有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法、及び電子機器
【課題】塗布ムラが抑えられ安定した膜厚の着色層を有する有機ＥＬ装置の製造方法、およびこの有機ＥＬ装置を備えた電子機器を提供すること。
【解決手段】本適用例の有機ＥＬ装置の製造方法は、複数の発光素子と、複数の発光素子を覆うガスバリア層と、を有する素子基板に対して、ブラックマトリクスの前駆体を形成する工程と、ブラックマトリクスの前駆体に発光素子に対応した開口部を形成する工程（ステップＳ５）と、少なくとも開口部に着色層を形成する工程（ステップＳ６）と、透明保護基板に充填層を形成する工程（ステップＳ７）と、素子基板と透明保護基板とを貼り合わせる工程（ステップＳ８）と、透明保護基板をマスクとして、少なくとも外部接続用端子が露出するようにブラックマトリクスを除去する工程（ステップＳ９）と、を有する。
【解決手段】本適用例の有機ＥＬ装置の製造方法は、複数の発光素子と、複数の発光素子を覆うガスバリア層と、を有する素子基板に対して、ブラックマトリクスの前駆体を形成する工程と、ブラックマトリクスの前駆体に発光素子に対応した開口部を形成する工程（ステップＳ５）と、少なくとも開口部に着色層を形成する工程（ステップＳ６）と、透明保護基板に充填層を形成する工程（ステップＳ７）と、素子基板と透明保護基板とを貼り合わせる工程（ステップＳ８）と、透明保護基板をマスクとして、少なくとも外部接続用端子が露出するようにブラックマトリクスを除去する工程（ステップＳ９）と、を有する。
【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ッセンス装置の製造方法、及び電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報機器の多様化等に伴い、消費電力が少なく軽量化された平面表示装置のニーズが高まっている。このような平面表示装置の一つとして、有機発光層を備えた有機エレクトロルミネッセンス装置（以下「有機ＥＬ装置」という）が知られている。
【０００３】
また、有機発光層で発光した光を素子基板に対向配置された保護基板側から着色層を介して取り出して表示する、いわゆる「トップエミッション構造」の有機ＥＬ装置が知られている。このように構成することで、素子基板に配置された各種回路の大きさに影響されず、発光面積を広く確保できる効果がある。そのため、電圧及び電流を抑えつつ輝度を確保することが可能であり、発光素子の寿命を長く維持することができる。
【０００４】
有機ＥＬ装置の発光層、正孔注入層、電子注入層に用いられる材料は、大気中の水分と反応し、劣化し易いものが多い。これらの層が劣化すると、有機ＥＬ装置に、いわゆる「ダークスポット」と呼ばれる非発光領域が形成されてしまい、発光素子としての寿命が短くなってしまう。そのため、有機ＥＬ装置には、水分や酸素等の浸入を防ぐための、ガスバリア層が設けられる。ガスバリア層は、発光素子上に透明でガスバリア性に優れた珪素窒化物、珪素酸化物、セラミックス等の薄膜で形成される。
【０００５】
また、有機ＥＬ装置には、所望の色度を得るための着色層（カラーフィルター）が設けられる。さらに、隣接画素への光漏れを防止する遮光膜として、着色層を区分するブラックマトリクス層が設けられる。また、発光素子から着色層ならびにブラックマトリクス層間の距離が離れると、発光素子から斜め方向に照射された光が、意図しない着色層を通過し、所望の色度を得られなくなる。そのため、発光素子から着色層ならびにブラックマトリクス層間の距離は、なるべく近いことが望ましく、特許文献１および２には、着色層とブラックマトリクス層とをガスバリア層上に直接形成する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−６６２１６号公報
【特許文献２】特開２０１０−２７２６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１および２の有機ＥＬ装置のように精細な発光素子に対応して着色層を形成する方法として、色レジスト塗布、マスク露光、現像、ポストベーク（焼成）の各工程を有するフォトリソグラフィー法が挙げられる。
色レジストの塗布方法としては、例えばスピンコート法が挙げられる。
【０００８】
次に図９、図１０を参照して、スピンコート法による着色層の形成における課題を説明する。図９は従来の有機ＥＬ装置の素子側の基板の構造を模式的に示す断面図、図１０は従来の有機ＥＬ装置を模式的に示す平面図である。
図９に示すように、従来の有機ＥＬ装置５００において、発光素子２１を覆うようにガス透過性が低い無機材料からなるガスバリア層１９を設ける場合、発光素子２１に起因する被覆表面の段差によって、ガスバリア層１９が破れることを防止する必要がある。それゆえに、まず、発光素子２１を有機緩衝層１８で覆ってからその上にガスバリア層１９を設ける。有機緩衝層１８は、上記段差を埋めた後の表面が平坦となるように、１μm以上の厚さで形成される。有機緩衝層１８の端部は有機ＥＬ装置５００の外周付近に位置しているので、当該外周付近に１μm以上の厚さの段差が生じることになる。また、ブラックマトリクス層３２ａは、厚さ１μｍから２μm程度で形成され、同じく有機ＥＬ装置５００の外周付近で１μｍから２μm程度の段差を生じることになる。
【０００９】
したがって、有機ＥＬ装置５００の外周付近では、有機緩衝層１８の段差およびブラックマトリクス層３２ａの段差が略重複するため、２μｍ以上の段差が生じる。スピンコート法による色レジスト膜の形成では、２μｍ程度の段差が存在すると、その段差をきっかけとして、塗布ムラが生じる。色レジスト膜の形成時に生じた塗布ムラは、着色層３２ｒ，３２ｇ，３２ｂの膜厚ムラとなり、例えば図１０に示すように、有機緩衝層１８が形成された領域の外縁部から内側に侵入した表示ムラとして認識され、表示品質を著しく低下させてしまうという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【００１１】
［適用例１］本適用例に係る有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法は、複数の発光素子と、前記複数の発光素子を覆うガスバリア層と、を有する素子基板に対して、前記ガスバリア層上にブラックマトリクスの前駆体を形成する第一工程と、前記ブラックマトリクスの前駆体に前記発光素子に対応した開口部を形成する第二工程と、前記開口部に着色層を形成する第三工程と、外部接続用端子が露出するように前記ブラックマトリクスの一部を除去する第四工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
本適用例によれば、着色層を形成する第三工程において、着色層形成部以外のブラックマトリクスを除去しておく必要が無いため、素子基板の外周近傍のブラックマトリクスによる段差が存在しない、これによって、第三工程における着色層形成時の該段差に起因する塗布ムラを低減することができる。
【００１３】
［適用例２］上記適用例に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法において、前記第三工程は、スピンコート法を用いて前記素子基板に着色層形成材料を塗布することを特徴とする。
【００１４】
本適用例によれば、着色層を形成する第三工程において、スピンコート法を用いることにより、均一に着色層形成材料を塗布することができる、これによって、塗布ムラの少ない着色層を形成することができる。
【００１５】
［適用例３］上記適用例に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法において、前記第四工程は、平面的に前記ブラックマトリクスと重なるように透明保護基板を前記素子基板に装着する工程と、前記透明保護基板をマスクとして、前記透明保護基板からはみ出した前記ブラックマトリクスを除去する工程とを含むことを特徴とする。
【００１６】
本適用例によれば、素子基板の発光素子を保護する透明保護基板をエッチングマスクとして使用することにより、不要なブラックマトリクスを除去するためのマスクを用意しなくても所望の形状を有するブラックマトリクスを形成することができる。これによって、フォトリソグラフィー法によるブラックマトリクスの除去と比較して、工程が短縮でき、製造コストを低減させることが可能となる。
【００１７】
［適用例４］上記適用例に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法において、前記第四工程の後に、前記透明保護基板をマスクとして、前記透明保護基板よりはみ出した前記ガスバリア層を除去する第五の工程を含むことを特徴とする。
【００１８】
本適用例によれば、着色層を形成する第三工程において、着色層形成部以外のガスバリア層を除去しておく必要が無いため、素子基板の外周近傍のガスバリア層による段差が存在しない、これによって、第三工程における着色層形成時の該段差に起因する塗布ムラをさらに低減することができる。
【００１９】
［適用例５］上記適用例に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法において、前記第四工程と、前記第五工程とを連続して行うことを特徴とする。
【００２０】
本適用例によれば、第四工程と第五工程を連続して行うため、エッチングの工程を１工程短縮することが可能となり、これによって、製造コストを低減させることができる。
【００２１】
［適用例６］本適用例に係る電子機器は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法により製造された有機エレクトロルミネッセンス装置を備えたことを特徴とする。
【００２２】
本適用例によれば、第三工程における着色層の塗布ムラを低減できるため、表示ムラとして認識されなくなり、これによって、優れた表示品質を有する電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１実施形態に係る有機ＥＬ装置を模式的に示す平面図。
【図２】第１実施形態に係る有機ＥＬ装置を模式的に示す断面図。
【図３】第１実施形態に係る有機ＥＬ装置の製造方法を示すフローチャート。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は第１実施形態に係る有機ＥＬ装置の製造方法を示す工程図。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は第１実施形態に係る有機ＥＬ装置の製造方法を示す工程図。
【図６】（ａ）および（ｂ）は第２実施形態に係る有機ＥＬ装置の製造方法を示す工程図。
【図７】（ａ）および（ｂ）は第３実施形態に係る有機ＥＬ装置の製造方法を示す工程図。
【図８】（ａ）および（ｂ）は本発明の実施形態に係る電子機器を示す図。
【図９】従来の有機ＥＬ装置の素子側の基板の構造を模式的に示す断面図。
【図１０】従来の有機ＥＬ装置を示す模式的に示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等が異なっている。
【００２５】
［第１実施形態］
＜有機ＥＬ装置＞
以下、図１〜図６を参照しながら、本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬ装置について説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の膜厚や寸法の比率などは適宜異ならせてある。
図１は有機ＥＬ装置の構成を示す概略平面図である。図１に示すように本実施形態の有機ＥＬ装置１００は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、３色の発光が得られる複数の画素Ｐがマトリクス状に配列した表示領域Ｅを有する素子基板２０Ａと透明保護基板３１とを重ね合わせたものである。画素Ｐには、それぞれＲ，Ｇ，Ｂに対応した発光が得られる発光素子２１が設けられている。素子基板２０Ａは透明保護基板３１よりも一回り大きく、透明保護基板３１の一辺部側にはみ出た端子部４０には、画素Ｐを駆動する外部駆動回路との接続を図る複数の外部接続用端子４１が設けられている。
なお、図１では、画素Ｐは視認可能な程度に拡大表示されており、実際には、目視で異なる色の画素Ｐを識別するのが困難な程度の大きさである。
【００２６】
図２は図１のＡ−Ａ’線で切った有機ＥＬ装置の構造を模式的に示す断面図である。本実施形態における有機ＥＬ装置１００は、いわゆる「トップエミッション方式」の有機ＥＬ装置である。トップエミッション方式は、光を発光素子２１が配置された素子基板２０Ａ側ではなく対向する透明保護基板３１側から取り出すため、発光面積が素子基板２０Ａに配置された各種回路の大きさに影響されず、発光面積を広く確保できる効果がある。そのため、電圧及び電流を抑えつつ輝度を確保することが可能であり、発光素子２１の寿命を長く維持することができる。
【００２７】
