JP6459316B2 - 有機エレクトロルミネッセンス装置および電子機器 - Google Patents
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Description
以上の事情を考慮して、本発明は、高密度な画素であっても容量素子の容量を確保できる有機エレクトロルミネッセンス装置および電子機器を提供することを目的とする。
画素電極を有し、前記第1トランジスターを介して供給される電流の大きさに応じた輝度で発光する有機エレクトロルミネッセンス素子と、前記第1トランジスターのゲートに接続された第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誘電体膜とを有する容量素子と、を備え、前記第1電極は前記第2電極と同層に形成され、前記誘電体膜を挟み前記第2電極と離れた位置に配置される。したがって、多層化を図ることなく容量素子を形成し、容量を確保することができるので、輝度のばらつきのない有機エレクトロルミネッセンス装置が提供される。
図1は、本発明の第1実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス装置100の平面図である。第1実施形態の有機エレクトロルミネッセンス装置100は、有機EL材料を利用した発光素子を基板10の面上に形成した有機EL装置である。基板10は、珪素(シリコン)等の半導体材料で形成された板状部材(半導体基板)であり、複数の発光素子が形成される基体(下地)として利用される。図1に例示される通り、基板10の表面は、第1領域12と第2領域14とに区分される。第1領域12は矩形状の領域であり、第2領域14は、第1領域12を包囲する矩形枠状の領域である。
以上のように、本実施形態においては、駆動トランジスターTdrの少なくとも一部と、能動領域10Aと下部容量電極層CA1間で構成される容量素子Cとは第1の方向(X方向)に並ぶように配置され、導通孔HA5,HA4,HA3などが配置される電源供給部位と、能動領域10Aと下部容量電極層CA1間で構成される容量素子Cの少なくとも一部と、選択トランジスターTslが第2の方向(Y方向に)に並ぶように配置される。このような配置構成を採ることにより、駆動トランジスターTdrと容量素子Cは、電源供給部位の近くに配置することができ、走査線などを遠ざけることができる。したがって、走査線などからの影響を受けることがなく、駆動トランジスターTdrのゲート電位部の安定化を図ることができる。
本実施形態の容量素子Cをまとめると以下のようになる。本実施形態においては、容量素子Cは以下の5種類から構成される。
(積層方向)
i)能動領域10Aと下部容量電極層CA1間
基板10上に形成され電源電位Velが供給される能動領域10を一方の電極とし、絶縁膜L0を挟んで形成されゲート電位が供給される下部容量電極層CA1を他方の電極として容量素子Cが構成される。
ii)上部容量電極層CA2とゲート層Gdr間および上部容量電極層CA4と下部容量電極層CA1間
ゲート電位が供給されるゲート層Gdrを一方の電極とし、絶縁層LAを挟んで形成され電源電位Velが供給される上部容量電極層CA2を他方の電極として容量素子Cが構成される。また、ゲート層Gdrと一体に形成された下部容量電極層CA1を一方の電極とし、絶縁層LAを挟んで形成され電源電位Velが供給される上部容量電極層CA4を他方の電極として容量素子Cが構成される。
iii)上部容量電極層CA3と電源線層41間
ゲート電位が供給される上部容量電極層CA3を一方の電極とし、絶縁層LB
を挟んで形成され電源電位Velが供給される電源線層41を他方の電極として容量素子Cが構成される。
なお、i)の容量素子Cとii)の容量素子Cとは平面視で重なるように構成されている。また、i)の容量素子Cとiii)の容量素子C、およびii)の容量素子Cとiii)の容量素子Cも平面視で重なるように構成されている。
(平面方向)
iv)上部容量電極層CA2と上部容量電極層CA3間
電源電位Velが供給される上部容量電極層CA2を一方の電極とし、絶縁層LBを挟んで形成されゲート電位が供給される上部容量電極層CA3を他方の電極として容量素子Cが構成される。
v)上部容量電極層CA4と上部容量電極層CA3間
電源電位Velが供給される上部容量電極層CA4を一方の電極とし、絶縁層LBを挟んで形成されゲート電位が供給される上部容量電極層CA3を他方の電極として容量素子Cが構成される。
容量電極層CA3を下層に延ばして導通を図る場合と比較して、低抵抗で駆動トランジスターTdrと電源線層41とをつなぐことができる。
上部容量電極層CA2は、駆動トランジスターTdrのゲート電位部と走査線22との間に配置されるように構成されている。さらに、電源線層41は、駆動トランジスターTdrのゲート電位部と走査線22との間に配置されるように構成されている。したがって、駆動トランジスターTdrのゲート電位部と走査線22との間のカップリングが抑制される。
上部容量電極層CA2は、信号線26と選択トランジスターTslをつなぐ導通部と、駆動トランジスターTdrのゲート電位部との間に配置されるように構成されている。さらに、電源線層41は、信号線26と選択トランジスターTslをつなぐ導通部と、駆動トランジスターTdrのゲート電位部との間に配置されるように構成されている。したがって、信号線26と選択トランジスターTslをつなぐ導通部と駆動トランジスターTdrのゲート電位部との間のカップリングが抑制される。
本発明の第2実施形態を説明する。なお、以下に例示する各形態において作用や機能が第1実施形態と同様である要素については、第1実施形態の説明で参照した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
ン状態となり、駆動トランジスターTdrのソース・ドレイン間には、ゲート電圧に応じた電流Ioledが流れる。詳細には、この電流は、電源線層41→駆動トランジスターTdr→発光制御トランジスターTel→発光素子45という経路で流れる。
上部容量電極層CA2は、走査線22又は制御線27と駆動トランジスターTdrのゲート電位部との間に配置されるように構成されている。さらに、電源線層41は、走査線22又は制御線27と駆動トランジスターTdrのゲート電位部との間に配置されるように構成されている。したがって、走査線22又は制御線27と駆動トランジスターTdrのゲート電位部との間のカップリングが抑制される。
