JP5304761B2 - 発光装置及び電子機器 - Google Patents

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Description

本発明は、発光装置及び電子機器に関する。
近年、有機ＥＬ（Electro Luminescence）素子等の発光素子を行方向及び列方向の２次元に配列した発光装置等の研究開発が盛んに行われている。
有機ＥＬ素子は、アノード電極、カソード電極、及び、これらの電極間に形成された有機薄膜層（電子注入層、発光層、正孔注入層等）を備える。有機ＥＬ素子は、発光層において正孔注入層から供給された正孔と電子注入層から供給された電子とが再結合することによって発生するエネルギーによって発光する。この発光は、有機薄膜層に所定の電圧閾値以上の電圧を印加することで実現され、その発光輝度は、当該印加電圧に応じて制御される。このような有機ＥＬ素子は、特許文献１に開示されているように、各種の電子機器の表示装置に用いられており、例えば、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ；Thin Film Transistor）やキャパシタ等を含む駆動回路によって駆動される。そして、有機ＥＬ素子は、前記の駆動回路とともに、基板上に形成される。
特開２００１−１９５０１２号公報
ところで、基板上における前記駆動回路のレイアウトは、非常に重要である。特に、ＴＦＴのゲート・ソース間の電位差に応じた量の電荷を蓄積し、その電位差を保持するキャパシタの面積は大きい方がよい。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、キャパシタの面積が大きい発光装置及び電子機器を提供することを目的とする。
本発明の第１の観点に係る発光装置は、絶縁膜上に配置され、互いに対辺の関係となる一辺及び他辺で構成された四辺形の第１の電極と、前記第１の電極と重なるように対向する第２の電極と、前記第１の電極及び第２の電極の間に位置する発光層と、を含む発光素子と、前記第１の電極と、前記絶縁膜下の第３の電極と、前記第１の電極と前記第３の電極との間の前記絶縁膜とによって構成されたキャパシタと、前記第１の電極の前記一辺の外側に配置され、一方が前記第１の電極と前記一辺において接続されたソース、ドレイン電極を有する第１のトランジスタと、前記第１の電極の前記他辺の外側に配置され、一方が前記第１の電極と前記他辺において接続されたソース、ドレイン電極と、前記第１のトランジスタのゲート電極と前記キャパシタの前記第３の電極を介して接続されたゲート電極を有する第２のトランジスタと、一方がアノードラインに接続され、他方が前記第３の電極と電気的に接続されているソース、ドレイン電極を有する第３のトランジスタと、一方がデータラインに接続され、他方が前記第１の電極と接続されているソース、ドレイン電極を有する第４のトランジスタと、を備えることを特徴とする。
また、
（１）前記第１のトランジスタの前記ソース電極と前記第２のトランジスタの前記ソース電極とは前記第１の電極を介して電気的に接続されていてもよい。
（２）前記第１のトランジスタの前記ドレイン電極と前記第２のトランジスタの前記ドレイン電極とは、電気的に接続されていてもよい。
本発明の第２の観点に係る電子機器は、
上記発光装置を備えることを特徴とする。
本発明によれば、キャパシタの面積の大きな発光装置及び電子機器を提供することができる。
本発明の一実施形態に係る発光装置を基板側から見た平面図である。 図１の発光装置の内部の回路構成を示す模式図である。 図１の発光装置の画素回路を示す図である。 図３の画素回路の等価回路図である。 図１の発光装置の構造を示す概略拡大レイアウト図である。 （ａ）は、図１の発光装置の形成過程における、図５のＡ−Ａ断面を示す図であり、（ｂ）は、図１の発光装置の形成過程における、図５のＢ−Ｂ断面を示す図であり、（ｃ）は、図１の発光装置の形成過程における、図５のＣ−Ｃ断面を示す図であり、(ｄ)は、図１の発光装置の形成過程における、図５のＤ−Ｄ断面を示す図である。 （ａ）は、図１の発光装置の形成過程における、図５のＡ−Ａ断面を示す図であり、（ｂ）は、図１の発光装置の形成過程における、図５のＢ−Ｂ断面を示す図であり、（ｃ）は、図１の発光装置の形成過程における、図５のＣ−Ｃ断面を示す図であり、(ｄ)は、図１の発光装置の形成過程における、図５のＤ−Ｄ断面を示す図である。 （ａ）は、図１の発光装置の形成過程における、図５のＡ−Ａ断面を示す図であり、（ｂ）は、図１の発光装置の形成過程における、図５のＢ−Ｂ断面を示す図であり、（ｃ）は、図１の発光装置の形成過程における、図５のＣ−Ｃ断面を示す図であり、(ｄ)は、図１の発光装置の形成過程における、図５のＤ−Ｄ断面を示す図である。 （ａ）は、図１の発光装置の形成過程における、図５のＡ−Ａ断面を示す図であり、（ｂ）は、図１の発光装置の形成過程における、図５のＢ−Ｂ断面を示す図であり、（ｃ）は、図１の発光装置の形成過程における、図５のＣ−Ｃ断面を示す図であり、(ｄ)は、図１の発光装置の形成過程における、図５のＤ−Ｄ断面を示す図である。 （ａ）は、図５のＡ−Ａ断面を示す図であり、（ｂ）は、図５のＢ−Ｂ断面を示す図であり、（ｃ）は、図５のＣ−Ｃ断面を示す図であり、（ｄ）は、図５のＤ−Ｄ断面を示す図である。 比較例の発光装置の構造を示す概略拡大レイアウト図である。 （ａ）は、図１の発光装置が使用される電子機器としてのデジタルカメラを斜め前方からみた斜視図であり、（ｂ）は、同デジタルカメラを斜め後方からみた斜視図である。 図１の発光装置が使用される電子機器としてのパーソナルコンピュータを示す斜視図である。 図１の発光装置が使用される電子機器としての携帯電話機を示す図である。 図１の発光装置が使用される電子機器としてのテレビジョン装置を示す図である。 本発明の変形例にかかる発光装置の構造を示す概略拡大レイアウト図である。
本発明の実施形態に係る発光装置について、以下、図面を参照しながら説明する。
本実施形態に係る発光装置１００は、図１が示すように、透明な基板１１０と、この基板１１０に形成された複数の画素１１１と、を備える表示パネルである。複数の画素１１１は、マトリックス状に配列されており、それぞれ、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色のいずれかの光を発する。本実施形態では、赤、緑、青のいずれかの光をそれぞれ発する３つの画素１１１を一組として、この組が行方向（左右方向）に繰り返し複数配列されるとともに、列方向（上下方向）に同一色の画素１１１が複数配列される。画素１１１が出射した光は、基板１１０を透過して発光装置１００の外部に出射する。各画素１１１が、それぞれ、所定の発光輝度で発光するか、発光自体しないことによって、輝度基板１００を介して所定の画像が表示される。
発光装置１００の内部構成を図２を参照して説明すると、発光装置１００は、行方向及び列方向に並べて配列された（つまり、マトリックス状に配列された）複数の画素回路１０と、行方向に並ぶ又は列方向に並ぶ複数の画素回路１０に接続された信号線であるアノードラインＬａ、ゲートラインＬｇ、及びデータラインＬｄと、を有する。アノードラインＬａ及びデータラインＬｄは、列方向に配列された複数の画素回路１０に接続される。データラインＬｄは、行方向に配列された複数の画素回路１０に接続される。
なお、各アノードラインＬａは、図示しない接続端子を介してアノードドライバ９１に接続される。また、各ゲートラインＬｇは、図示しない接続端子を介してゲートドライバ９２に接続される。各データラインＬｄは、図示しない接続端子を介してデータドライバ９３に接続される。アノードドライバ９１と、ゲートドライバ９２と、データドライバ９３とは、システムコントローラ９５によって制御される。
システムコントローラ９５は、外部から供給される画像データに基づいて、アノードドライバ９１と、ゲートドライバ９２と、データドライバ９３とを制御することで、発光装置１００の各画素１１１の発光・非発光及び発光させる場合の輝度を制御する。前記ドライバの制御は、制御信号の供給によって行われる。詳しくは後述するが、アノードドライバ９１は、システムコントローラ９５の制御のもと、アノードラインＬａに電圧Ｖａを印加する。また、ゲートドライバ９２は、システムコントローラ９５の制御のもと、ゲートラインＬｇに電圧Ｖｇを印加する。また、データドライバ９２は、システムコントローラ９５の制御のもと、データラインＬｄに電圧Ｖｄを印加する。
発光装置１００と、アノードドライバ９１と、ゲートドライバ９２と、データドライバ９３と、システムコントローラ９５と、を含む装置は、例えば、表示装置を構成する。
図３の等価回路が示すように、画素回路１０は、発光素子（有機ＥＬ素子）１１と発光素子１１をアクティブ駆動させる駆動回路ＤＳ１とを備える。発光素子１１は、赤、緑、青のいずれかの光で発光するものであり、前記の画素１１１に対応する。画素回路１０が図２のようにマトリックス状に配列されることによって、画素１１１が図１のようにマトリックス状に配列される。
駆動回路ＤＳ１は、第１選択トランジスタ１３、第２選択トランジスタ１４、第１駆動トランジスタ１６、第２駆動トランジスタ１７、キャパシタ１８を備える。
第１選択トランジスタ１３の、ゲート電極はゲートラインＬｇに、ドレイン電極はアノードラインＬａに、ソース電極は第１駆動トランジスタ１６のゲート電極と第２駆動トランジスタ１７のゲート電極とに接続されている。第２選択トランジスタ１４の、ゲート電極はゲートラインＬｇに、ソース電極はデータラインＬｄに、ドレイン電極は発光素子１１のアノードに接続されている。第１駆動トランジスタ１６の、ゲート電極は第１選択トランジスタ１３のソース電極に、ドレイン電極はアノードラインＬａと第１選択トランジスタ１３のドレイン電極とに、ソース電極は発光素子１１のアノードと第２選択トランジスタ１７のソース電極に接続されている。第２駆動トランジスタ１７の、ゲート電極は第１選択トランジスタ１３のソース電極に、ドレイン電極はアノードラインＬａに、ソース電極は発光素子１１のアノードと第１選択トランジスタ１６のソース電極に接続されている。キャパシタ１８の対向する二つの電極は、それぞれ、第１駆動トランジスタ１６のゲート電極及びソース電極に接続されているとともに、第２駆動トランジスタ１７のゲート電極及びソース電極に接続されている。発光素子１１のカソードは、基準電位Ｖｓｓ（例えば、ＧＮＤ（グラウンド））に接続されている。
