(57)【要約】【課題】正確な色を表示することが可能であり、また光の透過率が低下することのない有機ＥＬ表示装置を提供する。【解決手段】複数の有機ＥＬ発光素子１１０が整列形成された表示部１０と、各有機ＥＬ発光素子１１０のスイッチング素子である第２の薄膜トランジスタ１２３が形成された回路素子部１４と、その回路素子部１４と透明基板２との間に形成された窒化ケイ素膜からなる第１の下地保護膜２１０とを有する有機ＥＬ表示装置１であって、第１の下地保護膜２１０に、各有機ＥＬ発光素子１１０の形成位置に対応した複数の開口部２１２が形成されている構成とした。【選択図】        図４
2004296303.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板上に複数の表示素子が配列形成された表示部と、前記表示部と前記透明基板との間に形成された窒化ケイ素膜と、を有する電気光学装置であって、
前記窒化ケイ素膜に、前記各表示素子の形成位置に対応した複数の開口部が形成されていることを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記各表示素子が、有機ＥＬ発光素子で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
【請求項３】
前記窒化ケイ素膜は、
前記各表示素子のスイッチング素子が形成された回路素子部と、前記透明基板との間に配置された、下地保護膜であることを特徴とする請求項１または２に記載の電気光学装置。
【請求項４】
前記各開口部の開口幅は、前記各表示素子の表示幅より大きく形成されていることを特徴とする請求項３に記載の電気光学装置。
【請求項５】
前記窒化ケイ素膜は、
前記各表示素子のスイッチング素子が形成された回路素子部と、前記各表示素子との間に配置された、層間絶縁膜であることを特徴とする請求項１または２に記載の電気光学装置。
【請求項６】
前記各開口部の開口幅は、前記各表示素子の表示幅と同等に形成されていることを特徴とする請求項５に記載の電気光学装置。
【請求項７】
前記表示素子に電流を供給する画素電極の表面に、前記開口部の形成位置に対応した凹部が形成され、
前記表示素子は、前記凹部の底面上に形成されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の電気光学装置。
【請求項８】
透明基板上に複数の有機ＥＬ発光素子が配列形成された表示部と、前記表示部と前記透明基板との間に形成された窒化ケイ素膜と、を有する電気光学装置の製造方法であって、
前記透明基板の前記表示部側に、窒化ケイ素膜を形成する工程と、
前記各有機ＥＬ発光素子の形成位置に対応した複数の開口部を、前記窒化ケイ素膜に形成する工程と、
前記窒化ケイ素膜の前記表示部側に、前記各開口部の形成位置に対応した複数の凹部を有する画素電極を形成する工程と、
前記各凹部の底面上に、前記各有機ＥＬ発光素子を形成する工程と、
を有することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項９】
請求項１ないし７のいずれかに記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気光学装置、その製造方法および電子機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自発発光型有機ＥＬ表示装置として、有機エレクトロルミネセンス素子（以下、有機ＥＬ発光素子と称する）を用いた表示装置の開発が進められている。この表示装置には、複数の画素領域がマトリクス状に配置され、各画素領域には赤、緑および青の有機ＥＬ発光素子が形成されている。そして、各有機ＥＬ発光素子は、これを駆動するスイッチング素子とともに、透明基板の表面に形成されている。
【０００３】
この表示装置における下地保護膜および層間絶縁膜として、一般に酸化ケイ素（ＳｉＯ２）膜が採用されているが、近年では窒化ケイ素（ＳｉＮ）膜の採用が検討されている。窒化ケイ素は、酸化ケイ素と同等の抵抗率を有するとともに、酸化ケイ素より緻密な分子構造を有する。そのため、酸化ケイ素膜では防ぎきれない可動イオンの移動を、窒化ケイ素膜によれば制限することが可能である。これにともなって、窒化ケイ素膜の厚さは、酸化ケイ素膜の厚さより薄くすることが可能であり、表示装置を薄型化することができるというメリットがある（たとえば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−２８１９４３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、窒化ケイ素膜は完全に透明ではなく、薄青色を呈するものである。そのため、発光素子からの光が窒化ケイ素膜を透過して透明基板から出射されると、出射光は発光素子からの光に青色が付加されたものとなる。これにより、有機ＥＬ表示装置は正確な色を表示することができなくなるという問題がある。この場合、正確な色を表示するには、窒化ケイ素膜とともに他の被膜やフィルムなどを形成して、色の補正を行う必要がある。そのため、製造コストが増加するとともに、有機ＥＬ表示装置の薄型化が困難になる。
また、窒化ケイ素膜が薄青色を呈するため、発光素子からの光の透過率が低下するという問題がある。さらに、色の補正を行うためフィルムなどを形成した場合には、光の透過率の低下はより顕著になる。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、正確な色を表示することが可能であり、また光の透過率が低下することのない、電気光学装置、その製造方法および電子機器の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る電気光学装置は、透明基板上に複数の表示素子が配列形成された表示部と、前記表示部と前記透明基板との間に形成された窒化ケイ素膜とを有する電気光学装置であって、前記窒化ケイ素膜に、前記各表示素子の形成位置に対応した複数の開口部が形成されていることを特徴とする。また、前記各表示素子が、有機ＥＬ発光素子で構成されていてもよい。この構成によれば、表示素子からの光は開口部を通過して透明基板から出射されるので、窒化ケイ素膜を透過することがない。したがって、表示素子からの光がそのまま出射光となる。これにより、正確な色を表示することができる。また、光の透過率の低下を防止することができる。
【０００８】
また、前記窒化ケイ素膜は、前記各表示素子のスイッチング素子が形成された駆動素子部と前記透明基板との間に形成された、下地保護膜であってもよい。なお、前記各開口部の開口幅は、前記各表示素子の表示幅より大きく形成されているのが好ましい。この構成によれば、表示素子の位置に対して開口部の位置がずれても、表示素子からの光が下地保護膜に入射することがない。そのため、開口部を形成する際に、アライメントマークではなく透明基板に対してフォトマスクを位置合わせして、フォトリソグラフィを行うことができる。これにともなって、別途アライメントマークを形成する必要がなくなり、製造工程を簡略化することができる。
【０００９】
また、前記窒化ケイ素膜は、前記各表示素子のスイッチング素子が形成された駆動素子部と前記表示部との間に形成された、層間絶縁膜であってもよい。なお、前記各開口部の開口幅は、前記各表示素子の表示幅と同等に形成されているのが好ましい。層間絶縁膜は表示素子に近接して配置されているので、開口幅を表示幅と同等に形成することにより、光の洩れを防止することができる。
【００１０】
また、前記表示素子に電流を供給する画素電極の表面に、前記開口部の形成位置に対応した凹部が形成され、前記表示素子は、前記凹部の底面上に形成されているのが好ましい。この構成によれば、窒化ケイ素膜に開口部がない場合と比較して、各表示素子が窒化ケイ素膜の厚さ分だけ透明基板寄りに配置される。したがって、電気光学装置を薄型化することができる。
【００１１】
