CN1897252A - 场致发光装置、场致发光装置的制造方法和电子仪器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种场致发光装置的制造方法,其中:在基板上形成多个像素形成区域;在所述多个像素形成区域每一个上分别设置层叠透光性的阳极、至少包含发光层的发光功能层、阴极的发光元件;所述像素形成区域至少包含第一色的像素形成区域、与所述第一色不同的第二色的像素形成区域;所述阳极包含在所述第一色的像素形成区域以第一厚度形成的第一阳极、在所述第二色的像素形成区域以第二厚度形成的第二阳极;该制造方法包含:在所述第一色的像素形成区域形成从所述第一厚度减去所述第二厚度的厚度的第一透明导电膜的第一步骤;在所述第一色的像素形成区域和所述第二色的像素形成区域形成所述第二厚度的第二透明导电膜的第二步骤。
Description
本发明对2005年7月15日提出申请的日本专利申请第2005-206552号、2005年7月15日提出申请的日本专利申请第2005-206708号主张优先权,在这里引用其内容。
技术领域
本发明涉及场致发光装置、场致发光装置的制造方法和电子仪器。
背景技术
作为移动电话、个人电脑和PDA(Personal Digital Assistants)等电子仪器中使用的显示装置、数字复印机和打印机等图像形成装置的曝光头,有机场致发光装置(EL/Electro Luminescence device,以下称作有机EL装置)等发光装置引人注目。
在这种发光装置中,作为实现彩色显示的结构,从以往就知道通过对各像素改变构成发光层的材料,从而从各像素射出各种颜色的光的结构。
而如专利第2797883号公报所公开的,提出在发光层的下层一侧形成的下层侧反射层和发光层的上层一侧形成的上层侧反射层之间形成光谐振器,通过改变由ITO(Indium Tin Oxide)等构成的像素电极的膜厚,从而按每个像素改变光谐振器的光学长度,从发光元件的出射光取出各种颜色的光的技术。利用这种公开的技术,构成从发光层向基板一侧射出光的底部发射型的有机EL装置时,用半透半反层构成下层侧反射层。此外,当构成从发光层向与基板相反一侧射出光的顶部发射型的有机EL装置时,用铝或银等反射率高的金属膜构成下层侧反射层。
可是,由ITO膜构成膜厚不同的阳极时,在形成ITO膜后,在ITO膜的上层使用光刻技术形成抗蚀剂掩模,进行蚀刻。因此,为了在红色用的像素、绿色用的像素、蓝色用的像素中使阳极的厚度不同,需要重复3次以上所述步骤。
结果,由于蚀刻ITO膜时使用的蚀刻液体或蚀刻气体,下层侧反射层被蚀刻,产生下层侧反射层的反射特性下降或下层侧反射层的欠缺等问题。该下层侧反射层的蚀刻并未限于下层侧反射层从ITO膜露出的蚀刻结束期,在ITO膜上开有微小的孔时,有可能从蚀刻开始之后就发生。
此外,为了按每个像素改变阳极的厚度,例如考虑到按上述的每3次步骤改变蚀刻时间的方法。可是,如果各步骤的蚀刻时间不同,则不仅步骤管理变得困难,而且产生长的蚀刻时间,从而产生侧边(side edge)等问题。
此外,如上所述,通过多次的步骤形成ITO膜,步骤变得复杂,存在生产率下降的问题。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种场致发光装置、场致发光装置的制造方法和电子仪器,其中在使多个像素各自的阳极膜厚不同而形成时,位于阳极的下层一侧的光谐振器用的下层侧反射层不劣化。
此外,本发明的目的在于,提供一种场致发光装置、场致发光的装置制造方法和电子仪器,其中在使多个像素各自的阳极膜厚不同而形成时,用比以往少的步骤、比较容易并且以高精度形成阳极,能实现高的显示性能,并且能实现低成本化。
为了实现上述目的,本发明的场致发光装置的制造方法,在基板上形成多个像素形成区域;在所述多个像素形成区域的每一个上分别设置层叠透光性的阳极、至少包含发光层的发光功能层、阴极的发光元件;所述像素形成区域至少包含第一色的像素形成区域、与所述第一色不同的第二色的像素形成区域;所述阳极包含在所述第一色的像素形成区域以第一厚度(g)形成的第一阳极、在所述第二色的像素形成区域以第二厚度(b)形成的第二阳极;包含:在所述第一色的像素形成区域形成从所述第一厚度(g)减去所述第二厚度(b)的厚度的第一透明导电膜的第一步骤;在所述第一色的像素形成区域和所述第二色的像素形成区域形成所述第二厚度(b)的第二透明导电膜的第二步骤。
本发明例如在用2色的原色(绿色和蓝色)表现颜色的场致发光装置中,能比较容易实现最适合于各色的光谐振的光学膜厚(光学长度、光学距离)的阳极。
这里,在说明在红色的像素形成区域形成第一厚度dr的阳极,在绿色的像素形成区域形成第二厚度dg的阳极的情形。首先,在第一步骤中,在红色的像素形成区域形成dr-dg的厚度的阳极。接着在第二步骤中,在红色的像素形成区域层叠第二厚度dg的阳极,同时在绿色的像素形成区域形成第二厚度dg的阳极。这样在红色的像素形成区域就形成(dr-dg+dg)=dr的厚度的阳极,在绿色的像素形成区域就形成厚度dg的阳极。
这时,能使第一厚度dr为第二厚度dg的2倍左右,能使各步骤中形成的阳极厚度为相同程度。因此,根据本发明,在第一步骤与第二步骤中可以使蚀刻时间接近为相同程度。因此,本发明能一边抑制光刻步骤的次数增大,一边避免长时间的蚀刻引起的侧边等的发生,能使步骤管理变得容易。另外,所谓本发明的像素,表示发光元件和形成发光元件的发光部(发光区域),把进行不同颜色的发光或相同颜色的发光的像素集合作为像素群。
为了实现上述目的,本发明的场致发光装置的制造方法,在基板上形成多个像素形成区域;在所述多个像素形成区域的每一个上分别设置层叠透光性的阳极、至少包含发光层的发光功能层、阴极的发光元件;所述像素形成区域至少包含第一色(例如红色)的像素形成区域、与所述第一色不同的第二色(例如绿色)的像素形成区域、与所述第一色以及所述第二色不同的第三色(例如蓝色)的像素形成区域;所述阳极包含在所述第一色的像素形成区域以第一厚度形成的第一阳极、在所述第二色的像素形成区域以第二厚度形成的第二阳极、在所述第三色的像素形成区域以第三厚度形成的第三阳极;形成所述阳极的步骤包含:在所述第一色的像素形成区域形成从所述第一厚度减去所述第二厚度的厚度的第一透明导电膜的第一步骤;在所述第一色的像素形成区域和所述第二色的像素形成区域形成从所述第二厚度减去所述第三厚度的厚度的第二透明导电膜的第二步骤;在所述第一色的像素形成区域、所述第二色的像素形成区域、所述第三色的像素形成区域形成所述第三厚度的第三透明导电膜的第三步骤。
本发明例如在用3色的原色(红色、绿色、蓝色)表现颜色的场致发光装置中,能比较容易实现最适合于各色的光谐振的光学膜厚的阳极。
这里,说明在红色的像素形成区域形成第一厚度dr的阳极,在绿色的像素形成区域形成第二厚度dg的阳极,在蓝色的像素形成区域形成第三厚度db的阳极的情形。首先,在第一步骤中,在红色的像素形成区域形成dr-dg的厚度的阳极。接着在第二步骤中,在红色的像素形成区域层叠dg-db的厚度的阳极,在绿色的像素形成区域形成dg-db的厚度的阳极。接着在第三步骤中,在红色的像素形成区域层叠第三厚度db的阳极,在绿色的像素形成区域层叠第三厚度db的阳极,在蓝色的像素形成区域层叠第三厚度db的阳极。
这样,在红色的像素形成区域就形成(dr-dg)+(dg-db)+db=dr厚度的阳极。在绿色的像素形成区域就形成(dg-db)+db=dg厚度的阳极。在蓝色的像素形成区域就形成db厚度的阳极。
据此,能使各步骤中形成的阳极厚度为相同程度。因此,根据本发明,在第一~第三步骤中,能使蚀刻时间接近相同程度。因此,本发明能一边抑制光刻步骤的次数增大,一边避免长时间的蚀刻引起的侧边等的发生,能使步骤管理变得容易。
此外,在本发明的场致发光装置的制造方法中,优选所述发光元件是在所述阳极和所述基板之间形成具有下层侧反射层的光谐振器的场致发光元件,所述第一色是红色,所述第二色是绿色,第三色是蓝色,使用光刻步骤进行所述第一步骤~第三步骤。
根据本发明,在对从发光层观察,与基板相反一侧射出光的顶部发射型的场致发光装置的制造方法中,能一边抑制光刻步骤的次数增大,一边避免长时间的蚀刻引起的侧边等的发生,能使步骤管理变得容易。
为了实现上述目的,本发明的场致发光装置,在设置于基板上的多个像素形成区域分别具有层叠透光性的阳极、至少包含发光层的发光功能层、阴极的发光元件;所述像素形成区域至少包含第一色(例如红色)的像素形成区域、与所述第一色不同的第二色(例如绿色)的像素形成区域、与所述第一色以及第二色不同的第三色(例如蓝色)的像素形成区域;所述阳极包含在所述第一色的像素形成区域以第一厚度形成的第一阳极、在所述第二色的像素形成区域以第二厚度形成的第二阳极、在所述第三色的像素形成区域以第三厚度形成的第三阳极;层叠从所述第一厚度减去所述第二厚度的厚度的第一透明导电膜、从所述第二厚度减去所述第三厚度的厚度的第二透明导电膜、所述第三厚度的第三透明导电膜,从而形成所述第一阳极;层叠所述第二透明导电膜、所述第三透明导电膜,从而形成所述第二阳极;所述第三阳极由所述第三透明导电膜形成。
根据本发明,能把具有在多个像素形成区域分别形成的彼此厚度不同的阳极的场致发光装置作为低成本且可靠性高的产品来提供。这里,各步骤中层叠的阳极彼此的界面的物理特性与外表面以外的部分的物理特性不同。因此,用多个步骤形成的阳极与用单步骤形成的阳极具有分别不同的结构,所以能特定由多个步骤形成的阳极。
此外,在本发明的场致发光装置中,由所述发光层产生的光沿从所述基板向着所述发光层的方向出射。换言之,由所述发光层产生的光向从所述发光层观察与所述基板相反一侧出射。
