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TWI698995B - 光電裝置及電子機器 - Google Patents

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TWI698995B
TWI698995B TW106103812A TW106103812A TWI698995B TW I698995 B TWI698995 B TW I698995B TW 106103812 A TW106103812 A TW 106103812A TW 106103812 A TW106103812 A TW 106103812A TW I698995 B TWI698995 B TW I698995B
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organic
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TW106103812A
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太田人嗣
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日商精工愛普生股份有限公司
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Abstract

本發明之課題提供一種發光裝置之發光品質穩定、且提高製造步驟之良率之光電裝置、及電子機器。 本發明之光電裝置具備：元件基板10，其具有排列有複數個像素20之顯示部12、及包含設置於顯示部12之周邊之周邊電路之周邊電路部14；顯示部12係於每一像素20，具有有機EL元件30、及驅動有機EL元件30之電晶體T；有機EL元件30係介隔光反射層35與絕緣層38而配置於電晶體T上；絕緣層38具有依像素20之每一顯示色而異之膜厚；周邊電路部14之絕緣層38具有與顯示部12之中膜厚最大之絕緣層38相同之層構成。

Description

光電裝置及電子機器
本發明係關於一種光電裝置及電子機器。
作為光電裝置，已知有於排列於顯示區域之複數個像素各者中具備發光元件之發光裝置。於此種發光裝置中，為使發光元件發光，而連接用於對構成發光元件之電極流通電流之配線。例如，於專利文獻1，提出一種發光裝置，其為使發光元件之第2電極(陰極)與用於流通電流之配線充分導通，而使第2電極、與形成於顯示區域之周圍之周邊配線連接之發光裝置。
又，專利文獻1之發光裝置構成為，根據光路長度調整層之膜厚而適當調整構成光諧振構造之第1電源導電體與第2電極之間之光路長度，而依每一顯示色而設定各像素之出射光之諧振波長。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2015-76300號公報
然而，於專利文獻1記載之發光裝置中，若覆蓋周邊電路之光路長度 調整層較薄，有時會於周邊配線與像素部之電極(陽極)等之間發生短路。詳細而言，於上述發光裝置之製造步驟中，有因於成膜時等微小之異物或髒污混入光路長度調整層，而於配線間產生短路之情形。由於短路之發生，阻礙發光裝置之發光功能，故有對發光裝置之發光品質造成影響，且良率容易下降之課題。
本發明係為解決上述課題之至少一部分而完成者，可作為以下之形態或應用例實現。
[應用例]本應用例之光電裝置之特徵在於具備：元件基板，其具有排列有複數個像素之顯示部、及包含設置於顯示部之周邊之周邊電路之周邊電路部；顯示部係於每一像素，具有發光元件、及驅動發光元件之電晶體；發光元件係介隔光反射層與絕緣層而配置於電晶體上；絕緣層具有依像素之每一顯示色而異之膜厚；周邊電路部之絕緣層具有與顯示部之中膜厚最大之絕緣層相同之層構成。
根據本應用例，由於周邊電路部之絕緣層之膜厚變大(厚)，故可抑制顯示部周邊之周邊電路與顯示部之像素電極等之間發生短路。詳細而言，形成於發光元件之絕緣層係作為發光元件發光之出射光之光路長度調整層發揮功能。例如，為根據紅色、綠色、藍色般之像素之顯示色而設定光諧振構造之諧振波長(顯示色)，改變上述絕緣層之膜厚而調整光路長度。因此，可容易地將周邊電路部之絕緣層設為與上述絕緣層之膜厚最大之像素相同之層構造。因此，藉由設為此種構成，而於製造步驟中，即使於成膜時等微小之異物等混入絕緣層，亦可抑制周邊電路部之配線間發生短路。藉此，可提供一種發光元件之發光功能穩定、且提高發光品質及製造步驟 之良率之光電裝置。
於上述應用例記載之光電裝置中，較佳為，光反射層係依每一像素而分割配置；絕緣層係覆蓋配置有光反射層之面上，且包含具有形成於相鄰之光反射層之間隙之內側之凹部之絕緣膜、及埋入凹部之埋入絕緣膜。
據此，於顯示部中，覆蓋相鄰之光反射層之絕緣層變得平坦。因此，可使覆蓋光反射層之絕緣層平滑，而抑制散射光之產生，提高像素之發光效率。又，藉由平坦之絕緣膜，可針對每一像素準確地進行光路長度之調整。藉此，可提高發光之色再現性。
