CN104241538B - 电光学装置、电光学装置的制造方法以及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电光学装置、电光学装置的制造方法以及电子设备。作为电光学装置的有机EL装置的特征在于，具有：基板；设置在上述基板上的第1区域的发光元件；以包围上述第1区域的方式设置的保护线；以及覆盖上述第1区域并且到达上述保护线的密封膜或者密封结构。

Description

电光学装置、电光学装置的制造方法以及电子设备
技术领域
本发明涉及电光学装置、该电光学装置的制造方法、以及具备该电光学装置的电子设备。
背景技术
作为电光学装置，已知一种具备有机电致发光元件(以下，称为有机EL元件)的有机EL装置，该有机电致发光元件具有阳极、阴极、以及配置在阳极与阴极之间且包含发光层的功能层。
若水分等从外部浸入功能层，则有机EL元件有时会失去发光功能。因此，在具备有机EL元件的电光学装置中，为了使水分等不浸入有机EL元件，采用密封有机EL元件的结构。
例如，专利文献1公开了具有形成覆盖作为阴极发挥作用的第2电极的缓冲层的工序、和形成覆盖该缓冲层的气体阻挡层的工序的有机EL装置的制造方法。并且，还公开了在形成覆盖第2电极的电极保护层之后形成该缓冲层的方法。
根据这样的有机EL装置的制造方法，由于即使使用水分阻隔性优异的无机膜作为气体阻挡层，在与有机EL元件之间也形成缓冲层，所以与直接以气体阻挡层覆盖有机EL元件的情况相比，能够减少因热量、压力等的应力而在气体阻挡层产生裂缝、剥离的情况，能够实现具有优异的气体阻挡性的密封结构。
专利文献1：日本特开2006-147528号公报
然而，即使采用了上述专利文献1所示的密封结构，在实际的有机EL装置的制造中，若欲从布局多个有机EL装置而形成的母基板取出各个有机EL装置而切割母基板，则有可能水分等从切割面浸入，而失去有机EL元件的发光功能。特别是，若为小型的有机EL装置，则与大型的有机EL装置相比，难以充分确保从切割面到有机EL元件的距离，期望密封结构的改善。
发明内容
本发明是为了解决上述课题的至少一部分而提出的，能够作为以下的方式或者应用例实现。
应用例
本应用例所涉及的电光学装置的特征在于，具有：基板；设置在上述基板上的第1区域的发光元件；以包围上述第1区域的方式设置的保护线；以及覆盖上述第1区域并且到达上述保护线的密封膜或者密封结构。
根据本应用例的结构，不仅能够通过密封膜或者密封结构密封发光元件，还能够通过保护线减少水分等从基板的端面侧浸入而发光元件的发光功能降低、失去。因此，能够提供具备在发光功能上具有较高的可靠性品质的发光元件的电光学装置。
在上述应用例所涉及的电光学装置中，上述密封膜或者上述密封结构也可以在上述基板的至少一个边以到达上述保护线的方式设置。
根据该结构，通过在基板的至少一个边以到达保护线的方式设置密封膜或者密封结构，与没有保护线的情况相比，能够使发光功能的可靠性品质提高。
在上述应用例所涉及的电光学装置中，上述基板具有设置有外部连接用端子的第1边，上述密封膜或者上述密封结构也可以在除了上述第1边之外的边以到达上述保护线的方式设置。
在上述应用例所涉及的电光学装置中，优选上述密封膜或者上述密封结构在上述基板的四个边以到达上述保护线的方式设置。
根据这些结构，能够提供具备在发光功能上具有更高的可靠性品质的发光元件的电光学装置。
在上述应用例所涉及的电光学装置中，其特征在于，具有设置在上述基板上的多个配线层，上述保护线包括分别设置在上述多个配线层中的至少两个配线层的配线。
根据该构成，遍及基板的多个配线层中至少两个配线层设置保护线，所以能够抑制水分等从至少两个配线层所涉及的基板的端面侧浸入。
在上述应用例所涉及的电光学装置中，其特征在于，上述基板是半导体基板，上述保护线与上述半导体基板电连接。
根据该结构，由于从半导体基板至多个配线层设置有保护线，所以能够抑制水分等从半导体基板的端面侧浸入。
在上述应用例所涉及的电光学装置中，其特征在于，上述保护线被供给规定的电位。
根据该结构，不仅使保护线作为改善针对发光元件的密封功能的手段发挥作用，还能够使其作为用于防止来自外部的电噪声传播到电光学装置的内部的屏蔽而发挥作用。
在上述应用例所涉及的电光学装置中，其特征在于，上述密封结构具备以与上述基板的上述发光元件之间具有空间的方式与上述基板贴合的密封材料。
根据该结构，能够提供具有所谓的罐密封结构的电光学装置。
在上述应用例所涉及的电光学装置中，上述密封结构也可以具备以密封设置有上述发光元件的上述第1区域的方式与上述基板贴合的密封基板。
在上述应用例所涉及的电光学装置中，其特征在于，上述发光元件是有机电致发光元件。
根据该结构，能够提供具备在发光功能上具有更高的可靠性品质的有机电致发光元件的电光学装置。
应用例
本应用例所涉及的电光学装置的制造方法的特征在于，是具有设置在基板上的第1区域的发光元件、和密封上述发光元件的密封膜或者密封结构的电光学装置的制造方法，上述电光学装置的制造方法具有：以包围上述第1区域的方式形成保护线的工序；和以覆盖上述第1区域并且到达上述保护线的方式形成上述密封膜或者上述密封结构的密封工序。
根据本应用例所涉及的电光学装置的制造方法，能够制造具备在发光功能上具有更高的可靠性品质的发光元件的电光学装置。
应用例
本应用例所涉及的电子设备的特征在于，具备上述应用例所记载的电光学装置。
根据本应用例的结构，能够提供在发光功能上具有较高的可靠性品质的电子设备。
附图说明
图1是表示作为第1实施方式的电光学装置的有机EL装置的结构的概要俯视图。
图2是表示发光像素的电结构的等效电路图。
图3是表示发光像素的配置的概要俯视图。
图4是表示沿图1的A-A’线切割时的发光像素以及保护线的结构的概要剖视图。
图5是表示沿图1的H-H’线切割时的发光像素以及保护线的结构的概要剖视图。
图6(a)是表示母基板的概要俯视图，(b)是表示母基板中的元件基板的配置的概要俯视图。
图7是表示作为第2实施方式的电光学装置的有机EL装置的结构的概要俯视图。
图8是表示沿图7的H-H’线切割的概要剖视图。
