JP2005321815A - 電気光学装置、及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 発光層から放射される光を基板と反対側の他方の電極側に反射する電気光学装置の表示性能を低コストで向上させる。
【解決手段】 回路部１１内に、画素表示部２６の下方に、シリコン層２６１とその上にゲート絶縁層２８２を挟んで第１金属層により形成したコンデンサ電極１５０を設ける。また第２金属層により画素表示部２６を覆う幅で信号線１０２に平行な電源線１０３を、反射性を有する厚さで形成する。有機ＥＬ層６０から陽極２３を透過して放射された光は、電源線１０３により上方に反射され、画素表示部２６から出射される。電源線１０３以下の層では、シリコン層２６１、コンデンサ電極１５０、電源線１０３などにより保持容量１１３が形成され、回路部１１のスペースが有効利用される。
【選択図】 図５

Description

本発明は、電気光学装置およびその製造方法、ならびに電子機器に関する。

従来、エレクトロルミネッセンス（以下、ＥＬと略記する）表示装置などの電気光学装置においては、基板上に複数の回路素子、陽極、ＥＬ物質などの電気光学物質、陰極などが積層され、それらを封止基板によって基板との間に挟んで封止した構成を具備しているものがある。具体的には、発光物質を含む発光層を陽極および陰極の電極層で挟んだ構成を具備しており、陽極側から注入された正孔と、陰極側から注入された電子とを蛍光能を有する発光層内で再結合し、励起状態から失括する際に発光する現象を利用している。

このような電気光学装置には、陰極を光透過性として、発光層から放射される光を、陰極を通して基板とは反対側に取り出すタイプの装置があった。このタイプの装置では、仕事関数が大きく陽極としての性能がよいＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などを用いているが、この材料は透明であるため、その基板側の下地層として銀（Ａｇ）あるいはアルミニウム（Ａｌ）などの反射性を有する金属層を設けていた。

しかしながら、このような従来の電気光学装置では、反射性の陽極を形成するために金属層を下地層として形成する必要があるので製造プロセスが複雑になっていた。その結果、製造効率が低下し、製造コストが高くつくという問題があった。

またこのような構成によれば、陽極の下方に光は透過させないが、良好な表示特性を備える反射性を陽極に付与するためには、陽極の平坦性が確保する必要があるので、陽極の下方のスペースが有効利用できないという問題があった。

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであって、発光層から放射される光を基板と反対側の他方の電極側に反射する電気光学装置の表示性能を低コストで向上させることが可能となる電気光学装置およびその製造方法、ならびにそれを用いた電子機器を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の電気光学装置は、第１電極と、第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に設けられた発光層と、前記第１電極に電源を供給する電源線と、前記電源線と前記第１電極との間の電流を制御するスイッチング素子とを有する電気光学装置であって、前記第１電極の少なくとも一部と前記電源線とが重なっていることを特徴とする。

また本発明の電気光学装置は、先に記載のいずれかの電気光学装置であり、前記発光層を区画するように、前記第１電極上に開口部を有する絶縁膜をさらに有し、前記開口部と前記電源線とが重なっていることを特徴とする。

また本発明の電気光学装置は、先に記載のいずれかの電気光学装置であり、前記スイッチング素子は、トランジスタであり、前記トランジスタのゲート電極と前記電源線の間に接続された容量素子を有し、前記容量素子は、前記第１電極の少なくとも一部と重なっていることを特徴とする。

また本発明の電気光学装置は、先に記載のいずれかの電気光学装置であり、走査線と、前記走査線と交差する信号線とをさらに含み、前記電源線は、前記走査線と平行であることを特徴とする。

また本発明の電気光学装置は、先に記載のいずれかの電気光学装置であり、前記走査線と前記電源線は、同一の層で形成されることを特徴とする。

また本発明の電気光学装置は、先に記載のいずれかの電気光学装置であり、前記スイッチング素子は、前記走査線と電源線の間に形成されることを特徴とする。

また本発明の電気光学装置は、先に記載のいずれかの電気光学装置であり、前記走査線と同層で形成された反射部が、前記第１電極の下に形成されており、前記第１電極と前記反射部が接続されていることを特徴とする。

また本発明の電気光学装置は、先に記載のいずれかの電気光学装置であり、前記第２電極と前記信号線との間の前記絶縁膜の下には、第２絶縁膜をさらに有し、前記前記第１電極と前記反射部との間には、前記第２絶縁膜は形成されていないことを特徴とする。

また本発明の電気光学装置は、先に記載のいずれかの電気光学装置であり、走査線と、走査線と交差する信号線とをさらに含み、前記電源線は、前記信号線と平行であることを特徴とする。

また本発明の電気光学装置は、先に記載のいずれかの電気光学装置であり、前記信号線と前記電源線は、同一の層で形成されることを特徴とする。

また本発明の電気光学装置は、先に記載のいずれかの電気光学装置であり、前記信号線と前記開口部の間に囲まれた位置の前記絶縁膜の下に、前記スイッチング素子を配置することを特徴とする。

また本発明の電気光学装置は、先に記載のいずれかの電気光学装置であり、前記第１電極は、透明な陽極であることを特徴とする。

上記の課題を解決するために、本発明の電気光学装置は、スイッチング素子に接続された第１電極と、該第１電極に対向して配置された第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に設けられた発光層と、該発光層から前記第２電極側に放射される光を規制する画素表示部と、前記第１電極の下層に設けられ、少なくとも前記スイッチング素子と前記発光層を駆動する電源線とを含む積層構造を有する回路層と、該回路層内に、前記画素表示部と積層方向に重なる位置に設けられ、前記発光層から放射される光を反射する金属部とを備えることを特徴とする。

このような電気光学装置によれば、発光層から下方に放射される光のうち、第１電極を透過した光が回路層に設けられた金属部で上方に反射され、発光層、画素表示部、第２電極を経て上方に出射される。したがって、第１電極に反射性を設けることなく発光層からの光を第２電極側に出射することができる。また金属部の下方は光を透過させる必要がないので、そのスペースを有効利用することが可能となる。

また本発明の電気光学装置は、先に記載のいずれかの電気光学装置であり、前記金属部が、前記画素表示部それぞれのほぼ全表示面積にわたってそれぞれ重なる位置に設けられることが好ましい。

このような電気光学装置によれば、第１電極を透過して下方に放射される光が画素表示部の全表示面積の範囲で反射されるから、光利用効率と表示性能を向上することができる。

また本発明の電気光学装置は、先に記載のいずれかの電気光学装置であり、前記金属部の上面が、前記画素表示部と重なる範囲で平坦に形成されることが好ましい。

このような電気光学装置によれば、金属部の上面が画素表示部と重なる範囲で平坦に形成されるから、光がムラなく反射される。その結果、光利用効率と表示性能をさらに向上することができる。

また本発明の電気光学装置は、先に記載のいずれかの電気光学装置であり、前記回路層において、前記金属部以下の層が、前記画素表示部と重なる範囲で、それぞれ所定層厚のベタパターンとして形成されることが好ましい。

このような電気光学装置によれば、金属部以下の層が画素表示部と重なる範囲で、それぞれ所定層厚のベタパターンとして形成されるのいずれの層も平坦である。その上層にベタパターンとして金属部が形成されるから、画素表示部の範囲内で金属部の平坦性が著しく向上する。その結果、光の反射ムラがさらに抑えられ、光利用効率と表示性能を格段に向上することができる。

なお所定範囲のベタパターンとは、所定範囲において単一の層材料によって一定厚みの層が形成されることを意味する。

また本発明の電気光学装置は、先に記載のいずれかの電気光学装置であり、前記スイッチング素子に電流を供給する電源線が前記金属部を兼ねることが好ましい。

このような電気光学装置によれば、電源線が画素表示部と重なる範囲に設けられるから、電源線の面積を少なくとも画素表示部程度までにすることが可能となり、第２電極の間に比較的大きな静電容量を形成することができる。その結果、表示の安定保持が可能となり、表示特性を向上することができる。

また本発明の電気光学装置は、先に記載のいずれかの電気光学装置であり、前記回路層が、第１金属層と該第１金属層の上層側に第２金属層とを有し、該第２金属層によって、前記金属部が構成されることが好ましい。

このような電気光学装置によれば、回路層において、第１金属層に比べて第１電極に近い上層側の第２金属層によって金属部を形成するから、第１電極と金属部との距離を、第１金属層を金属部とする場合よりも短くすることができ、発光層からの光が第１電極と金属部との間を往復する際に起こる光損失を低減することができる。その結果、光利用効率を向上することができる。

