KR20070009432A - 일렉트로 루미네선스 장치, 일렉트로 루미네선스 장치의제조 방법 및 전자 기기 - Google Patents
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Abstract
일렉트로 루미네선스 장치의 제조 방법으로서, 화소 형성 영역이 기판 위에 복수 형성되어 있고, 상기 복수의 화소 형성 영역 각각에, 투광성의 양극, 적어도 발광층을 포함하는 발광 기능층, 및 음극이 적층된 발광 소자가 설치되어 있고, 상기 화소 형성 영역은 제 1 색의 화소 형성 영역과, 상기 제 1 색과는 다른 제 2 색의 화소 형성 영역을 적어도 포함하고 있고, 상기 양극은 상기 제 1 색의 화소 형성 영역에 제 1 두께로 형성된 제 1 양극과, 상기 제 2 색의 화소 형성 영역에 제 2 두께로 형성된 제 2 양극을 포함하며, 상기 제 1 색의 화소 형성 영역에, 상기 제 1 두께에서 상기 제 2 두께를 뺀 두께의 제 1 투명 도전막을 형성하는 제 1 공정과, 상기 제 1 색의 화소 형성 영역과, 상기 제 2 색의 상기 화소 형성 영역에 상기 제 2 두께의 제 2 투명 도전막을 형성하는 제 2 공정을 포함한다.
유기 EL 장치, 정공 수송층, 결정 ITO막, 발광 기능층
Description
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기 EL 장치의 구성을 나타내는 단면도.
도 2는 상기의 유기 EL 장치에서의 양극의 형성 방법을 나타내는 단면도.
도 3의 (a)∼도 3의 (c)는 상기의 양극의 형성 방법을 구체적으로 나타내는 모식 단면도.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기 EL 장치의 구성을 나타내는 단면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 유기 EL 장치의 전기적 구성예를 나타내는 회로도.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 유기 EL 장치의 배선 구조를 나타내는 모식도.
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 유기 EL 장치의 구성을 모식적으로 나타내는 평면도.
도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 유기 EL 장치의 구성을 모식적으로 나 타내는 단면도.
도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 유기 EL 장치의 발광 기능층을 모식적으로 나타내는 도면.
도 10의 (a)∼도 10의 (g)는 본 발명의 유기 EL 장치의 제조 방법을 설명하는 도면.
도 11은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 유기 EL 장치의 구성을 모식적으로 나타내는 단면도.
도 12는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 유기 EL 장치의 구성을 모식적으로 나타내는 단면도.
도 13은 본 발명의 유기 EL 장치를 구비하는 전자 기기를 나타내는 도면.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 유기 EL 장치 10 : 유기 EL 소자
11, 120 : 기판 12 : 양극
13 : 정공 수송층 14 : 발광층
15 : 전자 수송층 16 : 음극층
18 : 절연 보호막 19 : 반사층
21(R), 21(G), 21(B) : 컬러 필터 23, 23R, 23G, 23B : 화소 전극
25R, 25G, 25B : 착색층 40 : 광 공진기
50 : 음극 60, 60R, 60G, 60B : 유기 EL층
70 : 정공 주입층 100(R), 100(G), 100(B) : 화소
110 : 발광 기능층 121, 122, 123 : ITO막
211 : 결정 ITO막 212 : 비정질 ITO막
1000 : 휴대 전화 1100 : 시계
1200 : 정보 처리 장치 X, XR, XG, XB : 화소
Px : 화소군
본 발명은 일렉트로 루미네선스 장치, 일렉트로 루미네선스 장치의 제조 방법 및 전자 기기에 관한 것이다.
휴대 전화기, 퍼스널 컴퓨터나 PDA(Personal Digital Assistants) 등의 전자 기기에 사용되는 표시 장치나, 디지털 복사기나 프린터 등의 화상 형성 장치에서의 노광용 헤드로서, 유기 일렉트로 루미네선스 장치(EL/Electro Luminescence device, 이하, 유기 EL 장치라고 함) 등의 발광 장치가 주목받고 있다.
이런 종류의 발광 장치에서, 컬러 표시를 실현하는 구성으로서는, 발광층을 구성하는 재료를 화소마다 변경함으로써, 각 화소로부터 각 색의 광이 출사되는 구성이 종래부터 알려져 있다.
한편, 특허 제2797883호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 발광층의 하층측에 형성된 하층측 반사층과, 발광층의 상층측에 형성된 상층측 반사층의 사이에 광 공진기를 형성하고, ITO(Indium Tin Oxide) 등으로 이루어지는 화소 전극의 막 두 께를 변경시킴으로써, 광 공진기의 광학 길이를 화소마다 바꾸어, 발광 소자의 출사광으로부터 각 색의 광을 취출하는 기술이 제안되고 있다. 이와 같이 개시된 기술을 이용하여, 발광층으로부터 기판측에 광을 출사하는 보텀 이미션(bottom emission)형의 유기 EL 장치를 구성하는 경우에는, 하층측 반사층을 반투과 반사층으로 구성하게 된다. 또한, 발광층에서 기판과는 반대측으로 광을 출사하는 톱 이미션형의 유기 EL 장치를 구성하는 경우에는, 하층측 반사층을 알루미늄이나 은 등과 같은 반사율이 높은 금속막으로 구성하게 된다.
그러나, ITO막에 따라서 막 두께가 다른 양극을 형성하기 위해서는, ITO막을 성막한 후, ITO막의 상층에 포토리소그래피 기술을 이용하여 레지스트 마스크를 형성하고, 에칭을 행하게 된다. 이 때문에, 양극의 두께를 적색용의 화소, 녹색용의 화소, 청색용의 화소로 상이하게 하기 위해서는, 상기의 공정을 3회 이상 반복할 필요가 있다.
그 결과, ITO막을 에칭하는데 사용한 에칭액 또는 에칭 가스에 의해서 하층측 반사층이 에칭되어 버려, 하층측 반사층의 반사 특성의 저하나 하층측 반사층의 결락(缺落) 등이 발생한다는 문제점이 생긴다. 이러한 하층측 반사층의 에칭은 하층측 반사층이 ITO막으로부터 노출되는 에칭 종료기에 한정되지 않고, ITO막에 미소한 구멍이 뚫려 있는 경우, 에칭 개시 직후부터 발생할 가능성이 있다.
또한, 화소마다 양극의 두께를 변경하기 위해서, 예를 들면, 상기한 3회의 공정마다 에칭 시간을 변경하는 방법이 고려된다. 그러나, 공정마다 에칭 시간이 다르면, 공정 관리가 어려워질 뿐만아니라, 긴 에칭 시간이 생김으로써, 사이드 에지의 발생 등의 문제가 생기게 된다.
또한, 상기한 바와 같이, ITO막을 복수회의 공정에 의해 형성함으로써 공정이 복잡해져 버려, 생산성이 저하된다는 문제가 있다.
본 발명은 복수의 화소 각각에서의 양극의 막 두께를 다르게 해서 형성하는 경우에, 양극의 하층측에 위치하는 광 공진기용의 하층측 반사층이 열화되는 일이 없는 일렉트로 루미네선스 장치, 일렉트로 루미네선스 장치의 제조 방법, 및 전자 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 복수의 화소 각각에서의 양극의 막 두께를 다르게 해서 형성하는 경우에, 양극을 종래보다도 적은 공정으로, 비교적 용이하면서 또한 고정밀도로 형성하여, 높은 표시 성능을 실현하는 동시에 저비용화를 실현할 수 있는 일렉트로 루미네선스 장치, 일렉트로 루미네선스 장치의 제조 방법, 및 전자 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일렉트로 루미네선스 장치의 제조 방법은 화소 형성 영역이 기판 위에 복수 형성되어 있고, 상기 복수의 화소 형성 영역 각각에, 투광성의 양극, 적어도 발광층을 포함하는 발광 기능층, 및 음극이 적층된 발광 소자가 설치되어 있고, 상기 화소 형성 영역은 제 1 색의 화소 형성 영역과, 상기 제 1 색과는 다른 제 2 색의 화소 형성 영역을 적어도 포함하고 있으며, 상기 양극은 상기 제 1 색의 화소 형성 영역에 제 1 두께(g)로 형성된 제 1 양 극과, 상기 제 2 색의 화소 형성 영역에 제 2 두께(b)로 형성된 제 2 양극을 포함하고, 상기 제 1 색의 화소 형성 영역에, 상기 제 1 두께(g)에서 상기 제 2 두께(b)를 뺀 두께(g-b)의 제 1 투명 도전막을 형성하는 제 1 공정과, 상기 제 1 색의 화소 형성 영역과, 상기 제 2 색의 상기 화소 형성 영역에 상기 제 2 두께(b)의 제 2 투명 도전막을 형성하는 제 2 공정을 포함한다.
본 발명은, 예를 들면, 2색의 원색(예를 들면, 녹색과 청색 등)으로 색을 표현하는 일렉트로 루미네선스 장치에서, 각 색에서의 광 공진에 최적의 광학 막 두께(광학 길이, 광학 거리)의 양극을 비교적 용이하게 실현할 수 있다.
여기서, 적색의 화소 형성 영역에 제 1 두께(dr)의 양극을 형성하고, 녹색의 화소 형성 영역에 제 2 두께(dg)의 양극을 형성하는 경우에 관하여 설명한다. 우선, 제 1 공정에서, 적색의 화소 형성 영역에 dr-dg의 두께의 양극을 형성한다. 다음에, 제 2 공정에서, 적색의 화소 형성 영역에 제 2 두께(dg)의 양극을 적층하고, 동시에, 녹색의 화소 형성 영역에 제 2 두께(dg)의 양극을 형성한다. 그러면, 적색의 화소 형성 영역에서는, (dr-dg+dg)=dr의 두께의 양극이 형성되고, 녹색의 화소 형성 영역에서는, dg의 두께의 양극이 형성된다.
이 경우, 예를 들면, 제 1 두께(dr)를 제 2 두께(dg)의 2배 정도로 할 수 있어, 각 공정에서 형성되는 양극의 두께를 동일한 정도로 할 수 있다. 따라서, 본 발명에 의하면, 제 1 공정과 제 2 공정에서 에칭 시간을 동일한 정도로 근접시킬 수 있다. 그래서, 본 발명은 포토리소그래피 공정의 횟수 증대를 억제하면서, 장시간의 에칭에 의한 사이드 에지의 발생 등을 회피할 수 있어, 공정 관리를 용이화 할 수 있다. 또한, 본 발명의 화소란, 발광 소자 및 발광 소자가 형성되는 발광부(발광 영역)를 나타내고, 다른 색의 발광 또는 같은 색의 발광을 행하는 화소의 집합을 화소군이라고 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일렉트로 루미네선스 장치의 제조 방법은 화소 형성 영역이 기판 위에 복수 형성되어 있고, 상기 복수의 화소 형성 영역 각각에, 투광성의 양극, 적어도 발광층을 포함하는 발광 기능층, 및 음극이 적층된 발광 소자가 설치되어 있고, 상기 화소 형성 영역은 제 1 색(예를 들면, 적색)의 화소 형성 영역과, 상기 제 1 색과는 다른 제 2 색(예를 들면, 녹색)의 화소 형성 영역과, 상기 제 1 및 제 2 색과는 다른 제 3 색(예를 들면, 청색)의 화소 형성 영역을 적어도 포함하고 있으며, 상기 양극은 상기 제 1 색의 화소 형성 영역에 제 1 두께로 형성된 제 1 양극과, 상기 제 2 색의 화소 형성 영역에 제 2 두께로 형성된 제 2 양극과, 상기 제 3 색의 화소 형성 영역에 제 3 두께로 형성된 제 3 양극을 포함하고, 상기 양극을 형성하는 공정은 상기 제 1 색의 화소 형성 영역에, 상기 제 1 두께에서 상기 제 2 두께를 뺀 두께의 제 1 투명 도전막을 형성하는 제 1 공정과, 상기 제 1 색의 화소 형성 영역과, 상기 제 2 색의 상기 화소 형성 영역에, 상기 제 2 두께에서 상기 제 3 두께를 뺀 두께의 제 2 투명 도전막을 형성하는 제 2 공정과, 상기 제 1 색의 화소 형성 영역과, 상기 제 2 색의 상기 화소 형성 영역과, 상기 제 3 색의 화소 형성 영역에, 상기 제 3 두께의 제 3 투명 도전막을 형성하는 제 3 공정을 포함한다.
본 발명은, 예를 들면, 3원색(적색, 녹색, 청색)으로 색을 표현하는 일렉트 로 루미네선스 장치에서, 각 색에서의 광 공진에 최적의 광학 막 두께의 양극을 비교적 용이하게 실현할 수 있다.
여기서, 적색의 화소 형성 영역에 제 1 두께(dr)의 양극을 형성하고, 녹색의 화소 형성 영역에 제 2 두께(dg)의 양극을 형성하고, 청색의 화소 형성 영역에 제 3 두께(db)를 형성하는 경우에 관하여 설명한다. 우선, 제 1 공정에서, 적색의 화소 형성 영역에 dr-dg의 두께의 양극을 형성한다. 다음에, 제 2 공정에서, 적색의 화소 형성 영역에 dg-db의 두께의 양극을 적층하고, 녹색의 화소 형성 영역에 dg-db의 두께의 양극을 형성한다. 다음에, 제 3 공정에서, 적색의 화소 형성 영역에 제 3 두께(db)의 양극을 적층하고, 녹색의 화소 형성 영역에 제 3 두께(db)의 양극을 적층하고, 청색의 화소 형성 영역에 제 3 두께(db)의 양극을 형성한다.
그러면, 적색의 화소 형성 영역에서는, (dr-dg)+(dg-db)+db=dr의 두께의 양극이 형성된다. 녹색의 화소 형성 영역에서는, (dg-db)+db=dg의 두께의 양극이 형성된다. 청색의 화소 형성 영역에서는, db의 두께의 양극이 형성된다.
이들에 의해, 각 공정에서 형성되는 양극의 두께를 동일한 정도로 할 수 있다. 따라서, 본 발명에 의하면, 제 1 내지 제 3 공정의 각각에서 에칭 시간을 동일한 정도로 근접시킬 수 있다. 그래서, 본 발명은 포토리소그래피 공정의 횟수 증대를 억제하면서, 장시간의 에칭에 의한 사이드 에지의 발생 등을 회피할 수 있어, 공정 관리를 용이화할 수 있다.
또한, 본 발명의 일렉트로 루미네선스 장치의 제조 방법에서는, 상기 발광 소자는 상기 양극과 상기 기판 사이에 하층측 반사층을 구비한 광 공진기가 형성된 일렉트로 루미네선스 소자이며, 상기 제 1 색은 적색이고, 상기 제 2 색은 녹색이고, 상기 제 3 색은 청색이고, 상기 제 1 공정 내지 제 3 공정은 각각 포토리소그래피 공정을 이용하여 행해지는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 발광층에서 보아 기판과는 반대측으로 광이 출사되는 톱 이미션형의 일렉트로 루미네선스 장치의 제조 방법에서, 포토리소그래피 공정의 횟수 증대를 억제하면서, 장시간의 에칭에 의한 사이드 에지의 발생 등을 회피할 수 있어, 공정 관리를 용이화할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일렉트로 루미네선스 장치는 기판 위에 복수 설치된 화소 형성 영역 각각에, 투광성의 양극, 적어도 발광층을 포함하는 발광 기능층, 및 음극이 적층된 발광 소자를 가지며, 상기 화소 형성 영역은 제 1 색(예를 들면, 적색)의 화소 형성 영역과, 상기 제 1 색과는 다른 제 2 색(예를 들면, 녹색)의 화소 형성 영역과, 상기 제 1 및 제 2 색과는 다른 제 3 색(예를 들면, 청색)의 화소 형성 영역을 적어도 포함하고 있고, 상기 양극은 상기 제 1 색의 화소 형성 영역에 제 1 두께로 형성된 제 1 양극과, 상기 제 2 색의 화소 형성 영역에 제 2 두께로 형성된 제 2 양극과, 상기 제 3 색의 화소 형성 영역에 제 3 두께로 형성된 제 3 양극을 포함하고, 상기 제 1 양극은 상기 제 1 두께에서 상기 제 2 두께를 뺀 두께의 제 1 투명 도전막과, 상기 제 2 두께에서 상기 제 3 두께를 뺀 두께의 제 2 투명 도전막과, 상기 제 3 두께의 제 3 투명 도전막이 적층하여 형성되고, 상기 제 2 양극은 상기 제 2 투명 도전막과, 상기 제 3 투명 도전막이 적층하여 형성되고, 상기 제 3 양극은 상기 제 3 투명 도전막에 의해서 형성되어 있다.
