有機ＥＬ表示装置及びその製造方法
【課題】蒸着法にて有機ＥＬ層を形成する際に点灯不良を回避することができる有機ＥＬ表示装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】基板１と、基板１上に配置された第一電極２と、第一電極２上に形成される有機ＥＬ層５と、有機ＥＬ層５上に形成される第二電極６と、からなる有機ＥＬ素子を複数有し、有機ＥＬ層５を構成する層のうち少なくとも第一層が蒸着法によって形成される有機ＥＬ表示装置の製造方法において、有機ＥＬ層５の形成工程に先立って下記（１）及び（２）の工程を行うことを特徴とする、有機ＥＬ表示装置の製造方法。
（１）導体でない間隙充填材料からなる層４を第一電極２上に成膜する工程
（２）間隙充填材料からなる層４をエッチングして第一電極２を露出させる工程
【解決手段】基板１と、基板１上に配置された第一電極２と、第一電極２上に形成される有機ＥＬ層５と、有機ＥＬ層５上に形成される第二電極６と、からなる有機ＥＬ素子を複数有し、有機ＥＬ層５を構成する層のうち少なくとも第一層が蒸着法によって形成される有機ＥＬ表示装置の製造方法において、有機ＥＬ層５の形成工程に先立って下記（１）及び（２）の工程を行うことを特徴とする、有機ＥＬ表示装置の製造方法。
（１）導体でない間隙充填材料からなる層４を第一電極２上に成膜する工程
（２）間隙充填材料からなる層４をエッチングして第一電極２を露出させる工程
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ表示装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板上に、第一電極（下部電極）と、有機ＥＬ層と、第二電極（上部電極）と、がこの順に積層してなる有機ＥＬ素子を有する発光画素を複数個配置してなる有機ＥＬ表示装置は、現在では広く知られている。ここで上記有機ＥＬ層を形成する際に、発光色が異なる有機ＥＬ層を複数種類一定の規則性を持って形成すると、多色表示が可能な有機ＥＬ表示装置を得ることができる。ここで多色発光が可能な有機ＥＬ表示装置を作製する具体的な方法としては、例えば、マスク蒸着を利用した有機ＥＬ層の部分的・選択的成膜がある。またマスク蒸着以外の方法としては、特許文献１等にて提案されているフォトリソグラフィーとドライエッチングとを併用した部分成膜技術がある。
【０００３】
ところで、有機ＥＬ素子を有する表示装置においては、一般に、第一電極上に異物が存在すると第一電極と第二電極との間で短絡が生じることがある。つまり、有機ＥＬ層に電流が流れず、点灯不良が発生することがある。ここで有機ＥＬ素子を有する表示装置を製造する方法の一つである蒸着成膜法では、蒸発分子の直進性が高いことから成膜異方性が高いという特徴がある。このため異物と第一電極との間に隙間が生じた場合では、この隙間に蒸着材料が入り込まないことになり、結果としてこの隙間には蒸着材料からなる層（有機ＥＬ層）が成膜されないことになる。そうすると、第一電極のうち、蒸着材料からなる層によって被覆がされずに露出した部分が生じることになる。この状態で第二電極をスパッタリング法等の成膜異方性の低い、即ち、カバレッジ特性のよい成膜法で形成すると、前述した第一電極が露出した部分に第二電極の構成材料が入り込んだ形で第二電極が成膜されることになる。これにより第一電極と第二電極との間で短絡が発生する。そして電極間で短絡が発生した画素は不点灯（点灯不良）となってしまう。
【０００４】
この課題を解決すべく、特許文献２では、第一電極と第二電極との間に生じる短絡によって生じる点灯不良を低減できる手法として、塗布法を用いて正孔注入層を成膜する方法が提案されている。ここで塗布法にて成膜された有機ＥＬ層は、層の構成材料が第一電極と異物との間に生じた隙間の部分まで浸入しつつ第一電極を被覆できるため、第一電極と第二電極との短絡による画素点灯不良の発生頻度を軽減することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３８３９２７６号公報
【特許文献２】特開２０１１−０５４６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、塗布法で有機ＥＬ層を形成すると、発光画素の開口端等の異種材料との境界近傍においては、画素電極の構成材料と電極間にある材料の表面エネルギー、あるいは表面粗さの違いに起因して生じた表面張力の違いにより膜厚が変化することがある。その結果、蒸着法により形成した場合に比べて、画素電極内での有機ＥＬ層の膜厚が不均一になる傾向にある。これにより、画素内における色度の局所的な変動が生じることとなりついには発光効率の低下が生じるという課題があった。
【０００７】
また、特許文献１のようにフォトリソグラフィーとドライエッチ法とを併用して赤、青、緑等の発光色の異なる複数種類の画素を所定の位置に配置させる場合には、例えば、まず赤色画素用の有機ＥＬ層を成膜する。そののち、青色画素及び緑色画素に対応する領域に設けられている第一電極上に形成されている有機ＥＬ層を、一旦ドライエッチングを利用して選択的に除去する。その後に、青色画素又は緑色画素用の有機ＥＬ層を形成することになる。ここで、正孔注入層等を含む有機ＥＬ層を、その一部又は全部について塗布法で形成しようとすると、塗布・成膜の際に使用される溶媒が先に形成してある赤色画素用の有機ＥＬ層に触れることで有機ＥＬ層の構成材料が溶解する可能性がある。さらに正孔注入層の膜厚を素子特性の制約に基づいて薄膜化しなければならない場合には、塗布法であっても異物と第一電極との間に生じる隙間のうち、その隙間が大きい部位についてはその隙間を完全に埋めることが難しい。
【０００８】
本発明は、上述した課題を解決するものであり、その目的は、蒸着法にて有機ＥＬ層を形成する際に点灯不良を回避することができる有機ＥＬ表示装置及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の有機ＥＬ表示装置の製造方法は、基板と、前記基板上に配置された第一電極と、前記第一電極上に形成される有機ＥＬ層と、前記有機ＥＬ層上に形成される第二電極と、からなる有機ＥＬ素子を複数有し、
前記有機ＥＬ層を構成する層のうち少なくとも第一層が蒸着法によって形成される有機ＥＬ表示装置の製造方法において、
前記有機ＥＬ層の形成工程に先立って下記（１）及び（２）の工程を行うことを特徴とする。
（１）導体でない間隙充填材料からなる層を第一電極上に成膜する工程
（２）前記間隙充填材料からなる層をエッチングして第一電極を表出させる工程
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、蒸着法にて有機ＥＬ層を形成する際に点灯不良を回避することができる有機ＥＬ表示装置及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の有機ＥＬ表示の製造方法における第一の実施形態を示す断面模式図である。
【図２Ａ】本発明の有機ＥＬ表示の製造方法における第一の実施形態を示す断面模式図である。
【図２Ｂ】本発明の有機ＥＬ表示の製造方法における第一の実施形態を示す断面模式図である。
【図２Ｃ】本発明の有機ＥＬ表示の製造方法における第一の実施形態を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明は、基板と、この基板上に配置された第一電極と、第一電極上に形成される有機ＥＬ層と、有機ＥＬ層上に形成される第二電極と、からなる有機ＥＬ素子を複数有する有機ＥＬ表示装置及びこの有機ＥＬ表示装置の製造方法に関するものである。また本発明においては、有機ＥＬ層を構成する層のうち少なくとも第一層が蒸着法によって形成されている。ここで第一層とは、有機ＥＬ層を形成する際に最初に形成する層をいう。尚、第一層の詳細については、後述する。
【００１３】
さらに、本発明の有機ＥＬ表示装置の製造方法は、有機ＥＬ層の形成工程に先立って下記（１）及び（２）の工程を行う。
（１）導体でない間隙充填材料からなる層を第一電極上に成膜する工程
（２）前記間隙充填材料からなる層をエッチングして第一電極を露出させる工程
ここで発光色が複数種類ある有機ＥＬ表示装置を製造する際には、最初に形成する有機ＥＬ層、即ち、第一有機ＥＬ層を形成する前に、上記（１）及び（２）の工程を行い、続いて、少なくとも下記（３）乃至（６）の工程を行う。