上部容量電極層CA2は、信号線26と選択トランジスターTslをつなぐ導通部と、駆動トランジスターTdrのゲート電位部との間に配置されるように構成されている。さらに、電源線層41は、信号線26と選択トランジスターTslをつなぐ導通部と、駆動トランジスターTdrのゲート電位部との間に配置されるように構成されている。したがって、信号線26と選択トランジスターTslをつなぐ導通部と駆動トランジスターTdrのゲート電位部との間のカップリングが抑制される。
本発明の第3実施形態を説明する。なお、以下に例示する各形態において作用や機能が第1実施形態および第2実施形態と同様である要素については、第1実施形態および第2実施形態の説明で参照した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
上部容量電極層CA2は、走査線22及び制御線27、28のいずれかと駆動トランジスターTdrのゲート電位部との間に配置されるように構成されている。さらに、電源線層41は、走査線22及び制御線27、28のいずれかと駆動トランジスターTdrのゲート電位部との間に配置されるように構成されている。したがって、走査線22及び制御線27、28のいずれかと駆動トランジスターTdrのゲート電位部との間のカップリングが抑制される。
上部容量電極層CA2は、信号線26と選択トランジスターTslをつなぐ導通部と、駆動トランジスターTdrのゲート電位部との間に配置されるように構成されている。さらに、電源線層41は、信号線26と選択トランジスターTslをつなぐ導通部と、駆動トランジスターTdrのゲート電位部との間に配置されるように構成されている。したがって、信号線26と選択トランジスターTslをつなぐ導通部と駆動トランジスターTdrのゲート電位部との間のカップリングが抑制される。
本発明の第4実施形態を説明する。なお、以下に例示する各形態において作用や機能が第1実施形態および第2実施形態と同様である要素については、第1実施形態および第2実施形態の説明で参照した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
上部容量電極層CA2は、走査線22及び制御線27、28のいずれかと駆動トランジスターTdrのゲート電位部との間に配置されるように構成されている。さらに、電源線層41は、走査線22及び制御線27、28のいずれかと駆動トランジスターTdrのゲート電位部との間に配置されるように構成されている。したがって、走査線22及び制御線27、28のいずれかと駆動トランジスターTdrのゲート電位部との間のカップリングが抑制される。
上部容量電極層CA2は、信号線26と選択トランジスターTslをつなぐ導通部と、駆動トランジスターTdrのゲート電位部との間に配置されるように構成されている。さらに、電源線層41は、信号線26と選択トランジスターTslをつなぐ導通部と、駆動トランジスターTdrのゲート電位部との間に配置されるように構成されている。したがって、信号線26と選択トランジスターTslをつなぐ導通部と駆動トランジスターTdrのゲート電位部との間のカップリングが抑制される。
本発明の第5実施形態を説明する。なお、以下に例示する各形態において作用や機能が第1実施形態と同様である要素については、第1実施形態の説明で参照した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
第3実施形態及び第4実施形態において、走査線22及び制御線27、28が電源線層41と同層に形成されていたが、第5実施形態と同様、走査線22及び制御線27、28が電源線層41よりも上の層に設けられ、信号線26がさらにその上の層に形成してもよい。この場合、電源線層41により、中継電極QB2、QB5、QB7、QC1、QC3を囲むように構成してよい。
以上の形態は多様に変形され得る。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された2以上の態様は、相互に矛盾しない範囲内で適宜に併合され得る。
前述の各形態に例示した有機エレクトロルミネッセンス装置100は各種の電子機器の表示装置として好適に利用される。図63には、前述の各形態に例示した有機エレクトロルミネッセンス装置100を利用した頭部装着型の表示装置90(HMD:Head Mounted Display)が電子機器として例示されている。
Claims (19)
- 供給される電流の大きさに応じた輝度で発光する有機エレクトロルミネッセンス素子と、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子に電流を供給する第1トランジスターと、
前記第1トランジスターの一方の電流端と接続された電源線層と
前記第1トランジスターのゲートに接続された第1電極と、
前記電源線層と接続され、前記第1電極との間に設けられた誘電体膜を挟んで容量素子を構成する第2電極と、を備え、
前記第1電極と前記第2電極とは同層に形成されるとともに、前記第1電極は、平面視において前記第2電極により囲まれるように配置され、
前記電源線層は、前記第1電極と第2電極が形成される層とは異なる層に設けられた、
ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置。 - 供給される電流の大きさに応じた輝度で発光する有機エレクトロルミネッセンス素子と、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子に電流を供給する第1トランジスターと、
前記第1トランジスターの一方の電流端と接続された電源線層と
前記第1トランジスターのゲートに接続された第1電極と、
前記電源線層と接続され、前記第1電極との間に設けられた誘電体膜を挟んで容量素子を構成する第2電極と、
前記電源線層と接続され、前記容量素子を構成する第3電極と、を備え、
前記第1電極と前記第2電極とは同層に形成されるとともに、前記第1電極は、平面視において前記第2電極により囲まれるように配置され、
前記第3電極は、平面視において前記第1電極により囲まれるように配置される、
ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置。 - 前記電源線層は、前記第2電極および前記第3電極の上層に設けられており、
