JP5998626B2 - 電気光学装置および電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、光リークに伴う画質劣化の低減に有効な電気光学装置および電子機
器に関する。

近年、有機発光ダイオード（Organic Light Emitting Diode、以下「ＯＬＥＤ」とい
う）素子などの発光素子を用いた電気光学装置が各種提案されている。この電気光学装置
では、走査線とデータ線との交差に対応して、上記発光素子やトランジスターなどを含む
画素回路が、表示すべき画像の画素に対応して設けられる構成が一般的である。ＯＬＥＤ
素子を用いた画素回路は、一般的に、データ線を介して供給されるデータ信号の入力可否
を決定する書き込みトランジスターと、データ信号に基づいてＯＬＥＤ素子に供給する電
流量を決定する駆動トランジスターと、データ線から供給されたデータ信号を保持する保
持容量とを備えている。さらに、高画質化を目的に、より多くの素子を利用した技術があ
る（例えば特許文献１参照）。

特開2010-20926号公報

ところで、上記のような電気光学装置においては、駆動トランジスター、電源配線、中
間絶縁膜、ＯＬＥＤ素子などを多層に形成し、駆動トランジスターのソースまたはドレイ
ンとＯＬＥＤ素子の陽極とを、各層に形成した中継電極やコンタクトホールなどを用いて
接続する構成となっている。
また、トップエミッションの画素回路においては、ＯＬＥＤ素子の下層に、光学調整層
や絶縁層を形成し、さらにその下層に反射層を形成する構成となっている。そして、この
反射層と同層には、絶縁膜を介して、前記駆動トランジスターのソースまたはドレインか
ら接続された中継電極が配置され、この中継電極とＯＬＥＤ素子の陽極とを接続する構成
となっている。
従って、このようなトップエミッションの画素回路を平面視すると、反射層と中継電極
との間に間隙が生じることになり、入射光の一部がその間隙にリークすることに起因して
、適切な輝度が得られないことがあった。その結果、輝度ムラが視認され、表示品位低下
を招く。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、光リークに伴う画質劣化を低減する
ことを解決課題の一つとする。

上記課題を解決するために本発明に係る電気光学装置にあっては、互いに交差する複数
の走査線および複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線との交差に対応して設けら
れた複数の画素回路と、前記複数の画素回路の各々に対応して設けられ、所定の電位を供
給する電源配線とを有し、前記走査線、前記データ線、前記画素回路、および前記電源配
線が、複数の層のうちの同層または異なる層に形成されており、前記複数の画素回路の各
々は、反射層と、陽極と、前記陽極上に形成された発光層と、前記発光層上に形成された
陰極とを備える発光素子と、前記発光素子に流れる電流を制御する駆動トランジスターと
を備え、前記反射層と同層には、前記陽極への信号伝達経路に含まれる中継電極が、前記
反射層と間隙を有して形成されており、前記中継電極と前記陽極とを電気的に接続するコ
ンタクト電極が、前記間隙に入射する光を遮光する遮光層として形成されている、ことを
特徴とする。

本発明によれば、反射層と同層に形成された中継電極と、発光素子の陽極とは、コンタ
クト電極とにより接続されている。また、前記中継電極は、前記反射層と間隙を有して形
成されている。しかしながら、前記コンタクト電極は、前記間隙を覆う遮光層として形成
されている。従って、発光素子の発光領域からの光は、この遮光層によって遮られるので
、中継電極よりも下層に形成される画素回路に侵入する光を防ぐことができる。この結果
、誤動作を防止して、表示品質を向上させることができる。また、コンタクト電極を遮光
層として機能させるので、間隙に侵入する光を遮光するために特別な構成を付加する必要
がなく電気光学装置の構成を簡素化することができる。

上述した電気光学装置において、前記発光層の前記中継電極側の端部から前記間隙の前
記反射層側の端部に向けて入射する光の光路上に、前記遮光層が位置するように形成する
ことが好ましい。
この場合には、前記発光素子の前記中継電極側の端部から前記陽極に入射する光のうち
、前記間隙の前記反射層側の端部に至る光の光路よりも、垂直な方向に近い角度で入射す
る光は、前記間隙に至ることがない。また、前記発光素子の前記中継電極側の端部から前
記陽極に入射する光のうち、前記間隙の前記反射層側の端部に至る光の光路よりも、平行
な方向に近い角度で入射する光は、前記遮光層によって遮光される。従って、発光素子の
発光領域からの光は、この遮光層によって前記間隙に入射することがなくなる。よって、
画素回路の誤動作を防止して、正確な輝度による表示が行われることになる。

上述した電気光学装置において、前記反射層は、前記中継電極と同一の導電性材料で形
成されており、前記反射層には前記所定の電位が供給されることが好ましい。この場合に
は、反射層に所定の電位が供給されるので、反射層によってノイズがシールドされること
になる。よって、発光素子に正確な電流を供給することができ、表示品質を向上させるこ
とが可能となる。

