JP2017220452A - 有機ｅｌ装置、有機ｅｌ装置の製造方法、および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】絶縁膜を用いて光路長調整を行う場合であっても、輝度の低下を招くことがなく、かつ、画素間の段差を小さくする。
【解決手段】少なくとも光路長が異なる第１画素（副画素ＰＥ−Ｒ）と第２画素（副画素ＰＥ−Ｇ）を有する電気光学装置１であって、第１画素と第２画素は、反射層４３と、保護層４４と、第１光路長調整層６０ａと、第２光路長調整層６０ｂと、第１電極Ｅ１と、発光機能層４６と、第２電極Ｅ２とを備え、保護層４４は、第１光路長調整層６０ａと第２光路長調整層６０ｂを形成する窒化珪素（ＳｉＮ）よりも屈折率が低い酸化珪素（ＳｉＯ_２）で形成する。
【選択図】図８

Description

本発明は、有機ＥＬ装置、有機ＥＬ装置の製造方法、および電子機器の技術分野に関する。

近年、ヘッドマウントディスプレイのように虚像の形成を可能にする電子機器においては、発光素子としてＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を用いた有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）装置が用いられている。このような有機ＥＬ装置の一例として、特許文献１のように、画素ごとに反射層を備え、キャビティ構造により、反射層と画素電極との間の光学距離により光路長調整を行う装置が提案されている。

特開２０１４−２３５９５９号公報

特許文献１のような構造の装置においては、エッチング選択比の高い窒化珪素（ＳｉＮ）を、画素に設けられたトランジスター等を保護するための保護層として用い、その上の酸化珪素（ＳｉＯ_２）により光路長調整を行っている。また、酸化珪素（ＳｉＯ_２）の上の層にはＩＴＯ（酸化インジウムスズ）により画素電極を形成している。したがって、窒化珪素（ＳｉＮ）の屈折率と酸化珪素（ＳｉＯ_２）の屈折率との差が大きく、また、酸化珪素（ＳｉＯ_２）の屈折率とＩＴＯ（酸化インジウムスズ）の屈折率との差が大きくなる。このように、特許文献１の構成では、屈折率の差が大きい２層間の界面である屈折率界面が増えるため、屈折率が窒化珪素（ＳｉＮ）に近いＩＴＯ（酸化インジウムスズ）により光路長調整を行う場合に比べて輝度が低下することがあった。

また、光学距離は、屈折率と膜厚との積により得られるため、屈折率の低い酸化珪素（ＳｉＯ_２）により光路長調整を行う場合には、光路長調整層の膜厚が大きくなり、その結果として画素間の段差が大きくなることがあった。したがって、封止膜が破損する虞がある。また、画素間の段差が大きくなることにより、ＯＬＥＤ層に局所的に薄い箇所が生じ、輝度が低い場合には、画素外に余分な電流が流れ、色安定性が低下することがあった。

本発明は、前記課題の少なくとも一部を解決するものであり、絶縁膜を用いて光路長調整を行う場合であっても、輝度の低下を招くことがない有機ＥＬ装置、有機ＥＬ装置の製造方法、および電子機器、または、画素間の段差を小さくすることのできる有機ＥＬ装置、有機ＥＬ装置の製造方法、および電子機器を提供するものである。

前記課題を解決するために本発明の有機ＥＬ装置の一態様は、光路長が異なる第１画素と第２画素を有する有機ＥＬ装置であって、前記第１画素と前記第２画素は、反射層と、第１電極と、第２電極と、前記第１電極及び前記第２電極の間に設けられた発光機能層と、前記第１電極及び前記反射層の間に設けられた保護層と、前記第１電極及び前記保護層の間に設けられ前記第１画素と前記第２画素において膜厚が異なる光路長調整層と、を備え、前記光路長調整層は、絶縁層であり、前記保護層よりも屈折率が高い、ことを特徴とする。

この態様によれば、光路長調整層は、保護層よりも屈折率が高いので、光路長調整層が保護層よりも屈折率が低い場合と比較して、所望の光路長を得るための光路長調整層の層厚を薄くすることが可能となる。その結果、画素間の段差が小さくなり、色安定性と信頼性を向上させることができる。

上述した有機ＥＬ装置の一態様において、前記第１電極の屈折率と前記光路長調整層の屈折率との差は、前記第１電極の屈折率と前記保護層の屈折率との差よりも小さい、ことを特徴としてもよい。
この態様によれば、第１電極の屈折率と、保護層よりも第１電極側に配置される光路長調整層の屈折率との差が、第１電極の屈折率と保護層の屈折率との差よりも小さい。したがって、この態様によれば、第１電極の屈折率と光路長調整層の屈折率との差が、第１電極の屈折率と保護層の屈折率との差よりも大きい場合と比較して、第１電極の屈折率と光路長調整層の屈折率との差を小さくすることが可能となる。これにより、第１電極の屈折率と光路長調整層の屈折率との差が、第１電極の屈折率と保護層の屈折率との差よりも大きい場合と比較して、屈折率界面を減らすことができ、その結果、輝度の低下を防ぐことができる。

上述した有機ＥＬ装置の一態様において、前記保護層は、前記反射層と接していてもよい。この態様によれば、保護層は反射層と接し、増反射層を兼ねるので、輝度の低下がより一層防止される。また、この態様によれば、保護層の屈折率が光路長調整層の屈折率よりも高い場合と比較して、反射層の反射面に近いところにおいて屈折率を低くできる可能性が高くなるため、取り出される光の利用率を向上できる可能性が高くなる。

上述した有機ＥＬ装置の一態様において、前記保護層は、酸化珪素膜（ＳｉＯ_２）であってもよい。この態様によれば、保護層が酸化珪素膜（ＳｉＯ_２）なので、光路長調整層としては、酸化珪素膜（ＳｉＯ_２）よりも屈折率が高い、例えば、窒化珪素膜（ＳｉＮ）が用いられる。その結果、輝度の低下を防ぐことができる。また、所望の光路長を得るための光路長調整層の層厚を薄くすることが可能となる。その結果、画素間の段差が小さくなり、色安定性と信頼性を向上させることができる。

上述した有機ＥＬ装置の一態様において、前記光路長調整層は、窒化珪素（ＳｉＮ）、酸化チタン（ＴｉＯｘ）、酸化タンタル（ＴａＯｘ）、酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ）、酸化モリブデン（ＭｏＯｘ）、酸化タングステン（ＷＯｘ）、酸化ハフニウム（ＨｆＯｘ）のいずれかの材料を含んでもよい。この態様によれば、光路長調整層の屈折率を保護層の屈折率よりも高くすることが可能であり、輝度の低下を防ぐことが可能となる。また、この態様によれば、光路長調整層として例えば酸化珪素膜（ＳｉＯ_２）を使用する場合と比較して、所望の光路長を得るための光路長調整層の層厚を薄くすることが可能となる。その結果、画素間の段差が小さくなり、色安定性と信頼性を向上させることができる。

上述した有機ＥＬ装置の一態様において、前記第１画素と前記第２画素の他に、第３画素を含み、当該第３画素は前記光路長調整層を含まなくてもよい。この態様によれば、第３画素は光路長調整層を含まないので、製造プロセスを簡略化できる。また、第３画素が光路長調整層を含まない分、保護層の層厚を厚くすることができ、製造プロセス上のリスクを軽減させることができる。

前記課題を解決するために本発明の有機ＥＬ装置の一態様は、光路長が異なる第１画素と第２画素を有する有機ＥＬ装置であって、前記第１画素と前記第２画素は、反射層と、第１電極と、第２電極と、前記第１電極及び前記第２電極の間に設けられた発光機能層と、前記第１電極及び前記反射層の間に設けられ前記第１画素と前記第２画素において膜厚が異なる光路長調整層と、前記反射層及び前記光路長調整層の間に設けられた保護層と、を備え、前記光路長調整層は、絶縁層であり、前記第１電極の屈折率と前記光路長調整層の屈折率の差は、前記第１電極の屈折率と前記保護層の屈折率の差よりも小さい、ことを特徴とする。

