JP4071652B2 - 有機ｅｌ発光表示装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、その各画素にエレクトロルミネセンス現象により発光する有機材料からなる領域が設けられた有機ＥＬ発光表示装置に係り、各画素に設けられたスイッチング素子によるアクティブ・マトリクス駆動で画像を表示する有機ＥＬ発光表示装置に好適な画素構造を提供する。
【０００２】
【従来の技術】
アクティブ・マトリクス方式で駆動される（ＴＦＴ型ともよばれる）有機エレクトロルミネセンス発光表示装置（以下、有機ＥＬ発光表示装置と記す）は、液晶ディスプレイに代わる次世代のフラットパネル・ディスプレイとして期待されている。
【０００３】
従来の有機ＥＬの画素構成及び画素回路は、例えば下記特許文献１乃至４に開示されている。また、下記特許文献５は、アクティブ・マトリクス方式で駆動される表示装置の画素における遮光構造を、液晶表示装置を例に挙げて開示する。
【０００４】
【特許文献１】
日本国：特開平11-329715号
【特許文献２】
日本国：特表平11-503868号公報
【特許文献３】
日本国：特表平11-503869号公報
【特許文献４】
米国：特許6,157,356号公報
【特許文献５】
米国：特許5,561,440号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
有機ＥＬ発光表示装置は、高輝度で明るい画像表示が行える利点を持つ一方で、その画素毎に設けられた有機ＥＬ素子の発光層からの光が画素毎に設けられたスイッチング素子の半導体チャネルを照射し、スイッチング素子による電荷保持特性（その半導体チャネルの導通状態）を変調する問題も孕む。アクティブ・マトリクス方式で駆動される有機ＥＬ発光表示装置では、その画素の各々に多結晶シリコン膜（Ｐｏｌｙ−Ｓｉとも記す）で形成された半導体チャネル（以下、単に「チャネル」とも呼ぶ）を有するスイッチング素子が設けられる。しかしながら、多結晶シリコン膜（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）は光伝導度（Photoconductivity）が大きく、光に照射された多結晶シリコン膜には、これに印加された電界に応じた光伝導（Photoconduction）が顕著に生じる。従って、多結晶シリコン膜からなるチャネルを備え且つこのチャネルを通過する電荷量を制御するスイッチング素子（例えば、薄膜トランジスタ）は、これがターン・オフ（Turn-OFF）されても、そのチャネルを相当量の電荷が通過する問題（所謂オフ電流）が生じる。例えば、２０００ルクス（lux，単位：lx）程度の白色光でターン・オフ状態にある斯様な薄膜トランジスタ（ＴＦＴとも記す）が照射されるとき、この薄膜トランジスタに生じるオフ電流が急激に増加する。
【０００６】
スイッチング素子（例えば、上記ＴＦＴ）を備えた複数の画素が配置された画像表示領域を有し且つこの複数の画素をアクティブ・マトリクス方式（ＴＦＴ方式ともいう）で駆動して画像表示を行う表示装置において、このスイッチング素子の少なくとも一つに上記オフ電流が生じると、その表示画像の画質は劣化する。有機ＥＬ素子が画素毎に設けられた有機ＥＬ発光表示装置においては、有機ＥＬ素子に含まれる発光部が、有機ＥＬ素子を駆動し又は制御するスイッチング素子に近接しているため、このスイッチング素子は数十万ルクスという光に曝される。このため、アクティブ・マトリクス方式で駆動される液晶表示装置（以下、ＴＦＴ型液晶表示装置）の画素領域に用いられる従来の遮光構造を有機ＥＬ発光表示装置のそれに適用しても、斯様に強力な光から画素領域をシールドすることは不可能である。とりわけ、有機ＥＬ素子からの光をスイッチング素子が形成された主面を有するＴＦＴ基板に輻射させるボトム・エミッション型（Bottom Emission-type）の有機ＥＬ発光表示装置では、これによる表示画像の画質の劣化が生じ易い。
【０００７】
上述した有機ＥＬ素子からの光で生じる不測の問題（以下、「光漏れ」とも記す）は、有機ＥＬ発光表示装置の発光領域（有機材料層）を画素間で隔てる絶縁膜（所謂バンク層）を通して、或る画素で生じた光が、これに隣接する他の画素に漏れることにも起因すると考えられる。斯様に生じる光漏れは、スメア（Smear）やコントラスト不良として有機ＥＬ発光表示装置のユーザに知覚される。
【０００８】
有機ＥＬ発光表示装置に表示される画像のコントラストという観点では、非発光状態にある画素の黒色度を上げることが非常に重要になる。有機ＥＬ発光表示装置では、基板内で光の反射等による光漏れが黒表示に与える影響は、液晶表示装置におけるそれより大きくなる。従って、白表示状態の画素の高い輝度も、この画素が黒表示状態にあるときに生じる光漏れにより相殺され、表示画像のコントラストは依然低いレベルに留まる。その結果、この表示画像の画質は、液晶表示装置の表示画像に比べて劣らざるを得ない。
【０００９】
さらに、有機ＥＬ発光表示装置では、各画素における発光領域の拡大も重要である。有機ＥＬ発光表示装置の製造工程において、所謂高分子系の有機ＥＬ材料（Organic Electroluminescent Polymeric Material）が溶液状態で各画素に供給される場合、有機ＥＬ材料の溶液を一時的に蓄えられる深さの開口を上記バンクに設けねばならない。このため、ＴＦＴ基板側に光を放つボトム・エミッション型の有機ＥＬ発光表示装置では、このバンクの開口がＴＦＴ基板側で狭まることによる発光領域の縮小も考慮せねばならない。従って、バンク上面にて開口形成に宛がわれる領域は、あまり小さくすることができない。その一方、各画素には、これに設けられた有機ＥＬ素子を制御する画素回路も形成される。従って、各画素においては、画素回路に含まれるスイッチング素子や容量素子に提供される領域を確保することが必要とされる。このような事情において、各画素には、その内部に上記２つの領域を平面的に巧く配置することが要請される。
【００１０】
一方、上記高分子系の有機ＥＬ材料よりも分子量が低い他の種類の有機ＥＬ材料を有機ＥＬ素子の形成に用いることもできる。この他の種類の有機ＥＬ材料は、この種の有機ＥＬ材料が昇華された状態で各画素（有機ＥＬ素子を有する）に供給できるほど低い分子量を有することに因んで、低分子量の有機ＥＬ材料とも呼ばれる。従って、低分子量の有機ＥＬ材料の画素形成への適用は、上記バンク開口が高分子系の有機ＥＬ材料に対するそれよりも浅く形成されることを許容する。しかし、低分子量の有機ＥＬ材料からなる有機ＥＬ素子を備えた有機ＥＬ発光表示装置においても、上述の如く、各画素に発光領域と画素回路領域とを平面的に配置することが要請される。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明はこのような背景で、上述の問題点を解決するためになされたものである。本発明を適用した有機ＥＬ発光表示装置の代表的な例を、以下に記す。
【００１２】
（１）本発明による有機ＥＬ発光表示装置の第１例は、主面を有する基板、前記基板主面上に二次元的に配置された複数の画素、前記基板主面上に第１の方向に沿って並設された複数の走査信号線、前記基板主面上に前記第１の方向に交差する第２の方向に沿って並設された複数のデータ信号線、及び前記基板主面上に配置された複数の電流供給線を備える。この複数の画素の各々は、前記複数のデータ信号線の一つにより伝送されるデータ信号を前記複数の走査信号線の一つにより印加される電圧信号に応じて取り込む第１アクティブ素子と前記複数の電流供給線の一つから供給される電流を前記データ信号に応じて調整する第２アクティブ素子とを含む複数のアクティブ素子、前記第１アクティブ素子で取り込まれた前記データ信号を保持するデータ保持素子、並びに、前記第２アクティブ素子で調整された電流の供給により発光する有機エレクトロルミネセンス素子とを有する。また、前記複数の画素の少なくとも一つは、これ又はこれに隣接する前記複数の画素の他の一つに設けられた前記複数のアクティブ素子をこれに設けられた前記有機エレクトロルミネセンス素子の発光からシールドする光シールド部材を含む。
【００１３】
（２）本発明による有機ＥＬ発光表示装置の第２例は、主面を有する基板、前記基板主面上に第１の方向に沿って並設された複数の走査信号線、前記基板主面上に前記第１の方向に交差する第２の方向に沿って並設された複数のデータ信号線、前記基板主面上に配置された複数の電流供給線、及び前記基板主面上に二次元的に配置された複数の画素を備える。この複数の画素の各々は、前記複数のデータ信号線の一つにより伝送されるデータ信号を前記複数の走査信号線の一つにより印加される電圧信号に応じて取り込む第１アクティブ素子と前記複数の電流供給線の一つから供給される電流を前記データ信号に応じて調整する第２アクティブ素子とを含む複数のアクティブ素子、前記第１アクティブ素子で取り込まれた前記データ信号を保持するデータ保持素子、並びに、前記第２アクティブ素子で調整された電流の供給により発光する有機エレクトロルミネセンス素子とを含む。また、この有機ＥＬ発光表示装置の第２例は、前記複数の画素の一つに配置された前記有機エレクトロルミネセンス素子からの複数の画素の一つ又はこれに隣接する前記複数の画素の他の一つに配置された前記複数のアクティブ素子へ向けて放射される光を遮る位置に配置された第１の光シールド部材、及び前記複数の画素の互いに隣接する一対の境界に配置され且つ複数の画素の一対間での光漏れを境界にて遮る第２の光シールド部材をも備える。
【００１４】
上述した本発明による有機ＥＬ発光表示装置の前記第１例及び前記第２例のいずれにおいても、前記複数のアクティブ素子は、例えば半導体の多結晶又は擬似単結晶からなるチャネル層を有する薄膜トランジスタ等のスイッチング素子として設けられる。前記有機ＥＬ発光表示装置の前記第１例及び前記第２例の各々に設けられる前記有機エレクトロルミネセンス素子の一例は、前記第２アクティブ素子から供給される電流を受ける透明電極、前記透明電極上に形成され且つこの透明電極の上面の一部を露出する開口を有する絶縁膜（「バンク」とも呼ばれる）、及び、前記透明電極の前記上面の一部上に形成された有機材料層を含む。前記絶縁膜は、暗色（黒色）の材料や無機材料で形成される。前記絶縁膜は、ポリイミド系材料で形成してもよい。また、前記絶縁膜の前記開口の断面は、前記透明電極の上面に向けてテーパ状に形成してもよい。
【００１５】
上述した本発明による有機ＥＬ発光表示装置の前記第１例の更に具体的な構成例の夫々は、以下のように記述される。
（１ａ）前記有機エレクトロルミネセンス素子が、前記第２アクティブ素子から供給される電流を受ける透明電極、前記透明電極上に形成され且つこの透明電極の上面の一部を露出する開口を有する絶縁膜、及び、前記絶縁膜の前記開口及びこの絶縁膜の開口に沿う部分を覆い且つ前記透明電極の前記上面の一部を通して前記電流が供給される有機材料層を含む場合、前記絶縁膜の前記部分と前記有機材料層との間に形成される境界は、前記基板主面から見て前記光シールド部材で覆われる。
（１ｂ）前記光シールド部材として、前記走査信号線の一部及び前記データ保持素子の電極の一方として形成された導体層の少なくとも一つが提供される。
（１ｃ）前記光シールド部材として、前記走査信号線と同層で形成され且つ前記基板主面から見て前記有機エレクトロルミネセンス素子の発光領域の周辺にリング状、Ｌ字状、又はＵ字状に成形された導体層が提供される。
（１ｄ）前記光シールド部材は、前記データ信号線及び前記電流供給線の少なくとも一方と同層に形成され且つ前記有機エレクトロルミネセンス素子に電流を供給する配線の一部であり、例えば、前記第２アクティブ素子から供給される電流を受ける有機エレクトロルミネセンス素子の前記透明電極に電気的に接続される。
（１ｅ）前記光シールド部材は、アルミニウム層を含む。
（１ｆ）前記光シールド部材は前記複数の画素の各々に配置され、この複数の画素の各々にて前記複数のアクティブ素子と前記有機エレクトロルミネセンス素子とはこの光シールド部材により前記基板主面沿いに分離される。
【００１６】
上述した本発明による有機ＥＬ発光表示装置の前記第２例の更に具体的な構成例の夫々は、以下のように記述される。
