JPH10172762A - エレクトロルミネッセンス素子を用いた表示装置の製造方法及び表示装置 - Google Patents

エレクトロルミネッセンス素子を用いた表示装置の製造方法及び表示装置

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JPH10172762A
JPH10172762A JP8331187A JP33118796A JPH10172762A JP H10172762 A JPH10172762 A JP H10172762A JP 8331187 A JP8331187 A JP 8331187A JP 33118796 A JP33118796 A JP 33118796A JP H10172762 A JPH10172762 A JP H10172762A
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emitting element
electrode
display device
element layer
light
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JP8331187A
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Hiroyuki Kuriyama
博之 栗山
Hiroyoshi Hamada
弘喜 浜田
Shigeki Matsuda
茂樹 松田
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Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】クロストークの発生がないため鮮明度が高く、
しかも解像度が高いＥＬ素子を安価な製造プロセスで容
易に製造する。 【解決手段】透明絶縁基板１２上に各陽極１３が形成さ
れ、各陽極１３を覆うように発光素子層１４が積層され
る。陽極１３上の発光素子層１４以外の発光素子層１４
にレーザ光を照射してその照射した部分を除去し、各陽
極１３上の発光素子層１４のみを残す。互いに隣接する
発光素子層１４間に、パッシベーション層１５が形成さ
れ、パッシベーション層１５及び発光素子層１４上に複
数の陰極１６が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はエレクトロルミネッ
センス素子を用いた表示装置の製造方法および表示装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】エレクトロルミネッセンス（EL;Electro
Luminescene）素子には、セレンや亜鉛などの無機化合
物薄膜を発光材料として用いる無機ＥＬ素子と、有機化
合物を発光材料として用いる有機ＥＬ素子とがある。有
機ＥＬ素子には、（１）発光効率が高い、（２）駆動電
圧が低い、（３）発光材料を選択することによって様々
な色（緑、赤、青、黄など）を表示可能、（４）自発光
型であるため表示が鮮明でバックライトが不要、（５）
面発光であり、視野角依存性が無い、（６）薄型で軽
量、（７）製造プロセスの最高温度が低いため、基板材
料にプラスチックフィルムなどのような柔らかい材質を
用いることが可能、などの優れた特徴がある。そこで、
近年、ＣＲＴや液晶表示装置に代わる表示装置として、
有機ＥＬ素子を用いた表示装置が注目されている。
【０００３】マトリックス状に配置された点（ドット）
で表示を行うドットマトリックスの有機ＥＬ表示装置に
は、単純マトリックス方式とアクティブマトリックス方
式とがある。
【０００４】単純マトリックス方式は、表示パネル上に
マトリックス状に配置された各画素の有機ＥＬ素子を走
査信号に同期して外部から直接駆動する方式であり、有
機ＥＬ素子だけで表示装置の表示パネルが構成されてい
る。そのため、走査線数が増大すると１つの画素に割り
当てられる駆動時間（デューティ）が少なくなり、コン
トラストが低下するという問題がある。
【０００５】一方、アクティブマトリックス方式は、マ
トリックス状に配置された各画素に画素駆動素子（アク
ティブエレメント）を設け、その画素駆動素子を走査信
号によってオン・オフ状態が切り替わるスイッチとして
機能させる。そして、オン状態にある画素駆動素子を介
してデータ信号（表示信号、ビデオ信号）を有機ＥＬ素
子の陽極に伝達し、そのデータ信号を有機ＥＬ素子に書
き込むことで、有機ＥＬ素子の駆動が行われる。その
後、画素駆動素子がオフ状態になると、有機ＥＬ素子の
陽極に印加されたデータ信号は電荷の状態で有機ＥＬ素
子に保持され、次に画素駆動素子がオン状態になるまで
引き続き有機ＥＬ素子の駆動が行われる。そのため、走
査線数が増大して１つの画素に割り当てられる駆動時間
が少なくなっても、有機ＥＬ素子の駆動が影響を受ける
ことはなく、表示パネルに表示される画像のコントラス
トが低下することもない。従って、アクティブマトリッ
クス方式によれば、単純マトリックス方式に比べてより
高画質な表示が可能になる。
【０００６】アクティブマトリックス方式は画素駆動素
子の違いにより、トランジスタ型（３端子型）とダイオ
ード型（２端子型）とに大別される。トランジスタ型
は、ダイオード型に比べて製造が困難である反面、コン
トラストや解像度を高くするのが容易でＣＲＴに匹敵す
る高品質な有機ＥＬ表示装置を実現することができると
いう特徴がある。前記したアクティブマトリックス方式
