(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極と第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に設けられ少なくとも発光層を含む有機化合物層と、を有する有機ＥＬ素子を複数備える有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、
前記有機ＥＬ表示装置が、少なくとも第１の発光層を含む第１の有機化合物層を有する第１の有機ＥＬ素子と、第２の発光層を含む第２の有機化合物層を有する第２の有機ＥＬ素子と、を有し、
前記第１電極が設けられた基板上に、水に不溶である低分子有機化合物を用いて前記第１の有機化合物層を形成する工程と、
前記第１の有機化合物層上であって、前記第１の有機化合物層が形成された領域の一部にマスク層を設ける工程と、
前記マスク層が設けられていない領域に形成された第１の有機化合物層を除去する工程と、
前記基板上に、水に不溶である低分子有機化合物を用いて第２の有機化合物層を形成する工程と、
水を用いて前記マスク層を除去する工程と、
前記マスク層を除去した後、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を含む層を形成する工程と、を有し、
前記マスク層を設ける工程が、前記第１の有機化合物層上に水溶性材料を含む第１マスク層を設ける工程と、前記第１マスク層上にＳｉＮ又はＳｉＯ2からなる第２マスク層を形成する工程と、前記第２マスク層上にレジスト層を設ける工程と、前記レジスト層を露光、現像して前記レジスト層を加工する工程と、前記レジスト層を加工する工程において前記レジスト層が残存していない領域に設けられる前記第２マスク層及び第１マスク層を除去する工程と、を有することを特徴とする、有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記水溶性材料が、蒸着可能な材料であることを特徴とする、請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記水溶性材料が、フッ化リチウムであることを特徴とする、請求項１又は２に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記有機化合物層と前記マスク層とを、真空雰囲気中で連続成膜することを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記アルカリ金属又はアルカリ土類金属を含む層が、アルカリ金属又はアルカリ土類金属と、有機化合物と、からなる電子注入層であり、
前記アルカリ金属又はアルカリ土類金属を含む層を形成する工程の後に、前記第２電極を形成する工程を行うことを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記アルカリ金属又はアルカリ土類金属を含む層が前記第２電極であり、
前記第２電極が、アルカリ金属又はアルカリ土類金属と、それ以外の金属と、からなる電極層であることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項７】
第１電極と第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に設けられ少なくとも発光層を含む有機化合物層と、を有する有機ＥＬ素子を複数備える有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、
前記有機ＥＬ表示装置が少なくとも第１の発光層を含む第１の有機化合物層を有する第１の有機ＥＬ素子と、第２の発光層を含む第２の有機化合物層を有する第２の有機ＥＬ素子とを備えており、
前記第１電極が複数設けられた基板上に、水に不溶な低分子有機化合物からなる前記第１の有機化合物層を形成する工程と、
前記第１の有機化合物層の上に水溶性材料からなるＡ１層を形成する工程と、
前記Ａ１層の上にＳｉＮ又はＳｉＯ2からなるＢ１層を形成する工程と、
前記Ｂ１層の上にフォトレジストからなるＣ１層を形成する工程と、
前記第１の有機ＥＬ素子を設ける領域に前記Ｃ１層が残存するように前記Ｃ１層をパターニングする工程と、
前記Ｃ１層が残存しない領域に設けられる前記Ｂ１層、前記Ａ１層及び前記第１の有機化合物層を除去する工程と、
前記第１の有機化合物層が除去された基板の上に、水に不溶な低分子有機化合物からなる前記第２の有機化合物層を形成する工程と、
前記第２の有機化合物層の上に水溶性材料からなるＡ２層を形成する工程と、
前記Ａ２層の上にＳｉＮ又はＳｉＯ2からなるＢ２層を形成する工程と、
前記Ｂ２層の上にフォトレジストからなるＣ２層を形成する工程と、
前記第２の有機ＥＬ素子を設ける領域に前記Ｃ２層が残存するように前記Ｃ２層をパターニングする工程と、
パターニングされた前記Ｃ２層が残存しない領域に設けられる前記Ｂ２層、前記Ａ２層及び前記第２の有機化合物層を除去する工程と、
前記基板の上に残存する前記Ａ１層、前記Ｂ１層、前記Ａ２層及び前記Ｂ２層を除去する工程と、
前記Ａ１層、前記Ｂ１層、前記Ａ２層及び前記Ｂ２層を除去した後、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を含む層を形成する工程と、
を有することを特徴とする、有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記基板の上に残存する前記Ａ１層、前記Ｂ１層、前記Ａ２層及び前記Ｂ２層を除去する工程において、前記Ａ１層及び前記Ａ２層を水に溶解させて除去することを特徴とする、請求項７に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項９】
前記基板の上に残存する前記Ａ１層、前記Ｂ１層、前記Ａ２層及び前記Ｂ２層を除去する工程において、前記Ａ１層及び前記Ａ２層を水に溶解させることにより、前記Ａ１層又は前記Ａ２層の上に形成された前記Ｂ１層、前記Ｃ１層、前記Ｂ２層及び前記Ｃ２層を除去することを特徴とする、請求項８に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ表示装置の製造方法及びこの製造方法を実施するための製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に知られている有機ＥＬ素子を搭載した表示装置とは、有機ＥＬ素子を単数あるいは複数有する画素を所定のパターンで配列してなる装置である。またこの画素により、表示装置の発光領域は２次元的に高精細に分割されている。この画素に含まれる有機ＥＬ素子は、例えば、赤、緑又は青のいずれかの光を出力する電子素子である。有機ＥＬ素子を搭載した表示装置は、所望の色を出力する有機ＥＬ素子を、所望の発光強度で駆動させることで、フルカラーの画像を得ている。
【０００３】
ところで、表示装置の構成部材である有機ＥＬ素子において、素子の構成部材となる有機化合物層は、蒸着等により有機材料からなる薄膜を成膜することにより形成される薄膜層である。ここで当該有機化合物層を素子ごとに形成する際には、高精細なパターニング技術が必要とされる。また当該有機化合物層を蒸着する際にパターニングを実施するためには、パターニングの精細度に応じた精細度の高いメタルマスクが必要となる。しかし、メタルマスクは、蒸着操作を行ったときに付着する蒸着膜によって、マスクの開口部が狭くなったり、応力でマスクの開口部が歪んだりする。このため、一定回数の成膜を行った後で使用したマスクを洗浄する必要があり、これが生産コストの点で不利な要因となっていた。また、マスクの加工精度の制約もあってピクセルサイズは百μｍ程度が限界であり、高精細化に対しても不利であった。さらに基板サイズに関しても、高精細メタルマスクを大型化するとマスクの開口部の位置精度を確保するためにマスクのフレームの剛性を高める必要がある。しかしマスクの剛性を高めるとその分だけマスク自体の重量の増加を引き起こす。このため、加工性、ハンドリングの両面から、第４世代以降の大判サイズの表示装置を製作するのは困難であり、高精細化された有機ＥＬ素子、及び、この有機ＥＬ素子を搭載した表示装置の最適な作製プロセスは、現在のところ具体化できていないという状況にある。
【０００４】
