(57)【要約】【課題】電源線に十分な電流容量を確保する配線幅とすると共に開口率を増大させて高輝度化を実現する。【解決手段】透明基板ＳＵＢの主面に画素毎に形成した下部電極ＢＥＬと、下部電極のそれぞれの上に積層されて所定の色光を発する複数の有機ＥＬ層ＩＬＬと、複数の有機ＥＬ層を共通に覆って成膜した上部電極ＵＥＬとを有し、この上部電極を反射性として有機ＥＬ素子の発光を透明基板ＳＵＢ側から出射させる。透明基板ＳＵＢの内面に、互いに交差して配置された複数の信号線ＤＬと複数の走査線ＧＬ、信号線と走査線で囲まれた各画素領域ＰＸに設けられた有機ＥＬ層ＩＬＬを有する画素回路と、有機ＥＬ層に電流を供給する電源線ＰＬを有し、電源線ＰＬを画素領域ＰＸを横切って配置した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板の内面に、互いに交差して配置された複数の信号線と複数の走査線、前記信号線と前記走査線で囲まれた各画素領域に設けられた有機ＥＬ素子を有する画素回路と、前記有機ＥＬ素子に電流を供給する電源線を有し、前記有機ＥＬ素子の発光を前記透明基板側から出射する有機ＥＬ表示装置であって、
前記電源線が、前記画素領域を横切って配置されていることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記電源線は、前記有機ＥＬ素子の前記透明基板側に配置されていることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記有機ＥＬ素子が前記画素領域内で筋状に隆起していることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項４】
透明基板の内面に、互いに交差して配置された複数の信号線と複数の走査線、前記信号線と前記走査線で囲まれた各画素領域に設けられた有機ＥＬ素子を有する画素回路と、前記有機ＥＬ素子に電流を供給する電源線を有し、前記画素領域は前記信号線を覆って形成された堤状部で区画された開口で規定され、前記有機ＥＬ素子の発光を前記透明基板側から出射する有機ＥＬ表示装置であって、
前記電源線が、前記画素領域を横切って配置されていることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記電源線は、前記有機ＥＬ素子の前記透明基板側に配置されていることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記有機ＥＬ素子が前記画素領域内で筋状に隆起していることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【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、特に高輝度化を図るための画素領域の拡大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。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。本発明は、ボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置に適用される。
【０００３】
ボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置は、ガラス基板などの透明基板の内面に画素毎に形成した透明な一方の電極（下部電極）上に所定の色光で発光する多層構造の有機ＥＬ発光層（有機ＥＬ素子）を積層し、その上に成膜された反射性の他方の電極（上部電極）で構成される。そして、下部電極と上部電極の間に電圧を加えることで、有機ＥＬ素子にホールとキャリアを注入して所定の周波数（色光）の発光を透明基板側に出射する。この画素を二次元（マトリクス）に複数配置することで画像表示を行う。このような表示装置を開示したものとしては、例えば特許文献１を挙げることができる。