電気光学装置及び電子機器
【課題】機械的衝撃などにも十分に対応できる保護機能を備え、さらには発光素子の長寿命化を可能にした電気光学装置と、これを備えた電子機器を提供する。
【解決手段】基体２００上に第１の電極２３、少なくとも一層の機能層（発光層）６０を含む素子層、第２の電極５０がこの順に形成されてなる電気光学装置１である。第２の電極５０を覆って保護部２０４が設けられている。保護部２０４は、硬度が異なる少なくとも二つの保護層２０５、２０６を備えている。
【解決手段】基体２００上に第１の電極２３、少なくとも一層の機能層（発光層）６０を含む素子層、第２の電極５０がこの順に形成されてなる電気光学装置１である。第２の電極５０を覆って保護部２０４が設けられている。保護部２０４は、硬度が異なる少なくとも二つの保護層２０５、２０６を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気光学装置とこの電気光学装置を備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、有機エレクトロルミネッセンス（以下、有機ＥＬと略記する）表示装置などの電気光学装置においては、基板上に陽極、正孔注入層、ＥＬ物質などの電気光学物質からなる発光層、及び陰極等が積層された構造のものが知られている。このような有機ＥＬ表示装置を構成する有機ＥＬ素子では、発光層を形成する電気光学物質の酸素や水分等による劣化や、陰極の酸素や水分等による導電性低下などにより、発光素子として寿命が短くなるといった課題があった。
このような課題を解決する技術として、従来では、例えば発光層や陰極を覆って保護膜を形成する有機ＥＬ素子の製法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１１１２８６号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前記の有機ＥＬ素子の製法によって得られる有機ＥＬ素子では、その陰極側を覆う保護膜がＳｉＯ２ やＳｉ３ Ｎ４ からなる一層で構成されている。したがって、例えば機械的衝撃がこの保護膜側に加わった場合、加わった衝撃がそのまま有機ＥＬ素子部に伝達されてしまい、素子性能が損なわれるおそれがある。
また、発光層が多数ある場合についての開示がなく、したがってこの技術を、多数の有機ＥＬ素子からなる表示部を備えた電気光学装置に適用するのが困難であり、よって電気光学装置における発光素子（有機ＥＬ素子）の長寿命化が難しいのが現状である。
【０００５】
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、機械的衝撃などにも十分に対応できる保護機能を備え、さらには発光素子の長寿命化を可能にした電気光学装置と、これを備えた電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため本発明の電気光学装置は、基体上に第１の電極、少なくとも一層の機能層を含む素子層、第２の電極がこの順に形成されてなる電気光学装置において、前記第２の電極を覆って保護部が設けられ、前記保護部が、硬度が異なる少なくとも二つの保護層を備えてなることを特徴としている。
この電気光学装置によれば、保護部が、硬度が異なる少なくとも二つの保護層を備えているので、例えば機械的衝撃がこの保護部側に加わった場合、加わった衝撃に対し特に高い硬度の保護層でこれに耐する応力を発揮、また低い高度の保護層で機械的衝撃を吸収緩和する機能を発揮するようになり、したがって保護部が機械的衝撃に対し十分に保護機能を発揮することから、素子性能が損なわれるのを防止することができる。
【０００７】
また、前記電気光学装置においては、前記素子層は、前記第１の電極または前記第２の電極から供給されるキャリアが前記素子層を通過することにより機能を発現するものとしてもよい。
キャリアが素子層を通過する場合、少なくとも一部に電子と正孔の存在確率が異なる部分が生成し、その部分の電荷バランスが崩れることがある。このような部分は概して反応性が高く、例えば、酸素や水などと反応して構造欠陥となってしまう。構造欠陥はキャリアの捕捉サイトとなり、素子層の機能の低下の原因となる。このため、酸素や水などの劣化因子から素子層を十分保護する必要があるが、前記保護部により、酸素や水から素子層を保護することが可能になる。
また、キャリアの注入効率は電極の状態に大きな影響を受けるので、適切な注入効率を維持するためには、電極の劣化因子となる酸素や水などから十分に保護する必要があるが、前述したように前記保護部により、酸素や水から電極を保護することも可能になる。
【０００８】
また、前記電気光学装置においては、前記第２の電極と前記保護部との間に、該第２の電極の基体上で露出する部位を覆った状態でガスバリア層が設けられてなるのが好ましい。
このようにすれば、ガスバリア層によって酸素や水分の浸入が防止され、これにより酸素や水分による機能層、例えば発光層や電極の劣化等が抑えられ、発光素子の長寿命化が可能になる。
【０００９】
また、前記電気光学装置においては、前記基体上に、該基体上に形成された素子層の最外周位置のものの外側部を覆った状態でこれを囲む囲み部材が設けられ、前記第２の電極が、前記囲み部材の外側部を覆った状態に形成されているのが好ましい。
このようにすれば、特に素子層の外側部側が少なくとも囲み部材と第２の電極とによって封止されることにより、酸素や水分の浸入がより良好に防止され、これにより酸素や水分による機能層（例えば発光層）や電極の劣化等が抑えられ、発光素子の長寿命化が可能になる。
【００１０】
また、前記電気光学装置においては、前記の硬度が異なる二つの保護層のうちの低い硬度の保護層が第２の電極側に設けられ、高い硬度の保護層が外側に設けられてなるのが好ましい。
このようにすれば、例えば機械的衝撃が保護部側に加わった場合、加わった衝撃に対し外側に位置する高い硬度の保護層がこれに耐する応力を発揮し、さらにこの高い硬度の保護層を伝わった衝撃を内側に位置する低い高度の保護層で吸収緩和するようになり、したがって保護部が機械的衝撃に対しより確実に保護機能を発揮し、素子性能が損なわれるのを防止することができる。
【００１１】
なお、この電気光学装置においては、前記の硬度が異なる二つの保護層のうちの低い硬度の保護層が、機械的衝撃に対して緩衝機能を有しているのが好ましい。
このようにすれば、機械的衝撃が保護部側に加わった場合、低い硬度の保護層がこの機械的衝撃に対し緩衝機能を発揮することにより、保護部が機械的衝撃に対し確実に保護機能を発揮するようになり、したがって素子性能が損なわれるのを防止することができる。
【００１２】
また、前記電気光学装置においては、前記低い硬度の保護層は、シランカップリング剤またはアルコキシシランを含有してなるのが好ましい。
このようにすれば、第２の電極上にガスバリア層が設けられている場合に、前記低い硬度の保護層のガスバリア層への密着性がより良好になり、したがって機械的衝撃に対する緩衝機能が高くなる。
【００１３】
また、前記電気光学装置においては、前記保護部には、前記の硬度が異なる二つの保護層の間に空孔を有してなる多孔質層が設けられているのが好ましい。
このようにすれば、特に多孔質層が多くの空孔を有することによって光取出し効率が高いことから、これを機能層、例えば発光層の直上に配置することにより、発光層からの発光光の出射率を高めて表示特性を向上することができる。
【００１４】
また、前記電気光学装置においては、アクティブマトリクス型であるのが好ましい。
このようにすれば、第２の電極を発光素子毎に形成する必要がないことから、微細なパターン形成が不要となり、したがって単純な成膜法で第２の電極を形成することができ、生産性の向上を図ることができる。
【００１５】
また、前記電気光学装置においては、その表面側に前記の硬度が異なる二つの保護層のうちの高い硬度の保護層を有し、この高い硬度の保護層は、表面保護機能を有しているのが好ましい。
このようにすれば、例えば表面保護層として耐圧性や耐摩耗性、光反射防止性、ガスバリア性、紫外線遮断性などの機能を有する層が備えられることにより、機能層（例えば発光層）や電極、さらには低い高度の保護層もこの表面保護層によって保護され、したがって発光素子の素子性能が損なわれるのが防止され、その長寿命化が図られる。
【００１６】
本発明の電子機器は、前記の電気光学装置を備えたことを特徴としている。
この電子機器によれば、素子性能が損なわれるのが防止された電気光学装置を備えているので、電子機器自体も信頼性の高いものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のＥＬ表示装置の配線構造を示す模式図である。
【図２】本発明のＥＬ表示装置の構成を模式的に示す平面図である。
【図３】図２のＡ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図４】図２のＣ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図５】図３の要部拡大断面図である。
【図６】ＥＬ表示装置の製造方法を工程順に説明する断面図である。
【図７】図６に続く工程を説明するための断面図である。
【図８】図７に続く工程を説明するための断面図である。
【図９】図８に続く工程を説明するための断面図である。
【図１０】図９に続く工程を説明するための断面図である。
【図１１】本発明の他のＥＬ表示装置の要部拡大断面図である。
【図１２】（ａ）〜（ｃ）は本発明の電子機器を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の電気光学装置の一実施形態として、電気光学物質の一例である電界発光型物質、中でも有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）材料を用いたＥＬ表示装置について説明する。
まず、本実施形態のＥＬ表示装置の配線構造を、図１を参照して説明する。
図１に示すＥＬ表示装置（電気光学装置）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型のＥＬ表示装置である。
【００１９】
このＥＬ表示装置１は、図１に示すように、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ともに、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。
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。
【００２０】
さらに、画素領域Ｘ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、該保持容量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該電源線１０３から駆動電流が流れ込む画素電極（電極）２３と、この画素電極２３と陰極（電極）５０との間に挟み込まれた機能層１１０とが設けられている。画素電極２３と陰極５０と機能層１１０により、発光素子（有機ＥＬ素子）が構成されている。
【００２１】
このＥＬ表示装置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、該保持容量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から画素電極２３に電流が流れ、さらに機能層１１０を介して陰極５０に電流が流れる。機能層１１０は、これを流れる電流量に応じて発光する。
【００２２】
次に、本実施形態のＥＬ表示装置１の具体的な構成を図２〜図５を参照して説明する。
本実施形態のＥＬ表示装置１は、図２に示すように電気絶縁性を備えた基板２０と、スイッチング用ＴＦＴ（図示せず）に接続された画素電極が基板２０上にマトリックス状に配置されてなる画素電極域（図示せず）と、画素電極域の周囲に配置されるとともに各画素電極に接続される電源線（図示せず）と、少なくとも画素電極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）とを具備して構成されたアクティブマトリクス型のものである。なお、本発明においては、基板２０と後述するようにこれの上に形成されるスイッチング用ＴＦＴや各種回路、及び層間絶縁膜などを含めて、基体と称している。（図３、４中では符号２００で示している。）
【００２３】
画素部３は、中央部分の実表示領域４（図２中二点鎖線枠内）と、実表示領域４の周囲に配置されたダミー領域５（一点鎖線および二点鎖線の間の領域）とに区画されている。
実表示領域４には、それぞれ画素電極を有する表示領域Ｒ、Ｇ、ＢがＡ−Ｂ方向およびＣ−Ｄ方向にそれぞれ離間してマトリックス状に配置されている。
また、実表示領域４の図２中両側には、走査線駆動回路８０、８０が配置されている。
これら走査線駆動回路８０、８０は、ダミー領域５の下側に配置されたものである。
【００２４】
さらに、実表示領域４の図２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、ＥＬ表示装置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検査情報出力手段（図示せず）を備え、製造途中や出荷時の表示装置の品質、欠陥の検査を行うことができるように構成されたものである。なお、この検査回路９０も、ダミー領域５の下側に配置されたものである。
【００２５】
走査線駆動回路８０および検査回路９０は、その駆動電圧が、所定の電源部から駆動電圧導通部３１０（図３参照）および駆動電圧導通部３４０（図４参照）を介して、印加されるよう構成されている。また、これら走査線駆動回路８０および検査回路９０への駆動制御信号および駆動電圧は、このＥＬ表示装置１の作動制御を行う所定のメインドライバなどから駆動制御信号導通部３２０（図３参照）および駆動電圧導通部３５０（図４参照）を介して、送信および印加されるようになっている。なお、この場合の駆動制御信号とは、走査線駆動回路８０および検査回路９０が信号を出力する際の制御に関連するメインドライバなどからの指令信号である。
【００２６】
また、このＥＬ表示装置１は、図３、図４に示すように基体２００上に第１の電極（画素電極２３）と本発明における機能層としての発光層６０と第２の電極（陰極５０）とを備えた発光素子（有機ＥＬ素子）を多数形成し、さらにこれらを覆ってガスバリア層３０を形成したものである。