於上述應用例記載之光電裝置中，較佳為，周邊電路包含連接於發光元件之陰極之遮光性之引繞配線，且引繞配線係形成於具有凹部之絕緣膜之上。
由此，可將遮光性之引繞配線與光反射層分開相當於覆蓋光反射層之絕緣膜之膜厚而配置。因此，引繞配線可遮擋發光元件之發光所致之來自光反射層之散射光而使其減少。因此，提高發光元件之對比度。
於上述應用例記載之光電裝置中，較佳為，絕緣層包含材料構成不同之複數層。
由此，對顯示部之絕緣層，可使用折射率或絕緣性較高之形成材料組入。藉此，無需增厚膜厚，而易於進行光路長度調整或賦予絕緣性。
於本應用例記載之電子機器之特徵在於具備上述應用例記載之光電裝置。
根據本應用例，可提供一種提高發光元件之發光品質之電子機器。
1a:右眼
1b:左眼
10:元件基板
10A:主動區域
12:顯示部
14:周邊電路部
20:像素
20B:像素
20G:像素
20R:像素
22:掃描線
24:控制線
26:信號線
28:第1接觸電極
29:像素定義層
29CT:開口
30:有機EL元件
30B:有機EL元件
30G:有機EL元件
30R:有機EL元件
32:發光功能層
34:層間絕緣層
35:光反射層
35a:第1層
35b:第2層
35CT:間隙
36:增反射層
38:絕緣層
38a:埋入絕緣膜
38b:光路長度調整層
38c:光路長度調整層
38d:光路長度調整層
39:凹部
41:第1配線
42:第2配線
42a:第1層
42b:第2層
50:彩色濾光片層
50B:彩色濾光片層
50G:彩色濾光片層
50R:彩色濾光片層
52:擋堤
56:保護部
56B:保護層
56G:保護層
56R:保護層
58:第2導電體
63:第1導電體
70:密封層
71:第1密封層
72:第2密封層
73:第3密封層
80:填充劑層
90:對向基板
100:有機EL裝置
100a:有機EL裝置
100b:有機EL裝置
101:資料線驅動電路
102:掃描線驅動電路
103:外部連接用端子
110:像素電路
200:HMD
210a:聚光光學部
210b:聚光光學部
211a:導光體
211b:導光體
214a:光學單元
214b:光學單元
218a:半反射鏡層
300a:資訊光
400a:外界光
A-A':線段
C:電容元件
C1:第1電極
C2:第2電極
E1:第1電極
E2:第2電極
GSL:閘極
HE:導通孔
HF:導通孔
HG:導通孔
L0:絕緣膜
LA:絕緣層
LB:絕緣層
LC:絕緣層
QA1:中繼電極
T:電晶體
TDR:驅動電晶體
TEL:發光控制電晶體
TSL:選擇電晶體
VCT:電源電位(第2電位)
VEL:電源電位(第1電位)
WA:配線層
WB:配線層
WC:配線層
X:方向
Y:方向
Z(+):方向
圖1係顯示實施形態1之有機EL裝置之構成之俯視圖。
圖2係有機EL裝置之像素之等價電路圖。
圖3係沿著圖1中所示之線段A-A'之有機EL裝置之剖視圖。
圖4係顯示光反射層及第2配線之配置之俯視圖。
圖5係將圖3之一部分放大之剖視圖。
圖6係顯示實施形態2之頭戴式顯示器之光學構成之示意圖。
以下參照圖式，對本發明之實施形態進行說明。另，於以下之各圖中，為了將各層或各構件設為足以辨識之大小，使各層或各構件之尺寸與實際不同而顯示。
(實施形態1)
<光電裝置>
參照圖1對本實施形態之光電裝置進行說明。於本實施形態中，作為光電裝置，舉出有機電致發光(EL：Electro luminescence)裝置為例進行說明。圖1係顯示實施形態1之有機EL裝置之構成之俯視圖。
如圖1所示，本實施形態之有機EL裝置100具有元件基板10及對向基板90。元件基板10與對向基板90係以相互對向之狀態藉由後述之填充劑層而接合。
元件基板10具備顯示部12與周邊電路部14(參照圖3)。於顯示部12中，排列有複數個像素20。於每一像素20，設置有作為發光元件之有機EL元件30。具體而言，元件基板10具有可獲得藍色(B)光之像素20B、可獲得綠色(G)光之像素20G、及可獲得紅色(R)光之像素20R。於顯示部12，將像素20B、像素20G及像素20R排列成矩陣狀。像素20B、像素20G及像素20R於俯視下(自與元件基板10之表面垂直之方向觀看之狀態)皆形 成為矩形。
於有機EL裝置100中，像素20B與像素20G及像素20R為顯示單位而提供全彩之顯示。另，於以後之說明中，有時將像素20B、像素20G及像素20R通稱為像素20。又，將配置於像素20B、20G、20R之各者之有機EL元件30設為有機EL元件30B、30G、30R，有時將該等通稱為有機EL元件30。
於顯示部12，設置有彩色濾光片層50。彩色濾光片層50之中，於像素20B之有機EL元件30B之上，配置有藍色之彩色濾光片層50B，於像素20G之有機EL元件30G之上，配置有綠色之彩色濾光片層50G，於像素20R之有機EL元件30R之上，配置有紅色之彩色濾光片層50R。
