JP6746937B2 - 電気光学装置、および電子機器 - Google Patents

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Description

本発明は、電気光学装置、および電子機器の技術分野に関する。
近年、ヘッドマウントディスプレイのように虚像の形成を可能にする電子機器においては、発光素子としてOLED((Organic Light Emitting Diode)を用いた電気光学装置が用いられている。こうした電気光学装置では、特許文献1に記載されているように、カラー表示を実現する方法の1つとして、カラーフィルターを用いた方式が提案されている。
この方式は、白色発光のOLEDを光源として用い、赤色、緑色、青色の三原色のカラーフィルターを介して、赤色、緑色、青色の発光を得る方式である。OLEDと三原色のいずれかの色のフィルターとを組み合わせて副画素とし、三原色の副画素を組み合わせて画素とする。そして、この画素をマトリクス状に配列して表示装置の画面を構成するが、この画素の配列方式として、同色の副画素を画面の縦方向(上下方向)または横方向(左右方向)に配列する方式が知られている。
しかしながら、白色発光のOLEDからの発光は拡散光である。また、OLEDとカラーフィルターの間には、OLEDを封止するための無機膜又は樹脂膜で構成された厚みのある透明層が存在する。そのため、カラーフィルター方式の電気光学装置では、ある副画素のOLEDからの発光の一部は、隣接する副画素のカラーフィルターを透過してしまい、画面を観察する角度によっては、混色が生じてしまう問題がある。
同色の副画素を画面の縦方向(上下方向)に配列する方式では、斜めから画面を観察しても、縦方向に関してはほとんど色ずれが生じない。一方、横(左右)方向については、斜めからパネルを観察した場合に、赤色と緑色が混色した光、赤色と青色が混色した光、緑色と青色が混色した光等の混色光が視認されるため、正面から観察した場合と比較して、色ずれが生じてしまう。
特許文献1は、赤色と緑色の副画素の反射電極を横方向(左右方向)に配列すると共に、青色の副画素の反射電極を、赤色と緑色の副画素の反射電極に対して縦方向(上下方向)に配列することを提案している。
特開2013−211147号公報
しかしながら、特許文献1に記載の電気光学装置では、各色の副画素用の走査線が、縦方向(上下方向)に配列されることになり、一水平走査期間に選択する走査線数が増加することになる。その結果、一水平走査期間における各走査線の選択時間が短くなり、データ転送線から画素への書き込みが難しくなる可能性がある。
また、特許文献1のように、青色の副画素における反射層の横方向(左右方向)の幅が、赤色の副画素と緑色の副画素とを合わせた一画素における横方向(左右方向)の幅よりも短いため、青色の光がトランジスターに照射され、トランジスター特性が変化する可能性がある。
本発明は、例えば上記課題に鑑みてなされたものであり、少なくとも1つの色の副画素を横(左右)方向に配列する場合でも、発光層からの光がトランジスターに照射されることを防ぎ、かつ、各走査線の選択時間が短くなることを防ぐことができる電気光学装置、および該電気光学装置を備えた電子機器を提供することを課題とする。
上記課題を解決するために本発明の電気光学装置の一態様は、第1の方向に延在する複数の第1の導電層と、第2の方向に延在する複数の第2の導電層と、前記複数の第1の導電層と前記複数の第2の導電層との各々の交差に対応して配列された複数の副画素と、を備え、前記複数の副画素は、前記第1の方向に隣接した表示色の異なる複数の副画素を一画素単位とし、前記複数の副画素の各々は、発光素子の第3の導電層と、複数のトランジスターと、を備え、前記複数のトランジスターは、前記第1の方向の幅が前記第2の方向の幅よりも狭い画素回路領域の内部に配置され、前記一画素単位に含まれる前記複数の副画素のうち、少なくとも1つの副画素の前記第3の導電層は、前記第1の方向の幅が前記第2の方向の幅よりも広く、かつ、前記一画素単位に含まれる前記複数のトランジスターのうち、少なくとも1つのトランジスターと重なり、前記複数の第1の導電層のうち1つの導電層は、前記一画素単位に含まれる前記複数の副画素の各々に含まれる前記複数のトランジスターの少なくとも1つと電気的に接続され、前記一画素単位に含まれる前記複数のトランジスターのうち、前記第1の方向の最も一方向側に位置するトランジスターの能動領域の前記第1の方向の最も一方向側の辺を通る第1の仮想線と、前記第1の方向の最も他方向側に位置するトランジスターの能動領域の前記第1の方向の最も他方向側の辺を通る第2の仮想線と、前記第2の方向の最も一方向側に位置するトランジスターの能動領域の前記第2の方向の最も一方向側の辺を通る第3の仮想線と、前記第2の方向の最も他方向側に位置するトランジスターの能動領域の前記第2の方向の最も他方向側の辺を通る第4の仮想線と、により囲まれる領域をトランジスターの配置領域規定し、前記一画素単位に含まれる複数の前記第3の導電層のうち、前記第1の方向の最も一方向側に位置する第3の導電層の前記第1の方向の最も一方向側の辺を通る第5の仮想線と、前記第1の方向の最も他方向側に位置する第3の導電層の前記第1の方向の最も他方向側の辺を通る第6の仮想線と、前記第2の方向の最も一方向側に位置する第3の導電層の前記第2の方向の最も一方向側の辺を通る第7の仮想線と、前記第2の方向の最も他方向側に位置する第3の導電層の前記第2の方向の最も他方向側の辺を通る第8の仮想線と、により囲まれる領域を第3の導電層の配置領域と規定したとき、前記第3の導電層の配置領域の中心位置は、前記トランジスターの配置領域の中心位置と異なっている、ことを特徴とする。
この態様によれば、少なくとも1つの副画素の第3の導電層、例えば反射層は、第1の方向、例えば行方向の幅が、第2の方向、例えば列方向の幅よりも広くなっている。例えば、青色の表示色の副画素における第3の導電層の一例としての反射層は、第1の方向の幅が第2の方向列方向の幅よりも広くなっている。したがって、電気光学装置の主光線が大きく傾斜する方向が、第1の方向となるように設計されている場合に、同色の副画素を表示面の第1の方向に配列することができる。その結果、斜めから表示面を観察しても、第1の方向に関してはほとんど色ずれが生じない電気光学装置が提供される。しかも、第3の導電層の一例としての反射層は、一画素単位に含まれる複数のトランジスターのうち、少なくとも1つのトランジスターと重なるように配置される。したがって、発光層からの光が、第3の導電層の一例としての反射層によって遮られ、少なくとも1つのトランジスターに照射されることを防止する。
また、第1、第2、第3および第4の仮想線により囲まれる領域として規定されるトランジスターの配置領域の中心位置は、第5、第6、第7および第8の仮想線により囲まれる領域として規定される第3の導電層の配置領域の中心位置と異なっている。したがって、第3の導電層は、トランジスターを確実に遮光できるように配置することが可能となる。
上述した電気光学装置の一態様において、前記複数の第1の導電層は、走査線であってもよい。この態様によれば、各表示色の副画素における複数のトランジスターは、第1の方向の幅が第2の方向の幅よりも狭い画素回路領域の内部に配置されているので、各表示色の副画素用の走査線を共通化することが可能となる。したがって、走査線の数を増加させることなく、一水平走査期間における各走査線の選択時間が短くなることを防止する。
上述した電気光学装置の一態様において、前記一画素単位に含まれる前記複数の副画素のうち、少なくとも1つの副画素の前記第3の導電層と、前記少なくとも1つの副画素の前記第3の導電層と重なる少なくとも1つのトランジスターとの間に、平面視において、前記少なくとも1つのトランジスターと重なるように前記第1の方向に延在する第4の導電層が設けられていてもよい。この態様によれば、第3の導電層と、第3の導電層と重なるトランジスターとの間には、平面視において、トランジスターと重なるように第1の方向に沿って第4の導電層、例えば電源配線が配置される。したがって、発光層からの光が、第4の導電層の一例としての電源配線によっても遮られ、トランジスターに照射されることを防止する。
上述した電気光学装置の一態様において、前記第4の導電層は、前記トランジスターに接続される電源配線であってもよい。この態様によれば、発光層からの光が、電源配線によっても遮られ、トランジスターに照射されることを防止する。その結果、トランジスターの特性を変化させず、発光素子が安定して駆動されることになる。
上述した電気光学装置の一態様において、前記第7の仮想線または前記第8の仮想線は、平面視において、前記第4の導電層と重なるようにしてもよい。この態様によれば、第3の導電層の辺であって、第2の方向のうち最も一方向側に位置する辺、または、第2の方向のうち最も他方向側に位置する辺が、平面視において第4の導電層と重なることになる。したがって、第3の導電層と第4の導電層は、平面視において第1の方向に隙間がないようにトランジスターに重なるので、発光層からの光が、第3の導電層と第4の導電層によって確実に遮られ、トランジスターに照射されることを防止する。その結果、トランジスターの特性を変化させず、発光素子が安定して駆動されることになる。
上述した電気光学装置の一態様において、前記少なくとも1つの副画素の前記第3の導電層の全体が、平面視において、前記第4の導電層と重なるようにしてもよい。この態様によれば、少なくとも1つの第3の導電層と第4の導電層は、平面視において隙間がないようにトランジスターに重なるので、発光層からの光が、第3の導電層と第4の導電層によって確実に遮られ、トランジスターに照射されることを防止する。その結果、トランジスターの特性を変化させず、発光素子が安定して駆動されることになる。
上述した電気光学装置の一態様において、前記一画素単位に含まれる前記複数の副画素に含まれる前記複数のトランジスターのうち、少なくとも1つのトランジスターのゲート層に接続され、前記第1の方向に延在する第5の導電層をさらに備え、前記一画素単位に含まれる複数の前記第3の導電層のうち、前記第2の方向において隣り合う2つの前記第3の導電層は、前記第2の方向において対向する辺が、平面視において、前記第5の導電層または前記複数の第1の導電層のうち1つの導電層と重なるようにしてもよい。この態様によれば、第2の方向において隣り合う2つの第3の導電層と、第5の導電層または複数の第1の導電層のうち1つの第1の導電層とは、平面視において隙間がないように重なる。したがって、発光層からの光が、少なくとも2つの第3の導電層と第5の導電層または複数の第1の導電層のうち1つの第1の導電層によって確実に遮られ、トランジスターに照射されることを防止する。その結果、トランジスターの特性を変化させず、発光素子が安定して駆動されることになる。
上述した電気光学装置の一態様において、前記第5の仮想線または前記第6の仮想線は、平面視において、前記第2の導電層と重なるようにしてもよい。この態様によれば、第3の導電層の辺であって、第1の方向のうち最も一方向側に位置する辺、または、第1の方向のうち最も他方向側に位置する辺が、平面視において第2の導電層に重なることになる。したがって、第3の導電層と第2の導電層は、平面視において第2の方向の隙間がないように重なるので、発光層からの光が、第3の導電層と第2の導電層によって確実に遮られ、トランジスターに照射されることを防止する。その結果、トランジスターの特性を変化させず、発光素子が安定して駆動されることになる。
上述した電気光学装置の一態様において、前記第2の方向に延在する定電位の第6の導電層をさらに備え、前記第1の仮想線または前記第2の仮想線は、平面視において、前記第6の導電層と重なるようにしてもよい。この態様によれば、第3の導電層の辺であって、第1の方向のうち最も一方向側に位置する辺、または、第1の方向のうち最も他方向側に位置する辺が、平面視において第6の導電層と重なることになる。したがって、第3の導電層と第6の導電層は、平面視において第2の方向に隙間がないように重なるので、発光層からの光が、第3の導電層と第6の導電層によって確実に遮られ、トランジスターに照射されることを防止する。その結果、トランジスターの特性を変化させず、発光素子が安定して駆動されることになる。
次に、本発明に係る電子機器は、上述した本発明に係る電気光学装置を備える。そのような電子機器は、OLED等の発光素子を備えた電気光学装置により、色ずれがなく、かつ、発光層からの光によるトランジスターの特性の変化がなく、しかもデータ転送線から画素への書き込みが確実に行われる画像品質の高い電子機器が提供される。
本発明の第1実施形態に係る電気光学装置を示す斜視図である。 同実施形態に係る電気光学装置の構成を示すブロック図である。 画素回路の構成を示す回路図である。 画素回路の構成を示す回路図である。 一画素単位の画素の行方向の断面図である。 副画素の列方向の断面図である。 基板上に形成される各要素の説明図である。 基板上に形成される各要素の説明図である。 基板上に形成される各要素の説明図である。 基板上に形成される各要素の説明図である。 基板上に形成される各要素の説明図である。 基板上に形成される各要素の説明図である。 本発明の第2実施形態に係る画素回路の構成を示す回路図である。 一画素単位の画素の行方向の断面図である。 副画素の列方向の断面図である。 基板上に形成される各要素の説明図である。 基板上に形成される各要素の説明図である。 基板上に形成される各要素の説明図である。 基板上に形成される各要素の説明図である。 基板上に形成される各要素の説明図である。 基板上に形成される各要素の説明図である。 基板上に形成される各要素の説明図である。 電子機器の例を示す説明図である。 電子機器の他の例を示す説明図である。 電子機器の他の例を示す説明図である。
本発明の実施形態を、図面を用いて説明する。なお、以下の図面においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。
<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係る電気光学装置1の構成を示す斜視図である。電気光学装置1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。
図1に示すように、電気光学装置1は、表示パネル2と、表示パネル2の動作を制御する制御回路3とを備える。表示パネル2は、複数の画素回路と、当該画素回路を駆動する駆動回路とを備える。本実施形態において、表示パネル2が備える複数の画素回路及び駆動回路は、シリコン基板に形成され、画素回路には、発光素子の一例であるOLEDが用いられる。また、表示パネル2は、例えば、表示部で開口する枠状のケース82に収納されるとともに、FPC(Flexible Printed Circuits)基板84の一端が接続される。
FPC基板84には、半導体チップの制御回路3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86が設けられて、図示省略された上位回路に接続される。
図2は、本実施形態に係る電気光学装置1の構成を示すブロック図である。上述のとおり、電気光学装置1は、表示パネル2と、制御回路3とを備える。
制御回路3には、図示省略された上位回路よりデジタルの画像データVdataが同期信号に同期して供給される。ここで、画像データVdataとは、表示パネル2(厳密には、後述する表示部100)で表示すべき画像の画素の階調レベルを例えば8ビットで規定するデータである。また、同期信号とは、垂直同期信号、水平同期信号、及び、ドットクロック信号を含む信号である。
