自発光表示装置
【課題】放熱性に優れ、熱による発光素子の劣化が小さい自発光表示装置を提供する。
【解決手段】基板上に形成された薄膜トランジスタの上に、第１電極と、第１の発光層を有する第１有機発光層と、第２電極とが、この順に形成された発光素子を、基板上に薄膜トランジスタを介して、２次元に配置することにより、表示領域を構成する自発光表示装置であって、第１電極が、表示領域の内部で連続膜として形成され、かつ、表示領域外で放熱線に接続されていることを特徴とする。
【解決手段】基板上に形成された薄膜トランジスタの上に、第１電極と、第１の発光層を有する第１有機発光層と、第２電極とが、この順に形成された発光素子を、基板上に薄膜トランジスタを介して、２次元に配置することにより、表示領域を構成する自発光表示装置であって、第１電極が、表示領域の内部で連続膜として形成され、かつ、表示領域外で放熱線に接続されていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自発光表示装置に関し、特に、有機ＥＬ(Electro Luminescence)表示装置に好適に用いられる自発光表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光素子は与えられたエネルギーを全て光に変換することは出来ず、与えられたエネルギーの一部から熱も発生する。発光素子を発光させることにより発生する熱によって表示装置の温度は上昇し、発光素子の電流―輝度特性の劣化が進行する。また、基板の温度上昇により基板上に配置される薄膜トランジスタの熱ドリフトも問題となり、表示ムラの発生に繋がる。
【０００３】
特許文献１に開示されている発光素子からなる電気光学装置においては、発光素子の光取り出し方向とは反対の側の、発光素子と基板の間に放熱部を設けている。放熱部は発光領域と非発光領域に跨って構成されており、基板に形成された放熱部全体で熱を貯え、温度分布を均す構成としている。しかし、放熱部は発光素子と絶縁膜を介して積層されており、発光素子で発生した熱をすばやく受容することがしにくい構成となっている。また、放熱部は、熱伝導性の良いという理由から金属などから構成されるが、回路や配線との間に発生する寄生容量を避けるために、放熱部と回路や配線の重なりが小さくなるように配置する必要がある。しかし、充分な放熱性を得るためには画素ピッチを小さくしづらく、また、発光素子の開口率向上とも相反する要素を持つ。
【特許文献１】特開２００５−５２５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
発光素子を発光させることにより発生する熱により、発光素子の劣化が進行する。また、表示領域内にて一部に熱負荷が発生すると、発光素子の劣化進行が面内で異なり、表示ムラとして認識される問題となる。
【０００５】
本発明は、上述のような従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、熱拡散性に優れる構造を有し、発熱による素子劣化進行を抑えることができる自発光表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による自発光表示装置は、基板上に形成された薄膜トランジスタの上に、第１電極と、第１の発光層を有する第１有機発光層と、第２電極とが、この順に形成された発光素子を、前記基板上に前記薄膜トランジスタを介して、２次元に配置することにより、表示領域を構成する自発光表示装置であって、前記第１電極が、前記表示領域の内部で連続膜として形成され、かつ、前記表示領域外で放熱線に接続されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の自発光表示装置では熱拡散性に優れる構造を有するため、表示領域において温度分布を均一にすると共に、表示装置の温度上昇をより小さくできる。また、基板上に配置される薄膜トランジスタの熱ドリフトを抑制し、表示ムラの発生を低減できる。
【０００８】
更には、放熱部配置のための占有領域を設ける必要がないため、表示領域においては画素ピッチを狭く、開口率を大きくすることが可能となり、表示領域外においては額縁幅を小さくできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に係る表示装置の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１０】
なお、本明細書で特に図示または記載されない部分に関しては、当該技術分野の周知または公知技術を適用する。また以下に説明する実施例は、発明の幾つかの実施例であって、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００１１】
図１は画素領域から周辺部における断面構造を模式的に示す図である。図１に示す断面構造を有する画素により、図２に示す本発明の有機ＥＬ表示装置が構成されている。
【００１２】
図１を用いて、本発明に係る有機ＥＬ表示装置を説明する。図１は、画素群からなる表示領域のうち周辺部を示す概略断面図であり、最外周画素から２個の画素と、表示領域外に設けられた電源線にかけてを示している。
【００１３】
第１絶縁層２、薄膜トランジスタ３、第２絶縁層４、平坦化層５が形成された絶縁性基板１の上に、第１電極１１、第１の発光層を有する第１有機発光層１２、第２電極１３ａ、１３ｂが形成されている。第１電極１１は、平坦化層５上に形成された電源線６と接続されている。そして、電源線６、平坦化膜５、第１電極１１、第２電極１３ａ、１３ｂを覆うように保護膜７が形成されている。
【００１４】
第２電極１３ａ、１３ｂは各画素に対応するパタン電極から構成され、画素毎に制御される薄膜トランジスタ３とコンタクトホール１４ａ、１４ｂを介して接続している。すなわち、第２電極が発光素子毎に薄膜トランジスタと接続されている。そして、各画素の発光制御は第１電極１１と第２電極１３ａ、１３ｂの間に印加する電圧を制御することにより行われる。
【００１５】
第１電極１１は画素を跨ぐように、隣り合う画素の第１電極１１と同層にて形成され繋がっており、表示領域外に配置される電源線６に接続されている。本実施例においては、図２に示すように、表示領域面内において第1電極１１が全ての画素を跨いで同層にて繋がっており、１つの連続膜により構成されている。
【００１６】
本実施例の構成では、１画素を単色発光させることが可能であり、３個の画素にてＲＧＢを発光制御することで１ピクセルとして表示させることができる。
【００１７】
本実施例において、第１電極１１は熱伝導性の高い導電性材料から構成される。本発明の構成では発熱する第１有機発光層１２に熱拡散経路となる第１電極１１が接触している。各画素にて発生した熱は、発光素子の電極である第１電極１１が熱伝導性の高い材料で構成されていることから、第１電極１１に熱が拡散し、接続されている第１電極１１全体に熱を分散することができる。
【００１８】
第１電極１１とは別に熱拡散経路となる放熱部を設ける場合がある。この場合、例えば、平坦化層５と第２絶縁層４の間に放熱部を設けると、０．１〜０．３μｍの厚さの第１有機発光層１２に対し、１．５〜２．５μｍの平坦化膜５を介して配置される熱拡散経路への放熱は充分ではない。そのため、発光素子との間に介在する平坦化膜５などに局所的に熱を貯えてしまう。さらに、より絶縁性基板１側の位置に放熱部を設ける場合には、より放熱部への熱拡散性は低下し、間に介在する層に熱を貯えてしまう。
