JP4462155B2 - 発光装置、発光装置の製造方法および電子機器 - Google Patents
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Description
これに対し、例えば、接続部に1つの電極層のみが形成されている場合、配線と画素電極との接続部分に断線などが生じやすく、配線と画素電極との電気的な接続における信頼性が低いものとなる。
このような発光装置とすることで、例えば、第1単位素子、第2単位素子、第3単位素子を、それぞれRGBに対応した波長の光を取り出すものとすることができ、安定した電気特性が得られ、色再現性に優れたカラーの発光装置を実現できる。
このような発光装置では、前記接続部に対応する電極層の積層数が異なる単位素子が含まれている場合と比較して、配線と画素電極とを電気的に接続した際の電気抵抗が均一となり、発光装置の電気特性を安定化させることができる。
このような発光装置とすることで、段差部分を覆っている電極層のパターニングに使用されるエッチング液が、前記電極の前記基板側に存在する段差部分から電極層の基板側に浸入して、発光装置の特性に支障を来たすことを効果的に防止できる。
光反射層に電極層のパターニングに使用されるエッチング液が付着すると、光反射層の表面が損傷(腐食)してしまう。光反射層の材料としてはアルミニウムや銀などの材料が好適に採用されるが、この種の材料は耐蝕性が低いから、エッチング液による損傷や劣化は特に顕著である。そして、光反射層が損傷することによって光反射層の反射特性(例えば反射率)が劣化すると、共振器構造による共振の効率が低下する。
これに対し、前記光反射層の前記基板と反対側に前記光反射層を覆う保護膜が配置されている発光装置とすることで、電極層のパターニングに使用されるエッチング液が光反射層に付着することを効果的に防止することができる。
また、本発明の発光装置の製造方法によれば、第1電極層形成工程および第2電極層形成工程を行なうことによって、第1単位素子の電極部に第1電極層と第2電極層の2層の電極層が形成され、第2単位素子の電極部に第2電極層が形成されるとともに、第1単位素子および第2単位素子の接続部に第1電極層と第2電極層の2層の電極層が形成される。したがって、本発明の発光装置の製造方法によれば、第1単位素子と第2単位素子とで電極部を構成する電極層の積層数が異なるものを形成することができる。また、本発明の発光装置の製造方法によれば、第1単位素子においても第2単位素子においても、接続部に2層の電極層が形成されるので、電極層の断線が生じにくく、配線と画素電極との電気的な接続における信頼性が高いものとなる。
また、このような製造方法によれば、例えば、第1単位素子、第2単位素子、第3単位素子を、それぞれRGBに対応した波長の光を取り出すものとすることができ、安定した電気特性が得られ、色再現性に優れたカラーの発光装置を製造できる。
このような製造方法によれば、電極層のパターニングに使用されるエッチング液が、第1電極層を形成する被形成面上における段差部分から電極層の基板側に浸入して、発光装置の特性に支障を来たすことを効果的に防止できる。
このような製造方法によれば、被形成面上における段差部分を第1電極層のみで覆う場合よりも、エッチング液の浸入を効果的に防止することができる。
このような製造方法によれば、電極層のパターニングに使用されるエッチング液が光反射層に付着することを防止できる。
このような電子機器によれば、配線と画素電極との電気的な接続における信頼性が高く、安定した電気特性の得られる発光装置を備えたものとなる。
まず、発光装置の実施形態に係るEL装置について説明する。
図1は、本実施形態に係るEL装置の構造を示す断面図である。図1に示すEL装置は、マトリクス状に配列された複数の単位素子U(Ur、Ug、Ub)が封止材37によって基板10の面上に封止された構成となっている。各単位素子Uは、赤色、緑色、青色の何れかに対応した波長の光を発生する要素であり、共振器構造における共振波長が相違している。すなわち、単位素子Ur(第1単位素子)は赤色光を出射し、単位素子Ug(第2単位素子)は緑色光を出射し、単位素子Ub(第3単位素子)は青色光を出射する。
