JP2014017239A - 有機el発光装置およびその製造方法、および積層カラーフィルタ - Google Patents

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Abstract

【課題】光透過性を損なうことなく光選択性を向上可能な積層カラーフィルタ、およびこの積層カラーフィルタを搭載した有機EL発光装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】基板60と、基板60上に配置された赤色カラーフィルタ40R1・40R2、緑色カラーフィルタ40G1・40G2、および青色カラーフィルタ40B1・40B2・40B3とを備える。赤色カラーフィルタ40R1・40R2、緑色カラーフィルタ40G1・40G2および青色カラーフィルタ40B1・40B2・40B3の内、少なくとも1色のカラーフィルタが複数層の薄膜で積層されて形成される積層カラーフィルタ、およびこの積層カラーフィルタを搭載した有機EL発光装置およびその製造方法。
【選択図】図17

Description

本発明は、有機EL発光装置およびその製造方法、および積層カラーフィルタに関する。
近年、有機発光素子として有機EL(EL:Electroluminescence)素子を用いた表示装置や照明装置が実用化に向けて開発が進められている。また、次世代の薄型ディスプレイとして有機ELディスプレイ装置が注目されている。
有機ELディスプレイ装置では、有機EL層の上に上部電極が配置され、上部電極の上にカラーフィルタが配置される(例えば、特許文献1参照)。
ここで、上部電極の上にカラーレジストが塗られ、リソグラフィーにてパターニングされることで、カラーフィルタが形成される。カラーレジストは光硬化性樹脂である。紫外光が照射された部分が硬化し、パターン(永久レジスト)として残る。通常、カラーレジストの光硬化性樹脂中には、光を吸収する顔料を分散させ、それぞれの色(赤色、緑色、青色)を選択的に透過させる。
このような有機ELディスプレイ装置では、赤色、緑色、青色の画素が隣接して設けられているため、画素間の混色(クロストーク)が問題となる。
混色を低減するため、有機EL素子の列間にクロストーク低減構造体が配設された色変換型有機ELディスプレイが開示されている(例えば、特許文献2参照)。
許文献2参照)。
特開2009−288435号公報 特開2010−272214号公報
カラーレジストによる色の選択性を向上させるためには、レジスト膜厚を厚くして光の通る長さを長くするか、又は、顔料の分散度を高める必要がある。
しかしながら、これらの方法は、いずれも、カラーレジストをパターニングする紫外光の透過性を悪くする方向に働き、パターニング性を悪くする。すなわち、紫外光は、レジスト上部から照射されるが、このように上部から入射した光がレジスト下部まで届かず、レジスト下部の硬化が不十分となる。
そのため、硬化していない底面により、カラーレジストと基板との密着性が悪くなる不具合が生じていた。又、無理に硬化させようと強い光を入射させると、レジスト下部に存在するトランジスタや発光素子に劣化させる悪影響を及ぼしていた。
また、下部電極の側壁部における有機EL層の膜厚が薄くなると、下部電極と上部電極との間でショートが発生する。
本発明の目的は、光透過性を悪くすることなく光選択性を向上可能な積層カラーフィルタ、およびこの積層カラーフィルタを搭載した有機EL発光装置およびその製造方法を提供することにある。
本発明の別の目的は、発光性能および製造歩留まりの向上可能な有機EL発光装置およびその製造方法を提供することにある。
本発明のさらに別の目的は、ショートの発生を防止するとともに光の取出効率を高めることが可能な有機EL発光装置及びその製造方法を提供することにある。
本発明の一態様によれば、基板と、前記基板上に配置された駆動回路と、前記駆動回路上に配置された下部電極と、前記下部電極上に共通に配置された有機EL層と、前記有機EL層上に配置された上部電極と、前記上部電極上に配置された赤色カラーフィルタ、緑色カラーフィルタ、および青色カラーフィルタとを1つのピクセルに備え、前記赤色カラーフィルタ、前記緑色カラーフィルタ、および前記青色カラーフィルタの内、少なくとも1色のカラーフィルタが複数層の薄膜で形成されている有機EL発光装置が提供される。
また、本発明の他の態様によれば、基板と、前記基板上に配置された第1VIA電極と、前記第1VIA電極上に配置された下部電極と、前記下部電極上に共通に配置された有機EL層と、前記有機EL層上に共通に配置された上部電極と、前記基板上に配置され、前記上部電極に直接コンタクトされる第2VIA電極とを備える有機EL発光装置が提供される。
また、本発明の他の態様によれば、基板と、前記基板上に配置された第1VIA電極と、前記第1VIA電極上に配置され、表面に金属酸化膜を有する下部電極と、前記下部電極上に共通に配置された有機EL層と、前記有機EL層上に共通に配置された上部電極と、前記基板上に配置された第2VIA電極とを備える有機EL発光装置が提供される。
また、本発明の他の一態様によれば、基板と、前記基板上に配置された密着層と、前記密着層上に配置された下部電極と、前記下部電極上に共通に配置された有機EL層と、前記有機EL層上に配置された上部電極とを備え、前記密着層および前記下部電極の側壁部がテーパ形状を有する有機EL発光装置が提供される。
また、本発明の他の態様によれば、基板と、前記基板上に配置された密着層と、前記密着層上に配置された下部電極と、前記下部電極上に共通に配置された有機EL層と、前記有機EL層上に配置された上部電極と、前記下部電極の側壁部と前記有機EL層との間に配置された絶縁膜とを備える有機EL発光装置が提供される。
また、本発明の他の態様によれば、基板と、前記基板上に配置された密着層と、前記密着層上に配置された下部電極と、前記下部電極上に共通に配置された有機EL層と、前記有機EL層上に配置された上部電極とを備え、前記下部電極間と前記下部電極の上面部の全領域に一定高さの有機EL層が形成されている有機EL発光装置が提供される。
また、本発明の他の態様によれば、基板と、前記基板上に配置された密着層と、前記密着層上に配置された下部電極と、前記下部電極上に共通に配置された有機EL層と、前記有機EL層上に配置された上部電極とを備え、前記下部電極の上面部と対向する領域にのみ前記上部電極が形成されている有機EL発光装置が提供される。
また、本発明の別の態様によれば、基板と、前記基板上に配置された駆動回路と、前記駆動回路上に配置された下部電極と、前記下部電極上に共通に配置された有機EL層と、前記有機EL層上に配置された上部電極と、前記上部電極上に配置された赤色、緑色、青色用のカラーフィルタとを1つのピクセルに備える有機EL発光装置の製造方法であって、カラーレジストを塗布し、露光・現像する工程と、再度、その上に同色のカラーレジストを塗布し、露光・現像する工程とを有し、前記赤色カラーフィルタ、前記緑色カラーフィルタ、および前記青色カラーフィルタの内、少なくとも1色のカラーフィルタが複数層の薄膜で形成されている有機EL発光装置の製造方法が提供される。
また、本発明の他の態様によれば、基板と、前記基板上に配置された第1VIA電極と、前記第1VIA電極上に配置された下部電極と、前記下部電極上に共通に配置された有機EL層と、前記有機EL層上に共通に配置された上部電極と、前記基板上に配置され、前記上部電極に直接コンタクトされる第2VIA電極とを備える有機EL発光装置の製造方法であって、前記基板上に前記下部電極とともにダミー下部電極を形成する工程と、前記ダミー下部電極を除去する工程と、前記下部電極上に前記有機EL層を形成する工程と、前記第2VIA電極に直接コンタクトされるように前記有機EL層上に前記上部電極を形成する工程とを有する有機EL発光装置の製造方法が提供される。
また、本発明の他の態様によれば、基板を準備する工程と、前記基板上に下部電極を形成する工程と、前記基板表面を処理する工程と、前記下部電極上に有機EL層を形成する工程と、前記有機EL層上に上部電極を形成する工程とを有する有機EL発光装置の製造方法が提供される。
また、本発明の他の態様によれば、基板を準備する工程と、前記基板上に密着層を形成する工程と、前記密着層上に下部電極を形成する工程と、前記密着層の側壁部および前記下部電極の側壁部をテーパ形状に形成する工程と、前記下部電極上に有機EL層を形成する工程と、前記有機EL層上に上部電極を形成する工程とを有する有機EL発光装置の製造方法が提供される。
また、本発明の他の態様によれば、基板を準備する工程と、前記基板上にトレンチを形成する工程と、前記トレンチ内に密着層を形成する工程と、前記トレンチを充填して前記密着層上に下部電極を形成する工程と、前記密着層および前記下部電極を研磨加工して、前記基板の上面部の高さ位置と前記下部電極の上面部の高さ位置を同じ高さに揃える工程と、前記下部電極上に有機EL層を形成する工程と、前記有機EL層上に上部電極を形成する工程とを有する有機EL発光装置の製造方法が提供される。
また、本発明のさらに別の態様によれば、基板と、前記基板上に配置された赤色カラーフィルタと、前記基板上に配置された緑色カラーフィルタと、前記基板上に配置された青色カラーフィルタとを備え、前記赤色カラーフィルタ、前記緑色カラーフィルタおよび前記青色カラーフィルタの内、少なくとも1色のカラーフィルタが複数層の薄膜で形成されている積層カラーフィルタが提供される。
本発明によれば、光透過性を損なうことなく光選択性を向上可能な積層カラーフィルタ、およびこの積層カラーフィルタを搭載した有機EL発光装置およびその製造方法を提供することができる。
また、本発明によれば、発光性能が向上し、かつ製造歩留まりを向上可能な有機EL発光装置およびその製造方法を提供することができる。
さらに、本発明によれば、ショートの発生を防止するとともに光の取出効率を高めることが可能な有機EL発光装置及びその製造方法を提供することができる。
基本構造に係る有機EL発光装置の1ピクセル部分の模式的断面構造図。 基本構造に係る有機EL発光装置の1ピクセル部分の模式的鳥瞰図。 基本構造に係る有機EL発光装置の断面SEM写真。 基本構造に係る有機EL発光装置の周辺回路を含めた模式的ブロック構成の一例を示す図。 比較例1に係るカラーフィルタの模式的断面構造図。 第1の実施の形態に係る積層カラーフィルタの模式的断面構造図。 第1の実施の形態に係る積層カラーフィルタの重なり効果を説明するための模式的平面パターン構成図。 図7のI−I線に沿う模式的断面構造図。 第1の実施の形態に係る積層カラーフィルタにおいて、赤色カラーフィルタ、緑色カラーフィルタ、青色カラーフィルタの光の吸収率と波長との関係を示す模式図。 6角形を基調とするΔ配列パターン例を有する第1の実施の形態に係る積層カラーフィルタの模式的平面構成図。 第1の実施の形態の変形例1に係る積層カラーフィルタの模式的断面構造図。 第1の実施の形態の変形例2に係る積層カラーフィルタの模式的断面構造図。 第1の実施の形態の変形例3に係る積層カラーフィルタの模式的断面構造図。 第1の実施の形態の変形例4に係る積層カラーフィルタの模式的断面構造図。 第1の実施の形態の変形例5に係る積層カラーフィルタの模式的断面構造図。 第1の実施の形態の変形例6に係る積層カラーフィルタの模式的断面構造図。 第1の実施の形態に係る積層カラーフィルタを搭載した有機EL発光装置の1ピクセル部分の模式的断面構造図。 第1の実施の形態に係る積層カラーフィルタを搭載した有機EL発光装置の鳥瞰表面SEM写真例。 第1の実施の形態に係る積層カラーフィルタを搭載した有機EL発光装置の断面SEM写真例。 図19の積層カラーフィルタ部分の拡大された断面SEM写真。 図20の積層カラーフィルタ部分の詳細説明図。 比較例3および第2〜第5の実施の形態に係る有機EL発光装置のピクセルアレイとその周辺を示す平面レイアウトパターン構成図。 比較例3に係る有機EL発光装置において、図22のII−II線に沿う模式的断面構造図。 第2の実施の形態に係る有機EL発光装置において、図22のII−II線に沿う模式的断面構造図。 第3の実施の形態に係る有機EL発光装置において、図22のII−II線に沿う模式的断面構造図(その1)。 (a)第3の実施の形態に係る有機EL発光装置において、図22のII−II線に沿う模式的断面構造図(その2)、(b)図26(a)中のP部分の模式的拡大構造図。 第3の実施の形態に係る有機EL発光装置の下部電極間のリーク電流と、比較例3に係る有機EL発光装置の下部電極間のリーク電流とを示すグラフ。 第3の実施の形態に係る有機EL発光装置の下部電極間のリーク電流と陰極印加電圧を説明するための模式的断面構造図。 比較例3に係る有機EL発光装置の製造方法を説明するための模式的断面構造図。 (a)第4の実施の形態に係る有機EL発光装置の製造方法を説明するための模式的断面構造図、(b)第4の実施の形態に係る有機EL発光装置の製造方法を説明するためのSiウェハの模式的平面構造図。 (a)比較例3に係る有機EL発光装置の製造方法を説明するための模式的断面構造図、(b)図31(a)中のQ部分の模式的拡大構造図。 (a)第5の実施の形態に係る有機EL発光装置の製造方法を説明するための模式的断面構造図、(b)図32(a)中のR部分の模式的拡大構造図。 第5の実施の形態に係る有機EL発光装置の下部電極間のリーク電流と、比較例3に係る有機EL発光装置の下部電極間のリーク電流とを示すグラフ。 第5の実施の形態に係る有機EL発光装置に搭載され、6角形を基調とするΔ配列パターン例を有する積層カラーフィルタの模式的平面構成図。 第5の実施の形態に係る有機EL発光装置において、図34のIII−III線に沿う模式的断面構造図。 比較例2に係る有機EL発光装置の模式的断面構造図であって、(a)ドライエッチングで金属を加工する前の状態を示す図、(b)ドライエッチングで金属を加工した後の状態を示す図、(c)有機EL層の上に上部電極が配置された状態を示す図。 比較例2に係る有機EL発光装置において、光の取出効率を説明するための模式的断面構造図。 第6の実施の形態に係る有機EL発光装置の模式的断面構造図。 第6の実施の形態に係る有機EL発光装置において、隣接するRBサブピクセル部分の模式的断面構造図。 第7の実施の形態に係る有機EL発光装置の模式的断面構造図。 第7の実施の形態に係る有機EL発光装置において、隣接するRBサブピクセル部分の模式的断面構造図。 第7の実施の形態の変形例1に係る有機EL発光装置において、隣接するRBサブピクセル部分の模式的断面構造図。 第7の実施の形態の変形例2に係る有機EL発光装置において、隣接するRBサブピクセル部分の模式的断面構造図。 第7の実施の形態の変形例3に係る有機EL発光装置において、隣接するRBサブピクセル部分の模式的断面構造図。 (a)第7の実施の形態に係る有機EL発光装置において、1ピクセル部分の模式的断面構造図、(b)図45(a)中のP部分の模式的拡大構造図。 第8の実施の形態に係る有機EL発光装置の模式的断面構造図。 第9の実施の形態に係る有機EL発光装置の模式的断面構造図。 第10の実施の形態に係る有機EL発光装置の模式的断面構造図。 第10の実施の形態の変形例に係る有機EL発光装置の模式的断面構造図。 第11の実施の形態に係る有機EL発光装置の模式的断面構造図。 第12の実施の形態に係る有機EL発光装置の模式的断面構造図。
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各構成部品の厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
又、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の実施の形態は、各構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の実施の形態は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。
以下の実施の形態に係る有機EL発光装置において、「透明」とは、透過率が約50%以上であるものと定義する。また「透明」とは、実施の形態に係る有機EL発光装置において、可視光線に対して、無色透明という意味でも使用する。可視光線は波長約360nm〜830nm程度、エネルギー約3.45eV〜1.49eV程度に相当し、この領域で透過率が50%以上あれば透明である。
[有機EL発光装置の基本構造]
基本構造に係る有機EL発光装置の1ピクセル部分の模式的断面構造は、図1に示すように、駆動回路34R・34G・34Bと、各駆動回路34R・34G・34B上にそれぞれ配置されたVIA電極(アノードVIA電極)70と、各VIA電極(アノードVIA電極)70上に配置された下部電極30と、下部電極30上に共通領域として配置された有機EL層36と、有機EL層36上に配置された上部電極38と、上部電極38上に配置されたカラーフィルタ40R・40G・40Bとを備える。
