專(zhuān)利名稱(chēng)：發(fā)光裝置、發(fā)光裝置的制造方法以及電子機(jī)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光裝置、發(fā)光裝置的制造方法以及電子機(jī)器。
背景技術(shù)：
以往提出了一種在基板上排列使發(fā)光層介入第一電極與第二電極之間的元件(以下稱(chēng)作“單位元件”)的發(fā)光裝置，該發(fā)光層由有機(jī)EL(ElectroLuminescent)材料等發(fā)光材料構(gòu)成。在這種發(fā)光裝置中，由于發(fā)光層的發(fā)射光的光譜的峰值寬度較寬且其強(qiáng)度也較低，因此在用作例如顯示裝置時(shí)存在難以確保足夠的顏色再現(xiàn)性的問(wèn)題。
為了解決該問(wèn)題，在例如專(zhuān)利文獻(xiàn)1中，公開(kāi)了一種在各單位元件中形成使來(lái)自發(fā)光層的發(fā)射光共振的共振器結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。在該結(jié)構(gòu)中，在相對(duì)發(fā)光層位于基板側(cè)的透光性的第一電極與該基板之間配置有光反射層(電解質(zhì)反射鏡)。來(lái)自發(fā)光層的發(fā)射光，在挾持該發(fā)光層且相互對(duì)置的光反射層與第二電極之間往返。并且在將與光反射層與第二電極之間的光學(xué)距離相應(yīng)的共振波長(zhǎng)的光選擇性地放大之后向觀察側(cè)射出。因此，可以將光譜的峰值寬較窄且強(qiáng)度也較高的光用于顯示。從而可以使顯示裝置的顏色再現(xiàn)性提高。并且，通過(guò)按每個(gè)單位元件調(diào)整光反射層與第二電極之間的光學(xué)距離，從而還可以取出與多種色彩(例如紅色或者綠色或藍(lán)色)對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)的光。
并且，作為在各單位元件中形成共振器結(jié)構(gòu)的發(fā)光裝置，提出了在光反射層與第二電極之間形成分別與RGB(紅色、綠色、藍(lán)色)對(duì)應(yīng)的3種厚度的第一電極的裝置。在這樣的發(fā)光裝置中，一般從厚度較厚的單位元件依次實(shí)施成為第一電極的膜的成膜，通過(guò)重復(fù)圖案形成(patterning)的方法，直至形成與RGB分別對(duì)應(yīng)的的規(guī)定厚度為止，來(lái)形成第一電極。
然而，根據(jù)反復(fù)這樣的圖案形成的方法，在形成具有與RGB分別對(duì)應(yīng)的規(guī)定厚度的第一電極的情況下，根據(jù)所要求的第一電極的厚度決定是否將在單位元件上成膜的膜蝕刻去除。因此，有些情況下在厚度較厚的單位元件的第一電極的圖案形成之際，構(gòu)成第一電極的厚度較薄的單位元件的接觸孔便暴露在蝕刻液中，導(dǎo)致產(chǎn)生給發(fā)光裝置的電特性帶來(lái)障礙的問(wèn)題。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1國(guó)際公開(kāi)第01/039554號(hào)小冊(cè)子發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明就是鑒于上述這樣的問(wèn)題而形成的，其目的在于提供一種得到穩(wěn)定的電特性的發(fā)光裝置及其制造方法。
為了解決該問(wèn)題，本發(fā)明的發(fā)光裝置，具備多個(gè)單位元件，該多個(gè)單位元件在基板上包括光反射層、半透射反射層、配置在上述光反射層與上述半透射反射層之間的發(fā)光層、和配置在上述光反射層與上述半透射反射層之間的透光性的像素電極，該發(fā)光裝置具備在各單位元件的發(fā)光區(qū)域形成共振器結(jié)構(gòu)的上述多個(gè)單位元件中的第一單位元件和上述共振器結(jié)構(gòu)中的共振波長(zhǎng)與上述第一單位元件不同的第二單位元件，其特征在于，上述像素電極，由配置在上述發(fā)光區(qū)域的電極部和與布線(xiàn)連接的連接部構(gòu)成，上述第一單位元件的上述像素電極，層疊有多層與上述電極部以及上述連接部對(duì)應(yīng)的電極層而形成，上述第二單位元件的上述像素電極，至少層疊有與上述電極部以及上述連接部對(duì)應(yīng)的電極層、和與上述連接部對(duì)應(yīng)的電極層而形成，上述第二單位元件的上述電極部中的上述電極層的層疊數(shù)比上述第一單位元件的上述電極部中的上述電極層的層疊數(shù)少。
在這樣的發(fā)光裝置中，由于上述第二單位元件的上述電極部中的上述電極層的層疊數(shù)比上述第一單位元件的上述電極部中的上述電極層的層疊數(shù)少，因此由在形成第一單位元件的像素電極的電極層之際的最初的圖案形成，去除與第二單位元件的電極部對(duì)應(yīng)的電極層。但是，在本發(fā)明的發(fā)光裝置中，由于上述第二二單位元件的上述像素電極，層疊有與上述電極部以及上述連接部對(duì)應(yīng)的電極層、和與上述連接部對(duì)應(yīng)的電極層，因此在圖案形成構(gòu)成第一單位元件的像素電極之際，不需要去除與第二單位元件的連接部對(duì)應(yīng)的電極層。因此，在制造本發(fā)明的發(fā)光裝置的工序中，連接部中在基板側(cè)的面沒(méi)有暴露在電極層的圖案形成所使用的蝕刻液中。例如，在連接部的基板側(cè)的面形成使布線(xiàn)露出的接觸孔時(shí)，接觸孔沒(méi)有暴露在電極層的圖案形成所使用的蝕刻液中。從而，在本發(fā)明的發(fā)光裝置中，能有效防止電極層的圖案形成所使用的蝕刻液對(duì)發(fā)光裝置的電特性帶來(lái)障礙。