於本實施形態中，將可獲得同色之發光之像素20排列於第1方向(圖面上之縱方向)，將可獲得不同色之發光之像素20排列於與第1方向大致正交之第2方向(於圖面中為橫方向)。因此，像素20之配置成為所謂條紋方式。根據該等像素之排列，藍色之彩色濾光片層50B、綠色之彩色濾光片層50G及紅色之彩色濾光片層50R亦配置成條紋狀。另，像素20之配置並非限定於上述之條紋狀，亦可為馬賽克方式、或三角形方式。
有機EL裝置100具有頂部發光構造。因此，以有機EL元件30發出之白色光係透過元件基板10之彩色濾光片層50自對向基板90側出射為顯示光(出射光)。由於有機EL裝置100為此種頂部發光構造，故對於元件基板10之基材，除透明之石英基板或玻璃基板等以外，亦可使用不透明之陶瓷基板或半導體基板等。於本實施形態中，使用矽基板(半導體基板)作為元件基板10之基材。
周邊電路部14係於對向基板90與元件基板10對向之區域中，配置於 顯示部12之周邊。
於周邊電路部14之外側，沿元件基板10之長邊側之一邊，設置有複數個外部連接用端子103。於複數個外部連接用端子103與顯示部12之間之周邊電路部14，設置有資料線驅動電路101。於元件基板10之短邊側之兩邊與顯示部12之間之周邊電路部14，設置有掃描線驅動電路102。另，於以後之說明中，將沿著元件基板10之長邊之第2方向設為X方向，將沿著元件基板10之短邊之第1方向設為Y方向，將自對向基板90朝向元件基板10之方向設為Z(+)方向。
對向基板90小於元件基板10，且以露出外部連接用端子103之方式與元件基板10對向而配置。又，對向基板90具有保護配置於顯示部12之有機EL元件30不受損傷之功能，且設置為較顯示部12更廣。作為對向基板90，可使用具有透光性之板狀構件，具體而言，可採用石英基板或玻璃基板等。
外部連接用端子103係與可撓性配線基板(未圖示)連接。有機EL裝置100構成為可經由可撓性配線基板與外部電路(未圖示)電性連接。
<像素電路>
圖2係有機EL裝置之像素之等價電路圖。上述之顯示部12內之像素20具有像素電路110。如圖2所示，像素電路110具有有機EL元件30、驅動有機EL元件30之驅動電晶體TDR、發光控制電晶體TEL、選擇電晶體TSL、及電容元件C。於本實施形態中，將像素20之各電晶體T(TDR、TEL、TSL)設為P通道型，但亦可採用N通道型之電晶體。
有機EL元件30係由作為陽極(像素電極)之第1電極E1、與作為陰極(對向電極)之第2電極E2夾著發光功能層32而形成。第1電極E1係形成於 每一像素20，第2電極E2係跨複數個像素20形成。有機EL元件30係配置於連結第1配線41與第2配線42之電流路徑上。第1配線41係被供給高位側之電源電位(第1電位)VEL之電源配線，第2配線42係被供給低位側之電源電位(第2電位)VCT之電源配線。
驅動電晶體TDR與發光控制電晶體TEL係於連結第1配線41與第2配線42之電流路徑上，對有機EL元件30串聯地配置。具體而言，驅動電晶體TDR之一對電流端中之一者(源極)連接於第1配線41。發光控制電晶體TEL係作為控制驅動電晶體TDR之一對電流端中之另一者(汲極)與有機EL元件30之第1電極E1之導通狀態(導通或非導通)之開關發揮功能。驅動電晶體TDR係產生與自身之閘極-源極間之電壓相應之電流量之驅動電流。若將發光控制電晶體TEL控制為接通狀態，則將驅動電流自驅動電晶體TDR經由發光控制電晶體TEL供給至有機EL元件30，有機EL元件30以與驅動電流之電流量相應之亮度發光。若將發光控制電晶體TEL控制為關斷狀態，則切斷對有機EL元件30之驅動電流之供給，有機EL元件30熄滅。發光控制電晶體TEL之閘極係連接於控制線24。
選擇電晶體TSL係作為控制信號線26與驅動電晶體TDR之閘極之導通狀態(導通或非導通)之開關發揮功能。選擇電晶體TSL之閘極連接於掃描線22。又，電容元件C係於第1電極C1與第2電極C2之間介置介電質之靜電電容。第1電極C1連接於驅動電晶體TDR之閘極，第2電極C2連接於第1配線41(驅動電晶體TDR之源極)。因此，藉由電容元件C，保持驅動電晶體TDR之閘極-源極間之電壓。
上述之資料線驅動電路101(參照圖1)係於每一寫入期間(水平掃描期間)對複數條信號線26供給與自外部電路供給之圖像信號針對每一像素 20(參照圖1)指定之階度相應之階度電位(資料信號)。又，各掃描線驅動電路102(參照圖1)藉由對各掃描線22供給掃描信號，而於每一寫入期間依序選擇複數條掃描線22各者。與掃描線驅動電路102選擇之掃描線22對應之像素20之選擇電晶體TSL轉換為接通狀態。因此，對各像素20之驅動電晶體TDR之閘極，經由信號線26與選擇電晶體TSL供給階度電位，且藉由電容元件C保持與階度電位相應之電壓。又，若寫入期間之掃描線22之選擇結束，則各掃描線驅動電路102對各控制線24供給控制信號，而將對應於控制線24之各像素20之發光控制電晶體TEL控制為接通狀態。因此，將與上一寫入期間電容元件C所保持之電壓相應之驅動電流自驅動電晶體TDR經由發光控制電晶體TEL而供給至有機EL元件30。以上述方式，藉由各有機EL元件30以與階度電位相應之亮度發光，而於顯示部12顯示圖像信號所指定之任意之圖像。
