JP4742717B2 - 発光装置、その製造方法および電子機器 - Google Patents
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この構成によれば、第1の単位素子の光反射層を被覆するように透光層が形成されるから、電極の形成時における光反射層の劣化を防止することができる。さらに、第1の単位素子の光反射層を被覆するとともに第2の単位素子の光反射層と重なり合わないように第1透光層が形成されるから、共振器構造における共振波長を第1透光層の有無に応じて第1の単位素子と第2の単位素子とで個別に調整することができる。したがって、例えば電極の膜厚のみに応じて各単位素子の共振波長が調整される構成と比較して製造工程の簡素化や製造コストの低減を図ることができる。
この構成によれば、第1の単位素子の光反射層を被覆するように透光層が形成されるから、電極の形成時における光反射層の劣化を防止することができる。また、第1の単位素子の光反射層と電極との間に介在するとともに第2の単位素子の光反射層と基板との間に介在するように光反射層が形成されるから、共振器構造における共振波長を透光層の有無に応じて第1の単位素子と第2の単位素子とで個別に調整することができる。したがって、例えば電極の膜厚のみに応じて各単位素子の共振波長が調整される構成と比較して製造工程の簡素化や製造コストの低減を図ることができる。
より望ましくは、光反射層形成工程に先立って複数の配線を基板上に形成する配線形成工程(例えば図2の工程A1)を含み、透光層形成工程は、光反射層形成工程で形成された光反射層を被覆する第2絶縁膜(例えば図8の絶縁膜Lb2)を形成する絶縁膜形成工程(例えば図8の工程C6)と、第1絶縁膜および第2絶縁膜を一括して選択的に除去する工程であって、第2絶縁膜のうち第2の単位素子の光反射層に対応する位置に開口部を形成して光反射層を作成するとともに、第1絶縁膜および第2絶縁膜を貫通して配線に至るコンタクトホールを形成する除去工程(例えば図8の工程C7)とを含み、電極形成工程においては、コンタクトホールを介して各単位素子の電極を配線に導通させる。この態様によれば、第1絶縁膜と第2絶縁膜とが一括して選択的に除去されるから、第1絶縁膜と第2絶縁膜とを個別にパターニングする方法と比較して製造工程の簡素化および製造コストの低減が図られる。
<A−1:発光装置の構造>
図1は、本発明の第1実施形態に係る発光装置の構造を示す断面図である。同図に示されるように、発光装置Dは、マトリクス状に配列された複数の単位素子U(Ur,Ug,Ub)が封止材37によって基板10の面上に封止された構成となっている。各単位素子Uは複数の色彩(赤色・緑色・青色)の何れかに対応した波長の光を発生する要素である。すなわち、単位素子Urは赤色光を出射し、単位素子Ugは緑色光を出射し、単位素子Ubは青色光を出射する。本実施形態における発光装置Dは、各単位素子Uにて発生した光が基板10とは反対側に向かって出射するトップエミッション型である。したがって、ガラスなどの光透過性を有する板材のほか、セラミックスや金属のシートなど不透明な板材を基板10として採用することもできる
(2L)/λ+Φ/(2π)=m ……(1)
各単位素子Uから出射されるべき所望の共振波長λを式(1)に代入することによって、この共振波長λによる光共振を実現するための光学的距離Lが決定される。
単位素子Ur:150nm (=70nm[透光層23]+40nm[第1層251]+40nm[第2層252])
単位素子Ug:110nm (=70nm[透光層23]+40nm[第2層252])
単位素子Ub:80nm (=40nm[第1層251]+40nm[第2層252])
次に、図2および図3を参照しながら、本実施形態の発光装置Dを製造する方法について説明する。なお、以下に示す各層は、スパッタリングやCVD(Chemical Vapour Deposition)や蒸着など公知である様々な成膜技術によって形成される。また、各層のパターニングには、例えばフォトリソグラフィ技術およびエッチング技術が利用される。
<B−1:発光装置Dの構造>
次に、本発明の第2実施形態について説明する。なお、本実施形態のうち第1実施形態と同様の要素については共通の符号を付してその説明を適宜に省略する。
単位素子Ur:150nm (=40nm[第2透光層232]+30nm[第1透光層231]+80nm[第1電極25])
単位素子Ug:110nm (=30nm[第1透光層231]+80nm[第1電極25])
単位素子Ub:80nm [第1電極25]
