有機ＥＬ表示装置
【課題】 高精細で視差の少ない有機ＥＬ層積層型のアクティブ駆動方式の有機ＥＬ表示装置を提供する。
【解決手段】 ガラス基板ＳＵＢの主面に薄膜トランジスタＴＦＴを用いたアクティブな画素回路が作り込まれ、この画素回路の上層には層間絶縁膜ＩＬが成膜されている。層間絶縁膜ＩＬの上には三層構造の赤（Ｒ）の有機ＥＬ素子ＲＵ１、ＲＵ２、ＲＵ３、三層構造の緑（Ｇ）の有機ＥＬ素子ＧＵ１、ＧＵ２、ＧＵ３、三層構造の青（Ｂ）の有機ＥＬ素子ＢＵ１、ＢＵ２、ＢＵ３が基板の面に平行な面内で、一つの単位画素（サブピクセル）の領域内に配置され、各色の三層の有機ＥＬ素子を切替えるための積層体切替回路ＳＷを備えた。
【解決手段】 ガラス基板ＳＵＢの主面に薄膜トランジスタＴＦＴを用いたアクティブな画素回路が作り込まれ、この画素回路の上層には層間絶縁膜ＩＬが成膜されている。層間絶縁膜ＩＬの上には三層構造の赤（Ｒ）の有機ＥＬ素子ＲＵ１、ＲＵ２、ＲＵ３、三層構造の緑（Ｇ）の有機ＥＬ素子ＧＵ１、ＧＵ２、ＧＵ３、三層構造の青（Ｂ）の有機ＥＬ素子ＢＵ１、ＢＵ２、ＢＵ３が基板の面に平行な面内で、一つの単位画素（サブピクセル）の領域内に配置され、各色の三層の有機ＥＬ素子を切替えるための積層体切替回路ＳＷを備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ表示装置に係り、特に絶縁基板上に複数の有機ＥＬ素子を積層したアクティブマトリクス方式の有機ＥＬパネルで構成した有機ＥＬ表示装置に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
フラットパネル型の表示装置として液晶表示装置（ＬＣＤ）やプラズマ表示装置（ＰＤＰ）、電界放出型表示装置（ＦＥＤ）、有機ＥＬ表示装置（ＯＬＥＤ）などが実用化ないしは実用化研究段階にある。中でも、有機ＥＬ表示装置は薄型・軽量の自発光型表示装置の典型としてこれからの表示装置として極めて有望な表示装置である。
【０００３】
有機ＥＬ表示装置には、所謂ボトムエミッション型とトップエミッション型とがある。ボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置は、ガラス基板を好適とする絶縁基板上に、第１の電極または一方の電極としての透明電極（ＩＴＯ等）、電界の印加で発光する有機多層膜（有機発光層とも言う）、第２の電極または他方の電極としての反射性の金属電極を順次積層した発光機構で有機ＥＬ素子が構成される。この有機ＥＬ素子をマトリクス状に多数配列し、それらの積層構造を覆って封止缶と称する他の基板を設け、上記発光構造を外部の雰囲気から遮断して有機ＥＬパネルとしている。そして、例えば透明電極を陽極とし、金属電極を陰極として両者の間に電界を印加することで有機多層膜にキャリア（電子と正孔）が注入され、該有機多層膜が発光する。この発光をガラス基板側から外部に出射する構成となっている。
【０００４】
一方、トップエミッション型の有機ＥＬ表示装置は、上記した一方の電極を反射性を有する金属電極とし、他方の電極をＩＴＯ等の透明電極とし、両者の間に電界を印加することで有機多層膜が発光し、この発光を上記他方の電極側から出射する構成を特徴としている。トップエミッション型では、ボトムエミッション型における封止缶に相当する部材としてガラス板を好適とする透明板が使用される。
【０００５】
特許文献１には、パッシブ駆動型の有機ＥＬ素子が搭載された二つの絶縁基板（有機ＥＬパネル）を、それらパネルの有機ＥＬ素子の搭載面が対向する向きに貼り合わせて構成した有機ＥＬ表示装置が開示されている。この有機ＥＬ表示装置では、一方の有機ＥＬパネルに形成した赤（Ｒ）と緑（Ｇ）の二つの単位画素（サブピクセル）と、他方の有機ＥＬパネルに形成した青（Ｂ）の単位画素が空間を介して重なり合うように形成されている。また、特許文献２には、一つの単位画素内において、絶縁基板上に複数の有機ＥＬ素子を積層したパッシブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置が記載されている。
【特許文献１】特開平０９−８２４７２号公報
【特許文献２】特許第３４９６６８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
有機ＥＬ表示装置の寿命は、その発光層の寿命に大きく依存する。多くの材料メーカーが発光層の寿命を延ばす材料の開発努力をし、一つの有機ＥＬ材料から効率よく光を取り出せる研究を行っている。寿命を延ばすために複数の有機ＥＬパネルを単純に重ね、発光効率が低下に応じて順次切替える方法が考えられる。しかし、この方法では、複数の有機ＥＬパネルを構成する基板の厚みにより視差が生じ、表示品質が良好とは言えない。
【０００７】
特許文献１に開示されたものはパッシブ型の有機ＥＬ素子を用いるものであるため、各層内で外部への配線の引き回しが完結している。これに対し、複数の有機ＥＬパネルを積み重ねて多層構造としたものに一般的なアクティブ駆動を適用するためには、半導体層やゲート絶縁膜等で構成されるアクティブ素子を各層毎に形成する必要がある。しかし、そのような多層構造を実現しようとすると、前記した視差が発生したり、２層目以降のアクティブ素子を作り込む際の高温プロセスで１層目の有機ＥＬ素子にダメージをもたらし、有機ＥＬ素子の寿命を短縮させてしまう。
【０００８】
また、特許文献１に記載された有機ＥＬ表示装置のように、基板の周縁部で各層をずらして給電のための端子を露出させる構造では、周縁部に各層毎の端子用の段差を大きくとる必要があるので、狭額縁化の要求を満たすことは困難である。さらに、このような構造では、段差を乗り越えるためのフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）やワイヤボンディング等の接合技術を採用する必要があるので、製造プロセス数の増加や材料費の上でデメリットがある。
【０００９】
本発明の目的は、製造プロセスの複雑化や部材費の高騰を回避でき、高精細で視差の少ない有機ＥＬ層積層型のアクティブ駆動方式の有機ＥＬ表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明は、全てのアクティブ素子を絶縁基板と当該絶縁基板に最も近い有機ＥＬ素子との間に作り込む。これにより、絶縁基板に最も近い有機ＥＬ素子の前記したダメージが抑制され、有機ＥＬ表示装置の長寿命化を実現できる。
