JP5055723B2 - 発光装置、その製造方法および電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、発光層を発光させる構造およびその構造を作成する技術に関する。

有機ＥＬ（ElectroLuminescent）材料などの発光材料からなる発光層を第１電極と第２電極との間に介在させた素子（以下「単位素子」という）が基板上に配列された発光装置は従来から提案されている。この種の発光装置においては、発光層による出射光のスペクトルのピーク幅が広くその強度も低いため、例えば表示装置として採用されたときに充分な色再現性の確保が困難であるという問題がある。

この問題を解決するために、例えば特許文献１には、発光層からの出射光を共振させる共振器構造を各単位素子に形成した構成が開示されている。この構成においては、発光層に対して基板側に位置する光透過性の第１電極と当該基板との間に反射層（誘電体ミラー）が配置される。発光層からの出射光は、この発光層を挟んで相互に対向する反射層と第２電極との間で往復する。そして、反射層と第２電極と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たうえで観察側に出射する。したがって、スペクトルのピーク幅が狭く強度も高い光を表示に利用することができ、これによって表示装置の色再現性を向上させることが可能となる。また、単位素子ごとに反射層と第２電極との光学的距離を調整することによって複数の色彩（例えば赤色や緑色や青色）に対応した波長の光を取り出すこともできる。
国際公開第０１／０３９５５４号パンフレット

ところで、以上の構成においては、基板の表面に形成された反射層を被覆するように第１電極を形成する必要がある。したがって、例えば第１電極のパターニングに使用されるエッチング液の付着によって反射層の表面が損傷（腐食）するという問題がある。反射層の材料としてはアルミニウムや銀などの金属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、このような損傷によって反射層の反射特性（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という問題がある。本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、反射層の劣化を防止するという課題の解決を目的としている。

この課題を解決するために、本発明に係る発光装置は、基板上に、第１の色に対応する波長の光を発生させる第１の単位素子と、前記第１の色とは異なる第２の色に対応する波長の光を発生させる第２の単位素子と、を備える発光装置であって、前記第１の単位素子と前記第２の単位素子とが、前記基板上に配置される第１反射層と、前記第１反射層上に配置される透光層と、１層乃至複数層の光透過性の導電膜よりなり、前記透光層上に配置される電極と、前記電極上に配置され、対応する波長の光を発生させる発光層と、前記発光層上に配置され、前記発光層からの光を前記第１反射層との間で共振させる共振領域を形成する第２反射層と、を具備し、前記第１の単位素子と前記第２の単位素子とが、前記共振領域において、前記電極の導電膜の層数が異なることを特徴とする。
この構成によれば、各単位素子の共振領域における導電膜の層数に応じて共振波長が決定される。したがって、例えば、第１の単位素子の電極の導電膜の積層数を最大とし、第２の単位素子の電極の導電膜の積層数を最小とした場合には、第１の単位素子の共振波長が第２の単位素子の共振波長よりも長いといった具合に、各単位素子の共振波長をその発光色ごとに調整することができる。
また、前記基板上に配置され、前記透光層に覆われる配線と、前記配線上の前記透光層に配置されるコンタクトホールと、を備え、前記第１の単位素子の前記電極が、第１導電膜よりなり、前記共振領域に配置される部分と前記コンタクトホールを介して前記配線に接触する部分を含む第１層と、前記第１の単位素子の第１層上に配置される第２導電膜よりなり、前記共振領域に配置される部分を含む第２層と、を備え、前記第２の単位素子の前記電極が、前記第１導電膜よりなり、前記コンタクトホールを介して前記配線に接触する部分を含む第１導通部と、前記第１導通部上に配置される第２導電膜よりなり、前記共振領域に配置される部分と前記第１導通部に接触する部分を含む第２層と、を備え、前記第２の単位素子において、前記共振領域には前記第１導電膜が設けられていない構成としてもよい。

この構成によれば、第１反射層を被覆するように透光層が形成されるから、各単位素子の電極の形成時における第１反射層の劣化や損傷を防止することができる。さらに、第２の単位素子のコンタクトホールを介して配線に接触するように第１導通部が形成されるから、第１導電膜の選択的な除去や第２導電膜の選択的な除去に際して第２の単位素子の配線が劣化ないし損傷する事態は有効に防止される。

なお、各単位素子から効率的に光を出射させるためには、第１反射層および第２反射層の少なくとも一方が光透過性と光反射性とを兼ね備えた膜体（半透過反射層）であることが望ましい。第１反射層を半透過反射層とすれば基板側から光が出射するボトムエミッション型の発光装置が実現され、第２反射層を半透過反射層とすれば基板とは反対側から光が出射するトップエミッション型の発光装置が実現される。また、第２反射層は、発光素子に電界を印加するための電極として兼用されてもよいし、この第２反射層とは別個に電極が形成された構成としてもよい。

本発明の望ましい態様において、第１の単位素子の電極は、第２導電膜の選択的な除去によって形成されて発光層と第１反射層との間に介在するとともに第１層に導通する第２層（例えば図１における単位素子Ｕrの第２層２６２）を含む。この態様によれば、第１反射層と第２反射層との光学的距離（ひいては共振器構造における共振波長）を第１の単位素子と第２の単位素子とで簡易かつ確実に相違させることができる。

より望ましい態様において、各単位素子の電極のうち第２導電膜から形成された部分（例えば図１の第２層２６２）は、当該単位素子の電極のうち第１導電膜から形成された部分（例えば図１の第１層２６１や第１導通部２７１）の側端面を被覆する。この態様によれば、第１導電膜から形成された部分の劣化や損傷を第２導電膜の選択的な除去に際して防止することができる。