進(jìn)而，在本發(fā)明的發(fā)光裝置中，由于上述第二單位元件的上述像素電極，層疊有與上述電極部以及上述連接部對(duì)應(yīng)的電極層、和與上述連接部對(duì)應(yīng)的電極層，因此在第二單位元件的連接部中形成多個(gè)電極層。從而，連接部與布線(xiàn)之間的電連接的可靠性提高，得到穩(wěn)定的電特性。
相反，在例如在連接部中僅形成一個(gè)電極層的情況下，在布線(xiàn)與像素電極之間的連接部分易產(chǎn)生斷線(xiàn)等，布線(xiàn)與像素電極之間的電連接的可靠性較低。
并且，在本發(fā)明的發(fā)光裝置中，具備第三單位元件，其與上述第一單位元件以及上述第二單位元件在與上述電極部對(duì)應(yīng)的電極層的層疊數(shù)方面不同，且上述共振器結(jié)構(gòu)中的共振波長(zhǎng)不同。
通過(guò)制備這樣的發(fā)光裝置，從而例如可以從第一單位元件、第二單位元件、第三單位元件中取出分別與RGB對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)的光，得到穩(wěn)定的電特性，可以實(shí)現(xiàn)顏色再現(xiàn)性?xún)?yōu)良的彩色發(fā)光裝置。
并且，在本發(fā)明的發(fā)光裝置中，在所有的單位元件中，與上述連接部對(duì)應(yīng)的電極層的層疊數(shù)可以相同在這樣的發(fā)光裝置中，與包含對(duì)應(yīng)于上述連接部的電極層的層疊數(shù)不同的單位元件的情況相比，電連接布線(xiàn)與像素電極之際的電阻變得均一，可以使發(fā)光裝置的電特性穩(wěn)定化。
并且，在本發(fā)明的發(fā)光裝置中，上述像素電極可以覆蓋存在于上述像素電極的上述基板側(cè)的段差部分。
通過(guò)制備這樣的發(fā)光裝置，從而可以有效防止覆蓋段差部分的電極層的圖案形成所使用的蝕刻液從存在于上述電極的上述基板側(cè)的段差部分向電極層的基板側(cè)浸入，導(dǎo)致給發(fā)光裝置的特性帶來(lái)障礙。
并且，在本發(fā)明的發(fā)光裝置中，可以在上述光反射層的與上述基板相反側(cè)，配置覆蓋上述光反射層并具有透光性的保護(hù)膜。
如果在光反射層附著有電極層的圖案形成所使用的蝕刻液，則光反射層的表面會(huì)受損傷(腐蝕)。雖然作為光反射層的材料適合采用鋁或銀等材料，但由于這種材料耐腐蝕性低，因此因蝕刻液而導(dǎo)致的損傷或劣化尤其顯著。并且，如果因光反射層損傷而導(dǎo)致光反射層的反射特性(例如反射率)劣化，則共振器結(jié)構(gòu)的共振效率會(huì)降低。
相反，通過(guò)制備在上述光反射層的與上述基板相反側(cè)配置覆蓋上述光反射層的保護(hù)膜的發(fā)光裝置，從而可以有效防止電極層的圖案形成所使用的蝕刻液附著在光反射層中。
本發(fā)明相關(guān)的發(fā)光裝置的制造方法，是一種制造技術(shù)方案1所述的發(fā)光裝置的方法，其特征在于，包括第一電極層形成工序，其形成第一電極層，該第一電極層與上述第一單位元件的上述電極部以及上述連接部對(duì)應(yīng)，并且與上述第二單位元件的上述連接部對(duì)應(yīng)；和第二電極層形成工序，其形成第二電極層，該第二電極層與上述第一單位元件以及上述第二單位元件的上述電極部以及上述連接部對(duì)應(yīng)。。
根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置的制造方法，在圖案形成第一電極層以及第二電極層之際，沒(méi)有蝕刻成為連接部的電極層，在制造發(fā)光裝置的工序中，連接部中基板側(cè)的面沒(méi)有暴露在電極層的圖案形成所使用的蝕刻液中。
并且，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置的制造方法，通過(guò)執(zhí)行第一電極層形成工序以及第二電極層形成工序，從而在第一單位元件的電極部形成第一電極層和第二電極層的2層電極層，在第二單位元件的電極部形成第二電極層，并且在第一單位元件以及第二單位元件的連接部形成第一電極層和第二電極層的2層電極層。因此，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置的制造方法，可以使形成由第一單位元件和第二單位元件構(gòu)成電極部的電極層的層疊數(shù)不同。并且，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置的制造方法，由于第一單位元件和第二單位元件中，都在連接部形成2層電極層，因此難以產(chǎn)生電極層的斷線(xiàn)，布線(xiàn)與像素電極之間的電連接的可靠性提高。
在上述發(fā)光裝置的制造方法中，在上述第一電極層形成工序中，通過(guò)第一電極層形成與第三單位元件的上述連接部對(duì)應(yīng)的電極層，該第三單位元件與上述第一單位元件以及上述第二單位元件不同，在上述第二電極層形成工序中，通過(guò)第二電極層形成與上述第三單位元件的上述連接部對(duì)應(yīng)的電極層，在上述第二電極層形成工序之后，可以包括第三電極層形成工序，該工序形成與上述第一單位元件、上述第二單位元件、上述第三單位元件的上述電極部以及上述連接部對(duì)應(yīng)的第三電極層。
根據(jù)這樣的制造方法，在第一單位元件的電極部形成第一電極層、第二電極層和第三電極層的3層電極層，在第二單位元件的電極部形成第二電極層和第三電極層的2層電極層，在第三單位元件的電極部形成第三電極層，并且在第一單位元件、第二單位元件、第三單位元件的連接部形成第一電極層、第二電極層和第三電極層的3層電極層。因此，更加難以產(chǎn)生連接部中的電極層的斷線(xiàn)，布線(xiàn)與像素電極之間的電連接的可靠性非常高。
并且，根據(jù)這樣的制造方法，從而例如從第一單位元件、第二單位元件、第三單位元件中取出分別與RGB對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)的光，得到穩(wěn)定的電特性，可以制造顏色再現(xiàn)性?xún)?yōu)良的彩色發(fā)光裝置。