一方、本発明に係る電気光学装置の製造方法は、透明基板上に複数の有機ＥＬ発光素子が配列形成された表示部と、前記表示部と前記透明基板との間に形成された窒化ケイ素膜とを有する電気光学装置の製造方法であって、前記透明基板の前記表示部側に、窒化ケイ素膜を形成する工程と、前記各有機ＥＬ発光素子の形成位置に対応した複数の開口部を、前記窒化ケイ素膜に形成する工程と、前記窒化ケイ素膜の前記表示部側に、前記各開口部の形成位置に対応した複数の凹部を有する画素電極を形成する工程と、前記各凹部の底面上に、前記各有機ＥＬ発光素子を形成する工程と、を有することを特徴とする。これにより、正確な色を表示することができる。また、光の透過率の低下を防止することができる。
【００１２】
一方、本発明に係る電子機器は、上述した電気光学装置を備えたことを特徴とする。これにより、上記効果をともなった電子機器を提供することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００１４】
［第１実施形態］
最初に、本発明に係る電気光学装置の第１実施形態である有機ＥＬ表示装置について説明する。
図１は有機ＥＬ表示装置の等価回路図である。また、図２（ａ）は平面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ｂ線における側面断面図である。また、図３は図２（ｂ）における表示領域の拡大図である。なお、本実施形態では、アクティブマトリクス型の表示装置を例にして説明する。
【００１５】
［等価回路］
図１に示すように、本実施形態の有機ＥＬ表示装置１では、複数の走査線１０１と、走査線１０１に対して交差する方向に延びる複数の信号線１０２と、信号線１０２に対して並列に延びる複数の電源線１０３とが、それぞれ配線されている。各走査線１０１は、シフトレジスタおよびレベルシフタを備える走査側駆動回路１０５に接続されている。また、各信号線１０２は、シフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオラインおよびアナログスイッチを備えたデータ側駆動回路１０４に接続されている。
【００１６】
そして、各走査線１０１および各信号線１０２の交点付近には、それぞれ画素領域Ａが設けられている。また、各画素領域Ａには、第１の薄膜トランジスタ１２２が形成されている。第１の薄膜トランジスタ１２２のゲートは走査線１０１に接続され、走査線１０１から走査信号の供給を受ける。また、第１の薄膜トランジスタ１２２のソースは信号線１０２に接続され、信号線１０２から画素信号の供給を受ける。そして、第１の薄膜トランジスタ１２２のドレインには、保持容量ｃａｐが接続されている。保持容量ｃａｐは、第１の薄膜トランジスタ１１２を介して供給された画素信号を保持する。
【００１７】
一方、各画素領域Ａには、第２の薄膜トランジスタ１２３が形成されている。第２の薄膜トランジスタ１２３のゲートは保持容量ｃａｐに接続され、保持容量ｃａｐに保持された画素信号の供給を受ける。また、第２の薄膜トランジスタ１２３のソースは電源線１０３に接続され、電源線１０３から駆動電流の供給を受ける。そして、第２の薄膜トランジスタ１２３のドレインには、画素電極（陽極）１１１が接続されている。さらに、この画素電極１１１と対向電極（陰極）１２との間に、表示素子である有機ＥＬ発光素子（以下、単に発光素子という）１１０が形成されている。
【００１８】
この構成によれば、走査線１０１から走査信号が供給されて第１の薄膜トランジスタ１２２がオンになると、その時点における信号線１０２の電位が保持容量ｃａｐに保持される。さらに、その保持容量ｃａｐの状態に応じて、第２の薄膜トランジスタ１２３のオン・オフ状態が決まる。そして、第２の薄膜トランジスタ１２３がオンになると、電源線１０３から画素電極１１１に駆動電流が供給される。この駆動電流が発光素子１１０を介して陰極１２に流れる際に、発光素子１１０が駆動電流量に応じて発光する。
【００１９】
［平面構造および断面構造］
図２（ａ）は有機ＥＬ表示装置の平面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ｂ線における側面断面図である。図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、有機ＥＬ表示装置１は、ガラス等からなる透明基板２と、薄膜トランジスタや各種配線等が形成された回路素子部１４と、発光素子１１０およびバンク部１１２が形成された表示部１０と、駆動用ＩＣ６が搭載されたフレキシブル基板５と、表示部１０を密閉封止する封止部３とを主体として構成されている。
【００２０】
図２（ａ）に示すように、透明基板２の中央部には、表示領域２ａが形成されている。この表示領域２ａには、上述した発光素子１１０がマトリクス状に配置されている。なお、表示領域２ａに隣接して検査回路１０６が配置され、製造途中や出荷時において表示装置の品質、欠陥の検査を行うことができるようになっている。一方、図２（ｂ）に示すように、表示領域２ａの外側であって透明基板２の端部には、非表示領域２ｂが形成されている。なお、非表示領域２ｂにおける表示領域２ａ寄りには、ダミー表示領域２ｄが形成されている。
【００２１】
また、透明基板２上には回路素子部１４が形成されている。この回路素子部１４における表示領域２ａには、上述した走査線や信号線、保持容量、第１の薄膜トランジスタ（以上は図示せず）、第２の薄膜トランジスタ１２３等が形成されている。また、回路素子部１４における表示領域２ａの外側には、上述した走査側駆動回路１０５が配置されている。また、この走査側駆動回路１０５の外側には、駆動回路用電源配線１０５ｂおよび駆動回路用制御信号配線１０５ａが配置され、走査側駆動回路１０５に接続されている。また、この駆動回路用制御信号配線１０５ａの外側には、上述した電源線１０３（１０３Ｒ、１０３Ｇ、１０３Ｂ）が配設されている。なお図２では、赤（Ｒ）の発光素子に駆動電流を供給する電源線１０３Ｒが表示領域２ａの一方側に、緑（Ｇ）の発光素子に駆動電流を供給する電源線１０３Ｇおよび青（Ｂ）の発光素子に駆動電流を供給する１０３Ｂが表示領域２ａの他方側に配設されている。また、電源線１０３の外側には、陰極用配線１２ａが形成されている。そして、この陰極用配線１２ａには、陰極１２が接続されている。
【００２２】
一方、図２（ａ）に示すように、透明基板２の端部には、フレキシブル基板５が接続されている。このフレキシブル基板５の表面には複数の配線５ａが形成され、各配線５ａの一方端部に駆動用ＩＣ６（駆動回路）が実装されている。そして、各配線５ａの他方端部は、基板２上に形成された駆動回路用電源配線１０５ｂ、駆動回路用制御信号配線１０５ａ、電源線１０３（１０３Ｒ、１０３Ｇ、１０３Ｂ）、および陰極用配線１２ａに接続されている。
【００２３】
一方、図２（ｂ）に示すように、回路素子部１４の上方には、表示部１０が形成されている。この表示部１０には、発光素子１１０およびバンク部１１２が形成されている。なお、図３に示す有機ＥＬ表示装置１では、ボトムエミッション方式が採用されている。すなわち、発光素子１１０から透明基板２側に発した光が、回路素子部１４および透明基板２を透過して、透明基板２の下側（観測者側）に出射される。また、発光素子１１０から透明基板２の反対側に発した光も、陰極１２により反射されて、透明基板２の下側（観測者側）に出射される。なお、トップエミッション方式を採用することも可能である。この場合には、透明な材料で陰極１２を形成することにより、陰極１２側から光を出射させる。
【００２４】
また、表示部１０の上方には封止部３が設けられている。この封止部３は、透明基板２上に塗布された封止樹脂６０３と、封止樹脂の上方に配置された封止基板６０４とで構成されている。
【００２５】
封止基板６０４は、ガラス又は金属からなり、その内側には表示部１０を収納する凹部６０４ａが設けられている。また、凹部６０４ａの内面には、水分や酸素等を吸収するゲッター剤６０５が貼り付けられている。これにより、封止基板６０４の内部に侵入した水分や酸素等を吸収できるようになっている。なお、このゲッター剤６０５は省略してもよい。