さらに具体的な態様において、複数の単位素子のうち共振器構造における共振波長が第１の単位素子および第２の単位素子とは相違する第３の単位素子（例えば図１の単位素子Ｕb）の電極は、第１導電膜の選択的な除去によって形成されるとともにコンタクトホールを介して配線に接触する第１導通部（例えば図１における単位素子Ｕbの第１導通部２７１）と、第２導電膜の選択的な除去によって形成されて当該第１導通部に導通する第２導通部（例えば図１における単位素子Ｕbの第２導通部２７２）と、第２層の形成後に成膜された第３導電膜の選択的な除去によって形成されて発光層と第１反射層との間に介在するとともに第２導通部に導通する第３層（例えば図１における単位素子Ｕbの第３層２６３）とを含む。この態様によれば、第１ないし第３の単位素子の各々の共振波長を容易かつ確実に相違させて３種類の発光色を実現することができる。

この態様においては、第１の単位素子および第２の単位素子のうち少なくとも一方の単位素子の電極が、第３導電膜の選択的な除去によって形成されて発光層と第１反射層との間に介在する第３層（例えば図１における単位素子Ｕrの第３層２６３や単位素子Ｕgの第３層２６３）を含む。この構成によれば、第１反射層と第２反射層との光学的距離（ひいては共振器構造における共振波長）を第１ないし第３の単位素子の各々で容易に相違させることができる。

より望ましくは、各単位素子の電極のうち第３導電膜から形成された部分（例えば図１の各単位素子Ｕにおける第３層２６３）が、当該単位素子の電極のうち第１導電膜または第２導電膜から形成された部分（例えば図１の各単位素子Ｕにおける第１層２６１または第２層２６２や第１導通部２７１または第２導通部２７２）の側端面を被覆する。この態様によれば、第１導電膜や第２導電膜から形成された部分の劣化や損傷を第３導電膜の選択的な除去に際して防止することができる。

本発明に係る発光装置は各種の電子機器に利用される。この電子機器の典型例は、発光装置を表示装置として利用した機器である。この種の電子機器としては、パーソナルコンピュータや携帯電話機などがある。もっとも、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、光線の照射によって感光体ドラムなどの像担持体に潜像を形成するための露光装置（露光ヘッド）としても本発明の発光装置を適用することができる。また、例えば液晶パネルの背面に設置される照明装置（バックライト）としても本発明の発光装置を採用することができる。

本発明に係る発光装置の製造方法は、基板の面上に配置された第１反射層と、第１反射層を挟んで基板とは反対側に配置された第２反射層と、第１反射層と第２反射層との間に介在する発光層とを各々が含む複数の単位素子を備え、発光層からの出射光を第１反射層と第２反射層との間で共振させる共振器構造が各単位素子に形成される発光装置を製造する方法であって、基板の面上に配線を形成する配線形成工程（例えば図２の工程Ａ1）と、各単位素子の第１反射層を基板の面上に形成する反射層形成工程（例えば図２の工程Ａ3）と、配線と重なり合う部位に単位素子ごとにコンタクトホールを有する透光層を、配線および第１反射層を被覆するように光透過性の絶縁材料によって形成する透光層形成工程（例えば図２の工程Ａ4）と、透光層を被覆する第１導電膜（例えば図３の導電膜Ｌ1）を形成する第１成膜工程（例えば図３の工程Ａ5）と、複数の単位素子のうち第１の単位素子の発光層と第１反射層との間に介在するとともに当該第１の単位素子に対応するコンタクトホールを介して配線に接触する第１層と、複数の単位素子のうち共振器構造における共振波長が第１の単位素子とは相違する第２の単位素子に対応するコンタクトホールを介して配線に接触する第１導通部とを、第１導電膜の選択的な除去によって一括的に形成する第１除去工程（例えば図３の工程Ａ6）と、第１層および第１導通部とを被覆する第２導電膜（例えば図３の導電膜Ｌ2）を形成する第２成膜工程（例えば図３の工程Ａ7）と、第２の単位素子の発光層と反射層との間に介在するとともに第１導通部に導通する第２層を第２導電膜の選択的な除去によって形成する第２除去工程（例えば図３の工程Ａ8）とを含む。

この製造方法においては、第１反射層を被覆するように透光層が形成されるから、各単位素子の電極の形成時における第１反射層の劣化や損傷を防止することができる。さらに、第２の単位素子のコンタクトホールを介して配線に接触するように第１導通部が形成されるから、第１導電膜の選択的な除去や第２導電膜の選択的な除去に際して第２の単位素子の配線が劣化ないし損傷する事態は有効に防止される。なお、配線形成工程および反射層形成工程の各々が実施される順序は任意である。

より望ましくは、第２除去工程において、第１の単位素子の発光層と第１反射層との間に介在する第２層を第２導電膜の選択的な除去によって形成する。この態様によれば、第１反射層と第２反射層との光学的距離を第１の単位素子と第２の単位素子とで簡易かつ確実に相違させることができる。

また、第２除去工程においては、各単位素子のうち第２導電膜から形成される部分が、当該単位素子のうち第１導電膜から形成された部分の側端面を被覆するように、第２導電膜を選択的に除去してもよい。この態様によれば、第２導電膜の除去に際して、第１の導電膜から形成された各部の損傷や破損を防止することができる。

第１除去工程においては、複数の単位素子のうち共振器構造における共振波長が第１の単位素子および第２の単位素子とは相違する第３の単位素子に対応するコンタクトホールを介して配線に接触する第１導通部を第１導電膜の選択的な除去によって形成し、基板を被覆する第３導電膜（例えば図３の導電膜Ｌ3）を第２除去工程の実施後に形成する第３成膜工程（例えば図３の工程Ａ9）と、第３の単位素子の発光層と第１反射層との間に介在するとともに当該第３の単位素子の第１導通部に導通する第３層を、第３導電膜の選択的な除去によって形成する第３除去工程（例えば図３の工程Ａ10）とを含む。この態様によれば、各単位素子の配線の劣化や損傷を防止しながら、第１ないし第３の単位素子の各々の共振波長を容易かつ確実に相違させることができる。

