TWI545743B - 有機ｅｌ裝置、有機ｅｌ裝置之製造方法、及電子機器 - Google Patents

有機ｅｌ裝置、有機ｅｌ裝置之製造方法、及電子機器 Download PDF

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Description

有機EL裝置、有機EL裝置之製造方法、及電子機器
本發明係關於一種有機EL(Electro Luminance，電致發光)裝置、有機EL裝置之製造方法、及電子機器。
近年來，作為平面型之顯示裝置，將積層陽極(第1電極)、至少包含有機EL(電致發光)層之發光功能層、及陰極(第2電極)而形成之有機EL元件規則地配置於圖像顯示區域內而成的有機EL裝置受到矚目。而且，作為該有機EL裝置之應用領域，正在開拓行動電話機之顯示畫面、頭戴式顯示器(Head Mount Display，HMD)、及電子尋視器(Electronic Viewfinder，EVF)等要求小型化之領域。於該小型之有機EL裝置中，為減少有機EL元件與彩色濾光片之對準偏差，正考慮採用將彩色濾光片形成於形成有有機EL元件之基板上之晶載彩色濾光片。
已揭示有於將彩色濾光片形成於形成有有機EL元件之基板上之情形時，使用包含金屬之黑色基質作為隔離壁之構成(例如參照專利文獻1)。即，將Cr(鉻)或者Al(鋁)等之金屬薄膜圖案化而形成俯視下為網狀(格子狀)之隔離壁，藉此減少有機EL元件所發出之光自相鄰之其他有機EL元件之發光區域射出的現象。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2010-027265號公報
然而，上述有機EL裝置存在於製造過程中必需額外地進行金屬薄膜之形成步驟及圖案化步驟，而造成製造成本之增加的問題。又，存在擔憂對於耐熱性較低之有機EL元件之影響的問題。
本發明係為解決上述問題之至少一部分而完成者，且其可作為以下之形態或應用例而實現。
[應用例1]本應用例之有機EL裝置之特徵在於：其包括：基板；有機EL元件，其形成於上述基板上，包含第1電極、發光功能層、及具有透明導電性之第2電極，且朝上述第2電極側射出光；彩色濾光片，其於作為上述有機EL元件射出光之區域之像素區域中形成於上述第2電極側；以及隔離壁，其形成於作為上述像素區域以外之區域之遮光區域中；且上述彩色濾光片係使紅色光穿透之紅色濾光片、使綠色光穿透之綠色濾光片、及使藍色光穿透之藍色濾光片之三種顏色之彩色濾光片中的任一者，上述三種顏色之彩色濾光片中之至少一種顏色之上述彩色濾光片構成上述隔離壁的至少一部分。
若為此種構成，則與使用金屬等之遮光性材料另外形成隔離壁之情形相比，可減少薄膜形成步驟及圖案化步驟。因此，可提高有機EL裝置之可靠性。又，亦可降低製造成本。
[應用例2]如上述之有機EL裝置，其中上述隔離壁之至少上述基板側係由上述紅色濾光片構成。
紅色濾光片對於除紅色光以外之兩種原色光即綠色光及藍色光具有較高之遮光性。因此，若為此種構成，則可充分地減少自遮光區域射出之光，而可提昇顯示品質。
[應用例3]如上述之有機EL裝置，其中上述隔離壁中之俯視下與上述像素區域鄰接之部分的至少上述基板側係由形成於各個上述像素區域中之上述彩色濾光片構成。
若為此種構成，則於相鄰之像素區域間，無需形成顏色與形成於該兩個像素區域中之彩色濾光片不同的彩色濾光片。因此，可不實施細緻之圖案化步驟而構成隔離壁，從而可更進一步地降低製造成本。
[應用例4]如上述之有機EL裝置，其中上述發光功能層為發出白色光之發光功能層，上述第2電極包含半穿透反射性材料，於上述基板與上述發光功能層之間形成有反射層，且於上述第2電極與上述反射層之間形成有光共振構造。
若為此種構成，則可於藉由光共振構造而增強特定之波長範圍之光後，使該光作為藉由彩色濾光片而進一步提昇了色純度之光射出。因此，可省略發光功能層之圖案化步驟，從而可更進一步地降低製造成本。
[應用例5]如上述之有機EL裝置，其中於上述有機EL元件與上述彩色濾光片之間形成有包含無機材料層之保護層。
因無機材料層具有較高之密封性，故若為此種構成，則可於彩色濾光片之製造過程中及有機EL裝置之完成後保護有機EL元件。因此，可提昇有機EL裝置之可靠性。
[應用例6]如上述之有機EL裝置，其中上述保護層係包括形成於上述有機EL元件側之包含有機材料之平坦化層、及形成於上述彩色濾光片側之無機材料層的層。
若為此種構成，則可藉由無機材料層確保密封性，並且利用平坦化層消除伴隨上述光共振構造之形成之階差。因此，可維持有機EL裝置之可靠性，並且提昇顯示品質。
[應用例7]本應用例之電子機器之特徵在於：其具備上述有機EL裝置。
根據此種構成，能夠以低成本獲得具有顯示品質及可靠性得到提昇之顯示部之電子機器。
[應用例8]本應用例之有機EL裝置之製造方法之特徵在於：其依記載之順序實施以下步驟：第1步驟，於基板上之圖像顯示區域中，依序積層島狀之第1電極、發光功能層、及包含透明導電性材料之第2電極而形成有機EL元件；第2步驟，將上述圖像顯示區域劃分為俯視下包含於上述第1電極中之像素區域、及作為上述像素區域以外之區域之遮光區域，進而將上述像素區域劃分為紅色像素區域、綠色像素區域、及藍色像素區域之三種像素區域；第3步驟，於上述紅色像素區域與上述遮光區域中形成紅色著色層；以及第4步驟，於上述綠色像素區域中形成綠色著色層，且於上述藍色像素區域中形成藍色著色層。
若為此種製造方法，則可於相鄰之像素區域間形成隔離壁，而不進行遮光性材料層之形成及圖案化。因此，可獲得降低對於有機EL元件之影響及製造成本，並且可進行彩色顯示之有機EL裝置。
[應用例9]如上述之有機EL裝置之製造方法，其中上述第4步驟係於上述綠色像素區域與包圍該綠色像素區域之環狀區域中形成上述綠色著色層，且於上述藍色像素區域與包圍該藍色像素區域之環狀區域中形成上述藍色著色層的步驟。
若為此種製造方法，則可於綠色像素區域之周圍之遮光區域及藍色像素區域之周圍之遮光區域中，形成包含含有紅色著色層之兩層之透明著色層的隔離壁。因此，可獲得顯示品質得到更進一步之提昇之有機EL裝置。
[應用例10]本應用例之有機EL裝置之製造方法之特徵在於：其依記載之順序實施以下步驟：第1步驟，於基板上之圖像顯示區域中，依序積層島狀之第1電極、發光功能層、及包含透明導電性材料之第2電極而形成有機EL元件；第2步驟，將上述圖像顯示區域劃分為俯視下包含於上述第1電極中之像素區域、及作為上述像素區域以外之區域之遮光區域，進而將上述像素區域劃分為紅色像素區域、綠色像素區域、及藍色像素區域之三種像素區域；第3步驟，於上述紅色像素區域與上述遮光區域之中鄰接於上述紅色像素區域之區域中形成紅色著色層；第4步驟，於上述綠色像素區域與上述遮光區域之中鄰接於上述綠色像素區域之區域中形成綠色著色層；以及第5步驟，於上述藍色像素區域與上述遮光區域之中鄰接於上述藍色像素區域之區域中形成藍色著色層。
若為此種製造方法，則可於相鄰之像素區域間形成隔離壁，而不進行遮光性材料層之形成及圖案化。因此，可獲得降低對於有機EL元件之影響及製造成本，並且可進行彩色顯示之有機EL裝置。
[應用例11]如上述之有機EL裝置之製造方法，其中上述第3步驟係於上述紅色像素區域與上述遮光區域之中鄰接於上述紅色像素區域之區域、及在上述第4步驟中未形成有上述綠色著色層且在上述第5步驟中未形成有上述藍色著色層之區域中，形成上述紅色著色層的步驟。
若為此種製造方法，則可於遮光區域之整個區域內形成至少一層透明著色層。因此，可減少自遮光區域射出光之情況，從而可獲得顯示品質得到更進一步之提昇之有機EL裝置。
以下，一面參照圖式，一面針對本發明之實施形態之有機EL裝置之製造方法等進行說明。再者，於以下之各圖中，將各層及各部位設為可於圖式上辨認之程度之大小，故已使各層及各部位之比例尺與實際不同。
(第1實施形態)
