(57)【要約】【課題】視野角依存性が小さく、色純度に優れた発光素子、およびこれを有する表示装置を提供する。【解決手段】表示装置は、第１の発光素子と第２の発光素子を有する。第１の発光素子と第２の発光素子はそれぞれ、第１の電極と、第１の電極上に位置し、第１の電極と接する第２の電極と、第２の電極上の電界発光層と、電界発光層上に位置し、第１の発光素子と第２の発光素子に共有される第３の電極を有する。第１の発光素子の第１の電極と第２の発光素子の第１の電極はそれぞれ、第１の金属と第２の金属を有し、第１の金属は第２の金属と異なる。【選択図】図１
2018120733.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の発光素子と第２の発光素子を有し、
前記第１の発光素子と前記第２の発光素子はそれぞれ、
第１の電極と、
前記第１の電極上に位置し、前記第１の電極と接する第２の電極と、
前記第２の電極上の電界発光層と、
前記電界発光層上に位置し、前記第１の発光素子と前記第２の発光素子に共有される第３の電極を有し、
前記第１の発光素子の前記第１の電極は第１の金属を有し、
前記第２の発光素子の前記第１の電極は第２の金属を有し、
第１の電極は第２の電極より反射率が高く、
前記第１の金属は前記第２の金属と反射率が異なる表示装置。
【請求項２】
前記第１の発光素子の発光ピーク波長は、前記第２の発光素子の発光ピーク波長よりも短く、
前記第１の金属は前記第２の金属よりも反射率が大きい、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記第１の発光素子と前記第２の発光素子において、
前記電界発光層は、前記第２の電極上に正孔輸送領域を介して発光層を有し、
前記正孔輸送領域は、前記第１の電極の上面から前記発光層内の任意の点との間の光学距離が、前記電界発光層の発光ピーク波長の１／２の整数倍になるように構成される、請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記第１の発光素子と前記第２の発光素子において、
前記電界発光層は、前記電界発光層の光学距離と前記第２の電極の光学距離の和が、前記電界発光層の発光ピーク波長の１／２の整数倍となるように構成される、請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
前記第３の電極上に位置し、前記第３の電極と接する光学調整層をさらに有し、
前記光学調整層は、前記第１の発光素子上における厚さが前記第２の発光素子上における厚さよりも小さくなるように構成される、請求項１に記載の表示装置。
【請求項６】
第３の発光素子をさらに有し、
前記第３の発光素子は、
第１の電極と、
前記第１の電極上に位置し、前記第１の電極と接する第２の電極と、
前記第２の電極上の電界発光層と、
前記電界発光層上に位置し、前記第１の発光素子、前記第２の発光素子、および前記第３の発光素子に共有される前記第３の電極を有し、
前記第３の発光素子の前記第１の電極は、前記第１の金属と異なる第３の金属を有する、請求項１に記載の表示装置。
【請求項７】
前記第３の金属は前記第２の金属と異なる、請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
前記第３の発光素子の発光ピーク波長は、前記第１の発光素子の発光ピーク波長と前記第２の発光素子の発光ピーク波長よりも長く、
前記第２の金属の反射率は、前記第１の金属の反射率よりも小さく、前記第３の金属の反射率以上である、請求項６に記載の表示装置。
【請求項９】
第１の発光素子と第２の発光素子を有し、
前記第１の発光素子と前記第２の発光素子はそれぞれ、
第１の電極と、
前記第１の電極上に位置し、前記第１の電極と接する第２の電極と、
前記第２の電極上の電界発光層と、
前記電界発光層上に位置し、前記第１の発光素子と前記第２の発光素子に共有される第３の電極を有し、
前記第１の発光素子と前記第２の発光素子の前記第１の電極は、互いに厚さが異なる表示装置。
【請求項１０】
前記第１の発光素子の発光ピーク波長は、前記第２の発光素子の発光ピーク波長よりも短く、
前記第１の発光素子の前記第１の電極は、前記第２の発光素子の前記第１の電極よりも厚い、請求項９に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記第１の発光素子の発光ピーク波長は、前記第２の発光素子の発光ピーク波長よりも短く、
前記第１の発光素子の前記第１の電極は、前記第２の発光素子の前記第１の電極よりも反射率が大きい、請求項９に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記第１の発光素子の発光ピーク波長は、前記第２の発光素子の発光ピーク波長よりも短く、
前記第１の発光素子の前記第１の電極は、前記第２の発光素子の前記第１の電極よりも透過率が小さい、請求項９に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記第１の発光素子と前記第２の発光素子において、
前記電界発光層は、前記第２の電極上に正孔輸送領域を介して発光層を有し、
前記正孔輸送領域は、前記第１の電極の上面から前記発光層内の任意の点との間の光学距離が、前記電界発光層の発光ピーク波長の１／２の整数倍になるように構成される、請求項９に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記第１の発光素子と前記第２の発光素子において、
前記電界発光層は、前記電界発光層の光学距離と前記第２の電極の光学距離の和が、前記電界発光層の発光ピーク波長の１／２の整数倍となるように構成される、請求項９に記載の表示装置。
【請求項１５】
前記第３の電極上に位置し、前記第３の電極と接する光学調整層をさらに有し、
前記光学調整層は、前記第１の発光素子上における厚さが前記第２の発光素子上における厚さよりも小さくなるように構成される、請求項９に記載の表示装置。
【請求項１６】
第３の発光素子をさらに有し、
前記第３の発光素子は、
第１の電極と、
前記第１の電極上に位置し、前記第１の電極と接する第２の電極と、
前記第２の電極上の電界発光層と、
前記電界発光層上に位置し、前記第１の発光素子、前記第２の発光素子、および前記第３の発光素子に共有される前記第３の電極を有し、
前記第３の発光素子の前記第１の電極と前記第１の発光素子の前記第１の電極は、互いに厚さが異なる、請求項９に記載の表示装置。
【請求項１７】
前記第１の発光素子、前記第２の発光素子、および前記第３の発光素子の前記第１の電極は、同一の金属を有する、請求項１６に記載の表示装置。
【請求項１８】
前記第３の発光素子の発光ピーク波長は、前記第１の発光素子の発光ピーク波長と前記第２の発光素子の発光ピーク波長よりも長く、
前記第３の発光素子の前記第１の電極は、前記第１の発光素子の前記第１の電極よりも薄い、請求項１６に記載の表示装置。
【請求項１９】
前記第３の発光素子の発光ピーク波長は、前記第１の発光素子の発光ピーク波長と前記第２の発光素子の発光ピーク波長よりも長く、
前記第３の発光素子の前記第１の電極は、前記第１の発光素子の前記第１の電極よりも反射率が小さい、請求項１６に記載の表示装置。
【請求項２０】
前記第３の発光素子の発光ピーク波長は、前記第１の発光素子の発光ピーク波長と前記第２の発光素子の発光ピーク波長よりも長く、
