(57)【要約】複数の絶縁層と複数の配線層とを交互に積層して成る多層配線構造の最上層にアノード電極が形成された発光部、及び、発光部のアノード電極に電気的に接続された容量素子、を含む画素が配置されて成る表示装置、あるいは、当該表示装置を有する電子機器において、容量素子を、アノード電極の下層の配線層に形成された第１の電極、第１の電極に対向して形成され、発光部のアノード電極に対して導電性のリブを介して取り付けられた第２の電極、及び、第１の電極と第２の電極との間に介在する第１の絶縁層によって構成する。
2018047492.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の絶縁層と複数の配線層とを交互に積層して成る多層配線構造の最上層にアノード電極が形成された発光部、及び、
発光部のアノード電極に電気的に接続された容量素子、
を含む画素が配置されて成り、
容量素子は、
アノード電極の下層の配線層に形成された第１の電極、
第１の電極に対向して形成され、発光部のアノード電極に対してコンタクト部を介して電気的に接続された第２の電極、及び、
第１の電極と第２の電極との間に介在する第１の絶縁層、
を備える表示装置。
【請求項２】
容量素子は、
第１の電極の下層の配線層に形成された第３の電極、
第３の電極に対向して形成され、第１の電極に対してコンタクト部を介して電気的に接続された第４の電極、及び、
第３の電極と第４の電極との間に介在する第２の絶縁層、
を備え、
第３の電極は、アノード電極に対して電気的に接続され、
第４の電極は、第２の電極に対して電気的に接続されている、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
画素は、発光部を駆動する駆動トランジスタ、及び、駆動トランジスタのゲート電極に信号を書き込む書込みトランジスタを有し、
容量素子は、駆動トランジスタのゲート電極と、発光部のアノード電極との間に接続され、書込みトランジスタによって書き込まれた信号を保持する、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
画素が２次元配置される基板は、半導体基板である、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
発光部は、有機エレクトロルミネッセンス素子から構成されている、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項６】
複数の絶縁層と複数の配線層とを交互に積層して成る多層配線構造の最上層にアノード電極が形成された発光部、及び、
発光部のアノード電極に電気的に接続された容量素子、
を含む画素が配置されて成り、
容量素子は、
アノード電極の下層の配線層に形成された第１の電極、
第１の電極に対向して形成され、発光部のアノード電極に対してコンタクト部を介して電気的に接続された第２の電極、及び、
第１の電極と第２の電極との間に介在する第１の絶縁層、
を備える表示装置を有する電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、表示装置及び当該表示装置を有する電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置の一つとして、有機材料のエレクトロルミネッセンス（以下、「ＥＬ」と記述する）を利用した有機ＥＬ素子を発光部として用いた有機ＥＬ表示装置がある。有機ＥＬ表示装置は、発光部を構成する有機ＥＬ素子が自発光素子であるため、消費電力が低いという特性を有している。有機ＥＬ素子は、第１の電極と第２の電極との間に、有機正孔輸送層や有機発光層が積層されて成る有機層を設けた構造となっている。そして、有機ＥＬ表示装置では、有機ＥＬ素子に流す電流値をコントロールすることによって発色の階調を得ている。【０００３】
有機ＥＬ素子を発光部として用いた有機ＥＬ表示装置のうち、アクティブマトリックス型の有機ＥＬ表示装置においては、画素毎に複数のトランジスタや容量素子から成る駆動回路（画素回路）が設けられており、この駆動回路によって有機ＥＬ素子の駆動が行われている。そして、トランジスタのゲート電極よりも上層を有効に活用し、高密度な画素のための画素構造を提供するために、ゲート電極の直上の配線層を利用して容量素子を形成するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−５３６４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、高精細化に伴って画素間の間隔が狭くなったり、あるいは、マイクロディスプレイと呼称される超小型の表示装置では、画素サイズが小さくなるため、容量素子の容量値を十分に確保することが難しくなってくる。特に、トランジスタのゲート電極の直上の配線層にあっては、他のゲート配線等を避けて容量素子を形成することになるため、効率的に容量素子を形成することが難しい。その結果、容量素子の容量不足による表示品質の低下を招くという問題がある。【０００６】
