JP2012252822A - 発光装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】表示サイズの小型化、表示の高精細化を進めた場合に、ある特定の画素だけを発光させたいとき、当該特定の画素に隣り合う画素も発光してしまうのを抑える。
【解決手段】基板体１０１に、ＲＧＢの各々に対応して配列し、それぞれが陽極として機能する画素電極５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂと、基板体１０１を平面視したときに画素電極の間隙に設けられ、画素電極よりも低い電位に維持された配線５４と、画素電極および配線の上側に形成されるとともに発光層７２を含み、ＲＧＢにわたって共通の有機ＥＬ層７０と、有機ＥＬ層７０の上側に形成されるとともに、陰極として機能する共通電極１１８と、を具備する。
【選択図】図５

Description

本発明は、表示品位の低下を抑えた発光装置および電子機器に関する。

近年、有機発光ダイオード（Organic Light Emitting Diode、以下「ＯＬＥＤ」という）などの発光素子を用いた発光装置が各種提案されている。このような発光装置では、表示すべき画像の画素に対応して画素回路が複数設けられる。当該画素回路は、上記発光素子と、スイッチングトランジスターと、駆動トランジスターとを含み、上記発光素子は、陽極と陰極とで少なくとも発光層を含む有機ＥＬ層を挟持した構成が一般的である（特許文献１参照）。

特開２００５−３３８５９２号公報

ところで、上記構成において表示サイズの小型化、表示の高精細化を進めた場合に、ある特定の画素だけを発光させたいとき、当該特定の画素のみならず、当該特定の画素に隣り合う画素も発光して、表示品位を低下させてしまう、という問題が指摘された。
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたもので、その目的の一つは、表示サイズの小型化、表示の高精細化を進めた場合であっても、このような表示品位の低下を防止した発光装置および電子機器を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明に係る発光装置にあっては、基板体に、複数の画素の各々に対応して配列する陽極として機能する画素電極と、前記基板体を平面視したときに前記画素電極の間隙に設けられ、前記画素電極よりも低い電位に維持された配線と、前記画素電極および前記配線の上側に形成され、少なくとも発光層を含む有機ＥＬ層と、前記有機ＥＬ層の上側に形成されるとともに、陰極として機能する共通電極と、を具備することを特徴とする。本発明によれば、基板体に対して横方向（基板面方向）に漏れてしまう電流が画素電極同士の間隙に設けられた配線によって吸収されるので、特定の画素だけを発光させたい場合に、隣の画素も発光してしまう現象を抑えることが可能になる。

本発明において、前記複数の画素は、異なる２色以上のいずれかに対応し、前記有機ＥＬ層は、前記２色以上の複数の画素にわたって共通で形成されている構成が好ましい。この構成においては、有機ＥＬ層が異なる２色以上の画素にわたって共通化されているので、隔壁などの構造体を形成しなくて済む。このため例えば、画素電極同士の間隙が５μｍ程度のように小サイズで高精細な表示を行う場合に適している。

本発明において、前記配線については、画素電極すなわち陽極よりも低い電位に維持されていれば、画素電極から配線に電流が流れる。ここで、前記配線は、前記共通電極に電気的に接続されている構成とすれば、別途の電位を生成しないで済ませることができる。さらに、この構成において、前記画素電極および前記配線は、同一導電層から形成すれば、製造プロセスを複雑化させないで済ませることもできる。

さらに、前記画素電極および前記配線は、同一導電層から形成する構成において、前記画素電極および前記配線は、光透明性を有し、前記共通電極は、光透過性および光反射性を有し、前記基板体において前記画素電極および前記配線の下側には、絶縁性を有する透明層を介し、光反射層が設けられ、前記有機ＥＬ層で発生した光は、前記光反射層と前記共通電極との間で、対応する色の波長で共振する構成にしても良い。この構成によれば、有機ＥＬ層が複数色の画素にわたって共通化されていても、対応する色の波長の光が共振によって射出される。
一方、前記有機ＥＬ層が前記２色以上の複数の画素にわたって共通で形成されている場合において、前記画素電極は、光透明性を有し、前記基板体において前記画素電極の層下側には、絶縁性を有する透明層を介し光反射層が設けられ、前記光反射層および前記配線は、同一導電層からなり、前記有機ＥＬ層で発生した光は、前記光反射層と前記共通電極との間で、対応する色の波長で共振する構成も好ましい。この構成によれば、製造プロセスを複雑化させないで済ませることもできる。

また、本発明において、前記配線は、前記有機ＥＬ層に接していることが好ましい。配線が有機ＥＬ層に接していることが好ましい。基板体に対して横方向に漏れてしまう電流が配線に吸収されやすくなるためである。
一方、前記画素電極および前記配線は、同一導電層から形成する構成において、前記配線を、平面視で前記複数の画素が配列する領域の外側で前記共通電極に接続すると、画素の配列領域内で接続しなくても良いので（コンタクトホールを設けないで済むので）、小サイズで高精細な表示に好適になる。
なお、本発明は、発光装置のほか、当該発光装置を有する電子機器として概念することも可能である。電子機器は、典型的には表示装置であり、電子機器としてはパーソナルコンピューターや携帯電話機が挙げられる。もっとも、本発明に係る発光装置の用途は、表示装置に限定されない。例えば、光線の照射によって感光体ドラムなどの像担持体に潜像を形成するための露光装置（光ヘッド）にも適用可能である。