第１駆動トランジスタ１６と第２駆動トランジスタ１７とにおいて、ゲート電極同士、ソース電極同士は接続され、各ドレイン電極は、アノードラインＬａに接続されているので、これらの接続関係から第１駆動トランジスタ１６と第２駆動トランジスタ１７とは見かけ上（回路上）、１つのトランジスタ（駆動トランジスタ１５）として機能する。第１駆動トランジスタ１６と第２駆動トランジスタ１７とを駆動トランジスタ１５とした回路図を図４に示し、具体的な回路動作については図４を参照して説明する。
図４における駆動回路ＤＳ２は、第１選択トランジスタ１３、第２選択トランジスタ１４、駆動トランジスタ１５、キャパシタ１８を備える。上記のように、駆動トランジスタ１５は、第１駆動トランジスタ１６と第２駆動トランジスタ１７とからなる。
第１選択トランジスタ１３の、ゲート電極はゲートラインＬｇに、ドレイン電極はアノードラインＬａに、ソース電極は駆動トランジスタ１５のゲート電極に接続されている。第２選択トランジスタ１４の、ゲート電極はゲートラインＬｇに、ソース電極はデータラインＬｄに、ドレイン電極は発光素子１１のアノードに接続されている。駆動トランジスタ１５の、ゲート電極は第１選択トランジスタ１３のソース電極に、ドレイン電極はアノードラインＬａに、ソース電極は発光素子１１のアノードに接続されている。キャパシタ１８の対向する二つの電極は、それぞれ駆動トランジスタ１５のゲート電極及びソース電極に接続されている。発光素子１１のカソードは、基準電位Ｖｓｓ（例えば、ＧＮＤ（グラウンド））に接続されている。
システムコントローラ９５は、アノードドライバ９１と、ゲートドライバ９２と、データドライバ９３と、システムコントローラ９５と、を用いて、発光装置１００を制御して、書き込み制御と発光制御とを行う。システムコントローラ９５は、システムコントローラ９５の外部から供給される画像データに基づいてこれら制御を行う。
まず、書き込み制御を説明する。システムコントローラ９５は、ゲートドライバ９２を制御し、所定の閾値以上の電圧値の電圧（Ｈｉｇｈレベルの電圧）Ｖｇを一のゲートラインＬｇに印加する。これによって、このゲートラインＬｇに接続された複数の画素回路（このゲートラインＬｇの行）が選択されたことになる。また、システムコントローラ９５は、アノードドライバ９１を制御し、非発光レベルの電圧値（基準電位Ｖｓｓよりも低い値；例えば、負の電圧値）の電圧Ｖａを選択しているアノードラインＬａに印加するとともに、データドライバ９３を制御し、前記の画像データに応じて負の電圧値に設定した階調電圧Ｖｄを各データラインＶｄに印加する。
これによって、第１選択トランジスタ１３、第２選択トランジスタ１４、駆動トランジスタ１５は、オン状態になって、駆動トランジスタ１５のゲート・ソース間に生じた電位差に応じた書込電流がアノードラインＬａから、トランジスタ１４を介してデータラインＬｄの方向に流れる。このとき、キャパシタ１８には、駆動トランジスタ１５のゲート・ソース間の電位差に応じた量の電荷が蓄積され、前記の電位差（階調電圧Ｖｄに応じた電位差）が保持される。また、発光素子１１のアノードの電位は、カソードの電位（基準電位Ｖｓｓ）よりも低くなるため、発光素子１１には電流が流れず、発光素子１１は発光しない。なお、表示素子１１を非発光させる場合には、例えば、書込電流が流れないような階調電圧Ｖｄがその表示素子１１の画素回路１０に接続されたデータラインＬｄに印加され、前記書込電流が流れない。
システムコントローラ９５は、このような書き込み制御（Ｖｇ、Ｖａ、Ｖｄの印加）を、所定の順序（図２における上の行から下の行に向かう順序）で、一行毎に全ての行について順次行い（走査）、発光装置１０の全ての画素回路１０について行う。また、システムコントローラ９５は、書き込み制御を、一行について所定の期間行う。
システムコントローラ９５は、前記の書き込み制御を行っていない行（非選択期間にある各行）については、発光制御を行う。システムコントローラ９５は、ゲートドライバ９２を制御し、前記所定の閾値未満の電圧値の電圧（Ｌｏｗレベルの電圧）Ｖｇを、非選択期間にある各行のゲートラインＬｇに印加することによって、前記第１選択トランジスタ１３及び第２選択トランジスタ１４をオフ状態にする。これによって、駆動回路ＤＳ１と、データラインＬｄとの接続が遮断される。この遮断後であっても、キャパシタ１８には、前記電荷が蓄積されているので、駆動トランジスタ１５は、オン状態を維持する。さらに、システムコントローラ９５は、アノードドライバ９１を制御し、発光レベルの電圧値（基準電位Ｖｓｓよりも高い値）の電圧Ｖａを非選択期間にある各行のアノードラインＬａに印加する。これによって、アノードラインＬａから駆動トランジスタ１５を介して発光素子１１に発光駆動電流が流れる。
