(57)【要約】【課題】生産性を向上するが可能な有機ＥＬ装置の製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】絶縁基板の上方に画素電極を形成する工程と、有機層形成用の粉体を前記画素電極に向けて噴射し、前記粉体を前記画素電極の上に吸着させる工程と、前記粉体を溶融し、前記画素電極の上に固着した有機層を形成する工程と、前記有機層の上に対向電極を形成する工程と、を備えたことを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。【選択図】      図３
2011065947.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板の上方に画素電極を形成する工程と、
有機層形成用の粉体を前記画素電極に向けて噴射し、前記粉体を前記画素電極の上に吸着させる工程と、
前記粉体を溶融し、前記画素電極の上に固着した有機層を形成する工程と、
前記有機層の上に対向電極を形成する工程と、
を備えたことを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項２】
絶縁基板の上方に画素電極を形成する工程と、
前記画素電極の上に有機層を形成する工程と、
前記有機層の上に対向電極を形成する工程と、
保護膜形成用の無機化合物からなる粉体を前記対向電極に向けて噴射し、前記粉体を前記対向電極の上に吸着させる工程と、
前記粉体を溶融し、前記対向電極の上に固着した保護膜を形成する工程と、
を備えたことを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項３】
さらに、吸着されなかった前記粉体を回収する工程を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項４】
前記粉体は、不活性雰囲気で、不活性ガスとともに噴射されることを特徴とする請求項１または２に記載の有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項５】
前記粉体が噴射される処理基板に電圧を印加する一方で、前記処理基板に印加した電圧とは極性の異なる電圧を前記粉体に印加することにより、前記粉体を前記処理基板に静電吸着させることを特徴とする請求項１または２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、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自発光型で、高速応答、広視野角、高コントラストの特徴を有し、かつ、更に薄型軽量化が可能な有機エレクトロルミネセンス（ＥＬ）素子を用いた表示装置の開発が盛んに行われている。
【０００３】
この有機ＥＬ素子は、正孔注入電極（陽極）から正孔を注入するとともに、電子注入電極（陰極）から電子を注入し、発光層で正孔と電子とを再結合させて発光を得るものである。フルカラー表示を得るためには、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）にそれぞれ発光する画素を構成する必要がある。赤、緑、青の各画素を構成する有機ＥＬ素子の発光層には、赤色、緑色、青色といったそれぞれ異なる発光スペクトルで発光する発光材料を塗り分ける必要がある。このような発光材料を塗り分ける方法として、真空蒸着法がある。このような真空蒸着法によって低分子系の有機ＥＬ材料を成膜する場合、各色の画素毎に開口した金属性のファインマスクを用いてそれぞれ独立にマスク蒸着する方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１５７９７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、生産性を向上するが可能な有機ＥＬ装置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】
【０００６】
本発明の一態様によれば、
絶縁基板の上方に画素電極を形成する工程と、有機層形成用の粉体を前記画素電極に向けて噴射し、前記粉体を前記画素電極の上に吸着させる工程と、前記粉体を溶融し、前記画素電極の上に固着した有機層を形成する工程と、前記有機層の上に対向電極を形成する工程と、を備えたことを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法が提供される。
【０００７】
本発明の他の態様によれば、
絶縁基板の上方に画素電極を形成する工程と、前記画素電極の上に有機層を形成する工程と、前記有機層の上に対向電極を形成する工程と、保護膜形成用の無機化合物からなる粉体を前記対向電極に向けて噴射し、前記粉体を前記対向電極の上に吸着させる工程と、前記粉体を溶融し、前記対向電極の上に固着した保護膜を形成する工程と、を備えたことを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、生産性を向上するが可能な有機ＥＬ装置の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本実施形態における有機ＥＬ表示装置の構成を概略的に示す平面図である。