前記第３の発光素子の前記第１の電極は、前記第１の発光素子の前記第１の電極よりも透過率が大きい、請求項１６に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態の一つは、発光素子、発光素子を含む表示装置、および表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置の一例として、ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示装置が挙げられる。ＥＬ表示装置は、基板上に形成された複数の画素の各々に発光素子を有している。発光素子は一対の電極（陰極、陽極）間に電界発光層を有しており、一対の電極間に電流を供給することで駆動される。表示素子が与える色は電界発光層内の発光材料の発光波長によって主に決定され、発光材料を適宜選択することによって種々の色の発光を得ることができる。異なる発光色を与える発光素子を基板上に複数配置することで、フルカラー表示を行うことができる。電界発光層が主として有機化合物で構成される場合、発光素子は有機発光素子、有機ＥＬ素子とも呼ばれ、これを含む表示装置は有機ＥＬ表示装置とも呼ばれる。
【０００３】
発光素子の発光色は、発光素子内部における光の干渉効果を利用して調整することもできる。例えば特許文献１では、電界発光層から得られる光を一対の電極間で共振させることで正面方向の輝度を増大させ、発光素子の効率を改善する手法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１３２５２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、視野角依存性が小さく、色純度に優れた発光素子を有し、色再現性の高い表示装置を提供することを目的の一つとする。あるいは、これらの表示装置の製造方法を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施形態の一つは、第１の発光素子と第２の発光素子を有する表示装置である。第１の発光素子と第２の発光素子はそれぞれ、第１の電極と、第１の電極上に位置し、第１の電極と接する第２の電極と、第２の電極上の電界発光層と、電界発光層上に位置し、第１の発光素子と第２の発光素子に共有される第３の電極を有する。第１の発光素子の第１の電極と第２の発光素子の第１の電極はそれぞれ、第１の金属と第２の金属を有し、第１の金属は第２の金属と異なる。
【０００７】
本発明の実施形態の一つは、第１の発光素子と第２の発光素子を有する表示装置である。第１の発光素子と第２の発光素子はそれぞれ、第１の電極と、第１の電極上に位置し、第１の電極と接する第２の電極と、第２の電極上の電界発光層と、電界発光層上に位置し、第１の発光素子と第２の発光素子に共有される第３の電極を有する。第１の発光素子と第２の発光素子の第１の電極は、互いに厚さが異なる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態の表示装置の模式的断面図。
【図２】本発明の実施形態の表示装置の模式的上面図。
【図３】本発明の実施形態の表示装置の模式的断面図。
【図４】本発明の実施形態の表示装置の特性を示す図。
【図５】本発明の実施形態の表示装置の模式的断面図。
【図６】本発明の実施形態の表示装置の模式的断面図。
【図７】本発明の実施形態の表示装置の模式的断面図。
【図８】本発明の実施形態の表示装置の模式的斜視図。
【図９】本発明の実施形態の表示装置の模式的断面図。
【図１０】本発明の実施形態の表示装置の製造方法を説明する模式的断面図。
【図１１】本発明の実施形態の表示装置の製造方法を説明する模式的断面図。
【図１２】本発明の実施形態の表示装置の製造方法を説明する模式的断面図。
【図１３】本発明の実施形態の表示装置の製造方法を説明する模式的断面図。
【図１４】本発明の実施形態の表示装置の製造方法を説明する模式的断面図。
【図１５】本発明の実施形態の表示装置の製造方法を説明する模式的断面図。
【図１６】本発明の実施形態の表示装置の製造方法を説明する模式的断面図。
【図１７】本発明の実施形態の表示装置の製造方法を説明する模式的断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の各実施形態について、図面等を参照しつつ説明する。但し、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲において様々な態様で実施することができ、以下に例示する実施形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
【００１０】
図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。本明細書と各図において、既出の図に関して説明したものと同様の機能を備えた要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略することがある。
【００１１】
本発明において、ある一つの膜に対してエッチングや光照射を行って複数の膜を形成した場合、これら複数の膜は異なる機能、役割を有することがある。しかしながら、これら複数の膜は同一の工程で同一層として形成された膜に由来し、同一の層構造、同一の材料を有する。したがって、これら複数の膜は同一層に存在しているものと定義する。
【００１２】
本明細書および特許請求の範囲において、ある構造体の上に他の構造体を配置する態様を表現するにあたり、単に「上に」と表記する場合、特に断りの無い限りは、ある構造体に接するように、直上に他の構造体を配置する場合と、ある構造体の上方に、さらに別の構造体を介して他の構造体を配置する場合との両方を含むものとする。
【００１３】
（第１実施形態）
図１（Ａ）と図２はそれぞれ、第１実施形態の表示装置１００の模式的な断面図と上面図である。図２の鎖線Ａ−Ａ’に沿った断面が図１（Ａ）に相当する。図２に示すように、表示装置１００は複数の画素１０２を有している。図２では、隣接する三つの画素として、第１の画素１０２ｂ、第２の画素１０２ｇ、第３の画素１０２ｒが示されている。これら第１から第３の画素１０２ｂ、１０２ｇ、１０２ｒは互いに異なる色の発光を与えることができる。例えば赤色、緑色、青色の三原色を与える３種類の画素１０２を配置することができ、これにより、フルカラー表示を行うことが可能となる。以下、第１の画素１０２ｂ、第２の画素１０２ｇ、第３の画素１０２ｒがそれぞれ、青色、緑色、赤色を与えるとして説明を行うが、隣接する二つの画素１０２間で異なる発光色を与えるように構成されていれば、表示装置１００の構成は上記構造に限られない。例えば、第２の画素１０２ｇから得られる発光波長が、第１の画素１０２ｂから得られる発光波長よりも長く、第３の画素１０２ｒから得られる発光波長よりも短くなるよう、表示装置１００を構成することができる。また、発光色は、３種類に限られない。例えば、青色、緑色、赤色、白色の４種類であっても良い。ここで発光波長とは、画素１０２から得られる発光ピーク波長、画素１０２内に設けられる発光素子１０４（後述）の発光ピーク波長、あるいは発光素子１０４の発光材料の発光ピーク波長に相当する。
【００１４】
本明細書において、画素１０２は第１の画素１０２ｂ、第２の画素１０２ｇ、第３の画素１０２ｒの総称を示す。ｂ、ｇ、ｒなどの添え字の無い他の参照番号についても同様である。
【００１５】
第１から第３の画素１０２ｂ、１０２ｇ、１０２ｒには発光素子１０４ｂ、１０４ｇ、１０４ｒがそれぞれ備えられる（図１（Ａ））。各発光素子１０４ｂ、１０４ｇ、１０４ｒは、第１の電極１１０、第１の電極１１０上の電界発光層１２０、および電界発光層１２０上の第２の電極１１６によって構成される。以下、発光素子１０４ｂ、１０４ｇ、１０４ｒをそれぞれ第１の発光素子、第２の発光素子、第３の発光素子と記す。
【００１６】
