(57)【要約】【課題】  陽極の上に形成された発光層を酸素プラズマエッチング処理にて所定のパターンに加工する際、陽極の表面が過度に酸化されて正孔注入性が低下し、発光素子の駆動電圧が上昇する。【解決手段】  過度に酸化された陽極の表面に、正孔輸送材料に正孔注入材料を混合した層である正孔注入層を形成したのち、発光層を形成する。【選択図】  図１
2014110135.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と、発光層と、陰極とを備えた有機ＥＬ素子を複数有する有機ＥＬ装置の製造方法であって、
複数の陽極が設けられた基板の上に第１発光層を形成する第１の工程と、
前記複数の陽極のうち、一部の陽極の上に形成された前記第１発光層を、酸素プラズマエッチング処理にて選択的に除去する第２の工程と、
前記第１発光層が除去された一部の陽極の上に、正孔注入層と第２発光層と、をこの順に形成する第３の工程と、
前記第１発光層および前記第２発光層の上に陰極を形成する第４の工程と、
を有し、
前記第３の工程において、前記正孔注入層として、正孔輸送材料に正孔注入材料を混合した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】
前記第３の工程と前記第４の工程との間に、
前記正孔注入層と前記第２発光層とが形成された陽極のうち、一部の陽極の上に形成された前記正孔注入層および前記第２発光層を、酸素プラズマエッチング処理にて選択的に除去する第５の工程と、
前記第２発光層が除去された一部の陽極の電極上に、正孔注入層と第３発光層を形成する第６の工程と、
をさらに有し、
前記第６の工程において、前記正孔注入層として正孔輸送材料に正孔注入材料を混合した層を形成し、
前記第４の工程において、前記第３有機発光層の上にも陰極を形成することを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項３】
前記第６の工程において、前記正孔注入層と前記第３発光層との間に、正孔輸送材料のみからなる正孔輸送層を形成することを特徴とする請求項２に記載の有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項４】
前記第３の工程において、前記正孔注入層と前記第２発光層との間に、正孔輸送材料のみ正孔輸送層を形成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項５】
前記陽極が酸化物導電材料からなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の有機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ものである。より具体的には、有機発光層を酸素プラズマエッチング処理にて所定のパターンに加工する工程を有する有機ＥＬ装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビや携帯機器のディスプレイとして、有機ＥＬ素子を用いた有機ＥＬ装置の採用が始まっている。多色表示を行う有機ＥＬ装置には、白色光を発する有機ＥＬ素子とカラーフィルタを組み合わせる構成、もしくは表示色の異なる有機ＥＬ素子を複数組み合わせて配置する構成が広く採用される。カラーフィルタを組み合わせる構成は、有機ＥＬ素子の出射光がカラーフィルタによって一部吸収されてしまうため、消費電力の点で表示色の異なる有機ＥＬ素子を複数組み合わせて配置する構成の方が好ましい。
【０００３】
有機ＥＬ素子は、陽極と、前記陽極に接して配置された少なくとも発光層を含む有機化合物層と、陰極と、を備えている。カラーフィルタを用いない構成の場合、有機ＥＬ素子の表示色毎に異なる発光層を形成する。従来は、所定の素子領域に選択的に有機化合物層を形成する方法として、メタルマスクを用いた真空蒸着法が広く用いられてきた。
【０００４】
ところが、近年は有機ＥＬ装置の高精細化が進み、より微小な領域に高い精度で有機化合物層を形成する技術が求められている。メタルマスクを用いる真空蒸着法には、メタルマスクの加工や蒸着時の輻射熱によるメタルマスクの歪み等、精度を高めるために改善しなければならない問題があり、近年の高精細化に対応するのは難しい。
【０００５】
