JP2007250306A - 発光装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】薄膜トランジスタ、発光素子、および光共振器を効率よく基板上に形成することのできる発光装置、およびこの発光装置を備えた電子機器を提供すること。
【解決手段】有機ＥＬ装置１において、透光性基板２上には、下地保護膜３、ＴＦＴ９０、第１の層間絶縁膜５、ソース・ドレイン電極４２、第２の層間絶縁膜６、画素電極１１が形成されている。下地保護膜３、第１の層間絶縁膜５、および第２の層間絶縁膜６は、誘電体多層膜から構成されている。また、コンクタクトホール５０１、５０２、６０１は全て、誘電体多層膜に形成されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、基板上に自発光素子を有する発光装置、および電子機器に関するものである。

次世代の発光装置として、基板上に自発光素子としてのエレクトロルミネッセンス（ＥＬ／Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子を有する有機ＥＬ装置などの発光装置が期待されている。この有機ＥＬ装置において、ＥＬ素子は、発光層を含む有機機能層を陽極および陰極で挟んだ構成を備えており、陽極側から注入された正孔と陰極側から注入された電子とが発光層内で再結合し、励起状態から失括する際に発光する。

また、ＥＬ装置に関しては、発光された光のうち、特定波長を共振させることにより、光の色度を向上させる技術が提案されている（特許文献１参照）。
特開２００１−７１５５８号公報

上記特許文献１では、透光性基板上に共振器としての誘電体多層膜を形成し、この多層膜上に発光素子を形成することにより、透光性基板基板側に出射される光の色度を高めているが、アクティブマトリクス型の発光装置に関し、薄膜トランジスタと光共振器との関係については一切、記載されていない。すなわち、薄膜トランジスタを形成した透光性基板上に発光素子を構成した発光装置において、薄膜トランジスタ、発光素子、および光共振器を別々に形成したのでは、手間がかかる上、発光装置が大型化してしまうという問題点がある。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、薄膜トランジスタ、発光素子、および光共振器を効率よく基板上に形成することのできる発光装置、およびこの発光装置を用いた電子機器を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明では、薄膜トランジスタ、該薄膜トランジスタのゲート絶縁膜を含めて当該薄膜トランジスタの上層側に形成された第１の層間絶縁膜、該第１の層間絶縁膜に形成された第１のコンタクトホールを介して前記薄膜トランジスタに電気的に接続されたソース・ドレイン電極、第２の層間絶縁膜、該第２の層間絶縁膜に形成された第２のコンタクトホールを介して前記ソース・ドレイン電極に電気的に接続された透光性の画素電極、発光機能層、および対向電極が基板側から上層に向けてこの順に形成されている発光装置において、前記薄膜トランジスタおよび前記ソース・ドレイン電極は、前記発光機能層と平面的に重なる領域からずれた位置に形成され、前記第１の層間絶縁膜および前記第２の層間絶縁膜は各々、前記薄膜トランジスタおよび前記ソース・ドレイン電極と平面的に重なる領域、並びに前記発光機能層に平面的に重なる領域のいずれの領域でも同一の層構成を備え、前記第１の層間絶縁膜および前記第２の層間絶縁膜は各々、光共振器を構成する複数の屈折率層を積層した誘電体多層膜を含んでいることを特徴とする。

本発明では、画素電極、発光機能層および対向電極からなる自発光素子に対して、誘電体多層膜からなる光共振器が構成されているので、色光の色度を向上することができる。また、光共振器を構成する誘電体多層膜は、第１の層間絶縁膜および第２の層間絶縁膜を
利用して形成されており、光共振器を別途、追加する必要がない。従って、薄膜トランジスタ、発光素子、および光共振器を効率よく装置内に組み込むことができる。また、薄膜トランジスタおよびソース・ドレイン電極は、発光機能層と平面的に重なる領域からずれた領域に形成されているので、光共振器を発光機能層と平面的に重なる領域の全体に形成することができる。それ故、対向電極を光反射性電極により形成してボトムエミッション型の発光装置を構成した場合、光共振器に対して発光機能層とは反対側に反射層を設けてトップエミッション型の発光装置を構成した場合のいずれにおいても、色度の高い光を出射することができる。