圖1係表示本實施形態之有機EL裝置1之電路構成之圖。再者，後述之各實施形態之有機EL裝置的電路構成亦與圖1所示之構成相同。有機EL裝置1係個別地控制規則地形成之複數個有機EL元件50之發光，而於圖像顯示區域100中形成彩色圖像之主動矩陣型有機EL裝置。於圖像顯示區域100中，形成有於X方向延伸之複數條掃描線102、以與該掃描線正交之方式於Y方向延伸之複數條信號線104、及與該信號線平行地延伸之複數條電源供給線106。而且，於由上述三種配線包圍之每個區塊中形成有像素46。
各個像素46包括：掃描信號經由掃描線102而被供給至閘電極之開關用TFT(Thin Film Transistor，薄膜電晶體)108、保持自信號線104經由開關用TFT108而供給之圖像信號之保持電容110、由保持電容110所保持之圖像信號被供給至閘電極之驅動用TFT112、以及自電源供給線106經由驅動用TFT112而供給有驅動電流之有機EL元件50。上述各TFT係利用所謂之高溫多晶矽製程而形成。而且，各有機EL元件50由作為第1電極之像素電極(陽極)52(參照圖5)、形成於圖像顯示區域100之整個區域中之作為第2電極的陰極56(參照圖5)、以及同樣形成於圖像顯示區域100之整個區域中之至少包含有機EL層的發光功能層54(參照圖3)構成。
像素46具有共計三種像素，即射出紅色光之紅色像素46R、射出綠色光之綠色像素46G、及生成藍色光之藍色像素46B，且規則地形成於圖像顯示區域100內。具體而言，於Y方向排列生成同一種顏色之像素46，而於X方向規則地形成上述三種像素46(R、G、B)。再者，像素46係由上述各種要素所構成之功能性之概念。另一方面，後述之像素區域42(參照圖2等)係表示可射出(發出)紅色光、綠色光、及藍色光之三種原色光中之任一種光的最小之單位區域之平面性的概念。
於圖像顯示區域100之周邊形成有掃描線驅動電路120、及信號線驅動電路130。自掃描線驅動電路120，對應於由未圖示之外部電路所供給之各種信號而將掃描信號依次供給至掃描線102。而且，自信號線驅動電路130將圖像信號供給至信號線104，自未圖示之外部電路將像素驅動電流供給至電源供給線106。再者，掃描線驅動電路120之動作與信號線驅動電路130之動作可藉由自外部電路經由同步信號線140而供給之同步信號而謀求彼此同步。
若掃描線102被驅動且開關用TFT108成為導通狀態，則該時間點之信號線104之電位被保持於保持電容110，且驅動用TFT112之位準根據保持電容110之狀態而決定。然後，驅動電流自電源供給線106經由驅動用TFT112而流入至像素電極52中，進而驅動電流經由發光功能層54而流入至陰極56中。發光功能層54根據驅動電流之大小而發光。其結果，具備該發光功能層之各個有機EL元件50、以及具備該有機EL元件之各個像素46根據該驅動電流之大小而射出光。其結果，於規則地形成有三種像素46(R、G、B)之圖像顯示區域100中形成彩色圖像。
如後述般，各個像素46之發光色(三原色中之任一者)係藉由使特定之波長範圍之光穿透且遮蔽其他波長範圍之光的彩色濾光片90(參照圖3等)而生成。因此，各個有機EL元件50於三種像素46(R、G、B)間共通。再者，於以下之記載中，於簡稱為「像素46」之情形時，作為上述三種像素46(R、G、B)之總稱。
於本實施形態及後述之各實施形態的記載中，針對作為像素46之構成要素之彩色濾光片90(參照圖3)、像素區域42(參照圖2)、及像素電極52(圖2參照)等，亦結合三種像素46(R、G、B)而賦予R、G、B之符號。而且，於省略符號(R、G、B)而僅如「彩色濾光片90」般記載之情形時，與「像素46」同樣地作為總稱。
各個像素46可於特定之範圍內生成任意強度之光(三種原色光中之任一種光)，因此於X方向上排列之3個像素46之組合可生成任意顏色(色度)之光。雖然亦可將該3個像素46之組合定義為「像素」，將上述各個像素46定義為「子像素」，但於本說明書中，將可生成三種原色光中之任一種光之最小單位設定為「像素46」。
圖2~圖7係表示本實施形態之有機EL裝置1之構成等之圖。圖2係將有機EL裝置1之圖像顯示區域100內放大表示之模式平面圖。圖4係表示圖2之Y方向之剖面的模式剖面圖。圖5係表示圖2之X方向之剖面的模式剖面圖。圖3、圖6及圖7將後述。以下，使用圖2~圖7，對有機EL裝置1之構成等進行說明。
圖2係表示有機EL裝置1之圖像顯示區域100(參照圖1)內之像素電極52等的配置態樣、及紅色濾光片90R之形成區域(形成有紅色濾光片90R之區域)的模式平面圖。圖3係表示有機EL裝置1之圖像顯示區域100內之像素電極52等的配置態樣、及綠色濾光片90G之形成區域與藍色濾光片90B之形成區域的模式平面圖。有機EL裝置1及後述之各實施形態之有機EL裝置係於包含後述之遮光區域43的圖像顯示區域100之整個面形成有至少一層之彩色濾光片90。
如圖2及圖3所示，於圖像顯示區域100內，規則地形成有俯視下為方形之像素電極52。而且，針對各個像素電極52，以像素區域42於俯視下包含於該像素電極中之方式進行劃分。具體而言，於俯視下，自像素電極52去除佔據該像素電極之外緣部之具有些許寬度之環狀區域後的區域為像素區域42。再者，如上所述，像素46(R、G、B)係與像素電極52(R、G、B)一一對應。
圖像顯示區域100內不包含於像素區域42之區域、即隔開相鄰之像素區域42的區域為遮光區域43。如上所述，像素區域42為包含於像素電極52中之區域。因此，像素電極52之外緣部即上述環狀區域包含於遮光區域43中。於有機EL裝置1中，因像素電極52形成為矩陣狀，故遮光區域43成為格子狀。再者，像素電極52之配置態樣並不限定於矩陣狀，亦可為其他態樣，例如鋸齒狀之配置。
各像素區域42之尺寸為大約14 μm×大約4 μm。而且，隔開相鄰之像素區域42間之遮光區域43之寬度為大約1 μm。因此，像素區域42係以中心間尺寸成為大約15 μm×大約5 μm之方式而形成。如上所述，於本實施形態之有機EL裝置1中，構成驅動各個有機EL元件50之驅動用TFT112等之半導體層71(參照圖4)係藉由高溫多晶矽製程而形成。因此，驅動用TFT112等元件得以小型化且小面積化。因此，可於上述大約14 μm×大約4 μm這一小面積之像素區域42內，形成構成1個像素46之開關用TFT108、保持電容110、及驅動用TFT112。
像素區域42係於有機EL元件50內產生之發光所射出之區域。上述發光係於藉由彩色濾光片90及後述之光共振構造而成為相當於三種原色光中之任一者後而射出。如上所述，於本實施形態之有機EL裝置1及後述各實施形態之有機EL裝置(以下稱為「有機EL裝置1等」。)中，發光功能層54及陰極56係形成於圖像顯示區域100之整個面。因此，像素電極52之形成區域與產生發光之區域一致。
然而，如上所述，於有機EL裝置1等中併用光共振構造及彩色濾光片90而獲得三種原色光。而且，於像素電極52之外緣部，像素電極52之層厚不均勻，故共振長度會發生變動。即，無法適宜地形成光共振構造。其結果，於該外緣部，可能產生波長分佈自三種原色光之各自之波長分佈偏離的光。因此，於有機EL裝置1等中，將於俯視下自像素電極52去除外緣部後之區域定義為像素區域42，且外緣部包含於遮光區域43中。
圖2中施加有影線之區域為紅色濾光片90R之形成區域。而且，圖3中施加有影線之區域為綠色濾光片90G之形成區域與藍色濾光片90B之形成區域。此處，針對彩色濾光片之形成材料進行說明。有機EL裝置1等之彩色濾光片90係將分散有顏料等之負型之丙烯酸系等的樹脂即透明著色層圖案化而形成。
於各個彩色濾光片90中混入有與各像素46之發光色吻合之顏料。於紅色濾光片90R中，分散有使相當於紅色光之波長範圍之光、即波長為大約610 nm~大約750 nm之範圍內的光穿透，而吸收除此以外之波長範圍之光的材料。於綠色濾光片90G中，分散有使相當於綠色光之波長範圍之光、即波長為大約500 nm~大約560 nm之範圍內的光穿透，而吸收除此以外之波長範圍之光的材料。於藍色濾光片90B中，分散有使相當於藍色光之波長範圍之光、即波長為大約435 nm~大約480 nm之範圍內的光穿透，而吸收除此以外之波長範圍之光的材料。