前記第2電極は、前記電源線層と第1導通部を介して接続されており、前記第3電極は前記電源線層と第2導通部を介して接続されている、
ことを特徴とする請求項2に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。 - 前記第1トランジスターのゲートに接続された電極をさらに有し、
当該電極は、前記第3電極の下層に配置されており、平面視において前記第3電極の少なくとも一部と重なる位置に配置されている、
ことを特徴とする請求項3に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。 - 前記電極の下層にはアクティブ層が形成されており、
前記アクティブ層には不純物が注入されている、
ことを特徴とする請求項4に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。 - 前記第1トランジスターのゲートに接続された電極をさらに有し、
当該電極は、前記第2電極の下層に配置されており、平面視において前記第2電極の少なくとも一部と重なる位置に配置されている、
ことを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。 - 前記電極の下層にはアクティブ層が形成されており、
前記アクティブ層には不純物が注入されている、
ことを特徴とする請求項6に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。 - 前記電源線層は、前記第1電極の上層に形成されており、平面視において前記第1電極と重なる位置に配置されている、
ことを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。 - 前記容量素子と前記第1トランジスターとは、平面視上で重なるように配置される、
ことを特徴とする請求項1ないし請求項8のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。 - 走査線と、
信号線と、
前記走査線及び前記信号線と接続された画素回路と、を備え、
前記画素回路は、
画素電極を有し、前記画素電極から供給される電流の大きさに応じた輝度で発光する有機エレクトロルミネッセンス素子と、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子の前記画素電極に電流を供給する第1トランジスターと、
前記第1トランジスターの一方の電流端と接続された電源線層と
前記第1トランジスターのゲートに接続された第1電極と、
前記電源線層と接続され、前記第1電極との間に設けられた誘電体膜を挟んで容量素子を構成する第2電極と、を備え、
前記第1電極と前記第2電極とは同層に形成されるとともに、前記第1電極は、平面視において前記第2電極により囲まれるように配置され、
前記電源線層は、前記第1電極と第2電極が形成される層とは異なる層に設けられた、
ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置。 - 前記第1電極と前記信号線との間に、前記電源線層が配置される、
ことを特徴とする請求項10に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。 - 前記第1電極と、前記走査線および前記信号線との間に、前記電源線層が配置される、
ことを特徴とする請求項10に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。 - 前記第1電極と前記画素電極との間に、前記電源線層が配置される、
ことを特徴とする請求項10ないし請求項12のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。 - 前記第1トランジスターの電流端を形成する層から、前記画素電極が形成された層までの各層を貫通する複数の導通孔と、前記複数の導通孔のそれぞれと接続する複数の中継電極とを備え、前記複数の導通孔と前記複数の中継電極とにより、前記第1トランジスターの前記他方の電流端と前記画素電極とが接続される、
ことを特徴とする請求項10ないし請求項13のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。 - 前記第1トランジスターのゲートに一方の電流端が接続され、前記信号線に他方の電流端が接続された第2トランジスターをさらに備え、
前記信号線と前記第2トランジスターとは、平面視上で重なるように配置される、
ことを特徴とする請求項10ないし請求項14のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。 - 前記第1トランジスターのゲートに一方の電流端が接続され、前記信号線に他方の電流端が接続された第2トランジスターと、
前記第1のトランジスターの前記他方の電流端に一方の電流端が接続され、前記第2のトランジスターの前記他方の電流端に他方の電流端が接続された第3のトランジスターを備え、
前記信号線と前記第3トランジスターとは、平面視上で重なるように配置される、
ことを特徴とする請求項10ないし請求項15のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。 - 前記第1のトランジスターの前記他方の電流端に一方の電流端が接続され、前記画素電極に他方の電流端が接続された第4のトランジスターを備え、
前記信号線と前記第4トランジスターとは、平面視上で重なるように配置される、
ことを特徴とする請求項10ないし請求項16のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。 - 前記容量素子と前記第1トランジスターとは、平面視上で重なるように配置される、
ことを特徴とする請求項1ないし請求項17のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。 - 請求項1から請求項18のいずれかの有機エレクトロルミネッセンス装置を備えた電子機器。
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