发光装置及其制造方法、受光发光装置、电子设备的制作方法

发光装置及其制造方法、受光发光装置、电子设备的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种发光装置及其制造方法、受光发光装置、电子设备。发光装置具有具备透光性的基板、以及从基板的第一面的法线方向观察、设置于第一区域的发光部以及光学滤波器部，发光部在第一面上包括反射层、电介质多层膜、作为第一电极的阳极、包括发光层的功能层、作为具有半透过反射性的第二电极的阴极，在反射层与阴极之间构筑有第一光谐振构造，光学滤波器部在第一面上包括电介质多层膜、功能层、阴极，在电介质多层膜与阴极之间构筑有第二光谐振构造，电介质多层膜及功能层跨整个第一区域而存在。
【专利说明】发光装置及其制造方法、受光发光装置、电子设备

【技术领域】
[0001] 本发明涉及发光装置、发光装置的制造方法、将该发光装置用作照明装置的受光 发光装置、具备该受光发光装置的电子设备。

【背景技术】
[0002] 作为具备发光装置的受光发光装置，已知有如下所述的光学装置：一个以上的电 磁波发射兀件及一个以上的电磁波检测兀件构成于CMOS基板的表面，且至少一个的电磁 波检测元件是可以通过CMOS技术制造的元件（专利文献1)。
[0003] 根据专利文献1，作为电磁波发射元件，可列举出有机发光二极管或发光二极管， 作为电磁波检测元件，可列举出光电二极管或CMOS传感器。
[0004] 电磁波发射元件和电磁波检测元件被均匀地分配并设置在由硅制成的基板上。此 夕卜，作为电磁波的波段，可列举出可见光波段、近红外波段。
[0005] 作为这样的光学装置的例子，可列举出发射红色光、绿色光、蓝色光的波段的电磁 波的三个有机发光二极管以邻接的方式设置的显示器。电磁波检测元件设在三个有机发光 二极管之间。
[0006] 【现有技术文献】
[0007] 【专利文献】
[0008] 专利文献1 :日本特开2008-42175号公报
[0009] 在将上述专利文献1的光学装置用作摄像单元的情况下，通过作为电磁波发射元 件发射出的电磁波的光对被拍摄体进行照明，由电磁波检测元件接收从被拍摄体反射的 光。近来，不仅是接收被拍摄体的表面反射的光从而获得被拍摄体的影像，例如在生物体认 证或医疗领域，已经在尝试对作为被拍摄体的人体照射光从而获得体内的血管形状或血液 中的特定成分（例如血红蛋白）等生物体信息的技术。在这种情况下，由于上述光学装置的 电磁波检测元件会接收从被拍摄体的表面反射的光及在被拍摄体的内部反射的光这两者， 因此，存在无法准确地获得所需的生物体信息的担忧。于是，可以考虑对应于电磁波检测元 件来设置排除准确地反映生物体信息的所需的波段以外的多余的波段的电磁波（光）、仅 选择性地使所需的波段的电磁波（光）透过的光学滤波器，但是，仍存在上述光学装置的构 造将变得复杂这样的问题。


【发明内容】

[0010] 本发明是为了解决上述问题中的至少一部分而做出的发明，并可通过如下方式或 适用例来实现。
[0011][适用例]本适用例所涉及的发光装置，其特征在于，具有：透光性的基板；以及从 所述基板的第一面的法线方向观察、设置于第一区域的发光部以及光学滤波器部，其中，所 述发光部在所述第一面上具有包括电介质多层膜、第一电极、包括发光层的功能层、具有半 透过反射性的第二电极的层压构造，所述光学滤波器部在所述第一面上具有包括所述电介 质多层膜、所述功能层、所述第二电极的层压构造，所述电介质多层膜以及所述功能层跨所 述第一区域而存在。
[0012] 根据本适用例，由于发光部以及光学滤波器部共用电介质多层膜、功能层、第二电 极，因此，相比分别使用不同的部件而将发光部和光学滤波器部构筑在基板上的情况，能够 提供一种具备简单构成及构造的发光部和光学滤波器部的发光装置。
[0013] 优选在上述适用例的发光装置中，所述发光部在所述第一面与所述电介质多层膜 之间具有反射层，在所述反射层与所述第二电极之间构筑有第一光谐振构造，在所述光学 滤波器部的所述电介质多层膜与所述第二电极之间构筑有第二光谐振构造。
[0014] 根据该构成，由于在各发光部以及光学滤波器部中均构筑有光谐振构造，因此，可 从发光部在谐振波长上取出强度增强的光。此外，可以在光学滤波器部中选择性地使谐振 波长的光透过。
[0015] 在上述适用例的发光装置中，其特征在于，所述光学滤波器部透过来自所述发光 部的发光的波长范围中的一部分波长范围的光。
[0016] 在上述适用例的发光装置中，所述光学滤波器部可以在与所述第一电极相同的层 上包括与所述第一电极相同膜厚的透明层。
[0017] 根据该构成，第二光谐振构造具有光学上与第一光谐振构造相同的谐振长度。也 就是说，可以在光学滤波器部中选择性地透过与发光部中的谐振波长接近的波长的光。
[0018] 在上述适用例的发光装置中，所述光学滤波器部可以在与所述第一电极相同的层 上，具有由与所述第一电极相同的导电膜构成的透明层，所述第一电极的膜厚与所述透明 层的膜厚不同。
[0019] 根据该构成，第二光谐振构造的谐振长度与第一光谐振构造的谐振长度不同。也 就是说，可以在光学滤波器部中选择性地透过与发光部中的谐振波长不同的波长的光。
