発光装置の製造方法、電子機器
【課題】 画素領域を区画する無機隔壁と有機隔壁との位置ずれを容易かつ確実に防止することができる発光装置の製造方法を提供する。
【解決手段】 発光装置１の製造方法において、基板２０上に第１電極２３を形成する工程と、第１電極２３上に無機絶縁材料層７１を形成する工程と、無機絶縁材料層７１上の所定位置に有機材料からなる第１隔壁７４を形成する工程と、第１隔壁７４をマスクとして無機絶縁材料層７１をエッチングして第２隔壁７２を形成すると共に第１電極２３を露出させる工程と、第１隔壁７４及び第２隔壁７２に囲まれた領域に有機機能材料を液滴吐出法により配置して第１電極２３上に有機機能層６０を形成する工程と、有機機能層６０上に第２電極５０を形成する工程と、を有する。
【解決手段】 発光装置１の製造方法において、基板２０上に第１電極２３を形成する工程と、第１電極２３上に無機絶縁材料層７１を形成する工程と、無機絶縁材料層７１上の所定位置に有機材料からなる第１隔壁７４を形成する工程と、第１隔壁７４をマスクとして無機絶縁材料層７１をエッチングして第２隔壁７２を形成すると共に第１電極２３を露出させる工程と、第１隔壁７４及び第２隔壁７２に囲まれた領域に有機機能材料を液滴吐出法により配置して第１電極２３上に有機機能層６０を形成する工程と、有機機能層６０上に第２電極５０を形成する工程と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置の製造方法、電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機エレクトロルミネッセンス（以下、有機ＥＬと称す）素子を備えた有機ＥＬ装置が注目されている。有機ＥＬ素子は、対向する一対の電極間に有機ＥＬ層、すなわち発光層を有して構成されたもので、特にフルカラー表示を行う場合には、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色に対応する発光波長帯域を持ち、これにより各色の発光をなす発光層（有機ＥＬ層）が備えられて構成されている。
【０００３】
発光層については、液滴吐出法を用いて、高分子材料を所望位置に所定量配す技術が知られている。このように液滴吐出法により高分子材料を配置する場合には、発光層を形成する画素領域を予め隔壁で囲んでおき、この隔壁内に高分子材料が良好に配置されるようにする方法が行われている。
この際、隔壁の形状が変動して、これに囲まれる画素領域内の面積が変動すると、隔壁内に形成される発光層を含む機能層の膜厚にばらつきが生じてしまう。各有機ＥＬ層の発光特性に差が生じてしまう。すると、結果として有機ＥＬ装置の表示品質が損なわれてしまうことになる。
そこで特許文献１等に開示されるように、隔壁の寸法のばらつきを抑えることで、有機ＥＬ装置の表示品質の低下を防止し、表示品質を高める技術がある。
【特許文献１】特開２００５−１１５７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、発光層を形成する画素領域を区画する隔壁としては、無機絶縁材料からなる無機隔壁と有機材料からなる有機隔壁とを積層させて形成するものがある。この場合、無機隔壁と有機隔壁をそれぞれ均一な形状に形成したとしても、無機隔壁と有機隔壁との配置位置にずれが生じると、無機隔壁及び有機隔壁で囲まれた各画素領域の形状に偏りが発生する。そして、画素領域の形状に偏り（非対称的形）があると、機能層が偏在して略均一な膜厚に形成することが困難となる。
このため、上述した技術を用いたとしても、発光層を含む機能層の膜厚が不均一となり、有機ＥＬ層の発光特性の悪化や寿命低下を招いてしまうという問題がある。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、画素領域を区画する無機隔壁と有機隔壁との位置ずれを容易かつ確実に防止することができる発光装置の製造方法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】
【０００６】
本発明に係る発光装置の製造方法、電子機器では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
第１の発明は、発光装置の製造方法において、基板上に第１電極を形成する工程と、前記第１電極上に無機絶縁材料層を形成する工程と、前記無機絶縁材料層上の所定位置に有機材料からなる第１隔壁を形成する工程と、前記第１隔壁をマスクとして前記無機絶縁材料層をエッチングして第２隔壁を形成すると共に前記第１電極を露出させる工程と、前記第１隔壁及び前記第２隔壁に囲まれた領域に有機機能材料を液滴吐出法により配置して前記第１電極上に有機機能層を形成する工程と、前記有機機能層上に第２電極を形成する工程と、を有するようにした。
この発明によれば、第１隔壁と第２隔壁とがセルフアラインメトにより形成されるので、第１隔壁及び第２隔壁に囲まれた領域の形状が偏りのない、略対象的な形状に形成される。これにより、この領域内に配置される有機機能層が偏りのない略均一な膜厚に形成される。したがって、発光特性に優れ、長寿命の発光装置を得ることができる。
【０００７】
また、前記第２隔壁を形成した後に、前記第１隔壁をエッチングして、前記第１電極側に前記第２隔壁の一部を露出させる工程を有するものでは、第１隔壁が第２隔壁に覆い被さった状態（オーバーハング）で形成されることが回避されるので、有機機能層に気泡等が混在する不都合を抑制できる。
また、前記第１隔壁をエッチングするに先立って、前記第１隔壁上に耐エッチング層を配置する工程を有するものでは、耐エッチング層により第１隔壁の上面がエッチングされないようにすることで、第１隔壁の厚みを略均一に維持することができる。これにより、有機機能層を均一に形成することが可能となる。
【０００８】
第２の発明は、電子機器が、第１の発明の製造方法により製造された発光装置を備えるようにした。
この発明によれば、発光特性等に優れた表示部等を備える、高品質な電子機器を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の発光装置の製造方法、電子機器の実施形態について図を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る有機ＥＬ装置の配線構造を示す模式図である。
有機ＥＬ装置（発光装置）１は、スイッチング素子として薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor、以下では、ＴＦＴと略記する）を用いたアクティブマトリクス方式の有機ＥＬ装置である。なお、以下に示す各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材ごとに縮尺を異ならせてある。
【００１０】
有機ＥＬ装置１は、複数の走査線１０１と、各走査線１０１に対して直角に交差する方向に延びる複数の信号線１０２と、各信号線１０２に並列に延びる複数の電源線１０３とがそれぞれ配線された構成を有すると共に、走査線１０１と信号線１０２の各交点付近に、画素領域Ｘが設けられている。
【００１１】
信号線１０２には、シフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオライン及びアナログスイッチを備えるデータ線駆動回路１００が接続されている。また、走査線１０１には、シフトレジスタ及びレベルシフタを備える走査線駆動回路８０が接続されている。
更に、画素領域Ｘの各々には、走査線１０１を介して走査信号がゲート電極に供給されるスイッチング用ＴＦＴ１１２と、このスイッチング用ＴＦＴ１１２を介して信号線１０２から共有される画素信号を保持する保持容量１１３と、この保持容量１１３によって保持された画素信号がゲート電極に供給される駆動用ＴＦＴ１２３と、この駆動用ＴＦＴ１２３を介して電源線１０３に電気的に接続したときに電源線１０３から駆動電流が流れ込む陽極２３と、この陽極２３と陰極５０との間に挟み込まれた発光機能層６０とが設けられている。
発光機能層（有機機能層）１１０は、有機エレクトロルミネッセンス素子に相当するものであり、陽極２３及び陰極５０から注入される正孔と電子が結合することで、発光現象が生じるようになっている。
【００１２】
この有機ＥＬ装置１によれば、走査線１０１が駆動されてスイッチング用ＴＦＴ１１２がオン状態になると、そのときの信号線１０２の電位が保持容量１１３に保持され、この保持容量１１３の状態に応じて、駆動用ＴＦＴ１２３のオン・オフ状態が決まる。そして、駆動用ＴＦＴ１２３のチャネルを介して、電源線１０３から陽極２３に電流が流れ、更に発光機能層６０を介して陰極５０に電流が流れる。発光機能層６０は、これを流れる電流量に応じて発光する。そこで、発光はそれぞれ陽極２３毎にオン・オフを制御されるから、陽極２３は画素電極となっている。
【００１３】
次に、本実施形態の有機ＥＬ装置１の具体的な態様を、図２〜図４を参照して説明する。
図２は有機ＥＬ装置１の構成を模式的に示す平面図、図３は図２のＡ−Ｂ線の断面に対応した図、図４は有機ＥＬ装置１の画素Ｘの平面構造を示す平面図である。
【００１４】