【００１９】
これに対し、本実施例の構成では、発光素子を構成する第１電極１１自身が熱拡散経路となるため、発熱部と放熱部の間に介在する層はなく、熱拡散性に優れる。
【００２０】
本発明では、更に、第１電極１１が、第１電極１１と同等もしくはそれ以上の熱伝導性を有する材料からなる電源線６に接続されており、発生した熱をより大きな面積で分散することができる構成となっている。
【００２１】
画素で発生した熱は、第１電極１１、電源線６により絶縁性基板１の面内に分散され、絶縁性基板１および保護膜７の表面を介して、自発光表示装置の外部に放熱される。自発光表示装置外部への放熱は、外部との接触面積が広いほど効率よく行われるため、本発明の構成により、表示領域の一部に発生した熱負荷が集中することを抑制し、自発光表示装置の面全体に熱を分散することが、効果的である。
【００２２】
図１、２では電源線６を覆うように第１電極１１が形成されているが、電源線６と第１電極１１の間で十分な熱伝導性が確保されていれば、必ずしも電源線６を覆う必要はなく、接続していればよい。
【００２３】
図２において、電源線６は表示領域の短辺方向の両側に表示領域と同じ長さを持って配置した例を示しているが、本発明は図２の形態に限定されるものではない。放熱線の面積を大きくした形態がより好ましく、この時、表示領域の長辺方向に電源線６を配置することができる。また、自発光表示装置外部への放熱のために、絶縁性基板１、保護膜７に接する新たな放熱経路を設置することも可能であり、この時、放熱経路に対して効率よく放熱できるように、電源線６を表示領域外側の任意の場所に配置できる。例えば、自発光表示装置の温度上昇を防ぐために、絶縁性基板１に放熱シートを介して金属板を配置する場合、絶縁性基板１面内において、放熱シートの接着面に対応するように、可能な限り大きな放熱線を配置することが放熱のためには有効となる。
【００２４】
また、本発明の構成においては、第１電極１１と繋がる放熱バッファ線を配置することが可能である。発光を制御する第１電極１１と連続する膜で形成することが可能であり、発光素子を構成する第１電極１１を拡大する形で、配置することが出来る。また、表示領域の周辺において電源線６と連続する膜で形成することが可能である。つまり、発光素子を制御するために必要な第１電極１１、電源線６のレイアウトに加えて、放熱のためにバッファ涼気となる放熱バッファ線を配置することで、より自発光表示装置の面全体に熱を分散することが可能となる。
【００２５】
図２においては、放熱線６と繋がる放熱バッファ線９が表示領域の周囲、長辺側に配置される例を示している。
【００２６】
本発明における表示領域とは、図１に示す断面構成を有する画素が２次元に配置され構成されている領域を指しており、表示駆動を行わない、もしくは、非発光処理を行った画素からなる非発光領域を発光領域の周囲に設けることもできる。
【００２７】
本実施例では、図２に示すように、第１電極１１が表示領域面内において同層にて繋がっている例を示している。すなわち、第１電極１１が、表示領域の内部で連続膜として形成され、かつ、前記表示領域外で放熱線に接続されている例を示している。しかし、本発明は、本構成に限定されるものではない。第１電極１１は、ライン状に形成される場合においても、第１電極１１が発光面積以上の幅で形成されているために、高い熱拡散性を有する。表示領域を構成する任意の画素において、第１電極１１が表示領域外に形成される電源線６に同層で接続されていればよく、表示領域における第１電極１１の形状、繋がっている方向は限定されない。
【００２８】
以上に述べた本実施例の構成は、熱拡散性に優れる構造を有し、発熱による素子劣化進行を抑えることができる。
【００２９】
以下、本実施例について更に詳細に説明する。
【００３０】
本実施例では、第１電極１１は高反射率の導電性材料であり、反射電極となる。例えばＣｒ、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ等の金属を５０〜３００ｎｍ程度形成した膜からなることが好ましい。反射率が高い部材であるほど、光取り出し効率を向上できるからである。また、これらの金属膜は放熱性に優れており、高い熱拡散効果が得られる。
【００３１】
第２電極１３ａ、１３ｂは透過率の高い導電性材料であり、光取り出し電極となる。各画素から発せられた光は、第２電極１３ａ、１３ｂを介して取り出される。本実施例にかかる有機ＥＬ表示装置はトップエミッション型の有機ＥＬ表示装置である。
【００３２】
第２電極１３ａ、１３ｂの電極材料としては、透過率の高い材料が好ましい。例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯなどの透明導電膜、Ａｇ、Ａｕ、Ａｌなどの金属を１０ｎｍ〜３０ｎｍ程度形成した半透過膜でもよい。
【００３３】
電源線６は、熱伝導性が高い材料であれば特に限定されないが、薄膜トランジスタ３のいずれかの構成層、あるいは第１電極１１と同一材料かつ同膜構造で形成することができる。本実施例では、形成した平坦化膜７上に、電源線６を形成し、続いて第１電極１１を形成する形態を記しているが、電源線６を第１電極１１で同時に形成してもよい。
【００３４】
放熱バッファ線は熱伝導性が高い材料であれば特に限定されないが、薄膜トランジスタ３のいずれかの構成層、あるいは第１電極１１と同一材料かつ同膜構造で形成することができる。
【００３５】
有機発光層は以下の様に形成される。
【００３６】
第１有機発光層は、有機発光材料、正孔注入材料、電子注入材料、正孔輸送材料、電子輸送材料より選ばれる少なくとも１種を用いることができる。正孔注入材料又は正孔輸送材料に有機発光材料をドーピングする、または電子注入材料又は電子輸送材料に有機発光材料をドーピングする等により発色の選択の幅を広げることができる。さらに、有機発光層は、発光効率の観点からアモルファス膜であることが好ましい。
【００３７】
各色の有機発光材料は、トリアリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、ポリアリーレン、芳香族縮合多環化合物、芳香族複素環化合物、芳香族複素縮合環化合物、金属錯体化合物等が使用できる。また、これらの単独オリゴ体あるいは複合オリゴ体が使用できる。但し、本発明の構成として例示の材料に限定されるものではない。
【００３８】
有機発光層は、正孔注入、正孔輸送、電子注入、電子輸送の各単機能を持つ層であってもよいし、複合機能を持つ層であってもよい。
【００３９】
有機発光層の膜厚は０．０５μｍ〜０．３μｍ程度が良く、好ましくは０．０５〜０．１５μｍ程度である。
【００４０】
正孔注入及び輸送材料としては、フタロシアニン化合物、トリアリールアミン化合物、導電性高分子、ペリレン系化合物、Ｅｕ錯体等が使用できるが、本発明の構成として限定されるものではない。
【００４１】
電子注入及び輸送材料の例としては、アルミに８−ヒドロキシキノリンの３量体が配位したＡｌｑ３、アゾメチン亜鉛錯体、ジスチリルビフェニル誘導体系等を使用できる。
【００４２】
次に、透明電極を成膜、及び、パターニングを行い、第２電極１３ａ、１３ｂを形成する。このとき、コンタクトホール１４ａ、１４ｂを介して、第２電極１３ａ、１３ｂと薄膜トランジスタ３とが接続される。
【００４３】
透明電極のパターニング方法としては、前述のレーザー加工で行うことができる。ＹＡＧレーザー（ＳＨＧ、ＴＨＧ含む）、エキシマレーザーなど一般に薄膜加工に使用するものを用いる。これらのレーザー光を数μｍに絞って走査したり、面状光源にしてコンタクトホール部分を透過するマスクを介したりして、基板上に所定のパタンで照射する。
