(57)【要約】【課題】例えば有機ＥＬ装置等の電気発光装置およびその製造方法および電気発光装置を備えた電子機器ならびに薄膜構造体および薄膜形成方法に係り、高精細化に対応して極小面積の薄膜層を形成する場合であっても膜厚を略均一に形成できるようにする。【解決手段】本発明による電気発光装置は、基板の一方の面側に設けられたバンク形成面にバンク３を形成し、前記バンク３で囲まれた領域に薄膜材料液を充填し固化させて形成される電気光学素子を構成する薄膜層を備えた電気発光装置であって、前記バンク形成面と、前記薄膜層との接触面を、それぞれ中央部が前記基板側に突出する曲面に形成したことを特徴とする。例えば有機ＥＬ装置にあっては、上記の薄膜層として正孔輸送層４１や発光層４２等の有機ＥＬ層４を形成すればよい。【選択図】  図１
2008243773.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の一方の面側に設けられたバンク形成面にバンクを有し、前記バンクで囲まれた領
域に薄膜材料液を充填し固化させて形成される電気光学素子を構成する薄膜層を備え、前
記バンク形成面と、前記薄膜層との接触面を、それぞれ中央部が前記基板側に突出する曲
面に形成したことを特徴とする電気発光装置。
【請求項２】
前記曲面は、前記薄膜層の表面の窪みと略相似状に形成してなる請求項１に記載の電気
発光装置。
【請求項３】
前記バンクは、前記薄膜材料液に対して親液性を有する下層と、前記薄膜材料液に対し
て撥液性を有する上層とで構成してなる請求項１または２に記載の電気発光装置。
【請求項４】
前記バンクの下層を、ＳｉＯ２またはＳｉＮで形成し、前記バンクの上層をアクリル樹
脂またはポリイミド樹脂で形成してなる請求項３に記載の電気発光装置。
【請求項５】
前記バンクの下層の側面と前記バンクの上層の側面とを、ほぼ面一になるように形成し
てなる請求項３または４に記載の電気発光装置。
【請求項６】
前記バンク形成面は、前記基板上に形成された電極を含み、少なくとも前記電極の表面
に前記曲面が形成されている請求項１〜５のいずれかに記載の電気発光装置。
【請求項７】
前記薄膜層が、電気発光素子としての有機ＥＬ素子を構成する有機ＥＬ層である請求項
１〜６のいずれかに記載の電気発光装置。
【請求項８】
バンク形成面にバンクを有し、前記バンクで囲まれた領域に薄膜材料液を充填し固化さ
せて電気光学素子を構成する薄膜層を形成するに当たり、前記バンクで囲まれた領域の表
面を凹曲面に形成して、その凹曲面上に前記薄膜層を形成することを特徴とする電気発光
装置の製造方法。
【請求項９】
前記バンク形成面は、表面に電極を有する基板で構成され、その少なくとも電極の表面
に前記凹曲面が形成されている請求項８に記載の電気発光装置の製造方法。
【請求項１０】
前記バンクで囲まれた領域に前記薄膜材料をインクジェット方式によって充填するよう
にした請求項８または９に記載の電気発光装置の製造方法。
【請求項１１】
前記請求項１〜７のいずれかに記載の電気発光装置を備えた電子機器。
【請求項１２】
基板の一方の面側に設けられたバンク形成面にバンクを有し、前記バンクで囲まれた領
域に薄膜材料液を充填し固化させて形成される薄膜層を備え、前記バンク形成面と、前記
薄膜層との接触面を、それぞれ略中央部が基板側に突出する曲面に形成したことを特徴と
する薄膜構造体。
【請求項１３】
バンク形成面にバンクを有し、前記バンクで囲まれた領域に薄膜材料液を充填して固化
させることによって薄膜層を形成するに当たり、前記バンクで囲まれた領域の表面を凹曲
面に形成したことを特徴とする薄膜形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば有機半導体膜を用いたＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子やＬＥ
Ｄ（発光ダイオード）素子などの電気発光素子を備えた電気発光装置およびその製造方法
および電気発光装置を備えた電子機器ならびに薄膜構造体および薄膜形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来たとえばＥＬ素子やカラーフィルタ等を製造する場合、同一基板に各々独立の若し
くは特性の異なる薄膜層を塗布等により所定のパターンで形成して、機能素子を得ようと
する技術が開発されている。その有力な方法の１つとして、例えばインクジェット方式に
より同一基板上に異なる薄膜パターンの形成がなされている。
【０００３】
しかしながら、上記のようなインクジェット方式を用いる場合、基板上で異なる液状の
薄膜材料（以下、薄膜材料液という）が混合するといったプロセス面での問題が生じる。
具体的には、例えばインクジェット方式を利用してＥＬ素子などの発光素子や表示素子に