有機ＥＬ装置１は、電気絶縁性を備える基板２０と、この基板２０よりも小さいサイズの封止基板３０と、が対向配置された構成となっている。基板２０と封止基板３０との間には、封止樹脂層４０（図３参照）が配置されており、両基板２０，３０を貼り合わせて接着させた構成となっている。
【００１５】
基板２０上には、スイッチング用ＴＦＴ（不図示）に接続された陽極２３が基板２０上にマトリックス状に配置されてなる画素電極領域（不図示）と、画素電極領域の周囲に配置されると共に各陽極２３に接続される電源線１０３（図１参照）と、少なくとも画素電極領域上に位置する平面視ほぼ矩形の画素部３（図２中一点鎖線枠内）とが形成されている。
また、画素部３は、中央部分の表示領域４（図２中二点鎖線枠内）と、表示領域４の周囲に配置されたダミー領域５（一点鎖線及び二点鎖線の間の領域）とに区画されている。
【００１６】
表示領域４には、それぞれ陽極２３を有する発光層６４Ｒ，６４Ｇ，６４Ｂが離間して配置されている。また、表示領域４の図中両側には、走査線駆動回路８０が配置されている。この走査線駆動回路８０はダミー領域５の下側に位置して設けられている。
更に、表示領域４の図中上側には、検査回路９０が配置されている。この検査回路９０はダミー領域５の下側に位置して設けられている。この検査回路９０は、有機ＥＬ装置１の作動状況を検査するための回路であって、例えば検査結果を外部に出力する不図示の検査情報出力手段を備え、製造途中や出荷時に装置の品質を検査できるように構成されている。
【００１７】
また、図３に示すように、有機ＥＬ装置１は、基板２０と封止基板３０とが封止樹脂層４０によって貼り合わされて構成されている。
基板２０としては透明基板が採用され、封止基板３０としては金属製基板が採用される。有機ＥＬ装置１は、発光機能層６０を発光させ、この光を基板２０に透過させて出射する、所謂ボトムエミッション型の有機ＥＬ装置となる。
【００１８】
基板２０としては、無アルカリガラスを材料とするガラス基板が採用される。基板２０の表面には、不図示の下地絶縁膜を介して駆動用ＴＦＴ１２３が形成され、更に、この駆動用ＴＦＴ１２３上に層間絶縁層２１が形成されている。
【００１９】
基板２０上に形成された駆動用ＴＦＴ１２３は、陽極２３を駆動するための駆動用スイッチング素子として機能するものである。駆動用ＴＦＴ１２３は、公知のＴＦＴ製造技術を用いることにより形成されており、不純物がドーピングされたシリコン膜、ゲート電極、ゲート絶縁膜等が積層された部材である。更に、駆動用ＴＦＴ１２３は、発光層６４Ｒ，６４Ｇ，６４Ｂの位置に対応して設けられており、後述するように陽極２３に各々接続している。
【００２０】
陽極（第１電極）２３は、透明電極材料によって構成され、印加された電圧によって、正孔を正孔輸送層６２に向けて注入するものであり、仕事関数が高く導電性を有している。
陽極２３を形成するための材料としては、例えば、金属酸化物が挙げられるが、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、もしくは、金属酸化物に亜鉛（Ｚｎ）を含有した材料、例えば、酸化インジウム・酸化亜鉛系アモルファス透明導電膜（Indium Zinc Oxide、ＩＺＯ／アイ・ゼット・オー：登録商標）を採用できる。
なおトップエミッション型の有機ＥＬ装置の場合には透明電極材料に限るものではなく、特に光透過性を備えた材料を採用する必要はなく、好適な材料であればよい。
陽極２３は、駆動用ＴＦＴ１２３と接続する。
【００２１】
そして、陽極２３が形成された基板の表面には、ＳｉＯ２等の親液性材料を主体とする無機バンク（第２隔壁）７２と、アクリル樹脂やポリイミド樹脂等からなる有機バンク（第１隔壁）７４が配置される。無機バンク７２及び有機バンク７４は、陽極２３の回りを取り囲むように、２次元的に配置される。
つまり、図４に示すように、有機バンク７４及び無機バンク７２は、画素電極２３の形成領域に対応した平面視略矩形状の開口７６を有している。
【００２２】
そして、陽極２３の上層には、発光機能層６０が形成される。すなわち、複数の発光機能層６０が、無機バンク７２及び有機バンク７４によって仕切られる（区画される）構成となっている。
陽極２３の上層に形成される発光機能層６０は、陽極２３と陰極５０に挟まれる多層構造を備えており、陽極２３側から正孔輸送層６２、発光層６４が順に形成されたものである。
【００２３】
正孔輸送層６２は、導電性高分子材料の一つであり、陽極２３からの正孔を発光層６４に注入するためのものであり、その膜厚は、３０ｎｍに形成されている。このような正孔輸送層６２を形成する材料としては、特に３，４−ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルフォン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）の分散液、すなわち、分散媒としてのポリスチレンスルフォン酸に３，４−ポリエチレンジオキシチオフェンを分散させ、さらにこれを水に分散させた分散液が好適に用いられる。なお、正孔輸送層６２の形成材料としては、前記のものに限定されることなく種々のものが使用可能である。例えば、ポリスチレン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリアセチレンやその誘導体などを、適宜な分散媒、例えば前記のポリスチレンスルフォン酸に分散させたものなどが使用可能である。
【００２４】
発光層６４は、陽極２３から正孔輸送層６２を経て注入された正孔と、陰極５０から注入された電子とが結合して蛍光を発生させるようになっている。
このような発光層６４を形成するための材料としては、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。具体的には、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が好適に用いられる。また、これらの高分子材料に、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素などの高分子系材料、例えば、ルブレン、ペリレン、９，１０-ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン６、キナクリドン等の材料をドープして用いることもできる。
また、本実施形態の有機ＥＬ装置１は、カラー表示を行うべく構成されている。即ち、光の三原色Ｒ，Ｇ，Ｂに対応して発光層６４Ｒ，６４Ｇ，６４Ｂが形成されている。
【００２５】
なお、発光層６４と陰極５０の間に、電子注入／輸送層を設けた構成を採用してもよい。電子注入／輸送層は、発光層６４に電子を注入する役割を果たすものであり、この形成材料としては、特に限定されることなく、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等が例示される。
なお、電子注入／輸送層は、光透過性を有する程度の膜厚であることが好ましい。このようにすれば陰極５０によって反射する発光光が遮蔽されることがなく、発光強度の低下を防止できる。
【００２６】
また、陰極（第２電極）５０は、表示領域４及びダミー領域５の総面積より広い面積を備え、それぞれを覆うように形成されている。陰極５０は、陽極２３の対向電極として、電子を発光層６４に注入する機能を備える。
陰極５０を形成する材料としては、例えばカルシウム金属又はカルシウムを主成分とする合金を発光層６４側に積層して第１の陰極層とし、その上層にアルミニウム又はアルミニウムを主成分とする合金、もしくは銀又は銀−マグネシウム合金などを積層して第２の陰極層とした積層体を採用できる。なお、第２の陰極層は第１の陰極層を覆って、酸素や水分などとの化学反応から保護すると共に、陰極５０の導電性を高めるために設けられる。従って、陰極５０は化学的に安定で仕事関数が低く電気抵抗が低い材料を用いる場合には、単層構造でもよく、また金属材料に限るものではない。
【００２７】
そして、陰極５０の表面には、封止樹脂層４０及び封止基板３０が配置される。
封止樹脂層４０は、基板２０と封止基板３０を接着して貼り合わせるものである。また、封止樹脂層４０は、発光層６４等への酸素及び水分の侵入を防止する機能や、陰極５０を構成する無機材料と不安定な有機バンク７４との界面の接着性を向上して陰極５０の剥離を防止する機能も有する。
封止樹脂層４０の具体的な材料としては、親油性で低吸水性を有する高分子材料が好適に採用される。例えば、熱硬化性を有するアクリル系、エポキシ系、ウレタン系、ポリオレフィン系等の樹脂材料が採用される。また、硬化剤と、モノマー／オリゴマー樹脂材料とを混合させて硬化させる、２液硬化性の樹脂材料を採用してもよい。
【００２８】
封止基板３０としては、金属製基板が採用される。具体的には、封止基板３０は、鉄−ニッケル合金や鉄−ニッケル−コバルト合金からなり、コバール、４２ニッケルアロイ、及び３６ニッケルアロイのうちのいずれかを採用することが好ましい。
【００２９】