このような状況の中、メタルマスクを使用しない方法で、高精細化された有機ＥＬ素子を有する表示装置を作製する方法が提案されている。その具体的な方法として、例えば、特許文献１に提案されている方法がある。ここで特許文献１にて提案されている方法とは、基板全面に成膜した有機化合物層を、フォトリソグラフィー法を用いたパターニングにより、所定の場所に選択的に当該有機化合物層を残す工程を３色分繰り返した後、共通電極を成膜する方法である。またフォトリソグラフィー法を利用する別の方法が特許文献２にて提案されている。特許文献２には、有機化合物層上に水溶性の中間層を設けてフォトリソグラフィーを行うことにより、有機化合物層のパターニングを行う方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３８１３０６９号
【特許文献２】特許第４５０７７５９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、フォトリソグラフィー法を利用して、有機ＥＬ素子を構成する有機化合物層のパターニングを行う際には、解決すべき課題がいくつか存在する。
【０００７】
第１の課題は、フォトリソプロセスで用いる有機溶媒によって有機化合物層の構成材料が溶解するという課題である。ここで、特許文献１にて提案されたプロセスによれば、従来行われていた高精細のメタルマスクを使う方法と比べて、有機ＥＬ表示装置の高精細化が可能にはなる。しかし、特許文献１にて提案されたプロセスにおいて使用可能な材料は、フォトレジスト溶媒、フォトレジスト現像液、フォトレジスト剥離液のいずれに対しても不溶の材料に限定される、という制約がある。ところでシリコンウェハやＴＦＴ用基板プロセスで広く用いられるフォトレジスト現像液には、水酸化テトラメチルアンモニウム等の有機溶媒が使用されているが、有機化合物層の構成材料はこれら有機溶媒に可溶である。このため、例えば、レジスト塗布工程で有機化合物層の構成材料とレジストとが相溶してしまう問題が生じる。よって、工業化のためには、例えば、専用のフォトレジスト材料を開発・用意する必要がある。
【０００８】
第２の課題は、電子注入層やカソードの構成材料について耐水性が要求されることである。真空蒸着法にて作製される有機ＥＬ素子において、素子の高効率化、低電圧化のために、電子注入層の構成材料としてアルカリ金属化合物が使用されることが一般に知られている。しかしアルカリ金属化合物は、水溶性であったり水によって特性の劣化を生じたりする化合物である。このため、特許文献２にて提案されているプロセスにおいて、アルカリ金属化合物を電子注入層の構成材料として使用した場合、フォトリソグラフィー工程において有機化合物層を水等に浸けたときに電子注入層が溶出するという問題が生じる。たとえ溶出が起こらなくても、水等に浸けたときに電子注入層が有する電子注入特性が劣化するという問題が生じる。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、高効率かつ高精細な有機ＥＬ表示装置を得るための製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法は、第１電極と第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に設けられ少なくとも発光層を含む有機化合物層と、を有する有機ＥＬ素子を複数備える有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、
前記有機ＥＬ表示装置が、少なくとも第１の発光層を含む第１の有機化合物層を有する第１の有機ＥＬ素子と、第２の発光層を含む第２の有機化合物層を有する第２の有機ＥＬ素子と、を有し、
前記第１電極が設けられた基板上に、水に不溶である低分子有機化合物を用いて前記第１の有機化合物層を形成する工程と、
前記第１の有機化合物層上であって、前記第１の有機化合物層が形成された領域の一部にマスク層を設ける工程と、
前記マスク層が設けられていない領域に形成された第１の有機化合物層を除去する工程と、
前記基板上に、水に不溶である低分子有機化合物を用いて第２の有機化合物層を形成する工程と、
水を用いて前記マスク層を除去する工程と、
前記マスク層を除去した後、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を含む層を形成する工程と、を有し、
前記マスク層を設ける工程が、前記第１の有機化合物層上に水溶性材料を含む第１マスク層を設ける工程と、前記第１マスク層上にＳｉＮ又はＳｉＯ2からなる第２マスク層を形成する工程と、前記第２マスク層上にレジスト層を設ける工程と、前記レジスト層を露光、現像して前記レジスト層を加工する工程と、前記レジスト層を加工する工程において前記レジスト層が残存していない領域に設けられる前記第２マスク層及び第１マスク層を除去する工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、高効率かつ高精細な有機ＥＬ表示装置を提供することができる。また、本発明の製造方法は高精細のメタルマスクを使用しない方法である。このため、有機ＥＬ表示装置を製造する際にピクセルサイズを１０μｍ程度に制御することが可能であり、第５世代以降といった基板サイズが大きい場合でも、高精細な有機ＥＬ表示装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（ａ）は、本発明の有機ＥＬ表示装置の製造方法によって製造される有機ＥＬ表示装置の例を示す模式図であり、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｙ断面を示す模式図である。
【図２】本発明の有機ＥＬ表示装置の製造方法における第１の実施形態を示す断面模式図である。
【図３】実施例１にて製造される有機ＥＬ表示装置を示す断面模式図である。
【図４】実施例１において使用した有機ＥＬ表示装置の一部分を示す模式図である。
【図５】実施例２において使用した有機ＥＬ表示装置の一部分を示す模式図である。
【図６】実施例４にて製造される有機ＥＬ表示装置を示す断面模式図である。
【図７】本発明の有機ＥＬ表示装置の製造方法における第２の実施形態を示す断面模式図である。
【図８】本発明の有機ＥＬ表示装置の製造方法における第３の実施形態を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の有機ＥＬ表示装置の製造方法は、第１電極と第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に設けられ少なくとも発光層含む有機化合物層と、を有する有機ＥＬ素子を複数備える有機ＥＬ表示装置を製造する方法である。
【００１４】
ここで本発明の有機ＥＬ表示装置の製造方法は、下記（Ａ）乃至（Ｅ）に示すプロセスを有している。
（Ａ）第１電極が設けられた基板上に、水に不溶である有機化合物層を形成する工程
（Ｂ）前記有機化合物層上であって、前記有機化合物層が形成された領域の一部に、水溶性材料を含むマスク層を設ける工程
（Ｃ）前記マスク層が設けられていない領域に形成されている有機化合物層を除去する工程
（Ｄ）前記マスク層を除去する工程
（Ｅ）前記マスク層を除去した後、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を含む層を形成する工程
【００１５】
尚、各プロセスの詳細については、後述する。
【００１６】
以下、図面を参照しながら、本発明の有機ＥＬ表示装置の製造方法について詳細に説明する。図１（ａ）は、本発明の有機ＥＬ表示装置の製造方法によって製造される有機ＥＬ表示装置の例を示す模式図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＸ−Ｙ断面を示す模式図である。図１の有機ＥＬ表示装置１は、基板１０とは反対側から光を取り出すトップエミッション型の有機ＥＬ表示装置であるが、本発明の製造方法は、基板側から光を取りだすボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置でも適用可能である。
【００１７】
図１の有機ＥＬ表示装置１は、３種類の有機ＥＬ素子を１組として、この１組の有機ＥＬ素子が２次元的に配列されてなる表示装置である。また画像データに応じた電気制御により点灯又は消灯を行うことにより、図１の有機ＥＬ表示装置１は、外部接続端子６０から入力される信号に応じて画像表示を行うことができる。
