(57)【要約】【課題】有機ＥＬ素子の機能層をウェット法で形成する際に、画素サイズが微小な場合にも、その平坦性を確保できる方法を提供する。【解決手段】  基板上に、複数本のバンクを形成し、バンク間に形成された各凹部空間内に、インクジェット法でインクを充填する。充填したインクを乾燥室内で減圧乾燥する時に、第２期間Ｔ２において、停止圧力Ｐ１で乾燥室の圧力を停止させる。この停止圧力Ｐ１は、２００００〜９００００Ｐａ、すなわち、インクに含まれる溶媒（ＣＨＢ）の飽和蒸気圧に対して１３３３〜６０００倍の圧力範囲Ｐｓ内に設定されている。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上の素子形成予定領域に、機能層形成材料が１７０℃以上３００℃以下の沸点を有する溶媒に混合されてなる溶液を充填する充填工程と、
前記溶液中の溶媒を、減圧雰囲気下で蒸発させる乾燥工程とを備える有機ＥＬ素子の機能層形成方法において、
前記乾燥工程では、
前記素子形成予定領域に溶液が充填された基板を乾燥室に収納し、
当該乾燥室内の圧力を、前記溶媒の飽和蒸気圧に対して１００倍以上、大気圧未満の圧力範囲内に減圧した後、
前記乾燥室内の圧力を前記圧力範囲内に一定時間維持しながら前記溶媒を蒸発させることを特徴とする有機ＥＬ素子の機能層形成方法。
【請求項２】
前記乾燥工程において、
前記一定時間は、
１０秒以上であることを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬ素子の機能層形成方法。
【請求項３】
前記乾燥工程における前記圧力範囲が、
２００００Ｐａ以上９００００Ｐａ以下であることを特徴とする請求項１または２記載の有機ＥＬ素子の機能層形成方法。
【請求項４】
前記乾燥工程で形成される機能層の膜厚が５〜５００ｎｍとなるように調整することを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載の有機ＥＬ素子の機能層形成方法。
【請求項５】
前記機能層を、
｛（膜厚の最大値−膜厚の最小値）÷２÷膜厚の平均値×１００｝が１０以下になるように調整することを特徴とする請求項４記載の有機ＥＬ素子の機能層形成方法。
【請求項６】
前記充填工程における素子形成予定領域はバンクによって囲まれ、バンク頂面から１００〜６０００ｎｍの深さに底面が存在することを特徴とする請求項１〜５のいずれか記載の有機ＥＬ素子の機能層形成方法。
【請求項７】
前記充填工程において、
前記素子形成予定領域への溶液充填量は、１素子あたり１〜６００００ｐＬであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか記載の有機ＥＬ素子の機能層形成方法。
【請求項８】
前記充填工程で充填する溶液は、
前記機能層形成材料の濃度が０．１〜３．０ｗｔ％であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか記載の有機ＥＬ素子の機能層形成方法。
【請求項９】
前記乾燥工程において、
大気圧から前記圧力範囲まで減圧するときの減圧速度は、
１００００Ｐａ／ｓｅｃ以下であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか記載の有機ＥＬ素子の機能層形成方法。
【請求項１０】
前記乾燥工程において、
前記基板の温度を０℃以上１００℃以下に維持することを特徴とする請求項１〜９のいずれか記載の有機ＥＬ素子の機能層形成方法。
【請求項１１】
前記乾燥工程において、
前記一定時間経過した後、さらに前記乾燥室内の圧力を１０００Ｐａ以下まで減圧し、その後に大気圧に戻すことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか記載の有機ＥＬ素子の機能層形成方法。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれかに記載された機能層形成方法によって、有機ＥＬ素子の機能層を形成する工程を含むことを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項１３】
請求項１〜１１のいずれかに記載された機能層形成方法によって形成された機能層を備える有機ＥＬ素子。
【請求項１４】
請求項１３記載の有機ＥＬ素子を含む有機ＥＬ表示装置。
【請求項１５】
基板上の素子形成予定領域に、素子の層を形成する材料が１７０〜３００℃の沸点を有する溶媒に混合されてなる溶液を充填する充填工程と、
前記溶液中の溶媒を、減圧雰囲気下で蒸発させる乾燥工程とを備える素子の層形成方法において、
前記乾燥工程では、
前記素子形成予定領域に溶液が充填された基板を乾燥室に収納し、
当該乾燥室内の圧力を、前記溶媒の飽和蒸気圧に対して１００倍以上、大気圧未満の圧力範囲内に減圧した後、
前記乾燥室内の圧力を前記圧力範囲内に一定時間維持しながら前記溶媒を蒸発させることを特徴とする素子の層形成方法。
【請求項１６】
前記充填工程で充填する溶液は、
前記材料の濃度が０．１〜３．０ｗｔ％であることを特徴とする請求項１５記載の素子の層形成方法。
【請求項１７】
前記乾燥工程で形成される層の膜厚が５〜２０００ｎｍとなるように調整することを特徴とする請求項１５または１６記載の素子の層形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は主に、有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、「有機ＥＬ素子」と記載する。）の機能層をはじめとして、素子用の薄膜を形成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、研究・開発が進んでいる有機ＥＬ素子は、有機材料の電界発光現象を利用した発光素子であって、陽極と陰極との間に発光層が介挿された構造を有している。
有機ＥＬディスプレイにおいて、一般に発光層は、ＥＬ素子ごとに絶縁材料からなるバンクで仕切られていて、このバンクによって発光層の形状が規定されている。また、陽極と発光層との間には、例えば、必要に応じてホール注入層、ホール輸送層またはホール注入兼輸送層が介挿され、陰極と発光層との間には、必要に応じて電子注入層、電子輸送層または電子注入兼輸送層が介挿される（以下、ホール注入層、ホール輸送層、ホール注入兼輸送層、電子注入層、電子輸送層、および電子注入兼輸送層を総称して「電荷注入輸送層」と記載する。また、発光層と電荷注入輸送層は、各々発光、電荷の注入と輸送といった固有の機能を果たすので、これらの層を総称して「機能層」という。）。
【０００３】
フルカラー表示の有機ＥＬディスプレイにおいては、このような有機ＥＬ素子が、ＲＧＢ各色のサブピクセルに相当し、隣り合うＲＧＢのサブピクセルが合わさって一画素が形成され、この画素がマトリックス状に配列されて画像表示領域が形成されている。
