WO2004049286A1

WO2004049286A1 - 有機ｅｌ表示パネル

Info

Publication number: WO2004049286A1
Application number: PCT/JP2003/014959
Authority: WO
Inventors: Yutaka Nanno; Hiroshi Tsutsu
Original assignee: Toshiba Matsushita Display Technology Co., Ltd.
Priority date: 2002-11-25
Filing date: 2003-11-25
Publication date: 2004-06-10
Also published as: US20050212449A1; JPWO2004049286A1; CN100388328C; TW200415945A; CN1714378A; TWI320672B; KR100768972B1; US7256757B2; EP1566787A1; KR20050083979A; EP1566787A4

Abstract

有機ＥＬ表示パネルは、基板と複数の画素電極と共通電極と複数の信号線と複数の電源線と複数の薄膜トランジスタと複数の走査線と複数の有機ＥＬ素子と蓄積容量とを具備しており、各有機ＥＬ素子からそれぞれ光が出射されることによって得られる画像をフルカラー化するために、赤（Ｒ）の発光体、緑（Ｇ）の発光体および青（Ｂ）の発光体が、前記ゲート線方向に沿って各画素電極ごとにこの順番にパターニングされており、前記パターニングの際に、前記赤（Ｒ）の発光体、前記緑（Ｇ）の発光体および前記青（Ｂ）の発光体のうち前記ゲート線方向に隣接する２つの発光体が互いにオーバーラップしたことによって、前記有機ＥＬ素子から各発光体を通って出射した光の色が重ね合わされる発光層重ね領域が、前記ゲート線方向に隣り合う有機ＥＬ素子の間に配置されており、前記薄膜トランジスタと前記蓄積容量との少なくとも一方は、前記発光層重ね領域の中に配置されている。

Description

明細書有機 EL表示パネル技術分野

本発明は、有機 EL表示パネルに関する。背景技術

液晶表示パネルに代わり、高品質な表示が可能な表示パネルとして、有機 EL (エレクトロルミネッセンス) 素子を用いた有機 E L表示パネルが注目されている。

有機 EL表示パネルには、陽極と陰極との単純マトリクス構成となり、陽極と陰極との交点における有機 E L素子が発光するパッシブ方式と、薄膜トランジスタ（TFT ; T i n— F i l m— T r a n s i s t o r) を用いて有機 EL素子に供給する直流電流を制御するァクティブ方式とがある。

以下、従来のアクティブ方式による有機 EL表示パネルについて説明する。この有機 EL表示パネルでは、有機 EL素子を含む単位画素が、画像を表示する表示部においてマトリクス状に複数個配設されている。図 1 0 (a) に、この有機 E L表示パネルにおける単位画素 2 0 0の平面図を示す。また、図 1 0 (b) に、単位画素 2 0 0の等価回路図を示す。

単位画素 2 0 0は、有機 EL素子 1、蓄積容量 2、 EL駆動用 TFT 3、及びスイッチング用 TFT 4を備えている。電源線 5と信号線 7とは、表示部において垂直方向に沿って配設されており、走査線 6は水平方向に沿って配設されている。電源線 5、信号線 7、及び走査線 6は、表示部においてそれぞれ所定の間隔を空けて配設されている。

有機 EL素子 1は、図 1 0 (a) 及び図 1 0 (b) を参照して、 EL 駆動用 TFT 3を介して電源線 5と接続されており、電源線 5から EL 駆動用 TFT 3を介して電源電圧が供給されるようになっている。 EL 駆動用 T FT 3のゲート部には、スイッチング用 TFT 4を介して信号線 7から信号電圧が供給されるようになつている。スイッチング用 T F T 4のゲート部には、走査線 6から制御電圧が供給されるようになつている。

図 1 0 (a) に示した有機 EL素子 1における線 A— A 'に沿った断面図を図 1 1に示す。有機 EL素子 1は、正孔輸送層 1 3、発光層 14、及び電子輸送層 1 5を備えている。有機 EL素子 1は、画素電極 1 2と共通電極 1 6との間に配置されている。表示部の全体に渡って設けられたガラス基板 1 1上に I T〇（ I n d i um T i n Ox i d e :ィンジゥム ·錫酸化物）薄膜によって構成された画素電極 1 2が形成されている。画素電極 1 2上に正孔輸送層 1 3、発光層 14、電子輸送層 1 5、及び金属からなる共通電極 1 6がこの順で形成されている。この構造に直流電流を供給すると画素電極 1 2から正孔が放出され、共通電極 1 6から電子が放出され、発光層 1 4において正孔と電子とが再結合して発光層 14における有機分子を励起することによって光が図 1 1に示す矢印の方向に向かって出射される。

蓄積容量 2は、図 1 0 (a) を参照して、電極 2 aと、電極 2 aに対向して配置された電極 2 bとを備えている。電極 2 aは、電源線 5と接続されており、電極 2 bはスイッチング用 TFT 4のドレイン部と接続されている。電極 2 aと電極 2 bの間に電荷が蓄積されることで、有機 EL素子 1から光を出射するために要する電流量が設定される。

