有機ＥＬ装置、および電子機器
【課題】複雑な構造を要することなく、小型且つ高品位な有機ＥＬ装置、およびこれを備えた電子機器を提供すること。
【解決手段】本適用例のトップエミッション型の有機ＥＬ装置１００は、基体としての基板１０上に配置された、光反射性を有する反射層３Ｅと、反射層３Ｅ上に絶縁層としての第３層間絶縁膜４Ｈを介して画素毎に配置された、光透過性を有する第１電極としての陽極３Ａと、陽極３Ａ上に配置された、少なくとも発光層を含む有機機能層４Ｊと、有機機能層４Ｊ上に配置された、光反射性および光透過性を有する陰極２Gと、反射層３Eと陰極２Gとの間に形成された、有機機能層４Jからの光を共振させる光共振器４Ｎとを備えると共に、反射層３Eと絶縁層４Hと陽極３Ａとにより構成された保持容量２Cを有する。このような構成は、ボトムエミッション型の有機ＥＬ装置にも適用可能である。
【解決手段】本適用例のトップエミッション型の有機ＥＬ装置１００は、基体としての基板１０上に配置された、光反射性を有する反射層３Ｅと、反射層３Ｅ上に絶縁層としての第３層間絶縁膜４Ｈを介して画素毎に配置された、光透過性を有する第１電極としての陽極３Ａと、陽極３Ａ上に配置された、少なくとも発光層を含む有機機能層４Ｊと、有機機能層４Ｊ上に配置された、光反射性および光透過性を有する陰極２Gと、反射層３Eと陰極２Gとの間に形成された、有機機能層４Jからの光を共振させる光共振器４Ｎとを備えると共に、反射層３Eと絶縁層４Hと陽極３Ａとにより構成された保持容量２Cを有する。このような構成は、ボトムエミッション型の有機ＥＬ装置にも適用可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ装置、および当該有機ＥＬ装置を備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エレクトロルミネッセンス（Electro Luminescence：以下、「ＥＬ」と称する。）素子を用いた有機ＥＬ装置が注目されており、例えば、そのＥＬ素子を駆動させるスイッチング素子としてトランジスターを備えた有機ＥＬ装置の研究開発も進められている。従来、例えば、特許文献１に記載されているような有機ＥＬ装置が知られていた。
【０００３】
上記特許文献１の有機ＥＬ装置は、画素を構成する有機ＥＬ素子を駆動制御するトランジスターや容量素子を含む画素回路を備えていた。
また、画素回路を構成する容量素子の実現方法として、例えば、特許文献２に記載されているようなトランジスターを構成する層構造を用いて実現する方法が知られている。図７は、従来の駆動トランジスターと容量素子の構造を示す断面図である。
【０００４】
また、有機ＥＬ装置は、陽極と、少なくとも発光層を含む有機機能層と、陰極とが積層された構成を有している。例えばトップエミッション型の有機ＥＬ装置では、光反射性を有する陽極または反射層を有しており、発光層で発生した光は陰極側へ射出される。
【０００５】
また、特許文献３では、有機ＥＬ装置から射出される光の輝度を高めるために、陽極の下層に設けられた反射層と陰極との間で有機機能層からの光を共振させる光共振器を備え、共振波長の光を増幅して取り出す方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−３１０３１１号公報
【特許文献２】特開２００３−３２３１３３号公報
【特許文献３】特開２００７−２２０３９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２に記載の有機ＥＬ装置では、図７に示すように、画素選択用トランジスターや駆動用トランジスター８Ｆと容量素子８Ｇとを平面上に並べて形成する必要が生じ、結果として、必要な容量を確保できずに、表示品質を低下させ得るという課題がある。また、画素回路の大きさに限界があり、結果として装置全体の大きさを小型化し難いという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００９】
［適用例１］本適用例に係る有機ＥＬ装置は、基体と、前記基体上に配置された、光反射性を有する反射層と、前記反射層上に絶縁層を介して画素毎に配置された、光透過性を有する第１電極と、前記第１電極上に配置された、少なくとも発光層を含む有機機能層と、前記有機機能層上に配置された、光反射性および光透過性を有する第２電極と、前記反射層と前記第２電極との間に形成された、前記有機機能層からの光を共振させる光共振器と、前記第１電極から、前記第２電極までの、積層構造からなる前記画素を駆動するための少なくとも保持容量を含む画素回路と、を備え、前記反射層と前記絶縁層と前記第１電極とを用いて、前記保持容量を構成することを特徴とする。
【００１０】
本適用例によれば、前記有機機能層上に配置された、前記反射層と前記第２電極との間に形成された、前記有機機能層からの光を共振させる光共振器を備えると同時に、前記反射層と前記絶縁層と前記第１電極とを用いて、保持容量が構成されているので、保持容量を確保すると同時に、画素の開口率を大きく取ることが可能となり、これによって、画素を微細化することができる。
従って、小型且つ高品位なトップエミッション型の有機ＥＬ装置を提供することができる。
【００１１】
［適用例２］上記適用例の有機ＥＬ装置において、基体と、前記基体上に配置された、光反射性および光透過性を有する反射半透過層と、前記反射半透過層上に絶縁層を介して画素毎に配置された、光透過性を有する第１電極と、前記第１電極上に配置された、少なくとも発光層を含む有機機能層と、前記有機機能層上に配置された、光反射性を有する第２電極と、前記反射半透過層と前記第２電極との間に形成された、前記有機機能層からの光を共振させる光共振器と、前記第１電極から、前記第２電極までの、積層構造からなる前記画素を駆動するための少なくとも保持容量を含む画素回路と、を備え、前記反射半透過層と前記絶縁層と前記第１電極とを用いて、前記保持容量を構成することを特徴とする。
【００１２】
本適用例によれば、前記有機機能層上に配置された、前記反射半透過層と前記第２電極との間に形成された、前記有機機能層からの光を共振させる光共振器を備えると同時に、前記反射半透過層と前記絶縁層と前記第１電極とを用いて、保持容量が構成されているので、保持容量を確保すると同時に、画素の開口率を大きく取ることが可能となり、これによって、画素を微細化することができる。
従って、小型且つ高品位なボトムエミッション型の有機ＥＬ装置を提供することができる。
【００１３】
［適用例３］上記適用例に記載の有機ＥＬ装置において、隣り合う画素は異なる色の発光が得られることが好ましい。
【００１４】
本適用例によれば、隣り合う画素は異なる色の発光が得られるため、例えば赤色、緑色、青色などによる自然な表示を可能とすることができる。
従って、有機ＥＬ装置が自然な表示を可能にする効果を得ることができる。
【００１５】
