专利名称：发光装置、电子设备以及成膜方法
技术领域：
本发明涉及通过电致发光(electroluminescence)进行发光的发光 装置、电子设备及适用于它们的制造的优选成膜方法。
背景技术：
作为薄型、轻量的发光源，提供有OLED (organic light emitting diode:有机发光二极管)，即有机EL ( electro luminescent:电致发光) 元件。有机EL元件具有将由有机材料形成的至少一层有机薄膜用像素 电极和对置电极夹持的结构。在该情况下，像素电极例如作为阳极发挥 功能，对置电极作为阴极发挥功能。在电流流至两者间的同时，电流还 流至上述有机薄膜，由此，该有机薄膜或有机EL元件发光。在该情况 下，由于其发光的强度与有机薄膜中流动的电流的大小对应，所以，关 于该电流的控制，换言之，关于针对像素电极及对置电极各自的电位设 定等，需要给予足够的注意。
如果排列多个这样的有机EL元件，并且对其中每个适当控制发光 及非发光，则能够显示具有所希望的意义内容的图像等。
作为该有机EL元件或具备它的图像显示装置，例如已知有专利文 献l所公开的装置。特开2001 - 284(M1号公报
但是，在上述那样的图像显示装置中，除了已经描述的与电流控制 相关的问题之外，还存在与有机EL元件的寿命相关的问题。即，上述 的有机薄膜当然不具有永远不变地持续发光的性质，在使用时间等经过 了很长时期等情况下，最终会耗尽其寿命而变得不能发光。
但是，关于有机EL元件的寿命，成为最大问题的不是这样的自然 寿命，而是导致该寿命缩短的因素。该因素的代表是大气中的水分或氧 的存在。即，如果它们进入到有机薄膜中，则会降低其导电性等、促使其特性劣化，或者降低该有机薄膜与上述电极之间的密接性，造成恶劣 影响。
为了应对这样的问题，以前利用了所谓"薄膜密封"这一技术。该
技术通过以覆盖有机EL元件的方式，形成例如氮化硅等在上述氧及水 分等的密封功能方面出色的陶瓷薄膜等，来防止它们进入到该有机EL 元件。
但是，在这样的薄膜密封技术中存在以下问题。即，如上所述，起 到上述密封功能的材料大多利用氮化硅、氧氮化硅等，其性质为硬度比 较大的材料，因此存在着容易产生裂缝这样的问题。如果实际产生了裂 缝，则虽然已成膜，但结果会导致通过该裂缝允许水分、氧进入，从而 无法期待该膜的密封功能的充分发挥。
另外，上述专利文献l公开了这样的"薄膜密封"技术的一种应用 形式。在该专利文献1中，"无机钝化膜"被赋予具有水分阻断功能(专 利文献l的
等)。即，该文献公开的技术的要点如下(以下，[]内 的记载都表示与专利文献1有关的权利要求项编号或段落编号)。
即，(i),在有机EL元件间形成"设置且…从基板突出的""覆盖 隔壁的两个侧面的密封膜"(权利要求l)， (ii)以覆盖上述密封膜的方 式形成上述无机钝化膜([权利要求l、
)形成。(iv)关于该"隔壁的两个侧面"， 在"隔壁的两个侧面的倒锥形部分"，"认为水分、氧容易通过"(
的表达，形成"覆盖隔壁的两个侧面的密封 膜，，)，与解决上述问题在逻辑上没有任何关系。
另外，在专利文献1的技术中，根据该文献的[权利要求l]中的记 载，且从前面所述的内容也可以看出，"密封膜"的形成本来就是必须 的，相应地需要多余的制造步骤，而且还存在成本增高的问题(从实现 "薄膜密封"这一点来说，只要有"无机钝化膜，，便可)。
发明内容
本发明鉴于上述问题而提出，其课题是提供一种以有机EL元件的 长寿命化为中心，能够解决上述多个课题的全部或一部分的发光装置及 电子设备、以及适用于它们的制造的优选成膜方法。
而且，本发明还以解决与之相伴或相关的问题为课题。
为了解决上述课题，本发明的发光装置具备基板；包含在上述基 板上按顺序依次形成的下层侧电极、发光功能层以及上层侧电极的发光 元件；形成在上述上层侧电极上且具有与该上层侧电极的直接接点的辅 助电极；和以覆盖上述辅助电极及上述上层侧电极的方式形成、防止水 及氧的至少一方进入上述发光元件的屏障层；上述辅助电极包含一个以 上俯视下沿第一方向延伸的线状辅助电极，该线状辅助电极的与上述第 一方向相交的方向的剖面形状包含锥形形状。
根据本发明，第一、能够稳定地进行流至发光功能层的电流控制。 这是因为本发明中，在上层侧电极上按照具有和上层侧电极的直接接点 的方式形成辅助电极(或线状辅助电极)。例如，如果上层侧电极由具 有较高电阻值的材料制成或者必须由其制成，则辅助电极由具有较低电 阻值的材料制成即可，由此，可实现该上层侧电极的电位稳定等。这样， 能够非常稳定地进行上述电流控制，因此根据本发明，能够最佳地进行 上述发光元件的发光强度的控制(以下有时称为效果[I])。
而且，根据本发明，第二、能够更好地享受对发光元件的水及氧等 密封功能的发挥。这是因为在本发明中，作为屏障层的基底膜的上述辅
6助电极包含俯视下沿第一方向延伸的线状辅助电极，同时该线状辅助电 极的剖面形状包含锥形形状。该情况下，该屏障层能够以具有较平滑的 表面的状态制成，因此其表面或内部不容易产生裂缝等缺陷。由此，根 据本发明，例如即使该屏障层由硬度比较大的材料制成，也能很好地发 挥其密封功能的实际效果(以下有时称为效果[IIl )。
