(57)【要約】【課題】  容易に低コストで行える表示体製造方法等を提供する。また、それにより得られた表示体、その表示体を用いた電子機器を得る。【解決手段】  表示体を構成するドットが形成される基板に、ドットとなる位置を囲む親液性のバンク３及びバンク３上にドット間を仕切るための撥液性のカソードセパレータ５を形成する工程と、ドットとなる位置に有機ＥＬ素子４となる材料を含む液体を溜めた後に定着させて形成する工程と、有機ＥＬ素子４に電荷を供給する個別電極６を形成する工程とを有している。【選択図】        図１
2005228558.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示体を構成するドットが形成される基板に、前記ドットとなる位置を囲む親液性のバンク及び該バンク上に前記ドット間を仕切るための撥液性の隔壁を形成する工程と、
前記ドットとなる位置に機能膜となる材料を含む液体を溜めた後に定着させ、機能膜で構成される発光素子を形成する工程と、
前記発光素子に電荷を供給する個別電極を形成する工程と
を有することを特徴とする表示体製造方法。
【請求項２】
親液性材料で前記バンクを形成することを特徴とする請求項１記載の表示体製造方法。
【請求項３】
撥液性材料で前記隔壁を形成することを特徴とする請求項１記載の表示体製造方法。
【請求項４】
前記バンク及び前記隔壁を形成した後に、前記バンクを親液処理し、前記隔壁を撥液処理することを特徴とする請求項１記載の表示体製造方法。
【請求項５】
前記バンク形成前に、前記基板に共通電極となる膜を成膜する工程をさらに有することを特徴とする請求項１記載の表示体製造方法。
【請求項６】
機能膜となる材料を含む液体を基板全面に塗布して、前記ドットとなる位置に液体を溜めることを特徴とする請求項１記載の表示体製造方法。
【請求項７】
選択した前記ドットとなる位置に、機能膜となる材料を含む液体を溜めることを特徴とする請求項１記載の表示体製造方法。
【請求項８】
電極となる材料を蒸着させて前記個別電極を形成することを特徴とする請求項１記載の表示体製造方法。
【請求項９】
前記個別電極を形成した後に、
個別電極への電荷供給を制御する制御素子と前記個別電極とを
電気的に接続することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の表示体製造方法。
【請求項１０】
各ドットを構成する発光素子と、
各ドットを囲む親液性を有するバンクと、
該バンク上に前記ドット間を仕切る撥液性の隔壁と、
前記発光素子に電荷を供給する個別電極と
を備えたことを特徴とする表示体。
【請求項１１】
請求項１０に記載の表示体を備え、表示機能を行わせることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示体の表示部分を構成する画素の各ドットについて、発光素子等を有効に形成するための方法等に関するものである。特にカソードセパレータを形成して素子等の形成時における各ドットの分離を図って製造される表示体、その表示体を用いた電子機器等に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報機器の多様化および省スペース化に伴い、表示装置としてはＣＲＴよりも低消費電力で空間占有面積の小さい平面表示装置へのニーズが高まっている。このような平面表示装置としては、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等があるが、特に最近は自己発光型で視認性が高く、応答速度が速くて、直流低電圧駆動が可能な有機ＥＬ（電界発光）素子を用いた表示装置への期待が高まっている。
【０００３】
表示装置のうち、表示部分となる表示体は、各ドットに合わせて例えば薄膜トランジスタ（以下、「ＴＦＴ」という）等の駆動制御素子（アクティブエレメント）、個別電極及び有機ＥＬ素子が設けられ、さらに全ドット共通の電極となる導電膜が２つの基板間に順次配設されている。ここで、駆動制御素子側が表示面となる、いわゆるボトムエミッション構造の表示体もあるが、開口面積が狭く（開口率が低く）なり、透過率を低下させてしまう。そこで、その問題を解消するために導電膜側が表示面となる、いわゆるトップエミッション構造の表示体が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