の動作原理の説明は、主にトランジスタ型に対応したも
のである。
【０００７】図８〜図１０に、従来の単純マトリックス
方式の有機ＥＬ表示装置を示す。図８は、単純マトリッ
クス方式の有機ＥＬ表示装置１０１の一部破断斜視図で
ある。図９は、図８のＡ−Ａ線断面図である。
【０００８】ガラスや合成樹脂などから成る透明絶縁基
板１０２上に、ＩＴＯ（Indium TinOxide）などの透明
電極からなる帯状の複数の陽極１０３、有機化合物から
なる発光素子層１０４、マグネシウム・インジウム合金
からなる帯状をなす複数の陰極１０５がこの順で形成さ
れている。発光素子層１０４と陽極１０３および陰極１
０５とによって有機ＥＬ素子１０６が構成されている。
【０００９】各陽極１０３はそれぞれ互いに平行に配置
され、各陰極１０５もそれぞれ互いに平行に配置されて
いる。各陽極１０３と各陰極１０５とはそれぞれ直交す
るように配置されている。
【００１０】有機ＥＬ素子１０６においては、各陽極１
０３から注入されたホールと、各陰極１０５から注入さ
れた電子とが発光素子層１０４の内部で再結合し、有機
分子を励起する。励起された有機分子が放射失活する過
程で光が放たれ、矢印γで示すように、この光が透明な
陽極１０３および透明絶縁基板１０２を介して外部へ放
出される。
【００１１】図１０に有機ＥＬ表示装置１０１を陽極１
０３側から見た平面図を示す。尚、図１０において、陽
極１０３および陰極１０５の他の部材については省略し
てある。
【００１２】有機ＥＬ素子１０６において、交差した各
陽極１０３（１０３ａ〜１０３ｃ）と各陰極１０５（１
０５ａ〜１０５ｃ）との間に挟まれた領域に発光領域Ｂ
が形成され、その発光領域Ｂが前記作用によって発光す
る。つまり、マトリックス状に配置された各発光領域Ｂ
が有機ＥＬ表示装置１０１の各画素となる。
【００１３】単純マトリックス方式では、発光させたい
発光領域Ｂに対応する陽極１０３に駆動電源のプラス側
を接続し、その発光領域Ｂに対応する陰極１０５に駆動
電源のマイナス側を接続して、その陽極１０３および陰
極１０５に通電する。
【００１４】例えば、陽極１０３ｂと陰極１０５ａとの
交差点Ｃに位置する発光領域Ｂを発光させたい場合に
は、陽極１０３ｂをプラス側、陰極１０５ａをマイナス
側として通電する。すると、矢印αに示すように順方向
電流が流れる。
【００１５】このとき、発光素子層１０４は複数の陽極
１０３を覆うように透明絶縁基板１０２上に一様に設け
られているので、矢印βに示すように流れるリーク電流
により、陽極１０３ｂと陰極１０８ａとの交差点Ｃに位
置する発光領域Ｂだけでなく、その交差点Ｃに近接する
交差点に位置する発光領域Ｂにも通電がなされることが
ある。その結果、陽極１０３ａと陰極１０８ａとの交差
点Ｄ、陽極１０３ｃと陰極１０８ａとの交差点Ｅ、陽極
１０３ｂと陰極１０８ｂとの交差点Ｆにそれぞれ位置す
る各発光領域Ｂについても、発光してしまうことがあ
る。この現象はＥＬ素子のリーク電流特性による光学的
クロストークの発生と呼ばれる。
【００１６】尚、この問題点は、単純マトリックス方式
の有機ＥＬ表示装置だけでなく、アクティブマトリック
ス方式の有機ＥＬ表示装置についても同様にいえる。ま
た、有機ＥＬ表示装置だけでなく、無機ＥＬ素子を用い
た表示装置についても同様にいえる。
【００１７】ＥＬ素子のリーク電流特性による光学的ク
ロストークが発生すると、有機ＥＬ表示装置１０１のコ
ントラストが悪化して解像度が低下し、精細な画像が得
られなくなる。特に、ＥＬ素子を用いたフルカラーの有
機ＥＬ表示装置では、色の「にじみ」が生じたり、鮮や
かさに欠ける画像しか得られなくなる。
【００１８】上記のような問題点を解決するため、特開
平４−２４９０９５号公報に示すように、透明電極及び
複数の金属電極間に有機化合物よりなる複数の発光素子
を互いに離間して設けたＥＬ発光素子が提案されてい
る。このＥＬ発光素子では、複数の発光素子が離間され
ているため、クロストークがなくなり、鮮明度を向上す
ることができる。
【００１９】しかしながら、有機化合物である発光素子
は耐水性が低く、洗浄水を用いるフォトリソグラフィ技
術を使用して分離することができない。従って、上記の
ＥＬ発光素子は、メタルマスクを用いて直接各発光素子
を形成しなければならず、微細加工を行うことができ
ず、解像度が低いものとなる。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情を鑑
みてなされたものであって、その目的は、クロストーク
の発生がないため鮮明度が高く、しかも解像度が高い表
示装置を容易に製造することができるエレクトロルミネ
ッセンス素子を用いた表示装置の製造方法および表示装
置を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１の発明は、発光素子層に高エネルギービー
ムを照射することによって、発光素子層を複数の領域に
区画するようにした。
【００２２】請求項２に記載の発明は、平行に配置され
た複数の第１の電極と、第１の電極と対向するように配
置された第２の電極と、第１の電極と第２の電極との間
に挟まれた発光素子層とを備え、発光素子層に高エネル
ギービームを照射することによって、発光素子層を第１
の電極と少なくとも平行または交差するように複数の領
域に区画するようにした。
【００２３】請求項３に記載の発明は、平行に配置され
た複数の第１の電極と、平行に配置された複数の第２の
電極と、第２の電極は第１の電極と対向するように配置