［適用例４］本適用例の電子機器は、上記適用例の有機ＥＬ装置を備えたことを特徴とする。
これによれば、高精細な表示を可能とすると共に、小型な電子機器を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態の有機ＥＬ装置の構成を模式的に示す図。
【図２】第１実施形態の有機ＥＬ装置の電気的な構成を示す等価回路図。
【図３】第１実施形態の有機ＥＬ装置における画素の構成を示す概略平面図。
【図４】第１実施形態の有機ＥＬ装置における画素の構造を示す概略断面図。
【図５】第２実施形態の有機ＥＬ装置における画素の構造を示す概略断面図。
【図６】電子機器としての（ａ）ＥＶＦ（ｂ）ＨＭＤの模式図。
【図７】従来の有機ＥＬ装置における画素の構造を示す概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせしめている。
【００１８】
（第１実施形態）
＜有機ＥＬ装置＞
まず、本実施形態に係る有機ＥＬ装置の概略構成について図１〜図４を参照して説明する。
図１は、本実施形態の有機ＥＬ装置の構成を模式的に示す図、図２は本実施形態の有機ＥＬ装置の電気的な構成を示す等価回路図、図３は本実施形態の有機ＥＬ装置における画素の構成を示す概略平面図、図４は本実施形態の有機ＥＬ装置における画素の構造を示す概略断面図である。
【００１９】
図１に示すように、本実施形態の有機ＥＬ装置１００は、スイッチング素子として薄膜トランジスター（Thin Film Transistor、以下、ＴＦＴと呼ぶ）を用いたアクティブマトリクス型の有機ＥＬ装置である。
【００２０】
有機ＥＬ装置１００は、基体としての基板１０と、基板１０上に設けられた走査線ＧＬと、走査線ＧＬに並列に延びる電源線ＰＬと、走査線ＧＬに対して交差する方向に延びる信号線ＤＬを備えている。有機ＥＬ装置１００において、これら走査線ＧＬと信号線ＤＬとに囲まれた領域に画素１０１が配置されている。画素１０１は、例えば、走査線ＧＬの延在方向と信号線ＤＬの延在方向とに沿ってマトリクス状に配列されている。
複数の画素１０１が設けられた領域の周辺には、複数の走査線ＧＬが接続される走査線駆動回路１０２と、複数の信号線ＤＬが接続される信号線駆動回路１０３とが設けられている。
【００２１】
なお、ここでは図示しないが、基板１０上には、走査線駆動回路１０２、信号線駆動回路１０３、の他に、製造途中や出荷時の当該液晶装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路、検査用パターン等が形成されていてもよい。
【００２２】
図２に示すように、画素１０１は、発光素子である有機ＥＬ素子２Ｄと、画素選択用トランジスター２Ａと、駆動用トランジスター２Ｂと、保持容量２Ｃとを含む。画素選択用トランジスター２Ａは、そのゲートが対応する走査線ＧＬ１０１に接続され、そのソース及びドレインの一方が対応する信号線ＤＬ１０１に接続され、他方が駆動用トランジスター２Ｂのゲートｇに接続されている。駆動用トランジスター２Ｂは、そのソースｓ及びドレインｄの一方が有機ＥＬ素子２Ｄに接続され、他方が対応する電源線ＰＬ１０１に接続されている。本実施形態では、駆動用トランジスター２Ｂのドレインｄが電源線ＰＬ１０１に接続され、ソースｓが有機ＥＬ素子２Ｄのアノードに接続されている。有機ＥＬ素子２Ｄのカソードは電源配線２Gに接続されている。なおこの電源配線２Gは全ての画素１０１に対して共通に配線されている。保持容量２Ｃは、駆動用トランジスター２Ｂのソースｓとゲートｇの間に接続されている。
【００２３】
画素１０１では、走査線ＧＬ１０１が駆動されて画素選択用トランジスター２Ａがオン状態になると、信号線ＤＬ１０１を介して供給される画像信号が保持容量２Ｃに保持され、保持容量２Ｃの状態に応じ駆動用トランジスター２Ｂのオン・オフ状態が決まる。そして、駆動用トランジスター２Ｂを介して電源線ＰＬ１０１に電気的に接続したとき、電源線ＰＬ１０１から有機ＥＬ素子２Ｄに駆動電流が流れる。有機ＥＬ素子２Ｄは、有機ＥＬ素子２Ｄのアノード（第１電極としての陽極）とカソード（第２電極としての陰極）との間に流れる電流量に応じた輝度で発光する。
【００２４】
図３に示すように、画素１０１は、例えば、４つの角が丸く形成された略矩形の平面形状を有している。画素１０１の短辺に沿った方向が、走査線ＧＬ１０１（図２参照）の延在方向である。また、画素１０１の長辺に沿った方向が、信号線ＤＬ１０１（図２参照）の延在方向である。画素１０１毎に、有機ＥＬ素子２Ｄの第１電極としての陽極３Ａが配置されている。また、陽極３Ａと平面的に重なる開口部３Ｄを有する絶縁層３Ｆを有している。画素１０１の領域は、有機ＥＬ素子２Ｄにより発光が得られる領域であり、開口部３Ｄの外形によって規定される。画素１０１は、表示部３Ｂと、コンタクト部３Ｃとを有している。
【００２５】
画素１０１毎に、反射層３Ｅが配置されている。図３では、構成をわかりやすく示すため、絶縁層３Ｆに斜線を施して表示している。平面視で絶縁層３Ｆの開口部３Ｄに重なる領域が、表示部３Ｂである。表示部３Ｂは、画素１０１の領域のうち実質的に表示に寄与する領域である。表示部３Ｂにおいて、有機ＥＬ素子２Ｄから発せられた光が反射層３Ｅで反射されカラーフィルター４Ｌ（図４参照）側に射出される。
【００２６】
反射層３Ｅ上には、絶縁層としての第３層間絶縁膜４Ｈ（図４参照）が配置されている。第３層間絶縁膜４Ｈは、画素１０１毎に開口部４Ｉを有している。平面視で開口部４Ｉに重なる領域が、コンタクト部３Ｃである。コンタクト部３Ｃは、駆動用トランジスター２Ｂの配置位置に対応して配置されている。コンタクト部３Ｃ（開口部４Ｉ）において、第３層間絶縁膜４Ｈ上に位置する陽極３Ａが導電接続される。コンタクト部３Ｃは、例えば、画素１０１の長辺に沿った方向における一端側に位置している。なお、コンタクト部３Ｃの配置位置は、この形態に限定されず、駆動用トランジスター２Ｂの配置位置に対応して、例えば画素１０１の中央部などに配置されていてもよい。
【００２７】
図４に示すように、素子基板１０には、基板表面に、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜などからなる下地保護膜４Ａが形成されているとともに、その表面側において、薄膜トランジスター４Ｂａ（画素選択用トランジスター２Ａ）及び薄膜トランジスター４Ｂｂ（駆動用トランジスター２Ｂ）が形成されている。薄膜トランジスター４Ｂａ及び薄膜トランジスター４Ｂｂは、島状の多結晶シリコン膜４Ｃに対して、チャネル形成領域４Ｃａ、高濃度ソースドレイン領域４Ｃｂ、低濃度ソースドレイン領域４Ｃｃ、が形成されたＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を備えており、チャネル形成領域４Ｃａに対して、シリコン酸化膜からなるゲート絶縁層４Ｄを介して配置されたゲート電極４Ｅを有している。