【図２】図２は、図１に示した有機ＥＬ表示装置における第１乃至第３有機ＥＬ素子を含む表示パネルの断面図である。
【図３】図３は、図１に示した有機ＥＬ表示装置を製造するのに適用可能な製造装置の構成を模式的に示す図である。
【図４】図４は、図３に示した製造装置のノズルの先端部の構造の一例を示す図である。
【図５】図５は、図３に示した製造装置において、処理基板に粉体を静電吸着させる工程を説明するための図である。
【図６】図６は、処理基板に静電吸着させた粉体を溶融し固着する工程を説明するための図である。
【図７】図７の（ａ）乃至（ｄ）は、本実施形態における第１乃至第３有機ＥＬ素子の製造工程を説明するための概略断面図である。
【図８】図８の（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態における保護膜の製造工程を説明するための概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一態様について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１１】
図１は、有機ＥＬ装置の一例として、アクティブマトリクス駆動方式を採用した有機ＥＬ表示装置の構成を概略的に示す平面図である。
【００１２】
すなわち、有機ＥＬ表示装置は、略矩形状の表示パネル１を備えている。この表示パネル１は、アレイ基板１００及び封止基板２００を備えている。アレイ基板１００は、画像を表示する略矩形状のアクティブエリア（第１領域）１０２と、このアクティブエリア１０２の周辺に枠状に形成された周辺エリア（第２領域）１０４と、を有している。アレイ基板１００のアクティブエリア１０２には、複数の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤがマトリクス状に配置されている。
【００１３】
封止基板２００は、アレイ基板１００のアクティブエリア１０２において、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤと向かい合っている。この封止基板２００は、ガラス基板やプラスチック基板などの光透過性を有する絶縁基板である。
【００１４】
これらのアレイ基板１００及び封止基板２００は、アクティブエリア１０２を囲む枠状に形成されたシール材３００によって貼り合わせされている。シール材３００は、例えば、熱硬化型樹脂や紫外線硬化型樹脂などの有機系材料、あるいは、フリットガラスによって形成されている。表示パネル１は、アレイ基板１００と封止基板２００との間において、シール材３００によって囲まれた内側に樹脂層を備えている場合もある。このような樹脂層は、充填層あるいは接着層などとも称され、例えば、熱硬化型樹脂や紫外線硬化型樹脂などの有機系材料によって形成されている。
【００１５】
また、アレイ基板１００の周辺エリア１０４には、封止基板２００の端部２００Ｅから外方に向かって延在した延在部１１０が形成されている。この延在部１１０には、接続部１３０が設けられている。このような接続部１３０には、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに電源や各種制御信号などの有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに対して駆動に必要な信号を供給する駆動ＩＣチップやフレキシブル・プリンテッド・サーキット（以下、ＦＰＣと称する）などの信号供給源が実装可能である。
【００１６】
図２は、本実施形態における有機ＥＬ表示装置のスイッチング素子ＳＷ及び第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３を含む表示パネル１の断面図である。
【００１７】
アレイ基板１００は、ガラス基板やプラスチック基板などの光透過性を有する絶縁基板１０１を備えている。スイッチング素子ＳＷ、及び、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３は、絶縁基板１０１の上方において、画像を表示するアクティブエリア１０２にそれぞれ配置されている。
【００１８】
絶縁基板１０１の上には、第１絶縁膜１１１が配置されている。このような第１絶縁膜１１１は、アクティブエリア１０２の概ね全体に亘って延在している。この第１絶縁膜１１１は、例えば、シリコン酸化物やシリコン窒化物などの無機化合物によって形成されている。
【００１９】
第１絶縁膜１１１の上には、スイッチング素子ＳＷの半導体層ＳＣが配置されている。この半導体層ＳＣは、例えばポリシリコンによって形成されている。この半導体層ＳＣには、チャネル領域ＳＣＣを挟んでソース領域ＳＣＳ及びドレイン領域ＳＣＤが形成されている。
【００２０】
半導体層ＳＣは、第２絶縁膜１１２によって被覆されている。また、この第２絶縁膜１１２は、第１絶縁膜１１１の上にも配置されている。このような第２絶縁膜１１２は、アクティブエリア１０２の概ね全体に亘って延在している。この第２絶縁膜１１２は、例えば、シリコン酸化物やシリコン窒化物などの無機化合物によって形成されている。