実施形態に係る発光装置の電気的な構成を示すブロック図である。 発光装置における画素回路の構成を示す図である。 画素回路の要部構成を示す平面図である。 画素回路の要部構成を部分拡大した平面図である。 図４におけるＥ−ｅ線で破断した部分断面図である。 発光装置の表示動作を示す図である。 画素回路の等価回路を示す図である。 等価回路の電流経路と発光状態とを示す図である。 発光素子等の電圧−電流特性を配線の有無で示す図である。 色度図である。 輝度と色度（ＣＩＥ−ｘ、ｙ）との関係を配線の有無で示す図である。 応用形態に係る配線の構成を示す平面図である。 別の応用形態に係る発光装置の画素回路を示す部分断面図である。 実施形態に係る発光装置を用いた電子機器（その１）を示す図である。 実施形態に係る発光装置を用いた電子機器（その２）を示す図である。 実施形態に係る発光装置を用いた電子機器（その３）を示す図である。 比較例に係る画素回路の要部構成を示す部分断面図である。 比較例に係る画素回路の等価回路を示す図である。 比較例に係る等価回路の電流経路と発光状態とを示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る発光装置の構成を示すブロック図である。発光装置１は、複数の画素回路１１０の各々に含まれる発光素子の発光によって画像を表示するものである。
この図に示されるように、発光装置１は、表示部１００、走査線駆動回路２１０およびデータ線駆動回路２３０に大別することができる。
このうち、表示部１００には、本実施形態ではｍ行の走査線１１２が図において横方向に延在して設けられ、また、３の倍数である（３ｎ）列のデータ線１１４が図において縦方向に延在し、かつ、各走査線１１２と互いに電気的な絶縁を保って設けられている。ここで、ｍ、ｎは、いずれも自然数である。

画素回路１１０は、ｍ行の走査線１１２と（３ｎ）列のデータ線１１４との交差部に対応して、それぞれ設けられている。このうち、同一行の走査線１１２と、互いに隣り合う３列のデータ線１１４との交差に対応した３つの画素回路１１０は、表示すべき画像の１ドットを表現するものであり、それぞれＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の画素に相当する。換言すれば、本実施形態は、ＲＧＢの３つの画素回路１１０の発光素子による加法混色によって１ドットの色を表現する構成になっている。
このため、表示部１００で表示される画像のドット配列は、縦ｍ行×横ｎ列になる。なお、画素回路１１０の配列は、縦ｍ行×横（３ｎ）列になる。
ドットの列を一般化して説明するために、１以上ｎ以下の整数ｊを用いると、図１において左から数えて（３ｊ−２）列目、（３ｊ−１）列目および（３ｊ）列目のデータ線１１４は、それぞれｊ番目のドットに属し、かつ、Ｒ、Ｇ、Ｂの系列である、ということになる。

各画素回路１１０には、素子電源の高位側の電位Ｖelを給電する電源線１１６がそれぞれ共通に接続される。なお、図１では省略されているが、後述するように共通電極が各画素回路１１０にわたって共通となるようにベタ状に設けられて、素子電源の低位側の電位Ｖctを給電する。電位Ｖel、Ｖctは、図示省略した電源回路によって生成される。
なお、走査線１１２および画素回路１１０の行を便宜的に区別するために、図１において順に１、２、３、…、（ｍ−１）、ｍ行と呼ぶ場合がある。同様にデータ線１１４および画素回路１１０の列を便宜的に区別するために、図１において順に１列、２列、３列、…、（３ｎ−２）列、（３ｎ−１）、（３ｎ）列と呼ぶ場合がある。

発光装置１では、マトリクス状に画素回路１１０が配列する領域の周辺に走査線駆動回路２１０およびデータ線駆動回路２３０が設けられ、図示省略したコントローラーによってそれぞれ動作が制御される。また、データ線駆動回路２３０には、各画素回路１１０で表現すべき画素の階調（輝度）を指定する階調データが上記コントローラーから供給される。
走査線駆動回路２１０は、各フレームにおいて１〜ｍ行目を順次選択するものである。詳細には、走査線駆動回路２１０は、１、２、３、…、（ｍ−１）、ｍ行目の走査線１１２にそれぞれ走査信号Ｇw(1)、Ｇw(2)、Ｇw(3)、…、Ｇw(m-1)、Ｇw(m)を供給するものであり、フレームにおいて各走査信号を順次排他的にＨレベルとする。なお、本説明において、フレームとは、１カット（コマ）分の画像を発光装置１に表示させるのに要する期間をいい、垂直走査周波数が６０Ｈｚであれば、その１周期分の１６．６７ミリ秒の期間をいう。

データ線駆動回路２３０は、走査線駆動回路２１０によって選択された行に位置する画素回路１１０に対し、当該画素回路１１０に対応した画素の階調データに応じた電位のデータ信号を、データ線１１４を介して供給するものである。便宜的に、１、２、３、…、（３ｎ−２）、（３ｎ−１）、（３ｎ）列目のデータ線１１４にそれぞれ供給されるデータ信号を、Ｖd(1)、Ｖd(2)、Ｖd(3)、…、Ｖd(3n-2)、Ｖd(3n-1)、Ｖd(3n)と表記している。

