発光装置、発光装置の製造方法および電子機器
【課題】導電膜層における亀裂や断線等の欠陥を防止することが可能な、発光装置を提供する。
【解決手段】スイッチング素子１２４と画素電極２３との間に形成された平坦化膜８４と、平坦化膜８４に形成されスイッチング素子１２４と画素電極２３とを電気的接続するためのコンタクトホール７０と、平坦化膜８４の表面からコンタクトホール７０の内面にかけて形成された画素電極２３と、を備えた発光装置であって、コンタクトホール７０の内面７２が、階段状に形成されている。同様に、有機隔壁２１の開口部２０の内面２２も、階段状に形成されている。
【解決手段】スイッチング素子１２４と画素電極２３との間に形成された平坦化膜８４と、平坦化膜８４に形成されスイッチング素子１２４と画素電極２３とを電気的接続するためのコンタクトホール７０と、平坦化膜８４の表面からコンタクトホール７０の内面にかけて形成された画素電極２３と、を備えた発光装置であって、コンタクトホール７０の内面７２が、階段状に形成されている。同様に、有機隔壁２１の開口部２０の内面２２も、階段状に形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置、発光装置の製造方法および電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ノートパソコン、携帯電話機、電子手帳等の電子機器において、情報を表示する手段として有機エレクトロルミネッセンス（以下有機ＥＬと称す）素子を画素に対応させて複数備える有機ＥＬ装置等といった表示装置が提案されている。
【０００３】
図７は、従来技術に係る有機ＥＬ装置であり、図２のＡ−Ａ´線に相当する部分における断面図である。図７に示す有機ＥＬ装置は、複数の発光素子３をマトリクス状に整列配置したものである。その発光素子３は、陽極となる画素電極２３と、陰極となる共通電極５０との間に、有機ＥＬ材料からなる発光層６０を挟持して構成されている。その発光層６０の形成領域の周囲には、感光性樹脂材料からなる隔壁２１が形成されている。その隔壁２１には、画素電極２３を露出させる開口部２０が形成されている。その開口部２０の内面および隔壁２１の表面を覆うように、共通電極５０が形成されている。
隔壁２１の開口部２０は、フォトリソグラフィ技術を利用して形成される。
【０００４】
また有機ＥＬ装置は、画素電極２３への通電を制御するスイッチング素子１２４を備えている。そのスイッチング素子１２４と画素電極２３との間には、感光性樹脂材料からなる平坦化膜８４が設けられている。その平坦化膜８４には、スイッチング素子１２４のドレイン電極４４を露出させるコンタクトホール７０が形成されている。そのコンタクトホール７０の内面および平坦化膜８４の表面を覆うように、画素電極２３が形成されている。
平坦化膜８４のコンタクトホール７０も、フォトリソグラフィ技術を利用して形成される。この場合、コンタクトホール７０の内面７２は完全な平坦面とはならず、平坦化膜８４の厚さ方向の封止基板３０側は凸状曲面７２ａとなり、厚さ方向の素子基板２側は凹状曲面７２ｂとなる。なお、上述した隔壁２１の開口部２０の内面２２も同様の形状となる。
【特許文献１】特開２００４−３４２８８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した有機ＥＬ装置では、平坦化膜８４を例えば１μｍ以上に厚膜化する必要があり、コンタクトホール７０の深さ方向に大きな段差が生じる。そのため、コンタクトホール７０の内面７２には、垂直面に近い部分７２ｃが形成される。この略垂直部分７２ｃに画素電極２３が形成されると、その膜厚が極端に薄くなるので、画素電極２３に亀裂や断線等の欠陥が発生しやすくなるという問題がある。
この問題は、隔壁２１の開口部２０の内面２２に共通電極５０を形成する場合についても同様である。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、導電膜層における亀裂や断線等の欠陥を防止することが可能な発光装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る発光装置は、貫通孔が形成された有機膜層と、前記有機膜層の上面から前記貫通孔の内面にかけて形成された導電膜層と、を備えた発光装置であって、前記貫通孔の内面が、階段状に形成されていることを特徴とする。
この構成によれば、貫通孔の深さ方向の大きな段差が、複数の小さな段差に分割されるので、貫通孔の内面に垂直面に近い部分が形成されにくくなる。これにより、貫通孔の内面（厳密には、内面に直接接触していない場合も含む）に導電膜層を形成しても、その膜厚が極端に薄くなることはなくなり、導電膜層に亀裂や断線等の欠陥が発生するのを防止することができる。
【０００８】
また前記発光装置は、発光部に通電する画素電極と、前記画素電極への通電を制御するスイッチング素子とを備え、前記有機膜層は、前記スイッチング素子と前記画素電極との間に形成された平坦化膜であり、前記貫通孔は、前記スイッチング素子と前記画素電極とを電気的接続するためのコンタクトホールであってもよい。
この構成によれば、平坦化膜が厚く形成されても、コンタクトホールの内面に形成される導電膜層に亀裂や断線等の欠陥が発生するのを防止することができる。
【０００９】
また前記発光装置は、発光部を備え、前記有機膜層は、前記発光部の周囲に形成された隔壁であり、前記貫通孔は、前記発光部の形成領域を区画する開口部であってもよい。
この構成によれば、隔壁が厚く形成されても、開口部の内面に形成される導電膜層に亀裂や断線等の欠陥が発生するのを防止することができる。
【００１０】
また前記有機膜層は、感光性材料からなることが望ましい。
この構成によれば、有機膜層の露光条件を調整することにより、貫通孔の内面を階段状に形成することができる。
【００１１】
一方、本発明に係る発光装置の製造方法は、貫通孔が形成された感光性材料からなる有機膜層と、前記有機膜層の上面から前記貫通孔の内面にかけて形成された導電膜層と、を備えた発光装置の製造方法であって、マスクを用いて前記有機膜層を露光し、前記貫通孔を形成する工程を有し、前記マスクとして、前記貫通孔の内面に対応する領域が中間調で描画されたものを用いることにより、前記貫通孔の内面を階段状に形成することを特徴とする。
この構成によれば、製造プロセスを増加させることなく、貫通孔の内面を階段状に形成することができる。
【００１２】
また前記マスクは、前記貫通孔の内面の下端部に対応する領域が、連続的に変化する中間調で描画されていることが望ましい。
この構成によれば、貫通孔の内面の下端部を傾斜状に形成することができる。
【００１３】
一方、本発明に係る電子機器は、上述した発光装置を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、導電膜層に亀裂や断線等の欠陥が発生するのを防止することが可能な発光装置を備えているので、信頼性に優れた電子機器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下で参照する各図面においては、理解を容易にするために、各構成要素の寸法等を適宜変更して表示している。
【００１５】
（等価回路）
図１は、上記有機ＥＬ装置１の等価回路を示している。有機ＥＬ装置は、複数の走査線１３１と、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、信号線に並列に延びる複数の電源線１３３とを備えている。また、走査線１３１及び信号線１３２の各交点に画素領域Ａが形成されている。信号線１３２には、例えば、シフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオライン及びアナログスイッチを含むデータ側駆動回路１０３が接続されている。また、走査線１３１にはシフトレジスタ及びレベルシフタを含む走査側駆動回路１０４が接続されている。