본 발명에 의하면, 복수의 화소 형성 영역 각각에 형성된 서로 두께가 다른 양극을 갖는 일렉트로 루미네선스 장치를 저비용으로, 또한 신뢰성이 높은 제품으로서 제공할 수 있다. 여기서, 각 공정에서 적층된 양극끼리의 계면은, 그 물성이 외면 이외의 부분의 물성과 다르다. 따라서, 복수의 공정에서 형성된 양극과, 단일 공정에서 형성된 양극은 각각 다른 구조를 갖기 때문에, 복수의 공정에서 형성된 양극을 특정할 수 있다.
또한, 본 발명의 일렉트로 루미네선스 장치에서는, 상기 발광층에서 발생된 광은 상기 기판으로부터 상기 발광층을 향한 방향으로 출사되는 것이 바람직하다. 환언하면, 상기 발광층에서 발생된 광이 상기 발광층에서 보아 상기 기판과는 반대측으로 출사되는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 소위 톱 이미션형의 일렉트로 루미네선스 장치를 저비용으로, 또한 신뢰성이 높은 제품으로서 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일렉트로 루미네선스 장치에서는, 상기 발광 소자는 상기 양극과 상기 기판 사이에 하층측 반사층을 구비한 광 공진기를 갖고, 상기 양극과 상기 하층측 반사층 사이에는, 상기 하층측 반사층을 덮는 투광성의 절연 보호층이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
종래의 제조 방법에서는, 복수의 화소 각각이 서로 두께가 다른 양극을 갖는 경우, 이러한 양극을 형성할 때에 복수회의 에칭 공정을 행할 필요가 있다.
이에 대해서, 본 발명의 일렉트로 루미네선스 장치는 양극과 하층측 반사층의 층간에, 상기 하층측 반사층을 덮는 투광성의 절연 보호층이 형성되어 있기 때 문에, 하층측 반사층을 형성한 후에, 양극을 형성하기 위해 복수회의 에칭 공정을 행해도, 이 에칭에 의해서 하층측 반사층이 열화되는 것을 회피할 수 있다.
또한, 본 발명의 일렉트로 루미네선스 장치에서는, 상기 하층측 반사층은 알루미늄, 알루미늄 합금, 은, 및 은 합금으로 이루어지는 군 중 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하다.
알루미늄, 알루미늄 합금, 은, 은 합금 등의 금속층은 양극 형성시의 에칭액, 에칭 가스 또는 박리액에 의해서 열화되기 쉽다. 본 발명에 의하면, 절연 보호층에 의해 하층측 반사층을 덮고 있으므로, 상기 에칭액 등에 의해 하층측 반사층이 열화되는 것을 회피할 수 있다. 또한, 본 발명은 하층측 반사층에 알루미늄 또는 은 등을 주성분으로 하는 금속을 사용함으로써, 하층측 반사층에서의 반사율을 높일 수 있어, 광 취출 효율이 높은 일렉트로 루미네선스 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일렉트로 루미네선스 장치에서는, 상기 절연 보호층의 굴절률은 상기 양극의 굴절률보다도 작은 것이 바람직하다.
하층측 반사층과 양극의 사이에 절연 보호층을 형성하면, 이 절연 보호층의 광학 거리(두께×굴절률)가 광 공진기의 광학 거리에 포함된다. 여기서, 광 공진기에 요구되는 광학 거리는 화소에 대응하는 색마다 정해져 있다.
그래서, 절연 보호층의 굴절률이 크면, 양극을 얇게 하지 않으면 안되어, 너무 얇은 양극을 고정밀도로 형성하는 것은 곤란하고, 또한, 양극의 두께 정밀도가 저하된다. 이에 대해서, 본 발명에서는, 절연 보호층의 굴절률이 작기 때문에, 양 극을 두껍게 할 수 있어, 두께에 대해서 정밀도가 높은 양극을 간편하게 형성할 수 있다. 이러한 관점에서, 절연 보호층은 SiN, SnO2 또는 아크릴계 수지 등이 바람직하다.
또한, 본 발명의 일렉트로 루미네선스 장치에서는, 상기 제 1 양극, 상기 제 2 양극, 및 상기 제 3 양극은 상기 광 공진기의 광학 거리가 적색광, 녹색광, 및 청색광 중 어느 한 파장에 대응하는 두께로 설정되어 있는 것이 바람직하다. 환언하면, 상기 양극이 화소마다 상기 광 공진기의 광학 거리를 적색광, 녹색광, 청색광 중 어느 하나에 대응하는 길이로 하는 두께로 설정되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 적색, 녹색 및 청색을 원색으로 하는 컬러 표시의 일렉트로 루미네선스 장치를 저비용으로, 또한 신뢰성이 높은 제품으로서 제공할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일렉트로 루미네선스 장치는 기판 위에 형성된 복수의 화소 각각은 제 1 전극 및 제 2 전극 사이에 삽입된 발광 기능층을 갖고 있고, 상기 복수의 화소는 적어도 제 1 화소와, 제 2 화소와, 제 3 화소를 포함하고 있으며, 상기 제 1 화소에서의 제 1 전극은 에칭 선택성이 높은 제 1 도전막과 에칭 선택성이 낮은 제 2 도전막이 적층하여 형성되어 있고, 상기 제 2 화소에서의 제 1 전극은 상기 제 1 도전막에 의해 형성되어 있고, 상기 제 3 화소에서의 제 1 전극은 상기 제 2 도전막에 의해 형성되어 있다.
여기서, 에칭 선택성에 관하여 설명한다.
본 발명의 복수의 도전막 각각은 그 재료의 종류나, 그 재료의 구조(결정 상태 또는 비정질 상태)에 따라서, 습식 에칭에서의 약액 또는 건식 에칭에서의 반응성 가스에 대한 에칭 레이트가 다른 성질을 갖고 있다.
예를 들면, 소정의 약액이나 소정의 반응성 가스에 대해서, 복수의 도전막 중 하나는 높은 레이트(에칭 속도, 에칭 레이트)로 에칭되는 성질을 갖고 있는 것에 대해서, 다른 도전막은 거의 에칭되지 않는 성질을 갖는 경우가 있다.
이와 같이, 본 발명에서는, 소정의 약액이나 소정의 반응성 가스에 대해서, 복수의 도전막 각각의 에칭의 용이성의 정도를 에칭 선택성이라고 하고 있다. 그리고, 동일한 약액이나 반응성 가스를 이용하여, 복수의 도전막을 동일 공정에서 에칭했을 때에, 에칭되어 버리는 도전막을 「에칭 선택성이 높은」 것으로 하고, 거의 에칭되지 않는 도전막을 「에칭 선택성이 낮은」 것으로 한다.
종래는, 서로 막 두께가 다른 복수의 제 1 전극의 각각을 형성할 때에, 복수의 제 1 전극의 수와 동일한 횟수의 레지스트 마스크 형성 공정 및 에칭 공정을 행하고 있다. 그 때문에, 에칭 공정에서, 먼저 형성된 제 1 전극이 에칭되어 버리는 것을 막기 위해서, 레지스트 마스크에 의해 비에칭 대상의 제 1 전극을 피복할 필요가 있었다.
이에 대해서, 본 발명은 복수의 도전막의 에칭 선택성의 차이를 이용하여 제 1 전극을 형성하고 있으므로, 에칭 선택성이 낮은 도전막(제 1 도전막)에 대해서 레지스트 마스크를 피복하지 않고, 에칭 선택성이 높은 도전막(제 2 도전막)을 에칭할 수 있다.
따라서, 본 발명에 의하면, 종래보다도 레지스트 마스크를 형성하는 공정이 적어지고, 환언하면, 노광 공정수의 삭감이나 마스크 매수의 삭감을 달성하므로, 제조 비용이 저감된 일렉트로 루미네선스 장치를 실현할 수 있다.
또한, 화소군에서의 복수 화소의 제 1 전극의 각각은 에칭 선택성이 높은 도전막과 에칭 선택성이 낮은 도전막 중 한 쪽의 도전막에 의해서 형성되어 있거나, 또는, 에칭 선택성이 높은 도전막과 에칭 선택성이 낮은 도전막이 적층하여 형성되어 있으므로, 복수의 제 1 전극의 각각은 도전막의 단층 구조 또는 복수의 도전막의 적층 구조에 의해서 구성된 것이다.
또한, 본 발명의 일렉트로 루미네선스 장치에서는, 상기 제 1 도전막 및 상기 제 2 도전막은 투명 도전막인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 일렉트로 루미네선스 장치에서는, 상기 제 1 도전막의 막 두께와 상기 제 2 도전막의 막 두께는 다른 것이 바람직하다. 즉, 복수의 제 1 전극 각각은 막 두께가 다른 것이 바람직하다.
따라서, 복수의 제 1 전극 각각은 막 두께가 다른 동시에, 투명성을 갖는 것이 되어, 광 공진기로서 기능시킬 수 있고, 광 공진기의 광학 길이를 화소마다 다르게 할(조정할) 수 있다.
예를 들면, 가시광 중에서 비교적 장파장인 적색광(약 600nm이상의 파장)의 화소에서, 제 1 전극의 막 두께를 크게 (조정)함으로써 제 1 전극에서 제 2 전극까지의 광학 길이를, 적색광의 파장에 따른 길이에 맞출 수가 있다.
또한, 예를 들면, 가시광 중에서 비교적 단파장인 청색광(약 400∼490nm의 파장)의 화소에서, 제 1 전극의 막 두께를 작게 (조정)함으로써 제 1 전극에서 제 2 전극까지의 광학 길이를, 청색광의 파장에 따른 길이에 맞출 수가 있다.
또한, 예를 들면, 적색광과 청색광의 중간 파장인 녹색광(약 490∼570nm의 파장)을 출사하는 화소에서, 제 1 전극의 막 두께를 조정함으로써 제 1 전극(G)으로부터 제 2 전극까지의 광학 길이를, 녹색광의 파장에 따른 길이에 맞출 수가 있다.
또한, 광학 길이를 길게 하기 위해서는, 복수의 도전막을 적층하여 형성하고, 한편, 광학 길이를 짧게 하기 위해서는, 복수의 도전막 중 도전막을 단층으로 형성함으로써 광학 길이를 조정할 수 있다. 또한, 도전막을 단층으로 형성하는 경우 중에서도, 요구되는 광학 길이를 고려하여, 후막(厚膜) 또는 박막의 단층막을 선택함으로써 광학 길이를 조정할 수 있다. 또한, 요구되는 광학 길이를 고려하여, 복수의 도전막의 각 막 두께를 성막할 때에, 후막화 또는 박막화함으로써 광학 길이를 조정할 수 있다.
이와 같이, 복수의 화소 각각의 제 1 전극의 광학 길이가 조정됨으로써 표시 성능이 높은 일렉트로 루미네선스 장치를 실현할 수 있다. 구체적으로는, NTSC비의 향상, 백색 밸런스의 최적화, 백색 표시의 무채색화를 실현할 수 있어, 색 설계의 자유도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일렉트로 루미네선스 장치에서는, 상기 제 1 화소에서의 제 1 전극은 상기 제 1 도전막과, 상기 제 1 도전막 위에 적층된 제 2 도전막으로 이루어지는 것이 바람직하다.
이와 같이 하면, 상기의 일렉트로 루미네선스 장치와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 일렉트로 루미네선스 장치에서는, 상기 기판과 상기 제 1 전극의 사이에는, 반사막이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이와 같이 하면, 반사막에 의해서 발광 기능층의 발광 광을 반사시킬 수 있고, 제 2 전극측으로 발광 광을 출사시킬 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 발광 기능층의 발광 광은 반사하지 않고 제 2 전극측으로부터 출사하는 광(비반사광)과, 반사막에 의해서 반사한 후에 제 2 전극측으로부터 출사하는 광(반사광)을 포함하고 있다. 반사막에 의해서 반사되는 광은 비반사광과 비교하여 제 1 전극의 도전막을 통과하는 양만큼 광학 길이가 길어진다. 그 때문에, 반사광과 비반사광의 밸런스에 따라서, 광학 길이를 조정할 필요가 있다. 이러한 경우에서도, 본 발명은 복수의 도전막의 단층 구조 또는 적층 구조에 따라서 광학 길이를 조정하고 있으므로, 반사광과 비반사광이 혼재하고 있는 경우에도 용이하게 광학 길이를 조정할 수 있다.
또한, 본 발명의 일렉트로 루미네선스 장치에서는, 상기 제 1 화소가 출사하는 색, 상기 제 2 화소가 출사하는 색, 상기 제 3 화소가 출사하는 색은 각각 다른 것이 바람직하다. 환언하면, 상기 복수의 화소 각각은 서로 다른 색을 출사하는 것이 바람직하다. 또한, 복수의 화소에서 출사되는 각각의 광의 색은, R(적색), G(녹색), B(청색)의 원색인 것이 바람직하다. 또한, 이것에 한정되지 않고, C(청록색), M(자홍색), Y(황색)과 같은 보색 중 적어도 어느 하나를 포함해도 좋다.
이와 같이 하면, 화소군마다 풀 컬러 표시를 행할 수 있고, 화소군을 복수 구비한(예를 들면, 어레이 형상으로 배열시킨) 경우에는, 풀 컬러 화상을 표시할 수 있다.
또한, 본 발명의 일렉트로 루미네선스 장치에서는, 상기 제 1 화소에서의 발광 기능층에 의한 발광 광의 파장, 상기 제 2 화소에서의 발광 기능층에 의한 발광 광의 파장, 상기 제 3 화소에서의 발광 기능층에 의한 발광 광의 파장은 각각 다른 것이 바람직하다. 환언하면, 상기 복수의 화소 각각에서, 상기 발광 기능층은 다른 색 파장의 발광 광을 출사하는 것이 바람직하다.
이와 같이 하면, 발광 기능층의 각각에서 다른 색의 발광 광이 생기므로, 화소마다 다른 색을 출사시킬 수 있고, 즉, 상술한 일렉트로 루미네선스 장치와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 일렉트로 루미네선스 장치에서는, 상기 복수의 화소 각각은 상기 발광 기능층에 대향해서 배치된 착색층을 포함하고, 상기 제 1 화소에서의 착색층의 색, 상기 제 2 화소에서의 착색층의 색, 상기 제 3 화소에서의 착색층의 색은 각각 다른 것이 바람직하다. 환언하면, 상기 복수의 화소 각각에서, 상기 발광 기능층에 대향 배치된 복수색의 착색층을 구비하는 것이 바람직하다.
여기서, 복수색의 착색층은, 예를 들면, RGB 각 색의 착색층이다.