次に、図２を参照して画素回路１１０の電気的な構成について説明する。なお、図２には、ｉ行目及び当該ｉ行目に隣り合う（ｉ−１）行目の走査線１１２と、ｊ番目のドットに属する（３ｊ−２）、（３ｊ−１）、（３ｊ）列目のデータ線１１４との交差に対応する縦２行×横３列の計６個分の画素回路１１０が示されている。ここで、（ｉ−１）、ｉは、画素回路１１０が配列する行を一般的に示す場合の記号であって、それぞれ１以上ｍ以下の整数である。

図２に示されるように、各画素回路１１０は、Ｎチャネル型のトランジスター１３０、１４０と、保持容量１３５と、発光素子１５０とを有する。各画素回路１１０については電気的にみれば互いに同一構成なので、ｉ行（３ｊ−２）列に位置するもので代表して説明する。ｉ行（３ｊ−２）列の画素回路１１０においてトランジスター１３０は、スイッチングトランジスターとして機能するものであり、そのゲートノードはｉ行目の走査線１１２に接続される一方、そのドレインノードはｊ列目のデータ線１１４に接続され、そのソースノードは保持容量１３５の一端とトランジスター１４０のゲートノードとにそれぞれ接続されている。
保持容量１３５の他端は、トランジスター１４０のソースノードおよび発光素子１５０の陽極にそれぞれ接続されている。一方、トランジスター１４０のドレインノードは、電源線１１６に接続されている。

便宜的に、ｉ行（３ｊ−２）列の画素回路１１０において、トランジスター１４０のゲートノード（トランジスター１３０のソースノードおよび保持容量１３５の一端）を、大文字で示す緑のＧと区別するために、小文字のｇ(i,3j-2)と表記している。

発光素子１５０は、後述するように、互いに対向する陽極と陰極とで発光層を含む有機ＥＬ層を挟持したＯＬＥＤであり、陽極から陰極に向かって流れる電流に応じた輝度にて発光する。
本実施形態において、発光素子１５０の陽極は、ＲＧＢの色毎に個別の画素電極５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂである。一方、発光素子１５０の陰極は、各画素回路１１０にわたって共通の共通電極１１８である。共通電極１１８には、素子電源の低位側の電位Ｖctが給電される。
なお、図２において、Ｇw(i-1)、Ｇw(i)は、それぞれ（ｉ−１）、ｉ行目の走査線１１２に供給される走査信号を示している。また、Ｖd(3j-2)、Ｖd(3j-1)、Ｖd(3j)は、それぞれ（３ｊ−２）、（３ｊ−１）、（３ｊ）列目のデータ線１１４に供給されるデータ信号を示している。

続いて、画素回路１１０のうち、発光素子１５０およびその周辺の構成について図３、図４および図５を参照して説明する。
図３は、画素電極５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂの配列を示す平面図であり、図４は、図３の一部を部分拡大した平面図であり、図５は、図４におけるＥ−ｅ線で破断した部分断面図である。
なお、図３および図４は、トップエミッション構造の表示部１００を観察側から平面視した場合の構造を示しているが、簡略化のために、発光素子１５０における画素電極５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂと、当該画素電極と同層から形成される配線５４のみを示し、それ以外の構造体の図示を省略している。一方、図５においては、平坦化層以降に形成される構造体を示し、平坦化層よりも前に形成されるトランジスター１３０、１４０等についての図示を省略している。
また、以下の各図においては、各層、各部材、各領域などを認識可能な大きさとするために、縮尺を異ならせている。

表示部１００は、主にガラス基板などの絶縁性を有する絶縁基板に形成される。このため、トランジスター１３０、１４０は、例えば薄膜トランジスターであり、非晶質シリコンや低温ポリシリコンで形成される。低温ポリシリコンとする場合、図１における走査線駆動回路２１０や、データ線駆動回路２３０などの能動素子についても画素回路１１０とともに、上記絶縁基板に形成することができる。
上記絶縁基板にあっては、トランジスターや配線などの有無によって段差が生じるが、図５に示されるように、例えばアクリル樹脂等からなる平坦化層１０２によって平坦化されている。
以降の説明では、当該絶縁基板に形成されたトランジスター１３０、１４０や保持容量などの素子・配線と、これらの素子・配線の段差をなくすように形成された平坦化層１０２とを含めて基板体１０１と呼んでいる。また、本説明において上側とは、基板体１０１において時間的に後の製造プロセスによって形成される側、という意味で用い、反対に、下側とは、時間的に前の製造プロセスによって形成される側、という意味で用いている。

光反射性を有する反射層６２が、基板体１０１の上側に、画素電極の各々に対応するようにそれぞれ設けられている。反射層６２は、発光層で発生した光を観察側に反射するものである。反射層６２は、アルミニウムや銀などのように反射性を有する金属層または合金層を成膜した後に、平面視したときに後に形成される画素電極５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂを含むようにパターニングされる。
透明層１０３は、反射層６２および平坦化層１０２を覆うように形成されている。透明層１０３は、反射層６２を保護するために、および、平坦性を確保するために設けられ、光透過性および絶縁性を有する。

画素電極５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂおよび配線５４が、それぞれ透明層１０３の上側に設けられている。画素電極５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂおよび配線５４は、それぞれ透明性および導電性を有する例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明導電層をパターニングしたものである。なお、ＩＴＯは、レアメタルのインジウムを用いているので、ＩＴＯの代替材料として、酸化亜鉛や、酸化錫（いわゆるＮＥＳＡ）などを用いても良い。