おける有機半導体材料およびカラーフィルタにおける着色樹脂等の薄膜材料液を塗設する
技術が用いられている。しかし、インクジェット方式を利用して薄膜材料液を充填し薄膜
のパターンを形成する場合、吐出された薄膜材料液が隣接する画素に流出する等の問題が
ある。
【０００４】
このような問題に対して、通常、異なる薄膜領域を仕切る仕切部材として凸状のバンク
を設け、そのバンクで囲まれた領域に薄膜層を形成するための薄膜材料液を充填する方法
が採用されている。例えば上記の表示素子の例では、各色素領域を仕切るバンクを設け、
各バンクで囲まれた領域に画素を構成する薄膜材料液を充填する方法が採られている。
【０００５】
ところが、最近の機能素子、特に発光素子や表示素子では一般に薄さが要求され、バン
クの高さがそれに従い制限されるにも拘わらず、バンクで囲まれる領域には、製膜後の体
積に比較してはるかに大量の薄膜材料液が充填されている。そのため、バンクに囲まれた
領域に吐出される液滴の大きさとバンク表面やこれに囲まれる領域の面積とのバランスの
まずさから以下のような問題が生じている。
【０００６】
すなわち、バンクが、充填すべき薄膜材料液に対して親液性、或いは濡れ性を有する場
合、バンクがあってもバンクに引っ張られ、最終的な薄膜層では所望の膜厚を得ることが
できない。また薄膜材料液の量を多くすれば、容易に隣接する領域に流出してしまう。一
方、バンクで囲まれた領域の表面は、薄膜材料液がこれに均一に濡れ拡がるように、薄膜
材料液に対して高い親液性、濡れ性を有する必要がある。さもなくば、薄膜材料液がバン
クで囲まれた領域に濡れ拡がらず、特にＥＬ素子のような表示素子では画素における色抜
けや色むらが生じてしまうからである。
【０００７】
そこで、下記特許文献１においては、例えばバンクの上部が薄膜材料液に対して撥液性
で、下部が親液性となるようにバンクを上下二層構造にしたり、上記バンクに表面処理を
施して撥液性や親液性を持たせることが提案されている。上記の表面処理としては、例え
ばプラズマ処理や紫外線照射処理等が記載されている。
【０００８】
【特許文献１】特許３３２８２９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記特許文献１の方法においても、最近の高精細化に対応するには必ず
しも充分ではない。すなわち、上記のような薄膜形成技術を適用する技術分野、特に有機
ＥＬ素子等の発光素子や表示素子等を製造する分野においては、ますます高精細化が進め
られており、それに伴って薄膜形成技術もますます緻密化する傾向にある。そのため、例
えば前記のようなインクジェット方式を利用し、かつ上記特許文献１の方法を適用しても
極小面積の薄膜層を精度よく且つ均一な厚さで形成するのが次第に困難になりつつある。
例えば有機ＥＬ素子においては、高精細化を進めていく中で解像度は現行の１２８ｐｐｉ
から１８０、２４０および３００ｐｐｉと進んでいく。その高精細化により画素ピッチお
よび画素サイズが小さくなり画素開口幅が２０〜４０μｍの範囲となり現行の１０ｎｇ／
ｓｈｏｔの液滴インクのサイズと同じかそれ以上となる。
【００１０】
そのため、例えば図５のようにバンク形成面として表面に陽極２等の電極を有する基板
１上に、下層３１と上層３２とからなる二層構造のバンク３を形成し、そのバンク３内に
インクジェット方式等により薄膜材料液を充填して薄膜層、例えば有機ＥＬ層４を構成す
る正孔輸送層４１等を形成した場合には、上記薄膜材料液がバンク壁面に濡れ広がること
で乾燥後の正孔輸送層４１の表面には、図のような凹曲面状（Ｕ字形状）の窪み４１ａが
生じてしまう。その窪み４１ａによって正孔輸送層４１の中央部と周辺部の厚さが不均一
となり、それによって画素内に輝度ムラが発生する。また高精細化が進むとバンク間の幅
（薄膜形成領域）が狭くなるために平坦領域が極めて少なくなり均一な発光プロファイル
を得るのが困難となる。さらに画素周辺部は膜厚が非常に厚くなる傾向となり発光が得ら
れない場合もある。一方、画素中央部は膜厚が薄くなり結果的には画素内の膜厚が不均一
になってしまう等の問題がある。
【００１１】
本発明は上記のような問題点に鑑みて提案されたもので、高精細化に対応して極小面積
の薄膜層を形成する場合にあっても膜厚を略均一に形成することのできる電気発光装置お
よびその製造方法および電気発光装置を備えた電子機器ならびに薄膜構造体および薄膜形
成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】
【００１２】
上記の目的を達成するために本発明による電気発光装置、その製造方法、電子機器、薄
膜構造体、薄膜形成方法は、以下の構成としたものである。すなわち、本発明による電気
発光装置は、基板の一方の面側に設けられたバンク形成面にバンクを有し、前記バンクで
