(57)【要約】【課題】インクジェット方式により均一な膜厚の発光層を形成し得る有機ＥＬ表示装置の製造方法及び製造システムを提供すること。【解決手段】本発明の有機ＥＬ表示装置の製造方法は、基板の一方の主面上に設けられた下地層２５上に有機溶剤３１を供給する工程と、その後に、有機材料を含有した溶液３２をインクジェット方式により前記下地層２５上に吐出して前記有機材料を含有した有機材料層２８Ｒを形成する工程とを含んだことを特徴とする。【選択図】　　図２
2004071506.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の一方の主面上に設けられた下地層上に有機溶剤を供給する工程と、
その後に、有機材料を含有した溶液をインクジェット方式により前記下地層上に吐出して前記有機材料を含有した有機材料層を形成する工程とを含んだことを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項２】
基板の一方の主面上に並置された複数の下地層上に有機溶剤を供給する工程と、
その後に、有機材料を含有した溶液をインクジェット方式により前記複数の下地層のそれぞれの上に吐出して前記有機材料を含有した複数の有機材料層を形成する工程とを含んだことを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記有機溶剤の供給を前記複数の下地層の全てに対して同時に行うことを特徴とする請求項２に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記複数の有機材料層を形成する工程は、
前記有機材料として第１有機材料を含有した溶液をインクジェット方式により前記複数の下地層の一部の上に吐出して前記第１有機材料を含有した複数の第１有機材料層をそれぞれ形成することと、
前記有機材料として第２有機材料を含有した溶液をインクジェット方式により前記複数の下地層の他の一部の上に吐出して前記第２有機材料を含有した複数の第２有機材料層をそれぞれ形成することと、
前記有機材料として第３有機材料を含有した溶液をインクジェット方式により前記複数の下地層のさらに他の一部の上に吐出して前記第３有機材料を含有した複数の第３有機材料層をそれぞれ形成することとを含み、
前記第１乃至第３有機材料層は発光色が互いに異なる発光層であることを特徴とする請求項３に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記有機材料層は発光層であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項６】
基板の一方の主面上に設けられた複数の下地層上に有機溶剤を供給する溶剤供給装置と、
有機材料を含有した溶液をインクジェット方式により前記複数の下地層上に吐出して前記有機材料を含有した複数の有機材料層をそれぞれ形成するインクジェット装置と、
前記基板を前記溶剤供給装置から前記インクジェット装置へと搬送する搬送機構とを具備したことを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置の製造方法及び製造システムに係り、特には、インクジェット方式により有機材料層を形成する有機ＥＬ表示装置の製造方法及び製造システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機ＥＬ表示装置は、有機ルミネセンス物質を含有した発光層に電圧を印加することにより生じる発光を表示光として利用している。この発光層は、一般には、有機ルミネセンス物質として低分子材料を使用する場合には蒸着法により形成し、有機ルミネセンス物質として高分子材料を使用する場合にはスピンコート法やインクジェット法により形成することが多い。例えば、インクジェット法により発光層を形成する場合、有機ルミネセンス物質と有機溶剤とを含有した溶液（以下、ＥＬインクと呼ぶ）を電極またはその上に形成されたバッファ層上に吐出してＥＬインク層を形成し、このＥＬインク層から有機溶剤を除去することにより発光層が得られる。
【０００３】
ところで、有機ＥＬ表示装置の製造においては、発光層を均一な厚さに形成することが望まれる。しかしながら、インクジェット法により発光層を形成する場合、均一な厚さの発光層を形成することは難しい。
【０００４】
図７（ａ）乃至（ｃ）は、インクジェット法により発光層を形成した場合に生じ易い膜厚のばらつきを概略的に示す断面図である。なお、図７（ａ）乃至（ｃ）において、参照番号２４はパッシベーション膜を示しており、パッシベーション膜２４上には、陽極２５、隔壁絶縁層２６、及び発光層２８が順次積層されている。
【０００５】
図７（ａ），（ｂ）に示す構造では、発光層２８の膜厚が不均一である。このような膜厚ムラは、発光層２８の膜厚が薄い部分に電流集中を生じさせる。その結果、それぞれの画素内で輝度ムラが生じるとともに、発光層２８の膜厚が薄い部分では膜厚が厚い部分に比べて有機ルミネセンス物質が早期に劣化するおそれがある。
【０００６】
