JP2016143630A

JP2016143630A - 有機ｅｌ装置、及び電子機器

Info

Publication number: JP2016143630A
Application number: JP2015020963A
Authority: JP
Inventors: 雄基花村; Yuki Hanamura; 幸也白鳥; Yukiya Shiratori
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2015-02-05
Filing date: 2015-02-05
Publication date: 2016-08-08
Also published as: US20160233284A1

Abstract

【課題】表示品質を向上させることができる有機ＥＬ装置、及び電子機器を提供する。
【解決手段】基材１１と、基材１１上にサブ画素１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒ毎に設けられた画素電極３１と、画素電極３１上に設けられた機能層３２と、機能層３２上に設けられた対向電極３３と、対向電極３３上に設けられ、少なくとも１層からなる封止層３４と、を有する有機ＥＬ装置１００であって、封止層３４の上層の画素電極３１間の部分に、ＳＰ２構造の炭素を主成分とする遮光層５１が設けられている。
【選択図】図４

Description

本発明は、有機ＥＬ装置、及び電子機器に関する。

上記有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）装置は、陽極（画素電極）と陰極（対向電極）との間に発光材料からなる発光層が挟持された構造を有している。有機ＥＬ装置は、例えば、電子機器としてのヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）や電子ビューファインダー（ＥＶＦ）などに搭載される。

例えば、特許文献１には、カラーフィルターと、カラーフィルターを構成する着色層の間に設けられた遮光層（凸部）と、を有する構造の有機ＥＬ装置が開示されている。遮光層は、例えば、アルミニウムなどの遮光性の材料が用いられている。

特開２０１４−８９８０４号公報

しかしながら、カラーフィルターを設けた場合、例えば、ＨＭＤなどに適用すると、輝度が低下する（足りない）という課題がある。また、カラーフィルターを除いた場合、例えば、ＥＶＦなどに適用すると、色味が足りないという課題がある。更に、カラーフィルターを除いた場合、遮光層によって反射した光が、カラーフィルターによって吸収できず、クロストーク（迷光）が発生するという課題がある。

本発明の態様は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係る有機ＥＬ装置は、基板と、前記基板上に画素もしくはサブ画素毎に設けられた画素電極と、前記画素電極上に設けられた有機発光層と、前記有機発光層上に設けられた共通電極と、前記共通電極上に設けられ、少なくとも１層からなる保護層と、を有する有機ＥＬ装置であって、前記保護層の上層の画素電極間の部分に、ＳＰ２構造の炭素を主成分とする遮光層が設けられていることを特徴とする。

本適用例によれば、ＳＰ２構造の炭素を主成分とする遮光層を用いることにより、光を吸収することができる、言い換えれば、光を反射しにくいので、例えば、カラーフィルターを設けなくても、クロストーク（迷光）が発生することを抑えることができる。更に、カラーフィルターを設けない場合、輝度が低下することを抑えることができる。

［適用例２］上記適用例に係る有機ＥＬ装置において、前記遮光層は、グラフェンの積層膜であることが好ましい。

本適用例によれば、グラフェンの積層膜を遮光層として用いるので、可視光を吸収することが可能となり、積層膜にすることにより高い光吸収膜として機能させることができる。その結果、迷光が発生することを抑えることができる。

［適用例３］上記適用例に係る有機ＥＬ装置において、前記遮光層の上層に、カラーフィルターが設けられていることが好ましい。

本適用例によれば、遮光層の上にカラーフィルターを配置するので、言い換えれば、遮光層とカラーフィルターとを組み合わせるので、好適な高色域かつ色視野角に優れた発光をさせることができ、例えば、ＥＶＦに好適に適用することができる。

［適用例４］上記適用例に係る有機ＥＬ装置において、前記遮光層の上に光透過性を有する凸部が設けられていることが好ましい。

本適用例によれば、遮光層の上に凸部が設けられているので、カラーフィルターを構成する着色層をサブ画素ごとに形成する場合、隣り合う凸部と凸部との間に着色層を形成しやすくすることができる。また、光透過性を有するので、迷光などが発生することを抑えることができる。

［適用例５］上記適用例に係る有機ＥＬ装置において、前記画素電極の下層に、共振長調整層と反射層とを備え、前記画素もしくはサブ画素で異なる色光に発光させることが好ましい。

本適用例によれば、共振長調整層及び反射層を含む共振構造（マイクロキャビティ構造）を有するので、例えば、ＨＭＤに適用する場合には、カラーフィルターを設けることなくカラー表示をさせることができると共に、輝度が低下することを抑えることができる。一方、ＥＶＦに適用する場合、カラーフィルターを合わせて用いることにより、色味を向上させることができる。