制御回路3は、同期信号に基づいて、各種制御信号を生成し、これを表示パネル2に対して供給する。具体的には、制御回路3は、表示パネル2に対して、制御信号Ctrと、制御信号Sel(1)、Sel(2)、Sel(3)と、これらの信号に対して論理反転の関係にある制御信号/Sel(1)、/Sel(2)、/Sel(3)と、を供給する。
ここで、制御信号Ctrとは、パルス信号や、クロック信号、イネーブル信号など、複数の信号を含む信号である。
なお、制御信号Sel(1)、Sel(2)、Sel(3)を、制御信号Selと総称し、制御信号/Sel(1)、/Sel(2)、/Sel(3)を、制御信号/Selと総称する場合がある。
さらに、制御回路3は、画像データVdataに基づいて、アナログの画像信号Vidを生成する。具体的には、制御回路3には、画像信号Vidの示す電位、及び、表示パネル2が備える発光素子(後述するOLED)の輝度を対応付けて記憶したルックアップテーブルが設けられる。そして、制御回路3は、当該ルックアップテーブルを参照することで、画像データVdataに規定される発光素子の輝度に対応した電位を示す画像信号Vidを生成し、これを表示パネル2に対して供給する。
図2に示すように、表示パネル2は、表示部100と、これを駆動する駆動回路(データ転送線駆動回路5及び走査線駆動回路6)とを備える。
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行の第1の導電層としての走査線22が図において第1の方向、例えば行方向(X方向)に延在して設けられている。また、3列毎にグループ化された(3N)列の第2の導電層としてのデータ転送線26が図において第2の方向、例えば列方向(Y方向)に延在し、かつ、各走査線22と互いに電気的な絶縁を保って設けられている。本実施形態において画素回路110は、M行×(3N)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22及び画素回路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。同様にデータ転送線26及び画素回路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、…、(3N−1)、(3N)列と呼ぶ場合がある。
ここで、データ転送線26のグループを一般化して説明するために、1以上の任意の整数をnと表すと、左から数えてn番目のグループには、(3n−2)列目、(3n−1)列目及び(3n)列目のデータ転送線26が属している、ということになる。
なお、同一行の走査線22と、同一グループに属する3列のデータ転送線26とに対応した3つの画素回路110は、それぞれG(緑)、R(赤)、B(青)の表示色の副画素に対応して、これらの3つの副画素が表示すべきカラー画像の一画素単位としての1ドットを表現する。すなわち、本実施形態では、RGBに対応したOLEDの発光によって1ドットのカラーを加法混色で表現する構成となっている。
走査線駆動回路6は、1個のフレームの期間内にM本の走査線22を1行毎に順番に走査するための走査信号Swrを、制御信号Ctrに従って生成する。ここで、1、2、3、…、M行目の走査線22に供給される走査信号Swrを、それぞれSwr(1)、Swr(2)、Swr(3)、…、Swr(M−1)、Swr(M)と表記している。
なお、走査線駆動回路6は、走査信号Swr(1)〜Swr(M)のほかにも、当該走査信号Swrに同期した各種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1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。
データ転送線駆動回路5は、(3N)列のデータ転送線26の各々と1対1に対応して設けられる(3N)個のデータ転送回路DT、各グループを構成する3列のデータ転送線26毎に設けられるN個のデマルチプレクサーDM、及び、データ信号供給回路70を備える。
データ信号供給回路70は、制御回路3より供給される画像信号Vidと制御信号Ctrとに基づいて、データ信号Vd(1)、Vd(2)、…、Vd(N)を生成する。すなわち、データ信号供給回路70は、データ信号Vd(1)、Vd(2)、…、Vd(N)を時分割多重した画像信号Vidに基づいて、データ信号Vd(1)、Vd(2)、…、Vd(N)を生成する。そして、データ信号供給回路70は、データ信号Vd(1)、Vd(2)、…、Vd(N)を、1、2、…、N番目のグループに対応するデマルチプレクサーDMに対して、それぞれ供給する。デマルチプレクサーDMは、制御回路3からの制御信号Selおよび制御信号/Selに応じてオン/オフし、各グループを構成する3列のデータ転送線26に、データ信号を順番に供給するものである。
図3は、表示部100内に位置する各副画素の画素回路110の回路図である。図3に例示される通り、画素回路110は、発光素子45と、駆動トランジスターTdrと、書込制御トランジスターTwrと、容量素子Cと、発光制御トランジスターTelと、補償トランジスターTcmpとを含んで構成される。なお、本実施形態においては、画素回路110の各トランジスター(Tdr,Tel,Twr,Tcmp)をPチャネル型としたが、Nチャネル型のトランジスターを利用することも可能である。
発光素子45は、有機EL材料(OLED)の発光層を含む発光機能層46を第1電極(陽極)E1と第2電極(陰極)E2との間に介在させた電気光学素子である。第1電極E1は画素回路110毎に個別に形成され、第2電極E2は複数の画素回路110にわたり連続する。図3から理解される通り、発光素子45は、第4の導電層としての第1電源導電体(以下、電源配線とする)41と、第2電源導電体42とを連結する経路上に配置される。電源配線41には、高位側の電源電位Velが供給される。第2電源導電体42には、低位側の電源電位(例えば接地電位)Vctが供給される。本実施形態の画素回路110は、いわゆるカップリング駆動方式と、いわゆる電流プログラミング方式とのいずれの方式によっても駆動することが可能である。まず、カップリング駆動方式による駆動について説明する。
発光制御トランジスターTelは、駆動トランジスターTdrの一対の電流端のうちの他方(ドレインまたはソース)と発光素子45の第1電極E1との導通状態(導通/非導通)を制御するスイッチとして機能する。駆動トランジスターTdrは、自身のゲート−ソース間の電圧に応じた電流量の駆動電流を生成する。発光制御トランジスターTelがオン状態に制御された状態では、駆動電流が駆動トランジスターTdrから発光制御トランジスターTelを経由して発光素子45に供給されることで発光素子45が駆動電流の電流量に応じた輝度で発光する。また、発光制御トランジスターTelがオフ状態に制御された状態では発光素子45に対する駆動電流の供給が遮断されることで発光素子45は消灯する。発光制御トランジスターTelのゲートは制御線28に接続される。
補償トランジスターTcmpは、駆動トランジスターTdrの閾値電圧の変動を補償する機能を有する。発光制御トランジスターTelがオフ状態で、書込制御トランジスターTwrおよび駆動トランジスターTdrがオン状態に制御された状態においては、次のような動作が行われる。補償トランジスターTcmpがオン状態に制御されると、駆動トランジスターTdrのゲート電位とドレインまたはソース電位が等しくなり、駆動トランジスターTdrはダイオード接続となる。このため、駆動トランジスターTdrを流れる電流がゲートノードおよびデータ転送線26を充電する。詳細には、電流が、電源配線41→駆動トランジスターTdr→補償トランジスターTcmp→データ転送線26という経路で流れる。このため、駆動トランジスターTdrがオン状態に制御されることによって互いに接続状態にあるデータ転送線26およびゲートノードは、初期状態の電位から上昇する。ただし、上記経路に流れる電流は、駆動トランジスターTdrの閾値電圧を|Vth|とすると、ゲートノードが電位(Vel−|Vth|)に近づくにつれて流れにくくなる。その結果、補償トランジスターTcmpがオフ状態とされる補償期間の終了に至るまでに、データ転送線26およびゲートノードは電位(Vel−|Vth|)で飽和する。したがって、容量素子Cは、補償トランジスターTcmpがオフ状態とされる補償期間の終了に至るまでに駆動トランジスターTdrの閾値電圧|Vth|を保持することになる。
本実施形態では、水平走査期間内に補償期間と書込期間を有しており、走査線駆動回路6は、各走査線22に走査信号を供給することで複数の走査線22の各々を水平走査期間毎に順次に選択する。走査線駆動回路6が選択した走査線22に対応する各画素回路110の書込制御トランジスターTwrはオン状態に遷移する。したがって、各画素回路110の駆動トランジスターTdrもオン状態に遷移する。また、走査線駆動回路6は、各制御線27に制御信号を供給することで複数の制御線27の各々を補償期間毎に順次に選択する。走査線駆動回路6が選択した制御線27に対応する各画素回路110の補償トランジスターTcmpはオン状態に遷移する。そして、容量素子Cは、補償トランジスターTcmpがオフ状態とされる補償期間の終了に至るまでに駆動トランジスターTdrの閾値電圧|Vth|を保持する。走査線駆動回路6が各制御線27に制御信号を供給することで各画素回路110の補償トランジスターTcmpをオフ状態に制御すると、データ転送線26から駆動トランジスターTdrのゲートノードに至るまでの経路はフローティング状態になる。しかし、容量素子Cによって(Vel−|Vth|)に維持される。次に、データ転送線駆動回路5は、外部回路から供給される画像信号が画素回路110毎に指定する階調に応じた階調電位(データ信号)を書込期間毎に容量素子Crefに対して並列に供給する。そして、階調電位は容量素子Crefを用いてレベルがシフトされ、その電位がデータ転送線26と書込制御トランジスターTwrとを経由して各画素回路110の駆動トランジスターTdrのゲートに供給される。容量素子Cには駆動トランジスターTdrの閾値電圧|Vth|を補償しつつ階調電位に応じた電圧が保持される。他方、書込期間での走査線22の選択が終了すると、走査線駆動回路6は、各制御線28に制御信号を供給することで当該制御線28に対応する各画素回路110の発光制御トランジスターTelをオン状態に制御する。したがって、直前の書込期間で容量素子Cに保持された電圧に応じた駆動電流が駆動トランジスターTdrから発光制御トランジスターTelを経由して発光素子45に供給される。以上のように各発光素子45が階調電位に応じた輝度で発光することで、画像信号が指定する任意の画像が表示部110に表示される。そして、駆動トランジスターTdrから発光素子45に供給される駆動電流は、閾値電圧の影響が相殺されているため、駆動トランジスターTdr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る。また、階調レベルに応じた電流が発光素子45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。
次に、図4を参照して電流プログラミング方式による駆動について説明する。走査線22の走査信号がLレベルになると、書込制御トランジスターTwrがオン状態となる。また、制御線27の制御信号がLレベルになると、補償トランジスターTcmpがオン状態となる。したがって、駆動トランジスターTdrは、ゲート電位と、発光制御トランジスターTelとの接続側のソース電位またはドレイン電位とが等しくなり、ダイオードとして機能する。そして、データ転送線26のデータ信号がLレベルになると、電流Idataが、電源配線41→駆動トランジスターTdr→補償トランジスターTcmp→データ転送線26という経路で流れる。また、そのときに、駆動トランジスターTdrのゲートノードの電位に応じた電荷が容量素子Cに蓄積される。
制御線27の制御信号がHレベルになると、補償トランジスターTcmpはオフ状態となる。このとき、容量素子Cの両端の電圧は、電流Idataが流れたときの電圧に保持される。制御線28の制御信号がLレベルとなると、発光制御トランジスターTelがオン状態となり、駆動トランジスターTdrのソース・ドレイン間には、ゲート電圧に応じた電流Ioledが流れる。詳細には、この電流は、電源配線41→駆動トランジスターTdr→発光制御トランジスターTel→発光素子45という経路で流れる。
ここで、発光素子45に流れる電流Ioledは、駆動トランジスターTdrのゲートノードと、電源配線41との接続側のドレインノードまたはソースノードとの間の電圧で定まる。その電圧は、Lレベルの走査信号によって電流Idataがデータ転送線26に流れたときに、容量素子Cによって保持された電圧である。このため、制御線28の制御信号がLレベルになったときに、発光素子45に流れる電流Ioledは、直前に流れた電流Idataに略一致する。このように、電流プログラミング方式の駆動の場合には、電流Idataによって発光輝度が規定される。なお、走査線22は制御線27と異なる配線としたが、走査線22と制御線27とを一本の配線としてもよい。
第1実施形態の電気光学装置1の具体的な構造を以下に詳述する。なお、以下の説明で参照する各図面では、説明の便宜のために、各要素の寸法や縮尺を実際の電気光学装置1とは相違させている。図5は、図7ないし図11のI−I’線を含む断面に対応した断面図である。図6は、図7ないし図11のII−II’線を含む断面に対応した断面図である。図7ないし図11は、電気光学装置1の各要素を形成する各段階での基板10の表面の様子を、一画素単位の画素の2個分に着目して図示した平面図である。なお、図7ないし図11は平面図であるが、各要素の視覚的な把握を容易化する観点から、図5および図6と共通する各要素には図5および図6と同態様のハッチングが便宜的に付加されている。
図5、図6および図7から理解される通り、珪素等の半導体材料で形成された基板10の表面には、画素回路110の各トランジスターTdr,Twr,Tel,Tcmpの能動領域10A(ソース/ドレイン領域)が形成される。能動領域10Aにはイオンが注入される。画素回路110の各トランジスターTdr,Twr,Tel,Tcmpのアクティブ層はソース領域とドレイン領域との間に存在し、能動領域10Aとは別種類のイオンが注入されるが、便宜的に能動領域10Aと一体に記載している。また、本実施形態においても、容量素子Cを構成する領域においても能動領域10Aが形成され、能動領域10Aには不純物が注入されて電源に接続される。そして、能動領域10Aを一方の電極とし、絶縁層を介して形成された容量電極を他方の電極とするいわゆるMOS容量を構成する。また、容量素子Cを構成する領域における能動領域10Aは電源電位部としても機能する。図7から理解される通り、補償トランジスターTcmpの能動領域10Aは導通孔HA1が設けられた部分において、書込制御トランジスターTwrの能動領域10Aとはつながっている。したがって、補償トランジスターTcmpの電流端は、書込制御トランジスターTwrの電流端としても機能する。図5および図6から理解される通り、能動領域10Aが形成された基板10の表面は絶縁膜L0(ゲート絶縁膜)で被覆され、各トランジスターのゲート層G(Gdr,Gwr,Gel,Gcmp)が絶縁膜L0の面上に形成される。各トランジスターのゲート層Gは、絶縁膜L0を挟んでアクティブ層に対向する。また、図7に例示される通り、駆動トランジスターTdrのゲート層Gdrは、容量素子Cを構成する領域に形成された能動領域10Aまで延びて形成され、下部容量電極層CA1を構成している。