图9是表示作为电子设备的一个例子的头戴式显示器的概要图。
图10是表示变形例的有机EL装置中的密封结构的概要剖视图。
图11(a)～(c)是表示变形例的密封结构的概要剖视图。
具体实施方式
以下，根据附图对具体化本发明的实施方式进行说明。此外，使用的附图以进行说明部分适当地放大或者缩小显示，以成为能够识别的状态。
此外，在以下的方式中，例如记载为“在基板上”的情况下，表示在基板上以相接的方式配置的情况，或者经由其他的构成物配置在基板上的情况，或者在基板上一部分以相接的方式配置一部分经由其他的构成物配置的情况。
第1实施方式
电光学装置
首先，作为本实施方式的电光学装置的一个例子，列举有机电致发光装置(以下，称为有机EL装置)，参照图1～图5进行说明。
图1是表示作为第1实施方式的电光学装置的有机EL装置的结构的概要俯视图，图2是表示发光像素的电结构的等效电路图。
如图1所示，作为本实施方式的电光学装置的有机EL装置100具备作为基板的元件基板10、呈矩阵状地配置在作为元件基板10的第1区域的显示区域E的多个发光像素20、作为驱动控制多个发光像素20的外围电路的数据线驱动电路101以及扫描线驱动电路102、以及用于实现与外部电路的电连接的多个外部连接用端子103。另外，具备沿元件基板10的外缘以包围这些结构的方式配置为框状的保护线105。
发光像素20有获得蓝色(B)的发光的发光像素20B、获得绿色(G)的发光的发光像素20G、以及获得红色(R)的发光的发光像素20R。另外，获得同种颜色的发光的发光像素20在附图上纵向地排列，获得不同的颜色的发光的发光像素20在附图中在横向上以B、G、R的顺序重复配置。这样的发光像素20的配置被称为条纹方式，但并不局限于此。例如，获得不同的颜色的发光的发光像素20的横向的配置也可以不是B、G、R的顺序，例如，也可以为R、G、B的顺序。
以下，将获得同种颜色的发光的发光像素20排列的纵向设为Y方向，将与Y方向正交的方向设为X方向来进行说明。
后述发光像素20的详细结构，但本实施方式中的发光像素20B、20G、20R的各个作为发光元件具备有机电致发光元件(以下，称为有机EL元件)、和与B、G、R对应的彩色滤光片，能够将来自有机EL元件的发光转换为B、G、R的发光颜色而进行全色显示。另外，针对发光像素20B、20G、20R各自构建使来自有机EL元件的发光波长范围中特定的波长的亮度提高的光学谐振结构。
在有机EL装置100中，发光像素20B、20G、20R作为子像素发挥作用，由获得与B、G、R对应的发光的三个发光像素20B、20G、20R，构成图像显示中的一个像素单位。此外，像素单位的构成并不局限于此，像素单位也可以包括获得B、G、R以外的发光颜色(包括白色)的发光像素。
沿元件基板10的第1边部，在X方向排列设置有多个外部连接用端子103。另外，在Y方向上数据线驱动电路101配置在外部连接用端子103与显示区域E之间并沿X方向延伸。另外，在X方向上以夹着显示区域E相互对置的方式设置有一对扫描线驱动电路102。另外，扫描线驱动电路102在与上述第1边部正交的第2边部，配置在保护线105与显示区域E之间并沿Y方向延伸。
如上所述，在显示区域E中，呈矩阵状地设置有多个发光像素20，如图2所示，作为与发光像素20对应的信号线，在元件基板10设置有扫描线11、数据线12、点亮控制线13、电源线14。
在本实施方式中，扫描线11与点亮控制线13在X方向上并行延伸，数据线12与电源线14在Y方向上并行延伸。
在显示区域E中，与呈矩阵状地配置的多个发光像素20的M行对应地设置有多个扫描线11和多个点亮控制线13，分别与图1所示的一对扫描线驱动电路102连接。另外，与呈矩阵状地配置的多个发光像素20的N列对应地设置有多个数据线12和多个电源线14，多个数据线12与图1所示的数据线驱动电路101连接，多个电源线14与多个外部连接用端子103中的任意一个连接。
在扫描线11与数据线12的交叉部附近设置有构成发光像素20的像素电路的第1晶体管21、第2晶体管22、第3晶体管23、存储电容24、以及作为发光元件的有机EL元件30。
有机EL元件30具有作为阳极的像素电极31、作为阴极的对置电极33、以及夹在这些电极间的包括发光层的功能层32。对置电极33是横跨多个发光像素20共用地设置的电极，例如，供给相对于供给至电源线14的电源电压Vdd低位的基准电位Vss、GND电位。
第1晶体管21以及第3晶体管23例如为n沟道型的晶体管。第2晶体管22例如为p沟道型的晶体管。
第1晶体管21的栅电极与扫描线11连接，一个电流端与数据线12连接，另一个电流端与第2晶体管22的栅电极和存储电容24的一个电极连接。
第2晶体管22的一个电流端与电源线14连接并且与存储电容24的另一个电极连接。第2晶体管22的另一个电流端与第3晶体管23的一个电流端连接。换言之，第2晶体管22与第3晶体管23共享一对电流端中的一个电流端。
第3晶体管23的栅电极与点亮控制线13连接，另一个电流端与有机EL元件30的像素电极31连接。
这里，第1晶体管21、第2晶体管22以及第3晶体管23的各个的一对电流端中的一个为源极，另一个为漏极。
在这样的像素电路中，若从扫描线驱动电路102向扫描线11供给的扫描信号Yi的电压水准达到Hi电平，则n沟道型的第1晶体管21成为导通状态(ON)，数据线12与存储电容24经由导通状态的第1晶体管21电连接。而且，若从数据线驱动电路101向数据线12供给数据信号，则数据信号的电压电平Vdata与被给予电源线14的电源电压Vdd之间的电位差被存储于存储电容24。
若从扫描线驱动电路102向扫描线11供给的扫描信号Yi的电压电平变为Low电平，则n沟道型的第1晶体管21成为截止状态(OFF)，第2晶体管22的栅极-源极间电压Vgs保持为供给电压电平Vdata时的电压。另外，在扫描信号Yi变为Low电平后，供给至点亮控制线13的点亮控制信号Vgi的电压电平成为Hi电平，第3晶体管23成为导通状态(ON)。这样，第2晶体管22的源极-漏极间流动与第2晶体管22的栅极-源极间电压Vgs对应的电流。具体而言，该电流以从电源线14经由第2晶体管22以及第3晶体管23至有机EL元件30的路径流动。
