JP2024077313A - 有機デバイスおよびそれを用いた表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 電極の破断を抑制する。【解決手段】 基板の第１主面上に反射層と、第１電極と、有機層と、第２電極と、をこの順に有する有機デバイスであって、前記第１電極は、前記有機層に接する第１領域と、前記基板から離れる方向に傾斜する第２領域と、前記第２領域よりも前記基板に対する傾斜が小さい第３領域と、前記第３領域よりも前記基板に対する傾斜が大きく、前記基板から離れる方向に傾斜する第４領域と、を有し、前記第１領域と前記第２領域、前記第２領域と前記第３領域、前記第３領域と前記第４領域、が互いに接していることを特徴とする有機デバイス。【選択図】 図１

Description

本発明は、有機デバイスおよびそれを用いた表示装置に関する。
近年、有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、「有機ＥＬ素子」、「有機発光素子」、または「有機デバイス」とも呼ぶ）に光共振器構造が用いられることがある。光共振器構造を有する有機デバイスは、アノード（陽極）が透明電極であり、有機デバイスから発せられた光が透明電極を透過し、透過した光が反射層にて反射する。有機デバイスから発せられた光と反射光とが干渉し、強め合うことで、有機デバイスの発光効率が向上する。特許文献１には、光共振器構造を有する有機デバイスが記載されている。
特開２０２１－７２２８２号公報
特許文献１に記載の有機デバイスでは、傾斜部に成膜される電極が薄くなりやすいため、破断する場合がある。
本発明は、上記課題を鑑みてなされるものであり、その目的は、電極の破断を抑制することである。
本発明に係る有機デバイスは、基板の第１主面上に反射層と、第１電極と、有機層と、第２電極と、をこの順に有する有機デバイスであって、前記第１電極は、前記有機層に接する第１領域と、前記基板から離れる方向に傾斜する第２領域と、前記第２領域よりも前記基板に対する傾斜が小さい第３領域と、前記第３領域よりも前記基板に対する傾斜が大きく、前記基板から離れる方向に傾斜する第４領域と、を有し、前記第１領域と前記第２領域、前記第２領域と前記第３領域、前記第３領域と前記第４領域、が互いに接していることを特徴とする。
本発明によれば、電極の破断を抑制できる有機デバイスを提供することができる。
本発明の第１実施形態における有機デバイスの断面図である。 本発明の第１実施形態における有機デバイスの平面図である。 本発明の第１実施形態における有機デバイスの断面図である。 本発明の第１実施形態における有機デバイスの製造方法を説明する図である。 本発明の第２実施形態における有機デバイスの製造方法を説明する図である。 本発明の第３実施形態における有機デバイスの製造方法を説明する図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の一例を表す模式図である。 （ａ）本発明の一実施形態に係る撮像装置の一例を表す模式図である。（ｂ）本発明の一実施形態に係る電子機器の一例を表す模式図である。 （ａ）本発明の一実施形態に係る表示装置の一例を表す模式図である。（ｂ）折り曲げ可能な表示装置の一例を表す模式図である。 （ａ）本発明の一実施形態に係る照明装置の一例を示す模式図である。（ｂ）本発明の一実施形態に係る車両用灯具を有する自動車の一例を示す模式図である。 （ａ）本発明の一実施形態に係るウェアラブルデバイスの一例を示す模式図である。（ｂ）本発明の一実施形態に係るウェアラブルデバイスの一例で、撮像装置を有する形態を示す模式図である。
以下、添付図面を参照して本発明に係る実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一もしくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
（第１実施形態）
図１乃至図３を参照しながら、第１実施形態の有機デバイス１について説明する。図１（ａ）は、第１実施形態の有機デバイス１の断面図であり、図１（ｂ）は、第１実施形態の変形例である。
本発明に係る有機デバイスは、基板１００の第１主面上に反射層１１０と、第１電極１３０と、有機層１５０と、第２電極１４０と、をこの順に有する。本実施形態に係る有機デバイスは、基板１００の第１主面上に、駆動回路層１０１と、層間絶縁層１０２が設けられる。
層間絶縁層１０２には、第１導電プラグ１０３が設けられており、第１導電プラグを介して、駆動回路層１０１と反射層１１０とが接続されうる。具体的には、駆動回路層１０１に設けられた配線層と反射層１１０とが接続される。また、図１（ｂ）のように、第１導電プラグ１０３は、反射層１１０を介さずに、駆動回路層１０１と第１電極１３０とを接続していてもよい。
反射層１１０上には、反射防止層１１１が設けられており、その上に第１絶縁層１２０、第１電極１３０、第２絶縁層１４０、有機層１５０、第２電極１６０が、この順に積層されている。第２電極１６０上に、防湿層１７０、第１平坦化層１８０、カラーフィルタ層１９０が、この順に更に積層されてよい。また、本発明に係る有機デバイスは、マイクロレンズを有していてもよい。
本発明に係る有機デバイスは、カラーフィルタ層１９０が、第１電極１３０の傾斜部に重畳するように設けてもよい。視野角特性改善のため、カラーフィルタ層１９０が、第１電極１３０の傾斜部の一部と重畳するように設けてもよい。また、マイクロレンズについても同様であり、マイクロレンズが、第１電極１３０の傾斜部に重畳するように設けてもよく、第１電極１３０の傾斜部の一部と重畳するように設けてもよい。