【００２６】
封止樹脂６０３は、熱硬化樹脂や紫外線硬化樹脂等からなり、特にエポキシ樹脂が好適である。この封止樹脂６０３は、例えばマイクロディスペンサ等により、透明基板２の周囲に環状に塗布されている。この封止樹脂６０３により、透明基板２と封止基板６０４とが接合されて、封止基板６０４の内部が密閉封止される。その結果、表示部１０に形成された発光層（図示せず）や陰極１２が酸化されるのを防止することができる。
【００２７】
［回路素子部］
図３は、図２（ｂ）における表示領域の拡大図である。図３では、ガラス等からなる透明基板２上に、薄膜トランジスタ１２３や各種配線等が形成された回路素子部１４と、発光素子１１０およびバンク部１１２が形成された表示部１０とが、順次積層されて構成されている。
【００２８】
透明基板２の表面には、下地保護膜２ｃが形成されている。後述するように、下地保護膜２ｃは、窒化ケイ素（ＳｉＮ）からなる第１の下地保護膜と、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）からなる第２の下地保護膜とによって構成されている。この下地保護膜２ｃの表面に、多結晶シリコン（ｐ−Ｓｉ）からなる半導体膜１４１がマトリクス状に配置されている。なお、各半導体膜１４１には、高濃度リン（Ｐ）イオンの打ち込みにより、ソース領域１４１ｂおよびドレイン領域１４１ａが形成されている。そして、高濃度Ｐイオンの導入されなかった部分が、チャネル領域１４１ｃとなっている。
【００２９】
また、下地保護膜２ｃおよび半導体膜１４１を覆うように、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）等からなる透明なゲート絶縁膜１４２が形成されている。このゲート絶縁膜１４２の表面には、ｐ−ＳｉやＡｌ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ等により配線が形成されている。そして、この配線におけるチャネル領域１４１との対向部分が、ゲート電極１４３となっている。以上のように、回路素子部１４における半導体膜１４１の周辺には、第２の薄膜トランジスタ１２３が形成されている。なお、回路素子部１４には、上述した第１の薄膜トランジスタ１２２および保持容量ｃａｐも形成されているが、図３ではこれらの図示を省略している。
【００３０】
一方、ゲート電極１４３およびゲート絶縁膜１４２を覆うように、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）等からなる透明な第１の層間絶縁膜１４４ａおよび第２の層間絶縁膜１４４ｂが形成されている。また、第１の層間絶縁膜１４４ａおよび第２の層間絶縁膜１４４ｂの表面から、半導体膜１４１のソース領域１４１ｃおよびドレイン領域１４１ａにかけて、コンタクトホール１４６、１４５が形成されている。そして、第１の層間絶縁膜１４４ａの表面には、ＡｌやＭｏ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ等により電源線１０３が形成されている。この電源線１０３は、コンタクトホール１４６の内部に延設され、第２の薄膜トランジスタ１２３のソース領域１４１ｃに接続されている。
【００３１】
なお、第２の層間絶縁膜１４４ｂの表面には、ＩＴＯ等からなる透明な画素電極１１１が形成されている。この画素電極１１１は、平面視略矩形にパターニングされて形成されている。画素電極１１１の厚さは、５０〜２００ｎｍの範囲が好ましく、特に１５０ｎｍ程度がよい。そして、画素電極１１１はコンタクトホール１４５の内部に延設され、第２の薄膜トランジスタ１２３のドレイン領域１４１ａに接続されている。
【００３２】
［表示部］
一方、回路素子部１４の上方には表示部１０が形成されている。表示部１０は、第２の層間絶縁膜１４４ｂの表面に形成された画素電極１１１と、画素電極１１１の表面に積層形成された発光素子１１０と、隣接する発光素子１１０の隙間に配置されて各発光素子１１０を区画するバンク部１１２と、発光素子１１０およびバンク部１１２の表面に形成された陰極１２とを主体として構成されている。なお、図３に示す３つの画素領域Ａには、それぞれ赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の発光素子１１０が形成されている。
【００３３】
バンク部１１２は、第２層間絶縁膜１４４ｂの表面に形成された無機物バンク層１１２ａ（第１バンク層）と、無機物バンク層１１２ａの表面に形成された有機物バンク層１１２ｂ（第２バンク層）とによって構成されている。なお、画素電極１１１の形成位置には、無機物バンク層１１２ａおよび有機物バンク層１１２ｂの開口部１１２ｇが形成されている。
【００３４】
無機物バンク層１１２ａは、第２層間絶縁膜１４４ｂの表面であって、隣接する画素電極１１１の隙間に形成されている。なお、無機物バンク層１１２ａの縁部は、画素電極１１１の端部に乗上げるように配置されて、両者の重畳部分に第１積層部１１２ｅが形成されている。そして、無機物バンク層１１２ａが画素電極１１１の表面で開口することにより、下部開口部１１２ｃが形成されている。無機物バンク層１１２ａは、例えばＳｉＯ２  やＴｉＯ２  等の無機材料からなる。この無機物バンク層１１２ａの膜厚は、５０〜２００ｎｍの範囲とするのが好ましく、特に１５０ｎｍとするのが望ましい。膜厚が５０ｎｍ未満では、無機物バンク層１１２ａが後述する正孔注入／輸送層１１０ａより薄くなり、正孔注入／輸送層１１０ａの平坦性を確保できなくなるおそれがあるからである。また、膜厚が２００ｎｍを越えると、下部開口部１１２ｃにおける段差が大きくなり、正孔注入／輸送層１１０ａ上に積層する発光層１１０ｂの平坦性が確保できなくなるおそれがあるからである。
【００３５】
一方、無機物バンク層の表面には、有機物バンク層１１２ｂが形成されている。なお、画素電極１１１の上方には、有機物バンク層１１２ｂの上部開口部１１２ｄが形成されている。なお、開口部１１２ｇの側面を傾斜面とすることにより、上部開口部１１２ｄは下部開口部１１２ｃより広くなっている。有機物バンク層１１２ｂは、アクリル樹脂やポリイミド樹脂等の耐熱性および耐溶媒性のある材料からなる。この有機物バンク層１１２ｂの厚さは、０．１〜３．５μｍの範囲が好ましく、特に２μｍ程度がよい。厚さが０．１μｍ未満では、後述する正孔注入／輸送層１１０ａおよび発光層１１０ｂの合計厚より有機物バンク層１１２ｂが薄くなり、発光層１１０ｂが上部開口部１１２ｄから溢れるおそれがあるからである。また、厚さが３．５μｍを越えると、上部開口部１１２ｄによる段差が大きくなり、有機物バンク層１１２ｂ上に形成する陰極１２のステップガバレッジが確保できなくおそれがあるからである。なお、有機物バンク層１１２ｂの厚さを２μｍ以上にすれば、第２の薄膜トランジスタ１２３との絶縁を高めることができる点で好ましい。
【００３６】
また、バンク部１１２には、親液性を示す領域と、撥液性を示す領域とが形成されている。親液性を示す領域は、画素電極１１１の電極面１１１ａおよび無機物バンク層１１２ａの第１積層部１１２ｅである。これらの領域は、酸素を処理ガスとするプラズマ処理によって親液性に表面処理されている。一方、撥液性を示す領域は、上部開口部１１２ｄの壁面および有機物バンク層１１２ｂの上面１１２ｆである。これらの領域は、４フッ化メタン、テトラフルオロメタン、もしくは四フッ化炭素を処理ガスとするプラズマ処理によって表面がフッ化処理（撥液性に処理）されている。なお、フッ素ポリマーを含有する材料によって有機物バンク層１１２ｂを形成すれば、有機物バンク層１１２ｂ自体が撥液性を示すので、撥液処理を省略することができる。
【００３７】