所定の微小な領域に、高い精度で有機化合物層を選択的に形成する方法として、特許文献１や特許文献２には、フォトリソグラフィを用いて発光層を含む有機化合物層を所定のパターンに加工する方法が開示されている。具体的には、陽極が形成された基板面全体に有機化合物層を形成した後、有機化合物層を残す所定の素子領域の上に、フォトリソグラフィを用いてフォトレジスト層を選択的に形成する。そして、フォトレジスト層に覆われていない領域の有機化合物層を除去し、有機化合物層を所定のパターンに加工する。有機化合物層を形成する工程とフォトリソグラフィを用いて所定のパターンに加工する工程とを複数回繰り返すことにより、複数種類の有機化合物層をそれぞれ所定の素子領域に選択的に形成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−３６９７１号公報
【特許文献２】特開２００７−２８７５３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１および２には、フォトレジスト層に覆われていない領域の有機化合物層を除去する際に、加工精度の高いドライエッチングを用いることが開示されている。中でも酸素を含むガスを用いた酸素プラズマエッチング処理は、酸化反応による有機系材料の分解除去によって短時間で加工を行えるうえに、陽極として用いる酸化物導電膜をほとんどエッチングしないため、好ましいことが記載されている。
【０００８】
また、陽極と発光層との間にバッファ層を設けることが開示されている。バッファ層は、正孔注入層および／または正孔輸送層を含む概念であり、その材料として、正孔輸送性物質の重合体、無機酸化物のゾルゲル膜、ルイス酸を含む有機化合物膜などが例示されている。
【０００９】
一般に、正孔輸送層は、陽極からの注入性が良好な場合、即ち、正孔輸送層のＨＯＭＯ準位（最高被占有分子軌道準位）の絶対値と陽極の仕事関数との差が小さい場合には、陽極に接して設けられる。このような構成によれば、陽極から注入された正孔は正孔輸送層によって発光層へと輸送される。ところが、有機化合物層を酸素プラズマエッチング処理にて加工すると、陽極の表面が酸素プラズマに曝されて過度に酸化される。過度に酸化された陽極表面の仕事関数は、一般的な正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位の絶対値よりも大きくなり、陽極から正孔輸送層への正孔注入性が低下して、素子の駆動電圧が上昇してしまう。
【００１０】
陽極から正孔輸送層への正孔注入性を改善する方法として、陽極と正孔輸送層との間に、正孔注入材料からなる正孔注入層を設ける構成が知られている。正孔注入層は、隣接する正孔輸送層を構成する正孔輸送材料を酸化して電子を引き抜き、正孔輸送層内に正孔を生成させて正孔注入性を改善する。そして同時に、正孔注入層は正孔輸送層とは反対側で接する陽極材料を酸化して、陽極からも電子を引き抜く。
【００１１】
酸素プラズマエッチング処理により、過度に酸化され電子の少ない状態の陽極表面から電子が引き抜かれると、陽極表面には空乏層が形成されてしまう。この空乏層は高抵抗であるため、陽極から正孔を注入するためには大きな電圧の印加が必要となり、有機ＥＬ素子の駆動電圧が上昇するという問題が生じる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は上記課題を解決するものであり、酸素プラズマ処理にて有機化合物層を所定のパターンに加工する工程（パターニング工程）を用いて、駆動電圧が低く高精細な有機ＥＬ装置を製造することを目的としている。
【００１３】
本発明に係る有機ＥＬ装置の製造方法は、陽極と、発光層と、陰極とを備えた有機ＥＬ素子を複数有する有機ＥＬ装置の製造方法であって、複数の陽極が設けられた基板の上に第１発光層を形成する第１の工程と、前記複数の陽極のうち、一部の陽極の上に形成された前記第１発光層を、酸素プラズマエッチング処理にて選択的に除去する第２の工程と、前記第１発光層が除去された一部の陽極の上に、正孔注入層と前記第１発光層とは異なる第２発光層と、をこの順に形成する第３の工程と、前記第１発光層および前記第２発光層の上に陰極を形成する第４の工程と、を有し、前記第３の工程において、前記正孔注入層として、正孔輸送材料に正孔注入材料を混合した層を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、酸素プラズマエッチング処理に曝された陽極から発光層への正孔注入性を高めることができる。その結果、駆動電圧の低い高精細な有機ＥＬ装置を製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る有機ＥＬ装置の製造方法を示す図。
【図２】本発明の第１および第２の実施形態に係る有機ＥＬ装置を示す図。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る有機ＥＬ装置の製造方法を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