[0020] 在上述适用例的发光装置中，所述光学滤波器部在与所述第一电极相同的层上， 可以不包括由与所述第一电极相同的导电膜构成的透明层。
[0021] 根据该构成，第二光谐振构造在光学上与第一光谐振构造相比，对应于相当于第 一电极的光学长度的部分而谐振长度变短。也就是说，可以在光学滤波器部中选择性地透 过比发光部中的谐振波长更短的波长的光。
[0022] 在上述适用例的发光装置中，所述光学滤波器部可以透过被所述发光部的发光激 励的突光。
[0023] 在上述适用例的发光装置中，在从所述发光部的中心朝向所述光学滤波器部的中 心的方向上，优选从所述发光部的中心到外缘的距离dl为满足5 μ m < dl < 0. 7mm的关系。
[0024] 根据该构成，如果从发光部的中心到外缘的距离dl为5 μ m以上，则能够以用于驱 动发光部的电路元件和布线不进入光学滤波器部的方式来设置发光部。此外，通过使从发 光部的中心到外缘的距离dl为0. 7mm以下，在将发光装置用于例如可获得各种生物体信息 的受光发光装置的情况下，能够作为高精细的图像信息来获得该生物体信息。
[0025] 在上述适用例的发光装置中，其特征在于，所述发光部发出近红外光。
[0026] 根据该构成，由于与可见光相比，近红外光能够照亮生物的内部，因此，可以用作 能获取例如与血管或血液等相关的生物体信息的照明装置。
[0027] 优选在上述适用例的发光装置中，在所述第一区域中具有发光波长范围错开的多 个所述发光部。
[0028] 根据该构成，通过发出发光波长范围错开的发光，可扩大作为发光装置的利用范 围。
[0029] 优选在上述适用例的发光装置中，在所述第一区域中，具有透过的光的波长范围 错开的多个所述光学滤波器部。
[0030] 根据该构成，通过使波长范围错开的光可以透过，可扩大作为发光装置的利用范 围。
[0031 ] 优选在上述适用例的发光装置中，所述电介质多层膜具有包括具有第一折射率的 第一电介质膜、以及具有大于所述第一折射率的第二折射率的第二电介质膜的层压构造， 所述第二电介质膜由非晶硅构成。
[0032] 根据该构成，能够降低透过光学滤波器部的可见光波长范围的光的透过率。
[0033] 优选在上述适用例的发光装置中，所述第二电极包括由含有Ag的合金构成的层。
[0034] 根据该构成，如果调整由含有Ag的合金构成的层的膜厚，则能够容易地构成可同 时具有光透过性和光反射性的第二电极。
[0035] 在上述适用例的发光装置中，所述第一电极在第一方向上延伸，所述第二电极在 与所述第一方向交叉的第二方向上延伸，所述发光部包括在所述第一方向上延伸的所述第 一电极的一部分，所述光学滤波器部包括与所述第一电极的所述一部分不重叠的所述第二 电极的一部分。
[0036] 根据该构成，可提供一种用于使发光部发光的电路构成简单的无源系统的发光装 置。
[0037] [适用例]本适用例涉及的发光装置的制造方法，其特征在于，所述发光装置从透 光性的基板的第一面的法线方向观察，具有设置于第一区域的发光部以及光学滤波器部， 所述发光装置的制造方法具有：跨所述第一区域形成电介质多层膜的工序；在所述发光部 所包括的所述电介质多层膜上形成第一电极的工序；跨所述第一电极上以及所述光学滤波 器部所包括的所述电介质多层膜上形成包括发光层的功能层的工序；以及跨所述第一区域 在所述功能层上形成具有半透过反射性的第二电极的工序。
[0038] 根据本适用例，发光部和光学滤波器部共用跨第一区域而形成的电介质多层膜、 功能层、第二电极，与分别使用不同的部件在基板上形成发光部和光学滤波器部的情况相 t匕，能够以简单的工序制造具备发光部和光学滤波器部的发光装置。
[0039] 优选在上述适用例的发光装置的制造方法中，还具有：在所述第一面与所述发光 部所包括的所述电介质多层膜之间形成反射层的工序，其中，在所述发光部所包括的所述 反射层与所述第二电极之间形成第一光谐振构造，在所述光学滤波器部所包括的所述电介 质多层膜与所述第二电极之间形成第二光谐振构造。
[0040] 根据该方法，在各发光部和光学滤波器部中分别形成有光谐振结构，因此，能够制 造一种可从发光部取出特定的谐振波长的光、且可在光学滤波器部选择性地使特定的谐振 波长的光透过的发光装置。
[0041] [适用例]本适用例涉及的受光发光装置，其特征在于，具备：上述适用例中记载 的发光装置；以及在所述基板的与所述第一面相反的一侧上设置于与所述光学滤波器部重 叠的位置的受光部。
[0042] 根据该构成，由于具备简单的构成和构造的发光装置，因此，能够提供小型的受光 发光装置。这样的受光发光装置可以用作能获取被拍摄体的信息的摄像装置。
[0043] 优选在上述适用例的受光发光装置中，在所述光学滤波器部与所述受光部之间具 备微透镜。
[0044] 根据该构成，能够通过微透镜将来自被发光装置照亮的被拍摄体的光有效地集中 于受光元件，因此，可获得明亮的图像。
[0045] 优选在上述适用例的受光发光装置中，在所述微透镜与所述受光部之间设置有具 有开口部的遮光膜。
[0046] 根据该构成，能够通过遮光膜遮挡所需光以外的光，并仅使所需的光通过开口部 入射至受光元件。
[0047][适用例]本适用例涉及的电子设备，其特征在于，具备上述适用例中记载的受光 发光装置。