（２ａ）前記有機エレクトロルミネセンス素子は、前記第２アクティブ素子から供給される電流を受ける透明電極、前記透明電極上に形成され且つこの透明電極の上面の一部を露出する開口を有する絶縁膜、及び、前記絶縁膜の前記開口及びこの絶縁膜の開口に沿う部分を覆い且つ前記透明電極の前記上面の一部を通して前記電流が供給される有機材料層を含む場合、（２ａ-2）前記第１の光シールド部材及び前記第２の光シールド部材は前記基板主面と前記透明電極との間に形成され、且つ（２ａ-2）前記第１の光シールド部材及び前記第２の光シールド部材の少なくとも一つは前記絶縁膜の下側から前記絶縁膜の開口の下側へ延在する。
（２ｂ）前記第１の光シールド部材は前記走査信号線の一部及び前記データ保持素子の電極の一方として形成された導体層の少なくとも一つで成形され、前記第２の光シールド部材はこのデータ保持素子の一方の電極として形成された導体層及び前記電流供給線に接続された導体層の少なくとも一つである。
（２ｃ）前記第１の光シールド部材及び前記第２の光シールド部材の一方は、前記走査信号線の一部であり、その他方はこの走査信号線と同層で形成され且つ前記基板主面から見て前記有機エレクトロルミネセンス素子の発光領域の周辺にリング状、Ｌ字状、又はＵ字状に成形された導体層である。
（２ｄ）前記第１の光シールド部材及び前記第２の光シールド部材の少なくとも一方は、（２ｄ-1）前記データ信号線並びに前記電流供給線の少なくとも一方の一部、又は（２ｄ-2）このデータ信号線並びにこの電流供給線の少なくとも一方と同層で形成され且つ前記有機エレクトロルミネセンス素子に電流を供給する配線の一部（例えば、例えば、前記第２アクティブ素子から供給される電流を受ける有機エレクトロルミネセンス素子の前記透明電極に電気的に接続される）である。
（２ｅ）前記第１の光シールド部材及び前記第２の光シールド部材は、アルミニウム層を含む。
（２ｆ）前記複数の画素の各々は、前記基板主面沿いに前記複数のアクティブ素子が形成される領域と前記有機エレクトロルミネセンス素子が形成される他の領域とに分かれている。
【００１７】
尚、本発明は上記の構成に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱することなく種々の変更が可能である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１（Ａ）は、本発明を適用した有機ＥＬ発光表示装置の一例における一つの画素を示す平面図である。図１（Ｂ）は、この一つの画素（画素素子）の等価回路を図１（Ａ）に示すスイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＤＴ、容量素子Ｃ１-ＣＳｉ，ＣＳｉ-Ｃ２、及び後述のコンタクトホール（Contact Hole，図１（Ａ）にて二重の四角形状で示される）Ｃｏｎｔ-ＤＬ，Ｃｏｎｔ-ＰＬ，ＣＨ１，ＣＨ２，ＣＨ３として形成されるノード（Node）に対応させて示す。この容量素子の各々は、絶縁材料層（誘電体層）を挟む一対の電極として設けられた半導体層ＣＳｉとその上部に横たわる導体層Ｃ１又はＣ２との対で記された参照符号にて特定される。画素毎に設けられる有機ＥＬ素子（発光素子）ＬＥＤもこの等価回路に含まれるが、図１（Ａ）には完全に図示されてはいない。図１（Ａ）において、有機ＥＬ素子ＬＥＤは透明電極ＩＴＯ（その輪郭が一点鎖線で示される）とその上面に順次積層される有機材料層及び電極層（ともに図１（Ａ）には示されない）とからなる。
【００１９】
本発明の有機ＥＬ発光表示装置の画像表示領域には、複数個の図１に示す画素を図２に示す如く２次元的に配置した所謂アクティブ・マトリクスの画素アレイが設けられる。図１（Ｂ）に示す１画素分の等価回路に含まれる各部材（半導体層ＣＳｉや電極層Ｃ１，Ｃ２）は、図２の画素領域ＰＩＸに対応する破線枠内に概ね囲まれる。
【００２０】
図１（Ａ）にて参照符号（Reference Character）ＯＰＮが付された八角形の輪郭は、バンクＢＭＰの開口部を示す。バンクＢＭＰは、透明電極ＩＴＯの上面の周縁に形成される絶縁材料層であり、その開口から露出される透明電極ＩＴＯの上面に上述の有機材料層（部材ＯＣＴとして後述される）が接する。バンクＢＭＰは透明電極ＩＴＯ上に形成される有機材料層を画素毎に電気的に分離し、その開口部ＯＰＮは画素毎に設けられる有機ＥＬ素子ＬＥＤ（図１（Ｂ）参照）の発光領域とほぼ一致する。
【００２１】
一方、本実施の形態にて、透明電極ＩＴＯとともに有機材料層を挟んで有機ＥＬ素子ＬＥＤをなす上述の電極層（部材ＣＭとして後述される）は複数の画素に跨り、ツイステッド・ネマティック型（Twisted Nematic-type，所謂ＴＮ型）の液晶表示装置における対向電極（共通電極）の如く形成される。図１（Ａ）にてバンクＢＭＰの開口ＯＰＮとして示される有機ＥＬ素子ＬＥＤには、電流供給線ＰＬの分岐線からノードＣＨ３，スイッチング素子ＤＴ，ノードＣＨ２，スイッチング素子ＳＷ２が順次設けられた電流パス（Current Path）を通過した電流（電荷）が、この電流パスにコンタクトホールＣｏｎｔ-ＩＴＯを通して電気的に接続される透明電極ＩＴＯを通して供給される。スイッチング素子ＤＴ及びスイッチング素子ＳＷ２の各々（図１（Ａ）にて円で囲まれる）にて、この電流パスは半導体層（濃い色で表示）として形成され、その上部には金属又は合金からなる電極層（淡い色で表示）が絶縁層を介して形成される。換言すれば、上記電流パスにおける電荷の流れは、これに設けられたスイッチング素子ＤＴ及びスイッチング素子ＳＷ２（これらに対応する半導体層に印加される電界）により制御される。例えば、スイッチング素子ＳＷ２を通過する電流パスの電荷は、コントロール信号線（Control Signal Line）ＣＬ１に印加される電界により制御される。
【００２２】
図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示す本実施の形態の各画素における有機ＥＬ素子ＬＥＤへの電流注入は、ドレイン線（映像信号線）ＤＬから画素毎に供給される映像信号（電圧信号）に応じて制御される。換言すれば、有機ＥＬ素子ＬＥＤには、このドレイン線ＤＬで伝送される映像信号に応じた電流が印加される。スイッチング素子ＳＷ１はコントロール・トランジスタ（Control Transistor）とも呼ばれ、この領域を示す円内で、ノードＣｏｎｔ-ＤＬにてドレイン線ＤＬと電気的に接続された半導体層を２回跨ぐように走査信号線ＧＬが形成される。図１（Ａ）に示されるスイッチング素子ＳＷ１のように、そのチャネル層（半導体層）と２回交差するゲート電極（ここでは走査信号線ＧＬ）は、デュアル・ゲート（Dual Gates）とも呼ばれる。スイッチング素子ＳＷ１から出力された映像信号は、２つのコントロール信号線ＣＬ１，ＣＬ２を跨ぐ導体層を経て、容量素子Ｃ１-ＣＳｉをなす一対の電極の一方たる導体層Ｃ１に到達する。従って、ドレイン線沿いに並設される画素行（ドレイン線の延伸方向に交差する方向に並ぶ画素群）の各々に属する各画素には、この画素行に対応した走査信号線ＧＬで伝送される走査信号に応じて、ドレイン線ＤＬから映像信号が入力され、その電圧は各画素に次の映像信号が入力されるまで容量素子Ｃ１-ＣＳｉに保持される。この容量素子Ｃ１-ＣＳｉは、ＴＮ型の液晶表示装置にて液晶層を挟む一対の電極からなる容量の如く機能する。
【００２３】
一方、有機ＥＬ素子ＬＥＤの輝度は、これに電流を供給する電流パスに設けられたスイッチング素子ＤＴで制御される。このため、スイッチング素子ＤＴは、ドライブ・トランジスタ（Drive Transistor）とも呼ばれる。図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示されるように、本実施の形態では、スイッチング素子ＤＴを示す円内で、ノードＣＨ１にて容量素子Ｃ１-ＣＳｉをなす一対の電極の他方たる半導体層ＣＳｉと電気的に接続された導体層が、上記電流パスの半導体層の上部に形成される。従って、ドレイン線ＤＬから入力された映像信号に応じて容量素子Ｃ１-ＣＳｉに保持された電圧に応じた電流が、電流供給線ＰＬからスイッチング素子ＤＴを通して、有機ＥＬ素子の発光領域（上述のバンクの開口ＯＰＮに対応）に書き込まれる。
【００２４】
なお、走査信号線ＧＬは上述のノードＣｏｎｔ-ＤＬ等をなすコンタクトホール（二重の四角形状として図１（Ａ）に示される）を避けるジグザク形状に形成されるが、画像表示領域全体においては図２に例示されるようにドレイン線ＤＬや電流供給線ＰＬの延伸方向に交差する方向に延びる。走査信号線ＧＬは、画素内にてこれに隣接する画素（図１（Ａ）では上側）の発光領域（開口ＯＰＮ）に沿い、上記電流供給線ＰＬの分岐線にオーバラップされる。このように形成された走査信号線ＧＬは、当該画素に設けられる上記スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＤＴの各々のチャネル層（濃い色で示される半導体層）よりもその上側（隣の画素側）に横たわる。従って、走査信号線ＧＬを金属，合金等の光を吸収し易い又は光を反射し易い材料で形成することにより、これらのチャネル層をドレイン線ＤＬ又は電流供給線ＰＬ沿いに隣接する他の画素（図１（Ａ）では上隣の画素）で生じた光から隠すことができる。特に、電流供給線ＰＬの分岐線が光を吸収又は反射し易い材料で形成されると、これにオーバラップされる走査信号線ＧＬの部分は上記チャネル層の各々を効率よく遮光する（この走査信号線ＧＬの一部分は、図２にて遮光層ＧＬＳを示す円に囲まれる）。このような走査信号線ＧＬは、本発明による遮光構造を特徴付ける一つであり、走査信号線ＧＬに代えて、ドレイン線ＤＬや電流供給線ＰＬの延伸方向に交差する方向に延びるコントロール信号線ＣＬ１，ＣＬ２で上述の遮光構造を形成してもよい。
【００２５】
図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示す如く、本実施の形態に示す画素の夫々には、２本のコントロール信号線ＣＬ１，ＣＬ２とそのいずれかにより制御されるスイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ３が設けられる。有機ＥＬ素子ＬＥＤへの電流供給量でその輝度を制御する所謂電流駆動型の有機ＥＬ発光表示装置では、その動作原理からして、斯様なコントロール信号線ＣＬ１，ＣＬ２やスイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ３の配置を必ずしも要しない。例えば、図１７に示される有機ＥＬ発光表示装置や図１８に示されるその画素構造では、これらのコントロール信号線やスイッチング素子が設けられない。夫々の画素に配置されるドライブ・トランジスタＤＴの特性（特に「閾電圧値」）にバラツキがなく又はそれが無視できる限り、図１８に示される画素構造の有機ＥＬ発光表示装置を実用に供することができる。また、図１８の画素構造を有する有機ＥＬ発光表示装置は、図１８中のドライブ・トランジスタＤＴのチャネルに印加する電圧をこれに対してドライブ・トランジスタＤＴが線形に応答する範囲で振りながら、画素の輝度を時間軸に沿って変調することによっても実用に供することができる。しかし、ドライブ・トランジスタＤＴのチャネル層をシリコン等の半導体材料の多結晶や擬似単結晶で形成する場合、その結晶化工程（例えば、レーザ照射によるアニーリング（Annealing））の条件が画素間で異なる可能性は否めない。このような結晶化工程の条件の相違は、一つの有機ＥＬ発光表示装置の画像表示領域内にドライブ・トランジスタＤＴの特性が互いに異なる画素を共存させ、その結果、例えば画面全体を同じ階調で表示する画像データが入力された有機ＥＬ発光表示装置の画像表示領域内に輝度の相違（輝度ムラ）を生成する。
【００２６】
本実施の形態において、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示す２本のコントロール信号線ＣＬ１，ＣＬ２とその夫々により制御されるスイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ３とを設けた動機の一つは、画像表示領域内にて斯様に不均一となるドライブ・トランジスタＤＴの特性を概ね一様にすることにあり、これらの機能は、次のように説明される。コントロール信号線ＣＬ１とＣＬ２とには、それぞれタイミングが異なる制御信号が、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）には示されないコントロール信号供給回路から供給される。