根据本发明,能把顶部发射型的场致发光装置作为低成本且可靠性高的产品来提供。
此外,在本发明的场致发光装置中,所述发光元件具有在所述阳极和所述基板之间设置下层侧反射层的光谐振器,在所述阳极和所述下层一侧反射层之间形成有覆盖所述下层侧反射层的透光性的绝缘保护层。
在以往的制造方法中,多个像素分别具有彼此厚度不同的阳极时,在形成这样的阳极时,有必要进行多次的蚀刻步骤。
相对于此,本发明的场致发光装置在阳极和下层一侧反射层之间形成覆盖所述下层侧反射层的透光性的绝缘保护层,所以在形成下层侧反射层后,即使在形成阳极时进行多次的蚀刻步骤,也能避免由于该蚀刻而使下层一侧反射层劣化的情况。
此外,在本发明的场致发光装置中,所述下层侧反射层由铝、铝合金、银、银合金构成的组中的任意一个构成。
铝、铝合金、银、银合金等的金属层由于阳极形成时的蚀刻液、蚀刻气体或剥离液,容易劣化。根据本发明,由绝缘保护层覆盖下层侧反射层,所以能避免由于所述蚀刻液而使下层侧反射层劣化的情况。此外,本发明对下层侧反射层使用以铝或银为主成分的金属,能提高在下层侧反射层的反射率,能提供光取出效率高的场致发光装置。
此外,本发明的场致发光装置中,所述绝缘保护层的折射率比所述阳极的折射率还小。
如果在下层侧反射层和阳极之间形成绝缘保护层,则光谐振器的光学距离中包含该绝缘保护层的光学距离(厚度×折射率)。这里,按照与像素对应的各色决定光谐振器所要求的光学距离。
因此,如果绝缘保护层的折射率大,就必须使阳极变薄,难以用高精度形成太薄的阳极,并且阳极的厚度精度下降。而在本发明中,绝缘保护层的折射率小,所以能使阳极变厚,关于厚度,能简便形成精度高的阳极。从这样的观点出发,绝缘保护层优选是SiN、SnO2或丙烯酸系树脂。
此外,在本发明的场致发光装置中,优选所述第一阳极、所述第二阳极、所述第三阳极被设定为所述光谐振器的光学距离与红光、绿光、蓝光中的任意波长对应的厚度。换言之,所述阳极被设定为:按照各像素将所述光谐振器的光学距离设为与红光、绿光、蓝光中的任意一个对应的长度的厚度。
根据本发明,能把以红色、绿色和蓝色为原色的彩色显示的场致发光装置作为低成本且可靠性高的产品来提供。
为了实现上述目的,本发明的场致发光装置,形成在基板上的多个像素分别具有由第一电极和第二电极夹持的发光功能层;所述多个像素至少包含第一像素、第二像素、第三像素;层叠蚀刻选择性高的第一导电膜和蚀刻选择性低的第二导电膜,形成所述第一像素的第一电极;所述第二像素的第一电极由所述第一导电膜形成;所述第三像素的第一电极由所述第二导电膜形成。
这里,就蚀刻选择性加以说明。
本发明的多个导电膜根据其材料的种类、材料的结构(结晶状态或非晶体状态),具有对湿蚀刻的药液或干蚀刻的反应性气体的蚀刻速度不同的性质。
例如对于规定的药液或规定的反应性气体,有时多个导电膜的一个具有以高的速度(蚀刻速度)蚀刻的性质,而其他导电膜具有几乎不蚀刻的性质。
这样在本发明中,对于规定的药液和规定的反应性气体,把多个导电膜各自的蚀刻容易程度作为蚀刻选择性。而且,利用同一药液和反应性气体,在同一步骤中蚀刻多个导电膜时,被蚀刻的导电膜为“蚀刻选择性高的”,几乎不被蚀刻的导电膜为“蚀刻选择性低的”。
以往在形成彼此膜厚不同的多个第一电极时,进行与多个第一电极的数量相同次数的抗蚀剂掩模形成步骤和蚀刻步骤。因此,在蚀刻步骤中,为了防止先形成的第一电极被蚀刻,有必要通过抗蚀剂掩模覆盖非蚀刻对象的第一电极。
与此相对,本发明利用多个导电膜的蚀刻选择性的不同,形成第一电极,所以对于蚀刻选择性低的导电膜(第一导电膜),不覆盖抗蚀剂掩模,就能把蚀刻选择性高的导电膜(第二导电膜)蚀刻。
因此,根据本发明,形成抗蚀剂掩模的步骤比以往减少,换言之,实现曝光步骤数的削减和掩模个数的削减,所以能实现制造成本降低的场致发光装置。
此外,像素群的多个像素的第一电极的每一个由蚀刻选择性高的导电膜和蚀刻选择性低的导电膜中的一方导电膜形成,或由蚀刻选择性高的导电膜和蚀刻选择性低的导电膜层叠形成,所以多个第一电极分别由导电膜的单层结构或多个导电膜的层叠结构构成。
此外,在本发明的场致发光装置中,所述第一导电膜以及所述第二导电膜优选是透明导电膜。
此外,在本发明的场致发光装置中,优选所述第一导电膜的膜厚以及所述第二导电膜的膜厚不同。即,多个第一电极彼此膜厚不同。
因此,多个第一电极彼此膜厚不同,并且具有透明性,能作为光谐振器起作用,能按照各像素使光谐振器的光学长度不同(调整)。
例如在可见光中波长比较长的红光(约600nm以上的波长)的像素中,通过增大(调整)第一电极的膜厚,能使第一电极到第二电极的光学长度与红光的波长所对应的长度一致。
此外,在可见光中波长比较短的蓝光(约400nm~490nm的波长)的像素中,通过减小(调整)第一电极的膜厚,能使第一电极到第二电极的光学长度与蓝光的波长所对应的长度一致。
此外,射出红光和蓝光的中间波长的绿光(约490~570nm的波长)的像素中,通过调整第一电极的膜厚,从而能使第一电极到第二电极的光学长度与绿光的波长所对应的长度一致。
此外,为了增加光学长度,层叠形成多个导电膜,而为了减少光学长度,用单层形成多个导电膜中的导电膜,从而能调整光学长度。此外,用单层形成导电膜时,考虑所要求的光学长度,选择厚膜或薄膜的单层膜,从而能调整光学长度。此外,考虑所要求的光学长度,形成多个导电膜的各膜厚时,通过使膜变厚或变薄,能调整光学长度。
通过这样调整多个像素各自的第一电极的光学长度,能实现显示性能高的场致发光装置。具体而言,能实现NTSC比的提高、白平衡的最优化、白色显示的无彩色化,能提高颜色设计的自由度。
此外,在本发明的场致发光装置中,优选所述第一像素的第一电极由所述第一导电膜、层叠在所述第一导电膜上的第二导电膜构成。
如果这样,就能取得与所述场致发光装置同样的效果。
此外,在本发明的场致发光装置中,优选在所述基板和所述第一电极之间形成反射膜。
如果这样,就能通过反射膜使发光功能层的发光光反射,能使发光光向第二电极一侧出射。
此外,在本发明中,发光功能层的发光光包含不反射而从第二电极一侧出射的光(非反射光)、由反射膜反射后从第二电极一侧出射的光(反射光)。由反射膜反射的光与非反射光相比,光学长度长出通过第一电极的导电膜的部分。因此,由于反射光和非反射光的平衡,有必要调整光学长度。这时,本发明通过多个导电膜的单层结构或层叠结构来调整光学长度,所以即使反射光和非反射光混合存在时,也能容易地调整光学长度。
此外,在本发明的场致发光装置中,优选所述第一像素出射的颜色、所述第二像素出射的颜色、所述第三像素出射的颜色各不相同。换言之,优选所述多个像素射出彼此不同的颜色。从多个像素出射的各光的颜色是R(红)、G(绿)、B(蓝)的原色。另外,并不局限于此,也包含C(蓝绿色)、M(洋红色)、Y(黄色)等互补色的至少任一种。
如果这样,就能按各像素群进行彩色显示,在具有多个像素群时(例如排列为矩阵状),能显示全彩色图像。
此外,在本发明的场致发光装置中,基于所述第一像素的发光功能层的发光光的波长、基于所述第二像素的发光功能层的发光光的波长、基于所述第三像素的发光功能层的发光光的波长各不相同。换言之,在所述多个像素中,所述发光功能层出射不同的颜色波长的发光光。
如果这样,就能在发光功能层的每一个中产生不同的颜色的发光光,所以能按各像素出射不同的颜色,即能取得与之前的场致发光装置同样的效果。
此外,在本发明的场致发光装置中,所述多个像素的每一个包含与所述发光功能层相对配置的着色层,所述第一像素的着色层的颜色、所述第二像素的着色层的颜色、所述第三像素的着色层的颜色各不相同。换言之,在所述多个像素的每一个中,具有与所述发光功能层相对配置的多个颜色的着色层。
这里,多个颜色的着色层是RGB的各色的着色层。
而且,多个像素的各发光功能层出射的发光光是白色的单一光时,发光功能层中产生的白光透过着色层,着色层对于白色光,着色为RGB(按RGB的各颜色波长透过),所以能按各像素出射不同的颜色。此外,能取得与之前的场致发光装置同样的效果。
此外,多个像素的各发光功能层出射的发光光例如是RGB的各颜色时,在发光功能层中产生的RGB的各颜色光透过相同颜色着色层,从而能提高从着色层出射的光的颜色纯度。此外,能取得与之前的场致发光装置同样的效果。
为了实现上述目的,本发明的场致发光装置的制造方法,形成于基板上的多个像素的每一个分别具有由第一电极和第二电极夹持的发光功能层;所述多个像素至少包含第一像素、第二像素、第三像素;形成所述第一电极的步骤由在所述第一像素和第二像素上形成第一导电膜的步骤、在所述第一和第三像素上形成蚀刻选择性比所述第一导电膜还低的第二导电膜的步骤。
根据本发明,利用多个导电膜的各蚀刻选择性的不同来形成第一电极,因此对于蚀刻选择性高的导电膜(第一导电膜),不覆盖抗蚀剂掩模,就能把蚀刻选择性低的导电膜蚀刻(第二导电膜)。
因此,形成抗蚀剂掩模的步骤比以往减少,换言之,实现曝光步骤数的削减和掩模个数的削减,所以能实现制造成本降低的场致发光装置。
此外,通过形成多个第一电极的步骤,通过多个导电膜中蚀刻选择性高的导电膜和蚀刻选择性低的导电膜中的一方的导电膜,形成至少一个所述第一电极,层叠蚀刻选择性高的导电膜和蚀刻选择性低的导电膜,形成至少一个所述第一电极,所以多个第一电极由导电膜的单层结构、多个导电膜的层叠结构构成。
此外,在本发明中,所述第一和第二导电膜是透明导电膜,多个所述第一电极各自的膜厚不同。
因此,由第一电极形成步骤形成的多个第一电极的膜厚不同,并且具有透明性,能作为光谐振器起作用,能按各像素使光谐振器的光学长度不同(调整)。