第１の電極１１０は画素１０２ごとに設けられ、それぞれ独立して電位が与えられるように構成される。一方、第２の電極１１６は複数の画素１０２にわたって設けられ、複数の画素１０２、発光素子１０４によって共有される。表示装置１００は、第２の電極１１６に一定の電位が与えられるように構成される。第１の電極１１０と第２の電極１１６は、一方が陽極として機能し、他方は陰極として機能する。本実施形態では、第１の電極１１０は陽極として、第２の電極１１６は陰極として機能する例を用いて説明を行う。
【００１７】
各発光素子１０４の第１の電極１１０は、二つの層を有している。具体的には、電界発光層１２０から得られる可視光を含む発光を反射可能な金属を含む反射電極１１２と、反射電極１１２上に位置し、上記発光を透過可能な電極（以下、透明電極と記す）１１４を有している。具体的には、第１の画素１０２ｂの第１の電極１１０ｂは、反射電極１１２ｂと透明電極１１４ｂを有し、第２の画素１０２ｇの第１の電極１１０ｇは、反射電極１１２ｇと透明電極１１４ｇを有し、第３の画素１０２ｒの第１の電極１１０ｒは、反射電極１１２ｒと透明電極１１４ｒを有する。各発光素子１０４では、反射電極１１２と透明電極１１４は互いに直接接し、電気的に接続される。なお、反射電極１１２、透明電極１１４、および第２の電極はそれぞれを電極と認識することも可能であり、この場合、それぞれは第１の電極、第２の電極、第３の電極とも呼ばれる。
【００１８】
反射電極１１２に含まれる金属としては、アルミニウム、銀、銅、金、モリブデン、タングステン、タンタル、ニッケルやこれらの合金などが挙げられ、反射電極１１２ｂ、１１２ｇ、１１２ｒに含まれる金属が互いに異なるよう、あるいは一つが他の二つと異なるように選択される。反射電極１１２ｂ、１１２ｇ、１１２ｒのうち少なくとも一つは、これらの金属の積層膜で構成されていてもよい。
【００１９】
反射電極１１２ｂ、１１２ｇ、１１２ｒに含まれる金属は、反射電極１１２ｇの反射率が反射電極１１２ｂのそれよりも小さく、反射電極１１２ｒのそれ以上になるよう、種々の金属から選択することができる。換言すると、反射電極１１２ｂ、１１２ｇ、１１２ｒの反射率をそれぞれＲ1b、Ｒ1g、Ｒ1rとすると、以下の式で表される関係が成立するよう、反射電極１１２を構成することができる。
Ｒ1b＞Ｒ1g≧Ｒ1r
例えば、反射電極１１２ｂ、１１２ｇ、１１２ｒはそれぞれ、銀、アルミニウム、モリブデンとタングステンの合金を含むことができる。
【００２０】
一方透明電極１１４は、可視光の少なくとも一部を透過可能な導電性酸化物を含むことができる。導電性酸化物としては、インジウム―スズ酸化物（ＩＴＯ）やインジウム―亜鉛酸化物（ＩＺＯ）などが例示される。これらの酸化物にケイ素が含まれていてもよい。
【００２１】
反射電極１１２の厚さは、第１から第３の発光素子１０４ｂ、１０４ｇ、１０４ｒ間で同一でも良く、異なっていてもよい。同様に、透明電極１１４の厚さも、第１から第３の発光素子１０４ｂ、１０４ｇ、１０４ｒ間で同一でも良く、異なっていてもよい。透明電極１１４の厚さをすべての発光素子１０４で同一にすることで、表示装置１００の製造プロセスが簡素化される。
【００２２】
第２の電極１１６は可視光を一部反射し、一部透過する半透過半反射電極として構成することができる。例えば第２の電極１１６は、マグネシウムやリチウム、銀、あるいはこれらの合金（Ｍｇ−Ａｇなど）を含み、可視光を一部透過可能な厚さで形成することができる。厚さは５ｎｍから１００ｎｍの範囲で選択することができる。
【００２３】
隣接する画素１０２の第１の電極１１０間には隔壁１０６が設けられる。隔壁１０６は絶縁膜であり、第１の電極１１０の端部を覆う。これにより、第１の電極１１０の端部に起因する段差が緩和され、その上に形成される電界発光層１２０や第２の電極１１６が段差によって切断されることを防ぐことができる。図２には隔壁１０６と第１の電極１１０が示されており、隔壁１０６には開口部１０７が設けられ、開口部１０７において各画素１０２の第１の電極１１０が露出される。
【００２４】
電界発光層１２０は第１の電極１１０と隔壁１０６に接し、これらを覆うように設けられる。第２の電極１１６は電界発光層１２０に接するように設けられる。本明細書と請求項では、電界発光層１２０とは、第１の電極１１０と第２の電極１１６によって挟持される膜を指す。
【００２５】
電界発光層１２０の構成は任意に決めることができる。図１（Ａ）に示す表示装置１００では、電界発光層１２０は正孔注入層１２２、正孔輸送層１２４、発光層１２６、電子輸送層１２８、電子注入層１３０を有する。電界発光層１２０は必ずしもこれら５つの層をすべて有する必要は無く、例えば一つの層が複数の機能を有していてもよい。各層は単層構造を有してもよく、あるいは異なる材料の積層によって形成されていてもよい。電界発光層１２０は、他の機能を有する層、例えば正孔阻止層、電子阻止層、励起子阻止層などを含んでもよい。
【００２６】
正孔注入層１２２は、第１の電極１１０から電界発光層１２０への正孔注入を促進する機能を有する。正孔注入層１２２は、第１の電極１１０や隔壁１０６に接するように設けることができる。正孔注入層１２２は、正孔が注入しやすい、すなわち酸化されやすい（電子供与性の）化合物を用いることができる。換言すると最高占有分子軌道（ＨＯＭＯ）準位の浅い化合物を用いることができる。例えばベンジジン誘導体やトリアリールアミンなどの芳香族アミン、カルバゾール誘導体、チオフェン誘導体、銅フタロシアニンなどのフタロシアニン誘導体などを用いることができる。あるいは、ポリチオフェンやポリアニリン、およびこれらの誘導体などの高分子材料を用いることができ、一例としてポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）などが挙げられる。上述した芳香族アミンやカルバゾール誘導体、あるいは芳香族炭化水素などの電子供与性化合物と電子受容体との混合物を用いてもよい。電子受容体としては、酸化バナジウムや酸化モリブデンなどの遷移金属酸化物や、含窒素ヘテロ芳香族化合物、シアノ基などの強い電子吸引基を有する芳香族化合物などが挙げられる。
【００２７】
正孔輸送層１２４は正孔注入層１２２に注入された正孔を発光層１２６へ輸送する機能を有し、正孔注入層１２２で使用可能な材料と同様あるいは類似する材料を用いることができる。例えば、正孔注入層１２２と比較して、ＨＯＭＯ順位が深いが、その差が約０．５ｅＶあるいはそれ以下の材料を用いることができる。典型的には、ベンジジン誘導体などの芳香族アミンを用いることができる。
【００２８】
発光層１２６は、単一の化合物で形成されていてもよく、あるいはいわゆるホスト―ドープ型の構成を有していもよい。ホスト―ドープ型の場合、ホスト材料としては、スチルベン誘導体、アントラセン誘導体などの縮合芳香族化合物、カルバゾール誘導体、ベンゾキノリノールを基本骨格として有する配位子を含む金属錯体、芳香族アミン、フェナントロリン誘導体などの含窒素ヘテロ芳香族化合物などが例示される。ドーパントは発光材料として機能し、クマリン誘導体、ピラン誘導体、キノクリドン誘導体、テトラセン誘導体、ピレン誘導体、アントラセン誘導体などの蛍光材料、あるいはイリジウム系オルトメタル錯体などの燐光材料を用いることができる。発光層１２６を単一の化合物で構成する場合、上述したホスト材料を発光材料として用いることができる。
【００２９】
図１（Ａ）に示すように、発光層１２６は隣接する画素１０２間で異なる構造、あるいは異なる発光材料を有することができる。これにより、隣接する画素１０２間で異なる発光色を生成することができる。表示装置１００では、第２の発光素子１０４ｇの発光層１２６ｇに含まれる発光材料の発光波長は、第３の発光素子１０４ｒの発光層１２６ｒのそれよりも短く、第１の発光素子１０４ｂの発光層１２６ｂそれよりも長くなるよう、発光層１２６を構成することができる。発光材料の発光波長は、溶液中、あるいは膜状態におけるフォトルミネッセンスによって評価される。
