物、酸窒化物が適用される。抵抗率を制御するためには、これにＰ、Ｂなどを適宜ドーピングしても良い。適用される他の材料として、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｔａ、Ａｌ、Ｗ、Ｉｎ、Ｚｎから選ばれた非晶質、微結晶又は多結晶体の被膜又はそれらの酸化物、窒化物、酸窒化物が適用される。
【００１６】
また、単に抵抗体の被膜を用いるのみでなく、２端子非線形素子を介在させても良い。端的な一例はダイオードであり、Ｓｉ、ＳｉＧｅ、ＳｉＣを適宜用いて形成されたｐｉｎダイオード、ｐｎダイオード、ｐｉダイオード、ｉｎダイオード、ｎｉｎダイオード、ｐｉｐダイオードなどを適用することできる。
【００１７】
発光素子における有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体は、低分子系有機化合物、中分子系有機化合物、高分子系有機化合物から選ばれた一種又は複数種の層を含み、電子注入輸送性又は正孔注入輸送性の無機化合物と組み合わせても良い。発光体は、フェニルアントラセン誘導体、テトラアリールジアミン誘導体、キノリノール錯体誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体などが適用可能であり、これをホスト物質として、クマリン誘導体、ＤＣＭ、キナクリドン、ルブレンなどをドーパントとして添加しても良い。高分子系有機化合物としては、ポリパラフェニレンビニレン系、ポリパラフェニレン系、ポリチオフェン系、ポリフルオレン系などがあり、ポリ（パラフェニレンビニレン）(poly(p-phenylene vinylene))：（ＰＰＶ）、ポリ（２，５−ジアルコキシ−１，４−フェニレンビニレン）(poly(2,5-dialkoxy-1,4-phenylene vinylene))：（ＲＯ−ＰＰＶ）、ポリ（２−（２'−エチル−ヘキソキシ）−５−メトキシ−１，４−フェニレンビニレン）(poly[2-(2'-ethylhexoxy)-5-methoxy-1,4-phenylene vinylene])：（ＭＥＨ−ＰＰＶ）、ポリ（２−（ジアルコキシフェニル）−１,４−フェニレンビニレン）(poly[2-(dialkoxyphenyl)-1,4-phenylene vinylene])：（ＲＯＰｈ−ＰＰＶ）、ポリパラフェニレン（poly[p-phenylene]）：（ＰＰＰ）、ポリ（２，５−ジアルコキシ−１，４−フェニレン）(poly(2,5-dialkoxy-1,4-phenylene))：（ＲＯ−ＰＰＰ）、ポリ（２，５−ジヘキソキシ−１，４−フェニレン）(poly(2,5-dihexoxy-1,4-phenylene))、ポリチオフェン（polythiophene）：（ＰＴ）、ポリ（３−アルキルチオフェン）(poly(3-alkylthiophene))：（ＰＡＴ）、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）(poly(3-hexylthiophene))：（ＰＨＴ）、ポリ（３−シクロヘキシルチオフェン）(poly(3-cyclohexylthiophene))：（ＰＣＨＴ）、ポリ（３−シクロヘキシル−４−メチルチオフェン）(poly(3-cyclohexyl-4-methylthiophene))：（ＰＣＨＭＴ）、ポリ（３，４−ジシクロヘキシルチオフェン）(poly(3,4-dicyclohexylthiophene))：（ＰＤＣＨＴ）、ポリ［３−（４−オクチルフェニル）−チオフェン］(poly[3-(4octylphenyl)-thiophene])：（ＰＯＰＴ）、ポリ［３−（４−オクチルフェニル）−２，２ビチオフェン］(poly[3-(4-octylphenyl)-2,2-bithiophene])：（ＰＴＯＰＴ）、ポリフルオレン（polyfluorene）：（ＰＦ）、ポリ（９，９−ジアルキルフルオレン）(poly(9,9-dialkylfluorene)：（ＰＤＡＦ）、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン）(poly(9,9-dioctylfluorene)：（ＰＤＯＦ）などが挙げられる。無機化合物材料としては、ダイヤモンド状カーボン（ＤＬＣ）、Ｓｉ、Ｇｅ、及びこれらの酸化物又は窒化物であり、Ｐ、Ｂ、Ｎなどが適宜ドーピングされていても良い。またアルカリ金属又はアルカリ土類金属の、酸化物、窒化物又はフッ化物や、当該金属と少なくともＺｎ、Ｓｎ、Ｖ、Ｒｕ、Ｓｍ、Ｉｎの化合物又は合金であっても良い。
【００１８】
以上に掲げる材料は一例であり、これらを用いて正孔注入輸送層、正孔輸送層、電子注入輸送層、電子輸送層、発光層、電子ブロック層、正孔ブロック層などの機能性の各層を適宜積層することで発光素子を形成することができる。また、これらの各層を合わせた混合層又は混合接合を形成しても良い。
【００１９】
本発明の発光装置は、発光素子、能動素子、抵抗体を含む画素を構成し、表示体として機能させることができる。
【００２０】
抵抗体の抵抗値は、非線形性を有する発光素子の電流電圧と特性を考慮すべきものであり、その最大定格電圧、即ち実用に供する最大発光輝度を基準とすると、その電流対電圧特性から求められる内部抵抗値に対し０．０５〜５０倍の範囲内とする。本発明において、抵抗体が必要とする抵抗値は、（（一画素に形成される発光素子の抵抗／一画素に形成される発光素子の面積）×０．０５）Ω以上、（（一画素に形成される発光素子の抵抗／一画素に形成される発光素子の面積）×５０）Ω以下で規定されるものである。