駆動回路34R・34G・34Bは、それぞれ赤色(Red)、緑色(Green)、青色(Blue)用の駆動回路34を示す。
同様に、カラーフィルタ40R・40G・40Bは、それぞれ赤色(Red)、緑色(Green)、青色(Blue)用のカラーフィルタ40を示す。
駆動回路34R・34G・34Bと、各駆動回路34R・34G・34B上にそれぞれ配置されたVIA電極(アノードVIA電極)70は、さらに詳細には、図2に示すように、半導体基板58上に配置された相補型(C:Complementary)MOSLSI600を構成する。CMOSFETのゲート電極56,さらに電極配線層を形成するM1電極52,M2電極54などは、層間絶縁膜およびVIA電極を介して接続されるが、図2では、詳細は省略している。
有機EL層36は、図2に示すように、下部電極30と上部電極38の間に挟まれ、下部電極30上に配置される正孔輸送層50と、正孔輸送層50上に配置される発光層48と、発光層48上に配置される電子輸送層46とを備える。
さらに、基本構成に係る有機EL発光装置は、図2に示すように、電子輸送層46上に配置された上部電極38と、上部電極38上に配置されたシール層44と、シール層44上に配置されたカラーフィルタ40と、カラーフィルタ40上に配置された透明保護膜42とを備える。
図1および図2には、1つのピクセル6に対応しており、有機EL発光装置は、このようなピクセル6の構造が、例えば、マトリックス状に配置される。
図1および図2の例では、上部電極38を共通電極として形成し、下部電極30を分割された電極として構成しているが、反対に、上部電極38を分割電極として形成し、下部電極30を共通電極として構成してもよい。この場合には、各VIA電極(アノードVIA電極)70は、分割電極として形成される上部電極38にそれぞれ接続される。さらに、図1の構成において、上部電極38も分割された電極として形成してもよい。
また、図2では、下部電極30に接する層として正孔輸送層50が配置され、上部電極38に接する層として電子輸送層46が配置されている例が示されているが、これに限定されるものではなく、下部電極30に接する層として電子輸送層46が配置され、上部電極38に接する層として正孔輸送層50が配置されていてもよい。但しこの場合には、CMOSLSI600からの配線が変更される。また、上述の上部電極38を分割電極として形成し、下部電極30を共通電極とする構成と組み合わせてもよい。
基本構成に係る有機EL発光装置の断面SEM写真の例を図3に示す。
基本構成に係る有機EL発光装置は、図3に示すように、CMOSLSI600上に、下部電極30を介して、有機EL層36が積層化されている。
なお、図2ではM1電極52、M2電極54の2層メタルの構造を示しているが、これに限るものではない。図3のように3層メタルであってもよい。メタルの層数は、配線規模に応じて適切なものを選べばよい。
図1および図2には、複数のデータ線と複数の走査線の交差部に配置された1つのピクセル(画素)の構成が示されており、半導体基板58上に形成されるCMOSFETからなるCMOSLSI600は、論理回路を構成し、1つのピクセル内においては、駆動回路34R・34G・34Bを構成している。
また、基本構成に係る有機EL発光装置において、CMOSLSI600は、ピクセルアレイを駆動するための水平走査回路・垂直走査回路・ロードライバ・カラムドライバ・データラッチ回路・PNMドライバなどを構成する。
図1および図2に示す構成において、CMOSFET領域および各層間絶縁膜を介するM1電極52・M2電極54などの形成は、微細化シリコンプロセスと同様である。
このようなM1電極52・M2電極54などの電極間は、所定のコンタクト部分において、例えば、メタルダマシン構造によって、VIA電極を介して接続される。
透明保護膜42は、例えば、クリアーレジスト、ガラス、透明絶縁膜などで形成することができる。
可視光領域において、カラー画像を表示するためには、カラーフィルタ40をシール層44上に配置する。カラーフィルタは、赤色(Red)用、緑色(Green)用,青色(Blue)用を、隣り合う1つのピクセル内に設けて3組で1つのピクセルを構成する。カラーフィルタは、例えば、ガラスの多層膜や、ゼラチン膜の多層化によって形成することができる。或いは、カラーフィルタは、例えば、ガラス上の多層膜や、色素・顔料含有レジストの多層化によって形成することができる。
シール層44は、上部電極38、有機EL層36、および有機EL下部電極30を保護し、これらを封止するものである。シール層44の材質としては、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜又はアルミナ膜等を用いる。また、シール層44は、熱を外部に放熱する機能を担っているので、熱伝導率の高いものが望ましい。
上部電極38は、光を透過可能であり、ITO(インジウム−スズ酸化物)、IZO(インジウム−亜鉛酸化物)などの無機導電体材料で形成することができる。また、上部電極38は、Al、Ag、MgAg等の金属の薄層化層(例えば、約10nm〜約20nm)などでも形成可能である。
電子輸送層46は、上部電極38から注入された電子を円滑に発光層48に輸送するためのものであり、厚さが、例えば、約35nm程度のAlq(アルミニウムキノリノール錯体)からなる。ここで、Alqは、アルミニウム8−ヒドロキシキノリネート(Aluminum 8-hydroxyquinolinate)或いは、トリ8−キノリノラトアルミニウムと呼ばれる材料である。
電子輸送層46を形成する他の電子輸送材料としては、t-butyl-PBD、TAZ、シロール誘導体、ホウ素置換型トリアリール系化合物、フェニルキノキサリン誘導体などがある。また、BCP、オキサジアゾール二量体、スターバーストオキサジアゾールなどが適用可能である。
発光層48は、注入された正孔及び電子が再結合して発光するためのものであり、例えば発光種であるクマリン化合物(C545T)が、例えば、約1%程度ドーピングされた厚さが、例えば、約30nm程度のAlqからなる。また、ドーパントとして、ルブレンや遷移金属原子を含む錯体などを含んでいても良い。
発光層48には、例えば、キャリア輸送性発光材料、或いは発光ドーパントとホスト材料の混合層を適用することもできる。キャリア輸送性発光材料としては、例えば、Alq,Almq,Mgq,BeBq2,ZnPBO,ZnPBT,Be(5Fla)2,Eu錯体,BPVBi,BAlq,Bepp2,BDPHVBi,spiro-BDPVBi,(PSA)2Np−5,(PPA)(PSA)Pe−1,BSN,APD,BSBなどの材料を用いることができる。発光ドーパントとホスト材料としては、例えば、クマリン6,C545T,Qd4,DEQ,ペリレン,DPT,DCM2,DCJTB,ルブレン,DPP,CBP,ABTX,DSA,DSAアミン,Co−6,PMDFB,キナクリドン,BTX,DCM,DCJTなどの材料を用いることができる。また、リン光発光材料とホスト、周辺材料としては、PtOEP,TPBI,btp2Ir(acac),Ir(ppy)3,Flrpic,CDBP,m−CP,デンドリマーIr(ppy)3,TCTA,CF−X,CF−Yなどの材料を用いることができる。
正孔輸送層50は、有機EL下部電極30から注入された正孔を円滑に発光層48に輸送するためのものであり、厚さが、例えば、約60nm程度のNPB(N,N−ジ(ナフタリル)−N,N−ジフェニル−ベンジデン)からなる。他の正孔輸送層としては、例えば、α−NPDを用いることができる。ここで、α−NPDは、4,4−ビスN−(1−ナフチル−1−)[N−フェニル−アミノ]−ビフェニル(4,4-bis[N-(1-naphtyl-1-)N-phenyl-amino]-biphenyl)と呼ばれる。
正孔輸送層50を形成する正孔輸送材料の分子構造例としては、GPD、spiro-TAD、spiro-NPD、oxidized-TPDを適用することができる。さらに別の正孔輸送材料としては、TDAPB、MTDATAなどがある。
下部電極30は、厚さが、例えば、約150nm程度で、材質がアルミニウムからなる。他の構成材料としては、Mo、Ag、Ptなどを適用可能である。
なお、発光層48は、上記、正孔輸送層、電子輸送層以外の層、例えば、正孔注入層、電子注入層等を用いて構成しても良い。
基本構成に係る有機EL発光装置の動作原理は以下の通りである。
まず、下部電極30および上部電極38を介して、有機EL層36の正孔輸送層50および電子輸送層46の間に一定の電圧が印加される。これにより、正孔輸送層50発光層48に正孔が注入されるとともに、電子輸送層46から発光層48に電子が注入される。そして、発光層48に注入された正孔と電子とが再結合することによって、白色光を発光する。発光された白色光hνは、上部電極38を透過し、カラーフィルタ40を介して外部に出力される。
有機EL層36を構成する正孔輸送層50のHOMO(Highest Occupied Molecular Orbital)のエネルギー準位の絶対値が有機EL下部電極の仕事関数の絶対値よりも大きくすると良い。
ここで、HOMOのエネルギー準位とは、有機分子の基底状態を表す。また、LUMO(Lowest Unoccupied Molecular Orbital)のエネルギー準位とは、有機分子の励起状態を表す。
ここで、LUMO準位は最低励起一重項準位(S1)に対応する。さらに電子や正孔が有機物に注入され、ラジカルアニオン(M−),ラジカルカチオン(M+)が形成された場合の正孔および電子の準位は、励起子結合エネルギーが存在しない分、HOMO準位,LUMO準位の外側の位置に電子伝導準位、正孔伝導準位が位置することになる。
また、電子輸送層46のLUMOのエネルギー準位の絶対値が上部電極38の仕事関数の絶対値よりも小さくすれば良い。
基本構成に係る有機EL発光装置の構造において、各電極、各層はそれぞれスパッタ、蒸着、塗布などにより成膜される。
基本構成に係る有機EL発光装置の構造において、発光層48と正孔輸送層50の間、若しくは有機EL下部電極30と正孔輸送層50の間に、p型有機半導体層を介在させてもよい。同様に、発光層48と電子輸送層46の間、若しくは上部電極38と電子輸送層46の間に、n型有機半導体層を介在させてもよい。
(有機EL発光装置のブロック構成)
基本構成に係る有機EL発光装置8の周辺回路を含めた模式的ブロック構成の一例は、図4に示すように、ピクセルアレイ10と、ピクセルアレイ10の列方向に隣接して配置されるカラム(Column)ドライバ20と、カラムドライバ20の列方向に隣接して配置されるデータラッチ回路16と、データラッチ回路16の列方向に隣接して配置される水平シフトレジスタ(Hシフトレジスタ)12と、ピクセルアレイ10の行方向に隣接して配置されるロードライバ18と、ロードライバ18に隣接して配置される垂直シフトレジスタ(Vシフトレジスタ)14と、ピクセルアレイ10の行方向に隣接して配置されるPNMドライバ22とを備える。
カラムドライバ20には、ピクセルアレイ10内のピクセル6を駆動するデータ線D0・D1・D2・D3…が接続される。
データラッチ回路16は、図4の例では、4ビットの映像データ信号RED[3:0]、GREEN[3:0]、およびBLUE[3:0]をラッチする回路である。また、データラッチ回路16は外部信号として、ラッチイネーブル信号LEを入力することで、アクティブになされる。
水平シフトレジスタ12は、ピクセルアレイ10を水平方向にスキャンする回路であり、ピクセルクロック信号HCLK,シフト/ホールド切替信号DEH,水平同期リセット信号HSYNCを受信している。
ロードライバ18には、ピクセルアレイ10内のピクセル6を駆動する走査線K0・K1・K2・K3・…およびワード線WLが接続される。
垂直シフトレジスタ14は、ピクセルアレイ10を垂直方向にスキャンする回路であり、クロック信号VCK,シフト/ホールド切替信号DEV,垂直同期リセット信号VSYNCを受信する。
PNMドライバ22は、走査線K0・K1・K2・K3・…にPNM信号PNM0・PNM1・PNM2・PNM3…を伝送する。PNMドライバ22には、PNMクロック信号RCKおよびPNMリセット信号RRSTNが入力される。
また、基本構成に係る有機EL発光装置8には、例えば約マイナス5V程度のディスプレイ電源Vdisp、例えば約3.3V程度のシステム電源VDDが供給され、かつVssの共通接地電位も与えられている。
図4のピクセルアレイ10内の各サブピクセルは、六角形を基本パターンとする構造となっている。なお、各サブピクセルの形状は六角形に限らず、円形・三角形・正方形・八角形などの多角形等であってもよい。
(比較例1)
比較例1のカラーフィルタは、図5に示すように、有機EL層36上に配置された上部電極38上に、それぞれ相対的に厚い赤色カラーレジスト40R・緑色カラーレジスト40G・青色カラーレジスト40Bを1層配置している。また、赤色カラーレジスト40R・緑色カラーレジスト40G・青色カラーレジスト40Bそれぞれの隣接部分に黒色カラーレジスト40Mを配置している。黒色カラーレジスト40Mによって混色を防ぐためのブラックマトリックスが形成されている。
(比較例2)
比較例2に係る有機EL発光装置の模式的断面構造であって、ドライエッチングで金属を加工する前の状態は、図36(a)に示すように表され、ドライエッチングで金属を加工した後の状態は、図36(b)に示すように表され、有機EL層の上に上部電極が配置された状態は、図36(c)に示すように表される。
比較例2に係る有機EL発光装置は、図36に示すように、側壁部の断面形状がほぼ垂直に近い形状に形成されている。すなわち、図36(a)に示すように、絶縁層62の上に密着層68の材料である金属層が積層され、さらに密着層68上に下部電極30の材料である金属層が積層される。この状態でリソグラフィーにてパターニングを実施し、図36(b)に示すように、ドライエッチングで金属層を加工して密着層68と下部電極30を形成する。密着層68の側壁部および下部電極30の側壁部の断面形状はほぼ垂直に近い形状となっている。さらに、図36(c)に示すように、下部電極30の上に有機EL層36が配置され、有機EL層36の上に上部電極38が配置される。
比較例2に係る有機EL発光装置においては、下部電極30の側壁部における有機EL層36の膜厚が非常に薄くなる。そのため、下部電極30と上部電極38との間の側壁部Sにおいて、ショートが発生する場合がある。
また、比較例2に係る有機EL発光装置において、光の取出効率を説明するための模式的断面構造は、図37に示すように表される。この比較例2では、下部電極30の上面部(主要部分)から発光される光hνfの輝度よりも側壁部から発光される光hνsの輝度の方が高くなる。
比較例2に係る有機EL発光装置においては、下部電極30の上面部(主要部分)よりも側壁部の方が有機EL層36の膜厚が薄いため、側壁部の有機EL層36に電界が集中し易い。従って、側壁部と上部電極38間に印加可能な電圧は、上面部と上部電極38間に印加可能な電圧よりも低くなる。このため、上部電極38に電圧が印加されると、上面部(主要部分)から発光される光hνfの輝度は、側壁部から発光される光hνsの輝度に比べて、相対的に低下する。
[第1の実施の形態]
基本構成に係る有機EL発光装置と同様の構成については、同一符号を付して詳細な説明は省略する。なお、以下の説明では、カラーレジストとカラーフィルタとを特に区別することなく同じ符号を用いる。
(積層カラーフィルタ)
第1の実施の形態に係る積層カラーフィルタは、図6に示すように、表面に有機EL層36および上部電極38を有する基板と、基板上に配置された赤色カラーフィルタ40R(40R1・40R2)と、基板上に配置された緑色カラーフィルタ40G(40G1・40G2)と、基板上に配置された青色カラーフィルタ40B(40B1・40B2・40B3)とを備える。ここで、赤色カラーフィルタ40R、緑色カラーフィルタ40Gおよび青色カラーフィルタ40Bの内、少なくとも1色のカラーフィルタが複数層の薄膜で積層されて形成される。また、基板は、半導体ウェハ60(図17参照)などで形成可能である。また、基板は、ガラス基板であっても良く、ガスバリア付プラスチックフィルムなどのフレキシブル基板を採用することもできる。尚、図6においては、上部電極36上にカラーレジスト40G・40R・40Bが形成されているが、後述する図17に示すように、上部電極36上に配置されたシール層44上に形成しても良い。
また、図6に示すように、青色カラーフィルタ40Bの層数が赤色カラーフィルタ40R又は緑色カラーフィルタ40Gの層数よりも多く形成されていても良い。
また、赤色カラーフィルタ40R(40R1・40R2)が2層、緑色カラーフィルタ40G(40G1・40G2)が2層、青色カラーフィルタ40B(40B1・40B2・40B3)が3層で形成されていても良い。
ここで、赤色カラーフィルタ40R1・40R2、緑色カラーフィルタ40G1・40G2、および青色カラーフィルタ40B1・40B2・40B3の各層の膜厚は、例えば、約1ミクロン以下である。