有機 EL表示パネルにおいて、蓄積容量 2、 EL駆動用 TFT 3、及びスィツチング用 TFT 4が占める領域からは光が出射されないため、図 1 0 (a) に示すように単位画素 2 0 0中で蓄積容量 2、 EL駆動用 TFT 3、及びスイッチング用 TFT4の占める面積が大きいと、光が出射される有機 EL素子 1の占める面積の割合が下がって開口率（表示部の面積に対して、有機 EL素子 1の面積が占める割合をいう。）が低下していた。開口率が低下すると、同一輝度を維持するために単位画素 2 0 0あたりの輝度を高くすることが必要となり、これが有機 EL素子 1 の寿命、ひいては有機 E L表示パネルの寿命を低下させる一因となっていた。

これに対して、特開 2 0 0 0— 3 9 747 5号公報（第 6頁、第 2図） (特許文献 1) に、薄膜トランジスタと蓄積容量とを表示部の光出射面側で重ねて配置することで開口率を向上させ、寿命が延長した有機 EL 表示パネルが開示されている。

しかし、特許文献 1に記載の技術によれば、薄膜トランジスタの占める面積は、開口率を下げる要因とはならないが、より面積の大きな蓄積容量によって、依然として開口率は低く抑えられており、有機 EL表示パネルの寿命の改善効果は不十分であった。

本発明は、係る問題を解決するためになされたものであり、その目的は、寿命がさらに向上した有機 EL表示パネルを提供することにある。

【特許文献 1】

特開 2 0 0 0— 3 9 747 5号公報（第 6頁、第 2図）発明の開示

本発明に係る有機 EL表示パネルは、基板と、前記基板上にマトリクス状に配置された複数の画素電極と、各画素電極と対向し、前記基板の全面を覆うように配置された共通電極と、各画素電極へ信号電圧を印加するためにそれぞれが所定の間隔を空けて垂直方向に沿って配置された複数の信号線と、各画素電極へ電源電圧を供給するためにそれぞれが所定の間隔を空けて垂直方向に沿って配置された複数の電源線と、各画素電極への前記電源電圧の印加をそれぞれオンオフするための複数の薄膜トランジスタと、各薄膜トランジスタに前記オンオフ用の制御電圧をそれぞれ印加するためにそれぞれが所定の間隔を空けてゲート線方向に沿つて配置された複数の走査線と、各画素電極と前記共通電極との間にそれぞれ配置され、各画素電極と前記共通電極との間に前記信号電圧が印加されることによって光を出射する複数の有機 E L素子と、各有機 E L 素子が前記光を出射するために要する電流量をそれぞれ設定する蓄積容量とを具備しており、各有機 E L素子からそれぞれ光が出射されることによって得られる画像をフルカラー化するために、赤（R ) の発光体、緑（G) の発光体および青（B ) の発光体が、前記ゲート線方向に沿つて各画素電極ごとにこの順番にパターニングされており、前記パ夕一二ングの際に、前記赤（R ) の発光体、前記緑（G ) の発光体および前記青（B ) の発光体のうち前記ゲート線方向に隣接する 2つの発光体が互いにォ一バーラップしたことによって、前記有機 E L素子から各発光体を通って出射した光の色が重ね合わされる発光層重ね領域が、前記ゲ一ト線方向に隣り合う有機 E L素子の間に配置されており、前記薄膜トランジス夕と前記蓄積容量との少なくとも一方は、前記発光層重ね領域の中に配置されていることを特徴とする。

本発明に係る他の有機 E L表示パネルは、基板と、前記基板上にマトリクス状に配置された複数の画素電極と、各画素電極と対向し、前記基板の全面を覆うように配置された共通電極と、各画素電極へ信号電圧を印加するためにそれぞれが所定の間隔を空けて垂直方向に沿って配置された複数の信号線と、各画素電極へ電源電圧を供給するためにそれぞれが所定の間隔を空けて垂直方向に沿って配置された複数の電源線と、各画素電極への前記電源電圧の印加をそれぞれオンオフするための複数の薄膜トランジスタと、各薄膜トランジスタに前記オンオフ用の制御電圧をそれぞれ印加するためにそれぞれが所定の間隔を空けてゲート線方向に沿って配置された複数の走査線と、各画素電極と前記共通電極との間にそれぞれ配置され、各画素電極と前記共通電極との間に前記信号電圧が印加されることによって光を出射する複数の有機 E L素子と、各有機 E L素子が前記光を出射するために要する電流量をそれぞれ設定する蓄積容量とを具備しており、前記各有機 E L素子は、前記信号線と前記電源線と前記走査線との少なくとも 1つとオーバーラップするように配置されており、前記薄膜トランジスタと前記蓄積容量との少なくとも一方は、隣接する画素電極間における非開口領域の長辺方向に沿って配置されていることを特徴とする。