特許文献１には、画像の１フレーム当りの１画素の明るさを表示データで制御することで良好な動画表示特性を持たせた有機ＥＬ表示装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−１２２３０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図６は、従来のボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置の１画素付近の構造例を説明する図で、図６（ａ）は平面図、図６（b）は図６（ａ）のＸ−Ｘ'線に沿った断面図を示す。１画素の発光領域ＰＸは、信号線（データ線）ＤＬ（ｍ）,ＤＬ（ｍ＋１）と走査線ＧＬ（ｎ），ＧＬ（ｎ＋１）で囲まれた領域に形成される。また、信号線ＤＬ（ｍ）,ＤＬ（ｍ＋１）と並行で、かつ発光領域ＰＸの外側に電源線（有機ＥＬ素子への電流供給線）ＰＬ（ｍ），ＰＬ（ｍ＋１）が設けられている。
【０００５】
ガラスを好適とする透明基板ＳＵＢの主面（内面）に信号線、走査線、電源線が形成され、その上にパス膜ＰＡＳを介して画素毎に下部電極ＢＥＬが形成される。この有機ＥＬ表示装置では、図６（b）に示したように、発光領域ＰＸの両側に形成した絶縁膜からなる堤状部（バンク）ＢＮＫを有する。すなわち、バンクＢＮＫの内縁ＢＮＫ−Ａが発光領域ＰＸを規定する開口領域となる。
【０００６】
有機ＥＬ素子は、透明な下部電極ＢＥＬの上層に積層した多層構造の有機ＥＬ発光層ＩＬＬと、複数画素に共通に成膜された上部電極ＵＥＬで構成される。上部電極ＵＥＬはクロム−モリブデン（Ｃｒ−Ｍｏ）やモリブデン−タングステン（Ｍｏ−Ｗ）を好適とする反射性の金属電極からなる。なお、下部電極ＢＥＬはＩＴＯ(インジウム・チン・オキサイド)あるいはＩＺＯ(インジウム・ジンク・オキサイド)などの透明導電膜で構成される。また、信号線、走査線、電源線にはアルミニウムが好適である。
【０００７】
この画素は、走査線ＧＬ（ｎ＋１）で選択される。信号線ＤＬ（ｍ）から供給される表示データは第１の薄膜トランジスタ（スイッチング・トランジスタ）ＴＦＴ１を通して容量Ｃstgに蓄積され、表示タイミングで第２の薄膜トランジスタ（ドライブ・トランジスタ）ＴＦＴ２が導通して、容量Ｃstgに蓄積された表示データの大きさに応じた電流を電源線ＰＬ（ｍ）から下部電極ＢＥＬに供給する。下部電極ＢＥＬから有機ＥＬ発光層ＩＬＬを通して上部電極ＵＥＬに電流が流れる途上で、有機ＥＬ発光層ＩＬＬ内でホールと電子との中和で発光が生じる。この発光は発光領域ＰＸから透明基板ＳＵＢの外側に出射する。
【０００８】
発光領域ＰＸの大きさ、すなわち画素の開口率はバンクＢＮＫの幅で決まる。図６の構成では信号線ＤＬ（ｍ）と電源線ＰＬ（ｍ）を覆って形成されるため、その幅が広くなり、バンクＢＮＫの内縁ＢＮＫ−Ａが発光領域ＰＸ内に大きくはみ出してしまう。このバンクＢＮＫの幅を狭くするためには、信号線ＤＬ（ｍ）と電源線ＰＬ（ｍ）の配線幅を細くしたり、両配線の間隔を小さくすればよい。しかし、配線幅や間隔の狭小化には限度があり、特に電源線ＰＬ（ｍ）には大きな電流を流す必要があるため、所要の幅を確保する必要がある。なお、上記のバンクを設けない形式の有機ＥＬ表示装置もあるが、その形式の場合も発光領域ＰＸを規定する絶縁層を信号線と電源線を覆って有しており、上記と同様の問題を有している。
【０００９】
本発明の目的は、電源線に十分な電流容量を確保する配線幅とすると共に開口率を増大させて高輝度化を実現した有機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】
本発明の有機ＥＬ表示装置は、透明な基板の主面に画素毎に形成した下部電極と、下部電極のそれぞれの上に積層されて所定の色光を発する複数の有機ＥＬ素子と、前記複数の有機ＥＬ層を共通に覆って成膜した上部電極とを有し、この上部電極を反射性として有機ＥＬ素子の発光を透明な基板側から出射させるボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置である。
【００１１】
そして、透明基板の内面に、互いに交差して配置された複数の信号線と複数の走査線、前記信号線と前記走査線で囲まれた各画素領域に設けられた有機ＥＬ素子を有する画素回路と、前記有機ＥＬ素子に電流を供給する電源線を有し、前記電源線を前記画素領域を横切って配置したことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、透明基板の内面に、互いに交差して配置された複数の信号線と複数の走査線、前記信号線と前記走査線で囲まれた各画素領域に設けられた有機ＥＬ素子を有する画素回路と、前記有機ＥＬ素子に電流を供給する電源線を有し、前記画素領域を前記信号線を覆って形成された堤状部で区画された開口で規定し、前記有機ＥＬ素子の発光を前記透明基板側から出射する構成とする。そして、前記電源線を前記画素領域を横切って配置することができる。