그리고, 복수의 화소 각각의 발광 기능층이 출사하는 발광 광이 백색의 단일광인 경우에는, 발광 기능층에서 생긴 백색광이 착색층에 투과됨으로써, 착색층은 백색광에 대해서 RGB로 착색(RGB의 색 파장마다 투과)되므로, 화소마다 다른 색을 출사시킬 수 있다. 또한, 상술한 일렉트로 루미네선스 장치와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 복수의 화소 각각의 발광 기능층이 출사하는 발광 광이, 예를 들면, RGB의 각 색인 경우에는, 발광 기능층에서 생긴 RGB의 각 색광이 동일한 색의 착색층에 투과됨으로써 착색층으로부터 출사된 광의 색 순도를 높게 할 수 있다. 또한, 상술한 일렉트로 루미네선스 장치와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일렉트로 루미네선스 장치의 제조 방법은 기판 위에 형성된 복수의 화소 각각은 제 1 전극 및 제 2 전극 사이에 삽입된 발광 기능층을 갖고 있고, 상기 복수의 화소는 적어도 제 1 화소와, 제 2 화소와, 제 3 화소를 포함하고 있고, 상기 제 1 전극을 형성하는 공정은 제 1 도전막을 상기 제 1 화소 및 상기 제 2 화소에 형성하는 공정과, 상기 제 1 도전막보다도 에칭 선택성이 낮은 제 2 도전막을 상기 제 1 및 제 3 화소에 형성하는 공정으로 이루어진다.
본 발명에 의하면, 복수의 도전막에서의 각각의 에칭 선택성의 차이를 이용하여 제 1 전극을 형성하므로, 에칭 선택성이 높은 도전막(제 1 도전막)에 대해서 레지스트 마스크를 피복하지 않고, 에칭 선택성이 낮은 도전막(제 2 도전막)을 에칭할 수 있다.
따라서, 종래보다도 레지스트 마스크를 형성하는 공정이 적어지고, 환언하면, 노광 공정수의 삭감이나 마스크 매수의 삭감을 달성하므로, 제조 비용이 저감된 일렉트로 루미네선스 장치를 실현할 수 있다.
또한, 복수의 제 1 전극을 형성하는 공정에 의해서, 복수의 도전막 중, 에칭 선택성이 높은 도전막과 에칭 선택성이 낮은 도전막 중 한 쪽의 도전막에 의해서 적어도 하나의 상기 제 1 전극을 형성하고, 에칭 선택성이 높은 도전막과 에칭 선택성이 낮은 도전막을 적층함으로써 적어도 하나의 상기 제 1 전극을 형성하고 있으므로, 복수의 제 1 전극 각각은 도전막의 단층 구조나, 복수의 도전막의 적층 구조에 의해서 구성된다.
또한, 본 발명에서는, 상기 제 1 및 제 2 도전막은 투명 도전막이며, 복수의 상기 제 1 전극 각각의 막 두께는 다른 것이 바람직하다.
따라서, 제 1 전극 형성 공정에 의해서 형성되는 복수의 제 1 전극은 막 두께가 다른 동시에, 투명성을 갖는 것이 되어, 광 공진기로서 기능시킬 수 있고, 광 공진기의 광학 길이를 화소마다 다르게 할(조정할) 수 있다.
예를 들면, 가시광 중에서 비교적 장파장인 적색광(약 600nm이상의 파장)의 화소에서, 제 1 전극의 막 두께를 크게 (조정)함으로써, 제 1 전극에서 제 2 전극까지의 광학 길이를, 적색광의 파장에 따른 길이에 맞출 수가 있다.
또한, 예를 들면, 가시광 중에서 비교적 단파장인 청색광(약 400∼490nm의 파장)의 화소에서, 제 1 전극의 막 두께를 작게 (조정)함으로써 제 1 전극에서 제 2 전극까지의 광학 길이를, 청색광의 파장에 따른 길이에 맞출 수가 있다.
또한, 예를 들면, 적색광과 청색광의 중간 파장인 녹색광(약 490∼570nm의 파장)을 출사하는 화소에서, 제 1 전극의 막 두께를 조정함으로써 제 1 전극(G)에서 제 2 전극까지의 광학 길이를, 녹색광의 파장에 따른 길이에 맞출 수가 있다.
또한, 광학 길이를 길게 하기 위해서는, 복수의 도전막을 적층하여 형성하고, 한편, 광학 길이를 짧게 하기 위해서는, 복수의 도전막 중 도전막을 단층으로 형성함으로써 광학 길이를 조정할 수 있다. 또한, 도전막을 단층으로 형성하는 경우 중에서도, 요구되는 광학 길이를 고려하여, 후막 또는 박막의 단층막을 선택함으로써 광학 길이를 조정할 수 있다. 또한, 요구되는 광학 길이를 고려하여, 복수의 도전막의 각 막 두께를 성막할 때에, 후막화 또는 박막화함으로써, 광학 길이를 조정할 수 있다.
이와 같이, 복수의 화소에서의 제 1 전극의 광학 길이가 조정됨으로써 표시 성능이 높은 일렉트로 루미네선스 장치를 실현할 수 있다. 구체적으로는, NTSC비의 향상, 백색 밸런스의 최적화, 백색 표시의 무채색화를 실현할 수 있고, 색 설계의 자유도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일렉트로 루미네선스 장치의 제조 방법에서는, 상기 제 1 전극을 형성하는 공정은 상기 기판 위에 제 1 도전막을 성막한 후에 패터닝하는 제 1 패터닝 공정과, 상기 제 1 패터닝 공정에 의해서 패터닝된 제 1 도전막 위 및 상기 기판 위에, 상기 제 2 도전막을 성막하여, 상기 제 2 도전막을 패터닝하는 제 2 패터닝 공정을 포함한다.
이와 같이 하면 상기와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 전자 기기는 앞에 기재된 일렉트로 루미네선스 장치를 포함한다.
본 발명에 의하면, 고품위의 컬러 화상을 표시할 수 있는 전자 기기를, 저비 용으로 또한 신뢰성이 높은 제품으로서 제공할 수 있다.
이러한 전자 기기로서는, 예를 들면, 휴대 전화기, 이동체 정보 단말, 시계, 워드프로세서, 퍼스널 컴퓨터 등의 정보 처리 장치, 프린터 등을 예시할 수 있다. 또한, 대형의 표시 화면을 갖는 텔레비전이나, 대형 모니터 등을 예시할 수 있다. 이와 같이 전자 기기의 표시부에, 본 발명의 전기 광학 장치를 채용함으로써, 저가격으로 표시 성능이 높은 표시부를 구비하는 전자 기기를 제공할 수 있다. 또한, 프린터 등의 광원에 적용해도 좋다.
이하, 본 발명의 실시예에 관해서 도면을 참조하여 설명한다.
또한, 이 실시예는 본 발명의 일부의 형태를 나타내는 것으로, 본 발명을 한정하는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 임의로 변경이 가능하다. 이하의 설명에 사용한 각 도면에서는, 각 층 및 각 부재를 도면상에서 인식 가능한 정도의 크기로 하기 위해서, 각 층 및 각 부재마다 축척을 상이하게 하고 있다.
[제 1 실시예]
(EL 장치의 기본 구성)
도 1은 본 발명에 따른 제 1 실시예의 유기 EL 장치(EL장치)의 구성을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 1에서, 본 실시예의 유기 EL 장치(1)는 발광층(14)에서 보아 기판(11)측과는 반대측을 향하여 표시광을 출사하는 톱 이미션형의 장치이다. 유기 EL 장치(1)는 화소(100(R), 100(G), 100(B))를 갖는다. 화소(100(R))는 적색(R)의 발광 광을 출사하고, 화소(100(G))는 녹색(G)의 발광 광을 출사하고, 화소(100(B))는 청색(B)의 발광 광을 출사한다. 각 화소(100(R), 100(G), 100(B))에는, 유기 EL 소자(10)가 형성되어 있다.
유기 EL 소자(10)는 유리 등으로 이루어지는 기판(11)의 상층측에, ITO 등으로 이루어지는 투명한 양극(12), 정공(正孔) 수송층(13), 발광층(14), 전자 수송층(15), 마그네슘-은 합금으로 이루어지는 반투과 반사성을 갖는 음극층(16)이 이 순서대로 적층된 구성을 갖는다.
상기의 화소(100(R), 100(G), 100(B)) 각각에는, 양극(12), 정공 수송층(13), 발광층(14), 전자 수송층(15), 음극층(16)으로 이루어지는 유기 EL 소자(10)가 각각 형성되는 동시에, 후술하는 반사층(19) 및 절연 보호층(18)이 형성되어 있고, 유기 EL 소자(10), 반사층(19) 및 절연 보호층(18)으로 1단위로서의 화소가 구성되어 있다.
여기서, 화소(100(R))에 형성된 양극(12)은 제 1 양극에 상당하고, 화소(100(G))에 형성된 양극(12)은 제 2 양극에 상당하고, 화소(100(B))에 형성된 양극(12)은 제 3 양극에 상당하고 있다.
또한, 기판(11)과 양극(12)의 사이에는, 알루미늄, 알루미늄 합금, 은, 또는 은 합금으로 이루어지는 반사층(19)(전반사층)이 형성되어 있다.
그리고, 반사층(19)으로 이루어지는 하층측 반사층과 음극층(16)으로 이루어지는 상층측 반사층의 사이에 광 공진기(40)가 구성되어 있다.
여기서, 유기 EL 소자(10)에 사용한 정공 수송층(13) 및 발광층(14)은 어느 화소(100(R), 100(G), 100(B))에서나 동일한 재료로 구성되어 있다. 유기 EL 소자(10)는 백색광을 내부에서 발생시킨다.
단, 본 실시예에서는 양극(12)의 두께는 각 화소(100(R), 100(G), 100(B))에서 상이하며, 양극(12)의 두께는,
화소(100(B)) < 화소(100(G)) < 화소(100(R))이다. 예를 들면, 양극(12)의 두께는 각 화소(100(R), 100(G), 100(B))에서 이하의 값
화소(100(B))의 양극(12)의 두께 = 30nm
화소(100(G))의 양극(12)의 두께 = 65nm
화소(100(R))의 양극(12)의 두께 = 95nm
으로 설정되어 있다.
따라서, 각 화소(100(R), 100(G), 100(B))에서의 광 공진기(40)의 광학 길이 (광학 거리)는 각 화소(100(R), 100(G), 100(B))에서 상이하다. 환언하면, 양극(12)의 두께는 광 공진기의 광학 길이가 각 화소(100(R), 100(G), 100(B))로부터 소정의 색광이 출사되도록 조정되어 있다. 또한, 예를 들면, 양극(12)을 이루는 ITO의 굴절률은 1.95로 한다.
이와 같이 구성된 유기 EL 소자(10)에서는, 양극(12)으로부터 정공 수송층(13) 및 발광층(14)을 통하여 음극층(16)에 전류가 흐르면, 그 때의 전류량에 따라서 발광층(14)이 발광한다. 그리고, 발광층(14)이 출사된 광은 음극층(16)을 투과하여, 관측자측으로 출사되는 한편, 발광층(14)으로부터 기판(11)을 향하여 출사된 광은, 양극(12)의 하층에 형성된 반사층(19)에 의해서 반사되어, 음극층(16)을 투과하여 관측자측으로 출사된다. 그 때, 발광층(14)으로부터 출사된 광은 광 공진기(40)의 하층측 반사층(반사층(19))과 상층측 반사층(음극층(16))의 사이에서 다중 반사되어, 광 공진기(40)의 광학 길이가 1/4 파장의 정수배에 상당하는 광의 색도를 향상시킬 수 있다. 따라서, 유기 EL 소자(10)는 백색광을 내부에서 발생시키지만, 적색(R)에 대응하는 화소(100(R))는 적색광을 출사하고, 녹색(G)에 대응하는 화소(100(G))는 녹색광을 출사하고, 청색(B)에 대응하는 화소(100(B))는 청색광을 출사한다.
(절연 보호층의 구성)
또한, 본 실시예에서는, 반사층(19)과 양극(12)의 층간에, 반사층(19)의 표면 및 측면을 덮도록 투광성의 절연 보호막(18)이 형성되어 있다. 이러한 절연 보호막(18)으로서는, 예를 들면, 두께가 약 50nm, 굴절률이 1.8인 실리콘 질화막(SiN)을 들 수 있다.
(제조 방법)
이러한 구성의 유기 EL 장치(1)를 제조하기 위해서는, 우선, 기판(11)의 표면에 광 반사성을 구비한 금속막(알루미늄, 알루미늄 합금, 은, 또는 은 합금)을 스퍼터링법 또는 진공 증착법 등에 의해 형성한 후, 포토리소그래피 기술을 이용하여 패터닝하고, 반사층(19)을 형성한다.
다음에, 반사층(19)의 표면측에 실리콘 질화막으로 이루어지는 절연 보호막(18)을 CVD법 등에 의해 형성한다.
다음에, 절연 보호막(18)의 표면측에 소정 두께의 ITO막을 스퍼터링법 등으 로 형성한 후, ITO막의 상층에 포토리소그래피 기술을 이용하여 레지스트 마스크를 형성하고, 에칭을 행한다. 단, 본 실시예에서는, 양극(12)의 두께는 각 화소(100(R), 100(G), 100(B))에서 상이하기 때문에, 이러한 공정을 3회 반복한다. 이에 따라, 양극(12)이 형성된다. 양극(12)의 형성 방법은 본 발명의 특징의 하나로, 나중에 상세하게 설명한다.
다음에, 소위 잉크젯법이라고도 일컬어지는 액적 토출법 등을 이용하여 정공 수송층(13) 및 발광층(14)을 순서대로 형성한다. 이 액적 토출법은 액적 토출 헤드로부터, 정공 수송층(13)이나 발광층(14)을 구성하는 재료의 액상물을 액적으로서 토출한 후, 건조시켜서, 정공 수송층(13)이나 발광층(14)으로서 정착시키는 방법이다. 그 때, 각 화소(100(R), 100(G), 100(B))의 주위에 뱅크라고 하는 격벽(도시 생략)을 형성해 두고, 토출한 액적이나 액상물이 주위로 넘쳐나오지 않도록 하는 것이 바람직하다.
이러한 방법을 채용하는 경우에는, 정공 수송층(13)의 정공 주입 재료로서, 예를 들면, 폴리올레핀 유도체인 3, 4-폴리에틸렌 디옥시티오펜/폴리스티렌설폰산(PEDOT/PSS)을 사용하는 것이 바람직하다. 그리고, 정공 주입 재료의 유기 용제를 주용매로서 분산시킨 분산액을 소정 영역에 토출한 후, 건조시킴으로써 정공 수송층(13)을 형성할 수 있다. 또한, 정공 수송층(13)의 재료로서는, 상기한 것에 한정되지 않고, 폴리머 전구체가 폴리테트라 히드로티오 페닐페닐렌인 폴리페닐렌비닐렌, 1, 1-비스-(4-N, N-디톨릴아미노페닐)시클로헥산 등을 사용해도 좋다.
또한, 발광층(14)을 형성하는 재료로서는, 고분자 재료, 예를 들면, 분자량 이 1000이상인 고분자 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 폴리플루오렌 유도체, 폴리페닐렌 유도체, 폴리비닐카르바졸, 폴리티오펜 유도체, 또는 이들의 고분자 재료에, 페릴렌계 색소, 쿠말린계 색소, 로다민계 색소, 예를 들면, 루브렌, 페릴렌, 9, 10-디페닐안트라센, 테트라페닐 부타디엔, 나일레드, 쿠말린 6, 퀴나크리돈 등을 도핑한 재료가 사용된다. 또한, 이러한 고분자 재료로서는, 이중 결합의 π전자가 폴리머 정상에서 비극재화(非極在化)되어 있는 π공역계 고분자 재료가 적합하게 사용된다. 이러한 π공역계 고분자 재료는 도전성 고분자이기도 하기 때문에 발광 성능이 우수하다. 특히, 그 분자 내에 플루오렌 골격을 갖는 화합물, 즉 폴리플루오렌계 화합물이 더 적합하게 사용된다. 또한, 이러한 재료 이외에도, 예를 들면, 일본국 공개 특허 평11-40358호 공보에 개시된 유기 EL 소자용 조성물, 즉 공역계 고분자 유기 화합물의 전구체와, 발광 특성을 변화시키기 위한 적어도 1종의 형광 색소를 포함하여 이루어지는 유기 EL 소자용 조성물도 발광층 형성 재료로서 사용해도 좋다.