本発明に係るさらに他の有機 E L表示パネルは、基板と、前記基板上にマトリクス状に配置された複数の画素電極と、各画素電極と対向し、前記基板の全面を覆うように配置された共通電極と、各画素電極へ信号電圧を印加するためにそれぞれが所定の間隔を空けて垂直方向に沿って配置された複数の信号線と、各画素電極へ電源電圧を供給するためにそれぞれが所定の間隔を空けて垂直方向に沿って配置された複数の電源線と、各画素電極への前記電源電圧の印加をそれぞれオンオフするための複数の薄膜トランジスタと、各薄膜トランジスタに前記オンオフ用の制御電圧をそれぞれ印加するためにそれぞれが所定の間隔を空けてゲ一ト線方向に沿って配置された複数の走査線と、各画素電極と前記共通電極との間にそれぞれ配置され、各画素電極と前記共通電極との間に前記信号電圧が印加されることによって光を出射する複数の有機 E L素子と、各有機 E L素子が前記光を出射するために要する電流量をそれぞれ設定する蓄積容量とを具備しており、各有機 EL素子からそれぞれ光が出射されることによって得られる画像をフルカラ一化するために、赤（R) の発光体、緑（G) の発光体および青（B) の発光体が、前記ゲート線方向に沿って各画素電極ごとにこの順番にパターニングされており、前記パターニングの際に、前記赤（R) の発光体、前記緑（G) の発光体および前記青（B) の発光体のうち前記ゲート線方向に隣接する 2つの発光体が互いにオーバーラップしたことによって、前記有機 EL素子から各発光体を通って出射した光の色が重ね合わされる発光層重ね領域が、前記ゲート線方向に隣り合う有機 EL素子の間に前記垂直方向に延びる長方形状で配置されており、前記薄膜トランジスタと前記蓄積容量との少なくとも一方は、前記発光層重ね領域の中に配置されており、前記各有機 EL素子は、前記信号線と前記電源線と前記走査線との少なくとも 1つとオーバ一ラップするように配置されていることを特徴とする。図面の簡単な説明

図 1 (a) は本実施の形態における有機 EL表示パネルの単位画素の構成を示す平面図であり、図 1 (b) は単位画素の等価回路図である。図 2は、本実施の形態における単位画素に形成された有機 EL素子の構成を示す断面図である。

図 3は、図 1 (a) における単位画素に形成された蓄積容量部の構成を示す断面図である。

図 4 (a) 〜図 4 ( f ) は本実施の形態における有機 EL表示パネルの製造工程を示す断面図であり、図 4 (a) はガラス基板上に画素電極を形成する工程を示す断面図であり、図 4 (b) はガラス基板上に画素電極を覆って正孔輸送層を形成する工程を示す断面図であり、図 4 (c) は正孔輸送層上に Rの発光体（発光層と電子輸送層）を形成する工程を示す断面図であり、図 4 (d) は正孔輸送層上に Gの発光体を形成する工程を示す断面図であり、図 4 (e) は正孔輸送層上に Bの発光体を形成する工程を示す断面図であり、図 4 ( f ) は各発光体上に共通電極のパターンを形成する工程を示す断面図である。

図 5 (a) 〜図 5 (g) は本実施の形態における有機 EL表示パネルの単位画素に設けられた蓄積容量部の形成プロセスを示す断面図であり、図 5 (a) はガラス基板上に電極を形成する工程を示す断面図であり、図 5 (b)は電極をドーピングして p型化する工程を示す断面図であり、図 5 (c) はガラス基板上に電極を覆ってゲート絶縁層を形成する工程を示す断面図であり、図 5 (d) はゲート絶縁層上に電極を形成するェ程を示す断面図であり、図 5 (e) はゲート絶縁層上に電極を覆って層間絶縁層を形成する工程を示す断面図であり、図 5 ( f ) は層間絶縁層の一部を貫通して EL駆動用 T FTのソース部に到達するコンタクト部を形成する工程を示す断面図であり、図 5 (g) は層間絶縁層とコン夕クト部を覆って電極と電源線を形成する工程を示す断面図である。

図 6は、本実施の形態における有機 E L表示パネルの表示部において R、 G、 Bそれぞれの発光体（発光層と電子輸送層）が蒸着される領域を示した模式図である。

図 7は、本実施の形態における有機 EL表示パネルの単位画素の別の構成を示す平面図である。

図 8は、図 7における単位画素に設けられた蓄積容量の構成を示す断面図である。

図 9は、本実施の形態における有機 EL表示パネルの単位画素のさらに別の構成を示す平面図である。

図 1 0 (a) は、従来例の有機 E L表示パネルの単位画素の構成を示す平面図であり、図 1 0 (b) は単位画素の等価回路図である。図 1 1は、従来の有機 E L素子の構成を示す断面図である。発明を実施するための最良の形態

本実施の形態に係る有機 E L表示パネルにおいては、薄膜トランジス夕と蓄積容量との少なくとも一方が、赤（R ) の発光体、緑（G ) の発光体および青（B ) の発光体のうちゲート線方向に隣接する 2つの発光体が互いにオーバ一ラップしたことによって、有機 E L素子から各発光体を通って出射した光の色が重ね合わされる発光層重ね領域の中に配置されている。このため、薄膜トランジスタと蓄積容量との少なくとも一方によって発光面積が減少することがない。従って、従来技術よりも発光面積を増やすことができるので、単位面積当たりの発光量を落としても同一の輝度を得ることができる。よって、各画素への給電量を抑制することができるので、有機 E L素子の寿命がさらに向上した有機 E L表示パネルを提供することができる。

この実施の形態では、前記薄膜トランジスタと前記蓄積容量との少なくとも一方は、前記垂直方向に沿って配置されていることが好ましい。前記赤（R ) の発光体、前記緑（G ) の発光体および前記青（B ) の発光体のそれぞれは、前記垂直方向に沿ったストライプ形状をしていることが好ましい。