また、第２金属層を金属部とすることによって発光層からの光が上方に反射されるため、第２金属層以下の回路層が、光を透過させる必要のないスペースとなり、第１金属層を金属部とする場合に比べて、有効利用可能なスペースを積層方向に、より厚くとることができる。

また本発明の電気光学装置は、上に記載の電気光学装置であり、前記第２金属層が、前記スイッチング素子に電流を供給する電源線を構成することが好ましい。

このような電気光学装置によれば、金属部が、スイッチング素子に電流を供給する電源線を構成する第２金属層によって構成されるので、金属部の製造プロセスを、回路層を形成するために必須の製造プロセスと兼用することができる。その結果、製造コストを低減することができる。

また本発明の電気光学装置は、同じく上に記載の電気光学装置であり、前記金属部の上層に第１電極が設けられ、互いが電気的に接続されていることが好ましい。

このような電気光学装置によれば、金属部と第１電極の間に絶縁層などの回路層が含まれないので、そのような回路層を透過する際の光損失がないから、光利用効率を向上できる。

また第２金属層の上層に第１電極との絶縁層を設けないから、製造プロセスを簡素化でき、製造コストを低減できるとともに、生産性を向上することができる。

また本発明の電気光学装置は、同じく上に記載の、または直上に記載の電気光学装置であり、前記第１金属層が、前記スイッチング素子に電流を供給する電源線を構成することが好ましい。

このような電気光学装置によれば、第１金属層で電源線を構成するので、幅広い電源線を確保しながら、第２金属層を電源線以外の種々の目的に使用することが容易となる。

特に第２金属層で形成される金属部の電位は自由に設定することができ、第１電極と絶縁層なしで接する場合であっても短絡を起こさない構成とすることがきわめて容易となる。

また本発明の電気光学装置は、先に記載のいずれかの電気光学装置であり、前記スイッチング素子が隣接する前記画素表示部の間の位置に配置されることが好ましい。

このような電気光学装置によれば、回路層においてスイッチング素子が隣接する画素表示部の間の位置に配置されるから、画素表示部はスイッチング素子の立体的な形状によって平坦性が損ねられることがない。そのため、画素表示部を平坦に構成することが容易となる。

また本発明の電気光学装置は、先に記載のいずれかの電気光学装置であり、前記回路層において、前記画素表示部と重なる位置に、前記金属部以下の層によって前記電源線と前記第２電極との間の静電容量が形成されることが好ましい。

このような電気光学装置によれば、画素表示部の下方の金属部以下の層に静電容量を形成するから、画素表示部の下方のスペースを有効利用して静電容量を形成することができる。その結果、静電容量を形成する面積を増大させることができるので、表示の安定保持が可能となり、表示特性を向上することができる。

次に本発明の電気光学装置の製造方法は、積層構造を有する回路層と、該回路層の上に順次設けられた第１電極、発光層、第２電極とを備え、前記発光層から放射される光を前記発光層の上部で規制する画素表示部を経て、第２電極側から取り出す電気光学装置の製造方法であって、前記回路層中に金属層を形成する工程を備え、該工程において同時に、前記発光層の下層に金属部を形成することを特徴とする。

このような電気光学装置の製造方法によれば、先に記載の本発明に係る電気光学装置を製造することができる。したがって、本発明の電気光学装置と同様の効果を奏する。

また本発明の電気光学装置の製造方法は、上に記載の電気光学装置の製造方法であり、前記金属層を形成する工程が、前記回路層の第１金属層を形成する第１金属層形成工程と、前記第１金属層を形成したあと、第２金属層を形成する第２金属層形成工程とを備え、該第２金属形成工程において同時に、前記発光層の下層に金属部を形成することが好ましい。

このような電気光学装置の製造方法によれば、回路層に第１金属層と第２金属層とを備える先に記載の本発明に係る電気光学装置を製造することができる。したがって、そのような本発明の電気光学装置と同様の効果を奏する。

次に本発明の電子機器は、本発明の電気光学装置を備えたことを特徴とする。

このような電子機器としては、例えば、携帯電話機、移動体情報端末、時計、ワープロ、パソコンなどの情報処理装置などを例示することができる。このように電子機器の表示部に、本発明の電気光学装置を採用することによって、表示性能を低コストで向上させた電子機器を提供することが可能となる。

以上に述べたように、本発明に係る電気光学装置によれば、回路層に金属部を備えることにより、第１電極を透過した光を第２電極側に反射することができるので、第１電極に反射性を設けることなく発光層からの光を第２電極側に出射することができて、製造コストを抑えながら、光利用効率を向上できるから、低コストで表示性能を向上することができるという効果を奏する。

また本発明に係る電気光学装置によれば、金属部の下方は、光を透過させる必要がないそのスペースを有効利用することができ、例えば大容量の保持容量を構成することにより表示性能を向上できるという効果を奏する。

また本発明に係る電気光学装置の製造方法によれば、光を反射するための金属部を回路層を形成するのに必要な金属部で形成するから、光を反射するための金属部を備える電気光学装置を製造工程を増やすことなく製造できるという効果を奏する。

また本発明に係る電子機器によれば、本発明に係る電気光学装置を備えるので、本発明に係る電気光学装置と同様の効果を備えた電子機器となる。

以下では、本発明に係る電気光学装置およびその製造方法、ならびに電子機器の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、係る実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。なお、以下に示す各図においては、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、各層や各部材ごとに縮尺を異ならせてある。
〔第１の実施形態〕
本発明の電気光学装置の第１の実施形態として、電気光学物質の一例である電界発光型物質、中でも有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）材料を用いたＥＬ表示装置について説明する。図１は本実施形態に係るＥＬ表示装置の等価回路および配線構造を示す模式図である。

図１に示すＥＬ表示装置１（電気光学装置）は、スイッチング素子として薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor、以下では、ＴＦＴと略記する）を用いたアクティブマトリクス方式のＥＬ表示装置である。

ＥＬ表示装置１は、図１に示すように、複数の走査線１０１…と、各走査線１０１に対して直角に交差する方向に延びる複数の信号線１０２…と、各信号線１０２に並列に延びる複数の電源線１０３…とがそれぞれ配線された構成を有するとともに、走査線１０１…と信号線１０２…の各交点付近に、画素領域Ａ…が設けられている。

信号線１０２には、シフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオラインおよびアナログスイッチを備えるデータ線駆動回路１００が接続されている。また、走査線１０１には、シフトレジスタおよびレベルシフタを備える走査線駆動回路８０が接続されている。

さらに、画素領域Ａ各々には、走査線１０１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ＴＦＴ１１２（スイッチング素子）と、このスイッチング用ＴＦＴ１１２を介して信号線１０２から共有される画素信号を保持する保持容量１１３（静電容量）と、該保持容量１１３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ＴＦＴ１２３（スイッチング素子）と、この駆動用ＴＦＴ１２３を介して電源線１０３に電気的に接続したときに電源線１０３から駆動電流が流れ込む陽極２３（第１電極）と、この陽極２３と陰極５０（第２電極）との間に挟み込まれた機能層１１０（発光層）とが設けられている。陽極２３と陰極５０と機能層１１０により、発光素子が構成されている。

このＥＬ表示装置１によれば、走査線１０１が駆動されてスイッチング用ＴＦＴ１１２がオン状態になると、そのときの信号線１０２の電位が保持容量１１３に保持され、該保持容量１１３の状態に応じて、駆動用ＴＦＴ１２３のオン・オフ状態が決まる。そして、駆動用ＴＦＴ１２３のチャネルを介して、電源線１０３から陽極２３に電流が流れ、さらに機能層１１０を介して陰極５０に電流が流れる。機能層１１０は、これを流れる電流量に応じて発光する。そこで、発光は各陽極２３ごとにオン・オフを制御されるから、陽極２３は画素電極となっている。

次に、本実施形態のＥＬ表示装置１の具体的な態様を図２〜４を参照して説明する。図２はＥＬ表示装置１の構成を模式的に示す平面図である。図３は図２のＡ−Ｂ線に沿う断面図、図４は図２のＣ−Ｄ線に沿う断面図である。

図２に示す本実施形態のＥＬ表示装置１は、電気絶縁性を備える基板２０と、図示略のスイッチング用ＴＦＴに接続された画素電極が基板２０上にマトリックス状に配置されてなる図示略の画素電極域と、画素電極域の周囲に配置されるとともに各画素電極に接続される電源線１０３…と、少なくとも画素電極域上に位置する平面視ほぼ矩形の画素部３（図中一点鎖線枠内）とを具備して構成されている。また画素部３は、中央部分の実表示領域４（図中二点鎖線枠内）と、実表示領域４の周囲に配置されたダミー領域５（一点鎖線および二点鎖線の間の領域）とに区画されている。