【００２８】
本実施形態において、多結晶シリコン膜４Ｃは、素子基板１０に対してアモルファスシリコン膜を形成した後、レーザアニールやランプアニールなどにより多結晶化された多結晶シリコン膜である。低濃度ソースドレイン領域４Ｃｃは、ゲート電極４Ｅをマスクとして、例えば、約０．１×１０13／ｃｍ2〜約１０×１０13／ｃｍ2のドーズ量で低濃度Ｎ型の不純物イオン（リンイオン）を自己整合的に導入することにより形成された半導体領域であり、高濃度ソースドレイン領域４Ｃｂは、レジストマスクを用いて、約０．１×１０15／ｃｍ2〜約１０×１０15／ｃｍ2のドーズ量で高濃度Ｎ型の不純物イオン（リンイオン）を導入することにより形成された半導体領域である。
【００２９】
薄膜トランジスター４Ｂａ、及び薄膜トランジスター４Ｂｂの上層側には、シリコン酸化膜からなる第１層間絶縁膜４Ｆａ、シリコン窒化膜からなるパッシベーション膜としての第２層間絶縁膜４Ｆｂがこの順に形成されている。第１層間絶縁膜４Ｆａと第２層間絶縁膜４Ｆｂとの層間には信号配線４Gが形成されている。第２層間絶縁膜４Ｆｂの表面にはＡｌ膜からなる反射層３Eが形成されている。反射層３E上には、シリコン窒化膜からなる第３層間絶縁膜４Hが形成されている。第３層間絶縁膜４Ｈ上には、ＩＴＯ膜からなる第１電極としての陽極３Ａが形成されている。薄膜トランジスター４Ｂａは、等価回路図上の画素選択用トランジスター２Ａである。薄膜トランジスター４Ｂａのソース領域には、コンタクトホール４Ｍａを通じて信号配線４Gからなる信号線ＤＬ１０１が接続されている。薄膜トランジスター４Ｂａのドレイン領域には、コンタクトホール４Ｍｂを通じて信号配線４Gからなる信号配線４Gｇへと接続されている。信号配線４Gｇは、コンタクトホール４Ｍｄにて、薄膜トランジスター４Ｂｂのゲート電極４Ｅｇへと接続されている。薄膜トランジスター４Ｂａは、等価回路図上の画素選択用トランジスター２Bである。薄膜トランジスター４Ｂｂのドレイン領域には、コンタクトホール４Ｍｃを通じて信号配線４Gからなる電源線ＰＬ１０１が接続されている。図中ではコンタクトホール４Mｃ及び電源線ＰＬ１０１は、信号配線４Gｇと区別するために破線で示してある。薄膜トランジスター４Ｂｂのソース領域には、コンタクトホール４Ｍｅを通じて信号配線４Gｓへ接続されている。信号配線４Gｓはコンタクトホール４Ｍｇを通じて反射層３Eからなる信号配線３Ｅｓへと接続されている。信号配線３Ｅｓはコンタクトホール４Ｉを通じて陽極３Aへと接続されている。反射層３Eからなる信号配線３Ｅｇは、コンタクトホール４Ｍｆを通じて、信号配線４Ｇｇへと接続されている。
【００３０】
また、画素１０１の一部では、第３層間絶縁膜４Hを介して、信号電極３Ｅgが下電極として陽極３Ａが上電極として対向することにより、保持容量２Cが構成されている。
【００３１】
陽極３Ａ上には、シリコン酸化膜からなる第４層間絶縁膜３Fが形成されている。第４層間絶縁膜３Ｆには、開口部３Ｄが設けられている。第４層間絶縁膜３Fおよび、開口部３Ｄ上には、有機機能層４Ｊが形成されている。有機機能層４Ｊ上には、例えばＭｇとＡｇの合金からなる第２電極としての陰極２Gが形成されている。
【００３２】
また、開口部３Ｄの領域において、陽極３Ａと有機機能層４Jを介して、陰極２Gが対向する、有機ＥＬ素子２Ｄが構成されている。陰極２Gと反射層３Ｅで、有機機能層４Jからの光を共振させる光共振器４Ｎが構成されている。共振させたい波長に合わせて陰極２Gと反射層３Eとの距離が設計されている。光共振器４Ｎにおける共振波長は、反射層３Eと陰極２Gとの間の光学的距離Ｌを変えることによって調整が可能である。有機機能層４Jで発せられた光のうち取り出したい光のスペクトルのピーク波長をλとすると、次のような関係式が成り立つ。Φ（ラジアン）は、有機機能層４Jで発せられた光が光共振器４Ｎの両端（例えば、反射層３Eと陰極２Gと）で反射する際に生じる位相シフトを表す。たとえば、赤色発光６１０ｎｍを取り出すためには、第３層間絶縁膜４Ｈはシリコン窒化膜５０ｎｍとし、陽極３ＡはＩＴＯ膜１００ｎｍとする。有機機能層４Ｊは膜厚１５０ｎｍとし、陰極２GはＭｇとＡｇの合金で膜厚２０ｎｍとする。
（２Ｌ）／λ＋Φ／（２π）＝ｍ（ｍは整数）
【００３３】
陰極２G上には、シリコン酸化膜からなる封止絶縁膜４Ｋａが形成されている。封止絶縁膜４Ｋａ上には、カラーレジスト層４Ｌが形成されている。カラーレジスト層４Ｌは特定の波長を透過する機能を有している。カラーレジスト層４Ｌ上には、シリコン酸化膜からなる封止絶縁膜４Ｋｂが形成されている。
【００３４】
有機ＥＬ素子２Ｄから発せられた光は、陰極２Gと反射層３Eで構成されている光共振器４Ｎで特定の波長の光が増幅された後、カラーレジスト層４Lを通過し、パネル表面方向へ出射される。すなわち、有機ＥＬ装置１００は、有機ＥＬ素子２Ｄからの発光がカラーレジスト層４Ｌを通過して出射されるトップエミッション型のフルカラー表示を可能とするものである。
【００３５】
以上述べたように、本実施形態に係る有機ＥＬ装置１００によれば、以下の効果を得ることができる。
有機機能層４J上に配置された、光反射性および光透過性を有する陰極２Gと、反射層３Eと陰極２Gとの間に形成された、有機機能層４Jからの光を共振させる光共振器４Ｎを備えると同時に、反射層３Eと絶縁層４Hと陽極３Ａとを用いて、保持容量２Ｃが構成されているため、保持容量２Ｃと、画素選択用トランジスター２Ａ（４Ｂａ）及び駆動用トランジスター２Ｂ（４Ｂｂ）を、平面上に並べる必要がなく、画素回路の大きさを小型化することができ、これによって、画素１０１を微細化することができる。従って、小型且つ高品位なトップエミッション型の有機ＥＬ装置１００を提供することができる。
【００３６】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態の有機ＥＬ装置について図５を参照して説明する。
図５は、第２実施形態の有機ＥＬ装置における画素の構造を示す概略断面図である。なお、第１実施形態と同一の構成部位については、同一の符号を使用し、重複する説明は省略する。第２実施形態は、本発明をボトムエミッション型の有機ＥＬ装置に適用したものである。
【００３７】