図５に示されるように、画素電極５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂは、断面視でみた厚さが互いに異なっており、画素電極５２Ｒが最も厚く、次いで画素電極５２Ｇが厚く、画素電極５２Ｂが最も薄くなっている。このように、画素電極５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂの厚さが異なっているのは、後述する光共振構造における共振波長をＲＧＢに合わせているためである。
厚さの異なる画素電極５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂを形成する方法の一例としては、例えば上記透明導電層を第１層、第２層および第３層の順で積層した３層構造にするとともに、画素電極５２Ｒについては第１層から第３層までで構成し、画素電極５２Ｇについては第１層および第２層で構成し、画素電極５２Ｂについては第１層のみで構成する方法が挙げられる。
画素電極５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂの各々は、図示を省略しているが、それぞれ透明層１０３を開孔するとともに、反射層６２を避けるように形成されたコンタクトホール（ビア）を介し、対応する画素回路１１０におけるトランジスター１４０のソースノードおよび保持容量１３５の他端にそれぞれ接続されている。

画素電極５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂは、平面視でみれば図３および図４に示されるように、縦方向（データ線１１４の延在方向）に長手が延在した矩形に、かつ、各々が一定の間隔を保って配列するように形成されている。
一方、配線５４は、画素電極５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂの間隙に位置するとともに、縦方向および横方向にわたって互いに電気的に接続されるようにメッシュ状に配設されている。この配線５４は、例えば図３に示されるように、画素電極５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂがマトリクス状に配列する表示部１００の外側領域（ハッチングが付された領域）において共通電極１１８と接続が図られて、当該共通電極１１８と同じ電位Ｖctが供給される構成となっている。なお、配線５４については、上記透明導電層の３層のうち、いずれか、または、適宜組み合わせたものを用いることができる。

続いて、図５に示されるように、有機ＥＬ層７０が、画素電極５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂ、配線５４および透明層１０３を覆うように設けられている。有機ＥＬ層７０は、本実施形態では、画素電極（陽極）からみて順に正孔輸送層（Hole Transport Layer）７１と発光層（Emitting Layer）７２と電子輸送層（Electron Transport Layer）７３とで構成されている。すなわち、有機ＥＬ層７０は、少なくとも発光層７２を含んだ構成となっている。
正孔輸送層７１は、例えばトリフェニルアミン誘導体（ＴＰＤ）、ピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体等によって形成されている。発光層７２は、例えばアルミノウムキノリノール錯体（Ａｌｑ_３）等をホスト材料とし、ルブレン等をドーパントとして形成されている。電子輸送層７３は、例えばＡｌｑ_３等によって形成されている。

共通電極１１８は、有機ＥＬ層７０を覆うように設けられている。共通電極１１８は、光透過性と光反射性とを有する一種のハーフミラーであり、例えばマグネシウムと銀との合金からなる。なお、共通電極１１８の材料としては、他にカルシウムや、ナトリウム、リチウム、これらの金属化合物などが挙げられる。

発光素子１５０は、陽極として機能する画素電極５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂのいずれかと、陰極として機能する共通電極１１８とで、有機ＥＬ層７０を挟持した構成となる。
このような構成において、陽極から陰極に向かって順方向電流が流れると、正孔輸送層７１から注入される正孔と電子輸送層７３から注入される電子とが発光層７２で再結合して、発光層７２の材料に応じた蛍光スペクトルの光が発生する。このときに発生する光の色は、本実施形態では、画素回路同士で共通の色、例えば白色であるが、光共振構造（およびカラーフィルター）によってＲＧＢの各色に相当する波長の光が射出される構成となっている。

従来の有機ＥＬ装置では、例えば画素電極の周辺が隔壁によって仕切られるとともに、この仕切り内に各色に対応した発光層がそれぞれ形成されていたが、本実施形態では、隔壁を設けず、ＲＧＢにおいて共通の有機ＥＬ層７０（発光層７２）を用いた構成となっている。
本実施形態において、このような構成としている理由は、次の通りである。すなわち、表示サイズの小型化や表示の高精細化が要求される用途では、例えば表示サイズが対角で１インチ以下であるマイクロディスプレイの用途では、１ドットにつき３色分を配列させるので、画素回路１１０における横方向の配列ピッチは数μｍ程度、画素電極同士の間隙で言えば５μｍ以下に、抑える必要がある。
このため、従来の構成、すなわち、隔壁による仕切り内に各色に対応した発光層を形成する構成では、画素電極同士の間隙を５μｍ以下まで微細化することが困難である。そこで、本実施形態では、隔壁を形成しないで、さらに、ＲＧＢ毎に異なる発光層を形成しない構成としているのである。

封止層１０４は、酸素や水分の侵入による素子劣化を防ぐために、共通電極１１８を覆うように設けられている。封止層１０４は、透明性を有し例えばシリコン酸窒化膜（ＳｉＯＮ）からなる。封止層１０４の材料としては、他にＳｉＯ_２や、ＳｉＮ、樹脂などが挙げられる。