このような構成を有する有機ＥＬ装置１においては、電源線１０３（図１参照）から駆動電流が発光機能層６０の陽極２３に流れ込むと、陽極２３と陰極５０の間に電位差が生じ、陽極２３から正孔輸送層６２を経て正孔が、陰極５０から電子が発光層６４に注入される。これにより、注入された正孔と電子とが結合して発光する。そして、発光層６４からの発光光は、基板２０を透過して表示領域４へ出射される。
【００３０】
次に、本実施形態に係る有機ＥＬ装置１の製造方法の一例について、図５，図６を参照して説明する。
図５，図６に示す各断面図は、図２中のＡ−Ｂ線の断面に対応した図である。
【００３１】
まず、図５（ａ）に示すように、基板２０上に駆動用ＴＦＴ１２３を形成し、更に基板２０の全面を覆うように、陽極２３となる透明導電膜が形成される。そして、この透明導電膜をパターニングすることにより、陽極２３と駆動用ＴＦＴ１２３が導通される。
【００３２】
次いで図５（ｂ）に示すように、基板２０の全面を覆うように、無機バンク６２となる無機絶縁材料層７１が形成される。なお無機絶縁材料層７１は、陽極２３からの正孔移動を阻止する正孔移動遮蔽層として機能するものである。
更に図５（ｃ）に示すように、無機絶縁材料層７１を覆うように、有機材料からなる有機バンク７４を形成する。具体的な有機バンク７４の形成方法としては、例えば感光性を有するアクリル樹脂やポリイミド樹脂などを溶媒に溶解したものを、スピンコート法、ディップコート法などの各種塗布法により塗布して有機材料層を形成する。更に有機材料層をフォトリソグラフィー技術によりパターニングして、有機材料層に開口７４ａを形成することにより、有機バンク７４を形成する。
【００３３】
次いで図５（ｄ）に示すように、有機バンク７４をマスクにして無機絶縁材料層７１をエッチングする。すなわち、有機バンク７４の開口７４ａに露出する無機絶縁材料層７１をエッチングにより除去する。
無機絶縁材料層７１をエッチングする方法としては、弗酸系水溶液を用いるウエットエッチング、弗素系ガスを用いるドライエッチングのいずれであってもよい。
これにより、無機絶縁材料層７１に、有機バンク７４で囲まれる開口７４ａに一致する開口７２ａを形成し、この開口７２ａの底面に陽極２３を露出させる。なお無機絶縁材料層７１の一部が除去（開口７２ａが形成）されることで、有機バンク７４の下層に無機バンク７２が形成される。
このように、有機バンク７４をマスクにして無機絶縁材料層７１をエッチングすることで無機バンク７２を形成するので、有機バンク７４と無機バンク７２との平面方向の位置及び形状は必然的に一致する。すなわち、有機バンク７４と無機バンク７２とはセルフアライメントされて形成されることで、無機バンク７２の開口７２ａと有機バンク７４の開口７４ａからなる開口７６の形状が、偏り（位置ずれ）なく形成される。
【００３４】
次に、図６（ａ）に示すように、有機バンク７４をエッチングする。
上述したように、有機バンク７４をマスクにして無機絶縁材料層７１をエッチングすると、無機絶縁材料層７１が有機バンク７４の内部側まで除去（オーバーハング）されてしまう可能性がある。有機バンク７４がオーバーハング状態となると、後工程において正孔輸送層形成材料を配置した場合に、この空間に気泡が混入してしまい均一な膜厚の正孔輸送層を形成することが困難となってしまう。
そこで、有機バンク７４の一部をエッチングすることで、無機バンク７２を露出させて、有機バンク７４のオーバーハングの状態を解消する。
【００３５】
有機バンク７４をエッチングする方法としては、ウエットエッチング法、ドライエッチング法のいずれであってもよいが、陽極２３への汚染等の悪影響を回避するため、ドライエッチング法が好ましい。ドライエッチング法としは、減圧下で行う方法、大気圧下で行う方法があるが、スループット、ランニングコスト、装置コスト等を考慮して選択可能である。
アクリルやポリイミドからなる有機バンク７４をドライエッチングする場合には、酸素ガスを用いるが、表面荒れやエッチングレートの低下を防止するために、５〜１０％のＣＦ４等を添加することが好ましい。
また、無機バンク７２を効率的に露出させるために、異方性の低い（縦方向のエッチング速度と横方向のエッチング速度に違いの小さい）プラズマによるエッチングを行うことが望ましい。異方性の低いエッチングを行うには、例えば減圧下でのプラズマを用いる場合、５〜２０Ｐａ程度の比較的高い圧力で行うと良い。プラズマとしては、基板へのバイアスと、プラズマの励起エネルギーを個々に制御可能なＩＣＰ（誘導結合型プラズマ）やマイクロ波による励起するものが好ましい。これらのプラズマを用い、基板バイアスを０にするか、低い値に制御することで有機バンク７４の横方向のエッチング起こり易くし、無機バンク７２を効率的に露出させることができる。また、化学反応によるエッチングが主体となるため、有機バンク７４の表面が滑らかな状態でエッチングを進めることができる。
【００３６】
有機バンク７４がエッチングされると、図６（ａ）に示すように、陽極２３を取り囲む開口７４ａが拡大し、有機バンク７４の下層に配置された無機バンク７２の一部が露出する。つまり、図４に示すように、陽極２３を無機バンク７２の開口７２ａが取り囲み、更にこの無機バンク７２を有機バンク７４の開口７４ａが取り囲むように、開口７６が形成される。具体的には、無機バンク７２が有機バンク７４から０．５μｍ以上突出するように露出させる。
さらに、上記の様な方法で有機バンクのエッチングを行う場合、有機バンクの膜厚を予め厚く形成しておくことが望ましい。例えば、最終的な有機バンクの膜厚を２μｍとする場合には、初期には５μｍの膜厚に形成しておく。上記の方法で有機バンクを３μｍエッチングすることで、エッチング量とほぼ同じ３μｍ程度の幅の無機バンクを露出させることができる。
【００３７】
次いで、熱処理を行うことにより有機バンク７４を安定化させる。この熱処理の条件を制御することにより、有機バンク７４を一部軟化させて、側面が傾斜を有する様に断面形状を制御しても良い。
さらに、ＣＦ４等のフルオロカーボンガスを含む雰囲気中で、プラズマ処理を行うことにより有機バンク７４の表面を撥液性にする。陽極２３の表面は、有機バンク７２をエッチングする際に酸素プラズマにより親液化されているため、有機バンク７４上と陽極２３上での親液性を制御することができる。
【００３８】
次いで、図６（ｂ）に示すように、無機バンク７２及び有機バンク７４の開口７６、すなわち陽極２３上に、正孔輸送層６２及び発光層６４を形成する。
正孔輸送層形成工程では、インクジェット法等の液滴吐出法により、正孔輸送層材料を陽極２３上に塗布し、その後、乾燥処理および熱処理を行い、正孔輸送層６２を形成する。
同様に、発光層形成工程では、インクジェット法等の液滴吐出法により、発光層形成材料を正孔輸送層６２上に吐出し、その後、乾燥処理および熱処理を行うことにより発光層６４を形成する。
【００３９】
上述したように、有機バンク７４と無機バンク７２とがセルフアライメントされることで、有機バンク７４の開口７４ａと無機バンク７２の開口７２ａとが位置ずれなく形成されている。これにより、無機バンク７２及び有機バンク７４で囲まれる開口７６（開口７２ａ，７４ａ）内において、有機バンク７４の下層から突出（露出）する無機バンク７２の幅がいずれの方向も略一定である。この露出する無機バンク７２の幅は、有機バンク７４の開口部内に液体状の材料を配置する場合の表面の濡れ性に大きく影響を与えるものである。このため、有機バンク７４の開口内に配置された液体状の材料は、有機バンク全周に渡っての濡れ性を得ることが出来、偏りの無い配置を行うことが出来る。従って、この液体材料を乾燥することで得られる正孔輸送層６２及び発光層６４は、略均一な膜厚で、偏りのない略対称的な形状に形成される。
また、有機バンク７４と無機バンク７２のそれぞれをフォトリソグラフィーにより形成する場合と比べ、露光工程での位置合わせのばらつきを吸収するための余裕を設ける必要が無くなり、発光層６４を形成する領域の比率（開口率）を向上することができる。
【００４０】
次いで、図６（ｃ）に示すように、陰極５０の形成を行う。例えば、イオンプレーティング法等の物理気相成長法により陰極形成材料を成膜して、陰極５０とする。このとき陰極５０は、発光層６４及び有機バンク７４の上面を覆うのはもちろん、有機バンク７４の外側部を形成する壁面についても、これを覆った状態となるように形成する。
【００４１】
そして最後に、基板２０と封止基板３０の貼り合わせを行う。ここでは、まず、基板２０上に形成した陰極５０の面上に、陰極５０を覆う様に封止樹脂層４０を配置した後、減圧雰囲気下において封止基板３０を封止樹脂層４０上に配置し接着することによって行う。
この様に減圧雰囲気下で接着を行うことにより、封止樹脂層４０と基板２０との間、もしくは封止樹脂層４０と封止基板３０との間に、気泡が侵入することを防止できる。このため、気泡を介して発光層６４に酸素及び水分が侵入することが防止され、発光層６４の発光特性や寿命の低下を抑制できる。
なお、封止樹脂層４０の硬化（接着）は基板２０をホットプレートにより６０℃に加熱することで行う。
【００４２】
次に、本発明の第２実施形態に係る有機ＥＬ装置１の製造方法のついて、図７，図８を参照して説明する。
本実施形態は、上記の第１実施形態とは、無機バンク７２と有機バンク７４の形成方法が異なるもので、他の工程は上記の実施形態と同じである。このため、無機バンク７２と有機バンク７４の形成方法についてのみ説明する。