【００１１】
また、同じ色を発する有機ＥＬ素子を積層し、それらに流れる電流値を独立して制御するように構成することで、発光させる有機ＥＬ素子の層を切替えたり、複数の有機ＥＬ素子を選択して、それらに流す電流値を分割することで各個の有機ＥＬ素子に流れる電流値を小さくすることで、有機ＥＬ表示装置の長寿命化を実現できる。
【００１２】
さらに、積層した有機ＥＬ素子とアクティブ素子とをコンタクトホールを通して接続する構成とすることで、配線の引き回しに必要とする領域を低減できる。配線の引き回しに必要とする領域をさらに低減するためには、このコンタクトホールを画素内に配置することが望ましい。言い換えれば、絶縁基板側から見て１層目の有機ＥＬ素子の側方に２層目以降の有機ＥＬ素子と接続されたコンタクトホールを設ければよい。
【００１３】
また、有機ＥＬ素子の発光輝度センサを設けて有機ＥＬ素子の一つの層の輝度が定められた一定値以下になったことを検知し、あるいは電流センサを設けて一つの層の電流値が一定値以上に上昇し続けていることを検知して点灯させる有機ＥＬの層を切替える制御を行うことで有機ＥＬ表示装置全体の寿命を延ばすことができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、絶縁基板上にいろ毎に複数の有機ＥＬ素子を積層した構造のアクティブ駆動方式の有機ＥＬ表示装置の長寿命化、高精細化が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態につき、実施例の図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１は、本発明の実施例１を説明する概念図である。また、図２は、図１のＡ−Ａ’線、Ｂ−Ｂ’線、Ｃ−Ｃ’線にそれぞれ沿って切断した断面図である。実施例１は絶縁基板ＳＵＢと反対側から表示光を出射する所謂トップエミッション型の画素表示装置である。この有機ＥＬ表示装置は、ガラス基板ＳＵＢの主面に成膜された層間絶縁膜ＩＬの上に、３層の赤（Ｒ）の有機ＥＬ素子のユニットＲＵ１、ＲＵ２、ＲＵ３、同じく緑（Ｇ）の有機ＥＬ素子のユニットＧＵ１、ＧＵ２、ＧＵ３、同じく青（Ｂ）の有機ＥＬ素子のユニットＢＵ１、ＢＵ２、ＢＵ３が積層されている。すなわち、一色の副画素（カラーサブピクセル）の領域に各色３層の有機ＥＬ素子ユニットが形成されている。これら各カラーサブピクセルの３つで１つのカラー画素（カラーピクセル）を構成する。
【００１７】
図１において、紙面の奥に図２に示した絶縁基板（以下、ガラス基板とも称する）ＳＵＢがある。このガラス基板ＳＵＢの主面（内面）にアクティブ素子として薄膜トランジスタを用いたアクティブな画素回路が作り込まれている。この画素回路の上層には層間絶縁膜ＩＬが成膜されている。
【００１８】
層間絶縁膜ＩＬの上に、三層構造の赤（Ｒ）の有機ＥＬ素子ＲＵ１、ＲＵ２、ＲＵ３、三層構造の緑（Ｇ）の有機ＥＬ素子ＧＵ１、ＧＵ２、ＧＵ３、三層構造の青（Ｂ）の有機ＥＬ素子ＢＵ１、ＢＵ２、ＢＵ３が基板の面に平行な面ないに配置されている。すなわち、一つの単位画素（副画素、サブピクセル）の領域内に三層構造の画素が配置されることになる。そして、本実施例では、各色の三層の有機ＥＬ素子を切替えるための積層体切替回路ＳＷを備えている。
【００１９】
図１と図２にはフルカラーの１カラー画素を構成する３つの副画素を示してある。各副画素の間にはバンクと称する堤を有する。このバンクＢＮＫは各有機ＥＬ素子の有機膜の形成プロセスで、特にその発光層の形成プロセスで領域制限のために利用される。このバンクＢＮＫの領域は表示に利用されない。上記した画素回路を構成する薄膜トランジスタＴＦＴなどはこのバンクＢＮＫで隠される部分に形成されている。
【００２０】
薄膜トランジスタＴＦＴは信号配線ＤＬ、電源配線ＰＬ、走査配線（図示せず）に接続している。薄膜トランジスタＴＦＴは図１では各有機ＥＬ素子に一個、図２では同じく二個ずつ図示したが、詳細は後述する。なお、各有機ＥＬ素子の陽極は陽極コンタクトＡＤＣで薄膜トランジスタＴＦＴに接続している。
【００２１】
図２において、層間絶縁膜ＩＬの上に積層される赤（Ｒ）の有機ＥＬ素子ＲＵ１、ＲＵ２、ＲＵ３、緑（Ｇ）の有機ＥＬ素子ＧＵ１、ＧＵ２、ＧＵ３、青（Ｂ）の有機ＥＬ素子ＢＵ１、ＢＵ２、ＢＵ３は同じ層構造となっている。すなわち、各色のサブピクセルの画素部の層間絶縁膜ＩＬの一部を除去した陰極ＣＤの直上に、有機膜からなる一層目の発光層Ｌ（Ｒ）、Ｌ（Ｇ）、Ｌ（Ｂ）、一層目の陽極ＡＤ、一層目の絶縁膜ＴＬからなる図１に示した有機ＥＬ素子の一層目のユニットＲＵ１、ＧＵ１、ＢＵ１が形成されている。図２では、煩雑さを避けるため、ユニットの符号は省略した。以下、同様。
【００２２】
この一層目の有機ＥＬ素子のユニットＲＵ１、ＧＵ１、ＢＵ１の上に、二層目の陰極ＣＤ、有機膜からなる二層目の発光層Ｌ（Ｒ）、Ｌ（Ｇ）、Ｌ（Ｂ）、二層目の陽極ＡＤ、二層目の絶縁膜ＴＬからなる図１に示した二層目の有機ＥＬ素子のユニットＲＵ２、ＧＵ２、ＢＵ２が形成されている。
【００２３】
そして、さらに、この二層目の有機ＥＬ素子のユニットＲＵ２、ＧＵ２、ＢＵ２の上に、三層目の陰極ＣＤ、有機膜からなる三層目の発光層Ｌ（Ｒ）、Ｌ（Ｇ）、Ｌ（Ｂ）、三層目の陽極ＡＤ、絶縁膜ＴＬからなる三層目の有機ＥＬ素子のユニットＲＵ３、ＧＵ３、ＢＵ３が形成されている。
【００２４】
図１に示した各有機ＥＬ素子のユニットＲＵ２、ＧＵ２、ＢＵ２の陰極ＣＤは次のようにしてそれぞれの薄膜トランジスタＴＦＴに接続されている。すなわち、最も絶縁基板ＳＵＢに近い一層目の陰極ＣＤは図２のＣ−Ｃ’断面に示されたように、薄膜トランジスタ形成層の保護膜（パッシベーション膜）ＰＡＳに開けたコンタクトホールを介して薄膜トランジスタＴＦＴの出力電極に電気的に接続されている。
【００２５】
同様に、二層目の陰極ＣＤは、図２のＢ−Ｂ’断面に示されたように、パッシべーション膜ＰＡＳ、層間絶縁膜ＩＬ、一層目の発光層、絶縁膜ＴＬに開けたコンタクトホールを介して薄膜トランジスタＴＦＴの出力電極に電気的に接続されている。そして、三層目の陰極ＣＤは、図２のＡ−Ａ’断面に示されたように、パッシべーション膜ＰＡＳ、層間絶縁膜ＩＬ、二層目の発光層、絶縁膜ＴＬ、一層目の発光層、一層目の陽極ＡＤ、絶縁膜ＴＬに開けたコンタクトホールを介して薄膜トランジスタＴＦＴの出力電極に電気的に接続されている。