ここで、キャパシタ１８に保持されている電位差は、前記書込電流が流れたときの電位差（つまり、階調電圧Ｖｄに応じた電位差）に相当するので、発光素子１１に流れる電流値は、書込電流の電流値と略同等になる。このため、発光素子１１は、階調電圧Ｖｄの電圧値に応じた輝度で発光する。システムコントローラ９５は、このような発光制御（前記Ｖｇ、Ｖａの印加）を行うことで、非選択期間にある各行の画素回路１０の各発光素子１１（画素１１１）は、発光しないか、画像データに応じた輝度で発光することになる。各行について、非選択期間は順次到来するので、発光装置１０は、全体として、画像データが表す画像を表示することになる。発光装置１０は、表示装置でもある。
次に発光装置１００の具体的な構造を、図５から図１０を参照して説明する。なお、図６乃至図１０においては、見やすさを考慮し、所定の構成要素について断面を表すハッチングを適宜省略している。図６乃至図１０では、全ての構成要素は、断面を表す。発光装置１００は、基板１１０と、基板１１０上に形成された積層体１２０と、前記積層体１２０を封止する封止基板１３０と、を備える。積層体は、複数の層が積層されたものであり、図２及び図３に示す回路構成を実現する構造に形成される。図５は、１つの画素回路１０について着目した図である。図５のハッチング等は、構成要素を明瞭にするものであって、断面を示すものではない。なお、ここでの説明においては、層を積層する方向（図面の上側）を上、その反対を下という。
なお、本実施形態では、発光装置１００を平面視した場合（基板１１０の法線方向から見た場合（例えば、図５の視点））に、第１駆動トランジスタ１６と第２駆動トランジスタ１７とが、発光素子１１を挟んで配置されている（図５参照）。これは、駆動トランジスタ１５が、発光素子１１を挟んで、第１駆動トランジスタ１６と第２駆動トランジスタ１７とに分割して配置されていると考えることもできる。
発光装置１００の具体的な構造の詳細を発光装置１００の形成方法と共に説明する。なお、下記で層を積層する際には、上記で説明した構成要素以外の他の構成要素（例えば、接続端子）についても適宜形成されるものとする。
まず、ガラス基板等の絶縁性を有する透明な基板１１０を用意する。
次に、基板１１０の上面上に、スパッタ法又は真空蒸着法等により例えば、Ｍｏ膜、Ｃｒ膜、Ａｌ膜、Ｃｒ／Ａｌ積層膜、ＡｌＴｉ合金膜、ＡｌＮｄＴｉ合金膜又はＭｏＮｂ合金膜等からなるメタル層を成膜する。更に、このメタル層をパターニングして、第１選択トランジスタ１３のゲート電極１３ｇ、第２選択トランジスタ１４のゲート電極１４ｇ、第１駆動トランジスタ１６のゲート電極１６ｇ、第２駆動トランジスタ１７のゲート電極１７ｇ、ゲート電極１３ｇとゲート電極１４ｇとを電気的に接続する配線Ｌ１、データラインＬｄ等を、所定形状に形成する。以下では、これら電極及び配線を、まとめてメタル膜という。
次に、スパッタ法、真空蒸着法等により基板１１０の上面に、前記で形成したメタル膜を覆うように、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＺｎＯ等の透明導電膜を被膜後、この透明導電膜をフォトリソグラフィによってパターニングしてキャパシタ１８の電極１８ａを形成する。このとき、電極１８ａの一部が、ゲート電極１６ｇ及びゲート電極１７ｇに重なって接触するように、電極１８ａを形成する。このように形成された電極１８ａは、ゲート電極１６ｇ及びゲート電極１７ｇと電気的に接続される。つまり、ゲート電極１６ｇとゲート電極１７ｇとは、電極１８ａを介して電気的に接続される。
次に、基板１１０の上面に、前記で形成したメタル膜及び電極１８ａを覆うように、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等により、ＳｉＮ等からなる絶縁層（ゲート絶縁膜）２１を形成する。さらに、ＣＶＤ法等により、アモルファスシリコン等からなる半導体膜９１（ｉ−Ｓｉ）を絶縁層２１上に形成し、更に半導体膜９１上に、ＣＶＤ法等により、ＳｉＮ等からなる絶縁膜を連続被覆形成する。
続いて、前記で形成した絶縁膜をフォトリソグラフィ等によりパターニングし、所定形状の第１選択トランジスタ１３の保護層１３ｂ、第２選択トランジスタ１４の保護層１４ｂ、第１駆動トランジスタ１６の保護層１６ｂ、第２駆動トランジスタ１７の保護層１７ｂを形成する。各保護層は、各トランジスタにおける後述の半導体層を保護するものである。
更に、半導体膜９１の上面上に、各保護層を覆って、ＣＶＤ法等により、ｎ型不純物が含まれたアモルファスシリコン等からなる膜９２を形成する。このときの状態を図６に示す。そして、この膜９２と半導体膜９１とをフォトリソグラフィ等によりパターニングすることで、第１選択トランジスタ１３の半導体層１３ａ、第２選択トランジスタ１４の半導体層１４ａ、第１駆動トランジスタ１６の半導体層１６ａ、第２駆動トランジスタ１７の半導体層１７ａと、各半導体層及び各保護層を覆う不純物層９３とを形成する。このときの状態を図７に示す。各半導体層には、チャネル領域が形成される。
