CN105742512A - 光电装置以及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种光电装置以及电子设备。光电装置具备包含呈矩阵状地排列具有发光元件的像素的显示区域的元件基板。发光元件具有在绝缘层的上方层叠反射电极、保护层、光路调整层、第一电极、发光层以及第二电极的构造。反射电极针对每个像素被分割地配置，在针对每个像素被分割地配置的反射电极的彼此之间形成有间隙。保护层覆盖在形成有间隙的反射电极的表面上，并且包含被埋入间隙的埋入绝缘膜。

Description

光电装置以及电子设备
技术领域
本发明涉及光电装置以及电子设备。
背景技术
作为光电装置的一个例子，提出了在元件基板的显示区域呈矩阵状地配置使用了有机电致发光(EL：ElectroLuminescence(电致发光))元件的像素的有机EL装置(例如，参照专利文献1、2。)。
具体而言，在专利文献1中公开了顶部发射构造的有机EL装置，其具备依次层叠有第一电极(像素电极)、发光层以及第二电极(对置电极)的有机EL元件、与第一电极电连接的电源线以及切换第一电极与电源线的电连接的开关元件(晶体管)，并在具有光反射性的电源线(反射层)之上重叠地配置第一电极。
另一方面，在专利文献2中公开了有机EL装置，其具备依次层叠有反射层、光路调整层、第一电极(像素电极)、发光层以及第二电极(对置电极)的共振构造(空腔构造)的有机EL元件，使发光层发出的光在反射层与第二电极之间反复反射，并且与被光路调整层调整的反射层与第二电极之间的光学距离对应地增强特定波长(共振波长)的光，并射出光。
专利文献1：日本特开2005-321815号公报
专利文献2：日本特开2013-089444号公报
然而，在上述的专利文献2所记载的有机EL装置中，在针对每个像素配置的反射电极的彼此之间形成有开口。光路调整层被配置为覆盖在形成有该开口的反射电极的表面上。因此，在光路调整层形成有反映该开口的形状的凹部(凹凸)。
然而，在形成有上述的凹部的位置及其附近，正确地进行基于光路调整层的反射电极与第一电极之间的光路调整变得困难。另外，被配置于光路调整层的上方的第一电极为了避免凹部带来的影响，而需要相对于反射电极缩小。因此，导致发光面积(像素的开口率)减小第一电极比反射电极小的量。
发明内容
本发明的一个方式是鉴于上述的以往的情况而提出的，其目的之一在于提供一种能够正确地进行反射电极与第一电极之间的光路调整，从而能够提高像素的开口率的光电装置以及具备这样的光电装置的电子设备。
本发明的一个方式所涉及的光电装置具备包含呈矩阵状地排列多个像素的显示区域的元件基板。元件基板针对每个像素，具有发光元件与驱动发光元件的晶体管。发光元件隔着绝缘层被配置于晶体管的上方，并且具有层叠有反射电极、保护层、光路调整层、第一电极、发光层以及第二电极的构造。反射电极针对每个像素被分割地配置。在针对每个像素被分割地配置的反射电极的彼此之间形成有间隙。保护层包含被埋入间隙的埋入绝缘膜。
根据该结构，能够使保护层的与光路调整层连接的一侧的表面平坦化，因此针对每个像素调整光路调整层的厚度，由此能够正确地进行反射电极与第一电极之间的光路调整。由此，能够进行基于共振构造的色彩可再现性良好的发光元件的发光动作。另外，根据该结构，也使被配置于保护层的表面上的光路调整层平坦化，因此能够使被配置于该光路调整层的表面上的第一电极的端部位于接近反射电极的端部的位置。由此，能够增大发光面积(像素的开口率)。
另外，在上述光电装置中，也可以构成为：晶体管与反射电极经由贯通绝缘层而配置的第一接触电极被电连接，反射电极与第一电极经由贯通保护层而配置的第二接触电极被电连接。
根据该结构，经由反射电极电连接晶体管与第一电极，因此反射电极与第一电极成为相同电位。由此，能够控制从晶体管经由反射电极施加于第一电极的电位，并且进行可靠性较高的发光元件的发光动作。另外，根据该结构，能够实现成品率的进一步的提高。
另外，在上述光电装置中，也可以构成为：保护层还具备被设置于反射电极与埋入绝缘膜之间的第一绝缘膜、和被设置于第一绝缘膜以及埋入绝缘膜的上方的第二绝缘膜，光路调整层被配置为至少一部分的端部位于第二绝缘膜的表面上。
根据该结构，在将光路调整层图案形成为规定的形状时，能够保护埋入绝缘膜，并且使第二绝缘膜作为光路调整层的蚀刻阻挡层发挥功能。
另外，在上述光电装置中，也可以构成为：第二绝缘膜包含氮化硅，光路调整层包含氧化硅。
根据该结构，通过使用了例如氟类气体的干式蚀刻，能够相对于氮化硅选择性地蚀刻氧化硅。因此，在将光路调整层图案形成为规定的形状时，能够使第二绝缘膜作为光路调整层的蚀刻阻挡层发挥功能。
另外，在上述光电装置中，也可以构成为：光路调整层的至少一部分的端部位于埋入绝缘膜的上方。
根据该结构，在将光路调整层图案形成为规定的形状时，能够保护埋入绝缘膜，并且使第二绝缘膜作为光路调整层的蚀刻阻挡层发挥功能，并且提高各像素的开口率。
另外，在上述光电装置中，也可以构成为：形成有贯通光路调整层以及保护层的接触孔，第二接触电极具有在被埋入接触孔的状态下与反射电极连接的第一接触部、以及在被配置于保护层的表面上的状态下与第一电极连接的第二接触部。
根据该结构，能够经由第二接触电极可靠地连接反射电极与第一电极。
另外，在上述光电装置中，也可以构成为：光路调整层的至少一部分的端部位于第二接触电极的表面上。
根据该结构，在将光路调整层图案形成为规定的形状时，能够使第二接触电极作为光路调整层的蚀刻阻挡层发挥功能，并且提高各像素的开口率。
另外，在上述光电装置中，也可以构成为：在反射电极的表面上配置有增反射层。
根据该结构，能够提高反射电极的反射特性。
另外，本发明的一个方式所涉及的电子设备的特征在于，具备上述任一个光电装置。
