JPH10171375A

JPH10171375A - 表示装置

Info

Publication number: JPH10171375A
Application number: JP8352461A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Kono; 一郎河野; Masaharu Shiotani; 雅治塩谷; Hiroyasu Yamada; 裕康山田; Tomoyuki Shirasaki; 友之白嵜
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1996-12-13
Filing date: 1996-12-13
Publication date: 1998-06-26

Abstract

(57)【要約】【課題】画素開口率が大きく、低消費電力な駆動が可
能で、高精細化ならびに大画面化が可能な歩留まりの高
い表示装置を提供する。【解決手段】ガラス基板１２上に、ｎｐｎ構造のバイ
ポーラトランジスタ部１３を形成し、このバイポーラト
ランジスタ部１３の上に有機ＥＬ素子１４を形成してい
る。バイポーラトランジスタ部１３の後面に後電極１５
を形成し、有機ＥＬ素子１４の前面に後電極１５とＸ−
Ｙマトリクスを構成する前電極２２を形成している。こ
のような構成とすることにより、発光領域内にバイポー
ラトランジスタ部１３の占有面積がないため、開口率を
高くすることができる。また、前後電極１５、２２間に
所定電圧を印加すると、有機ＥＬ素子１４が発光し表示
光を発生するともに、バイポーラトランジスタ部１３を
光励起して発光にメモリ性をもたせることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は表示装置に関し、
さらに詳しくはエレクトロルミネッセンス（以下、ＥＬ
という）発光層を有するディスプレイデバイスに関す
る。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従
来、ＥＬ発光層を備えた表示装置としては、図２４に示
すようなものが知られている。この表示装置は、同図に
示すように、絶縁性基板１の上に複数のカソード電極２
が互いに平行をなすように形成され、これら絶縁性基板
１およびカソード電極２の上に有機ＥＬ層３が形成さ
れ、さらに有機ＥＬ層３の上に、複数のアノード電極４
が互いに平行をなし、かつ上記したカソード電極２と交
差（直交）する方向に形成されてなる。このような表示
装置では、ＸＹマトリクスを構成するカソード電極２と
アノード電極４とが直交する部分の有機ＥＬ層３を線順
次駆動して画像を表示をしている。しかし、このような
表示装置においては、カソード電極２およびアノード電
極４の数が多くなるにしたがって、１画素当たりの選択
時間（デューティＨ）が短くなり、表示装置として必要
な輝度を得ることができず、各画素部分の輝度を高くす
る必要があった。各画素部分での輝度を高くするには、
印加電圧を高くしたり、有機ＥＬ材料の高効率化を図る
などの方策が必要であった。しかし、印加電圧を高くす
ると、有機ＥＬ材料の劣化が起こるなどの問題があっ
た。

【０００３】また、図２５に示すように、画素領域内に
スイッチング素子として薄膜トランジスタを備えてな
る、アクティブマトリクスで発光させるものが提案され
ている。この表示装置は、同図に示すように、絶縁性基
板５の上に、薄膜トランジスタ６とこの薄膜トランジス
タ６に接続された画素電極７とが各画素領域内にそれぞ
れ形成されている。この薄膜トランジスタ６と画素電極
７が形成された絶縁性基板５上には、有機ＥＬ層８が形
成され、この有機ＥＬ層８の上には共通電極９が形成さ
れている。

【０００４】しかしながら、上記したような薄膜トラン
ジスタ６を備えた表示装置においては、１画素内に薄膜
トランジスタ６の占有面積があるため、有機ＥＬ層８に
電界を印加して発光を起こす面積の１画素領域に対する
割合（開口率）は小さくなるという問題があった。ま
た、薄膜トランジスタ６を各画素領域内に設けているた
め、製造工程数が多くなり、製造コストがかかるという
問題があった。特に、この表示装置では、薄膜トランジ
スタ６が微細かつ複雑な構造であるため、歩留まりが低
いという問題があった。さらに、同一画素が次に選択・
駆動されるまで薄膜トランジスタ６に印加される電圧は
変化しないため、表示装置全体としての消費電力は大き
いものであった。

【０００５】この発明が解決しようとする課題は、画素
開口率が極めて高く、しかも歩留まりが向上でき、高精
細化ならびに大画面化を可能とするとともに、低消費電
力化を達成できる、表示装置を得るにはどのような手段
を講じればよいかという点にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
発光手段と、前記発光手段の後方に配置され、前記発光
手段から出射された光により励起されて前記発光手段の
発光を維持する電力供給を可能にする光スイッチ素子
と、を備えることを特徴としている。

【０００７】請求項１記載の発明においては、発光手段
から後方に出射された光が光スイッチ素子を励起するこ
とにより、発光手段へ電力供給が可能となる。すなわ
ち、一旦発光手段がＯＮ状態になると、光能動素子もＯ
Ｎ状態を維持することができるため、発光手段のメモリ
性をもつ駆動が可能となる。

【０００８】請求項２記載の発明は、前記光スイッチ素
子がバイポーラトランジスタであることを特徴としてい
る。請求項２記載の発明においては、バイポーラトラン
ジスタに光入射が起こることにより、バイポーラトラン
ジスタにＯＮ電流が流れるようになり、発光手段を発光
させる電力を供給することが可能となる。

【０００９】請求項３記載の発明は、前記発光手段が電
界発光素子であることを特徴としている。請求項３記載
の発明においては、例えばバイポーラトランジスタでな
る光能動素子がＯＮ状態となることにより、電界が発光
層に印加されて発光が可能となる。

【００１０】請求項４記載の発明は、前記発光手段は複
数の発光領域を備え、前記光能動素子はこれら発光領域
に対応して配置されていることを特徴としている。

【００１１】請求項５記載の発明は、前記バイポーラト
ランジスタは、第１導電型の半導体層の前後面に第２導
電型の半導体層を接合させてなり、これら各半導体層が
前記複数の発光領域全域に対応するような面積を持つこ
とを特徴としている。請求項５記載の発明では、発光手
段の複数の発光領域に対応する面積の半導体層を接合し
てなるバイポーラトランジスタとしたことにより、この
バイポーラトランジスタにおける光入射があった部分の
みがＯＮ状態となる。このため、この部分に対応する発
光領域のみのスイッチングが可能となる。また、バイポ
ーラトランジスタへの部分的な光入射により、対応する
発光領域にメモリ性を持たせることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、この発明に係る表示装置の
詳細を図面に示す各実施形態に基づいて説明する。（実施形態１）図１は本発明の実施形態１を示す断面図
である。同図中１１は、表示装置を示している。この表
示装置１１は、絶縁性基板としてのガラス基板１２上
に、光能動素子としてのバイポーラトランジスタ部１３
と、発光素子としての有機ＥＬ素子１４と、から大略構
成されている。