次に、スパッタ法、真空蒸着法等により絶縁層２１上に、ＩＴＯ、ＺｎＯ等の透明導電膜を被膜後、フォトリソグラフィによって、この透明導電膜をパターニングして画素電極１１ａを形成する。画素電極１１ａは、画素１１１を規定するための電極になる。画素電極１１ａは、発光素子１１のアノードを構成する。また、画素電極１１aと電極１８ａとは、絶縁層２１を介して対向する。そして、画素電極１１aと、電極１８ａと、その間の絶縁層２１と、によって、キャパシタ１８が構成されている。このように、本実施形態では、キャパシタ１８と発光素子１１とで、電極が共有されている。
次に、絶縁層２１に、コンタクトホールＣＨ１乃至３を形成する。コンタクトホールＣＨ１乃至３は、下層と上層とを電気的に接続するための穴である。このときの状態を図８に示す。コンタクトホールＣＨ１は、配線Ｌ１を露出させる。コンタクトホールＣＨ２は、ゲート電極１６ｇと電極１８ａとの接触部分を露出させる。コンタクトホールＣＨ３は、データラインＬｄを露出させる。
次いで、例えば、Ｍｏ膜、Ｃｒ膜、Ａｌ膜、Ｃｒ／Ａｌ積層膜、ＡｌＴｉ合金膜又はＡｌＮｄＴｉ合金膜、ＭｏＮｂ合金膜等からなるメタル層をスパッタ法、真空蒸着法等により、絶縁層２１上に、不純物層９３等を覆うように成膜してから、フォトリソグラフィ等によって、メタル層及び不純物層９３をパターニングし、不純物層１３ｓａ、導電体層１３ｓｂ、不純物層１３ｄａ、導電体層１３ｄｂ、不純物層１４ｓａ、導電体層１４ｓｂ、不純物層１４ｄａ、導電体層１４ｄｂ、不純物層１６ｓａ、導電体層１６ｓｂ、不純物層１６ｄａ、導電体層１６ｄｂ、不純物層１７ｓａ、導電体層１７ｓｂ、不純物層１７ｄａ、導電体層１７ｄｂ、アノードラインＬａ、ゲートラインＬｇ、配線Ｌ２、配線Ｌ３、配線Ｌ４、配線Ｌ５、配線Ｌ６を一括形成する。
不純物層１３ｓａと導電体層１３ｓｂとは、第１選択トランジスタ１３のソース電極１３ｓを構成する。不純物層１３ｄａと導電体層１３ｄｂとは、第１選択トランジスタ１３のドレイン電極１３ｄを構成する。不純物層１４ｓａと導電体層１４ｓｂとは、第２選択トランジスタ１４のソース電極１４ｓを構成する。不純物層１４ｄａと導電体層１４ｄｂとは、第２選択トランジスタ１４のドレイン電極１４ｄを構成する。不純物層１６ｓａと導電体層１６ｓｂとは、第１駆動トランジスタ１６のソース電極１６ｓを構成する。不純物層１６ｄａと導電体層１６ｄｂとは、第１駆動トランジスタ１６のドレイン電極１６ｄを構成する。不純物層１７ｓａと導電体層１７ｓｂとは、第２駆動トランジスタ１７のソース電極１７ｓを構成する。不純物層１７ｄａと導電体層１７ｄｂとは、第２駆動トランジスタ１７のドレイン電極１７ｄを構成する。これによって、各トランジスタが形成されたことになる。
各トランジスタにおける、ソース電極とドレイン電極とは、半導体層を覆うとともに、半導体層のチャネル長方向（上下方向と垂直な方向（図９で紙面横方向））に沿って、離間かつ対向して並んで配置される。各トランジスタにおける保護層は、メタル層及び不純物層９３をパターニングする際に、半導体層を保護する。各トランジスタにおいて、不純物層は、導電体層と半導体層との低抵抗接触を実現する。
配線Ｌ２は、ソース電極１３ｓとゲート電極１６ｇとを電気的に接続するためのものであり、導電体層１３ｓｂと一体に形成され、両者は繋がっている。配線Ｌ３は、ソース電極１４ｓとデータラインＬｄとを電気的に接続するためのものであり、導電体層１４ｓｂと一体に形成され、両者は繋がっている。配線Ｌ４は、ドレイン電極１３ｄとドレイン電極１６ｄとを電気的に接続するためのものであり、導電体層１３ｄｂと導電体層１６ｄｂと一体に形成され、これらは繋がっている。配線Ｌ５は、ドレイン電極１６ｄとアノードラインＬａとを電気的に接続するためのものであり、導電体層１６ｄｂとアノードラインＬａと一体に形成され、これらは繋がっている。配線Ｌ６は、ドレイン電極１７ｄとアノードラインＬａとを電気的に接続するためのものであり、導電体層１７ｄｂとアノードラインＬａと一体に形成され、これらは繋がっている。
また、導電体層１４ｄｂ、導電体層１６ｓｂ、及び、導電体層１７ｓｂは、それぞれ、画素電極１１aに接触するように形成され、ドレイン電極１４ｄとソース電極１６ｓとソース電極１７ｓとは、画素電極１１ａと電気的に接続している。
また、メタル層を成膜する際に、メタル層の一部は、コンタクトホールＣＨ１乃至３それぞれに入り込み、これによって、コンタクト部Ｃ１乃至Ｃ３が形成される。
コンタクト部Ｃ１は、ゲートラインＬｇに繋がり、配線Ｌ１に接触する。コンタクト部Ｃ１によって、ゲート電極１３ｇとゲート電極１４ｇとゲートラインＬｇとが電気的に接続される。また、コンタクト部Ｃ２は、配線Ｌ２に繋がり、ゲート電極１６ｇと電極１８ａとの接触部分（電極１８ａ）に接触する。コンタクト部Ｃ２によって、ゲート電極１６ｇと電極１８ａと配線Ｌ２（つまり、ソース電極１３ｓ）とが電気的に接続される。また、コンタクト部Ｃ３は、配線Ｌ３に繋がり、データラインＬｄに接触する。コンタクト部Ｃ３によって、データラインＬｄと配線Ｌ３（つまり、ソース電極１４ｓ）とが電気的に接続される。