基板１００は、シリコン基板等の半導体基板や樹脂基板であってよい。
層間絶縁層１０２、第１絶縁層１２０、および第２絶縁層１４０に用いられる材料は、酸化ケイ素や酸窒化ケイ素、または窒化ケイ素であることが好ましく、加工のしやすさの観点から、酸化ケイ素であることが更に好ましい。
第１導電プラグ１０３は、駆動回路層１０１と反射層１１０とを電気的に接続できるものであれば特に限定されないが、具体的には、タングステン（Ｗ）のような導電性材料が挙げられる。また、第１導電プラグ１０３は、チタン（Ｔｉ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、Ｔｉ／ＴｉＮ等のバリアメタルを有していてもよい。
反射層１１０は、光を反射することができるものであれば特に限定されないが、反射率が８０％以上のものであることが好ましい。具体的には、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）等の高反射率材料、および、これら高反射率材料を含む合金（ＡｌＣｕ等）等が挙げられる。
反射防止層１１１は、光の反射を抑制できるものであれば特に限定されないが、具体的には、Ｔｉ、ＴｉＮ、Ｔｉ／ＴｉＮ等が挙げられる。
第１電極１３０は、有機層１５０から基板１００に向けて発せられた光を透過できるものであれば特に限定されないが、透明材料であることが好ましい。具体的には、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）または酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）等が挙げられる。
本実施形態に係る有機デバイスは、基板１００に形成された駆動回路層１０１から第１電極１３０に電気信号が送られ、有機層１５０が光を発する。有機層１５０が発した光の一部は、反射層１１０によって反射される。有機層１５０が発する光と当該反射光が干渉し、強め合うため、本発明に係る有機デバイスは、光共振器構造を有するといえる。具体的には、有機層１５０が第２電極１６０に向けて発した光と、有機層１５０から発せられた光のうち、反射層１１０によって反射された光が、有機層１５０で互いに干渉することで強め合う。
また、後述する光学調整膜厚Ｄ１を調整することで、有機層１５０が第２電極１６０に向けて発した光と、有機層１５０から発せられた光のうち、反射層１１０によって反射された光をより効率的に干渉させ、強め合うことができる。上述のように、干渉によって強め合った光が、各色に対応したカラーフィルタ１９０ｒ、１９０ｇ、１９０ｂを介して出射される。
本明細書において、複数のカラーフィルタ１９０のうち特定のカラーフィルタを指す場合は、カラーフィルタ１９０「ｒ」のように参照番号の後に添え字し、いずれであってもよい場合は、単にカラーフィルタ「１９０」と示す。他の構成要素についても同様である。
図２は、第２絶縁層１４０までを形成した状態での平面図を示す。有機デバイス１は、複数の画素２００を有しており、反射層１１０と第１電極１３０は、電気的に接続されている。第２絶縁層１４０は、第１電極１３０と有機層１５０とを接続するための開口部１４１を有する。
図３は、図２の第１画素２００ｒのＡ－Ａ’における断面図である。本発明に係る有機デバイスは、光の反射率を向上させるために、開口部１４１には反射防止膜１１１が配されていないことが好ましい。反射防止膜１１１は、フォトリソグラフィ法やドライエッチング法によって除去されてよい。
上述したように、反射層１１０と第１電極１３０は、電気的に接続されている。図３（ａ）に示すように、反射層１１０と第１電極１３０とが、第２導電プラグ１２１を介して接続されていてよい。また、図３（ｂ）に示すように、反射防止層１１１と第１電極１３０とが直接接しており、反射層１１０と第１電極１３０とが電気的に接続されていてもよい。
第２導電プラグ１２１は、反射層１１０と第１電極１３０とを電気的に接続できるものであれば特に限定されないが、具体的には、タングステン（Ｗ）のような導電性材料が挙げられる。また、第２導電プラグ１２１は、Ｔｉ、ＴｉＮ、Ｔｉ／ＴｉＮ等のバリアメタルを有していてもよい。
本発明に係る有機デバイスが有する第１電極１３０は、次の領域を有する。すなわち、第１領域Ｓ１、第２領域Ｓ２、第３領域Ｓ３、および第４領域Ｓ４を有する。第１領域Ｓ１と第２領域Ｓ２、第２領域Ｓ２と第３領域Ｓ３、第３領域Ｓ３と第４領域Ｓ４は、それぞれ互いに接する。第１電極１３０は、第４領域Ｓ４に接する第５領域Ｓ５を更に有してもよい。
第１領域Ｓ１は、有機層１５０と接する領域を有する。具体的には、開口部１４１にて、有機層１５０と第１領域Ｓ１とが接している。第１領域Ｓ１における第１電極１３０の膜厚Ｄ２は、十分な導電性を担保するために、２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましい。
第１領域Ｓ１に配されている第１絶縁層１２０の膜厚Ｄ１は、光学調整膜厚とも呼ばれる。画素２００から発せられた光と、反射層１１０によって反射された光とが、互いに強め合いの干渉するように、Ｄ１を調整することが好ましい。本実施形態に係る有機デバイスは、複数の画素２００を有する。具体的には、第１画素２００ｒ、第２画素２００ｇ、第３画素２００ｂを有している。第１画素２００ｒ、第２画素２００ｇ、第３画素２００ｂがそれぞれ異なる色の光を発するとき、それぞれの画素が有するＤ１は互いに異なっていてよい。たとえば、第１画素２００ｒが赤色（Ｒ）の光を、第２画素２００ｇが緑色（Ｇ）の光を、第３画素２００ｂが青色（Ｂ）の光を発するとき、それぞれの画素のＤ１は、第１画素２００ｒ、第２画素２００ｇ、第３画素２００ｂの順に小さくなる。
