(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１領域、第１の第２領域及び第２の第２領域を区画する有機材料からなる第１の隔壁と、
前記第１領域に配置された第１有機膜と、
前記第１の第２領域に配置された第２有機膜と、
前記第２の第２領域に配置された第３有機膜と、
を備え、
前記第１の隔壁により区画された前記第１領域内には、発光に寄与する画素であって、第１配列軸に沿って連続して配置され、かつ、無機絶縁材料からなる第２の隔壁により区画された複数の有効画素を有し、
前記複数の有効画素の１つは、
有効画素電極と、
前記有効画素と電気的に接続されるスイッチング素子と、
共通電極と、
前記有効画素電極と前記共通電極との間に配置された前記第１有機膜と、
を有しており、
前記第１の第２領域および前記第２の第２領域は、前記第１領域を挟んで対向して配置されており、かつ前記第１領域、前記第１の第２領域および前記第２の第２領域は前記第１配列軸に沿って配置されており、
前記第１領域には、発光に寄与しない画素であって、前記第１配列軸に沿って配置され、かつ前記第２の隔壁により区画されたた第１ダミー画素と第２ダミー画素とをさらに有し、
前記複数の有効画素は前記第１ダミー画素と前記第２ダミー画素との間に配置されており、
前記第１ダミー画素は第４有機膜を有し、前記第２ダミー画素は第５有機膜を有し、
前記スイッチング素子は、前記第１領域とは平面視で重ならないことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置。
【請求項２】
前記第１ダミー画素は、
第１ダミー画素電極と、
前記共通電極と、
をさらに有し、
前記第２ダミー画素は、
第２ダミー画素電極と、
前記共通電極と、
をさらに有し、
前記第４有機膜は前記第１ダミー画素と前記共通電極との間に配置され、
前記第５有機膜は前記第２ダミー画素と前記共通電極との間に配置されることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
【請求項３】
前記複数の有効画素は、前記第１ダミー画素の隣に配置された第１有効画素と、前記第１有効画素の隣に配置された第２有効画素と、前記第２の有効画素の隣に配置された第３有効画素と、前記第３有効画素の隣に配置された第２ダミー画素とを有し、
前記第１ダミー画素と前記第１有効画素との間の距離、前記第１有効画素と前記第２有効画素との間の距離、前記第２有効画素と前記第３有効画素との間の距離及び前記第３有効画素と前記第２ダミー画素との間の距離は互いに等しいことを特徴とする請求項１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
【請求項４】
前記第１有機膜、前記第２有機膜及び前記第３有機膜は同一の材料で形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
【請求項５】
前記第１有機膜、前記第２有機膜、前記第３有機膜、前記第４有機膜及及び前記第５有機膜は同一の材料で形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
【請求項６】
第１領域において、第１配列軸に沿って、発光に寄与する画素の電極である複数の有効画素電極及び発光に寄与しない画素の電極である第１ダミー画素電極と第２ダミー画素電極をスイッチング素子を含む配線層が形成された基板上に形成する工程と、
前記有効画素領域、前記第１ダミー画素電極及び前記第２ダミー画素電極の周辺部の一部と平面視で重なるように無機絶縁材料からなる第２の隔壁を形成する工程と、
前記基板上に、前記第１領域、第１の第２領域及び第２の第２領域を区画する有機材料からなる第１の隔壁を形成する工程と、
前記第１の隔壁で囲まれた、
前記第１領域における前記基板上、前記複数の有効画素電極上及び前記第２の隔壁上、
前記第１の第２領域における前記基板上、
前記第２の第２領域における前記基板上、
に機能性材料を溶媒に溶解または分散させた液状体を配置し、前記溶媒を蒸発させて前記機能性材料からなる有機膜を形成する工程と、
前記複数の有効画素電極に対向して配置されるように前記有機膜上に共通電極を形成する工程と、