【００４４】
また、他のパターニング方法としては電極材料を加熱し、メタルマスクを使用して蒸着によって形成しても良い。また、電極材料が形成された基板を絶縁性基板１と対向させてレーザーアブレーションにより転写しても良い。
【００４５】
このようにして形成された有機ＥＬ表示装置の等価回路を図３に示す。
【００４６】
各画素は、スイッチング用ＴＦＴ１０１ａ、１０１ｂと駆動用ＴＦＴ１０２ａ、１０２ｂと、有機発光素子（有機ＥＬ素子）１２と、コンデンサ１０３ａ、１０３ｂで構成されている。
【００４７】
ここで、スイッチング用ＴＦＴ１０１ａ、１０１ｂのゲート電極は、ゲート信号線１０５に接続されている。また、スイッチング用ＴＦＴ１０１ａ、１０１ｂのソース領域はソース信号線１０６ａ、１０６ｂに、ドレイン領域は駆動用ＴＦＴ１０２ａ、１０２ｂのゲート電極に接続されている。また、駆動用ＴＦＴ１０２ａ、１０２ｂのソース領域は電源供給線１０７に、ドレイン領域は有機発光素子１２の一方の電極に接続されている。図１の画素においては、第２電極１３ａ、１３ｂに接続されている。なお、有機発光素子１２の他方の電極は、図１の第１電極１１に接続されている。またコンデンサ１０３ａ、１０３ｂは電極のそれぞれが、駆動用ＴＦＴ１０２ａ、１０２ｂのゲート電極とＧＮＤとに接続されるように形成されている。このように、駆動用ＴＦＴ１０２ａ、１０２ｂと有機ＥＬ素子が直列に接続されており、有機ＥＬ素子に流れる電流を駆動用ＴＦＴ１０２ａ、１０２ｂで制御する。
【００４８】
本実施例において、第１電極１３ａ、１３ｂにＴＦＴスイッチング素子が接続され、第１電極１１が共通電極として接続されている。
【００４９】
以上、本実施例に述べた自発光表示装置において、画素内において発生した熱は発光素子を構成する第１電極１１が画素を横断し、表示領域外に形成される電源線へと繋がる構造を有する。従って、表示領域において温度分布を均一にすると共に、表示装置の温度上昇をより小さくできる。
【００５０】
また、発光素子と薄膜トランジスタの間には第２絶縁層と平坦化膜層が形成されており、発光素子から薄膜トランジスタまでの距離が離れている。発光素子からの熱が前記トランジスタに影響する前に放熱部により逃がすことができるため、基板上に配置される薄膜トランジスタの熱ドリフトを抑制し、表示ムラの発生を低減できる。
【００５１】
更には、放熱部配置のための占有領域を設ける必要がないため、表示領域においては画素ピッチを狭く、開口率を大きくすることが可能となり、表示領域外においては額縁幅を小さくできる。
【実施例２】
【００５２】
本実施例の形態について、図４を用いて説明する。図４は画素領域から周辺部における断面構造を模式的に示す図である。
【００５３】
本実施例においては、第２電極１３ａ、１３ｂ上に、第２の発光層を有する第２有機発光層１５、第３電極１６が形成されている。第３電極１６は共通電極となっている。電源線６は薄膜トランジスタ３を形成する工程において同時に形成されており、第１絶縁層２上に形成されている。電源線６は第２絶縁層４、平坦化層５が除去された領域において、第１電極１１と繋がっている。
【００５４】
第３電極１６は共通電極であり、第１電極１１と電気的に接続している。図４では表示領域の外周にて第１電極１１と第３電極１６が接続している場合を示しているが、接続箇所は表示領域内であっても表示領域外でもよく、同じ電圧が供給される。第１電極１１と第３電極１６を導通させるコンタクトホールは表示領域内にて、第３電極１６の電位が等しく保たれるように任意数配置してもよい。第３電極１６は第１電極１１を介して、電源線６と繋がっている。
【００５５】
第３電極１６の材料としては、透過率の高い材料が好ましく、例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯなどの透明導電膜や、ポリアセチレンなどの有機導電膜からなることが好ましい、さらに、Ａｇ、Ａｌなどの金属を１０ｎｍ〜３０ｎｍ程度形成した半透過膜でもよい。第３電極１６はスパッタ、蒸着等により形成する。
【００５６】
その他の構成については、実施例１と同様のレイアウト、画素構造を有する。
【００５７】
このようにして形成された有機ＥＬ表示装置の等価回路を図５に示す。
【００５８】
各画素は、スイッチング用ＴＦＴ１０１ａ、１０１ｂと駆動用ＴＦＴ１０２ａ、１０２ｂと、有機発光素子１２、１５と、コンデンサ１０３ａ、１０３ｂで構成されている。
【００５９】
本実施例において、第１電極１３ａ、１３ｂにＴＦＴスイッチング素子１０１ａ、１０１ｂが接続され、第１電極１１、第３電極１６が共通電極として接続されている。
【００６０】
本実施例の構成では、１画素を２つの色に発光させることが可能であり、２個の画素にてＲＧＢを発光制御することで１ピクセルとして表示させることができる。例えば、１つの画素でＲとＢを発光制御し、もう一方の画素でＧとＢを時分割で発光制御するなどの構成をとることができる。
【００６１】
もしくは、有機発光層を非発光化処理することができ、一方の画素の２つの有機発光層のうちの１層を非発光化処理することにより、一方の画素でＢ、もう一方の画素でＲとＧを時分割で発光制御する構成をとることができる。
【００６２】
非発光処理としては、電極形成後に紫外線照射をすることで非発光化させることができる。光としては、水銀ランプなどの一般的なＵＶ光をマスクして照射したり、エキシマレーザーなどの紫外光レーザーを用いたりしても良い。
【００６３】
本実施例の構成において、画素内において発生した熱は、画素を横断する第１電極１１により表示領域面内に分散されると共に、表示領域外に形成される電源線６へと繋がる構造を有する。従って、第１電極１１、電源線６により表示領域において発生した熱を分散させることができる。続いて、絶縁性基板１および保護膜７の表面を介して、自発光表示装置の外部に放熱される。
【００６４】
よって、表示領域において温度分布を均一にすると共に、表示装置の温度上昇をより小さくできる。また、基板上に配置される薄膜トランジスタの熱ドリフトを抑制し、表示ムラの発生を低減できる。
【００６５】
更には、放熱部配置のための占有領域を設ける必要がないため、表示領域においては画素ピッチを狭く、開口率を大きくすることが可能となり、表示領域外においては額縁幅を小さくできる。
【実施例３】
【００６６】
本実施例の形態について、図６を用いて説明する。図６は画素領域から周辺部における断面構造を模式的に示す図である。
【００６７】
本実施例においては、第２電極１３ａ、１３ｂ上に、第２有機発光層１５、第３電極１６ａ、１６ｂ、第３の発光層を有する第３有機発光層１８、第４電極１９が形成されている。第４電極１９は共通電極となっている。電源線６は薄膜トランジスタ３を形成する工程において同時に形成されており、第１絶縁層２上に形成されている。電源線６は第２絶縁層４、平坦化層５が除去された領域において、第１電極１１と繋がっている。
【００６８】
第４電極１９は共通電極であり、第１電極１１と電気的に接続している。図６では表示領域の外周にて第１電極１１と第４電極１９が接続している場合を示しているが、接続箇所は表示領域内であっても表示領域外でもよく、同じ電圧が供給される。第１電極１１と第４電極１９を導通させるコンタクトホールは表示領域内にて、第４電極１９の電位が等しく保たれるように任意数配置してもよい。第４電極１９は第１電極１１を介して、電源線６と繋がっている。
