JP7106719B2 - 有機発光装置、撮像装置、及び有機発光装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、有機発光装置撮像装置、または有機発光装置の製造方法に関する。

有機エレクトロルミネッセンスを利用した有機発光装置の一例として、有機ＥＬディスプレイは、液晶ディスプレイと比較して薄型、軽量、広視野角、低消費電力といった特徴を有し、近年盛んに開発が行われている。

有機ＥＬディスプレイの画素領域の構成として、下部電極端部を覆うように絶縁層が形成され、その上に有機層、上部電極が順に積層された構成が開示されている（特許文献１）。下部電極端部を絶縁層で覆うことで、短絡等の防止に効果が期待できる。

ＷＯ２０１２／０１４２５２

特許文献１に記載の構成においては、下部電極上に配される絶縁層が、下部電極の端部を覆う部分において少なくとも一部、段切れしている。下部電極端部を覆う絶縁層が段切れすると、隣接する画素の下部電極間でリーク電流が生じる可能性がある。

本発明の一様態は、第１絶縁層の上に配され、第１金属層と前記第１金属層の上に配された第２金属層とを有する第１電極と、前記第１電極の端部を覆う第２絶縁層と、前記第１電極及び前記第２絶縁層の上に配され、発光層を有する有機層と、前記有機層の上に配される第２電極と、を有し、前記第１絶縁層、前記第１電極、及び前記第２絶縁層を含む断面において、前記第２絶縁層は、前記第１電極の端部を覆う第１部分と、前記第１絶縁層と接する第２部分と、前記第１部分と前記第２部分の間かつ前記第１部分と前記第１絶縁層との間に配されている第３部分と、を有し、前記第３部分は、前記第１部分および前記第２部分に接し、前記第１電極に向かう凹部を有する発光装置であって、
前記断面において、前記第２金属層は、前記第１金属層に対して、前記第１絶縁層の前記第１電極が配される面と平行な方向に突出していることを特徴とする発光装置を提供する。

本発明によれば、隣接画素の電極間でのリーク電流を低減することができる。

実施形態１に係る有機発光装置の一部の断面構造の一例を示す図である。 実施の形態１に係る有機発光装置の一部の一例の等価回路図である。 実施形態１に係る有機発光装置の一部の断面構造の一例を示す図である。 実施形態１に係る有機発光装置の一部の平面視の一例を示す図である。 実施形態１に係る有機発光装置の一部の断面構造の一例を示す図である。 実施形態１または２に係る有機発光装置の一部の断面構造の一例を示す図である。 実施形態１に係る有機発光装置の一部の断面構造の一例を示す図である。 実施の形態３に係る電子機器の一例を示す断面図である。

以下、図面を参照しながら本実施の形態にかかる有機発光装置について説明する。なお以下の実施の形態は、いずれも本発明の一例を示すのであり、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置および接続形態などは、本発明を限定するものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明を適用した有機ＥＬディスプレイの画素領域の断面構造の一例を示す模式図である。本実施の形態では、反射型の有機発光装置の例について説明する。なお、図の縮尺や縦横比に関しては必ずしも正確ではない。

図１に示した画素は、基板１００、トランジスタＴｒ２、多層配線構造１０２、第１電極１１０、絶縁層１１７、有機層１２０、第２電極１３０、防湿層１４０、平坦化層１５０、及びカラーフィルタ１６０を備えている。基板１００としては、例えばシリコン基板を用いることができる。図１において、多層配線構造１０２は、複数の配線層１０１及び複数のプラグ１０３を有する。また、有機発光素子ＥＬは、第１電極１１０、有機層１２０、及び第２電極１３０を有し、絶縁層１１７は第１電極１１０の端部を覆うバンクとして機能する。

図２は、画素２００の一例の等価回路図である。本実施形態の有機発光装置は、マトリクス状に配列された複数の画素２００を有する表示領域と、表示領域の周辺に配される周辺領域と、を有する。周辺領域には、複数の走査線２３１に走査信号を出力する走査線駆動回路２２１、及び複数の信号線２３２に映像信号を出力する信号線駆動回路２２２が設けられている。

各画素２００は、それぞれ対応する走査線及び信号線に接続され、スイッチング用トランジスタＴｒ１、駆動用トランジスタＴｒ２、保持容量Ｃｓ、および有機発光素子ＥＬを有する。ここでは、スイッチング用トランジスタＴｒ１としてＮ型ＭＯＳトランジスタを、駆動用トランジスタＴｒ２としてＰ型ＭＯＳトランジスタを用いる例を示すが、トランジスタＴｒ１及びＴｒ２は、これに限定されない。

スイッチング用トランジスタＴｒ１のゲートは、走査線２３１に接続される。スイッチング用トランジスタＴｒ１のソース及びドレインの一方は、信号線２３２に接続される。また、スイッチング用トランジスタＴｒ１のソース及びドレインの他方は、駆動用トランジスタＴｒ２のゲート及び保持容量Ｃｓの一方の電極に接続される。保持容量Ｃｓの他方の電極及び駆動用トランジスタＴｒ２のソース及びドレインの一方は、電源線Ｖｃｃに接続される。駆動用トランジスタＴｒ２のソース及びドレインの他方は、有機発光素子ＥＬに接続される。

図２に示す有機発光装置において、走査線駆動回路２２１によりスイッチング用トランジスタＴｒ１がオン状態となることで、信号線２３２から映像信号が画素２００に書き込まれ、書き込まれた映像信号は保持容量Ｃｓに保持される。保持された映像信号に応じた電流が、駆動用トランジスタＴｒ２から有機発光素子ＥＬに供給され、この電流に応じた輝度で有機発光素子ＥＬが発光する。なお、ここでは、複数の画素２００の駆動用トランジスタＴｒ２及び保持容量Ｃｓが、共通の電源線Ｖｃｃに接続されている例を示す。