【００２１】
又は、非線形性を有する発光素子の電流電圧と特性を考慮すべきものであり、その最大定格電圧、即ち実用に供する最大発光輝度を基準とすると、その電流対電圧特性を考慮して、抵抗体の抵抗値は、（（一画素に印加する電界／一画素に流れる電流密度）×０．０５）Ω以上、（（一画素に印加する電界／一画素に流れる電流密度）×５０）Ω以下で規定されるものである。
【００２２】
このように規定される抵抗体の抵抗値は、下限値以下であれば抵抗体挿入の効果を十分得ることができなくなり、また上限値以上とすると駆動電圧が増大し、能動素子の駆動電圧が大きくなり負担となる。即ち、実用的な駆動電圧で発光装置を動作させることができなくなる。
【００２３】
発熱による影響は、勿論、このように抵抗体を介在させることでさらに無視できないものとなる。しかしながらその影響は、発光素子の下層側、上層側、側壁側の少なくともいずれか一方の側に熱伝導性の高い絶縁材料を使うことで緩和される。熱伝導性の高い材料としては窒酸化アルミニウム（ＡｌＯxＮ1-x：ｘ＝０．０１〜２０原子％）、窒化アルミニウム、窒化シリコン、ＤＬＣが選択される。また、熱の放散させ発光素子の温度上昇を抑えるためには、発光素子をパルス点灯又は間欠点灯させることが望ましい。特に、表示体として機能させる場合には、時分割階調駆動方式を適用することが望ましい。
【００２４】
発光素子に一定電圧を印加した場合、時間と共に輝度が低下する現象があり、これは内部抵抗の増加を意味している。よってこの内部抵抗の変化を見かけ上緩和する手段として、能動素子と発光素子との間、又は発光素子と共通電位線の間に抵抗体を介在させることで実現する。さらに発光素子を熱伝導性の高い絶縁材料と接して形成することにより熱放散性を高め、発光素子の温度上昇を抑えることにより劣化を抑制させることができる。このような本発明の構成により、発光装置の安定性を向上させることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の態様について、図面を参照して詳細に説明する。本実施の形態に係る発光装置の代表的な一態様は、一対の電極間に有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体を形成した発光素子と、抵抗体と、その発光素子に印加する電圧を制御する少なくとも一つの能動素子が備えられた画素をマトリクス状に配設して画像表示部を形成したものである。当該発光装置は図１（Ａ）に斜視図で示され、図１（Ｂ）はＡ−Ａ'線の縦断面図、図１（Ｃ）はＢ−Ｂ'線の縦断面図を示している。
【００２６】
これらの図に示されるように、発光装置は画像表示領域１２、走査線駆動回路１３、データ線駆動回路１４、入出力端子１５などが備えられた素子基板１０と、カラーフィルター１８が備えられた対向基板１１がシール材１９により固着された構成となっている。
【００２７】
素子基板１０にはガラスや石英、プラスチック、若しくは半導体や金属基板などが用いられる。対向基板１１も同様であるが、少なくとも一方は発光素子の発光を視認できるように透光性の基板を適用する。また、シール材１９は対向基板１１の周辺部に沿って形成されるが、素子基板との位置関係においては、層間絶縁膜１６を介して走査線駆動回路１３やデータ線駆動回路１４と重畳して形成されている。層間絶縁膜１６はその形成表面を平坦に形成するものであるが、最表面及び側面部は窒酸化アルミニウム（ＡｌＯxＮ1-x：ｘ＝０．０１〜２０原子％）、窒化アルミニウム、窒化シリコン、ＤＬＣ、窒化シリコン又は酸窒化シリコンなどの無機絶縁体材料で形成する。
【００２８】
画像表示部１２は、走査線駆動回路１３やデータ線駆動回路１４から延在する走査線とデータ線によりマトリクスが形成され、各所の適宜配列したスイッチング素子群と、そのスイッチング素子群に電気的に接続する有機発光素子群１７とから画素マトリクスが形成されている。走査線駆動回路１３は画像表示領域１２の両側から駆動する構成となっているが、信号遅延が問題にならない場合には片側一方のみとしても良い。
【００２９】
多色表示を行うには発光素子群１７は個々の画素毎に発光色を変え、例えば、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）の各色を行又は列毎に或いはデルタ配置様に配列させ画像表示部１２を形成する。又は、白色発光の発光素子を全面一様に形成し、画像表示部１２に対向するカラーフィルター１８を設け、各画素に対応して所定の着色層を配列させる。カラーフィルター１８は、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）の各色を発光する発光素子と組み合わせてもその色純度を高める効果を持っている。
【００３０】
素子基板１０の外周部分には、入力端子部１５が形成され、外部回路から各種信号が入力され、また電源と接続している。また、素子基板１０及び対向基板１１とシール材１９により囲まれた空間には不活性気体が充填され有機発光素子群１７の腐食を防いでいる。この空間には酸化バリウムなどの乾燥剤があっても良い。
【００３１】
画素の基本的な構成要素となる発光素子、抵抗体、及び能動素子との相互の関係は図１１及び図１２で示されている。
【００３２】