<有機EL裝置之構造>
其次，參照圖3對有機EL裝置100之顯示部12之構造進行說明。圖3係沿著圖1中所示之線段A-A'之有機EL裝置之剖視圖。
如圖3所示，於有機EL裝置100中，於元件基板10及對向基板90之間，形成有複數層絕緣層及電極配線、有機EL元件30、彩色濾光片層50等。此處，為了便於說明，於有機EL裝置100之剖面中，將Z方向(+)設為下方，將Z方向(-)設為上方。
配置於顯示部12之各像素20B、20G、20R分別具有有機EL元件30B、30G、30R。於各有機EL元件30B、30G、30R之間，設置有像素定義層29。像素定義層29包含絕緣材料，將相鄰之有機EL元件30B、30G、30R之間電性絕緣。於本實施形態中，作為像素定義層29，例如形成有膜 厚25nm之氧化矽(SiO2)。像素定義層29係以覆蓋有機EL元件30B、30G、30R之第1電極E1之周邊部之方式設置。即，於像素定義層29，設置有使各像素20B、20G、20R之第1電極E1之一部分露出之開口29CT。開口29CT於俯視下形成為矩形狀，且規定各像素20之發光區域。
像素20B、20G、20R具有於覆蓋構成像素電路110之電晶體T(TDR、TEL、TSL)或連接於電晶體T(TDR、TEL、TSL)之配線等之層間絕緣層34上，積層光反射層35、增反射層36、絕緣層38、透光性之第1電極E1、發光功能層32、半透過反射性之第2電極E2而成之光諧振構造(光腔構造)。
於光諧振構造中，藉由調整光反射層35與第2電極E2之間之光路長度(光學距離)，使發光功能層32發出之光於光反射層35與第2電極E2之間反復反射，從而使特定波長(諧振波長)之光之強度增強而出射。對光路長度之調整手段將於後述。
層間絕緣層34係形成於光反射層35之下方之面。於進而下方之層間絕緣層34與元件基板10之間，形成有多層配線層。多層配線層具有複數層配線層W(WA、WB、WC)、與用於將該等W(WA、WB、WC)相互絕緣之複數層絕緣層L(L0、LA、LB、LC)。絕緣層L0位於元件基板10之面上。層間絕緣層34及複數層絕緣層L之形成材料，使用以氮化矽、氧化矽為代表之矽化合物等絕緣性之無機材料。複數層配線層W之形成材料，使用包含鋁或銀等之低電阻之導電材料。另，於以後之說明中，將藉由導電層(單層或複數層)之選擇性去除而於同一步驟一次形成複數個要件之關係稱為「由同層形成」。
於元件基板10，形成有像素20之各電晶體T(TDR、TEL、TSL)。於圖3中，對選擇電晶體TSL予以圖示。又，亦形成有各電晶體T之主動區域 10A(源極-汲極區域)。對主動區域10A注入離子。像素20之各電晶體T(TDR、TEL、TSL)之主動層存在於源極區域與汲極區域之間，且被注入與主動區域10A不同種類之離子，但為方便起見而省略圖示。形成有主動區域10A之元件基板10之表面係由絕緣膜L0(閘極絕緣膜)被覆。於絕緣膜L0之面上(上方之面)，形成有各電晶體T之閘極G(GDR、GEL、GSL)。於圖3中圖示出閘極GSL。各電晶體T之閘極G隔著絕緣膜L0與主動層對向。
絕緣層LA配置於形成有各電晶體T之閘極G之絕緣膜L0之面上。於絕緣層LA之面上，由同層(配線層WA)形成包含掃描線22(未圖示)、控制線24(未圖示)、中繼電極QA1等之導電圖案。中繼電極QA1係連接選擇電晶體TSL之主動區域10A、與驅動電晶體TDR(未圖示)之閘極GDR(未圖示)之配線。
絕緣層LB係形成於形成有配線層WA之絕緣層LA之面上。於絕緣層LB之面上，配置有第1電極C1等。又，於絕緣層LB之面上，雖於圖3中未圖示，但由同層(配線層WB)形成包含信號線、中繼電極QA1以外之中繼電極等之導電圖案。
絕緣層LC係形成於形成有配線層WB之絕緣層LB之面上。於絕緣層LC之面上，由同層(配線層WC)形成包含第2電極C2之導電圖案。第2電極C2於俯視下配置成與第1電極C1重疊之形狀及位置。藉由第1電極C1及第2電極C2、及絕緣層LC構成電容元件C。
層間絕緣層34係形成於形成有配線層WC之絕緣層LC之面上。於層間絕緣層34之上方之表面，較佳施以平坦化處理。作為平坦化處理，可使用化學機械研磨(CMP：Chemical Mechanical Polishing)等周知之表面化處理技術。於藉由平坦化處理高度地平坦化後之層間絕緣層34之上方之表 面，形成有包含光反射層35、第2配線42等之導電圖案。又，於層間絕緣層34，於每一像素20形成有貫通層間絕緣層34之第1接觸電極28。作為第1接觸電極28之形成材料，例如可使用鎢或鈦、氮化鈦等導電材料。
光反射層35係依每一像素20分割，且設置於像素20B、20G、20R之各者。即，如上述，有機EL元件30係介隔光反射層35及絕緣層38及複數層絕緣層L而配置於對應之電晶體T之上方。又，於相鄰之光反射層35之間，設置間隙35CT，且依每一像素20電性分離，從而可施加不同之電位。