【００６９】
第３電極１６、第４電極１９の材料としては、透過率の高い材料が好ましい。例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯなどの透明導電膜や、ポリアセチレンなどの有機導電膜からなることが好ましい。さらに、Ａｇ、Ａｌなどの金属を１０ｎｍ〜３０ｎｍ程度形成した半透過膜でもよい。第３電極１６はスパッタ、蒸着等により形成する。
【００７０】
画素Ｐａにおいては、コンタクトホール１７ａにより第２電極１３ａと第３電極１６ａが接続されており、ショートしている。このため、第２有機発光層１５には電圧が印加されず、発光しない構成となっている。同様に、画素Ｐｂにおいては第３電極１６ｂと第４電極１９が接続されており、第３有機発光層が発光しない構成となっている。
【００７１】
その他の構成については、実施例１と同様のレイアウト、画素構造を有する。
【００７２】
このようにして形成された有機ＥＬ表示装置の等価回路を図７に示す。
【００７３】
各画素は、スイッチング用ＴＦＴ１０１ａ、１０１ｂと駆動用ＴＦＴ１０２ａ、１０２ｂと、有機発光素子１２、１５、１８と、コンデンサ１０３ａ、１０３ｂで構成されている。
【００７４】
本実施例において、第１電極１３ａ、１３ｂにＴＦＴスイッチング素子が接続され、第１電極１１、第４電極１９が共通電極として接続されている。
【００７５】
画素Ｐａにおいては、コンタクトホール１７ａにより第２電極１３ａと第３電極１６ａが接続されており、同電位となる。よって、第１電極１１と第２電極１３ａ間に電圧を印加することにより第１有機発光層１２の発光制御を行い、第３電極１６ａと第４電極１９の間において電圧を印加することにより第３有機発光層１８の発光制御を行う。
【００７６】
画素Ｐｂにおいては、コンタクトホール２０ｂにより第３電極１６ａと第４電極１９が接続されており、同電位となる。よって、第１電極１１と第２電極１３ｂ間に電圧を印加することにより第１有機発光層１２の発光制御を行い、第２電極１３ｂと第３電極１６ｂの間において電圧を印加することにより第２有機発光層１５の発光制御を行う。
【００７７】
本実施例の構成では、１画素を２つの色に発光させることが可能であり、２個の画素にてＲＧＢを発光制御することで１ピクセルとして表示させることができる。例えば、１つの画素でＲとＢを発光制御し、もう一方の画素でＧとＢを時分割で発光制御するなどの構成をとることができる。本実施例では、第１有機発光層１２がＲ、第２有機発光層１３がＧ、第３有機発光層１８がＢの発光を行うように積層されており、画素ＰａではＲとＢ、画素ＰｂではＲとＧの発光を行う。
【００７８】
コンタクトホール１７ａ、２０ｂの形成方法としては、レーザー加工が好ましく、ＹＡＧレーザー（ＳＨＧ、ＴＨＧ含む）、エキシマレーザーなど一般に薄膜加工に使用するものを用いる。これらのレーザー光を数μｍに絞って走査したり、面状光源にしてコンタクトホール部分を透過するマスクを介したりして、基板上に所定のパタンで照射する。コンタクトホールの径としては、２μｍ〜１５μｍが好ましい。
【００７９】
本実施例の構成において、画素内において発生した熱は、画素を横断する第１電極１１により表示領域面内に分散される。また、表示領域外に形成される電源線６へと繋がる構造を有するため、第１電極１１、電源線６により表示領域において発生した熱を分散させることができる。続いて、絶縁性基板１および保護膜７の表面を介して、自発光表示装置の外部に放熱される。
【００８０】
よって、表示領域において温度分布を均一にすると共に、表示装置の温度上昇をより小さくできる。また、基板上に配置される薄膜トランジスタの熱ドリフトを抑制し、表示ムラの発生を低減できる。
【００８１】
更には、放熱部配置のための占有領域を設ける必要がないため、表示領域においては画素ピッチを狭く、開口率を大きくすることが可能となり、表示領域外においては額縁幅を小さくできる。
【００８２】
なお、上述したように、第１電極乃至第４電極の材料を選択することにより、前記第１電極が、他の何れの電極よりも高い反射率を有するようになる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の実施例１における有機ＥＬ表示装置の表示領域から電源線への構成を示す概略断面図である。
【図２】本発明の実施例における有機ＥＬ表示装置の電極レイアウトの一例を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施例１における有機ＥＬ表示装置の等価回路を示す図である。
【図４】本発明の実施例２における有機ＥＬ表示装置の表示領域から電源線への構成を示す概略断面図である。
【図５】本発明の実施例２における有機ＥＬ表示装置の等価回路を示す図である。
【図６】本発明の実施例３における有機ＥＬ表示装置の表示領域から電源線への構成を示す概略断面図である。
【図７】本発明の実施例３における有機ＥＬ表示装置の等価回路を示す図である。
【符号の説明】
【００８４】
１ 絶縁性基板
２ 第１絶縁層
３ 薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
４ 第２絶縁層
５ 平坦化層
６ 電源線
７ 保護膜
８ 端子部
９ 放熱バッファ線
１１ 第１電極
１２ 第１有機発光層
１３ａ、１３ｂ 第２電極
１５ 第２有機発光層
１６、１６ａ、１６ｂ 第３電極
１８ 第３有機発光層
１９ 第４電極
１４ａ、１４ｂ、１７ａ、２０ｂ コンタクトホール
１０１ａ、１０１ｂ スイッチング用ＴＦＴ
１０２ａ、１０２ｂ 駆動用ＴＦＴ
１０３ａ、１０３ｂ コンデンサ
１０５ ゲート信号線
１０６ａ、１０６ｂ ソース信号線
１０７ 電源供給線
Ｐａ、Ｐｂ 画素
【技術分野】
【０００１】
本発明は自発光表示装置に関し、特に、有機ＥＬ(Electro Luminescence)表示装置に好適に用いられる自発光表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光素子は与えられたエネルギーを全て光に変換することは出来ず、与えられたエネルギーの一部から熱も発生する。発光素子を発光させることにより発生する熱によって表示装置の温度は上昇し、発光素子の電流―輝度特性の劣化が進行する。また、基板の温度上昇により基板上に配置される薄膜トランジスタの熱ドリフトも問題となり、表示ムラの発生に繋がる。
【０００３】
特許文献１に開示されている発光素子からなる電気光学装置においては、発光素子の光取り出し方向とは反対の側の、発光素子と基板の間に放熱部を設けている。放熱部は発光領域と非発光領域に跨って構成されており、基板に形成された放熱部全体で熱を貯え、温度分布を均す構成としている。しかし、放熱部は発光素子と絶縁膜を介して積層されており、発光素子で発生した熱をすばやく受容することがしにくい構成となっている。また、放熱部は、熱伝導性の良いという理由から金属などから構成されるが、回路や配線との間に発生する寄生容量を避けるために、放熱部と回路や配線の重なりが小さくなるように配置する必要がある。しかし、充分な放熱性を得るためには画素ピッチを小さくしづらく、また、発光素子の開口率向上とも相反する要素を持つ。
【特許文献１】特開２００５−５２５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
発光素子を発光させることにより発生する熱により、発光素子の劣化が進行する。また、表示領域内にて一部に熱負荷が発生すると、発光素子の劣化進行が面内で異なり、表示ムラとして認識される問題となる。