【００１６】
画素領域Ａ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スイッチング用の薄膜トランジスタ１２３と、このスイッチング用の薄膜トランジスタ１２３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１３５と、保持容量１３５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駆動用の薄膜トランジスタ１２４と、この駆動用の薄膜トランジスタ１２４を介して電源線１３３に電気的に接続したときに電源線１３３から駆動電流が流れ込む画素電極（陽極）２３と、画素電極２３と陰極５０との間に挟み込まれる有機機能層１１０とが設けられている。有機機能層１１０は、有機ＥＬ素子としての発光層を含む。
【００１７】
画素領域Ａでは走査線１３１が駆動されてスイッチング用の薄膜トランジスタ１２３がオンとなると、そのときの信号線１３２の電位が保持容量１３５に保持され、この保持容量１３５の状態に応じて駆動用の薄膜トランジスタ１２４の導通状態が決まる。また、駆動用の薄膜トランジスタ１２４のチャネルを介して電源線１３３から画素電極２３に電流が流れ、さらに有機機能層１１０を通じて陰極５０に電流が流れる。そして、このときの電流量に応じて有機機能層１１０が発光するようになっている。
【００１８】
（平面構造、断面構造）
図２および図３は、実施形態に係る発光装置の説明図である。なお図２は平面図であり、図３は図２のＡ−Ａ´線における断面図である。なお、以下にはボトムエミッション型の有機ＥＬ装置を例にして説明するが、本発明をトップエミッション型の有機ＥＬ装置に適用することも可能である。
【００１９】
図３に示すボトムエミッション型の有機ＥＬ装置では、発光層６０における発光光を素子基板２側から取り出すので、素子基板２としては、ガラスや石英、樹脂（プラスチック、プラスチックフィルム）等の透明基板を用いることが可能であり、特にガラス基板が好適に用いられる。
【００２０】
素子基板２上には、上述した駆動用の薄膜トランジスタ（駆動用ＴＦＴ）１２４などを含む駆動回路部５が形成されている。なお、駆動回路を備えた半導体素子（ＩＣチップ）を素子基板２に実装して、有機ＥＬ装置を構成することも可能である。
【００２１】
駆動回路部５の表面には、駆動用ＴＦＴ１２４やソース電極４３、ドレイン電極４４などによる表面の凹凸を緩和するため、平坦化膜８４が形成されている。この平坦化膜８４は、感光性、絶縁性および耐熱性を備えたアクリル系やポリイミド系等の樹脂材料を主体として、例えば厚さ２．０μｍ程度に形成されている。
【００２２】
平坦化膜８４の上面には、画素電極２３が形成されている。画素電極２３は、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の透明導電材料によって形成されている。図２に示すように、画素電極２３は発光素子３の形成領域よりも広く形成され、発光層の形成において均一化が図られている。
また発光素子３の形成領域に隣接して、コンタクトホール７０が形成されている。図３に示すように、コンタクトホール７０は、平坦化膜８４に形成された貫通孔である。そのコンタクトホール７０の内面７２に画素電極２３が延設され、コンタクトホール７０の中央貫通部７３において、画素電極２３と駆動用ＴＦＴ１２４のドレイン電極４４とが電気的接続されている。
【００２３】
図２に示すように、画素電極２３の周囲には、ポリイミド等の有機絶縁材料からなる有機隔壁２１が形成されている。図３に示すように、この有機隔壁２１には、画素電極２３を露出させる開口部（貫通孔）２０が形成されている。その開口部２０の内側に、後述する発光層６０が形成されている。また有機隔壁２１の表面から開口部２０の内面２２および発光層６０の表面にかけて、後述する共通電極５０が形成されている。このように、開口部２０の内側に複数の機能膜が積層形成されて、後述する発光素子３が構成されている。すなわち、有機隔壁２１の開口部２０により、発光部の形成領域が区画されている。
【００２４】
上述した平坦化膜８４のコンタクトホール７０の内面７２、および有機隔壁２１の開口部２０の内面２２は、いずれも階段状に形成されている。以下には、平坦化膜８４のコンタクトホール７０の内面７２の形状を例にして説明するが、有機隔壁２１の開口部２０の内面２２の形状についても同様である。また本実施形態では、コンタクトホール７０の内面７２を２段階に形成した場合を例に説明するが、３段階以上に形成することも可能である。
【００２５】
図４は、コンタクトホールの内面の拡大図である。コンタクトホール７０の内面は主に、下段傾斜部７４、水平部７６および上段傾斜部７８で構成されている。水平部７６は、平坦化膜８４の下層部を、コンタクトホール７０の中央に向かって、ドレイン電極４４の表面上に延設した部分である。水平部７６の表面は、素子基板（不図示）の表面と略平行の水平面になっている。この水平部７６の膜厚ｈは、平坦化膜８４の膜厚をＨとして、Ｈ／２以下に形成されていることが望ましい。水平部７６の膜厚ｈがＨ／２を超えると、下段傾斜部７４の形成が困難になるからである。また水平部７６の幅Ｗは、０．１μｍ以上１．０μｍ以下に形成されていることが望ましい。水平部７６の幅Ｗが１．０μｍより広くなると、コンタクトホール７０の開口面積が小さくなる。これにより、画素電極とドレイン電極４４との接触面積が小さくなって、両者間の電気的接続の信頼性が低下するからである。なお有機隔壁の開口部の場合には、水平部７６の幅Ｗが１．０μｍより広くなると、発光素子の開口率が低下することになる。
【００２６】
また下段傾斜部７４は、水平部７６におけるコンタクトホール７０の内側の端部と、ドレイン電極４４の表面とを結ぶ部分である。この下段傾斜部７４の表面は平坦面であり、素子基板の表面と所定角度で交差する傾斜面となっている。下段傾斜部７４の表面の傾斜角度θは、２０°未満であることが望ましい。２０°以上になると、下段傾斜部７４の上面に形成される画素電極の膜厚が薄くなるので、亀裂や断線などの欠陥が発生しやすくなり信頼性が低下するからである。なお有機隔壁の開口部の場合には、水平部７６の幅Ｗが１．０μｍより広くなると、発光素子の開口率が低下することになる。
また上段傾斜部７８は、水平部７６におけるコンタクトホール７０の外側の端部と、平坦化膜８４の表面とを結ぶ部分である。この上段傾斜部７８は、平坦化膜８４の表面側が凸状曲面７８ａに形成され、水平部７６側が凹状曲面７８ｂに形成されている。
【００２７】
（発光素子）
図３に示すように、発光素子３は、少なくとも陽極として機能する画素電極２３と、有機ＥＬ物質からなる発光層６０と、陰極として機能する共通電極５０とを積層して構成されている。この発光素子３により、画像表示単位となるサブ画素が構成されている。また図２に示すように、異なる色光の発光素子（緑色発光素子３Ｇ、青色発光素子３Ｂ、赤色発光素子３Ｒ）の組み合わせにより、１個の画素が構成されている。
【００２８】
なお、図３に示す画素電極２３と発光層６０との間に、画素電極２３から供給された正孔を発光層６０に注入／輸送する正孔注入層を設けてもよい。正孔注入層の形成材料としては、特に３，４−ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルフォン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）の分散液が好適に用いられる。具体的には、分散媒としてのポリスチレンスルフォン酸に、３，４−ポリエチレンジオキシチオフェンを分散させ、さらにこれを水に分散させたものが好適に用いられる。