図５に示すように、本実施形態の有機ＥＬ装置２００は、画素２０１を有している。画素２０１の構成は、第２層間絶縁膜４Ｆｂ以下の構成が、上記第１実施形態の有機ＥＬ装置１００と同一である。第２層間絶縁膜４Ｆｂの表面にはＡｌ膜からなる反射半透過層５Ａが形成されている。反射半透過層５Ａ上には、シリコン窒化膜からなる第３層間絶縁膜４Hが形成されている。第３層間絶縁膜４Ｈ上には、ＩＴＯ膜からなる第１電極としての陽極３Ａが形成されている。薄膜トランジスター４Ｂａは、等価回路図上の画素選択用トランジスター２Ａである。薄膜トランジスター４Ｂａのソース領域には、コンタクトホール４Ｍａを通じて信号配線４Ｇからなる信号線ＤＬ１０１が接続されている。薄膜トランジスター４Ｂａのドレイン領域には、コンタクトホール４Ｍｂを通じて信号配線４Gからなる信号配線４Gｇへと接続されている。信号配線４Ｇｇは、コンタクトホール４Ｍｄにて、薄膜トランジスター４Ｂｂのゲート電極４Ｅｇへと接続されている。薄膜トランジスター４Ｂａは、等価回路図上の画素選択用トランジスター２Bである。薄膜トランジスター４Ｂｂのドレイン領域には、コンタクトホール４Ｍｃを通じて信号配線４Gからなる電源線ＰＬ１０１が接続されている。図中ではコンタクトホール４Ｍｃ及び電源線ＰＬ１０１は、信号配線４Gｇと区別するために破線で示してある。薄膜トランジスター４Ｂｂのソース領域には、コンタクトホール４Ｍｅを通じて信号配線４Gｓへ接続されている。信号配線４Gはコンタクトホール４Ｍｇを通じて反射半透過層５Aからなる信号配線５Ａｓへと接続されている。信号配線５Ａｓはコンタクトホール４Ｉを通じて陽極３Ａへと接続されている。反射半透過層５Ａｇは、コンタクトホール４Ｍｆを通じて、信号配線４Gｇへと接続されている。
【００３８】
また、画素２０１の一部では、第３層間絶縁膜４Hを介して、反射半透過層５Ａｇが下電極として、陽極３Ａが上電極として対向することにより、保持容量２Cが構成されている。
【００３９】
陽極３Ａ上には、シリコン酸化膜からなる第４層間絶縁膜３Fが形成されている。第４層間絶縁膜３Fには、開口部３Dが設けられている。第４層間絶縁膜３Fおよび、開口部３Ｄ上には、有機機能層４Jが形成されている。有機機能層４J上には、例えばＭｇとＡｇの合金または、Ａｌからなる第２電極としての陰極２Gが形成されている。陰極２Gは、反射層の機能を兼ねる。陰極２G上には、シリコン酸化膜からなる封止絶縁膜４Ｋａが形成されている。
【００４０】
また、開口部３Dの領域において、陽極３Ａと有機機能層４Jを介して、陰極２Gが対向する、有機ＥＬ素子２Ｄが構成されている。陰極２Gと反射半透過層５Ａで、有機機能層４Jからの光を共振させる光共振器４Ｎが構成されている。共振させたい波長に合わせて陰極２Gと反射半透過層５Ａとの距離が設計されている。たとえば、赤色発光６１０ｎｍを取り出すためには、反射半透過層５ＡをＡｌ膜厚２０ｎｍとし、第３層間絶縁膜４Ｈはシリコン窒化膜５０ｎｍとし、陽極３ＡはＩＴＯ膜１００ｎｍとする。有機機能層４Ｊは膜厚１５０ｎｍとし、陰極２GはＡｌ膜厚５００ｎｍとする。
【００４１】
有機ＥＬ素子２Ｄから発せられた光は、陰極２Gと反射半透過層５Ａで構成されている光共振器４Ｎで特定の波長の光が増幅された後、素子基板１０を通過しパネル裏面方向へ出射される。
【００４２】
以上述べたように、本実施形態に係る有機ＥＬ装置２００によれば、以下の効果を得ることができる。
反射半透過層５Ａと絶縁層４Ｈと陽極電極３Ａとを用いて、保持容量２Ｃを形成することにより、画素回路を構成する保持容量２Ｃを開口部３Ｂと積層することができ、画素２０１を微細化することができる。従って、小型且つ高品位なボトムエミッション型の有機ＥＬ装置２００を提供することができる。
【００４３】
（第３実施形態）
次に、本実施形態の電子機器について、図６を参照して説明する。図６（ａ）は電子機器としてのデジタルカメラを示す図、同図（ｂ）は電子機器としてのヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）を示す図である。
【００４４】
図６（ａ）に示すように、本実施形態の電子機器としてのデジタルカメラ６０Ａは、撮像素子などの光学系を有する本体６Ｂを有している。本体６Ｂには、被写体を視認するための電子ファインダー（ＥＶＦ）６Ａと、撮影した画像などを表示するモニター６Ｃとが設けられている。電子ファインダー６Ａとモニター６Ｃにはそれぞれ上記実施形態の有機ＥＬ装置１００（または有機ＥＬ装置２００）が搭載されている。
【００４５】
図６（ｂ）に示すように、本実施形態の他の電子機器としてのヘッドマウントディスプレイ６０Ｂは、観察者の頭部に装着するための一対の支持部６Ｈと、一対の支持部６Ｈ間に設けられ観察者の左眼と右眼とに向けて画像を表示する表示部６Ｇとを有している。
表示部６Ｇには、上記実施形態の有機ＥＬ装置１００（または有機ＥＬ装置２００）が搭載されている。
上記実施形態の有機ＥＬ装置１００（または有機ＥＬ装置２００）は、小型であり且つ高品位な画像を表示することができるので、小型なデジタルカメラ６０Ａや軽量なヘッドマウントディスプレイ６０Ｂを実現することができる。
【００４６】
上記実施形態の有機ＥＬ装置１００，２００が適用される電子機器は、デジタルカメラ６０Ａやヘッドマウントディスプレイ６０Ｂに限定されない。例えば、携帯型の電話機やＰＤＡ、ＧＰＳなどの情報端末装置の表示部として好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００４７】
１０…基体としての基板、２C…保持容量、２G…第２電極としての陰極、３Ａ…第１電極としての陽極、３E…反射層、４H…絶縁層としての第３層間絶縁膜、４J…有機機能層、４Ｎ…光共振器、５Ａ…反射半透過層、６０Ａ…電子機器としてのデジタルカメラ、６０Ｂ…電子機器としてのヘッドマウントディスプレイ、１００，２００…有機ＥＬ装置、１０１，２０１…画素。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ装置、および当該有機ＥＬ装置を備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エレクトロルミネッセンス（Electro Luminescence：以下、「ＥＬ」と称する。）素子を用いた有機ＥＬ装置が注目されており、例えば、そのＥＬ素子を駆動させるスイッチング素子としてトランジスターを備えた有機ＥＬ装置の研究開発も進められている。従来、例えば、特許文献１に記載されているような有機ＥＬ装置が知られていた。
【０００３】
上記特許文献１の有機ＥＬ装置は、画素を構成する有機ＥＬ素子を駆動制御するトランジスターや容量素子を含む画素回路を備えていた。
また、画素回路を構成する容量素子の実現方法として、例えば、特許文献２に記載されているようなトランジスターを構成する層構造を用いて実現する方法が知られている。図７は、従来の駆動トランジスターと容量素子の構造を示す断面図である。
【０００４】
また、有機ＥＬ装置は、陽極と、少なくとも発光層を含む有機機能層と、陰極とが積層された構成を有している。例えばトップエミッション型の有機ＥＬ装置では、光反射性を有する陽極または反射層を有しており、発光層で発生した光は陰極側へ射出される。
【０００５】
また、特許文献３では、有機ＥＬ装置から射出される光の輝度を高めるために、陽極の下層に設けられた反射層と陰極との間で有機機能層からの光を共振させる光共振器を備え、共振波長の光を増幅して取り出す方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−３１０３１１号公報