（３）第一有機ＥＬ層の形成工程
（４）第一有機ＥＬ層の加工工程
（５）第二有機ＥＬ層の形成工程
（６）第二有機ＥＬ層の加工工程
【００１４】
尚、第二有機ＥＬ層は、２番目に形成される有機ＥＬ層である。また各有機ＥＬ層の加工工程は、有機ＥＬ層の部分的除去工程とこの工程（有機ＥＬ層の部分的除去工程）を行う際に必要な準備工程に相当する工程とが含まれている。
【００１５】
以下、図面を適宜参照しながら本発明の実施形態について説明する。尚、本明細書で特に図示又は記載されない部分に関しては、当該技術分野の周知又は公知技術を適用することができる。また以下に説明する実施形態は、あくまでも本発明の実施形態の一つに過ぎず、本発明はこれら実施形態に限定されるものではない。
【実施例１】
【００１６】
図１は、本発明の有機ＥＬ表示装置の製造方法における第一の実施形態を示す断面概略図である。以下、この図を参照しながら本発明の第一の実施形態について説明する。
【００１７】
（１−１）基板
複数の有機ＥＬ素子を有する有機ＥＬ表示装置を作製する際には、図１（ａ）に示される電極付基板、即ち、基板１と、この基板１上に複数設けられる第一電極（下部電極）２と、から構成される電極付基板を用意する。
【００１８】
図１（ａ）において、基板１は、第一電極２又は後述する第二電極に所望の電流を供給できる機能を有するものであれば特に限定されるものではない。基板１は、例えば、ガラス基板内にＴＦＴ等のトランジスタを含んでいる駆動回路が形成されている基板を挙げることができる。
【００１９】
図１（ａ）において、第一電極２は、光反射特性（後述する有機ＥＬ層から出力された光を反射する特性）を有し、電子又は正孔の注入に適した仕事関数を持つ材料からなる電極であることが好ましい。ここで第一電極２に光反射特性を持たせるようにするためには、第一電極２の構成材料を光反射特性が良好な金属材料にするのが望ましい。また第一電極２を、電荷（電子、正孔）の注入特性を良好にする目的で、光反射特性が良好な金属材料からなる層と、電荷（電子、正孔）の注入特性が良好な導電性材料からなる層と、を積層してなる積層電極としてもよい。第一電極２の具体例としては、例えば、Ａｇ薄膜（光反射特性を有する層）とＩＴＯ薄膜（導電性材料からなる層）とをこの順で積層してなる積層電極を挙げることができる。尚、この積層電極（Ａｇ／ＩＴＯ積層電極）は、正孔の注入を行う陽極として機能する。ただし、本発明において第一電極２として利用できるものについては、上記Ａｇ／ＩＴＯ積層電極に限定されるものではない。
【００２０】
ところで、有機ＥＬ表示装置の製造に使用される電極付基板は、使用する前に洗浄処理等の前処理を行って、特に、第一電極２上に存在し得る異物を極力取り除いた状態で使用される。ただし、この前処理を行ってもなお第一電極２上に異物３が残る可能性がある。そしてこの異物３が存在すると、図１（ａ）に示されるように、第一電極２と異物３との間に間隙３ａが現れるが、この間隙３ａは、後の工程で蒸着法等を利用して第一電極２上に形成される有機ＥＬ層となる膜の膜欠陥を発生させる原因になり得る。このため、本発明では、有機ＥＬ層の形成工程を行う前に以下に説明する前処理工程を行う。
【００２１】
（１−２）間隙充填材料からなる層の形成工程
本発明の製造方法では、有機ＥＬ層の形成工程を行う前の前処理工程として、基板１上及び第一電極２上に、間隙充填材料からなる層４の形成工程を行う（図１（ｂ））。
【００２２】
本工程で使用される間隙充填材料は、導体でない材料であれば、特に限定されるものではない。ここで導体でない材料とは、電気抵抗の観点から見たときに導体とは言えない材料、具体的には電気抵抗率が１０-3Ω・ｍより大きい材料で、半導体あるいは絶縁体と呼ばれる材料をいう。つまり、導体でない材料とは、具体的には、絶縁性材料又は半導体材料をいう。本発明において、間隙充填材料は、好ましくは、絶縁体と呼ばれる材料、即ち、絶縁性材料である。絶縁性材料であれば、第一電極２と第二電極との短絡をより効果的に防止できるため、さらに好ましい形態となる。また本工程において使用される間隙充填材料は、第一電極２と異物３との間で生じる間隙３ａへの浸入性が高く、次の工程で行われるエッチングにおいて第一電極に比べて選択性が高く、またエッチングの際に残渣を生じにくいものが好ましい。
【００２３】
また間隙充填材料を有機分子材料とする場合には、そのＨＯＭＯ準位乃至ＬＵＭＯ準位が次の通りであることが好ましい。即ち、第一電極２が陽極である場合、間隙充填材料からなる層のＨＯＭＯ準位が、有機ＥＬ層に含まれる正孔注入層（正孔注入層以外の層であって正孔注入特性を有する層を含む。）のＨＯＭＯ準位以上であることが好ましい。一方で、第一電極２が陰極である場合、間隙充填材料からなる層のＬＵＭＯ準位が、有機ＥＬ層に含まれる電子注入層（電子注入層以外の層であって電子注入特性を有する層を含む。）のＬＵＭＯ準位以下であることが好ましい。
【００２４】
本工程において使用される間隙充填材料は、間隙充填材料からなる層の形成方法を考慮して適宜選択することができる。ここで間隙充填材料からなる層の形成方法としては、成膜異方性の低い方法が好ましく、例えば、塗布法、スパッタ法、ＣＶＤ法、ＡＬＤ法等を例示することができる。
【００２５】
ここで間隙充填材料からなる層の形成方法として塗布法を選択した場合、使用される間隙充填材料として、トリフェニル−ジアミン（ＴＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（ＮＰＤ）等が挙げられる。
【００２６】
また間隙充填材料からなる層の形成方法としてスパッタ法を選択した場合、使用される間隙充填材料として、ＳｉＯx等が挙げられる。
【００２７】
さらに間隙充填材料からなる層の形成方法としてＣＶＤ法を選択した場合、使用される間隙充填材料として、ＳｉＮx等が挙げられる。
【００２８】
さらに間隙充填材料からなる層の形成方法としてＡＬＤ法を選択した場合、使用される間隙充填材料として、アルミナ等が挙げられる。
【００２９】
ところで本工程において形成される間隙充填材料からなる層４の膜厚は、特に限定されるものではないが、第一電極２上に存在し得る異物３の大きさに応じて適宜調整することは可能である。
【００３０】
（１−３）間隙充填材料からなる層の除去工程
次に、エッチング法により先程形成した間隙充填材料からなる層４を除去して第一電極２を再度露出させる（図１（ｃ））。
【００３１】
本工程で行われるエッチング法としては、ドライエッチング、ウェットエッチング等が挙げられるが、使用した間隙充填材料に応じてエッチング方法を適宜選択することができる。例えば、間隙充填材料として有機化合物を使用した場合、酸素プラズマによるドライエッチングを採用するのが好適である。
【００３２】
また本工程において、第一電極２と異物３との間に存在する間隙３ａに浸入した間隙充填材料は、その暴露面積が小さいため、異物３のない領域に比べてエッチングレートは遅くなる。これにより当該間隙３ａに充填された間隙充填材料４ａを残存させることができる。
【００３３】
さらに間隙３ａに充填されている間隙充填材料の表面からの実効膜厚は、間隙３ａ以外に形成されている間隙充填材料からなる層の膜厚より厚い。このため、本工程が終了した時に、間隙３ａに充填されている間隙充填材料４ａを図１（ｃ）に示されるように選択的に残すことができる。その結果、後述する有機ＥＬ層（の全体あるいは少なくとも第一層）を蒸着法で形成しても、間隙３ａにおいて第一電極２と第二電極との短絡を防止することができる。また第一電極２と異物３との隙間（間隙３ａ）が大きい場合であっても形成する間隙充填材料からなる層４の膜厚を適宜調整することは可能（例えば、後述する有機ＥＬ層の膜厚よりも厚くすることは可能）である。このため間隙３ａがいかに大きかったとしても間隙充填材料で埋める（充填する）ことは可能である。
【００３４】
このように異物３と第一電極２との間に生じた隙間の部分（間隙３ａ）を間隙充填材料で充填することで、蒸着法を領して有機ＥＬ層を形成する際でも第一電極と第二電極との短絡を回避することが可能となる。これにより発光効率の低下や色度のばらつきを抑制しつつ、点灯不良の低減された有機ＥＬ表示装置を得ることができる。
【００３５】
（１−４）有機ＥＬ層の形成工程