また、図７（ｃ）に示す構造では、図７（ａ）及び（ｂ）に示す構造に比べ、発光層２８の膜厚ムラがさらに著しく、陽極２５が発光層２８から部分的に露出している。そのため、この構造によると、この後に形成する陰極と陽極２５とがショートしてしまう。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、インクジェット方式により均一な膜厚の発光層を形成し得る有機ＥＬ表示装置の製造方法及び製造システムを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の側面によると、基板の一方の主面上に設けられた下地層上に有機溶剤を供給する工程と、その後に、有機材料を含有した溶液をインクジェット方式により前記下地層上に吐出して前記有機材料を含有した有機材料層を形成する工程とを含んだことを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造方法が提供される。
【０００９】
本発明の第２の側面によると、基板の一方の主面上に並置された複数の下地層上に有機溶剤を供給する工程と、その後に、有機材料を含有した溶液をインクジェット方式により前記複数の下地層のそれぞれの上に吐出して前記有機材料を含有した複数の有機材料層を形成する工程とを含んだことを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造方法が提供される。
【００１０】
本発明の第３の側面によると、基板の一方の主面上に設けられた複数の下地層上に有機溶剤を供給する溶剤供給装置と、有機材料を含有した溶液をインクジェット方式により前記複数の下地層上に吐出して前記有機材料を含有した複数の有機材料層をそれぞれ形成するインクジェット装置と、前記基板を前記溶剤供給装置から前記インクジェット装置へと搬送する搬送機構とを具備したことを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造システムが提供される。
【００１１】
第１及び第２の側面において、有機材料層は発光層であってもよい。
第２の側面において、有機溶剤の供給は、複数の下地層の全てに対して同時に行ってもよい。また、複数の有機材料層を形成する工程は、上記有機材料として第１有機材料を含有した溶液をインクジェット方式により複数の下地層の一部の上に吐出して第１有機材料を含有した複数の第１有機材料層をそれぞれ形成することと、上記有機材料として第２有機材料を含有した溶液をインクジェット方式により複数の下地層の他の一部の上に吐出して第２有機材料を含有した複数の第２有機材料層をそれぞれ形成することと、上記有機材料として第３有機材料を含有した溶液をインクジェット方式により複数の下地層のさらに他の一部の上に吐出して第３有機材料を含有した複数の第３有機材料層をそれぞれ形成することとを含むことができる。この場合、これら第１乃至第３有機材料層は発光色が互いに異なる発光層であってもよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、同様または類似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。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態に係る方法で製造可能な有機ＥＬ表示装置の一例を概略的に示す断面図である。図１に示す有機ＥＬ表示装置１は、アレイ基板２と封止基板３とをシール層４を介して対向させた構造を有している。シール層４は封止基板３の周縁に沿って設けられており、それにより、アレイ基板２と封止基板３との間に密閉された空間を形成している。この空間は、例えば、Ａｒガスなどの希ガスやＮ２ガスのような不活性ガスで満たされている。
【００１４】
アレイ基板２は、基板１１を有している。基板１１上には、アンダーコート層として、例えば、ＳｉＮｘ層１２とＳｉＯ２層１３とが順次積層されている。アンダーコート層１３上には、チャネル及びソース・ドレインが形成されたポリシリコン層のような半導体層１４、ゲート絶縁膜１５、及びゲート電極１６が順次積層されており、それらはトップゲート型の薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという）２０を構成している。
【００１５】
ゲート絶縁膜１５及びゲート電極１６上には、ＳｉＯ２などからなる層間絶縁膜２１が設けられている。層間絶縁膜２１上には電極配線（図示せず）及びソース・ドレイン電極２３が設けられており、それらは、ＳｉＮｘなどからなるパッシベーション膜２４で埋め込まれている。なお、ソース・ドレイン電極２３は、層間絶縁膜２１に設けられたコンタクトホールを介してＴＦＴ２０のソース・ドレインに電気的に接続されている。
【００１６】
パッシベーション膜２４上には、透明画素電極（陽極）２５及び隔壁絶縁層２６が並置されている。隔壁絶縁層２６には、それぞれの画素電極２５に対応して開口が設けられている。
【００１７】
隔壁絶縁層２６の開口内で露出した画素電極２５上には、バッファ層２７と発光層２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂとが順次積層されている。バッファ層２７は、画素電極２５から発光層２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂへの正孔の注入を媒介する役割を果たす。また、発光層２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂは、赤色、緑色、または青色のルミネセンス性有機化合物を含んだ薄膜である。
【００１８】
隔壁絶縁層２６及び発光層２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂ上には共通電極（陰極）２９及び保護電極３０が順次積層されており、それら電極２９，３０はパッシベーション膜２４及び隔壁絶縁層２６に設けられたコンタクトホール（図示せず）を介して電極配線に電気的に接続されている。それぞれの有機ＥＬ素子は、上記の陽極２５と、バッファ層２７と、発光層２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂの何れかと、陰極２９とで構成されている。