本発明において、前記第１の層間絶縁膜は、前記薄膜トランジスタにより形成される凹凸を平坦化する有機平坦化膜を備え、当該有機平坦化膜の上層に前記誘電体多層膜を備えている構成を採用することができる。このように構成すると、エッチングにより第１および第２のコンタクトホールを形成する際の対象のいずれもが誘電体多層膜であるため、エッチング装置やエッチング条件を共通化できる。

本発明において、前記第１の層間絶縁膜は、全体が前記誘電体多層膜により構成されている構成を採用することができる。このように構成すると、エッチングにより第１および第２のコンタクトホールを形成する際の対象のいずれもが誘電体多層膜であるため、エッチング装置やエッチング条件を共通化できる。

本発明において、前記第１の層間絶縁膜の全体が前記誘電体多層膜により構成され、前記薄膜トランジスタと前記基板との層間に下地保護膜が形成されている場合、当該下地保護膜は、前記光共振器を構成する誘電体多層膜を備えていることが好ましい。

本発明において、前記誘電体多層膜のいずれもが、例えば、第１の屈折率層と、該第１の屈折率層よりも屈折率の低い第２の屈折率層から構成されている構成を採用することができる。

本発明においては、前記誘電体多層膜はいずれの部分でも同一の屈折率層の組み合わせからなる構成を採用することができる。

本発明において、前記誘電体多層膜には、２層の膜が一体で一層分の屈折率層を構成している層が含まれていることが好ましい。この場合、前記２層の膜の間には電極層が形成されている構成を採用することができる。例えば、第１の層間絶縁膜において最下層のゲート絶縁膜と下地保護膜の最上層とが一体で一層分の屈折率層を構成している場合、ゲート絶縁膜については、薄膜トランジスタの電気的特性を優先して膜厚を設定した場合でも、他方の層で光学特性を補正することができる。

本発明において、前記第１の屈折率層の屈折率は、発光装置の発光中心波長において前記画素電極の屈折率に等しく、前記画素電極は、前記第２の層間絶縁膜の誘電体多層膜のうち、前記第２の屈折率層の上層に積層されて一層分の屈折率層を構成していることが好ましい。すなわち、画素電極も誘電体多層膜の一部として利用することができる。

本発明において、前記光共振器では、前記第１の屈折率層と前記第２の屈折率層との繰り返し数が前記画素電極層を含めて２．５以上であり、かつ、前記第１の屈折率層同士は光路長が等しいとともに、前記第２の屈折率層同士は光路長が等しいことが好ましい。

本発明に係る発光装置は、携帯電話機、モバイルコンピュータ、直視型表示装置などの電子機器における発光手段や、電子機器の各種光源（発光手段）として用いられる。特に、本発明に係る発光装置を電子機器の表示装置として用いれば、電子機器の表色範囲を拡
大することができる。

以下、図面を参照して、本発明に係る有機ＥＬ装置とその製造方法、並びに電子機器の一実施形態について説明する。なお、以下の説明においては、なお、参照する各図において、図面上で認識可能な大きさとするために縮尺が各層や各部材ごとに異なる場合がある。

［実施の形態１］
（全体構成）
図１は、アクティブマトリクス型の有機ＥＬ装置（発光装置）の電気的構成を示す等価回路図である。図２は、この有機ＥＬ装置の画素構成の一例を示す平面図である。

図１に示すように、本実施形態の有機ＥＬ装置１では、基板上に、複数の走査線１３１と、これら走査線１３１に対して交差する方向に延びる複数の信号線１３２と、これら信号線１３２に並列に延びる複数の共通給電線１３３とがそれぞれ配線されたもので、走査線１３１および信号線１３２の各交点毎に画素１００がマトリクス状に構成されている。