第２領域Ｓ２は、基板１００から離れる方向に傾斜している。第２領域Ｓ２における第１電極１３０の傾斜角は、３０°以上５０°以下であることが好ましい。第２領域Ｓ２における傾斜部の高さｈ２は、Ｄ１に反比例する。具体的には、Ｄ１が厚い画素ではｈ２が低くなり、Ｄ１が薄い画素ではｈ２が高くなる。ここで、ｈ２は、第１主面の垂直方向に対して、第１領域Ｓ１における第１電極１３０の下面から、第２領域Ｓ２において最も高い位置に配される第１電極１３０の下面までの距離で表される。第２領域Ｓ２は傾斜部を有するため、第１電極１３０は成膜されにくい。そのため、第２領域Ｓ２における第１電極１３０の膜厚Ｄ３は、Ｄ２よりも薄くなる。
第３領域Ｓ３は、第２領域Ｓ２よりも、基板１００に対する傾斜が小さい。第３領域において、第１電極１３０は基板１００と平行、もしくは、基板１００から離れる方向に傾斜することが好ましい。具体的には、第３領域Ｓ３における第１電極１３０の傾斜角は、０°以上２０°以下である。本実施形態に係る有機デバイスでは、第３領域Ｓ３における第１電極１３０の傾斜角が０°であることを想定している。第３領域Ｓ３における第１電極１３０の膜厚は、Ｄ３よりも厚い。本実施形態に係る有機デバイスでは、第３領域Ｓ３における第１電極１３０の膜厚は、Ｄ１と同程度である。
第４領域Ｓ４は、第３領域Ｓ３よりも基板１００に対する傾斜が大きく、基板１００から離れる方向に傾斜している。第４領域Ｓ４における第１電極１３０の傾斜角は、反射防止層１１１を除去した際の反射層１１０と反射防止層１１１の傾斜角と同程度であってよく、傾斜角は３０°以上５０°以下であることが好ましい。第４領域Ｓ４における傾斜部のｈ３は、反射防止層１１１を除去した際の反射層１１０と反射防止層１１１の高さｈ１と同程度であってよい。ここで、ｈ１は、第１主面の垂直方向に対して、反射層１１０の上面のうち最も低い位置から、反射防止層１１１の上面までの距離で表される。また、ｈ３は、第１主面の垂直方向に対して、第３領域Ｓ３における最も高い位置に配される第１電極１３０の下面から、第４領域Ｓ４において最も高い位置に配される第１電極１３０の下面までの距離で表される。第４領域Ｓ４における第１電極１３０の膜厚は、Ｄ３と同様、Ｄ２よりも薄くなる。
第５領域Ｓ５は、第１電極１３０と反射層１１０とが、電気的に接続されている領域を有する。第１電極１３０と反射層１１０とが電気的に接続されていれば、特に限定されないが、具体的には、図３（ａ）に示すように、第１電極１３０と反射層１１０とが、第２導電プラグ１２１によって電気的に接続されていてよい。また、図３（ｂ）に示すように、第１電極１３０と反射防止層１１１とが直接接することで、第１電極１３０と反射層１１０とが電気的に接続されていてもよい。
図３（ｃ）は、本発明の構成を適用しなかった場合の従来の形状を示す。従来の形状では、第１電極１３０は、第１領域Ｓ１と、第１領域Ｓ１に接する第６領域Ｓ６と、第６領域Ｓ６に接する第７領域Ｓ７とを有する。第１領域Ｓ１は、上述したものと同様である。第６領域Ｓ６は、基板１００に対して基板１００から離れる方向に傾斜している。第７領域Ｓ７は、第６領域Ｓ６よりも基板１００に対する傾斜が小さい。第７領域Ｓ７は、第１電極１３０と反射層１１０とが電気的に接続されている領域をしていてもよい。第１電極１３０と反射層１１０とが電気的に接続される方法は、第５領域Ｓ５で説明した方法と同様である。
従来の形状では、本発明における第３領域Ｓ３に相当する領域が形成されていない。具体的には、第１領域Ｓ１から第７領域Ｓ７まで、１つの傾斜部によって形成されている。上述したように、傾斜部を有する領域では、第１電極１３０が成膜されにくいため、第６領域Ｓ６における第１電極１３０の膜厚Ｄ４は、第１領域における第１電極１３０の膜厚Ｄ２よりも薄くなる。
そのため、従来の形状では傾斜部の数が少ないため、第１電極１３０の高抵抗化や破断が生じる場合がある。特に、第１電極１３０の薄膜化を試みた場合、従来の形状では、Ｄ４がより薄く成膜されるため、第１電極１３０の高抵抗化や破断がより生じやすくなる。
これに対して、本発明に係る有機デバイスは、第１領域Ｓ１から第５領域Ｓ５の間に、複数の傾斜部を設けることで、第１電極１３０の高抵抗化や破断を抑制することができる。特に、第１電極１３０を薄膜化した場合であっても、第１電極１３０の高抵抗化や破断を抑制することができる。また、本発明に係る有機デバイスは、第１電極１３０を薄膜化することができるため、第１電極１３０による光の吸収を抑制することができる。以上の理由から、本発明に係る有機デバイスは、消費電力の観点からも有利な構成である。
ここで、第１電極１３０を薄膜化するとは、具体的に、第１電極１３０の厚みを３０ｎｍ以下にすることであってよい。
また、本実施形態に係る有機デバイスは、２つの傾斜部を有しているが、それに限定されるものではない。具体的には、傾斜部を３つ以上有していてもよい。傾斜部の数が増えることで、傾斜部１つあたりの高さが低くなるため、第１電極１３０の高抵抗化や破断をより抑制することができる。
以下、図４（ａ）～（ｋ）を参照しながら、本実施形態に係る有機デバイスの製造方法を説明する。従来の形状との比較のため、従来の製造方法を図４（ｃ’）～（ｊ’）とする。