【００４３】
まず、図７（ａ）に示すように、陽極２３を形成後、無機バンク７２となる無機絶縁材料層７１を形成する。更に、絶縁材料層７１を覆う様に感光性を有する有機材料層７３ａと、有機材料層７３ｂを形成する。
有機材料層７３ａは、有機バンク７４となるもので、感光性を有するアクリル樹脂やポリイミド樹脂などを溶媒に溶かしたものをスピンコート法、スリットコート法等を用いて塗布する。塗布した材料を熱処理（プリベーク）することで膜化する。
更に有機材料層７３ａ上に有機材料層７３ｂとなる材料を塗布する。有機材料層７３ｂは、無機バンク７２を露出させるエッチング工程でのエッチングマスクとなるものである。有機材料層７３ｂは、感光性を有する有機材料層７３ａとは異なる樹脂を溶媒に溶かしたものを、スピンコート法、スリットコート法を用いて塗布することにより形成する。有機材料層７３ｂとしては、通常のエッチングマスクとして多く用いられるノボラック樹脂等を用いることが可能で、フッ素を含有する或いは膜が安定化する温度が有機材料層７３ａよりも低い等、有機材料層７３ａよりも酸素プラズマによるエッチング速度の遅いものを用いる。塗布した材料をプリベークすることで膜化する。
【００４４】
次に、図７（ｂ）に示すように、有機材料層７３ａ及び有機材料層７３ｂに所定のパターンで露光し、有機アルカリ溶液による現像を行って、陽極２３上に開口部を有するパターン形成する。
そして、図７（ｃ）に示すように、この有機材料層７３ａ及び有機材料層７３ｂをマスクとして、無機絶縁材料層７１のエッチングを行い、無機バンク７２を形成する。このエッチングは、第１実施形態と同様なウエットエッチング又はドライエッチングにより行うことができる。
【００４５】
更に、図７（ｄ）に示すように、無機バンク７２の一部を露出させるために、有機材料層７３ａ及び有機材料層７３ｂのエッチングを行う。第１実施形態と同様な酸素プラズマを用いて異方性の低い条件でのエッチングを行う。この時、有機材料層７３ａは有機材料層７３ｂよりも酸素プラズマによるエッチング速度が早いために有機材料層７３ａが大きく横方向にエッチングされる。このため、有機材料層７３ｂをエッチングする厚さと比べて大きく有機材料層７３ａの開口を広げることができる。
そして、図８に示すように、有機材料層７３ｂを全てエッチング除去することで、残された有機材料層７３ａのパターンが有機バンク７４となる。
【００４６】
有機材料層７３ａと有機材料層７３ｂには異なる材料が用いられているため、エッチング中にそのプラズマの発光を観察すると、有機材料層７３ｂが全てエッチングされた時点で発光が変化する。このため有機材料層７３ｂのエッチングの終点検出が可能で、この有機材料層７３ｂの終点を基準としてエッチングを制御することで、再現性の高いエッチングを行うことができる。従って、エッチングの速度が変動した場合でも常に一定の厚さの有機バンク７４を形成することができる。
また、有機材料層７３ａ、有機材料層７３ｂの膜厚を極端に厚くすること無く、無機バンク７２の露出する部分の幅を大きくすることができる。例えば、有機材料層７３ａを２μｍ、有機材料層７３ｂの膜厚を２μｍとし、有機材料層７３ｂの酸素プラズマに対するエッチング速度が有機材料層７３ａの１／３とすると、６μｍ程度の幅の無機バンク７２を露出させることができる。このため、無機バンク７２、有機バンク７４のパターンの寸法精度を向上することが可能となる。
以降、第１実施形態と同様の工程を用いて有機ＥＬ装置１を形成する。
【００４７】
上述した有機ＥＬ装置１の実施形態では、ボトムエミッション型を例にして説明したが、本発明はこれに限定されることなく、トップエミッション型にも、また、両側に発光光を出射するタイプのものにも適用可能である。
また、アクティブマトリックス型を例にして説明したが、本発明はこれに限定されることなく、パッシブマトリックス型にも適用可能である。
【００４８】
上述したように、本発明によれば、無機バンク７２と有機バンク７４とを位置ずれなく形成することができる。具体的には、無機バンク７２の開口７２ａと有機バンク７４の開口７４ａからなる開口７６が偏りのない対象的な形状に形成される。
つまり、従来のように、開口を有する無機バンク７２を形成した後に、重ねて開口を有する有機バンク７４を形成する場合には、無機バンク７２と有機バンク７４との位置ずれを解消することは困難であった。無機バンク７２が２０〜２００ｎｍ程度の膜厚であるため、無機バンク７２を基準（目視）にして有機バンク７４を配置することができないので、例えば信号線１０１と同一層の金属パターンを基準とする間接的な位置合わせを行っていた。このため、無機バンク７２の開口と有機バンク７４の開口との位置ずれが発生し、偏りのある開口が形成されていた。したがって、この開口に形成される発光層６４等が不均一な膜厚で形成されていた。
しかし、本発明によれば、発光層６４等が略均一な膜厚で形成されるので、良好な発光特性、長寿命の有機ＥＬ装置１が得られる。
【００４９】
次に、上述した有機ＥＬ装置１を表示部として有する電子機器について、図９を参照して説明する。
図９（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図９（ａ）において、携帯電話１０００は、上述した有機ＥＬ装置１を用いた表示部１００１を備える。
図９（ｂ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図９（ｂ）において、時計１１００は、上述した有機ＥＬ装置１を用いた表示部１１０１を備える。
図９（ｃ）は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図９（ｃ）において、情報処理装置１２００は、キーボードなどの入力部１２０２、情報処理装置本体（筐体）１２０４、上述した有機ＥＬ装置１を用いた表示部１２０６を備える。
図９（ｄ）は、薄型大画面テレビの一例を示した斜視図である。図９（ｄ）において、薄型大画面テレビ１３００は、薄型大画面テレビ本体（筐体）１３０２、スピーカーなどの音声出力部１３０４、上記有機ＥＬ装置１からなる表示部１３０６を備える。
【００５０】
このように、図９に示す電子機器１０００，１１００，１２００，１３００は、上記有機ＥＬ装置（発光装置）１を備えているので、表示部１００１，１１０１，１２０６，１３０６の高品質化、長寿命化が図られたものとなる。
【００５１】
また、有機ＥＬ装置１を表示部として備える場合に限らず、発光部として備える電子機器であってもよい。例えば、有機ＥＬ装置１を露光ヘッド（ラインヘッド）として備えるページプリンタ（画像形成装置）であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本実施形態に係る有機ＥＬ装置１の配線構造を示す模式図である。
【図２】有機ＥＬ装置１の構成を示す模式図である。
【図３】図２のＡ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図４】画素の平面形状を模式的に示す図である。
【図５】有機ＥＬ装置１の製造方法を工程順に示す図である。
【図６】図５に続く工程を示す図である。
【図７】有機ＥＬ装置１の製造方法の第２実施形態を工程順に示す図である。
【図８】図７に続く工程を示す図である。
【図９】本実施形態に係る電子機器を示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
１…有機ＥＬ装置（発光装置）、 ２０…基板、 ２３…画素電極，陽極（第１電極）、 ５０…陰極（第２電極）、 ６０…発光機能層（有機機能層）、 ６４…発光層、 ７１…無機絶縁材料層、 ７２…無機バンク（第２隔壁）、 ７２ａ…開口、 ７４…有機バンク（第１隔壁）、 ７４ａ…開口、 ７６…開口、 １０００，１１００，１２００，１３００…電子機器、 １００１，１１０１，１２０２，１３０６…表示部（発光装置）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置の製造方法、電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機エレクトロルミネッセンス（以下、有機ＥＬと称す）素子を備えた有機ＥＬ装置が注目されている。有機ＥＬ素子は、対向する一対の電極間に有機ＥＬ層、すなわち発光層を有して構成されたもので、特にフルカラー表示を行う場合には、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色に対応する発光波長帯域を持ち、これにより各色の発光をなす発光層（有機ＥＬ層）が備えられて構成されている。
【０００３】
発光層については、液滴吐出法を用いて、高分子材料を所望位置に所定量配す技術が知られている。このように液滴吐出法により高分子材料を配置する場合には、発光層を形成する画素領域を予め隔壁で囲んでおき、この隔壁内に高分子材料が良好に配置されるようにする方法が行われている。