図２に示すように、有機ＥＬ装置１００は、基板本体２０上に複数の発光素子２１が配置された素子基板２０Ａと、透明保護基板３１と、を備えている。素子基板２０Ａには、複数の発光素子２１を覆って積層して形成される電極保護層１７と有機緩衝層１８とガスバリア層１９の各層が積層した薄膜封止層（封止層）Ｆが設けられている。素子基板２０Ａと透明保護基板３１とは、充填層３４を介して貼り合わされている。
【００２８】
（素子基板）
素子基板２０Ａが備える基板本体２０は、透明基板及び不透明基板のいずれも用いることができる。不透明基板としては、例えばアルミナ等のセラミックス、ステンレススチール等の金属シートに表面酸化などの絶縁処理を施したもの、また熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂、さらにはそのフィルム（プラスチックフィルム）などが挙げられる。透明基板としては、例えばガラス、窒化ケイ素等の無機物や、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の有機高分子（樹脂）、またはこれらの複合材料など光透過性を備えた材料が挙げられる。
【００２９】
基板本体２０の上には、駆動用ＴＦＴ（Thin Film Transistor）等の駆動素子や、走査線、共通線等の配線、及びこれらを電気的に絶縁する無機物または有機物の絶縁膜などを備えた素子層１４が形成されている。各種配線や駆動素子はフォトリソグラフィー法によりパターニングした後エッチングすることにより、また、絶縁膜は蒸着法やスパッタ法など通常知られた方法により適宜形成することができる。素子層１４の絶縁膜は、例えば酸窒化シリコンで構成されている。
【００３０】
素子層１４上には、素子層１４が備える配線やＴＦＴ素子等に由来する表面の凹凸を緩和するための平坦化層１６と、平坦化層１６上に配置される発光素子２１からの射出光を透明保護基板３１側に反射する金属反射板１５と、が形成されている。平坦化層１６は、絶縁性の樹脂材料、もしくは、窒素を含むケイ素化合物などで形成されている。また、形成方法はフォトリソグラフィー法を用い、材料には例えば感光性のアクリル樹脂や環状オレフィン樹脂、もしくは、窒化シリコンや酸窒化シリコンなどが用いられている。
【００３１】
金属反射板１５は、例えばアルミニウムや銅などの金属で形成されており、光を反射する性質を備えている。本実施形態ではアルミニウムで形成されている。金属反射板１５は、後述する発光素子２１と基板本体２０との間で発光素子２１に平面的に重なるように配置されている。
【００３２】
平坦化層１６上であって、金属反射板１５と平面的に重なる領域には、発光素子２１が配置されており、隣り合う発光素子２１の間および発光素子２１と基板本体２０の端部との間には隔壁１３が形成されている。言い換えると、発光素子２１は隔壁によって区画されている。隔壁１３は平坦化層１６と同様に絶縁性の樹脂材料で形成されており、形成方法はフォトリソグラフィーを用いて形成され、材料には例えば感光性のアクリル樹脂や環状オレフィン樹脂、もしくは、窒化シリコンや酸窒化シリコンなどが用いられている。
【００３３】
陽極１０は、平坦化層１６上に形成され、素子基板２０Ａが備える駆動用ＴＦＴに接続されている。また陽極１０には、仕事関数が５ｅＶ以上の正孔注入効果の高い材料が好適に用いられる。このような正孔注入効果の高い材料としては、例えばＩＴＯ（Indium Thin Oxide；インジウム錫酸化物）等の金属酸化物を挙げることができる。本実施形態では陽極１０としてＩＴＯを用いている。なお、陽極１０は必ずしも光透過性を有する必要は無く、アルミニウム等の光を透さない金属電極としてもよい。その場合には、陽極１０が光を反射し先述の金属反射板１５の機能を兼ね備えるため、金属反射板１５は設けなくても良い。
【００３４】
発光層１２は、白色に発光する白色発光層を採用している。本実施形態では、この白色発光層は低分子系の発光材料を用いて真空蒸着法を用いて形成されている。白色の発光材料としては、スリチルアミン系発光層にアントラセン系のドーパントをドーピングした層（青色）と、スリチルアミン系発光層にルブレン系のドーパントをドーピングした層（黄色）と、を同時に発光させて白色発光を実現している発光材料を挙げることができる。ここでは低分子系の発光材料を用いているが、高分子系の発光材料を用いて発光層を形成することとしても良い。また、各層の構成を変化させ、赤色、緑色、青色の３色を同時に発光させて白色発光を取り出す３層構造とすることも可能である。また発光層１２としては、赤色に発光する赤色発光層、緑色に発光する緑色発光層、青色に発光する青色発光層を有するようにすることも可能である。
【００３５】
なお、陽極１０と発光層１２との間に、トリアリールアミン多量体（ＡＴＰ）層（正孔注入層）、トリフェニルジアミン系誘導体（ＴＰＤ）層（正孔輸送層）、発光層１２と陰極１１との間にアルミニウムキノリノール（Ａｌｑ３）層（電子注入層）、ＬｉＦ（電子注入バッファー層）をそれぞれ成膜し、各電極からの電子および正孔の注入を容易にさせる構成とすることが好ましい。
【００３６】
陰極１１は、発光層１２と隔壁１３との表面を覆って、少なくとも最も外側（素子基板２０Ａの外周部に近い側）に配置された隔壁１３の頭頂部に至るまで延在して形成されている。陰極１１の形成材料には、電子注入効果の大きい（仕事関数が４ｅＶ以下）材料が好適に用いられる。例えば、カルシウムやマグネシウム、ナトリウム、リチウム金属、又はこれらの金属化合物である。金属化合物としては、フッ化カルシウム等の金属フッ化物や酸化リチウム等の金属酸化物、アセチルアセトナトカルシウム等の有機金属錯体が該当する。これらの材料を用いる場合には、金属材料は真空蒸着法、金属化合物はＥＣＲプラズマスパッタ法やイオンプレーティング法、対向ターゲットスパッタ法などの高密度プラズマ成膜法を用いて陰極１１を形成することができる。
【００３７】
また、これらの材料だけでは、電気抵抗が大きく電極として機能しない場合は、発光部分を避けるようにアルミニウムや金、銀、銅などの金属層をパターン形成したり、ＩＴＯや酸化錫などの透明な金属酸化物導電層と組み合わせて積層体として用いたりしてもよい。なお、本実施形態では、マグネシウム−銀合金（ＭｇＡｇ）を透明性が得られる２０ｎｍ以下の膜厚に調整して用いている。陰極１１の膜厚は約１０ｎｍである。
【００３８】
また、素子基板２０Ａ上であって、素子基板２０Ａの外周部近傍の平坦化層１６が形成されていない領域には陰極配線２２Ａが形成され、陰極配線２２Ａと陰極１１とは電気的に接続され導通している。
【００３９】
陰極配線２２Ａは、陰極１１を不図示の電源まで通電させることを目的として形成されており、主に素子基板２０Ａの外周部付近に設けられる。陰極配線２２Ａの形成材料には、アルミニウム−シリコン合金や、チタン、タングステン、タンタルなどの金属が用いられ、これらの材料を単層もしくは多層に積層して形成したものが用いられる。また、陰極配線２２Ａの最表層には、陽極１０と同じ材料であるＩＴＯが形成されている。陽極１０の形成時と同時に、陰極配線２２Ａの最表層にもＩＴＯを形成しておくことで、製造工程におけるフォトリソグラフィー工程での陰極配線２２Ａの腐食を防ぐことができる。
【００４０】
（薄膜封止層）
素子基板２０Ａ上には、発光素子２１を覆い全面に複数の保護層が積層した薄膜封止層Ｆが形成されている。この薄膜封止層Ｆとして、本実施形態の有機ＥＬ装置１００は、電極保護層１７と有機緩衝層１８とガスバリア層１９とを備えている。
【００４１】
素子基板２０Ａ上には、陰極配線２２Ａの端面を覆い、陰極配線２２Ａ、陰極１１の表面を覆って全面に、電極保護層１７が形成されている。この電極保護層１７により、２０ｎｍ以下と非常に薄い陰極１１や、その下の発光層１２の破損を抑制することができる。また、発光素子２１への水分の浸入を防ぐガスバリア層としての機能も兼ね備える。
【００４２】
電極保護層１７はＥＣＲスパッタ法やイオンプレーティング法などの高密度プラズマ成膜法を用いて形成することができる。形成前には、酸素プラズマ処理を行って形成した膜の密着性を向上させることが好ましい。
【００４３】
電極保護層１７は、透明性や密着性、耐水性、絶縁性、更にはガスバリア性を考慮して、酸窒化シリコンや窒化シリコンなどのケイ素化合物で構成することが望ましい。中でも、酸窒化シリコンは、含まれる酸素と窒素の比率を変えることで所望の透湿性を備えた無色透明な膜とすることが可能であるため好ましい。本実施形態では、酸窒化シリコンを用いて電極保護層１７を形成している。
【００４４】
また、電極保護層１７の膜厚は１００ｎｍ以上が好ましく、隔壁１３を被覆することで発生する応力によるクラック発生を防ぐため、膜厚の上限は２００ｎｍ以下に設定することが好ましい。なお、本実施形態においては、電極保護層１７を単層で形成しているが、複数層で積層してもよい。例えば、低弾性率の下層と高耐水性の上層とで電極保護層１７を構成してもよい。
【００４５】
電極保護層１７の上には、電極保護層１７の内側に有機緩衝層１８が形成されている。有機緩衝層１８は、隔壁１３の形状の影響により凹凸状に形成された電極保護層１７の凹凸部分を埋め、起伏を緩和するように配置される。この有機緩衝層１８は、素子基板２０Ａの反りや体積膨張により発生する応力を緩和し、隔壁１３からの電極保護層１７の剥離を防止する機能を有する。また、有機緩衝層１８の上面では、電極保護層１７表面の起伏が緩和されているので、後述するガスバリア層１９に応力が集中する部位がなくなり、クラックの発生を防止することができる。
【００４６】
有機緩衝層１８の形成材料としては、流動性に優れ且つ溶媒や揮発成分の無い、全てが高分子骨格の原料となる有機化合物材料であることが好ましく、その様な形成材料としてエポキシ基を有する分子量３０００以下のエポキシモノマー／オリゴマーを好適に用いることができる。ここでは、分子量１０００未満の原料をモノマー、分子量１０００以上３０００以下の原料をオリゴマーとする。例えば、ビスフェノールＡ型エポキシオリゴマーやビスフェノールＦ型エポキシオリゴマー、フェノールノボラック型エポキシオリゴマー、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、アルキルグリシジルエーテル、３，４−エポキシシクロヘキセニルメチル−３'，４'−エポキシシクロヘキセンカルボキシレート、ε−カプロラクトン変性３，４−エポキシシクロヘキシルメチル３'，４'−エポキシシクロヘキサンカルボキレートなどがあり、これらが単独もしくは複数組み合わされて用いられる。
【００４７】
また、有機緩衝層１８の形成材料には、エポキシモノマー／オリゴマーと反応する硬化剤が含まれる。このような硬化剤としては、電気絶縁性や接着性に優れ、かつ硬度が高く強靭で耐熱性に優れる硬化被膜を形成するものが好適に用いられ、透明性に優れ且つ硬化のばらつきの少ない付加重合型が好ましい。例えば、３−メチル−１，２，３，６−テトラヒドロ無水フタル酸、メチル−３，６−エンドメチレン−１，２，３，６−テトラヒドロ無水フタル酸、１，２，４，５−ベンゼンテトラカルボン酸二無水物、３，３'，４，４'−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物などの酸無水物系硬化剤が好ましい。これらの硬化剤を加えた有機緩衝層１８の形成材料は優れた熱硬化性樹脂として振る舞う。
【００４８】
さらに、酸無水物の反応（開環）を促進する反応促進剤として１，６−ヘキサンジオールなど分子量が大きく揮発しにくいアルコール類やアミノフェノールなどのアミン化合物を微量添加することで低温硬化しやすくなる。これらの硬化は６０℃〜１００℃の範囲で加熱することで行われ、その硬化被膜はエステル結合を持つ高分子となる。
【００４９】
また、硬化時間を短縮するためよく用いられるカチオン放出タイプの光重合開始剤を用いてもよいが、硬化収縮が急激に進まないよう反応の遅いものが良く、また、塗布後の加熱による粘度低下で平坦化を進めるように最終的には熱硬化を用いて硬化物を形成するものが好ましい。更には、陰極１１やガスバリア層１９との密着性を向上させるシランカップリング剤や、イソシアネート化合物等の捕水剤が混入されていても良い。
【００５０】
これらの原料ごとの粘度は、１０００ｍＰａ・ｓ（室温：２５℃）以上が好ましい。塗布直後に発光層１２へ浸透して、ダークスポットと呼ばれる非発光領域を発生させないためである。また、これらの原料を混合した緩衝層形成材料の粘度としては、５００ｍＰａ・ｓ〜２００００ｍＰａ・ｓ、特に２０００ｍＰａ・ｓ以上１００００ｍＰａ・ｓ以下（室温）が好ましい。また、含水量は１０００ｐｐｍ以下に調整された材料であることが好ましい。
【００５１】
また、有機緩衝層１８の最適な膜厚としては、１μｍ以上５μｍ以下が好ましい。有機緩衝層１８の膜厚が厚いほうが異物混入した場合等にガスバリア層１９の破損を防ぎやすいが、有機緩衝層１８を合わせた層厚が５μｍを超えると、後述する着色層３２ｒ，３２ｇ，３２ｂと発光層１２の距離が広がって側面に逃げる光が増え、光を取り出す効率が低下するためである。
【００５２】