【特許文献２】特開２００３−３２３１３３号公報
【特許文献３】特開２００７−２２０３９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２に記載の有機ＥＬ装置では、図７に示すように、画素選択用トランジスターや駆動用トランジスター８Ｆと容量素子８Ｇとを平面上に並べて形成する必要が生じ、結果として、必要な容量を確保できずに、表示品質を低下させ得るという課題がある。また、画素回路の大きさに限界があり、結果として装置全体の大きさを小型化し難いという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００９】
［適用例１］本適用例に係る有機ＥＬ装置は、基体と、前記基体上に配置された、光反射性を有する反射層と、前記反射層上に絶縁層を介して画素毎に配置された、光透過性を有する第１電極と、前記第１電極上に配置された、少なくとも発光層を含む有機機能層と、前記有機機能層上に配置された、光反射性および光透過性を有する第２電極と、前記反射層と前記第２電極との間に形成された、前記有機機能層からの光を共振させる光共振器と、前記第１電極から、前記第２電極までの、積層構造からなる前記画素を駆動するための少なくとも保持容量を含む画素回路と、を備え、前記反射層と前記絶縁層と前記第１電極とを用いて、前記保持容量を構成することを特徴とする。
【００１０】
本適用例によれば、前記有機機能層上に配置された、前記反射層と前記第２電極との間に形成された、前記有機機能層からの光を共振させる光共振器を備えると同時に、前記反射層と前記絶縁層と前記第１電極とを用いて、保持容量が構成されているので、保持容量を確保すると同時に、画素の開口率を大きく取ることが可能となり、これによって、画素を微細化することができる。
従って、小型且つ高品位なトップエミッション型の有機ＥＬ装置を提供することができる。
【００１１】
［適用例２］上記適用例の有機ＥＬ装置において、基体と、前記基体上に配置された、光反射性および光透過性を有する反射半透過層と、前記反射半透過層上に絶縁層を介して画素毎に配置された、光透過性を有する第１電極と、前記第１電極上に配置された、少なくとも発光層を含む有機機能層と、前記有機機能層上に配置された、光反射性を有する第２電極と、前記反射半透過層と前記第２電極との間に形成された、前記有機機能層からの光を共振させる光共振器と、前記第１電極から、前記第２電極までの、積層構造からなる前記画素を駆動するための少なくとも保持容量を含む画素回路と、を備え、前記反射半透過層と前記絶縁層と前記第１電極とを用いて、前記保持容量を構成することを特徴とする。
【００１２】
本適用例によれば、前記有機機能層上に配置された、前記反射半透過層と前記第２電極との間に形成された、前記有機機能層からの光を共振させる光共振器を備えると同時に、前記反射半透過層と前記絶縁層と前記第１電極とを用いて、保持容量が構成されているので、保持容量を確保すると同時に、画素の開口率を大きく取ることが可能となり、これによって、画素を微細化することができる。
従って、小型且つ高品位なボトムエミッション型の有機ＥＬ装置を提供することができる。
【００１３】
［適用例３］上記適用例に記載の有機ＥＬ装置において、隣り合う画素は異なる色の発光が得られることが好ましい。
【００１４】
本適用例によれば、隣り合う画素は異なる色の発光が得られるため、例えば赤色、緑色、青色などによる自然な表示を可能とすることができる。
従って、有機ＥＬ装置が自然な表示を可能にする効果を得ることができる。
【００１５】
［適用例４］本適用例の電子機器は、上記適用例の有機ＥＬ装置を備えたことを特徴とする。
これによれば、高精細な表示を可能とすると共に、小型な電子機器を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態の有機ＥＬ装置の構成を模式的に示す図。
【図２】第１実施形態の有機ＥＬ装置の電気的な構成を示す等価回路図。
【図３】第１実施形態の有機ＥＬ装置における画素の構成を示す概略平面図。
【図４】第１実施形態の有機ＥＬ装置における画素の構造を示す概略断面図。
【図５】第２実施形態の有機ＥＬ装置における画素の構造を示す概略断面図。
【図６】電子機器としての（ａ）ＥＶＦ（ｂ）ＨＭＤの模式図。
【図７】従来の有機ＥＬ装置における画素の構造を示す概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせしめている。
【００１８】
（第１実施形態）
＜有機ＥＬ装置＞
まず、本実施形態に係る有機ＥＬ装置の概略構成について図１〜図４を参照して説明する。
図１は、本実施形態の有機ＥＬ装置の構成を模式的に示す図、図２は本実施形態の有機ＥＬ装置の電気的な構成を示す等価回路図、図３は本実施形態の有機ＥＬ装置における画素の構成を示す概略平面図、図４は本実施形態の有機ＥＬ装置における画素の構造を示す概略断面図である。
【００１９】
図１に示すように、本実施形態の有機ＥＬ装置１００は、スイッチング素子として薄膜トランジスター（Thin Film Transistor、以下、ＴＦＴと呼ぶ）を用いたアクティブマトリクス型の有機ＥＬ装置である。
【００２０】
有機ＥＬ装置１００は、基体としての基板１０と、基板１０上に設けられた走査線ＧＬと、走査線ＧＬに並列に延びる電源線ＰＬと、走査線ＧＬに対して交差する方向に延びる信号線ＤＬを備えている。有機ＥＬ装置１００において、これら走査線ＧＬと信号線ＤＬとに囲まれた領域に画素１０１が配置されている。画素１０１は、例えば、走査線ＧＬの延在方向と信号線ＤＬの延在方向とに沿ってマトリクス状に配列されている。
複数の画素１０１が設けられた領域の周辺には、複数の走査線ＧＬが接続される走査線駆動回路１０２と、複数の信号線ＤＬが接続される信号線駆動回路１０３とが設けられている。
【００２１】
なお、ここでは図示しないが、基板１０上には、走査線駆動回路１０２、信号線駆動回路１０３、の他に、製造途中や出荷時の当該液晶装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路、検査用パターン等が形成されていてもよい。
【００２２】
図２に示すように、画素１０１は、発光素子である有機ＥＬ素子２Ｄと、画素選択用トランジスター２Ａと、駆動用トランジスター２Ｂと、保持容量２Ｃとを含む。画素選択用トランジスター２Ａは、そのゲートが対応する走査線ＧＬ１０１に接続され、そのソース及びドレインの一方が対応する信号線ＤＬ１０１に接続され、他方が駆動用トランジスター２Ｂのゲートｇに接続されている。駆動用トランジスター２Ｂは、そのソースｓ及びドレインｄの一方が有機ＥＬ素子２Ｄに接続され、他方が対応する電源線ＰＬ１０１に接続されている。本実施形態では、駆動用トランジスター２Ｂのドレインｄが電源線ＰＬ１０１に接続され、ソースｓが有機ＥＬ素子２Ｄのアノードに接続されている。有機ＥＬ素子２Ｄのカソードは電源配線２Gに接続されている。なおこの電源配線２Gは全ての画素１０１に対して共通に配線されている。保持容量２Ｃは、駆動用トランジスター２Ｂのソースｓとゲートｇの間に接続されている。