根据该结构，能够提供一种具备能够正确地进行反射电极与第一电极之间的光路调整，从而能够提高像素的开口率的光电装置的电子设备。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式所涉及的有机EL装置的结构的俯视图。
图2是表示图1所示的有机EL装置具备的元件基板的结构的电路图。
图3是表示图1所示的有机EL装置具备的像素电路的结构的电路图。
图4是表示图1所示的有机EL装置具备的像素的结构的俯视图。
图5(a)是图4中表示的线段A-A’的第一实施方式所涉及的剖视图，图5(b)是放大图5(a)中表示的一部分的像素的剖视图。
图6(a)是图4中表示的线段B-B’的第一实施方式所涉及的剖视图，图6(b)是图4中表示的线段C-C’的第一实施方式所涉及的剖视图，图6(c)是图4中表示的线段D-D’的第一实施方式所涉及的剖视图。
图7(a)是图4中表示的线段A-A’的第二实施方式所涉及的剖视图，图7(b)是放大图7(a)中表示的一部分的像素的剖视图。
图8(a)是图4中表示的线段B-B’的第二实施方式所涉及的剖视图，图8(b)是图4中表示的线段C-C’的第二实施方式所涉及的剖视图，图8(c)是图4中表示的线段D-D’的第二实施方式所涉及的剖视图。
图9是用于对第二实施方式所涉及的有机EL装置的制造工序进行说明的剖视图。
图10(a)是图4中表示的线段A-A’的第三实施方式所涉及的剖视图，图10(b)是放大图10(a)中表示的一部分的像素的剖视图。
图11(a)是图4中表示的线段B-B’的第三实施方式所涉及的剖视图，图11(b)是图4中表示的线段C-C’的第三实施方式所涉及的剖视图，图11(c)是图4中表示的线段D-D’的第三实施方式所涉及的剖视图。
图12是表示具备图1所示的有机EL装置的电子设备的一个例子的简图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。
此外，本实施方式表示本发明的一方式，不对本发明进行限定，而能够在本发明的技术思想的范围内任意地变更。另外，在以下的各图中，各层、各部位形成在附图上能够识别的程度的大小，因此使各层、各部位的比例尺与实际不同。
第一实施方式
有机EL装置
作为本发明的第一实施方式，图1所示的有机EL装置100是作为本发明的“光电装置”的一个例子而表示的自发光型的显示装置。此外，图1是示意性地表示有机EL装置100的结构的俯视图。
首先，参照图1，对本实施方式所涉及的有机EL装置100的概要进行说明。
如图1所示，有机EL装置100具有元件基板10与保护基板70。元件基板10与保护基板70在相互对置的状态下，被省略图示的粘合剂接合。此外，粘合剂能够使用例如环氧树脂、丙烯树脂等。
元件基板10作为发光元件，具有呈矩阵状排列有配置了发出蓝色(B)光的有机EL元件30B的像素20B、配置了发出绿色(G)光的有机EL元件30G的像素20G、配置了发出红色(R)光的有机EL元件30R的像素20R的显示区域E。
在有机EL装置100中，像素20B、像素20G以及像素20R成为显示单位，并提供全色的显示。此外，在以下的说明中，存在将像素20B、像素20G以及像素20R统一并作为像素20进行对待的情况，存在将有机EL元件30B、有机EL元件30G以及有机EL元件30R统一并作为有机EL元件30进行对待的情况。
在显示区域E设置有滤色层50。在滤色层50中，在像素20B的有机EL元件30B的上方配置有蓝色的滤色层50B，在像素20G的有机EL元件30G的上方配置有绿色的滤色层50G，在像素20R的有机EL元件30R的上方配置有红色的滤色层50R。
在本实施方式中，能够获得相同颜色的发光的像素20沿Y方向(第一方向)排列，能够获得不同的颜色的发光的像素20沿与Y方向交叉(正交)的X方向(第二方向)排列。因此，像素20的配置成为所谓条纹方式。根据该像素的排列，分别呈条纹状配置有机EL元件30B、有机EL元件30G以及有机EL元件30R，另外，也呈条纹状配置蓝色的滤色层50B、绿色的滤色层50G、红色的滤色层50R。此外，像素20的配置不限定于条纹方式，也可以为马赛克方式，三角洲方式。
有机EL装置100具有顶部发射构造。因此，由有机EL元件30发出的光透过元件基板10的滤色层50而从保护基板70的一侧作为显示光被射出。
有机EL装置100为顶部发射构造，因此元件基板10的基材除了透明的石英基板、玻璃基板等之外，还能够使用不透明的陶瓷基板、半导体基板等。此外，在本实施方式中，作为元件基板10的基材，使用硅基板(半导体基板)。
在显示区域E的外侧沿着元件基板10的长边侧的一边排列有多个外部连接用端子103。在多个外部连接用端子103与显示区域E之间设置有数据线驱动电路101。在元件基板10的短边侧的两边与显示区域E之间设置有扫描线驱动电路102。此外，在以下的说明中，将沿着元件基板10的长边的方向设为X方向，将沿着元件基板10的短边的方向设为Y方向，将从保护基板70朝向元件基板10的方向设为Z(+)方向。
保护基板70比元件基板10小，并以使外部连接用端子103露出的方式与元件基板10对置地配置。外部连接用端子103与柔性配线基板104连接。由此，有机EL装置100能够经由柔性配线基板104与外部电路(未图示)电连接。
保护基板70为透光性的基板，能够使用石英基板、玻璃基板等。保护基板70具有保护被配置于显示区域E的有机EL元件30不损伤的作用，并被设置为比显示区域E宽。
图2是表示元件基板10的结构的电路图。如图2所示，在元件基板10沿X方向延伸地设置有m行扫描线12，沿Y方向延伸地设置有n列数据线14。另外，在元件基板10沿着数据线14在每一列沿Y方向延伸地设置有电源线19。
在元件基板10与m行扫描线12和n列数据线14的交叉部对应地设置有像素电路110。像素电路110形成像素20的一部分。在显示区域E呈矩阵状排列有m行×n列像素电路110。