なお、本発明は、電気光学装置のほか、電気光学装置の駆動方法や、当該電気光学装置
を有する電子機器として概念することも可能である。電子機器としては、典型的にはヘッ
ドマウント・ディスプレイ（ＨＭＤ）や電子ビューファイダーのなどの表示装置が挙げら
れる。

本発明の一実施形態に係る電気光学装置の構成を示す斜視図である。 同電気光学装置の構成を示すブロック図である。 同電気光学装置における画素回路を示す図である。 同電気光学装置の動作を示すタイミングチャートである。 同電気光学装置の画素回路の構成を示す断面図である。 実施形態等に係る電気光学装置を用いたＨＭＤを示す斜視図である。 ＨＭＤの光学構成を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。

＜実施形態＞
図１は、本発明の実施形態に係る電気光学装置１０の構成を示す斜視図である。
電気光学装置１０は、例えばヘッドマウント・ディスプレイにおいて画像を表示するマ
イクロ・ディスプレイである。電気光学装置１０の詳細については後述するが、複数の画
素回路や当該画素回路を駆動する駆動回路などが例えばシリコン基板に形成された有機Ｅ
Ｌ装置であり、画素回路には、発光素子の一例であるＯＬＥＤが用いられている。
電気光学装置１０は、表示部で開口する枠状のケース７２に収納されるとともに、ＦＰ
Ｃ（Flexible Printed Circuits）基板７４の一端が接続されている。ＦＰＣ基板７４に
は、半導体チップの制御回路５が、ＣＯＦ（Chip On Film）技術によって実装されるとと
もに、複数の端子７６が設けられて、図示省略された上位回路に接続される。当該上位回
路から複数の端子７６を介して画像データが同期信号に同期して供給される。同期信号に
は、垂直同期信号や、水平同期信号、ドットクロック信号が含まれる。また、画像データ
は、表示すべき画像の画素の階調レベルを例えば８ビットで規定する。
制御回路５は、電気光学装置１０の電源回路とデータ信号出力回路との機能を兼用する
ものである。すなわち、制御回路５は、同期信号にしたがって生成した各種の制御信号や
各種電位を電気光学装置１０に供給するほか、デジタルの画像データをアナログのデータ
信号に変換して、電気光学装置１０に供給する。

図２は、本発明の一実施形態に係る電気光学装置１０の構成を示す図である。この図に
示されるように、電気光学装置１０は、走査線駆動回路２０と、データ線駆動回路３０と
、表示部１００とに大別される。
このうち、表示部１００には、表示すべき画像の画素に対応した画素回路１１０がマト
リクス状に配列されている。詳細には、表示部１００において、ｍ行の走査線１２が図に
おいて横方向に延在して設けられ、また、ｎ列のデータ線１４が図において縦方向に延在
し、かつ、各走査線１２と互いに電気的な絶縁を保って設けられている。そして、ｍ行の
走査線１２とｎ列のデータ線１４との交差部に対応して画素回路１１０が設けられている
。このため、本実施形態において画素回路１１０は、縦ｍ行×横ｎ列でマトリクス状に配
列されている。

ここで、ｍ、ｎは、いずれも自然数である。走査線１２および画素回路１１０のマトリ
クスのうち、行（ロウ）を区別するために、図において上から順に１、２、３、…、（ｍ
−１）、ｍ行と呼ぶ場合がある。同様にデータ線１４および画素回路１１０のマトリクス
の列（カラム）を区別するために、図において左から順に１、２、３、…、ｎ−１、ｎ列
と呼ぶ場合がある。

本実施形態では、列毎に初期化用の電源線１６がデータ線１４に沿ってそれぞれ設けら
れている。各電源線１６には初期化用のリセット電位としての電位Ｖorstが共通に給電さ
れている。

さて、電気光学装置１０には、次のような制御信号が制御回路５によって供給される。
詳細には、電気光学装置１０には、走査線駆動回路２０を制御するための制御信号Ｃtr1
と、データ線駆動回路３０を制御するための制御信号Ｃtr2とが供給される。

走査線駆動回路２０は、フレームの期間にわたって走査線１２を１行毎に順番に走査す
るための走査信号を、制御信号Ｃtr1にしたがって生成するものである。ここで、１、２
、３、…、（ｍ−１）、ｍ行目の走査線１２に供給される走査信号を、それぞれＧwr(1)
、Ｇwr(2)、Ｇwr(3)、…、Ｇwr(m-1)、Ｇwr(m)と表記している。
なお、走査線駆動回路２０は、走査信号Ｇwr(1)〜Ｇwr(m)のほかにも、当該走査信号に
同期した各種の制御信号を行毎に生成して表示部１００に供給するが、図２においては図
示を省略している。また、フレームの期間とは、電気光学装置１０が１カット（コマ）分
の画像を表示するのに要する期間をいい、例えば同期信号に含まれる垂直同期信号の周波
数が１２０Ｈｚであれば、その１周期分の８．３ミリ秒の期間である。