従来のメタルマスクを用いる真空蒸着法を用いた有機ＥＬ装置の製造方法においては、有機化合物層を形成する前に陽極表面の仕事関数を調整して、隣接する有機化合物層への正孔注入性を高めている。具体的には、酸素プラズマ処理やオゾン処理等を施して陽極表面を適度に酸化させることにより、陽極表面の酸素濃度を調整している。一方、有機化合物層を酸素プラズマエッチング処理にてパターニングする有機ＥＬ装置の製造方法における酸素プラズマエッチング処理には、有機化合物層のエッチングレートを高めて加工時間を短縮することのできる条件が用いられる。そのため、陽極の正孔注入性を高めるために行われる酸素プラズマ処理に比べ、非常に高いエネルギーを持った酸素原子が陽極表面に衝突することになり、陽極表面が過度に酸化される。本明細書では、酸素プラズマを用いて有機化合物層の除去する条件での処理を酸素プラズマエッチング処理、酸素プラズマを用いて陽極表面の仕事関数を調整する条件での処理を酸素プラズマ処理と呼んで区別する。
【００１７】
表面が過度に酸化された陽極の注入性を改善するため、陽極と正孔輸送層との間に正孔注入材料のみからなる正孔注入層を形成すると、正孔注入層と接する陽極の表面全体には高抵抗な空乏層が形成される。この空乏層が、有機ＥＬ素子の駆動電圧の上昇の原因となる。
【００１８】
そこで本発明では、陽極の上に正孔注入材料のみからなる正孔注入層と正孔輸送材料のみからなる正孔輸送層とを積層する構成に替えて、正孔輸送層材料に正孔注入材料を混合した正孔注入層を陽極に接して形成し、有機ＥＬ素子の駆動電圧の上昇を抑制する。このような素子構成によってＥＬ素子の高電圧化が抑制される理由は明らかではないが、次のような現象が生じていると考えられる。
【００１９】
正孔輸送材料に正孔注入材料を混合した正孔注入層内では、正孔注入材料は正孔輸送材料の中に散在する。正孔輸送材料の中に散在する正孔注入材料は、正孔輸送材料を酸化して正孔注入層内に正孔を生成させ、陽極から正孔注入層への正孔注入性を改善する。また、陽極と正孔注入層との界面には、陽極と正孔注入材料とが接触する領域と、陽極と正孔注入材料とが接触しない領域と、が形成される。陽極と正孔注入材料とが接触する領域の陽極は酸化されるが、陽極と正孔注入材料とが接触しない領域の陽極は酸化されない。従って、陽極と正孔注入材料とが接触する領域にだけ空乏層が形成されることになり、陽極と正孔注入材料が接触しない領域、即ち空乏層が形成されない領域において陽極と正孔注入層との導電性が確保され、有機ＥＬ素子の駆動電圧の上昇を抑制することができる。
【００２０】
本発明にかかる有機ＥＬ装置の製造方法を、図面を参照しながら詳細に説明する。ここでは、基板１の上に、互いに異なる発光層を含む第１有機ＥＬ素子、第２有機ＥＬ素子、第３有機ＥＬ素子を備えた多色表示の有機ＥＬ装置を例にとって説明する。ただし、第１有機ＥＬ素子、第２有機ＥＬ素子、第３有機ＥＬ素子のそれぞれに含まれる発光層は、必ずしも互いに異なっている必要はない。発光層が互いに同じでも、他の層の膜厚や材料等を変えることによって、互いに異なる色を表示することが可能である。以下に説明する実施形態は、公知の技術の範囲で適宜変更が可能であって、本発明はこれらに限定されるものではない。また、本明細書において、特に図示しない部材あるいは説明しない工程等には、当該技術分野の周知或いは公知の技術を適用することができる。
【００２１】
図１は、本発明の第１の実施形態にかかる有機ＥＬ装置の製造方法の各工程を示す図である。図２は、図１の製造方法により製造される有機ＥＬ装置の一例を示している。基板１には表示領域２０と外部接続端子２１が設けられている。表示領域２０には、第１発光層３を備える第１有機ＥＬ素子、第１発光層とは異なる第２発光層９を備える第２有機ＥＬ素子、および、第１発光層３および第２発光層９とは異なる第３発光層１０を備える第３有機ＥＬ素子の複数種類の有機ＥＬ素子が配置されている。外部接続端子２１は、不図示の配線によって、有機ＥＬ素子を駆動するための駆動回路（不図示）に電気的に接続されている。
【００２２】
［陽極を形成する工程］
まず、基板１の上に第１有機ＥＬ素子、第２有機ＥＬ素子、第３有機ＥＬ素子のそれぞれを構成する陽極２ａ、２ｂ、２ｃを形成する（図１（ａ））。
【００２３】
基板１には、有機ＥＬ装置を安定に製造することができかつ駆動できるものであれば、特に形状や材質の制限なく用いることができる。有機ＥＬ装置の用途にもよるが、変形の小さいガラス基板やＳｉウェハが好適である。基板１には、必要に応じて有機ＥＬ装置を駆動するための駆動回路による凹凸を平坦化するための平坦化層や、陽極間に設けて発光領域を区画する分離層などを設けてもよい。
【００２４】