在电源线19供给(供电)有初始化用的复位电位Vorst。另外，虽省略图示，但供给控制信号Gcmp、Gel、Gorst的三个控制线与扫描线12并行地设置。
扫描线12被电连接于扫描线驱动电路102。数据线14被电连接于数据线驱动电路101。对扫描线驱动电路102供给用于控制扫描线驱动电路102的控制信号Ctr1。对数据线驱动电路101供给用于控制数据线驱动电路101的控制信号Ctr2。
扫描线驱动电路102根据控制信号Ctr1生成用于在每祯期间一行一行地扫描扫描线12的扫描信号Gwr(1)、Gwr(2)、Gwr(3)、…、Gwr(m－1)、Gwr(m)。另外，扫描线驱动电路102除了扫描信号Gwr之外，还将控制信号Gcmp、Gel、Gorst供给至控制线。此外，所谓每祯期间是指在有机EL装置100显示一个镜头(片段)大小的图像的期间，例如若同步信号所包含的垂直同步信号的频率为120Hz，则每祯期间成为约8.3毫秒。
数据线驱动电路101相对于位于由扫描线驱动电路102选择的行的像素电路110，将与该像素电路110的浓淡度数据对应的电位的数据信号Vd(1)、Vd(2)、…、Vd(n)供给至第一列、第二列、…第n列的数据线14。
图3是表示像素电路110的结构的电路图。如图3所示，像素电路110具有P沟道MOS型的晶体管121、122、123、124、125、有机EL元件30以及电容21。对像素电路110供给有上述的扫描信号Gwr、控制信号Gcmp、Gel、Gorst等。
有机EL元件30具有通过相互对置的像素电极(第一电极)31与对置电极(第二电极)33夹持发光功能层(发光层)32的构造。
像素电极31为向发光功能层32供给空穴的阳极，并由具有透光性的导电材料形成。在本实施方式中，作为像素电极31，例如形成膜厚200nm的ITO(IndiumTinOxide氧化铟锡)膜。像素电极31被电连接于晶体管124的漏极以及晶体管125的源极或者漏极的一方。
对置电极33为向发光功能层32供给电子的阴极，由例如镁(Mg)与银(Ag)的合金等的具有透光性与光反射性的导电材料形成。对置电极33为横跨多个像素20而设置的共通电极，并被电连接于电源线8。对电源线8供给在像素电路110中成为电源的低位侧的电位Vct。
发光功能层32具有从像素电极31的一侧被依次层叠的空穴注入层、空穴输送层、有机发光层以及电子输送层等。在有机EL元件30中，从像素电极31被供给的空穴与从对置电极33被供给的电子在发光功能层32中耦合，由此发光功能层32发光。
另外，在元件基板10与各电源线19交叉并沿X方向延伸地设置有电源线6。此外，电源线6可以沿Y方向延伸地设置，也可以沿X方向以及Y方向双方延伸地设置。晶体管121的源极被电连接于电源线6，漏极分别被电连接于晶体管123的源极或者漏极的另一方、晶体管124的源极。另外，对电源线6供给在像素电路110中成为电源的高位侧的电位Vel。另外，电源线6被电连接有电容21的一端。晶体管121作为供与晶体管121的栅极以及源极之间的电压对应的电流流动的驱动晶体管发挥功能。
晶体管122的栅极被电连接于扫描线12，源极或者漏极的一方被电连接于数据线14。另外，晶体管122的源极或者漏极的另一方分别被电连接于晶体管121的栅极、电容21的另一端以及晶体管123的源极或者漏极的一方。晶体管122被电连接于晶体管121的栅极与数据线14之间，并作为控制晶体管121的栅极与数据线14之间的电连接的写入晶体管发挥功能。
晶体管123的栅极被电连接于控制线，并供给有控制信号Gcmp。晶体管123作为控制晶体管121的栅极以及漏极之间的电连接的阈值补偿晶体管发挥功能。
晶体管124的栅极被电连接于控制线，并供给有控制信号Gel。晶体管124的漏极分别被电连接于晶体管125的源极或者漏极的一方与有机EL元件30的像素电极31。晶体管124作为控制晶体管121的漏极与有机EL元件30的像素电极31之间的电连接的发光控制晶体管发挥功能。
晶体管125的栅极被电连接于控制线，并供给有控制信号Gorst。另外，晶体管125的源极或者漏极的另一方被电连接于电源线19，并供给有复位电位Vorst。晶体管125作为控制电源线19与有机EL元件30的像素电极31之间的电连接的初始化晶体管发挥功能。
图4是表示像素20(像素20B、20G、20R)的结构的俯视图。图5(a)是图4中表示的线段A-A’的像素20B、20G、20R的沿着X方向的剖视图。图5(b)是放大图5(a)中表示的一部分的像素20R的剖视图。图6(a)是图4中表示的线段B-B’的像素20B的沿着Y方向的剖视图。图6(b)是图4中表示的线段C-C’的像素20G的沿着Y方向的剖视图。图6(c)是图4中表示的线段D-D’的像素20R的沿着Y方向的剖视图。
如图4以及图5(a)、图5(b)所示，各像素20B、20G、20R分别在俯视时呈矩形状，并被配置为短边方向与X方向(长边方向为Y方向)平行。另外，在各有机EL元件30B、30G、30R之间设置有像素分离层29。
像素分离层29由绝缘材料构成，并对邻接的有机EL元件30B、30G、30R之间进行电绝缘。在本实施方式中，作为像素分离层29，例如形成膜厚25nm的氧化硅(SiO2)膜。像素分离层29被设置为覆盖各像素20B、20G、20R的像素电极31的周缘部。即，在像素分离层29设置有使各像素20B、20G、20R的像素电极31的一部分露出的开口29CT。开口29CT在俯视时呈矩形状，并规定各像素20的发光区域。
如图5(a)、图5(b)以及图6(a)～图6(c)所示，被配置于各像素20B、20G、20R的有机EL元件30B、30G、30R具有在层间绝缘层(绝缘层)34的上方层叠有反射电极35、增反射层36、保护层37、光路调整层38、像素电极31、发光功能层32以及对置电极33的共振构造(空腔构造)。此外，在图4、图5(a)、图5(b)以及图6(a)～图6(c)中，省略上述的发光功能层32以及对置电极33的图示。