囲まれた領域に薄膜材料液を充填し固化させて形成される電気光学素子を構成する薄膜層
を備え、前記バンク形成面と、前記薄膜層との接触面を、それぞれ中央部が前記基板側に
突出する曲面に形成したことを特徴とする。
【００１３】
上記のようにバンクで囲まれた領域のバンク形成面と、薄膜層との接触面を、それぞれ
中央部が基板側に突出する曲面に形成したことによって、上記バンクで囲まれた領域のバ
ンク形成面は、その中央部が基板側に突出する凹曲面状に形成されるのに対し、前記薄膜
層はその略中央部が基板側に突出する凸曲面状に形成されることになる。一方、バンクで
囲まれた領域に薄膜材料液を充填し固化させて形成される薄膜層の上面には前述のように
通常凹曲面状の窪みが形成されるので、上記薄膜層の中央部と周辺部の膜厚を略均一に形
成することが可能となる。その結果、例えば有機ＥＬ素子等の電気発光素子にあっては輝
度ムラのない均一な発光プロファイルを得ることができる。
【００１４】
前記曲面は、前記薄膜層の表面（上面）の窪みと略相似状に形成するとよく、そのよう
にすると、上記薄膜層の膜厚を更に良好に均一化することが可能となる。
【００１５】
前記バンクは、前記薄膜材料液に対して親液性を有する下層と、前記薄膜材料液に対し
て撥液性を有する上層とで構成することができる。バンクの上層に撥液性を持たせると、
薄膜材料液の塗り分けが可能となる。すなわち、撥液性を有するバンク上層の撥液作用で
バンク内に充填した薄膜材料液がバンクを乗り越えて隣の領域に移動して混同や混色する
のを防ぐことができる。またバンクの下層に親液性を持たせると、バンク下層の濡れ性が
良くなって前記薄膜材料液をバンク側面まで万遍なく行きわたらせることができる。その
結果、上面が所定の凹曲面状もしくはＵ字形状を呈する薄膜層を良好に形成することが可
能となり、前記薄膜層の厚さや前記窪みの形状が安定化して、上記薄膜層の膜厚をより一
層良好に均一化することができる。
【００１６】
前記バンクの下層は、例えばＳｉＯ２やＳｉＮ等の無機物で形成し、前記バンクの上層
は例えばアクリル樹脂やポリイミド樹脂等の有機物で形成することができる。下層を上記
のような無機物で形成すると、その表面に酸素プラズマ処理を施すことで前記薄膜材料液
のバンクに対する接触角を低くすることが可能となり、高い親液性（濡れ性）を確保する
ことができる。また上層を上記のような有機物で形成すると、その表面にＣＦ４  等のフ
ッ素系ガスプラズマ処理を施こすことで前記薄膜材料液の前記バンクに対する接触角を選
択的に高くすることが可能となり、高い撥液性を確保することができる。
【００１７】
前記バンクの下層の側面と上層の側面とは、ほぼ面一になるように形成することができ
る。このように下層と上層との間に段差を設けることなく、ほぼ面一に形成すると、上記
バンクにおける撥液性を有する上層の側面には薄膜層が成膜されず、親液性を有する下層
の側面にのみ成膜される。また面一にすることにより下層の上面に薄膜層が形成されたり
、その薄膜層が前記のバンクで囲まれた領域よりも外方に露出することがない。その結果
、バンク内の陽極よりも外側に膜が漏れ広がるのを抑制することができる。
【００１８】
前記バンク形成面は、前記基板上に形成された電極を含み、少なくとも前記電極の表面
に前記曲面（凹曲面）が形成されている構成とすることができる。このような構成とする
ことで、上記基板上の電極表面に有機ＥＬ素子等の機能素子を形成することができる。
【００１９】
前記薄膜層を、電気発光素子としての有機ＥＬ素子を構成する有機ＥＬ層とすることが
できる。それによって、輝度ムラのない均一な発光プロファイルを有する有機ＥＬ素子を
得ることが可能となる。
【００２０】
また本発明による電気発光装置の製造方法は、バンク形成面にバンクを有し、前記バン
クで囲まれた領域に薄膜材料液を充填し固化させて電気発光素子を構成する薄膜層を形成
するに当たり、前記バンクで囲まれた領域の表面を凹曲面に形成して、その凹曲面上に前
記薄膜層を形成することを特徴とする。
【００２１】
上記のようにバンクで囲まれた領域の表面を凹曲面に形成して、その凹曲面上に前記薄
膜層を形成することによって、その薄膜層の下面には、上記凹曲面に対応して下面中央部
が下方に突出する凸曲面が形成され、また上記薄膜層の上面には該薄膜層を形成する過程
で前記のような凹曲面状の窪みが形成されるので、上記薄膜層の中央部と周辺部における
膜厚を簡単・確実に均一化させることができる。その結果、例えば有機ＥＬ素子等の電気
発光素子にあっては輝度ムラのない均一な発光プロファイルを得ることが可能となる。
【００２２】
前記バンク形成面は、表面に電極を有する基板で構成し、その少なくとも電極の表面に
前記凹曲面が形成されている構成とすることができる。この場合、前記電極の表面に前記