を含み、
前記第１領域、前記第１の第２領域及び前記第２の第２領域は前記第１配列軸に沿って配置されており、
前記第１領域は、前記第１の第２領域と前記第２の第２領域との間に配置されており、
前記複数の有効画素電極は、前記第１ダミー画素電極と前記第２ダミー画素電極との間に前記第１配列軸に沿って配置されており、
前記スイッチング素子は前記第１領域とは平面視で重ならないことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
【請求項７】
前記複数の有効画素は、前記第１ダミー画素の隣に配置された第１有効画素と、前記第１有効画素の隣に配置された第２有効画素と、前記第２の有効画素の隣に配置された第３有効画素と、前記第３有効画素の隣に配置された第２ダミー画素とを有し、
前記第１ダミー画素と前記第１有効画素との間の距離、前記第１有効画素と前記第２有効画素との間の距離、前記第２有効画素と前記第３有効画素との間の距離及び前記第３有効画素と前記第２ダミー画素との間の距離は互いに等しくなるように、前記第１ダミー画素電極、前記第２ダミー画素電極及び前記複数の有効画素電極は形成されていることを特徴とする請求項６に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
【請求項８】
前記有機膜を形成する工程において、前記第１の隔壁で区画された前記第１の第２領域及び前記第１の隔壁で区画された前記第２の第２領域には、前記液状体に代えて前記溶媒を配置することを特徴とする請求項６または請求項７のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス装置、および有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気光学素子のひとつである有機エレクトロルミネッセンス（以下、有機ＥＬ）素子を使用して、有機ＥＬディスプレイ等の電気光学装置、ラインヘッド等の光書き込みヘッド、及び光プリンタ等の画像形成装置等の開発が盛んに行われている。有機ＥＬ素子は、一般に、対向する一対の電極間に有機材料で構成された発光層を備えた構造を有している。このような有機ＥＬ素子を用いた有機ＥＬ装置では、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色に対応するカラーフィルタを介することで、または、各色の光を射出する有機ＥＬ素子を用いることでフルカラー表示が可能な構成となっている。
【０００３】
上述の有機ＥＬ素子は、有機ＥＬ素子を構成する発光材料（以下、「有機ＥＬ材料」という）に高分子材料を用いるか、又は低分子材料を用いるかによってその製造方法が異なる。有機ＥＬ材料が高分子材料である場合には、所謂液滴吐出法を利用して製造する方法が知られている。詳しくは、有機ＥＬ材料を所定の溶媒に溶解又は分散させて液状組成物を形成し、液滴吐出法を用いてこの液状組成物を所定の画素電極上に塗布することで有機ＥＬ素子を製造する方法である。
【０００４】
液滴吐出法を用いて液状組成物の塗布を行うと、高度に制御された微量の液状組成物を所望の位置に塗布することが可能である。そのため、液滴吐出法を用いた製造方法では有機ＥＬ材料の高精細パターニングを行うことができるという利点がある。更にこの製造方法では、有機ＥＬ材料を塗布する画素電極の周囲に隔壁（バンク）を設け、各々の画素間を区画することが提案されている。バンクを設けることで、ある画素電極上に塗布された有機ＥＬ材料の液状組成物が他の画素電極上に塗布された液状組成物と混ざり合うことを抑制し、確実なパターニングをすることが可能となるとされている（例えば特許文献１から３参照）。
【０００５】
ところで近年においては、有機ＥＬ素子に流れる電流を低減するため、または高輝度化のために、複数の有機ＥＬ素子を囲んでバンクよりも高い共通隔壁を形成し、複数の画素ごとに共通隔壁で区画した構造とすることが多くなっている。このような構造の有機ＥＬ装置は、上記の液滴吐出法で同様に製造することができる。つまり、複数の有機ＥＬ素子が形成された共通隔壁によって囲まれた領域内に液滴吐出法により液滴を配置し、これを乾燥することにより、共通隔壁の複数の有機ＥＬ素子に同じ種類の有機ＥＬ材料の膜を形成するという方法である。しかし、このような製造方法で有機ＥＬ装置を製造する際には、新たな課題が生じる。それは、配置した液体が乾燥の過程で流動してしまい、膜厚の差を生じてしまうことである。