なお、第３除去工程においては、第１の単位素子および第２の単位素子のうち少なくとも一方の単位素子の発光層と第１反射層との間に介在する第３層を、第３導電膜の選択的な除去によって形成してもよい。この態様によれば、第１反射層と第２反射層との光学的距離を第１ないし第３の単位素子の各々で簡易かつ確実に相違させることができる。

より望ましくは、第３除去工程において、各単位素子のうち第３導電膜から形成される部分が、当該単位素子のうち第１導電膜または第２導電膜から形成される部分の側端面を被覆するように、第３導電膜を選択的に除去する。この態様によれば、第１導電膜や第２導電膜から形成された部分の劣化や損傷を第３導電膜の選択的な除去に際して防止することができる。

＜Ａ：発光装置の構造＞
図１は、本発明の実施形態に係る発光装置の構造を示す断面図である。同図に示されるように、発光装置Ｄ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は複数の色彩（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る。すなわち、単位素子Ｕrは赤色光（Ｒ）を出射し、単位素子Ｕgは緑色光（Ｇ）を出射し、単位素子Ｕbは青色光（Ｂ）を出射する。本実施形態における発光装置Ｄは、各単位素子Ｕにて発生した光が基板１０とは反対側（図１における上方）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、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基板１０として採用することもできる。

基板１０の表面には複数の配線１２が形成される。これらの配線１２は、各単位素子Ｕを駆動するための信号を伝送する配線（例えばデータ線や走査線）であり、各単位素子Ｕの配列に沿うように銅などの導電材料によってストライプ状に形成される。各配線１２が形成された基板１０の表面は下地層１４によって覆われる。この下地層１４は、例えばアクリル系やエポキシ系といった樹脂材料または酸化珪素（ＳｉＯx）や窒化珪素（ＳｉＮx）といった無機材料など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。このような材料としては、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ある。

光反射層２１が形成された下地層１４の表面は、複数の単位素子Ｕにわたって連続に分布する透光層２３によって被覆される。この透光層２３は、光反射層２１の保護に利用される膜体であり、例えば酸化珪素（ＳｉＯx）や窒化珪素（ＳｉＮx）といった光透過性の絶縁材料によって形成される。基板１０の表面と垂直な方向からみて配線１２と重なり合う位置には、透光層２３と下地層１４とを各々の厚さ方向に貫通するコンタクトホールＨが単位素子Ｕごとに形成される。なお、透光層２３は、例えば光反射層２１の陽極酸化によって当該光反射層２１の表面に形成されてもよい。

透光層２３が形成された基板１０の表面上には、第１電極２５（２５r・２５g・２５b）が単位素子Ｕごとに相互に離間して形成される。各第１電極２５は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）やＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）など光透過性の導電材料によって形成される。なお、透光層２３と第１電極２５との屈折率を略等しくして両者の境界面での屈折や反射を防止するという観点からすると、第１電極２５がＩＴＯによって形成されるとともに透光層２３が窒化珪素によって形成された構成が望ましい。

各第１電極２５のうち光反射層２１と重なり合う領域（以下「共振領域」という）の膜厚は単位素子Ｕの発光色ごとに相違する。本実施形態における共振領域の膜厚は、各第１電極２５を構成する膜体の積層数に応じて単位素子Ｕの発光色ごとに決定される。各第１電極２５の具体的な構造は以下の通りである。

赤色の単位素子Ｕrの第１電極２５rは、各々が光反射層２１と重なり合うように（すなわち共振領域に分布するように）形成された第１層２６１・第２層２６２および第３層２６３の３層が基板１０側からこの順番に積層された構造となっている。一方、緑色の単位素子Ｕgの第１電極２５gは、コンタクトホールＨの近傍のみに形成されて共振領域には分布しない第１導通部２７１と、各々が光反射層２１と重なり合うように形成された第２層２６２および第３層２６３とが基板１０側からこの順番に積層された構造となっている。また、青色の単位素子Ｕbの第１電極２５bは、各々がコンタクトホールＨの近傍のみに形成されて共振領域には分布しない第１導通部２７１および第２導通部２７２と、光反射層２１と重なり合うように形成された第３層２６３とが基板１０側からこの順番に積層された構造となっている。したがって、共振領域における膜厚は、第１層２６１から第３層２６３までの３層が積層された単位素子Ｕrの第１電極２５rが最大となり、第１層２６１のみが共振領域に分布する単位素子Ｕbの第１電極２５bが最小となる。

単位素子Ｕrの第１電極２５rは、第１層２６１がコンタクトホールＨに入り込んで配線１２に接触することによって当該配線１２と電気的に接続される。また、単位素子Ｕgの第１電極２５g（第２層２６２および第３層２６３）や単位素子Ｕbの第１電極２５g（第３層２６３）は、各々の第１導通部２７１がコンタクトホールＨに入り込んで配線１２と接触することによって当該配線１２と電気的に接続される。各第１導通部２７１は、透光部２３の表面上からコンタクトホールＨに入り込んで配線１２のうち当該コンタクトホールＨから露出する部分を被覆する。

単位素子Ｕrの第１層２６１と単位素子Ｕgおよび単位素子Ｕbの各々の第１導通部２７１とは単一の導電膜（図３における導電膜Ｌ1）のパターニングによって一括的に形成される。また、単位素子Ｕrおよび単位素子Ｕgの各々の第２層２６２と単位素子Ｕbの第２導通部２７２とは単一の導電膜（図３における導電膜Ｌ2）のパターニングによって一括的に形成される。さらに、総ての単位素子（Ｕr・Ｕg・Ｕb）の第３層２６３は単一の導電膜（図３の導電膜Ｌ3）のパターニングによって一括的に形成される。