この際、隔壁の形状が変動して、これに囲まれる画素領域内の面積が変動すると、隔壁内に形成される発光層を含む機能層の膜厚にばらつきが生じてしまう。各有機ＥＬ層の発光特性に差が生じてしまう。すると、結果として有機ＥＬ装置の表示品質が損なわれてしまうことになる。
そこで特許文献１等に開示されるように、隔壁の寸法のばらつきを抑えることで、有機ＥＬ装置の表示品質の低下を防止し、表示品質を高める技術がある。
【特許文献１】特開２００５−１１５７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、発光層を形成する画素領域を区画する隔壁としては、無機絶縁材料からなる無機隔壁と有機材料からなる有機隔壁とを積層させて形成するものがある。この場合、無機隔壁と有機隔壁をそれぞれ均一な形状に形成したとしても、無機隔壁と有機隔壁との配置位置にずれが生じると、無機隔壁及び有機隔壁で囲まれた各画素領域の形状に偏りが発生する。そして、画素領域の形状に偏り（非対称的形）があると、機能層が偏在して略均一な膜厚に形成することが困難となる。
このため、上述した技術を用いたとしても、発光層を含む機能層の膜厚が不均一となり、有機ＥＬ層の発光特性の悪化や寿命低下を招いてしまうという問題がある。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、画素領域を区画する無機隔壁と有機隔壁との位置ずれを容易かつ確実に防止することができる発光装置の製造方法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】
【０００６】
本発明に係る発光装置の製造方法、電子機器では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
第１の発明は、発光装置の製造方法において、基板上に第１電極を形成する工程と、前記第１電極上に無機絶縁材料層を形成する工程と、前記無機絶縁材料層上の所定位置に有機材料からなる第１隔壁を形成する工程と、前記第１隔壁をマスクとして前記無機絶縁材料層をエッチングして第２隔壁を形成すると共に前記第１電極を露出させる工程と、前記第１隔壁及び前記第２隔壁に囲まれた領域に有機機能材料を液滴吐出法により配置して前記第１電極上に有機機能層を形成する工程と、前記有機機能層上に第２電極を形成する工程と、を有するようにした。
この発明によれば、第１隔壁と第２隔壁とがセルフアラインメトにより形成されるので、第１隔壁及び第２隔壁に囲まれた領域の形状が偏りのない、略対象的な形状に形成される。これにより、この領域内に配置される有機機能層が偏りのない略均一な膜厚に形成される。したがって、発光特性に優れ、長寿命の発光装置を得ることができる。
【０００７】
また、前記第２隔壁を形成した後に、前記第１隔壁をエッチングして、前記第１電極側に前記第２隔壁の一部を露出させる工程を有するものでは、第１隔壁が第２隔壁に覆い被さった状態（オーバーハング）で形成されることが回避されるので、有機機能層に気泡等が混在する不都合を抑制できる。
また、前記第１隔壁をエッチングするに先立って、前記第１隔壁上に耐エッチング層を配置する工程を有するものでは、耐エッチング層により第１隔壁の上面がエッチングされないようにすることで、第１隔壁の厚みを略均一に維持することができる。これにより、有機機能層を均一に形成することが可能となる。
【０００８】
第２の発明は、電子機器が、第１の発明の製造方法により製造された発光装置を備えるようにした。
この発明によれば、発光特性等に優れた表示部等を備える、高品質な電子機器を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の発光装置の製造方法、電子機器の実施形態について図を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る有機ＥＬ装置の配線構造を示す模式図である。
有機ＥＬ装置（発光装置）１は、スイッチング素子として薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor、以下では、ＴＦＴと略記する）を用いたアクティブマトリクス方式の有機ＥＬ装置である。なお、以下に示す各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材ごとに縮尺を異ならせてある。
【００１０】
有機ＥＬ装置１は、複数の走査線１０１と、各走査線１０１に対して直角に交差する方向に延びる複数の信号線１０２と、各信号線１０２に並列に延びる複数の電源線１０３とがそれぞれ配線された構成を有すると共に、走査線１０１と信号線１０２の各交点付近に、画素領域Ｘが設けられている。
【００１１】
信号線１０２には、シフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオライン及びアナログスイッチを備えるデータ線駆動回路１００が接続されている。また、走査線１０１には、シフトレジスタ及びレベルシフタを備える走査線駆動回路８０が接続されている。
更に、画素領域Ｘの各々には、走査線１０１を介して走査信号がゲート電極に供給されるスイッチング用ＴＦＴ１１２と、このスイッチング用ＴＦＴ１１２を介して信号線１０２から共有される画素信号を保持する保持容量１１３と、この保持容量１１３によって保持された画素信号がゲート電極に供給される駆動用ＴＦＴ１２３と、この駆動用ＴＦＴ１２３を介して電源線１０３に電気的に接続したときに電源線１０３から駆動電流が流れ込む陽極２３と、この陽極２３と陰極５０との間に挟み込まれた発光機能層６０とが設けられている。
発光機能層（有機機能層）１１０は、有機エレクトロルミネッセンス素子に相当するものであり、陽極２３及び陰極５０から注入される正孔と電子が結合することで、発光現象が生じるようになっている。
【００１２】
この有機ＥＬ装置１によれば、走査線１０１が駆動されてスイッチング用ＴＦＴ１１２がオン状態になると、そのときの信号線１０２の電位が保持容量１１３に保持され、この保持容量１１３の状態に応じて、駆動用ＴＦＴ１２３のオン・オフ状態が決まる。そして、駆動用ＴＦＴ１２３のチャネルを介して、電源線１０３から陽極２３に電流が流れ、更に発光機能層６０を介して陰極５０に電流が流れる。発光機能層６０は、これを流れる電流量に応じて発光する。そこで、発光はそれぞれ陽極２３毎にオン・オフを制御されるから、陽極２３は画素電極となっている。
【００１３】
次に、本実施形態の有機ＥＬ装置１の具体的な態様を、図２〜図４を参照して説明する。
図２は有機ＥＬ装置１の構成を模式的に示す平面図、図３は図２のＡ−Ｂ線の断面に対応した図、図４は有機ＥＬ装置１の画素Ｘの平面構造を示す平面図である。
【００１４】
有機ＥＬ装置１は、電気絶縁性を備える基板２０と、この基板２０よりも小さいサイズの封止基板３０と、が対向配置された構成となっている。基板２０と封止基板３０との間には、封止樹脂層４０（図３参照）が配置されており、両基板２０，３０を貼り合わせて接着させた構成となっている。
【００１５】
基板２０上には、スイッチング用ＴＦＴ（不図示）に接続された陽極２３が基板２０上にマトリックス状に配置されてなる画素電極領域（不図示）と、画素電極領域の周囲に配置されると共に各陽極２３に接続される電源線１０３（図１参照）と、少なくとも画素電極領域上に位置する平面視ほぼ矩形の画素部３（図２中一点鎖線枠内）とが形成されている。
また、画素部３は、中央部分の表示領域４（図２中二点鎖線枠内）と、表示領域４の周囲に配置されたダミー領域５（一点鎖線及び二点鎖線の間の領域）とに区画されている。
【００１６】
表示領域４には、それぞれ陽極２３を有する発光層６４Ｒ，６４Ｇ，６４Ｂが離間して配置されている。また、表示領域４の図中両側には、走査線駆動回路８０が配置されている。この走査線駆動回路８０はダミー領域５の下側に位置して設けられている。
更に、表示領域４の図中上側には、検査回路９０が配置されている。この検査回路９０はダミー領域５の下側に位置して設けられている。この検査回路９０は、有機ＥＬ装置１の作動状況を検査するための回路であって、例えば検査結果を外部に出力する不図示の検査情報出力手段を備え、製造途中や出荷時に装置の品質を検査できるように構成されている。
【００１７】
また、図３に示すように、有機ＥＬ装置１は、基板２０と封止基板３０とが封止樹脂層４０によって貼り合わされて構成されている。
基板２０としては透明基板が採用され、封止基板３０としては金属製基板が採用される。有機ＥＬ装置１は、発光機能層６０を発光させ、この光を基板２０に透過させて出射する、所謂ボトムエミッション型の有機ＥＬ装置となる。
【００１８】
基板２０としては、無アルカリガラスを材料とするガラス基板が採用される。基板２０の表面には、不図示の下地絶縁膜を介して駆動用ＴＦＴ１２３が形成され、更に、この駆動用ＴＦＴ１２３上に層間絶縁層２１が形成されている。
【００１９】
基板２０上に形成された駆動用ＴＦＴ１２３は、陽極２３を駆動するための駆動用スイッチング素子として機能するものである。駆動用ＴＦＴ１２３は、公知のＴＦＴ製造技術を用いることにより形成されており、不純物がドーピングされたシリコン膜、ゲート電極、ゲート絶縁膜等が積層された部材である。更に、駆動用ＴＦＴ１２３は、発光層６４Ｒ，６４Ｇ，６４Ｂの位置に対応して設けられており、後述するように陽極２３に各々接続している。