【００２７】
具体的には、まず、コントロール信号線ＣＬ１を通して伝送された制御信号がスイッチング素子（第１の入力スイッチ）ＳＷ２をターン・オン（Turn-ON）させる。このとき、ドライブ・トランジスタＤＴはターン・オンされないものの、そのノードＣＨ２側はフローティング状態（Floating State）から有機ＥＬ素子ＬＥＤを通して基準電位に接続され、その電位は所定の値に上がる。次にコントロール信号線ＣＬ２を通して伝送された制御信号が、これに対応するスイッチング素子（第２の入力スイッチ）ＳＷ３をターン・オンさせる。これにより、フローティング状態にあった容量素子ＣＳｉ-Ｃ２の一方の電極ＣＳｉは、スイッチング素子ＳＷ３を通してドライブ・トランジスタＤＴのノードＣＨ２側と接続され、その電位は上記所定の値に上がる。このとき、ドライブ・トランジスタＤＴのゲート電位（ノードＣＨ１の電位）はその出力側（ノードＣＨ２側）と同じため、ドライブ・トランジスタＤＴのチャネル層は電荷の流れを遮断する。電流供給線ＰＬには、ドレイン線ＤＬで伝送される映像信号に関係なく所定の電流が流れるため、その電位も概ね一定である。従って、２つのスイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ３を順次ターン・オンする（夫々のチャネル層を順次導通状態にする）ことにより、いずれの画素の容量素子ＣＳｉ-Ｃ２にも概ね同じ量の電荷が蓄えられる。この状態で、ＳＷ３のチャネル層を閉ざし、次にスイッチング素子（コントロール・トランジスタ）ＳＷ１がターン・オンされると、容量素子Ｃ１-ＣＳｉの一方の電極Ｃ１に印加される電圧（映像信号）に応じて、容量素子Ｃ１-ＣＳｉの容量も変わり、これに応じてノードＣＨ１の電位（ドライブ・トランジスタＤＴのゲート電位）とその出力側（ノードＣＨ２側）の電位との間に差が生じる。この電位差により本実施の形態に示す画素においては、ドライブ・トランジスタＤＴをターン・オンし、またターン・オンされたチャネルに流れる電荷量を制御して有機ＥＬ素子ＬＥＤを所望の輝度で光らせる。
【００２８】
ドライブ・トランジスタＤＴのチャネル層は、通常所定のゲート電位（閾電圧）Ｖｔｈに対してターン・オンされるが、このチャネル層が例えば半導体材料の多結晶層又は擬似単結晶層として形成される場合、上述の如く、画素に応じてその閾電圧Ｖｔｈが相違する。本実施の形態では、斯様な閾電圧Ｖｔｈに依存するドライブ・トランジスタＤＴの動作点を容量素子ＣＳｉ-Ｃ２で与えられるノードＣＨ１の電位を基準に設定し、そのオン・オフを容量素子ＣＳｉ-Ｃ２と容量素子Ｃ１-ＣＳｉとの容量バランスにより制御することにより閾電圧Ｖｔｈを安定化させて、画素間に生じたＶｔｈのばらつき補正を行う。スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＤＴの各々の動作の詳細は以下の通りである。
【００２９】
コントロール・トランジスタとも呼ばれるスイッチング素子ＳＷ１は、画素毎に映像信号電圧を入力するスイッチで、本実施の形態のみならず、ドライブ・トランジスタＤＴのチャネル層の導通状態をその閾電圧Ｖｔｈで制御する有機ＥＬ発光表示装置の画素にも設けられる。スイッチング素子ＳＷ１は、そのチャネル層（半導体層）と交差する走査信号線ＧＬに伝送される走査信号に応じてオン／オフされ、ドレイン線ＤＬから入力された映像信号電圧を画素毎に設けられた所謂画素回路の容量素子（コンデンサ）に、書き込む。
【００３０】
各画素に設けられた有機ＥＬ素子を電流注入により駆動する有機ＥＬ発光表示装置の画像表示領域に、例えば、画像データをフレーム期間（垂直走査期間）毎に１回書き込むとき、各画素に設けられたスイッチング素子ＳＷ１がターン・オンされる期間は走査信号線ＧＬ毎に宛がわれた水平走査期間に限られる。このため、夫々の走査信号線ＧＬに対応した画素行に含まれる有機ＥＬ素子への電流注入量（電荷注入量）も制限される。このような電流駆動型の有機ＥＬ発光表示装置では、ＴＮ型液晶表示装置のような電圧駆動型の表示装置と異なり、画像データ（映像信号）を取り込むスイッチング素子ＳＷ１で所定の期間に亘り画素の輝度を維持することは困難である。このため、上述したようにドライブ・トランジスタＤＴとも呼ばれる別のスイッチング素子と電流供給線ＰＬとを画素毎に設け、そのチャネル層の導通状態を所定の期間に亘り維持することで、各画素の輝度を確保する。スイッチング素子（コントロール・トランジスタ）ＳＷ１の出力側に接続される容量素子は、上記ドライブ・トランジスタＤＴのゲート電位を所定の期間に亘り所望の値に維持し、有機ＥＬ素子ＬＥＤへの電流注入を持続させる。従って、ドライブ・トランジスタＤＴの導通状態をその閾電圧Ｖｔｈを基準に制御する場合も、本実施の形態に準じて制御する場合も、スイッチング素子ＳＷ１の出力側に容量素子を設けることが推奨される。
【００３１】
本実施の形態のスイッチング素子ＳＷ１は、そのチャネル層が、図１（Ａ）に示す如く、２個所の部分で、上記走査信号線ＧＬと交差するデュアル・ゲート構造を有する。この２個所の部分の制御で、ドレイン線ＤＬから供給される信号電圧を容量素子Ｃ１-ＣＳｉの一方の電極Ｃ１に書き込む動作を安定化させている。また、このデュアル・ゲート構造により容量素子のスイッチング素子ＳＷ１側（ドレイン線ＤＬ側）の電極（本実施の形態では、導体層Ｃ１）に蓄積された電荷の漏洩を押え、ドライブ・トランジスタＤＴのゲート電位を所定の期間に亘り安定させる。
【００３２】
スイッチング素子ＳＷ２は、上述の如き容量素子ＣＳｉ-Ｃ２の一方の電極（半導体層）ＣＳｉへの電荷蓄積を制御するのみならず、ドライブ・トランジスタＤＴから有機ＥＬ素子ＬＥＤへの電流供給スイッチとしても機能する。後者の機能は、電流供給線ＰＬから供給され且つドライブ・トランジスタＤＴでドレイン線から入力された映像信号に応じて調整された電流を、スイッチング素子ＳＷ２のオンで、有機ＥＬ素子ＬＥＤに書き込むもので、本実施の形態のみならず、ドライブ・トランジスタＤＴの導通状態をその閾電圧Ｖｔｈを基準に制御する場合にも利用される。このようなスイッチング素子（電流供給スイッチＳＷ２）は、コントロール信号線ＣＬ１のタイミングで、オン／オフ制御される。
【００３３】
スイッチング素子ＳＷ３は、ドライブ・トランジスタＤＴの閾電圧ＶｔｈをコンデンサＣＳｉ−Ｃ２に記憶させるための制御をするスイッチであり、図１（Ｂ）に示す本実施の形態の画素回路に特有なスイッチング素子である。
【００３４】
ドライブ・トランジスタＤＴは、図１（Ａ）に示すように、他のスイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３に比べて、そのチャネル層（半導体層）を覆う導体層がチャネル層の延伸方向沿いに長く延びた比較的大きなゲート長を有する。本実施の形態のドライブ・トランジスタＤＴは上記スイッチング素子（タイミング・スイッチ）ＳＷ３を通して容量素子ＣＳｉ-Ｃ２に蓄積された電荷と上記スイッチング素子（コントロール・トランジスタ）ＳＷ１を通して容量素子Ｃ１-ＣＳｉに蓄積された電荷とのバランスに応じてターン・オンされる。これにより、ドレイン線ＤＬから供給される映像信号に応じた電流が電流供給線ＰＬの分岐線に設けられたコンタクトホールＣＨ３を通して、上記スイッチング素子（電流供給スイッチ）ＳＷ２の手前まで流れる。さらに、電流供給スイッチＳＷ２のオンにより、有機ＥＬ素子ＬＥＤに、電流供給線ＰＬの電流が書き込まれるのである。
【００３５】
図２は、上記図１（Ａ）の画素をマトリクス状に配置した平面図である。図１（Ａ）に示される一つの画素は、図２において太い破線で囲まれた画素領域ＰＩＸに対応する。本発明による有機ＥＬ発光表示装置は、図１（Ａ）に示す画素が図２に示す如く２次元的に配置されたアクティブ・マトリクス構造の画像表示領域を備える。
【００３６】
図１（Ｂ）に示す一画素の等価回路に含まれる容量素子（コンデンサ）Ｃ１-ＣＳｉ，ＣＳｉ-Ｃ２の夫々に備えられた一方の電極（半導体層）ＣＳｉは、図２に示す画素領域ＰＩＸのバンク開口ＯＰＮ（有機材料層ＯＣＴを備えた発光領域）の上側から右側に掛けて延在する濃い色の領域として記される。容量素子Ｃ１-ＣＳｉの他方の電極Ｃ１もバンク開口ＯＰＮの上側から右側に掛けて延在し且つ上記半導体層ＣＳｉの上部に絶縁材料層（誘電体層）を介して形成される。容量素子ＣＳｉ-Ｃ２の他方の電極Ｃ２はバンク開口ＯＰＮの右下側に延びた半導体層ＣＳｉの上部に絶縁材料層（誘電体層）を介して形成され、画素領域の右下の隅に設けられたコンタクトホールＣｏｎｔ-ＰＬにて、その上部に形成される電流供給線ＰＬと電気的に接続する。
【００３７】
容量素子Ｃ１-ＣＳｉ，ＣＳｉ-Ｃ２の夫々にて上記一方の電極となる半導体層ＣＳｉには、スイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ３を通して電荷が供給される。容量素子Ｃ１-ＣＳｉの他方の電極Ｃ１（半導体層ＣＳｉより薄い色で示される）には、画素領域ＰＩＸの左端に設けられたドレイン線ＤＬからコンタクトホールＣｏｎｔ-ＤＬ及びスイッチング素子ＳＷ１を通して電荷が供給される。容量素子ＣＳｉ-Ｃ２の他方の電極Ｃ２（半導体層ＣＳｉより薄い色で示される）には、画素領域ＰＩＸの右端に設けられた電流供給線ＰＬからコンタクトホールＣｏｎｔ-ＰＬを通して電荷が供給される。
【００３８】
厳密に記すと、図２の画素領域ＰＩＸに対応した半導体層ＣＳｉ及び導体層Ｃ１，Ｃ２の夫々の一部は、この画素領域ＰＩＸを示す太い破線の枠の右端から外側へ突き出し、この画素領域ＰＩＸの左隣の画素領域に対応する半導体層ＣＳｉ及び導体層Ｃ１，Ｃ２の夫々の一部が画素領域ＰＩＸを示す太い破線の枠の左端からその内部に入る。
【００３９】
上述のとおり、本実施の形態に記す有機ＥＬ発光表示装置では、画素領域ＰＩＸに対応して設けられた２つの容量素子（コンデンサ）をなす半導体層ＣＳｉと導体層Ｃ１、Ｃ２の夫々に蓄えられた電荷が、画素領域ＰＩＸの上端に延びる電流供給線ＰＬの分岐線からコンタクトホールＣＨ３、ドライブ・トランジスタというスイッチング素子ＤＴ、及びコンタクトホールＣｏｎｔ-ＩＴＯを通して有機ＥＬ素子の発光領域（バンク開口ＯＰＮに形成される有機材料層ＯＣＴ）に書き込まれる電流量を決める。なお、図２の画素領域ＰＩＸでは、図１（Ａ）に示した透明電極層ＩＴＯは省略されている。
【００４０】
本実施の形態における有機ＥＬ発光表示装置では、画素毎に設けられるスイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３、およびドライブ・トランジスタＤＴとして、多結晶シリコン（Poly-crystalline Silicon，Ｐｏｌｙ−Ｓｉとも記される）からなるチャネル層を有する電界効果型トランジスタ（薄膜トランジスタ又はＰｏｌｙ−ＳｉＴＦＴとも記される）を用いる。この種のスイッチング素子（Ｐｏｌｙ−ＳｉＴＦＴ）で画像表示領域に配置される複数の画素の各々を駆動する表示装置では、画素毎に設けられたスイッチング素子のチャネル層（多結晶シリコン層）に光が照射されて現れる光起電力効果（Photovoltaic Effect）により当該チャネル層の導通状態が変動し易いため、このスイッチング素子（ＴＦＴ）で駆動される画素の輝度が所望の値から外れて画像表示領域の画質の劣化を招くことがある。とりわけ、アクティブ・マトリクス型の有機ＥＬ発光表示装置の画素においては、有機ＥＬ素子（発光部）とこれを制御するアクティブ素子（スイッチング素子）が近接しているため、数十万ルックスに到る強度の光がスイッチング素子のチャネル層に向けてその斜め方向から照射される。例えば、米国特許第5,561,440号公報に記載される従来のＴＦＴ型液晶表示装置と同様な遮光構造を有機ＥＬ発光表示装置の画素に適用しても、この強力な光からスイッチング素子のチャネル層をシールドすることは不可能である。そのため、本発明では、本実施の形態に例示した如く画素毎に形成される回路（画素回路）の容量素子（コンデンサ）の電極層を遮光材として多結晶シリコン（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）からなるスイッチング素子のチャネル層と有機ＥＬ素子ＬＥＤの発光部との間に配置して、有機ＥＬ発光表示装置に表示される画像の劣化を防いでいる。
【００４１】