実表示領域４には、それぞれ画素電極を有し、赤、緑、青の三原色に対応する表示領域Ｒ、Ｇ、Ｂがマトリクス状に配置されている。Ａ−Ｂ方向には、表示領域Ｒ、Ｇ、Ｂが離間して反復配列され、Ｃ−Ｄ方向には、それぞれの同一色に対応する表示領域が離間して配列されている。

また、実表示領域４の図中両側には、走査線駆動回路８０、８０が配置されている。この走査線駆動回路８０、８０はダミー領域５の下側に位置して設けられている。

さらに実表示領域４の図中上側には、検査回路９０が配置されている。この検査回路９０はダミー領域５の下側に位置して設けられている。この検査回路９０は、ＥＬ表示装置１の作動状況を検査するための回路であって、例えば検査結果を外部に出力する不図示の検査情報出力手段を備え、製造途中や出荷時の表示装置の品質、欠陥の検査を行うことができるように構成されている。

走査線駆動回路８０および検査回路９０の駆動電圧は、所定の電源部から駆動電圧導通部３１０（図３参照）および駆動電圧導通部３４０（図４参照）を介して印加されている。また、これら走査線駆動回路８０および検査回路９０への駆動制御信号および駆動電圧は、このＥＬ表示装置１の作動制御を司る所定のメインドライバなどから駆動制御信号導通部３２０（図３参照）および駆動電圧導通部３５０（図４参照）を介して送信および印加されるようになっている。なお、この場合の駆動制御信号とは、走査線駆動回路８０および検査回路９０が信号を出力する際の制御に関連するメインドライバなどからの指令信号である。

ＥＬ表示装置１は、図３および図４に示すように、基板２０と封止基板３０とが封止樹脂４０を介して貼り合わされている。基板２０、封止基板３０および封止樹脂４０とで囲まれた領域には、光透過性を有する乾燥剤４５が挿入されるとともに、例えば窒素ガスなどの不活性ガスが充填された不活性ガス充填層４６が形成されている。

基板２０は、その上にシリコン層などを設けて電子回路を形成することができる絶縁性の板状部材であればどのようなものでもよく、光透過性を有する必要はない。

封止基板３０は、例えばガラス、石英、プラスチックなどの光透過性と電気絶縁性を有する板状部材を採用することができる。

また封止樹脂４０は、例えば熱硬化樹脂あるいは紫外線硬化樹脂からなるものであり、特に熱硬化樹脂の一種であるエポキシ樹脂よりなることが好ましい。

また、基板２０上には、陽極２３…を駆動するための駆動用ＴＦＴ１２３…などを含む積層構造を有する回路部１１（回路層）が形成され、回路部１１の上部には駆動用ＴＦＴ１２３…に接続されたそれぞれの陽極２３…が図２の表示領域Ｒ、Ｇ、Ｂの位置に対応して形成されている。実表示領域４内の各陽極２３の上層には機能層１１０が形成され、その上層には、電子注入を容易化するバッファ層２２２と、電子注入を行う陰極５０が形成されている。それぞれの陽極２３の間には、図２のＡ−Ｂ方向およびＣ−Ｄ方向に無機物バンク層２２１ａおよび有機物バンク層２２１ｂがそれぞれ基板２０側から積層されたバンク２２１が設けられ、機能層１１０を区画して、機能層１１０から放射される光を規制する長円形状の画素表示部２６を形成している。

なおダミー領域５では、各ダミー陽極２３ａ上を無機物バンク層２２１ａが覆うように形成され、その上層に機能層１１０が設けられている。ダミー電極２３ａは、回路部１１内の配線と接続されていない点を除いて陽極２３と同様の構成とされている。

ダミー領域５を実表示領域４の周囲に配置することにより、実表示領域４の機能層１１０の厚さを均一にすることができ、表示ムラを抑制することができる。即ち、ダミー領域５を配置することで、表示素子を、例えばインクジェット法によって形成する場合における吐出した組成物の乾燥条件を実表示領域４内で一定にすることができ、実表示領域４の周縁部で機能層１１０の厚さに偏りが生じるおそれがない。

また回路部１１には、走査線駆動回路８０、検査回路９０およびそれらを接続して駆動するための駆動電圧動通部３１０、３４０、３５０、駆動制御信号導通部３２０などが含まれている。

陽極２３は、印加された電圧によって、正孔を機能層１１０に注入する機能を備える。陽極２３には、仕事関数が高く良好な正孔注入性能を有するＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などが採用できる。

機能層１１０は、発光層を備えたものであればどのような構成でもよいが、例えば陽極２３側から順に、正孔の注入効率を向上する正孔注入層と正孔の輸送効率を向上する正孔輸送層とを備えた正孔注入／輸送層７０（図５（ｂ）参照）および有機ＥＬ層６０（発光層、図５（ｂ）参照）を備えたものを採用できる。このような正孔注入／輸送層７０を陽極２３と有機ＥＬ層６０の間に設けることにより、有機ＥＬ層６０の発光効率、寿命などの素子特性が向上する。そして、有機ＥＬ層６０では、陽極２３から正孔注入／輸送層７０を経て注入された正孔と、陰極５０からの注入された電子とが結合して蛍光を発生させる構成が形成されている。

正孔注入層を形成するための材料としては、例えばポリチオフェン誘導体、ポリピロール誘導体など、または、それらのドーピング体などが採用できる。例えば、ポリチオフェン誘導体では、ＰＥＤＯＴにＰＳＳ（ポリスチレンスルフォン酸）をドープしたＰＥＤＯＴ：ＰＳＳが採用できる。より具体的な一例を挙げれば、その一種であるバイトロン−ｐ（Bytron-p：バイエル社製）などを好適に用いることができる。

正孔輸送層を形成するための材料は、正孔を輸送できれば周知のどのような正孔輸送材料であってもよい。例えば、そのような材料として、アミン系、ヒドラゾン系、スチルベン系、スターバスト系などに分類される有機材料が種々知られている。

有機ＥＬ層６０を形成するための材料としては、蛍光あるいは燐光を発光することが可能な公知の発光材料を用いることができる。具体的には、（ポリ）フルオレン誘導体（ＰＦ）、（ポリ）パラフェニレンビニレン誘導体（ＰＰＶ）、ポリフェニレン誘導体（ＰＰ）、ポリパラフェニレン誘導体（ＰＰＰ）、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）、ポリチオフェン誘導体、ポリメチルフェニルシラン（ＰＭＰＳ）などのポリシラン系などが好適に用いられる。

また、これらの高分子材料に、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素などの高分子系材料、あるいは、ルブレン、ペリレン、９，１０-ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン６、キナクリドンなどの材料をドープして用いることができる。

次に、バンク２２１を形成する無機物バンク層２２１ａおよび有機物バンク層２２１ｂは、いずれも陽極２３の周縁部上に乗上げて形成されている。無機物バンク層２２１ａは、有機物バンク層２２１ｂに比べて陽極２３よりも中央側寄りに延ばされて形成されている。なお、バンク２２１は光を透過させない材料で構成されていてもよいし、無機物バンク層２２１ａと有機物バンク層２２１ｂとの間に遮光層を配置して光を規制するようにしてもよい。

無機物バンク層２２１ａは、例えば、ＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂、ＳｉＮなどの無機材料を採用することができる。無機物バンク層２２１ａの膜厚は、５０〜２００ｎｍの範囲が好ましく、特に１５０ｎｍがよい。膜厚が５０ｎｍ未満では、無機物バンク層２２１ａが正孔注入／輸送層７０より薄くなり、正孔注入／輸送層７０の平坦性を確保できなくなるので好ましくない。また膜厚が２００ｎｍを越えると、無機物バンク層２２１ａによる段差が大きくなって、有機ＥＬ層６０の平坦性を確保できなくなるので好ましくない。

有機物バンク層２２１ｂは、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂などの通常のレジストから形成されている。この有機物バンク層２２１ｂの厚さは、０．１〜３．５μｍの範囲が好ましく、特に２μｍ程度がよい。厚さが０．１μｍ未満では、機能層１１０の厚さより有機物バンク層２２１ｂが薄くなるので好ましくない。また、厚さが３．５μｍを越えると、バンク２２１による段差が大きくなり、有機物バンク層２２１ｂ上に形成する陰極５０のステップガバレッジを確保できなくなるので好ましくない。また、有機物バンク層２２１ｂの厚さを２μｍ以上にすれば、陰極５０と陽極２３との絶縁を高めることができる点でより好ましい。