光反射層35包含具有光反射性之導電性材料，且於俯視下形成為矩形狀。光反射層35之形成面積大於第1電極E1，且規定各像素20之反射區域。於本實施形態中，光反射層35形成為下方之第1層35a與上方之第2層35b之2層構造。形成膜厚30nm之鈦膜作為第1層35a，於其面上形成膜厚100nm之鋁與銅之合金膜作為第2層35b。
於本實施形態中，光反射層35係形成為作為上述之第1配線41(參照圖2)發揮功能，且經由貫通層間絕緣層34之第1接觸電極28，與第2電極C2電性連接。詳細而言，光反射層35之第1層35a與第1接觸電極28連接。
增反射層36具有提高光反射層35之反射特性之功能。增反射層36係以覆蓋光反射層35之面上之方式配置。作為增反射層36，可使用具有透光性之絕緣材料。於本實施形態中，形成有膜厚40nm之氧化矽膜作為增反射層36。
絕緣層38係以覆蓋層間絕緣層34之一部分及增反射層36之面上之方式配置。又，於絕緣層38之面上形成有第1電極E1。絕緣層38具有埋入絕緣膜38a、光路長度調整層38b、光路長度調整層38c、及光路長度調整層 38d。
作為具有凹部之絕緣膜之光路長度調整層38b係設置於層間絕緣層34之一部分及增反射層36之面上，又，亦沿間隙35CT之內面形成。因此，光路長度調整層38b具有與間隙35CT對應之凹部39。埋入絕緣膜38a係以填埋凹部39之方式形成。藉由該構成，由光路長度調整層38b及埋入絕緣膜38a將與光路長度調整層38c相接之側之面上(表面)平坦化。
光路長度調整層38c及光路長度調整層38d形成於光路長度調整層38b及埋入絕緣膜38a之面上。藉由絕緣層38之一部分即光路長度調整層38b、38c、38d，構成為針對像素20B、20G、20R每一者進行光反射層35與第2電極E2之間之上述之光路長度之調整者。
上述光路長度係按像素20B、像素20G、像素20R之順序變長。於像素20B中，為使諧振波長(亮度成為最大之峰值波長)成為例如470nm，而省略光路長度調整層38c、38d，僅設置光路長度調整層38b。於像素20G中，為使諧振波長成為例如540nm，而設置有光路長度調整層38b、38d。於像素20R中，為使諧振波長成為例如610nm，而設置有光路長度調整層38b、38c、38d。因此，於本實施形態中，形成為像素20R之光路長度最長、絕緣層38之膜厚最大(厚)。如此，構成為根據光路長度調整層38b、38c、38d之有無，而對應於像素20之顯示色使絕緣層38之膜厚不同，而調整上述光路長度。另，因增反射層36之膜厚對於光路長度之調整亦有所影響，故上述之諧振波長之數值亦係考慮增反射層36之膜厚而設定。
藉此，自像素20B發出以470nm為峰值波長之藍色(B)之光，自像素20G發出以540nm為峰值波長之綠色(G)之光，自像素20R發出以610nm 為峰值波長之紅色(R)之光。於有機EL裝置100中，藉由具有以上之光諧振構造之有機EL元件30，可提高自各像素20發出之顯示色(出射色)之色純度，而提高色再現性。
於本實施形態中，絕緣層38之中，除光路長度調整層38b以外係使用相同之形成材料。具體而言，對光路長度調整層38b使用氮化矽(膜厚例如為80nm)，對埋入絕緣膜38a、光路長度調整層38c及光路長度調整層38d使用氧化矽。光路長度調整層38c以膜厚成為例如40nm之方式形成，且光路長度調整層38d以膜厚成為例如50nm之方式形成。
氮化矽由於其蝕刻率低於(小於)氧化矽，故於利用氟氣等之乾蝕刻中，可相對於氮化矽選擇性地蝕刻氧化矽。因此，以光路長度調整層38c或光路長度調整層38d之至少一部分之端部位於光路長度調整層38b之面上之方式配置。因此，可使光路長度調整層38b作為光路長度調整層38c或光路長度調整層38d之蝕刻阻止層發揮功能。
發光功能層32係以覆蓋第1電極E1及像素定義層29之面上之方式形成。發光功能層32包含以有機EL材料形成之發光區域，且藉由電流之供給而發光。發光功能層32之中，像素定義層29之各開口29CT之內側之夾在第1電極E1與第2電極E2之間之區域成為發光區域。換言之，上述發光區域作為有機EL元件30發揮功能，第1電極E1相當於陽極，第2電極E2相當於陰極。
第1電極E1係以導電材料形成，具備透光性。第2電極E2具備透過到達至表面之光之一部分、且將其餘反射之半透過反射性。該等特性係對於上述光諧振構造為必要之特性。作為第1電極E1之形成材料，例如可使用ITO(Indium Tin Oxide：氧化銦錫)等。作為第2電極E2，例如可將包含銀 或鎂之合金等光反射性之導電材料形成為薄膜而使用。
於第2電極E2之面上，形成有具有透光性之密封層70。密封層70覆蓋第2電極E2之整面而將面上平坦化，且藉由作為鈍化膜之功能，抑制水分或氧等侵入有機EL元件30。密封層70具有第1密封層71、第2密封層72、及第3密封層73，且自第2電極E2之面上朝向上方，依序積層第3密封層73、第1密封層71、及第2密封層72。