図１１（Ａ）において、発光素子３００は第１電極３０１と第２電極３０３との間に有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体を含む層３０２が形成された積層型の構造を有し、第１の電極の有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体を含む層３０２が形成されない面に固有抵抗ρを持つ抵抗体３０４が形成されている。抵抗体３０４の一方の側には能動素子３１０に接続する電極若しくは配線３０５が形成され、第１電極３０１と抵抗体３０４と電極若しくは配線３０５とが重畳する面積により、能動素子３１０と発光素子３００との間に直列に接続される抵抗体３０４の抵抗値が規定される。
【００３３】
抵抗体３０４はＣ、Ｓｉ、Ｇｅから選ばれた非晶質、微結晶、又は多結晶体の被膜、ＳｉＣ、ＳｉＧｅの非晶質、微結晶、又は多結晶体の被膜、又はそれらの酸化物、窒化物、酸窒化物を適用することができる。さらに抵抗率を制御するためには、これにＰ、Ｂなどを適宜ドーピングしても良い。適用可能な他の材料としてはＴｉ、Ｍｏ、Ｔａ、Ａｌ、Ｗ、Ｉｎ、Ｚｎから選ばれた非晶質、微結晶、又は多結晶体の被膜又はそれらの酸化物、窒化物、酸窒化物などがある。また、単に抵抗体の被膜を用いるのみでなく、２端子非線形素子を介在させても良い。端的な一例はダイオードであり、Ｓｉ、ＳｉＧｅ、ＳｉＣを適宜用いて形成されたｐｉｎダイオード、ｐｎダイオード、ｐｉダイオード、ｉｎダイオード、ｎｉｎダイオード、ｐｉｐダイオードなどを適用することできる。
【００３４】
抵抗体の抵抗率は上記の如く、その膜厚と積層体の重畳面積により自由に設定することが可能である。設定すべき値は非線形性を有する発光素子の電流電圧と特性が考慮されるものであり、その最大定格電圧、即ち実用に供する最大発光輝度を基準とすると、その電流電圧特性から求められる内部抵抗値に対し０．０５〜５０倍の範囲内とする。具体的には、抵抗体が必要とする抵抗値は、（（一画素に形成される発光素子の抵抗／一画素に形成される発光素子の面積）×０．０５）Ω以上、（（一画素に形成される発光素子の抵抗／一画素に形成される発光素子の面積）×５０）Ω以下となるようにする。
【００３５】
又は、非線形性を有する発光素子の電流電圧と特性を考慮すべきものであり、その最大定格電圧、即ち実用に供する最大発光輝度を基準とすると、その電流対電圧特性を考慮して、抵抗体の抵抗値は、（（一画素に印加する電界／一画素に流れる電流密度）×０．０５）Ω以上、（（一画素に印加する電界／一画素に流れる電流密度）×５０）Ω以下となるようにする。
【００３６】
発光素子に一定電圧を印加した場合、時間と共に輝度が低下する現象があり、これは内部抵抗の増加を意味している。よってこの内部抵抗の変化を見かけ上緩和する手段として、能動素子と発光素子との間、又は発光素子と共通電位線の間に抵抗体を介在させることで輝度の安定性を向上させることができる。
【００３７】
図１１（Ｂ）はその等価回路図を示している。発光素子３００はダイオードＤと発光素子を形成する薄膜の電気抵抗に起因すると考えられる直列抵抗Ｒｓと、容量Ｃと、洩れ電流が流れる場合の並列抵抗Ｒｓｈで表している。
【００３８】
図１２（Ａ）は第２電極３０３の側に抵抗体を設けた一例を示している。第２電極３０３は一定電位を付与する共通電極に接続している。抵抗体を第２電極側に接続しても同様な効果を得ることができる。図１２（Ｂ）はその等価回路図を示している。
【００３９】
図２はこのような画素構成を持って形成される発光装置の画像表示部の回路図の一例を示している。一つの画素２００にはＴＦＴ２０１、２０２、２０３と発光素子２０５、抵抗体２０４とが含まれている。ＴＦＴ２０１は走査信号線２０７の信号に基づきオン・オフ動作をするアドレス選択手段であり、ＴＦＴ２０３は発光素子２０５の発光を制御する駆動手段であり、ＴＦＴ２０２は消去信号線２０８の信号に基づきオン・オフ動作をし、ＴＦＴ２０３の導通を制御して発光及び非発光を強制的に行わせる制御手段である。
【００４０】
ＴＦＴ２０３と発光素子２０５の間に直列に挿入される抵抗体２０４は、特に定電圧駆動時において、発光素子２０５の抵抗変化の影響を緩和する作用を持ち、輝度に変化を抑制させることができる。
【００４１】
図３と図４はこの効果を説明する図である。図３は抵抗体を設けない従来の構成であり、ＴＦＴ２０３と発光素子２０５が直接接続されている。発光素子２０５はその等価回路で示しており、ダイオードＤと発光素子を形成する薄膜の電気抵抗に起因すると考えられる直列抵抗Ｒｓと、容量Ｃと、洩れ電流が流れる場合の並列抵抗Ｒｓｈとで表している。尚、ここではＲｓｈ＞＞Ｒｓとして、並列抵抗の影響を無視して考えている。
【００４２】
ここで、ＴＦＴ２０３を介して電源線２０９より電圧Ｖが印加されると、発光素子２０５に流れる電流ＩはＶ／Ｒｓで表される。その後、発光素子が劣化して直列抵抗がＲｓ＋ｒに増えると、劣化後の電流値Ｉ'はＶ／（Ｒｓ＋ｒ）となり発光素子の直列抵抗変化が直接影響することになる。仮に劣化による抵抗値増加分ｒ＝Ｒｓとすると、結局電流値は１／２となる。
【００４３】
一方、図４で示すようにＴＦＴ２０３と発光素子２０５との間に抵抗値Ｒｅの抵抗体２０４を直列に挿入すると、同じ輝度を得るためにはＶ＋Ｖ'として電源線２０９から印加する電圧を上げる必要があるが、電流Ｉは（Ｖ＋Ｖ'）／（Ｒｓ＋Ｒｅ）となる。その後、発光素子が劣化して直列抵抗がＲｓ＋ｒに増えると、劣化後の電流値Ｉ'は（Ｖ＋Ｖ'）／（Ｒｓ＋ｒ＋Ｒｅ）となる。仮にＲｓ＝ｒ＝Ｒｅであるとすると、電流値の変化は２／３となり、見かけ上の変動率を比較すると高抵抗体を介在させた方が小さくなる。
