有機エレクトロルミネセンス装置の製造方法及び有機エレクトロルミネセンス装置の製造装置
【課題】長寿命化を実現することができる有機エレクトロルミネセンス装置の製造方法を提供すること。
【解決手段】基板上に有機ＥＬ素子を形成する工程（工程５０１〜工程５０３）と、工程５０３の後、有機ＥＬ素子を加熱する工程（工程５０４）とを具備するので、有機ＥＬ素子を形成した後に当該有機ＥＬ素子が加熱されることになる。これにより、有機層と陽極及び陰極との密着性を向上させることができ、有機ＥＬ装置の長寿命化を実現することができる。
【解決手段】基板上に有機ＥＬ素子を形成する工程（工程５０１〜工程５０３）と、工程５０３の後、有機ＥＬ素子を加熱する工程（工程５０４）とを具備するので、有機ＥＬ素子を形成した後に当該有機ＥＬ素子が加熱されることになる。これにより、有機層と陽極及び陰極との密着性を向上させることができ、有機ＥＬ装置の長寿命化を実現することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネセンス（以下、有機ＥＬ：electroluminescenceという）装置の製造方法及び有機ＥＬ装置の製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ装置は、発光層を含む有機層を陽極と陰極とで挟んだ構成の発光素子（有機ＥＬ素子）を有する構成になっている。有機層には、陽極から正孔が注入され、陰極から電子が注入され、この正孔と電子とが発光層内で再結合する。再結合によって、励起状態から失括する際に発光する。この発光現象を利用して光を発光する素子である。
【０００３】
一般に、有機ＥＬ素子は寿命が短いと言われており、有機ＥＬ素子の長寿命化を実現できる手法の案出が要請されている。これに対して、例えば特許文献１には、有機ＥＬ素子の有機層と陰極との密着性を向上させ、有機ＥＬ素子の長寿命化を図るため、当該有機層と陰極とにガンマ線を照射する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−３１３５６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、有機層にガンマ線が照射されると発光やキャリアの移動に寄与する共役系部位などが破壊されてしまう。このため、有機層自体の破壊・劣化を招いてしまい、かえって寿命が短くなってしまう虞がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、長寿命化を実現することができる有機エレクトロルミネセンス装置の製造方法及び有機エレクトロルミネセンス装置の製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するため、本発明に係る有機エレクトロルミネセンス装置の製造方法は、発光層を含む有機層と前記有機層を挟持する一対の電極とを有する有機エレクトロルミネセンス素子が基板上に設けられた有機エレクトロルミネセンス装置の製造方法であって、前記基板上に前記有機エレクトロルミネセンス素子を形成する素子形成工程と、前記素子形成工程後、前記エレクトロルミネセンス素子を加熱する加熱工程とを具備することを特徴とする。
【０００６】
本発明者は、有機ＥＬ素子を形成後、当該有機ＥＬ素子を加熱することによって、有機ＥＬ素子を構成する有機層と一対の電極との密着性が向上し、有機ＥＬ装置の寿命が長くなることを見出した。これを踏まえて、本発明では、基板上に有機ＥＬ素子を形成する素子形成工程と、素子形成工程後、有機ＥＬ素子を加熱する加熱工程とを具備するので、有機ＥＬ素子を形成後に当該有機ＥＬ素子が加熱されることになる。これにより、有機層と一対の電極との密着性を向上させることができ、有機ＥＬ装置の長寿命化を実現することができる。
【０００７】
また、前記加熱工程では、前記有機層のガラス転移温度よりも低い温度で前記有機エレクトロルミネセンス素子を加熱することが好ましい。
本発明によれば、加熱工程では、有機層のガラス転移温度よりも低い温度で有機ＥＬ素子を加熱することによって、有機層が熱によって破壊・劣化するのを防ぐことができる。これにより、有機ＥＬ装置の長寿命化を実現することができる。
【０００８】
また、前記加熱工程では、不活性ガスの雰囲気中で前記有機エレクトロルミネセンス素子を加熱することが好ましい。
本発明によれば、加熱工程では、不活性ガスの雰囲気中で有機ＥＬ素子を加熱することとしたので、加熱工程での有機層及び一対の電極の劣化を防ぐことができる。
【０００９】
また、前記一対の電極のうち少なくとも一方が金属を含んでおり、前記素子形成工程の後、前記加熱工程の前に、前記有機エレクトロルミネセンス素子を大気に暴露する暴露工程を更に具備することが好ましい。
本発明者は、有機ＥＬ素子を形成した後、当該有機ＥＬ素子を加熱する前に大気に暴露することによって、大気中の水分子と酸素分子とが電極の金属部分と反応し、金属部分の表面や有機層との間の面に酸化物の層が形成されることを見出した。また、有機ＥＬ装置の製造段階で酸化層を形成しておくと、有機ＥＬ装置の駆動中に有機層及び一対の電極が酸化されることを防ぐことができ、当該酸化による劣化を回避でき、ひいては有機ＥＬ装置の長寿命化につながることを見出した。さらに、有機層と電極との間の面にも酸化層が形成されることによって、当該有機層と電極との密着性が向上することを見出した。
【００１０】
これらを踏まえて、本発明では、素子形成工程の後、加熱工程の前に、有機ＥＬ素子を大気に暴露する暴露工程を更に具備することとしたので、有機層と一対の電極との間に酸化層を形成することができる。これにより、有機ＥＬ装置の駆動中に有機層及び一対の電極が劣化することを回避できると共に、酸化層によって有機層と一対の電極との密着性を向上させることができ、ひいては有機ＥＬ装置の更なる長寿命化を図ることができる。なお、「大気」については、温度１５℃以上、湿度２０％以上、酸素濃度１８％以上の雰囲気であることが好ましい。この条件であれば、有機層と一対の電極との間に酸化層が形成されやすくなる。
【００１１】
本発明に係る別の有機エレクトロルミネセンス装置の製造方法は、発光層を含む有機層と前記有機層を挟持する一対の電極とを有する有機エレクトロルミネセンス素子が基板上に設けられた有機エレクトロルミネセンス装置の製造方法であって、前記基板上に前記有機エレクトロルミネセンス素子を形成する素子形成工程と、前記素子形成工程後、前記一対の電極のうち前記基板に対して上層側の電極の表面にスパッタリング法によって膜を形成するスパッタリング工程とを具備することを特徴とする。
【００１２】
有機ＥＬ素子を構成する電極の表面にスパッタリング法によって膜を形成する場合、当該電極の表面には膜を構成する原子が衝突する。本発明者は、この原子が衝突するときのエネルギーによって、有機層と一対の電極との密着性が向上し、有機ＥＬ装置の寿命が長くなることを見出した。
【００１３】
これを踏まえて、本発明では、素子形成工程後、有機ＥＬ素子を構成する一対の電極のうち少なくとも一方の電極の表面にスパッタリング法によって膜を形成するスパッタリング工程を具備することとしたので、当該一方の電極の表面に原子が衝突するエネルギー生じさせることができる。このエネルギーにより、有機層と電極との密着性を向上させることができ、ひいては有機ＥＬ装置の長寿命化を実現することができる。
【００１４】
また、前記スパッタリング工程で形成される膜の材料が、当該膜を形成する電極の材料を含んでいることが好ましい。
本発明によれば、スパッタリング工程で形成される膜の材料が、当該膜を形成する電極の材料と同一であるので、膜を形成する電極と当該電極に形成される膜との界面で電蝕が発生するのを防ぐことができる。
【００１５】
また、前記スパッタリング工程では、不活性ガスの雰囲気で前記膜を形成することが好ましい。
本発明によれば、スパッタリング工程では、不活性ガスの雰囲気で膜を形成することとしたので、スパッタリング工程での有機層及び一対の電極の劣化を防ぐことができる。
【００１６】
また、前記一対の電極のうち少なくとも一方が金属を含んでおり、前記素子形成工程の後、前記スパッタリング工程の前に、前記有機エレクトロルミネセンス素子を大気に暴露する暴露工程を更に具備することが好ましい。
本発明によれば、電極の金属部分の表面や、有機層と一対の電極との間に酸化層を形成することができる。これにより、有機ＥＬ装置の駆動中に有機層及び一対の電極が劣化することを回避できると共に、酸化層によって有機層と一対の電極との密着性を向上させることができ、ひいては有機ＥＬ装置の更なる長寿命化を図ることができる。
【００１７】
また、前記素子形成工程では、前記有機エレクトロルミネセンス素子を構成する前記有機層を液滴吐出法によって形成するが好ましい。
スピンコート法によって有機層を形成する場合、一度基板全面に有機層が形成される。この後、一般的にプラズマエッチングによって所定の部分を除去することで、有機ＥＬ素子をパターニングする。このとき、プラズマエッチングによるエネルギーによって有機層と一対の電極との密着性が向上することが知られている。
【００１８】
一方で、液滴吐出法、例えばインクジェット法などによって有機層を形成する場合、はじめから所望の領域に有機層が形成されるため、パターニングを行う必要が無い。このため、プラズマエッチングのエネルギーによって有機層と電極との密着性が向上することはない。
【００１９】
これに対して、本発明によれば、液滴吐出法によって有機層を形成した場合においても、この後に形成される電極上にスパッタリング法によって膜が形成されるので、原子の衝突のエネルギーによって、有機層と一対の電極との密着性を向上させることができる。これにより、従来では有機層と一対の電極との密着性の低かった液滴吐出法によって有機層を形成する場合でも、有機層と一対の電極との密着性を向上させることができ、ひいては有機ＥＬ装置の長寿命化を図ることができる。
【００２０】
また、前記素子形成工程では、前記有機エレクトロルミネセンス素子を構成する前記有機層をスピンコート法によって形成することが好ましい。
本発明によれば、素子形成工程では、スピンコート法によって有機層を形成することとしたので、上述したプラズマエッチングによるエネルギーと、スパッタリング法における原子の衝突するエネルギーとによって、有機層と一対の電極との密着性を相乗的に高めることができる。
【００２１】
本発明に係る有機エレクトロルミネセンス装置の製造装置は、発光層を含む有機層と前記有機層を挟持する一対の電極とを有する有機エレクトロルミネセンス素子が基板上に設けられた有機エレクトロルミネセンス装置の製造装置であって、前記有機エレクトロルミネセンス素子が設けられた基板を収容可能な収容部と、前記収容部内に設けられ、前記有機エレクトロルミネセンス素子を加熱する加熱部と、前記加熱部による前記有機エレクトロルミネセンス素子の加熱を制御する加熱制御部とを具備することを特徴とする。
【００２２】
本発明によれば、基板を収容可能な収容部と、収容部内に設けられ、有機エレクトロルミネセンス素子を加熱する加熱部と、加熱部による有機エレクトロルミネセンス素子の加熱を制御する加熱制御部とを具備するので、例えば、一対の電極に挟持された有機層が設けられた基板が収容部に収容されたときに有機エレクトロルミネセンス素子を加熱するように加熱部を制御することができる。これにより、有機層及び一対の電極が形成された基板を収容して、当該有機層及び一対の電極を加熱することができるので、有機層と一対の電極との密着性を向上させることができるので、長寿命の有機ＥＬ装置を得ることができる。
【００２３】
また、前記収容部に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部と、前記不活性ガス供給部による前記不活性ガスの供給を制御するガス供給制御部とを更に具備することが好ましい。
本発明によれば、収容部に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部と、不活性ガス供給部による不活性ガスの供給を制御するガス供給制御部とを更に具備するので、例えば、収容部が加熱部によって加熱されるときに収容部に不活性ガスを供給するように不活性ガス供給部を制御することができる。これにより、収容部を不活性ガスの雰囲気にして有機層及び一対の電極を加熱することができるので、有機層及び一対の電極を加熱する際、有機層及び一対の電極の劣化を防ぐことができる。
【００２４】
また、前記収容部に大気を供給する大気供給部と、前記大気供給部による大気の供給を制御する大気供給制御部とを更に具備することが好ましい。
本発明によれば、前記収容部に大気を供給する大気供給部と、大気供給部による大気の供給を制御する大気供給制御部とを更に具備するので、例えば、収容部が加熱部によって加熱された後に収容部に大気を供給するように大気供給部を制御することができる。これにより、有機層及び一対の電極を形成した後、当該有機層及び一対の電極を加熱する前に大気に暴露することができるので、有機層と一対の電極との間に酸化層を形成することができるので、長寿命の有機ＥＬ装置を得ることができる。
【００２５】
本発明に係る別の有機エレクトロルミネセンス装置の製造装置は、発光層を含む有機層と前記有機層を挟持する一対の電極とを有する有機エレクトロルミネセンス素子が基板上に設けられた有機エレクトロルミネセンス装置の製造装置であって、前記有機エレクトロルミネセンス素子が設けられた基板を収容可能な収容部と、前記収容部に設けられ、前記基板上に設けられた前記一対の電極のうち少なくとも一方の表面にスパッタリング法によって膜を形成するスパッタリング装置と、前記スパッタリング装置による前記膜の形成を制御するスパッタリング制御部とを具備することを特徴とする。
【００２６】
本発明によれば、基板を収容可能な収容部と、基板上に設けられた一対の電極のうち少なくとも一方の表面にスパッタリング法によって膜を形成するスパッタリング装置と、当該スパッタリング装置による膜の形成を制御するスパッタリング制御部とを具備するので、例えば、一対の電極に挟持された有機層が設けられた基板が収容されたときにスパッタリング法によって膜を形成するようにスパッタリング制御部を制御することができる。これにより、基板に形成された電極の表面にスパッタリング法によって膜を形成することができるので、有機層と一対の電極との密着性を向上させることができるので、長寿命の有機ＥＬ装置を得ることができる。
【００２７】
また、前記収容部に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部と、前記不活性ガス供給部による前記不活性ガスの供給を制御するガス供給制御部とを更に具備することが好ましい。