【００２０】
陽極（第１電極）２３は、透明電極材料によって構成され、印加された電圧によって、正孔を正孔輸送層６２に向けて注入するものであり、仕事関数が高く導電性を有している。
陽極２３を形成するための材料としては、例えば、金属酸化物が挙げられるが、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、もしくは、金属酸化物に亜鉛（Ｚｎ）を含有した材料、例えば、酸化インジウム・酸化亜鉛系アモルファス透明導電膜（Indium Zinc Oxide、ＩＺＯ／アイ・ゼット・オー：登録商標）を採用できる。
なおトップエミッション型の有機ＥＬ装置の場合には透明電極材料に限るものではなく、特に光透過性を備えた材料を採用する必要はなく、好適な材料であればよい。
陽極２３は、駆動用ＴＦＴ１２３と接続する。
【００２１】
そして、陽極２３が形成された基板の表面には、ＳｉＯ２等の親液性材料を主体とする無機バンク（第２隔壁）７２と、アクリル樹脂やポリイミド樹脂等からなる有機バンク（第１隔壁）７４が配置される。無機バンク７２及び有機バンク７４は、陽極２３の回りを取り囲むように、２次元的に配置される。
つまり、図４に示すように、有機バンク７４及び無機バンク７２は、画素電極２３の形成領域に対応した平面視略矩形状の開口７６を有している。
【００２２】
そして、陽極２３の上層には、発光機能層６０が形成される。すなわち、複数の発光機能層６０が、無機バンク７２及び有機バンク７４によって仕切られる（区画される）構成となっている。
陽極２３の上層に形成される発光機能層６０は、陽極２３と陰極５０に挟まれる多層構造を備えており、陽極２３側から正孔輸送層６２、発光層６４が順に形成されたものである。
【００２３】
正孔輸送層６２は、導電性高分子材料の一つであり、陽極２３からの正孔を発光層６４に注入するためのものであり、その膜厚は、３０ｎｍに形成されている。このような正孔輸送層６２を形成する材料としては、特に３，４−ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルフォン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）の分散液、すなわち、分散媒としてのポリスチレンスルフォン酸に３，４−ポリエチレンジオキシチオフェンを分散させ、さらにこれを水に分散させた分散液が好適に用いられる。なお、正孔輸送層６２の形成材料としては、前記のものに限定されることなく種々のものが使用可能である。例えば、ポリスチレン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリアセチレンやその誘導体などを、適宜な分散媒、例えば前記のポリスチレンスルフォン酸に分散させたものなどが使用可能である。
【００２４】
発光層６４は、陽極２３から正孔輸送層６２を経て注入された正孔と、陰極５０から注入された電子とが結合して蛍光を発生させるようになっている。
このような発光層６４を形成するための材料としては、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。具体的には、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が好適に用いられる。また、これらの高分子材料に、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素などの高分子系材料、例えば、ルブレン、ペリレン、９，１０-ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン６、キナクリドン等の材料をドープして用いることもできる。
また、本実施形態の有機ＥＬ装置１は、カラー表示を行うべく構成されている。即ち、光の三原色Ｒ，Ｇ，Ｂに対応して発光層６４Ｒ，６４Ｇ，６４Ｂが形成されている。
【００２５】
なお、発光層６４と陰極５０の間に、電子注入／輸送層を設けた構成を採用してもよい。電子注入／輸送層は、発光層６４に電子を注入する役割を果たすものであり、この形成材料としては、特に限定されることなく、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等が例示される。
なお、電子注入／輸送層は、光透過性を有する程度の膜厚であることが好ましい。このようにすれば陰極５０によって反射する発光光が遮蔽されることがなく、発光強度の低下を防止できる。
【００２６】
また、陰極（第２電極）５０は、表示領域４及びダミー領域５の総面積より広い面積を備え、それぞれを覆うように形成されている。陰極５０は、陽極２３の対向電極として、電子を発光層６４に注入する機能を備える。
陰極５０を形成する材料としては、例えばカルシウム金属又はカルシウムを主成分とする合金を発光層６４側に積層して第１の陰極層とし、その上層にアルミニウム又はアルミニウムを主成分とする合金、もしくは銀又は銀−マグネシウム合金などを積層して第２の陰極層とした積層体を採用できる。なお、第２の陰極層は第１の陰極層を覆って、酸素や水分などとの化学反応から保護すると共に、陰極５０の導電性を高めるために設けられる。従って、陰極５０は化学的に安定で仕事関数が低く電気抵抗が低い材料を用いる場合には、単層構造でもよく、また金属材料に限るものではない。
【００２７】
そして、陰極５０の表面には、封止樹脂層４０及び封止基板３０が配置される。
封止樹脂層４０は、基板２０と封止基板３０を接着して貼り合わせるものである。また、封止樹脂層４０は、発光層６４等への酸素及び水分の侵入を防止する機能や、陰極５０を構成する無機材料と不安定な有機バンク７４との界面の接着性を向上して陰極５０の剥離を防止する機能も有する。
封止樹脂層４０の具体的な材料としては、親油性で低吸水性を有する高分子材料が好適に採用される。例えば、熱硬化性を有するアクリル系、エポキシ系、ウレタン系、ポリオレフィン系等の樹脂材料が採用される。また、硬化剤と、モノマー／オリゴマー樹脂材料とを混合させて硬化させる、２液硬化性の樹脂材料を採用してもよい。
【００２８】
封止基板３０としては、金属製基板が採用される。具体的には、封止基板３０は、鉄−ニッケル合金や鉄−ニッケル−コバルト合金からなり、コバール、４２ニッケルアロイ、及び３６ニッケルアロイのうちのいずれかを採用することが好ましい。
【００２９】
このような構成を有する有機ＥＬ装置１においては、電源線１０３（図１参照）から駆動電流が発光機能層６０の陽極２３に流れ込むと、陽極２３と陰極５０の間に電位差が生じ、陽極２３から正孔輸送層６２を経て正孔が、陰極５０から電子が発光層６４に注入される。これにより、注入された正孔と電子とが結合して発光する。そして、発光層６４からの発光光は、基板２０を透過して表示領域４へ出射される。
【００３０】
次に、本実施形態に係る有機ＥＬ装置１の製造方法の一例について、図５，図６を参照して説明する。
図５，図６に示す各断面図は、図２中のＡ−Ｂ線の断面に対応した図である。
【００３１】
まず、図５（ａ）に示すように、基板２０上に駆動用ＴＦＴ１２３を形成し、更に基板２０の全面を覆うように、陽極２３となる透明導電膜が形成される。そして、この透明導電膜をパターニングすることにより、陽極２３と駆動用ＴＦＴ１２３が導通される。
【００３２】
次いで図５（ｂ）に示すように、基板２０の全面を覆うように、無機バンク６２となる無機絶縁材料層７１が形成される。なお無機絶縁材料層７１は、陽極２３からの正孔移動を阻止する正孔移動遮蔽層として機能するものである。
更に図５（ｃ）に示すように、無機絶縁材料層７１を覆うように、有機材料からなる有機バンク７４を形成する。具体的な有機バンク７４の形成方法としては、例えば感光性を有するアクリル樹脂やポリイミド樹脂などを溶媒に溶解したものを、スピンコート法、ディップコート法などの各種塗布法により塗布して有機材料層を形成する。更に有機材料層をフォトリソグラフィー技術によりパターニングして、有機材料層に開口７４ａを形成することにより、有機バンク７４を形成する。
【００３３】
次いで図５（ｄ）に示すように、有機バンク７４をマスクにして無機絶縁材料層７１をエッチングする。すなわち、有機バンク７４の開口７４ａに露出する無機絶縁材料層７１をエッチングにより除去する。
無機絶縁材料層７１をエッチングする方法としては、弗酸系水溶液を用いるウエットエッチング、弗素系ガスを用いるドライエッチングのいずれであってもよい。
これにより、無機絶縁材料層７１に、有機バンク７４で囲まれる開口７４ａに一致する開口７２ａを形成し、この開口７２ａの底面に陽極２３を露出させる。なお無機絶縁材料層７１の一部が除去（開口７２ａが形成）されることで、有機バンク７４の下層に無機バンク７２が形成される。
このように、有機バンク７４をマスクにして無機絶縁材料層７１をエッチングすることで無機バンク７２を形成するので、有機バンク７４と無機バンク７２との平面方向の位置及び形状は必然的に一致する。すなわち、有機バンク７４と無機バンク７２とはセルフアライメントされて形成されることで、無機バンク７２の開口７２ａと有機バンク７４の開口７４ａからなる開口７６の形状が、偏り（位置ずれ）なく形成される。