各単位素子Ｕの第１電極２５を構成する各層（第１層２６１および第２層２６２、第１導通部２７１および第２導通部２７２）は、表面と全周にわたる側端面との双方が、その上層に位置する各部によって被覆される。例えば、赤色の単位素子Ｕrの第２層２６２は、その下層に位置する第１層２６１よりも大面積に形成されて当該第１層２６１の表面（上面）および側端面の双方を被覆する。すなわち、第１層２６１の側端面（基板１０と垂直な方向のエッジ部分）はその全周にわたって第２層２６２に被覆される。同様に、単位素子Ｕrにおける第２層２６２は表面および側端面の双方が第３層２６３によって被覆される。また、緑色の単位素子Ｕgの第１電極２５gにおいては、第１導通部２７１の表面および側端面の双方を被覆するように第２層２６２が形成され、さらに第２層２６２の表面および側端面は第３層２６３に被覆される。さらに、青色の単位素子Ｕbの第１電極２５bにおいては、第１導通部２７１の表面および側端面を被覆するように第２導通部２７２が形成され、さらに第２導通部２７２の表面および側端面を被覆するように第３層２６３が形成される。

第１電極２５が形成された基板１０の表面上にはバンク層３１が形成される。このバンク層３１は、基板１０の表面上の空間を単位素子Ｕごとに仕切るように格子状に形成された隔壁である。バンク層３１は、例えばアクリル系やエポキシ系といった樹脂材料または酸化珪素や窒化珪素といった無機材料など各種の絶縁材料によって形成される。

バンク層３１の内壁に包囲されて第１電極２５を底面とする空間（凹部）には単位素子Ｕごとに発光体３３が形成される。この発光体３３は、有機ＥＬ材料からなる発光層を含む複数の機能層を積層した構造となっている。各単位素子Ｕの発光体３３は、その単位素子Ｕに対応した波長の光を発光する発光層を含む。各単位素子Ｕの第１電極２５は発光体３３に電気エネルギを付与するための陽極として機能する。一方、各発光体３３の表面には、発光体３３の陰極として機能する第２電極３５が形成される。ただし、第１電極２５が陰極として機能するとともに第２電極３５が陽極として機能する構成としてもよい。

本実施形態における発光体３３は、正孔輸送層と発光層と電子輸送層という３種類の機能層を基板１０側から第２電極３５側に向かってこの順番に積層した構造となっている。ただし、発光体３３の構造はこの例示に限定されない。例えば、正孔輸送層と第１電極２５との間に正孔注入層を介在させた構成や、電子輸送層と第２電極３５との間に電子注入層を介在させた構成としてもよい。すなわち、第１電極２５と第２電極３５との間に発光層が介在する構成であれば足りる。

第２電極３５は、その表面に到達した光の一部を透過するとともにその残りを反射する性質（すなわち半透過反射性）を持った半透過反射層として機能する。本実施形態における第２電極３５は、例えばＩＴＯなどの光透過性を有する材料によって形成される。このように第２電極３５が光透過性の材料からなる場合であっても、第２電極３５よりも屈折率が低い材料によって封止材３７を形成すれば、第２電極３５と封止材３７との界面において光の一部が透過するとともに他の一部が反射するから、第２電極３５を半透過反射層として機能させることができる。また、アルミニウムや銀（あるいはこれらの金属を主成分とする合金）といった光反射性の材料を薄く形成して第２電極３５とした場合であっても、第２電極３５を半透過反射層として機能させることができる。

各単位素子Ｕは、光反射層２１と透光層２３と第１電極２５と発光体３３と第２電極３５とを含む要素である。各単位素子Ｕにおいては、光反射層２１と第２電極３５との間で発光層からの出射光を共振させる共振器構造が形成される。すなわち、発光体３３の発光層による出射光は光反射層２１と第２電極３５との間で往復し、共振器構造における共振波長の成分のみが選択的に増幅されたうえで第２電極３５を透過して観察側に出射する。したがって、本実施形態によれば、スペクトルのピーク幅が狭く強度も高い光を表示に利用することができる。

共振器構造における共振波長λは、以下の式(1)で表現されるように、光反射層２１と第２電極３５との光学的距離Ｌに応じて決定される。ただし、式(1)における「Φ（rad）」は、共振器構造の両端部で発生する位相シフトであり、より具体的には、光反射層２１の表面で反射するときに生じる位相シフトΦ1（rad）と第２電極３５の表面で反射するときに生じる位相シフトΦ2と（rad）の和（Φ＝Φ1＋Φ2）である。また、「ｍ」は光学的距離Ｌが正となる整数である。
（２Ｌ）／λ＋Φ／（２π）＝ｍ ……(1)
各単位素子Ｕから出射されるべき所望の共振波長λを式(1)に代入することによって、この共振波長λによる光共振を実現するための光学的距離Ｌが決定される。

いま、光反射層２１と第２電極３５との間隙に存在する要素のうち発光体３３および透光層２３の屈折率と膜厚とが各単位素子Ｕの発光色に拘わらず略同一であると仮定すれば、各単位素子Ｕの第１電極２５の共振領域における膜厚に応じて共振波長が決定される。したがって、図１に示したように単位素子Ｕrの第１電極２５rの膜厚（積層数）を最大とし単位素子Ｕbの第１電極２５bの膜厚を最小とした場合には、単位素子Ｕrの共振波長が単位素子Ｕgの共振波長よりも長く、単位素子Ｕgの共振波長が単位素子Ｕbの共振波長よりも長いといった具合に、各単位素子Ｕの共振波長をその発光色ごとに調整することができる。

＜Ｂ：製造方法＞
次に、図２ないし図４を参照しながら、本実施形態の発光装置Ｄ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。

まず、基板１０の表面上に複数の配線１２が形成される（図２の工程Ａ1）。続いて、基板１０の表面上に下地層１４が形成される（工程Ａ2）。次に、基板１０の全面にわたって形成された光反射性の膜体をパターニングすることによって光反射層２１が形成される（工程Ａ3）。次いで、基板１０の全面を被覆するように５０ｎｍ程度の膜厚に形成された絶縁層をパターニングすることによって透光層２３が形成される（工程Ａ4）。

