<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係る発光装置100の平面図である。第1実施形態の発光装置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の表面には、表示領域12と周辺領域14と実装領域16とが画定される。表示領域12は、複数の画素Pが配列された矩形状の領域である。表示領域12には、X方向に延在する複数の走査線22と、各走査線22に対応してX方向に延在する複数の制御線24と、X方向に交差するY方向に延在する複数の信号線26とが形成される。複数の走査線22と複数の信号線26との各交差に対応して画素Pが形成される。したがって、複数の画素Pは、X方向およびY方向にわたり行列状に配列する。
周辺領域14は、表示領域12を包囲する矩形枠状の領域である。周辺領域14には駆動回路30が設置される。駆動回路30は、表示領域12内の各画素Pを駆動する回路であり、2個の走査線駆動回路32と信号線駆動回路34とを含んで構成される。第1実施形態の発光装置100は、基板10の表面に直接的に形成されたトランジスター等の能動素子で駆動回路30が構成される回路内蔵型の表示装置である。なお、画像表示には直接には寄与しないダミー画素を周辺領域14内に形成することも可能である。
実装領域16は、周辺領域14を挟んで表示領域12とは反対側(すなわち周辺領域14の外側)の領域であり、複数の実装端子38が配列される。制御回路や電源回路等の各種の外部回路(図示略)から制御信号や電源電位が各実装端子38に供給される。外部回路は、例えば実装領域16に接合された可撓性の配線基板(図示略)に実装される。
図2は、表示領域12内の各画素(画素回路)Pの回路図である。図2に例示される通り、画素Pは、発光素子45と駆動トランジスターTDRと発光制御トランジスターTELと選択トランジスターTSLと容量素子Cとを含んで構成される。なお、第1実施形態では、画素Pの各トランジスターT(TDR,TEL,TSL)をPチャネル型としたが、Nチャネル型のトランジスターを利用することも可能である。
発光素子45は、有機EL材料の発光層を含む発光機能層46を第1電極(陽極)E1と第2電極(陰極)E2との間に介在させた電気光学素子である。第1電極E1は画素P毎に個別に形成され、第2電極E2は複数の画素Pにわたり連続する。図2から理解される通り、発光素子45は、第1電源導電体41と第2電源導電体42とを連結する電流経路上に配置される。第1電源導電体41は、高位側の電源電位(第1電位)VELが供給される電源配線であり、第2電源導電体42は、低位側の電源電位(第2電位)VCTが供給される電源配線である。
駆動トランジスターTDRと発光制御トランジスターTELとは、第1電源導電体41と第2電源導電体42とを連結する電流経路上で発光素子45に対して直列に配置される。具体的には、駆動トランジスターTDRの一対の電流端のうちの一方(ソース)は第1電源導電体41に接続される。発光制御トランジスターTELは、駆動トランジスターTDRの一対の電流端のうちの他方(ドレイン)と発光素子45の第1電極E1との導通状態(導通/非導通)を制御するスイッチとして機能する。駆動トランジスターTDRは、自身のゲート-ソース間の電圧に応じた電流量の駆動電流を生成する。発光制御トランジスターTELがオン状態に制御された状態では、駆動電流が駆動トランジスターTDRから発光制御トランジスターTELを経由して発光素子45に供給されることで発光素子45が駆動電流の電流量に応じた輝度で発光し、発光制御トランジスターTELがオフ状態に制御された状態では発光素子45に対する駆動電流の供給が遮断されることで発光素子45は消灯する。発光制御トランジスターTELのゲートは制御線24に接続される。
図2の選択トランジスターTSLは、信号線26と駆動トランジスターTDRのゲートとの導通状態(導通/非導通)を制御するスイッチとして機能する。選択トランジスターTSLのゲートは走査線22に接続される。また、容量素子Cは、第1電極C1と第2電極C2との間に誘電体を介在させた静電容量である。第1電極C1は駆動トランジスターTDRのゲートに接続され、第2電極C2は第1電源導電体41(駆動トランジスターTDRのソース)に接続される。したがって、容量素子Cは、駆動トランジスターTDRのゲート-ソース間の電圧を保持する。