そこで、本開示は、効率的に容量素子を形成し、容量素子の容量値を十分に確保することで、容量素子の容量不足に起因する表示品質の低下を抑えることができる表示装置及び当該表示装置を有する電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するための本開示の表示装置は、
複数の絶縁層と複数の配線層とを交互に積層して成る多層配線構造の最上層にアノード電極が形成された発光部、及び、
発光部のアノード電極に電気的に接続された容量素子、
を含む画素が配置されて成り、
容量素子は、
アノード電極の下層の配線層に形成された第１の電極、
第１の電極に対向して形成され、発光部のアノード電極に対してコンタクト部を介して電気的に接続された第２の電極、及び、
第１の電極と第２の電極との間に介在する第１の絶縁層、
を備えることを特徴とする。また、上記の目的を達成するための本開示の電子機器は、上記の構成の表示装置を有することを特徴とする。【０００８】
上記の構成の表示装置あるいは当該表示装置を有する電子機器において、発光部のアノード電極の下層の配線層に第１の電極に形成し、発光部のアノード電極に対して第２の電極をコンタクト部を介して電気的に接続することにより、発光部のアノード電極の下方の領域を効率的に利用して容量素子を形成できる。また、コンタクト部の長さを調整し、第１の電極と第２の電極との間の間隔を任意に設定することにより、容量素子の容量値として所望の容量値を容易に確保することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、効率的に容量素子を形成し、容量素子の容量値を十分に確保することができるため、容量素子の容量不足に起因する表示品質の低下を抑えることができる。【００１０】
尚、ここに記載された効果に必ずしも限定されるものではなく、本明細書中に記載されたいずれかの効果であってもよい。また、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって、これに限定されるものではなく、また付加的な効果があってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本開示のアクティブマトリックス型有機ＥＬ表示装置の構成の概略を示すシステム構成図である。
【図２】図２は、本開示のアクティブマトリックス型有機ＥＬ表示装置における、２Ｔｒ１Ｃの画素（画素回路）の回路構成を示す回路図である。
【図３】図３は、従来例に係る保持容量の断面構造を示す断面図である。
【図４】図４は、実施例１に係る保持容量の断面構造を示す断面図である。
【図５】図５は、実施例２に係る保持容量の断面構造を示す断面図である。
【図６】図６は、実施例３に係る保持容量の断面構造を示す断面図である。
【図７】図７Ａ及び図７Ｂは、レンズ交換式一眼レフレックスタイプのデジタルスチルカメラの正面図及び背面図である。
【図８】図８は、ヘッドマウントディスプレイの外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本開示の技術を実施するための形態（以下、「実施形態」と記述する）について図面を用いて詳細に説明する。本開示の技術は実施形態に限定されるものではない。以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。尚、説明は以下の順序で行う。
１．本開示の表示装置及び電子機器、全般に関する説明
２．アクティブマトリックス型有機ＥＬ表示装置
２−１．システム構成
２−２．画素回路
２−３．保持容量について
２−３−１．ゲート電極直上の配線層を利用して容量素子を形成する例
２−３−２．実施例１
２−３−３．実施例２（実施例１の変形例）
２−３−４．実施例３（実施例２の変形例）
３．変形例
４．本開示の電子機器
４−１．具体例１（デジタルスチルカメラの例）
４−２．具体例２（ヘッドマウントディスプレイの例）
５．本開示がとることができる構成
【００１３】
＜本開示の表示装置及び電子機器、全般に関する説明＞
本開示の表示装置及び電子機器にあっては、容量素子について、第１の電極の下層の配線層に形成された第３の電極、第３の電極に対向して形成され、第１の電極に対してコンタクト部を介して電気的に接続された第４の電極、及び、第３の電極と第４の電極との間に介在する第２の絶縁層、を備える構成とすることができる。このとき、第３の電極がアノード電極に対して電気的に接続され、第４の電極が第２の電極に対して電気的に接続されてた構成とすることが好ましい。
【００１４】
上述した好ましい構成を含む本開示の表示装置、表示装置の駆動方法、及び、電子機器にあっては、画素について、発光部を駆動する駆動トランジスタ、及び、駆動トランジスタのゲート電極に信号を書き込む書込みトランジスタを有する構成とすることができる。また、容量素子について、駆動トランジスタのゲート電極と、発光部のアノード電極との間に接続され、書込みトランジスタによって書き込まれた信号を保持する構成とすることができる。
【００１５】