【００２３】
画素１０１では、走査線ＧＬ１０１が駆動されて画素選択用トランジスター２Ａがオン状態になると、信号線ＤＬ１０１を介して供給される画像信号が保持容量２Ｃに保持され、保持容量２Ｃの状態に応じ駆動用トランジスター２Ｂのオン・オフ状態が決まる。そして、駆動用トランジスター２Ｂを介して電源線ＰＬ１０１に電気的に接続したとき、電源線ＰＬ１０１から有機ＥＬ素子２Ｄに駆動電流が流れる。有機ＥＬ素子２Ｄは、有機ＥＬ素子２Ｄのアノード（第１電極としての陽極）とカソード（第２電極としての陰極）との間に流れる電流量に応じた輝度で発光する。
【００２４】
図３に示すように、画素１０１は、例えば、４つの角が丸く形成された略矩形の平面形状を有している。画素１０１の短辺に沿った方向が、走査線ＧＬ１０１（図２参照）の延在方向である。また、画素１０１の長辺に沿った方向が、信号線ＤＬ１０１（図２参照）の延在方向である。画素１０１毎に、有機ＥＬ素子２Ｄの第１電極としての陽極３Ａが配置されている。また、陽極３Ａと平面的に重なる開口部３Ｄを有する絶縁層３Ｆを有している。画素１０１の領域は、有機ＥＬ素子２Ｄにより発光が得られる領域であり、開口部３Ｄの外形によって規定される。画素１０１は、表示部３Ｂと、コンタクト部３Ｃとを有している。
【００２５】
画素１０１毎に、反射層３Ｅが配置されている。図３では、構成をわかりやすく示すため、絶縁層３Ｆに斜線を施して表示している。平面視で絶縁層３Ｆの開口部３Ｄに重なる領域が、表示部３Ｂである。表示部３Ｂは、画素１０１の領域のうち実質的に表示に寄与する領域である。表示部３Ｂにおいて、有機ＥＬ素子２Ｄから発せられた光が反射層３Ｅで反射されカラーフィルター４Ｌ（図４参照）側に射出される。
【００２６】
反射層３Ｅ上には、絶縁層としての第３層間絶縁膜４Ｈ（図４参照）が配置されている。第３層間絶縁膜４Ｈは、画素１０１毎に開口部４Ｉを有している。平面視で開口部４Ｉに重なる領域が、コンタクト部３Ｃである。コンタクト部３Ｃは、駆動用トランジスター２Ｂの配置位置に対応して配置されている。コンタクト部３Ｃ（開口部４Ｉ）において、第３層間絶縁膜４Ｈ上に位置する陽極３Ａが導電接続される。コンタクト部３Ｃは、例えば、画素１０１の長辺に沿った方向における一端側に位置している。なお、コンタクト部３Ｃの配置位置は、この形態に限定されず、駆動用トランジスター２Ｂの配置位置に対応して、例えば画素１０１の中央部などに配置されていてもよい。
【００２７】
図４に示すように、素子基板１０には、基板表面に、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜などからなる下地保護膜４Ａが形成されているとともに、その表面側において、薄膜トランジスター４Ｂａ（画素選択用トランジスター２Ａ）及び薄膜トランジスター４Ｂｂ（駆動用トランジスター２Ｂ）が形成されている。薄膜トランジスター４Ｂａ及び薄膜トランジスター４Ｂｂは、島状の多結晶シリコン膜４Ｃに対して、チャネル形成領域４Ｃａ、高濃度ソースドレイン領域４Ｃｂ、低濃度ソースドレイン領域４Ｃｃ、が形成されたＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を備えており、チャネル形成領域４Ｃａに対して、シリコン酸化膜からなるゲート絶縁層４Ｄを介して配置されたゲート電極４Ｅを有している。
【００２８】
本実施形態において、多結晶シリコン膜４Ｃは、素子基板１０に対してアモルファスシリコン膜を形成した後、レーザアニールやランプアニールなどにより多結晶化された多結晶シリコン膜である。低濃度ソースドレイン領域４Ｃｃは、ゲート電極４Ｅをマスクとして、例えば、約０．１×１０13／ｃｍ2〜約１０×１０13／ｃｍ2のドーズ量で低濃度Ｎ型の不純物イオン（リンイオン）を自己整合的に導入することにより形成された半導体領域であり、高濃度ソースドレイン領域４Ｃｂは、レジストマスクを用いて、約０．１×１０15／ｃｍ2〜約１０×１０15／ｃｍ2のドーズ量で高濃度Ｎ型の不純物イオン（リンイオン）を導入することにより形成された半導体領域である。
【００２９】
薄膜トランジスター４Ｂａ、及び薄膜トランジスター４Ｂｂの上層側には、シリコン酸化膜からなる第１層間絶縁膜４Ｆａ、シリコン窒化膜からなるパッシベーション膜としての第２層間絶縁膜４Ｆｂがこの順に形成されている。第１層間絶縁膜４Ｆａと第２層間絶縁膜４Ｆｂとの層間には信号配線４Gが形成されている。第２層間絶縁膜４Ｆｂの表面にはＡｌ膜からなる反射層３Eが形成されている。反射層３E上には、シリコン窒化膜からなる第３層間絶縁膜４Hが形成されている。第３層間絶縁膜４Ｈ上には、ＩＴＯ膜からなる第１電極としての陽極３Ａが形成されている。薄膜トランジスター４Ｂａは、等価回路図上の画素選択用トランジスター２Ａである。薄膜トランジスター４Ｂａのソース領域には、コンタクトホール４Ｍａを通じて信号配線４Gからなる信号線ＤＬ１０１が接続されている。薄膜トランジスター４Ｂａのドレイン領域には、コンタクトホール４Ｍｂを通じて信号配線４Gからなる信号配線４Gｇへと接続されている。信号配線４Gｇは、コンタクトホール４Ｍｄにて、薄膜トランジスター４Ｂｂのゲート電極４Ｅｇへと接続されている。薄膜トランジスター４Ｂａは、等価回路図上の画素選択用トランジスター２Bである。薄膜トランジスター４Ｂｂのドレイン領域には、コンタクトホール４Ｍｃを通じて信号配線４Gからなる電源線ＰＬ１０１が接続されている。図中ではコンタクトホール４Mｃ及び電源線ＰＬ１０１は、信号配線４Gｇと区別するために破線で示してある。薄膜トランジスター４Ｂｂのソース領域には、コンタクトホール４Ｍｅを通じて信号配線４Gｓへ接続されている。信号配線４Gｓはコンタクトホール４Ｍｇを通じて反射層３Eからなる信号配線３Ｅｓへと接続されている。信号配線３Ｅｓはコンタクトホール４Ｉを通じて陽極３Aへと接続されている。反射層３Eからなる信号配線３Ｅｇは、コンタクトホール４Ｍｆを通じて、信号配線４Ｇｇへと接続されている。
【００３０】
また、画素１０１の一部では、第３層間絶縁膜４Hを介して、信号電極３Ｅgが下電極として陽極３Ａが上電極として対向することにより、保持容量２Cが構成されている。
【００３１】
陽極３Ａ上には、シリコン酸化膜からなる第４層間絶縁膜３Fが形成されている。第４層間絶縁膜３Ｆには、開口部３Ｄが設けられている。第４層間絶縁膜３Fおよび、開口部３Ｄ上には、有機機能層４Ｊが形成されている。有機機能層４Ｊ上には、例えばＭｇとＡｇの合金からなる第２電極としての陰極２Gが形成されている。
【００３２】