이와 같이 하여 정공 수송층(13) 및 발광층(14)을 형성한 후, 전자 수송층(15) 및 음극층(16)을 순차적으로 형성한다.
(양극의 형성 방법)
다음에, 양극(12)의 형성 방법에 관하여 구체적으로 설명한다.
도 2는 도 1에 나타낸 유기 EL 장치(1)의 양극(12)의 형성 방법을 나타낸 모식 단면도이다. 도 3은 양극(12)의 형성 방법의 구체예를 나타낸 모식 단면도이다.
우선, 상기 제조 방법에서 기술한 바와 같이 하여, 기판(11)의 표면에 반사층(19)을 형성한다. 다음에, 반사층(19)의 노출 전체를 덮도록 절연 보호막(18)을 형성한다. 그 후, 절연 보호막(18)의 상층에, 도 2, 도 3의 (a), 도 3의 (b), 및 도 3의 (c)에 나타낸 바와 같은 두께가 화소마다 다른 양극(12)의 형성 공정을 행한다.
이들 양극(12)은 도 3의 (a), 도 3의 (b), 도 3의 (c)에 나타낸 3회의 포토리소그래피 공정에 의해 형성된 것이다. 또한, 도 2에 나타낸 바와 같이, 적색(R)의 화소(100(R))에서는, 양극(12)이 ITO막(121)(제 1 투명 도전막), ITO막(122)(제 2 투명 도전막) 및 ITO막(123)(제 3 투명 도전막)의 3층 구조로 되어 있다. 녹색(G)의 화소(100(G))에서는, 양극(12)이 ITO막(122) 및 ITO막(123)의 2층 구조로 되어 있다. 청색(B)의 화소(100(B))에서는, 양극(12)이 ITO막(123)의 1층 구조로 되어 있다.
예를 들면, 화소(100(R))의 양극(12)의 막 두께(dr)를 95nm, 화소(100(G))의 양극(12)의 막 두께(dg)를 65nm, 화소(100(B))의 양극(12)의 막 두께(db)를 30nm으로 한다.
그리고, 도 3의 (a)에 나타낸 제 1 회째의 포토리소그래피 공정(제 1 공정)에서, 화소(100(R))의 형성 영역(R)에 대략 막 두께(dr-dg=약 30nm)의 ITO막(121)을 형성한다.
다음에, 도 3의 (b)에 나타낸 제 2 회째의 포토리소그래피 공정(제 2 공정)에서, 화소(100(R))의 형성 영역(R)과 화소(100(G))의 형성 영역(G)에, 대략 막 두 께(dg-db=약 35nm)의 ITO막(122)을 형성한다.
다음에, 도 3의 (c)에 나타낸 제 3 회째의 포토리소그래피 공정(제 3 공정)에서, 화소(100(R))의 형성 영역(R)과 화소(100(G))의 형성 영역(G)과 화소(100(B))의 형성 영역(B)에, 대략 막 두께(db : 약 30nm)의 ITO막(123)을 형성한다.
이들에 의해, 화소(100(R))의 형성 영역(R)에는, (r-g)+(g-b)+b=r에 의해, 막 두께(dr)(95nm)의 양극(12)이 형성된다. 또한, 화소(100(G))의 형성 영역(G)에는, (g-b)+b=g에 의해, 막 두께(dg)(65nm)의 양극(12)이 형성된다. 또한, 화소(100(B))의 형성 영역(B)에는, 막 두께(db)(30nm)의 양극(12)이 형성된다. 따라서, 본 실시예에 의하면, 각 화소의 발광색에 대응한 광 공진에 최적의 광학 막 두께의 양극(12)을 비교적 용이하게 실현할 수 있다.
다음에, 상기 3회의 포토리소그래피 공정에 관한 구체적인 처리예를 설명한다. 우선, 절연 보호막(18)의 상층에, SiN층을 50nm 형성한다. 그 후, 제 1 공정을 행한다.
(제 1 공정)
상기 SiN층의 상층에, 막 두께 30nm의 ITO막을 스퍼터링법으로 성막한다. 다음에, 레지스트 도포, 레지스트 프리큐어, 마스크 노광, 레지스트 현상을 함으로써, 화소(100(R))의 화소 형성 영역(R)에만 레지스트를 패터닝한다. 다음에, 레지스트 큐어, ITO 에칭, 레지스트 박리를 함으로써, 화소(100(R))의 화소 형성 영역(R)에만 막 두께 30nm의 ITO막(121)이 패터닝된다(도 3의 (a)).
(제 2 공정)
막 두께 35nm의 ITO막을 스퍼터링법으로 성막한다. 다음에, 레지스트 도포, 레지스트 프리큐어, 마스크 노광, 레지스트 현상을 함으로써, 화소(100(R))의 화소 형성 영역(R)과 화소(100(G))의 화소 형성 영역(G)에만 레지스트가 패터닝된다. 다음에, 레지스트 큐어, ITO막의 에칭, 레지스트 박리를 함으로써, 화소(100(R))의 화소 형성 영역(R)과 화소(100(G))의 화소 형성 영역(G)에만 막 두께 35nm의 ITO막(122)이 패터닝된다(도 3의 (b)). 즉, 화소 형성 영역(R)에서는 30nm+35nm=65nm의 ITO막이 형성되고, 화소 형성 영역(G)에서는 35nm의 ITO막이 형성된다.
(제 3 공정)
막 두께 30nm의 ITO막을 스퍼터링법으로 성막한다. 다음에, 레지스트 도포, 레지스트 프리큐어, 마스크 노광, 레지스트 현상을 함으로써, 화소(100(R))의 화소 형성 영역(R)과 화소(100(G))의 화소 형성 영역(G)과 화소(100(B))의 화소 형성 영역(B)에 레지스트가 패터닝된다. 다음에, 레지스트 큐어, ITO막의 에칭, 레지스트 박리를 함으로써, 화소(100(R))의 화소 형성 영역(R)과 화소(100(G))의 화소 형성 영역(G)과 화소(100(B))의 화소 형성 영역(B)에 막 두께 30nm의 ITO막(123)이 패터닝된다(도 3의 (c)). 즉, 화소 형성 영역(R)에서는 30nm+35nm+30nm=95nm의 ITO막이 형성되고, 화소 형성 영역(G)에서는 35nm+30nm=65nm의 ITO막이 형성되고, 화소 형성 영역(B)에서는 30nm의 ITO막이 형성된다. 이들에 의해, 양극(12)의 형성이 완료된다.
이들에 의해 본 실시예에 의하면, 3회의 포토리소그래피 공정에서, 적색, 녹 색, 청색의 각 화소에 대해서 광 공진에 최적의 광학 막 두께를 비교적 용이하게 실현할 수 있다. 본 실시예와 같은 제조 방법 및 ITO막의 적층 구조를 사용하지 않고, 각 색의 화소마다 다른 막 두께의 ITO전극(양극(12))을 형성하기 위해서는, 3회의 포토리소그래피 공정으로는 불가능하다. 또한, 본 실시예에서는, 가장 두꺼운 적색의 화소 형성 영역(R)의 양극(12)을 3개의 공정으로 분할하여 형성하고 있으므로, 각 공정(제 1 내지 제 3 공정)의 에칭 시간을 대체로 비슷한 시간으로 할 수 있어, 공정 관리를 용이화할 수 있다. 또한, 1회의 공정에서 형성되는 양극(12)의 막 두께를 크게 한 경우, 에칭 시간의 장시간화 등에 의해 사이드 에지가 생기기 쉬워진다. 본 실시예에 의하면, 제 1 공정 및 제 2 공정에서 에칭 깊이를 등분할할 수 있어, 사이드 에지의 발생을 회피할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 복수의 화소(100)는 각각, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)에 대응하고 있지만, 유기 EL 소자(10)를 구성하는 정공 수송층(13)이나 발광층(14) 등의 유기 기능층의 재질은 대응하는 색에 관계 없이 공통이며, 어느 색에 대응할지는, 양극(12)의 두께에 의해서 결정되고 있다. 즉, 본 실시예에서는 각 화소(100)에 광 공진기(40)를 구성하여, 양극(12)의 두께에 따라서, 광 공진기(40)의 광학 길이를 적색광, 녹색광, 청색광 중 어느 하나에 대응하는 길이로 설정한다. 따라서, 화소(100)가 어느 색에 대응하는가에 관계없이, 유기 EL 소자(10)의 수명은 거의 동일하므로, 유기 EL 장치(1) 전체의 수명을 연장시킬 수 있다. 또한, 유기 EL 장치(1)를 제조할 때, 화소(100)간에 동일 재료를 사용하므로, 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 복수의 화소(100)에는, 양극(12)의 두께가 상이한 화소가 포함되어 있기 때문에, 이러한 양극(12)을 형성할 때에는, 복수회의 에칭 공정을 행하게 된다.
그러나, 본 실시예에서는, 양극(12)과 반사층(19)의 층간에, 반사층(19)을 덮는 투광성의 절연 보호막(18)이 형성되어 있기 때문에, 반사층(19)을 형성한 이후, 양극(12)을 형성하기 위해 몇 회의 에칭 공정을 행해도, 이러한 에칭에 의해서, 반사층(19)이 열화되는 일이 없다. 특히 본 실시예에서는, 발광층(14)에서 발생한 광은 발광층(14)에서 보아 기판(11)과는 반대측으로 출사된다. 이러한 경우에는, 반사층(19)에는 반사율이 높은 것이 요구되지만, 본 실시예에 의하면, 양극(12)을 형성할 때의 에칭에 의해서, 반사층(19)이 열화되지 않으므로, 반사율이 높은 반사층(19)을 구성할 수 있다. 따라서, 본 실시예는 광 취출 효율이 높은 유기 EL 장치를 제공할 수 있다.
여기서, 반사층(19)의 반사율을 높일 경우에는, 반사층(19)을 알루미늄, 알루미늄 합금, 은, 또는 은 합금으로 형성하면 좋다. 이러한 금속층은 ITO막의 에칭에 사용하는 에칭액이나 에칭 가스로 열화되기 쉽지만, 본 실시예에 의하면, 양극(12)을 형성할 때의 에칭에 의해서, 반사층(19)이 열화되는 일이 없으므로, 반사층(19)을 알루미늄, 알루미늄 합금, 은, 또는 은 합금으로 형성할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 반사층(19)과 양극(12)의 사이에 절연 보호막(18)이 개재되므로, 절연 보호막(18)의 광학 길이(두께×굴절률)가 광 공진기(40)의 광학 길이에 포함되게 된다. 이 경우, 절연 보호막(18)의 굴절률이 크면, 광 공진기(40)에 요구되는 광학 길이는 화소가 대응하는 색마다 정해져 있기 때문에, 절연 보호막(18)의 굴절률이 크면, 양극(12)을 얇게 하지 않으면 안되어, 양극(12)의 두께 정밀도가 저하된다.
그러나, 본 실시예에서는, 절연 보호막(18)은 실리콘 질화막(SiN)으로 구성되어 있고, 그 굴절률은 1.8로 작기 때문에, 양극(12)을 두껍게 할 수 있으며, 양극(12)이 두꺼우면, 두께의 정밀도를 높게 할 수 있는 등의 이점이 있다.
여기서, 절연 보호막(18)의 굴절률은 양극(12)의 굴절률(=1.95)보다 작은 것이 바람직하고, 이러한 재료로서는, SiN 외에, SiON(굴절률 1.7), SiO2 또는 아크릴수지(예를 들면, 굴절률 1.6) 등이 바람직하다.
이들에 의해, 본 실시예에 의하면, 화소에 따라 다른 막 두께의 양극(12)의 형성시에 반사층(19)을 열화시키지 않고, 고효율의 광 공진기를 구비한 유기 EL 장치를 제조할 수 있다.
또한, 상기 실시예에서는, 3원색으로 컬러 표시하는 유기 EL 장치에 관하여 설명했지만, 본 발명은 2개의 원색으로 컬러 표시하는 유기 EL 장치에 적용해도 좋다. 예를 들면, 녹색의 화소(100(G))와 청색의 화소(100(B))를 갖고 이루어지는 유기 EL 장치로 한다. 그리고, 도 3의 (b)와 도 3의 (c)의 공정을 이용하여, 화소(100(G))의 화소 형성 영역(G)에 ITO막(122)과 ITO막(123)으로 이루어지는 양극(12)을 형성하고, 화소(100(B))의 화소 형성 영역(B)에 ITO막(123)으로 이루어지는 양극(12)을 형성한다. 이에 따라, 2개의 원색으로 컬러 표시하는 유기 EL 장치의 제조 공정에서, 화소에 따라서 두께가 다른 양극을 비교적 용이하면서 또한 고 정밀도로 형성할 수 있다. 또한, 본 발명은 4개 이상의 원색으로 컬러 표시하는 유기 EL 장치에 적용해도 좋다.
[제 2 실시예]
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기 EL 장치(EL장치)의 구성을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 4에 나타낸 유기 EL 장치(1)는 제 1 실시예와 마찬가지로, 발광층(14)에서 보아 기판(11)측과는 반대측을 향하여 표시광을 출사하는 톱 이미션형의 장치이다. 적색(R)을 출사하는 화소(100(R)), 녹색(G)을 출사하는 화소(100(G)), 및 청색(B)을 출사하는 화소(100(B))의 각각에, 유기 EL 소자(10)가 형성되어 있다. 유기 EL 소자(10)는 유리 등으로 이루어지는 기판(11)의 상층측에, ITO 등으로 이루어지는 투명한 양극(12), 정공 수송층(13), 발광층(14), 전자 수송층(15), 마그네슘-은 합금으로 이루어지는 반투과 반사성을 갖는 음극층(16)이 이 순서대로 적층된 구성을 갖는다.
또한, 기판(11)과 양극(12)의 사이에는, 알루미늄, 알루미늄 합금, 은, 또는 은 합금으로 이루어지는 반사층(19)(전반사층)이 형성되어 있고, 이 반사층(19)으로 이루어지는 하층측 반사층과, 음극층(16)으로 이루어지는 상층측 반사층 사이에 광 공진기(40)가 구성되어 있다. 또한, 유기 EL 소자(10)에 사용한 정공 수송층(13) 및 발광층(14)은 어느 화소(100(R), 100(G), 100(B))에서도 동일한 재료로 구성되어 있고, 유기 EL 소자(10)는 백색광을 내부에서 발생시킨다.
단, 본 실시예에서는, 양극(12)의 두께는 각 화소(100(R), 100(G), 100(B)) 에서 상이하며, 양극(12)의 두께는,
화소(100(B)) < 화소(100(G)) < 화소(100(R))이다.
예를 들면, 양극(12)의 두께는 각 화소(100(R), 100(G), 100(B))에서 이하의 값
화소(100(B))의 양극(12)의 두께=40nm
화소(100(G))의 양극(12)의 두께=70nm
화소(100(R))의 양극(12)의 두께=110nm으로 설정되어 있다.
즉, 양극(12)의 두께는 광 공진기의 광학 길이가 각 화소(100(R), 100(G), 100(B))로부터 소정의 색광이 출사되도록 조정되어 있다.
또한, 양극(12)은 굴절률이 1.95인 ITO막으로 구성되어 있는 것으로 한다.
또한, 본 실시예에서는, 반사층(19)과 양극(12)의 층간에, 반사층(19)의 표면 및 측면을 덮도록 투광성의 절연 보호막(18)이 형성되어 있다. 이러한 절연 보호막(18)으로서 본 실시예에서는, 두께가 약 30nm, 굴절률이 1.5인 실리콘 산화막이 형성되어 있다.