【００３４】
次に、図６（ａ）に示すように、有機バンク７４をエッチングする。
上述したように、有機バンク７４をマスクにして無機絶縁材料層７１をエッチングすると、無機絶縁材料層７１が有機バンク７４の内部側まで除去（オーバーハング）されてしまう可能性がある。有機バンク７４がオーバーハング状態となると、後工程において正孔輸送層形成材料を配置した場合に、この空間に気泡が混入してしまい均一な膜厚の正孔輸送層を形成することが困難となってしまう。
そこで、有機バンク７４の一部をエッチングすることで、無機バンク７２を露出させて、有機バンク７４のオーバーハングの状態を解消する。
【００３５】
有機バンク７４をエッチングする方法としては、ウエットエッチング法、ドライエッチング法のいずれであってもよいが、陽極２３への汚染等の悪影響を回避するため、ドライエッチング法が好ましい。ドライエッチング法としは、減圧下で行う方法、大気圧下で行う方法があるが、スループット、ランニングコスト、装置コスト等を考慮して選択可能である。
アクリルやポリイミドからなる有機バンク７４をドライエッチングする場合には、酸素ガスを用いるが、表面荒れやエッチングレートの低下を防止するために、５〜１０％のＣＦ４等を添加することが好ましい。
また、無機バンク７２を効率的に露出させるために、異方性の低い（縦方向のエッチング速度と横方向のエッチング速度に違いの小さい）プラズマによるエッチングを行うことが望ましい。異方性の低いエッチングを行うには、例えば減圧下でのプラズマを用いる場合、５〜２０Ｐａ程度の比較的高い圧力で行うと良い。プラズマとしては、基板へのバイアスと、プラズマの励起エネルギーを個々に制御可能なＩＣＰ（誘導結合型プラズマ）やマイクロ波による励起するものが好ましい。これらのプラズマを用い、基板バイアスを０にするか、低い値に制御することで有機バンク７４の横方向のエッチング起こり易くし、無機バンク７２を効率的に露出させることができる。また、化学反応によるエッチングが主体となるため、有機バンク７４の表面が滑らかな状態でエッチングを進めることができる。
【００３６】
有機バンク７４がエッチングされると、図６（ａ）に示すように、陽極２３を取り囲む開口７４ａが拡大し、有機バンク７４の下層に配置された無機バンク７２の一部が露出する。つまり、図４に示すように、陽極２３を無機バンク７２の開口７２ａが取り囲み、更にこの無機バンク７２を有機バンク７４の開口７４ａが取り囲むように、開口７６が形成される。具体的には、無機バンク７２が有機バンク７４から０．５μｍ以上突出するように露出させる。
さらに、上記の様な方法で有機バンクのエッチングを行う場合、有機バンクの膜厚を予め厚く形成しておくことが望ましい。例えば、最終的な有機バンクの膜厚を２μｍとする場合には、初期には５μｍの膜厚に形成しておく。上記の方法で有機バンクを３μｍエッチングすることで、エッチング量とほぼ同じ３μｍ程度の幅の無機バンクを露出させることができる。
【００３７】
次いで、熱処理を行うことにより有機バンク７４を安定化させる。この熱処理の条件を制御することにより、有機バンク７４を一部軟化させて、側面が傾斜を有する様に断面形状を制御しても良い。
さらに、ＣＦ４等のフルオロカーボンガスを含む雰囲気中で、プラズマ処理を行うことにより有機バンク７４の表面を撥液性にする。陽極２３の表面は、有機バンク７２をエッチングする際に酸素プラズマにより親液化されているため、有機バンク７４上と陽極２３上での親液性を制御することができる。
【００３８】
次いで、図６（ｂ）に示すように、無機バンク７２及び有機バンク７４の開口７６、すなわち陽極２３上に、正孔輸送層６２及び発光層６４を形成する。
正孔輸送層形成工程では、インクジェット法等の液滴吐出法により、正孔輸送層材料を陽極２３上に塗布し、その後、乾燥処理および熱処理を行い、正孔輸送層６２を形成する。
同様に、発光層形成工程では、インクジェット法等の液滴吐出法により、発光層形成材料を正孔輸送層６２上に吐出し、その後、乾燥処理および熱処理を行うことにより発光層６４を形成する。
【００３９】
上述したように、有機バンク７４と無機バンク７２とがセルフアライメントされることで、有機バンク７４の開口７４ａと無機バンク７２の開口７２ａとが位置ずれなく形成されている。これにより、無機バンク７２及び有機バンク７４で囲まれる開口７６（開口７２ａ，７４ａ）内において、有機バンク７４の下層から突出（露出）する無機バンク７２の幅がいずれの方向も略一定である。この露出する無機バンク７２の幅は、有機バンク７４の開口部内に液体状の材料を配置する場合の表面の濡れ性に大きく影響を与えるものである。このため、有機バンク７４の開口内に配置された液体状の材料は、有機バンク全周に渡っての濡れ性を得ることが出来、偏りの無い配置を行うことが出来る。従って、この液体材料を乾燥することで得られる正孔輸送層６２及び発光層６４は、略均一な膜厚で、偏りのない略対称的な形状に形成される。
また、有機バンク７４と無機バンク７２のそれぞれをフォトリソグラフィーにより形成する場合と比べ、露光工程での位置合わせのばらつきを吸収するための余裕を設ける必要が無くなり、発光層６４を形成する領域の比率（開口率）を向上することができる。
【００４０】
次いで、図６（ｃ）に示すように、陰極５０の形成を行う。例えば、イオンプレーティング法等の物理気相成長法により陰極形成材料を成膜して、陰極５０とする。このとき陰極５０は、発光層６４及び有機バンク７４の上面を覆うのはもちろん、有機バンク７４の外側部を形成する壁面についても、これを覆った状態となるように形成する。
【００４１】
そして最後に、基板２０と封止基板３０の貼り合わせを行う。ここでは、まず、基板２０上に形成した陰極５０の面上に、陰極５０を覆う様に封止樹脂層４０を配置した後、減圧雰囲気下において封止基板３０を封止樹脂層４０上に配置し接着することによって行う。
この様に減圧雰囲気下で接着を行うことにより、封止樹脂層４０と基板２０との間、もしくは封止樹脂層４０と封止基板３０との間に、気泡が侵入することを防止できる。このため、気泡を介して発光層６４に酸素及び水分が侵入することが防止され、発光層６４の発光特性や寿命の低下を抑制できる。
なお、封止樹脂層４０の硬化（接着）は基板２０をホットプレートにより６０℃に加熱することで行う。
【００４２】
次に、本発明の第２実施形態に係る有機ＥＬ装置１の製造方法のついて、図７，図８を参照して説明する。
本実施形態は、上記の第１実施形態とは、無機バンク７２と有機バンク７４の形成方法が異なるもので、他の工程は上記の実施形態と同じである。このため、無機バンク７２と有機バンク７４の形成方法についてのみ説明する。
【００４３】
まず、図７（ａ）に示すように、陽極２３を形成後、無機バンク７２となる無機絶縁材料層７１を形成する。更に、絶縁材料層７１を覆う様に感光性を有する有機材料層７３ａと、有機材料層７３ｂを形成する。
有機材料層７３ａは、有機バンク７４となるもので、感光性を有するアクリル樹脂やポリイミド樹脂などを溶媒に溶かしたものをスピンコート法、スリットコート法等を用いて塗布する。塗布した材料を熱処理（プリベーク）することで膜化する。
更に有機材料層７３ａ上に有機材料層７３ｂとなる材料を塗布する。有機材料層７３ｂは、無機バンク７２を露出させるエッチング工程でのエッチングマスクとなるものである。有機材料層７３ｂは、感光性を有する有機材料層７３ａとは異なる樹脂を溶媒に溶かしたものを、スピンコート法、スリットコート法を用いて塗布することにより形成する。有機材料層７３ｂとしては、通常のエッチングマスクとして多く用いられるノボラック樹脂等を用いることが可能で、フッ素を含有する或いは膜が安定化する温度が有機材料層７３ａよりも低い等、有機材料層７３ａよりも酸素プラズマによるエッチング速度の遅いものを用いる。塗布した材料をプリベークすることで膜化する。
【００４４】
次に、図７（ｂ）に示すように、有機材料層７３ａ及び有機材料層７３ｂに所定のパターンで露光し、有機アルカリ溶液による現像を行って、陽極２３上に開口部を有するパターン形成する。
そして、図７（ｃ）に示すように、この有機材料層７３ａ及び有機材料層７３ｂをマスクとして、無機絶縁材料層７１のエッチングを行い、無機バンク７２を形成する。このエッチングは、第１実施形態と同様なウエットエッチング又はドライエッチングにより行うことができる。
【００４５】
更に、図７（ｄ）に示すように、無機バンク７２の一部を露出させるために、有機材料層７３ａ及び有機材料層７３ｂのエッチングを行う。第１実施形態と同様な酸素プラズマを用いて異方性の低い条件でのエッチングを行う。この時、有機材料層７３ａは有機材料層７３ｂよりも酸素プラズマによるエッチング速度が早いために有機材料層７３ａが大きく横方向にエッチングされる。このため、有機材料層７３ｂをエッチングする厚さと比べて大きく有機材料層７３ａの開口を広げることができる。
そして、図８に示すように、有機材料層７３ｂを全てエッチング除去することで、残された有機材料層７３ａのパターンが有機バンク７４となる。
【００４６】