例如,在可见光中波长比较长的红光(约600nm以上的波长)的像素中,通过增大(调整)第一电极的膜厚,能使第一电极到第二电极的光学长度与红光的波长所对应的长度一致。
此外,例如在可见光中波长比较短的蓝光(约400nm~490nm的波长)的像素中,通过减小(调整)第一电极的膜厚,能使第一电极到第二电极的光学长度与蓝光的波长所对应的长度一致。
此外,例如射出红光和蓝光的中间波长的绿光(约490~570nm的波长)的像素中,通过调整第一电极的膜厚,能使第一电极到第二电极的光学长度与绿光的波长所对应的长度一致。
此外,为了增加光学长度,层叠形成多个导电膜,而为了减少光学长度,用单层形成多个导电膜中的导电膜,从而能调整光学长度。此外,用单层形成导电膜时,考虑所要求的光学长度,选择厚膜或薄膜的单层膜,从而能调整光学长度。此外,考虑所要求的光学长度,形成多个导电膜的各膜厚时,通过使膜变厚或变薄,能调整光学长度。
通过这样调整多个像素各自的第一电极的光学长度,能实现显示性能高的场致发光装置。具体而言,能实现NTSC比的提高、白平衡的最优化、白色显示的无彩色化,能提高颜色设计的自由度。
此外,在本发明的场致发光装置的制造方法中,形成所述第一电极的步骤包含:在所述基板上形成第一导电膜后进行图案化的第一图案化步骤;在由所述第一图案化步骤图案化的第一导电膜和所述基板上形成所述第二导电膜,对所述第二导电膜进行图案化的第二图案化步骤。
如果这样,就能取得与上述同样的效果。
为了实现上述目的,本发明的电子仪器包含上述场致发光装置。
根据本发明,能把显示高质量的彩色图像的电子仪器作为低成本且可靠性高的产品来提供。
作为这样的电子仪器,能列举移动电话、移动信息终端、钟表、文字处理器、个人计算机等信息处理装置、打印机等。此外,能列举具有大型显示画面的电视、大型监视器。通过对电子仪器的显示部采用本发明的电光学装置,从而能提供具有显示性能高的显示部的电子仪器。此外,也可以应用于打印机等的光源。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的有机EL装置的结构的剖视图。
图2是表示该有机EL装置的阳极形成方法的剖视图。
图3A~图3C是具体表示该阳极形成方法的示意性剖视图。
图4是表示本发明的第二实施方式的有机EL装置的结构的剖视图。
图5是表示本发明实施方式的有机EL装置的电气结构例的电路图。
图6是表示本发明的第三实施方式的有机EL装置的布线结构的平面图。
图7是示意地表示本发明第三实施方式的有机EL装置的结构的平面图。
图8是示意地表示本发明第三实施方式的有机EL装置的结构的剖视图。
图9是示意地表示本发明第三实施方式的有机EL装置的发光功能层的图。
图10A~图10G是说明本发明的有机EL装置的制造方法的图。
图11是示意地表示本发明第五实施方式的有机EL装置的结构的剖视图。
图12是示意地表示本发明第六实施方式的有机EL装置的结构的剖视图。
图13是表示具有本发明的有机EL装置的电子仪器的图。
具体实施方式
以下参照附图说明本发明的实施方式。
须指出的是,本实施方式表示本发明的一部分形态,并不限定本发明,在本发明的技术思想范围内能任意变更。在以下的说明所用的各图中,为了使各层和各构件成为在附图中能识别程度的尺寸,所以按照各层和各构件,使比例尺不同。
[第一实施方式]
(EL装置的基本结构)
图1是模式地表示本发明第一实施方式的有机EL装置(EL装置)的结构的剖视图。
在图1中,本实施方式的有机EL装置是从发光层14观察,向与基板11侧相反的一侧出射显示光的顶部发射型的装置。有机EL装置1具有像素100(R)、100(G)、100(B)。像素100(R)射出红色(R)的发光光,像素100(G)射出绿色(G)的发光光,像素100(B)射出蓝色(B)的发光光。在各像素100(R)、100(G)、100(B)上形成有机EL元件10。
有机EL元件10具有按顺序在由玻璃构成的基板11的上层侧层叠由ITO构成的透明的阳极12、空穴输送层13、发光层14、电子输送层15、由镁-银合金构成的具有半透半反性的阴极层16的结构。
在所述的像素100(R)、100(G)、100(B)的每一个上分别形成由阳极12、空穴输送层13、发光层14、电子输送层15、阴极层16构成的有机EL元件10,并且形成后面描述的反射层19和绝缘保护层18,由有机EL元件10、反射层19和绝缘保护层18构成作为一个单位的像素。
这里,形成于像素100(R)的阳极12相当于第一阳极,形成于像素100(G)的阳极12相当于第二阳极,形成于像素100(B)的阳极12相当于第三阳极。
此外,在基板11和阳极12之间形成由铝、铝合金、银或银合金构成的反射层19(全反射层)。
而且,在由反射层19构成的下层侧反射层和由阴极层16构成的上层侧反射层之间构成光谐振器40。
这里,有机EL元件10中使用的空穴输送层13及发光层14在任意的像素100(R)、100(G)、100(B)中都是由相同的材料构成。有机EL元件10在内部产生白色光。
可是,在本实施方式中,阳极12的厚度在像素100(R)、100(G)、100(B)中不同,阳极12的厚度为像素100(B)<像素100(G)<像素100(R)。例如阳极12的厚度在各像素100(R)、100(G)、100(B)中设定为以下的值。
像素100(B)的阳极12的厚度=30nm
像素100(G)的阳极12的厚度=65nm
像素100(R)的阳极12的厚度=95nm
因此,各像素100(R)、100(G)、100(B)的光谐振器40的光学长度(光学距离)在各像素100(R)、100(G)、100(B)中不同。换言之,阳极12的厚度把光谐振器的光学长度调整为从各像素100(R)、100(G)、100(B)出射规定的颜色光。此外,例如形成阳极12的ITO的折射率为1.95。
在这样构成的有机EL元件10中,如果电流从阳极12通过空穴输送层13、发光层14流向阴极层16,则按照这时的电流量,发光层14发光。而且,发光层14射出的光透过阴极层16向观测者一侧出射,而从发光层14向基板11出射的光由形成于阳极12的下层的反射层19反射,透过阴极层16,向观测者一侧出射。这时,从发光层14出射的光在光谐振器40的下层侧反射层(反射层19)和上层侧反射层(阴极层16)之间被多重返射,能使光谐振器40的光学长度相当于1/4波长的整数倍的光的色度提高。因此,有机EL元件10在内部发生白光,但是与红色(R)对应的像素100(R)出射红光,与绿色(G)对应的像素100(G)出射绿光,与蓝色(B)对应的像素100(B)出射蓝光。
(绝缘保护层的构成)
此外,在本实施方式中,在反射层19和阳极12的层之间,以覆盖反射层19的表面和侧面的方式形成有透光性的绝缘保护层18。作为绝缘保护层18,例如列举厚度约50nm、折射率1.8的硅氮化膜(SiN)。
(制造方法)
在制造这样的结构的有机EL装置1时,首先在基板11的表面,通过溅射法或真空蒸镀法等形成具有光反射性的金属膜(铝、铝合金、银或银合金)后,使用光刻技术进行图案化,形成反射层19。
接着,在反射层19的表面一侧,通过CVD法形成由硅氮化膜构成的绝缘保护层18。
接着,在绝缘保护层18的表面侧用溅射法形成规定厚度的ITO膜,在ITO膜的上层,使用光刻技术形成抗蚀剂掩模,进行蚀刻。但是,在本实施方式中,阳极12的厚度在各像素100(R)、100(G)、100(B)中不同,所以重复3次这样的步骤。据此,形成阳极12。阳极12的形成方法是本发明的特征之一,后面详细说明。
接着,利用也称作喷墨法的液滴喷出法依次形成空穴输送层13、发光层14。液滴喷出法是从液滴喷出头把构成空穴输送层13或发光层14的材料的液状物作为液滴喷出后,使其干燥,作为空穴输送层13或发光层14固定的方法。这时,在像素100(R)、100(G)、100(B)的周围形成称作围堰(bank)的隔壁(未图示),希望喷出的液滴或液状物不向周围溢出。
在采用这样的方法时,作为空穴输送层13的空穴注入材料,希望使用作为聚烯烃衍生物的聚3、4-亚乙二氧基噻吩/聚苯乙烯磺酸(PEDOT/PSS)。而且,把以空穴注入材料的有机溶剂作为主溶剂分散的分散液向规定区域喷出后,通过干燥,能形成空穴输送层13。此外,作为空穴输送层13的材料,并不局限于上述材料,可以使用聚合物前体为聚四氢苯硫基亚苯基的聚亚苯基亚乙烯基、1、1-双-(4-N、N-二甲苯基氨基苯)环己烷等。
此外,作为形成发光层14的材料,使用高分子材料,例如分子量为1000以上的高分子材料。具体而言,使用聚芴衍生物、聚亚苯基衍生物、聚乙烯咔唑、聚噻吩衍生物,或使用在这些高分子材料中掺杂二萘嵌苯类色素、香豆素类色素、若丹明类色素例如红荧烯、二萘嵌苯、9、10-二苯基蒽、四苯基丁二烯、尼罗红、香豆素6、喹吖酮等的材料。而且,作为这样的高分子材料,适合使用双键的π电子在聚合物顶上离域作用的π共轭系高分子材料。这样的π共轭系高分子材料因为是导电性高分子,所以发光性能优异。特别是,更适合使用在其分子内具有芴骨架的化合物即聚芴化合物。此外,在这样的材料以外,例如特开平11-40358号公报中示出的有机EL元件用组成物即包含共轭系高分子有机化合物的前体、用于使发光特性变化的至少1种荧光色素的有机EL用组成物也可以作为发光层形成材料使用。
这样形成空穴输送层13和发光层14后,依次形成电子输送层15、阴极层16。
(阳极的形成方法)
接着,具体说明阳极12的形成方法。
图2是表示图1所示的有机EL装置1的阳极12的形成方法的示意性剖视图。图3是表示阳极12的形成方法的具体例的示意性剖视图。