在上述發(fā)光裝置的制造方法中，在上述第一電極層形成工序中，按照覆蓋形成上述第一電極層的被形成面上的段差部分的方式形成第一電極層。
根據(jù)這樣的制造方法，可以有效防止電極層的圖案形成所使用的蝕刻液從在形成第一電極層的被形成面上的段差部分向電極層的基板側(cè)浸入，從而導(dǎo)致給發(fā)光裝置的特性帶來(lái)障礙。
在上述發(fā)光裝置的制造方法中，可以是一種按照將上述第一電極層上的與上述段差部分對(duì)應(yīng)的部分覆蓋的方式形成第二電極層的制造方法。
根據(jù)這樣的制造方法，與僅由第一電極層將被形成面上的段差部分覆蓋時(shí)相比，可以更加有效防止蝕刻液的浸入。
在上述發(fā)光裝置的制造方法中，在上述電極形成工序之前，包括形成上述光反射層的工序，和覆蓋上述光反射層并形成具有透光性的保護(hù)膜的保護(hù)膜形成工序。
根據(jù)這樣的制造方法，可以防止電極層的圖案形成所使用的蝕刻液附著在光反射層上。
本發(fā)明的電子機(jī)器的特征在于，具備上述任一種技術(shù)方案所述的發(fā)光裝置。
根據(jù)這樣的電子機(jī)器，具備布線(xiàn)與像素電極之間的電連接的可靠性高，且得到穩(wěn)定的電特性的發(fā)光裝置。


圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式相關(guān)的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖2是用于說(shuō)明如圖1所示的發(fā)光裝置的制造方法的工序圖。
圖3是用于說(shuō)明如圖1所示的發(fā)光裝置的制造方法的工序圖。
圖4是用于說(shuō)明如圖1所示的發(fā)光裝置的制造方法的工序圖。
圖5是用于說(shuō)明如圖1所示的發(fā)光裝置的制造方法的工序圖。
圖6是用于說(shuō)明如圖1所示的發(fā)光裝置的制造方法的工序圖。
圖7是用于說(shuō)明如圖1所示的發(fā)光裝置的制造方法的工序圖。
圖8是用于說(shuō)明如圖1所示的發(fā)光裝置的制造方法的工序圖。
圖9是用于說(shuō)明如圖1所示的發(fā)光裝置的制造方法的工序圖。
圖10是用于說(shuō)明如圖1所示的發(fā)光裝置的制造方法的工序圖。
圖11是用于說(shuō)明如圖1所示的發(fā)光裝置的制造方法的工序圖。
圖12是表示對(duì)比例相關(guān)的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖13是用于說(shuō)明如圖12所示的發(fā)光裝置的制造方法的工序圖。
圖14是用于說(shuō)明如圖12所示的發(fā)光裝置的制造方法的工序圖。
圖15是用于說(shuō)明如圖12所示的發(fā)光裝置的制造方法的工序圖。
圖16是表示本發(fā)明的電子機(jī)器一例的立體圖。
圖中10-基板，12-布線(xiàn)，14-底部層，21-光反射層，23-保護(hù)膜，25-第一電極(像素電極)，25a-電極部，25b-連接部，31-間壁層，33-發(fā)光體，35-第二電極(半透射反射層)，37-密封材料，51、251-第一電極層(電極層)，52、252-第二電極層(電極層)，53、253-第三電極層(電極層)，1004-EL裝置，D-段差部分，H、Hr、Hg、Hb、HR、HG、HB-接觸孔，U-單位元件，Ur-單位元件(第一單位元件)，Ug-單位元件Ug(第二單位元件)，Ub-單位元件(第三單位元件)，R、G、B-發(fā)光區(qū)域。
具體實(shí)施例方式
以下，以將本發(fā)明的發(fā)光裝置應(yīng)用于作為發(fā)光裝置一例的EL裝置的情況的實(shí)施方式為例進(jìn)行說(shuō)明。另外，在以后的說(shuō)明中雖然采用附圖例示各種結(jié)構(gòu)，但這些附圖所示的結(jié)構(gòu)為了容易理解特征部分，因此會(huì)有圖示的尺寸相對(duì)實(shí)際的結(jié)構(gòu)而不同的情況。
(發(fā)光裝置)首先，針對(duì)發(fā)光裝置的實(shí)施方式中的EL裝置進(jìn)行說(shuō)明。
圖1為表示本實(shí)施方式的EL裝置的結(jié)構(gòu)的剖面圖。如圖1所示的EL裝置的結(jié)構(gòu)為，通過(guò)密封材料37將排列成矩陣狀的多個(gè)單位元件U(Ur、Ug、Ub)密封在基板10的面上。各單位元件U，是產(chǎn)生與紅色、綠色、藍(lán)色中的任一種對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)的光的要素，且在共振器結(jié)構(gòu)中的共振波長(zhǎng)不同。即，單位元件Ur(第一單位元件)發(fā)出紅色光，單位元件Ug(第二單位元件)發(fā)出綠色光，單位元件Ub(第三單位元件)發(fā)出藍(lán)色光。
本實(shí)施方式中的EL裝置是由各單位元件U所產(chǎn)生的光向與基板10的相反側(cè)發(fā)射的頂部(top)發(fā)射型。因此，作為基板10，除玻璃等具有透光性的板材之外，還可以采用陶瓷或金屬薄片等不透明的板材。
如圖1所示，在基板10的表面形成多根布線(xiàn)12。布線(xiàn)12，是傳送用于驅(qū)動(dòng)各單位元件U的信號(hào)的例如數(shù)據(jù)線(xiàn)或掃描線(xiàn)。
并且，形成各布線(xiàn)12的基板10的表面被底部層14覆蓋。底部層14是由例如丙稀系或環(huán)氧系等樹(shù)脂材料或者氧化硅(SiOx)或氮化硅(SiNx)等無(wú)機(jī)材料等各種絕緣材料形成的膜體。