[0048] 根据该构成，可拍摄鲜明的影像，同时还可使电子设备小型化。

【专利附图】

【附图说明】
[0049] 图1是示出生物体认证装置的机械以及电气构成的框图。
[0050] 图2的（a)是受光发光装置的立体图，图2的（b)是示出受光发光装置的构成的 概略截面图。
[0051] 图3是示出发光装置的电气构成的等效电路图。
[0052] 图4是示出发光装置中的发光部以及光学滤波器部的设置的俯视图。
[0053] 图5是示出沿图4的A-A'线的发光装置中的发光部以及光学滤波器部的构造的 概略截面图。
[0054] 图6是示出发光部以及光学滤波器部的构成的截面示意图。
[0055] 图7的（a)是示出相对于发光部的光轴的发光的射出角度的概略图，（b)是示出 用于说明发光部的光的强度的积分球的概略图。
[0056] 图8是示出发光部中的发光的射出角度与光的强度的峰值波长之间的关系的坐 标图。
[0057] 图9是示出来自发光部的发光波长与光的强度的全向积分值之间的关系的坐标 图。
[0058] 图10的（a)是示出实施例1的发光部以及光学滤波器部的各层的光学膜厚的表， (b)是示出实施例2的发光部以及光学滤波器部的各层的光学膜厚的表。
[0059] 图11的（a)是示出实施例1的光学滤波器部中的透过率的分光特性的坐标图， (b)是示出实施例2的光学滤波器部中的透过率的分光特性的坐标图。
[0060] 图12是示出第二实施方式的发光装置中的发光部以及光学滤波器部的设置的概 略俯视图。
[0061] 图13的（a)是示出第一发光部以及第一光学滤波器部的构成的截面示意图，（b) 是示出第三发光部以及第三光学滤波器部的构成的截面示意图。
[0062] 图14的（a)是示出第二发光装置中的发光部以及光学滤波器部的具体构成的表， (b)是示出构成发光部和光学滤波器部的各层的折射率的波长依赖性的表。
[0063] 图15的（a)是示出第一发光部中的分光特性的坐标图，（b)是示出第一发光部中 的发光的全向积分波形及第一光学滤波器部的透过特性的坐标图，（c)是示出透过了第一 光学滤波器部的光的分光特性的坐标图。
[0064] 图16的（a)是示出第二发光部中的分光特性的坐标图，（b)是示出第二发光部中 的发光的全向积分波形及第二光学滤波器部的透过特性的坐标图，（c)是示出透过了第二 光学滤波器部的光的分光特性的坐标图。
[0065] 图17的（a)是示出第三发光部中的分光特性的坐标图，（b)是示出第三发光部中 的发光的全向积分波形及第三光学滤波器部的透过特性的坐标图，（c)是示出透过了第三 光学滤波器部的光的分光特性的坐标图。
[0066] 图18是示出血液中的氧合血红蛋白与脱氧血红蛋白的吸收系数所涉及的分光特 性的坐标图。
[0067] 图19是示出发光部与光学滤波器部在平面设置中的关系的图。
[0068] 图20是示出作为电子设备的笔记本型个人电脑的概略图。
[0069] 图21是示出变形例的发光装置中的发光部与光学滤波器部的设置的概略俯视 图。
[0070] 附图标记说明
[0071] 26 反射层 27 电介质多层膜
[0072] 27a第一电介质膜 27b 第二电介质膜
[0073] 30 发光部 30A 第一发光部
[0074] 30B第二发光部 30C 第三发光部
[0075] 31、31A、31B、31C作为第一电极的阳极
[0076] 32 功能层 33 作为第二电极的阴极
[0077] 50 光学滤波器部
[0078] 51、51A、51B、51C 透明层
[0079] 100生物体认证装置 110、210、310发光装置
[0080] 122微透镜 132遮光膜的开口部
[0081] 133遮光膜 142受光元件
[0082] 150受光发光装置330发光部
[0083] 331第一电极 333第二电极
[0084] 350光学滤波器部1000作为电子设备的个人计算机

【具体实施方式】
[0085] 下面，根据附图对将本发明具体化了的实施方式进行说明。另外，所使用的附图为 了使说明的部分能够识别，进行了适当的放大或缩小来显不。
[0086](第一实施方式）
[0087]〈电子设备〉
[0088] 首先，作为适用了具备本发明的发光装置的受光发光装置的电子设备的一个例子 而列举出生物体认证装置，并参照图1以及图2进行说明。图1是示出生物体认证装置的 机械以及电气构成的框图，图2的（a)是受光发光装置的立体图，图2的（b)是示出受光发 光装置的构成的概略截面图。
[0089] 如图1所示，作为本实施方式的电子设备的生物体认证装置100是拍摄作为生物 体（被拍摄体）的手指F的静脉图像从而来进行本人认证的装置，具备受光发光装置150、 存储部80、输出部90、以及对这些进行总括控制的控制部70。
[0090] 受光发光装置150具备玻璃罩60、对手指F进行照明的发光装置110以及受光装 置140。发光装置110设置于玻璃罩60与受光装置140之间。
[0091] 玻璃罩60是至少覆盖发光装置110的发光区域的玻璃制的保护罩。作为认证对 象的人的手指F(例如右手的食指）放置于玻璃罩60之上。