また、有機緩衝層１８の端部を含め全面を被覆し、且つ透明保護基板３１と略同形状であるガスバリア層１９が形成されている。ガスバリア層１９の形状は、マスク成膜や、フォトリソグラフィー法により形成される。
【００５３】
ガスバリア層１９は、発光素子２１に酸素や水分が浸入するのを防止する機能を備えており、これにより酸素や水分による発光素子２１の劣化等を抑えることができる。ガスバリア層１９は、透明性、ガスバリア性、耐水性を考慮して、好ましくは窒素を含むケイ素化合物、すなわち窒化シリコンや酸窒化シリコンなどを用いて形成される。本実施形態では、酸窒化シリコンを用いてガスバリア層１９を形成している。
【００５４】
ガスバリア層１９は、ＥＣＲスパッタ法やイオンプレーティング法などの高密度プラズマ成膜法を用いて形成することができる。形成前には、形成面の酸素プラズマ処理を行って形成した膜の密着性を向上させることが好ましい。また、ガスバリア層１９の膜厚は、ガスバリア層１９の破損を防ぎガスバリア性を担保するために１００ｎｍ以上であることが好ましい。また、有機緩衝層１８の端部や陰極配線２２Ａ等の凹凸部を被覆する際にクラックを防ぐために８００ｎｍ以下であることが好ましい。なお、本実施形態においては、ガスバリア層１９を単層で形成しているが、複数層で積層してもよい。
【００５５】
ガスバリア層１９上には、カラーフィルター３２が形成されている。カラーフィルター３２は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の着色層３２ｒ，３２ｇ，３２ｂと、着色層３２ｒ，３２ｇ，３２ｂを区画して、光漏れを防ぎ視認性を向上させるブラックマトリクス（ＢＭ）としてのブラックマトリクス層３２ａと、を有している。
ブラックマトリクス層３２ａは、低温成膜されたアルミニウムやクロム等の金属、もしくは、黒色に着色された樹脂で形成されている。
【００５６】
着色層３２ｒ，３２ｇ，３２ｂは、透過光を赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のいずれかの光に変調し、同一色の着色層が同一方向に配列するように形成されている。このような着色層３２ｒ，３２ｇ，３２ｂの配列はストライプ方式と呼ばれている。なお、着色層３２ｒ，３２ｇ，３２ｂの配列はこれに限定されるものではない。
着色層３２ｒ，３２ｇ，３２ｂは、アクリル樹脂などの感光性樹脂層に、赤色、緑色、青色を示す顔料または染料を含有した着色層形成材料（色レジスト）により形成されている。また、必要に応じてライトブルーやライトシアン、白などの着色層を備えることとしても良い。
【００５７】
この着色層３２ｒ，３２ｇ，３２ｂの各々は、白色の光を射出する発光素子２１に対向して配置されている。これにより、発光素子２１から射出された光は着色層３２ｒ，３２ｇ，３２ｂの各々を透過して、赤色光、緑色光、青色光として観察者側に射出され、カラー表示を行うようになっている。
【００５８】
着色層３２ｒ，３２ｇ，３２ｂは、０．５μｍ以上２μｍ以下の範囲で各色に適した厚みに調整されている。また、ブラックマトリクス層３２ａは、着色層３２ｒ，３２ｇ，３２ｂと同程度の厚みを有している。
【００５９】
（透明保護基板）
透明保護基板３１は、発光素子２１から射出される光を透過する光透過性と、薄膜封止層Ｆを保護する強度とを備えた基板であり、後述する有機ＥＬ装置の製造方法において、ガスバリア層１９や、ブラックマトリクス層３２ａなどのエッチング時に形状を損なわない材質であり、例えばガラス、石英ガラス、窒化ケイ素等の無機物を用いて形成することができる。また、光透過性を備えるならば、上記材料を積層または混合して形成された複合材料を用いることもできる。中でも、透明性の高さと透湿性の低さから、特にガラス基板が好適に用いられる。また、紫外線を遮断または吸収する層や、光反射防止膜、放熱層などの機能層が形成されていても良い。
【００６０】
透明保護基板３１は、図１に示す通り、素子基板２０Ａの端子部４０を覆うことなく、陰極１１が設けられた領域を少なくとも覆うことができる形状である。ただし、透明保護基板３１については、素子基板２０Ａと貼り合わせる前から、上記形状である必要はなく、素子基板２０Ａと貼り合わせた後、スクライブ，ダイシング等の手法により上記形状としてもよい。
【００６１】
透明保護基板３１の素子基板２０Ａ側には、熱硬化性樹脂からなる充填層３４が形成されている。
【００６２】
充填層３４は、硬化前の原料主成分としては、流動性に優れ、かつ溶媒のような揮発成分を持たない有機化合物材料である必要があり、好ましくはエポキシ基を有する分子量３０００以下のエポキシモノマー／オリゴマーが用いられる（モノマーの定義：分子量１０００以下、オリゴマーの定義：分子量１０００〜３０００）。例えば、ビスフェノールＡ型エポキシオリゴマーやビスフェノールＦ型エポキシオリゴマー、フェノールノボラック型エポキシオリゴマー、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、アルキルグリシジルエーテル、３，４−エポキシシクロヘキセニルメチル−３'，４'−エポキシシクロヘキセンカルボキシレート、ε−カプロラクトン変性３，４−エポキシシクロヘキシルメチル３'，４'−エポキシシクロヘキサンカルボキレートなどがあり、これらが単独もしくは複数組み合わされて用いられる。
【００６３】
また、エポキシモノマー／オリゴマーと反応する硬化剤としては、電気絶縁性に優れ、かつ強靭で耐熱性に優れる硬化皮膜を形成するものが良く、透明性に優れ、かつ硬化のばらつきの少ない付加重合型が良い。例えば、３−メチル−１，２，３，６−テトラヒドロ無水フタル酸、メチル−３，６−エンドメチレン−１，２，３，６−テトラヒドロ無水フタル酸、１，２，４，５−ベンゼンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、またはそれらの重合物などの酸無水物系硬化剤が好ましい。これらの硬化は、６０〜１００℃の範囲で行われ、その硬化皮膜は珪素酸窒化物との密着性に優れるエステル結合を持つ高分子となる。さらに、酸無水の開環を促進する硬化促進剤として芳香族アミンやアルコール類、アミノフェノール等の比較的分子量の高いものを添加することで低温かつ短時間での硬化が可能となる。
【００６４】
また、塗布時の粘度は、気泡を噛まずに充填性を上げるためにはより低粘度がよいが、あまり低粘度過ぎても所望のエリアから外部へ浸出する場合があるため、１００ｍＰａ・ｓ〜２０００ｍＰａ・ｓ（室温）が好ましい。
【００６５】
（有機ＥＬ装置の製造方法）
次に、図３〜図５を参照して本実施形態における有機ＥＬ装置１００の製造方法を説明する。ここで、図３は有機ＥＬ装置の製造方法を示すフローチャート、図４（ａ）〜（ｄ）は有機ＥＬ装置の素子基板に着色層を形成する工程を示す概略断面図、図５（ａ）は透明保護基板上に充填層を形成する工程を示す概略断面図、図５（ｂ）〜（ｃ）は素子基板と透明保護基板とを貼り合わせ、有機ＥＬ装置とするまでの工程を示す概略断面図である。
【００６６】
図３に示すように、本実施形態の有機ＥＬ装置１００の製造方法は、素子基板側の工程である素子形成工程（ステップＳ１）と、電極保護層形成工程（ステップＳ２）と、有機緩衝層形成工程（ステップＳ３）と、ガスバリア層形成工程（ステップＳ４）と、ＢＭ（ブラックマトリクス）形成工程（ステップＳ５）と、着色層形成工程（ステップＳ６）とを備えている。また、透明保護基板側の工程である充填層形成工程（ステップＳ７）と、両方の基板を貼り合わせる工程（ステップＳ８）と、素子基板上において透明保護基板３１からはみ出た部分をエッチングするエッチング工程（ステップＳ９）とを備えている。
【００６７】
まず、ステップＳ１の素子形成工程は、基板本体２０上に素子層１４、つまり、発光素子２１を駆動するための駆動素子などを形成する。駆動用ＴＦＴなどの駆動素子や配線、各種電極などを形成する方法は、公知の方法を採用することができる。また、素子層１４上に発光素子２１を形成する方法は、前述した方法だけでなく、公知の方法も採用することができる。そして、ステップＳ２へ進む。
【００６８】
ステップＳ２の電極保護層形成工程では、図４（ａ）に示すように、陰極１１までが積層された素子基板２０Ａに電極保護層１７を形成する。例えば、前述のように窒化シリコンや酸窒化シリコンなどを、ＥＣＲスパッタ法やイオンプレーティング法等の高密度プラズマ成膜法により成膜する。なお、透明無機材料としての酸化シリコンなどの無機酸化物やＬｉＦやＭｇＦ等のアルカリハライドを、真空蒸着法や高密度プラズマ成膜法により積層して電極保護層１７としてもよい。そして、ステップＳ３へ進む。
【００６９】
ステップＳ３の有機緩衝層形成工程では、同じく図４（ａ）に示すように、有機緩衝層１８を電極保護層１７上に形成する。具体的には、まず減圧雰囲気下でスクリーン印刷法により有機緩衝層１８の形成材料を配置する。減圧雰囲気下で有機緩衝層１８の形成材料を配置することで、有機緩衝層１８の形成材料やスクリーンメッシュに含まれる揮発性の不純物や水分を極力除去することができる。また、スクリーン印刷法ではスキージによる摩擦により配置した材料の表面が強制的に平坦化されるため、他の材料配置方法と比較して材料表面を平坦にすることが可能である。
【００７０】
スクリーン印刷法による塗布のし易さと、成膜精度との兼ね合いにより、有機緩衝層１８の形成材料の粘度は、３０００ｍＰａ・ｓ以上７０００ｍＰａ・ｓ以下（室温）であることが好ましい。本実施形態では有機緩衝層１８の形成材料の粘度は５０００ｍＰａ・ｓである。また、含水量をあらかじめ１０００ｐｐｍ以下に調整しておくと、減圧環境下での発泡が抑えられ作業が容易になるため好ましい。
【００７１】
続いて、配置した有機緩衝層１８の形成材料を６０℃〜１００℃の範囲で加熱して硬化させる。この加熱硬化は、大気圧での水分が１０ｐｐｍ以下に管理された窒素雰囲気下において行われる。この際、加熱直後から反応が開始されるまでの間は、一時的に有機緩衝層１８の形成材料の粘度が低下するため、形成材料が電極保護層１７や陰極１１を透過して発光層１２に浸透しダークスポットを発生させるおそれがある。そこで、ある程度硬化が進むまでは６０℃〜８０℃の低温で硬化し、ある程度反応が進んで高粘度化したところで８０℃以上に温度を上げて完全硬化させることが好ましい。
【００７２】
形成する有機緩衝層１８については、平面形状として、陰極１１の上を全て覆い、且つ、後の工程で貼り合わされる透明保護基板３１の外形よりも内側のみに形成されていることが必要である。従って、有機緩衝層１８の外形は、素子基板２０Ａの外周付近に存在することとなり、必然的に素子基板２０Ａの外周付近に１μm以上の段差が生じることとなる。そして、ステップＳ４へ進む。
【００７３】
ステップＳ４のガスバリア層形成工程では、同じく図４（ａ）に示すように、ガスバリア層１９を有機緩衝層１８上に形成する。具体的には、ＥＣＲスパッタ法やイオンプレーティング法などの高密度プラズマ成膜法で形成する。ガスバリア層１９の形状は、マスク成膜や、フォトリソグラフィー法により形成される。そして、ステップＳ５へ進む。
【００７４】
ステップＳ５のＢＭ形成工程では、図４（ｂ）に示すように、少なくともガスバリア層１９を覆う位置に、ブラックマトリクス層３２ａを形成する。ブラックマトリクス層３２ａは、低温成膜されたアルミニウムやクロム等の金属、もしくは、黒色に着色された樹脂で形成されているが、本実施例では、アルミニウムの場合について、説明する。
【００７５】
アルミニウムを、蒸着もしくはスパッタリング法により、素子基板２０Ａ上全面に成膜する。次に、公知のフォトリソグラフィー法により、図４（ｃ）に示すように、少なくとも着色層３２ｒ，３２ｇ，３２ｂを形成する領域についてブラックマトリクス層３２ａを除去する。着色層３２ｒ，３２ｇ，３２ｂを形成する領域については、ブラックマトリクス層３２ａを除去しなければならないが、その他の領域については、出来る限り除去しない。それにより、次に説明する着色層３２ｒ，３２ｇ，３２ｂ形成時に、素子基板２０Ａの外周近傍にブラックマトリクス層３２ａの段差が存在しないこととなる。そして、ステップＳ６へ進む。
【００７６】
ステップＳ６の着色層形成工程では、図４（ｄ）に示すように、着色層３２ｒ，３２ｇ，３２ｂを形成する。まず、アクリル樹脂などの感光性樹脂層に、赤色、緑色、青色を示す顔料または染料を混合した着色層形成材料である色レジストをスピンコート法により塗布する。スピンコート法を用いて塗布することにより、均一な膜厚を有する色レジスト膜を形成することができる。また、ブラックマトリクス層３２ａの段差が素子基板２０Ａの外周近傍に存在しないため、スピンコート法を用いても色レジスト膜に塗布ムラが生じ難い。
【００７７】
次に、公知の露光、現像技術により、色レジスト膜をパターニングして、必要な位置に着色層３２ｒ，３２ｇ，３２ｂをそれぞれ形成する。もちろん、着色層３２ｒ，３２ｇ，３２ｂは、色別に色レジストの塗布、露光、現像工程を繰り返して行う。着色層３２ｒ，３２ｇ，３２ｂを形成する順番は任意である。
【００７８】