［適用例６］本適用例に係る電子機器は、上記有機ＥＬ装置を備えていることを特徴とする。

本適用例によれば、上記有機ＥＬ装置を備えているので、表示品質の高い電子機器を提供することができる。

第１実施形態の有機ＥＬ装置の電気的な構成を示す等価回路図。有機ＥＬ装置の構成を示す概略平面図。サブ画素の配置を示す概略平面図。図３のＡ−Ａ’線に沿ったサブ画素の構造を示す概略断面図。有機ＥＬ装置の製造方法を示すフローチャート。有機ＥＬ装置の製造方法のうち一部の製造工程を示す概略断面図。有機ＥＬ装置の製造方法のうち一部の製造工程を示す概略断面図。電子機器としてのヘッドマウントディスプレイの構成を示す概略図。第２実施形態の有機ＥＬ装置（サブ画素）の構造を示す概略断面図。有機ＥＬ装置の製造方法のうち一部の製造工程を示す概略断面図。第３実施形態の有機ＥＬ装置（サブ画素）の構造を示す概略断面図。有機ＥＬ装置の製造方法のうち一部の製造工程を示す概略断面図。

以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大または縮小して表示している。

なお、以下の形態において、例えば「基板上に」と記載され、特別な記載がなければ、基板の上に接するように配置される場合、または基板の上に他の構成物を介して配置される場合、または基板の上に一部が接するように配置され、一部が他の構成物を介して配置される場合を含んでいるものとする。

（第１実施形態）
＜有機ＥＬ装置＞
まず、本実施形態の有機ＥＬ装置について、図１〜図４を参照して説明する。図１は第１実施形態の有機ＥＬ装置の電気的な構成を示す等価回路図、図２は第１実施形態の有機ＥＬ装置の構成を示す概略平面図、図３はサブ画素の配置を示す概略平面図、図４は図３のＡ−Ａ’線に沿ったサブ画素の構造を示す概略断面図である。

図１に示すように、本実施形態の有機ＥＬ装置１００は、互いに交差する複数の走査線１２及び複数のデータ線１３と、複数のデータ線１３のそれぞれに対して並列する複数の電源線１４とを有している。複数の走査線１２が接続される走査線駆動回路１６と、複数のデータ線１３が接続されるデータ線駆動回路１５とを有している。また、複数の走査線１２と複数のデータ線１３との各交差部に対応してマトリックス状に配置された複数のサブ画素１８を有している。

サブ画素１８は、発光素子としての有機ＥＬ素子３０と、有機ＥＬ素子３０の駆動を制御する画素回路２０とを有している。

有機ＥＬ素子３０は、画素電極３１と、共通電極としての対向電極３３と、画素電極３１と対向電極３３との間に設けられた有機発光層としての機能層３２とを有している。このような有機ＥＬ素子３０は電気的にダイオードとして表記することができる。なお、詳しくは後述するが、対向電極３３は複数のサブ画素１８に亘る共通陰極として形成されている。

画素回路２０は、スイッチング用トランジスター２１と、蓄積容量２２と、駆動用トランジスター２３とを含んでいる。２つのトランジスター２１，２３は、例えばｎチャネル型もしくはｐチャネル型の薄膜トランジスター（ＴＦＴ：Thin Film transistor）やＭＯＳトランジスターを用いて構成することができる。

スイッチング用トランジスター２１のゲートは走査線１２に接続され、ソースまたはドレインのうち一方がデータ線１３に接続され、ソースまたはドレインのうち他方が駆動用トランジスター２３のゲートに接続されている。

駆動用トランジスター２３のソースまたはドレインのうち一方が有機ＥＬ素子３０の画素電極３１に接続され、ソースまたはドレインのうち他方が電源線１４に接続されている。駆動用トランジスター２３のゲートと電源線１４との間に蓄積容量２２が接続されている。

走査線１２が駆動されてスイッチング用トランジスター２１がオン状態になると、そのときにデータ線１３から供給される画像信号に基づく電位がスイッチング用トランジスター２１を介して蓄積容量２２に保持される。

該蓄積容量２２の電位すなわち駆動用トランジスター２３のゲート電位に応じて、駆動用トランジスター２３のオン・オフ状態が決まる。そして、駆動用トランジスター２３がオン状態になると、電源線１４から駆動用トランジスター２３を介して画素電極３１と対向電極３３とに挟まれた機能層３２にゲート電位に応じた量の電流が流れる。有機ＥＬ素子３０は、機能層３２を流れる電流量に応じて発光する。

図２に示すように、有機ＥＬ装置１００は、素子基板１０を有している。素子基板１０には、表示領域Ｅ０（図中、一点鎖線で表示）と、表示領域Ｅ０の外側に非表示領域Ｅ３とが設けられている。表示領域Ｅ０は、実表示領域Ｅ１（図中、二点鎖線で表示）と、実表示領域Ｅ１を囲むダミー領域Ｅ２とを有している。

実表示領域Ｅ１には、発光画素としてのサブ画素１８がマトリックス状に配置されている。サブ画素１８は、前述したように発光素子としての有機ＥＬ素子３０を備えており、スイッチング用トランジスター２１及び駆動用トランジスター２３の動作に伴って、青（Ｂ）、緑（Ｇ）、赤（Ｒ）のうちいずれかの色の発光が得られる構成となっている。