【００２６】
図３は、本発明の有機ＥＬ表示装置の画素の等価回路例の説明図である。図３において、ＰＸはカラー１画素（カラーピクセル）を示す。各カラーピクセルＰＸは図３の左右方向に並んだ３つの副画素（サブピクセル）ＳＰＸ（Ｒ）、ＳＰＸ（Ｇ）、ＳＰＸ（Ｂ）で構成される。赤のサブピクセルＳＰＸ（Ｒ）は図３の紙面に垂直な方向（Ｚ方向）に積層されたユニットＲＵ１、ＲＵ２、ＲＵ３から構成される。同様に、緑のサブピクセルＳＰＸ（Ｇ）はＺ方向に積層されたユニットＧＵ１、ＧＵ２、ＧＵ３から、青のサブピクセルＳＰＸ（Ｂ）はＺ方向に積層されたユニットＢＵ１、ＢＵ２、ＢＵ３から構成される。
【００２７】
各色のユニットは二個の薄膜トランジスタＴＦＴ１、ＴＦＴ２、コンデンサＣ、有機ＥＬ素子ＯＬＥからなる等価回路で表記される。また、図３において、同図の左右方向（Ｘ方向）に延びる３本の配線ＧＬは走査信号線（ゲート線）、上下方向に延びる３本の配線ＤＬは表示信号線（データ線）、同じく上下方向に延びる３本の配線ＰＬは電源線（電流供給線）であり、それぞれ各色のサブピクセルを構成するそれぞれのユニットごとに設けられている。
【００２８】
なお、図１には、図３の第２の薄膜トランジスタＴＦＴ２のみをＴＦＴと表示してある。また、図３は基本的な回路構成であり、本発明の有機ＥＬ表示装置の駆動回路としては、このほかに種々の構成がある。
【００２９】
また、実施例では、ゲート線ＧＬに積層体切替えスイッチである積層体切替回路ＳＷが設けられており、有機ＥＬ素子の３層の積層体の一つを選択して点灯させるように構成してある。データ線ＤＬ、電流供給線ＰＬはそれらの給電点で共通に接続することで積層体の回路構成を簡素化することができる。なお、積層体の切替えはデータ線ＤＬ、電流供給線ＰＬで行うようにしてもよく、あるいはゲート線ＧＬ、データ線ＤＬ、電流供給線ＰＬを組み合わせて切替えるようにすることもできる。
【００３０】
図４は、積層した各色の有機ＥＬ素子の切替え態様の一つを説明する図である。有機ＥＬ素子は駆動時間Ｔの経過とともに発光効率が低下する。発光効率の低下は、輝度センサによる発光強度の検出、あるいは電流値の増大により検出でき、これらの検出信号の何れかをあるいは両者を切替制御信号生成回路に与えて積層体切替回路ＳＷを制御する。
【００３１】
図４では、切替え時期としての輝度をＬｔに設定しておき、例えば一層目の有機ＥＬ素子の発光輝度がＬｔに達した時間ｔ１で二層目に切替える。さらに、二層目の有機ＥＬ素子の発光輝度がＬｔに達した時間ｔ２で三層目に切替える。これにより、発光輝度がＬｔ以上を維持する時間を寿命としたとき、単純に見ても単層構成の場合の３倍の寿命を確保できる。
【００３２】
また、発光輝度を検出することなく、予測される時間ｔ１で二層目に切替え、さらに時間ｔ２で三層目に切替えるようにすることもできる。
【００３３】
図５は、積層体の切替による長寿命化システムの構成例を説明する図である。このシステムは図４に示したゲート線の切替えで層切替えを行うものに対応する。有機ＥＬ表示装置は、有機ＥＬパネルＰＮＬと、その周囲に設置されたゲート線駆動回路ＧＤＲ、データ線駆動回路ＤＤＲを有する。このシステムでは、計時回路（タイマー）ＴＳを備えている。図４で説明した積層体切替回路ＳＷは、計時回路ＴＳが図４の時間ｔ１をカウントした時点で有機ＥＬ素子を一層目から二層目に切替える。また、計時回路ＴＳがｔ２をカウントした時点で有機ＥＬ素子を二層目から三層目に切替える。
【００３４】
図６乃至図９は、図２の有機ＥＬパネルの製造プロセスを説明するための図２のＡ−Ａ’線に対応した断面図である。この製造プロセスは図６乃至図９を通して（a）〜（p）を付した順序で処理される。図６の（a）は、図２に示したガラス基板ＳＵＢに薄膜トランジスタＴＦＴを形成し、保護膜ＰＡＳの上に陰極ＣＤをパターニングし、陰極コンタクトＣＤＣを形成した背面基板を示す。この背面基板に層間絶縁膜ＩＬを成膜し（図６の（ｂ））、ホトリソグラフィー法で陰極ＣＤの部分（副画素の開口部分）を除去すると共に陰極コンタクトＣＤＣ用のコンタクトホールを加工する（図６の（ｃ））。
【００３５】
コンタクトホールに、ＩＴＯを好適とする導電性部材を埋設して陰極コンタクトＣＤＣを形成する（図６の（d））。この陰極コンタクトＣＤＣは上層に形成される第二層、第三層の有機ＥＬ素子の陰極にそれぞれの薄膜トランジスタを接続するための電極となる。次に、第一層目の有機ＥＬ膜Ｌ（Ｒ）、Ｌ（Ｇ）、Ｌ(Ｂ)を形成する（図６の（ｅ））。この有機膜Ｌ（Ｒ）、Ｌ（Ｇ）、Ｌ(Ｂ)は、ホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層をこの順で蒸着して得られる。図７の（f）では、有機膜Ｌ（Ｒ）、Ｌ（Ｇ）、Ｌ(Ｂ)の上に透明な陽極ＡＤを形成する。その後、透明絶縁膜ＴＬを成膜する（図７の（ｇ））。次に、第二層目の陰極ＣＤをパターニング（図８の（h））する。このとき、第二層目の陰極ＣＤは図示しない第二層用の薄膜トランジスタの出力電極に接続される。そして、さらに、第二層目の有機膜Ｌ（Ｒ）、Ｌ（Ｇ）、Ｌ(Ｂ)を上記の第一層目の有機膜と同様の手順で形成する（図８の（ｉ））。
【００３６】
第二層目の有機膜Ｌ（Ｒ）、Ｌ（Ｇ）、Ｌ(Ｂ)の上に透明な陽極ＡＤを形成する（図８の（j））。その後、この陽極ＡＤから深さ方向に陰極コンタクトＣＤＣに達するコンタクトホールＣＨを形成する（図８の（k））。このコンタクトホールＣＨの内壁を含めて透明な絶縁膜ＴＬを成膜して（図８の（ｌ））、コンタクトホールＣＨを通して陰極コンタクトＣＤＣに達する陰極ＣＤをパターニングする（図８の（ｍ））。
【００３７】
この陰極ＣＤの上に第三層目の有機膜Ｌ（Ｒ）、Ｌ（Ｇ）、Ｌ(Ｂ)を形成する（図９の（ｎ））。この第三層目の有機膜Ｌ（Ｒ）、Ｌ（Ｇ）、Ｌ(Ｂ)も上記の第一層目、第二層目の各有機膜と同様に積層形成する。第三層目の有機膜Ｌ（Ｒ）、Ｌ（Ｇ）、Ｌ(Ｂ)の上層に透明な陽極ＡＤを成膜し（図９の（ｏ））、最後に透明な絶縁膜ＴＬを形成する（図９の（ｐ））。このような一連のプロセスで前記した実施例１の有機ＥＬ表示装置が得られる。