【００１３】バイポーラトランジスタ部１３の構成を説
明する。まず、ガラス基板１２の上に所定方向に沿って
互いに平行をなしかつ等間隔を介して、信号電極として
の複数の後電極１５（カソード）が形成されている。こ
の後電極１５には、後述するｎ型層１６に接する面を少
なくとも低仕事関数の材料である、１ｎｍ〜１０ｎｍ厚
のマグネシウム（Ｍｇ）、マグネシウム合金（Ｍｇ−Ｉ
ｎ、Ｍｇ−Ａｇ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃ
ｕ）等の実質的に光透過性の高い金属層と１００ｎｍ〜
１０００ｎｍ厚でこの金属層より低抵抗のＩＴＯ（indi
um tin oxide）、ＺｎＯ−Ｉｎ₂Ｏ₃化合物、ＺｎＯ、Ｓ
ｎＯ₂などの光透過性導電層の透明２層構造や、Ｍｇ、
Ｍｇ−Ｉｎ、Ｍｇ−Ａｇ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕから選択さ
れる光反射性単層構造を適用できる。なお、この後電極
１５は、後記する前電極２２とＸ−Ｙマトリクスを構成
するよう設定されている。また、後記するように、後電
極１５と前電極２２との交差部分が実質的な発光領域と
なるため、後電極１５ならびに前電極２２のそれぞれの
幅寸法は、画素の縦寸法または横寸法に近似させ、かつ
平行な電極どうしの間隔は極力狭く設定されている。

【００１４】そして、後電極１５およびガラス基板１２
の上には、表示領域全域に亙ってｎ型の不純物が導入さ
れた半導体でなるｎ型層１６が堆積されている。本実施
形態においては、このｎ型層１６がエミッタとなる。ま
た、ｎ型層１６の上には、ベースとしての比較的膜厚の
薄いｐ型層１７が接合するように堆積されている。さら
に、Ｐ型層１７の上には、コレクタとしてのｎ型層１８
が接合するように堆積されている。なお、これらの半導
体層は、アモルファスシリコン、ポリシリコンなどを上
記したように堆積させて形成させる他に、エピタキシャ
ル成長させて形成することができる。このようにして、
ｎ−ｐ−ｎ構造のバイポーラトランジスタ部１３が構成
されている。なお、このバイポーラトランジスタ部１３
は、暗状態において（光が照射されていないとき）ベー
ス電圧がＯＶで順バイアスをかけた場合にコレクタ−エ
ミッタ電圧として所定の電圧を印加したときにエミッタ
電流が流れるように設定されている。また、ベース電圧
が０Ｖで順バイアスのコレクタ−エミッタ電圧が２／３
Ｖである場合に、ｐ型層１７に光強度がＩ₀以上の光照
射が行われた場合にエミッタ電流が流れるように設定さ
れている。すなわち、ｐ型層１７が光強度Ｉ₀以上の光
照射を受けた場合に、ｐ型層１７内にキャリヤが発生し
てコレクタ−エミッタ電流が流れる特性をもつように設
定されている。このような特性をバイポーラトランジス
タ部１３に持たせるために、半導体層中の不純物濃度が
適宜設定されている。

【００１５】次に、有機ＥＬ素子１４の構成を説明す
る。この有機ＥＬ素子１４は、上記したｎ型層１８の上
に、順次、電子輸送層１９、発光層２０および正孔輸送
層２１が積層されて構成されている。本実施形態では、
電子輸送層１９が、トリス（８−キノリノレート）アル
ミニウム錯体（以下、Ａｌｑ３という）で形成されてい
る。また、発光層２０は、ポリビニルカルバゾール（以
下、ＰＶＣｚという）をバインダとして、この中に蛍光
色素としてのクマリン６と、2,5−ビス（１−ナフチ
ル）−オキサジアゾール（以下、ＢＮＤという）と、ト
リフェニルジアミン誘導体としてのN,N′−ジメチル−
N,N′−ビス（3−メチル）−1,1′−ビフェニル−4,4′
−ジアミン（以下、ＴＰＤという）と、が配合されてな
る。さらに、正孔輸送層２１は、ＴＰＤで形成されてい
る。このような構成において、電子輸送層１９からは発
光層２０へ電子が注入され、正孔輸送層２１からは発光
層２０へ正孔が注入される。そして、発光層２０へ注入
された電子と正孔とが再結合することにより、表示用光
が発生する。以下にＡｌｑ３、ＰＶＣｚ、ＢＮＤ、ＴＰ
Ｄの化学構造を示す。

【化１】

【化２】

【化３】

【化４】

【００１６】また、正孔輸送層２１の上には、前述した
後電極１５と交差（直交）する方向に沿って、走査電極
としての複数の前電極２２（アノード）が互いに平行を
なすように形成されている。この前電極２２は、表示用
光に対して透明性をもち、かつ正孔輸送層２１へ正孔を
注入し易い材料、例えばＩＴＯ、ＺｎＯ−Ｉｎ₂Ｏ₃化合
物などで形成されている。この前電極２２においても、
上記したように、その幅寸法は画素の横寸法または縦寸
法に近似し、かつ前電極２２どうしの間隔は極力狭く設
定されている。このように、前電極２２と後電極１５と
が交差する面積が実効画素面積となる。本実施形態の構
成とすることにより、この実効画素面積を、表示領域を
画素数で割って得られる理論上の画素面積により近似し
た面積とすることができるため、開口率を大幅に高くす
ることが可能となる。これは、本実施形態の構成におい
て光能動素子であるバイポーラトランジスタ部１３が画
素面積を制限することがないためである。また、本実施
形態におけるバイポーラトランジスタ部１３の構造は、
表示領域全域に亙って各半導体層を積層したものであ
り、フォトリソグラフィー技術を用いたパターニング工
程を特に要しないため、歩留まりを向上させることもで
きる。

【００１７】次に、本実施形態の表示装置１１の作用・
動作について図１〜図５を用いて説明する。なお、図２
は表示装置１１の１画素部分の等価回路図、図３は印加
電圧と発光強度との関係を示すグラフ、図４は前電極２
２と後電極１５とを線順次駆動したときの走査電圧と信
号電圧との関係を示すタイミングチャート、図５は走査
電圧と信号電圧との関係を示すグラフである。