凹曲面を形成するか、若しくは前記基板の前記電極側の面に凹曲面を形成し、その凹曲面
の上に前記電極を薄膜状に形成することによって前記基板の凹曲面が前記電極の表面にま
で波及して前記電極の表面に凹曲面が形成されるようにしてもよい。
【００２３】
前記バンクで囲まれた領域には、前記薄膜材料をインクジェット方式によって充填する
ことができる。このようなインクジェット方式によって薄膜材料を充填すると、前記の高
精細化によって前記バンクで囲まれた領域が次第に狭小化しても比較的容易に充填するこ
とができる。
【００２４】
前記バンクで囲まれた領域に前記薄膜材料液を充填し固化させることによって、前記電
気発光素子としての有機ＥＬ素子を構成する有機ＥＬ層を形成することができる。それに
よって、輝度ムラのない均一な発光プロファイルを有する有機ＥＬ素子を容易に製造する
ことが可能となる。
【００２５】
本発明による電子機器は、前記のような電気発光装置を備えた構成とすることができる
。このような構成によれば、輝度ムラのない均一な発光プロファイルを有する電気発光装
置を備えた電子機器を提供することが可能となる。
【００２６】
本発明による薄膜構造体は、基板の一方の面側に設けられたバンク形成面にバンクを有
し、前記バンクで囲まれた領域に薄膜材料液を充填し固化させて形成される薄膜層を備え
、前記バンク形成面と、前記薄膜層との接触面を、それぞれ略中央部が基板側に突出する
曲面に形成したことを特徴とする。このような構成とすれば、膜厚がほぼ均一な薄膜構造
体を提供することが可能となる。
【００２７】
本発明による薄膜形成方法は、バンク形成面にバンクを有し、前記バンクで囲まれた領
域に薄膜材料液を充填して固化させることによって薄膜層を形成するに当たり、前記バン
クで囲まれた領域の表面を凹曲面に形成したことを特徴とする。このような薄膜形成方法
によれば、膜厚がほぼ均一な薄膜層を簡単・確実に形成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明による電気発光装置およびその製造方法および上記電気発光装置または上
記製造方法で製造された電気発光装置を備えた電子機器ならびに薄膜構造体および薄膜形
成方法を、図に示す実施形態に基づいて具体的に説明する。
【００２９】
〔電気発光装置〕
図１は本発明による電気発光装置の一実施形態を示す縦断面図であり、本実施形態は電
気発光装置として有機ＥＬ装置（有機ＥＬ発光装置）に適用したものである。特に図の場
合はアクティブマトリクス型の有機ＥＬ装置に適用したもので、そのアクティブ素子とし
て本実施形態においては薄膜トランジスタが用いられている。
【００３０】
上記の有機ＥＬ装置は、ガラス等よりなる基板１の上面に薄膜トランジスタＴを含む回
路素子部１０が設けられている。その回路素子部１０には、基板１上にシリコン酸化膜か
らなる下地保護膜１１が形成され、この下地保護膜１１上に多結晶シリコンからなる島状
の半導体膜１２が形成されている。その半導体膜１２の図で左右両側部には、高濃度Ｐイ
オン打ち込みによってソース領域１２ａとドレイン領域１２ｂとが形成され、中央部はＰ
イオンが導入されることなくチャネル領域１２ｃとなっている。
【００３１】
さらに上記回路素子部１０には、上記下地保護膜１１及び半導体膜１２を覆う透明なゲ
ート絶縁膜１３が形成され、そのゲート絶縁膜１３上にはＡｌ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ等
からなるゲート電極１４（走査線）が形成されている。そのゲート電極１４は上記半導体
膜１２のチャネル領域１２ｃに対応する位置に設けられ、そのゲート電極１４およびゲー
ト絶縁膜１３上には、透明な、第１層間絶縁膜１５と第２層間絶縁膜１６とが形成されて
いる。その第１層間絶縁膜１５上には電源線１７が形成され、その電源線１７と上記半導
体膜１２のドレイン領域１２ｂとが、第１層間絶縁膜１５に形成したコンタクトホール１
８を介して導電接続されている。
【００３２】
また上記第２層間絶縁膜１６上には、ＩＴＯ等からなる透明な陽極（開口電極または画
素電極ともいう）２が所定の形状にパターニングされて形成され、その陽極２と上記半導
体膜１２のソース領域１２ａとが、第１層間絶縁膜１５と第２層間絶縁膜１６とを貫通さ
せて設けたコンタクトホール１９を介して導電接続されている。このようにして上記回路
素子部１０には、各陽極２に接続された駆動用の薄膜トランジスタＴが設けられている。
なお、上記回路素子部１０には、画像信号を保持する保持容量やスイッチング用の薄膜ト
ランジスタも設けられているが、図には省略した。
【００３３】
そして、本実施形態は上記の陽極２を含む回路素子部１０の表面をバンク形成面として
その上面に画素領域を区画形成するバンク３を形成したもので、そのバンク３の構成は適