本発明によれば、収容部に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部と、不活性ガス供給部による不活性ガスの供給を制御するガス供給制御部とを更に具備するので、例えば、スパッタリング装置によって膜が形成されるときに収容部に不活性ガスを供給するように不活性ガス供給部を制御することができる。これにより、収容部を不活性ガスの雰囲気にした状態で、スパッタリング法によって電極に膜を形成することができるので、スパッタリング法によって膜を形成する際、有機層及び一対の電極の劣化を防ぐことができる。
【００２８】
また、前記収容部に大気を供給する大気供給部と、前記大気供給部による前記大気の供給を制御する大気供給制御部とを更に具備することが好ましい。
本発明によれば、収容部に大気を供給する大気供給部と、当該大気供給部による大気の供給を制御する大気供給制御部とを更に具備するので、例えば、スパッタリング装置によって膜が形成された後に収容部に大気を供給するように大気供給部を制御することができる。これにより、有機層及び一対の電極を形成した後、スパッタリング法によって電極に膜を形成する前に大気に暴露することができるので、有機層と一対の電極との間に酸化層を形成することができるので、長寿命の有機ＥＬ装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態を図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。そして、水平面内における所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれに直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。更には、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。
【００３０】
図１は本実施形態に係る有機ＥＬ装置を示す側断面図である。
図１に示すように、有機ＥＬ装置Ｓは、基板１と、基板１上に設けられた発光素子（有機ＥＬ素子）２と、基板１に接続され、有機ＥＬ素子２を覆う封止部材２０とを備えている。有機ＥＬ素子２は基板１の表面（能動面）１Ａに設けられている。有機ＥＬ装置Ｓは、有機ＥＬ素子２を駆動するための図示しない駆動素子（チップ）を備えている。駆動素子は、例えば封止部材２０によって形成される封止空間１０の外部に設けられている。基板１の表面１Ａには、有機ＥＬ素子２と駆動素子とを電気的に接続する接続部材（配線）が設けられている。封止部材２０は、基板１との間に有機ＥＬ素子２を配置するための封止空間１０を形成しつつ、基板１に接着剤８を介して接続されている。
【００３１】
封止部材２０は断面視下向きコ状に形成されており、基板１との間で封止空間１０を形成している。封止部材２０は、基板１の第１領域４１と貼り合わせられる第２領域４２を有している。第１領域４１は、基板１の表面１Ａのうち有機ＥＬ素子２が設けられている部分の外側に設定されている。第２領域４２は、封止部材２０の下端面に設定されており、第１領域４１と対向している。第１領域４１と第２領域４２とが接着剤８を介して貼り合わせられることによって、平板状の基板１と封止部材２０との間で、有機ＥＬ素子２を封止する封止空間１０が形成されている。
【００３２】
有機ＥＬ素子２は、基板１の表面１Ａに形成された陽極３と、発光可能な有機層１１と、陰極７とを備えている。陽極３及び陰極７は、有機層１１を挟むように設けられている。有機層１１は、正孔注入層４と、中間層（インターレイヤー）５と、発光層６とを有している。正孔注入層４及び中間層５は、発光層６と陽極３との間に設けられた層である。
【００３３】
封止空間１０に設けられた有機ＥＬ素子２の陽極３は、駆動素子と接続部材（配線）を介して電気的に接続されている。また図示を省略するが、有機ＥＬ素子２の陰極７も駆動素子と電気的に接続されている。有機ＥＬ素子２の陽極３及び陰極７には、駆動素子より駆動信号を含む電力（電流）が供給されるようになっている。
【００３４】
封止空間１０にはゲッター剤と呼ばれる乾燥剤９が設けられている。乾燥剤９は、封止部材２０のうち、基板１の表面１Ａと対向する天井面２０Ｂに設けられている。乾燥剤９により、有機ＥＬ素子２の水分等による劣化が抑制され、良好な封止性能を長期間維持することができるようになっている。
【００３５】
封止部材２０は、外部空間から封止空間１０に対して、水分及び酸素等を含む大気が侵入することを遮断するものである。封止部材２０を形成するための形成材料としては、所望の封止性能を有していれば特に限定されず、例えばガラスや石英、合成樹脂、あるいは金属など水分透過率の小さい材料を用いることができる。ガラスとしては、例えば、ソーダ石灰ガラス、鉛アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラス、シリカガラスなどを用いることができる。合成樹脂としては、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリエーテルケトンなどの透明な合成樹脂などを用いることができる。金属としては、アルミニウムやステンレス等を用いることができる。
【００３６】
乾燥剤９としては、封止空間１０において所望の乾燥機能（吸湿機能）を有していれば特に限定されないが、例えば、シリカゲル、ゼオライト、活性炭、酸化カルシウム、酸化ゲルマニウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、五酸化リン、塩化カルシウムなどを用いることができる。
【００３７】
接着剤８は、第１領域４１（又は第２領域４２）の全域に設けられる。接着剤８としては、安定した接着強度を維持することができ、気密性が良好なものであれば特に限定されない。本実施形態の接着剤８には、紫外光（ＵＶ）の照射により硬化する光硬化性エポキシ樹脂が用いられている。なお、接着剤８としては、光硬化性材料に限られず、熱硬化性材料でもよいし、互いに異なる２種類以上の材料を混合することによって硬化させるものであってもよい。
【００３８】
本実施形態の有機ＥＬ装置Ｓは、有機ＥＬ素子２からの発光を基板１側から装置外部に取り出す形態、所謂ボトム・エミッションである。基板１は、光を透過可能な透明あるいは半透明材料、例えば、透明なガラス、石英、サファイア、あるいはポリエステル、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリエーテルケトンなどの透明な合成樹脂などによって形成されている。
【００３９】
陽極３は、印加された電圧によって正孔を正孔注入層４に注入するものであり、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウム錫酸化物）などの透明導電膜により形成されている。
【００４０】
正孔注入層４は、陽極３の正孔を発光層６に輸送・注入するためのものであり、陽極３上に設けられている。正孔注入層４としては、公知の材料を用いることができ、例えば、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリピロールなどを用いることができる。更に具体的には、３，４−ポリエチレンジオシチオフェン／ポリスチレンスルフォン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）などを用いることができる。
【００４１】
中間層５は、正孔注入層４と発光層６との間に設けられており、陽極３から発光層６に対する正孔の輸送性（注入性）を向上するために設けられている。また、陽極３が無機物を含んで構成されている場合、中間層５は、陽極３から発生した無機物が正孔注入層４を介して発光層６に浸入することを抑制する機能も有している。更に、中間層５は、発光層６から正孔注入層４に対して電子が浸入することを抑制する機能も有している。中間層５は、正孔輸送性の良好なトリフェニルアミン系ポリマーを含んで構成されている。
【００４２】
発光層６は、陽極３から正孔注入層４を経て注入された正孔と、陰極７から注入された電子とを結合して蛍光を発生させる機能を有する。発光層６を形成する材料としては、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を用いることができる。例えば、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を用いることができる。
【００４３】
また、発光層６と陰極７との間に電子輸送層を設けてもよい。電子輸送層は、発光層６に電子を注入する役割を果たすものである。電子輸送層を形成する材料としては、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン及びその誘導体、ベンゾキノン及びその誘導体、ナフトキノン及びその誘導体、アントラキノン及びその誘導体、テトラシアノアンスラキノジメタン及びその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレン及びその誘導体、ジフェノキノン誘導体、８−ヒドロキシキノリン及びその誘導体の金属錯体などを用いることができる。
【００４４】
陰極７は、発光層６へ効率的に電子注入を行うことができる仕事関数の低い金属が好適に用いられている。本実施形態では、陰極７は下層７ａ及び上層７ｂの２層構造になっている。下層７ａはカルシウムからなる層であり、有機層１１上に設けられている。この下層７ａは、例えば１０ｎｍ程度の厚さに設けられている。上層７ｂはアルミニウムからなる層であり、例えば２００ｎｍ程度の厚さに設けられている。
駆動素子より有機ＥＬ素子２に駆動信号が供給されると、陽極３と陰極７との間に電流が流れ、有機ＥＬ素子２が発光して透明な基板１の外面側に光が射出されるようになっている。
【００４５】
（液滴吐出装置）
上記有機ＥＬ装置Ｓの有機層１１は、液滴吐出法（インクジェット法）によって形成されている。図２に基づいて、上記有機層１１を形成する液滴吐出装置について説明する。図２は、インクジェット法に用いられる液滴吐出装置ＩＪの概略構成を示す斜視図である。
【００４６】
同図に示すように、液滴吐出装置ＩＪは、有機層１１の構成材料を溶媒に溶解させてなる液体材料を液滴吐出ヘッド３０１のノズル３２５から基板１上に吐出し、基板１上に発光層６を含む有機層１１を成膜するための装置である。この液滴吐出装置ＩＪは、基台３０９と、基台３０９上に設けられ、基板１を支持するステージ３０７と、基台３０９上でステージ３０７をＹ軸方向に駆動するＹ軸方向駆動モータ３０３と、ステージ３０７のＹ軸方向への移動をガイドするＹ軸方向ガイド軸３０５と、ステージ３０７に支持された基板１上に対して液体材料を吐出する液滴吐出ヘッド３０１と、液滴吐出ヘッド３０１をＸ軸方向に駆動するＸ軸方向駆動モータ３０２と、液滴吐出ヘッド３０１のＸ軸方向への移動をガイドするＸ軸方向ガイド軸３０４と、クリーニング機構３０８と、液滴吐出装置ＩＪの動作を制御する制御装置Ｃ１とを備えている。
【００４７】
ステージ３０７は、基板１を支持するものであって、基板１を基準位置に固定する図示しない固定機構を備えている。Ｙ軸方向ガイド軸３０５は、基台３０９に対して動かないように固定されている。ステージ３０７は、Ｙ軸方向駆動モータ３０３を備えている。Ｙ軸方向駆動モータ３０３はステッピングモータ等であり、制御装置Ｃ１からＹ軸方向の駆動信号が供給されると、ステージ３０７をＹ軸方向に移動する。
【００４８】
液滴吐出ヘッド３０１は、複数のノズル３２５を備えたマルチノズルタイプの液滴吐出ヘッドであり、その長手方向とＸ軸方向とが一致している。複数のノズル３２５は、液滴吐出ヘッド３０１の下面にＸ軸方向に並んで一定間隔で設けられている。液滴吐出ヘッド３０１のノズル３２５からは、ステージ３０７に支持されている基板１に対して液体材料の液滴が吐出される。Ｘ軸方向ガイド軸３０４には、Ｘ軸方向駆動モータ３０２が接続されている。Ｘ軸方向駆動モータ３０２はステッピングモータ等であり、制御装置Ｃ１からＸ軸方向の駆動信号が供給されると、Ｘ軸方向ガイド軸３０４を回転させる。Ｘ軸方向ガイド軸３０４が回転すると、液滴吐出ヘッド３０１はＸ軸方向に移動する。
【００４９】
制御装置Ｃ１は、液滴吐出ヘッド３０１に液滴の吐出制御用の電圧を供給する。また、Ｘ軸方向駆動モータ３０２に液滴吐出ヘッド３０１のＸ軸方向の移動を制御する駆動パルス信号を、Ｙ軸方向駆動モータ３０３にステージ３０７のＹ軸方向の移動を制御する駆動パルス信号を供給する。
【００５０】
クリーニング機構３０８は、液滴吐出ヘッド３０１をクリーニングするものである。クリーニング機構３０８には、図示しないＹ軸方向の駆動モータが備えられている。このＹ軸方向の駆動モータの駆動により、クリーニング機構３０８は、Ｙ軸方向ガイド軸３０５に沿って移動する。クリーニング機構３０８の移動も制御装置Ｃ１により制御される。
【００５１】
図３は、ピエゾ方式による液体材料の吐出原理を説明するための液滴吐出ヘッドの概略構成図である。図３において、液体材料を収容する液体室３２１に隣接してピエゾ素子３２２が設置されている。液体室３２１には、供給系３２３を介して液体材料が供給される。ピエゾ素子３２２は駆動回路３２４に接続されており、この駆動回路３２４を介してピエゾ素子３２２に電圧を印加し、ピエゾ素子３２２を変形させて液体室３２１を弾性変形させる。そして、この弾性変形時の内容積の変化によってノズル３２５から液体材料の液滴が吐出されるようになっている。この場合、印加電圧の値を変化させることにより、ピエゾ素子３２２の歪み量を制御することができる。また、印加電圧の周波数を変化させることにより、ピエゾ素子３２２の歪み速度を制御することができる。ピエゾ方式による液滴吐出は材料に熱を加えないため、材料の組成に影響を与えにくいという利点を有する。
【００５２】
発光層６を液滴吐出法を用いて成膜することにより、製造コストを低減することができる。すなわち、液滴吐出法では、基板１上の所望の局所領域に材料を配置することが可能であるから、フォトリソグラフィ法等に比べて膜形成のプロセスが簡素であるとともに使用材料に無駄が少ない。
【００５３】
（陰極形成装置、処理装置）
次に、図４をもとにして、上記有機ＥＬ装置Ｓの陰極７を形成する陰極形成装置２０１と、陰極７を形成した後の処理を行う処理装置２０２について説明する。図４は、陰極形成装置２０１及び処理装置２０２の構成を示す図である。
同図に示すように、陰極形成装置２０１は、基板１を収容するチャンバ２０３を有しており、チャンバ２０３内には基板１を載置する載置台２０４が設けられている。また、例えば蒸着法によって電極を形成する蒸着装置２１２が設けられている。
【００５４】
処理装置２０２は、有機ＥＬ素子２が形成された基板１を収容するチャンバ（収容部）２０５を有している。チャンバ２０５内には、基板１を載置する載置台２０６と、載置台２０６の内部に設けられた加熱部２０７が設けられている。また、チャンバ２０５に接続された配管２１０を介してチャンバ２０５内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部２０８が設けられている。
【００５５】
