JP2014225438A - 発光装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】反射電極が規則的に配列されている発光装置において、外光の反射による像の映り込みや、反射電極で反射された光による干渉縞の発生を抑制する。
【解決手段】発光素子の反射電極１１１の表面に複数の凹部１４１を形成する。複数の凹部は互いに異なる形状とし、かつ回転対称性を有さない形状とする。反射電極の表面に複数の凹部を形成するには、例えば、反射電極の下地となる絶縁層１２２の表面を凹凸状とする。絶縁層表面形状を反映して、反射電極には凹凸表面が形成される。
【選択図】図２

Description

本発明は、ＥＬ（エレクトロルミネセンス）素子などの発光素子を有する発光装置に関する。
アクティブマトリクス型の表示装置として、ＥＬ表示装置が知られている。アクティブマトリクス型ＥＬ表示装置は、複数の画素回路により画面が構成されている。画素回路ごとに、ＥＬ素子が設けられている。ＥＬ表示装置では、画素回路により、ＥＬ素子の輝度を制御することで、階調表示が行われている。
画素回路に設けられるＥＬ素子の一般的な構造は、光透過性の電極と、光反射性の電極でなる一対の電極間に、発光層が設けられているものである。発光層で生じた光は、光反射性の電極で反射され、光透過性の電極を通過することで、取り出される。ＥＬ素子において、一般に、光透過性の電極（以下、透光性電極と呼ぶことがある。）は、陰極として機能し、光反射性の電極（以下、反射電極と呼ぶことがある。）は、陽極として機能する。
ＥＬ表示装置では、画面には、多数の反射電極が規則的に配列されている。そのため、これらの反射電極が鏡のように機能し、画面に像が映り込むという問題がある。また、反射電極が規則的に配列しているために、各反射電極で反射された光が回折して、画面に干渉縞が現れることがある。このような問題点を解消する手段の１つとして、反射電極の表面を凹凸状にすることが挙げられる。そこで、特許文献１、２では、反射電極の表面に凹凸を形成するために、ドット状の凹凸を有する樹脂膜上に、透光性の電極（陰極）、発光層および金属電極（陽極）を順次積層している。
特開２０００−４０５８４号公報 特開２００３−２４３１５２号公報
しかしながら、特許文献１及び２では、樹脂膜の表面に形成されるドットの平面形状は対称性の高い円である。
そこで、本発明の１形態の課題の１つは、反射電極の表面形状の不規則性を高めることで、外光の反射による像の映り込みや、干渉縞の発生を抑制できる発光装置を提供することにある。また、本発明の１形態の課題の１つは、反射電極の表面形状の不規則性を高めつつ、大画面化、高精細化が容易な発光装置を提供することにある。
本発明の１形態は、第１の電極と、第１の電極上に形成された発光層と、発光層を介して第１の電極と重なる第２の電極と、を有し、第１の電極の、発光層及び第２の電極と重なる領域の表面には複数の凹部が形成され、複数の凹部の平面形状は、互いに異なり、かつ回転対称性を有さない形状である発光装置である。
上記の形態において、前記凹部の深さは、例えば、０．２μｍ以上１．５μｍ以下とすることができる。また、上記の形態において、前記凹部の傾斜角度は、２°以上１５°以下とすることができる。また、上記の形態において、凹部の平面形状は、外接円の直径が３０μｍ以下５μｍ以上となる大きさとすることができる。
本発明の１形態により、反射電極の表面形状の不規則性を高めることで、外光の反射による像の映り込みや、干渉縞の発生を抑制できる発光装置を提供することができる。本発明の１形態により、反射電極の表面形状の不規則性を高めつつ、大画面化、高精細化が容易な発光装置を提供することが可能になる。
ＥＬパネルの構成の一例を示す断面図。 Ａ：反射電極層の構成の一例を示す上面図。Ｂ：同断面図。Ｃ：凹部の平面形状の一例を示す上面図。 Ａ：ＥＬ表示装置の構成の一例を示すブロック図。Ｂ：ＥＬパネルの構成の一例を示す平面図。Ｃ：画素回路の構成の一例を示す回路図。 ＥＬパネルの構成の一例を示す断面図。 Ａ：画素回路の構成の一例を示す回路図。Ｂ：画素回路の平面レイアウトの一例を示す平面図。 Ａ、Ｂ：画素回路の作製方法の一例を示す平面図。 Ａ、Ｂ：画素回路の作製方法の一例を示す平面図。 Ａ、Ｂ：画素回路の作製方法の一例を示す平面図。 Ａ：凹部のレイアウトの基本パターンの一例を示す平面図。Ｂ：凹部を形成する領域の基本パターンの一例を示す平面図。Ｃ：凹部を形成するためのフォトマスクの基本マスクパターンの作製方法を説明する平面図。Ｄ：同基本マスクパターンの平面図。 Ａ−Ｅ：凹部を形成するためのフォトマスクの設計例を説明する図。 Ａ−Ｅ：発光装置により構成される表示部を備えた電子機器の一例を示す図。Ｆ：照明装置の一例を示す図。
以下に、図面を用いて、本発明の実施の形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨およびその範囲から逸脱することなくその形態および詳細を様々に変更し得ることは、当業者であれば容易に理解される。したがって、本発明は、以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
また、発明の実施の形態の説明に用いられる図面において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
なお、本明細書において、半導体装置とは半導体素子（トランジスタ、ダイオード等）を含む回路、及び同回路を有する装置をいう。また、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般をいう。例えば、集積回路、集積回路を備えたチップ、表示装置、発光装置、照明装置及び電子機器等は全て半導体装置である。
（実施の形態１）
図１乃至図３Ｃを用いて、本実施の形態を説明する。本実施の形態では、発光装置の一例として、アクティブマトリクス型のエレクトロルミネセンス表示装置について説明する。ＥＬ表示装置は、ＥＬパネル、コントローラ、電源回路等を有する発光装置であり、また半導体装置でもある。
＜ＥＬ表示装置の構成例＞
図３Ａは、アクティブマトリクス型のＥＬ表示装置の構成の一例を示すブロック図である。図３Ｂは、ＥＬ表示装置を構成するＥＬパネルの構成の一例を示す平面図である。また、図３Ｃは、画素回路の構成の一例を示す回路図である。
図３Ａに示すように、ＥＬ表示装置１０は、画素部２０、ゲートドライバ２１、ソースドライバ２２、コントローラ５１および電源回路５２等を有する。
画素部２０は、アレイ状に配列された複数の画素回路３０、垂直方向に配列された複数のゲート線４１、および水平方向に配列された複数のソース線４２を有する。同じ行の画素回路３０は、その行のゲート線４１に接続され、同じ列の画素回路３０は、その列のソース線４２に接続されている。
コントローラ５１は、ＥＬ表示装置１０の制御を行う。コントローラ５１は、画像信号から画素部２０に入力するデータ信号、及び画面の書き換えを制御するための同期信号等を生成する。同期信号としては、例えば水平同期信号、垂直同期信号、及び基準クロック信号等がある。
電源回路５２は、画素部２０およびドライバ（２１、２２）に電源電圧を供給する機能を有する。
ソース線４２はソースドライバ２２に接続されている。ソースドライバ２２は、コントローラ５１から入力されたデータ信号をソース線４２に出力する機能を有する。
ゲート線４１は、ゲートドライバ２１に接続される。ゲートドライバ２１は、コントローラ５１から入力された制御信号に従い、ゲート信号をゲート線４１に出力する機能を有する。ゲート信号は、データ信号を入力する画素回路３０を選択するための信号である。