また、青色カラーフィルタ40B(40B1+40B2+40B3)の膜厚は、赤色カラーフィルタ40R(40R1+40R2)又は緑色カラーフィルタ40G(40G1+40G2)の膜厚よりも薄くなされていても良い。
また、赤色カラーフィルタ40R1・40R2、緑色カラーフィルタ40G1・40G2、および青色カラーフィルタ40B1・40B2・40B3のレジストパターン寸法は、平面視において、約10ミクロン以下である。
なお、マイクロディスプレイにおいて、カラーフィルタ40B、40G、40Rを搭載するサブピクセルの幅は、例えば約1μm〜約20μm、第2電極38とカラーフィルタ40B、40G、40Rを重ねた厚さは、例えば、約1μm〜約100μmである。
(カラーフィルタの重なり効果)
第1の実施の形態に係る積層カラーフィルタの重なり効果を説明するための模式的平面パターン構成は、図7に示すように表され、図7のI−I線に沿う模式的断面構造は、図8に示すように表される。図7は、矩形状の1ピクセルに対して、サブピクセル上に赤色カラーフィルタ40R(40R1・40R2)・青色カラーフィルタ40B(40B1・40B2.40B3)・緑色カラーフィルタ40G(40G1・40G2)を互いに重ね合わせて配置した例を示す。
第1の実施の形態に係る積層カラーフィルタにおいては、図7および図8に示すように、赤色カラーフィルタ40R1・40R2、緑色カラーフィルタ40G1・40G2、および青色カラーフィルタ40B1・40B2.40B3のうち、隣接するカラーフィルタ同士が隣接部分TRB・TBGにおいて垂直方向に重なっていても良い。ここで、隣接部分TRB・TBGの水平方向の幅は、例えば、約0.8ミクロン〜約1.2ミクロンである。
また、第1の実施の形態に係る積層カラーフィルタにおいては、図7および図8に示すように、隣接するカラーフィルタ同士が異なる色になるように配置されていることが望ましい。
また、第1の実施の形態に係る積層カラーフィルタにおいては、図8に示すように最も多層に配置されるカラーフィルタから順に異なる色のカラーフィルタが交互に重なっていることが望ましい。例えば、図8の例では、最も多層に配置されるカラーフィルタ40B1から順に異なる色のカラーフィルタ40R1・40G1・40B2・40R2・40G2・40B3が交互に重なって配置されている。
第1の実施の形態に係る積層カラーフィルタにおいては、混色が生じることを防ぐため、ブラックマトリックスを形成することなく、カラーフィルタの重なり効果によって、隣接するサブピクセル間に、ブラックマトリックスと同等の色分離用の隣接部分TRB・TBGを形成している。
図7および図8に示すように、隣接するカラーフィルタ同士が当該隣接部分TRB・TBGにおいて垂直方向に重なっている。ここでいう垂直方向は、図8の上下方向を意味する。
具体的には、赤色カラーフィルタ40R(40R1・40R2)と青色カラーフィルタ40B(40B1・40B2.40B3)とは、隣接部分TRBにおいて垂直方向に重なっている。また、青色カラーフィルタ40B(40B1・40B2.40B3)と緑色カラーフィルタ40G(40G1・40G2)とは、隣接部分TBGにおいて垂直方向に重なっている。
赤色カラーフィルタ40R・青色カラーフィルタ40B・緑色カラーフィルタ40Gが配置されたサブピクセルのパターン幅WR・WB・WGは、ぞれぞれ、例えば、約4.5ミクロン程度である。また、更に微細化されて、サブピクセルのパターン幅WR・WB・WGは、約3ミクロン・約4ミクロン・約3ミクロンであっても良い。この場合、例えば、約0.8ミクロン〜約1.2ミクロン程度の幅で隣接部分TRB・TBGを重ねるのが望ましい。隣接部分TRB・TBGは、ブラックマトリックスと同等の役割を果たし、混色を防止すことができる。
あるサブピクセルのカラーフィルタから漏れた光が隣接するサブピクセルのカラーフィルタを通過すると、混色(クロストーク)が生じる。混色は、ディスプレイの画質やNTSC比(色域)等を低下させる原因となる。
第1の実施の形態に係る積層カラーフィルタにおいては、図8に示すように、例えば、赤色カラーフィルタ40Rが配置された有機EL層36の内部から発光された光は、実線の矢印で表され、青色カラーフィルタ40B(40B1・40B2.40B3)には到達しない。図8において、破線部分は、光が透過しないことを示している。すなわち、隣接部分TRBによって、遮断されるため、RB間の混色を防止することができる。隣接部分TBGにおいても同様に、遮断されるため、BG間の混色を防止することができる。
第1の実施の形態に係る積層カラーフィルタにおいて、赤色カラーフィルタ・緑色カラーフィルタ・青色カラーフィルタの光の吸収率と波長との関係は、図9に示すように、それぞれ曲線R・G・Bで模式的に表される。
図9に示すように、赤色カラーフィルタ40Rは、赤色の光を通過させ、その他の色の光を吸収する。また、緑色カラーフィルタ40Gは、緑色の光を通過させ、その他の色の光を吸収する。さらに、青色カラーフィルタ40Bは、青色の光を通過させ、その他の色の光を吸収する。そのため、2色のカラーフィルタを通過させれば、殆どの波長領域において光の吸収率がほぼ100%となり、殆どの色の光を吸収することができる。すなわち、2色のカラーフィルタを通過させれば、殆どの色の光を吸収することができる。
第1の実施の形態に係る積層カラーフィルタにおいては、図9に示すように、カラーフィルタの重なり効果によって、ブラックマトリックスと同等の色分離効果を発揮することが可能となる。
図8では、矩形を基本パターンとするピクセル構造を示したが、既に説明した通り、他の形状を基本パターンとすることもできる。
6角形を基調とするΔ配列パターン例を有する第1の実施の形態に係る積層カラーフィルタの模式的平面構成は、図10に示すように表される。
第1の実施の形態に係る積層カラーフィルタは、図10に示すように、赤色カラーフィルタ40R・緑色カラーフィルタ40G・青色カラーフィルタ40Bが6角形を基調とするパターンを備えていても良い。ここで、図10に示すように、6角形の各頂点部分においては、赤色カラーフィルタ40R・緑色カラーフィルタ40G・青色カラーフィルタ40Bが重なっている。矩形を基本パターンとする場合は、隣接するカラーフィルタ同士が同じ色になることがあるのに対して、6角形を基本パターンとする場合は、隣接するカラーフィルタ同士が必ず異なる色になるように配置することができる。そのため、6角形を基本パターンとすれば、矩形を基本パターンとする場合と比較して、より精度よく混色を防ぐことが可能である。
(積層カラーフィルタの形成方法)
以下、図6を用いて第1の実施の形態に係る積層カラーフィルタの形成方法を説明する。
赤色カラーフィルタ40R(40R1・40R2)の形成方法は次の通りである。まず、図6に示すように、上部電極38上に赤色カラーレジスト40R1を薄い膜厚(例えば1ミクロン)で塗布し、露光・現像する。このとき、紫外光は、膜厚方向に十分に届くため、所定の硬化を得ることができる。その後、再度、赤色カラーレジスト40R1の上に赤色カラーレジスト40R2を薄い膜厚(例えば、約1ミクロン)で塗布し、露光・現像する。このときも、一層目と同様、所定の硬化を得ることができる。
緑色カラーフィルタ40G(40G1・40G2)の形成方法も同様である。まず、上部電極38上に緑色カラーレジスト40G1を薄い膜厚(例えば、約1ミクロン)で塗布し、露光・現像する。その後、再度、緑色カラーレジスト40G1の上に緑色カラーレジスト40G2を薄い膜厚(例えば、約1ミクロン)で塗布し、露光・現像する。
第1の実施の形態に係る積層カラーフィルタにおいては、赤色カラーフィルタ40R1・40R2および緑色カラーフィルタ40G1・40G2が2層であるのに対して、青色カラーフィルタ40B1・40B2・40B3は3層に形成されている。青色カラーレジストは、他の赤色カラーレジストや緑色カラーレジストと比較して、硬化しにくいため、他の赤色カラーレジストや緑色カラーレジストよりも重ね回数を増やしている。
まず、上部電極38上に青色カラーレジスト40B1を薄い膜厚(例えば、約0.8ミクロン)で塗布し、露光・現像する。その後、再度、青色カラーレジスト40B1の上に青色カラーレジスト40B2を薄い膜厚(例えば、約0.8ミクロン)で塗布し、露光・現像する。さらに、青色カラーレジスト40B2の上に青色カラーレジスト40B3を薄い膜厚(例えば、約0.8ミクロン)で塗布し、露光・現像する。
このような重ね塗りの方法は、微細(特に、平面視において、約10ミクロン以下)のレジストパターンを得るのに有効である。すなわち、レジスト形状が大きいと、レジスト底面の硬化が不十分になる場合がある。この場合でも、現像時にかろうじてレジストが残っていれば、後に熱で再硬化することができるので、所定の光透過性および光選択性を得ることが可能である。
特に、露光機がステッパー(縮小露光方式)である場合のように、使用する光源が限られている場合、硬化を効果的に行うことが難しい。この重ね塗りの方法によれば、ステッパーを用いても、所定のパターンを形成することができるので、例えば、約5ミクロン以下の極微細パターンでも形成することが可能になる。
又、この重ね塗りの方法によれば、光硬化に使用する紫外線量を減らすことができる。そのため、カラーレジスト以外のパターンに及ぼす影響を小さくすることが可能になる。
(変形例1)
第1の実施の形態の変形例1に係る積層カラーフィルタは、図11に示すように、赤色カラーレジスト40R1・40R2を2層、緑色カラーレジスト40G1・40G2・40G3を3層、青色カラーレジスト40B1・40B2を2層備える。各カラーレジストそれぞれの膜厚は、例えば、約1ミクロン以下であればよい。ここでは、緑色カラーレジスト40G1・40G2・40G3が最も多層であるため、緑色カラーレジスト40G1から順に異なる色のカラーレジストを交互に重ねている。
第1の実施の形態の変形例1に係る積層カラーフィルタにおいては、各カラーフィルタを相対的に薄く形成可能できるため、光透過性を損なうことなく光選択性を向上可能である。
(変形例2)
第1の実施の形態の変形例2に係る積層カラーフィルタは、図12に示すように、赤色カラーレジスト40R1・40R2・40R3を3層、緑色カラーレジスト40G1・40G2を2層、青色カラーレジスト40B1・40B2を2層備える。各カラーレジストそれぞれの膜厚は、例えば、約1ミクロン以下であればよく、特に限定されるものではない。ここでは、赤色カラーレジスト40R1・40R2・40R3が最も多層であるため、赤色カラーレジスト40R1から順に異なる色のカラーレジストを交互に重ねている。
第1の実施の形態の変形例2に係る積層カラーフィルタにおいては、各カラーフィルタを相対的に薄く形成可能であるため、光透過性を損なうことなく光選択性を向上可能である。
(変形例3)
第1の実施の形態の変形例3に係る積層カラーフィルタは、図13に示すように、赤色カラーレジスト40R1を1層、緑色カラーレジスト40G1を1層、青色カラーレジスト40B1・40B2を2層備える。各カラーレジストそれぞれの膜厚は、例えば、約1ミクロン以下であればよい。ここでは、青色カラーレジスト40B1・40B2が最も多層であるため、青色カラーレジスト40B1から順に異なる色のカラーレジストを交互に重ねている。
第1の実施の形態の変形例3に係る積層カラーフィルタにおいては、各カラーフィルタを相対的に薄く形成可能であるため、光透過性を損なうことなく光選択性を向上可能である。
(変形例4)
第1の実施の形態の変形例4に係る積層カラーフィルタは、図14に示すように、赤色カラーレジスト40R1を1層、緑色カラーレジスト40G1・40G2を2層、青色カラーレジスト40B1を1層備える。各カラーレジストそれぞれの膜厚は、例えば、約1ミクロン以下であればよい。ここでは、緑色カラーレジスト40G1・40G2が最も多層であるため、緑色カラーレジスト40G1から順に異なる色のカラーレジストを交互に重ねている。
第1の実施の形態の変形例4に係る積層カラーフィルタにおいては、各カラーフィルタを相対的に薄く形成可能であるため、光透過性を損なうことなく光選択性を向上可能である。
(変形例5)
第1の実施の形態の変形例5に係る積層カラーフィルタは、図15に示すように、赤色カラーレジスト40R1・40R2を2層、緑色カラーレジスト40G1を1層、青色カラーレジスト40B1を1層備える。各カラーレジストそれぞれの膜厚は、例えば、約1ミクロン以下であればよい。ここでは、赤色カラーレジスト40R1・40R2が最も多層であるため、赤色カラーレジスト40R1から順に異なる色のカラーレジストを交互に重ねている。
第1の実施の形態の変形例5に係る積層カラーフィルタにおいては、各カラーフィルタを相対的に薄く形成可能であるため、光透過性を損なうことなく光選択性を向上可能である。
(変形例6)
第1の実施の形態の変形例6に係る積層カラーフィルタは、図16に示すように、赤色カラーレジスト40R1・40R2を2層、緑色カラーレジスト40G1・40G2を2層、青色カラーレジスト40B1・40B2・40B3を3層備える。赤色カラーレジスト40R1、緑色カラーレジスト40G1、青色カラーレジスト40B1それぞれの隣接部分に黒色カラーレジスト40Mを備える。この黒色カラーレジスト40Mは、混色が生じることを防ぐためのブラックマトリックスの役割を果たす。
第1の実施の形態の変形例6に係る積層カラーフィルタにおいては、赤色カラーフィルタ40R1、緑色カラーフィルタ40G1、および青色カラーフィルタ40B1それぞれの隣接部分に混色防止用の黒色カラーレジスト40Mが配置されていても良い。
第1の実施の形態の変形例6に係る積層カラーフィルタにおいては、隣接するカラーフィルタ同士を垂直方向に重ねて形成しなくてもよい。黒色カラーレジスト40Mの厚さは、例えば、約0.8ミクロン程度でよい。
第1の実施の形態の変形例6に係る積層カラーフィルタにおいては、黒色カラーレジスト40Mを備えるため、隣接するカラーフィルタ同士を垂直方向に重ねなくても、混色を防止することができる。
なお、カラーフィルタ40の膜厚や層数、および平面視における配置パターンは、第1の実施の形態およびその変形例1〜6で例示したものに限定されない。膜厚を薄くして層数を増やすほど性能を向上させることができる。
また、第1の実施の形態およびその変形例1〜6に係る積層カラーフィルタにおいては、主として有機ELディスプレイ装置への搭載を例示したが、これに限定されるものではなく、有機EL照明装置など、有機ELを用いる様々な有機EL発光装置に適用することが可能である。
(有機EL発光装置)
第1の実施の形態に係る積層カラーフィルタを搭載した有機EL発光装置は、図1〜図4に示された基本構成と同様に、基板58と、基板58上に配置された駆動回路34R・34G・34Bと、駆動回路34R・34G・34B上に配置された下部電極30と、下部電極30上に共通に配置された有機EL層36と、有機EL層36上に配置された上部電極38と、上部電極38上に配置された赤色カラーフィルタ40R・緑色カラーフィルタ40G・青色カラーフィルタ40Bとを1つのピクセル6に備える。ここで、赤色カラーフィルタ40R・緑色カラーフィルタ40G・青色カラーフィルタ40Bの内、少なくとも1色のカラーフィルタが複数層の薄膜で形成されている。第1の実施の形態に係る積層カラーフィルタを搭載した有機EL発光装置は、LSI上に有機EL素子を形成し、カラーレジストで色を分光するマイクロディスプレイに適用することができる。
第1の実施の形態に係る積層カラーフィルタを搭載した有機EL発光装置の1ピクセル部分の模式的断面構造は、図17に示すように表される。
第1の実施の形態に係る有機EL発光装置において、基板58は、Siウェハ、ガラス、ガスバリア付プラスチックフィルムなどで構成される。ここで、基板58は、基本構成に係る有機EL発光装置においては、CMOSLSI600が形成されたSiウェハである。また、例えば、TFT(Thin Film Transistor)からなるLSIが形成されたガラス基板であっても良い。
すなわち、図17に示すように、CMOSLSI600が形成された半導体ウェハ60上に赤色・緑色・青色用の下部電極30R・30B・30Gが配置されている。
下部電極30R・30B・30Gは、例えば、Al、Mo、Ag、Pt等の金属若しくはこれらの合金(AlCuなど)で形成可能である。また、下部電極30R・30B・30Gは、酸化させた際に、正孔注入材料になる陽極材料であっても良い。酸化させた際に、正孔注入材料になる金属としては、例えば、Mo、V、Ru、InSnなどを適用可能である。これらの材料を酸化させると、それぞれ、MoOx、VOx、RuOx、ITOとなる。
また、下部電極30R・30B・30Gと半導体ウェハ60との密着層として、Ti、Cr、TiN、Ni、Ta、Wなどが挿入されていても良い。
また、下部電極30R・30B・30G上には、例えば、白色光を発光する有機EL層36が配置されている。白色は、水色と黄色の組み合わせで形成されていても良い。
さらに、有機EL層36上には、上部電極38や、有機EL素子を水や酸素から保護するシール層44が配置されている。