【００２１】
第２絶縁膜１１２の上には、チャネル領域ＳＣＣの直上にスイッチング素子ＳＷのゲート電極Ｇが配置されている。この例では、スイッチング素子ＳＷは、トップゲート型のｐチャネル薄膜トランジスタである。ゲート電極Ｇは、第３絶縁膜１１３によって被覆されている。また、この第３絶縁膜１１３は、第２絶縁膜１１２の上にも配置されている。このような第３絶縁膜１１３は、アクティブエリア１０２の概ね全体に亘って延在している。この第２絶縁膜１１２は、例えば、シリコン酸化物やシリコン窒化物などの無機化合物によって形成されている。
【００２２】
第３絶縁膜１１３の上には、スイッチング素子ＳＷのソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄが配置されている。ソース電極Ｓは、半導体層ＳＣのソース領域ＳＣＳにコンタクトしている。ドレイン電極Ｄは、半導体層ＳＣのドレイン領域ＳＣＤにコンタクトしている。スイッチング素子ＳＷのゲート電極Ｇ、ソース電極Ｓ、及び、ドレイン電極Ｄは、例えば、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）などの導電材料を用いて形成されている。
【００２３】
これらのソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄは、第４絶縁膜１１４によって被覆されている。また、この第４絶縁膜１１４は、第３絶縁膜１１３の上にも配置されている。このような第４絶縁膜１１４は、アクティブエリア１０２の概ね全体に亘って延在している。この第４絶縁膜１１４は、例えば、紫外線硬化型樹脂や熱硬化型樹脂などの有機化合物や、シリコン窒化物などの無機化合物によって形成されている。
【００２４】
第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３を構成する各々の画素電極ＰＥは、第４絶縁膜１１４の上に配置されている。第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３の各々の画素電極ＰＥは、スイッチング素子ＳＷのドレイン電極Ｄに電気的に接続されている。この画素電極ＰＥは、例えば陽極に相当する。
【００２５】
このような画素電極ＰＥの構造については、特に制限はなく、反射層及び透過層が積層された２層構造であっても良いし、反射層単層、あるいは、透過層単層であっても良いし、さらには、３層以上の積層構造であっても良い。反射層は、例えば、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）などの光反射性を有する導電材料によって形成されている。透過層は、例えば、インジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）、インジウム・ジンク・オキサイド（ＩＺＯ）などの光透過性を有する導電材料によって形成されている。第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３が封止基板２００の側から光を放射する上面発光型の場合には、画素電極ＰＥは少なくとも反射層を含んでいる。
【００２６】
第４絶縁膜１１４の上には、隔壁ＰＩが配置されている。この隔壁ＰＩは、画素電極ＰＥの周縁に沿って配置されている。また、この隔壁ＰＩは、画素電極ＰＥの一部に重なっている。このような隔壁ＰＩは、例えば、紫外線硬化型樹脂や熱硬化型樹脂などの有機化合物や、シリコン窒化物などの各種無機化合物などの絶縁材料によって形成されている。第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３は、このような隔壁ＰＩによって分離されている。
【００２７】
第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３を構成する有機層ＯＲＧは、各画素電極ＰＥの上に配置されている。この有機層ＯＲＧは、アクティブエリア１０２の概ね全体に亘って延在した連続膜であり、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３に亘って延在している。この有機層ＯＲＧは、少なくとも発光層ＥＭＬを含んでいる。図示した例では、有機層ＯＲＧは、例えばホール輸送層ＨＴＬ、発光層ＥＭＬ、電子輸送層ＥＴＬを含んでいる。これらのホール輸送層ＨＴＬ、発光層ＥＭＬ、電子輸送層ＥＴＬは、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３に亘って延在した連続膜である。
【００２８】
ホール輸送層ＨＴＬは、各画素電極ＰＥ及び隔壁ＰＩを被覆している。発光層ＥＭＬは、ホール輸送層ＨＴＬの上に配置されている。電子輸送層ＥＴＬは、発光層ＥＭＬの上に配置されている。なお、この有機層ＯＲＧは、さらに、ホール注入層、電子注入層などを含んでいても良い。また、発光層ＥＭＬは、蛍光材料によって形成されていても良いし、燐光材料によって形成されていても良い。