【００１８】まず、選択期間内に所定の前電極２２と所
定の後電極１５との間に電圧Ｖを印加する。この電圧Ｖ
は、前電極２２と後電極１５とに挟まれた部分のバイポ
ーラトランジスタ部１３と有機ＥＬ素子１４とに印加さ
れる。このとき、バイポーラトランジスタ部１３では、
エミッタ電流が流れて電子輸送層１９中へ電子を注入す
ることが可能となる。また、電子輸送層１９からは、発
光層中２０へ電子が注入される。一方、前電極２２から
は、正孔輸送層２１中へ正孔が注入され、正孔輸送層２
１からは発光層２０中へ正孔が注入される。発光層２０
では、電子と正孔との再結合が起こることに起因して発
光が生じる。この有機ＥＬ素子１４のこの画素部分（発
光領域）での発光強度は、図３において（１）で示す発
光強度をとる。この（１）での発光強度は、有機ＥＬ素
子１４としての最小発光強度Ｉ0より大きいため、表示
を可能にする発光を起こす。図１において矢印Ａは、こ
の発光により表示に用いられる表示用光を示している。
この表示用光Ａと同時に、バイポーラトランジスタ部１
３へ向けて帰還光Ｂが出射される。なお、この帰還光Ｂ
の光強度も当然表示用光Ａと同じである。このため、前
電極２２と後電極１５との間に電圧Ｖが印加されると有
機ＥＬ素子１４が最小発光強度Ｉ0より大きい光強度の
光を発生させるため、表示が可能となる。このとき、帰
還光Ｂがｐ型層１７に入射することにより生成された正
孔によりｎ型層１６からｐ型層１７に向けて電子の移動
が起こり、バイポーラトランジスタ部１３から電子輸送
層１９に向けて電子が注入される。したがって、帰還光
が入射された領域のみが電子を注入し続け、バイポーラ
トランジスタ部１３がメモリ性をもつスイッチング素子
として機能する。

【００１９】このように、前電極２２と後電極１５との
間の電圧を、２／３Ｖもしくは１／３Ｖにしても図３か
ら判るように有機ＥＬ素子１４は発光を維持するため、
帰還光Ｂがバイポーラトランジスタ部１３に入射してＯ
Ｎ状態が維持される。さらに、前電極２２と後電極１５
との間の電圧が１／３Ｖ未満に変化すると、有機ＥＬ素
子１４の発光は終わり、バイポーラトランジスタ部１３
はＯＦＦ状態になり、有機ＥＬ素子１４への電圧の印加
は遮断される。

【００２０】次に、図４に示したタイミングチャートに
したがって、表示装置１１の動作を説明する。まず、選
択期間の初期に、１ラインの前電極２２に２／３Ｖ以上
電圧Ｖ以下の電圧値のリセットパルスを印加する。この
とき、後電極１５の電圧は２／３Ｖに設定されている。
このため、前電極２２と後電極１５との間に逆バイアス
−１／３Ｖがかかり、有機ＥＬ素子１４への電子及び正
孔の注入が止まり、バイポーラトランジスタ部１３はＯ
ＦＦ状態になる。前電極２２は、リフレッシュ期間が終
わると選択期間中接地電位であるＧＮＤ電圧をとるよう
に設定されている。そして、後電極１５には、リフレッ
シュ期間終了後、選択期間内に信号電圧パルスが印加さ
れるように設定されている。このときの前電極２２と後
電極１５との間の電圧値は、２／３Ｖ以上であるため、
バイポーラトランジスタ部１３がＯＮ状態になり、有機
ＥＬ素子１４の発光が起こる。この有機ＥＬ素子１４の
発光により帰還光Ｂがバイポーラトランジスタ部１３に
入射する。さらに、後電極１５の電圧は、信号電圧パル
スの印加が終了した後、２／３Ｖに戻るように設定され
ている。このため、選択期間が終了するまで、前電極２
２と後電極１５との間の電圧は、２／３Ｖであるため、
有機ＥＬ素子１４における当該画素部分の発光は維持さ
れ、帰還光Ｂによってバイポーラトランジスタ部１３の
ＯＮ状態も維持される。さらに、選択期間の終了後に前
電極２２の電圧が１／３Ｖに戻るように設定されてい
る。このとき、前電極２２と後電極１５との間の電圧
は、１／３Ｖになるが、図３から判るように、有機ＥＬ
素子１４はこの電圧値で発光状態であるため、帰還光Ｂ
によりバイポーラトランジスタ部１３もＯＮ状態を維持
する。このように、所定の１画素において次にリフレッ
シュが行われるまで、発光状態を維持することが可能で
ある。以上、１ラインの前電極２２と所定の後電極１５
に着目して説明したが、２ライン〜Ｋラインの前電極２
２においても同様の動作を行う。このため、信号電圧パ
ルスを印加した後は、低い駆動電圧で各画素を発光させ
ることができる。すなわち、各画素の状態が時分割の程
度によらずスタティックな状態となり、画素にメモリ性
を具備させることができる。なお、図５は、前電極２２
と後電極１５とにそれぞれ所定の電圧を印加した場合の
両電極間の電位差を示しており、２値表示が可能である
ことを示している。なお、両電極間の電位差は、図３の
グラフに示したヒステリシスループの印加電圧と対応し
ている。

【００２１】次に、このような作用・動作をもつ表示装
置１１の階調表示方法について図６を用いて１画素に着
目して説明する。なお、図６は、表示装置１１に２５６
階調の表示方法を適用した例を示している。

【００２２】図６（Ａ）は、最大輝度レベルである２５
５レベルの発光状態を示している。この場合の印加電圧
のタイミングを説明すると、まずリフレッシュ期間でＥ
Ｌ発光を停止して、バイポーラトランジスタ部１３をＯ
ＦＦ状態に戻す。次に、印加電圧ＶでＥＬ発光を開始し
て、バイポーラトランジスタ部１３をＯＮ状態にする。
このときの輝度はＡであり、そして、印加電圧が２／３
Ｖもしくは１／３Ｖの時は、ＥＬ発光の帰還光Ｂの影響
でバイポーラトラン部１３はＯＮ状態で、次のリフレッ
シュ期間、すなわちほぼ１フレーム期間までＥＬ発光が
実質的に輝度Ａのまま維持される。図６（Ｂ）は中間輝
度レベルである１２７レベルの発光状態を示しており、
選択期間内の表示光の発光総量が２５５レベルの発光総
量の約半分となっている。すなわち、発光輝度Ａは、２
５５レベルと同じであるが、発光期間が短いため、見か
け上輝度が低く視認される。図６（Ｃ）は０レベルの発
光状態（非発光状態）示しており、選択期間内での発光
が起こらない状態である。

【００２３】以上、階調表示方法を説明したが、Ｎ階調
表示するためには、走査電圧の（選択時間−リフレッシ
ュ時間）に対して、信号電圧を少なくともＮ−１個に時
分割すればよい。ここで、Ｎ−１個の各時間は必ずしも
等しく設定する必要はなく、有機ＥＬ素子１４の時間応
答特性を加味した配分を施すことでガンマ特性を改善す
ることが可能である。