図３Ｂに、画素部２０とドライバ（２１、２２）が同一基板上に作製されているＥＬパネルの構成の一例を示す。ＥＬパネルは、ＥＬモジュールと呼ばれることもある。筐体に、ＥＬパネル６０、そのコントローラ５１、電源回路５２等を組み込むことでＥＬ表示装置１０が構成される。
図３Ｂに示すように、ＥＬパネル６０は、基板７１および基板７２を有する。基板７１には、画素部２０、ドライバ（２１、２２）、および端子部８２が作製されている。なお、ドライバ（２１、２２）を構成する回路の全て、または一部をＩＣチップに組み込み、このＩＣチップを基板７１に実装してもよい。
なお、ＩＣチップの実装方法は特に限定されない。ベアチップを直接基板７１に取り付ける方式（ＣＯＧ；Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｇｌａｓｓ）でもよい。また、ＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）またはＳＯＦ（Ｓｙｓｔｅｍ ｏｎ Ｆｉｌｍ）にＩＣチップを組み込み、ＴＣＰまたはＳＯＦを基板７１に取り付けてもよい。
端子部８２には、画素部２０およびドライバ（２１、２２）を外部の回路に接続するための複数の端子が形成されている。端子部８２には、ＦＰＣ９１が接続されている（ＦＰＣ；Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔｓ）。なお、端子部８２にＦＰＣ９１を接続していない構造も、ＥＬパネルに含まれる。
基板７１と基板７２が対向している領域の周辺部にシール部材８１が設けられている。シール部材８１により、基板７２が基板７１に取り付けられている。例えば、ＥＬパネル６０がトップエミッション構造の場合、画素部２０のＥＬ素子で発した光は、基板７２を通過し、外部に射出する。
図３Ｃは、画素回路３０の構成の一例を示す回路図である。画素回路３０は、ＥＬ素子３１、およびＥＬ素子３１の発光を制御するトランジスタなどでなる回路部を少なくとも有する。回路部には、少なくとも、画素回路３０をソース線４２に接続するスイッチと、ＥＬ素子３１の電流源が設けられる。図３Ｃの例では、この回路部として、トランジスタ３２、トランジスタ３３、および容量素子３４が設けられている。
ＥＬ素子３１は、２つの電極（陽極及び陰極）と、２つの電極に挟まれた発光層を有する。ＥＬ素子３１は２つの電極間を流れる電流によって発光強度を変化させることが可能な素子である。ＥＬ素子３１の一方の電極は、定電圧が入力されている配線４５に接続されている。発光層は、発光性の物質を少なくとも含む。発光性の物質としては、有機ＥＬ材料、無機ＥＬ材料等がある。また、発光層の発光としては、一重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（蛍光）、三重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（リン光）がある。
トランジスタ３２は、画素回路３０とソース線４２との接続を制御するスイッチとして機能し、トランジスタ３２は、ソース線４２とトランジスタ３３のゲートを接続し、そのゲートには、ゲート線４１が接続されている。
トランジスタ３３は、ＥＬ素子３１の電流源として機能する。トランジスタ３３は、定電圧が入力される配線とＥＬ素子３１間を接続している。トランジスタ３３のゲート電圧により、トランジスタ３３のソース−ドレイン間を流れる電流値が制御される。従って、ソース線４２に入力されるデータ線の電圧により、ＥＬ素子３１の輝度が調節される。
容量素子３４は、トランジスタ３３のゲートの電圧を保持する保持容量として機能する。
＜画素回路の構成＞
以下、図１を用いて、ＥＬパネル６０のより具体的な構成について説明する。本実施の形態では、ＥＬ素子の反射電極の表面形状の不規則性を高めることで、反射電極での反射光による、干渉縞や像の映り込みが抑制されることを説明する。
図１は、ＥＬパネル６０の構成の一例を示す断面図であり、画素回路３０の積層構造の一例を説明する図である。ＥＬパネル６０は、ＥＬパネル６０のバックプレーンである回路基板１０１、およびＣＦ（カラーフィルタ）基板１０２を有する。なお、ここでは、ＥＬパネル６０は、ＥＬ素子３１で発した光１００をＣＦ基板１０２側から取り出す、トップエミッション型としている。
＜回路基板の構成例＞
回路基板１０１は、基板７１上に形成されるトランジスタ層１０３と、トランジスタ層１０３上に形成されたＥＬ素子３１とを含む。トランジスタ層１０３には、画素部２０およびドライバ（２１、２２）を構成するトランジスタ、容量素子、配線群が設けられている。図１では、代表的に、画素回路３０のトランジスタ３３および絶縁層１２１を示している。
トランジスタ３３の構成に特段の制約はなく、回路基板１０１に形成される回路の特性に適したトランジスタが選択される。トランジスタ３３としては、図１に示すようにトップゲート構造でよいし、ボトムゲート構造でもよい。また、トランジスタ３３を構成する半導体層としては、アモルファスシリコン、多結晶シリコン、単結晶シリコン、酸化物半導体でなる単層構造または多層構造の半導体膜を用いることができる。
絶縁層１２１は、単層構造の膜であっても、２層以上の積層膜であってもよく、その厚さは特に限定されない。また、絶縁層１２１は上面が平坦であると好ましい。絶縁層１２１を構成する絶縁膜としては、例えば、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、酸化アルミニウム、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、シロキサン系樹脂、ＳＯＧ、ポリシラザン系ＳＯＧ等でなる絶縁膜があげられる。
トランジスタ層１０３は、絶縁層１２２で覆われている。絶縁層１２２上に、反射電極層１１１、発光層１１３および透光性電極層１１２が積層されている。これらの積層体により、ＥＬ素子３１が構成される。反射電極層１１１は、絶縁層１２２に形成された開口によりトランジスタ３３に接続されている。反射電極層１１１は、ＥＬ素子３１の陽極として機能する導電層である。また、透光性電極層１１２はＥＬ素子３１の陰極として機能する導電層である。
発光層１１３は、発光物質を含む層である。発光物質としては、蛍光性化合物（例えば、クマリン５４５Ｔ）や、燐光性化合物（例えば、トリス（２−フェニルピリジナト）イリジウム（ＩＩＩ）、略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）３）等がある。発光物質に燐光性化合物を用いると、ＥＬ素子３１の発光効率を高められるため好ましい。
ＥＬ素子３１は、反射電極層１１１と透光性電極層１１２の間に発光層１１３以外の層を有してもよい。ＥＬ素子３１は、発光物質を含む発光層を少なくとも１つ以上備えていればよく、発光層以外の層と積層された構造であっても良い。発光層以外の層としては、例えば正孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、正孔輸送性に乏しい（ブロッキングする）物質、電子輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、並びにバイポーラ性（電子および正孔の輸送性の高い）の物質等を含む層が挙げられる。
絶縁層１２２の一部の表面に複数の凹部が不規則に形成される。反射電極層１１１は、絶縁層１２２の表面に接して形成されているため、その表面には、絶縁層１２２の表面の凹凸を反映した複数の凹部が形成される。反射電極層１１１の表面に複数の凹部を不規則に形成することで、画素部２０の複数の反射電極層１１１で反射された光が干渉することを抑制することができる。