陽極２ａ、２ｂ、２ｃは、基板１の片面全体に、真空蒸着法、スパッタリング法などの公知の方法にて導電層を形成した後、公知のフォトリソグラフィにて導電層をパターニングして形成する。パターニングによって陽極２ａ、２ｂ、２ｃは互いに分離されるため、各有機ＥＬ素子の発光を独立して制御可能とすることが可能となる。陽極としては、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）やインジウム亜鉛酸化物などの酸化物導電材料、ＴｉやＡｌ等の金属材料、またはこれらの材料からなる層の積層が好適である。
【００２５】
［第１発光層を形成する工程］
陽極が形成された基板１の上に第１発光層３を形成する（図１（ｂ））。第１発光層３を構成する材料は、公知の低分子系有機材料或いは高分子系有機材料の中から選択し、選択した材料に応じて真空蒸着法や塗布法を適宜用いることができる。例えば、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、ポリアリーレン、縮合多環炭化水素化合物、複素環式芳香族化合物、複素環式縮合多環化合物、有機金属錯体化合物等及びこれらの単独オリゴ体あるいは複合オリゴ体などから選択して使用することができる。
【００２６】
第１発光層を形成する時点では、陽極は酸素プラズマエッチング処理に曝されていない。従って、従来のように、必要に応じて陽極に酸素プラズマ処理やオゾン処理を施して陽極表面の仕事関数を調整したり、陽極と第１発光層との間に正孔注入材料のみからなる正孔注入層や正孔輸送材料のみからなる正孔輸送層を設けたりすると良い。正孔注入材料のみからなる正孔注入層や正孔輸送材料のみからなる正孔輸送層を設ける代わりに、後に説明する第２、第３発光素子と同様に、正孔輸送材料に正孔注入材料を混合した正孔注入層を設けても良いし、それに加えて発光層との間に正孔輸送層を設けても良い。正孔輸送材料や正孔注入材料に公知の材料を用い、材料に応じて真空蒸着法や塗布法を適宜用いて正孔注入層や正孔輸送層を形成することができる。第１発光層の上に、更に電子注入層、電子輸送層など他の機能層を形成しておいても良い。なお、ここでいう「のみからなる」とは、意図的に添加したのではない不純物を含む場合を排除しない。以下も同様である。
【００２７】
［中間層を形成する工程］
次に、陽極２ａ上の第１発光層３の上に、中間層４ａを選択的に形成する。中間層４ａは、それ自身が溶解することにより、中間層４ａより上に形成された層を、第１発光層３や後に形成する第２発光層９が設けられた基板１の上から剥離（リフトオフ）するために設けるものである。従って、中間層４ａには、第１発光層３、第２有光層９などの中間層４ａ以外の層の溶解度が低い溶解液に対する溶解度が高く、かつ、中間層４ａの形成時に、第１発光層３など既に形成されている層にダメージを与えない材料を用いる。例えば、第１発光層３、第２発光層９、正孔注入層、および正孔輸送層を、水にほとんど溶解しない材料で形成した場合、中間層４ａの溶解液として水を好適に用いることができる。このような中間層４ａには、ＬｉＦ、ＮａＣｌなどの水溶性無機材料、或いは、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）などの水に溶解し易い水溶性高分子材料を用いることができる。
【００２８】
中間層４ａを所定の領域に選択的に形成する方法として、中間層４ａに用いる材料の特性に応じて様々な方法を採用することができる。例えば、第１発光層３の上に中間層４ａとフォトレジスト層とを順次形成し、フォトレジスト層をフォトリソグラフィでパターニングした後、フォトレジスト層で覆われていない領域の中間層４ａを除去し、所定の領域に選択的に残してもよい。中間層４ａが感光性材料からなる場合は、第１発光層３が形成された基板面全体に中間層４ａを形成した後、中間層４ａ自体をフォトリソグラフィでパターニングして所定の領域にのみ残すことができる。また、中間層４ａが高分子系の材料の場合は、インクジェット法や印刷法などを用いて所定の領域に選択的に形成することもできる。
【００２９】
本実施形態では、基板１の第１発光層３が形成された面全体に、中間層４ａとフォトレジスト層５ａとを順次形成し（図１（ｃ））、陽極２ａの上にのみフォトレジスト層５ａが残存するよう、フォトレジスト層５ａをフォトリソグラフィにてパターニングする（図１（ｄ））。この場合、フォトレジスト層５ａの現像に用いられる現像液に対するフォトレジスト層５ａのエッチングレートが、フォトレジスト層５ａの現像液に対する中間層４ａのエッチングレートよりも１０倍以上大きいフォトレジスト材料を用いるのが好ましい。
【００３０】