されることと、第１の電極と第２の電極との間に挟まれ
た発光素子層とを備え、発光素子層に高エネルギービー
ムを照射することによって、発光素子層を第１の電極と
少なくとも平行または交差するように複数の領域に区画
するようにした。
【００２４】請求項４に記載の発明は、平行に配置され
た複数の第１の電極と、平行に配置された複数の第２の
電極と、第２の電極は第１の電極と対向するように配置
されることと、第１の電極と第２の電極との間に挟まれ
た発光素子層とを備え、発光素子層は第１の電極と少な
くとも平行または交差するように複数の領域に区画され
ていることとを有するエレクトロルミネッセンス素子を
用いた表示装置の製造方法であって、第１の電極を形成
する第１電極形成工程と、第１の電極上に発光素子層を
形成する発光素子層形成工程と、発光素子層に高エネル
ギービームを照射することによって、発光素子層を第１
の電極と少なくとも平行または交差するように複数の領
域に区画する区画工程と、区画された発光素子層上にお
いて、第１の電極と交差するように第２の電極を形成す
る第２電極形成工程とを含む。
【００２５】請求項５に記載の発明は、請求項２または
３に記載の表示装置の製造方法において、発光素子層に
高エネルギービームを照射することによって発光素子層
の一部を除去することにより複数の領域を形成し、互い
に隣接する領域間にパッシベーション層を形成するよう
にした。
【００２６】請求項６に記載の発明は、請求項４に記載
の表示装置の製造方法において、区画工程は、発光素子
層に高エネルギービームを照射することによって発光素
子層の一部を除去することにより複数の領域を形成し、
互いに隣接する領域間にパッシベーション層を形成する
ようにした。
【００２７】請求項７に記載の発明は、請求項２または
３に記載の表示装置の製造方法において、発光素子層に
高エネルギービームを照射することによって発光素子層
の一部を改質させることにより高抵抗部を形成し、この
高抵抗部によって発光素子層を複数の領域に区画するよ
うにした。
【００２８】請求項８に記載の発明は、請求項４に記載
の表示装置の製造方法において、区画工程は、発光素子
層に高エネルギービームを照射することによって発光素
子層の一部を改質させることにより高抵抗部を形成し、
この高抵抗部によって発光素子層を複数の領域に区画す
るようにした。
【００２９】請求項９に記載の発明は、請求項２〜８の
いずれか一項に記載の表示装置の製造方法において、発
光素子層を有機化合物により構成した。請求項１０に記
載の発明は、請求項２〜９のいずれか一項に記載の表示
装置の製造方法において、高エネルギービームをレーザ
光とした。
【００３０】請求項１１に記載の発明は、平行に配置さ
れた複数の第１の電極と、平行に配置された複数の第２
の電極と、第２の電極は第１の電極と交差するように配
置されることと、複数の第１の電極と第２の電極との間
に挟まれた発光素子層と、発光素子層は第１の電極と少
なくとも平行または交差するように複数の領域に区画さ
れていることとにより複数のエレクトロルミネッセンス
素子がマトリックス状に配置され、エレクトロルミネッ
センス素子を駆動するための画素駆動素子を備え、エレ
クトロルミネッセンス素子と画素駆動素子とからなる画
素をマトリックス状に配置した。
【００３１】請求項１２に記載の発明は、請求項１１に
記載の表示装置において、画素駆動素子を薄膜トランジ
スタとした。請求項１３に記載の発明は、請求項１１ま
たは１２に記載の表示装置において、発光素子層は有機
化合物からなる有機エレクトロルミネッセンス素子を用
いた。
【００３２】請求項１４に記載の発明は、請求項１３に
記載の表示装置において、発光素子層は発光層と、少な
くともホール輸送層または電子輸送層とを備える有機エ
レクトロルミネッセンス素子を用いた。
【００３３】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した各実施
形態を図面に従って説明する。 （第１実施形態）図１は、第１実施形態の単純マトリッ
クス方式の有機ＥＬ表示装置１１の一部破断斜視図であ
る。
【００３４】ガラスや合成樹脂などから成る透明絶縁基
板１２上に、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明電
極からなる第１の電極としての複数の帯状の陽極１３が
互いに平行に形成されている。各陽極１３上には有機化
合物からなる発光素子層１４がそれぞれ形成されてい
る。
【００３５】互いに隣接する発光素子層１４間には、Ｓ
ＯＧ（スピンオングラス）などよりなる複数のパッシベ
ーション層１５が設けられ、これらのパッシベーション
層１５は各発光素子層１４を互いに区画して分離させて
いる。
【００３６】複数のパッシベーション層１５及び発光素
子層１４上には、マグネシウム・インジウム合金からな
る第２の電極としての複数の帯状の陰極１６が互いに平
行に形成されている。各陰極１６は各陽極１３、発光素
子層１４、パッシベーション層１５と直交するように対
向配置されている。発光素子層１４と陽極１３および陰
極１６とによって有機ＥＬ素子１７が構成されている。
【００３７】図３は本形態の有機ＥＬ表示装置１１の製
造工程を説明するための概略断面図である。まず、図３
（ａ）に示すように、透明絶縁基板１２上に各陽極１３
がスパッタリング法、電子ビーム蒸着法、常圧熱ＣＶＤ
法、スプレー法、ディッピング法、プラズマＣＶＤ法な
どを用いて作製される。透明絶縁基板１２上には各陽極