【００２４】以上、本実施形態の表示装置１１について
説明したが、本実施形態によれば、画素開口率が極めて
高く、しかも歩留まりが向上でき、高精細化ならびに大
画面化を可能とするとともに、低消費電力化を達成する
ことができる。

【００２５】（実施形態２）図７は、本発明に係る表示
装置１１の実施形態２を示す断面図である。本実施形態
は、上記した実施形態１において後電極１５どうしの間
に、電気的に絶縁性をもつ樹脂材料などでなる絶縁層３
２を介在させた構成である。なお、他の構成は、上記し
た実施形態１と同様である。本実施形態においては、後
電極１５に沿って形成された画素列どうしの間の短絡を
防止できるため、バイポーラトランジスタ部１３の誤動
作を防止することができる。なお、作用・動作ならびに
効果は、上記した実施形態１と同様であるため、その説
明を省略する。（実施形態３）図８は、本発明に係る表示装置の実施形
態３を示す断面図である。本実施形態の表示装置１１
は、上記した実施形態１において、それぞれの画素部分
が独立するように、画素境界にスリット２３を入れた構
成である。なお、前電極２２および後電極１５をはじめ
他の構成は、上記実施形態１と同様の構成である。本実
施形態では、他の画素から発生した帰還光によりバイポ
ーラトランジスタ部１３が誤動作を起こすのを確実に防
止することができる。なお、各画素間のスリット２３へ
遮光性をもつ絶縁膜を充填した構造に形成する構成とし
ても勿論よい。本実施形態における他の作用・効果は、
上記した実施形態１と同様である。

【００２６】（実施形態４）図９は、本発明に係る表示
装置の実施形態４を示す断面図である。本実施形態の表
示装置１１は、ガラス基板１２の上に、所定方向に沿っ
て互いに平行をなしかつ等間隔を介して、信号電極とし
ての複数の後電極１５（アノード）が形成されている。
この後電極１５の材料としては、ＩＴＯ（indium tin o
xide）、ＺｎＯ−Ｉｎ₂Ｏ₃化合物、ＺｎＯ、ＳｎＯ₂な
どの金属酸化物を用いることができる。なお、この後電
極１５は、後記する前電極２２とＸ−Ｙマトリクスを構
成するよう設定されていることも上記した実施形態１と
同様である。また、後記するように、後電極１５と前電
極２２との交差部分が実質的な発光領域となるため、後
電極１５ならびに前電極２２のそれぞれの幅寸法は画素
の縦寸法または横寸法に近似し、かつ平行な電極どうし
の間隔は極力狭く設定されている。

【００２７】そして、後電極１５およびガラス基板１２
の上には、表示領域全域に亙ってｐ型の不純物が導入さ
れた半導体でなるｐ型層２４が堆積されている。また、
ｐ型層２４の上には、ベースとしての比較的膜厚の薄い
ｎ型層２５が接合するように堆積されている。さらに、
ｎ型層２５の上には、ｐ型層２６が接合するように堆積
されている。なお、これらの半導体層は、上記した実施
形態１と同様にアモルファスシリコン、ポリシリコンな
どを堆積させて形成させる他に、エピタキシャル成長さ
せて形成することができる。このようにして、ｐ−ｎー
ｐ構造のバイポーラトランジスタ部２７が構成されてい
る。なお、このバイポーラトランジスタ部２７は、暗状
態において（光が照射されていないとき）ベース電圧が
ＯＶで順バイアスをかけた場合にコレクタ−エミッタ電
圧として所定の電圧を印加したときにエミッタ電流が流
れるように設定されている。また、ベース電圧が０Ｖで
順バイアスのコレクタ−エミッタ電圧が２／３Ｖである
場合に、ｐ型層１７に光強度がＩ0以上の光照射が行わ
れた場合にエミッタ電流が流れるように設定されてい
る。すなわち、ｎ型層２５が光強度Ｉ0以上の光照射を
受けた場合に、ｎ型層２５内にキャリヤが発生してコレ
クタ−エミッタ電流が流れる特性をもつように設定され
ている。このような特性をバイポーラトランジスタ部２
７に持たせるために、半導体層中の不純物濃度が適宜設
定されている。

【００２８】次に、有機ＥＬ素子２８の構成を説明す
る。この有機ＥＬ素子２８は、上記したｐ型層２６の上
に、順次、正孔輸送層２９、発光層３０および電子輸送
層３１が積層されて構成されている。本実施形態では、
正孔輸送層２９がＴＰＤで形成されている。また、発光
層３０は、ＰＶＣｚをバインダとして、この中に蛍光色
素としてのクマリン６と、ＢＮＤと、ＴＰＤと、が配合
されてなる。さらに、電子輸送層３１は、Ａｌｑ３で形
成されている。このような構成において、正孔輸送層２
９からは発光層３０へ正孔が注入され、電子輸送層３１
からは発光層３０へ電子が注入される。そして、発光層
３０へ注入された電子と正孔とが再結合することによ
り、表示用光が発生する。

【００２９】また、電子輸送層３１の上には、前述した
後電極１５と交差（直交）する方向に沿って、走査電極
としての複数の前電極２２が互いに平行をなすように形
成されている。この前電極２２には、例えばｎ型アモル
ファスシリコン（ａ−Ｓｉ）、ｎ型シリコンカーバイト
（ＳｉＣ）などの仕事関数が低くかつ透明な単層構造
や、電子輸送層３１に接する面を１ｎｍ〜１０ｎｍ厚の
マグネシウム（Ｍｇ）、マグネシウム合金（Ｍｇ−Ｉ
ｎ、Ｍｇ−Ａｇ等）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃ
ｕ）等の実質的に光透過性の高い金属層と１００ｎｍ〜
１０００ｎｍ厚でこの金属層より低抵抗のＩＴＯ（ind
ｉum tin oxide）、ＺｎＯ−Ｉｎ₂Ｏ₃化合物、ＺｎＯ、
ＳｎＯ₂などの光透過性導電層の透明２層構造を適用で
きる。前電極２２においても、上記したように、その幅
寸法は画素の横寸法または縦寸法に近似し、かつ前電極
２２どうしの間隔は極力狭く設定されている。このよう
に、前電極２２と後電極１５とが交差する面積が実効画
素面積となる。本実施形態の構成とすることにより、こ
の実効画素面積を、表示領域を画素数で割って得られる
理論上の画素面積により近似した面積とすることができ
るため、開口率を大幅に高くすることが可能となる。こ
れは、本実施形態の構成において光能動素子であるバイ
ポーラトランジスタ部１３が画素面積を制限することが
ないためである。また、本実施形態におけるバイポーラ
トランジスタ部１３の構造は、表示領域全域に亙って各
半導体層を積層したものであり、リソグラフィー技術を
用いたパターニング工程を特に要しないため、歩留まり
を向上させることもできる。