また、本実施形態においては、図7に示すように、G(緑)、R(赤)、B(青)の各副画素における複数のトランジスターTdr,Twr,Tel,Tcmpは、行方向(X方向)の幅が列方向の幅よりも狭い画素回路領域に内部に配置されている。なお、図7ないし図11においては、B(青)の各副画素における複数のトランジスターをBtrとして示している。また、R(赤)の各副画素における複数のトランジスターをRtrとして示している。さらに、G(緑)の各副画素における複数のトランジスターをGtrとして示している。
図7において点線で示した矩形の領域は、一画素単位におけるトランジスターの配置領域R1を表している。本実施形態では、トランジスターの能動領域10Aの辺を通る仮想線であって、行方向(X方向)のうち最も一方向側(図7においては左側)に位置する駆動トランジスターTdrの能動領域10Aの辺を通る仮想線を第1の仮想線L1とする。また、行方向(X方向)のうち最も他方向側(図7においては右側)に位置する容量素子Cの能動領域10Aの辺を通る仮想線を第2の仮想線L2とする。
また、本実施形態では、列方向(Y方向)のうち最も一方向側(図7においては上側)に位置する発光制御トランジスターTelの能動領域10Aの辺を通る仮想線を第3の仮想線L3とする。さらに、列方向(Y方向)のうち最も他方向側(図7においては下側)に位置する駆動トランジスターTdrの能動領域10Aの辺を通る仮想線を第4の仮想線L4とする。
本実施形態では、一画素単位におけるトランジスターの配置領域R1を、これらの仮想線、第1の仮想線L1、第2の仮想線L2、第3の仮想線L3、および第4の仮想線L4により囲まれる領域として規定している。
図5および図6から理解される通り、各トランジスターのゲート層Gおよび下部容量電極層CA1が形成された絶縁膜L0の面上には、複数の絶縁層L(LA〜LE)と複数の導電層(配線層)とを交互に積層した多層配線層が形成される。各絶縁層Lは、例えば珪素化合物(典型的には窒化珪素や酸化珪素)等の絶縁性の無機材料で形成される。なお、以下の説明では、導電層(単層または複数層)の選択的な除去により複数の要素が同一工程で一括的に形成される関係を「同層から形成される」と表記する。
絶縁層LAは、各トランジスターのゲート層Gが形成された絶縁膜L0の面上に形成される。図5、図6および図8から理解される通り、絶縁層LAの面上には、上部容量電極層CA2,CA3,CA4と、複数の中継電極QB(QB2,QB3,QB4,QB5,QB6,QB7)とが同層から形成される。図5ないし図8から理解される通り、上部容量電極層CA2は、絶縁層LAと絶縁膜L0とを貫通する導通孔HA5を介して駆動トランジスターTdrのソース領域またはドレイン領域を形成する能動領域10Aに導通する。上部容量電極層CA2には、平面視において、駆動トランジスターTdrのゲート層Gdrの一部と下部容量電極層CA1が形成された領域を取り囲むように開口部50が形成される。
開口部50には、上部容量電極層CA3と上部容量電極層CA4が上部容量電極層CA2と同層に形成される。上部容量電極層CA3には開口部52が形成され、上部容量電極層CA4は開口部52内に形成される。つまり、上部容量電極層CA2と上部容量電極層CA3は互いに離間して形成され電気的に絶縁されており、上部容量電極層CA3と上部容量電極層CA4は互いに離間して形成され電気的に絶縁されている。上部容量電極層CA3は、駆動トランジスターTdrのゲート層Gdrと書込制御トランジスターTwrのドレイン領域またはソース領域とを接続する配線層としても機能している。すなわち、図5、図6および図8から理解される通り、絶縁層LAと絶縁膜L0とを貫通する導通孔HA2を介して書込制御トランジスターTwrの能動領域10Aに導通するとともに、絶縁層LAの導通孔HB2を介して駆動トランジスターTdrのゲート層Gdrに導通する。
駆動トランジスターTdrと補償トランジスターTcmpおよび発光制御トランジスターTelとの導通部には中継電極QB4が上部容量電極層CA2と同層に形成される。補償トランジスターTcmpと書込制御トランジスターTwrとの導通部には中継電極QB3が上部容量電極層CA2と同層に形成される。補償トランジスターTcmpのゲート層Gcmpの導通部には中継電極QB5が上部容量電極層CA2と同層に形成される。書込制御トランジスターTwrのゲート層Gwrの導通部には中継電極QB2が上部容量電極層CA2と同層に形成される。発光制御トランジスターTelと画素電極としての第1電極E1との導通部には中継電極QB6が上部容量電極層CA2と同層に形成される。また、発光制御トランジスターTelのゲート層Gelの導通部には中継電極QB6が上部容量電極層CA2と同層に形成される。
図6および図8から理解される通り、中継電極QB4は、絶縁膜L0と絶縁層LAとを貫通する導通孔HA6を介して駆動トランジスターTdrのドレイン領域またはソース領域を形成する能動領域10Aに導通する。また、中継電極QB4は、絶縁膜L0と絶縁層LAとを貫通する導通孔HA7を介して補償トランジスターTcmpのドレイン領域またはソース領域を形成する能動領域10Aに導通する。さらに、中継電極QB4は、絶縁膜L0と絶縁層LAとを貫通する導通孔HA8を介して発光制御トランジスターTelのドレイン領域またはソース領域を形成する能動領域10Aに導通する。中継電極QB2は、絶縁層LAを貫通する導通孔HB1を介して書込制御トランジスターTwrのゲート層Gwrに導通する。中継電極QB3は、絶縁層LAと絶縁膜L0とを貫通する導通孔HA1を介して書込制御トランジスターTwrのソース領域またはドレイン領域を形成すると共に、補償トランジスターTcmpのソース領域またはドレイン領域を形成する能動領域10Aに導通する。中継電極QB5は、絶縁層LAを貫通する導通孔HB3を介して補償トランジスターTcmpのゲート層Gcmpに導通する。中継電極QB6は、絶縁膜L0と絶縁層LAとを貫通する導通孔HA9を介して発光制御トランジスターTelのドレイン領域またはソース領域を形成する能動領域10Aに導通する。中継電極QB7は、絶縁層LAを貫通する導通孔HB4を介して発光制御トランジスターTelのゲート層Gelに導通する。
絶縁層LBは、上部容量電極層CA2、上部容量電極層CA3、上部容量電極層CA4と、複数の中継電極QB(QB2,QB3,QB4,QB5,QB6,QB7)とが形成された絶縁層LAの面上に形成される。図5、図6および図9から理解される通り、絶縁層LBの面上には、第4の導電層としての電源配線41と、走査線22と、補償トランジスターTcmpの制御線27と、複数の中継電極QC(QC1,QC3)とが同層から形成される。電源配線41は、多層配線層内の配線(図示略)を介して、高位側の電源電位Velが供給される実装端子に導通する。なお、電源配線41は、表示部100の表示領域(図示略)内に形成される。また、図示を省略するが、表示領域の周辺領域内には別の電源配線が形成される。この電源配線は、多層配線層内の配線(図示略)を介して、低位側の電源電位Vctが供給される実装端子に導通する。電源配線41および低位側の電源電位Vctが供給される電源配線は、例えば銀やアルミニウムを含有する導電材料で例えば100nm程度の膜厚に形成される。
電源配線41は、前述の通り高位側の電源電位Velが供給される電源配線であり、図9から理解される通り、上部容量電極層CA2の開口部50およびその周囲の上部容量電極層CA2を各画素において覆う。電源配線41は、さらに、列方向(Y方向)において隣り合う画素回路110の中継電極QC3の位置まで延びて形成されている。この隣り合う画素回路110との連続部には開口部53が形成されて、画素電極導通部(発光制御トランジスターTelと中継電極QC3の導通部)を取り囲むように配置される。また、電源配線41は、行方向(X方向)において隣り合う画素回路110間において隙間なく連続して形成されたパターンである。
図6および図9から理解される通り、表示領域内に形成された電源配線41は、画素回路110毎に絶縁層LBに形成された導通孔HC3及びHC13を介して上部容量電極層CA2に導通する。また、電源配線41は、画素回路110毎に絶縁層LBに形成された導通孔HC5、HC6を介して上部容量電極層CA2に導通する。したがって、図6、図7ないし図9から理解される通り、電源配線41は、上部容量電極層CA2と、絶縁膜L0および絶縁層LAを貫通する導通孔HA3、HA4とを介して、容量素子Cを構成する領域に形成された能動領域10Aに導通する。さらに、図6、図8および図9から理解される通り、電源配線41は、画素回路110毎に絶縁層LBに形成された導通孔HC7を介して上部容量電極層CA2に導通する。したがって、図6、図7ないし図9から理解される通り、電源配線41は、上部容量電極層CA2と、絶縁膜L0および絶縁層LAを貫通する導通孔HC7を介して、駆動トランジスターTdrのソース領域またはドレイン領域を形成する能動領域10Aに導通する。すなわち、上部容量電極層CA2は、駆動トランジスターTdrのソース領域またはドレイン領域と、電源配線41とを接続する配線層としても機能している。図8および図9から理解される通り、電源配線41は、画素回路110毎に絶縁層LBに形成された導通孔HC4、HC8を介して上部容量電極層CA4に導通する。
図8および図9から理解される通り、走査線22は、画素回路110毎に絶縁層LBに形成された導通孔HC2を介して中継電極QB2に導通する。したがって、図7ないし図9から理解される通り、走査線22は、中継電極QB2と、絶縁層LAを貫通する導通孔HB1を介して書込制御トランジスターTwrのゲート層Gwrに導通する。走査線22は、図9から理解される通り、複数の画素回路110にわたり行方向(X方向)に直線状に延在し、絶縁層LBにより上部容量電極層CA2および中継電極QB4からは電気的に絶縁される。
図8および図9から理解される通り、第5の導電層としての制御線27は、画素回路110毎に絶縁層LBに形成された導通孔HC10を介して中継電極QB5に導通する。したがって、図7ないし図9から理解される通り、制御線27は、中継電極QB5と、絶縁層LAを貫通する導通孔HB3を介して補償トランジスターTcmpのゲート層Gcmpに導通する。制御線27は、図9から理解される通り、画素回路110にわたり行方向(X方向)に直線状に延在し、絶縁層LBにより上部容量電極層CA2および中継電極QB4からは電気的に絶縁される。
図8および図9から理解される通り、第5の導電層としての制御線28は、画素回路110毎に絶縁層LBに形成された導通孔HC12を介して中継電極QB7に導通する。したがって、図7ないし図9から理解される通り、制御線28は、中継電極QB7と、絶縁層LAを貫通する導通孔HB4を介して発光制御トランジスターTelのゲート層Gelに導通する。制御線28は、図9から理解される通り、複数の画素回路110にわたり行方向(X方向)に直線状に延在し、絶縁層LBにより上部容量電極層CA2および中継電極QB4からは電気的に絶縁される。
図9から理解される通り、中継電極QC3は、画素回路110毎に絶縁層LBに形成された導通孔HC11を介して中継電極QB6に導通する。したがって、図7ないし図9から理解される通り、中継電極QC3は、中継電極QB6と、絶縁膜L0および絶縁層LAを貫通する導通孔HA9を介して発光制御トランジスターTelの能動領域10Aに導通する。
図9から理解される通り、中継電極QC1は、画素回路110毎に絶縁層LBに形成された導通孔HC1を介して中継電極QB3に導通する。したがって、図7ないし図9から理解される通り、中継電極QC1は、中継電極QB3と、絶縁膜L0および絶縁層LAを貫通する導通孔HA1を介して書込制御トランジスターTwrのドレイン領域またはソース領域を形成する能動領域10Aに導通する。同様に、中継電極QC1は、中継電極QB3と、絶縁膜L0および絶縁層LAを貫通する導通孔HA1を介して補償トランジスターTcmpのドレイン領域またはソース領域を形成する能動領域10Aに導通する。
絶縁層LCは、電源配線41、走査線22、制御線27、制御線28、中継電極QC1,QC3が形成された絶縁層LBの面上に形成される。図5、図6および図10から理解される通り、絶縁層LCの面上には、データ転送線26と、第5の導電層としての中継電極QD1,QD2,QD3とが同層から形成される。データ転送線26は、複数の画素回路110にわたり列方向(Y方向)に直線状に延在し、絶縁層LCにより走査線22、制御線27、制御線28および電源配線41からは電気的に絶縁される。具体的には、データ転送線26は、図9および図10から理解される通り、画素回路110毎に絶縁層LCに形成された導通孔HD1を介して中継電極QC1に導通する。したがって、図7ないし図10から理解される通り、データ転送線26は、中継電極QC1と、絶縁層LBを貫通する導通孔HC1と、中継電極QB3と、絶縁膜L0および絶縁層LAを貫通する導通孔HA1を介して能動領域10Aと導通する。この能動領域10Aは、書込制御トランジスターTwrおよび補償トランジスターTcmpが連結された能動領域10Aである。また、データ転送線26は、中継電極QC1と、走査線22と、制御線27と、制御線28と、電源配線41との上層の位置を通過するように形成される。したがって、書込制御トランジスターTwrのチャネル長の方向(列方向(Y方向))に沿って延在するとともに平面視で、走査線22と、制御線27と、制御線28と、電源配線41とを介して書込制御トランジスターTwrに重なる。
図5、図6および図10から理解される通り、中継電極QD1は、絶縁層LCを貫通する導通孔HD3を介して、B(青)の表示色の副画素における中継電極QC3に導通する。したがって、中継電極QD1は、導通孔HD3と、中継電極QC3と、導通孔HC11と、中継電極QB6と、導通孔HA9とを介して、B(青)の表示色の副画素における発光制御トランジスターTelのドレイン領域またはソース領域を形成する能動領域10Aに導通する。
図5、図6および図10から理解される通り、中継電極QD2は、絶縁層LCを貫通する導通孔HD3を介して、R(赤)の表示色の副画素における中継電極QC3に導通する。したがって、中継電極QD2は、導通孔HD3と、中継電極QC3と、導通孔HC11と、中継電極QB6と、導通孔HA9とを介して、R(赤)の表示色の副画素における発光制御トランジスターTelのドレイン領域またはソース領域を形成する能動領域10Aに導通する。
図5、図6および図10から理解される通り、中継電極QD3は、絶縁層LCを貫通する導通孔HD3を介して、G(緑)の表示色の副画素における中継電極QC3に導通する。したがって、中継電極QD3は、導通孔HD3と、中継電極QC3と、導通孔HC11と、中継電極QB6と、導通孔HA9とを介して、G(緑)の表示色の副画素における発光制御トランジスターTelのドレイン領域またはソース領域を形成する能動領域10Aに導通する。
絶縁層LDは、データ転送線26と、複数の中継電極QD(QD1,QD2,QD3)とが形成された絶縁層LCの面上に形成される。図5、図6および図11から理解される通り、絶縁層LDの面上には、第3の導電層としての反射層43R,43G,43Bが形成される。反射層43Rは、R(赤)の表示色の副画素における反射層である。反射層43Gは、G(緑)の表示色の副画素における反射層である。反射層43Bは、B(青)の表示色の副画素における反射層であり、図11から理解されるように、平面視において、各色の副画素の駆動トランジスターTdrと重なるように、行方向(X方向)に沿って配置される。したがって、反射層43Bは、平面視において、B(青)の副画素の駆動トランジスターTdr、R(赤)の副画素の駆動トランジスターTdr、G(緑)の副画素の駆動トランジスターTdr、即ち、表示すべきカラー画像の一画素単位を構成する3つの駆動トランジスターTdrと重なるように、行方向(X方向)に沿って配置される。