【０００５】
本発明は、上述のような従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、熱拡散性に優れる構造を有し、発熱による素子劣化進行を抑えることができる自発光表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による自発光表示装置は、基板上に形成された薄膜トランジスタの上に、第１電極と、第１の発光層を有する第１有機発光層と、第２電極とが、この順に形成された発光素子を、前記基板上に前記薄膜トランジスタを介して、２次元に配置することにより、表示領域を構成する自発光表示装置であって、前記第１電極が、前記表示領域の内部で連続膜として形成され、かつ、前記表示領域外で放熱線に接続されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の自発光表示装置では熱拡散性に優れる構造を有するため、表示領域において温度分布を均一にすると共に、表示装置の温度上昇をより小さくできる。また、基板上に配置される薄膜トランジスタの熱ドリフトを抑制し、表示ムラの発生を低減できる。
【０００８】
更には、放熱部配置のための占有領域を設ける必要がないため、表示領域においては画素ピッチを狭く、開口率を大きくすることが可能となり、表示領域外においては額縁幅を小さくできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に係る表示装置の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１０】
なお、本明細書で特に図示または記載されない部分に関しては、当該技術分野の周知または公知技術を適用する。また以下に説明する実施例は、発明の幾つかの実施例であって、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００１１】
図１は画素領域から周辺部における断面構造を模式的に示す図である。図１に示す断面構造を有する画素により、図２に示す本発明の有機ＥＬ表示装置が構成されている。
【００１２】
図１を用いて、本発明に係る有機ＥＬ表示装置を説明する。図１は、画素群からなる表示領域のうち周辺部を示す概略断面図であり、最外周画素から２個の画素と、表示領域外に設けられた電源線にかけてを示している。
【００１３】
第１絶縁層２、薄膜トランジスタ３、第２絶縁層４、平坦化層５が形成された絶縁性基板１の上に、第１電極１１、第１の発光層を有する第１有機発光層１２、第２電極１３ａ、１３ｂが形成されている。第１電極１１は、平坦化層５上に形成された電源線６と接続されている。そして、電源線６、平坦化膜５、第１電極１１、第２電極１３ａ、１３ｂを覆うように保護膜７が形成されている。
【００１４】
第２電極１３ａ、１３ｂは各画素に対応するパタン電極から構成され、画素毎に制御される薄膜トランジスタ３とコンタクトホール１４ａ、１４ｂを介して接続している。すなわち、第２電極が発光素子毎に薄膜トランジスタと接続されている。そして、各画素の発光制御は第１電極１１と第２電極１３ａ、１３ｂの間に印加する電圧を制御することにより行われる。
【００１５】
第１電極１１は画素を跨ぐように、隣り合う画素の第１電極１１と同層にて形成され繋がっており、表示領域外に配置される電源線６に接続されている。本実施例においては、図２に示すように、表示領域面内において第1電極１１が全ての画素を跨いで同層にて繋がっており、１つの連続膜により構成されている。
【００１６】
本実施例の構成では、１画素を単色発光させることが可能であり、３個の画素にてＲＧＢを発光制御することで１ピクセルとして表示させることができる。
【００１７】
本実施例において、第１電極１１は熱伝導性の高い導電性材料から構成される。本発明の構成では発熱する第１有機発光層１２に熱拡散経路となる第１電極１１が接触している。各画素にて発生した熱は、発光素子の電極である第１電極１１が熱伝導性の高い材料で構成されていることから、第１電極１１に熱が拡散し、接続されている第１電極１１全体に熱を分散することができる。
【００１８】
第１電極１１とは別に熱拡散経路となる放熱部を設ける場合がある。この場合、例えば、平坦化層５と第２絶縁層４の間に放熱部を設けると、０．１〜０．３μｍの厚さの第１有機発光層１２に対し、１．５〜２．５μｍの平坦化膜５を介して配置される熱拡散経路への放熱は充分ではない。そのため、発光素子との間に介在する平坦化膜５などに局所的に熱を貯えてしまう。さらに、より絶縁性基板１側の位置に放熱部を設ける場合には、より放熱部への熱拡散性は低下し、間に介在する層に熱を貯えてしまう。
【００１９】
これに対し、本実施例の構成では、発光素子を構成する第１電極１１自身が熱拡散経路となるため、発熱部と放熱部の間に介在する層はなく、熱拡散性に優れる。
【００２０】
本発明では、更に、第１電極１１が、第１電極１１と同等もしくはそれ以上の熱伝導性を有する材料からなる電源線６に接続されており、発生した熱をより大きな面積で分散することができる構成となっている。
【００２１】
画素で発生した熱は、第１電極１１、電源線６により絶縁性基板１の面内に分散され、絶縁性基板１および保護膜７の表面を介して、自発光表示装置の外部に放熱される。自発光表示装置外部への放熱は、外部との接触面積が広いほど効率よく行われるため、本発明の構成により、表示領域の一部に発生した熱負荷が集中することを抑制し、自発光表示装置の面全体に熱を分散することが、効果的である。
【００２２】
図１、２では電源線６を覆うように第１電極１１が形成されているが、電源線６と第１電極１１の間で十分な熱伝導性が確保されていれば、必ずしも電源線６を覆う必要はなく、接続していればよい。
【００２３】
図２において、電源線６は表示領域の短辺方向の両側に表示領域と同じ長さを持って配置した例を示しているが、本発明は図２の形態に限定されるものではない。放熱線の面積を大きくした形態がより好ましく、この時、表示領域の長辺方向に電源線６を配置することができる。また、自発光表示装置外部への放熱のために、絶縁性基板１、保護膜７に接する新たな放熱経路を設置することも可能であり、この時、放熱経路に対して効率よく放熱できるように、電源線６を表示領域外側の任意の場所に配置できる。例えば、自発光表示装置の温度上昇を防ぐために、絶縁性基板１に放熱シートを介して金属板を配置する場合、絶縁性基板１面内において、放熱シートの接着面に対応するように、可能な限り大きな放熱線を配置することが放熱のためには有効となる。
【００２４】
また、本発明の構成においては、第１電極１１と繋がる放熱バッファ線を配置することが可能である。発光を制御する第１電極１１と連続する膜で形成することが可能であり、発光素子を構成する第１電極１１を拡大する形で、配置することが出来る。また、表示領域の周辺において電源線６と連続する膜で形成することが可能である。つまり、発光素子を制御するために必要な第１電極１１、電源線６のレイアウトに加えて、放熱のためにバッファ涼気となる放熱バッファ線を配置することで、より自発光表示装置の面全体に熱を分散することが可能となる。
【００２５】
図２においては、放熱線６と繋がる放熱バッファ線９が表示領域の周囲、長辺側に配置される例を示している。
【００２６】
本発明における表示領域とは、図１に示す断面構成を有する画素が２次元に配置され構成されている領域を指しており、表示駆動を行わない、もしくは、非発光処理を行った画素からなる非発光領域を発光領域の周囲に設けることもできる。