この態様によれば、第１電極の屈折率と光路長調整層の屈折率の差が第１電極の屈折率と保護層の屈折率の差よりも大きい場合と比較して、第１電極の屈折率と光路長調整層の屈折率との差を小さくすることが可能となる。このため、この態様によれば、第１電極の屈折率と光路長調整層の屈折率の差が第１電極の屈折率と保護層の屈折率の差よりも大きい場合と比較して、屈折率界面を減らすことができ、その結果、輝度の低下を防ぐことができる。
なお、光路長調整層の屈折率は、第１電極の屈折率と同等であることが好ましく、具体的には、光路長調整層の屈折率と第１電極の屈折率との差が０．１以内であることが好ましい。

前記課題を解決するために本発明の有機ＥＬ装置の製造方法の一態様は、光路長が異なる第１画素と第２画素を有する有機ＥＬ装置の製造方法であって、反射層を形成する工程と、保護層を形成する工程と、前記第１画素と前記第２画素において膜厚が異なる光路長調整層を絶縁材料により形成する工程と、第１電極を形成する工程と、発光機能層を形成する工程と、第２電極を形成する工程と、を備え、前記光路長調整層は、前記保護層よりも屈折率が高い、ことを特徴とする。

この態様によれば、光路長調整層は、保護層よりも屈折率が高いので、光路長調整層が保護層よりも屈折率が低い場合と比較して、所望の光路長を得るための光路長調整層の層厚を薄くすることが可能となる。その結果、画素間の段差が小さくなり、色安定性と信頼性を向上させることができる。

前記課題を解決するために本発明の有機ＥＬ装置の製造方法の一態様は、光路長が異なる第１画素と第２画素を有する有機ＥＬ装置の製造方法であって、反射層を形成する工程と、保護層を形成する工程と、前記第１画素と前記第２画素において膜厚が異なる光路長調整層を絶縁材料により形成する工程と、第１電極を形成する工程と、発光機能層を形成する工程と、第２電極を形成する工程と、を備え、前記第１電極の屈折率と前記光路長調整層の屈折率の差は、前記第１電極の屈折率と前記保護層の屈折率の差よりも小さい、ことを特徴とする。

この態様によれば、光路長調整層は、保護層よりも屈折率が高いので、光路長調整層が保護層よりも屈折率が低い場合と比較して、所望の光路長を得るための光路長調整層の層厚を薄くすることが可能となる。その結果、画素間の段差が小さくなり、色安定性と信頼性を向上させることができる。
なお、光路長調整層の屈折率は、第１電極の屈折率と同等であることが好ましく、具体的には、光路長調整層の屈折率と第１電極の屈折率との差が０．１以内であることが好ましい。

次に、本発明に係る電子機器は、上述した本発明に係る有機ＥＬ装置を備える。そのような有機ＥＬ装置は、ＯＬＥＤ等の発光素子を備えた有機ＥＬ装置により、高輝度で、色安定性と信頼性が向上した電子機器が提供される。

本発明の一実施形態に係る電気光学装置を示す平面図である。 表示領域内に位置する各表示画素の回路図である。 表示領域の一部の平面図である。 表示領域における画素の行方向の断面図である。 比較例１の電気光学装置の表示領域における画素の行方向の断面図である。 比較例１の電気光学装置の各層に用いた材料と層厚とを模式的に示す図である。 比較例２の電気光学装置の各層に用いた材料と層厚とを模式的に示す図である。 実施例１の電気光学装置の表示領域における画素の行方向の断面図である。 実施例１の電気光学装置の各層に用いた材料と層厚とを模式的に示す図である。表示領域における画素の列方向の断面図である。 実施例２の電気光学装置の各層に用いた材料と層厚とを模式的に示す図である。表示領域における画素の列方向の断面図である。 実施例３の電気光学装置の各層に用いた材料と層厚とを模式的に示す図である。表示領域における画素の列方向の断面図である。 実施例４の電気光学装置の各層に用いた材料と層厚とを模式的に示す図である。表示領域における画素の列方向の断面図である。 各実施例および各比較例の電気光学装置において白色表示を行った際の消費電力を示す図である。 各実施例および各比較例の電気光学装置における色安定性を示す図である。 各実施例および各比較例の電気光学装置における各画素間の段差を示す図である。 各実施例および各比較例の電気光学装置における信頼性の評価結果を示す図である。 電子機器の例を示す説明図である。 電子機器の他の例を示す説明図である。 電子機器の他の例を示す説明図である。

本発明の実施形態を、図面を用いて説明する。なお、以下の図面においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。

図１は、本発明の一実施形態に係る電気光学装置１の平面図である。本実施形態の電気光学装置１は、有機ＥＬ材料を利用した発光素子を基板１０の面上に形成した有機ＥＬ装置である。基板１０は、珪素（シリコン）等の半導体材料で形成された板状部材（半導体基板）、またはガラス基板等であり、複数の発光素子が形成される基体（下地）として利用される。図１に例示される通り、基板１０の表面は、第１領域１２と第２領域１４とに区分される。第１領域１２は矩形状の領域であり、第２領域１４は、第１領域１２を包囲する矩形枠状の領域である。

第１領域１２には、行方向（Ｘ方向）に延在する複数の走査線２２と、各走査線２２に対応して行方向（Ｘ方向）に延在する複数の制御線２４と、行方向（Ｘ方向）に交差する列方向（Ｙ方向）に延在する複数の信号線２６とが形成される。複数の走査線２２と複数の信号線２６との各交差に対応して画素Ｐ（ＰＤ，ＰＥ）が形成される。したがって、複数の画素Ｐは、行方向（Ｘ方向）および列方向（Ｙ方向）にわたり行列状に配列する。

第２領域１４には駆動回路３０と複数の実装端子３６とガードリング３８とが設置される。駆動回路３０は、各画素Ｐを駆動する回路であり、第１領域１２を行方向（Ｘ方向）に挟む各位置に設置された２個の走査線駆動回路３２と、第２領域１４のうち行方向（Ｘ方向）に延在する領域に設置された信号線駆動回路３４とを含んで構成される。複数の実装端子３６は、信号線駆動回路３４を挟んで第１領域１２とは反対側の領域内に形成され、基板１０に接合される可撓性の配線基板（図示略）を介して制御回路や電源回路等の外部回路（例えば配線基板上に実装された電子回路）に電気的に接続される。

本実施形態の電気光学装置１は、基板１０の複数個分に相当するサイズの原基板の切断（スクライブ）で複数個が一括的に形成される。図１のガードリング３８は、原基板の切断時の衝撃や静電気の影響が駆動回路３０または各画素Ｐに波及することや各基板１０の端面（原基板の切断面）からの水分の侵入を防止する。図１に例示される通り、ガードリング３８は、駆動回路３０と複数の実装端子３６と第１領域１２とを包囲する環状（矩形枠状）に形成される。

図１の第１領域１２は、表示領域１６と周辺領域１８とに区分される。表示領域１６は、各画素Ｐの駆動により実際に画像が表示される領域である。周辺領域１８は、表示領域１６を包囲する矩形枠状の領域であり、表示領域１６内の各画素Ｐに構造は類似するが実際には画像の表示に寄与しない画素Ｐ（以下「ダミー画素ＰＤ」という）が配置される。周辺領域１８内のダミー画素ＰＤとの表記上の区別を明確化する観点から、以下の説明では、表示領域１６内の画素Ｐを「表示画素ＰＥ」と表記する。表示画素ＰＥは、発光の最小単位となる要素である。

図２は、表示領域１６内に位置する各表示画素ＰＥの回路図である。図２に例示される通り、表示画素ＰＥは、発光素子４５と駆動トランジスターＴＤＲと発光制御トランジスターＴＥＬと選択トランジスターＴＳＬと容量素子Ｃとを含んで構成される。なお、本実施形態では、表示画素ＰＥの各トランジスターＴ（ＴＤＲ，ＴＥＬ，ＴＳＬ）をＰチャネル型としたが、Ｎチャネル型のトランジスターを利用することも可能である。

発光素子４５は、有機ＥＬ材料の発光層を含む発光機能層４６を第１電極（陽極）Ｅ１と第２電極（陰極）Ｅ２との間に介在させた電気光学素子である。第１電極Ｅ１は表示画素ＰＥ毎に個別に形成され、第２電極Ｅ２は複数の画素Ｐにわたり連続する。図２から理解される通り、発光素子４５は、第１電源導電体４１と、第２電源導電体４２とを連結する経路上に配置される。第１電源導電体４１は、高位側の電源電位ＶＥＬが供給される電源配線であり、第２電源導電体４２は、低位側の電源電位（例えば接地電位）ＶＣＴが供給される電源配線である。