信号線１３２に対しては、シフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオライン、アナログスイッチを備えるデータ線駆動回路３９０が設けられている。一方、走査線１３１に対しては、シフトレジスタおよびレベルシフタを備える走査線駆動回路３８０が設けられている。また、画素１００の各々には、走査線１３１を介して走査信号がゲート電極に供給される第１のＴＦＴ８０と、この第１のＴＦＴ８０を介して信号線１３２から供給される画像信号を保持する保持容量１１０と、保持容量１１０によって保持された画像信号がゲート電極に供給される第２のＴＦＴ９０と、この第２のＴＦＴ９０を介して共通給電線１３３に電気的に接続したときに共通給電線１３３から駆動電流が流れ込む画素電極（陽極）４と、この画素電極１１と対向電極（陰極）１３との間に挟み込まれる発光機能層１２とが設けられ、画素電極１１、対向電極７および発光機能層１２によって有機ＥＬ素子（自発光素子）１０が構成されている。

このような有機ＥＬ装置１を構成するにあたって、各画素１００の平面構造は、図２に示すように、平面形状が長方形の画素電極１１の四辺が、信号線１３２、共通給電線１３３、走査線１３１及び図示しない他の画素電極用の走査線によって囲まれた配置となっている。画素１００の平面形状は、図に示す矩形の他に、円形、長円形など任意の形状が適用される。なお、画素電極１１と第２のＴＦＴ９０との電気的な接続は、後述するようにソース・ドレイン電極４２を介して行われ、かつ、各電極間の電気的な接続は、後述するように、層間絶縁膜に形成されたコンタクトホール５０１、５０２、６０１を介して行われる。

ここで、画素１００は、各々が赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、および青色（Ｂ）の３色で１つのドットを構成するサブ画素として用いられ、このような画素１００の対応する色は、発光層１２２を構成する材料によって規定されている。

このような構成のもと、走査線１３１が駆動されて第１のＴＦＴ８０がオンとなると、そのときの信号線１３２の電位が保持容量１１０に保持され、該保持容量１１０の状態に応じて、第２のＴＦＴ９０の導通状態が決まる。そして、第２のＴＦＴ９０のチャネルを介して共通給電線１３３から画素電極１１に電流が流れ、さらに発光機能層１２を通じて対向電極７に電流が流れる。

（画素構成）
図３は、本発明の実施の形態１に係る有機ＥＬ装置の画素構成を示す断面図である。図３において、ここに示す有機ＥＬ装置１は、有機ＥＬ素子１０から出射された光を透光性基板２の側から出射する、いわゆる「ボトムエミッション型」の有機ＥＬ装置である。本形態では、いずれの画素１００においても、ガラス基板などの透光性基板２の表面側には、下地保護膜３が形成されており、この下地保護膜３の上に第２のＴＦＴ９０が形成されている。第２のＴＦＴ９０の上層側には、ゲート絶縁膜５１を含む第１の層間絶縁膜５が形成されている。第１の層間絶縁膜５の上層には一対のソース・ドレイン電極４１、４２が形成されており、これらのソース・ドレイン電極４１、４２は、第１の層間絶縁膜５に形成された２つの第１のコンタクトホール５０１、５０２を介して第２のＴＦＴ９のソース・ドレイン領域に電気的に接続されている。ここで、ソース・ドレイン電極４１、４２のうち、ソース・ドレイン電極４１は、共通給電線１３３として延びている。

本形態では、ソース・ドレイン電極４１、４２の表面側には第２の層間絶縁膜６が形成されている。第２の層間絶縁膜６の上層にはＩＴＯ（酸化インジウムスズ）膜からなる画素電極１１（陽極）が形成されており、画素電極１１は、第２の層間絶縁膜６に形成されたコンタクトホール６０１を介してソース・ドレイン電極４２に電気的に接続されている。

画素電極１１の上層には、有機ＥＬ素子１０の正孔輸送層１２１および発光層１２２からなる発光機能層１２が形成され、発光機能層１２の上層には、アルミニウム（Ａｌ）やマグネシウム（Ｍｇ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）等の反射性を備えた対向電極１３（陰極）が形成されている。また、各画素１００には、画素電極１１の上層にシリコン窒化膜などからなる保護層１５が形成されている。但し、保護層１５は、発光層１２２と平面的に重なる領域で除去され、画素電極１１と正孔輸送層１２１が直接触することを可能としている。また、発光機能層１２の形成領域を囲むように、アクリル樹脂などからなる隔壁９が形成されている。