【００１３】
また、本発明では、前記電源線を前記有機ＥＬ素子の下層すなわち前記透明基板側に配置しており、前記有機ＥＬ素子が前記画素領域内で筋状に隆起している構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
画素領域を横切って電源線を配置したことで、電源線に十分な電流容量を確保する配線幅とすることができると共に、画素の開口率を増大させて高輝度化が実現される。
【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、本発明のボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置の実施例１における１画素付近の構造例を説明する平面図である。また、図２は、図１のＸ−Ｘ'線に沿った断面図である。実施例１における１画素の発光領域ＰＸは、信号線（データ線）ＤＬ（ｍ）,ＤＬ（ｍ＋１）と走査線ＧＬ（ｎ），ＧＬ（ｎ＋１）で囲まれた領域に形成される。そして、実施例１では、信号線ＤＬ（ｍ）,ＤＬ（ｍ＋１）と並行で、かつ前記画素領域（発光領域ＰＸ）を横切って有機ＥＬ素子への電流供給線である電源線ＰＬが設けられている。
【００１７】
すなわち、ガラスを好適とする透明基板ＳＵＢの主面（内面）に信号線ＤＬ（ｍ）,ＤＬ（ｍ＋１）、走査線ＧＬ（ｎ），ＧＬ（ｎ＋１）、電源線ＰＬが形成されている。これらの配線の上にパス膜ＰＡＳを介して画素毎に下部電極ＢＥＬが形成される。この有機ＥＬ表示装置では、図２に示したように、発光領域ＰＸの両側に形成した絶縁膜からなる堤状部（バンク）ＢＮＫを有する。すなわち、バンクＢＮＫの内縁ＢＮＫ−Ａが発光領域ＰＸを規定する開口領域となる。
【００１８】
有機ＥＬ素子は、透明な下部電極ＢＥＬの上層に積層した多層構造の有機ＥＬ発光層ＩＬＬと、複数画素に共通に成膜された上部電極ＵＥＬで構成される。上部電極ＵＥＬは、クロム−モリブデン（Ｃｒ−Ｍｏ）やモリブデン−タングステン（Ｍｏ−Ｗ）を好適とする反射性の金属電極からなる。下部電極ＢＥＬは、ＩＴＯ(インジウム・チン・オキサイド)あるいはＩＺＯ(インジウム・ジンク・オキサイド)などの透明導電膜で構成される。また、信号線、走査線、電源線にはアルミニウムを用いるのが好適であるが、他の透明導電体であってよい。
【００１９】
この画素は、走査線ＧＬ（ｎ＋１）で選択される。信号線ＤＬ（ｍ）から供給される表示データは第１の薄膜トランジスタ（スイッチング・トランジスタ）ＴＦＴ１を通して容量Ｃstgに蓄積され、表示タイミングで第２の薄膜トランジスタ（ドライブ・トランジスタ）ＴＦＴ２の導通で容量Ｃstgに蓄積されていた表示データの大きさに応じた電流を電源線ＰＬから下部電極ＢＥＬに供給する。下部電極ＢＥＬから有機ＥＬ発光層ＩＬＬを通して上部電極ＵＥＬに電流が流れる途上で、有機ＥＬ発光層ＩＬＬ内でホールと電子との中和で発光が生じる。この発光は発光領域ＰＸから透明基板ＳＵＢの外側に出射する。
【００２０】
図２のＡで囲んだ部分に示されたように、発光領域ＰＸの中に電源線ＰＬが配置されているため、下部電極ＢＥＬと有機ＥＬ発光層ＩＬＬおよび上部電極ＵＥＬの積層からなる有機ＥＬ素子の上記電源線ＰＬの部分は、当該電源線ＰＬに沿った筋状に隆起している構成となる。
【００２１】
図３は、図２のＡで囲んだ部分の模式拡大図である。また、図４は、図３の部分において有機ＥＬ素子が発光した場合の発光路を説明する模式拡大図である。有機ＥＬ素子の図２のＡで囲んだ部分には、有機ＥＬ発光層ＩＬＬの発光の出射側に電源線ＰＬが位置している。そのため、電源線ＰＬの上方に位置する部分の有機ＥＬ発光層ＩＬＬの発光が金属配線である電源線ＰＬに阻まれてしまい、結果として開口率が減少して輝度が低下するように思われる。しかし、図４に矢印で示したように、例えば点Ｐでの発光は電源線ＰＬと上部電極ＵＥＬとの間で反射を繰り返して透明基板ＳＵＢから出射する。したがって、発光領域ＰＸ内に電源線ＰＬが位置していても、金属電極である電源線ＰＬと上部電極ＵＥＬとの間の多重反射により有効な表示光となり、輝度の低下とはならない。