信号線駆動回路34は、外部回路から供給される画像信号が画素P毎に指定する階調に応じた階調電位(データ信号)を書込期間(水平走査期間)毎に複数の信号線26に対して並列に供給する。他方、各走査線駆動回路32は、各走査線22に走査信号を供給することで複数の走査線22の各々を書込期間毎に順次に選択する。走査線駆動回路32が選択した走査線22に対応する各画素Pの選択トランジスターTSLはオン状態に遷移する。したがって、各画素Pの駆動トランジスターTDRのゲートには信号線26と選択トランジスターTSLとを経由して階調電位が供給され、容量素子Cには階調電位に応じた電圧が保持される。他方、書込期間での走査線22の選択が終了すると、各走査線駆動回路32は、各制御線24に制御信号を供給することで当該制御線24に対応する各画素Pの発光制御トランジスターTELをオン状態に制御する。したがって、直前の書込期間で容量素子Cに保持された電圧に応じた駆動電流が駆動トランジスターTDRから発光制御トランジスターTELを経由して発光素子45に供給される。以上のように各発光素子45が階調電位に応じた輝度で発光することで、画像信号が指定する任意の画像が表示領域12に表示される。
図3は、発光装置100の断面図である。図3に例示される通り、珪素等の半導体材料で形成された基板10の表面のうち、表示領域12内には各画素PのトランジスターT(TDR,TEL,TSL)が形成され、周辺領域14内には駆動回路30の各トランジスターTが形成される。各トランジスターTは、基板10の表面に形成された能動領域10A(ソース/ドレイン領域)と、基板10の表面を被覆する絶縁膜L0(ゲート絶縁膜)と、絶縁膜L0の面上に形成されたゲートGとを含んで構成される。能動領域10Aにはイオンが注入される。画素Pの各トランジスターT(TDR,TEL,TSL)のアクティブ層はソース領域とドレイン領域との間に存在し、能動領域10Aとは別種類のイオンが注入されるが、図示は便宜的に省略されている。各トランジスターTのゲートGは、絶縁層L0を挟んでアクティブ層に対向する。
図3に図示される通り、各トランジスターTのゲートGが形成された絶縁膜L0の面上には、複数の絶縁層L(LA〜LF)と複数の配線層W(WA〜WF)とを交互に積層した多層配線層が形成される。各絶縁層Lは、例えば珪素化合物(典型的には窒化珪素や酸化珪素)等の絶縁性の無機材料で形成される。また、各配線層Wは、アルミニウムや銀等を含有する低抵抗な導電材料で形成される。なお、以下の説明では、導電層(単層または複数層)の選択的な除去により複数の要素が同一工程で一括的に形成される関係を「同層から形成される」と表記する。
図3の絶縁層LAは、各トランジスターTのゲートGが形成された絶縁膜L0の面上に形成される。絶縁層LAの面上には、複数の中継電極QA(QA1〜QA4)を含む導体パターンが同層(配線層WA)から形成される。中継電極QA1は、絶縁層LAと絶縁膜L0とを貫通する導通孔(コンタクトホール)を介して発光制御トランジスターTELの能動領域10A(ドレイン)に導通する。中継電極QA2は、絶縁層LAを貫通する導通孔を介して駆動トランジスターTDRのゲートGに導通し、中継電極QA3は、絶縁層LAおよび絶縁膜L0を貫通する導通孔を介して駆動トランジスターTDRの能動領域10A(ソース)に導通する。また、中継電極QA4は、絶縁層LAおよび絶縁膜L0を貫通する各導通孔を介して発光制御トランジスターTELの能動領域10A(ソース)と駆動トランジスターTDRの能動領域10A(ドレイン)とに導通する。すなわち、図2を参照して説明した通り、駆動トランジスターTDRと発光制御トランジスターTELとが直列に接続される。なお、選択トランジスターTSLの図示や駆動回路30内の各トランジスターTに関連する具体的な配線の図示は便宜的に省略されている。
図3の絶縁層LBは、配線層WAが形成された絶縁層LAの面上に形成される。絶縁層LBの面上には、接続用導電体52と複数の中継電極QB(QB1,QB2)とを含む導体パターンが同層(配線層WB)から形成される。接続用導電体52は、絶縁層LBを貫通する導通孔を介して配線層WAの中継電極QA3に導通する。すなわち、接続用導電体52は駆動トランジスターTDRの能動領域10A(ソース)に導通する。
図4は、発光装置100のうち電源電位(VEL,VCT)の供給に関連する要素の模式図である。図4から把握される通り、接続用導電体52は、導電部521と導電部522とを含む導体パターンである。導電部521(第2導電部)は、平面視で表示領域12の全域にわたる略矩形状のベタパターンである。ベタパターンとは、線状または帯状のパターンやその組合せ(例えば格子状)のパターンではなく、導通用の開口部等を少なくとも除き表示領域12の略全面を塗潰すように一様に連続する面状(すなわちベタ状)の導体パターンを意味する。