次に、図7および図8を参照しながら、本実施形態の発光装置Dを製造する方法について説明する。図7の工程C1は、図2の工程A2に続いて実施される工程である。また、各層の成膜やパターニングに利用される技術は第1実施形態と同様である。
以上の各形態には様々な変形を加えることができる。具体的な変形の態様を例示すれば以下の通りである。なお、以下の各態様を適宜に組み合わせてもよい。
第2実施形態においては、第1透光層231および第2透光層232の双方を備えた発光装置Dを例示したが、第2透光層232のみを備えた構成(図6の第1透光層231が省略された構成)も採用される。この構成においても、光反射層21(211)と第1電極25との間隙に第2透光層232が位置するか光反射層21(212)と基板10との間隙に第2透光層232が位置するかに応じて共振器構造における共振波長を単位素子Uごとに調整することができる。これに加えて、第1透光層231が省略された構成においては、第1実施形態に説明したように第1電極25の膜厚を単位素子Uごとに選定することによって単位素子Uごとに共振波長を調整してもよい。
各実施形態においては、各発光色の単位素子Uを構成する要素が相互に離間して形成された構成を例示したが、各要素は各発光色の単位素子Uにわたって連続していてもよい。例えば、発光体33の少なくともひとつの機能層や第2電極35が総ての単位素子Uにわたって連続的に分布する構成としてもよい。発光層が総ての単位素子Uにわたって連続する構成であっても、各単位素子の共振波長を適宜に選定することによって各単位素子Uの発光色を相違させることは可能である。さらに、第1実施形態における光反射層21が総ての単位素子Uにわたって連続的に分布する構成としてもよい。
図9に示されるように、各単位素子Uの発光色に対応した色彩(赤色・緑色および青色)のカラーフィルタ41(41r・41g・41b)が設置された構成としてもよい。同図においては、光透過性を有する板材40の表面に各色のカラーフィルタ41が形成された場合が例示されている。各単位素子Uに対応するカラーフィルタは、その単位素子Uの共振波長に対応する波長の光を選択的に透過させる手段である。例えば、赤色の単位素子Urの観察側には赤色に対応した光を透過させるカラーフィルタが設置される。この構成によれば、各単位素子Uからの出射光のうちカラーフィルタを透過した成分のみが観察側に出射するから、カラーフィルタが設置されない構成よりも色再現性を向上することができる。また、各カラーフィルタによって外光が吸収されるから、外光の反射が低減されるという利点もある。
発光装置Dを構成する各部の材料や各々を製造する方法は任意に変更される。例えば、各実施形態においては有機EL材料からなる発光層を例示したが、例えば無機EL材料からなる発光層を含む発光装置や、発光ダイオードを発光体に利用した発光装置にも本発明を同様に適用することができる。
次に、本発明に係る発光装置を利用した電子機器について説明する。図10は、以上に説明した何れかの形態に係る発光装置Dを表示装置として採用したモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。パーソナルコンピュータ2000は、表示装置としての発光装置Dと本体部2010とを備える。本体部2010には、電源スイッチ2001およびキーボード2002が設けられている。
Claims (10)
- 基板上に形成された光反射層と、前記光反射層を挟んで前記基板とは反対側に配置された半透過反射層と、前記光反射層と前記半透過反射層との間に介在する発光層と、前記光反射層と前記発光層との間に介在する光透過性の電極とを各々が含む複数の単位素子が配列され、前記発光層からの出射光を前記光反射層と前記半透過反射層との間で共振させる共振器構造が前記各単位素子に形成される発光装置であって、
光透過性の絶縁材料によって形成され、前記複数の単位素子のうち第1の単位素子の前記光反射層と前記電極との間に介在して当該第1の単位素子の共振器構造を構成するとともに、共振器構造における共振波長が前記第1の単位素子とは相違する第2の単位素子の前記光反射層に対応する位置に開口部を有する第1透光層を具備し、
前記第2の単位素子の前記電極は、前記光反射層に重なり合うとともに前記開口部を介して前記光反射層に接触する第1層を含み、
前記第1の単位素子の前記電極は、前記第1層の形成後に形成され、前記光反射層に重なり合う領域内で前記第1透光層に接触する第2層を含む
発光装置。 - 前記第2の単位素子の前記電極は、前記第1層の形成後に形成された第2層を含む