駆動トランジスターＴＤＲと発光制御トランジスターＴＥＬとは、第１電源導電体４１と第２電源導電体４２とを連結する経路上で発光素子４５に対して直列に配置される。具体的には、駆動トランジスターＴＤＲの一対の電流端のうちの一方（ソース）は第１電源導電体４１に接続される。発光制御トランジスターＴＥＬは、駆動トランジスターＴＤＲの一対の電流端のうちの他方（ドレイン）と発光素子４５の第１電極Ｅ１との導通状態（導通／非導通）を制御するスイッチとして機能する。駆動トランジスターＴＤＲは、自身のゲート-ソース間の電圧に応じた電流量の駆動電流を生成する。発光制御トランジスターＴＥＬがオン状態に制御された状態では、駆動電流が駆動トランジスターＴＤＲから発光制御トランジスターＴＥＬを経由して発光素子４５に供給されることで発光素子４５が駆動電流の電流量に応じた輝度で発光する。そして、発光制御トランジスターＴＥＬがオフ状態に制御された状態では発光素子４５に対する駆動電流の供給が遮断されることで発光素子４５は消灯する。発光制御トランジスターＴＥＬのゲートは制御線２４に接続される。

図２の選択トランジスターＴＳＬは、信号線２６と駆動トランジスターＴＤＲのゲートとの導通状態（導通／非導通）を制御するスイッチとして機能する。選択トランジスターＴＳＬのゲートは走査線２２に接続される。また、容量素子Ｃは、第１電極Ｃ１と第２電極Ｃ２との間に誘電体を介在させた静電容量である。第１電極Ｃ１は駆動トランジスターＴＤＲのゲートに接続され、第２電極Ｃ２は第１電源導電体４１（駆動トランジスターＴＤＲのソース）に接続される。したがって、容量素子Ｃは、駆動トランジスターＴＤＲのゲート-ソース間の電圧を保持する。

信号線駆動回路３４は、外部回路から供給される画像信号が表示画素ＰＥ毎に指定する階調に応じた階調電位（データ信号）を書込期間（水平走査期間）毎に複数の信号線２６に対して並列に供給する。他方、各走査線駆動回路３２は、各走査線２２に走査信号を供給することで複数の走査線２２の各々を書込期間毎に順次に選択する。走査線駆動回路３２が選択した走査線２２に対応する各表示画素ＰＥの選択トランジスターＴＳＬはオン状態に遷移する。したがって、各表示画素ＰＥの駆動トランジスターＴＤＲのゲートには信号線２６と選択トランジスターＴＳＬとを経由して階調電位が供給され、容量素子Ｃには階調電位に応じた電圧が保持される。他方、書込期間での走査線２２の選択が終了すると、各走査線駆動回路３２は、各制御線２４に制御信号を供給することで当該制御線２４に対応する各表示画素ＰＥの発光制御トランジスターＴＥＬをオン状態に制御する。したがって、直前の書込期間で容量素子Ｃに保持された電圧に応じた駆動電流が駆動トランジスターＴＤＲから発光制御トランジスターＴＥＬを経由して発光素子４５に供給される。以上のように各発光素子４５が階調電位に応じた輝度で発光することで、画像信号が指定する任意の画像が表示領域１６に表示される。

本実施形態の電気光学装置１の具体的な構造を以下に詳述する。なお、以下の説明で参照する各図面では、説明の便宜のために、各要素の寸法や縮尺を実際の電気光学装置１とは相違させている。図３は、表示領域１６の一部の平面図である。図３に示すように、表示領域１６には表示画素ＰＥが行列状に配置される。表示領域１６では、各画素ＰＥの駆動により実際に画像が表示される。

図４は、図３におけるＩ−Ｉ’線を含む断面に対応した断面図である。電気光学装置１に設けられた複数の表示画素ＰＥは、第１画素としての赤色（Ｒ）の副画素ＰＥ−Ｒ、第２画素としての緑色（Ｇ）の副画素ＰＥ−Ｇ、および第３画素としての青色（Ｂ）の副画素ＰＥ−Ｂに分類される。図３から理解されるように、表示領域１６においては、副画素ＰＥ−Ｒ、副画素ＰＥ−Ｇ、および副画素ＰＥ−Ｂが、行方向（Ｘ方向）に沿って、この順序で、かつ所定の間隔で、繰り返し配置される。また、列方向（Ｙ方向）においては、同一色の副画素が所定の間隔で配置される。

表示領域１６における電気光学装置１の構造を示す図４においては、便宜上、最下層を絶縁層ＬＤとして示している。図示を省略するが、表示領域１６における絶縁層ＬＤの下層には、表示画素ＰＥの各トランジスターＴ（ＴＤＲ，ＴＥＬ，ＴＳＬ）が形成される。具体的には、珪素等の半導体材料で形成された基板１０の表面に、表示画素ＰＥの各トランジスターＴ（ＴＤＲ，ＴＥＬ，ＴＳＬ）の能動領域（ソース／ドレイン領域）が形成される。能動領域が形成された基板１０の表面はゲート絶縁膜で被覆され、各トランジスターＴのゲートが絶縁膜の面上に形成される。各トランジスターＴのゲートは、絶縁膜を挟んでアクティブ層に対向する。各トランジスターＴのゲートが形成された絶縁膜の面上には、絶縁層と導電層（配線層）とを交互に積層した多層配線層が形成される。各絶縁層は、例えば珪素化合物（典型的には窒化珪素や酸化珪素）等の絶縁性の無機材料で形成される。なお、以下の説明では、導電層（単層または複数層）または絶縁層（単層または複数層）の選択的な除去により複数の要素が同一工程で一括的に形成される関係を「同層から形成される」と表記する。

また、各トランジスターＴのゲートが形成された層の上層には、第１電源導電体４１と、第２電源導電体４２とが形成される。第１電源導電体４１は第１領域１２の表示領域１６内に形成され、第２電源導電体４２は第１領域１２の周辺領域１８内に形成される。第１電源導電体４１と第２電源導電体４２とは、相互に離間して形成されて電気的に絶縁される。第１電源導電体４１は、多層配線層内の配線（図示略）を介して、高位側の電源電位ＶＥＬが供給される実装端子３６に導通する。同様に、第２電源導電体４２は、多層配線層内の配線（図示略）を介して、低位側の電源電位ＶＣＴが供給される実装端子３６に導通する。本実施形態の第１電源導電体４１および第２電源導電体４２は、例えば銀やアルミニウムを含有する光反射性の導電材料で例えば１００ｎｍ程度の膜厚に形成される。

第１電源導電体４１および第２電源導電体４２が形成された層の上層に、図４に示す絶縁層ＬＤが形成される。図４に例示される通り、表示領域１６においては、絶縁層ＬＤの表面に、反射層４３が形成される。反射層４３は、例えばアルミニウム等の光反射性の導電材料で形成される。反射層４３は、図４に示すように、青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）、および赤色（Ｒ）の副画素ごとに、列方向（Ｙ方向）に延在して設けられている。そして、反射層４３は、平面視においては矩形の領域を形成している。反射層４３は、行方向（Ｘ方向）および列方向（Ｙ方向）に所定の間隔で配置される。

図４から理解される通り、反射層４３の上層には保護層４４が形成される。本実施形態においては、保護層４４は、酸化珪素（ＳｉＯ_２）により形成され、二酸化珪素であることが好ましい。保護層４４は、保護層４４の上層に設けられる光路長調整層形成時のエッチングの際に、上述したトランジスターＴが形成された層へのダメージを防止するために形成される層である。