バンク部１１２の開口部１１２ｇの内部であって、画素電極１１１の表面には、発光素子１１０が形成されている。この発光素子１１０は、画素電極１１１の表面に積層された正孔注入／輸送層１１０ａと、この正孔注入／輸送層１１０ａの表面に形成された発光層１１０ｂとによって構成されている。なお、発光層１１０ｂと陰極１２との間に、電子注入／輸送層等の機能層を形成してもよい。
【００３８】
正孔注入／輸送層１１０ａは、下部開口部１１２ｃの内部であって画素電極１１１の電極面１１１ａに形成された平坦部１１０ａ１と、上部開口部１１２ｄの内側であって無機物バンク層１１０ｂの第１積層部１１２ｅの表面に形成された周縁部１１０ａ２とによって構成されている。なお、平坦部１１０ａ１のみによって正孔注入／輸送層１１０ａが構成される場合もある。この平坦部１１０ａ１は、その厚さが一定で例えば５０〜７０ｎｍの範囲に形成されている。正孔注入／輸送層１１０ａは、発光層１１０ｂに対して正孔を注入／輸送する機能を有する。このような正孔注入／輸送層１１０ａを設けることにより、発光層１１０ｂの発光効率や寿命等の素子特性を向上させることができる。
【００３９】
なお、周縁部１１０ａ２が形成される場合には、周縁部１１０ａ２は、第１積層部１１２ｅの表面から有機物バンク層１１２ｂの上部開口部１１２ｄの側面にかけて密着形成される。この周縁部１１０ａ２の厚さは、電極面１１１ａに近い側で薄く、電極面１１１ａから離れる方向に沿って増大し、下部開口部１１２ｄの壁面近くで最も厚くなっている。周縁部１１０ａ２が上記の様な形状を示す理由としては、正孔注入／輸送層１１０ａが、正孔注入／輸送層形成材料を極性溶媒に溶解した液状体を開口部１１２内に吐出してから極性溶媒を除去して形成されたものであり、極性溶媒の揮発が主に無機物バンク層の第１積層部１１２ｅ上で起こり、正孔注入／輸送層形成材料がこの第１積層部１１２ｅ上に集中的に濃縮・析出されたためである。
【００４０】
また、発光層１１０ｂでは、正孔注入／輸送層１１０ａから注入された正孔と、陰極１２から注入される電子とが再結合し、発光がなされるようになっている。後述するように高分子材料からなる発光層１１０ｂには、赤色（Ｒ）に発光する赤色発光層、緑色（Ｇ）に発光する緑色発光層、および青色（Ｂ）に発光する青色発光層の３種類が存在する。そして、ひとつの発光素子１１０にはいずれかの色に発光する発光層のみが形成され、各色発光層の形成された開口部１１０が透明基板２の上方にマトリクス状に配置されている。
【００４１】
ここで、画素電極１１１の電極面１１１ａおよび無機物バンク層１１２ａの第１積層部１１２ｅの表面は親液性を示しているので、発光素子１１０を構成する正孔注入／輸送層１１０ａおよび発光層１１０ｂは、画素電極１１１の電極面１１１ａおよび無機物バンク層１１２ａの第１積層部１１２ｅの表面に均一に形成される。したがって、無機物バンク層１１２ａの上方において発光素子１１０が極端に薄くなることがなく、画素電極１１１と陰極１２との短絡が防止されている。一方、上部開口部１１２ｄの壁面および有機物バンク層１１２ｂの上面１１２ｆが撥液性を示しているので、発光素子１１０と有機物バンク層１１２ｂとの密着性が低くなり、発光素子１１０が開口部１１２ｇから溢れて形成されることが防止されている。
【００４２】
発光素子１１０の表面には、画素電極１１１と対になって発光素子１１０に電流を流す陰極１２が形成されている。なお、本例においては、陰極１２は表示部１０の表面全体に形成されている。この陰極１２は、後述するようにＬｉＦ／Ａｌ（ＬｉＦとＡｌとの積層膜）やＭｇＡｇ、あるいはＬｉＦ／Ｃａ／Ａｌ（ＬｉＦとＣａとＡｌとの積層膜）によって形成されている。なお、陰極（対向電極）１２の合計膜厚は５〜５００ｎｍ程度とし、好ましくは２００ｎｍ程度とする。なお、陰極１２の表面に、ＳｉＯやＳｉＯ２  、ＳｉＮ等からなる酸化防止用の保護層を設けてもよい。
このように形成された表示部１０の上方に、図２（ｂ）に示す封止基板６０４が接合されて、有機ＥＬ表示装置１が構成されている。
【００４３】
［下地保護膜］
図４は、本実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の下地保護膜周辺の拡大図である。なお、図３における第１の層間絶縁膜１４４ａおよび第２の層間絶縁膜１４４ｂは、図４における第１の層間絶縁膜１６２に対応している。図４では、第１の層間絶縁膜１６２の表面に、ＡｌやＣｕ等の金属材料からなる中継電極１６３が形成され、コンタクトホール１６２ａを介して第２の薄膜トランジスタ１２３に接続されている。また、第１の層間絶縁膜１６２および中継電極１６３を覆うように、第２の層間絶縁膜１６４が形成されている。さらに、第２の層間絶縁膜１６４の表面に画素電極１１１が形成され、コンタクトホール１６４ａを介して中継電極１６３に接続されている。なお、有機物バンク層１１２ｂは、無機物バンク層を介することなく中継電極１６３の上方に形成されている。
【００４４】
上述した有機ＥＬ表示装置において、本実施形態における下地保護膜２ｃは、窒化ケイ素（ＳｉＮ）からなる第１の下地保護膜２１０と、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）等からなる第２の下地保護膜２２０とによって構成されている。透明基板２の表面には、窒化ケイ素からなる第１の下地保護膜２１０が形成されている。窒化ケイ素は、酸化ケイ素と同等の抵抗率を有するとともに、酸化ケイ素より緻密な分子構造を有する。そのため、窒化ケイ素膜によれば、酸化ケイ素膜では防ぎきれない可動イオンの移動を制限することが可能になる。これにともなって、下地保護膜を窒化ケイ素膜で構成した場合には、酸化ケイ素膜のみで構成した場合に比べて、膜の厚さを薄くすることができる。たとえば、第１の下地保護膜２１０の厚さは４０〜１００ｎｍの厚さに形成すればよい。これにより、有機ＥＬ表示装置１の薄型化が可能になる。
【００４５】
もっとも、窒化ケイ素膜は完全に透明ではなく、薄青色を呈するものである。そのため、発光素子１１０からの光が窒化ケイ素膜を透過して透明基板２の下側（観測者側）に出射されると、出射光は発光素子１１０からの光に青色が付加されたものとなる。これにより、光の透過率が低下するばかりか、有機ＥＬ表示装置は正確な色を表示することができなくなる。そこで、表示素子である発光素子１１０の形成位置に対応して、第１の下地保護膜２１０に開口部２１２が形成されている。この場合、発光素子１１０からの光は開口部２１２を通過して透明基板２の下側（観測者側）に出射されるので、窒化ケイ素膜を透過することがない。したがって、発光素子１１０からの光がそのまま出射光となる。これにより、光の透過率の低下を防止することができるとともに、有機ＥＬ表示装置は正確な色を表示することができる。
【００４６】
この開口部２１２は、後述するように、フォトリソグラフィ技術を用いて形成される。このフォトリソグラフィ技術では、開口部２１２の形状が描画されたフォトマスクを介して透明基板２の全面に塗布したレジストを露光し、レジストをパターニングする。その際、別途アライメントマークを形成して、フォトマスクを位置合わせする必要がある。そこで、表示素子である発光素子１１０における表示幅である発光幅Ｗ１よりも、開口部２１２の開口幅Ｗ２を広くする。この場合、発光素子１１０の位置に対して開口部２１２の形成位置がずれても、発光素子１１０からの光が第１の下地保護膜２１０に入射することがない。したがって、フォトリソグラフィを行う際に、アライメントマークではなく透明基板２に対してフォトマスクを位置合わせし、レジストをパターニングすることができる。これにともなって、別途アライメントマークを形成する必要がなくなり、製造工程を簡略化することができる。
【００４７】