もし、フォトレジスト材料に含まれる有機溶媒やフォトレジスト層５ａの現像液である有機溶媒が、中間層４ａや第１発光層３の溶解や変質を引き起こす場合には、中間層４ａとフォトレジスト層５ａとの間に、保護層を設けておくのが好ましい。保護層には、それ自体が有機溶媒には溶解せず、かつ有機溶媒を浸透させない材料、例えば窒化シリコンや酸化シリコンなどの無機材料が好適である。保護層を加えることで、フォトレジスト層５ａの形成によって生じる中間層４ａや第１発光層３の溶解や変質を抑制することができ、中間層４ａの上に形成するフォトレジスト層５ａの形成に用いることのできるフォトレジスト材料の選択肢を増やすことができる。
【００３１】
次に、フォトレジスト層５ａで覆われていない領域の中間層４ａを除去すれば、所定の領域に中間層４ａを選択的に形成することができる。中間層４ａが水溶性高分子材料からなる場合は、中間層４ａも第１発光層３も酸素プラズマによってエッチングされるため、中間層４ａと第１発光層３とを連続してエッチングし、除去することができる。中間層４ａとフォトレジスト層５ａとの間に例えばＳｉＯ２，ＳｉＮなどの無機材料からなる保護層を形成した場合は、酸素プラズマエッチング処理にて中間層４ａを除去した後、フッ素系ガスによるドライエッチングにて保護層を除去する。そして、再び酸素プラズマエッチング処理にて、陽極２ｂ、２ｃが露出するまで第１有機発光層３のエッチングを行うと良い。
【００３２】
本実施形態では、工程簡略化のため、中間層４ａを水溶性高分子材料で形成するものとし、中間層４ａと第１発光層３とを連続して除去する。中間層４ａのパターニングについては、次の第１発光層３のパターニング工程の中で合わせて説明する。
【００３３】
中間層４ａは、第１発光層３の上に形成された層を基板１から剥離できれば、必ずしも層全体が、第１発光層３および第２発光層９の溶解度が低い液に対する溶解度が高い材料で構成されている必要はない。例えば、中間層４ａを複数の層からなる積層体で形成し、第１発光層３に接する一層のみを、第１発光層３および第２発光層９の溶解度が低い溶解液に対して高い溶解度を示す材料で形成することもできる。
【００３４】
［第１発光層のパターニング工程］
次に、フォトレジスト層５ａに覆われていない領域、即ち陽極２ｂ、２ｃの上に形成されている中間層４ａおよび第１発光層３を除去して、第１発光層３をパターニングする（図１（ｅ））。第１発光層３の除去は、パターニング精度が高くかつ有機系材料のエッチングレートが高い、酸素プラズマエッチング処理にて行う。酸素に、アルゴンやヘリウムなどの希ガスや窒素を添加したガスを用いてエッチングを行ってもよい。
【００３５】
酸素プラズマエッチング処理による無機材料のエッチングレートは、有機系材料のエッチングレートに比べて十分に低いため、酸化物導電材料などからなる陽極２ｂ、２ｃは、ほとんどエッチングされない。従って、陽極２ｂ、２ｃを除去することなく第１発光層３を選択的に除去することができる。
【００３６】
フォトレジスト層５ａをマスクとして、中間層４ａと第１発光層３とを酸素プラズマエッチング処理にて連続して除去する間に、有機系材料であるフォトレジスト層５ａも、第１発光層３と共にエッチングされる。第１発光層３の除去が完了するまでに、除去しない領域の第１発光層３の表面が露出したり、中間層４ａが薄くなりすぎたりしないよう、あらかじめフォトレジスト層５ａや中間層４ａの膜厚を決めておくとよい。
【００３７】
［正孔注入層および第２発光層を形成する工程］
酸素プラズマエッチング処理によって表面が過度に酸化された陽極２ｂ、２ｃの上に、正孔注入層７ａ、第２発光層９を連続して形成する（図１（ｆ））。本発明において、正孔注入層７ａは、正孔輸送材料に正孔注入材料を混合した層とする。ここで、正孔輸送材料とは、膜にした時に正孔移動性の高い材料を意味し、正孔注入材料とは、正孔輸送材料を酸化して正孔輸送材料中に正孔を生成する材料を意味している。言い換えると、正孔注入材料は正孔輸送材料に対してアクセプタとして機能するのもので、正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位より低い空準位を有している。正孔輸送材料としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水素  、フタロシアニン系の化合物等の正孔移動度が高い材料、正孔注入材料としては、酸化モリブデン、酸化バナジウムなどの無機酸化物、ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ、ＮＤＰ９などが挙げられる。本発明にかかる正孔注入層は、これら公知の材料から適宜選択し、組み合わせて形成することができる。後で正孔注入層を酸素プラズマエッチング処理にて除去するため、エッチング残渣を残さないよう考慮すると、正孔輸送材料および正孔注入材料には、酸素プラズマエッチング処理によるエッチングレートが高い有機材料が好ましい。また、正孔注入層７ａも中間層４ａの溶解液に溶解しないように材料を選択する。