また、データ線駆動回路３０は、走査線駆動回路２０によって選択された行に位置する
画素回路１１０に対し、当該画素回路１１０の諧調データに応じた電位のデータ信号Ｖd(
1)、Ｖd(2)、…、Ｖd(n)が、１、２、…、ｎ列目のデータ線１４に制御回路５によって供
給される。

図３を参照して画素回路１１０について説明する。なお、図３には、i行目の走査線１
２と、ｊ列目のデータ線１４との交差に対応する１画素分の画素回路１１０が示されてい
る。ここで、ｉは、画素回路１１０が配列する行を一般的に示す場合の記号であって、１
以上ｍ以下の整数である。同様に、ｊは、画素回路１１０が配列する列を一般的に示す場
合の記号であって、１以上ｎ以下の整数である。

図３に示されるように、画素回路１１０は、ＰチャネルＭＯＳ型のトランジスター１２
１〜１２５と、ＯＬＥＤ１３０と、保持容量１３２とを含む。各画素回路１１０について
は互いに同一構成なので、ｉ行ｊ列に位置するもので代表して説明する。

ｉ行ｊ列の画素回路１１０において、トランジスター１２２は、書き込みトランジスタ
ーとして機能するものであり、そのゲートノードはｉ行目の走査線１２に接続され、その
ドレインまたはソースノードの一方がｊ列目のデータ線１４に接続され、他方がトランジ
スター１２１におけるゲートノードｇと、保持容量１３２の一端と、トランジスター１２
３のドレインノードとにそれぞれ接続されている。ここで、トランジスター１２１のゲー
トノードについては、他のノードと区別するためにｇと表記する。
ｉ行目の走査線１２、つまり、トランジスター１２２のゲートノードには、走査信号Ｇ
wr(i)が供給される。

トランジスター１２１は、駆動トランジスターとして機能するものであり、そのソース
ノードは高位側電源線１６０に接続され、そのドレインノードがトランジスター１２３の
ソースノードと、トランジスター１２４のソースノードとにそれぞれ接続されている。こ
こで、高位側電源線１６０には、画素回路１１０において電源の高位側となる電位Ｖelが
給電される。

トランジスター１２３は、補償用トランジスターとして機能するものであり、そのゲー
トノードには制御信号Ｇcmp(i)が供給される。
トランジスター１２４は、発光制御トランジスターとして機能するものであり、そのゲ
ートノードには制御信号Ｇel(i)が供給され、そのドレインノードはトランジスター１２
５のソースノードとＯＬＥＤ１３０のアノードとにそれぞれ接続されている。

トランジスター１２５は、初期化用トランジスターとして機能するものであり、そのゲ
ートノードには制御信号Ｇorst(i)が供給され、そのドレインノードはｊ列目に対応した
初期化用の電源線１６に接続されて電位Ｖorstに保たれている。

保持容量１３２の他端は、高位側電源１６０に接続される。このため、保持容量１３２
は、トランジスター１２１のソース・ドレイン間の電圧を保持することになる。なお、保
持容量１３２としては、トランジスター１２１のゲートノードｇに寄生する容量を用いて
も良いし、互いに異なる導電層で絶縁層を挟持することによって形成される容量を用いて
も良い。

本実施形態において電気光学装置１０はシリコン基板に形成されるので、トランジスタ
ー１２１〜１２５の基板電位については電位Ｖelとしている。

ＯＬＥＤ１３０のアノードは、画素回路１１０毎に個別に設けられる画素電極である。
これに対して、ＯＬＥＤ１３０のカソードは、画素回路１１０のすべてにわたって共通に
設けられる共通電極１１８であり、画素回路１１０において電源の低位側となる電位Ｖct
に保たれている。
ＯＬＥＤ１３０は、上記シリコン基板において、アノードと光透過性を有するカソード
とで白色光を発する有機ＥＬ層を挟持した素子である。そして、ＯＬＥＤ１３０の出射側
（カソード側）にはＲＧＢのいずれかに対応したカラーフィルターが重ねられる。
このようなＯＬＥＤ１３０において、アノードからカソードに電流が流れると、アノー
ドから注入された正孔とカソードから注入された電子とが有機ＥＬ層で再結合して励起子
が生成され、白色光が発生する。このときに発生した白色光は、シリコン基板（アノード
）とは反対側のカソードを透過し、カラーフィルターによる着色を経て、観察者側に視認
される構成となっている。