図２に太い破線で囲まれて示される一つの画素領域ＰＩＸにおいては、有機ＥＬ発光表示装置の画素毎に設けられる容量素子Ｃ１-ＣＳｉの一方の電極となる導体層Ｃ１が、光透過率の低い材料（例えば、モリブデン・タングステン（ＭｏＷ）やチタン・タングステン（ＴｉＷ）等の高融点金属、その合金、又はそのシリサイド）で、発光部（有機材料層ＯＣＴ）が設けられるバンク開口部ＯＰＮとスイッチング素子群（ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＤＴ）との間に形成される。一方、本実施の形態では、上記容量素子Ｃ１-ＣＳｉの電極の他方が上述のスイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＤＴのチャネル層とともに多結晶シリコン層ＣＳｉで形成される。多結晶シリコン層ＣＳｉは、これに入射する光を最大９０％まで吸収するため、その上部に設けた当該容量素子の上記一方の電極（導体層Ｃ１）とともに、この画素領域ＰＩＸ内にて上記発光部（有機材料層ＯＣＴ）からの光が上記スイッチング素子群の各チャネル層に照射されることを防ぐ。
【００４２】
図１（Ａ）や図２に示す如く、本実施の形態における有機ＥＬ発光表示装置の各画素において、夫々に設けられる２つの容量素子（コンデンサ）Ｃ１-ＣＳｉ，ＣＳｉ-Ｃ２の電極となる導体層ＣＳｉ，Ｃ１，Ｃ２は、電流供給線ＰＬとドレイン線ＤＬの下にも形成される。このように導体層ＣＳｉ，Ｃ１，Ｃ２を、画素領域間に配置される電流供給線ＰＬとこれに隣接して並設されるドレイン線ＤＬとに沿い延伸させることにより、容量素子Ｃ１-ＣＳｉ，ＣＳｉ-Ｃ２のコンデンサ領域（一対の電極が対向しあう面積）を最大限に拡げ且つ画素領域ＰＩＸにおける発光領域も最大限に拡げる。上述のように有機ＥＬ発光表示装置は各画素の発光部を電流駆動させるため、上記容量素子Ｃ１-ＣＳｉ，ＣＳｉ-Ｃ２の電極Ｃ１，Ｃ２を、電流供給線ＰＬとドレイン線ＤＬと対向させても、クロストークが発生し難い。
【００４３】
なお、本実施の形態における容量素子Ｃ１-ＣＳｉ，ＣＳｉ-Ｃ２は、隣接し合う画素間に並設された電流供給線ＰＬ及びドレイン線ＤＬの両方にオーバラップされる構造に限られず、夫々に求められる容量に応じたコンデンサ領域の広さに即して、これを当該電流供給線ＰＬ及びドレイン線ＤＬのいずれか一方にオーバラップさせてもよい。いずれの場合も、電流供給線ＰＬやドレイン線ＤＬ沿いに延びる容量素子Ｃ１-ＣＳｉ（一部）及び容量素子ＣＳｉ-Ｃ２は、走査信号線ＧＬの延伸方向沿いに隣接し合う画素間に生じる光の漏洩を遮断する。有機ＥＬ発光表示装置において、画素毎に設けられる容量素子Ｃ１-ＣＳｉはドレイン線ＤＬからの信号電圧（映像信号）を保持するために必要であるが、これを電流供給線ＰＬ及びドレイン線ＤＬの少なくとも一方の下部に延在させて上述の画素間を遮光するためのシールド部材を兼ねさせる必要はない。換言すれば、走査信号線ＧＬ沿いに隣接する画素間の光漏れは、容量素子Ｃ１-ＣＳｉ及び容量素子ＣＳｉ-Ｃ２の少なくとも一方で抑えられる。なお、容量素子ＣＳｉ-Ｃ２の一方の電極Ｃ２は、図１（Ａ）や図２に示す如くコンタクトホールＣｏｎｔ-ＰＬで電流供給線ＰＬと接続されている必要はなく、その電位は例えばフローティング状態でも構わない。
【００４４】
図２に示す本実施の形態では、画素領域ＰＩＸの長手方向の中心近傍で、上記２つの導体層Ｃ１とＣ２との境界が現れる。上述した画素間の光漏れに対するシールド機能の観点では、このようなシールド部材（遮光部材）の不連続部分を発光部（有機材料層ＯＣＴ）の中心付近に形成しないほうが望ましく、例えば、容量素子Ｃ１-ＣＳｉで当該画素間のシールド部材全てを形成したほうがよい。また、上述の容量素子Ｃ１-ＣＳｉや容量素子ＣＳｉ-Ｃ２に代えて、画素回路とは電気的に独立したリング状、Ｌ字状、コの字形状のシールド部材を新たに設けてもよい。さらに、画素領域ＰＩＸを囲むリング状のシールド部材は、発光部（有機材料層ＯＣＴ）の中心から充分離れた位置（例えば、画素領域ＰＩＸの隅部）では不連続となってもよいため、その一部を図２に示す走走査信号線ＧＬの一部ＧＬＳに置き換えてもよい。また、走査信号線ＧＬと同層（Same Level）に、走査信号線とは電気的に分離されたリング状の導電層をシールド部材として新たに設けてもよい。
【００４５】
図２に示す如く、画素領域ＰＩＸにおいて、容量素子Ｃ１-ＣＳｉを走査信号線ＧＬやコントロール信号線ＣＬ１，ＣＬ２とバンクの開口部ＯＰＮ（有機材料層ＯＣＴからなる発光部）との間に設け、且つ走査信号線ＧＬの一部ＧＬＳを画像領域ＰＩＸの端部に配置することで、バンクの開口部ＯＣＴからの光が、画素領域ＰＩＸ内に設けられたスイッチング素子群（ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＤＴ）の各チャネル層に照射され難くなる。また、容量素子Ｃ１-ＣＳｉや容量素子ＣＳｉ-Ｃ２を画素領域ＰＩＸの端部に沿う電流供給線ＰＬやドレイン線ＤＬと重ねて配置することで、隣接し合う２つの画素からの光が混じり難くなる。これにより、本実施の形態の有機ＥＬ発光表示装置においては、画像表示領域に配置される有機ＥＬ素子の各々から所望の発光量（輝度）が得られ、きれいで鮮やかな画像が表示できる。
【００４６】
上述の如く、有機ＥＬ発光表示装置においては、画素領域ＰＩＸ毎に配置された有機ＥＬ素子で強い光が発生し得る。多結晶シリコン（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）からなるチャネルを備えたスイッチング素子（本実施の形態では、ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＤＴ）は斯様な強度の光に照射されると、そのチャネルをなすシリコン層（Ｓｉ層）は、これに印加された電界強度に応じた光起電力効果を示す。これに因りチャネル（Ｓｉ層）に生じた電界は、例えばスイッチング素子がターン・オフ状態の電界をそのチャネルに印加しているにもかかわらず、その内部に正孔電子対を生成させるため、スイッチング素子としての、電荷保持特性が悪化してしまう。例えば、容量素子Ｃ１-ＣＳｉに蓄積された電荷（ドライブ・トランジスタＤＴの制御電圧を決める）がターン・オフ状態にあるスイッチング素子（コントロール・トランジスタ）ＳＷ１のチャネルを通してドレイン線ＤＬに漏れ、その結果、ドライブ・トランジスタＤＴを通して有機ＥＬ素子に供給される電流を減らす。このような問題は、従来のＴＦＴ型液晶表示装置では顕在化しなかったため、これに採用されてきた遮光構造では、有機ＥＬ素子からの強力な光をスイッチング素子に対してシールドすることは不可能である。とりわけ、本実施の形態の如く基板主面側（ＴＦＴ基板側）から透明電極ＩＴＯ，有機材料層ＯＣＴ，電極層を順次積層して有機ＥＬ素子ＬＥＤを形成し、有機材料層ＯＣＴで生じた光をＴＦＴ基板側に放出するボトム・エミッション方式（Bottom Emission Scheme）の有機ＥＬ発光表示装置では、画素領域ＰＩＸから放たれた光がこれに設けられたスイッチング素子のチャネルを照射し易く、このスイッチング素子の制御（所謂ＴＦＴ駆動）による表示画像の画質が劣化しやすい。
【００４７】
そのため、本実施の形態による有機ＥＬ発光表示装置では、上記容量素子Ｃ１-ＣＳｉ，ＣＳｉ-Ｃ２の夫々の電極（導体層）Ｃ１、Ｃ２が、遮光層としても機能するように設計されている。具体的には、図２に示す通り、バンクの開口部ＯＰＮの電流供給線ＰＬ又はドレイン線ＤＬに沿う両端に容量素子Ｃ１-ＣＳｉ，ＣＳｉ-Ｃ２を配置し、走査信号線ＧＬの延伸方向（電流供給線ＰＬ又はドレイン線ＤＬの延伸方向と交差する方向）沿いに夫々の電極Ｃ１、Ｃ２の幅を広げる。これによって、図２における走査信号線ＧＬの延伸方向に漏れる光を電極Ｃ１、Ｃ２で遮る。電極Ｃ１、Ｃ２の面積が容量素子Ｃ１-ＣＳｉ，ＣＳｉ-Ｃ２に所望される容量で制限される場合は、電流供給線ＰＬからの電流を最終的に透明電極に供給する配線Ｍ１（図１（Ａ）参照，その詳細は後述され、参照符号ＡＬＳとしても記される）を延長させ、または電流供給線ＰＬ及びドレイン線ＤＬの少なくとも一方の幅を広げて、電極Ｃ１、Ｃ２に代わる遮光層を形成してもよい。
【００４８】
さらに、図２に示す通り、容量素子Ｃ１-ＣＳｉの電極（導体層）Ｃ１の一部は、発光領域（バンク開口ＯＰＮ）とスイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３の間に形成され、画素領域ＰＩＸ内部（その発光領域の上側）の遮光も図っている。バンクの開口ＯＰＮの上端に隣接する電極Ｃ１の一部は、その遮光効果を高めるために、電流供給線ＰＬ又はドレイン線ＤＬ沿いに幅を広げられ、その上部に図１（Ａ）に示すように配線Ｍ１と上記透明電極ＩＴＯとを電気的に接続するコンタクトホールＣｏｎｔ-ＩＴＯが形成される。
【００４９】
また、本実施の形態では、画素領域ＰＩＸの下側（当該画素領域ＰＩＸの電流供給線ＰＬ又はドレイン線ＤＬ沿いに別の画素領域に隣接する端部）の遮光のために、この別の画素領域の上端にその駆動に関与する走査信号線の一部ＧＬＳが遮光層として配置される。画素領域ＰＩＸ内でみると、上記走査信号線の一部ＧＬＳは、その下側に配置されたスイッチング素子ＳＷ１を、この画素領域ＰＩＸの上側に隣接する別の画素領域の発光領域から遮光する。
【００５０】
以上に説明されるように、本実施の形態に例示される本発明による有機ＥＬ発光表示装置は、画素領域毎に設けられた容量素子（コンデンサ）及び走査信号線を、発光領域（有機材料層ＯＣＴ）の上側、下側、左側、及び右側のそれぞれに配置して、有機材料層ＯＣＴからの光が、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３に、照射されるのを防ぐ構造となっている。上述したスイッチング素子のチャネル層に現れる光起電力効果は、ドライブ・トランジスタＤＴの機能（発光領域の発光期間内にターン・オンする）において、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３の夫々の機能に与えるほどの影響を及ぼさない。従って、画素領域ＰＩＸに配置される４つのスイッチング素子において、ドライブ・トランジスタＤＴは他の３つに比べて発光領域の近くに配置できるが、図２に示す如く、発光領域（画素領域ＰＩＸの上側の発光領域ＯＰＮ’）と遮光部材（走査信号線の一部ＧＬＳ）を隔てて配置するのが望ましい。また、容量素子Ｃ１-ＣＳｉ，ＣＳｉ-Ｃ２の電極（導体層）Ｃ１、Ｃ２の上部に重なり形成される電流供給線ＰＬも、これらの電極Ｃ１、Ｃ２と同様に光の漏れを遮光することができる。
【００５１】
図２に示した本実施の形態の有機ＥＬ発光表示装置に備えられる画素アレイ（画像表示領域の一部）は、図３乃至図７に示す６種類のフォトパターンを有するマスクを用いたフォトリソグラフィにより形成される。図３乃至図７の各々に示されるフォトパターンには、図２に示す画素アレイ構造との対応を取り易くするため、図２に例示された画素領域ＰＩＸに対応する領域が太い破線枠ＰＩＸで囲まれる。
【００５２】
図３，図４，及び図６には、画素領域ＰＩＸに限り、図５に示すコンタクトホール（例えば、Ｃｏｎｔ-ＤＬ，ＣＨ３）の矩形パターンのうちの、各フォトパターンで成形される半導体層や導体層への電気的な結線に関わる群のみが描かれる。また、図３，図４，及び図６には、画素領域ＰＩＸ及びその上側に隣接する他の画素領域のバンク開口ＯＰＮ，ＯＰＮ’が細い破線枠で示される。さらに、図６，及び図７には、画素領域ＰＩＸに限り、図１（Ａ）に示す配線Ｍ１と有機ＥＬ素子の一部である透明電極ＩＴＯとを電気的に接続する矩形のコンタクトホールＣｏｎｔ-ＩＴＯが示される。これらの構成要件は、画素領域ＰＩＸ外のフォトパターンから明らかなように、夫々の図に対応するフォトパターンには含まれず、図３，図４，図６，及び図６においてこれらを識別する参照符号はイタリック体で記される。
【００５３】