前記有機 E L素子は、前記垂直方向に延びる長方形状をしており、前記発光層重ね領域は、互いに隣接する各有機 E L素子の間の略中央を中心として、各有機 E L素子の長辺方向に沿って配置されることが好ましい。

隣り合う発光体の間の距離を Pとし、前記発光体の前記垂直方向に沿つた長さを Lとし、前記薄膜トランジスタと前記蓄積容量との少なくとも一方が占める面積を Sとしたときに、 Sく P X L、なる関係を満足することが好ましい。

前記隣り合う発光体の間の距離 Pは、前記隣り合う発光体の間に形成されたリブの幅に相当することが好ましい。

前記蓄積容量が、前記薄膜トランジスタのソース部と一体的に形成されたポリシリコンからなる第 1の電極と、前記信号線から前記薄膜トランジス夕のゲート部に至るゲート配線と、前記電源線と前記薄膜トランジス夕のソース部において電気的に接続された第 2の電極とを含んでおり、前記第 1の電極が前記ゲート配線と対向し、前記ゲート配線が前記第 2の電極と対向しており、前記第 1の電極と前記ゲ一卜配線との間、及び前記ゲート配線と前記第 2の電極との間に電荷が蓄積されるように構成されていることが好ましい。

前記赤（R) の発光体、前記緑（G) の発光体および前記青（B) の発光体のそれぞれは、マスク蒸着によって形成されていることが好ましい。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

本実施の形態における有機 EL表示パネルについて説明する。この有機 EL表示パネルでは、有機 EL素子 1を含む単位画素 1 0 0が、画像を表示する表示部においてマトリクス状に複数個配設されている。

図 1 (a) に、単位画素 1 0 0の平面図を示す。また、図 1 (b) に、単位画素 1 00の等価回路図を示す。単位画素 1 0 0は、有機 EL素子 1、蓄積容量 2、 EL駆動用 TFT 3、リブ 3 1及びスイッチング用 T FT 4を備えている。電源線 5と信号線 7とは、有機 EL表示パネルの表示部において垂直方向に沿って配設されており、走査線 6は、水平方向に沿って配設されている。電源線 5、信号線 7、及び走査線 6は、表示部においてそれぞれ所定の間隔を空けて配設されている。リブ 3 1は、それぞれが所定の間隔を空けて各有機 EL素子 1の長辺に沿って形成されている。本実施の形態における有機 EL表示パネルは、薄膜トランジスタを用いて有機 EL素子に供給する直流電流を制御するアクティブ方式により駆動される。本実施の形態における有機 EL表示パネルでは、発光層重ね領域（非開口領域） 9に、蓄積容量 2、 EL駆動用 TFT 3、及びスイッチング用 TFT4が配置されている。ここで、発光層重ね領域 9は、後述するように、 R、 G、 Bそれぞれの発光体が互いに重なることが想定されるために、有機 EL素子 1から光を出射する際に混色を生じる領域であって、有機 EL表示パネルの表示部において、画像を表示できない領域である。上述したような構成の単位画素 1 0 0が、画像を表示する表示部においてマトリクス状に複数個配設されている。有機 EL素子 1は、図 1 (a) 及び図 1 (b) を参照して、 pチャンネル型の EL駆動用 T FT 3を介して電源線 5と接続されている。 EL 駆動用 T F T 3のゲート部は、スイッチング用 T F T 4を介して信号線 7と接続されている。スイッチング用 TFT 4のゲート部は、走査線 6 と接続されている。スイッチング用 TFT4によって、信号線 7から供給された信号電圧は走査線 6から供給される制御電圧に応じてオン ·ォフ操作される。スィツチング用 T FT 4がオンの場合は EL駆動用 TF T 3のゲート部に信号電圧が供給され、その信号電圧が閾値を超えると EL駆動用TFT 3がオンとなって電源線 5から EL駆動用 TFT 3を介して有機 EL素子 1に直流電流が供給され、光が出射する。スィッチング用 T F T 4がォフの場合は E L駆動用 T F T 3のゲート部に信号電圧が供給されず、 E L駆動用 T F T 3がオフとなつて電源線 5から E L 駆動用 TFT 3を介して有機 EL素子 1に直流電流が供給されず、光が出射しない。信号線 7からの信号電圧は、画像情報の変化に伴って変化するため、画像情報に応じて有機 EL素子 1から出射される光の状態が変化し、表示部において画像情報に応じた画像が表示される。図 1 (a) に示した有機 EL素子 1における線 A— A 'に沿った断面図を図 2に示す。有機 EL素子 1は、正孔輸送層 1 3、発光層 1 4、及び電子輸送層 1 5を備えている。有機 EL素子 1は、画素電極 1 2と共通電極 1 6との間に配置されている。表示部の全体に渡って設けられたガラス基板 1 1上に I TO薄膜からなる画素電極 1 2が形成されている。画素電極 1 2上に正孔輸送層 1 3、発光層 1 4、電子輸送層 1 5、及び金属からなる共通電極 1 6がこの順で形成されている。この構造に直流電流を供給すると画素電極 1 2から正孔が放出され、共通電極 1 6から電子が放出され、発光層 14において正孔と電子とが再結合して発光層 1 4における有機分子を励起することによって光が図 2に示す矢印の方向に向かって出射される。