更に、上述した好ましい構成を含む本開示の表示装置、表示装置の駆動方法、及び、電子機器にあっては、画素が２次元配置される基板について、半導体基板である構成とすることができる。また、発光部について、有機エレクトロルミネッセンス素子から成る構成とすることができる。
【００１６】
＜アクティブマトリックス型表示装置＞
本開示の表示装置は、電気光学素子に流れる電流を、当該電気光学素子と同じ画素回路内に設けた能動素子、例えば絶縁ゲート型電界効果トランジスタによって制御するアクティブマトリックス型表示装置である。絶縁ゲート型電界効果トランジスタとしては、典型的には、ＭＯＳ(Metal Oxide Semiconductor)トランジスタやＴＦＴ（Thin Film Transistor；薄膜トランジスタ）を例示することができる。
【００１７】
ここでは、一例として、デバイスに流れる電流値に応じて発光輝度が変化する電流駆動型の電気光学素子である有機ＥＬ素子を、画素回路の発光部（発光素子）として用いるアクティブマトリックス型有機ＥＬ表示装置を例に挙げて説明するものとする。以下では、「画素回路」を単に「画素」と記述する場合がある。
【００１８】
［システム構成］
図１は、本開示のアクティブマトリックス型有機ＥＬ表示装置の構成の概略を示すシステム構成図である。図１に示すように、本開示の有機ＥＬ表示装置１０は、有機ＥＬ素子を含む複数の画素２０が行列状（マトリックス状）に２次元配置されて成る画素アレイ部３０と、当該画素アレイ部３０の周辺に配置される周辺回路部とを有する構成となっている。周辺回路部は、例えば、書込み走査部４０、電源供給走査部５０、及び、信号出力部６０等から成り、画素アレイ部３０の各画素２０を駆動する。
【００１９】
本例では、書込み走査部４０、電源供給走査部５０、及び、信号出力部６０は、画素アレイ部３０の周辺回路として当該画素アレイ部３０と同じ基板上、即ち、表示パネル７０上に搭載されている。但し、書込み走査部４０、電源供給走査部５０、及び、信号出力部６０のいくつか、あるいは全部を表示パネル７０の外部に設ける構成を採ることも可能である。また、書込み走査部４０及び電源供給走査部５０をそれぞれ、画素アレイ部３０の一方側に配置する構成としているが、画素アレイ部３０を挟んで両側に配置する構成を採ることも可能である。
【００２０】
有機ＥＬ表示装置１０については、モノクロ（白黒）表示対応の構成とすることもできるし、カラー表示対応の構成とすることもできる。有機ＥＬ表示装置１０がカラー表示対応の場合は、カラー画像を形成する単位となる１つの画素（単位画素／ピクセル）は複数の副画素（サブピクセル）から構成される。このとき、副画素の各々が図１の画素２０に相当することになる。より具体的には、カラー表示対応の表示装置では、１つの画素は、例えば、赤色（Ｒｅｄ；Ｒ）光を発光する副画素、緑色（Ｇｒｅｅｎ；Ｇ）光を発光する副画素、青色（Ｂｌｕｅ；Ｂ）光を発光する副画素の３つの副画素から構成される。
【００２１】
但し、１つの画素としては、ＲＧＢの３原色の副画素の組み合わせに限られるものではなく、３原色の副画素に更に１色あるいは複数色の副画素を加えて１つの画素を構成することも可能である。より具体的には、例えば、輝度向上のために白色（Ｗｈｉｔｅ；Ｗ）光を発光する副画素を加えて１つの画素を構成したり、色再現範囲を拡大するために補色光を発光する少なくとも１つの副画素を加えて１つの画素を構成したりすることも可能である。
【００２２】
画素アレイ部３０には、ｍ行ｎ列の画素２０の配列に対して、行方向（画素行の画素の配列方向）に沿って走査線３１（３１1〜３１m）と電源供給線３２（３２1〜３２m）とが画素行毎に配線されている。更に、ｍ行ｎ列の画素２０の配列に対して、列方向（画素列の画素の配列方向）に沿って信号線３３（３３1〜３３n）が画素列毎に配線されている。
【００２３】
走査線３１1〜３１mは、書込み走査部４０の対応する行の出力端にそれぞれ接続されている。電源供給線３２1〜３２mは、電源供給走査部５０の対応する行の出力端にそれぞれ接続されている。信号線３３1〜３３nは、信号出力部６０の対応する列の出力端にそれぞれ接続されている。
【００２４】
書込み走査部４０は、シフトレジスタ回路等によって構成されている。この書込み走査部４０は、画素アレイ部３０の各画素２０への映像信号の信号電圧の書込みに際して、走査線３１（３１1〜３１m）に対して書込み走査信号ＷＳ（ＷＳ1〜ＷＳm）を順次供給することによって画素アレイ部３０の各画素２０を行単位で順番に走査する、所謂、線順次走査を行う。
【００２５】
電源供給走査部５０は、書込み走査部４０と同様に、シフトレジスタ回路等によって構成されている。この電源供給走査部５０は、書込み走査部４０による線順次走査に同期して、第１電源電圧Ｖccpと当該第１電源電圧Ｖccpよりも低い第２電源電圧Ｖiniとで切り替わることが可能な電源電圧ＤＳ（ＤＳ1〜ＤＳm）を電源供給線３２（３２1〜３２m）に供給する。後述するように、電源電圧ＤＳのＶccp／Ｖiniの切替えによって、画素２０の発光／非発光（消光）の制御が行われる。
【００２６】