なお、本例では機能層を発光層６０としてが、本発明における機能層とは、代表的には発光層（エレクトロルミネッセンス層）であるものの、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層などのキャリア注入層またはキャリア輸送層としてもよい。さらには、正孔阻止層（ホールブロッキング層）、電子阻止層（エレクトロン阻止層）であってもよい。
【００２７】
基体２００を構成する基板２０としては、いわゆるトップエミッション型のＥＬ表示装置の場合、この基板２０の対向側であるガスバリア層３０側から発光光を取り出す構成であるので、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。
【００２８】
また、いわゆるバックエミッション型のＥＬ表示装置の場合には、基板２０側から発光光を取り出す構成であるので、基板２０としては、透明あるいは半透明のものが採用される。例えば、ガラス、石英、樹脂（プラスチック、プラスチックフィルム）等が挙げられ、特にガラス基板が好適に用いられる。なお、本実施形態では、ガスバリア層３０側から発光光を取り出すトップエミッション型とし、よって基板２０としては前記した不透明のもの、例えば不透明のプラスチックフィルムなどが用いられる。
【００２９】
また、基板２０上には、画素電極２３を駆動するための駆動用ＴＦＴ１２３などを含む回路部１１が形成されており、その上に発光素子（有機ＥＬ素子）が多数設けられている。発光素子は、図５に示すように、陽極として機能する画素電極（第１の電極）２３と、この画素電極２３からの正孔を注入／輸送する正孔輸送層７０と、電気光学物質の一つである有機ＥＬ物質を備える発光層６０と、陰極（第２の電極）５０とが順に形成されたことによって構成されたものである。
このような構成のもとに、発光素子はその発光層６０において、正孔輸送層７０から注入された正孔と陰極５０からの電子とが結合することにより、発光光を生じるようになっている。
【００３０】
画素電極２３は、本実施形態ではトップエミッション型であることから透明である必要がなく、したがって適宜な導電材料によって形成されている。
正孔輸送層７０の形成材料としては、例えばポリチオフェン誘導体、ポリピロール誘導体など、またはそれらのドーピング体などが用いられる。具体的には、３，４−ポリエチレンジオシチオフェン／ポリスチレンスルフォン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）［商品名；バイトロン−ｐ（Bytron-p）：バイエル社製］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などが用いられる。
【００３１】
発光層６０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や、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、キナクリドン等の低分子材料をドープして用いることもできる。
なお、前記の高分子材料に代えて、従来公知の低分子材料を用いることもできる。
また、必要に応じて、このような発光層６０の上に電子注入層を形成してもよい。
【００３２】
また、本実施形態において正孔輸送層７０と発光層６０とは、図３〜図５に示すように基体２００上にて格子状に形成された親液性制御層２５と有機バンク層２２１とによって囲まれて配置され、これにより囲まれた正孔輸送層７０および発光層６０は単一の発光素子（有機ＥＬ素子）を構成する素子層となっている。
なお、格子状に形成された親液性制御層２５および有機バンク層２２１にあって、特に最外周を形成する部分、すなわち発光層６０の最外周位置のものの外側部を覆った状態でこれを囲む部分が、本発明における囲み部材２０１となっている。
ここで、囲み部材２０１については、特にその上部を形成する有機バンク層２２１における、外側部を形成する面２０１ａの基体２００表面に対する角度θが、１１０度以上となっている。このような角度としたのは、この上に形成する陰極５０、さらにはガスバリア層３０のステップカバレージ性を良好にし、外側部上での陰極やガスバリア層３０の連続性を確保するためである。
【００３３】
陰極５０は、図３〜図５に示すように、実表示領域４およびダミー領域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たもので、前記発光層６０と有機バンク層２２１及び囲み部材２０１の上面、さらには囲み部材２０１の外側部を形成する面２０１ａを覆った状態で基体２００上に形成されたものである。なお、この陰極５０は、図４に示すように前記囲み部材２０１の面２０１ａの外側で基体２００の外周部に形成された陰極用配線２０２に接続されている。この陰極用配線２０２にはフレキシブル基板２０３が接続されており、これによって陰極５０は、陰極用配線２０２を介してフレキシブル基板２０３上の図示しない駆動ＩＣ（駆動回路）に接続されたものとなっている。
【００３４】
陰極５０を形成するための材料としては、本実施形態はトップエミッション型であることから光透過性である必要があり、したがって透明導電材料が用いられる。透明導電材料としてはＩＴＯが好適とされるが、これ以外にも、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））（出光興産社製）等を用いることができる。なお、本実施形態ではＩＴＯを用いるものとする。
【００３５】
このような陰極５０の上には、この陰極５０の基体２００上で露出する部位を覆った状態でガスバリア層３０が設けられている。このガスバリア層３０は、その内側に酸素や水分が浸入するのを防止するためのもので、これにより陰極５０や発光層６０への酸素や水分の浸入を防止し、酸素や水分による陰極５０や発光層６０の劣化等を抑えるようにしたものである。
【００３６】
このガスバリア層３０は、例えば無機化合物からなるもので、好ましくは珪素化合物、すなわち珪素窒化物や珪素酸窒化物、珪素酸化物などによって形成されている。ただし、珪素化合物以外でも、例えばアルミナや酸化タンタルなどからなっていてもよい。このようにガスバリア層３０が無機化合物で形成されていれば、特に陰極５０がＩＴＯからなっていることにより、ガスバリア層３０とこの陰極５０との密着性がよくなり、したがってガスバリア層３０が欠陥のない緻密な層となって酸素や水分に対するバリア性がより良好になる。
【００３７】
また、このガスバリア層３０としては、例えば前記の珪素化合物のうちの異なる層を積層した構造としてもよく、具体的には、陰極５０側から珪素窒化物、珪素酸窒化物の順に形成し、あるいは陰極５０側から珪素酸窒化物、珪素酸化物の順に形成してガスバリア層３０を構成するのが好ましい。また、このような組み合わせ以外にも、組成比の異なる珪素酸窒化物を２層以上積層した場合に、陰極５０側の層の酸素濃度がこれより外側の層の酸素濃度より低くなるように構成するのが好ましい。
このようにすれば、陰極５０側がその反対側より酸素濃度が低くなることから、ガスバリア層３０中の酸素が陰極５０を通ってその内側の発光層６０に到り、発光層６０を劣化させてしまうといったことを防止することができ、これにより発光層６０の長寿命化を図ることができる。
【００３８】
また、ガスバリア層３０としては、積層構造とすることなく、その組成を不均一にして特にその酸素濃度が連続的に、あるいは非連続的に変化するような構成としてもよく、その場合にも、陰極５０側の酸素濃度が外側の酸素濃度より低くなるように構成するのが、前述した理由により好ましい。
また、このようなガスバリア層３０の厚さとしては、１０ｎｍ以上、３００ｎｍ以下であるのが好ましい。１０ｎｍ未満であると、膜の欠陥や膜厚のバラツキなどによって部分的に貫通孔が形成されてしまい、ガスバリア性が損なわれてしまうおそれがあるからであり、３００ｎｍを越えると、応力による割れが生じてしまうおそれがあるからである。
また、本実施形態ではトップエミッション型としていることから、ガスバリア層３０は透光性を有する必要があり、したがってその材質や膜厚を適宜に調整することにより、本実施形態では可視光領域における光線透過率を例えば８０％以上にしている。
【００３９】
ガスバリア層３０の外側には、これの上を覆って保護部２０４が設けられている。この保護部２０４は、本例では硬度の異なる二つの保護層、すなわちガスバリア層３０側に設けられた緩衝層２０５と、この上に設けられた表面保護層２０６とから構成されている。
緩衝層２０５は、前記ガスバリア層３０に密着し、かつ外部からの機械的衝撃に対して緩衝機能を有するもので、例えばウレタン系、アクリル系、エポキシ系、ポリオレフィン系などの、柔軟でガラス転移点が低い樹脂材料からなる接着剤によって形成されたものである。また、この緩衝層２０５は、表面保護層２０６より硬度が低く形成されたものである。
【００４０】
このような緩衝層２０５としては、その硬度を低くするため、例えば発泡材料を用いることなどによって微細な空孔を有した多孔質体に形成してもよい。このように多孔質体に形成すれば、クッション性が高められて緩衝機能が一層高くなり、また、この緩衝層２０５を透過する光の取出し効率、すなわち光透過率も高くなり、トップエミッション型にした場合に有利になる。
なお、緩衝層２０５を形成するための接着剤には、シランカップリング剤またはアルコキシシランを添加しておくのが好ましく、このようにすれば、形成される緩衝層２０５とガスバリア層３０との密着性がより良好になり、したがって機械的衝撃に対する緩衝機能が高くなる。また、特にガスバリア層３０が珪素化合物で形成されている場合などでは、シランカップリング剤やアルコキシシランによってこのガスバリア層３０の欠陥を修復することができ、したがってガスバリア層３０のガスバリア性を高めることができる。
【００４１】
表面保護層２０６は、緩衝層２０５上に設けられることにより、保護部２０４の表面側を構成するものであり、耐圧性や耐摩耗性、外部光反射防止性、ガスバリア性、紫外線遮断性などの機能の少なくとも一つを有してなる層である。具体的には、ガラスや高分子層（プラスチックフィルム）、ＤＬＣ（ダイアモンドライクカーボン）層などによって形成されるもので、前述したように緩衝層２０５より硬度が高い材料で形成され、あるいは硬度が高くなるよう形成されたことにより、緩衝層２０５より硬度が高いものとされたものである。なお、ここでいう硬度とは、押し込み硬さとして、一般にプラスチック材料に対して適用されるロックウェル硬さや、反発硬さとして、プラスチック材料やゴム材料などに適用されるショアー硬さ、さらには引っ掻き硬さとして鉱物に適用されるモース硬さなど、種々の試験法による硬さによって規定されるが、本発明においては特に押し込み硬さや反発硬さによって規定される硬さとするのが好ましい。
また、この例のＥＬ表示装置においては、トップエミッション型にする場合に前記表面保護層２０６、緩衝層２０５を共に透光性のものにする必要があるが、バックエミッション型とする場合にはその必要はない。
【００４２】
前記の発光素子の下方には、図５に示したように回路部１１が設けられている。この回路部１１は、基板２０上に形成されて基体２００を構成するものである。すなわち、基板２０の表面にはＳｉＯ２ を主体とする下地保護層２８１が下地として形成され、その上にはシリコン層２４１が形成されている。このシリコン層２４１の表面には、ＳｉＯ２および／またはＳｉＮを主体とするゲート絶縁層２８２が形成されている。
【００４３】
また、前記シリコン層２４１のうち、ゲート絶縁層２８２を挟んでゲート電極２４２と重なる領域がチャネル領域２４１ａとされている。なお、このゲート電極２４２は、図示しない走査線１０１の一部である。一方、シリコン層２４１を覆い、ゲート電極２４２を形成したゲート絶縁層２８２の表面には、ＳｉＯ２を主体とする第１層間絶縁層２８３が形成されている。
【００４４】
また、シリコン層２４１のうち、チャネル領域２４１ａのソース側には、低濃度ソース領域２４１ｂおよび高濃度ソース領域２４１Ｓが設けられる一方、チャネル領域２４１ａのドレイン側には低濃度ドレイン領域２４１ｃおよび高濃度ドレイン領域２４１Ｄが設けられて、いわゆるＬＤＤ（Light Doped Drain ）構造となっている。これらのうち、高濃度ソース領域２４１Ｓは、ゲート絶縁層２８２と第１層間絶縁層２８３とにわたって開孔するコンタクトホール２４３ａを介して、ソース電極２４３に接続されている。このソース電極２４３は、前述した電源線１０３（図１参照、図５においてはソース電極２４３の位置に紙面垂直方向に延在する）の一部として構成されている。一方、高濃度ドレイン領域２４１Ｄは、ゲート絶縁層２８２と第１層間絶縁層２８３とにわたって開孔するコンタクトホール２４４ａを介して、ソース電極２４３と同一層からなるドレイン電極２４４に接続されている。
【００４５】
ソース電極２４３およびドレイン電極２４４が形成された第１層間絶縁層２８３の上層は、例えばアクリル系の樹脂成分を主体とする第２層間絶縁層２８４によって覆われている。この第２層間絶縁層２８４は、アクリル系の絶縁膜以外の材料、例えば、ＳｉＮ、ＳｉＯ２ などを用いることもできる。そして、ＩＴＯからなる画素電極２３が、この第２層間絶縁層２８４の表面上に形成されるとともに、該第２層間絶縁層２８４に設けられたコンタクトホール２３ａを介してドレイン電極２４４に接続されている。すなわち、画素電極２３は、ドレイン電極２４４を介して、シリコン層２４１の高濃度ドレイン領域２４１Ｄに接続されている。
【００４６】
なお、走査線駆動回路８０および検査回路９０に含まれるＴＦＴ（駆動回路用ＴＦＴ）、すなわち、例えばこれらの駆動回路のうち、シフトレジスタに含まれるインバータを構成するＮチャネル型又はＰチャネル型のＴＦＴは、画素電極２３と接続されていない点を除いて前記駆動用ＴＦＴ１２３と同様の構造とされている。
【００４７】
画素電極２３が形成された第２層間絶縁層２８４の表面には、画素電極２３と、前記した親液性制御層２５及び有機バンク層２２１とが設けられている。親液性制御層２５は、例えばＳｉＯ２ などの親液性材料を主体とするものであり、有機バンク層２２１は、アクリルやポリイミドなどからなるものである。そして、画素電極２３の上には、親液性制御層２５に設けられた開口部２５ａ、および有機バンク２２１に囲まれてなる開口部２２１ａの内部に、正孔輸送層７０と発光層６０とがこの順に積層されている。なお、本実施形態における親液性制御層２５の「親液性」とは、少なくとも有機バンク層２２１を構成するアクリル、ポリイミドなどの材料と比べて親液性が高いことを意味するものとする。