図３は、図２に示される複数の画素がマトリクス状に配置された画素アレイの形成に用いられる第１フォトパターンを示す。上述のＴＦＴ基板として石英基板を用いる場合はその主面上に、ソーダガラスを用いる場合はその主面に形成された絶縁膜ＩＡ上に、以下に説明する第１フォトパターンから第７フォトパターンの夫々が描かれた７枚のマスクを用いたフォトリソグラフィにより、画素アレイをなす薄膜や開口を順次形成する。なお、第１フォトパターンから第６フォトパターンに至るフォトリソグラフィで、画素領域の各々にて有機ＥＬ素子を駆動する画素回路が完成する。本実施の形態では、画素回路に含まれるスイッチング素子のチャネルを非晶質シリコン層で成形し、この非晶質シリコン層をレーザ照射等による比較的低い温度のプロセスで多結晶シリコン層に変えてチャネルにおける電子の移動度を高める。このため、第１フォトパターンから第６フォトパターンに至る一連の工程は、低温ポリシリコン工程（Low Temperature Poly-Silicon process）又はＬＴＰＳ工程とも呼ばれる。これに対し、第７フォトパターンを用いたフォトリソグラフィでは、有機ＥＬ素子の発光部となるバンク開口ＯＰＮが形成される。従って、第７フォトパターンを用いた工程は、有機発光ダイオード工程（Organic Light-Emitting Diode process）又はＯＬＥＤ工程と呼ばれる。これらのＬＴＰＳ工程とＯＬＥＤ工程とにより、図２に示す画素アレイを備えた有機ＥＬ発光表示装置は完成される。
【００５４】
図３に示す第１フォトパターンでは、画素回路に含まれるスイッチング素子（本実施の形態ではＴＦＴ）のチャネル領域、及び容量素子（コンデンサ）Ｃ１-ＣＳｉ，ＣＳｉ-Ｃ２の基板側（下側）電極となるシリコン層（Ｓｉ層）が着色されたパターンのように形成される。具体的には、多結晶シリコン層からなるスイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＤＴのチャネル領域ＦＧ（ＳＷ１），ＦＧ（ＳＷ２），ＦＧ（ＳＷ３），ＦＧ（ＤＴ）と、上述の導体層Ｃ１、Ｃ２の下面に対向するシリコン領域ＣＳｉである。なお、シリコン領域ＣＳｉは、その上面に形成される第１の絶縁膜（図８や図９に示すスイッチング素子のゲート絶縁膜ＧＩ）の段差を緩和し、この絶縁膜上に形成される上記導体層の破断を防ぐ。第１フォトパターンが形成されたマスクを用いたフォトリソグラフィ工程で成形される半導体層のうち、スイッチング素子の夫々のチャネルに用いられるものは、以下の説明にて、参照符号ＦＧで総称されることもある。
【００５５】
図４は、図２に示される画素アレイの形成に用いられる第２フォトパターンを示す。第２フォトパターンにより、上述の第１の絶縁膜上に、走査信号線ＧＬ（スイッチング素子ＳＷ１の制御電極ＳＧ（ＳＷ１）も兼ねる）、コントロール信号線ＣＬ１，ＣＬ２、容量素子Ｃ１-ＣＳｉ，ＣＳｉ-Ｃ２の上側電極となる導体層Ｃ１，Ｃ２、及びドライブ・トランジスタの制御電極ＳＧ（ＤＴ）が、図４に示す着色されたパターンとして一括して形成される。コントロール信号線ＣＬ１は、図１（Ｂ）に示す有機ＥＬ素子ＬＥＤへの電流供給を制御し且つドライブ・トランジスタＤＴの駆動条件を調整するスイッチング素子ＳＷ２の制御電極ＳＧ（ＳＷ２）に制御信号を印加する。また、ドライブ・トランジスタＤＴの駆動条件調整のために容量素子ＣＳｉ-Ｃ２を画素回路に設けた本実施の形態では、これに所定の電荷を供給して、有機ＥＬ素子ＬＥＤに供給される電流を映像信号に応じて調整するスイッチング素子ＳＷ３を備える。このため、本実施の形態では、このスイッチング素子ＳＷ３の制御電極ＳＧ（ＳＷ２）に制御信号を印加するコントロール信号線ＣＬ２も設けられる。第２フォトパターンが形成されたマスクを用いたフォトリソグラフィ工程で成形される導体層のうち、スイッチング素子（ドライブ・トランジスタＤＴを含む）の夫々の制御電極に用いられるものは、以下の説明にて、参照符号ＳＧで総称されることもある。
【００５６】
上述のように、走査信号線ＧＬは、スイッチング素子ＳＷ１のチャネル領域における映像信号の画素領域への取り込みを制御する働きと、この画素領域に隣接した別の画素領域からこの画素領域のスイッチング素子群に向けて漏れ出す光を遮る働きとを併せ持つ。そのため、走査信号線ＧＬは、図４に示す如く、その延伸方向（図４の横方向）に対して、屈曲を繰り返すステップ状に形成される。走査信号線ＧＬの遮光特性の観点からすると、その遮光機能を兼ねる部分ＧＬＳをできるだけ画素領域の端（換言すれば、この画素領域に隣接する別の画素領域の発光部ＯＣＴに近づけたほうがよい。また、走査信号線ＧＬとともに形成される容量素子Ｃ１-ＣＳｉ，ＣＳｉ-Ｃ２の上側電極（導体層）Ｃ１，Ｃ２にも既に説明したように遮光機能が要請される。このため、第２フォトパターンで形成される導体層は、その光透過率を抑えるに適した材料と厚さで形成される。導体層の材料としては、その吸光度や反射率に着眼し、例えば前者の観点でモリブデン（Ｍｏ），タングステン（Ｗ），チタン（Ｔｉ），クロム（Ｃｒ）として例示される高融点金属（Refractory Metal）やその合金並びにシリサイドが推奨される。また、後者の観点では、アルミニウム（Ａｌ）やその合金が推奨され、これらの材料を複数層積層させてもよい。
【００５７】
なお、図４では、遮光部材としても機能する走査信号線の一部ＧＬＳがスイッチング素子ＳＷ１の制御電極ＳＧ（ＳＷ１）となる部分と同じ幅に形成されているが、この走査信号線の一部ＧＬＳの幅を走査信号線ＧＬの他の部分に比べて太くして、その遮光性能を上げてもよい。これにより、次段の走査信号線に接続される画素領域（図４では、例えば画素領域ＰＩＸの上側に示される）に対する遮光特性が向上する。さらに、本実施の形態において、走査信号線ＧＬは、ステップ状に形成されているが、従来のアクティブ・マトリクス方式で駆動されるＴＦＴ型液晶表示素子のように、直線状であっても良い。走査信号線ＧＬの形状は、画素領域毎に形成されるスイッチング素子の個数及び配置に応じて適宜変更される。
【００５８】
図５は、図２に示される画素アレイの形成に用いられる第３フォトパターンを示す。第３フォトパターンは、第２フォトパターンにより成形された走査信号線ＧＬ等の導体層を覆う第２の絶縁膜（例えば、図８や図９に示される絶縁膜ＩＢ）の上面から基板主面（ＴＦＴ基板）に向けて掘られるコンタクトホールのパターンである。これらのパターンで形成されるコンタクトホールの各々は、図６に示される第４フォトパターンを参照して後述される導体層（上記第２の絶縁膜上に形成される）と、第１フォトパターンで成形された半導体層及び第２フォトパターンで成形された導体層のいずれか一方とを電気的に接続する。従って、図５の画素領域ＰＩＸ内に示される１２個のコンタクトホールの９個（コンタクトホールＣｏｎｔ-ＤＬ，ＣＨ１，ＣＨ２，ＣＨ３を含む）は、図３の画素領域ＰＩＸ内の半導体層（ＣＳｉ，ＦＧ）上面にも示される。また、図５の画素領域ＰＩＸ内に示される１２個のコンタクトホールの残り３個（コンタクトホールＣｏｎｔ-ＰＬを含む）は、図４の画素領域ＰＩＸ内の導体層（Ｃ１，Ｃ２，ＳＧ（ＤＴ））上面にも示される。
【００５９】
図５に示されるコンタクトホールの機能を、コンタクトホールＣｏｎｔ-ＰＬ，Ｃｏｎｔ-ＤＬを例のついて図１（Ｂ）及び図２を参照して簡単に説明する。コンタクトホールＣｏｎｔ-ＰＬは、上述の第１の絶縁膜上に第２フォトパターンで形成された容量素子ＣＳｉ-Ｃ２の上側電極（導体層）Ｃ２と上述の第２の絶縁膜上に図６に示す第４フォトパターンで形成される電流供給線ＰＬとを第２の絶縁膜を通して接続する。走査信号線ＧＬからスイッチング素子ＳＷ１に制御信号（走査信号）が印加されるタイミングで変動する容量素子ＣＳｉ-Ｃ２の下側電極（半導体層）ＣＳｉにおける電荷の蓄積量に応じて、その上側電極（導体層）Ｃ２にはコンタクトホールＣｏｎｔ-ＰＬを介して、電流供給線ＰＬから電荷が、が供給される。
【００６０】
一方、コンタクトホールＣｏｎｔ-ＤＬは、第１フォトパターンで形成され且つ上述の第１の絶縁膜に覆われたスイッチング素子（コントロール・トランジスタ）ＳＷ１のチャネル層ＦＧ（ＳＷ１）の一端（ドレイン領域とも呼ばれる）と、第４フォトパターンで上述の第２の絶縁膜上に形成されるドレイン線ＤＬとを、第１及び第２の絶縁膜を通して接続する。スイッチング素子（コントロール・トランジスタ）ＳＷ１のチャネル層ＦＧ（ＳＷ１）が走査信号線ＧＬからの制御信号の印加によりターン・オンされると、ドレイン線ＤＬから映像信号（電圧信号）がコンタクトホールＣｏｎｔ-ＤＬ及びチャネル層ＦＧ（ＳＷ１）を通して容量素子Ｃ１-ＣＳｉの上側電極Ｃ１に印加される。この容量素子Ｃ１-ＣＳｉに蓄積される電荷量は、容量素子ＣＳｉ-Ｃ２に蓄積される電荷量とともにドライブ・トランジスタＤＴの制御電極ＳＧ（ＤＴ）に印加される電圧を制御する。従って、スイッチング素子ＳＷ１がターン・オンされるタイミングに応じて、ドライブ・トランジスタＤＴのチャネルＦＧ（ＤＴ）に映像信号に応じた電流が流れる。この映像信号に応じた電流は、スイッチング素子ＳＷ２、配線Ｍ１、及びコンタクトホールＣｏｎｔ-ＩＴＯを通して透明電極ＩＴＯに書き込まれる。この透明電極ＩＴＯに書き込まれた映像信号に応じた電流が、透明電極ＩＴＯ上に形成された有機材料層ＯＣＴを通して、これらとともに有機ＥＬ素子ＬＥＤに含まれるもう一方の電極ＣＭ（図８及び図９を参照して後述される）に流れて、有機材料層ＯＣＴ（これに含まれるエレクトロルミネセンス材料層）を発光させる。
【００６１】
図６は、図２に示される画素アレイの形成に用いられる第４フォトパターンを示す。第４フォトパターンにより、電流供給線ＰＬ並びにその分岐線ＰＬＢ、ドレイン線ＤＬ、及び上述したドライブ・トランジスタを含むスイッチング素子群（ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＤＴ）の少なくとも一つに接続される配線Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４の各々が、図６に示す着色されたパターンとして上述の第２の絶縁膜上に形成される。
【００６２】
配線Ｍ１は、スイッチング素子ＳＷ２の出力側と有機ＥＬ素子ＬＥＤの透明電極ＩＴＯに接続されるノード（コンタクトホール）Ｃｏｎｔ-ＩＴＯとの間に設けられる電流路（Current Path）として形成される。配線Ｍ２は、ドライブ・トランジスタＤＴの一端とスイッチング素子ＳＷ３の一端との間に設けられる電荷路（Charge Path）として形成される。配線Ｍ３は、スイッチング素子ＳＷ３の他端、容量素子Ｃ１-ＣＳｉ並びに容量素子ＣＳｉ-Ｃ２の下側電極となる半導体層ＣＳｉ、及びドライブ・トランジスタＤＴの制御電極ＳＧ（ＤＴ）を互いに電気的に接続し、スイッチング素子ＳＷ３の他端から半導体層ＣＳｉに到る電荷路及びノード（コンタクトホール）ＣＨ１からドライブ・トランジスタの制御電極ＳＧ（ＤＴ）に到る電圧信号路（Voltage Signal Path）として機能する。配線Ｍ４は、スイッチング素子ＳＷ１の出力側（ソースとも呼ばれる）と容量素子Ｃ１-ＣＳｉの上側電極Ｃ１との間に設けられる電圧信号路として形成される。
【００６３】
第４フォトパターンで成形される導体層には電流供給線ＰＬも含まれるため、このマスクを用いたフォトリソグラフィ工程で成形される導電性材料は、第２フォトパターンのマスクを用いたフォトリソグラフィ工程で成形されるそれに比べて抵抗を低くすることが望ましい。例えば、アルミニウム、又はこれを含む合金又はシリサイドが、第４フォトパターンで成形される導電性材料として推奨される。
【００６４】
本実施の形態では、この導電性材料として用いられたアルミニウムにより電流供給線ＰＬ並びにその分岐線ＰＬＢ、ドレイン線ＤＬ、及び配線群Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４が第２の絶縁膜上に形成される。また、このアルミニウムにより第３フォトパターンで成形されたコンタクトホールを通して、第２の絶縁膜の下側に横たわる半導体層ＣＳｉ，ＦＧ及び導体層Ｃ１，Ｃ２，ＳＧ（ＤＴ）のいずれかに到る電流路、電荷路、及び電圧信号路の各々も形成される。このため、以下に記す本実施の形態の説明では、第４フォトパターンが形成されたマスクを用いたフォトリソグラフィ工程で成形される上記導体層ＰＬ，ＰＬＢ，ＤＬ，Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４は、参照符号ＡＬ，ＡＬＳで示されることもある。
【００６５】
図７は、図２に示される画素アレイの形成に用いられる第５フォトパターン及び第６フォトパターンを併せて示す。なお、第５フォトパターンを有するマスクを用いたフォトリソグラフィ工程の前に、第４フォトパターンにより形成された電流供給線ＰＬ，配線Ｍ１等の導体層ＡＬ上に第３の絶縁膜（図８及び図９に示される絶縁膜ＩＣ）を形成し、その配線Ｍ１上に位置する領域にコンタクトホールＣｏｎｔ-ＩＴＯを形成する。この工程に関する図は、本明細書において割愛される。