信号出力部６０は、信号供給源（図示せず）から供給される、輝度情報に応じた映像信号の信号電圧（以下、単に「信号電圧」と記述する場合もある）Ｖsigと基準電圧Ｖofsとを選択的に出力する。ここで、基準電圧Ｖofsは、映像信号の信号電圧Ｖsigの基準となる電圧（例えば、映像信号の黒レベルに相当する電圧）であり、後述する閾値補正処理の際に用いられる。
【００２７】
信号出力部６０から出力される信号電圧Ｖsig／基準電圧Ｖofsは、信号線３３（３３1〜３３n）を介して画素アレイ部３０の各画素２０に対して、書込み走査回路４０による走査によって選択された画素行の単位で書き込まれる。すなわち、信号出力部６０は、信号電圧Ｖsigを行（ライン）単位で書き込む線順次書込みの駆動形態を採っている。
【００２８】
［画素回路］
図２は、画素（画素回路）２０の具体的な回路構成の一例を示す回路図である。画素２０の発光部は、デバイスに流れる電流値に応じて発光輝度が変化する電流駆動型の電気光学素子の一例である有機ＥＬ素子２１から成る。
【００２９】
図２に示すように、画素２０は、有機ＥＬ素子２１と、有機ＥＬ素子２１に電流を流すことによって当該有機ＥＬ素子２１を駆動する駆動回路とによって構成されている。有機ＥＬ素子２１は、全ての画素２０に対して共通に配線された共通電源線３４にカソード電極が接続されている。
【００３０】
有機ＥＬ素子２１を駆動する駆動回路は、駆動トランジスタ２２、書込みトランジスタ２３、及び、保持容量２４、即ち、２つのトランジスタ（Ｔｒ）と１つの容量素子（Ｃ）を有する、所謂２Ｔｒ１Ｃの回路構成となっている。ここでは、駆動トランジスタ２２及び書込みトランジスタ２３としてＮチャネル型の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いている。但し、ここで示した、駆動トランジスタ２２及び書込みトランジスタ２３の導電型の組み合わせは一例に過ぎず、これらの組み合わせに限られるものではない。
【００３１】
尚、本開示の有機ＥＬ表示装置１０にあっては、画素（画素回路）２０は、ガラス基板のような絶縁体上ではなく、シリコンのような半導体上に形成される。すなわち、画素２０が２次元配置される基板は、半導体基板である。
【００３２】
駆動トランジスタ２２は、一方の電極（ソース／ドレイン電極）が電源供給線３２（３２1〜３２m）に接続され、他方の電極（ソース／ドレイン電極）が有機ＥＬ素子２１のアノード電極に接続されている。書込みトランジスタ２３は、一方の電極（ソース／ドレイン電極）が信号線３３（３３1〜３３n）に接続され、他方の電極（ソース／ドレイン電極）が駆動トランジスタ２２のゲート電極に接続されている。また、書込みトランジスタ２３のゲート電極は、走査線３１（３１1〜３１m）に接続されている。
【００３３】
駆動トランジスタ２２及び書込みトランジスタ２３において、一方の電極とは、一方のソース／ドレイン領域に電気的に接続された金属配線を言い、他方の電極とは、他方のソース／ドレイン領域に電気的に接続された金属配線を言う。また、一方の電極と他方の電極との電位関係によって、一方の電極がソース電極となる場合もあればドレイン電極となる場合もあり、他方の電極がドレイン電極となる場合もあればソース電極となる場合もある。
【００３４】
保持容量２４は、一方の電極が駆動トランジスタ２２のゲート電極に接続され、他方の電極が駆動トランジスタ２２の他方の電極、及び、有機ＥＬ素子２１のアノード電極に接続されている。
【００３５】
上記の構成において、書込みトランジスタ２３は、書込み走査部４０から走査線３１を通してゲート電極に印加される、高電圧の状態がアクティブ状態となる書込み走査信号ＷＳに応答して導通状態となる。これにより、書込みトランジスタ２３は、信号線３３を通して信号出力部６０から異なるタイミングで供給される、輝度情報に応じた映像信号の信号電圧Ｖsig又は基準電圧Ｖofsをサンプリングし、画素２０内に書き込む。書込みトランジスタ２３によって書き込まれた信号電圧Ｖsig又は基準電圧Ｖofsは保持容量２４に保持される。
【００３６】
駆動トランジスタ２２は、電源供給線３２（３２1〜３２m）の電源電圧ＤＳが第１電源電圧Ｖccpにあるときには、一方の電極がドレイン電極、他方の電極がソース電極となって飽和領域で動作する。これにより、駆動トランジスタ２２は、電源供給線３２から電流の供給を受けて有機ＥＬ素子２１を電流駆動にて発光駆動する。より具体的には、駆動トランジスタ２２は、飽和領域で動作することにより、保持容量２４に保持された信号電圧Ｖsigの電圧値に応じた電流値の駆動電流を有機ＥＬ素子２１に供給し、当該有機ＥＬ素子２１を電流駆動することによって発光させる。
【００３７】
駆動トランジスタ２２は更に、電源電圧ＤＳが第１電源電圧Ｖccpから第２電源電圧Ｖiniに切り替わったときには、一方の電極がソース電極、他方の電極がドレイン電極となってスイッチングトランジスタとして動作する。これにより、駆動トランジスタ２２は、有機ＥＬ素子２１への駆動電流の供給を停止し、有機ＥＬ素子２１を非発光状態にする。すなわち、駆動トランジスタ２２は、有機ＥＬ素子２１の発光／非発光を制御するトランジスタとしての機能をも併せ持っている。
【００３８】