이러한 구성의 유기 EL 장치(1)의 제조 방법은 제 1 실시예와 동일한 제조 방법으로 할 수 있다. 특히, 양극(12)의 형성 방법은 제 1 실시예의 양극(12)의 형성 방법과 동일하게 하는 것이 바람직하다.
본 실시예에 의하면, 양극(12)과 반사층(19)의 층간에, 반사층(19)을 덮는 투광성의 절연 보호막(18)이 형성되어 있다. 따라서, 반사층(19)을 형성한 이 후, 양극(12)을 형성하기 위해 몇 회의 에칭 공정을 행해도, 이러한 에칭에 의해서, 반 사층(19)이 열화되는 일이 없는 등, 제 1 실시예와 동일한 효과를 이룰 수 있다. 즉, 본 실시예에 의하면, 화소에 따라 다른 막 두께의 양극(12)의 형성시에 반사층(19)을 열화시키지 않고, 고효율의 광 공진기를 구비한 유기 EL 장치를 제조할 수 있다. 또한, 본 실시예에 의하면, 절연 보호막(18)의 굴절률(1.5)이 제 1 실시예의 절연 보호막(18)의 굴절률(1.8)보다도 작으므로, 양극(12)의 막 두께를 제 1 실시예보다도 두껍게 할 수 있어, 이러한 양극(12)을 보다 제조하기 쉬운 것으로 할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 음극층(16)의 상층측에는, 화소(100(R), 100(G), 100(B))의 각각에 대응하는 위치에, 적색(R)의 컬러 필터(21(R)), 녹색(G)의 컬러 필터(21(G)), 및 청색(B)의 컬러 필터(21(B))가 형성된 투명 기판(20)이 에폭시계의 투명한 접착제층(30)에 의해 접착되어 있다. 따라서, 본 실시예에 의하면, 제 1 실시예와 비교하여, 각 화소(100(R), 100(G), 100(B))로부터 색 순도가 높은 광을 출사할 수 있어, 색 재현 범위를 넓힐 수 있다.
[그 밖의 실시예]
상기 실시예에서는, 기판(11)측과는 반대측을 향하여 표시광을 출사하는 톱 이미션형을 예로 설명했지만, 기판측을 향하여 표시광을 출사하는 보텀 이미션형에 본 발명을 적용해도 좋다. 즉, 보텀 이미션형의 경우에는, 양극의 하층측에 반투과 반사성의 하층측 반사층을 형성하지만, 양극과 반투과 반사성의 하층측 반사층의 층간에 절연 보호막을 형성해 두면, 양극을 에칭 형성할 때, 하층측 반사층이 열화되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 실시예에서는, 양극(12)과 음극층(16) 사이에, 정공 수송층(13), 발광층(14) 및 전자 수송층(15)의 3개의 층이 있지만, 양극(12)과 음극층(16) 사이에, 복수의 층(예를 들면, 전자 주입층, 정공 주입층, 2층째의 발광층 등)을 더 넣은 구조로 해도 좋다. 또한, 이들은 고분자 타입이거나 저분자 타입이라도 좋다.
[표시 장치에의 적용예]
본 발명을 적용한 유기 EL 장치(1)는 패시브 매트릭스형 표시 장치 또는 액티브 매트릭스형 표시 장치로서 사용할 수 있다. 이들의 표시 장치 중, 액티브 매트릭스형 표시 장치는 도 5에 나타낸 전기적 구성으로 할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액티브 매트릭스형의 유기 EL 장치의 전기적 구성을 나타낸 회로도이다. 도 5에 나타낸 유기 EL 장치(1)는 복수의 주사선(走査線 ; 63)과, 이 주사선(63)의 연장 설치 방향에 대해서 교차하는 방향으로 연장 설치된 복수의 데이터선(64)과, 이들의 데이터선(64)에 병렬하는 복수의 공통 급전선(65)과, 데이터선(64)과 주사선(63)과의 교차점에 대응해서 배치된 화소(100)(발광 영역)를 갖고 구성되어 있다. 화소(100)는 화상 표시 영역에 매트릭스 형상(어레이 형상)으로 배치되어 있다.
데이터선(64)은 시프트 레지스터, 레벨 시프터, 비디오 라인, 아날로그 스위치를 구비하는 데이터선 구동 회로(51)에 접속되어 있다. 주사선(63)은 시프트 레지스터 및 레벨 시프터를 구비하는 주사선 구동 회로(54)에 접속되어 있다. 또한, 화소(100)의 각각에는, 주사선(63)을 통하여 주사 신호가 게이트 전극에 공급되는 화소 스위칭용의 박막 트랜지스터(6)와, 이 박막 트랜지스터(6)를 통하여 데이터 선(64)으로부터 공급되는 화상 신호를 유지하는 유지 용량(33)과, 이 유지 용량(33)에 의해서 유지된 화상 신호가 게이트 전극에 공급되는 전류 제어용의 박막 트랜지스터(7)와, 박막 트랜지스터(7)를 통하여 공통 급전선(65)에 전기적으로 접속했을 때에 공통 급전선(65)으로부터 구동 전류가 유입되는 유기 EL 소자(10)가 구성되어 있다. 또한, 유기 EL 장치(1)에서, 각 화소(100)는 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 중 어느 하나에 대응하게 된다.
또한, 본 발명의 기술 범위는 상기 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 각종 변경을 가하는 것이 가능하며, 실시예에서 든 구체적인 재료나 층 구성 등은 단지 일례에 지나지 않고, 적절히 변경이 가능하다.
예를 들면, 상기 실시예에서는, RGB의 3원색의 화소로 컬러 표시하고 있지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니고, 4원색 또는 5원색 이상의 화소로 컬러 표시하는 구성으로 해도 좋다. 또한, 발광색이 다른 2개의 화소로 컬러 표시하는 구성으로 해도 좋다. 예를 들면, 4원색으로 컬러 표시하는 구성의 경우에는, RGB의 화소에, 청록색, 자홍색, 황색 중 어느 1개의 색을 발광하는 화소를 첨가해도 좋다.
또한, 상기 실시예에서는, 본 발명에 따른 표시 장치에 대해서 유기 EL 소자를 화소로서 사용하여 구성한 예를 들고 있지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니고, 본 발명에 따른 표시 장치는 유기 EL 소자 이외의 각종 전기 광학 소자 등을 사용하여 구성할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 표시 장치는 전기 광학 장치 등의 표시 장치 이외의 조명 장치에 적용할 수 있다. 여기서, 조명 장치란, 화상 또는 정보 등을 표시하는 표시 장치가 아니고, 소정의 광을 피조사체에 출사하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 표시 장치(일렉트로 루미네선스 장치)는 각종 가전 기기의 조작 패널, 각종 계기류, 조작부를 갖는 모니터 등에 적용해도 좋다.
[제 3 실시예]
다음에, 본 발명에 따른 제 3 실시예의 유기 EL 장치(EL 장치)를 설명한다.
도 6은 본 실시예의 유기 EL 장치의 배선 구조를 나타낸 모식도이며, 도 6에서 부호 1은 유기 EL 장치이다.
이 유기 EL 장치(1)는 스위칭 소자로서 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, 이하 TFT라고 함)를 사용한 액티브 매트릭스 방식의 것으로, 복수의 주사선(101…)과, 각 주사선(101)에 대해서 직각으로 교차하는 방향으로 연장되는 복수의 신호선(102…)과, 각 신호선(102)에 병렬로 연장되는 복수의 전원선(103…)으로 이루어지는 배선 구성을 갖고, 주사선(101…)과 신호선(102…)의 각 교점 부근에 화소(X…)를 형성한 것이다.
물론 본 발명의 기술적 사상에 따르면, TFT 등을 사용하는 액티브 매트릭스는 필수가 아니고, 단순 매트릭스용 기판을 사용하여 본 발명을 실시해도 좋다.
신호선(102)에는, 시프트 레지스터, 레벨 시프터, 비디오 라인 및 아날로그 스위치를 구비하는 데이터선 구동 회로(200)가 접속되어 있다. 또한, 주사선(101)에는, 시프트 레지스터 및 레벨 시프터를 구비하는 주사선 구동 회로(80a, 80b)가 접속되어 있다.
또한, 화소(X)의 각각에는, 주사선(101)을 통하여 주사 신호가 게이트 전극에 공급되는 스위칭용 TFT(스위칭 소자)(112)와, 이 스위칭용 TFT(112)를 통하여 신호선(102)으로부터 공유되는 화소 신호를 유지하는 유지 용량(113)과, 유지 용량(113)에 의해서 유지된 화소 신호가 게이트 전극에 공급되는 구동용 TFT(스위칭 소자)(223)와, 이 구동용 TFT(223)를 통하여 전원선(103)에 전기적으로 접속했을 때에 전원선(103)으로부터 구동 전류가 유입되는 화소 전극(제 1 전극)(23)과, 화소 전극(23)과 음극(제 2 전극)(50)의 사이에 끼워진 발광 기능층(110)이 설치되어 있다.
또한, 화소 전극(23)은 제 1 실시예 및 제 2 실시예에서의 양극에 대응한다.
다음에, 본 실시예의 유기 EL 장치(1)의 구체적인 형태를, 도 7∼도 9를 참조하여 설명한다. 여기서, 도 7은 유기 EL 장치(1)의 구성을 모식적으로 나타낸 평면도이다. 도 8은 유기 EL 장치(1)의 화소군을 모식적으로 나타낸 단면도이다. 도 9는 발광 기능층을 설명하기 위한 모식도이다.
우선, 도 7을 참조하여, 유기 EL 장치(1)의 구성을 설명한다.
도 7은 기판(120) 위에 형성된 각종 배선, TFT, 화소 전극, 각종 회로에 의해서, 발광 기능층(110)을 발광시키는 유기 EL 장치(1)를 나타낸 도면이다.
도 7 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 유기 EL 장치(1)는 전기 절연성을 갖는 기판(120)과, 스위칭용 TFT(112)에 접속된 화소 전극(23)이 기판(120) 위에 매트릭스 형상으로 배치되어 이루어지는 화소(X)와, 화소(X)의 주위에 배치되는 동시에 각 화소 전극에 접속되는 전원선(103…)과, 적어도 화소(X) 위에 위치하는 평면에서 보아 거의 직사각형의 화소부(3)(도 7 중 1점 쇄선 범위내)를 구비하여 구성되어 있다.
또한, 본 실시예에서 화소부(3)는 중앙 부분의 실제 표시 영역(4)(도면 중 2점 쇄선 범위내)과, 실제 표시 영역(4)의 주위에 배치된 더미(dummy) 영역(5)(1점 쇄선 및 2점 쇄선 사이의 영역)으로 구획되어 있다.
실제 표시 영역(4)에서는, 적색 발광(R), 녹색 발광(G), 및 청색 발광(B)으로 각각 발광한다, 적색 화소(XR)(제 1 화소), 녹색 화소(XG)(제 2 화소), 및 청색 화소(XB)(제 3 화소)가 지면 좌우 방향으로 규칙적으로 배치되어 있다. 또한, 각 색 화소(XR, XG, XB) 각각은 지면 종방향에서 동일색으로 배열(어레이 형상)되어 있어, 소위 스트라이프 배치를 구성하고 있다. 또한, 각 색 화소(XR, XG, XB) 각각은 상술한 TFT(112, 223)의 동작에 따라, RGB 각 색으로 발광하는 발광 기능층(110)을 구비한 구성으로 되어 있다. 그리고, 각 색 화소(XR, XG, XB)가 하나의 덩어리가 되어, 화소군(Px)(후술)이 구성되어 있고, 화소군(Px)은 RGB의 발광을 색혼합시켜서 풀 컬러 표시를 행하도록 되어 있다. 따라서, 화소군(Px)이 매트릭스 형상으로 배치됨으로써 구성된 실제 표시 영역(4)에서는, 풀 컬러의 화상을 표시하도록 되어 있다.
또한, 실제 표시 영역(4)의 도 7 중 양측에는, 주사선 구동 회로(80a, 80b)가 배치되어 있다. 이 주사선 구동 회로(80a, 80b)는 더미 영역(5)의 하층측에 위치하여 설치되어 있다.
또한, 실제 표시 영역(4)의 도 7 중 상방측에는 검사 회로(90)가 배치되어 있고, 이 검사 회로(90)는 더미 영역(5)의 하층측에 배치되어 설치되어 있다. 이 검사 회로(90)는 유기 EL 장치(1)의 작동 상황을 검사하기 위한 회로로서, 예를 들면, 검사 결과를 외부에 출력하는 검사 정보 출력 수단(도시 생략)을 구비하고, 제조 도중이나 출하시에서의 유기 EL 장치의 품질, 결함의 검사를 행할 수 있도록 구성되어 있다.
주사선 구동 회로(80a, 80b) 및 검사 회로(90)의 구동 전압은 소정의 전원부로부터 구동 전압 도통부(도시 생략) 및 구동 전압 도통부(도시 생략)를 통하여 인가되고 있다. 또한, 이들 주사선 구동 회로(80a, 80b) 및 검사 회로(90)에의 구동 제어 신호 및 구동 전압은 이 유기 EL 장치(1)의 작동 제어를 담당하는 소정의 메인 드라이버 등으로부터 구동 제어 신호 도통부(도시 생략) 및 구동 전압 도통부(도시 생략)를 통하여 송신 및 인가되게 되어 있다. 또한, 이 경우의 구동 제어 신호란, 주사선 구동 회로(80a, 80b) 및 검사 회로(90)가 신호를 출력할 때의 제어에 관련되는 메인 드라이버 등으로부터의 지령 신호이다.
다음에, 도 8을 참조하여, 유기 EL 장치(1)의 화소군의 구조에 관하여 설명한다.
또한, 도 8에서는, 화소 전극(23), 발광 기능층(110), 및 음극(50)의 구성에 관하여 상세히 기술하고, 화소 전극(23)에는 구동용 TFT(223)가 접속되어 있는 것으로 한다.
도 8에 나타낸 바와 같이, 유기 EL 장치(1)의 화소군(Px)은 기판(120) 위에, 화소 전극(23) 및 음극(50) 사이에 삽입된 발광 기능층(110)을 구비하고 있다. 또한, 각 전극(23, 50) 및 발광 기능층(110)은 기판(120)과, 기판(120)에 대향 배치된 대향 기판(130)의 사이에 배치되어 있다. 기판(120, 130)의 사이는 질소 가스 등의 불활성 가스가 충전된 공간으로, 도시 생략된 건조제나 게터제에 의해서 건조 상태로 유지되어 있다.
또한, 발광 기능층(110)은 적색 화소(XR), 녹색 화소(XG), 및 청색 화소(XB) 각각에 대해서, 다른 발광 재료를 갖고 있어, RGB 각 색을 발광하도록 되어 있다. 또한, 발광 광은 기판(120)을 투과하여 출사하도록 되어 있다. 따라서, 본 실시예의 유기 EL 장치(1)는 보텀 이미션형을 구성하고 있다.
기판(120)은 유리 기판이나 수지 기판 등의 투명성 기판이다. 또한, 기판(120)과 화소 전극(23) 사이에는, 상술한 TFT(112, 223) 등이 형성되고, 이들 TFT(112, 223)와 화소 전극(23)의 사이에는 층간 절연막이 형성되어 있다.
화소 전극(23)은 적색 화소(XR)로 형성된 화소 전극(23R), 녹색 화소(XG)로 형성된 화소 전극(23G), 및 청색 화소(XB)로 형성된 화소 전극(23B)에 의해 구성되어 있다. 그리고, 각 화소 전극(23R, 23G, 23B)은 투명 도전막으로 이루어지는 ITO막에 의해 형성되어 있다. 화소 전극(23R, 23G, 23B) 각각은 ITO막의 막 두께나 결정 구조 등이 다르다.