本実施形態におけるEL装置は、各単位素子Uにて発生した光が基板10とは反対側に向かって出射するトップエミッション型である。したがって、基板10として、ガラスなどの光透過性を有する板材のほか、セラミックスや金属のシートなど不透明な板材を採用することができる。
また、各配線12が形成された基板10の表面は、下地層14によって覆われている。下地層14は、例えばアクリル系やエポキシ系などの樹脂材料または酸化珪素(SiOx)や窒化珪素(SiNx)などの無機材料などの各種の絶縁材料によって形成された膜体である。
下地層14の表面上には、各単位素子Uに対応するように光反射層21が形成されている。本実施形態における光反射層21は、各単位素子Uの配列に沿うようにストライプ状に形成される。各光反射層21は、光反射性を有する材料からなる。具体的には、光反射層21を形成する材料として、アルミニウムや銀などの単体金属、またはアルミニウムや銀を主成分とする合金といった様々な材料が使用される。
次に、図2〜図11を参照しながら、図1に示す本実施形態のEL装置を製造する方法について説明する。なお、以下に示す各層は、スパッタリングやCVD(Chemical Vapour Deposition)や蒸着など公知である様々な成膜技術によって形成される。また、各層のパターニングには、例えばフォトリソグラフィ技術およびエッチング技術が利用される。
さらに、基板10の全面にわたって光透過性を有する絶縁膜が形成され、この絶縁膜がパターニングされることによって図5に示すように光反射層21を覆う保護膜23が形成される(保護膜形成工程)。得られた保護膜23上には、光反射層21の縁部を被覆する領域に光反射層21の厚みに起因する段差部分Dが形成される。また、本実施形態では、この保護膜形成工程において、図5に示すように、絶縁膜のうち配線12に重なり合う部分が除去されてコンタクトホールHとなる配線の露出した穴hが形成される。
図12は、対比例に係るEL装置であり、図13〜図15は、図12に示すEL装置の製造方法の工程図である。図12に示すEL装置は、図1に示すEL装置と同様に、単一の保護膜23によって総ての単位素子Uの光反射層21を被覆したうえで、第1電極25の膜厚(積層数)を単位素子Uの発光色ごとに個別に選定するものである。
まず、図5に示す基板10の全面にわたって、第1電極の第1電極層251となる導電膜が形成される。この導電膜の材料は、全てのコンタクトホールHとなる穴hの内部に充填される。そして、第1電極層251となる導電膜がパターニングされることによって図13に示すように、赤色光を出射する単位素子UrのコンタクトホールHR上と、単位素子Urの光反射層21上のみを覆うように、第1電極層251が形成される。
続いて、第1電極の第3電極層253となる導電膜が基板10の全面にわたって形成され、この導電膜がパターニングされることによって図15に示すように、第2電極層252が形成された第2電極層形成領域上と、青色光を出射する単位素子UbのコンタクトホールHB上と、単位素子Ubの光反射層21上とを覆うように第3電極層253が形成される。
また、第2電極層252を形成する工程において、青色光を出射する単位素子UbのコンタクトホールHBとなる穴hに一旦充填された第2電極層252となる導電膜が、パターニングによって除去される。したがって、コンタクトホールHBとなる穴hの内部は、第2電極層252となる導電膜のパターニングに使用されるエッチング液にもさらされる。
また、図1に示すEL装置を製造する場合には、第1電極層形成工程において、全ての単位素子Uの接続部25bに対応する第1電極層51が形成され、全てのコンタクトホールHの内部に第1電極層51となる導電膜の材料が充填されるので、第1電極層形成工程においてだけでなく、第2電極層形成工程および第3電極層形成工程においても、パターニングに使用されるエッチング液にコンタクトホールHとなる穴hがさらされることはない。よって、本実施形態によれば、第1電極25を形成する際に使用されるエッチング液の付着に起因したコンタクトホールHの劣化を有効に防止することができる。