一方、基板体１０１に対向するように、透明性を有するガラス等の対向基板１０５が設けられる。対向基板１０５のうち、基板体１０１に対向する側の面には、カラーフィルター８０Ｒ、８０Ｇ、８０Ｂおよび遮光層８２が設けられている。カラーフィルター８０Ｒは、Ｒ（赤）の色に対応するものであり、同様にカラーフィルター８０Ｇ、８０Ｂは、それぞれＧ（緑）、Ｂ（青）の色に対応するものである。遮光層８２は、いわゆるブラックマトリクスである。
対向基板１０５は、基板体１０１に対し、カラーフィルター８０Ｒ、８０Ｇ、８０Ｂの各々がそれぞれ画素電極５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂと平面視で重なるように位置合わせされるとともに、基板体１０１と対向する領域の周縁に沿った接着材（図示省略）によって貼り合わせられている。

発光装置１においては、上述したように発光層７２で発せられた光を反射層６２と共通電極１１８との間で共振させる一種の光共振構造となっている。詳細には、発光層７２で発せられた光は、反射層６２とハーフミラー状の共通電極１１８との間で往復する際に、その光学的距離に対応した共振波長の光が共通電極１１８を透過して射出される。この光共振構造によって、射出される光において、輝度が高められるとともに、波長の帯域が狭められる。
このような共振波長は、反射層６２と共通電極１１８との間の光学的距離によって調整される。具体的には、発光層７２から発生した光のうち、取り出したい光のピーク波長をλとしたとき、次式（１）が成立するように調整される。
（２Ｌ）／λ＋Φ／（２π）＝ｐ …（１）
なお、式（１）において、Φは、発光層７２で発生した光が反射層６２と共通電極１１８とにおいて反射する際に生じる位相シフト量をラジアンで示した値である。また、ｐは、整数である。

Ｒの画素に対応した光学的距離Ｌ_Ｒは、透明層１０３のうち反射層６２から画素電極５２Ｒまでの厚さと、画素電極５２Ｒの厚さと、有機ＥＬ層７０の厚さとの和である。同様に、Ｇの画素に対応した光学的距離Ｌ_Ｇは、透明層１０３のうち反射層６２から画素電極５２Ｇまでの厚さと、画素電極５２Ｇの厚さと、有機ＥＬ層７０の厚さとの和であり、Ｂの画素に対応した光学的距離Ｌ_Ｂは、透明層１０３のうち反射層６２から画素電極５２Ｂまでの厚さと、画素電極５２Ｂの厚さと、有機ＥＬ層７０の厚さとの和である。
このうち、ＲＧＢで異なるのは、画素電極５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂの厚さであり、透明層１０３の厚さと有機ＥＬ層７０の厚さとについてはＲＧＢでほぼ共通である。このため、光学的距離Ｌ_Ｒ、Ｌ_Ｇ、Ｌ_Ｂの各々が、それぞれＲＧＢの色の波長λに対して上記式（１）を同時に満たすためには、透明層１０３の厚さと有機ＥＬ層７０の厚さとに対して、画素電極５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂの厚さを適切に異ならせれば良いことになる。

詳細には、第１に、光学的距離Ｌ_Ｂが、Ｂの波長に対して式（１）を満たすように、画素電極５２Ｂの厚さ、すなわち透明導電層の第１層の厚さを決定する。第２に、光学的距離Ｌ_Ｇが、Ｇの波長に対して式（１）を満たすように画素電極５２Ｇの厚さを決定する。画素電極５２Ｇは、透明導電層の第１層と第２層との積層体であり、すでに第１層の厚さがＢに応じて決定しているから、第２層の厚さも自ずと決定する。第３に、光学的距離Ｌ_Ｒが、Ｒの波長に対して式（１）を満たすように画素電極５２Ｒの厚さを決定する。画素電極５２Ｒは、透明導電層の第１層、第２層および第３層の積層体であり、すでに第１層および第２層の厚さが決定しているから、第３層の厚さも自ずと決定する。
このようにして画素電極５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂの厚さがそれぞれ決定されるので、共振波長については、ＲＧＢの色に合わせて適切に設定されることになる。

次に、発光装置１の表示動作について図６を参照して簡易的に説明する。図６は、走査信号およびデータ信号の波形の一例を示す図である。
この図に示されるように、走査信号Ｇw(1)、Ｇw(2)、Ｇw(3)、…、Ｇw(m-1)、Ｇw(m)は、走査線駆動回路２１０によって各フレームにわたって水平走査期間（Ｈ）毎に順次排他的にＨレベルとなる。
ここで、ｉ行目の走査線１１２が選択されて走査信号Ｇw(i)がＨレベルになったとき、（３ｊ−２）列目のデータ線１１４には、ｉ行（３ｊ−２）ｊ列の画素回路１１０に対応したＲ画素の階調データに応じた電位のデータ信号Ｖd(3j-2)がデータ線駆動回路２３０によって供給される。

ｉ行（３ｊ−２）ｊ列の画素回路１１０において走査信号Ｇw(i)がＨレベルになると、トランジスター１３０がオンするので、ゲートノードｇ(i,3j-2)がｊ列目のデータ線１１４に電気的に接続された状態になる。このため、ゲートノードｇ(i,3j-2)の電位は、図６において矢印で示されるように、データ信号Ｖd(3j-2)の電位になる。このとき、トランジスター１４０は、ゲートノードｇ(i,3j-2)の電位に応じた電流を発光素子１５０に流し、保持容量１３５が、このときのトランジスター１４０におけるゲート・ソース間の電圧を保持する。ｉ行目の走査線１１２の選択が終了して走査信号Ｇw(i)がＬレベルになったとき、トランジスター１３０がオフする。