反射層43Rは、絶縁層LDを貫通する導通孔HE2を介して、中継電極QD2と導通する。つまり、反射層43Rは、導通孔HE2、中継電極QD2、導通孔HD3、中継電極QC3、導通孔HC11、中継電極QB6、および導通孔HA9を介して、R(赤)の副画素の発光制御トランジスターTelのドレイン領域またはソース領域を形成する能動領域10Aに導通する。
反射層43Gは、絶縁層LDを貫通する導通孔HE3を介して、中継電極QD3と導通する。つまり、反射層43Gは、導通孔HE3、中継電極QD3、導通孔HD3、中継電極QC3、導通孔HC11、中継電極QB6、および導通孔HA6を介して、G(緑)の副画素の発光制御トランジスターTelのドレイン領域またはソース領域を形成する能動領域10Aに導通する。
反射層43Bは、絶縁層LDを貫通する導通孔HE1を介して、中継電極QD1と導通する。つまり、反射層43Bは、導通孔HE1、中継電極QD1、導通孔HD3、中継電極QC3、導通孔HC11、中継電極QB6、および導通孔HA9を介して、B(青)の副画素の発光制御トランジスターTelのドレイン領域またはソース領域を形成する能動領域10Aに導通する。
なお、図11に示すように、平面視において、反射層43R,43G,43Bの順序で反射層が設けられ、これらの反射層43R,43G,43Bと重なる各色の副画素の複数のトランジスターが、一画素単位の画素における複数のトランジスターとなる。したがって、反射層43Bは、列方向(Y方向)において、一つ後の一画素単位の画素におけるB(青)の副画素の発光制御トランジスターTelのドレイン領域またはソース領域を形成する能動領域10Aに導通することになる。
反射層43R,43G,43Bは、例えば銀やアルミニウムを含有する光反射性の導電材料で例えば100nm程度の膜厚に形成される。反射層43R,43G,43Bは、図11に示すように、平面視において、各色の副画素のトランジスターと重なるように配置される。したがって、外光の侵入が反射層43B,43R,43Gにより防止され、光照射に起因した各トランジスターの電流リークを防止できるという利点がある。
また、本実施形態においては、各色の副画素における複数のトランジスターは、列方向(Y方向)に沿って配置されているが、各色の副画素における反射層43R,43G,43Bは、行方向(X方向)に沿って配置されている。したがって、走査線22を各色の副画素の書込制御トランジスターTwrにおいて共通化しつつ、各色の副画素の表示領域を、行方向(X方向)に横長の形式にすることができる。
図11において一点鎖線で示した矩形の領域は、一画素単位における第3の導電層としての反射層43R,43G,43Bの配置領域R2を表している。本実施形態では、反射層43R,43G,43Bの辺を通る仮想線であって、行方向(X方向)のうち最も一方向側(図11においては左側)に位置する反射層43R,43G,43Bの辺を通る仮想線を第5の仮想線L5とする。また、行方向(X方向)のうち最も他方向側(図11においては右側)に位置する反射層43R,43G,43Bの辺を通る仮想線を第6の仮想線L6とする。
また、本実施形態では、列方向(Y方向)のうち最も一方向側(図11においては上側)に位置する反射層43R,43G,43Bの辺を通る仮想線を第7の仮想線L7とする。さらに、列方向(Y方向)のうち最も他方向側(図7においては下側)に位置する反射層43R,43G,43Bの辺を通る仮想線を第8の仮想線L8とする。
本実施形態では、一画素単位における反射層43R,43G,43Bの配置領域R2を、これらの仮想線、第5の仮想線L5、第6の仮想線L6、第7の仮想線L7、および第8の仮想線L8により囲まれる領域として規定している。
絶縁層LEは、反射層43R,43G,43Bが形成された絶縁層LDの面上に形成される。絶縁層LEの表面には、図5に例示される通り、中継電極QE1が形成される。
中継電極QE1は、絶縁層LEを貫通する導通孔HF1を介して反射層43R,43G,43Bに導通する。中継電極QE1は、画素電極導通部を構成する中継電極の一つであり、図5ないし図11から理解される通り、反射層43R,43G,43B、複数の中継電極、および複数の導通孔を介して、発光制御トランジスターTelのドレイン領域またはソース領域を形成する能動領域10Aに導通する。
図5および図6から理解される通り、中継電極QE1が形成された絶縁層LEの面上には光路調整層60が形成される。光路調整層60は、各画素回路110の共振構造の共振波長(すなわち表示色)を規定する光透過性の膜体である。表示色が同じ画素では、共振構造の共振波長は略同じであり、表示色が異なる画素では、共振構造の共振波長は異なるように設定される。本実施形態では、図6に示すように、R(赤)の表示色の副画素では光路調整層60が2層に形成されている。また、G(緑)の表示色の副画素では光路調整層60が1層に形成されている。そして、B(青)の表示色の副画素では光路調整層60が形成されていない。
図5および図6に例示される通り、光路調整層60の面上には、各色の副画素毎の第1電極E1が形成される。第1電極E1は、例えばITO(Indium Tin Oxide)等の光透過性の導電材料で形成される。第1電極E1は、図3および図4を参照して前述した通り、発光素子45の陽極として機能する略矩形状の電極(画素電極)である。第1電極E1は、図5および図6から理解される通り、光路調整層60に形成された導通孔HG1を介して中継電極QE1に導通する。したがって、図5および図6から理解される通り、第1電極E1は、光路調整層60、反射層43R,43G,43B、複数の中継電極、および複数の導通孔を介して、発光制御トランジスターTelのドレイン領域またはソース領域を形成する能動領域10Aに導通する。
第1電極E1が形成された光路調整層60の面上には、図5および図6に例示される通り、基板10の全域にわたり画素定義層65が形成される。画素定義層65は、例えば珪素化合物(典型的には窒化珪素や酸化珪素)等の絶縁性の無機材料で形成される。画素定義層65により、各表示色の副画素における第1電極E1に対応する開口部が形成される。
開口部の大きさは、B(青)色の副画素の開口部の大きさが最も大きく、G(緑)色の副画素の開口部がその次に大きい。そして、R(赤)色の副画素の開口部は最も小さくなっている。但し、表示色が異なる二つの副画素の開口部の大きさを等しくして、残る一つの副画素の開口部を最も大きくしてもよい。さらに、各色の副画素の開口部の大きさを等しくしてもよい。
開口部は、列方向(Y方向)には、B(青)色、G(緑)色、およびR(赤)色の副画素の順序で共通のピッチで配列される。また、同一色の副画素の開口部は、行方向(X方向)にわたり共通のピッチで配列される。
図5および図6に示すように、第1電極E1の上層には、発光機能層46、第2電極E2、および封止体47が積層され、以上の各要素が形成された基板10の表面には封止基板(図示略)が例えば接着剤で接合される。封止基板は、基板10上の各要素を保護するための光透過性の板状部材(例えばガラス基板)である。なお、封止基板の表面または封止体47の表面に副画素の画素回路毎にカラーフィルターが形成される。カラーフィルターとしては、B(青)色のカラーフィルターCFB、G(緑)色のカラーフィルターCFG、およびR(赤)色のカラーフィルターCFRが用いられる。
以上に説明した通り、本実施形態では、各色の副画素における複数のトランジスターは、行方向(X方向)の幅が列方向(Y方向)の幅よりも狭い画素回路領域の内部に配置されているので、走査線22を各色の副画素の書込制御トランジスターTwrにおいて共通化することが可能となり、一水平走査期間に選択する走査線22の数を増加させることがない。その結果、一水平走査期間における各走査線22の選択時間が短くなることを防ぎ、データ転送線26から第1電極E1へデータを確実に書き込むことができる。
本実施形態では、図11に示すように、一画素単位における複数のトランジスターの配置領域R1の中心位置CT1と、一画素単位における反射層43R,43G,43Bの配置領域R2の中心位置CT2とは異なっている。
反射層43R,43G,43Bの大きさは、画素定義層65によって規定される開口部の大きさによって決まるため、限られた大きさとなっている。このような限られた大きさの反射層43R,43G,43を用いて、発光機能層46からトランジスターへの光の照射を確実に防ぐためには、反射層43R,43G,43Bの位置を適切な位置に移動させる必要がある。
そこで、本実施形態では、複数のトランジスターの配置領域R1の中心位置CT1と、反射層43R,43G,43Bの配置領域R2の中心位置CT2とを異ならせることにより、反射層43R,43G,43によって、発光機能層46からトランジスターへの光の照射を確実に防いでいる。つまり、各色の副画素における反射層43B,43G,43Rが、各色の副画素におけるトランジスターと重なるように、行方向(X方向)に沿って配置される。したがって、発光機能層46からの光がトランジスターに照射されることを防ぐことができ、トランジスターの特性を変化させることがない。
特に、最も面積が大きい青色の副画素における反射層43Bが、各色の副画素における駆動トランジスターTdrに重なるように配置されている。したがって、細かな階調表示に影響を与える駆動トランジスターTdrに対する発光機能層46からの光の照射を確実に防ぎ、駆動トランジスターTdrの特性の変化を防いで、正確な階調表示を可能とする。
また、本実施形態では、反射層43R,43G,43Bと、反射層43R,43G,43Bと重なるトランジスターとの間には、平面視において、トランジスターと重なるように行方向(X方向)に延在する電源配線41が設けられている。したがって、発光機能層46からの光は、反射層43Bだけでなく、他の配線よりも比較的な大きな面積の電源配線41によっても遮られ、より一層確実に、駆動トランジスターTdrに照射されることを防ぐことができる。したがって、細かな階調表示に影響を与える駆動トランジスターTdrに対する発光機能層46からの光の照射をより一層確実に防ぎ、駆動トランジスターTdrの特性の変化を防いで、正確な階調表示を可能とする。
本実施形態では、反射層43R,43G,43Bの配置領域R2を規定する第7の仮想線L7と第8の仮想線L8は、平面視において、電源配線41の上に位置している。したがって、平面視において、反射層43Rと電源配線41との隙間、および、反射層43Bと電源配線41との隙間がなくなり、トランジスターに対する発光機能層46からの光の照射をより一層確実に防ぐことができる。なお、本実施形態では、反射層43Rと反射層43Bの両方が、平面視において電源配線41と重なる態様であるため、第7の仮想線L7と第8の仮想線L8の両方が電源配線41の上に位置している。しかし、本発明はこのような構成に限定される訳ではなく、電源配線41の配置の態様に応じて、第7の仮想線L7または第8の仮想線L8のいずれかの仮想線が電源配線41の上に位置していればよい。
本実施形態では、図11に示すように、反射層43Rの辺のうち、列方向(Y方向)の他方側(図11において下側)の辺43R−BLと、反射層43Gの辺のうち、列方向(Y方向)の一方側(図11において上側)の辺43G−TLとは、列方向(Y方向)において対向している。そして、辺43R−BLと辺43G−TLは、平面視において制御線27の上に位置している。
同様に、図11に示すように、反射層43Gの辺のうち、列方向(Y方向)の他方側(図11において下側)の辺43G−BLと、反射層43Bの辺のうち、列方向(Y方向)の一方側(図11において上側)の辺43B−TLとは、列方向(Y方向)において対向している。そして、辺43G−BLと辺43B−TLは、平面視において走査線22の上に位置している。
以上のように、本実施形態では、列方向(Y方向)において対向する反射層43R,43G,43Bの辺43R−BL,43G−TL,43G−BL,43B−TLが、平面視において制御線27と走査線22の上に位置している。したがって、平面視において、反射層43Rおよび反射層43Gと制御線27との隙間、並びに、反射層43Gおよび反射層43Bと走査線22との隙間がなくなり、トランジスターに対する発光機能層46からの光の照射をより一層確実に防ぐことができる。
本実施形態では、反射層43R,43G,43Bの列方向において対向する辺が、平面視において制御線27および走査線22の上に位置している構成となっている。しかし、本発明はこのような構成に限定される訳ではなく、列方向で隣り合う少なくとも2つの反射層における列方向で対向する辺が、平面視において、制御線または走査線22の上に位置していればよい。制御線は、制御線27だけではなく、制御線28であってもよい。
本実施形態では、反射層43R,43G,43Bの配置領域R2を規定する第2の仮想線L2は、平面視において、データ転送線26の上に位置している。したがって、平面視において、反射層43R,43G,43Bとデータ転送線26との隙間がなくなり、トランジスターに対する発光機能層46からの光の照射をより一層確実に防ぐことができる。平面視においてデータ転送線26の上に位置する仮想線は、反射層43R,43G,43Bの配置領域R2を規定する第1の仮想線L1であってもよいし、第2の仮想線L2と第1の仮想線L1の両方であってもよい。
また、本実施形態では、各色の副画素における複数のトランジスターを列方向(Y方向)に沿って配置しつつ、各色の副画素における反射層43B,43G,43Rは、行方向(X方向)に沿って配置する。したがって、電気光学装置1の主光線が大きく傾斜する方向が、行方向(X方向)となるように設計されていた場合であっても、走査線22の数を増加させることなく、同色の副画素を表示面の行方向(X方向)に配列することができる。その結果、斜めから表示面を観察しても、行方向(X方向)に関してはほとんど色ずれが生じない電気光学装置1が提供される。
なお、上述した実施形態においては、図11から理解されるように、反射層の面積は、反射層43Bの面積が最も大きく、反射層43Gの面積がその次に大きくなっている。そして、反射層43Rの面積が最も小さくなっている。
しかし、本発明は、このような構成に限定されるものではなく、例えば、図12に示すように、反射層43B、反射層43G、および反射層43Rの面積を等しくしてもよい。図12に示す例では、このように構成することにより、反射層43Bの全体が、平面視において、電源配線41と重なっている。
なお、図12においては、反射層43Bの行方向(X方向)における一方向側(左側)の辺が、電源配線41の行方向(X方向)における一方向側(左側)の辺からはみ出しているように見える。しかしながら、電源配線41は、上述したように、行方向(X方向)において、複数の一画素単位にわたって、連続して形成されてるいので、実際には反射層43Bの全体が、平面視において、電源配線41と重なっている。
このように、反射層43Bの全体が、平面視において、電源配線41と重なっていることにより、反射層43Bと電源配線41との平面視における隙間がなくなり、トランジスターに対する発光機能層46からの光の照射を、反射層43Bと電源配線41とにより確実に防ぐことができる。
なお、平面視において、その全体が電源配線41と重なる反射層は、少なくとも1つ存在すればよく、反射層43B以外の反射層であってもよい。したがって、反射層43R,43G,43Bの全ての反射層の全体が、平面視において、電源配線41と重なるようにしてもよい。
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態について、図13ないし図22を参照しつつ説明する。図13は、第1実施形態の図3または図4に対応する回路図である。