宜であるが、本実施形態においては後述する薄膜材料液に対して親液性を有する下層３１
と、上記薄膜材料液に対して撥液性を有する上層３２とで二層構造に構成されている。ま
た上記バンク３の材質は適宜であるが、上記のような二層構造のバンク３にあっては、バ
ンク下層３１は、例えばＳｉＯ２、ＳｉＮ等の無機物で形成し、バンク上層３２は例えば
アクリル樹脂やポリイミド樹脂等の有機物で形成するのが好ましい。
【００３４】
上記のようにバンク３の下層３１を無機物で形成すると、その表面を酸素プラズマ処理
することで前記薄膜材料液のバンクに対する接触角を低くすることが可能となり、高い親
液性を確保することができる。その際、ガラス等の基板１やＩＴＯ等の陽極２などの無機
物で形成されている前記バンク３で囲まれた領域も同時に酸素プラズマ処理することで親
液性を持たせることができる。またバンク３の上層３２を上記のような有機物で形成する
と、その表面にＣＦ４  プラズマ等のフッ素系ガスプラズマ処理を施こすことで前記薄膜
材料液の前記バンクに対する接触角を選択的に高くすることが可能となり、高い撥液性を
確保することができる。また含フッ素樹脂材料などより撥液性の高い材料を用いることが
可能となる。
【００３５】
上記バンク３で囲まれた領域の上記陽極２の上面には凹曲面２ａが形成され、その凹曲
面２ａが形成された上記バンク３で囲まれた領域に、薄膜材料液をインクジェット方式等
により充填し固化させて形成した薄膜層を備えたもので、本実施形態においては上記薄膜
材料液として有機ＥＬ層を形成するための液状組成物を用いることによって、上記薄膜層
として有機ＥＬ層４を形成したものである。特に、本実施形態は上記の有機ＥＬ層４とし
て上記陽極２の上面に、正孔輸送層４１と発光層４２とを、その順に積層した状態で設け
たものである。
【００３６】
上記有機ＥＬ層４とバンク３の上面には、それらを覆うようにして陰極５が設けられ、
その陰極５と前記の陽極２との間に、上記正孔輸送層４１と発光層４２とからなる有機Ｅ
Ｌ層４が介在されている。その陽極２と有機ＥＬ層４および陰極５とで有機ＥＬ素子が構
成されている。図中、６は上記陰極５の上面に設けた封止層である。なお、上記有機ＥＬ
層４の構成は適宜変更可能であり、例えば上記正孔輸送層４１の代わりに正孔注入輸送層
または正孔輸送層４１と正孔注入層とを設けたもの、又それらと発光層４２との間にイン
ターレイヤを介在させたもの、さらに発光層４２と陰極５との間に電子輸送層や電子注入
層などを設けたものにも適用可能である。また上記実施形態は図１で下側に光を出射する
いわゆるボトムエミッション型に適用したものであるが、上側に光を出射するトップエミ
ッション型にも適用できる。
【００３７】
上記のようにバンク３で囲まれた領域に薄膜材料液を充填し固化させて形成される薄膜
層の上面には前記従来例と同様に凹曲面状の窪みが形成される。例えば上記実施形態のよ
うに前記薄膜層として正孔輸送層４１と発光層４２とからなる有機ＥＬ層４を形成する場
合には、先ず正孔輸送層４１を形成するもので、その際、正孔輸送層４１の上面には前記
図５と同様に窪み４１ａが形成されるが、上記正孔輸送層４１の下面側には、前記の凹曲
面２ａによって、中央部が下方に突出した凸曲面４１ｂが形成されるので、その凸曲面４
１ｂと上記の窪み４１ａとで上記正孔輸送層４１の厚さが、その中央部と周辺部とでほぼ
一定に均一化され、前記従来の膜厚のバラツキを低減することができる。
【００３８】
また上記正孔輸送層４１の上に形成される発光層４２の上面にも、上記バンク３によっ
て上記正孔輸送層４１の上面と同様に中央部が低い窪み４２ａが形成され、上記発光層４
２の下面側には、上記正孔輸送層４１の上面の窪み４１ａによって、中央部が下方に突出
した凸曲面４２ｂが形成される。それによって、上記発光層４２の厚さも、その中央部と
周辺部とでほぼ均一に形成することができる。その結果、上記のような有機ＥＬ素子等の
電気発光素子にあっては輝度ムラのない均一な発光プロファイルを得ることが可能となる
ものである。
【００３９】
なお、上記凹曲面２ａは、前記の窪み４１ａの形状に合わせて略相似状に形成するとよ
く、例えば上記の窪み４１ａが、前記図５のような断面楕円形である場合には、それに合
わせて前記の凹曲面２ａまたは／および凸曲面４１ｂを断面楕円形に形成すればよい。ま
た上記の窪み４１ａが、所定の半径Ｒと、所定の開き角θとを有する球面状である場合に
は、それに合わせて前記の凹曲面２ａまたは／および凸曲面４１ｂも球面状に形成すれば
よい。それによって、上記薄膜層の厚さをより確実に均一化することが可能となる。
【００４０】
また前記バンクの下層と上層の両側面には、段差を設けることなく、図１のようにほぼ
面一になるように形成するのが好ましい。このように下層と上層との間に段差を設けるこ