このような有機ＥＬディスプレイにおいて、高精細な画像を得るために、各画素の一辺長さを５００μｍ程度以下の微小サイズで形成することが要請されている。このように画素サイズが微小のものでは各ＥＬ素子における機能層の厚みも数十〜数百ｎｍと薄く設定する必要がある。
【０００４】
有機ＥＬディスプレイを作製する際には、基板上に機能層を形成する工程がある。この機能層形成工程において、低分子材料を真空プロセスで成膜する方式も用いられているが、機能層を形成するための材料を溶剤に溶解させたインク（塗布液）を、インクジェット法などでバンク間に充填して、充填されたインクを乾燥するウェット方式が多く用いられている。ウェット方式によれば、大型のパネルにおいても機能層を比較的容易に形成することができる。
【０００５】
ところで、有機ＥＬ素子の発光特性は、機能層の膜厚に敏感であるため、機能層をウェット方式で形成する際には、各素子形成予定領域に一定量のインクを充填すること、並びに各素子内で機能層の膜厚バラツキをなくして、機能層を平坦に形成することが要求される。
そこで、基板上に複数の素子の機能層を形成する際に、各素子予定領域に対してインクが均等量充填されるように、比較的沸点の高い溶剤が用いられる。そして、充填されたインクを乾燥する時には、その沸点の高い溶剤を蒸発させるために、インクを充填した基板を乾燥器内で減圧乾燥している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−６９１４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記のように、基板上のバンク間における各素子形成予定領域にインクを充填して減圧乾燥させる方法で機能層を形成すると、素子内において素子端部の膜厚が素子中央の膜厚と比べて大きく形成され、膜厚の平坦性を確保しにくい。
その理由は、一般に、バンク間に充填されたインクの液溜まりから溶媒が蒸発するとき、素子中央部と比べて素子端部の方が溶媒が蒸発しやすいので、インク液溜まりの中でインク液が素子中央部から素子端部に流動（対流）しながら乾燥が進むためと考えられる。
【０００８】
また、基板の端部に位置する素子形成予定領域では、素子内において基板端に近い側で溶媒が蒸発しやすいので膜厚が大きくなる傾向もあり、そのため、基板上の領域ごとの機能層形状がばらつくが、この点も有機ＥＬディスプレイの表示特性上問題となる。
このような課題に対して、例えば、特許文献１には、インクの溶媒として混合溶媒（例えばジエチレングリコールと水の混合溶媒）を用い、薄膜を減圧乾燥する際に、１種の溶剤（水）の飽和蒸気圧で減圧を停止することによって、薄膜の平坦性を向上させる技術が開示されている。
【０００９】
画素サイズが大きい場合には、この乾燥方法を用いることよって機能層の平坦性が得られると期待できるが、画素サイズが１辺数百μｍ以下の微小な場合、あるいは形成しようとする機能層の膜厚が数十〜数百ｎｍオーダーと薄い場合には、大気圧から減圧して停止圧力に到るまでに溶媒が蒸発してしまうため、機能層の膜厚の平坦性を確保することは難しい。
【００１０】
本発明は、有機ＥＬ素子の機能層をはじめとして、素子用の薄膜を、ウェット法で形成する際に、各画素のサイズが微小な場合、あるいは形成しようとする膜厚が数十〜数百ｎｍと薄い場合にも、その平坦性を確保すると共に、基板上全体に配される素子の層の形状を均一化できる方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明の一態様である、有機ＥＬ素子の機能層形成方法においては、基板上の素子形成予定領域に、機能層形成材料が１７０℃以上３００℃以下の沸点を有する溶媒に混合されてなる溶液を充填する充填工程と、溶液中の溶媒を、減圧雰囲気下で蒸発させる乾燥工程とを備える有機ＥＬ素子の機能層形成方法において、乾燥工程では、素子形成予定領域に溶液が充填された基板を乾燥室に収納し、
乾燥室内の圧力を、溶媒の飽和蒸気圧に対して１００倍以上、大気圧未満の圧力範囲内に減圧した後、乾燥室内の圧力を上記圧力範囲内に一定時間維持しながら溶媒を蒸発させることとした。
【００１２】
ここで、上記「沸点」は大気圧下での沸点を指し、上記「溶媒の飽和蒸気圧」は、「乾燥温度における溶媒の飽和蒸気圧」を指す。
また、上記「溶媒」は、単一溶媒でも混合溶媒でもかまわない。混合溶媒の場合、主要な溶剤の中で最も沸点の高い溶剤についての飽和蒸気圧を、「溶媒の飽和蒸気圧」とする。
【発明の効果】
【００１３】
画素サイズが１辺数百μｍ以下と微小な場合、バンク間の素子形成予定領域に充填される液量も１素子あたり１０ｐＬ〜１μＬ程度と微量となるが、このような場合、通常の飽和蒸気圧より２桁〜３桁程度高い圧力で溶媒が蒸発する。
従って、上記従来技術のように溶媒の飽和蒸気圧程度で減圧を停止しても、停止圧力に到るまでに溶液中の溶媒が急速に蒸発してしまうが、上記本発明の一態様によれば、乾燥室内の圧力を、溶媒の飽和蒸気圧に対して１００倍以上の圧力範囲に維持しながら溶媒を蒸発させて溶液を乾燥させるので、１素子あたりの溶液充填量が微量であっても、溶液中の溶媒がゆっくりと蒸発する。
【００１４】
従って、画素サイズが１辺数百μｍ程度の微小な場合、あるいは厚さ数十〜数百ｎｍの薄膜を形成する場合でも、乾燥中に、素子形成領域内の中央部と端部における溶媒の蒸発速度の差が小さく抑えられ、溶液が対流しようとする力も弱められるので、溶液のレべリング作用によって素子形成領域内で薄膜は平坦化される。また、基板上全体で機能層の形状も均一化できる。
【００１５】
よって、上記機能層形成方法で精細な有機ＥＬ素子の機能層を形成すれば、発光特性が優れ、有機ＥＬディスプレイとしての画質も優れたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施の形態にかかる有機ＥＬディスプレイの一部断面を模式的に示す断面図である。
【図２】上記有機ＥＬディスプレイにおいてバンクの平面形状を示す図である。
【図３】有機ＥＬディスプレイにおいてＴＶ規格ごとの画素サイズを示す図表である。
【図４】上記有機ＥＬディスプレイの製造方法を説明する工程図である。
【図５】有機ＥＬディスプレイを製造するのに用いる乾燥装置の概略構成を示す図である。
【図６】乾燥室内の圧力プロファイルの実施例及び比較例である。
【図７】バンク間に充填されたインクを実施例及び比較例の乾燥方法で減圧乾燥する様子を示す図である。
【図８】バンクを形成した実験用の基板を示す上面図及び断面図である。
【図９】発光層の最大膜厚について説明する図である。
【図１０】実施例と比較例について、基板上に形成された発光層の素子内の膜厚分布を、原子間力顕微鏡を用いて測定した結果を示す図である。
【図１１】実施の形態２にかかるボトムゲート型トランジスタ素子の製造方法を示す図である。