また、図12に示すEL装置のように、青色光を出射する単位素子UbのコンタクトホールHB上に、第3電極層253からなる1つの電極層のみが形成されている場合、図1に示すEL装置における単位素子UのコンタクトホールHと比較して、コンタクトホールH上における電極層の断線などが生じやすく、コンタクトホールHを介した配線12と第1電極との電気的な接続における信頼性が低いものとなる。
また、上述した実施形態には様々な変形を加えることができる。具体的な変形の態様を例示すれば以下の通りである。なお、以下の各態様を適宜に組み合わせてもよい。
(1)上述した実施形態においては、光反射層21を覆う保護膜23が形成されたものを例に挙げて説明したが、保護膜23はなくてもよい。
次に、本発明に係る発光装置を利用した電子機器について説明する。
図16は、図1に示すEL装置を表示装置として適用した携帯電話機の構成を示す。携帯電話機1000は、複数の操作ボタン1001およびスクロールボタン1002、ならびに表示装置としてのEL装置1004を備える。
また、本発明に係る発光装置の用途は画像の表示に限定されない。例えば、液晶パネルのバックライトとして本発明の発光装置を利用することも可能である。
Claims (11)
- 基板上に光反射層と、半透過反射層と、前記光反射層と前記半透過反射層との間に配置された発光層と、前記光反射層と前記半透過反射層との間に配置された光透過性の画素電極とを含み、前記半透過反射層と前記光反射層との間の光学的距離に応じた共振波長の光が選択的に増幅される複数の単位素子を備え、前記複数の単位素子の画素電極はそれぞれ、前記発光層と重なるように配置された電極部と、コンタクトホールを介して配線と接続された接続部とから構成され、前記複数の単位素子には、前記発光層と接する部分の画素電極の厚みの違いに応じて互いに共振波長の相違する第1単位素子と第2単位素子とが含まれてなる発光装置において、
前記第1単位素子の前記画素電極は、前記電極部及び前記接続部に対応する導電膜を有し、前記接続部に対応する導電膜が前記コンタクトホール内に露出した前記配線と接する第1電極層と、前記電極部及び前記接続部に対応する導電膜を有して前記第1電極層上に積層された第2電極層と、を含み、
前記第2単位素子の前記画素電極は、前記接続部のみに対応する導電膜を有し、該導電膜が前記コンタクトホール内に露出した前記配線と接する第1電極層と、前記電極部及び前記接続部に対応する導電膜を有して前記第1電極層上に積層された第2電極層と、を含むことを特徴とする発光装置。 - 前記複数の単位素子には、前記第1単位素子及び前記第2単位素子と共振波長の異なる第3単位素子が含まれ、
前記第3単位素子の前記画素電極は、前記接続部のみに対応する導電膜を有し、該導電膜が前記コンタクトホール内に露出した前記配線と接する第1電極層と、前記接続部のみに対応する導電膜を有して前記第1電極層上に積層された第2電極層と、前記電極部及び前記接続部に対応する導電膜を有して前記第2電極層上に積層された第3電極層と、を含み、
前記第1単位素子の前記画素電極は、前記電極部及び前記接続部に対応する導電膜を有して前記第2電極層上に積層された第3電極層を含み、
前記第2単位素子の前記画素電極は、前記電極部及び前記接続部に対応する導電膜を有して前記第2電極層上に積層された第3電極層を含むことを特徴とする請求項1に記載の発光装置。 - 前記画素電極は、前記画素電極の前記基板側に存在する段差部分を覆っていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の発光装置。
- 前記光反射層の前記基板と反対側に、前記光反射層を覆い、光透過性を有する保護膜が配置されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の発光装置。
- 基板上に光反射層と、半透過反射層と、前記光反射層と前記半透過反射層との間に配置された発光層と、前記光反射層と前記半透過反射層との間に配置された光透過性の画素電極とを含む複数の単位素子を備え、