[0092] 发光装置110的详细构成将在后面进行描述，但是，从设置于透光性的基板上的 发光部作为照明光而发出近红外光IL，对手指F进行照明。近红外光IL的波长范围例如是 700nm ?1500nm〇
[0093] 从发光部发出的近红外光IL从玻璃罩60的下侧照射于手指F，到达手指F的内部 后则进行散射，其中一部分作为反射光RL透过发光装置110的基板而朝向受光装置140。 在静脉流动的还原血红蛋白（脱氧血红蛋白）具有吸收近红外光IL的性质。因此，如果照 射近红外光IL对手指F进行拍摄，则与周围组织相比，位于手指F的皮下的静脉部分会拍 得较暗。该明暗的差异形成的图案即是静脉图像（静脉图案）。受光装置140是近红外光 用的图像传感器，具备排列于基板141上的多个受光元件142 (参照图2的（b))。各受光 元件142将入射光（来自手指F的反射光RL)转换成具有基于其光量的信号电平的电信号 (受光信号）。
[0094] 存储部80是闪存或硬盘等非易失性存储器，作为个人认证用的主静脉图像（静脉 图案），存储有预先注册的手指F(例如右手的食指）的静脉图像（静脉图案）。控制部70 具备CPU、RAM，对发光装置110的点亮和熄灭进行控制。此外，控制部70从受光装置140所 具备的各受光元件142读出受光信号，并根据所读出的一帧部分（摄像区域部分）的受光 信号，生成手指F的静脉图像（静脉图案）。此外，控制部70将所生成的静脉图像（静脉 图案）与登记在存储部80中的主静脉图像（静脉图案）进行核对，从而来进行本人认证。 例如，控制部70将核对的两个静脉图像（静脉图案）的特征（例如，静脉分支的数目和位 置等）进行比较，在相似度超过预先规定的阈值以上的情况下，即认证为将手指F置于玻璃 罩60之上的人是在存储部80中登记有主静脉图像（静脉图案）的本人。输出部90例如 是显示部或语音通知部，通过显示或语音来通知认证结果。
[0095] 〈受光发光装置〉
[0096] 如图2的（a)所示，本实施方式的受光发光装置150形成为按照受光装置140、针 孔基板130、微透镜阵列120、发光装置110、以及玻璃罩60的顺序层压的构造。受光发光装 置150是为了个体识别作为置于玻璃罩60之上的生物体的手指F，而拍摄作为手指F的生 物体信息的静脉图像（静脉图案）的装置。
[0097] 通过X方向和Y方向来规定玻璃罩60的放置手指F的面。将从受光装置140朝 向玻璃罩60的方向规定为Z方向。例如，手指F沿着Y方向而置于玻璃罩60上。也可以 在玻璃罩60的表面上印刷指引手指F的指引线等，以使手指F能够置于玻璃罩60上的规 定的位置上。
[0098] 由于发光装置110和受光装置140被层压在由X方向和Y方向所规定的平面内， 因此，与将对被拍摄体进行照明的发光装置110进行另外设置的情况相比，能够提供小型 的受光发光装置150。
[0099] 如图2的（b)所示，发光装置110具有透光性的基板111、设置于基板111的第一 面111a上的发光部30、以及光学滤波器部50。发光部30和光学滤波器部50在第一面111a 上以二维的方式彼此相邻，并分别设置有多个。
[0100] 如上所述，从发光部30向玻璃罩60侧（即、在Z方向上）发射近红外光IL。近 红外光IL不仅在手指F的表面上反射，还会进入手指F的内部散射。此外，根据受光发光 装置150存在于何种环境之下，也存在不仅有近红外光IL的反射光RL，还混有外部光的担 忧。为了高精度地进行个体识别，需要获取手指F的鲜明的静脉图像（静脉图案）。也就是 说，优选除去不需要的波长的光，将能使静脉图像（静脉图案）成像的特定的波长的光引导 至受光装置140。光学滤波器部50构成为使得入射至光学滤波器部50的反射光RL中、能 使静脉图像（静脉图案）成像的特定的波长的光的透过率高于特定的波长以外的光的透过 率。对于发光部30和光学滤波器部50的详细构成，将在后面进行描述。
[0101] 在发光装置110和受光装置140之间，设置有微透镜阵列120和针孔基板130。
[0102] 微透镜阵列120具有透光性的基板121、以及设置于相对于基板121的发光装置 110侧的面121a的相反一侧的面121b上的多个微透镜122。微透镜122对应于发光装置 110的光学滤波器部50的设置而形成在基板121的面121b上。透过了光学滤波器部50的 光被微透镜122聚光，并被引导向受光装置140的受光兀件142。
[0103] 此外，微透镜阵列120的设置并不限定于此，也可以设置于玻璃罩60与发光装置 110之间。
[0104] 针孔基板130具有透光性的基板131、以及设置于相对于基板131的微透镜阵列 120侧的面131a的相反一侧的面131b上的遮光膜133。在遮光膜133上，在对应于发光装 置110的光学滤波器部50的设置的位置上形成有开口部（针孔）132。针孔基板130设置在 微透镜阵列120和受光装置140之间，以使被微透镜122聚光的光透过开口部（针孔）132， 而其它的光则被遮光膜133遮挡。