【００２９】
第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３を構成する対向電極ＣＥは、有機層ＯＲＧの上に配置されている。この例では、対向電極ＣＥは、電子輸送層ＥＴＬの上に配置され、陰極に相当する。この対向電極ＣＥは、アクティブエリア１０２の概ね全体に亘って延在した連続膜であり、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３に亘って延在し、有機層ＯＲＧを被覆している。
【００３０】
このような対向電極ＣＥは、例えば半透過層によって形成されている。半透過層は、例えば、マグネシウム（Ｍｇ）・銀（Ａｇ）などの導電材料によって形成されている。なお、対向電極ＣＥは、半透過層及び透過層が積層された２層構造であっても良いし、透過層単層構造、または、半透過層単層構造であっても良い。透過層は、例えば、ＩＴＯやＩＺＯなどの光透過性を有する導電材料によって形成可能である。第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３が絶縁基板１０１の側から光を放射する下面発光型の場合には、対向電極ＣＥは少なくとも反射層あるいは半透過層を含んでいる。
【００３１】
対向電極ＣＥの上方には、保護膜１１５が配置されている。このような保護膜１１５は、アクティブエリア１０２の全体に亘って延在している。つまり、保護膜１１５は、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３を覆うとともに、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３の周囲に配置された隔壁ＰＩの直上にも延在している。図示した例では、保護膜１１５は、対向電極ＣＥの上に配置されているが、保護膜１１５と対向電極ＣＥとの間に他の薄膜が介在していても良い。この保護膜１１５は、光透過性を有し且つ水分が浸透しにくい材料、例えば、シリコン窒化物やシリコン酸窒化物などの無機化合物によって形成されている。つまり、この保護膜１１５は、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３への水分の浸透を防止する水分バリア膜として機能する。
【００３２】
なお、上述した第１絶縁膜１１１、第２絶縁膜１１２、第３絶縁膜１１３、第４絶縁膜１１４、保護膜１１５などは、アクティブエリア１０２のみならず、図示しない周辺エリア１０４にも延在していても良い。
【００３３】
封止基板２００は、アレイ基板１００に形成された保護膜１１５の上方に配置されている。
【００３４】
図示した例では、アレイ基板１００の保護膜１１５と封止基板２００とが離間し、両者の間に空間が形成されているが、保護膜１１５と封止基板２００との間に樹脂層などが充填されていても良い。なお、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３が上面発光型の場合、充填される樹脂層は、光透過性を有する樹脂材料によって形成される。
【００３５】
本実施の形態においては、有機層ＯＲＧの発光層ＥＭＬが第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３に亘って延在した連続膜でありながら、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３の発光色は、互いに異なるように構成されている。ここに示した例では、第１有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１の発光色は赤色であり、第２有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２の発光色は緑色であり、第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３の発光色は青色である。
【００３６】
ここでは、主波長が５９５ｎｍ乃至８００ｎｍの範囲を第１波長範囲と定義し、この第１波長範囲内にある色を赤色とする。また、主波長が４９０ｎｍより長く且つ５９５ｎｍよりも短い範囲を第２波長範囲と定義し、この第２波長範囲内にある色を緑色とする。さらに、主波長が４００ｎｍ乃至４９０ｎｍの範囲を第３波長範囲と定義し、この第３波長範囲内にある色を青色とする。
【００３７】
このような構成は、例えば、以下のような構成で実現可能である。すなわち、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３の発光層ＥＭＬは、例えば、発光色が赤色の第１ドーパント材料、発光色が緑色の第２ドーパント材料、及び、発光色が青色の第３ドーパント材料を含でいる。第１有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１については、第１ドーパント材料が発光し、赤色を呈する。第２有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２については、第１ドーパント材料が消光しており、第２ドーパント材料が発光し、緑色を呈する。第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３については、第１ドーパント材料及び第２ドーパント材料が消光しており、第３ドーパント材料が発光し、青色を呈する。
