(57)【要約】【課題】ダークスポット等の不具合の発生や輝度、寿命低下を抑え信頼性がより高い有機ＥＬ装置の製造方法を提供すること。【解決手段】有機ＥＬ装置の製造方法は、基体２０と、基体２０上に配列された画素２と、基体２０上に画素２に対応して配置された陽極２４と、陽極２４上に配置された少なくとも発光層を含む有機機能層３０と、有機機能層３０上に配置された陰極３２と、陰極３２を覆うように配置された第１の保護層３４と、を備えた有機ＥＬ装置１の製造方法であって、陰極３２が形成された基体２０の表面に、イオンプレーティング法を用いて第１の保護層３４を形成する工程を有し、第１の保護層３４を形成する工程では、基体２０の表面に正の電荷を印加して第１の保護層３４を形成することを特徴とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体と、
前記基体上に配列された画素と、
前記基体上に、前記画素に対応して配置された第１の電極と、
前記第１の電極上に配置された少なくとも発光層を含む有機機能層と、
前記有機機能層上に配置された第２の電極と、
前記第２の電極を覆うように配置された絶縁層と、を備えた有機ＥＬ装置の製造方法であって、
前記第２の電極が形成された前記基体の表面に、イオンプレーティング法を用いて前記絶縁層を形成する工程を有し、
前記絶縁層を形成する工程では、前記基体の表面に正の電荷を印加して前記絶縁層を形成することを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の有機ＥＬ装置の製造方法であって、
前記絶縁層を形成する工程では、前記絶縁層をシリコン酸窒化物、シリコン酸化物、またはシリコン窒化物で形成することを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の有機ＥＬ装置の製造方法であって、
前記絶縁層を形成する工程では、前記第２の電極に正の電荷を印加することを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の有機ＥＬ装置の製造方法であって、
前記基体上に配置され、前記第２の電極に導電接続された配線部をさらに備え、
前記絶縁層を形成する工程では、前記配線部を介して前記第２の電極に正の電荷を印加することを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項５】
請求項３または４に記載の有機ＥＬ装置の製造方法であって、
前記絶縁層を形成する工程では、蒸着マスクとしてメタルマスクを用い、
前記メタルマスクを介して前記基体の表面に正の電荷を印加することを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネセンス装置（以下有機ＥＬ装置と呼ぶ）は、陽極と、少なくとも発光層を含む有機機能層と、陰極とが積層された有機エレクトロルミネセンス素子（以下有機ＥＬ素子と呼ぶ）を有している。有機ＥＬ装置では、発光層で発生した光が陽極側または陰極側へ射出される。
【０００３】
有機ＥＬ素子は酸素や水分等で特性が劣化し易いため、有機ＥＬ装置内部に酸素や水分等が浸入するのを防止する目的で、例えば無機材料からなる絶縁層等が有機ＥＬ素子上に設けられる。このような絶縁層を、イオンプレーティング法を用いて形成する方法が開示されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１２３１２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、イオンプレーティング法を用いて絶縁層を形成する際に、装置内に存在する異物等が基板の表面に付着すると、その異物の周囲で形成される絶縁層の膜にピンホール等の欠陥が生じる場合がある。そこから水分等が侵入すると有機ＥＬ素子が劣化するため、有機ＥＬ装置の輝度や寿命が低下してしまうという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例に係る有機ＥＬ装置の製造方法は、基体と、前記基体上に配列された画素と、前記基体上に、前記画素に対応して配置された第１の電極と、前記第１の電極上に配置された少なくとも発光層を含む有機機能層と、前記有機機能層上に配置された第２の電極と、前記第２の電極を覆うように配置された絶縁層と、を備えた有機ＥＬ装置の製造方法であって、前記第２の電極が形成された前記基体の表面に、イオンプレーティング法を用いて前記絶縁層を形成する工程を有し、前記絶縁層を形成する工程では、前記基体の表面に正の電荷を印加して前記絶縁層を形成することを特徴とする。
【０００８】
この方法によれば、イオンプレーティング法を用いて絶縁層を形成する際に、基体の表面に正の電荷を印加する。このため、絶縁層の材料の粒子が負の電荷を有していれば、絶縁層の材料の粒子は基体の表面に引き寄せられる。ここで、基体の表面に異物が付着している場合、この異物により基体の表面に絶縁層の材料の粒子が堆積しない部分ができても、正の電荷によって絶縁層の材料の粒子がこの部分に引き寄せられるので、異物の周囲においても基体の表面に絶縁層が形成される。したがって、基体の表面に異物が付着している場合でも、ピンホール等の欠陥の発生を抑えて基体の表面に絶縁層を形成できる。これにより、水分等が侵入することによる有機機能層や第２の電極の劣化が抑えられる。この結果、輝度や寿命の低下が少ない有機ＥＬ装置を製造することができる。