【０００６】
共通隔壁に囲まれた複数の有機ＥＬ素子の形成に液滴吐出法を用いる場合には、共通隔壁に囲まれた領域の外周部、つまり共通隔壁の近傍と共通隔壁に囲まれた領域の中央部とでは、配置する液状組成物の乾燥状態に差が生じるという課題がある。なぜなら、共通隔壁の近傍では共通隔壁に囲まれた領域の中央部よりも液状組成物から蒸発する溶媒分子の分圧が低い、言い換えると溶媒蒸気濃度が低いため、より速く溶媒の蒸発が進行するためである。この蒸発速度の差により、領域内に同様に塗布した液状組成物であっても、速く蒸発する箇所と遅く蒸発する箇所との間に体積差を生じる。そのため、溶媒の蒸発があまり進行していない領域から、溶媒の蒸発が進行して体積が減っている領域に向かって、液状組成物が流動する。結果、形成される膜には形成箇所による膜厚の差（膜厚ムラ）が生じてしまう。この膜厚ムラは、発光量の差となって表れるため輝度や色合いに差を生じ、その結果、表示不良（表示ムラ）の原因となってしまう。
【０００７】
また、共通隔壁の近傍の膜厚は、液状組成物と共通隔壁との親液性または撥液性によっても影響を受ける。例えば、親液性が高い隔壁近傍の液状組成物は、乾燥過程でも隔壁表面に濡れ広がるため、共通隔壁近傍では共通隔壁に沿って盛り上がり、大きな膜厚となり膜厚ムラを生じる。これらの課題に対し、特許文献４では共通隔壁から一定距離以上離間して有機ＥＬ素子を形成し、膜厚ムラを抑制する方法が提案されている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−３３４７８２号公報
【特許文献２】特開２００２−３７２９２１号公報
【特許文献３】特許第３０３６４３６号公報
【特許文献４】特開２００７−８７６９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、成膜する領域の下地の凹凸形状は膜厚ムラの原因となる乾燥状態に大きく影響を与える。例えば、窪んだ箇所には液状組成物が溜まるため、当該箇所から蒸発する溶媒量が平坦な箇所から蒸発する溶媒量と異なるためである。また、乾燥に伴い液状組成物が流動してしまう場合においても、凹凸形状の違いにより液状組成物の流動のしやすさが異なる。そのため、形成される膜の膜厚に差が生じることとなる。更には、液状組成物の流動する方向は、共通隔壁の親液性、溶媒の揮発性、乾燥速度などの様々な要因により決まるため、一定方向に決まるものではなく、加えて凹凸形状の違いによっても影響を受ける。これらのことから、液状組成物の流動による膜厚ムラは抑制が困難なものとなっている。
【００１０】
上述の特許文献では、共通隔壁から一定距離以上離間して隔壁近傍の膜を有機ＥＬ素子に使用しないことで膜厚ムラを回避しているが、このような下地形状の差に起因する課題に関しては何の記述も無い。更に、共通隔壁から離間している領域は平坦に形成されているため、この領域に配置された液状組成物は流動しやすい。したがって、共通隔壁近傍の膜厚ムラを厳密に回避しようと離間距離を広くとる設計をした場合には、流動しやすい液状組成物を増やす結果となり、かえって膜厚ムラを助長するおそれがある。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、有機機能層の膜厚ムラの発生を抑制することで高画質な画像を表示できる有機ＥＬ装置の製造方法を提供することを目的とする。また、このような製造方法で製造された有機ＥＬ装置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】