チャンバ２０３とチャンバ２０５とは通路２３０を介して接続されている。通路２３０内には、基板１を搬送する搬送装置２３１が設けられている。この搬送装置２３１によって基板１はチャンバ２０３とチャンバ２０５との間を移動可能になっている。チャンバ２０３と通路２３０との間には扉２３３が設けられており、チャンバ２０５と通路２３０との間には扉２３４が設けられている。扉２３３、２３４を閉状態にすることで、チャンバ２０３及びチャンバ２０５を密閉することができるようになっている。
【００５６】
また、加熱部２０７による加熱のタイミングや加熱温度などを設御する加熱制御部２２１と、不活性ガス供給部２０８による不活性ガスの供給のタイミングや供給する流量などを制御するガス供給制御部２２２と、通路２３０内の搬送装置２３１の動作や扉２３３、２３４の開閉を制御する通路制御部２２４とを有する制御部２２７が設けられている。
【００５７】
（製造方法）
次に、上述した構成を有する有機ＥＬ装置Ｓの製造方法について、図５に示すフローチャートをもとにして説明する。
図５に示すように、本実施形態における有機ＥＬ装置Ｓの製造方法は、基板１に陽極３を形成する工程（工程５０１）と、有機層１１を形成する工程（工程５０２）と、陰極７を形成する工程（工程５０３）と、不活性ガス雰囲気の下で有機ＥＬ素子２を加熱する工程（工程５０４）と、有機ＥＬ素子２を封止する工程（工程５０５）とを有している。以下、各工程について説明する。
【００５８】
まず、基板１に例えばＣＶＤ法などの公知の手法によって陽極３を形成する（工程５０１）。陽極３を形成したら、この陽極３上に、例えば上述した液滴吐出装置ＩＪを用いて、有機層１１（正孔注入層４、中間層５及び発光層６）をインクジェット法によって成膜し、当該有機層１１を焼成する（工程５０２）。有機層１１を焼成したら、基板１を陰極形成装置２０１のチャンバ２０３内に収容し、扉２３３を閉状態にしてチャンバ２０３内を密閉する。この状態で、蒸着装置２１２によって、カルシウムからなる下層７ａを発光層６上に蒸着し、アルミニウムからなる上層７ｂを下層７ａ上に蒸着する（工程５０３）。
【００５９】
次に、扉２３３及び扉２３４を開状態にし、搬送装置２３１によって当該基板１をチャンバ２０３内からチャンバ２０５内へ搬送する。基板１を載置台２０６に載置したら、扉２３４を閉状態にしてチャンバ２０５内を密閉する。次に、チャンバ２０５内に不活性ガス（例えば、アルゴンなど）を供給する。チャンバ２０５内が不活性ガスの雰囲気になったら、加熱部２０７によって有機ＥＬ素子２を加熱する（工程５０４）。このとき、加熱温度は有機層１１のガラス転移温度（約１５０℃）以下の温度、例えば約１３０℃で、加熱時間は約１時間の条件で加熱を行う。
加熱終了後、工程５０３では、チャンバ２０５内を不活性ガスの雰囲気にしたまま有機ＥＬ素子２を封止して（工程５０５）、有機ＥＬ装置Ｓが完成する。
【００６０】
本発明者は、有機ＥＬ素子２を形成後、当該有機ＥＬ素子２を加熱することによって、有機ＥＬ素子２を構成する有機層１１と陽極３及び陰極７との密着性が向上し、有機ＥＬ装置Ｓの寿命が長くなることを見出した。これを踏まえて、本実施形態では、基板１上に有機ＥＬ素子２を形成する工程（工程５０１〜工程５０３）と、工程５０３の後、有機ＥＬ素子２を加熱する工程（工程５０４）とを具備するので、有機ＥＬ素子２を形成した後に当該有機ＥＬ素子２が加熱されることになる。これにより、有機層１１と陽極３及び陰極７との密着性を向上させることができ、有機ＥＬ装置Ｓの長寿命化を実現することができる。
【００６１】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を説明する。本実施形態では、処理装置４０２の構成及び有機ＥＬ装置の製造工程が第１実施形態とは異なるので、この点を中心に説明する。以下の説明において、上述の第１実施形態と同一又は同等の構成部分については、説明を簡略化若しくは省略する。
【００６２】
（陰極形成装置、処理装置）
図６をもとにして、本実施形態における処理装置４０２について説明する。図６は、陰極形成装置４０１及び処理装置４０２の構成を示す図である。なお、陰極形成装置４０１及び通路４３０は、第１実施形態における陰極形成装置２０１及び通路２３０とそれぞれ同様の構成であるため、説明を省略する。
【００６３】
処理装置４０２は、第１実施形態と同様、基板１を収容するチャンバ４０５を有しており、チャンバ４０５内には載置台４０６と加熱部４０７とが設けられている。また、チャンバ４０５に接続された配管４１０を介してチャンバ４０５内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部４０８と、配管４１０を介してチャンバ４０５内に大気を供給する大気供給部４０９とが設けられている。
【００６４】
大気供給部４０９内の大気は、温度約２０℃、湿度約５０％、酸素濃度約２３％に調節されている。なお、大気の条件については、温度１５℃以上、湿度２０％以上、酸素濃度１８％以上の雰囲気であることが好ましい。大気供給部４０９にはこの条件に設定された大気を初めから貯留させておいても良いし、大気供給部４０９内に大気を上記の条件に設定するための手段（図示せず）を設けるようにしても良い。
【００６５】
配管４１０は、一端側がチャンバ４０５に接続されており、他端側は分岐している。不活性ガス供給部４０８には配管４１０の分岐管４１０ａが接続され、大気供給部４０９には配管４１０の分岐管４１０ｂが接続されている。配管４１０の分岐点には、流路切替バルブ４１３が設けられている。流路切替バルブ４１３を切り替えることによって、不活性ガス及び大気のうち一方のみが配管４１０を介してチャンバ４０５内に供給されるようになっている。
【００６６】
また、加熱部４０７による加熱のタイミングや加熱温度などを設御する加熱制御部４２１と、不活性ガス供給部４０８による不活性ガスの供給のタイミングや供給する流量などを制御するガス供給制御部４２２と、大気供給部４０９による大気の供給のタイミングや供給する流量などを制御する大気供給制御部４２３と、通路４３０内の搬送装置４３１の動作や扉４３３、４３４の開閉を制御する通路制御部４３４と、流路切替バルブ４１３による切り替えを制御する切替制御部４２５を有する制御部４２６が設けられている。
【００６７】
（製造方法）
次に、図７をもとにして、本実施形態に係る有機ＥＬ装置Ｓの製造方法を説明する。図７は、本実施形態に係る有機ＥＬ装置Ｓの製造方法を説明するためのフローチャートである。
【００６８】
同図に示すように、本実施形態における有機ＥＬ装置Ｓの製造の手順としては、基板１に陽極３を形成する工程（工程６０１）と、有機層１１を形成する工程（工程６０２）と、陰極７を形成する工程（工程６０３）と、有機ＥＬ素子２を大気に暴露する工程（工程６０４）と、不活性ガス雰囲気の下で有機ＥＬ素子２を加熱する工程（工程６０５）と、有機ＥＬ素子２を封止する工程（工程６０６）とを有している。すなわち、第２実施形態の製造方法は、上述の第１実施形態の製造工程に対して、有機ＥＬ素子２を形成した後、不活性ガス雰囲気の下で加熱する前に、有機ＥＬ素子２を大気に暴露する点で異なっている。
【００６９】
工程６０１〜工程６０３では、第１実施形態の工程５０１〜工程５０３と同様の方法によって、基板１に有機ＥＬ素子２を形成する。
工程６０４では、あらかじめ大気供給部４０９からの大気がチャンバ４０３に供給されるように流路切替バルブ４１３を設定しておく。基板１をチャンバ４０３内からチャンバ４０５内へ搬送し、扉４３４を閉状態にしてチャンバ４０５内を密閉する。この状態で、大気供給部４０９からチャンバ４０５内に、温度約２０℃、湿度約５０％、酸素濃度約２３％に調整された大気を供給する。
【００７０】
上記条件の大気が供給されると、図８（ａ）に示すように、大気中の水分子及び酸素分子が、陰極７の上層７ｂを透過したり、層の側部側から浸入したりして、下層７ａに到達する。下層７ａを構成するカルシウムは、この水分子及び酸素分子と強く反応し、図８（ｂ）に示すように、下層７ａの表面にはＣａ（ＯＨ）２からなる酸化層４４０が形成される。
【００７１】
工程６０５では、ポンプ４１４を駆動してチャンバ４０５内の大気をチャンバ４０５外部へ排出してチャンバ４０５内を一旦減圧する。また、流路切替バルブ４１３を、今度は不活性ガス供給部４０８からの不活性ガスがチャンバ４０３に供給されるように設定する。この状態で、不活性ガス供給部４０８からチャンバ４０５内に不活性ガスを供給する。チャンバ４０５内が不活性ガスの雰囲気になったら、加熱部４０７に電流を流して発熱させ、有機ＥＬ素子２を加熱する。加熱温度、加熱時間については第１実施形態とほぼ同一の条件下で加熱を行う。
加熱終了後、工程６０６では、第１実施形態の工程５０５と同様、チャンバ４０５内を不活性ガスの雰囲気にしたまま有機ＥＬ素子２を封止して、有機ＥＬ装置Ｓが完成する。
【００７２】
本実施形態のように有機ＥＬ装置Ｓの製造段階で酸化層４４０を形成しておくと、有機ＥＬ装置Ｓの駆動中に有機層１１及び陰極７が酸化されることを防ぐことができ、当該酸化による劣化を回避でき、ひいては有機ＥＬ装置Ｓの長寿命化につながることになる。さらに、有機層１１と陰極７との間の面にも酸化層４４０が形成されることで、当該有機層１１と陰極７との密着性を向上させることができる。
【００７３】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態を説明する。本実施形態では、有機ＥＬ装置の構成、処理装置の構成及び有機ＥＬ装置の製造工程が第１実施形態とは異なるので、この点を中心に説明する。以下の説明において、上述の第１実施形態と同一又は同等の構成部分については、説明を簡略化若しくは省略する。
【００７４】
（有機ＥＬ装置）
図９は本実施形態に係る有機ＥＬ装置を示す側断面図である。
同図に示すように、有機ＥＬ装置７００Ｓは、基板７０１と、基板７０１上に設けられた有機ＥＬ素子７０２と、基板７０１に接続され、有機ＥＬ素子７０２を覆う封止部材７２０とを備えている。有機ＥＬ素子７０２は、基板７０１の表面７０１Ａに形成された陽極７０３と、発光可能な有機層７１１と、陰極７０７とを備えている。
【００７５】
陰極７０７は、本実施形態では、下層７０７ａ、中層７０７ｂ及び上層７０７ｃの３層構造になっている。下層７０７ａはカルシウムからなる層であり、第１実施形態と同様、例えば１０ｎｍ程度の厚さに設けられている。中層７０７ｂはアルミニウムからなる層であり、第１実施形態と同様、例えば２００ｎｍ程度の厚さに設けられている。上層７０７ｃはアルミニウムからなる層であり、中層７０７ｂとほぼ同じ厚さ、すなわち、２００ｎｍ程度の厚さに設けられている。その他の構成については、第１実施形態と同様である。
【００７６】
（陰極形成装置、処理装置）
図１０をもとにして、本実施形態における処理装置５０２について説明する。図１０は、陰極形成装置５０１及び処理装置５０２の構成を示す図である。なお、陰極形成装置５０１及び通路５３０は、第１実施形態における陰極形成装置２０１及び通路２３０とそれぞれ同様の構成であるため、説明を省略する。
【００７７】
処理装置５０２は、第１実施形態と同様、基板７０１を収容するチャンバ５０５を有しており、チャンバ５０５内には載置台５０６が設けられている。また、配管５１０を介して不活性ガス供給部５０８が設けられている。また、本実施形態では、スパッタリング装置５０７がチャンバ５０５内に設けられている。この点で、第１実施形態とは異なっている。
【００７８】
制御部５２６は、スパッタリング装置５０７の動作を設御するスパッタリング制御部５２１と、不活性ガス供給部５０８による不活性ガスの供給のタイミングや供給する流量などを制御するガス供給制御部５２２と、通路５３０内の搬送装置５３１の動作や扉５３３、５３４の開閉を制御する通路制御部５３４とを有している。
【００７９】
（製造方法）
次に、図１１をもとにして、本実施形態に係る有機ＥＬ装置７００Ｓの製造方法を説明する。図１１は、本実施形態に係る有機ＥＬ装置７００Ｓの製造方法を説明するためのフローチャートである。
【００８０】
同図に示すように、本実施形態における有機ＥＬ装置７００Ｓの製造の手順としては、基板７０１に陽極７０３を形成する工程（工程１１０１）と、有機層７１１を形成する工程（工程１１０２）と、陰極７０７の一部（下層７０７ａ及び中層７０７ｂ）を形成する工程（工程１１０３）と、不活性ガス雰囲気の下で、スパッタリング法によって有機ＥＬ素子７０２の陰極７０７の上層７０７ｃを形成する工程（工程１１０４）と、有機ＥＬ素子７０２を封止する工程（工程１１０５）とを有している。以下、各工程について説明する。
【００８１】
工程１１０１〜工程１１０３では、第１実施形態の工程５０１〜５０３と同様の方法によって、陽極７０３、有機層７１１（正孔輸送層７０４、中間層７０５及び発光層７０６）、陰極７０７の下層７０７ａ及び中層７０７ｂを形成する。
工程１１０４では、扉５３３及び扉５３４を開状態にし、搬送装置５３１によって当該基板７０１をチャンバ５０３内からチャンバ５０５内へ搬送する。基板７０１を載置台５０６に載置したら、扉７３４を閉状態にしてチャンバ５０５内を密閉する。次に、チャンバ７０５内に不活性ガス（例えば、アルゴンなど）を供給する。チャンバ５０５内が不活性ガスの雰囲気になったら、スパッタリング装置５０７を作動させ、陰極７０７の中層７０７ｂ上に上層７０７ｃをスパッタリング法によって形成する。ここでは、図１２に示すように、陰極７０７の中層７０７ｂと同一の材料、すなわち、アルミニウムの原子を中層７０７ｂに衝突させて上層７０７ｃを２００ｎｍ程度に成膜する。
スパッタリングが終了した後、工程１１０５では、チャンバ５０５内を不活性ガスの雰囲気にしたまま有機ＥＬ素子７０２を封止して、有機ＥＬ装置７００Ｓが完成する。
【００８２】
本実施形態では、陰極７０７の中層７０７ｂの表面にスパッタリング法によって上層７０７ｃの膜を形成する際、当該中層７０７ｂの表面に上層７０７ｃを構成するアルミニウム原子が衝突する。この原子が衝突するときのエネルギーによって有機層７１１と陰極７０７との密着性を向上させることができるので、有機ＥＬ装置７００Ｓの長寿命化を実現することができる。
【００８３】
本実施形態では、インクジェット法によって有機層７１１を形成している。インクジェット法によって有機層７１１を形成する場合、はじめから所望の領域に有機層７１１を形成することができるため、例えばスピンコート法などによって全面に有機層を形成する場合と比較して、パターニングを行う必要が無い。
【００８４】
スピンコート法によって有機層を形成する場合には、一度基板全面に有機層が形成される。この後、一般的にプラズマエッチングによって所定の部分を除去することで、有機ＥＬ素子をパターニングする。このとき、プラズマエッチングによるエネルギーによって有機層と陽極及び陰極との密着性が向上することが知られている。したがって、本実施形態では、プラズマエッチングのエネルギーによって有機層７１１と陽極７０３及び陰極７０７との密着性が向上することはない。
【００８５】