また、上部電極38は、Al、Ag、MgAgなどの金属薄膜(厚さ約0.1nm〜約50nm)やITO、IZO(厚さ約1nm〜約500nm)などの透明電極(金属酸化膜)で構成される。
シール層44の材質としては、ガラス、或いはセラミック等を用いる。また、シール層44は、熱を外部に放熱する機能を担っているので、熱伝導率の高いものが望ましい。シール層44は、硫黄原子を含む高分子材料などで形成することもできる。また、シール層44は、SiNx、SiOxy、SiOx、AlOxなどで形成可能である。
さらに、シール層44上には、例えば、赤色カラーレジスト40R1・40R2、緑色カラーレジスト40G1・40G2、および青色カラーレジスト40B1・40B2・40B3が配置されている。ここで、赤色カラーレジスト、緑色カラーレジスト、および青色カラーレジストごとに膜厚や層数が異なる場合は、カラーレジストの上面に凹凸が生じる。そのため、これらカラーレジストの上には、平坦化のため、顔料を含まない透明保護膜(透明レジスト)42が配置されている。
(断面SEM写真)
第1の実施の形態に係る積層カラーフィルタを搭載した有機EL発光装置の鳥瞰表面SEM写真例は、図18に示すように表される。図18においては、6角形を基本パターンとするサブピクセル上に、6角形を基調とする積層カラーフィルタが配置される例が示されている。
第1の実施の形態に係る積層カラーフィルタを搭載した有機EL発光装置の断面SEM写真例は、図19に示すように表される。また、図19の積層カラーフィルタ部分の拡大された断面SEM写真は、図20に示すように表され、図20の積層カラーフィルタ部分の詳細説明は、図21に示すように表される。図21は、図20の写真に輪郭線を加えたものである。
図19に示すように、CMOSLSI600上に下部電極30を介して有機EL層36が積層化され、有機EL層36上にシール層44を介して、さらにカラーフィルタ40と透明保護膜42が配置されている。
図21に示すように、青色カラーレジスト40B1の端部の上に緑色カラーレジスト40G1の端部が重なっている。同様に、緑色カラーレジスト40G1、青色カラーレジスト40B2、緑色カラーレジスト40G2、青色カラーレジスト40B3の順に端部が重なっている。緑色カラーレジスト40G2と青色カラーレジスト40B3の上には透明保護膜42が配置され、平坦化されている。
ここでは、青色カラーレジスト40B1・40B2・40B3が最も多層であるため、青色カラーレジスト40B1から順に異なる色のカラーレジストを交互に重ねているが、カラーレジストを重ねる順番はこれに限定されるものではない。ただし、同じ色のカラーレジストを連続して重ねるよりも、異なる色のカラーレジストを交互に重ねる方が製造が容易であり、また、色分離性能を向上させることができる。
以上のように、第1の実施の形態では、カラーフィルタ40を複数層の薄膜で形成しているので、全体としてのカラーフィルタの膜厚を厚く形成しても密着性は問題にならない。そのため、光透過性を損なうことなく光選択性を向上させることが可能である。
(有機EL発光装置の製造方法)
第1の実施の形態に係る有機EL発光装置の製造方法は、基板58と、基板58上に配置された駆動回路34R・34G・34Bと、駆動回路34R・34G・34B上に配置された下部電極30と、下部電極30上に共通に配置された有機EL層36と、有機EL層36上に配置された上部電極38と、上部電極38上に配置された赤色カラーフィルタ40R・緑色カラーフィルタ40G・青色カラーフィルタ40Bとを1つのピクセル6に備える有機EL発光装置において、カラーレジストを塗布し、露光・現像する工程と、再度、その上に同色のカラーレジストを塗布し、露光・現像する工程とを有する。ここで、カラーフィルタ40R・40G・40Bの内、少なくとも1色のカラーフィルタが複数層の薄膜で形成されている。
第1の実施の形態では、赤色カラーレジスト、緑色カラーレジスト、青色カラーレジストを重ね塗りすることで、カラーフィルタ40を複数層の薄膜で形成するようにしている。赤色カラーレジストは、青色および緑色を吸収する顔料を含んでいる。緑色カラーレジストは、青色および赤色を吸収する顔料を含んでいる。青色カラーレジストは、緑色および赤色を吸収する顔料を含んでいる。
また、第1の実施の形態に係る有機EL発光装置の製造方法において、青色カラーフィルタの層数を赤色カラーフィルタ又は緑色カラーフィルタの層数よりも多く形成しても良い。
また、第1の実施の形態に係る有機EL発光装置の製造方法において、赤色カラーフィルタを2層、緑色カラーフィルタを2層、青色カラーフィルタを3層形成しても良い。
また、第1の実施の形態に係る有機EL発光装置の製造方法において、赤色カラーフィルタ、緑色カラーフィルタ、青色カラーフィルタの隣接するカラーフィルタ同士が当該隣接部分において垂直方向に重なるように形成しても良い。
また、第1の実施の形態に係る有機EL発光装置の製造方法において、最も多層に配置されるカラーフィルタから順に異なる色のカラーフィルタが交互に重なるように形成しても良い。
以上説明したように、本発明によれば、光透過性を損なうことなく光選択性を向上可能な積層カラーフィルタ、およびこの積層カラーフィルタを搭載した有機EL発光装置およびその製造方法を提供することができる。
[第2の実施の形態]
基本構成に係る有機EL発光装置と同様の構成については、同一符号を付して詳細な説明は省略する。なお、以下の説明では、カラーレジストとカラーフィルタとを特に区別することなく同じ符号を用いる。
以下、図22〜図24を用いて第2の実施の形態を説明する。
(有機EL発光装置)
第2の実施の形態に係る有機EL発光装置は、基板58と、基板58上に配置された駆動回路34R・34G・34Bと、駆動回路34R・34G・34B上に配置されたアノードVIA電極70R・70Bと、アノードVIA電極70R・70B上に配置された下部電極30R・30Bと、下部電極30R・30B上に共通に配置された有機EL層36と、有機EL層36上に共通に配置された上部電極38と、基板58上に配置され、上部電極38に直接コンタクトされるカソードVIA電極70Cとを備える。
なお、ここでは、赤色(Red)用の下部電極30Rと青色(Blue)用の下部電極30Bを図示して説明するが、緑色(Green)用の下部電極30Gについても同様である。もちろん、緑色用の下部電極30Gは緑色用のアノードVIA電極70G上に配置され、緑色用のアノードVIA電極70Gは緑色用の駆動回路34G上に配置されている。
また、上部電極38は共通電極として形成されている。
第1実施例に係る有機EL発光装置において、基板58は、Siウェハ、ガラス、ガスバリア付プラスチックフィルムなどで構成される。ここで、基板58は、基本構成に係る有機EL発光装置においては、CMOSLSI600が形成されたSiウェハである。また、例えば、TFT(Thin Film Transistor)からなるLSIが形成されたガラス基板であっても良い。
また、下部電極30R・30Bの下部に基板58との密着層として、Ti、Cr、TiN、Ni、Ta、Wが挿入されていても良い。図示は省略されているが、下部電極30Gについても同様である。
また、上部電極38は、Al、Ag、MgAgなどの金属薄膜(厚さ約0.1nm〜約50nm)やITO、IZO(厚さ約1nm〜約500nm)などの透明電極(金属酸化膜)で構成される。
(製造方法)
第2の実施の形態に係る有機EL発光装置の製造方法は、基板58と、基板58上に配置された駆動回路34R・34G・34Bと、駆動回路34R・34G・34B上に配置されたアノードVIA電極70R・70Bと、アノードVIA電極70R・70B上に配置された下部電極30R・30Bと、下部電極30R・30B上に共通に配置された有機EL層36と、有機EL層36上に共通に配置された上部電極38と、基板58上に配置され、上部電極38に直接コンタクトされるカソードVIA電極70Cとを備える有機EL発光装置の製造方法であって、基板58上に下部電極30R・30Bとともにダミー下部電極30Cを形成する工程と、ダミー下部電極30Cを除去する工程と、下部電極30R・30B上に有機EL層36を形成する工程と、カソードVIA電極70Cに直接コンタクトされるように有機EL層36上に上部電極38を形成する工程とを有する。図示は省略されているが、下部電極30Gについても同様にダミー下部電極30Cが形成・除去される。
(製造方法:比較例3)
比較例3に係る有機EL発光装置のピクセルアレイ10とその周辺を示す平面レイアウトパターン構成は、図22に示すように表される。図面上、ピクセルアレイ10の右側にLSIコンタクト部80が配置されている。LSIコンタクト部80は、上部電極38をCMOSLSI600の配線に接続する部分である。この平面レイアウトパターン構成(図22)は、比較例3だけでなく第2〜第5の実施の形態についても同様である。
比較例3に係る有機EL発光装置において、図22のII−II線に沿う模式的断面構造は、図23に示すように表される。
図23に示すように、ピクセルアレイ10の絶縁層62上に下部電極30R・30Bを形成する。このとき、LSIコンタクト部80の絶縁層62上にもダミー下部電極30Cを形成する。ダミー下部電極30Cは、下部電極30R・30Bとともに形成されるが、カソードVIA電極70Cとコンタクトをとるだけの金属材料である。以下では、下部電極30R・30Bとダミー下部電極30Cとを一括して「下部電極30」という場合がある。
その後、下部電極30R・30B上に有機EL層36を形成し、有機EL層36上に上部電極38を形成する。上部電極38は、LSIコンタクト部80においてダミー下部電極30Cと接するようになっている。
この比較例3によると、上部電極38にマグネシウム銀合金(MgAg)を用い、下部電極30にモリブデン(Mo)を用いた場合は、上部電極38と下部電極30の密着性が悪くなる。Mo以外にMgAgと密着性がない金属材料としては、Cr,Nb,Ru,Irがある。上部電極38と下部電極30の密着性が悪い場合はコンタクト抵抗が高くなり、有機EL素子の発光性能が劣化する。
(製造方法:具体例)
第2の実施の形態に係る有機EL発光装置において、図22のII−II線に沿う模式的断面構造は、図24に示すように表される。
図24に示すように、ピクセルアレイ10の絶縁層62にアノードVIA電極70R・70Bを形成し、LSIコンタクト部80の絶縁層62にカソードVIA電極70Cを形成する。アノードVIA電極70R・70Bは配線32R・32Bに接続され、カソードVIA電極70Cは配線32Cされる。
ここで、絶縁層62は、基板58がSiウェハの場合には、基板58の表面に形成されたシリコン酸化膜などである。また、基板58が、ガスバリア付プラスチックフィルム、ガラス基板などで構成される場合には、絶縁層62そのものが、プラスチックフィルム、ガラス基板などで構成可能である。
次いで、ピクセルアレイ10の絶縁層62上に下部電極30R・30Bを形成する。具体的には、下部電極30R・30Bの材料となる金属を製膜、フォトリソ、ドライエッチングによりパターニングし、アッシングによりレジストを除去する。このとき、LSIコンタクト部80の絶縁層62上にもダミー下部電極30Cを形成する。下部電極30R・30Bやダミー下部電極30Cの厚さは、例えば、約40nmである。
その後、下部電極30R・30B形成時にダミー下部電極30Cをエッチングして除去し、下部電極30R・30B上に有機EL層36を形成し、有機EL層36上に上部電極38を形成する。このとき、図24に示すように、LSIコンタクト部80において上部電極38をカソードVIA電極70Cに直接コンタクトさせる。ここでいう「直接」とは、言い換えると「ダミー下部電極30Cを介在させずに」という意味である。最後に、上部電極38上に封止膜47を形成すると、有機EL素子が作成される。
以上のように、第2の実施の形態では、上部電極38をカソードVIA電極70Cに直接コンタクトさせている。そのため、上部電極38と下部電極30の密着性が悪い場合でも、カソードVIA電極70Cと上部電極38の密着性が良ければコンタクト抵抗を低く抑えられ、有機EL素子の発光特性を改善することが可能となる。これにより、上部電極38と密着性が悪い材料でも下部電極30として使用可能であり、下部電極30の選択肢が広がる。
第2の実施の形態によれば、発光性能が向上し、かつ製造歩留まりを向上可能な有機EL発光装置およびその製造方法を提供することができる。
[第3の実施の形態]
以下、図25〜図28を用いて第3の実施の形態を説明する。
下部電極30R・30Bの表面がプロセスや大気中の有機物により汚染されたり、下部電極30R・30Bの表面の有機物に対する濡れ性が高くなる場合がある。このような場合、有機EL層36の粒径が大きくなり、下部電極30R・30B間のリーク電流Iが高くなる。そのため、非駆動画素が発光し、有機EL素子の発光性能が劣化する。
(製造方法:電極形成方法)
第3の実施の形態に係る有機EL発光装置の製造方法は、基板58と、基板58上に配置された駆動回路34R・34G・34Bと、駆動回路34R・34G・34B上に配置されたアノードVIA電極70R・70Bと、アノードVIA電極70R・70B上に配置された下部電極30R・30Bと、下部電極30R・30B上に共通に配置された有機EL層36と、有機EL層36上に共通に配置された上部電極38と、基板58上に配置されたカソードVIA電極70Cとを備える有機EL発光装置の製造方法であって、基板58を準備する工程と、基板58上に下部電極30R・30Bを形成する工程と、基板表面を処理する工程と、下部電極30R・30B上に有機EL層36を形成する工程と、有機EL層36上に上部電極38を形成する工程とを有する。図示は省略されているが、下部電極30Gについても同様に表面処理されている。
(製造方法:具体例)
第3の実施の形態に係る有機EL発光装置において、図22のII−II線に沿う模式的断面構造は、図25および図26(a)に示すように表される。また、図26(a)中のP部分の模式的拡大構造は、図26(b)に示すように表される。
図25に示すように、配線32R・32Bに接続するアノードVIA電極70R・70Bを絶縁層62に形成した後、下部電極30R・30Bを形成する。ここで、有機EL層36を形成する工程の前に、基板表面を処理する工程(例えば、O2プラズマやUVオゾンにより処理する工程)を追加する。
これにより、図26に示すように、下部電極30R・30Bの表面に金属酸化膜301が形成される。例えば、下部電極30R・30Bの材料がMoである場合、金属酸化膜301はMoO2やMoO3である。金属酸化膜301の膜厚は、基板表面を処理する条件を適宜調整して適切な膜厚に制御される。このような金属酸化膜301を形成することで、下部電極30R・30Bの表面の汚染物を除去し、また下部電極30R・30Bの表面の有機物に対する濡れ性を低くすることができる。その結果、下部電極30R・30B間のリーク電流Iが低減されるので、有機EL素子の発光特性を改善することが可能となる。
(下部電極間のリーク電流)
第3の実施の形態に係る有機EL発光装置の下部電極30R・30B間のリーク電流Iと、比較例3に係る有機EL発光装置の下部電極30R・30B間のリーク電流Iとを示すグラフは、図27に示すように表される。
図27のグラフにおいて、縦軸は下部電極30R・30B間のリーク電流I(A/pixel)である。横軸は陰極印加電圧V(V)であり、右側ほど大きな電圧値を表している。曲線Aは第3の実施の形態、曲線Bは比較例3、符号Cは目標値を意味する。このグラフに示すように、第3の実施の形態(曲線A)によれば、比較例3(曲線B)よりもリーク電流Iが低減され、目標値Cに近づいている。
以上のように、第3の実施の形態では、下部電極30R・30Bを形成する工程と有機EL層36を形成する工程との間に、基板表面を処理する工程を有している。これにより、下部電極30R・30Bの表面に金属酸化膜301が形成されるため、下部電極30R・30Bの表面の汚染物を除去し、また下部電極30R・30Bの表面の有機物に対する濡れ性を低くすることができる。その結果、下部電極30R・30B間のリーク電流Iが低減されるので、有機EL素子の発光特性を改善することが可能となる。
第3の実施の形態によれば、発光性能が向上し、かつ製造歩留まりを向上可能な有機EL発光装置およびその製造方法を提供することができる。
第3の実施の形態に係る有機EL発光装置の下部電極30R・30B間のリーク電流Iと陰極印加電圧Vを説明するための模式的断面構造は、図28に示すように表される。
図28に示すように、リーク電流Iは、下部電極30R・30B間を流れる電流である。
陰極印加電圧Vは、有機EL層36の電子輸送層46および正孔輸送層50を介して、上部電極38と下部電極30R・30Bとの間に印加される電圧である。
図27より、下部電極30R・30B間を流れる電流Iは、陰極印加電圧Vによって制御可能であることがわかる。すなわち、下部電極30R・30Bをソース・ドレインとし、上部電極38をゲートもしくはバックゲートとし、有機EL層36の正孔輸送層50をチャネルとするpチャンネルトランジスタが形成可能である。このようなMOSトランジスタは、第3の実施の形態に係る有機EL発光装置の駆動回路、制御回路用のトランジスタとして利用可能である。