図 1 (a)における線 B— B'に沿った断面図を図 3に示す。図 1 (a)、図 1 (b)、及び図 3を参照して、蓄積容量 2は、電極 2 a、電極 2 b、及び電極 2 cを備えている。電極 2 aは、ガラス基板 1 1上に形成されており、電極 2 aに続いて EL駆動用 T FT 3のソース部 3 aが形成されている。電極 2 aは、ポリシリコンによって構成されており、 P (リン）イオンをドーピングして n型化されている。電極 2 aとソース部 3 aとは一体的に形成されている。電極 2 aとソース部 3 aとを覆って S i〇₂によって構成されたゲート絶縁層 34が形成されている。ゲ一ト絶縁層 34上に電極 2 bが電極 2 aと対向して形成されている。ゲ一ト絶縁層 34上に、電極 2 bを覆って S i〇₂からなる層間絶縁層 3 5が形成されている。層間絶縁層 3 5上に電極 2 cが、電極 2 bと対向して形成されている。電極 2 cに続いて電源線 5が形成されている。電極 2 cと電源線 5とは、コンタクト部 8において EL駆動用 TFT 3のソース部 3 aと電気的に接続されている。図 1 (a) を参照して、電極 2 b は、信号線 7からスイッチング用 T F T 4のソース部及びドレイン部を経て E L駆動用 T F T 3のゲート部に至るゲート配線を兼ねる。 E L駆動用 TFT 3はマルチゲート構造を有する。電極 2 aと電極 2 b、電極 2 bと電極 2 cのそれぞれの間に電荷が蓄積されることで、有機 EL素子 1から光を出射するために要する電流量が設定される。

本実施の形態における有機 EL表示パネルは、フルカラ一表示とするため、表示部において、赤（R)、緑（G)、青（B) の 3原色発光をするように各単位画素が配置されている。カラー化方式としては、各単位画素において R、 G、 Bにそれぞれ色付けされた有機 EL素子を独立に形成する 3色独立画素方式を採用している。

以下、本実施の形態における有機 EL表示パネルの製造プロセスについて、図 4 (a) 〜図 4 ( f ) を参照しながら説明する。図 4 (a) 〜図 4 ( f ) に示した製造プロセスでは、図 1に示した構成を有する各単位画素 1 00が、有機 EL表示パネルの表示部において水平方向に沿つて隣接した状態で形成される過程を模式的に示している。図 4 (a) 〜図 4 ( f ) に示す互いに隣接した 3つの単位画素 1 00上には、それぞれ R、 G、 Bに色付けされた図 2に示した有機 EL素子 1が形成される。まず、図 4 (a) に示すように、ガラス基板 1 1上に蒸着又はスパッ夕リングにより I TO薄膜を形成し、形成した I TO薄膜をエッチングして単位画素毎に分離して画素電極 1 2を形成する。次に、図 4 (b) に示すように、正孔輸送層 1 3をガラス基板 1 1の全面に各画素電極 1 2を覆うように蒸着する。図 4 (a) と図 4 (b) とに示す工程と並行して、図 5 (a) 〜図 5 (g) を参照して後述するプロセスにより、図 1に示した発光層重ね領域 9に、図 3に示した蓄積容量 2を形成する。次いで、図 4 (c) 〜図 4 (e) (ここで、右側に示した正方形形状の図形はメタルマスク 1 7を平面状態で見た図である。）に示すように、ストライプ状に開口した開口部を備えたメタルマスク 1 7をガラス基板 1 1の正孔輸送層 1 3側に設置し、メタルマスク 1 7を水平方向に沿って一定のピッチ Pで順次スライドさせて真空蒸着することで、正孔輸送層 1 3を間に挟んで各画素電極 1 2とそれぞれ対向するように R、 G、 B にそれぞれ色付けされた発光体（図 2に示した発光層 1 4と電子輸送層 1 5 ) のパターンをそれぞれ形成する。

具体的には、図 4 ( c ) に示すように、メタルマスク 1 7に形成されたストライプ状の開口が図 4 ( c ) に示す左側に配置された画素電極 1 2に沿うようにメタルマスク 1 7の位置を合わせる。そして、 Rに色付けされた発光体（発光層 1 4および電子輸送層 1 5 ) を正孔輸送層 1 3 の上に、左側に配置された画素電極 1 2と対向するように、メタルマスク 1 7に形成されたストライプ状の開口に沿って形成する。

次に図 4 ( d ) に示すように、メタルマスク 1 7に形成されたストライブ状の開口が図 4 ( d ) に示す 3個の画素電極 1 2のうちの中央に配置された画素電極 1 2に沿うようにメタルマスク 1 7を水平方向に沿つて一定のピッチ Pでスライドさせる。その後、 Gに色付けされた発光体 (発光層 1 4および電子輸送層 1 5 ) を正孔輸送層 1 3の上に、中央に配置された画素電極 1 2と対向するように、メタルマスク 1 7に形成されたストライプ状の開口に沿つて形成する。

そして図 4 ( e ) に示すように、メタルマスク 1 7に形成されたストライプ状の開口が 3個の画素電極 1 2のうちの右側に配置された画素電極 1 2に沿うようにメタルマスク 1 7を水平方向に沿って一定のピッチ Pでさらにスライドさせる。次に、 Bに色付けされた発光体（発光層 1 4および電子輸送層 1 5 ) を正孔輸送層 1 3の上に、右側に配置された画素電極 1 2と対向するように、メタルマスク 1 7に形成されたストラィプ状の開口に沿つて形成する。