その一方で、本実施形態では、インクジェット法によって有機層７１１を形成した場合においても、この後に形成される陰極７の中層７０７ｂ上にスパッタリング法によって上層７０７ｃを形成するので、原子の衝突のエネルギーによって、有機層７１１と陰極７０７との密着性を向上させることができる。すなわち、インクジェット法によって有機層７１１を形成する場合でも、スピンコート法によって形成する場合のプラズマエッチングによる効果と同等の効果を得ることができる。
【００８６】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態を説明する。本実施形態では、処理装置の構成及び有機ＥＬ装置の製造工程が第３実施形態とは異なるので、この点を中心に説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については、説明を簡略化若しくは省略する。
【００８７】
（陰極形成装置、処理装置）
図１３をもとにして、本実施形態における処理装置６０２について説明する。図１３は、陰極形成装置６０１及び処理装置６０２の構成を示す図である。なお、陰極形成装置６０１及び通路６３０は、上記実施形態における陰極形成装置及び通路とそれぞれ同様の構成であるため、説明を省略する。
【００８８】
処理装置６０２は、第３実施形態と同様、基板７０１を収容するチャンバ６０５を有しており、チャンバ６０５内には載置台６０６と、スパッタリング法によって膜を形成するスパッタリング装置６０７とが設けられている。また、不活性ガス供給部６０８は配管６１０の分岐管６１０ａに接続されており、大気供給部６０９は配管６１０の分岐管６１０ａに接続されている。配管６１０の分岐点には、流路切替バルブ６１３が設けられている。
【００８９】
制御部６２６は、スパッタリング装置６０７の動作を設御するスパッタリング制御部６２１と、不活性ガス供給部６０８による不活性ガスの供給のタイミングや供給する流量などを制御するガス供給制御部６２２と、大気供給部６０９による大気の供給のタイミングや供給する流量などを制御する大気供給制御部６２３と、通路６３０内の搬送装置６３１の動作や扉６３３、６３４の開閉を制御する通路制御部６３４と、流路切替バルブ６１３による切り替えを制御する切替制御部６２５を有する制御部６２６が設けられている。
【００９０】
（製造方法）
次に、図１４をもとにして、本実施形態に係る有機ＥＬ装置７００Ｓの製造方法を説明する。図７は、本実施形態に係る有機ＥＬ装置７００Ｓの製造方法を説明するためのフローチャートである。
【００９１】
本実施形態における有機ＥＬ装置７００Ｓの製造の手順としては、基板７０１に陽極７０３を形成する工程（工程１４０１）と、有機層７１１を形成する工程（工程１４０２）と、陰極７０７の一部（下層７０７ａ及び中層７０７ｂ）を形成する工程（工程１４０３）と、有機ＥＬ素子７０２の一部を大気に暴露する工程（工程１４０４）と、不活性ガス雰囲気の下で、スパッタリング法によって有機ＥＬ素子７０２の陰極７０７の上層７０７ｃを形成する工程（工程１４０５）と、有機ＥＬ素子７０２を封止する工程（工程１４０６）とを有している。すなわち、本実施形態の製造方法は、上述の第３実施形態の製造工程に対して、有機ＥＬ素子７０２の一部を形成した後、不活性ガス雰囲気の下でスパッタリングする前に、当該形成した有機ＥＬ素子７０２の一部を大気に暴露する点で異なっている。
【００９２】
工程１４０１〜工程１４０３では、第１実施形態の工程５０１〜工程５０３と同様の方法によって、陽極７０３、有機層７１１（正孔輸送層７０４、中間層７０５及び発光層７０６）、陰極７０７の下層７０７ａ及び中層７０７ｂを形成する。
工程１４０４では、あらかじめ大気供給部６０９からの大気がチャンバ６０３に供給されるように流路切替バルブ６１３を設定しておく。基板７０１をチャンバ６０３内からチャンバ６０５内へ搬送し、扉６３４を閉状態にしてチャンバ６０５内を密閉する。この状態で、大気供給部６０９からチャンバ６０５内に、温度約２０℃、湿度約５０％、酸素濃度約２３％に調整された大気を供給する。大気に含まれた水分子及び酸素分子によって、陰極７０７の下層７０７ａの両面には酸化層が形成される。
【００９３】
工程１４０５では、ポンプ６１４を駆動してチャンバ６０５内の大気をチャンバ６０５外部へ排出してチャンバ６０５内を一旦減圧する。また、流路切替バルブ６１３を、今度は不活性ガス供給部６０８からの不活性ガスがチャンバ６０３に供給されるように設定してする。この状態で、不活性ガス供給部６０８からチャンバ６０５内に不活性ガスを供給する。チャンバ６０５内が不活性ガスの雰囲気になったら、スパッタリング装置６０７を作動させ、陰極７０７の中層７０７ｂ上に上層７０７ｃをスパッタリング法によって形成する。
スパッタリングが終了した後、工程１４０６では、チャンバ６０５内を不活性ガスの雰囲気にしたまま有機ＥＬ素子７０２を封止して、有機ＥＬ装置７００Ｓが完成する。
【００９４】
本実施形態では、有機ＥＬ装置７００Ｓの製造段階で酸化層を形成しておくことで、有機ＥＬ装置７００Ｓの駆動中に有機層７１１及び陰極７０７が酸化されることを防ぐことができる。また、有機層７１１と陰極７０７との間の面にも酸化層が形成されることで、当該有機層７１１と陰極７０７との密着性を向上させることができる。さらに、陰極７０７の中層７０７ｂの表面にスパッタリング法によって上層７０７ｃの膜を形成することで、アルミニウム原子が衝突するときのエネルギーによって有機層７１１と陰極７０７との密着性を向上させることができる。
【００９５】
［光書き込みヘッド］
図１５は、上述の有機ＥＬ装置Ｓを、電子写真方式プリンタの光書き込みヘッド（プリンタヘッド）に適用した場合の一例を示す図である。図１５において、有機ＥＬ装置Ｓの基板１の上方には光学系７０が設けられており、光学系７０の上方には感光ドラム（感光体）７１が設けられている。有機ＥＬ装置Ｓは、光学系７０を介して、感光ドラム７１に対して光を照射する。有機ＥＬ装置Ｓの基板１から射出された光は、光学系７０を通って感光ドラム７１上に集光されるようになっている。有機ＥＬ装置Ｓは長寿命化されているため、感光ドラム７１を良好に感光させることができ、その感光ドラム７１を用いて良好に画像形成することができる。上記の有機ＥＬ装置７００Ｓを適用した場合についても、同様である。
【００９６】
本発明の技術範囲は上記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で適宜変更を加えることができる。
例えば、上述の有機ＥＬ装置Ｓの有機層１１を形成する際にインクジェット法によって形成すると説明したが、これに限られることは無く、例えばスピンコート法など、他の方法によって形成しても勿論構わない。特に、第３実施形態や第４実施形態のようにスパッタリングを行う場合には、プラズマエッチングによるエネルギーと、スパッタリング法における原子の衝突するエネルギーとによって、有機層７１１と陰極７０７との密着性を相乗的に高めることができる。
【００９７】
また、例えば、上述の有機ＥＬ装置Ｓは、面発光が可能な照明用光源として用いることができ、液晶表示装置の表示部を構成するバックライトとして用いることができる。また、上述の各実施形態の有機ＥＬ装置Ｓ、７００Ｓは、例えばモノクロームのディスプレイに適用することができる。
【００９８】
また、上記実施形態では、上述の発光層６や接着剤８を成膜する際に、液滴吐出法（インクジェット法）を用いているが、他の所定の手法を用いることももちろん可能である。例えば発光層６を成膜するために、スピンコート法やディップ法などを用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬ装置を示す断面図。
【図２】液滴吐出装置を説明するための図。
【図３】液滴吐出ヘッドを説明するための図。
【図４】本実施形態に係る有機ＥＬ装置の製造装置の構成を示す図。
【図５】本実施形態に係る有機ＥＬ装置の製造工程を示すフローチャート。
【図６】本発明の第２実施形態に係る有機ＥＬ装置の製造装置の構成を示す図。
【図７】第２実施形態に係る有機ＥＬ装置の製造方法を説明するためのフローチャート。
【図８】有機ＥＬ装置の製造過程の様子を示す工程図。
【図９】本発明の第３実施形態に係る有機ＥＬ装置を示す断面図。
【図１０】本実施形態に係る有機ＥＬ装置の製造装置の構成を示す図。
【図１１】本実施形態に係る有機ＥＬ装置の製造工程を示すフローチャート。
【図１２】有機ＥＬ装置の製造過程の様子を示す工程図。
【図１３】本発明の第４実施形態に係る有機ＥＬ装置を示す断面図。
【図１４】本実施形態に係る有機ＥＬ装置の製造工程を示すフローチャート。
【図１５】有機ＥＬ装置を光書き込みヘッドに適用した構成を示す図。
【符号の説明】
【０１００】
Ｓ、７００Ｓ…ＥＬ装置 １…基板 ２…有機ＥＬ素子 ３…陽極 ７…陰極 １１…有機層 １５…温度 ２０２…処理装置 ２０５…チャンバ ２０７…加熱部 ２０８…不活性ガス供給部 ２２２…ガス供給制御部 ４０９…大気供給部 ４２３…大気供給制御部 ５０７…スパッタリング装置 ５２１…スパッタリング制御部 ７０７ｃ…上層 ７０７ａ…下層 ７０７ｂ…中層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネセンス（以下、有機ＥＬ：electroluminescenceという）装置の製造方法及び有機ＥＬ装置の製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ装置は、発光層を含む有機層を陽極と陰極とで挟んだ構成の発光素子（有機ＥＬ素子）を有する構成になっている。有機層には、陽極から正孔が注入され、陰極から電子が注入され、この正孔と電子とが発光層内で再結合する。再結合によって、励起状態から失括する際に発光する。この発光現象を利用して光を発光する素子である。
【０００３】
一般に、有機ＥＬ素子は寿命が短いと言われており、有機ＥＬ素子の長寿命化を実現できる手法の案出が要請されている。これに対して、例えば特許文献１には、有機ＥＬ素子の有機層と陰極との密着性を向上させ、有機ＥＬ素子の長寿命化を図るため、当該有機層と陰極とにガンマ線を照射する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−３１３５６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、有機層にガンマ線が照射されると発光やキャリアの移動に寄与する共役系部位などが破壊されてしまう。このため、有機層自体の破壊・劣化を招いてしまい、かえって寿命が短くなってしまう虞がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、長寿命化を実現することができる有機エレクトロルミネセンス装置の製造方法及び有機エレクトロルミネセンス装置の製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するため、本発明に係る有機エレクトロルミネセンス装置の製造方法は、発光層を含む有機層と前記有機層を挟持する一対の電極とを有する有機エレクトロルミネセンス素子が基板上に設けられた有機エレクトロルミネセンス装置の製造方法であって、前記基板上に前記有機エレクトロルミネセンス素子を形成する素子形成工程と、前記素子形成工程後、前記エレクトロルミネセンス素子を加熱する加熱工程とを具備することを特徴とする。
【０００６】
本発明者は、有機ＥＬ素子を形成後、当該有機ＥＬ素子を加熱することによって、有機ＥＬ素子を構成する有機層と一対の電極との密着性が向上し、有機ＥＬ装置の寿命が長くなることを見出した。これを踏まえて、本発明では、基板上に有機ＥＬ素子を形成する素子形成工程と、素子形成工程後、有機ＥＬ素子を加熱する加熱工程とを具備するので、有機ＥＬ素子を形成後に当該有機ＥＬ素子が加熱されることになる。これにより、有機層と一対の電極との密着性を向上させることができ、有機ＥＬ装置の長寿命化を実現することができる。
【０００７】
また、前記加熱工程では、前記有機層のガラス転移温度よりも低い温度で前記有機エレクトロルミネセンス素子を加熱することが好ましい。
本発明によれば、加熱工程では、有機層のガラス転移温度よりも低い温度で有機ＥＬ素子を加熱することによって、有機層が熱によって破壊・劣化するのを防ぐことができる。これにより、有機ＥＬ装置の長寿命化を実現することができる。
【０００８】
また、前記加熱工程では、不活性ガスの雰囲気中で前記有機エレクトロルミネセンス素子を加熱することが好ましい。
本発明によれば、加熱工程では、不活性ガスの雰囲気中で有機ＥＬ素子を加熱することとしたので、加熱工程での有機層及び一対の電極の劣化を防ぐことができる。
【０００９】
また、前記一対の電極のうち少なくとも一方が金属を含んでおり、前記素子形成工程の後、前記加熱工程の前に、前記有機エレクトロルミネセンス素子を大気に暴露する暴露工程を更に具備することが好ましい。
本発明者は、有機ＥＬ素子を形成した後、当該有機ＥＬ素子を加熱する前に大気に暴露することによって、大気中の水分子と酸素分子とが電極の金属部分と反応し、金属部分の表面や有機層との間の面に酸化物の層が形成されることを見出した。また、有機ＥＬ装置の製造段階で酸化層を形成しておくと、有機ＥＬ装置の駆動中に有機層及び一対の電極が酸化されることを防ぐことができ、当該酸化による劣化を回避でき、ひいては有機ＥＬ装置の長寿命化につながることを見出した。さらに、有機層と電極との間の面にも酸化層が形成されることによって、当該有機層と電極との密着性が向上することを見出した。
【００１０】
これらを踏まえて、本発明では、素子形成工程の後、加熱工程の前に、有機ＥＬ素子を大気に暴露する暴露工程を更に具備することとしたので、有機層と一対の電極との間に酸化層を形成することができる。これにより、有機ＥＬ装置の駆動中に有機層及び一対の電極が劣化することを回避できると共に、酸化層によって有機層と一対の電極との密着性を向上させることができ、ひいては有機ＥＬ装置の更なる長寿命化を図ることができる。なお、「大気」については、温度１５℃以上、湿度２０％以上、酸素濃度１８％以上の雰囲気であることが好ましい。この条件であれば、有機層と一対の電極との間に酸化層が形成されやすくなる。
【００１１】
本発明に係る別の有機エレクトロルミネセンス装置の製造方法は、発光層を含む有機層と前記有機層を挟持する一対の電極とを有する有機エレクトロルミネセンス素子が基板上に設けられた有機エレクトロルミネセンス装置の製造方法であって、前記基板上に前記有機エレクトロルミネセンス素子を形成する素子形成工程と、前記素子形成工程後、前記一対の電極のうち前記基板に対して上層側の電極の表面にスパッタリング法によって膜を形成するスパッタリング工程とを具備することを特徴とする。
【００１２】
有機ＥＬ素子を構成する電極の表面にスパッタリング法によって膜を形成する場合、当該電極の表面には膜を構成する原子が衝突する。本発明者は、この原子が衝突するときのエネルギーによって、有機層と一対の電極との密着性が向上し、有機ＥＬ装置の寿命が長くなることを見出した。