＜電気光学装置の動作＞
次に、図４を参照して電気光学装置１０の動作について説明する。図４は、電気光学装
置１０における各部の動作を説明するためのタイミングチャートである。
この図に示されるように、走査信号Ｇwr(1)〜Ｇwr(m)が順次Ｌレベルに切り替えられて
、１フレームの期間において１〜ｍ行目の走査線１２が１水平走査期間（Ｈ）毎に順番に
走査される。
１水平走査期間（Ｈ）での動作は、各行の画素回路１１０にわたって共通である。そこ
で以下については、ｉ行目が水平走査される走査期間において、特にｉ行ｊ列の画素回路
１１０について着目して動作を説明する。

本実施形態ではｉ行目の走査期間は、大別すると、図４において（ｂ）で示される初期
化期間と（ｃ）で示される補償期間と（ｄ）で示される書込期間とに分けられる。そして
、（ｄ）の書込期間の後、間をおいて（ａ）で示されるの発光期間となり、１フレームの
期間経過後に再びｉ行目の走査期間に至る。このため、時間の順でいえば、（発光期間）
→初期化期間→補償期間→書込期間→（発光期間）というサイクルの繰り返しとなる。

＜発光期間＞
説明の便宜上、初期化期間の前提となる発光期間から説明する。図４に示されるように
、ｉ行目の発光期間では、走査信号Ｇwr(i)がＨレベルであり、制御信号Ｇel(i)はＬレベ
ルである。また、論理信号である制御信号Ｇel(i)、Ｇcmp(i)、Ｇorst(i)のうち、制御信
号Ｇel(i)がＬレベルであり、制御信号Ｇcmp(i)、Ｇorst(i)がＨレベルである。
このため、図３に示すｉ行ｊ列の画素回路１１０においては、トランジスター１２４が
オンする一方、トランジスター１２２、１２３、１２５がオフする。したがって、トラン
ジスター１２１は、ゲート・ソース間の電圧Ｖgsに応じた電流ＩdsをＯＬＥＤ１３０に供
給する。後述するように、本実施形態において発光期間での電圧Ｖgsは、トランジスター
１２１の閾値電圧から、データ信号の電位に応じてレベルシフトした値である。このため
、ＯＬＥＤ１３０には、階調レベルに応じた電流がトランジスター１２１の閾値電圧を補
償した状態で供給されることになる。

なお、ｉ行目の発光期間は、ｉ行目以外が水平走査される期間であるから、データ線１
４の電位は適宜変動する。ただし、ｉ行目の画素回路１１０においては、トランジスター
１２２がオフしているので、ここでは、データ線１４の電位変動を考慮していない。

＜初期化期間＞
次にｉ行目の走査期間に至ると、まず、第１期間として（ｂ）の初期化期間が開始する
。初期化期間では、発光期間と比較して、制御信号Ｇel(i)がＨレベルに、制御信号Ｇors
t(i)がＬレベルに、それぞれ変化する。
このため、図３に示すｉ行ｊ列の画素回路１１０においてはトランジスター１２４がオ
フし、トランジスター１２５がオンする。これによってＯＬＥＤ１３０に供給される電流
の経路が遮断されるとともに、ＯＬＥＤ１３０のアノードが電位Ｖorstにリセットされる
。
ＯＬＥＤ１３０は、上述したようにアノードとカソードとで有機ＥＬ層を挟持した構成
であるので、アノード・カソードの間には、容量が並列に寄生する。発光期間においてＯ
ＬＥＤ１３０に電流が流れていたときに、当該ＯＬＥＤ１３０のアノード・カソード間の
両端電圧が当該容量によって保持されるが、この保持電圧は、トランジスター１２５のオ
ンによってリセットされる。このため、本実施形態では、後の発光期間においてＯＬＥＤ
１３０に再び電流が流れるときに、当該容量で保持されている電圧の影響を受けにくくな
る。

詳細には、例えば高輝度の表示状態から低輝度の表示状態に転じるときに、リセットし
ない構成であると、輝度が高い（大電流が流れた）ときの高電圧が保持されてしまうので
、次に、小電流を流そうとしても、過剰な電流が流れてしまって、低輝度の表示状態にさ
せることができなくなる。これに対して、本実施形態では、トランジスター１２５のオン
によってＯＬＥＤ１３０のアノードの電位がリセットされるので、低輝度側の再現性が高
められることになる。
なお、本実施形態において、電位Ｖorstについては、当該電位Ｖorstと共通電極１１８
の電位Ｖctとの差がＯＬＥＤ１３０の発光閾値電圧を下回るように設定される。このため
、初期化期間（次に説明する補償期間および書込期間）において、ＯＬＥＤ１３０はオフ
（非発光）状態である。