図5は、導電部521のうちX方向に隣合う3個の画素Pに対応した部分の模式図である。図5に例示される通り、導電部521には開口部54Aおよび開口部54Bが画素P毎に形成される。開口部54Aの内側に中継電極QB1が形成され、開口部54Bの内側に中継電極QB2が形成される。換言すると、導電部521は、開口部54Aおよび開口部54Bを有するとともに、中継電極QB1および中継電極QB2を包囲するように平面視で表示領域12の全域にわたって形成される。開口部54Aおよび開口部54Bは、配線層WBの上層の要素と下層の要素とを電気的に導通させるための開口(すなわち上層の要素と下層の要素とを連結する経路が通過する開口)である。中継電極QB1および中継電極QB2は、接続用導電体52から離間した位置および形状に形成されて接続用導電体52から電気的に絶縁される。図3および図5に例示される通り、中継電極QB1は、絶縁層LBを貫通する導通孔H11を介して配線層WAの中継電極QA1に導通し、中継電極QB2は、絶縁層LBを貫通する導通孔H12を介して配線層WAの中継電極QA2に導通する。
接続用導電体52の導電部522(第1導電部)は、図4に例示される通り、表示領域12内に位置する導電部521から周辺領域14を通過して実装領域16まで延在する直線状の導体パターンであり、実装領域16に配置された複数の実装端子38のうち高位側の電源電位VELが供給される実装端子381に電気的に接続される。
図3に例示される通り、絶縁層LCは、配線層WBが形成された絶縁層LBの面上に形成される。絶縁層LCの面上には、容量素子Cの第1電極C1と複数の中継電極QC(QC1,QC4)とを含む導体パターンが同層(配線層WC)から形成される。第1電極C1は、絶縁層LCを貫通する導通孔を介して配線層WBの中継電極QB2に導通する。すなわち、図2を参照して前述した通り、容量素子Cの第1電極C1は、中継電極QB2と中継電極QA2とを介して駆動トランジスターTDRのゲートGに導通する。図3の中継電極QC1は、絶縁層LCを貫通する導通孔を介して中継電極QB1に導通する。また、中継電極QC4は、実装領域16に形成され、絶縁層LCを貫通する導通孔を介して接続用導電体52(導電部522)に導通する。
図3の絶縁層LDは、配線層WCが形成された絶縁層LCの面上に形成される。絶縁層LDの面上には、容量素子Cの第2電極C2と複数の中継電極QD(QD1,QD4)と導電部56とを含む導体パターンが同層(配線層WD)から形成される。第2電極C2は、平面視で第1電極C1に重なる形状および位置に形成される。したがって、第1電極C1および第2電極C2とで絶縁層LDを挟んだ構造の容量素子Cが画素P毎に形成される。
中継電極QD1は、絶縁層LDを貫通する導通孔を介して配線層WCの中継電極QC1に導通する。また、中継電極QD4は、実装領域16に形成され、絶縁層LDを貫通する導通孔を介して配線層WCの中継電極QC4に導通する。他方、導電部56は、図4に例示される通り、周辺領域14から実装領域16まで延在する導体パターンであり、低位側の電源電位VCTが供給される実装端子382に電気的に接続される。
図3の絶縁層LEは、配線層WDが形成された絶縁層LDの面上に形成される。絶縁層LEの面上には、第1電源導電体41と第2電源導電体42と複数の中継電極QE(QE1,QE4)とを含む導体パターンが同層(配線層WE)から形成される。配線層WEは、アルミニウムや銀等を含有する光反射性の導電材料で形成される。
中継電極QE1は、絶縁層LEを貫通する導通孔を介して配線層WDの中継電極QD1に導通する。また、中継電極QE4は、実装領域16に形成され、絶縁層LEを貫通する導通孔を介して配線層WDの中継電極QD4に導通する。図3から理解される通り、中継電極QE4は、後述の中継電極QF4を介して電源電位VELの供給用の実装端子381に電気的に接続される。すなわち、電源電位VELの実装端子381は、中継電極QF4と中継電極QE4と中継電極QD4と中継電極QC4とを介して接続用導電体52(導電部522)に導通する。
図4に例示される通り、第1電源導電体41は、接続用導電体52の導電部521と同様に、平面視で表示領域12の略全域にわたる矩形状のベタパターンに形成される。図6は、第1電源導電体41の部分的な平面図である。図6に例示される通り、第1電源導電体41は、画素P毎に形成された開口部41Aを少なくとも除き表示領域12の略全域を塗潰すように一様に連続する面状(ベタ状)の導体パターンである。前述の中継電極QE1は、開口部41Aの内側に形成される。具体的には、中継電極QE1は、開口部41Aの内側で第1電源導電体41から離間した位置および形状に形成されて第1電源導電体41から電気的に絶縁される。なお、図4では開口部41Aや中継電極QE1の図示が便宜的に省略されている。以上の説明から理解される通り、第1電源導電体41は、開口部41Aを有するとともに、中継電極QE1を包囲するように平面視で表示領域12の全域にわたって形成される。開口部41Aは、配線層WEの上層の要素と下層の要素とを電気的に導通させるための開口(すなわち上層の要素と下層の要素とを連結する経路が通過する開口)である。