次に、ＣＶＤ法等により、ＳｉＮ等からなる絶縁膜を、画素電極１１ａの端部、各トランジスタのソース電極やドレイン電極、アノードラインＬａ等を覆うように成膜し、この絶縁膜をパターニングすることによって、絶縁層２２を形成する。絶縁層２２は、各画素１１１（発光素子１１）をそれぞれ区画し、画素電極１１ａをそれぞれで露出させる矩形の開口Ｈ（開口率に寄与する貫通孔である。）を複数有し、格子状に形成される。開口Ｈの面積が大きければ、開口率も上がる。絶縁層２２は、隣り合う画素電極１１ａを絶縁するとともに、各トランジスタ、各アノードラインＬａ等を絶縁保護する。
続いて、例えば感光性のポリイミド系の絶縁樹脂材料を塗布、パターニング、硬化して、絶縁層２２上に隔壁２３を形成する。隔壁２３は、列方向に沿った複数の画素電極１１ａをまとめて開口するように列方向が長尺なストライプ状の開口を有する。隔壁２３は、後述の有機ＥＬ層の形状を画定するためのものである。ここまでの状態を図９に示す。
次いで、正孔注入層１１ｂ、発光層１１ｃ、電子輸送層１１ｄを、隔壁２３の各開口内に表示に用いられる色毎に塗布して、画素電極１１ａ上に、正孔注入層１１ｂ、発光層１１ｃ、電子輸送層１１ｄ、からなる有機ＥＬ層（発光層）を積層させる。正孔注入層１１ｂ、電子輸送層１１ｄは、それぞれ、公知の高分子材料等によって形成される。発光層１１ｃは、公知の高分子発光材料等によって形成される。
そして、隔壁２３の各開口と隔壁２３とを覆って、各画素電極１１ａに各有機ＥＬ層を介して共通して対向するように連なる対向電極１１ｅを形成する。対向電極１１ｅは、光反射特性を有し、導電材料、例えば１〜１０ｎｍ厚のＬｉ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｂａ，Ｉｎ等の仕事関数の低い材料からなる電子注入性の下層と、１００ｎｍ以上の厚さのＡｌ，Ｃｒ，Ａｇ，パラジウム銀系の合金等の光反射性導電金属からなる高仕事関数の上層を有する積層構造として、真空蒸着、スパッタ等の方法によって形成される。対向電極１１ｅは、基準電位Ｖｓｓにある図示しない端子に接続される。
画素電極１１ａと、有機ＥＬ層及び対向電極１１ｅにおいて、発光装置１００を平面視した場合において画素電極１１ａに重なる部分と、によって発光素子１１が構成される。有機ＥＬ層は、画素電極１１ａと対向電極１１ｅとの間に電圧を印加することにより光を発生させる。有機ＥＬ層から上側に出射する光は、対向電極１１ｅに反射し、下側に向かい、画素電極１１ａ、絶縁層２１、基板１１等を透過して、発光装置１１の下側から出射する。また、有機ＥＬ層から下側に出射する光は、画素電極１１ａ、絶縁層２１、基板１１等を透過して、発光装置１１の下側から出射する。このように発光装置１００は、基板１１から光を出射する所謂ボトムエミッションタイプである。
次に、対向電極１１ｅを覆うように、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＯ２等から成るパッシベーション膜２４を、ＣＶＤ法等の適宜の方法によって形成する。パッシベーション膜２４は、対向電極１１ｅ側に水分の浸入することを遮断するためのものである。
次に、パッシベーション膜２４が形成された状態の基板１１０の表面全面又は周縁部に、合成樹脂等からなる封止材２５を塗布等し、封止基板１３０をその上に置いて、パッシベーション膜２４が形成された状態の基板１１０と封止基板１３０とが封止材２５を介して貼り合わせられた状態とする。更に、封止材２５に紫外線を照射することにより、熱を加えることにより、又は封止基板２５を加圧すること等により、封止材２５を硬化させ、パッシベーション膜２４が形成された状態の基板１１０と封止材２５と封止基板１３０とを一体的に接着させる。このようにして、封止材２５及び封止基板１３０によって、前記で形成された各層が封止され、これによって、発光装置１００が完成する（図１０参照）。
本実施形態では、上記構成によって、発光装置１１とキャパシタ１８とが、発光装置１００を平面視した場合に、重なる位置に配置され、さらに、第１駆動トランジスタ１６は、発光素子１１の一辺側に配置され、第２駆動トランジスタ１６は、発光素子１１の他辺側に配置され、第１駆動トランジスタ１６のゲート電極１６ｇと第２駆動トランジスタ１７のゲート電極１７ｇとは、キャパシタ１８の電極１８ａを介して電気的に接続されている。ゲート電極１６ｇとゲート電極１７ｇとを、電気的に接続する場合、例えば、図１１に示すように、配線Ｌ１０を用いて電気的に接続することも考えられるが、これでは、発光素子１１を設けない領域（絶縁層２２の骨組みの部分、つまり、開口Ｈの外側の領域）が大きくなってしまうので、開口率が低くなってしまう。そして、配線Ｌ１０を設ける分、キャパシタ１８の電極１８ａの面積も小さくなるので、キャパシタ１８の面積（発光装置１００を平面した場合の面積）が小さくなってしまう。なお、図１１における構造は、ゲート電極１６ｇとゲート電極１７ｇとがこれらと一体に形成される配線Ｌ１０によって接続されており、電極１８ａとゲート電極１７ｇとが電気的に接続されていない点が図５における構造と異なるが、他の構造は略同様であるので、符号を適宜省略した。また、対応するものについては、図５と図１１で同じ符号を付した。