在共振构造中，能够使发光功能层32发出的光在反射电极35与对置电极33之间反复反射，并且根据被光路调整层38调整的反射电极35与对置电极33之间的光学距离，增强并射出特定波长(共振波长)的光。
层间绝缘层34使用例如氧化硅(SiO2)等的绝缘材料。此外，在图5(a)中，在层间绝缘层34的下方仅示出了晶体管124，但在层间绝缘层34的下方除了晶体管124之外，还配置有扫描线12、数据线14、电源线19、控制线、电源线6、构成像素电路110的晶体管121、122、123、124、125、电容21等。在层间绝缘层34的表面存在与这些晶体管、布线等对应地形成凹凸的可能性，但优选将形成有反射电极35的表面平坦化。
反射电极35针对每个像素20被分割地配置。即，反射电极35被设置于像素20B、20G、20R的每一个。另外，在邻接的反射电极35的彼此之间形成有间隙35CT。因此，在邻接的反射电极35的彼此之间设置有间隙35CT，从而针对每个像素20被电分离，进而构成为能够施加不同的电位。
反射电极35由具有光反射性的导电材料构成，并在俯视时形成为矩形状。反射电极35比像素电极31大，并规定各像素20的反射区域。在本实施方式中，作为反射电极35，例如在成为第一层35a的膜厚30nm的钛(Ti)膜的上方形成成为第二层35b的膜厚100nm的铝(Al)与铜(Cu)的合金(AlCu)膜。
反射电极35经由贯通层间绝缘层34而配置的第一接触电极28(参照图3以及图5(a)。)与上述的晶体管124的漏极电连接。另外，反射电极35经由第一接触电极28与晶体管125的源极或者漏极的一方(未图示)电连接。第一接触电极28能够使用例如钨(W)、钛(Ti)、氮化钛(TiN)等导电材料。在本实施方式中，反射电极35的第一层35a与第一接触电极28连接。
增反射层36用于提高反射电极35的反射特性，例如由具有透光性的绝缘材料构成。增反射层36被配置为覆盖在反射电极35的表面上。在本实施方式中，作为增反射层36，例如形成膜厚40nm的氧化硅(SiO2)膜。
保护层37被设置为覆盖在形成有间隙35CT的反射电极35的表面上。保护层37具有第一绝缘膜39与埋入绝缘膜40。第一绝缘膜39被设置于增反射层36、反射电极35以及层间绝缘层34的表面上，并沿着间隙35CT形成。因此，第一绝缘膜39具有与间隙35CT对应的凹部39a。埋入绝缘膜40被形成为填埋凹部39a。保护层37通过埋入凹部37a的埋入绝缘膜将与光路调整层38连接的一侧的表面平坦化。在本实施方式中，作为第一绝缘膜39，例如形成膜厚80nm的氮化硅(SiN)膜，作为埋入绝缘膜40，形成氧化硅(SiO2)膜。
光路调整层38具有被配置于保护层37的表面上的绝缘膜38a、38b。光路调整层38针对每个像素20B、20G、20R进行与反射电极35和对置电极33之间的光学距离对应的光路调整。
具体而言，光路调整层38的膜厚按像素20B、像素20G、像素20R的顺序增大。即，在像素20B中，如图6(a)所示，例如以共振波长(亮度成为最大的峰值波长)成为470nm的方式省略绝缘膜38a、38b。在像素20G中，如图6(b)所示，例如以共振波长成为540nm的方式设置有绝缘膜38a。在像素20R中，如图6(c)所示，例如以共振波长成为610nm的方式设置有绝缘膜38a、38b。在本实施方式中，作为绝缘膜38a，例如形成膜厚40nm的氧化硅(SiO2)，作为绝缘膜38b，例如形成膜厚50nm的氧化硅(SiO2)。另外，增反射层36以及保护层37也进行与反射电极35和对置电极33之间的光学距离对应的光路调整，例如，在像素20B中，增反射层36以及保护层37的膜厚例如被设定为共振波长(亮度成为最大的峰值波长)成为470nm。
由此，从像素20B发出以470nm为峰值波长的蓝色(B)光，从像素20G发出以540nm为峰值波长的绿色(G)光，从像素20R发出以610nm为峰值波长的红色(R)光。在有机EL装置100中，通过具有上述的共振构造的有机EL元件30，提高从各像素20发出的显示光的颜色纯度。
光路调整层38被设置于各有机EL元件30B、30G、30R之间。具体而言，光路调整层38由与埋入绝缘膜40相同种类的材料构成，光路调整层38被设置为覆盖埋入绝缘膜40。根据上述的结构，能够不损坏保护层37的像素电极31侧的表面的平坦性，而与共振波长对应地加工光路调整层38。在本实施方式中，光路调整层38以及埋入绝缘膜40由氧化硅(SiO2)构成。
如图5(a)、图5(b)以及图6(a)～图6(c)所示，在光路调整层38的上方配置有像素电极31。像素电极31经由第二接触电极41与反射电极35电连接。具体而言，以贯通保护层37以及增反射层36的方式设置有接触孔41CT。接触孔41CT位于不与开口29CT在俯视时重叠的区域，即位于形成有像素分离层29的区域的下方。
第二接触电极41具有第一接触部41a与第二接触部41b。第一接触部41a被配置于接触孔41CT内，并与反射电极35的第二层35b连接。第二接触部41b被配置于保护层37的表面上，并与像素电极31连接。在本实施方式中，作为第二接触电极41，例如形成氮化钛(TiN)膜，第二接触部41b的厚度形成为成为50nm。
如图5(a)、图5(b)以及图6(a)～图6(c)所示那样，光路调整层38的一部分形成为与第二接触电极41重叠。根据上述的结构，能够不损坏保护层37的像素电极31侧的表面的平坦性，而在各有机EL元件30B、30G、30R之间的区域的附近配置第二接触电极41。由此，能够缩小无助于发光的区域，从而能够提高各像素20的开口率。