一方、透明保護基板３１側のステップＳ７の充填層形成工程では、図５（ａ）に示すように、透明保護基板３１上に充填層３４を形成する。充填層３４は、素子基板２０Ａと貼り合わせる工程において、透明保護基板３１からはみ出さないように塗布量を調整する。そして、ステップＳ８へ進む。
【００７９】
ステップＳ８の貼り合わせ工程では、図５（ｂ）に示すように、素子基板２０Ａと透明保護基板３１の貼り合せを行う（透明保護基板３１の装着）。貼り合せを行う方法は、１つの有機ＥＬ装置を単位として素子基板２０Ａと透明保護基板３１とを貼り合わせてもよいし、複数の有機ＥＬ装置を単位として素子基板２０Ａが面付けされたマザー基板に対して透明保護基板３１を貼り合わせてもよい。また、同様に、複数の有機ＥＬ装置を単位として透明保護基板３１が面付けされたマザー基板と貼り合わせる形態であってもかまわない。ここでは、マザー基板に素子基板２０Ａが複数面付けされている形態、透明保護基板３１については、１つの有機ＥＬ装置単位の形態であるものについて説明を行う。
【００８０】
図５（ｂ）に示すように、素子基板２０Ａの着色層３２ｒ，３２ｇ，３２ｂが形成されている面と、透明保護基板３１の充填層３４が形成されている面とを向かい合わせて貼り合わせる。貼り合せ方法については、真空貼り合せ法により基板間に気泡が残らない形で実施することが望ましい。また、貼り合せ位置については、貼り合せ後の形状が図１の通り、透明保護基板３１が素子基板２０Ａの端子部４０を覆うことなく、陰極１１の全面を覆うことができる位置になるように実施する。
【００８１】
貼り合せ実施後、充填層３４を硬化させる。硬化は、例えば、焼成温度６０℃〜１００℃の範囲で、焼成時間３０分〜４時間の範囲で焼成することにより実施する。そして、ステップＳ９へ進む。
【００８２】
ステップＳ９のエッチング工程では、図５（ｃ）に示すようにブラックマトリクス層３２ａのエッチングを行う。エッチングは、ブラックマトリクス層３２ａの材質が、アルミニウムの場合、塩素（Ｃｌ2）系ガスを用い、ドライエッチング法により実施する。この場合、エッチング前にフォトレジストでパターニングする必要は無く、透明保護基板３１をマスクとして、少なくとも外部接続用端子４１が露出するように素子基板２０Ａ上のブラックマトリクス層３２ａの一部（ブラックマトリクス層３２ｄ）を、エッチングする。
また、ブラックマトリクス層３２ａの材質が、樹脂系材料の場合は、Ｏ2ガスによるアッシングにて、除去を行う。
【００８３】
上記有機ＥＬ装置１００の製造方法によれば、以下の効果が得られる。
（１）ＢＭ形成工程において、素子基板２０Ａの外周近傍にブラックマトリクス層３２ａの段差が生じないようにブラックマトリクス層３２ａを残した状態でパターニングが行われる。そして、着色層形成工程において、スピンコート法を用いて色レジストを塗布するので、素子基板２０Ａの全面に亘って均一な色レジスト膜が形成される。この色レジスト膜をパターニングすることで、均一な膜厚を有する着色層３２ｒ，３２ｇ，３２ｂを形成することができる。
（２）エッチング工程において、透明保護基板３１をマスクとして、平面的に透明保護基板３１からはみ出た素子基板２０Ａのブラックマトリクス層３２ａをエッチングするので、フォトレジストを塗布する工程や、エッチング後にフォトレジストを除去する工程が削減でき、製造コストを削減することができる。すなわち、コストパフォーマンスに優れた有機ＥＬ装置１００を製造することができる。
【００８４】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態の有機ＥＬ装置とその製造方法について図６を参照して説明する。図６（ａ）および（ｂ）は第２実施形態の有機ＥＬ装置の製造方法を示す概略断面図である。
本実施形態の有機ＥＬ装置の製造方法は、第１実施形態と比べて、ガスバリア層形成工程と、エッチング工程とが異なっている。したがって、第１実施形態と同じ構成には同じ符号を付して詳細の説明は省略する。
【００８５】
（第２実施形態にかかる有機ＥＬ装置の製造方法）
ステップＳ１の素子形成工程からステップＳ３の有機緩衝層形成工程までは、第１実施形態と同様である。
ステップＳ４のガスバリア層形成工程では、図６（ａ）に示すように、ガスバリア層１９の成膜において、マスク成膜を行うことなく、ガスバリア層１９を素子基板２０Ａ全面に亘って形成する。
【００８６】
以降、ＢＭ（ブラックマトリクス）形成から貼り合わせ工程までは、第１実施形態と同様に実施する。次に、エッチング工程では、図６（ｂ）に示すように、透明保護基板３１をマスクとして、ブラックマトリクス層３２ａとガスバリア層１９とをエッチングする。つまり、透明保護基板３１からはみ出たブラックマトリクス層３２ｄとガスバリア層１９ａとを少なくとも外部接続用端子４１が露出するようにエッチングして除去する。ここでは、ブラックマトリクス層３２ａがアルミニウムで形成され、ガスバリア層１９が酸窒化シリコンで形成されている場合について説明する。
【００８７】
エッチングチャンバー内で、まず、塩素（Ｃｌ2）系ガスを用い、ブラックマトリクス層３２ａのエッチングを行い、連続して、フッ素系のガスを用い、ガスバリア層１９のエッチングを行う。
【００８８】
上記第２実施形態の有機ＥＬ装置１００の製造方法によれば、上記第１実施形態の効果（１）、（２）に加えて以下の効果が得られる。
【００８９】
（３）ガスバリア層形成工程では、有機緩衝層１８の端部を含め素子基板２０Ａの全面にガスバリア層１９が形成される。ガスバリア層１９が素子基板２０Ａの全面に亘って形成されていることにより、素子基板２０Ａの外周近傍にガスバリア層１９による段差が存在しない。これによって、スピンコート法による着色層３２ｒ，３２ｇ，３２ｂ形成時の塗布ムラをさらに低減することができる。
（４）エッチング工程では、ブラックマトリクス層３２ａとガスバリア層１９とを透明保護基板３１をマスクとして、同一工程でエッチングするので、上記第１実施形態に比べて、ガスバリア層１９をパターニング形成する必要がなく、製造工程を簡略化して、さらに製造コストを低減させることができる。
【００９０】
［第３実施形態］
次に、第３実施形態の有機ＥＬ装置とその製造方法について図７を参照して説明する。図７（ａ）および（ｂ）は第３実施形態の有機ＥＬ装置の製造方法を示す概略断面図である。
本実施形態の有機ＥＬ装置の製造方法は、第１実施形態と比べて、有機緩衝層形成工程と、ガスバリア層形成工程と、エッチング工程とが異なっている。したがって、第１実施形態と同じ構成には同じ符号を付して詳細の説明は省略する。
【００９１】
（第３実施形態にかかる有機ＥＬ装置の製造方法）
ステップＳ１の素子形成工程からステップＳ２の電極保護層形成工程までは、第１実施形態と同様である。
ステップＳ３では、図７（ａ）に示すように、有機緩衝層１８に代えて無機膜２３を素子基板２０Ａの全面に亘って形成する。このような無機膜２３の形成方法としては、ポリシラザンを含む溶液をスピンコート法やロールコート法、スリットコート法を用いて塗布し、乾燥・焼成してＳｉＯ2からなる無機膜２３を形成する方法が挙げられる。
そして、ステップＳ４のガスバリア層形成工程では、同じく図７（ａ）に示すように、ガスバリア層１９の成膜において、マスク成膜を行うことなく、ガスバリア層１９を素子基板２０Ａの全面に亘って形成する。
これにより、素子基板２０Ａの表面がほぼ平坦なり、以降の工程において平坦な表面にブラックマトリクス層３２ａや着色層３２ｒ，３２ｇ，３２ｂを形成することが可能となる。
【００９２】
以降、ＢＭ（ブラックマトリクス）形成から貼り合わせ工程までは、第１実施形態と同様に実施する。次に、エッチング工程では、図７（ｂ）に示すように、透明保護基板３１をマスクとして、ブラックマトリクス層３２ａと、ガスバリア層１９と、無機膜２３とをエッチングする。つまり、透明保護基板３１からはみ出た部分のブラックマトリクス層３２ａとガスバリア層１９と無機膜２３とを少なくとも外部接続用端子４１が露出するようにエッチングして除去する。ここでは、ブラックマトリクス層３２ａがアルミニウムで形成され、ガスバリア層１９が酸窒化シリコンで形成され、無機膜２３が酸化シリコンで形成されている場合について説明する。
なお、図７（ａ）および（ｂ）では、陰極１１を覆うように電極保護層１７が形成されているが、電極保護層１７を透明保護基板３１からはみ出させ、上記エッチング工程後に、外部接続用端子４１が設けられた端子部４０において露出するように形成してもよい。
【００９３】
エッチングチャンバー内で、まず、塩素（Ｃｌ2）系ガスを用い、ブラックマトリクス層３２ａのエッチングを行い、連続して、フッ素系のガスを用い、ガスバリア層１９と無機膜２３のエッチングを行う。
【００９４】
上記第３実施形態の有機ＥＬ装置１００の製造方法によれば、上記第１実施形態の効果（１）、（２）に加えて以下の効果が得られる。
【００９５】
（５）無機膜２３とガスバリア層１９とが素子基板２０Ａの全面に亘って形成されていることにより、素子基板２０Ａの外周近傍に無機膜２３とガスバリア層１９とによる段差が存在しない。これによって、スピンコート法による着色層３２ｒ，３２ｇ，３２ｂ形成時の塗布ムラをさらに低減することができる。
（６）エッチング工程では、ブラックマトリクス層３２ａと、ガスバリア層１９と、無機膜２３とを透明保護基板３１をマスクとして、同一工程でエッチングするので、上記第１実施形態に比べて、無機膜２３やガスバリア層１９をパターニング形成する必要がなく、製造工程を簡略化して、さらに製造コストを低減させることができる。
【００９６】
なお、上記第３実施形態では、有機緩衝層１８に代えて無機膜２３を成膜したが、これに限定されず、有機緩衝層１８をそのまま用いてもよい。エッチング工程において透明保護基板３１からはみ出した有機緩衝層１８をエッチングする方法としては、例えばＯ2を処理ガスとしたドライエッチング法を用いることができる。
【００９７】
＜電子機器＞
次に、本実施形態の電子機器について図８を参照して説明する。図８（ａ）はＨＭＤ（Head Mounted Display）を示す斜視図、同図（ｂ）はデジタルカメラを示す概略平面図である。
図８（ａ）に示すように、電子機器としてのＨＭＤ１０００は、観察者の頭部に装着するための環状の支持部１００１と、観察者の左右の眼に対して画像を表示する表示部１００２とを有している。
図８（ｂ）に示すように、電子機器としてのデジタルカメラ２０００は、撮像素子を含む光学系を備えた本体２００１を有している。本体２００１には、撮像中の被写体を目視可能な電子ビューファインダー（ＥＶＦ；Electronic View Finder）２００３と、撮像後の被写体の映像などを表示可能なモニター２００２とが設けられている。
上記実施形態の有機ＥＬ装置の製造方法を用いて製造された有機ＥＬ装置１００に対して、実装工程として、例えばドライバーＩＣなどが実装されたＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）を図１の端子部４０に接続する。その後、用途に応じた製品に組み込む。組み込む製品としては、図８（ａ）に示すＨＭＤ１０００の表示部１００２や、図８（ｂ）に示すデジタルカメラ２０００のモニター２００２、ＥＶＦ２００３など文字や画像を表示する装置が上げられる。いずれの製品においても上記実施形態の有機ＥＬ装置の製造方法により製造された有機ＥＬ装置１００を用いることにより、低コストで、表示ムラのない映像を提供することが出来る。
【符号の説明】
【００９８】
１８…有機緩衝層、１９…ガスバリア層、２０Ａ…素子基板、２１…発光素子、３１…透明保護基板、３２ａ…ブラックマトリクスとしてのブラックマトリクス層、３２，３２ｒ，３２ｇ，３２ｂ…着色層、４０…端子部、４１…外部接続用端子、１０００…電子機器としてのＨＭＤ、２０００…電子機器としてのデジタルカメラ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法、及び電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報機器の多様化等に伴い、消費電力が少なく軽量化された平面表示装置のニーズが高まっている。このような平面表示装置の一つとして、有機発光層を備えた有機エレクトロルミネッセンス装置（以下「有機ＥＬ装置」という）が知られている。
【０００３】
また、有機発光層で発光した光を素子基板に対向配置された保護基板側から着色層を介して取り出して表示する、いわゆる「トップエミッション構造」の有機ＥＬ装置が知られている。このように構成することで、素子基板に配置された各種回路の大きさに影響されず、発光面積を広く確保できる効果がある。そのため、電圧及び電流を抑えつつ輝度を確保することが可能であり、発光素子の寿命を長く維持することができる。
【０００４】
有機ＥＬ装置の発光層、正孔注入層、電子注入層に用いられる材料は、大気中の水分と反応し、劣化し易いものが多い。これらの層が劣化すると、有機ＥＬ装置に、いわゆる「ダークスポット」と呼ばれる非発光領域が形成されてしまい、発光素子としての寿命が短くなってしまう。そのため、有機ＥＬ装置には、水分や酸素等の浸入を防ぐための、ガスバリア層が設けられる。ガスバリア層は、発光素子上に透明でガスバリア性に優れた珪素窒化物、珪素酸化物、セラミックス等の薄膜で形成される。