【０００９】
［適用例２］上記適用例に係る有機ＥＬ装置の製造方法であって、前記絶縁層を形成する工程では、前記絶縁層をシリコン酸窒化物、シリコン酸化物、またはシリコン窒化物で形成してもよい。
【００１０】
この方法によれば、絶縁層はシリコン酸窒化物、シリコン酸化物、またはシリコン窒化物を材料として形成される。イオンプレーティング法を用いて絶縁層を形成する際、昇華したこれらの絶縁層の材料の粒子は負の電荷を有している。これにより、正の電荷が印加された基体の表面に絶縁層の材料の粒子を引き寄せることができる。
【００１１】
［適用例３］上記適用例に係る有機ＥＬ装置の製造方法であって、前記絶縁層を形成する工程では、前記第２の電極に正の電荷を印加してもよい。
【００１２】
この方法によれば、第２の電極に正の電荷を印加するので、昇華した絶縁層の材料の粒子を第２の電極の表面に引き寄せることができる。これにより、ピンホール等の欠陥の発生を抑えて第２の電極の表面に絶縁層を形成できる。
【００１３】
［適用例４］上記適用例に係る有機ＥＬ装置の製造方法であって、前記基体上に配置され、前記第２の電極に導電接続された配線部をさらに備え、前記絶縁層を形成する工程では、前記配線部を介して前記第２の電極に正の電荷を印加してもよい。
【００１４】
この方法によれば、第２の電極に導電接続された配線部に外部端子等を接触させることにより、第２の電極に正の電荷を印加する。このため、第２の電極に外部端子等が接触することにより、第２の電極が損傷を受けるリスクを回避できる。
【００１５】
［適用例５］上記適用例に係る有機ＥＬ装置の製造方法であって、前記絶縁層を形成する工程では、蒸着マスクとしてメタルマスクを用い、前記メタルマスクを介して前記基体の表面に正の電荷を印加してもよい。
【００１６】
この方法によれば、メタルマスクを介して第２の電極に正の電荷を印加するので、第２の電極に正の電荷を印加するための外部端子等を新たに設けなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】有機ＥＬ装置の一例の電気的構成を示すブロック図。
【図２】有機ＥＬ装置の一例の概略構成を示す平面図。
【図３】有機ＥＬ装置の一例の発光領域の要部を示す平面図。
【図４】有機ＥＬ装置の一例の概略構成を示す断面図。
【図５】本実施の形態に係る有機ＥＬ装置の製造方法を説明するフローチャート。
【図６】本実施の形態に係る有機ＥＬ装置の製造プロセスを示す図。
【図７】本実施の形態に係る有機ＥＬ装置の製造プロセスを示す図。
【図８】第１の保護層の形成に用いるイオンプレーティング装置の一例の構成を説明する図。
【図９】第１の保護層の形成方法を説明する模式図。
【図１０】従来の保護層の形成方法を説明する模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本実施の形態について図面を参照して説明する。なお、参照する図面において、構成をわかりやすく示すため、構成要素の層厚や寸法の比率等は適宜異ならせてある。また、それぞれの図面において、説明する構成要素を誇張して示す場合や、説明に必要な構成要素以外は図示を省略する場合がある。
【００１９】
＜有機ＥＬ装置＞
まず、本実施の形態に係る有機ＥＬ装置の製造方法を用いて製造する有機ＥＬ装置の一例の構成について図を参照して説明する。図１は、有機ＥＬ装置の一例の電気的構成を示すブロック図である。図２は、有機ＥＬ装置の一例の概略構成を示す平面図である。図３は、有機ＥＬ装置の一例の発光領域の要部を示す平面図である。図４は、有機ＥＬ装置の一例の概略構成を示す断面図である。詳しくは、図３のＡ−Ａ’線に沿った部分断面図である。なお、本明細書では、有機ＥＬ装置の光が射出される側表面の法線方向から見ることを「平面視」とも呼ぶ。
【００２０】
図１に示すように、本実施の形態に係る有機ＥＬ装置１は、スイッチング素子として薄膜トランジスター（Thin Film Transistor、以下、ＴＦＴと呼ぶ）を用いたアクティブマトリクス型の有機ＥＬ装置である。有機ＥＬ装置１は、基板１０と、基板１０上に設けられた走査線１６と、走査線１６に対して交差する方向に延在する信号線１７と、信号線１７に並列に延在する電源線１８とを備えている。有機ＥＬ装置１において、これら走査線１６と信号線１７とに囲まれた領域に画素２が配置されている。画素２は、例えば、走査線１６の延在方向と信号線１７の延在方向とに沿ってマトリクス状に配列されている。
【００２１】
画素２には、スイッチング用ＴＦＴ１１と、駆動用ＴＦＴ１２と、保持容量１３と、第１の電極としての陽極２４と、有機機能層３０と、第２の電極としての陰極３２と、を備えている。有機機能層３０は、発光層を含んでいる。陽極２４と、有機機能層３０と、陰極３２とによって有機エレクトロルミネセンス素子（有機ＥＬ素子）８が構成される。有機ＥＬ素子８では、陽極２４から注入される正孔と、陰極３２から注入される電子とが、発光層で再結合することにより発光が得られる。
【００２２】
信号線１７には、シフトレジスター、レベルシフター、ビデオライン、およびアナログスイッチを備えたデータ線駆動回路１４が接続されている。また、走査線１６には、シフトレジスターおよびレベルシフターを備えた走査線駆動回路１５が接続されている。