さらにトップエミッション構造の表示体を製造するための方法として、導電膜、有機ＥＬ素子及び個別電極を形成した基板と駆動制御素子を形成した基板とを作製し、２つの基板を接合させて表示体を製造する方法も提案されている（例えば特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３４３５７９号公報
【特許文献２】国際公開第０３−５３１０９号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の表示体の製造方法においては、有機電界発光素子となる発光材料を、各ドットの所定の位置に定着させるための堰となるバンクが形成される。ここで、バンク形成の際及びバンク形成後の工程の中でバンクの濡れ性（親液性）が変動してしまうことがある。濡れ性が悪くなると、バンクによって囲まれた部分に層として形成される有機ＥＬ素子とバンクとの付きが悪くなり、バンクに近い部分において素子の層が薄く形成されてしまう。そのため、個別電極と導電膜との間で短絡が起こってしまい、発光特性に影響を与えてしまうこともある。このような短絡を防ぐため、導電膜とバンクとの間に親液性の絶縁膜（例えばＳｉＯ2 等）が形成されるが、絶縁膜の形成は開口率を低くしてしまうことになる。また、絶縁膜形成のために工程が増え、コストが高くなってしまう。
【０００７】
そこで、本発明は以上のような問題を解決し、絶縁膜を形成しなくてもバンクの親液性を向上させて短絡を防ぎ、発光特性の向上を図ることができる表示体製造方法等を得ることを目的とする。また、それにより得られた表示体、表示体を用いた電子機器を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る表示体製造方法は、表示体を構成するドットが形成される基板に、ドットとなる位置を囲む親液性のバンク及びバンク上にドット間を仕切るための撥液性の隔壁を形成する工程と、ドットとなる位置に機能膜となる材料を含む液体を溜めた後に定着させ、機能膜で構成される発光素子を形成する工程と、発光素子に電荷を供給する個別電極を形成する工程とを有している。
本実施の形態においては、ドットとなる位置を囲む親液性のバンク及びバンク上にドット間を仕切るための撥液性の隔壁を形成し、機能膜となる材料を含む液体を塗布等する際に、ドット毎の液体の切れをよくし、液体のバンクへの付きをよくする。したがって、機能膜を間に挟んだ電極間の短絡を防ぎ、発光特性をよくすることできる。また、短絡防止のための絶縁膜を設けないので、開口率の低下を防ぎ、工程及びコストの低減を図ることができる。
【０００９】
また、本発明に係る表示体製造方法は、親液性材料でバンクを形成する。
本発明においては、バンクを親液性材料で形成することにより、特別な処理工程を行わなくても液体のバンクへの付きをよくする。したがって、さらに工程及びコストの軽減を図ることができる。
【００１０】
また、本発明に係る表示体製造方法は、撥液性材料で隔壁を形成する。
本発明においては、隔壁を撥液性材料で形成することにより、特別な処理工程を行わなくても液体の切れをよくする。したがって、さらに工程及びコストの軽減を図ることができる。
【００１１】
また、本発明に係る表示体製造方法は、バンク及び隔壁を形成した後に、バンクを親液処理し、隔壁を撥液処理する。
本発明においては、バンクを親液処理し、隔壁を撥液処理することによって、より確実にバンクは親液性を有し、隔壁は撥液性を有し、より確実な発光特性の向上を図ることができる。
【００１２】
また、本発明に係る表示体製造方法は、バンク形成前に基板に共通電極となる膜を成膜する工程をさらに有する。
本発明においては、共通電極となる膜を成膜することにより、発光素子を挟んで対向する電極と共に発光素子に電化供給を行う。その際に形成される親液性のバンクにより、発光素子のバンクへの付きをよくし、電極間の短絡を図ることができる。
【００１３】
また、本発明に係る表示体製造方法は、機能膜となる材料を含む液体を基板全面に塗布して、ドットとなる位置に液体を溜める。
本発明においては、機能膜となる材料を含む液体を基板全面に塗布することにより、製造過程において、隔壁においてドット毎の液体の切れをよくし、バンクにおいて液体の付きをよくする特性を発揮することができる。
【００１４】