となく、ほぼ面一に形成すると、上記バンクにおける撥液性を有する上層の側面には薄膜
層が成膜されず、親液性を有する下層の側面にのみ成膜される。また面一にすることによ
り下層の上面に薄膜層が形成されたり、その薄膜層が前記のバンクで囲まれた領域よりも
外方に露出されたりすることがない。その結果、例えば有機ＥＬ素子にあっては、バンク
内の陽極よりも外側に膜が漏れ広がって輝度ムラが生じるのを可及的に低減できるもので
ある。
【００４１】
なお、上記実施形態は、アクティブマトリクス型の有機ＥＬ装置に適用したが、パッシ
ブ型の有機ＥＬ装置にも適用可能であり、その場合には例えば前記の回路素子部１０を省
略して基板１上に陽極２を形成し、その上面にバンク３を形成すると共に、該バンク３内
に有機ＥＬ層４を形成し、そのバンク３と有機ＥＬ層４の上面に陰極５と封止層６とを形
成すればよい。
【００４２】
〔電気発光装置の製造方法〕
次に、上記のような有機ＥＬ装置を製造する場合を例にして本発明による電気発光装置
の製造方法を具体的に説明する。先ず、前記図１に示すようなアクティブマトリクス型の
有機ＥＬ装置にあっては、基板１上に回路素子部１０を形成した後、その上面に陽極２を
形成すればよく、上記のような回路素子部１０の形成プロセスは既に公知であるので省略
する。またパッシブ型の有機ＥＬ装置にあっては、上記のような回路素子部１０を設ける
ことなく、基板１の表面に直接もしくは保護層等を介して陽極２を形成すればよい。
【００４３】
その際、上記陽極２の上面には凹曲面２ａを形成するもので、その場合、陽極２や回路
素子部１０を構成する層間絶縁膜等を比較的厚く形成できる場合には、それらの表面をエ
ッチングしたり型押しする等して凹曲面を形成してもよいが、それらの厚さが薄く、凹曲
面を形成するのが困難な場合には、例えば基板１に凹曲面１ａを形成し、その上に、パッ
シブ型にあっては陽極２を、アクティブ型にあっては回路素子部１０と陽極２を、それぞ
れ形成することによって、上記基板１の凹曲面１ａが陽極２の上面にまで波及して該陽極
２の上面に凹曲面２ａが形成されるようにすればよい。
【００４４】
図２は上記の要領でパッシブ型の基板１と陽極２とを形成するプロセスの一例を示すも
ので、先ず、同図（ａ）のようにガラス基板１の上面に多結晶シリコン等よりなるマスク
層２０を形成した後、同図（ｂ）のように上記マスク層２０の前記凹曲面１ａを形成すべ
き位置にフォトレジスト等を用いて開口２０ａを形成する。次いで、上記開口２０ａを介
してガラス基板１にエッチング処理等を施して同図（ｃ）のように基板１の上面に凹曲面
１ａを形成した後、上記マスク層２０を除去する。そして、同図（ｄ）のように上記基板
１の上面にＩＴＯ等の電極形成材料をスピンコート等で塗布し乾燥固化させることによっ
て所定厚さの陽極２を形成する。それによって、上記基板１の凹曲面１ａが陽極２の表面
にまで波及して該陽極２の上面に凹曲面２ａが形成される。次いで、同図（ｄ）のように
陽極２をエッチング等で所定の大きさ形状にパターニングすればよい。
【００４５】
なお、前記図１のように基板１と陽極２との間に回路素子部１０を介在させるものにあ
っては、基板１の表面に上記と同様に凹曲面１ａを形成し、その上面に回路素子部１０を
公知のプロセスで形成した後、陽極２を上記と同様の要領で形成する。それによって、上
記基板１の凹曲面１ａが上記回路素子部１０および陽極２を介して該陽極２の表面にまで
波及して該陽極２の上面に凹曲面２ａを形成することができる。前記図１はこのようにし
て形成したものである。なお、前述のように上記回路素子部１０を構成するいずれかの層
や膜、例えば層間絶縁膜１５，１６等、若しくは陽極２を比較的厚く形成する場合には、
基板１に前記のような凹曲面１ａを形成することなく、上記の層や膜もしくは陽極２に凹
曲面を形成して、それが陽極２の表面にまで波及するようにしてもよい。
【００４６】
次に、上記のようにして所定の大きさ形状にパターニングした陽極２の周辺部の基板１
上には、それをバンク形成面として上記凹曲面２ａを取り囲むようにして、画素領域を区
画するバンク３を形成するもので、前記図１のように薄膜材料液に対して親液性を有する
下層３１と、薄膜材料液に対して撥液性を有する上層３２との二層構造のバンク３を形成
する場合には、例えば上記基板１上にバンク下層３１をフォトリソグラフィー等で形成し
た後、その上にバンク上層３２を同様にフォトリソグラフィー等で形成して図３（ａ）の
ような二層構造のバンク３を構成すればよい。
【００４７】
本実施形態においてはバンク下層３１をＳｉＯ２、ＳｉＮ等の無機物で形成し、その表
面を酸素プラズマ処理することで前記薄膜材料液に対して高い親液性を確保すると共に、
その際、表面にＩＴＯよりなる陽極２を有するガラス等よりなる基板１の表面も同時に酸
素プラズマ処理することで親液性を持たせるようにしたものである。またバンク上層３２