【００１８】
図１の有機ＥＬ表示装置１には、青色有機ＥＬ素子と、緑色有機ＥＬ素子と、赤色有機ＥＬ素子と、がそれぞれ設けられている。ここで青色有機ＥＬ素子は、基板１０上に、第１電極１１ａ、正孔輸送層１２ａ、発光層１３ａ、電子輸送層１４ａ、電子注入層１５及び第２電極１６がこの順で設けられている。尚、以下の説明において、青色有機ＥＬ素子に含まれる電極（第１電極１１ａ、第２電極１６）及び電子注入層１５以外の各層（１２ａ、１３ａ、１４ａ等）で構成されている積層体を、青色有機化合物層２ａと呼ぶことがある。
【００１９】
また緑色有機ＥＬ素子は、基板１０上に、第１電極１１ｂ、正孔輸送層１２ｂ、発光層１３ｂ、電子輸送層１４ｂ、電子注入層１５及び第２電極１６がこの順で設けられている。尚、以下の説明において、緑色有機ＥＬ素子に含まれる電極（第１電極１１ｂ、第２電極１６）及び電子注入層１５以外の各層（１２ｂ、１３ｂ、１４ｂ等）で構成されている積層体を、緑色有機化合物層２ｂと呼ぶことがある。
【００２０】
また赤色有機ＥＬ素子は、基板１０上に、第１電極１１ｃ、正孔輸送層１２ｃ、発光層１３ｃ、電子輸送層１４ｃ、電子注入層１５及び第２電極１６がこの順で設けられている。尚、以下の説明において、赤色有機ＥＬ素子に含まれる電極（第１電極１１ｃ、第２電極１６）及び電子注入層１５以外の各層（１２ｃ、１３ｃ、１４ｃ等）で構成されている積層体を、赤色有機化合物層２ｃと呼ぶことがある。
【００２１】
尚、各有機化合物層（２ａ、２ｂ、２ｃ）は、発光層（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）を有していれば、その層構成は特に限定されるものではない。ここで有機化合物層（２ａ、２ｂ、２ｃ）に含まれ得る層としては、発光層の他に、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、正孔ブロック層、電子ブロック層等が挙げられる。
【００２２】
図１の有機ＥＬ表示装置１に含まれる有機ＥＬ素子は、下記（ｉ）乃至（ｉｉｉ）のプロセスを経て光を発する。
（ｉ）第１電極１１ａ（１１ｂ、１１ｃ）と第２電極１６との間で電流を通電する
（ｉｉ）プロセス（ｉ）により各電極から注入された正孔と電子とが発光層１３ａ（１３ｂ、１３ｃ）において再結合する
（ｉｉｉ）正孔と電子との再結合により生成した励起子が基底状態に戻る
【００２３】
即ち、上記プロセス（ｉｉｉ）において励起子が基底状態に戻る際に発光が生じる。
【００２４】
次に、図１の有機ＥＬ表示装置１の構成部材についてそれぞれ詳しく説明する。
【００２５】
トップエミッション型の有機ＥＬ表示装置では、第１電極１１ａ（１１ｂ、１１ｃ）は、反射性電極が好ましい。ここで反射性電極の構成材料としては、導電性を有し、かつ反射率の高い（可視光の反射率が６０％以上）材料が使用される。例えば、銀、アルミニウム等の金属材料が使用される。尚、反射性電極は、銀、アルミニウムを主成分とする金属材料からなる層と、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物等の透明導電性材料からなる層とを積層してなる積層電極としてもよい。また図１の有機ＥＬ表示装置１において、第１電極１１ａ（１１ｂ、１１ｃ）は、それぞれ素子ごとに個別に設けられる電極（陽極）として機能する。
【００２６】
正孔輸送層１２ａ（１２ｂ、１２ｃ）は、陽極（第１電極１１ａ（１１ｂ、１１ｃ））から注入された正孔を発光層１３ａ（１３ｂ、１３ｃ）へ輸送する役割を担う。尚、必要に応じて陽極である第１電極１１ａ（１１ｂ、１１ｃ）と正孔輸送層１２ａ（１２ｂ、１２ｃ）との間に、銅フタロシアニンや酸化バナジウム等からなる正孔注入層を介在層として設けてもよい。また、必要に応じて正孔輸送層１２ａ（１２ｂ、１２ｃ）と発光層１３ａ（１３ｂ、１３ｃ）との間に、最低空軌道（ｌｏｗｅｓｔ  ｕｎｏｃｃｕｐｉｅｄ  ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｏｒｂｉｔａｌ；ＬＵＭＯ）エネルギーの絶対値が小さい電子ブロック層を介在層として設けてもよい。
【００２７】
正孔注入輸送性能を有する低分子及び高分子材料としては、トリフェニルジアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ポリフィリル誘導体、スチルベン誘導体、及びポリ（ビニルカルバゾール）、ポリ（チオフェン）、その他導電性高分子が挙げられる。ただし本発明は、これらに限定されるものではない。
【００２８】
発光層１３ａ（１３ｂ、１３ｃ）の構成材料としては、公知の発光材料を好適に用いることができる。尚、発光層１３ａ（１３ｂ、１３ｃ）は、発光材料のみからなる層であってもよいし、ホストとドーパント（発光ドーパント、電荷輸送ドーパント等）とからなる層であってもよい。
【００２９】
電子輸送層１４ａ（１４ｂ、１４ｃ）の構成材料としては、公知の材料、例えばフェナントロリン化合物等を用いることができる。尚、必要に応じて発光層１３ａ（１３ｂ、１３ｃ）と電子輸送層１４ａ（１４ｂ、１４ｃ）との間に、最高被占軌道（ｈｉｇｈｅｓｔ  ｏｃｃｕｐｉｅｄ  ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｏｒｂｉｔａｌ；ＨＯＭＯ）エネルギーの絶対値が大きい材料からなる正孔ブロック層を介在層として形成してもよい。
【００３０】
本発明においては、有機化合物層（２ａ、２ｂ、２ｃ）を構成する正孔輸送層１２ａ（１２ｂ、１２ｃ）、発光層１３ａ（１３ｂ、１３ｃ）及び電子輸送層１４ａ（１４ｂ、１４ｃ）の構成材料は、それぞれ極性が弱く、水に不溶の材料である。
【００３１】
図１の有機ＥＬ表示装置１において、電子注入層１５は、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を含む膜厚１０Å乃至１０００Åの薄膜層である。
【００３２】
ところで電子注入層１５においては、陰極からの電子の注入効率を向上させるために、電子注入層１５内に、仕事関数の低い金属もしくはその化合物をドーパント等の形で含まれていることが好ましい。仕事関数が低い金属として、好ましくは、アルカリ金属やアルカリ土類金属である。この中でもアルカリ金属化合物は、大気中での取り扱いが比較的容易であるためより好ましい。
【００３３】
電子注入層１５の構成材料として使用されるアルカリ金属化合物として、好ましくは、セシウム化合物である。中でも、炭酸セシウムは大気中で安定であり、取り扱いが容易である上、有機ＥＬ素子の駆動電圧を５Ｖ程度と低く抑えることができるので、特に好ましい。
【００３４】
一方、セシウム化合物以外のアルカリ金属化合物として、好ましくは、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化カリウム（ＫＦ）等が挙げられる。アルカリ土類金属を含む電子注入層として、カルシウム、マグネシウム合金等が好適に用いられる。
【００３５】
また電子注入層１５は、ホストである有機化合物と、ドナー（電子供与性）ドーパントであるアルカリ金属やアルカリ土類金属とを混合してなる層とすると、層自体の膜厚を厚くすること（厚膜化）が可能となる。ここでホストとなる有機化合物としては、電子輸送性の材料が好ましい。ここで電子輸送性の材料として、公知の材料を使用することができ、例えば、アルミキノリノール錯体やフェナントロリン化合物等を用いることができる。
【００３６】
トップエミッション型の有機ＥＬ表示装置においては、第２電極１６（陰極）は、光透過性を有する電極である。具体的には、半透明性電極及び透明電極が挙げられる。尚、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ことをいい、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ことをいう。
【００３７】
半透明性電極は、金属材料からなる薄膜を５ｎｍ以上４０ｎｍ未満の膜厚で成膜することによって形成される。半透明性電極の構成材料となる金属材料として、金、白金、銀、アルミニウム、クロム、マグネシウム等の金属単体又はこれらを複数種組み合わせた合金が挙げられる。この中でも、特に、導電率と反射率が高い銀又は銀の合金が好ましい。