[第4の実施の形態]
以下、図29〜図30を用いて第4の実施の形態を説明する。
(有機EL発光装置)
第4の実施の形態に係る有機EL発光装置は、基板58と、基板58上に配置された駆動回路34R・34G・34Bと、駆動回路34R・34G・34B上に配置されたアノードVIA電極70R・70Bと、アノードVIA電極70R・70B上に配置され、表面に金属酸化膜301を有する下部電極30R・30Bと、下部電極30R・30B上に共通に配置された有機EL層36と、有機EL層36上に共通に配置された上部電極38と、基板58上に配置されたカソードVIA電極70Cとを備える。ここで、下部電極30R・30Bは、酸化させた際に正孔注入材料になる金属材料であり、その表面に大気中熱処理またはUVオゾン処理により形成された金属酸化膜301を有する。下部電極30Gについても同様である。
また、下部電極30R・30Bは、酸化させた際に正孔注入材料になる金属材料であってもよい。下部電極30Gについても同様である。
また、金属酸化膜301は、下部電極30R・30Bの表面に大気中熱処理またはUVオゾン処理により形成されてもよい。下部電極30Gについても同様である。
また、下部電極30R・30Bは、Mo、V、Ru、InSnのいずれかで形成されていてもよい。すなわち、酸化させた際に、正孔注入材料になる金属としては、例えば、Mo、V、Ru、InSn、Wなどを適用可能である。これらの材料を酸化させると、それぞれ、MoOx、VOx、RuOx、ITO、WOxとなる。下部電極30Gについても同様である。
下部電極30R・30Bは、Mo,Al,Ag,Ptなど高反射率金属で構成することもできる。また、上記高反射率金属を主体とする合金(AlCuなど)で構成するようにしてもよい。下部電極30Gについても同様である。
(製造方法:電極形成方法)
第4の実施の形態に係る有機EL発光装置の製造方法では、下部電極30R・30Bは、酸化させた際に正孔注入材料になる金属材料である。下部電極30Gについても同様である。
また、基板表面を処理する工程は、大気中熱処理またはUVオゾン処理により下部電極30R・30Bの表面を酸化させる工程を含んでもよい。下部電極30Gについても同様である。
(製造方法:比較例3)
比較例3に係る有機EL発光装置の製造方法を説明するための模式的断面構造は、図29に示すように表される。
図29に示すように、絶縁層62上に下部電極30の材料である金属層を製膜し、この金属層上に金属酸化膜31を真空蒸着またはスパッタにて製膜する。さらに、金属酸化膜31上に有機EL層36を形成し、有機EL層36上に上部電極38を形成し、上部電極38上に封止膜47を形成する。この比較例3によると、金属酸化膜31を形成する装置は真空装置であるため、基板58の大型化に対応するのが困難であり、また高価となる。
(製造方法:具体例)
第4の実施の形態に係る有機EL発光装置の製造方法を説明するための模式的断面構造は、図30(a)に示すように表される。また、第4の実施の形態に係る有機EL発光装置の製造方法を説明するためのSiウェハ100の模式的平面構造は、図30(b)に示すように表される。
図30(a)に示すように、絶縁層62上に下部電極30の材料である金属層を製膜し、ホットプレートやオーブンで大気中熱処理またはUVオゾン処理する。大気中熱処理は、例えば、約130℃〜約180℃で、例えば、約10分〜約1時間、UVオゾン処理も、例えば、約10分〜約1時間行うのが望ましい。このような大気中熱処理またはUVオゾン処理は、図30(b)に示すように、Siウェハ100に多数のピクセルアレイ10が配置されている状態で行う。これにより、下部電極30の材料である金属層の表面を酸化させ、正孔注入材料となる金属酸化膜301を形成することができる。
すなわち、下部電極30は、酸化させた際に、正孔注入材料になる陽極材料とする。酸化させた際に、正孔注入材料になる金属としては、例えば、Mo、V、Ru、InSnなどを適用可能である。これらの材料を酸化させると、それぞれ、MoOx、VOx、RuOx、ITOとなる。
図示は省略されているが、金属酸化膜301を形成した後、金属酸化膜301上に有機EL層36を形成する。さらに、有機EL層36上に上部電極38を形成し、上部電極38上に封止膜47を形成する。
以上のように、第4の実施の形態では、下部電極30は、酸化させた際に正孔注入材料になる金属材料であり、その表面に大気中熱処理またはUVオゾン処理により形成された金属酸化膜301を有する。これにより、金属酸化膜31を形成するのに真空装置を使用する必要がなく、基板58の大型化に対応するのが容易で安価となる。
第4の実施の形態によれば、発光性能が向上し、かつ製造歩留まりを向上可能な有機EL発光装置およびその製造方法を提供することができる。
[第5の実施の形態]
以下、図31〜図35を用いて第5の実施の形態を説明する。
(有機EL発光装置)
第5の実施の形態に係る有機EL発光装置は、下部電極30R・30Bの表面に正孔注入材料が形成されている。図示は省略されているが、下部電極30Gの表面にも正孔注入材料が形成されている。
また、正孔注入材料は、下部電極30R・30Bの金属酸化膜301であってもよい。図示は省略されているが、下部電極30Gについても同様である。
また、有機EL発光装置のピクセルアレイ10内の各サブピクセル間にMOSトランジスタが形成されている。
また、このようなMOSトランジスタは、ピクセルアレイ10の駆動用トランジスタであってもよい。
(製造方法:比較例3)
比較例3に係る有機EL発光装置の製造方法を説明するための模式的断面構造は、図31(a)に示すように表される。また、図31(a)中のQ部分の模式的拡大構造は、図31(b)に示すように表される。
図31に示すように、絶縁層62上に下部電極30R・30Bを形成し、その上面の全体に正孔注入材料301aを製膜する。さらに、正孔注入材料301a上に有機EL層36を形成し、有機EL層36上に上部電極38を形成し、上部電極38上に封止膜47を形成する。この比較例3によると、下部電極30R・30B間の正孔注入材料301aにより下部電極30R・30B間のリーク電流Iが高くなる。そのため、非駆動画素が発光し、有機EL素子の発光性能が劣化する。
(製造方法:具体例)
第5の実施の形態に係る有機EL発光装置の製造方法を説明するための模式的断面構造は、図32(a)に示すように表される。また、図32(a)中のR部分の模式的拡大構造は、図32(b)に示すように表される。
図32に示すように、絶縁層62上に下部電極30R・30Bを形成する。このとき、正孔注入材料を下部電極30R・30Bの表面に形成する。具体的には、下部電極30R・30Bとして、酸化させた際に正孔注入材料となる金属材料(例えば、Mo,V)を使用し、これをパターニングする。その後、下部電極30R・30Bの表面を酸化させ、正孔注入材料となる金属酸化膜301を形成する。さらに、金属酸化膜301上に有機EL層36を形成し、有機EL層36上に上部電極38を形成し、上部電極38上に封止膜47を形成する。
これにより、下部電極30R・30B間に正孔注入材料が形成されない。そのため、下部電極30R・30B間のリーク電流Iが低減されるので、有機EL素子の発光特性を改善することが可能となる。
(下部電極間のリーク電流)
第5の実施の形態に係る有機EL発光装置の下部電極30R・30B間のリーク電流Iと、比較例3に係る有機EL発光装置の下部電極30R・30B間のリーク電流Iとを示すグラフは、図33に示すように表される。
図33のグラフにおいて、縦軸は下部電極30R・30B間のリーク電流I(A/pixel)である。横軸は陽極(下部電極30R・30B)間印加電圧(V)である。点線で描いた曲線は比較例3、実線で描いた曲線は第5の実施の形態を表している。このグラフに示すように、第5の実施の形態によれば、比較例3よりもリーク電流Iが低減されている。
(MOSトランジスタ)
第5の実施の形態に係る有機EL発光装置では、下部電極30R・30G・30Bの表面に正孔注入材料となる金属酸化膜301が形成されている。
下部電極30R・30B間を流れる電流Iは、陰極印加電圧Vによって制御可能である。すなわち、下部電極30R・30Bをソース・ドレインとし、上部電極38をゲートもしくはバックゲートとし、有機EL層36の正孔輸送層50をチャネルとするpチャンネルトランジスタが形成可能である点は、第3の実施の形態において説明した通りである。また、このようなMOSトランジスタは、ピクセルアレイ10の駆動用トランジスタとして利用可能である。
(積層カラーフィルタ)
第5の実施の形態に係る有機EL発光装置に搭載され、6角形を基調とするΔ配列パターン例を有する積層カラーフィルタの模式的平面構成は、図34に示すように表される。
第5の実施の形態に係る積層カラーフィルタは、図34に示すように、赤色カラーフィルタ40R・緑色カラーフィルタ40G・青色カラーフィルタ40Bが6角形を基調とするパターンを備えていても良い。ここで、図34に示すように、6角形の各頂点部分においては、赤色カラーフィルタ40R・緑色カラーフィルタ40G・青色カラーフィルタ40Bが重なっている。矩形を基本パターンとする場合は、隣接するカラーフィルタ同士が同じ色になることがあるのに対して、6角形を基本パターンとする場合は、隣接するカラーフィルタ同士が必ず異なる色になるように配置することができる。そのため、6角形を基本パターンとすれば、矩形を基本パターンとする場合と比較して、より精度よく混色を防ぐことが可能である。
第5の実施の形態に係る有機EL発光装置において、図34のIII−III線に沿う模式的断面構造は、図35に示すように表される。
図35において、配線32R・32G・32Bは、それぞれ赤色(Red)、緑色(Green)、青色(Blue)用の配線32を示す。アノードVIA電極70R・70G・70Bは、それぞれ赤色、緑色、青色用のアノードVIA電極70Bを示す。下部電極30R・30G・30Bは、それぞれ赤色、緑色、青色用の下部電極30を示す。下部電極30R・30G・30Bそれぞれの表面に金属酸化膜301が形成され、その上に有機EL層36、上部電極38、封止膜47が形成されている。封止膜47上には赤色カラーフィルタ40R・緑色カラーフィルタ40G・青色カラーフィルタ40Bが形成され、さらにその上に透明保護膜42が配置されている。
以上のように、第5の実施の形態では、下部電極30R・30G・30Bの表面に正孔注入材料が形成されている。すなわち、下部電極30R・30G・30B間に正孔注入材料が形成されない。その結果、下部電極30R・30G・30B間のリーク電流Iが低減されるので、有機EL素子の発光特性を改善することが可能となる。
第5の実施の形態によれば、発光性能が向上し、かつ製造歩留まりを向上可能な有機EL発光装置およびその製造方法を提供することができる。
[断面SEM写真]
積層カラーフィルタを搭載した第2〜第6の実施の形態に係る有機EL発光装置の鳥瞰表面SEM写真例は、図18に示すように表される。図18においては、6角形を基本パターンとするサブピクセル上に、6角形を基調とする積層カラーフィルタが配置される例が示されている。
積層カラーフィルタを搭載した第2〜第6の実施の形態に係る有機EL発光装置の断面SEM写真例は、図19に示すように表される。また、図19の積層カラーフィルタ部分の拡大された断面SEM写真は、図20に示すように表され、図20の積層カラーフィルタ部分の詳細説明は、図22に示すように表される。図22は、図20の写真に輪郭線を加えたものである。
図19に示すように、CMOSLSI600上に下部電極30を介して有機EL層36が積層化され、有機EL層36上にシール層44を介して、さらにカラーフィルタ40と透明保護膜42が配置されている。
図21に示すように、青色カラーレジスト40B1の端部の上に緑色カラーレジスト40G1の端部が重なっている。同様に、緑色カラーレジスト40G1、青色カラーレジスト40B2、緑色カラーレジスト40G2、青色カラーレジスト40B3の順に端部が重なっている。緑色カラーレジスト40G2と青色カラーレジスト40B3の上には透明保護膜42が配置され、平坦化されている。
ここでは、青色カラーレジスト40B1・40B2・40B3が最も多層であるため、青色カラーレジスト40B1から順に異なる色のカラーレジストを交互に重ねているが、カラーレジストを重ねる順番はこれに限定されるものではない。ただし、同じ色のカラーレジストを連続して重ねるよりも、異なる色のカラーレジストを交互に重ねる方が製造が容易であり、また、色分離性能を向上させることができる。
[第6の実施の形態]
基本構成に係る有機EL発光装置と同様の構成については、同一符号を付して詳細な説明は省略する。なお、以下の説明では、カラーレジストとカラーフィルタとを特に区別することなく同じ符号を用いる。
第6の実施の形態に係る有機EL発光装置の模式的断面構造は、図38に示すように表され、隣接するRBサブピクセル部分の模式的断面構造は、図39に示すように表される。
第6の実施の形態に係る有機EL発光装置は、図38および図39に示すように、基板58と、基板58上に配置された密着層68R・68Bと、密着層68R・68B上に配置された下部電極30R・30Bと、下部電極30R・30B上に共通に配置された有機EL層36と、有機EL層36上に配置された上部電極38とを備える。ここで、密着層68R・68Bの側壁部および下部電極30R・30Bの側壁部がテーパ形状を有する。
具体的には、密着層68R・68Bおよび下部電極30R・30Bの側壁部が同じテーパ角度を有する。このテーパ角度は特に限定されるものではないが、例えば30°である。
また、下部電極30の材料である金属層はモリブデン(Mo)であってもよい。
第1実施例に係る有機EL発光装置において、基板58は、Siウェハ、ガラス、ガスバリア付プラスチックフィルムなどで構成される。ここで、基板58は、基本構成に係る有機EL発光装置においては、CMOSLSI600が形成されたSiウェハである。また、例えば、TFT(Thin Film Transistor)からなるLSIが形成されたガラス基板であっても良い。
また、絶縁層62は、基板58がSiウェハの場合には、基板58の表面に形成されたシリコン酸化膜などである。また、基板58が、ガスバリア付プラスチックフィルム、ガラス基板などで構成される場合には、絶縁層62そのものが、プラスチックフィルム、ガラス基板などで構成可能である。
下部電極30は、Mo,Al,Ag,Ptなど高反射率金属で構成することもできる。また、上記高反射率金属を主体とする合金(AlCuなど)で構成するようにしてもよい。また、下部電極30は、酸化させた際に、正孔注入材料になる陽極材料であっても良い。酸化させた際に、正孔注入材料になる金属としては、例えば、Mo、V、Ru、InSn、Wなどを適用可能である。これらの材料を酸化させると、それぞれ、MoOx、VOx、RuOx、ITO、WOxとなる。
さらに、密着層68は、Ti、Cr、TiN、Ni、Ta、Wなどで形成可能である。
また、上部電極38は、Al、Ag、MgAgなどの金属薄膜(厚さ約0.1nm〜約50nm)やITO、IZO(厚さ約1nm〜約500nm)などの透明電極(金属酸化膜)で構成される。
第6の実施の形態に係る有機EL発光装置は、図38に示すように、絶縁層62の上に例えば20nm程度の密着層68が配置され、密着層68の上に例えば40nm程度の下部電極30が配置されている。さらに、下部電極30の上に例えば100nm程度の有機EL層36が配置され、有機EL層36の上に上部電極38が配置されている。密着層68および下部電極30の側壁部は同じテーパ角度を有する。
これにより、下部電極30の上面部(主要部分)における有機EL層36の膜厚と下部電極30の側壁部における有機EL層36の膜厚とが同程度(約100nm)になる。そのため、下部電極30の側壁部Sにおけるショートを防止することが可能である。
また、下部電極30の側壁部の駆動電圧は下部電極30の上面部の駆動電圧と同程度になるため、上面部と同じ駆動電圧を側壁部に印加した場合は、上面部から発光される白色光hνfの輝度と側壁部から発光される白色光hνsの輝度とが同程度になる。すなわち、側壁部の“発光に寄与する割合”が、比較例2にくらべて相対的に低くなるため、光の取出効率を高めることが可能である。
図示していないが、緑色用の下部電極30Gについても同様である。
(有機EL発光装置の製造方法)
第6の実施の形態に係る有機EL発光装置の製造方法は、基板58を準備する工程と、基板58上に密着層68R・68G・68Bを形成する工程と、密着層68R・68G・68B上に下部電極30R・30G・30Bを形成する工程と、密着層68R・68G・68Bの側壁部および下部電極30R・30G・30Bの側壁部をテーパ形状に形成する工程と、下部電極30R・30G・30B上に有機EL層36を形成する工程と、有機EL層36上に上部電極38を形成する工程とを有する。