【００４４】
図２で示す画素２００の具体的な構造の一例は図５に示されている。図５では回路を構成する主要な構成要素を示し、ＴＦＴ２０１、２０２、２０３と走査信号線２０７、消去信号線２０８、電源線２０９との配置関係を示している。
【００４５】
図５で示す画素構造は、ガラスや石英、プラスチック、若しくは半導体や金属材料を基板とし、その主表面に形成される絶縁表面上に形成されるものである。その作製工程においては、図６で示すように、島状に分割して形成される半導体層１０３、１０４を形成した後、ゲート絶縁膜を介して走査信号線２０７、消去信号線２０８、ゲート電極１０６を形成する。走査信号線２０７、消去信号線２０８は半導体層１０３と重畳することでそれぞれ別体のＴＦＴにおけるゲートを形成する。半導体層は結晶性シリコンで形成することが好ましく、ソース及びドレイン領域、低濃度ドレイン領域などは適宜形成すればよい。また、半導体層とゲートを形成する配線との積層形態は、配線を先に絶縁表面上に形成して、ボトムゲート型（逆スタガ型）のＴＦＴとしても良い。
【００４６】
その後、層間絶縁膜を形成し、発光素子の第１電極２１１を形成する。この電極２１１を正孔注入電極とする場合には、通常ＩＴＯと呼ばれる酸化インジウム・スズ合金やＺｎＯ、ＴｉＮ、ＴａＮなど仕事関数が４eV以上の導電性材料を適用する。或いは、この第１電極２１１を電子注入電極とする場合には、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を含む合金、又は酸化物、フッ化物、窒化物などの各種化合物でその表面を形成する。
【００４７】
その後、図５で示すように各種配線２０６、２０９、２１０、２１２を形成することにより画素が形成される。また、発光素子の第１電極２１１の外周部を覆う隔壁層２１３が形成されその上層に発光体となる有機化合物を含む層を形成し、発光素子が自己整合的に形成される。発光素子の第１電極２１１とＴＦＴ２０３との間には抵抗体が設けられるが、その詳細はＡ−Ａ'線に従う縦断面図で説明されている。
【００４８】
図７で示す一形態は、基板１０１上に下地絶縁膜１０２、半導体層１０６、ゲート絶縁膜１０５、ゲート電極１０６、第１無機層間絶縁膜１０７、有機層間絶縁膜１０８、第２無機層間絶縁膜１０９が形成されている。半導体層１０４に形成されているソース及びドレイン領域１１０には電源線２０９と発光素子と接続する配線２１２が形成されている。
【００４９】
第１無機層間絶縁膜１０７は窒化シリコン又は窒酸化シリコンで形成し、発光素子の電極の構成材料であるアルカリ金属やアルカリ土類金属が半導体層１０６に拡散するのを防止する。有機層間絶縁膜１０８はアクリル、ポリイミド、ポリイミドアミドなどを塗布法で形成し、その表面を平坦に形成することで上層に形成する発光素子の被覆性を良くする。第２層間絶縁膜１０９は有機層間絶縁膜１０８上に緻密な膜を形成する目的に対し、高周波スパッタリング法で形成される窒化シリコン、窒化酸化アルミニウム、窒化アルミニウムを適用する。ＴＦＴ及び発光素子の発熱を放散させる観点からは、熱伝導率の高い絶縁材料をこの部位に適用するのが好ましく、窒化アルミニウム、窒酸化アルミニウムなどはこの点に関し適している。
【００５０】
発光素子の第１電極２１１と配線２１２との間には抵抗体２１５が介在している。抵抗体はＣ、Ｓｉ、Ｇｅから選ばれた非晶質、微結晶、又は多結晶体の被膜、ＳｉＣ、ＳｉＧｅの非晶質、微結晶、又は多結晶体の被膜、又はそれらの酸化物、窒化物、酸窒化物が適用される。抵抗率を制御するためには、これにＰ、Ｂなどを適宜ドーピングしても良い。適用される他の材料として、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｔａ、Ａｌ、Ｗ、Ｉｎ、Ｚｎから選ばれた非晶質、微結晶、又は多結晶体の被膜又はそれらの酸化物、窒化物、酸窒化物が適用される。
【００５１】
勿論、実際の抵抗値はその接続部における面積、被膜の厚さにより調整することも可能であり、介在させる抵抗値の目安は発光素子に印加する最大定格電圧印加時における内部抵抗の値に対し０．０５〜５０倍の範囲内とするような抵抗率で規定される。
【００５２】
抵抗体を設けることの優位性を図１６を用いて説明する。図１６は挿入図で示すように、発光素子に固定抵抗Ｒｄを接続してその両端子部の電流電圧特性を示している。Ｒｄ＝０の場合にはかなり大きい傾きの電流電圧特性を示している。それに対しＲｄを増加させるに従い、その傾きは小さくなる。発光素子は輝度の劣化と共に内部抵抗値が増加して同様に傾向を示すが、固定抵抗を予め接続しておくことにより内部抵抗変化が与える影響（変動率）を小さくすることができ、輝度の経時変化を少なくすることができる。
【００５３】
発光素子の抵抗値は発光体となる有機化合物を含む層の構成や面積により異なる。発光素子は酸化インジウム・スズ合金（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）など透光性導電膜で３０〜１５０nmの厚さで形成される第１電極２１１上に１０〜１０００nm、好ましくは５０〜１５０nmの厚さで形成される有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体を含む層１１２及び、ＣｓＦ、ＢａＦ、ＣａＦ、ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉなどアルカリ金属又はアルカリ土類金属を含む導電性材料を用いる第２電極１１３で形成される。