以上に説明した基板２０上の第２層間絶縁層２８４までの層が、回路部１１を構成するものとなっている。
【００４８】
ここで、本実施形態のＥＬ表示装置１は、カラー表示を行うべく、各発光層６０が、その発光波長帯域が光の三原色にそれぞれ対応して形成されている。例えば、発光層６０として、発光波長帯域が赤色に対応した赤色用発光層６０Ｒ、緑色に対応した緑色用発光層６０Ｇ、青色に対応した青色用有機ＥＬ層６０Ｂとをそれぞれに対応する表示領域Ｒ、Ｇ、Ｂに設け、これら表示領域Ｒ、Ｇ、Ｂをもってカラー表示を行う１画素が構成されている。また、各色表示領域の境界には、金属クロムをスパッタリングなどにて成膜した図示略のＢＭ（ブラックマトリクス）が、例えば有機バンク層２２１と親液性化制御層２５との間に形成されている。
【００４９】
次に、本実施形態のＥＬ表示装置１の製造方法の一例を、図６〜図１０を参照して説明する。なお、本実施形態においては、電気光学装置としてのＥＬ表示装置１が、トップエミッション型である場合について説明する。また、図６〜図１０に示す各断面図は、図２中のＡ−Ｂ線の断面図に対応した図である。
まず、図６（ａ）に示すように、基板２０の表面に、下地保護層２８１を形成する。次に、下地保護層２８１上に、ＩＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法などを用いてアモルファスシリコン層５０１を形成した後、レーザアニール法又は急速加熱法により結晶粒を成長させてポリシリコン層とする。
【００５０】
次いで、図６（ｂ）に示すように、ポリシリコン層をフォトリソグラフィ法によりパターニングし、島状のシリコン層２４１、２５１および２６１を形成する。これらのうちシリコン層２４１は、表示領域内に形成され、画素電極２３に接続される駆動用ＴＦＴ１２３を構成するものであり、シリコン層２５１、２６１は、走査線駆動回路８０に含まれるＰチャネル型およびＮチャネル型のＴＦＴ（駆動回路用ＴＦＴ）をそれぞれ構成するものである。
【００５１】
次に、プラズマＣＶＤ法、熱酸化法などにより、シリコン層２４１、２５１および２６１、下地保護層２８１の全面に厚さが約３０ｎｍ〜２００ｎｍのシリコン酸化膜によって、ゲート絶縁層２８２を形成する。ここで、熱酸化法を利用してゲート絶縁層２８２を形成する際には、シリコン層２４１、２５１および２６１の結晶化も行い、これらのシリコン層をポリシリコン層とすることができる。
【００５２】
また、シリコン層２４１、２５１および２６１にチャネルドープを行う場合には、例えば、このタイミングで約１×１０１２／ｃｍ２ のドーズ量でボロンイオンを打ち込む。
その結果、シリコン層２４１、２５１および２６１は、不純物濃度（活性化アニール後の不純物にて算出）が約１×１０１７／ｃｍ３ の低濃度Ｐ型のシリコン層となる。
【００５３】
次に、Ｐチャネル型ＴＦＴ、Ｎチャネル型ＴＦＴのチャネル層の一部にイオン注入選択マスクを形成し、この状態でリンイオンを約１×１０１５／ｃｍ２ のドーズ量でイオン注入する。その結果、パターニング用マスクに対してセルフアライン的に高濃度不純物が導入されて、図６（ｃ）に示すように、シリコン層２４１及び２６１中に高濃度ソース領域２４１Ｓおよび２６１Ｓ並びに高濃度ドレイン領域２４１Ｄおよび２６１Ｄが形成される。
【００５４】
次に、図６（ｃ）に示すように、ゲート絶縁層２８２の表面全体に、ドープドシリコンやシリサイド膜、あるいはアルミニウム膜やクロム膜、タンタル膜という金属膜からなるゲート電極形成用導電層５０２を形成する。この導電層５０２の厚さは概ね５００ｎｍ程度である。その後、パターニング法により、図６（ｄ）に示すように、Ｐチャネル型の駆動回路用ＴＦＴを形成するゲート電極２５２、画素用ＴＦＴを形成するゲート電極２４２、Ｎチャネル型の駆動回路用ＴＦＴを形成するゲート電極２６２を形成する。また、駆動制御信号導通部３２０（３５０）、陰極電源配線の第１層１２１も同時に形成する。なお、この場合、駆動制御信号導通部３２０（３５０）はダミー領域５に配設するものとされている。
【００５５】
続いて、図６（ｄ）に示すように、ゲート電極２４２，２５２および２６２をマスクとして用い、シリコン層２４１，２５１および２６１に対してリンイオンを約４×１０１３／ｃｍ２ のドーズ量でイオン注入する。その結果、ゲート電極２４２，２５２および２６２に対してセルフアライン的に低濃度不純物が導入され、図６（ｄ）に示すように、シリコン層２４１および２６１中に低濃度ソース領域２４１ｂおよび２６１ｂ、並びに低濃度ドレイン領域２４１ｃおよび２６１ｃが形成される。また、シリコン層２５１中に低濃度不純物領域２５１Ｓおよび２５１Ｄが形成される。
【００５６】
次に、図７（ｅ）に示すように、Ｐチャネル型の駆動回路用ＴＦＴ２５２以外の部分を覆うイオン注入選択マスク５０３を形成する。このイオン注入選択マスク５０３を用いて、シリコン層２５１に対してボロンイオンを約１．５×１０１５／ｃｍ２ のドーズ量でイオン注入する。結果として、Ｐチャネル型駆動回路用ＴＦＴを構成するゲート電極２５２もマスクとして機能するため、シリコン層２５２中にセルフアライン的に高濃度不純物がドープされる。したがって、低濃度不純物領域２５１Ｓおよび２５１Ｄはカウンタードープされ、Ｐ型チャネル型の駆動回路用ＴＦＴのソース領域およびドレイン領域となる。
【００５７】
次いで、図７（ｆ）に示すように、基板２０の全面にわたって第１層間絶縁層２８３を形成するとともに、フォトリソグラフィ法を用いて該第１層間絶縁層２８３をパターニングすることにより、各ＴＦＴのソース電極およびドレイン電極に対応する位置にコンタクトホールＣを形成する。
【００５８】
次に、図７（ｇ）に示すように、第１層間絶縁層２８３を覆うように、アルミニウム、クロム、タンタルなどの金属からなる導電層５０４を形成する。この導電層５０４の厚さは概ね２００ｎｍないし８００ｎｍ程度である。この後、導電層５０４のうち、各ＴＦＴのソース電極およびドレイン電極が形成されるべき領域２４０ａ、駆動電圧導通部３１０（３４０）が形成されるべき領域３１０ａ、陰極電源配線の第２層が形成されるべき領域１２２ａを覆うようにパターニング用マスク５０５を形成するとともに、該導電層５０４をパターニングして、図８（ｈ）に示すソース電極２４３、２５３、２６３、ドレイン電極２４４、２５４、２６４を形成する。
【００５９】
次いで、図８（ｉ）に示すように、これらが形成された第１層間絶縁層２８３を覆う第２層間絶縁層２８４を、例えばアクリル系樹脂などの高分子材料によって形成する。この第２層間絶縁層２８４は、約１〜２μｍ程度の厚さに形成されることが望ましい。なお、ＳｉＮ、ＳｉＯ２ により第２層間絶縁膜を形成することも可能であり、ＳｉＮの膜厚としては２００ｎｍ、ＳｉＯ２ の膜厚としては８００ｎｍに形成することが望ましい。
【００６０】
次いで、図８（ｊ）に示すように、第２層間絶縁層２８４のうち、駆動用ＴＦＴのドレイン電極２４４に対応する部分をエッチングにより除去してコンタクトホール２３ａを形成する。
その後、基板２０の全面を覆うように画素電極２３となる導電膜を形成する。
そして、この透明導電膜をパターニングすることにより、図９（ｋ）に示すように、第２層間絶縁層２８４のコンタクトホール２３ａを介してドレイン電極２４４と導通する画素電極２３を形成すると同時に、ダミー領域のダミーパターン２６も形成する、なお、図３、４では、これら画素電極２３、ダミーパターン２６を総称して画素電極２３としている。
【００６１】
ダミーパターン２６は、第２層間絶縁層２８４を介して下層のメタル配線へ接続しない構成とされている。すなわち、ダミーパターン２６は、島状に配置され、実表示領域に形成されている画素電極２３の形状とほぼ同一の形状を有している。もちろん、表示領域に形成されている画素電極２３の形状と異なる構造であってもよい。なお、この場合、ダミーパターン２６は少なくとも前記駆動電圧導通部３１０（３４０）の上方に位置するものも含むものとする。
【００６２】
次いで、図９（ｌ）に示すように、画素電極２３、ダミーパターン２６上、および第２層間絶縁膜上に絶縁層である親液性制御層２５を形成する。なお、画素電極２３においては一部が開口する態様にて親液性制御層２５を形成し、開口部２５ａ（図３も参照）において画素電極２３からの正孔移動が可能とされている。逆に、開口部２５ａを設けないダミーパターン２６においては、絶縁層（親液性制御層）２５が正孔移動遮蔽層となって正孔移動が生じないものとされている。続いて、親液性制御層２５において、異なる２つの画素電極２３の間に位置して形成された凹状部にＢＭ（図示せず）を形成する。具体的には、親液性制御層２５の前記凹状部に対して、金属クロムを用いスパッタリング法にて成膜する。
【００６３】
次いで、図９（ｍ）に示すように、親液性制御層２５の所定位置、詳しくは前記ＢＭを覆うように有機バンク層２２１を形成する。具体的な有機バンク層の形成方法としては、例えばアクリル樹脂、ポリイミド樹脂などのレジスト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質層を形成する。なお、有機質層の構成材料は、後述するインクの溶媒に溶解せず、しかもエッチングなどによってパターニングし易いものであればどのようなものでもよい。
【００６４】
続いて、有機質層をフォトリソグラフィ技術、エッチング技術を用いてパターニングし、有機質層にバンク開口部２２１ａを形成することにより、開口部２２１ａに壁面を有した有機バンク層２２１を形成する。ここで、この有機バンク層２２１にあたっては、特にその最外周を形成する部分、すなわち前述した本発明における囲み部材２０１の外側部を形成する面２０１ａについて、その基体２００表面に対する角度θを１１０度以上となるように形成するのが好ましい。このような角度に形成することにより、この上に形成する陰極５０、さらにはガスバリア層３０のステップカバレージ性を良好にすることができる。
なお、この場合、有機バンク層２２１は、少なくとも前記駆動制御信号導通部３２０の上方に位置するものを含むものとする。
【００６５】
次いで、有機バンク層２２１の表面に、親液性を示す領域と、撥液性を示す領域とを形成する。本実施形態においては、プラズマ処理によって各領域を形成するものする。具体的には、該プラズマ処理を、予備加熱工程と、有機バンク層２２１の上面および開口部２２１ａの壁面ならびに画素電極２３の電極面２３ｃ、親液性制御層２５の上面をそれぞれ親液性にする親インク化工程と、有機バンク層の上面および開口部の壁面を撥液性にする撥インク化工程と、冷却工程とで構成する。
【００６６】
すなわち、基材（バンクなどを含む基板２０）を所定温度、例えば７０〜８０℃程度に加熱し、次いで親インク化工程として大気雰囲気中で酸素を反応ガスとするプラズマ処理（Ｏ２ プラズマ処理）を行う。次いで、撥インク化工程として大気雰囲気中で４フッ化メタンを反応ガスとするプラズマ処理（ＣＦ４ プラズマ処理）を行い、その後、プラズマ処理のために加熱された基材を室温まで冷却することで、親液性および撥液性が所定箇所に付与されることとなる。
【００６７】
なお、このＣＦ４ プラズマ処理においては、画素電極２３の電極面２３ｃおよび親液性制御層２５についても多少の影響を受けるが、画素電極２３の材料であるＩＴＯおよび親液性制御層２５の構成材料であるＳｉＯ２ 、ＴｉＯ２ などはフッ素に対する親和性に乏しいため、親インク化工程で付与された水酸基がフッ素基で置換されることがなく、親液性が保たれる。
【００６８】
次いで、正孔輸送層形成工程によって正孔輸送層７０の形成を行う。この正孔輸送層形成工程では、例えばインクジェット法等の液滴吐出法や、スピンコート法などにより、正孔輸送層材料を電極面２３ｃ上に塗布し、その後、乾燥処理および熱処理を行い、電極２３上に正孔輸送層７０を形成する。正孔輸送層材料を例えばインクジェット法で選択的に塗布する場合には、まず、インクジェットヘッド（図示略）に正孔輸送層材料を充填し、インクジェットヘッドの吐出ノズルを親液性制御層２５に形成された前記開口部２５ａ内に位置する電極面２３ｃに対向させ、インクジェットヘッドと基材（基板２０）とを相対移動させながら、吐出ノズルから１滴当たりの液量が制御された液滴を電極面２３ｃに吐出する。
次に、吐出後の液滴を乾燥処理し、正孔輸送層材料に含まれる分散媒や溶媒を蒸発させることにより、正孔輸送層７０を形成する。
【００６９】
ここで、吐出ノズルから吐出された液滴は、親液性処理がなされた電極面２３ｃ上にて広がり、親液性制御層２５の開口部２５ａ内に満たされる。その一方で、撥インク処理された有機バンク層２２１の上面では、液滴がはじかれて付着しない。したがって、液滴が所定の吐出位置からはずれて有機バンク層２２１の上面に吐出されたとしても、該上面が液滴で濡れることがなく、弾かれた液滴が親液性制御層２５の開口部２５ａ内に転がり込む。
なお、この正孔輸送層形成工程以降は、正孔輸送層７０および発光層６０の酸化を防止すべく、窒素雰囲気、アルゴン雰囲気などの不活性ガス雰囲気で行うのが好ましい。
【００７０】
次いで、発光層形成工程によって発光層６０の形成を行う。この発光層形成工程では、例えば前記のインクジェット法により、発光層形成材料を正孔輸送層７０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、有機バンク層２２１に形成された開口部２２１ａ内に発光層６０を形成する。この発光層形成工程では、正孔輸送層７０の再溶解を防止するため、発光層形成材料に用いる溶媒として、正孔輸送層７０に対して不溶な無極性溶媒を用いる。
なお、この発光層形成工程では、前記のインクジェット法によって例えば青色（Ｂ）の発光層形成材料を青色の表示領域に選択的に塗布し、乾燥処理した後、同様にして緑色（Ｇ）、赤色（Ｒ）についてもそれぞれその表示領域に選択的に塗布し、乾燥処理する。
また、必要に応じて、前述したようにこのような発光層６０の上に電子注入層を形成してもよい。
【００７１】
次いで、図１０（ｎ）に示すように、陰極層形成工程によって陰極５０の形成を行う。
この陰極層形成工程では、例えば蒸着法等の物理的気相蒸着法によりＩＴＯを成膜し、陰極５０とする。このとき、この陰極５０については、前記発光層６０と有機バンク層２２１及び囲み部材２０１の上面を覆うのはもちろん、囲み部材２０１の外側部を形成する面２０１ａについてもこれを覆った状態となるように形成する。
【００７２】
なお、以下に陰極５０の成膜条件の一例を示す。