【００３０】
電子輸送層１２８は、第２の電極１１６から電子注入層１３０を介して注入される電子を発光層１２６へ輸送する機能を有する。電子輸送層１２８には、還元されやすい（電子受容性の）化合物を用いることができる。換言すると、最低非占有分子軌道（ＬＵＭＯ）準位の浅い化合物を用いることができる。例えばトリス（８−キノリノラト）アルミニウム、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウムなどのベンゾキノリノールを基本骨格として有する配位子を含有する金属錯体、オキサジアゾールやチアゾールを基本骨格として有する配位子を含有する金属錯体などが挙げられる。これらの金属錯体以外にも、オキサジアゾール誘導体、チアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体など、電子欠如型ヘテロ芳香環を有する化合物を用いることができる。
【００３１】
電子注入層１３０には、第２の電極１１６から電子輸送層１２８への電子注入を促進する化合物を用いることができる。例えば電子輸送層１２８に用いることが可能な化合物と、リチウムやマグネシウムなどの電子供与体との混合物を用いることができる。あるいは、フッ化リチウムやフッ化カルシウムなどの無機化合物を用いてもよい。
【００３２】
本明細書と請求項では、第１の電極１１０の上面から発光層１２６の底面までの領域を正孔輸送領域と定義し、発光層１２６の上面から第２の電極１１６の底面までの領域を電子輸送領域と定義する。正孔輸送領域には、正孔注入層１２２や正孔輸送層１２４を含むことができる。一方、電子輸送領域には、電子輸送層１２８や電子注入層１３０などを含むことができる。したがって電界発光層１２０は、正孔輸送領域、発光層１２６、および電子輸送領域から構成される。ただし、発光層１２６を設けず、発光層１２６以外の層（例えば正孔輸送層１２４や電子輸送層１２８）が発光層として機能する場合、電界発光層１２０は正孔輸送領域と電子輸送領域から構成される。
【００３３】
第１の電極１１０と第２の電極１１６間に電位差を与えることにより、前者からは正孔が、後者からは電子が電界発光層１２０へ注入される。正孔は正孔注入層１２２、正孔輸送層１２４を経由して発光層１２６へ輸送される。一方、電子は電子注入層１３０、電子輸送層１２８を経由して発光層１２６へ輸送される。発光層１２６内で正孔と電子が再結合し、発光層１２６内に含まれる発光材料の励起状態が形成される。この励起状態が基底状態に緩和する際、励起状態と基底状態のエネルギー差に相当する波長の光が放出され、各発光素子１０４からの発光として観測することができる。
【００３４】
電界発光層１２０に含まれる各層は、インクジェット法やスピンコート法、印刷法、ディップコーティング法などの湿式成膜法、あるいは蒸着法などの乾式成膜法を適用して形成することができる。
【００３５】
各発光素子１０４の詳細な構造を図３に示す。上述したように、透明電極１１４と反射電極１１２はそれぞれ、電界発光層１２０からの発光を透過、反射することができる。一方第２の電極１１６は、電界発光層１２０からの発光の一部を反射し、一部を透過することができる。このため、反射電極１１２の上面（すなわち、反射電極１１２と透明電極１１４との界面）と第２の電極１１６の下面（ここでは第２の電極１１６と電子注入層１３０との界面）によって共振構造が形成される。電界発光層１２０で生じる発光は共振構造内で反射を繰り返し、互いに干渉する。その結果、共振構造の光学距離Ｌに適合する波長をもつ光は、反射を繰り返すことで干渉効果によって増幅され、一方、光学距離Ｌに適合しない波長の光は減衰する。ここで光学距離とは層の厚さと屈折率の積であり、表示装置１００の場合、光学距離Ｌは透明電極１１４と電界発光層１２０の光学距離の和である。前者は透明電極１１４の厚さと屈折率の積であり、後者は電界発光層１２０内の各層の厚さと屈折率の積の総和である。
【００３６】
電界発光層１２０の発光ピーク波長をλとすると、λの１／４（λ／４）の奇数倍が光学距離Ｌと一致する、あるいは近い場合、この波長λを有する光は光学距離Ｌに適合せず、減衰する。逆にλの１／２（λ／２）、すなわち半波長の整数倍が光学距離Ｌと一致する、あるいは近い場合、この波長λを有する光は光学距離Ｌに適合し、増幅される。したがって、第１から第３の発光素子１０４ｂ、１０４ｇ、１０４ｒの各々において、光学距離Ｌがλ／２の整数倍になるように、電界発光層１２０の各層の厚さと透明電極１１４の厚さを制御してもよい。なお、光学距離Ｌはλ／２の整数倍と厳密に一致する必要は無く、光学距離Ｌがλ／２の整数倍の０．８倍から１．２倍の範囲に含まれるよう、電界発光層１２０の各層と透明電極１１４の厚さを制御してもよい。
【００３７】
発光層１２６内で主に発光が生じる面を発光面とすると、この面が干渉光の腹（ａｎｔｉ−ｎｏｄｅ）に位置すると発光が抑制され、節（ｎｏｄｅ）に位置する場合には発光が増幅される。具体的には、発光面から反射電極１１２の上面までの光学距離ｄ、あるいは発光面から第２の電極１１６の下面までの光学距離がλの１／４（λ／４）の奇数倍の時には発光が減衰し、１／２（λ／２）の整数倍の時には増幅される。したがって、第１から第３の発光素子１０４ｂ、１０４ｇ、１０４ｒの各々において、光学距離ｄがλ／２の整数倍になるように、電界発光層１２０の各層の厚さと透明電極１１４の厚さを制御してもよい。なお、光学距離ｄはλ／２の整数倍と厳密に一致する必要は無く、光学距離ｄがλ／２の整数倍の０．８倍から１．２倍の範囲に含まれるよう、電界発光層１２０の各層の厚さと透明電極１１４の厚さを制御してもよい。発光面の位置の特定は必ずしも容易ではないため、各発光素子１０４において、反射電極１１２の上面から発光層１２６内の任意の点との間の光学距離が、λ／２の整数倍になるように、電界発光層１２０の各層の厚さと透明電極１１４の厚さを制御してもよい。
【００３８】
また、第２の電極１１６の材料や厚さを適宜選択、調整することでその反射率Ｒ2を調整してもよい。
【００３９】
従来の発光素子の設計思想では、これらのパラメータ、すなわち発光素子内に形成される共振構造の光学距離Ｌ、発光面から反射電極の上面までの光学距離ｄ、発光層の発光波長ピークλ、および第２の電極の反射率Ｒ2を適宜調整することで、発光素子内での共振を制御し、これにより、発光素子１０４から取り出される発光の強度や半値幅の制御、色純度の向上が達成されてきた。しかしながらこれらのパラメータの制御だけでは、正面方向における発光強度の増大、半値幅の減少は達成できるものの、視野角依存性は逆に低下し、その結果、視野角が大きくなると輝度が大きく減少し、発光色が大きく変化する。また、異なる構造を有する発光素子間では、画素間で発光強度と発光波長の視野角依存性に差が生じる。例えば図４（Ｂ）の左図に模式的に示すように、第１から第３の発光素子１０４ｂ、１０４ｇ、１０４ｒの反射電極１１２ｂ、１１２ｇ、１１２ｒの反射率Ｒ1b、Ｒ1g、Ｒ1rが同一である場合、正面方向（反射電極１１２の法線方向）から角度θ（図３参照）傾いた方向へ出射する光の強度の角度依存性は、発光素子１０４ごとに異なる。例えばこの図では、第１の発光素子１０４ｂは、角度依存性が比較的大きいのに対し、第３の発光素子１０４ｒのそれは小さい。また、発光素子１０４からの発光色、すなわち、色度ｘ、ｙも、角度θによって発光素子１０４間で変化挙動が異なる（図４（Ｂ）右図参照）。このため、複数の発光素子１０４によって再現される画像は、角度θによって明るさが異なるだけでなく、色も大きく変化する。
【００４０】
このように第１から第３の発光素子１０４ｂ、１０４ｇ、１０４ｒ間で挙動が異なるのは、発光強度の視野角依存性が発光波長が短いほど大きいためである。発光素子の発光強度Ｅcav（λ）は以下の式によって表される。