本実施形態では、ゲート電極１６ｇとゲート電極１７ｇとがキャパシタ１８の電極１８ａを介して電気的に接続されているので、配線Ｌ１０のようなもので必要なく、発光素子１１を設けない領域の面積を小さくでき、かつ、電極１８ａを大きくできるので、前記に比べて高い開口率及び大きな面積のキャパシタを得ることができる。また、配線Ｌ１０が必要ないので、配線が単純化できる。本実施形態では、回路構成上、ゲート電極１６ｇとゲート電極１７ｇと電極１８ａとが電気的に接続されていなければならないが、本実施形態によって、ゲート電極１６ｇとゲート電極１７ｇとの電気的な接続に、電極１８ａが有効利用されている。さらに、本実施形態のように駆動トランジスタ１５は、一般にチャネル幅の大きいトランジスタである必要がある。このようなトランジスタを配置する場合、上記のようにトランジスタを発光素子１１の周囲に分割して配置することが考えられるが、本実施形態では、配線Ｌ１０のようなものが不要なので、高い開口率及び大きな面積のキャパシタを得ることができる。また、本実施形態では、発光素子１１とキャパシタ１８とは層方向（図１０等における上下方向）に重なっているので、発光素子１１の面積を大きくすることができると同時に、キャパシタ１８の面積も大きくなっている。また、本実施形態では、発光素子１１の面積をトランジスタのチャネル幅方向に大きく設けることができるので、発光素子１１の周囲に分割して配置した第１駆動トランジスタ１６及び第２駆動トランジスタのチャネル幅（つまり、駆動トランジスタ１５のチャネル幅）をより大きくすることができる。
本実施形態では、上構成によって、キャパシタ１８の一対の電極が、画素電極１１ａと画素電極１１ａに絶縁層２１を介して対向する電極１８ａとによって構成されているので、積層構造が簡単である。そして、ゲート電極１６ｇとゲート電極１７ｇとが、電極１８ａを介して電気的に接続されているので、開口率が良い。
本実施形態に係る発光装置１００は、例えば、図１２（ａ）,（ｂ）に示すようなデジタルカメラ、図１３に示すようなパーソナルコンピュータ、図１４に示すような携帯電話、図１５に示すようなテレビジョン装置（ＴＶ）等の電子機器（表示装置）に組み込むことができる。
図１２（ａ）,（ｂ）に示すように、デジタルカメラ２００は、レンズ部２０１と操作部２０２と表示部２０３とファインダー２０４とを備える。この表示部２０３に発光装置１００が用いられる。
図１３に示すパーソナルコンピュータ２１０は、表示部２１１と操作部２１２とを備え、この表示部２１１に発光装置１００が用いられる。
図１４に示す携帯電話２２０は、表示部２２１と、操作部２２２と受話部２２３と送話部２２４とを備え、この表示部２２１に発光装置１００が用いられる。
図１５に示すテレビジョン装置２３０は、表示部２３１を備え、この表示部２３１に発光装置１００が用いられる。
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で種種の変更が可能であることは勿論である。
例えば、第１駆動トランジスタ１６と第２駆動トランジスタ１７とのチャネル幅は、前記では、略同じになっているが、異なってもよい。例えば、図１６のように、第１駆動トランジスタ１６のチャネル幅は、第１駆動トランジスタ１７のチャネル幅よりも大きくてもよい。第１駆動トランジスタ１６と第２駆動トランジスタ１７とを含む各トランジスタのチャネル幅は、適宜の値を採用できる。図１６では、図５と同じ符号を振られるものについては符号を省略した。また、同じ機能を有するものは、同じ符号にしてある。
なお、第１駆動トランジスタ１６と第２駆動トランジスタ１７とは、三つ以上に分割されたトランジスタの中の二つであってもよい。
本実施形態では、前記一辺と、前記他辺とは、発光素子１１において対向する辺であるが、これによって、ゲート電極１６ｇとゲート電極１７ｇとが、電極１８ａを介して電気的に接続されるときに、距離が長くなっている配線Ｌ１０が不要になり、特に開口率が良くなっている。なお、前記一辺と、前記他辺とは、発光素子において交わる辺であってもよく、これによっても開口率はある程度向上する。
なお、上記では、信号線や、トランジスタの電極などを、不透明な金属等で形成されたが、例えば、ゲート電極１３ｇ，１４ｇ，１６ｇ，１７ｇ，やデータラインＬｄ等は、電極１８ａとともにＩＴＯ等の透明導電膜によって構成されてもよい。また、例えば、導電体層１３ｓｂ、導電体層１３ｄｂ、導電体層１４ｓｂ、導電体層１４ｄｂ、導電体層１６ｓｂ、導電体層１６ｄｂ、導電体層１７ｓｂ、導電体層１７ｄｂ、アノードラインＬａ、ゲートラインＬｇ等は、画素電極１１ａとともにＩＴＯ等の透明導電膜によって構成されてもよい。