このように構成した画素１１０において、画素電極１１から発光機能層１２を通じて対向電極１３に電流が流れると、発光層１２２はこれを流れる電流量に応じて発光し、かかる光は、透光性基板２の側から出射される。その際、発光層１２２から対向電極１３に向かう光は、対向電極１３で反射した後、透光性基板２の側から出射される。ここで、各画素１００は、発光層１２２を構成する材料によって、各々が赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、および青色（Ｂ）の３色に対応しており、所定の色光を出射するので、カラー画像が表示される。それ故、第２のＴＦＴ９０やソース・ドレイン電極４１、４２などは、光の出射を妨げないように、発光機能層１２（正孔輸送層１２１、発光層１２２）に対して平面的にずれた領域に形成されている。

（層間絶縁膜および光共振器の構成）
本形態において、第１の層間絶縁膜５および第２の層間絶縁膜６は、第２のＴＦＴ９０やソース・ドレイン電極４１、４２と平面的に重なる領域と、発光機能層１２と平面的に重なる領域で同一の層構成を有している。ここで、第１の層間絶縁膜５は、ゲート絶縁膜５１と、ゲート電極９３を覆う厚さが１μｍ程度の感光性樹脂からなる有機平坦化膜５２とを備えているとともに、有機平坦化膜５２の上層には誘電体多層膜５５が形成されている。有機平坦化膜５２は、ＴＦＴ９０によって形成される凹凸を平坦化する機能を担っている。第２の層間絶縁膜６は、全体が誘電体多層膜によって構成されており、本形態では、誘電体多層膜５５、第２の層間絶縁膜６、画素電極１１、発光機能層１２、対向電極１３によって光共振器８が構成されている。

第１の層間絶縁膜５の誘電体多層膜５５、および第２の層間絶縁膜６を構成する誘電体多層膜はいずれも、例えば、複数層のシリコン窒化膜８１（第１の屈折率層）と、このシ
リコン窒化膜８１よりも屈折率の低い複数層のシリコン酸化膜８２（第２の屈折率層）とが交互に積層された構造になっている。また、本形態の光共振器８では、シリコン窒化膜８１とシリコン酸化膜８２の繰り返し数が２．０以上であり、シリコン窒化膜８１同士は光路長が等しいとともに、シリコン酸化膜８２同士は光路長が等しく設定されている。さらに、シリコン窒化膜８１は、厚さが２０μｍ〜２００μｍであり、シリコン酸化膜８２は、膜厚が２０μｍ〜４００μｍであり、各層の光学長が発光中心波長λｃの１／４倍になるように設定されている。

なお、本形態の光共振器８において、第１の層間絶縁膜５の誘電体多層膜５５、および第２の層間絶縁膜６を構成する誘電体多層膜は、各色に対向する画素１００間で共通するが、正孔輸送層１２１や発光層１２２は、対応する色毎に材料の屈折率や厚さを相違させることできる。それ故、正孔輸送層１２１や発光層１２２の光学長を各色に対応する画素１００ごとに最適化すれば、各画素１００から出射される光の波長に対応する光学長を備えた光共振器８を構成することができる。なお、各色に対応する全ての画素１００に対して、光共振器８の光学長を最適化した構成の他、特定の色に対応する画素１００に対してのみ、光共振器８の光学長を最適化した構成を採用してもよい。

（本形態の効果）
以上説明したように、本形態では、すべての画素１００に光共振器８を構成したので、色光の色度を向上することができる。また、光共振器８を構成する誘電体多層膜は、第１の層間絶縁膜５および第２の層間絶縁膜６に形成され、光共振器８を別途、追加する必要がないので、ＴＦＴ９０、有機ＥＬ素子、および光共振器８を効率よく透光性基板２上に形成することができる。