【図１２】実施の形態２にかかるトップゲート型トランジスタ素子の製造方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の一態様である、基板上の素子形成予定領域に、機能層形成材料が１７０℃以上３００℃以下の沸点を有する溶媒に混合されてなる溶液を充填する充填工程と、溶液中の溶媒を、減圧雰囲気下で蒸発させる乾燥工程とを備える有機ＥＬ素子の機能層形成方法においては、乾燥工程で、素子形成予定領域に溶液が充填された基板を乾燥室に収納し、乾燥室内の圧力を、溶媒の飽和蒸気圧に対して１００倍以上、大気圧未満の圧力範囲内に減圧した後、乾燥室内の圧力を上記圧力範囲内に一定時間維持しながら溶媒を蒸発させることとした。
【００１８】
本態様により、素子形成予定領域に充填する溶液充填量が１素子あたり１０ｐＬ〜１μＬ程度と微量の場合、あるいは膜厚数十〜数百ｎｍの薄膜を形成する場合でも、素子領域内で平坦に薄膜を形成でき、基板上全体に配置される機能層の形状も均一化できる。
上記態様において、以下のようにすることが好ましい。
乾燥工程において、乾燥室内を上記圧力範囲内に維持する一定時間は、１０秒以上とする。
【００１９】
乾燥工程において、乾燥室内の圧力を２００００〜９００００Ｐａの範囲内に維持する。
上記態様において、乾燥工程で形成される機能層の膜厚が５〜５００ｎｍである場合、バンク頂面から１００〜６０００ｎｍの深さに底面が存在する場合、あるいは、充填工程において、溶液充填量が１素子あたり１〜６００００ｐＬである場合に、特に効果を奏し、｛（膜厚の最大値−膜厚の最小値）÷２÷膜厚の平均値×１００｝の値が１０以下の平坦な機能層を形成することができる。
【００２０】
また、上記態様において、以下のようにすることも好ましい。
充填する溶液において、機能層形成材料の濃度を０．１〜３．０ｗｔ％とする。
乾燥工程において、大気圧から上記圧力範囲まで減圧するときの減圧速度の大きさを、１００００Ｐａ／ｓｅｃ以下とする。
乾燥工程において、基板の温度を０℃以上１００℃以下、好ましくは０〜３５℃に維持しながら乾燥する。
【００２１】
乾燥工程において、一定時間経過した後、さらに乾燥室内の圧力を１０００Ｐａ以下まで減圧した後に大気圧に戻す。これによって、機能層に残存する溶媒などが除かれるので好ましい。
また、本発明は、有機ＥＬ素子の機能層を形成する場合に限らず、一般に素子の層を形成するのに適用できる。
【００２２】
すなわち、本発明の一態様である素子の層形成方法においては、基板上の素子形成予定領域に、素子の層を形成する材料が１７０〜３００℃の沸点を有する溶媒に混合されてなる溶液を充填する充填工程と、溶液中の溶媒を、減圧雰囲気下で蒸発させる乾燥工程とを備える素子の層形成方法において、乾燥工程では、素子形成予定領域に溶液が充填された基板を乾燥室に収納し、乾燥室内の圧力を、溶媒の飽和蒸気圧に対して１００倍以上、大気圧未満の圧力範囲内に減圧した後、乾燥室内の圧力を上記圧力範囲内に一定時間維持しながら溶媒を蒸発させることによって層を形成することとし、これによって、平坦な層を形成できると共に、基板上全体で層の形状を均一化できる。
【００２３】
ここで、溶液中の材料の濃度は０．１〜３．０ｗｔ％であることが好ましい。
また、乾燥工程で形成する層の膜厚が５〜２０００ｎｍである場合、特に、平坦な層を形成するのに有効である。
[実施の形態１]
本実施の形態では、有機ＥＬディスプレイの発光層を形成する工程において本発明を適用する。
【００２４】
まず、製造しようとする有機ＥＬディスプレイの概略構成を述べ、次にその製造方法について説明する。
＜有機ＥＬディスプレイの概略構成＞
図１は、有機ＥＬディスプレイの一部断面を模式的に示す断面図である。
図１に示すように、有機ＥＬディスプレイ１００は、ＲＧＢ各色のサブピクセルを構成する発光層を具備するトップエミッション型の有機ＥＬ素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃがマトリックス状に配列されてなる有機ＥＬディスプレイである。有機ＥＬ素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、ＲＧＢ各色のサブピクセルに相当し、３つの隣接する有機ＥＬ素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃによって１画素が形成されている。
【００２５】
ＴＦＴ基板１（以下、「基板１」と記載する）上には、陽極２がマトリックス状に形成されており、陽極２上に、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）層３及び、ホール注入層４がその順で積層されている。なお、ＩＴＯ層３が陽極２上にのみ積層されているのに対し、ホール注入層４は陽極２上だけでなく基板１の上面全体に亘って形成されている。
陽極２の周辺上部にはホール注入層４を介してバンク５が形成されており、バンク５で挟まれた領域内に発光層６が積層されている。さらに、発光層６の上には、電子注入層７、陰極８、及び封止層９が、各バンク５で規定された領域を超えて、隣接する有機ＥＬ素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃのものと連続するように形成されている。
【００２６】
基板１は、例えば、無アルカリガラス、ソーダガラス、無蛍光ガラス、燐酸系ガラス、硼酸系ガラス、石英、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエチレン、ポリエステル、シリコーン系樹脂、又はアルミナ等の絶縁性材料をベース材料として形成される。
陽極２は、Ａｇ（銀）の他、ＡＰＣ（銀、パラジウム、銅の合金）、ＡＲＡ（銀、ルビジウム、金の合金）、ＭｏＣｒ（モリブデンとクロムの合金）、ＮｉＣｒ（ニッケルとクロムの合金）等で形成されていても良い。
【００２７】
ＩＴＯ層３は、陽極２及びホール注入層４の間に介在し、各層間の接合性を良好にする機能を有する。
ホール注入層４は、金属酸化物、金属窒化物又、金属窒化物などホール注入機能を果たす材料、例えば、ＷＯｘ（酸化タングステン）又はＭｏｘＷｙＯｚ（モリブデン−タングステン酸化物）で形成される。このホール注入層４は、バンク５の底面に沿って側方に延出している。
【００２８】
バンク５は、樹脂等の絶縁性を有する有機材料、例えば、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ノボラック型フェノール樹脂等で形成される。バンク５は、有機溶剤耐性を有することが好ましく、また、エッチング処理、ベーク処理等がされることがあるので、それらの処理に対して変形、変質などしにくい材料で形成することが好ましい。