在该发明的发光装置中，可以构成为上述线状辅助电极的厚度大于 上述屏障层的厚度。
根据该方式，能更有效地享受本发明涉及的上述效果[i及效果[ni。 这是因为，第一、由于辅助电极的厚度相对较大，即其截面积相对较大， 所以能够使其电阻值变得更小。由此，参照前面所述的例子可知，能够 更为稳定地控制上层侧电极的电位。
而且，第二、由于屏障层的厚度相对较小，因此能够防止由于其自 身的内部应力而产生裂缝等。特别是如果该屏障层由硬度比较大的材料 制成，则这样的担心会更多，但根据本方式，能够在很大程度上降低发 生这种情况的可能性。
如上所述，根据本方式，能够更有效地享受本发明涉及的上述效果i]及效果[ii。
另外，在本发明的发光装置中，还具备形成于上述基板、将上述上
层侧电极以及上述辅助电极设定为规定电位的电源线；和介于上述上层 侧电极及上述辅助电极与上述电源线之间，且形成为确保分别与两者的 至少一部分电接触的接触薄膜；上述接触薄膜的至少上述第一方向的剖 面形状包含锥形形状。
根据该方式，能够更有效地享受本发明涉及的上述效果[I及效果 [II]。这是因为，第一、基于上述接触薄膜的存在，电源线与线状辅助 电极之间的电气流通变得顺畅。如果不存在这样的接触薄膜，则上层侧 电极或辅助电极需要直接与电源线联络，该情况下，由于两者间的膜厚 度的差异(特别是前者一侧的膜厚相对较小等)等，会发生物理上的断 开等。本方式在很大程度上降低了发生这样的不良情况的可能性。
而且，第二、这样的接触薄膜也与上述线状辅助电极相同，其剖面
7形状包含锥形形状。由此，即使上述屏障层以覆盖该接触薄膜的方式形 成，其表面或内部也不容易产生裂缝等缺陷。
如上所述，根据本方式，能够更有效地享受上述效果[i及效果[n。
此外，在本发明的发光装置中，形成上述锥形形状的斜边、与和该 斜边的一端连接且与该斜边形成锐角的该锥形形状的一边所构成的角
度为20度以上60度以下。
根据该方式，作为线状辅助电极或接触薄膜的剖面形状的锥形形状 被设定为一种最佳的方式。
另外，上述的上限值及下限值具有以下的意义。首先，上面所述的
"角度"如果超过60度，则上述斜边与和该斜边构成"钝角"的一边
所成的角度变得接近卯度，这样，覆盖在它上面的屏障层以跨越陡峭 阶梯差的方式成膜，其表面或内部容易产生裂缝等缺陷。另一方面，上
面所述的"角度"如果小于20度，则线状辅助电极的剖面面积变得非 常小，从而无法使其电阻值足够低。
而且，在本发明的发光装置中，上述屏障层的厚度为30nm以上、 500nm以下。
根据该方式，屏障层的膜厚被设定为一种最佳的方式。
另外，该上限值及下限值具有以下的意义。首先，上面所述的"厚 度"如果超过500nm，则会担心由于该屏障层自身的内部应力而产生裂 缝等。另一方面，上面所述的"厚度"如果小于30nm，则无法充分密 封水或氧。
另一方面，为了解决上述问题，本发明的电子设备具备上述各种发 光装置。
由于本发明的电子设备具备上述各种发光装置，即发挥上述效果1
及效果[II的发光装置，所以能够实现它的长寿命化，而且如果该电子 设备具备图像显示装置，则能显示高品质的图像。
另一方面，为了解决上述问题，本发明的成膜方法使用了其剖面形状包含梯形、且以规定间隔排列设置了多个具有规定的高度及长度的梯
形掩模的薄膜形成用掩模，该成膜方法包含在上述薄膜形成用掩模的 背面配置基板的步骤；和在上述梯形掩模间的空隙处露出的上述基板的 表面上，通过堆积规定的物质，形成按上述空隙的数目排列设置了多个、 且其剖面形状包含锥形形状的薄膜的薄膜形成步骤。
根据本发明，能够一举最佳地形成其剖面形状包含梯形形状且以适 当的间隔排列设置了多个的线状掩模。关于其功能，在后面说明实施方 式时会再次提到。
另外，该成膜方法如果应用于上述线状辅助电极的形成，则能够最 佳地制造该线状辅助电极，这一点自不待言。
在该发明的成膜方法中，上述规定的物质相对所述空隙处露出的所 述基板的整个表面倾斜飞散。
根据该方式，能够更好地制作剖面形状所包含的锥形形状。
此外，本发明的成膜方法中，包括在所述薄膜形成步骤之前，形成 发光元件的步骤，该步骤包括在所述基板上，第一、形成下层侧电极的 步骤，第二、形成发光功能层的步骤，第三、形成上层侧电极的步骤； 上述薄膜形成步骤包括实施在上述空隙处露出的所述上层侧电极的表 面，形成辅助电极作为上述薄膜的步骤；并且，包括在该薄膜形成步骤 之后，在上述辅助电极上进一步形成防止水及氧的至少一方进入到上述 发光元件的屏障层的步骤。
根据该方式，能够最佳地制造上述的本发明涉及的发光装置。
图1是表示本发明的本实施方式涉及的有机EL装置的概略结构的 俯视图。
图2是表示图1的单位电路P的详细情况的电路图。
图3是面对图1所示的有机EL装置的适当破断面的剖面图，特别 是基于为了表示辅助电极及与之相关的部件的形成方式而选择的破断面的剖面图。
图4是图1所示的有机EL装置的局部放大俯视图，特别是为了表 示辅助电极及与之相关的部件的形成方式而选择的视点所相关的图。
图5是辅助电极的剖面图。
图6是图5的比较例1。
图7是图5的比较例2。
图8是为了形成本实施方式的辅助电极而使用的掩模的俯视图。 图9是图8的AA'剖面图。
图IO是表示图8所示的掩模的制造步骤的图(其一)。