【００３８】
また半透明性電極の膜厚を５ｎｍ以上４０ｎｍ未満に設定することにより、半透明性電極が共振器構造として機能するのに十分な反射率が得られる。
【００３９】
一方で、青色のＥＬ発光波長（ピーク波長４６０ｎｍ近辺）に対して吸収による光ロスを抑え、良好な光取りだし効率を得ることができる。
【００４０】
また第２電極１６として透明電極を採用する場合は、インジウムスズ酸化物、インジウム亜鉛酸化物等の透明導電性材料かならなる膜あるいはそれらの材料からなる膜を複数積層してなる積層膜を用いることができる。
【００４１】
ところで、図１の有機ＥＬ表示装置１は、発光層１３ａ（１３ｂ、１３ｃ）へ向けて電子を注入する部材・層構成として、電子注入層１５と第２電極１６とがこの順で積層されている構成を採用している。しかし本発明において、発光層１３ａ（１３ｂ、１３ｃ）向けて電子を注入する部材・層構成としては、電子注入層１５と第２電極１６との積層体に限定されるものではない。例えば、電子注入層１５及び第２電極１６の機能を兼ね備える単一の層を上記積層体の代わりに採用してもよい。尚、当該単一の層を採用する場合、電子注入性の機能を発揮させるために、当該単一の層にアルカリ金属又はアルカリ土類金属を含ませる。
【００４２】
次に、本発明の有機ＥＬ表示装置の製造方法について説明する。既に説明したように、本発明の有機ＥＬ表示装置の製造方法は、下記（Ａ）乃至（Ｅ）に示すプロセスを有している。
（Ａ）前記第１電極が形成された基板上に、水に不溶である有機化合物層を形成する工程
（Ｂ）前記有機化合物層上であって、前記有機化合物層が形成された領域の一部に、水溶性材料を含むマスク層を設ける工程
（Ｃ）前記マスク層が設けられていない領域に形成されている有機化合物層を除去する工程
（Ｄ）前記マスク層を除去する工程
（Ｅ）前記マスク層を除去した後、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を含む層を形成する工程
【００４３】
以下に、図面を適宜参照しながら各プロセスについて説明する。図２は、本発明の有機ＥＬ表示装置の製造方法における第１の実施形態を示す断面模式図である。尚、図２に示される実施形態は、図１の有機ＥＬ表示装置１の製造プロセスを示している。
【００４４】
（１）第１電極の形成工程
まず基板１０上に、第１電極（反射電極）１１ａ（１１ｂ、１１ｃ）をパターニング形成する。パターニングの方法としては、公知の方法を採用することができる。尚、第１電極１１ａ（１１ｂ、１１ｃ）が基板１０上に予め設けられている電極付基板を用意することができる場合は、この工程を省略することができる。
【００４５】
（２）有機化合物層の形成工程（工程（Ａ））
次に、第１電極１１ａ（１１ｂ、１１ｃ）が設けられた基板１０上に、有機化合物層を形成する。本発明において、有機化合物層の形成方法は特に限定されないが、好ましくは、真空雰囲気中で成膜する方法である。また有機化合物層の形成方法として、具体的には、第１電極１１ａ（１１ｂ、１１ｃ）が設けられた基板１０上に、正孔輸送層１２、青色発光層１３ａ、電子輸送層１４を順次表示領域全体に成膜する（図２（ａ））。ここで正孔輸送層１２、青色発光層１３ａ及び電子輸送層１４の構成材料は、上述したように極性が弱く、水に不溶の材料である。この材料選択により、後のプロセスで使用される水によって有機化合物層が溶解されることはない。
【００４６】
（３）マスク層の形成工程（工程（Ｂ））
次に、パターニング用のマスク層２０を設ける。このマスク層２０は有機化合物層のパターニングの際にマスクとして利用するもので、有機化合物層のパターニングの方法によってその層構成が異なる。ここでマスク層のパターニングの方法としては、フォトリソグラフィー法、インクジェット法、レーザパターニング法等が挙げられる。ただし本発明において、マスク層のパターニングの方法はこれらに限定されるものではない。以下、フォトリソグラフィー法を採用する場合について説明する。尚、インクジェット法、レーザパターニング法を採用する方法については、実施例において詳細に説明する。
【００４７】
フォトリソグラフィー法を採用する場合、マスク層２０として、２種類のマスク層を積層するのが好ましい。具体的には、有機化合物層に近い側から順に、第１マスク層２１と、第２マスク層２２を積層し、さらにパターニング用のレジスト層２３と、をこの順に積層する（図２（ｂ））。ただしマスク層２０の層構成は、第１マスク層２１、第２マスク層２２の２層構成に限定されるものではない。例えば、第１マスク層２１を省略した単層構成であってもよい。
【００４８】
（３−１）第１マスク層、第２マスク層の成膜工程
ここで第１マスク層２１は、水溶性材料からなる層である。第１マスク層２１を構成する水溶性材料は、水溶性であるとともに、成膜、除去が容易な材料であれば特に限定されるものではない。例えば、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）等の水溶性高分子材料、フッ化リチウム等の無機水溶性材料等が好適に用いられる。
【００４９】
また第１マスク層２１の成膜方法は、特に限定されないが、水溶性高分子材料を使用する場合は、塗布法等の湿式成膜法が好ましく、無機水溶性材料を使用する場合は、蒸着法等の真空雰囲気中で行う成膜法が好ましい。
【００５０】
また第２マスク層２２は、レジスト液（フォトレジスト溶媒、フォトレジスト現像液、フォトレジスト剥離液）に不溶な材料からなる層であり、具体的には、窒化ケイ素、酸化ケイ素等の無機材料からなる層である。ここで第２マスク層２２は、フォトリソグラフィー法によるパターニングを行う際に、下層の有機化合物層等を現像液から保護できればよく、膜中に酸素あるいは水素が含まれていても構わない。
【００５１】
また第２マスク層２２の成膜方法は、特に限定されないが、蒸着法等の真空雰囲気中で行う成膜法が好ましい。このため、有機化合物層から第２マスク層２２までを真空雰囲気中で連続成膜することが可能であり、またこの連続成膜が可能となれば、製造プロセスの簡略化につながるので有利である。
【００５２】
ところでマスク層をフォトリソグラフィー法によりパターニングを行う際には、一旦第１マスク層２１及び第２マスク層２２を発光領域全体に成膜するのが望ましい。
【００５３】
（３−２）レジスト層の成膜工程
上述した第１マスク層２１と第２マスク層２２とを順次成膜した後、第２マスク層２２上にレジスト層２３を所定のパターンに形成する（図２（ｂ））。ここでレジスト層２３を設ける前に、有機化合物層（正孔輸送層１２、青色発光層１３ａ、電子輸送層１４）上に第２マスク層２２を成膜することにより、この有機化合物層がレジスト液によって溶解・変形するのを防ぐことができる。フォトリソグラフィー法を利用してマスク層２０を所定のパターン形状にて形成する工程は、例えば、以下に示すプロセスからなる。
（３−２−１）レジスト層２３の露光工程（図２（ｃ））
（３−２−２）レジスト層２３の選択的除去工程
【００５４】
工程（３−２−１）は、例えば、ネガ型のレジストを用いる場合、青色有機ＥＬ素子として指定された領域（２３ａ）を選択的に露光する工程である。
【００５５】
工程（３−２−２）は、例えば、レジスト現像液を用いる方法や酸素ガスを用いたドライエッチング法によって行われる。ただし本発明においてはこれらの方法に限定されることはない。
【００５６】
（３−３）マスク層の加工工程
次に、パターン状に形成されたレジスト層をマスクとして、第１マスク層２１と第２マスク層２２とからなる積層体を加工することにより、前記有機化合物層が形成された領域の一部に、マスク層２０が形成される。マスク層の加工は、例えば、以下に示す手順で行う。
（３−３−１）第２マスク層２２の加工（選択的除去）工程（図２（ｄ））
（３−３−２）第１マスク層２１の加工（選択的除去）工程
【００５７】
工程（３−３−１）では、所定のパターンに形成されたレジスト層２３をマスクとして、公知のドライエッチング法にて第二マスク層２２を加工することができる。尚、第２マスク層２２が窒化ケイ素等の窒化膜や酸化ケイ素等の酸化膜からなる場合は、四フッ化炭素ガス（ＣＦ4ガス）等のフッ素系ガスを用いたドライエッチングを行うのが好ましい。尚、マスク層２０を形成する際に第２マスク層２２の成膜を省略した場合は、本工程を省略することができる。
【００５８】