【００３８】
上記した実施例１の構成において、青用の有機ＥＬ発光層として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）を７０ｎｍ、α‐ＮＰＤを１０ｎｍ、トリス（８−ヒドロキシキノリノ）アルミニゥム（Ａｌｑ）/アントラセンの共蒸着膜を６０ｎｍ（５％）、Ａｌｑを６０ｎｍ蒸着した。緑用の有機ＥＬ発光層としてＭＴＤＡＴＡを７０ｎｍ、α‐ＮＰＤを１０ｎｍ、Ａｌｑを６０ｎｍ蒸着した。赤用の有機ＥＬ発光層としてＭＴＤＡＴＡを７０ｎｍ、α‐ＮＰＤを１０ｎｍ、Ａｌｑ/ＤＣＪＴを６０ｎｍ蒸着した。絶縁膜ＴＬには、窒化シリコンＳｉＮを５０ｎｍ厚に形成した。
【００３９】
こうして製作した有機ＥＬパネルを用いた構成した有機ＥＬ表示装置において、陰極と陽極の間に直流６Ｖを印加したところ、８００ｃｄ/ｍ2以上の白色輝度が得られた。
【００４０】
また、上記した実施例１の構成において、青用の有機ＥＬ発光層としてＭＴＤＡＴＡを７０ｎｍ、α‐ＮＰＤを１０ｎｍ、トリス（８−ヒドロキシキノリノ）アルミニゥム（Ａｌｑ）/アントラセンの共蒸着膜を６０ｎｍ（５％）、Ａｌｑを６０ｎｍ蒸着した。緑用の有機ＥＬ発光層としてＭＴＤＡＴＡを７０ｎｍ、α‐ＮＰＤを１０ｎｍ、Ａｌｑ/Ｉｒ(ｐｐｙ)を６０ｎｍ蒸着した。赤用の有機ＥＬ発光層としてＭＴＤＡＴＡを７０ｎｍ、α‐ＮＰＤを１０ｎｍ、Ａｌｑ/ＤＣＭ２/Ｉｒ(ｐｐｙ)を６０ｎｍ（２％）、Ａｌｑを６０ｎｍ蒸着した。絶縁膜ＴＬには、窒化シリコンＳｉＮを５０ｎｍ厚に形成した。
【００４１】
こうして製作した有機ＥＬパネルを用いた構成した有機ＥＬ表示装置において、陰極と陽極の間に直流６Ｖを印加したところ、８００ｃｄ/ｍ2以上の白色輝度が得られた。
【００４２】
上記実施例の構成により、有機ＥＬ素子の単体としての寿命を延ばす方法ではなく、寿命の短いものを組み合わせることで表示装置全体としての寿命を長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施例１を説明する概念図である。
【図２】図１のＡ−Ａ’線、Ｂ−Ｂ’線、Ｃ−Ｃ’線にそれぞれ沿って切断した断面図である。
【図３】本発明の有機ＥＬ表示装置の画素の等価回路例の説明図である。
【図４】積層した各色の有機ＥＬ素子の切替え態様の一つを説明する図である。
【図５】積層体の切替による長寿命化システムの構成例を説明する図である。
【図６】本発明の実施例１で説明した有機ＥＬ表示装置の製造プロセスの一例を説明する流れ図である。
【図７】本発明の実施例１で説明した有機ＥＬ表示装置の製造プロセスの一例を説明する図６に続く流れ図である。
【図８】本発明の実施例１で説明した有機ＥＬ表示装置の製造プロセスの一例を説明する図７に続く流れ図である。
【図９】本発明の実施例１で説明した有機ＥＬ表示装置の製造プロセスの一例を説明する図８に続く流れ図である。
【符号の説明】
【００４４】
ＳＵＢ・・・層間絶縁膜、ＩＬ・・・層間絶縁膜、ＢＵ１、ＢＵ２、ＢＵ３・・・青の有機ＥＬ素子のユニット、ＧＵ１、ＧＵ２、ＧＵ３・・・緑の有機ＥＬ素子のユニット、ＲＵ１, ＲＵ２, ＲＵ３・・・赤の有機ＥＬ素子のユニット、ＤＬ・・・データ信号配線、ＧＬ・・・走査信号配線、ＰＬ・・・電源配線、ＳＷ・・・積層体切替回路。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ表示装置に係り、特に絶縁基板上に複数の有機ＥＬ素子を積層したアクティブマトリクス方式の有機ＥＬパネルで構成した有機ＥＬ表示装置に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
フラットパネル型の表示装置として液晶表示装置（ＬＣＤ）やプラズマ表示装置（ＰＤＰ）、電界放出型表示装置（ＦＥＤ）、有機ＥＬ表示装置（ＯＬＥＤ）などが実用化ないしは実用化研究段階にある。中でも、有機ＥＬ表示装置は薄型・軽量の自発光型表示装置の典型としてこれからの表示装置として極めて有望な表示装置である。
【０００３】
有機ＥＬ表示装置には、所謂ボトムエミッション型とトップエミッション型とがある。ボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置は、ガラス基板を好適とする絶縁基板上に、第１の電極または一方の電極としての透明電極（ＩＴＯ等）、電界の印加で発光する有機多層膜（有機発光層とも言う）、第２の電極または他方の電極としての反射性の金属電極を順次積層した発光機構で有機ＥＬ素子が構成される。この有機ＥＬ素子をマトリクス状に多数配列し、それらの積層構造を覆って封止缶と称する他の基板を設け、上記発光構造を外部の雰囲気から遮断して有機ＥＬパネルとしている。そして、例えば透明電極を陽極とし、金属電極を陰極として両者の間に電界を印加することで有機多層膜にキャリア（電子と正孔）が注入され、該有機多層膜が発光する。この発光をガラス基板側から外部に出射する構成となっている。
【０００４】
一方、トップエミッション型の有機ＥＬ表示装置は、上記した一方の電極を反射性を有する金属電極とし、他方の電極をＩＴＯ等の透明電極とし、両者の間に電界を印加することで有機多層膜が発光し、この発光を上記他方の電極側から出射する構成を特徴としている。トップエミッション型では、ボトムエミッション型における封止缶に相当する部材としてガラス板を好適とする透明板が使用される。
【０００５】
特許文献１には、パッシブ駆動型の有機ＥＬ素子が搭載された二つの絶縁基板（有機ＥＬパネル）を、それらパネルの有機ＥＬ素子の搭載面が対向する向きに貼り合わせて構成した有機ＥＬ表示装置が開示されている。この有機ＥＬ表示装置では、一方の有機ＥＬパネルに形成した赤（Ｒ）と緑（Ｇ）の二つの単位画素（サブピクセル）と、他方の有機ＥＬパネルに形成した青（Ｂ）の単位画素が空間を介して重なり合うように形成されている。また、特許文献２には、一つの単位画素内において、絶縁基板上に複数の有機ＥＬ素子を積層したパッシブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置が記載されている。
【特許文献１】特開平０９−８２４７２号公報