本実施形態では、同色の発光が得られるサブ画素１８が第１の方向に配列し、異なる色の発光が得られるサブ画素１８が第１の方向に対して交差（直交）する第２の方向に配列した、所謂ストライプ方式のサブ画素１８の配置となっている。以降、上記第１の方向をＹ方向とし、上記第２の方向をＸ方向として説明する。なお、素子基板１０におけるサブ画素１８の配置はストライプ方式に限定されず、モザイク方式、デルタ方式であってもよい。

ダミー領域Ｅ２には、主として各サブ画素１８の有機ＥＬ素子３０を発光させるための周辺回路が設けられている。例えば、図２に示すように、Ｘ方向において実表示領域Ｅ１を挟んだ位置にＹ方向に延在して一対の走査線駆動回路１６が設けられている。一対の走査線駆動回路１６の間で実表示領域Ｅ１に沿った位置に検査回路１７が設けられている。

素子基板１０のＸ方向に平行な一辺部（図中の下方の辺部）に、外部駆動回路との電気的な接続を図るためのフレキシブル回路基板（ＦＰＣ）４３が接続されている。ＦＰＣ４３には、ＦＰＣ４３の配線を介して素子基板１０側の周辺回路と接続される駆動用ＩＣ４４が実装されている。駆動用ＩＣ４４は前述したデータ線駆動回路１５を含むものであり、素子基板１０側のデータ線１３や電源線１４は、フレキシブル回路基板４３を介して駆動用ＩＣ４４に電気的に接続されている。

表示領域Ｅ０と素子基板１０の外縁との間、つまり非表示領域Ｅ３には、例えば各サブ画素１８の有機ＥＬ素子３０の対向電極３３に電位を与えるための配線２９などが形成されている。配線２９は、ＦＰＣ４３が接続される素子基板１０の辺部を除いて、表示領域Ｅ０を囲むように素子基板１０に設けられている。

次に、図３を参照してサブ画素１８の平面的な配置、とりわけ画素電極３１の平面的な配置について説明する。図３に示すように、青（Ｂ）の発光が得られるサブ画素１８Ｂ、緑（Ｇ）の発光が得られるサブ画素１８Ｇ、赤（Ｒ）の発光が得られるサブ画素１８ＲがＸ方向に順に配列している。同色の発光が得られるサブ画素１８はＹ方向に隣り合って配列している。Ｘ方向に配列した３つのサブ画素１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒを１つの画素１９として表示がなされる構成になっている。

Ｘ方向におけるサブ画素１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒの配置ピッチは５μｍ未満である。Ｘ方向に０．５μｍ〜１．０μｍの間隔を置いてサブ画素１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒが配置されている。Ｙ方向におけるサブ画素１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒの配置ピッチはおよそ１０μｍ未満である。

サブ画素１８における画素電極３１は略矩形状であって、長手方向がＹ方向に沿って配置されている。画素電極３１を発光色に対応させて画素電極３１Ｂ，３１Ｇ，３１Ｒと呼ぶこともある。各画素電極３１Ｂ，３１Ｇ，３１Ｒの外縁を覆って絶縁膜２７が形成されている。これによって、各画素電極３１Ｂ，３１Ｇ，３１Ｒ上に開口部２７ａが形成され、開口部２７ａ内において画素電極３１Ｂ，３１Ｇ，３１Ｒのそれぞれが露出している。開口部２７ａの平面形状もまた略矩形状となっている。

なお、図３では、異なる色のサブ画素１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒの配置は、Ｘ方向において左側から青（Ｂ）、緑（Ｇ）、赤（Ｒ）の順になっているが、これに限定されるものではない。例えば、Ｘ方向において、左側から赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の順であってもよい。

次に、図４を参照してサブ画素１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒの構造について説明する。図４に示すように、有機ＥＬ装置１００は、本発明における基板としての基材１１と、基材１１に形成された第１画素電極層１８Ｂ１、第２画素電極層１８Ｇ１、第３画素電極層１８Ｒ１と、機能層３２と、対向電極３３と、を有する。

更に、対向電極３３上には、保護層としての封止層３４と、封止層３４上に形成された遮光層５１と、遮光層５１及び封止層３４を覆うように形成された充填層４２と、充填層４２上に配置された対向基板４１と、が設けられている。

素子基板１０は、基材１１から遮光層５１までを含むものである。なお、図４では、素子基板１０における画素回路２０の駆動用トランジスター２３などの構成について、図示を省略している。

有機ＥＬ装置１００は、機能層３２から発した光が対向基板４１側から取り出されるトップエミッション方式が採用されている。したがって、基材１１は透明な例えばガラスなどの基板だけでなく、不透明な例えばシリコンやセラミックスなどの基板を用いることができる。対向基板４１は透明な例えばガラスなどの基板である。

第１画素電極層１８Ｂ１、第２画素電極層１８Ｇ１、第３画素電極層１８Ｒ１は、基材１１側から順に、反射層２６（２６Ｂ，２６Ｇ，２６Ｒ）と、共振長調整層としての透明層２５（２５Ｂ，２５Ｇ，２５Ｒ）と、画素電極３１（３１Ｂ，３１Ｇ，３１Ｒ）と、が形成されている。