【０００５】
また、有機ＥＬ装置には、所望の色度を得るための着色層（カラーフィルター）が設けられる。さらに、隣接画素への光漏れを防止する遮光膜として、着色層を区分するブラックマトリクス層が設けられる。また、発光素子から着色層ならびにブラックマトリクス層間の距離が離れると、発光素子から斜め方向に照射された光が、意図しない着色層を通過し、所望の色度を得られなくなる。そのため、発光素子から着色層ならびにブラックマトリクス層間の距離は、なるべく近いことが望ましく、特許文献１および２には、着色層とブラックマトリクス層とをガスバリア層上に直接形成する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−６６２１６号公報
【特許文献２】特開２０１０−２７２６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１および２の有機ＥＬ装置のように精細な発光素子に対応して着色層を形成する方法として、色レジスト塗布、マスク露光、現像、ポストベーク（焼成）の各工程を有するフォトリソグラフィー法が挙げられる。
色レジストの塗布方法としては、例えばスピンコート法が挙げられる。
【０００８】
次に図９、図１０を参照して、スピンコート法による着色層の形成における課題を説明する。図９は従来の有機ＥＬ装置の素子側の基板の構造を模式的に示す断面図、図１０は従来の有機ＥＬ装置を模式的に示す平面図である。
図９に示すように、従来の有機ＥＬ装置５００において、発光素子２１を覆うようにガス透過性が低い無機材料からなるガスバリア層１９を設ける場合、発光素子２１に起因する被覆表面の段差によって、ガスバリア層１９が破れることを防止する必要がある。それゆえに、まず、発光素子２１を有機緩衝層１８で覆ってからその上にガスバリア層１９を設ける。有機緩衝層１８は、上記段差を埋めた後の表面が平坦となるように、１μm以上の厚さで形成される。有機緩衝層１８の端部は有機ＥＬ装置５００の外周付近に位置しているので、当該外周付近に１μm以上の厚さの段差が生じることになる。また、ブラックマトリクス層３２ａは、厚さ１μｍから２μm程度で形成され、同じく有機ＥＬ装置５００の外周付近で１μｍから２μm程度の段差を生じることになる。
【０００９】
したがって、有機ＥＬ装置５００の外周付近では、有機緩衝層１８の段差およびブラックマトリクス層３２ａの段差が略重複するため、２μｍ以上の段差が生じる。スピンコート法による色レジスト膜の形成では、２μｍ程度の段差が存在すると、その段差をきっかけとして、塗布ムラが生じる。色レジスト膜の形成時に生じた塗布ムラは、着色層３２ｒ，３２ｇ，３２ｂの膜厚ムラとなり、例えば図１０に示すように、有機緩衝層１８が形成された領域の外縁部から内側に侵入した表示ムラとして認識され、表示品質を著しく低下させてしまうという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【００１１】
［適用例１］本適用例に係る有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法は、複数の発光素子と、前記複数の発光素子を覆うガスバリア層と、を有する素子基板に対して、前記ガスバリア層上にブラックマトリクスの前駆体を形成する第一工程と、前記ブラックマトリクスの前駆体に前記発光素子に対応した開口部を形成する第二工程と、前記開口部に着色層を形成する第三工程と、外部接続用端子が露出するように前記ブラックマトリクスの一部を除去する第四工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
本適用例によれば、着色層を形成する第三工程において、着色層形成部以外のブラックマトリクスを除去しておく必要が無いため、素子基板の外周近傍のブラックマトリクスによる段差が存在しない、これによって、第三工程における着色層形成時の該段差に起因する塗布ムラを低減することができる。
【００１３】
［適用例２］上記適用例に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法において、前記第三工程は、スピンコート法を用いて前記素子基板に着色層形成材料を塗布することを特徴とする。
【００１４】
本適用例によれば、着色層を形成する第三工程において、スピンコート法を用いることにより、均一に着色層形成材料を塗布することができる、これによって、塗布ムラの少ない着色層を形成することができる。
【００１５】
［適用例３］上記適用例に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法において、前記第四工程は、平面的に前記ブラックマトリクスと重なるように透明保護基板を前記素子基板に装着する工程と、前記透明保護基板をマスクとして、前記透明保護基板からはみ出した前記ブラックマトリクスを除去する工程とを含むことを特徴とする。
【００１６】
本適用例によれば、素子基板の発光素子を保護する透明保護基板をエッチングマスクとして使用することにより、不要なブラックマトリクスを除去するためのマスクを用意しなくても所望の形状を有するブラックマトリクスを形成することができる。これによって、フォトリソグラフィー法によるブラックマトリクスの除去と比較して、工程が短縮でき、製造コストを低減させることが可能となる。
【００１７】
［適用例４］上記適用例に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法において、前記第四工程の後に、前記透明保護基板をマスクとして、前記透明保護基板よりはみ出した前記ガスバリア層を除去する第五の工程を含むことを特徴とする。
【００１８】
本適用例によれば、着色層を形成する第三工程において、着色層形成部以外のガスバリア層を除去しておく必要が無いため、素子基板の外周近傍のガスバリア層による段差が存在しない、これによって、第三工程における着色層形成時の該段差に起因する塗布ムラをさらに低減することができる。
【００１９】
［適用例５］上記適用例に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法において、前記第四工程と、前記第五工程とを連続して行うことを特徴とする。
【００２０】
本適用例によれば、第四工程と第五工程を連続して行うため、エッチングの工程を１工程短縮することが可能となり、これによって、製造コストを低減させることができる。
【００２１】
［適用例６］本適用例に係る電子機器は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法により製造された有機エレクトロルミネッセンス装置を備えたことを特徴とする。
【００２２】
本適用例によれば、第三工程における着色層の塗布ムラを低減できるため、表示ムラとして認識されなくなり、これによって、優れた表示品質を有する電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１実施形態に係る有機ＥＬ装置を模式的に示す平面図。
【図２】第１実施形態に係る有機ＥＬ装置を模式的に示す断面図。
【図３】第１実施形態に係る有機ＥＬ装置の製造方法を示すフローチャート。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は第１実施形態に係る有機ＥＬ装置の製造方法を示す工程図。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は第１実施形態に係る有機ＥＬ装置の製造方法を示す工程図。
【図６】（ａ）および（ｂ）は第２実施形態に係る有機ＥＬ装置の製造方法を示す工程図。
【図７】（ａ）および（ｂ）は第３実施形態に係る有機ＥＬ装置の製造方法を示す工程図。
【図８】（ａ）および（ｂ）は本発明の実施形態に係る電子機器を示す図。
【図９】従来の有機ＥＬ装置の素子側の基板の構造を模式的に示す断面図。
【図１０】従来の有機ＥＬ装置を示す模式的に示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等が異なっている。
【００２５】
［第１実施形態］
＜有機ＥＬ装置＞
以下、図１〜図６を参照しながら、本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬ装置について説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の膜厚や寸法の比率などは適宜異ならせてある。
図１は有機ＥＬ装置の構成を示す概略平面図である。図１に示すように本実施形態の有機ＥＬ装置１００は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、３色の発光が得られる複数の画素Ｐがマトリクス状に配列した表示領域Ｅを有する素子基板２０Ａと透明保護基板３１とを重ね合わせたものである。画素Ｐには、それぞれＲ，Ｇ，Ｂに対応した発光が得られる発光素子２１が設けられている。素子基板２０Ａは透明保護基板３１よりも一回り大きく、透明保護基板３１の一辺部側にはみ出た端子部４０には、画素Ｐを駆動する外部駆動回路との接続を図る複数の外部接続用端子４１が設けられている。
なお、図１では、画素Ｐは視認可能な程度に拡大表示されており、実際には、目視で異なる色の画素Ｐを識別するのが困難な程度の大きさである。
【００２６】
図２は図１のＡ−Ａ’線で切った有機ＥＬ装置の構造を模式的に示す断面図である。本実施形態における有機ＥＬ装置１００は、いわゆる「トップエミッション方式」の有機ＥＬ装置である。トップエミッション方式は、光を発光素子２１が配置された素子基板２０Ａ側ではなく対向する透明保護基板３１側から取り出すため、発光面積が素子基板２０Ａに配置された各種回路の大きさに影響されず、発光面積を広く確保できる効果がある。そのため、電圧及び電流を抑えつつ輝度を確保することが可能であり、発光素子２１の寿命を長く維持することができる。
【００２７】
図２に示すように、有機ＥＬ装置１００は、基板本体２０上に複数の発光素子２１が配置された素子基板２０Ａと、透明保護基板３１と、を備えている。素子基板２０Ａには、複数の発光素子２１を覆って積層して形成される電極保護層１７と有機緩衝層１８とガスバリア層１９の各層が積層した薄膜封止層（封止層）Ｆが設けられている。素子基板２０Ａと透明保護基板３１とは、充填層３４を介して貼り合わされている。
【００２８】
（素子基板）
素子基板２０Ａが備える基板本体２０は、透明基板及び不透明基板のいずれも用いることができる。不透明基板としては、例えばアルミナ等のセラミックス、ステンレススチール等の金属シートに表面酸化などの絶縁処理を施したもの、また熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂、さらにはそのフィルム（プラスチックフィルム）などが挙げられる。透明基板としては、例えばガラス、窒化ケイ素等の無機物や、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の有機高分子（樹脂）、またはこれらの複合材料など光透過性を備えた材料が挙げられる。
【００２９】
基板本体２０の上には、駆動用ＴＦＴ（Thin Film Transistor）等の駆動素子や、走査線、共通線等の配線、及びこれらを電気的に絶縁する無機物または有機物の絶縁膜などを備えた素子層１４が形成されている。各種配線や駆動素子はフォトリソグラフィー法によりパターニングした後エッチングすることにより、また、絶縁膜は蒸着法やスパッタ法など通常知られた方法により適宜形成することができる。素子層１４の絶縁膜は、例えば酸窒化シリコンで構成されている。
【００３０】
素子層１４上には、素子層１４が備える配線やＴＦＴ素子等に由来する表面の凹凸を緩和するための平坦化層１６と、平坦化層１６上に配置される発光素子２１からの射出光を透明保護基板３１側に反射する金属反射板１５と、が形成されている。平坦化層１６は、絶縁性の樹脂材料、もしくは、窒素を含むケイ素化合物などで形成されている。また、形成方法はフォトリソグラフィー法を用い、材料には例えば感光性のアクリル樹脂や環状オレフィン樹脂、もしくは、窒化シリコンや酸窒化シリコンなどが用いられている。
【００３１】
金属反射板１５は、例えばアルミニウムや銅などの金属で形成されており、光を反射する性質を備えている。本実施形態ではアルミニウムで形成されている。金属反射板１５は、後述する発光素子２１と基板本体２０との間で発光素子２１に平面的に重なるように配置されている。
【００３２】
平坦化層１６上であって、金属反射板１５と平面的に重なる領域には、発光素子２１が配置されており、隣り合う発光素子２１の間および発光素子２１と基板本体２０の端部との間には隔壁１３が形成されている。言い換えると、発光素子２１は隔壁によって区画されている。隔壁１３は平坦化層１６と同様に絶縁性の樹脂材料で形成されており、形成方法はフォトリソグラフィーを用いて形成され、材料には例えば感光性のアクリル樹脂や環状オレフィン樹脂、もしくは、窒化シリコンや酸窒化シリコンなどが用いられている。