請求項1に記載の発光装置。 - 前記第1透光層は、前記複数の単位素子のうち前記第1の単位素子および前記第2の単位素子とは共振波長が相違する第3の単位素子の前記光反射層と前記電極との間に介在し、
前記第3の単位素子の前記電極は、前記光反射層に重なり合う第1層と、前記第1層の形成後に形成された第2層とを含む
請求項1または請求項2に記載の発光装置。 - 光透過性の絶縁材料によって形成されて複数の単位素子にわたり分布する第2透光層を具備し、
前記第2透光層は、前記複数の単位素子のうち第1群に属する各単位素子の前記光反射層と前記電極との間に介在して当該各単位素子の共振器構造を構成するとともに、前記第1群とは異なる第2群に属する各単位素子の前記光反射層と前記基板との間に介在する
請求項1から請求項3の何れかに記載の発光装置。 - 請求項1から請求項4の何れかに記載の発光装置を具備する電子機器。
- 基板上に形成された光反射層と、前記光反射層を挟んで前記基板とは反対側に配置された半透過反射層と、前記光反射層と前記半透過反射層との間に介在する発光層と、前記光反射層と前記発光層との間に介在する光透過性の電極とを各々が含む複数の単位素子が配列され、前記発光層からの出射光を前記光反射層と前記半透過反射層との間で共振させる共振器構造が前記各単位素子に形成される発光装置を製造する方法であって、
前記各単位素子の前記光反射層を前記基板上に形成する光反射層形成工程と、
前記複数の単位素子のうち第1の単位素子の前記光反射層を被覆するとともに、共振器構造における共振波長が前記第1の単位素子とは相違する第2の単位素子の前記光反射層のうち少なくとも一部とは重なり合わない第1透光層を、光透過性の絶縁材料によって形成する透光層形成工程と、
前記透光層形成工程後に前記各単位素子の前記電極を形成する電極形成工程と
を含む発光装置の製造方法。 - 前記電極形成工程は、前記複数の単位素子のうち少なくとも一部の単位素子の前記電極を構成する第1層を形成する第1層形成工程と、前記複数の単位素子のうち少なくとも一部の単位素子の前記電極を形成する第2層を前記第1層形成工程の後に形成する第2層形成工程とを含み、
前記第2の単位素子の前記電極は、前記第1層形成工程にて形成された第1層を含む
請求項6に記載の発光装置の製造方法。 - 前記光反射層形成工程は、
前記複数の単位素子のうち第1群に属する各単位素子の前記光反射層を前記基板上に形成する第1工程と、
前記第1工程で形成された前記光反射層を被覆する第1絶縁膜を光透過性の絶縁材料によって形成する第2工程と、
前記複数の単位素子のうち前記第1群とは異なる第2群に属する各単位素子の前記光反射層を前記第1絶縁膜の面上に形成する第3工程と
を含む請求項6に記載の発光装置の製造方法。 - 前記光反射層形成工程に先立って複数の配線を前記基板上に形成する配線形成工程を含み、
前記透光層形成工程は、
前記光反射層形成工程で形成された前記光反射層を被覆する第2絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、
前記第1絶縁膜および前記第2絶縁膜を一括して選択的に除去する工程であって、前記第2絶縁膜のうち前記第2の単位素子の前記光反射層に対応する位置に開口部を形成して前記光反射層を作成するとともに、前記第1絶縁膜および前記第2絶縁膜を貫通して前記配線に至るコンタクトホールを形成する除去工程と
を含み、前記電極形成工程においては、前記コンタクトホールを介して前記各単位素子の電極を前記配線に導通させる
請求項8に記載の発光装置の製造方法。 - 基板上に形成された光反射層と、前記光反射層を挟んで前記基板とは反対側に配置された半透過反射層と、前記光反射層と前記半透過反射層との間に介在する発光層と、前記光反射層と前記発光層との間に介在する光透過性の電極とを各々が含む複数の単位素子が配列され、前記発光層からの出射光を前記光反射層と前記半透過反射層との間で共振させる共振器構造が前記各単位素子に形成される発光装置を製造する方法であって、
前記複数の反射層のうち第1の単位素子の前記光反射層を前記基板上に形成する第1工程と、
前記複数の単位素子にわたって分布するとともに前記第1工程で形成された光反射層を被覆する透光層を光透過性の絶縁材料によって形成する第2工程と、
共振器構造における共振波長が前記第1の単位素子とは相違する第2の単位素子の前記光反射層を前記透光層の面上に形成する第3工程と、
前記第2光反射層形成工程後に前記各単位素子の前記電極を形成する電極形成工程と
を含む発光装置の製造方法。
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