第1実施形態の第1電源導電体41は、平面視で表示領域12の80%以上を占めるベタ状に形成され、好適な態様では表示領域12の90%以上(更に好適には95%以上)を占める。例えば、縦0.9μm×横0.9μmの矩形状に開口部41Aを形成し、画素Pの面積を縦7.5μm×横2.5μmの矩形状と仮定すると、表示領域12の約96%にわたり第1電源導電体41が形成される。前述の接続用導電体52の導電部521も同様に、平面視で表示領域12の80%以上を示すベタ状に形成され、好適な態様では表示領域12の90%以上(更に好適には95%以上)を占める。
図3および図6に図示される通り、第1電源導電体41は、絶縁層LEを貫通する複数の導通孔H22を介して配線層WDの第2電極C2に導通する。Y方向に配列する複数(5個)の導通孔H22が画素P毎に形成される。また、第1電源導電体41は、図6から理解される通り、第1電源導電体41と接続用導電体52(導電部521)との層間に位置する絶縁層L(LE,LD,LC)を貫通する複数の導通孔H23を介して配線層WBの接続用導電体52(導電部521)に導通する。複数の導通孔H23は、平面視で相互に隣合う各画素Pの間の領域に形成される。具体的には、Y方向に隣合う各画素Pの間隙でX方向に延在する帯状の領域(画素Pの各行間)内に、複数の導通孔H23がX方向に沿って直線状に配列する。すなわち、X方向に沿う複数の導通孔H23の配列が複数行にわたり相互に間隔をあけてY方向に並列する。複数の導通孔H23が表示領域12の全域にわたり分散的に形成されるとも換言される。
以上のように第1電源導電体41は各導通孔H23を介して接続用導電体52に導通する。すなわち、第1電源導電体41は、図3および図6から理解される通り、接続用導電体52の導電部521と中継電極QA3とを介して駆動トランジスターTDRの能動領域10A(ソース)に導通するとともに、接続用導電体52の導電部521および導電部522と中継電極QC4から中継電極QF4とを介して電源電位VELの供給用の実装端子381に導通する。
図4に例示される通り、第2電源導電体42は、表示領域12の周囲の周辺領域14内に形成された帯状の電極である。具体的には、第2電源導電体42は、平面視で第1電源導電体41を包囲する環状(矩形枠状の閉図形)に形成される。したがって、基板10の表面のうち周辺領域14内のトランジスターTで構成される駆動回路30は第2電源導電体42で被覆される。第1電源導電体41と第2電源導電体42とは、相互に離間して形成されて電気的に絶縁される。図3および図4から理解される通り、第2電源導電体42は、絶縁層LEを貫通する導通孔H24を介して配線層WDの導電部56に導通する。すなわち、実装端子382に供給される低位側の電源電位VCTは、導電部56を介して第2電源導電体42に供給される。
図3および図4から理解される通り、接続用導電体52の導電部522は、第2電源導電体42とは別層から形成されて、表示領域12内の導電部521から周辺領域14内で第2電源導電体42の下層を通過(すなわち第2電源導電体42と交差)して実装領域16まで延在する。すなわち、接続用導電体52の導電部522は平面視で第2電源導電体42に重なる。
図3の絶縁層LFは、配線層WEが形成された絶縁層LEの面上に形成される。絶縁層LFの面上には、複数の中継電極QF(QF1,QF4)と保護導電層58とを含む導体パターンが同層(配線層WF)から形成される。配線層WFは、例えば遮光性の導電材料(例えば窒化チタン)で形成される。
中継電極QF1は、絶縁層LFを貫通する導通孔を介して中継電極QE1に導通する。図3から理解される通り、中継電極QF1は、第1電源導電体41の開口部41Aに平面視で重複するように形成される。すなわち、中継電極QF1の外周縁は平面視で開口部41Aの内周縁の外側に位置する。中継電極QF1は遮光性の導電材料で形成されるから、多層配線層に対する開口部41Aからの外光の侵入が中継電極QF1により防止される。したがって、光照射に起因した各トランジスターTの電流リークを防止できるという利点がある。他方、実装領域16内の中継電極QF4は、絶縁層LFを貫通する導通孔を介して配線層WEの中継電極QE4に導通する。
図3の保護導電層58は、絶縁層LFを貫通する導通孔を介して第2電源導電体42に導通する。図7は、第1電源導電体41と第2電源導電体42と保護導電層58との平面的な位置関係の説明図である。図7では保護導電層58の一部が実線で図示され、他の一部の外形が鎖線で表現されている。
図7から理解される通り、保護導電層58は、第2電源導電体42に類似する環状(矩形枠状)に形成され、平面視で第1電源導電体41および第2電源導電体42の双方に重なる帯状に形成される。具体的には、保護導電層58の内周縁は、平面視で第1電源導電体41の周縁の内側に位置する。すなわち、保護導電層58は、第1電源導電体41のうち周縁の近傍の領域に重なる。また、保護導電層58の外周縁は、平面視で第2電源導電体42の外周縁の外側に位置する。すなわち、保護導電層58は、平面視で第2電源導電体42の全域に重なる。以上の説明から理解される通り、保護導電層58は、平面視で第1電源導電体41と第2電源導電体42との間隙の領域(すなわち表示領域12と周辺領域14との境界の近傍の領域)に重なる。