次に、基板１上及び第一電極２上に有機ＥＬ層５を形成する（図１（ｄ））。ここで図１（ｄ）に示される有機ＥＬ層は、少なくとも第一層は蒸着法にて形成されている層である。ところで有機ＥＬ層５は、少なくとも発光層を含む一層あるいは複数の層からなる積層体である。ここで有機ＥＬ層が一層で構成されている場合、上記第一層は発光層となる。一方、有機ＥＬ層が複数の層からなる場合、上記第一層としては、第一電極２の種類にもよるが、具体的には、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層又は電子注入層である。また有機ＥＬ層が複数の層からなる場合でも、上記第一層が発光層であってもよい。
【００３６】
有機ＥＬ層を構成する各材料としては、有機発光材料の他に、正孔注入材料、電子注入材料、正孔輸送材料、電子輸送材料より適宜選択して用いることができる。尚、有機ＥＬ層を構成する層を形成する際に、例えば、正孔注入材料又は正孔輸送材料に有機発光材料をドーピングしたり、電子注入材料又は電子輸送材料に有機発光材料をドーピングしたりしてもよい。このドーピングにより発色の選択の幅を広げることができる。さらに、有機ＥＬ層を構成する各層は、発光効率の観点からアモルファス膜であることが好ましい。
【００３７】
ここで有機発光材料としては、トリアリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、ポリアリーレン、芳香族縮合多環化合物、芳香族複素環化合物、芳香族複素縮合環化合物、金属錯体化合物等及びこれらの単独オリゴ体あるいは複合オリゴ体を使用することができる。しかし、本発明はこれらの材料に限定されるものではない。
【００３８】
また、正孔注入材料、正孔輸送材料としては、フタロシアニン化合物、トリアリールアミン化合物、導電性高分子、ペリレン系化合物、Ｅｕ錯体等が使用できる。しかし、本発明はこれらの材料に限定されるものではない。
【００３９】
電子注入材料、電子輸送材料としては、アルミニウムイオンに８−ヒドロキシキノリンが３つ配位している錯体（Ａｌｑ3）、アゾメチン亜鉛錯体、ジスチリルビフェニル誘導体系等を使用できる。しかし、本発明はこれらの材料に限定されるものではない。
【００４０】
有機ＥＬ層の総膜厚は、好ましくは、０．０１μｍ乃至０．３μｍであり、より好ましくは、０．０１μｍ乃至０．１５μｍである。
【００４１】
（１−５）第二電極の形成工程
有機ＥＬ層５を形成した後、有機ＥＬ層５上に第二電極６を形成する（図１（ｅ））。第二電極６の構成材料としては、光透過率の高い材料が好ましい。例えば、インジウム錫酸化物やインジウム亜鉛酸化物等の透明導電膜や、ポリアセチレン等の有機導電膜を使用することができる。またＡｇ、Ａｌ等の金属材料を１０ｎｍ〜３０ｎｍ程度の膜厚で形成した半透過膜等も使用可能である。ただし、本発明はこれらの材料に限定されるものではない。
【００４２】
以上説明したプロセスに基づいて作製された有機ＥＬ表示装置は、複数の有機ＥＬ素子を有しており、そのうちの一部の有機ＥＬ素子について第一電極２上に異物３が存在する。ただし第一電極２と異物３との間に存在する間隙３ａを埋めるように間隙充填材料（４ａ）が充填・配置されている。このため有機ＥＬ層（少なくとも第一層）を蒸着法で形成する際に形成された膜に欠陥が発生したり、第一電極２が露出したりするのを抑制することができるので、短絡による点灯不良を回避することができる。また、少なくとも有機ＥＬ層の第一層が蒸着法により形成されているため、画素電極材料と電極間材料との表面エネルギーあるいは表面粗さの違いに起因した表面張力の違いによって形成される膜の膜厚が局所的に変化して全体が不均一になるのを抑えることができる。このため、発光効率の低下を回避することができる。
【実施例２】
【００４３】
図２は、本発明の有機ＥＬ表示装置の製造方法における第二の実施形態を示す断面概略図である。本実施形態にて作製される有機ＥＬ表示装置は、基板１上に順次配置されている３種類の画素、即ち、第一画素１０ａ、第二画素１０ｂ及び第三画素１０ｃにそれぞれ対応して複数個の第一電極２ａ、２ｂ、２ｃがそれぞれ配置されている。以下、この図２を適宜参照しながら本実施形態について説明する。尚、実施例１と同一の部材については同じ符号が使用されている。また本実施例においては、実施例１との相違点を中心に説明する。
【００４４】
（２−１）基板
まず図２（ａ）に示される電極付基板、即ち、基板１と、この基板１上に複数設けられる複数の第一電極（下部電極）２ａ、２ｂ、２ｃと、から構成される電極付基板を用意する。
【００４５】
ところで、図２（ａ）において、各第一電極（２ａ、２ｂ、２ｃ）上には、異物３が存在している。ただし実際に使用される電極付基板は、第一電極（２ａ、２ｂ、２ｃ）上あるいは基板１上に異物３が極力存在しないようにするために、洗浄処理等の前処理を行って、当該異物３を極力除去していることは、実施例１と同様である。
【００４６】
（２−２）間隙充填材料からなる層の形成工程
次に、基板１上及び第一電極（２ａ、２ｂ、２ｃ）上に間隙充填材料からなる層４を形成する（図２（ｂ））。本工程を行う際に利用される材料や方法としては、実施例１にて説明したものと同様のものを利用できるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４７】
（２−３）間隙充填材料からなる層の除去工程
次に、エッチング法を利用して間隙充填材料からなる層４を除去して第一電極（２ａ、２ｂ、２ｃ）を露出させる（図２（ｃ））。ここで本工程を行う際に利用される材料や方法としては、実施例１にて説明したものと同様のものを利用できるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４８】
また本工程において、第一電極２と異物３との間に存在する間隙３ａに浸入した間隙充填材料は、その暴露面積が小さいため、異物３のない領域に比べてエッチングレートは遅くなる。これにより当該間隙３ａに充填された間隙充填材料４ａを残存させることができる。
【００４９】
（２−４）第一有機ＥＬ層の形成工程
次に、最初に形成する有機ＥＬ層を第一有機ＥＬ層１１として、表示領域全体に形成する（図２（ｄ））。ここで本工程を行う際に利用される材料や方法としては、実施例１の有機ＥＬ層の形成工程にて説明したものと同様のものを利用できるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５０】
（２−５）第一有機ＥＬ層の加工工程
次に、下記（２−５ａ）乃至（２−５ｄ）にて示されるプロセスに従って第一有機ＥＬ層の加工を行う（図２（ｅ）〜図２（ｆ））。
（２−５ａ）剥離層、耐レジスト保護層の形成工程（図２（ｅ））
（２−５ｂ）レジスト層の形成工程
（２−５ｃ）露光、現像工程
（２−５ｄ）エッチング工程（図２（ｆ））
【００５１】
（２−５ａ）のプロセスで形成される剥離層２１は、後の工程（第二有機ＥＬの加工工程）で、リフトオフを利用して耐レジスト保護層２２を除去するために利用される層である。ここで上記リフトオフの際に水を利用する場合、剥離層２１の構成材料としては、ＬｉＦ、ＮａＣｌ等の水溶性無機材料、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等の水溶性ポリマーを挙げることができる。
【００５２】
また（２−５ａ）のプロセスで形成される保護層２２は、パターニングする際に使用されるレジスト材料を溶解している溶媒から第一有機ＥＬ層１１を保護するために設けられる。保護層２２の構成材料としては、窒化シリコン、酸化シリコン等のケイ素化合物、金属材料を挙げることができる。ただし本発明はこれらに限定されるものではない。
【００５３】
（２−５ｂ）のプロセスで使用されるレジスト材料としては、公知のレジスト材料を使用することができる。また（２−５ｃ）乃至（２−５ｄ）において利用されるレジスト層の露光・現像方法及びエッチング方法については、公知の方法を利用することができる。
【００５４】
（２−６）第二有機ＥＬ層の形成工程
次に、２番目に形成する有機ＥＬ層を第二有機ＥＬ層１２として、表示領域全体に形成する（図２（ｇ））。ここで本工程を行う際に利用される材料や方法としては、実施例１の有機ＥＬ層の形成工程にて説明したものと同様のものを利用できるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５５】
