JP4678319B2 - LIGHT EMITTING DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE - Google Patents
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Description
本発明は、基板上に自発光素子を有する発光装置、および電子機器に関するものである。 The present invention relates to a light emitting device having a self light emitting element on a substrate, and an electronic apparatus.
次世代の発光装置として、基板上に自発光素子としてのエレクトロルミネッセンス(EL/Electro Luminescence)素子を有する有機EL装置などの発光装置が期待されている。この有機EL装置において、EL素子は、発光層を含む有機機能層を陽極および陰極で挟んだ構成を備えており、陽極側から注入された正孔と陰極側から注入された電子とが発光層内で再結合し、励起状態から失括する際に発光する。 As a next-generation light emitting device, a light emitting device such as an organic EL device having an electroluminescence (EL / Electro Luminescence) element as a self light emitting element on a substrate is expected. In this organic EL device, the EL element has a configuration in which an organic functional layer including a light emitting layer is sandwiched between an anode and a cathode, and holes injected from the anode side and electrons injected from the cathode side are light emitting layers. Recombine in the light and emits light when it leaves the excited state.
また、EL装置に関しては、発光された光のうち、特定波長を共振させることにより、光の色度を向上させる技術が提案されている(特許文献1参照)。
上記特許文献1では、透光性基板上に共振器としての誘電体多層膜を形成し、この多層膜上に発光素子を形成することにより、透光性基板基板側に出射される光の色度を高めているが、アクティブマトリクス型の発光装置に関し、薄膜トランジスタと光共振器との関係については一切、記載されていない。すなわち、薄膜トランジスタを形成した透光性基板上に発光素子を構成した発光装置において、薄膜トランジスタ、発光素子、および光共振器を別々に形成したのでは、手間がかかる上、発光装置が大型化してしまうという問題点がある。
In
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、薄膜トランジスタ、発光素子、および光共振器を効率よく基板上に形成することのできる発光装置、およびこの発光装置を用いた電子機器を提供することにある。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a light emitting device capable of efficiently forming a thin film transistor, a light emitting element, and an optical resonator on a substrate, and an electronic device using the light emitting device. It is in.
上記課題を解決するために、本発明では、薄膜トランジスタ、該薄膜トランジスタのゲート絶縁膜を含めて当該薄膜トランジスタの上層側に形成された第1の層間絶縁膜、該第1の層間絶縁膜に形成された第1のコンタクトホールを介して前記薄膜トランジスタに電気的に接続されたソース・ドレイン電極、第2の層間絶縁膜、該第2の層間絶縁膜に形成された第2のコンタクトホールを介して前記ソース・ドレイン電極に電気的に接続された透光性の画素電極、発光機能層、および対向電極が基板側から上層に向けてこの順に形成されている発光装置において、前記薄膜トランジスタおよび前記ソース・ドレイン電極は、前記発光機能層と平面的に重なる領域からずれた位置に形成され、前記第1の層間絶縁膜および前記第2の層間絶縁膜は各々、前記薄膜トランジスタおよび前記ソース・ドレイン電極と平面的に重なる領域、並びに前記発光機能層に平面的に重なる領域のいずれの領域でも同一の層構成を備え、前記第1の層間絶縁膜および前記第2の層間絶縁膜は各々、光共振器を構成する複数の屈折率層を積層した誘電体多層膜を含んでいることを特徴とする。 In order to solve the above problems, in the present invention, a thin film transistor, a first interlayer insulating film formed on the upper side of the thin film transistor including the gate insulating film of the thin film transistor, and the first interlayer insulating film are formed. A source / drain electrode electrically connected to the thin film transistor through a first contact hole, a second interlayer insulating film, and the source through a second contact hole formed in the second interlayer insulating film In the light-emitting device in which a light-transmitting pixel electrode electrically connected to the drain electrode, a light-emitting functional layer, and a counter electrode are formed in this order from the substrate side to the upper layer, the thin film transistor and the source / drain electrode Is formed at a position shifted from a region overlapping the light emitting functional layer in a plan view, and the first interlayer insulating film and the second interlayer insulating film Each of the regions that planarly overlap the thin film transistor and the source / drain electrodes and the region that planarly overlaps the light emitting functional layer has the same layer structure, and the first interlayer insulating film and the first Each of the two interlayer insulating films includes a dielectric multilayer film in which a plurality of refractive index layers constituting an optical resonator are stacked.