絶縁層１２２は、絶縁層１２１と同様に形成することができる。ここでは、絶縁層１２２の表面に複数の凹部を形成するため、絶縁層１２２は、加工が容易な感光性樹脂材料（フォトポリマー、感光性アクリル、感光性ポリイミドなど）で作製することが好ましい。
反射電極層１１１は、単層構造であっても、複数の膜を積層した積層構造であってもよく、その厚さは特に限定されない。反射電極層１１１は、光１００を反射することができる光反射性の導電膜を少なくとも１層含む。例えば、光反射性の導電膜としては、モリブデン、チタン、タンタル、タングステン、アルミニウム、銀、銅、クロム、ネオジム、スカンジウム等などの金属膜、またはこれらの金属を含む合金膜等を用いることができる。
アルミニウムを含む合金としては、アルミニウム−ニッケル−ランタン合金、アルミニウム−チタン合金、アルミニウム−ネオジム合金等を挙げることができる。また、銀を含む合金としては、銀−ネオジム合金、マグネシウム−銀合金等を挙げることができる。また、金、銅を含む合金を用いることができる。また、光反射性の導電膜として、金属窒化物を用いることができる。具体的には、窒化チタン、窒化モリブデン、窒化タングステン等でなる金属窒化物膜を用いることができる。
例えば、反射電極層１１１としては、アルミニウム−ニッケル−ランタン合金を含む膜上にチタン膜を積層した２層構造の膜を形成することができる。
また、反射電極層１１１として、光反射性導電膜上に、可視光を透過する透光性導電膜を積層した積層膜を形成してよい。透光性導電膜としては、例えば酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、インジウム錫酸化物（ＩＴＯと呼ばれる）、インジウム亜鉛酸化物、酸化ケイ素を添加したインジウム錫酸化物等の金属酸化物を含む膜を挙げることができる。
回路基板１０１において、絶縁層１２２上には、絶縁層１２３が形成される。絶縁層１２３の絶縁層１２１と重なる領域には、開口１３０が形成される。絶縁層１２３は、隣接する画素回路３０のＥＬ素子３１を区分する隔壁として機能する。開口１３０において、反射電極層１１１、発光層１１３、透光性電極層１１２が積層している領域が、ＥＬ素子３１として機能する。
絶縁層１２３上に、絶縁層１２４が形成される。絶縁層１２４は、回路基板１０１とＣＦ基板１０２間のギャップを維持するスペーサの機能を有する。
絶縁層１２３および絶縁層１２４は、単層構成であっても、２層以上の積層構造であってもよく、その厚さは特に限定されない。絶縁層１２３および絶縁層１２４としては、フォトポリマー、感光性アクリル、感光性ポリイミド等の感光性樹脂材料で形成することが好ましい。また、絶縁層１２４としては、ＣＶＤ法やスパッタ法などにより形成することのできる酸化シリコン膜等の無機絶縁材料で形成してもよい。
絶縁層１２３および絶縁層１２４を覆って、画素部２０全体に、発光層１１３および透光性電極層１１２が積層して設けられる。ここでは、全ての画素回路３０において、ＥＬ素子３１は、同じ波長域の光を発する構造とする。具体的には、発光層１１３として、白色を呈する光を発する層を用いる。発光層１１３は、単層構造であっても、２層以上の積層構造であってもよい。
透光性電極層１１２は、単層構造でも積層構造でもよく、可視光を透過する透光性導電膜で形成される。可視光を透過する導電膜としては、例えば酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化ケイ素を添加したインジウム錫酸化物等の金属酸化物を含む膜を挙げることができる。また、光を透過する程度に薄い（好ましくは、５ｎｍ以上３０ｎｍ以下程度）の金属（銀等）膜を用いることもできる。
また、透光性電極層１１２の代わりに、光反射性と光透過性の両方の性質を有する半透光性電極層（半反射電極層とも呼ぶ。）を設けてもよい。半透光性電極層は、例えば、薄い金属膜（好ましくは２０ｎｍ以下、更に好ましくは１０ｎｍ以下）と上記の透光性の金属酸化物膜との積層膜で形成できる。薄い金属膜としては、銀、マグネシウム、またはこれらの金属材料を含む合金でなる単層構造または積層構造の膜を用いることができる。
半透光性電極層を用いることで、ＥＬ素子３１をマイクロキャビティ構造とすることができる。マイクロキャビティ構造では、発光層１１３での発光の一部が、反射電極層１１１と半透光性電極層との間で繰り返し反射されるため、特定の波長域の光を、その強度を高めて、取り出すことができる。
＜ＣＦ基板の構成例＞
ＣＦ（カラーフィルタ）基板１０２は対向基板と呼ばれることもある。ＣＦ基板１０２には、ブラックマトリクスと、カラーフィルタが形成されている。基板７２には、カラーフィルタ層１８１、カラーフィルタ層１８２、カラーフィルタ層１８３が形成されている。各カラーフィルタ層１８１−１８３は、発光層１１３で発した光（白色光）１００を、異なる色の光に変換するための光学フィルター層である。例えば、カラーフィルタ層１８１−１８３を、赤色、緑色、および青色のカラーフィルタとすることで、ＥＬパネル６０においてカラー表示が行える。なお、基板７１に、カラーフィルタ（カラーフィルタ層１８１−１８３）を形成してもよい。
また、発光層１１３の形成を、画素の色（たとえば、赤色、緑色、および青色）毎に異なる層とする場合は、カラーフィルタを設けてもよいし、設けなくてもよい。
遮光層１８０は、基板７２を通過してＥＬパネル６０内部に侵入する光を遮光する機能を有する。遮光層１８０は、単層構造であっても、２層以上の積層構造であってもよい。遮光層１８０を構成する膜としては、例えば、クロム、チタン、ニッケル、またはカーボンブラックを分散した高分子材料等でなる膜があげられる。
オーバーコート層１８４は、ＣＦ基板１０２表面の平坦化と不純物（代表的には水および／または酸素）の拡散を防ぐ機能を有する。オーバーコート層１８４は、例えば、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等で形成することができる。
また、ＣＦ基板１０２に、ＥＬ素子３１の劣化を防止するため乾燥剤を取り付けてもよい。また、同様の理由で、基板７１と基板７２の間の空間１０４には、窒素ガスやアルゴンガスなどの不活性気体を充填する、または樹脂材料などの固体物質を充填するとよい。また、空間１０４に屈折率の高い物質（樹脂等）を充填することで、光１００の取り出し効率を向上させることができる。
基板７１は、回路基板１０１の作製工程に耐えられる程度の耐熱性を備えた基板を用いることができ、基板７２は、ＣＦ基板１０２の作製工程に耐えうる耐熱性を備えた基板を用いることができる。
基板７１および７２に適用可能な基板としては、例えば、無アルカリガラス基板、バリウムホウケイ酸ガラス基板、アルミノホウケイ酸ガラス基板、セラミック基板、石英基板、サファイア基板、金属基板、ステンレス基板、プラスチック基板、ポリエチレンテレフタレート基板、ポリイミド基板等が挙げられる。
また、回路基板１０１、ＣＦ基板１０２の作製時に使用した支持基板（ガラス基板など）を剥離して、接着層により可撓性基板を取り付けてもよい。可撓性基板としては、代表的にはプラスチック基板をその例に挙げる事ができる他、厚さが５０μｍ以上５００μｍ以下の薄いガラスや、金属箔などを用いることもできる。基板７１、基板７２を可撓性基板とすることで、ＥＬパネル６０自体を曲げることが可能になる。
＜反射電極層（反射電極）の構成例＞
本実施の形態により、ＥＬ素子の反射電極の表面形状の不規則性を高めることができるため、ＥＬパネル画面の外光の反射による像の映り込みや、干渉縞を抑制することが可能である。以下図２Ａ、図２Ｂおよび図２Ｃを用いて、反射電極の構成をより詳細に説明する。
図２Ａは、反射電極層１１１の構成の一例を示す平面図であり、図２Ｂは、同断面図である。また、図２Ｃは、反射電極層１１１の表面に形成される凹部の平面形状の一例を示す平面図である。