【００１３】
これを踏まえて、本発明では、素子形成工程後、有機ＥＬ素子を構成する一対の電極のうち少なくとも一方の電極の表面にスパッタリング法によって膜を形成するスパッタリング工程を具備することとしたので、当該一方の電極の表面に原子が衝突するエネルギー生じさせることができる。このエネルギーにより、有機層と電極との密着性を向上させることができ、ひいては有機ＥＬ装置の長寿命化を実現することができる。
【００１４】
また、前記スパッタリング工程で形成される膜の材料が、当該膜を形成する電極の材料を含んでいることが好ましい。
本発明によれば、スパッタリング工程で形成される膜の材料が、当該膜を形成する電極の材料と同一であるので、膜を形成する電極と当該電極に形成される膜との界面で電蝕が発生するのを防ぐことができる。
【００１５】
また、前記スパッタリング工程では、不活性ガスの雰囲気で前記膜を形成することが好ましい。
本発明によれば、スパッタリング工程では、不活性ガスの雰囲気で膜を形成することとしたので、スパッタリング工程での有機層及び一対の電極の劣化を防ぐことができる。
【００１６】
また、前記一対の電極のうち少なくとも一方が金属を含んでおり、前記素子形成工程の後、前記スパッタリング工程の前に、前記有機エレクトロルミネセンス素子を大気に暴露する暴露工程を更に具備することが好ましい。
本発明によれば、電極の金属部分の表面や、有機層と一対の電極との間に酸化層を形成することができる。これにより、有機ＥＬ装置の駆動中に有機層及び一対の電極が劣化することを回避できると共に、酸化層によって有機層と一対の電極との密着性を向上させることができ、ひいては有機ＥＬ装置の更なる長寿命化を図ることができる。
【００１７】
また、前記素子形成工程では、前記有機エレクトロルミネセンス素子を構成する前記有機層を液滴吐出法によって形成するが好ましい。
スピンコート法によって有機層を形成する場合、一度基板全面に有機層が形成される。この後、一般的にプラズマエッチングによって所定の部分を除去することで、有機ＥＬ素子をパターニングする。このとき、プラズマエッチングによるエネルギーによって有機層と一対の電極との密着性が向上することが知られている。
【００１８】
一方で、液滴吐出法、例えばインクジェット法などによって有機層を形成する場合、はじめから所望の領域に有機層が形成されるため、パターニングを行う必要が無い。このため、プラズマエッチングのエネルギーによって有機層と電極との密着性が向上することはない。
【００１９】
これに対して、本発明によれば、液滴吐出法によって有機層を形成した場合においても、この後に形成される電極上にスパッタリング法によって膜が形成されるので、原子の衝突のエネルギーによって、有機層と一対の電極との密着性を向上させることができる。これにより、従来では有機層と一対の電極との密着性の低かった液滴吐出法によって有機層を形成する場合でも、有機層と一対の電極との密着性を向上させることができ、ひいては有機ＥＬ装置の長寿命化を図ることができる。
【００２０】
また、前記素子形成工程では、前記有機エレクトロルミネセンス素子を構成する前記有機層をスピンコート法によって形成することが好ましい。
本発明によれば、素子形成工程では、スピンコート法によって有機層を形成することとしたので、上述したプラズマエッチングによるエネルギーと、スパッタリング法における原子の衝突するエネルギーとによって、有機層と一対の電極との密着性を相乗的に高めることができる。
【００２１】
本発明に係る有機エレクトロルミネセンス装置の製造装置は、発光層を含む有機層と前記有機層を挟持する一対の電極とを有する有機エレクトロルミネセンス素子が基板上に設けられた有機エレクトロルミネセンス装置の製造装置であって、前記有機エレクトロルミネセンス素子が設けられた基板を収容可能な収容部と、前記収容部内に設けられ、前記有機エレクトロルミネセンス素子を加熱する加熱部と、前記加熱部による前記有機エレクトロルミネセンス素子の加熱を制御する加熱制御部とを具備することを特徴とする。
【００２２】
本発明によれば、基板を収容可能な収容部と、収容部内に設けられ、有機エレクトロルミネセンス素子を加熱する加熱部と、加熱部による有機エレクトロルミネセンス素子の加熱を制御する加熱制御部とを具備するので、例えば、一対の電極に挟持された有機層が設けられた基板が収容部に収容されたときに有機エレクトロルミネセンス素子を加熱するように加熱部を制御することができる。これにより、有機層及び一対の電極が形成された基板を収容して、当該有機層及び一対の電極を加熱することができるので、有機層と一対の電極との密着性を向上させることができるので、長寿命の有機ＥＬ装置を得ることができる。
【００２３】
また、前記収容部に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部と、前記不活性ガス供給部による前記不活性ガスの供給を制御するガス供給制御部とを更に具備することが好ましい。
本発明によれば、収容部に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部と、不活性ガス供給部による不活性ガスの供給を制御するガス供給制御部とを更に具備するので、例えば、収容部が加熱部によって加熱されるときに収容部に不活性ガスを供給するように不活性ガス供給部を制御することができる。これにより、収容部を不活性ガスの雰囲気にして有機層及び一対の電極を加熱することができるので、有機層及び一対の電極を加熱する際、有機層及び一対の電極の劣化を防ぐことができる。
【００２４】
また、前記収容部に大気を供給する大気供給部と、前記大気供給部による大気の供給を制御する大気供給制御部とを更に具備することが好ましい。
本発明によれば、前記収容部に大気を供給する大気供給部と、大気供給部による大気の供給を制御する大気供給制御部とを更に具備するので、例えば、収容部が加熱部によって加熱された後に収容部に大気を供給するように大気供給部を制御することができる。これにより、有機層及び一対の電極を形成した後、当該有機層及び一対の電極を加熱する前に大気に暴露することができるので、有機層と一対の電極との間に酸化層を形成することができるので、長寿命の有機ＥＬ装置を得ることができる。
【００２５】
本発明に係る別の有機エレクトロルミネセンス装置の製造装置は、発光層を含む有機層と前記有機層を挟持する一対の電極とを有する有機エレクトロルミネセンス素子が基板上に設けられた有機エレクトロルミネセンス装置の製造装置であって、前記有機エレクトロルミネセンス素子が設けられた基板を収容可能な収容部と、前記収容部に設けられ、前記基板上に設けられた前記一対の電極のうち少なくとも一方の表面にスパッタリング法によって膜を形成するスパッタリング装置と、前記スパッタリング装置による前記膜の形成を制御するスパッタリング制御部とを具備することを特徴とする。
【００２６】
本発明によれば、基板を収容可能な収容部と、基板上に設けられた一対の電極のうち少なくとも一方の表面にスパッタリング法によって膜を形成するスパッタリング装置と、当該スパッタリング装置による膜の形成を制御するスパッタリング制御部とを具備するので、例えば、一対の電極に挟持された有機層が設けられた基板が収容されたときにスパッタリング法によって膜を形成するようにスパッタリング制御部を制御することができる。これにより、基板に形成された電極の表面にスパッタリング法によって膜を形成することができるので、有機層と一対の電極との密着性を向上させることができるので、長寿命の有機ＥＬ装置を得ることができる。
【００２７】
また、前記収容部に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部と、前記不活性ガス供給部による前記不活性ガスの供給を制御するガス供給制御部とを更に具備することが好ましい。
本発明によれば、収容部に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部と、不活性ガス供給部による不活性ガスの供給を制御するガス供給制御部とを更に具備するので、例えば、スパッタリング装置によって膜が形成されるときに収容部に不活性ガスを供給するように不活性ガス供給部を制御することができる。これにより、収容部を不活性ガスの雰囲気にした状態で、スパッタリング法によって電極に膜を形成することができるので、スパッタリング法によって膜を形成する際、有機層及び一対の電極の劣化を防ぐことができる。
【００２８】
また、前記収容部に大気を供給する大気供給部と、前記大気供給部による前記大気の供給を制御する大気供給制御部とを更に具備することが好ましい。
本発明によれば、収容部に大気を供給する大気供給部と、当該大気供給部による大気の供給を制御する大気供給制御部とを更に具備するので、例えば、スパッタリング装置によって膜が形成された後に収容部に大気を供給するように大気供給部を制御することができる。これにより、有機層及び一対の電極を形成した後、スパッタリング法によって電極に膜を形成する前に大気に暴露することができるので、有機層と一対の電極との間に酸化層を形成することができるので、長寿命の有機ＥＬ装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態を図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。そして、水平面内における所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれに直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。更には、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。
【００３０】
図１は本実施形態に係る有機ＥＬ装置を示す側断面図である。
図１に示すように、有機ＥＬ装置Ｓは、基板１と、基板１上に設けられた発光素子（有機ＥＬ素子）２と、基板１に接続され、有機ＥＬ素子２を覆う封止部材２０とを備えている。有機ＥＬ素子２は基板１の表面（能動面）１Ａに設けられている。有機ＥＬ装置Ｓは、有機ＥＬ素子２を駆動するための図示しない駆動素子（チップ）を備えている。駆動素子は、例えば封止部材２０によって形成される封止空間１０の外部に設けられている。基板１の表面１Ａには、有機ＥＬ素子２と駆動素子とを電気的に接続する接続部材（配線）が設けられている。封止部材２０は、基板１との間に有機ＥＬ素子２を配置するための封止空間１０を形成しつつ、基板１に接着剤８を介して接続されている。
【００３１】
封止部材２０は断面視下向きコ状に形成されており、基板１との間で封止空間１０を形成している。封止部材２０は、基板１の第１領域４１と貼り合わせられる第２領域４２を有している。第１領域４１は、基板１の表面１Ａのうち有機ＥＬ素子２が設けられている部分の外側に設定されている。第２領域４２は、封止部材２０の下端面に設定されており、第１領域４１と対向している。第１領域４１と第２領域４２とが接着剤８を介して貼り合わせられることによって、平板状の基板１と封止部材２０との間で、有機ＥＬ素子２を封止する封止空間１０が形成されている。
【００３２】
有機ＥＬ素子２は、基板１の表面１Ａに形成された陽極３と、発光可能な有機層１１と、陰極７とを備えている。陽極３及び陰極７は、有機層１１を挟むように設けられている。有機層１１は、正孔注入層４と、中間層（インターレイヤー）５と、発光層６とを有している。正孔注入層４及び中間層５は、発光層６と陽極３との間に設けられた層である。
【００３３】
封止空間１０に設けられた有機ＥＬ素子２の陽極３は、駆動素子と接続部材（配線）を介して電気的に接続されている。また図示を省略するが、有機ＥＬ素子２の陰極７も駆動素子と電気的に接続されている。有機ＥＬ素子２の陽極３及び陰極７には、駆動素子より駆動信号を含む電力（電流）が供給されるようになっている。
【００３４】
封止空間１０にはゲッター剤と呼ばれる乾燥剤９が設けられている。乾燥剤９は、封止部材２０のうち、基板１の表面１Ａと対向する天井面２０Ｂに設けられている。乾燥剤９により、有機ＥＬ素子２の水分等による劣化が抑制され、良好な封止性能を長期間維持することができるようになっている。
【００３５】
封止部材２０は、外部空間から封止空間１０に対して、水分及び酸素等を含む大気が侵入することを遮断するものである。封止部材２０を形成するための形成材料としては、所望の封止性能を有していれば特に限定されず、例えばガラスや石英、合成樹脂、あるいは金属など水分透過率の小さい材料を用いることができる。ガラスとしては、例えば、ソーダ石灰ガラス、鉛アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラス、シリカガラスなどを用いることができる。合成樹脂としては、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリエーテルケトンなどの透明な合成樹脂などを用いることができる。金属としては、アルミニウムやステンレス等を用いることができる。
【００３６】
乾燥剤９としては、封止空間１０において所望の乾燥機能（吸湿機能）を有していれば特に限定されないが、例えば、シリカゲル、ゼオライト、活性炭、酸化カルシウム、酸化ゲルマニウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、五酸化リン、塩化カルシウムなどを用いることができる。
【００３７】
接着剤８は、第１領域４１（又は第２領域４２）の全域に設けられる。接着剤８としては、安定した接着強度を維持することができ、気密性が良好なものであれば特に限定されない。本実施形態の接着剤８には、紫外光（ＵＶ）の照射により硬化する光硬化性エポキシ樹脂が用いられている。なお、接着剤８としては、光硬化性材料に限られず、熱硬化性材料でもよいし、互いに異なる２種類以上の材料を混合することによって硬化させるものであってもよい。
【００３８】
本実施形態の有機ＥＬ装置Ｓは、有機ＥＬ素子２からの発光を基板１側から装置外部に取り出す形態、所謂ボトム・エミッションである。基板１は、光を透過可能な透明あるいは半透明材料、例えば、透明なガラス、石英、サファイア、あるいはポリエステル、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリエーテルケトンなどの透明な合成樹脂などによって形成されている。
【００３９】
陽極３は、印加された電圧によって正孔を正孔注入層４に注入するものであり、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウム錫酸化物）などの透明導電膜により形成されている。
【００４０】
正孔注入層４は、陽極３の正孔を発光層６に輸送・注入するためのものであり、陽極３上に設けられている。正孔注入層４としては、公知の材料を用いることができ、例えば、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリピロールなどを用いることができる。更に具体的には、３，４−ポリエチレンジオシチオフェン／ポリスチレンスルフォン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）などを用いることができる。