本発明では、画素電極、発光機能層および対向電極からなる自発光素子に対して、誘電体多層膜からなる光共振器が構成されているので、色光の色度を向上することができる。また、光共振器を構成する誘電体多層膜は、第1の層間絶縁膜および第2の層間絶縁膜を
利用して形成されており、光共振器を別途、追加する必要がない。従って、薄膜トランジスタ、発光素子、および光共振器を効率よく装置内に組み込むことができる。また、薄膜トランジスタおよびソース・ドレイン電極は、発光機能層と平面的に重なる領域からずれた領域に形成されているので、光共振器を発光機能層と平面的に重なる領域の全体に形成することができる。それ故、対向電極を光反射性電極により形成してボトムエミッション型の発光装置を構成した場合、光共振器に対して発光機能層とは反対側に反射層を設けてトップエミッション型の発光装置を構成した場合のいずれにおいても、色度の高い光を出射することができる。
In the present invention, since the optical resonator composed of the dielectric multilayer film is configured for the self-luminous element composed of the pixel electrode, the light emitting functional layer, and the counter electrode, the chromaticity of the colored light can be improved. Further, the dielectric multilayer film constituting the optical resonator is formed using the first interlayer insulating film and the second interlayer insulating film, and it is not necessary to add an optical resonator separately. Therefore, the thin film transistor, the light emitting element, and the optical resonator can be efficiently incorporated into the device. Further, since the thin film transistor and the source / drain electrode are formed in a region shifted from the region overlapping the light emitting functional layer in a plane, the optical resonator can be formed in the entire region overlapping the light emitting functional layer in a plane. it can. Therefore, when a bottom emission type light emitting device is configured by forming a counter electrode with a light reflective electrode, a top emission type light emitting device is provided by providing a reflective layer on the side opposite to the light emitting functional layer with respect to the optical resonator. In any case, the light with high chromaticity can be emitted.
本発明において、前記第1の層間絶縁膜は、前記薄膜トランジスタにより形成される凹凸を平坦化する有機平坦化膜を備え、当該有機平坦化膜の上層に前記誘電体多層膜を備えている構成を採用することができる。このように構成すると、エッチングにより第1および第2のコンタクトホールを形成する際の対象のいずれもが誘電体多層膜であるため、エッチング装置やエッチング条件を共通化できる。 In the present invention, the first interlayer insulating film includes an organic planarizing film for planarizing unevenness formed by the thin film transistor, and the dielectric multilayer film is provided on the organic planarizing film. Can be adopted. If comprised in this way, since the object at the time of forming the 1st and 2nd contact hole by an etching is a dielectric multilayer film, an etching apparatus and etching conditions can be made shared.
本発明において、前記第1の層間絶縁膜は、全体が前記誘電体多層膜により構成されている構成を採用することができる。このように構成すると、エッチングにより第1および第2のコンタクトホールを形成する際の対象のいずれもが誘電体多層膜であるため、エッチング装置やエッチング条件を共通化できる。 In the present invention, the first interlayer insulating film can employ a configuration in which the entirety is formed of the dielectric multilayer film. If comprised in this way, since the object at the time of forming the 1st and 2nd contact hole by an etching is a dielectric multilayer film, an etching apparatus and etching conditions can be made shared.
本発明において、前記第1の層間絶縁膜の全体が前記誘電体多層膜により構成され、前記薄膜トランジスタと前記基板との層間に下地保護膜が形成されている場合、当該下地保護膜は、前記光共振器を構成する誘電体多層膜を備えていることが好ましい。 In the present invention, when the entire first interlayer insulating film is composed of the dielectric multilayer film, and a base protective film is formed between the thin film transistor and the substrate, the base protective film is It is preferable to include a dielectric multilayer film constituting the resonator.
本発明において、前記誘電体多層膜のいずれもが、例えば、第1の屈折率層と、該第1の屈折率層よりも屈折率の低い第2の屈折率層から構成されている構成を採用することができる。 In the present invention, each of the dielectric multilayer films includes, for example, a first refractive index layer and a second refractive index layer having a lower refractive index than the first refractive index layer. Can be adopted.
本発明においては、前記誘電体多層膜はいずれの部分でも同一の屈折率層の組み合わせからなる構成を採用することができる。 In the present invention, the dielectric multilayer film may employ a configuration comprising a combination of the same refractive index layers in any part.