在底部層14的表面上，按照與各單位元件U對(duì)應(yīng)的方式形成光反射層21。本實(shí)施方式中的光反射層21，按照沿著各單位元件U的排列的方式形成條紋狀。各光反射層21由具有光反射性的材料構(gòu)成。具體來(lái)說(shuō)，作為形成光反射層21的材料，使用鋁或銀等單體金屬、或者以鋁或銀為主要成分的合金這樣的材料。
形成光反射層21的底部層14的表面，被貫穿多個(gè)單位元件U連續(xù)分布的保護(hù)層23覆蓋。保護(hù)層23用于保護(hù)以使后述的電極層的圖案形成所使用的蝕刻液不會(huì)附著在光反射層21上，由例如氧化硅(SiOx)或氮化硅(SiNx)這樣的具有透光性的絕緣材料形成。
并且，如圖1所示，在從與基板10的表面垂直的方向看與布線(xiàn)12重合的位置，按每個(gè)單位元件U形成在保護(hù)層23與底部層14的厚度方向貫通二者的接觸孔H(Hr、Hg、Hb)。即，接觸孔Hr設(shè)置在發(fā)射紅色光的單位元件Ur中，接觸孔Hg設(shè)置在發(fā)射綠色光的單位元件Ug中，接觸孔Hb設(shè)置在發(fā)射藍(lán)色光的單位元件Ub中。
在形成了保護(hù)層23的基板10的表面上，形成第一電極25(像素電極)，該第一電極25的結(jié)構(gòu)包括電極部25a，其配置在與發(fā)光體33平面重合的發(fā)光區(qū)域RGB上；和連接部25b，其配置在接觸孔H上并與經(jīng)由接觸孔H與外部連接的用于傳遞電荷的布線(xiàn)連接。如圖1所示，第一電極25按照覆蓋存在于第一電極25的基板10側(cè)的段差部分D的方式形成，并且每隔一個(gè)單位元件U相互間隔而形成。在本實(shí)施方式中，電極部25a的電極層的層疊數(shù)按單位元件U的每個(gè)發(fā)光色而不同。
更詳細(xì)來(lái)說(shuō)，在形成了保護(hù)層23的基板10的表面上，按照覆蓋在接觸孔H上以及單位元件U中發(fā)射紅色光的單位元件Ur的光反射層21上的方式形成第一電極層51。并且，按照覆蓋在形成了第一電極層51的第一電極層形成區(qū)域上與發(fā)射綠色光的單位元件Ug的光反射層21上的方式形成第二電極層52，按照覆蓋在形成了第二電極層52的第二電極層形成區(qū)域上與發(fā)射藍(lán)色光的單位元件Ub的光反射層21上的方式形成第三電極層53。第一電極層51、第二電極層52與第三電極層53，分別由ITO(IndiumTin Oxide)或IZO(Indium Zinc Oxide)這樣的透光性的導(dǎo)電材料形成。
因此，如圖1所示，發(fā)射紅色光的單位元件Ur的第一電極25，層疊有與電極部25a以及連接部25b對(duì)應(yīng)的第一電極層51、第二電極層52和第三電極層53這3層電極層，發(fā)出綠色光的單位元件Ug的第一電極25，層疊有與連接部25b對(duì)應(yīng)的第一電極層51、和與電極部25a以及連接部25b對(duì)應(yīng)的第二電極層52以及第三電極層53的2層電極層，發(fā)出藍(lán)色光的單位元件Ub的第一電極25，層疊有與連接部25b對(duì)應(yīng)的第一電極層51以及第二電極層52、和與電極部25a以及連接部25b對(duì)應(yīng)的第三電極層53。
并且，如圖1所示，在各接觸孔H上，層疊有作為構(gòu)成第一電極25的所有電極層的第一電極層51、第二電極層52和第三電極層53，在所有的單位元件U中，與第一電極25的連接部25b對(duì)應(yīng)的電極層的層疊數(shù)相同。并且，第一電極層51按照進(jìn)入接觸孔H中并與布線(xiàn)12接觸的方式形成，第一電極層51與第二電極層52和第三電極層53與布線(xiàn)12電連接。
在形成了第一電極25的基板10的表面上形成間壁層31。間壁層31，是按照按每個(gè)單位元件U隔開(kāi)基板10的表面上的空間的方式形成格子狀的間壁。間壁層31，是由例如丙稀系或環(huán)氧系這樣的樹(shù)脂材料或氧化硅或氮化硅這樣的無(wú)機(jī)材料等各種絕緣材料形成的。
在被間壁層31的內(nèi)壁包圍的、以第一電極25為底面的空間，按每個(gè)單位元件U形成發(fā)光體33。發(fā)光體33是層疊了包含由有機(jī)EL材料構(gòu)成的發(fā)光層的多個(gè)功能層的結(jié)構(gòu)。各單位元件U的發(fā)光體33，包括發(fā)出與該單位元件U對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)的光的發(fā)光層。各單位元件U的第一電極25，作為用于給發(fā)光體33賦予電能量的陽(yáng)極發(fā)揮作用。另一方面，在各發(fā)光體33的表面形成作為發(fā)光體33的陰極發(fā)揮作用的第二電極35。但是，也可構(gòu)成為第一電極25作為陰極發(fā)揮作用，并且第二電極35作為陽(yáng)極發(fā)揮作用。
本實(shí)施方式中的發(fā)光體33為從基板10側(cè)向第二電極35側(cè)將空穴輸送層、發(fā)光層與電子輸送層這3種功能層按照該順序?qū)盈B的結(jié)構(gòu)。但是，發(fā)光體33的結(jié)構(gòu)并非限定于例示。例如，也可以是在空穴輸送層與第一電極25之間介入空穴注入層的結(jié)構(gòu)、或在電子輸送層與第二電極35之間介入電子注入層的結(jié)構(gòu)。即，只要是在第一電極25與第二電極35之間介入發(fā)光層的結(jié)構(gòu)即可。
第二電極35(半透射反射層)，作為具有讓到達(dá)其表面的光的一部分透射并且剩余部分反射的性質(zhì)的半透射反射層發(fā)揮作用。本實(shí)施方式中的第二電極35，由例如ITO(Indium Tin Oxide)等具有透光性的材料形成。按照這樣即使在第二電極35由透光性的材料構(gòu)成時(shí)，如果由折射率比第二電極35低的材料形成密封材料37，則由于在第二電極35與密封材料37之間的界面一部分光透射，同時(shí)其它部分反射，因此可以使第二電極35作為半透射反射層發(fā)揮作用。并且，即使在較薄地形成鋁或銀(或者以這些金屬為主要成分的合金)這樣的光反射性的材料并作為第二電極35的情況下，也可以使第二電極35作為半透射反射層發(fā)揮作用。