１３を覆うように有機化合物からなる発光素子層１４が
電子ビーム蒸着法などによって均一に一様な厚さに積層
される。
【００３８】次に、図３（ｂ）に示すように、各陽極１
３上の発光素子層１４以外の発光素子層１４に高エネル
ギービームとしてのレーザ光を照射してその照射した部
分を除去し、各陽極１３上の発光素子層１４のみを残
す。各陽極１３上に残った発光素子層１４は互いに平行
となる。
【００３９】レーザ光の照射は図２に示すように行われ
る。レーザ装置２１からレーザ光が放出され、このレー
ザ光はビームエキスパンダ２２に入射される。本形態に
おいて、レーザ光として、波長２４８ｎｍのＫｒＦエキ
シマレーザを使用する。レーザ装置２１から、照射面積
が１０ｍｍ×１０ｍｍであり、エネルギーが６００ｍＪ
／ｃｍ2 であるレーザ光を放出させるようにした。しか
し、使用するレーザ光は上記のものに限られず、例え
ば、波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザ、波長３０
８ｎｍのＸｅＣｌエキシマレーザ、波長３５１ｎｍのＸ
ｅＦエキシマレーザ、波長５７８ｎｍの銅蒸気レーザ、
波長５１５ｎｍのＡｒレーザ、波長５３０ｎｍのＹＡＧ
レーザの第二高調波などを用いるようにしてもよい。た
だし、均一な加工を行うためには、ある程度一定したエ
ネルギー分布特性を備えるレーザ光を用いることが望ま
しい。
【００４０】ビームエキスパンダ２２に入射されたレー
ザ光は細長いスリット状に拡大されて大面積化され、こ
の大面積化されたレーザ光が陽極１３間に存在する発光
素子層１４に照射される。ビームエキスパンダ２２は２
枚１組になったシリンドリカルレンズで構成され、拡大
したレーザ光が１０〜５００ｍＪ／ｃｍ2 となるものを
用いた。従って、陽極１３間の発光素子層１４は線状に
一括して除去される。
【００４１】この後、図３（ｃ）に示すように、互いに
隣接する発光素子層１４間に、ＳＯＧ (Spin On Glass)
などよりパッシベーション層１５が形成される。パッシ
ベーション層１５及び発光素子層１４上に、マグネシウ
ム・インジウム合金からなる電極層が電子ビーム蒸着法
などによって均一かつ一様な厚さに形成され、この電極
層を複数の陽極１３と直交するように、前記と同様にし
てレーザ光にて切断することにより複数の陰極１６が形
成される。
【００４２】さて、上記のように構成された有機ＥＬ素
子１１においては、発光素子層１４において、各陽極１
３から注入されたホールと、各陰極１６から注入された
電子とが発光素子層１４の内部で再結合し、有機分子を
励起する。励起された有機分子が放射失活する過程で光
が放たれ、この光が透明な陽極１３から透明基板１２を
介して外部へ放出される。このとき、各発光素子層１４
はパッシベーション層１５によって区画分離されている
ため、選択された陽極１３及び陰極１６間に挟まれた発
光素子層１４の部分（発光領域）以外へのリーク電流が
なくなり、クロストークの発生が防止されて鮮明度が向
上される。
【００４３】本実施の形態はこのように構成されている
ので、以下の効果がある。 （１）発光素子層１４にレーザ光を照射することによっ
て陽極１３上の発光素子層１４以外の部分を除去して複
数の発光素子層１４を互いに区画分離しているので、ク
ロストークの発生がなく鮮明度の高い有機ＥＬ素子１１
を安価な製造プロセスで容易に製造することができる。
【００４４】（２）また、レーザ光を照射することによ
って陽極１３上の発光素子層１４以外の部分を除去する
ようにしているので、微細加工を行うことができ、解像
度の高い有機ＥＬ素子１１を容易に製造することができ
る。
【００４５】（第２実施の形態）次に、本発明の第２実
施形態を図４に従って説明する。本実施形態において、
第１実施形態と同じ構成部材については符号を等しくし
てその詳細な説明を一部省略する。
【００４６】本形態の有機ＥＬ表示装置２５は、透明絶
縁基板１２上に複数の陽極１３を形成した後、複数の陽
極１３を覆うように発光素子層１４が均一かつ一様な厚
さに形成されている。各陽極１３上の発光素子層１４以
外の発光素子層１４に高エネルギービームとしてのレー
ザ光を照射してその照射した部分を熱により改質させて
高抵抗部１４ａが生成されており、各高抵抗部１４ａに
よって発光素子層１４が複数の領域に区画されている。
【００４７】そして、発光素子層１４及び高抵抗部１４
ａ上に、複数の陰極１６が複数の陽極１３と直交するよ
うに形成されている。本形態の有機ＥＬ表示装置２５に
おいても、発光素子層１４において、各陽極１３から注
入されたホールと、各陰極１６から注入された電子とが
発光素子層１４の内部で再結合し、有機分子を励起す
る。励起された有機分子が放射失活する過程で光が放た
れ、この光が透明な陽極１３および透明絶縁基板１２を
介して外部へ放出される。このとき、各陽極１３上の発
光素子層は高抵抗部１４ａによって複数の領域に区画さ
れているため、選択された陽極１３及び陰極１６間に挟
まれた発光素子層１４の部分（発光領域）以外へのリー
ク電流がなくなり、クロストークの発生が防止されて鮮
明度が向上される。
【００４８】本実施の形態の有機ＥＬ表示装置２５は、
第１実施形態の有機ＥＬ表示装置１１と同様の効果に加
えて、パッシベーション層１５を設ける必要がないた
め、製造プロセスをより簡易化することができる。
【００４９】（第３実施形態）次に、本発明の第３実施
形態を図５〜７に従って説明する。本実施形態におい
て、第１実施形態と同じ構成部材については符号を等し