【００４１】
中間層５は、正孔注入層４と発光層６との間に設けられており、陽極３から発光層６に対する正孔の輸送性（注入性）を向上するために設けられている。また、陽極３が無機物を含んで構成されている場合、中間層５は、陽極３から発生した無機物が正孔注入層４を介して発光層６に浸入することを抑制する機能も有している。更に、中間層５は、発光層６から正孔注入層４に対して電子が浸入することを抑制する機能も有している。中間層５は、正孔輸送性の良好なトリフェニルアミン系ポリマーを含んで構成されている。
【００４２】
発光層６は、陽極３から正孔注入層４を経て注入された正孔と、陰極７から注入された電子とを結合して蛍光を発生させる機能を有する。発光層６を形成する材料としては、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を用いることができる。例えば、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を用いることができる。
【００４３】
また、発光層６と陰極７との間に電子輸送層を設けてもよい。電子輸送層は、発光層６に電子を注入する役割を果たすものである。電子輸送層を形成する材料としては、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン及びその誘導体、ベンゾキノン及びその誘導体、ナフトキノン及びその誘導体、アントラキノン及びその誘導体、テトラシアノアンスラキノジメタン及びその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレン及びその誘導体、ジフェノキノン誘導体、８−ヒドロキシキノリン及びその誘導体の金属錯体などを用いることができる。
【００４４】
陰極７は、発光層６へ効率的に電子注入を行うことができる仕事関数の低い金属が好適に用いられている。本実施形態では、陰極７は下層７ａ及び上層７ｂの２層構造になっている。下層７ａはカルシウムからなる層であり、有機層１１上に設けられている。この下層７ａは、例えば１０ｎｍ程度の厚さに設けられている。上層７ｂはアルミニウムからなる層であり、例えば２００ｎｍ程度の厚さに設けられている。
駆動素子より有機ＥＬ素子２に駆動信号が供給されると、陽極３と陰極７との間に電流が流れ、有機ＥＬ素子２が発光して透明な基板１の外面側に光が射出されるようになっている。
【００４５】
（液滴吐出装置）
上記有機ＥＬ装置Ｓの有機層１１は、液滴吐出法（インクジェット法）によって形成されている。図２に基づいて、上記有機層１１を形成する液滴吐出装置について説明する。図２は、インクジェット法に用いられる液滴吐出装置ＩＪの概略構成を示す斜視図である。
【００４６】
同図に示すように、液滴吐出装置ＩＪは、有機層１１の構成材料を溶媒に溶解させてなる液体材料を液滴吐出ヘッド３０１のノズル３２５から基板１上に吐出し、基板１上に発光層６を含む有機層１１を成膜するための装置である。この液滴吐出装置ＩＪは、基台３０９と、基台３０９上に設けられ、基板１を支持するステージ３０７と、基台３０９上でステージ３０７をＹ軸方向に駆動するＹ軸方向駆動モータ３０３と、ステージ３０７のＹ軸方向への移動をガイドするＹ軸方向ガイド軸３０５と、ステージ３０７に支持された基板１上に対して液体材料を吐出する液滴吐出ヘッド３０１と、液滴吐出ヘッド３０１をＸ軸方向に駆動するＸ軸方向駆動モータ３０２と、液滴吐出ヘッド３０１のＸ軸方向への移動をガイドするＸ軸方向ガイド軸３０４と、クリーニング機構３０８と、液滴吐出装置ＩＪの動作を制御する制御装置Ｃ１とを備えている。
【００４７】
ステージ３０７は、基板１を支持するものであって、基板１を基準位置に固定する図示しない固定機構を備えている。Ｙ軸方向ガイド軸３０５は、基台３０９に対して動かないように固定されている。ステージ３０７は、Ｙ軸方向駆動モータ３０３を備えている。Ｙ軸方向駆動モータ３０３はステッピングモータ等であり、制御装置Ｃ１からＹ軸方向の駆動信号が供給されると、ステージ３０７をＹ軸方向に移動する。
【００４８】
液滴吐出ヘッド３０１は、複数のノズル３２５を備えたマルチノズルタイプの液滴吐出ヘッドであり、その長手方向とＸ軸方向とが一致している。複数のノズル３２５は、液滴吐出ヘッド３０１の下面にＸ軸方向に並んで一定間隔で設けられている。液滴吐出ヘッド３０１のノズル３２５からは、ステージ３０７に支持されている基板１に対して液体材料の液滴が吐出される。Ｘ軸方向ガイド軸３０４には、Ｘ軸方向駆動モータ３０２が接続されている。Ｘ軸方向駆動モータ３０２はステッピングモータ等であり、制御装置Ｃ１からＸ軸方向の駆動信号が供給されると、Ｘ軸方向ガイド軸３０４を回転させる。Ｘ軸方向ガイド軸３０４が回転すると、液滴吐出ヘッド３０１はＸ軸方向に移動する。
【００４９】
制御装置Ｃ１は、液滴吐出ヘッド３０１に液滴の吐出制御用の電圧を供給する。また、Ｘ軸方向駆動モータ３０２に液滴吐出ヘッド３０１のＸ軸方向の移動を制御する駆動パルス信号を、Ｙ軸方向駆動モータ３０３にステージ３０７のＹ軸方向の移動を制御する駆動パルス信号を供給する。
【００５０】
クリーニング機構３０８は、液滴吐出ヘッド３０１をクリーニングするものである。クリーニング機構３０８には、図示しないＹ軸方向の駆動モータが備えられている。このＹ軸方向の駆動モータの駆動により、クリーニング機構３０８は、Ｙ軸方向ガイド軸３０５に沿って移動する。クリーニング機構３０８の移動も制御装置Ｃ１により制御される。
【００５１】
図３は、ピエゾ方式による液体材料の吐出原理を説明するための液滴吐出ヘッドの概略構成図である。図３において、液体材料を収容する液体室３２１に隣接してピエゾ素子３２２が設置されている。液体室３２１には、供給系３２３を介して液体材料が供給される。ピエゾ素子３２２は駆動回路３２４に接続されており、この駆動回路３２４を介してピエゾ素子３２２に電圧を印加し、ピエゾ素子３２２を変形させて液体室３２１を弾性変形させる。そして、この弾性変形時の内容積の変化によってノズル３２５から液体材料の液滴が吐出されるようになっている。この場合、印加電圧の値を変化させることにより、ピエゾ素子３２２の歪み量を制御することができる。また、印加電圧の周波数を変化させることにより、ピエゾ素子３２２の歪み速度を制御することができる。ピエゾ方式による液滴吐出は材料に熱を加えないため、材料の組成に影響を与えにくいという利点を有する。
【００５２】
発光層６を液滴吐出法を用いて成膜することにより、製造コストを低減することができる。すなわち、液滴吐出法では、基板１上の所望の局所領域に材料を配置することが可能であるから、フォトリソグラフィ法等に比べて膜形成のプロセスが簡素であるとともに使用材料に無駄が少ない。
【００５３】
（陰極形成装置、処理装置）
次に、図４をもとにして、上記有機ＥＬ装置Ｓの陰極７を形成する陰極形成装置２０１と、陰極７を形成した後の処理を行う処理装置２０２について説明する。図４は、陰極形成装置２０１及び処理装置２０２の構成を示す図である。
同図に示すように、陰極形成装置２０１は、基板１を収容するチャンバ２０３を有しており、チャンバ２０３内には基板１を載置する載置台２０４が設けられている。また、例えば蒸着法によって電極を形成する蒸着装置２１２が設けられている。
【００５４】
処理装置２０２は、有機ＥＬ素子２が形成された基板１を収容するチャンバ（収容部）２０５を有している。チャンバ２０５内には、基板１を載置する載置台２０６と、載置台２０６の内部に設けられた加熱部２０７が設けられている。また、チャンバ２０５に接続された配管２１０を介してチャンバ２０５内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部２０８が設けられている。
【００５５】
チャンバ２０３とチャンバ２０５とは通路２３０を介して接続されている。通路２３０内には、基板１を搬送する搬送装置２３１が設けられている。この搬送装置２３１によって基板１はチャンバ２０３とチャンバ２０５との間を移動可能になっている。チャンバ２０３と通路２３０との間には扉２３３が設けられており、チャンバ２０５と通路２３０との間には扉２３４が設けられている。扉２３３、２３４を閉状態にすることで、チャンバ２０３及びチャンバ２０５を密閉することができるようになっている。
【００５６】
また、加熱部２０７による加熱のタイミングや加熱温度などを設御する加熱制御部２２１と、不活性ガス供給部２０８による不活性ガスの供給のタイミングや供給する流量などを制御するガス供給制御部２２２と、通路２３０内の搬送装置２３１の動作や扉２３３、２３４の開閉を制御する通路制御部２２４とを有する制御部２２７が設けられている。
【００５７】
（製造方法）
次に、上述した構成を有する有機ＥＬ装置Ｓの製造方法について、図５に示すフローチャートをもとにして説明する。
図５に示すように、本実施形態における有機ＥＬ装置Ｓの製造方法は、基板１に陽極３を形成する工程（工程５０１）と、有機層１１を形成する工程（工程５０２）と、陰極７を形成する工程（工程５０３）と、不活性ガス雰囲気の下で有機ＥＬ素子２を加熱する工程（工程５０４）と、有機ＥＬ素子２を封止する工程（工程５０５）とを有している。以下、各工程について説明する。
【００５８】
まず、基板１に例えばＣＶＤ法などの公知の手法によって陽極３を形成する（工程５０１）。陽極３を形成したら、この陽極３上に、例えば上述した液滴吐出装置ＩＪを用いて、有機層１１（正孔注入層４、中間層５及び発光層６）をインクジェット法によって成膜し、当該有機層１１を焼成する（工程５０２）。有機層１１を焼成したら、基板１を陰極形成装置２０１のチャンバ２０３内に収容し、扉２３３を閉状態にしてチャンバ２０３内を密閉する。この状態で、蒸着装置２１２によって、カルシウムからなる下層７ａを発光層６上に蒸着し、アルミニウムからなる上層７ｂを下層７ａ上に蒸着する（工程５０３）。
【００５９】
次に、扉２３３及び扉２３４を開状態にし、搬送装置２３１によって当該基板１をチャンバ２０３内からチャンバ２０５内へ搬送する。基板１を載置台２０６に載置したら、扉２３４を閉状態にしてチャンバ２０５内を密閉する。次に、チャンバ２０５内に不活性ガス（例えば、アルゴンなど）を供給する。チャンバ２０５内が不活性ガスの雰囲気になったら、加熱部２０７によって有機ＥＬ素子２を加熱する（工程５０４）。このとき、加熱温度は有機層１１のガラス転移温度（約１５０℃）以下の温度、例えば約１３０℃で、加熱時間は約１時間の条件で加熱を行う。
加熱終了後、工程５０３では、チャンバ２０５内を不活性ガスの雰囲気にしたまま有機ＥＬ素子２を封止して（工程５０５）、有機ＥＬ装置Ｓが完成する。
【００６０】
本発明者は、有機ＥＬ素子２を形成後、当該有機ＥＬ素子２を加熱することによって、有機ＥＬ素子２を構成する有機層１１と陽極３及び陰極７との密着性が向上し、有機ＥＬ装置Ｓの寿命が長くなることを見出した。これを踏まえて、本実施形態では、基板１上に有機ＥＬ素子２を形成する工程（工程５０１〜工程５０３）と、工程５０３の後、有機ＥＬ素子２を加熱する工程（工程５０４）とを具備するので、有機ＥＬ素子２を形成した後に当該有機ＥＬ素子２が加熱されることになる。これにより、有機層１１と陽極３及び陰極７との密着性を向上させることができ、有機ＥＬ装置Ｓの長寿命化を実現することができる。
【００６１】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を説明する。本実施形態では、処理装置４０２の構成及び有機ＥＬ装置の製造工程が第１実施形態とは異なるので、この点を中心に説明する。以下の説明において、上述の第１実施形態と同一又は同等の構成部分については、説明を簡略化若しくは省略する。
【００６２】
（陰極形成装置、処理装置）
図６をもとにして、本実施形態における処理装置４０２について説明する。図６は、陰極形成装置４０１及び処理装置４０２の構成を示す図である。なお、陰極形成装置４０１及び通路４３０は、第１実施形態における陰極形成装置２０１及び通路２３０とそれぞれ同様の構成であるため、説明を省略する。
【００６３】
処理装置４０２は、第１実施形態と同様、基板１を収容するチャンバ４０５を有しており、チャンバ４０５内には載置台４０６と加熱部４０７とが設けられている。また、チャンバ４０５に接続された配管４１０を介してチャンバ４０５内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部４０８と、配管４１０を介してチャンバ４０５内に大気を供給する大気供給部４０９とが設けられている。
【００６４】
大気供給部４０９内の大気は、温度約２０℃、湿度約５０％、酸素濃度約２３％に調節されている。なお、大気の条件については、温度１５℃以上、湿度２０％以上、酸素濃度１８％以上の雰囲気であることが好ましい。大気供給部４０９にはこの条件に設定された大気を初めから貯留させておいても良いし、大気供給部４０９内に大気を上記の条件に設定するための手段（図示せず）を設けるようにしても良い。
【００６５】
配管４１０は、一端側がチャンバ４０５に接続されており、他端側は分岐している。不活性ガス供給部４０８には配管４１０の分岐管４１０ａが接続され、大気供給部４０９には配管４１０の分岐管４１０ｂが接続されている。配管４１０の分岐点には、流路切替バルブ４１３が設けられている。流路切替バルブ４１３を切り替えることによって、不活性ガス及び大気のうち一方のみが配管４１０を介してチャンバ４０５内に供給されるようになっている。
【００６６】
また、加熱部４０７による加熱のタイミングや加熱温度などを設御する加熱制御部４２１と、不活性ガス供給部４０８による不活性ガスの供給のタイミングや供給する流量などを制御するガス供給制御部４２２と、大気供給部４０９による大気の供給のタイミングや供給する流量などを制御する大気供給制御部４２３と、通路４３０内の搬送装置４３１の動作や扉４３３、４３４の開閉を制御する通路制御部４３４と、流路切替バルブ４１３による切り替えを制御する切替制御部４２５を有する制御部４２６が設けられている。
【００６７】
（製造方法）
次に、図７をもとにして、本実施形態に係る有機ＥＬ装置Ｓの製造方法を説明する。図７は、本実施形態に係る有機ＥＬ装置Ｓの製造方法を説明するためのフローチャートである。
【００６８】
同図に示すように、本実施形態における有機ＥＬ装置Ｓの製造の手順としては、基板１に陽極３を形成する工程（工程６０１）と、有機層１１を形成する工程（工程６０２）と、陰極７を形成する工程（工程６０３）と、有機ＥＬ素子２を大気に暴露する工程（工程６０４）と、不活性ガス雰囲気の下で有機ＥＬ素子２を加熱する工程（工程６０５）と、有機ＥＬ素子２を封止する工程（工程６０６）とを有している。すなわち、第２実施形態の製造方法は、上述の第１実施形態の製造工程に対して、有機ＥＬ素子２を形成した後、不活性ガス雰囲気の下で加熱する前に、有機ＥＬ素子２を大気に暴露する点で異なっている。