また、ＴＦＴ９０およびソース・ドレイン電極４１、４２は、発光機能層１２と平面的に重なる領域からずれた領域に形成されているので、光共振器８を発光機能層１２と平面的に重なる領域の全体に形成することができる。それ故、色度の高い光を十分な光量をもって出射することができる。

さらに、製造方法を以下に説明するように、本形態では、エッチングによりコンタクトホール５０１、５０２、および６０１を形成する際、エッチング対象となるのは、第１の層間絶縁膜５の誘電体多層膜５５、あるいは誘電体多層膜からなる第２の層間絶縁膜である。従って、エッチング装置やエッチング条件などを共通化できる。

（製造方法）
図４は、本発明の実施の形態１に係る有機ＥＬ装置の製造工程の一部を示す工程断面図である。本形態の有機ＥＬ装置を製造するには、まず、図４（ａ）に示すように、スパッタ法などにより、シリコン酸化膜あるいはシリコン窒化膜からなる下地保護膜３を形成後、周知の半導体プロセスを利用して、ＴＦＴ９０を形成する。

次に、第１の層間絶縁膜５の形成工程では、まず、感光性樹脂を塗布した後、露光、現像し、厚さが１μｍ程度の有機平坦化膜５２を形成する。その際、第１のコンタクトホール５０１、５０２に相当する穴５２１、５２２を形成する。次に、スパッタ法により、シリコン窒化膜８１と複数層のシリコン酸化膜８２とを交互に形成して、誘電体多層膜５５を形成する。このようにして、ゲート絶縁膜５１、平坦化膜５２および誘電体多層膜５５を備えた第１の層間絶縁膜５を形成する。

次に、図４（ｂ）に示すように、フォトリソグラフィ技術を用いて誘電体多層膜５５をエッチングし、有機平坦化膜５２の穴５２１、５２２に繋がる穴５５１、５５２を形成する。その結果、ゲート絶縁膜５１にも穴が形成され、コンタクトホール５０１、５０２が
完成する。

次に、図４（ｃ）に示すように、成膜工程およびエッチング工程を行い、ソース・ドレイン電極４１、４２を形成する。

次に、第２の層間絶縁膜６の形成工程では、シリコン窒化膜８１とシリコン酸化膜８２とを交互に形成して、第２の層間絶膜６を形成する。

次に、図４（ｄ）に示すように、フォトリソグラフィ技術を用いて第２の層間絶縁膜６をエッチングし、ソース・ドレイン電極４２に接続する第２のコンタクトホール６０１を形成する。

しかる後には、ＩＴＯ膜をスパッタ形成した後、パターニングし、図３に示すように、画素電極１１を形成する。それ以降の工程は、周知の工程を利用できるので、詳細な説明を省略するが、保護層１５および隔壁９を形成した後、液滴吐出法などを用いて、正孔輸送層１２１および発光層１２２を順次形成する。その際、正孔輸送層１２１は、例えば、高分子系材料として、ポリチオフェン、ポリスチレンスルホン酸、ポリピロール、ポリアニリンおよびこの誘導体などが例示される。また、低分子系材料を使用する場合は、正孔注入層と正孔輸送層１２１を積層して形成するのが好ましい。また、発光層１２２については、ポリフルオレン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリチオフェン誘導体、またはこれらの高分子材料に、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素、例えばルブレン、ペリレン、９，１０−ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン６、キナクリドン等をドープしたものが用いることができる。その際、赤色の発色光を発光する発光層の形成材料、緑色の発色光を発光する発光層の形成材料、青色の発色光を発光する発光層の形成材料を、それぞれ対応する画素１００に吐出し塗布することによって所定の発光層１２２を形成する。次に、アルミニウム膜などをスパッタ形成した後、パターンニングし、対向電極１３を形成する。

以上説明したように、本形態では、エッチングによりコンタクトホール５０１、５０２、および６０１を形成する際、エッチング対象となるのは、第１の層間絶縁膜５の誘電体多層膜５５、あるいは誘電体多層膜からなる第２の層間絶縁膜である。従って、エッチング装置やエッチング条件などを共通化できる。