保護導電層58を形成しない構成を第1実施形態に対する対比例として想定する。図8は、対比例における第1電源導電体41および第2電源導電体42の断面図(表示領域12と周辺領域14との境界の近傍の断面図)である。図8に例示される通り、対比例では、第1電源導電体41および第2電源導電体42を被覆する絶縁層LFの形成後に、第1電源導電体41および第2電源導電体42の縁端部(隅部)eが絶縁層LFから露出し、第1電源導電体41や第2電源導電体42に損傷や腐食が発生する可能性がある。他方、第1実施形態では、第1電源導電体41および第2電源導電体42の間隙に重なる(第1電源導電体41や第2電源導電体42の縁端部eを被覆する)ように保護導電層58が形成されるから、絶縁層LFからの露出に起因した第1電源導電体41および第2電源導電体42の損傷や腐食を防止できるという利点がある。
図3に図示される通り、配線層WFが形成された絶縁層LFの面上には光路調整層60が形成される。光路調整層60は、各画素Pの共振構造(詳細は後述)の共振波長を規定する光透過性の膜体であり、珪素化合物(典型的には窒化珪素や酸化珪素)等の光透過性の絶縁材料で形成される。
図3に例示される通り、光路調整層60の面上には、表示領域12内の画素P毎の第1電極E1と周辺領域14内の導通用電極63と実装領域16内の複数の実装端子38とが同層から形成される。第1電極E1と導通用電極63と実装端子38とは、例えばITO(Indium Tin Oxide)等の光透過性の導電材料で形成される。第1電極E1は、図2を参照して説明した通り、発光素子45の陽極として機能する略矩形状の電極(画素電極)であり、光路調整層60を貫通する導通孔を介して中継電極QF1に導通する。すなわち、第1電極E1は、多層配線層の各中継電極(QF1,QE1,QD1,QC1,QB1,QA1)を介して発光制御トランジスターTELの能動領域10A(ドレイン)に導通する。以上の説明から理解される通り、多層配線層の各中継電極(QF1,QE1,QD1,QC1,QB1,QA1)は、第1電極E1とトランジスター(第1実施形態の例示では発光制御トランジスターTEL)とを電気的に接続するための要素(特許請求の範囲における「接続部」の一例)として機能する。他方、周辺領域14内の導通用電極63は、光路調整層60を貫通する導通孔を介して保護導電層58に導通する。
実装領域16内の各実装端子38は、多層配線層内の配線に適宜に導通する。例えば高位側の電源電位VELが供給される実装端子381は、図3から理解される通り、多層配線層の各中継電極(QF4,QE4,QD4,QC4)を介して接続用導電体52(導電部522)に導通する。したがって、実装端子381に供給される電源電位VELは、各中継電極(QF4,QE4,QD4,QC4)と接続用導電体52とを経由して第1電源導電体41に供給される。また、低位側の電源電位VCTが供給される実装端子382は、多層配線層の導電部56を介して第2電源導電体42に導通する。したがって、第2電源導電体42には電源電位VCTが供給される。
第1電極E1と導通用電極63と実装端子38とが形成された光路調整層60の面上には、図3に例示される通り、基板10の全域にわたり画素定義層65が形成される。画素定義層65は、例えば珪素化合物(典型的には窒化珪素や酸化珪素)等の絶縁性の無機材料で形成される。図3から理解される通り、画素定義層65には、表示領域12内の各第1電極E1に対応する開口部65Aと、周辺領域14内の導通用電極63に対応する開口部65Bと、実装領域16内の各実装端子38に対応する開口部65Cとが形成される。各実装端子38は、開口部65Cを介して外部回路に電気的に接続される。
図3に例示される通り、画素定義層65が形成された光路調整層60の面上には発光機能層46が形成される。発光機能層46は、表示領域12内に形成されて複数の画素Pにわたり連続する。周辺領域14や実装領域16には発光機能層46は形成されない。なお、例えば周辺領域14のうち表示領域12側の領域に発光機能層46を形成することも可能である。発光機能層46は、有機EL材料で形成された発光層を含んで構成され、電流の供給により白色光を放射する。白色光は、青色の波長域と緑色の波長域と赤色の波長域とにわたるスペクトルを有する光であり、可視光の波長域内に少なくとも2個のピークが観測される。なお、発光層に供給される電子や正孔の輸送層または注入層を発光機能層46に含ませることも可能である。