【００５４】
隔壁層１１１は第１電極２１１上に開口部を有し、その側面部を囲むように形成する。これら部材に上層に形成する有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体を含む層１１２の応力を緩和させる目的においては、開口部の端部のエッジ部に０．２〜３μmの曲率をもたせ、且つ側壁の傾斜角を３５〜７０度に形成すると良い。
【００５５】
有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体を含む層１１２は、低分子系有機化合物、中分子系有機化合物、高分子系有機化合物から選ばれた一種又は複数種の層を含み、電子注入輸送性又は正孔注入輸送性の無機化合物と組み合わせても良い。発光体は、フェニルアントラセン誘導体、テトラアリールジアミン誘導体、キノリノール錯体誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体などが適用可能であり、これをホスト物質として、クマリン誘導体、ＤＣＭ、キナクリドン、ルブレンなどをドーパントとして添加しても良い。高分子系有機化合物としては、ポリパラフェニレンビニレン系、ポリパラフェニレン系、ポリチオフェン系、ポリフルオレン系などがあり、ポリ（パラフェニレンビニレン）(poly(p-phenylene vinylene))：（ＰＰＶ）、ポリ（２，５−ジアルコキシ−１，４−フェニレンビニレン）(poly(2,5-dialkoxy-1,4-phenylene vinylene))：（ＲＯ−ＰＰＶ）、ポリ（２−（２'−エチル−ヘキソキシ）−５−メトキシ−１，４−フェニレンビニレン）(poly[2-(2'-ethylhexoxy)-5-methoxy-1,4-phenylene vinylene])：（ＭＥＨ−ＰＰＶ）、ポリ（２−（ジアルコキシフェニル）−１,４−フェニレンビニレン）(poly[2-(dialkoxyphenyl)-1,4-phenylene vinylene])：（ＲＯＰｈ−ＰＰＶ）、ポリパラフェニレン（poly[p-phenylene]）：（ＰＰＰ）、ポリ（２，５−ジアルコキシ−１，４−フェニレン）(poly(2,5-dialkoxy-1,4-phenylene))：（ＲＯ−ＰＰＰ）、ポリ（２，５−ジヘキソキシ−１，４−フェニレン）(poly(2,5-dihexoxy-1,4-phenylene))、ポリチオフェン（polythiophene）：（ＰＴ）、ポリ（３−アルキルチオフェン）(poly(3-alkylthiophene))：（ＰＡＴ）、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）(poly(3-hexylthiophene))：（ＰＨＴ）、ポリ（３−シクロヘキシルチオフェン）(poly(3-cyclohexylthiophene))：（ＰＣＨＴ）、ポリ（３−シクロヘキシル−４−メチルチオフェン）(poly(3-cyclohexyl-4-methylthiophene))：（ＰＣＨＭＴ）、ポリ（３，４−ジシクロヘキシルチオフェン）(poly(3,4-dicyclohexylthiophene))：（ＰＤＣＨＴ）、ポリ［３−（４−オクチルフェニル）−チオフェン］(poly[3-(4octylphenyl)-thiophene])：（ＰＯＰＴ）、ポリ［３−（４−オクチルフェニル）−２，２ビチオフェン］(poly[3-(4-octylphenyl)-2,2-bithiophene])：（ＰＴＯＰＴ）、ポリフルオレン（polyfluorene）：（ＰＦ）、ポリ（９，９−ジアルキルフルオレン）(poly(9,9-dialkylfluorene)：（ＰＤＡＦ）、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン）(poly(9,9-dioctylfluorene)：（ＰＤＯＦ）などが挙げられる。無機化合物材料としては、ダイヤモンド状カーボン（ＤＬＣ）、Ｓｉ、Ｇｅ、及びこれらの酸化物又は窒化物であり、Ｐ、Ｂ、Ｎなどが適宜ドーピングされていても良い。またアルカリ金属又はアルカリ土類金属の、酸化物、窒化物又はフッ化物や、当該金属と少なくともＺｎ、Ｓｎ、Ｖ、Ｒｕ、Ｓｍ、Ｉｎの化合物又は合金であっても良い。
【００５６】
低分子有機化合物において、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）と芳香族アミン系材料であるＭＴＤＡＴＡ及びα−ＮＰＤで形成される正孔注入輸送層、トリス−８−キノリノラトアルミニウム錯体（Ａｌｑ3）で形成される電子注入層兼発光層を積層させて形成することができる。Ａｌｑ3は一重項励起状態からの発光（蛍光）を可能としている。輝度を高めるには三重項励起状態からの発光（燐光）を利用することが好ましい。この場合には、有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体を含む層２１としてフタロシアニン系材料であるＣｕＰｃと芳香族アミン系材料であるα−ＮＰＤで形成される正孔注入輸送層上に、カルバゾール系のＣＢＰ＋Ｉｒ（ｐｐｙ）3を用いて発光層を形成し、さらにバソキュプロイン(ＢＣＰ)を用いて正孔ブロック層、Ａｌｑ3による電子注入輸送層を積層させた構造とすることもできる。