成膜装置としてマグネトロンスパッタ装置を用い、ターゲット原料としてＩｎＳｎＯを用いる。真空度を０．４Ｐａ、導入ガスをＡｒ、Ｏ２ として成膜を行い、厚さ１００ｎｍのＩＴＯ膜を作製し、陰極５０とする。
【００７３】
その後、図１０（ｎ）に示すように陰極５０を覆って、すなわち基体２００上にて露出する陰極５０の全ての部位を覆った状態にガスバリア層３０を形成し、本発明のＥＬ表示装置（電気光学装置）を得る。ここで、このガスバリア層３０の形成方法としては、先にスパッタリング法やイオンプレーティング法等の物理的気相蒸着法で成膜を行い、次いで、プラズマＣＶＤ法等の化学的気相蒸着法で成膜を行うのが好ましい。物理的気相蒸着法は、一般にその成膜速度は速いものの、得られる膜に関しては塊や欠陥が多く、緻密さにかけるなどの欠点がある。
一方、化学的気相蒸着法では、欠陥が少なく緻密で良好な膜質のものが得られるものの、一般に成膜速度が遅いといった欠点がある。そこで、初期の成膜については物理的気相蒸着法を採用して例えば必要な膜厚の半分あるいはそれ以上を形成し、後期の成膜において化学的気相蒸着法を用いることにより、先に形成した膜の欠陥を補うようにすれば、全体としてガスバリア性（酸素や水分に対するバリア性）に優れたガスバリア層３０を比較的短時間で形成することができる。
【００７４】
ここで、このガスバリア層３０の形成については、前述したように同一の材料によって単層で形成してもよく、また異なる材料で複数の層に積層して形成してもよく、さらには、単層で形成するものの、その組成を膜厚方向で連続的あるいは非連続的に変化させるようにして形成してもよい。
異なる材料で複数の層に積層して形成する場合、例えば、前述したように物理的気相蒸着法で形成する内側の層（陰極５０側の層）を珪素窒化物あるいは珪素酸窒化物などとし、化学的気相蒸着法で形成する外側の層を珪素酸窒化物あるいは珪素酸化物などとするのが好ましい。
【００７５】
また、物理的気相蒸着法で内側の層を形成する際、成膜装置内に供給する酸素量を最初は少なくし、以下、連続的あるいは非連続的に増やすことにより、形成するガスバリア層３０中の酸素濃度を陰極５０側（内側）で低くし、外側ではこれより高くなるように形成してもよい。
なお、ガスバリア層３０の形成については単一の成膜法で行ってもよいのはもちろんであり、その場合にも、前述したように酸素濃度を陰極５０側（内側）で低くなるように形成するのが好ましい。
【００７６】
なお、以下にガスバリア層３０の成膜条件の一例を示す。
成膜装置としてＥＣＲ（電子サイクロン共鳴）プラズマスパッタ装置を用い、ターゲット原料としてＳｉを用いる。真空度を０．２Ｐａ、導入ガスをＡｒ、Ｏ２ 、Ｎ２ として成膜を行い、厚さ１０〜１５０ｎｍの珪素酸窒化物膜を作製し、ガスバリア層３０とする。
【００７７】
このようにして基板２０上にガスバリア層３０までを形成したら、これとは別に、無アルカリガラス（日本電気硝子製ＯＡ１０、０．５ｍｍ厚）からなる表面保護層２０６を用意する。そして、この表面保護層２０６に対し、緩衝層２０５の形成材料として例えば２液硬化型のエポキシ接着剤を、シルクスクリーン印刷法等によって接着面形状にパターン塗布する。
その後、この表面保護層２０６の緩衝層形成材料側を、別にガスバリア層３０までを形成した前記のもののガスバリア層３０側に圧着し、必要に応じて加熱を行うことなどにより該材料を硬化させ、緩衝層２０５とする。これにより、図３、図４に示した、保護部２０４を有してなるＥＬ表示装置１を得る。
なお、複数個取りの基板上に複数のＥＬ表示装置１を形成したものを用いた場合には、これに対応して複数個の保護部２０４となる基板（表面保護層２０６）を用意し、これらを圧着した後、スクライブを行って個々のＥＬ表示装置１を得るようにする。
【００７８】
このようにして得られたＥＬ表示装置１にあっては、例えば機械的衝撃が保護部２０４側に加わった場合、加わった衝撃に対し特に高い硬度の保護層である表面保護層２０６がこれに耐する応力、例えば耐圧性や耐摩耗性を発揮し、また低い高度の保護層である緩衝層２０５が機械的衝撃を吸収緩和する機能を発揮するようになり、したがって保護部２０４が機械的衝撃に対し十分に保護機能を発揮するようになる。よって、ＥＬ表示装置１にあっては、素子性能が損なわれるのを確実に防止することができる。
また、特に表面保護層２０６が耐圧性や耐摩耗性、光反射防止性、ガスバリア性、紫外線遮断性などの機能を有していることにより、発光層６０や陰極５０、さらにはガスバリア層もこの表面保護層２０６によって保護することができ、したがって発光素子の長寿命化を図ることができる。
【００７９】
また、ガスバリア層３０によって酸素や水分の浸入を防止し、酸素や水分による発光層６０や陰極５０の劣化等を抑えるようにしているので、発光素子の長寿命化を図ることができる。
また、特に発光層６０の外側部側を囲み部材２０１、陰極５０、ガスバリア層３０によって三重に封止していることにより、酸素や水分の浸入をより確実に防止することができ、したがって酸素や水分による発光層６０や陰極５０の劣化等を確実に抑え、発光素子の長寿命化を可能にすることができる。
【００８０】
また、ガスバリア層３０の基体２００に接する部分を全て珪素化合物とすることにより、基体２００を構成する基板２０が樹脂などの水分透過性のものであっても、この基板２０上に形成される層間絶縁膜などとともにガスバリア層３０で発光素子部分の外側全てを封止することができ、したがって発光素子をより長寿命化することができる。
また、アクティブマトリクス型であることから陰極５０やガスバリア層３０を発光素子毎に形成する必要がなく、したがってこれら陰極５０やガスバリア層３０に関して微細なパターン形成が不要となる。よって、これらを単純な成膜法で形成することができることから、生産性の向上を図ることができる。
【００８１】
なお、前記ＥＬ表示装置１ではトップ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、バック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。特にバックエミッション型とした場合、陰極５０には透明電極を用いる必要はないが、その場合にも、この陰極５０の少なくともガスバリア層３０と接する面側を、無機酸化物によって形成するのが好ましい。
このようにすれば、陰極５０のガスバリア層３０と接する面側が無機酸化物からなっているので、無機化合物あるいは珪素化合物などからなるガスバリア層３０との密着性がよくなり、したがってガスバリア層３０が欠陥のない緻密な層となって酸素や水分に対するバリア性がより良好になる。
【００８２】
また、バックエミッション型、あるいは両側に発光光を出射するタイプのものとした場合、基体２００に形成するスイッチング用ＴＦＴ１１２や駆動用ＴＦＴ１２３については、発光素子の直下ではなく、親液性制御層２５および有機バンク層２２１の直下に形成するようにし、開口率を高めるのが好ましい。
また、前記ＥＬ表示装置１では本発明における第１の電極を陽極として機能させ、第２の電極を陰極として機能させたが、これらを逆にして第１の電極を陰極、第２の電極を陽極としてそれぞれ機能させるよう構成してもよい。ただし、その場合には、発光層６０と正孔輸送層７０との形成位置を入れ替えるようにする必要がある。
【００８３】
また、前記実施形態では本発明の電気光学装置にＥＬ表示装置１を適用した例を示したが、本発明はこれに限定されることなく、基本的に第２の電極が基体の外側に設けられるものであれば、どのような形態の電気光学装置にも適用可能である。
また、前記ＥＬ表示装置１では、保護部２０４を表面保護層２０６と緩衝層２０５との二層によって構成したが、本発明はこれに限定されることなく、三層以上で保護部２０４を構成するようにしてもよい。
【００８４】
図１１は、保護部２０４を三層で構成した例として、緩衝層２０５と表面保護層２０６との間に多孔質層２０７を配設したＥＬ表示装置を示す図である。多孔質層２０７は、前記表面保護層２０６の内面側に貼着されたことにより、該表面保護層２０６と緩衝層２０５との間に配設されたもので、例えばアルコキシシランの加水分解物やシリカエアロゲルなどの多孔質構造を有するものから形成されたものである。これらアルコキシシランの加水分解物やシリカエアロゲルなどは、特に光取出効率が良く、したがってトップエミッション型とした場合に、発光素子の直上に配置することで発光素子からの光をより良好に出射させることができる。なお、このような多孔質層２０７は、多数の空孔を有することによってその見掛け密度が低くなっており、例えば表面保護層２０６を形成するガラス基板やガスバリア層３０を形成する珪素化合物などよりも十分に低い密度のものとなっており、さらには緩衝層２０５を形成する樹脂などよりも低い密度となっている。
【００８５】
このような多孔質層２０７を形成するには、例えば表面保護層２０６の一方の側にアルコキシシランの加水分解物やコロイダルシリカなどを塗着し、その後例えば超臨界乾燥処理を行う。このようにして処理を行うことで、多数の微細な空孔を有してなる多孔質層２０７が得られる。なお、多孔質層２０７の形成として具体的には、例えばメチルトリエトキシシラン加水分解物を超臨界乾燥（加圧、減圧、加熱）処理することで行う。このようにして得られる多孔質層２０７は、密度が０．１〜０．３ｇ／ｃｍ３ 、空隙率が８５％以上、屈折率が１．０〜１．２となった。
【００８６】
そして、このようにして表面保護層２０６上に多孔質層２０７を形成したら、前述した場合と同様にしてこの多孔質層２０７を覆った状態で表面保護層２０６上に緩衝層２０５の形成材料を塗布する。
その後、この表面保護層２０６の緩衝層形成材料側を、前述した場合と同様にしてガスバリア層３０までを形成したもののガスバリア層３０側に圧着し、必要に応じて加熱を行うことなどにより該材料を硬化させ、緩衝層２０５とする。これにより、図１１に示したＥＬ表示装置を得る。
【００８７】
このようにして得られたＥＬ表示装置にあっては、トップエミッション型とした場合、特に多孔質層２０７が多くの空孔を有することによって光取出し効率が高いことから、これを発光層６０の直上に配置することにより、発光層６０からの発光光の出射率を高めて表示特性を向上することができる。
【００８８】
次に、本発明の電子機器を説明する。本発明の電子機器は、前記のＥＬ表示装置（電気光学装置）を表示部として有したものであり、具体的には図１２に示すものが挙げられる。
図１２（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１２（ａ）において、符号１０００は携帯電話本体を示し、符号１００１は前記のＥＬ表示装置を用いた表示部を示している。
図１２（ｂ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１２（ｂ）において、符号１１００は時計本体を示し、符号１１０１は前記のＥＬ表示装置を用いた表示部を示している。
図１２（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１２（ｃ）において、符号１２００は情報処理装置、符号１２０１はキーボードなどの入力部、符号１２０２は前記のＥＬ表示装置を用いた表示部、符号１２０３は情報処理装置本体を示している。
図１２（ａ）〜（ｃ）に示すそれぞれの電子機器は、素子性能が損なわれるのが防止された前記ＥＬ表示装置（電気光学装置）を有した表示部を備えているので、この電子機器自体も信頼性の高いものとなる。
【符号の説明】
【００８９】
１ ＥＬ表示装置（電気光学装置）、２３ 画素電極（第１の電極）、 ３０ ガスバリア層、５０ 陰極（第２の電極）、６０ 発光層（機能層）、 ２００ 基体 ２０１ 囲み部材、２０４ 保護部２０５ 緩衝層（保護層） ２０６ 表面保護層（保護層） ２０７ 多孔質層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気光学装置とこの電気光学装置を備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、有機エレクトロルミネッセンス（以下、有機ＥＬと略記する）表示装置などの電気光学装置においては、基板上に陽極、正孔注入層、ＥＬ物質などの電気光学物質からなる発光層、及び陰極等が積層された構造のものが知られている。このような有機ＥＬ表示装置を構成する有機ＥＬ素子では、発光層を形成する電気光学物質の酸素や水分等による劣化や、陰極の酸素や水分等による導電性低下などにより、発光素子として寿命が短くなるといった課題があった。
このような課題を解決する技術として、従来では、例えば発光層や陰極を覆って保護膜を形成する有機ＥＬ素子の製法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１１１２８６号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前記の有機ＥＬ素子の製法によって得られる有機ＥＬ素子では、その陰極側を覆う保護膜がＳｉＯ２ やＳｉ３ Ｎ４ からなる一層で構成されている。したがって、例えば機械的衝撃がこの保護膜側に加わった場合、加わった衝撃がそのまま有機ＥＬ素子部に伝達されてしまい、素子性能が損なわれるおそれがある。
また、発光層が多数ある場合についての開示がなく、したがってこの技術を、多数の有機ＥＬ素子からなる表示部を備えた電気光学装置に適用するのが困難であり、よって電気光学装置における発光素子（有機ＥＬ素子）の長寿命化が難しいのが現状である。
【０００５】
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、機械的衝撃などにも十分に対応できる保護機能を備え、さらには発光素子の長寿命化を可能にした電気光学装置と、これを備えた電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため本発明の電気光学装置は、基体上に第１の電極、少なくとも一層の機能層を含む素子層、第２の電極がこの順に形成されてなる電気光学装置において、前記第２の電極を覆って保護部が設けられ、前記保護部が、硬度が異なる少なくとも二つの保護層を備えてなることを特徴としている。
この電気光学装置によれば、保護部が、硬度が異なる少なくとも二つの保護層を備えているので、例えば機械的衝撃がこの保護部側に加わった場合、加わった衝撃に対し特に高い硬度の保護層でこれに耐する応力を発揮、また低い高度の保護層で機械的衝撃を吸収緩和する機能を発揮するようになり、したがって保護部が機械的衝撃に対し十分に保護機能を発揮することから、素子性能が損なわれるのを防止することができる。