【００１９】
さて、本実施形態では、上述した有機ＥＬ表示装置１を、例えば、以下の方法により製造する。図１及び図２（ａ）乃至（ｆ）を参照しながら説明する。
【００２０】
図２（ａ）乃至（ｆ）は、本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法を概略的に示す断面図である。なお、図２（ａ）乃至（ｆ）では、バッファ層２７は省略している。
【００２１】
この方法では、まず、図２（ａ）に示す構造を得る。図２（ａ）の構造では、陽極２５は基板１１の一主面上でマトリクス状に配列している。隔壁絶縁層２６は、基板１１の陽極２５側の面のうち、隣り合う陽極２５間の間隙部及び各陽極２５の周縁部を被覆している。また、隔壁絶縁層２６には陽極２５に対応して貫通孔が設けられており、それら貫通孔の底面は陽極２５の上面中央部で構成されている。すなわち、隔壁絶縁層２６は、陽極２５の上面中央部を底面とした液溜めを構成している。ここで、陽極２５と発光層２８との間にバッファ層２７を介在させた構造を採用する場合、例えば、上記の液溜めにインクジェット法などの溶液塗布法を利用して塗膜を形成し、この塗膜から溶剤を除去することなどによりバッファ層２７を得ることができる。
【００２２】
次に、図２（ｃ）に示すように、陽極２５の露出面上に溶液塗布法により有機溶剤の液膜３１を形成する。なお、液膜３１を例えばスピンコート法などにより形成する場合、最初は、図２（ｂ）に示すように、陽極２５の露出面だけでなく隔壁絶縁膜３１の上面にも液膜３１が形成される。しかしながら、その後、遠心力、被塗布面の凹凸構造、及び液膜３１からの有機溶剤の蒸発などの作用により、図２（ｃ）に示すように、液膜３１を液溜め内のみに残留させることができる。
【００２３】
続いて、図２（ｄ）に示すように、有機溶剤の液膜３１が残留している液溜めに向けて、インクジェット法により、赤色に発光する有機ルミネセンス物質と有機溶剤とを含有したＥＬインク滴３２を吐出する。ＥＬインク滴３２が液膜３１に達すると、ＥＬインク滴３２を構成しているＥＬインクと液膜３１を構成している有機溶剤とは少なくとも部分的に混合され、図２（ｅ）に示すようなＥＬインク層３３を形成する。ＥＬインク滴は、液膜の有機溶剤が液溜め内に残留している状態で吐出させるが、完全に蒸発していなければ本発明の目的はほぼ達成させることができる。
【００２４】
その後、ＥＬインク層３３から有機溶剤を乾燥により除去することにより、図２（ｆ）に示すように赤色に発光する発光層２８Ｒを得る。なお、上記と同様の方法により、緑及び青色に発光する発光層２６Ｇ及び２８Ｂも得ることができる。
【００２５】
このようにして発光層２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂを形成したのち、真空蒸着法のような気相堆積法により、隔壁絶縁層２６及び発光層２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂ上に、陰極２９及び保護電極３０を順次成膜する。以上のようにして、アレイ基板２を完成する。
さらに、アレイ基板２及び／または封止基板３の対向面周縁部にシール層４を設ける。続いて、不活性ガス中でそれら基板２，３を貼り合わせることにより、図１に示す有機ＥＬ表示装置１を得る。
【００２６】
上述した方法によると、発光層２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂを比較的均一な厚さに形成することができる。これは、以下の理由によるものと考えられる。
【００２７】
ＥＬインクの組成は、インク層と下地層との界面相互作用や隔壁絶縁層２６とインク層との密着性または隔壁絶縁層２６の撥インク性に密接に関係している。また、ＥＬインクの組成は、インク層の乾燥過程における挙動，例えば形状変化，にも影響を与える。しかしながら、インクジェット法では、吐出するインクの粘度を所定の範囲内とする必要があり、そのため、インクの組成を自由に決めることができない。このような理由により、従来技術では、図７（ａ）乃至（ｃ）を参照して説明したように、発光層２８に膜厚ムラを生じ易かったと考えられる。
【００２８】
これに対し、本実施形態に係る方法では、上記の通り、ＥＬインク滴３２の吐出に先立ち、液溜め内に有機溶剤の液膜３１を形成する。インク滴３２の液膜３１に対する濡れ性は高い。また、このようにして得られるインク層３３と液膜３１を設けずに形成したインク層とでは組成が異なるため、それらの間では乾燥過程における挙動も異なり得る。したがって、発光層２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂを比較的均一な厚さに形成することが可能となる。
【００２９】
本実施形態に係る方法において、インク滴３２を吐出する際、液溜め内の液膜３１の体積は液溜めの容積の半分以下であることが好ましく、１／１０以下であることがより好ましい。この比が過剰に高い場合、インク層３３を構成しているＥＬインクが液溜めから溢れて隣りの液溜めに流出するおそれがある。
【００３０】
本実施形態において、液膜３１に使用する有機溶剤とインク滴３２に使用する有機溶剤とは、同一であってもよく、或いは、異なっていてもよい。但し、液膜３１に使用する有機溶剤は、インク滴３２を構成しているＥＬインクを溶解し得るものであることが望ましい。この場合、インク滴３２の液膜３１に対する親和性を高めることができる。