【００６６】
第５フォトパターンは図７に矩形の枠ＩＴＯで示されたパターンのみを有し、これにより、上述の第３の絶縁膜上に透明電極ＩＴＯを短冊状に形成し、またその一部はコンタクトホールＣｏｎｔ-ＩＴＯを通して配線Ｍ１に電気的に接続される。第５フォトパターンを有するマスクを用いたフォトリソグラフィ工程で形成される透明電極ＩＴＯは、インジウム・錫・酸化物（Indium-Tin-Oxide，ＩＴＯとも略される）やインジウム・亜鉛・酸化物（Indium-Zinc-Oxide，ＩＺＯとも略される）に代表される光を透過する導電性酸化物の非晶質層又は多結晶層として形成される。有機ＥＬ発光表示装置では、発光部となるエレクトロルミネセンス材料層（有機材料層ＯＣＴに含まれる）を一様な厚さで且つ平坦に形成することが要請される。また、有機材料層ＯＣＴを分解させる高温プロセスは、製造工程上排除しなければならない。斯様な事情の下、上記インジウム・錫・酸化物等の導電性酸化物は、その熱処理の温度を低く抑えても、表面の粗さが少ない膜が得られるので、本実施の形態に示す有機ＥＬ発光表示装置には適している。第５フォトパターンを有するマスクを用いたフォトリソグラフィ工程で画素領域ごとに透明電極ＩＴＯを形成した後、透明電極ＩＴＯの上面とこれが形成されない上記第３の絶縁膜の上面に、後述のバンクＢＭＰに成形される第４の絶縁膜が形成される。
【００６７】
第６フォトパターンは図７に八角形の枠ＢＭＰで示されたパターンのみを有し、これにより、上述した透明電極ＩＴＯ及び第３の絶縁膜の上面を覆う第４の絶縁膜に八角形の開口が形成されてバンクＢＭＰが完成する。バンクＢＭＰ（第４の絶縁膜）は、ポリイミドなどの有機膜またはＳｉＯ_２などの無機膜で形成される。有機ＥＬ素子の発光領域は、有機材料を昇華した状態（Sublimed State）又は液滴として透明電極ＩＴＯ上に供給して形成されるため、有機材料層ＯＣＴ（これに含まれるエレクトロルミネセンス材料層）に流れる電流を画素毎に分離する窪みを設けることが推奨される。このために、透明電極ＩＴＯ上に画素毎に発光領域を分離する絶縁膜のバンクＢＭＰが形成される。本実施の形態の有機ＥＬ発光表示装置では、八角形の開口部（図２に参照符号ＯＰＮとして示される）を有するバンクＢＭＰが透明電極ＩＴＯの周縁にオーバラップされ、透明電極ＩＴＯの中央部（発光領域に対応する）がバンクＢＭＰの開口から露出される。
【００６８】
本発明による有機ＥＬ発光表示装置では、バンクＢＭＰとなる上述の第４の絶縁膜を、ＳｉＯ_２やＳｉＮ_ｘ等の無機材料、及び黒色材料のいずれかを用いて形成する。後者の材料で形成されたバンクＢＭＰは、以下、ブラックバンクと呼ぶ。このブラックバンクＢＭＰは、例えば、ポジ型の感光性ブラックポリイミドにより形成される。この種の材料として、本実施の形態では、株式会社日東電工製の商品ＪＲ ３１２０Ｐを例示する。上述のようにバンクＢＭＰの開口には有機材料層ＯＣＴが形成されるため、これに含まれる発光領域とバンクＢＭＰとは光学的に結合される。従って、有機材料層ＯＣＴからの光に対してバンクＢＭＰが透明または半透明であると、或る画素に設けられた有機ＥＬ素子ＬＥＤからの光がバンクＢＭＰ内を伝播し、この画素に隣接する他の画素に漏れることもある。この画素間に亘る光の漏れは、スメア（Smear）として観察者に認識される。バンク（バンク層）ＢＭＰは発光領域に流れる電流を画素毎に確実に分離して有機ＥＬ発光表示装置の表示画像の精細度を高めるが、その内部を伝播する発光領域からの光で表示画像の画質を極端に劣化させる可能性も孕む。また、有機ＥＬ発光表示装置の各画素に設けられた発光領域からは数十万ルックスに到る強度の光が輻射される。
【００６９】
このような従来のＴＦＴ型液晶表示装置と同様な遮光構造では防ぎきれない有機ＥＬ発光表示装置における光漏れの問題に対して、本願発明では、平面図で示される画素領域において、画素回路に含まれる部材を遮光性材料で形成し、本実施の形態に示す有機ＥＬ発光表示装置の如く、容量素子Ｃ１-ＣＳｉ，ＣＳｉ-Ｃ２の夫々の上側電極Ｃ１、Ｃ２及び走査信号線の一部ＧＬＳを、発光領域の周囲に配置して画素間の光漏れを遮る。また、本願発明では、断面図（図８及び図９参照）で示される画素領域において、ブラックバンクＢＭＰを発光領域に隣接させて、発光領域の側面からスイッチング素子群を経て基板（図８のＳＧＰや図９のＱＧＰ）の主面へ伝播する光を遮る。なお、本明細書は上述のブラックバンクＢＭＰの遮光構造を有機ＥＬ発光表示装置における新規な構造として、既に記した画素回路に含まれる部材を用いる遮光構造とは別の発明として開示するが、両者を併用した遮光構造も新規な構造となる。
【００７０】
図８は、ソーダガラスからなる基板ＳＧＰ上に形成された本発明による有機ＥＬ発光表示装置の画素領域の断面図である。ＴＦＴ基板としてソーダガラス基板ＳＧＰを用いる場合は、基板ＳＧＰ上に窒化シリコン層ＳｉＮ及び酸化シリコン層ＳｉＯ_２が順次積層されて絶縁膜ＩＡが形成される。絶縁膜ＩＡ上面のスイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＤＴが設けられる部分には、多結晶シリコン（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）で半導体チャネルＦＧが形成される。半導体チャネルＦＧは、上述した第１フォトパターンを有するマスクを用いたフォトリソグラフィ工程で成形される。
【００７１】
半導体チャネルＦＧの上面はこれが形成されない絶縁膜ＩＡの上面とともに、酸化シリコンＳｉＯ_２からなる絶縁膜ＧＩで覆われる。絶縁膜ＧＩは、スイッチング素子のチャネルとその導通状態を制御する制御電極とを絶縁し、ゲート絶縁膜とも呼ばれる。この絶縁膜ＧＩは、窒化シリコンＳｉＮ_ｘで形成してもよい。絶縁膜ＧＩ上面のスイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＤＴが設けられる部分には、夫々の制御電極（導体層）ＳＧが上述した第２フォトパターンを有するマスクを用いたフォトリソグラフィ工程により形成される。また、図８には示されないが、上述の容量素子Ｃ１-ＣＳｉ，ＣＳｉ-Ｃ２も、絶縁膜ＧＩを半導体チャネルＦＧとともに形成される下側電極ＣＳｉと制御電極ＳＧとともに形成される上側電極Ｃ１，Ｃ２とで挟んで形成される。
【００７２】
制御電極ＳＧの上面はこれが形成されない絶縁膜ＧＩの上面とともに、酸化シリコンＳｉＯ_２からなる絶縁膜ＩＢで覆われる。絶縁膜ＩＢの上面には、スイッチング素子に接続する配線（導体層）ＡＬ，ＡＬＳが上述した第４フォトパターンを有するマスクを用いたフォトリソグラフィ工程で成形される。図８に示す２つのスイッチング素子は、図２に示すドライブ・トランジスタＤＴとスイッチング素子ＳＷ２とに夫々対応するが、作図の便宜上、デフォルメされて描かれる。図８に示す如く、導体層ＡＬ，ＡＬＳは絶縁膜ＧＩ，ＩＢを貫くコンタクトホールＣｏｎｔを通して半導体チャネルＦＧの上面に接続される。
【００７３】
導体層ＡＬ，ＡＬＳ及び絶縁膜ＩＢの上面には、酸化シリコンＳｉＯ_２や窒化シリコンＳｉＮ_ｘからなる絶縁膜ＩＣが形成され、この絶縁膜ＩＣ上には上述した第５フォトパターンを有するマスクを用いたフォトリソグラフィ工程で有機ＥＬ素子の透明電極ＩＴＯが形成される。透明電極ＩＴＯは、絶縁膜ＩＣを貫いて形成されたコンタクトホールＣｏｎｔ-ＩＴＯを通して導体層ＡＬＳに接続される。ブラックバンクＢＭＰは、絶縁膜ＩＣ及び透明電極ＩＴＯの一部分を覆って形成される。ＢＭＰの開口部には、有機ＥＬ素子の発光領域を含む有機材料層ＯＣＴが形成される。有機材料層ＯＣＴは、透明電極ＩＴＯと電極ＣＭの間に形成され、発光部とともに電子輸送層や正孔輸送層を含むこともある。有機ＥＬ素子の電極ＩＴＯ，ＣＭ間に流れる電流によって、有機材料層ＯＣＴの発光領域から光が輻射される。本実施の形態に示される有機ＥＬ表示素子は、その電極ＣＭ側を封止ガラス又は封止缶等の部材ＣＧで覆い、この封止部材ＣＧと電極ＣＭとの間の空間ＢＧには、窒素などの不活性ガスが封入されている。この空間ＢＧは、半導体プロセスで用いられているモールドなどで封止してもよい。また、封止部材ＢＧに代えて電極ＣＭの上面を絶縁膜で覆ってもよい。
【００７４】
バンクの開口部に配置された有機材料層ＯＣＴからの光は、図８に２つの矢印で示されるように、下側（基板ＳＧＰ側）に出射される。従って、有機ＥＬ発光表示装置で表示される画像は基板ＳＧＰの下面となる。有機材料層ＯＣＴから横側へ逸れて輻射された光が、直接スイッチング素子の半導体チャネルＦＧに照射されると、これにより駆動される有機ＥＬ発光表示装置に表示される画像の画質が劣化する。この問題に対して、図８に示す画素領域の断面構造ではスイッチング素子に接続される配線ＡＬの一部ＡＬＳが、バンクの開口部側まで延ばされている。図８に示した配線ＡＬの一部ＡＬＳを遮光部材に用いる構造では、図１（Ａ）や図６に示される配線Ｍ１や電流供給線の分岐線ＰＬＢのデフォルメにより形成される。この配線の一部ＡＬＳによって、有機材料層ＯＣＴからの光の輻射角度は図８に細い矢印で示すように制限され、半導体チャネルＦＧは有機材料層ＯＣＴからの光で照射されない。図８に示すようにバンクＢＭＰの開口部はテーパ状に形成されるため、有機材料層ＯＣＴの端部は、バンクＢＭＰの開口を縁取る斜面に重なる。このように基板ＳＧＰの主面に対して傾斜する有機材料層ＯＣＴの一部は、予期しない方向へ光を伝搬させる。このような、予期しない光をシールドするために、配線の一部ＡＬＳがバンクＢＭＰの開口部へ延在して形成されている。本発明は、いわゆるボトム・エミッション型の有機ＥＬ発光表示装置において効果を発揮する。
【００７５】
図９は、石英基板ＱＧＰ上に形成された本発明による有機ＥＬ発光表示装置の画素領域の断面図である。図８と図９とに示す断面構造で異なる点は、後者において絶縁膜ＩＡでが形成されていないことである。ソーダガラス基板ＳＧＰの場合は、半導体チャネルＦＧをソーダガラス基板ＳＧＰの不純物から保護するために絶縁膜ＩＡを設けた。しかしながら、石英基板ＱＧＰから半導体チャネルＦＧに不純物が拡散する確率は非常に低いため、その主面上に形成される有機ＥＬ発光表示装置では絶縁膜ＩＡは必要とされない。なお、絶縁膜ＩＡ以外を除けば、図９に示す断面構造は図８に示すそれと同様である。図９に示す断面構造でも、図８に示すそれと同様に、バンク開口の端部と配線の一部ＡＬＳとはオーバラップされ、バンクの端部で反射した光の半導体チャネルＦＧに向けた伝播が防がれる。従って、図８及び図９に示すいずれの断面構造においても、バンク材料の光透過率に関係なく（例えば、透明なバンクでも）、スメアの低減やコントラストの向上に大きな効果が得られる。
【００７６】
図１０（ａ）乃至図１０（ｃ）は、図２に示した画素アレイに配置された複数の画素の１つである画素領域ＰＩＸの断面構造を示す。図１０（ａ）は、画素領域ＰＩＸの一点鎖線Ａ−Ａに沿う部分の断面を示し、この部分ではドレイン線ＤＬの導体層ＡＬＳと容量素子ＣＳｉ-Ｃ２とがオーバラップし、且つバンクＢＭＰと有機ＥＬ素子の発光領域ＯＣＴとが接する。図１０（ａ）にて、透明電極ＩＴＯとその上に形成されるバンクＢＭＰの開口端部（斜面）とがなすテーパ角ａは５０度以内に留まる。なお、バンクＢＭＰの開口端部にてシールドとして機能する容量素子ＣＳｉ-Ｃ２の上側電極Ｃ２は、有機材料層ＯＣＴからの光が画素領域ＰＩＸに左側に隣接する他の画素領域に回り込まない程度にバンクＢＭＰの開口の端部から離れている。
【００７７】
図１０（ｂ）は、画素領域ＰＩＸの一点鎖線Ｂ−Ｂに沿う部分の断面を示し、この部分にはコンタクトホールＣｏｎｔ-ＰＬが形成される。図１０（ｂ）には、このコンタクトホールにて容量素子ＣＳｉ-Ｃ２の上側電極となる導体層Ｃ２（容量素子ＣＳｉ-Ｃ２からはみ出た部分）の上面に接合する電流供給線ＰＬの導体層ＡＬＳが示される。図１０（ｂ）にて、透明電極ＩＴＯとその上に形成されるバンクＢＭＰの開口端部（斜面）とがなすテーパ角ｂはおよそ５７度である。なお、バンクＢＭＰの開口端部にてシールドとして機能する導体層Ｃ２（容量素子ＣＳｉ-Ｃ２の上側電極）は、バンクＢＭＰの開口と有機材料層ＯＣＴとの境界から画素領域ＰＩＸに隣接する画素のスイッチング素子（ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＤＴ）のチャネル領域へ直接光が伝播しない程度に、バンクＢＭＰの開口の端部から離れている。