本発明において、前記誘電体多層膜には、2層の膜が一体で一層分の屈折率層を構成している層が含まれていることが好ましい。この場合、前記2層の膜の間には電極層が形成されている構成を採用することができる。例えば、第1の層間絶縁膜において最下層のゲート絶縁膜と下地保護膜の最上層とが一体で一層分の屈折率層を構成している場合、ゲート絶縁膜については、薄膜トランジスタの電気的特性を優先して膜厚を設定した場合でも、他方の層で光学特性を補正することができる。 In the present invention, it is preferable that the dielectric multilayer film includes a layer in which two layers of films constitute a single refractive index layer. In this case, a configuration in which an electrode layer is formed between the two layers can be employed. For example, in the first interlayer insulating film, when the lowermost gate insulating film and the uppermost layer of the base protective film integrally form a refractive index layer, the gate insulating film has the electrical characteristics of the thin film transistor. Even when the film thickness is set with priority given to the above, the optical characteristics can be corrected with the other layer.
本発明において、前記第1の屈折率層の屈折率は、発光装置の発光中心波長において前記画素電極の屈折率に等しく、前記画素電極は、前記第2の層間絶縁膜の誘電体多層膜のうち、前記第2の屈折率層の上層に積層されて一層分の屈折率層を構成していることが好ましい。すなわち、画素電極も誘電体多層膜の一部として利用することができる。 In the present invention, the refractive index of the first refractive index layer is equal to the refractive index of the pixel electrode at the emission center wavelength of the light emitting device, and the pixel electrode is formed of the dielectric multilayer film of the second interlayer insulating film. Among these, it is preferable that the refractive index layer for one layer is formed by being laminated on the upper layer of the second refractive index layer. That is, the pixel electrode can also be used as part of the dielectric multilayer film.
本発明において、前記光共振器では、前記第1の屈折率層と前記第2の屈折率層との繰り返し数が前記画素電極層を含めて2.5以上であり、かつ、前記第1の屈折率層同士は光路長が等しいとともに、前記第2の屈折率層同士は光路長が等しいことが好ましい。 In the present invention, in the optical resonator, the number of repetitions of the first refractive index layer and the second refractive index layer is 2.5 or more including the pixel electrode layer, and the first Preferably, the refractive index layers have the same optical path length, and the second refractive index layers have the same optical path length.
本発明に係る発光装置は、携帯電話機、モバイルコンピュータ、直視型表示装置などの電子機器における発光手段や、電子機器の各種光源(発光手段)として用いられる。特に、本発明に係る発光装置を電子機器の表示装置として用いれば、電子機器の表色範囲を拡
大することができる。
The light-emitting device according to the present invention is used as light-emitting means in electronic devices such as mobile phones, mobile computers, and direct-view display devices, and various light sources (light-emitting means) of electronic devices. In particular, when the light emitting device according to the present invention is used as a display device for an electronic device, the color range of the electronic device can be expanded.
以下、図面を参照して、本発明に係る有機EL装置とその製造方法、並びに電子機器の一実施形態について説明する。なお、以下の説明においては、なお、参照する各図において、図面上で認識可能な大きさとするために縮尺が各層や各部材ごとに異なる場合がある。 Hereinafter, an embodiment of an organic EL device according to the present invention, a manufacturing method thereof, and an electronic device will be described with reference to the drawings. In the following description, in each drawing to be referred to, the scale may be different for each layer or each member in order to make the size recognizable on the drawing.
[実施の形態1]
(全体構成)
図1は、アクティブマトリクス型の有機EL装置(発光装置)の電気的構成を示す等価回路図である。図2は、この有機EL装置の画素構成の一例を示す平面図である。
[Embodiment 1]
(overall structure)
FIG. 1 is an equivalent circuit diagram showing an electrical configuration of an active matrix organic EL device (light emitting device). FIG. 2 is a plan view showing an example of the pixel configuration of the organic EL device.