反射層２６は、Ａｌ（アルミニウム）やＡｇ（銀）、あるいはこれらの光反射性を有する金属の合金を用いることができる。

透明層２５は、後に説明する共振長調整層の役割を果たしている。また、透明層２５は、後に形成される画素電極３１と反射層２６との電気的な絶縁を図るものであって、例えばＳｉＯｘ（酸化シリコン）などの無機絶縁膜を用いることができる。なお、透明層２５は、第１画素電極層１８Ｂ１、第２画素電極層１８Ｇ１、第３画素電極層１８Ｒ１において、互いに膜厚が異なっている。

具体的には、青（Ｂ）、緑（Ｇ）、赤（Ｒ）の順に膜厚が厚くなっている。言い換えれば、サブ画素１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒに対応して、透明層２５の膜厚が異なっている。

画素電極３１Ｂ，３１Ｇ，３１Ｒは、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）やＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）などの透明導電膜からなる。

機能層３２は、白色光が得られる有機発光層を含み、サブ画素１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒに跨って共通に形成されている。なお、白色光は、青（Ｂ）、緑（Ｇ）、赤（Ｒ）の発光が得られる有機発光層を組み合わせることにより実現できる。また、青（Ｂ）と黄（Ｙ）の発光が得られる有機発光層を組み合わせても擬似白色光を得ることができる。

機能層３２を覆う対向電極３３は、例えばＭｇＡｇ（マグネシウム銀）合金からなり、光透過性と光反射性とを兼ね備えるように膜厚が制御されている。

封止層３４は、例えば、対向電極３３側から第１封止層３４ａ、平坦化層３４ｂ、第２封止層３４ｃが順に積層された構造となっている。

第１封止層３４ａと第２封止層３４ｃとは、無機材料を用いて形成されている。無機材料としては、水分や酸素などを通し難い、例えばＳｉＯｘ（酸化シリコン）、ＳｉＮｘ（窒化シリコン）、ＳｉＯｘＮｙ（酸窒化シリコン）、ＡｌｘＯｙ（酸化アルミニウム）などが挙げられる。第１封止層３４ａ及び第２封止層３４ｃを形成する方法としては真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッター法、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法などが挙げられる。

有機ＥＬ素子３０に熱などのダメージを与え難い点で、真空蒸着法やイオンプレーティング法を採用することが望ましい。第１封止層３４ａ及び第２封止層３４ｃの膜厚は、成膜時にクラックなどが生じ難く、且つ透明性が得られるように、５０ｎｍ〜１０００ｎｍ、好ましくは２００ｎｍ〜４００ｎｍとなっている。

平坦化層３４ｂは、透明性を有し、例えば、熱または紫外線硬化型のエポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、シリコン樹脂のいずれかの樹脂材料を用いて形成することができる。また、塗布型の無機材料（酸化シリコンなど）を用いて形成してもよい。

平坦化層３４ｂは、複数の有機ＥＬ素子３０を覆った第１封止層３４ａに積層して形成されている。第１封止層３４ａの表面は、下層の影響を受けて凹凸が生ずるので、該凹凸を緩和するため、１μｍ〜５μｍの膜厚で平坦化層３４ｂを形成することが好ましい。

平坦化層３４ｂを覆う第２封止層３４ｃは、前述した無機材料を用いて形成されている。また、封止層３４上において、異なる色のサブ画素１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒの間に遮光層５１が設けられている。

遮光層５１は、ＳＰ２構造の炭素を主成分とする材料であり、例えば、グラフェンである。遮光層５１は、例えば、グラフェンの薄膜を、数十から数百原子層分の膜厚にして用いる。

グラフェンの１原子分の薄膜（層）は、例えば、光学的な透過率で２％〜３％の吸収がある。よって、数十から数百原子（レイヤ）を積めば、ほぼ透過率がなくなる。膜厚としては、例えば、数ｎｍ〜数十ｎｍである。

従来、遮光層の高さとして１μｍ程度になると、光の透過に悪影響を及ぼすことがあるが、上記のように、数ｎｍ〜数十ｎｍの膜厚であれば、悪影響を及ぼすことを抑えることができる。

このように薄膜を積層することにより、光学的な透過率を低下させることができる。なお、グラフェンに限定されず、カーボンナノチューブやフラーレンを用いてもよい。

本実施形態の有機ＥＬ装置１００は、反射層２６と対向電極３３との間で光共振器が構成されている。サブ画素１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒごとの透明層２５（２５Ｂ，２５Ｇ，２５Ｒ）の膜厚が異なることにより、それぞれの光共振器における光学的な距離が異なっている。これにより、サブ画素１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒのそれぞれにおいて各色に対応した共振波長の光が得られる構成となっている。

なお、光共振器における光学的な距離の調整方法は、これに限定されず、例えばサブ画素１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒごとに、基材１１上における画素電極３１（３１Ｂ，３１Ｇ，３１Ｒ）の膜厚などを異ならせてもよい。各サブ画素１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒの光共振器から発せられた共振光は、透明な対向基板４１側から射出される。