第1実施形態においては、画素回路110に4個のトランジスターを含む構成について説明したが、本実施形態では、画素回路110に5個のトランジスターを含んでいる。また、本実施形態においては、データ転送線は、第1データ転送線と第2データ転送線を含んでいる。
図13を参照して、本実施形態における画素回路110について説明する。図13に示されるように、第1データ転送線26−1には転送容量133の第1電極133−1と、シールド容量134の第2電極134−2とが電気的に接続されている。
また、転送容量133の第2電極133−2と、初期化トランジスターTfixのソースまたはドレインとは、第2データ転送線26−2に電気的に接続されている。
画素回路110には、第1データ転送線26−1及び第2データ転送線26−2を介して、指定階調に応じた階調電位が供給される。
本実施形態においては、1個の副画素において、一本の第2データ転送線26−2が用いられる。但し、本発明はこのような構成に限定されるものではなく、一本の第2データ転送線26−2を、複数個の副画素において共用するようにしてもよい。この場合には、複数個の副画素が、一本の第2データ転送線26−2と、一つの転送容量133と、初期化トランジスターTfixとを共用するようにしてもよい。
初期化トランジスターTfixのドレインまたはソースには、初期電位Viniが供給される給電線17が接続されている。また、第1データ転送線26−1には、第1データ転送線26−1を初期化する電圧Vrefが供給される。電圧Vrefは、初期電位Viniと同じであってもよい。
書込制御トランジスターTwrは、走査線22に電気的に接続され、ソースまたはドレインの一方が、第2データ転送線26−2に電気的に接続されている。また、書込制御トランジスターTwrは、ソースまたはドレインの他方が、駆動トランジスターTdrのゲートと、画素容量132の一方の電極とに、それぞれ電気的に接続されている。すなわち、書込制御トランジスターTwrは、駆動トランジスターTdrのゲートと転送容量133の第2電極133−2との間に電気的に接続されている。そして、書込制御トランジスターTwrは、駆動トランジスターTdrのゲートと、第2データ転送線26−2に接続された転送容量133の第2電極133−2との間の電気的な接続を制御するトランジスターとして機能する。
駆動トランジスターTdrは、そのソースが電源配線41に電気的に接続され、そのドレインは、補償トランジスターTcmpのソースまたはドレインの一方と、発光制御トランジスターTelのソースとに電気的に接続されている。
ここで、電源配線41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。この駆動トランジスターTdrは、駆動トランジスターTdrのゲート及びソース間の電圧に応じた電流を流す駆動トランジスターとして機能する。
補償トランジスターTcmpは、ゲートが制御線143に電気的に接続され、制御信号Scmpが供給される。この補償トランジスターTcmpは、駆動トランジスターTdrのゲートとドレインとの間の電気的な接続を制御するスイッチングトランジスターとして機能する。よって、補償トランジスターTcmpは、書込制御トランジスターTwrを介して駆動トランジスターTdrのゲート及びドレインの間を導通させるためのトランジスターである。なお、補償トランジスターTcmpのソース及びドレインの一方と駆動トランジスターTdrのゲートとの間には書込制御トランジスターTwrが接続されている。しかし、補償トランジスターTcmpのソース及びドレインの一方は、駆動トランジスターTdrのゲートに電気的に接続されているとも解釈され得る。
発光制御トランジスターTelは、ゲートが制御線144に電気的に接続され、制御信号Selが供給される。また、発光制御トランジスターTelは、ソースまたはドレインが、駆動トランジスターTdrおよび補償トランジスターTcmpのソースまたはドレインと電気的に接続される。さらに、発光制御トランジスターTelのソースまたはドレインは、発光素子45の第1電極E1に電気的に接続されている。この発光制御トランジスターTelは、駆動トランジスターTdrのソースまたはドレインと、発光素子45の第1電極E1との間の電気的な接続を制御する、スイッチングトランジスターとして機能する。発光素子45としては、本実施形態においてもOLEDが用いられる。
初期化トランジスターTfixは、ゲートが制御線146に電気的に接続され、制御信号Sfixが供給される。また、初期化トランジスターTfixは、ソースまたはドレインの一方が、第2データ転送線26−2と電気的に接続され、第2データ転送線26−2を介して転送容量133の第2電極133−2および書込制御トランジスターTwrのソースまたはドレインの他方に電気的に接続されている。また、初期化トランジスターTfixは、ソースまたはドレインの他方が、給電線17と電気的に接続されている。
この初期化トランジスターTfixは、主として、第2データ転送線26−2と給電線17との間の電気的な接続を制御するスイッチングトランジスターとして機能する。本実施形態においては、発光期間中にフローティングノードになる書込制御トランジスターTwrの転送容量133側の第2データ転送線26−2を、他の画素回路で初期化期間の処理が行われる期間において固定電位の初期電位Viniに設定する。初期化トランジスターTfixは、発光期間中にオン状態となり、第2データ転送線26−2と給電線17とを導通させる。その結果、第2データ転送線26−2の電位が初期電位Viniに設定される。
なお、本実施形態において表示パネル2はシリコン基板に形成されるので、各トランジスターの基板電位については電位Velとしている。また、各トランジスターのソース、ドレインは、各トランジスターのチャネル型、電位の関係に応じて入れ替わってもよい。また、トランジスターは薄膜トランジスターであっても電界効果トランジスターであってもよい。
画素容量132は、一方の電極が駆動トランジスターTdrのゲートgに電気的に接続され、他方の電極が電源配線41に電気的に接続される。このため、画素容量132は、駆動トランジスターTdrのゲート・ソース間の電圧を保持する保持容量として機能する。なお、画素容量132の容量値をCpixと表記する。
なお、画素容量132としては、駆動トランジスターTdrのゲートgに寄生する容量を用いても良いし、シリコン基板において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。
転送容量133は、第1電極133−1が第1データ転送線26−1を介して、図示しない保持容量の一方の電極に電気的に接続される。また、転送容量133は、第2電極133−2が第2データ転送線26−2及び書込制御トランジスターTwrを介して駆動トランジスターTdrのゲートgに電気的に接続される。このため、転送容量133は、後述する補償期間において、ゲートgの電位を、第1データ転送線26−1および第1電極133−1の電位の変化量に対して、転送容量133と保持容量との容量比を乗じた値だけレベルシフトさせる転送容量として機能する。なお、転送容量133の容量値をC1と表記する。
また、本実施形態においては、リセット電位Vorstが供給される給電線16と、第1データ転送線26−1との間には、シールド容量134が設けられている。転送容量133は、第1電極134−1と第2電極134−2とを含む静電容量である。シールド容量134は、第1データ転送線26−1をシールドするシールド容量として機能する。なお、シールド容量134の容量値をC2と表記する。
発光素子45の第1電極E1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、発光素子45の第2電極E2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。発光素子45は、上記シリコン基板において、第1電極E1と光透過性を有するカソードとで白色有機EL層を挟持した素子である。そして、発光素子45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。なお、白色有機EL層を挟んで配置される2つの反射層間の光学距離を調整してキャビティ構造を形成し、発光素子45から発せられる光の波長を設定してもよい。この場合、カラーフィルターを有していてもよいし、有さなくてもよい。
このような発光素子45において、第1電極E1からカソードに電流が流れると、第1電極E1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(第1電極E1)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。
次に、図13を参照して電気光学装置1の動作について簡単に説明する。本実施形態では水平走査期間は、大別すると、初期化期間と、補償期間と、書込期間と、非発光期間とに分けられる。また、次の水平走査期間は、非発光期間が継続し、さらに次の水平走査期間は、発光期間となり、1フレームの期間経過後に再び最初の水平走査期間に至る。このため、時間の順でいえば、初期化期間→補償期間→書込期間→非発光期間→発光期間というサイクルの繰り返しとなる。
<初期化期間>
1行目の初期化期間では、走査信号Swr(1)はHレベルであり、制御信号Sel(1)はHレベルであり、制御信号Scmp(1)はHレベルであり、制御信号Sfix(1)はLレベルである。
このため、1行1列の画素回路110においては初期化トランジスターTfixがオンする一方、駆動トランジスターTdr、書込制御トランジスターTwr、補償トランジスターTcmp、発光制御トランジスターTelがオフする。これにより、発光素子45に供給される電流の経路が遮断されるので、発光素子45は、オフ(非発光)状態となる。
ここで、初期化期間において制御信号SfixはLレベルであるため、初期化トランジスターTfixがオンしている。このため転送容量133の第2電極133−2に接続された第2データ転送線26−2が初期電位Viniに設定される。また、転送容量133の第1電極133−1も図示しない回路により、初期電位Viniに設定される。これにより、転送容量133が初期化される。
また、初期化期間におけるデマルチプレクサーDMでは、制御信号Sel(1)がHレベルになり、制御信号/Sel(1)がLレベルになるので、図示しない保持容量に階調電位が書き込まれる。
<補償期間>
初期化期間を終えると補償期間が開始する。1行目の補償期間では、走査信号Swr(1)はLレベルであり、制御信号Sel(1)はHレベルであり、制御信号Scmp(1)はLレベルであり、制御信号Sfix(1)はHレベルである。
このため、画素回路110においては書込制御トランジスターTwr、補償トランジスターTcmpがオンする一方、発光制御トランジスターTel、初期化トランジスターTfixがオフする。このとき、駆動トランジスターTdrのゲートgは、書込制御トランジスターTwrと補償トランジスターTcmpとを介して自身のドレインに接続(ダイオード接続)され、駆動トランジスターTdrにはドレイン電流が流れてゲートgを充電する。
すなわち、駆動トランジスターTdrのドレインとゲートgとは、第2データ転送線26−2に接続され、駆動トランジスターTdrの閾値電圧をVthとすると、駆動トランジスターTdrのゲートgの電位Vgは、(Vel−Vth)に漸近していく。
また、補償期間におけるデマルチプレクサーDMでは、制御信号Sel(1)がHレベルになり、制御信号/Sel(1)がLレベルになるので、図示しない保持容量に階調電位が書き込まれる。
なお、発光制御トランジスターTelはオフしているため、駆動トランジスターTdrのドレインは発光素子45と電気的に非接続である。
<書込期間>
補償期間を終えると、書込期間が開始する。1行目の書込期間では、走査信号Swr(1)がLレベルであり、制御信号Sel(1)はHレベルであり、制御信号Scmp(1)はHレベルであり、制御信号Sfix(1)はHレベルである。
このため、1行1列の画素回路110においては書込制御トランジスターTwr122がオンする一方、補償トランジスターTcmp、発光制御トランジスターTel、初期化トランジスターTfixがオフする。
ここで、書込期間においては、第1データ転送線26−1および第1電極133−1に対して、図示しない保持容量の一方の電極が接続され、当該第1電極133−1に階調電位が供給される。そして、階調電位がレベルシフトされた信号が、駆動トランジスターTdrのゲートに供給され、画素容量132に書き込まれる。
なお、発光制御トランジスターTelはオフしているため、駆動トランジスターTdrのドレインは発光素子45と電気的に非接続である。
<非発光期間>
走査信号Swr(1)がLレベルからHレベルに立ち上がり、書込期間を終えると、1水平走査期間(H)の残りの期間および次の1水平走査期間(H)は、非発光期間となる。非発光期間においては、全てのトランジスターがオフとなる。
<発光期間>
非発光期間を終えると、発光期間が開始する。1行目の発光期間では、走査信号Swr(1)がHレベルであり、制御信号Sel(1)はLレベルであり、制御信号Scmp(1)はHレベルであり、制御信号SfixはHレベルである。
このため、1行1列の画素回路110においては、発光制御トランジスターTelがオンする一方、書込制御トランジスターTwr、補償トランジスターTcmp,初期化トランジスターTfixがオフする。これにより、駆動トランジスターTdrは、画素容量132によって保持された電圧、すなわちゲート・ソース間の電圧Vgsに応じた駆動電流Idsを、発光素子45に供給する。つまり、発光素子45は、駆動トランジスターTdrによって各画素の指定階調に応じた階調電位に応じた電流が供給され、当該電流に応じた輝度で発光する。
なお、1行目の発光期間は、1行目以外が水平走査されている期間であるから、第1データ転送線26−1および第2データ転送線26−2の電位は適宜変動する。特に、初期化トランジスターTfix、書込制御トランジスターTwr、および補償トランジスターTcmpがオフの場合には、第2データ転送線26−2は、フローティングの状態となり、電位が変動し易い。
そこで、本実施形態においては、他の画素回路110における発光期間に、初期化トランジスターTfixをオンさせることにより、第1データ転送線26−1と第2データ転送線26−2とを導通状態にして、第2データ転送線26−2に初期電位Viniを供給する期間を設ける。
つまり、発光期間中にフローティングノードになる書込制御トランジスターTwrの転送容量133側の第2データ転送線26−2を、他の画素回路で初期化期間の処理が行われる期間において固定電位の初期電位Viniに設定する。したがって、第2データ転送線26−2の電位が電源電圧に近づくことを抑えることができる。その結果、書込制御トランジスターTwrがオンすることがなく、画素容量132において電圧が保持され、表示の不具合を発生させることがない。
次に、第2実施形態の電気光学装置1の具体的な構造を図14ないし図22を参照しつつ、以下に詳述する。なお、以下の説明で参照する各図面では、説明の便宜のために、各要素の寸法や縮尺を実際の電気光学装置1とは相違させている。
図14は、図16ないし図22におけるIII−III’線を含む断面に対応した断面図である。図15は、図16ないし図22におけるIV−IV’線を含む断面に対応した断面図である。図16ないし図22は、電気光学装置1の各要素を形成する各段階での基板10の表面の様子を画素回路110の2個分の一画素単位に着目して図示した平面図である。なお、図16ないし図22は平面図であるが、各要素の視覚的な把握を容易化する観点から、図16ないし図22と共通する各要素に図14および図15と同態様のハッチングが便宜的に付加されている。