発光層６は、ＲＧＢ各色の有機発光材料（蛍光物質）からなる層である。この有機発光材料として、例えば、特開平５−１６３４８８号公報に記載されたオキシノイド化合物、ペリレン化合物、クマリン化合物、アザクマリン化合物、オキサゾール化合物、オキサジアゾール化合物、ペリノン化合物、ピロロピロール化合物、ナフタレン化合物、アントラセン化合物、フルオレン化合物、フルオランテン化合物、テトラセン化合物、ピレン化合物、コロネン化合物、キノロン化合物及びアザキノロン化合物、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、ローダミン化合物、クリセン化合物、フェナントレン化合物、シクロペンタジエン化合物、スチルベン化合物、ジフェニルキノン化合物、スチリル化合物、ブタジエン化合物、ジシアノメチレンピラン化合物、ジシアノメチレンチオピラン化合物、フルオレセイン化合物、ピリリウム化合物、チアピリリウム化合物、セレナピリリウム化合物、テルロピリリウム化合物、芳香族アルダジエン化合物、オリゴフェニレン化合物、チオキサンテン化合物、アンスラセン化合物、シアニン化合物、アクリジン化合物、８−ヒドロキシキノリン化合物の金属鎖体、２−ビピリジン化合物の金属鎖体、シッフ塩とＩＩＩ族金属との鎖体、オキシン金属鎖体、希土類鎖体等が挙げられる。
【００２９】
電子注入層７は、陰極８から注入された電子を発光層６へ輸送する機能を有し、例えば、バリウム、フタロシアニン、フッ化リチウム、あるいはこれらの組み合わせで形成されることが好ましい。
トップエミッション型なので、陰極８は、光透過性の材料、例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ（酸化インジウム亜鉛）等で形成されている。
【００３０】
封止層９は、発光層６等が水分に晒されたり、空気に晒されたりすることを抑制する役割を有し、例えば、ＳｉＮ（窒化シリコン）、ＳｉＯＮ（酸窒化シリコン）等の材料で形成されている。
なお、図１では、基板１を横方向に切断したＸ-Ｚ断面形状を示しているが、バンク５は、基板１の上面に沿って縦方向（図１で紙面表裏方向、図２でＹ方向）に伸長している。そして、複数本のバンク５が、基板１の上面全体に亘って配列されている。
【００３１】
図２は、バンクの平面形状を示す図である。バンク５は、図２（ａ）に示すようなピクセルバンク（井桁状バンク）でもよいし、図２（ｂ）に示すようなラインバンクでもよい。
図２（ａ）に示すように、井桁状のピクセルバンク３５を採用する場合は、縦方向に延伸するバンク要素３５ａにより、横方向（Ｘ方向）に隣接する発光層３６ａ1，３６ｂ1，３６ｃ1どうしが区分けされ、同様に発光層３６ａ2，３６ｂ2，３６ｃ2どうしも区分けされる。また、横方向に延伸するバンク要素３５ｂによって、縦方向（Ｙ方向）に隣接する発光層３６ａ1，３６ａ2どうしが区分けされ、発光層３６ｂ1，３６ｂ2どうし、並びに発光層５６ｃ1，５６ｃ2どうしも区分けされる。
【００３２】
なお、各発光層３６ａ2，３６ｂ2，３６ｃ2は縦長の長方形状のサブピクセルに相当し、この３つのサブピクセルで正方形状の画素が形成される。
一方、図２（ｂ）に示すように、ラインバンク４５を採用する場合は、横方向（Ｘ方向）に隣接する発光層４６ａ，４６ｂ，４６ｃどうしが区分けされる。
画素サイズ、バンク間の凹部空間体積について：
図３は、有機ＥＬディスプレイにおいてＴＶ規格ごとの画素サイズを示す図表である。
【００３３】
当図には、ＴＶ規格（画面のサイズ（インチ）及び精細度（ＨＤ，ＦＨＤ，ＳＨＤ）ごとに、各画素サイズ（各サブピクセルの長辺の長さＬａ、図２参照）、及び一素子分のバンク間の空間体積Ｖａを示している。空間体積Ｖａは図４（ａ）に示す１つのサブピクセルの凹部空間５ａの体積に相当する。
本実施の形態は、当図に示すような様々な画素サイズ（画素の辺長Ｌａが９２μｍ〜８６５μｍの範囲、空間体積Ｖａが２８００μｍ3〜２５００００μｍ3程度の範囲）を有する有機ＥＬディスプレイに適用できる。
【００３４】
＜有機ＥＬディスプレイの製造方法＞
図４は、上記有機ＥＬディスプレイの製造方法を説明する工程図である。
図４（ａ）に示すように、基板１上に、陽極２、ＩＴＯ層３、ホール注入層４を順に形成し、ホール注入層４上にバンク５を形成する。それに伴ってバンク５どうしの間に素子形成領域となる凹部空間５ａが形成される。
【００３５】
陽極２は、例えばスパッタリングによりＡｇ薄膜を形成し、当該Ａｇ薄膜を例えばフォトリソグラフィ法でマトリックス状にパターニングすることによって形成する。なお、Ａｇ薄膜は真空蒸着等で形成しても良い。
ＩＴＯ層３は、例えばスパッタリングによりＩＴＯ薄膜を形成し、当該ＩＴＯ薄膜を例えばフォトリソグラフィ法でパターニングすることにより形成する。
【００３６】
ホール注入層４は、ＷＯｘ又はＭｏｘＷｙＯｚを含む組成物を用いて、真空蒸着、スパッタリングなどの技術で形成する。
バンク５は、ホール注入層４上にバンク材料を塗布する等によってバンク材料層を形成し、形成したバンク材料層の一部を除去することによって形成する。バンク材料層の除去は、バンク材料層上にレジストパターンを形成し、その後、エッチングすることにより行うことができる。バンク材料層の表面に、必要に応じてフッ素系材料を用いたプラズマ処理等によって撥液処理を施してもよい。
【００３７】
次に、図４（ｂ）に示すように、バンク５同士間の素子形成領域となる凹部空間５ａに、ＲＧＢ各色のいずれかの有機発光材料を含む塗付液としてのインク６ａを充填する。そして、充填したインク６ａを減圧下で乾燥させることによって、図４（ｃ）に示すように発光層６を形成する。ここで形成する発光層６の膜厚は５〜５００ｎｍの範囲内にある。
この発光層６の形成工程については後で詳しく説明する。
【００３８】
次に、図４（ｄ）に示すように、電子注入層７、陰極８、封止層９を順次形成する。
電子注入層７は、例えば真空蒸着によってバリウムを薄膜成形する。
陰極８は、例えばスパッタリング法によってＩＴＯを薄膜成形する。
〈発光層６の形成〉
インク準備工程：
ＲＧＢ各色ごとに、発光層６を形成するための有機発光材料を溶質とし、比較的沸点が高い溶剤を含む溶媒に混合溶解してインクを製造する。
【００３９】
溶剤の沸点は、１７０〜３００℃の範囲内にあるものが好ましい。これは、沸点が１７０℃より低い溶媒は、乾燥工程に入る前に急速にインクが乾燥してしまうので、平坦な塗膜が形成されにくく、一方、沸点が３００℃を超える溶媒は、乾燥工程において塗膜中に残存しやすいからである。
溶剤としては、例えば、シクロヘキシルベンゼン（ＣＨＢ、沸点２４０℃）、安息香酸ブチル（沸点２４２℃）、エチルナフタレン（沸点２４４℃程度）、安息香酸ヘキシル（沸点２４２℃以上）、ジエチルベンゼン（沸点１８３℃）、デカハイドロナフタレン（沸点１９０℃）、メチルベンゾエート（沸点１９９℃）、アセトフェノン（沸点２０２℃）、フェニルベンゼン（沸点２０２℃）、ベンジルアルコール（沸点２０５℃）、テトラハイドロナフタレン（沸点２０７℃）、イソフォロン（沸点２１３℃）、ｎ−ドデカン（沸点２１６℃）、ジシクロヘキシル（沸点２２７℃）、ｐ−キシレングリコールジメチルエーテル（沸点２３５°）が挙げられる。