また、本発明に係る表示体製造方法は、選択したドットとなる位置に、機能膜となる材料を含む液体を溜める。
本発明においては、選択したドットとなる位置の部分に機能膜となる材料を含む液体を溜めることにより、隔壁においてドット毎の液体の切れをよくしてバンクに溜め、バンクにおいて液体の付きをよくする特性を発揮することができる。
【００１５】
また、本発明に係る表示体製造方法は、電極となる材料を蒸着させて個別電極を形成する。
本発明においては、隔壁によってドット毎に個別電極を蒸着により形成することで、発光素子を挟んで対向する電極と共に発光素子に電化供給を行う。蒸着にすることで発光素子にダメージを与えず、発光素子の発光特性に影響を与えずに電極形成ができる。
【００１６】
また、本発明に係る表示体製造方法は、個別電極を形成した後に、個別電極への電荷供給を制御する制御素子と個別電極とを電気的に接続する。
本発明においては、発光素子を含む表示部分と制御素子とをあらかじめ別工程で形成しておいて、最後に電気的に接続することにより表示体を製造する。したがって、バンク及び隔壁を用いた表示体の製造を有効に行うことができ、構成されたドットについては発光特性をよくすることができる。
【００１７】
また、本発明に係る表示体は、各ドットを構成する発光素子と、各ドットを囲む親液性を有するバンクと、バンク上にドット間を仕切る撥液性の隔壁と、発光素子に電荷を供給する個別電極とを備えたものである。
本発明においては、親液性のバンク及び撥液性の隔壁により、発光素子を間に挟んだ電極間の短絡を防ぎ、表示制御が行えないドットが形成されることなく、発光特性をよくすることできる。また、短絡防止のための絶縁膜を設けないので、開口率の低下を防ぎ、工程及びコストの低減を図ることができる。
【００１８】
また、本発明に係る電子機器は、上記の表示体を備え、表示機能を行わせる。
本発明においては、上記の表示体で電子機器の表示を行わせるようにしたので、表示制御が行えないドットが形成されることなく、発光特性のよい表示を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
実施の形態１．
図１は本発明の第１の実施の形態に係る表示体の一部を表す図である。図１は１ドット分を表している。この表示体は、実際に表示が行われる表示面を有する表示部分と表示部分の表示を行わせるために各ドットへの電荷供給を制御するための素子を有する部分とを、それぞれ作製した後に接合する方法で製造した、有機ＥＬ素子４を用いた表示体である。本実施の形態では２次元方向についてマトリクス状にドットを配列して構成した表示体であるものとする。また、電荷供給を制御する方式として、パッシブマトリクス方式とアクティブマトリクス方式とがあるが、ここでは特にアクティブマトリクス方式の表示体について説明する。ただし、これに限定されるものではない。
【００２０】
図１において、表示面を有するガラス基板１に、表示面となる面の反対側の面に導電膜２を全面成膜している。導電膜２は各ドットの共通電極となる。表示面側に設けられているので、可視光領域で透明な、例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＧＺＯ、ＩＣＯ等の導電材料を用いる。本実施の形態では、導電膜２はＩＴＯを材料とし、正孔を供給するための陽極として機能するものとする。
【００２１】
導電膜２上にはバンク３を形成している。バンク３は発光体（ドット）となる有機ＥＬ素子４を所定の位置に形成するために設けられている。特に発光材料を含む液体を吐出した後に発光材料を定着させて有機ＥＬ素子４を形成する液滴吐出方式を用いる場合、発光材料を含む液体を溜めるための堰となる。バンク３は、例えばポリイミド、アクリル等、フォトリソグラフィ法等で形成できる有機化合物の絶縁材料で構成される。本実施の形態では、発光材料を含む液体に対する親液性（濡れ性）を有しているものとする。
【００２２】
また、バンク３上にはカソードセパレータ５を設ける。カソードセパレータ５は、主にドライ成膜される電極材料のつながりを断ち切る隔壁となり、各ドット毎に個別電極６を形成するための役割を果たす。このつながりの断ち切りを有効に行うため、オーバーハング（バンク３と反対側が広く、断面が台形）の逆テーパ形状に形成する。また、発光材料を含む液体を各バンクに有効に溜めるため、発光材料を含む液体に対する撥液性を有しているものとする。
【００２３】