【０００７】
また、前記電気光学装置においては、前記素子層は、前記第１の電極または前記第２の電極から供給されるキャリアが前記素子層を通過することにより機能を発現するものとしてもよい。
キャリアが素子層を通過する場合、少なくとも一部に電子と正孔の存在確率が異なる部分が生成し、その部分の電荷バランスが崩れることがある。このような部分は概して反応性が高く、例えば、酸素や水などと反応して構造欠陥となってしまう。構造欠陥はキャリアの捕捉サイトとなり、素子層の機能の低下の原因となる。このため、酸素や水などの劣化因子から素子層を十分保護する必要があるが、前記保護部により、酸素や水から素子層を保護することが可能になる。
また、キャリアの注入効率は電極の状態に大きな影響を受けるので、適切な注入効率を維持するためには、電極の劣化因子となる酸素や水などから十分に保護する必要があるが、前述したように前記保護部により、酸素や水から電極を保護することも可能になる。
【０００８】
また、前記電気光学装置においては、前記第２の電極と前記保護部との間に、該第２の電極の基体上で露出する部位を覆った状態でガスバリア層が設けられてなるのが好ましい。
このようにすれば、ガスバリア層によって酸素や水分の浸入が防止され、これにより酸素や水分による機能層、例えば発光層や電極の劣化等が抑えられ、発光素子の長寿命化が可能になる。
【０００９】
また、前記電気光学装置においては、前記基体上に、該基体上に形成された素子層の最外周位置のものの外側部を覆った状態でこれを囲む囲み部材が設けられ、前記第２の電極が、前記囲み部材の外側部を覆った状態に形成されているのが好ましい。
このようにすれば、特に素子層の外側部側が少なくとも囲み部材と第２の電極とによって封止されることにより、酸素や水分の浸入がより良好に防止され、これにより酸素や水分による機能層（例えば発光層）や電極の劣化等が抑えられ、発光素子の長寿命化が可能になる。
【００１０】
また、前記電気光学装置においては、前記の硬度が異なる二つの保護層のうちの低い硬度の保護層が第２の電極側に設けられ、高い硬度の保護層が外側に設けられてなるのが好ましい。
このようにすれば、例えば機械的衝撃が保護部側に加わった場合、加わった衝撃に対し外側に位置する高い硬度の保護層がこれに耐する応力を発揮し、さらにこの高い硬度の保護層を伝わった衝撃を内側に位置する低い高度の保護層で吸収緩和するようになり、したがって保護部が機械的衝撃に対しより確実に保護機能を発揮し、素子性能が損なわれるのを防止することができる。
【００１１】
なお、この電気光学装置においては、前記の硬度が異なる二つの保護層のうちの低い硬度の保護層が、機械的衝撃に対して緩衝機能を有しているのが好ましい。
このようにすれば、機械的衝撃が保護部側に加わった場合、低い硬度の保護層がこの機械的衝撃に対し緩衝機能を発揮することにより、保護部が機械的衝撃に対し確実に保護機能を発揮するようになり、したがって素子性能が損なわれるのを防止することができる。
【００１２】
また、前記電気光学装置においては、前記低い硬度の保護層は、シランカップリング剤またはアルコキシシランを含有してなるのが好ましい。
このようにすれば、第２の電極上にガスバリア層が設けられている場合に、前記低い硬度の保護層のガスバリア層への密着性がより良好になり、したがって機械的衝撃に対する緩衝機能が高くなる。
【００１３】
また、前記電気光学装置においては、前記保護部には、前記の硬度が異なる二つの保護層の間に空孔を有してなる多孔質層が設けられているのが好ましい。
このようにすれば、特に多孔質層が多くの空孔を有することによって光取出し効率が高いことから、これを機能層、例えば発光層の直上に配置することにより、発光層からの発光光の出射率を高めて表示特性を向上することができる。
【００１４】
また、前記電気光学装置においては、アクティブマトリクス型であるのが好ましい。
このようにすれば、第２の電極を発光素子毎に形成する必要がないことから、微細なパターン形成が不要となり、したがって単純な成膜法で第２の電極を形成することができ、生産性の向上を図ることができる。
【００１５】
また、前記電気光学装置においては、その表面側に前記の硬度が異なる二つの保護層のうちの高い硬度の保護層を有し、この高い硬度の保護層は、表面保護機能を有しているのが好ましい。
このようにすれば、例えば表面保護層として耐圧性や耐摩耗性、光反射防止性、ガスバリア性、紫外線遮断性などの機能を有する層が備えられることにより、機能層（例えば発光層）や電極、さらには低い高度の保護層もこの表面保護層によって保護され、したがって発光素子の素子性能が損なわれるのが防止され、その長寿命化が図られる。
【００１６】
本発明の電子機器は、前記の電気光学装置を備えたことを特徴としている。
この電子機器によれば、素子性能が損なわれるのが防止された電気光学装置を備えているので、電子機器自体も信頼性の高いものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のＥＬ表示装置の配線構造を示す模式図である。
【図２】本発明のＥＬ表示装置の構成を模式的に示す平面図である。
【図３】図２のＡ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図４】図２のＣ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図５】図３の要部拡大断面図である。
【図６】ＥＬ表示装置の製造方法を工程順に説明する断面図である。
【図７】図６に続く工程を説明するための断面図である。
【図８】図７に続く工程を説明するための断面図である。
【図９】図８に続く工程を説明するための断面図である。
【図１０】図９に続く工程を説明するための断面図である。
【図１１】本発明の他のＥＬ表示装置の要部拡大断面図である。
【図１２】（ａ）〜（ｃ）は本発明の電子機器を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の電気光学装置の一実施形態として、電気光学物質の一例である電界発光型物質、中でも有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）材料を用いたＥＬ表示装置について説明する。
まず、本実施形態のＥＬ表示装置の配線構造を、図１を参照して説明する。
図１に示すＥＬ表示装置（電気光学装置）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型のＥＬ表示装置である。
【００１９】
このＥＬ表示装置１は、図１に示すように、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ともに、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。
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。
【００２０】
さらに、画素領域Ｘ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、該保持容量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該電源線１０３から駆動電流が流れ込む画素電極（電極）２３と、この画素電極２３と陰極（電極）５０との間に挟み込まれた機能層１１０とが設けられている。画素電極２３と陰極５０と機能層１１０により、発光素子（有機ＥＬ素子）が構成されている。
【００２１】
このＥＬ表示装置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、該保持容量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から画素電極２３に電流が流れ、さらに機能層１１０を介して陰極５０に電流が流れる。機能層１１０は、これを流れる電流量に応じて発光する。
【００２２】
次に、本実施形態のＥＬ表示装置１の具体的な構成を図２〜図５を参照して説明する。
本実施形態のＥＬ表示装置１は、図２に示すように電気絶縁性を備えた基板２０と、スイッチング用ＴＦＴ（図示せず）に接続された画素電極が基板２０上にマトリックス状に配置されてなる画素電極域（図示せず）と、画素電極域の周囲に配置されるとともに各画素電極に接続される電源線（図示せず）と、少なくとも画素電極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）とを具備して構成されたアクティブマトリクス型のものである。なお、本発明においては、基板２０と後述するようにこれの上に形成されるスイッチング用ＴＦＴや各種回路、及び層間絶縁膜などを含めて、基体と称している。（図３、４中では符号２００で示している。）
【００２３】
画素部３は、中央部分の実表示領域４（図２中二点鎖線枠内）と、実表示領域４の周囲に配置されたダミー領域５（一点鎖線および二点鎖線の間の領域）とに区画されている。
実表示領域４には、それぞれ画素電極を有する表示領域Ｒ、Ｇ、ＢがＡ−Ｂ方向およびＣ−Ｄ方向にそれぞれ離間してマトリックス状に配置されている。
また、実表示領域４の図２中両側には、走査線駆動回路８０、８０が配置されている。
これら走査線駆動回路８０、８０は、ダミー領域５の下側に配置されたものである。
【００２４】
さらに、実表示領域４の図２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、ＥＬ表示装置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検査情報出力手段（図示せず）を備え、製造途中や出荷時の表示装置の品質、欠陥の検査を行うことができるように構成されたものである。なお、この検査回路９０も、ダミー領域５の下側に配置されたものである。
【００２５】
走査線駆動回路８０および検査回路９０は、その駆動電圧が、所定の電源部から駆動電圧導通部３１０（図３参照）および駆動電圧導通部３４０（図４参照）を介して、印加されるよう構成されている。また、これら走査線駆動回路８０および検査回路９０への駆動制御信号および駆動電圧は、このＥＬ表示装置１の作動制御を行う所定のメインドライバなどから駆動制御信号導通部３２０（図３参照）および駆動電圧導通部３５０（図４参照）を介して、送信および印加されるようになっている。なお、この場合の駆動制御信号とは、走査線駆動回路８０および検査回路９０が信号を出力する際の制御に関連するメインドライバなどからの指令信号である。
【００２６】
また、このＥＬ表示装置１は、図３、図４に示すように基体２００上に第１の電極（画素電極２３）と本発明における機能層としての発光層６０と第２の電極（陰極５０）とを備えた発光素子（有機ＥＬ素子）を多数形成し、さらにこれらを覆ってガスバリア層３０を形成したものである。
なお、本例では機能層を発光層６０としてが、本発明における機能層とは、代表的には発光層（エレクトロルミネッセンス層）であるものの、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層などのキャリア注入層またはキャリア輸送層としてもよい。さらには、正孔阻止層（ホールブロッキング層）、電子阻止層（エレクトロン阻止層）であってもよい。
【００２７】
基体２００を構成する基板２０としては、いわゆるトップエミッション型のＥＬ表示装置の場合、この基板２０の対向側であるガスバリア層３０側から発光光を取り出す構成であるので、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。
【００２８】
また、いわゆるバックエミッション型のＥＬ表示装置の場合には、基板２０側から発光光を取り出す構成であるので、基板２０としては、透明あるいは半透明のものが採用される。例えば、ガラス、石英、樹脂（プラスチック、プラスチックフィルム）等が挙げられ、特にガラス基板が好適に用いられる。なお、本実施形態では、ガスバリア層３０側から発光光を取り出すトップエミッション型とし、よって基板２０としては前記した不透明のもの、例えば不透明のプラスチックフィルムなどが用いられる。
【００２９】
また、基板２０上には、画素電極２３を駆動するための駆動用ＴＦＴ１２３などを含む回路部１１が形成されており、その上に発光素子（有機ＥＬ素子）が多数設けられている。発光素子は、図５に示すように、陽極として機能する画素電極（第１の電極）２３と、この画素電極２３からの正孔を注入／輸送する正孔輸送層７０と、電気光学物質の一つである有機ＥＬ物質を備える発光層６０と、陰極（第２の電極）５０とが順に形成されたことによって構成されたものである。
このような構成のもとに、発光素子はその発光層６０において、正孔輸送層７０から注入された正孔と陰極５０からの電子とが結合することにより、発光光を生じるようになっている。
【００３０】
画素電極２３は、本実施形態ではトップエミッション型であることから透明である必要がなく、したがって適宜な導電材料によって形成されている。
正孔輸送層７０の形成材料としては、例えばポリチオフェン誘導体、ポリピロール誘導体など、またはそれらのドーピング体などが用いられる。具体的には、３，４−ポリエチレンジオシチオフェン／ポリスチレンスルフォン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）［商品名；バイトロン−ｐ（Bytron-p）：バイエル社製］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などが用いられる。
【００３１】
発光層６０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や、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、キナクリドン等の低分子材料をドープして用いることもできる。
なお、前記の高分子材料に代えて、従来公知の低分子材料を用いることもできる。
また、必要に応じて、このような発光層６０の上に電子注入層を形成してもよい。
【００３２】
また、本実施形態において正孔輸送層７０と発光層６０とは、図３〜図５に示すように基体２００上にて格子状に形成された親液性制御層２５と有機バンク層２２１とによって囲まれて配置され、これにより囲まれた正孔輸送層７０および発光層６０は単一の発光素子（有機ＥＬ素子）を構成する素子層となっている。