【００３３】
陽極１０は、平坦化層１６上に形成され、素子基板２０Ａが備える駆動用ＴＦＴに接続されている。また陽極１０には、仕事関数が５ｅＶ以上の正孔注入効果の高い材料が好適に用いられる。このような正孔注入効果の高い材料としては、例えばＩＴＯ（Indium Thin Oxide；インジウム錫酸化物）等の金属酸化物を挙げることができる。本実施形態では陽極１０としてＩＴＯを用いている。なお、陽極１０は必ずしも光透過性を有する必要は無く、アルミニウム等の光を透さない金属電極としてもよい。その場合には、陽極１０が光を反射し先述の金属反射板１５の機能を兼ね備えるため、金属反射板１５は設けなくても良い。
【００３４】
発光層１２は、白色に発光する白色発光層を採用している。本実施形態では、この白色発光層は低分子系の発光材料を用いて真空蒸着法を用いて形成されている。白色の発光材料としては、スリチルアミン系発光層にアントラセン系のドーパントをドーピングした層（青色）と、スリチルアミン系発光層にルブレン系のドーパントをドーピングした層（黄色）と、を同時に発光させて白色発光を実現している発光材料を挙げることができる。ここでは低分子系の発光材料を用いているが、高分子系の発光材料を用いて発光層を形成することとしても良い。また、各層の構成を変化させ、赤色、緑色、青色の３色を同時に発光させて白色発光を取り出す３層構造とすることも可能である。また発光層１２としては、赤色に発光する赤色発光層、緑色に発光する緑色発光層、青色に発光する青色発光層を有するようにすることも可能である。
【００３５】
なお、陽極１０と発光層１２との間に、トリアリールアミン多量体（ＡＴＰ）層（正孔注入層）、トリフェニルジアミン系誘導体（ＴＰＤ）層（正孔輸送層）、発光層１２と陰極１１との間にアルミニウムキノリノール（Ａｌｑ３）層（電子注入層）、ＬｉＦ（電子注入バッファー層）をそれぞれ成膜し、各電極からの電子および正孔の注入を容易にさせる構成とすることが好ましい。
【００３６】
陰極１１は、発光層１２と隔壁１３との表面を覆って、少なくとも最も外側（素子基板２０Ａの外周部に近い側）に配置された隔壁１３の頭頂部に至るまで延在して形成されている。陰極１１の形成材料には、電子注入効果の大きい（仕事関数が４ｅＶ以下）材料が好適に用いられる。例えば、カルシウムやマグネシウム、ナトリウム、リチウム金属、又はこれらの金属化合物である。金属化合物としては、フッ化カルシウム等の金属フッ化物や酸化リチウム等の金属酸化物、アセチルアセトナトカルシウム等の有機金属錯体が該当する。これらの材料を用いる場合には、金属材料は真空蒸着法、金属化合物はＥＣＲプラズマスパッタ法やイオンプレーティング法、対向ターゲットスパッタ法などの高密度プラズマ成膜法を用いて陰極１１を形成することができる。
【００３７】
また、これらの材料だけでは、電気抵抗が大きく電極として機能しない場合は、発光部分を避けるようにアルミニウムや金、銀、銅などの金属層をパターン形成したり、ＩＴＯや酸化錫などの透明な金属酸化物導電層と組み合わせて積層体として用いたりしてもよい。なお、本実施形態では、マグネシウム−銀合金（ＭｇＡｇ）を透明性が得られる２０ｎｍ以下の膜厚に調整して用いている。陰極１１の膜厚は約１０ｎｍである。
【００３８】
また、素子基板２０Ａ上であって、素子基板２０Ａの外周部近傍の平坦化層１６が形成されていない領域には陰極配線２２Ａが形成され、陰極配線２２Ａと陰極１１とは電気的に接続され導通している。
【００３９】
陰極配線２２Ａは、陰極１１を不図示の電源まで通電させることを目的として形成されており、主に素子基板２０Ａの外周部付近に設けられる。陰極配線２２Ａの形成材料には、アルミニウム−シリコン合金や、チタン、タングステン、タンタルなどの金属が用いられ、これらの材料を単層もしくは多層に積層して形成したものが用いられる。また、陰極配線２２Ａの最表層には、陽極１０と同じ材料であるＩＴＯが形成されている。陽極１０の形成時と同時に、陰極配線２２Ａの最表層にもＩＴＯを形成しておくことで、製造工程におけるフォトリソグラフィー工程での陰極配線２２Ａの腐食を防ぐことができる。
【００４０】
（薄膜封止層）
素子基板２０Ａ上には、発光素子２１を覆い全面に複数の保護層が積層した薄膜封止層Ｆが形成されている。この薄膜封止層Ｆとして、本実施形態の有機ＥＬ装置１００は、電極保護層１７と有機緩衝層１８とガスバリア層１９とを備えている。
【００４１】
素子基板２０Ａ上には、陰極配線２２Ａの端面を覆い、陰極配線２２Ａ、陰極１１の表面を覆って全面に、電極保護層１７が形成されている。この電極保護層１７により、２０ｎｍ以下と非常に薄い陰極１１や、その下の発光層１２の破損を抑制することができる。また、発光素子２１への水分の浸入を防ぐガスバリア層としての機能も兼ね備える。
【００４２】
電極保護層１７はＥＣＲスパッタ法やイオンプレーティング法などの高密度プラズマ成膜法を用いて形成することができる。形成前には、酸素プラズマ処理を行って形成した膜の密着性を向上させることが好ましい。
【００４３】
電極保護層１７は、透明性や密着性、耐水性、絶縁性、更にはガスバリア性を考慮して、酸窒化シリコンや窒化シリコンなどのケイ素化合物で構成することが望ましい。中でも、酸窒化シリコンは、含まれる酸素と窒素の比率を変えることで所望の透湿性を備えた無色透明な膜とすることが可能であるため好ましい。本実施形態では、酸窒化シリコンを用いて電極保護層１７を形成している。
【００４４】
また、電極保護層１７の膜厚は１００ｎｍ以上が好ましく、隔壁１３を被覆することで発生する応力によるクラック発生を防ぐため、膜厚の上限は２００ｎｍ以下に設定することが好ましい。なお、本実施形態においては、電極保護層１７を単層で形成しているが、複数層で積層してもよい。例えば、低弾性率の下層と高耐水性の上層とで電極保護層１７を構成してもよい。
【００４５】
電極保護層１７の上には、電極保護層１７の内側に有機緩衝層１８が形成されている。有機緩衝層１８は、隔壁１３の形状の影響により凹凸状に形成された電極保護層１７の凹凸部分を埋め、起伏を緩和するように配置される。この有機緩衝層１８は、素子基板２０Ａの反りや体積膨張により発生する応力を緩和し、隔壁１３からの電極保護層１７の剥離を防止する機能を有する。また、有機緩衝層１８の上面では、電極保護層１７表面の起伏が緩和されているので、後述するガスバリア層１９に応力が集中する部位がなくなり、クラックの発生を防止することができる。
【００４６】
有機緩衝層１８の形成材料としては、流動性に優れ且つ溶媒や揮発成分の無い、全てが高分子骨格の原料となる有機化合物材料であることが好ましく、その様な形成材料としてエポキシ基を有する分子量３０００以下のエポキシモノマー／オリゴマーを好適に用いることができる。ここでは、分子量１０００未満の原料をモノマー、分子量１０００以上３０００以下の原料をオリゴマーとする。例えば、ビスフェノールＡ型エポキシオリゴマーやビスフェノールＦ型エポキシオリゴマー、フェノールノボラック型エポキシオリゴマー、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、アルキルグリシジルエーテル、３，４−エポキシシクロヘキセニルメチル−３'，４'−エポキシシクロヘキセンカルボキシレート、ε−カプロラクトン変性３，４−エポキシシクロヘキシルメチル３'，４'−エポキシシクロヘキサンカルボキレートなどがあり、これらが単独もしくは複数組み合わされて用いられる。
【００４７】
また、有機緩衝層１８の形成材料には、エポキシモノマー／オリゴマーと反応する硬化剤が含まれる。このような硬化剤としては、電気絶縁性や接着性に優れ、かつ硬度が高く強靭で耐熱性に優れる硬化被膜を形成するものが好適に用いられ、透明性に優れ且つ硬化のばらつきの少ない付加重合型が好ましい。例えば、３−メチル−１，２，３，６−テトラヒドロ無水フタル酸、メチル−３，６−エンドメチレン−１，２，３，６−テトラヒドロ無水フタル酸、１，２，４，５−ベンゼンテトラカルボン酸二無水物、３，３'，４，４'−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物などの酸無水物系硬化剤が好ましい。これらの硬化剤を加えた有機緩衝層１８の形成材料は優れた熱硬化性樹脂として振る舞う。
【００４８】
さらに、酸無水物の反応（開環）を促進する反応促進剤として１，６−ヘキサンジオールなど分子量が大きく揮発しにくいアルコール類やアミノフェノールなどのアミン化合物を微量添加することで低温硬化しやすくなる。これらの硬化は６０℃〜１００℃の範囲で加熱することで行われ、その硬化被膜はエステル結合を持つ高分子となる。
【００４９】
また、硬化時間を短縮するためよく用いられるカチオン放出タイプの光重合開始剤を用いてもよいが、硬化収縮が急激に進まないよう反応の遅いものが良く、また、塗布後の加熱による粘度低下で平坦化を進めるように最終的には熱硬化を用いて硬化物を形成するものが好ましい。更には、陰極１１やガスバリア層１９との密着性を向上させるシランカップリング剤や、イソシアネート化合物等の捕水剤が混入されていても良い。
【００５０】
これらの原料ごとの粘度は、１０００ｍＰａ・ｓ（室温：２５℃）以上が好ましい。塗布直後に発光層１２へ浸透して、ダークスポットと呼ばれる非発光領域を発生させないためである。また、これらの原料を混合した緩衝層形成材料の粘度としては、５００ｍＰａ・ｓ〜２００００ｍＰａ・ｓ、特に２０００ｍＰａ・ｓ以上１００００ｍＰａ・ｓ以下（室温）が好ましい。また、含水量は１０００ｐｐｍ以下に調整された材料であることが好ましい。
【００５１】
また、有機緩衝層１８の最適な膜厚としては、１μｍ以上５μｍ以下が好ましい。有機緩衝層１８の膜厚が厚いほうが異物混入した場合等にガスバリア層１９の破損を防ぎやすいが、有機緩衝層１８を合わせた層厚が５μｍを超えると、後述する着色層３２ｒ，３２ｇ，３２ｂと発光層１２の距離が広がって側面に逃げる光が増え、光を取り出す効率が低下するためである。
【００５２】
また、有機緩衝層１８の端部を含め全面を被覆し、且つ透明保護基板３１と略同形状であるガスバリア層１９が形成されている。ガスバリア層１９の形状は、マスク成膜や、フォトリソグラフィー法により形成される。
【００５３】
ガスバリア層１９は、発光素子２１に酸素や水分が浸入するのを防止する機能を備えており、これにより酸素や水分による発光素子２１の劣化等を抑えることができる。ガスバリア層１９は、透明性、ガスバリア性、耐水性を考慮して、好ましくは窒素を含むケイ素化合物、すなわち窒化シリコンや酸窒化シリコンなどを用いて形成される。本実施形態では、酸窒化シリコンを用いてガスバリア層１９を形成している。
【００５４】
ガスバリア層１９は、ＥＣＲスパッタ法やイオンプレーティング法などの高密度プラズマ成膜法を用いて形成することができる。形成前には、形成面の酸素プラズマ処理を行って形成した膜の密着性を向上させることが好ましい。また、ガスバリア層１９の膜厚は、ガスバリア層１９の破損を防ぎガスバリア性を担保するために１００ｎｍ以上であることが好ましい。また、有機緩衝層１８の端部や陰極配線２２Ａ等の凹凸部を被覆する際にクラックを防ぐために８００ｎｍ以下であることが好ましい。なお、本実施形態においては、ガスバリア層１９を単層で形成しているが、複数層で積層してもよい。
【００５５】
ガスバリア層１９上には、カラーフィルター３２が形成されている。カラーフィルター３２は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の着色層３２ｒ，３２ｇ，３２ｂと、着色層３２ｒ，３２ｇ，３２ｂを区画して、光漏れを防ぎ視認性を向上させるブラックマトリクス（ＢＭ）としてのブラックマトリクス層３２ａと、を有している。
ブラックマトリクス層３２ａは、低温成膜されたアルミニウムやクロム等の金属、もしくは、黒色に着色された樹脂で形成されている。
【００５６】
着色層３２ｒ，３２ｇ，３２ｂは、透過光を赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のいずれかの光に変調し、同一色の着色層が同一方向に配列するように形成されている。このような着色層３２ｒ，３２ｇ，３２ｂの配列はストライプ方式と呼ばれている。なお、着色層３２ｒ，３２ｇ，３２ｂの配列はこれに限定されるものではない。
着色層３２ｒ，３２ｇ，３２ｂは、アクリル樹脂などの感光性樹脂層に、赤色、緑色、青色を示す顔料または染料を含有した着色層形成材料（色レジスト）により形成されている。また、必要に応じてライトブルーやライトシアン、白などの着色層を備えることとしても良い。
【００５７】
この着色層３２ｒ，３２ｇ，３２ｂの各々は、白色の光を射出する発光素子２１に対向して配置されている。これにより、発光素子２１から射出された光は着色層３２ｒ，３２ｇ，３２ｂの各々を透過して、赤色光、緑色光、青色光として観察者側に射出され、カラー表示を行うようになっている。
【００５８】
着色層３２ｒ，３２ｇ，３２ｂは、０．５μｍ以上２μｍ以下の範囲で各色に適した厚みに調整されている。また、ブラックマトリクス層３２ａは、着色層３２ｒ，３２ｇ，３２ｂと同程度の厚みを有している。