次に、基板１０の全面にわたって導電膜Ｌ1が４０ｎｍ程度の膜厚に形成される（図３の工程Ａ5）。この導電膜Ｌ1は透光層２３のコンタクトホールＨに入り込んで配線１２に接触する。導電膜Ｌ1の材料としてはＩＴＯやＩＺＯなど光透過性を有する導電材料が好適に採用される。続いて、導電膜Ｌ1のパターニングによって、単位素子Ｕrの第１層２６１と単位素子Ｕgおよび単位素子Ｕbの第１導通部２７１とが一括的に形成される（工程Ａ6）。第１層２６１は、コンタクトホールＨに入り込むとともに光反射層２１と重なり合うように分布する。これに対し、第１導通部２７１は、コンタクトホールＨの近傍のみに分布して光反射層２１とは重なり合わない。

次に、ＩＴＯやＩＺＯの導電膜Ｌ2が基板１０の全面にわたって３０ｎｍ程度の膜厚に形成される（工程Ａ7）。そして、この導電膜Ｌ2のパターニングによって単位素子Ｕrおよび単位素子Ｕgの各々の第２層２６２と単位素子Ｕbの第２導通部２７２とが一括的に形成される（工程Ａ8）。導電膜Ｌ2から形成される各部（第２層２６２および第２導通部２７２）は、各々の下層に導電膜Ｌ1から形成された各部（第１層２６１および第１導通部２７１）の側端面を全周にわたって被覆する。

さらに、ＩＴＯやＩＺＯの導電膜Ｌ3が基板１０の全面にわたって３０ｎｍ程度の膜厚に形成される（工程Ａ9）。そして、この導電膜Ｌ3のパターニングによって各単位素子Ｕ（Ｕr・Ｕg・Ｕb）の第３層２６３が一括的に形成される（工程Ａ10）。導電膜Ｌ3から形成される第３層２６３は、各々の下層に導電膜Ｌ1や導電膜Ｌ2から形成された各部（第１層２６１や第２層２６２、第１導通部２７１や第２導通部２７２）の側端面を全周にわたって被覆する。

続いて、樹脂膜の形成およびそのパターニングによってバンク層３１が形成される（図４の工程Ａ11）。さらに、このバンク層３１によって仕切られた単位素子Ｕごとの空間に、当該単位素子Ｕに対応した発光色の発光層を含む発光体３３が順次に形成される（工程Ａ12）。次いで、各発光体３３を挟んで第１電極２５と対向するように半透過反射性の第２電極３５が形成されたうえで（工程Ａ13）、基板１０の全面を覆うように封止材３７が設置される（図１参照）。

以上に説明したように、本実施形態においては、第１電極２５の形成に先立って光反射層２１が透光層２３によって被覆されるから、導電膜Ｌ1ないしＬ3のパターニング（工程Ａ6・工程Ａ8・工程Ａ10）に使用されるエッチング液は光反射層２１に付着しない。したがって、本実施形態によれば光反射層２１の劣化や損傷が防止され、発光体３３からの出射光が高効率に利用される良好な共振器構造を実現することができる。

ところで、第１電極２５の膜厚を各単位素子Ｕの発光色ごとに相違させたうえで各々を配線１２と導通させるという観点のみからすれば、第１導通部２７１や第２導通部２７２を形成しない方法（以下「対比例」という）も採用され得る。図５は、対比例に係る発光装置Ｄの製造方法の工程図である。図５の工程Ｂ5ないし工程Ｂ10は、図３の工程Ａ5ないし工程Ａ10の代わりに実施される。

まず、導電膜Ｌ1の成膜（図５の工程Ｂ5）およびそのパターニング（工程Ｂ6）によって単位素子Ｕrの第１層２６１が形成される。図５に示されるように、対比例の方法においては、導電膜Ｌ1のうち単位素子Ｕgや単位素子Ｕbに対応する部分が完全に除去される（すなわち第１導通部２７１は形成されない）から、単位素子Ｕgや単位素子Ｕbに対応するコンタクトホールＨを介して配線１２は露出する。したがって、工程Ｂ6においては、導電膜Ｌ1のパターニングに使用されるエッチング液が単位素子Ｕgや単位素子Ｕbに対応する配線１２に付着し、これらの配線１２が破損や劣化する可能性がある。

工程Ｂ6に続いて、導電膜Ｌ2の成膜（工程Ｂ7）およびそのパターニング（工程Ｂ8）によって単位素子Ｕrおよび単位素子Ｕgの各々の第２層２６２が形成される。対比例の方法においては単位素子Ｕbに対応する第２導通部２７２が形成されないから、工程Ｂ8においては単位素子Ｕbに対応するコンタクトホールＨを介して配線１２が露出する。したがって、この工程Ｂ8にて使用されるエッチングの付着によって単位素子Ｕbの配線１２が劣化ないし破損する可能性がある。次いで、導電膜Ｌ3の成膜（工程Ｂ9）およびそのパターニング（工程Ｂ10）によって各単位素子Ｕ（Ｕr・Ｕg・Ｕb）の第３層２６３が形成される。

以上のように、第１導通部２７１や第２導通部２７２が形成されない対比例の方法においては、コンタクトホールＨを介したエッチング液の付着によって配線１２が劣化するという問題がある。第１電極２５が第３層２６３のみからなる単位素子Ｕbの配線１２については、工程Ｂ6および工程Ｂ8の２回にわたってエッチング液による浸食を受けるから、その破損や劣化は特に顕著となる。これに対し、本実施形態においては、単位素子Ｕgや単位素子Ｕbに対応するコンタクトホールＨが第１導通部２７１や第２導通部２７２によって塞がれる（すなわち配線１２が第１導通部２７１や第２導通部２７２によって被覆される）から、導電膜Ｌ1またはＬ2のパターニングに使用されるエッチング液がこれらの単位素子Ｕの配線１２に付着することはない。したがって、何れの単位素子Ｕの配線１２についてもその劣化や破損を防止することができる。また、本実施形態においては、導電膜Ｌ1およびＬ2のうち最初に成膜およびパターニングされる導電膜Ｌ1から単位素子Ｕgや単位素子Ｕbの第１導通部２７１が形成されるから、例えば第２導通部２７２のみが形成される構成と比較して、特に単位素子Ｕbに対応する配線１２の劣化や損傷を確実に防止することができるという利点がある。