密着層68R・68G・68Bの側壁部および下部電極30R・30G・30Bの側壁部をテーパ形状に形成する工程は、フッ素系のガスを用いてドライエッチングする工程を適用しても良い。
また、下部電極30R・30G・30BをMoで形成し、密着層68R・68G・68BをTiで形成することもできる。
具体的には、密着層68R・68Bおよび下部電極30R・30Bの側壁部が同じテーパ角度を有する。側壁部をテーパ形状に形成する方法はドライエッチング等の方法でよい。
以上のように、第6の実施の形態では、密着層68R・68G・68Bおよび下部電極30R・30G・30Bの側壁部が同じテーパ角度を有する。そのため、下部電極30R・30G・30Bの側壁部における有機EL層36の膜厚が下部電極30R・30G・30Bの上面部と同程度になる。これにより、下部電極30R・30G・30Bの側壁部における被覆性を向上させることができるので、側壁部Sにおけるショートの発生を防止するとともに光の取出効率を高めることが可能である。
[第7の実施の形態]
以下、第7の実施の形態を第6の実施の形態と異なる点のみ説明する。
第7の実施の形態に係る有機EL発光装置の模式的断面構造は、図40に示すように表され、隣接するRBサブピクセル部分の模式的断面構造は、図41に示すように表される。
第7の実施の形態に係る有機EL発光装置は、図40に示すように、密着層68の側壁部の方が下部電極30の側壁部よりも小さなテーパ角度を有する。密着層68の側壁部のテーパ角度θ1は、例えば、約10°であり、下部電極30の側壁部のテーパ角度θ2は、例えば、約80°である。もちろん、これらテーパ角度θ1,θ2に限定されるものではなく、θ1<θ2の関係があればよい。
これにより、下部電極30の上面部における有機EL層36の膜厚よりも下部電極30の側壁部における有機EL層36の膜厚の方が厚くなる。そのため、第6の実施の形態よりも確実に下部電極30の側壁部Sにおけるショートを防止することが可能である。
下部電極30の上面部における有機EL層36の膜厚よりも下部電極30の側壁部における有機EL層36の膜厚の方が厚くなるため、下部電極30の側壁部に印加される電界は、下部電極30の上面部に印加される電界よりも低くなる。このため、上部電極38に駆動電圧を印加した場合、下部電極30の側壁部に印加される電界は、下部電極30の上面部に印加される電界よりも低くなるため、下部電極30の側壁部から発光される白色光hνs1の輝度の方が下部電極30の上面部から発光される白色光hνfの輝度よりも相対的に弱くなる。
また、下部電極30の側壁部から発光されかつ外部に取り出される白色光hνs2の成分は、白色光hνfの成分に比べて相対的に小さい。すなわち、第6の実施の形態よりも下部電極30の側壁部の“発光に寄与する割合”が相対的に低くなるため、光の取出効率を更に高めることが可能である。
図示していないが、緑色用の下部電極30Gについても同様である。
(有機EL発光装置の製造方法)
第7の実施の形態に係る有機EL発光装置の製造方法は、基板58を準備する工程と、基板58上に密着層68R・68G・68Bを形成する工程と、密着層68R・68G・68B上に下部電極30R・30G・30Bを形成する工程と、密着層68R・68G・68Bの側壁部および下部電極30R・30G・30Bの側壁部をテーパ形状に形成する工程と、下部電極30R・30G・30B上に有機EL層36を形成する工程と、有機EL層36上に上部電極38を形成する工程とを有する。
具体的には、密着層68R・68G・68Bの側壁部の方が下部電極30R・30G・30Bの側壁部よりも小さなテーパ角度を有する。
下部電極30R・30G・30Bをモリブデンで形成し、密着層68R・68G・68Bをチタンで形成し、フッ素系のガスを用いてドライエッチングする。これにより、モリブデンよりもチタンの方が加工されにくいので、図41に示すように、密着層68R・68G・68Bの側壁部の方が下部電極30R・30G・30Bの側壁部よりも小さなテーパ角度でテーパ形状に形成されることになる。この形成方法によれば、工程数の増加もない。
なお、密着層68や下部電極30の材質、エッチングガスの種類はここで例示したものに限定されるものではない。すなわち、下部電極30よりも密着層68の方が加工されにくい組み合わせである以上、同様の効果を得ることができる。
(変形例1)
第7の実施の形態の変形例1に係る有機EL発光装置において、隣接するRBサブピクセル部分の模式的断面構造は、図42に示すように表される。
図42に示すように、下部電極30R・30G・30Bの側壁部は、垂直形状の断面を有する。この場合でも、密着層68R・68G・68Bの側壁部の方が下部電極30R・30G・30Bの側壁部よりも小さなテーパ角度を有する点は図41と同様である。
(変形例2)
第7の実施の形態の変形例2に係る有機EL発光装置において、隣接するRBサブピクセル部分の模式的断面構造は、図43に示すように表される。
図43に示すように、下部電極30R・30G・30Bの側壁部は、内側に凹形状の断面を有する。凹形状の深さは特に限定されるものではない。この場合でも、密着層68R・68G・68Bの側壁部の方が下部電極30R・30G・30Bの側壁部よりも小さなテーパ角度を有する点は図41と同様である。
(変形例3)
第7の実施の形態の変形例3に係る有機EL発光装置において、隣接するRBサブピクセル部分の模式的断面構造は、図44に示すように表される。
図44に示すように、下部電極30R・30G・30Bの側壁部は、階段形状の断面を有する。階段形状の段数は特に限定されるものではない。この場合でも、密着層68R・68G・68Bの側壁部の方が下部電極30R・30G・30Bの側壁部よりも小さなテーパ角度を有する点は図41と同様である。
(有機EL発光装置)
第7の実施の形態に係る有機EL発光装置の1ピクセル部分の模式的断面構造は、図45(a)に示すように表される。また、図45(a)中のP部分の模式的拡大構造は、図45(b)に示すように表される。
すなわち、図45に示すように、半導体ウェハ60上に赤色・緑色・青色用の下部電極30R・30B・30Gが配置されている。これら下部電極30R・30B・30Gは、例えば、Al、Mo、Ag、Pt等の金属若しくはこれらの合金(AlCuなど)で形成可能である。また、下部電極30R・30B・30Gと半導体ウェハ60との密着層として、Ti、Cr、TiN、Ni、Ta、Wなどが挿入されていても良い。
また、下部電極30R・30B・30G上には、例えば、白色光を発光する有機EL層36が配置されている。白色は、水色と黄色の組み合わせで形成されていても良い。
さらに、有機EL層36上には、上部電極38や、有機EL素子を水や酸素から保護するシール層44が配置されている。上部電極38は、Al、Ag、MgAg、ITO,IZOなどで形成可能である。シール層44の材質としては、ガラス、或いはセラミック等を用いる。また、シール層44は、熱を外部に放熱する機能を担っているので、熱伝導率の高いものが望ましい。シール層44は、硫黄原子を含む高分子材料などで形成することもできる。また、シール層44は、SiNx、SiOxy、SiOx、AlOxなどで形成可能である。さらに、シール層44上には、例えば、赤色カラーレジスト40R1・40R2、緑色カラーレジスト40G1・40G2、および青色カラーレジスト40B1・40B2・40B3が配置されている。ここで、赤色カラーレジスト、緑色カラーレジスト、および青色カラーレジストごとに膜厚や層数が異なる場合は、カラーレジストの上面に凹凸が生じる。そのため、これらカラーレジストの上には、平坦化のため、顔料を含まない透明保護膜(透明レジスト)42が配置されている。
(積層カラーフィルタ)
6角形を基調とするΔ配列パターン例を有する第7の実施の形態に係る有機EL発光装置に搭載される積層カラーフィルタの模式的平面構成は、図10に示すように表される。
第7の実施の形態に係る積層カラーフィルタは、図10に示すように、赤色カラーフィルタ40R・緑色カラーフィルタ40G・青色カラーフィルタ40Bが6角形を基調とするパターンを備えていても良い。ここで、図10に示すように、6角形の各頂点部分においては、赤色カラーフィルタ40R・緑色カラーフィルタ40G・青色カラーフィルタ40Bが重なっている。矩形を基本パターンとする場合は、隣接するカラーフィルタ同士が同じ色になることがあるのに対して、6角形を基本パターンとする場合は、隣接するカラーフィルタ同士が必ず異なる色になるように配置することができる。そのため、6角形を基本パターンとすれば、矩形を基本パターンとする場合と比較して、より精度よく混色を防ぐことが可能である。
(断面SEM写真)
積層カラーフィルタを搭載した第7の実施の形態に係る有機EL発光装置の鳥瞰表面SEM写真例は、図18に示すように表される。図18においては、6角形を基本パターンとするサブピクセル上に、6角形を基調とする積層カラーフィルタが配置される例が示されている。
積層カラーフィルタを搭載した第7の実施の形態に係る有機EL発光装置の断面SEM写真例は、図19に示すように表される。また、図19の積層カラーフィルタ部分の拡大された断面SEM写真は、図20に示すように表され、図20の積層カラーフィルタ部分の詳細説明は、図21に示すように表される。図21は、図20の写真に輪郭線を加えたものである。
図19に示すように、CMOSLSI600上に下部電極30を介して有機EL層36が積層化され、有機EL層36上にシール層44を介して、さらにカラーフィルタ40と透明保護膜42が配置されている。
図21に示すように、青色カラーレジスト40B1の端部の上に緑色カラーレジスト40G1の端部が重なっている。同様に、緑色カラーレジスト40G1、青色カラーレジスト40B2、緑色カラーレジスト40G2、青色カラーレジスト40B3の順に端部が重なっている。緑色カラーレジスト40G2と青色カラーレジスト40B3の上には透明保護膜42が配置され、平坦化されている。
ここでは、青色カラーレジスト40B1・40B2・40B3が最も多層であるため、青色カラーレジスト40B1から順に異なる色のカラーレジストを交互に重ねているが、カラーレジストを重ねる順番はこれに限定されるものではない。ただし、同じ色のカラーレジストを連続して重ねるよりも、異なる色のカラーレジストを交互に重ねる方が製造が容易であり、また、色分離性能を向上させることができる。
以上のように、第7の実施の形態では、密着層68R・68G・68Bの側壁部の方が下部電極30R・30G・30Bの側壁部よりも小さなテーパ角度を有する。これにより、下部電極30R・30G・30Bの上面部における有機EL層36の膜厚よりも下部電極30R・30G・30Bの側壁部における有機EL層36の膜厚の方が厚くなる。そのため、第6の実施の形態よりも確実にショートの発生を防止するとともに、第6の実施の形態よりも更に光の取出効率を高めることが可能である。
[第8の実施の形態]
以下、第8の実施の形態を第6〜第7の実施の形態と異なる点のみ説明する。
第8の実施の形態に係る有機EL発光装置の模式的断面構造は、図46に示すように表される。
第8の実施の形態に係る有機EL発光装置は、図46に示すように、基板58と、基板58上に配置された密着層68R・68Bと、密着層68R・68B上に配置された下部電極30R・30Bと、下部電極30R・30B上に共通に配置された有機EL層36と、有機EL層36上に配置された上部電極38と、下部電極30R・30Bの側壁部と有機EL層36との間に配置された絶縁層69とを備える。
密着層68R・68G・68Bの側壁部および下部電極30R,30G,30Bの側壁部の形状は特に限定されるものではない。例えば、テーパ形状でもよいし、ほぼ垂直に近い形状でもよい。
(有機EL発光装置の製造方法)
第8の実施の形態に係る有機EL発光装置の製造方法は次の通りである。まず、第6の実施の形態と同様の方法で下部電極30R・30G・30Bを形成する。次いで、これらの下部電極30R・30G・30Bが埋まるように、例えば、80nm程度の膜厚の酸化膜を形成し、下部電極30R・30G・30Bの上面部を開口する。これにより、下部電極30R・30G・30Bの側壁部と有機EL層36との間に絶縁層69が形成されることになる。その後の工程は第6の実施の形態と同様である。
以上のように、第8の実施の形態では、下部電極30R・30G・30Bの側壁部と有機EL層36との間に配置された絶縁層69を備える。これにより、下部電極30R・30G・30Bの側壁部は有機EL層36に接していないため、側壁部は発光に寄与せず、ショートの発生を防止することが可能である。
[第9の実施の形態]
以下、第9の実施の形態を第6〜第8の実施の形態と異なる点のみ説明する。
第9の実施の形態に係る有機EL発光装置の模式的断面構造は、図47に示すように表される。
第9の実施の形態に係る有機EL発光装置は、図47に示すように、基板58と、基板58上に配置された密着層68R・68Bと、密着層68R・68B上に配置された下部電極30R・30Bと、下部電極30R・30B上に共通に配置された有機EL層36と、有機EL層36上に配置された上部電極38とを備え、下部電極30R・30B間に断面形状がU字状の絶縁層69を備える。
密着層68R・68G・68Bの側壁部および下部電極30R,30G,30Bの側壁部の形状は特に限定されるものではない。例えば、テーパ形状でもよいし、ほぼ垂直に近い形状でもよい。
(有機EL発光装置の製造方法)
第9の実施の形態に係る有機EL発光装置の製造方法は次の通りである。まず、第8の実施の形態と同様の方法で下部電極30R・30G・30Bを形成する。次いで、これらの下部電極30R・30G・30Bが埋まるように、例えば、40nm程度の膜厚の酸化膜を形成し、下部電極30R・30G・30Bの上面部を開口する。これにより、下部電極30R・30G・30B間に断面形状がU字状の絶縁層69が形成されることになる。その後の工程は第8の実施の形態と同様である。
以上のように、第9の実施の形態では、下部電極30R・30G・30B間に断面形状がU字状の絶縁層69を備える。そのため、第8の実施の形態と同様、下部電極30R・30G・30Bの側壁部は発光に寄与せず、ショートの発生を防止することが可能である。
[第10の実施の形態]
以下、第10の実施の形態を第6〜第9の実施の形態と異なる点のみ説明する。
第10の実施の形態に係る有機EL発光装置の模式的断面構造は、図48に示すように表される。
第10の実施の形態に係る有機EL発光装置は、図48に示すように、基板58と、基板58上に配置された密着層68R・68Bと、密着層68R・68B上に配置された下部電極30R・30Bと、下部電極30R・30B上に共通に配置された有機EL層36と、有機EL層36上に配置された上部電極38とを備え、絶縁層69の上面部の高さ位置が下部電極30R・30Bの上面部の高さ位置と同じである。
密着層68R・68G・68Bの側壁部および下部電極30R,30G,30Bの側壁部の形状は特に限定されるものではない。例えば、テーパ形状でもよいし、ほぼ垂直に近い形状でもよい。
(有機EL発光装置の製造方法)
第10の実施の形態に係る有機EL発光装置の製造方法は次の通りである。まず、第8の実施の形態と同様の方法で下部電極30R・30G・30Bを形成、酸化膜を製膜後、CMP(chemical Mechanical Polishing)で研磨加工して、酸化膜の上面部の高さ位置を下部電極30R・30G・30Bの上面部と同じ高さ位置に揃える。その後の工程は第8の実施の形態と同様である。
(変形例)
第10の実施の形態の変形例に係る有機EL発光装置の模式的断面構造は、図49に示すように表される。
第10の実施の形態の変形例に係る有機EL発光装置は、図49に示すように、絶縁層62と、絶縁層62上に形成されたトレンチ内に配置された密着層68R・68Bおよび密着層68R・68B上に配置された下部電極30R・30Bと、下部電極30R・30B上に共通に配置された有機EL層36と、有機EL層36上に配置された上部電極38とを備え、絶縁層62の上面部の高さ位置が下部電極30R・30Bの上面部の高さ位置と同じである。
密着層68R・68G・68Bの側壁部および下部電極30R,30G,30Bの側壁部の形状は特に限定されるものではない。例えば、テーパ形状でもよいし、ほぼ垂直に近い形状でもよい。
(有機EL発光装置の製造方法)
第10の実施の形態の変形例に係る有機EL発光装置の製造方法は次の通りである。まず、絶縁層62に下部電極形状のトレンチを形成する。その後、トレンチを充填して密着層68R・68Bおよび下部電極30R・30Bを製膜する。次に、下部電極30R・30Bおよび密着層68R・68BをCMPで研磨加工して、絶縁層62の上面部の高さ位置を下部電極30R・30G・30Bの上面部と同じ高さ位置に揃える。その後の工程は第8の実施の形態と同様である。
以上のように、第10の実施の形態およびその変形例では、絶縁層(62・69)の上面部の高さ位置が下部電極の上面部の高さ位置と同じである。そのため、第8の実施の形態と同様の効果に加え、上部電極を平坦に形成することが可能である。
[第11の実施の形態]
以下、第11の実施の形態を第6〜第10の実施の形態と異なる点のみ説明する。