この駆動トランジスタ２２のスイッチング動作により、有機ＥＬ素子２１が非発光状態となる期間（非発光期間）を設け、有機ＥＬ素子２１の発光期間と非発光期間の割合（デューティ）を制御することができる。このデューティ制御により、１表示フレーム期間に亘って画素が発光することに伴う残像ボケを低減できるために、特に、動画の画品位をより優れたものとすることができる。
【００３９】
電源供給走査部５０から電源供給線３２を通して選択的に供給される第１電源電圧Ｖccp及び第２電源電圧Ｖiniのうち、第１電源電圧Ｖccpは有機ＥＬ素子２１を発光駆動する駆動電流を駆動トランジスタ２２に供給するための電源電圧である。また、第２電源電圧Ｖiniは、有機ＥＬ素子２１に対して逆バイアスを掛けるための電源電圧である。この第２電源電圧Ｖiniは、基準電圧Ｖofsよりも低い電圧、例えば、駆動トランジスタ２２の閾値電圧をＶthとするときＶofs−Ｖthよりも低い電圧、好ましくは、Ｖofs−Ｖthよりも十分に低い電圧に設定される。
【００４０】
画素アレイ部３０の各画素２０は、駆動トランジスタ２２の特性のばらつきに起因する駆動電流のばらつきを補正する機能を有している。駆動トランジスタ２２の特性としては、例えば、駆動トランジスタ２２の閾値電圧Ｖthや、駆動トランジスタ２２のチャネルを構成する半導体薄膜の移動度μ（以下、単に「駆動トランジスタ２２の移動度μ」と記述する）を例示することができる。
【００４１】
閾値電圧Ｖthのばらつきに起因する駆動電流のばらつきの補正（以下、「閾値補正」と記述する）は、駆動トランジスタ２２のゲート電圧Ｖgを基準電圧Ｖofsに初期化することによって行われる。具体的には、駆動トランジスタ２２のゲート電圧Ｖgの初期化電圧（基準電圧Ｖofs）を基準として当該初期化電圧から駆動トランジスタ２２の閾値電圧Ｖthを減じた電位に向けて、駆動トランジスタ２２のソース電圧Ｖsを変化させる動作が行われる。この動作が進むと、やがて、駆動トランジスタ２２のゲート−ソース間電圧Ｖgsが駆動トランジスタ２２の閾値電圧Ｖthに収束する。この閾値電圧Ｖthに相当する電圧は保持容量２４に保持される。そして、保持容量２４に閾値電圧Ｖthに相当する電圧が保持されていることで、映像信号の信号電圧Ｖsigによる駆動トランジスタ２２の駆動の際に、駆動トランジスタ２２に流れるドレイン−ソース間電流Ｉdsの閾値電圧Ｖthに対する依存性を抑えることができる。
【００４２】
一方、移動度μのばらつきに起因する駆動電流のばらつきの補正（以下、「移動度補正」と記述する）は、書込みトランジスタ２３が導通状態となり、映像信号の信号電圧Ｖsigを書き込んでいる状態で、駆動トランジスタ２２を介した電流を保持容量２４に流すことによって行われる。換言すれば、駆動トランジスタ２２に流れる電流Ｉdsに応じた帰還量（補正量）で保持容量２４に負帰還をかけることによって行われる。上記の閾値補正により、映像信号を書き込んだときには既にドレイン−ソース間電流Ｉdsの閾値電圧Ｖthに対する依存性が打ち消されており、当該ドレイン−ソース間電流Ｉdsは、駆動トランジスタ２２の移動度μに依存したものとなっている。従って、駆動トランジスタ２２に流れる電流Ｉdsに応じた帰還量で駆動トランジスタ２２のドレイン−ソース間電圧Ｖdsに負帰還をかけることで、駆動トランジスタ２２に流れるドレイン−ソース間電流Ｉdsの移動度μに対する依存性を抑えることができる。
【００４３】
［保持容量について］
上述したアクティブマトリックス型有機ＥＬ表示装置１０において、高精細化に伴って多画素化が進むと、画素２０のサイズが小さくなる。また、マイクロディスプレイ（超小型の表示装置）にあっては、当然のことながら、モニター用途の一般的なディスプレイに比べて画素２０のサイズが小さい。このように、画素２０のサイズが小さくなると、保持容量２４の容量値を十分に確保することが難しくなってくる。
【００４４】
先述したように、保持容量２４は、書込みトランジスタ２３によって書き込まれた信号電圧Ｖsigを保持するために設けられた容量素子である。従って、保持容量２４の容量値を確保できないと、書込みトランジスタ２３によって書き込まれた信号電圧Ｖsigを十分に保持することができないことになる。
【００４５】
また、保持容量２４の容量値は、有機ＥＬ素子２１のＩ（電流）−Ｖ（電圧）特性が経時変化しても、有機ＥＬ素子２１の発光輝度を一定に保つためのブートストラップ動作にも影響を及ぼす。「ブートストラップ動作」とは、駆動トランジスタ２２のゲート電圧Ｖgがソース電圧Ｖsの変動に連動して変動する動作、換言すれば、駆動トランジスタ２２のゲート−ソース間電圧Ｖgsを一定に保ったまま、ゲート電圧Ｖg及びソース電圧Ｖsが上昇する動作である。
【００４６】
ここで、保持容量２４の容量値をＣs、駆動トランジスタ２２のゲート−ソース間の寄生容量をＣgs、駆動トランジスタ２２のゲート−ドレイン間の寄生容量をＣgd、書込みトランジスタ２３のゲート−ドレイン／ソース間の寄生容量をＣdとする。また、駆動トランジスタ２２のソース電圧Ｖsの変動分をΔＶs、ゲート電圧Ｖgの変動分をΔＶgとする。すると、駆動トランジスタのソース電圧Ｖsの変動分ΔＶsに対するゲート電圧Ｖgの変動分ΔＶgの比率、即ち、ブートストラップ比Ｇbstは、