なお、正孔注入層の形成材料としては、前記のものに限定されることなく種々のものが使用可能である。例えば、ポリスチレン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリアセチレンやその誘導体などを、適宜な分散媒、例えば前記のポリスチレンスルフォン酸に分散させたものなどが使用可能である。
【００２９】
発光層６０を形成するための材料としては、蛍光あるいは燐光を発光することが可能な公知の発光材料が用いられる。具体的には、（ポリ）フルオレン誘導体（ＰＦ）、（ポリ）パラフェニレンビニレン誘導体（ＰＰＶ）、ポリフェニレン誘導体（ＰＰ）、ポリパラフェニレン誘導体（ＰＰＰ）、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）、ポリチオフェン誘導体、ポリメチルフェニルシラン（ＰＭＰＳ）などのポリシラン系などが好適に用いられる。また、これらの高分子材料に、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素などの高分子系材料や、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、キナクリドン等の低分子材料をドープして用いることもできる。
【００３０】
陰極として機能する共通電極５０は、主陰極および補助陰極を順に積層して構成されている。主陰極として、仕事関数が３．０ｅＶ以下のＣａやＭｇ、ＬｉＦ等の材料を採用することが望ましい。これにより、主陰極に電子注入層としての機能が付与されるので、低電圧で発光層を発光させることができる。また補助陰極は、陰極全体の導電性を高めるとともに、主陰極を酸素や水分等から保護する機能を有している。そのため補助陰極として、導電性に優れたＡｌやＡｕ、Ａｇ等の金属材料を採用することが望ましい。
【００３１】
共通電極５０の表面には、ＳｉＯ２等からなる無機封止膜４１が形成されている。さらに接着層４０を介して、ガラス等の透明材料からなる封止基板３０が貼り合わされている。この無機封止膜４１により、封止基板３０側から発光素子３への水分や酸素等の浸入が防止されている。なお、共通電極５０の全体を覆う封止キャップを素子基板２の周縁部に固着し、その封止キャップの内側に水分や酸素等を吸収するゲッター剤を配置してもよい。
【００３２】
上述した有機ＥＬ装置では、外部から供給された画像信号が、駆動用ＴＦＴ１２４により所定のタイミングで画素電極２３に印加される。そして、その画素電極２３から注入された正孔と、共通電極５０から注入された電子とが、発光層６０で再結合して所定波長の光が放出される。なお発光層６０は画素電極２３との接触領域において正孔の注入を受けるので、発光層６０のうち画素電極２３との接触領域が発光部になる。その発光部から画素電極２３側に放出された光は、透明材料からなる素子基板２を透過して外部に取り出される。また共通電極５０側に放出された光は、金属材料等からなる共通電極５０により反射されて、素子基板２から外部に取り出される。これにより、素子基板２側において画像表示が行われるようになっている。
【００３３】
なおトップエミッション型の有機ＥＬ装置では、平坦化膜８４と画素電極２３との間に、反射膜および無機絶縁膜を形成する。この反射膜は、ＡｇやＡｌ等の高反射率の金属材料で構成することが望ましい。なお、画素電極２３を高反射率の金属材料で形成することにより、画素電極２３に反射膜の機能を付加することも可能である。逆にトップエミッション型の有機ＥＬ装置では、共通電極５０を透明導電性材料で構成する。これにより、発光部から共通電極５０側に放出された光は、透明材料からなる封止基板３０を透過して外部に取り出される。また画素電極２３側に放出された光は、反射膜により反射され、封止基板３０から外部に取り出される。これにより、封止基板３０側において画像表示を行うことが可能になる。
【００３４】
（発光装置の製造方法）
次に、本実施形態に係る発光装置の製造方法について説明する。
図５は、実施形態に係る発光装置の製造方法の説明図であり、図２のＡ−Ａ´線に相当する部分における断面図である。以下には、図５を用いて平坦化膜のコンタクトホール７０の形成方法を主として説明するが、有機隔壁の開口部についても同様に形成することが可能である。
【００３５】
平坦化膜のコンタクトホール７０は、フォトリソグラフィ技術を利用して形成する。まず、駆動用ＴＦＴが形成された素子基板の表面に、平坦化膜の構成材料である感光性樹脂材料の被膜８３を形成する。本実施形態ではポジ型の感光性樹脂材料を採用した場合を例にして説明するが、ネガ型の感光性樹脂材料を採用することも可能である。この樹脂膜８３の形成には、樹脂材料の液状体を塗布して硬化させる液相プロセスを利用することが望ましい。なお樹脂材料の液状体の塗布には、スピンコート法やスプレーコート法、ディッピング法等を利用することが可能である。
【００３６】
次に、フォトマスク９０を用いて樹脂膜８３を露光する。このフォトマスク９０には、コンタクトホール７０に対応したパターンが描画されている。本実施形態ではポジ型の感光性樹脂材料で樹脂膜８３を形成したので、フォトマスク９０は、コンタクトホール７０の中央貫通部７３の形成領域に対応する部分（貫通部形成部分）９３が光透過性を示し、コンタクトホール７０の非形成領域７９に対応する部分（ホール非形成部分）９９が遮光性を示すように形成されている。具体的には、フォトマスクの基体をガラス等の光透過性材料で構成し、ホール非形成部分９９のみに金属クロム等の遮光性薄膜が形成されている。
【００３７】
このフォトマスク９０は、コンタクトホール７０の内面における水平部７６の形成領域に対応する部分（水平部形成部分）９６が、中間調で描画されている。すなわち、フォトマスク９０の水平部形成部分９６は、光透過性と遮光性との中間的性質を示している。具体的には、遮光性薄膜に複数のスリット開口を設けることにより、限定的な光透過性が付与されている。なおスリット開口を設ける代わりに、ドット開口等を設けてもよい。水平部形成部分９６は、全体が略一様な中間調で描画されている。具体的には、遮光性薄膜に略同一幅のスリットが略同一間隔で形成されている。なおスリットの幅や間隔、本数等を調整することにより、光透過性と遮光性との割合を調整することが可能である。
【００３８】
またフォトマスク９０は、コンタクトホール７０の内面における下段傾斜部７４の形成領域に対応する部分（下段傾斜部形成部分）９４も、中間調で描画されている。すなわち下段傾斜部形成部分９４でも、遮光性薄膜に複数のスリットが設けられている。ただし下段傾斜部形成部分９４は、連続的に変化する中間調で描画されている。具体的には、水平部形成部分９６から貫通部形成部分９３にかけて、スリットの幅が広くなるか、またはスリットの間隔が狭くなっている。これにより、水平部形成部分９６から貫通部形成部分９３にかけて、光透過性が増加するようになっている。
またフォトマスク９０では、コンタクトホール７０の内面における上段傾斜部７８の形成領域に対応する部分（上段傾斜部形成部分）９８も、下段傾斜部形成部分９４と同様に、連続的に変化する中間調で描画されている。
【００３９】
このようなフォトマスク９０を介して、樹脂膜８３を露光する。露光光として、樹脂膜８３を構成する感光性樹脂材料の吸収波長の光（例えば紫外光）を照射する。フォトマスク９０における貫通部形成部分９３は光透過性を示すので、樹脂膜８３におけるコンタクトホール７０の貫通部７３の形成領域は露光され、フォトマスク９０におけるホール非形成部分９９は遮光性を示すので、樹脂膜８３におけるコンタクトホール７０の非形成領域７９は露光されない。
【００４０】
また、フォトマスク９０における水平部形成部分９６は中間調で描画されているので、樹脂膜８３における水平部７６の形成領域は、表面から所定深さまで露光される。特にフォトマスク９０における水平部形成部分９６は、全体が略一様な中間調で描画されているので、樹脂膜８３における水平部７６の形成領域は、全体が略同一の深さまで露光される。