【００２３】
有機ＥＬ装置１では、走査線１６が駆動されてスイッチング用ＴＦＴ１１がオン状態になると、信号線１７を介して供給される画像信号が保持容量１３に保持され、保持容量１３の状態に応じて駆動用ＴＦＴ１２のオン・オフ状態が決まる。そして、駆動用ＴＦＴ１２を介して電源線１８に導電接続したとき、電源線１８から陽極２４に駆動電流が流れ、さらに有機機能層３０を通じて陰極３２に電流が流れる。有機機能層３０の発光層は、陽極２４と陰極３２との間に流れる電流量に応じた輝度で発光する。
【００２４】
次に、有機ＥＬ装置１の概略構成を説明する。図２に示すように、有機ＥＬ装置１は、基板１０上に、略矩形の平面形状を有する発光領域４を備えている。発光領域４は、有機ＥＬ装置１において、実質的に発光に寄与する領域である。有機ＥＬ装置１は、発光領域４の周囲に、実質的に発光に寄与しないダミー領域を備えていてもよい。
【００２５】
発光領域４には、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のいずれかの光を射出する画素２が配列されている。発光領域４の周囲には、２つの走査線駆動回路１５と検査回路１９とが配置されている。検査回路１９は、有機ＥＬ装置１の作動状況を検査するための回路である。基板１０の外周部には、配線部としての陰極用配線３３が配置されている。
【００２６】
図３に示すように、基板１０上には、格子状の形状を有する隔壁２８が設けられている。隔壁２８は、開口部２８ａを有しており、画素２の領域を区画している。画素２は、例えば、略矩形の平面形状を有している。画素２の矩形形状の４つの角は、丸く形成されていてもよい。画素２は、長辺と短辺とを有している。画素２の短辺に沿った方向が、走査線１６の延在方向である。また、画素２の長辺に沿った方向が、信号線１７の延在方向である。
【００２７】
画素２は、有機ＥＬ装置１の表示の最小単位であり、赤色（Ｒ）光を射出する画素２Ｒと、緑色（Ｇ）光を射出する画素２Ｇと、青色（Ｂ）光を射出する画素２Ｂとを有している（以下では、対応する色を区別しない場合には単に画素２とも呼ぶ）。有機ＥＬ装置１では、画素２Ｒ，２Ｇ，２Ｂから一つの画素群６が構成され、それぞれの画素群６において画素２Ｒ，２Ｇ，２Ｂのそれぞれの輝度を適宜変えることで、種々の色の表示を行うことができる。
【００２８】
図４に示すように、有機ＥＬ装置１は、基板１０上に、駆動用ＴＦＴ１２と、層間絶縁層２２と、平坦化層２６と、陽極２４と、隔壁２８と、有機機能層３０と、陰極３２と、絶縁層としての第１の保護層３４と、中間層３５と、第２の保護層３６と、カラーフィルター３８と、封止部４０とを備えている。有機ＥＬ装置１は、有機機能層３０から発した光が封止部４０側に射出されるトップエミッション型である。
【００２９】
基板１０は、有機ＥＬ装置１がトップエミッション型であることから、透光性材料および不透光性材料のいずれを用いてもよい。透光性材料としては、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）等があげられる。不透光性材料としては、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等の絶縁処理を施したもの、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂、およびそのフィルム（プラスチックフィルム）等があげられる。基板１０は、例えばシリコン酸化物（ＳｉＯ2）等からなる保護層に覆われていてもよい。
【００３０】
駆動用ＴＦＴ１２は、基板１０上に、画素２に対応して設けられている。駆動用ＴＦＴ１２は、半導体膜１２ａと、ゲート絶縁層２１と、ゲート電極１２ｇと、ドレイン電極１２ｄと、ソース電極１２ｓとを備えている。半導体膜１２ａには、ソース領域と、ドレイン領域と、チャネル領域とが形成されている。半導体膜１２ａは、ゲート絶縁層２１に覆われている。ゲート電極１２ｇは、ゲート絶縁層２１を間に挟んで平面視で半導体膜１２ａのチャネル領域に重なるように位置している。
【００３１】
層間絶縁層２２は、ゲート電極１２ｇとゲート絶縁層２１とを覆っている。ドレイン電極１２ｄは、層間絶縁層２２に設けられたコンタクトホールを介して、半導体膜１２ａのドレイン領域に導電接続されている。ソース電極１２ｓは、同様にコンタクトホールを介して、半導体膜１２ａのソース領域に導電接続されている。なお、層間絶縁層２２とドレイン電極１２ｄとソース電極１２ｓとを覆って、例えばシリコン窒化物（ＳｉＮ）等からなる保護層が設けられていてもよい。
【００３２】
平坦化層２６は、層間絶縁層２２とドレイン電極１２ｄとソース電極１２ｓとを覆うように形成されている。平坦化層２６は、ドレイン電極１２ｄおよびソース電極１２ｓやその他の配線部による凹凸を反映しないほぼ平坦な表面を有している。平坦化層２６は、例えばアクリル樹脂等からなる。なお、以降の説明では、基板１０と、基板１０上に形成された駆動用ＴＦＴ１２と層間絶縁層２２と平坦化層２６とを含めて基体２０と呼ぶ。
【００３３】