【００７８】
図１０（ｃ）は、画素領域ＰＩＸの一点鎖線Ｃ−Ｃに沿う部分の断面を示し、発光領域（有機材料層ＯＣＴ）とスイッチング素子群ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＤＴとの間に配置される容量素子Ｃ１-ＣＳｉとその上部で透明電極ＩＴＯと接合する配線Ｍ１の導体層ＡＬＳとを示す。容量素子Ｃ１-ＣＳｉの上部電極Ｃ１は、バンクＢＭＰの開口端部と有機ＥＬ素子の発光領域（有機材料層ＯＣＴ）との境界に近接して、スイッチング素子ＳＷ３等を有機材料層ＯＣＴからの光からシールドする。図１０（ｃ）において、上部電極Ｃ１は左側に延在して有機材料層ＯＣＴとスイッチング素子群との間に広がり、これによる有機材料層ＯＣＴからの光に対するスイッチング素子群の各チャネルのシールド機能を十分にする。図１０（ｃ）にて、透明電極ＩＴＯとその上に形成されるバンクＢＭＰの開口端部（斜面）とがなすテーパ角ｃは５０°以内に留まる。
【００７９】
図１０（ａ）乃至図１０（ｃ）を参照して述べたように、バンクＢＭＰの開口の斜面と透明電極ＩＴＯの主面とがなすテーパ角は、バンクＢＭＰの端部（透明電極ＩＴＯに接する部分）と容量素子Ｃ１-ＣＳｉや容量素子ＣＳｉ-Ｃ２の上部電極Ｃ１，Ｃ２として例示されるシールド層（光シールド部材）との配置に依存する。バンクＢＭＰの端部とシールド層の端部との位置関係は、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すモデルにより説明される。
【００８０】
図１１（ａ）は、シールド層の端部の外側に突き出したバンクを示し、その端部の位置は、シールド層の端部を０点（基点）とする座標軸Ｘにて規定される。シールド層の外側に形成されるバンクの端部の位置Ｘは、プラス（＋）の値で記される。換言すれば、バンクの端部の位置はＸ＞０の領域にある。また、バンクがシールド層の端部からその外側にはみ出す（バンクの端部が図１１（ａ）の右側に延びる）ほど、Ｘの値は大きくなる。
【００８１】
図１１（ｂ）は、シールド層の端部からその内側に引っ込んだバンクを示し、その端部はシールド層上に位置する。図１１（ｂ）においても、バンクの端部の位置は、シールド層端部を０点（基点）とする上記座標軸Ｘにて規定され、その位置Ｘにはマイナス（−）の値が宛がわれる。換言すれば、図１１（ｂ）に示されるバンクの端部の位置は、Ｘ＜０の領域にある。また、図１１（ｂ）において、バンクの端部が左側に移るほど、Ｘの値は小さくなる。
【００８２】
本発明者らは、上記座標Ｘ沿いに規定されるシールド層の端部とバンクの端部との距離Ｘ（μｍ）に対するバンク開口の斜面と透明電極の主面（基板主面）とがなすテーパ角の変動と画素アレイに表示される画像のコントラストの変動とを調べ、図１２に纏めた。図１２において、黒丸は上記テーパ角を、白丸は画素アレイの表示コントラストを夫々表す。バンクのテーパ角θは、バンクの端部がシールド層端部に重なるＸ＝０付近で大きくなる。バンクのテーパ角θが９０°に近づくと、バンク上面からバンクの開口内部へ延びて形成される電極（図８や図９に記される電極ＣＭ）がバンク開口の端部に生じる段差で切れ易くなる。
【００８３】
このように画素内に生じた段差で電極が切れると、その切れ目を通して水分や酸素などの不純物が外部から有機膜に入り込みやすくなり、素子の信頼性が損なわれる。図１２が示すように、上述の距離Ｘが約±1μｍの範囲にあると、バンクのテーパ角度θは約６５度を超え、電極の段差が生じやすくなる。このようなバンクのテーパ角度θに応じて電極が段差を形成する傾向は、無機材料で形成されたバンクについても基本的に共通する。
【００８４】
一方、画質を評価する１つの指針であるコントラスト比は、Ｘが大きくなると一般的には悪化する傾向を示す。この傾向は、Ｘが大きくなるとスイッチング素子のチャネル領域の遮光が不十分になることに因る。現実的には発光層とシールド層とトランジスタのチャネル領域との位置関係がコントラスト比の改善にとって重要であり、上述した実施の形態のように、少なくともバンク層端部近傍の発光層からの光が直接チャネル領域を照射しないような位置にシールド層を配置すればよい。また、Ｘを小さくするとコントラスト比が大幅に改善される要因は、バンク端部のテーパ角に関係なく、むしろバンク端部の反射光が遮光され、画素アレイから出射されなくなることにある。
【００８５】
上述の原理を整理すると、本発明は、次の事項の単独構成あるいは組合せの集合体と捉えることができる。
（１）シールド層は、これが設けられる画素の発光層からの光により当該画素又はこの画素に隣接する画素を制御するスイッチング素子のチャネル領域が直接照射されないような位置に配置する。
（２）互いに隣接する画素の間に配置される走査信号線、データ信号線（ドレイン線）、及び電流供給線の少なくとも一つを、夫々の画素の発光層からの光が反射されて隣接する画素に漏れないような幅に形成し、又はその配置や間隔を調整して、シールド層としても機能させる。
（３）画素の平面図において、バンク層端部と発光層との境界が、シールド層の端部より突き出ている場合（上述したＸ＞０の場合）には、隣接する画素の発光層からの光漏れを低減するため、上記構成（１）又は上記構成（２）に加えて、バンク層自体を黒色化するか、または膜厚を薄くできる無機膜（ＳｉＮ_xやＳｉＯ_２）等で形成する。後者のバンク層は、その上部に形成される電極層の破断を防ぐために薄く形成することが望ましく、その層厚は例えば数十ｎｍ〜数百ｎｍの範囲の値にするとよい。
（４）画素の平面構造におけるシールド層の端部を、バンク層端部と発光層の境界よりも当該発光層側に突き出させる（上述したＸ＜０の状態）。この場合にはバンク層は透明でも、黒色でもよく、又は無機膜で形成してもよい。
【００８６】
図１３は、本発明を適用した有機ＥＬ発光表示装置の画素の断面構造を示す。この断面図に示される各薄膜の材料及び膜厚は、適宜変更され得る。図１２に示したシールド層の端部とバンクの端部との距離Ｘ（μｍ）と、バンク開口のテーパ角及び画像のコントラストとの関係は、図１３の断面構造を有する有機ＥＬ発光表示装置において、スイッチング素子のチャネルＦＧから出力される電流を透明電極ＩＴＯに供給する配線とバンクＢＭＰの開口との形状を夫々変えて得られた。図１３に示す断面構造では、バンクＢＭＰの膜厚を２０００ｎｍとしているが、バンク材料に応じて、従ってその膜厚は異なる。なお、図１３の断面構造においては、石英基板ＱＧＰの主面上に、多結晶シリコンからなるチャネルＦＧ、絶縁膜ＧＩ、チタン・タングステン合金（ＴｉＷ）の制御電極（ゲート）ＳＧ、絶縁膜ＩＢ、チタン・タングステン合金（ＴｉＷ）のキャップ層／アルミニウム（Ａｌ）／チタン・タングステン合金（ＴｉＷ）のバリア層からなる３層構造の上記配線（導体層）、絶縁層ＩＳ，ＳｉＮ、透明電極ＩＴＯ、バンクＢＭＰ、発光領域を含む有機材料膜ＯＬ、及び電極層ＣＭが、順次形成される。
【００８７】
図１４は、本発明を適用した有機ＥＬ発光表示装置のコントラストと従来の有機ＥＬ発光表示装置のコントラストとを比較する実験における表示画像を示す。実験では、本発明を適用した画素アレイと適用しない画素アレイの各々の表示画面（画素アレイ）を９分割し黒と白を互い違いに表示したときのＡＮＳＩ（American National Standard Institute）規格によるコントラストの比較（以下、第１の比較）と、各々の表示画面全体を黒及び白に夫々表示したときのコントラストの比較（以下、第２の比較）とが行われた。
【００８８】
第１の比較では、画素アレイの中心を白く表示したときの画素アレイ中心の輝度Ａ（ＡＮＳＩ白）と、画素アレイの中心を黒く表示したときの画素アレイの中心の輝度Ｂ（ＡＮＳＩ黒）とを測定して、その輝度の比をコントラスト比として算出する。本発明を適用しない従来の画素アレイでは、輝度Ａが１８０ｃｄ／ｍ^２であり、輝度Ｂが２．０ｃｄ／ｍ^２であり、その画素アレイの中心部のコントラスト比は９０：１と算出された。これに対して、本発明を適用した画素アレイでは、輝度Ａが２００ｃｄ／ｍ^２であり、輝度Ｂが０．１ｃｄ／ｍ^２であり、その画素アレイの中心部のコントラスト比は２０００：１と算出された。
【００８９】
第２の比較では、画素アレイ全体を白く表示したときの画素アレイ中心の輝度Ｃと、画素アレイ全体を黒く表示したときの画素アレイ中心の輝度Ｄとを測定して、その輝度の比をコントラスト比として算出する。本発明を適用しない従来の画素アレイでは、輝度Ｃは１８０ｃｄ／ｍ^２であり、輝度Ｄは０．１２ｃｄ／ｍ^２であり、その画素アレイの中心部のコントラスト比は１５００：１と算出された。これに対して、本発明を適用した画素アレイでは、輝度Ｃが２００ｃｄ／ｍ^２であり、輝度Ｄが０．１ｃｄ／ｍ^２であり、その画素アレイの中心部のコントラスト比は２０００：１と算出された。
【００９０】
このように、本発明による遮光構造が採用されない従来の有機ＥＬ発光表示装置では、画面全体を白に表示したときと黒に表示したときとで算出されるコントラスト比が１５００：１に、画面に白黒の市松模様（Checkered Pattern）を反転させて表示したときに算出される所謂ＡＮＳＩのコントラスト比が９０：１になった。上述のように、白黒の市松模様を表示する画面において、黒く表示されるべき画素の輝度Ｂが充分に低下しない。また、表示画像に応じてコントラスト比も表示画像に影響される。
【００９１】
これに対して、本発明による有機ＥＬ発光表示装置では、いずれの場合のコントラスト比も２０００：１と大幅に改善され、表示画像に影響されない。また、白黒の市松模様を表示する画面において、黒く表示されるべき画素の輝度Ｂが充分に低下し、表示される物体の輪郭がシャープに表示される。従って、本発明による有機ＥＬ発光表示装置では、従来のそれに比べて表示画像の画質が格段に向上された。
【００９２】
図１５は、本発明を適用した有機ＥＬ発光表示装置の製造プロセスを、そのドライブ・トランジスタが設けられる部分（ＴＦＴ部）を中心に示した工程図である。本実施の形態では、ドライブ・トランジスタとしてチャネル上に制御電極を設ける所謂トップゲート構造の薄膜トランジスタが用いられるが、これに代えてボトムゲート構造の薄膜トランジスタを用いても、その製造プロセスは概ね同様である。以下、本工程を図１５に示す断面図の番号に合わせて、（１）〜（１０）の順で説明する。
【００９３】
（１）ガラス基板ＳＵＢの上に非晶質シリコンの半導体層ＦＧをパターニングし、これにレーザアニールを施して多結晶シリコン層に変える。
【００９４】
（２）多結晶シリコンからなる半導体層ＦＧ上に第１の絶縁層ＩＡを形成する。
【００９５】
（３）チタン（Ｔｉ）あるいはタングステン（Ｗ）等の導電性薄膜を第１の絶縁層ＧＩ上に被着させ、これを半導体層ＦＧの上部にテーパターニングしてゲート電極ＧＬを形成する。
【００９６】
（４）ゲート電極ＧＬ及び第１の絶縁層ＧＩを覆うように第２の絶縁層ＩＢを形成し、必要な箇所にコンタクトホールを開ける。
【００９７】
（５）第２の絶縁層ＩＢ上にソース電極ＡＬとなるアルミニウム配線を形成する（必要に応じて、このアルミニウム薄膜はチタン（Ｔｉ）あるいはタングステン（Ｗ）等でサンドイッチされる）。
【００９８】
（６）上記アルミニウム配線ＡＬを覆う第３の絶縁層ＩＣを形成する。
【００９９】
（７）第３の絶縁層ＩＣ上に保護膜ＰＳＶを窒化シリコン（ＳｉＮ）等で形成し、この保護膜ＰＳＶと第３の絶縁層ＩＣを貫通してソース電極ＦＧに達するコンタクトホールを開ける。
【０１００】
（８）保護膜ＰＳＶ上にインジウム・錫・酸化物（ＩＴＯ）の薄膜を被着して電極ＩＴＯを形成する。これにより有機ＥＬ素子の第１の電極層ＩＴＯが形成される。この第１の電極層ＩＴＯの一部は、コンタクトホールを通してソース電極ＡＬに接続される。
【０１０１】
（９）有機発光層を第１の電極ＩＴＯの端部から絶縁するためのバンクＢＭＰを形成する。このバンクＢＭＰには、発光領域に対応する箇所に開口が形成される。バンクＢＭＰは、流動性のあるブラックポリイミドで形成される。発光領域に設けられるバンクＢＭＰの開口の内壁は、そのパターン形成時に加わる熱で第１の電極層ＩＴＯの上面に向けてテーパ状に形成される。
【０１０２】
（１０）発光領域のバンクＢＭＰの開口に有機発光層ＯＣＴを塗布する。この有機発光層ＯＣＴの塗布は、マスク印刷、インクジェットなどの手法で行われる。
【０１０３】