＜有機ＥＬ装置の製造方法＞
次に、第１実施形態の有機ＥＬ装置の製造方法について、図５〜図７を参照して説明する。図５は、有機ＥＬ装置の製造方法を示すフローチャートである。図６及び図７は、有機ＥＬ装置の製造方法のうち一部の製造工程を示す概略断面図である。

図５に示すように、本実施形態の有機ＥＬ装置１００の製造方法は、封止層形成工程（ステップＳ１１）と、遮光層形成工程（ステップＳ１２）と、充填層形成工程（ステップＳ１３）と、基板貼り合わせ工程（ステップＳ１４）とを備えている。なお、基材１１上に画素回路２０や有機ＥＬ素子３０などを形成する方法は、公知の方法を採用することができる。

したがって、図６（ａ）〜図７（ｆ）では、基材１１上における画素回路２０の駆動用トランジスター２３などの構成の表示を省略している。以降、本発明の特徴部分である、ステップＳ１２を重点的に説明する。

まず、図５に示すように、ステップＳ１１では、封止層３４を形成する。具体的には、図６（ａ）に示すように、対向電極３３を覆うように、第１封止層３４ａを形成し、第１封止層３４ａの上に平坦化層３４ｂを形成し、平坦化層３４ｂの上に第２封止層３４ｃを形成する。

上記したように、第１封止層３４ａと第２封止層３４ｃとは、酸化シリコンなどの無機材料を用いて形成する。第１封止層３４ａ及び第２封止層３４ｃを形成する方法としては、例えば、真空蒸着法が挙げられる。第１封止層３４ａ及び第２封止層３４ｃの膜厚は、およそ２００ｎｍ〜４００ｎｍである。

平坦化層３４ｂの形成方法としては、例えば、透明性を有するエポキシ樹脂と、エポキシ樹脂の溶媒とを含む溶液を用い、印刷法やスピンコート法で該溶液を塗布して乾燥することにより、エポキシ樹脂からなる平坦化層３４ｂを形成する。平坦化層３４ｂの膜厚は、例えば、１μｍ〜５μｍである。

ステップＳ１２では、封止層３４上において異なる色のサブ画素１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒの間に遮光層５１を形成する。具体的には、まず、図６（ｂ）に示すように、封止層３４の上面全面に、グラフェンなどからなる遮光層５１ａの薄膜を成膜する。成膜方法としては、例えば、ＣＶＤ法を用いることができる。遮光層５１ａの膜厚は、上記したように、例えば、数ｎｍ〜数十ｎｍである。

次に、図６（ｃ）に示すように、遮光層５１ａの上にレジストパターン５３を形成する。具体的には、フォトリソグラフィー法を用いて、サブ画素１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒ間に、レジストパターン５３を形成する。

次に、図７（ｄ）に示すように、遮光層５１ａにエッチング処理を施す。具体的には、レジストパターン５３をマスクとして遮光層５１ａにエッチング処理を施す。

次に、図７（ｅ）に示すように、レジストパターン５３を除去する。具体的には、アッシング法などを用いてレジストパターン５３を除去することにより、遮光層５１が完成する。

なお、遮光層５１を、フォトリソグラフィー法を用いて形成することに限定されず、例えば、リフトオフ法を用いて形成するようにしてもよい。また、数ｎｍ〜数十ｎｍの遮光層５１を形成するので、加工性を向上させることができる。また、薄膜でありながら遮光性（吸光性）の高い遮光層５１を形成することができる。

ステップＳ１３では、充填層４２となる材料を塗布する。具体的には、図７（ｆ）に示すように、まず、遮光層５１及び封止層３４を覆うように、接着性を有する透明樹脂材料を塗布する。透明樹脂材料は、例えば、熱硬化性のエポキシ樹脂である。充填層４２の厚みは、１０μｍ〜１００μｍ程度である。

次に、ステップＳ１４では、対向基板４１を貼り合わせる。具体的には、図７（ｆ）に示すように、塗布された充填層４２を有する基材１１に対して対向基板４１を所定の位置に対向配置して、例えば、対向基板４１を基材１１側に押圧する。これにより、素子基板１０と対向基板４１とが貼り合わされる。

＜電子機器＞
次に、本実施形態の電子機器について、図８を参照して説明する。図８は、電子機器としてのヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）の構成を示す概略図である。

図８に示すように、ヘッドマウントディスプレイ１０００は、上記有機ＥＬ装置１００を備えたものであり、眼鏡のような形状を有する本体部１１５と、使用者の手で持つことが可能な程度の大きさを有する制御部２００と、を備える。

本体部１１５と制御部２００とは、有線または無線で、通信可能に接続される。本実施形態では、本体部１１５と制御部２００とがケーブル３００で通信可能に接続されている。そして、本体部１１５と制御部２００とは、このケーブル３００を介して、画像信号や制御信号を通信する。

本体部１１５は、右目用表示部１１５Ａと、左目用表示部１１５Ｂとを備えている。右目用表示部１１５Ａは、右目用画像の画像光を形成する画像形成部１２０Ａを備える。左目用表示部１１５Ｂは、左目用画像の画像光を形成する画像形成部１２０Ｂを備える。