（２−７）第二有機ＥＬ層の加工工程
次に、下記（２−７ａ）乃至（２−７ｅ）にて示されるプロセスに従って第二有機ＥＬ層の加工を行う（図２（ｈ）〜図２（ｊ））。
（２−７ａ）第一有機ＥＬ層１１上に設けられている剥離層２１及び耐レジスト保護層２２の除去工程（図２（ｈ））
（２−７ｂ）剥離層、耐レジスト保護層の形成工程（図２（ｉ））
（２−７ｃ）レジスト層の形成工程
（２−７ｄ）露光、現像工程
（２−７ｅ）エッチング工程（図２（ｊ））
【００５６】
（２−７ａ）のプロセスは、例えば、リフトオフを利用した剥離層２１及び耐レジスト保護層２２の除去工程である。また（２−７ａ）のプロセスにより、耐レジスト保護層２２上に形成されている第二有機ＥＬ層１２も図２（ｈ）に示されるように除去される。本発明では、（２−７ａ）のプロセスにおいて、第一有機ＥＬ層１１上に設けられている剥離層２１及び耐レジスト保護層２２を除去する具体的な方法は特に限定されない。ここで剥離層２１が水溶性材料（水溶性無機材料、水溶性ポリマー）である場合は、水浸漬や流水洗浄を行うことで剥離層２１の構成材料が溶解する。このため、これを利用したリフトオフ工程により耐レジスト保護層２２や第一画素に形成されている第二有機ＥＬ層１２を剥離層２１と共にまとめて除去することができる。
【００５７】
（２−７ｂ）乃至（２−７ｅ）のプロセスは、上記（２−５ａ）乃至（２−５ｄ）にて示されるプロセスと同様のプロセスである。このため（２−７ｂ）乃至（２−７ｅ）のプロセスは、上記（２−５ａ）乃至（２−５ｄ）にて説明されている方法・プロセスを利用して行うことができるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５８】
（２−８）第三有機ＥＬ層の形成工程
次に、３番目に形成する有機ＥＬ層を第三有機ＥＬ層１３として、表示領域全体に形成する（図２（ｋ））。ここで本工程を行う際に利用される材料や方法としては、実施例１の有機ＥＬ層の形成工程にて説明したものと同様のものを利用できるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５９】
（２−９）第三有機ＥＬ層の加工工程
次に、第一有機ＥＬ層１１上及び第二有機ＥＬ層１２上に設けられている剥離層２１及び耐レジスト保護層２２を除去する工程を行い、第三有機ＥＬ層１３の加工を行う（図２（ｌ））。この（２−９）のプロセスは、（２−７ａ）のプロセスにて説明したリフトオフを利用した剥離層２１及び耐レジスト保護層２２の除去方法を利用することができる。
【００６０】
（２−１０）第二電極の形成工程
次に、各有機ＥＬ層（１１、１２、１３）上であって、各有機ＥＬ層に共通する第二電極６を形成する（図２（ｍ））。第二電極６を形成することにより、３色の有機ＥＬ層（１１、１２、１３）が所定の画素（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）にそれぞれ配置された有機ＥＬ表示装置を得ることができる。
【００６１】
ところで以上に説明した有機ＥＬ表示装置の製造プロセスは、発光色が異なる三種類の画素を有する有機ＥＬ表示装置の製造プロセスである。ただし本発明はこれに限定されるものではなく、発光色が異なる複数種類の有機ＥＬ素子を含むことで、発光色が異なる複数種類の画素を有する有機ＥＬ表示装置を製造する際に、本発明の製造プロセスは、広く利用することができる。例えば、発光色が異なる二種類の画素を有する有機ＥＬ表示装置を製造する場合は、上記（２−７ａ）のプロセスを行った後、上記（２−７ｂ）以降のプロセスを省略して直接上記（２−１０）のプロセスを行えばよい。また発光色が異なる四種類の画素を有する有機ＥＬ表示装置を製造する場合は、上記（２−８）にプロセスを行った後、上記（２−９）のプロセスを行う前に、上記（２−７）と上記（２−８）とからなるプロセスをもう１セット行えばよい。
【００６２】
以上に説明するプロセスを経て製造された有機ＥＬ表示装置は、異物と第一電極との間に生じた間隙に間隙充填材料が充填されている。このため、蒸着法を利用して有機ＥＬ層を形成する際に膜欠陥及び第一電極の露出の発生が抑制されるため、短絡による点灯不良を回避することができる。
【００６３】
また本実施形態の製造方法では、各有機ＥＬ層をそれぞれ膜厚が均一な状態で形成することができるため、各画素において発光効率や色度のばらつきも少ない。さらに、複数種類の有機ＥＬ素子に含まれる有機ＥＬ層を溶媒を用いない成膜法でそれぞれ作製することができるため、塗布法等を採用する際に問題となっていた他の有機ＥＬ層への溶媒の浸入を回避できる。このため、有機ＥＬ表示装置の発光特性の低下を回避することができる。また本実施形態においては、塗布法に比べて、剥離層２１の側面が有機ＥＬ層で被覆されにくいため、剥離層２１及び耐レジスト保護層２２の除去が容易になる。
【符号の説明】
【００６４】
１：基板、２（２ａ、２ｂ、２ｃ）：第一電極、３：異物、４：間隙充填材料からなる層、５：有機ＥＬ層、６、第二電極、１０ａ：第一画素、１０ｂ：第二画素、１０ｃ：第三画素、１１：第一有機ＥＬ層、１２：第二有機ＥＬ層、１３：第三有機ＥＬ層、２１：剥離層、２２：耐レジスト保護層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ表示装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板上に、第一電極（下部電極）と、有機ＥＬ層と、第二電極（上部電極）と、がこの順に積層してなる有機ＥＬ素子を有する発光画素を複数個配置してなる有機ＥＬ表示装置は、現在では広く知られている。ここで上記有機ＥＬ層を形成する際に、発光色が異なる有機ＥＬ層を複数種類一定の規則性を持って形成すると、多色表示が可能な有機ＥＬ表示装置を得ることができる。ここで多色発光が可能な有機ＥＬ表示装置を作製する具体的な方法としては、例えば、マスク蒸着を利用した有機ＥＬ層の部分的・選択的成膜がある。またマスク蒸着以外の方法としては、特許文献１等にて提案されているフォトリソグラフィーとドライエッチングとを併用した部分成膜技術がある。
【０００３】
ところで、有機ＥＬ素子を有する表示装置においては、一般に、第一電極上に異物が存在すると第一電極と第二電極との間で短絡が生じることがある。つまり、有機ＥＬ層に電流が流れず、点灯不良が発生することがある。ここで有機ＥＬ素子を有する表示装置を製造する方法の一つである蒸着成膜法では、蒸発分子の直進性が高いことから成膜異方性が高いという特徴がある。このため異物と第一電極との間に隙間が生じた場合では、この隙間に蒸着材料が入り込まないことになり、結果としてこの隙間には蒸着材料からなる層（有機ＥＬ層）が成膜されないことになる。そうすると、第一電極のうち、蒸着材料からなる層によって被覆がされずに露出した部分が生じることになる。この状態で第二電極をスパッタリング法等の成膜異方性の低い、即ち、カバレッジ特性のよい成膜法で形成すると、前述した第一電極が露出した部分に第二電極の構成材料が入り込んだ形で第二電極が成膜されることになる。これにより第一電極と第二電極との間で短絡が発生する。そして電極間で短絡が発生した画素は不点灯（点灯不良）となってしまう。
【０００４】
この課題を解決すべく、特許文献２では、第一電極と第二電極との間に生じる短絡によって生じる点灯不良を低減できる手法として、塗布法を用いて正孔注入層を成膜する方法が提案されている。ここで塗布法にて成膜された有機ＥＬ層は、層の構成材料が第一電極と異物との間に生じた隙間の部分まで浸入しつつ第一電極を被覆できるため、第一電極と第二電極との短絡による画素点灯不良の発生頻度を軽減することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３８３９２７６号公報
【特許文献２】特開２０１１−０５４６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、塗布法で有機ＥＬ層を形成すると、発光画素の開口端等の異種材料との境界近傍においては、画素電極の構成材料と電極間にある材料の表面エネルギー、あるいは表面粗さの違いに起因して生じた表面張力の違いにより膜厚が変化することがある。その結果、蒸着法により形成した場合に比べて、画素電極内での有機ＥＬ層の膜厚が不均一になる傾向にある。これにより、画素内における色度の局所的な変動が生じることとなりついには発光効率の低下が生じるという課題があった。