なお、格子状に形成された親液性制御層２５および有機バンク層２２１にあって、特に最外周を形成する部分、すなわち発光層６０の最外周位置のものの外側部を覆った状態でこれを囲む部分が、本発明における囲み部材２０１となっている。
ここで、囲み部材２０１については、特にその上部を形成する有機バンク層２２１における、外側部を形成する面２０１ａの基体２００表面に対する角度θが、１１０度以上となっている。このような角度としたのは、この上に形成する陰極５０、さらにはガスバリア層３０のステップカバレージ性を良好にし、外側部上での陰極やガスバリア層３０の連続性を確保するためである。
【００３３】
陰極５０は、図３〜図５に示すように、実表示領域４およびダミー領域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たもので、前記発光層６０と有機バンク層２２１及び囲み部材２０１の上面、さらには囲み部材２０１の外側部を形成する面２０１ａを覆った状態で基体２００上に形成されたものである。なお、この陰極５０は、図４に示すように前記囲み部材２０１の面２０１ａの外側で基体２００の外周部に形成された陰極用配線２０２に接続されている。この陰極用配線２０２にはフレキシブル基板２０３が接続されており、これによって陰極５０は、陰極用配線２０２を介してフレキシブル基板２０３上の図示しない駆動ＩＣ（駆動回路）に接続されたものとなっている。
【００３４】
陰極５０を形成するための材料としては、本実施形態はトップエミッション型であることから光透過性である必要があり、したがって透明導電材料が用いられる。透明導電材料としてはＩＴＯが好適とされるが、これ以外にも、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））（出光興産社製）等を用いることができる。なお、本実施形態ではＩＴＯを用いるものとする。
【００３５】
このような陰極５０の上には、この陰極５０の基体２００上で露出する部位を覆った状態でガスバリア層３０が設けられている。このガスバリア層３０は、その内側に酸素や水分が浸入するのを防止するためのもので、これにより陰極５０や発光層６０への酸素や水分の浸入を防止し、酸素や水分による陰極５０や発光層６０の劣化等を抑えるようにしたものである。
【００３６】
このガスバリア層３０は、例えば無機化合物からなるもので、好ましくは珪素化合物、すなわち珪素窒化物や珪素酸窒化物、珪素酸化物などによって形成されている。ただし、珪素化合物以外でも、例えばアルミナや酸化タンタルなどからなっていてもよい。このようにガスバリア層３０が無機化合物で形成されていれば、特に陰極５０がＩＴＯからなっていることにより、ガスバリア層３０とこの陰極５０との密着性がよくなり、したがってガスバリア層３０が欠陥のない緻密な層となって酸素や水分に対するバリア性がより良好になる。
【００３７】
また、このガスバリア層３０としては、例えば前記の珪素化合物のうちの異なる層を積層した構造としてもよく、具体的には、陰極５０側から珪素窒化物、珪素酸窒化物の順に形成し、あるいは陰極５０側から珪素酸窒化物、珪素酸化物の順に形成してガスバリア層３０を構成するのが好ましい。また、このような組み合わせ以外にも、組成比の異なる珪素酸窒化物を２層以上積層した場合に、陰極５０側の層の酸素濃度がこれより外側の層の酸素濃度より低くなるように構成するのが好ましい。
このようにすれば、陰極５０側がその反対側より酸素濃度が低くなることから、ガスバリア層３０中の酸素が陰極５０を通ってその内側の発光層６０に到り、発光層６０を劣化させてしまうといったことを防止することができ、これにより発光層６０の長寿命化を図ることができる。
【００３８】
また、ガスバリア層３０としては、積層構造とすることなく、その組成を不均一にして特にその酸素濃度が連続的に、あるいは非連続的に変化するような構成としてもよく、その場合にも、陰極５０側の酸素濃度が外側の酸素濃度より低くなるように構成するのが、前述した理由により好ましい。
また、このようなガスバリア層３０の厚さとしては、１０ｎｍ以上、３００ｎｍ以下であるのが好ましい。１０ｎｍ未満であると、膜の欠陥や膜厚のバラツキなどによって部分的に貫通孔が形成されてしまい、ガスバリア性が損なわれてしまうおそれがあるからであり、３００ｎｍを越えると、応力による割れが生じてしまうおそれがあるからである。
また、本実施形態ではトップエミッション型としていることから、ガスバリア層３０は透光性を有する必要があり、したがってその材質や膜厚を適宜に調整することにより、本実施形態では可視光領域における光線透過率を例えば８０％以上にしている。
【００３９】
ガスバリア層３０の外側には、これの上を覆って保護部２０４が設けられている。この保護部２０４は、本例では硬度の異なる二つの保護層、すなわちガスバリア層３０側に設けられた緩衝層２０５と、この上に設けられた表面保護層２０６とから構成されている。
緩衝層２０５は、前記ガスバリア層３０に密着し、かつ外部からの機械的衝撃に対して緩衝機能を有するもので、例えばウレタン系、アクリル系、エポキシ系、ポリオレフィン系などの、柔軟でガラス転移点が低い樹脂材料からなる接着剤によって形成されたものである。また、この緩衝層２０５は、表面保護層２０６より硬度が低く形成されたものである。
【００４０】
このような緩衝層２０５としては、その硬度を低くするため、例えば発泡材料を用いることなどによって微細な空孔を有した多孔質体に形成してもよい。このように多孔質体に形成すれば、クッション性が高められて緩衝機能が一層高くなり、また、この緩衝層２０５を透過する光の取出し効率、すなわち光透過率も高くなり、トップエミッション型にした場合に有利になる。
なお、緩衝層２０５を形成するための接着剤には、シランカップリング剤またはアルコキシシランを添加しておくのが好ましく、このようにすれば、形成される緩衝層２０５とガスバリア層３０との密着性がより良好になり、したがって機械的衝撃に対する緩衝機能が高くなる。また、特にガスバリア層３０が珪素化合物で形成されている場合などでは、シランカップリング剤やアルコキシシランによってこのガスバリア層３０の欠陥を修復することができ、したがってガスバリア層３０のガスバリア性を高めることができる。
【００４１】
表面保護層２０６は、緩衝層２０５上に設けられることにより、保護部２０４の表面側を構成するものであり、耐圧性や耐摩耗性、外部光反射防止性、ガスバリア性、紫外線遮断性などの機能の少なくとも一つを有してなる層である。具体的には、ガラスや高分子層（プラスチックフィルム）、ＤＬＣ（ダイアモンドライクカーボン）層などによって形成されるもので、前述したように緩衝層２０５より硬度が高い材料で形成され、あるいは硬度が高くなるよう形成されたことにより、緩衝層２０５より硬度が高いものとされたものである。なお、ここでいう硬度とは、押し込み硬さとして、一般にプラスチック材料に対して適用されるロックウェル硬さや、反発硬さとして、プラスチック材料やゴム材料などに適用されるショアー硬さ、さらには引っ掻き硬さとして鉱物に適用されるモース硬さなど、種々の試験法による硬さによって規定されるが、本発明においては特に押し込み硬さや反発硬さによって規定される硬さとするのが好ましい。
また、この例のＥＬ表示装置においては、トップエミッション型にする場合に前記表面保護層２０６、緩衝層２０５を共に透光性のものにする必要があるが、バックエミッション型とする場合にはその必要はない。
【００４２】
前記の発光素子の下方には、図５に示したように回路部１１が設けられている。この回路部１１は、基板２０上に形成されて基体２００を構成するものである。すなわち、基板２０の表面にはＳｉＯ２ を主体とする下地保護層２８１が下地として形成され、その上にはシリコン層２４１が形成されている。このシリコン層２４１の表面には、ＳｉＯ２および／またはＳｉＮを主体とするゲート絶縁層２８２が形成されている。
【００４３】
また、前記シリコン層２４１のうち、ゲート絶縁層２８２を挟んでゲート電極２４２と重なる領域がチャネル領域２４１ａとされている。なお、このゲート電極２４２は、図示しない走査線１０１の一部である。一方、シリコン層２４１を覆い、ゲート電極２４２を形成したゲート絶縁層２８２の表面には、ＳｉＯ２を主体とする第１層間絶縁層２８３が形成されている。
【００４４】
また、シリコン層２４１のうち、チャネル領域２４１ａのソース側には、低濃度ソース領域２４１ｂおよび高濃度ソース領域２４１Ｓが設けられる一方、チャネル領域２４１ａのドレイン側には低濃度ドレイン領域２４１ｃおよび高濃度ドレイン領域２４１Ｄが設けられて、いわゆるＬＤＤ（Light Doped Drain ）構造となっている。これらのうち、高濃度ソース領域２４１Ｓは、ゲート絶縁層２８２と第１層間絶縁層２８３とにわたって開孔するコンタクトホール２４３ａを介して、ソース電極２４３に接続されている。このソース電極２４３は、前述した電源線１０３（図１参照、図５においてはソース電極２４３の位置に紙面垂直方向に延在する）の一部として構成されている。一方、高濃度ドレイン領域２４１Ｄは、ゲート絶縁層２８２と第１層間絶縁層２８３とにわたって開孔するコンタクトホール２４４ａを介して、ソース電極２４３と同一層からなるドレイン電極２４４に接続されている。
【００４５】
ソース電極２４３およびドレイン電極２４４が形成された第１層間絶縁層２８３の上層は、例えばアクリル系の樹脂成分を主体とする第２層間絶縁層２８４によって覆われている。この第２層間絶縁層２８４は、アクリル系の絶縁膜以外の材料、例えば、ＳｉＮ、ＳｉＯ２ などを用いることもできる。そして、ＩＴＯからなる画素電極２３が、この第２層間絶縁層２８４の表面上に形成されるとともに、該第２層間絶縁層２８４に設けられたコンタクトホール２３ａを介してドレイン電極２４４に接続されている。すなわち、画素電極２３は、ドレイン電極２４４を介して、シリコン層２４１の高濃度ドレイン領域２４１Ｄに接続されている。
【００４６】
なお、走査線駆動回路８０および検査回路９０に含まれるＴＦＴ（駆動回路用ＴＦＴ）、すなわち、例えばこれらの駆動回路のうち、シフトレジスタに含まれるインバータを構成するＮチャネル型又はＰチャネル型のＴＦＴは、画素電極２３と接続されていない点を除いて前記駆動用ＴＦＴ１２３と同様の構造とされている。
【００４７】
画素電極２３が形成された第２層間絶縁層２８４の表面には、画素電極２３と、前記した親液性制御層２５及び有機バンク層２２１とが設けられている。親液性制御層２５は、例えばＳｉＯ２ などの親液性材料を主体とするものであり、有機バンク層２２１は、アクリルやポリイミドなどからなるものである。そして、画素電極２３の上には、親液性制御層２５に設けられた開口部２５ａ、および有機バンク２２１に囲まれてなる開口部２２１ａの内部に、正孔輸送層７０と発光層６０とがこの順に積層されている。なお、本実施形態における親液性制御層２５の「親液性」とは、少なくとも有機バンク層２２１を構成するアクリル、ポリイミドなどの材料と比べて親液性が高いことを意味するものとする。
以上に説明した基板２０上の第２層間絶縁層２８４までの層が、回路部１１を構成するものとなっている。
【００４８】
ここで、本実施形態のＥＬ表示装置１は、カラー表示を行うべく、各発光層６０が、その発光波長帯域が光の三原色にそれぞれ対応して形成されている。例えば、発光層６０として、発光波長帯域が赤色に対応した赤色用発光層６０Ｒ、緑色に対応した緑色用発光層６０Ｇ、青色に対応した青色用有機ＥＬ層６０Ｂとをそれぞれに対応する表示領域Ｒ、Ｇ、Ｂに設け、これら表示領域Ｒ、Ｇ、Ｂをもってカラー表示を行う１画素が構成されている。また、各色表示領域の境界には、金属クロムをスパッタリングなどにて成膜した図示略のＢＭ（ブラックマトリクス）が、例えば有機バンク層２２１と親液性化制御層２５との間に形成されている。
【００４９】
次に、本実施形態のＥＬ表示装置１の製造方法の一例を、図６〜図１０を参照して説明する。なお、本実施形態においては、電気光学装置としてのＥＬ表示装置１が、トップエミッション型である場合について説明する。また、図６〜図１０に示す各断面図は、図２中のＡ−Ｂ線の断面図に対応した図である。
まず、図６（ａ）に示すように、基板２０の表面に、下地保護層２８１を形成する。次に、下地保護層２８１上に、ＩＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法などを用いてアモルファスシリコン層５０１を形成した後、レーザアニール法又は急速加熱法により結晶粒を成長させてポリシリコン層とする。
【００５０】
次いで、図６（ｂ）に示すように、ポリシリコン層をフォトリソグラフィ法によりパターニングし、島状のシリコン層２４１、２５１および２６１を形成する。これらのうちシリコン層２４１は、表示領域内に形成され、画素電極２３に接続される駆動用ＴＦＴ１２３を構成するものであり、シリコン層２５１、２６１は、走査線駆動回路８０に含まれるＰチャネル型およびＮチャネル型のＴＦＴ（駆動回路用ＴＦＴ）をそれぞれ構成するものである。
【００５１】
次に、プラズマＣＶＤ法、熱酸化法などにより、シリコン層２４１、２５１および２６１、下地保護層２８１の全面に厚さが約３０ｎｍ〜２００ｎｍのシリコン酸化膜によって、ゲート絶縁層２８２を形成する。ここで、熱酸化法を利用してゲート絶縁層２８２を形成する際には、シリコン層２４１、２５１および２６１の結晶化も行い、これらのシリコン層をポリシリコン層とすることができる。
【００５２】
また、シリコン層２４１、２５１および２６１にチャネルドープを行う場合には、例えば、このタイミングで約１×１０１２／ｃｍ２ のドーズ量でボロンイオンを打ち込む。
その結果、シリコン層２４１、２５１および２６１は、不純物濃度（活性化アニール後の不純物にて算出）が約１×１０１７／ｃｍ３ の低濃度Ｐ型のシリコン層となる。
【００５３】
次に、Ｐチャネル型ＴＦＴ、Ｎチャネル型ＴＦＴのチャネル層の一部にイオン注入選択マスクを形成し、この状態でリンイオンを約１×１０１５／ｃｍ２ のドーズ量でイオン注入する。その結果、パターニング用マスクに対してセルフアライン的に高濃度不純物が導入されて、図６（ｃ）に示すように、シリコン層２４１及び２６１中に高濃度ソース領域２４１Ｓおよび２６１Ｓ並びに高濃度ドレイン領域２４１Ｄおよび２６１Ｄが形成される。
【００５４】