これに対して、フォトマスク９０における下段傾斜部形成部分９４および上段傾斜部形成部分９８は、連続的に変化する中間調で描画されている。そのため、樹脂膜８３における下段傾斜部７４および上段傾斜部７８の形成領域は、露光深度が連続的に変化する。
【００４１】
次に、樹脂膜８３を現像する。ポジ型の樹脂膜８３では、露光された部分が現像液に溶解し、露光されていない部分が素子基板上に残る。すなわち、樹脂膜８３における貫通部７３の形成領域が現像液に溶解し、コンタクトホールの非形成領域７９が素子基板上に残る。また樹脂膜８３における水平部７６の形成領域では、全体が略同一の深さまで露光されているので、樹脂膜８３の下層部が略同一の厚さに残って水平部７６が形成される。また下段傾斜部７４および上段傾斜部７８の形成領域では、露光深度が連続的に変化しているので、樹脂膜８３が傾斜状に残って下段傾斜部７４および上段傾斜部７８が形成される。
【００４２】
そして図３に示すように、平坦化膜８４の表面からコンタクトホール７０の内面にかけて、画素電極２３を形成する。これにより画素電極２３は、コンタクトホール７０の貫通部においてドレイン電極４４と電気的接続される。
本実施形態では、コンタクトホール７０の内面７２が階段状に形成されている。この構成によれば、コンタクトホール７０の深さ方向における１μｍ以上の大きな段差が、複数の小さな段差に分割されるので、コンタクトホール７０の内面７２に垂直面に近い部分が形成されにくくなる。これにより、コンタクトホール７０の内面７２に画素電極２３を形成しても、その膜厚が極端に薄くなることはなくなり、画素電極２３に亀裂や断線等の欠陥が発生するのを防止することができる。その結果、発光装置における発光欠陥の発生を防止することができる。
【００４３】
次に、素子基板２の表面全体に有機隔壁２１の構成材料からなる樹脂膜を形成する。次に、フォトリソグラフィ技術を用いて有機隔壁２１の開口部２０を形成する。その際、上記と同様に樹脂膜を露光することにより、開口部２０の内面２２を階段状に形成する。次に、開口部２０の内側に、液相プロセス等により発光層６０を形成する。さらに有機隔壁２１の表面から開口部２０の内面２２にかけて、気相プロセス等により共通電極５０を形成する。
【００４４】
本実施形態では、開口部２０の内面２２が階段状に形成されている。この構成によれば、開口部２０の深さ方向における１μｍ以上の大きな段差が、複数の小さな段差に分割されるので、開口部２０の内面２２に垂直面に近い部分が形成されにくくなる。これにより、開口部２０の内面２２に共通電極５０等を形成しても、それらの膜厚が極端に薄くなることはなくなり、共通電極５０等に亀裂や断線等の欠陥が発生するのを防止することができる。その結果、発光装置における発光欠陥の発生を防止することができる。
【００４５】
（電子機器）
次に、上記実施形態の有機ＥＬ装置を備えた電子機器につき図６を用いて説明する。
図６は、電子機器の一例である携帯電話機の斜視構成図である。同図に示す携帯電話機１３００は、複数の操作ボタン１３０２と、受話口１３０３と、送話口１３０４と、先の実施形態の有機ＥＬ装置からなる表示部１３０１とを備えて構成されている。この表示部には、上記実施形態の有機ＥＬ装置が採用されている。上記実施形態の発光装置では、ダークスポットの発生を防止することができるので、信頼性に優れた携帯電話機を提供することができる。
【００４６】
なお、本発明における発光装置を備えた電子機器としては、上記のものに限らず、他に例えば、デジタルカメラ、パーソナルコンピュータ、テレビ、携帯用テレビ、ビューファインダ型・モニタ直視型のビデオテープレコーダ、ＰＤＡ、携帯用ゲーム機、ページャ、電子手帳、電卓、時計、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、タッチパネルを備えた機器などを挙げることができる。また、本発明における有機ＥＬ装置を備えた電子機器として、車載用オーディオ機器や自動車用計器、カーナビゲーション装置等の車載用ディスプレイ、プリンタ用の光書き込みヘッド等を挙げることもできる。
【００４７】
なお、本発明の技術範囲は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な材料や構成などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
例えば、本実施形態では有機ＥＬ素子を備えた発光装置を例にして説明したが、発光ダイオードを備えた発光装置等の、他の発光装置に本発明を適用することも可能である。また、本実施形態では平坦化膜（有機膜層）に形成されたコンタクトホール（貫通孔）の内面に画素電極（導電膜層）を形成する場合、および有機隔壁（有機膜層）に形成された開口部（貫通孔）の内面に共通電極（導電膜層）を形成する場合について述べたが、他の有機膜層に形成された貫通孔の内面に導電膜層を形成する場合について、本発明を適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】有機ＥＬ装置の等価回路図である。
【図２】実施形態に係る発光装置の平面図である。
【図３】実施形態に係る発光装置の断面図である。
【図４】コンタクトホールの内面の拡大図である。
【図５】実施形態に係る発光装置の製造方法の説明図である。
【図６】携帯電話の斜視図である。
【図７】従来技術に係る発光装置の断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
２０…開口部 ２１…有機隔壁 ２２…内面 ２３…画素電極 ６０…発光層 ７０…コンタクトホール ７２…内面 ８４…平坦化膜 ９０…マスク １２４…スイッチング素子 １３００…携帯電話（電子機器）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置、発光装置の製造方法および電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ノートパソコン、携帯電話機、電子手帳等の電子機器において、情報を表示する手段として有機エレクトロルミネッセンス（以下有機ＥＬと称す）素子を画素に対応させて複数備える有機ＥＬ装置等といった表示装置が提案されている。
【０００３】
図７は、従来技術に係る有機ＥＬ装置であり、図２のＡ−Ａ´線に相当する部分における断面図である。図７に示す有機ＥＬ装置は、複数の発光素子３をマトリクス状に整列配置したものである。その発光素子３は、陽極となる画素電極２３と、陰極となる共通電極５０との間に、有機ＥＬ材料からなる発光層６０を挟持して構成されている。その発光層６０の形成領域の周囲には、感光性樹脂材料からなる隔壁２１が形成されている。その隔壁２１には、画素電極２３を露出させる開口部２０が形成されている。その開口部２０の内面および隔壁２１の表面を覆うように、共通電極５０が形成されている。
隔壁２１の開口部２０は、フォトリソグラフィ技術を利用して形成される。
【０００４】
また有機ＥＬ装置は、画素電極２３への通電を制御するスイッチング素子１２４を備えている。そのスイッチング素子１２４と画素電極２３との間には、感光性樹脂材料からなる平坦化膜８４が設けられている。その平坦化膜８４には、スイッチング素子１２４のドレイン電極４４を露出させるコンタクトホール７０が形成されている。そのコンタクトホール７０の内面および平坦化膜８４の表面を覆うように、画素電極２３が形成されている。
平坦化膜８４のコンタクトホール７０も、フォトリソグラフィ技術を利用して形成される。この場合、コンタクトホール７０の内面７２は完全な平坦面とはならず、平坦化膜８４の厚さ方向の封止基板３０側は凸状曲面７２ａとなり、厚さ方向の素子基板２側は凹状曲面７２ｂとなる。なお、上述した隔壁２１の開口部２０の内面２２も同様の形状となる。