上記の画素回路の構成は一例であり、画素２００は、必要に応じて、容量素子やトランジスタをさらに有していてもよい。また周辺回路も、画素の構成に応じて必要となる駆動回路を適宜有することができる。

図１において、トランジスタＴｒ２上に、複数の配線層１０１及び複数の層間絶縁層を有する多層配線構造１０２が形成されている。多層配線構造１０２の上には、有機発光素子ＥＬの第１電極１１０が配されている。第１電極１１０は、多層配線構造１０２中の配線層１０１及びプラグ１０３を介して、駆動用トランジスタＴｒ２に接続されている。また、多層配線構造１０２にＭＩＭ容量が容量素子Ｃａとして配されている。

なお有機発光素子ＥＬ等からの光がトランジスタ特性に影響を及ぼさないようにするため、多層配線構造１０２が遮光層（不図示）を備えていても良い。配線層１０１の材料として、例えばアルミニウム合金を用いることができ、配線層１０１を接続するプラグ１０３の材料として、例えばタングステンを用いることができる。また、層間絶縁膜には、例えば酸化シリコンから成る膜を用いることができる。遮光層の材料としては、例えばチタン（Ｔｉ）や窒化チタン（ＴｉＮ）等を用いることができる。なお、多層配線構造１０２において、第１電極１１０の下地となる絶縁層１０４としては、第１電極１１０の膜厚のバラツキを低減するため、表面が平坦化された無機絶縁膜を用いることが好ましい。なお、絶縁層１０４の表面に凹凸があってもよい。また、本実施の形態では単一の無機絶縁膜が、第１電極１１０、絶縁層１１７、有機層１２０の下地である絶縁層１０４を構成している。変形例として、複数の絶縁膜あるいは複数の絶縁部材が組み合わさって下地を構成してもよい。

トランジスタＴ１、Ｔｒ２等の形成された基板１００、及び多層配線構造１０２を回路基板と称する。回路基板上には、有機発光素子ＥＬが配されている。ここでは、第１電極１１０が反射電極であり、第２電極１３０が透光性電極である反射型の有機発光装置について説明する。具体的には、有機発光素子ＥＬの回路基板と逆側から光を出射するトップエミッション方式であり、図１の上側から光を取り出す構成を例として説明する。

例えば、アノードとして機能する第１電極１１０は、第１金属層１１１と第１金属層１１１の上に配された第２金属層１１２との積層構造を有し、画素ごとに分離されたアイランド形状を有する。第１電極１１０は、例えば、光反射率や仕事関数等を考慮して、アルミニウム合金、銀、チタン、クロム、金、白金、ニッケル、銅、モリブデン、タングステンなどを用いて形成することができる。本実施の形態では、第１金属層１１１はアルミニウム（Ａｌ）を含む例を示す。また、第２金属層１１２は、チタン、モリブデン、及びタンタルの少なくとも１つを含む例を示す。

本実施の形態では、第１電極１１０が庇形状を有する例について示す。図１に示す有機発光装置の第１電極１１０においては、第１金属層１１１に対して、第２金属層１１２が、絶縁層１０４の上面１０５に平行な方向Ｘに沿って突出している。このような構成により、第１電極１１０が庇形状を形成している。

絶縁層１１７は、画素ごとに第１電極１１０の端部を覆う絶縁部材であり、所謂バンクとして機能する。本明細書における「第１電極１１０の端部」は、第１電極１１０の上面における外縁部、及び、該外縁部から連続する前記第１電極１１０の側面の上部を意味する。これにより第１電極１１０の端部の近傍に電界が集中し、画素内の第１電極１１０と第２電極１３０が短絡するのを抑制、防止することができる。ここで、平面視とは、多層配線構造１０２のうち第１電極１１０が配される絶縁層１０４の上面１０５に対する平面視を指す。

具体的には、絶縁層１１７は、第１の電極１１０上に開口Ｗを有する。この絶縁層１１７における第１電極１１０上の開口領域が、有機発光素子ＥＬの発光領域に相当する。開口Ｗを通して有機層１２０にキャリアが注入される。注入されたキャリアは有機層１２０で再結合を起こし発光する。

このような絶縁層１１７は、有機層１２０と接するため、含水率や透湿性の低い材料を用いて形成されることが好ましい。例えば、絶縁層１１７は、無機絶縁層とすることができ、具体的には、酸化シリコン、窒化シリコン、及び窒化酸化シリコン（ＳｉＯＮ）などの無機絶縁材料を用いて形成することができる。また、アクリルやポリイミドなどの有機材料を用いて形成してもよい。

有機層１２０は、発光層を有し、たとえば正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層が積層された構造を有する。有機層１２０は、この構成に限定されず、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、及び電子注入層は、素子の設計に応じて、適宜設ければよい。有機層の各層は、公知の有機材料を適宜用いて形成することができる。

第２電極１３０は、透光性電極であり、導電膜を形成、パターニングすることで形成できる。導電膜としては、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）やＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）などの透明電極材料を用いて形成することができる。

有機発光素子がキャビティ構造として構成される場合には、光の干渉を利用するため、第２電極１３０には、発光層からの光に対する透光性と反射性とを備えた材料が用いられる。例えば、Ａｇ－Ｍｇを用いることができる。この場合、半透過膜である第２電極１３０を通して光を取り出すため、第２電極１３０の膜厚が厚すぎると光吸収が増加し光取り出し効率が低下してしまう。一方、第２電極１３０膜厚が薄すぎると光反射率が低くなり、前述したマイクロキャビティ構造の共振効果が小さくなる。また、膜厚が薄いほど段切れが起こりやすくなる。