【０００７】
また、特許文献１のようにフォトリソグラフィーとドライエッチ法とを併用して赤、青、緑等の発光色の異なる複数種類の画素を所定の位置に配置させる場合には、例えば、まず赤色画素用の有機ＥＬ層を成膜する。そののち、青色画素及び緑色画素に対応する領域に設けられている第一電極上に形成されている有機ＥＬ層を、一旦ドライエッチングを利用して選択的に除去する。その後に、青色画素又は緑色画素用の有機ＥＬ層を形成することになる。ここで、正孔注入層等を含む有機ＥＬ層を、その一部又は全部について塗布法で形成しようとすると、塗布・成膜の際に使用される溶媒が先に形成してある赤色画素用の有機ＥＬ層に触れることで有機ＥＬ層の構成材料が溶解する可能性がある。さらに正孔注入層の膜厚を素子特性の制約に基づいて薄膜化しなければならない場合には、塗布法であっても異物と第一電極との間に生じる隙間のうち、その隙間が大きい部位についてはその隙間を完全に埋めることが難しい。
【０００８】
本発明は、上述した課題を解決するものであり、その目的は、蒸着法にて有機ＥＬ層を形成する際に点灯不良を回避することができる有機ＥＬ表示装置及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の有機ＥＬ表示装置の製造方法は、基板と、前記基板上に配置された第一電極と、前記第一電極上に形成される有機ＥＬ層と、前記有機ＥＬ層上に形成される第二電極と、からなる有機ＥＬ素子を複数有し、
前記有機ＥＬ層を構成する層のうち少なくとも第一層が蒸着法によって形成される有機ＥＬ表示装置の製造方法において、
前記有機ＥＬ層の形成工程に先立って下記（１）及び（２）の工程を行うことを特徴とする。
（１）導体でない間隙充填材料からなる層を第一電極上に成膜する工程
（２）前記間隙充填材料からなる層をエッチングして第一電極を表出させる工程
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、蒸着法にて有機ＥＬ層を形成する際に点灯不良を回避することができる有機ＥＬ表示装置及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の有機ＥＬ表示の製造方法における第一の実施形態を示す断面模式図である。
【図２Ａ】本発明の有機ＥＬ表示の製造方法における第一の実施形態を示す断面模式図である。
【図２Ｂ】本発明の有機ＥＬ表示の製造方法における第一の実施形態を示す断面模式図である。
【図２Ｃ】本発明の有機ＥＬ表示の製造方法における第一の実施形態を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明は、基板と、この基板上に配置された第一電極と、第一電極上に形成される有機ＥＬ層と、有機ＥＬ層上に形成される第二電極と、からなる有機ＥＬ素子を複数有する有機ＥＬ表示装置及びこの有機ＥＬ表示装置の製造方法に関するものである。また本発明においては、有機ＥＬ層を構成する層のうち少なくとも第一層が蒸着法によって形成されている。ここで第一層とは、有機ＥＬ層を形成する際に最初に形成する層をいう。尚、第一層の詳細については、後述する。
【００１３】
さらに、本発明の有機ＥＬ表示装置の製造方法は、有機ＥＬ層の形成工程に先立って下記（１）及び（２）の工程を行う。
（１）導体でない間隙充填材料からなる層を第一電極上に成膜する工程
（２）前記間隙充填材料からなる層をエッチングして第一電極を露出させる工程
ここで発光色が複数種類ある有機ＥＬ表示装置を製造する際には、最初に形成する有機ＥＬ層、即ち、第一有機ＥＬ層を形成する前に、上記（１）及び（２）の工程を行い、続いて、少なくとも下記（３）乃至（６）の工程を行う。
（３）第一有機ＥＬ層の形成工程
（４）第一有機ＥＬ層の加工工程
（５）第二有機ＥＬ層の形成工程
（６）第二有機ＥＬ層の加工工程
【００１４】
尚、第二有機ＥＬ層は、２番目に形成される有機ＥＬ層である。また各有機ＥＬ層の加工工程は、有機ＥＬ層の部分的除去工程とこの工程（有機ＥＬ層の部分的除去工程）を行う際に必要な準備工程に相当する工程とが含まれている。
【００１５】
以下、図面を適宜参照しながら本発明の実施形態について説明する。尚、本明細書で特に図示又は記載されない部分に関しては、当該技術分野の周知又は公知技術を適用することができる。また以下に説明する実施形態は、あくまでも本発明の実施形態の一つに過ぎず、本発明はこれら実施形態に限定されるものではない。
【実施例１】
【００１６】
図１は、本発明の有機ＥＬ表示装置の製造方法における第一の実施形態を示す断面概略図である。以下、この図を参照しながら本発明の第一の実施形態について説明する。
【００１７】
（１−１）基板
複数の有機ＥＬ素子を有する有機ＥＬ表示装置を作製する際には、図１（ａ）に示される電極付基板、即ち、基板１と、この基板１上に複数設けられる第一電極（下部電極）２と、から構成される電極付基板を用意する。
【００１８】
図１（ａ）において、基板１は、第一電極２又は後述する第二電極に所望の電流を供給できる機能を有するものであれば特に限定されるものではない。基板１は、例えば、ガラス基板内にＴＦＴ等のトランジスタを含んでいる駆動回路が形成されている基板を挙げることができる。
【００１９】
図１（ａ）において、第一電極２は、光反射特性（後述する有機ＥＬ層から出力された光を反射する特性）を有し、電子又は正孔の注入に適した仕事関数を持つ材料からなる電極であることが好ましい。ここで第一電極２に光反射特性を持たせるようにするためには、第一電極２の構成材料を光反射特性が良好な金属材料にするのが望ましい。また第一電極２を、電荷（電子、正孔）の注入特性を良好にする目的で、光反射特性が良好な金属材料からなる層と、電荷（電子、正孔）の注入特性が良好な導電性材料からなる層と、を積層してなる積層電極としてもよい。第一電極２の具体例としては、例えば、Ａｇ薄膜（光反射特性を有する層）とＩＴＯ薄膜（導電性材料からなる層）とをこの順で積層してなる積層電極を挙げることができる。尚、この積層電極（Ａｇ／ＩＴＯ積層電極）は、正孔の注入を行う陽極として機能する。ただし、本発明において第一電極２として利用できるものについては、上記Ａｇ／ＩＴＯ積層電極に限定されるものではない。
【００２０】
ところで、有機ＥＬ表示装置の製造に使用される電極付基板は、使用する前に洗浄処理等の前処理を行って、特に、第一電極２上に存在し得る異物を極力取り除いた状態で使用される。ただし、この前処理を行ってもなお第一電極２上に異物３が残る可能性がある。そしてこの異物３が存在すると、図１（ａ）に示されるように、第一電極２と異物３との間に間隙３ａが現れるが、この間隙３ａは、後の工程で蒸着法等を利用して第一電極２上に形成される有機ＥＬ層となる膜の膜欠陥を発生させる原因になり得る。このため、本発明では、有機ＥＬ層の形成工程を行う前に以下に説明する前処理工程を行う。
【００２１】
（１−２）間隙充填材料からなる層の形成工程
本発明の製造方法では、有機ＥＬ層の形成工程を行う前の前処理工程として、基板１上及び第一電極２上に、間隙充填材料からなる層４の形成工程を行う（図１（ｂ））。
【００２２】
本工程で使用される間隙充填材料は、導体でない材料であれば、特に限定されるものではない。ここで導体でない材料とは、電気抵抗の観点から見たときに導体とは言えない材料、具体的には電気抵抗率が１０-3Ω・ｍより大きい材料で、半導体あるいは絶縁体と呼ばれる材料をいう。つまり、導体でない材料とは、具体的には、絶縁性材料又は半導体材料をいう。本発明において、間隙充填材料は、好ましくは、絶縁体と呼ばれる材料、即ち、絶縁性材料である。絶縁性材料であれば、第一電極２と第二電極との短絡をより効果的に防止できるため、さらに好ましい形態となる。また本工程において使用される間隙充填材料は、第一電極２と異物３との間で生じる間隙３ａへの浸入性が高く、次の工程で行われるエッチングにおいて第一電極に比べて選択性が高く、またエッチングの際に残渣を生じにくいものが好ましい。
【００２３】