＜補償期間＞
ｉ行目の走査期間では、次に第２期間として（ｃ）の補償期間となる。補償期間では初
期化期間と比較して、走査信号Ｇwr(i)および制御信号Ｇcmp(i)がＬレベルとなる。一方
、補償期間では、制御信号ＧrefがＨレベルに維持された状態で制御信号／ＧiniがＨレベ
ルになる。
補償期間においてトランジスター１２３がオンするので、トランジスター１２１はダイ
オード接続となる。このため、トランジスター１２１にはドレイン電流が流れて、ゲート
ノードｇおよびデータ線１４を充電する。詳細には、電流が、高位側電源線１６０→トラ
ンジスター１２１→トランジスター１２３→トランジスター１２２→ｊ列目のデータ線１
４という経路で流れる。このため、トランジスター１２１のオンによって互いに接続状態
にあるデータ線１４およびゲートノードｇの電位は上昇する。
ただし、上記経路に流れる電流は、トランジスター１２１の閾値電圧を｜Ｖth｜とする
と、ゲートノードｇが電位（Ｖel−｜Ｖth｜）に近づくにつれて流れにくくなるので、補
償期間の終了に至るまでに、データ線１４およびゲートノードｇは電位（Ｖel−｜Ｖth｜
）で飽和する。したがって、保持容量１３２は、補償期間の終了に至るまでにトランジス
ター１２１の閾値電圧｜Ｖth｜を保持することになる。

＜書込期間＞
初期化期間の後、第３期間として（ｄ）の書込期間に至る。書込期間では、制御信号Ｇ
cmp(i)がＨレベルになるので、トランジスター１２１のダイオード接続が解除される。ｊ
列目のデータ線１４からｉ行ｊ列の画素回路１１０におけるゲートノードｇに至るまでの
経路における電位は、保持容量１３２によって（Ｖel−｜Ｖth｜）に維持される。

＜発光期間＞
ｉ行目の書込期間の終了した後、１水平走査期間の間をおいて発光期間に至る。この発
光期間では、上述したように制御信号Ｇel(i)がＬレベルになるので、ｉ行ｊ列の画素回
路１１０においては、トランジスター１２４がオンする。ＯＬＥＤ１３０には、階調レベ
ルに応じた電流がトランジスタ１２１の閾値電圧を補償した状態で供給されることになる
。
このような動作は、ｉ行目の走査期間において、ｊ列目の画素回路１１０以外のｉ行目
の他の画素回路１１０においても時間的に並列して実行される。さらに、このようなｉ行
目の動作は、実際には、１フレームの期間において１、２、３、…、（ｍ−１）、ｍ行目
の順番で実行されるとともに、フレーム毎に繰り返される。

以上のような画素回路１１０においては、データ線１４と画素回路１１０におけるゲー
トノードｇとの間には寄生容量が実際には寄生する。このため、データ線１４の電位変化
幅が大きいと、当該寄生容量を介してゲートノードｇに伝播し、いわゆるクロストークや
ムラなどが発生して表示品位を低下させてしまう。当該寄生容量の影響は、画素回路１１
０が微細化されたときに顕著に現れる。
しかしながら、本実施形態においては、後述するように、トランジスター１２１のゲー
ト電極と、他のトランジスターあるいは保持容量との接続部が、その四方を初期化用の電
源線１６により取り囲まれているため、データ線１４の電位変動などによりノイズが発生
したとしても、トランジスター１２１のゲート電極と、他のトランジスターあるいは保持
容量との接続部がノイズの影響を受けることがなく、トランジスター１２１のゲート電極
の電位変動が抑制される。その結果、良好な表示品位が実現される。詳しくは後述する。

本実施形態によれば、トランジスター１２５をオンさせる期間、すなわちＯＬＥＤ１３
０のリセット期間として、走査期間よりも長い期間、例えば２水平走査期間を確保するこ
とができるので、発光期間においてＯＬＥＤ１３０の寄生容量に保持された電圧を十分に
初期化することができる。

また、本実施形態によれば、トランジスター１２１によってＯＬＥＤ１３０に供給され
る電流Ｉdsは、閾値電圧の影響が相殺される。このため、本実施形態によれば、トランジ
スター１２１の閾値電圧が画素回路１１０毎にばらついても、そのばらつきが補償されて
、階調レベルに応じた電流がＯＬＥＤ１３０に供給されるので、表示画面の一様性を損な
うような表示ムラの発生を抑えられる結果、高品位の表示が可能になる。

さらに、本実施形態によれば、トランジスター１２１のゲート電極と、他のトランジス
ターあるいは保持容量との接続部が、その四方を初期化用の電源線１６により取り囲まれ
ているため、データ線１４の電位変動などによりノイズが発生したとしても、トランジス
ター１２１のゲート電極と、他のトランジスターあるいは保持容量との接続部がノイズの
影響を受けることがなく、トランジスター１２１のゲート電極の電位変動が抑制される。
その結果、表示ムラ等の表示不良を低減することができる。

＜画素回路の構造＞
次に、この画素回路１１０の構造について、図５を参照して説明する。
図５は、１つの画素回路１１０の層間絶縁膜からカラーフィルター層までの構成を示す
平面図である。なお、この層間絶縁膜よりも下層には、電源配線、中継電極、層間絶縁膜
、
およびトランジスターが形成される基板などが積層されて形成されるている（図示略）。
また、以下の各図においては、各層、各部材、各領域などを認識可能な大きさとするため
に、縮尺を異ならせている。