そのため、半透過膜として第２電極１３０を構成する場合には、第２電極１３０の厚さは、透過率、電気抵抗、膜厚分布などを考慮して決定される。典型的には、第２電極１３０の膜厚は３ｎｍ乃至３０ｎｍの範囲であることが好ましい。例えば、第２電極１３０としてＡｇＭｇを用いる場合、透過率を６０％以上とすることが好ましい。その場合、金属薄膜の膜厚を５ｎｍ乃至２０ｎｍの範囲内の値とすることができる。なお、段切れとは、段差のある部材Ａの上に部材Ｂを形成した際、部材Ｂにおいて該段差に対応する部分が途切れることを指す。

第１電極１１０の端部を覆うように形成された絶縁層１１７の断面形状は、庇形状となるよう構成されている。ここで、断面とは、絶縁層１０４、第１電極１１０、及び絶縁層１１７を通る断面であり、図１に示す断面である。例えば、絶縁層１０４の面１０５に垂直な面は、絶縁層１０４、第１電極１１０、及び絶縁層１１７を通る断面の１つである。該断面において、絶縁層１１７は、第１電極１１０の端部を覆う第１部分１１７ａと、絶縁層１０４と接する第２部分１１７ｂと、第１部分１１７ａと第２部分１１７ｂの間の第３部分１１７ｃを有する。絶縁層１１７の第３部分１１７ｃは、該断面において、第１部分１１７ａ及び第２部分１１７ｂと接している。換言すると、第１電極１１０の端部を覆う第１部分１１７ａから絶縁層１０４と接する第２部分１１７ｂまで、第３部分１１７ｃを介して絶縁層１１７が連続してる。また、絶縁層１１７の第３部分１１７ｃは、該断面において、第１電極１１０に向かって凹んでいる。したがって、第３部分１１７は、絶縁層１１７の第１電極１１０に向かう凹部を有する。

また、図３に示すように、面１０５に対する平面視において、本実施の形態の有機発光装置の絶縁部１１７の第３部分１１７ｃの外縁Ｌ３は、絶縁部１１７の第１部分１１７ａの外縁Ｌ１の内側となる。なお、図３において、絶縁層１１７は第１電極１１０と平面視において重なる位置に、外縁Ｌ１を有する開口Ｗを有しする。図３において斜線で示される領域は、絶縁層１１７の開口Ｗ内に位置する第１電極１１０である。

なお、本明細書において、庇形状とは、上記構成を含み、絶縁層１１７は、少なくとも第１部分１１７ａと、第１部分１１７ａに接し、第１部分１１７ａより絶縁層１０４に近い位置に配される第３部分１１７ｃとを有する。第１部分１１７ａは、図１に示すように、第３部分１１７ｃから、絶縁層１０４の面１０５に平行な方向Ｘに突出している。よって、断面において、第１電極１１０の上面の外縁を通り絶縁層１０４の面１０５に対する垂線から第１部分１１７ａの側面までの距離は、該垂線から第３部分１１７ｃまでの距離より大きい。また別の観点では、絶縁層１０４の面１０５に対する平面視において、絶縁層１１７の第１部分１１７ａの外縁から第１電極１１０の上面の外縁までの距離は、絶縁層１１７の第３部分１１７ｃの外縁から第１電極１１０の上面の外縁までの長さより大きい。

例えば、本実施形態の絶縁層１１７の側面は、逆テーパー形状を有していてもよい。ここで、断面において絶縁層１１７の側面が逆テーパー形状を有するとは、絶縁層１１７の側面が、絶縁層１０４に近づくにつれて、絶縁層１１７の内側に向かって傾いている形状を有することを指す。

絶縁層１１７がこのような連続した形状であるため、有機層１２０が第１電極１１０の端部や側面と接触することによる、第１電極１１０と隣接する画素の第１電極１１０の間でのリーク電流を防止することができる。

また、隣接する画素間で、開口Ｗにおける第１電極１１０と有機層１２０との接触部同志で、有機層１２０の一部を介してリーク電流が発生する可能性がある。しかし、上記のとおり絶縁層１１７が凹部を有するため、絶縁層１１７の上に配される有機層１２０が段切れ、または薄膜化し高抵抗化することができるため、隣接する第１電極１１０間でのリーク電流を低減、または防止することができる。

絶縁層１１７は、図１に示すように、庇形状を有し、かつ第１電極１１０の端部上の部分から、第１部分１１７ａ、第３部分１１７ｃを介して、絶縁層１０４に接する第３部分１１７ｃまで、連続した構造を有する。つまり、絶縁層１１７は段切れしていない。このような構造は、例えば以下のようにして得ることができる。なお、以下に示す方法は、図１に示された絶縁層１１７の構造を得るための方法の一部であり、これ以外の方法でも、図１に示された絶縁層１１７の構造を得ることができる。

例えば、図４（ａ）に示すように、絶縁層１１７の膜厚が第１電極１１０の膜厚より大きいことで、絶縁層１１７が段切れせずに庇形状を有する構成とすることができる。ここで、膜厚とは、絶縁層１０４において第１電極が形成される面１０５に垂直な方向における膜厚を指す。例えば、第１電極１１０上に位置する部分の膜厚ｄ１を、第１電極１１０の、面１０５に対する平面視において開口Ｗ内に位置する部分の膜厚ｄ２より大きくすればよい。