有机EL元件30基于在有机EL元件30中流动的电流的大小而发光。在有机EL元件30中流动的电流由利用第2晶体管22的栅极-源极间的电压Vgs设定的第2晶体管22和有机EL元件30的工作点决定。第2晶体管22的栅极-源极间的电压Vgs是扫描信号Yi为Hi电平时通过数据线12的电压电平Vdata与电源电压Vdd之间的电位差而保持在存储电容24的电压。这样，发光像素20根据数据信号的电压电平Vdata以及第3晶体管23成为导通状态期间的长度来规定发光亮度。这里，能够通过数据信号的电压电平Vdata的值来在发光像素20中给予与图像信息对应的亮度的灰度性，能够进行全色显示。
此外，在本实施方式中，发光像素20的像素电路并不局限于具有三个晶体管21、22、23，也可以构成为具有开关用晶体管和驱动用晶体管。另外构成像素电路的晶体管可以是n沟道型的晶体管，可以是p沟道型的晶体管，也可以具备n沟道型的晶体管以及p沟道型的晶体管双方。另外，构成发光像素20的像素电路的晶体管可以是在半导体基板上具有活性层的MOS型晶体管，可以是薄膜晶体管，也可以是场效应晶体管。
另外，作为扫描线11、数据线12以外的信号线的点亮控制线13、电源线14的配置受晶体管、存储电容24的配置左右，并不局限于此。
在本实施方式中，以下，以作为构成发光像素20的像素电路的晶体管采用在半导体基板上具有活性层的MOS型晶体管为例进行说明。
参照图3～图5对发光像素20的具体的构成、结构进行说明。图3是表示发光像素的配置的概要俯视图，图4是表示沿图1的A-A’线切割时的发光像素以及保护线的结构的概要剖视图，图5是表示沿图1的H-H’线切割时的发光像素以及保护线的结构的概要剖视图。此外，在图4中示出了像素电路中，与第1晶体管21、与第1晶体管21相关的配线等，省略第2晶体管22、第3晶体管23的图示。在图5中，示出了像素电路中与第2晶体管22以及第3晶体管23、第2晶体管22以及第3晶体管23相关的配线等，省略第1晶体管21的图示。
如图3所示，发光像素20B、20G、20R分别俯视时为矩形形状，且长边方向沿Y方向配置。在发光像素20B、20G、20R分别设置有如图2所示的等效电路的有机EL元件30。有时为了区分发光像素20B、20G、20R各自设置的有机EL元件30，而作为有机EL元件30B、30G、30R进行说明。另外，有时为了针对每一发光像素20B、20G、20R区分有机EL元件30的像素电极31，而作为像素电极31B、31G、31R进行说明。
在发光像素20B设置有像素电极31B、和使像素电极31B与第3晶体管23电连接的接触部31Bc。同样地，在发光像素20G设置有像素电极31G、和使像素电极31G与第3晶体管23电连接的接触部31Gc。在发光像素20R设置有像素电极31R、和使像素电极31R与第3晶体管23电连接的接触部31Rc。
各像素电极31B、31G、31R俯视时也大致为矩形，长边方向的上方侧分别配置各接触部31Bc、31Gc、31Rc。
发光像素20B、20G、20R分别具有形成使相邻的像素电极31彼此电绝缘并且在像素电极31B、31G、31R上规定与功能层32接触的区域的开口29B、29G、29R的绝缘结构。
如图4所示，有机EL装置100具备形成有发光像素20B、20G、20R、彩色滤光片50等的元件基板10、和透光性的密封基板70。元件基板10与密封基板70通过兼具粘合性和透明性的树脂层60贴合。彩色滤光片50具有与B、G、R各颜色对应的滤光层50B、50G、50R。各滤光层50B、50G、50R在元件基板10与发光像素20B、20G、20R的各个对应地配置。从功能层32发出的光透过对应的滤光层50B、50G、50R的任意一个从密封基板70侧射出。换言之，有机EL装置100是顶部发光结构。
由于有机EL装置100为顶部发光结构，所以元件基板10的基材10s不仅能够使用透明的玻璃基板，还能够使用不透明的陶瓷基板、半导体基板。
在本实施方式中，使用半导体基板作为基材10s。半导体基板例如为硅基板。
在基材10s设置有通过向半导体基板注入离子而形成的阱部10w、和通过向阱部10w注入与阱部10w不同的种类的离子而形成的离子注入部10d。阱部10w作为发光像素20中的晶体管的沟道发挥作用，离子注入部10d作为发光像素20中的晶体管的源极、漏极、配线的一部分发挥作用。
形成覆盖形成有离子注入部10d、阱部10w的基材10s的表面的绝缘膜10a。绝缘膜10a作为栅极绝缘膜发挥作用。在绝缘膜10a上例如使多晶硅等导电膜成膜，并对其进行图案化来形成第2晶体管22的栅电极22g。栅电极22g与作为第2晶体管22的沟道发挥作用的阱部10w对置地配置。在其他的第1晶体管21、第3晶体管23中也同样地利用该导电膜来配置栅电极。
形成覆盖栅电极22g的第1层间绝缘膜15。然后，贯通第1层间绝缘膜15，例如，形成到达第1晶体管21的栅极、源极、漏极、第2晶体管22的栅电极22g的接触孔。使至少覆盖这些接触孔内并覆盖第1层间绝缘膜15的表面的导电膜成膜，并对其进行图案化，从而例如形成第1晶体管21的漏极电极21d、使漏极电极21d与第2晶体管22的栅电极22g连接的配线等。
形成覆盖第1层间绝缘膜15上的各种配线的第2层间绝缘膜16。然后，贯通第2层间绝缘膜16，形成到达形成在第1层间绝缘膜15上的配线的接触孔。使至少覆盖该接触孔内并覆盖第2层间绝缘膜16的表面的导电膜成膜，并对其进行图案化，从而例如形成存储电容24的一个电极24a、数据线12。由此，存储电容24的一个电极24a经由接触孔与形成在第1层间绝缘膜15上的配线连接。换言之，一个电极24a与第2晶体管22的栅电极22g电连接。
接下来，形成覆盖至少一个电极24a的电介质层(在图4中省略图示)。另外，在夹着电介质层与一个电极24a对置的位置形成存储电容24的另一个电极24b。由此，形成在一对电极24a、24b之间具有电介质层的存储电容24。