第3密封層73與第2電極E2之上方之表面相接，而形成於自顯示部12至周邊電路部14之全域。第3密封層73使用矽化合物等絕緣性之無機材料，形成為自200nm至400nm左右之膜厚。於第3密封層73之形成，可使用電漿CVD(Chemical Vapor Deposition：化學氣相沉積)法、或ECR(Electron Cyclotron Resonance：電子迴旋諧振)電漿濺鍍法或離子鍍覆法等高密度電漿成膜技術。又，作為第3密封層73之形成材料，亦可使用包含氧化鈦等金屬氧化物之無機氧化物。
第1密封層71係於第3密封層73之面上，較形成有發光功能層32之區域更廣地連續形成。第1密封層71之層之厚度係形成為約2至3μm左右，厚於第3密封層73及第2密封層72。第1密封層71例如可將環氧樹脂、丙烯酸樹脂等具有透光性之高分子化合物用作形成材料，藉由周知之塗佈技術形成。
第2密封層72被覆包含顯示部12及周邊電路部14之區域。第2密封層72使用耐水性或耐熱性優異之無機材料，以層之厚度成為300nm至700nm左右之方式形成。作為第2密封層72之形成材料，可列舉氮化矽、氧化矽、氮氧化矽等。第2密封層72之形成方法可使用與上述之第3密封層73相同之方法。
於密封層70之面上，形成有彩色濾光片層50。彩色濾光片層50除上述之彩色濾光片層50B、50G、50R以外，且具有擋堤52、保護部56。擋堤52係使用具有透光性之材料形成，且針對對應之像素20每一者，將彩色濾光片層50B、50G、50R之各者分離而形成劃分。
彩色濾光片層50具備使特定波長之光透過之功能。彩色濾光片層50B使波長約為470nm之藍色光透過，彩色濾光片層50G使波長約為540nm之綠色光透過，彩色濾光片層50R使波長約為610nm之紅色光透過。
擋堤52之一部分及保護部56係於俯視下以將顯示部12遍及整週包圍之方式於周邊電路部14內形成為邊框狀，保護部56配置於擋堤52之上方。保護部56具有保護層56G、56R、56B之3層。保護層56G之形成材料係與彩色濾光片層50G相同，保護層56R之形成材料係與彩色濾光片層50R相同，保護層56B之形成材料係與彩色濾光片層50B相同。藉此，於對周邊電路部14照射外界光之情形時，減少外界光之進入，而可使觀察者不易察覺後述之引繞配線所致之外界光之反射。另，於本實施形態中，構成為保護部56係自擋堤52朝向上方依序積層保護層56G、56R、56B而成，但並不限定於該構成。亦可使用保護層56G、56R、56B中之至少1層形成保護部56，又，亦可變更上述之積層之順序。
於彩色濾光片層50之面上，藉由填充劑層80接合上述之對向基板90。填充劑層80係於彩色濾光片層50之表面塗佈接著劑等具有硬化性之樹脂而形成。接著劑之塗佈可採用周知之技術，其中較佳使用旋轉塗佈法。另，作為接著劑，可使用具有熱硬化性、電子束硬化性、紫外線硬化性等之周知之接著劑。作為如此之接著劑，例如可舉出環氧樹脂、或丙烯酸樹脂等。
圖4係顯示光反射層及第2配線之配置之俯視圖。圖4所示之光反射層35係如上述般作為光諧振構造，且亦為被供給第1電位VEL之第1配線41。光反射層35係由間隙35CT(參照圖3)分割成大致矩形狀，且遍及顯示部12之全域配置。第2配線42配置於周邊電路部14，且係被供給第2電極VCT之電源配線。如圖4所示，第2配線42於俯視下形成為包圍光反射層35(顯示部12)之矩形框狀。第2配線42之寬度(自內周緣至外周緣之距離)例如為1.5mm。又，於俯視下，顯示部12與周邊電路部14之邊界位於由顯示部12之周緣與第2配線42之內周緣包圍之區域。
又，如圖4所示，於與第2配線42大致一致之區域，配置有第2導電體58。第2導電體58(第1配線)形成於光反射層35及第2配線42之面上。於圖4中，以實線圖示第2導電體58之一部分，以虛線表現另一部分之外觀。第2導電體58於俯視下形成為與第2配線42類似之環狀(矩形框狀)。第2導電體58之內周緣相對於第2配線42之內周緣略微向外側偏移，且第2導電體58之外周緣相對於第2配線42之外周緣略微向外側偏移。
<周邊電路部之構造>
其次，參照圖5對有機EL裝置100之周邊電路部14之構造進行說明。圖5係將圖3之一部分放大之剖視圖。另，圖5所示之有機EL裝置100於Z方向上，省略第2配線42至第2電極E2之間以外之構成，且於X方向上，圖示出周邊電路部14及與周邊電路部14鄰接之顯示部12之像素20R。
周邊電路部14具有第1導電體63、第2導電體58、第2配線42等周邊電路，作為引繞配線。又，該等周邊電路之中，於較第2配線42更上方，與顯示部12同樣地形成有增反射層36、絕緣層38、及像素定義層29。周邊電路部14之絕緣層38具有與顯示部12中之膜厚最大之像素20R之絕緣層 38相同之層構成。即，周邊電路部14之絕緣層38亦具備光路長度調整層38b、38c、38d。