また、図４（ｂ）に示すように、第１電極１１０の庇形状の突出部の長さｐより絶縁層１１７の膜厚が大きいことで、絶縁層１１７が段切れせずに庇形状を有する構成とすることができる。先述の通り、第１電極１１０は、第１金属層１１１と、第１金属層１１１の上に配された第２金属層１１２を有する。図４（ｂ）に示すように、断面において、第２金属層１１２は、第１金属層１１１に対して、絶縁層１０４の第１電極１１０が配される面１０５と平行な方向に突出している。

このとき、第１電極１１０上における、絶縁層１１７の該面１０５に垂直な方向Ｙの膜厚ｄ１は、方向Ｘにおける第１部分１１０ａが第２部分１１０ｂに対して突出している長さｐより大きい。これにより、絶縁層１１７を、段切れせず庇形状を有する構成とすることができる。

本実施形態では、第１電極１１０が第１金属層１１１と第２金属層１１２の積層構造を含む。しかし、第１電極１１０は１つの金属層で形成されてもよい。この場合、第１電極１１０は、第１金属層１１１に相当する第１部分と、第１部分の上にあり、第２金属層１１２に相当する第２部分とを含む。そして、第２部分が、第１部分に対して、絶縁層１０４の面１０５と平行な方向に突出している。

庇形状を有する絶縁層１１７の形成方法としては、例えば庇形状を有する第１電極１１０を形成し、コンフォーマルな成膜方法を用いて第１電極１１０の端部を覆うように絶縁膜を成膜し、エッチングする。また、第１電極１１０の端部に庇形状を形成する方法としては、例えば、第１電極１１０を多層構造にして各層の側面のエッチング量の違いを利用することができる。

本実施の形態では、第１金属層１１１と第２金属層１１２とのエッチングレートの違いを利用することで、第２金属層１１２を突出させることができる。例えば、アルミニウム膜（第１金属層１１１）の上にチタン膜（第２金属層１１２）を成膜した多層膜を形成し、塩素系のガスを使用したドライエッチングにより画素ごとに分離されたアイランド形状の第１電極１１０とする。チタンに比べてアルミニウムは化学エッチングが進みやすいため、より側面からのエッチングが進む。その結果、アルミニウム層の上のチタン層が張り出した形状となり、庇形状が形成される。

ドライエッチング時の条件を調整することで、第１電極１１０の庇形状における突出部の大きさや、第１電極１１０端部の側壁のテーパー角を調整することも可能である。第１電極１１０端部の庇形状の突出部が大きすぎると、それを覆う絶縁層１１７に段切れが生じやすくなる。一方、第１電極１１０端部の庇形状の突出部が小さすぎると絶縁層１１７に庇形状が形成されず、前述した画素間のリーク電流の低減、短絡の抑制の効果は生じにくくなる。

第１電極１１０を金属層の積層で形成した場合、第１電極１１０の庇形状の大きさは、金属層の側面におけるエッチング量の差で決まる。よって、第１電極１１０を形成する際のドライエッチングの際に用いるガスの流量や圧力等を調整する、これにより、側壁保護膜の形成されやすさを調整し、それにより側面のエッチング量（サイドエッチング量）を調整することが可能である。

第１電極１１０端部の庇形状の部分を覆う絶縁層１１７を、第１電極１１０の形状に倣った庇形状を有する構造とするには、絶縁層１１７となる絶縁膜をコンフォーマルな成膜が可能な方法で成膜することが好ましい。例えば、ＴＥＯＳ（オルト珪酸テトラエチル）を用いたプラズマＣＶＤにより成膜した酸化シリコン膜を絶縁膜とすることができる。

また、第１電極１１０の側壁が順テーパー形状である方が絶縁層１１７の段切れを抑制しやすくなる。特に、第１金属層１１１の側面が順テーパー形状であることが好ましい。順テーパー形状とは、第１電極１１０の側面が、絶縁層１０４から遠ざかるにつれて、第１電極１１０の内側に向かって傾いている形状を有することを指す。絶縁層１０４、第１電極１１０、及び絶縁層１１７を含む断面において、第１電極１１０の側面が順テーパ―形状である有機発光装置の例を図５に示す。図５において、図１と同様の構成、材料、または機能を有する部分についての説明は省略する。

第１電極１１０の金属層１１１は、金属層１１２と隣接する部分から絶縁層１０４に向かって、絶縁層１０４の面１０５に平行な方向（方向Ｘ）における長さが長くなっている。例えば、金属層１１１の絶縁層１０４と接する部分の側面と、第１電極１１０の底面との成す角が８０度以下であることが好ましい。

図６に、第１電極１１０がバリアメタル層を有し、また、第１金属層１１１がテーパー形状を有する有機発光装置の一例の断面図を示す。第１電極１１０は、バリアメタル層として金属層１１３及び金属層１１４を絶縁層１０４と金属層１１１との間に有している。バリアメタル層としては、金属層１１３としてチタン膜、金属層１１４として窒化チタン膜の積層膜を有することもできる。バリアメタル層を配することで、第１電極１１０の平坦性を向上することができる。

次に、有機層１２０の一部の層が段切れまたは薄膜化すること、ならびに、それによる効果を、図７を用いて説明する。本実施の形態によれば、絶縁層１１７が凹部（庇形状）を有するため、有機層１２０の一部の層を、段切れさせる、または、薄膜化させることが可能である。