形成覆盖存储电容24的第3层间绝缘膜17。贯通第3层间绝缘膜17形成例如到达存储电容24的另一个电极24b、形成在第2层间绝缘膜16上的配线的接触孔。使至少覆盖该接触孔内并覆盖第3层间绝缘膜17的表面的导电膜成膜，并对其进行图案化，从而形成电源线14、其他配线。在本实施方式中，电源线14兼具光反射性和导电性，使用例如Al(铝)、Ag(银)等金属、或者这些金属的合金形成。另外，电源线14形成为除了与发光像素20B、20G、20R的接触部31Bc、31Gc、31Rc(参照图3)重叠的部分之外，构成与像素电极31B、31G、31R对置且遍及显示区域E的平面。电源线14的与像素电极31B、31G、31R对置的部分作为反射层发挥作用。
此外，也可以构成为以具有导电性的材料形成电源线14，在电源线14与像素电极31B、31G、31R之间另外设置反射层。
形成覆盖电源线14的第1绝缘膜25。接着，在第1绝缘膜25上层叠形成第2绝缘膜26、第3绝缘膜27。在本实施方式中，使用氮化硅(SiN)作为形成第1绝缘膜25的绝缘材料。使用氧化硅(SiO2)作为形成第2绝缘膜26、第3绝缘膜27的绝缘材料。像这样，使用不同的绝缘材料是因为在这之后进行的第2绝缘膜26以及第3绝缘膜27的图案化中，相对于第1绝缘膜25具有蚀刻选择比。
接下来，对第3绝缘膜27进行部分蚀刻，如图3所示，俯视时发光像素20B的像素电极31B与发光像素20G的像素电极31G形成后面配置的开口27a。而且，对在开口27a内露出的第2绝缘膜26进行部分蚀刻，如图3所示，俯视时发光像素20B的像素电极31B形成后面配置的开口26a。
接下来，使覆盖开口26a内以及开口27a内，并且使覆盖第3绝缘膜27的透明导电膜成膜，并对其进行图案化，从而在开口26a内形成像素电极31B，在开口27a内形成像素电极31G，在第3绝缘膜27上形成像素电极31R。透明导电膜例如是ITO(Indium Tin Oxide：铟锡氧化物)膜、IZO(Indium Zinc Oxide：氧化铟锡)膜。像素电极31B、31G、31R的膜厚约为100nm。由此，在电源线14与像素电极31B之间存在第1绝缘膜25，在电源线14与像素电极31G之间存在第1绝缘膜25与第2绝缘膜26，在电源线14与像素电极31R之间存在第1绝缘膜25、第2绝缘膜26、以及第3绝缘膜27。以下，不管设置在电源线14与像素电极31之间的绝缘膜的层数，都将其统称为绝缘膜28。
接下来，形成覆盖像素电极31B、31G、31R的绝缘膜29。绝缘膜29例如使用氧化硅(SiO2)形成。然后，为了规定之后形成的功能层32与各像素电极31B、31G、31R接触的区域，而对绝缘膜29进行部分蚀刻，形成在像素电极31B、31G、31R上开口的开口29B、29G、29R。绝缘膜29的膜厚约为60nm。
接下来，遍及配置有像素电极31B、31G、31R的显示区域E，以填满上述开口29B、29G、29R的方式形成功能层32。
功能层32构成为包括作为发光材料使用了有机半导体材料的发光层，例如包括从像素电极31侧依次层叠的空穴注入层、空穴输送层、发光层、电子输送层、电子注入层等。功能层32的结构并不特别限定，能够应用公知的结构。例如，功能层32也可以包括获得B(蓝色)、G(绿色)、R(红色)各发光颜色的发光层来实现白色发光、或者包括获得B(蓝色)与橙色的发光颜色的发光层来实现拟白色发光。另外，也可以构成为为了改善发光效率等的目的，而包括帮助或妨碍注入发光层的作为载流子的空穴、电子的移动的中间层。
对于构成功能层32的各层的形成方法也并不特别限定，例如，能够使用真空蒸镀法等气相工序、喷墨法等液相工序。或者也可以组合气相工序与液相工序双方形成功能层32。
接下来，以遍及至少显示区域E覆盖功能层32的方式形成作为共用的阴极的对置电极33。在本实施方式中，对置电极33例如使用包含Ag的合金(MgAg等)来控制膜厚而形成，以具有光反射性和透光性。考虑因水分、热量等带来的功能层32的损伤，优选使用真空蒸镀法等气相工序来形成对置电极33。由此，发光像素20B、20G、20R各自形成有机EL元件30。
此外，在绝缘膜28上以包围显示区域E的方式设置阴极配线36。阴极配线36构成为包括由Al等金属材料构成的配线34、和覆盖配线34的导电性的保护膜35。保护膜35使用与像素电极31B、31G、31R相同的透明导电膜。另外，绝缘膜29以在阴极配线36上具有开口的方式覆盖阴极配线36的外缘而形成。以覆盖功能层32且与阴极配线36重叠的方式形成对置电极33。阴极配线36是与多个外部连接用端子103中的任意一个连接，并向对置电极33供给例如基准电位Vss、GND等电位的配线。
接下来，形成覆盖形成在显示区域E的多个有机EL元件30的密封层40。在本实施方式中，密封层40由覆盖对置电极33的表面的第1密封膜41、缓冲层42、以及覆盖缓冲层42的第2密封膜43构成。
第1密封膜41使用难以透过水分、氧等气体(气体阻挡性)且获得透明性的例如氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化钛等金属氧化物等无机化合物来形成。作为形成方法，优选使用能够在低温下形成致密的膜的气相工序，例如，能够列举等离子体CVD法、ECR等离子体溅射法等高密度等离子体成膜法、真空蒸镀法、离子电镀法。第1密封膜41的膜厚约为200nm～400nm。
第1密封膜41的表面受到设置在下层的有机EL元件30等结构体的影响而产生凹凸。在本实施方式中，为了防止由该凹凸、异物的附着等的而引起第2密封膜43的密封功能的降低，形成缓和第1密封膜41的表面中的至少显示区域E中的该凹凸并平坦化的缓冲层42。
缓冲层42例如是使用使具有透明性的有机树脂溶解于溶剂的溶液，并通过利用印刷法、旋涂法涂覆该溶液并进行干燥而形成的有机树脂层。作为有机树脂，能够列举环氧树脂等。由于缓和第1密封膜41的表面的该凹凸、覆盖附着于第1密封膜41的异物并使其平坦化，所以其膜厚优选为1μm～5μm，在本实施方式中，使用环氧树脂形成了膜厚约为3μm的缓冲层42。这里，优选俯视时，缓冲层42形成为覆盖至少功能层32，并形成为覆盖对置电极33。通过以覆盖至少功能层32的方式形成缓冲层42，能够缓和功能层32的端部的凹凸。另外，缓冲层42也可以覆盖外围电路(在图4中为扫描线驱动电路102)的显示区域E侧的至少一部分。