また、第１の下地保護膜２１０の表面には、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）等からなる第２の下地保護膜２２０が形成されている。なお、第１の下地保護膜２１０に形成された開口部２１２の内部に第２の下地保護膜２２０が配置されるので、第２の下地保護膜２２０の表面には凹部が形成されている。この第２の下地保護膜２２０の表面に、上述したゲート絶縁膜１４２、第１の層間絶縁膜１６２，第２の層間絶縁膜１６４、および画素電極１１１が形成されるので、画素電極１１１の表面にも凹部が形成されている。そして、この凹部の底面上に、正孔注入／輸送層１１０ａおよび発光層１１０ｂが配置され、表示素子である発光素子１１０が形成されている。この発光素子１１０は、第１の下地保護膜２１０に開口部２１２がない場合と比較して、第１の下地保護膜２１０の厚さ分だけ透明基板寄りに配置されている。これにともなって、有機物バンク層１１２ｂの高さを、第１の下地保護膜２１０の厚さ分だけ低く形成することが可能になる。これにより、有機ＥＬ表示装置を薄型化することができる。
【００４８】
［製造方法］
次に、上述した有機ＥＬ表示装置１の製造方法について、図４を用いて説明する。本実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法は、（１）下地保護膜形成工程、（２）半導体膜形成工程、（３）ゲート絶縁膜およびゲート電極形成工程、（４）薄膜トランジスタ形成工程、（５）第１の層間絶縁膜形成工程、（６）中継電極および第２の層間絶縁膜形成工程、（７）画素電極形成工程、（８）有機物バンク層形成工程、（９）プラズマ処理工程、（１０）発光素子形成工程、（１１）陰極形成工程、および（１２）封止工程からなっている。なお、有機ＥＬ表示装置の製造方法は以下に限定されるものではなく、必要に応じてその他の工程が追加され、あるいは一部の工程が除かれる場合もありうる。
【００４９】
（１）下地保護膜形成工程
まず、透明基板２の表面全体に、窒化ケイ素からなる第１の下地保護膜２１０を成膜する。窒化ケイ素膜の形成は、たとえばシラン（ＳｉＨ４）およびアンモニア（ＮＨ３）を反応ガスとして、Ｓｉ３Ｎ４等を生成することによって行う。この成膜には、プラズマ励起ＣＶＤ法（ＰＥ−ＣＶＤ）を使用するのが好ましい。このＰＥ−ＣＶＤは、プラズマ放電により反応ガスを励起させて反応を進行させるものである。その具体的な手順は、ＰＥ−ＣＶＤ装置のチャンバ内部に透明基板２を配置して、反応ガスを供給し、プラズマ放電を発生させる。すると、励起された反応ガスが透明基板２の表面近傍で反応し、透明基板２の表面にＳｉ３Ｎ４等が生成されて、第１の下地保護膜２１０が形成される。なお、ＰＥ−ＣＶＤに代えて、常圧ＣＶＤ法（ＡＰ−ＣＶＤ）や減圧ＣＶＤ法（ＬＰ−ＣＶＤ）等を使用することも可能である。
【００５０】
次に、第１の下地保護膜２１０に開口部２１２を形成する。開口部２１２の形成は、フォトリソグラフィ技術を使用して行う。フォトリソグラフィ技術は、パターニングしたレジストをマスクとして、第１の下地保護膜２１０をエッチングし、開口部２１２を形成するものである。レジストをパターニングするには、まず第１の下地保護膜２１０の表面全体にレジストを塗布する。次に、開口部の形状が描画されたフォトマスクを介して、塗布されたレジストを露光する。そして、露光されたレジストを現像すれば、レジストに開口部２１２の形状がパターニングされる。
【００５１】
第１の下地保護膜２１０のエッチングは、四フッ化炭素（ＣＦ４）等をエッチャントに使用したドライエッチングにより行うことができる。このドライエッチングには、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ：Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）を採用するのが好ましい。図６は、反応性イオンエッチング装置の説明図である。反応性イオンエッチングは、被膜と化学的活性種との化学反応によるエッチングと、被膜表面への活性種の衝突による物理的エッチングとの複合作用により、基板表面の被膜のエッチングを行うものである。
【００５２】
図５は、反応性イオンエッチング装置の説明図である。反応性イオンエッチング装置２５０には、チャンバ２５２が設けられている。そのチャンバ２５２の内部には、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）電源２５８に接続された下部電極２５６と、接地された上部電極２５４とが対向配置されている。なお、上部電極２５４は、上部から反応ガスを導入し、電極面から反応ガスを噴出しうるように形成されている。また、下部電極２５６は、電極面に透明基板２を載置しうるように形成されている。一方、チャンバ２５２の下方には、排気口が形成されている。
【００５３】
反応性イオンエッチングは、以下の手順で行う。まず、反応性イオンエッチング装置２５０のチャンバ２５２の内部における下部電極２５６の電極面に、透明基板２を載置する。次に、上部電極２５４の上方から、反応ガスとしてＣＦ４ガスを導入する。そして、下部電極２５６にＲＦを印加することにより、電極間にプラズマ放電を発生させる。すると、プラズマ放電域に到達したＣＦ４ガスが励起されてＦラジカル（フッ素活性種）が生成され、ＲＦが印加されている透明基板２の表面に到達する。透明基板２の表面では、窒化ケイ素からなる第１の下地保護膜とＦラジカルとが反応し、揮発性化合物である四フッ化シラン（ＳｉＦ４）が生成されて、透明基板２の表面から離脱する。なお、透明基板２の表面近傍では、ＲＦの印加によりイオンシース（空間電化層）が形成されているため、Ｆラジカルが加速電圧を受けて透明基板２に衝突する。このスパッタエッチング効果との複合作用により、図４に示すように、窒化ケイ素からなる第１の下地保護膜２１０がエッチングされる。なお、開口部２１２以外の部分はレジストによりマスクされているので、開口部２１２のみがエッチングされ、第１の下地保護膜２１０に開口部２１２が形成される。
【００５４】
なお、窒化ケイ素からなる第１の下地保護膜２１０のエッチングには、ウエットエッチングを採用してもよい。この場合、高温の燐酸からなるエッチング液に透明基板２を浸漬させる。なお、エッチング液の温度が高いため、エッチングマスクとしてレジストの代わりに酸化ケイ素膜を利用する。
【００５５】
次に、第１の下地保護膜２１０の表面に、酸化ケイ素等からなる第２の下地保護膜２２０を形成する。酸化ケイ素膜の形成は、シランおよび酸素（Ｏ２）を反応ガスとして、ＰＥ−ＣＶＤによって行うことができる。なお、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ：Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）４）およびオゾン（Ｏ３）を反応ガスに使用することも可能である。なお、ＰＥ−ＣＶＤに代えて、ＡＰ−ＣＶＤやＬＰ−ＣＶＤ等を採用することも可能である。
【００５６】
（２）半導体膜形成工程
次に、第２の下地保護膜２２０の表面に、多結晶シリコン（ｐ−Ｓｉ）からなる半導体膜１４１を形成する。その具体的な手順は、まず第２の下地保護膜の表面全体に、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）膜を形成する。ａ−Ｓｉ膜の形成は、シラン等を反応ガスとして、ＰＥ−ＣＶＤ等によって行うことができる。次に、ａ−Ｓｉ膜にエキシマレーザ（波長３０８ｎｍ）を照射し、ａ−Ｓｉを加熱して溶解させる。これを冷却して再結晶させることにより、低温でｐ−Ｓｉを形成することができる。次に、ｐ−Ｓｉ膜にホウ素（Ｂ）イオン等を打ち込む。さらに、フォトリソグラフィ技術を使用して、ｐ−Ｓｉ膜をパターニングする。なお、ｐ−Ｓｉ膜のパターニングは、ＣＦ４ガス等をエッチャントに使用したドライエッチング等によって行うことができる。これにより、第２の下地保護膜の表面に、半導体層１４１がマトリクス状に形成される。
【００５７】
（３）ゲート絶縁膜およびゲート電極形成工程
次に、半導体層１４１の表面にゲート絶縁膜１４２を形成する。ゲート絶縁膜の形成は、透明基板２を高温酸化雰囲気中に置いて、半導体層１４１の表面を熱酸化することによって行う。なお、これに加えてＬＰ−ＣＶＤ等により酸化ケイ素膜を形成してもよい。次に、ゲート絶縁膜１４２の表面に、ｐ−Ｓｉ等からなるゲート電極１４３を形成する。その具体的な手順は、まずゲート絶縁膜１４２の表面全体にｐ−Ｓｉ膜を形成する。次に、フォトリソグラフィ技術を使用して、ｐ−Ｓｉ膜をパターニングすれば、ゲート絶縁膜１４２の表面にゲート電極１４３が形成される。