図７に示す有機発光装置において、絶縁層１１７の上に配される有機層１２０は多層構造を有し、第１電極１１０及び絶縁層１１７から、正孔輸送層１２１、発光層１２２、及び電子輸送層１２３の順で積層されている。絶縁層１１７は第１電極１１０に向かう凹部３００を有している。

有機層１２０の最も絶縁層１０４に近い位置に配される正孔輸送層１２１は、凹部３００付近で他の部分より膜厚が薄くなっている。正孔輸送層１２１の膜厚が薄くなる原因は、蒸着等で有機膜を成膜する際に影となる部分には材料が付着しにくいためである。絶縁層１１７突出部がさらに大きくなると、正孔輸送層１２１に段切れが生じる場合もある。

正孔輸送層１２１が薄膜化または段切れを起こすことで電気抵抗が上昇する。これにより、正孔輸送層１２１を介して第１電極１１０と隣接する画素の第１電極１１０との間でのリーク電流を低減することができる。また、平面視における隣接画素の第１電極１１０の間まで電流が流れ、第１電極と重ならない領域（発光領域として設計していない領域）で、発光が起こるのを抑制することができる。

一方で、第２電極１３０が前述のような金属薄膜（半透過膜）である場合、第２電極１３０の膜厚が薄いため、有機層１２０の段差に対応する部分で、膜厚が薄くなり、段切れが起こりやすくなる。本実施の形態のように第２電極１３０が複数の画素に対応する共通電極であり、画素間で連続した形状を有している場合には、第２電極１３０に段切れが生じると、発光すべき有機発光素子ＥＬが発光しない等、不良の原因となる可能性がある。

有機層１２０の段差が相対的に大きいほど、あるいはその段差の傾斜が急峻なほど、第２電極１３０が段切れする可能性が高くなる。そのため、第２電極１３０の段切れを抑制するためには、その下地である有機層１２０の上面が有する段差の高さや、上面の絶縁層１０４の面１０５に対する傾斜角度を低減することが好ましい。

本実施の形態では、有機層１２０の膜厚を制御することで、有機層１２０の上面が有する段差の高さを低減することができる。具体的には、発光層１２２を段差を軽減するためのバッファ層として機能させることで、下層の正孔輸送層１２１を薄膜化しつつ、上層の第２電極１３０に段切れが生じる可能性を下げることができる。

図７において、発光層１２２も絶縁層１１７の形状の影響を受ける可能性がある。そこで、発光層１２２の膜厚を正孔輸送層１２１の膜厚に比べて大きくすることで、発光層１２２に段切れが生じる可能性を低減することができる。よって、正孔輸送層１２１が薄膜化、または段切れしたとしても、有機層１２０上に配される第２電極１３０の段切れは起きない構成とすることができる。例えば、発光層１２２の膜厚は、正孔輸送層１２１の膜厚の５～１５倍とすることができる。なお、正孔輸送層１２１及び発光層１２２は、ここでは単層の例を示しているが、積層であってもよい。

このような有機層１２０の段差は、有機層１２０の膜厚の変化と、有機層１２０の下地となる第１電極１１０や絶縁層１１７の形状に起因する。有機層１２０の膜厚は、平坦な領域に比べて、段差のある箇所の方が薄い。

絶縁膜１１７の膜厚が薄くなると、有機層１２０の段差部近傍の膜厚と平坦部での膜厚差が縮まり、結果として有機膜１２０上面の段差が低減され、また段差部の傾斜角も緩和されるようになる。よって、有機層１２０の膜厚が絶縁層１１７の膜厚より大きい構成とすることで、絶縁層１１７の段差を有機層１２０で緩和することができる。具体的には、例えば、第１電極１１０上における有機層１２０の膜厚が、第１電極１１０上における第２絶縁層１１７の膜厚より大きい構成とすればよい。これにより、有機層１２０の上に配される第２電極１３０が段切れするのを抑制することができる。

また、有機層１２０の段差は、第１電極１１０の膜厚にも依存する場合がある。このような場合には、有機層１２０の最も薄い部分の膜厚が、第１電極１１０及び絶縁層１１７の膜厚の和より大きくなるように構成することで、有機層１２０の段差を低減することができる。これにより、有機層１２０の上に配される第２電極１３０が段切れするのを抑制することができる。

なお、有機層１２０は、例えば蒸着により成膜することができる。また、第２電極は、例えば蒸着により成膜することができる。

本実施例の有機発光装置は、第１電極１１０が陽極、第２電極１３０が陰極の場合について示すが、本発明の有機発光装置はこれに限定されない。

第１電極１１０が陰極、第２電極１３０が陽極の場合には、第１電極１１０側から第２電極１３０に向かって、電子輸送層１２３、発光層１２２、及び正孔輸送層１２１が積層された構成とすることができる。また、第１電極１１０と電子輸送層１２３の間に電子注入層を有する構成としてもよい。更に、第２電極１３０と正孔輸送層の間に正孔注入層を有する工程としてもよい。

以上に説明した本実施の形態に係る有機発光装置は、多層配線構造１０２の絶縁層１０４、第１電極１１０、及び絶縁層１１７を含む断面において、庇形状を有する。具体的には、絶縁層１１７が、第１電極１１０の端部を覆う第１部分１１７ａと、絶縁層１０４と接する第２部分１１７ｂと、第１部分１１７ａと第２部分１１７ｂの間の第３部分１１７ｃを有する。第３部分１１７ｃは、第１部分１１７ａ及び第２部分１１７ｂと接する。すなわち、絶縁層１１７は、第１電極１１０の端部を覆う部分（第１部分１１７ａ）から、絶縁層１０４と接する部分（第２部分１１７ｂ）まで連続している。

