エレクトロルミネッセンス表示装置及び電子機器
【課題】明所での使用時におけるコントラストの低下を抑制可能なＥＬ表示装置を提供する。
【解決手段】透明導電材料よりなる画素電極２００と透明導電材料よりなる陰極３１６と画素電極２００および陰極３１６との間に狭持される、エレクトロルミネセンス層を少なくとも含む機能層３１４と、からなる発光素子１１４と、画素電極２００の下層に形成される、少なくとも可視範囲の波長の光を吸収する光吸収絶縁膜３０９と、個々の発光素子１１４の発光量を制御するＴＦＴと、発光素子１１４に用いられる蛍光又は燐光物質の励起光に対応する波長範囲に少なくとも吸収を持つフィルタ３２８と、を具備するエレクトロルミネッセンス表示装置。
【解決手段】透明導電材料よりなる画素電極２００と透明導電材料よりなる陰極３１６と画素電極２００および陰極３１６との間に狭持される、エレクトロルミネセンス層を少なくとも含む機能層３１４と、からなる発光素子１１４と、画素電極２００の下層に形成される、少なくとも可視範囲の波長の光を吸収する光吸収絶縁膜３０９と、個々の発光素子１１４の発光量を制御するＴＦＴと、発光素子１１４に用いられる蛍光又は燐光物質の励起光に対応する波長範囲に少なくとも吸収を持つフィルタ３２８と、を具備するエレクトロルミネッセンス表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクティブマトリクス型のエレクトロルミネッセンス表示装置及び電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アクティブマトリクス型のエレクトロルミネッセンス（以下、「ＥＬ」と称する。）表示装置は各画素毎に、画素電極と、少なくともＥＬ層を含む機能層と、陰極と、からなる発光素子と、上記発光素子を制御する薄膜トランジスタ（以下、「ＴＦＴ」と称する。）と、を有している。ＥＬ表示装置は電流駆動のため、アクティブマトリクス型の場合１画素当たりスイッチング用ＴＦＴと駆動電流供給用ＴＦＴとを含む２個以上のＴＦＴが必要になる。そこでＴＦＴ形成領域の確保と開効率の向上（ＥＬ層形成領域の拡大）を両立させるべく、ＴＦＴの上面にもＥＬ層を形成できるトップエミッション型が考案されている。
【０００３】
しかし、ＴＦＴの活性層に通常用いられるシリコンは光感応性があるため、ＥＬ層で生じた光が当該活性層に入射すると光リーク電流が発生し、ＥＬ層が発光してコントラストの低下を引き起こしかねない。そこで、特許文献１に記載されるようにＥＬ層とＴＦＴ形成領域との間に金属材料から成る反射板を設け、ＴＦＴへの光の入射を抑制することによりコントラストの向上を図る構造が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５‐２８５３９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記構造のＥＬ表示装置は、上記反射板で基板の全てを覆っている訳ではないので、直上のＥＬ層からの光は遮れるものの、日光等の外部から照射される光（以下「外光」と称する。）の、装置内部への入射は完全には遮れない。そして一度入射した外光は、反射板の裏面を含む装置内部の構成要素間で乱反射して迷光となり、一部がＴＦＴまで達するため、コントラストの低下を完全には抑制できないという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のＥＬ表示装置は、透明導電材料よりなる画素電極と、光透過性陰極と、上記画素電極と上記陰極との間に狭持されるＥＬ層を少なくとも含む機能層と、からなる発光素子と、上記画素電極の光取出し方向と逆側に形成される、少なくとも可視範囲の波長の光を吸収する材料からなる光吸収絶縁膜と、上記画素電極と電気的に接続し、個々の発光素子の発光量を制御する薄膜トランジスタと、上記ＥＬ層の励起光に対応する波長範囲に少なくとも吸収を持つフィルタと、を具備することを特徴とする。
【０００７】
上記フィルタにより外光によるＥＬ層の発光を抑制できる。そして、発光素子を形成する陽極および陰極が透明で反射機能を有さず、また、ＥＬ層から装置内部に向けて出射する光を反射板ではなく上述する光吸収機能を有する絶縁膜により遮光するので、装置内部における光の乱反射による迷光の発生と、当該迷光がＴＦＴに到達することによるリーク電流の発生を抑制できる。その結果、コントラストの優れたＥＬ表示装置を得ることができる。
【０００８】
好ましくは、上記フィルタは、上記発光素子上に形成される、赤色光、緑色光、青色光のうちのいずれかの一色の光を透過させるカラーフィルタと、上記カラーフィルタの周囲を遮光するブラックマトリクスと、からなる。
【０００９】
表示面側から装置内部に入射する外光の量や波長範囲を最小限にできるため、迷光の発生をより一層抑制でき、より一層コントラストの優れたＥＬ表示装置を得ることができる。
また、好ましくは、上記光吸収絶縁膜の上層に、少なくとも可視範囲の波長の光を吸収する材料からなる光吸収隔壁を具備する。
【００１０】
ＴＦＴの上層に、より厚い光吸収材料層を形成できるため、より一層外光の入射を抑制でき、より一層コントラストの優れたＥＬ表示装置を得ることができる。
【００１１】
また、好ましくは、上記フィルタは、上記陰極上に、封止膜のみを介して形成されている。
【００１２】
発光素子等を形成する基板上にフィルタを形成するため、発光素子等を形成する基板とは別の基板にフィルタを形成し、上記発光素子と上記フィルタとの位置合せを行いつつ双方の基板を接着する方式に比べ、工程を簡略化できる。その結果、製造コストを削減でき、また良品率の向上も図れる。
【００１３】
また、好ましくは、上記封止膜はシリコン窒化膜である。
【００１４】
シリコン窒化膜は薄い膜厚で水分などの浸入に対する封止性を確保できるので、上記カラーフィルタの周囲に存在する透光性を有する領域を低減できる。その結果、接着層を介してフィルタを形成する構成に比べて装置内に入射する外光をより一層抑制でき、より一層コントラストの優れたＥＬ表示装置を得ることができる。
【００１５】
また、好ましくは、上記光吸収絶縁膜と上記画素電極の間に、屈折率が、上記光吸収絶縁膜の屈折率よりは大きく、上記画素電極の屈折率よりは小さい値である材料からなる薄膜を具備する。
【００１６】
各々の薄膜間の屈折率の差を小さくできるので界面反射を低減できる。したがって、装置内に入射した光の乱反射に起因する迷光の発生をより一層抑制でき、より一層コントラストが向上したＥＬ表示装置を得ることができる。
【００１７】
また、好ましくは、上記光吸収絶縁膜の光学濃度は０．５から３．０の範囲内である。
【００１８】
かかる範囲内の光学濃度の光吸収絶縁膜であれば、絶縁性と遮光性を両立できるため、信頼性を維持しつつコントラストを向上させることができる。
【００１９】
また、上記課題を解決するために、本発明にかかる電子機器は上述したＥＬ表示装置を備えている。
【００２０】
かかる構成により、明所での使用時におけるコントラストが向上した電子機器を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。本発明の実施形態は断面に特徴がある。一方、平面図は従来のＥＬ表示装置と略同一であり、回路構成も同一である。そこで、まず図１および図２を用いて、後述する従来例および各実施形態において共通するアクティブマトリクス型のＥＬ表示装置の構成について説明する。