このようにして、機能層１１０は、バンク２２１より薄く形成されている。

また、バンク２２１の周辺には、親液性を示す領域と、撥液性を示す領域が形成されている。

親液性を示す領域は、無機物バンク層２２１ａおよび陽極２３であり、これらの領域には、酸素を反応ガスとするプラズマ処理によって水酸基などの親液基が導入されている。また、撥液性を示す領域は、有機物バンク層２２１ｂであり、４フッ化メタンを反応ガスとするプラズマ処理によってフッ素などの撥液基が導入されている。

なお、本実施形態における親液性制御層の「親液性」とは、少なくとも有機物バンク層２２１を構成するアクリル、ポリイミドなどの材料と比べて親液性が高いことを意味するものとする。

陰極５０は、図３または４に示すように、実表示領域４およびダミー領域５の総面積より広い面積を備え、それぞれを覆うように形成されている。陰極５０は、陽極２３の対向電極として、電子を機能層１１０に注入する機能を備える。また本実施形態では、機能層１１０から発光する光を陰極５０側から取り出すので、光透過性を備える必要がある。そのために光透過性であって、仕事関数が低い材料から構成される。

そのような材料として、例えばフッ化リチウムとカルシウムの積層体を機能層１１０側に設けて第１の陰極層とし、その上層に例えば、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｇ/Ａｇなどの積層体からなる第２の陰極層とした積層体を採用することができる。その際、光透過性は、それぞれの層厚を、光透過性を有するまでに薄くすることによって得ることができる。陰極５０のうち、第２の陰極層のみが画素部３の外側まで延出されている。

なお第２の陰極層は第１の陰極層を覆って、酸素や水分などとの化学反応から保護するとともに、陰極５０の導電性を高めるために設けられる。したがって、化学的に安定で仕事関数が低く、かつ光透過性が得られるならば、単層構造でもよく、また金属材料に限るものではない。さらに第２の陰極層上に、例えばＳｉＯ₂、ＳｉＮなどからなる酸化防止用の保護層を設けてもよい。

次に、回路部１１の積層構造について、図５、６を参照して説明する。図５（ａ）は、実表示領域４における隣接する４つの画素領域Ａの平面視模式図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）におけるＥ−Ｆ方向の断面図である。図６（ａ）は、図５（ａ）におけるスイッチング用ＴＦＴ１１２および駆動用ＴＦＴ１２３の近傍の拡大図である。また図６（ｂ）は、図６（ａ）におけるＧ−Ｈ線に沿った断面図である。なお、各画素領域Ａは、表示領域Ｒ、Ｇ、Ｂのいずれかによって、機能層１１０の材質が異なるが、積層構造としては同一のため、以下では一つの画素領域Ａについての説明で代用する。また４つの画素領域Ａの平面視の配置はいずれも共通なので、図を見やすくするために明らかに同一と分かる箇所は適宜符号を省略している。

図５（ａ）に示すように、画素領域Ａでは、電源線１０３（金属部）が、少なくとも画素表示部２６の面積を覆う幅で陽極２３の下層側に、走査線１０１と交差する方向に延ばされて設けられている。そして電源線１０３とほぼ平行に信号線１０２が設けられている。信号線１０２の一部として構成されて延ばされたソース電極側配線１０２ａにスイッチング用ＴＦＴ１１２が接続され、スイッチング用ＴＦＴ１１２のドレイン電極側に接続配線１８を通じて、駆動用ＴＦＴ１２３のゲート電極２４２が接続されている。スイッチング用ＴＦＴ１１２のゲート電極２５２は走査線１０１に接続されている。駆動用ＴＦＴ１２３のソース電極側には電源線１０３の一部として構成された電源配線１０３ｂを通じて電源線１０３が接続されている。駆動用ＴＦＴ１２３のドレイン電極側には陽極２３が接続されている。

スイッチング用ＴＦＴ１１２と駆動用ＴＦＴ１２３とは、いずれも信号線１０２と画素表示部２６との間に挟まれた位置でバンク２２１の下層に配置されている。これに対して保持容量１１３（図１参照）は後述するように画素表示部２６の下層に形成される。

次に、回路部１１の積層方向におけるこれらの位置関係および接続関係を説明する。図５（ｂ）に示すように、基板２０の表面には、ＳｉＯ₂を主体とする下地保護層２８１を下地として、その上層にシリコン層２６１が、平面視で画素表示部２６に重なる位置に、画素表示部２６よりも大きな面積とされて島状に形成されている。シリコン層２６１と同層には、駆動用ＴＦＴ１２３およびスイッチング用ＴＦＴ１１２を形成する島状のシリコン層２４１、２５１が形成されている。それぞれのこのシリコン層２６１、２４１、２５１の表面は、ＳｉＯ₂および／またはＳｉＮを主体とするゲート絶縁層２８２によって覆われている。なお、本明細書において、「主体」とする成分とは、構成成分のうち最も含有率の高い成分を指すこととする。

ゲート絶縁層２８２の上層には、例えばアルミニウム膜やクロム膜、タンタル膜などからなる第１金属層が設けられ、この第１金属層によって、ゲート電極２４２、２５２、走査線１０１、コンデンサ電極１５０が形成されている。コンデンサ電極１５０は、シリコン層２６１上に、シリコン層２６１と同一か、わずかに狭い面積で対向するように形成されている。

第１金属層の上層は、ＳｉＯ₂を主体とする第１層間絶縁層２８３によって覆われている。

第１層間絶縁層２８３の上層には、例えばアルミニウム膜やクロム膜、タンタル膜などからなる第２金属層によって、電源線１０３と信号線１０２とが形成されている。

電源線１０３は光反射性を有する厚さで形成されている。またゲート絶縁層２８２から第１層間絶縁層２８３にわたって開孔するコンタクトホール１０３ａによってシリコン層２６１と接続され同電位とされている。したがって、電源線１０３とコンデンサ電極１５０ならびにコンデンサ電極１５０とシリコン層２６１は、それぞれ絶縁体である第１層間絶縁層２８３およびゲート絶縁層２８２を挟んで対向する構成とされ、それぞれ静電容量が形成されている。これらの静電容量は保持容量１１３（図１参照）を形成している。すなわち保持容量１１３は、回路部１１のうち、画素表示部２６の下方で、しかも光を反射する電源線１０３以下の層に形成されている。また保持容量１１３を形成する電源線１０３、コンデンサ電極１５０、シリコン層２６１はいずれも、少なくとも画素表示部２６を覆う面積の範囲では所定層厚の平坦なベタパターンとして形成されている。

第２金属層の上層には、例えばアクリル系の樹脂成分を主体とする第２層間絶縁層２８４によって覆われている。この第２層間絶縁層２８４は、アクリル系の絶縁膜以外の材料、例えば、ＳｉＮ、ＳｉＯ₂などを用いることもできる。

次に、図６を参照して、スイッチング用ＴＦＴ１１２および駆動用ＴＦＴ１２３の構成を説明する。図６（ａ）は、図５（ａ）におけるスイッチング用ＴＦＴ１１２および駆動用ＴＦＴ１２３の近傍の拡大図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）のＧ−Ｈ線に沿った断面図である。

シリコン層２５１には、ソース領域２５１Ｓ、チャンネル領域２５１ａ、ドレイン領域２５１Ｄが設けられ、さらに、ソース領域２５１Ｓおよびドレイン領域２５１Ｄには濃度傾斜が設けられており、いわゆるＬＤＤ（Light Doped Drain）構造とされている。ソース領域２５１Ｓは、ゲート絶縁層２８２と第１層間絶縁層２８３とにわたって開孔するコンタクトホール１９ａを介して、ソース電極側配線１０２ａが接続されている。一方、ドレイン領域２５１Ｄは、ゲート絶縁層２８２と第１層間絶縁層２８３とにわたって開孔するコンタクトホール１９ｂを介して、第２金属層によって形成された接続配線１８に接続され、接続配線１８から第１層間絶縁層２８３とゲート絶縁層２８２とにわたって開孔するコンタクトホール１９ｃを介してゲート電極２４２に接続されている。そして、チャンネル領域２５１ａの上層には、ゲート絶縁層２８２を挟んでゲート電極２５２が設けられている。以上によってスイッチング用ＴＦＴ１１２が構成されている。