各単位素子の発光領域に共振器構造が形成され、前記複数の単位素子のうちの第1単位素子と、前記第1単位素子と前記共振器構造における共振波長の相違する第2単位素子とを備えた発光装置において、
前記画素電極は、前記発光領域に配置された電極部と、配線に接続される接続部とを含み、
前記第1単位素子の前記画素電極は、前記電極部および前記接続部に対応する電極層が複数積層されてなり、
前記第2単位素子の前記画素電極は少なくとも、前記接続部のみに対応し、前記配線と接する電極層と、前記電極部および前記接続部に対応する電極層とが積層されてなり、
前記第1単位素子の前記電極部における前記電極層の積層数よりも前記第2単位素子の前記電極部における前記電極層の積層数が少なく、
前記第2単位素子の前記画素電極において、前記電極部における電極層の積層数は前記接続部における電極層の積層数よりも少ないことを特徴とする発光装置。 - 基板上に光反射層と、半透過反射層と、前記光反射層と前記半透過反射層との間に配置された発光層と、前記光反射層と前記半透過反射層との間に配置された光透過性の画素電極とを含み、前記半透過反射層と前記光反射層との間の光学的距離に応じた共振波長の光が選択的に増幅される複数の単位素子を備え、前記複数の単位素子の画素電極はそれぞれ、前記発光層と重なるように配置された電極部と、コンタクトホールを介して配線と接続された接続部とから構成され、前記複数の単位素子には、前記発光層と接する部分の画素電極の厚みの違いに応じて互いに共振波長の相違する第1単位素子と第2単位素子とが含まれてなる発光装置の製造方法であって、
前記第1単位素子の画素電極及び前記第2単位素子の画素電極を形成する工程は、前記第1単位素子の画素電極の電極部及び接続部に対応する位置及び前記第2単位素子の画素電極の接続部のみに対応する位置に第1電極層を形成し、前記コンタクトホール内に露出した前記配線と前記第1電極層を接続する第1電極層形成工程と、前記第1単位素子の画素電極の電極部及び接続部に対応する位置及び前記第2単位素子の画素電極の電極部及び接続部に対応する位置に第2電極層を形成する第2電極層形成工程とを含むことを特徴とする発光装置の製造方法。 - 前記複数の単位素子には、前記第1単位素子及び前記第2単位素子と共振波長の異なる第3単位素子が含まれ、
前記第1電極層形成工程において、第1電極層を前記第1単位素子の画素電極の電極部及び接続部に対応する位置、前記第2単位素子の画素電極の接続部のみに対応する位置、及び、前記第3単位素子の画素電極の接続部のみに対応する位置に形成し、
前記第2電極層形成工程において、第2電極層を前記第1単位素子の画素電極の電極部及び接続部に対応する位置、前記第2単位素子の画素電極の電極部及び接続部に対応する位置、及び、前記第3単位素子の画素電極の接続部のみに対応する位置に形成し、
前記第2電極層形成工程の後に、前記第1単位素子の画素電極の電極部及び接続部に対応する位置、前記第2単位素子の画素電極の電極部及び接続部に対応する位置、及び、前記第3単位素子の前記電極部及び前記接続部に対応する位置に第3電極層を形成する第3電極層形成工程を含むことを特徴とする請求項6に記載の発光装置の製造方法。 - 前記第1電極層形成工程において、前記第1電極層を形成する被形成面上の段差部分を覆うように第1電極層を形成することを特徴とする請求項6または請求項7に記載の発光装置の製造方法。
- 前記第1電極層上であって、前記段差部分に対応する部分を覆うように第2電極層を形成することを特徴とする請求項8に記載の発光装置の製造方法。
- 前記電極形成工程の前に、前記光反射層を形成する工程と、前記光反射層を覆い、光透過性を有する保護膜を形成する保護膜形成工程を含むことを特徴とする請求項6から請求項9のいずれかに記載の発光装置の製造方法。
- 請求項1から請求項5のいずれかに記載の発光装置を具備する電子機器。
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