【００３８】
正孔注入層７ａと第２発光層９との間に、さらに正孔輸送材料のみからなる正孔輸送層を形成しても良い。このとき正孔輸送層を構成する材料は、正孔注入層に用いた正孔輸送材料を用いてもよいし、異なる正孔輸送材料でもよい。正孔輸送層の形成方法には、選択する材料に応じて公知の方法を用いることができる。
【００３９】
第２発光層９は、第１発光層３とは互いに異なる発光層とする。第２発光層９に用いることのできる材料、成膜方法等は第１発光層３と同様である。なお、本発明において、互いに「異なる発光層」とは、発光層の材料、組成、膜厚、発光層を形成する際の成膜方法、成膜条件のうち、少なくとも一つが互いに異なる発光層のことを言う。
【００４０】
［正孔注入層および第２発光層をリフトオフする工程］
中間層４ａに溶解液を接触させて溶解し、同時に中間層４ａの上に形成された正孔注入層７ａ、第２発光層９をリフトオフする（図１（ｇ））。前述したように、中間層４ａの溶解液には、中間層４ａ以外の層の溶解度が低く、かつ中間層４ａの溶解度が高い材料を用いるので、選択的に中間層４を溶解することができる。
【００４１】
中間層４ａが溶解すると、中間層４ａの上に形成された正孔注入層７ａおよび第２発光層９は、第１発光層３の表面からリフトオフされる。リフトオフされた第２発光層９が基板１に再付着する場合には、超音波や水流などの物理的な力を加えながら剥離するのが好ましい。
【００４２】
［新たな中間層を形成する工程］
陽極２ａの上に設けられた第１発光層３、および陽極２ｂの上に設けられた第２発光層９の上に、新たな中間層４ｂとフォトレジスト層５ｂを形成する。新たな中間層４ｂとフォトレジスト層５ｂは、それぞれ中間層４ａ、フォトレジスト層５ａと同様の材料と方法を用いて形成することができる。ここでは、先に説明した中間層４ａ、フォトレジスト層５ａの形成工程と同様に、中間層４ｂとフォトレジスト層５ｂとを第１発光層３および第２発光層９の上全体に形成し（図１（ｈ））、フォトリソグラフィを用いてフォトレジスト層５ｂをパターニングする（図１（ｉ））。中間層４ｂには、第１発光層３や第２発光層９や後に形成する第３発光層１０など、中間層４ｂ以外の層の溶解度が低い溶解液に対して溶解度が高く、かつ、中間層４ｂの形成時に第１発光層３や第２発光層９などの既に形成されている層にダメージを与えない材料を用いる。フォトレジスト材料に含まれる有機溶媒やフォトレジスト層５ｂの現像液である有機溶媒が、中間層４ｂや第１発光層３、第２発光層９など他の層の溶解や変質を引き起こす場合には、中間層４ｂとフォトレジスト層５ｂとの間に不図示の保護層を設けておくとよい。
【００４３】
本実施形態では、中間層４ｂを中間層４ａと同じ水溶性高分子材料で形成するものとして説明する。この場合、中間層４ｂと第２発光層９とを連続してエッチングするため、中間層４ｂのパターニング工程は次の第２発光層９のパターニング工程の中で説明する。
【００４４】
［第２発光層をパターニングする工程］
フォトレジスト層５ｂに覆われていない領域、即ち陽極２ｃ上の領域に形成されている層を、酸素プラズマエッチング処理にて連続的に除去して、陽極２ｃを露出させる（図１（ｊ））。この時のエッチングは、第１発光層３のエッチングと同様の条件で行うことができる。
【００４５】
［正孔注入層および第３発光層を形成する工程］
続いて、陽極２ｃの上に正孔輸送材料に正孔注入材料を混合した正孔注入層７ｂ、第３発光層１０を連続して形成する（図１（ｋ））。ここで、第３発光層１０は、第１発光層３、第２発光層９とは異なる発光層である。正孔注入層７ｂ、第３発光層１０に用いる材料や製法は、それぞれ正孔注入層７ａ、第２発光層９と同様の材料や製法を用いることができる。正孔注入層７ｂと第３発光層１０の間に、正孔輸送材料のみからなる正孔輸送層をさらに設けてもよい。
【００４６】
［正孔注入層、正孔輸送層、および第３発光層をリフトオフする工程］
中間層４ｂに溶解液を接触させて溶解し、中間層４ｂの上に形成された正孔注入層７ｂ、および第３発光層１０をリフトオフする（図１（ｌ））。前述したように、中間層４ｂの溶解液は、第１発光層３、第２発光層９、第３発光層１０など他の層をほとんど溶解しないので、選択的に中間層４ｂを溶解することができる。正孔注入層７ｂ、および第３発光層１０の剥離の補助や、剥がれた膜が基板１に再付着防止のため、超音音波や水流などの物理的な力を加えながら剥離してもよい。
【００４７】
［陰極を形成する工程］