【００５８】
（４）薄膜トランジスタ形成工程
次に、半導体膜１４１にソース領域１４１ｂおよびドレイン領域１４１ａを形成する（図３参照）。具体的には、ゲート電極１４３をマスクとして、半導体膜１４１に高濃度リン（Ｐ）イオンを打ち込む。なお、高濃度Ｐイオンを打ち込んだ後にアニール処理を行って、シリコンの結晶性を回復させる。すると、高濃度Ｐイオンが導入された部分にソース領域１４１ｂおよびドレイン領域１４１ａが形成され、高濃度Ｐイオンが導入されなかった部分にチャネル領域１４１ｃが形成される（図３参照）。これにより、第２の薄膜トランジスタ１２３が形成される。
【００５９】
（５）第１の層間絶縁膜形成工程
次に、ゲート絶縁膜１４２およびゲート電極１４３を覆うように、酸化ケイ素等からなる第１の層間絶縁膜１６２を形成する。酸化ケイ素膜の形成は、第２の下地保護膜の場合と同様に、ＰＥ−ＣＶＤ等によって行うことができる。次に、第２の薄膜トランジスタ１２３のソース領域およびドレイン領域の上方に、コンタクトホール１６２ａを形成する。コンタクトホール１６２ａの形成は、フォトリソグラフィ技術およびドライエッチング等を使用して行うことができる。このドライエッチングには、反応性イオンエッチングを採用し、ＣＦ４等をエッチャントに使用するのが好ましい。
【００６０】
（６）中継電極および第２の層間絶縁膜形成工程
次に、第１の層間絶縁膜１６２の表面に、ＡｌやＣｕ等の金属材料からなる中継電極１６３を形成する。中継電極１６３は、パターニングされたレジストをマスクとして、スパッタ法等を行うことによって形成する。その際、コンタクトホール１６２ａの内部にも金属材料を充填する。次に、第１の層間絶縁膜１６２および中継電極１６３を覆うように、酸化ケイ素等からなる第２の層間絶縁膜１６４を形成する。酸化ケイ素膜の形成は、第２の層間絶縁膜１６４の場合と同様に、ＰＥ−ＣＶＤ等によって行うことができる。次に、第２の薄膜トランジスタ１２３のドレイン領域に接続された中継電極１６３の上方に、コンタクトホール１６２ａを形成する。コンタクトホール１６２ａの形成は、第２の層間絶縁膜１６４の場合と同様に、フォトリソグラフィ技術およびドライエッチング等を使用して行うことができる。以上により、回路素子部１４が形成される。
【００６１】
（７）画素電極形成工程
次に、第２の層間絶縁膜１６４の表面に、ＩＴＯ等からなる画素電極１１１を形成する。その具体的な手順は、まず第２の層間絶縁膜１６４の表面全体にＩＴＯ膜を形成する。ＩＴＯ膜の形成は、真空蒸着法等によって行う。真空蒸着法は、ＩＴＯの焼結体を真空中で加熱してＩＴＯを蒸発させ、第２の層間絶縁膜１６４の表面に析出させるものである。その際、コンタクトホール１６４ａの内部にもＩＴＯを充填する。次に、フォトリソグラフィ技術およびドライエッチング等を使用して、ＩＴＯ膜をパターニングする。これにより、第２の層間絶縁膜１６４の表面に画素電極１１１が形成される。ところで、第１の下地保護膜２１０に形成された開口部２１２の内部に、上述した第２の下地保護膜２２０が配置されるので、第２の下地保護膜２２０の表面には凹部が形成されている。そして、この第２の下地保護膜２２０の表面に、上述したゲート絶縁膜１４２、第１の層間絶縁膜１６２，第２の層間絶縁膜１６４、および画素電極１１１が形成されるので、画素電極１１１の表面には凹部が形成される。
【００６２】
（８）有機物バンク層形成工程
次に、第２の薄膜トランジスタ１２３の上方に、ポリイミド樹脂等からなる有機物バンク層１１２ｂを形成する。その具体的な手順は、まず透明基板２の上方全面にポリイミド樹脂膜を形成する。次に、フォトリソグラフィ技術およびドライエッチング等を使用して、ポリイミド樹脂膜をパターニングする。これにより、画素電極１１１の上方に開口部１１２ｇが形成される。
【００６３】
（９）プラズマ処理工程
次に、画素電極１１１および有機物バンク層１１２ｂの表面をプラズマ処理する。プラズマ処理は、画素電極１１１の表面の活性化、ならびに画素電極１１１および有機物バンク層１１２ｂの表面の親液化・撥液化処理を目的とするものである。特に、画素電極１１１の表面の活性化は、画素電極１１１の表面の洗浄および仕事関数の調整を主な目的とする。
【００６４】
まず、プラズマ処理の前処理として、透明基板２を所定温度に予備加熱する。所定温度とは、次のプラズマ処理工程において透明基板２が配置されるステージの温度であり、例えば７０℃〜８０℃程度である。このように、次の工程に合わせて透明基板２を予備加熱することにより、プラズマ処理工程における透明基板２の温度ばらつきが解消され、プラズマ処理を均一に行うことができる。これにより、発光素子１１０が均一に形成され、有機ＥＬ表示装置の特性を均一化することができる。また、透明基板２を予備加熱することにより、次のプラズマ処理工程における処理時間を短縮することができる。
【００６５】
次に、画素電極１１１の表面の活性化、ならびに画素電極１１１および有機物バンク層１１２ｂの表面の親液化を目的として、第１プラズマ処理を行う。第１プラズマ処理では、酸素ガスを処理ガスとするプラズマ処理（Ｏ２プラズマ処理）を、大気圧下または真空下で行う。図６は、第１プラズマ処理装置を模式的に示した図である。図６に示すように、透明基板２は、加熱ヒータ内蔵の試料ステージ５６上に載置される。なお、試料ステージ５６による加熱は、主として予備加熱された透明基板２の保温のために行われる。また、透明基板２の上側には、０．５〜２ｍｍ程度のギャップ間隔をおいて、プラズマ放電電極５７が対向配置されている。そして、透明基板２は、試料ステージ５６によって加熱されつつ、試料ステージ５６によって矢印方向に所定の速度で搬送される。その間に、透明基板２に対してプラズマ状態の酸素ガスが照射される。なお、Ｏ２  プラズマ処理の条件は、例えばプラズマパワー１００〜８００ｋＷ、酸素ガス流量５０〜１００ｍｌ／ｍｉｎ、透明基板搬送速度０．５〜１０ｍｍ／ｓｅｃ、および透明基板温度７０〜９０℃である。
【００６６】
この第１プラズマ処理により、画素電極１１１の電極面１１１ａが洗浄され、仕事関数の調整が行われる。また、画素電極１１１の電極面１１１ａおよび有機物バンク層１１２ｂの表面に、水酸基が導入されて親液性が付与される。
【００６７】
次に、有機物バンク層１１２ｂの表面の撥液化を目的として、第２プラズマ処理を行う。第２プラズマ処理では、ＣＦ４ガスを処理ガスとするプラズマ処理（ＣＦ４  プラズマ処理）を、大気圧下または真空下で行う。第２プラズマ処理装置は、図６に示す第１プラズマ処理装置と同じ構造である。すなわち、透明基板２は、試料ステージ５６によって加熱されつつ、試料ステージ５６によって矢印方向に所定の速度で搬送される。その間に、透明基板２に対してプラズマ状態のＣＦ４ガスが照射される。なお、ＣＦ４  プラズマ処理の条件は、例えば、プラズマパワー１００〜８００ｋＷ、ＣＦ４ガス流量５０〜１００ｍｌ／ｍｉｎ、透明基板搬送速度０．５〜１０２０ｍｍ／ｓｅｃ、および透明基板温度７０〜９０℃である。なお、第１プラズマ処理と同様に、試料ステージによる加熱は、主として予備加熱された透明基板２の保温のために行われる。また、処理ガスとしては、ＣＦ４ガスに限らず、他のフルオロカーボン系のガスを用いることもできる。
【００６８】
この第２プラズマ処理により、開口部１１２ｇにおける上部開口部１１２ｄの側面および有機物バンク層の上面１１２ｆに、フッ素基が導入されて撥液性が付与される。なお、有機物バンク層１１２ｂを構成するポリイミド樹脂等の有機物は、プラズマ状態のフルオロカーボンを照射することによって容易にフッ素化する。また、本実施形態では、ＣＦ４  プラズマ処理の前処理としてＯ２  プラズマ処理を行っているので、有機物バンク層１１２ｂをさらに容易にフッ素化させることができる。