［実施の形態２］
図５は、本発明の実施の形態２に係る有機ＥＬ装置の画素構成を示す断面図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態１と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。

図５において、本形態の有機ＥＬ装置１も、いわゆる「ボトムエミッション型」の有機ＥＬ装置である。本形態でも、実施の形態１と同様、いずれの画素１００においても、ガラス基板などの透光性基板２の表面側には下地保護膜３が形成されており、この下地保護膜３の上に第２のＴＦＴ９０が形成されている。第２のＴＦＴ９０の上層側には、ゲート絶縁膜５１を含む第１の層間絶縁膜５が形成されている。第１の層間絶縁膜５の上層には一対のソース・ドレイン電極４１、４２が形成されており、これらのソース・ドレイン電極４１、４２は、第１の層間絶縁膜５に形成された２つの第１のコンタクトホール５０１、５０２を介して第２のＴＦＴ９のソース・ドレイン領域に電気的に接続されている。ここで、ソース・ドレイン電極４１、４２のうち、ソース・ドレイン電極４１は、共通給電線１３３として延びている。本形態では、ソース・ドレイン電極４１、４２の表面側には第２の間絶縁膜６が形成されている。第２の層間絶縁膜６の上層にはＩＴＯ（酸化インジウムスズ）膜からなる画素電極１１（陽極）が形成されており、画素電極１１は、第２の
層間絶縁膜６に形成されたコンタクトホール６０１を介してソース・ドレイン電極４２に電気的に接続されている。画素電極１１の上層には、有機ＥＬ素子（自発光素子）の正孔輸送層１２１および発光層１２２からなる発光機能層１２が形成され、この発光機能層１２の上層には、反射性を備えた対向電極１３（陰極）が形成されている。また、各画素１００には、画素電極１１の上層にシリコン窒化膜などからなる保護層１５が形成されている。保護層１５は、発光層１２２と平面的に重なる領域で除去され、画素電極１１と正孔輸送層１２１が直接触することを可能としている。また、発光機能層１２の形成領域を囲むように、アクリル樹脂などからなる隔壁９が形成されている。

本形態において、下地保護膜３は、全体が誘電体多層膜によって構成されている。第１の層間絶縁膜５も、ゲート絶縁膜５１を含めて、全体が誘電体多層膜によって構成されている。ここで、下地保護膜３の最上層のシリコン酸化膜８２と、ゲート絶縁膜５１を構成するシリコン酸化膜８２とは一体となって１層分の屈折率層を構成している。

また、本形態でも、実施の形態１と同様、第２の層間絶縁膜６は、全体が誘電体多層膜によって構成されており、本形態では、下地保護膜３、第１の層間絶縁膜５、第２の層間絶縁膜６、画素電極１１、発光機能層１２、対向電極１３によって光共振器８が構成されている。ここで、下地保護膜３、第１の層間絶縁膜５、および第２の層間絶縁を構成する誘電体多層膜は、例えば、複数層のシリコン窒化膜８１（第１の屈折率層）と、このシリコン窒化膜８１よりも屈折率の低い複数層のシリコン酸化膜８２（第２の屈折率層）とが交互に積層された構造になっている。また、光共振器８では、シリコン窒化膜８１とシリコン酸化膜８２の繰り返し数が２．０以上であり、シリコン窒化膜８１同士は光路長が等しいとともに、シリコン酸化膜８２同士は光路長が等しく設定されている。また、画素電極１１はＩＴＯ膜で形成されており、ＩＴＯ膜の屈折率とシリコン窒化膜の屈折率は略等しい。従って、ＩＴＯ膜の光路長はシリコン窒化膜と略等しく、ＩＴＯ膜を含めて、低屈折率層と高屈折率層の繰り返し数が２.５以上である。さらに、シリコン窒化膜８１およびシリコン酸化膜８２の膜厚は、各層の光学長が発光中心波長λｃの１／４倍になるように設定されている。