（１１）有機発光層ＯＣＴを覆って金属層を形成し、有機ＥＬ素子の第２の電極層ＣＭを設ける。以上の工程の後、第２の電極層ＣＭ側を封止缶あるいはガラス、セラミックス等の適宜の部材で封止し、モジュール化して表示装置を完成する。
【０１０４】
図１６は、本発明を適用した有機ＥＬ発光表示装置の配線群の配置を示す。本発明の有機ＥＬ発光表示装置は、石英基板ＱＧＰ上に複数のドレイン線ＤＬと複数の走査信号線（ゲート線）ＧＬとのマトリクス配列で形成した表示部ＤＩＰ（図１６にて点線で囲まれた領域）の周囲にデータ駆動回路ＤＤＲ、走査駆動回路ＤＤＧ、電流供給回路ＰＷを配置して構成されている。
【０１０５】
データ駆動回路ＤＤＲはＮ型チャネルを備えたＴＦＴ（薄膜トランジスタ）とＰ型チャネルを備えたＴＦＴを含む相補型回路、またはＮ型チャネルを備えたＴＦＴのみ、またはＰ型チャネルを備えたＴＦＴのみからなるシフトレジスタ回路、レベルシフタ回路、アナログスイッチ回路などを備える。なお、電流供給回路ＰＷはバスラインのみ石英基板ＱＧＰ上に形成し、これに外部電流源から電流を供給してもよい。
【０１０６】
図１６に示される有機ＥＬ発光表示装置は、その表示部ＤＩＰに、各画素のドライブ・トランジスタの動作を調整するコンデンサ（図示せず）が配置され、コンデンサの各々の一端が接続される電流供給線ＰＬが画素列毎に設けられる。前記コンデンサの各々の他端は、画素行毎に設けられる共通電流供給線ＰＬＣに接続される。電流供給線ＰＬは共通電位バスラインＰＬＡの端子ＰＬＴを通して外部の共通電位源に接続される。
【０１０７】
図１７は、本発明を適用した有機ＥＬ発光表示装置の回路構成を示す。図１７に示したように、データ線ＤＬとゲート線ＧＬで囲まれた画素ＰＸには、スイッチング素子（コントロール・トランジスタ）ＳＷ１、電流供給トランジスタ（ドライブ・トランジスタ）ＤＴ、コンデンサＣ、および有機ＥＬ素子ＬＥＤが配置される。スイッチング素子ＳＷ１の制御電極（ゲート）はゲート線ＧＬに、チャネルの一端（ドレイン）はデータ線ＤＬに接続されている。電流供給トランジスタＤＴのゲートはスイッチング素子ＳＷ１のチャネルの他端（ソース）に接続され、この接続点にはコンデンサＣの一方の電極（＋極）が接続されている。電流供給トランジスタＤＴのチャネルの一端（ドレイン）は電流供給線ＰＬに、その他端（ソース）は有機ＥＬ素子ＬＥＤの陽極に接続されている。データ線ＤＬはデータ駆動回路ＤＤＲで駆動され、走査線（ゲート線）ＧＬは走査駆動回路ＤＤＧで駆動される。また、電流供給線ＰＬは共通電位供給バスラインＰＬＡを通して電流供給回路ＰＷに接続される。
【０１０８】
図１７において、１つの画素ＰＸが走査線ＧＬで選択されて、そのスイッチング素子（コントロール・トランジスタ）ＳＷ１がターン・オンすると、データ線ＤＬから供給される画像信号がコンデンサＣに蓄積される。その後、スイッチング素子ＳＷ１がターン・オフした時点で電流供給トランジスタＤＴがターン・オンし、電流供給線ＰＬから有機ＥＬ素子ＬＥＤに、ほぼ１フレーム期間に亘って電流が流れる。有機ＥＬ素子ＬＥＤに流れる電流は電流供給トランジスタＤＴにより調整され、また、電流供給トランジスタＤＴのゲートには、コンデンサＣに蓄積されている電荷に応じた電圧が印加される。これにより、画素の発光が制御される。図１７には示されないが、コンデンサＣの動作レベルを図１（Ａ）に示すようにされるコントロール信号線ＣＬ１，ＣＬ２の電位で制御してもよい。
【０１０９】
図１（Ａ）の画素構造では、コントロール信号線ＣＬ１，ＣＬ２を画素領域の一部を貫通して設けるため、発光領域の面積が制限される。しかし、コントロール信号線ＣＬ１，ＣＬ２により表示画面内に配置される複数の電流供給トランジスタＤＴの動作を調整することにより、これらの特性のばらつきに影響されることなく画像を表示画面に生成できる利点がある。
【０１１０】
図１８は、上記図１７に示した複数の画素ＰＸの一つに設けられる所謂画素回路を示す。図１８に示される画素は、ドレイン線（データ線）ＤＬ、走査線ＧＬ（ｎ＋１），ＧＬ（ｎ）、及び電流供給線ＰＬで囲まれる。
【０１１１】
図１８に示した画素回路において、スイッチング素子（コントロール・トランジスタ）ＳＷ１のチャネルの一端（ソース）と電流供給トランジスタＤＴの制御電極（ゲート）との接続点に接続されるコンデンサＣの一方の端子は＋極であり、走査線ＧＬ（ｎ）に接続される他方の端子は−極である。
【０１１２】
有機ＥＬ素子（有機発光素子）ＬＥＤは、第１の電極層ＩＴＯ（陽極）と第２の電極層（陰極）ＣＭの間に有機発光層（図示せず）を配置した所謂ＰＩＮ型のダイオード構造を有し、第１の電極層ＩＴＯは電流供給トランジスタＤＴのチャネルの一端（ソース）に接続し、第２の電極層ＣＭは図１８に示した画素のみならず、これが複数個配置された図１７に示す画素アレイ全域に亘り形成される。
【０１１３】
なお、コンデンサＣには、ドレイン線ＤＬからスイッチング素子ＳＷ１を通して供給される画像信号（映像信号、データ信号とも呼ばれる）に応じた量の電荷が保持される。従って、コンデンサＣに保持される電荷は、画素ＰＸにて表示すべき階調にも対応し、この電荷量に応じた制御電圧で電流供給トランジスタ（ドライブ・トランジスタ）ＤＴを制御することにより、階調に応じた電流が有機発光素子ＬＥＤに流れる。
【０１１４】
有機発光素子ＬＥＤは、これに供給される電流量にほぼ比例した輝度で、かつ当該有機発光素子に設けられた発光層を形成する有機発光材料（エレクトロルミネセンス材料）に応じた色で発光する。カラー表示を行う有機ＥＬ発光表示装置においては、赤、緑、青の画素毎に発光層に用いる有機発光層材料を変えることが多い。また、所謂白色光を輻射する有機発光層材料で各画素の発光層を形成し、これに液晶表示装置に用いられるようなカラーフィルタを組合せた有機ＥＬ発光表示装置でカラー画像を表示することもある。
【０１１５】
なお、上述した有機ＥＬ発光表示装置のいずれにおいても、映像信号（データ信号）は、アナログ量、及び時分割のデジタル量のいずれでも伝送できる。また、有機ＥＬ発光表示装置の階調制御に、赤、緑、青の各画素の発光面積を分割した面積階調方式を組合せてもよい。
【０１１６】
【発明の効果】
本発明によれば、アクティブ・マトリクス駆動（ＴＦＴ駆動）により画像表示を行う有機ＥＬ発光表示装置において、その画質の劣化とスメアの発生が防止され、また、表示画像のコントラスト比や輝度が向上する。これにより、高品位の画像表示が行える有機ＥＬ発光表示装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（Ａ），１（Ｂ）は、本発明による有機ＥＬ発光表示装置に設けられる画素の一例を示し、図１（Ａ）はその平面構造を、図１（Ｂ）はその等価回路を夫々示す。
【図２】図２は、図１（Ａ）に示される画素が複数個マトリクス状に配置された画素アレイの平面図である。
【図３】図３は、図２に示される画素アレイを製造する工程で用いられるフォトリソグラフィ用マスクに形成された第１フォトパターンを示す。
【図４】図４は、図２に示される画素アレイを製造する工程で用いられるフォトリソグラフィ用マスクに形成された第２フォトパターンを示す。
【図５】図５は、図２に示される画素アレイを製造する工程で用いられるフォトリソグラフィ用マスクに形成された第３フォトパターンを示す。
【図６】図６は、図２に示される画素アレイを製造する工程で用いられるフォトリソグラフィ用マスクに形成された第４フォトパターンを示す。
【図７】図７は、図２に示される画素アレイを製造する工程で用いられるフォトリソグラフィ用マスクに形成された第５フォトパターンと第６フォトパターンとを併せて示す。
【図８】図８は、ソーダガラスからなるガラス基板上に形成された本発明による有機ＥＬ発光表示装置の画素の断面構造を示す。
【図９】図９は、石英基板上に形成された本発明による有機ＥＬ発光表示装置の画素の断面構造を示す。
【図１０】図１０（ａ）乃至１０（ｃ）は、図２に示される画素アレイに配置された複数の画素の一つ（画素領域ＰＩＸ）の断面構造を示し、図１０（ａ）は図２に示される画素領域ＰＩＸの一点鎖線Ａ−Ａに沿う部分の、図１０（ｂ）は図２に示される画素領域ＰＩＸの一点鎖線Ｂ−Ｂに沿う部分の、図１０（ｃ）は図２に示される画素領域ＰＩＸの一点鎖線Ｃ−Ｃに沿う部分の、夫々の断面を示す。
【図１１】図１１（ａ）及び１１（ｂ）は、図１０（ａ）乃至図１０（ｃ）に示されたバンク端部とシールド端部との位置関係を模式的に示す図であり、図１１（ａ）はシールド端部から突き出て形成されたバンクの断面を、図１１（ｂ）はバンク端部がシールドの上部に留まるように形成されたバンクの断面を、夫々示す。
【図１２】図１２は、バンクのテーパ先端とシールド層端部の距離との距離に対するバンクのテーパ角度及びコントラスト比の変化を示す。
【図１３】図１３は、本発明による有機ＥＬ発光表示装置の画素付近における断面構造の一例を示す。
【図１４】図１４は、本発明による有機ＥＬ発光表示装置と従来の有機ＥＬ発光表示装置とのコントラスト比を比較する実験にて、表示画面に生成されるパターン（画像）を示す。
【図１５】図１５は、本発明による有機ＥＬ発光表示装置の製造プロセスを、ドライバ・トランジスタ（ＴＦＴ部）を中心に示した工程図である。
【図１６】図１６は、本発明による有機ＥＬ発光表示装置の配線群の配置を説明した図である。
【図１７】図１７は、本発明による有機ＥＬ発光表示装置の回路構成を説明した図である。
【図１８】図１８は、図１７に示された画素アレイに含まれる画素の一つの等価回路を示す図である。
【符号の説明】
ＯＣＴ…有機材料層、ＰＬ…電流供給線、ＤＬ…ドレイン信号線、ＳＷ１…スイッチング素子（コントロール・トランジスタ）、ＳＷ２，ＳＷ３…スイッチング素子、ＤＴ…スイッチング素子（ドライブ・トランジスタ）、ＧＬ…走査信号線、ＣＬ１，ＣＬ２…コントロール信号線、ＤＴ…ドライブ・トランジスタ、Ｃ１−ＣＳｉ，ＣＳｉ−Ｃ２…コンデンサ、ＧＬＳ…遮光層として用いる走査信号線、Ｃｏｎｔ−ＤＬ，Ｃｏｎｔ−ＰＬ，Ｃｏｎｔ−ＩＴＯ，ＣＨ１，ＣＨ２，ＣＨ３…コンタクトホール、ＩＴＯ…有機エレクトロルミネセンス素子の一方の電極（陽極）、ＣＭ…有機エレクトロルミネセンス素子の他方の電極（陰極）、ＢＭＰ…バンク、ＯＬ…有機膜、ＳＧＰ…ソーダガラス基板、ＩＡ〜ＩＣ…絶縁膜、ＦＧ…半導体チャネル、ＳＧ…ゲート電極、ＡＬ…スイッチング素子間の配線、ＣＧ…封止部材、ＢＧ…空間、ＡＬＳ…スイッチング素子間の配線（光シールドも兼ねる部分）、ＱＧＰ…石英基板、Ｘ…バンクのテーパ先端とシールド層端部の距離、ＤＩＰ…表示部、ＰＷ…電流供給回路、ＤＤＲ…データ駆動回路、ＤＤＧ…走査駆動回路、ＰＬ…電流供給線、ＰＬＡ…共通電位供給バスライン、ＰＬＢ…共通電流供給線、ＰＬＴ…端子、ＰＸ…画素。

Claims (1)

1. 主面を有する基板と、
   前記基板の主面上に第１の方向に沿って並設された複数の走査信号線と、
   前記基板の主面上に前記第１の方向に交差する第２の方向に沿って並設された複数のデータ信号線と、
   前記基板の主面上に配置された複数の電流供給線と、
   前記基板の主面上に二次元的に配置され、且つその各々は、前記複数のデータ信号線の一つにより伝送されるデータ信号を前記複数の走査信号線の一つにより印加される電圧信号に応じて取り込む第１アクティブ素子と前記複数の電流供給線の一つから供給される電流を前記データ信号に応じて調整する第２アクティブ素子とを含む複数のアクティブ素子と、前記第１アクティブ素子で取り込まれた前記データ信号を保持するデータ保持素子、並びに前記第２アクティブ素子で調整された電流の供給により発光する有機エレクトロルミネセンス素子とを含む複数の画素と、
   前記複数の画素の一つに配置された前記有機エレクトロルミネセンス素子からの該複数の画素の一つ又はこれに隣接する前記複数の画素の他の一つに配置された前記複数のアクティブ素子へ向けて放射される光を遮る位置に配置された第１の光シールド部材、及び前記複数の画素の互いに隣接する一対の境界に配置され且つ該複数の画素の一対間での光漏れを該境界にて遮る第２の光シールド部材とを有し、
   前記第１の光シールド部材及び前記第２の光シールド部材の一方は、前記走査信号線の一部であり、その他方は該走査信号線と同層で形成され且つ前記基板主面から見て前記有機エレクトロルミネセンス素子の発光領域の周辺にリング状、Ｌ字状、又はＵ字状に成形された導体層であることを特徴とする有機ＥＬ発光表示装置。

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