如圖2所示，紅色濾光片90R係形成於除綠色像素區域42G及藍色像素區域42B之外的整個區域內。即，紅色濾光片90R係形成於遮光區域43之整個區域、及紅色像素區域42R中。另一方面，如圖3所示，與紅色濾光片90R相比，綠色濾光片90G及藍色濾光片90B係局部地形成。具體而言，以於俯視下，與像素電極52(G、B)及包圍該像素電極之特定寬度之環狀區域(由外側之二點鏈線表示)重合的方式形成。因此，綠色濾光片90G及藍色濾光片90B係僅形成於所對應之像素區域42(B、G)上，以及遮光區域43中之鄰接於像素區域42(B、G)之區域、即包圍該像素區域之環狀區域內。
於有機EL裝置1等中，彩色濾光片90兼作隔離壁44(參照圖5等)。即，於有機EL裝置1等中，隔離壁44係由彩色濾光片90構成。再者，如段落(0003)等中所述，隔離壁44係為了減少有機EL元件50之發光自除像素區域42以外之區域射出之情況而形成的要素。形成於圖像顯示區域100之整個區域內之彩色濾光片90之中，不與像素區域42重合之區域即遮光區域43內所形成的部分為隔離壁44。因此，彩色濾光片90之中，形成於像素區域42內之部分作為狹義即原本之彩色濾光片90而發揮功能。如上所述，彩色濾光片90為透明著色層。亦可以說將形成於圖像顯示區域100之整個區域內之透明著色層之中，與像素區域42重合的部分定義為彩色濾光片90，而將與遮光區域43重合之部分定義為隔離壁44。
於本說明書中，在平面圖中不使用「44」之符號，而全部使用「90」之符號。而且，於剖面圖中，對廣義之彩色濾光片之中，形成於遮光區域43內且作為隔離壁而發揮功能之部分賦予「44(90)」之符號。而且，於說明書中之記載係記為「隔離壁44」。
如圖2所示，紅色濾光片90R形成於紅色像素區域42R及遮光區域43之整個區域內。即，形成至綠色像素區域42G及藍色像素區域42B之外周線為止。而且，於有機EL裝置1中，紅色濾光片90R先於其他兩種彩色濾光片90(G、B)而形成。因此，於包圍綠色像素區域42G之環狀區域內，形成有下層(元件基板10側)為紅色濾光片90R、上層為綠色濾光片90G之積層體。同樣地，於包圍藍色像素區域42B之環狀區域內，形成有下層(元件基板10側)為紅色濾光片90R、上層為藍色濾光片90B之積層體。另一方面，於包圍紅色像素區域42R之環狀區域內，僅形成有紅色濾光片90R。
本發明之各實施形態之有機EL裝置1等係利用彩色濾光片90構成隔離壁44，藉此不另外形成使黑色顏料分散等而成之透明樹脂、或者包含Al等金屬材料之黑色基質，而減少發光自除像素區域42以外之區域射出之情況。因此，光微影步驟即成膜步驟、及圖案化步驟即濕式蝕刻步驟至少減少一次。其結果，施加於耐蝕性、耐熱性較低之有機EL元件50之負荷降低，而有助於提昇有機EL裝置之可靠性。
進而，於本實施形態之有機EL裝置1中，藉由於遮光區域43之整個區域內形成紅色濾光片90R，亦對應於像素電極52之外緣部之共振長度的變動，而提昇顯示品質。
圖4係表示有機EL裝置1之Y方向之剖面的模式剖面圖。具體而言，圖4係接合圖2中之A-A'線之剖面、B-B'線之剖面、及C-C'線之剖面而表示之圖，且為接合排列於X方向上之三種像素46(R、G、B)之剖面而表示之圖。再者，於本圖中，對開關用TFT108與保持電容110省略圖示。以下，自元件基板10側起依序進行說明。
元件基板10包含石英玻璃。有機EL裝置1等係朝與元件基板10側相反之側射出光之頂部發光型有機EL裝置。因此，元件基板10不需要透明性。然而，元件基板10亦作為藉由高溫多晶矽製程而形成驅動用TFT112等時之基體發揮功能。因此，必需經得住大約1000度為止之加熱，且於該加熱時不析出雜質。為滿足該條件，於元件基板10使用石英玻璃。
於元件基板10之對向基板11側之面上，以逐一對應於三種像素46(R、G、B)之方式形成有驅動用TFT112。如上所述，開關用TFT108等省略圖示。於以下之記載中，將該對向基板11側稱為「上面」、「上方」或者「上側」。
驅動用TFT112由包含多晶(多結晶)矽之半導體層71、閘極絕緣膜79、以及閘電極75構成。作為半導體層71之構成材料之多晶矽係如上述般藉由高溫製程而形成，且移動率等已得到提昇。閘電極75包含Al(鋁)等，且係將與上述之掃描線102相同之層圖案化而形成。閘極絕緣膜79包含SiOn(氧化矽)或者SiNn(氮化矽)或者SiOmNn(氮氧化矽)，且形成於圖像顯示區域100之整個面。
半導體層71包含作為與閘電極75對象之部分之通道區域72、以及作為該通道區域之兩側之區域的源極區域73與汲極區域74。於驅動用TFT112之上面形成有包含SiOn等之第1層間絕緣膜61。於第1層間絕緣膜61之與上述源極區域73及汲極區域74重合之區域中，(選擇性地去除該第1層間絕緣膜而)形成有第1接觸孔67。而且，以埋設於該第1接觸孔中之方式形成有源電極77與汲電極78。
於源電極77及汲電極78之上面形成有包含SiOn等之第2層間絕緣膜62。而且，於汲電極78之上面，選擇性地去除該第2層間絕緣膜而形成有第2接觸孔68。而且，於俯視下，除該第2接觸孔之形成區域及其周圍之若干區域外的區域中形成有反射層63。反射層63係將A1等反射性較高之金屬材料層圖案化而形成。各反射層63由包含SiOn等無機材料之反射層保護層64覆蓋。而且，於各反射層63之上面介隔該反射層保護層而形成有像素電極52。
像素電極52包含ITO(Indium Tin Oxide，氧化銦錫合金)等透明導電性材料，且經由第2接觸孔68而與汲電極78連接。因此，像素電極52與驅動用TFT112導通，且可將自電源供給線106所供給之驅動電流供給至後述之發光功能層54。
如圖所示，有機EL裝置1之像素電極52之層厚係根據像素46之發光色而不同。具體而言，紅色像素46R之紅色像素電極52R之層厚為大約100 nm，綠色像素46G之綠色像素電極52G之層厚為大約60 nm，藍色像素46B之藍色像素電極52B之層厚為大約20 nm。該層厚之差係為了利用共振(共振現象)增強特定之波長分佈之光而設定。即，以使像素電極52之層厚、發光功能層54之層厚、及反射層保護層64之層厚之和成為適合於用以增強各個像素46應射出之波長範圍之光的長度之方式進行設定。
像素電極52係將光微影步驟、具體而言將ITO薄膜之成膜步驟與圖案化步驟之組合共計重複3次而形成。
第1次之光微影步驟係如下之步驟：將膜厚為40 nm之ITO薄膜形成於元件基板10上之整個面後，於第2接觸孔68附近之區域及將來形成紅色像素電極52R之區域殘留該薄膜，而自其他區域選擇性地去除該薄膜。
第2次之光微影步驟係如下之步驟：將膜厚為40 nm之ITO薄膜形成於元件基板10上之整個面後，於第2接觸孔68附近之區域及將來形成紅色像素電極52R之區域、以及將來形成綠色像素電極52G之區域殘留該薄膜，而自其他區域選擇性地去除該薄膜。
第3次之光微影步驟係如下之步驟：將膜厚為20 nm之ITO薄膜形成於元件基板10上之整個面後，於第2接觸孔68附近之區域及將來形成三種像素電極52(R、G、B)中之任一者之區域殘留該薄膜，而自其他區域選擇性地去除該薄膜。
此處，ITO薄膜之圖案化係藉由濕式蝕刻而進行，故像素電極52之外緣部之層厚逐漸變薄。又，於紅色像素46R及綠色像素46G之像素電極52(R、G)中，因先前形成之ITO薄膜的端部而產生有階差，無法以適宜之距離形成上述共振長度。因此，於有機EL裝置1中，使該外緣部不包含於像素區域42中，而包含於遮光區域43中。而且，以俯視下與該外緣部重合之方式形成隔離壁44，而減少不適宜之波長範圍之光射出的情況。如上所述，隔離壁44係彩色濾光片90之中形成於遮光區域43內之部分。
再者，如後述般，亦存在隔離壁44由兩層彩色濾光片90之積層體構成之情形，但於本圖中，以全部由單層之彩色濾光片90構成之方式進行圖示。
於像素電極52之上面，遍及圖像顯示區域100之整個區域而形成有發光功能層54及陰極56。藉由像素電極52、發光功能層54、以及陰極56而構成有機EL元件50。再者，於以下之記載中，將自元件基板10之上表面至反射層63之下表面為止之空間稱為元件層12。