陽極２４は、基体２０上に画素２毎に設けられている。陽極２４は、透光性導電材料からなり、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなる。なお、反射性をより高めるために、例えば反射層上に無機絶縁層を間に介して陽極２４が積層された構成であってもよい。陽極２４は、平坦化層２６に設けられたコンタクトホールを介して駆動用ＴＦＴ１２に導電接続されている。
【００３４】
隔壁２８は、基体２０上に形成されている。隔壁２８は開口部２８ａを有しており、画素２の領域を区画している。隔壁２８は、開口部２８ａの周囲に沿って陽極２４の周縁部に所定幅で乗り上げるように形成されている。隔壁２８の厚さは、例えば２μｍ程度である。なお、基体２０と隔壁２８との間に、開口部２８ａよりも一回り小さい開口部を有する無機絶縁層が設けられていてもよい。
【００３５】
有機機能層３０は、隔壁２８と陽極２４との上に配置されている。図示を省略するが、有機機能層３０は、例えば、順に積層された正孔輸送層と発光層と電子輸送層とで構成されている。正孔輸送層は、例えば、トリフェニルアミン誘導体（ＴＰＤ）、ピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体等によって形成されている。発光層は、例えば、アルミノウムキノリノール錯体（Ａｌｑ3）等をホスト材料とし、ルブレン等をドーパントとして形成されている。電子輸送層は、例えば、Ａｌｑ3等によって形成されている。
【００３６】
有機ＥＬ装置１では、正孔輸送層から注入される正孔と、電子輸送層から注入される電子とが発光層で再結合することにより、画素２Ｒ，２Ｇ，２Ｂにおいて同一色の発光が得られる。有機機能層３０の発光色は、例えば白色である。有機機能層３０は、画素２Ｒ，２Ｇ，２Ｂにおいて同一の膜で形成され、隔壁２８と陽極２４とを覆うように配置されている。
【００３７】
陰極３２は、隔壁２８と有機機能層３０とを覆うように形成されている。陰極３２は、発光領域４（図２参照）よりも広い領域を有しており、基体２０の外周部で陰極用配線３３に導電接続されている。陰極３２は、例えばマグネシウムと銀との合金（Ｍｇ−Ａｇ合金）からなる。陰極３２の材料は、カルシウム、ナトリウム、リチウム、またはこれらの金属化合物等であってもよい。有機ＥＬ装置１がトップエミッション方式であることから、陰極３２は、透光性が得られる層厚に形成されている。陰極３２の層厚は、例えば１００ｎｍ〜２００ｎｍ程度である。
【００３８】
なお、陰極３２の表面に接して補助陰極が設けられていてもよい。補助陰極を設けることで、陰極３２の延在方向に沿って電流が流れる際の電圧降下を小さくできるので、有機ＥＬ装置１において、発光の輝度や効率が高められるとともにより均一な発光が得られるようになる。
【００３９】
第１の保護層３４は、陰極３２を覆うように形成されている。第１の保護層３４は、製造工程において、上層に位置する中間層３５の残留水分等により陰極３２が損傷を受けるのを防止するためのものである。したがって、第１の保護層３４は、中間層３５より広い範囲に形成されていることが望ましい。また、第１の保護層３４は、透光性、緻密性、耐水性、絶縁性、ガスバリア性を有していることが望ましい。第１の保護層３４の材料としては、シリコン酸窒化物（ＳｉＯＮ）が好適に用いられる。第１の保護層３４の材料として、シリコン酸化物（ＳｉＯ2）やシリコン窒化物（ＳｉＮ）を用いてもよい。第１の保護層３４の層厚は、例えば４００ｎｍ程度である。
【００４０】
中間層３５は、第１の保護層３４上に設けられ、陰極３２よりも広い範囲に形成されている。中間層３５は、隔壁２８の形状が反映された陰極３２表面の凹凸形状等を緩和するように配置されている。また、中間層３５は、基体２０の反りや体積膨張により発生する応力を緩和し、陰極３２の剥離等を防止する機能を有している。中間層３５は、例えばエポキシモノマー／オリゴマー等の高分子材料からなる。中間層３５の層厚は、例えば２μｍ程度である。
【００４１】
第２の保護層３６は、中間層３５を覆うように形成されている。第２の保護層３６は、酸素や水分が浸入することによる陰極３２や有機機能層３０の劣化を防止するためのものである。第２の保護層３６は、透光性、緻密性、耐水性、絶縁性、ガスバリア性を有していることが望ましい。第２の保護層３６の材料としては、ＳｉＯＮが好適に用いられる。第２の保護層３６の材料として、ＳｉＯ2やＳｉＮを用いてもよい。第２の保護層３６の層厚は、例えば４００ｎｍ程度である。
【００４２】
一般に、有機ＥＬ素子は大気中の酸素や水分等により劣化することが知られている。このような劣化は、有機ＥＬ素子の電極や有機機能層の材料が酸素や水分等と反応して酸化あるいは変質することにより生じる。有機ＥＬ素子が劣化すると、例えば暗点やダークスポット等の不具合の発生や輝度低下、寿命低下の原因となる。
【００４３】
ここで、暗点とは、例えば電極間ショート等の電気的な不具合により画素の領域が発光しなくなる状態を指す。また、ダークスポットとは、有機機能層の劣化や剥がれ等により、画素内の一部または複数の画素に跨った部分で発光しなくなる状態を指す。有機ＥＬ装置１では、大気中の酸素や水分の侵入による有機ＥＬ素子８の劣化を防止するため、第１の保護層３４および第２の保護層３６によって有機ＥＬ素子８を保護している。
【００４４】
したがって、第１の保護層３４および第２の保護層３６は、水蒸気等のガスを遮断するため、緻密で欠陥のない膜であることが望ましい。このような第１の保護層３４および第２の保護層３６の成膜法としては、緻密な膜を形成できるイオンプレーティング法等の電子ビーム成膜法が好適である。