また、図５の対比例においては、第２層２６２が第１層２６１の表面のみを被覆するとともに第３層２６３が第２層２６２の表面のみを被覆する構成（すなわち第１層２６１や第２層２６２の側端面が露出する構成）を例示した。このような構成においては、工程Ｂ8における導電膜Ｌ2のエッチングに際してエッチング液が単位素子Ｕrの第１層２６１の側端面（図５で符号Ｅ1が付された部分）に付着して第１層２６１が劣化または損傷する可能性がある。同様に、工程Ｂ10における導電膜Ｌ3のエッチングに際して単位素子Ｕrの第１層２６１および第２層２６２（図５で符号Ｅ2が付された部分）の側端面や単位素子Ｕgの第２層２６２の側端面（図５で符号Ｅ2が付された部分）にエッチング液が付着してこれらの部分が劣化または損傷する可能性がある。

これに対し、本実施形態においては、導電膜Ｌ2から形成される各部（第２層２６２や第２導通部２７２）が、導電膜Ｌ1から形成される各部（第１層２６１や第１導通部２７１）の側端面まで完全に被覆するから、工程Ａ8にて使用されるエッチング液は第１層２６１や第１導通部２７１に付着しない。同様に、導電膜Ｌ3から形成される各部（第３層２６３）が、導電膜Ｌ1や導電膜Ｌ2から形成される各部の側端面まで完全に被覆するから、工程Ａ10にて使用されるエッチング液は第１層２６１・第２層２６２や第１導通部２７１・第２導通部２７２に付着しない。したがって、本実施形態によれば、第１層２６１および第２層２６２や第１導通部２７１および第２導通部２７２の劣化や損傷を有効に防止することができる。

また、図５（特に工程Ｂ10）に示した対比例のように第１電極２５の各層の側端面が露出する構成においては、第１電極２５の各層の側端面が同一面（基板１０に垂直な平面）内に揃う。したがって、各第１電極２５の膜厚に相当する段差Ｄが透光層２３の表面に対して急峻となる。このように表面の形状が急激に変化する箇所は電界の特異点（電界が集中する箇所）となるため、第１電極２５および発光体３３の劣化や第１電極２５から第２電極３５への電流のリークが発生し易くなる。これに対し、本実施形態においては、第１電極２５の各層がその下層の側端面まで被覆するように形成されるから、例えば図３に工程Ａ10として示されるように、第１電極２５の周縁の部分は透光層２３の表面に対して緩やかに傾斜した段差Ｄとなる。したがって、本実施形態によれば、第１電極２５の周縁の近傍における電界の集中が対比例の構成よりも低減され、これにより第１電極２５および発光体３３の劣化や電流のリークを抑制することができるという利点がある。

＜Ｃ：変形例＞
以上の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）変形例１
単位素子Ｕを構成する要素は、複数の単位素子Ｕにわたって連続して形成されてもよいし、単位素子Ｕごとに相互に離間して形成されてもよい。例えば、発光体３３の少なくともひとつの機能層や第２電極３５が複数の単位素子Ｕにわたって連続的に分布する構成としてもよい。発光層が総ての単位素子Ｕにわたって連続する構成であっても、各単位素子Ｕの共振波長を適宜に選定することによって各単位素子Ｕの発光色を相違させることができる。さらに、光反射層２１や透光層２３が複数の単位素子Ｕにわたって連続的に分布する構成としてもよい。

（２）変形例２
以上の実施形態においては第２電極３５が共振器構造の半透過反射層として兼用される構成を例示したが、半透過反射層が第２電極３５とは別個に形成された構成としてもよい。この構成における半透過反射層は第２電極３５に対して発光体３３側に設置されてもよいしこれとは反対側（観察側）に配置されてもよい。また、以上の実施形態においてはトップエミッション型の発光装置Ｄを例示したが、ボトムエミッション型の発光装置にも本発明は適用される。ボトムエミッション型の発光装置においては、図１に示した第２電極３５を光反射性の導電材料で形成することによって光反射層として兼用するとともに、図１に示した光反射層２１に代えて半透過反射層を形成すればよい。

（３）変形例３
以上の実施形態においては、単位素子Ｕの配列ごとに配線１２が形成された構成を例示したが、第２電極３５の電位が単位素子Ｕごとに制御される構成においては、総ての単位素子Ｕの第１電極２５が単一の配線１２に対して共通に接続された構成としてもよい。また、単位素子Ｕごとに個別の配線１２が形成された構成としてもよい。すなわち、各単位素子Ｕの第１電極２５と配線１２との対応関係は任意に変更され得る。

（４）変形例４
以上の実施形態においては単位素子Ｕbの第１電極２５bが第１導通部２７１と第２導通部２７２と第３層２６３とを含む構成を例示したが、第２導通部２７２は適宜に省略される。第１導通部２７１が形成された構成であれば（第２導通部２７２がなくても）、配線１２の損傷や劣化を防止するという効果は確かに奏されるからである。すなわち、第１電極２５bにおいては、第１導通部２７１と直接的に接触するように第３層２６３が形成されてもよい。