続いて、図 4 ( f ) に示すように、蒸着マスク 1 8を用いて蒸着して各画素電極 1 2とそれぞれ対向するように共通電極 1 6のパターンを各電子輸送層 1 5の上に形成する。

その後、ガラス基板 1 1上に形成されたこれら構造の上から図示しない封止板を接着し、さらに図示しない駆動回路を実装することにより有機 EL表示パネルが完成する。

以下、蓄積容量 2の形成プロセスについて図 5 (a) 〜図 5 (g) を参照しながら説明する。図 5 (a) 〜図 5 (g) に示した形成プロセスでは、図 4 (a) と図 4 (b) に示した工程と並行して、図 3に示した蓄積容量 2が形成される過程を示している。

まず、図 5 (a) に示すように、ガラス基板 1 1上の発光層重ね領域 9において、ポリシリコンを用いて電極 2 aをパターニングして形成する。

次に、図 5 (b) に示すように、 P (リン）イオンをドーピングして電極 2 aを n型化する（なお、 B (ボロン）イオンをドーピングして p 型化してもよい）。

次いで、図 5 ( c ) に示すように、 S i 0₂を用い、電極 2 aを覆つてゲート絶縁層 34を形成し、図 5 (d) に示すように、 Mo (モリブデン） / K 1 (アルミニウム) /Mo (モリブデン) を用いてゲート絶縁層 34上に電極 2 bを、電極 2 aと対向するようにパ夕一ニングして形成する。

続いて、図 5 (e) に示すように、 S i〇₂を用い、電極 2 bを覆つて層間絶縁層 3 5をゲート絶縁層 34の上に形成し、図 5 ( f ) に示すように、ゲート絶縁層 34と層間絶縁層 3 5とを貫通して EL駆動用 T FT 3のソース部 3 aに到達するようにコンタクト部 8を形成する。図 3を参照して、ソース部 3 aは、電極 2 aと一体的に形成されており、電極 2 aと電極 2 bとは蓄積容量 2の一部を構成している。その後、図 5 ( g ) に示すように、 M o W (モリブタングステン）を用いて層間絶縁層 3 5上に蓄積容量 2における電極 2 c及び電源線 5を形成し、電極 2 c及び電源線 5と、 E L駆動用 T F T 3のソース部 3 a とをコンタク卜部 8において電気的に接続する。

図 6に、有機 E L表示パネルの表示部において、 R、 G、 Bにそれぞれ色付けされた発光体（図 2及び図 4 ( c ) 〜図 4 ( f ) に示した発光層 1 4と電子輸送層 1 5 ) が蒸着される領域を光の出射側からみた平面の状態で示す。図 4 ( c ) 〜図 4 ( e ) に示したように、メタルマスク 1 7を水平方向に沿ってピッチ Pで順次スライドさせることで、 Rの発光体が領域 2 1 ( 2点鎖線で囲った領域）に、 Gの発光体が領域 2 2 (実線で囲った領域）に蒸着され、 Bの発光体が領域 2 3 (破線で囲った領域）に蒸着される。メタルマスク 1 7を水平方向に沿って順次スライドさせる際、メタルマスク 1 7に位置ずれを生じた場合は、発光層重ね領域 9 (ドットで示した領域）において、 R、 G、 Bそれぞれの発光体が互いにオーバーラップした状態となる。具体的には、図 6における 2個の発光層重ね領域 9のうち左側の発光層重ね領域 9においては Rの発光体と Gの発光体とが互いにオーバーラップしている。右側の発光層重ね領域 9においては Gの発光体と Bの発光体とが互いにオーバーラップしている。

Rの発光体、 Gの発光体、及び Bの発光体が蒸着される各単位画素の水平方向の幅はそれぞれ R x、 G x、及び B xであり、各単位画素の垂直方向の長さは P Xであり、発光層重ね領域 9の水平方向に沿った幅は L、メタルマスク 1 7の位置ずれの最大長さは Aである。発光層重ね領域 9において、各発光体がオーバーラップしている場合、発光層重ね領域 9を通って出射される光は、いわゆる混色を生じる。この混色を避けるため、発光層重ね領域 9は、表示部において、画像を表示できない領域である。

本実施の形態における有機 EL表示パネルにおいては、図 1に示したように、表示部における各単位画素 1 00において、発光層重ね領域 9 に、蓄積容量 2、 EL駆動用 TFT 3、及びスイッチング用 TFT4が配置されている。そして、 EL駆動用 TFT 3及びスイッチング用 TF T4は、発光層重ね領域 9の長辺方向に沿って配置されている。

蓄積容量 2、 EL駆動用 TFT 3、及びスイッチング用 TFT4が占める面積を Sとしたとき、図 6を参照して、発光層重ね領域 9の面積は L XP Xで表わされるから、蓄積容量 2、 EL駆動用 TFT 3、及びスイッチング用 T FT 4が発光層重ね領域 9内に配置されている場合、 S <LXP xとなる。この状態で、各単位画素に直流電流を供給すると、発光層重ね領域 9からは光が出射されず、有機 E L素子 1から光が出射される。