よって、第１電極１１０の側面と有機層１２０が接触することにより、有機層１２０を介して隣接する画素の第１電極１１０間にリーク電流が生じるのを防ぐことができる。

また、絶縁層１１７の第３部分１１７ｃは、該断面において、第１電極１１０に向かって凹んでいる。よって、絶縁層１１７の上に配される有機層１２０の一部が薄膜化、または段切れする。これにより、有機層１２０において、開口Ｗ内の第１電極１１０と接する部分から、有機層１２０を介して、隣接する画素の第１電極１１０にリーク電流が流れるのを抑制することができる。また、平面視において、隣接する画素の第１電虚構１１０間であり第１電極１１０と重ならない位置において、発光が生じるのを抑制することができる。

また、絶縁層１１７が庇形状を有することで、有機層１２０の上面に生じる段差が大きくなったり、あるいは、有機層１２０の側面形状の傾斜が急峻になる可能性がある。これにより、第２電極１３０に段切れが生じる可能性がある。しかし、有機層１２０の膜厚を大きくすることで、第２電極１３０に段切れが生じる可能性が低減される。具体的には、本実施の形態の有機発光装置は、絶縁層１１７の膜厚よりも有機層１２０の膜厚が大きいため、有機層１２０の上面に対する絶縁層１１７の庇形状の影響は小さい。よって、有機層１２０の上に配される第２電極１３０の段切れや薄膜化を抑制することができる。

本実施の形態の有機発光装置における画素間リーク低減の効果について、表１を用いて説明する。表１は、図６に示した有機発光装置と、比較例として、図６の有機発光装置において絶縁層１１７の形状を変更した有機発光装置のリーク電流を比較したものである。

比較例の有機発光装置は、本実施の形態と同様に絶縁層厚を６５ｎｍ、有機層全体の最も薄い部分の膜厚を１００ｎｍとした。表１に示したように、本実施の形態の有機発光装置では、比較例の有機発光装置に比べて、画素間のリーク電流が約１０分の１に低減されていることが確認された。なお、リーク電流は比較例を１として規格化した値を示している。

このように、本実施の形態の構成とすることで、画素間の電流リークが低減された有機発光装置を実現できる。

（実施の形態２）
本実施の形態では、有機発光装置の製造方法の一例について図６を用いて説明する。

基板１００であるシリコン基板の上に、公知の方法により駆動用トランジスタＴｒ２を形成する。駆動用トランジスタＴｒ２上に層間絶縁膜を形成し、層間絶縁膜内に開口を形成してプラグ１０３を形成し、配線層１０１を形成する。層間絶縁膜、プラグ１０３、及び配線層１０１の形成を繰り返して、多層配線構造１０２を形成する。多層配線構造１０２において、最上層の配線層の上に平坦化された絶縁膜１０４を形成し、該平坦化された絶縁膜にプラグ１０３を形成する。

該平坦化された絶縁膜上に、それぞれ、バリアメタル層（金属層１１３及び１１４）、金属層１１１、金属層１１２となる金属膜の積層をスパッタ等の成膜方法により形成する。バリアメタル層である金属層１１３及び金属層１１４としては、例えばＴｉとＴｉＮの積層膜とすることができる。金属層１１１としては、例えば膜厚５０ｎｍのＡｌ合金膜（ＡｌＣｕ膜）を形成し、その上に金属層１１２となるチタン膜を形成することができる。最上面のチタン層１１２の厚さは１０ｎｍである。

第１電極１１０をドライエッチングにより画素ごとに分離する際のサイドエッチングを利用し、ＡｌＣｕ層からなる金属層１１１に対してチタン層からなる金属層１１２が約１０ｎｍ突出した庇形状を形成している。このように、金属層１１１と金属層１１２のエッチングレートの違いを利用し、金属層１１１が、金属層１１２より絶縁層１０４の面１０５に平行な方向に突出している突出部を有する構成を有する第１電極１１０を形成することができる。

第１電極１１０上には、ＴＥＯＳを原料としてプラズマＣＶＤにより例えばシリコン酸化膜を形成し、ドライエッチングによりシリコン酸化膜の一部を除去することで、絶縁層１１７を形成する。この時、シリコン酸化膜の絶縁層１０４の面１０５に垂直な方向における膜厚が、金属層１１２の突出部の金属層１１１からの突出長さより大きくなるよう、シリコン酸化膜を形成する。または、絶縁層１０４の面１０５に垂直な方向において、シリコン酸化膜の膜厚が、金属層１１３、１１４、１１１、及び１１２の膜厚の総和より大きくなるように、シリコン酸化膜が形成される。このように形成される。これにより、シリコン酸化膜は、途中で切れることなく、第１電極１１０の端部を覆い、第１電極１１０の突出部と同様の方向に突出した第１部分１１７ａを有する構成となる。

ドライエッチングの際、絶縁層１０４の第１電極１１０が配される面１０５に対する平面視において、第１電極１１０と重なる絶縁層１１７の部分が除去される。これにより、絶縁層１１７に開口Ｗが形成される。絶縁層１１７の第１電極１１０上において膜厚がほぼ一定となっている部分の膜厚は６５ｎｍである。第１電極１１０の形状を反映して、絶縁層１１７も庇形状を有している。

次に、例えば真空蒸着法により有機層１２０を、多層配線構造１０２、第１電極１１０、及び絶縁層１１７上に形成する。有機層１２０は、発光層を有し、その他に、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層の少なくとも１つを有していてもよい。なお有機層１２０を形成したくない領域、たとえば電極パッド部、スクライブ領域（不図示）などはメタルマスク等のマスクを用いて覆っておくことができる。有機層１２０の膜厚は、最も薄い部分で約１００ｎｍである。

