[发明专利]有源驱动的有机EL发光装置及其制造方法

说明书

发明背景

发明的技术领域

本发明涉及一种有源驱动的带有薄膜晶体管(以下称为TFT)的有机EL发光装置(以下简称为有机EL装置)，更准确地说，本发明涉及一种适用于人类生活和生产中使用的显示装置和彩色显示器等的有机EL装置。

在本说明书中，“EL”意指“电致发光”。

相关技术的描述

按照惯例，将由XY矩阵电极简单驱动以显示影像的简单驱动型有机EL发光装置(日本专利申请公开JP-A37385/1990、JP-A233891/1991等中披露)称为有机EL发光装置(显示器)。

但是在这种简单驱动型有机EL发光装置中，进行的是所谓的行序列驱动。因此，如果扫描行的数量有几百个，那么所需要的瞬时亮度比所观察的亮度大几百倍，从而引起以下的问题。

(1)    由于驱动电压比直流恒定电压大不止2-3倍，故照明效率降低或者功率损耗变大。

(2)    由于瞬时通过的电流变为几百倍大，因此有机发光层易于损坏。

(3)    由于按与(2)相同的方式电流非常大，在电极线路中的电压降变大。

因此，为了解决简单驱动型有机EL发光装置所具有的问题，建议使用各种有源驱动有机EL发光装置，其中有机EL元件由TFT(薄膜晶体管)来驱动(参见JP-A122360/1995，JP-A122361/1995，JP-A153576/1995，JP-A54836/1996，JP-A111341/1995，JP-A312290/1995，JP-A109370/1996，JP-A129359/1996，JP-A241047/1996，JP-A227276/1996，JP-A339968/1999等)。

这种有源驱动的有机EL发光装置的结构实例如图18和19所示。根据这种有源驱动的有机EL发光装置，可以获得如下优点：与简单驱动型有机EL发光装置相比，驱动电压被极大地降低，发光效率被改善，能量消耗被减少。

但是，即使有源驱动的有机EL发光装置具有上述优点，它也会引起以下问题(1)-(3)。

(1)    它们的象素孔径比变小。

在有源驱动的有机EL发光装置中，至少一个TFT被装配到(fit to)透明基片上的每个象素上，另外大量的扫描电极行和信号电极行被设置在该基片上，以选择适当的TFT并将其驱动。因此，产生了一个问题，即当光从透明基片的一侧输出时，象素的孔径比(在象素中实际发光的部分的比例)变小，因为TFT和各种电极行切断了光。例如，在近年来研制的有源驱动的有机EL发光装置中，用于以恒定电流驱动有机EL元件的TFT被设置在上述两种TFT的旁边。因此，其孔径比变得越来越小(约30％以下)。结果根据孔径比，通过有机发光介质的电流密度变大，导致了有机EL发光元件的使用寿命变短的问题。

这种情况将参照图10、11和18更详细地描述。图10表示用于图18所示的有源驱动的有机EL发光装置100的切换驱动的回路图，表示了门行(扫描电极行)50(图18中的108)和源行(信号电极行)51在基片上形成并成为XY矩阵形式的状态。公共电极行52被与源行(信号电极行)51平行设置。对于每个象素，第一TFT55和第二TFT56被装配到门行50和源行51上。电容57被连接在第二TFT56的门和公共电极行52之间，以将门电压保持在恒定值。

因此，通过向图10的回路中所示的第二TFT56的门提供由电容57所保持的电压然后切换，有机EL元件26可以被有效地驱动。

图11所示的平面视图，是根据图10的回路图经过切换部分等沿着平面方向看所得到的视图。

因此，有源驱动的有机EL发光装置100具有这样一个问题，当EL光从下电极(ITO，氧化铟锡)102一侧输出时，即基片104侧的一侧，TFT106、门行108、源行(未表示)等切断了EL光，从而象素的孔径比变小。

在有源驱动的有机EL发光装置204中，如图19所示，其中TFT200和有机EL元件202被设置在同一平面上，TFT200等不会阻挡EL光。但是，与图18所示的有源驱动的有机EL发光装置100相比，它的象素的孔径比被进一步降低。

(2)    上电极的片电阻率大。