設置於顯示部12之第2電極E2係延伸至周邊電路部14而配置。第2電極E2下層之發光功能層32係以其層厚大致以顯示部12與周邊電路部14之邊界為起點而逐漸變小之方式形成。因此，第2電極E2形成為相對於X方向傾斜。第2電極E2於發光功能層32之層厚消失之位置，與發光功能層32之下層之像素定義層29之面上相接。
於第2電極E2與像素定義層29相接之區域，形成有貫通像素定義層29之導通孔HG。第2電極E2沿導通孔HG之內面延伸至像素定義層29之下層。於像素定義層29之下方之設置有導通孔HG之區域，形成有第1導電體63。藉此，第2電極E2經由導通孔HG與第1導電體63電性連接。
第1導電體63可由與第1電極E1相同之形成材料、方法形成。於第1導電體63之下方(下層)，配置有光路長度調整層38c、38d。於光路長度調整層38c、38d中，於與導通孔HG不重合之位置，形成有導通孔HF。第1導電體63沿導通孔HF之內面延伸至光路長度調整層38c、38d之下層。於光路長度調整層38c、38d之下層，形成有第2導電體58。藉此，第1導電體63經由導通孔HF與第2導電體58電性連接。
第2導電體58形成於為光路長度調整層38c之下層且作為具有凹部之絕緣膜之光路長度調整層38b之上。即，於第2導電體58之上方，配置有光路長度調整層38c、38d。作為第2導電體58之形成材料，可使用包含鋁或銀等之低電阻之導電材料。較佳為，採用具有遮光性之形成材料，或設為顯現遮斷性之膜厚。由於第2導電體58具有遮光性，故可遮擋有機EL元件30之發光於光反射層35反射而產生之散射光而使其減少。
於第2導電體58與第2配線42之間，於第2導電體58之下方之表面配置有光路長度調整層38b，且於其下方配置有增反射層36。光路長度調整層38b及增反射層36係自顯示部12延伸而形成。又，於周邊電路部14與顯示部12之間，亦設置間隙35CT，而將第2配線42與光反射層35電性分離。
於光路長度調整層38b及增反射層36，於與導通孔HF不重合之位置，形成有導通孔HE。第2導電體58係沿導通孔HE之內面達至下層之第2配線42而形成。藉此，第2導電體58經由導通孔HE與第2配線42電性連接。藉由上述之構成，第2電極E2係與第1導電體63、第2導電體58、第2配線42電性連接，而構成周邊電路之一部分。
第2配線42可由與光反射層35相同之形成材料、方法形成。於本實施形態中，第2配線42與光反射層35同樣，形成於層間絕緣層34(參照圖3)之面上，且作為第1層42a、第2層42b之雙層構成，分別使用與光反射層35之第1層35a、第2層35b相同之形成材料。
如以上所述，根據本實施形態之光電裝置，可獲得以下之效果。
(1)根據本實施形態之有機EL裝置100，於周邊電路部14，與以光路長度調整層38b、38c、38d之任一層構成絕緣層38之情形相比，可將絕緣層38之膜厚形成為較大。因此，可抑制周邊電路部14之第1導電體63、第2導電體58、第2配線42等周邊電路、與顯示部12之第1電極E1等之間發生短路。詳細而言，因於像素20設定光諧振構造，故於像素20R中，將光反射層35與第1電極E1之間之絕緣層38之膜厚設為大於其他像素20B、20G。藉由將該像素20R之絕緣層38之構成亦導入周邊電路部14，而可將上述之周邊電路與第1電極E1等之距離較先前更為拉長。因此，於製造步驟中，即使微小之異物等混入絕緣層38等，亦可抑制配線間之短路之產 生。藉此，可提供一種發光元件之發光功能穩定，且提高發光品質及製造步驟之良率之有機EL裝置100。
(2)藉由對像素20設定光諧振構造，而可調整光反射層35上之絕緣層38之膜厚。因此，可進行有機EL元件30發光之出射光之光路長度之調整，而可調節出射光之波長。
(3)由於藉由光路長度調整層38b及埋入絕緣膜38a，將覆蓋光反射層35之絕緣層38平坦地形成，故光反射層35變得更平滑，而反射效率提高。又，可將有機EL元件30發光之出射光針對每一像素20準確地進行光路長度之調整。藉此，可提高顯示部12之發光之色再現性。
(4)由於將具有遮光性之第2導電體58與光反射層35分開相當於覆蓋光反射層35之絕緣層38之膜厚而配置，故來自光反射層35之散射光被遮斷而減少，從而發光之對比度提高。又，藉由將周邊電路部14之絕緣層38設為與顯示部12之絕緣層38相同之構成，可抑制製造步驟之成膜步驟之增加，而可簡略化。
(實施形態2)
<電子機器>
參照圖6對本實施形態之電子機器進行說明。於本實施形態中，作為電子機器，舉出具備有機EL裝置之頭戴式顯示器(以後，亦稱為HMD：Head Mounted Display)為例進行說明。圖6係顯示實施形態2之頭戴式顯示器之光學構成之示意圖。
如圖6所示，HMD200係可視認HMD200之顯示及外界兩者之透過型(透視型)。HMD200具有用於顯示資訊之一對光學單元214a、214b、用於穿戴於頭部之邊撐部(未圖示)、電源及控制部(未圖示)等。HMD200係藉 由光學單元214a、214b而於眼前顯示各種資訊，且該等可與外界(景觀)同時視認。此處，由於光學單元214a、214b為左右對稱之構成，故以右側之光學單元214a為例進行說明。