それぞれ所定の領域に選択的に形成された第１発光層３、第２発光層９、第３発光層１０の上に共通の陰極１１を形成して、有機ＥＬ装置の基本構成が完成する（図１（ｍ））。
【００４８】
陰極１１を形成する前に、第１発光層３、第２発光層９、第３発光層１０の上に連続する、電子ブロック層、電子輸送層、電子注入層などの共通層を形成してもよい。共通層は、各発光層より後に形成する層であれば、特に限定されない。
【００４９】
陰極１１には、Ａｌ、Ａｇなどの金属材料や、ＩＴＯ、インジウム亜鉛酸化物などの透明電極材料、或いはそれらの積層膜など、公知の電極材料を用いることができる。有機化合物層で発せられた光を外部に出射させるためには、陽極２および陰極１１の少なくとも一方に、透明あるいは半透明の材料を用いる。ここで言う透明とは、可視光に対して８０％以上の透過率を有するもの、半透明とは、可視光に対して２０％以上８０％未満の透過率を有するものをいう。陰極１１を形成した後、有機ＥＬ素子に外部から水分が浸入するのを抑制するため、公知の封止部材（不図示）を設けるのが好ましい。
【００５０】
図３に第２の実施形態にかかる有機ＥＬ装置の製造方法を示す。図３に示した製造方法は、中間層４ａとフォトレジスト層５ａとの間、及び中間層４ｂとフォトレジスト層５ｂとの間に、それぞれ保護層６ａ、６ｂを設けた点で、図１で説明した実施形態と相違している。前述したように、保護層６ａ、６ｂにはそれ自体が有機溶媒には溶解せずかつ有機溶媒を透過しない材料が好ましく、窒化シリコンや酸化シリコンなどの無機材料が好適である。保護層６ａ、６ｂを用いることで、フォトレジスト層５ａや５ｂを形成する際に用いる溶媒や現像液等によって、中間層４ａや４ｂ、第１発光層３や第２発光層９が溶解や変質を抑制することができる。その結果、中間層４ａや４ｂの上に形成するフォトレジスト層５ａや５ｂに用いることのできる材料の選択肢を増やすことができる。
【００５１】
（実施例）
第２の実施形態を適用した実施例を説明する。
【００５２】
図３に示す工程に従って、それぞれ赤、青、緑のいずれかの色を表示する３種類の有機ＥＬ素子を備える、図２に示した有機ＥＬ装置を作製した。
【００５３】
まず、有機ＥＬ素子を駆動するための回路（不図示）を備える基板１の片面全体に、スパッタリング法によりＡｌＮｄ膜とＩＴＯ膜とを順次成膜し、積層膜を形成した。公知のフォトリソグラフィを用い、ＡｌＮｄ膜とＩＴＯ膜との積層膜を有機ＥＬ素子の配置に応じてパターニングし、陽極２ａ〜２ｃとした。第１有機ＥＬ素子を構成する陽極２ａ、第２有機ＥＬ素子を構成する陽極２ｂ、第３有機ＥＬ素子を構成する陽極２ｃは、それぞれ複数個ずつ形成した（図３（ａ）および図２）。図では省略しているが、各陽極はそれぞれ所定の回路と電気的に接続されている。
【００５４】
パターニングされた陽極２ａ、２ｂ、２ｃが形成された基板面全体に、不図示の正孔輸送層と青色を発する第１発光層３を真空蒸着法にて成膜した（図３（ｂ））。まず、正孔輸送層として下記構造式で示される化合物（以下、化合物１と記述）を膜厚１２０ｎｍで形成した後、第１発光層として青色発光層を膜厚３０ｎｍ形成した。青色発光層の材料は、公知の材料から選択して用いることが可能である。
【００５５】
【化１】
2014110135.tif 000003
【００５６】
次に、水溶性高分子材料のポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）と水とを混合してＰＶＰ水溶液を用意した。用意したＰＶＰ水溶液を第１発光層３の上全体にスピンコート法にて塗布し、乾燥させて膜厚５００ｎｍの中間層４ａを形成した。中間層４ａの上に、保護層６ａとして、２０００ｎｍの窒化珪素をＣＶＤ法にて形成した。さらに、中間層４ａの上に、市販のポジ型のフォトレジスト材料（ＡＺエレクトロニックマテリアルズ製、製品名「ＡＺ１５００」）をスピンコート法により塗布し、フォトレジスト材料中の溶剤を飛ばしてフォトレジスト層５ａを形成した（図３（ｃ））。フォトレジスト層５ａの膜厚は１０００ｎｍとした。
【００５７】
フォトレジスト層５ａまでが形成された基板１を露光装置にセットし、フォトマスクを介して陽極２ｂ、２ｃの上に形成されたフォトレジスト層５ａに４０秒間露光を行った。露光後、フォトレジスト層５ａの現像液（ＡＺエレクトロニックマテリアルズ製、製品名「３１２ＭＩＦ」を水で希釈し濃度を５０％としたもの）を用いて１分間現像した。この現像処理により、陽極２ｂ、２ｃの上に形成されたフォトレジスト層５ａを除去した後、基板１をエッチング装置に搬送し、ＣＦ４ガスを３０ｍｌ／ｍｉｎ流してフォトレジスト層５ａで被覆されていない領域の保護層６ａをエッチング除去した（図３（ｄ））。
【００５８】