【００２７】
本実施例では、図２に示すように、第１電極１１が表示領域面内において同層にて繋がっている例を示している。すなわち、第１電極１１が、表示領域の内部で連続膜として形成され、かつ、前記表示領域外で放熱線に接続されている例を示している。しかし、本発明は、本構成に限定されるものではない。第１電極１１は、ライン状に形成される場合においても、第１電極１１が発光面積以上の幅で形成されているために、高い熱拡散性を有する。表示領域を構成する任意の画素において、第１電極１１が表示領域外に形成される電源線６に同層で接続されていればよく、表示領域における第１電極１１の形状、繋がっている方向は限定されない。
【００２８】
以上に述べた本実施例の構成は、熱拡散性に優れる構造を有し、発熱による素子劣化進行を抑えることができる。
【００２９】
以下、本実施例について更に詳細に説明する。
【００３０】
本実施例では、第１電極１１は高反射率の導電性材料であり、反射電極となる。例えばＣｒ、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ等の金属を５０〜３００ｎｍ程度形成した膜からなることが好ましい。反射率が高い部材であるほど、光取り出し効率を向上できるからである。また、これらの金属膜は放熱性に優れており、高い熱拡散効果が得られる。
【００３１】
第２電極１３ａ、１３ｂは透過率の高い導電性材料であり、光取り出し電極となる。各画素から発せられた光は、第２電極１３ａ、１３ｂを介して取り出される。本実施例にかかる有機ＥＬ表示装置はトップエミッション型の有機ＥＬ表示装置である。
【００３２】
第２電極１３ａ、１３ｂの電極材料としては、透過率の高い材料が好ましい。例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯなどの透明導電膜、Ａｇ、Ａｕ、Ａｌなどの金属を１０ｎｍ〜３０ｎｍ程度形成した半透過膜でもよい。
【００３３】
電源線６は、熱伝導性が高い材料であれば特に限定されないが、薄膜トランジスタ３のいずれかの構成層、あるいは第１電極１１と同一材料かつ同膜構造で形成することができる。本実施例では、形成した平坦化膜７上に、電源線６を形成し、続いて第１電極１１を形成する形態を記しているが、電源線６を第１電極１１で同時に形成してもよい。
【００３４】
放熱バッファ線は熱伝導性が高い材料であれば特に限定されないが、薄膜トランジスタ３のいずれかの構成層、あるいは第１電極１１と同一材料かつ同膜構造で形成することができる。
【００３５】
有機発光層は以下の様に形成される。
【００３６】
第１有機発光層は、有機発光材料、正孔注入材料、電子注入材料、正孔輸送材料、電子輸送材料より選ばれる少なくとも１種を用いることができる。正孔注入材料又は正孔輸送材料に有機発光材料をドーピングする、または電子注入材料又は電子輸送材料に有機発光材料をドーピングする等により発色の選択の幅を広げることができる。さらに、有機発光層は、発光効率の観点からアモルファス膜であることが好ましい。
【００３７】
各色の有機発光材料は、トリアリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、ポリアリーレン、芳香族縮合多環化合物、芳香族複素環化合物、芳香族複素縮合環化合物、金属錯体化合物等が使用できる。また、これらの単独オリゴ体あるいは複合オリゴ体が使用できる。但し、本発明の構成として例示の材料に限定されるものではない。
【００３８】
有機発光層は、正孔注入、正孔輸送、電子注入、電子輸送の各単機能を持つ層であってもよいし、複合機能を持つ層であってもよい。
【００３９】
有機発光層の膜厚は０．０５μｍ〜０．３μｍ程度が良く、好ましくは０．０５〜０．１５μｍ程度である。
【００４０】
正孔注入及び輸送材料としては、フタロシアニン化合物、トリアリールアミン化合物、導電性高分子、ペリレン系化合物、Ｅｕ錯体等が使用できるが、本発明の構成として限定されるものではない。
【００４１】
電子注入及び輸送材料の例としては、アルミに８−ヒドロキシキノリンの３量体が配位したＡｌｑ３、アゾメチン亜鉛錯体、ジスチリルビフェニル誘導体系等を使用できる。
【００４２】
次に、透明電極を成膜、及び、パターニングを行い、第２電極１３ａ、１３ｂを形成する。このとき、コンタクトホール１４ａ、１４ｂを介して、第２電極１３ａ、１３ｂと薄膜トランジスタ３とが接続される。
【００４３】
透明電極のパターニング方法としては、前述のレーザー加工で行うことができる。ＹＡＧレーザー（ＳＨＧ、ＴＨＧ含む）、エキシマレーザーなど一般に薄膜加工に使用するものを用いる。これらのレーザー光を数μｍに絞って走査したり、面状光源にしてコンタクトホール部分を透過するマスクを介したりして、基板上に所定のパタンで照射する。
【００４４】
また、他のパターニング方法としては電極材料を加熱し、メタルマスクを使用して蒸着によって形成しても良い。また、電極材料が形成された基板を絶縁性基板１と対向させてレーザーアブレーションにより転写しても良い。
【００４５】
このようにして形成された有機ＥＬ表示装置の等価回路を図３に示す。
【００４６】
各画素は、スイッチング用ＴＦＴ１０１ａ、１０１ｂと駆動用ＴＦＴ１０２ａ、１０２ｂと、有機発光素子（有機ＥＬ素子）１２と、コンデンサ１０３ａ、１０３ｂで構成されている。
【００４７】
ここで、スイッチング用ＴＦＴ１０１ａ、１０１ｂのゲート電極は、ゲート信号線１０５に接続されている。また、スイッチング用ＴＦＴ１０１ａ、１０１ｂのソース領域はソース信号線１０６ａ、１０６ｂに、ドレイン領域は駆動用ＴＦＴ１０２ａ、１０２ｂのゲート電極に接続されている。また、駆動用ＴＦＴ１０２ａ、１０２ｂのソース領域は電源供給線１０７に、ドレイン領域は有機発光素子１２の一方の電極に接続されている。図１の画素においては、第２電極１３ａ、１３ｂに接続されている。なお、有機発光素子１２の他方の電極は、図１の第１電極１１に接続されている。またコンデンサ１０３ａ、１０３ｂは電極のそれぞれが、駆動用ＴＦＴ１０２ａ、１０２ｂのゲート電極とＧＮＤとに接続されるように形成されている。このように、駆動用ＴＦＴ１０２ａ、１０２ｂと有機ＥＬ素子が直列に接続されており、有機ＥＬ素子に流れる電流を駆動用ＴＦＴ１０２ａ、１０２ｂで制御する。
【００４８】
本実施例において、第１電極１３ａ、１３ｂにＴＦＴスイッチング素子が接続され、第１電極１１が共通電極として接続されている。
【００４９】
以上、本実施例に述べた自発光表示装置において、画素内において発生した熱は発光素子を構成する第１電極１１が画素を横断し、表示領域外に形成される電源線へと繋がる構造を有する。従って、表示領域において温度分布を均一にすると共に、表示装置の温度上昇をより小さくできる。
【００５０】
また、発光素子と薄膜トランジスタの間には第２絶縁層と平坦化膜層が形成されており、発光素子から薄膜トランジスタまでの距離が離れている。発光素子からの熱が前記トランジスタに影響する前に放熱部により逃がすことができるため、基板上に配置される薄膜トランジスタの熱ドリフトを抑制し、表示ムラの発生を低減できる。
【００５１】
更には、放熱部配置のための占有領域を設ける必要がないため、表示領域においては画素ピッチを狭く、開口率を大きくすることが可能となり、表示領域外においては額縁幅を小さくできる。
【実施例２】
【００５２】