シリコン層２４１には、ソース領域２４１Ｓ、チャンネル領域２４１ａ、ドレイン領域２４１Ｄが設けられ、さらに、ソース領域２４１Ｓおよびドレイン領域２４１Ｄには濃度傾斜が設けられており、いわゆるＬＤＤ構造とされている。ソース領域２４１Ｓは、ゲート絶縁層２８２と第１層間絶縁層２８３とにわたって開孔するコンタクトホール１９ｄを介して、電源配線１０３ａが接続されている。一方、ドレイン領域２４１Ｄは、ゲート絶縁層２８２と第１層間絶縁層２８３とにわたって開孔するコンタクトホール１９ｅを介して、第２金属層によって形成された接続配線１８に接続され、接続配線１８から第２層間絶縁層２８４と無機物バンク層２２１ａとにわたって開孔するコンタクトホール１９ｆを介して陽極２３に接続されている。そして、チャンネル領域２４１ａの上層には、ゲート絶縁層２８２を挟んでゲート電極２４２が設けられている。以上によって駆動用ＴＦＴ１２３が構成されている。

以上に説明した基板２０から第２層間絶縁層２８４までの層は回路部１１を構成している。

なお、回路部１１において、走査線１０１と交差する信号線１０２および電源線１０３を形成したり、ＴＦＴを形成したりするためには、異なる層に配置され、絶縁可能とされた少なくとも２つの金属層が必要であるから、第２金属層を設けることはもともと必須である。

次に、本実施形態に係るＥＬ表示装置１の製造方法の一例について、図７を参照して説明する。図７（ａ）〜（ｄ）に示す各断面図は、図５中のＥ−Ｆ線の断面図に対応しており、各製造工程順に示している。なお以下の説明では、本発明に特に関係する工程、すなわち、回路部１１を形成する工程を中心にして説明する。

図７（ａ）に示すように、まず基板２０上に、シリコン酸化膜などからなる下地保護層２８１を形成する。次に、ＩＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法などを用いてアモルファスシリコン層を形成した後、レーザアニール法又は急速加熱法により結晶粒を成長させてポリシリコン層とする。そのポリシリコン層をフォトリソグラフィ法によりパターニングして島状のシリコン層２４１、２５１、２６１を形成する。さらに、シリコン酸化膜からなるゲート絶縁層２８２を形成する。

ゲート絶縁層２８２の形成は、プラズマＣＶＤ法、熱酸化法などにより、各シリコン層２４１、２５１（いずれも図示略）、２６１および下地保護層２８１を覆う厚さ約３０ｎｍ〜２００ｎｍのシリコン酸化膜を形成することにより行う。ここで、熱酸化法を利用してゲート絶縁層２８２を形成する際には、シリコン層２４１および２５１の結晶化も行い、これらのシリコン層をポリシリコン層とすることができる。そして、このタイミングでボロンイオンなどの不純物イオンを打ち込んでチャンネルドープを行う。

次に、シリコン層２４１、２５１の一部にイオン注入選択マスクを形成し、この状態でリンイオンなどの不純物イオンを注入する。その結果、イオン注入選択マスクに対してセルフアライン的に高濃度不純物が導入され、シリコン層２４１および２５１中に高濃度のソース領域およびドレイン領域が形成される。

次にイオン注入選択マスクを除去した後に、第１金属層形成工程を行う。ゲート絶縁層２８２上に厚さ約５００ｎｍ程度の第１金属層を形成し、更にこの金属層をパターニングすることにより、走査線１０１、ゲート電極２４２、２５２およびコンデンサ電極１５０などを同時に形成する。

さらに、ゲート電極２４２，２５２をマスクとし、シリコン層２４１および２５１に対して低濃度のリンイオンなどの不純物イオンを注入する。その結果、ゲート電極２４２および２５２に対してセルフアライン的に低濃度不純物が導入され、シリコン層２４１および２５１中に低濃度のソース領域およびドレイン領域が形成される。

次に図６（ｂ）に示すように、イオン注入選択マスクを除去した後に、基板２０の全面に第２層間絶縁層２８３を形成し、さらにフォトリソグラフィ法により第２層間絶縁層２８３をパターニングして、コンタクトホール１０３ａを設ける。その際、図示されていないが、同時にコンタクトホール１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅも形成する。

次に第２金属形成工程を行う。まず、第２層間絶縁層２８３を覆うように、アルミニウム、クロム、タンタルなどの金属からなる厚さ約２００ｎｍないし８００ｎｍ程度の第２金属層を形成することにより、先に形成したコンタクトホール１０３ａ、１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅに第２金属層の金属を埋め込む。さらに第２金属層上にパターニング用マスクを形成する。そして、第２金属層をパターニング用マスクによってパターニングし、電源線１０３、信号線１０２、接続配線１８などを形成する。

次に図６（ｃ）に示すように、第２層間絶縁層２８３を覆う第１層間絶縁層２８４を、例えばアクリル系などの樹脂材料によって形成する。この第１層間絶縁層２８４は、約１〜２μｍ程度の厚さに形成されることが望ましい。

次に第１層間絶縁層２８４のうち、駆動用ＴＦＴ１２３のドレイン領域２４１Ｄに対応する接続配線１８の部分をエッチングによって除去してコンタクトホール１９ｆを形成する。このようにして、基板２０上に回路部１１が形成される。

なお以上の過程において、実表示領域４の断面図を参照して説明したため、ダミー領域５あるいはその外周部での製造工程の説明を省略したが、例えばゲート絶縁層２８２上から回路部１１を貫く陰極５０との接触を保つ陰極配線や、走査線駆動回路８０ならびに検査回路９０などを形成するための適宜の工程は当然に行われているものである。

次に、図６（ｃ）、（ｄ）を参照して、回路部１１上に画素部３を形成することにより表示装置１を得る手順について簡単に説明する。

まず図６（ｃ）に示すように、回路部１１の全面を覆うようにＩＴＯなどの透明電極材料からなる薄膜を形成し、この薄膜をパターニングすることにより、第１層間絶縁層２８４に設けた孔を埋めてコンタクトホール１９ｆを形成するとともに陽極２３およびダミー電極２３ａを形成する。陽極２３は、駆動用ＴＦＴ１２３の形成部分のみに形成され、コンタクトホール１９ｆを介して駆動用ＴＦＴ１２３に接続される。ダミー電極２３ａは島状に配置される。

次に、図６（ｄ）に示すように、第１層間絶縁層２８４および陽極２３およびダミー電極２３ａ上に無機物バンク層２２１ａを形成する。無機物バンク層２２１ａは、陽極２３上では陽極２３の一部が開口する態様にて形成し、ダミー電極２３ａ上ではダミー電極２３ａを完全に覆うように形成する。

無機物バンク層２２１ａは、例えばＣＶＤ法、ＴＥＯＳ法、スパッタ法、蒸着法などによって第１層間絶縁層２８４および陽極２３の全面にＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂、ＳｉＮなどの無機質膜を形成した後に、その無機質膜をパターニングすることにより形成する。

さらに無機物バンク層２２１ａ上には、有機物バンク層２２１ｂを形成する。有機物バンク層２２１ｂは、陽極２３、ダミー電極２３ａのいずれの上でも所定の大きさが開口する画素表示部２６が構成される態様にて形成する。無機物バンク層２２１ａと有機物バンク層２２１ｂはバンク２２１をなしている。

続いて、バンク２２１の表面に、親液性を示す領域と、撥液性を示す領域を形成する。本実施例においてはプラズマ処理工程により、各領域を形成するものとしている。具体的に該プラズマ処理工程は、陽極２３、無機物バンク層２２１ａを親液性にする親液化工程と、有機物バンク層２２１ｂを撥液性にする撥液化工程とを少なくとも具備している。

すなわち、バンク１１２を所定温度（例えば７０〜８０℃程度）に加熱し、次いで親液化工程として大気雰囲気中で酸素を反応ガスとするプラズマ処理（Ｏ_２プラズマ処理）を行う。続いて、撥液化工程として大気雰囲気中で４フッ化メタンを反応ガスとするプラズマ処理（ＣＦ_４プラズマ処理）を行い、プラズマ処理のために加熱されたバンク１１２を室温まで冷却することで、親液性および撥液性が所定箇所に付与されることとなる。