图ll是表示图8所示的掩模的制造步骤的图(其二)。
图12是表示利用图7及图8所示的掩模形成辅助电极的一个场面 (其一)的说明图。
图13是表示利用图7及图8所示的掩模形成辅助电极的一个场面 (其二)的说明图。
图14是表示应用了本发明的有机EL装置的电子设备的立体图。 图15是表示应用了本发明的有机EL装置的另一电子设备的立体图。
图16是表示应用了本发明的有机EL装置的又一电子设备的立体图。
附图标记说明7-元件基板，7a-图像显示区域，8 -有机EL元 件，13-像素电极，18-发光功能层，5-对置电极，501-辅助电极， W- (辅助电极的)宽度，T-(辅助电极的)厚度，6-(形成锥形 形状的)角度，40-屏障层(barrier layer), 11 -电路元件薄膜，301 -第一层间绝缘膜，302-第二层间绝缘膜，34-反射层，340-隔壁， 103A、 103B-扫描线驱动电路，106-数据线驱动电路，106A-预充电电路，201-电源线，551-接触薄膜，701-薄膜形成用掩模，702 -梯 形掩模。
具体实施例方式
以下参照图1至图5说明本发明的实施方式。另外，在这些图以及 后面参照的图6以后的各附图中，有时使各部分的尺寸比例与实际部件 适当地有所不同。
图1是表示本实施方式的有机EL装置的一个例子的俯视图。
在该图1中，有机EL装置具备元件基板7和在该元件基板7上形 成的各种要素。这里，各种要素是指有机EL元件8、扫描线3及数据 线6、扫描线驱动电路103A及103B、数据线驱动电路106、预充电电 路106A和对置电极用电源线201。
如图l所示，元件基板7上具备多个有机EL元件(发光元件)8, 该多个有机EL元件8排列为矩阵状。有机EL元件8的每一个由像素 电极、发光功能层及对置电极构成。其中，对置电极中设置有用于辅助 其功能的辅助电极。关于该各要素将在后面再次提到。
图像显示区域7a是元件基板7上排列有该多个有机EL元件8的 区域。在图像显示区域7a中，基于各有机EL元件8各自的发光及非 发光，能够显示所希望的图像。另外，以下将元件基板7的面中除了该 图像显示区域7a之外的区域称为"周边区域"。
扫描线3及数据线6分别被排列成与排列为矩阵状的有机EL元件 8的各行及各列对应。更详细而言，如图1所示，扫描线3沿着图中左 右方向延伸，并且与周边区域上形成的扫描线驱动电路103A及103B 连接。另一方面，数据线6沿着图中上下方向延伸，并且与周边区域上 形成的数据线驱动电路106连接。在该各扫描线3及各数据线6的各交 点附近，设置有包含上述有机EL元件8等的单位电路(像素电路)P。
如图2所示，该单位电路P除了包含上述有机EL元件8之外，还 包含n沟道型第一晶体管68、 p沟道型第二晶体管9及电容元件69。
单位电路P从电流供给线113接受供电。多条电流供给线113与未图示的电源连接。
而且，p沟道型第二晶体管9的源电极与电流供给线113连接，而 其漏电极与有机EL元件8的像素电极连接。该第二晶体管9的源电极 与栅电极之间设置有电容元件69。另一方面，n沟道型第一晶体管68 的栅电极与扫描线3连接，其源电极与数据线6连接，其漏电极与第二 晶体管9的栅电极连接。
如果扫描线驱动电路103A及103B选择了与单位电路P对应的扫 描线3，则该单位电路P导通第一晶体管68，将经由数据线6供给的数 据信号保持在内部的电容元件69中。然后，第二晶体管9将与数据信 号的电平对应的电流向有机EL元件8供给。由此，有机EL元件8以 与数据信号的电平对应的亮度进行发光。
元件基板7上的周边区域中具有预充电电路106A。该预充电电路 106A是用于在向有机EL元件8写入数据信号的动作之前，将数据线6 设定为规定电位的电路。
而且，对置电极用电源线201 (以下筒称为"电源线201")大致沿 着元件基板7的外形轮廓线，具有俯视为n字形的形状。该电源线201 向有机EL元件8的对置电极供给例如接地电平等的电源电压。
另外，前面以扫描线驱动电路103A及103B、数据线驱动电路106 和预充电电路106A全部形成在元件基板7上为例进行了说明，但根据 情况，也可以将其中的全部或一部分在柔性基板上形成。该情况下，通 过在该柔性基板与元件基板7的两抵接部分设置适当的端子，能够实现 两者间的电气连接。
俯视时具有上述结构的有机EL装置具备图3所示的层叠构造物 250。如图3所示，该层叠构造物250以元件基板7为基础，从图中下 侧起依次包含电路元件薄膜ll、第一层间绝缘膜301、反射层34、第二 层间绝缘膜302、像素电极13、发光功能层18、对置电极5、辅助电极 501以及屏障层40。
其中，第一及第二层间绝缘膜301及302 (以下有时简称"绝缘膜 301及302")有助于其他剩余的导电性要素间不发生短路，或者有助于实现这些导电性要素在层叠构造物250中的最佳配置等。上述绝缘膜 301及302可由具有各种厚度的各种绝缘性材料制成，但优选根据各绝 缘膜在层叠构造物250中的配置位置、作用等而选择适当的厚度及材料。
更具体而言，例如，绝缘膜301及302优选由Si02、 SiN、 SiON 等制成。