上記の課題を解決するため、本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス装置によれば、第１領域、第２領域および第３領域を区画する隔壁と、前記第１領域に配置された第１有機膜と、前記第２領域に配置された第２有機膜と、前記第３領域に配置された第３有機膜と、を備え、前記第１領域内には、発光に寄与する画素であって、第１配列軸に沿って連続して配置された複数の有効画素を有し、前記複数の有効画素の１つは、有効画素電極と、共通電極と、前記画素電極と前記共通電極との間に配置された前記第１有機膜と、を有しており、前記第２領域および前記第３領域は、前記第１領域を挟んで対向して配置されており、かつ前記第１領域、前記第２領域および前記第３領域は前記第１配列軸に沿って配置されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明において、発光に寄与する画素とは、画素において出射された発光光が、表示装置の表示やプリンタヘッドの光源等に利用される画素である。
【００１４】
また、本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス装置によれば、前記第１領域には、発光に寄与しない画素であって、前記第１配列軸に沿って配置された第１ダミー画素と第２ダミー画素とをさらに有し、前記複数の有効画素は前記第１ダミー画素と前記第２ダミー画素との間に配置されており、前記第１ダミー画素は第４有機膜を有し、前記第２ダミー画素は第５有機膜を有することを特徴とする。
【００１５】
本発明において、発光に寄与しない画素とは、画素において出射された発光光が、表示装置の表示やプリンタヘッドの光源等に利用されない画素である。
【００１６】
また、本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス装置によれば、前記第１ダミー画素は、第１ダミー画素電極と、前記共通電極と、をさらに有し、前記第２ダミー画素は、第２ダミー画素電極と、前記共通電極と、をさらに有し、前記第４有機膜は前記第１ダミー画素と前記共通電極との間に配置され、前記第５有機膜は前記第２ダミー画素と前記共通電極との間に配置されることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス装置によれば、前記複数の有効画素は、前記第１ダミー画素の隣に配置された第１有効画素と、前記第１有効画素の隣に配置された第２有効画素と、前記第２ダミー画素の隣に配置された第３有効画素と、を有し、前記第１ダミー画素と前記第１有効画素との間の距離、前記第１有効画素と前記第２有効画素との間の距離及び前記第２有効画素と前記第２ダミー画素との間の距離は互いに等しいことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス装置によれば、前記第１有機膜、前記第２有機膜及び前記第３有機膜は同一の材料で形成されていることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス装置によれば、前記第１有機膜、前記第２有機膜、前記第３有機膜、前記第４有機膜及及び前記第５有機膜は同一の材料で形成されていることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法によれば、第１領域において、第１配列軸に沿って、発光に寄与する画素の電極である複数の有効画素電極を基板上に形成する工程と、前記基板上に、前記第１領域、第２領域及び第３領域を区画する隔壁を形成する工程と、前記隔壁で囲まれた、前記第１領域における前記基板上、前記第２領域における前記基板上及び前記複数の有効画素電極上、前記第３領域における前記基板上、に機能性材料を溶媒に溶解または分散させた液状体を配置し、前記溶媒を蒸発させて前記機能性材料からなる有機膜を形成する工程と、前記複数の有効画素電極に対向して配置されるように前記有機膜上に共通電極を形成する工程と、を含み、前記第１領域、前記第２領域及び前記第３領域は前記第１配列軸に沿って配置されており、前記第１領域は、前記第２領域と前記第３領域との間に配置されていることを特徴とする。
【００２１】