【００３８】
なお、発光層ＥＭＬの形態は、特に制限はなく、第１ドーパント材料を含む第１発光層、第２ドーパント材料を含む第２発光層、及び、第３ドーパント材料を含む第３発光層を積層した３層構造であっても良いし、第１発光層及び第２発光層を積層した２層構造であっても良いし、第１発光層のみからなる単層構造であっても良い。２層構造の場合、第１発光層は、第１ドーパント材料のみならず、第２ドーパント材料や第３ドーパント材料を含んでいても良いし、第２発光層は、第２ドーパント材料のみならず、第１ドーパント材料や第３ドーパント材料を含んでいても良い。単層構造の場合、第１発光層は、第１ドーパント材料、第２ドーパント材料、及び、第３ドーパント材料を含んでいても良い。
【００３９】
また、第１乃至第３ドーパント材料としては、光照射によって発光性能が変化する材料として、消光する材料を適用した場合について説明したが、消光に限らず、光照射によって発光色が変化するなどの発光性能が変化する材料が適用可能である。
【００４０】
例えば、光照射によって分子の立体構造が変化して発光色が変化するあるいは消光する材料が適用可能である。例えば、一方のドーパント材料が他方のドーパント材料の異性体である場合がこの例に相当する。異性体の一種として、シス体及びトランス体の例について簡単説明する。シス体とは、主骨格に対して２つの側鎖（あるいは原子団）が同じ側にある分子の立体構造を示し、トランス体とは、主骨格に対して２つの側鎖（あるいは原子団）が互いに反対側にある分子の立体構造を示している。このようなドーパント材料は、紫外光などの光照射により、シス体からトランス体に変化する、あるいは、トランス体からシス体に変化する材料から選択され、このような材料として、例えば、フォトクロミック材料が挙げられる。
【００４１】
また、他の異性体の例としては、光変換型タンパク質あるいは蛍光タンパク質などと称される材料も挙げられる。例えば、蛍光タンパク質の中には、紫外光の照射により、消光状態から活性化されて発光するようになる材料や、ある発光波長から別の発光波長に変換される材料などがあり、これらも本実施形態のドーパント材料として適用可能である。
【００４２】
また、光照射によって発光層に含まれるドーパント材料と添加剤あるいはホスト材料とが化学結合して発光色が変化するあるいは消光する材料も適用可能である。
【００４３】
本実施形態においては、有機層ＯＲＧを構成する少なくとも１層、及び、保護膜１１５は、以下に説明する粉体成膜の手法を適用して形成される。
【００４４】
図３は、本実施形態で適用可能な製造装置の構成を模式的に示す図である。
【００４５】
すなわち、この製造装置は、チャンバ１０、ノズル１１、ステージ１２などを備えて構成されている。チャンバ１０には、導入口１０Ａ、及び、排気口１０Ｂが形成されている。導入口１０Ａから不活性ガスが導入されることにより、チャンバ１０の内部は不活性雰囲気となる。排気口１０Ｂからはチャンバ１０の内部のガスが排気される。この排気口１０Ｂには、排気ダクト１３を介して電気集塵機１４が接続されている。電気集塵機１４は、後に説明するように、ノズル１１から噴射された粉体のうち、処理基板ＳＵＢに静電吸着されなかった粉体を回収する。
【００４６】
材料源の粉体を収容したタンク１５は、配管Ｐ１に接続されている。この配管Ｐ１の中途には、バルブＢ１が接続されている。不活性ガスを収容したボンベ１６は、配管Ｐ２に接続されている。この配管Ｐ２の中途には、バルブＢ２が接続されている。配管Ｐ１と配管Ｐ２とは合流し、配管Ｐ３を介してノズル１１に接続されている。
【００４７】
タンク１５には、有機層ＯＲＧを形成するための材料源の粉体や、保護膜１１５を形成するための材料源の粉体などが収容されている。タンク１５に収容されている粉体の粒径は、２０μｍ以下程度である。ボンベ１６には、窒素ガス（Ｎ２）や、アルゴンガス（Ａｒ）などの希ガス類が圧縮された状態で収容されている。
【００４８】
また、ノズル１１には、図示しないその先端部の電極に高電圧を印加する高電圧発生器１７が接続されている。
【００４９】
ステージ１２は、処理基板ＳＵＢを保持する。ステージに保持された処理基板ＳＵＢは、その膜形成面ＳＦがノズル１１に向かい合っている。また、ステージ１２に保持された処理基板ＳＵＢは、高電圧発生器１８に接続される。この処理基板ＳＵＢには、この高電圧発生器１８により高電圧が印加される。ノズル１１に印加される電圧の極性は、処理基板ＳＵＢに印加される電圧の極性とは異なり、例えば、処理基板ＳＵＢに印加される電圧が接地電位に対して正極性であるのに対して、ノズル１１に印加される電圧は接地電位に対して負極性である。
【００５０】
このような製造装置は、さらに図示しないスキャン機構を備えている。このスキャン機構は、ノズル１１及びステージ１２に保持された処理基板ＳＵＢの少なくとも一方を移動させ、処理基板ＳＵＢの膜形成面ＳＦの略全体にわたりノズル１１をスキャンする。