【特許文献２】特許第３４９６６８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
有機ＥＬ表示装置の寿命は、その発光層の寿命に大きく依存する。多くの材料メーカーが発光層の寿命を延ばす材料の開発努力をし、一つの有機ＥＬ材料から効率よく光を取り出せる研究を行っている。寿命を延ばすために複数の有機ＥＬパネルを単純に重ね、発光効率が低下に応じて順次切替える方法が考えられる。しかし、この方法では、複数の有機ＥＬパネルを構成する基板の厚みにより視差が生じ、表示品質が良好とは言えない。
【０００７】
特許文献１に開示されたものはパッシブ型の有機ＥＬ素子を用いるものであるため、各層内で外部への配線の引き回しが完結している。これに対し、複数の有機ＥＬパネルを積み重ねて多層構造としたものに一般的なアクティブ駆動を適用するためには、半導体層やゲート絶縁膜等で構成されるアクティブ素子を各層毎に形成する必要がある。しかし、そのような多層構造を実現しようとすると、前記した視差が発生したり、２層目以降のアクティブ素子を作り込む際の高温プロセスで１層目の有機ＥＬ素子にダメージをもたらし、有機ＥＬ素子の寿命を短縮させてしまう。
【０００８】
また、特許文献１に記載された有機ＥＬ表示装置のように、基板の周縁部で各層をずらして給電のための端子を露出させる構造では、周縁部に各層毎の端子用の段差を大きくとる必要があるので、狭額縁化の要求を満たすことは困難である。さらに、このような構造では、段差を乗り越えるためのフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）やワイヤボンディング等の接合技術を採用する必要があるので、製造プロセス数の増加や材料費の上でデメリットがある。
【０００９】
本発明の目的は、製造プロセスの複雑化や部材費の高騰を回避でき、高精細で視差の少ない有機ＥＬ層積層型のアクティブ駆動方式の有機ＥＬ表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明は、全てのアクティブ素子を絶縁基板と当該絶縁基板に最も近い有機ＥＬ素子との間に作り込む。これにより、絶縁基板に最も近い有機ＥＬ素子の前記したダメージが抑制され、有機ＥＬ表示装置の長寿命化を実現できる。
【００１１】
また、同じ色を発する有機ＥＬ素子を積層し、それらに流れる電流値を独立して制御するように構成することで、発光させる有機ＥＬ素子の層を切替えたり、複数の有機ＥＬ素子を選択して、それらに流す電流値を分割することで各個の有機ＥＬ素子に流れる電流値を小さくすることで、有機ＥＬ表示装置の長寿命化を実現できる。
【００１２】
さらに、積層した有機ＥＬ素子とアクティブ素子とをコンタクトホールを通して接続する構成とすることで、配線の引き回しに必要とする領域を低減できる。配線の引き回しに必要とする領域をさらに低減するためには、このコンタクトホールを画素内に配置することが望ましい。言い換えれば、絶縁基板側から見て１層目の有機ＥＬ素子の側方に２層目以降の有機ＥＬ素子と接続されたコンタクトホールを設ければよい。
【００１３】
また、有機ＥＬ素子の発光輝度センサを設けて有機ＥＬ素子の一つの層の輝度が定められた一定値以下になったことを検知し、あるいは電流センサを設けて一つの層の電流値が一定値以上に上昇し続けていることを検知して点灯させる有機ＥＬの層を切替える制御を行うことで有機ＥＬ表示装置全体の寿命を延ばすことができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、絶縁基板上にいろ毎に複数の有機ＥＬ素子を積層した構造のアクティブ駆動方式の有機ＥＬ表示装置の長寿命化、高精細化が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態につき、実施例の図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１は、本発明の実施例１を説明する概念図である。また、図２は、図１のＡ−Ａ’線、Ｂ−Ｂ’線、Ｃ−Ｃ’線にそれぞれ沿って切断した断面図である。実施例１は絶縁基板ＳＵＢと反対側から表示光を出射する所謂トップエミッション型の画素表示装置である。この有機ＥＬ表示装置は、ガラス基板ＳＵＢの主面に成膜された層間絶縁膜ＩＬの上に、３層の赤（Ｒ）の有機ＥＬ素子のユニットＲＵ１、ＲＵ２、ＲＵ３、同じく緑（Ｇ）の有機ＥＬ素子のユニットＧＵ１、ＧＵ２、ＧＵ３、同じく青（Ｂ）の有機ＥＬ素子のユニットＢＵ１、ＢＵ２、ＢＵ３が積層されている。すなわち、一色の副画素（カラーサブピクセル）の領域に各色３層の有機ＥＬ素子ユニットが形成されている。これら各カラーサブピクセルの３つで１つのカラー画素（カラーピクセル）を構成する。
【００１７】
図１において、紙面の奥に図２に示した絶縁基板（以下、ガラス基板とも称する）ＳＵＢがある。このガラス基板ＳＵＢの主面（内面）にアクティブ素子として薄膜トランジスタを用いたアクティブな画素回路が作り込まれている。この画素回路の上層には層間絶縁膜ＩＬが成膜されている。
【００１８】
層間絶縁膜ＩＬの上に、三層構造の赤（Ｒ）の有機ＥＬ素子ＲＵ１、ＲＵ２、ＲＵ３、三層構造の緑（Ｇ）の有機ＥＬ素子ＧＵ１、ＧＵ２、ＧＵ３、三層構造の青（Ｂ）の有機ＥＬ素子ＢＵ１、ＢＵ２、ＢＵ３が基板の面に平行な面ないに配置されている。すなわち、一つの単位画素（副画素、サブピクセル）の領域内に三層構造の画素が配置されることになる。そして、本実施例では、各色の三層の有機ＥＬ素子を切替えるための積層体切替回路ＳＷを備えている。
【００１９】
図１と図２にはフルカラーの１カラー画素を構成する３つの副画素を示してある。各副画素の間にはバンクと称する堤を有する。このバンクＢＮＫは各有機ＥＬ素子の有機膜の形成プロセスで、特にその発光層の形成プロセスで領域制限のために利用される。このバンクＢＮＫの領域は表示に利用されない。上記した画素回路を構成する薄膜トランジスタＴＦＴなどはこのバンクＢＮＫで隠される部分に形成されている。
【００２０】
薄膜トランジスタＴＦＴは信号配線ＤＬ、電源配線ＰＬ、走査配線（図示せず）に接続している。薄膜トランジスタＴＦＴは図１では各有機ＥＬ素子に一個、図２では同じく二個ずつ図示したが、詳細は後述する。なお、各有機ＥＬ素子の陽極は陽極コンタクトＡＤＣで薄膜トランジスタＴＦＴに接続している。