まず、図４（ａ）に示すように、基板１００の第１主面上に、トランジスタ、キャパシタ、配線層等を有する駆動回路層１０１を、公知のＣＭＯＳプロセスによって形成する。次いで、絶縁膜を成膜して、層間絶縁層１０２を形成する。プラズマＣＶＤ法や高密度プラズマ法、または、これらの製法を組み合わせることにより、層間絶縁層１０２を形成してよい。成膜後、層間絶縁層１０２は、ＣＭＰ法によって平坦化処理されてもよい。その後、層間絶縁層１０２の所定の位置に、開口が形成される。所定の位置は、駆動回路層１０１に設けられた配線層上であってよい。フォトリソグラフィ法やドライエッチング法等によって、開口は形成されてよい。形成された開口に第１導電プラグ１０３が形成される。ＣＭＰ法やエッチバック法によって、余分な部分が除去されていてもよい。
次に、図４（ｂ）に示すように、層間絶縁層１０２の上に、チタン（Ｔｉ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、およびアルミ合金からなる積層金属膜が形成される。積層金属膜は、反射層１１０と反射防止膜１１１であってよく、スパッタリング法によって形成されてよい。積層金属膜を成膜後、積層金属膜をフォトリソグラフィ法、ドライエッチング法、またはウエットエッチング法により、所定の形状にパターニングする。そうすることで、第１導電プラグ１０３に接続された反射層１１０と反射防止膜１１１を形成できる。
次に、図４（ｃ）に示すように、反射防止層１１１上に、積層金属膜の最表面が反射層１１０となるように、反射防止層１１１が除去され、開口部１４１が形成される。このとき、フォトリソグラフィ法またはドライエッチング法によって、開口部１４１が形成されてよい。このとき、反射防止膜１１１があることで、フォトリソグラフィ法の精度が向上し、より微細な形状を加工することができる。また、開口部１４１の端は、テーパー形状となっていることが好ましい。具体的には、反射層１１０と反射防止膜１１１とがなす角のうち、鋭角が３０°以上５０°以下であることが好ましい。また、この工程で、開口部の深さ（図３（ａ）における高さｈ１）を調整することで、図３（ａ）における第４領域Ｓ４での傾斜部の高さｈ３を調整することができる。従来の製造方法では、この工程を行わないため。図４（ｃ’）の形状となる。
次に、図４（ｄ）に示すように、反射層１１０および反射防止膜１１１上に、絶縁膜を成膜して第１絶縁層第１部分１２０（ａ）を形成する。第１絶縁層第１部分１２０（ａ）は、プラズマＣＶＤ法によって成膜されてよい。従来の製造方法では、図４（ｄ’）の形状となる。
次に、図４（ｅ）に示すように、第１画素２００ｒとなる箇所に開口を形成する。当該開口は、フォトリソグラフィ法、ドライエッチング法、またはウエットエッチング法によって形成されてよい。この開口箇所は、Ｄ１が最も厚い画素であればよく、光共振器構造が成り立つのであれば、ＲＧＢ各画素を同時に開口してもよい。また、当該開口の径は、反射層１１０に形成された開口の径より小さいことが好ましい。従来の製造方法では、図４（ｄ’）の形状となる。
次に、図４（ｆ）～（ｈ）に示すように、第１絶縁層第２部分１２０（ｂ）、第１絶縁層第３部分１２０（ｃ）、第１絶縁層第４部分１２０（ｄ）の成膜と開口の形成を繰り返す。そうすることで、各画素における光学調整膜厚Ｄ１ｒ、Ｄ１ｇ、Ｄ１ｂが各画素での発光色に対応した光共振器構造を形成することができる。第１絶縁層第１部分１２０（ａ）乃至第１絶縁層第４部分１２０（ｄ）を全て形成しなくても、光共振器構造を取ることができる場合、第１絶縁層第１部分１２０（ａ）乃至第１絶縁層第４部分１２０（ｄ）を全て形成しなくてもよい。また、第１絶縁層第１部分１２０（ａ）乃至第１絶縁層第４部分１２０（ｄ）を全て形成しても、光共振器構造を取ることができない場合、更に絶縁層を積層してもよい。従来の製造方法では、図４（ｆ’）～（ｈ’）の形状となる。
次に、図４（ｉ）に示すように、第１絶縁層１２０の所定の位置に、開口を形成する。当該開口は、反射防止膜１１１上に形成されることが好ましい。当該開口には、第２導電プラグ１２１が形成される。ＣＭＰ法やエッチバック法によって、余分な部分が除去されていてもよい。
次に、図４（ｊ）に示すように、第１電極１３０を成膜し、フォトリソグラフィ法やドライエッチング法等を用いて、パターン形成を行う。このとき、第１電極１３０の成膜とパターン形成を複数回繰り返すことで、各画素で厚さの異なる第１電極１３０を形成してもよい。従来の製造方法では、反射防止膜１１１のエッチングを行わないため、反射層１１０および反射防止膜１１１上に成膜される第１絶縁層１２０および第１電極１３０は、複数の傾斜部を有していない。また、傾斜部の高さは、図４（ｅ’）～（ｆ’）の工程における各画素の開口形成時の段差による影響を受けるため、従来の製造方法では、第１電極１３０の薄膜化に伴い、高抵抗化や破断のリスクが高くなる。
これに対して、本発明に係る有機デバイスは、図４（ｃ）の過程で、反射防止膜１１１をエッチングするため、反射層１１０および反射防止膜１１１上に成膜される第１絶縁層１２０および第１電極１３０は、複数の傾斜部を有する。そのため、傾斜部１つあたりの高さを小さくすることができる。その結果、本発明に係る有機デバイスは、第１電極１３０の高抵抗化や破断のリスクを抑制することができる。
また、本発明に係る有機デバイスは、第１電極１３０の薄膜化を行う際、第１電極１３０の高抵抗化や破断のリスクを抑制することもできる。
最後に、図４（ｋ）に示すように、公知の方法で開口部１４１からカラーフィルタ１９０までの形成を行うことで、有機デバイス１が形成される。
（第２実施形態）
図５を参照しながら、第２実施形態の有機デバイス１について説明する。図５は、第２実施形態の有機デバイス１の製造方法である。