【００２２】
図１は、アクティブマトリクス型のＥＬ表示装置の全体構成を示す回路構成図である。画像表示領域１０には、複数の走査線１０２と、走査線１０２と直交する複数の信号線１０４と、信号線１０４と平行に延びる複数の電源供給線１０６が形成され、走査線１０２と信号線１０４との各々の交点近傍には、画素領域１００が形成されている。
【００２３】
さらに、各々の画素領域１００には、走査線１０２を介して走査信号がゲート電極に供給されるスイッチング用ＴＦＴ１０８と、スイッチング用ＴＦＴ１０８を介して信号線１０４から供給される画素信号を保持する保持容量１１０と、保持容量１１０によって保持された画素信号がゲート電極に供給される駆動用ＴＦＴ１１２と、駆動用ＴＦＴ１１２を介して電源供給線１０６から駆動電流が流れ込む発光素子１１４が形成されている。後述するように、発光素子１１４は画素電極である陽極と、画像表示領域１０の全範囲にわたって共通電位となる陰極とでＥＬ層を含む機能層を狭持しており、上記駆動電流は陽極に供給される。
【００２４】
画像表示領域１０の周辺には、走査線駆動回路１２０、及びデータ線駆動回路１３０が形成されている。走査線１０２には、走査線駆動回路１２０から、図示しない外部回路より供給される各種信号に応じて走査信号が順次供給される。そして、信号線１０４にはデータ線駆動回路１３０から画像信号が供給され、電源供給線１０６には図示しない外部回路から画素駆動電流が供給される。なお、走査線駆動回路１２０の動作とデータ線駆動回路１３０の動作とは、同期信号線１４０を介して外部回路から供給される同期信号により相互に同期が図られている。
【００２５】
走査線１０２が駆動されスイッチング用ＴＦＴ１０８がオン状態になると、その時点の信号線１０４の電位が保持容量１１０に保持され、保持容量１１０の状態に応じて駆動用ＴＦＴ１１２のレベルが決まる。そして、駆動用ＴＦＴ１１２を介して電源供給線１０６から陽極に駆動電流が流れ、さらに機能層を介して陰極に駆動電流が流れる。その結果、機能層は駆動電流の大きさに応じて発光する。
【００２６】
次に、図２を用いて、画素領域１００の構成について説明する。図２は、画素領域１００を構成する各要素を示す平面構成図である。
【００２７】
スイッチング用ＴＦＴ１０８は、走査線１０２から突き出した第１のゲート電極２０２と、方形にパターニングされた第１の半導体層２２１と、からなる。第１の半導体層２２１は、第１のチャネル領域２０４と、その両側の第１のソース領域２０６および第１のドレイン領域２０８と、からなる。そして第１のチャネル領域２０４は、ゲート絶縁膜３０２（図３〜５参照）を挟んで、第１のゲート電極２０２と対向している。
【００２８】
駆動用ＴＦＴ１１２は、容量電極から突き出した第２のゲート電極２１２と、方形にパターニングされた第２の半導体層２２２と、からなる。第２の半導体層２２２は、第２のチャネル領域２１４と、その両側の第２のソース領域２１６および第２のドレイン領域２１８と、からなる。そして第２のチャネル領域２１４は、ゲート絶縁膜３０２（図３〜５参照）を挟んで、第２のゲート電極２１２と対向している。なお、第２のゲート電極２１２および走査線１０２は、Ａｌ（アルミニウム）、Ｗ（タングステン）、Ｔａ（タンタル）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｔｉ（チタン）、Ｃｕ（銅）、のうちの少なくとも１つを含む金属材料で形成されている。
【００２９】
スイッチング用ＴＦＴ１０８の、第１のドレイン領域２０８は第１のコンタクトホール２１を介して信号線１０４と導通し、第１のソース領域２０６は第２のコンタクトホール２２を介してソース電極２３２と導通している。そして、ソース電極２３２は、第３のコンタクトホール２３を介して第２のゲート電極２１２と導通するとともに、第４のコンタクトホール２４を介して保持容量１１０の上部電極２３６（図３〜５参照）と導通している。なお、上部電極２３６は、走査線１０２と同一の層に同一の材料を用いて形成されている。
【００３０】
保持容量１１０の下部電極２３８（図３〜５参照）は、第１の半導体層２２１と同一の層に例えば同一の材料を用いて形成され、第５のコンタクトホール２５を介して電源供給線１０６と導通している。
【００３１】
第２のソース領域２１６は第６のコンタクトホール２６を介して電源供給線１０６の突出部分と導通している。第２のドレイン領域２１８は第７のコンタクトホール２７を介してドレイン電極２３４と導通し、ドレイン電極２３４と画素電極２００は第８のコンタクトホール２８を介して導通している。
【００３２】
なお、本実施形態のＥＬ表示装置は機能層で生じた光を基板の上面から取り出すトップエミッション型である。したがって画素電極２００は、図示するようにＴＦＴ上に形成できるのみならず、たとえば保持容量１１０上にも形成できる。また、画素領域１００上の全面に陰極と機能層が形成されているが、図２においては図示を省略している。以下、従来のＥＬ表示装置、及び本発明の実施形態について、図２に示すＡＡ´線における断面図を用いて述べる。
【００３３】
まず図３に従来のＥＬ表示装置の、上記図２のＡＡ´線における断面構成を示す。
【００３４】
スイッチング用ＴＦＴ１０８、保持容量１１０、および駆動用ＴＦＴ１１２は、半導体層とゲート絶縁膜３０２と、走査線１０２と同じ層である（同時に形成される）ＡＬ配線層と、で形成されている。そして上記各素子上には第１の層間絶縁膜３０４が形成されている。第１のコンタクトホール２１〜第７のコンタクトホール２７は、第１の層間絶縁膜３０４の一部を選択的に除去して形成され、第１の層間絶縁膜３０４を狭持する各構成要素間の導通を図っている。
【００３５】
信号線１０４等の上層には無機絶縁膜３０６、及び第２の層間絶縁膜３０８が重ねて形成され、ドレイン電極２３４上には第８のコンタクトホール２８が、無機絶縁膜３０６、及び第２の層間絶縁膜３０８の一部を選択的に除去して形成されている。そして、第２の層間絶縁膜３０８の下層にスイッチング用ＴＦＴ１０８、及び駆動用ＴＦＴ１１２を有する領域上には反射板３１０が形成され、その上層には画素領域１００の全域にエッチング保護膜３１２が形成されている。
【００３６】
反射板３１０の第１の機能はＴＦＴを遮光することである。上述したようにＴＦＴの半導体層に光が入射すると光リーク電流の発生によりコントラストが低下するので、ＥＬ層で生じた光がＴＦＴに入射するのを防いでいる。そのため、反射板３１０は遮光性を有するＡｌ等の金属で形成され、少なくともスイッチング用ＴＦＴ１０８、及び駆動用ＴＦＴ１１２の上層を覆うようにパターニングされている。
【００３７】
そして、エッチング保護膜３１２はたとえばシリコン窒化膜等からなり、画素電極２００のパターニング時に反射板３１０を保護すべく、表示領域１０の全面に形成されている。後述するようにカラー表示の場合、画素電極２００の膜厚を各画素毎に異なる値にすることがある。そして、画素電極２００のパターニングに用いる酸性のエッチング液は、金属層にダメージを与える。そこで、パターニングされた反射板３１０の上層を、耐酸性のあるシリコン窒化膜等で被っている。なお、エッチング保護膜３１２の形成材料であるシリコン窒化膜は導電性がない。したがって、基板３０全面上に画素電極層を形成する前に、第８のコンタクトホール２８の底面領域からはエッチング保護膜３１２を除去している。