反射電極層１１１の表面は、絶縁層１２２の表面の形状を反映して、複数の凹部１４１が形成されている。なお、図２Ａに示すように、絶縁層１２２の一部の領域１４０に、複数の凹部が形成される。ここでは、絶縁層１２２の、ＥＬ素子３１が積層される領域のみに凹部１４１を形成している。領域１４０は、絶縁層１２３の開口１３０が形成される領域を全て含んでいる。
また、絶縁層１２２には開口１４２が形成され、開口１４２において反射電極層１１１がトランジスタ３３に接続される。ここでは、領域１４０に開口１４２が含まれないようにし、開口１４２での反射電極層１１１とトランジスタ３３との接続不良が起きないようにしている。
図２Ａに示すように、１つの反射電極層１１１において、その表面に形成される複数の凹部１４１の平面形状は、互いに異なる形状とし、また、円や、正多角形のような回転対称性を有さない形状とすることが好ましい。これにより、反射電極層１１１の表面の形状の不規則性が高められるため、反射電極層１１１での反射光が干渉しにくくなる。
なお、凹部１４１により、反射電極層１１１の表面は曲面となることが好ましい。それは、反射電極層１１１の高低差が大きすぎると、その表面に発光層１１３を形成することが困難になるため、また、光１００を基板７２の外部に取り出す効率が低下してしまうためである。そのため、凹部１４１の深さＤ１は、例えば、０．２μｍ以上かつ１．５μｍ以下とすればよい。深さＤ１は、０．２μｍ以上かつ１．２μｍ以下が好ましい。
また凹部１４１の傾斜角θ１の大きさは、２°以上１５°以下とすればよく、２°以上１２°以下が好ましい。
図２Ｂを用いて、凹部１４１の深さＤ１および傾斜角θ１について説明する。深さＤ１は、凹部１４１において、絶縁層１２２が最も厚い部分（これを凹部の山と呼ぶ）の厚さＨ１と、最も薄い部分（これを、凹部の谷と呼ぶ。）の厚さＨ２の差から算出できる。つまり、Ｄ１＝Ｈ１−Ｈ２である。
傾斜角θ１は、反射電極層１１１の断面における補助線Ｌ０１と補助線Ｌ０２が成す角をいう。反射電極層１１１の断面において、補助線Ｌ０１は、凹部１４１の谷を通る基板７１の表面と平行な直線である。また、補助線Ｌ０２は、凹部１４１の山とその谷を通る直線である。
また、凹部１４１の平面形状の大きさは、領域１４０（反射電極層１１１）のサイズにもよるが、５μｍ以上かつ３０μｍ以下とすればよい。なお、凹部１４１の大きさは、図２Ｃに示すように、凹部１４１の外接円Ｃｉｒ０１の直径φ１で規定することができる。また、反射電極層１１１の断面において、凹部１４１の山と山の間隔で規定することができる。凹部１４１が小さすぎると、反射電極層１１１の表面で光１００が散乱されてしまい、光１００の取り出し効率が低下してしまう。また、大きすぎると、干渉縞を抑制する効果が得にくくなる。
なお、凹部１４１ａのように、領域１４０の境界を含む凹部１４１は、その大きさが１０μｍ以下であってもよい。１つの反射電極層１１１において、領域１４０に形成される複数の凹部１４１の内、その大きさが１０μｍを超え、かつ３０μｍ未満である割合が６０％以上であればよい。
また、図２Ａに示すように、複数の凹部１４１は、その形状や大きさはそれぞれ異なるが、複数の反射電極層１１１において、同様の密度で凹部１４１が配置されることが好ましい。例えば、領域１４０（もしくは、開口１３０）の面積に対して、凹部１４１の面積の合計の割合が３０％以上７０％以下とすればよく、その割合は、４０％以上６０％以下であることが好ましい。
図２Ａ乃至図２Ｃに示すように、反射電極層１１１の表面に、形状および大きさの異なる複数の凹部１４１を設けることで、反射電極層１１１の表面の凹凸を不規則に変化させることができる。そのため、画素部２０において、複数の反射電極層１１１による反射光が干渉して、ＥＬパネル６０の画面に干渉縞が現れにくくすることができる。
なお、反射電極層１１１の厚さは数百ｎｍ程度であるため、上述したように凹部１４１を形成するためには、絶縁層１２２に形成される凹部が、凹部１４１と同様な形状であればよい。よって、図２Ａ乃至図２Ｃを用いて説明した凹部１４１の形状を、絶縁層１２２に形成される凹部に適用することができる。
反射電極層１１１の表面を凹凸形状にする手段は、絶縁層１２２の表面に複数の凹部を形成する手段に限定されるものではない。平坦な表面を有する絶縁層１２２上に、反射電極層１１１を構成する導電膜を形成し、その表面に複数の凹部または複数の凸部を形成してもよい。
また、ＥＬパネル６０をトップエミッション構造としたが、ボトムエミッション構造としてもよい。その場合、反射電極層１１１と透光性電極層１１２を構成する導電膜を入れ替えればよい。発光層１１３及び、発光層１１３上に形成される反射電極層の表面の形状は、それぞれ、透光性電極層１１２の表面と同様に凹凸状となる。
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することが可能である。
（実施の形態２）
実施の形態１で述べたように、ＥＬ素子の反射電極の表面に、形状が異なる複数の凹部を形成するが、画素部全体において、全ての反射電極の表面の形状を異ならせることは、設計上困難である。そこで、本実施の形態では、反射電極の表面形状の不規則性を高めつつ、大画面化、高精細化が容易な発光装置について説明する。
本実施の形態では、発光装置として、アクティブマトリクス型のＥＬパネルについて説明する。
図４は、ＥＬパネルの構成の一例を示す断面図であり、図５Ａは、画素回路の構成の一例を示す回路図であり、図５Ｂは、同平面レイアウト図である。
図４に示すように、ＥＬパネル２６０は、ＥＬパネル６０（図１、図３Ｂ）と同様の構成を有しており、回路基板２０１およびＣＦ基板２０２を有する。シール部材（図示せず）により回路基板２０１上に、ＣＦ基板２０２が固定されている。ＥＬパネル２６０は、ＥＬパネル６０と同様に、トップエミッション構造であり、画素部の光２００をＣＦ基板２０２側から射出する。
また、画素部に設けられるＥＬ素子には、白色を呈する光を発する発光層を設けており、ＣＦ基板２０２にカラーフィルタを設けることで、カラー表示を行うようにしている。なお、カラー表示の方法は、これに限定されるものではない。
また、回路基板２０１に形成される回路は、単一導電型のトランジスタで形成されており、本実施の形態では、すべてｎチャネル型トランジスタとする。また、本実施の形態では、回路基板２０１に形成されるトランジスタを酸化物半導体層にチャネルが形成されるトランジスタとする。以下、このようなトランジスタをＯＳトランジスタと呼ぶこととする。
＜画素回路の構成例：回路＞
ＥＬパネルの画素部には、複数のゲート線３０１（以下、ＧＬ３０１とも呼ぶ。）、および複数のソース線３２１（以下、ＳＬ３２１とも呼ぶ。）、電源線３０２（以下、ＡＮＬ３０２とも呼ぶ。）および、電源線３２２（以下、ＰＶＬ３２２とも呼ぶ。）が形成されている。
画素回路２３０は、ＥＬ素子ＥＤ１（以下、ＥＤ１とも呼ぶ。）、３つのトランジスタ（Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３）および１つの容量素子Ｃｐ１を有する。トランジスタＭ１は、画素回路２３０とＳＬ３２１との導通を制御するスイッチである。トランジスタＭ１は、ゲートは、ＧＬ３０１に接続され、ドレインはＳＬ３２１に接続され、ソースは、トランジスタＭ２のゲートに接続されている。トランジスタＭ２は、ＥＤ１の電流源として機能する。トランジスタＭ２は、ドレインがＡＮＬ３０２に接続され、ソースがＥＤ１の陽極に接続されている。容量素子Ｃｐ１は、トランジスタＭ２のゲートとＥＤ１の陽極間に接続されている。トランジスタＭ３は、トランジスタＭ１がオン状態である時、ＥＤ１の陽極の電圧を一定にする機能を有する。トランジスタＭ３は、ゲートがＧＬ３０１に接続され、ドレインがＥＤ１の陽極に接続され、ソースがＰＶＬ３２２に接続されている。