[0105] 如前所述，受光装置140是近红外光用的图像传感器，具有基板141、以及设置于 基板141的发光装置110侧的面141a上的多个受光元件142。基板141可以采用能够安 装受光元件142的例如环氧玻璃基板或陶瓷基板等，具有连接受光元件142的电路（省略 图示）。在基板141的面141a上，多个受光元件142设置于与发光装置110中的光学滤波 器部50的设置对应的位置上。受光兀件142可使用例如(XD或CMOS等光传感器。已知光 传感器根据光的波长而灵敏度有所不同。例如CMOS传感器对可见光的灵敏度比对近红外 光IL的灵敏度更高。如果在通过手指F所接收的从发光部30发出的近红外光IL中混有 可见光，则会作为噪声从CMOS传感器输出。本实施方式的光学滤波器部50构成为使可见 光的透过率低于近红外光IL的波长范围内的特定波长的透过率。
[0106] 此外，例如切断可见光波长范围（400nm?700nm)的光的过滤器也可以对应于针 孔基板130的开口部132而设置。
[0107] 玻璃罩60、发光装置110、微透镜阵列120、针孔基板130、受光装置140分别相互 隔开间隔而相对设置，并使用粘接剂（在图2的（b)中省略了图示）等而彼此粘贴。
[0108] 此外，受光发光装置150的构成并不限定于此。例如，发光装置110也可以形成为 将玻璃罩60用作密封并保护发光部30的保护基板、且包括玻璃罩60的构成。此外，由于 存在透过了光学滤波器部50的光在折射率不同的部件的界面上反射并衰减的担忧，因此， 例如也可以以发光装置110的基板111的面111b与微透镜阵列120的基板121的面121a 相接的方式来粘贴基板111与基板121。此外，也可以以微透镜122与针孔基板130的面 131a相接的方式来粘贴。这样，可使彼此在Z方向上的位置关系更准确。
[0109]〈发光装置〉
[0110] 下面，参照图3?图5对发光装置110的构成进行说明。图3是示出发光装置的 电气构成的等效电路图，图4是示出发光装置中的发光部以及光学滤波器部的设置的俯视 图，图5是示出沿图4的A-A'线的发光装置中的发光部以及光学滤波器部的构造的概略截 面图。
[0111] 如图3所示，本实施方式的发光装置110具有彼此交叉的多条扫描线12及多条数 据线13、以及与多条数据线13的各数据线并排的多条电源线14。具有连接多条扫描线12 的扫描线驱动电路16以及连接多条数据线13的数据线驱动电路15。此外，具有对应于多 条扫描线12和多条数据线13的各交叉部而设置为矩阵状的发光元件18。
[0112] 发光元件18具有发光部30、以及控制发光部30的驱动的像素电路20。
[0113] 发光部30具有作为第一电极的阳极31、作为第二电极的阴极33、以及设置于阳极 31与阴极33之间的功能层32。功能层32包括由有机半导体材料形成的发光层，这样的发 光部30被称为有机EL兀件。发光部30可以以电学的方式记载为二极管。另外，虽然详细 内容将在后面进行描述，但是，阴极33形成为跨（over)多个发光元件18的共用阴极。
[0114] 像素电路20包括开关用晶体管21、存储电容22、以及驱动用晶体管23。两个晶体 管21和23可使用例如η沟道型或p沟道型的薄膜晶体管（TFT :Thin Film transistor) 或MOS晶体管构成。
[0115] 开关用晶体管21的栅极连接于扫描线12,源极或漏极中的一方连接于数据线13， 源极或漏极中的另一方连接于驱动晶体管23的栅极。
[0116] 驱动晶体管23的源极或漏极中的一方连接于发光部30的阳极31，源极或漏极中 的另一方连接于电源线14。存储电容22连接于驱动晶体管23的栅极与电源线14之间。
[0117] 如果扫描线12被驱动、从而开关用晶体管21成为导通状态，则基于数据线13所 提供的控制信号的电位通过开关用晶体管21而被保持在存储电容22中。根据该存储电容 22的电位、即驱动用晶体管23的栅极电位来确定驱动晶体管23的导通/断开状态。而且， 如果驱动用晶体管23成为导通状态，则基于栅极电位的量的电流从电源线14通过驱动用 晶体管23而在夹持阳极31与阴极33之间的功能层32中流动。发光部30基于在功能层 32中流动的电流量而发光。
[0118] 下面，参照图4对发光部30以及光学滤波器部50的平面设置进行说明。
[0119] 如图4所示，为有效地获取来自手指F的反射光RL，光学滤波器部50在俯视观察 中为圆形，在X方向与Y方向上以等间隔设置。换言之，光学滤波器部50在由X方向和Y 方向所规定的平面内彼此隔开间隔地设置为矩阵状。
[0120] 如果从Z方向来看，则光学滤波器部50的外形比微透镜122的外形稍小，且以与 光学滤波器部50重叠的方式来设置微透镜122。在圆形的光学滤波器部50的中心设置有 同样具有圆形的受光面的受光元件142。以开口部132位于包围受光元件142的位置的方 式来设置遮光膜133 (针孔基板130)。受光元件142的直径例如为15 μ m?20 μ m，光学滤 波器部50的直径例如为70 μ m，光学滤波器部50的X方向和Y方向上的设置间隔（设置间 距）例如为98 μ m。
[0121] 发光部30的阳极31设置于以矩阵状设置的光学滤波器部50之间。呈一个阳极 31的周围设置有四个光学滤波器部50的状态，阳极31为外形包括圆弧部分而构成的大致 十字形状。阳极31也是在X方向和Y方向上以矩阵状设置。
[0122] 发光部30的功能层32以及阴极33跨设置有多个发光部30以及多个光学滤波器 50的整个区域（本发明中的第一区域）而形成。