【００３８】
画素電極２００上には機能層３１４、陰極３１６、および封止膜３１８がそれぞれ画素領域１００上の全面に形成され、発光素子１１４を構成している。機能層は３１４は、ＥＬ層の他に例えば正孔注入／輸送層や電子注入／輸送層を含んでいる。陰極３１６は、ＭｇＡｇ、Ｂａ等の仕事関数の小さな金属または合金の薄膜からなり、膜厚を略１０ｎｍと薄くすることで導電性を維持しつつ、５０％の透光性を有している。好ましくは、透光性を有するＩＴＯ薄膜を積層して、透光性を維持しつつ導電性を高めても良い。機能層３１４の下層の、画素電極２００が存在していない領域には隔壁３２２が形成され、各々の画素領域１００を区画している。
【００３９】
従来のＥＬ表示装置の場合は、マイクロキャビティ構造を採用して、画像表示領域１０全域で共通の白色光を発生する機能層を用いつつ、赤、緑、青の３原色を発生させている。マイクロキャビティ（微小光共振器）構造とは、光の干渉を利用して白色光に含まれる全波長のうちの特定の波長の強度を高め、有色光にする構造である。画素電極２００が、例えばＩＴＯ（インジウム・すず酸化物）等の透光性材料で形成され、画素電極２００の下層全域に反射板３１０が形成されていれば、機能層で発生した光のうち基板３０の方向に出射した光は全て反射板３１０で反射され上方（基板３０と反対の方向）に向かうため、干渉効果が起こる。そして各々の画素電極ごとに、上記ＩＴＯの膜厚を変化させることにより光路長を変化させ、対応する色に相当する波長の光の強度を強めて有色光とし、赤、緑、青の３原色を発生させることができる。
【００４０】
しかし、上記構造のＥＬ表示装置は、昼間の屋外等の明所での使用時に、コントラストが低下しがちである。その理由は、反射板３１０により迷光が発生しＴＦＴに入射するからである。図示するように迷光３３３は表示領域１０のうち反射板３１０が存在しない領域から装置内部に入り込み、反射板３１０の裏面、および走査線１０２や各素子を構成するＡｌ配線の間で乱反射する。そして、乱反射を繰り返すうちにＴＦＴにも入射し、光リーク電流が発生することで、発光素子に電流が流れて意図しない発光が生じコントラストが低下する。
【００４１】
また、マイクロキャビティ構造は光路長の僅かな変化により強調される波長も変化するため、各構成要素、特に画素電極２００の膜厚の精度を高いレベルに保つ必要があり、コストアップの要因となる。そこで、これらの問題点を解消させるべく、以下の各実施形態に記載する構成のＥＬ表示装置を提供する。
【００４２】
（第１の実施形態）
図４は、第１の実施形態にかかるＥＬ表示装置の断面構成図である。従来のＥＬ表示装置と異なり、第２の層間絶縁膜３０８に、黒色の顔料を混入して絶縁性を維持しつつ少なくとも可視範囲の波長の光を吸収する光吸収機能を付与した絶縁膜３０９（以下、「光吸収絶縁膜」と称する。）を用いている。そして封止透明基板３２６の、基板３０と対向する側の面には、機能層３１４に含まれるＥＬ層を励起させ得る波長範囲に少なくとも吸収機能を持つカラーフィルタ３２８を配置している。
【００４３】
カラーフィルタ３２８は、上述の吸収機能の他、赤、緑、青の３原色の内のいずれかの光を透過して白色光を有色光にする機能を持つ。その結果、上述したマイクロキャビティ構造を採用せずに、３原色の表示を可能にしている。そして、カラーフィルタ３２８の周囲には、ＥＬ層を励起させ得る波長範囲の外光を少なくとも吸収可能な黒色の遮光層（以下、「ブラックマトリクス」と称する。）３３０が配置されている。
【００４４】
つまり、表示領域１０は、ＥＬ層を励起させ得る光を吸収可能なフィルタで全面的に覆われている。一方で、従来のＥＬ表示装置と異なり、反射板３１０は配置されていない。したがって、発光素子１１４で生じた発光のうち基板３０の方へ出射した光は反射されず、従来のＥＬ表示装置における第２の層間絶縁膜３０８に入射する。しかし上述したように、第２の層間絶縁膜３０８は光吸収機能が付与されて光吸収絶縁膜３０９となっているので、上記入射光はＴＦＴ等の素子にまでは殆んど達しない。
【００４５】
また、画素電極２００の形成材料であるＩＴＯ膜は、反射板３１０よりも反射率が小さく、基板３０上の各素子を連結する配線の層と画素電極２００との間は光吸収絶縁膜３０９で充填されているので、ＥＬ表示装置内に入り込んだ光が乱反射を繰りかえして迷光３３３となる現象を抑制できる。
【００４６】
上述の構成により本実施形態のＥＬ表示装置は以下の効果を有する。
【００４７】
まず、外光による発光素子１１４の励起を抑制できることである。カラーフィルタ３２８は白色光を有色光にするだけでなく、発光素子１１４を励起し得る波長の光を吸収している。その結果、黒表示時のフォトルミネッセンス現象が抑制され、明所で使用する際のコントラストが向上する。
【００４８】
また、外光が反射板３１０で反射されて表示方向に出射することが抑制されるため、明所で使用する際のコントラストが向上する。
【００４９】
また、スイッチング用ＴＦＴ１０８や駆動用ＴＦＴ１１２の周囲が光吸収絶縁膜３０９で充填されているため、カラーフィルタ３２８で吸収しきれずに装置内に入射した光が、直接、あるいは乱反射を繰り返して迷光３３３となって、上記のＴＦＴに入射することが抑制されるため、光リーク電流の発生を抑制され、明所で使用する際のコントラストが向上する。
【００５０】
また、反射板３１０を形成しないことにより、必然的にエッチング保護膜３１２も省略できるため、生産コストを削減できる。さらに、マイクロキャビティ構造を採用しないことにより、画素電極２００の膜厚を全画素で共通にできるため、薄膜形成工程およびパターニング工程は各１回で済む。そして、膜厚精度の管理レベルを下げることもできるので、生産コストや良品率を大幅に向上できる。
【００５１】
さらに、反射板３１０を除いたことにより、反射板３１０を一方の反射面とする光の多重反射現象が回避され、視野角が向上する。
【００５２】
なお、光吸収絶縁膜３０９は、ＴＦＴ等の素子やＡｌ等の金属配線に隣接するため、１．０×１０の１２乗Ωｃｍ程の高い絶縁性が必要である。一方でアクリル等の樹脂に顔料を混入する場合、顔料の濃度が高くなるほど絶縁性は低下するため、遮光性と絶縁性の兼ね合いが重要となる。そこで本実施形態では、ＯＤ値（光学濃度）を０．５から３．０の範囲内に収めると、遮光性と絶縁性を両立させることができる。透過型の液晶表示装置のブラックマトリクスに用いられる樹脂には、３．０を超えるＯＤ値を持つものを用いるが、本実施形態の光吸収絶縁膜３０９は、外光を直接遮るのではなく、反射光を低減することが主目的なため、上記のＯＤ値でも充分に目的を達成できる。ＯＤ値を小さく設定すると、光吸収絶縁膜を感光性の樹脂膜で形成する場合、フォトリソグラフィー法でパターニングする際に露光量を低減でき、生産コストも削減できるという効果も生じる。基板３０はガラス基板を用いるのが一般的であるが、本実施形態はトップエミッション型であるため透光性は必要とせず、遮光性材質の基板を用いることも可能である。
【００５３】
（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態にかかるＥＬ表示装置の断面構成図である。第１の実施形態と異なる点は、まず第１に、従来のＥＬ表示装置における隔壁３２２を、黒色の顔料を混入して光吸収機能を付与した絶縁物で形成して、光吸収隔壁３２３としていることである。そして第２に、カラーフィルタ３２８、およびのブラックマトリクス３３０を封止膜３１８上に形成していることである。従って製造工程も第１の実施形態とは異なり、基板３０上にカラーフィルタ３２８およびのブラックマトリクス３３０を形成した後、接着層３２４を介して封止透明基板３２６を貼り合せている。