本実施例の形態について、図４を用いて説明する。図４は画素領域から周辺部における断面構造を模式的に示す図である。
【００５３】
本実施例においては、第２電極１３ａ、１３ｂ上に、第２の発光層を有する第２有機発光層１５、第３電極１６が形成されている。第３電極１６は共通電極となっている。電源線６は薄膜トランジスタ３を形成する工程において同時に形成されており、第１絶縁層２上に形成されている。電源線６は第２絶縁層４、平坦化層５が除去された領域において、第１電極１１と繋がっている。
【００５４】
第３電極１６は共通電極であり、第１電極１１と電気的に接続している。図４では表示領域の外周にて第１電極１１と第３電極１６が接続している場合を示しているが、接続箇所は表示領域内であっても表示領域外でもよく、同じ電圧が供給される。第１電極１１と第３電極１６を導通させるコンタクトホールは表示領域内にて、第３電極１６の電位が等しく保たれるように任意数配置してもよい。第３電極１６は第１電極１１を介して、電源線６と繋がっている。
【００５５】
第３電極１６の材料としては、透過率の高い材料が好ましく、例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯなどの透明導電膜や、ポリアセチレンなどの有機導電膜からなることが好ましい、さらに、Ａｇ、Ａｌなどの金属を１０ｎｍ〜３０ｎｍ程度形成した半透過膜でもよい。第３電極１６はスパッタ、蒸着等により形成する。
【００５６】
その他の構成については、実施例１と同様のレイアウト、画素構造を有する。
【００５７】
このようにして形成された有機ＥＬ表示装置の等価回路を図５に示す。
【００５８】
各画素は、スイッチング用ＴＦＴ１０１ａ、１０１ｂと駆動用ＴＦＴ１０２ａ、１０２ｂと、有機発光素子１２、１５と、コンデンサ１０３ａ、１０３ｂで構成されている。
【００５９】
本実施例において、第１電極１３ａ、１３ｂにＴＦＴスイッチング素子１０１ａ、１０１ｂが接続され、第１電極１１、第３電極１６が共通電極として接続されている。
【００６０】
本実施例の構成では、１画素を２つの色に発光させることが可能であり、２個の画素にてＲＧＢを発光制御することで１ピクセルとして表示させることができる。例えば、１つの画素でＲとＢを発光制御し、もう一方の画素でＧとＢを時分割で発光制御するなどの構成をとることができる。
【００６１】
もしくは、有機発光層を非発光化処理することができ、一方の画素の２つの有機発光層のうちの１層を非発光化処理することにより、一方の画素でＢ、もう一方の画素でＲとＧを時分割で発光制御する構成をとることができる。
【００６２】
非発光処理としては、電極形成後に紫外線照射をすることで非発光化させることができる。光としては、水銀ランプなどの一般的なＵＶ光をマスクして照射したり、エキシマレーザーなどの紫外光レーザーを用いたりしても良い。
【００６３】
本実施例の構成において、画素内において発生した熱は、画素を横断する第１電極１１により表示領域面内に分散されると共に、表示領域外に形成される電源線６へと繋がる構造を有する。従って、第１電極１１、電源線６により表示領域において発生した熱を分散させることができる。続いて、絶縁性基板１および保護膜７の表面を介して、自発光表示装置の外部に放熱される。
【００６４】
よって、表示領域において温度分布を均一にすると共に、表示装置の温度上昇をより小さくできる。また、基板上に配置される薄膜トランジスタの熱ドリフトを抑制し、表示ムラの発生を低減できる。
【００６５】
更には、放熱部配置のための占有領域を設ける必要がないため、表示領域においては画素ピッチを狭く、開口率を大きくすることが可能となり、表示領域外においては額縁幅を小さくできる。
【実施例３】
【００６６】
本実施例の形態について、図６を用いて説明する。図６は画素領域から周辺部における断面構造を模式的に示す図である。
【００６７】
本実施例においては、第２電極１３ａ、１３ｂ上に、第２有機発光層１５、第３電極１６ａ、１６ｂ、第３の発光層を有する第３有機発光層１８、第４電極１９が形成されている。第４電極１９は共通電極となっている。電源線６は薄膜トランジスタ３を形成する工程において同時に形成されており、第１絶縁層２上に形成されている。電源線６は第２絶縁層４、平坦化層５が除去された領域において、第１電極１１と繋がっている。
【００６８】
第４電極１９は共通電極であり、第１電極１１と電気的に接続している。図６では表示領域の外周にて第１電極１１と第４電極１９が接続している場合を示しているが、接続箇所は表示領域内であっても表示領域外でもよく、同じ電圧が供給される。第１電極１１と第４電極１９を導通させるコンタクトホールは表示領域内にて、第４電極１９の電位が等しく保たれるように任意数配置してもよい。第４電極１９は第１電極１１を介して、電源線６と繋がっている。
【００６９】
第３電極１６、第４電極１９の材料としては、透過率の高い材料が好ましい。例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯなどの透明導電膜や、ポリアセチレンなどの有機導電膜からなることが好ましい。さらに、Ａｇ、Ａｌなどの金属を１０ｎｍ〜３０ｎｍ程度形成した半透過膜でもよい。第３電極１６はスパッタ、蒸着等により形成する。
【００７０】
画素Ｐａにおいては、コンタクトホール１７ａにより第２電極１３ａと第３電極１６ａが接続されており、ショートしている。このため、第２有機発光層１５には電圧が印加されず、発光しない構成となっている。同様に、画素Ｐｂにおいては第３電極１６ｂと第４電極１９が接続されており、第３有機発光層が発光しない構成となっている。
【００７１】
その他の構成については、実施例１と同様のレイアウト、画素構造を有する。
【００７２】
このようにして形成された有機ＥＬ表示装置の等価回路を図７に示す。
【００７３】
各画素は、スイッチング用ＴＦＴ１０１ａ、１０１ｂと駆動用ＴＦＴ１０２ａ、１０２ｂと、有機発光素子１２、１５、１８と、コンデンサ１０３ａ、１０３ｂで構成されている。
【００７４】
本実施例において、第１電極１３ａ、１３ｂにＴＦＴスイッチング素子が接続され、第１電極１１、第４電極１９が共通電極として接続されている。
【００７５】
画素Ｐａにおいては、コンタクトホール１７ａにより第２電極１３ａと第３電極１６ａが接続されており、同電位となる。よって、第１電極１１と第２電極１３ａ間に電圧を印加することにより第１有機発光層１２の発光制御を行い、第３電極１６ａと第４電極１９の間において電圧を印加することにより第３有機発光層１８の発光制御を行う。
【００７６】
画素Ｐｂにおいては、コンタクトホール２０ｂにより第３電極１６ａと第４電極１９が接続されており、同電位となる。よって、第１電極１１と第２電極１３ｂ間に電圧を印加することにより第１有機発光層１２の発光制御を行い、第２電極１３ｂと第３電極１６ｂの間において電圧を印加することにより第２有機発光層１５の発光制御を行う。
【００７７】
本実施例の構成では、１画素を２つの色に発光させることが可能であり、２個の画素にてＲＧＢを発光制御することで１ピクセルとして表示させることができる。例えば、１つの画素でＲとＢを発光制御し、もう一方の画素でＧとＢを時分割で発光制御するなどの構成をとることができる。本実施例では、第１有機発光層１２がＲ、第２有機発光層１３がＧ、第３有機発光層１８がＢの発光を行うように積層されており、画素ＰａではＲとＢ、画素ＰｂではＲとＧの発光を行う。
【００７８】