陰極56係包含LiF(氟化鋰)或者Ca(鈣)等之電子注入緩衝層(無符號)與導電層(無符號)之積層體。而且，於圖像顯示區域100內之整個區域為等電位，且於圖像顯示區域之外側與形成於元件基板10上之陰極配線(未圖示)導通。導電層包含ITO或者Al、AgMg(銀-鎂合金)等之金屬薄膜，且具有半穿透反射性，即，使所照射之光之大約50%穿透並反射剩餘之光的性質。因此，於反射層63與陰極56之間，構成微空穴即光共振構造。有機EL元件50可藉由該光共振構造而使於發光功能層54內產生之白色光共振，並且經由對向基板11而射出。
發光功能層54係自元件基板10側起依序積層如下之共計5層而形成：用於使自像素電極52注入電洞變得容易之電洞注入層、用於使向發光層輸送所注入之電洞變得容易之電洞輸送層、藉由通電即藉由電洞與電子之結合而發光之有機EL層、用於使向有機EL層輸送自陰極56所注入之電子變得容易之電子輸送層、以及用於使自陰極56注入電子變得容易之電子注入層。
有機EL層係藉由上述結合而發出白色光之層，且由低分子系有機EL材料或者高分子系有機EL材料形成。如上所述，有機EL層於三種像素46(R、G、B)間共通。有機EL裝置1等係藉由上述光共振構造及彩色濾光片90而使白色光變成三種原色光中之任一種光後射出。因此，作為功能性概念之像素46包含有機EL元件50、及形成於元件基板10上之驅動用TFT112等元件，並且亦包含彩色濾光片90。
於陰極56之上面，介隔保護層94而形成有彩色濾光片90及隔離壁44。保護層94係自元件基板10側起依序積層包含壓克力等有機材料之平坦化層92、及包含SiOn等無機材料之密封層93而形成。平坦化層92主要發揮減少像素電極52之外緣部之階差、及相鄰之像素電極52間之階差的功能。密封層93主要發揮減少水分或者蝕刻液等滲入至有機EL元件50等之形成區域之現象的功能。
於彩色濾光片90及隔離壁44之上面，介隔外覆層95及填充層96而接著有對向基板11。對向基板11需要透明性，但需要求耐熱性，因此可由通常之玻璃或者塑膠等形成。有機EL裝置1等係由對向基板11、元件基板10、以及形成於該一對基板間之各要素構成。進而，亦可於對向基板11之上面配置偏光板等。
像素電極52係以於俯視下除第2接觸孔68之周邊區域之外，被收納於反射層63中之方式得到圖案化。因此，除該周邊區域之外，於發光功能層54內產生之光在反射層63與陰極56之間共振而增強特定之波長範圍之光後，穿透陰極56而朝彩色濾光片90側射出。然後，藉由彩色濾光片90而吸收不包含於三種原色光之各自之波長範圍中的光，成為色純度得到更進一步之提昇之光後自對向基板11側射出。其結果，於有機EL裝置1之圖像顯示區域100中形成高品質之圖像。
如上所述，於像素電極52之外緣部共振長度會發生變動，故可能產生自作為目標之光之波長範圍偏離的光。因此，於有機EL裝置1等中，於俯視下包圍彩色濾光片90之周圍之遮光區域43中形成以該彩色濾光片作為構成要素之隔離壁44，從而減少目標外之光射出之情況。
圖5係X方向之剖面圖，且係表示圖2所示之D-D'線之剖面的模式剖面圖。於本圖中，省略形成於彩色濾光片90之上方之外覆層95及對向基板11等之圖示。又，將自元件基板10之表面至反射層63為止之各要素簡化為元件層12(參照圖4)而進行圖示。再者，於以下之說明中，對一部分要素省略記載。
如圖所示，於陰極56之上方，介隔積層平坦化層92及密封層93而成之保護層94而形成有彩色濾光片90及隔離壁44。如上所述，彩色濾光片90包含使顏料分散等而成之丙烯酸樹脂、即透明著色層。該透明著色層可藉由變更被分散等之顏料而形成任意之顏色。即，可獲得能夠使任意之波長範圍之光穿透，而吸收其他波長範圍之光的透明著色層。
如上所述，彩色濾光片90於像素區域42中作為狹義之彩色濾光片90發揮功能，而於遮光區域43中作為隔離壁44發揮功能。而且，於有機EL裝置1中，紅色濾光片90R(成為紅色濾光片90R之透明著色層、即紅色著色層)係形成於遮光區域43之整個區域內。因此，所有隔離壁44之至少一部分係由紅色濾光片90R構成。
具體而言，紅色像素區域42R之周圍之隔離壁44僅由紅色濾光片90R(符號為「44(90)」)構成。綠色像素區域42G之周圍之隔離壁44具有由下層之紅色濾光片90R(符號為「44(90)」)與上層之綠色濾光片90G(符號為「44(90)」)構成之雙層構造。藍色像素區域42B之周圍之隔離壁44具有由下層之紅色濾光片90R(符號為「44(90)」)與上層之藍色濾光片90B(符號為「44(90)」)構成之雙層構造。藉由該構成，而減少有機EL裝置1中，因像素電極52之外緣部之共振長度之變動而產生、且自作為目標之光之波長範圍偏離的光經由對向基板11而射出之現象。以下，對該像素電極52之外緣部之共振長度之變動等進行說明。
圖6係將像素電極52之外緣部放大表示之模式剖面圖。圖6(a)係將圖5所示之E之部分、即紅色像素電極52R之外緣部放大表示之圖。圖6(b)係將圖5所示之F之部分，即綠色像素電極52G之外緣部放大表示之圖。兩圖均於反射層63之下層僅圖示了第2層間絕緣膜62，而省略自第2層間絕緣膜62至元件基板10之各要素之圖示。又，形成於陰極56之上層之各要素亦省略圖示。
如上所述，像素電極52係積層ITO之薄膜而形成。因此，如圖6(a)所示，於紅色像素電極52R之外緣部(即包圍紅色像素區域42R之環狀區域)形成包含第1階差區域81與第2階差區域82的階差區域80。於第1階差區域81中，紅色像素電極52係由第2層之ITO薄膜與第3層之ITO薄膜的積層體構成。於第2階差區域82中，紅色像素電極52R僅由第3層之ITO薄膜構成。
又，如圖6(b)所示，於綠色像素電極52G之外緣部(即包圍綠色像素區域42G之環狀區域)形成階差區域80。於階差區域80中，綠色像素電極52G僅由第3層之ITO薄膜構成。
如圖4所示，除外緣部及第2接觸孔68附近以外，綠色像素電極52G係積層第2層之ITO薄膜及第3層之ITO薄膜而形成。該兩層之ITO薄膜之層厚係以如下方式設定：該兩層相加之層厚與發光功能層54之層厚及反射層保護層64之層厚的和、即合計之層厚成為可藉由共振而增強綠色光之厚度(長度)。又，藍色像素電極52B係由第3層之ITO薄膜形成。第3層之ITO薄膜之層厚係以如下方式設定：該第3層之ITO薄膜之層厚與發光功能層54之層厚及反射層保護層64之層厚的和、即合計之層厚成為可藉由共振而增強藍色光之厚度(長度)。
因此，於包圍紅色像素區域42R之特定之寬度的環狀區域中，綠色光及藍色光藉由共振而得到增強，並且經由陰極56而朝對向基板11(參照圖4)側射出。同樣地，於包圍綠色像素區域42G之特定之寬度的環狀區域中，藍色光藉由共振而得到增強，並且經由陰極56而朝對向基板11(參照圖4)側射出。又，雖然省略了放大圖之揭示，但於包圍藍色像素區域42B之特定之寬度的環狀區域中，因藍色像素電極52B之層厚之變動，而主要使較藍色光更為短波長側之光得到增強且射出。於該情形時，紅色濾光片90R(成為紅色濾光片90R之透明著色層)遮蔽(遮斷)綠色光及較該綠色光更為短波長側之光之功能較高，故可充分地發揮作為隔離壁44之功能。
圖7係針對R、G、B每種顏色表示成為彩色濾光片90之使顏料分散而成之負型感光性壓克力材料的波長-穿透率特性，即分光穿透特性之圖。如圖所示，紅色濾光片90R對於綠色光及藍色光具有較高之遮光性(截斷特性)。因此，於使用三種原色光形成彩色圖像之有機EL裝置中，利用紅色濾光片90R構成隔離壁44，藉此可充分地減少不適宜之波長之光射出的情況。所謂「充分」，係指與使用由使黑色顏料分散等而成之樹脂材料、或者Al等金屬材料所形成之隔離壁44之情形相比，幾乎無變化之程度。
又，藉由利用彩色濾光片90形成隔離壁44，與利用不同於彩色濾光片90之材料另外形成隔離壁44之情形相比，可降低製造成本。因此，本實施形態之有機EL裝置1不僅維持了顯示品質，而且可謀求低成本化。又，與利用上述材料等另外形成隔離壁之情形相比，薄膜之形成步驟、及圖案化步驟至少減少一次，故對於有機EL元件50等之影響亦降低，且可靠性亦得到提昇。