Ｇbst＝ΔＶg／ΔＶs
＝{(Ｃs＋Ｃgs)/(Ｃs＋Ｃgs＋Ｃgd＋Ｃd)}・・・（１）
で表される。
【００４７】
ブートストラップ動作において、ブートストラップ比Ｇbstが小さいと、ソース電圧Ｖsの変動分ΔＶsに対してゲート電圧Ｖgの変動分ΔＶgが小さくなるため、ゲート−ソース間電圧Ｖgsが縮まる。これにより、ゲート−ソース間電圧Ｖgsが、書込みトランジスタ２３による書込みによって保持容量２４に保持した信号電圧Ｖsigよりも小さくなる。すると、有機ＥＬ素子２１に流す電流として必要な電流、即ち、書込みトランジスタ２３によるサンプリングによって書き込んだ信号電圧Ｖsigに対応した電流を確保できないことになる。その結果、輝度が低下し、それに伴って表示ムラが生じて表示品質の低下を招くことになる。
【００４８】
上記の式（１）から明らかなように、ブートストラップ比Ｇbstは、保持容量２４の容量値Ｃsや、駆動トランジスタ２２のゲート電極に付く寄生容量Ｃgs，Ｃgd，Ｃdによって決まる。従って、保持容量２４の容量値Ｃsが大きければ、ブートストラップ比Ｇbstが大きくなるため、表示品質の観点から、保持容量２４の容量値Ｃsを大きく確保することが必要である。
【００４９】
本実施形態に係る有機ＥＬ表示装置１０は、図３に示すように、複数の絶縁層、例えば４層の絶縁層７１〜７４と、複数の配線層、例えば４層の配線層８１〜８４とを交互に積層して成る多層配線構造を有している。そして、多層配線構造の最上層である第４配線層８４に有機ＥＬ素子２１のアノード電極２１Aが形成されている。
【００５０】
（ゲート電極直上の配線層を利用して容量素子を形成する例）
ここで、多層配線構造において、図３に示すように、駆動トランジスタ２２のゲート電極２２Gの直上の第１配線層８１を利用して保持容量２４を形成する場合を従来例として考える。従来例の場合は、第１配線層８１−第２配線層８２でＭＩＭ（Metal-Insulator-Metal）構造の保持容量２４形成している。この場合、駆動トランジスタ２２のゲート電極２２Gの直上の第１配線層８１にあっては、他のゲート配線等を避けて保持容量２４を形成することになるため、効率的に保持容量２４を形成することが難しい。
【００５１】
（実施例１）
実施例１は、有機ＥＬ素子２１のアノード電極２１Aを用いてＭＩＭ構造の保持容量２４を形成する例である。実施例１に係る保持容量２４の断面構造を図４に示す。
【００５２】
図４に示すように、実施例１に係る保持容量２４は、アノード電極２１Aの下層の配線層（第３配線層８３）に形成された第１の電極２４１、及び、第１の電極２４１に対向して形成され、アノード電極２１Aに対してコンタクト部２４２を介して電気的に接続された第２の電極２４３を有する。そして、第１の電極２４１と第２の電極２４３との間に、第１の絶縁層としての誘電体２４４が介在する。誘電体２４４は、第４絶縁層７４を形成する材料（例えば、ＳｉＯ）、もしくは、第４の絶縁層７４と異なる高誘電体材料（例えば、ＳｉＮ）から成る。これにより、有機ＥＬ素子２１のアノード電極２１Aを用いてＭＩＭ構造の保持容量２４が形成される。
【００５３】
このように、アノード電極２１Aの下層の配線層に第１の電極２４１に形成し、アノード電極２１Aに対して第２の電極２４３をコンタクト部２４２を介して電気的に接続することにより、アノード電極２１Aの下方の領域を効率的に利用して保持容量２４を形成することができる。また、コンタクト部２４２の長さを調整し、第１の電極２４１と第２の電極２４３との間の間隔を任意に設定することにより、所望の容量値の保持容量２４を容易に形成することができる。その結果、保持容量２４の容量不足に起因する表示品質の低下を抑えることができる。
【００５４】
（実施例２）
実施例２は、実施例１の変形例であり、保持容量２４が２つの容量素子から成る例である。実施例２に係る保持容量２４の断面構造を図５に示す。
【００５５】
図５において、実施例１に係る保持容量２４を第１の容量素子２４_1とするとき、実施例２に係る保持容量２４は、第１の容量素子２４_1に加えて、第２の容量素子２４_2を備え、第１の容量素子２４_1及び第２の容量素子２４_2が並列に接続された構成となっている。第１の容量素子２４_1及び第２の容量素子２４_2を並列に接続することで、第１の容量素子２４_1単独の場合、即ち、実施例１に係る保持容量２４よりも実施例２に係る保持容量２４の容量値を大きく設定することができる。
【００５６】
具体的には、第１の容量素子２４_1は、実施例１に係る保持容量２４と同様に、アノード電極２１Aの下層の配線層（第３配線層８３）に形成された第１の電極２４１、及び、第１の電極２４１に対向して形成された第２の電極２４３を有する。そして、第１の電極２４１と第２の電極２４３との間に、第４絶縁層７４を形成する材料、もしくは、第４絶縁層７４と異なる高誘電体材料から成る誘電体２４４が介在するＭＩＭ構造となっている。このＭＩＭ構造の第１の容量素子２４_1では、コンタクト部２４２の長さを調整し、第１の電極２４１と第２の電極２４３との間の間隔を任意に設定することにより、所望の容量値の第１の容量素子２４_1を容易に形成することができる。