工程（３−３−２）では、所定のパターンに形成されたレジスト層２３と第２マスク層２２とをマスクとして、例えば、酸素ガスを用いたドライエッチング法を採用して第１マスク層２１を加工することができる。尚、マスク層２０を形成する際に第１マスク層２１の成膜を省略した場合は、本工程を省略することができる。
【００５９】
（４）マスク層２０が設けられていない領域に形成されている有機化合物層（青色有機化合物層２ａ）を除去する工程（工程（Ｃ））
次に、マスク層２０が設けられていない領域に形成されている有機化合物層（青色有機化合物層２ａ）を選択的に除去する工程（有機化合物層の加工工程）を行う。
【００６０】
有機化合物層の除去工程は、例えば、上記（３−２）乃至（３−３）の工程を経て所定のパターン形状にて形成されたマスク層２０をマスクとして、工程（３−３−２）と同様に公知のドライエッチング法を採用して有機化合物層を加工する。
【００６１】
上記工程（３−２）乃至（３−３）及び工程（４）を行うことで、図２（ｅ）に示されるように、所定の領域、即ち、青色画素部分として指定した領域のみに青色有機化合物層２ａを形成することができる。尚、工程（４）を終えた段階で有機化合物層（青色有機化合物層２ａ）上に設けられる第１マスク層２１及び第２マスク層２２は除去せずに残し、他の有機化合物層の形成工程から有機化合物層（青色有機化合物層２ａ）を保護するために用いる。
【００６２】
（５）有機化合物層（緑色有機化合物層２ｂ）の形成・加工工程
次に、緑色画素部分として指定した領域に、有機化合物層（緑色有機化合物層２ｂ）を形成する。まず、正孔輸送層と、発光層（１３ｂ）と、電子輸送層と、からなる有機化合物層（緑色有機化合物層２ｂ）を発光領域全体に成膜する。そして、上記（３−２）乃至（３−３）及び工程（４）と同様の工程を経て、所定の領域、即ち、緑色画素部分として指定した領域に選択的に緑色有機化合物層２ｂを形成することができる。尚、この工程において、有機化合物層（緑色有機化合物層２ｂ）の加工を行う際には、少なくとも赤色画素部分として指定した領域にある有機化合物層を除去する必要がある。
【００６３】
（６）有機化合物層（赤色有機化合物層２ｃ）の形成・加工工程
次に、赤色画素部分として指定した領域に、有機化合物層（赤色有機化合物層２ｃ）を形成する。正孔輸送層と、発光層（１３ｃ）と、電子輸送層と、からなる有機化合物層（赤色有機化合物層２ｃ）を発光領域全体に成膜する。そして上記工程（３−２）乃至（３−３）及び工程（４）と同様の工程を経て、所定の領域、即ち、赤色画素部分として指定した領域のみに赤色有機化合物層２ｃを形成することができる。
【００６４】
以上の工程により、所定の領域（青、緑、赤の画素に対応した領域）に各色の有機化合物層（２ａ、２ｂ、２ｃ）が選択的に形成されることになる（図２（ｆ））。尚、（４）乃至（６）に至る工程では、有機化合物層の成膜順を青、緑、赤として説明した。ただし、本発明においては有機化合物層の成膜順はこの順番に制限されるものではない。
【００６５】
ところで、従来のメタルマスクを用いた蒸着法では、マスクの強度や、アライメント等のプロセス精度を考慮して、ＥＬ素子間には数十μｍの間隔が必要であった。これに対して、有機化合物層のパターニングをフォトリソグラフィー法を利用して行う場合では、マスク露光機等の性能にもよるが、一般的なマスク露光機でもの数十μｍ以下の解像度という高い精細度でもって有機化合物層のパターニングを行うことが可能となる。従って、有機ＥＬ素子間の間隔を１０μｍ未満に設定することができるので、従来の高精細メタルマスクを使った方法と比べてより高精細の有機ＥＬ表示装置を作製することができる。
【００６６】
（７）マスク層２０の除去工程
次に、マスク層２０を除去する工程を行う。ここで第２マスク層２２を除去する場合は、例えば、ドライエッチングを利用して除去する。第２マスク層２２が窒化ケイ素からなる薄膜であればＣＦ4によるドライエッチングを利用することができる（図２（ｇ））。また水溶性材料からなる第１マスク層２１を除去する場合は、水に浸漬することで除去できる（図２（ｈ））。ここで発光層、電子輸送層等の有機化合物層は水に不溶である。また有機化合物層の構成材料は水に漬けるだけでは分子構造が変質することはない。このため、第１マスク層２１を水に浸漬して除去した後は、次の工程で有機化合物層を乾燥させて有機化合物層の表面あるいは側面に付着した水分を除去すれば有機化合物層が有するＥＬ特性は損なわれることはない。
【００６７】
（８）有機化合物層の乾燥工程
次に、有機化合物層を乾燥させて、有機化合物層の表面あるいは側面に付着した水分を極力除去しておく。本工程の次の工程になる共通層の形成工程は真空中でのプロセスとなる。ここで、本工程と次の工程（共通層の形成工程）との間で水分の再付着を避けるために、本工程では真空条件下で有機化合物層を有する基板を加熱して有機化合物層の表面あるいは側面に付着した水分を除去する。そして、真空状態を維持しながら、共通層を成膜する成膜室まで基板を搬送する。
【００６８】
ここで有機化合物層の乾燥工程を行うチャンバー（乾燥室）と共通層の形成工程を行うチャンバー（成膜室）とは、搬送室等を設けることで空間的に閉鎖されている状態で連結されていれば、真空状態を維持したまま基板を搬送することは容易である。また有機化合物層の乾燥工程を行うチャンバーと共通層の形成工程を行うチャンバーとが空間的に閉鎖されている状態で連結されていなくても、真空排気が可能な搬送箱を用いて両チャンバー間を移動することで同様の効果を得ることができる。
【００６９】
尚、ここでいう真空とは、簡易的な真空ポンプを用いて得ることのできる圧力を意味しており、具体的には１×１０-3Ｐａ以下の圧力である。１×１０-3Ｐａ以下の圧力に減圧することで、上記乾燥工程において有機化合物層内に吸着された水分が層内から除去された後、有機化合物層内に水分が再度取り込まれるのを抑制することができる。また１０-3Ｐａ以下の圧力に減圧し、さらに真空チャンバーに連結あるいは搬送箱を用いることで、上記乾燥工程後において有機化合物層上に異物が付着するのを抑制することができる。
【００７０】
本工程において、有機化合物層の表面等に付着した水分を除去する際の加熱温度の範囲は、有機化合物層を構成する有機材料のガラス転移点を上限とし、５０℃を下限とする範囲である。ここで、有機材料のガラス転移点を超える温度で加熱すると有機化合物層が変質して所望の素子特性が得られない。一方で、加熱温度が５０℃よりも低いと、脱水効果が得られなくなることがある。また保護層の一部である水溶性材料からなる層を水洗して保護層を除去する工程を行った後、有機化合物層の乾燥工程までの工程においても閉鎖された空間内で基板を搬送させるのが好ましい。そうすれば、不純物の付着をより確実に回避することができる。
【００７１】
（９）共通層の形成工程
次に、有機化合物層上に、共通層１５を形成する（図２（ｉ））。ここで言う共通層とは、フォトリソグラフィー法等のようにマスク層２０を用いたパターニングを行わない層を意味しており、複数の有機ＥＬ素子に跨って連続して形成される層のことである。共通層１５の具体例としては、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を含む層（電子注入層）等が挙げられる。ここでアルカリ金属を含む層とは、アルカリ金属が、金属単体、合金を構成する一成分、酸化物やハロゲン化物等の化合物又はイオンの形で、対象となる層（共通層１５）の中に含まれていることをいう。またアルカリ土類金属を含む層とは、アルカリ土類金属が、金属単体、合金を構成する一成分、酸化物やハロゲン化物等の化合物又はイオンの形で、対象となる層（共通層１５）の中に含まれていることをいう。以下、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を含む層として、アルカリ金属化合物を含む共通層１５の具体的な形成方法について説明する。
【００７２】
アルカリ金属化合物を含む層は、例えば、真空成膜法にて形成される。ここでアルカリ金属化合物を含む層とは、具体的には、アルカリ金属化合物を含み、かつアルカリ金属イオンによる電子注入輸送機能を備える層である。また電子注入輸送機能を備える層とは、例えば、電子注入層、陰極（第２電極）等が挙げられる。電子注入層にアルカリ金属化合物が含まれる場合、電子注入層は、アルカリ金属化合物のみで構成されていてもよいし、アルカリ金属化合物と電子注入輸送性の有機化合物とから構成されていてもよい。