また、開口部３Ｄの領域において、陽極３Ａと有機機能層４Jを介して、陰極２Gが対向する、有機ＥＬ素子２Ｄが構成されている。陰極２Gと反射層３Ｅで、有機機能層４Jからの光を共振させる光共振器４Ｎが構成されている。共振させたい波長に合わせて陰極２Gと反射層３Eとの距離が設計されている。光共振器４Ｎにおける共振波長は、反射層３Eと陰極２Gとの間の光学的距離Ｌを変えることによって調整が可能である。有機機能層４Jで発せられた光のうち取り出したい光のスペクトルのピーク波長をλとすると、次のような関係式が成り立つ。Φ（ラジアン）は、有機機能層４Jで発せられた光が光共振器４Ｎの両端（例えば、反射層３Eと陰極２Gと）で反射する際に生じる位相シフトを表す。たとえば、赤色発光６１０ｎｍを取り出すためには、第３層間絶縁膜４Ｈはシリコン窒化膜５０ｎｍとし、陽極３ＡはＩＴＯ膜１００ｎｍとする。有機機能層４Ｊは膜厚１５０ｎｍとし、陰極２GはＭｇとＡｇの合金で膜厚２０ｎｍとする。
（２Ｌ）／λ＋Φ／（２π）＝ｍ（ｍは整数）
【００３３】
陰極２G上には、シリコン酸化膜からなる封止絶縁膜４Ｋａが形成されている。封止絶縁膜４Ｋａ上には、カラーレジスト層４Ｌが形成されている。カラーレジスト層４Ｌは特定の波長を透過する機能を有している。カラーレジスト層４Ｌ上には、シリコン酸化膜からなる封止絶縁膜４Ｋｂが形成されている。
【００３４】
有機ＥＬ素子２Ｄから発せられた光は、陰極２Gと反射層３Eで構成されている光共振器４Ｎで特定の波長の光が増幅された後、カラーレジスト層４Lを通過し、パネル表面方向へ出射される。すなわち、有機ＥＬ装置１００は、有機ＥＬ素子２Ｄからの発光がカラーレジスト層４Ｌを通過して出射されるトップエミッション型のフルカラー表示を可能とするものである。
【００３５】
以上述べたように、本実施形態に係る有機ＥＬ装置１００によれば、以下の効果を得ることができる。
有機機能層４J上に配置された、光反射性および光透過性を有する陰極２Gと、反射層３Eと陰極２Gとの間に形成された、有機機能層４Jからの光を共振させる光共振器４Ｎを備えると同時に、反射層３Eと絶縁層４Hと陽極３Ａとを用いて、保持容量２Ｃが構成されているため、保持容量２Ｃと、画素選択用トランジスター２Ａ（４Ｂａ）及び駆動用トランジスター２Ｂ（４Ｂｂ）を、平面上に並べる必要がなく、画素回路の大きさを小型化することができ、これによって、画素１０１を微細化することができる。従って、小型且つ高品位なトップエミッション型の有機ＥＬ装置１００を提供することができる。
【００３６】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態の有機ＥＬ装置について図５を参照して説明する。
図５は、第２実施形態の有機ＥＬ装置における画素の構造を示す概略断面図である。なお、第１実施形態と同一の構成部位については、同一の符号を使用し、重複する説明は省略する。第２実施形態は、本発明をボトムエミッション型の有機ＥＬ装置に適用したものである。
【００３７】
図５に示すように、本実施形態の有機ＥＬ装置２００は、画素２０１を有している。画素２０１の構成は、第２層間絶縁膜４Ｆｂ以下の構成が、上記第１実施形態の有機ＥＬ装置１００と同一である。第２層間絶縁膜４Ｆｂの表面にはＡｌ膜からなる反射半透過層５Ａが形成されている。反射半透過層５Ａ上には、シリコン窒化膜からなる第３層間絶縁膜４Hが形成されている。第３層間絶縁膜４Ｈ上には、ＩＴＯ膜からなる第１電極としての陽極３Ａが形成されている。薄膜トランジスター４Ｂａは、等価回路図上の画素選択用トランジスター２Ａである。薄膜トランジスター４Ｂａのソース領域には、コンタクトホール４Ｍａを通じて信号配線４Ｇからなる信号線ＤＬ１０１が接続されている。薄膜トランジスター４Ｂａのドレイン領域には、コンタクトホール４Ｍｂを通じて信号配線４Gからなる信号配線４Gｇへと接続されている。信号配線４Ｇｇは、コンタクトホール４Ｍｄにて、薄膜トランジスター４Ｂｂのゲート電極４Ｅｇへと接続されている。薄膜トランジスター４Ｂａは、等価回路図上の画素選択用トランジスター２Bである。薄膜トランジスター４Ｂｂのドレイン領域には、コンタクトホール４Ｍｃを通じて信号配線４Gからなる電源線ＰＬ１０１が接続されている。図中ではコンタクトホール４Ｍｃ及び電源線ＰＬ１０１は、信号配線４Gｇと区別するために破線で示してある。薄膜トランジスター４Ｂｂのソース領域には、コンタクトホール４Ｍｅを通じて信号配線４Gｓへ接続されている。信号配線４Gはコンタクトホール４Ｍｇを通じて反射半透過層５Aからなる信号配線５Ａｓへと接続されている。信号配線５Ａｓはコンタクトホール４Ｉを通じて陽極３Ａへと接続されている。反射半透過層５Ａｇは、コンタクトホール４Ｍｆを通じて、信号配線４Gｇへと接続されている。
【００３８】
また、画素２０１の一部では、第３層間絶縁膜４Hを介して、反射半透過層５Ａｇが下電極として、陽極３Ａが上電極として対向することにより、保持容量２Cが構成されている。
【００３９】
陽極３Ａ上には、シリコン酸化膜からなる第４層間絶縁膜３Fが形成されている。第４層間絶縁膜３Fには、開口部３Dが設けられている。第４層間絶縁膜３Fおよび、開口部３Ｄ上には、有機機能層４Jが形成されている。有機機能層４J上には、例えばＭｇとＡｇの合金または、Ａｌからなる第２電極としての陰極２Gが形成されている。陰極２Gは、反射層の機能を兼ねる。陰極２G上には、シリコン酸化膜からなる封止絶縁膜４Ｋａが形成されている。
【００４０】
また、開口部３Dの領域において、陽極３Ａと有機機能層４Jを介して、陰極２Gが対向する、有機ＥＬ素子２Ｄが構成されている。陰極２Gと反射半透過層５Ａで、有機機能層４Jからの光を共振させる光共振器４Ｎが構成されている。共振させたい波長に合わせて陰極２Gと反射半透過層５Ａとの距離が設計されている。たとえば、赤色発光６１０ｎｍを取り出すためには、反射半透過層５ＡをＡｌ膜厚２０ｎｍとし、第３層間絶縁膜４Ｈはシリコン窒化膜５０ｎｍとし、陽極３ＡはＩＴＯ膜１００ｎｍとする。有機機能層４Ｊは膜厚１５０ｎｍとし、陰極２GはＡｌ膜厚５００ｎｍとする。
【００４１】
有機ＥＬ素子２Ｄから発せられた光は、陰極２Gと反射半透過層５Ａで構成されている光共振器４Ｎで特定の波長の光が増幅された後、素子基板１０を通過しパネル裏面方向へ出射される。
【００４２】
以上述べたように、本実施形態に係る有機ＥＬ装置２００によれば、以下の効果を得ることができる。
反射半透過層５Ａと絶縁層４Ｈと陽極電極３Ａとを用いて、保持容量２Ｃを形成することにより、画素回路を構成する保持容量２Ｃを開口部３Ｂと積層することができ、画素２０１を微細化することができる。従って、小型且つ高品位なボトムエミッション型の有機ＥＬ装置２００を提供することができる。
【００４３】
（第３実施形態）
次に、本実施形態の電子機器について、図６を参照して説明する。図６（ａ）は電子機器としてのデジタルカメラを示す図、同図（ｂ）は電子機器としてのヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）を示す図である。