【００２２】
実施例１により、電源線を十分な電流容量を確保する配線幅とすることができると共に、画素の開口率を増大させて高輝度化を実現した有機ＥＬ表示装置を得ることができる。
【００２３】
図５は、本発明を適用したボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置の構成例を説明する図である。図５（a）は概略全体構成を説明する断面図、図５（b）は単位画素の構造例を説明する断面図である。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透明基板ＳＵＢの主面上に、薄膜トランジスタＴＦＴを有し、パス膜を含む絶縁膜ＩＮＳに形成したコンタクトホールを通して下部電極ＢＥＬが形成されている。下部電極ＢＥＬは各単位画素毎に形成されている。
【００２４】
薄膜トランジスタＴＦＴの形成領域の上方には絶縁材で形成されたバンクＢＮＫを有し、隣接する単位画素間を区画して電界の印加で発光する有機ＥＬ発光層ＩＬＬの収容部を構成する。有機ＥＬ発光層ＩＬＬを覆って反射性の上部電極ＵＥＬが成膜されている。こうして構成された有機ＥＬ素子を主面に有する透明基板ＳＵＢは、封止缶ＣＡＶで外部雰囲気とは隔離され、接着材等の封止材ＳＥＬで封止される。なお、封止缶ＣＡＶで封止された内部には乾燥剤あるいは吸湿剤ＤＳＣが内蔵される。
【００２５】
そして、例えば下部電極ＢＥＬを陽極（アノード）とし、上部電極ＵＥＬを陰極（カソード）として両者の間に電界を印加して電流を流すことで有機ＥＬ素子にキャリア（電子と正孔）が注入されて発光する。有機ＥＬ素子の発光Ｌは透明基板ＳＵＢを通して表示光として外部に出射される。この有機ＥＬ素子の単位画素を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）をカラー画素とし、このカラー画素をマトリクス状に複数配列することで、フルカラーの画像表示が得られる。
【００２６】
なお、上記の実施例では、電源線ＰＬを信号線ＤＬと並行に発光領域ＰＸ内に配置したが、これに限るものではなく、走査線ＧＬと並行に、あるいは非並行に、直線状に、もしくは非直線状に、任意形状で配置することができる。また、電源線ＰＬを画素毎に複数本配置することで電流容量を増大させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明のボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置の実施例１における１画素付近の構造例を説明する平面図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ'線に沿った断面図である。
【図３】図２のＡで囲んだ部分の模式拡大図である。
【図４】図３の部分において有機ＥＬ素子が発光した場合の発光路を説明する模式拡大図である。
【図５】本発明を適用したボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置の構成例を説明する図である。
【図６】従来のボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置の１画素付近の構造例を説明する図である。
【符号の説明】
【００２８】
ＧＬ（ｎ），ＧＬ（ｎ＋１）・・・走査線、ＤＬ（ｍ）,ＤＬ（ｍ＋１）・・・信号線、ＰＸ・・・画素領域（発光領域）、ＰＬ・・・電源線、ＳＵＢ・・・透明基板、ＤＬ（ｍ）,ＤＬ（ｍ＋１）・・・信号線、ＧＬ（ｎ），ＧＬ（ｎ＋１）・・・走査線、ＰＬ・・・電源線、ＢＮＫ・・・堤状部（バンク）、ＢＮＫ−Ａ・・・バンクＢＮＫの内縁、ＩＬＬ・・・多層構造の有機ＥＬ発光層、ＴＦＴ１・・・スイッチング・トランジスタ、ＴＦＴ２・・・ドライブ・トランジスタ、ＢＥＬ・・・下部電極、ＵＥＬ・・・上部電極。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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