また間隙充填材料を有機分子材料とする場合には、そのＨＯＭＯ準位乃至ＬＵＭＯ準位が次の通りであることが好ましい。即ち、第一電極２が陽極である場合、間隙充填材料からなる層のＨＯＭＯ準位が、有機ＥＬ層に含まれる正孔注入層（正孔注入層以外の層であって正孔注入特性を有する層を含む。）のＨＯＭＯ準位以上であることが好ましい。一方で、第一電極２が陰極である場合、間隙充填材料からなる層のＬＵＭＯ準位が、有機ＥＬ層に含まれる電子注入層（電子注入層以外の層であって電子注入特性を有する層を含む。）のＬＵＭＯ準位以下であることが好ましい。
【００２４】
本工程において使用される間隙充填材料は、間隙充填材料からなる層の形成方法を考慮して適宜選択することができる。ここで間隙充填材料からなる層の形成方法としては、成膜異方性の低い方法が好ましく、例えば、塗布法、スパッタ法、ＣＶＤ法、ＡＬＤ法等を例示することができる。
【００２５】
ここで間隙充填材料からなる層の形成方法として塗布法を選択した場合、使用される間隙充填材料として、トリフェニル−ジアミン（ＴＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（ＮＰＤ）等が挙げられる。
【００２６】
また間隙充填材料からなる層の形成方法としてスパッタ法を選択した場合、使用される間隙充填材料として、ＳｉＯx等が挙げられる。
【００２７】
さらに間隙充填材料からなる層の形成方法としてＣＶＤ法を選択した場合、使用される間隙充填材料として、ＳｉＮx等が挙げられる。
【００２８】
さらに間隙充填材料からなる層の形成方法としてＡＬＤ法を選択した場合、使用される間隙充填材料として、アルミナ等が挙げられる。
【００２９】
ところで本工程において形成される間隙充填材料からなる層４の膜厚は、特に限定されるものではないが、第一電極２上に存在し得る異物３の大きさに応じて適宜調整することは可能である。
【００３０】
（１−３）間隙充填材料からなる層の除去工程
次に、エッチング法により先程形成した間隙充填材料からなる層４を除去して第一電極２を再度露出させる（図１（ｃ））。
【００３１】
本工程で行われるエッチング法としては、ドライエッチング、ウェットエッチング等が挙げられるが、使用した間隙充填材料に応じてエッチング方法を適宜選択することができる。例えば、間隙充填材料として有機化合物を使用した場合、酸素プラズマによるドライエッチングを採用するのが好適である。
【００３２】
また本工程において、第一電極２と異物３との間に存在する間隙３ａに浸入した間隙充填材料は、その暴露面積が小さいため、異物３のない領域に比べてエッチングレートは遅くなる。これにより当該間隙３ａに充填された間隙充填材料４ａを残存させることができる。
【００３３】
さらに間隙３ａに充填されている間隙充填材料の表面からの実効膜厚は、間隙３ａ以外に形成されている間隙充填材料からなる層の膜厚より厚い。このため、本工程が終了した時に、間隙３ａに充填されている間隙充填材料４ａを図１（ｃ）に示されるように選択的に残すことができる。その結果、後述する有機ＥＬ層（の全体あるいは少なくとも第一層）を蒸着法で形成しても、間隙３ａにおいて第一電極２と第二電極との短絡を防止することができる。また第一電極２と異物３との隙間（間隙３ａ）が大きい場合であっても形成する間隙充填材料からなる層４の膜厚を適宜調整することは可能（例えば、後述する有機ＥＬ層の膜厚よりも厚くすることは可能）である。このため間隙３ａがいかに大きかったとしても間隙充填材料で埋める（充填する）ことは可能である。
【００３４】
このように異物３と第一電極２との間に生じた隙間の部分（間隙３ａ）を間隙充填材料で充填することで、蒸着法を領して有機ＥＬ層を形成する際でも第一電極と第二電極との短絡を回避することが可能となる。これにより発光効率の低下や色度のばらつきを抑制しつつ、点灯不良の低減された有機ＥＬ表示装置を得ることができる。
【００３５】
（１−４）有機ＥＬ層の形成工程
次に、基板１上及び第一電極２上に有機ＥＬ層５を形成する（図１（ｄ））。ここで図１（ｄ）に示される有機ＥＬ層は、少なくとも第一層は蒸着法にて形成されている層である。ところで有機ＥＬ層５は、少なくとも発光層を含む一層あるいは複数の層からなる積層体である。ここで有機ＥＬ層が一層で構成されている場合、上記第一層は発光層となる。一方、有機ＥＬ層が複数の層からなる場合、上記第一層としては、第一電極２の種類にもよるが、具体的には、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層又は電子注入層である。また有機ＥＬ層が複数の層からなる場合でも、上記第一層が発光層であってもよい。
【００３６】
有機ＥＬ層を構成する各材料としては、有機発光材料の他に、正孔注入材料、電子注入材料、正孔輸送材料、電子輸送材料より適宜選択して用いることができる。尚、有機ＥＬ層を構成する層を形成する際に、例えば、正孔注入材料又は正孔輸送材料に有機発光材料をドーピングしたり、電子注入材料又は電子輸送材料に有機発光材料をドーピングしたりしてもよい。このドーピングにより発色の選択の幅を広げることができる。さらに、有機ＥＬ層を構成する各層は、発光効率の観点からアモルファス膜であることが好ましい。
【００３７】
ここで有機発光材料としては、トリアリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、ポリアリーレン、芳香族縮合多環化合物、芳香族複素環化合物、芳香族複素縮合環化合物、金属錯体化合物等及びこれらの単独オリゴ体あるいは複合オリゴ体を使用することができる。しかし、本発明はこれらの材料に限定されるものではない。
【００３８】
また、正孔注入材料、正孔輸送材料としては、フタロシアニン化合物、トリアリールアミン化合物、導電性高分子、ペリレン系化合物、Ｅｕ錯体等が使用できる。しかし、本発明はこれらの材料に限定されるものではない。
【００３９】
電子注入材料、電子輸送材料としては、アルミニウムイオンに８−ヒドロキシキノリンが３つ配位している錯体（Ａｌｑ3）、アゾメチン亜鉛錯体、ジスチリルビフェニル誘導体系等を使用できる。しかし、本発明はこれらの材料に限定されるものではない。
【００４０】
有機ＥＬ層の総膜厚は、好ましくは、０．０１μｍ乃至０．３μｍであり、より好ましくは、０．０１μｍ乃至０．１５μｍである。
【００４１】
（１−５）第二電極の形成工程
有機ＥＬ層５を形成した後、有機ＥＬ層５上に第二電極６を形成する（図１（ｅ））。第二電極６の構成材料としては、光透過率の高い材料が好ましい。例えば、インジウム錫酸化物やインジウム亜鉛酸化物等の透明導電膜や、ポリアセチレン等の有機導電膜を使用することができる。またＡｇ、Ａｌ等の金属材料を１０ｎｍ〜３０ｎｍ程度の膜厚で形成した半透過膜等も使用可能である。ただし、本発明はこれらの材料に限定されるものではない。
【００４２】
以上説明したプロセスに基づいて作製された有機ＥＬ表示装置は、複数の有機ＥＬ素子を有しており、そのうちの一部の有機ＥＬ素子について第一電極２上に異物３が存在する。ただし第一電極２と異物３との間に存在する間隙３ａを埋めるように間隙充填材料（４ａ）が充填・配置されている。このため有機ＥＬ層（少なくとも第一層）を蒸着法で形成する際に形成された膜に欠陥が発生したり、第一電極２が露出したりするのを抑制することができるので、短絡による点灯不良を回避することができる。また、少なくとも有機ＥＬ層の第一層が蒸着法により形成されているため、画素電極材料と電極間材料との表面エネルギーあるいは表面粗さの違いに起因した表面張力の違いによって形成される膜の膜厚が局所的に変化して全体が不均一になるのを抑えることができる。このため、発光効率の低下を回避することができる。
【実施例２】
【００４３】
図２は、本発明の有機ＥＬ表示装置の製造方法における第二の実施形態を示す断面概略図である。本実施形態にて作製される有機ＥＬ表示装置は、基板１上に順次配置されている３種類の画素、即ち、第一画素１０ａ、第二画素１０ｂ及び第三画素１０ｃにそれぞれ対応して複数個の第一電極２ａ、２ｂ、２ｃがそれぞれ配置されている。以下、この図２を適宜参照しながら本実施形態について説明する。尚、実施例１と同一の部材については同じ符号が使用されている。また本実施例においては、実施例１との相違点を中心に説明する。
【００４４】
（２−１）基板
まず図２（ａ）に示される電極付基板、即ち、基板１と、この基板１上に複数設けられる複数の第一電極（下部電極）２ａ、２ｂ、２ｃと、から構成される電極付基板を用意する。