首先,如上述制造方法所述,在基板11的表面形成反射层19。接着以覆盖反射层19露出的整体的方式形成绝缘保护层18。然后在绝缘保护层18的上层进行图2、图3A、图3B、图3C所示的厚度按各像素不同的阳极12的形成步骤。
这些阳极12通过图3A、图3B、图3C所示的3次的光刻步骤形成。此外,如图2所示,在红色(R)的像素100(R)中,阳极12成为ITO膜121(第一透明导电膜)、ITO膜122(第二透明导电膜)和ITO膜123(第三透明导电膜)的三层结构。在绿色(G)的像素100(G)中,阳极12成为ITO膜122(第二透明导电膜)和ITO膜123(第三透明导电膜)的二层结构。在蓝色(B)的像素100(B)中,阳极12成为ITO膜123的1层结构。
例如像素100(R)的阳极12的膜厚dr为95nm,像素100(G)的阳极12的膜厚dg为65nm,像素100(B)的阳极12的膜厚db为30nm。
而且,在图3A所示的第一次的光刻步骤(第一步骤)中,在像素100(R)的形成区域形成膜厚(dr-dg=约30nm)的ITO膜121。
接着,在图3B所示的第二次的光刻步骤(第二步骤)中,在像素100(R)的形成区域R和像素100(G)的形成区域G,形成膜厚(dg-db=约35nm)的ITO膜122。
接着,在图3C所示的第三次的光刻步骤(第三步骤)中,在像素100(R)的形成区域R、像素100(G)的形成区域G和像素100(B)的形成区域B,形成膜厚(db:约30nm)的ITO膜123。
据此,在像素100(R)的形成区域R,根据(r-g)+(g-b)+b=r,形成膜厚dr(95nm)的阳极12。此外,在像素100(G)的形成区域G,根据(g-b)+b=g,形成膜厚dg(65nm)的阳极12。此外,像素100(B)的形成区域B,形成膜厚db(30nm)的阳极12。因此,根据本实施方式,能比较容易实现最适合于与各像素的发光色对应的光谐振的光学膜厚的阳极12。
下面说明关于所述3次的光刻步骤的具体处理例。首先,在绝缘保护层18的上层形成50nm的SiN层。然后进行第一步骤。
(第一步骤)
在所述SiN层的上层,用溅射法形成膜厚30nm的ITO膜。接着通过进行抗蚀剂涂敷、抗蚀剂预固化(precure)、掩模曝光、抗蚀剂显影,只在像素100(R)的像素形成区域R对抗蚀剂进行图案化。接着,通过进行抗蚀剂固化、ITO蚀刻、抗蚀剂剥离,只在像素100(R)的形成区域R对膜厚30nm的ITO膜121进行图案化。
(第二步骤)
用溅射法形成膜厚35nm的ITO膜。接着,通过进行抗蚀剂涂敷、抗蚀剂预固化、掩模曝光、抗蚀剂显影,只在像素100(R)的像素形成区域R和像素100(G)的像素形成区域G,对抗蚀剂进行图案化。接着,通过进行抗蚀剂固化、ITO蚀刻、抗蚀剂剥离,只在像素100(R)的形成区域R和像素100(G)的像素形成区域G,对膜厚35nm的ITO膜122进行图案化(图3B)。即,在像素形成区域R形成30nm+35nm=65nm的ITO膜,在像素形成区域G形成35nm的ITO膜。
(第三步骤)
用溅射法形成膜厚30nm的ITO膜。接着,通过进行抗蚀剂涂敷、抗蚀剂预固化、掩模曝光、抗蚀剂显影,在像素100(R)的像素形成区域R、像素100(G)的像素形成区域G和像素100(B)的像素形成区域B,对抗蚀剂进行图案化。接着,通过进行抗蚀剂固化、ITO蚀刻、抗蚀剂剥离,在像素100(R)的形成区域R、像素100(G)的像素形成区域G和像素100(B)的像素形成区域B,对膜厚30nm的ITO膜12进行图案化(图3C)。即,在像素形成区域R形成30nm+35nm+30nm=95nm的ITO膜,在像素形成区域G形成35nm+30nm=65nm的ITO膜,在像素形成区域B形成30nm的ITO膜。据此,阳极12的形成结束。
据此,根据本实施方式,用3次的光刻步骤,针对红色、绿色、蓝色的各像素,能比较容易地实现最适合于光谐振的光学膜厚。不使用本实施方式的制造方法以及ITO膜的层叠结构,在形成按各色的像素而不同的膜厚的ITO电极(阳极12)时,用3次的光刻步骤是不可能的。此外,在本实施方式中,分割为3个步骤形成最厚的红色的像素形成区域R的阳极12,所以能使各步骤(第一~第三步骤)的蚀刻时间为大致接近的时间,能使步骤管理变得容易。此外,当增大在一次的步骤中形成的阳极12的膜厚时,由于蚀刻时间的长时间化,容易发生侧边。根据本实施方式,在第一步骤和第二步骤中能等分割蚀刻深度,能避免侧边的发生。
此外,在本实施方式中,多个像素100分别与红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)对应,但是构成有机EL元件10的空穴输送层13或发光层14等有机功能层的材料与对应的颜色无关,是公共的,根据阳极12的厚度来决定与哪个颜色对应。即在本实施方式中,在各像素100中构成光谐振器40,根据阳极12的厚度,把光谐振器40的光学长度设定为与红光、绿光、蓝光中的任意一个对应的长度。因此,无论像素100与哪个颜色对应,有机EL元件的寿命大致相等,所以能延长有机EL装置1整体的寿命。此外,在制造有机EL装置1时,在像素100之间使用相同的材料,所以能提高生产性。
多个像素100中包含阳极12的厚度不同的像素,所以在形成这样的阳极12时,进行多次的蚀刻步骤。
可是,在本实施方式中,在阳极12和反射层19的层之间形成覆盖反射层19的透光性的绝缘保护层18,所以形成反射层19以后,无论为了形成阳极12而进行几次的蚀刻步骤,反射层19都不会由于该蚀刻而劣化。特别是在本实施方式中,由发光层14产生的光从发光层14观察,向与基板11相反的一侧出射。这时,对反射层19要求反射率高,但是根据本实施方式,反射层19不由于形成阳极12时的蚀刻而劣化,所以能构成反射率高的反射层19。因此,本实施方式能提供光取出效率高的有机EL装置。
这里,在提高反射层19的反射率时,可以用铝、铝合金、银或银合金形成反射层19。这样的金属层由于ITO膜的蚀刻中使用的蚀刻液或蚀刻气体而容易劣化,但是根据本实施方式,反射层19不由于形成阳极12时的蚀刻而劣化,所以能用铝、铝合金、银或银合金形成反射层19。
此外,在本实施方式中,在反射层19和阳极12之间存在绝缘保护层18,所以绝缘保护层18的光学长度(厚度×折射率)包含在光谐振器40的光学长度中。这时,如果绝缘保护层18的折射率大,就按照像素所对应的每种颜色决定光谐振器40所要求的光学长度,所以如果绝缘保护层18的折射率大,就必须使阳极12变薄,阳极12的厚度精度下降。
可是,在本实施方式中,绝缘保护层18的折射率比阳极12的折射率(=1.95)小,作为这样的材料,除了SiN,希望是SiON(折射率1.7)、SiO2或丙烯酸树脂(例如折射率1.6)。
据此,根据本实施方式,在按照像素而膜厚不同的阳极12的形成时,不使反射层19劣化,能制造具有高效率的光谐振器的有机EL装置。
此外,在本实施方式中,说明了用3原色进行彩色显示的有机EL装置,但是本发明也可以应用于用2原色进行彩色显示的有机EL装置。例如,为具有绿色的像素100(G)和蓝色像素100(B)的有机EL装置。而且,使用图3B和图3C的步骤,在像素100(G)的像素形成区域G形成由ITO膜122和ITO膜123构成的阳极12,在像素100(B)的像素形成区域B形成由ITO膜123构成的阳极12。据此,在用2原色进行彩色显示的有机EL装置的制造步骤中,能比较容易地以高精度形成根据像素而厚度不同的阳极。此外,本发明也可以应用于用4以上的原色进行彩色显示的有机EL装置。
[第二实施方式]
图4是示意地表示本发明第二实施方式的有机EL装置(EL装置)的结构的剖视图。
图4所示的有机EL装置1与第一实施方式同样,是从发光层14观察,向与基板11侧相反的一侧出射显示光的顶部发射型的装置。在出射红色(R)的像素100(R)、出射绿色(G)的像素100(G)、出射蓝色(B)的像素100(B)的每一个中分别形成有机EL元件10。有机EL元件10具有按顺序在由玻璃构成的基板11的上层一侧层叠由ITO构成的透明的阳极12、空穴输送层13、发光层14、电子输送层15、由镁-银合金构成的具有半透半反性的阴极层16的结构。
此外,在基板11和阳极12之间形成由铝、铝合金、银或银合金构成的反射层19(全反射层),在由反射层19构成的下层侧反射层和由阴极层16构成的上层侧反射层之间构成光谐振器40。进而,有机EL元件10中使用的空穴输送层13、发光层14在任意的像素100(R)、100(G)、100(B)中都由相同的材料构成,有机EL元件10在内部产生白色光。
可是,在本实施方式中,阳极12的厚度在像素100(R)、100(G)、100(B)中不同,阳极12的厚度为像素100(B)<像素100(G)<像素100(R)。
例如阳极12的厚度在各像素100(R)、100(G)、100(B)中设定为以下的值。
像素100(B)的阳极12的厚度=40nm
像素100(G)的阳极12的厚度=70nm
像素100(R)的阳极12的厚度=110nm
即阳极12的厚度把光谐振器的光学长度调整为从各像素100(R)、100(G)、100(B)出射规定的颜色光。
此外,阳极12由折射率为1.95的ITO膜构成。
此外,在本实施方式中,在反射层19和阳极12的层之间,以覆盖反射层19的表面和侧面的方式形成透光性的绝缘保护层18。作为绝缘保护层18,在本实施方式中,形成有厚度约30nm、折射率1.5的硅氧化膜。
这样的结构的有机EL装置1的制造方法能采用与第一实施方式同样的制造方法。阳极12的形成方法希望与第一实施方式的阳极12的形成方法同样。