【００５１】
図４は、ノズル１１の先端部の構造の一例をより具体的に示す図である。
【００５２】
ノズル１１は、高電圧発生器１８に接続された電極１１Ａを備えている。ここに示した例では、電極１１Ａには、負の高電圧が印加されている。このような構成のノズル１１は、粉体ＰＷと不活性ガスとを混合した粉体流を噴射する。粉体流がノズル１１の先端部を通過する際には、粉体ＰＷには、電極１１Ａにより負の電圧が印加される。ノズル１１から噴射された粉体流のうち、粉体ＰＷは、負（−）に帯電している。
【００５３】
なお、このノズルの先端部には、さらにリング電極を追加して、電子を加速させるような構成を適用しても良い。
【００５４】
次に、粉体ＰＷを処理基板ＳＵＢに静電吸着させる工程について説明する。
【００５５】
図５は、処理基板ＳＵＢに粉体ＰＷを静電吸着させる工程を説明するための図である。なお、この図５においては、説明に必要な主要部のみを図示している。
【００５６】
不活性雰囲気において、ノズル１１は、処理基板ＳＵＢの膜形成面ＳＦに向かい合っている。処理基板ＳＵＢには、例えば、正の高電圧が印加されている。このため、処理基板ＳＵＢあるいは膜形成面ＳＦは、正（＋）に帯電している。一方で、ノズル１１は、負（−）に帯電した粉体ＰＷを含む粉体流を処理基板ＳＵＢの膜形成面ＳＦに向けて噴射する。これにより、負に帯電した粉体ＰＷは、正に帯電した処理基板ＳＵＢの膜形成面ＳＦに静電吸着される。図示した例では、処理基板ＳＵＢが図中の矢印Ａの方向にスキャンされる。これにより、膜形成面ＳＦの略全体にわたって粉体ＰＷが静電吸着される。
【００５７】
なお、図示していないが、ノズル１１から噴射された粉体流の粉体ＰＷのうち、処理基板ＳＵＢに静電吸着されなかった粉体ＰＷは、チャンバ内部のガスとともに排気口から排気され、電気集塵機により回収される。このため、静電吸着されなかった粉体ＰＷは、再度タンクに戻され、再利用可能となり、材料源の利用効率を改善できる。
【００５８】
次に、処理基板ＳＵＢに静電吸着させた粉体ＰＷを固着する工程について説明する。
【００５９】
図６は、処理基板ＳＵＢに静電吸着させた粉体ＰＷを溶融し固着する工程を説明するための図である。また、この図６においては、粉体ＰＷを固着する前のメルト処理前の状態と粉体ＰＷを固着した後のメルト処理後の状態とを拡大して示している。なお、この図６においては、説明に必要な主要部のみを図示している。
【００６０】
露光用光源２０は、処理基板ＳＵＢの膜形成面ＳＦに静電吸着している粉体ＰＷと向かい合っている。露光用光源２０は、例えば、エキシマレーザ光源、ディープＵＶ（極めて短い波長（２００ｎｍ乃至３００ｎｍ程度）の遠紫外線）光源である。このような露光用光源２０から照射される光の波長範囲は、例えば概略２００ｎｍ乃至４００ｎｍである。
【００６１】
露光用光源２０は、膜形成面ＳＦの法線Ｎに対して傾いた方向から膜形成面ＳＦに向けて光を照射する。膜形成面ＳＦに静電吸着している粉体ＰＷは、エキシマレーザ光あるいはディープＵＶ光の照射により溶融し、膜形成面ＳＦに固着される。図示した例では、処理基板ＳＵＢが図中の矢印Ａの方向にスキャンされる。これにより、膜形成面ＳＦの略全体にわたって粉体ＰＷが固着される。
【００６２】
また、このような露光用光源２０からの光照射により、粉体ＰＷとともに粉体流を形成した不活性ガスは除去される（脱ガス処理）。
【００６３】
なお、露光用光源２０は、図３に示した製造装置のチャンバ内に配置されても良いし、チャンバとは別に設置されても良い。また、露光用光源２０及び処理基板ＳＵＢの少なくとも一方が移動可能な構成とされていれば良く、これにより、処理基板ＳＵＢの膜形成面ＳＦの略全体にわたり溶融・固着用の光をスキャンできる。また、粉体ＰＷの処理基板ＳＵＢへの固着が完了した後には、処理基板ＳＵＢの除電を行うことが望ましい。
【００６４】
次に、本実施形態における第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３の製造工程について図７を参照しながら説明する。
【００６５】
まず、図７の（ａ）に示すように、絶縁基板１０１の上に第１絶縁膜１１１、第２絶縁膜１１２、第３絶縁膜１１３、第４絶縁膜１１４、スイッチング素子ＳＷなどを形成した後に、画素電極ＰＥを形成し、さらに、隔壁ＰＩを形成する。なお、図７では、絶縁基板１０１と画素電極ＰＥとの間に配置された第１絶縁膜１１１、第２絶縁膜１１２、第３絶縁膜１１３、第４絶縁膜１１４を総称して絶縁膜１２０とし、スイッチング素子ＳＷの図示を省略した。また、図７では、画素電極ＰＥは３個しか図示していないが、アクティブエリア１０２の全体にわたり３個以上の画素電極ＰＥがマトリクス状に配置されている。
【００６６】
続いて、図７の（ｂ）に示すように、画素電極ＰＥ及び隔壁ＰＩを形成済みの処理基板ＳＵＢに所定の極性（例えば正極性）の電圧を印加する一方で、処理基板ＳＵＢに印加した電圧とは逆極性（例えば負極性）の電圧が印加された粉体ＰＷを画素電極ＰＥに向けて噴射し、粉体ＰＷを画素電極ＰＥの上に静電吸着させる。