まず、図５に示すように、配線１１４および中継電極４１がこれらよりも下層の層間絶
縁膜上に形成され、これらの配線１１４および中継電極４１の全面を覆うように、第１層
間絶縁膜１７が形成される。
中継電極４１は、これよりも下層において、複数の中継電極およびコンタクトホールを
介して、トランジスター１２４のソースノードに接続されている電極である。

第１層間絶縁膜１７の表面には、チタン／アルミニウム（Ｔｉ／Ａｌ）合金等の反射性
導電部材で形成された反射層１１５と中継電極４２とが形成される。中継電極４２は第１
層間絶縁膜１７を開孔するコンタクトホール３１を介して中継電極４１に電気的に接続さ
れる。また、中継電極４２は反射層１１５に設けられた開口内に配置されており、その四
方を反射層１１５に囲まれている。
反射層１１５および中継電極４２を覆うように、酸化シリコン（ＳｉＯ_２）から成る第
２層間絶縁膜１８が形成され、さらに、第２層間絶縁膜１８を覆うように、窒化シリコン
（ＳｉＮ）から成る第３層間絶縁膜１９が形成される。また、第３層間絶縁膜１９上には
、酸化シリコン（ＳｉＯ_２）から成る層間調整膜１５が形成される。

そして、中継電極４２上の領域を開孔させた後、その領域には、窒化チタン（ＴｉＮ）
または、窒化チタン／アルミニウム／窒化チタン（ＴｉＮ／Ａｌ／ＴｉＮ）合金で形成さ
れた遮光層５０が形成される。この遮光層５０は、中継電極４２とＩＴＯから成る陽極５
１とを電気的に接続させるコンタクト電極としても機能するものである。
一方、反射層１１５の上層に形成された第３層間絶縁膜１９上には、酸化シリコン（Ｓ
ｉＯ_２）から成る第１光学調整層１１６と、酸化シリコン（ＳｉＯ_２）から成る第２光学
調整層１１７が形成される。

上記遮光層５０および第２光学調整層１１７上には、酸化インジウムスズ(ＩＴＯ、Ind
ium Tin Oxide)からなるＯＬＥＤ１３０の陽極５１が形成される。また、陽極５１上には
、窒化シリコン（ＳｉＮ）から成る画素分離層１１８が形成される。
そして、上記陽極５１および画素分離層１１８を覆うように、発光層を含む有機機能層
５２が形成される。有機機能層５２は、正孔と電子が結合して発光する有機ＥＬ物質から
形成されている。有機ＥＬ物質は低分子材料であって、白色光を発する。
有機機能層５２上には、マグネシウム／アルミニウム（Ｍｇ／Ａｌ）合金から成る陰極
５３が形成され、陰極５３上には有機機能層や陰極を酸素や水分から保護するための封止
層５４が形成され、封止層５４上にはカラーフィルター層５５が形成される。このカラー
フィルター層５５には、例えば、緑色カラーフィルター５７、赤色カラーフィルター５６
、青色カラーフィルター５８が形成される。

このように、本実施形態の画素は、有機機能層５２上に、光取り出し側電極としての陰
極５３を備え、前記反射層１１５と光取り出し側電極としての陰極５３との間の光路長を
、第１光学調整層１１６および第２光学調整層１１７のような調整層によって調整する共
振構造を有する。

また、以上のような構造の画素回路１１０においては、図５に示すように、反射層１１
５と中継電極４２の間には、間隙Ｗが形成されている。このため、発光領域から発せられ
る光が、この間隙Ｗにリークすることが考えられる。
しかしながら、本実施形態においては、この間隙Ｗを覆うように、窒化チタン（ＴｉＮ
）で形成された遮光層５０が、中継電極４２から反射層１１５の一部を覆う位置に至るま
で延設されており、光リークを確実に防止する。

中継電極４２および反射層１１５よりも下層に遮光層を設けることも考えられるが、こ
のように下層に遮光層を設けた場合には、図５のような断面図で見た場合、遮光層の両端
部と上層との間に間隙ができることになり、光リークを生じさせる間隙が増えることにな
る。
また、中継電極４２および反射層１１５よりも下層に遮光層を設けると、中継電極や他
の配線等との関係で、パターン形成が難しくなる。
しかしながら、本実施形態においては、中継電極４２と陽極５１とのコンタクト電極を
遮光層５０として用いているため、中継電極４２と遮光層５０とが接続され、中継電極４
２上の領域は遮光層５０により完全に覆われることになる。また、下層からの中継電極な
どを考慮しなくてもよいので、パターン形成が容易である。