なお、ここでは、画素回路２３０の機能を理解しやすくするため、トランジスタＭ１−Ｍ３のソース、ドレインを区別することにする。しかしながら、トランジスタのソース、ドレインは、トランジスタに供給される電圧によりその機能が入れ替わる場合がある。したがって、本発明の形態において、トランジスタのソースとドレインの区別は、本実施の形態での記載に限定されるものではない。ここでは、ｎチャネル型トランジスタで回路を構成するため、ハイレベルの信号および高電源電圧が主として入力される端子（電極）をドレインと呼び、ローレベルの信号および低電源電圧が主として入力される端子（電極）をソースと呼ぶことにしている。
ここでは、ＥＤ１の陰極、ＡＮＬ３０２、およびＰＶＬ３２２には、電源電圧として一定電圧が供給される。ＡＮＬ３０２には、高電源電圧として、正の電圧が供給され、ＥＤ１の陰極及びＰＶＬ３２２は、低電源電圧として負の電圧が供給される。なお、ＥＤ１の陰極に供給される電源電圧は、ＰＶＬ３２２に供給される電源電圧よりも低くしている。
＜画素回路の構成例：平面レイアウト、積層構造＞
ＥＬパネル２６０においては、全ての画素回路２３０において、ＥＤ１は、白色を呈する光を発する発光素子とし、カラーフィルタ基板に、ＲＧＢ（赤・緑・青）のカラーフィルタを設けることで、カラー表示を行う。そのため、単位画素（Ｐｉｘ）は、ＲＧＢに対応して、同じ行に設け隣接して設けられる３つの画素回路２３０で構成される。図５Ｂは、単位画素の平面レイアウトに対応する。また、図４はＥＬパネル２６０の断面として、画素回路２３０の断面を示している。なお、図４は、画素回路２３０を特定の切断線で切った断面図ではなく、画素回路２３０の積層構造を説明するための図である。図４には、トランジスタＭ２、容量素子Ｃｐ１およびＥＤ１を示している。
＜＜回路基板＞＞
以下、図４乃至図８Ｂを参照して、画素回路２３０の構成、およびその作製方法を説明する。なお、回路基板２０１には、画素回路２３０の作製工程により、ソースドライバ及びゲートドライバも同時に作製される。そのため、画素回路２３０と同様な構成のトランジスタや容量素子が、ドライバに形成される。回路基板２０１は、回路基板１０１と同様に作製することができる。
＜トランジスタ、および容量素子＞
まず、基板４０１上に、第１層の配線／電極（ＧＬ３０１、ＡＮＬ３０２、電極３０３）を形成する（図６Ａ）。電極３０３は、トランジスタＭ２のゲート電極、および容量素子Ｃｐ１の端子（電極）を構成する。第１層の配線／電極（３０１、３０２、３０３）は、１層または２層以上の導電膜で形成される。このような導電膜としては、アルミニウム、クロム、銅、タンタル、チタン、モリブデン、およびタングステン等の金属膜、これら金属膜に他の金属元素を添加した膜、これら金属元素を１種または複数含む合金、または化合物でなる膜等を用いることができる。例えば、スパッタ法により、厚さ１８０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下のタングステン膜を形成し、フォトリソグラフィ工程とエッチング工程により、このタングステン膜を加工して、第１層の配線／電極（３０１−３０３）を形成する。
次に、第１層の配線／電極（３０１−３０３）を覆う絶縁層３５１を形成する（図４）。絶縁層３５１は、トランジスタＭ１−Ｍ３のゲート絶縁層を構成する。絶縁層３５１は、単層構造でも積層構造でもよい。絶縁層３５１を構成する膜としては、酸化シリコン、酸化アルミニウム、および酸化ハフニウム等の酸化物でなる膜、窒化シリコン、窒化アルミニウム等の窒化物でなる膜、酸化窒化シリコン、酸化窒化アルミニウムなどの酸化窒化物でなる膜、窒化酸化シリコン、窒化酸化アルミニウムなどの窒化酸化物でなる膜が挙げられる。
なお、本明細書において、酸化窒化物とは、酸素の含有量が窒素よりも高い物質のことをいい、窒化酸化物とは、窒素の含有量が酸素より高い物質のことをいう。
例えば、絶縁層３５１として、厚さ３００ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の窒化シリコン膜と、厚さ２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の酸化窒化シリコン膜を形成する。なお、窒化シリコン膜の成膜工程を２回以上行うことで、窒化シリコン膜を積層膜として形成することもできる。
絶縁層３５１上に、酸化物半導体層３１１、酸化物半導体層３１２および酸化物半導体層３１３を形成する（図６Ａ）。スパッタリング法、塗布法、パルスレーザー蒸着法、レーザーアブレーション法などにより、１層または２層以上の酸化物半導体膜を形成する。酸化物半導体膜としては、Ｉｎ−Ｇａ酸化物、Ｉｎ−Ｚｎ酸化物、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物（ＭはＡｌ、Ｔｉ、Ｇａ、Ｙ、Ｚｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、またはＨｆ）などの金属酸化物でなる半導体膜を形成することができる。
次に、フォトリソグラフィ工程とエッチング工程により、絶縁層３５１に開口４１１、および開口４１２を形成する（図６Ａ）。開口４１１は、トランジスタＭ１と容量素子Ｃｐ１を接続するために形成される。また、開口４１２は、トランジスタＭ２と、ＡＮＬ３０２を接続するために形成される。
絶縁層３５１上に第２層の配線／電極（ＳＬ３２１、ＰＶＬ３２２、電極３２３、電極３２４、電極３２５）を形成する（図６Ｂ）。第２層目の配線／電極（３２１−３２５）は、第１層目の配線／電極（３０１−３０３）と同様に形成することができる。例えば、スパッタ法により、銅膜を形成し、フォトリソグラフィ工程とエッチング工程により、銅膜を加工して、第２層の配線／電極（３２１−３２５）を形成する。また、チタン膜−アルミニウム膜−チタン膜の３層構造の膜から、第２層の配線／電極（３２１−３２５）を形成することもできる。
電極３２３は、トランジスタＭ１のソース電極を構成する。電極３２４は、トランジスタＭ２のドレイン電極および容量素子Ｃｐ１の電極（端子）を構成する。また、絶縁層３５１、電極３０３と電極３２４が重なる領域は、絶縁層３５１を誘電体とする容量素子Ｃｐ１を構成する（図４）。
以上の工程で、トランジスタＭ１トランジスタＭ２、トランジスタＭ３および容量素子Ｃｐ１が形成される。
＜ＥＬ素子＞
次に、トランジスタＭ１−Ｍ３、および容量素子Ｃｐ１を覆う絶縁層３５２を形成する（図４）。絶縁層３５２は、絶縁層３５１と同様に形成することができる。例えば、酸化窒化シリコン膜−酸化窒化シリコン膜−窒化シリコン膜の３層構造の膜を絶縁層３５２として形成する。次に、電極３２４に達する開口４１３を絶縁層３５２に形成する（図６Ｂ）。
絶縁層３５２を覆って、絶縁層３５３を形成する（図４）。ここでは、絶縁層１２２と同様に（図１、図２参照）、絶縁層３５３にも複数の凹部が形成される。そのため、ここでは、絶縁層３５３を、加工が容易な感光性樹脂材料（フォトポリマー、感光性アクリル、感光性ポリイミドなど）で形成する。また、絶縁層３５３には、ＥＤ１と電極３２４を接続するための開口４１４が形成される（図７Ａ）。
例えば、絶縁層３５３は、感光性樹脂材料の露光工程および現像工程を２回繰り返すことで形成してもよい。まず、絶縁層３５２の表面にポジ型の感光性樹脂材料を塗布する。そして開口４１４を形成する部分を露光するフォトマスクを用いて、この感光性樹脂材料の露光処理を行い、そして、現像工程および焼成工程を行い、絶縁層３５３の下層を形成する。再びポジ型の感光性樹脂材料を塗布し、露光工程、現像工程、及び焼成工程を行い、絶縁層３５３の上層を形成する。２回目の露光工程では、開口４１４および凹部３６１が露光されるフォトマスクを用いる。