次に、陽極２３上、およびダミー電極２３ａ上の無機物バンク層２２１ａ上に、それぞれ、機能層１１０をインクジェット法により形成する。機能層１１０は、正孔注入／輸送層７０を構成する正孔注入／輸送層材料を含む組成物インクを吐出・乾燥した後に、有機ＥＬ層６０を構成する発光層材料を含む組成物インクを吐出・乾燥することにより形成される。なお、この機能層１１０の形成工程以降は、正孔注入／輸送層７０および有機ＥＬ層６０の酸化を防止すべく、窒素雰囲気、アルゴン雰囲気などの不活性ガス雰囲気で行うことが好ましい。

次に、バンク１１２および機能層１１０を覆う陰極５０を形成する。そのため、バッファ層２２２、第１の陰極層を形成した後に、第１の陰極層を覆って基板２０上の図示略の陰極用配線に接続される第２の陰極層を形成する。

最後に、基板２０にエポキシ樹脂などの封止樹脂４０を塗布し、封止樹脂４０を介して基板２０に封止基板３０を接合する。このようにして、本発明の第１の実施形態に係るＥＬ表示装置１が得られる。

次に、本実施形態のＥＬ表示装置１による作用について説明する。

本実施形態に係るＥＬ表示装置１によれば、画素表示部２６に重なる位置に陽極２３の下方に第２金属層で形成された電源線１０３を置くから、有機ＥＬ層６０から下方に放射されて透明な陽極２３を透過する光を電源線１０３によって上方に反射することができ、放射光を効率よく陰極５０側に出射することができる。

しかも、このような反射面は、回路部１１を形成するのに必要な第２金属層を利用し、電源線１０３を兼ねて形成されているので、電極特性の優れた透明電極を用いても、透明電極に下地層として反射膜を設ける必要がなく、材料やプロセスを節約することができるから、製造コストを抑えて安価に形成することができる。

また、本実施形態では、３次元的な積層構造を備えるスイッチング用ＴＦＴ１１２、駆動用ＴＦＴ１２３などのスイッチング素子を画素表示部２６の間に形成するので、画素表示部２６の下方に配置される電源線１０３は、基板２０から平坦なベタパターンを積み重ねて形成することができる。したがって、平坦性に優れた反射面を形成することができ、その結果、反射ムラなどをなくして光利用効率を向上させ、ひいては表示品質を向上することができる。

さらに、これらの平坦なベタパターンを利用して保持容量１１３を電源線１０３以下の層に設けるので、広大な画素表示部２６の下層領域に保持容量１１３を形成することができ、スペースを有効利用して、保持容量１１３を大きくすることができる。その結果、表示の保持特性が向上し、安定性に優れた表示を行うことができる。

また、本実施形態によれば、電源線１０３を太く構成することができるので、電気抵抗を低くすることができ省エネルギーの装置とすることができる利点がある。

また、本実施形態では、回路部１１の比較的上方にあり、陽極２３により近い第２金属層によって反射面を構成するので、反射光の透過光路を比較的短くすることができ、光損失を低減することができるとともに、反射面下方に有効利用可能なスペースを比較的高くとることができる利点がある。

次に、本実施形態の変形例を説明する。

図８に示すのは、本変形例に係るＥＬ表示装置１の構成を模式的に示す平面図である。図２に示す装置とは、実表示領域４が実表示領域４００となっている点のみが異なっている。以下では、上記と同様の部材には同一の符号を付して説明を省略し、異なる点を中心に本変形例を説明する。

実表示領域４００は、実表示領域４（図２参照）では表示領域Ｒ、Ｇ、Ｂがそれぞれ図示の上下方向に連続した配列とされていたのに対し、図示の左右方向に連続した構成とされている点が異なる。そのため、連続した４つの画素領域Ａでは、図９に示すような構成となっている。

図９（ａ）は、実表示領域４００における隣接する４つの画素領域Ａの平面視模式図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）におけるＩ−Ｊ方向の断面図である。

図５と大きく異なるのは、図５では、電源線１０３が信号線１０２とほぼ平行に設けられているのに対して、図９では、電源線１０３は信号線１０２と交差して走査線１０１とほぼ平行に延ばされている点である。有機ＥＬ層６０は各色ごとに異なり、その駆動電圧が表示領域Ｒ、Ｇ、Ｂによって異なるため、同色の表示領域の並び方向に電源線１０３を延ばす構成としている。電源線１０３は第２金属層で形成し、その他もほぼ同一の積層構造とされている。ただし、信号線１０２と電源線１０３を交差させる必要があるので、本変形例では、電源線１０３と交差する位置では信号線１０２を第１金属層によって形成し、信号線１０２が第１金属層で形成された走査線１０１と交差する位置では、第２金属層によって接続配線１０２ｂを形成し、走査線１０１の近傍で、第１層間絶縁層２８３に開孔するコンタクトホール１０２ｃ、１０２ｃを設け、それぞれを信号線１０２、１０２と接続することにより、信号線１０２と同層の走査線１０１を迂回する構成としている。このような構成は、主に第１金属層および第２金属層をエッチングする際のパターンニングを変更することによって容易に得られる。

また、スイッチング用ＴＦＴ１１２および駆動用ＴＦＴ１２３は、走査線１０１と電源線１０３の間の配置されている。一方、シリコン層２６１およびコンデンサ電極１５０が画素表示部２６および電源線１０３の下方にベタパターンで積層され、電源線１０３とシリコン層２６１がコンタクトホール１０３ａによって同電位とされて、保持容量１１３が構成される構成は、図５の場合と同様である。

本変形例によれば、上記と同様の作用効果を有するが、上記以外にも、特に電源線１０３が走査線１０１と交差しないので、電源線１０３との間で形成される静電容量を小さくなり、スイッチング動作が高速となるという効果を奏する。

また、スイッチング素子を走査線１０１と電源線１０３の間に設けるから、スイッチング用ＴＦＴ１１２と駆動用ＴＦＴ１２３を画素表示部２６の短手方向に並列させることによって、よりコンパクトに納めることができ、図５（ａ）のように、画素表示部２６の長手方向にそれぞれを整列させる場合のようなスペースの無駄を減らすことができる。また一方で、画素表示部２６の短手方向の間隔を詰めることができ、開口率を格段に向上することができる。

開口率を向上すれば、有機ＥＬ層６０の単位面積あたりの発光量が少なくて済むから、素子寿命を向上させることができるという効果を奏する。

なお上記の説明では、もっとも好ましい例として、画素表示部２６の全面積に重なるように、反射面としての電源線１０３を配置する例で説明したが、反射量を減らしても発光量に余裕があるならば、電源線１０３は、必ずしも画素表示部２６の全面積を覆う必要がないことは言うまでもない。

また、同様に、発光量に余裕があるならば、反射ムラもある程度は許容できるから、電源線１０３の下方が平坦なベタパターンでなく、電源線１０３の平坦性が劣るような構成であっても差し支えない。例えば、保持容量１１３以外の回路要素を電源線１０３の下方に設けてもよい。そうすれば、より一層電源線１０３の下層のスペースを有効利用することができるという利点がある。
〔第２の実施形態〕
次に本発明の電気光学装置の第２の実施形態としてのＥＬ表示装置１について説明する。本実施形態は、第１の実施形態と同様に第２金属層で反射面を設けるが、電源線１０３を第１金属層で構成する点が異なっている。そしてその他は同一の構成を備えるものである。そこで、以下では共通部分の説明は同一の符号を付して省略する。

本実施形態のＥＬ表示装置１は、図８に示されるタイプの装置である。そのため第１の実施形態の変形例と同様に、電源線１０３は、走査線１０１とはほぼ平行で、信号線１０２とは交差する方向に設けられている。

図１０を参照して、本実施形態に係る実表示領域４００の詳細を説明する。図１０（ａ）は、本実施形態に係るＥＬ表示装置１の実表示領域４００における隣接する４つの画素領域Ａの平面視模式図である。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）におけるＫ−Ｌ方向の断面図である。

各電源線１０３は、ゲート絶縁層２８２の上層に、第１金属層を用いて画素表示部２６の全面積を覆う幅で、同じく第１金属層によって形成された走査線１０１にほぼ平行に連続して設けられている。その上層には第１層間絶縁層２８３が設けられ、その上層には、第２金属層によって、画素表示部２６のそれぞれの面積を覆う大きさの反射部１５１（金属部）、信号線１０２、接続配線１８などが形成されている。反射部１５１の上層には陽極２３が設けられている。スイッチング用ＴＦＴ１１２および駆動用ＴＦＴ１２３は、平面視で、走査線１０１と電源線１０３の間に形成されている。