図14、図15および図16のアクティブ層の部分から理解される通り、珪素等の半導体材料で形成された基板10の表面には、画素回路110の各トランジスターTdr,Twr,Tcmp,Tel,Tfixの能動領域10A(ソース/ドレイン領域)が形成される。能動領域10Aにはイオンが注入される。画素回路110の各トランジスターTdr,Twr,Tcmp,Tel,Tfixのアクティブ層はソース領域とドレイン領域との間に存在し、能動領域10Aとは別種類のイオンが注入されるが、便宜的に能動領域10Aと一体に記載している。また、本実施形態においては、画素容量132を構成する領域においても能動領域10Aが形成され、能動領域10Aには不純物が注入されて電源に接続される。そして、能動領域10Aを一方の電極とし、絶縁層を介して形成された容量電極を他方の電極とするいわゆるMOS容量を構成する。また、画素容量132を構成する領域における能動領域10Aは電源電位部としても機能する。図16のアクティブ層の部分から理解される通り、補償トランジスターTcmpの能動領域10Aは導通孔HA13が設けられた部分において、書込制御トランジスターTwrの能動領域10Aとつながっている。したがって、補償トランジスターTcmpの電流端は、書込制御トランジスターTwrの電流端としても機能する。図14および図15のゲート層の部分および図16から理解される通り、能動領域10Aが形成された基板10の表面は絶縁膜L0(ゲート絶縁膜)で被覆され、各トランジスターTdr,Twr,Tcmp,Tel,Tfixのゲート層Gdr,Gwr,Gcmp,Gel,Gfixが絶縁膜L0の面上に形成される。各トランジスターTdr,Twr,Tcmp,Tel,Tfixのゲート層Gdr,Gwr,Gcmp,Gel,Gfixは、絶縁膜L0を挟んでアクティブ層に対向する。
また、図16のゲート層の部分に例示される通り、駆動トランジスターTdrのゲート層Gdrは、容量素子を構成する領域に形成された能動領域10Aまで延びて形成され、画素容量132を構成している。
本実施形態においては、図16に示すように、G(緑)、R(赤)、B(青)の各副画素における複数のトランジスターTdr,Twr,Tel,Tcmpは、行方向(X方向)の幅が列方向(Y方向)の幅よりも狭い画素回路領域の内部に配置されている。なお、図16ないし図22においては、B(青)の各副画素における複数のトランジスターをBtrとして示している。また、R(赤)の各副画素における複数のトランジスターをRtrとして示している。さらに、G(緑)の各副画素における複数のトランジスターをGtrとして示している。
図16ないし図22において点線で示した矩形の領域は、一画素単位におけるトランジスターの配置領域R1を表している。本実施形態では、トランジスターの能動領域10Aの辺を通る仮想線であって、行方向(X方向)のうち最も一方向側(図16ないし図22においては左側)に位置する駆動トランジスターTdrの能動領域10Aの辺を通る仮想線を第1の仮想線L1とする。また、行方向(X方向)のうち最も他方向側(図16ないし図22においては右側)に位置する画素容量132の能動領域10Aの辺を通る仮想線を第2の仮想線L2とする。
また、本実施形態では、列方向(Y方向)のうち最も一方向側(図16ないし図22においては上側)に位置する発光制御トランジスターTelの能動領域10Aの辺を通る仮想線を第3の仮想線L3とする。さらに、列方向(Y方向)のうち最も他方向側(図16ないし図22においては下側)に位置する駆動トランジスターTdrの能動領域10Aの辺を通る仮想線を第4の仮想線L4とする。
本実施形態では、一画素単位におけるトランジスターの配置領域R1を、これらの仮想線、第1の仮想線L1、第2の仮想線L2、第3の仮想線L3、および第4の仮想線L4により囲まれる領域として規定している。
なお、図16ないし図22において1点鎖線で示した矩形の領域は、一画素単位における反射層の配置領域R2を表している。詳しくは後述する。また、図ないし図22において1点鎖線で示した矩形の領域は、反射層の位置を表している。詳しくは後述する。
図14および図15から理解される通り、各トランジスターTdr,Twr,Tcmp,Tel,Tfixのゲート層および画素容量132が形成された絶縁膜L0の面上には、複数の絶縁層L(LA〜LG)と複数の導電層(配線層)とを交互に積層した多層配線層が形成される。各絶縁層Lは、例えば珪素化合物(典型的には窒化珪素や酸化珪素)等の絶縁性の無機材料で形成される。なお、以下の説明では、導電層(単層または複数層)の選択的な除去により複数の要素が同一工程で一括的に形成される関係を「同層から形成される」と表記する。
絶縁層LAは、各トランジスターTdr,Twr,Tcmp,Tel,Tfixのゲート層が形成された絶縁膜L0の面上に形成される。図14、図15および図17から理解される通り、絶縁層LAの面上には、電源配線41と、複数の中継電極QA(QA13,QA14,QA15,QA16,QA17,QA18,QA19,QA20,QA21)とが同層から形成される。
図17に示す中継電極QA13はソース電極であり、書込制御トランジスターTwrのドレイン領域またはソース領域を形成する能動領域10Aに直接接して形成される電極である。
また、図17に示す中継電極QA15もソース電極であり、補償トランジスターTcmpのドレイン領域またはソース領域を形成する能動領域10A、発光制御トランジスターTelのドレイン領域またはソース領域を形成する能動領域10Aに直接接して形成される電極である。また、中継電極QA15は、駆動トランジスターTdrのドレイン領域またはソース領域を形成する能動領域10Aに直接接して形成される電極である。
さらに、図17に示す中継電極QA17もソース電極であり、補償トランジスターTcmpのドレイン領域またはソース領域を形成する能動領域10A、書込制御トランジスターTwrのドレイン領域またはソース領域を形成する能動領域10Aに直接接して形成される電極である。また、中継電極QA17は、初期化トランジスターTfixのドレイン領域またはソース領域を形成する能動領域10Aに直接接して形成される電極である。
図15および図17から理解される通り、電源配線41は、絶縁層LAと絶縁膜L0とを貫通する導通孔HA16を介して駆動トランジスターTdrのソース領域またはドレイン領域を形成する能動領域10Aに導通する。また、電源配線41は、絶縁層LAと絶縁膜L0とを貫通する導通孔HA15を介して画素容量132を形成する能動領域10Aに導通する。電源配線41は、複数の画素回路110にわたり駆動トランジスターTdrのチャネル幅の方向(行方向、X方向)に沿って延在する。電源配線41は、多層配線層内の配線(図示略)を介して、高位側の電源電位Velが供給される実装端子に導通する。なお、図示を省略するが、画素回路110の周辺領域内にも別の電源線層が形成される。この電源線層は、多層配線層内の配線(図示略)を介して、低位側の電源電位Vctが供給される実装端子に導通する。電源配線41および低位側の電源電位Vctが供給される電源線層は、例えば銀やアルミニウムを含有する導電材料で例えば100nm程度の膜厚に形成される。
駆動トランジスターTdrのゲート層Gdrは、中継電極QA13と、絶縁層LAを貫通する導通孔HB13と、絶縁層LAと絶縁膜L0とを貫通する導通孔HA14とを介して、書込制御トランジスターTwrのソース領域またはドレイン領域を形成する能動領域10Aに導通する。
駆動トランジスターTdrと補償トランジスターTcmpおよび発光制御トランジスターTelとの導通部、補償トランジスターTcmpと初期化トランジスターTfixとの導通部のそれぞれには、中継電極QA15、中継電極QA17が、電源配線41と同層に形成される。また、書込制御トランジスターTwrのゲート層Gwr、補償トランジスターTcmpのゲート層Gcmp、発光制御トランジスターTelのゲート層Gel、及び初期化トランジスターTfixのゲート層Gfixの導通部には、中継電極QA14、中継電極QA16が、電源配線41と同層に形成される。また、これらのゲート層の導通部には、中継電極QA19および中継電極QA18も、電源配線41と同層に形成される。さらに、発光制御トランジスターTelのソース領域またはドレイン領域の導通部、および初期化トランジスターTfixのソース領域またはドレイン領域の導通部には、中継電極QA20、及び中継電極QA21が、電源配線41と同層に形成される。
図14ないし図17から理解される通り、中継電極QA15は、絶縁膜L0と絶縁層LAとを貫通する導通孔HA17を介して駆動トランジスターTdrのドレイン領域またはソース領域を形成する能動領域10Aに導通する。また、中継電極QA15は、絶縁膜L0と絶縁層LAとを貫通する導通孔HA18を介して、補償トランジスターTcmpのドレイン領域またはソース領域を形成する能動領域10Aに導通する。さらに、中継電極QA15は、絶縁膜L0と絶縁層LAとを貫通する導通孔HA19を介して発光制御トランジスターTelのドレイン領域またはソース領域を形成する能動領域10Aに導通する。
中継電極QA17は、絶縁膜L0と絶縁層LAを貫通する導通孔HA13を介して、書込制御トランジスターTwrと補償トランジスターTcmpのドレイン領域またはソース領域を形成する能動領域10Aに導通する。また、中継電極QA17は、絶縁膜L0と絶縁層LAを貫通する導通孔HA21を介して、初期化トランジスターTfixのドレイン領域またはソース領域を形成する能動領域10Aに導通する。
中継電極QA20は、絶縁膜L0と絶縁層LAを貫通する導通孔HA20を介して、発光制御トランジスターTelのドレイン領域またはソース領域を形成する能動領域10Aに導通する。中継電極QA21は、絶縁膜L0と絶縁層LAを貫通する導通孔HA22を介して、初期化トランジスターTfixのドレイン領域またはソース領域を形成する能動領域10Aに導通する。また、中継電極QA21は、初期電位が供給される給電線17と接続される。
絶縁層LBは、電源配線41と、複数の中継電極QA(QA13,QA14,QA15,QA16,QA17,QA18,QA19,QA20,QA21)とが形成された絶縁層LAの面上に形成される。図14、図15、および図18から理解される通り、絶縁層LBの面上には、走査線22と、補償トランジスターTcmpの制御線143と、発光制御トランジスターTelの制御線144と、初期化トランジスターTfixの制御線146と、が同層から形成される。また、複数の中継電極QB(QB15,QB16)も同層から形成される。
図14、図15、図17、および図18から理解される通り、第1の導電層の一例としての走査線22は、画素回路110毎に絶縁層LBに形成された導通孔HC15を介して中継電極QA14に導通する。したがって、図14ないし図18から理解される通り、走査線22は、絶縁層LBを貫通する導通孔HC15と、中継電極QA14と、絶縁層LAを貫通する導通孔HB15とを介して書込制御トランジスターTwrのゲート層Gwrに導通する。走査線22は、複数の画素回路110にわたり行方向(X方向)に直線状に延在し、絶縁層LCにより転送容量133及び第2データ転送線26−2からは電気的に絶縁される。
図18から理解される通り、制御線143は、画素回路110毎に絶縁層LBに形成された導通孔HC14を介して中継電極QA16に導通する。したがって、図14ないし図18から理解される通り、制御線143は、絶縁層LBを貫通する導通孔HC14と、中継電極QA16と、絶縁層LAを貫通する導通孔HB14とを介して補償トランジスターTcmpのゲート層Gcmpに導通する。制御線143は、複数の画素回路110にわたり行方向(X方向)に直線状に延在し、絶縁層LCにより転送容量133および第2データ転送線26−2からは電気的に絶縁される。
図18から理解される通り、制御線144は、画素回路110毎に絶縁層LBに形成された導通孔HC21を介して中継電極QA19に導通する。したがって、図14ないし図18から理解される通り、制御線144は、絶縁層LBを貫通する導通孔HC21と、中継電極QA19と、絶縁層LAを貫通する導通孔HB16とを介して発光制御トランジスターTelのゲート層Telに導通する。制御線144は、複数の画素回路110にわたり行方向(X方向)に直線状に延在し、絶縁層LCにより転送容量133および第2データ転送線26−2からは電気的に絶縁される。
図18から理解される通り、第5の導電層としての制御線146は、画素回路110毎に絶縁層LBに形成された導通孔HC13を介して中継電極QA18に導通する。したがって、図14ないし図18から理解される通り、制御線146は、絶縁層LBを貫通する導通孔HC13と、中継電極QA18と、絶縁層LAを貫通する導通孔HB17とを介して初期化トランジスターTfixのゲート層Gfixに導通する。制御線146は、複数の画素回路110にわたり行方向(X方向)に直線状に延在し、絶縁層LCにより転送容量133および第2データ転送線26−2からは電気的に絶縁される。
図17および図18から理解される通り、中継電極QB15は、画素回路110毎に絶縁層LBに形成された導通孔HC22を介して中継電極QA17に導通する。したがって、図14ないし図18から理解される通り、中継電極QB15は、絶縁層LBを貫通する導通孔HC22と、中継電極QA17と、絶縁膜L0および絶縁層LAを貫通する導通孔HA21を介して能動領域10Aに導通する。この能動領域10Aは、初期化トランジスターTfixのドレイン領域またはソース領域を形成する能動領域10Aである。
図17および図18から理解される通り、中継電極QB16は、画素回路110毎に絶縁層LBに形成された導通孔HC16を介して中継電極QA20に導通する。したがって、図14ないし図18から理解される通り、中継電極QB16は、絶縁層LBを貫通する導通孔HC16と、中継電極QA20と、絶縁膜L0および絶縁層LAを貫通する導通孔HA20を介して能動領域10Aに導通する。この能動領域10Aは、発光制御トランジスターTelのドレイン領域またはソース領域を形成する能動領域10Aである。
絶縁層LCは、走査線22と、補償トランジスターTcmpの制御線143と、発光制御トランジスターTelの制御線144と、初期化トランジスターTfixの制御線146と、複数の中継電極QB(QB15,QB16)とが形成された絶縁層LBの面上に形成される。図14、図15、および図19から理解される通り、絶縁層LCの面上には、第2データ転送線26−2と、当該第2データ転送線26−2と一体に形成された転送容量133の第2電極133−2と、中継電極QC4とが同層から形成される。
図19から理解される通り、第2データ転送線26−2は、複数の画素回路110にわたり列方向(Y方向)に沿って延在する。図14ないし図19から理解される通り、第2データ転送線26−2は、導通孔HD5と、中継電極QB15と、導通孔HC22と、中継電極QA17と、導通孔HA21を介して、能動領域10Aに導通される。この能動領域10Aは、初期化トランジスターTfixのドレイン領域またはソース領域を形成する能動領域10Aである。また、第2データ転送線26−2は、導通孔HD5と、中継電極QB15と、導通孔HC22と、中継電極QA17と、導通孔HA13を介して、補償トランジスターTcmpおよび書込制御トランジスターTwrのドレイン領域またはソース領域を形成する能動領域10Aに導通する。
転送容量133の第2電極133−2は、平面視において、走査線22、制御線143、及び制御線146と重なる矩形の電極であり、第2データ転送線26−2と一体に形成される。
絶縁層LDは、第2データ転送線26−2と、転送容量133の第2電極133−2と、中継電極QC4とが形成された絶縁層LCの面上に形成される。図14、図15および図20から理解される通り、絶縁層LDの面上には、転送容量133の第1電極133−1が形成される。