くしてその詳細な説明を一部省略する。
【００５０】図５は、本実施形態のアクティブマトリッ
クス方式の有機ＥＬ表示装置３１の表示パネル４１を示
す概略断面図である。図３に示すように、各画素３２に
は、画素駆動素子としての薄膜トランジスタ（TFT;Thin
Film Transistor) ３３が設けられている。プレーナ型
のＴＦＴ３３は、能動層として多結晶シリコン膜３４を
用い、ＬＤＤ (Lightly Doped Drain)構造をとる。多結
晶シリコン膜３４は透明絶縁基板１２上に形成されてい
る。多結晶シリコン膜３４上には、ゲート絶縁膜３５を
介してゲート電極３６が形成されている。多結晶シリコ
ン膜３４には、高濃度のドレイン領域３７ａ、低濃度の
ドレイン領域３７ｂ、高濃度のソース領域３８ａ、低濃
度のソース領域３８ｂがそれぞれ形成されている。
【００５１】ＴＦＴ３３上には層間絶縁膜３９が形成さ
れている。高濃度のドレイン領域３７ａは、層間絶縁膜
３９に形成されたコンタクトホール４０を介して、ドレ
イン電極４１と接続されている。高濃度のソース領域３
８ａは、層間絶縁膜３９に形成されたコンタクトホール
４２を介して、ソース電極４３と接続されている。
【００５２】各電極４１，４３および層間絶縁膜３９の
上には、平坦化絶縁膜４４が形成されている。ソース電
極４３は、平坦化絶縁膜４４に形成されたコンタクトホ
ール４５を介して、陽極１３と接続されている。
【００５３】尚、各絶縁膜３５，３９はシリコン酸化
膜、シリコン窒化膜、シリコン窒酸化膜などから形成さ
れている。平坦化絶縁膜４４はシリコン酸化膜、シリコ
ン窒化膜、シリコン窒酸化膜、シリケートガラス膜、Ｓ
ＯＧ (Spin On Glass)膜、合成樹脂膜（ポリイミド系樹
脂膜、有機シリカ膜、アクリル系樹脂膜など）などから
形成されている。各電極４１，４３はアルミニウム合金
膜から形成されている。
【００５４】平坦化絶縁膜４４上には発光素子層１４が
形成されている。発光素子層１４は、ＭＴＤＡＴＡ（4,
4',4"-tris(3-methylphenylphenylamino)triphenylanin
e);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）からなる第１ホール輸送層５
０、ＴＰＤ（4,4'-bis(3-methylphenylphenylamino)bip
henyl);4,4'-ビス(3- メチルフェニルフェニルアミノ)
ビフェニル）からなる第２ホール輸送層５１、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）からなる発
光層５２、ＢｅＢｑ２からなる電子輸送層５３をこの順
で積層形成している。このように、各層５０〜５３と陽
極１３および陰極１５とにより、有機ＥＬ素子１７が構
成されている。
【００５５】本形態の有機ＥＬ素子１７においては、陽
極１３から注入されたホールと、陰極１６から注入され
た電子とが発光層５２の内部で再結合し、発光層５２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５２から光が放たれ、こ
の光が透明な陽極１３および透明絶縁基板１２を介して
外部へ放出される。
【００５６】ここで、各ホール輸送層５０，５１は、陽
極１３からホールを注入させ易くする機能と、陰極１５
から電子を注入された電子をブロックする機能とを有す
る。また、電子輸送層５３は、陰極１６から電子を注入
させ易くする機能を有する。
【００５７】このように本形態では、発光効率が高く視
感度の高い緑色発光の有機ＥＬ素子１７を得ることが可
能になり、この有機ＥＬ素子１７によって構成された表
示パネル４１の輝度を向上させることができる。
【００５８】尚、有機ＥＬ素子１６の発光色を変えるに
は、発光層５２を形成する有機化合物の材質を変えれば
よく、青色発光の場合はＯＸＤ（オキサジアゾール）ま
たはＡＺＭ（アゾメチン−亜鉛錯体）、青緑色発光の場
合はＰＹＲ（ピラゾリン）、黄色発光の場合はＺｎｑ2
（８−キノリノール−亜鉛錯体）、赤色発光の場合はＺ
ｎＰｒ（ポリフィリン−亜鉛錯体）を用いればよい。
【００５９】図６に、本実施形態の有機ＥＬ表示装置３
１のブロック構成を示す。有機ＥＬ表示装置３１は、表
示パネル４１、ゲートドライバ５５、ドレインドライバ
（データドライバ）５６から形成されている。
【００６０】表示パネル４１には各ゲート配線（走査
線）Ｇ1 …Ｇn,Ｇn+1 …Ｇm と各ドレイン配線（データ
線）Ｄ1 …Ｄn,Ｄn+1 …Ｄm とが配置されている。各ゲ
ート配線Ｇ1 〜Ｇm と各ドレイン配線Ｄ1 〜Ｄm とはそ
れぞれ直交し、その直交部分にそれぞれ画素３２が設け
られている。つまり、マトリックス状に配置された各画
素３２によって表示パネル４１が形成されている。
【００６１】そして、各ゲート配線Ｇ1 〜Ｇm はゲート
ドライバ５５に接続され、ゲート信号（走査信号）が印
加されるようになっている。また、各ドレイン配線Ｄ1
〜Ｄm はドレインドライバ５６に接続され、データ信号
が印加されるようになっている。これらのドライバ５
５，５６によって周辺駆動回路５７が構成されている。
【００６２】ここで、各ゲート配線Ｇ1 〜Ｇm は、ＴＦ
Ｔ３３のゲート電極３６によって形成されている。ま
た、各ドレイン配線Ｄ1 〜Ｄm は、ＴＦＴ３３のドレイ
ン電極４１によって形成されている。
【００６３】図７に、ゲート配線Ｇn とドレイン配線Ｄ
n との直交部分に設けられている画素３２の等価回路を