有機層１２０形成後、例えば蒸着法により、薄膜（例えば、膜厚が約１０ｎｍ）のＡｇＭｇからなる第２電極１３０を形成する。本実施の形態の有機発光装置では、第１電極１１０は画素毎に個別に形成されているが、第２電極１３０は複数の画素間で共通に（連続して）形成されている。

絶縁層１１７が庇形状を形成していると、その上に成膜された有機層１２０の一部の膜厚が薄くなる。特に、最も絶縁層に近い正孔輸送層の厚さが薄くなりやすい。その結果、電気抵抗が増大し、画素間の電流リークを低減することができる。

次に、例えばＣＶＤ法、ＡＬＤ法などにより、防湿層１４０を形成する。防湿層１４０は同一材料からなる単層構造でもよく、より高い防湿性能を備えるために、異なる材料、あるいは膜質の層の積層でも良い。防湿層１４０は、例えば窒化シリコン（ＳｉＮ）を用いて形成することができる。

次に、例えば、防湿層１４０上に、平坦化層１５０として機能する絶縁膜を形成し、防湿層１４０の表面の起伏を平坦化した後に、カラーフィルタ１６０を形成することができる。次にフォトリソグラフィーとドライエッチング法により防湿層１４０を除去して電極パッド部（不図示）を露出させる。このようにして、有機発光装置を形成することができる。

（実施の形態３）
本実施の形態では、実施の形態１または２に記載の有機発光装置を電子機器に適用する例について図８を用いて説明する。

上述した撮像素子をデジタルカメラに適用した実施形態について図８を用いて説明する。レンズ部９０１は被写体の光学像を撮像素子９０５に結像させる撮像光学系であり、フォーカスレンズや変倍レンズ、絞りなどを有している。レンズ部９０１におけるフォーカスレンズ位置、変倍レンズ位置、絞りの開口径などの駆動はレンズ駆動装置９０２を通じて制御部９０９によって制御される。

メカニカルシャッタ９０３はレンズ部９０１と撮像素子９０５の間に配置され、駆動はシャッタ駆動装置９０４を通じて制御部９０９によって制御される。撮像素子９０５は、レンズからの光が入射するように配され、複数の画素によってレンズ部９０１で結像された光学像を画像信号に変換する。

信号処理部９０６は撮像素子９０５から出力される画像信号が入力され、画像信号にＡ／Ｄ変換、デモザイク処理、ホワイトバランス調整処理、符号化処理などを行う。信号処理部９０６はまた、撮像素子９０５の出力する画像信号から得られる信号に基づいて位相差検出方式でデフォーカス量および方向を検出する焦点検出処理も実施する。

タイミング発生部９０７は撮像素子９０５および信号処理部９０６に、各種タイミング信号を出力する。制御部９０９は、例えばメモリ（ＲＯＭ，ＲＡＭ）とマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）を有し、ＲＯＭに記憶されたプログラムをＲＡＭにロードしてＣＰＵが実行して各部を制御することにより、デジタルカメラの各種機能を実現する。制御部９０９が実現する機能には、自動焦点検出（ＡＦ）や自動露出制御（ＡＥ）が含まれる。制御部９０９は、撮像素子９０５から出力された信号に基づいた信号が入力され、また、表示部９１２に電子ビューファインダー用の信号を入力する。

メモリ部９０８は制御部９０９や信号処理部９０６が画像データを一時的に記憶したり、作業領域として用いたりする。媒体Ｉ／Ｆ部９１０は例えば着脱可能なメモリカードである記録媒体９１１を読み書きするためのインターフェースである。表示部９１２は、撮影した画像やデジタルカメラの各種情報を表示するために用いられる。操作部９１３は電源スイッチ、レリーズボタン、メニューボタンなど、ユーザがデジタルカメラに指示や設定を行うためのユーザインタフェースである。

表示部９１２に、実施の形態１または２に記載の有機発光装置を用いることで、消費電力の増加を抑制して、表示部の出射率を向上することができる。よって、明るい場所でも、表示部９１２に表示された画像の視認性を向上させることができる。

撮影時のデジタルカメラの動作について説明する。電源がオンされると、撮影スタンバイ状態となる。制御部９０９は、表示部９１２を電子ビューファインダーとして動作させるための動画撮影処理および表示処理を開始する。撮影スタンバイ状態において撮影準備指示（例えば操作部９１３のレリーズボタンの半押し）が入力されると、制御部９０９は焦点検出処理を開始する。例えば、制御部９０９は、位相差検出方式により焦点検出処理を行うことができる。具体的には、複数の画素から得られるＡ像信号とＢ像信号の同種の信号をつなぎ合わせた信号波形の位相差に基づいて像ずれ量を求め、デフォーカス量と方向を得る。

そして、制御部９０９は得られたデフォーカス量と方向とから、レンズ部９０１のフォーカスレンズの移動量および移動方向を求め、レンズ駆動装置９０２を通じてフォーカスレンズを駆動し、撮像光学系の焦点を調節する。駆動後、必要に応じてコントラスト評価値に基づく焦点検出をさらに行ってフォーカスレンズ位置を微調整しても良い。

その後、撮影開始指示（例えばレリーズボタンの全押し）が入力されると、制御部９０９は記録用の撮影動作を実行し、得られた画像データを信号処理部９０６で処理し、メモリ部９０８に記憶する。そして、制御部９０９はメモリ部９０８に記憶した画像データを、媒体制御Ｉ／Ｆ部９１０を通じて記録媒体９１１に記録する。なお、図示しない外部Ｉ／Ｆ部から画像データをコンピュータ等の外部装置に出力してもよい。