画像形成部１２０Ａは、眼鏡型の本体部１１５において眼鏡のつる部分（右側）に収容されている。一方、画像形成部１２０Ｂは、眼鏡型の本体部１１５において眼鏡のつる部分（左側）に収容されている。

本体部１１５には、光透過性を有する視認部１３１Ａが設けられている。視認部１３１Ａは、右目用画像の画像光を使用者の右目に向けて射出する。また、ヘッドマウントディスプレイ１０００においては、視認部１３１Ａが光透過性を有し、視認部１３１Ａを介して周囲を視認可能となっている。

また、本体部１１５には、光透過性を有する視認部１３１Ｂが設けられている。視認部１３１Ｂは、左目用画像の画像光を使用者の左目に向けて射出する。また、ヘッドマウントディスプレイ１０００においては、視認部１３１Ｂが光透過性を有し、視認部１３１Ｂを介して周囲を視認可能となっている。

制御部２００は、操作部２１０と、操作ボタン部２２０、を備える。使用者は、制御部２００の操作部２１０や操作ボタン部２２０に対して操作入力を行い、本体部１１５に対する指示を行う。

なお、上記有機ＥＬ装置１００が搭載される電子機器としては、ヘッドマウントディスプレイ１０００の他、例えば、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）、ピコプロジェクター、スマートフォン、携帯電話、モバイルコンピューター、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、車載機器、照明機器など各種電子機器に用いることができる。

以上詳述したように、第１実施形態の有機ＥＬ装置１００、及び電子機器によれば、以下に示す効果が得られる。

（１）第１実施形態の有機ＥＬ装置１００によれば、ＳＰ２構造の炭素を主成分とするグラフェンの積層膜を遮光層５１として用いることにより、光を吸収することができる、言い換えれば、光を反射しにくいので、例えば、カラーフィルターを設けなくても、クロストーク（迷光）が発生することを抑えることができる。言い換えれば、グラフェンの積層膜を、高い光吸収膜として機能させることができる。更に、カラーフィルターを設けないので、輝度が低下することを抑えることができる。

（２）第１実施形態の有機ＥＬ装置１００によれば、数ｎｍ〜数十ｎｍの厚みの遮光層５１を成膜したりエッチング処理したりするので、比較的に加工性を向上させることができる。

（３）第１実施形態の有機ＥＬ装置１００によれば、共振構造（マイクロキャビティ構造）を有するので、例えば、シースルータイプのヘッドマウントディスプレイ１０００に適用する場合には、カラーフィルターを設けることなくカラー表示をさせることができると共に、カラーフィルターを設けないので、輝度が低下することを抑えることができる。加えて、カラーフィルターを設ける場合、非常に高い輝度にすることによる有機ＥＬ素子３０にダメージが加わることを抑えることができる。その結果、有機ＥＬ素子３０の寿命を延ばすことができる。

（４）第１実施形態の電子機器によれば、上記有機ＥＬ装置１００を備えているので、表示品質の高い電子機器を提供することができる。

（第２実施形態）
＜有機ＥＬ装置＞
次に、第２実施形態の有機ＥＬ装置について、図９を参照して説明する。図９は第２実施形態の有機ＥＬ装置（サブ画素）の構造を示す概略断面図である。

第２実施形態の有機ＥＬ装置１０１は、上述の第１実施形態の有機ＥＬ装置１００と比べて、カラーフィルター３６を備えている部分が異なり、その他の部分については概ね同様である。このため第２実施形態では、第１実施形態と異なる部分について詳細に説明し、その他の重複する部分については適宜説明を省略する。

図９に示すように、第２実施形態の有機ＥＬ装置１０１は、遮光層５１及び封止層３４を覆うようにカラーフィルター３６が設けられている。カラーフィルター３６上には、第１実施形態と同様に、充填層４２と、対向基板４１と、が配置されている。なお、本実施形態の素子基板１０は、基材１１からカラーフィルター３６までを含むものである。

第２実施形態の有機ＥＬ装置１０１は、機能層３２から発した光が、カラーフィルター３６を透過して対向基板４１側から取り出される。また、カラーフィルター３６は、封止層３４を構成する平坦化層３４ｂによって凹凸を緩和するので、凹凸の影響を受けにくくなる。

カラーフィルター３６は、封止層３４の上に、フォトリソグラフィー法で形成された青（Ｂ）、緑（Ｇ）、赤（Ｒ）の着色層３６Ｂ，３６Ｇ，３６Ｒを含んで構成されている。着色層３６Ｂ，３６Ｇ，３６Ｒは、サブ画素１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒに対応して形成される。

また、封止層３４上において、異なる色のサブ画素１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒの着色層３６Ｂ，３６Ｇ，３６Ｒの間に、第１実施形態と同様に、遮光層５１が設けられている。各サブ画素１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒの光共振器から発せられた共振光は、各着色層３６Ｂ，３６Ｇ，３６Ｒを透過して透明な対向基板４１側から射出される。

＜有機ＥＬ装置の製造方法＞
次に、第２実施形態の有機ＥＬ装置の製造方法について、図１０を参照して説明する。図１０は、有機ＥＬ装置の製造方法のうち一部の製造工程を示す概略断面図である。