示す。有機ＥＬ素子１７の陰極１６には定電圧Ｖcom が
印加されている。
【００６４】本実施形態においては、第１実施形態の作
用および効果に加えて、以下の作用および効果を得るこ
とができる。 〔１〕画素３２において、ゲート配線Ｇn を正電圧にし
てＴＦＴ３３のゲート電極３６に正電圧を印加すると、
ＴＦＴ３３がオン状態になる。すると、ドレイン配線Ｄ
n に印加されたデータ信号で、有機ＥＬ素子１７の静電
容量が充電され、画素３２にデータ信号が書き込まれ
る。そのデータ信号によって有機ＥＬ素子１７の駆動が
行われる。
【００６５】反対に、ゲート配線Ｇn を負電圧にしてＴ
ＦＴ３３のゲート電極３６に負電圧を印加すると、ＴＦ
Ｔ３３がオフ状態になり、その時点でドレイン配線Ｄn
に印加されていたデータ信号は、電荷の状態で有機ＥＬ
素子１７の静電容量によって保持される。このように、
画素３２へ書き込みたいデータ信号を各ドレイン配線Ｄ
1 〜Ｄm に与えて、各ゲート配線Ｇ1 〜Ｇm の電圧を制
御することにより、各画素３２に任意のデータ信号を保
持させておくことができる。そして、次に、ＴＦＴ３３
がオン状態になるまで、引き続き有機ＥＬ素子１７の駆
動が行われる。
【００６６】〔２〕上記〔１〕より、ゲート配線数（走
査線数）が増大して１つの画素３２に割り当てられる駆
動時間が少なくなっても、有機ＥＬ素子１７の駆動が、
陽極１３及び陰極１６間に蓄えられる電荷にて発光が途
切れるなどの影響を受けることはなく、表示パネル４１
に表示される画像のコントラストが低下することもな
い。従って、アクティブマトリックス方式の有機ＥＬ表
示装置３１によれば、第１実施形態の単純マトリックス
方式の有機ＥＬ表示装置１１に比べてより高画質の表示
が可能になる。
【００６７】〔３〕ＴＦＴ３３は、能動層として多結晶
シリコン膜３４を用い、ＬＤＤ構造をとる。そのため、
ＴＦＴ３３のオン・オフ比を大きくすると共に、オフ状
態におけるリーク電流を小さくすることができる。従っ
て、上記〔２〕の作用および効果をより確実に得ること
ができる。
【００６８】〔４〕高濃度のソース領域３８ａと陽極１
３とがソース電極４３を介して接続されているのは、高
濃度のソース領域３８ａと陽極１３との良好なオーミッ
クコンタクトをとるためである。すなわち、ソース電極
４３を省くと、多結晶シリコン膜３４からなる高濃度の
ソース領域３８ａと、ＩＴＯからなる陽極１３とが直接
接続される。その結果、高濃度のソース領域３８ａと陽
極１３とのヘテロ接合によってバンドギャップ差による
エネルギーギャップが生じ、良好なオーミックコンタク
トを得られなくなる。高濃度のソース領域３８ａと陽極
１３とのオーミックコンタクトがとれていないと、ドレ
イン配線Ｄ1 〜Ｄm に印加されたデータ信号が画素３２
へ正確に書き込まれなくなり、有機ＥＬ表示装置３１の
画質が低下することになる。そこで、アルミニウム合金
膜からなるソース電極４３を設けることで、高濃度のソ
ース領域３８ａと陽極１３とを直接接続した場合に比べ
て、良好なオーミックコンタクトを得られるようにする
わけである。
【００６９】ところで、ＴＦＴ３３において、各ドレイ
ン領域３７ａ，３７ｂがソース領域と呼ばれ、ドレイン
電極４１がドレイン電極と呼ばれることがある。この場
合、ドレイン配線Ｄ1 〜Ｄm はソース配線と呼ばれ、ド
レインドライバ５６はソースドライバと呼ばれる。
【００７０】尚、上記各実施形態は以下のように変更し
てもよく、その場合でも同様の作用および効果を得るこ
とができる。 （１）上記各形態では、複数の陽極１３と複数の陰極１
５を備えた有機ＥＬ表示装置に具体化したが、複数の陽
極と１つの陰極を備えた有機ＥＬ表示装置または１つの
陽極と複数の陰極を備えた有機ＥＬ表示装置に具体化し
てもよい。この場合、１つの陰極は、帯状であってもよ
いし、すべての陽極に対応する面積を持つ平面形状とし
てもよい。同様に、１つの陽極は、帯状であってもよい
し、すべての陰極に対応する面積を持つ平面形状として
もよい。また、複数の陽極と１つの陰極を設ける場合に
は、陽極が第１の電極となり、陰極が第２の電極とな
る。逆に、１つの陽極と複数の陰極を設ける場合には、
陽極が第２の電極となり、陰極が第１の電極となる。ま
た、複数の陽極と複数の陰極とを備えた有機ＥＬ表示装
置では、陽極及び陰極のいずれを第１または第２の電極
としてもよい。
【００７１】（２）上記各実施形態において、レーザ光
を走査することによって発光素子層に照射するようにし
てもよい。 （３）高エネルギービームとして、レーザ光以外に、電
子ビームを用いてもよい。
【００７２】（４）有機ＥＬ素子１７の各部材（各層５
０〜５３、陽極１３、陰極１６）の材質には、上記した
もの以外に種々のものが提案されている。しかし、本発
明は有機ＥＬ素子の各部材の材質に関係なく適用するこ
とができる。
【００７３】（５）有機ＥＬ素子１７の構造には、図５
に示したもの以外に、第１ホール輸送層５０または第２
ホール輸送層５１のいずれか一方または両方を省いた構
造、電子輸送層５３を省いた構造などがある。しかし、
本発明はどのような素子構造の有機ＥＬ素子に対しても
適用することができる。
【００７４】（６）ＬＤＤ構造のＴＦＴ３３を、ＳＤ
(Single Drain) 構造またはダブルゲート構造のＴＦＴ
に置き換える。 （７）プレーナ型のＴＦＴ３３を、逆プレーナ型、スタ
ガ型、逆スタガ型などの他の構造のＴＦＴに置き換え
る。
【００７５】（８）能動層として多結晶シリコン膜を用