【００５４】
隔壁にも光吸収性を付与したことにより、装置内に入射した外光は光吸収絶縁膜３０９に達するまでにも吸収されるので、ＴＦＴに達する光をより一層抑制できる。また、機能層３１４を励起し得る波長の光を吸収する機能を果たすカラーフィルタ３２８およびブラックマトリクス３３０が、接着層３２４を介さずに封止膜３１８のみを介して発光素子１１４上に形成されているため、装置内に入射する外光の量をより一層抑制できる。したがって、明所での使用時におけるコントラストをより一層向上できる。
【００５５】
また、機能層３１４を励起し得る波長の光を吸収する機能を果たすカラーフィルタ３２８およびブラックマトリクス３３０が、接着層３２４を介さずに封止膜３１８のみを介して発光素子１１４上に形成されているため、隣接の画素の発光からも遮光されている。このためフォトルミネッセンス現象がより抑制され暗所でのコントラストもさらに向上できる。
【００５６】
また、カラーフィルタ３２８等が形成されている基板３０に、封止透明基板３２６を貼り合せるため、カラーフィルタ３２８と発光素子１１４の位置合せ精度の管理レベルを下げられる。したがって、生産コストや良品率をより一層向上できる。
【００５７】
（電子機器）
次に、上述の第１〜第２の実施形態にかかるＥＬ表示装置を、モバイル型のパーソナルコンピュータに適用した例について説明する。図６は、このパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。図において、パーソナルコンピュータ６００は、キーボード６０２を備えた本体部６０４と、第１〜２の実施形態にかかるＥＬ表示装置を用いて構成された表示ユニット６０６と、を備える。その結果、明所での使用時におけるコントラストが向上している。
【００５８】
（変形例１）
第１、および第２の実施形態では、画素電極２００を光吸収絶縁膜３０９上に直接形成していたが、界面反射による迷光３３３の発生をより一層抑制するために、アクリル等の樹脂とＩＴＯの中間的な屈折率を持つＳｉＮ（窒化シリコン膜）、ＳｉＯＮ（酸化窒化シリコン膜）、あるいはポリスチレン樹脂等の材料からなる薄膜を介在させることが好ましい。光吸収絶縁膜３０９に、ポリスチレン樹脂あるいはポリカーボネート樹脂等を分散・混合しても同様の効果が得られる。
（変形例２）
第２の実施形態では隔壁に光吸収性を付与するとともにカラーフィルタ３２８の形成位置を変更したが、カラーフィルタ３２８の形成位置の変更のみ、又は、隔壁に光吸収性を付与することのみを、第１の実施形態との差異としても良い。どちらの形態も、第１の実施形態に比べ、明所での使用時のコントラストの向上等の効果がより多く得られる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】アクティブマトリクス型のＥＬ表示装置の全体構成を示す回路構成図。
【図２】画素を構成する各要素を示す平面構成図。
【図３】従来のＥＬ表示装置の、図２のＡＡ´線における断面構成図。
【図４】第１の実施形態にかかるＥＬ表示装置の断面構成図。
【図５】第２の実施形態にかかるＥＬ表示装置の断面構成図。
【図６】電子機器の一例を示す斜視構成図。
【符号の説明】
【００６０】
１０…画像表示領域、２１…第１のコンタクトホール、２２…第２のコンタクトホール、２３…第３のコンタクトホール、２４…第４のコンタクトホール、２５…第５のコンタクトホール、２６…第６のコンタクトホール、２７…第７のコンタクトホール、２８…第８のコンタクトホール、３０…基板、１００…画素領域、１０２…走査線、１０４…信号線、１０６…電源供給線、１０８…スイッチング用ＴＦＴ、１１０…保持容量、１１２…駆動用ＴＦＴ、１１４…発光素子、１２０…走査線駆動回路、１３０…データ線駆動回路、１４０…同期信号線、２００…画素電極、２０２…第１のゲート電極、２０４…第１のチャネル領域、２０６…第１のソース領域、２０８…第１のドレイン領域、２１２…第２のゲート電極、２１４…第２のチャネル領域、２１６…第２のソース領域、２１８…第２のドレイン領域、２２１…第１の半導体層、２２２…第２の半導体層、２３２…ソース電極、２３４…ドレイン電極、２３６…上部電極、２３８…下部電極、３０２…ゲート絶縁膜、３０４…第１の層間絶縁膜、３０６…無機絶縁膜、３０８…第２の層間絶縁膜、３０９…光吸収絶縁膜、３１０…反射板、３１２…エッチング保護膜、３１４…機能層、３１６…陰極、３１８…封止膜、３２２…隔壁、３２３…光吸収隔壁、３２４…接着層、３２６…封止透明基板、３２８…カラーフィルタ、３３０…ブラックマトリクス、３３３…迷光、６００…パーソナルコンピュータ、６０２…キーボード、６０４…本体部、６０６…表示ユニット。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクティブマトリクス型のエレクトロルミネッセンス表示装置及び電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アクティブマトリクス型のエレクトロルミネッセンス（以下、「ＥＬ」と称する。）表示装置は各画素毎に、画素電極と、少なくともＥＬ層を含む機能層と、陰極と、からなる発光素子と、上記発光素子を制御する薄膜トランジスタ（以下、「ＴＦＴ」と称する。）と、を有している。ＥＬ表示装置は電流駆動のため、アクティブマトリクス型の場合１画素当たりスイッチング用ＴＦＴと駆動電流供給用ＴＦＴとを含む２個以上のＴＦＴが必要になる。そこでＴＦＴ形成領域の確保と開効率の向上（ＥＬ層形成領域の拡大）を両立させるべく、ＴＦＴの上面にもＥＬ層を形成できるトップエミッション型が考案されている。
【０００３】
しかし、ＴＦＴの活性層に通常用いられるシリコンは光感応性があるため、ＥＬ層で生じた光が当該活性層に入射すると光リーク電流が発生し、ＥＬ層が発光してコントラストの低下を引き起こしかねない。そこで、特許文献１に記載されるようにＥＬ層とＴＦＴ形成領域との間に金属材料から成る反射板を設け、ＴＦＴへの光の入射を抑制することによりコントラストの向上を図る構造が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５‐２８５３９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記構造のＥＬ表示装置は、上記反射板で基板の全てを覆っている訳ではないので、直上のＥＬ層からの光は遮れるものの、日光等の外部から照射される光（以下「外光」と称する。）の、装置内部への入射は完全には遮れない。そして一度入射した外光は、反射板の裏面を含む装置内部の構成要素間で乱反射して迷光となり、一部がＴＦＴまで達するため、コントラストの低下を完全には抑制できないという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のＥＬ表示装置は、透明導電材料よりなる画素電極と、光透過性陰極と、上記画素電極と上記陰極との間に狭持されるＥＬ層を少なくとも含む機能層と、からなる発光素子と、上記画素電極の光取出し方向と逆側に形成される、少なくとも可視範囲の波長の光を吸収する材料からなる光吸収絶縁膜と、上記画素電極と電気的に接続し、個々の発光素子の発光量を制御する薄膜トランジスタと、上記ＥＬ層の励起光に対応する波長範囲に少なくとも吸収を持つフィルタと、を具備することを特徴とする。