【００４１】
【数１】
2018120733.tif 000003
【００４２】
ここで、Ｅnc（λ）は共振構造が存在しない場合の発光素子１０４の発光強度、Φ1とΦ2はそれぞれ、反射電極１１２、第２の電極１１６上の反射における波長依存性位相変化である。その他の変数は、上述したとおりである。この式が意味するように、角度θを含む項はλが小さくなるにつれて大きくなり、このため、異なる発光色を有する発光素子１０４間で発光強度の視野角依存性が発生する。
【００４３】
そこで発明者は、角度θに係る変数が、発光ピーク波長λと第２の電極１１６の反射率Ｒ2のみならず、反射電極１１２の反射率Ｒ1も含まれることに注目した。第２の電極１１６の反射率Ｒ2が一定の場合、反射電極１１２の反射率Ｒ1を小さくするほど角度θの寄与が小さくなり、視野角依存性が低下する。しかしながら、第１から第３の発光素子１０４ｂ、１０４ｇ、１０４ｒの全てにおいて反射電極１１２の反射率Ｒ1b、Ｒ1g、Ｒ1rが同じであれば、これらの発光素子１０４の発光波長は異なるため、視野角依存性を解消することはできない。この考察に基づき発明者は、発光素子１０４ｂ、１０４ｇ、１０４ｒの発光波長に対応するように、反射電極１１２の反射率Ｒ1b、Ｒ1g、Ｒ1rを個別に制御することで、全ての発光素子１０４間で視野角依存性を低減するのみならず、視野角による発光強度の変化挙動をそろえることが可能であることを見出した。
【００４４】
具体的には、上述したように、光学距離Ｌ、光学距離ｄ、発光波長ピークλ、第２の電極１１６の反射率Ｒ2のパラメータに加え、異なる発光色を与える発光素子１０４ごとに反射電極１１２の反射率Ｒ1を変化させる。このため、図４（Ａ）左図に示すように、角度θが変化しても、第１から第３の発光素子１０４ｂ、１０４ｇ、１０４ｒ間で発光強度の変化挙動をほぼ同一にすることができる。また、各発光素子１０４においても色度ｘ、ｙの角度θ依存性を小さくすることができる（図４（Ａ）右図参照）。その結果、視野角依存性が小さく、発光色純度に優れた発光素子１０４を与えることができる。さらに、このような発光素子１０４を用いることで、視野角依存性が小さく、色再現性が高い表示装置１００を提供することが可能となる。
【００４５】
（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態の表示装置１００と構造の異なる表示装置１７０、１７２を説明する。第１実施形態と同様の構成の説明は割愛することがある。
【００４６】
図１（Ｂ）、図１（Ｃ）に示すように、表示装置１７０、１７２は、第２の電極１１６上に第２の電極１１６と接する光学調整層１４０を有している点で、表示装置１００と異なる。光学調整層１４０は、第２の電極１１６の反射率Ｒ2を制御することを一つの機能として有している。
【００４７】
光学調整層１４０に含まれる材料は、第２の電極１１６の屈折率よりも大きい材料から選択することができる。具体的には、可視光領域における透過率が高く、かつ、屈折率が比較的高い材料が挙げられる。このような材料の一例として有機化合物が挙げられる。有機化合物としては高分子材料が代表例であり、たとえば硫黄、ハロゲン、リンを含む高分子材料が挙げられる。硫黄を含む高分子としては、主鎖や側鎖にチオエーテル、スルホン、チオフェンなどの置換基を有する高分子が挙げられる。リンを含む高分子材料としては、主鎖や側鎖に亜リン酸基、リン酸基などが含まれる高分子材料、あるいはポリフォスファゼンなどが挙げられる。ハロゲンを含む高分子材料としては、臭素やヨウ素、塩素を置換基として有する高分子材料が挙げられる。上記高分子材料は、分子間あるいは分子内で架橋していてもよい。
【００４８】
他の例としては無機材料が挙げられ、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化クロム、酸化アルミニウム、酸化インジウム、ＩＴＯ、ＩＺＯ、硫化鉛、硫化亜鉛、窒化ケイ素などが例示される。これらの無機材料と高分子材料の混合物を用いてもよい。
【００４９】
光学調整層１４０はさらに、第２の電極１１６を透過した光を内部で干渉させる機能を有する。したがって、光学調整層１４０の厚さは、第１から第３の画素１０２ｂ、１０２ｇ、１０２ｒ間で異なってもよい。図１（Ｃ）に示す表示装置１７２のように、例えば第２の画素１０２ｇの光学調整層１４０ｇの厚さが第１の画素１０２ｂの光学調整層１４０ｂの厚さよりも大きく、第３の画素１０２ｒの光学調整層１４０ｒの厚さよりも小さくなるよう、光学調整層１４０を構成することができる。このように、光学調整層１４０を設置することで、発光素子１０４の発光効率を増大させ、かつ、色純度を向上させることができる。
【００５０】
第１実施形態と同様、表示装置１７０、１７２においても反射電極１１２の反射率Ｒ1が第１から第３の発光素子１０４ｂ、１０４ｇ、１０４ｒ間で異なる。このため、視野角依存性が小さく、発光色純度に優れた発光素子１０４を与えることができる。さらに、このような発光素子１０４を用いることで、視野角依存性が小さく、色再現性が高い表示装置１００を提供することが可能となる。
【００５１】
（第３実施形態）
本実施形態では、第１、第２実施形態の表示装置１００、１７０、１７２と構造の異なる表示装置１７４、１７６を説明する。第１、第２実施形態と同様の構成の説明は割愛することがある。
【００５２】
表示装置１７４の断面模式図を図５（Ａ）に示す。表示装置１７４は、発光層１２６の厚さが、第１から第３の発光素子１０４ｂ、１０４ｇ、１０４ｒ間で異なり、これにより各発光素子１０４内で最適化された共振構造が形成されている点で、表示装置１００、１７０、１７２と異なる。
【００５３】
第１実施形態で述べたように、発光面から反射電極１１２の上面までの光学距離ｄが、発光層１２６の発光ピーク波長λの１／４（λ／４）の奇数倍の時には発光が減衰し、１／２（λ／２）の整数倍の時には増幅される。表示装置１７４のように発光層１２６の厚さを各発光素子１０４で個別に制御することで、この光学距離ｄを各画素１０２において調整、最適化することができる。例えば、発光層１２６ｇの厚さが、発光層１２６ｂの厚さよりも大きく、発光層１２６ｒの厚さよりも小さくすることにより、光学調整を行うことができる。
【００５４】
一方、表示装置１７６ではさらに、正孔輸送領域の厚さが画素１０２間で異なる。図５（Ｂ）に示すように、各発光素子１０４において発光層１２６と正孔輸送層１２４の間に電子阻止層１３２を設けることで正孔輸送領域の厚さを調整し、光学距離ｄを最適化する。例えば、第２の発光素子１０４ｇの正孔輸送領域の厚さを第１の発光素子１０４ｂのそれよりも大きくし、かつ、第３の発光素子１０４ｒのそれよりも小さくなるよう、電子阻止層１３２の厚さを制御する。これにより、各発光素子１０４内で効果的に発光の増幅やスペクトルの狭線化を行うことができる。図５（Ｂ）では、第１の画素１０２ｂには電子阻止層１３２を設けず、第２の画素１０２ｇ、第３の画素１０２ｒに電子阻止層１３２を設けることで正孔輸送領域の厚さを制御する例が示されている。ただし、電子阻止層１３２を設けず、正孔輸送層１２４の厚さを調整して正孔輸送領域の厚さを制御してもよい。
【００５５】
第１実施形態と同様、表示装置１７４、１７６においても反射電極１１２の反射率Ｒ1が第１から第３の発光素子１０４ｂ、１０４ｇ、１０４ｒ間で異なる。このため、視野角依存性が小さく、発光色純度に優れた発光素子１０４を与えることができる。さらに、このような発光素子１０４を用いることで、視野角依存性が小さく、色再現性が高い表示装置１００を提供することが可能となる。
【００５６】
（第４実施形態）
本実施形態では、第１から第３実施形態の表示装置１００、１７０、１７２、１７４、１７６と構造の異なる表示装置１８０を説明する。第１から第３実施形態と同様の構成の説明は割愛することがある。