(第2實施形態)
繼而，使用圖8~10對本發明之第2實施形態之作為光電裝置的有機EL裝置進行說明。圖8係表示第2實施形態之有機EL裝置2之圖像顯示區域100(參照圖1)內的像素46、像素電極52等之配置態樣及形成彩色濾光片90之區域的模式平面圖。本實施形態之有機EL裝置2具有與第1實施形態之有機EL裝置1類似的構成。元件層12等之構成相同，而彩色濾光片90及隔離壁44之構成、以及像素電極52之Y方向的間隔與有機EL裝置1不同。因此，對於相同之構成要素賦予相同之符號，且省略一部分說明。又，省略電路圖及Y方向之剖面圖。
如圖8所示，而且與上述之有機EL裝置1同樣地，有機EL裝置2具有規則地形成於圖像顯示區域100內之對應於三原色之三種像素46(R、G、B)。各個像素46具有像素電極52及於俯視下收納於該像素電極內之像素區域42(以二點鏈線圖示)。圖像顯示區域100內之除像素區域42以外之區域為遮光區域43。因像素電極52形成為矩陣狀，故遮光區域43之平面形狀成為具有於X方向上延伸之帶狀部分及於Y方向上延伸之帶狀部分的格子狀。
於圖像顯示區域100內之整個區域中形成有至少一層彩色濾光片90。該彩色濾光片係廣義之彩色濾光片90，且係使紅、綠、藍中之任一種顏料分散等而成之透明著色層。與上述有機EL裝置1同樣地，該透明著色層之中形成於像素區域42內之部分成為原本之(狹義之)彩色濾光片90，而形成於遮光區域43內之部分成為隔離壁44(參照圖10)。
於有機EL裝置2中，在Y方向上相鄰之像素46間的間隔較在X方向上相鄰之像素46間的間隔形成得更大。因此，遮光區域43之中於X方向上延伸之部分的寬度較於Y方向上延伸之部分的寬度更寬廣。於將各個像素46作為子像素，並將三種顏色之像素46(R、G、B)之集合定義為「像素」的情形時，亦可認為相鄰之「像素」之Y方向的間隔較同一「像素」內之「子像素」間的間隔形成得更大。而且，三種顏色之彩色濾光片90之中，綠色濾光片90G及藍色濾光片90B僅形成於對應之像素區域42與包圍該像素區域之環狀區域內。另一方面，紅色濾光片90R亦形成於遮光區域43之中，隔開於Y方向上相鄰之像素46間的區域、即於X方向上延伸之帶狀區域。
圖9係針對(廣義之)彩色濾光片90之每種顏色表示本實施形態之有機EL裝置2中的該彩色濾光片之形成區域之圖。圖9(a)係表示紅色濾光片90R之形成區域之圖，圖9(b)係表示綠色濾光片90G之形成區域之圖，圖9(c)係表示藍色濾光片90B之形成區域之圖。於本圖中，由二點鏈線所包圍之方形區域於將各個像素46定義為「子像素」之情形時係包含1個「像素」之區域(範圍)。因此，由該二點鏈線所包圍之區域係能夠以任意之強度射出任意之波長分佈之光(即任意顏色之光)的最小區域。
如圖所示，綠色濾光片90G之形成區域及藍色濾光片90B之形成區域與上述第1實施形態之有機EL裝置1中的該形成區域類似。即，以於俯視下，與像素電極52(G、B)及包圍該像素電極之特定之寬度之環狀區域重合的方式形成。但是，綠色濾光片90G及藍色濾光片90B之形成區域之一部分在兩者之像素電極(G、B)於俯視下對向之區域中重合，這一點與有機EL裝置1中之該形成區域不同。
另一方面，紅色濾光片90R之形成區域與有機EL裝置1中之該形成區域不同。即，紅色濾光片90R不形成於綠色像素46G與藍色像素46B在X方向上相鄰之部分。又，亦不形成於鄰接於綠色像素區域42G及藍色像素區域42B之區域。於像素46在Y方向上相鄰之部分的遮光區域43、即遮光區域43之中在X方向上延伸之部分中，紅色濾光片90R僅形成於中央部分，而不形成於兩側之部分。因此，於包圍各個像素區域42(R、G、B)之環狀區域、即鄰接於各個像素區域42(R、G、B)之區域中，形成有單層之彩色濾光片90(R、G、B)。
該態樣之(廣義之)彩色濾光片90若與第1實施形態之有機EL裝置1之彩色濾光片90相比，則具有形成較容易之優點。因無需以使紅色濾光片90R之外周線與綠色像素區域42G之外周線或藍色像素區域42B之外周線一致之方式將該紅色濾光片圖案化，故光微影步驟之難易度降低。因此，本實施形態之有機EL裝置2可獲得降低製造成本之效果。
圖10係表示圖8之E-E'線之剖面的模式剖面圖，且係有機EL裝置2之X方向之模式剖面圖。如圖所示，廣義之彩色濾光片90係以完全覆蓋對應之像素區域42(R、G、B)(亦包括包圍該像素區域之環狀區域)之方式形成。而且，與像素區域42重合之部分係作為狹義之彩色濾光片90發揮功能，而與像素區域42間之遮光區域43重合之部分係作為隔離壁44(符號為「44(90)」)發揮功能。因此，與上述有機EL裝置1同樣地減少形成有機EL元件50後之光微影步驟、即覆蓋有機EL元件50的保護層94之上表面之成膜步驟及圖案化步驟。因此，施加於耐蝕性及耐熱性較低之有機EL元件50之負荷降低，而有助於提昇有機EL裝置之可靠性。
又，如圖所示，本實施形態之有機EL裝置2係由狹義之彩色濾光片90即像素區域42上之彩色濾光片90與隔離壁44相連續之透明著色層構成。即，未僅另外形成隔離壁44，且於在X方向上相鄰之像素區域42間未形成較細之圖案。因此，彩色濾光片90及隔離壁44之對於保護層94之密著性得到提昇，且可靠性得到提昇。
再者，本實施形態之有機EL裝置2中，綠色像素電極52G之外緣部之遮光性、即包圍綠色像素區域42G之環狀區域的遮光性成為問題。如上所述，於包圍綠色像素區域42G之環狀區域中，有因共振長度之變動而使較綠色光更為短波長側之光得到增強的傾向。然而，如上述圖7所示，雖稍劣於紅色濾光片90R，但綠色濾光片90G(綠色著色層)對於藍色光依然具有充分之遮光性。因此，對綠色像素46G之性能幾乎無影響。因此，本實施形態之有機EL裝置2可與上述之效果相結合而充分地達成低成本化及可靠性之提昇。
(第3實施形態)
繼而，對本發明之第3實施形態之作為光電裝置的有機EL裝置進行說明。圖11係表示第3實施形態之有機EL裝置3之圖像顯示區域100(參照圖1)內的像素46、像素電極52之配置態樣及形成彩色濾光片90之區域的模式平面圖。本實施形態之有機EL裝置3具有與上述之有機EL裝置1及有機EL裝置2類似的構成，僅(廣義之)彩色濾光片90及隔離壁44之構成不同。因此，對於相同之構成要素賦予相同之符號，且省略一部分說明，並且省略電路圖及Y方向之剖面圖之圖示。又，本實施形態之有機EL裝置3之X方向的剖面圖與圖10所示之第2實施形態之有機EL裝置2的剖面圖大致相同。因此，本實施形態之有機EL裝置3之說明僅使用圖11之模式平面圖進行。
如圖11所示，有機EL裝置3與上述之各實施形態之有機EL裝置同樣地，具有規則地形成於圖像顯示區域100內之對應於三原色之三種像素46(R、G、B)。各個像素46與上述之有機EL裝置1之像素46同樣地，於反射層63(參照圖4)與陰極56(參照圖4)之間具有光共振構造，且像素電極52之層厚係對應於射出之光(的顏色)而形成。有機EL裝置3中於發光功能層54(參照圖10)內產生之白色光於藉由該光共振構造及彩色濾光片90而成為特定之波長範圍的光後射出。各個像素46具有像素電極52、及於俯視下收納於該像素電極內之像素區域42。相鄰之像素區域42之間隔於X方向與Y方向上相同。因此，遮光區域43之寬度、即在X方向上延伸之帶狀部分的寬度與在Y方向上延伸之帶狀部分的寬度相同。
如圖所示，有機EL裝置3之彩色濾光片90係形成為俯視下於Y方向上延伸之帶狀。再者，本圖中之彩色濾光片90係廣義之彩色濾光片90。彩色濾光片90之寬度即X方向之尺寸超過像素電極52之X方向之間距(於本實施形態之有機EL裝置3中為大約5 μm)。而且，彩色濾光片90係以使於Y方向上延伸之中心線與對應之像素電極52的於Y方向上延伸之中心線大致一致之方式形成。因此，於圖11中施加有影線之區域、即於X方向上相鄰之像素電極52間的區域中，積層有不同顏色之彩色濾光片90。