転送容量133の第1電極133−1は、絶縁層LDを介して第2電極133−2と対向する矩形の容量電極である。第1電極133−1は、絶縁層LDを介して第2電極133−2と対向する。このように、転送容量133は、MIM(Metal-Insulator-Metal)構造により形成されるので、大容量化が可能となっている。
絶縁層LEは、転送容量133の第1電極133−1が形成された絶縁層LDの面上に形成される。図14、図15、および図21から理解される通り、絶縁層LEの面上には、第1データ転送線26−1と、給電線16と、中継電極QD1,QD2,QD3が形成される。
第2の導電層の一例としての第1データ転送線26−1は、複数の画素回路110にわたりY方向に沿って延在する。第1データ転送線26−1は、絶縁層LEを貫通する導通孔HF4,HF5を介して、転送容量133の第1電極133−1に導通される。
第6の導電層としての給電線16は、複数の画素回路110にわたり列方向(Y方向)に沿って延在する。給電線16は、第1データ転送線26−1と同層に形成され、絶縁層LFを介して、第1データ転送線26−1との間に所定の間隙を有して配置される。このようにしてシールド容量134が形成され、第1データ転送線26−1は給電線16によってシールドされることになる。
図15、図20および図21から理解される通り、中継電極QD1は、絶縁層LDおよび絶縁層LEを貫通する導通孔HE4を介して、G(緑)の表示色の副画素における中継電極QC4に導通する。したがって、中継電極QD1は、図15ないし図21から理解される通り、導通孔HE4と、中継電極QC4と、導通孔HD6と、中継電極QB16と、導通孔HA20とを介して、能動領域10Aに導通する。この能動領域10Aは、G(緑)の表示色の副画素における発光制御トランジスターTelのドレイン領域またはソース領域を形成する能動領域10Aである。
図15、図20および図21から理解される通り、中継電極QD2は、絶縁層LDおよび絶縁層LE導通孔HE4を介して、R(赤)の表示色の副画素における中継電極QC4に導通する。したがって、中継電極QD2は、図15ないし図21から理解される通り、導通孔HE4と、中継電極QC4と、導通孔HD6と、中継電極QB16と、導通孔HA20とを介して、能動領域10Aに導通する。この能動領域10Aは、R(赤)の表示色の副画素における発光制御トランジスターTelのドレイン領域またはソース領域を形成する能動領域10Aである。
図15、図20および図21から理解される通り、中継電極QD3は、絶縁層LDおよび絶縁層LE導通孔HE4を介して、B(青)の表示色の副画素における中継電極QC4に導通する。したがって、中継電極QD3は、図15ないし図21から理解される通り、導通孔HE4と、中継電極QC4と、導通孔HD6と、中継電極QB16と、導通孔HA20とを介して、能動領域10Aに導通する。この能動領域10Aは、B(青)の表示色の副画素における発光制御トランジスターTelのドレイン領域またはソース領域を形成する能動領域10Aである。
絶縁層LFは、第1データ転送線26−1と、給電線16と、中継電極QD1,QD2,QD3とが形成された絶縁層LEの面上に形成される。図14、図15、および図22から理解される通り、絶縁層LFの面上には、反射層43R,反射層43G,反射層43Bが形成される。反射層43Rは、R(赤)の表示色の副画素における反射層である。反射層43Gは、G(緑)の表示色の副画素における反射層である。反射層43Bは、B(青)の表示色の副画素における反射層であり、図22から理解されるように、平面視において、各色の副画素の駆動トランジスターTdrと重なるように、行方向(X方向)に沿って配置される。
反射層43Rは、絶縁層LEを貫通する導通孔HG2を介して、中継電極QD2と導通する。つまり、反射層43Rは、図14ないし図22から理解される通り、導通孔HG2、中継電極QD2、導通孔HE4、中継電極QC4、導通孔HD6、中継電極QB16、および導通孔HA20を介して、能動領域10Aに導通する。この能動領域10Aは、R(赤)の副画素の発光制御トランジスターTelのドレイン領域またはソース領域を形成する能動領域10Aである。
反射層43Gは、絶縁層LEを貫通する導通孔HG3を介して、中継電極QD1と導通する。つまり、反射層43Gは、図14ないし図22から理解される通り、導通孔HG3、中継電極QD1、導通孔HE4、中継電極QC4、導通孔HD6、中継電極QB16、および導通孔HA20を介して、能動領域10Aに導通する。この能動領域10Aは、G(緑)の副画素の発光制御トランジスターTelのドレイン領域またはソース領域を形成する能動領域10Aである。
反射層43Bは、絶縁層LEを貫通する導通孔HG4を介して、中継電極QD3と導通する。つまり、反射層43Bは、図14ないし図22から理解される通り、導通孔HG4、中継電極QD3、導通孔HE4、中継電極QC4、導通孔HD6、中継電極QB16、および導通孔HA20を介して、能動領域10Aに導通する。この能動領域10Aは、B(青)の副画素の発光制御トランジスターTelのドレイン領域またはソース領域を形成する能動領域10Aである。
なお、図22に示すように、平面視において、反射層43R,43G,43Bの順序で反射層が設けられ、これらの反射層43R,43G,43Bと重なる各色の副画素の複数のトランジスターが、一画素単位の画素における複数のトランジスターとなる。したがって、反射層43Bは、列方向(Y方向)において、一つ後の一画素単位の画素におけるB(青)の副画素の発光制御トランジスターTelのドレイン領域またはソース領域を形成する能動領域10Aに導通することになる。
反射層43R,43G,43Bは、例えば銀やアルミニウムを含有する光反射性の導電材料で例えば100nm程度の膜厚に形成される。反射層43R,43G,43Bは、図22に示すように、平面視において、各色の副画素のトランジスターと重なるように配置される。したがって、外光の侵入が反射層43B,43R,43Gにより防止され、光照射に起因した各トランジスターの電流リークを防止できるという利点がある。
また、本実施形態においては、各色の副画素における複数のトランジスターは、列方向(Y方向)に沿って配置されているが、各色の副画素における反射層43R,43G,43Bは、行方向(X方向)に沿って配置されている。したがって、走査線22を各色の副画素の書込制御トランジスターTwrにおいて共通化しつつ、各色の副画素の表示領域を、行方向(X方向)に横長の形式にすることができる。
図16ないし図22において一点鎖線で示した矩形の領域は、一画素単位における第3の導電層としての反射層43R,43G,43Bの配置領域R2を表している。本実施形態では、反射層43R,43G,43Bの辺を通る仮想線であって、行方向(X方向)のうち最も一方向側(図16ないし図22においては左側)に位置する反射層43R,43G,43Bの辺を通る仮想線を第5の仮想線L5とする。また、行方向(X方向)のうち最も他方向側(図16ないし図22においては右側)に位置する反射層43R,43G,43Bの辺を通る仮想線を第6の仮想線L6とする。
また、本実施形態では、列方向(Y方向)のうち最も一方向側(図16ないし図22においては上側)に位置する反射層43R,43G,43Bの辺を通る仮想線を第7の仮想線L7とする。さらに、列方向(Y方向)のうち最も他方向側(図16ないし図22おいては下側)に位置する反射層43R,43G,43Bの辺を通る仮想線を第8の仮想線L8とする。
本実施形態では、一画素単位における反射層43R,43G,43Bの配置領域R2を、これらの仮想線、第5の仮想線L5、第6の仮想線L6、第7の仮想線L7、および第8の仮想線L8により囲まれる領域として規定している。
反射層43R,43G,43Bが形成された絶縁層LFの面上には、図14および図15に示される通り、絶縁層LGが形成される。絶縁層LGの表面には平坦化処理が実行される。平坦化処理には、化学機械研磨(CMP:Chemical Mechanical Polishing)等の公知の表面処理技術が任意に採用される。平坦化処理で高度に平坦化された絶縁層LGの表面には、図14に例示される通り、中継電極QE2が形成される。
中継電極QE2は、絶縁層LGを貫通する導通孔HH2を介して反射層43R,43G,43Bに導通する。中継電極QE2は、画素電極導通部を構成する中継電極の一つであり、反射層43R,43G,43B、複数の中継電極、および複数の導通孔を介して、発光制御トランジスターTelのドレイン領域またはソース領域を形成する能動領域10Aに導通する。
図14および図15から理解される通り、中継電極QE2が形成された絶縁層LGの面上には光路調整層60が形成される。光路調整層60は、各画素回路110の共振構造の共振波長(すなわち表示色)を規定する光透過性の膜体である。表示色が同じ画素では、共振構造の共振波長は略同じであり、表示色が異なる画素では、共振構造の共振波長は異なるように設定される。本実施形態では、図6に示すように、R(赤)の表示色の副画素では光路調整層60が2層に形成されている。また、G(緑)の表示色の副画素では光路調整層60が1層に形成されている。そして、B(青)の表示色の副画素では光路調整層60が形成されていない。
図14および図15に例示される通り、光路調整層60の面上には、各色の副画素毎の第1電極E1が形成される。第1電極E1は、例えばITO(Indium Tin Oxide)等の光透過性の導電材料で形成される。第1電極E1は、図3および図4を参照して前述した通り、発光素子45の陽極として機能する略矩形状の電極(画素電極)である。第1電極E1は、図14および図15から理解される通り、光路調整層60に形成された導通孔HI1を介して中継電極QE2に導通する。したがって、図14から理解される通り、第1電極E1は、光路調整層60、反射層43R,43G,43B、複数の中継電極、および複数の導通孔を介して、発光制御トランジスターTelのドレイン領域またはソース領域を形成する能動領域10Aに導通する。
第1電極E1が形成された光路調整層60の面上には、図14および図15に例示される通り、基板10の全域にわたり画素定義層65が形成される。画素定義層65は、例えば珪素化合物(典型的には窒化珪素や酸化珪素)等の絶縁性の無機材料で形成される。画素定義層65により、各表示色の副画素における第1電極E1に対応する開口部が形成される。
開口部の大きさは、各色の副画素において等しくなっている。但し、各色の副画素の開口部を異ならせてもよい。
開口部は、列方向(Y方向)には、R(赤)色、G(緑)色、およびB(青)色の副画素の順序で共通のピッチで配列される。また、同一色の副画素の開口部は、行方向(X方向)にわたり共通のピッチで配列される。
図14および図15に示すように、第1電極E1の上層には、発光機能層46、第2電極E2、および封止体47が積層され、以上の各要素が形成された基板10の表面には封止基板(図示略)が例えば接着剤で接合される。封止基板は、基板10上の各要素を保護するための光透過性の板状部材(例えばガラス基板)である。なお、封止基板の表面または封止体47の表面に副画素の画素回路毎にカラーフィルターが形成される。カラーフィルターとしては、B(青)色のカラーフィルターCFB、G(緑)色のカラーフィルターCFG、およびR(赤)色のカラーフィルターCFRが用いられる。
以上に説明した通り、本実施形態では、各色の副画素における複数のトランジスターは、行方向(X方向)の幅が列方向(Y方向)の幅よりも狭い画素回路領域の内部に配置されている。したがって、走査線22を各色の副画素の書込制御トランジスターTwrにおいて共通化することが可能となり、一水平走査期間に選択する走査線22の数を増加させることがない。その結果、一水平走査期間における各走査線22の選択時間が短くなることを防ぎ、データ転送線26から第1電極E1へデータを確実に書き込むことができる。
本実施形態では、図22に示すように、一画素単位における複数のトランジスターの配置領域R1の中心位置CT1と、一画素単位における反射層43R,43G,43Bの配置領域R2の中心位置CT2とは異なっている。
反射層43R,43G,43Bの大きさは、画素定義層65によって規定される開口部の大きさによって決まるため、限られた大きさとなっている。このような限られた大きさの反射層43R,43G,43を用いて、発光機能層46からトランジスターへの光の照射を確実に防ぐためには、反射層43R,43G,43Bの位置を適切な位置に移動させる必要がある。
そこで、本実施形態では、複数のトランジスターの配置領域R1の中心位置CT1と、反射層43R,43G,43Bの配置領域R2の中心位置CT2とを異ならせることにより、反射層43R,43G,43によって、発光機能層46からトランジスターへの光の照射を確実に防いでいる。つまり、各色の副画素における反射層43B,43G,43Rが、各色の副画素におけるトランジスターと重なるように、行方向(X方向)に沿って配置される。したがって、発光機能層46からの光がトランジスターに照射されることを防ぐことができ、トランジスターの特性を変化させることがない。
特に、最も面積が大きい青色の副画素における反射層43Bが、各色の副画素における駆動トランジスターTdrに重なるように配置されている。したがって、細かな階調表示に影響を与える駆動トランジスターTdrに対する発光機能層46からの光の照射を確実に防ぎ、駆動トランジスターTdrの特性の変化を防いで、正確な階調表示を可能とする。
また、本実施形態では、反射層43Bと、反射層43Bと重なる駆動トランジスターTdrとの間には、平面視において、駆動トランジスターTdrと重なるように行方向(X方向)に延在する電源配線41が設けられている。したがって、発光機能層46からの光は、反射層43Bだけでなく、他の配線よりも比較的な大きな面積の電源配線41によっても遮られ、より一層確実に、駆動トランジスターTdrに照射されることを防ぐことができる。したがって、細かな階調表示に影響を与える駆動トランジスターTdrに対する発光機能層46からの光の照射をより一層確実に防ぎ、駆動トランジスターTdrの特性の変化を防いで、正確な階調表示を可能とする。
本実施形態では、反射層43R,43G,43Bの配置領域R2を規定する第5の仮想線L5は、平面視において、定電位線としての給電線16の上に位置している。したがって、平面視において、反射層43Bと給電線16との隙間がなくなり、駆動トランジスターTdrに対する発光機能層46からの光の照射をより一層確実に防ぐことができる。
本実施形態では、図22に示すように、反射層43Rの辺のうち、列方向(Y方向)の他方側(図22において下側)の辺43R−BLと、反射層43Gの辺のうち、列方向(Y方向)の一方側(図22において上側)の辺43G−TLとは、列方向(Y方向)において対向している。そして、辺43R−BLと辺43G−TLは、平面視において制御線146の上に位置している。
同様に、図22に示すように、反射層43Gの辺のうち、列方向(Y方向)の他方側(図22において下側)の辺43G−BLと、反射層43Bの辺のうち、列方向(Y方向)の一方側(図22において上側)の辺43B−TLとは、列方向(Y方向)において対向している。そして、辺43G−BLと辺43B−TLは、平面視において走査線22の上に位置している。
以上のように、本実施形態では、列方向(Y方向)において対向する反射層43R,43G,43Bの辺43R−BL,43G−TL,43G−BL,43B−TLが、平面視において制御線146と走査線22の上に位置している。したがって、平面視において、反射層43Rおよび反射層43Gと制御線146との隙間、並びに、反射層43Gおよび反射層43Bと走査線22との隙間がなくなり、トランジスターに対する発光機能層46からの光の照射をより一層確実に防ぐことができる。