【００６９】
工程６０１〜工程６０３では、第１実施形態の工程５０１〜工程５０３と同様の方法によって、基板１に有機ＥＬ素子２を形成する。
工程６０４では、あらかじめ大気供給部４０９からの大気がチャンバ４０３に供給されるように流路切替バルブ４１３を設定しておく。基板１をチャンバ４０３内からチャンバ４０５内へ搬送し、扉４３４を閉状態にしてチャンバ４０５内を密閉する。この状態で、大気供給部４０９からチャンバ４０５内に、温度約２０℃、湿度約５０％、酸素濃度約２３％に調整された大気を供給する。
【００７０】
上記条件の大気が供給されると、図８（ａ）に示すように、大気中の水分子及び酸素分子が、陰極７の上層７ｂを透過したり、層の側部側から浸入したりして、下層７ａに到達する。下層７ａを構成するカルシウムは、この水分子及び酸素分子と強く反応し、図８（ｂ）に示すように、下層７ａの表面にはＣａ（ＯＨ）２からなる酸化層４４０が形成される。
【００７１】
工程６０５では、ポンプ４１４を駆動してチャンバ４０５内の大気をチャンバ４０５外部へ排出してチャンバ４０５内を一旦減圧する。また、流路切替バルブ４１３を、今度は不活性ガス供給部４０８からの不活性ガスがチャンバ４０３に供給されるように設定する。この状態で、不活性ガス供給部４０８からチャンバ４０５内に不活性ガスを供給する。チャンバ４０５内が不活性ガスの雰囲気になったら、加熱部４０７に電流を流して発熱させ、有機ＥＬ素子２を加熱する。加熱温度、加熱時間については第１実施形態とほぼ同一の条件下で加熱を行う。
加熱終了後、工程６０６では、第１実施形態の工程５０５と同様、チャンバ４０５内を不活性ガスの雰囲気にしたまま有機ＥＬ素子２を封止して、有機ＥＬ装置Ｓが完成する。
【００７２】
本実施形態のように有機ＥＬ装置Ｓの製造段階で酸化層４４０を形成しておくと、有機ＥＬ装置Ｓの駆動中に有機層１１及び陰極７が酸化されることを防ぐことができ、当該酸化による劣化を回避でき、ひいては有機ＥＬ装置Ｓの長寿命化につながることになる。さらに、有機層１１と陰極７との間の面にも酸化層４４０が形成されることで、当該有機層１１と陰極７との密着性を向上させることができる。
【００７３】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態を説明する。本実施形態では、有機ＥＬ装置の構成、処理装置の構成及び有機ＥＬ装置の製造工程が第１実施形態とは異なるので、この点を中心に説明する。以下の説明において、上述の第１実施形態と同一又は同等の構成部分については、説明を簡略化若しくは省略する。
【００７４】
（有機ＥＬ装置）
図９は本実施形態に係る有機ＥＬ装置を示す側断面図である。
同図に示すように、有機ＥＬ装置７００Ｓは、基板７０１と、基板７０１上に設けられた有機ＥＬ素子７０２と、基板７０１に接続され、有機ＥＬ素子７０２を覆う封止部材７２０とを備えている。有機ＥＬ素子７０２は、基板７０１の表面７０１Ａに形成された陽極７０３と、発光可能な有機層７１１と、陰極７０７とを備えている。
【００７５】
陰極７０７は、本実施形態では、下層７０７ａ、中層７０７ｂ及び上層７０７ｃの３層構造になっている。下層７０７ａはカルシウムからなる層であり、第１実施形態と同様、例えば１０ｎｍ程度の厚さに設けられている。中層７０７ｂはアルミニウムからなる層であり、第１実施形態と同様、例えば２００ｎｍ程度の厚さに設けられている。上層７０７ｃはアルミニウムからなる層であり、中層７０７ｂとほぼ同じ厚さ、すなわち、２００ｎｍ程度の厚さに設けられている。その他の構成については、第１実施形態と同様である。
【００７６】
（陰極形成装置、処理装置）
図１０をもとにして、本実施形態における処理装置５０２について説明する。図１０は、陰極形成装置５０１及び処理装置５０２の構成を示す図である。なお、陰極形成装置５０１及び通路５３０は、第１実施形態における陰極形成装置２０１及び通路２３０とそれぞれ同様の構成であるため、説明を省略する。
【００７７】
処理装置５０２は、第１実施形態と同様、基板７０１を収容するチャンバ５０５を有しており、チャンバ５０５内には載置台５０６が設けられている。また、配管５１０を介して不活性ガス供給部５０８が設けられている。また、本実施形態では、スパッタリング装置５０７がチャンバ５０５内に設けられている。この点で、第１実施形態とは異なっている。
【００７８】
制御部５２６は、スパッタリング装置５０７の動作を設御するスパッタリング制御部５２１と、不活性ガス供給部５０８による不活性ガスの供給のタイミングや供給する流量などを制御するガス供給制御部５２２と、通路５３０内の搬送装置５３１の動作や扉５３３、５３４の開閉を制御する通路制御部５３４とを有している。
【００７９】
（製造方法）
次に、図１１をもとにして、本実施形態に係る有機ＥＬ装置７００Ｓの製造方法を説明する。図１１は、本実施形態に係る有機ＥＬ装置７００Ｓの製造方法を説明するためのフローチャートである。
【００８０】
同図に示すように、本実施形態における有機ＥＬ装置７００Ｓの製造の手順としては、基板７０１に陽極７０３を形成する工程（工程１１０１）と、有機層７１１を形成する工程（工程１１０２）と、陰極７０７の一部（下層７０７ａ及び中層７０７ｂ）を形成する工程（工程１１０３）と、不活性ガス雰囲気の下で、スパッタリング法によって有機ＥＬ素子７０２の陰極７０７の上層７０７ｃを形成する工程（工程１１０４）と、有機ＥＬ素子７０２を封止する工程（工程１１０５）とを有している。以下、各工程について説明する。
【００８１】
工程１１０１〜工程１１０３では、第１実施形態の工程５０１〜５０３と同様の方法によって、陽極７０３、有機層７１１（正孔輸送層７０４、中間層７０５及び発光層７０６）、陰極７０７の下層７０７ａ及び中層７０７ｂを形成する。
工程１１０４では、扉５３３及び扉５３４を開状態にし、搬送装置５３１によって当該基板７０１をチャンバ５０３内からチャンバ５０５内へ搬送する。基板７０１を載置台５０６に載置したら、扉７３４を閉状態にしてチャンバ５０５内を密閉する。次に、チャンバ７０５内に不活性ガス（例えば、アルゴンなど）を供給する。チャンバ５０５内が不活性ガスの雰囲気になったら、スパッタリング装置５０７を作動させ、陰極７０７の中層７０７ｂ上に上層７０７ｃをスパッタリング法によって形成する。ここでは、図１２に示すように、陰極７０７の中層７０７ｂと同一の材料、すなわち、アルミニウムの原子を中層７０７ｂに衝突させて上層７０７ｃを２００ｎｍ程度に成膜する。
スパッタリングが終了した後、工程１１０５では、チャンバ５０５内を不活性ガスの雰囲気にしたまま有機ＥＬ素子７０２を封止して、有機ＥＬ装置７００Ｓが完成する。
【００８２】
本実施形態では、陰極７０７の中層７０７ｂの表面にスパッタリング法によって上層７０７ｃの膜を形成する際、当該中層７０７ｂの表面に上層７０７ｃを構成するアルミニウム原子が衝突する。この原子が衝突するときのエネルギーによって有機層７１１と陰極７０７との密着性を向上させることができるので、有機ＥＬ装置７００Ｓの長寿命化を実現することができる。
【００８３】
本実施形態では、インクジェット法によって有機層７１１を形成している。インクジェット法によって有機層７１１を形成する場合、はじめから所望の領域に有機層７１１を形成することができるため、例えばスピンコート法などによって全面に有機層を形成する場合と比較して、パターニングを行う必要が無い。
【００８４】
スピンコート法によって有機層を形成する場合には、一度基板全面に有機層が形成される。この後、一般的にプラズマエッチングによって所定の部分を除去することで、有機ＥＬ素子をパターニングする。このとき、プラズマエッチングによるエネルギーによって有機層と陽極及び陰極との密着性が向上することが知られている。したがって、本実施形態では、プラズマエッチングのエネルギーによって有機層７１１と陽極７０３及び陰極７０７との密着性が向上することはない。
【００８５】
その一方で、本実施形態では、インクジェット法によって有機層７１１を形成した場合においても、この後に形成される陰極７の中層７０７ｂ上にスパッタリング法によって上層７０７ｃを形成するので、原子の衝突のエネルギーによって、有機層７１１と陰極７０７との密着性を向上させることができる。すなわち、インクジェット法によって有機層７１１を形成する場合でも、スピンコート法によって形成する場合のプラズマエッチングによる効果と同等の効果を得ることができる。
【００８６】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態を説明する。本実施形態では、処理装置の構成及び有機ＥＬ装置の製造工程が第３実施形態とは異なるので、この点を中心に説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については、説明を簡略化若しくは省略する。
【００８７】
（陰極形成装置、処理装置）
図１３をもとにして、本実施形態における処理装置６０２について説明する。図１３は、陰極形成装置６０１及び処理装置６０２の構成を示す図である。なお、陰極形成装置６０１及び通路６３０は、上記実施形態における陰極形成装置及び通路とそれぞれ同様の構成であるため、説明を省略する。
【００８８】
処理装置６０２は、第３実施形態と同様、基板７０１を収容するチャンバ６０５を有しており、チャンバ６０５内には載置台６０６と、スパッタリング法によって膜を形成するスパッタリング装置６０７とが設けられている。また、不活性ガス供給部６０８は配管６１０の分岐管６１０ａに接続されており、大気供給部６０９は配管６１０の分岐管６１０ａに接続されている。配管６１０の分岐点には、流路切替バルブ６１３が設けられている。
【００８９】
制御部６２６は、スパッタリング装置６０７の動作を設御するスパッタリング制御部６２１と、不活性ガス供給部６０８による不活性ガスの供給のタイミングや供給する流量などを制御するガス供給制御部６２２と、大気供給部６０９による大気の供給のタイミングや供給する流量などを制御する大気供給制御部６２３と、通路６３０内の搬送装置６３１の動作や扉６３３、６３４の開閉を制御する通路制御部６３４と、流路切替バルブ６１３による切り替えを制御する切替制御部６２５を有する制御部６２６が設けられている。
【００９０】
（製造方法）
次に、図１４をもとにして、本実施形態に係る有機ＥＬ装置７００Ｓの製造方法を説明する。図７は、本実施形態に係る有機ＥＬ装置７００Ｓの製造方法を説明するためのフローチャートである。
【００９１】
本実施形態における有機ＥＬ装置７００Ｓの製造の手順としては、基板７０１に陽極７０３を形成する工程（工程１４０１）と、有機層７１１を形成する工程（工程１４０２）と、陰極７０７の一部（下層７０７ａ及び中層７０７ｂ）を形成する工程（工程１４０３）と、有機ＥＬ素子７０２の一部を大気に暴露する工程（工程１４０４）と、不活性ガス雰囲気の下で、スパッタリング法によって有機ＥＬ素子７０２の陰極７０７の上層７０７ｃを形成する工程（工程１４０５）と、有機ＥＬ素子７０２を封止する工程（工程１４０６）とを有している。すなわち、本実施形態の製造方法は、上述の第３実施形態の製造工程に対して、有機ＥＬ素子７０２の一部を形成した後、不活性ガス雰囲気の下でスパッタリングする前に、当該形成した有機ＥＬ素子７０２の一部を大気に暴露する点で異なっている。
【００９２】
工程１４０１〜工程１４０３では、第１実施形態の工程５０１〜工程５０３と同様の方法によって、陽極７０３、有機層７１１（正孔輸送層７０４、中間層７０５及び発光層７０６）、陰極７０７の下層７０７ａ及び中層７０７ｂを形成する。
工程１４０４では、あらかじめ大気供給部６０９からの大気がチャンバ６０３に供給されるように流路切替バルブ６１３を設定しておく。基板７０１をチャンバ６０３内からチャンバ６０５内へ搬送し、扉６３４を閉状態にしてチャンバ６０５内を密閉する。この状態で、大気供給部６０９からチャンバ６０５内に、温度約２０℃、湿度約５０％、酸素濃度約２３％に調整された大気を供給する。大気に含まれた水分子及び酸素分子によって、陰極７０７の下層７０７ａの両面には酸化層が形成される。
【００９３】
工程１４０５では、ポンプ６１４を駆動してチャンバ６０５内の大気をチャンバ６０５外部へ排出してチャンバ６０５内を一旦減圧する。また、流路切替バルブ６１３を、今度は不活性ガス供給部６０８からの不活性ガスがチャンバ６０３に供給されるように設定してする。この状態で、不活性ガス供給部６０８からチャンバ６０５内に不活性ガスを供給する。チャンバ６０５内が不活性ガスの雰囲気になったら、スパッタリング装置６０７を作動させ、陰極７０７の中層７０７ｂ上に上層７０７ｃをスパッタリング法によって形成する。
スパッタリングが終了した後、工程１４０６では、チャンバ６０５内を不活性ガスの雰囲気にしたまま有機ＥＬ素子７０２を封止して、有機ＥＬ装置７００Ｓが完成する。
【００９４】
本実施形態では、有機ＥＬ装置７００Ｓの製造段階で酸化層を形成しておくことで、有機ＥＬ装置７００Ｓの駆動中に有機層７１１及び陰極７０７が酸化されることを防ぐことができる。また、有機層７１１と陰極７０７との間の面にも酸化層が形成されることで、当該有機層７１１と陰極７０７との密着性を向上させることができる。さらに、陰極７０７の中層７０７ｂの表面にスパッタリング法によって上層７０７ｃの膜を形成することで、アルミニウム原子が衝突するときのエネルギーによって有機層７１１と陰極７０７との密着性を向上させることができる。
【００９５】
［光書き込みヘッド］
図１５は、上述の有機ＥＬ装置Ｓを、電子写真方式プリンタの光書き込みヘッド（プリンタヘッド）に適用した場合の一例を示す図である。図１５において、有機ＥＬ装置Ｓの基板１の上方には光学系７０が設けられており、光学系７０の上方には感光ドラム（感光体）７１が設けられている。有機ＥＬ装置Ｓは、光学系７０を介して、感光ドラム７１に対して光を照射する。有機ＥＬ装置Ｓの基板１から射出された光は、光学系７０を通って感光ドラム７１上に集光されるようになっている。有機ＥＬ装置Ｓは長寿命化されているため、感光ドラム７１を良好に感光させることができ、その感光ドラム７１を用いて良好に画像形成することができる。上記の有機ＥＬ装置７００Ｓを適用した場合についても、同様である。
【００９６】
本発明の技術範囲は上記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で適宜変更を加えることができる。
例えば、上述の有機ＥＬ装置Ｓの有機層１１を形成する際にインクジェット法によって形成すると説明したが、これに限られることは無く、例えばスピンコート法など、他の方法によって形成しても勿論構わない。特に、第３実施形態や第４実施形態のようにスパッタリングを行う場合には、プラズマエッチングによるエネルギーと、スパッタリング法における原子の衝突するエネルギーとによって、有機層７１１と陰極７０７との密着性を相乗的に高めることができる。
【００９７】