図1に示すように、本実施形態の有機EL装置1では、基板上に、複数の走査線131と、これら走査線131に対して交差する方向に延びる複数の信号線132と、これら信号線132に並列に延びる複数の共通給電線133とがそれぞれ配線されたもので、走査線131および信号線132の各交点毎に画素100がマトリクス状に構成されている。
As shown in FIG. 1, in the
信号線132に対しては、シフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオライン、アナログスイッチを備えるデータ線駆動回路390が設けられている。一方、走査線131に対しては、シフトレジスタおよびレベルシフタを備える走査線駆動回路380が設けられている。また、画素100の各々には、走査線131を介して走査信号がゲート電極に供給される第1のTFT80と、この第1のTFT80を介して信号線132から供給される画像信号を保持する保持容量110と、保持容量110によって保持された画像信号がゲート電極に供給される第2のTFT90と、この第2のTFT90を介して共通給電線133に電気的に接続したときに共通給電線133から駆動電流が流れ込む画素電極(陽極)4と、この画素電極11と対向電極(陰極)13との間に挟み込まれる発光機能層12とが設けられ、画素電極11、対向電極7および発光機能層12によって有機EL素子(自発光素子)10が構成されている。
A data
このような有機EL装置1を構成するにあたって、各画素100の平面構造は、図2に示すように、平面形状が長方形の画素電極11の四辺が、信号線132、共通給電線133、走査線131及び図示しない他の画素電極用の走査線によって囲まれた配置となっている。画素100の平面形状は、図に示す矩形の他に、円形、長円形など任意の形状が適用される。なお、画素電極11と第2のTFT90との電気的な接続は、後述するようにソース・ドレイン電極42を介して行われ、かつ、各電極間の電気的な接続は、後述するように、層間絶縁膜に形成されたコンタクトホール501、502、601を介して行われる。
In constructing such an
ここで、画素100は、各々が赤色(R)、緑色(G)、および青色(B)の3色で1つのドットを構成するサブ画素として用いられ、このような画素100の対応する色は、発光層122を構成する材料によって規定されている。
Here, the
このような構成のもと、走査線131が駆動されて第1のTFT80がオンとなると、そのときの信号線132の電位が保持容量110に保持され、該保持容量110の状態に応じて、第2のTFT90の導通状態が決まる。そして、第2のTFT90のチャネルを介して共通給電線133から画素電極11に電流が流れ、さらに発光機能層12を通じて対向電極7に電流が流れる。
Under such a configuration, when the
(画素構成)
図3は、本発明の実施の形態1に係る有機EL装置の画素構成を示す断面図である。図3において、ここに示す有機EL装置1は、有機EL素子10から出射された光を透光性基板2の側から出射する、いわゆる「ボトムエミッション型」の有機EL装置である。本形態では、いずれの画素100においても、ガラス基板などの透光性基板2の表面側には、下地保護膜3が形成されており、この下地保護膜3の上に第2のTFT90が形成されている。第2のTFT90の上層側には、ゲート絶縁膜51を含む第1の層間絶縁膜5が形成されている。第1の層間絶縁膜5の上層には一対のソース・ドレイン電極41、42が形成されており、これらのソース・ドレイン電極41、42は、第1の層間絶縁膜5に形成された2つの第1のコンタクトホール501、502を介して第2のTFT9のソース・ドレイン領域に電気的に接続されている。ここで、ソース・ドレイン電極41、42のうち、ソース・ドレイン電極41は、共通給電線133として延びている。
(Pixel configuration)
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a pixel configuration of the organic EL device according to
本形態では、ソース・ドレイン電極41、42の表面側には第2の層間絶縁膜6が形成されている。第2の層間絶縁膜6の上層にはITO(酸化インジウムスズ)膜からなる画素電極11(陽極)が形成されており、画素電極11は、第2の層間絶縁膜6に形成されたコンタクトホール601を介してソース・ドレイン電極42に電気的に接続されている。
In this embodiment, the second
画素電極11の上層には、有機EL素子10の正孔輸送層121および発光層122からなる発光機能層12が形成され、発光機能層12の上層には、アルミニウム(Al)やマグネシウム(Mg)、金(Au)、銀(Ag)等の反射性を備えた対向電極13(陰極)が形成されている。また、各画素100には、画素電極11の上層にシリコン窒化膜などからなる保護層15が形成されている。但し、保護層15は、発光層122と平面的に重なる領域で除去され、画素電極11と正孔輸送層121が直接触することを可能としている。また、発光機能層12の形成領域を囲むように、アクリル樹脂などからなる隔壁9が形成されている。
A light emitting
このように構成した画素110において、画素電極11から発光機能層12を通じて対向電極13に電流が流れると、発光層122はこれを流れる電流量に応じて発光し、かかる光は、透光性基板2の側から出射される。その際、発光層122から対向電極13に向かう光は、対向電極13で反射した後、透光性基板2の側から出射される。ここで、各画素100は、発光層122を構成する材料によって、各々が赤色(R)、緑色(G)、および青色(B)の3色に対応しており、所定の色光を出射するので、カラー画像が表示される。それ故、第2のTFT90やソース・ドレイン電極41、42などは、光の出射を妨げないように、発光機能層12(正孔輸送層121、発光層122)に対して平面的にずれた領域に形成されている。
In the
(層間絶縁膜および光共振器の構成)