また、発光装置１００は、封止基板１３０側から光を出射する、所謂トップエミッション型の発光装置であってもよい。例えば、画素電極１１ａが配置されている部分には、光反射特性を有し、１００ｎｍ以上の厚さのＡｌ，Ｃｒ，Ａｇ，パラジウム銀系の合金等の光反射性導電金属からなる高仕事関数の下層と、導電材料、例えば１〜１０ｎｍ厚のＬｉ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｂａ，Ｉｎ等の仕事関数の低い材料からなる電子注入性の上層とを有する積層構造の電極が配置される。また、対向電極１１ｅが配置されている部分には、有機ＥＬ層から出射される光を透過可能なようにＩＴＯ、ＺｎＯ等の透明導電膜をパターニングして形成される電極が配置される。即ち、トップエミッション型の発光装置においては、有機ＥＬ層よりも上側に位置する部材（対向電極１１ｅ、パッシベーション膜２４、封止材２５、封止基板１３０）は、透明なもので形成する。
また、上記では、発光層として、３層構造の有機ＥＬ層を例示したが、発光層の構造は上記に限らず、例えば、正孔注入層１１ｂと発光層１１ｃとから構成されてもよい。また、発光素子１１は、有機ＥＬ素子に限らず、対向する電極と、その間にある発光層とによって構成されて、電圧の印加によって発光層が発光する発光素子であれば、他の発光素子（例えば、無機ＥＬ装置）であってもよい。
また、上記では、第１選択トランジスタ１３、第２選択トランジスタ１４、第１駆動トランジスタ１６、第２駆動トランジスタ１７は、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ；Field effect transistor）の一種である、ｎチャネル型の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ；Thin Film Transistor）であるが、ｐチャネル型の薄膜トランジスタ等の他のタイプのトランジスタであってもよい。ｐチャネル型の薄膜トランジスタの場合、ソースとドレインとが逆になる。
発光装置１００は、例えば、プリンタの露光装置に使用されるものであってもよい。この場合、画素１１１は、例えば、印刷の主走査方向に一列に配列される。
なお、上記構成以外でも、発光素子とキャパシタとが重なっており、１つのトランジスタがキャパシタ（発光素子）の少なくとも一辺側及び他辺側に分割して配置されているものにおいて、分割された複数のトランジスタのゲート電極が、キャパシタの電極を介して電気的に接続されている場合に、良好な開口率が得られる。
１０・・・画素回路、１１・・・発光素子、１２・・・第１選択トランジスタ、１３・・・第２選択トランジスタ、１５・・・駆動トランジスタ、１６・・・第１駆動トランジスタ、１６ｇ・・・ゲート電極、１７・・・第２駆動トランジスタ、１７ｇ・・・ゲート電極、１８・・・キャパシタ、１８ａ・・・電極、Ｌｄ・・・データライン、Ｌｇ・・・ゲートライン、Ｌａ・・・アノードライン

Claims (4)

  1. 絶縁膜上に配置され、互いに対辺の関係となる一辺及び他辺で構成された四辺形の第１の電極と、前記第１の電極と重なるように対向する第２の電極と、前記第１の電極及び第２の電極の間に位置する発光層と、を含む発光素子と、
    前記第１の電極と、前記絶縁膜下の第３の電極と、前記第１の電極と前記第３の電極との間の前記絶縁膜とによって構成されたキャパシタと、
    前記第１の電極の前記一辺の外側に配置され、一方が前記第１の電極と前記一辺において接続されたソース、ドレイン電極を有する第１のトランジスタと、
    前記第１の電極の前記他辺の外側に配置され、一方が前記第１の電極と前記他辺において接続されたソース、ドレイン電極と、前記第１のトランジスタのゲート電極と前記キャパシタの前記第３の電極を介して接続されたゲート電極とを有する第２のトランジスタと、
    一方がアノードラインに接続され、他方が前記第３の電極と電気的に接続されているソース、ドレイン電極を有する第３のトランジスタと、
    一方がデータラインに接続され、他方が前記第１の電極と接続されているソース、ドレイン電極を有する第４のトランジスタと、を備えることを特徴とする発光装置。
  2. 前記第１のトランジスタの前記ソース電極と前記第２のトランジスタの前記ソース電極とは前記第１の電極を介して電気的に接続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. 前記第１のトランジスタの前記ドレイン電極と前記第２のトランジスタの前記ドレイン電極とは、電気的に接続されている、
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載の発光装置。
  4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載された発光装置を備える、
    ことを特徴とする電子機器。
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