本実施の形態によれば、有機 E L表示パネルの各単位画素において、有機 EL素子 1から光を出射する際に混色を生じる発光層重ね領域 9に、蓄積容量 2、 EL駆動用 TFT 3、及びスイッチング用 TFT 4を配置する。このため、各画素における発光面積を従来技術の構成における発光面積よりも増やすことができる。従って、単位面積当たりの発光量を落としても従来技術の構成と同等の輝度を得ることができるので、各画素へ給電する給電量を抑制することができる。その結果、従来技術の構成よりも有機 EL素子の寿命を伸ばすことができる。

また本実施の形態では、各有機 EL素子に流れる電流密度は、従来技術の構成と同程度でありながら、発光面積が従来技術の構成よりも増えるので、表示する画像の輝度を従来技術の構成における輝度よりも高くすることができる。

有機 E L表示パネルにおいてはフルカラー化のために、所定のマスクをゲート線方向に沿って一定量移動させながら、 Rの発光体、 Gの発光体および Bの発光体をゲート線方向に沿って蒸着する必要があるので、ゲート線方向に沿って互いに隣接する Rの発光体と Gの発光体、 Gの発光体と Bの発光体および Bの発光体と Rの発光体が互いにオーバーラップする発光層重ね領域をマスクの合せマ一ジンとして設計時に設定することが必須である。このように設定される発光層重ね領域においては混色が発生するために光を発光させることができないので、開口率を向上させるための阻害要因になっていた。

本実施の形態では、蓄積容量 2、 E L駆動用 T F T 3、及びスィッチング用 T F T 4等の非開口要素を光を発光させることができない発光層重ね領域に配置するので、有機 E L表示パネル全体として開口率を向上させることができる。

なお本実施の形態では、 R、 Gおよび Bの発光体を蒸着によって形成する例を示したが、本発明はこれに限定されない。インクジェット印刷またはオフセット印刷によって R、 Gおよび Bの発光体を形成してもよい。

本実施の形態における有機 E L表示パネルの単位画素 1 0 0 aは、図 7に示す構成でも良い。ここで、前述した図 1 ( a ) に示した構成要素と共通する構成要素については、同じ参照符号を付してその説明を省略する。また、単位画素 1 0 0 aの等価回路図は、図 1 ( b ) に示したものと同様である。図 7における線 C一 C 'に沿った断面図を図 8に示す。前述した図 3に示した構成に係る蓄積容量 2では、電極 2 aと電極 2 b、電極 2 bと電極 2 cのそれぞれの間に電荷が蓄積されるのに対し、図 7 及び図 8に示した構成に係る蓄積容量 2 Aでは、電極 2 bと電極 2 cとの間にのみ電荷が蓄積されるため、蓄積容量 2 Aは、図 3に示した構成に係る蓄積容量 2よりも蓄積される電荷の量が小さくなる。図 7及び図 8に示した構成に係る蓄積容量 2 Aは、前述した図 5 (a) に示す工程において、ポリシリコンを用いて EL駆動用 TFT 3のソース部 3 aとなる部分のみをパターニングして形成する以外は、同様な方法により形成することができる。

図 9は、本実施の形態における有機 EL表示パネルのさらに他の単位画素 1 0 0 bの構成を示す平面図である。図 1を参照して前述した単位画素 1 0 0の構成要素と同一の構成要素には同一の参照符号を付している。従って、これらの構成要素の詳細な説明は省略する。

前述した単位画素 1 0 0と異なる点は、有機 EL素子 1の替わりに有機 EL素子 1 bを備えている点である。有機 EL素子 l bは、図 9に示すように、その一部が信号線 7とオーバ一ラップするように設けられている。このように有機 EL素子 1 bを信号線 7とオーバーラップするように配置すると、有機 EL素子の面積を広げることができるので、発光面積をさらに増やすことができる。

有機 EL素子 1 bが信号線 7とォ一バーラップする例を示したが、本発明はこれに限定されない。有機 EL素子 l bは、信号線 7と電源線 5 と走査線 6との少なくとも 1つとオーバーラップするように配置されていればよい。

また、本実施の形態における有機 EL表示パネルでは、電源線 5は、表示部において垂直方向に沿って配設されているが、電源線 5を走査線 6と兼用することで、表示部において水平方向に沿って配設されていても良い。

本実施の形態における有機 EL表示パネルは、携帯電話の画像表示部に搭載することにより、有機 EL素子を用いて高精細な画像表示を実現しながら、寿命がさらに向上した携帯電話が得られる。産業上の利用可能性

本発明によれば、寿命がさらに向上した有機 E L表示パネルを提供することができる。

Claims

請求の範囲

1 . 基板と、

前記基板上にマトリクス状に配置された複数の画素電極と、各画素電極と対向し、前記基板の全面を覆うように配置された共通電極と、

各画素電極へ信号電圧を印加するためにそれぞれが所定の間隔を空けて垂直方向に沿って配置された複数の信号線と、

各画素電極へ電源電圧を供給するためにそれぞれが所定の間隔を空けて垂直方向に沿つて配置された複数の電源線と、

各画素電極への前記電源電圧の印加をそれぞれオンオフするための複数の薄膜トランジスタと、

各薄膜トランジスタに前記オンオフ用の制御電圧をそれぞれ印加するためにそれぞれが所定の間隔を空けてゲート線方向に沿って配置された複数の走査線と、

各画素電極と前記共通電極との間にそれぞれ配置され、各画素電極と前記共通電極との間に前記信号電圧が印加されることによって光を出射する複数の有機 E L素子と、

各有機 E L素子が前記光を出射するために要する電流量をそれぞれ設定する蓄積容量とを具備しており、

各有機 E L素子からそれぞれ光が出射されることによって得られる画像をフルカラー化するために、赤（R ) の発光体、緑（G ) の発光体および青（B ) の発光体が、前記ゲート線方向に沿って各画素電極ごとにこの順番にパ夕一ニングされており、