光學單元214a具有有機EL裝置(面板)100a、聚光光學部210a、導光體211a、半反射鏡層218a，且以該順序相互相鄰設置。藉由光學單元214a，形成將有機EL裝置100a之出射光投射至配置於右眼1a前之半反射鏡層218a之投影儀。
導光體211a係四角柱狀之透鏡(柱狀透鏡)，其形成柱狀積分器。該導光體211a係配置於聚光光學部210a之旁。藉由該配置，形成上述柱狀透鏡接收自聚光光學部210a投射之光束之構成。又，內置於導光體211a之半反射鏡層218a位於與右眼1a對向之位置，且傾斜地設置。詳細而言，半反射鏡層218a具有將自聚光光學部210a投射且藉由柱狀透鏡內之折射反射而到達之光束朝向右眼1a反射之角度。
有機EL裝置100a將自控制部(未圖示)傳送之顯示信號顯示為資訊。將所顯示之資訊作為出射光而投映至聚光光學部210a。聚光光學部210a自有機EL裝置100a之出射光(實像)形成虛像，並作為資訊光300a投射至導光體211a之端部。
於導光體211a中，將投射之資訊光300a(光束)於內表面全反射，而傳送至半反射鏡層218a。
半反射鏡層218a於將資訊光300a朝向右眼1a(瞳孔)反射引導，同時使外界光400a透過而到達右眼1a。藉此，形成可將外界與顯示於HMD200之資訊重合視認之構成。
另，如上所述，關於左眼1b用之光學單元214b，亦具有有機EL裝置 100b，其構成、功能與上述右側之光學單元214a相同。
如上所述，根據本實施形態，可獲得以下之效果。
根據本實施形態，可提供一種資訊等之顯示品質優異之電子機器。詳細而言，藉由具備發光元件之發光品質穩定、且製造步驟之良率提高之有機EL裝置100a、100b，可使電子機器之資訊顯示功能之可靠性提高。
另，本實施形態之應用有機EL裝置100之HMD200並不限定於具備與雙眼對應之一對光學單元214a、214b之構成，例如，亦可為具備單側之光學單元214a之構成。又，不限定於透視型，亦可為於遮斷外部光之狀態下視認顯示之埋頭型。
本發明並非限定於上述實施形態，可對上述實施形態加以各種變更或改良等。以下，舉出變化例進行說明。
(變化例1)
上述實施形態之有機EL元件30雖作為可獲得白色發光者加以說明，但發光色並不限定於白色。例如，亦可設為於像素20B、20G、20R每一者具備可獲得所期望之發光色之有機EL元件之構成。由此，除上述實施形態之效果以外，可省去彩色濾光片層50。
(變化例2)
上述實施形態之光反射層35雖作為使用第1配線41形成者加以說明，但並不限定於該構成。例如，亦可於元件基板10與第1電極E1之間，另行設置與第1配線41電性獨立之光反射層。由此，無需將光反射層依每一像素分割，而可遍及顯示部12之大致全域面狀(連續)地形成。
(變化例3)
上述實施形態之電子機器雖以HMD為例進行說明，但於其他領域亦 可應用搭載有本發明之光電裝置之電子零件、及電子機器。
例如，作為電子零件，可列舉電子取景器。藉由於電子取景器中應用本發明之光電裝置，影像等之顯示功能穩定。藉此，於搭載有電子取景器之電子機器中，可使資訊顯示功能之可靠性提高。
12‧‧‧顯示部
14‧‧‧周邊電路部
20R‧‧‧像素
29‧‧‧像素定義層
32‧‧‧發光功能層
35‧‧‧光反射層
35a‧‧‧第1層
35b‧‧‧第2層
35CT‧‧‧間隙
36‧‧‧增反射層
38‧‧‧絕緣層
38a‧‧‧埋入絕緣膜
38b‧‧‧光路長度調整層
38c‧‧‧光路長度調整層
38d‧‧‧光路長度調整層
42‧‧‧第2配線
42a‧‧‧第1層
42b‧‧‧第2層
58‧‧‧第2導電體
63‧‧‧第1導電體
100‧‧‧有機EL裝置
E1‧‧‧第1電極
E2‧‧‧第2電極
HE‧‧‧導通孔
HF‧‧‧導通孔
HG‧‧‧導通孔
X‧‧‧方向
Y‧‧‧方向
Z(+)‧‧‧方向

Claims (4)

  1. 一種光電裝置，其特徵在於具備：元件基板，其具有排列有複數個像素之顯示部、及包含設置於上述顯示部之周邊之周邊電路之周邊電路部；且上述顯示部係於每一上述像素，具有發光元件、及驅動上述發光元件之電晶體；上述發光元件係介隔光反射層與絕緣層而配置於上述電晶體上；上述絕緣層具有依上述像素之每一顯示色而異之膜厚；上述周邊電路部之絕緣層具有與上述顯示部之中膜厚最大之上述絕緣層相同之層構成；上述光反射層係依每一上述像素而分割配置；上述絕緣層係覆蓋配置有上述光反射層之面上，且包含具有形成於相鄰之上述光反射層之間隙之內側之凹部之絕緣膜、及埋入上述凹部之埋入絕緣膜。
  2. 如請求項1之光電裝置，其中上述周邊電路包含連接於上述發光元件之陰極之遮光性之引繞配線；且上述引繞配線係形成於具有上述凹部之上述絕緣膜之上。
  3. 如請求項1或2之光電裝置，其中上述絕緣層包含材料構成不同之複數層。
  4. 一種電子機器，其特徵在於具備如請求項1至3中任一項之光電裝置。
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