【００５７】
上記二つの構造は低分子系有機化合物を用いた例であるが、高分子系有機化合物と低分子系有機化合物を組み合わせた有機発光素子を実現することもできる。例えば、有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体を含む層２１として陽極側から、高分子系有機化合物のポリチオフェン誘導体(ＰＥＤＯＴ)により正孔注入輸送層、α−ＮＰＤによる正孔注入輸送層、ＣＢＰ＋Ｉｒ（ｐｐｙ）3による発光層、ＢＣＰによる正孔ブロック層、Ａｌｑ3による電子注入輸送層を積層させても良い。正孔注入層をＰＥＤＯＴに変えることにより、正孔注入特性が改善され、発光効率を向上させることができる。
【００５８】
また、正孔注入輸送層及び電子注入輸送層に無機化合物材料を用いても良い。無機化合物材料としては、ダイヤモンド状カーボン（ＤＬＣ）、Ｓｉ、Ｇｅ、及びこれらの酸化物又は窒化物であり、Ｐ、Ｂ、Ｎなどが適宜ドーピングされていても良い。またアルカリ金属又はアルカリ土類金属の、酸化物、窒化物又はフッ化物や、当該金属と少なくともＺｎ、Ｓｎ、Ｖ、Ｒｕ、Ｓｍ、Ｉｎの化合物又は合金であっても良い。
【００５９】
低分子系有機化合物材料を用いた場合と高分子系有機化合物材料を用いた場合に得られる発光素子の内部抵抗値の一例を表１に示す。表１において発光素子の面積は０．１mm2である。低分子系有機化合物材料を用いた発光素子の構成は、第１電極２２３上にＣｕＰｃを２０nm、α−ＮＰＤを６０nm、Ａｌｑ3：ＤＭＱｄを３８nm、Ａｌｑ3を３８nm積層し、第２電極をＣａＦを１nmとＡｌを２００nmである。高分子系有機化合物材料を用いた発光素子の構成は、ＰＥＤＯＴを３０nm、ＰＰＶを８０nm形成し、第２電極としてＣａを２０nm、Ａｌを１００nm積層した構造である。
【００６０】
また、これら有機化合物材料に無機化合物材料を組み合わせる形態の一例としては、ＰＥＤＯＴ上に２〜３nmのダイヤモンド状カーボン（ＤＬＣ）を形成しその上に発光体を含む層を形成する。又は、ＰＥＤＯＴ上に２〜３nmのＤＬＣを形成し、正孔注入輸送層及び発光層を形成する。又は、ＰＥＤＯＴ上に２〜３nmのＤＬＣの積層体を２回以上繰り返し積層する構成とする。或いは、同一の発色又は異なる発色の発光層とＤＬＣとを積層し、その積層体を複数層重ね合わせる。ＤＬＣは熱伝導率が高いので、このように無機化合物材料としてＤＬＣを組み合わせることにより、発光素子の発熱による温度上昇を抑え、輝度の劣化を低減させる効果を付与することができる。
【００６１】
一画素当たりの抵抗値は、低分子系有機化合物材料を用いた低分子系素子と、高分子有機化合物系材料を用いた高分子系素子とでは異なり、駆動条件によっても異なるが、発光素子の面積を４．８×１０-5cm2として１００cd/m2〜２００cd/m2の輝度で発光させた場合に８ＭΩ〜３４ＭΩの抵抗値が得られている。本発明において抵抗体が必要とする抵抗値は、（（一画素に形成される発光素子の抵抗／一画素に形成される発光素子の面積）×０．０５）Ω以上、（（一画素に形成される発光素子の抵抗／一画素に形成される発光素子の面積）×５０）Ω以下で規定されるものである。又は、非線形性を有する発光素子の電流電圧と特性を考慮すべきものであり、その最大定格電圧、即ち実用に供する最大発光輝度を基準とすると、その電流対電圧特性を考慮して、抵抗体の抵抗値は、（（一画素に印加する電界／一画素に流れる電流密度）×０．０５）Ω以上、（（一画素に印加する電界／一画素に流れる電流密度）×５０）Ω以下となるようにする。
【００６２】
表１の結果に基づけば、発光素子の抵抗率に合わせて１画素に０．８〜３４０ＭΩの抵抗を挿入すれば良いことになる。
【００６３】
【表１】
発光素子に接続するのに適した抵抗値は、本来その駆動条件によって異なる。発光素子の発光輝度は、図１３に示すように流れる電流密度に比例するが、図１４に示すように印加電圧に対しては指数関数的な変化を示す。即ち、発光素子の電流電圧特性は図１５に示すように非線形性を示し、印加電圧が変わるとその時の抵抗値は連続的に変化する。従って、実用的な輝度が得られる範囲において、直列に挿入される抵抗体の抵抗値は所定の範囲を持って規定されるべきである。
【００６５】
抵抗体の抵抗値は、発光素子の抵抗値との対比でその値が十分大きければ輝度の経時変化をより安定化させることが可能になる。しかしその分、発光素子を発光させる印加電圧も上昇するので、発光装置の駆動電圧を考慮して適当な抵抗値を選択する必要がある。
【００６６】
抵抗体２１５をＴＦＴと発光素子の第１電極との間に形成することにより、静電気によりＴＦＴの破壊を防ぐ保護抵抗として機能させることもできる。即ち、有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体を含む層１１２や陰極１１３を電子ビーム蒸着やスパッタリング法など荷電粒子を伴う成膜法で行う場合に、第１電極２１１がアンテナとなりそれに接続するＴＦＴの静電破壊を防ぐことができる。
【００６７】
抵抗体をこのように形成することにより、発光素子の駆動時の発熱箇所が増えることになるが、図７の形態であるように第２無機層間絶縁膜１０９に熱伝導性の高い部材を用いることにより、熱が周辺部に放散され、発熱による発光素子の温度上昇を抑えることができる。このような効果を得るためには、第２電極１１３上に同様の材料の被膜を形成しても良い。熱伝導性の高い部材としては、窒酸化アルミニウム（ＡｌＯxＮ1-x：ｘ＝０．０１〜２０原子％）、窒化アルミニウム、窒化シリコン、ＤＬＣなどを選択することができる。