はアクリル樹脂やポリイミド樹脂等の有機物で形成し、その表面にＣＦ４  プラズマ等の
フッ素系ガスプラズマ処理を施こすことによって前記薄膜材料液に対して高い撥液性を確
保するようにしたものである。なお上記のフッ素系ガスプラズマ処理によって、先の酸素
プラズマ処理で付与された親液性が低下することはない。
【００４８】
上記のようにして表面に陽極２を有する基板１上に、薄膜材料液に対して親液性を有す
る下層３１と、撥液性を有する上層３２との二層構造のバンク３を形成した後は、そのバ
ンク３で囲まれた領域に有機ＥＬ層４を形成するもので、その有機ＥＬ層４として例えば
前記のような正孔輸送層４１と発光層４２とを形成する場合には、それらを構成する有機
材料を溶媒に溶解または分散させた液状組成物よりなる薄膜材料液を、それぞれインクジ
ェット方式等により上記領域に充填し固化させて上記正孔輸送層４１と発光層４２とを順
に形成すればよい。
【００４９】
具体的には、先ず正孔輸送層４１を形成するに当たって、その正孔輸送層４１を形成す
るための薄膜材料液を、図に省略したインクジェットプリント装置等のヘッドから吐出さ
せて前記図３（ａ）のバンク３で囲まれた領域に充填した後、乾燥工程とアニール工程と
を経て乾燥固化させて図３（ｂ）に示すように正孔輸送層４１を形成する。すると、その
正孔輸送層４１の上面には、前記バンク３で囲まれた領域とバンク下層３１の親液性など
によって窪み４１ａが形成され、正孔輸送層４１の下面には前記バンク３で囲まれた領域
に形成した凹曲面２ａによって下面中央部が下方に突出した凸曲面４１ｂが形成される。
それによって、正孔輸送層４１の中央部と周辺部での厚さにバラツキが生じることなく、
ほぼ均一な厚さに形成することができる。
【００５０】
次いで、発光層４２を形成するための薄膜材料液を、上記正孔輸送層４１の上面に前記
と同様の要領でインクジェット方式等により充填した後、乾燥工程とアニール工程とを経
て固化させることによって図３（ｃ）に示すように発光層４２を形成する。すると、この
発光層４２の上面にも、前記バンク下層３１の親液性などによって窪み４２ａが形成され
、発光層４２の下面には上記正孔輸送層４１の上記窪み４１ａによって下面中央部が下方
に突出した凸曲面４２ｂが形成される。それによって、発光層４２についても、その中央
部と周辺部とで厚さにバラツキが生じることなく、ほぼ一定に形成できるものである。
【００５１】
次に、図３（ｄ）に示すように上記正孔輸送層４１と発光層４２とからなる有機ＥＬ層
４、および前記下層３１と上層３２とからなるバンク３の上面ほぼ全面に陰極５を真空蒸
着等で形成すると共に、その陰極５の表面（上面）に保護膜として封止層６を形成する。
その封止層６の形成方法としては、例えば上記陰極５の表面にバリア膜を蒸着したり、公
知のベタ封止あるいは缶封止等その他適宜である。
【００５２】
なお、上記有機ＥＬ層４の構成は前述のように適宜変更であり、例えば上記正孔輸送層
４１の代わりに正孔注入輸送層または正孔輸送層４１と正孔注入層とを設ける場合には、
それらの層を上記正孔輸送層４１と同様の要領で形成すればよく、その場合にも前記と同
様の作用効果が得られる。また上記の層と発光層４２との間にインターレイヤを介在させ
る場合には発光層４２を形成する前にインターレイヤを形成すればよく、さらに発光層４
２と陰極５との間に電子輸送層や電子注入層などを設ける場合には、発光層４２を形成し
た後に上記各層を形成すればよい。それらの層を形成する場合にも前記と同様の作用効果
が得られる。
【００５３】
また上記実施形態は、バンクで囲まれた領域に薄膜材料液を充填する手段としてインク
ジェット方式を用いたが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えばスピンコート法
やディップ法等を用いることもできる。またバンク３は前記のような二層構造に限らず、
単層構造もしくは三層以上の構造でもよく、又それらの材質は適宜であるが、少なくとも
バンクの下部とバンクで囲まれた領域は、前記薄膜材料液に対して親液性を有する構成と
するのが望ましい。
【００５４】
また上記実施形態は、電気発光装置として有機ＥＬ装置に適用した場合を例にして説明
したが、これに限らず、例えばＬＥＤ素子を用いたＬＥＤ装置や他の電気発光装置にも適
用できる。
【００５５】
〔電子機器〕
更に本発明は上記のような電気発光装置を備えた電子機器にも適用可能であり、図４は
その一例を示す電子機器としての携帯電話機の斜視図である。本例は上記のような電気発
光装置としての有機ＥＬ装置を携帯電話機５００の表示部５０４に適用したものである。
上記の携帯電話機５００には、上記表示部５０４の他に、複数の操作ボタン５０１、受話
口５０２、送話口５０３等が設けられている。
【００５６】