本形態において、第1の層間絶縁膜5および第2の層間絶縁膜6は、第2のTFT90やソース・ドレイン電極41、42と平面的に重なる領域と、発光機能層12と平面的に重なる領域で同一の層構成を有している。ここで、第1の層間絶縁膜5は、ゲート絶縁膜51と、ゲート電極93を覆う厚さが1μm程度の感光性樹脂からなる有機平坦化膜52とを備えているとともに、有機平坦化膜52の上層には誘電体多層膜55が形成されている。有機平坦化膜52は、TFT90によって形成される凹凸を平坦化する機能を担っている。第2の層間絶縁膜6は、全体が誘電体多層膜によって構成されており、本形態では、誘電体多層膜55、第2の層間絶縁膜6、画素電極11、発光機能層12、対向電極13によって光共振器8が構成されている。
(Configuration of interlayer insulating film and optical resonator)
In this embodiment, the first
第1の層間絶縁膜5の誘電体多層膜55、および第2の層間絶縁膜6を構成する誘電体多層膜はいずれも、例えば、複数層のシリコン窒化膜81(第1の屈折率層)と、このシ
リコン窒化膜81よりも屈折率の低い複数層のシリコン酸化膜82(第2の屈折率層)とが交互に積層された構造になっている。また、本形態の光共振器8では、シリコン窒化膜81とシリコン酸化膜82の繰り返し数が2.0以上であり、シリコン窒化膜81同士は光路長が等しいとともに、シリコン酸化膜82同士は光路長が等しく設定されている。さらに、シリコン窒化膜81は、厚さが20μm〜200μmであり、シリコン酸化膜82は、膜厚が20μm〜400μmであり、各層の光学長が発光中心波長λcの1/4倍になるように設定されている。
The
なお、本形態の光共振器8において、第1の層間絶縁膜5の誘電体多層膜55、および第2の層間絶縁膜6を構成する誘電体多層膜は、各色に対向する画素100間で共通するが、正孔輸送層121や発光層122は、対応する色毎に材料の屈折率や厚さを相違させることできる。それ故、正孔輸送層121や発光層122の光学長を各色に対応する画素100ごとに最適化すれば、各画素100から出射される光の波長に対応する光学長を備えた光共振器8を構成することができる。なお、各色に対応する全ての画素100に対して、光共振器8の光学長を最適化した構成の他、特定の色に対応する画素100に対してのみ、光共振器8の光学長を最適化した構成を採用してもよい。
In the
(本形態の効果)
以上説明したように、本形態では、すべての画素100に光共振器8を構成したので、色光の色度を向上することができる。また、光共振器8を構成する誘電体多層膜は、第1の層間絶縁膜5および第2の層間絶縁膜6に形成され、光共振器8を別途、追加する必要がないので、TFT90、有機EL素子、および光共振器8を効率よく透光性基板2上に形成することができる。
(Effect of this embodiment)
As described above, in this embodiment, since the
また、TFT90およびソース・ドレイン電極41、42は、発光機能層12と平面的に重なる領域からずれた領域に形成されているので、光共振器8を発光機能層12と平面的に重なる領域の全体に形成することができる。それ故、色度の高い光を十分な光量をもって出射することができる。
Further, since the
さらに、製造方法を以下に説明するように、本形態では、エッチングによりコンタクトホール501、502、および601を形成する際、エッチング対象となるのは、第1の層間絶縁膜5の誘電体多層膜55、あるいは誘電体多層膜からなる第2の層間絶縁膜である。従って、エッチング装置やエッチング条件などを共通化できる。
Furthermore, as will be described below, in this embodiment, when the contact holes 501, 502, and 601 are formed by etching, the dielectric multilayer film of the first
(製造方法)
図4は、本発明の実施の形態1に係る有機EL装置の製造工程の一部を示す工程断面図である。本形態の有機EL装置を製造するには、まず、図4(a)に示すように、スパッタ法などにより、シリコン酸化膜あるいはシリコン窒化膜からなる下地保護膜3を形成後、周知の半導体プロセスを利用して、TFT90を形成する。
(Production method)
FIG. 4 is a process cross-sectional view illustrating a part of the manufacturing process of the organic EL device according to
次に、第1の層間絶縁膜5の形成工程では、まず、感光性樹脂を塗布した後、露光、現像し、厚さが1μm程度の有機平坦化膜52を形成する。その際、第1のコンタクトホール501、502に相当する穴521、522を形成する。次に、スパッタ法により、シリコン窒化膜81と複数層のシリコン酸化膜82とを交互に形成して、誘電体多層膜55を形成する。このようにして、ゲート絶縁膜51、平坦化膜52および誘電体多層膜55を備えた第1の層間絶縁膜5を形成する。
Next, in the formation process of the first
次に、図4(b)に示すように、フォトリソグラフィ技術を用いて誘電体多層膜55をエッチングし、有機平坦化膜52の穴521、522に繋がる穴551、552を形成する。その結果、ゲート絶縁膜51にも穴が形成され、コンタクトホール501、502が
完成する。
Next, as shown in FIG. 4B, the
次に、図4(c)に示すように、成膜工程およびエッチング工程を行い、ソース・ドレイン電極41、42を形成する。
Next, as shown in FIG. 4C, a film forming process and an etching process are performed to form source /
次に、第2の層間絶縁膜6の形成工程では、シリコン窒化膜81とシリコン酸化膜82とを交互に形成して、第2の層間絶膜6を形成する。
Next, in the step of forming the second
次に、図4(d)に示すように、フォトリソグラフィ技術を用いて第2の層間絶縁膜6をエッチングし、ソース・ドレイン電極42に接続する第2のコンタクトホール601を形成する。
Next, as shown in FIG. 4D, the second