【００４０】
これら溶剤は、単独で用いてもよいし、複数の溶剤を混合して用いてもよい。あるいは上記の高沸点溶剤と、沸点１７０℃未満の低沸点溶剤とを混合して用いてもよい。
インクの溶質濃度については、発光層６の膜厚を５ｎｍ以上確保する上で０．１ｗｔ％以上とし、インクを塗付するのに適した粘度にするために３．０ｗｔ％以下とすることが好ましい。
【００４１】
インク充填工程：
基板１上の全体に亘って、複数本のバンク５どうしの間に形成された各凹部空間５ａ内に、液滴吐出法（インクジェット法）で、ＲＧＢ各色のインクを充填する。
インクをバンク間に充填する方法として、この他に、ディスペンサー法、ノズルコート法、スピンコート法、凹版印刷、凸版印刷等を用いてもよい。
【００４２】
１つのサブピクセルあたりのインク充填量は、インクジェットで塗出する１滴の量からして、最小量は１ｐＬ程度と考えられ、最大量は上記６００ｐＬの１００倍として６００００ｐＬ程度と考えられる。
充填量の一例として、１滴あたり３０ｐＬの液滴を２０滴づつ各サブピクセルに充填する場合、その充填量は６００ｐＬとなる。
【００４３】
ここで、バンク間の凹部内に充填するインク液の高さ、及びバンク頂面から凹部底面までの深さについて考察する。
例えば、インクの溶質濃度を１．４ｗｔ％とした場合、形成しようとする膜厚が８０ｎｍとすると、充填するインク液の高さは８０÷０．０１４＝５７１４ｎｍと見積られ、形成しようとする膜厚が６０ｎｍとすると充填するインク液の高さは５４５４ｎｍと見積られる。
【００４４】
表１には、低濃度液（溶質濃度０．１ｗｔ％）及び高濃度液（溶質濃度３．０ｗｔ％）の各々を用いて、膜厚５ｎｍ及び膜厚５００ｎｍの膜を形成する場合、充填するインク液の高さがどの程度になるかを見積もった結果が示されている。
【００４５】
【表１】
2011086389.tif 000003
高濃度液で膜厚５００ｎｍの膜を形成する場合に充填されるインク液の高さ１６７ｎｍが下限値と考えられる。
一方、低濃度液で膜厚５００ｎｍの膜を形成する場合、充填するインク液の高さが５０００００ｎｍと最大値となるが、低濃度液で大きな膜厚の膜を形成することは非現実的と考えられるので、高濃度液で膜厚５００ｎｍの膜を形成する場合に充填するインク液の高さは１６６６６ｎｍが上限値と考えられる。
【００４６】
このように充填されるインク液の高さを考慮すると、バンク５の頂面から凹部空間５ａの底面までの深さは、１００ｎｍ〜１６０００ｎｍの範囲内にあるのが適当と考えられる。
乾燥工程：
インクが充填された基板１を乾燥装置２０内に収納し、充填されているインク中の溶剤を減圧雰囲気下で蒸発させることによって乾燥させる。
【００４７】
図５は、有機ＥＬディスプレイ１００を製造する際に、乾燥工程で用いる乾燥装置２０の概略構成を示す図である。
乾燥装置２０は、乾燥室２１と、当該乾燥室２１から排気するための排気管２２、真空ポンプ２３と、排気管２２における排気コンダクタンスを調節するバルブ２４と、乾燥室２１内の圧力を測定する圧力計２５と、圧力計２５の測定結果に基いてバルブ２４の排気コンダクタンスを調節するコントローラ２６とを備えている。また、乾燥室２１の内部に、基板１を支持する支持部２７を備えている。なお、基板１を加熱しながら乾燥する場合には、乾燥室２１内にヒータ等を設置しておく。
【００４８】
乾燥室２１は、その側面に基板１を出し入れする扉（不図示）を備え、気密に密閉できるようになっている。
真空ポンプ２３は、乾燥室２１を１０００Ｐａ以下まで減圧できる能力を持つもので、例えば、ロータリポンプを用いる。また、乾燥室２１内の圧力に応じて使用する真空ポンプを切り変えるようにしてもよい。例えば、大気圧から素引きするときには、ロータリポンプを用いて排気し、真空度が高くなったら、メカニカルブースタを併用するようにしてもよい。
【００４９】
バルブ２４は、乾燥室２１と真空ポンプ２３の間に介在して実効排気速度を変化させるコンダクタンスバルブであって、例えば、バタフライ型のコンダクタンスバルブを用いればよい。バタフライ型のコンダクタンスバルブでは、バルブ弁の回転角を変化させると排気コンダクンスが変化し、それに伴って実効排気速度が変化するようになっている。
コントローラ２６は、圧力計２５の測定値（乾燥室２１内の圧力）を入力し、その値が目標値に合うように、バルブ２４の排気コンダクタンスをフィードバック制御する。
【００５０】
〈乾燥工程における圧力調整〉
乾燥工程における乾燥室２１内の圧力調整の実施例を説明する。
図６（ａ）は、乾燥室２１内の圧力プロファイル（圧力の時間的変化）の一実施例である。
減圧下で乾燥させれば、沸点３００℃程度の高沸点溶媒でも、乾燥温度１００℃以下で十分に蒸発するので、乾燥温度は１００℃以下で行うことが好ましい。また、溶媒の沸点がそれほど高くない場合は、室温付近の０℃〜３５℃で乾燥させることが好ましい。
【００５１】
例えば、沸点２４０℃の溶媒（ＣＨＢ）を蒸発させる場合、室温で減圧乾燥させてもよいし、３５℃程度に基板を加熱しながら減圧乾燥させてもよい。
第１期間Ｔ１：
乾燥室２１内の圧力を、大気圧から停止圧力Ｐ1（９００００Ｐａ）になるまで減圧する。この減圧速度の大きさは１００００Ｐａ／sec以内であることが好ましい。ここでは一定の速度（−１６００Ｐａ／ｓｅｃ）で減圧することとする。
【００５２】
第２期間Ｔ２：
第２期間Ｔ２は、基本的に乾燥室２１内の減圧を停止して、圧力を維持する期間である。この第２期間Ｔ２には、コントローラ２６は、圧力計２５の測定値（乾燥室２１内の圧力）が、目標値である停止圧力Ｐ1に合うように、バルブ２４の排気コンダクタンスをフィードバック制御（例えばＰＩＤ制御）する。
【００５３】
ここでは停止圧力Ｐ1を９００００Ｐａとしたが、停止圧力Ｐ１を設定する圧力範囲Ｐｓについては、画素サイズが一辺数百μｍ以下と微小な場合、インク中の溶媒は、その飽和蒸気圧に対して２ケタ程度高い圧力で蒸発するので、当該溶媒の飽和蒸気圧の１００倍以上、大気圧未満に設定するのが好ましい。ただし、停止圧力Ｐ1を高く設定するほど、溶媒の蒸発速度が遅くなり、形成される膜厚を平坦にする効果は大きくなると期待できるが、乾燥に要する時間は長くなる。
【００５４】
これらの点を考慮して、インクに含まれる溶媒が適度な蒸発速度で蒸発するような圧力範囲が圧力範囲Ｐｓと考えられる。詳しくは後で実験２の結果に基づいて述べるが、圧力範囲Ｐｓとして２００００Ｐａ〜９００００Ｐａの範囲が好ましい範囲と考えられる。
なお、インクに含まれる溶媒として、複数の溶剤が混合されている場合は、主要な溶剤の中で最も沸点の高い溶剤の飽和蒸気圧を、溶媒の飽和蒸気圧とする。