第２実施形態では、有機デバイス１が有する複数の画素２００のうち、一部の画素にのみ、複数の傾斜部を設けた形態である。換言すると、有機デバイス１が、第１の画素と第２の画素とからなる複数の画素を更に有している。第１の画素が有する第１電極は、第１領域Ｓ１、第２領域Ｓ２、第３領域Ｓ３、および第４領域Ｓ４を有しており、第２の画素が有する第１電極は、第１領域Ｓ１、第６領域Ｓ６、および第７領域Ｓ７を有している。本実施形態において、複数の傾斜部を設ける画素は特に限定されないが、光学調整膜厚Ｄ１が薄く、高さｈ１が最も高い画素のみであってよい。なぜなら、高さｈ１が高い画素ほど、第１電極１３０の破断がより懸念されるためである。また、光学調整膜厚Ｄ１が最も厚く、高さｈ１が最も低い画素以外の画素に対して、反射防止膜１１１のパターン形成を行ってもよい。
第２実施形態の有機デバイス１は、図５（ａ）に示すように、複数の傾斜部を形成したい画素にのみ、反射防止膜１１１のパターン形成を行う。
次に、上述した図４（ｄ）～（ｉ）のように、第１絶縁層１２０の成膜と開口の形成を繰り返すことで、図５（ｂ）のように、所定の画素にのみ複数の傾斜部を有した形状が形成される。
第２実施形態の有機デバイス１のように、第１電極１３０の薄膜化に伴う第１電極１３０の破断が懸念される画素のみ、本発明の構成を有することで、画素の開口率を向上させることができる。
（第３実施形態）
図６を参照しながら、第３実施形態の有機デバイス１について説明する。図６は、第３実施形態の有機デバイス１の製造方法のフローである。
第３実施形態では、反射防止膜１１１のパターン形成を行わずに、複数の傾斜部を形成できる形態である。
まず、図６（ａ）に示すように、図４（ａ）および図４（ｂ）と同様の方法で反射層１１０と反射防止層１１１を形成する。
次に、図６（ｂ）に示すように、反射防止膜１１１のパターン形成を行わず、図４（ｄ’）～（ｈ’）と同様の方法で第１絶縁層１２０の成膜と開口の形成を繰り返すことで、図６（ｂ）の形状が得られる。
次に、図６（ｃ）に示すように、フォトリソグラフィ法により、開口部１４１内および最も高い位置に配されている第１絶縁層第４部分１２０（ｄ）上にレジストを形成する。このとき、開口部１４１内をレジストで満たす必要はなく、図６（ｃ）に示したように、傾斜部の角が露出するようにレジストを形成してよい。また、最も高い位置に配されている第１絶縁層第４部分１２０（ｄ）上を全て覆うようにレジストを形成する必要はなく、一部を覆うようにレジストを形成してよい。
最後に、ドライエッチング法によりエッチングを行うことで、図６（ｄ）のように各画素が複数の傾斜部を有する形状が得られる。
本実施形態に係る有機デバイスは、レジスト形状やエッチング条件によって、ｈ３を調整することができる。そのため、第１実施形態および第２実施形態に係る有機デバイスと比較して、容易にｈ３を調整することができる。
（応用例）
図７は、本実施形態に係る表示装置の一例を示す模式図である。表示装置１０００は、上部カバー１００１と下部カバー１００９との間に、タッチパネル１００３、表示パネル１００５、フレーム１００６、回路基板１００７、バッテリー１００８を有してよい。タッチパネル１００３および表示パネル１００５には、それぞれフレキシブルプリント回路ＦＰＣ１００２、１００４が接続されている。表示パネル１００５は、本発明に係る有機デバイスを有していてよい。回路基板１００７には、トランジスタがプリントされている。バッテリー１００８は、表示装置が携帯機器でなければ、設けなくてもよいし、携帯機器であっても、別の位置に設けてもよい。
本実施形態に係る表示装置は、赤色、緑色、青色を有するカラーフィルタを有してよい。カラーフィルタは、当該赤色、緑色、青色がデルタ配列で配置されてよい。
本実施形態に係る表示装置は、光を受光する撮像素子を有する撮像装置の表示部に用いられてよい。撮像装置は、撮像素子が取得した情報を表示する表示部を有してよい。また、表示部は、撮像装置の外部に露出した表示部であっても、ファインダ内に配置された表示部であってもよい。撮像装置は、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラであってよい。
図８（ａ）は、本実施形態に係る撮像装置の一例を示す模式図である。撮像装置１１００は、ビューファインダ１１０１、背面ディスプレイ１１０２、操作部１１０３、筐体１１０４を有してよい。ビューファインダ１１０１および背面ディスプレイ１１０２は、本発明に係る有機デバイスを有してよい。その場合、表示装置は、撮像する画像のみならず、環境情報、撮像指示等を表示してよい。環境情報には、外光の強度、外光の向き、被写体の動く速度、被写体が遮蔽物に遮蔽される可能性等であってよい。
撮像装置１１００は、不図示の光学部を更に有してよい。光学部が有するレンズは、単数であっても、複数であってもよく、筐体１１０４内に収容されている撮像素子に結像する。複数のレンズは、その相対位置を調整することで、焦点を調整することができる。この操作を自動で行うこともできる。撮像装置は光電変換装置と呼ばれてもよい。光電変換装置は逐次撮像するのではなく、前画像からの差分を検出する方法、常に記録されている画像から切り出す方法等を撮像の方法として含むことができる。
図８（ｂ）は、本実施形態に係る電子機器の一例を表す模式図である。電子機器１２００は、表示部１２０１と、操作部１２０２と、筐体１２０３とを有する。筐体１２０３は、回路、当該回路を有するプリント基板、バッテリー、通信部を有してよい。操作部１２０２はボタンであってもよく、タッチパネル方式の反応部であってもよい。操作部１２０２は、指紋を認識してロックの解除等を行う、生体認識部であってもよい。通信部を有する電子機器は、通信機器ということもできる。電子機器は、レンズと、撮像素子とを備えることで、カメラ機能をさらに有してよい。カメラ機能により撮像された画像が表示部１２０１に表示される。電子機器としては、スマートフォン、ノートパソコン等があげられる。