【０００７】
上記フィルタにより外光によるＥＬ層の発光を抑制できる。そして、発光素子を形成する陽極および陰極が透明で反射機能を有さず、また、ＥＬ層から装置内部に向けて出射する光を反射板ではなく上述する光吸収機能を有する絶縁膜により遮光するので、装置内部における光の乱反射による迷光の発生と、当該迷光がＴＦＴに到達することによるリーク電流の発生を抑制できる。その結果、コントラストの優れたＥＬ表示装置を得ることができる。
【０００８】
好ましくは、上記フィルタは、上記発光素子上に形成される、赤色光、緑色光、青色光のうちのいずれかの一色の光を透過させるカラーフィルタと、上記カラーフィルタの周囲を遮光するブラックマトリクスと、からなる。
【０００９】
表示面側から装置内部に入射する外光の量や波長範囲を最小限にできるため、迷光の発生をより一層抑制でき、より一層コントラストの優れたＥＬ表示装置を得ることができる。
また、好ましくは、上記光吸収絶縁膜の上層に、少なくとも可視範囲の波長の光を吸収する材料からなる光吸収隔壁を具備する。
【００１０】
ＴＦＴの上層に、より厚い光吸収材料層を形成できるため、より一層外光の入射を抑制でき、より一層コントラストの優れたＥＬ表示装置を得ることができる。
【００１１】
また、好ましくは、上記フィルタは、上記陰極上に、封止膜のみを介して形成されている。
【００１２】
発光素子等を形成する基板上にフィルタを形成するため、発光素子等を形成する基板とは別の基板にフィルタを形成し、上記発光素子と上記フィルタとの位置合せを行いつつ双方の基板を接着する方式に比べ、工程を簡略化できる。その結果、製造コストを削減でき、また良品率の向上も図れる。
【００１３】
また、好ましくは、上記封止膜はシリコン窒化膜である。
【００１４】
シリコン窒化膜は薄い膜厚で水分などの浸入に対する封止性を確保できるので、上記カラーフィルタの周囲に存在する透光性を有する領域を低減できる。その結果、接着層を介してフィルタを形成する構成に比べて装置内に入射する外光をより一層抑制でき、より一層コントラストの優れたＥＬ表示装置を得ることができる。
【００１５】
また、好ましくは、上記光吸収絶縁膜と上記画素電極の間に、屈折率が、上記光吸収絶縁膜の屈折率よりは大きく、上記画素電極の屈折率よりは小さい値である材料からなる薄膜を具備する。
【００１６】
各々の薄膜間の屈折率の差を小さくできるので界面反射を低減できる。したがって、装置内に入射した光の乱反射に起因する迷光の発生をより一層抑制でき、より一層コントラストが向上したＥＬ表示装置を得ることができる。
【００１７】
また、好ましくは、上記光吸収絶縁膜の光学濃度は０．５から３．０の範囲内である。
【００１８】
かかる範囲内の光学濃度の光吸収絶縁膜であれば、絶縁性と遮光性を両立できるため、信頼性を維持しつつコントラストを向上させることができる。
【００１９】
また、上記課題を解決するために、本発明にかかる電子機器は上述したＥＬ表示装置を備えている。
【００２０】
かかる構成により、明所での使用時におけるコントラストが向上した電子機器を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。本発明の実施形態は断面に特徴がある。一方、平面図は従来のＥＬ表示装置と略同一であり、回路構成も同一である。そこで、まず図１および図２を用いて、後述する従来例および各実施形態において共通するアクティブマトリクス型のＥＬ表示装置の構成について説明する。
【００２２】
図１は、アクティブマトリクス型のＥＬ表示装置の全体構成を示す回路構成図である。画像表示領域１０には、複数の走査線１０２と、走査線１０２と直交する複数の信号線１０４と、信号線１０４と平行に延びる複数の電源供給線１０６が形成され、走査線１０２と信号線１０４との各々の交点近傍には、画素領域１００が形成されている。
【００２３】
さらに、各々の画素領域１００には、走査線１０２を介して走査信号がゲート電極に供給されるスイッチング用ＴＦＴ１０８と、スイッチング用ＴＦＴ１０８を介して信号線１０４から供給される画素信号を保持する保持容量１１０と、保持容量１１０によって保持された画素信号がゲート電極に供給される駆動用ＴＦＴ１１２と、駆動用ＴＦＴ１１２を介して電源供給線１０６から駆動電流が流れ込む発光素子１１４が形成されている。後述するように、発光素子１１４は画素電極である陽極と、画像表示領域１０の全範囲にわたって共通電位となる陰極とでＥＬ層を含む機能層を狭持しており、上記駆動電流は陽極に供給される。
【００２４】
画像表示領域１０の周辺には、走査線駆動回路１２０、及びデータ線駆動回路１３０が形成されている。走査線１０２には、走査線駆動回路１２０から、図示しない外部回路より供給される各種信号に応じて走査信号が順次供給される。そして、信号線１０４にはデータ線駆動回路１３０から画像信号が供給され、電源供給線１０６には図示しない外部回路から画素駆動電流が供給される。なお、走査線駆動回路１２０の動作とデータ線駆動回路１３０の動作とは、同期信号線１４０を介して外部回路から供給される同期信号により相互に同期が図られている。
【００２５】
走査線１０２が駆動されスイッチング用ＴＦＴ１０８がオン状態になると、その時点の信号線１０４の電位が保持容量１１０に保持され、保持容量１１０の状態に応じて駆動用ＴＦＴ１１２のレベルが決まる。そして、駆動用ＴＦＴ１１２を介して電源供給線１０６から陽極に駆動電流が流れ、さらに機能層を介して陰極に駆動電流が流れる。その結果、機能層は駆動電流の大きさに応じて発光する。
【００２６】
次に、図２を用いて、画素領域１００の構成について説明する。図２は、画素領域１００を構成する各要素を示す平面構成図である。
【００２７】
スイッチング用ＴＦＴ１０８は、走査線１０２から突き出した第１のゲート電極２０２と、方形にパターニングされた第１の半導体層２２１と、からなる。第１の半導体層２２１は、第１のチャネル領域２０４と、その両側の第１のソース領域２０６および第１のドレイン領域２０８と、からなる。そして第１のチャネル領域２０４は、ゲート絶縁膜３０２（図３〜５参照）を挟んで、第１のゲート電極２０２と対向している。
【００２８】
駆動用ＴＦＴ１１２は、容量電極から突き出した第２のゲート電極２１２と、方形にパターニングされた第２の半導体層２２２と、からなる。第２の半導体層２２２は、第２のチャネル領域２１４と、その両側の第２のソース領域２１６および第２のドレイン領域２１８と、からなる。そして第２のチャネル領域２１４は、ゲート絶縁膜３０２（図３〜５参照）を挟んで、第２のゲート電極２１２と対向している。なお、第２のゲート電極２１２および走査線１０２は、Ａｌ（アルミニウム）、Ｗ（タングステン）、Ｔａ（タンタル）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｔｉ（チタン）、Ｃｕ（銅）、のうちの少なくとも１つを含む金属材料で形成されている。
【００２９】