구체적으로 설명하면, 화소 전극(23R)은 기판(120)측에 형성된 결정 ITO막(제 1 도전막)(211)과, 결정 ITO막(211)에 적층된 비정질 ITO막(제 2 도전막)(212)에 의해 구성되어 있다. 또한, 화소 전극(23R)의 막 두께는 합계 110nm으로 되어 있어, 결정 ITO막(211)의 막 두께 40nm과, 비정질 ITO막(212)의 막 두께 70nm을 더한 막 두께로 되어 있다.
또한, 화소 전극(23G)은 비정질 ITO막(212)의 단층에 의해 형성되고, 그 막 두께는 70nm으로 되어 있다.
또한, 화소 전극(23B)은 결정 ITO막(211)의 단층에 의해 형성되고, 그 막 두께는 40nm으로 되어 있다.
따라서, 화소 전극(23R, 23G, 23B)의 막 두께를 비교하면, 화소 전극(23R) > 화소 전극(23G) > 화소 전극(23B)으로 되어 있다.
또한, 결정 ITO막(211) 및 비정질 ITO막(212)은 스퍼터링법에 의해 성막되는 도전막으로, 그 굴절률은 모두 약 1.9정도이다. 또한, 스퍼터링법에서는, 스퍼터링 조건을 적절히 조정하는 것만으로, 결정 상태 또는 비정질 상태로 ITO막을 형성하는 것이 가능하다.
또한, 화소 전극(23R, 23G, 23B)은 상기한 바와 같이 막 두께가 다른 동시에 투명성을 가지므로, 광 공진기로서 기능시킬 수 있다. 즉, 광 공진기의 광학 길이를 화소 전극(23R, 23G, 23B)마다 다르게 할(조정할) 수 있다.
예를 들면, 가시광 중에서 비교적 장파장인 적색광(약 600nm이상의 파장)을 출사하는 화소(XR)에서, 화소 전극(23R)의 막 두께를 크게 (조정)함으로써, 화소 전극(23R)으로부터 음극(50)까지의 광학 길이를 적색광의 파장에 따른 길이에 맞출 수 있다.
또한, 예를 들면, 가시광 중에서 비교적 단파장인 청색광(약 400∼490nm의 파장)을 출사하는 화소(XB)에서, 화소 전극(23B)의 막 두께를 작게 (조정)함으로써, 화소 전극(23B)으로부터 음극(50)까지의 광학 길이를 청색광의 파장에 따른 길이에 맞출 수 있다.
또한, 예를 들면, 적색광과 청색광의 중간 파장인 녹색광(약 490∼570nm의 파장)을 출사하는 화소(XG)에서, 화소 전극(23G)의 막 두께를 조정함으로써, 화소 전극(23G)으로부터 음극(50)까지의 광학 길이를 녹색광의 파장에 따른 길이에 맞출 수 있다.
또한, 광학 길이를 길게 하기 위해서는, 복수의 도전막을 적층하여 형성함으로써 광학 길이를 조정하고, 한편 광학 길이를 짧게 하기 위해서는, 복수의 도전막 중 도전막을 단층으로 형성함으로써 광학 길이를 조정한다. 또한, 도전막을 단층으로 형성하는 경우 중에서도, 요구되는 광학 길이를 고려하여, 후막 또는 박막의 단층막을 선택함으로써, 광학 길이를 조정할 수 있다. 또한, 요구되는 광학 길이를 고려하여, 복수의 도전막의 각 막 두께를 성막할 때에, 후막화 또는 박막화함으로써, 광학 길이를 조정할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 화소 전극(23R, 23G, 23B)의 각 막 두께를 110nm, 70nm, 40nm으로 했지만, 예를 들면, 90nm, 60nm, 30nm으로 해도 좋다.
다음에, 결정 ITO막(211) 및 비정질 ITO막(212)의 성질에 관하여 설명한다.
본 발명의 특징점으로서 기술한 바와 같이, 결정 ITO막(211) 및 비정질 ITO막(212)은 서로 에칭 선택성이 다른 도전막이다. 습식 에칭 공정에서, 비정질 ITO막(212)은 옥살산계의 약액에 대해서 에칭되는 성질을 갖고 있지만, 동일 약액에 대해서 결정 ITO막(211)은 거의 에칭되지 않는 성질을 갖고 있다. 따라서, 결정 ITO막(211) 및 비정질 ITO막(212)을 동시에 옥살산계 약액으로 에칭했을 때에는, 비정질 ITO막(212)이 선택적으로 에칭되고, 결정 ITO막(211)은 거의 에칭되지 않는다.
따라서, 비정질 ITO막(212)은 결정 ITO막(211)보다도 에칭 선택성이 높다.
또한, 약액으로서 왕수(王水)를 사용한 경우에는, 결정 ITO막(211) 및 비정질 ITO막(212)은 모두 에칭되는 성질을 갖고 있다.
또한, 본 실시예에서는, 화소 전극(23R, 23G)의 도전막으로서 비정질 ITO막(212)을 채용하고 있지만, 비정질 ITO막(212) 대신 IZO(Indium Zinc Oxide)를 채용해도 좋다. 이러한 경우에도, 옥살산계의 약액에 의해 IZO를 선택적으로 에칭할 수 있다.
발광 기능층(110)은 도 9에 나타낸 바와 같이, 화소 전극(23) 위에 형성된 정공 주입층(발광 기능층)(70)과, 정공 주입층(70) 위에 형성된 유기 EL층(발광 기능층)(60)이 적층되어 구성되어 있다.
정공 주입층(70)의 고분자 재료로서는, 특히 3, 4-폴리에틸렌 디옥시티오펜/폴리스티렌설폰산(PEDOT/PSS)의 분산액, 즉, 분산매로서의 폴리스티렌설폰산에 3, 4-폴리에틸렌 디옥시티오펜을 분산시키고, 다시 이것을 물에 분산시킨 분산액이 적합하게 사용된다.
또한, 정공 주입층(70)의 형성 재료로서는, 상기한 것에 한정되지 않고 여러가지의 것이 사용 가능하다. 예를 들면, 폴리스티렌, 폴리피롤, 폴리아닐린, 폴리 아세틸렌이나 그 유도체 등을 적절한 분산매, 예를 들면, 상기의 폴리스티렌설폰산에 분산시킨 것 등이 사용 가능하다. 정공 주입층(70)의 형성 재료로서 저분자 재료를 사용할 경우에는, 구리 프탈로시아닌, m-MTDATA, TPD, α-NPD 등, 통상의 정공 주입 재료가 채용된다. 또한, 이러한 저분자 재료는 증착법을 이용하여 형성된다.
유기 EL층(60)을 형성하기 위한 재료로서는, 형광 또는 인광을 발광하는 것이 가능한 공지의 발광 재료가 사용된다. 또한, 적색 화소(XR), 녹색 화소(XG), 및 청색 화소(XB)의 각각에 유기 EL층(60R, 60G, 60B)을 설치함으로써, 유기 EL 장치는 풀 컬러 표시를 할 수 있다.
유기 EL층(60(60R, 60G, 60B))의 고분자 재료로서는, (폴리)플루오렌 유도체(PF), (폴리)파라페닐렌비닐렌 유도체(PPV), 폴리페닐렌 유도체(PP), 폴리파라페닐렌 유도체(PPP), 폴리비닐카르바졸(PVK), 폴리티오펜 유도체, 폴리메틸페닐실란(PMPS) 등의 폴리실란계 등이 적합하게 사용된다. 또한, 이들 고분자 재료에, 페릴렌계 색소, 쿠마린계 색소, 로다민계 색소 등의 고분자계 재료나, 루브렌, 페릴렌, 9,10-디페닐안트라센, 테트라페닐부타디엔, 나일레드, 쿠마린 6, 퀴나크리돈 등의 저분자 재료를 도핑하여 사용해도 좋다. 유기 EL층(60(60R, 60G, 60B))의 저분자 재료로서는, Alq3, DPVBi 등을 호스트 재료로 하고, 이것에 나일레드, DCM, 루브렌, 페릴렌, 로다민 등을 도핑한 것, 또는 단독의 호스트 재료를 사용할 수 있다. 또한, 저분자 재료를 사용한 경우에는, 증착법에 의해 유기 EL층(60(60R, 60G, 60B))을 형성하는 것이 가능하다.
또한, 적색의 유기 EL층(60R)의 형성 재료로서는 예를 들면, MEHPPV(폴리 (3-메톡시 6-(3-에틸헥실)파라페닐렌비닐렌)를, 녹색의 유기 EL층(60G)의 형성 재료로서는 예를 들면, 폴리디옥틸플루오렌과 F8BT(디옥틸플루오렌과 벤조티아디아졸의 교호 공중합체)의 혼합 용액을, 청색의 유기 EL층(60B)의 형성 재료로서는 예를 들면, 폴리디옥틸플루오렌을 사용하는 경우가 있다.
이러한 유기 EL층(60R, 60G, 60B)에 대해서는, 특별히 그 두께에 관해서는 제한이 없고, 색마다 바람직한 막 두께가 조정되고 있다. 또한, 그 발광 특성이나 발광 수명에 따라 적절히 막 두께가 조정되고 있다.
또한, 유기 EL층(60R, 60G, 60B)의 발광 광의 광학 길이는 음극(50)으로부터 화소 전극(23R, 23G, 23B)의 하면까지의 거리(LR, LG, LB)(도 8 참조)에 의해 규정된다. 본 실시예에서는, 광학 길이(LR, LG, LB)의 조정을 유기 EL층(60R, 60G, 60B)의 막 두께에 의해 조정을 행하는 것이 아니고, 화소 전극(23R, 23G, 23B)의 막 두께에 의해 조정하여, 상기한 바와 같이 규정하고 있다. 따라서, 유기 EL층(60R, 60G, 60B)의 막 두께를 규정할 때에는, 광학 길이에 의존하지 않고, 발광 특성이나 발광 수명을 우선적으로 고려하여 규정할 수 있다.
음극(50)은 화소 전극(23R, 23G, 23B)에 대향하는 공통 전극이다. 음극(50)은 유기 EL층(60) 위에 설치된 낮은 일함수의 금속으로 이루어지는 제 1 음극과, 제 1 음극 위에 설치되어 제 1 음극을 보호하는 제 2 음극에 의해 구성되어 있다. 제 1 음극을 형성하는 낮은 일함수의 금속으로서는, 특히 일함수가 3.0eV이하의 금속인 것이 바람직하고, 구체적으로는 Ca(일함수 ; 2.6eV), Sr(일함수 ; 2.1eV), Ba(일함수 ; 2.5eV)가 적합하게 사용된다. 제 2 음극은 제 1 음극을 덮어서 산소나 수분 등으로부터 이것을 보호하는 동시에, 음극(50) 전체의 도전성을 높이기 위해 설치되어 있다. 본 실시예의 유기 EL 장치(1)는 기판(120)측으로부터 발광 광을 취출하는 보텀 이미션형이기 때문에 음극(50)은 비투명이면 좋다. 따라서, 음극(50)으로서 반사성 금속이 채용되며, 반사성 금속의 재료로서는 알루미늄 등이 채용된다.
또한, 도 8에서는, 유기 EL층(60)의 각각에 음극(50)이 형성되어 있지만, 이것을 한정하지 않고, 유기 EL층(60)의 총 면적보다 넓은 면적을 구비하여, 그것을 덮도록 형성해도 좋다.
또한, 본 실시예에서는, 유기 EL층(60R, 60G, 60B)의 표면에 음극(50)을 설치한 구성으로 되어 있지만, 이것에 한정되지 않고, 유기 EL층(60R, 60G, 60B)과 음극(50)의 사이에 전자 주입층을 설치한 구성을 채용해도 좋다. 이 경우, 전자 주입층의 재료로서, LiF나 SrF2 등이 채용된다. 또한, 유기 EL층(60R, 60G, 60B)이 저분자 재료인 경우에는, BCP : Cs/ITO, Mg : Ag/ITO 음극이나 LiF/Al/ITO의 박막 음극 등, 일함수가 비교적 높은 음극이 사용된다.
또한, 음극(50)의 표면에 밀봉층을 설치해도 좋다. 밀봉층으로서는, 음극(50)에 피복 형성된 산화 질화 실리콘막 등의 패시베이션막이 채용된다. 이에 따라, 발광 기능층(110)으로의 수분이나 산소의 침입을 억제할 수 있다.
대향 기판(130)은 전기 절연성을 갖는 기판이다. 보텀 이미션형의 유기 EL 장치를 구성하는 기판으로서는, 수지 기판이나 금속 기판 등의 비투명 기판이 채용된다. 또한, 대향 기판(130)에서, 기판(120)과 대향하는 측에 오목부면을 형성하고, 캔 밀봉 구조로 해도 좋다. 또한, 대향 기판(130)과 기판(120) 사이의 외주에는, 건조제가 도포되어 있다. 따라서, 대향 기판(130)은 밀봉 기판으로서 기능한다.
또한, 상기의 구성을 갖는 화소군(Px)에서는, 적색 화소(XR), 녹색 화소(XG), 및 청색 화소(XB)의 상호간에 뱅크(격벽)가 형성되어도 좋다.
이 경우, 고분자 재료로 이루어지는 발광 기능층을 액적 토출법에 의해 형성할 수 있다. 또한, 뱅크는 무기 재료로 이루어지는 뱅크와, 유기 재료로 이루어지는 유기 뱅크에 의해서 구성되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 무기 뱅크의 표면에는 친액성이 부여되고, 유기 뱅크의 표면에는 발액성(撥液性)이 부여되어 있는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 액적 토출법에 의해 발광 기능층(110)을 형성할 때에, 뱅크 사이에 액적을 보유할 수 있다.
또한, 발광 기능층은 저분자 재료로 구성되어 있어도 좋다. 이 경우, 발광 기능층은 마스크 증착법을 이용하여 형성되므로, 뱅크를 형성할 필요는 없다. 또한, 저분자계의 발광 기능층으로서는, 정공 수송층이나 전자 주입 버퍼층이 포함되어 있는 것이 바람직하다.
(유기 EL 장치의 제조 방법)
다음에, 도 10의 (a)∼도 10의 (g)를 참조하여, 본 발명의 유기 EL 장치의 제조 방법에 관하여 설명한다.
여기서는, 화소 전극(23R, 23G, 23B)을 형성하는 공정(제 1 전극 형성 공정)에 대해서 상세히 설명한다.
우선, 도 10의 (a)에 나타낸 바와 같이, 기판(120)을 준비한다. 여기서, 기판(120)의 표면에는, 도시하지 않았지만 TFT(112, 223), 층간 절연막이 이미 형성되어 있다.
다음에, 도 10의 (b)에 나타낸 바와 같이, 스퍼터링법에 의해 기판(120) 위에 결정 ITO의 스퍼터막(211A)을 형성한다. 결정 ITO의 스퍼터막(211A)의 막 두께는 40nm으로 한다.
다음에, 도 10의 (c)에 나타낸 바와 같이, 제 1 레지스트 마스크(M1)를 결정 ITO의 스퍼터막(211A) 위에 형성한다. 제 1 레지스트 마스크(M1)는 스핀 코팅법에 의해 레지스트 재료를 도포 후, 프리베이킹, 노광 처리, 현상 처리에 의해 형성된다. 이에 따라, 결정 ITO의 스퍼터막(211A)은 마스크 개구부(H)로부터 노출된다. 또한, 제 1 레지스트 마스크(M1)는 이후에 화소 전극(23R, 23B)이 형성되는 부분을 차폐하여, 결정 ITO의 스퍼터막(211A) 위에 형성된다.
다음에, 습식 에칭 처리를 행하여, 결정 ITO의 스퍼터막(211A)의 노출 부분을 제거한다. 여기서, 약액으로서는 왕수를 사용한다. 그 후, 애싱 처리에 의해 제 1 레지스트 마스크(M1)를 제거한다.
이상의 도 10의 (b)∼도 10의 (c)의 공정(제 1 패터닝 공정)을 거침으로써, 기판(120) 위에 결정 ITO막(211)이 형성된다(도 10의 (d)).