図９は、本実施形態に係る表示装置の一例を表す模式図である。図９（ａ）は、テレビモニタやＰＣモニタ等の表示装置である。表示装置１３００は、筐体１３０１と、表示部１３０２とを有する。表示部１３０２には、本発明に係る有機デバイスが用いられてよい。
表示装置１３００は、筐体１３０１と表示部１３０２とを支える土台１３０３をさらに有してもよい。土台１３０３は、図９（ａ）の形態に限定されない。筐体１３０１の下辺が土台を兼ねてもよい。
また、筐体１３０１および表示部１３０２は、曲がっていてもよい。その曲率半径は、５０００ｍｍ以上６０００ｍｍ以下であってよい。
図９（ｂ）は、本実施形態に係る表示装置の他の例を表す模式図である。図９（ｂ）の表示装置１３１０は、折り曲げ可能に構成されており、いわゆるフォルダブルな表示装置である。表示装置１３１０は、第一表示部１３１１、第二表示部１３１２、筐体１３１３、屈曲点１３１４を有する。第一表示部１３１１と第二表示部は、本発明に係る有機デバイスを有してよい。第一表示部１３１１と第二表示部１３１２とは、つなぎ目のない１枚の表示装置であってよい。第一表示部１３１１と第二表示部１３１２とは、屈曲点で分けることができる。第一表示部１３１１、第二表示部１３１２は、それぞれ異なる画像を表示してもよいし、第一表示部１３１１および第二表示部１３１２とで１つの画像を表示してもよい。
図１０（ａ）は、本実施形態に係る照明装置の一例を表す模式図である。照明装置１４００は、筐体１４０１と、光源１４０２と、回路基板１４０３とを有してよい。光源１４０２は、本発明に係る有機デバイスを有していてよい。照明装置１４００は、光源の演色性を向上させるために、光学フィルム１４０４を有してよい。また、照明装置１４００は、光源の光を効果的に拡散するために、光拡散部１４０５を有してよい。照明装置１４００が光拡散部１４０５を有することで、広い範囲に光を届けることができる。光学フィルム１４０４および光拡散部１４０５は、照明の光出射側に設けられてよい。必要に応じて、最外部にカバーを設けてもよい。
照明装置は、例えば、室内を照明する装置である。照明装置は白色、昼白色、その他青から赤のいずれの色を発光するものであってよい。それらを調光する調光回路を有してよい。照明装置は、電源回路を有してよい。電源回路は、交流電圧から直流電圧に変換する回路であってよい。また、白とは、色温度が４２００Ｋで、昼白色とは、色温度が５０００Ｋである。照明装置はカラーフィルタを有してもよい。
また、本実施形態に係る照明装置は、放熱部を有していてもよい。放熱部は装置内の熱を装置外へ放出するものであり、熱伝導率の大きな金属、セラミックからなる。
図１０（ｂ）は、本実施形態に係る移動体の一例である自動車の模式図である。当該自動車は灯具の一例であるテールランプを有する。自動車１５００は、テールランプ１５０１を有し、ブレーキ操作等を行った際に、テールランプが点灯する携帯であってよい。自動車１５００は、車体１５０３、それに取り付けられている窓１５０２を有してよい。
テールランプ１５０１は、本発明に係る有機デバイスを有してよい。テールランプは、光源を保護する保護部材を有してよい。保護部材はある程度高い強度を有し、透明であれば材料は問わないが、ポリカーボネート等で構成されることが好ましい。ポリカーボネートにフランジカルボン酸誘導体、アクリロニトリル誘導体等を混ぜてよい。
本実施形態に係る移動体は、自動車、船舶、航空機、ドローン等であってよい。移動体は、機体と当該機体に設けられた灯具を有してよい。灯具は、機体の位置を知られるために発光していてもよい。
電子機器あるいは表示装置は、例えば、スマートグラス、ヘッドマウントディスプレイ、スマートコンタクトのようなウェアラブルデバイスとして装着可能なシステムに適用できる。電子機器は、可視光を光電変換可能な撮像装置と、可視光を発光可能な表示装置とを有してもよい。
図１１は、本実施形態に係る眼鏡（スマートグラス）の一例を表す模式図である。図１１（ａ）を用いて、眼鏡１６００（スマートグラス）を説明する。眼鏡１６００は、レンズ１６０１の裏面側に、表示部を有する。当該表示部は、本発明に係る有機デバイスを有していてもよい。更に、レンズ１６０１の表面側に、ＣＭＯＳセンサやＳＰＡＤのような撮像装置１６０２が設けられていてもよい。
眼鏡１６００は、制御装置１６０３をさらに備える。制御装置１６０３は、撮像装置１６０２と表示部に電力を供給する電源として機能する。また、制御装置１６０３は、撮像装置１６０２と表示部の動作を制御する。レンズ１６０１には、撮像装置１６０２や表示部の光を集光するための光学系が形成されている。
図１１（ｂ）を用いて、眼鏡１６１０（スマートグラス）を説明する。眼鏡１６１０は、制御装置１６１２を有しており、制御装置１６１２に、本発明に係る有機デバイスを有する表示装置が設けられている。制御装置１６１２は、撮像装置１６０２に相当する撮像装置をさらに有していてもよい。レンズ１６１１には、制御装置１６１２からの発光を投影するための光学系が形成されており、レンズ１６１１には画像が投影される。制御装置１６１２は、撮像装置および表示装置に電力を供給する電源として機能するとともに、撮像装置および表示装置の動作を制御する。制御装置は、装着車の視線を検知する視線検知部を有してもよい。視線の検知は、赤外線を用いてよい。赤外線発光部は、表示画像を注視しているユーザーの眼球に対して赤外線を発光する。発せられた赤外光のうち、眼球からの反射光を、受光素子を有する撮像部が検出することで眼球の撮像画像が得られる。平面視における赤外発光部から表示部への光を低減する低減手段を有することで、画像品位の低下を低減する。