各單位元件U，是包括光反射層21、第一電極25、發(fā)光體33、與第二電極35的要素。在各單位元件U中，在光反射層21與第二電極35之間形成使來(lái)自發(fā)光層的發(fā)射光共振的共振器結(jié)構(gòu)。即，來(lái)自發(fā)光體33的發(fā)光層的發(fā)射光在光反射層21與第二電極35之間往返，在僅將共振器結(jié)構(gòu)中的共振波長(zhǎng)的成分選擇性地放大之后，透射第二電極35并向觀察側(cè)(圖1的上方)發(fā)射。因此，根據(jù)本實(shí)施方式，可以將光譜的波峰寬度較窄且強(qiáng)度還較高的光用于顯示。
例如，如果假定發(fā)光體33的折射率以及膜厚不依賴(lài)于各單位元件U的發(fā)光色而大致相同，則根據(jù)光反射層21中的與發(fā)光體33對(duì)置的表面和發(fā)光體33中的與光反射層21對(duì)置的表面之間的光學(xué)距離而決定共振波長(zhǎng)。并且，本實(shí)施方式中的光反射層21與發(fā)光體33之間的光學(xué)距離，如以下所說(shuō)明，根據(jù)第一電極25的膜厚(層疊數(shù))按單位元件U的每個(gè)發(fā)光色而單獨(dú)決定。
如參照?qǐng)D1所說(shuō)明，在紅色單位元件Ur中的光反射層21與發(fā)光體33之間，介入第一電極25的第一電極層51、第二電極層52、第三電極層53和保護(hù)膜23。并且，在綠色單位元件Ug的光反射層21與發(fā)光體33之間，介入第一電極25的第二電極層52、第三電極層53和保護(hù)膜23。進(jìn)而，在藍(lán)色單位元件Ub的光反射層21與發(fā)光體33之間，介入第一電極25的第三電極層53和保護(hù)膜23。
并且，如果假定第一電極25由ITO(Indium Tin Oxide)形成，保護(hù)膜23由與第一電極25折射率大致相同的氮化硅形成的情況，則光反射層21與發(fā)光體33之間的光學(xué)距離，與兩者之間的幾何學(xué)距離成比例。即，在本實(shí)施方式中，在單位元件Ur的共振波長(zhǎng)比單位元件Ug的共振波長(zhǎng)更長(zhǎng)，單位元件Ug的共振波長(zhǎng)比單位元件Ub的共振波長(zhǎng)更長(zhǎng)時(shí)，各單位元件U的共振器結(jié)構(gòu)由第一電極25的膜厚與保護(hù)膜23的膜厚而決定。
(發(fā)光裝置的制造方法)接著，參照?qǐng)D2～圖11，針對(duì)制造如圖1所示的本實(shí)施方式的EL裝置的方法進(jìn)行說(shuō)明。另外，以下所示的各層，由濺射法或CVD(ChemicalVapour Deposition，化學(xué)氣相沉積法)或蒸鍍等公知的各種成膜技術(shù)形成。并且，在各層的圖案形成中利用例如光刻技術(shù)以及蝕刻技術(shù)。
首先，如圖2所示，在基板10的表面上的規(guī)定位置形成多根布線(xiàn)12。接著，在貫穿基板10的整個(gè)表面上形成成為底部層14的膜，通過(guò)圖案形成從而形成如圖3所示的底部層14。接著，貫穿基板10的整個(gè)表面形成光反射性的導(dǎo)電膜，通過(guò)將該導(dǎo)電膜形成圖案從而形成如圖4所示的光反射層21。
進(jìn)而，在基板10的整個(gè)表面形成具有透光性的絕緣膜，通過(guò)將該絕緣膜形成圖案從而如圖5所示形成覆蓋光反射層21的保護(hù)膜23(保護(hù)膜形成工序)。在所得到的保護(hù)膜23上，在覆蓋光反射層21的邊緣部的區(qū)域形成因光反射層21的厚度而引起的段差部分D。并且，在本實(shí)施方式中，在該保護(hù)膜形成工序中，如圖5所示，將絕緣膜中的與布線(xiàn)12重合的部分去除并形成成為接觸孔H的露出布線(xiàn)的洞h。
接著，在光反射層上形成第一電極25(像素電極)。首先，貫穿基板10的整個(gè)面形成成為第一電極25的第一電極層51的導(dǎo)電膜。通過(guò)將該導(dǎo)電膜的材料填充在所有的成為接觸孔H的洞h的內(nèi)部，從而形成導(dǎo)通第一電極層51與布線(xiàn)12的接觸孔H。然后，通過(guò)將成為第一電極層51的導(dǎo)電膜形成圖案，從而如圖6所示按照將整個(gè)接觸孔H上、單位元件U中發(fā)出紅色光的單位元件Ur的光反射層21上、以及在成為第一電極層51的下層的保護(hù)膜23(被形成面)上存在的段差部分D覆蓋的方式，形成第一電極層51(第一電極層形成工序)。因此，在第一電極層形成工序中，如圖6所示，形成第一電極層51，該第一電極層51與單位元件U中的發(fā)出紅色光的單位元件Ur的電極部25a以及連接部25b對(duì)應(yīng)，并且與發(fā)出綠色光的單位元件Ug以及發(fā)出藍(lán)色光的單位元件Ub的連接部25b對(duì)應(yīng)。
接著，貫穿基板10的整個(gè)面形成成為第一電極25的第二電極層52的導(dǎo)電膜，通過(guò)將該導(dǎo)電膜形成圖案，從而如圖7所示，按照將形成了第一電極層51的第一電極層形成區(qū)域上、發(fā)出綠色光的單位元件Ug的光反射層21上覆蓋的方式形成第二電極層52(第二電極層形成工序)。因此，在第二電極層形成工序中，如圖7所示，在與發(fā)出紅色光的單位元件Ur以及發(fā)出綠色光的單位元件Ug的電極部25a以及連接部25b對(duì)應(yīng)，并且與發(fā)出藍(lán)色光的單位元件Ub的連接部25b、以及段差部D對(duì)應(yīng)的第一電極層51上形成第二電極層52，