【００５９】
（透明保護基板）
透明保護基板３１は、発光素子２１から射出される光を透過する光透過性と、薄膜封止層Ｆを保護する強度とを備えた基板であり、後述する有機ＥＬ装置の製造方法において、ガスバリア層１９や、ブラックマトリクス層３２ａなどのエッチング時に形状を損なわない材質であり、例えばガラス、石英ガラス、窒化ケイ素等の無機物を用いて形成することができる。また、光透過性を備えるならば、上記材料を積層または混合して形成された複合材料を用いることもできる。中でも、透明性の高さと透湿性の低さから、特にガラス基板が好適に用いられる。また、紫外線を遮断または吸収する層や、光反射防止膜、放熱層などの機能層が形成されていても良い。
【００６０】
透明保護基板３１は、図１に示す通り、素子基板２０Ａの端子部４０を覆うことなく、陰極１１が設けられた領域を少なくとも覆うことができる形状である。ただし、透明保護基板３１については、素子基板２０Ａと貼り合わせる前から、上記形状である必要はなく、素子基板２０Ａと貼り合わせた後、スクライブ，ダイシング等の手法により上記形状としてもよい。
【００６１】
透明保護基板３１の素子基板２０Ａ側には、熱硬化性樹脂からなる充填層３４が形成されている。
【００６２】
充填層３４は、硬化前の原料主成分としては、流動性に優れ、かつ溶媒のような揮発成分を持たない有機化合物材料である必要があり、好ましくはエポキシ基を有する分子量３０００以下のエポキシモノマー／オリゴマーが用いられる（モノマーの定義：分子量１０００以下、オリゴマーの定義：分子量１０００〜３０００）。例えば、ビスフェノールＡ型エポキシオリゴマーやビスフェノールＦ型エポキシオリゴマー、フェノールノボラック型エポキシオリゴマー、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、アルキルグリシジルエーテル、３，４−エポキシシクロヘキセニルメチル−３'，４'−エポキシシクロヘキセンカルボキシレート、ε−カプロラクトン変性３，４−エポキシシクロヘキシルメチル３'，４'−エポキシシクロヘキサンカルボキレートなどがあり、これらが単独もしくは複数組み合わされて用いられる。
【００６３】
また、エポキシモノマー／オリゴマーと反応する硬化剤としては、電気絶縁性に優れ、かつ強靭で耐熱性に優れる硬化皮膜を形成するものが良く、透明性に優れ、かつ硬化のばらつきの少ない付加重合型が良い。例えば、３−メチル−１，２，３，６−テトラヒドロ無水フタル酸、メチル−３，６−エンドメチレン−１，２，３，６−テトラヒドロ無水フタル酸、１，２，４，５−ベンゼンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、またはそれらの重合物などの酸無水物系硬化剤が好ましい。これらの硬化は、６０〜１００℃の範囲で行われ、その硬化皮膜は珪素酸窒化物との密着性に優れるエステル結合を持つ高分子となる。さらに、酸無水の開環を促進する硬化促進剤として芳香族アミンやアルコール類、アミノフェノール等の比較的分子量の高いものを添加することで低温かつ短時間での硬化が可能となる。
【００６４】
また、塗布時の粘度は、気泡を噛まずに充填性を上げるためにはより低粘度がよいが、あまり低粘度過ぎても所望のエリアから外部へ浸出する場合があるため、１００ｍＰａ・ｓ〜２０００ｍＰａ・ｓ（室温）が好ましい。
【００６５】
（有機ＥＬ装置の製造方法）
次に、図３〜図５を参照して本実施形態における有機ＥＬ装置１００の製造方法を説明する。ここで、図３は有機ＥＬ装置の製造方法を示すフローチャート、図４（ａ）〜（ｄ）は有機ＥＬ装置の素子基板に着色層を形成する工程を示す概略断面図、図５（ａ）は透明保護基板上に充填層を形成する工程を示す概略断面図、図５（ｂ）〜（ｃ）は素子基板と透明保護基板とを貼り合わせ、有機ＥＬ装置とするまでの工程を示す概略断面図である。
【００６６】
図３に示すように、本実施形態の有機ＥＬ装置１００の製造方法は、素子基板側の工程である素子形成工程（ステップＳ１）と、電極保護層形成工程（ステップＳ２）と、有機緩衝層形成工程（ステップＳ３）と、ガスバリア層形成工程（ステップＳ４）と、ＢＭ（ブラックマトリクス）形成工程（ステップＳ５）と、着色層形成工程（ステップＳ６）とを備えている。また、透明保護基板側の工程である充填層形成工程（ステップＳ７）と、両方の基板を貼り合わせる工程（ステップＳ８）と、素子基板上において透明保護基板３１からはみ出た部分をエッチングするエッチング工程（ステップＳ９）とを備えている。
【００６７】
まず、ステップＳ１の素子形成工程は、基板本体２０上に素子層１４、つまり、発光素子２１を駆動するための駆動素子などを形成する。駆動用ＴＦＴなどの駆動素子や配線、各種電極などを形成する方法は、公知の方法を採用することができる。また、素子層１４上に発光素子２１を形成する方法は、前述した方法だけでなく、公知の方法も採用することができる。そして、ステップＳ２へ進む。
【００６８】
ステップＳ２の電極保護層形成工程では、図４（ａ）に示すように、陰極１１までが積層された素子基板２０Ａに電極保護層１７を形成する。例えば、前述のように窒化シリコンや酸窒化シリコンなどを、ＥＣＲスパッタ法やイオンプレーティング法等の高密度プラズマ成膜法により成膜する。なお、透明無機材料としての酸化シリコンなどの無機酸化物やＬｉＦやＭｇＦ等のアルカリハライドを、真空蒸着法や高密度プラズマ成膜法により積層して電極保護層１７としてもよい。そして、ステップＳ３へ進む。
【００６９】
ステップＳ３の有機緩衝層形成工程では、同じく図４（ａ）に示すように、有機緩衝層１８を電極保護層１７上に形成する。具体的には、まず減圧雰囲気下でスクリーン印刷法により有機緩衝層１８の形成材料を配置する。減圧雰囲気下で有機緩衝層１８の形成材料を配置することで、有機緩衝層１８の形成材料やスクリーンメッシュに含まれる揮発性の不純物や水分を極力除去することができる。また、スクリーン印刷法ではスキージによる摩擦により配置した材料の表面が強制的に平坦化されるため、他の材料配置方法と比較して材料表面を平坦にすることが可能である。
【００７０】
スクリーン印刷法による塗布のし易さと、成膜精度との兼ね合いにより、有機緩衝層１８の形成材料の粘度は、３０００ｍＰａ・ｓ以上７０００ｍＰａ・ｓ以下（室温）であることが好ましい。本実施形態では有機緩衝層１８の形成材料の粘度は５０００ｍＰａ・ｓである。また、含水量をあらかじめ１０００ｐｐｍ以下に調整しておくと、減圧環境下での発泡が抑えられ作業が容易になるため好ましい。
【００７１】
続いて、配置した有機緩衝層１８の形成材料を６０℃〜１００℃の範囲で加熱して硬化させる。この加熱硬化は、大気圧での水分が１０ｐｐｍ以下に管理された窒素雰囲気下において行われる。この際、加熱直後から反応が開始されるまでの間は、一時的に有機緩衝層１８の形成材料の粘度が低下するため、形成材料が電極保護層１７や陰極１１を透過して発光層１２に浸透しダークスポットを発生させるおそれがある。そこで、ある程度硬化が進むまでは６０℃〜８０℃の低温で硬化し、ある程度反応が進んで高粘度化したところで８０℃以上に温度を上げて完全硬化させることが好ましい。
【００７２】
形成する有機緩衝層１８については、平面形状として、陰極１１の上を全て覆い、且つ、後の工程で貼り合わされる透明保護基板３１の外形よりも内側のみに形成されていることが必要である。従って、有機緩衝層１８の外形は、素子基板２０Ａの外周付近に存在することとなり、必然的に素子基板２０Ａの外周付近に１μm以上の段差が生じることとなる。そして、ステップＳ４へ進む。
【００７３】
ステップＳ４のガスバリア層形成工程では、同じく図４（ａ）に示すように、ガスバリア層１９を有機緩衝層１８上に形成する。具体的には、ＥＣＲスパッタ法やイオンプレーティング法などの高密度プラズマ成膜法で形成する。ガスバリア層１９の形状は、マスク成膜や、フォトリソグラフィー法により形成される。そして、ステップＳ５へ進む。
【００７４】
ステップＳ５のＢＭ形成工程では、図４（ｂ）に示すように、少なくともガスバリア層１９を覆う位置に、ブラックマトリクス層３２ａを形成する。ブラックマトリクス層３２ａは、低温成膜されたアルミニウムやクロム等の金属、もしくは、黒色に着色された樹脂で形成されているが、本実施例では、アルミニウムの場合について、説明する。
【００７５】
アルミニウムを、蒸着もしくはスパッタリング法により、素子基板２０Ａ上全面に成膜する。次に、公知のフォトリソグラフィー法により、図４（ｃ）に示すように、少なくとも着色層３２ｒ，３２ｇ，３２ｂを形成する領域についてブラックマトリクス層３２ａを除去する。着色層３２ｒ，３２ｇ，３２ｂを形成する領域については、ブラックマトリクス層３２ａを除去しなければならないが、その他の領域については、出来る限り除去しない。それにより、次に説明する着色層３２ｒ，３２ｇ，３２ｂ形成時に、素子基板２０Ａの外周近傍にブラックマトリクス層３２ａの段差が存在しないこととなる。そして、ステップＳ６へ進む。
【００７６】
ステップＳ６の着色層形成工程では、図４（ｄ）に示すように、着色層３２ｒ，３２ｇ，３２ｂを形成する。まず、アクリル樹脂などの感光性樹脂層に、赤色、緑色、青色を示す顔料または染料を混合した着色層形成材料である色レジストをスピンコート法により塗布する。スピンコート法を用いて塗布することにより、均一な膜厚を有する色レジスト膜を形成することができる。また、ブラックマトリクス層３２ａの段差が素子基板２０Ａの外周近傍に存在しないため、スピンコート法を用いても色レジスト膜に塗布ムラが生じ難い。
【００７７】
次に、公知の露光、現像技術により、色レジスト膜をパターニングして、必要な位置に着色層３２ｒ，３２ｇ，３２ｂをそれぞれ形成する。もちろん、着色層３２ｒ，３２ｇ，３２ｂは、色別に色レジストの塗布、露光、現像工程を繰り返して行う。着色層３２ｒ，３２ｇ，３２ｂを形成する順番は任意である。
【００７８】
一方、透明保護基板３１側のステップＳ７の充填層形成工程では、図５（ａ）に示すように、透明保護基板３１上に充填層３４を形成する。充填層３４は、素子基板２０Ａと貼り合わせる工程において、透明保護基板３１からはみ出さないように塗布量を調整する。そして、ステップＳ８へ進む。
【００７９】
ステップＳ８の貼り合わせ工程では、図５（ｂ）に示すように、素子基板２０Ａと透明保護基板３１の貼り合せを行う（透明保護基板３１の装着）。貼り合せを行う方法は、１つの有機ＥＬ装置を単位として素子基板２０Ａと透明保護基板３１とを貼り合わせてもよいし、複数の有機ＥＬ装置を単位として素子基板２０Ａが面付けされたマザー基板に対して透明保護基板３１を貼り合わせてもよい。また、同様に、複数の有機ＥＬ装置を単位として透明保護基板３１が面付けされたマザー基板と貼り合わせる形態であってもかまわない。ここでは、マザー基板に素子基板２０Ａが複数面付けされている形態、透明保護基板３１については、１つの有機ＥＬ装置単位の形態であるものについて説明を行う。
【００８０】
図５（ｂ）に示すように、素子基板２０Ａの着色層３２ｒ，３２ｇ，３２ｂが形成されている面と、透明保護基板３１の充填層３４が形成されている面とを向かい合わせて貼り合わせる。貼り合せ方法については、真空貼り合せ法により基板間に気泡が残らない形で実施することが望ましい。また、貼り合せ位置については、貼り合せ後の形状が図１の通り、透明保護基板３１が素子基板２０Ａの端子部４０を覆うことなく、陰極１１の全面を覆うことができる位置になるように実施する。
【００８１】
貼り合せ実施後、充填層３４を硬化させる。硬化は、例えば、焼成温度６０℃〜１００℃の範囲で、焼成時間３０分〜４時間の範囲で焼成することにより実施する。そして、ステップＳ９へ進む。
【００８２】
ステップＳ９のエッチング工程では、図５（ｃ）に示すようにブラックマトリクス層３２ａのエッチングを行う。エッチングは、ブラックマトリクス層３２ａの材質が、アルミニウムの場合、塩素（Ｃｌ2）系ガスを用い、ドライエッチング法により実施する。この場合、エッチング前にフォトレジストでパターニングする必要は無く、透明保護基板３１をマスクとして、少なくとも外部接続用端子４１が露出するように素子基板２０Ａ上のブラックマトリクス層３２ａの一部（ブラックマトリクス層３２ｄ）を、エッチングする。
また、ブラックマトリクス層３２ａの材質が、樹脂系材料の場合は、Ｏ2ガスによるアッシングにて、除去を行う。
【００８３】
上記有機ＥＬ装置１００の製造方法によれば、以下の効果が得られる。
（１）ＢＭ形成工程において、素子基板２０Ａの外周近傍にブラックマトリクス層３２ａの段差が生じないようにブラックマトリクス層３２ａを残した状態でパターニングが行われる。そして、着色層形成工程において、スピンコート法を用いて色レジストを塗布するので、素子基板２０Ａの全面に亘って均一な色レジスト膜が形成される。この色レジスト膜をパターニングすることで、均一な膜厚を有する着色層３２ｒ，３２ｇ，３２ｂを形成することができる。