【００２１】
図２において、層間絶縁膜ＩＬの上に積層される赤（Ｒ）の有機ＥＬ素子ＲＵ１、ＲＵ２、ＲＵ３、緑（Ｇ）の有機ＥＬ素子ＧＵ１、ＧＵ２、ＧＵ３、青（Ｂ）の有機ＥＬ素子ＢＵ１、ＢＵ２、ＢＵ３は同じ層構造となっている。すなわち、各色のサブピクセルの画素部の層間絶縁膜ＩＬの一部を除去した陰極ＣＤの直上に、有機膜からなる一層目の発光層Ｌ（Ｒ）、Ｌ（Ｇ）、Ｌ（Ｂ）、一層目の陽極ＡＤ、一層目の絶縁膜ＴＬからなる図１に示した有機ＥＬ素子の一層目のユニットＲＵ１、ＧＵ１、ＢＵ１が形成されている。図２では、煩雑さを避けるため、ユニットの符号は省略した。以下、同様。
【００２２】
この一層目の有機ＥＬ素子のユニットＲＵ１、ＧＵ１、ＢＵ１の上に、二層目の陰極ＣＤ、有機膜からなる二層目の発光層Ｌ（Ｒ）、Ｌ（Ｇ）、Ｌ（Ｂ）、二層目の陽極ＡＤ、二層目の絶縁膜ＴＬからなる図１に示した二層目の有機ＥＬ素子のユニットＲＵ２、ＧＵ２、ＢＵ２が形成されている。
【００２３】
そして、さらに、この二層目の有機ＥＬ素子のユニットＲＵ２、ＧＵ２、ＢＵ２の上に、三層目の陰極ＣＤ、有機膜からなる三層目の発光層Ｌ（Ｒ）、Ｌ（Ｇ）、Ｌ（Ｂ）、三層目の陽極ＡＤ、絶縁膜ＴＬからなる三層目の有機ＥＬ素子のユニットＲＵ３、ＧＵ３、ＢＵ３が形成されている。
【００２４】
図１に示した各有機ＥＬ素子のユニットＲＵ２、ＧＵ２、ＢＵ２の陰極ＣＤは次のようにしてそれぞれの薄膜トランジスタＴＦＴに接続されている。すなわち、最も絶縁基板ＳＵＢに近い一層目の陰極ＣＤは図２のＣ−Ｃ’断面に示されたように、薄膜トランジスタ形成層の保護膜（パッシベーション膜）ＰＡＳに開けたコンタクトホールを介して薄膜トランジスタＴＦＴの出力電極に電気的に接続されている。
【００２５】
同様に、二層目の陰極ＣＤは、図２のＢ−Ｂ’断面に示されたように、パッシべーション膜ＰＡＳ、層間絶縁膜ＩＬ、一層目の発光層、絶縁膜ＴＬに開けたコンタクトホールを介して薄膜トランジスタＴＦＴの出力電極に電気的に接続されている。そして、三層目の陰極ＣＤは、図２のＡ−Ａ’断面に示されたように、パッシべーション膜ＰＡＳ、層間絶縁膜ＩＬ、二層目の発光層、絶縁膜ＴＬ、一層目の発光層、一層目の陽極ＡＤ、絶縁膜ＴＬに開けたコンタクトホールを介して薄膜トランジスタＴＦＴの出力電極に電気的に接続されている。
【００２６】
図３は、本発明の有機ＥＬ表示装置の画素の等価回路例の説明図である。図３において、ＰＸはカラー１画素（カラーピクセル）を示す。各カラーピクセルＰＸは図３の左右方向に並んだ３つの副画素（サブピクセル）ＳＰＸ（Ｒ）、ＳＰＸ（Ｇ）、ＳＰＸ（Ｂ）で構成される。赤のサブピクセルＳＰＸ（Ｒ）は図３の紙面に垂直な方向（Ｚ方向）に積層されたユニットＲＵ１、ＲＵ２、ＲＵ３から構成される。同様に、緑のサブピクセルＳＰＸ（Ｇ）はＺ方向に積層されたユニットＧＵ１、ＧＵ２、ＧＵ３から、青のサブピクセルＳＰＸ（Ｂ）はＺ方向に積層されたユニットＢＵ１、ＢＵ２、ＢＵ３から構成される。
【００２７】
各色のユニットは二個の薄膜トランジスタＴＦＴ１、ＴＦＴ２、コンデンサＣ、有機ＥＬ素子ＯＬＥからなる等価回路で表記される。また、図３において、同図の左右方向（Ｘ方向）に延びる３本の配線ＧＬは走査信号線（ゲート線）、上下方向に延びる３本の配線ＤＬは表示信号線（データ線）、同じく上下方向に延びる３本の配線ＰＬは電源線（電流供給線）であり、それぞれ各色のサブピクセルを構成するそれぞれのユニットごとに設けられている。
【００２８】
なお、図１には、図３の第２の薄膜トランジスタＴＦＴ２のみをＴＦＴと表示してある。また、図３は基本的な回路構成であり、本発明の有機ＥＬ表示装置の駆動回路としては、このほかに種々の構成がある。
【００２９】
また、実施例では、ゲート線ＧＬに積層体切替えスイッチである積層体切替回路ＳＷが設けられており、有機ＥＬ素子の３層の積層体の一つを選択して点灯させるように構成してある。データ線ＤＬ、電流供給線ＰＬはそれらの給電点で共通に接続することで積層体の回路構成を簡素化することができる。なお、積層体の切替えはデータ線ＤＬ、電流供給線ＰＬで行うようにしてもよく、あるいはゲート線ＧＬ、データ線ＤＬ、電流供給線ＰＬを組み合わせて切替えるようにすることもできる。
【００３０】
図４は、積層した各色の有機ＥＬ素子の切替え態様の一つを説明する図である。有機ＥＬ素子は駆動時間Ｔの経過とともに発光効率が低下する。発光効率の低下は、輝度センサによる発光強度の検出、あるいは電流値の増大により検出でき、これらの検出信号の何れかをあるいは両者を切替制御信号生成回路に与えて積層体切替回路ＳＷを制御する。
【００３１】
図４では、切替え時期としての輝度をＬｔに設定しておき、例えば一層目の有機ＥＬ素子の発光輝度がＬｔに達した時間ｔ１で二層目に切替える。さらに、二層目の有機ＥＬ素子の発光輝度がＬｔに達した時間ｔ２で三層目に切替える。これにより、発光輝度がＬｔ以上を維持する時間を寿命としたとき、単純に見ても単層構成の場合の３倍の寿命を確保できる。
【００３２】
また、発光輝度を検出することなく、予測される時間ｔ１で二層目に切替え、さらに時間ｔ２で三層目に切替えるようにすることもできる。
【００３３】
図５は、積層体の切替による長寿命化システムの構成例を説明する図である。このシステムは図４に示したゲート線の切替えで層切替えを行うものに対応する。有機ＥＬ表示装置は、有機ＥＬパネルＰＮＬと、その周囲に設置されたゲート線駆動回路ＧＤＲ、データ線駆動回路ＤＤＲを有する。このシステムでは、計時回路（タイマー）ＴＳを備えている。図４で説明した積層体切替回路ＳＷは、計時回路ＴＳが図４の時間ｔ１をカウントした時点で有機ＥＬ素子を一層目から二層目に切替える。また、計時回路ＴＳがｔ２をカウントした時点で有機ＥＬ素子を二層目から三層目に切替える。
【００３４】
図６乃至図９は、図２の有機ＥＬパネルの製造プロセスを説明するための図２のＡ−Ａ’線に対応した断面図である。この製造プロセスは図６乃至図９を通して（a）〜（p）を付した順序で処理される。図６の（a）は、図２に示したガラス基板ＳＵＢに薄膜トランジスタＴＦＴを形成し、保護膜ＰＡＳの上に陰極ＣＤをパターニングし、陰極コンタクトＣＤＣを形成した背面基板を示す。この背面基板に層間絶縁膜ＩＬを成膜し（図６の（ｂ））、ホトリソグラフィー法で陰極ＣＤの部分（副画素の開口部分）を除去すると共に陰極コンタクトＣＤＣ用のコンタクトホールを加工する（図６の（ｃ））。