因此，有機EL裝置3之X方向之剖面圖不論切斷位置，均與圖10所示之第2實施形態之有機EL裝置2的剖面圖大致相同。即，隔離壁44(參照圖10)之至少一部分係積層顏色互不同相之兩層彩色濾光片90而形成。如上所述，彩色濾光片90具有使相當於三種原色光中之任一者之波長範圍的光穿透，而吸收其他波長範圍之光的功能。因此，積層顏色不同之兩層彩色濾光片90而成之層對於寬廣之波長範圍的光具有吸收性，而具有較高之遮光性。
本實施形態之有機EL裝置3於如下方面具有特徵：彩色濾光片90由在像素電極52之X方向上具有較間距更寬之寬度之帶狀圖案的組合構成。因不實施高精度之圖案化，故更進一步地降低圖案化步驟之難易度。又，因可將三種(三種顏色之)彩色濾光片90圖案化為同一形狀，故可使光罩於三種顏色中共通化。
而且，如上所述，隔開對應於不同顏色之像素區域42間之隔離壁44的至少一部分係積層兩種顏色之彩色濾光片90而形成，故具有較高之遮光性。又，因彩色濾光片90僅由在Y方向上延伸之帶狀之部分構成，故密著性更進一步地提昇。因此，本實施形態之有機EL裝置3維持了顯示品質及可靠性，並且達成了更進一步之低成本化。
(第4實施形態)
繼而，作為本發明之第4實施形態，對作為光電裝置之有機EL裝置的製造方法進行說明。本實施形態之製造方法之對象為上述第1實施形態之有機EL裝置1。而且，本實施形態、及後述之第5實施形態之有機EL裝置之製造方法之特徵在於彩色濾光片90的形成步驟。構成元件層12之驅動用TFT112(參照圖4)及有機EL元件50(參照圖4)等各要素係利用公知之技術而形成。因此，關於本實施形態及後述之第5實施形態，自形成保護層94之階段起進行說明。又，針對於上述第1實施形態中已說明之構成要素，省略一部分說明之記載。於後述之第5實施形態中亦同樣處理。
圖12及圖13係表示第4實施形態之有機EL裝置之製造方法的步驟剖面圖。於上述兩幅圖中，與上述圖5同樣地，將自元件基板10之表面至反射層63為止之各要素簡化為元件層12(參照圖4)而進行圖示。再者，形成上述有機EL元件50之步驟係本實施形態中之第1步驟。因此，本實施形態之說明係自第2步驟之說明開始。再者，於已實施第1步驟後、即於形成有機EL元件50後，實施於該有機EL元件之上面積層平坦化層92及密封層93而形成保護層94的步驟。以下，依步驟順序進行說明。
再者，於本實施形態及後述之第5實施形態之說明中所使用之圖(圖12~圖15)中，對於經圖案化後之透明著色層(35、36、37)，賦予「44(90)」或「90」之符號。
首先，作為第2步驟，如圖12(a)所示，將圖像顯示區域100內劃分為像素區域42、以及作為該像素區域以外之區域之遮光區域43，上述像素區域42係於俯視下包含於像素電極52中之區域，且為有機EL元件50射出光之區域。然後，對應於自該像素區域所射出之光之顏色而將像素區域42劃分為紅色像素區域42R、綠色像素區域42G、以及藍色像素區域42B。
繼而，作為第3步驟，於紅色像素區域42R與遮光區域43中形成紅色著色層35。首先，如圖12(b)所示，於保護層94上之整個面形成紅色著色層35。紅色著色層35係包含分散有紅色之顏料，即，使波長為大約610 nm~大約750 nm之範圍內的光穿透，而吸收除此以外之波長範圍之光之材料的負型感光性壓克力之層。繼而，藉由光微影法而將該紅色著色層圖案化，然後自除紅色像素區域42R及遮光區域43這兩個區域以外之區域選擇性地去除該紅色著色層。然後，對選擇性地殘留之紅色著色層35施加後烘烤處理即加熱處理而使其硬化。藉此，如圖12(c)所示，使紅色著色層35僅殘留於上述兩個區域內。
如上所述，對經圖案化後之紅色著色層35賦予「44(90)」或「90」之符號。經圖案化後之紅色著色層35相當於上述第1~第3實施形態中之廣義之紅色濾光片90R。紅色著色層35之中，殘留於紅色像素區域42R內之部分作為紅色濾光片90R發揮功能。而且，殘留於遮光區域43內之部分於該紅色著色層為單層、或者與其他顏色之透明著色層積層之狀態下作為隔離壁44而發揮功能。再者，所謂光微影法，係指對成為對象之薄膜依序實施曝光步驟及蝕刻步驟而進行圖案化之方法。於本實施形態中，成為對象之薄膜係感光性壓克力，故顯影步驟兼作蝕刻步驟。
繼而，作為第4步驟，於綠色像素區域42G中形成綠色著色層36，且於藍色像素區域42B中形成藍色著色層37。如上所述，綠色著色層36係分散有使波長為大約500 nm~大約560 nm之範圍內的光穿透，而吸收除此以外之波長範圍之光的材料之層，藍色著色層37係分散有使波長為大約435 nm~大約480 nm之範圍內的光穿透，而吸收除此以外之波長範圍之光的材料之層。
首先，如圖13(d)所示，於保護層94上(及先前形成之紅色濾光片90R上)之整個面形成綠色著色層36。繼而，藉由光微影法而將該綠色著色層圖案化，然後自除綠色像素區域42G及包圍該綠色像素區域之環狀區域這兩個區域以外的區域選擇性地去除該綠色著色層。然後，藉由後烘烤處理而使經圖案化後之該綠色著色層硬化，從而如圖13(e)所示，於上述兩個區域中形成綠色著色層36。
再者，於上述圖案化時，形成於下層之紅色濾光片90R及隔離壁44已經硬化，故不會因蝕刻液(即顯影液)而受到損傷。
此處，上述環狀區域係指自相應之像素區域42起連續，且不到達相鄰之其他像素區域42的區域。因此，綠色著色層36係以殘留於俯視下包含綠色像素區域42G之島狀區域內之方式得到圖案化。該所殘留之綠色著色層36之中，俯視下與綠色像素區域42G重合之部分係作為狹義之綠色濾光片90G發揮功能。而且，所殘留之綠色著色層36中之與包圍綠色像素區域42G之環狀區域重合的部分作為隔離壁44而發揮功能。於上述第3步驟中，在綠色像素區域42G之周圍殘留有紅色著色層35，直至到達該綠色像素區域之外周線為止。因此，於上述環狀區域、即包圍綠色像素區域42G之遮光區域43中形成包含下層之紅色著色層35與上層之綠色著色層36之隔離壁44。
繼而，如圖13(f)所示，於保護層94上(及先前形成之紅色濾光片90R等上)之整個面形成藍色著色層37。然後，如圖13(g)所示，藉由光微影法而將該藍色著色層圖案化，然後自除藍色像素區域42B及包圍該藍色像素區域之環狀區域這兩個區域以外的區域選擇性地去除該藍色著色層。
即，於藍色像素區域42B及包圍該藍色像素區域之環狀區域中殘留藍色著色層37。然後，藉由後烘烤處理而使經圖案化後之藍色著色層37硬化。經圖案化後之藍色著色層37之中，俯視下與藍色像素區域42B重合之部分作為狹義之藍色濾光片90B發揮功能。而且，所殘留之藍色著色層37中之與包圍藍色像素區域42B之環狀區域重合的部分作為隔離壁44發揮功能。於上述第3步驟中，在藍色像素區域42B之周圍殘留有紅色著色層35，直至到達該藍色像素區域之外周線為止。因此，於上述環狀區域、即包圍藍色像素區域42B之遮光區域43中形成包含下層之紅色著色層35與上層之藍色著色層37的隔離壁44。
藉由以上之步驟，於各像素區域42(R、G、B)中形成彩色濾光片90(R、G、B)，且於包圍該像素區域之遮光區域中形成有一層或兩層透明著色層(35、36、37)。該透明著色層(35，36，37)係作為隔離壁44發揮功能。再者，於形成紅色濾光片90R後，綠色濾光片90G之形成與藍色濾光片90B之形成無論先實施哪一者均可。
根據本實施形態之製造方法，於各個像素區域42(R、G、B)中形成彩色濾光片90(R、G、B)，而於隔開相鄰之像素區域42間之俯視下為格子狀的遮光區域43中形成隔離壁44。而且，該隔離壁之中，包圍綠色像素區域42G之環狀部分與包圍藍色像素區域42B之環狀部分成為積層有兩層透明著色層的態樣。透明著色層係吸收特定之波長範圍之光以外之光的層。因此，積層有該兩層透明著色層之構造具有較高之遮光性、即具有吸收寬廣之波長範圍之光的功能。
若為本實施形態之製造方法，則可不實施遮光性材料層之成膜步驟、及該遮光性材料層之圖案化步驟，而形成該具有較高之遮光性之隔離壁44。即，可不實施成膜步驟及光微影步驟中之加熱處理、以及作為濕式處理之顯影處理等而形成隔離壁44。因此，可降低上述加熱處理等對位於彩色濾光片90與元件基板10之間之有機EL元件50所造成的影響，從而可製造可靠性得到提昇之有機EL裝置。又，可減少成膜步驟等之實施次數，故可降低製造成本，並且製造該可靠性得到提昇之有機EL裝置。