【特許文献１】特開２００４−３４２８８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した有機ＥＬ装置では、平坦化膜８４を例えば１μｍ以上に厚膜化する必要があり、コンタクトホール７０の深さ方向に大きな段差が生じる。そのため、コンタクトホール７０の内面７２には、垂直面に近い部分７２ｃが形成される。この略垂直部分７２ｃに画素電極２３が形成されると、その膜厚が極端に薄くなるので、画素電極２３に亀裂や断線等の欠陥が発生しやすくなるという問題がある。
この問題は、隔壁２１の開口部２０の内面２２に共通電極５０を形成する場合についても同様である。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、導電膜層における亀裂や断線等の欠陥を防止することが可能な発光装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る発光装置は、貫通孔が形成された有機膜層と、前記有機膜層の上面から前記貫通孔の内面にかけて形成された導電膜層と、を備えた発光装置であって、前記貫通孔の内面が、階段状に形成されていることを特徴とする。
この構成によれば、貫通孔の深さ方向の大きな段差が、複数の小さな段差に分割されるので、貫通孔の内面に垂直面に近い部分が形成されにくくなる。これにより、貫通孔の内面（厳密には、内面に直接接触していない場合も含む）に導電膜層を形成しても、その膜厚が極端に薄くなることはなくなり、導電膜層に亀裂や断線等の欠陥が発生するのを防止することができる。
【０００８】
また前記発光装置は、発光部に通電する画素電極と、前記画素電極への通電を制御するスイッチング素子とを備え、前記有機膜層は、前記スイッチング素子と前記画素電極との間に形成された平坦化膜であり、前記貫通孔は、前記スイッチング素子と前記画素電極とを電気的接続するためのコンタクトホールであってもよい。
この構成によれば、平坦化膜が厚く形成されても、コンタクトホールの内面に形成される導電膜層に亀裂や断線等の欠陥が発生するのを防止することができる。
【０００９】
また前記発光装置は、発光部を備え、前記有機膜層は、前記発光部の周囲に形成された隔壁であり、前記貫通孔は、前記発光部の形成領域を区画する開口部であってもよい。
この構成によれば、隔壁が厚く形成されても、開口部の内面に形成される導電膜層に亀裂や断線等の欠陥が発生するのを防止することができる。
【００１０】
また前記有機膜層は、感光性材料からなることが望ましい。
この構成によれば、有機膜層の露光条件を調整することにより、貫通孔の内面を階段状に形成することができる。
【００１１】
一方、本発明に係る発光装置の製造方法は、貫通孔が形成された感光性材料からなる有機膜層と、前記有機膜層の上面から前記貫通孔の内面にかけて形成された導電膜層と、を備えた発光装置の製造方法であって、マスクを用いて前記有機膜層を露光し、前記貫通孔を形成する工程を有し、前記マスクとして、前記貫通孔の内面に対応する領域が中間調で描画されたものを用いることにより、前記貫通孔の内面を階段状に形成することを特徴とする。
この構成によれば、製造プロセスを増加させることなく、貫通孔の内面を階段状に形成することができる。
【００１２】
また前記マスクは、前記貫通孔の内面の下端部に対応する領域が、連続的に変化する中間調で描画されていることが望ましい。
この構成によれば、貫通孔の内面の下端部を傾斜状に形成することができる。
【００１３】
一方、本発明に係る電子機器は、上述した発光装置を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、導電膜層に亀裂や断線等の欠陥が発生するのを防止することが可能な発光装置を備えているので、信頼性に優れた電子機器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下で参照する各図面においては、理解を容易にするために、各構成要素の寸法等を適宜変更して表示している。
【００１５】
（等価回路）
図１は、上記有機ＥＬ装置１の等価回路を示している。有機ＥＬ装置は、複数の走査線１３１と、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、信号線に並列に延びる複数の電源線１３３とを備えている。また、走査線１３１及び信号線１３２の各交点に画素領域Ａが形成されている。信号線１３２には、例えば、シフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオライン及びアナログスイッチを含むデータ側駆動回路１０３が接続されている。また、走査線１３１にはシフトレジスタ及びレベルシフタを含む走査側駆動回路１０４が接続されている。
【００１６】
画素領域Ａ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スイッチング用の薄膜トランジスタ１２３と、このスイッチング用の薄膜トランジスタ１２３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１３５と、保持容量１３５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駆動用の薄膜トランジスタ１２４と、この駆動用の薄膜トランジスタ１２４を介して電源線１３３に電気的に接続したときに電源線１３３から駆動電流が流れ込む画素電極（陽極）２３と、画素電極２３と陰極５０との間に挟み込まれる有機機能層１１０とが設けられている。有機機能層１１０は、有機ＥＬ素子としての発光層を含む。
【００１７】
画素領域Ａでは走査線１３１が駆動されてスイッチング用の薄膜トランジスタ１２３がオンとなると、そのときの信号線１３２の電位が保持容量１３５に保持され、この保持容量１３５の状態に応じて駆動用の薄膜トランジスタ１２４の導通状態が決まる。また、駆動用の薄膜トランジスタ１２４のチャネルを介して電源線１３３から画素電極２３に電流が流れ、さらに有機機能層１１０を通じて陰極５０に電流が流れる。そして、このときの電流量に応じて有機機能層１１０が発光するようになっている。
【００１８】
（平面構造、断面構造）
図２および図３は、実施形態に係る発光装置の説明図である。なお図２は平面図であり、図３は図２のＡ−Ａ´線における断面図である。なお、以下にはボトムエミッション型の有機ＥＬ装置を例にして説明するが、本発明をトップエミッション型の有機ＥＬ装置に適用することも可能である。
【００１９】
図３に示すボトムエミッション型の有機ＥＬ装置では、発光層６０における発光光を素子基板２側から取り出すので、素子基板２としては、ガラスや石英、樹脂（プラスチック、プラスチックフィルム）等の透明基板を用いることが可能であり、特にガラス基板が好適に用いられる。
【００２０】
素子基板２上には、上述した駆動用の薄膜トランジスタ（駆動用ＴＦＴ）１２４などを含む駆動回路部５が形成されている。なお、駆動回路を備えた半導体素子（ＩＣチップ）を素子基板２に実装して、有機ＥＬ装置を構成することも可能である。
【００２１】
駆動回路部５の表面には、駆動用ＴＦＴ１２４やソース電極４３、ドレイン電極４４などによる表面の凹凸を緩和するため、平坦化膜８４が形成されている。この平坦化膜８４は、感光性、絶縁性および耐熱性を備えたアクリル系やポリイミド系等の樹脂材料を主体として、例えば厚さ２．０μｍ程度に形成されている。
【００２２】
平坦化膜８４の上面には、画素電極２３が形成されている。画素電極２３は、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の透明導電材料によって形成されている。図２に示すように、画素電極２３は発光素子３の形成領域よりも広く形成され、発光層の形成において均一化が図られている。