【００３５】
コンタクトホールに、ＩＴＯを好適とする導電性部材を埋設して陰極コンタクトＣＤＣを形成する（図６の（d））。この陰極コンタクトＣＤＣは上層に形成される第二層、第三層の有機ＥＬ素子の陰極にそれぞれの薄膜トランジスタを接続するための電極となる。次に、第一層目の有機ＥＬ膜Ｌ（Ｒ）、Ｌ（Ｇ）、Ｌ(Ｂ)を形成する（図６の（ｅ））。この有機膜Ｌ（Ｒ）、Ｌ（Ｇ）、Ｌ(Ｂ)は、ホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層をこの順で蒸着して得られる。図７の（f）では、有機膜Ｌ（Ｒ）、Ｌ（Ｇ）、Ｌ(Ｂ)の上に透明な陽極ＡＤを形成する。その後、透明絶縁膜ＴＬを成膜する（図７の（ｇ））。次に、第二層目の陰極ＣＤをパターニング（図８の（h））する。このとき、第二層目の陰極ＣＤは図示しない第二層用の薄膜トランジスタの出力電極に接続される。そして、さらに、第二層目の有機膜Ｌ（Ｒ）、Ｌ（Ｇ）、Ｌ(Ｂ)を上記の第一層目の有機膜と同様の手順で形成する（図８の（ｉ））。
【００３６】
第二層目の有機膜Ｌ（Ｒ）、Ｌ（Ｇ）、Ｌ(Ｂ)の上に透明な陽極ＡＤを形成する（図８の（j））。その後、この陽極ＡＤから深さ方向に陰極コンタクトＣＤＣに達するコンタクトホールＣＨを形成する（図８の（k））。このコンタクトホールＣＨの内壁を含めて透明な絶縁膜ＴＬを成膜して（図８の（ｌ））、コンタクトホールＣＨを通して陰極コンタクトＣＤＣに達する陰極ＣＤをパターニングする（図８の（ｍ））。
【００３７】
この陰極ＣＤの上に第三層目の有機膜Ｌ（Ｒ）、Ｌ（Ｇ）、Ｌ(Ｂ)を形成する（図９の（ｎ））。この第三層目の有機膜Ｌ（Ｒ）、Ｌ（Ｇ）、Ｌ(Ｂ)も上記の第一層目、第二層目の各有機膜と同様に積層形成する。第三層目の有機膜Ｌ（Ｒ）、Ｌ（Ｇ）、Ｌ(Ｂ)の上層に透明な陽極ＡＤを成膜し（図９の（ｏ））、最後に透明な絶縁膜ＴＬを形成する（図９の（ｐ））。このような一連のプロセスで前記した実施例１の有機ＥＬ表示装置が得られる。
【００３８】
上記した実施例１の構成において、青用の有機ＥＬ発光層として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）を７０ｎｍ、α‐ＮＰＤを１０ｎｍ、トリス（８−ヒドロキシキノリノ）アルミニゥム（Ａｌｑ）/アントラセンの共蒸着膜を６０ｎｍ（５％）、Ａｌｑを６０ｎｍ蒸着した。緑用の有機ＥＬ発光層としてＭＴＤＡＴＡを７０ｎｍ、α‐ＮＰＤを１０ｎｍ、Ａｌｑを６０ｎｍ蒸着した。赤用の有機ＥＬ発光層としてＭＴＤＡＴＡを７０ｎｍ、α‐ＮＰＤを１０ｎｍ、Ａｌｑ/ＤＣＪＴを６０ｎｍ蒸着した。絶縁膜ＴＬには、窒化シリコンＳｉＮを５０ｎｍ厚に形成した。
【００３９】
こうして製作した有機ＥＬパネルを用いた構成した有機ＥＬ表示装置において、陰極と陽極の間に直流６Ｖを印加したところ、８００ｃｄ/ｍ2以上の白色輝度が得られた。
【００４０】
また、上記した実施例１の構成において、青用の有機ＥＬ発光層としてＭＴＤＡＴＡを７０ｎｍ、α‐ＮＰＤを１０ｎｍ、トリス（８−ヒドロキシキノリノ）アルミニゥム（Ａｌｑ）/アントラセンの共蒸着膜を６０ｎｍ（５％）、Ａｌｑを６０ｎｍ蒸着した。緑用の有機ＥＬ発光層としてＭＴＤＡＴＡを７０ｎｍ、α‐ＮＰＤを１０ｎｍ、Ａｌｑ/Ｉｒ(ｐｐｙ)を６０ｎｍ蒸着した。赤用の有機ＥＬ発光層としてＭＴＤＡＴＡを７０ｎｍ、α‐ＮＰＤを１０ｎｍ、Ａｌｑ/ＤＣＭ２/Ｉｒ(ｐｐｙ)を６０ｎｍ（２％）、Ａｌｑを６０ｎｍ蒸着した。絶縁膜ＴＬには、窒化シリコンＳｉＮを５０ｎｍ厚に形成した。
【００４１】
こうして製作した有機ＥＬパネルを用いた構成した有機ＥＬ表示装置において、陰極と陽極の間に直流６Ｖを印加したところ、８００ｃｄ/ｍ2以上の白色輝度が得られた。
【００４２】
上記実施例の構成により、有機ＥＬ素子の単体としての寿命を延ばす方法ではなく、寿命の短いものを組み合わせることで表示装置全体としての寿命を長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施例１を説明する概念図である。
【図２】図１のＡ−Ａ’線、Ｂ−Ｂ’線、Ｃ−Ｃ’線にそれぞれ沿って切断した断面図である。
【図３】本発明の有機ＥＬ表示装置の画素の等価回路例の説明図である。
【図４】積層した各色の有機ＥＬ素子の切替え態様の一つを説明する図である。
【図５】積層体の切替による長寿命化システムの構成例を説明する図である。
【図６】本発明の実施例１で説明した有機ＥＬ表示装置の製造プロセスの一例を説明する流れ図である。
【図７】本発明の実施例１で説明した有機ＥＬ表示装置の製造プロセスの一例を説明する図６に続く流れ図である。
【図８】本発明の実施例１で説明した有機ＥＬ表示装置の製造プロセスの一例を説明する図７に続く流れ図である。
【図９】本発明の実施例１で説明した有機ＥＬ表示装置の製造プロセスの一例を説明する図８に続く流れ図である。
【符号の説明】
【００４４】
ＳＵＢ・・・層間絶縁膜、ＩＬ・・・層間絶縁膜、ＢＵ１、ＢＵ２、ＢＵ３・・・青の有機ＥＬ素子のユニット、ＧＵ１、ＧＵ２、ＧＵ３・・・緑の有機ＥＬ素子のユニット、ＲＵ１, ＲＵ２, ＲＵ３・・・赤の有機ＥＬ素子のユニット、ＤＬ・・・データ信号配線、ＧＬ・・・走査信号配線、ＰＬ・・・電源配線、ＳＷ・・・積層体切替回路。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板と、該絶縁基板の主面に対して離れる方向に第１層、第２層、・・の順に積層された同色発光の複数の有機ＥＬ素子の積層体で形成されたサブピクセルと、該サブピクセルに対して、該サブピクセルを構成する前記複数の有機ＥＬ素子のそれぞれに流す電流を制御する複数のアクティブ素子と、前記サブピクセルを構成する前記複数の有機ＥＬ素子の積層体の表示機能を切替える積層体切替回路とを備えたことを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項２】
前記積層体切替回路は、前記アクティブ素子の走査信号配線を選択する選択回路であることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項３】