[0123] 此外，发光部30以及光学滤波器部50的形状、大小和设置并不限定于此。
[0124] 下面，参照图5对发光部30和光学滤波器部50的构造和形成方法进行说明。
[0125] 如图5所示，首先，准备使用了透光性的例如无碱玻璃基板或石英基板等的基板 111。然后，形成覆盖基板111的第一面111a的基底绝缘膜111c。接着，在基底绝缘膜111c 上形成构成像素电路20的驱动用晶体管23的半导体层23a。另外，虽然未图示，但在基底 绝缘膜111c上不仅形成半导体层23a，还形成开关用晶体管21的半导体层。半导体层23a 可以使用例如非晶硅或多晶硅而形成。
[0126] 接着，形成覆盖半导体层23a的栅极绝缘膜llld。在隔着栅极绝缘膜llld与半导 体层23a的沟道区域相对的部分形成栅极电极23g。形成覆盖栅极电极23g的第一层间绝 缘膜llle。形成贯通第一层间绝缘膜llle而到达半导体层23a的第一源极?漏极区域23s 的接触孔CNT1、以及同样地到达半导体层23a的第二源极?漏极区域23d的接触孔CNT2。 形成在覆盖这些接触孔CNT1、CNT2的同时覆盖第一层间绝缘膜llle的导电膜，通过对该 导电膜进行图案化，可在第一源极?漏极区域23s上形成通过接触孔CNT1而电连接的电源 线14。并且，在第二源极?漏极区域23d上形成通过接触孔CNT2而电连接的第一中继电极 24。
[0127] 接着，形成覆盖电源线14以及第一中继电极24的第二层间绝缘膜lllf。形成贯 通第二层间绝缘膜lllf而到达第一中继电极24的接触孔CNT3。成膜在覆盖接触孔CNT3 的同时覆盖第二层间绝缘膜lllf的导电膜，对该导电膜进行图案化而形成第二中继电极 25〇
[0128] 接着，形成覆盖第二中继电极25的第三层间绝缘膜lllg。在隔着第三层间绝缘膜 lllg与第二中继电极25相对的部分上岛状（电独立）地形成反射层26。反射层26是使 用具有光反射性的例如A1(铝）和Nd(钕）的合金而形成的。
[0129] 接着，形成覆盖反射层26的电介质多层膜27和绝缘膜28。关于电介质多层膜27 和绝缘膜28的详细构成将在后面进行描述。形成贯通电介质多层膜27和绝缘膜28而到 达第二中继电极25的接触孔CNT4。成膜在覆盖接触孔CNT4的同时覆盖绝缘膜28的透明 导电膜，对该透明导电膜进行图案化，从而分别形成通过接触孔CNT4与第二中继电极25电 连接的阳极31、以及透明层51。另外，透明层51被加工或处理，以使该透明层51的膜厚与 阳极31的膜厚不同。在本实施方式中，透明层51被蚀刻，以使与阳极31相比该透明层51 的膜厚更薄。
[0130] 覆盖阳极31和透明层51而形成感光性树脂层，对该感光性树脂层进行曝光、显 影，形成分别包围并划分阳极31和透明层51的隔壁35。隔壁35与阳极31以及透明层51 各自的外缘重叠而形成。通过隔壁35,在阳极31上以及透明层51上形成开口。
[0131] 接着，形成覆盖阳极31上以及透明层51上的开口和隔壁35的功能层32。在功能 层32中包含有可发射近红外光IL的发光层。接着，形成覆盖功能层32的阴极33。进而， 形成覆盖阴极33的密封层34。功能层32、阴极33、密封层34分别采用例如真空蒸镀法等 成膜方法，跨基板111的整个面而成膜。设置有密封层34是用于防止水分或氧气等从外部 通过阴极33浸入功能层32,从而导致功能层32的发光功能降低或失效。作为密封层34的 材料，则选择例如氮氧化硅等兼具透明性和气体阻隔性的无机材料。
[0132] 阴极33作为具有光透过性和光反射性的半透过反射性的共用电极而形成。来自 功能层32的发光不仅从阴极33侧射出，还会透过具有透光性的阳极31在设置于下层的反 射层26的表面上反射，并从阴极33侧射出。因此，阳极31与功能层32连接的区域成为发 光部30(发光像素18)中的各个发光区域。隔壁35是对上述感光性树脂层进行曝光、显影 而形成的，以使从功能层32获得所需亮度的发光，换言之，以不影响来自功能层32的发光 或在反射层26反射的发光的方式使形成上述开口的侧壁35a与阳极31所形成的角度为30 度?60度的范围。因此，隔壁35的截面形状为梯形。
[0133] 接着，参照图6对发光部30以及光学滤波器部50的更具体的构成进行说明。图 6是示出发光部与光学滤波器部的构成的截面示意图。
[0134] 如图6所示，发光部30包括在基板111上依次层压形成的反射层26、电介质多层 膜27、绝缘膜28、阳极31、功能层32、阴极33。
[0135] 阴极33是由Ag和Mg的合金所构成的第一层33a以及Mg所构成的第二层33b层 压而成的。使用包含Ag的合金来形成第一层33a并控制第一层33a的膜厚，从而可同时实 现光透过性和光反射性。将第二层33b作为Mg的单一层，是因为作为含有Ag的合金的第 一层33a受水分、氧气的影响而容易变质，因此，使第二层33b作为第一层33a的保护层而 发挥作用。此外，第二层33b并不限定于Mg的单一层，也可以使用Mg0(氧化镁）。此外，也 可以使用水分、氧气难以透过的透光性的树脂层。