このような工程により、凹部３６１を有する絶縁層３５３が形成される。図７Ａに示すように、凹部３６１が形成されている領域３６０は、反射電極３３１がＥＤ１の陰極として機能する領域に重なる。ここでは、絶縁層３５３において、反射電極３３１と重ならない領域には、凹部３６１が形成されないようにしている。
ここでは、単位画素ＰＩＸは、赤緑青（ＲＧＢ）の３つの画素（ＰｉｘＲ、ＰｉｘＧ、ＰｉｘＢ）で構成される。単位画素ＰＩＸに含まれる３つの領域３６０において、全ての凹部３６１の平面形状は異なっている。このように複数の凹部３６１を形成することで、列方向で隣接する反射電極３３１において、その表面の凹凸形状を異ならせることができる。よって、画素部の全ての反射電極を１枚の鏡面とみなしたとき、その鏡面表面の凹凸形状の不規則性を高くすることができる。また、単位画素ＰＩＸを単位に、凹部３６１の平面形状およびそれらの配置を決定することで、ＥＬパネル２６０を大面積化や高密度化しても、絶縁層３５３に凹部３６１を形成するためのフォトマスクを容易に設計することができる。
次に、絶縁層３５３上に、反射電極３３１を形成する（図４、図７Ｂ）。ここでは、例えばチタン膜、アルミニウム膜およびチタン膜でなる３層構造の金属膜を形成し、フォトリソグラフィ工程およびエッチング工程により、この金属膜を加工して、反射電極３３１を形成する。また、反射電極３３１として、酸化シリコンを添加したインジウム錫酸化物膜と銀膜との積層膜で形成することもできる。反射電極３３１の表面の形状は、絶縁層３５３の表面形状を反映するため、反射電極３３１の表面には、複数の凹部３６１が形成される。
反射電極３３１上に、透光性導電層３３４を形成する（図４）。ここでは、ＥＤ１の陰極として、半透光性電極を設けてマイクロキャビティ構造とする。透光性導電層３３４は、反射電極３３１と半透光性導電層３３２間の光路長を調節する調整層として機能する。透光性導電層３３４の厚さは、画素から取り出す光の色に対応して、その厚さが調節される。ここでは、単位画素ＰＩＸは、赤緑青（ＲＧＢ）の３つの画素（ＰｉｘＲ、ＰｉｘＧ、ＰｉｘＢ）で構成されるため、ＲＧＢの光の波長域に対応して透光性導電層３３４の厚さが調節される。透光性導電層３３４の表面は反射電極３３１と同様な凹凸状となる。
感光性樹脂材料を用いて、反射電極３３１および透光性導電層３３４を覆い、開口４２０を有する絶縁層３５４を形成する。開口４２０は、反射電極３３１の凹部３６１が形成される領域３６０と重なる（図４、図７Ｂ）。
絶縁層３５４上に、スペーサとして機能する絶縁層３５５を形成する（図４、図８Ａ）。絶縁層３５５は感光性樹脂材料で形成すればよい。ここでは、図８Ａに示すように、ＳＬ３２１と重なる領域に絶縁層３５５が形成される。
絶縁層３５３および絶縁層３５４を覆って、発光層３３３および半透光性導電層３３２を形成する。半透光性導電層３３２は、全ての画素回路２３０で共有され、ＥＤ１の陰極として機能する。開口４２０において、反射電極３３１、透光性導電層３３４、発光層３３３および半透光性導電層３３２が積層している部分がＥＤ１として機能する。
以上の工程で、回路基板２０１が完成する。
＜＜ＣＦ基板＞＞
ＣＦ基板２０２は、ＣＦ基板１０２と同様に作製することができる。基板４０２上に、ブラックマトリクスとして機能する遮光層３７９を形成する。そして、カラーフィルタを構成する、カラーフィルタ層（３８０Ｒ、３８０Ｇ、３８０Ｂ）を形成する。図８Ｂに示すように、ＳＬ３２１に沿って、ＲＧＢに対応するカラーフィルタ層（３８０Ｒ、３８０Ｇ、３８０Ｂ）がライン状に形成される。
以上の工程で、ＣＦ基板２０２が完成する。シール部材により、回路基板２０１上にＣＦ基板２０２を固定する。さらに、基板４０２に光学部材を取り付ける、ＦＰＣを取り付けるなど必要な組み立て工程を行い、ＥＬパネル２６０を完成させる。
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することが可能である。
（実施の形態３）
本実施の形態では、画素部の全ての反射電極を１枚の鏡面とみなしたとき、その鏡面の表面形状の不規則性を高めつつ、大画面化、高精細化が容易な発光装置について説明する。本実施の形態では、ＥＬパネル２６０（図４）を例に、反射電極の表面形状の不規則性を高める手段について説明する。
実施の形態１、２で述べたように、反射電極の表面に複数の凹部を形成する１つの手段として、その下地層となる絶縁層表面に複数の凹部を形成する方法がある。そのため、ＥＬパネル２６０の絶縁層３５１の表面形状の不規則性を高めるには、絶縁層３５３の表面に複数の不規則な形状の凹部３６１を不規則に配置すればよい（図７Ａ参照）。
しかしながら、ＥＬパネル２６０が大画面化、多画素化すると、絶縁層３５３に形成される全ての凹部の形状を異ならせることは、絶縁層３５３に凹部を形成するフォトマスクパターンの設計に非常に負担となる。そこで、本実施の形態では、反射電極の表面形状の不規則性を高めつつ、単位画素の数よりも非常に少ない数のレイアウトパターンを用いて、絶縁層３５３に凹部を形成するためのフォトマスクを設計する方法について説明する。
図９Ａは、凹部３６１のレイアウトの基準となるレイアウトパターンの一例を示す平面図である。図９Ｂは、単位画素ＰＩＸにおいて、凹部３６１を形成する領域を規定するための基準レイアウトパターン５１０である。
図９Ａに示す基準レイアウトパターン５００の平面形状は、並進操作および回転操作により平面をタイリング可能な形状であればよい。ここでは、正方形としている。また、同様に、図９Ｂの基準レイアウトパターン５１０の形状も正方形とする。
図９Ａにおいて、ハッチングで示されているパターン５０１は、凹部３６１に対応する。パターン５０１の形状は、回転対称性を有さない形状である。また、基準レイアウトパターン５００において、全てのパターン５０１は形状が異なる。パターン５０１自体の形状を不規則な形状とするため、パターン５０１は、フリーハンドで描画されたものが好ましい。また、図９Ａに示すように、各パターン５０１の間隔がおおよそ均等になるようにすることが好ましい。また、基準レイアウトパターン５１０において、複数のパターン５０１が占める面積の割合が４０％以上６０％以下となるように、基準レイアウトパターン５１０を設計する。
図９Ｂにおいて、白抜きのパターン５１１は、凹部３６１が形成される領域３６０（図７Ａ）に対応する。基準レイアウトパターン５００と基準レイアウトパターン５１０から、凹部形成用のフォトマスクの基準マスクパターンが得られる。具体的には、図９Ｃに示すように、基準レイアウトパターン５００と基準レイアウトパターン５１０を重ねて得られたレイアウトパターンが、凹部形成用のフォトマスクを設計するための基準マスクパターンとなる。
ここでは、基準レイアウトパターン５１０の形状が４回回転対称性を有する正方形であることを利用し、１つの基準レイアウトパターン５００から、凹部の形成用のフォトマスクの基準マスクパターンを４つ形成する。具体的には、基準レイアウトパターン５１０を、０°、９０°、１８０°、２７０°回転させたレイアウトパターンを使用して、それぞれから凹部形成用の基準マスクパターンを作製する。図９Ｄに、このような方法で得られた４つの基準マスクパターン（５２０Ａ、５２０Ｂ、５２０Ｃ、５２０Ｄ）を示す。以下、基準マスクパターン（５２０Ａ、５２０Ｂ、５２０Ｃ、５２０Ｄ）を、それぞれ、マスクパターンＡ、マスクパターンＢ、マスクパターンＣ、マスクパターンＤと呼ぶことにする。
基準レイアウトパターン５１０を回転操作することで、マスクパターンＡ−Ｄを設計したが、凹部のパターン５０１が回転対称性を有さない形状のため、同じ基準レイアウトパターン５００から得られたマスクパターンＡ−Ｄであるが、それぞれ異なるパターンとすることができる。なお、得られたマスクパターンＡ−Ｄにおいて、一部のパターン５０１の形状や、その配置を微調整してもよい。