【００４４】
図６（ａ）に示すように、本実施形態の電子機器としてのデジタルカメラ６０Ａは、撮像素子などの光学系を有する本体６Ｂを有している。本体６Ｂには、被写体を視認するための電子ファインダー（ＥＶＦ）６Ａと、撮影した画像などを表示するモニター６Ｃとが設けられている。電子ファインダー６Ａとモニター６Ｃにはそれぞれ上記実施形態の有機ＥＬ装置１００（または有機ＥＬ装置２００）が搭載されている。
【００４５】
図６（ｂ）に示すように、本実施形態の他の電子機器としてのヘッドマウントディスプレイ６０Ｂは、観察者の頭部に装着するための一対の支持部６Ｈと、一対の支持部６Ｈ間に設けられ観察者の左眼と右眼とに向けて画像を表示する表示部６Ｇとを有している。
表示部６Ｇには、上記実施形態の有機ＥＬ装置１００（または有機ＥＬ装置２００）が搭載されている。
上記実施形態の有機ＥＬ装置１００（または有機ＥＬ装置２００）は、小型であり且つ高品位な画像を表示することができるので、小型なデジタルカメラ６０Ａや軽量なヘッドマウントディスプレイ６０Ｂを実現することができる。
【００４６】
上記実施形態の有機ＥＬ装置１００，２００が適用される電子機器は、デジタルカメラ６０Ａやヘッドマウントディスプレイ６０Ｂに限定されない。例えば、携帯型の電話機やＰＤＡ、ＧＰＳなどの情報端末装置の表示部として好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００４７】
１０…基体としての基板、２C…保持容量、２G…第２電極としての陰極、３Ａ…第１電極としての陽極、３E…反射層、４H…絶縁層としての第３層間絶縁膜、４J…有機機能層、４Ｎ…光共振器、５Ａ…反射半透過層、６０Ａ…電子機器としてのデジタルカメラ、６０Ｂ…電子機器としてのヘッドマウントディスプレイ、１００，２００…有機ＥＬ装置、１０１，２０１…画素。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体と、
前記基体上に配置された、光反射性を有する反射層と、
前記反射層上に絶縁層を介して画素毎に配置された、光透過性を有する第１電極と、
前記第１電極上に配置された、少なくとも発光層を含む有機機能層と、
前記有機機能層上に配置された、光反射性および光透過性を有する第２電極と、
前記反射層と前記第２電極との間に形成された、前記有機機能層からの光を共振させる光共振器と、
前記第１電極から、前記第２電極までの、積層構造からなる前記画素を駆動するための少なくとも保持容量を含む画素回路と、を備え、
前記反射層と前記絶縁層と前記第１電極とを用いて、前記保持容量を構成することを特徴とする有機ＥＬ装置。
【請求項２】
基体と、
前記基体上に配置された、光反射性および光透過性を有する反射半透過層と、
前記反射半透過層上に絶縁層を介して画素毎に配置された、光透過性を有する第１電極と、
前記第１電極上に配置された、少なくとも発光層を含む有機機能層と、
前記有機機能層上に配置された、光反射性を有する第２電極と、
前記反射半透過層と前記第２電極との間に形成された、前記有機機能層からの光を共振させる光共振器と、
前記第１電極から、前記第２電極までの、積層構造からなる前記画素を駆動するための少なくとも保持容量を含む画素回路と、を備え、
前記反射半透過層と前記絶縁層と前記第１電極とを用いて、前記保持容量を構成することを特徴とする有機ＥＬ装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の有機ＥＬ装置であって、
隣り合う前記画素は異なる色の発光が得られることを特徴とする有機ＥＬ装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の有機ＥＬ装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【請求項１】
基体と、
前記基体上に配置された、光反射性を有する反射層と、
前記反射層上に絶縁層を介して画素毎に配置された、光透過性を有する第１電極と、
前記第１電極上に配置された、少なくとも発光層を含む有機機能層と、
前記有機機能層上に配置された、光反射性および光透過性を有する第２電極と、
前記反射層と前記第２電極との間に形成された、前記有機機能層からの光を共振させる光共振器と、
前記第１電極から、前記第２電極までの、積層構造からなる前記画素を駆動するための少なくとも保持容量を含む画素回路と、を備え、
前記反射層と前記絶縁層と前記第１電極とを用いて、前記保持容量を構成することを特徴とする有機ＥＬ装置。
【請求項２】
基体と、
前記基体上に配置された、光反射性および光透過性を有する反射半透過層と、
前記反射半透過層上に絶縁層を介して画素毎に配置された、光透過性を有する第１電極と、
前記第１電極上に配置された、少なくとも発光層を含む有機機能層と、
前記有機機能層上に配置された、光反射性を有する第２電極と、
前記反射半透過層と前記第２電極との間に形成された、前記有機機能層からの光を共振させる光共振器と、
前記第１電極から、前記第２電極までの、積層構造からなる前記画素を駆動するための少なくとも保持容量を含む画素回路と、を備え、
前記反射半透過層と前記絶縁層と前記第１電極とを用いて、前記保持容量を構成することを特徴とする有機ＥＬ装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の有機ＥＬ装置であって、
隣り合う前記画素は異なる色の発光が得られることを特徴とする有機ＥＬ装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の有機ＥＬ装置を備えた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７】
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【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−２２７２４７（Ｐ２０１２−２２７２４７Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９１７９９（Ｐ２０１１−９１７９９）
【出願日】平成２３年４月１８日（２０１１．４．１８）
【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２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１８日（２０１１．４．１８）
【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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