【００５７】
図６に示すように、表示装置１００と同様、表示装置１８０の各発光素子１０４の第１の電極１１０は、反射電極１１２、および反射電極１１２の上の透明電極１１４を有する。しかしながら第１から第３の各発光素子１０４ｂ、１０４ｇ、１０４ｒの反射電極１１２ｂ、１１２ｇ、１１２ｒは、同一の金属を有することができる。さらに、反射電極１１２ｂ、１１２ｇ、１１２ｒの厚さが互いに異なる、あるいは一つが他の二つと異なるよう、表示装置１８０を構成することができる。例えば図７に示すように、反射電極１１２ｂ、１１２ｇ、１１２ｒの厚さをそれぞれＴb、Ｔg、Ｔrとすると、以下の関係が成立するよう、反射電極１１２の厚さが調整される。反射電極１１２に含まれる金属としては、第１実施形態で例示した金属から選択することができる。
Ｔb＞Ｔg≧Ｔr
【００５８】
第１の発光素子１０４ｂでは、発光層１２６ｂで生成される光が反射電極１１２を透過せず、かつ、できるだけ高い反射率が得られるよう、厚さＴbが選択される。例えば厚さＴbは１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下、１２０ｎｍ以上２００ｎｍ以下、典型的には１３０ｎｍである。一方第３の発光素子１０４ｒでは、発光層１２６ｒで生成される光の一部を反射電極１１２ｒを透過させて反射電極１１２ｒの反射率を抑制するよう、厚さＴrが選択される。例えば厚さＴrは１０ｎｍ以上８０ｎｍ以下、３０ｎｍ以上６０ｎｍ以下、典型的には５０ｎｍである。第３の画素１０２ｒと同様、第２の発光素子１０４ｇにおいても、発光層１２６ｇで生成される光の一部を反射電極１１２ｇを透過させて反射電極１１２ｇの反射率を抑制するよう、厚さＴgが選択される。ただし、反射電極１１２ｇの反射率が反射電極１１２ｒの反射率以上になるよう、かつ、反射電極１１２ｂのそれよりも小さくなるよう、厚さＴgが選択される。例えば厚さＴgは３０ｎｍ以上１００ｎｍ以下、５０ｎｍ以上８０ｎｍ以下、典型的には７０ｎｍである。したがって、反射電極１１２ｂ、１１２ｇ、１１２ｒの反射率をそれぞれＲ1b、Ｒ1g、Ｒ1r、透過率をＴ1b、Ｔ1g、Ｔ1rとすると、以下の関係が成立する。Ｔ1gは０でも良い。
Ｒ1b＞Ｒ1g≧Ｒ1r
Ｔ1r≧Ｔ1g＞Ｔ1g
【００５９】
このため、第１実施形態と同様、表示装置１８０においても、角度θが変化しても、第１から第３の発光素子１０４ｂ、１０４ｇ、１０４ｒ間で発光強度の変化挙動をほぼ同一にすることができる。また、第１から第３の発光素子１０４ｂ、１０４ｇ、１０４ｒの色度ｘ、ｙの角度θ依存性を小さくすることができる。その結果、視野角依存性が小さく、発光色純度に優れた発光素子１０４を与えることができる。さらに、このような発光素子１０４を用いることで、視野角依存性が小さく、色再現性が高い表示装置１００を提供することが可能となる。
【００６０】
（第５実施形態）
本実施形態では、表示装置１７０の製造方法に関して説明する。第１乃至第４実施形態と同様の構成については、説明を割愛することがある。
【００６１】
図８は、表示装置１７０の模式的な斜視図である。表示装置１７０は複数の画素１０２とそれによって構成される表示領域２０４、走査線駆動回路２０６、データ線駆動回路２０８を基板２００上に有している。対向基板２０２は表示領域２０４を覆う。外部回路（図示せず）からの各種信号は、基板２００上に設けられた端子２１０に接続されるフレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）基板などのコネクタを経由して走査線駆動回路２０６やデータ線駆動回路２０８に入力され、これらの信号に基づいて各画素１０２が制御される。
【００６２】
走査線駆動回路２０６、データ線駆動回路２０８のいずれか、あるいは両方は、基板２００の上に直接形成される必要はなく、基板２００とは異なる基板（半導体基板など）上に形成された駆動回路を基板２００やコネクタ上に設け、これらの駆動回路によって画素１０２を制御してもよい。図８では、基板２００上に形成された走査線駆動回路２０６が対向基板２０２に覆われ、一方、データ線駆動回路２０８は別基板に形成された後に基板２００上に搭載される例が示されている。
【００６３】
基板２００と対向基板２０２は、可撓性を持たない基板でもよく、あるいは、可撓性を有する基板でもよい。対向基板２０２の替わりに、樹脂フィルム、円偏光板などの光学フィルムを貼り合せる構造を用いてもよい。画素１０２の配列には特に制限はなく、ストライプ配列、デルタ配列などを採用することができる。
【００６４】
図９に、第１から第３の画素１０２ｂ、１０２ｇ、１０２ｒを含む、表示装置１７０の断面模式図を示す。第１から第３の画素１０２ｂ、１０２ｇ、１０２ｒは、下地膜２１２を介して基板２００上にトランジスタ２２０、トランジスタ２２０と電気的に接続される発光素子１０４、付加容量２４０などの素子を有する。図９では、各画素１０２に一つのトランジスタ２２０と一つの付加容量２４０が設けられる例が示されているが、各画素１０２は複数のトランジスタや複数の容量素子を有してもよい。発光素子１０４の構造は、第１実施形態で述べたものと同様である。以下、表示装置１７０の製造方法を述べる。
【００６５】
［１．トランジスタ］
図１０（Ａ）に示すように、まず基板２００上に下地膜２１２を形成する。基板２００は、トランジスタ２２０など、表示領域２０４に含まれる半導体素子や発光素子１０４などを支持する機能を有する。基板２００はガラスや石英、プラスチック、金属、セラミックなどを含むことができる。
【００６６】
表示装置１７０に可撓性を付与する場合、基板２００上に基材（図示せず）を形成し、その上に下地膜２１２が設けられる。この場合、基板２００は支持基板、あるいはキャリア基板とも呼ばれる。基材は可撓性を有する絶縁膜であり、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボナートに例示される高分子材料から選択される材料を含むことができる。基材は、例えば印刷法やインクジェット法、スピンコート法、ディップコーティング法などの湿式成膜法、あるいはラミネート法などを適用して形成することができる。
【００６７】
下地膜２１２は基板２００（および基材）からアルカリ金属などの不純物がトランジスタ２２０などへ拡散することを防ぐ機能を有する膜であり、窒化ケイ素や酸化ケイ素、窒化酸化ケイ素、酸化窒化ケイ素などのケイ素含有無機化合物を含むことができる。下地膜２１２は化学気相成長法（ＣＶＤ法）やスパッタリング法などを適用して単層、あるいは積層構造を有するように形成することができる。
【００６８】
次に半導体膜２２２を形成する（図１０（Ａ））。半導体膜２２２は例えばケイ素などの１４族元素、あるいは半導体特性を示す酸化物（以下、酸化物半導体と記す）を含んでもよい。酸化物半導体としては、インジウムやガリウムなどの第１３族元素や亜鉛などの１２族元素を含むことができ、例えばインジウムとガリウムの混合酸化物（ＩＧＯ）やインジウム、ガリウム、および亜鉛を含む混合酸化物（ＩＧＺＯ）が挙げられる。半導体膜２２２の結晶性に限定はなく、半導体膜２２２は単結晶、多結晶、微結晶、あるいはアモルファスのいずれの結晶状態を含んでもよい。
【００６９】
半導体膜２２２がケイ素を含む場合、半導体膜２２２は、シランガスなどを原料として用い、ＣＶＤ法によって形成すればよい。得られるアモルファスシリコンに対して加熱処理、あるいはレーザなどの光を照射することで結晶化を行ってもよい。半導体膜２２２が酸化物半導体を含む場合、スパッタリング法などを利用して形成することができる。
【００７０】
次に半導体膜２２２を覆うようにゲート絶縁膜２１４を形成する（図１０（Ａ））。ゲート絶縁膜２１４もケイ素含有無機化合物を含むことができ、ＣＶＤ法やスパッタリング法によって形成することができる。ゲート絶縁膜２１４は単層構造、積層構造のいずれの構造を有していてもい。