また発光素子３の形成領域に隣接して、コンタクトホール７０が形成されている。図３に示すように、コンタクトホール７０は、平坦化膜８４に形成された貫通孔である。そのコンタクトホール７０の内面７２に画素電極２３が延設され、コンタクトホール７０の中央貫通部７３において、画素電極２３と駆動用ＴＦＴ１２４のドレイン電極４４とが電気的接続されている。
【００２３】
図２に示すように、画素電極２３の周囲には、ポリイミド等の有機絶縁材料からなる有機隔壁２１が形成されている。図３に示すように、この有機隔壁２１には、画素電極２３を露出させる開口部（貫通孔）２０が形成されている。その開口部２０の内側に、後述する発光層６０が形成されている。また有機隔壁２１の表面から開口部２０の内面２２および発光層６０の表面にかけて、後述する共通電極５０が形成されている。このように、開口部２０の内側に複数の機能膜が積層形成されて、後述する発光素子３が構成されている。すなわち、有機隔壁２１の開口部２０により、発光部の形成領域が区画されている。
【００２４】
上述した平坦化膜８４のコンタクトホール７０の内面７２、および有機隔壁２１の開口部２０の内面２２は、いずれも階段状に形成されている。以下には、平坦化膜８４のコンタクトホール７０の内面７２の形状を例にして説明するが、有機隔壁２１の開口部２０の内面２２の形状についても同様である。また本実施形態では、コンタクトホール７０の内面７２を２段階に形成した場合を例に説明するが、３段階以上に形成することも可能である。
【００２５】
図４は、コンタクトホールの内面の拡大図である。コンタクトホール７０の内面は主に、下段傾斜部７４、水平部７６および上段傾斜部７８で構成されている。水平部７６は、平坦化膜８４の下層部を、コンタクトホール７０の中央に向かって、ドレイン電極４４の表面上に延設した部分である。水平部７６の表面は、素子基板（不図示）の表面と略平行の水平面になっている。この水平部７６の膜厚ｈは、平坦化膜８４の膜厚をＨとして、Ｈ／２以下に形成されていることが望ましい。水平部７６の膜厚ｈがＨ／２を超えると、下段傾斜部７４の形成が困難になるからである。また水平部７６の幅Ｗは、０．１μｍ以上１．０μｍ以下に形成されていることが望ましい。水平部７６の幅Ｗが１．０μｍより広くなると、コンタクトホール７０の開口面積が小さくなる。これにより、画素電極とドレイン電極４４との接触面積が小さくなって、両者間の電気的接続の信頼性が低下するからである。なお有機隔壁の開口部の場合には、水平部７６の幅Ｗが１．０μｍより広くなると、発光素子の開口率が低下することになる。
【００２６】
また下段傾斜部７４は、水平部７６におけるコンタクトホール７０の内側の端部と、ドレイン電極４４の表面とを結ぶ部分である。この下段傾斜部７４の表面は平坦面であり、素子基板の表面と所定角度で交差する傾斜面となっている。下段傾斜部７４の表面の傾斜角度θは、２０°未満であることが望ましい。２０°以上になると、下段傾斜部７４の上面に形成される画素電極の膜厚が薄くなるので、亀裂や断線などの欠陥が発生しやすくなり信頼性が低下するからである。なお有機隔壁の開口部の場合には、水平部７６の幅Ｗが１．０μｍより広くなると、発光素子の開口率が低下することになる。
また上段傾斜部７８は、水平部７６におけるコンタクトホール７０の外側の端部と、平坦化膜８４の表面とを結ぶ部分である。この上段傾斜部７８は、平坦化膜８４の表面側が凸状曲面７８ａに形成され、水平部７６側が凹状曲面７８ｂに形成されている。
【００２７】
（発光素子）
図３に示すように、発光素子３は、少なくとも陽極として機能する画素電極２３と、有機ＥＬ物質からなる発光層６０と、陰極として機能する共通電極５０とを積層して構成されている。この発光素子３により、画像表示単位となるサブ画素が構成されている。また図２に示すように、異なる色光の発光素子（緑色発光素子３Ｇ、青色発光素子３Ｂ、赤色発光素子３Ｒ）の組み合わせにより、１個の画素が構成されている。
【００２８】
なお、図３に示す画素電極２３と発光層６０との間に、画素電極２３から供給された正孔を発光層６０に注入／輸送する正孔注入層を設けてもよい。正孔注入層の形成材料としては、特に３，４−ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルフォン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）の分散液が好適に用いられる。具体的には、分散媒としてのポリスチレンスルフォン酸に、３，４−ポリエチレンジオキシチオフェンを分散させ、さらにこれを水に分散させたものが好適に用いられる。
なお、正孔注入層の形成材料としては、前記のものに限定されることなく種々のものが使用可能である。例えば、ポリスチレン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリアセチレンやその誘導体などを、適宜な分散媒、例えば前記のポリスチレンスルフォン酸に分散させたものなどが使用可能である。
【００２９】
発光層６０を形成するための材料としては、蛍光あるいは燐光を発光することが可能な公知の発光材料が用いられる。具体的には、（ポリ）フルオレン誘導体（ＰＦ）、（ポリ）パラフェニレンビニレン誘導体（ＰＰＶ）、ポリフェニレン誘導体（ＰＰ）、ポリパラフェニレン誘導体（ＰＰＰ）、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）、ポリチオフェン誘導体、ポリメチルフェニルシラン（ＰＭＰＳ）などのポリシラン系などが好適に用いられる。また、これらの高分子材料に、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素などの高分子系材料や、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、キナクリドン等の低分子材料をドープして用いることもできる。
【００３０】
陰極として機能する共通電極５０は、主陰極および補助陰極を順に積層して構成されている。主陰極として、仕事関数が３．０ｅＶ以下のＣａやＭｇ、ＬｉＦ等の材料を採用することが望ましい。これにより、主陰極に電子注入層としての機能が付与されるので、低電圧で発光層を発光させることができる。また補助陰極は、陰極全体の導電性を高めるとともに、主陰極を酸素や水分等から保護する機能を有している。そのため補助陰極として、導電性に優れたＡｌやＡｕ、Ａｇ等の金属材料を採用することが望ましい。
【００３１】
共通電極５０の表面には、ＳｉＯ２等からなる無機封止膜４１が形成されている。さらに接着層４０を介して、ガラス等の透明材料からなる封止基板３０が貼り合わされている。この無機封止膜４１により、封止基板３０側から発光素子３への水分や酸素等の浸入が防止されている。なお、共通電極５０の全体を覆う封止キャップを素子基板２の周縁部に固着し、その封止キャップの内側に水分や酸素等を吸収するゲッター剤を配置してもよい。
【００３２】
上述した有機ＥＬ装置では、外部から供給された画像信号が、駆動用ＴＦＴ１２４により所定のタイミングで画素電極２３に印加される。そして、その画素電極２３から注入された正孔と、共通電極５０から注入された電子とが、発光層６０で再結合して所定波長の光が放出される。なお発光層６０は画素電極２３との接触領域において正孔の注入を受けるので、発光層６０のうち画素電極２３との接触領域が発光部になる。その発光部から画素電極２３側に放出された光は、透明材料からなる素子基板２を透過して外部に取り出される。また共通電極５０側に放出された光は、金属材料等からなる共通電極５０により反射されて、素子基板２から外部に取り出される。これにより、素子基板２側において画像表示が行われるようになっている。
【００３３】