【００４５】
ところで、図２（ａ）において、各第一電極（２ａ、２ｂ、２ｃ）上には、異物３が存在している。ただし実際に使用される電極付基板は、第一電極（２ａ、２ｂ、２ｃ）上あるいは基板１上に異物３が極力存在しないようにするために、洗浄処理等の前処理を行って、当該異物３を極力除去していることは、実施例１と同様である。
【００４６】
（２−２）間隙充填材料からなる層の形成工程
次に、基板１上及び第一電極（２ａ、２ｂ、２ｃ）上に間隙充填材料からなる層４を形成する（図２（ｂ））。本工程を行う際に利用される材料や方法としては、実施例１にて説明したものと同様のものを利用できるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４７】
（２−３）間隙充填材料からなる層の除去工程
次に、エッチング法を利用して間隙充填材料からなる層４を除去して第一電極（２ａ、２ｂ、２ｃ）を露出させる（図２（ｃ））。ここで本工程を行う際に利用される材料や方法としては、実施例１にて説明したものと同様のものを利用できるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４８】
また本工程において、第一電極２と異物３との間に存在する間隙３ａに浸入した間隙充填材料は、その暴露面積が小さいため、異物３のない領域に比べてエッチングレートは遅くなる。これにより当該間隙３ａに充填された間隙充填材料４ａを残存させることができる。
【００４９】
（２−４）第一有機ＥＬ層の形成工程
次に、最初に形成する有機ＥＬ層を第一有機ＥＬ層１１として、表示領域全体に形成する（図２（ｄ））。ここで本工程を行う際に利用される材料や方法としては、実施例１の有機ＥＬ層の形成工程にて説明したものと同様のものを利用できるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５０】
（２−５）第一有機ＥＬ層の加工工程
次に、下記（２−５ａ）乃至（２−５ｄ）にて示されるプロセスに従って第一有機ＥＬ層の加工を行う（図２（ｅ）〜図２（ｆ））。
（２−５ａ）剥離層、耐レジスト保護層の形成工程（図２（ｅ））
（２−５ｂ）レジスト層の形成工程
（２−５ｃ）露光、現像工程
（２−５ｄ）エッチング工程（図２（ｆ））
【００５１】
（２−５ａ）のプロセスで形成される剥離層２１は、後の工程（第二有機ＥＬの加工工程）で、リフトオフを利用して耐レジスト保護層２２を除去するために利用される層である。ここで上記リフトオフの際に水を利用する場合、剥離層２１の構成材料としては、ＬｉＦ、ＮａＣｌ等の水溶性無機材料、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等の水溶性ポリマーを挙げることができる。
【００５２】
また（２−５ａ）のプロセスで形成される保護層２２は、パターニングする際に使用されるレジスト材料を溶解している溶媒から第一有機ＥＬ層１１を保護するために設けられる。保護層２２の構成材料としては、窒化シリコン、酸化シリコン等のケイ素化合物、金属材料を挙げることができる。ただし本発明はこれらに限定されるものではない。
【００５３】
（２−５ｂ）のプロセスで使用されるレジスト材料としては、公知のレジスト材料を使用することができる。また（２−５ｃ）乃至（２−５ｄ）において利用されるレジスト層の露光・現像方法及びエッチング方法については、公知の方法を利用することができる。
【００５４】
（２−６）第二有機ＥＬ層の形成工程
次に、２番目に形成する有機ＥＬ層を第二有機ＥＬ層１２として、表示領域全体に形成する（図２（ｇ））。ここで本工程を行う際に利用される材料や方法としては、実施例１の有機ＥＬ層の形成工程にて説明したものと同様のものを利用できるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５５】
（２−７）第二有機ＥＬ層の加工工程
次に、下記（２−７ａ）乃至（２−７ｅ）にて示されるプロセスに従って第二有機ＥＬ層の加工を行う（図２（ｈ）〜図２（ｊ））。
（２−７ａ）第一有機ＥＬ層１１上に設けられている剥離層２１及び耐レジスト保護層２２の除去工程（図２（ｈ））
（２−７ｂ）剥離層、耐レジスト保護層の形成工程（図２（ｉ））
（２−７ｃ）レジスト層の形成工程
（２−７ｄ）露光、現像工程
（２−７ｅ）エッチング工程（図２（ｊ））
【００５６】
（２−７ａ）のプロセスは、例えば、リフトオフを利用した剥離層２１及び耐レジスト保護層２２の除去工程である。また（２−７ａ）のプロセスにより、耐レジスト保護層２２上に形成されている第二有機ＥＬ層１２も図２（ｈ）に示されるように除去される。本発明では、（２−７ａ）のプロセスにおいて、第一有機ＥＬ層１１上に設けられている剥離層２１及び耐レジスト保護層２２を除去する具体的な方法は特に限定されない。ここで剥離層２１が水溶性材料（水溶性無機材料、水溶性ポリマー）である場合は、水浸漬や流水洗浄を行うことで剥離層２１の構成材料が溶解する。このため、これを利用したリフトオフ工程により耐レジスト保護層２２や第一画素に形成されている第二有機ＥＬ層１２を剥離層２１と共にまとめて除去することができる。
【００５７】
（２−７ｂ）乃至（２−７ｅ）のプロセスは、上記（２−５ａ）乃至（２−５ｄ）にて示されるプロセスと同様のプロセスである。このため（２−７ｂ）乃至（２−７ｅ）のプロセスは、上記（２−５ａ）乃至（２−５ｄ）にて説明されている方法・プロセスを利用して行うことができるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５８】
（２−８）第三有機ＥＬ層の形成工程
次に、３番目に形成する有機ＥＬ層を第三有機ＥＬ層１３として、表示領域全体に形成する（図２（ｋ））。ここで本工程を行う際に利用される材料や方法としては、実施例１の有機ＥＬ層の形成工程にて説明したものと同様のものを利用できるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５９】
（２−９）第三有機ＥＬ層の加工工程
次に、第一有機ＥＬ層１１上及び第二有機ＥＬ層１２上に設けられている剥離層２１及び耐レジスト保護層２２を除去する工程を行い、第三有機ＥＬ層１３の加工を行う（図２（ｌ））。この（２−９）のプロセスは、（２−７ａ）のプロセスにて説明したリフトオフを利用した剥離層２１及び耐レジスト保護層２２の除去方法を利用することができる。
【００６０】
（２−１０）第二電極の形成工程
次に、各有機ＥＬ層（１１、１２、１３）上であって、各有機ＥＬ層に共通する第二電極６を形成する（図２（ｍ））。第二電極６を形成することにより、３色の有機ＥＬ層（１１、１２、１３）が所定の画素（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）にそれぞれ配置された有機ＥＬ表示装置を得ることができる。
【００６１】
ところで以上に説明した有機ＥＬ表示装置の製造プロセスは、発光色が異なる三種類の画素を有する有機ＥＬ表示装置の製造プロセスである。ただし本発明はこれに限定されるものではなく、発光色が異なる複数種類の有機ＥＬ素子を含むことで、発光色が異なる複数種類の画素を有する有機ＥＬ表示装置を製造する際に、本発明の製造プロセスは、広く利用することができる。例えば、発光色が異なる二種類の画素を有する有機ＥＬ表示装置を製造する場合は、上記（２−７ａ）のプロセスを行った後、上記（２−７ｂ）以降のプロセスを省略して直接上記（２−１０）のプロセスを行えばよい。また発光色が異なる四種類の画素を有する有機ＥＬ表示装置を製造する場合は、上記（２−８）にプロセスを行った後、上記（２−９）のプロセスを行う前に、上記（２−７）と上記（２−８）とからなるプロセスをもう１セット行えばよい。
【００６２】
以上に説明するプロセスを経て製造された有機ＥＬ表示装置は、異物と第一電極との間に生じた間隙に間隙充填材料が充填されている。このため、蒸着法を利用して有機ＥＬ層を形成する際に膜欠陥及び第一電極の露出の発生が抑制されるため、短絡による点灯不良を回避することができる。
【００６３】