本実施形態においては、図４に示すように、保護層４４が反射層４３と接するように配置されており、保護層４４は増反射層としても機能する。詳細は後述するが、本実施形態では、光路長調整層の屈折率が、保護層４４の屈折率よりも高くなるように、光路長調整層及び保護層４４が設けられる。このため、本実施形態では、光路長調整層の屈折率が、保護層４４の屈折率よりも低い場合と比較して、反射層４３の反射面に近い部分（保護層４４）における屈折率を低くでき、取り出される光の利用率を向上できる。すなわち、本実施形態によれば、反射層４３の反射特性を向上させることができる。
例えば、反射層４３はアルミニウムを含んで構成し、その上に保護層４４を屈折率１．８の窒化珪素（ＳｉＮ）で構成した場合、波長５５０ｎｍでの反射率は８６．８％である。これに対して、本実施形態では、例えば、保護層４４を屈折率１．４５の酸化珪素（ＳｉＯ_２）として構成する。この場合、波長５５０ｎｍでの反射率は８９．０％である。また、本実施形態のように、保護層４４を屈折率１．４５の酸化珪素（ＳｉＯ_２）として構成する場合、他の可視光の波長域における反射率は、保護層４４を屈折率１．８の窒化珪素（ＳｉＮ）で構成した場合と比較して、２〜３％程度向上する。尚、本願発明では、共振構造を採用している為、反射層４３と第２電極Ｅ２との間で多重に反射されるので、反射層４３と保護層４４との界面での反射率が取り出される光の強度に大きく影響する。

保護層４４は、反射層４３と接するように形成されるため、表示領域１６においては、図４に示すように、行方向（Ｘ方向）および列方向（Ｙ方向）で隣り合う反射層４３の間の間隙に対応して凹部が形成される。当該凹部には、図４に示すように、埋め込み酸化層５１が埋め込まれる。埋め込み酸化層５１は、例えば、二酸化珪素（ＳｉＯ_２）により形成される。

保護層４４および埋め込み酸化層５１の面上には、図４に示すように、島状の絶縁層としての第１光路長調整層６０ａが形成される。また、副画素ＰＥ−Ｒにおいては、第１光路長調整層６０ａの面上に島状の絶縁層としての第２光路長調整層６０ｂが形成される。また、副画素ＰＥ−Ｇにおいては、保護層４４の面上に島状の絶縁層としての第２光路長調整層６０ｂが形成される。副画素ＰＥ−Ｂにおいては、光路長調整層は形成されない。第１光路長調整層６０ａおよび第２光路長調整層６０ｂは、各表示画素ＰＥの共振構造の共振波長（すなわち表示色）を規定する光透過性の膜体である。請求項における「光路長調整層」は、第１光路長調整層６０ａおよび第２光路長調整層６０ｂの総称である。本実施形態では、光路長調整層を、光路長調整層の屈折率と第１電極Ｅ１の屈折率との差が、保護層４４の屈折率と第１電極Ｅ１の屈折率との差よりも小さくなるような材料により形成する。第１光路長調整層６０ａおよび第２光路長調整層６０ｂは、本実施形態においては、窒化珪素（ＳｉＮ）から形成される。各表示画素ＰＥの共振構造や第１光路長調整層６０ａおよび第２光路長調整層６０ｂの詳細については後述する。

第１光路長調整層６０ａまたは第２光路長調整層６０ｂの面上には、図４に例示される通り、表示領域１６内の表示画素ＰＥごとに第１電極Ｅ１が形成される。第１電極Ｅ１は、本実施形態では、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ、酸化インジウムスズ）等の光透過性の導電材料で形成される。第１電極Ｅ１は、図２を参照して前述した通り、発光素子４５の陽極として機能する略矩形状の電極（画素電極）である。第１電極Ｅ１は、図示を省略した複数の中継電極を介して発光制御トランジスターＴＥＬの能動領域（ドレイン）に導通する。

第１電極Ｅ１が形成された第１光路長調整層６０ａまたは第２光路長調整層６０ｂの面上には、図４に例示される通り、基板１０の全域にわたり画素定義層６５が形成される。画素定義層６５は、例えば珪素化合物（典型的には窒化珪素や酸化珪素）等の絶縁性の無機材料で形成される。図示を省略するが、画素定義層６５には、表示領域１６および周辺領域１８内の各第１電極Ｅ１に対応する開口部が形成される。画素定義層６５のうち開口部の内周縁の近傍の領域は第１電極Ｅ１の周縁に重なる。すなわち、開口部の内周縁は平面視で第１電極Ｅ１の周縁の内側に位置する。以上の説明から理解される通り、画素定義層６５は平面視で格子状に形成される。

第１電極Ｅ１と画素定義層６５とが形成された第１光路長調整層６０ａまたは第２光路長調整層６０ｂの面上には、発光機能層４６が形成される。発光機能層４６は、第１領域１２の表示領域１６内に形成されて複数の表示画素ＰＥにわたり連続する。発光機能層４６は、有機ＥＬ材料で形成された発光層、発光層に正孔を注入する正孔注入層、および発光層に電子を輸送する電子輸送層から構成され、電流の供給により白色光を放射する。発光層は、赤色波長域で発光する赤色発光層、青色波長域で発光する青色発光層、緑色波長域で発光する発光層を積層するものであってもよいし、オレンジ色波長域で発光するオレンジ色発光層、青色波長域で発光する青色発光層を積層するものであってもよい。

発光機能層４６が形成された第１光路長調整層６０ａまたは第２光路長調整層６０ｂの面上には、第１領域１２（表示領域１６および周辺領域１８）の全域にわたり、第２電極Ｅ２が形成される。第２電極Ｅ２は、図２を参照して前述した通り、発光素子４５の陰極として機能する。また、本実施形態においては、第２電極Ｅ２はＭｇＡｇ合金で形成され、半透過半反射層としても機能する。発光機能層４６のうち画素定義層６５の各開口部の内側にて第１電極Ｅ１と第２電極Ｅ２とに挟まれた領域（発光領域）が発光する。すなわち、開口部の内側で第１電極Ｅ１と発光機能層４６と第２電極Ｅ２とが積層された部分が発光素子４５として機能する。以上の説明から理解される通り、画素定義層６５は、各表示画素ＰＥの発光素子４５の平面形状やサイズ（実際に発光する領域）を規定する。

図示を省略するが、第２電極Ｅ２の面上には、基板１０の全域にわたり封止体が形成される。封止体は、基板１０上に形成された各要素を封止することで外気や水分の侵入を防止する光透過性の膜体である。図１の各実装端子３６は、封止体のうち可撓性の配線基板と接続される領域に形成された開口部を介して外部に露出する。

また、図示を省略するが、封止層の面上には、副画素ＰＥ−Ｒ、副画素ＰＥ−Ｇ、および副画素ＰＥ−Ｂの各副画素用のカラーフィルターが形成される。そして、カラーフィルターの面上には対向ガラスが形成される。本実施形態の電気光学装置１は、発光機能層４６よりも上層側に光の照射が行われるトップエミッション構造を採用している。

本実施形態の電気光学装置１は、発光素子４５が非常に高精細に配置されたマイクロディスプレイである。例えば１個の発光素子４５の面積（１個の開口部の面積）は４０μｍ²以下に設定され、Ｘ方向に相互に隣合う各発光素子４５の間隔は０．５μｍ以上かつ２．０μｍ以下に設定される。

第１光路長調整層６０ａおよび第２光路長調整層６０ｂは、各表示画素ＰＥの表示色に応じて、エッチングにより選択的に除去される。具体的には、副画素ＰＥ−Ｂでは、第１光路長調整層６０ａおよび第２光路長調整層６０ｂが除去される。副画素ＰＥ−Ｇでは、第１光路長調整層６０ａが除去されることで光路長調整は第２光路長調整層６０ｂで行われる。他方、副画素ＰＥ−Ｒでは、第１光路長調整層６０ａと第２光路長調整層６０ｂとの積層で光路長調整が行われる。副画素間においては、埋め込み酸化層５１の面上に第１光路長調整層６０ａと第２光路長調整層６０ｂとが積層されている。

本実施形態においては、保護層４４を酸化珪素で形成し、保護層４４上の第１光路長調整層６０ａおよび第２光路長調整層６０ｂを窒化珪素で形成している。このように、窒化珪素と酸化珪素を積層した構造において、窒化珪素の選択比が高くなるようにエッチングを行うためには、例えば、フッ化水素ガスとフッ素ガスを含む処理ガスを用い、プラズマを生成することなくドライエッチングする方法が適用可能である。この方法は、例えば、特開２０１０−１８２７３０号公報に記載されている。また、特開平９−４５６６０号公報に記載されているように、加熱リン酸化溶液に、水、フッ化水素などを添加したエッチング液を用いたウェットエッチング法を用いることも可能である。