発光機能層46が形成された光路調整層60の面上には、表示領域12および周辺領域14の双方にわたり第2電極E2が形成される。第2電極E2は、図2を参照して説明した通り、発光素子45の陰極として機能する。図3に例示される通り、発光機能層46のうち画素定義層65の各開口部65Aの内側にて第1電極E1と第2電極E2とに挟まれた領域(発光領域)が発光する。すなわち、開口部65Aの内側で第1電極E1と発光機能層46と第2電極E2とが積層された部分が発光素子45として機能する。以上の説明から理解される通り、画素定義層65は、各画素Pの発光素子45の平面形状やサイズを規定する。第1実施形態の発光装置100は、発光素子45が非常に高精細に配置されたマイクロディスプレイである。例えば1個の発光素子45の面積(1個の開口部65Aの面積)は40μm2以下に設定され、X方向に相互に隣合う各発光素子45の間隔は1.5μm以下に設定される。
第2電極E2のうち周辺領域14内に位置する部分は、図3から理解される通り、画素定義層65の開口部65Bを介して導通用電極63に導通する。周辺領域14のうち導通用電極63と第2電極E2とが導通する領域やその外側の領域には発光機能層46は形成されない。すなわち、表示領域12および周辺領域14の双方にわたる第2電極E2は、周辺領域14内の導通用電極63と保護導電層58とを介して第2電源導電体42に導通する。したがって、実装端子382に供給される低位側の電源電位VCTは、導電部56と第2電源導電体42と保護導電層58と導通用電極63とを介して第2電極E2に到達する。
図3の第2電極E2は、表面に到達した光の一部を透過するとともに残りを反射する性質(半透過反射性)の半透過反射層として機能する。例えば、銀やマグネシウムを含有する合金等の光反射性の導電材料を充分に薄い膜厚に形成することで半透過反射性の第2電極E2が形成される。発光機能層46からの放射光は、第1電源導電体41と第2電極E2との間で往復し、特定の共振波長の成分が選択的に増幅されたうえで第2電極E2を透過して観察側(基板10とは反対側)に出射する。すなわち、反射層として機能する第1電源導電体41と半透過反射層として機能する第2電極E2との間で発光機能層46からの出射光を共振させる共振構造が形成される。前述の光路調整層60は、共振構造の共振波長(表示色)を画素Pの表示色毎に個別に設定するための要素である。具体的には、共振構造を構成する第1電源導電体41と第2電極E2との間の光路長(光学的距離)を光路調整層60の膜厚に応じて適宜に調整することで各画素Pの出射光の共振波長が表示色毎に設定される。
図3に例示される通り、第2電極E2の面上には、表示領域12および周辺領域14にわたる封止層70が形成される。封止層70は、基板10上に形成された各要素を封止することで外気や水分の侵入を防止する光透過性の膜体であり、無機材料や有機材料の単層または複数層で形成される。図3から理解される通り、実装領域16に封止層70は形成されず、各実装端子38が露出する。
以上に説明した通り、第1実施形態では、高位側の電源電位VELが供給される第1電源導電体41が表示領域12内にベタパターンとして形成される。したがって、特許文献1や特許文献2のように複数の直線状の電源線を表示領域12内に形成する構成と比較して、第1電源導電体41の面内における電源電位VELの電圧降下が抑制され、結果的に表示画像の表示斑(表示領域12の面内における表示階調の相違)を低減することが可能である。
第1実施形態では、低位側の電源電位VCTが供給される第2電源導電体42が、表示領域12(第1電源導電体41)を全周にわたり包囲する環状に形成される。以上の構成によれば、例えば矩形枠状の周辺領域14のうち実装領域16側に1辺を除く3辺にわたり第2電源導電体42を形成する構成と比較して第2電源導電体42の抵抗が低減される。したがって、第2電源導電体42における電源電位VCTの電圧降下が抑制され、結果的に表示画像の表示斑を低減することが可能である。また、第1実施形態では、第1電源導電体41と第2電源導電体42とが同層から形成されるから、各々を別層から形成する構成と比較して製造工程が簡素化されるという利点がある。なお、表示領域12内の第1電源導電体41と周辺領域14内の第2電源導電体42とを別層で相異なる膜厚に形成した構成では、第1電源導電体41と第2電源導電体42との膜厚差に相当する段差が表示領域12と周辺領域14との間に発生する。第1実施形態では、第1電源導電体41と第2電源導電体42とが同層で相等しい膜厚に形成されるから、表示領域12と周辺領域14との段差を低減できるという利点もある。
また、第1実施形態では、第2電源導電体42の下層で第2電源導電体42に交差する導電部522を介して表示領域12内の第1電源導電体41と実装領域16内の実装端子38とが電気的に接続されるから、第2電源導電体42の上層の配線を介して第1電源導電体41と実装端子38とを導通させる構成と比較して、基板10上の要素の最表面の段差(凹凸)が低減されるという利点がある。