接下来，形成覆盖缓冲层42的第2密封膜43。第2密封膜43与第1密封膜41相同，兼具透明性和气体阻挡性，使用耐水性、耐热性优异的无机化合物形成。作为无机化合物，列举了氧化硅、氮化硅、氮氧化硅。第2密封膜43能够使用与第1密封膜41相同的方法形成。为了在成膜时不产生裂缝，第2密封膜43的膜厚优选在200nm～700nm的范围内成膜，更优选在300nm～400nm的范围内成膜。由此，完成至少在显示区域E中，夹着缓冲层42层叠第1密封膜41与第2密封膜43而成的密封层40。这里，若以覆盖对置电极33的方式形成缓冲层42，则能够通过第1密封膜41和直接与其层叠的第2密封膜43，覆盖对置电极33的端部(包括与阴极配线36重叠的部分)。
接下来，在密封层40上形成彩色滤光片50。彩色滤光片50具有与发光像素20B、20G、20R对应的滤光层50B、50G、50R。滤光层50B、50G、50R的各个例如通过对经过涂覆包含溶解或者分散染料、颜料等色材的感光性树脂材料的溶液并进行干燥所得到的感光性树脂层进行曝光、显影而形成。因此，形成三种颜色的滤光层50B、50G、50R的情况时，进行至少三次曝光、显影。在图4中，以滤光层50B、50G、50R的膜厚相同的方式示出，但实际上，在来自有机EL元件30的发光透过各滤光层50B、50G、50R时，为了得到适当的色度、白平衡等光学特性，在1.0μm～2.0μm的范围内分别调整滤光层50B、50G、50R的膜厚。
另外，滤光层50B、50G、50R以俯视时分别与对应的像素电极31B、31G、31R重合的方式被曝光、显影。并且，也可以相邻的滤光层的边界位于像素电极间且以相对于一个滤光层而另一个滤光层的一部分重叠的方式被曝光、显影。
在本实施方式中，构成为从有机EL元件30发出的光透过彩色滤光片50，从而针对每一发光像素20B、20G、20R获得所期望的发光颜色。此外，针对发光像素20B、20G、20R在作为反射层发挥作用的电源线14与对置电极33之间构建光学谐振结构，获得与B、G、R各发光颜色对应的在共振波长中亮度被强调的发光。
发光像素20B、20G、20R各自的共振波长根据作为反射层的电源线14与对置电极33之间的光学距离(也称为光路长)决定。
发光像素20B、20G、20R各自的上述光学距离按B、G、R的顺序变大，通过使配置在电源线14与像素电极31之间的绝缘膜28的膜厚不同来进行调整。具体而言，通过在电源线14与像素电极31B之间存在第1绝缘膜25，在电源线14与像素电极31G之间存在第1绝缘膜25以及第2绝缘膜26，在电源线14与像素电极31R之间存在第1绝缘膜25、第2绝缘膜26、以及第3绝缘膜27，从而该光学距离按照发光像素20B、20G、20R而各自不同。绝缘膜28的部分的光学距离能够由光透过的绝缘膜的膜厚(t)与折射率(n)的积表示。此外，光透过的层的折射率取决于透过的光的波长。
接下来，对保护线105进行说明。如上所述，在基材10s上设置有多个配线层，构成发光像素20的像素电路，多个晶体管21、22、23、存储电容24、和与其连接的配线分为多个配线层形成。以下，对于多个配线层的各个而言，将设置有栅电极22g的配线层称为第1配线层，将设置有与栅电极22g连接的配线的配线层称为第2配线层，将设置有一对电极24a、24b、数据线12的配线层称为第3配线层，将设置电源线14的配线层称为第4配线层。
本实施方式的保护线105俯视时，如图1所示沿元件基板10(基材10s)的外缘设为框状。另一方面，如图4所示，保护线105包括设置在第2配线层的配线105a、设置在第3配线层的配线105b、设置在第4配线层的配线105c、以及设置在绝缘膜28上的配线105d。配线105a、105b、105c、105d分别在对应的配线层上形成为框状。
例如使用Al(铝)等金属材料形成配线105a。使用与存储电容24的一个电极24a相同的例如TiN(氮化钛)等金属化合物形成配线105b。利用与电源线14相同的材料形成配线105c。例如使用Al(铝)等金属材料形成设置在绝缘膜28上的配线105d，为了表面不被氧化，被使用与像素电极31相同的透明导电膜形成的保护膜105e覆盖。
另外，保护线105包括使配线105a和基材10s的离子注入部10d电连接的接触部105f、使配线105a和配线105b电连接的接触部105g、使配线105b和配线105c电连接的接触部105h、以及使配线105c和配线105d电连接的接触部105i。换言之，保护线105与作为半导体基板的基材10s电连接。此外，优选地，各接触部105f、105g、105h、105i也与配线105a、105b、105c、105d相同，俯视时沿元件基板10(基材10s)的外缘形成为框状。
保护线105的宽度具体而言位于距离基材10s最远的位置的配线105d的宽度约为20μm～50μm。
图5是表示有机EL装置100中的设置有外部连接用端子103的第1边部侧的保护线105以及发光像素20G的结构的概要剖视图。
这里参照图5对发光像素20G的结构进行说明。在具有光学谐振结构的发光像素20G中，在作为反射层发挥作用的电源线14和像素电极31G之间配置有第1绝缘膜25和第2绝缘膜26。像素电极31G以填满设置在第3绝缘膜27的开口27a且一部分与设置在接触部31Gc的配线106重叠的方式被图案化。配线106通过贯通下层的绝缘膜28、第3层间绝缘膜17、第2层间绝缘膜16、以及第1层间绝缘膜15而设置的接触部，与第3晶体管23的源极电极23s连接。第3晶体管23的栅电极23g通过贯通第1层间绝缘膜15的接触孔，与在第1层间绝缘膜15上形成的点亮控制线13连接。
发光像素20B、20R的像素电极31B、31R的各个与对应的第3晶体管23的源极电极23s的电连接，与发光像素20G相同地，经由接触部31Bc、接触部31Rc进行。