有機材料層７３ａと有機材料層７３ｂには異なる材料が用いられているため、エッチング中にそのプラズマの発光を観察すると、有機材料層７３ｂが全てエッチングされた時点で発光が変化する。このため有機材料層７３ｂのエッチングの終点検出が可能で、この有機材料層７３ｂの終点を基準としてエッチングを制御することで、再現性の高いエッチングを行うことができる。従って、エッチングの速度が変動した場合でも常に一定の厚さの有機バンク７４を形成することができる。
また、有機材料層７３ａ、有機材料層７３ｂの膜厚を極端に厚くすること無く、無機バンク７２の露出する部分の幅を大きくすることができる。例えば、有機材料層７３ａを２μｍ、有機材料層７３ｂの膜厚を２μｍとし、有機材料層７３ｂの酸素プラズマに対するエッチング速度が有機材料層７３ａの１／３とすると、６μｍ程度の幅の無機バンク７２を露出させることができる。このため、無機バンク７２、有機バンク７４のパターンの寸法精度を向上することが可能となる。
以降、第１実施形態と同様の工程を用いて有機ＥＬ装置１を形成する。
【００４７】
上述した有機ＥＬ装置１の実施形態では、ボトムエミッション型を例にして説明したが、本発明はこれに限定されることなく、トップエミッション型にも、また、両側に発光光を出射するタイプのものにも適用可能である。
また、アクティブマトリックス型を例にして説明したが、本発明はこれに限定されることなく、パッシブマトリックス型にも適用可能である。
【００４８】
上述したように、本発明によれば、無機バンク７２と有機バンク７４とを位置ずれなく形成することができる。具体的には、無機バンク７２の開口７２ａと有機バンク７４の開口７４ａからなる開口７６が偏りのない対象的な形状に形成される。
つまり、従来のように、開口を有する無機バンク７２を形成した後に、重ねて開口を有する有機バンク７４を形成する場合には、無機バンク７２と有機バンク７４との位置ずれを解消することは困難であった。無機バンク７２が２０〜２００ｎｍ程度の膜厚であるため、無機バンク７２を基準（目視）にして有機バンク７４を配置することができないので、例えば信号線１０１と同一層の金属パターンを基準とする間接的な位置合わせを行っていた。このため、無機バンク７２の開口と有機バンク７４の開口との位置ずれが発生し、偏りのある開口が形成されていた。したがって、この開口に形成される発光層６４等が不均一な膜厚で形成されていた。
しかし、本発明によれば、発光層６４等が略均一な膜厚で形成されるので、良好な発光特性、長寿命の有機ＥＬ装置１が得られる。
【００４９】
次に、上述した有機ＥＬ装置１を表示部として有する電子機器について、図９を参照して説明する。
図９（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図９（ａ）において、携帯電話１０００は、上述した有機ＥＬ装置１を用いた表示部１００１を備える。
図９（ｂ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図９（ｂ）において、時計１１００は、上述した有機ＥＬ装置１を用いた表示部１１０１を備える。
図９（ｃ）は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図９（ｃ）において、情報処理装置１２００は、キーボードなどの入力部１２０２、情報処理装置本体（筐体）１２０４、上述した有機ＥＬ装置１を用いた表示部１２０６を備える。
図９（ｄ）は、薄型大画面テレビの一例を示した斜視図である。図９（ｄ）において、薄型大画面テレビ１３００は、薄型大画面テレビ本体（筐体）１３０２、スピーカーなどの音声出力部１３０４、上記有機ＥＬ装置１からなる表示部１３０６を備える。
【００５０】
このように、図９に示す電子機器１０００，１１００，１２００，１３００は、上記有機ＥＬ装置（発光装置）１を備えているので、表示部１００１，１１０１，１２０６，１３０６の高品質化、長寿命化が図られたものとなる。
【００５１】
また、有機ＥＬ装置１を表示部として備える場合に限らず、発光部として備える電子機器であってもよい。例えば、有機ＥＬ装置１を露光ヘッド（ラインヘッド）として備えるページプリンタ（画像形成装置）であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本実施形態に係る有機ＥＬ装置１の配線構造を示す模式図である。
【図２】有機ＥＬ装置１の構成を示す模式図である。
【図３】図２のＡ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図４】画素の平面形状を模式的に示す図である。
【図５】有機ＥＬ装置１の製造方法を工程順に示す図である。
【図６】図５に続く工程を示す図である。
【図７】有機ＥＬ装置１の製造方法の第２実施形態を工程順に示す図である。
【図８】図７に続く工程を示す図である。
【図９】本実施形態に係る電子機器を示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
１…有機ＥＬ装置（発光装置）、 ２０…基板、 ２３…画素電極，陽極（第１電極）、 ５０…陰極（第２電極）、 ６０…発光機能層（有機機能層）、 ６４…発光層、 ７１…無機絶縁材料層、 ７２…無機バンク（第２隔壁）、 ７２ａ…開口、 ７４…有機バンク（第１隔壁）、 ７４ａ…開口、 ７６…開口、 １０００，１１００，１２００，１３００…電子機器、 １００１，１１０１，１２０２，１３０６…表示部（発光装置）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に第１電極を形成する工程と、
前記第１電極上に無機絶縁材料層を形成する工程と、
前記無機絶縁材料層上の所定位置に有機材料からなる第１隔壁を形成する工程と、
前記第１隔壁をマスクとして前記無機絶縁材料層をエッチングして第２隔壁を形成すると共に前記第１電極を露出させる工程と、
前記第１隔壁及び前記第２隔壁に囲まれた領域に有機機能材料を液滴吐出法により配置して前記第１電極上に有機機能層を形成する工程と、
前記有機機能層上に第２電極を形成する工程と、
を有することを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項２】
前記第２隔壁を形成した後に、前記第１隔壁をエッチングして、前記第１電極側に前記第２隔壁の一部を露出させる工程を有することを特徴とする請求項１に記載の発光装置の製造方法。
【請求項３】
前記第１隔壁をエッチングするに先立って、前記第１隔壁上の一部に耐エッチング層を配置する工程を有することを特徴とする請求項２に記載の発光装置の製造方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の製造方法により製造された発光装置を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項１】
基板上に第１電極を形成する工程と、
前記第１電極上に無機絶縁材料層を形成する工程と、
前記無機絶縁材料層上の所定位置に有機材料からなる第１隔壁を形成する工程と、
前記第１隔壁をマスクとして前記無機絶縁材料層をエッチングして第２隔壁を形成すると共に前記第１電極を露出させる工程と、
前記第１隔壁及び前記第２隔壁に囲まれた領域に有機機能材料を液滴吐出法により配置して前記第１電極上に有機機能層を形成する工程と、
前記有機機能層上に第２電極を形成する工程と、
を有することを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項２】
前記第２隔壁を形成した後に、前記第１隔壁をエッチングして、前記第１電極側に前記第２隔壁の一部を露出させる工程を有することを特徴とする請求項１に記載の発光装置の製造方法。
【請求項３】
前記第１隔壁をエッチングするに先立って、前記第１隔壁上の一部に耐エッチング層を配置する工程を有することを特徴とする請求項２に記載の発光装置の製造方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の製造方法により製造された発光装置を備える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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−７３２８４（Ｐ２００７−７３２８４Ａ）
【公開日】平成１９年３月２２日（２００７．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２５７５５２（Ｐ２００５−２５７５５２）
【出願日】平成１７年９月６日（２００５．９．６）
【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３月２２日（２００７．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月６日（２００５．９．６）
【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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