図９Ｄに示すように、マスクパターンＡ−Ｄにおいて、同様の密度で凹部のパターン５０１が配置されることが好ましい。そのため、図９Ｃの方法で得られたマスクパターンにおいて、一部のパターン５０１の形状や、その配置を微調整してもよい。
以下に、マスクパターンＡ−Ｄのパターン５１１の面積に対する、凹部のパターン５０１の面積の合計の割合を各画素毎（例えばＰｉｘＲ、ＰｉｘＧ、ＰｉｘＢ毎）に示す。
Ａ（４９．６％、５３．１％、５４．２％）
Ｂ（５０．５％、５６．２％、５２．６％）
Ｃ（４９．６％、５２．９％、５０．５％）
Ｄ（４８．７％、５４．４％、５０．４％）
このように、複数のマスクパターンＡ−Ｄにおいて、パターン５１１の面積に対するパターン５０１の合計の面積の割合は、その平均値の±１０％の範囲内であることが好ましく、平均値の±５％の範囲内であることがより好ましい。なお、図９Ｄの例では、この平均値は、５１．９％である。
これらマスクパターンＡ−Ｄの１つ又は複数を並進操作することにより、凹部３６１を形成するためのマスクパターンを設計することができる。図１０Ａ乃至図１０Ｅに、このマスクパターンの設計例を示す。
図１０Ａは、１つのマスクパターンを使用した設計例であり、ここではマスクパターンＡを使用している。図１０Ｂ乃至図１０Ｅは、４つのマスクパターンＡ−Ｄを用いた設計例である。
図１０Ｂでは、行、および列において１個の単位画素ごとにマスクパターンＡ−Ｄの配列をＡ→Ｂ→Ｃ→Ｄの順に繰り返す例である。図１０Ｃは、図１０Ｂよりも、マスクパターンＡ−Ｄの配列の規則性を低くするため、列方向のマスクパターンの配列を、Ａ→Ｃ→Ｂ→Ｄにしている。
図１０Ｄ、図１０Ｅの例は、図１０Ｃ、図１０Ｂと同じ配列を用いて、行および列で２個の単位画素ごとにマスクパターンを変えている。
図１０Ｂ乃至図１０Ｅに示すように、複数のマスクパターンを用いることで、画素部において、反射電極３３１の表面の不規則性を高めることができる。また、画素部において、絶縁層３５３に形成される複数の凹部３６１の分布は、図１０Ａ乃至図１０Ｅのマスクパターンの配列に対応する分布となる。すなわち、絶縁層３５３は、画素部において１種類または複数種類の凹部の分布が共通する領域をアレイ状に配列した領域を有することになる。
また、画素部において、凹部の分布が共通する反射電極が、複数種類形成されるが、そのため、画素部には、表面の形状が共通する複数種類の反射電極がアレイ状に配列されることになる。
共通の基準レイアウトパターン５００からマスクパターンＡ−Ｄを作製しているため、複数のマスクパターンＡ−Ｄを用いて絶縁層３５３に凹部３６１を形成する場合でも、隣接する単位画素ＰＩＸにおいて、反射電極３３１の反射特性が大きく異なることがないため、ＥＬパネル２６０で良好な表示を行うことができる。
１つの基準レイアウトパターン５００から４つのマスクパターンＡ−Ｄを設計したが、複数の基準レイアウトパターン５００を用いることで、凹部形成用の基準マスクパターンの数を増やすことができる。例えば、２種類の基準レイアウトパターン５００用いることで、８種類の凹部形成用の基準マスクパターンを得ることができる。なお、複数の基準レイアウトパターン５００を用いる場合は、色むらなど、ＥＬパネル２６０の表示品位を低下させないようにするため、パターン５０１が類似した分布を有するように設計することが好ましい。
ここでは、基準レイアウトパターン５１０を９０°回転することで、４つのマスクパターンＡ−Ｄを設計する例を示したが、その回転角度は、９０°に限定されるものではない、例えば６０°とすることで、１種類の基準レイアウトパターン５００から６種類の凹部形成用の基準マスクパターンを得ることができる。なお、基準レイアウトパターン５１０の回転操作の角度に応じて、凹部の基準レイアウトパターン５００を広くすればよい。
また、基準レイアウトパターン５１０が鏡映対称性を有する場合は、凹部形成用の基準マスクパターンを鏡映操作することで得られるパターンも、基準マスクパターンとして用いることが可能である。図９Ｂに示すように基準レイアウトパターン５１０は鏡映対称性を有するため、図９Ｃの設計例では、１つの基準レイアウトパターン５００から、４×２＝８種類の凹部形成用の基準マスクパターンを得ることができる。つまり、マスクパターンＡ−Ｄをそれぞれ鏡映操作して得られるパターンも、基準マスクパターンとして用いることができる。
このように、本実施の形態のフォトマスクの設計方法は、画素部全体において、複数の反射電極表面形状の不規則性を高めつつ、大画面化、高精細化が容易な設計方法である。
本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
（実施の形態４）
本実施の形態では、発光装置を表示部に備えた電子機器について説明する。また、発光装置の一例として照明装置について説明する。
発光装置でなる表示部を適用した電子機器として、例えば、テレビジョン装置（テレビ、またはテレビジョン受信機ともいう）、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機（携帯電話、携帯電話装置ともいう）、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機などが挙げられる。これらの電子機器の具体例を図１１Ａ乃至図１１Ｅに示す。
図１１Ａに、テレビジョン装置の一例を示す。テレビジョン装置７１００は、筐体７１０１に表示部７１０３が組み込まれている。表示部７１０３により、映像を表示することが可能であり、発光装置を表示部７１０３に用いることができる。また、ここでは、スタンド７１０５により筐体７１０１を支持した構成を示している。
テレビジョン装置７１００の操作は、筐体７１０１が備える操作スイッチや、別体のリモコン操作機７１１０により行うことができる。リモコン操作機７１１０が備える操作キー７１０９により、チャンネルや音量の操作を行うことができ、表示部７１０３に表示される映像を操作することができる。また、リモコン操作機７１１０に、当該リモコン操作機７１１０から出力する情報を表示する表示部７１０７を設ける構成としてもよい。
なお、テレビジョン装置７１００は、受信機やモデムなどを備えた構成とする。受信機により一般のテレビ放送の受信を行うことができ、さらにモデムを介して有線または無線による通信ネットワークに接続することにより、一方向（送信者から受信者）または双方向（送信者と受信者間、あるいは受信者間同士など）の情報通信を行うことも可能である。
図１１Ｂにコンピュータの一例を示す。コンピュータ７２００は、本体７２０１、筐体７２０２、表示部７２０３、キーボード７２０４、外部接続ポート７２０５、ポインティングデバイス７２０６等を含む。
図１１Ｃに携帯型遊技機の一例を示す。携帯型遊技機７３００は、筐体７３０１と筐体７３０２の２つの筐体で構成されており、連結部７３０３により、開閉可能に連結されている。筐体７３０１には表示部７３０４が組み込まれ、筐体７３０２には表示部７３０５が組み込まれている。また、携帯型遊技機７３００は、その他、スピーカ部７３０６、記録媒体挿入部７３０７、ＬＥＤランプ７３０８、入力手段（操作キー７３０９、接続端子７３１０、センサ７３１１（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、においまたは赤外線を測定する機能を含むもの）、マイクロフォン７３１２）等を備えている。
携帯型遊技機７３００は、記録媒体に記録されているプログラムまたはデータを読み出して表示部に表示する機能や、他の携帯型遊技機と無線通信を行って情報を共有する機能を有する。なお、携帯型遊技機７３００が有する機能はこれに限定されず、様々な機能を有することができる。