【００５７】
第１の容量素子２４_1が有機ＥＬ素子２１のアノード電極２１Aを用いて形成されているのに対して、第２の容量素子２４_2は、アノード電極２１Aの直下の配線層（第２配線層８２及び第３配線層８３）を用いて形成されている。具体的には、第２の容量素子２４_2は、第１の電極２４１の下層の配線層（第２配線層８２）に形成された第３の電極２４５、及び、第３の電極２４５に対向して形成され、第１の電極２４１に対してコンタクト部２４６を介して電気的に接続された第４の電極２４７を有する。そして、第３の電極２４５と第４の電極２４７との間に、第２の絶縁層としての誘電体２４８が介在する。誘電体２４８は、第３絶縁層７３を形成する材料（例えば、ＳｉＯ）、もしくは、第３絶縁層７３と異なる高誘電体材料（例えば、ＳｉＮ）から成る。このＭＩＭ構造の第２の容量素子２４_2では、コンタクト部２４６の長さを調整し、第３の電極２４５と第４の電極２４７との間の間隔を任意に設定することにより、所望の容量値の第２の容量素子２４_2を容易に形成することができる。
【００５８】
上記の構成の第２の容量素子２４_2において、第３の電極２４５は、コンタクト部９１、島状の中継電極９２、及び、コンタクト部９３を介してアノード電極２１Aに電気的に接続されている。また、第４の電極２４７は、図示せぬ配線を通して第２の電極２４３に対して電気的に接続されている。これにより、第２の容量素子２４_2は、第１の容量素子２４_1に対して並列に接続された構成となっている。
【００５９】
上述したように、実施例２に係る保持容量２４は、アノード電極２１Aを用いてＭＩＭ構造の第１の容量素子２４_1を形成するとともに、アノード電極２１Aの直下の配線層を用いてＭＩＭ構造の第２の容量素子２４_2を形成し、両素子２４_1，２４_2を並列に接続した構成となっている。これにより、アノード電極２１Aの下方の領域を効率的に利用して保持容量２４を形成することができるとともに、第１の容量素子２４_1単独の場合よりも、実施例２に係る保持容量２４の容量値を大きく設定することができる。その結果、保持容量２４の容量不足に起因する表示品質の低下を抑えることができる。
【００６０】
（実施例３）
実施例３は、実施例２の変形例であり、実施例２の第２の容量素子２４_2のみを保持容量２４として用いた例である。実施例３に係る保持容量２４の断面構造を図６に示す。
【００６１】
図６に示すように、実施例３に係る保持容量２４は、有機ＥＬ素子２１のアノード電極２１Aの直下の配線層（第２配線層８２及び第３配線層８３）を用いて形成されたＭＩＭ構造の容量素子から成る構成となっている。
【００６２】
このように、アノード電極２１Aの直下の配線層を用いてＭＩＭ構造の保持容量２４を形成することにより、ゲート電極２２Gの直上の配線層（第１配線層８１）を利用して保持容量２４を形成する場合（図３参照）に比べて、アノード電極２１Aの下方の領域を効率的に利用して所望の容量値の保持容量２４を形成することができる。これにより、実施例１及び実施例２の場合と同様に、保持容量２４の容量不足に起因する表示品質の低下を抑えることができる。
【００６３】
＜変形例＞
以上、本開示の技術について、好ましい実施例に基づき説明したが、本開示の技術は当該実施例に限定されるものではない。上記の各実施例において説明した表示装置の構成、構造は例示であり、適宜、変更することができる。例えば、上記の各実施例では、２Ｔｒ１Ｃの回路構成の画素回路を例示したが、画素回路としては２Ｔｒ１Ｃの回路構成のものに限られるものではなく、必要に応じて、トランジスタ（Ｔｒ）や容量素子（Ｃ）を増やした回路構成とすることができる。
【００６４】
＜本開示の電子機器＞
以上説明した本開示の表示装置は、電子機器に入力された映像信号、若しくは、電子機器内で生成した映像信号を、画像若しくは映像として表示する、あらゆる分野の電子機器の表示部（表示装置）として用いることができる。電子機器としては、テレビジョンセット、ノート型パーソナルコンピュータ、デジタルスチルカメラ、携帯電話機等の携帯端末装置、ヘッドマウントディスプレイ等を例示することができる。但し、これらに限られるものではない。
【００６５】
このように、あらゆる分野の電子機器において、その表示部として本開示の表示装置を用いることにより、以下のような効果を得ることができる。すなわち、本開示の表示装置によれば、保持容量２４の容量不足に起因する表示品質の低下を抑えることができる。従って、本開示の表示装置を、電子機器の表示部（表示装置）として用いることにより、表示画像の表示品質を向上できる。
【００６６】
本開示の表示装置は、封止された構成のモジュール形状のものをも含む。一例として、画素アレイ部に透明なガラス等の対向部が貼り付けられて形成された表示モジュールが該当する。尚、表示モジュールには、外部から画素アレイ部への信号等を入出力するための回路部やフレキシブルプリントサーキット（ＦＰＣ）などが設けられていてもよい。以下に、本開示の表示装置を用いる電子機器の具体例として、デジタルスチルカメラ及びヘッドマウントディスプレイを例示する。但し、ここで例示する具体例は一例に過ぎず、これらに限られるものではない。