【００３１】
本実施形態において、液膜３１を形成する方法に特に制限はない。例えば、液膜３１は、インクジェット法、スピンコート法、スプレーコート法、さらには、気化した有機溶剤を含む雰囲気中に基板１１を一定時間放置して雰囲気中の有機溶剤を基板１１上で凝縮させる方法などにより形成することができる。なお、ここに例示した液膜３１の形成方法のうち、インクジェット法以外の方法では、図２（ｂ）に示すように隔壁絶縁層２６上にも液膜３１が形成されるか或いは有機溶剤滴が付着することとなる。しかしながら、上記のように、液膜３１や有機溶剤滴に加えられる遠心力などの外力、被塗布面の凹凸構造、及び液膜３１からの有機溶剤の蒸発などの作用により、図２（ｃ）に示すように、液膜３１を液溜め内のみに残留させることができる。特に、液膜３１の形成に先立ち、隔壁絶縁層２６に対して後述の撥水処理を施しておくと、隔壁絶縁層２６の上面に位置した有機溶剤の液溜め内などへの移動が促進される。
【００３２】
本実施形態においては、上記の通り、液膜３１を形成する方法に特に制限はないが、スピンコート法によると、それぞれの液溜め内により均一な厚さの液膜３１を形成することができる。また、上述した液膜３１の形成方法のうち、インクジェット法以外の方法によると、全ての液溜めに対して同時に有機溶剤を供給することができるのに加え、高精度な位置合わせを必要としないため、短時間で及び容易に液膜３１を形成することができる。また、インクジェット法によると、他の方法に比べて、より少ない有機溶剤使用量で液膜３１を形成することができる。但し、インクジェット法では、吐出する流体の粘度が所定の範囲内にない場合、安定した吐出が困難となることがある。
【００３３】
次に、本実施形態に係る方法で利用可能な材料などについて説明する。
基板１１としては、その上に形成される構造を保持可能なできるものであれば、どのようなものを用いてもよい。基板１１としては、ガラス基板のように硬質な基板が一般的であるが、有機ＥＬ表示装置１の用途によっては、プラスチックシートなどのようにフレキシブルな基板を使用してもよい。
【００３４】
有機ＥＬ表示装置１が基板１１側から光を発する下面発光型の場合、陽極２５としては光透過性を有する透明電極を使用する。透明電極の材料としては、ＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）等の透明導電材料を使用することができる。透明電極は、ＩＴＯ等の透明導電材料を蒸着法やスパッタリング等により堆積し、それにより得られる薄膜をフォトリソグラフィ技術を用いてパターニングすることにより得ることができる。
【００３５】
隔壁絶縁層２６の材料としては、例えば、アクリル樹脂やポリイミド樹脂などの有機絶縁材料を使用することができる。隔壁絶縁層２６は、単層構造を有していてもよく、或いは、多層構造を有していてもよい。例えば、隔壁絶縁層２６を上記の有機絶縁材料からなる有機絶縁層のみで構成してもよい。また、隔壁絶縁層２６を、シリコン窒化物やシリコン酸化物のような無機絶縁材料からなる無機絶縁層と上記の有機絶縁材料からなる有機絶縁層との積層体で構成してもよい。有機絶縁層は、例えば、感光性樹脂を基板１１の陽極２５などが形成された面にスピンコート法などにより塗布し、それにより得られた塗膜をフォトリソグラフィ技術を用いてパターニングすることにより得られる。
【００３６】
隔壁絶縁層２６が有機絶縁層を備えている場合、バッファ層２７や発光層２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂを形成する際には、絶縁層２６ｂの表面を予めフッ素化合物やフッ素を含むプラズマガス，例えばＣＦ４・Ｏ２などのプラズマガス，で撥水処理しておくことが望ましい。このような撥水処理を施しておくと、ＥＬインクなどの塗工液と隔壁絶縁層２６との親和性が低下するため、バッファ層２７や発光層２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂの位置精度が向上する。
【００３７】
バッファ層２７の材料としては、例えば、水溶性の導電性ポリマーとしてドナー性の高分子有機化合物とアクセプタ性の高分子有機化合物との混合物を使用することができる。バッファ層２７は、隔壁絶縁層２６が形成する液溜めを、溶液塗布法により、ドナー性の高分子有機化合物とアクセプタ性の高分子有機化合物との混合物を有機溶剤中に溶解してなる溶液で満たし、液溜め内の液膜を乾燥することにより、それら液膜から有機溶剤を除去することにより得られる。バッファ層２７を形成するのに利用可能な溶液塗布法としては、例えば、ディッピング、インクジェット、及びスピンコート法などを挙げることができる。また、上記液膜の乾燥は、熱及び／または減圧のもとで行ってもよく、或いは、自然乾燥により行ってもよい。
【００３８】