第２実施形態の有機ＥＬ装置１０１の製造方法は、第１実施形態の有機ＥＬ装置１００の製造方法におけるステップＳ１２とステップＳ１３との工程間に、カラーフィルターの形成工程が行われる。したがって、図１０では、カラーフィルター３６の製造方法を含む前後の工程を重点的に説明する。

まず、図１０（ａ）に示すように、第１実施形態と同様、封止層３４の上に遮光層５１を形成するまで行う。その後、図１０（ｂ）に示すように、カラーフィルター３６を形成する。

具体的には、まず、遮光層５１が形成された封止層３４の表面に、緑色の着色材料を含む感光性樹脂材料をスピンコート法により塗布して、感光性樹脂層を形成する。その後、感光性樹脂層を露光／現像することにより、画素電極３１Ｇの上方に位置する遮光層５１間に着色層３６Ｇを形成する。

次に、青色の着色材料を含む感光性樹脂材料をスピンコート法により塗布して、感光性樹脂層を形成する。その後、感光性樹脂層を露光／現像することにより、着色層３６Ｂを形成する。

次に、赤色の着色材料を含む感光性樹脂材料をスピンコート法により塗布して、感光性樹脂層を形成する。その後、感光性樹脂層を露光／現像することにより、着色層３６Ｒを形成する。

これにより、図１０（ｂ）に示すように、画素電極３１Ｂの上方に着色層３６Ｂが形成され、画素電極３１Ｇの上方に着色層３６Ｇが形成され、画素電極３１Ｒの上方に着色層３６Ｒが形成される。

その後、図１０（ｃ）に示すように、第１実施形態と同様に、カラーフィルター３６の上に充填層４２の材料を塗布する。次に、対向基板４１を貼り合わせる。これにより、第２実施形態の有機ＥＬ装置１０１が完成する。

以上詳述したように、第２実施形態の有機ＥＬ装置１０１によれば、以下に示す効果が得られる。

（５）第２実施形態の有機ＥＬ装置１０１によれば、遮光層５１及び封止層３４の上にカラーフィルター３６が設けられている、言い換えれば、遮光層５１とカラーフィルター３６とを組み合わせるので、好適な高色域かつ色視野角に優れた発光をさせることができ、例えば、輝度の影響を受けにくいＥＶＦなどに適用することができる。また、クローズタイプのヘッドマウントディスプレイにも好適に適用することができる。

（第３実施形態）
＜有機ＥＬ装置＞
次に、第３実施形態の有機ＥＬ装置について、図１１を参照して説明する。図１１は第３実施形態の有機ＥＬ装置（サブ画素）の構造を示す概略断面図である。

第３実施形態の有機ＥＬ装置１０２は、上述の第２実施形態の有機ＥＬ装置１０１と比べて、遮光層５１の上に凸部５２を備えている部分が異なり、その他の部分については概ね同様である。このため第３実施形態では、第２実施形態と異なる部分について詳細に説明し、その他の重複する部分については適宜説明を省略する。

図１１に示すように、第３実施形態の有機ＥＬ装置１０２は、遮光層５１の上において、カラーフィルター３６の各着色層３６Ｂ，３６Ｇ，３６Ｒの間に、断面が台形の凸部５２が形成されている。

具体的には、凸部５２は、青色の着色層３６Ｂと緑色の着色層３６Ｇとが隣り合う部分、緑色の着色層３６Ｇと赤色の着色層３６Ｒとが隣り合う部分、及び赤色の着色層３６Ｒと青色の着色層３６Ｂとが隣り合う部分に配置されている。

また、凸部５２は、例えば、光透過性を有する着色材料を含まない感光性樹脂材料で構成されている。つまり、凸部５２と着色層３６Ｂ，３６Ｇ，３６Ｒとの主材料は同じである。

更に、有機ＥＬ装置１０２は、遮光層５１、凸部５２、及び封止層３４を覆うようにカラーフィルター３６が設けられている。カラーフィルター３６上には、充填層４２と、対向基板４１と、が配置されている。なお、本実施形態の素子基板１０は、基材１１からカラーフィルター３６までを含むものである。

＜有機ＥＬ装置の製造方法＞
次に、第３実施形態の有機ＥＬ装置の製造方法について、図１２を参照して説明する。図１２は、有機ＥＬ装置の製造方法のうち一部の製造工程を示す概略断面図である。

第３実施形態の有機ＥＬ装置１０２の製造方法は、第２実施形態の有機ＥＬ装置１０１の製造方法における、カラーフィルター３６の形成工程の前に凸部５２を形成する。したがって、図１２では、凸部５２の製造方法を含む前後の工程を重点的に説明する。

図１２（ａ）に示すように、第２実施形態と同様、封止層３４の上に遮光層５１を形成するまで行う。その後、図１２（ｂ）に示すように、凸部５２を形成する。

具体的には、透明な感光性レジストをスピンコート法で塗布し、乾燥することにより、透明な感光性樹脂層を形成する。透明な感光性樹脂層は、例えば感光性のアクリル系樹脂で構成され、光が照射された（露光された）領域が不溶化する。