また、例えば、上述の有機ＥＬ装置Ｓは、面発光が可能な照明用光源として用いることができ、液晶表示装置の表示部を構成するバックライトとして用いることができる。また、上述の各実施形態の有機ＥＬ装置Ｓ、７００Ｓは、例えばモノクロームのディスプレイに適用することができる。
【００９８】
また、上記実施形態では、上述の発光層６や接着剤８を成膜する際に、液滴吐出法（インクジェット法）を用いているが、他の所定の手法を用いることももちろん可能である。例えば発光層６を成膜するために、スピンコート法やディップ法などを用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬ装置を示す断面図。
【図２】液滴吐出装置を説明するための図。
【図３】液滴吐出ヘッドを説明するための図。
【図４】本実施形態に係る有機ＥＬ装置の製造装置の構成を示す図。
【図５】本実施形態に係る有機ＥＬ装置の製造工程を示すフローチャート。
【図６】本発明の第２実施形態に係る有機ＥＬ装置の製造装置の構成を示す図。
【図７】第２実施形態に係る有機ＥＬ装置の製造方法を説明するためのフローチャート。
【図８】有機ＥＬ装置の製造過程の様子を示す工程図。
【図９】本発明の第３実施形態に係る有機ＥＬ装置を示す断面図。
【図１０】本実施形態に係る有機ＥＬ装置の製造装置の構成を示す図。
【図１１】本実施形態に係る有機ＥＬ装置の製造工程を示すフローチャート。
【図１２】有機ＥＬ装置の製造過程の様子を示す工程図。
【図１３】本発明の第４実施形態に係る有機ＥＬ装置を示す断面図。
【図１４】本実施形態に係る有機ＥＬ装置の製造工程を示すフローチャート。
【図１５】有機ＥＬ装置を光書き込みヘッドに適用した構成を示す図。
【符号の説明】
【０１００】
Ｓ、７００Ｓ…ＥＬ装置 １…基板 ２…有機ＥＬ素子 ３…陽極 ７…陰極 １１…有機層 １５…温度 ２０２…処理装置 ２０５…チャンバ ２０７…加熱部 ２０８…不活性ガス供給部 ２２２…ガス供給制御部 ４０９…大気供給部 ４２３…大気供給制御部 ５０７…スパッタリング装置 ５２１…スパッタリング制御部 ７０７ｃ…上層 ７０７ａ…下層 ７０７ｂ…中層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光層を含む有機層と前記有機層を挟持する一対の電極とを有する有機エレクトロルミネセンス素子が基板上に設けられた有機エレクトロルミネセンス装置の製造方法であって、
前記基板上に前記有機エレクトロルミネセンス素子を形成する素子形成工程と、
前記素子形成工程後、前記有機エレクトロルミネセンス素子を加熱する加熱工程と
を具備することを特徴とする有機エレクトロルミネセンス装置の製造方法。
【請求項２】
前記加熱工程では、前記有機層のガラス転移温度よりも低い温度で前記有機エレクトロルミネセンス素子を加熱する
ことを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネセンス装置の製造方法。
【請求項３】
前記加熱工程では、不活性ガスの雰囲気中で前記有機エレクトロルミネセンス素子を加熱する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の有機エレクトロルミネセンス装置の製造方法。
【請求項４】
前記一対の電極のうち少なくとも一方が金属を含んでおり、
前記素子形成工程の後、前記加熱工程の前に、前記有機エレクトロルミネセンス素子を大気に暴露する暴露工程を更に具備する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネセンス装置の製造方法。
【請求項５】
発光層を含む有機層と前記有機層を挟持する一対の電極とを有する有機エレクトロルミネセンス素子が基板上に設けられた有機エレクトロルミネセンス装置の製造方法であって、
前記基板上に前記有機エレクトロルミネセンス素子を形成する素子形成工程と、
前記素子形成工程後、前記一対の電極のうち前記基板に対して上層側の電極の表面にスパッタリング法によって膜を形成するスパッタリング工程と
を具備することを特徴とする有機エレクトロルミネセンス装置の製造方法。
【請求項６】
前記スパッタリング工程で形成される膜の材料が、当該膜を形成する電極の材料を含んでいる
ことを特徴とする請求項５に記載の有機エレクトロルミネセンス装置の製造方法。
【請求項７】
前記スパッタリング工程では、不活性ガスの雰囲気で前記膜を形成する
ことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の有機エレクトロルミネセンス装置の製造方法。
【請求項８】
前記一対の電極のうち少なくとも一方が金属を含んでおり、
前記素子形成工程の後、前記スパッタリング工程の前に、前記有機エレクトロルミネセンス素子を大気に暴露する暴露工程を更に具備する
ことを特徴とする請求項５乃至請求項７のうちいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネセンス装置の製造方法。
【請求項９】
前記素子形成工程では、前記有機エレクトロルミネセンス素子を構成する前記有機層を液滴吐出法によって形成する
ことを特徴とする請求項５乃至請求項８のうちいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネセンス装置の製造方法。
【請求項１０】
前記素子形成工程では、前記有機エレクトロルミネセンス素子を構成する前記有機層をスピンコート法によって形成する
ことを特徴とする請求項５乃至請求項８のうちいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネセンス装置の製造方法。
【請求項１１】
発光層を含む有機層と前記有機層を挟持する一対の電極とを有する有機エレクトロルミネセンス素子が基板上に設けられた有機エレクトロルミネセンス装置の製造装置であって、
前記有機エレクトロルミネセンス素子が設けられた基板を収容可能な収容部と、
前記収容部内に設けられ、前記有機エレクトロルミネセンス素子を加熱する加熱部と、
前記加熱部による前記有機エレクトロルミネセンス素子の加熱を制御する加熱制御部と
を具備することを特徴とする有機エレクトロルミネセンス装置の製造装置。
【請求項１２】
前記収容部に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部と、
前記不活性ガス供給部による前記不活性ガスの供給を制御するガス供給制御部と
を更に具備することを特徴とする請求項１１に記載の有機エレクトロルミネセンス装置の製造装置。
【請求項１３】
前記収容部に大気を供給する大気供給部と、
前記大気供給部による大気の供給を制御する大気供給制御部と
を更に具備することを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載の有機エレクトロルミネセンス装置の製造装置。
【請求項１４】
発光層を含む有機層と前記有機層を挟持する一対の電極とを有する有機エレクトロルミネセンス素子が基板上に設けられた有機エレクトロルミネセンス装置の製造装置であって、
前記有機エレクトロルミネセンス素子が設けられた基板を収容可能な収容部と、
前記収容部に設けられ、前記基板上に設けられた前記一対の電極のうち少なくとも一方の表面にスパッタリング法によって膜を形成するスパッタリング装置と
前記スパッタリング装置による前記膜の形成を制御するスパッタリング制御部と
を具備することを特徴とする有機エレクトロルミネセンス装置の製造装置。
【請求項１５】
前記収容部に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部と、
前記不活性ガス供給部による前記不活性ガスの供給を制御するガス供給制御部と
を更に具備することを特徴とする請求項１４に記載の有機エレクトロルミネセンス装置の製造装置。
【請求項１６】
前記収容部に大気を供給する大気供給部と、
前記大気供給部による前記大気の供給を制御する大気供給制御部と
を更に具備することを特徴とする請求項１４又は請求項１５に記載の有機エレクトロルミネセンス装置の製造装置。
【請求項１】
発光層を含む有機層と前記有機層を挟持する一対の電極とを有する有機エレクトロルミネセンス素子が基板上に設けられた有機エレクトロルミネセンス装置の製造方法であって、
前記基板上に前記有機エレクトロルミネセンス素子を形成する素子形成工程と、
前記素子形成工程後、前記有機エレクトロルミネセンス素子を加熱する加熱工程と
を具備することを特徴とする有機エレクトロルミネセンス装置の製造方法。
【請求項２】
前記加熱工程では、前記有機層のガラス転移温度よりも低い温度で前記有機エレクトロルミネセンス素子を加熱する
ことを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネセンス装置の製造方法。
【請求項３】
前記加熱工程では、不活性ガスの雰囲気中で前記有機エレクトロルミネセンス素子を加熱する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の有機エレクトロルミネセンス装置の製造方法。
【請求項４】
前記一対の電極のうち少なくとも一方が金属を含んでおり、
前記素子形成工程の後、前記加熱工程の前に、前記有機エレクトロルミネセンス素子を大気に暴露する暴露工程を更に具備する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネセンス装置の製造方法。
【請求項５】
発光層を含む有機層と前記有機層を挟持する一対の電極とを有する有機エレクトロルミネセンス素子が基板上に設けられた有機エレクトロルミネセンス装置の製造方法であって、
前記基板上に前記有機エレクトロルミネセンス素子を形成する素子形成工程と、
前記素子形成工程後、前記一対の電極のうち前記基板に対して上層側の電極の表面にスパッタリング法によって膜を形成するスパッタリング工程と
を具備することを特徴とする有機エレクトロルミネセンス装置の製造方法。
【請求項６】
前記スパッタリング工程で形成される膜の材料が、当該膜を形成する電極の材料を含んでいる
ことを特徴とする請求項５に記載の有機エレクトロルミネセンス装置の製造方法。
【請求項７】
前記スパッタリング工程では、不活性ガスの雰囲気で前記膜を形成する
ことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の有機エレクトロルミネセンス装置の製造方法。
【請求項８】
前記一対の電極のうち少なくとも一方が金属を含んでおり、
前記素子形成工程の後、前記スパッタリング工程の前に、前記有機エレクトロルミネセンス素子を大気に暴露する暴露工程を更に具備する
ことを特徴とする請求項５乃至請求項７のうちいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネセンス装置の製造方法。
【請求項９】
前記素子形成工程では、前記有機エレクトロルミネセンス素子を構成する前記有機層を液滴吐出法によって形成する
ことを特徴とする請求項５乃至請求項８のうちいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネセンス装置の製造方法。
【請求項１０】
前記素子形成工程では、前記有機エレクトロルミネセンス素子を構成する前記有機層をスピンコート法によって形成する
ことを特徴とする請求項５乃至請求項８のうちいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネセンス装置の製造方法。
【請求項１１】
発光層を含む有機層と前記有機層を挟持する一対の電極とを有する有機エレクトロルミネセンス素子が基板上に設けられた有機エレクトロルミネセンス装置の製造装置であって、
前記有機エレクトロルミネセンス素子が設けられた基板を収容可能な収容部と、
前記収容部内に設けられ、前記有機エレクトロルミネセンス素子を加熱する加熱部と、
前記加熱部による前記有機エレクトロルミネセンス素子の加熱を制御する加熱制御部と
を具備することを特徴とする有機エレクトロルミネセンス装置の製造装置。
【請求項１２】
前記収容部に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部と、
前記不活性ガス供給部による前記不活性ガスの供給を制御するガス供給制御部と
を更に具備することを特徴とする請求項１１に記載の有機エレクトロルミネセンス装置の製造装置。
【請求項１３】
前記収容部に大気を供給する大気供給部と、
前記大気供給部による大気の供給を制御する大気供給制御部と
を更に具備することを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載の有機エレクトロルミネセンス装置の製造装置。
【請求項１４】
発光層を含む有機層と前記有機層を挟持する一対の電極とを有する有機エレクトロルミネセンス素子が基板上に設けられた有機エレクトロルミネセンス装置の製造装置であって、
前記有機エレクトロルミネセンス素子が設けられた基板を収容可能な収容部と、
前記収容部に設けられ、前記基板上に設けられた前記一対の電極のうち少なくとも一方の表面にスパッタリング法によって膜を形成するスパッタリング装置と
前記スパッタリング装置による前記膜の形成を制御するスパッタリング制御部と
を具備することを特徴とする有機エレクトロルミネセンス装置の製造装置。
【請求項１５】
前記収容部に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部と、
前記不活性ガス供給部による前記不活性ガスの供給を制御するガス供給制御部と
を更に具備することを特徴とする請求項１４に記載の有機エレクトロルミネセンス装置の製造装置。
【請求項１６】
前記収容部に大気を供給する大気供給部と、
前記大気供給部による前記大気の供給を制御する大気供給制御部と
を更に具備することを特徴とする請求項１４又は請求項１５に記載の有機エレクトロルミネセンス装置の製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００７−２２０３１９（Ｐ２００７−２２０３１９Ａ）
【公開日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３６１１７（Ｐ２００６−３６１１７）
【出願日】平成１８年２月１４日（２００６．２．１４）
【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３０日（２００７．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月１４日（２００６．２．１４）
【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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