设置在基材10s的第2晶体管22与第3晶体管23彼此共享漏极(离子注入部10d)。另外，第2晶体管22的源极通过贯通第3层间绝缘膜17、第2层间绝缘膜16、以及第1层间绝缘膜15而设置的接触部，与电源线14连接。
密封发光像素20G的有机EL元件30的密封层40中缓冲层42以俯视时覆盖显示区域E和阴极配线36的方式设置。在其以外的到达元件基板10的端面10e的区域中，第1密封膜41与第2密封膜43相接而层叠。在元件基板10的第1边部侧设置有贯通第1密封膜41、第2密封膜43的开口45，外部连接用端子103位于开口45内。此外，缓冲层42也可以覆盖外围电路(在图5中为数据线驱动电路101)的显示区域E侧的至少一部分。
外部连接用端子103为了实现与外围电路的电连接，而构成为包括在基材10s上的多个配线层中例如设置在第2配线层的配线103a、设置在第3配线层的配线103b、设置在第4配线层的配线103c、设置在绝缘膜28上的配线103d、以及使这些配线电连接的接触部。例如使用Al等金属材料形成配线103d，配线103d具有保护其表面的保护膜103e。保护膜103e使用与像素电极31相同的透明导电膜。换言之，配线103d与保护线105的配线105d(参照图4)形成在同层，并被与像素电极31相同的透明导电膜覆盖。
第1边部侧的保护线105构成为包括配线105a、105b、105c、和使这些配线105a、105b、105c电连接的接触部105f、105g、105h。换言之，相对于第1边部以外的边部的保护线105(参照图4)，不包括配线105d和接触部105i。在外部连接用端子103例如使用各向异性导电膜(ACF)将可挠性电路基板(FPC)热压接来进行安装的情况下，存在若因ACF中所包含的导电粒子，而第1密封膜41、第2密封膜43被破坏，则外部连接用端子103与保护线105有可能电气短路。因此，在第1边部侧，除去保护线105中的位于与外部连接用端子103的配线103d同层的配线105d、和与配线105d连接的接触部105i。
这样保护线105设置为包括基材10s上的多个配线层、设在绝缘膜28上的多个配线、以及使该多个配线相互连接的接触部，所以能够抑制水分、氧从元件基板10的端面10e，特别是配线层间、绝缘膜间浸入内部。
从使有机EL元件30不受从端面10e浸入的水分、氧等影响的观点出发，优选保护线105包括在与形成在基材10s上的有机EL元件30接近的一侧的两个配线层设置的配线105c、105d和使这些配线105c、105d连接的接触部105i。另外，在防止水分、氧等向内部的浸入这一点上，优选如上述各接触部105f、105g、105h、105i与配线105a、105b、105c、105d相同地设为框状。
在驱动有机EL装置100时，与基材10s电连接的保护线105被供给规定的电位。规定的电位例如是从外部电路经由外部连接用端子103供给的基准电位Vss。若使配线105a、105b、105c、105d的任意一个与外部连接用端子103电连接则能够将基准电位Vss供给至保护线105。另外，也能够从供给基准电位Vss的数据线驱动电路101、扫描线驱动电路102经由配线105a、105b、105c、105d的任意一个供给。
通过向保护线105供给基准电位Vss，能够防止来自外部的噪声传播到作为半导体基板的基材10s，而像素电路、外围电路误动作。换言之，保护线105除了防止水分、氧等的浸入的密封功能之外，还作为电屏蔽而发挥作用。
包括在基材10s上形成的像素电路、有机EL元件30、密封层40、彩色滤光片50、保护线105的元件基板10经由兼具粘合性与透明性的树脂层60与密封基板70贴合。树脂层60例如能够使用热固型、光固化型的环氧树脂材料等。将该树脂材料涂覆在元件基板10之后，将密封基板70按压至元件基板10，使该树脂材料在规定的范围铺开之后使其固化。
电光学装置的制造方法
接下来，参照图6对作为本实施方式的电光学装置的有机EL装置100的制造方法进行说明。图6(a)是表示母基板的概要俯视图，图6(b)是表示母基板中的元件基板的配置的概要俯视图。
本实施方式中的有机EL装置100的元件基板10如上述使用半导体基板作为基材10s。在实际的有机EL装置100的制造中，使用如图6(a)所示的母基板W。母基板W例如为硅片。在母基板W，多个元件基板10(基材10s)呈矩阵状地布局(拼版)，形成构成上述的像素电路的晶体管21、22、23、存储电容24、各种配线、保护线105、有机EL元件30、密封层40、以及彩色滤光片50。例如，母基板W的大小是直径为左右，元件基板10的对角的长度约为14mm以下。换言之，有机EL装置100是小型的自发光的显示设备。在母基板W设置有成为布局元件基板10时的设计上的基准的基准面。
对于本实施方式的有机EL装置100的制造方法而言，以包围设置有有机EL元件30的显示区域E、外围电路(数据线驱动电路101、扫描线驱动电路102)、以及多个外部连接用端子103的方式将保护线105形成为框状。换言之，使构成保护线105的配线105a、105b、105c、105d在各自的配线层形成为框状。
如图6(b)所示，密封层40中第1密封膜41遍及母基板W的整个面形成。缓冲层42在母基板W按照每一被布局的各个元件基板10以覆盖至少显示区域E的方式形成。而且，第2密封膜43与第1密封膜41相同地以遍及母基板W的整个面并覆盖缓冲层42的方式形成。而且，为了使多个外部连接用端子103露出，如上所述，蚀刻而形成贯通第1密封膜41、第2密封膜43的开口45。
如上所述，在密封层40上形成彩色滤光片50的方法与B、G、R的滤光片颜色对应地反复执行至少三次使感光性树脂层曝光、显影的工序。
而且，针对形成有彩色滤光片50的各个元件基板10，通过印刷法等涂覆构成树脂层60的位置的树脂材料，将被单片化的密封基板70与各个元件基板10贴合，并使树脂层60固化。由此，以布局在母基板W上的状态完成有机EL装置100。