电路元件薄膜11包含上述单位电路P中含有的第一晶体管68和第 二晶体管9等。虽然图中的描绘非常简略，但该电路元件薄膜ll由构 成上述各种晶体管的半导体层、栅极绝缘膜、栅极金属等和构成电容元 件69的电极用薄膜(均未图示)、其他的金属薄膜构成。其中，在图3 所示的层叠构造物250中，当然也构造有上述的扫描线3及数据线6， 但省略了其图示。
另一方面，如图3所示，上述有机EL元件8的每一个由构成层叠 构造物的上述各种要素中的像素电极13、发光功能层18及对置电极5 构成。
其中，像素电极13在元件基板7上以排列为矩阵形状的方式形成。 有机EL元件8排列为矩阵状与如上所述将像素电极13排列为矩阵状 对应(参照图l及图3)。
该像素电极13经由接触孔360与上述的电路元件薄膜11电连接。 由此，该像素电极13能够将经由图2所示的第二晶体管9从电流供给 线113供给的电流施加给发光功能层18。其中，接触孔360以贯穿第一 及第二层间绝缘膜301及302的方式形成。
这样的l象素电极13例如由ITO (Indium Tin Oxide,铟锡氧化物) 等具有透光性和导电性的材料制成。
反射层34按照与这样的像素电极13的形成区域对应的方式，形成 在第一层间绝缘膜301上、第二层间绝缘膜302下。如图3所示，反射 层34对从发光功能层18发出的光进行反射。该反射光向图中上方行进。 这样，本实施方式涉及的有机EL装置是所谓的顶发射型。另外，根据 这一情况，元件基板7可以由陶瓷、金属等不透明材料制成(与之相反， 在底发射型的情况下，元件基板7需要由透光性材料制成。)为了更好地发挥上述的反射功能，这样的反射层34可以由光反射 性能比较高的材料制成。例如可以利用铝、银等金属。
另一方面，如图3或图4所示，隔壁(围堰(bank)) 340形成在上 述的像素电极13中俯视时相邻的像素电极13间的区域。该隔壁340在 图3中上下方向的实际高度大致为l~2|im。该隔壁340起到划分各有 机EL元件8的作用。
这样的隔壁340优选例如由绝缘性的透明树脂材料，其中特别是具 有疏液性的材料制成。更具体而言，可以举出例如含氟系树脂、或者丙 烯酸树脂、环氧树脂或聚酰亚胺等。
另外，在隔壁340由上述各种树脂材料制成的情况下，其基层可以 使用例如Si02等无机材料制成(即，在该情况下，隔壁340具有下层 侧为无机物质、上层侧为有机物质这样的层叠结构)。由此，即使在像 素电极13以上述方式由ITO等制成的情况下，也能提高该^像素电极13 与隔壁340的密接性。
如图3所示，发光功能层18形成在像素电极13之上。该发光功能 层18至少含有有机发光层，有机发光层由空穴与电子结合进行发光的 有机EL物质构成。在该有机EL物质例如为高分子材料的情况下，该 有机EL物质例如通过液滴涂敷法(喷墨法)，仅向由上述隔壁340划 分的各空间内(即每个像素)供给。
这样，根据仅向由隔壁340划分的空间供给有机EL物质的方式， 如图4所示，能够按每种颜色区别设置发光功能层18。图4中表示了沿 着图中的横向方向，含有红色光、绿色光及蓝色光各专用的有机EL物 质的发光功能层18R、 18G及18B以该顺序形成的例子。另外，沿着图 中纵向，分别排列设置了仅排列发光功能层18R的列、仅排列发光功能 层18G的列以及仅排列发光功能层18B的列。
作为构成发光功能层18的其他层，可以包括电子阻挡层、空穴注 入层、空穴运输层、电子运输层、电子注入层及空穴阻挡层的一部分或 全部。
如图3所示，对置电极5与多个有机EL元件8的发光功能层18接
14触。即，对置电极5按照在多个像素电极13中共用的方式在由隔壁340 划分的发光功能层18的区域及隔壁340之上伸展。该对置电极5形成 为俯视呈矩形状(其内部没有特别的开口、间隙等，所谓的实体)。对 置电极5的周围与图l所示的电源线201电连接(其连接形式未图示)。
在该实施方式中，对置电极5为阴极，像素电极13为阳极，但也 可以与之相反。
这样的对置电极5例如由ITO (Indium Tin Oxide，铟锡氧化物) 等具有透光性和导电性的材料制成。如上所述，本实施方式涉及的有机 EL装置为顶发射型，因此该材料选择几乎是必须的。
在以上结构的基础上，本实施方式涉及的有机EL装置特别具备辅 助电极501及屏障层40。
其中，如图3所示，辅助电极501形成在位于隔壁340上的对置电 极5的上面。由图3也可以看出，由于该辅助电极501直接形成在对置 电极5上，所以可以认为辅助电极501的图中下面(与对置电极5相接 的面)的全体，由与该对置电极5的图中上面之间的接点的集合构成。 总之，两者间的电气通信几乎是完全的。
该辅助电极501在俯视时的形状如图4所示大致为长方形。其中， 该大致长方形的短边长度与长边长度相比是非常短的。因此，辅助电极 501具有几乎可称为"线状"的形状。如图4所示，这样的线状辅助电 极501存在多个，该多个辅助电极501以分别穿过在图中纵向上邻接并 列的有机EL元件8之间的区域的方式延伸。并且，同样如图4所示， 上述多个辅助电极501的一端到达接触薄膜551。
该接触薄膜551是形成为其一部分与电源线201 (也参照图1)的 一部分重合的导电性薄膜。辅助电极501形成为其一端与该接触薄膜 551的一部分相互重合。