もちろん、携帯型遊技機７３００の構成は図１１Ｃに限定されるものではなく、少なくとも表示部７３０４および表示部７３０５の両方、または一方に発光装置が適用されていればよい。また、携帯型遊技機７３００に各種の付属部品を適宜設けることができる。
図１１Ｄに携帯電話機の一例を示す。携帯電話機７４００は、筐体７４０１に組み込まれた表示部７４０２の他、操作ボタン７４０３、外部接続ポート７４０４、スピーカ７４０５、マイク７４０６などを備えている。
携帯電話機７４００は、表示部７４０２を指などで触れることで、情報を入力することができる。また、電話を掛ける、或いはメールを作成するなどの操作は、表示部７４０２を指などで触れることにより行うことができる。
表示部７４０２の画面は主として３つのモードがある。第１は、画像の表示を主とする表示モードであり、第２は、文字等の情報の入力を主とする入力モードである。第３は表示モードと入力モードの２つのモードが混合した表示＋入力モードである。
例えば、電話を掛ける、或いはメールを作成する場合は、表示部７４０２を文字の入力を主とする文字入力モードとし、画面に表示させた文字の入力操作を行えばよい。この場合、表示部７４０２の画面のほとんどにキーボードまたは番号ボタンを表示させることが好ましい。
また、携帯電話機７４００内部に、ジャイロ、加速度センサ等の傾きを検出するセンサを有する検出装置を設けることで、携帯電話機７４００の向き（縦か横か）を判断して、表示部７４０２の画面表示を自動的に切り替えるようにすることができる。
また、画面モードの切り替えは、表示部７４０２を触れること、または筐体７４０１の操作ボタン７４０３の操作により行われる。また、表示部７４０２に表示される画像の種類によって切り替えるようにすることもできる。例えば、表示部に表示する画像信号が動画のデータであれば表示モード、テキストデータであれば入力モードに切り替える。
また、入力モードにおいて、表示部７４０２の光センサで検出される信号を検知し、表示部７４０２のタッチ操作による入力が一定期間ない場合には、画面のモードを入力モードから表示モードに切り替えるように制御してもよい。
表示部７４０２は、イメージセンサとして機能させることもできる。例えば、表示部７４０２に掌や指で触れ、掌紋、指紋等を撮像することで、本人認証を行うことができる。また、表示部に近赤外光を発光するバックライトまたは近赤外光を発光するセンシング用光源を用いれば、指静脈、掌静脈などを撮像することもできる。
図１１Ｅに、折りたたみ式のコンピュータの一例を示す。折りたたみ式のコンピュータ７４５０は、ヒンジ７４５４で接続された筐体７４５１Ｌと筐体７４５１Ｒを備えている。また、操作ボタン７４５３、左側スピーカ７４５５Ｌおよび右側スピーカ７４５５Ｒの他、コンピュータ７４５０の側面には図示されていない外部接続ポート７４５６を備える。なお、筐体７４５１Ｌに設けられた表示部７４５２Ｌと、筐体７４５１Ｒに設けられた表示部７４５２Ｒが互いに対峙するようにヒンジ７４５４を折り畳むと、表示部を筐体で保護することができる。
表示部７４５２Ｌと表示部７４５２Ｒは、画像を表示する他、指などで触れると情報を入力できる。例えば、インストール済みのプログラムを示すアイコンを指でふれて選択し、プログラムを起動できる。または、表示された画像の二箇所に触れた指の間隔を変えて、画像を拡大または縮小できる。または、表示された画像の一箇所に触れた指を移動して画像を移動できる。また、キーボードの画像を表示して、表示された文字や記号を指で触れて選択し、情報を入力することもできる。
また、コンピュータ７４５０に、ジャイロ、加速度センサ、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）受信機、指紋センサ、ビデオカメラを搭載することもできる。例えば、ジャイロ、加速度センサ等の傾きを検出するセンサを有する検出装置を設けることで、コンピュータ７４５０の向き（縦か横か）を判断して、表示する画面の向きを自動的に切り替えるようにすることができる。
また、コンピュータ７４５０はネットワークに接続できる。コンピュータ７４５０はインターネット上の情報を表示できる他、ネットワークに接続された他の電子機器を遠隔から操作する端末として用いることができる。
図１１Ｆに、照明装置の一例を示す。照明装置７５００は、筐体７５０１に光源として本発明の一態様の発光装置７５０３ａ、発光装置７５０３ｂ、発光装置７５０３ｃ、発光装置７５０３ｄが組み込まれている。照明装置７５００は、天井や壁等に取り付けることが可能である。
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
１０ ＥＬ表示装置
２０ 画素部
２１ ゲートドライバ
２２ ソースドライバ
３０ 画素回路
３１ ＥＬ素子
３２ トランジスタ
３３ トランジスタ
３４ 容量素子
４１ ゲート線
４２ ソース線
４５ 配線
５１ コントローラ
５２ 電源回路
６０ ＥＬパネル
７１、７２ 基板
８１ シール部材
８２ 端子部
９１ ＦＰＣ
１００ 光
１０１ 回路基板
１０２ ＣＦ基板
１０３ トランジスタ層
１０４ 空間
１１１ 反射電極層
１１２ 透光性電極層
１１３ 発光層
１２１−１２４ 絶縁層
１３０ 開口
１４０ 領域
１４１、１４１ａ 凹部
１４２ 開口
１８０ 遮光層
１８１−１８３ カラーフィルタ層
１８４ オーバーコート層
１８５ オーバーコート層

Claims (9)

  1. 第１の電極と、
    前記第１の電極上に形成された発光層と、
    前記発光層を介して、前記第１の電極と重なる第２の電極と
    を有する発光装置であって、
    前記第１の電極の、前記発光層及び前記第２の電極と重なる領域の表面には複数の凹部が形成され、
    前記複数の凹部の平面形状は、互いに異なり、かつ回転対称性を有さない形状であることを特徴とする発光装置。
  2. 請求項１において、
    前記凹部の深さは、０．２μｍ以上１．５μｍ以下であることを特徴とする発光装置。
  3. 請求項１又は２において、
    前記凹部の傾斜角度は、２°以上１５°以下であることを特徴とする発光装置。
  4. 請求項１乃３の何れか１項において、
    前記凹部の平面形状は、当該外接円の直径が３０μｍ以下５μｍ以上となる大きさであることを特徴とする発光装置。
  5. 絶縁層と、
    前記絶縁層上に形成された複数の発光素子と、
    を有する発光装置であって、
    前記発光素子は、
    前記絶縁層に接する第１の導電層と、
    前記第１の導電層上に形成された発光層と、
    前記発光層を介して、前記第１の導電層と重なる第２の導電層と
    を有し、
    前記絶縁層の、前記第１の導電層、前記発光層及び前記第２の導電層と重なる領域の表面には複数の凹部が形成され、
    前記複数の凹部の平面形状は、互いに異なり、かつ回転対称性を有さない形状であることを特徴とする発光装置。
  6. 請求項５において、
    前記凹部の深さは、０．２μｍ以上１．５μｍ以下であることを特徴とする発光装置。
  7. 請求項５又は６において、
    前記凹部の傾斜角度は、２°以上１５°以下であることを特徴とする発光装置。
  8. 請求項５乃至７の何れか１項において、
    前記凹部の平面形状は、当該外接円の直径が３０μｍ未満かつ１０μｍを超える大きさであることを特徴とする発光装置。
  9. 請求項５乃至８の何れか１項において、
    前記絶縁層は、１種類または複数種類の前記複数の凹部の分布が共通する領域がアレイ状に配列されている領域を、有することを特徴とする発光装置。
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