【００７３】
また陰極にアルカリ金属化合物が含まれる場合、陰極は、アルカリ金属化合物と他の金属材料、例えば、Ａｇ、Ａｌ等の導電率が高く光吸収率が低い材料とからなる薄膜（電極層）である。アルカリ土類金属を含む層についても同様である。
【００７４】
（１０）第２電極の形成工程
アルカリ金属又はアルカリ土類金属を含む層を形成した後、第２電極を形成する。第２電極が陰極であり、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を含む層が陰極として機能する場合は、改めて第２電極を形成する必要はないので、本工程を省略することができる。図１の有機ＥＬ表示装置１では、有機化合物層（１２、１３、１４）上に共通層１５（電子注入層）と、透明導電材料からなる第２電極１６（透明電極、陰極）とがこの順に設けられている。図１の有機ＥＬ表示装置１においては、共通層１５にアルカリ金属化合物が含まれている。尚、図１の有機ＥＬ表示装置１においては、共通入層１５及び第２電極１６が基板上に設けられた全画素において共通する層となっているが、本発明においてはこれに限定されるものではない。例えば、電子注入層及び第２電極１６を複数の画素グループに分けて個別に形成してもよい。
【００７５】
共通層１５（電子注入層）及び第２電極１６を形成した後、真空雰囲気あるいは水分量が制限された雰囲気内で、画素が設けられた発光領域を水分等から保護するための封止部材を設ける封止工程が行われる。
【００７６】
ところで、アルカリ金属化合物を含む層の形成工程は、真空中でのプロセスとなるためこの工程で形成される共通層１５（電子注入層）や第２電極１６（陰極）は水に晒されることはない。さらにその後の封止工程も水分量が制限された雰囲気で行われるため、電子注入特性を損なうことなく各画素上に有機ＥＬ素子を形成することができる。
【００７７】
ところで、（４）の工程（有機化合物層（青色有機化合物層）の加工工程）において、フォトリソグラフィー法の代わりにレーザパターニング法を用いることができる。ここでレーザパターニング法とは、例えば、フッ化リチウムからなるマスク層を設けてこのマスク層が設けられた領域（画素領域部分）以外の部分にレーザを照射し当該レーザを照射した部分に形成された有機化合物層を除去することでパターニングを行う方法である。レーザパターニング法を用いた場合でも、一般的なマスク露光機と同等の解像度でパターニングが可能である。このため、従来の高精細メタルマスクを使った場合に比べて高精細の有機ＥＬ表示素子が実現できる。
【００７８】
また（４）の工程において、フォトリソグラフィー法の代わりにインクジェット法を用いることができる。ここでインクジェット法とは、マスク層の形成の際に、インクジェットを用いて、所定の画素領域部分にのみ水溶性材料からなる保護層を形成する方法である。尚、有機化合物層の加工手段はフォトリソグラフィー法と同様の方法を用いることができる。インクジェット法を用いた場合でも、フォトリソグラフィー法やレーザパターニング法と同様に一般的なマスク露光機の解像度でパターニングが可能である。またインクジェット法を用いると、大面積のパターニングをより少ない工程で実施できるという効果を奏する。
【実施例】
【００７９】
以下、実施例にて本発明を詳細に説明する。尚、以下に説明する実施例のうち、実施例１、２、４、７及び８は本発明に該当する。
［実施例１］
図３の有機ＥＬ表示装置３を、以下に説明する製造プロセスに従って作製した。尚、図３の有機ＥＬ表示装置３は、図１の有機ＥＬ表示装置１において、正孔輸送層（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）と発光層（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）との間に電子ブロック層（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ）が介在層として設けられている。また発光層（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）と電子輸送層（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ）との間に正孔ブロック層（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ）が介在層として設けられている。即ち、各有機化合物層（２ａ、２ｂ、２ｃ）は、それぞれ正孔輸送層、電子ブロック層、発光層、正孔ブロック層、電子輸送層がこの順に積層されてなる積層体である。一方、製造プロセスの基本的な流れについては図２にて示されるものと同じである。ここで、本実施例で使用した材料の一部を下記に示す。
【００８０】
【化１】
0005901325.tif 000002
【００８１】
（１）第１電極の形成工程
スパッタリング法により、ガラス基板（基板１０）上に、反射性電極１１として、アルミニウム合金（ＡｌＮｄ）を成膜しアルミニウム合金膜を形成した。このときアルミニウム合金膜の膜厚を１００ｎｍとした。次に、スパッタリング法により、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）を成膜しＩＴＯ膜を成膜した。このときＩＴＯ膜の膜厚を１０ｎｍとした。尚、上記アルミニウム合金膜とＩＴＯ膜とからなる積層体は、第１電極（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ）として機能する。
【００８２】
次に、レジストパターニングにより、上記積層体を加工して、画素部分に対応した所定の領域に第１電極（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ）を形成した。第１電極は１１μｍ×３μｍの大きさの長方形で、第１電極の長辺方向にピッチ１２μｍ、短辺方向に４μｍで配置した。ここで言うピッチとは、第１電極の中心線の間隔を意味しており、サブピクセルのサイズと一致する。このとき、第１電極の間には１μｍの間隔が設けられることになる。さらに、この基板の表面に対してＵＶ／オゾン洗浄を施した。
【００８３】
（２）有機化合物層（青色有機化合物層２ａ）の形成工程
次に、真空蒸着法を用いて、第１電極（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ）上に、式［１］に示される正孔輸送材料を成膜し、正孔輸送層１２を形成した。このとき正孔輸送層１２の膜厚を１１０ｎｍとした。次に、式［２］に示される正孔輸送（電子ブロック）材料を成膜し電子ブロック層１７を形成した。このとき電子ブロック層１７の膜厚を１０ｎｍとした。次に、式［３］に示されるホストと、式［４］に示されるゲストとを、質量比が９５：５となるように共蒸着して発光層１３を形成した。このとき発光層１３の膜厚を２５ｎｍとした。次に、発光層１３上に、式［５］に示される電子輸送（正孔ブロック）材料を成膜し、正孔ブロック層１８を形成した。このとき正孔ブロック層１８の膜厚を１０ｎｍとした。次に、正孔ブロック層１８上に、式［６］で示されるフェナントロリン化合物を成膜し電子輸送層１４を形成した。このとき電子輸送層１４の膜厚を１０ｎｍとした。
【００８４】
（３）第１マスク層、第２マスク層の成膜工程
次に、大気中にてスピンコート法により、電子輸送層１４上に、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）５重量％水溶液を塗布した後、１１０℃のホットプレート上で水分を蒸発させることでＰＶＰ膜を成膜した。ここでＰＶＰ膜の膜厚は５００ｎｍであった。尚、ＰＶＰ膜は、第１マスク層（２１）として機能する。次に、真空チャンバー内における化学気相成長法により、第１マスク層（２１）上に窒化ケイ素を成膜しＳｉＮ膜を成膜した。このときＳｉＮ膜の膜厚を１μｍとした。尚、上記化学気相成長法を行う際の反応ガスとしては、ＳｉＨ4、水素、窒素の混合ガスを用いた。また上記ＳｉＮ膜は、第２マスク層（２２）として機能する。
【００８５】
（４）レジスト層の成膜工程
次に、フォトレジスト（ポジ型）をスピンコートしてレジスト層２３を成膜した。
【００８６】
（５）マスク層の形成工程