【００７１】
引き続き、ゲート絶縁膜２１４上にゲート（ゲート電極）２２４をスパッタリング法やＣＶＤ法を用いて形成する（図１０（Ｂ））。ゲート２２４はチタンやアルミニウム、銅、モリブデン、タングステン、タンタルなどの金属やその合金などを用い、単層、あるいは積層構造を有するように形成することができる。例えばチタンやタングステン、モリブデンなどの比較的高い融点を有する金属でアルミニウムや銅などの導電性の高い金属を挟持する構造を採用することができる。
【００７２】
次にゲート２２４上に層間膜２１６を形成する（図１０（Ｂ））。層間膜２１６は単層構造、積層構造のいずれの構造を有していてもよく、ケイ素含有無機化合物を含むことができ、ＣＶＤ法やスパッタリング法によって形成することができる。積層構造を有する場合、例えば有機化合物を含む層を形成したのち、無機化合物を含む層を積層してもよい。詳細は割愛するが、半導体膜２２２に対してドーピングを行い、ソース／ドレイン領域や低濃度不純物領域などを形成してもよい。
【００７３】
次に、層間膜２１６とゲート絶縁膜２１４に対してエッチングを行い、半導体膜２２２に達する開口２２８を形成する（図１０（Ｃ））。開口２２８は、例えばフッ素含有炭化水素を含むガス中でプラズマエッチングを行うことで形成することができる。
【００７４】
次に開口２２８を覆うように金属膜を形成し、エッチングを行って成形することで、ソース／ドレイン（ソース／ドレイン電極）２２６を形成する（図１１（Ａ））。金属膜はゲート２２４と同様、種々の金属を含むことができ、単層構造、積層構造のいずれの構造を有することができる。以上の工程により、トランジスタ２２０が形成される。本実施形態では、トランジスタ２２０はトップゲート型のトランジスタとして図示されているが、トランジスタ２２０の構造に限定はなく、トランジスタ２２０はボトムゲート型トランジスタ、ゲート２２４を複数有するマルチゲート型トランジスタ、半導体膜２２２の上下を二つのゲート２２４で挟持する構造を有するデュアルゲート型トランジスタでもよい。また、ソース／ドレイン２２６と半導体膜２２２との上下関係にも制約はない。
【００７５】
［２．付加容量、発光素子］
次に平坦化膜２３０を、トランジスタ２２０を覆うように形成する（図１１（Ａ））。平坦化膜２３０は、トランジスタ２２０などに起因する凹凸や傾斜を吸収し、平坦な面を与える機能を有する。平坦化膜２３０は有機絶縁体で形成することができる。有機絶縁体としてエポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボナート、ポリシロキサンなどの高分子材料が挙げられる。平坦化膜２３０は、上述した湿式成膜法などによって形成することができる。
【００７６】
その後平坦化膜２３０に対してエッチングを行い、トランジスタ２２０のソース／ドレイン２２６の一方を露出する開口２３４が設けられる（図１１（Ｂ））。この開口２３４を覆い、トランジスタ２２０のソース／ドレイン２２６の一方と接するように接続電極２３２を形成する（図１１（Ｃ））。接続電極２３２は、ＩＴＯやＩＺＯなどの導電性酸化物を用い、スパッタリング法などを用いて形成することができる。接続電極２３２の形成は任意であるが、接続電極２３２を設けることにより、引き続くプロセスにおいてソース／ドレイン２２６表面の劣化を防ぎ、ソース／ドレイン２２６と第１の電極１１０間の電気的接続においてコンタクト抵抗の発生を抑制することができる。
【００７７】
引き続き、平坦化膜２３０上に金属膜を形成し、エッチングを行って金属膜を成形し、付加容量２４０の一方の電極２４２を形成する（図１２（Ａ））。ここで用いる導電層は、ソース／ドレイン２２６の形成に用いる導電層と同様、単層構造、積層構造、いずれの構造を有してもよく、例えばモリブデン／アルミニウム／モリブデンの三層構造を採用することができる。
【００７８】
引き続き、平坦化膜２３０、および電極２４２上に絶縁膜２４４が形成される（図１２（Ａ））。絶縁膜２４４はトランジスタ２２０に対する保護膜として機能するだけでなく、付加容量２４０における誘電体としても機能する。したがって、誘電率の比較的高い材料を用いることが好ましい。例えばケイ素含有無機化合物などを用い、ＣＶＤ法やスパッタリング法を適用して絶縁膜２４４を形成することができる。その後絶縁膜２４４には開口２３６、２３８が設けられる（図１２（Ａ））。前者は接続電極２３２の底面を露出し、のちに形成される第１の電極１１０と接続電極２３２との電気的接続ために設けられる。後者は、隔壁１０６形成後の熱処理において平坦化膜２３０から脱離する水やガスを、隔壁１０６を通じて引き抜くための開口である。
【００７９】
次に図１２（Ｂ）に示すように、開口２３６を覆うように第１の電極１１０の反射電極１１２ｇを形成する。例えばアルミニウムを含む金属膜をスパッタリング法やＣＶＤ法などを用いて基板２００のほぼ全面に形成し、この金属膜をエッチングで加工し、第２の画素１０２ｇ内に選択的に反射電極１１２ｇを形成する。反射電極１１２は開口２３６において接続電極２３２と電気的に接続される。
【００８０】
次に図１３（Ａ）に示すように、第１の画素１０２ｂの反射電極１１２ｂを形成する。反射電極１１２ｂは、反射電極１１２ｇに含まれる金属とは異なる金属が含まれるよう、形成される。引き続き、図１３（Ｂ）に示すように、第３の画素１０２ｒの反射電極１１２ｒを形成する。反射電極１１２ｒは、反射電極１１２ｂ、１１２ｇに含まれる金属とは異なる金属が含まれるよう、形成される。なお、反射電極１１２の形成順序は上記順序に限られず、任意に決定することができる。また、反射電極１１２ｂ、１１２ｇ、１１２ｒのうち一つのみが他の二つと異なる金属を有する場合、同一の金属を有する二つの反射電極１１２は同時に形成することができる。
【００８１】
次に、反射電極１１２ｂ、１１２ｇ、１１２ｒを覆うように、透明電極１１４を形成する（図１４（Ａ））。透明電極１１４は、例えばスパッタリング法を用いて形成することができる。図１４（Ａ）に示すように、各画素１０２において反射電極１１２と透明電極１１４の側面が同一平面上に位置するよう、反射電極１１２と透明電極１１４を形成することができる。ただし、反射電極１１２の側面を覆うように透明電極１１４を形成してもよい。
【００８２】
本実施形態では反射電極１１２ｂ、１１２ｇ、１１２ｒを形成した後に透明電極１１４ｂ、１１４ｇ、１１４ｒを形成する例を示したが、これらの電極の形成順序に制約はない。例えば一つの画素１０２の反射電極１１２と透明電極１１４を形成し、その後他の画素１０２の反射電極１１２と透明電極１１４を順次形成してもよい。この場合、各画素１０２において反射電極１１２と透明電極１１４を連続的に形成することができ、反射電極１１２表面の酸化を抑制することができる。
【００８３】
第１の電極１１０と絶縁膜２４４、電極２４２によって付加容量２４０が形成される。付加容量２４０を設けることで、トランジスタ２２０のゲート２２４の電位をより長期間保持することができる。第１の電極１１０の構成は第１実施形態で述べたものと同様であり、スパッタリング法やＣＶＤ法などを用いて形成することができる。
【００８４】
次に、第１の電極１１０の端部を覆うように、隔壁１０６を形成する（図１４（Ｂ））。隔壁１０６はエポキシ樹脂やアクリル樹脂などを用い、湿式成膜法で形成することができる。
【００８５】