しかる後には、ITO膜をスパッタ形成した後、パターニングし、図3に示すように、画素電極11を形成する。それ以降の工程は、周知の工程を利用できるので、詳細な説明を省略するが、保護層15および隔壁9を形成した後、液滴吐出法などを用いて、正孔輸送層121および発光層122を順次形成する。その際、正孔輸送層121は、例えば、高分子系材料として、ポリチオフェン、ポリスチレンスルホン酸、ポリピロール、ポリアニリンおよびこの誘導体などが例示される。また、低分子系材料を使用する場合は、正孔注入層と正孔輸送層121を積層して形成するのが好ましい。また、発光層122については、ポリフルオレン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリチオフェン誘導体、またはこれらの高分子材料に、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素、例えばルブレン、ペリレン、9,10−ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン6、キナクリドン等をドープしたものが用いることができる。その際、赤色の発色光を発光する発光層の形成材料、緑色の発色光を発光する発光層の形成材料、青色の発色光を発光する発光層の形成材料を、それぞれ対応する画素100に吐出し塗布することによって所定の発光層122を形成する。次に、アルミニウム膜などをスパッタ形成した後、パターンニングし、対向電極13を形成する。
Thereafter, an ITO film is formed by sputtering and then patterned to form the
以上説明したように、本形態では、エッチングによりコンタクトホール501、502、および601を形成する際、エッチング対象となるのは、第1の層間絶縁膜5の誘電体多層膜55、あるいは誘電体多層膜からなる第2の層間絶縁膜である。従って、エッチング装置やエッチング条件などを共通化できる。
As described above, in this embodiment, when the contact holes 501, 502, and 601 are formed by etching, the object to be etched is the
[実施の形態2]
図5は、本発明の実施の形態2に係る有機EL装置の画素構成を示す断面図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態1と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
[Embodiment 2]
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a pixel configuration of an organic EL device according to
図5において、本形態の有機EL装置1も、いわゆる「ボトムエミッション型」の有機EL装置である。本形態でも、実施の形態1と同様、いずれの画素100においても、ガラス基板などの透光性基板2の表面側には下地保護膜3が形成されており、この下地保護膜3の上に第2のTFT90が形成されている。第2のTFT90の上層側には、ゲート絶縁膜51を含む第1の層間絶縁膜5が形成されている。第1の層間絶縁膜5の上層には一対のソース・ドレイン電極41、42が形成されており、これらのソース・ドレイン電極41、42は、第1の層間絶縁膜5に形成された2つの第1のコンタクトホール501、502を介して第2のTFT9のソース・ドレイン領域に電気的に接続されている。ここで、ソース・ドレイン電極41、42のうち、ソース・ドレイン電極41は、共通給電線133として延びている。本形態では、ソース・ドレイン電極41、42の表面側には第2の間絶縁膜6が形成されている。第2の層間絶縁膜6の上層にはITO(酸化インジウムスズ)膜からなる画素電極11(陽極)が形成されており、画素電極11は、第2の
層間絶縁膜6に形成されたコンタクトホール601を介してソース・ドレイン電極42に電気的に接続されている。画素電極11の上層には、有機EL素子(自発光素子)の正孔輸送層121および発光層122からなる発光機能層12が形成され、この発光機能層12の上層には、反射性を備えた対向電極13(陰極)が形成されている。また、各画素100には、画素電極11の上層にシリコン窒化膜などからなる保護層15が形成されている。保護層15は、発光層122と平面的に重なる領域で除去され、画素電極11と正孔輸送層121が直接触することを可能としている。また、発光機能層12の形成領域を囲むように、アクリル樹脂などからなる隔壁9が形成されている。
In FIG. 5, the
本形態において、下地保護膜3は、全体が誘電体多層膜によって構成されている。第1の層間絶縁膜5も、ゲート絶縁膜51を含めて、全体が誘電体多層膜によって構成されている。ここで、下地保護膜3の最上層のシリコン酸化膜82と、ゲート絶縁膜51を構成するシリコン酸化膜82とは一体となって1層分の屈折率層を構成している。
In this embodiment, the entire base
また、本形態でも、実施の形態1と同様、第2の層間絶縁膜6は、全体が誘電体多層膜によって構成されており、本形態では、下地保護膜3、第1の層間絶縁膜5、第2の層間絶縁膜6、画素電極11、発光機能層12、対向電極13によって光共振器8が構成されている。ここで、下地保護膜3、第1の層間絶縁膜5、および第2の層間絶縁を構成する誘電体多層膜は、例えば、複数層のシリコン窒化膜81(第1の屈折率層)と、このシリコン窒化膜81よりも屈折率の低い複数層のシリコン酸化膜82(第2の屈折率層)とが交互に積層された構造になっている。また、光共振器8では、シリコン窒化膜81とシリコン酸化膜82の繰り返し数が2.0以上であり、シリコン窒化膜81同士は光路長が等しいとともに、シリコン酸化膜82同士は光路長が等しく設定されている。また、画素電極11はITO膜で形成されており、ITO膜の屈折率とシリコン窒化膜の屈折率は略等しい。従って、ITO膜の光路長はシリコン窒化膜と略等しく、ITO膜を含めて、低屈折率層と高屈折率層の繰り返し数が2.5以上である。さらに、シリコン窒化膜81およびシリコン酸化膜82の膜厚は、各層の光学長が発光中心波長λcの1/4倍になるように設定されている。
Also in this embodiment, the second