次に、本実施形態の電気光学装置１における光学構造について説明する。本実施形態における電気光学装置１は、反射層４３から半透過半反射層としての第２電極Ｅ２までの光学的距離を所定値に設定することにより、反射層４３から第２電極Ｅ２に定在波を発生させる共振構造を採用している。

具体的には、反射層４３から第２電極Ｅ２間の光学的距離をＤ、反射層４３での反射における位相シフトをφ_Ｌ、第２電極Ｅ２での反射における位相シフトをφ_Ｕ、定在波のピーク波長をλ、整数をｍとすると、下記の式を満たす構造となっている。
Ｄ＝{(２πｍ＋φ_Ｌ＋φ_Ｕ)／４π}λ・・・（１）

本実施形態においては、前記（１）式においてｍ＝１とし、赤色、緑色、および青色の各色の共振波長を、それぞれ６１０ｎｍ、５３５ｎｍ、４７０ｎｍに設定している。

次に、本発明の実施例と比較例を図５Ａないし図１４を参照しつつ説明する。図５Ｂ、図６、及び、図７Ｂ〜図１０は、比較例および実施例における反射層４３から封止層７０までの各層に用いた材料と、層厚とを模式的に示す図である。なお、図５Ｂ、図６、及び、図７Ｂ〜図１０においては、図４において図示を省略した封止層７０、カラーフィルター７１、および対向ガラス７２を示している。カラーフィルター７１は、赤色のカラーフィルターＣＦ−Ｒ、緑色のカラーフィルターＣＦ−Ｇ、及び、青色のカラーフィルターＣＦ−Ｂを含む。また、図５Ａは、比較例１に係る電気光学装置の断面図である。また、図７Ａは、実施例１に係る電気光学装置の断面図である。

また、図５Ｂ、図６、及び、図７Ｂ〜図１０において、発光機能層４６は、正孔注入層（ＨＩＬ）、発光層（ＥＭＬ）、および電子輸送層（ＥＴＬ）とから構成されており、それぞれの層厚は、３０ｎｍ、５５ｎｍ、および２５ｎｍに設定されている。発光機能層４６の構成と、発光機能層４６を構成する各層の層厚は、実施例と比較例において共通となっている。

さらに、図５Ｂ、図６、及び、図７Ｂ〜図１０において、封止層７０は酸窒化珪素で形成されており、層厚は２μｍに設定されている。封止層７０を形成する材料および層厚は、実施例と比較例において共通となっている。

また、図５Ｂ、図６、及び、図７Ｂ〜図１０において、反射層４３はアルミニウムで形成され、膜厚は、例えば１００ｎｍに設定される。反射層４３を形成する材料および層厚は、実施例と比較例において共通となっている。

＜比較例１＞
図５Ａは比較例１の電気光学装置の断面図であり、図５Ｂは比較例１の電気光学装置の各層に用いた材料と層厚とを模式的に示す図である。
図５Ａに示すように、比較例１に係る電気光学装置においては、絶縁層ＬＤの表面に反射層４３が設けられ、反射層４３の表面に保護層４４−１が設けられている。また、比較例１に係る電気光学装置のうち、副画素ＰＥ−Ｒにおいては、保護層４４−１の表面に第１光路長調整層６０ａ１が設けられ、第１光路長調整層６０ａ１の表面に第２光路長調整層６０ｂ１が設けられ、第２光路長調整層６０ｂ１の表面に第１電極Ｅ１が設けられている。また、比較例１に係る電気光学装置のうち、副画素ＰＥ−Ｇにおいては、保護層４４−１の表面に第２光路長調整層６０ｂ１が設けられ、第２光路長調整層６０ｂ１の表面に第１電極Ｅ１が設けられている。また、比較例１に係る電気光学装置のうち、副画素ＰＥ−Ｂにおいては、保護層４４−１の表面に第１電極Ｅ１が設けられている。そして、比較例１に係る電気光学装置においては、保護層４４−１、第１光路長調整層６０ａ１、及び、第２光路長調整層６０ｂ１を覆い、且つ、複数の第１電極Ｅ１を互いに区画するように画素定義層６５が設けられ、画素定義層６５及び第１電極Ｅ１を覆うように発光機能層４６が設けられ、発光機能層４６の表面に第２電極Ｅ２が設けられている。図５Ａに示す通り、副画素ＰＥ−Ｒ、ＰＥ−Ｇ、ＰＥ−Ｂの間において、第１光路長調整層６０ａ１、第２光路長調整層６０ｂ１、及び第１電極Ｅ１は、独立して制御できるように分離されている。したがって、副画素ＰＥ−Ｒ、ＰＥ−Ｇ、ＰＥ−Ｂの間には、第１光路長調整層６０ａ１、第２光路長調整層６０ｂ１、及び第１電極Ｅ１により段差が形成される。
比較例１は、図５Ｂに示すように、保護層４４−１を窒化珪素（ＳｉＮ）で形成し、層厚は７３ｎｍとした。また、比較例１は、第１電極Ｅ１と、第１光路長調整層６０ａ１および第２光路長調整層６０ｂ１とを酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）で兼用した構造となっている。すなわち、比較例１において、第１光路長調整層６０ａ１および第２光路長調整層６０ｂ１は、第１電極Ｅ１としても機能し、第１光路長調整層６０ａ１および第２光路長調整層６０ｂ１は導電膜で構成されている。副画素ＰＥ−Ｒにおいて、第１光路長調整層６０ａ１を形成する酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）の層厚は、５５ｎｍとした。また、副画素ＰＥ−Ｒと副画素ＰＥ−Ｇにおいて第２光路長調整層６０ｂ１を形成する酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）の層厚は、３５ｎｍとした。そして、各色の副画素において正孔注入層（ＨＩＬ）の下層に形成された第１電極Ｅ１を形成する酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）の層厚は、２０ｎｍとした。

窒化珪素（ＳｉＮ）の屈折率は１．８〜２．０程度であり、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）の屈折率は１．８程度となっている。したがって、比較例１においては、保護層４４−１と、第１電極Ｅ１および第１光路長調整層６０ａ１並びに第２光路長調整層６０ｂ１とは、屈折率が近い材料で形成されている。このため、比較例１では、保護層４４−１から第１電極Ｅ１までの間には、屈折率界面がなく、輝度の低下を招くことがない。また、光学的距離は、屈折率と層厚の積によって得られるが、第１光路長調整層６０ａ１および第２光路長調整層６０ｂ１として酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）を用いた場合には、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）よりも屈折率が低い酸化珪素（ＳｉＯ_２）を用いた場合よりも、層厚を小さくすることができる。その結果、各副画素間の段差を小さくすることができる。但し、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）は導電性材料であるため、図３に示すＸ方向における異なる色の副画素間だけでなく、Ｙ方向に示す同色の副画素間についても絶縁する必要があるため、開口率が低下する傾向にある。

＜比較例２＞
図６は比較例２の電気光学装置の各層に用いた材料と層厚とを模式的に示す図である。比較例２は、図６に示すように、保護層４４−２を窒化珪素（ＳｉＮ）で形成したところは比較例１と同様であるが、層厚は４５ｎｍとした。また、比較例２は、正孔注入層（ＨＩＬ）の下層に形成される第１電極Ｅ１として酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）を用いたところも比較例１と同様であり、その層厚も比較例１と同様に２０ｎｍとした。しかし、比較例２においては、第１光路長調整層６０ａ２および第２光路長調整層６０ｂ２として、屈折率が酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）よりも低い酸化珪素（ＳｉＯ_２）を用いたところは比較例１と異なっている。第１光路長調整層６０ａ２として機能する酸化珪素（ＳｉＯ_２）の層厚は、５６ｎｍとした。また、第２光路長調整層６０ｂ２として機能する酸化珪素（ＳｉＯ_２）の層厚は、４４ｎｍとした。