バンク３により囲まれた部分に発光体となる有機ＥＬ素子４を形成する。本実施の形態では、有機ＥＬ素子４は、例えばチオフェン系導電性高分子（ＰＥＤＯＴ）からなる正孔（ホール）注入輸送層４Ａ及び発光ポリマー（ＬＥＰ）の発光層４Ｂで構成する。ただ、各層の材料はこれらに限定されるものではない。導電膜２及び個別電極６からの電荷供給を受けて発光層４Ｂが自己発光する。発光の輝度は個別電極６からの電荷（本実施の形態の場合は電子）の供給量により調整する。また、有機ＥＬ素子４の構成についても、場合によっては発光層４Ｂと個別電極６との間に電子注入輸送層を形成する場合もある。さらに、正孔（電子）注入層と輸送層とを区別したり、電子注入層、正孔注入層、発光層の３層で構成したり、異なる構成で有機ＥＬ素子４が形成されている場合もある。導電膜２が正孔注入層、チオフェン系導電性高分子が正孔輸送層として機能する場合もある。そして、これらの各層を機能膜と呼ぶこともある。
【００２４】
個別電極６は、本実施の形態では、例えばＡｌのような導電性を有する金属材料で形成されているものとするが、蒸着法、スパッタ法等のドライ成膜法で成膜できる導電材料であれば、特に金属材料に限られない。
【００２５】
一方、対向基板９上には、例えばＴＦＴ等の駆動制御素子７をドット毎に形成する。そして、いわゆるアクティブマトリクス方式による発光制御を行う。各駆動制御素子７は各ドットの有機ＥＬ素子４への電荷供給量を制御する。本実施の形態では、対向基板９上への駆動制御素子７の作製は、ガラス基板１上に形成される導電膜２、有機ＥＬ素子４等の作製工程とは別の工程で行われるものとする。そのため、作製したガラス基板１と対向基板９とを最終的に接合して表示体を製造するが、その際、駆動制御素子７と個別電極６とを導電性ペースト材８により電気的に接続する。本実施の形態では導電性ペースト材８は異方性の特性を有する材料であるものとする。ここでは導電性ペースト材を用いているが、特にこれに限定するものではなく、例えば、導電性フィルム等を用いて駆動制御素子７と個別電極６とを電気的に接続するようにしてもよい。
【００２６】
図２はガラス基板１側の作製工程を表す図である。次に本実施の形態における表示体の製造方法について、主にガラス基板１側の作製工程について説明する。ガラス基板１の表示面と反対の面に蒸着法、スパッタ法等のドライ成膜法により、導電材料を全面成膜し、導電膜２を成膜する（図２（ａ））。
【００２７】
導電膜２を成膜した後、バンク３となる膜を全面成膜する（図２（ｂ））。本実施の形態ではバンク３として感光性ポリシラザンを材料として形成するが、より親液性を有する材料を用いてもよい。そして、フォトリソグラフィ法、エッチング法を用いて、囲いとなる部分を取り除きバンク３を形成する（図２（ｃ））。また、例えばＯ2 プラズマ処理等のような親液処理を形成後のバンク３に対して行い、より親液性を有するようにさせるようにしてもよい。ここで、有機ＥＬ素子４の形成の際に、発光材料を含む液体を全面的又は局所的に塗布等するが、この液体は基本的に水性であるため、本実施の形態の親液性とは親水性とほぼ同じと考えてよい。
【００２８】
そして、さらにカソードセパレータ５を形成する（図２（ｄ））。カソードセパレータ５まで親液性にすると、全面塗布を行った場合に各ドットの液体の分離がうまくいかない、所望の箇所（囲まれた部分）だけに液体を溜めることができない等の問題が生じる。本実施の形態ではカソードセパレータ５としてアクリル樹脂を材料として形成するが、より撥液性を有する材料を用いてもよい。また、形成後にフッ素（Ｆ）系プラズマ処理等のような撥液性処理を行ってもよい。カソードセパレータ５の形成についても、フォトリソグラフィ法及びエッチング法を用いて行う。
【００２９】
カソードセパレータ５を形成した後、有機ＥＬ素子４を形成する（図２（ｅ））。まず、正孔輸送注入層４Ａを形成する。正孔輸送注入層４Ｂはドット共通の発光材料となるため、スリット、キャップ等によるコーティング等の全面塗布を行うことができる。
【００３０】
一方、発光層４Ｂについては、モノクロの表示体を製造する場合、正孔輸送注入層４Ａと同様に全面塗布を行うことができる。２種類以上の発光層４Ｂを形成して発光させる場合には各発光材料を含む液体をそれぞれ全面塗布して形成することが困難であるので、通常、前述した液滴吐出法、ディスペンサ等を利用した方法等の局所的な塗布を行う方法が用いられる。前述した正孔輸送注入層４Ｂにも局所的な塗布を行ってもよい。