コンタクトホール１７ａ、２０ｂの形成方法としては、レーザー加工が好ましく、ＹＡＧレーザー（ＳＨＧ、ＴＨＧ含む）、エキシマレーザーなど一般に薄膜加工に使用するものを用いる。これらのレーザー光を数μｍに絞って走査したり、面状光源にしてコンタクトホール部分を透過するマスクを介したりして、基板上に所定のパタンで照射する。コンタクトホールの径としては、２μｍ〜１５μｍが好ましい。
【００７９】
本実施例の構成において、画素内において発生した熱は、画素を横断する第１電極１１により表示領域面内に分散される。また、表示領域外に形成される電源線６へと繋がる構造を有するため、第１電極１１、電源線６により表示領域において発生した熱を分散させることができる。続いて、絶縁性基板１および保護膜７の表面を介して、自発光表示装置の外部に放熱される。
【００８０】
よって、表示領域において温度分布を均一にすると共に、表示装置の温度上昇をより小さくできる。また、基板上に配置される薄膜トランジスタの熱ドリフトを抑制し、表示ムラの発生を低減できる。
【００８１】
更には、放熱部配置のための占有領域を設ける必要がないため、表示領域においては画素ピッチを狭く、開口率を大きくすることが可能となり、表示領域外においては額縁幅を小さくできる。
【００８２】
なお、上述したように、第１電極乃至第４電極の材料を選択することにより、前記第１電極が、他の何れの電極よりも高い反射率を有するようになる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の実施例１における有機ＥＬ表示装置の表示領域から電源線への構成を示す概略断面図である。
【図２】本発明の実施例における有機ＥＬ表示装置の電極レイアウトの一例を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施例１における有機ＥＬ表示装置の等価回路を示す図である。
【図４】本発明の実施例２における有機ＥＬ表示装置の表示領域から電源線への構成を示す概略断面図である。
【図５】本発明の実施例２における有機ＥＬ表示装置の等価回路を示す図である。
【図６】本発明の実施例３における有機ＥＬ表示装置の表示領域から電源線への構成を示す概略断面図である。
【図７】本発明の実施例３における有機ＥＬ表示装置の等価回路を示す図である。
【符号の説明】
【００８４】
１ 絶縁性基板
２ 第１絶縁層
３ 薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
４ 第２絶縁層
５ 平坦化層
６ 電源線
７ 保護膜
８ 端子部
９ 放熱バッファ線
１１ 第１電極
１２ 第１有機発光層
１３ａ、１３ｂ 第２電極
１５ 第２有機発光層
１６、１６ａ、１６ｂ 第３電極
１８ 第３有機発光層
１９ 第４電極
１４ａ、１４ｂ、１７ａ、２０ｂ コンタクトホール
１０１ａ、１０１ｂ スイッチング用ＴＦＴ
１０２ａ、１０２ｂ 駆動用ＴＦＴ
１０３ａ、１０３ｂ コンデンサ
１０５ ゲート信号線
１０６ａ、１０６ｂ ソース信号線
１０７ 電源供給線
Ｐａ、Ｐｂ 画素
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成された薄膜トランジスタの上に、第１電極と、第１の発光層を有する第１有機発光層と、第２電極とが、この順に形成された発光素子を、前記基板上に前記薄膜トランジスタを介して、２次元に配置することにより、表示領域を構成する自発光表示装置であって、
前記第１電極が、前記表示領域の内部で連続膜として形成され、かつ、前記表示領域外で放熱線に接続されていることを特徴とする自発光表示装置。
【請求項２】
前記第１電極が電源線と接続され、前記第２電極が前記発光素子毎に前記薄膜トランジスタと接続されることを特徴とする請求項１に記載の自発光表示装置。
【請求項３】
前記第２電極の上に、第２の発光層を有する第２有機発光層と、第３電極とが、この順に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の自発光表示装置。
【請求項４】
前記第１有機発光層と、前記第２有機発光層のうち、或る１層が非発光処理されていることを特徴とする請求項３に記載の自発光表示装置。
【請求項５】
前記第３電極の上に、第３の発光層を有する第３有機発光層と、第４電極とが、この順に積層されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の自発光表示装置。
【請求項６】
前記第１有機発光層と、前記第２有機発光層と、前記第３有機発光層のうち、或る１層が非発光処理されていることを特徴とする請求項５に記載の自発光表示装置。
【請求項７】
前記第１電極が放熱バッファ線を有することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の自発光表示装置。
【請求項８】
前記第１電極が、他の何れの電極よりも高い反射率を有する請求項１乃至７に記載の自発光表示装置。
【請求項１】
基板上に形成された薄膜トランジスタの上に、第１電極と、第１の発光層を有する第１有機発光層と、第２電極とが、この順に形成された発光素子を、前記基板上に前記薄膜トランジスタを介して、２次元に配置することにより、表示領域を構成する自発光表示装置であって、
前記第１電極が、前記表示領域の内部で連続膜として形成され、かつ、前記表示領域外で放熱線に接続されていることを特徴とする自発光表示装置。
【請求項２】
前記第１電極が電源線と接続され、前記第２電極が前記発光素子毎に前記薄膜トランジスタと接続されることを特徴とする請求項１に記載の自発光表示装置。
【請求項３】
前記第２電極の上に、第２の発光層を有する第２有機発光層と、第３電極とが、この順に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の自発光表示装置。
【請求項４】
前記第１有機発光層と、前記第２有機発光層のうち、或る１層が非発光処理されていることを特徴とする請求項３に記載の自発光表示装置。
【請求項５】
前記第３電極の上に、第３の発光層を有する第３有機発光層と、第４電極とが、この順に積層されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の自発光表示装置。
【請求項６】
前記第１有機発光層と、前記第２有機発光層と、前記第３有機発光層のうち、或る１層が非発光処理されていることを特徴とする請求項５に記載の自発光表示装置。
【請求項７】
前記第１電極が放熱バッファ線を有することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の自発光表示装置。
【請求項８】
前記第１電極が、他の何れの電極よりも高い反射率を有する請求項１乃至７に記載の自発光表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−９２９２３（Ｐ２０１０−９２９２３Ａ）
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２５８６４５（Ｐ２００８−２５８６４５）
【出願日】平成２０年１０月３日（２００８．１０．３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月３日（２００８．１０．３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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