赤外光の撮像により得られた眼球の撮像画像から、制御装置１６１２は表示画像に対するユーザーの視線を検出する。眼球の撮像画像を用いた視線検出には、任意の公知の手法が適用できる。一例として、角膜での照射光の反射によるプルキニエ像に基づき視線検出方法を用いることができる。
より具体的には、瞳孔角膜反射法に基づく視線検出処理が行われる。瞳孔角膜反射法を用いて、眼球の撮像画像に含まれる瞳孔の像とプルキニエ像とに基づいて、眼球の向き（回転角度）を表す視線ベクトルが産出されることにより、ユーザーの視線が検出される。
本発明の一実施形態に係る表示装置は、受光素子を有する撮像装置を有し、撮像装置からのユーザーの視線情報に基づいて表示装置の表示画像を制御してよい。
具体的には、表示装置は視線情報に基づいて、ユーザーが注視する第一の視界領域と、第一の視界領域以外の第二の視界領域とを決定する。第一の視界領域、第二の視界領域は、表示装置の制御装置が決定してもよいし、外部の制御装置が決定したものを受信してもよい。表示装置の表示領域において、第一の視界領域の表示解像度を、第二の視界領域の表示解像度よりも高く制御してよい。つまり、第二の視界領域の解像度を第一の視界領域よりも低くしてよい。
なお、第一の表示領域や優先度が高い表示領域の決定には、ＡＩを用いてもよい。ＡＩは、眼球の画像と当該画像の眼球が実際に視ていた方向とを教師データとして、眼球の画像から視線の角度、視線の先の目的物までの距離を推定するよう構成されたモデルであってよい。ＡＩは、表示装置が有してもよいし、撮像装置が有してもよいし、外部装置有してもよい。外部装置がＡＩを有する場合は、外部を撮像する撮像装置を更に有するスマートグラスに好ましく適用できる。スマートグラスは、撮像した外部情報をリアルタイムで表示することができる。
以上より、本発明に係る有機デバイスは、電極の破断を抑制することができる。また、電極の高抵抗化を抑制することができる。さらに、本発明は上述の実施形態に限定されないことはいまでもなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態は適宜変更、組み合わせが可能である。
また、本発明は、以下の構成を取ることもできる。
（構成１）
基板の第１主面上に反射層と、第１電極と、有機層と、第２電極と、をこの順に有する有機デバイスであって、
前記第１電極は、前記有機層に接する第１領域と、前記基板から離れる方向に傾斜する第２領域と、前記第２領域よりも前記基板に対する傾斜が小さい第３領域と、前記第３領域よりも前記基板に対する傾斜が大きく、前記基板から離れる方向に傾斜する第４領域と、を有し、
前記第１領域と前記第２領域、前記第２領域と前記第３領域、前記第３領域と前記第４領域、が互いに接していることを特徴とする有機デバイス。
（構成２）
前記第１主面の垂直方向における前記第３領域と前記第１主面との距離が、前記第１主面の垂直方向における前記第１領域と前記第１主面との距離よりも大きいことを特徴とする構成１に記載の有機デバイス。
（構成３）
前記第３領域において、前記第１電極は、前記基板と平行であることを特徴とする構成１または２に記載の有機デバイス。
（構成４）
前記第３領域において、前記第１電極は、前記基板から離れる方向に傾斜することを特徴とする構成１または２に記載の有機デバイス。
（構成５）
前記第１電極は、前記第４領域に接した第５領域を有しており、
前記第５領域は、前記反射層と電気的に接続していることを特徴とする構成１乃至４のいずれか一項に記載の有機デバイス。
（構成６）
前記有機デバイスは、第１の画素と第２の画素とを有する複数の画素と、前記反射層と前記第１電極との間に絶縁層を有しており、
前記第１の画素が有する前記第１電極の前記第１領域において、前記第１主面の垂直方向における前記絶縁層の厚さが、前記第２の画素が有する前記第１電極の前記第１領域において、前記第１主面の垂直方向における前記絶縁層の厚さと異なることを特徴とする構成１乃至５のいずれか一項に記載の有機デバイス。
（構成７）
前記第１主面の垂直方向に対して、前記第１領域における前記第１電極の下面から、前記第２領域において最も高い位置に配される前記第１電極の下面までの距離を、前記第２領域の高さとしたとき、
前記第１の画素の前記第２領域の高さが、前記第２の画素の前記第２領域の高さと異なることを特徴とする構成６に記載の有機デバイス。
（構成８）
前記第１電極は、透明電極であることを特徴とする構成１乃至７のいずれか一項に記載の有機デバイス。
（構成９）
前記有機デバイスは、第１の画素と第２の画素とからなる複数の画素と、を更に有しており、
前記第１の画素が有する前記第１電極は前記第１領域、前記第２領域、前記第３領域、および前記第４領域を有しており、前記第２の画素が有する前記第１電極は前記第１領域、前記基板から離れる方向に傾斜する第６領域、および前記第６領域よりも前記基板に対する傾斜が小さい第７領域を有し、
前記第６領域と前記第７領域が互いに接していることを特徴とする構成１乃至８のいずれか一項に記載の有機デバイス。
（構成１０）
光を受光する撮像素子と、前記撮像素子が撮像した画像を表示する表示部と、を有し、
構成１乃至９のいずれか一項に記載の有機デバイスが前記表示部であることを特徴とする光電変換装置。
（構成１１）
構成１乃至９のいずれか一項に記載の有機デバイスを有する表示部と、前記表示部が設けられた筐体と、を有することを特徴とする表示装置。