如图6(a)所示，在像素20B中，构成光路调整层38的绝缘膜38a、38b被设置于与第二接触电极41的一部分或者埋入绝缘膜40重叠的区域。构成光路调整层38的绝缘膜38a、38b不被设置于第二接触电极41的一部分的表面上，在该部位构成像素电极31的导电材料被层叠于第二接触电极41，从而构成像素电极31的导电材料与第二接触电极41连接。
如图6(b)所示，在像素20G中，构成光路调整层38的绝缘膜38a被设置于与第二接触电极41的一部分或者埋入绝缘膜40重叠的区域。而且，在绝缘膜38b设置有接触孔，构成像素电极31的导电材料被配置于该接触孔内，从而像素电极31与第二接触电极41连接。在像素20G中，构成光路调整层38的绝缘膜38b除了该接触孔之外被设置于几乎整个面。更具体而言，构成光路调整层38的绝缘膜38a被设置于与第二接触电极41的一部分、反射电极35或者埋入绝缘膜40重叠的区域。
如图6(c)所示，在像素20R中，构成光路调整层38的绝缘膜38a、38b被设置于与第二接触电极41的一部分、反射电极35或者埋入绝缘膜40重叠的区域。而且，在绝缘膜38a、38b设置有接触孔，构成像素电极31的导电材料被配置于该接触孔内，从而像素电极31与第二接触电极41连接。
此外，虽省略图示，但在像素电极31的上方配置有上述的发光功能层32以及对置电极33，在其上方进一步配置有覆盖在元件基板10的表面上，并且使有机EL元件30的表面平坦化的密封层(钝化膜)49，由此抑制水分、氧气等侵入有机EL元件30。上述的滤色层50被配置于该密封层49的表面上。
然而，在本实施方式的有机EL装置100中，构成为晶体管124与反射电极35经由上述的第一接触电极28电连接，反射电极35与像素电极31经由第二接触电极41电连接。即，像素电极31经由反射电极35与晶体管124电连接。第一接触电极28、反射电极35、第二接触电极41、像素电极31在忽略这些的部件的电阻、接触电阻的情况下，实际成为相同电位。
由此，在本实施方式的有机EL装置100中，能够避免在上述的以往的电源线(反射电极)与第一电极(像素电极)短路(short)的情况下，电源线的电位被保持原样地施加于第一电极之类的问题，因此能够实现成品率的进一步的提高。
即，在本实施方式的有机EL装置100中，与以往的电源线的一部分构成反射电极的情况、将电源线与反射电极电连接的情况不同，通过将反射电极35与像素电极31电连接，使反射电极35与像素电极31成为相同电位。由此，能够避免在反射电极35与像素电极31之间的绝缘膜(增反射层36、保护层37、光路调整层38等。)产生缺陷等而在电源线与像素电极之间产生短路(short)。
另外，在本实施方式的有机EL装置100中，通过上述的结构，能够控制从晶体管124经由反射电极35而施加于像素电极31的电位，并且进行可靠性较高的有机EL元件30的发光动作。
另外，在本实施方式的有机EL装置100中，能够通过上述的保护层37保护反射电极35，并且容易地进行基于光路调整层38的反射电极35与像素电极31之间的光路调整，因此能够进行基于上述的共振构造的色彩可再现性良好的有机EL元件30的发光动作。
另外，在本实施方式的有机EL装置100中，使上述的保护层37与光路调整层38连接的一侧的表面平坦化，因此能够针对每个像素20正确地进行基于光路调整层38的反射电极35与像素电极31之间的光路调整。由此，能够进行基于上述的共振构造的色彩可再现性良好的有机EL元件30的发光动作。
另外，在本实施方式的有机EL装置100中，上述的光路调整层38覆盖在埋入绝缘膜40的表面上，从而在将光路调整层38图案形成为规定的形状时，能够保护埋入绝缘膜40。
此处，光路调整层38(绝缘膜38a、38b)以及埋入绝缘膜48使用相同种类的材料，第一绝缘膜39使用与光路调整层38以及埋入绝缘膜48不同的材料。在本实施方式中，光路调整层38(绝缘膜38a、38b)以及埋入绝缘膜48使用氧化硅(SiO2)，第一绝缘膜39使用蚀刻速率比氧化硅(SiO2)低的氮化硅(SiN)。
在该情况下，通过使用了例如氟类气体的干式蚀刻，能够相对于氮化硅选择性地蚀刻氧化硅。而且，被配置为光路调整层38(绝缘膜38a、38b)的至少一部分的端部位于第一绝缘膜39的表面上。据此，能够使第一绝缘膜39作为光路调整层38的蚀刻阻挡层发挥功能。
另外，在本实施方式的有机EL装置100中，上述的接触电极41具有在埋入接触孔41CT的状态下与反射电极35连接的第一接触部41a以及在覆盖在光路调整层38的表面上的状态下与像素电极31连接的第二接触部41b。在该情况下，能够经由第二接触电极41可靠地连接反射电极35与像素电极31。
另外，在本实施方式的有机EL装置100中，上述的光路调整层38的至少一部分的端部位于第二接触部41b的表面上，由此在将光路调整层38图案形成为规定的形状时，能够使第二接触部41b作为光路调整层38的蚀刻阻挡层发挥功能，并且提高各像素20的开口率。
第二实施方式
有机EL装置
接下来，作为本发明的第二实施方式，对图7以及图8所示的有机EL装置100A进行说明。此外，在以下的说明中，对与上述有机EL装置100相同的部位省略说明，并且在附图中标注相同的附图标记。
图7(a)是图4中表示的线段A-A’的像素20B、20G、20R的沿着X方向的剖视图。图7(b)是放大图7(a)中表示的一部分的像素20R的剖视图。图8(a)是图4中表示的线段B-B’的像素20B的沿着Y方向的剖视图。图8(b)是图4中表示的线段C-C’的像素20G的沿着Y方向的剖视图。图8(c)是图4中表示的线段D-D’的像素20R的沿着Y方向的剖视图。
如图7(a)、图7(b)以及图8(a)～图8(c)所示，第二实施方式所涉及的有机EL装置100A在具备第二绝缘膜42这点，与上述第一实施方式所涉及的有机EL装置100不同。