発光層２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂの材料としては、有機ＥＬ表示装置で一般に使用されているルミネセンス性有機化合物を用いることができる。そのような有機化合物のうち赤色に発光するものとしては、例えば、ポリビニレンスチレン誘導体のベンゼン環にアルキルまたはアルコキシ置換基を有する高分子化合物や、ポリビニレンスチレン誘導体のビニレン基にシアノ基を有する高分子化合物などを挙げることができる。緑色に発光する有機化合物としては、例えば、アルキルまたはアルコキシまたはアリール誘導体置換基をベンゼン環に導入したポリビニレンスチレン誘導体などを挙げることができる。青色に発光する有機化合物としては、例えば、ジアルキルフルオレンとアントラセンの共重合体のようなポリフルオレン誘導体などを挙げることができる。また、発光層２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂには、これらの高分子の蛍光性有機化合物に低分子のルミネセンス性有機化合物などをさらに添加してもよい。なお、発光層２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂの膜厚は、通常、１００Å乃至１００００Å程度である。
【００３９】
発光層２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂは、上記の通り、隔壁絶縁層２６が形成する液溜め内に有機溶剤の液膜３１を形成したのち、その液溜め内にルミネセンス性有機化合物と有機溶剤とを含有したＥＬインクを吐出し、液溜め内のインク層３１を乾燥することにより、それらインク層３１から有機溶剤を除去することにより得られる。液膜３１を構成する有機溶剤や上記のＥＬインクに含まれる有機溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、メシチレン、テトラリン、アニソール、及びそれらの混合物などを挙げることができる。水分は素子の劣化に影響を与えるため、これら有機溶剤としては、脱水したものを使用することが好ましい。また、液膜３１を薄く形成する場合には、液膜３１を構成する有機溶剤として蒸気圧が低いものを使用することが望ましい。さらに、インク層３１の乾燥は、熱及び／または減圧のもとで行ってもよく、或いは、自然乾燥により行ってもよい。
【００４０】
陰極２９の材料としては、バリウム、インジウム、フッ化リチウム、リチウム、カルシウム、フッ化カルシウムなどを挙げることができる。また、保護電極３０の材料としては、銀やアルミニウムなどを挙げることができる。
【００４１】
以上、主として、発光層２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂの下地層が陽極２５である場合について説明したが、発光層２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂの下地層はバッファ層２７であってもよい。また、図２（ａ）乃至（ｆ）を参照して説明したプロセスによると、膜厚が均一な発光層２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂを形成可能であるが、同様のプロセスをバッファ層２７の形成に利用することにより、膜厚が均一なバッファ層２７を得ることができる。
【００４２】
また、上記の方法では、陽極２５をパッシベーション膜２４上に設けたが、陽極２５は層間絶縁膜２１上に、つまり信号線と陽極２５とを同一表面上に設けてもよい。さらに、上記の方法では下面発光型の有機ＥＬ表示装置１を製造したが、同様の方法により、上面発光型の有機ＥＬ表示装置１も製造することもできる。また、上記の方法では、アレイ基板２と封止基板３との間の空間に不活性ガスを充填したが、アレイ基板２を封止基板３によりシーリングする場合、基板２，３間の空間に乾燥剤を封入することで素子の長寿命化を図ることも可能であり、また、基板２，３間に樹脂を充填して放熱特性を向上させてもよい。
【００４３】
次に、上述した方法を実施可能なシステムの一例について説明する。
図３は、図２（ａ）乃至（ｆ）に示すプロセスに利用可能なシステムの一例を概略的に示す斜視図である。このシステム１００は、液膜形成部１０１と、インクジェット装置を備えたインク層形成部１０２と、液膜形成部１０１及びインク層形成部１０２間に介在した中継部１０３とで構成されている。
【００４４】
液膜形成部１０１は、溶剤供給装置を備えている。溶剤供給装置としては、例えば、スピンコート装置、インクジェット装置、霧吹き式装置、及び溶剤蒸気密閉装置などを使用することができる。図２（ａ）に示す構造体は、まず、液膜形成部１０１へと搬送される。液膜形成部１０１では、溶剤供給装置により液溜め内に有機溶剤を供給し、これにより、図２（ｃ）に示す構造を得る。
【００４５】
中継部１０３は、搬送機構を備えている。搬送機構は、例えば、ピンセット、ロボットアーム、搬送台、ローラ、ボール、ベルトコンベア、スライダ、及びそれらの組み合わせなどにより構成され得る。中継部１０３は、搬送機構により、図２（ｃ）に示す構造体を液膜形成部１０１からインク層形成部１０２へと搬送する。中継部１０３は、搬送機構に加え、搬送中の構造体を覆うフードや、搬送中に液溜めから液膜３１が完全に消失するのを防止する水冷または空冷式の冷却機構などをさらに備えていてもよい。
【００４６】
インク層形成部１０２は、インクジェット装置を備えている。インク層形成部１０２は、インクジェット装置により図２（ｄ）に示すように有機材料と有機溶剤とを含有したＥＬインク３２を液溜め内へと吐出し、図２（ｅ）に示すインク層３３を形成する。インクジェット装置は、１つのノズルを備えたインクジェットヘッドを１つまたは複数有していてもよく、複数のノズルを備えたインクジェットヘッドを１つまたは複数備えていてもよい。また、ＥＬインクの吐出方法に特に制限はなく、例えば、発熱体の熱により発生する蒸気の圧力を利用してＥＬインクを吐出してもよく、或いは、圧電素子によって発生する機械的な圧力パルスを利用してＥＬインクを吐出してもよい。インク層形成部１０２は、インクジェット装置に加え、インクジェット装置を収容する筐体や、ＥＬインク吐出前に液溜めから液膜３１が完全に消失するのを防止する水冷または空冷式の冷却機構などをさらに備えていてもよい。