保持容量１１３は、主として、ゲート絶縁層２８２を挟んで対向するシリコン層２６１と電源線１０３によって、反射部１５１の下方に形成されている。

次に図１１を参照して、スイッチング用ＴＦＴ１１２および駆動用ＴＦＴ１２３の構成を説明する。図１１（ａ）は、図１０（ａ）におけるスイッチング用ＴＦＴ１１２および駆動用ＴＦＴ１２３の近傍の拡大図である。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）におけるＭ−Ｎ線に沿った断面図である。

スイッチング用ＴＦＴ１１２は、ソース領域２５１Ｓ、チャンネル領域２５１ａ、ドレイン領域２５１Ｄを備えている。そして、ソース領域２５１Ｓには、コンタクトホール１９ａによって信号線１０２から延ばされたソース電極側配線１０２ａが接続されている。チャンネル領域２５１ａの上層には、ゲート絶縁層２８２と、走査線１０１の一部をなして延ばされたゲート電極２５２とが設けられている。またドレイン領域２５１Ｄには、第１金属層によって設けられたゲート電極２４２が接続されている。以上によって、スイッチング用ＴＦＴ１１２が構成されている。

次に駆動用ＴＦＴ１２３は、ソース領域２４１Ｓ、チャンネル領域２４１ａ、ドレイン領域２４１Ｄを備えている。そして、ソース領域２４１Ｓには、ゲート絶縁層２８２から第１層間絶縁層２８３にわたって開孔するコンタクトホール１９ｉが接続され、コンタクトホール１９ｉには、接続配線１８が接続されている。接続配線１８は、第１層間絶縁層２８３からゲート絶縁層２８２にわたって開孔するコンタクトホール１９ｊによって電源線１０３と接続されている。チャンネル領域２４１ａの上層には、ゲート絶縁層２８２と、ゲート電極２４２とが設けられている。ゲート電極２４２はシリコン層２６１とも接続されている。またドレイン領域２４１Ｄには、ゲート絶縁層２８２から第１層間絶縁層２８３にわたって開孔するコンタクトホール１９ｈによって反射部１５１から延ばされた反射部配線１５１ａに接続されている。以上によって、駆動用ＴＦＴ１２３が構成されている。反射部１５１の上層に陽極２３が設けられているため、ドレイン領域２４１Ｄは、陽極２３と電気的に接続されている。

次に、本実施形態に係るＥＬ表示装置１の製造方法の一例について、図１２を簡単に参照して説明する。図１２（ａ）〜（ｄ）に示す各断面図は、図１０中のＫ−Ｌ線に沿う断面図に対応しており、各製造工程順に示している。なお以下の説明では、本発明に特に関係する工程、すなわち、回路部１１を形成する工程を中心にして説明し、第１の実施形態と共通する部分の説明は省略する。

図１２（ａ）に示すように、まず基板２０上に、下地保護層２８１を形成する。次にシリコン層２４１、２５１、２６１を形成する。さらにゲート絶縁層２８２を形成する。シリコン層２４１、２５１にそれぞれ濃度傾斜を有するソース領域およびドレイン領域を形成する方法は第１の実施形態と同様に行われる。

次にゲート絶縁層２８２上に厚さ約５００ｎｍ程度の第１金属層を形成し、更にこの金属層をパターニングすることにより、走査線１０１、ゲート電極２４２、２５２および電源線１０３などを同時に形成する（第１金属層形成工程）。

次に図１２（ｂ）に示すように、基板２０の全面に第２層間絶縁層２８３を形成し、さらにフォトリソグラフィ法により第２層間絶縁層２８３をパターニングして、不図示のコンタクトホール１９ａ、１９ｈ、１９ｉ、１９ｊなどを形成する。

そして第２層間絶縁層２８３を覆うように、第２金属層を形成することにより、先に形成したコンタクトホール１９ａ、１９ｈ、１９ｉ、１９ｊなどに第２金属層の金属を埋め込む。さらに第２金属層上にパターニング用マスクを形成する。そして、第２金属層をパターニング用マスクによってパターニングし、反射部１５１、信号線１０２、接続配線１８などを形成する（第２金属層形成工程）。

次に図１２（ｃ）に示すように、反射部１５１の上層に陽極２３を形成する。このようにして、基板２０上に回路部１１が形成される。

なお以上の過程において、実表示領域４００の断面図を参照して説明したため、ダミー領域５あるいはその外周部での製造工程の説明を省略したが、例えばゲート絶縁層２８２上から回路部１１を貫く陰極５０との接触を保つ陰極配線や、走査線駆動回路８０ならびに検査回路９０などを形成するための適宜の工程は当然に行われているものである。

次に、回路部１１の上層に正孔注入／輸送層７０、有機ＥＬ層６０、陰極５０などを形成する工程および基板２０に封止基板３０を接合する工程は、第１の実施形態と同様なので説明は省略する。

このようにして、本発明の第２の実施形態に係るＥＬ表示装置１が得られる。

次に、本実施形態のＥＬ表示装置１による作用について説明する。

本実施形態に係るＥＬ表示装置１によれば、画素表示部２６に重なる位置に陽極２３の下方に第２金属層で形成された反射部１５１を配置するから、有機ＥＬ層６０から下方に放射されて透明な陽極２３を透過する光を反射部１５１によって上方に反射することができ、放射光を効率よく陰極５０側に出射することができる。

しかも、このような反射部１５１は、回路部１１を形成するのに必須の第２金属層を利用している。そのため電極特性の優れた透明電極を用いても、透明電極に下地層として別に反射膜を設ける必要がなく、材料やプロセスを節約することができるから、製造コストを抑えて安価に形成することができる。

また通常の工程あるいは第１の実施形態と異なり、第２金属層を陽極２３と絶縁させる第２層間絶縁層２８４を設けなくてもよいので、製造工程の簡素化を図ることができ、製造コストを抑えることができる。

また、本実施形態では、３次元的な積層構造を備えるスイッチング用ＴＦＴ１１２、駆動用ＴＦＴ１２３などのスイッチング素子を画素表示部２６の間に形成するので、画素表示部２６の下方に配置される反射部１５１は、基板２０から平坦なベタパターンを積み重ねて形成することができる。したがって、平坦性に優れた反射面を形成することができ、その結果、反射ムラなどをなくして光利用効率を向上させ、ひいては表示品質を向上することができる。

さらに、これらの平坦なベタパターンを利用して保持容量１１３を電源線１０３以下の層に設けるので、広大な画素表示部２６の下層領域に保持容量１１３を形成することができ、スペースを有効利用して、保持容量１１３を大きくすることができる。その結果、表示の保持特性が向上し、安定性に優れた表示を行うことができる。

また、本実施形態によれば、電源線１０３を太く構成することができるので、電気抵抗を低くすることができ省エネルギーの装置とすることができる利点がある。

また、本実施形態では、回路部１１の比較的上方にあり、陽極２３により近い第２金属層によって反射面を構成するので、反射光の透過光路を比較的短くすることができ、光損失を低減することができるとともに、反射面の下方の有効利用スペースの高さを比較的高くできる利点がある。

また本実施形態によれば、電源線１０３が走査線１０１と交差しないので、電源線１０３との間で形成される静電容量を小さくなり、スイッチング動作が高速となるという効果を奏する。

また、スイッチング素子を走査線１０１と電源線１０３の間に設けるから、スイッチング用ＴＦＴ１１２と駆動用ＴＦＴ１２３を画素表示部２６の短手方向に並列させることによって、よりコンパクトに納めることができる。また一方で、画素表示部２６の短手方向の間隔を詰めることができる。また、反射部１５１は電源線１０３など画素表示部２６の下方にある金属部とは導通させる必要がないので、そのためのコンタクトホールなどを設ける必要がないから、コンタクトホールによって画素表示部２６の面積が制約されることがない。その結果、開口率を格段に向上することができる。

開口率を向上すれば、有機ＥＬ層６０の単位面積あたりの発光量が少なくて済むから、素子寿命を向上させることができるという効果を奏する。

次に、本実施形態の変形例について説明する。

図１３に示すのは、本変形例に係るＥＬ表示装置１の実表示領域の構成を模式的に示す拡大図である。上記の本実施形態とは、本変形例は図２に示すタイプの装置であり、実表示領域４００が実表示領域４となっている点のみが異なっている。以下では、上記と同様の部材には同一の符号を付して説明を省略し、異なる点を中心に本変形例を説明する。

実表示領域４は、実表示領域４００（図８参照）では表示領域Ｒ、Ｇ、Ｂがそれぞれ図示の左右方向に連続した配列とされていたのに対し、図示の上下方向に連続した構成とされている点が異なる。そのため、連続した４つの画素領域Ａでは、図１３に示すような構成となっている。