【００５５】
第２期間Ｔ２の時間（停止圧力Ｐ1に維持する停止時間）は、インク中に含まれる溶媒が蒸発してインクの流動性がなくなるまでに要する時間以上に設定する。この停止時間は１０秒以上に設定することが好ましく、ここでは６０ｓｅｃとする。
第３期間Ｔ３：
この第３期間Ｔ２では、コントローラ２６は、バルブ２４の排気コンダクタンスを高くする（例えばバルブ２４を全開にする）ことによって、乾燥室２１内を、さらに低圧力（１０００Ｐａ以下）になるまで減圧する。そして、このように低圧力にして、インク中に残存する溶媒を蒸発させて乾燥を完了させた後に大気圧に戻す。
【００５６】
この段階では、既にインク中の溶媒は少なくなってインクの流動性もなくなっているので、低圧力で溶媒を蒸発させても、形成される薄膜の膜厚バラツキには影響しない。
（実施例の乾燥方法による効果）
上記実施例の乾燥方法によれば、第２期間Ｔ２において、乾燥室２１内の圧力を圧力範囲Ｐｓ内で維持しながら乾燥を行っているので、各素子領域に形成される発光層６は、膜厚の平坦性が優れたものとなり、基板１の全体にわたって発光層６の形状も均一的になる。  よって、有機ＥＬディスプレイ１００における画像表示性能が優れたものとなる。
【００５７】
この点について、比較例の乾燥方法と比較しながら説明する。
図６（ｂ）は、比較例にかかる乾燥室２１内の圧力プロファイルである。この比較例では、上記実施例のように停止圧力Ｐ1で圧力を維持することなく、減圧速度（−１６００Ｐａ／sec）で１０００Ｐａまで減圧し、その後大気圧に戻している。
なお、減圧速度を特にコントロールしなければ、この比較例の圧力プロファイルのように、速い減圧速度で圧力範囲Ｐｓを通り過ぎてしまい、圧力範囲Ｐｓよりも低い圧力で乾燥が行われることになる。
【００５８】
図７は、バンク５の間に形成された凹部空間５ａ内に充填されたインクを減圧乾燥する様子を示す図であって、（ａ）は実施例において圧力範囲Ｐｓ内でインクから溶媒が蒸発する様子を示し、（ｃ）は比較例において圧力範囲Ｐｓよりも低い圧力でインクから溶媒が蒸発する様子を示している。
図７（ａ），（ｃ）において、矢印は、凹部空間５ａ内に充填されたインク溜まりの表面から蒸発する溶媒蒸発速度の分布を示している。
【００５９】
比較例のように乾燥室２１内を低圧力（高真空）にして乾燥すると、図７（ｃ）の矢印で示すように、溶媒蒸発速度は大きくなり、それに伴って、１素子領域のインク溜まりにおいて、素子中央領域（バンク５から離れた領域）からの蒸発速度と比べると、素子端部領域（バンク５に近い領域）からの蒸発速度の方がかなり大きくなる。
これは、インク溜まりの表面付近において、素子中央領域では、その横にも溶媒蒸気発生源（インク）が存在するので、蒸気が横方向に拡散することなく、ほぼ上方向だけに拡散するのに対して、素子端部領域では、その横に溶媒蒸気を発生しないバンク５が存在しているので、溶媒蒸気が上方向だけでなく、バンク５の上方に向かっても拡散されるためである。特に、画素の辺長Ｌａが５００μｍ以下の微小な画素サイズの場合、通常と比べて高い圧力で溶媒が蒸発するので、素子中央領域と素子端部領域とで蒸発速度差は大きくなる。
【００６０】
インク溜まりには、レベリングによって平坦化しようとする作用はあるが、素子中央領域と素子端部領域とで蒸発速度の差が大きくなると、インク溜まりの中で、蒸発速度の小さい素子中央領域から蒸発速度の大きい素子端部領域へとインク液が流れ込み、画素端部領域においては、素子中央領域から流れ込むインクに含まれる溶媒だけ蒸発して溶質（発光層材料）が堆積されていく。
【００６１】
その結果、図７（ｄ）に示すように、発光層６の膜厚は、素子中央領域と比べて素子端部領域で大きくなる。すなわち、形成される発光層６の素子内での膜厚バラツキが生じることになる。
一方、実施例のように、圧力範囲Ｐｓ内でインクを乾燥すると、１画素の辺長Ｌａが５００μｍ以下の微小な画素サイズであっても、溶媒蒸発速度が小さく抑えられるので、図７（ａ）の矢印で示すように、素子中央領域の蒸発速度と素子端部領域の蒸発速度の差も小さくなる。従って、インク溜まり中でインク液が対流しようとする力は弱められ、その結果、レベリングによって平坦化しようとする作用によって、図７（ｂ）に示すように、発光層６の素子中央領域と素子端部領域とで膜厚差が小さく抑えられる。
【００６２】
なお、図６（ａ）に示す実施例では、第２期間Ｔ２において、乾燥室２１の圧力を一定の停止圧力Ｐ１で停止させるようにしたが、圧力範囲Ｐｓ内で圧力が変動しても同様の効果が得られる。
〈実験１〉上記効果を確認するために以下のように実験を行った。
凹部形成：
平らなガラス基板上に、感光材料をスピン塗布して、フォトリソグラフィー法でパターンニングすることによってバンクを形成すると共に、バンクどうしの間に縦長の溝（長方形状凹部）を形成した。
【００６３】
図８は、バンクを形成した基板を示す上面図及び断面図である。
図中に示すように、溝の長さは８．０ｍｍ、横幅が６５μｍであって、この溝の中で、縦３１８μｍ×横６５μｍの区画が１つのサブピクセルに相当する。
インク製造：
溶質として、ポリフルオレンポリマー（Poly(9,9-di-n-dodecylfluorenyl-2,7-diyl)、アルドリッチ製）を用い、溶媒として安息香酸ブチル（沸点２４２℃）を用いた。
【００６４】
天秤で、安息香酸ブチルを９９．０ｇと、ポリフルオレンポリマーを１．０ｇ秤量し、バイオシェイカー（溶解温度：６０℃、回転数：１００ｒｐｍ）で２４時間振動させて、十分に溶解させることによってインクを製造した。製造されたインクの濃度は１．０ｗｔ％である。
インク充填：
ガラス基板上に形成した各溝に、インクジェット塗布方式でインクを充填した。インク充填量は２５滴／素子とした。
【００６５】
乾燥：
乾燥は、実施例の乾燥方法と、比較例の乾燥方法とで行い、それぞれ、基板上に形成された発光層の素子内の膜厚分布（バンク５と直交する方向）を、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて測定した。
また、各基板に形成された発光層について、膜厚の最大値，最小値、平均値を測定し、膜厚バラツキ度＝｛（膜厚の最大値−膜厚の最小値）÷２÷膜厚の平均値×１００｝によって、膜厚バラツキ度を算出した。
【００６６】
ここで、膜厚の最大値については、図９に示すように、発光層表面上において、溝の底面から高さ２００ｎｍの点Ａをとり、この点Ａから７．５μｍ内側に入った位置Ｂにおける発光層の膜厚を、最大膜厚とする。これは、有機ＥＬ素子の駆動時において、発光層の中でも点Ｂどうしの間の領域に電圧がかかり、この領域が有効画素の範囲と考えられるので、それに基づいて経験上決めている。
【００６７】