[0136] 如上所述，由于阴极33具有半透过反射性，因此，来自功能层32的发光在反射层 26和阴极33之间反复反射后，透过阴极33而射出。由此，在发光部30会产生基于反射层 26和阴极33之间的光学距离（长度）Le的光的谐振。也就是说，功能层32的发光波长范 围中特定的谐振波长的光的强度被增强并被射出。在本实施方式中，将这样的发光部30的 构造称为第一光谐振构造。将第一光谐振构造中的上述光学距离（长度）Le称为谐振长度 Le〇
[0137] 另外，在第一光谐振构造中，反射层26不是必需的，虽然特定的谐振波长的光的 强度与设置有反射层26的情况相比会变小，但也可以在电介质多层膜27与阴极33之间构 成光谐振构造。
[0138] 光学滤波器部50包括在基板111上依次层压形成的电介质多层膜27、绝缘膜28、 透明层51、功能层32、阴极33。入射至光学滤波器部30的光由于阴极33具有半透过反射 性而在电介质多层膜27与阴极33之间反复反射之后，透过电介质多层膜27而从基板111 侧射出。由此，在光学滤波器部50会产生基于电介质多层膜27与阴极33之间的光学距离 (长度）L2的光的谐振。也就是说，在入射至光学滤波器部50的光（包括反射光RL)的波 长范围中，特定的谐振波长的光的强度被增强，特定的谐振波长以外的光的强度被减弱而 透过基板111。在本实施方式中，将这样的光学滤波器部50的构造称为第二光谐振构造。 将第二光谐振构造中的上述光学距离（长度）L2称为谐振长度L2。
[0139] 在发光部30和光学滤波器部50中，共用电介质多层膜27、绝缘膜28、功能层32、 阴极33。
[0140] [电介质多层膜]
[0141] 电介质多层膜27形成为折射率不同的第一电介质膜27a与第二电介质膜27b交 替层压的4层构造。
[0142] 第一电介质膜27a可使用例如氧化硅和氮化硅而形成。在本实施方式中使用了氮 化硅。第二电介质膜27b使用折射率比第一电介质膜27a更大的材料而形成。在本实施方 式中，使用a-Si (非晶硅）来形成第二电介质膜27b。作为折射率比用于第一电介质膜27a 的氮化硅更大的材料，可以列举出氧化钛等，但从抑制可见光的透过、以及以尽可能少的层 压数来实现作为电介质多层膜27的光学距离（长度）的观点出发，采用了折射率比氧化钛 等更大的a-Si。
[0143] 第一电介质膜27a和第二电介质膜27b分别被设定为光学距离（长度）L3为特定 的波长λ的1/4。电介质多层膜27中的各层的Z方向上的光学距离（长度）L3可通过膜 厚与折射率的积来求得。因此，作为4层构造的电介质多层膜27的光学距离（长度）是L3 的4倍，也就是说，与特定的波长λ相同。
[0144] 在电介质多层膜27与阳极31或透明层51之间设置有绝缘膜28。这是由于电介 质多层膜27的面向阳极31或透明层51的一侧是使用了具有导电性的a-Si的第二电介质 膜27b，因此，需将阳极31与第二电介质膜27b电绝缘。在本实施方式中，绝缘膜28是使用 氮化硅形成的。在电介质多层膜27由绝缘性的材料构成的情况下，也可以省略绝缘膜28。
[0145] 从具有第一折射率的第一物质入射至具有比第一折射率更高的第二折射率的第 二物质中的光在第一物质与第二物质的界面上反射。也就是说，在发光部30中，从发光层 (EML)发出并透过阳极31而朝向反射层26的光的一部分在由氮化硅构成的绝缘膜28与 由a-Si构成的第二电介质膜27b的界面上反射。同样地，在由氮化硅构成的第一电介质膜 27a与由a-Si构成的第二电介质膜27b的界面上反射。由于第一电介质膜27a和第二电 介质膜27b分别被设定为光学距离（长度）L3为λ/4,且在上述界面上反射的光是相位反 相，因此，发光部30中的电介质多层膜27作为选择性地使特定波长λ的光反射的电介质 镜而发挥作用，由于使透过电介质多层膜27的光在反射层26反射，因此，反射层26上层压 有折射率小于第二电介质膜27b的第一电介质膜27a。
[0146] 阳极31和透明层51使用例如ΙΤ0膜等透明导电膜而形成。如前所述，阳极31和 透明层51的膜厚不同。如前所述，光学距离（长度）可通过光透过的层（物质）的膜厚与 折射率的积来求得。
[0147] 在本实施方式中，阳极31的膜厚大于透明层51。因此，发光部30中的电介质多层 膜27与阴极33之间的光学距离（长度）、即谐振长度L1比光学滤波器部50中的电介质多 层膜27与阴极33之间的谐振长度L2更长。在论述构成发光部30和光学滤波器部50的 各层的光学距离（长度）的情况下，将以各层的膜厚与折射率的积来表示的值称为光学膜 厚。另外，折射率依赖于透过各层的光的波长，光的波长越长折射率越小。
[0148] [功能层]
[0149] 功能层32构成为包括从阳极31侧依次层压的空穴注入传输层（HTL)、发光层 (EML)、电子传输层（ETL)、电子注入层（EIL)。
[0150] 本实施方式中的发光部30如上所述地发射近红外光IL。作为发射近红外光IL的 功能层32的构成，可以适用已知的构成。在本实施方式中，考虑到发光效率和发光寿命，采 用了如下的各层的材料构成。
[0151] [空穴注入传输层]
[0152] 空穴注入传输层（HTL)具有将从阳极31接收的空穴向发光层（EML)传输的功能。 因此，空穴注入传输层（HTL)中所包含的空穴注入传输材料优选兼具空穴的注入性和传输 性，优选如下所示的化学式（1)所表示的、骨架的一部分A使用从苯二胺类、联苯胺类、三苯 二胺类中选择的芳香族胺化合物。