接着，如图6(a)以及(b)所示，沿假想的切割线SL切断母基板W而取出各个有机EL装置100。切割母基板W的方法能够采用切片法、激光切割法、刻痕划线法等。
此外，在元件基板10上经由树脂层60贴合密封基板70的方法并不局限于使用单片化的密封基板70。例如，也可以通过将与母基板W大致相同形状、大小的透明的玻璃基板与母基板W贴合并切断玻璃基板和母基板W，来取出各个有机EL装置100。
根据上述第1实施方式，获得以下的效果。
(1)根据有机EL装置100以及其制造方法，形成沿元件基板10的外缘配置为框状且俯视时包围设置了显示区域E以及外围电路的区域的保护线105。第1密封膜41以及第2密封膜43被形成为俯视时覆盖保护线105。另外，保护线105包括在元件基板10的多个配线层形成为框状的配线105a、105b、105c、105d和接触部105f、105g、105h、105i。因此，能够减少水分、氧等从元件基板10的端面10e浸入显示区域E。在显示区域E配置有具有有机EL元件30的多个发光像素20，除了覆盖显示区域E的密封层40之外还具有保护线105，从而能够减少因水分、氧等的影响而有机EL元件30的发光功能降低或者失去的情况。即，能够提供或者制造在发光功能上具有优异的可靠性品质的有机EL装置100。
另外，密封基板70被配置成除了元件基板10的第1边部之外，俯视时覆盖密封层40以及保护线105的方式，能够减少因水分、氧等的影响而有机EL元件30的发光功能降低或者失去。
(2)保护线105包括使配线105a、105b、105c、105d彼此电连接，并且与作为半导体基板的基材10s电连接的接触部105f、105g、105h、105i。而且，经由配线105a、105b、105c、105d的任意一个，向保护线105供给基准电位Vss。因此，除了水分、氧等的密封功能，还能够减少噪声从外部传播到基材10s的内部而在像素电路、外围电路产生误动作。
第2实施方式
接下来，参照图7以及图8对第2实施方式的电光学装置进行说明。图7是表示作为第2实施方式的电光学装置的有机EL装置的结构的概要俯视图，图8是沿图7的H-H’线切割的概要剖视图。
第2实施方式的有机EL装置是相对于第1实施方式的有机EL装置100，使密封层40的形成范围不同的装置。因此，对与第1实施方式相同的结构标注相同的符号并省略详细的说明。
如图7所示，本实施方式的有机EL装置200具有元件基板10、在元件基板10在显示区域E设置的多个发光像素20(20B、20G、20R)、设置在显示区域E的周边的数据线驱动电路101、一对扫描线驱动电路102、以及多个外部连接用端子103。另外，具有沿元件基板10的外缘配置为框状且俯视时包围设置有显示区域E以及外围电路(数据线驱动电路101、扫描线驱动电路102)的区域的保护线105。另外，具有俯视时覆盖至少显示区域E的密封层40。
密封层40被形成为在元件基板10的设置有外部连接用端子103的第1边部侧不与外部连接用端子103重叠。在元件基板10的除了第1边部之外的其他边部，密封层40被形成为俯视时到达保护线105。
密封层40包括覆盖对置电极33的第1密封膜41、缓冲层42、以及覆盖缓冲层42的第2密封膜43。在第1实施方式中，作为无机密封膜的第1密封膜41以及第2密封膜43遍及母基板W的整个面形成。因此，为了使外部连接用端子103露出，需要部分地除去第1密封膜41以及第2密封膜43(例如进行蚀刻)。与此相对地，在第2实施方式中，如图8所示，第1边部侧的密封层40的端部46(第1密封膜41与第2密封膜43的端部)被有选择性地形成为未到外部连接用端子103。因此，不需要如第1实施方式那样地形成用于使多个外部连接用端子103露出的开口45，所以能够使制造工序简化。
换言之，若密封层40被形成为在元件基板10的至少一边部侧俯视时到达保护线105，则与没有保护线105的情况相比，能够改善对有机EL元件30的密封功能。可以如第1实施方式那样地将密封层40形成为到达框状的保护线105的各边，也可以如第2实施方式那样地，将密封层40形成为除了元件基板10的设置了外部连接用端子103的第1边部侧之外到达剩余的保护线105的三条边。
第3实施方式
接下来，参照图9对作为第3实施方式的电子设备进行说明。图9是表示作为电子设备的一个例子的头戴式显示器的概要图。
如图9所示，作为本实施方式的电子设备的头戴式显示器(HMD)1000具有与左右眼对应地设置的两个显示部1001。观察者M如眼镜那样将头戴式显示器1000佩戴于头部，从而能够观察显示在显示部1001的文字、图像等。例如，若在左右的显示部1001显示考虑了视差的图像，则也能够欣赏立体的影像。
在显示部1001安装有上述第1实施方式的自发光型的显示装置即有机EL装置100(或者上述第2实施方式的有机EL装置200)。因此，能够提供在发光功能上具有较高的可靠性品质的轻型的头戴式显示器1000。
头戴式显示器1000并不局限于观察者M直接观察显示部1001的显示内容的结构，也可以构成为通过反射镜等间接地观察显示内容。
另外，头戴式显示器1000并不局限于具有两个显示部1001，也可以构成为具备与左右眼的任意一个对应的一个显示部1001。
此外，搭载上述有机EL装置100或者上述有机EL装置200的电子设备并不局限于头戴式显示器1000。例如，能够列举出平视显示器、数字照相机的EVF(电子取景器)、便携式信息终端，导航设备等具有显示部的电子设备。另外，并不局限于显示部，也能够将本发明应用于照明装置、曝光装置。
本发明并不局限于上述的实施方式，在不违背从权利要求书以及说明书整体读取的发明的主旨或者思想的范围内能够适当地变更，随着那样的变更的电光学装置以及该电光学装置的制造方法以及应用该电光学装置的电子设备也包含在本发明的技术范围内。上述实施方式以外也能够考虑各种变形例。以下，列举变形例进行说明。
变形例1
密封发光像素20的密封结构并不局限于经由树脂层60针对元件基板10贴合密封基板70的结构。图10是表示变形例的有机EL装置中的密封结构的概要剖视图。此外，对与第1实施方式的有机EL装置100相同的结构标注相同的符号进行表示。