トランジスター１３０がオンからオフに切り替わっても、当該トランジスター１３０がオンしていたときの、トランジスター１４０のゲート・ソース間の電圧は保持容量１３５によって保持されている。このため、トランジスター１３０がオフしても、トランジスター１４０は、保持容量１３５による保持電圧に応じた電流を、次回ｉ行目の走査線１１２が再び選択されるまで、発光素子１５０に流し続ける。このため、ｉ行（３ｊ−２）列の画素回路１１０における発光素子１５０は、ｉ行目が選択されたときのデータ信号Ｖd（3j-2)の電位に応じた輝度で、すなわちｉ行（３ｊ−２）列の階調データに応じた輝度で、１フレームに相当する期間にわたって発光し続けることになる。

なお、ｉ行目においては、（３ｊ−２）列目以外の画素回路１１０でも、対応するデータ線１１４に供給されたデータ信号の電位に応じた輝度で発光する。また、ここではｉ行目の走査線１１２に対応する画素回路１１０で説明しているが、走査線１１２は、１、２、３、…、（ｍ−１）、ｍ行目という順番で選択される結果、画素回路１１０の各々は、それぞれ階調データに応じた輝度で発光することになる。このような動作は、フレーム毎にで繰り返される。
また、図６においては、走査信号の電位スケールよりも、データ信号Ｖd(3j-2)、ゲートノードｇ(i,3j-2)の電位スケールを便宜的に拡大している。

本実施形態において配線５４を設けたことによる効果について言及する前に、配線５４を有しない比較例での問題点について説明する。
図１７は、比較例に係る発光装置の構成を示す部分断面図であり、図５に示した本実施形態と比べて配線５４を有していない。
ここで、正孔輸送層７１は、単体では抵抗とみなすことができる。したがって、発光素子およびその周辺は、図１８に示されるように、正孔輸送層７１の抵抗成分で示される抵抗体と、画素電極５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂから共通電極１１８に向かう並列ダイオードとからなる等価回路で示すことができる。

ところで、図１７において、有機ＥＬ層７０のうち、画素電極５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂ同士の間隙に相当する領域Ｒ−Ｇ、Ｇ−Ｂ、Ｂ−Ｒの層厚は、光共振構造や、画素電極を構成する透明導電層の不存在などによる段差に起因して、局所的に薄くなっている。

このような状況で、例えばＢの画素だけを発光させる場合を想定する。この場合、図１９に示されるように、画素電極５２Ｂには、共通電極１１８の電位ＶctよりもＶdだけ高位の電位（Ｖct＋Ｖd）が供給される。これにより、電流が画素電極５２Ｂから共通電極１１８に向かって図において縦方向に流れて、Ｂの色の光が射出される。
しかしながら、有機ＥＬ層７０の層厚は画素電極の間隙に相当する領域で局所的に薄くなっているために、この領域において電流が流れやすくなっている。
このため、画素電極５２Ｂの周縁においてＢの共振波長になっていない光が少なからず射出されるだけでなく、電流が画素電極５２Ｂから図において左および右方向、すなわちＢに対して隣り合うＧおよびＢ方向にも流れる結果、Ｇの色の光およびＲの色の光も射出されてしまうことになる。

したがって比較例では、カラーフィルター８０Ｂを透過した光ではあるが、Ｂの共振波長でない光が視認されるだけでなく、ＲおよびＧも同時に発光する結果、目的とする色からずれた色が表現されてしまう、すなわち色純度が低下してしまう、という問題があった。

比較例に対して、本実施形態では、画素電極の間隙に配線５４が設けられるとともに、当該配線５４には共通電極（陰極）１１８と同じ電位Ｖctが供給されている。このため、図８に示されるように、Ｂの画素だけを発光させる場合に、画素電極５２ＢからＧおよびＢ方向に向かう電流は、それぞれ途中に位置する配線５４に流れ込むので、画素電極５２Ｂの周縁や、Ｒ、Ｇで光が発生してしまうのを抑え込むことができる。したがって、本実施形態によれば、色純度の低下を防止することが可能になる。

また、ここでは画素電極の層厚も最も薄いＢの画素を発光させる場合を想定したが、他のＲ、Ｇを発光させる場合も同様な問題が発生する。特に画素電極の層厚がＢと比較して厚いＲ（Ｇ）では、画素電極５２Ｒ（５２Ｇ）の周縁において有機ＥＬ層７０の層厚が、局所的にみれば、より薄くなっているために、配線５４が設けられていないと、Ｒ（Ｇ）の共振波長になっていない光の成分が多く射出されてしまう。

ここで、配線５４への電流の流れ込み、および、色純度の低下の防止の各々について、測定結果を参照しつつ説明する。
図９は、配線５４を有する本実施形態の電圧−電流特性を実線で示しており、発光素子１５０の陽極から陰極に向かう順方向電圧を横軸とし、発光素子１５０の順方向電流と配線５４に流れ込む電流との和、すなわち図８における電流計で計測された電流の対数を縦軸として表している。対比のために、配線５４を有しない比較例の特性を破線で示している。なお、比較例の電流値は、図１９における電流計で計測された電流である。
なお、１つの画素回路で流れる電流値は微小であるので、ここでは、表示部１００の複数の画素回路を同時に駆動して計測している。