如图4以及图7(a)、图7(b)所示，各像素20B、20G、20R分别在俯视时呈矩形状，并被配置为短边方向与X方向(长边方向为Y方向)平行。另外，在各有机EL元件30B、30G、30R之间设置有像素分离层29。
保护层37被设置为覆盖在形成有间隙35CT的反射电极35的表面上。保护层37除了第一绝缘膜39以及埋入绝缘膜40之外，还具备第二绝缘膜42。第二绝缘膜42被设置于第二接触部41b与第一绝缘膜39之间。
第一绝缘膜39被设置于增反射层36、反射电极35以及层间绝缘层34的表面上，并沿着间隙35CT形成。因此，第一绝缘膜39具有与间隙35CT对应的凹部39a。埋入绝缘膜40被形成为填埋凹部39a。
另外，第二绝缘膜42被图案形成为与第二接触部41b相同的形状。即，第二绝缘膜42被配置于第一绝缘膜39与第二接触部41b之间，并且具有与第二接触部41b在俯视时一致的形状。
在本实施方式中，作为第一绝缘膜39，例如形成膜厚80nm的氮化硅(SiN)膜，作为埋入绝缘膜40，形成氧化硅(SiO2)膜，作为第二绝缘膜42，例如形成膜厚50nm的氧化硅(SiO2)膜。
此外，虽省略图示，但与第一实施方式相同，在像素电极31的上方配置有上述的发光功能层32以及对置电极33，并在其上方进一步配置有覆盖在元件基板10的表面上，并且使有机EL元件30的表面平坦化的密封层(钝化膜)49，由此抑制水分、氧气等侵入有机EL元件30。上述的滤色层50被配置于该密封层49的表面上。
然而，在本实施方式的有机EL装置100A中，在将上述的第二接触电极41图案形成为规定的形状时，能够使第一绝缘膜39作为第二绝缘膜42的蚀刻阻挡层发挥功能。由此，即便在将第二绝缘膜42图案形成为与第二接触部41b相同的形状的情况下，也能够防止在位于该第二绝缘膜42的下方的第一绝缘膜39的厚度产生偏差。
有机EL装置的制造方法
具体而言，参照图9(a)～图9(d)对第二实施方式的有机EL装置100A的制造方法进行说明。其中，图9(a)～图9(d)是用于对上述有机EL装置100A的结构中的保护层37以及第二接触电极41的制造工序进行说明的剖视图。
在本实施方式中，首先，如图9(a)所示，作为保护层37，在反射电极35的上方形成覆盖增反射层36的表面上的第一绝缘膜39，在形成埋入凹部39a的埋入绝缘膜40后，形成覆盖被第一绝缘膜39的埋入绝缘膜40平坦化的表面上的第二绝缘膜42。此外，在本实施方式中，如上所述，作为第一绝缘膜39，例如形成膜厚80nm的氮化硅(SiN)膜，作为埋入绝缘膜40，形成氧化硅(SiO2)膜，作为第二绝缘膜42，例如形成膜厚50nm的氧化硅(SiO2)膜。
接下来，如图9(b)所示，在形成贯通增反射层36、第一绝缘膜39以及第二绝缘膜42的接触孔41CT后，在埋入该接触孔41CT的状态下，形成覆盖第二绝缘膜42的表面上的导电膜41EL。此外，在本实施方式中，如上所述，作为导电膜41EL，形成厚度为50nm的氮化钛(TiN)膜。
接下来，如图9(c)所示，在导电膜41EL的表面上涂覆抗蚀剂后，使用光刻技术形成与第二接触部41b对应的形状的掩膜层43。然后，蚀刻导电膜41EL以及第二绝缘膜42直至第一绝缘膜39的表面露出。
此时，通过使用了氟类气体的干式蚀刻，相对于第一绝缘膜(氮化硅膜)39能够选择性地对蚀刻速率比该第一绝缘膜39低的第二绝缘膜(氧化硅膜)42进行蚀刻。因此，在本实施方式中，能够提高第一绝缘膜39与第二绝缘膜42的蚀刻选择比(第二绝缘膜42的蚀刻速率/第一绝缘膜39的蚀刻速率)，由此能够使第一绝缘膜39作为第二绝缘膜42的蚀刻阻挡层发挥功能。
接下来，如图9(d)所示，除去掩膜层43。由此，能够形成具有在埋入接触孔41CT的状态下与反射电极35连接的第一接触部41a以及在被配置于第二绝缘膜42的表面上的状态下与像素电极31连接的第二接触部41b的第二接触电极41。
如以上那样，在第二实施方式的有机EL装置100中，即便在将上述的第二绝缘膜42图案形成为与第二接触部41b相同的形状的情况下，也能够防止在位于该第二绝缘膜42的下方的第一绝缘膜39的厚度产生偏差。因此，在该有机EL装置100A中，通过调整被配置于保护层37的表面上的光路调整层38的厚度，能够正确地进行反射电极35与像素电极31之间的光路调整，因此能够进行基于共振构造的色彩可再现性良好的有机EL元件30的发光动作。
第三实施方式
有机EL装置
接下来，作为本发明的第三实施方式，对图10以及图11所示的有机EL装置100B进行说明。此外，在以下的说明中，对与上述有机EL装置100、100A同等的部位省略说明，并且在附图中标注相同的附图标记。
图10(a)是图4中表示的线段A-A’的像素20B、20G、20R的沿着X方向的剖视图。图10(b)是放大图10(a)中表示的一部分的像素20R的剖视图。图11(a)是图4中表示的线段B-B’的像素20B的沿着Y方向的剖视图。图11(b)是图4中表示的线段C-C’的像素20G的沿着Y方向的剖视图。图11(c)是图4中表示的线段D-D’的像素20R的沿着Y方向的剖视图。
如图10(a)、图10(b)以及图11(a)～图11(c)所示，第三实施方式所涉及的有机EL装置100B在具备第三绝缘膜44这点与上述第二实施方式所涉及的有机EL装置100A不同。另外，光路调整层38的配置与第一实施方式所涉及的有机EL装置100或者上述第二实施方式所涉及的有机EL装置100A不同。
如图4以及图10(a)、图10(b)所示，各像素20B、20G、20R分别在俯视时呈矩形状，并被配置为短边方向与X方向(长边方向为Y方向)平行。另外，在各有机EL元件30B、30G、30R之间设置有像素分离层29。
保护层37被设置为覆盖形成有间隙35CT的反射电极35的表面上。保护层37具备第一绝缘膜39、埋入绝缘膜40、第二绝缘膜42以及第三绝缘膜44。