スイッチング用ＴＦＴ１０８の、第１のドレイン領域２０８は第１のコンタクトホール２１を介して信号線１０４と導通し、第１のソース領域２０６は第２のコンタクトホール２２を介してソース電極２３２と導通している。そして、ソース電極２３２は、第３のコンタクトホール２３を介して第２のゲート電極２１２と導通するとともに、第４のコンタクトホール２４を介して保持容量１１０の上部電極２３６（図３〜５参照）と導通している。なお、上部電極２３６は、走査線１０２と同一の層に同一の材料を用いて形成されている。
【００３０】
保持容量１１０の下部電極２３８（図３〜５参照）は、第１の半導体層２２１と同一の層に例えば同一の材料を用いて形成され、第５のコンタクトホール２５を介して電源供給線１０６と導通している。
【００３１】
第２のソース領域２１６は第６のコンタクトホール２６を介して電源供給線１０６の突出部分と導通している。第２のドレイン領域２１８は第７のコンタクトホール２７を介してドレイン電極２３４と導通し、ドレイン電極２３４と画素電極２００は第８のコンタクトホール２８を介して導通している。
【００３２】
なお、本実施形態のＥＬ表示装置は機能層で生じた光を基板の上面から取り出すトップエミッション型である。したがって画素電極２００は、図示するようにＴＦＴ上に形成できるのみならず、たとえば保持容量１１０上にも形成できる。また、画素領域１００上の全面に陰極と機能層が形成されているが、図２においては図示を省略している。以下、従来のＥＬ表示装置、及び本発明の実施形態について、図２に示すＡＡ´線における断面図を用いて述べる。
【００３３】
まず図３に従来のＥＬ表示装置の、上記図２のＡＡ´線における断面構成を示す。
【００３４】
スイッチング用ＴＦＴ１０８、保持容量１１０、および駆動用ＴＦＴ１１２は、半導体層とゲート絶縁膜３０２と、走査線１０２と同じ層である（同時に形成される）ＡＬ配線層と、で形成されている。そして上記各素子上には第１の層間絶縁膜３０４が形成されている。第１のコンタクトホール２１〜第７のコンタクトホール２７は、第１の層間絶縁膜３０４の一部を選択的に除去して形成され、第１の層間絶縁膜３０４を狭持する各構成要素間の導通を図っている。
【００３５】
信号線１０４等の上層には無機絶縁膜３０６、及び第２の層間絶縁膜３０８が重ねて形成され、ドレイン電極２３４上には第８のコンタクトホール２８が、無機絶縁膜３０６、及び第２の層間絶縁膜３０８の一部を選択的に除去して形成されている。そして、第２の層間絶縁膜３０８の下層にスイッチング用ＴＦＴ１０８、及び駆動用ＴＦＴ１１２を有する領域上には反射板３１０が形成され、その上層には画素領域１００の全域にエッチング保護膜３１２が形成されている。
【００３６】
反射板３１０の第１の機能はＴＦＴを遮光することである。上述したようにＴＦＴの半導体層に光が入射すると光リーク電流の発生によりコントラストが低下するので、ＥＬ層で生じた光がＴＦＴに入射するのを防いでいる。そのため、反射板３１０は遮光性を有するＡｌ等の金属で形成され、少なくともスイッチング用ＴＦＴ１０８、及び駆動用ＴＦＴ１１２の上層を覆うようにパターニングされている。
【００３７】
そして、エッチング保護膜３１２はたとえばシリコン窒化膜等からなり、画素電極２００のパターニング時に反射板３１０を保護すべく、表示領域１０の全面に形成されている。後述するようにカラー表示の場合、画素電極２００の膜厚を各画素毎に異なる値にすることがある。そして、画素電極２００のパターニングに用いる酸性のエッチング液は、金属層にダメージを与える。そこで、パターニングされた反射板３１０の上層を、耐酸性のあるシリコン窒化膜等で被っている。なお、エッチング保護膜３１２の形成材料であるシリコン窒化膜は導電性がない。したがって、基板３０全面上に画素電極層を形成する前に、第８のコンタクトホール２８の底面領域からはエッチング保護膜３１２を除去している。
【００３８】
画素電極２００上には機能層３１４、陰極３１６、および封止膜３１８がそれぞれ画素領域１００上の全面に形成され、発光素子１１４を構成している。機能層は３１４は、ＥＬ層の他に例えば正孔注入／輸送層や電子注入／輸送層を含んでいる。陰極３１６は、ＭｇＡｇ、Ｂａ等の仕事関数の小さな金属または合金の薄膜からなり、膜厚を略１０ｎｍと薄くすることで導電性を維持しつつ、５０％の透光性を有している。好ましくは、透光性を有するＩＴＯ薄膜を積層して、透光性を維持しつつ導電性を高めても良い。機能層３１４の下層の、画素電極２００が存在していない領域には隔壁３２２が形成され、各々の画素領域１００を区画している。
【００３９】
従来のＥＬ表示装置の場合は、マイクロキャビティ構造を採用して、画像表示領域１０全域で共通の白色光を発生する機能層を用いつつ、赤、緑、青の３原色を発生させている。マイクロキャビティ（微小光共振器）構造とは、光の干渉を利用して白色光に含まれる全波長のうちの特定の波長の強度を高め、有色光にする構造である。画素電極２００が、例えばＩＴＯ（インジウム・すず酸化物）等の透光性材料で形成され、画素電極２００の下層全域に反射板３１０が形成されていれば、機能層で発生した光のうち基板３０の方向に出射した光は全て反射板３１０で反射され上方（基板３０と反対の方向）に向かうため、干渉効果が起こる。そして各々の画素電極ごとに、上記ＩＴＯの膜厚を変化させることにより光路長を変化させ、対応する色に相当する波長の光の強度を強めて有色光とし、赤、緑、青の３原色を発生させることができる。
【００４０】
しかし、上記構造のＥＬ表示装置は、昼間の屋外等の明所での使用時に、コントラストが低下しがちである。その理由は、反射板３１０により迷光が発生しＴＦＴに入射するからである。図示するように迷光３３３は表示領域１０のうち反射板３１０が存在しない領域から装置内部に入り込み、反射板３１０の裏面、および走査線１０２や各素子を構成するＡｌ配線の間で乱反射する。そして、乱反射を繰り返すうちにＴＦＴにも入射し、光リーク電流が発生することで、発光素子に電流が流れて意図しない発光が生じコントラストが低下する。
【００４１】
また、マイクロキャビティ構造は光路長の僅かな変化により強調される波長も変化するため、各構成要素、特に画素電極２００の膜厚の精度を高いレベルに保つ必要があり、コストアップの要因となる。そこで、これらの問題点を解消させるべく、以下の各実施形態に記載する構成のＥＬ表示装置を提供する。
【００４２】
（第１の実施形態）
図４は、第１の実施形態にかかるＥＬ表示装置の断面構成図である。従来のＥＬ表示装置と異なり、第２の層間絶縁膜３０８に、黒色の顔料を混入して絶縁性を維持しつつ少なくとも可視範囲の波長の光を吸収する光吸収機能を付与した絶縁膜３０９（以下、「光吸収絶縁膜」と称する。）を用いている。そして封止透明基板３２６の、基板３０と対向する側の面には、機能層３１４に含まれるＥＬ層を励起させ得る波長範囲に少なくとも吸収機能を持つカラーフィルタ３２８を配置している。
【００４３】
カラーフィルタ３２８は、上述の吸収機能の他、赤、緑、青の３原色の内のいずれかの光を透過して白色光を有色光にする機能を持つ。その結果、上述したマイクロキャビティ構造を採用せずに、３原色の表示を可能にしている。そして、カラーフィルタ３２８の周囲には、ＥＬ層を励起させ得る波長範囲の外光を少なくとも吸収可能な黒色の遮光層（以下、「ブラックマトリクス」と称する。）３３０が配置されている。
【００４４】