【００４５】
第２の保護層３６上には、封止部４０が配置されている。封止部４０は、封止基板４２と接着層４４とを含む。封止基板４２および接着層４４は、外部からの衝撃等から有機ＥＬ素子８を保護する機能を有している。接着層４４は、第２の保護層３６を覆うように形成されており、第２の保護層３６上に封止基板４２を固定させている。接着層４４は、例えば、透光性を有するウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリオレフィン系樹脂等からなる。封止基板４２は、透光性を有するガラス、またはアクリル系樹脂やスチレン系樹脂等の樹脂類からなる。
【００４６】
カラーフィルター３８は、封止基板４２の有機ＥＬ素子８側に設けられている。カラーフィルター３８は、赤色のカラーフィルター３８Ｒと、緑色のカラーフィルター３８Ｇと、青色のカラーフィルター３８Ｂとを有している（以下では、対応する色を区別しない場合には単にカラーフィルター３８とも呼ぶ）。カラーフィルター３８Ｒ，３８Ｇ，３８Ｂは、画素２Ｒ，２Ｇ，２Ｂに対応して配置され、平面視で有機ＥＬ素子８に重なるように設けられている。
【００４７】
有機ＥＬ素子８により発せられる光が、カラーフィルター３８Ｒ，３８Ｇ，３８Ｂを透過することで、画素２Ｒ，２Ｇ，２ＢにおいてＲ、Ｇ、Ｂの３つの異なる色の光が射出される。なお、隣り合うカラーフィルター３８Ｒ，３８Ｇ，３８Ｂ同士の間に、遮光層が設けられていてもよい。また、カラーフィルター３８Ｒ，３８Ｇ，３８Ｂの有機ＥＬ素子８側の表面を覆うとともにその表面の凹凸を緩和する平坦化層が設けられていてもよい。
【００４８】
なお、有機ＥＬ装置１では、有機機能層３０から陰極３２側に発せられた光は、封止部４０側に射出される。また、有機機能層３０から陽極２４側に発せられた光は、例えば陽極２４により反射されて、封止部４０側に射出される。
【００４９】
＜有機ＥＬ装置の製造方法＞
次に、本実施の形態に係る有機ＥＬ装置の製造方法について図を参照して説明する。図５は、本実施の形態に係る有機ＥＬ装置の製造方法を説明するフローチャートである。図６および図７は、本実施の形態に係る有機ＥＬ装置の製造プロセスを示す図である。図８は、第１の保護層の形成に用いるイオンプレーティング装置の一例の構成を説明する図である。図９は、第１の保護層の形成方法を説明する模式図である。図１０は、従来の保護層の形成方法を説明する模式図である。なお、図８、図９、および図１０では、主要な構成要素以外は図示を省略している。
【００５０】
図５に示すように、有機ＥＬ装置の製造方法は、基体準備工程Ｓ１０と、陽極形成工程Ｓ２０と、隔壁形成工程Ｓ３０と、有機機能層形成工程Ｓ４０と、陰極形成工程Ｓ５０と、第１の保護層形成工程Ｓ６０と、中間層形成工程Ｓ７０と、第２の保護層形成工程Ｓ６１と、カラーフィルター形成工程Ｓ８０と、封止部形成工程Ｓ９０と、を含んでいる。
【００５１】
基体準備工程Ｓ１０では、基板１０上に駆動用ＴＦＴ１２と層間絶縁層２２と平坦化層２６とを公知の方法で形成し、基体２０を準備する。
【００５２】
次に、陽極形成工程Ｓ２０では、図６（ａ）に示すように、基体２０上に画素２毎に陽極２４を形成する。まず、平坦化層２６を貫通しドレイン電極１２ｄに到達するコンタクトホールを形成する。続いて、スパッタリング法等によりＩＴＯからなる導電性膜を成膜し、フォトリソグラフィ法等によりパターニングすることにより陽極２４が形成される。陽極２４は、コンタクトホールを介してドレイン電極１２ｄに導電接続される。
【００５３】
次に、隔壁形成工程Ｓ３０では、図６（ｂ）に示すように、基体２０上に隔壁２８を形成する。例えば、スピンコート法等により、基体２０と陽極２４とを覆うようにアクリル樹脂等からなる隔壁層を形成する。そして、隔壁層をパターニングすることにより画素２の領域を区画する開口部２８ａを形成する。これにより、隔壁２８が形成され、開口部２８ａにおいて陽極２４が露出する。開口部２８ａは、陽極２４の領域よりも一回り小さく形成される。
【００５４】
次に、有機機能層形成工程Ｓ４０では、図６（ｃ）に示すように、陽極２４と隔壁２８とを覆うように有機機能層３０を形成する。例えば真空蒸着法により、白色の発光が得られる材料を用いて、少なくとも発光領域４内に正孔輸送層と発光層と電子輸送層とを順に積層して成膜する。なお、有機ＥＬ装置１が発光領域４の周囲にダミー領域を備えている場合は、有機機能層３０を発光領域４とダミー領域とに亘って形成してもよい。
【００５５】
次に、陰極形成工程Ｓ５０では、図７（ａ）に示すように、例えば真空蒸着法により、有機機能層３０を覆うように、Ｍｇ−Ａｇ合金等からなる陰極３２を形成する。これにより、陽極２４と有機機能層３０と陰極３２とで有機ＥＬ素子８が形成される。
【００５６】
次に、第１の保護層形成工程Ｓ６０では、図７（ｂ）に示すように、陰極３２を覆うように第１の保護層３４を形成する。第１の保護層３４は、イオンプレーティング法により、ＳｉＯＮ等の材料を用いて陰極３２よりも広い領域に成膜する。
【００５７】
ここで、第１の保護層形成工程Ｓ６０で用いるイオンプレーティング装置の概略構成を説明する。図８に示すように、イオンプレーティング装置１００は、成膜室１１０と、保持部１２０と、蒸発源１３０と、プラズマ導入部１４０とを備えている。イオンプレーティング装置１００によれば、緻密な薄膜を形成することができる。