第11の実施の形態に係る有機EL発光装置の模式的断面構造は、図50に示すように表される。
第11の実施の形態に係る有機EL発光装置は、図50に示すように、基板58と、基板58上に配置された密着層68R・68Bと、密着層68R・68B上に配置された下部電極30R・30Bと、下部電極30R・30B上に共通に配置された有機EL層36と、有機EL層36上に配置された上部電極38とを備え、下部電極30R・30B間と下部電極30R・30Bの上面部の全領域に一定高さの有機EL層36が形成されている。
密着層68R・68G・68Bの側壁部および下部電極30R,30G,30Bの側壁部の形状は特に限定されるものではない。例えば、テーパ形状でもよいし、ほぼ垂直に近い形状でもよい。
(有機EL発光装置の製造方法)
第11の実施の形態に係る有機EL発光装置の製造方法は次の通りである。まず、第8の実施の形態と同様の方法で下部電極30R・30G・30Bを形成する。次いで、これら下部電極30R・30G・30B間と下部電極30R・30G・30Bの上面部の全領域に一定高さの有機EL層36を配置する。下部電極30R・30G・30B間における有機EL層36の膜厚は例えば200nm程度であり、下部電極30R・30G・30Bの上面部における有機EL層36の膜厚は例えば100nm程度である。その後の工程は第8の実施の形態と同様である。
以上のように、第11の実施の形態では、下部電極30R・30G・30B間と下部電極30R・30G・30Bの上面部の全領域に一定高さの有機EL層36が形成されている。これにより、有機EL層36の上面部が平坦になるため、第8の実施の形態と同様の効果に加え、上部電極38を平坦に形成することが可能である。
[第12の実施の形態]
以下、第12の実施の形態を第6〜第11の実施の形態と異なる点のみ説明する。
第12の実施の形態に係る有機EL発光装置の模式的断面構造は、図51に示すように表される。
第12の実施の形態に係る有機EL発光装置は、図51に示すように、基板58と、基板58上に配置された密着層68R・68Bと、密着層68R・68B上に配置された下部電極30R・30Bと、下部電極30R・30B上に共通に配置された有機EL層36と、有機EL層36上に配置された上部電極38とを備え、下部電極30R・30Bの上面部と対向する領域にのみ上部電極38が形成されている。
密着層68R・68G・68Bの側壁部および下部電極30R,30G,30Bの側壁部の形状は特に限定されるものではない。例えば、テーパ形状でもよいし、ほぼ垂直に近い形状でもよい。
(有機EL発光装置の製造方法)
第12の実施の形態に係る有機EL発光装置の製造方法は次の通りである。まず、第8の実施の形態と同様の方法で下部電極30R・30G・30Bを形成した後、例えば、約100nm程度の有機EL層36を配置する。有機EL層36の上には、下部電極30R・30G・30Bと対向する領域にのみ上部電極38を配置する。このような上部電極38の形成方法は特に限定されるものではない。
以上のように、第12の実施の形態では、下部電極30R・30G・30Bの上面部と対向する領域にのみ上部電極38が形成されている。これにより、下部電極30R・30G・30Bの側壁部は発光に寄与しないため、第8の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
以上説明したように、本発明によれば、ショートの発生を防止するとともに光の取出効率を高めることが可能な有機EL発光装置及びその製造方法を提供することができる。
[その他の実施の形態]
上記のように、本発明は第1の実施の形態およびその変形例1〜7、第2〜第5の実施の形態、第6〜第12の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面は例示的なものであり、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態などを含む。
本発明の積層カラーフィルタおよび積層カラーフィルタを搭載した有機EL発光装置は、有機ELディスプレイ装置や有機EL照明装置等に適用可能である。具体的には、マイクロディスプレイ、ミラーレス一眼レフカメラの電子ビューファインダー(EVF:Electric View Finder)、ヘッドマウントディスプレイ、有機集積回路分野、フラットパネルディスプレイ分野、フレキシブルディスプレイエレクトロニクス分野、および透明エレクトロニクス分野において適用可能である。
本発明の有機EL発光装置は、有機ELディスプレイ装置や有機EL照明装置等に適用可能である。具体的には、マイクロディスプレイ、ミラーレス一眼レフカメラの電子ビューファインダー(EVF:Electric View Finder)、ヘッドマウントディスプレイ、有機集積回路分野、フラットパネルディスプレイ分野、フレキシブルディスプレイエレクトロニクス分野、および透明エレクトロニクス分野において適用可能である。
6…ピクセル
8…有機EL発光装置
10…ピクセルアレイ
30・30R・30G・30B…下部電極
30C…ダミー下部電極
34R,34G,34B…駆動回路
36…有機EL層
38…上部電極
40…カラーフィルタ(カラーレジスト)
40R,40R1,40R2,40R3…赤色カラーフィルタ(赤色カラーレジスト)
40G,40G1,40G2,40G3…緑色カラーフィルタ(緑色カラーレジスト)
40B,40B1,40B2,40B3…青色カラーフィルタ(青色カラーレジスト)
40M…黒色カラーフィルタ(黒色カラーレジスト)
42…透明レジスト(透明保護膜)
58…基板
60…半導体ウェハ(基板)
62、69…絶縁層
68、68R、68G、68B…密着層
70…VIA電極
70A・70R・70G・70B…アノードVIA電極
70C…カソードVIA電極
80…LSIコンタクト部
301…金属酸化膜
600…CMOSLSI
RG,TGB…隣接部分
θ1、θ2…テーパ角度

Claims (74)

  1. 基板と、
    前記基板上に配置された駆動回路と、
    前記駆動回路上に配置された下部電極と、
    前記下部電極上に共通に配置された有機EL層と、
    前記有機EL層上に配置された上部電極と、
    前記上部電極上に配置された赤色カラーフィルタ、緑色カラーフィルタ、および青色カラーフィルタと
    を1つのピクセルに備え、前記赤色カラーフィルタ、前記緑色カラーフィルタ、および前記青色カラーフィルタの内、少なくとも1色のカラーフィルタが複数層の薄膜で形成されていることを特徴とする有機EL発光装置。
  2. 前記青色カラーフィルタの層数が前記赤色カラーフィルタ又は前記緑色カラーフィルタの層数よりも多いことを特徴とする請求項1に記載の有機EL発光装置。
  3. 前記赤色カラーフィルタが2層、前記緑色カラーフィルタが2層、前記青色カラーフィルタが3層であることを特徴とする請求項2に記載の有機EL発光装置。
  4. 前記赤色カラーフィルタ、前記緑色カラーフィルタ、および前記青色カラーフィルタそれぞれの各層の膜厚が1ミクロン以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機EL発光装置。
  5. 前記青色カラーフィルタの膜厚が前記赤色カラーフィルタ又は前記緑色カラーフィルタの膜厚よりも薄いことを特徴とする請求項4に記載の有機EL発光装置。
  6. 前記赤色カラーフィルタ、前記緑色カラーフィルタ、および前記青色カラーフィルタのレジストパターンが10ミクロン以下であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の有機EL発光装置。
  7. 前記赤色カラーフィルタ、前記緑色カラーフィルタ、および前記青色カラーフィルタのうち、隣接するカラーフィルタ同士が当該隣接部分において垂直方向に重なっていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の有機EL発光装置。
  8. 前記隣接部分の水平方向の幅は0.8ミクロン〜1.2ミクロンであることを特徴とする請求項7に記載の有機EL発光装置。
  9. 前記赤色カラーフィルタ、前記緑色カラーフィルタ、および前記青色カラーフィルタは、6角形を基調とするパターンを備え、6角形の各頂点部分において前記赤色カラーフィルタ、前記緑色カラーフィルタ、前記青色カラーフィルタが重なっていることを特徴とする請求項7に記載の有機EL発光装置。
  10. 前記隣接するカラーフィルタ同士が異なる色になるように配置されていることを特徴とする請求項7に記載の有機EL発光装置。
  11. 最も多層に配置されるカラーフィルタから順に異なる色のカラーフィルタが交互に重なっていることを特徴とする請求項7に記載の有機EL発光装置。
  12. 前記赤色カラーフィルタ、前記緑色カラーフィルタ、前記青色カラーフィルタそれぞれの隣接部分に混色防止用の黒色カラーレジストが配置されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の有機EL発光装置。
  13. 前記赤色カラーフィルタ、前記緑色カラーフィルタ、および前記青色カラーフィルタの上に透明レジストを備えることを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載の有機EL発光装置。
  14. 前記上部電極は共通電極として形成されていることを特徴とする請求項1〜13のいずれか1項に記載の有機EL発光装置。
  15. 基板と、
    前記基板上に配置された第1VIA電極と、
    前記第1VIA電極上に配置された下部電極と、
    前記下部電極上に共通に配置された有機EL層と、
    前記有機EL層上に共通に配置された上部電極と、
    前記基板上に配置され、前記上部電極に直接コンタクトされる第2VIA電極と
    を備えることを特徴とする有機EL発光装置。
  16. 前記下部電極は、酸化させた際に正孔注入材料になる金属材料であることを特徴とする請求項15に記載の有機EL発光装置。
  17. 前記下部電極の表面に大気中熱処理またはUVオゾン処理により形成された金属酸化膜を有することを特徴とする請求項15に記載の有機EL発光装置。
  18. 前記下部電極は、Mo、V、Ru、InSnのいずれかで形成されていることを特徴とする請求項15または16に記載の有機EL発光装置。
  19. 前記下部電極の表面に前記正孔注入材料が形成されていることを特徴とする請求項16に記載の有機EL発光装置。
  20. 前記正孔注入材料は、前記下部電極の金属酸化膜であることを特徴とする請求項19に記載の有機EL発光装置。
  21. 前記有機EL発光装置のピクセルアレイ内の各サブピクセル間にMOSトランジスタが形成されていることを特徴とする請求項19に記載の有機EL発光装置。
  22. 前記MOSトランジスタは、前記ピクセルアレイの駆動用トランジスタであることを特徴とする請求項21に記載の有機EL発光装置。
  23. 前記上部電極は共通電極として形成されていることを特徴とする請求項15〜22のいずれか1項に記載の有機EL発光装置。
  24. 基板と、
    前記基板上に配置された第1VIA電極と、
    前記第1VIA電極上に配置され、表面に金属酸化膜を有する下部電極と、
    前記下部電極上に共通に配置された有機EL層と、
    前記有機EL層上に共通に配置された上部電極と、
    前記基板上に配置された第2VIA電極と
    を備えることを特徴とする有機EL発光装置。
  25. 前記下部電極は、酸化させた際に正孔注入材料になる金属材料であることを特徴とする請求項24に記載の有機EL発光装置。
  26. 前記金属酸化膜は、前記下部電極の表面に大気中熱処理またはUVオゾン処理により形成されたことを特徴とする請求項24に記載の有機EL発光装置。
  27. 前記下部電極は、Mo、V、Ru、InSnのいずれかで形成されていることを特徴とする請求項24または25に記載の有機EL発光装置。
  28. 前記下部電極の表面に前記正孔注入材料が形成されていることを特徴とする請求項25に記載の有機EL発光装置。
  29. 前記正孔注入材料は、前記下部電極の金属酸化膜であることを特徴とする請求項28に記載の有機EL発光装置。
  30. 前記有機EL発光装置のピクセルアレイ内の各サブピクセル間にMOSトランジスタが形成されていることを特徴とする請求項28に記載の有機EL発光装置。
  31. 前記MOSトランジスタは、前記ピクセルアレイの駆動用トランジスタであることを特徴とする請求項30に記載の有機EL発光装置。
  32. 前記上部電極は共通電極として形成されていることを特徴とする請求項24〜31のいずれか1項に記載の有機EL発光装置。
  33. 基板と、
    前記基板上に配置された密着層と、
    前記密着層上に配置された下部電極と、
    前記下部電極上に共通に配置された有機EL層と、
    前記有機EL層上に配置された上部電極と
    を備え、前記密着層および前記下部電極の側壁部がテーパ形状を有することを特徴とする有機EL発光装置。
  34. 前記密着層および前記下部電極の側壁部が同じテーパ角度を有することを特徴とする請求項33に記載の有機EL発光装置。
  35. 前記密着層の側壁部の方が前記下部電極の側壁部よりも小さなテーパ角度を有することを特徴とする請求項33に記載の有機EL発光装置。
  36. 前記下部電極の側壁部は、垂直形状の断面を有することを特徴とする請求項35に記載の有機EL発光装置。
  37. 前記下部電極の側壁部は、内側に凹形状の断面を有することを特徴とする請求項35に記載の有機EL発光装置。
  38. 前記下部電極の側壁部は、階段形状の断面を有することを特徴とする請求項35に記載の有機EL発光装置。
  39. 前記下部電極の側壁部と前記有機EL層との間に絶縁膜を備えることを特徴とする請求項33〜38のいずれか1項に記載の有機EL発光装置。
  40. 前記絶縁膜の上面部の高さ位置と前記下部電極の上面部の高さ位置は、面一であることを特徴とする請求項39に記載の有機EL発光装置。
  41. 前記下部電極間と前記下部電極の上面部の全領域に一定高さの有機EL層が形成されていることを特徴とする請求項33〜40のいずれか1項に記載の有機EL発光装置。
  42. 前記下部電極の上面部に対向する領域のみに前記上部電極が形成されていることを特徴とする請求項33〜38のいずれか1項に記載の有機EL発光装置。
  43. 前記上部電極は共通電極として形成されていることを特徴とする請求項33〜42のいずれか1項に記載の有機EL発光装置。
  44. 基板と、
    前記基板上に配置された密着層と、
    前記密着層上に配置された下部電極と、
    前記下部電極上に共通に配置された有機EL層と、
    前記有機EL層上に配置された上部電極と、
    前記下部電極の側壁部と前記有機EL層との間に配置された絶縁膜と
    を備えることを特徴とする有機EL発光装置。
  45. 基板と、
    前記基板上に配置された密着層と、
    前記密着層上に配置された下部電極と、
    前記下部電極上に共通に配置された有機EL層と、
    前記有機EL層上に配置された上部電極と
    を備え、前記下部電極間と前記下部電極の上面部の全領域に一定高さの有機EL層が形成されていることを特徴とする有機EL発光装置。
  46. 基板と、
    前記基板上に配置された密着層と、
    前記密着層上に配置された下部電極と、
    前記下部電極上に共通に配置された有機EL層と、
    前記有機EL層上に配置された上部電極と
    を備え、前記下部電極の上面部と対向する領域にのみ前記上部電極が形成されていることを特徴とする有機EL発光装置。
  47. 基板と、前記基板上に配置された駆動回路と、前記駆動回路上に配置された下部電極と、前記下部電極上に共通に配置された有機EL層と、前記有機EL層上に配置された上部電極と、前記上部電極上に配置された赤色カラーフィルタ、緑色カラーフィルタ、および青色カラーフィルタとを1つのピクセルに備える有機EL発光装置の製造方法であって、
    カラーレジストを塗布し、露光・現像する工程と、
    再度、その上に同色のカラーレジストを塗布し、露光・現像する工程と
    を有し、前記赤色カラーフィルタ、前記緑色カラーフィルタ、および前記青色カラーフィルタの内、少なくとも1色のカラーフィルタが複数層の薄膜で形成されていることを特徴とする有機EL発光装置の製造方法。
  48. 前記青色カラーフィルタの層数を前記赤色カラーフィルタ又は前記緑色カラーフィルタの層数よりも多く形成したことを特徴とする請求項47に記載の有機EL発光装置の製造方法。
  49. 前記赤色カラーフィルタを2層、前記緑色カラーフィルタを2層、前記青色カラーフィルタを3層形成したことを特徴とする請求項47に記載の有機EL発光装置の製造方法。