いるＴＦＴ３３を、能動層して非晶質シリコン膜を用い
るＴＦＴに置き換える。 （９）ＴＦＴを画素駆動素子として用いたトランジスタ
型のアクティブマトリックス方式の有機ＥＬ表示装置だ
けでなく、バルクトランジスタを画素駆動素子として用
いたトランジスタ型や、ダイオード型のアクティブマト
リックス方式の有機ＥＬ表示装置に適用する。ダイオー
ド型の画素駆動素子には、ＭＩＭ (Metal Insulator Me
tal)、ＺｎＯ（酸化亜鉛）バリスタ、ＭＳＩ (Metal Se
mi Insulator) 、ＢＴＢ (Back To Back diode) 、ＲＤ
(Ring Diode) などがある。
【００７６】（１０）有機ＥＬ素子を用いた表示装置だ
けでなく、無機ＥＬ素子を用いた表示装置に適用する。 （１１）上記各実施形態では、複数の発光素子層を各陽
極１３と平行になるように区画したが、これに限定され
るものではなく、複数の発光素子層を各陽極１３と直交
するように区画したり、各陽極１３及び各陰極１６に挟
まれる部分のみが残るように発光素子層を碁盤目状に区
画したりしてもよい。発光素子層を碁盤目状に区画する
場合には、より確実にクロストークの発生をなくして鮮
明度が高く解像度の高い有機ＥＬ素子を容易に製造する
ことができる。
【００７７】以上、各実施形態について説明したが、各
実施形態から把握できる請求項以外の技術的思想につい
て、以下にそれらの効果と共に記載する。 （イ）請求項１３において、前記発光素子層はＭＴＤＡ
ＴＡからなる第１ホール輸送層と、ＴＰＤからなる第２
ホール輸送層と、キナクリドン誘導体を含むＢｅｂｑ２
からなる発光層と、Ｂｅｂｑ２からなる電子輸送層とを
備え、第２の電極はマグネシウム・インジウム合金から
なる有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた表示装
置。
【００７８】このようにすれば、発光効率が高く視感度
の高い緑色発光の有機ＥＬ素子を得ることが可能にな
り、表示装置の輝度をさらに向上させることができる。 （ロ）請求項１４において、前記ホール輸送層は第１ホ
ール輸送層と第２ホール輸送層との２層構造からなる有
機エレクトロルミネッセンス素子を用いた表示装置。
【００７９】このようにすれば、発光効率の極めて高い
有機エレクトロルミネッセンス素子を得ることが可能に
なり、表示装置の輝度をさらに向上させることができ
る。
【００８０】
【発明の効果】以上詳述したように請求項１〜１０のい
ずれか一項に記載の発明によれば、クロストークの発生
がないため鮮明度が高く、しかも解像度が高いエレクト
ロルミネッセンス素子を用いた表示装置を容易に製造す
ることができる。
【００８１】請求項５または６に記載の発明によれば、
区画分離された複数の発光素子層を有するエレクトロル
ミネッセンス素子を用いた表示装置を製造することがで
きる。
【００８２】請求項７又は８に記載の発明によれば、複
数の領域に区画された発光素子層を有するエレクトロル
ミネッセンス素子を用いた表示装置を製造することがで
きる。
【００８３】請求項９に記載の発明によれば、有機エレ
クトロルミネッセンス素子の優れた特徴を備えたエレク
トロルミネッセンス素子を用いた表示装置を製造するこ
とができる。
【００８４】請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の
発明によれば、コントラストが良好であり解像度が高
く、精細な画像を得ることができる表示装置を提供する
ことができる。
【００８５】請求項１１に記載の発明によれば、アクテ
ィブマトリックス方式の表示装置を得ることができる。
請求項１２に記載の発明によれば、トランジスタ型の優
れた特徴を備えたアクティブマトリックス方式の表示装
置を得ることができる。
【００８６】請求項１３に記載の発明によれば、有機エ
レクトロルミネッセンス素子の優れた特徴を備えた表示
装置を得ることができる。請求項１４に記載の発明によ
れば、発光効率の高い有機エレクトロルミネッセンス素
子を得ることが可能になり、表示装置の輝度を向上させ
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の有機ＥＬ表示装置を示す一部破
断斜視図
【図２】第１実施形態の製造工程を説明するための平面
図
【図３】第１実施形態の製造工程を説明するための概略
断面図
【図４】第２実施形態の有機ＥＬ表示装置を示す断面図
【図５】第３実施形態の有機ＥＬ表示装置を示す一部断
面図
【図６】第３実施形態を示すブロック図
【図７】第３実施形態の画素の等価回路図
【図８】従来の有機ＥＬ表示装置を示す一部破断斜視図
【図９】図８の有機ＥＬ表示装置のＡ−Ａ線断面図
【図１０】従来の有機ＥＬ表示装置の電極のみを示す平
面図
【符号の説明】
１２…透明絶縁基板 １３…第１の電極としての陽極 １４…発光素子層 １４ａ…高抵抗部 １５…パッシベーション層 １６…第２の電極としての陰極

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 発光素子層に高エネルギービームを照射
    することによって、発光素子層を複数の領域に区画する
    ようにしたエレクトロルミネッセンス素子を用いた表示
    装置の製造方法。
  2. 【請求項２】 平行に配置された複数の第１の電極と、
    第１の電極と対向するように配置された第２の電極と、
    第１の電極と第２の電極との間に挟まれた発光素子層と
    を備え、発光素子層に高エネルギービームを照射するこ