つまり、表示領域１０は、ＥＬ層を励起させ得る光を吸収可能なフィルタで全面的に覆われている。一方で、従来のＥＬ表示装置と異なり、反射板３１０は配置されていない。したがって、発光素子１１４で生じた発光のうち基板３０の方へ出射した光は反射されず、従来のＥＬ表示装置における第２の層間絶縁膜３０８に入射する。しかし上述したように、第２の層間絶縁膜３０８は光吸収機能が付与されて光吸収絶縁膜３０９となっているので、上記入射光はＴＦＴ等の素子にまでは殆んど達しない。
【００４５】
また、画素電極２００の形成材料であるＩＴＯ膜は、反射板３１０よりも反射率が小さく、基板３０上の各素子を連結する配線の層と画素電極２００との間は光吸収絶縁膜３０９で充填されているので、ＥＬ表示装置内に入り込んだ光が乱反射を繰りかえして迷光３３３となる現象を抑制できる。
【００４６】
上述の構成により本実施形態のＥＬ表示装置は以下の効果を有する。
【００４７】
まず、外光による発光素子１１４の励起を抑制できることである。カラーフィルタ３２８は白色光を有色光にするだけでなく、発光素子１１４を励起し得る波長の光を吸収している。その結果、黒表示時のフォトルミネッセンス現象が抑制され、明所で使用する際のコントラストが向上する。
【００４８】
また、外光が反射板３１０で反射されて表示方向に出射することが抑制されるため、明所で使用する際のコントラストが向上する。
【００４９】
また、スイッチング用ＴＦＴ１０８や駆動用ＴＦＴ１１２の周囲が光吸収絶縁膜３０９で充填されているため、カラーフィルタ３２８で吸収しきれずに装置内に入射した光が、直接、あるいは乱反射を繰り返して迷光３３３となって、上記のＴＦＴに入射することが抑制されるため、光リーク電流の発生を抑制され、明所で使用する際のコントラストが向上する。
【００５０】
また、反射板３１０を形成しないことにより、必然的にエッチング保護膜３１２も省略できるため、生産コストを削減できる。さらに、マイクロキャビティ構造を採用しないことにより、画素電極２００の膜厚を全画素で共通にできるため、薄膜形成工程およびパターニング工程は各１回で済む。そして、膜厚精度の管理レベルを下げることもできるので、生産コストや良品率を大幅に向上できる。
【００５１】
さらに、反射板３１０を除いたことにより、反射板３１０を一方の反射面とする光の多重反射現象が回避され、視野角が向上する。
【００５２】
なお、光吸収絶縁膜３０９は、ＴＦＴ等の素子やＡｌ等の金属配線に隣接するため、１．０×１０の１２乗Ωｃｍ程の高い絶縁性が必要である。一方でアクリル等の樹脂に顔料を混入する場合、顔料の濃度が高くなるほど絶縁性は低下するため、遮光性と絶縁性の兼ね合いが重要となる。そこで本実施形態では、ＯＤ値（光学濃度）を０．５から３．０の範囲内に収めると、遮光性と絶縁性を両立させることができる。透過型の液晶表示装置のブラックマトリクスに用いられる樹脂には、３．０を超えるＯＤ値を持つものを用いるが、本実施形態の光吸収絶縁膜３０９は、外光を直接遮るのではなく、反射光を低減することが主目的なため、上記のＯＤ値でも充分に目的を達成できる。ＯＤ値を小さく設定すると、光吸収絶縁膜を感光性の樹脂膜で形成する場合、フォトリソグラフィー法でパターニングする際に露光量を低減でき、生産コストも削減できるという効果も生じる。基板３０はガラス基板を用いるのが一般的であるが、本実施形態はトップエミッション型であるため透光性は必要とせず、遮光性材質の基板を用いることも可能である。
【００５３】
（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態にかかるＥＬ表示装置の断面構成図である。第１の実施形態と異なる点は、まず第１に、従来のＥＬ表示装置における隔壁３２２を、黒色の顔料を混入して光吸収機能を付与した絶縁物で形成して、光吸収隔壁３２３としていることである。そして第２に、カラーフィルタ３２８、およびのブラックマトリクス３３０を封止膜３１８上に形成していることである。従って製造工程も第１の実施形態とは異なり、基板３０上にカラーフィルタ３２８およびのブラックマトリクス３３０を形成した後、接着層３２４を介して封止透明基板３２６を貼り合せている。
【００５４】
隔壁にも光吸収性を付与したことにより、装置内に入射した外光は光吸収絶縁膜３０９に達するまでにも吸収されるので、ＴＦＴに達する光をより一層抑制できる。また、機能層３１４を励起し得る波長の光を吸収する機能を果たすカラーフィルタ３２８およびブラックマトリクス３３０が、接着層３２４を介さずに封止膜３１８のみを介して発光素子１１４上に形成されているため、装置内に入射する外光の量をより一層抑制できる。したがって、明所での使用時におけるコントラストをより一層向上できる。
【００５５】
また、機能層３１４を励起し得る波長の光を吸収する機能を果たすカラーフィルタ３２８およびブラックマトリクス３３０が、接着層３２４を介さずに封止膜３１８のみを介して発光素子１１４上に形成されているため、隣接の画素の発光からも遮光されている。このためフォトルミネッセンス現象がより抑制され暗所でのコントラストもさらに向上できる。
【００５６】
また、カラーフィルタ３２８等が形成されている基板３０に、封止透明基板３２６を貼り合せるため、カラーフィルタ３２８と発光素子１１４の位置合せ精度の管理レベルを下げられる。したがって、生産コストや良品率をより一層向上できる。
【００５７】
（電子機器）
次に、上述の第１〜第２の実施形態にかかるＥＬ表示装置を、モバイル型のパーソナルコンピュータに適用した例について説明する。図６は、このパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。図において、パーソナルコンピュータ６００は、キーボード６０２を備えた本体部６０４と、第１〜２の実施形態にかかるＥＬ表示装置を用いて構成された表示ユニット６０６と、を備える。その結果、明所での使用時におけるコントラストが向上している。
【００５８】
（変形例１）
第１、および第２の実施形態では、画素電極２００を光吸収絶縁膜３０９上に直接形成していたが、界面反射による迷光３３３の発生をより一層抑制するために、アクリル等の樹脂とＩＴＯの中間的な屈折率を持つＳｉＮ（窒化シリコン膜）、ＳｉＯＮ（酸化窒化シリコン膜）、あるいはポリスチレン樹脂等の材料からなる薄膜を介在させることが好ましい。光吸収絶縁膜３０９に、ポリスチレン樹脂あるいはポリカーボネート樹脂等を分散・混合しても同様の効果が得られる。
（変形例２）
第２の実施形態では隔壁に光吸収性を付与するとともにカラーフィルタ３２８の形成位置を変更したが、カラーフィルタ３２８の形成位置の変更のみ、又は、隔壁に光吸収性を付与することのみを、第１の実施形態との差異としても良い。どちらの形態も、第１の実施形態に比べ、明所での使用時のコントラストの向上等の効果がより多く得られる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】アクティブマトリクス型のＥＬ表示装置の全体構成を示す回路構成図。
【図２】画素を構成する各要素を示す平面構成図。
【図３】従来のＥＬ表示装置の、図２のＡＡ´線における断面構成図。
【図４】第１の実施形態にかかるＥＬ表示装置の断面構成図。
【図５】第２の実施形態にかかるＥＬ表示装置の断面構成図。
【図６】電子機器の一例を示す斜視構成図。
【符号の説明】
【００６０】