根据本实施方式,在反射层19和阳极12的层之间形成覆盖反射层19的透光性的绝缘保护层18。因此,能取得:形成反射层19以后,形成阳极12无论进行几次的蚀刻步骤,反射层19也不会由于该蚀刻而劣化等、与第一实施方式同样的效果。即,根据本实施方式,在按照像素而膜厚不同的阳极12的形成时,不会使反射层19劣化,能制造具有高效率的光谐振器的有机EL装置。此外,根据本实施方式,绝缘保护层18的折射率(1.5)比第一实施方式的绝缘保护层18的折射率(1.8)小,所以能使阳极12的膜厚比第一实施方式厚,能更容易制造该阳极12。
在本实施方式中,在阴极层16的上层侧,在与像素100(R)、100(G)、100(B)分别对应的位置上,形成红色(R)的滤色器21(R)、绿色(G)的滤色器21(G)、蓝色(B)的滤色器21(B)的透明基板20由环氧类的透明粘合剂层30接合。因此,根据本实施方式,与第一实施方式相比,能从各像素100(R)、100(G)、100(B)出射颜色纯度高的光,能扩大颜色再现范围。
[其他实施方式]
在所述实施方式中,以向与基板11侧相反的一侧出射显示光的顶部发射型为例进行说明,但是对于向基板一侧出射显示光的底部发射型也可以应用本发明。即在底部发射型时,在阳极的下层一侧形成半透半反性的下层侧反射层,但是如果在阳极和半透半反性的下层侧反射层之间形成绝缘保护膜,则蚀刻形成阳极时,能防止下层侧反射层劣化。
此外,在上述实施方式中,在阳极12和阴极层16之间有空穴输送层13、发光层14、电子输送层15等3层,但是也可以采取在阳极12和阴极层16之间进一步加入多层(例如电子注入层、空穴注入层、第二层的发光层等)的结构。此外,它们可以是高分子类型,也可以是低分子类型。
[对显示装置的应用例]
应用本发明的有机EL装置1能作为无源矩阵型显示装置或有源矩阵型显示装置使用。这些显示装置中,能采用图5所示的电结构。
图5是表示本发明实施方式的有源矩阵型显示装置的电结构的电路图。图5所示的有机EL装置1具有多条扫描线63、在与扫描线63的延伸方向交叉的方向延伸的多条数据线64、与这些数据线64并列的多条公共供电线65、与扫描线63和数据线64的交叉点对应配置的像素100(发光区域)。像素100在像素显示区域中配置为矩阵状(阵列状)。
数据线64与具有移位寄存器、电平移动器、视频线、模拟开关的数据线驱动电路51连接。扫描线63与具有移位寄存器和电平移动器的扫描线驱动电路54连接。此外,每一个像素100中构成:通过扫描线63把扫描信号提供给栅电极的像素开关用的薄膜晶体管6、保持通过薄膜晶体管6而从数据线64供给的图像信号的保持电容33、把由保持电容33保持的图像信号提供给栅电极的电流控制用的薄膜晶体管7、通过薄膜晶体管7而与公共供电线65电连接时驱动电流从公共供电线65流入的有机EL元件10。此外,在有机EL装置1中,各像素100与红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)中的任意一个对应。
另外,本发明的技术范围并不局限于所述的实施方式,在不脱离本发明的宗旨的范围中能进行各种变更,实施方式中列举的具体材料或层结构等只不过是一个例子,能够进行适当的变更。
例如,在上述实施方式中,用RGB的3原色的像素进行彩色显示,但是本发明并不局限于此,可以用4原色或5原色的像素进行彩色显示。此外,可以用发光颜色不同的2个像素进行彩色显示。例如用4原色进行彩色显示时,在RGB的像素中可以加上发出蓝绿色(cyaan)、洋红色(magenta)、黄色中的任意一个颜色的像素。
此外,在上述实施方式中,针对本发明的显示装置,列举把有机EL元件用作像素而构成的例子,但是本发明并不局限于此,本发明的显示装置能使用有机EL元件以外的各种电光学元件等来构成。此外,本发明的显示装置能应用于电光学装置等显示装置以外的照明装置。这里,照明装置不是显示图像或信息等的显示装置,而是对被照射体出射规定的光的装置。
此外,本发明的显示装置(场致发光装置)可以应用于各种家电的操作面板、各种计量仪表、具有操作部的监视器等。
[第三实施方式]
下面说明本发明第三实施方式的有机EL装置(EL装置)。
图6是表示本实施方式的有机EL装置的布线结构的示意图,图6中,符号1是有机EL装置。
有机EL装置是使用薄膜晶体管(Thin Film Transistor,以下称作TFT)来作为开关元件的有源矩阵方式的装置,具有由多条扫描线101…、在与各扫描线101正交的方向延伸的多条信号线102…、与各信号线102…并列延伸的多条电源线103…构成的布线结构,在扫描线101…和信号线102…的各交点附近形成像素X…。
当然如果按照本发明的技术思想,并不一定是使用TFT的有源矩阵,也可以使用面向单纯矩阵的基板来实施本发明。
在信号线102上连接具有移位寄存器、电平移动器、视频线、模拟开关的数据线驱动电路200。此外,在扫描线101上连接具有移位寄存器和电平移动器的扫描线驱动电路80a、80b。
在每一个像素X上设置通过扫描线101而对栅电极供给扫描信号的开关用TFT(开关元件)112、保持通过开关用TFT112而从信号线102共享的像素信号的保持电容113、把由保持电容113保持的像素信号提供给栅电极的驱动用TFT(开关元件)223、通过驱动用TFT223而与电源线103电连接时驱动电流从电源线103流入的像素电极(第一电极)23、夹在像素电极23和阴极(第二电极)50之间的发光功能层110。
此外,像素电极23与第一实施方式以及实施方式2的阳极对应。
接着参照图7~图9说明本实施方式的有机EL装置1的具体形态。这里,图7是示意地表示有机EL装置1的结构的平面图。图8是示意地表示有机EL装置1的像素群的剖视图。图9是说明发光功能层的示意图。
首先参照图7说明有机EL装置1的结构。
图7是表示通过基板120上形成的各种布线、TFT、像素电极、各种电路,使发光功能层110发光的有机EL装置1的图。
如图7和图8所示,有机EL装置1构成为包含:具有电绝缘性的基板120、连接在开关用TFT112上的像素电极23在基板120上配置为矩阵状而构成的像素X、配置在像素X的周围并且连接在各像素电极上的电源线103…、至少位于像素X上的俯视图几乎为矩形的像素部3(图7中的单点划线框内)。
另外,在本实施方式中,像素部3划分为中央部分的实际显示区域4(图中的双点划线框内)、配置在实际显示区域4的周围的虚设区域5(单点划线和双点划线之间的区域)。
在实际显示区域4中,分别以红色发光(R)、绿色发光(G)、蓝色发光(B)发光的红色像素XR(第一像素)、绿色像素XG(第二像素)、蓝色像素XB(第三像素)在纸面左右方向规则地配置。此外,各色像素XR、XG、XB的每一个在纸面纵向以同一颜色排列(阵列状),构成所谓的条纹配置。此外,各色像素XR、XG、XB具有伴随着所述TFT112、223的动作,以RGB的各色发光的发光功能层110。而且,各色像素XR、XG、XB变为一个集合,构成像素群Px(后面描述),像素群Px使RGB的发光混合颜色,进行全彩色显示。因此,在把像素群Px配置为矩阵状而构成的实际显示区域4中,显示全彩色的图像。
此外,在实际显示区域4的图7中两侧配置有扫描线驱动电路80a、80b。该扫描线驱动电路80a、80b位于虚设区域5的下层一侧。
此外,在实际显示区域4的图7中的上方一侧配置检查电路90,检查电路90设置于虚设区域5的下层一侧。检查电路90是用于检查有机EL装置1的工作状况的电路,例如具有对外部输出检查结果的检查信息输出部件(未图示),构成为能进行制造途中或出厂时的有机EL装置的质量、缺陷检查。
扫描线驱动电路80a、80b和检查电路90的驱动电压是从规定的电源部通过驱动电压导通部(未图示)而被施加的。此外,对扫描线驱动电路80a、80b和检查电路90的驱动控制信号和驱动电压从负责有机EL装置1的工作控制的规定主驱动器等通过驱动控制信号导通部(未图示)和驱动电压导通部(未图示)而被发送和施加。须指出的是,这时的驱动控制信号是与扫描线驱动电路80a、80b和检查电路90输出信号时的控制关联的来自主驱动器等的指令信号。
下面参照图8说明有机EL装置1的像素群的结构。
须指出的是,在图8中,详细描述像素电极23、发光功能层110、阴极50的结构,像素电极23上连接有驱动用TFT223。
如图8所示,有机EL装置1的像素群Px在基板120上具有由像素电极23和阴极50夹持的发光功能层110。此外,各电极23、50和发光功能层110配置在基板120、和与基板120相对配置的对置基板130之间。基板120、130之间是填充了氮气等惰性气体的空间,通过未图示的干燥剂或吸气剂(getter)维持干燥状态。
此外,发光功能层110针对红色像素XR、绿色像素XG、蓝色像素XB的每一个,具有不同的发光材料,发出RGB的各色光。还有,发光光透过基板120出射。因此,本实施方式的有机EL装置1构成底部发射型。
基板120是玻璃基板或树脂基板等透明性基板。此外,在基板120和像素电极23之间形成上述TFT112、223,在TFT112、223和像素电极23之间形成有层间绝缘膜。
像素电极23由形成在红色像素XR中的像素电极23R、形成在绿色像素XG中的像素电极23G、形成在蓝色像素XB中的像素电极23B构成。而且,各像素电极23R、23G、23B由透明导电膜构成的ITO膜形成。像素电极23R、23G、23B各自的ITO膜的膜厚和结晶结构等不同。
如果具体说明,则像素电极23R由形成在基板120一侧的结晶ITO膜(第一导电膜)211、层叠在结晶ITO膜211上的非晶体ITO膜(第二导电膜)212构成。此外,像素电极23R的膜厚合计为110nm,是结晶ITO膜211的膜厚40nm加上非晶体ITO膜212的膜厚70nm的膜厚。