次に、成膜したレジスト層２３をプリベークした後、画素パターンに応じたフォトマスクを用いて露光、現像、ポストベークを行った。この時、第１電極の長手方向に並ぶ複数の青色有機ＥＬ素子の第１電極をまたぐように、第１電極が設けられた領域を含みつつ１２００μｍ×４μｍサイズで残るように、レジスト層をパターニングした。この時のサブピクセルサイズは１２μｍ×４μｍである。
【００８７】
次に、残ったフォトレジストをマスクとして、ＣＦ4によるドライエッチングにより窒化ケイ素のエッチングを行った。次に、酸素ガスを用いてＰＶＰ膜のドライエッチングを行った。このとき、エッチングで使用した酸素ガスによって残っていたレジストも同時に除去された。
【００８８】
（６）有機化合物層（青色有機化合物層２ａ）の加工工程
次に、残った窒化ケイ素膜（第二マスク層２２）をマスクとして、酸素ガスを用いて有機化合物層のドライエッチングを行った。これにより、青色画素に相当する部分にのみ青色有機化合物層２ａが選択的に形成された。
【００８９】
（７）有機化合物層（緑色有機化合物層２ｂ）の形成・加工工程
次に、発光層１３（１３ｂ）に含まれる有機材料を緑に最適な材料とした上で、青色有機化合物層と同様の方法で成膜、パターニング工程を行うことで、第１電極１１ｂ上に、緑色有機化合物層２ｂが選択的に形成された。
【００９０】
（８）有機化合物層（赤色有機化合物層２ｃ）の形成・加工工程
次に、発光層１３（１３ｃ）に含まれる有機材料を赤に最適な材料とした上で、青色有機化合物層と同様の方法で成膜、パターニング工程を行うことで、第１電極１１ｃ上に、赤色有機化合物層２ｃが形成された。これにより、青、緑、赤の３色分の有機化合物層が所定の画素（所定の第１電極）上に形成された。
【００９１】
（９）マスク層の除去工程
次に、全体をＣＦ4ガスによるドライエッチングにより有機化合物層（２ａ、２ｂ、２ｃ）上に設けられている第２マスク層２２を除去した。次に、基板全体を水に漬けて第１マスク層（２１）を除去した。
【００９２】
（１０）有機化合物層の乾燥工程
次に、図４に示される装置３０を用いて有機化合物層の乾燥工程以降の工程を行った。尚、図４の装置３０において、搬送室３６に連結された各チャンバー（搬入室３１、乾燥室３２、第１成膜室３３、第２成膜室３４、封止作業室３５）は、真空ポンプ（不図示）によって真空排気が可能となっている。このため、搬送室３６を経由すれば、基板１０は真空雰囲気を維持したままチャンバー間を自由に移動することが可能である。
【００９３】
まず基板１０を、図４に示される搬入室３１に入れた。尚、搬入室３１は、基板１０を投入した時点では大気圧にてベントされている。次に、搬入室３１を含む装置３０を構成する全ての室（乾燥室３２、第１成膜室３３、第２成膜室３４、封止作業室３５、搬送室３６）内についてそれぞれ真空排気を行った。次に、仕切り弁（不図示）を開放して基板１０を、搬入室３１から搬送室３６を経由して乾燥室３２へ移動させた。次に、乾燥室３２内にて、基板１０を、乾燥室に設けられた加熱手段（不図示）により有機化合物層を構成する有機材料のガラス転移点よりも低い温度（１１０℃）で加熱して、有機化合物層に含まれる水分を除去した。
【００９４】
（１１）アルカリ金属又はアルカリ土類金属を含む層（共通層）の形成工程
次に、基板１０を、搬送室３６を経由して第１成膜室３３へ搬送した後、式［６］で示されるフェナントロリン化合物と炭酸セシウムとを、層中のセシウム濃度が８．３質量％となるように共蒸着して、電子注入層を形成した。このとき電子注入層の膜厚を１５ｎｍとした。尚、本実施例において、電子注入層は、共通層１５として機能する。
【００９５】
（１２）第２電極の形成工程
次に、基板１０を、搬送室３６を経由して第２成膜室３４へ搬送した後、電子注入層１５上に、加熱蒸着法により銀（Ａｇ）を成膜して、半透明性の第２電極１６を形成した。このとき第２電極１６の膜厚を１６ｎｍとした。
【００９６】
（１３）封止工程
次に、基板１０を、搬送室３６を経由して封止作業室３５へ搬送した後、窒素雰囲気下において封止ガラス（不図示）を基板に接着することにより素子劣化を防ぐ構造とした。以上のようにして有機ＥＬ表示装置を作製した。
【００９７】
（１４）有機ＥＬ表示装置の評価
得られた有機ＥＬ表示装置について、画像を表示させたところ、赤：１４ｃｄ／Ａ、緑：４５ｃｄ／Ａ、青：３．５ｃｄ／Ａの電流効率が得られた。これは、高精細メタルマスク蒸着を使って真空中で連続成膜した場合と同等の値である。一方、高精細化に関しては、高精細メタルマスク蒸着でのピクセルサイズが百ミクロン程度であったのに対し、１２ミクロンのピクセルサイズを得ることができた。また、本実施例では保護層をＰＶＰ、窒化ケイ素の二層構成としており、どちらも膜厚を厚くすることが容易なので、プロセス中のゴミや欠陥に強く安定したプロセスが構築できる。さらに、有機化合物層の加工工程において水分が吸着したとしても、有機化合物層の乾燥工程から共通層の形成工程までの一連の工程を真空条件下で行えばよい。これにより、水分の有機化合物層への再付着を防ぎつつ、メタルマスクを用いたパターン成膜で形成した有機ＥＬ表示装置と同等の発光特性を得ることができる。
【００９８】
［実施例２］
実施例１において、マスク層の除去工程も閉鎖的な空間内で行ったことを除いては、実施例１と同様の方法により有機ＥＬ表示装置を作製した。図５は、本実施例（実施例２）において使用した有機ＥＬ表示装置の一部分を示す模式図である。図５の装置４０は、図４の装置３０と同様に、搬入室４１、乾燥室４２、第１成膜室４３、第２成膜室４４、封止作業室４５及び搬送室４６を備える一方で、マスク層の除去工程が行われる水洗処理室４７及び水切り室４８を新たに備え、搬入室４１に連結されている。より具体的には、図５の装置４０は、水洗処理室４７と、水切り室４８と、搬入室４１と、がこの順で連結されている複数の室からなり、図５の装置４０内に搬送された基板１０は、水洗処理室４７と水切り室４８とをこの順で通過した後に搬入室４１に搬送される。また水洗処理室４７及び水切り室４８は、真空ポンプ（不図示）によって真空排気が可能となっている。
【００９９】
得られた有機ＥＬ表示装置について、画像を表示させたところ、実施例１とほぼ同等の電流効率が得られた。
【０１００】
［実施例３］
実施例１において、マスク層の形成工程、マスク層の除去工程を以下に説明するプロセスに変更したことを除いては、実施例１と同様の方法により有機ＥＬ表示装置を得た。以下に本実施例について説明する。
【０１０１】
（Ａ）マスク層の形成工程までの工程
実施例１と同様の方法により、基板１０上に、有機化合物層を形成した。尚、本実施例では、電子輸送層１４を形成する際に、その膜厚を５０ｎｍとした。
【０１０２】
（Ｂ）マスク層の成膜工程
次に、有機化合物層上に、窒化ケイ素を成膜し、マスク層２０となる薄膜を成膜した。
【０１０３】
（Ｃ）マスク層の形成工程
次に、ＣＦ4ガスを用いたドライエッチングにより、マスク層２０となる薄膜を加工しマスク層２０を形成した。尚、ドライエッチングの際に、電子輸送層１４の一部がＣＦ4ガスによってエッチングされるため、電子輸送層そのものがダメージを受けることになる。そこで、以下の工程により、マスク層２０の除去を行いつつ、電子輸送層１４の加工を行った。
【０１０４】
（Ｄ）マスク層の除去工程
ドライエッチングによるマスク層の加工・形成を行った後、基板１０を、イソプロピルアルコールに浸漬した。ところで電子輸送層１４の構成材料である式［６］で示されるフェナントロリン化合物は、イソプロピルアルコール６０重量％水溶液に対して１ｎｍ／秒の速さでエッチングされる。この特質を考慮して、基板１０をイソプロピルアルコール６０重量％水溶液に４０秒浸漬する。こうすることで電子輸送層１４を膜厚１０ｎｍの状態で残すことができる。次に、基板１０を純水で１分間リンスした。
【０１０５】
（Ｅ）有機化合物層の乾燥工程等
実施例１と同様の方法により、有機化合物層の乾燥工程以降の工程を行った。以上により、有機ＥＬ表示装置を得た。
【０１０６】
得られた有機ＥＬ表示装置について実施例１と同様の測定・評価を行ったところ、電流効率及び精細度が実施例１と同等であることがわかった。尚、本実施例において、有機化合物層の乾燥工程を行う際に、実施例１で使用した図４の装置３０に換えて、実施例２で使用した図５の装置４０を使用してもよい。
【０１０７】
［実施例４］