  50. 前記赤色カラーフィルタ、前記緑色カラーフィルタ、前記青色カラーフィルタの隣接するカラーフィルタ同士が当該隣接部分において垂直方向に重なるように形成したことを特徴とする請求項47〜49のいずれか1項に記載の有機EL発光装置の製造方法。
  51. 最も多層に配置されるカラーフィルタから順に異なる色のカラーフィルタが交互に重なるように形成したことを特徴とする請求項47に記載の有機EL発光装置の製造方法。
  52. 基板と、前記基板上に配置された第1VIA電極と、前記第1VIA電極上に配置された下部電極と、前記下部電極上に共通に配置された有機EL層と、前記有機EL層上に共通に配置された上部電極と、前記基板上に配置され、前記上部電極に直接コンタクトされる第2VIA電極とを備える有機EL発光装置の製造方法であって、
    前記基板上に前記下部電極とともにダミー下部電極を形成する工程と、
    前記ダミー下部電極を除去する工程と、
    前記下部電極上に前記有機EL層を形成する工程と、
    前記第2VIA電極に直接コンタクトされるように前記有機EL層上に前記上部電極を形成する工程と
    を有することを特徴とする有機EL発光装置の製造方法。
  53. 基板を準備する工程と、
    基板上に下部電極を形成する工程と、
    前記基板表面を処理する工程と、
    前記下部電極上に有機EL層を形成する工程と、
    前記有機EL層上に上部電極を形成する工程と
    を有することを特徴とする有機EL発光装置の製造方法。
  54. 前記下部電極は、酸化させた際に正孔注入材料になる金属材料であることを特徴とする請求項53に記載の有機EL発光装置の製造方法。
  55. 前記基板表面を処理する工程は、大気中熱処理またはUVオゾン処理により前記下部電極の表面を酸化させる工程を含むことを特徴とする請求項53に記載の有機EL発光装置の製造方法。
  56. 基板を準備する工程と、
    前記基板上に密着層を形成する工程と、
    前記密着層上に下部電極を形成する工程と、
    前記密着層の側壁部および前記下部電極の側壁部をテーパ形状に形成する工程と、
    前記下部電極上に有機EL層を形成する工程と、
    前記有機EL層上に上部電極を形成する工程と
    を有することを特徴とする有機EL発光装置の製造方法。
  57. 前記密着層の側壁部および前記下部電極の側壁部をテーパ形状に形成する工程は、フッ素系のガスを用いてドライエッチングする工程を有することを特徴とする請求項56に記載の有機EL発光装置の製造方法。
  58. 前記下部電極をモリブデンで形成し、前記密着層をチタンで形成することを特徴とする請求項57に記載の有機EL発光装置の製造方法。
  59. 前記下部電極の側壁部と前記有機EL層との間に絶縁膜を形成する工程を有することを特徴とする請求項56〜58のいずれか1項に記載の有機EL発光装置の製造方法。
  60. 前記有機EL層を形成する工程は、前記下部電極間と前記下部電極の上面部の全領域に一定高さの前記有機EL層を形成することを特徴とする請求項56〜59のいずれか1項に記載の有機EL発光装置の製造方法。
  61. 前記上部電極を形成する工程は、前記下部電極の上面部と対向する領域にのみ前記上部電極を形成することを特徴とする請求項56または57に記載の有機EL発光装置の製造方法。
  62. 基板を準備する工程と、
    前記基板上にトレンチを形成する工程と、
    前記トレンチ内に密着層を形成する工程と、
    前記トレンチを充填して前記密着層上に下部電極を形成する工程と、
    前記密着層および前記下部電極を研磨加工して、前記基板の上面部の高さ位置と前記下部電極の上面部の高さ位置を同じ高さに揃える工程と、
    前記下部電極上に有機EL層を形成する工程と、
    前記有機EL層上に上部電極を形成する工程と
    を有することを特徴とする有機EL発光装置の製造方法。
  63. 基板と、
    前記基板上に配置された赤色カラーフィルタと、
    前記基板上に配置された緑色カラーフィルタと、
    前記基板上に配置された青色カラーフィルタと
    を備え、前記赤色カラーフィルタ、前記緑色カラーフィルタおよび前記青色カラーフィルタの内、少なくとも1色のカラーフィルタが複数層の薄膜で形成されていることを特徴とする積層カラーフィルタ。
  64. 前記青色カラーフィルタの層数が前記赤色カラーフィルタ又は前記緑色カラーフィルタの層数よりも多いことを特徴とする請求項63に記載の積層カラーフィルタ。
  65. 前記赤色カラーフィルタが2層、前記緑色カラーフィルタが2層、前記青色カラーフィルタが3層であることを特徴とする請求項63記載の積層カラーフィルタ。
  66. 前記赤色カラーフィルタ、前記緑色カラーフィルタ、および前記青色カラーフィルタそれぞれの各層の膜厚が1ミクロン以下であることを特徴とする請求項63〜65のいずれか1項に記載の積層カラーフィルタ。
  67. 前記青色カラーフィルタの膜厚が前記赤色カラーフィルタ又は前記緑色カラーフィルタの膜厚よりも薄いことを特徴とする請求項66に記載の積層カラーフィルタ。
  68. 前記赤色カラーフィルタ、前記緑色カラーフィルタ、および前記青色カラーフィルタのレジストパターンが10ミクロン以下であることを特徴とする請求項63〜67のいずれか1項に記載の積層カラーフィルタ。
  69. 前記赤色カラーフィルタ、前記緑色カラーフィルタ、および前記青色カラーフィルタのうち、隣接するカラーフィルタ同士が当該隣接部分において垂直方向に重なっていることを特徴とする請求項63〜68のいずれか1項に記載の積層カラーフィルタ。
  70. 前記隣接部分の水平方向の幅は0.8ミクロン〜1.2ミクロンであることを特徴とする請求項69に記載の積層カラーフィルタ。
  71. 前記赤色カラーフィルタ、前記緑色カラーフィルタ、および前記青色カラーフィルタは、6角形を基調とするパターンを備え、6角形の各頂点部分において前記赤色カラーフィルタ、前記緑色カラーフィルタ、前記青色カラーフィルタが重なっていることを特徴とする請求項69に記載の積層カラーフィルタ。
  72. 前記隣接するカラーフィルタ同士が異なる色になるように配置されていることを特徴とする請求項69に記載の積層カラーフィルタ。
  73. 最も多層に配置されるカラーフィルタから順に異なる色のカラーフィルタが交互に重なっていることを特徴とする請求項69に記載の積層カラーフィルタ。
  74. 前記赤色カラーフィルタ、前記緑色カラーフィルタ、および前記青色カラーフィルタそれぞれの隣接部分に混色防止用の黒色カラーレジストが配置されていることを特徴とする請求項63〜68のいずれか1項に記載の積層カラーフィルタ。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018193340A1 (ja) * 2017-04-20 2018-10-25 株式会社半導体エネルギー研究所 表示パネル、表示装置、入出力装置、情報処理装置
JP2018190551A (ja) * 2017-04-28 2018-11-29 キヤノン株式会社 有機発光装置、撮像装置、及び有機発光装置の製造方法
WO2022224085A1 (ja) * 2021-04-22 2022-10-27 株式会社半導体エネルギー研究所 表示装置

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9337241B2 (en) * 2014-03-19 2016-05-10 Apple Inc. Pixel patterns for organic light-emitting diode display
KR102369095B1 (ko) * 2014-10-07 2022-03-02 엘지디스플레이 주식회사 표시 장치
CN104503128B (zh) * 2014-12-19 2018-01-09 深圳市华星光电技术有限公司 用于显示器的彩膜基板的制造方法
KR102334750B1 (ko) * 2015-08-10 2021-12-02 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
KR102536344B1 (ko) * 2015-12-31 2023-05-25 엘지디스플레이 주식회사 표시장치
US10199607B2 (en) * 2016-06-30 2019-02-05 Lg Display Co., Ltd. Organic light-emitting display device
US10181574B2 (en) 2016-12-29 2019-01-15 Lg Display Co., Ltd. Organic light emitting device
US10418583B2 (en) 2017-02-27 2019-09-17 Lg Display Co., Ltd. Organic light emitting device
US10746376B2 (en) * 2017-07-25 2020-08-18 Axalta Coating Systems Ip Co., Llc System for matching coarseness appearance of coatings
KR102436250B1 (ko) 2017-08-31 2022-08-24 엘지디스플레이 주식회사 전계발광 표시장치
KR20220046041A (ko) * 2020-10-06 2022-04-14 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
CN113629112B (zh) * 2021-07-29 2024-02-23 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 显示面板

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0287201U (ja) * 1988-12-22 1990-07-10
JP2006251417A (ja) * 2005-03-11 2006-09-21 Hitachi Displays Ltd 液晶表示装置
JP2007173200A (ja) * 2005-12-22 2007-07-05 Lg Philips Lcd Co Ltd 有機電界発光表示装置及びその製造方法
JP2011176182A (ja) * 2010-02-25 2011-09-08 Toppan Printing Co Ltd イメージセンサー及びその製造方法
JP2013026064A (ja) * 2011-07-22 2013-02-04 Seiko Epson Corp 有機el装置、有機el装置の製造方法及び電子機器

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4215905B2 (ja) * 1999-02-15 2009-01-28 シャープ株式会社 液晶表示装置
JP4132528B2 (ja) * 2000-01-14 2008-08-13 シャープ株式会社 液晶表示装置の製造方法
JP2002286928A (ja) * 2001-01-18 2002-10-03 Fuji Photo Film Co Ltd カラーフィルター、カラーフィルター形成材料およびカラーフィルターの製造方法
JP2003234186A (ja) * 2001-12-06 2003-08-22 Sony Corp 表示装置およびその製造方法
WO2004001964A1 (ja) * 2002-06-20 2003-12-31 Ube Industries, Ltd. 薄膜圧電共振器、薄膜圧電デバイスおよびその製造方法
JP4748986B2 (ja) * 2002-11-01 2011-08-17 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置の作製方法
JP4062171B2 (ja) * 2003-05-28 2008-03-19 ソニー株式会社 積層構造の製造方法
KR100742372B1 (ko) * 2005-11-29 2007-07-24 삼성에스디아이 주식회사 유기전계발광소자의 제조방법
JP2007256371A (ja) * 2006-03-20 2007-10-04 Nec Lcd Technologies Ltd カラーフィルタ及びその製造方法並びに液晶表示装置
KR100882720B1 (ko) * 2007-08-30 2009-02-06 주식회사 동부하이텍 이미지 센서 및 그 제조방법
JPWO2009037874A1 (ja) * 2007-09-19 2011-01-06 富士電機ホールディングス株式会社 色変換フィルタ、ならびに色変換フィルタおよび有機elディスプレイの製造方法
JP2009100271A (ja) * 2007-10-17 2009-05-07 Olympus Corp 撮像素子および表示装置
US8269924B2 (en) * 2007-12-26 2012-09-18 Nlt Technologies, Ltd. Color filter substrate and liquid crystal display unit
JP2011100900A (ja) * 2009-11-06 2011-05-19 Sony Corp 固体撮像装置及びその製造方法と設計方法並びに電子機器
JP5534981B2 (ja) * 2010-06-30 2014-07-02 株式会社東芝 固体撮像装置
JP5513623B2 (ja) * 2010-08-24 2014-06-04 富士フイルム株式会社 固体撮像装置
WO2012070086A1 (ja) * 2010-11-24 2012-05-31 パナソニック株式会社 有機elパネル、それを用いた表示装置および有機elパネルの製造方法
JP5778950B2 (ja) * 2011-03-04 2015-09-16 株式会社Joled 有機el表示装置およびその製造方法
JP5837316B2 (ja) * 2011-03-25 2015-12-24 株式会社Joled 有機el表示装置およびその製造方法
JP2013026332A (ja) * 2011-07-19 2013-02-04 Sony Corp 固体撮像素子および製造方法、並びに電子機器
US9647229B2 (en) * 2011-10-26 2017-05-09 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Color filter for organic electroluminescence display device, and organic electroluminescence display device
TWI464461B (zh) * 2012-01-20 2014-12-11 Nat Univ Tsing Hua 彩色濾光片以及其側光式背光模組

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0287201U (ja) * 1988-12-22 1990-07-10
JP2006251417A (ja) * 2005-03-11 2006-09-21 Hitachi Displays Ltd 液晶表示装置
JP2007173200A (ja) * 2005-12-22 2007-07-05 Lg Philips Lcd Co Ltd 有機電界発光表示装置及びその製造方法
JP2011176182A (ja) * 2010-02-25 2011-09-08 Toppan Printing Co Ltd イメージセンサー及びその製造方法
JP2013026064A (ja) * 2011-07-22 2013-02-04 Seiko Epson Corp 有機el装置、有機el装置の製造方法及び電子機器

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018193340A1 (ja) * 2017-04-20 2018-10-25 株式会社半導体エネルギー研究所 表示パネル、表示装置、入出力装置、情報処理装置
JPWO2018193340A1 (ja) * 2017-04-20 2020-03-26 株式会社半導体エネルギー研究所 表示パネル、表示装置、入出力装置、情報処理装置
JP7114574B2 (ja) 2017-04-20 2022-08-08 株式会社半導体エネルギー研究所 表示パネル
JP2018190551A (ja) * 2017-04-28 2018-11-29 キヤノン株式会社 有機発光装置、撮像装置、及び有機発光装置の製造方法
WO2022224085A1 (ja) * 2021-04-22 2022-10-27 株式会社半導体エネルギー研究所 表示装置

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