第一绝缘膜39被设置于增反射层36、反射电极35以及层间绝缘层34的表面上，并沿着间隙35CT形成。因此，第一绝缘膜39具有与间隙35CT对应的凹部39a。埋入绝缘膜40被形成为填埋凹部39a。
另外，第二绝缘膜42被设置于第二接触部41b与第三绝缘膜44之间，并图案形成为与第二接触部41b相同的形状。即，第二绝缘膜42被配置于第一绝缘膜39与第二接触部41b之间，并且具有与第二接触部41b在俯视时一致的形状。
第三绝缘膜44被形成为覆盖在被第一绝缘膜39的埋入绝缘膜40平坦化的表面上。保护层37通过第三绝缘膜44将与光路调整层38连接的一侧的表面平坦化。在本实施方式中，作为第一绝缘膜39，例如形成膜厚80nm的氮化硅(SiN)膜，作为埋入绝缘膜40，形成氧化硅(SiO2)膜，作为第二绝缘膜42，例如形成膜厚50nm的氧化硅(SiO2)膜，作为第三绝缘膜44，例如形成膜厚80nm的氮化硅(SiN)膜。
光路调整层38(绝缘膜38a、38b)的端部位于埋入绝缘膜40上。在光路调整层38的端部与埋入绝缘膜40之间设置有第三绝缘膜44。埋入绝缘膜40、光路调整层38由同种材料构成，并由与第三绝缘膜44不同的材料构成。在本实施方式中，埋入绝缘膜40、光路调整层38为氧化硅(SiO2)，第二绝缘膜42为氮化硅(SiN)膜。因此，能够不损坏保护层37的表面的平滑性，而将光路调整层38形成为针对每个像素20不同的膜厚。
在像素20B中，例如以共振波长(亮度成为最大的峰值波长)成为470nm的方式将增反射层36、第一绝缘膜39以及第三绝缘膜44设置于反射电极35与像素电极31之间。在像素20G中，例如以共振波长成为540nm的方式将增反射层36、第一绝缘膜39、第三绝缘膜44以及绝缘膜38a设置于反射电极35与像素电极31之间。在像素20R中，例如以共振波长成为610nm的方式将增反射层36、第一绝缘膜39、第三绝缘膜44、绝缘膜38a以及绝缘膜38b设置于反射电极35与像素电极31之间。
而且，光路调整层38(绝缘膜38a、38b)的端部位于像素20R与像素20G之间、像素20G与像素20B之间、像素20B与像素20R之间。在本实施方式中，如图1那样，像素20的配置成为条纹方式，因此光路调整层38的端部被设置为沿Y方向延伸的条纹状。如图10(a)、图10(b)所示，光路调整层38的端部在X方向的邻接的反射电极35的间隙35CT处位于埋入绝缘膜40的上方。
如图10(a)以及图11(a)所示，在像素20B中，构成光路调整层38的绝缘膜38a、38b不遍布几乎整个面地配置。因此，构成像素电极31的导电材料被配置于第二接触电极41的表面上，从而构成像素电极31的导电材料与第二接触电极41连接。
如上，构成像素电极31的导电材料被形成于第二接触电极41的上方以及第三绝缘膜44的上方。像素分离层29的一部分被层叠于第三绝缘膜44的上方。在图6(a)或者图8(a)中，虽将绝缘膜38a、38b设置于邻接的像素B之间，但如图10(a)所示，在本实施方式中，不需要邻接的像素B之间的光路调整层38。因此，在第三实施方式的有机EL装置100B中，能够将发光功能层32、对置电极33、滤色层50B等形成为更平坦的面。
如图10(a)以及图11(b)所示，在像素20G中，构成光路调整层38的绝缘膜38a不遍布几乎整个面地配置。而且，设置有被设置于绝缘膜38b的接触孔，构成像素电极31的导电材料被配置于该接触孔内，从而像素电极31与第二接触电极41连接。
在像素20G中，构成光路调整层38的绝缘膜38b除了该接触孔之外，被设置于几乎整个面。更具体而言，构成光路调整层38的绝缘膜38b被设置为与第二接触电极41的一部分重叠，并在反射电极35或者埋入绝缘膜40的上方层叠于第三绝缘膜44的上方。在图6(b)或者图8(b)中，绝缘膜38a被设置于邻接的像素G之间，但如图10(a)所示，在本实施方式中，不需要邻接的像素G之间的绝缘膜38a。因此，在第三实施方式的有机EL装置100B中，能够将发光功能层32、对置电极33、滤色层50G等形成为更平坦的面。
如图10(a)、图10(b)以及图11(c)所示，在像素20R中，设置有被设置于绝缘膜38a、38b的接触孔，构成像素电极31的导电材料被配置于该接触孔内，从而像素电极31与第二接触电极41连接。在像素20R中，构成光路调整层38的绝缘膜38a、38b除了该接触孔之外，被设置于几乎整个面。更具体而言，构成光路调整层38的绝缘膜38a、38b被设置为与第二接触电极41的一部分重叠，并在反射电极35或者埋入绝缘膜40的上方层叠于第三绝缘膜44的上方。
此外，虽省略图示，但在像素电极31的上方配置有上述的发光功能层32以及对置电极33，并在其上方进一步配置有覆盖元件基板10的表面上，并且使有机EL元件30的表面平坦化的密封层(钝化膜)49，由此能够抑制水分、氧气等侵入有机EL元件30。上述的滤色层50被配置于该密封层49的表面上。
然而，在第三实施方式的有机EL装置100B中，使与上述的保护层37的光路调整层38连接的一侧的表面平坦化，因此针对每个像素20调整光路调整层38的厚度，由此能够正确地进行反射电极35与像素电极31之间的光路调整。由此，能够进行基于上述的共振构造的色彩可再现性良好的有机EL元件30的发光动作。
另外，在第三实施方式的有机EL装置100B中，也使被配置于上述的保护层37的表面上的光路调整层38平坦化，因此能够将被配置于该光路调整层38的表面上的像素电极31的端部被配置为接近凹部39a。由此，能够增大像素20的开口率，即规定上述的像素20的发光区域的开口29CT的开口面积(发光面积)。