【００６７】
ここに示した例では、粉体ＰＷは、有機層ＯＲＧを形成するための材料源の粉体である。粉体ＰＷは、ノズル１１から噴射される。このノズル１１は、図中の矢印Ａの方向に沿ってスキャンされることにより、アクティブエリア１０２の全体に向けて粉体ＰＷを連続的に噴射する。粉体ＰＷと処理基板ＳＵＢとが互いに逆極性に帯電しているため、ノズル１１から噴射された粉体ＰＷは、画素電極ＰＥの上のみならず隔壁ＰＩの上にも静電吸着されている。
【００６８】
続いて、図７の（ｃ）に示すように、粉体ＰＷを溶融し、画素電極ＰＥの上に固着した有機層ＯＲＧを形成する。露光用光源２０は、例えば、エキシマレーザ光源である。ここに示した例では、露光用光源２０は、図中の矢印Ａの方向に沿ってスキャンされることにより、アクティブエリア１０２の全体がレーザ光によって露光される。露光用光源２０から照射されたレーザ光は、粉体ＰＷを瞬時に溶融する。レーザ光が通過した後には、固着した有機層ＯＲＧが形成される。
【００６９】
有機層ＯＲＧが画素電極ＰＥの側からホール輸送層ＨＴＬ、発光層ＥＭＬ、及び、電子輸送層ＥＴＬを順に積層した積層体である場合には、これらの少なくとも１層については、図７の（ｂ）及び（ｃ）を参照しながら説明した形成方法が適用される。例えば、画素電極ＰＥの上に、まずホール輸送層ＨＴＬの粉体を静電吸着させた後に、この粉体を溶融して画素電極ＰＥの上に固着したホール輸送層ＨＴＬを形成したのに続いて、ホール輸送層ＨＴＬの上に発光層ＥＭＬの粉体を静電吸着させ、この粉体を溶融してホール輸送層ＨＴＬの上に固着した発光層ＥＭＬを形成し、さらに、発光層ＥＭＬの上に電子輸送層ＥＴＬの粉体を静電吸着させ、この粉体を溶融して発光層ＥＭＬの上に固着した電子輸送層ＥＴＬを形成しても良い。
【００７０】
続いて、図７の（ｄ）に示すように、有機層ＯＲＧの上に対向電極ＣＥを形成する。上述した製造工程により、アクティブエリア１０２において、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３が形成される。
【００７１】
なお、発光層ＥＭＬに含まれるドーパント材料の発光性能を変化させるための露光工程は、発光層ＥＭＬを形成した後であれば、どのタイミングで行っても良いが、詳細については説明を省略する。
【００７２】
次に、本実施形態における保護膜１１５の製造工程について図８を参照しながら説明する。
【００７３】
図８の（ａ）に示すように、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３を形成済みの処理基板ＳＵＢに所定の極性（例えば正極性）の電圧を印加する一方で、処理基板ＳＵＢに印加した電圧とは逆極性（例えば負極性）の電圧が印加された粉体ＰＷを対向電極ＣＥに向けて噴射し、粉体ＰＷを対向電極ＣＥの上に静電吸着させる。
【００７４】
ここに示した例では、粉体ＰＷは、保護膜１１５を形成するための材料源、例えばシリコン窒化物（ＳｉＮ）の粉体である。粉体ＰＷは、ノズル１１から噴射される。このノズル１１は、図中の矢印Ａの方向に沿ってスキャンされることにより、アクティブエリア１０２の全体に向けて粉体ＰＷを連続的に噴射する。粉体ＰＷと処理基板ＳＵＢとが互いに逆極性に帯電しているため、ノズル１１から噴射された粉体ＰＷは、対向電極ＣＥの上に静電吸着されている。
【００７５】
続いて、図８の（ｂ）に示すように、粉体ＰＷを溶融し、対向電極ＣＥの上に固着した保護膜１１５を形成する。露光用光源２０は、例えば、エキシマレーザ光源である。ここに示した例では、露光用光源２０は、図中の矢印Ａの方向に沿ってスキャンされることにより、アクティブエリア１０２の全体がレーザ光によって露光される。露光用光源２０から照射されたレーザ光は、粉体ＰＷを瞬時に溶融する。レーザ光が通過した後には、固着した保護膜１１５が形成される。
【００７６】
上述した製造方法によれば、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３の有機層ＯＲＧあるいは保護膜１１５を形成する手法として、不活性ガスをキャリアとして材料源の粉体ＰＷを処理基板ＳＵＢに噴射し、処理基板ＳＵＢとは逆極性に帯電した粉体ＰＷを処理基板ＳＵＢの表面に静電吸着させた後、粉体ＰＷを溶融し、固着させる手法を適用している。
【００７７】
このような手法によれば、ＣＶＤなどの蒸着法と比較して、材料源の利用効率を向上することができる。すなわち、蒸着法の場合、処理基板ＳＵＢをセットする前後のタイミングにおいても材料源を飛散させており、処理基板ＳＵＢ以外の場所に付着した材料源は製造装置の汚染源となりうる。一方で、本実施形態の手法によれば、処理基板ＳＵＢに向けて粉体ＰＷを噴射し、静電吸着した粉体ＰＷが溶融固着されることによって薄膜を形成する一方で、処理基板ＳＵＢから静電吸着しなかった粉体ＰＷについては回収し、再利用が可能となる。しかも、製造装置の汚染が少なく、メンテナンスも容易となる。
【００７８】
また、本実施形態の手法によれば、粉体ＰＷを噴射する際、あるいは、処理基板ＳＵＢに静電吸着させる際には、加熱が不要であり、固着する際に瞬間的に加熱溶融されるのみである。このため、蒸着法と比較して、材料源が熱に曝される時間が短縮され、材料源の熱による劣化を抑制することが可能となる。