【００５８】
成膜室１１０は、真空チャンバである。蒸発源１３０は、成膜室１１０内の底部側に配置されている。蒸発源１３０は、底部に設けられた支持台１３２により支持されている。蒸発源１３０には、第１の保護層３４を形成する材料１３４が収容される。第１の保護層３４を形成する材料１３４としては、例えば固体のＳｉＯが用いられる。蒸発源１３０の外周には、環状の陽極１４６が配置されている。
【００５９】
成膜室１１０内の上部側には、保持部１２０が蒸発源１３０に対向して配置されている。保持部１２０は、基体２０の表面が蒸発源１３０に対向するように基体２０を保持する。
【００６０】
成膜室１１０の側部には、ガス導入口１１２が設けられている。ガス導入口１１２から成膜室１１０内にプロセスガス１４９が導入される。ガス導入口１１２には、成膜室１１０内に導入されるプロセスガス１４９の導入量を制御するマスフローコントローラー（図示しない）が接続されている。プロセスガス１４９として、例えば窒素ガスが用いられる。
【００６１】
ここで、プロセスガスとは、成膜等の反応に使用されるガスのことを指す。また、成膜中に、成膜室内の雰囲気を不活性な状態に保つため、あるいは基板等を冷却するため等の目的で他のガスが使用される場合、これらのガスもプロセスガスに含めるものとする。
【００６２】
底部側には、排気口１１４が設けられている。排気口１１４は、排気ポンプ（図示しない）に接続されている。排気ポンプにより、成膜室１１０内の雰囲気が、排気口１１４を介してイオンプレーティング装置１００外に排気される。これにより、成膜室１１０内を真空に近い減圧状態に保つことができる。
【００６３】
プラズマ導入部１４０は、プラズマ生成器１４１と、直流電源１４２と、磁場発生コイル１４４と、前述の陽極１４６とを備えている。プラズマ生成器１４１は、成膜室１１０の側部に設けられた開口部を介して、成膜室１１０に接続されている。プラズマ導入部１４０は、プラズマ生成器１４１に導入されるプロセスガス１４７をプラズマ化してプラズマ１４８を発生させ、そのプラズマ１４８を蒸発源１３０に収容された材料１３４に導入する機能を有している。プロセスガス１４７として、例えばアルゴンガスが用いられる。
【００６４】
イオンプレーティング装置１００では、プラズマ１４８が蒸発源１３０に収容された材料１３４に導入されることにより、ＳｉＯからなる材料１３４が昇華する。昇華した材料１３４は、プラズマ１４８によりイオン化され活性度の高い状態となって、保持部１２０に保持された基体２０の表面に堆積する。これにより、基体２０の表面に、材料１３４からなる薄膜が成膜される。
【００６５】
イオンプレーティング装置１００によれば、緻密な膜を形成することができる。なお、イオンプレーティング装置１００では、基体２０がプラズマ１４８に直接曝されないように、プラズマ１４８が発生する領域の外部に基体２０が配置される。したがって、基体２０に先に形成されている有機機能層３０等の膜がプラズマ１４８により損傷を受けるのを回避できる。
【００６６】
なお、イオンプレーティング装置１００は、成膜室１１０の上部に回転機構を備え、保持部１２０が基体２０を保持した状態で回転機構によって回転駆動される構成を有していてもよい。あるいは、成膜室１１０が他の成膜室や処理室等に接続されており、搬送機構等により、保持部１２０が基体２０を保持した状態で蒸発源１３０に対して所定の方向に相対移動する構成を有していてもよい。
【００６７】
次に、イオンプレーティング装置１００を用いて、第１の保護層３４を形成する方法を説明する。
【００６８】
イオンプレーティング装置１００において、まず、排気口１１４を介して接続された排気ポンプで吸引することにより、成膜室１１０内を減圧する。蒸発源１３０には、第１の保護層３４を形成する材料として、ＳｉＯからなる材料１３４が収容される。
【００６９】
保持部１２０には、基体２０が保持される。このとき、基体２０の表面には、陰極３２までが形成されている。また、基体２０の外周には、陰極３２に導電接続された陰極用配線３３が位置している。基体２０は、保持部１２０により、陰極３２が蒸発源１３０に対向するように保持される。基体２０の蒸発源１３０に対向する側には、第１の保護層３４を形成する蒸着マスクとしてメタルマスク１２２が配置されている。
【００７０】
メタルマスク１２２は、陰極用配線３３に接触しており、陰極用配線３３に導電接続されている。また、メタルマスク１２２には、バイアス電源１２４が接続されている。バイアス電源１２４により、メタルマスク１２２には、イオンプレーティング装置１００のグラウンド電位に対して、例えば＋０．５Ｖ〜＋１５Ｖ程度の直流電圧が印加される。したがって、陰極３２には、メタルマスク１２２と陰極用配線３３とを介して、イオンプレーティング装置１００のグラウンド電位に対して正の電荷が印加される。
【００７１】
本実施形態では、メタルマスク１２２を介して陰極３２に正の電荷を印加するので、陰極３２に正の電荷を印加するための外部端子等を新たに設けなくてもよい。また、メタルマスク１２２を陰極用配線３３に接触させることにより陰極３２に正の電荷を印加するので、陰極３２が損傷を受けるリスクを回避できる。なお、陰極３２上に補助陰極が形成されている場合は、補助陰極にメタルマスク１２２を接触させてもよい。