【００４７】
以下、図３に示すシステム１００で利用可能な各種装置の例を説明する。
図４は、図３に示すシステム１００の液膜形成部１０１で利用可能なスピンコート装置の一例を概略的に示す斜視図である。図４に示すスピンコート装置１１０は、基板１１を回転可能に支持する支持台１１１と、基板１１上に有機溶剤３１を吐出するノズル１１２を備えた溶剤吐出機構と、支持台１１１を回転させる駆動機構（図示せず）とで主に構成されている。
【００４８】
このスピンコート装置１１０を用いた液膜３１の形成プロセスでは、基板１１を支持した支持台１１１を駆動機構によって矢印に示す方向に回転させながら、溶剤吐出機構によりノズル１１２から基板１１上へと有機溶剤３１を吐出する。基板１１上に到達した有機溶剤３１は、遠心力により、基板１１の中央部から周縁部に向けて拡がり、これにより、図２（ｂ）及び（ｃ）に示す液膜３１が形成される。
【００４９】
図５は、図３に示すシステム１００の液膜形成部１０１で利用可能な溶剤蒸気密閉装置の一例を概略的に示す斜視図である。図５に示す溶剤蒸気密閉装置１２０は、左右に搬入口と搬出口とが設けられた筐体１２１を備えており、筐体１２１内には、基板１１が載置される載置台１２２が収容されている。筐体１２１の搬入口及び搬出口には開閉装置１２３がそれぞれ設けられており、それら開閉装置１２３は筐体１２１の搬入口及び搬出口を開放／密閉可能な扉部材を備えている。筐体１２１の底部には溶剤蒸気供給口が設けられており、この溶剤蒸気供給口には溶剤蒸気供給装置１２４が接続されている。溶剤蒸気供給装置１２４は、例えば、有機溶剤を収容する容器とその容器内の有機溶剤を加熱して気化させるヒータとを備えており、これにより、筐体１２１内の空間に有機溶剤の蒸気を供給可能としている。筐体１２１の上部には排気口１２５が設けられており、この排気口１２５には開閉弁が取り付けられている。
【００５０】
この溶剤蒸気密閉装置１２０を用いた液膜３１の形成プロセスでは、まず、開閉装置１２３により筐体１２１の搬入口を開放し、この搬入口から筐体１２１内に基板１１を搬入する。基板１１を載置台１２２上に載置したのち、開閉装置１２３により筐体１２１の搬入口を閉じ、溶剤蒸気供給装置１２４を駆動する。なお、このとき、搬出口も閉じておく。溶剤蒸気供給装置１２４を駆動すると、筐体１２１の底部に設けられた溶剤蒸気供給口を介して筐体１２１内に有機溶剤の蒸気が供給され、やがて、筐体１２１内の空間は有機溶剤の蒸気で満たされる。基板１１の温度が蒸気の温度よりも低ければ、溶剤蒸気は基板１１の表面で凝縮する。これにより、図２（ｂ）及び（ｃ）に示す液膜３１が形成される。その後、溶剤蒸気供給装置１２４を停止するとともに、排気口１２５に取り付けられた開閉弁を開く。このようにして筐体１２１内から溶剤蒸気を排気したのち、開閉装置１２３により筐体１２１の搬出口を開き、筐体１２１内から基板１１を搬出する。
【００５１】
図６は、図３に示すシステム１００のインク層形成部１０２で利用可能なインクジェット装置を概略的に示す斜視図である。図６に示すインクジェット装置１３０は、基板１１を支持するステージ１３１を備えている。ステージ１３１の上方にはインクジェットヘッド１３２が配置されており、このインクジェットヘッド１３２は、それぞれ発光色が青、緑、赤色のルミネセンス性有機化合物を含有したＥＬインクを基板１１に向けて吐出する３つのノズルを備えている。ステージ１３１の下方にはレール１３３，１３４が互いに略直交するように配置されている。ステージ１３１は、図示しない駆動機構によって、レール１３３上をそれが延在する方向（ｘ方向）に沿って移動可能であり、レール１３３は、上記の駆動機構によって、レール１３４上をそれが延在する方向（ｙ方向）に沿って移動可能である。このような構成により、基板１１とインクジェットヘッド１３２とは、互いに略直交するｘ方向及びｙ方向の双方に相対移動可能である。なお、図６に示すインクジェット装置１３０は、液膜形成部１０１の溶剤供給装置としても利用可能である。溶剤をインクジェット方式により供給する場合には、溶剤供給装置とインクジェット装置とを一体化することもできる。
【００５２】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。
（実施例１）
本実施例では、発光層２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂの全てに発光色が赤色の蛍光性有機物を使用するとするとともにバッファ層２７は設けなかったこと以外は図１に示したのと同様の構造を有する有機ＥＬ表示装置１を、図２（ａ）乃至（ｆ）に示す方法を利用して作製した。
【００５３】
すなわち、まず、ガラス基板１１のアンダーコート層１１，１２が形成された面に対し、通常のＴＦＴ形成プロセスと同様に成膜とパターニングとを繰り返し、ＴＦＴ２０、層間絶縁膜２１、電極配線（図示せず）、ソース・ドレイン電極２３、及びパッシベーション膜２４を形成した。
【００５４】
次に、パッシベーション膜２４上にスパッタリング法を用いてＩＴＯ膜を形成し、続いて、このＩＴＯ膜をフォトリソグラフィ技術を用いてパターニングすることにより陽極２５を得た。なお、陽極２５は、マスクスパッタリング法により形成してもよい。
【００５５】