次に、図６（ｃ）に示すように、ゲート絶縁層２８２の表面全体に、ドープドシリコンやシリサイド膜、あるいはアルミニウム膜やクロム膜、タンタル膜という金属膜からなるゲート電極形成用導電層５０２を形成する。この導電層５０２の厚さは概ね５００ｎｍ程度である。その後、パターニング法により、図６（ｄ）に示すように、Ｐチャネル型の駆動回路用ＴＦＴを形成するゲート電極２５２、画素用ＴＦＴを形成するゲート電極２４２、Ｎチャネル型の駆動回路用ＴＦＴを形成するゲート電極２６２を形成する。また、駆動制御信号導通部３２０（３５０）、陰極電源配線の第１層１２１も同時に形成する。なお、この場合、駆動制御信号導通部３２０（３５０）はダミー領域５に配設するものとされている。
【００５５】
続いて、図６（ｄ）に示すように、ゲート電極２４２，２５２および２６２をマスクとして用い、シリコン層２４１，２５１および２６１に対してリンイオンを約４×１０１３／ｃｍ２ のドーズ量でイオン注入する。その結果、ゲート電極２４２，２５２および２６２に対してセルフアライン的に低濃度不純物が導入され、図６（ｄ）に示すように、シリコン層２４１および２６１中に低濃度ソース領域２４１ｂおよび２６１ｂ、並びに低濃度ドレイン領域２４１ｃおよび２６１ｃが形成される。また、シリコン層２５１中に低濃度不純物領域２５１Ｓおよび２５１Ｄが形成される。
【００５６】
次に、図７（ｅ）に示すように、Ｐチャネル型の駆動回路用ＴＦＴ２５２以外の部分を覆うイオン注入選択マスク５０３を形成する。このイオン注入選択マスク５０３を用いて、シリコン層２５１に対してボロンイオンを約１．５×１０１５／ｃｍ２ のドーズ量でイオン注入する。結果として、Ｐチャネル型駆動回路用ＴＦＴを構成するゲート電極２５２もマスクとして機能するため、シリコン層２５２中にセルフアライン的に高濃度不純物がドープされる。したがって、低濃度不純物領域２５１Ｓおよび２５１Ｄはカウンタードープされ、Ｐ型チャネル型の駆動回路用ＴＦＴのソース領域およびドレイン領域となる。
【００５７】
次いで、図７（ｆ）に示すように、基板２０の全面にわたって第１層間絶縁層２８３を形成するとともに、フォトリソグラフィ法を用いて該第１層間絶縁層２８３をパターニングすることにより、各ＴＦＴのソース電極およびドレイン電極に対応する位置にコンタクトホールＣを形成する。
【００５８】
次に、図７（ｇ）に示すように、第１層間絶縁層２８３を覆うように、アルミニウム、クロム、タンタルなどの金属からなる導電層５０４を形成する。この導電層５０４の厚さは概ね２００ｎｍないし８００ｎｍ程度である。この後、導電層５０４のうち、各ＴＦＴのソース電極およびドレイン電極が形成されるべき領域２４０ａ、駆動電圧導通部３１０（３４０）が形成されるべき領域３１０ａ、陰極電源配線の第２層が形成されるべき領域１２２ａを覆うようにパターニング用マスク５０５を形成するとともに、該導電層５０４をパターニングして、図８（ｈ）に示すソース電極２４３、２５３、２６３、ドレイン電極２４４、２５４、２６４を形成する。
【００５９】
次いで、図８（ｉ）に示すように、これらが形成された第１層間絶縁層２８３を覆う第２層間絶縁層２８４を、例えばアクリル系樹脂などの高分子材料によって形成する。この第２層間絶縁層２８４は、約１〜２μｍ程度の厚さに形成されることが望ましい。なお、ＳｉＮ、ＳｉＯ２ により第２層間絶縁膜を形成することも可能であり、ＳｉＮの膜厚としては２００ｎｍ、ＳｉＯ２ の膜厚としては８００ｎｍに形成することが望ましい。
【００６０】
次いで、図８（ｊ）に示すように、第２層間絶縁層２８４のうち、駆動用ＴＦＴのドレイン電極２４４に対応する部分をエッチングにより除去してコンタクトホール２３ａを形成する。
その後、基板２０の全面を覆うように画素電極２３となる導電膜を形成する。
そして、この透明導電膜をパターニングすることにより、図９（ｋ）に示すように、第２層間絶縁層２８４のコンタクトホール２３ａを介してドレイン電極２４４と導通する画素電極２３を形成すると同時に、ダミー領域のダミーパターン２６も形成する、なお、図３、４では、これら画素電極２３、ダミーパターン２６を総称して画素電極２３としている。
【００６１】
ダミーパターン２６は、第２層間絶縁層２８４を介して下層のメタル配線へ接続しない構成とされている。すなわち、ダミーパターン２６は、島状に配置され、実表示領域に形成されている画素電極２３の形状とほぼ同一の形状を有している。もちろん、表示領域に形成されている画素電極２３の形状と異なる構造であってもよい。なお、この場合、ダミーパターン２６は少なくとも前記駆動電圧導通部３１０（３４０）の上方に位置するものも含むものとする。
【００６２】
次いで、図９（ｌ）に示すように、画素電極２３、ダミーパターン２６上、および第２層間絶縁膜上に絶縁層である親液性制御層２５を形成する。なお、画素電極２３においては一部が開口する態様にて親液性制御層２５を形成し、開口部２５ａ（図３も参照）において画素電極２３からの正孔移動が可能とされている。逆に、開口部２５ａを設けないダミーパターン２６においては、絶縁層（親液性制御層）２５が正孔移動遮蔽層となって正孔移動が生じないものとされている。続いて、親液性制御層２５において、異なる２つの画素電極２３の間に位置して形成された凹状部にＢＭ（図示せず）を形成する。具体的には、親液性制御層２５の前記凹状部に対して、金属クロムを用いスパッタリング法にて成膜する。
【００６３】
次いで、図９（ｍ）に示すように、親液性制御層２５の所定位置、詳しくは前記ＢＭを覆うように有機バンク層２２１を形成する。具体的な有機バンク層の形成方法としては、例えばアクリル樹脂、ポリイミド樹脂などのレジスト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質層を形成する。なお、有機質層の構成材料は、後述するインクの溶媒に溶解せず、しかもエッチングなどによってパターニングし易いものであればどのようなものでもよい。
【００６４】
続いて、有機質層をフォトリソグラフィ技術、エッチング技術を用いてパターニングし、有機質層にバンク開口部２２１ａを形成することにより、開口部２２１ａに壁面を有した有機バンク層２２１を形成する。ここで、この有機バンク層２２１にあたっては、特にその最外周を形成する部分、すなわち前述した本発明における囲み部材２０１の外側部を形成する面２０１ａについて、その基体２００表面に対する角度θを１１０度以上となるように形成するのが好ましい。このような角度に形成することにより、この上に形成する陰極５０、さらにはガスバリア層３０のステップカバレージ性を良好にすることができる。
なお、この場合、有機バンク層２２１は、少なくとも前記駆動制御信号導通部３２０の上方に位置するものを含むものとする。
【００６５】
次いで、有機バンク層２２１の表面に、親液性を示す領域と、撥液性を示す領域とを形成する。本実施形態においては、プラズマ処理によって各領域を形成するものする。具体的には、該プラズマ処理を、予備加熱工程と、有機バンク層２２１の上面および開口部２２１ａの壁面ならびに画素電極２３の電極面２３ｃ、親液性制御層２５の上面をそれぞれ親液性にする親インク化工程と、有機バンク層の上面および開口部の壁面を撥液性にする撥インク化工程と、冷却工程とで構成する。
【００６６】
すなわち、基材（バンクなどを含む基板２０）を所定温度、例えば７０〜８０℃程度に加熱し、次いで親インク化工程として大気雰囲気中で酸素を反応ガスとするプラズマ処理（Ｏ２ プラズマ処理）を行う。次いで、撥インク化工程として大気雰囲気中で４フッ化メタンを反応ガスとするプラズマ処理（ＣＦ４ プラズマ処理）を行い、その後、プラズマ処理のために加熱された基材を室温まで冷却することで、親液性および撥液性が所定箇所に付与されることとなる。
【００６７】
なお、このＣＦ４ プラズマ処理においては、画素電極２３の電極面２３ｃおよび親液性制御層２５についても多少の影響を受けるが、画素電極２３の材料であるＩＴＯおよび親液性制御層２５の構成材料であるＳｉＯ２ 、ＴｉＯ２ などはフッ素に対する親和性に乏しいため、親インク化工程で付与された水酸基がフッ素基で置換されることがなく、親液性が保たれる。
【００６８】
次いで、正孔輸送層形成工程によって正孔輸送層７０の形成を行う。この正孔輸送層形成工程では、例えばインクジェット法等の液滴吐出法や、スピンコート法などにより、正孔輸送層材料を電極面２３ｃ上に塗布し、その後、乾燥処理および熱処理を行い、電極２３上に正孔輸送層７０を形成する。正孔輸送層材料を例えばインクジェット法で選択的に塗布する場合には、まず、インクジェットヘッド（図示略）に正孔輸送層材料を充填し、インクジェットヘッドの吐出ノズルを親液性制御層２５に形成された前記開口部２５ａ内に位置する電極面２３ｃに対向させ、インクジェットヘッドと基材（基板２０）とを相対移動させながら、吐出ノズルから１滴当たりの液量が制御された液滴を電極面２３ｃに吐出する。
次に、吐出後の液滴を乾燥処理し、正孔輸送層材料に含まれる分散媒や溶媒を蒸発させることにより、正孔輸送層７０を形成する。
【００６９】
ここで、吐出ノズルから吐出された液滴は、親液性処理がなされた電極面２３ｃ上にて広がり、親液性制御層２５の開口部２５ａ内に満たされる。その一方で、撥インク処理された有機バンク層２２１の上面では、液滴がはじかれて付着しない。したがって、液滴が所定の吐出位置からはずれて有機バンク層２２１の上面に吐出されたとしても、該上面が液滴で濡れることがなく、弾かれた液滴が親液性制御層２５の開口部２５ａ内に転がり込む。
なお、この正孔輸送層形成工程以降は、正孔輸送層７０および発光層６０の酸化を防止すべく、窒素雰囲気、アルゴン雰囲気などの不活性ガス雰囲気で行うのが好ましい。
【００７０】
次いで、発光層形成工程によって発光層６０の形成を行う。この発光層形成工程では、例えば前記のインクジェット法により、発光層形成材料を正孔輸送層７０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、有機バンク層２２１に形成された開口部２２１ａ内に発光層６０を形成する。この発光層形成工程では、正孔輸送層７０の再溶解を防止するため、発光層形成材料に用いる溶媒として、正孔輸送層７０に対して不溶な無極性溶媒を用いる。
なお、この発光層形成工程では、前記のインクジェット法によって例えば青色（Ｂ）の発光層形成材料を青色の表示領域に選択的に塗布し、乾燥処理した後、同様にして緑色（Ｇ）、赤色（Ｒ）についてもそれぞれその表示領域に選択的に塗布し、乾燥処理する。
また、必要に応じて、前述したようにこのような発光層６０の上に電子注入層を形成してもよい。
【００７１】
次いで、図１０（ｎ）に示すように、陰極層形成工程によって陰極５０の形成を行う。
この陰極層形成工程では、例えば蒸着法等の物理的気相蒸着法によりＩＴＯを成膜し、陰極５０とする。このとき、この陰極５０については、前記発光層６０と有機バンク層２２１及び囲み部材２０１の上面を覆うのはもちろん、囲み部材２０１の外側部を形成する面２０１ａについてもこれを覆った状態となるように形成する。
【００７２】
なお、以下に陰極５０の成膜条件の一例を示す。
成膜装置としてマグネトロンスパッタ装置を用い、ターゲット原料としてＩｎＳｎＯを用いる。真空度を０．４Ｐａ、導入ガスをＡｒ、Ｏ２ として成膜を行い、厚さ１００ｎｍのＩＴＯ膜を作製し、陰極５０とする。
【００７３】
その後、図１０（ｎ）に示すように陰極５０を覆って、すなわち基体２００上にて露出する陰極５０の全ての部位を覆った状態にガスバリア層３０を形成し、本発明のＥＬ表示装置（電気光学装置）を得る。ここで、このガスバリア層３０の形成方法としては、先にスパッタリング法やイオンプレーティング法等の物理的気相蒸着法で成膜を行い、次いで、プラズマＣＶＤ法等の化学的気相蒸着法で成膜を行うのが好ましい。物理的気相蒸着法は、一般にその成膜速度は速いものの、得られる膜に関しては塊や欠陥が多く、緻密さにかけるなどの欠点がある。
一方、化学的気相蒸着法では、欠陥が少なく緻密で良好な膜質のものが得られるものの、一般に成膜速度が遅いといった欠点がある。そこで、初期の成膜については物理的気相蒸着法を採用して例えば必要な膜厚の半分あるいはそれ以上を形成し、後期の成膜において化学的気相蒸着法を用いることにより、先に形成した膜の欠陥を補うようにすれば、全体としてガスバリア性（酸素や水分に対するバリア性）に優れたガスバリア層３０を比較的短時間で形成することができる。
【００７４】
ここで、このガスバリア層３０の形成については、前述したように同一の材料によって単層で形成してもよく、また異なる材料で複数の層に積層して形成してもよく、さらには、単層で形成するものの、その組成を膜厚方向で連続的あるいは非連続的に変化させるようにして形成してもよい。
異なる材料で複数の層に積層して形成する場合、例えば、前述したように物理的気相蒸着法で形成する内側の層（陰極５０側の層）を珪素窒化物あるいは珪素酸窒化物などとし、化学的気相蒸着法で形成する外側の層を珪素酸窒化物あるいは珪素酸化物などとするのが好ましい。
【００７５】
また、物理的気相蒸着法で内側の層を形成する際、成膜装置内に供給する酸素量を最初は少なくし、以下、連続的あるいは非連続的に増やすことにより、形成するガスバリア層３０中の酸素濃度を陰極５０側（内側）で低くし、外側ではこれより高くなるように形成してもよい。
なお、ガスバリア層３０の形成については単一の成膜法で行ってもよいのはもちろんであり、その場合にも、前述したように酸素濃度を陰極５０側（内側）で低くなるように形成するのが好ましい。
【００７６】
なお、以下にガスバリア層３０の成膜条件の一例を示す。
成膜装置としてＥＣＲ（電子サイクロン共鳴）プラズマスパッタ装置を用い、ターゲット原料としてＳｉを用いる。真空度を０．２Ｐａ、導入ガスをＡｒ、Ｏ２ 、Ｎ２ として成膜を行い、厚さ１０〜１５０ｎｍの珪素酸窒化物膜を作製し、ガスバリア層３０とする。
【００７７】
このようにして基板２０上にガスバリア層３０までを形成したら、これとは別に、無アルカリガラス（日本電気硝子製ＯＡ１０、０．５ｍｍ厚）からなる表面保護層２０６を用意する。そして、この表面保護層２０６に対し、緩衝層２０５の形成材料として例えば２液硬化型のエポキシ接着剤を、シルクスクリーン印刷法等によって接着面形状にパターン塗布する。
その後、この表面保護層２０６の緩衝層形成材料側を、別にガスバリア層３０までを形成した前記のもののガスバリア層３０側に圧着し、必要に応じて加熱を行うことなどにより該材料を硬化させ、緩衝層２０５とする。これにより、図３、図４に示した、保護部２０４を有してなるＥＬ表示装置１を得る。
なお、複数個取りの基板上に複数のＥＬ表示装置１を形成したものを用いた場合には、これに対応して複数個の保護部２０４となる基板（表面保護層２０６）を用意し、これらを圧着した後、スクライブを行って個々のＥＬ表示装置１を得るようにする。
【００７８】