【００７２】
次に、成膜室１１０内に、プロセスガス１４９として、窒素ガスをガス導入口１１２から導入する。これにより、少なくとも基体２０と蒸発源１３０との間の空間は、プロセスガス１４９（窒素ガス）で満たされるので、外部からの酸素が遮断された雰囲気となる。このため、この成膜工程の前に基体２０に形成されている膜等の酸化が防止される。
【００７３】
そして、プラズマ生成器１４１に、プロセスガス１４７として、アルゴンガスを導入する。プラズマ生成器１４１に導入されたプロセスガス１４７（アルゴンガス）は、直流電源１４２によりプラズマ化されて、プラズマ１４８（アルゴンプラズマ）となる。プラズマ１４８は、磁場発生コイル１４４および陽極１４６により蒸発源１３０に導かれ、蒸発源１３０に収容された材料１３４に導入される。
【００７４】
材料１３４（ＳｉＯ）はプラズマ１４８により昇華する。昇華した材料１３４（ＳｉＯ）の粒子は、プラズマ１４８によりイオン化され活性度の高い状態となって、基体２０（陰極３２）の表面に向かう。このＳｉＯの粒子は、プロセスガス１４９（窒素ガス）と結合してＳｉＯＮの粒子１３６（図（９）参照）となる。このとき、ＳｉＯＮの粒子１３６は、イオンプレーティング装置１００のグラウンド電位に対して負の電荷を有している。このＳｉＯＮの粒子１３６が堆積することにより、基体２０（陰極３２）の表面に、ＳｉＯＮからなる第１の保護層３４が成膜される。
【００７５】
ところで、成膜室１１０内には、成膜の際に昇華した材料１３４のうち、上部や側部に付着したものや底部に堆積したものが存在する。これらの膜材料が、成膜の際に剥がれたり舞い上がったりして、成膜室１１０内に異物として浮遊することがある。また、蒸発源１３０の周囲で、材料１３４の突沸等により異物が発生することもある。このような異物が基体２０の表面に付着すると、異物が付着した部分で膜にピンホール等の欠陥が生じてしまう。
【００７６】
図１０に、基体２０（陰極３２）の表面に異物１３８が付着している場合を模式的に示す。この状態で、第１の保護層３４の成膜を行うと、ＳｉＯＮの粒子１３６が異物１３８によって遮られて、異物１３８の周囲で基体２０（陰極３２）の表面に第１の保護層３４で被覆されない部分や、形成された第１の保護層３４にピンホール等の欠陥が生じることとなる。
【００７７】
なお、従来の方法においては、メタルマスク１２２（図８参照）は、例えば成膜室１１０と同じ電位、すなわちイオンプレーティング装置１００のグラウンド電位に保持される。
【００７８】
次に、本実施の形態に係る第１の保護層３４の形成方法を、図９を参照して説明する。図９（ａ）に示すように、基体２０の表面に位置する陰極３２には、メタルマスク１２２（図８参照）と陰極用配線３３（図８参照）とを介し、イオンプレーティング装置１００のグラウンド電位に対して、例えば＋０．５Ｖ〜＋１５Ｖ程度の直流電圧が印加されている。したがって、陰極３２はイオンプレーティング装置１００のグラウンド電位に対して正の電荷を有している。このとき、陰極３２には、イオンプレーティング装置１００のグラウンドとの間で、第１の保護層３４が成膜される領域において、例えば０．２ｍＡ／ｃｍ2程度の電流が流れている。
【００７９】
一方、基体２０（陰極３２）の表面に向かうＳｉＯＮの粒子１３６は、イオンプレーティング装置１００のグラウンド電位に対して負の電荷を有している。したがって、ＳｉＯＮの粒子１３６は基体２０（陰極３２）の表面に引き寄せられる。基体２０（陰極３２）の表面には異物１３８が付着しているが、この異物１３８により基体２０（陰極３２）の表面に第１の保護層３４が成膜されない部分ができても、陰極３２が有する正の電荷によってＳｉＯＮの粒子１３６がこの部分に引き寄せられる。
【００８０】
これにより、図９（ｂ）に示すように、異物１３８の周囲においても基体２０（陰極３２）の表面に第１の保護層３４が成膜される。このように、基体２０（陰極３２）の表面に異物１３８が付着している場合でも、ピンホール等の欠陥の発生を抑えて基体２０（陰極３２）の表面に第１の保護層３４を成膜できる。この結果、図７（ｂ）に示すように、陰極３２の表面を被覆して第１の保護層３４が形成される。
【００８１】
次に、中間層形成工程Ｓ７０では、図７（ｃ）に示すように、第１の保護層３４上に中間層３５を形成する。中間層３５の形成は、例えばスクリーン印刷法により行う。第１の保護層３４までが形成された基体２０上に、スクリーンメッシュに非塗布領域をパターン形成したマスクを接触させてスキージで押し付けることで、中間層３５の材料を基体２０（第１の保護層３４）の表面に転写する。これにより、第１の保護層３４上に中間層３５が形成される。
【００８２】
次に、第２の保護層形成工程Ｓ６１では、図７（ｃ）に示すように、中間層３５上に第２の保護層３６を形成する。第２の保護層３６は、イオンプレーティング装置１００を用いて、第１の保護層形成工程Ｓ６０と同様の方法で行う。
【００８３】
次に、カラーフィルター形成工程Ｓ８０では、図４に示すように、封止基板４２上にカラーフィルター３８Ｒ，３８Ｇ，３８Ｂを形成する。図４では、有機ＥＬ装置１が完成した状態を示している。カラーフィルター３８Ｒ，３８Ｇ，３８Ｂは、例えばＲ、Ｇ、Ｂの異なる色の光を透過させるような顔料を含む感光性樹脂を塗布してパターン加工することにより形成する。
【００８４】