此外,像素电极23G由非晶体ITO膜212的单层形成,膜厚为70nm。
此外,像素电极23B由非晶体ITO膜211的单层形成,膜厚为40nm。
因此,如果比较像素电极23R、23G、23B的膜厚,就变为像素电极23R>像素电极23G>像素电极23B。
此外,结晶ITO膜211和非晶体ITO膜212是通过溅射法形成的导电膜,其折射率都为1.9左右。此外,在溅射法中,只适当调整溅射条件,就能在结晶状态或非晶体状态下形成ITO膜。
此外,像素电极23R、23G、23B如上所述,膜厚不同,并且具有透明性,所以能作为光谐振器起作用。即,能使光谐振器的光学长度按各像素电极23R、23G、23B而不同(调整)。
例如在出射可见光中波长比较长的红光(约600nm以上的波长)的像素XR中,通过增大(调整)像素电极23R的膜厚,能使像素电极23R到阴极50的光学长度与红光的波长所对应的长度一致。
此外,在出射可见光中波长比较短的蓝光(约400nm~490nm的波长)的像素XB中,通过减小(调整)像素电极23B的膜厚,能使像素电极23B到阴极50的光学长度与蓝光的波长所对应的长度一致。
此外,射出红光和蓝光的中间波长的绿光(约490~570nm的波长)的像素XG中,通过调整像素电极23G的膜厚,能使像素电极23G到阴极50的光学长度与绿光的波长所对应的长度一致。
此外,在增加光学长度时,通过层叠形成多个导电膜来调整光学长度,而在减少光学长度时,用单层形成多个导电膜中的导电膜来调整光学长度。此外,用单层形成导电膜时,考虑所要求的光学长度,选择厚膜或薄膜的单层膜,从而能调整光学长度。再有,考虑所要求的光学长度来形成多个导电膜的各膜厚时,通过使膜变厚或变薄,从而能调整光学长度。
须指出的是,在本实施方式中,将像素电极23R、23G、23B的各膜厚设为110nm、70nm、40nm,但是可以为90nm、60nm、30nm。
下面说明结晶ITO膜211和非晶体ITO膜212的性质。
如作为本发明的特点描述的那样,结晶ITO膜211和非晶体ITO膜212是蚀刻选择性彼此不同的导电膜。在湿蚀刻步骤中,非晶体ITO膜212具有被草酸类的药液蚀刻的性质,但是对于同一药液,结晶ITO膜211具有几乎不蚀刻的性质。因此,通过草酸药液同时蚀刻结晶ITO膜211和非晶体ITO膜212时,有选择地蚀刻非晶体ITO膜212,而几乎不蚀刻结晶ITO膜211。
因此,非晶体ITO膜212比结晶ITO膜211的蚀刻选择性高。
此外,使用王水作为药液时,结晶ITO膜211和非晶体ITO膜212都具有被蚀刻的性质。
须指出的是,在本实施方式中,作为像素电极23R、23G的导电膜,采用非晶体ITO膜212,但是代替非晶体ITO膜212,可以采用IZO(IndiumZinc Oxide)。这时,通过草酸类的药液,能有选择地蚀刻IZO。
如图9所示,层叠像素电极23上形成的空穴注入层(发光功能层)70和空穴注入层上形成的有机EL层(发光功能层)60,构成发光功能层110。
作为空穴注入层70的高分子材料,适合使用聚3、4-亚乙二氧基噻吩/聚苯乙烯磺酸(PEDOT/PSS)的分散液,即在作为分散剂的聚苯乙烯磺酸中分散3、4-聚亚乙二氧基噻吩,再把它分散到水中的分散液。
须指出的是,作为空穴注入层70的形成材料,并不局限于所述材料,能使用各种材料,例如能使用把聚苯乙烯、聚吡咯、聚苯胺、聚乙炔或其衍生物分散到适当的分散剂例如所述的聚苯乙烯磺酸中的材料等。作为空穴注入层70的形成材料,使用低分子材料时,采用酞菁铜染料、m-MTDATA、TPD、α-NPD等通常的空穴注入材料。此外,使用蒸镀法形成这样的低分子材料。
作为用于形成有机EL层60的材料,使用能发出荧光或磷光的公知的发光材料。此外,在红色像素XR、绿色像素XG、蓝色像素XB中分别设置有机EL层60R、60G、60B,从而有机EL装置能进行彩色显示。
作为有机EL层60(60R、60G、60B)的高分子材料,适合使用(聚)芴衍生物(PF)、(聚)对亚苯基亚乙烯基衍生物(PPV)、聚亚苯基衍生物(PP)、聚对亚苯基衍生物(PPP)、聚乙烯咔唑(PVK)、聚噻吩衍生物、聚甲基苯基硅烷(PMPS)等的聚硅烷系等。此外,可以在这些高分子材料中掺杂二萘嵌苯类色素、香豆素类色素、若丹明类色素等高分子材料或红荧烯、二萘嵌苯、9、10-二苯基蒽、四苯基丁二烯、尼罗红、香豆素6、喹吖酮等低分子材料来使用。作为有机EL层60(60R、60G、60B)的低分子材料,能使用把Alq3、DPVBi为主材料,在其中掺杂尼罗红、DCM、红荧烯、二萘嵌苯、若丹明等的材料,或使用单独的主材料。须指出的是,使用低分子材料时,能通过蒸镀法形成有机EL层60(60R、60G、60B)。
此外,作为红色的有机EL层60R的形成材料,有时使用MEHPPV(聚(3-甲氧基6-(3-乙基己基)对亚苯基亚乙烯基),作为绿色的有机EL层60G的形成材料,使用二辛基芴和FgBT(二辛基芴和苯并噻二唑的交替共聚物)的混合溶液,作为蓝色的有机EL层60B的形成材料,使用聚二辛基芴。
关于这样的有机EL层60R、60G、60B,特别是关于它的厚度,没有限制,按各颜色调整为希望的膜厚。此外,根据发光特性和发光寿命,适当调整膜厚。
此外,有机EL层60R、60G、60B的发光光的光学长度由从阴极50到像素电极23R、23G、23B的下表面的距离LR、LG、LB(参照图8)规定。在本实施方式中,不是根据有机EL层60R、60G、60B的膜厚调整光学长度LR、LG、LB,而是根据像素电极23R、23G、23B的膜厚来调整,按上述那样规定。因此,规定有机EL层60R、60G、60B的膜厚时,不依存于光学长度,而能优先考虑发光特性和发光寿命进行规定。
阴极50是与像素电极23R、23G、23B相对的公共电极。阴极50由设置在有机EL层60上的由低功函数的金属构成的第一阴极、设置在第一阴极上的保护第一阴极的第二阴极构成。作为形成第一阴极的低功函数的金属,希望是功函数为3.0eV以下的金属,具体而言,适合使用Ca(功函数:2.6eV)、Sr(功函数:2.1eV)、Ba(功函数:2.5eV)。第二阴极是为了覆盖第一阴极,保护它不受氧气或水分等的侵蚀,并且提高阴极50全体的导电性而设置的。本实施方式的有机EL装置1是从基板120一侧取出发光光的底部发射型,所以阴极50是非透明的。因此,采用反射性金属作为阴极50,作为反射性金属的材料,采用铝。
另外,在图8中,在有机EL层60上分别形成阴极50,但是并不局限于此,可以形成为:具有比有机EL层60的总面积更宽的面积,并覆盖有机EL层。
此外,在本实施方式中,成为在有机EL层60R、60G、60B的表面设置阴极50的结构,但是并不局限于此,也可以采用在有机EL层60R、60G、60B和阴极50之间设置电子注入层的结构。这时,作为电子注入层的材料,采用LiF和SrF2。须指出的是,当有机EL层60R、60G、60B是低分子材料时,使用BCP:Cs/ITO、Mg:Ag/ITO阴极或LiF/Al/ITO的薄膜阴极等功函数比较高的阴极。
此外,可以在阴极50的表面设置密封层。作为密封层,采用覆盖阴极50而形成的氧氮化硅(silicon oxynitride)膜等钝化膜。据此,能抑制水分和氧对发光功能层110的侵入。
对置基板130是具有电绝缘性的基板。作为构成底部发射型的有机EL装置的基板,采用树脂基板或金属基板等非透明基板。此外,在对置基板130中,在与基板120相对的一侧形成凹部面,采取罐密封结构。此外,在对置基板130和基板120之间的外周贴附设置干燥剂。因此,对置基板130作为密封基板起作用。
另外,在具有上述结构的像素群Px中,也可以在红色像素XR、绿色像素XG、蓝色像素XB的相互之间形成围堰(隔壁)。
这时,能通过液滴喷出法形成由高分子材料构成的发光功能层。此外,希望围堰由无机材料构成的围堰和由有机材料构成的围堰构成。此外,对无机围堰的表面付与亲液性,对有机围堰的表面付与疏液性。据此,在通过液滴喷出法形成发光功能层110时,液滴不停留在围堰间。
此外,发光功能层可以由低分子材料构成。这时,使用掩模蒸镀法形成发光功能层,所以没必要形成围堰。此外,作为低分子类的发光功能层,希望包含空穴输入层或电子注入缓冲层。
(有机EL装置的制造方法)
下面参照图10A~10G说明本发明的有机EL装置的制造方法。
这里,详细描述形成像素电极23R、23G、23的步骤(第一电极形成步骤)。
首先,如图10A所示,准备基板120。这里在基板120的表面上,虽然未图示,但是已经形成了TFT112、223、层间绝缘膜。
接着,如图10B所示,通过溅射法在基板120上形成结晶ITO的溅射膜211A。结晶ITO的溅射膜211A的膜厚为40nm。
接着,如图10C所示,在结晶ITO的溅射膜211A上形成第一抗蚀剂掩模M1。第一抗蚀剂掩模M1是通过旋涂法涂敷抗蚀剂材料后,通过预焙(prebake)、曝光处理、显影处理而形成的。据此,结晶ITO的溅射膜211A从掩模开口部H露出。此外,第一抗蚀剂掩模M1遮蔽以后形成像素电极23R、23B的部分,并形成在结晶ITO的溅射膜211A上。
接着进行湿蚀刻处理,除去结晶ITO的溅射膜211A的露出部分。这里,作为药液使用王水。然后通过灰化(ashing)处理除去第一抗蚀剂掩模M1。
经过以上的图10B~图10C的步骤(第一图案化步骤),在基板120上形成结晶ITO膜211(图10D)。
而且,结晶ITO膜211如图8所示,是像素电极23R的下层一侧的导电膜,并且是像素电极23B的单层膜。