接著，貫穿基板10的整個(gè)面形成成為第一電極25的第三電極層53的導(dǎo)電膜，通過(guò)將該導(dǎo)電膜形成圖案，從而如圖8所示，按照將形成了第二電極層52的第二電極層形成區(qū)域上、發(fā)出藍(lán)色光的單位元件Ub的光反射層21上覆蓋的方式，形成第三電極層53(第三電極層形成工序)。因此，在第三電極層形成工序中，如圖8所示，形成與所有的單位元件U的電極部25a以及連接部25b對(duì)應(yīng)的第三電極層53。
接著，如圖9所示，通過(guò)形成樹(shù)脂膜以及其圖案形成從而形成間壁層31。進(jìn)而，如圖10所示，在由該間壁層31所隔開(kāi)的每個(gè)單位元件U的空間，依次形成包括與該單位元件U對(duì)應(yīng)的發(fā)光色的發(fā)光層的發(fā)光體33。接著，如圖11所示，按照挾持各發(fā)光體33并與第一電極25對(duì)置的方式形成半透射反射性的第二電極35，按照將基板10的整個(gè)面覆蓋的方式設(shè)置密封材料37(參照?qǐng)D1)。
在此，針對(duì)上述本實(shí)施方式的EL裝置的效果以下列舉對(duì)比例進(jìn)行詳細(xì)描述。
圖12為對(duì)比例相關(guān)的EL裝置，圖13～圖15為如圖12所示的EL裝置的制造方法的工序圖。如圖12所示的EL裝置，與如圖1所示的EL裝置同樣，在由單一的保護(hù)膜23將所有單位元件U的光反射層21覆蓋之后，按單位元件U的每個(gè)發(fā)光色單獨(dú)選定第一電極25的膜厚(層疊數(shù))。
如圖12所示的EL裝置與如圖1所示的EL裝置的不同之處為，在如圖1所示的EL裝置中，在整個(gè)接觸孔H上形成構(gòu)成第一電極25的所有電極層，與此相對(duì)，在如圖12所示的EL裝置中，在發(fā)出綠色光的單位元件Ug以及發(fā)出藍(lán)色光的單位元件Ub的接觸孔HG、HB上只層疊構(gòu)成第一電極的電極層中的一部分。具體來(lái)說(shuō)，在發(fā)射綠色光的單位元件Ug的接觸孔HG上，與在光反射層21上同樣，僅形成第一電極的第一電極層251、第二電極層252、第三電極層253的3層電極層中的、第二電極層252、第三電極層253這兩層。并且，在發(fā)出藍(lán)色光的單位元件Ub的接觸孔HB上，與光反射層21上同樣僅形成第三電極層253這1層。
然后，在制造如圖12所示的EL裝置的方法中，由于與制造如圖1所示的EL裝置的方法不同的工序僅為形成第一電極的工序，因此以下僅針對(duì)形成第一電極的工序進(jìn)行說(shuō)明。
首先，在如圖5所示的基板10的整個(gè)表面，形成成為第一電極的第一電極層251的導(dǎo)電膜。該導(dǎo)電膜的材料被填充在所有的成為接觸孔H的洞h的內(nèi)部。然后，如圖13所示，通過(guò)將成為第一電極層251的導(dǎo)電膜形成圖案，從而按照僅將發(fā)射紅色光的單位元件Ur的接觸孔HR上、和單位元件Ur的光反射層21上覆蓋的方式形成第一電極層251。
接著，在基板10的整個(gè)面形成成為第一電極的第二電極層252的導(dǎo)電膜。該導(dǎo)電膜的材料，被填充在接觸孔HG以及接觸孔HB的洞h的內(nèi)部。通過(guò)將該導(dǎo)電膜形成圖案，從而如圖14所示，按照將形成第一電極層251的第一電極層形成區(qū)域上、發(fā)出綠色光的單位元件Ug的接觸孔HG上、和單位元件Ug的光反射層21上覆蓋的方式形成第二電極層252。
接著，在基板10的整個(gè)面上形成成為第一電極的第三電極層253的導(dǎo)電膜，通過(guò)將該導(dǎo)電膜形成圖案，從而如圖15所示按照將形成了第二電極層252的第二電極層形成區(qū)域上、發(fā)出藍(lán)色光的單位元件Ub的接觸孔HB上、單位元件Ub的光反射層21上覆蓋的方式形成第三電極層253。
在由上述方法制造如圖12所示的EL裝置時(shí)，在形成第一電極層251的工序中，將成為在發(fā)出綠色光的單位元件Ug以及發(fā)出藍(lán)色光的單位元件Ub的接觸孔H的洞h的內(nèi)部曾經(jīng)填充的第一電極層251的導(dǎo)電膜通過(guò)形成圖案而去除。因此，接觸孔HG以及接觸孔HB的洞h的內(nèi)部，被暴露在成為第一電極層251的導(dǎo)電膜的圖案形成所使用的蝕刻液(etchant)中。
并且，在形成第二電極層252的工序中，將在發(fā)出藍(lán)色光的單位元件Ub的接觸孔HB的洞h中曾經(jīng)填充的第二電極層252的導(dǎo)電膜通過(guò)圖案形成而去除。因此，接觸孔HB的洞h的內(nèi)部，也被暴露在成為第二電極層252的導(dǎo)電膜的圖案形成所使用的蝕刻液中。
與此相對(duì)，在制造如圖1所示的EL裝置時(shí)，在上述第一電極層形成工序中，在接觸孔H上形成的成為第一電極層51的導(dǎo)電膜未通過(guò)圖案形成去除。因此，成為接觸孔H的洞h沒(méi)有暴露在成為第一電極層51的導(dǎo)電膜的圖案形成所使用的蝕刻液中。
并且，在制造如圖1所示的EL裝置時(shí)，由于在第一電極層形成工序中，形成與所有的單位元件U的連接部25b對(duì)應(yīng)的第一電極層51，在所有的接觸孔H的內(nèi)部填充成為第一電極層51的導(dǎo)電膜的材料，因此不僅在第一電極層形成工序中而且在第二電極層形成工序以及第三電極層形成工序中，接觸孔H的洞h也沒(méi)有暴露在圖案形成所使用的蝕刻液中。因而，根據(jù)本實(shí)施方式，可以有效防止因在形成第一電極25之際所使用的蝕刻液的附著所引起的接觸孔H的劣化。
并且，在本實(shí)施方式的EL裝置中，由于在接觸孔H上層疊有構(gòu)成第一電極25的所有電極層，因此與如圖12所示EL裝置那樣，在各接觸孔上層疊與發(fā)光區(qū)域相同的層疊數(shù)的電極層的情況等、在發(fā)光裝置的單位元件中包含形成在接觸孔上的電極層的層疊數(shù)不同的單位元件的情況相比，電連接布線(xiàn)12與第一電極25時(shí)的電阻變得均一，可以使EL裝置的電特性穩(wěn)定化。