また、遮光層５０の発光領域側の端部Ｂの位置は、以下のように定められる。発光領域
から入射する光の中では、図５に一点鎖線の矢印で示すように、発光領域端部Ａを通り、
間隙Ｗの反射層側端部Ｃに至る入射光が、遮光層５０の発光領域側の端部Ｂに当たるよう
に構成する。すなわち、有機機能層５２の中継電極側の端部Ａから間隙Ｗの反射層側の端
部Ｃに向けて入射する光の光路上に、遮光層５０が位置するように形成すればよい。

このように構成することにより、図５に一点鎖線の矢印で示す入射光よりも垂直に近づ
く角度で入射する光は、間隙Ｗに届かず、図５に一点鎖線の矢印で示す入射光およびこの
入射光よりも水平に近づく角度で入射する光は遮光層５０により遮光されて間隙Ｗには入
射しない。

なお、本実施形態では、陽極５１、光学調整層１１６、１１７、第２層間絶縁膜１８、
第３層間絶縁膜１９の屈折率はほぼ等しいものとしているが、それぞれの屈折率が相違し
たとしても、端部Ａから間隙Ｗの反射層側の端部Ｃに向けて入射する光の光路上に、光を
遮る遮光層５０が形成されていればよい。
以上のように、中継電極４２と陽極５１とを接続するコンタクト電極を、中継電極４２
と反射層１１５との間に形成される間隙を覆うように延ばして遮光層５０としたので、光
リークを確実に防止し、高画質なトップエミッション方式の電気光学装置１０を提供する
ことができる。

また、反射層１１５は、中継電極４２と同じ導電性材料で形成されるが、反射層１１５
に電位Ｖelまたは電位Ｖctを供給することが好ましい。この場合には、反射層１１５をシ
ールド電極として機能させることができるので、中継電極４２に飛び込むノイズを抑制す
ることができる。この結果、ＯＬＥＤ素子に正確な電流を供給することができ、表示品質
を向上させることが可能となる。

＜応用・変形例＞
本発明は、上述した実施形態や応用例などの実施形態等に限定されるものではなく、例
えば次に述べるような各種の変形が可能である。また、次に述べる変形の態様は、任意に
選択された一または複数を適宜に組み合わせることもできる。

＜制御回路＞
実施形態において、データ信号を供給する制御回路５については電気光学装置１０とは
別体としたが、制御回路５についても、走査線駆動回路２０やデータ線駆動回路３０とと
もに、シリコン基板に集積化しても良い。

＜基板＞
実施形態においては、電気光学装置１０をシリコン基板に集積した構成としたが、他の
半導体基板に集積した構成しても良い。また、ポリシリコンプロセスを適用してガラス基
板等に形成しても良い。いずれにしても、画素回路１１０が微細化して、トランジスター
１２１において、ゲート電圧Ｖgsの変化に対しドレイン電流が指数関数的に大きく変化す
る構成に有効である。

＜制御信号Ｇcmp(i)＞
実施形態等において、ｉ行目でいえば、書込期間において制御信号Ｇcmp(i)をＨレベル
としたが、Ｌレベルとしても良い。すなわち、トランジスター１２３をオンさせることに
よる閾値補償とノードゲートｇへの書き込みとを並行して実行する構成としても良い。

＜トランジスターのチャネル型＞
上述した実施形態等では、画素回路１１０におけるトランジスター１２１〜１２５をＰ
チャネル型で統一したが、Ｎチャネル型で統一しても良い。また、Ｐチャネル型およびＮ
チャネル型を適宜組み合わせても良い。

＜その他＞
実施形態等では、電気光学素子として発光素子であるＯＬＥＤを例示したが、例えば無
機発光ダイオードやＬＥＤ（Light Emitting Diode）など、電流に応じた輝度で発光する
ものであれば良い。

＜電子機器＞
次に、実施形態等や応用例に係る電気光学装置１０を適用した電子機器について説明す
る。電気光学装置１０は、画素が小サイズで高精細な表示な用途に向いている。そこで、
電子機器として、ヘッドマウント・ディスプレイを例に挙げて説明する。

図６は、ヘッドマウント・ディスプレイの外観を示す図であり、図７は、その光学的な
構成を示す図である。
まず、図６に示されるように、ヘッドマウント・ディスプレイ３００は、外観的には、
一般的な眼鏡と同様にテンプル３１０や、ブリッジ３２０、レンズ３０１Ｌ、３０１Ｒを
有する。また、ヘッドマウント・ディスプレイ３００は、図７に示されるように、ブリッ
ジ３２０近傍であってレンズ３０１Ｌ、３０１Ｒの奥側（図において下側）には、左眼用
の電気光学装置１０Ｌと右眼用の電気光学装置１０Ｒとが設けられる。
電気光学装置１０Ｌの画像表示面は、図７において左側となるように配置している。こ
れによって電気光学装置１０Ｌによる表示画像は、光学レンズ３０２Ｌを介して図におい
て９時の方向に出射する。ハーフミラー３０３Ｌは、電気光学装置１０Ｌによる表示画像
を６時の方向に反射させる一方で、１２時の方向から入射した光を透過させる。
電気光学装置１０Ｒの画像表示面は、電気光学装置１０Ｌとは反対の右側となるように
配置している。これによって電気光学装置１０Ｒによる表示画像は、光学レンズ３０２Ｒ
を介して図において３時の方向に出射する。ハーフミラー３０３Ｒは、電気光学装置１０
Ｒによる表示画像を６時方向に反射させる一方で、１２時の方向から入射した光を透過さ
せる。