第1実施形態では、第1電源導電体41とは別層から形成されて第1電源導電体41に導通する導電部521が表示領域12内にベタパターンとして形成されるから、導電部521を形成しない構成や導電部521を線状または帯状の導電パターンとした構成と比較して、第1電源導電体41の面内での電圧降下を抑制する(表示画像の表示斑を低減する)ことが可能である。しかも、第1実施形態では、相互に隣合う各画素Pの間の領域に配列する複数の導通孔H23を介して第1電源導電体41と導電部521とが導通するから、第1電源導電体41の面内での電圧降下を抑制できるという効果は格別に顕著である。
<第2実施形態>
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。
図9は、第2実施形態の発光装置100の断面図である。図9から理解される通り、第2実施形態の発光装置100は、第1実施形態の発光装置100に複数の電源間電極43を追加した構成である。各電源間電極43は、第1電源導電体41および第2電源導電体42と同層(配線層WE)から形成されたダミーパターンである。
図10は、第1電源導電体41と第2電源導電体42と複数の電源間電極43との位置関係の説明図であり、図11は、図10に図示された領域αの拡大図である。図10に示すように、複数の電源間電極43の各々は平面視で矩形状の電極であり、表示領域12内の第1電源導電体41と周辺領域14内の第2電源導電体42との間隙の領域に配列する。すなわち、複数の電源間電極43は、表示領域12と周辺領域14との境界線に沿って平面視で矩形枠状に配列する。各電源間電極43は、第1電源導電体41および第2電源導電体42から離間して形成されて電気的なフローティング状態にある。
図11には、保護導電層58の外形が鎖線で図示されている。図9および図11から理解される通り、保護導電層58は、第1実施形態と同様に、平面視で第1電源導電体41と第2電源導電体42との間隙の領域に重なる帯状に形成される。したがって、保護導電層58は、第1電源導電体41の周縁近傍の領域と第2電源導電体42の全域とともに複数の電源間電極43を被覆する。したがって、図8を参照した前述の説明から理解される通り、第2実施形態では、絶縁層LFからの露出に起因した電源間電極43の損傷や腐食を防止できるという利点がある。
ところで、第1電源導電体41と第2電源導電体42との間に電源間電極43を形成しない第1実施形態の構成では、図12に例示される通り、第1電源導電体41と第2電源導電体42との間隔が大きい場合に、第1電源導電体41や第2電源導電体42の膜厚に応じた段差(凹凸)δが絶縁層LFの表面に形成される可能性がある。他方、絶縁層LFの表面の段差δを抑制する観点から第1電源導電体41と第2電源導電体42とを充分に近付けた構成(例えば特定の成膜技術のもとで形成可能な最小の間隔で第1電源導電体41および第2電源導電体42を形成した構成)では、成膜不良等に起因して第1電源導電体41と第2電源導電体42とが電気的に短絡する可能性がある。
他方、第2実施形態では、第1電源導電体41と第2電源導電体42との間に電源間電極43が形成されるから、図13に例示される通り、電源間電極43を形成しない図12の構成と比較して、第1電源導電体41や第2電源導電体42の膜厚を反映した絶縁層LFの表面の段差δ(図12)が抑制される。したがって、絶縁層LFの表面の段差δに起因した成膜不良(例えば絶縁層LF上の配線層WFの断線や短絡)を防止できるという利点がある。他方、絶縁層LFの表面の段差δを低減する観点から、第1電源導電体41と各電源間電極43との間隔や第2電源導電体42と各電源間電極43との間隔を充分に削減した場合、第1電源導電体41や第2電源導電体42と電源間電極43との電気的な短絡が発生する可能性はある。しかし、第1電源導電体41と電源間電極43との短絡や第2電源導電体42と電源間電極43との短絡が発生しただけでは、第1電源導電体41と第2電源導電体42とは電気的に短絡しない。以上に説明した通り、第2実施形態によれば、絶縁層LFの表面の段差δの低減と第1電源導電体41および第2電源導電体42の間の電気的な短絡の防止とを両立できるという利点がある。
<変形例>
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。
(1)電源間電極43の形状は第2実施形態の例示に限定されない。例えば、図14に例示される通り、第1電源導電体41と第2電源導電体42との間隙の領域に、平面視で矩形枠状の単体の電源間電極43Aを形成することも可能である。すなわち、電源間電極43Aの内周縁は第1電源導電体41の周縁の外側に位置し、電源間電極43Aの外周縁は第2電源導電体42の内周縁の内側に位置する。