【００６９】
次に、プラズマ処理後の透明基板２を、次の発光素子形成工程の管理温度まで冷却する。これにより、発光素子形成工程における透明基板２の温度ばらつきが解消され、発光素子１１０を均一に形成することができる。例えば、次述する正孔注入／輸送層１１０ａの形成材料を含む第１組成物を、一定の容積で連続して吐出させることが可能になり、正孔注入／輸送層１１０ａを均一に形成することができる。したがって、有機ＥＬ表示装置の特性を均一化することができる。また、透明基板２を管理温度まで冷却することにより、次の発光素子形成工程における処理時間を短縮することができる。
【００７０】
（１０）発光素子形成工程
次に、開口部１１２ｇの内部であって画素電極１１１の表面に、発光素子１１０を形成する。発光素子１１０として、画素電極１１１の表面に正孔注入／輸送層１１０ａを形成し、この正孔注入／輸送層１１０ａの表面に発光層１１０ｂを形成する。なお、以下の発光素子形成工程は、水分および酸素の無い雰囲気で行うことが好ましい。例えば、窒素やアルゴン等の不活性ガス雰囲気で行うようにする。
【００７１】
正孔注入／輸送層１１０ａおよび発光層１１０ｂの形成は、それぞれの形成材料を含む液状体の液滴を、画素電極１１１に向かって吐出することによって行う。液状体の吐出には、液滴吐出装置を使用する。図７は、液滴吐出装置の説明図である。図７（ａ）に示すように、液滴吐出装置は、液滴吐出ヘッド３１０を備えている。この液滴吐出ヘッド３１０は、例えばステンレス製のノズルプレート３１２と振動板３１３とを備え、仕切部材（リザーバプレート）３１４を介して両者を接合したものである。そして、ノズルプレート３１２と振動板３１３との間には、液溜まり３１６が形成されている。なお、振動板３１３には、液溜まり３１６に液状体を供給するための孔３１９が形成されている。また、ノズルプレート３１２と振動板３１３との間には、仕切部材３１４によって複数の液室３１５が形成されている。この各液室３１５と液溜まり３１６との間は供給口３１７によって連通され、液溜まり３１６および各液室３１５の内部には液状体が充填されている。そして、各液室３１５の底面を構成するノズルプレート３１２には、液状体を吐出するためのノズル孔３１８が形成されている。なお、各液室３１５が一列に並んで形成されているため、ノズル孔３１８もノズルプレート３１２上に一列に並んで形成されている。
【００７２】
一方、図７（ｂ）に示すように、各液室３１５の天井面を構成する振動板３１３の外側には、圧電素子（ピエゾ素子）３２０が接合されている。この圧電素子３２０の厚さ方向の両端面には、一対の電極３２１が装着されている。そして、この一対の電極３２１に通電すると、圧電素子３２０が厚さ方向に収縮し、振動板３１３が外側にたわむ。これにともなって、液室３１５の容積が増大し、液状体が液溜まり３１６から液室３１５へと流入する。次に、一対の電極３２１への通電を解除すると、圧電素子３２０および振動板３１３が元の状態に復帰する。これにともなって、液室３１５の容積も元の状態に復帰し、液室３１５の内部における液状体の圧力が上昇して、ノズル孔３１８から液状体の液滴３２２が吐出される。ピエゾ方式を採用した液滴吐出ヘッド３１０では、以上のようにして液滴３２２が吐出される。なお、液滴吐出ヘッド３１０の液滴吐出方式として、圧電素子３２０を用いたピエゾ方式以外の、公知の方式を採用してもよい。
【００７３】
この液滴吐出装置を使用して、まず画素電極１１１の表面に正孔注入／輸送層１１０ａを形成する。具体的には、正孔注入／輸送層１１０ａの形成材料を極性溶媒に溶解させた液状体の液滴を、画素電極１１１の表面に吐出する。正孔注入／輸送層１１０ａの形成材料として、例えば、ポリエチレンジオキシチオフェン等のポリチオフェン誘導体とポリスチレンスルホン酸等の混合物（Ｂａｙｔｒｏｎ−Ｐ；バイエルン社の登録商標）が用いられる。一方、極性溶媒としては、例えば、イソプロピルアルコール、ノルマルブタノール、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチルピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンおよびその誘導体、カルビト−ルアセテート、ブチルカルビト−ルアセテート等のグリコールエーテル類等が挙げられる。なお、正孔注入／輸送層１１０ａの形成材料は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の発光素子でそれぞれ同じ材料を用いてもよく、また異なる材料を用いてもよい。
【００７４】
このような液状体を、液滴吐出装置により、画素電極１１１の電極面１１１ａに吐出する。吐出された液状体は、親液化処理が施されている電極面１１１ａにに沿って、開口部１１２ｇの側面まで層状に濡れ広がる。
【００７５】
次に、加熱あるいは光照射による乾燥処理等を行って、液状体に含まれる極性溶媒を蒸発させる。電極面１１１ａ上では極性溶媒の蒸発速度がほぼ均一となり、正孔注入／輸送層１１０ａの形成材料が均一に濃縮される。この乾燥処理は、例えば窒素雰囲気中および室温にて、例えば圧力を１３３．３〜１３．３Ｐａ（１〜０．１Ｔｏｒｒ）程度にして行う。なお、急激に圧力を低下させると、液状体が突沸し、平坦な膜を形成することができない。そこで、所定時間をかけて圧力を低下させるようにする。また、温度を高温にすると、極性溶媒の蒸発速度が高まり、平坦な膜を形成することができない。したがって、３０℃〜８０℃の範囲で行うのが好ましい。なお、乾燥処理後は、窒素中、好ましくは真空中において、２００℃で１０分程度加熱処理を行うことが好ましい。これにより、正孔注入／輸送層１１０ａ内に残存する極性溶媒や水を除去することができる。
【００７６】
以上により、画素電極１１１の電極面１１１ａに、均一な厚さの正孔注入／輸送層１１０ａが形成される。なお、液滴吐出装置による一回の吐出処理および乾燥処理により、所望する膜厚の正孔注入／輸送層１１０ａが得られない場合には、上述した吐出処理および乾燥処理を複数回繰り返すようにしてもよい。
【００７７】
次に、正孔注入／輸送層１１０ａの表面に発光層１１０ｂを形成する。なお、これに先立って正孔注入／輸送層１１０ａを表面改質しておく。発光層１１０ｂの形成は、上述した液滴吐出装置を使用して、発光層１１０ｂの形成材料を非極性溶媒に溶解させた液状体の液滴を、正孔注入／輸送層１１０ａの表面に吐出することによって行う。吐出された液状体は、正孔注入／輸送層１１０ａの表面に沿って、開口部１１２ｇ側面まで層状に濡れ広がる。なお、上部開口部１１２ｄおよび有機物バンク層１１２ｂの上面１１２ｆには撥液化処理が施されているので、一の画素領域Ａに吐出された液体が有機物バンク層１１２ｂを乗り越えて他の画素領域Ａに流入することはない。
【００７８】
発光層１１０ｂの形成材料としては、高分子材料が用いられる。例えば、以下の［化１］〜［化５］が、ポリフルオレン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリチオフェン誘導体、またはこれらの高分子材料にペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素、例えばルブレン、ペリレン、９，１０−ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン６、キナクリドン等をドープしたものが用いられる。なお、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の発光層１１０ｂの形成材料は、それぞれ別のものが用いられる。したがって、あらかじめ各画素領域Ａに割り当てられた発光色に応じて、各色の発光層の形成材料を含む液状体を吐出する。
【００７９】
【化１】
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【００８０】
【化２】
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【００８１】