続いて、別のチャンバーに移して酸素を流量３０ｍｌ／ｍｉｎ流し、圧力１Ｐａ、出力１５０Ｗの条件で酸素プラズマを生成し、陽極２ｂ、２ｃが露出するまでエッチングを行った。エッチングにより、フォトレジスト層５ａおよび保護層６ａで被覆されていない、中間層４ａ、第１発光層３、および不図示の正孔輸送層が除去された（図３（ｅ））。図３（ｅ）には、エッチングが完了した時点で、フォトレジスト層５ａが陽極２ａの上に残存している状態を示しているが、実際には陽極２ａの上の中間層４ａを覆うフォトレジスト層５ａはエッチングされてなくなり、保護層６ａの表面が露出していた。
【００５９】
次に、基板１を真空蒸着装置へと搬送し、陽極２ｂ、２ｃの表面にオゾン処理を１０分間行った後、共蒸着法により正孔注入層７ａとして化合物１にＮＤＰ９を３重量％混合した層を層厚１００ｎｍで形成した。続けて、化合物１からなる正孔輸送層（不図示）を層厚４０ｎｍで形成した後、公知の緑発光材料を含む第２発光層９を層厚３０ｎｍで形成した（図３（ｆ））。
【００６０】
第２発光層９までを形成した基板１を、中間層４ａの溶解液である水（流水）に接触させた。水溶性のポリビニルピロリドンからなる中間層４ａの水に対するエッチングレートは、第２発光層７の水に対するエッチングレートよりも１００倍以上大きいため、中間層４ａを選択的に溶解させることができた。中間層４ａが溶解し、中間層４ａの上に形成された層が第１発光層３からリフトオフされた（図３（ｇ））。
【００６１】
次に、中間層４ａ、保護層６ａと同様にして、ポリビニルピロリドンをスピンコート法で塗布して新たに中間層４ｂを成膜し、その上に新たな保護層６ｂを形成した。保護層６ｂの上には、フォトレジスト層５ａと同様にして新たにフォトレジスト層５ｂを形成した（図３（ｈ））。フォトリソグラフィを用いて、陽極２ｃの上からフォトレジスト層５ｂを選択的に除去し、さらに保護層６ｂをエッチングにより除去した（図３（ｉ））。陽極２ａ、２ｂの上に残存するフォトレジスト層５ｂをマスクとして、陽極２ｃの上に形成された中間層４ｂ、正孔注入層７ｂおよび第２発光層９を、酸素プラズマエッチング処理にて連続的に除去した（図３（ｊ））。酸素プラズマエッチング処理の条件は、第１発光層３の除去で用いた条件と同じである。第２発光層９のエッチングが完了した時点で、陽極２ａ、２ｂの上の中間層４ｂを覆うフォトレジスト層５ｂはエッチングされてなくなっていた。
【００６２】
第２発光層９のエッチング完了後、基板１を真空蒸着装置へと搬送し、表面が露出した陽極２ｃの表面にオゾン処理を１０分間行った後、共蒸着法により正孔注入層７ｂとして化合物１にＮＤＰ９を３重量％混合した層を層厚１００ｎｍで形成した。その上に、不図示の正孔輸送層として、層厚１００ｎｍの化合物１からなる層を形成し、さらに第３発光層１０として、公知の赤発光材料を含む発光層を膜厚３０ｎｍで順次積層した（図３（ｋ））。
【００６３】
次に、第３発光層１０までを形成した基板１を、中間層４ｂの溶解液である水（流水）に接触させた。水溶性のポリビニルピロリドンからなる中間層４ｂの水に対するエッチングレートは、中間層４ｂ以外の層の水に対するエッチングレートよりも１００倍以上大きいため、中間層４ｂを選択的に溶解され、中間層４ｂの上に形成された層がリフトオフされた（図３（ｌ））。
【００６４】
第１〜第３発光層３、９、１０それぞれの上に、共通する電子輸送層（不図示）を真空蒸着法で形成した後、スパッタリング法により、膜厚１６ｎｍのＡｇからなる半透明の陰極１１を形成した（図３（ｍ））。
【００６５】
陰極１１を形成した後、大気に曝すことなく基板１を窒素雰囲気下に設置し、封止ガラス（不図示）をＵＶ硬化樹脂からなる接着剤にて素子基板１に接着して有機ＥＬ発光装置を完成させた。
【００６６】
ここで、化合物１にＮＤＰ９を３％混合した正孔注入層７ａ、７ｂの代わりに、ＮＤＰ９からなる正孔注入層を層厚３ｎｍと化合物１からなる正孔輸送層とを形成した点を除いて、実施例と同様にして比較例となる有機ＥＬ装置を形成した。
【００６７】
作成した実施例の有機ＥＬ装置と比較例の有機ＥＬ装置とを、電流密度２５ｍＡ／ｃｍ２で発光させた時の電圧を比較したところ、それぞれ駆動電圧は３．４Ｖ、３．７Ｖと、実施例の有機ＥＬ装置の駆動電圧の方が低いことが確認された。
【符号の説明】
【００６８】
１  基板
２ａ、２ｂ、２ｃ  陽極
３  第１発光層
４ａ、４ｂ  中間層
５ａ、５ｂ  フォトレジスト層
７ａ、７ｂ  正孔注入層
９  第２発光層
１０  第３発光層
１１  陽極
６ａ、６ｂ  保護層
【図１】
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【図２】
2014110135.tif 000005
【図３】
2014110135.tif 000006