なおトップエミッション型の有機ＥＬ装置では、平坦化膜８４と画素電極２３との間に、反射膜および無機絶縁膜を形成する。この反射膜は、ＡｇやＡｌ等の高反射率の金属材料で構成することが望ましい。なお、画素電極２３を高反射率の金属材料で形成することにより、画素電極２３に反射膜の機能を付加することも可能である。逆にトップエミッション型の有機ＥＬ装置では、共通電極５０を透明導電性材料で構成する。これにより、発光部から共通電極５０側に放出された光は、透明材料からなる封止基板３０を透過して外部に取り出される。また画素電極２３側に放出された光は、反射膜により反射され、封止基板３０から外部に取り出される。これにより、封止基板３０側において画像表示を行うことが可能になる。
【００３４】
（発光装置の製造方法）
次に、本実施形態に係る発光装置の製造方法について説明する。
図５は、実施形態に係る発光装置の製造方法の説明図であり、図２のＡ−Ａ´線に相当する部分における断面図である。以下には、図５を用いて平坦化膜のコンタクトホール７０の形成方法を主として説明するが、有機隔壁の開口部についても同様に形成することが可能である。
【００３５】
平坦化膜のコンタクトホール７０は、フォトリソグラフィ技術を利用して形成する。まず、駆動用ＴＦＴが形成された素子基板の表面に、平坦化膜の構成材料である感光性樹脂材料の被膜８３を形成する。本実施形態ではポジ型の感光性樹脂材料を採用した場合を例にして説明するが、ネガ型の感光性樹脂材料を採用することも可能である。この樹脂膜８３の形成には、樹脂材料の液状体を塗布して硬化させる液相プロセスを利用することが望ましい。なお樹脂材料の液状体の塗布には、スピンコート法やスプレーコート法、ディッピング法等を利用することが可能である。
【００３６】
次に、フォトマスク９０を用いて樹脂膜８３を露光する。このフォトマスク９０には、コンタクトホール７０に対応したパターンが描画されている。本実施形態ではポジ型の感光性樹脂材料で樹脂膜８３を形成したので、フォトマスク９０は、コンタクトホール７０の中央貫通部７３の形成領域に対応する部分（貫通部形成部分）９３が光透過性を示し、コンタクトホール７０の非形成領域７９に対応する部分（ホール非形成部分）９９が遮光性を示すように形成されている。具体的には、フォトマスクの基体をガラス等の光透過性材料で構成し、ホール非形成部分９９のみに金属クロム等の遮光性薄膜が形成されている。
【００３７】
このフォトマスク９０は、コンタクトホール７０の内面における水平部７６の形成領域に対応する部分（水平部形成部分）９６が、中間調で描画されている。すなわち、フォトマスク９０の水平部形成部分９６は、光透過性と遮光性との中間的性質を示している。具体的には、遮光性薄膜に複数のスリット開口を設けることにより、限定的な光透過性が付与されている。なおスリット開口を設ける代わりに、ドット開口等を設けてもよい。水平部形成部分９６は、全体が略一様な中間調で描画されている。具体的には、遮光性薄膜に略同一幅のスリットが略同一間隔で形成されている。なおスリットの幅や間隔、本数等を調整することにより、光透過性と遮光性との割合を調整することが可能である。
【００３８】
またフォトマスク９０は、コンタクトホール７０の内面における下段傾斜部７４の形成領域に対応する部分（下段傾斜部形成部分）９４も、中間調で描画されている。すなわち下段傾斜部形成部分９４でも、遮光性薄膜に複数のスリットが設けられている。ただし下段傾斜部形成部分９４は、連続的に変化する中間調で描画されている。具体的には、水平部形成部分９６から貫通部形成部分９３にかけて、スリットの幅が広くなるか、またはスリットの間隔が狭くなっている。これにより、水平部形成部分９６から貫通部形成部分９３にかけて、光透過性が増加するようになっている。
またフォトマスク９０では、コンタクトホール７０の内面における上段傾斜部７８の形成領域に対応する部分（上段傾斜部形成部分）９８も、下段傾斜部形成部分９４と同様に、連続的に変化する中間調で描画されている。
【００３９】
このようなフォトマスク９０を介して、樹脂膜８３を露光する。露光光として、樹脂膜８３を構成する感光性樹脂材料の吸収波長の光（例えば紫外光）を照射する。フォトマスク９０における貫通部形成部分９３は光透過性を示すので、樹脂膜８３におけるコンタクトホール７０の貫通部７３の形成領域は露光され、フォトマスク９０におけるホール非形成部分９９は遮光性を示すので、樹脂膜８３におけるコンタクトホール７０の非形成領域７９は露光されない。
【００４０】
また、フォトマスク９０における水平部形成部分９６は中間調で描画されているので、樹脂膜８３における水平部７６の形成領域は、表面から所定深さまで露光される。特にフォトマスク９０における水平部形成部分９６は、全体が略一様な中間調で描画されているので、樹脂膜８３における水平部７６の形成領域は、全体が略同一の深さまで露光される。
これに対して、フォトマスク９０における下段傾斜部形成部分９４および上段傾斜部形成部分９８は、連続的に変化する中間調で描画されている。そのため、樹脂膜８３における下段傾斜部７４および上段傾斜部７８の形成領域は、露光深度が連続的に変化する。
【００４１】
次に、樹脂膜８３を現像する。ポジ型の樹脂膜８３では、露光された部分が現像液に溶解し、露光されていない部分が素子基板上に残る。すなわち、樹脂膜８３における貫通部７３の形成領域が現像液に溶解し、コンタクトホールの非形成領域７９が素子基板上に残る。また樹脂膜８３における水平部７６の形成領域では、全体が略同一の深さまで露光されているので、樹脂膜８３の下層部が略同一の厚さに残って水平部７６が形成される。また下段傾斜部７４および上段傾斜部７８の形成領域では、露光深度が連続的に変化しているので、樹脂膜８３が傾斜状に残って下段傾斜部７４および上段傾斜部７８が形成される。
【００４２】
そして図３に示すように、平坦化膜８４の表面からコンタクトホール７０の内面にかけて、画素電極２３を形成する。これにより画素電極２３は、コンタクトホール７０の貫通部においてドレイン電極４４と電気的接続される。
本実施形態では、コンタクトホール７０の内面７２が階段状に形成されている。この構成によれば、コンタクトホール７０の深さ方向における１μｍ以上の大きな段差が、複数の小さな段差に分割されるので、コンタクトホール７０の内面７２に垂直面に近い部分が形成されにくくなる。これにより、コンタクトホール７０の内面７２に画素電極２３を形成しても、その膜厚が極端に薄くなることはなくなり、画素電極２３に亀裂や断線等の欠陥が発生するのを防止することができる。その結果、発光装置における発光欠陥の発生を防止することができる。
【００４３】
次に、素子基板２の表面全体に有機隔壁２１の構成材料からなる樹脂膜を形成する。次に、フォトリソグラフィ技術を用いて有機隔壁２１の開口部２０を形成する。その際、上記と同様に樹脂膜を露光することにより、開口部２０の内面２２を階段状に形成する。次に、開口部２０の内側に、液相プロセス等により発光層６０を形成する。さらに有機隔壁２１の表面から開口部２０の内面２２にかけて、気相プロセス等により共通電極５０を形成する。
【００４４】
本実施形態では、開口部２０の内面２２が階段状に形成されている。この構成によれば、開口部２０の深さ方向における１μｍ以上の大きな段差が、複数の小さな段差に分割されるので、開口部２０の内面２２に垂直面に近い部分が形成されにくくなる。これにより、開口部２０の内面２２に共通電極５０等を形成しても、それらの膜厚が極端に薄くなることはなくなり、共通電極５０等に亀裂や断線等の欠陥が発生するのを防止することができる。その結果、発光装置における発光欠陥の発生を防止することができる。
【００４５】
（電子機器）
次に、上記実施形態の有機ＥＬ装置を備えた電子機器につき図６を用いて説明する。
図６は、電子機器の一例である携帯電話機の斜視構成図である。同図に示す携帯電話機１３００は、複数の操作ボタン１３０２と、受話口１３０３と、送話口１３０４と、先の実施形態の有機ＥＬ装置からなる表示部１３０１とを備えて構成されている。この表示部には、上記実施形態の有機ＥＬ装置が採用されている。上記実施形態の発光装置では、ダークスポットの発生を防止することができるので、信頼性に優れた携帯電話機を提供することができる。