(第5實施形態)
繼而，對本發明之第5實施形態之作為光電裝置之有機EL裝置的製造方法進行說明。圖14及圖15係表示第5實施形態之有機EL裝置之製造方法的步驟剖面圖。本實施形態之製造方法之對象為上述第2實施形態之有機EL裝置2。
於上述兩幅圖中，與上述圖12、圖13同樣地，將自元件基板10之表面至反射層63為止之各要素簡化為元件層12(參照圖4)而進行圖示。如上所述，針對本實施形態之製造方法，與上述第4實施形態之製造方法之說明同樣地，自實施形成有機EL元件50之第1步驟後，於該有機EL元件之上面形成保護層94之階段起依步驟順序進行說明。
首先，作為第2步驟，如圖14(a)所示，將圖像顯示區域100內劃分為像素區域42、以及作為該像素區域以外之區域之遮光區域43，上述像素區域42係包含於像素電極52中之區域，且為有機EL元件50射出光之區域、亦即。然後，對應於自該像素區域所射出之光之顏色而將像素區域42劃分為紅色像素區域42R、綠色像素區域42G、以及藍色像素區域42B。
繼而，作為第3步驟，於圖9(a)所示之區域，即紅色像素區域42R、以及遮光區域43之中鄰接於紅色像素區域42R之區域與在Y方向上延伸之帶狀部分(隔開於Y方向上相鄰之像素區域42間之部分)的中央部分形成紅色著色層35。首先，如圖14(b)所示，於保護層94上之整個面形成紅色著色層35。然後，藉由光微影法而將該紅色著色層圖案化，然後如圖14(c)所示，於上述區域(圖9(a)所示之區域)中殘留紅色著色層35。然後，對所殘留之紅色著色層35進行後烘烤處理而使其硬化。該經硬化之紅色著色層35之中與紅色像素區域42R重合的部分作為(狹義之)紅色濾光片90R發揮功能。
繼而，作為第4步驟，於綠色像素區域42G與遮光區域43之中鄰接於綠色像素區域42G之區域中形成綠色著色層36。首先，如圖15(d)所示，於保護層94上(及先前形成之紅色濾光片90R等上)之整個面形成綠色著色層36。繼而，藉由光微影法而將綠色著色層36圖案化，然後如圖15(e)所示，僅於上述兩個區域中殘留綠色著色層36。然後，對所殘留之綠色著色層36進行後烘烤處理，而使該綠色著色層硬化。該經硬化之綠色著色層36之中與綠色像素區域42G重合的部分作為(狹義之)綠色濾光片90G發揮功能。而且，與遮光區域43重合之部分作為隔離壁44發揮功能。
形成綠色著色層36之區域係形成有如圖9(b)中所示之廣義之含義上的綠色濾光片90G之區域。具體而言，該區域係將綠色像素區域42G與包圍該綠色像素區域之環狀區域合併而成之區域。該環狀區域係外緣部最終與其他顏色之彩色濾光片90重合之區域。即，上述外緣部係在俯視下與藍色像素區域42B對向之邊，與後述之第5步驟中所形成之(廣義之)藍色濾光片90B重合的區域。而且，該外緣部係在其他三個邊，與第3步驟中所形成之(廣義之)紅色濾光片90R重合的區域。因此，如圖所示，經圖案化後之綠色著色層36於紅色像素區域42R與綠色像素區域42G之間的遮光區域43之中央，與先前形成之紅色著色層35的端部重合。
繼而，作為第5步驟，於藍色像素區域42B與遮光區域43之中鄰接於藍色像素區域42B之區域中形成藍色著色層37。首先，如圖15(f)所示，於保護層94上(及先前形成之紅色濾光片90R等上)之整個面形成藍色著色層37。繼而，藉由光微影法而將藍色著色層37圖案化，然後如圖15(g)所示，僅於上述兩個區域中殘留藍色著色層37。然後，對所殘留之藍色著色層37進行後烘烤處理而使其硬化。該經硬化之藍色著色層37之中與藍色像素區域42B重合的部分作為(狹義之)藍色濾光片90B發揮功能。而且，與遮光區域43重合之部分作為隔離壁44發揮功能。
形成藍色著色層37之區域係形成有如圖9(c)中所示之廣義之藍色濾光片90B的區域。具體而言，該區域係將藍色像素區域42B與包圍該藍色像素區域之環狀區域合併而成之區域。該環狀區域係外緣部與先前形成之廣義之彩色濾光片90重合的區域。即，上述外緣部係在俯視下與綠色像素區域42G對向之邊，與上述第4步驟中所形成之綠色著色層36即廣義之綠色濾光片90G重合的區域。而且，該外緣部係在其他三個邊，與第3步驟中所形成之紅色著色層35即廣義之紅色濾光片90R重合的區域。因此，如圖所示，經圖案化後之藍色著色層37於紅色像素區域42R與藍色像素區域42B之間的遮光區域43之中央，與先前形成之紅色著色層35之端部重合。而且，於綠色像素區域42G與藍色像素區域42B之間的遮光區域43之中央，與先前形成之綠色著色層36之端部重合。
於以上之步驟中，於各個像素區域42中形成對應於該像素區域所射出之光之顏色的(狹義之)彩色濾光片90(R、G、B)。而且，於隔開相鄰之該像素區域42之遮光區域43中形成隔離壁44。
若為本實施形態之製造方法，則可不實施遮光性材料層之成膜步驟、及該遮光性材料層之圖案化步驟，而形成隔離壁44。即，可不實施成膜步驟及光微影步驟中之加熱處理、以及作為濕式處理之顯影處理等而形成隔離壁44。因此，可降低上述加熱處理等對位於彩色濾光片90與元件基板10之間之有機EL元件50所造成的影響，從而可製造可靠性得到提昇之有機EL裝置。而且，亦可降低有機EL裝置之製造成本。
又，若為本實施形態之製造方法，則可於遮光區域43內形成彩色濾光片90之外緣部相互重合而成之隔離壁44。該構成之隔離壁44因先前形成之彩色濾光片90的外緣部被其後形成之彩色濾光片90的外緣部覆蓋，故密著性得到提昇。因此，可形成彩色濾光片90及隔離壁44之可靠性亦得到提昇之有機EL裝置。
(電子機器)
圖16係表示將上述第1實施形態之有機EL裝置1作為零件而裝入之各種電子機器之圖。再者，除上述有機EL裝置1以外，亦可將第2實施形態之有機EL裝置2或第3實施形態之有機EL裝置3用作零件。
圖16(a)係表示針對作為電子機器之頭戴式顯示器之應用例的模式圖。頭戴式顯示器260具備頭帶261、光學系統收納部262及有機EL裝置1。如此，有機EL裝置1可用作圖像顯示器。
圖16(b)係表示針對背投型投影機之應用例之模式圖。背投型投影機270係於框體271中具備合成光學系統273、反射鏡274、反射鏡275、螢幕276、以及有機EL裝置1。如此，有機EL裝置1可用作圖像顯示器。
圖16(c)係表示針對前投型投影機(行動迷你投影機)之應用例之模式圖。前投型投影機280係於框體282中具備光學系281及有機EL裝置1，且可將圖像顯示於螢幕283上。再者，於作為行動迷你投影機而使用之情形時，若代替螢幕283而投映至白色牆壁上，則可省略螢幕283，而可提供更容易攜帶之行動迷你投影機。如此，有機EL裝置1可用作圖像顯示器。
如上所述，第1~第3實施形態之有機EL裝置1~3因減少彩色濾光片90之形成所需要的光微影步驟，故可謀求低成本化及可靠性之提昇。因此，藉由將該有機EL裝置1~3應用於各種電子機器中，可提供低價格且高品質之電子機器。
本發明之實施形態除上述各實施形態以外，亦可考慮各種變形例。以下，列舉變形例進行說明。
(變形例1)
於上述各實施形態之有機EL裝置(1~3)中，針對每個像素電極52而將反射層63圖案化。然而，亦可為如下之態樣：除第2接觸孔68之附近以外不將反射層63圖案化，而將其形成於第2層間絕緣膜62上之大致整個面。若為此種態樣，則可減少像素區域42與遮光區域43之間的階差。其結果，可提昇彩色濾光片90之層厚之均勻性，從而可提昇有機EL裝置之顯示品質。
(變形例2)
於上述各實施形態之有機EL裝置(1~3)中，形成於有機EL元件50(具體而言為陰極56)與彩色濾光片90之間之保護層94係自有機EL元件50側起，依序積層包含壓克力等有機材料之平坦化層92與包含SiOn等無機材料之密封層93而形成。然而，保護層94之構成並不限定於該兩層之積層體。例如，亦可為於平坦化層92與陰極56之間進而形成包含無機材料之層的態樣。若為該構成，則可提昇密封性等，從而可提昇有機EL裝置之可靠性。