接着如图10E所示,通过溅射法在基板120上形成非晶体ITO的溅射膜212A。此外,对于已经形成在基板120上的结晶ITO膜211,层叠非晶体ITO的溅射膜212A。这里,非晶体ITO的溅射膜212A的膜厚为70nm。
接着,如图10F所示,在非晶体ITO的溅射膜212A上形成第二抗蚀剂掩模M2。第二抗蚀剂掩模M2的形成方法与第一抗蚀剂掩模M1同样。据此,非晶体ITO的溅射膜212A从掩模开口部H露出。此外,第二抗蚀剂掩模M2遮蔽以后形成像素电极23R、23G的部分,并形成在非晶体ITO的溅射膜212A上。
接着,进行湿蚀刻处理,除去非晶体ITO的溅射膜212A的露出部分。作为药液,使用草酸类的药液。
因为非晶体ITO的溅射膜212A具有比结晶ITO膜11还高的蚀刻选择性,所以非晶体ITO的溅射膜212A被蚀刻。而结晶ITO膜11不被蚀刻,所以残留在基板120上。然后,通过灰化处理除去第二抗蚀剂掩模M2。
经过以上的图10E~图10F的步骤(第二构图步骤),在基板120上形成非晶体ITO膜212,并且在结晶ITO膜211上形成非晶体ITO膜212(图10G)。
通过以上的步骤,形成由结晶ITO膜211的单层构成的40nm膜厚的像素电极23B、非晶体ITO膜212的单层构成的70nm膜厚的像素电极23G、结晶ITO膜211和非晶体ITO膜212的层叠构成的合计110nm膜厚的像素电极23R。
如上所述,在本实施方式的有机EL装置1中,像素群Px的多个像素电极23R、23G、23B分别由蚀刻选择性不同的结晶ITO膜211以及非晶体ITO膜212中的单层、或蚀刻选择性不同的结晶ITO膜211以及非晶体ITO膜212的层叠结构形成。而且,像素电极23R具有结晶ITO膜211以及非晶体ITO膜212的层叠结构。像素电极23G具有非晶体ITO膜212的单层结构。像素电极23B具有结晶ITO膜211的层叠结构。由于利用导电膜的蚀刻选择性来形成像素电极23R、23G、23B,所以形成抗蚀剂掩模的步骤比以往减少,换言之,能实现曝光步骤数削减和掩模个数削减,因此能实现降低了制造成本的有机EL装置。
此外,如上所述,通过使像素电极23R、23G、23B的膜厚不同,从而能调整光学长度,能实现显示性能高的有机EL装置。具体而言,能实现NTSC比的提高、白平衡的最优化、白色显示的无彩色化,能提高颜色设计的自由度。
[第四实施方式]
下面说明本发明的有机EL装置的第四实施方式。
本实施方式只在构成图8的像素电极23R、23G、23B的导电膜的材料上不同,其他结构相同。
具体而言,在本实施方式中,代替作为第一导电膜的结晶ITO膜211,采用SnO2(氧化锡),代替作为第二导电膜的非晶体ITO膜212,采用ZnO(氧化锌)。
这样的SnO2和ZnO是蚀刻选择性互不相同的导电膜。在湿蚀刻步骤中,ZnO具有被草酸的药液蚀刻的性质,但是对于同一药液,SnO2具有几乎不被蚀刻的性质。因此,通过草酸类药液同时蚀刻SnO2和ZnO时,有选择地蚀刻ZnO,几乎不蚀刻SnO2。因此,ZnO比SnO2的蚀刻选择性高。此外,使用王水作为药液时,SnO2和ZnO都具有被蚀刻的性质。
如果通过这样的材料形成像素电极23,像素电极23R就具有从基板120上依次层叠SnO2、ZnO的层叠结构。像素电极23G具有在基板120上形成SnO2的单层结构。
此外,作为膜厚,SnO2与结晶ITO膜211同样,ZnO的膜厚能与非晶体ITO膜212同样。
此外,由这样的导电膜构成的像素电极23R、23G、23B的形成方法的不同点在于:代替结晶ITO的溅射膜211A,采用SnO2膜;代替非晶体ITO的溅射膜212A,采用ZnO膜。除此之外,通过与所述图10A~图10G同样的步骤进行。
具体而言,通过形成SnO2膜的步骤、形成第一抗蚀剂掩模M1的步骤、进行基于王水的湿蚀刻处理的步骤,作为像素电极23R、23B的导电膜,形成SnO2。
然后,通过形成ZnO的步骤、形成第二抗蚀剂掩模M2的步骤、进行基于草酸的湿蚀刻处理的步骤,作为像素电极23R、23G的导电膜,形成ZnO。
因此,如上所述,即使使导电膜的材料不同时,也能取得与刚才的第三实施方式同样的效果。
[第五实施方式]
下面说明本发明的有机EL装置的第五实施方式。
在本实施方式中,对于与之前的实施方式相同的结构付与相同的符号,并省略说明。
图11是示意地表示本实施方式的有机EL装置1A的像素群Px的剖视图。
本实施方式的有机EL装置1A在从对置基板130一侧取出发光光的顶部发射结构方面与之前的实施方式不同。
这样的有机EL装置1A为了实现顶部发射结构,包括:形成于像素电极23和基板120之间的反射膜24、具有透明性的阴极50、由透明性基板构成的对置基板130。
反射膜24在基板120上,分别设置在各色像素XR、XG、XB的每一个上。作为材料,采用Al等具有光反射性和导电性的金属,与各像素电极23R、23G、23分别导通。此外,反射膜24连接上述驱动用TFT223的漏电极。
此外,通过刚才的图10之前的步骤,图案形成反射膜24。然后覆盖被图案化的反射膜24、基板12的全面,形成结晶ITO的溅射膜211A,通过图10C和图10D的步骤,形成被图案化的结晶ITO膜211。
阴极50与上述同样,由第一阴极和第二阴极构成,但是为了实现透明性,第二阴极的形成材料与上述不同。作为第二阴极,限定为导电性高、化学上稳定并且透明、制膜温度比较低的材料。
例如能采用ITO和IZO。也可以是钨铟氧化物、铟钙氧化物。
对置基板130是具备透光性与电绝缘性的基板。例如由玻璃基板或透明性的树脂基板构成。此外,对置基板130作为用于保护上述发光功能层110或基板120和对置基板130之间的密封区域的保护基板起作用。另外,作为基板120的材料,采用非透明基板。
此外,在基板120和对置基板130之间形成密封区域140。在顶部发射结构中,在密封区域40中填充由丙烯酸系或环氧树脂等构成的密封树脂。此外,在密封树脂和阴极50之间设置用于提高阻透性(gas barrier)的阻气层。或者设置抑制阻气层或阴极50的破裂的缓冲层。
此外,在本实施方式中,对像素电极23G、23R采用结晶ITO膜211和非晶体ITO膜212的层叠结构,对像素电极23B采用由结晶ITO膜211构成的单层结构。因此,在本实施方式中,像素电极23G、23R为相同的膜厚,像素电极23B的膜厚比像素电极23G、23R的膜厚薄。在形成这样的像素电极23R、23G、23B时,只要在像素电极23R、23G、23B的每一个上可以分别形成结晶ITO膜211即可。这时,在图10C中,使用覆盖形成像素电极23R、23G、23B的部分的结晶ITO溅射膜211A的抗蚀剂掩模。因此,在本实施方式中,通过使抗蚀剂掩模的开口形状与第三实施方式的第一抗蚀剂掩模M1不同,从而能形成本实施方式的像素电极23R、23G、23B。据此,调整像素XR、XG、XB的光学长度。
如上所述,在本实施方式的有机EL装置1A中,能通过反射膜24反射发光功能层110的发光光,能使发光光向阴极50一侧出射。此外,发光功能层110的发光光包含不被反射膜24反射而从阴极50一侧出射的光(非反射光)、由反射膜24反射后从阴极50一侧出射的光(反射光)。由反射膜24反射光时,与非反射光相比,光学长度长出通过像素电极23R、23G、23B的导电膜的部分。如之前的实施方式中说明的那样,通过基于结晶ITO膜211和非晶体ITO膜212的单层结构或层叠结构,调整光学长度LR、LG、LB,所以即使反射光和非反射光混合存在时,也能容易地调整它。
[第六实施方式]
下面说明本发明的有机EL装置的第六实施方式。
在本实施方式中,对于与之前的实施方式相同的结构付与相同的符号,省略说明。图12是示意地表示本实施方式的有机EL装置1B的像素群的剖视图。
本实施方式的有机EL装置1B是顶部发射结构,但是与之前的实施方式的不同点在于,对置基板130作为彩色滤光器基板起作用;发光功能层110具有白色有机EL层。
本实施方式的对置基板130把彩色滤光器基板31作为基体,在与基板120相对的一侧具备着色层25R、25G、25B、遮光层BM。
着色层25R、25G、25B的每一个与构成像素群的像素XR、XG、XB的每一个对应,并且与发光功能层110相对配置。此外,在着色层25R、25G、25B的相互之间形成遮光层BM。遮光层BM的材料是Cr等遮光性金属和树脂黑(resin black)等。据此,对置基板130把来自发光功能层110的发光通过着色层25R、25G、25B取出。而且,着色层25R、25G、25B以不同的光透过特性使发光透过。
此外,发光功能层110具有以白色发光的白色有机EL层60W。白光是合成多个峰值波长的颜色波长的光。
在这样构成的有机EL装置中,着色层25R、25G、25B设置在来自白色有机EL层60W的发光的光路上,所以白光由着色层25R、25G、25B着色。即通过着色层25R,从像素XR出射红色发光,通过着色层25G,从像素XG出射绿色发光,通过着色层25B,从像素XB出射蓝色发光。然后,通过合成着色后的光,从而产生像素群Px的显示光。
如上所述,在本实施方式中,通过使发光功能层110中产生的白光透过着色层25R、25G、25B,从而着色层25R、25G、25B对于白光,将其着色为RGB(按照RGB的各色波长使其透过),所以能使按照像素XR、XG、XB而不同的颜色出射。
此外,作为构成发光功能层110的有机EL层,只要采用由白色有机EL层60W构成的单色发光材料即可,所以在像素XR、XG、XB的每一个上没必要分别涂上不同颜色的有机EL层。因此,与成膜多个发光材料时相比,只把一个材料(白色材料)成膜就可以了,所以能使形成有机EL层60W的步骤简化,能实现制造成本降低的廉价的有机EL装置。