この構成において、ヘッドマウント・ディスプレイ３００の装着者は、電気光学装置１
０Ｌ、１０Ｒによる表示画像を、外の様子と重ね合わせたシースルー状態で観察すること
ができる。
また、このヘッドマウント・ディスプレイ３００において、視差を伴う両眼画像のうち
、左眼用画像を電気光学装置１０Ｌに表示させ、右眼用画像を電気光学装置１０Ｒに表示
させると、装着者に対し、表示された画像があたかも奥行きや立体感を持つかのように知
覚させることができる（３Ｄ表示）。

なお、電気光学装置１０については、ヘッドマウント・ディスプレイ３００のほかにも
、ビデオカメラやレンズ交換式のデジタルカメラなどにおける電子式ビューファインダー
にも適用可能である。

１０…電気光学装置、１２…走査線、１４…データ線、１６…初期化用の電源線、１７…
第１層間絶縁膜、１８…第２層間絶縁膜、１９…第３層間絶縁膜、２０…走査線駆動回路
、３０…データ線駆動回路、３１…コンタクトホール、４１〜４２…中継電極、５０…遮
光層、５１…陽極、５２…有機機能層、５３…陰極、５４…封止層、５５…カラーフィル
ター層、５６……赤色フィルター、１２１〜１２５…トランジスター、１３０…ＯＬＥＤ
、１３２…保持容量、１６０…高位側電源線、３００…ヘッドマウント・ディスプレイ。

Claims (9)

1. 反射層と、
   陽極と陰極との間に形成された発光層を備える発光素子と、
   前記発光素子に流れる電流を制御する駆動トランジスターと、を備え、
   前記反射層と同層には、前記駆動トランジスターから前記陽極への電流経路に含まれる中継電極が、前記反射層と間隙を有して形成されており、
   前記中継電極と前記陽極とを電気的に接続するコンタクト電極が、前記発光素子の発光領域から前記間隙に入射する光を遮る遮光層として、前記発光領域の前記中継電極側の端部から前記間隙の前記反射層側の端部に向けて入射する光の光路上に位置し、
   前記陽極は光透過性を有し、
   前記反射層と前記陰極との間の光路長を調整層で調整する共振構造を備えることを特徴とする電気光学装置。
2. 前記反射層は、前記中継電極と同一の導電性材料で形成されており、前記反射層には所定の電位が供給されることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記反射層は、開口を有し、
   前記中継電極は、前記開口内に形成されており、
   前記反射層は、前記中継電極の四方を囲んでなることを特徴とする請求項１または２に記載の電気光学装置。
4. 前記反射層および前記中継電極を覆うように、絶縁膜が形成され、
   前記コンタクト電極は、前記絶縁膜に設けられた開孔を介して前記中継電極に接続されてなることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか1項に記載の電気光学装置。
5. 前記陽極の少なくとも一部は、前記コンタクト電極に接して設けられてなることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか1項に記載の電気光学装置。
6. 前記遮光層は、窒化チタン（ＴｉＮ）または、窒化チタン／アルミニウム／窒化チタン（ＴｉＮ／Ａｌ／ＴｉＮ）合金で形成されてなることを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか1項に記載の電気光学装置。
7. 前記反射層は、チタンとアルミニウムの合金で形成されてなることを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか1項に記載の電気光学装置。
8. 反射層と、
   第１電極と第２電極との間に形成された発光層を備える発光素子と、
   前記第１電極に電気的に接続されたトランジスターと、を備え、
   前記反射層と同層には、前記トランジスターから前記第１電極への電流経路に含まれる中継電極が、前記反射層と間隙を有して形成されており、
   前記中継電極と前記第１電極とを電気的に接続するコンタクト電極が、前記発光素子の発光領域から前記間隙に入射する光を遮る遮光層として、前記発光領域の前記中継電極側の端部から前記間隙の前記反射層側の端部に向けて入射する光の光路上に位置し、
   前記第１電極は光透過性を有し、
   前記反射層と前記第２電極との間の光路長を調整層で調整する共振構造を備えることを特徴とする電気光学装置。
9. 請求項１乃至８のうちいずれか1項に記載の電気光学装置を備えることを特徴とする電子機器。

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