接触薄膜551及电源线201或者接触薄膜551及辅助电极501与对 置电极5及辅助电极501的关系相同，两者相互重合的部分几乎具有完 全的电气联络。另外，虽然在图4中没有图示，但对置电极5也形成为 其一部分与接触薄膜551的一部分相互重合，两者间具有几乎完全的电气联络(如果在图4上图示对置电极5，则将其作为如覆盖该图整个面 的薄膜而描绘)。
另外，该辅助电极501的剖面形状如图3或图5所示，包含锥形形 状。该锥形形状的斜边和与该斜边的一端连接的底边形成的角度e被调 整为20度以上60度以下。
如图3或图5所示，屏障层40按照覆盖元件基板7的整个面的方 式，形成为覆盖辅助电极501及对置电极5，由于其中的辅助电极501 如上所述具有包含锥形形状的剖面形状，所以位于其上的屏障层40的 表面具有比较平滑的表面。另外，该屏障层40具有阻止水及氧进入到 有机EL元件8的功能。
以上所述的辅助电极501优选例如使用电阻值比较低的材料，更具 体而言使用铝、银、金、铜等制成。它们的电阻值分别为2.62[m Q/cm、 1.62[ji Q/cm、2.|i Q/cm、1.69卩n/cm]，每一个都非常低。另夕卜， 这样的材料也能够适用于上述的接触薄膜551。
此外，具体规定本实施方式涉及的辅助电极501的形状的各个数值 优选用以下方式确定。即，优选使其宽度W (参照图4)为30pm左 右，其厚度T (参照图5)为300nm左右。另外，实际上从图4也能看 出，前者的宽度W还与将图中上下方向上相邻的有机EL元件8之间 的距离WA设定为怎样的范围有关。通常优选釆用在确定了后者的"距 离WA"之后再确定前者的"宽度W"这一顺序，如果宽度W为30nm， 则满足距离WA为50nm左右这一关系(即，可以设定为从辅助电极501 的两侧端到其各自对置的有机EL元件8的端部的多巨离为15nm左右 (=(WA-W)/2 ))。如此使WA>W的理由是因为必须考虑与辅助电极501 的形成过程有关的位置交叉。
另外，上述宽度W及距离WA的具体值的釆用还与将上述角度6 的大小设定为怎样的范围有关，关于这一点后面将参照图7再次提到。
另 一方面，屏障层40优选使用例如具有阻止水及氧进入到有机EL 元件8的功能的材料，具体而言由SiN (氮化硅)、SiON(氮氧化硅)、 Si02 (氧化硅)等制成。而且，本实施方式涉及的屏障层40的厚度Tl (参照图5 )优选为 30nm以上500nm以下，更优选为lOOnm左右。该厚度Tl如果超过 500nm，则会担心由于屏障层40自身的内部应力产生裂缝等，如果低 于30nm，则无法充分阻止水或氧。
下面，对上述的有机EL装置所起的作用效果进行说明。
首先，本实施方式涉及的有机EL装置中，在电流流至像素电极13 及对置电极5之间的同时，电流流至发光功能层18。由此，发光功能层 18进行发光(参照已经参照图2进行的说明)。
在产生以上的作用的前提下
(1) 首先，在本实施方式涉及的有机EL装置中，能够稳定地进 行流至发光功能层18的电流控制。这基于下述原因。
即，如上所述，由于对置电极5由ITO等制成、由具有比较高的 电阻值的材料制成，所以存在其电位的稳定等比较困难的情况。另一方 面，如上所述，辅助电极501由具有极低的电阻值的铝、银等制成。因 此，从电源线201向对置电极5供给电压的同时，如果也向辅助电极501 供给电压，则结合在上述对置电极5及辅助电极501之间确保了几乎完 全的电气联络，能实现对置电极5的电位的稳定等。
这样，可极为稳定地进行上述电流控制。而且，由此在本实施方式 中，能够良好地进行有机EL元件8的发光强度的控制。
为了实现该效果，辅助电极501及对置电极5与电源线201之间形 成了接触薄膜551也起到很大作用。特别在本实施方式这样以顶发射型 为前提的情况下，为了提高光取出效率，优选使对置电极5的膜厚越薄 越好，但这样做之后容易发生与电源线201之间的物理断开。可是，如 果存在本实施方式涉及的接触薄膜551,则能够避开这样的电源线201 与对置电极5之间不导通的不良情况的发生。
(2) 而且，在本实施方式涉及的有机EL装置中，能够更好地享受 对有机EL元件8的7JC及氧等阻止功能的发挥。这是由于如上所述，屏
障层40的作为基底膜的辅助电极501在其剖面形状中包含锥形形状，因此该屏障层40可形成为其表面具有平滑的状态。由此，屏障层40的 表面或内部不容易产生裂缝等缺陷，因此能够很好地发挥其密封功能的 实际效果。
此外，如果上述的接触薄膜551形成为其剖面形状(例如辅助电极 501的延伸方向上的剖面形状)包含锥形形状，则上述(2)的效果能进 一步起到实效。这是因为在该情况下，屏障层40在跨越该接触薄膜551 的形成区域和没有形成该接触薄膜551的区域的部分，也能以其表面平 滑的状态制成。
通过参照图6及图7所示的比较例，可以更清楚地把握以上所述效 果的实际情况。
首先，在图6中，辅助电极590的剖面形状为完全的矩阵状。在该 情况下，若以覆盖辅助电极5卯的方式形成屏障层40,则如图6所示， 该辅助电极50的角部分附近很有可能产生断绝部分Z。
对于这一点，在本实施方式中如已经说明那样，由于屏障层40以 覆盖锥形形状内的钝角的方式形成，因此其表面非常平滑。