発光層７２で示されるダイオード成分の抵抗には電圧依存性があり、電圧が高くなるにつれて抵抗が小さくなる傾向がある。このため、図９に示されるように、高電圧側では、本実施形態と比較例とで差がなくなっている。これは、高電圧側では、ダイオード成分の抵抗が電圧依存性によって正孔輸送層の抵抗よりも相対的に低くなり、配線５４があったとしても、電流が配線５４にほとんど流れないためである。換言すれば、色純度の低下は、高電圧側ではほとんど問題にならない。
一方、この図の実線で示されるように、低電圧側では、ダイオードの抵抗が正孔輸送層７１の抵抗よりも相対的に高くなるために、配線５４に流れ込む電流成分が多くなる。このため、低電圧側では、同一電圧で比べると、破線で示される比較例よりも電流が増大している。
なお、図９の破線において低電圧側では、本実施形態と比較して流れる電流が小さいが、この微小電流は、Ｂの画素だけを発光させているわけではなく、隣り合うＲ、Ｇの画素も発光させている電流の合算である点に留意する必要がある。

本実施形態および比較例において、Ｂの画素だけで色を表現しようとする場合に、図１１（ａ）は、輝度に対する色度（ＣＩＥ−ｘ）の測定結果を示し、図１１（ｂ）は、輝度に対する色度（ＣＩＥ−ｙ）の測定結果を示している。なお、ここでいう色度とは、ＣＩＥ表色系（ＸＹＺ系）のｘ刺激値、ｙ刺激値である。図１０は、図１１を説明するためのｘｙ色度図であり、また、当該色度図の三角形内は、ＮＴＳＣ方式の色再現範囲を示している。

図１１（ａ）、（ｂ）において比較例（配線なし）では、特に低輝度側においてはＢのみならず、ＲＧも発光してしまうために、目的とするＢ（図１０参照）からズレた色が再現されてしまうことが判る。
これに対して、実線で示される本実施形態（配線あり）では、ＲＧの発光が抑えられるために、低輝度側においても、目的とするＢに近い色が再現されることが判る。

なお、本発明は、上述した実施形態に限られず、次のような応用・変形が可能である。
例えば、実施形態にあっては、配線５４を、共通電極１１８に表示部１００の外側で接続して、電位Ｖctを供給する構成としたが、表示部１００の内側において複数個の画素回路おきにコンタクトをとる構成としても良い。また、配線５４を、共通電極１１８に接続せずに、電位Ｖctとは異なる電位を供給しても良い。配線５４に電位Ｖctとは異なる電位を供給する場合、画素電極５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂが取り得る範囲よりも低い電位を供給すれば、配線５４に電流が流れて、漏れ電流による発光を抑えることができる。

また例えば、実施形態においては、配線５４を画素電極５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂに対して図３に示されるようにメッシュ状に配設したが、図１２に示されるように、縦方向、すなわちストライプ配列における色の延在方向のみとし、横方向を省略した構成として良い。このように横方向を省略した構成でも、低輝度側における色純度の低下を抑えることができるからである。
この構成では、ある色のうち、特定の行に位置する画素だけを発光させたい場合に、縦方向で隣り合う同色の画素も漏れ電流によって発光してしまうので、エッジ部分がぼやけて視認されるかのようにみえる。ただし、この場合、エッジ部分のぼやけは、低輝度側でしか発生しないので、実際には、ほとんど問題にならないと考えられる。もっとも、配線５４を図３に示されるようにメッシュ状に配設すれば、低輝度側で発生するエッジ部分のぼやけについては、全く問題にならない。
一方、画素電極が平面視で長方形であれば、少なくとも画素電極の長手方向に沿った方向に、画素電極の間隙に配線５４を設ければ良い。長手方向では、短手方向と比べて漏れ電流が多くなるからである。仮に、画素電極が平面視で正方形であって、いわゆるモザイク配列でカラー表示するのであれば、配線５４を当該画素電極同士の間隙に縦および横方向に配設すれば良い。また、カラー表示しなくても画素電極同士の間隙が狭くなれば、漏れ電流の影響が無視できなくなるので、同様に、配線５４を当該画素電極同士の間隙に配設すれば良い。

実施形態において、１ドットをカラー表示する場合に、ＲＧＢの３色の加法混色によって表現する構成としたが、ＲＧＢに加えて別の１色または複数色を加えても良い。例えば再現可能な色域を拡大するために例えばイエロー（Ｙ）を加えた４色によって１ドットを構成しても良いし、輝度を向上させるためにをホワイト（Ｗ）を加えた４色によって１ドットを構成しても良い。
一方で、カラー表示しない場合であっても、上述したように画素電極同士の間隙が狭くなれば、漏れ電流の影響が無視できなくなるので、当該画素電極同士の間隙に配線を配設する構成が効果的となる。

画素電極５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂを構成する透明導電層によって配線５４を構成したが、ＩＴＯに代表される透明導電層の抵抗率は一般に高い。このため、透明導電層よりも抵抗率が低い金属層のパターニングによって配線を構成しても良い。例えば、図１３に示されるように、反射層６２を構成する反射性金属層のパターニングによって配線５４と同等の役割を有する配線６４を形成しても良い。
ここで、画素電極から隣の画素に向かう漏れ電流を配線６４に流れ込みやすくする、という観点からいえば、配線６４については、正孔輸送層７１に接している構成が良い。このため、同図に示されるように透明層１０３については、配線６４が正孔輸送層７１に接するのを阻害にしないようにパターニングした構成、または、透明層１０３を省略した構成が好ましい。