【００３１】
各ドットに個別電極６を形成する（図２（ｆ））。本実施の形態では、個別電極６は電極材料を蒸着させることにより形成する。蒸発した電極材料はカソードセパレータ５により分離され、各ドットの有機ＥＬ素子４に成膜される。個別電極６を形成してガラス基板１側の作製は終了する。
【００３２】
次に対向基板９側の作製方法の一例について説明する。対向基板９側の作製方法についてはここでは特に詳細に説明しないが、多種多様な作製方法が従来から示されている。そのため、作製方法も本方法に限定されるものではない。また、本実施の形態においては、対向基板９、駆動制御素子７を形成するための材料については、特に透過性材料で構成する必要はないため、耐久性等、その用途に応じて様々な材料から所望の材料を選択幅を広げて選択することができる。
【００３３】
まず、対向基板９上に駆動制御素子７を形成するための膜（例えばシリコン）をスパッタ法等により全面成膜する。場合によっては膜を多結晶化させてもよい。そして、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングを行った後に、エッチング法を用いて不要な部分を取り除き、半導体薄膜（図示せず）を形成する。ゲート絶縁膜、ゲート電極（共に図示せず）をドットに合わせて形成した後、半導体薄膜に不純物をドープして、ソース、ドレイン等の領域を形成する。そして、金属膜の成膜、フォトリソグラフィ法によるパターニング及びエッチング法により、配線層、絶縁層及びドット電極層（図示せず）を積層し、ドット毎に駆動制御素子７を形成する。
【００３４】
そして、作製したガラス基板１と対向基板９とを接合する。両料基板の接合の際は位置合わせを精度よく行い、個別電極６と駆動制御素子７のドット電極層（特に図示せず）とがドット毎に電気的に接続されるようにする必要がある。その電気的接続を確実に図るために導電性ペースト材８を用いて圧着する。このようにして両基板を接合した後、例えば酸化等を防ぐため、接合後に不活性ガスを充填して封止を行う。以上の工程を経て表示体が製造される。
【００３５】
以上のように第１の実施の形態によれば、バンク３を親液性材料で形成又はＯ2 プラズマ処理等の親液処理を行い、カソードセパレータ５については撥液性材料で形成又はフッ素系プラズマ処理等の撥液処理を行って形成するようにしたので、絶縁膜を設けなくてもバンク３付近における有機ＥＬ素子４の付きがよく、導電膜２と個別電極６との短絡を防ぎ、発光特性をよくすることできる。また、絶縁膜を設けないので、開口率の低下を防ぎ、工程及びコストの低減を図ることができる。また、カソードセパレータ５による有機ＥＬ素子４形成時等の各ドット毎の液体の切れをよくすることができる。
【００３６】
実施の形態２．
上述の実施の形態では、発光体を有機ＥＬ素子４で構成しているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、無機ＥＬ素子等、他の発光素子を用いた場合にも適用することができる。
【００３７】
実施の形態３．
図３は本発明で作製された表示体を用いた電子機器を表す図である。図３（ａ）はＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、図３（ｂ）は携帯電話、図３（ｃ）はデジタルカメラを表す。また、本実施の形態では図示していないが、コンピュータ、ゲーム機等、表示機能を図るために表示体を用いる電子機器に対し、本発明により製造した表示体を利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る表示体の一部を表す図である。
【図２】ガラス基板１側の作製工程を表す図である。
【図３】本発明で作製された表示体を用いた電子機器を表す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  ガラス基板、２  導電膜、３  バンク、４  有機ＥＬ素子、４Ａ  正孔注入輸送層、４Ｂ  発光層、５  カソードセパレータ、６  個別電極、７  駆動制御素子、８  導電性ペースト材、９  対向基板。
【図１】
2005228558.tif 000003
【図２】
2005228558.tif 000004
【図３】
2005228558.tif 000005