又，亦可將密封層93設定為利用CVD(Chemical Vapor Deposition，化學氣相沈積)等真空成膜法所形成之層與利用濕式成膜法所形成之層的積層體。因平坦性得到提昇，故可提昇彩色濾光片90之層厚之均勻性，從而可提昇顯示品質。
(變形例3)
於上述各實施形態之有機EL裝置(1~3)中，像素電極52與反射層63係獨立地形成。然而，亦可為使像素電極52兼作反射層之構成。若為此種構成，則成膜步驟及圖案化步驟可各減少至少一次，故可降低製造成本。
1．．．第1實施形態之有機EL裝置
2．．．第2實施形態之有機EL裝置
3．．．第3實施形態之有機EL裝置
10．．．元件基板
11．．．對向基板
12．．．元件層
35．．．紅色著色層
36．．．綠色著色層
37．．．藍色著色層
42．．．像素區域
42B．．．藍色像素區域
42G．．．綠色像素區域
42R．．．紅色像素區域
43．．．遮光區域
44．．．隔離壁
46．．．像素
46B．．．藍色像素
46G．．．綠色像素
46R．．．紅色像素
50．．．有機EL元件
52．．．作為第1電極之像素電極
52B．．．藍色像素電極
52G．．．綠色像素電極
52R．．．紅色像素電極
54．．．發光功能層
56．．．作為第2電極之陰極
61．．．第1層間絕緣膜
62．．．第2層間絕緣膜
63．．．反射層
64．．．反射層保護膜
67．．．第1接觸孔
68．．．第2接觸孔
71．．．半導體層
72．．．通道區域
73．．．源極區域
74．．．汲極區域
75．．．閘電極
77．．．源電極
78．．．汲電極
79．．．閘極絕緣膜
80．．．階差區域
81．．．第1階差區域
82．．．第2階差區域
90．．．彩色濾光片
90B．．．藍色濾光片
90G．．．綠色濾光片
90R．．．紅色濾光片
92．．．平坦化層
93．．．密封層
94．．．保護層
95．．．外覆層
96．．．填充層
100．．．圖像顯示區域
102．．．掃描線
104．．．信號線
106．．．電源供給線
108．．．開關用TFT
110．．．保持電容
112．．．驅動用TFT
120．．．掃描線驅動電路
130．．．信號線驅動電路
140．．．同步信號線
260．．．頭戴式顯示器
261．．．頭帶
262．．．光學系統收納部
270．．．背投型投影機
271．．．框體
273．．．合成光學系統
274．．．反射鏡
275．．．反射鏡
276．．．螢幕
280．．．前投型投影機
281．．．光學系統
282．．．框體
283．．．螢幕
E、F．．．外緣部
X、Y、Z．．．方向
圖1係表示第1實施形態之有機EL裝置之電路構成的圖。
圖2係表示有機EL裝置之圖像顯示區域內之像素電極等之配置態樣的模式平面圖。
圖3係表示有機EL裝置之圖像顯示區域內之像素電極等之配置態樣的模式平面圖。
圖4係表示第1實施形態之有機EL裝置之Y方向之剖面的模式剖面圖。
圖5係表示第1實施形態之有機EL裝置之X方向之剖面的模式剖面圖。
圖6(a)、(b)係將像素電極之外緣部放大表示之模式剖面圖。
圖7係表示彩色濾光片之分光穿透特性之圖。
圖8係第2實施形態之有機EL裝置之模式平面圖。
圖9(a)-(c)係針對彩色濾光片之每種顏色表示第2實施形態之有機EL裝置中，形成有該彩色濾光片之區域之圖。
圖10係表示第2實施形態之有機EL裝置之X方向之剖面的模式剖面圖。
圖11係第3實施形態之有機EL裝置之模式平面圖。
圖12(a)-(c)係表示第4實施形態之有機EL裝置之製造方法的步驟剖面圖。
圖13(d)-(g)係表示第4實施形態之有機EL裝置之製造方法的步驟剖面圖。
圖14(a)-(c)係表示第5實施形態之有機EL裝置之製造方法的步驟剖面圖。
圖15(d)-(g)係表示第5實施形態之有機EL裝置之製造方法的步驟剖面圖。
圖16(a)-(c)係表示將第1實施形態之有機EL裝置作為零件而裝入之電子機器之圖。
1．．．第1實施形態之有機EL裝置
10．．．元件基板
12．．．元件層
42B．．．藍色像素區域
42G．．．綠色像素區域
42R．．．紅色像素區域
43．．．遮光區域
44．．．隔離壁
46B．．．藍色像素
46G．．．綠色像素
46R．．．紅色像素
50．．．有機EL元件
52B．．．藍色像素電極
52G．．．綠色像素電極
52R．．．紅色像素電極
54．．．發光功能層
56．．．作為第2電極之陰極
63．．．反射層
90．．．彩色濾光片
90B．．．藍色濾光片
90G．．．綠色濾光片
90R．．．紅色濾光片
92．．．平坦化層
93．．．密封層
E、F．．．外緣部
X、Y、Z．．．方向

Claims (8)

  1. 一種有機EL裝置，其特徵在於：其包括：基板；有機EL元件，其形成於上述基板上，包含第1電極、發光功能層、及具有透明導電性之第2電極，且朝上述第2電極側射出光；彩色濾光片，其於作為上述有機EL元件射出光之區域之像素區域中形成於上述第2電極側；以及隔離壁，其形成於作為上述像素區域以外之區域之遮光區域中；且上述彩色濾光片係使紅色光穿透之紅色濾光片、使綠色光穿透之綠色濾光片、及使藍色光穿透之藍色濾光片之三種顏色之彩色濾光片中的任一者；上述三種顏色之彩色濾光片中之至少一種顏色之上述彩色濾光片構成上述隔離壁的至少一部分；上述隔離壁之至少上述基板側係由上述紅色濾光片構成。
  2. 如請求項1之有機EL裝置，其中上述發光功能層為發出白色光之發光功能層；上述第2電極包含半穿透反射性材料；於上述基板與上述發光功能層之間形成有反射層；且於上述第2電極與上述反射層之間形成有光共振構造。
  3. 如請求項1或2之有機EL裝置，其中於上述有機EL元件與 上述彩色濾光片之間形成有包含無機材料層之保護層。
  4. 如請求項3之有機EL裝置，其中上述保護層係包括形成於上述有機EL元件側之包含有機材料之平坦化層、及形成於上述彩色濾光片側之無機材料層的層。
  5. 一種電子機器，其特徵在於：其具備如請求項1至4中任一項之有機EL裝置。
  6. 一種有機EL裝置之製造方法，其特徵在於：依下述記載順序實施以下步驟：第1步驟，於基板上之圖像顯示區域中，依序積層島狀之第1電極、發光功能層、及包含透明導電性材料之第2電極而形成有機EL元件；第2步驟，將上述圖像顯示區域劃分為俯視下包含於上述第1電極中之像素區域、及上述像素區域以外之區域的遮光區域，進而將上述像素區域劃分為紅色像素區域、綠色像素區域、及藍色像素區域之三種像素區域；第3步驟，於上述紅色像素區域與上述遮光區域中形成紅色著色層；以及第4步驟，於上述綠色像素區域中形成綠色著色層，且於上述藍色像素區域中形成藍色著色層。
  7. 如請求項6之有機EL裝置之製造方法，其中上述第4步驟係於上述綠色像素區域與包圍該綠色像素區域之環狀區域中形成上述綠色著色層，且於上述藍色像素區域與包圍該藍色像素區域之環狀區域中形成上述藍色著色層的步驟。
  8. 一種有機EL裝置之製造方法，其特徵在於：其依下述記載順序實施以下步驟：第1步驟，於基板上之圖像顯示區域中，依序積層島狀之第1電極、發光功能層、及包含透明導電性材料之第2電極而形成有機EL元件；第2步驟，將上述圖像顯示區域劃分為俯視下包含於上述第1電極中之像素區域、及作為上述像素區域以外之區域之遮光區域，進而將上述像素區域劃分為紅色像素區域、綠色像素區域、及藍色像素區域之三種像素區域；第3步驟，於上述紅色像素區域與上述遮光區域之中鄰接於上述紅色像素區域之區域中形成紅色著色層；第4步驟，於上述綠色像素區域與上述遮光區域之中鄰接於上述綠色像素區域之區域中形成綠色著色層；以及第5步驟，於上述藍色像素區域與上述遮光區域之中鄰接於上述藍色像素區域之區域中形成藍色著色層；且上述第3步驟係於上述紅色像素區域與上述遮光區域之中鄰接於上述紅色像素區域之區域、及在上述第4步驟中未形成有上述綠色著色層且在上述第5步驟中未形成有上述藍色著色層之區域中，形成上述紅色著色層的步驟。
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