例如，如图10所示，变形例的有机EL装置300具备元件基板10、在元件基板10的显示区域E针对每一发光像素20B、20G、20R设置的有机EL元件30B、30G、30R、密封有机EL元件30B、30G、30R的密封层40、设置在密封层40上的彩色滤光片50、外部连接用端子103、保护线105、以及密封部件80。密封部件80使用具有透明性的例如玻璃基板、塑料基板等，具有形成在其一面的凹部81。凹部81以能够覆盖密封层40中形成有缓冲层42的区域的大小形成。密封部件80在减压下与元件基板10粘合或者接合。因此，在元件基板10上外部连接用端子103露出，另一方面，在彩色滤光片50与密封部件80之间存在被减压的空间82。也可以在该空间82内置吸附水分、氧等气体的吸附部件。这样的密封结构也被称为罐密封。密封部件80以在除了设置外部连接用端子103的元件基板10的第1边部侧之外的三条边部，俯视时与保护线105重叠的方式与元件基板10粘合或者接合。即、本实施方式的保护线105即使应用于罐密封结构的有机EL装置300也能够改善密封功能。
变形例2
所谓的以俯视时到达保护线105的方式形成密封层40，并不局限于如第1实施方式那样地以覆盖保护线105的方式形成密封层40。图11(a)～(c)是表示变形例的密封结构的概要剖视图。例如，如图11(a)所示，也可以以密封层40的端部46到达保护线105的边缘部的方式形成密封层40。另外，如图11(b)所示，也可以以与保护线105的一部分重叠的方式形成密封层40。并且，如图11(c)所示，也可以以覆盖保护线105，并且未到达元件基板10的端面10e的位置的方式形成密封层40。如图11(a)～(c)所示，通过以端部46位于与元件基板10的端面10e即从母基板W切取元件基板10时的切割面(端面10e)分开的位置的方式形成密封层40，能够避免在沿着切割线的部分存在绝缘膜28，而在母基板W的切断时损伤密封层40。
变形例3
在上述有机EL装置100或者有机EL装置200中，发光像素20B、20G、20R的结构并不局限于此。例如，彩色滤光片50并不局限于在元件基板10侧形成，也可以在密封基板70侧形成。并且，彩色滤光片50并不是必须的，也可以构成为在发光像素20B、20G、20R的各个中从有机EL元件30获得所期望的颜色的发光。
另外，例如，在每一发光像素20B、20G、20R的光学谐振结构中，使光学距离(光路长)不同的方法并不局限于使电源线14与像素电极31B、31G、31R之间的绝缘膜28的实际的膜厚不同，也可以使像素电极31B、31G、31R的膜厚不同。并且，各发光像素20B、20G、20R也可以不具有光学谐振结构。
变形例4
应用保护线105的电光学装置并不局限于为顶部发光型的有机EL装置100或者有机EL装置200，也可以为底部发光型。在为底部发光型的情况下，元件基板10的基材10s选择具有透光性的部件。
变形例5
在上述第1实施方式以及第2实施方式中，并不局限于保护线105在同一个配线层形成为框状(环状)。若能够沿元件基板10的外缘配置，并包围包括显示区域E、外围电路、外部连接用端子103的区域，则例如即使为一部分中断的状态，也能够实现发明的作用、效果。
附图标记说明：10...作为基板的元件基板；20、20B、20G、20R...发光像素；30...作为发光元件的有机EL元件；40...密封层；70...密封基板；80...密封部件；82...空间；100、200、300...作为电光学装置的有机EL装置；103...外部连接用端子；105...保护线；105a、105b、105c、105d...配线；1000...作为电子设备的头戴式显示器；E...作为第1区域的显示区域。

Claims (12)

1.一种电光学装置，其特征在于，具有：
基板；
设置在所述基板上的第1区域的发光元件；
以包围所述第1区域的方式设置的保护线；以及
覆盖所述第1区域并且到达所述保护线的密封膜，
所述保护线由在俯视时沿所述基板的外缘配置的配线和与所述配线同样地在俯视时沿所述基板的外缘配置的接触部构成。
2.根据权利要求1所述的电光学装置，其特征在于，
所述密封膜在所述基板的至少一个边以到达所述保护线的方式设置。
3.根据权利要求1所述的电光学装置，其特征在于，
所述基板具有设置有外部连接用端子的第1边，
所述密封膜在除了所述第1边之外的边以到达所述保护线的方式设置。
4.根据权利要求1所述的电光学装置，其特征在于，
所述密封膜在所述基板的四个边以到达所述保护线的方式设置。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的电光学装置，其特征在于，
具有设置在所述基板上的多个配线层，
所述保护线包括分别设置在所述多个配线层中的至少两个配线层的配线。
6.根据权利要求5所述的电光学装置，其特征在于，
所述基板是半导体基板，
所述保护线与所述半导体基板电连接。
7.根据权利要求6所述的电光学装置，其特征在于，
所述保护线被供给规定的电位。
8.根据权利要求1所述的电光学装置，其特征在于，
所述密封膜具备：设置在所述发光元件上的第1密封膜、设置在所述第1密封膜上的缓冲层、以及设置在缓冲层上的第2密封膜。
9.根据权利要求8所述的电光学装置，其特征在于，
所述第1密封膜在所述保护线上与第2密封膜相接。
10.根据权利要求1所述的电光学装置，其特征在于，
所述发光元件是有机电致发光元件。
11.一种电光学装置的制造方法，其特征在于，是具有设置在基板上的第1区域的发光元件、和密封所述发光元件的密封膜的电光学装置的制造方法，所述电光学装置的制造方法具有：
形成包围所述第1区域的、由在俯视时沿所述基板的外缘配置的配线和与所述配线同样地在俯视时沿所述基板的外缘配置的接触部构成的保护线的工序；和
以覆盖所述第1区域并且到达所述保护线的方式形成所述密封膜的密封工序。
12.一种电子设备，其特征在于，
具备权利要求1～10中任一项所述的电光学装置。
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