次に、不溶化した感光性樹脂材料を焼成し、硬化させて、遮光層５１の上に台形の凸部５２を形成する。なお、感光性樹脂層は、光を照射（露光）することによって、透明性が増し、透明な樹脂となる。

その後、凸部５２及び遮光層５１が形成された封止層３４の表面に、緑色の着色材料を含む感光性樹脂材料をスピンコート法により塗布して、感光性樹脂層を形成する。その後、感光性樹脂層を露光／現像することにより、画素電極３１Ｇの上方に位置する凸部５２間に着色層３６Ｇを形成する。

これにより、図１２（ｃ）に示すように、画素電極３１Ｂの上方に位置する凸部５２間に着色層３６Ｂが形成され、画素電極３１Ｇの上方に位置する凸部５２間に着色層３６Ｇが形成され、画素電極３１Ｒの上方に位置する凸部５２間に着色層３６Ｒが形成される。

その後、図１２（ｄ）に示すように、カラーフィルター３６の上に充填層４２の材料を塗布する。次に、対向基板４１を貼り合わせる。これにより、第３実施形態の有機ＥＬ装置１０２が完成する。

以上詳述したように、第３実施形態の有機ＥＬ装置１０２によれば、以下に示す効果が得られる。

（６）第３実施形態の有機ＥＬ装置１０２によれば、遮光層５１の上に凸部５２が設けられているので、カラーフィルター３６を構成する着色層３６Ｂ，３６Ｇ，３６Ｒをサブ画素１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒごとに形成する場合、隣り合う凸部５２と凸部５２との間に着色層３６Ｂ，３６Ｇ，３６Ｒを形成しやすくすることができる。また、光透過性を有するので、迷光などが発生しにくい。

なお、本発明の態様は、上記した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、本発明の態様の技術範囲に含まれるものである。また、以下のような形態で実施することもできる。

（変形例１）
上記したように、有機ＥＬ装置１００，１０１，１０２は、共振構造（マイクロキャビティー構造）を備えていたが、これに限定されず、共振構造を備えない構成であってもよい。

１０…素子基板、１１…基板としての基材、１２…走査線、１３…データ線、１４…電源線、１５…データ線駆動回路、１６…走査線駆動回路、１７…検査回路、１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒ…サブ画素、１８Ｂ１…第１画素電極層、１８Ｇ１…第２画素電極層、１８Ｒ１…第３画素電極層、１９…画素、２０…画素回路、２１…スイッチング用トランジスター、２２…蓄積容量、２３…駆動用トランジスター、２５Ｂ，２５Ｇ，２５Ｒ…共振長調整層としての透明層、２６Ｂ，２６Ｇ，２６Ｒ…反射層、２７…絶縁膜、２７ａ…開口部、２９…配線、３０…有機ＥＬ素子、３１，３１Ｂ，３１Ｇ，３１Ｒ…画素電極、３２…有機発光層としての機能層、３３…共通電極としての対向電極、３４…保護層としての封止層、３４ａ…第１封止層、３４ｂ…平坦化層、３４ｃ…第２封止層、３６Ｂ，３６Ｇ，３６Ｒ…着色層、４１…対向基板、４２…充填層、４３…ＦＰＣ、４４…駆動用ＩＣ、５１…遮光層、５１ａ…遮光層、５２…凸部、５３…レジストパターン、１００，１０１，１０２…有機ＥＬ装置、１１５…本体部、１１５Ａ…右目用表示部、１１５Ｂ…左目用表示部、１２０Ａ，１２０Ｂ…画像形成部、１３１Ａ，１３１Ｂ…視認部、２００…制御部、２１０…操作部、２２０…操作ボタン部、３００…ケーブル、１０００…ヘッドマウントディスプレイ。

Claims

基板と、
前記基板上に画素もしくはサブ画素毎に設けられた画素電極と、
前記画素電極上に設けられた有機発光層と、
前記有機発光層上に設けられた共通電極と、
前記共通電極上に設けられ、少なくとも１層からなる保護層と、
を有する有機ＥＬ装置であって、
前記保護層の上層の画素電極間の部分に、ＳＰ２構造の炭素を主成分とする遮光層が設けられていることを特徴とする有機ＥＬ装置。
請求項１に記載の有機ＥＬ装置であって、
前記遮光層は、グラフェンの積層膜であることを特徴とする有機ＥＬ装置。
請求項１又は請求項２に記載の有機ＥＬ装置であって、
前記遮光層の上層に、カラーフィルターが設けられていることを特徴とする有機ＥＬ装置。
請求項３に記載の有機ＥＬ装置であって、
前記遮光層の上に光透過性を有する凸部が設けられていることを特徴とする有機ＥＬ装置。
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の有機ＥＬ装置であって、
前記画素電極の下層に、共振長調整層と反射層とを備え、
前記画素もしくはサブ画素で異なる色光に発光させることを特徴とする有機ＥＬ装置。
請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の有機ＥＬ装置を備えていることを特徴とする電子機器。