（５）変形例５
図６に示されるように、各単位素子Ｕの発光色に対応した色彩（赤色・緑色および青色）のカラーフィルタ４１（４１r・４１g・４１b）が設置された構成としてもよい。同図においては、光透過性を有する板材４０の表面に各色のカラーフィルタ４１が形成された場合が例示されている。各単位素子Ｕに対応するカラーフィルタは、その単位素子Ｕの共振波長に対応する波長の光を選択的に透過させる手段である。例えば、赤色の単位素子Ｕrの観察側には赤色に対応した光を透過させるカラーフィルタが設置される。この構成によれば、各単位素子Ｕからの出射光のうちカラーフィルタを透過した成分のみが観察側に出射するから、カラーフィルタが設置されない構成よりも色再現性を向上することができる。また、各カラーフィルタによって外光が吸収されるから、外光の反射が低減されるという利点もある。

（６）変形例６
以上の実施形態においては、導電膜の積層数に応じて第１電極２５の膜厚（ひいては共振基構造における第１電極２５と第２電極３５との光学的距離）を単位素子Ｕの発光色ごとに相違させた構成を例示したが、第１電極２５の共振領域が複数層であることは必ずしも必要ではない。例えば、単位素子Ｕrの第１電極２５が第１層２６１のみから形成され、単位素子Ｕgの第１電極２５が第１導通部２７１および第２層２６２のみから形成され、単位素子Ｕbの第１電極２５が第１導通部２７１・第２導通部２７２および第３層２６３のみから形成された構成であっても、第１層２６１・第２層２６２および第３層２６３の各々の膜厚（すなわち導電膜Ｌ1ないしＬ3の各々の膜厚）を個別に調整すれば、各第１電極２５の膜厚を単位素子Ｕの発光色ごとに相違させることができる。

（７）変形例７
発光装置Ｄを構成する各部の材料や各々を製造する方法は任意に変更される。例えば、各実施形態においては有機ＥＬ材料からなる発光層を例示したが、例えば無機ＥＬ材料からなる発光層を含む発光装置や、発光ダイオードを発光体に利用した発光装置にも本発明を同様に適用することができる。

＜Ｄ：応用例＞
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７は、以上に説明した何れかの形態に係る発光装置Ｄを表示装置として採用したモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。パーソナルコンピュータ２０００は、表示装置としての発光装置Ｄと本体部２０１０とを備える。本体部２０１０には、電源スイッチ２００１およびキーボード２００２が設けられている。

図８に、実施形態に係る発光装置Ｄを適用した携帯電話機の構成を示す。携帯電話機３０００は、複数の操作ボタン３００１およびスクロールボタン３００２、ならびに表示装置としての発光装置Ｄを備える。スクロールボタン３００２を操作することによって、発光装置Ｄに表示される画面がスクロールされる。

図９に、実施形態に係る発光装置Ｄを適用した携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistants）の構成を示す。情報携帯端末４０００は、複数の操作ボタン４００１および電源スイッチ４００２、ならびに表示装置としての発光装置Ｄを備える。電源スイッチ４００２を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が発光装置Ｄに表示される。

なお、本発明に係る発光装置が適用される電子機器としては、図７から図９に示したもののほか、デジタルスチルカメラ、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電子ペーパー、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、プリンタ、スキャナ、複写機、ビデオプレーヤ、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。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。

本発明の実施形態に係る発光装置の構成を示す断面図である。 発光装置の製造方法を説明するための工程図である。 発光装置の製造方法を説明するための工程図である。 発光装置の製造方法を説明するための工程図である。 対比例に係る発光装置の製造方法を説明するための工程図である。 変形例に係る発光装置の構成を示す断面図である。 本発明に係る電子機器の具体的な形態を示す斜視図である。 本発明に係る電子機器の具体的な形態を示す斜視図である。 本発明に係る電子機器の具体的な形態を示す斜視図である。

符号の説明

Ｄ……発光装置、Ｕ（Ｕr，Ｕg，Ｕb）……単位素子、１０……基板、１２……配線、１４……下地層、Ｈ……コンタクトホール、２１……光反射層、２３……透光層、２５（２５r，２５g，２５b）……第１電極、２６１……第１層、２６２……第２層、２６３……第３層、２７１……第１導通部、２７２……第２導通部、３１……バンク層、３３……発光体、３５……第２電極、３７……封止材。

Claims (8)