前記積層体切替回路は、前記アクティブ素子の表示信号配線を選択する選択回路であることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項４】
前記積層体切替回路は、前記アクティブ素子の電流供給配線を選択する選択回路であることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項５】
前記積層体切替回路は、前記アクティブ素子の電流供給配線、表示信号配線、電流供給配線のうちの２以上を組み合わせて選択する選択回路であることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項６】
前記積層体切替回路の切替えのための制御信号を生成する切替制御信号生成回路を備えたことを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項７】
前記複数のアクティブ素子は、前記絶縁基板と前記複数の有機ＥＬ素子の積層体の間に前記サブピクセル毎に形成されていることを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項８】
前記複数のアクティブ素子の第２層以上の有機ＥＬ素子は、前記複数の有機ＥＬ素子の積層体の対応する１又は２以上の有機ＥＬ素子の下層に設けたコンタクトホールを通して電気的に接続されていることを特徴とする請求項７に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項９】
前記複数のアクティブ素子の第２層以上の有機ＥＬ素子と対応するアクティブ素子とを接続するコンタクトホールは、前記第１層の有機ＥＬ素子の端部に絶縁膜で絶縁されて配置されていることを特徴とする請求項８に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項１０】
前記絶縁基板の面方向に隣接する複数の前記サブピクセルで一つのピクセルが構成されることを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項１】
絶縁基板と、該絶縁基板の主面に対して離れる方向に第１層、第２層、・・の順に積層された同色発光の複数の有機ＥＬ素子の積層体で形成されたサブピクセルと、該サブピクセルに対して、該サブピクセルを構成する前記複数の有機ＥＬ素子のそれぞれに流す電流を制御する複数のアクティブ素子と、前記サブピクセルを構成する前記複数の有機ＥＬ素子の積層体の表示機能を切替える積層体切替回路とを備えたことを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項２】
前記積層体切替回路は、前記アクティブ素子の走査信号配線を選択する選択回路であることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項３】
前記積層体切替回路は、前記アクティブ素子の表示信号配線を選択する選択回路であることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項４】
前記積層体切替回路は、前記アクティブ素子の電流供給配線を選択する選択回路であることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項５】
前記積層体切替回路は、前記アクティブ素子の電流供給配線、表示信号配線、電流供給配線のうちの２以上を組み合わせて選択する選択回路であることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項６】
前記積層体切替回路の切替えのための制御信号を生成する切替制御信号生成回路を備えたことを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項７】
前記複数のアクティブ素子は、前記絶縁基板と前記複数の有機ＥＬ素子の積層体の間に前記サブピクセル毎に形成されていることを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項８】
前記複数のアクティブ素子の第２層以上の有機ＥＬ素子は、前記複数の有機ＥＬ素子の積層体の対応する１又は２以上の有機ＥＬ素子の下層に設けたコンタクトホールを通して電気的に接続されていることを特徴とする請求項７に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項９】
前記複数のアクティブ素子の第２層以上の有機ＥＬ素子と対応するアクティブ素子とを接続するコンタクトホールは、前記第１層の有機ＥＬ素子の端部に絶縁膜で絶縁されて配置されていることを特徴とする請求項８に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項１０】
前記絶縁基板の面方向に隣接する複数の前記サブピクセルで一つのピクセルが構成されることを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の有機ＥＬ表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−７２１４２（Ｐ２００７−７２１４２Ａ）
【公開日】平成１９年３月２２日（２００７．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２５８６８５（Ｐ２００５−２５８６８５）
【出願日】平成１７年９月７日（２００５．９．７）
【出願人】（５０２３５６５２８）株式会社 日立ディスプレイズ (2,552)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年３月２２日（２００７．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月７日（２００５．９．７）
【出願人】（５０２３５６５２８）株式会社 日立ディスプレイズ (2,552)
【Ｆターム（参考）】
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