【化３】
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【００８２】
【化４】
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【００８３】
【化５】
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【００８４】
一方、非極性溶媒としては、正孔注入／輸送層１１０ａに対して不溶なものが好ましく、例えば、シクロへキシルベンゼン、ジハイドロベンゾフラン、トリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼン等を用いることができる。このような非極性溶媒に発光層１１０ｂの形成材料を溶解して液状体とすることにより、正孔注入／輸送層１１０ａを再溶解させることなく液状体を塗布することができる。
【００８５】
次に、正孔注入／輸送層１１０ａの場合と同様に、吐出した液状体を乾燥処理（および熱処理）して、発光層１１０ｂを形成する。このようにして、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の発光層１１０ｂを各画素領域Ａに形成する。なお、本実施形態では高分子材料により発光層１１０ｂを形成したが、低分子材料により蒸着法を用いて発光層１１０ｂを形成してもよい。特に、青色の発光層については、発光層の寿命の点で高分子材料より低分子材料の方に優れた材料が多く存在する。したがって、青色の発光層については低分子材料によって形成するのが好ましい。
【００８６】
（１１）陰極形成工程
次に、発光層１１０ｂの表面および有機物バンク層１１２ｂの上面１１２ｆの全体に、陰極（対向電極）１２を形成する。具体的には、蒸着法等によってＬｉＦおよびＡｌをこの順に積層し、積層膜（ＬｉＦ／Ａｌ）を形成してこれを陰極１２とする。また、ＭｇＡｇ膜を形成してこれを陰極１２としてもよく、さらには、ＬｉＦとＣａとＡｌとをこの順に積層して積層膜（ＬｉＦ／Ｃａ／Ａｌ）を形成し、この積層膜を陰極１２としてもよい。また、このようにして形成した陰極１２上に、酸化防止のためＳｉＯ２  、ＳｉＮ等の保護層を設けてもよい。以上により、表示部１０が形成される。
【００８７】
（１２）封止工程
最後に、図２（ｂ）に示すように、発光素子１１０が形成された透明基板２と、封止基板６０４とを、封止樹脂６０３により封止する。具体的には、熱硬化樹脂や紫外線硬化樹脂等からなる封止樹脂６０３を、マイクロディスペンサ等により透明基板２の周縁部に塗布する。次に、その封止樹脂６０３の上に封止基板６０４を積層し、加熱や紫外線照射等を行う。これにより、封止樹脂６０３を介して、透明基板２と封止基板６０４とが接合され、封止部３が形成される。なお、封止工程は、窒素やアルゴン、ヘリウム等の不活性ガス雰囲気で行うことが好ましい。大気中で行うと、陰極１２にピンホール等の欠陥が生じていた場合に、この欠陥部分から水分や酸素等が陰極１２に侵入して、陰極１２が酸化されるおそれがあるからである。
【００８８】
さらに、図２に示すフレキシブル基板５の配線５ａに陰極１２を接続するとともに、駆動ＩＣ６に回路素子部１４の配線を接続する。以上により、有機ＥＬ表示装置１が得られる。
【００８９】
［第２実施形態］
次に、本発明に係る電気光学装置の第２実施形態である有機ＥＬ表示装置について、図８を用いて説明する。図８は、本実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の第２層間絶縁膜周辺の拡大図である。なお、第１実施形態では第１の下地保護膜として窒化ケイ素膜を採用したのに対して、第２実施形態では第２の層間絶縁膜として窒化ケイ素膜を採用した点のみが、第１実施形態と第２実施形態との相違点である。その他の点については、第１実施形態と同様の構成であるから、詳細な説明を省略する。
【００９０】
図８に示すように、本実施形態では、単層の下地保護膜２ｃが酸化ケイ素によって形成されているのに対して、第２の層間絶縁膜１６４は窒化ケイ素によって形成されている。この第２の層間絶縁膜１６４には、表示素子である発光素子１１０の形成位置に対応して開口部１６５が形成されている。これにより、第１実施形態と同様に、発光素子１１０からの光が開口部１６５を通過して透明基板２の下側（観測者側）に出射されるので、発光素子からの光がそのまま出射光となる。したがって、光の透過率の低下を防止することができるとともに、有機ＥＬ表示装置は正確な色を表示することができる。なお、表示素子である発光素子１１０における表示幅である発光幅Ｗ１に対して、開口部１６５の開口幅Ｗ３を同等に形成する。第２の層間絶縁膜１６４は発光素子１１０に近接して配置されているので、開口幅Ｗ３を発光幅Ｗ１と同等に形成することにより、光の洩れを防止することができる。
【００９１】
また、第２の層間絶縁膜１６４の表面には、ＩＴＯ等からなる画素電極１１１が形成されている。なお、第２の層間絶縁膜１６５に形成された開口部１６５の内部に画素電極１１１が配置されるので、画素電極１１１の表面には凹部が形成されている。そして、この凹部の上方に、正孔注入／輸送層１１０ａおよび発光層１１０ｂが配置され、表示素子である発光素子１１０が形成されている。この発光素子１１０は、第２の層間絶縁膜１６４に開口部１６５がない場合と比較して、第２の層間絶縁膜１６４の厚さ分だけ透明基板２寄りに配置されている。これにより、有機ＥＬ表示装置を薄型化することができる。
【００９２】
［電子機器］
次に、上述した有機ＥＬ表示装置１を備えた電子機器の具体例について説明する。携帯電話の表示部には、上述した有機ＥＬ表示装置１を用いることができる。この携帯電話は、上述した有機ＥＬ表示装置１を用いた表示部を備えているので、正確な色を表示することが可能であり、また光の透過率を確保することが可能であるなど、良好な性能を有するものとなる。
【００９３】
なお、本発明の技術的範囲は、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えたものを含む。例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の各発光層１１０ｂの配置は、図９（ａ）に示すストライプ配置に限られず、図９（ｂ）に示すモザイク配置や、図９（ｃ）に示すデルタ配置などとすることができる。また、本発明に係る電気光学装置は、有機ＥＬ表示装置に限られず、液晶表示装置やプラズマディスプレイにも適用することができる。なお液晶表示装置の場合には、画素電極および対向電極によって挟持され、偏光を制御する液晶部分が表示素子となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】有機ＥＬ表示装置の等価回路図である。
【図２】（ａ）は有機ＥＬ表示装置の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ｂ線における側面断面図である。
【図３】図２（ｂ）における表示領域の拡大図である。
【図４】第１実施形態に係る有機ＥＬ表示装置における下地保護膜周辺の拡大図である。
【図５】反応性イオンエッチング装置の説明図である。
【図６】第１プラズマ処理装置の説明図である。
【図７】液滴吐出装置の説明図である。
【図８】第２実施形態に係る有機ＥＬ表示装置における第２の層間絶縁膜周辺の拡大図である。
【図９】発光層の配置を示す平面図である。
【符号の説明】
１有機ＥＬ表示装置  ２透明基板  １０表示部  １４回路素子部  １１０有機ＥＬ発光素子  １１１画素電極  １２３第２の薄膜トランジスタ、２１０第１の下地保護膜  ２１２開口部
【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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