【００４６】
なお、本発明における発光装置を備えた電子機器としては、上記のものに限らず、他に例えば、デジタルカメラ、パーソナルコンピュータ、テレビ、携帯用テレビ、ビューファインダ型・モニタ直視型のビデオテープレコーダ、ＰＤＡ、携帯用ゲーム機、ページャ、電子手帳、電卓、時計、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、タッチパネルを備えた機器などを挙げることができる。また、本発明における有機ＥＬ装置を備えた電子機器として、車載用オーディオ機器や自動車用計器、カーナビゲーション装置等の車載用ディスプレイ、プリンタ用の光書き込みヘッド等を挙げることもできる。
【００４７】
なお、本発明の技術範囲は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な材料や構成などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
例えば、本実施形態では有機ＥＬ素子を備えた発光装置を例にして説明したが、発光ダイオードを備えた発光装置等の、他の発光装置に本発明を適用することも可能である。また、本実施形態では平坦化膜（有機膜層）に形成されたコンタクトホール（貫通孔）の内面に画素電極（導電膜層）を形成する場合、および有機隔壁（有機膜層）に形成された開口部（貫通孔）の内面に共通電極（導電膜層）を形成する場合について述べたが、他の有機膜層に形成された貫通孔の内面に導電膜層を形成する場合について、本発明を適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】有機ＥＬ装置の等価回路図である。
【図２】実施形態に係る発光装置の平面図である。
【図３】実施形態に係る発光装置の断面図である。
【図４】コンタクトホールの内面の拡大図である。
【図５】実施形態に係る発光装置の製造方法の説明図である。
【図６】携帯電話の斜視図である。
【図７】従来技術に係る発光装置の断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
２０…開口部 ２１…有機隔壁 ２２…内面 ２３…画素電極 ６０…発光層 ７０…コンタクトホール ７２…内面 ８４…平坦化膜 ９０…マスク １２４…スイッチング素子 １３００…携帯電話（電子機器）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通孔が形成された有機膜層と、前記有機膜層の上面から前記貫通孔にかけて形成された導電膜層と、を備えた発光装置であって、
前記貫通孔の内面が、階段状に形成されていることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記発光装置は、発光部に通電する画素電極と、前記画素電極への通電を制御するスイッチング素子とを備え、
前記有機膜層は、前記スイッチング素子と前記画素電極との間に形成された平坦化膜であり、
前記貫通孔は、前記スイッチング素子と前記画素電極とを電気的接続するためのコンタクトホールであることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記発光装置は、発光部を備え、
前記有機膜層は、前記発光部の周囲に形成された隔壁であり、
前記貫通孔は、前記発光部の形成領域を区画する開口部であることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項４】
前記有機膜層は、感光性材料からなることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項５】
貫通孔が形成された感光性材料からなる有機膜層と、前記有機膜層の上面から前記貫通孔の内面にかけて形成された導電膜層と、を備えた発光装置の製造方法であって、
マスクを用いて前記有機膜層を露光し、前記貫通孔を形成する工程を有し、
前記マスクとして、前記貫通孔の内面に対応する領域が中間調で描画されたものを用いることにより、前記貫通孔の内面を階段状に形成することを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項６】
前記マスクは、前記貫通孔の内面の下端部に対応する領域が、連続的に変化する中間調で描画されていることを特徴とする請求項５に記載の発光装置の製造方法。
【請求項７】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の発光装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【請求項１】
貫通孔が形成された有機膜層と、前記有機膜層の上面から前記貫通孔にかけて形成された導電膜層と、を備えた発光装置であって、
前記貫通孔の内面が、階段状に形成されていることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記発光装置は、発光部に通電する画素電極と、前記画素電極への通電を制御するスイッチング素子とを備え、
前記有機膜層は、前記スイッチング素子と前記画素電極との間に形成された平坦化膜であり、
前記貫通孔は、前記スイッチング素子と前記画素電極とを電気的接続するためのコンタクトホールであることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記発光装置は、発光部を備え、
前記有機膜層は、前記発光部の周囲に形成された隔壁であり、
前記貫通孔は、前記発光部の形成領域を区画する開口部であることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項４】
前記有機膜層は、感光性材料からなることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項５】
貫通孔が形成された感光性材料からなる有機膜層と、前記有機膜層の上面から前記貫通孔の内面にかけて形成された導電膜層と、を備えた発光装置の製造方法であって、
マスクを用いて前記有機膜層を露光し、前記貫通孔を形成する工程を有し、
前記マスクとして、前記貫通孔の内面に対応する領域が中間調で描画されたものを用いることにより、前記貫通孔の内面を階段状に形成することを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項６】
前記マスクは、前記貫通孔の内面の下端部に対応する領域が、連続的に変化する中間調で描画されていることを特徴とする請求項５に記載の発光装置の製造方法。
【請求項７】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の発光装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００７−２０７９６２（Ｐ２００７−２０７９６２Ａ）
【公開日】平成１９年８月１６日（２００７．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２４１５５（Ｐ２００６−２４１５５）
【出願日】平成１８年２月１日（２００６．２．１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月１６日（２００７．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月１日（２００６．２．１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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