【００３０】このような構成の本実施形態の表示装置１
１においては、バイポーラトランジスタ部２７のエミッ
タ電流の方向が上記実施形態１におけるエミッタ電流の
方向と逆になり、また、有機ＥＬ素子２８の電子注入方
向と正孔注入方向が上記実施形態１における方向と逆に
なるが、発光メカニズムやバイポーラトランジスタ部２
７の果たす機能は、上記実施形態１と同様である。この
ため、本実施形態の表示装置１１の奏する効果も上記実
施形態１と同様であるため、説明を省略する。

【００３１】以上、実施形態４について説明したが、本
実施形態においても各種の設計変更や材料変更などが可
能である。例えば、画素毎に独立するように画素間にス
リットを設けた構成としてもよい。

【００３２】（実施形態５）図１０は、本発明に係る表
示装置の実施形態５を示す断面図である。本実施形態５
の表示装置１１の構成は、上記した実施形態１の表示装
置１１の前に外光の入射を抑制する減光フィルタ３３を
配置した構成である。他の構成は、上記した実施形態１
と同様である。本実施形態においては、減光フィルタ３
３が外光の入射を抑制するため、バイポーラトランジス
タ部１３が外光により光励起されて誤動作を起こすのを
防止することができる。なお、本実施形態における作用
・動作ならびに効果は、上記した実施形態１と同様であ
るので説明を省略する。

【００３３】（実施形態６）図１１は、本発明に係る表
示装置の実施形態６を示す断面図である。本実施形態に
おいては、ガラス基板１２上にバイポーラトランジスタ
部１３を設けた構成は上記した実施形態１と同様であ
る。実施形態１と異なる点は、バイポーラトランジスタ
部１３上に形成された有機ＥＬ素子１４を、それぞれ
Ｒ、Ｇ、Ｂの発光を行うように設定した点である。

【００３４】以下、本実施形態の表示装置１１における
有機ＥＬ素子１４の構成を説明する。まず、有機ＥＬ素
子は、各画素領域で独立するように形成され、それぞれ
がＲ、Ｇ、Ｂの発光を行うように設定され、所定の色配
列に基づいてアレイ状に配置されている。

【００３５】図１１に示すように、Ｒ発光を行う有機Ｅ
Ｌ素子３４は、ｎ型層１８の上に、順次、電子輸送層３
４ＥＴ、発光層３４Ｌ、正孔輸送層３４ＨＴが積層され
た有機層を備えている。本実施形態においては、電子輸
送層３４ＥＴがＡｌｑ３でなる。また、発光層３４Ｌに
は、１ＡＺＭ−Ｈｅｘという青色発光材料にユーロピウ
ム錯体或いはＰＶＣｚ、ＢＮＤ、ＴＰＤ、ＤＣＭ１の混
合層を導入したものを用いることができる。さらに、正
孔輸送層３４ＨＴは、ＴＰＤで形成されている。以下に
１ＡＺＭ−Ｈｅｘの化学構造を示す。

【００３６】また、Ｇ発光を行う有機ＥＬ素子３５は、
ｎ型層１８の上に、順次、電子輸送層を兼ねた発光層３
５ＥＬと正孔輸送層３５ＨＴとが積層された有機層を備
えている。本実施形態においては、発光層３５ＥＬが、
ビス（10−ヒドロキシベンゾ〔ｈ〕キノリン）化ベリリ
ウム（以下、Ｂｅｂｑ２という）でなる。また、正孔輸
送層３５ＨＴは、N,N′−ジ（α−ナフチル）−N,N′−
ジフェニル−1,1′−ビフェニル−4,4′−ジアミン（以
下、α−ＮＰＤという）で形成されている。以下にＢｅ
ｂｑ２、α−ＮＰＤの化学構造を示す。

【化６】

【化７】

【００３７】さらに、Ｂ発光を行う有機ＥＬ素子３６
は、ｎ型層１８の上に、順次、電子輸送層３６ＥＴ、発
光層３６Ｌ、正孔輸送層３６ＨＴが積層された有機層を
備えている。本実施形態においては、電子輸送層３６Ｅ
ＴがＡｌｑ３で形成されている。また、発光層３６Ｌに
は、ジスチリルアーリレン誘導体という一群の高性能の
青色発光材料である4,4′−ビス（2,2′−ジフェニルビ
ニレン）ビフェニル（以下、ＤＴＶＢｉという）を用い
る。さらに、正孔輸送層３６ＨＴとしては、α−ＮＰＤ
を用いる。以下にＤＴＶＢｉの化学構造を示す。

【化８】

【００３８】なお、図示しないが、前電極２２に沿って
列をなす有機ＥＬ素子どうしの間には絶縁層が介在さ
れ、各画素を構成する有機ＥＬ素子どうしの電気的絶縁
を保っている。また、本実施形態においては、図１１に
示すように、前電極２２に沿って並ぶ有機ＥＬ素子の列
どうしの間にはスリット３７を形成したが、このスリッ
ト３７に絶縁層を充填した構成としても勿論よい。この
ように、本実施形態においては、各有機ＥＬ素子が独立
して形成されているため、有機ＥＬ素子に誤動作が発生
するのを確実に防止することができる。

【００３９】このような構成の表示装置１１では、Ｒ、
Ｇ、Ｂ発光を行うことができるため、これを階調制御す
ることによりフルカラー表示が可能となる。なお、他の
作用・効果は、上記した実施形態１と同様である。

【００４０】（実施形態７）図１２は、本発明に係る表
示装置の実施形態７を示す断面図である。本実施形態の
表示装置１１は、上記した実施形態６の表示装置１１の
前方にカラーフィルタ３８を配置したものであり、他の
構成は実施形態６と同様である。カラーフィルタ３８
は、対向する有機ＥＬ素子３４、３５、３６に応じて
Ｒ、Ｇ、Ｂのフィルタ層３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂがモザ
イク状に配置された構成である。なお、このカラーフィ
ルタ３８は、例えば重クロム酸ゼラチンの光硬化膜を染
料で染めることに形成することができる。カラーフィル
タ層３８Ｒは、赤色波長域の光を含む光が入射される
と、赤色波長域の光を透過しそれ以外の波長域の光を吸
収する作用を持ち、カラーフィルタ層３８Ｇは、緑色波
長域の光を含む光が入射されると、緑色波長域の光を透
過しそれ以外の波長域の光を吸収する作用を持ち、カラ
ーフィルタ層３８Ｂは、青色波長域の光を含む光が入射
されると、青色波長域の光を透過しそれ以外の波長域の
光を吸収する作用を持つ。したがってカラーフィルタ層
３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂは、それぞれＥＬ発光素子３
４、３５、３６の発光した赤色光、緑色光、青色光の一
部を吸収し、より色純度の高い光を出射させる。