（構成１２）
構成１乃至９のいずれか一項に記載の有機デバイスを有する表示部と、前記表示部が設けられた筐体と、前記筐体に設けられ、外部と通信する通信部を有することを特徴とする電子機器。
（構成１３）
構成１乃至９のいずれか一項に記載の有機デバイスを有する光源と、前記光源が設けられた筐体と、を有することを特徴とする照明装置。
（構成１４）
構成１乃至９のいずれか一項に記載の有機デバイスを有する灯具と、前記灯具が設けられた機体と、を有することを特徴とする移動体。
（構成１５）
構成１乃至９のいずれか一項に記載の有機デバイスを有する表示部と、前記表示部の光を集光する光学系と、前記表示部の動作を制御する制御装置と、を有することを特徴とするウェアラブルデバイス。
１００ 基板
１０１ 駆動回路層
１０２ 層間絶縁層
１０３ 第１電導プラグ
１１０ 反射層
１１１ 反射防止層
１２０ 第１絶縁層
１２０ａ 第１絶縁層第１部分
１２０ｂ 第１絶縁層第２部分
１２０ｃ 第１絶縁層第３部分
１２０ｄ 第１絶縁層第４部分
１２１ 第２導電プラグ
１３０ 第１電極
１４０ 第２絶縁層
１４１ 開口部
１５０ 有機層
１６０ 第２電極
１７０ 防湿層
１８０ 第１平坦化層
１９０ カラーフィルタ
１９０ｒ 赤色カラーフィルタ
１９０ｇ 緑色カラーフィルタ
１９０ｂ 青色カラーフィルタ
２００ｒ 第１画素
２００ｇ 第２画素
２００ｂ 第３画素

Claims (15)

  1. 基板の第１主面上に反射層と、第１電極と、有機層と、第２電極と、をこの順に有する有機デバイスであって、
    前記第１電極は、前記有機層に接する第１領域と、前記基板から離れる方向に傾斜する第２領域と、前記第２領域よりも前記基板に対する傾斜が小さい第３領域と、前記第３領域よりも前記基板に対する傾斜が大きく、前記基板から離れる方向に傾斜する第４領域と、を有し、
    前記第１領域と前記第２領域、前記第２領域と前記第３領域、前記第３領域と前記第４領域、が互いに接していることを特徴とする有機デバイス。
  2. 前記第１主面の垂直方向における前記第３領域と前記第１主面との距離が、前記第１主面の垂直方向における前記第１領域と前記第１主面との距離よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の有機デバイス。
  3. 前記第３領域において、前記第１電極は、前記基板と平行であることを特徴とする請求項１に記載の有機デバイス。
  4. 前記第３領域において、前記第１電極は、前記基板から離れる方向に傾斜することを特徴とする請求項１に記載の有機デバイス。
  5. 前記第１電極は、前記第４領域に接した第５領域を有しており、
    前記第５領域は、前記反射層と電気的に接続していることを特徴とする請求項１に記載の有機デバイス。
  6. 前記有機デバイスは、第１の画素と第２の画素とを有する複数の画素と、前記反射層と前記第１電極との間に絶縁層を有しており、
    前記第１の画素が有する前記第１電極の前記第１領域において、前記第１主面の垂直方向における前記絶縁層の厚さが、前記第２の画素が有する前記第１電極の前記第１領域において、前記第１主面の垂直方向における前記絶縁層の厚さと異なることを特徴とする請求項１に記載の有機デバイス。
  7. 前記第１主面の垂直方向に対して、前記第１領域における前記第１電極の下面から、前記第２領域において最も高い位置に配される前記第１電極の下面までの距離を、前記第２領域の高さとしたとき、
    前記第１の画素の前記第２領域の高さが、前記第２の画素の前記第２領域の高さと異なることを特徴とする請求項６に記載の有機デバイス。
  8. 前記第１電極は、透明電極であることを特徴とする請求項１に記載の有機デバイス。
  9. 前記有機デバイスは、第１の画素と第２の画素とからなる複数の画素と、を更に有しており、
    前記第１の画素が有する前記第１電極は前記第１領域、前記第２領域、前記第３領域、および前記第４領域を有しており、前記第２の画素が有する前記第１電極は前記第１領域、前記基板から離れる方向に傾斜する第６領域、および前記第６領域よりも前記基板に対する傾斜が小さい第７領域を有し、
    前記第６領域と前記第７領域が互いに接していることを特徴とする請求項１に記載の有機デバイス。
  10. 光を受光する撮像素子と、前記撮像素子が撮像した画像を表示する表示部と、を有し、
    請求項１乃至９のいずれか一項に記載の有機デバイスが前記表示部であることを特徴とする光電変換装置。
  11. 請求項１乃至９のいずれか一項に記載の有機デバイスを有する表示部と、前記表示部が設けられた筐体と、を有することを特徴とする表示装置。
  12. 請求項１乃至９のいずれか一項に記載の有機デバイスを有する表示部と、前記表示部が設けられた筐体と、前記筐体に設けられ、外部と通信する通信部を有することを特徴とする電子機器。
  13. 請求項１乃至９のいずれか一項に記載の有機デバイスを有する光源と、前記光源が設けられた筐体と、を有することを特徴とする照明装置。
  14. 請求項１乃至９のいずれか一項に記載の有機デバイスを有する灯具と、前記灯具が設けられた機体と、を有することを特徴とする移動体。
  15. 請求項１乃至９のいずれか一項に記載の有機デバイスを有する表示部と、前記表示部の光を集光する光学系と、前記表示部の動作を制御する制御装置と、を有することを特徴とするウェアラブルデバイス。
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