また、本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法によれば、前記第１領域において、前記第１配列軸に沿って発光に寄与しない画素の電極である第１ダミー画素電極と第２ダミー画素電極とを基板上に形成する工程をさらに有し、前記複数の有効画素電極は、前記第１ダミー画素と前記第２ダミー画素電極との間に配置されており、前記有機膜を形成する工程においては、前記第１ダミー画素電極及び前記第２ダミー画素電極上にも前記液状体を配置し、前記第１ダミー画素電極及び前記第２ダミー画素電極上にも前記有機膜を形成することを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法によれば、前記複数の有効画素は、前記第１ダミー画素の隣に配置された第１有効画素と、前記第１有効画素の隣に配置された第２有効画素と、前記第２ダミー画素の隣に配置された第３有効画素と、を有し、前記第１ダミー画素と前記第１有効画素との間の距離、前記第１有効画素と前記第２有効画素との間の距離及び前記第２有効画素と前記第２ダミー画素との間の距離は互いに等しくなるように、前記第１ダミー画素電極、前記第２ダミー画素電極及び前記複数の有効画素電極は形成されていることを特徴とする。
【００２３】
また、本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法によれば、前記有機膜を形成する工程において、前記隔壁で区画された前記第２領域及び前記隔壁で区画された前記第３領域には、前記液状体に代えて前記溶媒を配置することを特徴とする。
【００２４】
また、本発明の有機ＥＬ装置の製造方法は、有効表示領域に配置される複数の有効画素と、前記有効表示領域の周囲に設けられたダミー領域に配置される前記複数のダミー画素と、を備えた有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法であって、前記有効表示領域と前記ダミー領域との両方に、複数の有効画素と複数のダミー画素とにそれぞれ対応する複数の配線と複数のスイッチング素子と複数の画素電極とを形成する工程と、前記有効表示領域に形成された前記画素電極と、前記ダミー領域に形成された前記画素電極とを共通に囲む第１隔壁を形成する工程と、前記第１隔壁で囲まれた領域に、機能性材料を溶媒に溶解または分散させた液状体を配置し、前記溶媒を蒸発させて前記機能性材料の薄膜を形成する工程と、を備えることを特徴とする。
【００２５】
機能性材料を溶媒に溶解または分散させた液状体（機能液）を、第１隔壁に囲まれる領域（第１領域）に配置すると、第１隔壁近傍では、第１隔壁に対する機能液のぬれ性により、膜厚が不均一になりやすい。しかしこの方法によれば、第１領域内に配置された複数の有効画素の両端側には、それぞれダミー画素が同時に配置されている。そのため、第１領域に配置されている複数の有効画素は、少なくともダミー画素の幅は第１隔壁から離間することになる。したがって、第１隔壁近傍に形成される機能性材料の薄膜（機能膜）ではなく、隔壁から離れた領域に形成される略均一の膜厚を備える機能膜を使用して有効画素を形成することができる。
【００２６】
更に、ダミー領域およびその近傍では、配置された機能液から溶媒が蒸発するため、ダミー画素に隣接する有効画素と他の有効画素とにおいて、溶媒蒸気濃度に起因する蒸発状態の差が縮小する。そのためそれぞれの有効画素に形成される機能膜に膜厚の差（膜厚ムラ）が生じにくくなる。
【００２７】
また、ダミー画素に対応して形成された画素電極、スイッチング素子、配線などに起因して、機能液を配置するダミー領域の表面には凹凸形状が形成されている。この表面の凹凸形状により配置された機能液は、せき止められ流動しにくくなる。そのため、溶媒の蒸発状態の差や機能液の流動による膜厚の差（膜厚ムラ）も生じにくくなる。
【００２８】
これらのことから、第１領域内に配置された複数の有効画素間では機能性材料の薄膜の膜厚ムラが生じることを抑制することができ、したがって優れた画像表示が可能な有機ＥＬ装置とすることができる。
【００２９】
本発明においては、前記複数の有効画素および前記複数のダミー画素は、互いに等間隔に形成されていることが望ましい。
この方法によれば、有効画素の配置間隔と同じ間隔でダミー画素も配置されているため、形成された画素電極、スイッチング素子、配線などに起因する凹凸形状にも一定の規則性または連続性が生まれる。そのため、溶媒の蒸発や機能液の流動が略均一となり、形成される機能膜の膜厚ムラを抑制することができる。
【００３０】