本実施形態では、反射層43R,43G,43Bの列方向において対向する辺が、平面視において制御線146および走査線22の上に位置している構成となっている。しかし、本発明はこのような構成に限定される訳ではなく、列方向で隣り合う少なくとも2つの反射層における列方向で対向する辺が、平面視において、制御線または走査線22の上に位置していればよい。制御線は、制御線146だけではなく、制御線144、143であってもよい。
本実施形態では、反射層43R,43G,43Bの配置領域R2を規定する第2の仮想線L2は、平面視において、第1データ転送線26−1の上に位置している。したがって、平面視において、反射層43R,43G,43Bと第1データ転送線26−1との隙間がなくなり、トランジスターに対する発光機能層46からの光の照射をより一層確実に防ぐことができる。平面視において第1データ転送線26−1の上に位置する仮想線は、反射層43R,43G,43Bの配置領域R2を規定する第1の仮想線L1であってもよいし、第2の仮想線L2と第1の仮想線L1の両方であってもよい。
また、本実施形態では、各色の副画素における複数のトランジスターを列方向(Y方向)に沿って配置しつつ、各色の副画素における反射層43B,43G,43Rは、行方向(X方向)に沿って配置する。したがって、電気光学装置1の主光線が大きく傾斜する方向が、行方向(X方向)となるように摂設計されていた場合であっても、走査線22の数を増加させることなく、同色の副画素を表示面の行方向(X方向)に配列することができる。その結果、斜めから表示面を観察しても、行方向(X方向)に関してはほとんど色ずれが生じない電気光学装置1が提供される。
<変形例>
本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に述べる各種の変形が可能である。また、各実施形態及び各変形例を適宜組み合わせてもよいことは勿論である。
(1)上述した実施形態では、反射層と、画素電極との間に、光路調整層を設けた構成について説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではない。光路調整層を省略して、反射性を有する画素電極を用いる構成でもよい。この場合、第3の導電層は、反射層及び画素電極が一体として形成されたものであってもよい。
(2)上述した実施形態では、OLED上に、封止膜とカラーフィルターが積層された構成について説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではない。対向基板にカラーフィルターが設けられる構成であってもよい。
(3)上述した実施形態では、一画素単位の画素内においては、各色の副画素の開口部を、行方向(X方向)に延在するように設け、さらに同一色の副画素の開口部を、複数の一画素単位の画素にわたって、行方向(X方向)に共通のピッチで配列した。また、一画素単位の画素内においては、各色の副画素における開口部の行方向(X方向)の幅は等しくなるように配列した。つまり、各色の副画素における反射層が、各色の副画素における少なくとも1つのトランジスターと重なるように行方向(X方向)に沿って配列した。
しかし、本発明はこのような構成に限定されるものではない。例えば、少なくとも1つの色の副画素における反射層が、各色の副画素における少なくとも1つのトランジスターと重なるように行方向(X方向)に沿って配列してもよい。この場合には、他の色の副画素における反射層は、少なくとも1つの色の副画素における少なくとも1つのトランジスターと重なるように配列され、異なる色副画素における反射層が、行方向(X方向)に沿って配列される。
例えば、青色の副画素における開口部を、一画素単位の画素内にわたって行方向(X方向)に延在させ、行方向(X方向)の幅が最も大きくなるように構成する。そして、赤色の副画素における開口部と、緑色の副画素における開口部とを、一画素単位の画素内で行方向(X方向)に並べて配列するようにしてもよい。
(4)上述した実施形態においては、反射層と駆動トランジスターとの間に、電源配線を配置したが、電源配線以外の金属製の配線を配置するようにしてもよい。金属製の配線を、反射層と駆動トランジスターとの間に配置することにより、駆動トランジスターの遮光を確実に行うことができる。
(5)上述した実施形態においては電気光学材料の一例としてOLEDを取上げたが、それら以外の電気光学材料を用いた電気光学装置にも本発明は適用される。電気光学材料とは、電気信号(電流信号または電圧信号)の供給によって透過率や輝度といった光学的特性が変化する材料である。例えば、液晶、無機ELや発光ポリマーなどの発光素子を用いた表示パネルに対しても上記実施形態と同様に本発明が適用され得る。また、着色された液体と当該液体に分散された白色の粒子とを含むマイクロカプセルを電気光学材料として用いた電気泳動表示パネルに対しても上記実施形態と同様に本発明が適用され得る。さらに、極性が相違する領域ごとに異なる色に塗り分けられたツイストボールを電気光学材料として用いたツイストボールディスプレイパネルに対しても上記実施形態と同様に本発明が適用され得る。黒色トナーを電気光学材料として用いたトナーディスプレイパネル、あるいはヘリウムやネオンなどの高圧ガスを電気光学材料として用いたプラズマディスプレイパネルなど各種の電気光学装置に対しても上記実施形態と同様に本発明が適用され得る。
<応用例>
この発明は、各種の電子機器に利用され得る。図23ないし図25は、この発明の適用対象となる電子機器の具体的な形態を例示するものである。
図23は本発明の電気光学装置を採用した電子機器としてのヘッドマウントディスプレイのヘッドマウントディスプレイの外観を示す斜視図である。図23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、投射光学系301L、301Rを有する。図示を省略するが、ブリッジ320近傍であって投射光学系301L,301Rの奥側には、左眼用の電気光学装置1と、右眼用の電気光学装置1とが設けられる。
図24は、電気光学装置を採用した可搬型のパーソナルコンピューターの斜視図である。パーソナルコンピューター2000は、各種の画像を表示する電気光学装置1と、電源スイッチ2001やキーボード2002が設置された本体部2010とを具備する。
図25は、携帯電話機の斜視図である。携帯電話機3000は、複数の操作ボタン3001およびスクロールボタン3002と、各種の画像を表示する電気光学装置1とを備える。スクロールボタン3002を操作することによって、電気光学装置1に表示される画面がスクロールされる。本発明はこのような携帯電話機にも適用可能である。
なお、本発明が適用される電子機器としては、図23ないし図25に例示した機器のほか、携帯情報端末(PDA:Personal Digital Assistants)が挙げられる。その他にも、デジタルスチルカメラ,テレビ,ビデオカメラ,カーナビゲーション装置,車載用の表示器(インパネ),電子手帳,電子ペーパー,電卓,ワードプロセッサー,ワークステーション,テレビ電話,POS端末が挙げられる。さらに、プリンター,スキャナー,複写機,ビデオプレーヤー,タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。
1…電気光学装置、2…表示パネル、3…制御回路、5…データ転送線駆動回路、6…走査線駆動回路、10…基板、10A…能動領域、16…給電線、17…給電線、22…走査線、26…データ転送線、26−1…第1データ転送線、26−2…第2データ転送線、27…制御線、28…制御線、41…第1電源導電体(電源配線)、42…第2電源導電体、43R,43G,43B…反射層、45…発光素子、46…発光機能層、60…光路調整層、70…データ信号供給回路、82…ケース、84…FPC基板、86…端子、100…表示部、110…画素回路、118…共通電極、132…画素容量、
133…転送容量、133−1…第1電極、133−2…第2電極、134…シールド容量、134−1…第1電極、134−2…第2電極、143…制御線、144…制御線、146…制御線、CA1…下部容量電極層、CA2,CA3,CA4…上部容量電極層、CFB…青色のカラーフィルター、CFG…緑色のカラーフィルター、CFR…赤色のカラーフィルター、CT1…トランジスターの配置領域の中心位置、CT2…反射層の配置領域の中心位置、Ctr…制御信号、DM…デマルチプレクサー、DT…データ転送回路、E1…第1電極、E2…第2電極、Gcmp…ゲート層、Gdr…ゲート層、Gel…ゲート層、Gfix…ゲート層、Gwr…ゲート層、HA1〜HA9…導通孔、HA13〜HA22…導通孔、HB1〜HB4…導通孔、HB13〜HB17…導通孔、HC1〜HC8…導通孔、HC15〜HC16,HC21,HC22…導通孔、HD1,HD3,HD5,HD6…導通孔、HE1〜HE4…導通孔、HF1,HF4,HE5…導通孔、HG1,HG2,HG4…導通孔、HH2…導通孔、HI1…導通孔、L0…絶縁膜、L1…第1の仮想線、L2…第2の仮想線、L3…第3の仮想線、L4…第4の仮想線、L5…第5の仮想線、L6…第6の仮想線、L7…第7の仮想線、L8…第8の仮想線、L,LA〜LF…絶縁層、QA,QA13〜QA21…中継電極、QB,QB2〜QB7,QB15,QB16…中継電極、QC,QC1,QC3,QC4…中継電極、QD,QD1〜QD3…中継電極、QE1,QE2…中継電極、R1…配置領域、R2…配置領域、Scmp…制御信号、Sel…制御信号、/Sel…制御信号、Swr…走査信号、Tcmp…補償トランジスター、Tdr… 駆動トランジスター、Tel…発光制御トランジスター、Tfix…初期化トランジスター、Twr 書込制御トランジスター、Vdata…画像データ、Vd…データ信号、Vid…画像信号。

Claims (9)

  1. 第1の方向に延在する複数の第1の導電層と、
    第2の方向に延在する複数の第2の導電層と、
    前記複数の第1の導電層と前記複数の第2の導電層との各々の交差に対応して配列された複数の副画素と、を備え、
    前記複数の副画素は、前記第1の方向に隣接した表示色の異なる複数の副画素を一画素単位とし、
    前記複数の副画素の各々は、
    発光素子に対応して設けられた第3の導電層と、
    少なくとも駆動トランジスターを含む複数のトランジスターと、
    容量と、を備え、
    前記複数のトランジスターは、前記第1の方向の幅が前記第2の方向の幅よりも狭い画素回路領域の内部に配置され、
    前記一画素単位に含まれる前記複数の副画素のうち、少なくとも1つの副画素の前記第3の導電層は、前記第1の方向の幅が前記第2の方向の幅よりも広く、かつ、前記一画素単位に含まれる前記複数の副画素の各々に含まれる前記駆動トランジスターと重なり、
    前記複数の第1の導電層のうち1つの導電層は、前記一画素単位に含まれる前記複数の副画素の各々に含まれる前記複数のトランジスターの少なくとも1つと電気的に接続され、
    前記一画素単位に含まれる前記複数の副画素のうち、少なくとも1つの副画素の前記第3の導電層と、前記一画素単位に含まれる前記複数の副画素の各々に含まれる前記駆動トランジスターとの間に、平面視において、前記一画素単位に含まれる前記複数の副画素の各々に含まれる前記駆動トランジスターと重なるように前記第1の方向に延在する第4の導電層が設けられ、
    前記一画素単位に含まれる前記複数のトランジスターのうち、
    前記第1の方向の最も一方向側に位置するトランジスターの能動領域の前記第1の方向の最も一方向側の辺を通る第1の仮想線と、
    前記第1の方向の最も他方向側に位置する前記容量の能動領域の前記第1の方向の最も他方向側の辺を通る第2の仮想線と、
    前記第2の方向の最も一方向側に位置するトランジスターの能動領域の前記第2の方向の最も一方向側の辺を通る第3の仮想線と、
    前記第2の方向の最も他方向側に位置するトランジスターの能動領域の前記第2の方向の最も他方向側の辺を通る第4の仮想線と、により囲まれる領域をトランジスターの配置領域と規定し、
    前記一画素単位に含まれる複数の前記第3の導電層のうち、
    前記第1の方向の最も一方向側に位置する第3の導電層の前記第1の方向の最も一方向側の辺を通る第5の仮想線と、
    前記第1の方向の最も他方向側に位置する第3の導電層の前記第1の方向の最も他方向側の辺を通る第6の仮想線と、
    前記第2の方向の最も一方向側に位置する第3の導電層の前記第2の方向の最も一方向側の辺を通る第7の仮想線と、
    前記第2の方向の最も他方向側に位置する第3の導電層の前記第2の方向の最も他方向側の辺を通る第8の仮想線と、により囲まれる領域を第3の導電層の配置領域と規定した
    とき、
    平面視において、前記第6の仮想線は、前記第2の導電層と重なるように前記第2の方向に沿って延在し、
    平面視において、前記第5の仮想線は、前記第1の仮想線よりも前記第1の方向の一方向側に位置し、
    平面視において、前記第7の仮想線は、前記第3の仮想線よりも前記第2の方向の一方向側に位置し、
    前記第3の導電層の配置領域の中心位置は、前記トランジスターの配置領域の中心位置と異なっている、
    ことを特徴とする電気光学装置。
  2. 前記複数の第1の導電層は、走査線である、
    ことを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。
  3. 前記第4の導電層は、前記トランジスターに接続される電源配線である、
    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. 前記第7の仮想線または前記第8の仮想線は、平面視において、前記第4の導電層と重なる、
    ことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一に記載の電気光学装置。
  5. 前記少なくとも1つの副画素の前記第3の導電層の全体が、平面視において、前記第4の導電層と重なる、
    ことを特徴とする請求項ないし請求項のいずれか一に記載の電気光学装置。
  6. 前記一画素単位に含まれる前記複数の副画素に含まれる前記複数のトランジスターのうち、少なくとも1つのトランジスターのゲート層に接続され、前記第1の方向に延在する第5の導電層をさらに備え、
    前記一画素単位に含まれる複数の前記第3の導電層のうち、前記第2の方向において隣り合う2つの前記第3の導電層は、前記第2の方向において対向する辺が、平面視において、前記第5の導電層または前記複数の第1の導電層のうち1つの導電層と重なる、
    ことを特徴とする請求項1ないし請求項のいずれか一に記載の電気光学装置。
  7. 前記第5の仮想線または前記第6の仮想線は、平面視において、前記第2の導電層と重なる、
    ことを特徴とする請求項1ないし請求項のいずれか一に記載の電気光学装置。
  8. 前記第2の方向に延在する定電位の第6の導電層をさらに備え、
    前記第1の仮想線または前記第2の仮想線は、平面視において、前記第6の導電層と重なる、
    ことを特徴とする請求項1ないし請求項のいずれか一に記載の電気光学装置。
  9. 請求項1ないし請求項のいずれか一に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。
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