并且，如圖12所示的EL裝置所示，在發(fā)出藍(lán)色光的單位元件Ub的接觸孔HB上，僅形成由第三電極層253組成的一個(gè)電極層時(shí)，與如圖1所示的EL裝置中的單位元件U的接觸孔H相比，容易產(chǎn)生接觸孔H上的電極層的斷線(xiàn)等，經(jīng)由接觸孔H的布線(xiàn)12與第一電極之間的電連接的可靠性變低。
并且，本實(shí)施方式中，在實(shí)施第一電極層形成工序時(shí)，由于光反射層21被保護(hù)膜23覆蓋，因此在將與發(fā)射綠色光的單位元件Ug或發(fā)射藍(lán)色光的單位元件Ub的光反射層21平面重合的第一電極層51的導(dǎo)電膜去除時(shí)，蝕刻液不會(huì)附著在單位元件Ug或單位元件Ub的光反射層21上。進(jìn)而，在本實(shí)施方式中，由于光反射層21不會(huì)被保護(hù)膜23覆蓋，因此在進(jìn)行第二電極層形成工序之際，在將與發(fā)射藍(lán)色光的單位元件Ub的光反射層21平面重合的第二電極層52的導(dǎo)電膜去除時(shí)，蝕刻液也不會(huì)附著在單位元件Ub的光反射層21上。從而，可以有效防止因在第一電極層形成工序以及第二電極層形成工序中所使用的蝕刻液的附著所引起的各光反射層21的劣化。
進(jìn)而，即使在配置將光反射層21覆蓋的保護(hù)膜23的情況下，也會(huì)有在保護(hù)膜23上形成的段差部分D容易產(chǎn)生缺陷、且從段差部分D浸入第一電極25的圖案形成所使用的蝕刻液而使光反射層21劣化的可能性。對(duì)此，在本實(shí)施方式中，由于按照將存在于保護(hù)膜23上的段差部分D覆蓋的方式形成第一電極層51，因此可以防止因保護(hù)膜23的段差所引起的缺陷，可以更加有效地防止對(duì)EL裝置的特性帶來(lái)障礙。
(變形例)并且，可以對(duì)上述實(shí)施方式加以各種變形。若例示具體的變形形式則如以下所述。另外，也可以適當(dāng)組合以下各形式。
(1)在上述實(shí)施方式中，雖然以形成覆蓋光反射層21的保護(hù)膜23為例作了說(shuō)明，但也可以沒(méi)有保護(hù)膜23。
(2)在上述實(shí)施方式中，雖然例示了構(gòu)成各發(fā)光色的單位元件U的要素相互隔開(kāi)而形成的結(jié)構(gòu)，但各要素也可以貫穿各發(fā)光色的單位元件U而連續(xù)形成。例如，可以是發(fā)光體33的至少一個(gè)功能層或第二電極35貫穿整個(gè)單位元件U而連續(xù)分布的結(jié)構(gòu)。即使是發(fā)光層貫穿整個(gè)單位元件U而連續(xù)的結(jié)構(gòu)，通過(guò)適當(dāng)選定各單位元件的共振波長(zhǎng)從而可使各單位元件U的發(fā)光色不同。進(jìn)而，也可以是第一實(shí)施方式中的光反射層21貫穿整個(gè)單位元件U而連續(xù)分布的結(jié)構(gòu)。
(3)在上述實(shí)施方式中，雖然例示了第二電極35兼用作共振器結(jié)構(gòu)的半透射反射層的結(jié)構(gòu)，但也可以是半透射反射層與第二電極35單獨(dú)形成的結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)中的半透射反射層可以相對(duì)第二電極35設(shè)置在發(fā)光體33側(cè)，也可以配置在與其相反側(cè)(觀察側(cè))。
(4)在上述實(shí)施方式中，可以是設(shè)置了與各單位元件U的發(fā)光色對(duì)應(yīng)的色彩(紅色·綠色以及藍(lán)色)的濾色器的結(jié)構(gòu)。作為濾色器，可以例示在具有透光性的板材的表面形成各種顏色的濾色器。與各單位元件U對(duì)應(yīng)的濾色器，是一種使與該單位元件U的共振波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)的光選擇性地透射的機(jī)構(gòu)。例如，在紅色的單位元件Ur的觀察側(cè)設(shè)置使與紅色對(duì)應(yīng)的光透射的濾色器。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于來(lái)自各單位元件U的發(fā)射光中僅透射濾色器的成分向觀察側(cè)發(fā)射，因此比未設(shè)置濾色器的結(jié)構(gòu)可以更加提高顏色再現(xiàn)性。并且，由于通過(guò)各濾色器將外光吸收了，因此還具有降低外光的反射的優(yōu)點(diǎn)。
(5)構(gòu)成發(fā)光裝置的各部分材料或制造各部分的方法可任意變更。例如，在上述實(shí)施方式中，雖然例示了由有機(jī)EL材料構(gòu)成的發(fā)光層，但在將包含由例如無(wú)機(jī)EL材料構(gòu)成的發(fā)光層的發(fā)光裝置、或發(fā)光二極管用于發(fā)光體的發(fā)光裝置中同樣也可以應(yīng)用本發(fā)明。
(電子機(jī)器)接著，針對(duì)利用本發(fā)明的發(fā)光裝置的電子機(jī)器進(jìn)行說(shuō)明。
圖16表示應(yīng)用如圖1所示的EL裝置作為顯示裝置的移動(dòng)電話(huà)機(jī)的結(jié)構(gòu)。移動(dòng)電話(huà)機(jī)1000，具備多個(gè)操作鍵1001以及滾動(dòng)鍵1002、以及作為顯示裝置的EL裝置1004。
另外，作為應(yīng)用本發(fā)明相關(guān)的發(fā)光裝置的電子機(jī)器，除如圖16所示之外，還列舉個(gè)人計(jì)算機(jī)、數(shù)字靜態(tài)相機(jī)、電視機(jī)、攝像機(jī)、汽車(chē)導(dǎo)航裝置、尋呼機(jī)、電子筆記本、電子紙(paper)、計(jì)算器、文字處理器、工作臺(tái)、電視電話(huà)、POS終端、打印機(jī)、掃描儀、復(fù)印機(jī)、放映機(jī)、具備觸摸屏的機(jī)器等。