本発明においては、前記薄膜を形成する工程の前に、前記第１隔壁の周囲の領域を複数の第２隔壁で囲む工程を含み、前記薄膜を形成する工程では、複数の前記第２隔壁で囲まれた領域に前記液状体を配置する工程を含むことが望ましい。
第１領域にダミー画素を多く配置すると、ダミー画素に配置される機能液が増えるため、有効画素周辺の溶媒蒸気を多くすることができ、より精緻に膜厚ムラを抑制することが出来る。その一方で、第１領域にダミー画素を多く配置すると、第１領域内の流動可能な機能液を増やす結果となり、かえって膜厚ムラを助長することにつながるおそれがある。しかしこの方法によれば、第１領域とは独立した第２隔壁で囲まれた領域（第２領域）に配置する機能液から溶媒が蒸発するため、ダミー画素を増やすことなく有効画素周辺の溶媒蒸気濃度を高めることができる。そのため、第１領域内の機能液の量を増やすことなく膜厚ムラを抑制することができる。また、第２領域には第１領域とおなじ機能液を配置することから、第２領域に配置する液状体を別途用意する必要がない。したがって、容易に有効画素の膜厚ムラを抑制することができる。
【００３１】
本発明においては、前記薄膜を形成する工程の前に、前記第１隔壁の周囲の領域を複数の第２隔壁で囲む工程を含み、前記薄膜を形成する工程では、複数の前記第２隔壁で囲まれた領域に前記溶媒を配置する工程を含むことが望ましい。
この方法によれば、第１領域とは独立した第２領域に配置する溶媒が蒸発するため、第１領域内の機能液量を増やすことなく効率的に有効画素周辺の溶媒蒸気濃度を高めることができ、より精緻に膜厚ムラを抑制することができる。また、第２領域には溶媒を配置するため、蒸発した後に堆積するものがなく、薄膜形成工程を繰り返す場合であっても、第２領域が堆積物によって埋没することがない。したがって、同じ第２領域を用いて何度も溶媒蒸気濃度の制御を行うことができ、効率的に有効画素の膜厚ムラを抑制することができる。
【００３２】
本発明においては、前記液状体または前記溶媒の配置を液滴吐出法を用いて行うことが望ましい。
この方法によれば、量を高度に制御して機能液の配置を行うことができる。そのため、形成する機能膜の膜厚を高度に制御することができ、所望の膜厚に形成することが可能となる。
【００３３】
また、本発明の有機ＥＬ装置は、複数の有効画素と、前記複数の有効画素の周囲に配置された複数のダミー画素と、前記複数の有効画素と前記複数のダミー画素との周囲に配置された隔壁と、を備え、前記有効画素は、前記有効画素に対応した画素電極とスイッチング素子と複数の配線と、を有しており、前記ダミー画素は、前記ダミー画素に対応したダミー画素電極とダミースイッチング素子と複数のダミー配線と、を有しており、前記有効画素は、駆動電気信号を制御する駆動回路と電気的に接続されており、前記ダミー画素は前記駆動回路と電気的に絶縁されていることを特徴とする。
この構成によれば、このダミー画素は有効画素と同じく画素電極、スイッチング素子、配線を備えていることから、有効画素とダミー画素とは同じ構成・形状とすることができ、構造の差による有効画素とダミー画素との形成ムラを無くすことができる。また、表示不良を起こしやすい隔壁周辺の領域にダミー画素を配置し、表示に関わらないダミー領域とすることで、隔壁の有効画素への影響を抑制する構造となっている。更に、ダミー画素は駆動回路と絶縁されているため、ダミー画素は確実に非発光となり、表示に影響を与えない。これらのことから、良好な表示が可能な有機ＥＬ装置とすることができる。
【００３４】
本発明においては、前記ダミー配線は、電気的に非導通状態となる寸断部を備えていることが望ましい。
この構成によれば、確実にダミー画素と駆動回路とを絶縁することができる。
【００３５】
本発明においては、前記ダミー画素電極と前記ダミースイッチング素子とが、互いに電気的に接続されていないことが望ましい。
この構成によれば、確実にダミー画素と駆動回路とを絶縁することができる。
【００３６】
本発明においては、前記ダミー配線と前記ダミースイッチング素子とが、互いに電気的に接続されていないことが望ましい。
この構成によれば、確実にダミー画素と駆動回路とを絶縁することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
［実施形態］