酸化珪素（ＳｉＯ_２）の屈折率は１．４５〜１．４６程度であり、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）よりも低い。その結果、比較例２においては、第１電極Ｅ１としての酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）と第２光路長調整層６０ｂ２としての酸化珪素（ＳｉＯ_２）との間と、第１光路長調整層６０ａ２としての酸化珪素（ＳｉＯ_２）と保護層４４−２としての窒化珪素（ＳｉＮ）との間に、屈折率界面が存在し、輝度が低下する。そこで、比較例２では、保護層４４−２と反射層４３との間に、増反射層５０を酸化珪素（ＳｉＯ_２）により形成し、輝度の向上を図っている。増反射層５０の層厚は、３５ｎｍとした。比較例２においては、第１光路長調整層６０ａ２および第２光路長調整層６０ｂ２として、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）よりも屈折率の低い酸化珪素（ＳｉＯ_２）を用いているため、第１光路長調整層６０ａ２および第２光路長調整層６０ｂ２の層厚は、比較例１よりも厚くなっている。そのため、各副画素間の段差が比較例１よりも大きくなる。

＜実施例１＞
図７Ａは実施例１の電気光学装置１の断面図であり、図７Ｂは実施例１の電気光学装置１の各層に用いた材料と層厚とを模式的に示す図である。
図７Ａに示すように、実施例１に係る電気光学装置１は、第３光路長調整層６０ｃを形成したところが、図４に示した実施形態の電気光学装置１と異なっている。実施例１においては、副画素ＰＥ−Ｒでは、保護層４４−３上に、第１光路長調整層６０ａ３、第２光路長調整層６０ｂ３、および第３光路長調整層６０ｃ３が積層されており、第１光路長調整層６０ａ３、第２光路長調整層６０ｂ３、および第３光路長調整層６０ｃ３により光路長調整が行われる。副画素ＰＥ−Ｇでは、保護層４４−３上に、第２光路長調整層６０ｂ３および第３光路長調整層６０ｃ３が積層されており、第２光路長調整層６０ｂ３および第３光路長調整層６０ｃ３により光路長調整が行われる。副画素ＰＥ−Ｂでは、保護層４４−３上に第３光路長調整層６０ｃ３が形成されており、第３光路長調整層６０ｃ３により光路長調整が行われる。図７Ｂに示すように、第１光路長調整層６０ａ３、第２光路長調整層６０ｂ３、および第３光路長調整層６０ｃ３は、いずれも窒化珪素（ＳｉＮ）で形成され、それぞれの層厚は、４６ｎｍ、３５ｎｍ、および４５ｎｍとした。実施例１において、「光路長調整層」は、第１光路長調整層６０ａ３、第２光路長調整層６０ｂ３、および第３光路長調整層６０ｃ３の総称である。また、実施例１においては、保護層４４−３として酸化珪素（ＳｉＯ_２）を用い、その層厚は、３５ｎｍとした。実施例１では、保護層４４−３は、反射層４３と接しており、増反射層としても機能している。

上述のとおり、酸化珪素（ＳｉＯ_２）の屈折率は１．４５程度であり、窒化珪素（ＳｉＮ）の屈折率は１．８〜２．０程度であり、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）の屈折率は１．８程度である。そして、実施例１においては、第１光路長調整層６０ａ３、第２光路長調整層６０ｂ３、および第３光路長調整層６０ｃ３として、屈折率が酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）に近い窒化珪素（ＳｉＮ）を用いている。すなわち、実施例１においては、光路長調整層の屈折率と第１電極Ｅ１の屈折率との差が、保護層４４の屈折率と第１電極Ｅ１の屈折率との差よりも小さくなる。これにより、屈折率界面は、保護層４４−３としての酸化珪素（ＳｉＯ_２）と、第１光路長調整層６０ａ３、第２光路長調整層６０ｂ３、または、第３光路長調整層６０ｃ３としての窒化珪素（ＳｉＮ）との間だけとなる。

＜実施例２＞
図８は実施例２の電気光学装置１の各層に用いた材料と層厚とを模式的に示す図である。実施例２は、保護層４４−４として酸化珪素（ＳｉＯ_２）を用いたところは実施例１と同様である。実施例２においても保護層４４−４は、反射層４３と接しており、増反射層としても機能している。しかし、保護層４４−４は、層厚を１１１ｎｍとしたところが実施例１と異なる。保護層４４−４としての酸化珪素（ＳｉＯ_２）の層厚が薄い場合には、プロセス上のリスクがあるので、実施例２ではこのリスクを回避するために層厚を厚くしている。また、実施例２では、保護層４４−４として酸化珪素（ＳｉＯ_２）の層厚を厚くするために、副画素ＰＥ−Ｂには光路長調整層を設けていないところも実施例１と異なる。つまり、実施例２では、図４に示した実施形態の電気光学装置１と同様に、光路長調整層は第１光路長調整層６０ａ４と第２光路長調整層６０ｂ４とから構成されている。実施例２において、「光路長調整層」は、第１光路長調整層６０ａ４および第２光路長調整層６０ｂ４の総称である。
実施例２においては、副画素ＰＥ−Ｒでは、保護層４４−４上に、第１光路長調整層６０ａ４および第２光路長調整層６０ｂ４が積層されており、第１光路長調整層６０ａ４および第２光路長調整層６０ｂ４により光路長調整が行われる。副画素ＰＥ−Ｇでは、保護層４４−４上に、第２光路長調整層６０ｂ４が形成されており、第２光路長調整層６０ｂ４により光路長調整が行われる。副画素ＰＥ−Ｂでは、保護層４４−４上に光路長調整層は形成されていない。第１光路長調整層６０ａ４と第２光路長調整層６０ｂ４とは、窒化珪素（ＳｉＮ）で形成し、それぞれの層厚は、実施例１と同様に、４６ｎｍ、および３５ｎｍとした。

実施例２においても、第１光路長調整層６０ａ４と第２光路長調整層６０ｂ４とに、屈折率が酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）に近い窒化珪素（ＳｉＮ）を用いているため、光路長調整層の屈折率と第１電極Ｅ１の屈折率との差が、保護層４４の屈折率と第１電極Ｅ１の屈折率との差よりも小さくなり、屈折率界面は、保護層４４−４としての酸化珪素（ＳｉＯ_２）と、第１光路長調整層６０ａ４としての窒化珪素（ＳｉＮ）との間だけとなる。

実施例２では、屈折率が酸化珪素（ＳｉＯ_２）よりも高い窒化珪素（ＳｉＮ）を第１光路長調整層６０ａ４および第２光路長調整層６０ｂ４として用いているため、比較例２と比較すると、各層の層厚を１０ｎｍ程度薄くできる。その結果、各画素間の段差を小さくすることができる。

＜実施例３＞
図９は実施例３の電気光学装置１の各層に用いた材料と層厚とを模式的に示す図である。実施例３は、第１光路長調整層６０ａ５と第２光路長調整層６０ｂ５とを、酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）で形成したところが実施例２と異なる。実施例３において、「光路長調整層」は、第１光路長調整層６０ａ５および第２光路長調整層６０ｂ５の総称である。
実施例３においては、副画素ＰＥ−Ｒでは、保護層４４−４上に、第１光路長調整層６０ａ５および第２光路長調整層６０ｂ５が積層されており、第１光路長調整層６０ａ５および第２光路長調整層６０ｂ５により光路長調整が行われる。副画素ＰＥ−Ｇでは、保護層４４−４上に、第２光路長調整層６０ｂ５が形成されており、第２光路長調整層６０ｂ５により光路長調整が行われる。第１光路長調整層６０ａ５および第２光路長調整層６０ｂ５のそれぞれの層厚は、４４ｎｍ、および３４ｎｍとした。
実施例３においても副画素ＰＥ−Ｂには光路長調整層を設けていない。酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）の屈折率も酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）に近いため、屈折率界面は、保護層４４としての酸化珪素（ＳｉＯ_２）と、第１光路長調整層６０ａ５としての酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）との間だけとなる。また、実施例３では、屈折率が酸化珪素（ＳｉＯ_２）よりも高い酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）を第１光路長調整層６０ａ５および第２光路長調整層６０ｂ５として用いているため、比較例２と比較すると、各層の層厚を１０ｎｍ程度薄くできる。その結果、各画素間の段差を小さくすることができる。なお、実施例３においても保護層４４−４は、反射層４３と接しており、増反射層としても機能している。