（２）エッチング工程において、透明保護基板３１をマスクとして、平面的に透明保護基板３１からはみ出た素子基板２０Ａのブラックマトリクス層３２ａをエッチングするので、フォトレジストを塗布する工程や、エッチング後にフォトレジストを除去する工程が削減でき、製造コストを削減することができる。すなわち、コストパフォーマンスに優れた有機ＥＬ装置１００を製造することができる。
【００８４】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態の有機ＥＬ装置とその製造方法について図６を参照して説明する。図６（ａ）および（ｂ）は第２実施形態の有機ＥＬ装置の製造方法を示す概略断面図である。
本実施形態の有機ＥＬ装置の製造方法は、第１実施形態と比べて、ガスバリア層形成工程と、エッチング工程とが異なっている。したがって、第１実施形態と同じ構成には同じ符号を付して詳細の説明は省略する。
【００８５】
（第２実施形態にかかる有機ＥＬ装置の製造方法）
ステップＳ１の素子形成工程からステップＳ３の有機緩衝層形成工程までは、第１実施形態と同様である。
ステップＳ４のガスバリア層形成工程では、図６（ａ）に示すように、ガスバリア層１９の成膜において、マスク成膜を行うことなく、ガスバリア層１９を素子基板２０Ａ全面に亘って形成する。
【００８６】
以降、ＢＭ（ブラックマトリクス）形成から貼り合わせ工程までは、第１実施形態と同様に実施する。次に、エッチング工程では、図６（ｂ）に示すように、透明保護基板３１をマスクとして、ブラックマトリクス層３２ａとガスバリア層１９とをエッチングする。つまり、透明保護基板３１からはみ出たブラックマトリクス層３２ｄとガスバリア層１９ａとを少なくとも外部接続用端子４１が露出するようにエッチングして除去する。ここでは、ブラックマトリクス層３２ａがアルミニウムで形成され、ガスバリア層１９が酸窒化シリコンで形成されている場合について説明する。
【００８７】
エッチングチャンバー内で、まず、塩素（Ｃｌ2）系ガスを用い、ブラックマトリクス層３２ａのエッチングを行い、連続して、フッ素系のガスを用い、ガスバリア層１９のエッチングを行う。
【００８８】
上記第２実施形態の有機ＥＬ装置１００の製造方法によれば、上記第１実施形態の効果（１）、（２）に加えて以下の効果が得られる。
【００８９】
（３）ガスバリア層形成工程では、有機緩衝層１８の端部を含め素子基板２０Ａの全面にガスバリア層１９が形成される。ガスバリア層１９が素子基板２０Ａの全面に亘って形成されていることにより、素子基板２０Ａの外周近傍にガスバリア層１９による段差が存在しない。これによって、スピンコート法による着色層３２ｒ，３２ｇ，３２ｂ形成時の塗布ムラをさらに低減することができる。
（４）エッチング工程では、ブラックマトリクス層３２ａとガスバリア層１９とを透明保護基板３１をマスクとして、同一工程でエッチングするので、上記第１実施形態に比べて、ガスバリア層１９をパターニング形成する必要がなく、製造工程を簡略化して、さらに製造コストを低減させることができる。
【００９０】
［第３実施形態］
次に、第３実施形態の有機ＥＬ装置とその製造方法について図７を参照して説明する。図７（ａ）および（ｂ）は第３実施形態の有機ＥＬ装置の製造方法を示す概略断面図である。
本実施形態の有機ＥＬ装置の製造方法は、第１実施形態と比べて、有機緩衝層形成工程と、ガスバリア層形成工程と、エッチング工程とが異なっている。したがって、第１実施形態と同じ構成には同じ符号を付して詳細の説明は省略する。
【００９１】
（第３実施形態にかかる有機ＥＬ装置の製造方法）
ステップＳ１の素子形成工程からステップＳ２の電極保護層形成工程までは、第１実施形態と同様である。
ステップＳ３では、図７（ａ）に示すように、有機緩衝層１８に代えて無機膜２３を素子基板２０Ａの全面に亘って形成する。このような無機膜２３の形成方法としては、ポリシラザンを含む溶液をスピンコート法やロールコート法、スリットコート法を用いて塗布し、乾燥・焼成してＳｉＯ2からなる無機膜２３を形成する方法が挙げられる。
そして、ステップＳ４のガスバリア層形成工程では、同じく図７（ａ）に示すように、ガスバリア層１９の成膜において、マスク成膜を行うことなく、ガスバリア層１９を素子基板２０Ａの全面に亘って形成する。
これにより、素子基板２０Ａの表面がほぼ平坦なり、以降の工程において平坦な表面にブラックマトリクス層３２ａや着色層３２ｒ，３２ｇ，３２ｂを形成することが可能となる。
【００９２】
以降、ＢＭ（ブラックマトリクス）形成から貼り合わせ工程までは、第１実施形態と同様に実施する。次に、エッチング工程では、図７（ｂ）に示すように、透明保護基板３１をマスクとして、ブラックマトリクス層３２ａと、ガスバリア層１９と、無機膜２３とをエッチングする。つまり、透明保護基板３１からはみ出た部分のブラックマトリクス層３２ａとガスバリア層１９と無機膜２３とを少なくとも外部接続用端子４１が露出するようにエッチングして除去する。ここでは、ブラックマトリクス層３２ａがアルミニウムで形成され、ガスバリア層１９が酸窒化シリコンで形成され、無機膜２３が酸化シリコンで形成されている場合について説明する。
なお、図７（ａ）および（ｂ）では、陰極１１を覆うように電極保護層１７が形成されているが、電極保護層１７を透明保護基板３１からはみ出させ、上記エッチング工程後に、外部接続用端子４１が設けられた端子部４０において露出するように形成してもよい。
【００９３】
エッチングチャンバー内で、まず、塩素（Ｃｌ2）系ガスを用い、ブラックマトリクス層３２ａのエッチングを行い、連続して、フッ素系のガスを用い、ガスバリア層１９と無機膜２３のエッチングを行う。
【００９４】
上記第３実施形態の有機ＥＬ装置１００の製造方法によれば、上記第１実施形態の効果（１）、（２）に加えて以下の効果が得られる。
【００９５】
（５）無機膜２３とガスバリア層１９とが素子基板２０Ａの全面に亘って形成されていることにより、素子基板２０Ａの外周近傍に無機膜２３とガスバリア層１９とによる段差が存在しない。これによって、スピンコート法による着色層３２ｒ，３２ｇ，３２ｂ形成時の塗布ムラをさらに低減することができる。
（６）エッチング工程では、ブラックマトリクス層３２ａと、ガスバリア層１９と、無機膜２３とを透明保護基板３１をマスクとして、同一工程でエッチングするので、上記第１実施形態に比べて、無機膜２３やガスバリア層１９をパターニング形成する必要がなく、製造工程を簡略化して、さらに製造コストを低減させることができる。
【００９６】
なお、上記第３実施形態では、有機緩衝層１８に代えて無機膜２３を成膜したが、これに限定されず、有機緩衝層１８をそのまま用いてもよい。エッチング工程において透明保護基板３１からはみ出した有機緩衝層１８をエッチングする方法としては、例えばＯ2を処理ガスとしたドライエッチング法を用いることができる。
【００９７】
＜電子機器＞
次に、本実施形態の電子機器について図８を参照して説明する。図８（ａ）はＨＭＤ（Head Mounted Display）を示す斜視図、同図（ｂ）はデジタルカメラを示す概略平面図である。
図８（ａ）に示すように、電子機器としてのＨＭＤ１０００は、観察者の頭部に装着するための環状の支持部１００１と、観察者の左右の眼に対して画像を表示する表示部１００２とを有している。
図８（ｂ）に示すように、電子機器としてのデジタルカメラ２０００は、撮像素子を含む光学系を備えた本体２００１を有している。本体２００１には、撮像中の被写体を目視可能な電子ビューファインダー（ＥＶＦ；Electronic View Finder）２００３と、撮像後の被写体の映像などを表示可能なモニター２００２とが設けられている。
上記実施形態の有機ＥＬ装置の製造方法を用いて製造された有機ＥＬ装置１００に対して、実装工程として、例えばドライバーＩＣなどが実装されたＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）を図１の端子部４０に接続する。その後、用途に応じた製品に組み込む。組み込む製品としては、図８（ａ）に示すＨＭＤ１０００の表示部１００２や、図８（ｂ）に示すデジタルカメラ２０００のモニター２００２、ＥＶＦ２００３など文字や画像を表示する装置が上げられる。いずれの製品においても上記実施形態の有機ＥＬ装置の製造方法により製造された有機ＥＬ装置１００を用いることにより、低コストで、表示ムラのない映像を提供することが出来る。
【符号の説明】
【００９８】
１８…有機緩衝層、１９…ガスバリア層、２０Ａ…素子基板、２１…発光素子、３１…透明保護基板、３２ａ…ブラックマトリクスとしてのブラックマトリクス層、３２，３２ｒ，３２ｇ，３２ｂ…着色層、４０…端子部、４１…外部接続用端子、１０００…電子機器としてのＨＭＤ、２０００…電子機器としてのデジタルカメラ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子と、前記複数の発光素子を覆うガスバリア層と、を有する素子基板に対して、
前記ガスバリア層上にブラックマトリクスの前駆体を形成する第一工程と、
前記ブラックマトリクスの前駆体に前記発光素子に対応した開口部を形成する第二工程と、
前記開口部に着色層を形成する第三工程と、
外部接続用端子が露出するように前記ブラックマトリクスの一部を除去する第四工程と、
を備えたことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
【請求項２】
前記第三工程は、スピンコート法を用いて前記素子基板に着色層形成材料を塗布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ッセンス装置の製造方法。
【請求項３】
前記第四工程は、平面的に前記ブラックマトリクスと重なるように透明保護基板を前記素子基板に装着する工程と、
前記透明保護基板をマスクとして、前記透明保護基板からはみ出した前記ブラックマトリクスを除去する工程とを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
【請求項４】
前記第四工程の後に、前記透明保護基板をマスクとして、前記透明保護基板よりはみ出した前記ガスバリア層を除去する第五の工程を含むことを特徴とする請求項３に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
【請求項５】
前記第四工程と、前記第五工程とを連続して行うことを特徴とする請求項４に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法により製造された有機エレクトロルミネッセンス装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【請求項１】
複数の発光素子と、前記複数の発光素子を覆うガスバリア層と、を有する素子基板に対して、
前記ガスバリア層上にブラックマトリクスの前駆体を形成する第一工程と、
前記ブラックマトリクスの前駆体に前記発光素子に対応した開口部を形成する第二工程と、
前記開口部に着色層を形成する第三工程と、
外部接続用端子が露出するように前記ブラックマトリクスの一部を除去する第四工程と、
を備えたことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
【請求項２】
前記第三工程は、スピンコート法を用いて前記素子基板に着色層形成材料を塗布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ッセンス装置の製造方法。
【請求項３】
前記第四工程は、平面的に前記ブラックマトリクスと重なるように透明保護基板を前記素子基板に装着する工程と、
前記透明保護基板をマスクとして、前記透明保護基板からはみ出した前記ブラックマトリクスを除去する工程とを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
【請求項４】
前記第四工程の後に、前記透明保護基板をマスクとして、前記透明保護基板よりはみ出した前記ガスバリア層を除去する第五の工程を含むことを特徴とする請求項３に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
【請求項５】
前記第四工程と、前記第五工程とを連続して行うことを特徴とする請求項４に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法により製造された有機エレクトロルミネッセンス装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−２０９１１６（Ｐ２０１２−２０９１１６Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７３５３９（Ｐ２０１１−７３５３９）
【出願日】平成２３年３月２９日（２０１１．３．２９）
【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２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２９日（２０１１．３．２９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]