【００４１】本実施形態では、カラーフィルタ３８を備
えているため、各画素から発光された光の色純度を向上
させることができ、さらにカラーフィルタ３８が外光の
入射を制限するので電極１５、２２の反射によるちらつ
きを防止するとともにバイポーラトランジスタ部１３が
外光により導通する程度にキャリアを発生させることを
防止できこのため、この表示装置１１では、良好なカラ
ー表示画面を得ることができる。なお、他の作用・効果
は、上記した実施形態１と同様である。

【００４２】（実施形態８）図１３は、本発明に係る表
示装置の実施形態８を示す断面図である。本実施形態
は、上記した実施形態１の発光層１７で白色発光を行う
ように設定し、かつ前方にカラーフィルタ３８を配置し
た構成を有している。他の構成は、実施形態１と同様で
あるため説明を省略する。

【００４３】本実施形態における表示装置１１のバイポ
ーラトランジスタ部１３のｐ型層１７は、ドーパントと
してＤＣＭ１（赤）、クマリン６（緑）、ＴＰＢ（青）
の３種類の発光材料が白色光を発光させるのに適切な割
合で分散されている。このため、有機ＥＬ素子１４の各
画素領域で発生された白色光は、各フィルタ層３８Ｒ、
３８Ｇ、３８Ｇを透過することにより、各色の光に帯域
制限されてカラー表示が可能となる。本実施形態では、
有機ＥＬ素子１４を構成する各有機層が表示領域全域に
亙って形成されたものであるため、パターニングの必要
がない。このため、プロセス数が少なくなり、歩留まり
の向上や、低コスト化を実現することができる。また、
本実施形態では、有機層の寿命が各画素領域で均一であ
るため、各画素の階調特性を一定に保持し易いという利
点がある。なお、本実施形態における他の作用・効果
は、上記した実施形態１と同様である。

【００４４】（実施形態９）図１４は、本発明に係る表
示装置の実施形態９の断面図である。本実施形態は、有
機ＥＬ素子１４で青色光を発生させ、この青色光を色変
換層３９で白色光に変換し、さらに、カラーフィルタ３
８でＲ、Ｇ、Ｂに帯域制限するようにしたものである。
本実施形態では、有機ＥＬ素子１４の電子輸送層１９が
Ａｌｑ３で形成され、発光層２０がＤＴＶＢｉで形成さ
れ、正孔輸送層２１がα−ＮＰＤで形成されている。こ
のような構成によって、有機ＥＬ素子１４は青色光を発
生する。また、前電極２２の前方に、青色光を吸収し、
白色光を発光する機能を有する色変換層３９が配置され
ている。さらに、色変換層３９の前方には、各画素領域
に対応するようにＲ領域のフィルタ層３８Ｒ、Ｇ領域の
フィルタ層３８Ｇ、Ｂ領域のフィルタ層３８Ｂがモザイ
ク状に形成されたカラーフィルタ３８が配置されてい
る。

【００４５】本実施形態においては、有機ＥＬ素子１４
の所定画素領域で発光した青色光がこの画素領域と対応
する位置の色変換層３９に入射することにより前方に向
けて、青色光が変換された白色光が出射される。この白
色光は、カラーフィルタ３８の所定フィルタ層を通過す
ることにより帯域制限を受けて、Ｒ、Ｇ、Ｂの表示が可
能となる。また、本実施形態においては、高効率、かつ
高輝度の発光が行える青色発光を起こす発光材料を用い
たことにより、良好なカラー表示を行うことができる。
ちなみに、本実施形態における色変換層３９で変換され
た白色光は、標準光源Ｃ（ｘ＝０．３１３、ｙ＝０．３
１６）に近いものが実現できる。

【００４６】なお、本実施形態においては、有機ＥＬ素
子１４が青色光を発生する構成としたが、紫外光を発生
させるドーパントを発光層２０へ導入した構成となし、
色変換層３９が紫外光を白色光に変換する特性をもつ構
成としてもよい。このように紫外光を用いた場合も、高
効率かつ高輝度な表示装置となる。

【００４７】（実施形態１０）図１５は、本発明に係る
表示装置の実施形態１０を示す断面図である。本実施形
態おいては、上記した実施形態９と同様に有機ＥＬ素子
１４から青色光を発生させる。そして、有機ＥＬ素子１
４の各画素領域から前方に出射された表示用光（青色
光）を、それぞれＲ、Ｇの表示光に変換する色変換層３
９が装置の前側に配置された構成を有している。この色
変換層３９は、青色光をそのまま前方に透過させる透明
部３９Ｂを含む構成である。すなわち、図１５に示すよ
うに、色変換層３９は、赤色変換部３９Ｒと緑色変換部
３９Ｇと透明部３９Ｂとを各発光領域に対応するように
モザイク状に形成したものである。なお、赤色変換部３
９Ｒと緑色変換部３９Ｇとは、青の波長帯で励起発光す
る蛍光体をそれぞれ適宜の割合で混合、調製してなる。

【００４８】本実施形態においては、有機ＥＬ素子１４
の各画素領域（発光領域）で発生した青色光が、各色変
換部３９Ｒ、３９Ｇ、ならびに透明部３９Ｂで、波長変
換または透過されるため、Ｒ、Ｇ、Ｂの発光となる。こ
れら有機ＥＬ素子１４の各画素領域の発光を制御するこ
とにより、カラー表示が可能になる。また、本実施形態
のように、色変換層のみを用いてＲＧＢ表示を行うこと
により、カラーフィルタを用いる場合に比較して光の利
用効率を高めることができる。例えば、白色光をカラー
フィルタでＲ、Ｇ、Ｂを得る場合に比べて、本実施形態
では色変換層３９での光吸収が極めて小さい。すなわ
ち、本実施形態の色変換層３９では青色波長を直接赤色
波長や緑色波長に変換できるため、ほぼ１００％に近い
光の利用効率が得られる。これは、白色光をカラーフィ
ルタでＲ、Ｇ、Ｂを得る場合に比べて３倍程度の光利用
効率を得ることができる。このため、本実施形態では、
高輝度で低消費電力の表示装置を実現することができ
る。なお、本実施形態における他の作用・効果は、上記
した実施形態１と同様である。