本実施例では、図６に示された有機ＥＬ表示装置を作製した。ここで図６の有機ＥＬ表示装置４は、図１の有機ＥＬ表示装置１と比較して、発光層と電子輸送層との間に、正孔ブロック層（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ）が素子ごとに設けられている点と電子輸送層１４が各画素に共通する層として成膜している点とが異なる。
【０１０８】
本実施例では、電子輸送層１４の形成の時期を実施例１の（９）の工程（マスク層の除去工程）の後で行っていることを除いては、実施例１にて説明される方法と同様の方法により有機ＥＬ表示装置を作製した。尚、本実施例では、電子輸送層１４の形成に費やす工程の数を３から１に減らすことができるので、製造装置や製造プロセスの簡略化が可能である。
【０１０９】
得られた有機ＥＬ表示装置について実施例１と同様の測定・評価を行ったところ、電流効率及び精細度が実施例１と同等であることがわかった。
【０１１０】
［実施例５］
本実施例では、図７に示される製造プロセス（本発明における第２の実施形態）に従って、有機ＥＬ表示装置を作製した。
【０１１１】
まず実施例１と同様の方法で、反射電極である第１電極１１ａ（１１ｂ、１１ｃ）を形成したガラス基板１０上に、正孔輸送層１２、青色発光層１３、電子輸送層１４を発光領域全体に成膜した（図７（ａ））。次に、インクジェット法により、青色画素に相当する部分に選択的にＰＶＰ水溶液を塗布して部分的に第１マスク層２１を形成した（図７（ｂ））。このとき第１マスク層２１の膜厚は１０００ｎｍであった。次に、第１マスク層２１が設けられていない領域について酸素プラズマによるドライエッチングを行った。そうすると、ＰＶＰ膜（第１マスク層２１）と有機化合物層とは、ほぼ同じエッチレートでエッチングされる。これを考慮して、緑色有機化合物層（２ｂ）の総膜厚と、赤色有機化合物層（２ｃ）の総膜厚と、の和よりもＰＶＰ膜を厚くしておく。そうすると緑色画素、赤色画素にそれぞれ相当する部分にある有機化合物をエッチングしたとしてもＰＶＰ膜の下方に設けられている有機化合物層（青色有機化合物層２ａ）はエッチングされない。従って、青色画素に相当する部分にのみ青色有機化合物層２ａとＰＶＰ膜（第１保護層２１）とが残ることになる（図７（ｃ））。これと同様の方法で、緑色有機化合物層２ｂと、赤色有機化合物層２ｃとを順次形成すると、図７（ｄ）に示すように各色の画素においてその画素に対応した有機化合物層（２ａ、２ｂ、２ｃ）を残すことができる。ただし、図７（ｄ）に示すようにエッチングマスクとして使用したＰＶＰ膜（第１マスク層２１）がまだ残っているので、次の工程として、基板全体を水に浸漬してＰＶＰ膜（第１マスク層２１）を除去した（図７（ｅ））。次に、実施例１と同様の条件下で有機化合物層（２ａ、２ｂ、２ｃ）が形成されている基板を、真空チャンバー内で加熱して有機化合物層（２ａ、２ｂ、２ｃ）に残留している水分を除いた。次に、電子注入層１５、第２電極１６（半透過性電極）を順次成膜し（図７（ｆ））、最後に、実施例１と同様の方法により封止工程を行った。これにより有機ＥＬ表示装置を得た。尚、本実施例の有機ＥＬ表示装置の電流効率は実施例１とほぼ同様であった。また、本実施例ではインクジェット法によるパターニングを行っているため、基板サイズの自由度が高く、第５世代の基板サイズでも対応可能である。
【０１１２】
［実施例６］
本実施例では、図８に示される製造プロセス（本発明における第３の実施形態）に従って、有機ＥＬ表示装置を作製した。
【０１１３】
まず実施例１と同様の方法で、反射電極である第１電極１１ａ（１１ｂ、１１ｃ）を形成したガラス基板１０上に、正孔輸送層１２、青色発光層１３ａ、電子輸送層１４を順次発光領域全体に成膜した（図８（ａ））。次に、電子輸送層１４上に、フッ化リチウムを成膜してフッ化リチウム層（ＬｉＦ層）２４を形成した。このときＬｉＦ層２４の膜厚を１００ｎｍとした。尚、ＬｉＦ層２４はマスク層として機能する（図８（ｂ））。次に、青色有機化合物層２ａが不要な部分、即ち、緑色画素、赤色画素にそれぞれ相当する部分の有機化合物層を、ＹＡＧレーザを用いたレーザアブレーション法により除去した（図８（ｃ））。具体的には、緑色画素、赤色画素にそれぞれ相当する部分に対応するように開口パターンが形成されているフォトマスク越しにレーザを照射して、照射した部分の有機化合物層をアブレーションした。この時のレーザ照射エネルギーは、２００ｍＪ／ｃｍ２であった。次に、正孔輸送層１２、緑色発光層１３ｂ、電子輸送層１４を順次発光領域全体に成膜した後、マスク層（ＬｉＦ層２４）を成膜した（図８（ｄ））。次に赤色画素に相当する部分に対応するように開口パターンが形成されているフォトマスクを用いてレーザアブレーションを行うと、赤色画素の反射性電極（第１電極１１ｃ）が露出した（図８（ｅ））。ところで本実施例を実施されているパターニングは、フォトマスクを使った一括露光なので、実施例１と同程度の高精細パターンが形成可能である。一方、図８（ｃ）で残した青色画素に相当する部分は、図８（ｅ）に示されるように、有機化合物層が２色分積み重なっている。これは、有機化合物層が２色分積み重なっている部分について、上層部分の有機化合物層をレーザで除去しようとすると下層部分の有機化合物層にもダメージを与える可能性がある。このため、この工程においてレーザ照射する領域は赤色画素に相当する部分のみとする。次に、正孔輸送層１２、赤色発光層１３ｃ、電子輸送層１４を順次発光領域全体に成膜した（図８（ｆ））。この時点で各画素位置には最下層に所定の色の有機化合物層（２ａ、２ｂ、２ｃ）が形成されている。次に、基板全体を水に浸漬した。すると、ＬｉＦ層２４が水に溶けると共にＬｉＦ層２４よりも上層にある有機化合物層がリフトオフにより除去された（図８（ｇ））。次に、他の実施例と同様に基板を真空チャンバー内で加熱して残留水分を除いた後、電子注入層１５、半透過性電極１６を順次成膜した（図８（ｈ））。最後に、実施例１と同様の方法により封止工程を行った。以上により有機ＥＬ表示装置を得た。
【０１１４】
得られた有機ＥＬ表示装置について、実施例１と同様に特性を評価したところ、電流効率、精細度が実施例１と同等であることが分かった。
【０１１５】
［実施例７］
実施例１の（１１）の工程において、電子輸送層１４上に、フッ化リチウム（膜厚０．５ｎｍ）を成膜して電子注入層（共通層１５）を形成したことを除いては、実施例１と同様の方法により有機ＥＬ表示装置を作製した。得られた有機ＥＬ表示装置について実施例１と同様の測定・評価を行ったところ、電流効率及び精細度が実施例１と同等であることがわかった。
【０１１６】
［実施例８］
実施例１の（１１）の工程において、電子注入層（共通層１５）と第２電極１６とからなる積層体を形成する代わりに、炭酸セシウムと銀とを共蒸着して陰極を形成したことを除いては、実施例１と同様の方法により有機ＥＬ表示装置を作製した。得られた有機ＥＬ表示装置について実施例１と同様の測定・評価を行ったところ、電流効率及び精細度が実施例１と同等であることがわかった。
【符号の説明】
【０１１７】
１（３，４）：有機ＥＬ表示装置、２ａ（２ｂ、２ｃ）：有機化合物層、１０：基板、１１ａ（１１ｂ、１１ｃ）：第１電極、１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）：正孔輸送層、１３（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）発光層、１４（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ）：電子輸送層、１５：共通層、１６：第２電極、１７（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ）：電子ブロック層、１８（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ）：正孔ブロック層、２０：マスク層、２１：第１マスク層、２２：第２マスク層、２３：レジスト層、２４：ＬｉＦ層、３１（４１）：搬入室、３２（４２）：乾燥室、３３（４３）：第１成膜室、３４（４４）：第２成膜室、３５（４５）：封止作業室、３６（４６）：搬送室、４７：水洗処理室、４８：水切り室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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