１０…画像表示領域、２１…第１のコンタクトホール、２２…第２のコンタクトホール、２３…第３のコンタクトホール、２４…第４のコンタクトホール、２５…第５のコンタクトホール、２６…第６のコンタクトホール、２７…第７のコンタクトホール、２８…第８のコンタクトホール、３０…基板、１００…画素領域、１０２…走査線、１０４…信号線、１０６…電源供給線、１０８…スイッチング用ＴＦＴ、１１０…保持容量、１１２…駆動用ＴＦＴ、１１４…発光素子、１２０…走査線駆動回路、１３０…データ線駆動回路、１４０…同期信号線、２００…画素電極、２０２…第１のゲート電極、２０４…第１のチャネル領域、２０６…第１のソース領域、２０８…第１のドレイン領域、２１２…第２のゲート電極、２１４…第２のチャネル領域、２１６…第２のソース領域、２１８…第２のドレイン領域、２２１…第１の半導体層、２２２…第２の半導体層、２３２…ソース電極、２３４…ドレイン電極、２３６…上部電極、２３８…下部電極、３０２…ゲート絶縁膜、３０４…第１の層間絶縁膜、３０６…無機絶縁膜、３０８…第２の層間絶縁膜、３０９…光吸収絶縁膜、３１０…反射板、３１２…エッチング保護膜、３１４…機能層、３１６…陰極、３１８…封止膜、３２２…隔壁、３２３…光吸収隔壁、３２４…接着層、３２６…封止透明基板、３２８…カラーフィルタ、３３０…ブラックマトリクス、３３３…迷光、６００…パーソナルコンピュータ、６０２…キーボード、６０４…本体部、６０６…表示ユニット。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明導電材料よりなる画素電極と、光透過性陰極と、前記画素電極と前記陰極との間に狭持されるエレクトロルミネッセンス層を少なくとも含む機能層と、からなる発光素子と、
前記画素電極の光取出し方向と逆側に形成される、少なくとも可視範囲の波長の光を吸収する材料からなる光吸収絶縁膜と、
前記画素電極と電気的に接続し、個々の発光素子の発光量を制御する薄膜トランジスタと、
前記エレクトロルミネッセンス層の励起光に対応する波長範囲に少なくとも吸収を持つフィルタと、を具備することを特徴とするエレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項２】
前記フィルタは、前記発光素子上に形成される、赤色光、緑色光、青色光のうちのいずれかの一色の光を透過させるカラーフィルタと、前記カラーフィルタの周囲を遮光するブラックマトリクスと、からなることを特徴とする請求項１に記載のエレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項３】
前記光吸収絶縁膜の上層に、少なくとも可視範囲の波長の光を吸収する材料からなる光吸収隔壁を具備することを特徴とする請求項１、又は２に記載のエレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項４】
前記フィルタは、前記陰極上に、封止膜のみを介して形成されていることを特徴とする請求項２、又は３に記載のエレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項５】
前記封止膜はシリコン窒化膜であることを特徴とする請求項４に記載のエレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項６】
前記光吸収絶縁膜と前記画素電極の間に、屈折率が、前記光吸収絶縁膜の屈折率よりは大きく、前記画素電極の屈折率よりは小さい値である材料からなる薄膜を具備することを特徴とする請求項１から５のうちのいずれか１項に記載のエレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項７】
前記光吸収絶縁膜の光学濃度が０．５から３．０の範囲内であることを特徴とする請求項１から６のうちのいずれか１項に記載のエレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかの１項に記載のエレクトロルミネッセンス表示装置を具備することを特徴とする電子機器。
【請求項１】
透明導電材料よりなる画素電極と、光透過性陰極と、前記画素電極と前記陰極との間に狭持されるエレクトロルミネッセンス層を少なくとも含む機能層と、からなる発光素子と、
前記画素電極の光取出し方向と逆側に形成される、少なくとも可視範囲の波長の光を吸収する材料からなる光吸収絶縁膜と、
前記画素電極と電気的に接続し、個々の発光素子の発光量を制御する薄膜トランジスタと、
前記エレクトロルミネッセンス層の励起光に対応する波長範囲に少なくとも吸収を持つフィルタと、を具備することを特徴とするエレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項２】
前記フィルタは、前記発光素子上に形成される、赤色光、緑色光、青色光のうちのいずれかの一色の光を透過させるカラーフィルタと、前記カラーフィルタの周囲を遮光するブラックマトリクスと、からなることを特徴とする請求項１に記載のエレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項３】
前記光吸収絶縁膜の上層に、少なくとも可視範囲の波長の光を吸収する材料からなる光吸収隔壁を具備することを特徴とする請求項１、又は２に記載のエレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項４】
前記フィルタは、前記陰極上に、封止膜のみを介して形成されていることを特徴とする請求項２、又は３に記載のエレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項５】
前記封止膜はシリコン窒化膜であることを特徴とする請求項４に記載のエレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項６】
前記光吸収絶縁膜と前記画素電極の間に、屈折率が、前記光吸収絶縁膜の屈折率よりは大きく、前記画素電極の屈折率よりは小さい値である材料からなる薄膜を具備することを特徴とする請求項１から５のうちのいずれか１項に記載のエレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項７】
前記光吸収絶縁膜の光学濃度が０．５から３．０の範囲内であることを特徴とする請求項１から６のうちのいずれか１項に記載のエレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかの１項に記載のエレクトロルミネッセンス表示装置を具備することを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−２３４３９１（Ｐ２００７−２３４３９１Ａ）
【公開日】平成１９年９月１３日（２００７．９．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５４４２９（Ｐ２００６−５４４２９）
【出願日】平成１８年３月１日（２００６．３．１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月１３日（２００７．９．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月１日（２００６．３．１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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