图6所示的现象尤其在辅助电极5卯的厚度比屏障层40的厚度大 的情况下(即T>T1成立的情况下)容易发生。但是，上述的(1)及 (2)的效果在这样的关系成立的情况下会更好地被享受。这是因为， 辅助电极的厚度越大，其电阻值越低，因此能够更加稳定地进行发光功 能层18的电流控制，屏障层40的厚度越小，越能够避免由于其自身的 内部应力产生的"裂缝，，(可以作为与前面所述的阶梯覆盖(step coverage)涉及的"裂缝"在原理上不同的对象进行说明)，因此该屏障 层40的密封功能可更好地发挥实际效果。
这样，图6那样的具有包含矩形状的剖面形状的辅助电极590显然 是不利的。
但是，在本实施方式中，由于形成具有包含锥形形状的剖面形状的 辅助电极501,所以无须特别担心产生图6那样的断绝部分Z，能够使 辅助电极501的厚度大于屏障层40的厚度(其中，在图5与图6中， 实际上将两者的T及Tl分别描绘为相同的大小)。并且由此，如前文所述，能够享受与它们分别对应的效果。
这样，在本实施方式中，从更为综合的观点出发，也能具有享受上
述的(1)及(2 )的效果的优点。
另外，以上所述的情况要求应该设定图5的角度e的上限。上述的 角度e为6o度以下的表达具有作为最佳条件进行设定的意义。
接着，在图7中，虽然辅助电极591的剖面形状包含锥形形状，但 其角度6s(参照图7)比图5的角度6小。在该情况下，对于享受上述 的(1)及(2 )的效果这一点，可以说该图7与图5之间没有基本的差 别。反而，从能够更好地享受上述的(2)的效果这一点来说，该图7 能够比图5提供更好的方式。
但虽说如此，却不能说对上述的(1)的效果没有任何影响。如果 考虑原样维持图5所示的辅助电极501的宽度W，仅减小角度6以实现 角度6s的情况，由于其剖面形状的面积明显变小，所以其电阻值增大。 因此，在该情况下，对上述的(1)的效果，即对置电极5的电位稳定 或发光功能层18的电流控制稳定等效果会产生不良影响。
鉴于此，即使将角度设为6s (<6 )，如果仍要维持与以前相同的 剖面面积，则如图7所示，将增大辅助电极的宽度(从宽度W到宽度 Wl)。但是，这会产生新的问题。即，如果辅助电极的宽度增大，则与 之相伴，还必须增大图4所示的距离WA。这样，有机EL元件8之间 的间隔变得更大，难免会降低开口率或影响图像整体的精细度。
鉴于上述情况，角度e并不是越小越好。
综上所述，从享受上述的(2)的效果这一点来说，角度6越小越 好，但考虑到享受上述的(1)的效果这一点、及伴随角度减小而发生 的新问题，则角度减小的程度存在限度。并且，上述的角度6为20度 以上的表达具有作为最佳条件设定的意义。
最实际地发挥上述效果的实施例，在前面所述的各种数值等的范围 内，例如作为以下两个组合而分别进行提供。它们分别提供了本实施方 式的最佳实施例之一。辅助电极的宽度W =30 p m 辅助电极的厚度T =310nm 锥形形状的角度6=45度 辅助电极的材料=铝 屏障层40的厚度Tl =200nm 屏障层40的材料-SiON <实施例2>
辅助电极的宽度W =30 p m 辅助电极的厚度T =200nm 锥形形状的角度6=30度 辅助电极的材料=银 屏障层40的厚度Tl =200nm 屏障层40的材料=SiON
在上述实施例中，实施例2与实施例1相比，之所以能够减小辅助 电极的厚度，是因为"银"比"铝"的电阻值小。此外，实施例2与实 施例l相比，之所以能够减小角度6也是因为同样的理由。
无论如何，根据上述实施例1及2，上述本实施方式涉及的作用效 果被确认为得到有效的发挥。
以下对上述的有机EL装置的制造方法，特别是辅助电极501的成 膜方法进行说明。
<本实施方式的成膜方法所使用的薄膜形成用掩模>
首先，参照图8及图9对本实施方式的成膜方法所使用的薄膜形成用掩模进行说明。
本实施方式涉及的薄膜形成用掩模701 (以下简称"掩模701")如 图8及图9所示，其剖面形状包含梯形，并且具备排列设置有多个具有 规定的高度及长度的梯形掩模702的构造。
更详细而言，掩模701除了该梯形掩模702之外，还具有框部705。
如图8所示，框部705大体上具有相框那样的形状。其整体的大小 可根据要使用该掩模701形成薄膜的基板的大小来适当决定。
梯形掩模702在图8中以在该框部705的图中上边及下边之间联络 方式延伸。即，该梯形掩模702具有与构成由框部705包围的大致长方 形的空间的一边的长度大致相等的长度。如图8所示，具有上述长度的 梯形掩模702沿着图中左右方向排列设置有多个。由此，在相邻的梯形 掩模702之间形成空隙703。
该梯形掩模702如图9所示，其剖面形状具有如同将高度X的长方 形与共用该长方形的一边(作为其底边)的梯形相接合的形状。在图9 中，梯形部分的斜边702T在图中下方具有两个。在剖面中，以上述方 式可看作斜边702T的棱面702TF如图8所示，遍及该梯形掩模702的 全部长度而存在。
这样的掩模701例如可以图IO及图ll所示的方式制造。在这些图 中，掩模701以硅单晶体(110)基板作为母体基板。以此为前提，如 图IO所示，第一、对该母体基板中的区域751的部分进行第一阶段的 蚀刻。由此，形成框部705的外形。接着，第二、对母体基板中的区域 752的部分进行第二阶段的蚀刻。由此，形成空隙703及梯形掩模702 的原型。