前記パターニングの際に、前記赤（R ) の発光体、前記緑（G ) の発光体および前記青（B ) の発光体のうち前記ゲート線方向に隣接する 2 つの発光体が互いにオーバーラップしたことによって、前記有機 E L素子から各発光体を通って出射した光の色が重ね合わされる発光層重ね領域が、前記ゲ一ト線方向に隣り合う有機 E L素子の間に配置されており、前記薄膜トランジスタと前記蓄積容量との少なくとも一方は、前記発光層重ね領域の中に配置されていることを特徴とする有機 E L表示パネル。

2 . 基板と、

前記基板上にマトリクス状に配置された複数の画素電極と、

各画素電極と対向し、前記基板の全面を覆うように配置された共通電極と、

各画素電極へ電源電圧を供給するためにそれぞれが所定の間隔を空けて垂直方向に沿って配置された複数の電源線と、

前記各有機 E L素子は、前記信号線と前記電源線と前記走査線との少なくとも 1つとオーバーラップするように配置されており、

前記薄膜トランジスタと前記蓄積容量との少なくとも一方は、隣接する画素電極間における非開口領域の長辺方向に沿つて配置されていることを特徴とする有機 E L表示パネル。

3 . 基板と、

前記基板上にマ卜リクス状に配置された複数の画素電極と、各画素電極と対向し、前記基板の全面を覆うように配置された共通電極と、

各画素電極へ信号電圧を印加するためにそれぞれが所定の間隔を空けて垂直方向に沿つて配置された複数の信号線と、

各有機 E L素子からそれぞれ光が出射されることによって得られる画像をフルカラー化するために、赤（R ) の発光体、緑（G ) の発光体および青（B ) の発光体が、前記ゲート線方向に沿って各画素電極ごとにこの順番にパターエングされており、

前記パ夕一ニングの際に、前記赤（R) の発光体、前記緑（G) の発光体および前記青（B) の発光体のうち前記ゲート線方向に隣接する 2 つの発光体が互いにオーバーラップしたことによって、前記有機 E L素子から各発光体を通って出射した光の色が重ね合わされる発光層重ね領域が、前記ゲート線方向に隣り合う有機 EL素子の間に前記垂直方向に延びる長方形状で配置されており、

前記薄膜トランジスタと前記蓄積容量との少なくとも一方は、前記発光層重ね領域の中に配置されており、

前記各有機 EL素子は、前記信号線と前記電源線と前記走査線との少なくとも 1つとオーバーラップするように配置されていることを特徴とする有機 EL表示パネル。

4. 前記薄膜トランジスタと前記蓄積容量との少なくとも一方は、前記垂直方向に沿って配置されている、請求の範囲 1乃至 3のいずれかに記載の有機 E L表示パネル。

5. 前記赤（R) の発光体、前記緑（G) の発光体および前記青（B) の発光体のそれぞれは、前記垂直方向に沿ったストライプ形状をしている、請求の範囲 1および 3のいずれかに記載の有機 EL表示パネル。

6. 前記有機 EL素子は、前記垂直方向に延びる長方形状をしており、前記発光層重ね領域は、互いに隣接する各有機 EL素子の間の略中央を中心として、各有機 EL素子の長辺方向に沿って配置される、請求の範囲 1および 3のいずれかに記載の有機 EL表示パネル。

7 . 隣り合う発光体の間の距離を Pとし、

前記発光体の前記垂直方向に沿った長さを Lとし、

前記薄膜トランジスタと前記蓄積容量との少なくとも一方が占める面積を Sとしたときに、

S < P X L、

なる関係を満足する、請求の範囲 1および 3のいずれかに記載の有機 E L表示パネル。

8 . 前記隣り合う発光体の間の距離 Pは、前記隣り合う発光体の間に形成されたリブの幅に相当する、請求の範囲 7記載の有機 E L表示パネル。

9 . 前記蓄積容量が、前記薄膜トランジスタのソース部と一体的に形成されたポリシリコンからなる第 1の電極と、前記信号線から前記薄膜トランジス夕のゲート部に至るゲ一ト配線と、前記電源線と前記薄膜トランジスタのソース部において電気的に接続された第 2の電極とを含んでおり、前記第 1の電極が前記ゲート配線と対向し、前記ゲート配線が前記第 2の電極と対向しており、前記第 1の電極と前記ゲート配線との間、及び前記ゲート配線と前記第 2の電極との間に電荷が蓄積されるように構成されている、請求の範囲 1乃至 3のいずれかに記載の有機 E L表示パネル。

1 0 . 前記赤（R ) の発光体、前記緑（G) の発光体および前記青（B ) の発光体のそれぞれは、マスク蒸着によって形成されている、請求の範囲 1および 3のいずれかに記載の有機 E L表示パネル。