ただし、図14の構成では、第1電源導電体41および電源間電極43Aの短絡sと、第2電源導電体42および電源間電極43Aの短絡sとの2箇所の短絡が発生した場合に第1電源導電体41と第2電源導電体42とが電気的に短絡する。他方、図11に例示したように複数の電源間電極43Aを相互に離間して形成した構成では、第1電源導電体41および1個の電源間電極43の短絡sと、第2電源導電体42および他の電源間電極43の短絡sとの2箇所の短絡が発生しただけでは、第1電源導電体41と第2電源導電体42とは電気的に短絡しない。したがって、第1電源導電体41と第2電源導電体42との短絡を防止する観点からは、図14に例示した電源間電極43Aよりも、第2実施形態の例示のように第1電源導電体41と第2電源導電体42との間に複数の電源間電極43を形成した構成が格別に好適である。
(2)前述の各形態では、接続用導電体52の導電部521と導電部522とを同層から一体に形成したが、導電部521と導電部522とを別層から形成したうえで両者を電気的に導通させる構成も採用され得る。
(3)前述の各形態では、半導体基板を基板10として利用した発光装置100を例示したが、基板10の材料は任意である。例えばガラスや石英等の板状部材を基板10として利用することも可能である。また、前述の各形態では、基板10の周辺領域14に駆動回路30を設置したが、周辺領域14の外側の領域に駆動回路30を設置することも可能である。
(4)画素Pの構成は、前掲の図2に例示した構成に限定されない。例えば、前述の各形態の発光制御トランジスターTELを省略した構成や、階調電位の供給前に駆動トランジスターTDRをダイオード接続することで駆動トランジスターTDRの閾値電圧の誤差を補償する構成も採用され得る。
(5)発光素子45の構成は以上の例示に限定されない。例えば、前述の各形態では、白色光を発生する発光機能層46を複数の画素Pにわたり連続に形成したが、各画素Pの表示色に対応する波長の単色光を放射する発光機能層46を画素P毎に個別に形成することも可能である。また、前述の各形態では、第1電源導電体41(反射層)と第2電極E2(半透過反射層)との間で共振構造を形成したが、例えば第1電極E1を反射性の導電材料で形成し、第1電極E1(反射層)と第2電極E2(半透過反射層)との間で共振構造を形成することも可能である。第1電極E1を反射層として利用する構成では、第1電極E1と第2電極E2との間に光路調整層60が形成される。第1電源導電体41や第1電極E1とは別個に共振構造の反射層(画素P毎の反射層または複数の画素Pにわたり連続する反射層)を形成することも可能である。
(6)前述の各形態では有機EL材料を利用した発光素子45を例示したが、無機EL材料で発光層を形成した発光素子やLED等の発光素子を利用した構成にも本発明は同様に適用される。また、前述の各形態では、基板10とは反対側に光を出射するトップエミッション型の発光装置100を例示したが、基板10側に光を出射するボトムエミッション型の発光装置にも本発明は同様に適用される。
<電子機器>
前述の各形態に例示した発光装置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15には、前述の各形態に例示した発光装置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。
表示装置90は、利用者の頭部に装着可能な電子機器であり、利用者の左眼に重なる透過部(レンズ)92Lと、利用者の右眼に重なる透過部92Rと、左眼用の発光装置100Lおよびハーフミラー94Lと、右眼用の発光装置100Rおよびハーフミラー94Rとを具備する。発光装置100Lと発光装置100Rとは、出射光が相互に反対の方向に進行するように配置される。左眼用のハーフミラー94Lは、透過部92Lの透過光を利用者の左眼側に透過させるとともに、発光装置100Lからの出射光を利用者の左眼側に反射させる。同様に、右眼用のハーフミラー94Rは、透過部92Rの透過光を利用者の右眼側に透過させるとともに発光装置100Rからの出射光を利用者の右眼側に反射させる。したがって、利用者は、透過部92Lおよび透過部92Rを介して観察される像と各発光装置100による表示画像とを重畳した画像を知覚する。また、相互に視差が付与された立体視画像(左眼用画像および右眼用画像)を発光装置100Lと発光装置100Rとに表示させることで、利用者に表示画像の立体感を知覚させることが可能である。
なお、前述の各形態の発光装置100が適用される電子機器は図15の表示装置90に限定されない。例えば、ビデオカメラやスチルカメラ等の撮像装置に利用される電子式ビューファインダー(EVF:Electronic View Finder)にも本発明の発光装置が好適に利用される。また、携帯電話機、携帯情報端末(スマートフォン)、テレビやパーソナルコンピューター等のモニター、カーナビゲーション装置等の各種の電子機器に本発明の発光装置を採用することが可能である。