【００４９】（実施形態１１）図１６は、本発明に係る
表示装置の実施形態１１を示す断面図である。本実施形
態の表示装置１１の構成は、上記した実施形態１０の表
示装置の色変換層３９の前方にカラーフィルタ３８を各
色に対応するように配置した構成を有している。本実施
形態における他の構成は、上記した実施形態１０と同様
である。

【００５０】本実施形態の表示装置１１においては、色
変換層３９で光変換を受けた表示光を、カラーフィルタ
３８で色純度を高めることができる。この表示光は、有
機ＥＬ素子１４で発生した表示用光が色変換層で高効率
に変換されたものである。また、各フィルタ層３８Ｒ、
３８Ｇ、３８Ｂに入射する表示光は、色変換層３９でほ
ぼＲ、Ｇ、Ｂの色に変換された光であるため、カラーフ
ィルタ３８で吸収される光の量は小さい。カラーフィル
タ層３８Ｒは、赤色波長域の光を含む光が入射される
と、赤色波長域の光を透過しそれ以外の波長域の光を吸
収する作用を持ち、カラーフィルタ層３８Ｇは、緑色波
長域の光を含む光が入射されると、緑色波長域の光を透
過しそれ以外の波長域の光を吸収する作用を持ち、カラ
ーフィルタ層３８Ｂは、青色波長域の光を含む光が入射
されると、青色波長域の光を透過しそれ以外の波長域の
光を吸収する作用を持つ。したがってカラーフィルタ層
３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂは、それぞれＥＬ発光素子３
４、３５、３６の発光した赤色光、緑色光、青色光の一
部を吸収し、より色純度の高い光を出射させる。このた
め、本実施形態では、上記した実施形態１０と同様に、
光の利用効率が高く、低消費電力な駆動が可能となる。
なお、本実施形態の他の作用・効果は、上記した実施形
態１と同様である。

【００５１】（実施形態１２）図１７は、本発明に係る
表示装置の実施形態１２を示す断面図である。本実施形
態では、有機ＥＬ素子１４が表示用光として紫外光を発
生させる発光層２０を備えるとともに、色変換層３９が
それぞれの画素領域に対応して、紫外光をＲ、Ｇ、Ｂ発
光に変換させる赤色変換層４０Ｒ、緑色変換層４０Ｇ、
青色変換層４０Ｂを備えた構成を有している。本実施形
態においても、色変換層４０のみでＲ、Ｇ、Ｂの表示光
を得る構成であるため、上記した実施形態１０と同様に
光の利用効率を高めるとともに、低消費電力化を達成す
ることが可能となる。本実施形態における他の作用・効
果は、上記した実施形態１と同様である。

【００５２】（実施形態１３）図１８は、本発明に係る
表示装置の実施形態１３を示す断面図である。本実施形
態の表示装置は、上記した実施形態１２の色変換層４０
の前方にカラーフィルタ３８を対応するように配置した
構成である。このため、例えばＲ画素領域では、色変換
層４０の赤色変換層４０Ｒで赤色光に変換された表示光
が、Ｒのフィルタ層３８ＲでＲ成分以外の光が吸収され
ることにより、色純度が高められる。なお、色変換層４
０Ｒからの光は、ほぼフィルタ層３８Ｒを透過するた
め、光の利用効率が高い。また、Ｇ、Ｂのそれぞれの画
素領域においても、同様に色純度を高めることができ
る。本実施形態における他の作用・効果は、上記した実
施形態１と同様である。

【００５３】（実施形態１４）図１９は、本発明に係る
表示装置の実施形態１４を示す断面図である。本実施形
態においは、ガラス基板１２上にバイポーラトランジス
タ部１３を設けた構成は上記した実施形態１と同様であ
る。特に、本実施形態では、同図に示すように、有機Ｅ
Ｌ素子１４が、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれの画素領域毎に独
立した有機ＥＬ素子１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂに独立して
設けられている。また、本実施形態においては、Ｒ、Ｇ
の画素領域となる有機ＥＬ素子１４Ｒ、１４Ｇでの発光
が緑の波長帯となるように設定され、Ｂの画素領域とな
る有機ＥＬ素子１４Ｂの発光が青の波長帯となるように
設定されている。これら有機ＥＬ素子１４Ｒ、１４Ｇ、
１４Ｂは、バイポーラトランジスタ部１３のｎ型層１８
の上に、それぞれの画素領域内に形成されている。有機
ＥＬ素子１４Ｒ、１４Ｇの発光層２０には、緑色光を発
生させるドーパントが混合されている。また、有機ＥＬ
素子１４Ｂの発光層２０には、青色光を発生させるドー
パントが混合されている。さらに、本実施形態の表示装
置１１では、有機ＥＬ素子１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂに対
応するように、装置前部に色変換層４１が配置されてい
る。この色変換層４１の構成は、有機ＥＬ素子１４Ｒに
対応する赤色変換部４１Ｒと、有機ＥＬ素子１４Ｇに対
応する透明部４１Ｇと、有機ＥＬ素子１４Ｂに対応する
透明部４１Ｂと、をモザイク状に形成してなる。赤色変
換層４１Ｒは、緑の波長帯で励起発光する蛍光体を含ん
でなり、緑色光を赤色光に変換する機能を有している。

【００５４】本実施形態では、このような構成としたこ
とにより、有機ＥＬ素子１４Ｒで発光された緑色光は赤
色変換部４１Ｒで赤色の表示光となり、有機ＥＬ素子１
４Ｇで発光された緑色光は透明部４１Ｇをそのまま透過
して表示光となり、有機ＥＬ素子１４Ｂで発光された青
色光は透明部４１Ｂをそのまま透過して表示光となる。
このため、表示装置１１ではＲ、Ｇ、Ｂの発光が可能と
なり、カラー表示を行うことができる。本実施形態にお
ける他の作用・効果は、上記した実施形態１と同様であ
る。

【００５５】（実施形態１５）図２０は、本発明に係る
表示装置の実施形態１５を示す断面図である。本実施形
態の表示装置１１は、上記した実施形態１４の表示装置
１１の前方にカラーフィルタ３８を配置した構成であ
る。このカラーフィルタ３８は、色変換層４１の赤色変
換部４１Ｒ、透明部４１Ｇ、透明部４１Ｂに対応して、
Ｒ、Ｇ、Ｂのフィルタ層がモザイク状に形成されたもの
である。このような構成としたことにより、本実施形態
では、各画素領域から発生する表示光の色純度を高める
ことができ、良好なカラー表示を行うことができる。な
お、本実施形態における他の作用・効果は、上記した実
施形態１と同様である。