另外，在第三实施方式的有机EL装置100B中，被配置为光路调整层38(绝缘膜38a、38b)的至少一部分的端部位于上述的第三绝缘膜44的表面上。其中，光路调整层38(绝缘膜38a、38b)以及埋入绝缘膜48使用氧化硅(SiO2)，第二绝缘膜42使用蚀刻速率比氧化硅(SiO2)低的氮化硅(SiN)。
在该情况下，例如通过使用了氟类气体的干式蚀刻，能够相对于氮化硅选择性地蚀刻氧化硅。因此，在将光路调整层38图案形成为规定的形状时，能够保护埋入绝缘膜40，并且使第二绝缘膜42作为光路调整层38的蚀刻阻挡层发挥功能。
在上述的实施方式中，如图5(a)、图5(b)或者图7(a)、图7(b)所示，光路调整层38被配置为从与有机EL元件30R的反射电极35重叠的区域，直至与埋入绝缘膜40或者反射电极35的间隙35CT重叠的区域，进一步直至与邻接的有机EL元件30B的反射电极35重叠的区域。与此相对，在第三实施方式的有机EL装置100B中，如图10(a)、图10(b)所示，具有第三绝缘膜44，因此光路调整层38不与邻接的有机EL元件30B的反射电极35重叠，从而能够被配置为从与有机EL元件30R的反射电极35重叠的区域直至与埋入绝缘膜40的一部分重叠的区域。因此，不需要有机EL元件30B的反射电极35以及光路调整层38重叠的区域。此处，对像素20B/像素20R之间进行了说明，但在像素20R/像素20G之间、像素20G/像素20B之间也相同。因此，能够缩小无助于发光的区域，从而能够提高各像素20的开口率。
电子设备
图12是作为具备上述有机EL装置100的电子设备的一个例子，表示头戴式显示器1000的简图。
如图12所示，头戴式显示器1000具有与左右眼睛对应地设置的两个显示部1001。观察者M将头戴式显示器1000如眼镜那样佩戴于头部，从而能够观察被显示于显示部1001的文字、图像等。例如，若在左右的显示部1001显示考虑了视差的图像，则能够观察并欣赏立体的图像。
在显示部1001中使用上述有机EL装置100。在上述有机EL装置100中，能够提高上述的有机EL元件30的动作可靠性，从而能够实现成品率的进一步的提高。因此，能够提供在显示部1001搭载上述有机EL装置100，从而能够抑制点缺陷的产生并且提供高品位的显示的头戴式显示器1000。
此外，本发明不限定于上述实施方式，能够在不脱离本发明的主旨的范围内施加各种变更。
具体而言，作为应用了本发明的光电装置，不限定于作为上述的发光元件而具备有机EL元件的有机EL装置，能够将本发明广泛地应用于具备例如无机EL元件、LED等自发光型的发光元件的光电装置。
另外，作为应用了本发明的电子设备，不限定于上述的头戴式显示器，例如，能够列举在平视显示器、数字照相机的电子取景器、个人数字助理、导航器等的显示部使用应用了本发明的光电装置的电子设备。
附图符号说明
10…元件基板；20(20B、20G、20R)…像素；28…第一接触电极；30(30B、30G、30R)…有机EL元件(发光元件)；31…像素电极(第一电极)；32…发光功能层(发光层)；33…对置电极(第二电极)；34…层间绝缘层(绝缘层)；35…反射电极；35CT…间隙；36…增反射层；37…保护层；38…光路调整层；39…第一绝缘膜；39a…凹部；40…埋入绝缘膜；41…第二接触电极；41a…第一接触部；41b…第二接触部；41CT…接触孔；42…第二绝缘膜；43…掩膜层；44…第三绝缘膜；E…显示区域；100、100A、100B…有机EL装置(光电装置)；110…像素电路；124…晶体管；1000…头戴式显示器(电子设备)。

Claims (9)

1.一种光电装置，其特征在于，
具备元件基板，该元件基板包含呈矩阵状地排列多个像素的显示区域，
所述元件基板针对每个所述像素具有发光元件与驱动所述发光元件的晶体管，
所述发光元件隔着绝缘层被配置于所述晶体管的上方，并且具有层叠有反射电极、保护层、光路调整层、第一电极、发光层以及第二电极的构造，
所述反射电极针对每个所述像素被分割地配置，
在针对每个所述像素被分割地配置的所述反射电极的彼此之间形成有间隙，
所述保护层覆盖在配置有所述反射电极的表面上，并且包含被埋入所述间隙的埋入绝缘膜。
2.根据权利要求1所述的光电装置，其特征在于，
所述晶体管与所述反射电极经由贯通所述绝缘层而配置的第一接触电极被电连接，
所述反射电极与所述第一电极经由贯通所述保护层而配置的第二接触电极被电连接。
3.根据权利要求2或3所述的光电装置，其特征在于，
所述保护层还具备被设置于所述反射电极与所述埋入绝缘膜之间的第一绝缘膜、和被设置于所述第一绝缘膜以及所述埋入绝缘膜的上方的第二绝缘膜，
所述光路调整层被配置为至少一部分的端部位于所述第二绝缘膜的表面上。
4.根据权利要求3所述的光电装置，其特征在于，
所述第二绝缘膜包含氮化硅，
所述光路调整层包含氧化硅。
5.根据权利要求3或4所述的光电装置，其特征在于，
所述光路调整层的至少一部分的端部位于所述埋入绝缘膜的上方。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的光电装置，其特征在于，
形成有贯通所述光路调整层以及所述保护层的接触孔，
所述第二接触电极具有在被埋入所述接触孔的状态下与所述反射电极连接的第一接触部、以及在被配置于所述保护层的表面上的状态下与所述第一电极连接的第二接触部。
7.根据权利要求6所述的光电装置，其特征在于，
所述光路调整层的至少一部分的端部位于所述第二接触部的表面上。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的光电装置，其特征在于，
在所述反射电极的表面上配置有增反射层。
9.一种电子设备，其特征在于，
具备权利要求1～8中任一项所述的光电装置。
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