【００６８】
図７と異なる抵抗体の配置が図８に示されており、第２無機層間絶縁膜１０９上に電源線２０９と発光素子と接続する配線２１２を形成した後、抵抗体２１５をほぼ全面に形成した構成となっている。その後、発光素子の第１電極２１１を形成する。この時、抵抗体２１５が実質的に付与する抵抗値は、配線２１２と抵抗体２１５と第１電極２１３が重畳する面積で規定される。また、隔壁層１１１の上面部及び側面部を覆う第３無機絶縁膜１１６を窒酸化アルミニウム（ＡｌＯxＮ1-x：ｘ＝０．０１〜２０原子％）、窒化アルミニウム、窒化シリコン、ＤＬＣで形成することにより、発光素子の発熱が放散され、その部位からの温度上昇による有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体の変質を防止することができる。ＴＦＴ２０３など他の構成要素は図７と同様である。
【００６９】
また、図９に示す構成は、第２無機層間絶縁膜１０９上に電源線２０９と発光素子と接続する配線２１２を形成した後、抵抗体２１５を残存せしめ、さらに第２有機層間絶縁膜１１５を形成して発光素子の第１電極２１１を形成して、配線２１２と電気的に接続している。この接続においては、抵抗体２１５が介在している。即ち、抵抗体２１５が付与する実質的な抵抗値は、配線２１２と抵抗体２１５と第１電極２１１が重畳するコンタクト部の面積で規定される。
【００７０】
第２電極側に抵抗体を形成する一例は図１０において示されている。図１０では図７と同様に発光素子の第１電極２１１、隔壁層１１１を形成した後、有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体を含む層１１２を形成する。その後、第２電極１１３を所定のパターンで形成し、これをエッチングマスクとして下層側の有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体を含む層１１２を除去する。その後、抵抗体２１５及び配線１１５を形成することにより、共通電位を付与する電極側に抵抗体を作り込むことができる。この接続において抵抗体２１５が付与する実質的な抵抗値は、第２電極１１３と抵抗体２１５が重畳する面積で規定される。
【００７１】
以上説明した本発明の発光装置により様々な電子装置を完成させることができる。その一例は、携帯情報端末(電子手帳、モバイルコンピュータ、携帯電話など)、ビデオカメラ、デジタルカメラ、パーソナルコンピュータ、テレビ受像器、携帯電話などが挙げられる。それらの一例を図１７に示す。
【００７２】
図１７(Ａ)は本発明を適用してテレビ受像器を完成させる一例であり、筐体３００１、支持台３００２、表示部３００３などにより構成されている。本発明によりテレビ受像器を完成させることができる。
【００７３】
図１７(Ｂ)は本発明を適用してビデオカメラを完成させた一例であり、本体３０１１、表示部３０１２、音声入力部３０１３、操作スイッチ３０１４、バッテリー３０１５、受像部３０１６などにより構成されている。本発明によりビデオカメラを完成させることができる。
【００７４】
図１７(Ｃ)は本発明を適用してノート型のパーソナルコンピュータを完成させた一例であり、本体３０２１、筐体３０２２、表示部３０２３、キーボード３０２４などにより構成されている。本発明によりパーソナルコンピュータを完成させることができる。
【００７５】
図１７(Ｄ)は本発明を適用してＰＤＡ(Personal Digital Assistant)を完成させた一例であり、本体３０３１、スタイラス３０３２、表示部３０３３、操作ボタン３０３４、外部インターフェース３０３５などにより構成されている。本発明によりＰＤＡを完成させることができる。
【００７６】
図１７(Ｅ)は本発明を適用して音響再生装置を完成させた一例であり、具体的には車載用のオーディオ装置であり、本体３０４１、表示部３０４２、操作スイッチ３０４３、３０４４などにより構成されている。本発明によりオーディオ装置を完成させることができる。
【００７７】
図１７(Ｆ)は本発明を適用してデジタルカメラを完成させた一例であり、本体３０５１、表示部(Ａ)３０５２、接眼部３０５３、操作スイッチ３０５４、表示部(Ｂ)３０５５、バッテリー３０５６などにより構成されている。本発明によりデジタルカメラを完成させることができる。
【００７８】
図１７(Ｇ)は本発明を適用して携帯電話を完成させた一例であり、本体３０６１、音声出力部３０６２、音声入力部３０６３、表示部３０６４、操作スイッチ３０６５、アンテナ３０６６などにより構成されている。本発明により携帯電話を完成させることができる。
【００７９】
またその他にも、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、オーディオコンポ等）、パーソナルコンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等）に加え、冷蔵庫装置、洗濯機、炊飯器、固定電話装置、真空掃除機、体温計など家庭電化製品から、電車内の吊し広告、鉄道駅や空港の発着案内版など大面積のインフォメーションディスプレイまで様々な分野に適用することができる。
【００８０】