なお、本形態の光共振器８においても、誘電体多層膜５５、および第２の層間絶縁膜６を構成する誘電体多層膜は、各色に対向する画素１００間で共通するが、正孔輸送層１２１や発光層１２２は、対応する色毎に材料の屈折率や厚さを相違させることできる。それ故、正孔輸送層１２１や発光層１２２の光学長を各色に対応する画素１００ごとに最適化すれば、各画素１００から出射される光の波長に対応する光学長を備えた光共振器８を構成することができる。なお、各色に対応する全ての画素１００に対して、光共振器８の光学長を最適化した構成の他、特定の色に対応する画素１００に対してのみ、光共振器８の光学長を最適化した構成を採用してもよい。

以上説明したように、本形態では、すべての画素１００に光共振器８を構成したので、色光の色度を向上することができる。また、光共振器８を構成する誘電体多層膜は、第１の下地保護膜３、第１の層間絶縁膜５および第２の層間絶縁膜６を構成しており、光共振器８を別途、追加する必要がないので、ＴＦＴ９０、有機ＥＬ素子、および光共振器８を効率よく透光性基板２上に形成することができる。また、ＴＦＴ９０およびソース・ドレイン電極４１、４２は、発光機能層１２と平面的に重なる領域からずれた領域に形成されているので、光共振器８を発光機能層１２と平面的に重なる領域の全体に形成することができる。それ故、色度の高い光を十分な光量をもって出射することができる。

さらに、製造方法については説明を省略するが、エッチングによりコンタクトホール５０１、５０２、および６０１を形成する際、エッチング対象となるのは、誘電体多層膜からなる第１の層間絶縁膜５、および誘電体多層膜からなる第２の層間絶縁膜６である。従
って、エッチング装置やエッチング条件などを共通化できる。

また、本形態では、下地保護膜３の最上層のシリコン酸化膜８２と、ゲート絶縁膜５１を構成するシリコン酸化膜８２とは、間にゲート電極９３などが形成されているが、一体となって１層分の屈折層を構成している。従って、ゲート絶縁膜５１については、ＴＦＴ９０の電気的特性に基づいて膜厚を設定することができ、この場合でも、下地保護膜３の最上層のシリコン酸化膜８２で光学特性を補正することができる。

［その他の実施の形態］
上記形態では、透光性基板２の側から光を出射するボトムエミッション型であるため、光共振器８を構成するシリコン窒化膜８１およびシリコン酸化膜８２の光学長が発光中心波長λｃの１／４倍になるように設定されていたが、光共振器を構成するシリコン窒化膜８１およびシリコン酸化膜８２の光学長が発光中心波長λｃの１／２倍になるように設定すれば、発光層１２２に対して透光性基板２とは反対側から光を出射するトップエミッション型に適用することができる。この場合には、対向電極１３としては光透過性の電極を用いることになり、光共振器８に対して発光層１２２とは反対側に反射層を設ければよい。

［電子機器］
次に、上述の有機ＥＬ装置を備えた電子機器の例について説明する。図６は上述した実施形態に係る表示装置を備えたモバイル型のパーソナルコンピュータ（情報処理装置）の構成を示す斜視図である。同図において、パーソナルコンピュータ１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、上述した有機ＥＬ装置を表示装置１１０６として備えた表示装置ユニットとから構成されている。このため、表色範囲の広い表示部を備えた電子機器を提供することができる。

なお、上述した例に加えて、他の例として、携帯電話、腕時計型電子機器、液晶テレビ、ビューファインダ型やモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、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、電子ペーパー、タッチパネルを備えた機器等が挙げられる。本発明の電気光学装置は、こうした電子機器の表示部としても適用できる。

［他の実施の形態］
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る有機ＥＬ装置とその製造方法、並びに電子機器の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

アクティブマトリクス型の有機ＥＬ装置（発光装置）の電気的構成を示す等価回路図である。 図１に示す有機ＥＬ装置の画素構成の一例を示す平面図である。 本発明の実施の形態１に係る有機ＥＬ装置の画素構成を示す断面図である。 本発明の実施の形態１に係る有機ＥＬ装置の製造工程の一部を示す工程断面図である。 本発明の実施の形態２に係る有機ＥＬ装置の画素構成を示す断面図である。 本実施形態の有機ＥＬ装置を備えた電子機器の一例を示す図である。