最后，第三、如图11所示，对上述梯形掩模702的原型进行第三 阶段的蚀刻。这是各向异性蚀刻。如果是湿蚀刻，则作为蚀刻剂最好利 用例如KOH、异丙醇及水的混合物等。无论如何，通过这样的各向异 性蚀刻，仅进行对上述原型的角部的蚀刻(参照图11中的阴影部分)， 从而最终形成图9所示那样的梯形掩模702。本实施方式涉及的成膜方法可使用以上说明的薄膜形成用掩模，以 如下方式进行实施。
<到辅助电极501的形成为止的步骤>
首先，在元件基板7上分别形成电路元件薄膜11、绝缘膜301及 302、反射层34、像素电极13、发光功能层18、隔壁340及对置电极5 (参照图3)。
其中，在绝缘膜301及302、像素电极13等的成膜中，可适当利用 已知的例如CVD (Chemical Vapor Deposition,化学气相沉积)法、賊 射法等成膜方法或光刻法等。此时，由于在电路元件薄膜11的成膜中 包含第一晶体管68等的TFT ( Thin Film Transistor,薄膜晶体管)的 制造，所以还进行对该半导体层的掺杂步骤等，而在像素电极13的形 成过程中，为了在绝缘膜301及302中形成接触孔360，还进行适当的 蚀刻步骤等。
另外，上述隔壁340可通过如下过程制造例如在感光性聚酰亚胺 的涂敷后，经过曝光步骤、显像步骤，形成其外形形状(未经加工的隔 壁)后，对该未经加工的隔壁的表面实施大气压等离子体处理等处理。 大气压等离子体处理是以使隔壁340的表面具有疏液性或疏墨性为目的 而进行的。
此外，对于发光功能层18，在要使用低分子材料制成的情况下可利 用上述的各种成膜方法，在要使用高分子材料制成的情况下可利用喷墨 法(液滴吐出法)等。该情况下，如果如上所述隔壁340的表面具有疏 液性或疏墨性，则能够将包含有效成分的墨水向该隔壁340所包围的空 间准确吐出。
<辅助电极501的形成步骤>
对于以上述方式完成了到对置电极5为止的制造的元件基板7，接 着，如图12所示，进行辅助电极501的形成。另外，以下为了简单， 将刚才所述的"完成了到对置电极5为止的制造的元件基板7"简称为 "元件基板7 (11~5)"。其中，记号"(11 5)"的使用具有以下意图， 即表示在元件基板7上从电路元件薄膜11到对置电极5已经形成完毕。而且，在图12中，为了使图简化，将该"元件基板7 (11 ~ 5 )，，简单地 用长方形表示(后面参照的图13中也是同样的)。
首先，准备上述的掩模701,在其背面侧(在图12中为上面侧)配 置元件基板7 (11 ~ 5 )。在该情况下，能够从空隙703中观察到的该元 件基板7(11~5)的部分必须与隔壁340所处的部分对应，正如从图3、 图4或图5所示的地方也可以看出的那样。在这样的对位中，可以清楚 地把握将图4所示的宽度WA设定为比该图中所示的宽度W大的重要 性。
由此，出现可从空隙703观察到以覆盖隔壁340的顶部的方式形成 的对置电极5的表面的状态。
接着，将完成了这样的对位的掩模701及元件基板7 (11~5)的一 体物封入到适当的腔室后，设定为规定的温度，并以贯穿该一体物的规 定轴AX为中心使之旋转。
接着，对该旋转的一体物，实施借助掩模701的成膜处理。作为这 里所说的成膜处理，除了可以利用上述的溅射法之外，还可以优选利用 作为原料物质的加热源利用了坩埚加热、激光加热等的PVD (Physical Vapor Deposition,物理气相沉积)法。由此，在从空隙703露出的元 件基板7 (11 ~ 5 )的部分，堆积了规定的物质(优选已经描述那样为铝、 银等)。
该情况下，该物质例如经过图12中的箭头所示的路径FR1或FR2。 其中，经过路径FR1的物质到达从空隙703露出的元件基板7 (11 ~ 5 ) 的表面部分。在此特别如图12所示，由于该路径FR1掠过梯形掩模702 的斜边702T(或棱面702TF)，所以，该路径FR1成为具有该物质是否 能到达空隙703内的界限的意义的路径。即，经过比该路径FR1靠图 中右侧的路径(例如路径FR2)到达掩模701的物质，被梯形掩模702 遮住其行进，没有到达空隙703内(参照图中的虚线箭头)。
如图12所示也可以看出，在成为该梯形掩模702的影子部分处不 进行物质的堆积，因此最佳地形成锥形形状。
结果，如图12所示，辅助电极501按照上述空隙703的数目排列设置多个，并且作为其剖面形状包含锥形形状的薄膜而形成。
另外，在这样的成膜方法中，本实施方式中特别要注意的是，通过
调整参照图9而说明的高度x，能够调整与锥形形状有关的上述角度e
(参照图5)或者其宽度W。即，如图13所明显示出那样，如果与图 12相比增大高度X，则辅助电极501的剖面形状中的宽度W变小，而 角度6变大(62 (图13) >61 (图12))。
综上所述，根据本实施方式的成膜方法，可以一举最佳地形成线状 的辅助电极501，其剖面形状中包含锥形形状，且多个该辅助电极501 以适当的间隔排列设置。