以下、図１〜図９を参照しながら、本発明の有機ＥＬ装置１の製造方法について説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の膜厚や寸法の比率、各構成要素の数などは適宜異ならせてある。
【００３８】
有機ＥＬ装置には、有機ＥＬ素子が放つ光を有機ＥＬ素子が形成された基板側とは反対側から取り出すトップエミッション方式と、有機ＥＬ素子が形成された基板側から基板を介して取り出すボトムエミッション方式の２種類の発光方式がある。本発明はこのどちらの方式に適用しても良好な結果が得られるため、以下の説明においては形成材料などに限定があるものを除き、発光方式に限定をせずに記載する。
【００３９】
図１は、本実施形態の有機ＥＬ装置１の配線構造を示す模式図である。この有機ＥＬ装置１は、スイッチング素子として薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor：以下、ＴＦＴ）を用いたアクティブマトリクス方式のもので、複数の配線としての走査線１０１と、各走査線１０１に対して直角に交差する方向に延びる複数の配線としての信号線１０２と、各信号線１０２に並列に延びる複数の給電線１０３とからなる配線構成を有し、走査線１０１と信号線１０２との各交点付近に有効画素Ｐを形成したものである。本発明の技術的思想に沿えば、ＴＦＴなどを用いるアクティブマトリクスは必須ではなく、単純マトリクス向けの素子基板を用いて本発明を実施し、単純マトリクス駆動しても全く同じ効果が低コストで得られる。
【００４０】
走査線１０１には、シフトレジスタ及びレベルシフタを備える駆動回路としての走査線駆動回路８０が接続されている。また、信号線１０２には、シフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオライン及びアナログスイッチを備える駆動回路としてのデータ線駆動回路９０が接続されている。
【００４１】
さらに、有効画素Ｐの各々には、走査線１０１を介して走査信号がゲート電極に供給されるスイッチング素子としてのスイッチング用ＴＦＴ１４２と、このスイッチング素子としてのスイッチング用ＴＦＴ１４２を介して信号線１０２から共有される画素信号を保持する保持容量１４５と、該保持容量１４５によって保持された画素信号がゲート電極に供給されるスイッチング素子としての駆動用ＴＦＴ１４３と、このスイッチング素子としての駆動用ＴＦＴ１４３を介して給電線１０３に電気的に接続したときに該給電線１０３から駆動電流が流れ込む陽極としての画素電極１４１Ａと、該画素電極１４１Ａと共通電極１５４との間に挟み込まれた有機発光層としての発光層１４０が設けられている。画素電極１４１Ａと発光層１４０と共通電極１５４は、有機ＥＬ素子２００を構成している。
【００４２】
この有機ＥＬ装置１によれば、走査線１０１が駆動されてスイッチング用ＴＦＴ１４２がオン状態になると、そのときの信号線１０２の電位が保持容量１４５に保持され、該保持容量１４５の状態に応じて、駆動用ＴＦＴ１４３のオン・オフ状態が決まる。そして、駆動用ＴＦＴ１４３のチャネルを介して、給電線１０３から画素電極１４１Ａに電流が流れ、さらに発光層１４０を介して共通電極１５４に電流が流れる。発光層１４０は、これを流れる電流量に応じて発光する。
【００４３】
次に、本実施形態の有機ＥＬ装置１の具体的な態様を、図２から図５を参照して説明する。ここで、図２は有機ＥＬ装置１の構成を模式的に示す平面図である。
【００４４】
まず、図２を参照し、有機ＥＬ装置１の構成を説明する。図２は、基板としての基板本体２０上に形成された前述した各種配線，ＴＦＴ，各種回路によって、発光層１４０を発光させるＴＦＴ素子基板（以下「素子基板」という。）２０Ａを示す図である。有機ＥＬ装置の素子基板２０Ａは、基板本体２０の略中央部分に位置し有機ＥＬ素子２００がマトリクス状に配置された有効表示領域４と、有効表示領域４の周囲に配置されたダミー領域５（２つの一点鎖線の間の領域）とを備えている。
【００４５】
更に、ダミー領域５の周囲には、前述の走査線駆動回路８０や給電線１０３や陰極配線１５６などが配置されている。これらの各種配線は、フレキシブル基板４０の配線４２に接続され、フレキシブル基板４０に備えられた駆動回路としての集積回路４４に接続されている。その他、製造途中や出荷時に装置の品質や欠陥の検査を行うことが出来る検査回路などの付帯装置が必要に応じて付設されるが、図２では図示を省略している。