그리고, 결정 ITO막(211)은 도 8에 나타낸 바와 같이 화소 전극(23R)의 하층 측의 도전막인 동시에, 화소 전극(23B)의 단층막이다.
다음에, 도 10의 (e)에 나타낸 바와 같이, 스퍼터링법에 의해 기판(120) 위에 비정질 ITO의 스퍼터막(212A)을 형성한다. 또한, 이미 기판(120) 위에 형성되어 있는 결정 ITO막(211)에 대해서는, 비정질 ITO의 스퍼터막(212A)은 적층된다. 여기서, 비정질 ITO의 스퍼터막(212A)의 막 두께는 70nm으로 한다.
다음에, 도 10의 (f)에 나타낸 바와 같이, 제 2 레지스트 마스크(M2)를 비정질 ITO의 스퍼터막(212A) 위에 형성한다. 제 2 레지스트 마스크(M2)의 형성 방법은 제 1 레지스트 마스크(M1)와 동일하다. 이에 따라, 비정질 ITO의 스퍼터막(212A)은 마스크 개구부(H)로부터 노출된다. 또한, 제 2 레지스트 마스크(M2)는 이후에 화소 전극(23R, 23G)이 형성되는 부분을 차폐하여, 비정질 ITO의 스퍼터막(212A) 위에 형성된다.
다음에, 습식 에칭 처리를 행하여, 비정질 ITO의 스퍼터막(212A)의 노출 부분을 제거한다. 여기서, 약액으로서는 옥살산계의 약액을 사용한다.
그러면, 비정질 ITO의 스퍼터막(212A)은 결정 ITO막(11)보다도 높은 에칭 선택성을 갖고 있기 때문에, 비정질 ITO의 스퍼터막(212A)이 에칭된다. 한편, 결정 ITO막(11)은 에칭되지 않기 때문에, 기판(120) 위에 잔류한다. 그 후, 애싱 처리에 의해 제 2 레지스트 마스크(M2)를 제거한다.
이상의, 도 10의 (e)∼도 10의 (f)의 공정(제 2 패터닝 공정)을 거침으로써, 기판(120) 위에 비정질 ITO막(212)이 형성되는 동시에, 결정 ITO막(11) 위에도 비정질 ITO막(212)이 형성된다(도 10의 (g)).
이상의 공정을 거침으로써, 결정 ITO막(211)의 단층으로 이루어지는 40nm 막 두께의 화소 전극(23B)과, 비정질 ITO막(212)의 단층으로 이루어지는 70nm 막 두께의 화소 전극(23G)과, 결정 ITO막(211)과 비정질 ITO막(212)의 적층으로 이루어지는 합계 110nm 막 두께의 화소 전극(23R)이 형성된다.
상술한 바와 같이, 본 실시예의 유기 EL 장치(1)에서는, 화소군(Px)에서의 복수의 화소 전극(23R, 23G, 23B) 각각은 에칭 선택성이 다른 결정 ITO막(211) 및 비정질 ITO막(212) 중의 단층, 또는 에칭 선택성이 다른 결정 ITO막(211) 및 비정질 ITO막(212)의 적층 구조에 의해 형성되어 있다. 그리고, 화소 전극(23R)은 결정 ITO막(211) 및 비정질 ITO막(212)의 적층 구조를 갖는다. 화소 전극(23G)은 비정질 ITO막(212)의 단층 구조를 갖는다. 화소 전극(23B)은 결정 ITO막(211)의 적층 구조를 갖는다. 이들 화소 전극(23R, 23G, 23B)은 도전막의 에칭 선택성을 이용하여 형성되어 있으므로, 종래보다도 레지스트 마스크를 형성하는 공정이 적어지고, 환언하면, 노광 공정수의 삭감이나 마스크 매수의 삭감을 달성하므로, 제조 비용이 저감된 유기 EL 장치를 실현할 수 있다.
또한, 상기한 바와 같이, 화소 전극(23R, 23G, 23B)의 막 두께를 다르게 함으로써, 광학 길이가 조정되어, 표시 성능이 높은 유기 EL 장치를 실현할 수 있다. 구체적으로는, NTSC비의 향상, 백색 밸런스의 최적화, 백색 표시의 무채색화를 실현할 수 있어, 색 설계의 자유도를 향상시킬 수 있다.
[제 4 실시예]
다음에, 본 발명의 유기 EL 장치의 제 4 실시예를 설명한다.
본 실시예는 도 8의 화소 전극(23R, 23G, 23B)을 구성하는 도전막의 재료만 다르고, 그 외의 구성은 동일하다.
구체적으로는, 본 실시예에서는, 제 1 도전막으로서의 결정 ITO막(211) 대신 SnO2(산화 주석)을 채용하고, 제 2 도전막으로서의 비정질 ITO막(212) 대신 ZnO(산화 아연)을 채용하고 있다.
이러한 SnO2 및 ZnO는 서로 에칭 선택성이 다른 도전막이다. 습식 에칭 공정에서, ZnO는 옥살산계의 약액에 대해서 에칭되는 성질을 갖고 있지만, 동일 약액에 대해서 SnO2은 거의 에칭되지 않는 성질을 갖고 있다. 따라서, SnO2 및 ZnO를 동시에 옥살산계 약액으로 에칭했을 때에는, ZnO가 선택적으로 에칭되고, SnO2은 거의 에칭되지 않는다. 따라서, ZnO는 SnO2보다도 에칭 선택성이 높은 것으로 되어 있다. 또한, 약액으로서 왕수를 사용한 경우에서는, SnO2 및 ZnO는 모두 에칭되는 성질을 갖고 있다.
이러한 재료에 의해 화소 전극(23)을 형성하면, 화소 전극(23R)은 기판(120) 위로부터 SnO2, ZnO가 순차적으로 적층된 적층 구조를 갖는다. 화소 전극(23G)은 기판(120) 위에 ZnO가 형성된 단층 구조를 갖는다. 화소 전극(23B)은 기판(120) 위에 SnO2이 형성된 단층 구조를 갖는다.
또한, 막 두께로서는, SnO2은 결정 ITO막(211)과 마찬가지로, ZnO의 막 두께 는 비정질 ITO막(212)과 동일하게 하는 것이 가능하다.
또한, 이러한 도전막으로 이루어지는 화소 전극(23R, 23G, 23B)의 형성 방법은 결정 ITO의 스퍼터막(211A) 대신 SnO2막을 채용하는 점과, 비정질 ITO의 스퍼터막(212A) 대신 ZnO막을 채용하는 점만 다르게 할 뿐으로, 상기한 도 10의 (a)∼도 10의 (g)와 동일한 공정에 의해 행해진다.
구체적으로는, SnO2막을 형성하는 공정, 제 1 레지스트 마스크(M1)를 형성하는 공정, 왕수에 의한 습식 에칭 처리를 행하는 공정에 의해서, 화소 전극(23R, 23B)의 도전막으로서 SnO2이 형성된다.
그 후, ZnO막을 형성하는 공정, 제 2 레지스트 마스크(M2)를 형성하는 공정, 옥살산에 의한 습식 에칭 처리를 행하는 공정에 의해서, 화소 전극(23R, 23G)의 도전막으로서 ZnO가 형성된다.
따라서, 상기한 바와 같이 도전막의 재료를 다르게 한 경우에도, 상술한 제 3 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
[제 5 실시예]
다음에, 본 발명의 유기 EL 장치의 제 5 실시예를 설명한다.
본 실시예에서는, 상술한 실시예와 동일 구성에는 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다.
도 11은 본 실시예의 유기 EL 장치(1A)의 화소군(Px)을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
본 실시예의 유기 EL 장치(1A)는 대향 기판(130)측으로부터 발광 광을 취출하는 톱 이미션 구조인 점이 상술한 실시예와 상이하다.
이러한 유기 EL 장치(1A)는 톱 이미션 구조를 실현하기 위해서, 화소 전극(23)과 기판(120)의 사이에 형성된 반사막(24)과, 투명성을 갖는 음극(50)과, 투명성 기판으로 이루어지는 대향 기판(130)을 구비하고 있다.
반사막(24)은 기판(120) 위에서, 각 색 화소(XR, XG, XB) 각각으로 설치되어 있다. 그 재료로서는, Al 등의 광 반사성 또한 도전성의 금속이 채용되고, 각 화소 전극(23R, 23G, 23B) 각각에 도통되고 있다. 또한, 반사막(24)은 상술한 구동용 TFT(223)의 드레인 전극을 접속하고 있다.
또한, 반사막(24)은 상술한 도 10의 (b)보다도 이전의 공정에 의해서, 패터닝 형성된다. 그리고, 패터닝된 반사막(24)과, 기판(120)의 전체면을 피복하도록 결정 ITO의 스퍼터막(211A)이 형성되고, 도 10의 (c) 및 도 10의 (d)의 공정에 의해 패터닝된 결정 ITO막(211)이 형성된다.
음극(50)은 상기와 마찬가지로 제 1 음극 및 제 2 음극에 의해 구성되지만, 투명성을 실현하기 위해서, 제 2 음극의 형성 재료를 상기와는 다르게 하고 있다. 제 2 음극으로서는 도전성이 높고, 화학적으로 안정되고 게다가 투명하며, 제막 온도가 비교적 낮은 것에 한정된다.
예를 들면, ITO나 IZO를 채용하는 것이 가능하다. 그 외에 텅스텐 인듐 산화물이나, 인듐 갈륨 산화물이라도 좋다.
대향 기판(130)은 투광성과 전기 절연성을 구비하는 기판이다. 예를 들면, 유리 기판이나 투명성의 수지 기판으로 이루어진다. 또한, 대향 기판(130)은 상술한 발광 기능층(110)이나 기판(120) 및 대향 기판(130) 사이의 밀봉 영역을 보호하기 위한 보호 기판으로서 기능한다. 또한, 기판(120)의 재료로서는, 비투명 기판이 채용된다.
또한, 기판(120) 및 대향 기판(130) 사이에는, 밀봉 영역(140)이 형성되어 있다. 톱 이미션 구조에서는, 밀봉 영역(40)에 아크릴이나 에폭시 수지 등으로 이루어지는 밀봉 수지가 충전되어 있다. 또한, 밀봉 수지와 음극(50) 사이에는, 가스 배리어성을 향상시키기 위한 가스 배리어층을 설치해도 좋다. 또는, 가스 배리어층이나 음극(50)에 대한 크랙을 억제하는 완충층이 설치되어 있어도 좋다.
또한, 본 실시예에서는, 화소 전극(23G, 23R)을 결정 ITO막(211) 및 비정질 ITO막(212)의 적층 구조로 하고, 화소 전극(23B)을 결정 ITO막(211)으로 이루어지는 단층 구조로 하고 있다. 따라서, 본 실시예에서는, 화소 전극(23R, 23G)을 동일한 막 두께로 하고, 화소 전극(23B)의 막 두께를 화소 전극(23R, 23G)의 막 두께보다도 얇게 하고 있다. 이러한 화소 전극(23R, 23G, 23B)을 형성하기 위해서는, 화소 전극(23R, 23G, 23B) 각각에 결정 ITO막(211)을 형성하면 좋다. 이 경우, 도 10의 (c)에서, 화소 전극(23R, 23G, 23B)이 형성되는 부분의 결정 ITO의 스퍼터막(211A)을 피복하는 레지스트 마스크가 사용된다. 따라서, 본 실시예에서는, 레지스트 마스크의 개구 형상을 제 3 실시예의 제 1 레지스트 마스크(M1)와 다르게 함으로써, 본 실시예의 화소 전극(23R, 23G, 23B)을 형성할 수 있다. 이에 따라, 화소(XR, XG, XB)에서의 광학 길이를 조정하고 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예의 유기 EL 장치(1A)에서는, 반사막(24)에 의해 발광 기능층(110)의 발광 광을 반사시킬 수 있고, 음극(50)측에 발광 광을 출사시킬 수 있다. 또한, 발광 기능층(110)의 발광 광은 반사막(24)에 반사하지 않고 음극(50)측으로부터 출사하는 광(비반사광)과, 반사막(24)에 의해 반사한 후에 음극(50)측으로부터 출사하는 광(반사광)을 포함하고 있다. 반사막(24)에 의해 광이 반사되는 경우, 비반사광과 비교하여, 화소 전극(23R, 23G, 23B)의 도전막을 통과하는 양만큼 광학 길이가 길어져, 비반사광과의 밸런스에 따라서, 광학 길이를 조정할 필요가 있다. 상술한 실시예에서 설명한 바와 같이, 결정 ITO막(211) 및 비정질 ITO막(212)에 의한 단층 구조 또는 적층 구조에 의해서 광학 길이(LR, LG, LB)를 조정하므로, 반사광과 비반사광이 혼재하고 있는 경우에도 용이하게 그것을 조정할 수 있다.
[제 6 실시예]
다음에, 본 발명의 유기 EL 장치의 제 6 실시예에 관하여 설명한다.
본 실시예에서는, 상술한 실시예와 동일 구성에는 동일 부호를 붙이고 설명을 생략한다. 도 12는 본 실시예의 유기 EL 장치(1B)의 화소군을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
본 실시예의 유기 EL 장치(1B)는 톱 이미션 구조이지만, 대향 기판(130)이 컬러 필터 기판으로서 기능하는 점과, 발광 기능층(110)이 백색 유기 EL층을 구비하는 점이 상술한 실시예와 상이하다.
본 실시예의 대향 기판(130)은 컬러 필터 기판(31)을 기체(基體)로 하여, 기 판(120)에 대향하는 측에 착색층(25R, 25G, 25B)과, 차광층(BM)을 구비하고 있다.
착색층(25R, 25G, 25B) 각각은 화소군(Px)을 구성하는 화소(XR, XG, XB)의 각각에 대응하고 있는 동시에, 발광 기능층(110)에 대향하여 배치하고 있다. 또한, 차광층(BM)은 착색층(25R, 25G, 25B)의 상호간에 형성되어 있다. 차광층(BM)의 재료는 Cr 등의 차광성 금속이나 수지 블랙 등이다. 이에 따라, 대향 기판(130)은 발광 기능층(110)으로부터의 발광을 착색층(25R, 25G, 25B)을 통하여 취출할 수 있게 되어 있다. 그리고, 착색층(25R, 25G, 25B)의 각각은 다른 광투과 특성으로 발광을 투과하도록 되어 있다.
또한, 발광 기능층(110)은 백색으로 발광하는 백색 유기 EL층(60W)을 갖고 있다. 백색광은 복수의 피크 파장의 색 파장이 합성된 광이다.
이와 같이 구성된 유기 EL 장치에서는, 착색층(25R, 25G, 25B)이 백색 유기 EL층(60W)으로부터의 발광의 광로 위에 설치되어 있으므로, 백색광이 착색층(25R, 25G, 25B)에 의해 착색된다. 즉, 착색층(25R)을 통하여 화소(XR)로부터 적색 발광이 출사되고, 착색층(25G)을 통하여 화소(XG)로부터 녹색 발광이 출사되고, 착색층(25B)을 통하여 화소(XB)로부터 청색 발광이 출사된다. 그리고, 착색된 광이 합성됨으로써 화소군(Px)의 표시광이 발생된다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에서는, 발광 기능층(110)에서 생긴 백색광이 착색층(25R, 25G, 25B)에 투과됨으로써 착색층(25R, 25G, 25B)은 백색광에 대해서 RGB로 착색되(RGB의 색 파장마다 투과시키)므로, 화소(XR, XG, XB) 각각에 다른 색을 출사시킬 수 있다.