本発明は、上記のような携帯電話機に限らず他の各種電子機器にも適用可能であり、例
えばＰＤＡ等の携帯型情報機器、ノートパソコンその他のコンピュータやワークステーシ
ョン、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、テレビ、ビデオテープレコーダ、
車載用モニタ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子ブック、電子手帳、電卓、ワー
ドプロセッサ、テレビ電話機、およびＰＯＳ端末機など、その他各種の電子機器に広く適
用することができる。
【００５７】
〔薄膜構造体〕
さらに本発明は上記のような電気発光装置や電子機器に限らず、基板の一方の面側に設
けられたバンク形成面にバンクを形成し、そのバンクで囲まれた領域に薄膜層を形成する
ものであれば、各種の薄膜構造体や薄膜形成方法にも適用することができる。すなわち、
本発明による薄膜構造体は、基板の一方の面側に設けられたバンク形成面にバンクを有し
、前記バンクで囲まれた領域に薄膜材料液を充填し固化させて形成される薄膜層を備え、
前記バンクで囲まれた領域のバンク形成面と、前記薄膜層との接触面を、それぞれ略中央
部が基板側に突出する曲面に形成したことを特徴とする。上記の構成により、前記の電気
発光装置と同様に薄膜層の膜厚をより均一に形成することが可能となる。
【００５８】
上記の薄膜構造体においても前記電気発光装置と同様に、上記曲面は、前記バンクで囲
まれた領域に薄膜材料液を充填し固化させて形成される前記薄膜層の上面の窪みと略相似
状に形成するとよい。また前記バンクは、例えば前記薄膜材料液に対して親液性を有する
下層と、前記薄膜材料液に対して撥液性を有する上層とで構成することができる。そのバ
ンクの下層は、例えばＳｉＯ２、ＳｉＮ等の無機物で形成し、バンクの上層は例えばアク
リル樹脂やポリイミド樹脂等の有機物で形成することができる。更に前記バンクの下層と
上層の両側面は、ほぼ面一になるように形成することができる。また前記バンク形成面は
表面に電極を有する基板で構成し、その少なくとも電極の表面に前記曲面が形成されてい
る構成とすることができる。上記いずれも場合にも前記と同様の作用効果が得られる。
【００５９】
〔薄膜形成方法〕
また本発明による薄膜形成方法は、バンク形成面にバンクを形成し、そのバンクで囲ま
れた領域に薄膜材料液を充填して固化させることによって薄膜層を形成するに当たり、前
記バンクで囲まれた領域の表面を凹曲面に形成したことを特徴とする。上記の構成により
、前記の電気発光装置の製造方法と同様に薄膜層の上面に窪みが形成されると共に、薄膜
層の下面に上記凹曲面に対応した凸曲面が形成され、それによって前記と同様に薄膜層の
膜厚を容易に均一化することができる。
【００６０】
上記の薄膜形成方法においても前記電気発光装置の製造方法と同様に前記バンク形成面
は、表面に電極を有する基板で構成し、その少なくとも電極の表面に前記凸曲面が形成さ
れている構成とすることができる。この場合、前記電極の表面に前記凹曲面を形成するか
、若しくは前記基板の前記電極側の面に凹曲面を形成し、その凹曲面の上に前記電極を薄
膜状に形成することによって前記基板の凹曲面が前記電極の表面にまで波及して前記電極
の表面に凹曲面が形成されるようにしてもよい。また前記バンクで囲まれた領域には、前
記薄膜材料をインクジェット方式によって充填することができる。上記いずれも場合にも
前記と同様の作用効果が得られる。
【００６１】
さらに本発明は上記のような薄膜構造体もしくは上記薄膜形成方法で形成された薄膜層
を備えた電子機器にも適用可能であり、膜厚にバラツキの少ない略均一な厚さの薄膜層を
有する電子機器を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明による電気発光装置の一実施形態を示す縦断面図。
【図２】（ａ）〜（ｅ）は基板および陽極を作成するプロセスの一例を示す説明図。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は上記電気発光装置の製造プロセスの一例を示す説明図。
【図４】電子機器の一実施形態を示す斜視図。
【図５】従来の薄膜層の構成の一例を示す断面図。
【符号の説明】
【００６３】
１…基板、１０…回路素子部、２…陽極（開口電極または画素電極）、３…バンク、３
１…下層、３２…上層、４…有機ＥＬ層、４１…正孔輸送層、４２…発光層、５…陰極、
６…封止層。
【図１】
2008243773.tif 000003
【図２】
2008243773.tif 000004
【図３】
2008243773.tif 000005
【図４】
2008243773.tif 000006
【図５】
2008243773.tif 000007