【００７９】
さらに、本実施形態の手法によれば、不活性雰囲気にて薄膜を形成しているため、有機層ＯＲＧの劣化の原因となる水分や酸素が制限され、しかも、蒸着法と比較して、高真空の環境を必要としない。
【００８０】
また、本実施形態において、レートの調整は、粉体ＰＷの噴射量の調整によって可能となる。このため、高速レートを容易に実現でき、しかも、短時間で厚い膜厚（例えば、５μｍ〜１０μｍ程度）を得ることができる。一方で、蒸着法においては、レートを上げるために、材料源の加熱温度を上げると、材料源の劣化が進行してしまい、容易に高速レートを実現することは困難である。
【００８１】
さらに、本実施形態の手法によれば、噴射された粉体ＰＷが細部に回り込むため、下地の影響を受けにくく、膜形成面ＳＦに凹凸が形成されていたとしても、隙間やひび割れの発生を防止することができるとともに、膜形成面ＳＦに異物が付着していたとしても、異物を包み込むことができる。
【００８２】
なお、本実施形態において、粉体ＰＷは、アクティブエリア１０２に向けて噴射されるが、一部が接続部１３０に静電吸着される場合もある。このような場合であっても、粉体ＰＷを固着させるためのレーザ光などは、接続部１３０に向けて照射されないため、接続部１３０に静電吸着した粉体ＰＷは、処理基板ＳＵＢを除電することによって、容易に除去できる。あるいは、粉体ＰＷを噴射する際に接続部１３０にマスクを設置し、飛散した粉体ＰＷが接続部１３０に静電吸着しないようにしても良い。
【００８３】
加えて、本実施形態においては、有機層ＯＲＧは、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３に亘って延在した連続膜である。また、対向電極ＣＥも同様に、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３に亘って延在した連続膜である。このため、微細な開口を形成したファインマスクが不要である。
【００８４】
なお、有機層ＯＲＧの発光層ＥＭＬは、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３に亘って延在した連続膜であるが、発光層ＥＭＬに含まれるドーパント材料の発光性能が光照射によって変化しているため、第１有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１は赤色に発光し、第２有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２は緑色に発光し、第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３は青色に発光する。したがって、高精細なフルカラー表示を実現できる。
【００８５】
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【００８６】
本実施形態は、有機ＥＬ装置として、有機ＥＬ表示装置について説明したが、有機ＥＬ照明や有機ＥＬプリンターヘッドなどにも利用可能である。
【００８７】
また、本実施形態においては、粉体ＰＷを吹き付けて溶融・固着する手法は、有機層ＯＲＧ及び保護膜１１５を形成する工程で適用した場合について説明したが、他の薄膜、あるいは、アレイ基板１００と封止基板２００との間に配置される樹脂層などを形成する工程にも適用可能である。
【００８８】
また、本実施形態においては、有機層ＯＲＧの発光層ＥＭＬは、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３に亘って延在した連続膜として形成したが、マスクを介して発光層ＥＭＬの粉体を噴射する技術を適用することにより塗り分けが可能となり、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３の各々に発光色の異なるドーパント材料を含む発光層を形成することも可能である。
【００８９】
また、本実施形態においては、処理基板ＳＵＢと粉体ＰＷとに各々逆極性の電圧を印加して粉体ＰＷを静電吸着させる方法について述べたが、粉体ＰＷを処理基板ＳＵＢに吸着させる方法についてはこれに限定されない。
【符号の説明】
【００９０】
１…表示パネル  １０２…アクティブエリア
ＯＬＥＤ１…第１有機ＥＬ素子
ＯＬＥＤ２…第２有機ＥＬ素子
ＯＬＥＤ３…第３有機ＥＬ素子
１００…アレイ基板  ２００…封止基板
１０１…絶縁基板
１１１…第１絶縁膜  １１２…第２絶縁膜  １１３…第３絶縁膜  １１４…第４絶縁膜
ＰＥ…画素電極
ＯＲＧ…有機層  ＨＴＬ…ホール輸送層  ＥＭＬ…発光層  ＥＴＬ…電子輸送層
ＣＥ…対向電極
ＳＵＢ…処理基板  ＰＷ…粉体
１０…チャンバ  １１…ノズル  ２０…露光用光源
【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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