なお、互いに隣り合うカラーフィルター３８Ｒ，３８Ｇ，３８Ｂ同士の間に、例えばクロム（Ｃｒ）等からなる遮光層を形成してもよい。また、カラーフィルター３８Ｒ，３８Ｇ，３８Ｂの表面を覆うとともにその表面の凹凸を緩和する平坦化層をさらに形成してもよい。
【００８５】
次に、封止部形成工程Ｓ９０では、図４に示すように、第２の保護層３６上に接着層４４を介して封止基板４２を配置し、封止部４０を形成する。封止基板４２は、カラーフィルター３８Ｒ，３８Ｇ，３８Ｂが有機ＥＬ素子８に対向するように配置される。以上により、有機ＥＬ装置１が完成する。
【００８６】
上記の実施形態に係る有機ＥＬ装置の製造方法によれば、以下の効果が得られる。
【００８７】
（１）イオンプレーティング法を用いて第１の保護層３４を形成する際に、基体２０の表面に形成された陰極３２に正の電荷を印加する。第１の保護層３４の成膜材料であるＳｉＯＮの粒子１３６は負の電荷を有しているので、基体２０の表面（陰極３２）に異物１３８が付着している場合、この異物１３８により基体２０の表面（陰極３２）に第１の保護層３４が成膜されない部分ができても、陰極３２が有する正の電荷によってＳｉＯＮの粒子１３６がこの部分に引き寄せられる。このため、異物１３８の周囲においても基体２０（陰極３２）の表面に第１の保護層３４が成膜される。したがって、基体２０（陰極３２）の表面に異物１３８が付着している場合でも、ピンホール等の欠陥の発生を抑え基体２０（陰極３２）の表面を被覆して第１の保護層３４を形成できる。第２の保護層３６も、第１の保護層３４と同様にして、ピンホール等の欠陥の発生を抑えて形成できる。これにより、水分等が侵入することによる有機機能層３０や陰極３２の劣化が抑えられる。この結果、ダークスポット等の不具合の発生や輝度や寿命の低下が少なく、信頼性の高い有機ＥＬ装置１を製造することができる。
【００８８】
（２）メタルマスク１２２を介して陰極３２に正の電荷を印加するので、陰極３２に正の電荷を印加するための外部端子等を新たに設けなくてもよい。また、メタルマスク１２２を陰極用配線３３に接触させることにより陰極３２に正の電荷を印加するので、陰極３２が損傷を受けるリスクを回避できる。
【００８９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態に対しては、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で様々な変形を加えることができる。変形例としては、例えば以下のようなものが考えられる。
【００９０】
（変形例１）
上記実施形態の有機ＥＬ装置の製造方法では、第１の保護層３４および第２の保護層３６の材料としてＳｉＯＮを用いたが、上記の形態に限定されない。第１の保護層３４および第２の保護層３６の材料として、ＳｉＯ2やＳｉＮを用いてもよい。第１の保護層３４および第２の保護層３６の材料にＳｉＯ2やＳｉＮを用いた場合でも、上記実施形態と同様の効果が得られる。
【００９１】
（変形例２）
上記実施形態の有機ＥＬ装置の製造方法では、第１の保護層３４および第２の保護層３６の形成にイオンプレーティング装置を用いたが、上記の形態に限定されない。第１の保護層３４および第２の保護層３６の形成に、イオンプレーティング装置以外の電子ビーム成膜装置を用いてもよい。イオンプレーティング装置以外の電子ビーム成膜装置を用いた場合でも、基体２０の表面に正の電荷を印加することにより、上記実施形態と同様の効果が得られる。ただし、成膜の際に基体２０の表面にバイアス電位を印加することを前提とする成膜装置は除くものとする。
【００９２】
（変形例３）
上記実施形態の有機ＥＬ装置の製造方法では、有機機能層３０を白色の発光が得られる材料を用いて真空蒸着法により形成したが、上記の形態に限定されない。有機機能層３０を、画素２Ｒ，２Ｇ，２Ｂに対応して、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の異なる発光が得られる材料を用いて形成してもよい。また、有機機能層３０を、インクジェット法やスピンコート法等により塗布する方法を適用して形成してもよい。
【００９３】
（変形例４）
上記実施形態の有機ＥＬ装置の製造方法では、画素２を、略矩形の平面形状に形成したが、上記の形態に限定されない。画素２を、円形や楕円形等の他の平面形状に形成してもよい。
【符号の説明】
【００９４】
１…有機ＥＬ装置、２…画素、２０…基体、２４…第１の電極としての陽極、３０…有機機能層、３２…第２の電極としての陰極、３３…配線部としての陰極用配線、３４…絶縁層としての第１の保護層、３６…第２の保護層、１００…イオンプレーティング装置、１２２…メタルマスク。
【図１】
2010225417.tif 000003
【図２】
2010225417.tif 000004
【図３】
2010225417.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2010225417.tif 000008
【図７】
2010225417.tif 000009
【図８】
2010225417.tif 000010
【図９】
2010225417.tif 000011
【図１０】
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