発光素子と能動素子とを含む画素部に抵抗体を設ける構成を図７〜図１０を用いて説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、これらを自由に組み合わせて実施することができる。尚、本発明における好適な実施の形態については以上のように示されているが、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなく、その形態及び詳細を様々に変更し得ることは、当業者であれば容易に理解されるものである。
【００８１】
【発明の効果】
以上、説明したように、発光素子とその発光を制御する能動素子との間、又は発光素子と一定電位を付与する共通電位線との間に抵抗体を直列に接続して設けることにより、発光素子の輝度の経時変化を低減することができる。即ち、本発明の構成により、発光装置の安定性を向上させることができる。抵抗体は、薄膜状として能動素子と発光素子を接続する配線上、或いは、発光素子の電極の一方の面に形成することにより開口率を損なうことなく、各画素に作り込むことができる。このような効果は、定電圧駆動時において特に顕著に効果を奏でることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の発光装置の構成を説明する斜視図及び縦断面図である。
【図２】 本発明の発光装置の画像表示部の等価回路図である。
【図３】 従来の画素構成と経時変化による輝度の変化量を説明する図である。
【図４】 本発明の画素構成と経時変化による輝度の変化量を説明する図である。
【図５】 本発明の画素の画素の構成を示す上面図である。
【図６】 本発明の画素の画素の作製工程を説明する上面図である。
【図７】 本発明の画素の画素の構成を示す上面図であり、抵抗体の一配置例を示す縦断面図である。
【図８】 本発明の画素の画素の構成を示す上面図であり、抵抗体の一配置例を示す縦断面図である。
【図９】 本発明の画素の画素の構成を示す上面図であり、抵抗体の一配置例を示す縦断面図である。
【図１０】 本発明の画素の画素の構成を示す上面図であり、抵抗体の一配置例を示す縦断面図である。
【図１１】 本発明に係る画素の構成であり、発光素子と能動素子と抵抗体との接続を説明する図である。
【図１２】 本発明に係る画素の構成であり、発光素子と能動素子と抵抗体との接続を説明する図である。
【図１３】 発光素子の電流対発光輝度特性を示すグラフである。
【図１４】 発光素子の電圧対発光輝度特性を示すグラフである。
【図１５】 発光素子の電圧対電流特性を示すグラフである。
【図１６】 発光素子に抵抗を直列に接続した時に電圧対電流特性を示すグラフである。
【図１７】 発光装置の具体的な適用例を示す図である。
Claims (7)
- 一対の電極間に有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体が形成された発光素子を有し、
前記一対の電極の少なくとも一方の電極に接するように、抵抗体が設けられ、
前記抵抗体を介して、前記発光素子に電圧を印加する制御手段が備えられ、
前記発光素子と前記制御手段との間に、前記発光素子と前記抵抗体に接して窒化アルミニウム或いは窒酸化アルミニウムの層間絶縁膜を介在させることを特徴とする発光装置。 - 一対の電極間に有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体が形成された発光素子と、電界効果型トランジスタとを有し、
前記一対の電極の少なくとも一方の電極に接するように抵抗体が設けられ、
前記電界効果型トランジスタにより、前記抵抗体を介して、前記発光素子に電圧を印加して発光を制御する画素が備えられ、
前記発光素子と前記電界効果型トランジスタとの間に、前記発光素子と前記抵抗体に接して窒化アルミニウム或いは窒酸化アルミニウムの層間絶縁膜を介在させることを特徴とする発光装置。 - 一対の電極間に有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送媒体及び発光媒体が形成された発光素子と、電界効果型トランジスタとを有し、
前記一対の電極の少なくとも一方の電極と、前記電界効果型トランジスタとの間に、抵抗体が直列に接続され、前記電界効果型トランジスタにより、前記抵抗体を介して、前記発光素子に電圧を印加して発光を制御する画素が備えられ、
前記発光素子と前記電界効果型トランジスタとの間に、前記発光素子と前記抵抗体に接して窒化アルミニウム或いは窒酸化アルミニウムの層間絶縁膜を介在させることを特徴とする発光装置。 - 請求項１乃至３のいずれか一項において、前記抵抗体は、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅから選ばれた一種又は複数種を含むことを特徴とする発光装置。
- 請求項１乃至３のいずれか一項において、前記抵抗体は、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｔａ、Ａｌ、Ｗ、Ｉｎ、Ｚｎの酸化物又は窒化物から選ばれた一種又は複数種を含むことを特徴とする発光装置。
- 請求項１乃至５のいずれか一項において、前記発光素子は、デジタル映像信号に基づき一定電圧が印加されて発光していることを特徴とする発光装置。
- 請求項１乃至６のいずれか一項に記載の発光装置を有することを特徴とするテレビ、カメラ、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末又はオーディオ装置。
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