＜実施例４＞
図１０は実施例４の電気光学装置１の各層に用いた材料と層厚とを模式的に示す図である。実施例４は、保護層４４−４として、各画素で共通の第３光路長調整層６０ｃ４を設けたところが実施例２と異なる。第３光路長調整層６０ｃ４は窒化珪素（ＳｉＮ）で形成し、層厚は７３ｎｍとした。第１光路長調整層６０ａ６と第２光路長調整層６０ｂ６は、実施例２と同様に窒化珪素（ＳｉＮ）で形成し、層厚はそれぞれ５１ｎｍ、および３７ｎｍとした。
実施例４において、「光路長調整層」は、第１光路長調整層６０ａ６、第２光路長調整層６０ｂ６、および第３光路長調整層６０ｃ４の総称である。また、実施例４において、第３光路長調整層６０ｃ４は、「保護層」としても機能する。
実施例４においては、副画素ＰＥ−Ｒでは、反射層４３上に、第３光路長調整層６０ｃ４、第１光路長調整層６０ａ６、および第２光路長調整層６０ｂ６が積層されており、第３光路長調整層６０ｃ４、第１光路長調整層６０ａ６、および第２光路長調整層６０ｂ６により光路長調整が行われる。副画素ＰＥ−Ｇでは、反射層４３上に、第３光路長調整層６０ｃ４および第２光路長調整層６０ｂ６が形成されており、第３光路長調整層６０ｃ４および第２光路長調整層６０ｂ６により光路長調整が行われる。副画素ＰＥ−Ｂでは、反射層４３上に、第３光路長調整層６０ｃ４が形成されており、第３光路長調整層６０ｃ４により光路長調整が行われる。
実施例４においては、酸化珪素（ＳｉＯ_２）から形成される保護層４４を有さないため、屈折率界面は存在していない。実施例４においては、第１光路長調整層６０ａ６、第２光路長調整層６０ｂ６、および第３光路長調整層６０ｃ４の屈折率は、第１電極Ｅ１と同等かもしくは第１電極Ｅ１よりも高い。
なお、本実施例では、各副画素で共通の第３光路長調整層６０ｃ４を反射層４３上に形成したが、変形例として、各副画素で共通の第３光路長調整層６０ｃ４を、第１光路長調整層６０ａ６および第２光路長調整層６０ｂ６の上に形成してもよい。

＜光学特性の比較＞
次に、各実施例および各比較例の光学特性の比較について図１１ないし図１４を参照しつつ説明する。図１１は、各実施例および各比較例の電気光学装置において同一の輝度で白色表示を行った際の消費電力を示す図である。図１１においては、消費電力を比較例１で規格化して示している。図１１から分かるように、比較例１および比較例２よりも、実施例１ないし実施例３の方が、１５％程度、低消費電力化が図られている。比較例１では増反射層として機能する層が存在しないのに対し、実施例１ないし実施例３は、いずれも保護層４４が増反射層としても機能している。そのため、実施例１ないし実施例３の輝度が比較例１よりも増大し、低消費電力化を実現できたと考えられる。比較例２には、増反射層５０が存在しているが、上述したように屈折率界面が実施例１ないし実施例３よりも多くなり、輝度が低下したと考えられる。なお、実施例４は、第３光路長調整層６０ｃ４は窒化珪素（ＳｉＮ）により形成され、増反射層として機能する保護層４４を有していないため、実施例１ないし実施例３に比べて輝度が低下したと考えられる。
比較例１は、反射層４３はアルミニウムを含んで構成し、その上に保護層４４−１を屈折率１．８の窒化珪素（ＳｉＮ）で構成したので、波長５５０ｎｍでの反射率は８６．８％であり、反射層４３の反射面での吸収がある。これに対し、実施例１では保護層４４−３を屈折率１．４５の酸化珪素（ＳｉＯ_２）として構成している為、波長５５０ｎｍでの反射率は８９．０％となっている。また、比較例２では、増反射層５０と保護層４４−２との界面、第１光路長調整層６０ａ２又は第２光路長調整層６０ｂ２と保護層４４−２との界面、及び第２光路長調整層６０ｂ２と第１電極Ｅ１との界面に、それぞれ屈折率界面がある。したがって、３つの屈折率界面がある。これに対し、実施例１では屈折率界面は１つである。具体的には、第１光路長調整層６０ａ３、第２光路長調整層６０ｂ３、および第３光路長調整層６０ｃ３のいずれかと保護層４４−３との間に、屈折率界面があるだけである。以上の構成により、実施例１の消費電力が８４．７％に低減したものと考えられる。
実施例２でも実施例１と同様、反射層の反射面での反射率は８９．０％となっている。また、実施例２でも屈折率界面は１つとなっている。具体的には、第１光路長調整層６０ａ４、第２光路長調整層６０ｂ４、または、第１電極Ｅ１と保護層４４−４との間に、屈折率界面があるだけである。以上の構成により、第１実施例の消費電力が８６．４％に低減したものと考えられる。実施例３も、実施例２と同様、消費電力が８６．０％に低減したものと考えられる。
実施例４では、反射層４３はアルミニウムを含んで構成し、反射層４３上に、酸化珪素（ＳｉＯ_２）から形成される保護層４４−４の代わりに、屈折率１．８の窒化珪素（ＳｉＮ）から形成される第３光路長調整層６０ｃ４を構成したので、波長５５０ｎｍでの反射率は８６．８％である。また、実施例４では、第１電極Ｅ１と反射層４３との間には、光路長調整層としての、第１光路長調整層６０ａ６、第２光路長調整層６０ｂ６、および第３光路長調整層６０ｃ４を、屈折率１．８の窒化珪素（ＳｉＮ）で形成したので、屈折率界面が存在していない。したがって、実施例４の消費電力が９４．５％に低減したものと考えられる。

図１２は、各実施例および各比較例の電気光学装置における色安定性を示す図である。色安定性は、白色表示（２５６階調）と低輝度（２０階調）との色度差から計算したものである。また、図１３は、各実施例および各比較例の電気光学装置における各画素間の段差を示す図である。
図１３から分かるように、実施例１ないし実施例４においては、各画素間の段差が、比較例１および比較例２よりも小さい。これは、実施例１ないし実施例４においては、光路長調整層を、屈折率が酸化珪素（ＳｉＯ_２）よりも高く、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）と同程度あるいは酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）よりも高い、窒化珪素（ＳｉＮ）により形成しているためと考えられる。各画素間の段差が大きくなると、発光機能層４６に局所的に薄い箇所ができるため、特に低輝度では画素外に余分な電流が流れて色安定性が低下する。しかし、実施例１ないし実施例４は、比較例１および比較例２に比べて各画素の段差が小さいため、図１２から分かるように、比較例１および比較例２よりも色安定性が良い。

図１４は、各実施例および各比較例の電気光学装置における信頼性の評価結果を示す図である。図１４の信頼性の評価結果は、それぞれの電気光学装置を、温度８５℃、湿度８５％という高温高湿環境下に放置し、ダークスポットと呼ばれる信頼性異常が発生するまでの時間を示している。実験では、１００ｈ（時間）おきに電気光学装置を取り出して点灯確認を行った。
ダークスポットは、封止層７０に亀裂が入り、電気光学装置内に水が入り込むことにより発生すると考えられる。図１４から分かるように、実施例１ないし実施例３は、いずれも比較例１および比較例２よりも信頼性異常が発生するまでの時間が長い。これは、実施例１ないし実施例３は、いずれも比較例１および比較例２よりも画素間の段差が小さいので、封止層７０に亀裂が入り難いためであると考えられる。実施例４は、光路長調整層が３層であるために画素間の段差が、実施例１ないし実施例３よりも大きくなるが、光路長調整層として窒化珪素（ＳｉＮ）を用いているので、光路長調整層として酸化珪素（ＳｉＯ_２）を用いている比較例２よりは画素間の段差が小さい。その結果、実施例４は、信頼性異常が発生するまでの時間は、比較例２よりは長くなっている。

以上のように、本実施形態によれば、光路長調整層を、保護層よりも屈折率が高い材料で形成したので、共振構造内の屈折率界面を減少させることができ、低消費電力化が可能である。また、本実施形態は、光路長調整層を、保護層よりも屈折率が高い材料で形成したので、画素間の段差を小さくすることができ、色安定性および信頼性を向上させることができる。また、本実施形態は、光路長調整層を、絶縁層であって、屈折率が第１電極と同等かもしくは第１電極よりも高い材料で形成したので、画素間の段差を小さくすることができ、色安定性および信頼性を向上させることができる。