1. 基板上に、第１の色に対応する波長の光を発生させる第１の単位素子を備える発光装置であって、
   前記第１の単位素子が、
   前記基板上に配置される第１反射層と、
   前記第１反射層上に配置され、光透過性の絶縁材料によって形成された透光層と、
   複数層の光透過性の導電膜よりなり、前記透光層上に配置される電極と、
   前記電極上に配置され、対応する波長の光を発生させる発光層と、
   前記発光層上に配置され、前記発光層からの光を前記第１反射層との間で共振させる共振領域を形成する第２反射層と、を具備し、
   前記複数の導電膜は、第１層と、第１層よりも大面積に形成されて前記第１層の前記発光層側の表面と前記第１層の側端面とを覆う第２層を含むことを特徴とする発光装置。
2. 前記基板上に配置され、前記第１の色とは異なる第２の色に対応する波長の光を発生させる第２の単位素子と、
   前記基板上に配置され、前記透光層に覆われる配線を備え、
   前記第２の単位素子は、
   前記基板上に配置される第１反射層と、
   前記第１反射層上に配置され、光透過性の絶縁材料によって形成された透光層と、
   複数層の光透過性の導電膜よりなり、前記透光層上に配置される電極と、
   前記電極上に配置され、対応する波長の光を発生させる発光層と、
   前記発光層上に配置され、前記発光層からの光を前記第１反射層との間で共振させる共振領域を形成する第２反射層と、を具備し、
   前記複数の導電膜は、第１層と、第１層よりも大面積に形成されて前記第１層の前記発光層側の表面と前記第１層の側端面とを覆う第２層を含み、
   前記第１の単位素子の前記配線上の前記透光層には第１のコンタクトホールが形成されており、
   前記第２の単位素子の前記配線上の前記透光層には第２のコンタクトホールが形成されており、
   前記第１の単位素子の前記電極の前記第１層は、第１導電膜よりなり、前記共振領域に配置される部分と前記第１のコンタクトホールを介して前記配線に接触する部分を含み、
   前記第１の単位素子の前記第２層は、前記第１層上に配置される第２導電膜よりなり、前記共振領域に配置される部分を含み、
   前記第２の単位素子の前記電極の前記第１層は、第１導電膜よりなり、前記第２のコンタクトホールを介して前記配線に接触する部分を含む第１導通部を含み、
   前記第２の単位素子の前記第２層は、前記第１導通部上に配置される第２導電膜よりなり、前記共振領域に配置される部分と前記第１導通部に接触する部分を含み、
   前記第２の単位素子において、前記共振領域には前記第１導電膜が設けられていない ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
3. 前記第１の色および前記第２の色とは異なる第３の色に対応する波長の光を発生させる第３の単位素子を備え、
   前記第３の単位素子が、
   前記基板上に配置される第１反射層と、
   前記第１反射層上に配置され、光透過性の絶縁材料によって形成された透光層と、
   光透過性の導電膜よりなり、前記透光層上に配置される電極と、
   前記電極上に配置され、対応する波長の光を発生させる発光層と、
   前記発光層上に配置され、前記発光層からの光を前記第１反射層との間で共振させる共振領域を形成する第２反射層と、を具備し、
   前記透光層には第３のコンタクトホールが形成され、
   前記第３の単位素子の前記電極が、
   前記第１導電膜よりなり、前記コンタクトホールを介して前記配線に接触する部分を含む第１導通部と、
   前記第２導電膜よりなり、前記第１導通部に接触する部分を含む第２導通部と、
   前記第２導通部上に配置される第３導電膜よりなり、前記共振領域に配置される部分と前記第２導通部に接触する部分を含む第３層と、を備え、
   前記第３の単位素子の前記第２層は前記第３の単位素子の前記第１層よりも大面積に形成されて、前記第３の単位素子の前記第１層の前記発光層側の表面と前記第３の単位素子の前記第１層の即端面を覆い、
   前記第１の単位素子の前記電極が、
   前記第１の単位素子の前記第２層上に配置される前記第３導電膜よりなり、前記共振領域に配置される部分を含む第３層を含み、
   前記第２の単位素子の前記電極が、
   前記第２の単位素子の前記第２層上に配置される前記第３導電膜よりなり、前記共振領域に配置される部分を含む第３層を含み、
   前記第３の単位素子において、前記共振領域には前記第１導電膜と第２導電膜とが設けられていないことを特徴とする請求項１または２に記載の発光装置。
4. 前記第１乃至３の単位素子の前記電極の端部の断面は、階段状であることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の発光装置。
5. 請求項１から請求項４の何れかに記載の発光装置を具備する電子機器。
6. 基板上に、第１の色に対応する波長の光を発生させる第１の単位素子と、前記第１の色とは異なる第２の色に対応する波長の光を発生させる第２の単位素子と、を備える発光装置を製造する方法であって、
   前記基板上に第１反射層を形成する第１反射層形成工程と、
   前記第１反射層上に光透過性の絶縁材料によって形成された透光層を形成する透光層形成工程と、
   光透過性の導電膜よりなり、前記透光層上に電極を形成する電極形成工程と、
   前記電極上に対応する波長の光を発生させる発光層を形成する発光層形成工程と、
   前記発光層上に、前記発光層からの光を前記第１反射層との間で共振させる共振領域を形成する第２反射層を形成する第２反射層形成工程と、を備え、
   前記電極形成工程が、
   前記透光層上に第１導電膜を形成する第１成膜工程と、
   第１の単位素子において前記共振領域に配置される部分を含む第１層と、前記第２の単位素子において前記共振領域に配置される部分が選択的に除去される部分を含む第１導通部と、を前記第１導電膜の選択的な除去により形成する第１除去工程と、
   前記第１層と前記第１導通部上に第２導電膜を形成する第２成膜工程と、
   前記第１の単位素子において前記共振領域に配置される部分を含む第２層と、前記第２の単位素子において前記共振領域に配置される部分と前記第１導通部に接触する部分を含む第２層と、を前記電極のうち前記第１導電膜から形成された部分の側端面を被覆するように前記第２導電膜の選択的な除去により形成する第２除去工程とを含むことを特徴とする発光装置の製造方法。
7. 前記透光層形成工程の前に、前記基板上に配線を形成する配線形成工程とを備え、
   前記透光層形成工程が、前記配線と重なり合う部位にコンタクトホールを形成する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。
8. 前記第１除去工程が、
   前記第１の単位素子の前記第１層において前記コンタクトホールを介して前記配線に接触する部分を形成する工程と、
   前記第２の単位素子の前記第１導通部において前記コンタクトホールを介して前記配線に接触する部分を形成する工程と、
   前記第１の色および前記第２の色とは異なる第３の色に対応する波長の光を発生させる第３の単位素子において前記共振領域に配置される部分が選択的に除去される部分と前記コンタクトホールを介して前記配線に接触する部分とを含む第１導通部とを形成する工程を含み、
   前記第２除去工程が、
   前記第３の単位素子において前記共振領域に配置される部分が選択的に除去される部分と前記第１導通部に接触する部分とを含む第２導通部とを形成する工程を含み、
   さらに、
   前記第１の単位素子の前記第２層、前記第２の単位素子の前記第２層および前記第３の単位素子の前記第２導通部の上に第３導電膜を形成する第３成膜工程と、
   前記第１の単位素子において前記共振領域に配置される部分を含む第３層と、前記第２の単位素子において前記共振領域に配置される部分を含む第３層と、前記第３の単位素子において前記共振領域に配置される部分を含む第３層と、を前各単位素子のうち前記第３導電膜から形成される部分が、当該単位素子のうち前記第１導電膜または前記第２導電膜から形成される部分の側端面を被覆するように記第３導電膜の選択的な除去により形成する第３除去工程とを含む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。

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