并且，本發(fā)明中的發(fā)光裝置的用途并非限定于圖像的顯示。例如，還可以利用本發(fā)明的發(fā)光裝置作為液晶面板的背光光源。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光裝置，具備多個(gè)單位元件，該多個(gè)單位元件在基板上包括光反射層、半透射反射層、配置在上述光反射層與上述半透射反射層之間的發(fā)光層、和配置在上述光反射層與上述半透射反射層之間的透光性的像素電極，該發(fā)光裝置具備在各單位元件的發(fā)光區(qū)域形成共振器結(jié)構(gòu)的上述多個(gè)單位元件中的第一單位元件和上述共振器結(jié)構(gòu)中的共振波長(zhǎng)與上述第一單位元件不同的第二單位元件，上述像素電極，由配置在上述發(fā)光區(qū)域的電極部和與布線(xiàn)連接的連接部構(gòu)成，上述第一單位元件的上述像素電極，層疊有多層與上述電極部以及上述連接部對(duì)應(yīng)的電極層而形成，上述第二單位元件的上述像素電極，至少層疊有與上述電極部以及上述連接部對(duì)應(yīng)的電極層、和與上述連接部對(duì)應(yīng)的電極層而形成，上述第二單位元件的上述電極部中的上述電極層的層疊數(shù)比上述第一單位元件的上述電極部中的上述電極層的層疊數(shù)少。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于，具備第三單位元件，其與上述第一單位元件以及上述第二單位元件在與上述電極部對(duì)應(yīng)的電極層的層疊數(shù)方面不同，且上述共振器結(jié)構(gòu)中的共振波長(zhǎng)不同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)光裝置，其特征在于，在所有的單位元件中，與上述連接部對(duì)應(yīng)的電極層的層疊數(shù)相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的發(fā)光裝置，其特征在于，上述像素電極覆蓋著存在于上述像素電極的上述基板側(cè)的段差部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的發(fā)光裝置，其特征在于，在上述光反射層的與上述基板相反側(cè)，配置有覆蓋上述光反射層并具有透光性的保護(hù)膜。
6.一種發(fā)光裝置的制造方法，制造權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，包括第一電極層形成工序，其形成第一電極層，該第一電極層與上述第一單位元件的上述電極部以及上述連接部對(duì)應(yīng)，并且與上述第二單位元件的上述連接部對(duì)應(yīng)；和第二電極層形成工序，其形成第二電極層，該第二電極層與上述第一單位元件以及上述第二單位元件的上述電極部以及上述連接部對(duì)應(yīng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)光裝置的制造方法，其特征在于，在上述第一電極層形成工序中，通過(guò)第一電極層形成與第三單位元件的上述連接部對(duì)應(yīng)的電極層，該第三單位元件與上述第一單位元件以及上述第二單位元件不同，在上述第二電極層形成工序中，通過(guò)第二電極層形成與上述第三單位元件的上述連接部對(duì)應(yīng)的電極層，在上述第二電極層形成工序之后，包括第三電極層形成工序，該工序形成與上述第一單位元件、上述第二單位元件、上述第三單位元件的上述電極部以及上述連接部對(duì)應(yīng)的第三電極層。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或者7所述的發(fā)光裝置的制造方法，其特征在于，在上述第一電極層形成工序中，按照覆蓋形成上述第一電極層的被形成面上的段差部分的方式形成第一電極層。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光裝置的制造方法，其特征在于，按照將上述第一電極層上的與上述段差部分對(duì)應(yīng)的部分覆蓋的方式形成第二電極層。
10.根據(jù)權(quán)利要求6～9中任一項(xiàng)所述的發(fā)光裝置的制造方法，其特征在于，在上述電極形成工序之前，包括形成上述光反射層的工序，和覆蓋上述光反射層并形成具有透光性的保護(hù)膜的保護(hù)膜形成工序。
11.一種電子機(jī)器，其特征在于，具備權(quán)利要求1～5中任一項(xiàng)所述的發(fā)光裝置。
全文摘要
像素電極(25)，由配置了多個(gè)所述發(fā)光區(qū)域的電極部(25a)、和與布線(xiàn)(12)連接的連接部(25b)構(gòu)成，第一單位元件(Ur)的像素電極(25)，層疊有與電極部(25a)以及連接部(25b)對(duì)應(yīng)的電極層(51)、(52)、(53)而形成，第二單位元件(Ug)的像素電極(25)層疊有與電極部(25a)對(duì)應(yīng)的電極層(52)、(53)、和與連接部(25b)對(duì)應(yīng)的電極層(51)、(52)、(53)而形成，成為第二單位元件(Ug)的電極部(25a)中的電極層的層疊數(shù)比第一單位元件(Ur)的電極部(25a)中的電極層的層疊數(shù)更少的發(fā)光裝置。由此提供一種得到穩(wěn)定的電特性的發(fā)光裝置及其制造方法。
文檔編號(hào)H01L21/82GK1941404SQ20061015437
公開(kāi)日2007年4月4日 申請(qǐng)日期2006年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月27日
發(fā)明者宮田崇, 江口司, 巖下貴弘 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社