なお、本形態の光共振器8においても、誘電体多層膜55、および第2の層間絶縁膜6を構成する誘電体多層膜は、各色に対向する画素100間で共通するが、正孔輸送層121や発光層122は、対応する色毎に材料の屈折率や厚さを相違させることできる。それ故、正孔輸送層121や発光層122の光学長を各色に対応する画素100ごとに最適化すれば、各画素100から出射される光の波長に対応する光学長を備えた光共振器8を構成することができる。なお、各色に対応する全ての画素100に対して、光共振器8の光学長を最適化した構成の他、特定の色に対応する画素100に対してのみ、光共振器8の光学長を最適化した構成を採用してもよい。
Also in the
以上説明したように、本形態では、すべての画素100に光共振器8を構成したので、色光の色度を向上することができる。また、光共振器8を構成する誘電体多層膜は、第1の下地保護膜3、第1の層間絶縁膜5および第2の層間絶縁膜6を構成しており、光共振器8を別途、追加する必要がないので、TFT90、有機EL素子、および光共振器8を効率よく透光性基板2上に形成することができる。また、TFT90およびソース・ドレイン電極41、42は、発光機能層12と平面的に重なる領域からずれた領域に形成されているので、光共振器8を発光機能層12と平面的に重なる領域の全体に形成することができる。それ故、色度の高い光を十分な光量をもって出射することができる。
As described above, in this embodiment, since the
さらに、製造方法については説明を省略するが、エッチングによりコンタクトホール501、502、および601を形成する際、エッチング対象となるのは、誘電体多層膜からなる第1の層間絶縁膜5、および誘電体多層膜からなる第2の層間絶縁膜6である。従
って、エッチング装置やエッチング条件などを共通化できる。
Further, although the description of the manufacturing method is omitted, when the contact holes 501, 502, and 601 are formed by etching, the etching targets are the first
また、本形態では、下地保護膜3の最上層のシリコン酸化膜82と、ゲート絶縁膜51を構成するシリコン酸化膜82とは、間にゲート電極93などが形成されているが、一体となって1層分の屈折層を構成している。従って、ゲート絶縁膜51については、TFT90の電気的特性に基づいて膜厚を設定することができ、この場合でも、下地保護膜3の最上層のシリコン酸化膜82で光学特性を補正することができる。
In this embodiment, the uppermost
[その他の実施の形態]
上記形態では、透光性基板2の側から光を出射するボトムエミッション型であるため、光共振器8を構成するシリコン窒化膜81およびシリコン酸化膜82の光学長が発光中心波長λcの1/4倍になるように設定されていたが、光共振器を構成するシリコン窒化膜81およびシリコン酸化膜82の光学長が発光中心波長λcの1/2倍になるように設定すれば、発光層122に対して透光性基板2とは反対側から光を出射するトップエミッション型に適用することができる。この場合には、対向電極13としては光透過性の電極を用いることになり、光共振器8に対して発光層122とは反対側に反射層を設ければよい。
[Other embodiments]
In the above embodiment, since the bottom emission type emits light from the
[電子機器]
次に、上述の有機EL装置を備えた電子機器の例について説明する。図6は上述した実施形態に係る表示装置を備えたモバイル型のパーソナルコンピュータ(情報処理装置)の構成を示す斜視図である。同図において、パーソナルコンピュータ1100は、キーボード1102を備えた本体部1104と、上述した有機EL装置を表示装置1106として備えた表示装置ユニットとから構成されている。このため、表色範囲の広い表示部を備えた電子機器を提供することができる。
[Electronics]
Next, an example of an electronic apparatus including the above-described organic EL device will be described. FIG. 6 is a perspective view showing a configuration of a mobile personal computer (information processing apparatus) including the display device according to the above-described embodiment. In the figure, a
なお、上述した例に加えて、他の例として、携帯電話、腕時計型電子機器、液晶テレビ、ビューファインダ型やモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、電子ペーパー、タッチパネルを備えた機器等が挙げられる。本発明の電気光学装置は、こうした電子機器の表示部としても適用できる。 In addition to the above-described examples, other examples include mobile phones, wristwatch-type electronic devices, liquid crystal televisions, viewfinder-type and monitor direct-view video tape recorders, car navigation devices, pagers, electronic notebooks, calculators, word processors, Examples include workstations, videophones, POS terminals, electronic paper, and devices equipped with touch panels. The electro-optical device of the present invention can also be applied as a display unit of such an electronic apparatus.
[他の実施の形態]