また本実施形態の製造方法では、各有機ＥＬ層をそれぞれ膜厚が均一な状態で形成することができるため、各画素において発光効率や色度のばらつきも少ない。さらに、複数種類の有機ＥＬ素子に含まれる有機ＥＬ層を溶媒を用いない成膜法でそれぞれ作製することができるため、塗布法等を採用する際に問題となっていた他の有機ＥＬ層への溶媒の浸入を回避できる。このため、有機ＥＬ表示装置の発光特性の低下を回避することができる。また本実施形態においては、塗布法に比べて、剥離層２１の側面が有機ＥＬ層で被覆されにくいため、剥離層２１及び耐レジスト保護層２２の除去が容易になる。
【符号の説明】
【００６４】
１：基板、２（２ａ、２ｂ、２ｃ）：第一電極、３：異物、４：間隙充填材料からなる層、５：有機ＥＬ層、６、第二電極、１０ａ：第一画素、１０ｂ：第二画素、１０ｃ：第三画素、１１：第一有機ＥＬ層、１２：第二有機ＥＬ層、１３：第三有機ＥＬ層、２１：剥離層、２２：耐レジスト保護層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板上に配置された第一電極と、前記第一電極上に形成される有機ＥＬ層と、前記有機ＥＬ層上に形成される第二電極と、からなる有機ＥＬ素子を複数有し、
前記有機ＥＬ層を構成する層のうち少なくとも第一層が蒸着法によって形成される有機ＥＬ表示装置の製造方法において、
前記有機ＥＬ層の形成工程に先立って下記（１）及び（２）の工程を行うことを特徴とする、有機ＥＬ表示装置の製造方法。
（１）導体でない間隙充填材料からなる層を第一電極上に成膜する工程
（２）前記間隙充填材料からなる層をエッチングして第一電極を露出させる工程
【請求項２】
前記間隙充填材料のエッチングレートが、前記第一電極の構成材料のエッチングレートよりも大きいことを特徴とする、請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記第一電極が陽極であり、
前記第一層が正孔注入層であり、
前記間隙充填材料が絶縁性材料又は半導体材料であり、
前記間隙充填材料のＨＯＭＯ準位が、前記正孔注入層のＨＯＭＯ準位以上であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記第一電極が陰極であり、
前記第一層が電子注入層であり、
前記間隙充填材料が絶縁性材料又は半導体材料であり、
前記間隙充填材料のＬＵＭＯ準位が、前記電子注入層のＬＵＭＯ準位以下であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記間隙充填材料からなる層の膜厚が、前記有機ＥＬ層のうち蒸着法で形成される層の膜厚よりも厚いことを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記間隙充填材料からなる層が塗布法で形成されることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項７】
基板と、前記基板上に配置された第一電極と、前記第一電極上に形成される有機ＥＬ層と、前記有機ＥＬ層上に形成される第二電極と、からなる有機ＥＬ素子を複数有する有機ＥＬ表示装置において、
複数の前記有機ＥＬ素子のうちの一部の有機ＥＬ素子に含まれる第一電極上に異物が存在し、
前記異物と前記第一電極との間に、導体ではない間隙充填材料が充填されていることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項８】
基板と、発光色が異なる複数種類の有機ＥＬ素子と、を有し、
前記有機ＥＬ素子が、前記基板上に配置された第一電極と、前記第一電極上に形成される有機ＥＬ層と、前記有機ＥＬ層上に形成される第二電極と、からなり、
前記有機ＥＬ層を構成する層のうち少なくとも第一層が蒸着法によって形成される有機ＥＬ表示装置の製造方法において、
第一有機ＥＬ層の形成工程に先立って下記（１）及び（２）の工程を行い、
（１）導体でない間隙充填材料からなる層を第一電極上に成膜する工程
（２）前記間隙充填材料からなる層をエッチングして第一電極を露出させる工程
続いて、少なくとも下記（３）乃至（６）の工程を行うことを特徴とする、有機ＥＬ表示装置の製造方法。
（３）第一有機ＥＬ層の形成工程
（４）第一有機ＥＬ層の加工工程
（５）第二有機ＥＬ層の形成工程
（６）第二有機ＥＬ層の加工工程
【請求項１】
基板と、前記基板上に配置された第一電極と、前記第一電極上に形成される有機ＥＬ層と、前記有機ＥＬ層上に形成される第二電極と、からなる有機ＥＬ素子を複数有し、
前記有機ＥＬ層を構成する層のうち少なくとも第一層が蒸着法によって形成される有機ＥＬ表示装置の製造方法において、
前記有機ＥＬ層の形成工程に先立って下記（１）及び（２）の工程を行うことを特徴とする、有機ＥＬ表示装置の製造方法。
（１）導体でない間隙充填材料からなる層を第一電極上に成膜する工程
（２）前記間隙充填材料からなる層をエッチングして第一電極を露出させる工程
【請求項２】
前記間隙充填材料のエッチングレートが、前記第一電極の構成材料のエッチングレートよりも大きいことを特徴とする、請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記第一電極が陽極であり、
前記第一層が正孔注入層であり、
前記間隙充填材料が絶縁性材料又は半導体材料であり、
前記間隙充填材料のＨＯＭＯ準位が、前記正孔注入層のＨＯＭＯ準位以上であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記第一電極が陰極であり、
前記第一層が電子注入層であり、
前記間隙充填材料が絶縁性材料又は半導体材料であり、
前記間隙充填材料のＬＵＭＯ準位が、前記電子注入層のＬＵＭＯ準位以下であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記間隙充填材料からなる層の膜厚が、前記有機ＥＬ層のうち蒸着法で形成される層の膜厚よりも厚いことを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記間隙充填材料からなる層が塗布法で形成されることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項７】
基板と、前記基板上に配置された第一電極と、前記第一電極上に形成される有機ＥＬ層と、前記有機ＥＬ層上に形成される第二電極と、からなる有機ＥＬ素子を複数有する有機ＥＬ表示装置において、
複数の前記有機ＥＬ素子のうちの一部の有機ＥＬ素子に含まれる第一電極上に異物が存在し、
前記異物と前記第一電極との間に、導体ではない間隙充填材料が充填されていることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項８】
基板と、発光色が異なる複数種類の有機ＥＬ素子と、を有し、
前記有機ＥＬ素子が、前記基板上に配置された第一電極と、前記第一電極上に形成される有機ＥＬ層と、前記有機ＥＬ層上に形成される第二電極と、からなり、
前記有機ＥＬ層を構成する層のうち少なくとも第一層が蒸着法によって形成される有機ＥＬ表示装置の製造方法において、
第一有機ＥＬ層の形成工程に先立って下記（１）及び（２）の工程を行い、
（１）導体でない間隙充填材料からなる層を第一電極上に成膜する工程
（２）前記間隙充填材料からなる層をエッチングして第一電極を露出させる工程
続いて、少なくとも下記（３）乃至（６）の工程を行うことを特徴とする、有機ＥＬ表示装置の製造方法。
（３）第一有機ＥＬ層の形成工程
（４）第一有機ＥＬ層の加工工程
（５）第二有機ＥＬ層の形成工程
（６）第二有機ＥＬ層の加工工程
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【公開番号】特開２０１３−１０１８５７（Ｐ２０１３−１０１８５７Ａ）
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４５２７７（Ｐ２０１１−２４５２７７）
【出願日】平成２３年１１月９日（２０１１．１１．９）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月９日（２０１１．１１．９）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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