另外，在上述的成膜方法中，对上述物质的发生源(例如，如果是 利用上述坩埚加热的蒸镀方法则为该坩埚，或蒸镀源的意思)的位置未 设定特别的限制，但在本实施方式中，根据上述的锥形形状的形成原理， 优选在相对于从空隙703露出的基板7(11~5)的表面部分，该物质斜 穿进入的位置处设置该发生源。但该"斜穿"的程度如果过大，则飞散 的物质几乎全部被梯形掩模702遮挡，存在成膜效率显著降低的问题， 因此需要注意这一点。在上述高度X过大的情况下也会产生同样的问题 (将图12所示的辅助电极501的大小同图13中辅助电极501的大小进 行对比也可看出这一点)。
<应用>
接着，对应用了本发明的有机EL装置的电子设备进行说明。图14 是表示将上述实施方式涉及的有机EL装置利用到图像显示装置中的移 动型个人计算机的结构的立体图。个人计算机2000具备作为显示装置 的有机EL装置和主体部2010。主体部2010中设置有电源开关2001及 键盘2002。
图15表示应用了上述实施方式的有机EL装置的便携式电话。便 携式电话3000具备多个操作按钮3001及滚动按钮3002、以及作为显 示装置的有机EL装置100。通过操作滚动按钮3002滚动，可拖动在有 机EL装置上显示的画面。
图16中表示应用了上述实施方式的有机EL装置的便携式信息终端(PDA: Personal Digital Assistant,个人数字助理)。《更携式信息终 端4000具备多个操作按钮4001及电源开关4002、以及作为显示装置的 有机EL装置。当操作电源开关4002后，通信簿、日程表等各种的信 息在有机EL装置上显示。
作为应用上述实施方式的有机EL装置的电子设备，除了图14至图 16所示的设备之外，还可以举出静态数码相机、电视机、摄像机、汽车 导航装置、传呼机、电子记事本、电子纸、电子计算器、文字处理器、 工作站、可视电话、POS终端、视频播放器、具有触摸屏的设备等。
权利要求
1. 一种发光装置，其特征在于，具备基板；包含在所述基板上按顺序依次形成的下层侧电极、发光功能层以及上层侧电极的发光元件；形成在所述上层侧电极上且具有与该上层侧电极的直接接点的辅助电极；和以覆盖所述辅助电极及所述上层侧电极的方式形成、防止水以及氧的至少一方进入所述发光元件的屏障层；所述辅助电极包含一个以上俯视沿第一方向延伸的线状辅助电极，该线状辅助电极的与所述第一方向相交的方向的剖面形状包含锥形形状。
2. 根据权利要求l所述的发光装置，其特征在于， 所述线状辅助电极的厚度大于所述屏障层的厚度。
3. 根据权利要求1或2所述的发光装置，其特征在于，还包括形成于所述基板、将所述上层侧电极以及所述辅助电极设定为规定 电位的电源线；和介于所述上层侧电极及所述辅助电极与所述电源线之间，且形成为 被确保分别与两者的至少一部分电接触的接触薄膜；所述接触薄膜的至少所述第一方向的剖面形状包含锥形形状。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的发光装置，其特征在于，形成所述锥形形状的斜边、与和该斜边的一端连接且与该斜边形成 锐角的该锥形形状的一边所构成的角度为20度以上60度以下。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的发光装置，其特征在于， 所述屏障层的厚度为30nm以上500nm以下。
6. —种电子设备，其特征在于，具备权利要求1至5中任一项所述 的发光装置。
7. —种成膜方法，使用了其剖面形状包含梯形、且以规定间隔排 列设置有多个具有规定的高度及长度的梯形掩模的薄膜形成用掩模，其特征在于，包括在所述薄膜形成用掩模的背面配置基板的步骤；和通过在所述梯形掩模间的空隙处露出的所述基板的表面，堆积规定 的物质，形成按所述空隙的数目排列设置多个、且其剖面形状包含锥形 形状的薄膜的薄膜形成步骤。
8. 根据权利要求7所述的成膜方法，其特征在于，所述规定的物质相对所述空隙处露出的所述基板的整个表面倾斜 飞散。
9. 根据权利要求7或8所述的成膜方法，其特征在于，包括在所述薄膜形成步骤之前形成发光元件的步骤，该发光元件形 成步骤包括在所述基板上，第一、形成下层侧电极的步骤，第二、形成发光功能层的步骤，第三、形成上层侧电极的步骤；所述薄膜形成步骤包括实施在所述空隙处露出的所述上层侧电极 的表面，形成辅助电极作为所述薄膜的步骤；并且包括在该薄膜形成步骤之后，在所述辅助电极上进一步形成防止水 及氧的至少一方进入到所述发光元件的屏障层的步骤。
全文摘要
本发明涉及发光装置、电子设备以及成膜方法。发光装置具备包含像素电极(13)、发光功能层(18)及对置电极(5)的有机EL元件(8)；形成在对置电极上且具有与该对置电极的直接接点的辅助电极(501)；和以覆盖辅助电极及对置电极的方式形成、对有机EL元件防止水以及氧的进入的屏障层(40)。并且，辅助电极俯视沿第一方向以线状延伸，与该第一方向相交的方向的剖面形状包含锥形形状。由此，能够使有机EL元件长寿命化。
文档编号H01L27/28GK101452947SQ20081018276
公开日2009年6月10日 申请日期2008年12月4日 优先权日2007年12月7日
发明者四谷真一, 新东晋 申请人:精工爱普生株式会社