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る有機EL装置とその製造方法、並びに電子機器の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
[Other embodiments]
The preferred embodiments of the organic EL device, the manufacturing method thereof, and the electronic apparatus according to the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings. Needless to say, the present invention is not limited to the above embodiment. Various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described embodiments are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.
1・・有機EL装置(発光装置)、2・・透明基板、3・・下地保護膜、5・・第1の層間絶縁膜、6・・第2の層間絶縁膜、8・・光共振器、9・・隔壁、10・・有機EL素子、11・・画素電極(透光性電極/陽極)、12 発光機能層、13・・対向電極(陰極)、42・・ソース・ドレイン電極、51・・ゲート絶縁膜、52・・有機平坦化膜、55・・誘電体多層膜、81・・シリコン窒化膜(第1の屈折率層)、82・・シリコン酸化膜(第2の屈折率層)、90・・第2のTFT(薄膜トランジスタ)、93・・ゲート電極、100・・画素、121・・正孔輸送層、122・・発光層、502・・第1のコンクタクトホール、601・・第2のコンタクトホール
1 .... Organic EL device (light emitting device) 2 ....
Claims (7)
前記薄膜トランジスタおよび前記ソース・ドレイン電極は、前記発光機能層と平面的に重なる領域からずれた位置に形成され、
前記第1の層間絶縁膜および前記第2の層間絶縁膜は各々、前記薄膜トランジスタおよび前記ソース・ドレイン電極と平面的に重なる領域、並びに前記発光機能層に平面的に重なる領域のいずれの領域でも同一の層構成を備え、
前記第1の層間絶縁膜および前記第2の層間絶縁膜は各々、光共振器を構成する複数の屈折率層を積層した誘電体多層膜を含んでいることを特徴とする発光装置。 The thin film transistor is electrically connected to the thin film transistor via the first interlayer insulating film formed on the upper side of the thin film transistor including the gate insulating film of the thin film transistor and the first contact hole formed in the first interlayer insulating film. Connected source / drain electrodes, a second interlayer insulating film, and a translucent electrode electrically connected to the source / drain electrodes through a second contact hole formed in the second interlayer insulating film In the light emitting device in which the pixel electrode, the light emitting functional layer, and the counter electrode are formed in this order from the substrate side to the upper layer,
The thin film transistor and the source / drain electrode are formed at positions shifted from a region overlapping the light emitting functional layer in a plane,
The first interlayer insulating film and the second interlayer insulating film are the same in any of the region overlapping the thin film transistor and the source / drain electrode in a plane and the region overlapping the light emitting functional layer in a plane. With a layer structure of
Each of the first interlayer insulating film and the second interlayer insulating film includes a dielectric multilayer film in which a plurality of refractive index layers constituting an optical resonator are stacked.
当該下地保護膜は、前記誘電体多層膜を備えていることを特徴とする請求項3に記載の発光装置。 A base protective film is formed between the thin film transistor and the substrate,
The light-emitting device according to claim 3, wherein the base protective film includes the dielectric multilayer film.
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