図１３（ａ）は、実表示領域４００における隣接する４つの画素領域Ａの平面視模式図である。図８（ｂ）は、図１３（ａ）におけるＰ−Ｑ方向の断面図である。

図１０と大きく異なるのは、図１０では、電源線１０３が走査線１０１とほぼ平行に設けられているのに対して、図１３では、電源線１０３は走査線１０１と交差して信号線１０２とほぼ平行に延ばされている点である。電源線１０３は第１金属層で形成し、反射部１５１は第２金属層で形成している点は同一で、その他もほぼ同一の層構造とされているが、信号線１０２と走査線１０１が交差するため、本変形例では、走査線１０１は、信号線１０２と交差する位置では第１金属層によって形成し、信号線１０２の近傍で、第１層間絶縁層２８３に開孔するコンタクトホール１０１ａ、１０１ａを設け、それぞれを走査線１０１、１０１と接続することにより、走査線１０１と同層の信号線１０２を迂回する構成としている。このような構成は、主に第１金属層および第２金属層をエッチングする際のパターンニングを変更することによって容易に得られる。

また、本変形例は第１の実施形態と異なり、コンタクトホール１０３ａを設けなくてよい分、画素表示部２６の面積を大きくとることができるから、比較的大きな開口率を得ることができるという効果を奏する。

なお上記の説明では、第２金属層と陽極２３の間に絶縁層を設けない例で説明したが、反射部１５１と駆動用ＴＦＴ１２３との接続するのを止めて、反射部１５１の上層に透明な絶縁層を設けてから、陽極２３を設け、陽極２３と駆動用ＴＦＴ１２３とを直接導通させる構成としてもよい。

なお上記の第１および第２の実施形態の説明では、いずれも第２金属層で形成された反射面で光を反射する構成としたが、第１金属層で反射面を形成してもよい。そのような構成でも製造工程を増やすことなく反射面が構成できるから、製造コストを抑えることができる。

なお上記の第１および第２の実施形態は説明では、有機ＥＬ層６０などを形成するためにインクジェット法を利用するため、バンク２２１に親液性と撥液性とを容易に付与できるように、無機物バンク層２２１ａ、有機物バンク層２２１ｂの２層構造とする例で説明したが、単層構造としてもよく、特にインクジェット法を用いないで、例えば蒸着法などによって製造する場合には、バンク２２１を単層構造とした方がより安価に製造することができる。

なお上記の第１および第２の実施形態は説明では、スイッチング素子を２つのトランジスタで形成する例で説明したが、例えば４つなど、それ以上の数のトランジスタを用いた回路構成としてもよいことは言うまでもない。
〔第３の実施形態〕
以下、第１または第２の実施形態のＥＬ表示装置を備えた電子機器の具体例について図１４に基づき説明する。

図１４（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１４（ａ）において、符号１０００は携帯電話本体を示し、符号１００１は前記のＥＬ表示装置を用いた表示部を示している。

図１４（ｂ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１４（ｂ）において、符号１１００は時計本体を示し、符号１１０１は前記のＥＬ表示装置を用いた表示部を示している。

図１４（ｃ）は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図１４（ｃ）において、符号１２００は情報処理装置、符号１２０１はキーボードなどの入力部、符号１２０２は前記のＥＬ表示装置を用いた表示部、符号１２０３は情報処理装置本体を示している。

図１４（ａ）〜（ｃ）に示すそれぞれの電子機器は、前記の第１、２または３の実施形態のＥＬ表示装置を用いた表示部を備えたものであり、先の第１または第２の実施形態のＥＬ表示装置の特徴を有するので、表示特性、信頼性が向上するとともに、製造コストが低減された電子機器となる。

これらの電子機器を製造するには、第１または第２の実施形態のＥＬ表示装置１を、携帯電話、携帯型情報処理装置、腕時計型電子機器などの各種電子機器の表示部に組み込むことにより製造される。

本発明の第１の実施形態の、ＥＬ表示装置の等価回路および配線構造を示す模式図である。 本発明の第１の実施形態の、ＥＬ表示装置の構成を模式的に示す平面図である。 図２のＡ−Ｂ線に沿う断面図である。 図２のＣ−Ｄ線に沿う断面図である。 本発明の第１の実施形態の、実表示領域における隣接する４つの画素領域Ａの平面視模式図および断面図である。 図５の平面視部分拡大図および断面図である。 本発明の第１の実施形態の製造方法を説明するための説明図である。 本発明の第１の実施形態の変形例の、ＥＬ表示装置の構成を模式的に示す平面図である。 本発明の第１の実施形態の変形例の、実表示領域における隣接する４つの画素領域Ａの平面視模式図および断面図である。 本発明の第２の実施形態の、実表示領域における隣接する４つの画素領域Ａの平面視模式図および断面図である。 図１０の平面視部分拡大図および断面図である。 本発明の第２の実施形態の製造方法を説明するための説明図である。 本発明の第２の実施形態の変形例の、実表示領域における隣接する４つの画素領域Ａの平面視模式図および断面図である。 本発明の第３の実施形態の電子装置を示す斜視図である。

符号の説明

Ａ 画素領域
Ｒ、Ｇ、Ｂ 表示領域
１ ＥＬ表示装置（電気光学装置）
１１ 回路部（回路層）
２０ 基板
２３ 陽極（第１電極）
２６ 画素表示部
５０ 陰極（第２電極）
６０ 有機ＥＬ層（発光層）
１０１ 走査線
１０２ 信号線
１０３ 電源線
１１０ 機能層（発光層）
１１２ スイッチング用ＴＦＴ（スイッチング素子）
１１３ 保持容量（静電容量）
１２３ 駆動用ＴＦＴ（スイッチング素子）
１５０ コンデンサ電極
１５１ 反射部

Claims (13)

1. 第１電極と、
   第２電極と、
   前記第１電極と前記第２電極との間に設けられた発光層と、
   前記第１電極に電源を供給する電源線と、
   前記電源線と前記第１電極との間の電流を制御するスイッチング素子とを有する電気光学装置であって、
   前記第１電極の少なくとも一部と前記電源線とが重なっていることを特徴とする電気光学装置。
2. 請求項１に記載の電気光学装置であって、
   前記発光層を区画するように、前記第１電極上に開口部を有する絶縁膜をさらに有し、
   前記開口部と前記電源線とが重なっていることを特徴とする電気光学装置。
3. 請求項１又は２に記載の電気光学装置であって、
   前記スイッチング素子は、トランジスタであり、
   前記トランジスタのゲート電極と前記電源線の間に接続された容量素子を有し、
   前記容量素子は、前記第１電極の少なくとも一部と重なっていることを特徴とする電気光学装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の電気光学装置であって、
   走査線と、前記走査線と交差する信号線とをさらに含み、
   前記電源線は、前記走査線と平行であることを特徴とする電気光学装置。
5. 請求項４に記載の電気光学装置であって、
   前記走査線と前記電源線は、同一の層で形成されることを特徴とする電気光学装置。
6. 請求項４又は５に記載の電気光学装置であって、
   前記スイッチング素子は、前記走査線と電源線の間に形成されることを特徴とする電気光学装置。
7. 請求項４乃至６のいずれかに記載の電気光学装置であって、
   前記走査線と同層で形成された反射部が、前記第１電極の下に形成されており、
   前記第１電極と前記反射部が接続されていることを特徴とする電気光学装置。
8. 請求項７に記載の電気光学装置であって、
   前記第２電極と前記信号線との間の前記絶縁膜の下には、第２絶縁膜をさらに有し、
   前記前記第１電極と前記反射部との間には、前記第２絶縁膜は形成されていないことを特徴とする電気光学装置。
9. 請求項１乃至３のいずれかに記載の電気光学装置であって、
   走査線と、走査線と交差する信号線とをさらに含み、
   前記電源線は、前記信号線と平行であることを特徴とする電気光学装置。
10. 請求項９に記載の電気光学装置であって、
    前記信号線と前記電源線は、同一の層で形成されることを特徴とする電気光学装置。
11. 請求項９又は１０に記載の電気光学装置であって、
    前記信号線と前記開口部の間に囲まれた位置の前記絶縁膜の下に、前記スイッチング素子を配置することを特徴とする電気光学装置。
12. 請求項１乃至３のいずれかに記載の電気光学装置であって、
    前記第１電極は、透明な陽極であることを特徴とする電気光学装置。
13. 請求項１乃至１２のいずれか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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