次いで、基板１１の陽極２５を形成した面に、各画素の発光部に対応して開口を有する隔壁絶縁層２６を形成した。ここでは、隔壁絶縁層２６の材料として、アクリル樹脂を使用した。以上のようにして、図２（ａ）に示す構造を得た。
【００５６】
次に、基板１１の隔壁絶縁層２６を形成した面に、ＣＦ４プラズマガスを用いた表面処理を施した。その後、基板１１の隔壁絶縁層を形成した面に、霧吹きを用いて脱水キシレンを噴霧し、約５分間放置した。これにより、図２（ｃ）に示す液膜３１を形成した。
【００５７】
続いて、図６に示すインクジェット装置１３０を用いて、図２（ｄ）に示すように隔壁絶縁層２６が形成するそれぞれの液溜めにインクジェット法により発光層形成用のＥＬインク３２を吐出し、図２（ｅ）に示すインク層３３を形成した。ここでは、ＥＬインク３２として、発光色が赤色のポリパラフェニレンビニレン（以下、ＰＰＶという）を１重量％の濃度で含有したテトラリン溶液を使用した。その後、これらインク層３３を１００℃の温度に１５分間加熱することにより、図２（ｆ）に示す構造を得た。
【００５８】
次いで、蒸着法を利用して、陰極２９及び保護電極３０を順次形成した。これにより、ＴＦＴアレイ基板２を完成した。
【００５９】
その後、ガラス基板３の一方の主面の周縁部に紫外線硬化型樹脂を塗布してシール層４を形成した。次いで、ガラス基板３とアレイ基板２とを、ガラス基板３のシール層４を設けた面とアレイ基板２の保護電極３０を設けた面とが対向するように不活性ガス中で貼り合せた。さらに、紫外線照射によりしてシール層を硬化させることにより、有機ＥＬ表示装置１を完成した。
【００６０】
この有機ＥＬ表示装置１で表示を行ったところ、それぞれの画素内では輝度ムラは生じなかった。但し、画面全体を巨視的に観察したところ、やや暗い部分と明るい部分とが斑状に生じていた。また、この有機ＥＬ表示装置１について、発光層２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂの断面形状を調べたところ、何れも膜厚は均一であった。
【００６１】
（実施例２）
図２（ｃ）に示す液膜３１の形成に図４に示すスピンコート装置１１０を使用したこと以外は実施例１で説明したのと同様の方法により有機ＥＬ表示装置１を作製した。
【００６２】
すなわち、本実施例では、まず、実施例１で説明したのと同様の方法により図２（ａ）に示す構造体を作製した。次に、基板１１の隔壁絶縁層２６を形成した面に、ＣＦ４プラズマガスを用いた表面処理を施した。続いて、この構造体の隔壁絶縁層２６が設けられた面に対し、図４に示すスピンコート装置１１０により脱水キシレンを塗布し、約５分間放置することにより、図２（ｃ）に示す液膜３１を形成した。その後、実施例１で説明したのと同様の工程を実施することにより、有機ＥＬ表示装置１を完成した。
【００６３】
この有機ＥＬ表示装置１で表示を行ったところ、それぞれの画素内では輝度ムラは生じておらず、画面全体を巨視的に観察しても輝度ムラは見られなかった。また、この有機ＥＬ表示装置１について、発光層２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂの断面形状を調べたところ、何れも膜厚は均一であった。
【００６４】
（実施例３）
図２（ａ）乃至（ｆ）を参照して説明したプロセスを以下の方法により行ったこと以外は、実施例１で説明したのと同様の方法により有機ＥＬ表示装置１を作製した。
【００６５】
すなわち、本実施例では、まず、実施例１で説明したのと同様の方法により図２（ａ）に示す構造体を作製した。次に、基板１１の隔壁絶縁層２６を形成した面に、ＣＦ４プラズマガスを用いた表面処理を施した。続いて、図６に示すインクジェット装置１３０を用いて、隔壁絶縁層２６が形成するそれぞれの液溜めにインクジェット法により有機溶剤を吐出し、図２（ｃ）に示す液膜３１を形成した。ここでは、液膜３１を構成する有機溶剤として、キシレンとテトラリンとの混合液を使用した。
【００６６】
約２分間放置後、隔壁絶縁層２６が形成するそれぞれの液溜めにインクジェット法により発光層形成用のＥＬインク３２を吐出し、図２（ｅ）に示すインク層３３を形成した。ここでは、ＥＬインク３２として、発光色が緑色のＰＰＶを１重量％の濃度で含有したテトラリン溶液を使用した。その後、これらインク層３３を９０℃の温度に２０分間加熱することにより、図２（ｆ）に示す構造を得た。その後、実施例１で説明したのと同様の工程を実施することにより、有機ＥＬ表示装置１を完成した。
【００６７】
この有機ＥＬ表示装置１で表示を行ったところ、それぞれの画素内では輝度ムラは生じておらず、画面全体を巨視的に観察しても輝度ムラは見られなかった。また、この有機ＥＬ表示装置１について、発光層２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂの断面形状を調べたところ、何れも膜厚は均一であった。
【００６８】
（実施例４）
図２（ａ）乃至（ｆ）を参照して説明したプロセスを以下の方法により行ったこと以外は、実施例１で説明したのと同様の方法により有機ＥＬ表示装置１を作製した。
【００６９】
すなわち、本実施例では、まず、実施例１で説明したのと同様の方法により図２（ａ）に示す構造体を作製した。次に、基板１１の隔壁絶縁層２６を形成した面に、ＣＦ４プラズマガスを用いた表面処理を施した。続いて、この構造体の隔壁絶縁層２６が設けられた面に対し、図５に示す溶剤蒸気密閉装置１２０を用いて、基板１１の隔壁絶縁層２６が形成された面上に有機溶剤の蒸気を凝縮させ、図２（ｃ）に示す液膜３１を形成した。ここでは、液膜３１を構成する有機溶剤として、脱水キシレンを使用した。また、このキシレンは、溶剤蒸気供給装置１２４によって６０℃に加熱することにより気化させた。