符号の説明

１・・有機ＥＬ装置（発光装置）、２・・透明基板、３・・下地保護膜、５・・第１の層間絶縁膜、６・・第２の層間絶縁膜、８・・光共振器、９・・隔壁、１０・・有機ＥＬ素子、１１・・画素電極（透光性電極／陽極）、１２ 発光機能層、１３・・対向電極（陰極）、４２・・ソース・ドレイン電極、５１・・ゲート絶縁膜、５２・・有機平坦化膜、５５・・誘電体多層膜、８１・・シリコン窒化膜（第１の屈折率層）、８２・・シリコン酸化膜（第２の屈折率層）、９０・・第２のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）、９３・・ゲート電極、１００・・画素、１２１・・正孔輸送層、１２２・・発光層、５０２・・第１のコンクタクトホール、６０１・・第２のコンタクトホール

Claims (11)

1. 薄膜トランジスタ、該薄膜トランジスタのゲート絶縁膜を含めて当該薄膜トランジスタの上層側に形成された第１の層間絶縁膜、該第１の層間絶縁膜に形成された第１のコンタクトホールを介して前記薄膜トランジスタに電気的に接続されたソース・ドレイン電極、第２の層間絶縁膜、該第２の層間絶縁膜に形成された第２のコンタクトホールを介して前記ソース・ドレイン電極に電気的に接続された透光性の画素電極、発光機能層、および対向電極が基板側から上層に向けてこの順に形成されている発光装置において、
   前記薄膜トランジスタおよび前記ソース・ドレイン電極は、前記発光機能層と平面的に重なる領域からずれた位置に形成され、
   前記第１の層間絶縁膜および前記第２の層間絶縁膜は各々、前記薄膜トランジスタおよび前記ソース・ドレイン電極と平面的に重なる領域、並びに前記発光機能層に平面的に重なる領域のいずれの領域でも同一の層構成を備え、
   前記第１の層間絶縁膜および前記第２の層間絶縁膜は各々、光共振器を構成する複数の屈折率層を積層した誘電体多層膜を含んでいることを特徴とする発光装置。
2. 前記第１の層間絶縁膜は、前記薄膜トランジスタにより形成される凹凸を平坦化する有機平坦化膜を備え、当該有機平坦化膜の上層に前記誘電体多層膜を備えている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の層間絶縁膜は、全体が前記誘電体多層膜により構成されていることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
4. 前記薄膜トランジスタと前記基板との層間に下地保護膜が形成されており、
   当該下地保護膜は、前記誘電体多層膜を備えていることを特徴とする請求項３に記載の発光装置。
5. 前記誘電体多層膜はいずれの部分でも同一の屈折率層が組み合わされていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の発光装置。
6. 前記誘電体多層膜には、２層の膜が一体で一層分の屈折率層を構成している層が含まれていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の発光装置。
7. 前記２層の膜の間には、少なくとも電極層が形成されていることを特徴とする請求項６に記載の発光装置。
8. 前記誘電体多層膜のいずれもが、第１の屈折率層と、該第１の屈折率層よりも屈折率の低い第２の屈折率層とから構成されていることを特徴とする請求項１ないし７の何れか一項に記載の発光装置。
9. 前記第１の屈折率層の屈折率は、発光装置の発光中心波長において前記画素電極の屈折率に等しく、
   前記画素電極は、前記第２の層間絶縁膜の誘電体多層膜のうち、前記第２の屈折率層の上層に積層されて一層分の屈折率層を構成していることを特徴とする請求項８に記載の発光装置。
10. 前記光共振器では、前記第１の屈折率層と前記第２の屈折率層との繰り返し数が前記画素電極層を含めて２．５以上であり、かつ、
    前記第１の屈折率層同士は光路長が等しいとともに、前記第２の屈折率層同士は光路長が等しいことを特徴とする請求項９に記載の発光装置。
11. 請求項１乃至１０の何れか１項に記載の発光装置を発光手段として有することを特徴とする電子機器。

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