次に電界発光層１２０、および第２の電極１１６を、第１の電極１１０と隔壁１０６を覆うように形成する。これらの構成は第１実施形態で述べたものと同様である。具体的には、まず、正孔注入層１２２を第１の電極１１０の透明電極１１４と隔壁１０６を覆うように形成し、その後正孔注入層１２２上に、正孔輸送層１２４を形成する（図１５（Ａ））。引き続き、正孔輸送層１２４上に発光層１２６を形成する（図１５（Ｂ））。本実施形態では、隣接する画素１０２間で異なる構造、あるいは異なる材料を含む発光層１２６ｂ、１２６ｇ、１２６ｒが形成される。この場合、メタルマスクを用い、第１の画素１０２ｂ、第２の画素１０２ｇ、第３の画素１０２ｒにそれぞれ対応する発光層１２６ｂ、１２６ｇ、１２６ｒに含まれる材料を蒸着によって順次堆積すればよい。あるいはインクジェット法を用いて発光層１２６ｂ、１２６ｇ、１２６ｒを個別に形成してもよい。
【００８６】
図示しないが、第１から第３の画素１０２ｂ、１０２ｇ、１０２ｒにおいて同一の構造、材料の発光層１２６を形成してもよい。この場合、発光層１２６は第１から第３の画素１０２ｂ、１０２ｇ、１０２ｒにわたって連続的に形成され、第１から第３の発光素子１０４ｂ、１０４ｇ、１０４ｒに共有される。この場合、発光層１２６は白色発光を与えるように構成してもよい。
【００８７】
発光層１２６上には電子輸送層１２８、電子注入層１３０が順次形成され、その後、電子注入層１３０上に第２の電極１１６が形成される（図１６（Ａ））。第２の電極１１６は、スパッタリング法や蒸着法などを用いて形成される。以上の工程により、付加容量２４０と発光素子１０４が形成される。
【００８８】
［３．光学調整層］
次に、第２の電極１１６上に光学調整層１４０を形成する（図１６（Ｂ））。第１の光学調整層は湿式成膜法、あるいは乾式成膜法によって形成することができる。
【００８９】
［４．その他の構成］
表示装置１７０は、任意の構成として、パッシベーション膜（封止膜）１６０などを有することができる。パッシベーション膜は、一層でも良く、複数層から形成されていても良い。例えば図１７に示すように、第１の層１６２、第２の層１６４、第３の層１６８が積層されたパッシベーション膜１６０を形成してもよい。
【００９０】
この場合、まず第１の層１６２を光学調整層１４０上に形成する。第１の層１６２は、例えばケイ素含有無機化合物などを含むことができ、ＣＶＤ法やスパッタリング法によって形成することができる。
【００９１】
引き続き第２の層１６４を形成する。第２の層１６４は、アクリル樹脂やポリシロキサン、ポリイミド、ポリエステルなどを含む有機樹脂を含有することができる。また、図１８に示すように、隔壁１０６などに起因する凹凸を吸収するよう、また、平坦な面を与えるような厚さで形成してもよい。第２の層１６４は、インクジェット法などの湿式成膜法によって形成することができる。あるいは、上記高分子材料の原料となるオリゴマーを減圧下で霧状あるいはガス状にし、これを第１の層１６２に吹き付けて、その後オリゴマーを重合することによって第２の層１６４を形成してもよい。
【００９２】
その後、第３の層１６８を形成する。第３の層１６８は、第１の層１６２と同様の構造を有し、同様の方法で形成することができる。以上のプロセスにより、パッシベーション膜１６０が形成される。パッシベーション膜が単一層の場合には、第１の層１６２と同様の材料により形成することができる。また、複数層からなる場合には、最上層と最下層が第１の層１６２と同様の材料により形成されていれば良い。
【００９３】
その後、接着層２５０を介して対向基板２０２を固定する（図９）。対向基板２０２は基板２００と同様の材料を含むことができる。表示装置１７０に可撓性を付与する場合には、対向基板２０２には、上述した高分子材料に加え、ポリオレフィン、ポリイミドなどの高分子材料を適用することも可能である。この場合、上述したように、基板２００上に形成された基材上にトランジスタ２２０や発光素子１０４などの素子が形成され、その上に可撓性を有する対向基板２０２が固定される。その後、基板２００と基材の界面にレーザなどの光を照射して基板２００と基材間の接着性を低下させ、引き続き物理的に基板２００を剥離することで可撓性の表示装置１７０を得ることができる。
【００９４】
図示しないが、上述したように、対向基板２０２を用いず、偏光板（円偏光板）を形成してもよい。あるいは、対向基板２０２の上、あるいは下に偏光板を設けてもよい。また、電極や、電極を含む機能性フィルムや機能性基板（例えばタッチパネル）を設けても良い。
【００９５】
上述したように、本明細書で開示された表示装置では、発光素子１０４ごとに反射電極１１２の反射率を変化させる。このため、発光素子１０４からの発光の強度が角度θによって変化しても、第１から第３の発光素子１０４ｂ、１０４ｇ、１０４ｒ間でその変化挙動をほぼ同一にすることができる。また、各発光素子１０４においても色度ｘ、ｙの角度θ依存性を小さくすることができる。その結果、視野角依存性が小さく、発光色純度に優れた発光素子１０４を与えることができる。さらに、このような発光素子１０４を用いることで、視野角依存性が小さく、色再現性が高い表示装置を提供することが可能となる。
【００９６】
本発明の実施形態として上述した各実施形態は、相互に矛盾しない限りにおいて、適宜組み合わせて実施することができる。また、各実施形態の表示装置を基にして、当業者が適宜構成要素の追加、削除もしくは設計変更を行ったもの、または、工程の追加、省略もしくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。
【００９７】
本明細書においては、開示例として主にＥＬ表示装置の場合を例示したが、他の適用例として、その他の自発光型表示装置、液晶表示装置、あるいは電気泳動素子などを有する電子ペーパ型表示装置など、あらゆるフラットパネル型の表示装置が挙げられる。また、中小型から大型まで、特に限定することなく適用が可能である。
【００９８】
上述した各実施形態の態様によりもたらされる作用効果とは異なる他の作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、または、当業者において容易に予測し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。
【符号の説明】
【００９９】
１００：表示装置、１０２：画素、１０２ｂ：第１の画素、１０２ｇ：第３の画素、１０２ｒ：第３の画素、１０４：発光素子、１０４ｂ：第１の発光素子、１０４ｇ：第２の発光素子、１０４ｒ：第３の発光素子、１０６：隔壁、１０７：開口部、１１０：第１の電極、１１０ｂ：第１の電極、１１０ｇ：第１の電極、１１０ｒ：第１の電極、１１２：反射電極、１１２ｂ：反射電極、１１２ｇ：反射電極、１１２ｒ：反射電極、１１４：透明電極、１１４ｂ：透明電極、１１４ｇ：透明電極、１１４ｒ：透明電極、１１６：第２の電極、１２０：電界発光層、１２２：正孔注入層、１２４：正孔輸送層、１２６：発光層、１２６ｂ：発光層、１２６ｇ：発光層、１２６ｒ：発光層、１２８：電子輸送層、１３０：電子注入層、１３２：電子阻止層、１４０：光学調整層、１４０ｂ：光学調整層、１４０ｇ：光学調整層、１４０ｒ：光学調整層、１６０：パッシベーション膜、１６２：第１の層、１６４：第２の層、１６８：第３の層、１７０：表示装置、１７２：表示装置、１７４：表示装置、１７６：表示装置、１８０：表示装置、２００：基板、２０２：対向基板、２０４：表示領域、２０６：走査線駆動回路、２０８：データ線駆動回路、２１０：端子、２１２：下地膜、２１４：ゲート絶縁膜、２１６：層間膜、２２０：トランジスタ、２２２：半導体膜、２２４：ゲート、２２６：ソース／ドレイン、２２８：開口、２３０：平坦化膜、２３２：接続電極、２３４：開口、２３６：開口、２３８：開口、２４０：付加容量、２４２：電極、２４４：絶縁膜、２５０：接着層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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