図１０（ａ），（ｂ）は、実施例の乾燥方法で乾燥した場合と、比較例の乾燥方法で乾燥した場合とで、基板上に形成された発光層の素子内の膜厚分布（バンク５と直交する方向）を、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて測定した結果を示すものである。図中、○で囲んだ部分が、１素子分の発光層の膜厚分布を示している。
平均膜厚は実施例では８１．１ｎｍ、比較例では８１．４ｎｍとほぼ同等であるが、実施例では、図１０（ａ）に示すように、形成された発光層の膜厚は素子内で均一的であって、膜厚バラツキ度も３．２％と小さいのに対して、比較例では、図１０（ｂ）に示すように、形成された発光層は、素子内での膜厚に差があり、膜厚バラツキ度は１４．０％であった。
【００６８】
この結果は、実施例の乾燥方法で乾燥することによって、画素の辺長Ｌａが５００μｍ以下の微小な画素サイズの場合にも、基板１上に平坦な形状の発光層６を形成できることを裏付けている。
膜厚バラツキ度について：
膜厚バラツキ度の値が小さいほど、素子内における膜厚の均一性が良好、すなわち膜の平坦性が良好と評価することができる。
【００６９】
【表２】
2011086389.tif 000004
表２には、「膜厚平均値に対する最大値・最小値の許容範囲」と「膜厚バラツキ度」との対応関係を示している。
また、膜厚最大値と膜厚最小値の数値例も記載している。膜厚平均値はいずれも８０ｎｍである。
【００７０】
例えば、「膜厚平均値に対する最大値・最小値の許容範囲」が±１０％というのは、（膜厚最大値（８８ｎｍ）が膜厚平均値（８０ｎｍ）の１．１倍以下、膜厚平均値（８０ｎｍ）が膜厚最小値（７２ｎｍ）の１．１倍以下に相当し、膜厚バラツキ度１０以下に相当する。
膜厚バラツキ度が３０以下であれば、ある程度平坦性を有すると評価できるが、平坦性が十分と評価するには、膜厚バラツキ度は１０以下であることが望ましく、さらに８以下であることが望ましい。このような観点から、表２には「評価」の欄に、膜厚バラツキ度７５以上では×が記載され、膜厚バラツキ度３０、１９では△が記載され、膜厚バラツキ度１０以下では○が記載されている。
【００７１】
〈実験２〉
圧力範囲Ｐｓとして適当な範囲を調べるために、上記実施例のように停止圧力Ｐ１で圧力維持する乾燥方法で、停止圧力及び停止時間をいろいろな値に変更しながら乾燥を行った。そして、各条件下で形成された各発光層について、実験１と同様に膜厚分布を測定し、膜厚バラツキ度を算出した。
【００７２】
停止圧力は、２００００〜１０００００Ｐａの範囲内で変更し、停止時間は５〜１８０ｓｅｃの範囲内で変更した。
形成された発光層の膜厚はいずれも７０〜９０ｎｍの範囲内にあった。
表３にその結果を示す。
【００７３】
【表３】
2011086389.tif 000005
表中において、「！」は、形成された発光層に溶媒が残存していて、未乾燥であることを示している。
表３の結果に基づいて以下のように考察される。
【００７４】
停止圧力が低いほど、膜厚バラツキ度が大きくなる傾向にある。
停止時間を６０ｓｅｃ以上に設定した場合、停止圧力が２００００Ｐａ〜９００００Ｐａの範囲（溶媒の飽和蒸気圧に対して１３３３倍〜６０００倍の範囲）にあれば、膜厚バラツキ度が１０以下であって、膜の平坦性が良好である。
特に、停止圧力が比較的高い７００００Ｐａ〜９００００Ｐａの範囲（溶媒の飽和蒸気圧に対して４６６７〜６０００倍の範囲）では、膜厚バラツキ度が極めて小さく、膜の平坦性が大変良好である。
【００７５】
また、停止圧力が２００００Ｐａ〜５００００Ｐａの範囲（溶媒の飽和蒸気圧に対して１３３３倍〜３３３３倍の範囲）では、停止時間が１０ｓｅｃ以下でも、膜厚バラツキ度は１０以下の値が得られており、膜の平坦性は良好である。
なお、停止圧力２００００Ｐａでは、膜厚バラツキ度が１０に近い値であるが、停止圧力が２００００Ｐａよりも低い範囲では膜厚バラツキ度が１０を超えると予想される。
【００７６】
圧力範囲Ｐｓについての考察：
上記のように、画素サイズが１辺数百μｍ程度以下と微小な場合、通常の飽和蒸気圧より２桁〜３桁程度高い圧力でインクから溶媒が蒸発するので、乾燥室２１の圧力を大気圧から減圧した後、溶媒の飽和蒸気圧に対して１００倍以上、大気圧未満（９００００Ｐａ以下）の圧力範囲Ｐｓで維持しながら溶媒を蒸発させることによって、発光層を平坦に形成できる効果が得られる。
【００７７】
【表４】
2011086389.tif 000006
また、上記実験２の結果、沸点が２４０℃の溶媒Ｂの場合、停止圧力が２００００〜９００００Ｐａの範囲において発光層に優れた平坦性が得られることが示されたが、沸点が１７０℃の溶媒Ａ、沸点２７０℃の溶媒Ｃについても同様の実験を行った結果、２００００〜９００００Ｐａの範囲で優れた平坦性が得られた。
【００７８】
従って、沸点１７０℃〜３００℃の溶媒を用いた場合、圧力範囲Ｐｓとして、２００００〜９００００Ｐａが適している。
なお、表４には、沸点１７０℃の溶媒Ａ（飽和蒸気圧４５Ｐａ）、沸点２４０℃の溶媒Ｂ（飽和蒸気圧１５Ｐａ）、沸点２７０℃の溶媒Ｃ（飽和蒸気圧１１Ｐａ）について、溶媒の飽和蒸気圧、並びに２００００〜９００００Ｐａの範囲を、（飽和蒸気圧に対する倍率）に換算した範囲で示している。
【００７９】
[実施の形態２]
上記実施の形態１では、有機ＥＬ素子の発光層を形成する例を示したが、一般に素子の層をウェット法で形成するときに、上述した乾燥方法を適用することによって、平坦な層を形成できる。
ここでは、アクティブマトリクス型の有機ＥＬディスプレイに用いられるボトムゲート型トランジスタ素子と、トップゲート型トランジスタ素子を製造する上で、その有機半導体層を形成するのに適用する例を説明する。
【００８０】
＜ボトムゲート型トランジスタ素子の製造方法＞
ボトムゲート型トランジスタ素子５０の製造方法について、図１１を参照しながら説明する。
ガラス基板、プラスチック基板等からなる基板５１の上にＧ電極５２を形成する（図１１（ａ））。Ｇ電極５２は、例えばＣｒ膜（５ｎｍ以下）とＡｕ膜（１００ｎｍ程度）の積層膜である。
【００８１】
Ｇ電極５２の上を覆ってゲート絶縁層５３を形成する（図１１（ｂ））。このゲート絶縁層５３は、例えばポリマー絶縁層である。
ゲート絶縁層５３の上に、Ｓ電極５４とＤ電極５６とを離間して配置し、両者の間に微細なギャップ空間５５を形成する（図１１（ｃ））。Ｓ電極５４及びＤ電極５６としては、アルミニウム、クロム、モリブデンクロム、チタン、金、銀、銅等の導電性金属、或いは、ポリチオフェン誘導体等の有機導電体を用いることができる。ギャップ空間５５は、微細な正方形状であって、その辺の長さは、図３に示す画素サイズ程度の大きさである。
【００８２】
次に、Ｓ電極５４とＤ電極５６とのギャップ空間５５上に、有機半導体材料の多結晶体からなる有機半導体層５８を形成する。
有機半導体層５８を形成する有機半導体材料としては、フルオレン−チオフェンコポリマー（Ｆ８Ｔ２），テトラベンゾポルフィリン（ｔｅｔｒａｂｅｎｚｏｐｏｒｐｈｙｒｉｎ），オリゴチオフェン（Ｏｌｉｇｏｔｈｉｏｐｈｅｎｅ），ペンタセン（ｐｅｎｔａｃｅｎｅ），ルブレン（ｒｕｂｒｅｎ）等を用いることができる。