【００７０】
基板１１を溶剤蒸気密閉装置１２０から搬出してから約２分間経過後、隔壁絶縁層２６が形成するそれぞれの液溜めにインクジェット法により発光層形成用のＥＬインク３２を吐出し、図２（ｅ）に示すインク層３３を形成した。ここでは、ＥＬインク３２として、発光層２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂに対応して、それぞれ発光色が赤、緑、青色のポリフルオレン（以下、ＰＦという）を０．９重量％の濃度で含有した３種のテトラリン溶液を使用した。その後、これらインク層３３を１００℃の温度に１５分間加熱することにより、発光層２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂを得た。その後、実施例１で説明したのと同様の工程を実施することにより、フルカラータイプの有機ＥＬ表示装置１を完成した。
【００７１】
この有機ＥＬ表示装置１で表示を行ったところ、それぞれの画素内では輝度ムラは生じておらず、画面全体を巨視的に観察しても輝度ムラは見られなかった。また、この有機ＥＬ表示装置１について、発光層２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂの断面形状を調べたところ、何れも膜厚は均一であった。
【００７２】
（比較例）
図２（ａ）乃至（ｆ）を参照して説明したプロセスを以下の方法により行ったこと以外は、実施例１で説明したのと同様の方法により有機ＥＬ表示装置１を作製した。
【００７３】
すなわち、本比較例では、まず、実施例１で説明したのと同様の方法により図２（ａ）に示す構造体を作製した。次に、基板１１の隔壁絶縁層２６を形成した面に、ＣＦ４プラズマガスを用いた表面処理を施した。続いて、液膜３１を形成せずに、図６に示すインクジェット装置１３０を用いて、隔壁絶縁層２６が形成するそれぞれの液溜めにインクジェット法により発光層形成用のＥＬインク３２を吐出し、図２（ｅ）に示すインク層３３を形成した。ここでは、ＥＬインク３２として、発光色が赤色のＰＦを１重量％の濃度で含有したテトラリン溶液を使用した。その後、これらインク層３３を加熱することにより、図２（ｆ）に示す構造を得た。その後、実施例１で説明したのと同様の工程を実施することにより、有機ＥＬ表示装置１を完成した。
【００７４】
この有機ＥＬ表示装置１で表示を行ったところ、それぞれの画素内で輝度ムラを生じた。また、この有機ＥＬ表示装置１について、発光層２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂの断面形状を調べたところ、それらの一部で図７（ａ）乃至（ｃ）に示すような膜厚ムラが見られた。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、下地層上に予め有機溶剤を供給しておき、下地層上に有機溶剤が残留している間に、有機材料を含有した溶液をインクジェット方式により下地層上に吐出して、上記の有機材料を含有した有機材料層を形成する。そのため、上記の有機材料層として均一な厚さの発光層を形成することが可能となる。
すなわち、本発明によると、インクジェット方式により均一な膜厚の発光層を形成し得る有機ＥＬ表示装置の製造方法及び製造システムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る方法で製造可能な有機ＥＬ表示装置の一例を概略的に示す断面図。
【図２】（ａ）乃至（ｆ）は、本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法を概略的に示す断面図。
【図３】図２（ａ）乃至（ｆ）に示すプロセスに利用可能なシステムの一例を概略的に示す斜視図。
【図４】図３に示すシステムの液膜形成部で利用可能なスピンコート装置の一例を概略的に示す斜視図。
【図５】図３に示すシステムの液膜形成部で利用可能な溶剤蒸気密閉装置の一例を概略的に示す斜視図。
【図６】図３に示すシステムのインク層形成部で利用可能なインクジェット装置を概略的に示す斜視図。
【図７】（ａ）乃至（ｃ）は、インクジェット法により発光層を形成した場合に生じ易い膜厚のばらつきを概略的に示す断面図。
【符号の説明】
１…有機ＥＬ表示装置
２…アレイ基板
３…封止基板
４…シール層
１１…基板
１２…アンダーコート層
１３…アンダーコート層
１４…半導体層
１５…ゲート絶縁膜
１６…ゲート電極
２０…ＴＦＴ
２１…層間絶縁膜
２３…ソース・ドレイン電極
２４…パッシベーション膜
２５…陽極
２６…隔壁絶縁層
２７…バッファ層
２８，２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂ…発光層
２９…陰極
３０…保護電極
３１…液膜
３２…インク滴
３３…インク層
１００…システム
１０１…液膜形成部
１０２…インク層形成部
１０３…中継部
１１０…スピンコート装置
１１１…支持台
１１２…ノズル
１２０…溶剤蒸気密閉装置
１２１…筐体
１２２…載置台
１２３…開閉装置
１２４…溶剤蒸気供給装置
１２５…排気口
１３０…インクジェット装置
１３１…ステージ
１３２…インクジェットヘッド
１３３…レール
１３４…レール
【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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