또한, 발광 기능층(110)을 구성하는 유기 EL층으로서, 백색 유기 EL층(60W)으로 이루어지는 단색의 발광 재료를 채용하면 되므로, 화소(XR, XG, XB)의 각각에 다른 색의 유기 EL층을 도포할 필요가 없다. 따라서, 복수의 발광 재료를 성막하는 경우와 비교하여, 하나의 재료(백색 재료)를 성막하는 것만으로 충분하므로, 유기 EL층(60W)을 형성하는 공정을 간소하게 할 수 있어, 제조 비용이 삭감된 저렴한 유기 EL 장치를 실현할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 대향 기판(130)에 착색층(25R, 25G, 25B)을 설치한 구성을 채용했지만, 기판(120)의 이면측(화소 전극의 비형성면)에 이것을 형성해도 좋다.
[제 6 실시예의 변형예]
다음에, 상술한 제 6 실시예에 관하여, 그 변형예를 설명한다.
본 변형예에서는, 백색 유기 EL층(60W) 대신에, 제 5 실시예에 나타낸 각 색 유기 EL층(60R, 60G, 60B)을 채용하고 있다. 또한, 유기 EL층(60R, 60G, 60B)과, 착색층(25R, 25G, 25B)은 같은 색끼리 대향하여 배치되어 있다. 이러한 변형예에서는, 각 색 유기 EL층(60R, 60G, 60B)의 RGB 각 색광이 같은 색의 착색층에 투과됨으로써, 착색층(25R, 25G, 25B)으로부터 출사된 광의 색 순도를 높게 할 수 있다.
또한, 상기한 제 1∼제 6 실시예에서는, 복수 색의 유기 EL층(60R, 60G, 60B)이나, 백색 유기 EL층(60W)이나, 복수 색의 착색층(25)을 이용하여, 화소(XR, XG, XB) 각각으로부터 RGB 각 색의 표시광을 취출하고 있다.
본 발명은 이것에 한정되지 않고, 화소군(Px)이 4색 화소를 갖는 구성을 채용해도 좋다. 예를 들면, 원색계의 화소(XR, XG, XB) 이외에, 보색계의 C(청록색)색의 화소(XC)를 구비해도 좋다. 이 경우에서는, 화소(XC)에서의 화소 전극(23C)의 막 두께를, 다른 화소 전극(23R, 23G, 23B)과 다르게 해도 좋으며, 다른 화소 전극(23R, 23G, 23B) 중 하나와 동일하게 형성해도 좋다.
화소 전극(23C)의 막 두께를 화소 전극(23R, 23G, 23B) 각각의 막 두께와 다르게 할 경우, 즉, 각각의 막 두께를 다르게 한 화소 전극(23R, 23G, 23B, 23C)을 형성하는 경우에는, 에칭 특성이 서로 다른 3종류의 도전막을 채용할 필요가 있다. 그리고, 3종류의 도전막을 이용하여, 단층막, 2층 적층막, 및 3층 적층막 중 어느 한 구성에 의해 화소 전극(23R, 23G, 23B, 23C)을 형성할 수 있다. 이것에 의해, 화소 전극(23R, 23G, 23B, 23C)의 각 막 두께를 다르게 하여, 화소(XR, XG, XB, XC)의 광학 길이를 조정할 수 있다.
또한, 화소 전극(23C)의 막 두께를 다른 화소 전극(23R, 23G, 23B) 중 하나와 동일하게 형성하기 위해서는, 화소 전극(23C)의 구조를 화소 전극(23G) 또는 화소 전극(23B)과 동일하게 하는 것이 바람직하다. 이것은, 청록색의 색 파장이 B와 G의 중간이기 때문에, 화소 전극(23C)이 화소 전극(23G) 또는 화소 전극(23B) 중 어느 한 쪽과 동일 구조라도, 광학 길이에는 거의 영향이 없기 때문이다.
이와 같이, 화소 전극(23C)의 막 두께를 화소 전극(23G) 또는 화소 전극(23B) 중 어느 한 쪽과 동일하게 하면, 2종류의 도전막에 의해서, 광학 길이가 조정된 4개의 화소(XR, XG, XB, XC)를 실현할 수 있다. 또한, 화소 전극(23R, 23G, 23B, 23C)을 형성하기 위해서는, 도 10의 (c)의 레지스트 마스크를 다르게 하는 것만으로, 상술한 실시예의 공정을 유용할 수 있기 때문에, 공정 수의 증가를 방지할 수 있다.
또한, 화소(XC) 이외에도, M(자홍색)이나 Y(황색)의 화소를 채용하는 구성이나, 화소군(Px)이 5색 화소를 갖는 구성을 채용해도 좋다.
또한, 2색 화소의 경우라도 좋다.
[전자 기기에의 탑재예]
다음에, 본 발명의 전자 기기에 관하여 설명한다.
본 발명을 적용한 발광 장치(EL 장치)는 휴대 전화기, 퍼스널 컴퓨터 또는 PDA 등, 각종 전자 기기에서 표시 장치로서 사용할 수 있다. 또한, 본 발명을 적용한 발광 장치는 디지털 복사기 또는 프린터 등의 화상 형성 장치에서의 노광용 헤드로서 사용해도 좋다.
전자 기기는 상술한 유기 EL 장치(유기 EL 장치)(1)를 표시부로서 가진 것으로, 구체적으로는 도 13에 나타낸 것을 들 수 있다.
도 13의 (a)는 휴대 전화의 일례를 나타낸 사시도이다. 도 13의 (a)에서, 휴대 전화(1000)는 상술한 유기 EL 장치(1)를 사용한 표시부(1001)를 구비한다.
도 13의 (b)는 손목 시계형 전자 기기의 일례를 나타낸 사시도이다. 도 13의 (b)에서, 시계(1100)는 상술한 유기 EL 장치(1)를 사용한 표시부(1101)를 구비한다.
도 13의 (c)는 워드프로세서, 퍼스널 컴퓨터 등의 휴대형 정보 처리 장치의 일례를 나타낸 사시도이다. 도 13의 (c)에서, 정보 처리 장치(1200)는 키보드 등의 입력부(1201), 상술한 유기 EL 장치(1)를 사용한 표시부(1202), 정보 처리 장치 본체(케이스)(1203)를 구비한다.
도 13의 (a)∼(c)에 나타낸 각각의 전자 기기는 상술한 유기 EL 장치(유기 EL 장치)(1)를 갖는 표시부(1001, 1101, 1202)를 구비하고 있으므로, 표시부를 구성하는 유기 EL 장치의 저비용화와 높은 표시 성능이 실현된다.
본 발명에 의하면, 복수의 화소 각각에서의 양극의 막 두께를 다르게 해서 형성하는 경우에, 양극을 종래보다도 적은 공정으로, 비교적 용이하면서 또한 고정밀도로 형성하여, 높은 표시 성능을 실현하는 동시에 저비용화를 실현할 수 있는 일렉트로 루미네선스 장치, 일렉트로 루미네선스 장치의 제조 방법, 및 전자 기기를 제공할 수 있다.
Claims (19)
- 화소 형성 영역이 기판 위에 복수 형성되어 있고,상기 복수의 화소 형성 영역 각각에, 투광성의 양극, 적어도 발광층을 포함하는 발광 기능층, 및 음극이 적층된 발광 소자가 설치되어 있고,상기 화소 형성 영역은 제 1 색의 화소 형성 영역과, 상기 제 1 색과는 다른 제 2 색의 화소 형성 영역을 적어도 포함하고 있으며,상기 양극은 상기 제 1 색의 화소 형성 영역에 제 1 두께로 형성된 제 1 양극과, 상기 제 2 색의 화소 형성 영역에 제 2 두께로 형성된 제 2 양극을 포함하고,상기 제 1 색의 화소 형성 영역에, 상기 제 1 두께에서 상기 제 2 두께를 뺀 두께의 제 1 투명 도전막을 형성하는 제 1 공정과,상기 제 1 색의 화소 형성 영역과, 상기 제 2 색의 상기 화소 형성 영역에 상기 제 2 두께의 제 2 투명 도전막을 형성하는 제 2 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 일렉트로 루미네선스 장치의 제조 방법.
- 화소 형성 영역이 기판 위에 복수 형성되어 있고,상기 복수의 화소 형성 영역 각각에, 투광성의 양극, 적어도 발광층을 포함하는 발광 기능층, 및 음극이 적층된 발광 소자가 설치되어 있고,상기 화소 형성 영역은 제 1 색의 화소 형성 영역과, 상기 제 1 색과는 다른 제 2 색의 화소 형성 영역과, 상기 제 1 및 제 2 색과는 다른 제 3 색의 화소 형성 영역을 적어도 포함하고 있으며,상기 양극은 상기 제 1 색의 화소 형성 영역에 제 1 두께로 형성된 제 1 양극과, 상기 제 2 색의 화소 형성 영역에 제 2 두께로 형성된 제 2 양극과, 상기 제 3 색의 화소 형성 영역에 제 3 두께로 형성된 제 3 양극을 포함하고,상기 양극을 형성하는 공정은,상기 제 1 색의 화소 형성 영역에, 상기 제 1 두께에서 상기 제 2 두께를 뺀 두께의 제 1 투명 도전막을 형성하는 제 1 공정과,상기 제 1 색의 화소 형성 영역과, 상기 제 2 색의 상기 화소 형성 영역에, 상기 제 2 두께에서 상기 제 3 두께를 뺀 두께의 제 2 투명 도전막을 형성하는 제 2 공정과,상기 제 1 색의 화소 형성 영역과, 상기 제 2 색의 상기 화소 형성 영역과, 상기 제 3 색의 화소 형성 영역에, 상기 제 3 두께의 제 3 투명 도전막을 형성하는 제 3 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 일렉트로 루미네선스 장치의 제조 방법.
- 제 2 항에 있어서,상기 발광 소자는 상기 양극과 상기 기판 사이에 하층측 반사층을 구비한 광 공진기가 형성된 일렉트로 루미네선스 소자이며,상기 제 1 색은 적색이고,상기 제 2 색은 녹색이고,상기 제 3 색은 청색이고,상기 제 1 공정 내지 제 3 공정은 각각 포토리소그래피 공정을 이용하여 행해지는 것을 특징으로 하는 일렉트로 루미네선스 장치의 제조 방법.
- 기판 위에 복수 설치된 화소 형성 영역의 각각에, 투광성의 양극, 적어도 발광층을 포함하는 발광 기능층, 및 음극이 적층된 발광 소자를 가지며,상기 화소 형성 영역은 제 1 색의 화소 형성 영역과, 상기 제 1 색과는 다른 제 2 색의 화소 형성 영역과, 상기 제 1 및 제 2 색과는 다른 제 3 색의 화소 형성 영역을 적어도 포함하고 있고,상기 양극은 상기 제 1 색의 화소 형성 영역에 제 1 두께로 형성된 제 1 양극과, 상기 제 2 색의 화소 형성 영역에 제 2 두께로 형성된 제 2 양극과, 상기 제 3 색의 화소 형성 영역에 제 3 두께로 형성된 제 3 양극을 포함하고,상기 제 1 양극은 상기 제 1 두께에서 상기 제 2 두께를 뺀 두께의 제 1 투명 도전막과, 상기 제 2 두께에서 상기 제 3 두께를 뺀 두께의 제 2 투명 도전막과, 상기 제 3 두께의 제 3 투명 도전막이 적층하여 형성되고,상기 제 2 양극은 상기 제 2 투명 도전막과, 상기 제 3 투명 도전막이 적층하여 형성되고,상기 제 3 양극은 상기 제 3 투명 도전막에 의해서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 일렉트로 루미네선스 장치.
- 제 4 항에 있어서,상기 발광층에서 발생된 광은 상기 기판으로부터 상기 발광층을 향한 방향으로 출사되는 것을 특징으로 하는 일렉트로 루미네선스 장치.
- 제 4 항에 있어서,상기 발광 소자는 상기 양극과 상기 기판 사이에 하층측 반사층을 구비한 광 공진기를 갖고, 상기 양극과 상기 하층측 반사층 사이에는, 상기 하층측 반사층을 덮는 투광성의 절연 보호층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 일렉트로 루미네선스 장치.
- 제 6 항에 있어서,상기 절연 보호층의 굴절률은 상기 양극의 굴절률보다도 작은 것을 특징으로 하는 일렉트로 루미네선스 장치.
- 제 4 항에 있어서,상기 제 1 양극, 상기 제 2 양극, 및 상기 제 3 양극은 상기 광 공진기의 광학 거리가 적색광, 녹색광, 및 청색광 중 어느 한 파장에 대응하는 두께로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 일렉트로 루미네선스 장치.
- 기판 위에 형성된 복수의 화소 각각은 제 1 전극 및 제 2 전극 사이에 삽입 된 발광 기능층을 갖고 있고,상기 복수의 화소는 적어도 제 1 화소와, 제 2 화소와, 제 3 화소를 포함하고 있으며,상기 제 1 화소에서의 제 1 전극은 에칭 선택성이 높은 제 1 도전막과 에칭 선택성이 낮은 제 2 도전막이 적층하여 형성되어 있고,상기 제 2 화소에서의 제 1 전극은 상기 제 1 도전막에 의해 형성되어 있고,상기 제 3 화소에서의 제 1 전극은 상기 제 2 도전막에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 일렉트로 루미네선스 장치.
- 제 9 항에 있어서,상기 제 1 도전막 및 제 2 도전막은 투명 도전막인 것을 특징으로 하는 일렉트로 루미네선스 장치.
- 제 9 항에 있어서,상기 제 1 도전막의 막 두께와 상기 제 2 도전막의 막 두께는 다른 것을 특징으로 하는 일렉트로 루미네선스 장치.
- 제 9 항에 있어서,상기 제 1 화소에서의 제 1 전극은 상기 제 1 도전막과, 상기 제 1 도전막 위에 적층된 제 2 도전막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 일렉트로 루미네선스 장치.
- 제 9 항에 있어서,상기 기판과 상기 제 1 전극 사이에는 반사막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 일렉트로 루미네선스 장치.
- 제 9 항에 있어서,상기 제 1 화소가 출사하는 색, 상기 제 2 화소가 출사하는 색, 상기 제 3 화소가 출사하는 색은 각각 다른 것을 특징으로 하는 일렉트로 루미네선스 장치.
- 제 9 항에 있어서,상기 제 1 화소에서의 발광 기능층에 의한 발광 광의 파장, 상기 제 2 화소에서의 발광 기능층에 의한 발광 광의 파장, 상기 제 3 화소에서의 발광 기능층에 의한 발광 광의 파장은 각각 다른 것을 특징으로 하는 일렉트로 루미네선스 장치.
- 제 9 항에 있어서,상기 복수의 화소 각각은 상기 발광 기능층에 대향하여 배치된 착색층을 포함하고,상기 제 1 화소에서의 착색층의 색, 상기 제 2 화소에서의 착색층의 색, 상기 제 3 화소에서의 착색층의 색은 각각 다른 것을 특징으로 하는 일렉트로 루미네 선스 장치.
- 제 4 항 또는 제 9 항에 기재된 일렉트로 루미네선스 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
- 기판 위에 형성된 복수의 화소 각각은 제 1 전극 및 제 2 전극 사이에 삽입된 발광 기능층을 갖고 있고,상기 복수의 화소는 적어도 제 1 화소와, 제 2 화소와, 제 3 화소를 포함하고 있고,상기 제 1 전극을 형성하는 공정은 제 1 도전막을 상기 제 1 화소 및 상기 제 2 화소에 형성하는 공정과, 상기 제 1 도전막보다도 에칭 선택성이 낮은 제 2 도전막을 상기 제 1 및 제 3 화소에 형성하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 일렉트로 루미네선스 장치의 제조 방법.
- 제 18 항에 있어서,상기 제 1 전극을 형성하는 공정은,상기 기판 위에 제 1 도전막을 성막한 후에 패터닝하는 제 1 패터닝 공정과,상기 제 1 패터닝 공정에 의해서 패터닝된 제 1 도전막 위 및 상기 기판 위에, 상기 제 2 도전막을 성막하여, 상기 제 2 도전막을 패터닝하는 제 2 패터닝 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 일렉트로 루미네선스 장치의 제조 방법.
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