実施形態にあっては、有機ＥＬ層７０（発光層７２）を仕切る隔壁を形成しない構成で説明したが、隔壁を形成しても良い。隔壁を形成する場合、画素電極５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂと配線５４（６４）との間隙を埋めるように、かつ、配線５４（６４）の周縁を含んで配線５４（６４）の一部が露出するように隔壁を形成すれば良い。このように隔壁を形成すると、配線５４（６４）の露出部分で正孔輸送層７１に接することになるので、漏れ電流が配線５４（６４）に流れ込みやすくなる。
なお、このように隔壁を形成すると、隔壁の下側に配線５４（６４）が位置することになるが、隔壁の上側に配線を設ける構成としても良い。このような構成とする場合には、第１に、画素電極５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂ同士の間隙を埋めるように隔壁を形成し、第２に、隔壁の頂上部分であって、画素電極同士の間隙に、配線を別途配設すれば良い。

実施形態にあっては、発光素子１５０において基板体１０１側の画素電極５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂを陽極とし、共通電極１１８を陰極としたが、反対に、画素電極を陰極とし、共通電極を陽極とした構成にしても良い。この構成において、陰極としての画素電極が取り得る範囲よりも高い電位を配線５４（６４）に供給すれば、漏れ電流による発光を抑えることができる。

＜電子機器＞
次に、実施形態や応用例に係る発光装置を適用した電子機器のいくつかについて説明する。
図１４は、上述した発光装置１を表示装置として採用した電子機器（その１）としてのパーソナルコンピューターの外観を示す図である。パーソナルコンピューター２０００は、表示装置としての発光装置１と本体部２０１０とを備える。本体部２０１０には、電源スイッチ２００１およびキーボード２００２が設けられている。
発光装置１において、発光素子１５０にＯＬＥＤを使用した場合、視野角が広く見易い画面表示が可能になる。

図１５は、発光装置１を表示装置として採用した電子機器（その２）である携帯電話機の外観を示す図である。携帯電話機３０００は、複数の操作ボタン３００１や方向キー３００２などのほか、受話口３００３、送話口３００４とともに上述した発光装置１を備える。方向キー３００２を操作することによって、発光装置１に表示される画面がスクロールする。

図１６は、実施形態に係る発光装置１を表示装置として採用した電子機器（その３）としての携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistants）の外観を示す図である。携帯情報端末４０００は、複数の操作ボタン４００１や方向キー４００２などのほか、上述した発光装置１を備える。携帯情報端末４０００では、所定の操作によって住所録やスケジュール帳などの各種の情報が発光装置１に表示されるとともに、表示された情報が方向キー４００２の操作に応じてスクロールする。

なお、本発明に係る発光装置が適用される電子機器としては、図１４から図１６までに示した例のほか、テレビ、カーナビゲーション装置、ページャー、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、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。
特にマイクロディスプレイとしては、ヘッドマウントディスプレイや、デジタルスチルカメラまたはビデオカメラの電子ビューファインダーなどが挙げられる。

１…発光装置、５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂ…画素電極、５４、６４…配線、６２…反射層、７０…有機ＥＬ層、７１…正孔輸送層、７２…発光層、７２…電子輸送層、８０Ｒ、８０Ｇ、８０Ｂ…カラーフィルター、１００…表示部、１１０…画素回路、１１２…走査線、１１４…データ線、１１６…電源線、１１８…共通電極、１３０…トランジスター、１３５…保持容量、１４０…トランジスター、１５０…発光素子、２１０…走査線駆動回路、２３０…データ線駆動回路、２０００…パーソナルコンピューター、３０００…携帯電話機、４０００…携帯情報端末。

Claims (8)

1. 基板体に、複数の画素の各々に対応して配列する陽極として機能する画素電極と、
   前記基板体を平面視したときに前記画素電極の間隙に設けられ、前記画素電極以下の電位に維持された配線と、
   前記画素電極および前記配線の上側に形成され、少なくとも発光層を含む有機ＥＬ層と、
   前記有機ＥＬ層の上側に形成されるとともに、陰極として機能する共通電極と、
   を具備することを特徴とする発光装置。
2. 前記複数の画素は、異なる２色以上のいずれかに対応し、
   前記有機ＥＬ層は、前記２色以上の複数の画素にわたって共通で形成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
3. 前記配線は、前記共通電極に電気的に接続されている
   ことを特徴とする請求項２に記載の発光装置。
4. 前記画素電極および前記配線は、同一導電層からなる
   ことを特徴とする請求項３に記載の発光装置。
5. 前記画素電極および前記配線は、光透明性を有し、
   前記共通電極は、光透過性および光反射性を有し、
   前記基板体において前記画素電極および前記配線の下側には、絶縁性を有する透明層を介し、光反射層が設けられ、
   前記有機ＥＬ層で発生した光は、前記光反射層と前記共通電極との間で、対応する色の波長で共振する
   ことを特徴とする請求項４に記載の発光装置。
6. 前記配線は、前記有機ＥＬ層に接している
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の発光装置。
7. 前記配線は、平面視で前記複数の画素が配列する領域の外側において前記共通電極に接続されている
   ことを特徴とする請求項３乃至６のいずれかに記載の発光装置。
8. 請求項１乃至７のいずれかに記載の発光装置を有する
   ことを特徴とする電子機器。
   

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