【００８３】
（有機半導体層５８の形成）
安息香酸エチル等の非水系溶媒に有機半導体材料を含む有機半導体溶液５７を準備し、
上記ギャップ空間５５に、この有機半導体溶液５７を充填する。この塗布は、ディスペンサ法、インクジェット法等を用いて行うことができる。溶液の充填量は１素子あたり１〜１８０００ｐＬである。
【００８４】
図１１（ｄ）に示されるように、充填されたインク液滴の上面は凸状になる。
その後、このインクを充填した基板を、上記実施の形態１で説明したのと同様の方法で減圧乾燥する。
すなわち、凸状液滴の有機半導体溶液５７を乾燥室内で減圧乾燥する際に、有機半導体溶液５７に含まれる溶媒の飽和蒸気圧に対して１００倍以上大気圧未満（好ましくは２００００〜９００００Ｐａ）の圧力範囲Ｐｓにおいて、乾燥室の圧力を一定時間維持しながら乾燥する。
【００８５】
これによって、有機半導体溶液５７の液中で液の流動が生じるのが抑えられるので、ギャップ空間５５内に、有機半導体材料が均一的に結晶化し、平坦な有機半導体層５８が形成できる。このようにしてＧ電極が下層にあるボトムゲート型トランジスタ素子５０が製造される。
なお、上記実施の形態１ではインクを充填する凹部が縦長の長方形状であったのに対して、本実施形態では、ギャップ空間５５が正方形状であるが、同様に平坦な膜が得られる。
【００８６】
〈トップゲート型トランジスタ素子〉
次に、トップゲート型トランジスタ素子６０の製造方法を、図１２を参照しながら説明する。
基板６１として、ガラス基板、プラスチック基板、又は、フレキシブル基板を用意する。
基板６１上にＳ電極６４を設け、Ｓ電極６４と同一平面の面内外側に、Ｓ電極６４を囲むようにＤ電極６６を配置し、Ｓ電極６４とＤ電極６６との間にギャップ（凹部）６５を形成する（図１２（ａ））。このＳ電極６４及びＤ電極６６は、Ｃｒ又はＡｕ材料を用いて形成する。
【００８７】
Ｓ電極６４とＤ電極６６との間の凹部６５内に、次のように、有機半導体材料を結晶化させて、有機半導体層６８を形成する。
<有機半導体層６８の形成>
有機半導体材料が非水系溶媒に溶解された有機半導体溶液６７を、凹部６５に充填する。充填された有機半導体溶液６７の液滴の上部が凸状となり、Ｓ電極６４とＤ電極６６の一部を覆う（図１２（ｂ））。
【００８８】
充填された有機半導体溶液６７を乾燥させる。このとき上記実施の形態１で説明したのと同様の方法で減圧乾燥する。すなわち、凸状液滴の有機半導体溶液６７を乾燥室内で減圧乾燥する際に、有機半導体溶液６７に含まれる溶媒の飽和蒸気圧に対して１００倍以上、大気圧未満の範囲（好ましくは２００００〜９００００Ｐａ）の圧力範囲Ｐｓにおいて、乾燥室の圧力を一定時間維持する。
【００８９】
これによって、凹部６５内とＳ電極６４とＤ電極６６の一部を覆うように、有機半導体材料が均一的に結晶化し、平坦な有機半導体層６８が形成できる（図１２（ｃ））。この有機半導体層６８によってＳ電極６４とＤ電極６６とが電気的に接続される。
次に、Ｓ電極６４、Ｄ電極６６、有機半導体層６８を覆うようにゲート絶縁層６３を形成する（図１２（ｄ））。ゲート絶縁層６３としては、例えば、絶縁性ポリマーを用いる。
【００９０】
次いで、ゲート絶縁層６３の上にＣｒ又はＡｕ材料を用いてＧ電極６２を形成する（図１２（ｅ））。
以上で、トップゲート型トランジスタ素子６０を作製できる。
〈変形例〉
以上、実施の形態１，２に基づいて説明したが、本発明はこれらの実施形態に限られず、以下のような変形例が考えられる。
【００９１】
（１）上記実施の形態では、第２期間Ｔ２において、乾燥室２１内の圧力を圧力範囲Ｐｓ内に維持する方法として、バルブ２４の排気コンダクタンスを調整する方法を示したが、これに限られない。
例えば、真空ポンプ２３を停止することによって、乾燥室２１内の圧力を圧力範囲Ｐｓ内に維持することも可能である。あるいは、乾燥室２１にリーク弁を設けておいて、真空ポンプ２３を駆動させながら、リーク弁を調整することによって乾燥室２１内の圧力を圧力範囲Ｐｓ内に維持することも可能である。
【００９２】
（２）上記実施の形態１では、基板上に複数のＥＬ素子を形成する際に、バンクどうしの間に発光層を形成する場合について示したが、電荷注入輸送層などをバンクどうしの間にウェットで形成する場合も、同様に実施することができ、同様の効果が得られる。
（３）上記実施の形態１では、トップエミッション型有機ＥＬディスプレイの発光層を形成する例を説明したが、ボトムエミッション型有機ＥＬディスプレイの発光層を形成する場合にも適用可能である。また、有機ＥＬ素子の発光層以外に、有機ＥＬ素子の電荷輸送層、カラーフィルタなどの機能層を形成する際にも適用できる。
【００９３】
（４）さらに、実施の形態で説明した有機ＥＬ素子やトランジスタ素子以外に、プラスマディスプレイパネルのリブなどを形成したり、フラットパネルディスプレイのオーバーコート膜、フォトリソ加工を行うためのレジスト膜、液晶パネル用配向膜などを形成する際にも、本発明を適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明は、有機ＥＬディスプレイをはじめとする有機ＥＬパネルの機能層をウェット法で製造するのに適用することができる。有機ＥＬディスプレイに適用すれば、素子内における機能層の膜厚を平坦化すると共に基板全体でも機能層を均一的に形成できるので、表示画質の向上にも寄与する。
また、有機ＥＬパネルの他にも、一般に素子の薄膜をウェット法で形成するときにも有効である。
【符号の説明】
【００９５】
１    基板
２    電極
３    ＩＴＯ層
４    ホール注入層
５    バンク
５ａ  凹部空間
６    発光層
６ａ  インク
７    電子注入層
８    電極
９    封止層
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ  有機ＥＬ素子
２０    乾燥装置
２１    乾燥室
２２    排気管
２３    真空ポンプ
２４    バルブ
２５    圧力計
２６    コントローラ
２７    支持部
３５    ピクセルバンク
４５    ラインバンク
５０    ボトムゲート型トランジスタ素子
５１    基板
５５    ギャップ空間
５７    有機半導体溶液
５８    有機半導体層
６０    トップゲート型トランジスタ素子
６１    基板
６５    凹部
６７    有機半導体溶液
６８    有機半導体層
１００    有機ＥＬディスプレイ
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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