还有,在本实施方式中,采用在对置基板130上设置着色层25R、25G、25B的结构,但是也可以在基板120的背面一侧(像素电极的非形成面)形成这些着色层。
[第六实施方式的变形例]
下面说明之前的第六实施方式的变形例。
在本变形例中,代替白色有机EL层60W,采用第五实施方式所示的各色有机EL层60R、60G、60B。此外,有机EL层60R、60G、60B、着色层25R、25G、25B在相同颜色彼此间相对配置。在这样的变形例中,各色有机EL层60R、60G、60B的RGB各色光透过相同颜色的着色层,从而能提高从着色层25R、25G、25B出射的光的颜色纯度。
另外,在上述第一实施方式~6中,利用多色的有机EL层60R、60G、60B、白色有机EL层60W、多色的着色层25,从像素XR、XG、XB分别取出RGB的各色的显示光。
本发明并不局限于此,也可以采用像素群Px具有4色像素的结构。例如除了原色的像素XR、XG、XB,还可以具有互补的C(蓝绿色)的像素XC。这时,可以使像素XC的像素电极23C的膜厚与其它像素电极23R、23G、23B不同,也可以与其它像素电极23R、23G、23B的一个相同地形成。
再像素电极23C的膜厚与像素电极23R、23G、23B各自的膜厚不同时,即形成各自的膜厚不同的像素电极23R、23G、23B、23C时,有必要采用蚀刻特性彼此不同的3种导电膜。而且,利用3种导电膜通过单层膜、2层层叠膜、3层层叠膜中的任意一个结构,能形成像素电极23R、23G、23B、23C。据此,能使像素电极23R、23G、23B、23C的各膜厚不同,能调整像素XR、XG、XB、XC的光学长度。
此外,像素XC的像素电极23C的膜厚与其它像素电极23R、23G、23B的一个相同地形成时,希望像素电极23C的结构与像素电极23G或像素电极23B相同。因为蓝绿色的颜色波长是B和G中间,所以像素电极23C即使与像素电极23G或像素电极23B中的任意一方为相同的结构,对光学长度也几乎没有影响。
这样,如果像素XC的像素电极23C的膜厚与像素电极23G或像素电极23B中的任意一方相同,则通过2种导电膜,就能实现调整了光学长度的4个像素XR、XG、XB、XC。此外,在形成像素电极23R、23G、23B、23C时,只通过使图10C的抗蚀剂掩模不同,就能使用之前的实施方式的步骤,所以能防止步骤数的增加。
此外,在像素XC以外,可以采用使用M(洋红色)或Y(黄色)的像素的结构,或采用像素群Px具有5色像素的结构。
再有,也可以是2色像素的情况。
[对电子仪器的搭载例]
下面说明本发明的电子仪器。
应用了本发明的发光装置(EL装置)能在移动电话机、个人计算机或PDA等各种电子仪器中作为显示装置使用。此外,应用了本发明的发光装置可以作为数字复印机或打印机等图像形成装置的曝光用头来使用。
电子仪器把上述的有机EL装置1作为显示部来具有,具体而言,列举图13所示的仪器。
图13(a)是表示移动电话的一例的立体图。在图13(a)中,移动电话1000具备使用了上述有机EL装置1的显示部1001。
图13(b)是表示手表型电子仪器的一例的立体图。在图13(b)中,手表1100具备使用了上述有机EL装置1的显示部1101。
图13(c)是表示文字处理器、个人计算机等便携式信息处理装置的一例的立体图。在图13(c)中,信息处理装置1200具有键盘等输入部1201、使用了上述有机EL装置1的显示部1202、信息处理装置主体(框体1203)。
图13(a)~(c)所示的各电子仪器包含具有上述有机EL装置1的显示部1001、1101、1202,因此能实现构成显示部的有机EL装置的低成本化、高显示性能。
Claims (19)
1.一种场致发光装置的制造方法,
在基板上形成多个像素形成区域;
在所述多个像素形成区域的每一个上分别设置层叠了透光性的阳极、至少包含发光层的发光功能层以及阴极的发光元件;
所述像素形成区域至少包含第一色的像素形成区域、与所述第一色不同的第二色的像素形成区域;
所述阳极包含:在所述第一色的像素形成区域以第一厚度形成的第一阳极、和在所述第二色的像素形成区域以第二厚度形成的第二阳极;
所述制造方法包含:
在所述第一色的像素形成区域形成从所述第一厚度中减去所述第二厚度的厚度的第一透明导电膜的第一步骤;
在所述第一色的像素形成区域和所述第二色的像素形成区域形成所述第二厚度的第二透明导电膜的第二步骤。
2.一种场致发光装置的制造方法,
在基板上形成多个像素形成区域;
在所述多个像素形成区域的每一个上分别设置层叠了透光性的阳极、至少包含发光层的发光功能层以及阴极的发光元件;
所述像素形成区域至少包含第一色的像素形成区域、与所述第一色不同的第二色的像素形成区域、与所述第一色以及所述第二色不同的第三色的像素形成区域;
所述阳极包含:在所述第一色的像素形成区域以第一厚度形成的第一阳极、在所述第二色的像素形成区域以第二厚度形成的第二阳极、在所述第三色的像素形成区域以第三厚度形成的第三阳极;
形成所述阳极的步骤包含:
在所述第一色的像素形成区域形成从所述第一厚度中减去所述第二厚度的厚度的第一透明导电膜的第一步骤;
在所述第一色的像素形成区域和所述第二色的像素形成区域形成从所述第二厚度中减去所述第三厚度的厚度的第二透明导电膜的第二步骤;
在所述第一色的像素形成区域、所述第二色的像素形成区域、所述第三色的像素形成区域形成所述第三厚度的第三透明导电膜的第三步骤。
3.根据权利要求2所述的场致发光装置的制造方法,其中,
所述发光元件是在所述阳极和所述基板之间形成具有下层侧反射层的光谐振器的场致发光元件;
所述第一色是红色;
所述第二色是绿色;
所述第三色是蓝色;
分别利用光刻步骤进行所述第一步骤~第三步骤。
4.一种场致发光装置,
设置于基板上的多个像素形成区域的每一个分别具有层叠了透光性的阳极、至少包含发光层的发光功能层以及阴极的发光元件;
所述像素形成区域至少包含:第一色的像素形成区域、与所述第一色不同的第二色的像素形成区域、与所述第一色以及第二色不同的第三色的像素形成区域;
所述阳极包含:在所述第一色的像素形成区域以第一厚度形成的第一阳极、在所述第二色的像素形成区域以第二厚度形成的第二阳极、在所述第三色的像素形成区域以第三厚度形成的第三阳极;
层叠从所述第一厚度中减去所述第二厚度的厚度的第一透明导电膜、从所述第二厚度中减去所述第三厚度的厚度的第二透明导电膜、所述第三厚度的第三透明导电膜,从而形成所述第一阳极;
层叠所述第二透明导电膜、所述第三透明导电膜,以形成所述第二阳极;
所述第三阳极由所述第三透明导电膜形成。
5.根据权利要求4所述的场致发光装置,其中,
由所述发光层产生的光沿从所述基板向着所述发光层的方向射出。
6.根据权利要求4所述的场致发光装置,其中,
所述发光元件具有在所述阳极和所述基板之间设置下层侧反射层的光谐振器,在所述阳极和所述下层侧反射层之间形成有覆盖所述下层侧反射层的透光性的绝缘保护层。
7.根据权利要求6所述的场致发光装置,其中,
所述绝缘保护层的折射率比所述阳极的折射率还小。
8.根据权利要求4所述的场致发光装置,其中,
所述第一阳极、所述第二阳极及所述第三阳极被设定为所述光谐振器的光学距离与红色光、绿色光、蓝色光中的任意波长对应的厚度。
9.一种场致发光装置,
形成于基板上的多个像素的每一个分别具有由第一电极和第二电极夹持的发光功能层;
所述多个像素至少包含第一像素、第二像素、第三像素;
通过层叠蚀刻选择性高的第一导电膜和蚀刻选择性低的第二导电膜,而形成有所述第一像素的第一电极;
所述第二像素的第一电极由所述第一导电膜形成;
所述第三像素的第一电极由所述第二导电膜形成。
10.根据权利要求9所述的场致发光装置,其中,
所述的第一导电膜以及所述第二导电膜是透明导电膜。
11.根据权利要求9所述的场致发光装置,其中,
所述第一导电膜的膜厚以及所述第二导电膜的膜厚不同。
12.根据权利要求9所述的场致发光装置,其中,
所述第一像素的第一电极由所述第一导电膜、层叠在所述第一导电膜上的第二导电膜构成。
13.根据权利要求9所述的场致发光装置,其中,
在所述基板和所述第一电极之间形成有反射膜。
14.根据权利要求9所述的场致发光装置,其中,
所述第一像素射出的颜色、所述第二像素射出的颜色、所述第三像素射出的颜色各不相同。
15.根据权利要求9所述的场致发光装置,其中,
基于所述第一像素的发光功能层的发光光的波长、基于所述第二像素的发光功能层的发光光的波长、基于所述第三像素的发光功能层的发光光的波长各不相同。
16.根据权利要求9所述的场致发光装置,其中,
所述多个像素分别包含与所述发光功能层相对向配置的着色层,
所述第一像素的着色层的颜色、所述第二像素的着色层的颜色、所述第三像素的着色层的颜色各不相同。
17.一种电子仪器,包含权利要求4或9所述的场致发光装置。
18.一种场致发光装置的制造方法,
形成于基板上的多个像素的每一个分别具有由第一电极和第二电极夹持的发光功能层;
所述多个像素至少包含第一像素、第二像素、第三像素;
形成所述第一电极的步骤由:在所述第一像素和第二像素上形成第一导电膜的步骤、在所述第一和第三像素上形成蚀刻选择性比所述第一导电膜还低的第二导电膜的步骤。
19.根据权利要求18所述的场致发光装置的制造方法,其中,
形成所述第一电极的步骤包含:
在所述基板上形成第一导电膜后进行图案化的第一图案化步骤;
在由所述第一图案化步骤图案化的第一导电膜和所述基板上形成所述第二导电膜,并对所述第二导电膜进行图案化的第二图案化步骤。
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