[0153] 【化学式1】
[0154]

【权利要求】
1. 一种发光装置，其特征在于，具有： 透光性的基板；以及 从所述基板的第一面的法线方向观察、设置于第一区域的发光部以及光学滤波器部， 其中，所述发光部在所述第一面上具有包括电介质多层膜、第一电极、包括发光层的功 能层、具有半透过反射性的第二电极的层压构造， 所述光学滤波器部在所述第一面上具有包括所述电介质多层膜、所述功能层、所述第 二电极的层压构造， 所述电介质多层膜以及所述功能层跨所述第一区域而存在。
2. 根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于， 所述发光部在所述第一面与所述电介质多层膜之间具有反射层，在所述反射层与所述 第二电极之间构筑有第一光谐振构造， 在所述光学滤波器部的所述电介质多层膜与所述第二电极之间构筑有第二光谐振构 造。
3. 根据权利要求1或2所述的发光装置，其特征在于， 所述光学滤波器部透过来自所述发光部的发光的波长范围中的一部分波长范围的光。
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， 所述光学滤波器部在与所述第一电极相同的层上，包括与所述第一电极相同膜厚的透 明层。
5. 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， 所述光学滤波器部在与所述第一电极相同的层上，具有由与所述第一电极相同的导电 膜构成的透明层，所述第一电极的膜厚与所述透明层的膜厚不同。
6. 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， 所述光学滤波器部在与所述第一电极相同的层上，不包括由与所述第一电极相同的导 电膜构成的透明层。
7. 根据权利要求1或2所述的发光装置，其特征在于， 所述光学滤波器部透过被所述发光部的发光激励的荧光。
8. 根据权利要求1至7中任一项所述的发光装置，其特征在于， 在从所述发光部的中心朝向所述光学滤波器部的中心的方向上，从所述发光部的中心 至外缘的距离dl满足5 μ m < dl < 0. 7mm的关系。
9. 根据权利要求1至8中任一项所述的发光装置，其特征在于， 所述发光部发出近红外光。
10. 根据权利要求1至9中任一项所述的发光装置，其特征在于， 在所述第一区域中，具有发光波长范围错开的多个所述发光部。
11. 根据权利要求1至9中任一项所述的发光装置，其特征在于， 在所述第一区域中，具有透过的光的波长范围错开的多个所述光学滤波器部。
12. 根据权利要求1至11中任一项所述的发光装置，其特征在于， 所述电介质多层膜具有包括具有第一折射率的第一电介质膜、以及具有大于所述第一 折射率的第二折射率的第二电介质膜的层压构造， 所述第二电介质膜由非晶硅构成。
13. 根据权利要求1至12中任一项所述的发光装置，其特征在于， 所述第二电极包括由含有Ag的合金构成的层。
14. 根据权利要求1至13中任一项所述的发光装置，其特征在于， 所述第一电极在第一方向上延伸，所述第二电极在与所述第一方向交叉的第二方向上 延伸， 所述发光部包括在所述第一方向上延伸的所述第一电极的一部分， 所述光学滤波器部包括与所述第一电极的所述一部分不重叠的所述第二电极的一部 分。
15. -种发光装置的制造方法，其特征在于，所述发光装置从透光性的基板的第一面的 法线方向观察，具有设置于第一区域的发光部以及光学滤波器部，所述发光装置的制造方 法具有： 跨所述第一区域形成电介质多层膜的工序； 在所述发光部所包括的所述电介质多层膜上形成第一电极的工序； 跨所述第一电极上以及所述光学滤波器部所包括的所述电介质多层膜上形成包括发 光层的功能层的工序；以及 跨所述第一区域在所述功能层上形成具有半透过反射性的第二电极的工序。
16. 根据权利要求15所述的发光装置的制造方法，其特征在于，还具有： 在所述第一面与所述发光部所包括的所述电介质多层膜之间形成反射层的工序， 其中，在所述发光部所包括的所述反射层与所述第二电极之间形成第一光谐振构造， 在所述光学滤波器部所包括的所述电介质多层膜与所述第二电极之间形成第二光谐 振构造。
17. -种受光发光装置，其特征在于，具备： 权利要求1至14中任一项所述的发光装置；以及 在所述基板的与所述第一面相反的一侧上设置于与所述光学滤波器部重叠的位置的 受光部。
18. 根据权利要求17所述的受光发光装置，其特征在于， 在所述光学滤波器部与所述受光部之间具备微透镜。
19. 根据权利要求18所述的受光发光装置，其特征在于， 在所述微透镜与所述受光部之间设置有具有开口部的遮光膜。
20. -种电子设备，其特征在于，具备： 权利要求17至19中任一项所述的受光发光装置。
【文档编号】H01L27/15GK104299978SQ201410337088
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年7月15日 优先权日:2013年7月17日
【发明者】藤田徹司, 山本英利, 石黑英人, 江口司 申请人:精工爱普生株式会社