１０４ 絶縁層
１１０ 第１電極
１１７ 絶縁層
１２０ 有機層
１３０ 第２電極

Claims (17)

1. 第１絶縁層の上に配され、第１金属層と前記第１金属層の上に配された第２金属層とを有する第１電極と、
   前記第１電極の端部を覆う第２絶縁層と、
   前記第１電極及び前記第２絶縁層の上に配され、発光層を有する有機層と、
   前記有機層の上に配される第２電極と、を有し、
   前記第１絶縁層、前記第１電極、及び前記第２絶縁層を含む断面において、前記第２絶縁層は、前記第１電極の端部を覆う第１部分と、前記第１絶縁層と接する第２部分と、前記第１部分と前記第２部分の間かつ前記第１部分と前記第１絶縁層との間に配されている第３部分と、を有し、前記第３部分は、前記第１部分および前記第２部分に接し、前記第１電極に向かう凹部を有する発光装置であって、
   前記断面において、前記第２金属層は、前記第１金属層に対して、前記第１絶縁層の前記第１電極が配される面と平行な方向に突出していることを特徴とする発光装置。
2. 第１絶縁層の面の上に配され、第１金属層と前記第１金属層の上に配された第２金属層とを有する第１電極と、
   前記第１電極の端部を覆う第２絶縁層と、
   前記第１電極及び前記第２絶縁層の上に配され、発光層を有する有機層と、
   前記有機層の上に配される第２電極と、を有し、
   前記第１絶縁層、前記第１電極、及び前記第２絶縁層を含む断面において、前記第２絶縁層は、前記第１電極の端部を覆う第１部分と、前記第１絶縁層と接する第２部分と、前記第１部分と前記第２部分の間かつ前記第１部分と前記第１絶縁層との間に配され、前記第１部分および前記第２部分に接している第３部分と、を有し、
   前記断面において、前記第２金属層は、前記第１金属層に対して、前記第１絶縁層の前記第１電極が配される面と平行な方向に突出しており、
   前記断面において、前記第１部分は、前記第３部分に対して、前記第１絶縁層の前記面に平行な方向に突出していることを特徴とする発光装置。
3. 前記第１絶縁層の第１電極が配される面に平行な面に対する平面視において、前記第２絶縁層の前記第３部分の外縁は、前記第１部分の外縁の内側にある請求項１または２に記載の発光装置。
4. 前記第２絶縁層は、酸化シリコン、窒化シリコン、窒化酸化シリコン、アクリル及びポリイミドのいずれかで構成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の発光装置。
5. 前記第１電極の上における、前記第２絶縁層の前記面に垂直な方向の膜厚は、前記面に平行な第１方向における前記第２金属層が前記第１金属層に対して突出している長さより大きい請求項１乃至４のいずれか１項に記載の発光装置。
6. 前記第１電極の上における、前記面に垂直な第２方向での前記第２絶縁層の膜厚は、前記第１電極の前記有機層と接する部分における、前記第２方向での前記第１電極の膜厚より大きい請求項１乃至５のいずれか１項に記載の発光装置。
7. 前記第２絶縁層の第３部分は、前記第１電極の前記第１金属層と接する請求項１乃至６のいずれか１項に記載の発光装置。
8. 前記断面において、前記第１金属層は、前記第２金属層から前記第１絶縁層に向かって前記面に平行な第１方向における長さが長くなる請求項１乃至７のいずれか１項に記載の発光装置。
9. 前記第１金属層の前記第１絶縁層と接する部分の側面と、前記第１電極の底面との成す角が８０度以下である請求項１乃至８のいずれか一項に記載の発光装置。
10. 前記第１電極の上における前記有機層の膜厚は、前記第１電極の上における前記第２絶縁層の膜厚より大きい請求項１乃至９のいずれか１項に記載の発光装置。
11. 前記有機層は、前記第１電極と前記発光層の間に正孔注入層を有する請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の発光装置。
12. 前記第１金属層はアルミニウムを含み、
    前記第２金属層は、チタン、モリブデン、またはタングステンのいずれか１つを含む請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の発光装置。
13. 前記凹部が、前記面に平行な方向を向くことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
14. 第１絶縁層の上に、第１金属層と、前記第１金属層の上に配される第２金属層と、を形成し、
    前記第１金属層及び第２金属層をエッチングして、前記第２金属層が、前記第１絶縁層の前記第１金属層が配される面に平行な方向に、前記第１金属層より突出した構成を有する第１電極を形成し、
    前記第１電極の端部を覆う第２絶縁層を形成し、
    前記第１電極及び前記第１絶縁層の上に、発光層を含む有機層を形成し、
    前記有機層の上に第２電極を形成し、
    前記第２絶縁層は、前記面に垂直な方向における前記第１電極の上での前記第２絶縁層の膜厚が、前記第２金属層の前記第１金属層に対して突出する長さより大きくなるように形成されることを特徴とする発光装置の製造方法。
15. 前記垂直方向において、前記第２絶縁層の前記第１電極の上での膜厚は、前記第１電極の前記第２絶縁層に覆われる端部の膜厚より大きい請求項１４に記載の発光装置の製造方法。
16. 前記第２金属層の突出部は、前記第１金属層と前記第２金属層のエッチングレートの違いを用いて形成される請求項１４または１５に記載の発光装置。
17. オルト珪酸テトラエチルを含むガスを用いたＣＶＤにより前記第２絶縁層を形成する請求項１４乃至１６のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法。

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