【００５６】以上、実施形態１〜１５までを説明した
が、本発明はこれらに限定されることなく、構成の要旨
に付随する各種の変更が可能である。例えば、上記した
実施形態１〜３および実施形態５〜１５では、バイポー
ラトランジスタ部１３をｎ型層１６、ｐ型層１７、ｎ型
層１８の３層構造としたが、バイポーラトランジスタと
しての不純物濃度プロファイルを適切化するために、図
２１に示すようにｎ型層１６とｐ型層１７との間に真性
半導体層４２を介在させ、ｐ型層１７とｎ型層１８との
間に真性半導体層４３を介在させる構成としてもよい。
なお、ｐｎｐ構造のバイポーラトランジスタの場合にお
いても、真性半導体層を適宜介在させて不純物濃度プロ
ファイルの適切化を図ることも勿論可能である。

【００５７】また、上記した各実施形態においては、有
機ＥＬ素子１４の構造が、電子輸送層１９、発光層２
０、正孔輸送層２１の３層構造でなるものを適用した
が、例えば図２２に示すように、電子輸送層と発光層と
を兼ねる電子輸送性発光層４４と、正孔輸送層２１とを
積層した構成や、図２３に示すように、正孔輸送層と発
光層とを兼ねる正孔輸送性発光層４５と、電子輸送層１
９とを積層した構成などとすることも可能である。ま
た、有機層の材料は、各種の有機材料やそれに混合する
各種の蛍光材料を用いることができる。

【００５８】さらに、上記した各実施形態においては、
発光素子が有機層を用いた有機ＥＬ素子であるが、無機
ＥＬ材料を用いて構成した無機ＥＬ素子を適用すること
も勿論可能である。

【００５９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明によれば、画素開口率を極めて高くすることができ、
しかも構成が簡単になるため歩留まりが向上できる。ま
た、この発明においては、高精細化ならびに大画面化を
可能とするとともに、低消費電力化を達成するという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る表示装置の実施形態１を示す断面
図。

【図２】実施形態１の表示装置の等価回路図。

【図３】実施形態１における印加電圧と発光強度との関
係を示すグラフ。

【図４】実施形態１における前電極２２と後電極１５と
を線順次駆動したときの走査電圧と信号電圧との関係を
示すタイミングチャート。

【図５】実施形態１における走査電圧と信号電圧との関
係を示すグラフ。

【図６】（Ａ）〜（Ｂ）は、実施形態１における階調駆
動方法を示すタイミングチャート。

【図７】本発明に係る表示装置の実施形態２を示す断面
図。

【図８】本発明に係る表示装置の実施形態３を示す断面
図。

【図９】本発明に係る表示装置の実施形態４を示す断面
図。

【図１０】本発明に係る表示装置の実施形態５を示す断
面図。

【図１１】本発明に係る表示装置の実施形態６を示す断
面図。

【図１２】本発明に係る表示装置の実施形態７を示す断
面図。

【図１３】本発明に係る表示装置の実施形態８を示す断
面図。

【図１４】本発明に係る表示装置の実施形態９を示す断
面図。

【図１５】本発明に係る表示装置の実施形態１０を示す
断面図。

【図１６】本発明に係る表示装置の実施形態１１を示す
断面図。

【図１７】本発明に係る表示装置の実施形態１２を示す
断面図。

【図１８】本発明に係る表示装置の実施形態１３を示す
断面図。

【図１９】本発明に係る表示装置の実施形態１４を示す
断面図。

【図２０】本発明に係る表示装置の実施形態１５を示す
断面図。

【図２１】本発明に係る表示装置のバイポーラトランジ
スタ部の変形例を示す説明図。

【図２２】本発明に係る表示装置の有機ＥＬ素子部分の
変形例を示す説明図。

【図２３】本発明に係る表示装置の有機ＥＬ素子部分の
変形例を示す説明図。

【図２４】従来の表示装置の断面図。

【図２５】従来の他の表示装置の分解斜視図。

【符号の説明】

１１表示装置１３バイポーラトランジスタ部１４有機ＥＬ素子１５後電極１６ｎ型層１７ｐ型層１８ｐ型層１９電子輸送層２０発光層２１正孔輸送層２２前電極２４ｐ型層２５ｎ型層２６ｐ型層２７バイポーラトランジスタ部２８有機ＥＬ素子２９正孔輸送層３０発光層３１電子輸送層３３減光フィルタ３４、３５、３６有機ＥＬ素子３８カラーフィルタ３９、４０、４１色変換層

【化５】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者白嵜友之東京都青梅市今井３丁目10番地６カシオ計算機株式会社青梅事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発光手段と、前記発光手段の後方に配置
され、前記発光手段から出射された光により励起されて
前記発光手段の発光を維持する電力供給を可能にする光
スイッチ素子と、を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項２】前記光スイッチ素子はバイポーラトラン
ジスタであることを特徴とする請求項１記載の表示装
置。
【請求項３】前記発光手段は電界発光素子であること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の表示装
置。
【請求項４】前記発光手段は複数の発光領域を備え、
前記光スイッチ素子はこれら発光領域に対応して配置さ
れていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記
載の表示装置。
【請求項５】前記バイポーラトランジスタは、第１導
電型の半導体層の前後面に第２導電型の半導体層を接合
させてなり、これら各半導体層が前記複数の発光領域全
域に対応するような面積を持つことを特徴とする請求項
４記載の表示装置。
【請求項６】前記第１導電型半導体層及び前記第２導
電型半導体層は、一方がｎ型半導体層で、他方がｐ型半
導体層であることを特徴とする請求項５記載の表示装
置。
【請求項７】前記第１導電型半導体層及び前記第２
導電型半導体層は、アモルファスシリコン、ポリシリコ
ンを含むことを特徴とする請求項５又は６に記載の表示
装置。
【請求項８】前記電界発光素子は、各々所定電圧が印
加されることにより所定波長域の表示用光を発光させる
発光領域がマトリクス状に形成されていることを特徴と
する請求項３〜請求項７のいずれかに記載の表示装置。
【請求項９】前記電界発光素子は、有機ＥＬ発光層の
前後面に当該有機ＥＬ層を介して互いに交差する電極群
が形成されてなることを特徴とする請求項８記載の表示
装置。
【請求項１０】前記有機ＥＬ発光層は、複数の有機層
が積層されてなることを特徴とする請求項９記載の表示
装置。
【請求項１１】前記発光手段は、電圧の印加に応じて
発光する発光層と、当該発光層に接する一方の電極と、
他方の電極を有し、前記光スイッチ素子は、前記発光層
と前記他方の電極との間に配されていることを特徴とす
る請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の表示装置。