    とによって、発光素子層を前記第１の電極と少なくとも
    平行または交差するように複数の領域に区画するように
    したエレクトロルミネッセンス素子を用いた表示装置の
    製造方法。
  3. 【請求項３】 平行に配置された複数の第１の電極と、
    平行に配置された複数の第２の電極と、第２の電極は第
    １の電極と対向するように配置されることと、第１の電
    極と第２の電極との間に挟まれた発光素子層とを備え、
    発光素子層に高エネルギービームを照射することによっ
    て、発光素子層を前記第１の電極と少なくとも平行また
    は交差するように複数の領域に区画するようにしたエレ
    クトロルミネッセンス素子を用いた表示装置の製造方
    法。
  4. 【請求項４】 平行に配置された複数の第１の電極と、
    平行に配置された複数の第２の電極と、第２の電極は第
    １の電極と対向するように配置されることと、第１の電
    極と第２の電極との間に挟まれた発光素子層とを備え、
    発光素子層は前記第１の電極と少なくとも平行または交
    差するように複数の領域に区画されていることとを有す
    るエレクトロルミネッセンス素子を用いた表示装置の製
    造方法であって、 第１の電極を形成する第１電極形成工程と、 前記第１の電極上に発光素子層を形成する発光素子層形
    成工程と、 前記発光素子層に高エネルギービームを照射することに
    よって、発光素子層を前記第１の電極と少なくとも平行
    または交差するように複数の領域に区画する区画工程
    と、 前記区画された発光素子層上において、前記第１の電極
    と交差するように前記第２の電極を形成する第２電極形
    成工程とを含むエレクトロルミネッセンス素子を用いた
    表示装置の製造方法。
  5. 【請求項５】 請求項２または３に記載の表示装置の製
    造方法において、前記発光素子層に高エネルギービーム
    を照射することによって発光素子層の一部を除去するこ
    とにより複数の領域を形成し、互いに隣接する領域間に
    パッシベーション層を形成するものであるエレクトロル
    ミネッセンス素子を用いた表示装置の製造方法。
  6. 【請求項６】 請求項４に記載の表示装置の製造方法に
    おいて、前記区画工程は、前記発光素子層に高エネルギ
    ービームを照射することによって発光素子層の一部を除
    去することにより複数の領域を形成し、互いに隣接する
    領域間にパッシベーション層を形成するものであるエレ
    クトロルミネッセンス素子を用いた表示装置の製造方
    法。
  7. 【請求項７】 請求項２または３に記載の表示装置の製
    造方法において、前記発光素子層に高エネルギービーム
    を照射することによって発光素子層の一部を改質させる
    ことにより高抵抗部を形成し、この高抵抗部によって発
    光素子層を複数の領域に区画するものであるエレクトロ
    ルミネッセンス素子を用いた表示装置の製造方法。
  8. 【請求項８】 請求項４に記載の表示装置の製造方法に
    おいて、前記区画工程は、前記発光素子層に高エネルギ
    ービームを照射することによって発光素子層の一部を改
    質させることにより高抵抗部を形成し、この高抵抗部に
    よって発光素子層を複数の領域に区画するものであるエ
    レクトロルミネッセンス素子を用いた表示装置の製造方
    法。
  9. 【請求項９】 請求項２〜８のいずれか一項に記載の表
    示装置の製造方法において、前記発光素子層は有機化合
    物からなるエレクトロルミネッセンス素子を用いた表示
    装置の製造方法。
  10. 【請求項１０】 請求項２〜９のいずれか一項に記載の
    表示装置の製造方法において、前記高エネルギービーム
    はレーザ光であるエレクトロルミネッセンス素子を用い
    た表示装置の製造方法。
  11. 【請求項１１】 平行に配置された複数の第１の電極
    と、 平行に配置された複数の第２の電極と、第２の電極は第
    １の電極と交差するように配置されることと、 前記複数の第１の電極と第２の電極との間に挟まれた発
    光素子層と、発光素子層は前記第１の電極と少なくとも
    平行または交差するように複数の領域に区画されている
    こととにより複数のエレクトロルミネッセンス素子がマ
    トリックス状に配置され、 前記エレクトロルミネッセンス素子を駆動するための画
    素駆動素子を備え、エレクトロルミネッセンス素子と画
    素駆動素子とからなる画素がマトリックス状に配置され
    たアクティブマトリックス方式の表示装置。
  12. 【請求項１２】 請求項１１に記載の表示装置におい
    て、前記画素駆動素子は薄膜トランジスタである表示装
    置。
  13. 【請求項１３】 請求項１１または１２に記載の表示装
    置において、前記発光素子層が有機化合物からなる有機
    エレクトロルミネッセンス素子を用いた表示装置。
  14. 【請求項１４】 請求項１３に記載の表示装置におい
    て、前記発光素子層は発光層と、少なくともホール輸送
    層または電子輸送層とを備える有機エレクトロルミネッ
    センス素子を用いた表示装置。
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