＜変形例＞
本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に述べる各種の変形が可能である。また、各実施形態及び各変形例を適宜組み合わせてもよいことは勿論である。

（１）上述した実施形態では、光路長調整層を、窒化珪素（ＳｉＮ）または酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）により形成した例について説明した。しかし、本発明はこのような構成に限定されるものではなく、光路長調整層は、屈折率が保護層よりも高い材料、あるいは、屈折率が第１電極と同等かもしくは第１電極よりも高い材料であればよい。例えば、光路長調整層として、酸化チタン（ＴｉＯｘ）、酸化タンタル（ＴａＯｘ）、酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ）、酸化モリブデン（ＭｏＯｘ）、酸化タングステン（ＷＯｘ）、酸化ハフニウム（ＨｆＯｘ）のいずれかの材料を用いることができる。光路長調整層としてこれらの材料を用いる場合には、保護層として用いられる酸化珪素（ＳｉＯ_２）よりも、これらの材料の選択比が高くなるように、エッチング方法を選べばよい。

（２）上述した実施形態では、トップエミッション構造の電気光学装置１について説明したが、本発明はボトムエミッション構造の電気光学装置にも適用可能である。ボトムエミッション構造の場合には、上層から下層に向かって、反射層、光路長調整層、第１電極、発光機能層、第２電極が配置される。

（３）上述した実施形態では、白色光の発光を行う発光機能層と、共振構造とを組み合わせた電気光学装置１について説明したが、発光機能層を各色で塗り分ける、所謂、ＲＧＢ塗り分け方式の電気光学装置にも本発明は適用可能である。この場合には、本発明の光路長調整層により光路長の調整を行うことで、発光機能層の層厚を薄くすることができ、プロセス上においても、またコスト上においてもメリットがある。

（４）上述した実施形態では、各色の副画素の面積比が等しい電気光学装置１について説明したが、寿命の短い色の副画素の面積を、他の色の副画素の面積よりも大きくした電気光学装置にも本発明は適用可能である。

＜応用例＞
この発明は、各種の電子機器に利用され得る。図１５ないし図１７は、この発明の適用対象となる電子機器の具体的な形態を例示するものである。

図１５は本発明の電気光学装置を採用した電子機器としてのヘッドマウントディスプレイの外観を示す斜視図である。図１５に示されるように、ヘッドマウントディスプレイ３００は、外観的には、一般的な眼鏡と同様にテンプル３１０や、ブリッジ３２０、投射光学系３０１Ｌ、３０１Ｒを有する。図示を省略するが、ブリッジ３２０近傍であって投射光学系３０１Ｌ，３０１Ｒの奥側には、左眼用の電気光学装置１と、右眼用の電気光学装置１とが設けられる。

図１６は、電気光学装置を採用した可搬型のパーソナルコンピューターの斜視図である。パーソナルコンピューター２０００は、各種の画像を表示する電気光学装置１と、電源スイッチ２００１やキーボード２００２が設置された本体部２０１０とを具備する。

図１７は、携帯電話機の斜視図である。携帯電話機３０００は、複数の操作ボタン３００１およびスクロールボタン３００２と、各種の画像を表示する電気光学装置１とを備える。スクロールボタン３００２を操作することによって、電気光学装置１に表示される画面がスクロールされる。本発明はこのような携帯電話機にも適用可能である。

なお、本発明が適用される電子機器としては、図１５ないし図１７に例示した機器のほか、携帯情報端末（ＰＤＡ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）が挙げられる。その他にも、デジタルスチルカメラ，テレビ，ビデオカメラ，カーナビゲーション装置，車載用の表示器（インパネ），電子手帳，電子ペーパー，電卓，ワードプロセッサー，ワークステーション，テレビ電話，ＰＯＳ端末が挙げられる。さらに、プリンター，スキャナー，複写機，ビデオプレーヤー，タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。

１…電気光学装置、１０…基板、１２…第１領域、１４…第２領域、１６…表示領域、１８…周辺領域、２２…走査線、２４…制御線、２６…信号線、３０…駆動回路、３２…走査線駆動回路、３４…信号線駆動回路、３６…実装端子、３８…ガードリング、４１…第１電源導電体、４２…第２電源導電体、４３…反射層、４４…保護層、４５…発光素子、４６…発光機能層、６０ａ…第１光路長調整層、６０ｂ…第２光路長調整層、６０ｃ…第３光路長調整層、６５…画素定義層、３００…ヘッドマウントディスプレイ、２０００…パーソナルコンピューター、３０００…携帯電話機、Ｃ…容量素子、Ｃ１…第１電極、Ｃ２…第２電極、Ｅ１…第１電極、Ｅ２…第２電極、Ｐ…画素、ＰＤ…ダミー画素、ＰＥ…表示画素。

Claims (10)

1. 光路長が異なる第１画素と第２画素を有する有機ＥＬ装置であって、
   前記第１画素と前記第２画素は、
   反射層と、
   第１電極と、
   第２電極と、
   前記第１電極及び前記第２電極の間に設けられた発光機能層と、
   前記第１電極及び前記反射層の間に設けられた保護層と、
   前記第１電極及び前記保護層の間に設けられ前記第１画素と前記第２画素において膜厚が異なる光路長調整層と、
   を備え、
   前記光路長調整層は、絶縁層であり、前記保護層よりも屈折率が高い、
   ことを特徴とする有機ＥＬ装置。
2. 前記第１電極の屈折率と前記光路長調整層の屈折率との差は、
   前記第１電極の屈折率と前記保護層の屈折率との差よりも小さい、
   ことを特徴とする、請求項１に記載の有機ＥＬ装置。
3. 前記保護層は、前記反射層と接する、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の有機ＥＬ装置。
4. 前記保護層は、酸化珪素である、
   ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一に記載の有機ＥＬ装置。
5. 前記光路長調整層は、窒化珪素、酸化チタン、酸化タンタル、酸化アルミニウム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化ハフニウムのいずれかの材料を含む、
   ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一に記載の有機ＥＬ装置。
6. 前記第１画素と前記第２画素の他に、第３画素を含み、当該第３画素は前記光路長調整層を含まない、
   ことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一に記載の有機ＥＬ装置。
7. 光路長が異なる第１画素と第２画素を有する有機ＥＬ装置であって、
   前記第１画素と前記第２画素は、
   反射層と、
   第１電極と、
   第２電極と、
   前記第１電極及び前記第２電極の間に設けられた発光機能層と、
   前記第１電極及び前記反射層の間に設けられ前記第１画素と前記第２画素において膜厚が異なる光路長調整層と、
   前記反射層及び前記光路長調整層の間に設けられた保護層と、
   を備え、
   前記光路長調整層は、絶縁層であり、
   前記第１電極の屈折率と前記光路長調整層の屈折率の差は、前記第１電極の屈折率と前記保護層の屈折率の差よりも小さい、
   ことを特徴とする有機ＥＬ装置。
8. 光路長が異なる第１画素と第２画素を有する有機ＥＬ装置の製造方法であって、
   反射層を形成する工程と、
   保護層を形成する工程と、
   前記第１画素と前記第２画素において膜厚が異なる光路長調整層を絶縁材料により形成する工程と、
   第１電極を形成する工程と、
   発光機能層を形成する工程と、
   第２電極を形成する工程と、を備え、
   前記光路長調整層は、前記保護層よりも屈折率が高い、
   ことを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。
9. 光路長が異なる第１画素と第２画素を有する有機ＥＬ装置の製造方法であって、
   反射層を形成する工程と、
   保護層を形成する工程と、
   前記第１画素と前記第２画素において膜厚が異なる光路長調整層を絶縁材料により形成する工程と、
   第１電極を形成する工程と、
   発光機能層を形成する工程と、
   第２電極を形成する工程と、を備え、
   前記第１電極の屈折率と前記光路長調整層の屈折率の差は、前記第１電極の屈折率と前記保護層の屈折率の差よりも小さい、
   ことを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。
10. 請求項１から請求項７の何れかの有機ＥＬ装置を備える電子機器。
    

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