このようにして得られたＥＬ表示装置１にあっては、例えば機械的衝撃が保護部２０４側に加わった場合、加わった衝撃に対し特に高い硬度の保護層である表面保護層２０６がこれに耐する応力、例えば耐圧性や耐摩耗性を発揮し、また低い高度の保護層である緩衝層２０５が機械的衝撃を吸収緩和する機能を発揮するようになり、したがって保護部２０４が機械的衝撃に対し十分に保護機能を発揮するようになる。よって、ＥＬ表示装置１にあっては、素子性能が損なわれるのを確実に防止することができる。
また、特に表面保護層２０６が耐圧性や耐摩耗性、光反射防止性、ガスバリア性、紫外線遮断性などの機能を有していることにより、発光層６０や陰極５０、さらにはガスバリア層もこの表面保護層２０６によって保護することができ、したがって発光素子の長寿命化を図ることができる。
【００７９】
また、ガスバリア層３０によって酸素や水分の浸入を防止し、酸素や水分による発光層６０や陰極５０の劣化等を抑えるようにしているので、発光素子の長寿命化を図ることができる。
また、特に発光層６０の外側部側を囲み部材２０１、陰極５０、ガスバリア層３０によって三重に封止していることにより、酸素や水分の浸入をより確実に防止することができ、したがって酸素や水分による発光層６０や陰極５０の劣化等を確実に抑え、発光素子の長寿命化を可能にすることができる。
【００８０】
また、ガスバリア層３０の基体２００に接する部分を全て珪素化合物とすることにより、基体２００を構成する基板２０が樹脂などの水分透過性のものであっても、この基板２０上に形成される層間絶縁膜などとともにガスバリア層３０で発光素子部分の外側全てを封止することができ、したがって発光素子をより長寿命化することができる。
また、アクティブマトリクス型であることから陰極５０やガスバリア層３０を発光素子毎に形成する必要がなく、したがってこれら陰極５０やガスバリア層３０に関して微細なパターン形成が不要となる。よって、これらを単純な成膜法で形成することができることから、生産性の向上を図ることができる。
【００８１】
なお、前記ＥＬ表示装置１ではトップ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、バック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。特にバックエミッション型とした場合、陰極５０には透明電極を用いる必要はないが、その場合にも、この陰極５０の少なくともガスバリア層３０と接する面側を、無機酸化物によって形成するのが好ましい。
このようにすれば、陰極５０のガスバリア層３０と接する面側が無機酸化物からなっているので、無機化合物あるいは珪素化合物などからなるガスバリア層３０との密着性がよくなり、したがってガスバリア層３０が欠陥のない緻密な層となって酸素や水分に対するバリア性がより良好になる。
【００８２】
また、バックエミッション型、あるいは両側に発光光を出射するタイプのものとした場合、基体２００に形成するスイッチング用ＴＦＴ１１２や駆動用ＴＦＴ１２３については、発光素子の直下ではなく、親液性制御層２５および有機バンク層２２１の直下に形成するようにし、開口率を高めるのが好ましい。
また、前記ＥＬ表示装置１では本発明における第１の電極を陽極として機能させ、第２の電極を陰極として機能させたが、これらを逆にして第１の電極を陰極、第２の電極を陽極としてそれぞれ機能させるよう構成してもよい。ただし、その場合には、発光層６０と正孔輸送層７０との形成位置を入れ替えるようにする必要がある。
【００８３】
また、前記実施形態では本発明の電気光学装置にＥＬ表示装置１を適用した例を示したが、本発明はこれに限定されることなく、基本的に第２の電極が基体の外側に設けられるものであれば、どのような形態の電気光学装置にも適用可能である。
また、前記ＥＬ表示装置１では、保護部２０４を表面保護層２０６と緩衝層２０５との二層によって構成したが、本発明はこれに限定されることなく、三層以上で保護部２０４を構成するようにしてもよい。
【００８４】
図１１は、保護部２０４を三層で構成した例として、緩衝層２０５と表面保護層２０６との間に多孔質層２０７を配設したＥＬ表示装置を示す図である。多孔質層２０７は、前記表面保護層２０６の内面側に貼着されたことにより、該表面保護層２０６と緩衝層２０５との間に配設されたもので、例えばアルコキシシランの加水分解物やシリカエアロゲルなどの多孔質構造を有するものから形成されたものである。これらアルコキシシランの加水分解物やシリカエアロゲルなどは、特に光取出効率が良く、したがってトップエミッション型とした場合に、発光素子の直上に配置することで発光素子からの光をより良好に出射させることができる。なお、このような多孔質層２０７は、多数の空孔を有することによってその見掛け密度が低くなっており、例えば表面保護層２０６を形成するガラス基板やガスバリア層３０を形成する珪素化合物などよりも十分に低い密度のものとなっており、さらには緩衝層２０５を形成する樹脂などよりも低い密度となっている。
【００８５】
このような多孔質層２０７を形成するには、例えば表面保護層２０６の一方の側にアルコキシシランの加水分解物やコロイダルシリカなどを塗着し、その後例えば超臨界乾燥処理を行う。このようにして処理を行うことで、多数の微細な空孔を有してなる多孔質層２０７が得られる。なお、多孔質層２０７の形成として具体的には、例えばメチルトリエトキシシラン加水分解物を超臨界乾燥（加圧、減圧、加熱）処理することで行う。このようにして得られる多孔質層２０７は、密度が０．１〜０．３ｇ／ｃｍ３ 、空隙率が８５％以上、屈折率が１．０〜１．２となった。
【００８６】
そして、このようにして表面保護層２０６上に多孔質層２０７を形成したら、前述した場合と同様にしてこの多孔質層２０７を覆った状態で表面保護層２０６上に緩衝層２０５の形成材料を塗布する。
その後、この表面保護層２０６の緩衝層形成材料側を、前述した場合と同様にしてガスバリア層３０までを形成したもののガスバリア層３０側に圧着し、必要に応じて加熱を行うことなどにより該材料を硬化させ、緩衝層２０５とする。これにより、図１１に示したＥＬ表示装置を得る。
【００８７】
このようにして得られたＥＬ表示装置にあっては、トップエミッション型とした場合、特に多孔質層２０７が多くの空孔を有することによって光取出し効率が高いことから、これを発光層６０の直上に配置することにより、発光層６０からの発光光の出射率を高めて表示特性を向上することができる。
【００８８】
次に、本発明の電子機器を説明する。本発明の電子機器は、前記のＥＬ表示装置（電気光学装置）を表示部として有したものであり、具体的には図１２に示すものが挙げられる。
図１２（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１２（ａ）において、符号１０００は携帯電話本体を示し、符号１００１は前記のＥＬ表示装置を用いた表示部を示している。
図１２（ｂ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１２（ｂ）において、符号１１００は時計本体を示し、符号１１０１は前記のＥＬ表示装置を用いた表示部を示している。
図１２（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１２（ｃ）において、符号１２００は情報処理装置、符号１２０１はキーボードなどの入力部、符号１２０２は前記のＥＬ表示装置を用いた表示部、符号１２０３は情報処理装置本体を示している。
図１２（ａ）〜（ｃ）に示すそれぞれの電子機器は、素子性能が損なわれるのが防止された前記ＥＬ表示装置（電気光学装置）を有した表示部を備えているので、この電子機器自体も信頼性の高いものとなる。
【符号の説明】
【００８９】
１ ＥＬ表示装置（電気光学装置）、２３ 画素電極（第１の電極）、 ３０ ガスバリア層、５０ 陰極（第２の電極）、６０ 発光層（機能層）、 ２００ 基体 ２０１ 囲み部材、２０４ 保護部２０５ 緩衝層（保護層） ２０６ 表面保護層（保護層） ２０７ 多孔質層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体上に第１の電極、少なくとも一層の機能層を含む素子層、第２の電極がこの順に形成されてなる電気光学装置において、
前記第２の電極を覆って保護部が設けられ、
前記保護部が、硬度が異なる少なくとも二つの保護層を備えてなることを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記素子層は、前記第１の電極または前記第２の電極から供給されるキャリアが前記素子層を通過することにより機能を発現するものであることを特徴とする請求項１記載の電気光学装置。
【請求項３】
前記第２の電極と前記保護部との間に、該第２の電極の基体上で露出する部位を覆った状態でガスバリア層が設けられてなることを特徴とする請求項１又は２記載の電気光学装置。
【請求項４】
前記基体上に、該基体上に形成された素子層の最外周位置のものの外側部を覆った状態でこれを囲む囲み部材が設けられ、
前記第２の電極が、前記囲み部材の外側部を覆った状態に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電気光学装置。
【請求項５】
前記の硬度が異なる二つの保護層のうちの低い硬度の保護層が第２の電極側に設けられ、高い硬度の保護層が外側に設けられてなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の電気光学装置。
【請求項６】
前記の硬度が異なる二つの保護層のうちの低い硬度の保護層が、機械的衝撃に対して緩衝機能を有してなることを特徴とする請求項５記載の電気光学装置。
【請求項７】
前記低い硬度の保護層は、シランカップリング剤またはアルコキシシランを含有してなることを特徴とする請求項５又は６記載の電気光学装置。
【請求項８】
前記保護部には、前記の硬度が異なる二つの保護層の間に空孔を有してなる多孔質層が設けられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の電気光学装置。
【請求項９】
アクティブマトリクス型である請求項１〜８のいずれかに記載の電気光学装置。
【請求項１０】
前記保護部は、その表面側に前記の硬度が異なる二つの保護層のうちの高い硬度の保護層を有し、この高い硬度の保護層は、表面保護機能を有してなることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の電気光学装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【請求項１】
基体上に第１の電極、少なくとも一層の機能層を含む素子層、第２の電極がこの順に形成されてなる電気光学装置において、
前記第２の電極を覆って保護部が設けられ、
前記保護部が、硬度が異なる少なくとも二つの保護層を備えてなることを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記素子層は、前記第１の電極または前記第２の電極から供給されるキャリアが前記素子層を通過することにより機能を発現するものであることを特徴とする請求項１記載の電気光学装置。
【請求項３】
前記第２の電極と前記保護部との間に、該第２の電極の基体上で露出する部位を覆った状態でガスバリア層が設けられてなることを特徴とする請求項１又は２記載の電気光学装置。
【請求項４】
前記基体上に、該基体上に形成された素子層の最外周位置のものの外側部を覆った状態でこれを囲む囲み部材が設けられ、
前記第２の電極が、前記囲み部材の外側部を覆った状態に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電気光学装置。
【請求項５】
前記の硬度が異なる二つの保護層のうちの低い硬度の保護層が第２の電極側に設けられ、高い硬度の保護層が外側に設けられてなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の電気光学装置。
【請求項６】
前記の硬度が異なる二つの保護層のうちの低い硬度の保護層が、機械的衝撃に対して緩衝機能を有してなることを特徴とする請求項５記載の電気光学装置。
【請求項７】
前記低い硬度の保護層は、シランカップリング剤またはアルコキシシランを含有してなることを特徴とする請求項５又は６記載の電気光学装置。
【請求項８】
前記保護部には、前記の硬度が異なる二つの保護層の間に空孔を有してなる多孔質層が設けられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の電気光学装置。
【請求項９】
アクティブマトリクス型である請求項１〜８のいずれかに記載の電気光学装置。
【請求項１０】
前記保護部は、その表面側に前記の硬度が異なる二つの保護層のうちの高い硬度の保護層を有し、この高い硬度の保護層は、表面保護機能を有してなることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の電気光学装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の電気光学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１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−８４６１８（Ｐ２０１３−８４６１８Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１３−１８０（Ｐ２０１３−１８０）
【出願日】平成２５年１月４日（２０１３．１．４）
【分割の表示】特願２００９−１２６５９１（Ｐ２００９−１２６５９１）の分割
【原出願日】平成１４年９月３０日（２００２．９．３０）
【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２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２５年１月４日（２０１３．１．４）
【分割の表示】特願２００９−１２６５９１（Ｐ２００９−１２６５９１）の分割
【原出願日】平成１４年９月３０日（２００２．９．３０）
【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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