【００６７】
［具体例１］
図７は、レンズ交換式一眼レフレックスタイプのデジタルスチルカメラの外観図であり、図７Ａにその正面図を示し、図７Ｂにその背面図を示す。レンズ交換式一眼レフレックスタイプのデジタルスチルカメラは、例えば、カメラ本体部（カメラボディ）１１１の正面右側に交換式の撮影レンズユニット（交換レンズ）１１２を有し、正面左側に撮影者が把持するためのグリップ部１１３を有している。
【００６８】
そして、カメラ本体部１１１の背面略中央にはモニタ１１４が設けられている。モニタ１１４の上部には、電子ビューファインダ（接眼窓）１１５が設けられている。撮影者は、電子ビューファインダ１１５を覗くことによって、撮影レンズユニット１１２から導かれた被写体の光像を視認して構図決定を行うことが可能である。
【００６９】
上記の構成のレンズ交換式一眼レフレックスタイプのデジタルスチルカメラにおいて、その電子ビューファインダ１１５として本開示の表示装置を用いることができる。すなわち、本例に係るレンズ交換式一眼レフレックスタイプのデジタルスチルカメラは、その電子ビューファインダ１１５として本開示の表示装置を用いることによって作製される。
【００７０】
［具体例２］
図８は、ヘッドマウントディスプレイの外観図である。ヘッドマウントディスプレイは、例えば、眼鏡形の表示部２１１の両側に、使用者の頭部に装着するための耳掛け部２１２を有している。このヘッドマウントディスプレイにおいて、その表示部２１１として本開示の表示装置を用いることができる。すなわち、本例に係るヘッドマウントディスプレイは、その表示部２１１として本開示の表示装置を用いることによって作製される。
【００７１】
＜本開示がとることができる構成＞
尚、本開示は、以下のような構成をとることもできる。
［１］複数の絶縁層と複数の配線層とを交互に積層して成る多層配線構造の最上層にアノード電極が形成された発光部、及び、
発光部のアノード電極に電気的に接続された容量素子、
を含む画素が配置されて成り、
容量素子は、
アノード電極の下層の配線層に形成された第１の電極、
第１の電極に対向して形成され、発光部のアノード電極に対してコンタクト部を介して電気的に接続された第２の電極、及び、
第１の電極と第２の電極との間に介在する第１の絶縁層、
を備える表示装置。
［２］容量素子は、
第１の電極の下層の配線層に形成された第３の電極、
第３の電極に対向して形成され、第１の電極に対してコンタクト部を介して電気的に接続された第４の電極、及び、
第３の電極と第４の電極との間に介在する第２の絶縁層、
を備え、
第３の電極は、アノード電極に対して電気的に接続され、
第４の電極は、第２の電極に対して電気的に接続されている、
上記［１］に記載の表示装置。
［３］画素は、発光部を駆動する駆動トランジスタ、及び、駆動トランジスタのゲート電極に信号を書き込む書込みトランジスタを有し、
容量素子は、駆動トランジスタのゲート電極と、発光部のアノード電極との間に接続され、書込みトランジスタによって書き込まれた信号を保持する、
上記［１］又は［２］に記載の表示装置。
［４］画素が２次元配置される基板は、半導体基板である、
上記［１］乃至［３］のいずれかに記載の表示装置。
［５］発光部は、有機エレクトロルミネッセンス素子から構成されている、
上記［１］乃至［４］のいずれかに記載の表示装置。
［６］複数の絶縁層と複数の配線層とを交互に積層して成る多層配線構造の最上層にアノード電極が形成された発光部、及び、
発光部のアノード電極に電気的に接続された容量素子、
を含む画素が配置されて成り、
容量素子は、
アノード電極の下層の配線層に形成された第１の電極、
第１の電極に対向して形成され、発光部のアノード電極に対してコンタクト部を介して電気的に接続された第２の電極、及び、
第１の電極と第２の電極との間に介在する第１の絶縁層、
を備える表示装置を有する電子機器。
【符号の説明】
【００７２】
１０・・・有機ＥＬ表示装置、２０・・・画素（画素回路）、２１（２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂ）・・・有機ＥＬ素子、２２・・・駆動トランジスタ、２３・・・書込みトランジスタ、２４・・・保持容量、３０・・・画素アレイ部、３１（３１1〜３１m）・・・走査線、３２（３２1〜３２m）・・・電源供給線、３３（３３1〜３３n）・・・信号線、３４・・・共通電源線、４０・・・書込み走査部、５０・・・電源供給走査部、６０・・・信号出力部、７０・・・表示パネル、８１・・・第１配線層、８２・・・第２配線層、８３・・・第３配線層、８４・・・第４配線層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2018047492.tif 000009
【図８】
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【国際調査報告】
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