【００４６】
有効表示領域４とダミー領域５との両方にまたがって、複数の有機ＥＬ素子２００を含む第１領域１２０が複数配置されている。複数の第１領域１２０はそれぞれ同形状で帯状に延在しており、互いに並行に第１領域１２０の長軸方向と直行する配列軸に沿って配列している。第１領域１２０の中央部は有効表示領域４に、両端部はダミー領域５に配置されている。有機ＥＬ素子２００は有効表示領域４に配置されている。第１領域１２０の構造については、後に図３を用いて詳述する。
【００４７】
複数の第１領域１２０の配置された領域の周囲には、複数の第２領域１３０が配置されている。第１領域１２０の長軸方向の両端側および複数の第１領域１２０の配列方向の両端には、それぞれ第２領域１３０が配置されている。すべての第２領域１３０はダミー領域５に配置されている。これらの第２領域１３０についても後に図３を用いて詳述する。
【００４８】
各々の第１領域１２０に含まれる有機ＥＬ素子２００は、発光することで赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）または青色（Ｂ）のいずれかの光を取り出すことが可能となっている。これらの各色の光は、有機ＥＬ素子２００が直接各色の光を射出してもよく、有機ＥＬ素子２００が白色光を射出した後に、Ｒ、Ｇ、Ｂに対応するカラーフィルタを介することで各色の光に変調することとしてもよい。本実施形態の有機ＥＬ装置１は、ひとつの第１領域１２０では同一色の光を射出する構成となっている。そのため、有効表示領域４においては、第１領域１２０の形状に対応して図の縦方向に同一色で配列しており、いわゆるストライプ配置を構成している。また、有効表示領域４においては、有機ＥＬ素子２００に対応するサブ画素としての有効画素Ｐがマトリクス状に配置している。有効表示領域４では、マトリクス状に配置された有効画素Ｐが射出するＲＧＢの光を混色させてフルカラー表示を行うことが可能となっている。
【００４９】
ここで、本発明において「駆動回路」とは、有機ＥＬ装置が一定の機能を奏するように駆動させる電気的な信号を供給・制御する半導体装置及び関連する配線等が集積され配線された回路の全般を指す。上述した中では、例えば集積回路４４、走査線駆動回路８０、データ線駆動回路９０がこれに該当する。
【００５０】
続いて、図３を用いて第１領域１２０と、第１領域１２０の両側に配置された第２領域１３０と、について説明する。図３は第１領域１２０と第２領域１３０とを示す概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａにおける矢視断面図を示す。ここでは説明を容易にするために、１列分の第１領域１２０と第２領域１３０のみを示している。なお、図を見やすくするために、図３以降の各図では、図２で縦方向に延在するように示した第１領域１２０および第２領域１３０を横方向に延在するように図示し説明する。
【００５１】
図３（ａ）に示すように、有機ＥＬ装置１が備える第１領域１２０には、複数の有効画素Ｐとダミー画素Ｄが配置されており、周囲を第１隔壁１２２で囲まれている。複数の有効画素Ｐ（図３では３つ）は、所定の配列軸に沿って連続して配置しており、ダミー画素Ｄは同じ配列軸に沿って複数の有効画素Ｐの配置された領域の両端側に配置されている。また、ダミー画素Ｄと有効画素Ｐとの間隔は、複数の有効画素Ｐ同士の間隔と同じ間隔で配置されている。
【００５２】
各々の有効画素Ｐとダミー画素Ｄとの間は、有効画素Ｐとダミー画素Ｄの平面視形状に対応する開口部を備えた無機バンク１４９が形成されている。有効画素Ｐとダミー画素Ｄとは、平面視形状が同形状となっている。また、第１領域１２０の長軸方向の両端側には、第２隔壁１３２で囲まれた第２領域１３０が配置されている。第１領域１２０が含む有効画素Ｐは、素子基板２０Ａにおいて有効表示領域４に配置され、ダミー画素Ｄおよび第２領域１３０は、素子基板２０Ａのダミー領域５に配置されている。
【００５３】
図３（ｂ）に示すように、素子基板２０Ａは、基板本体２０と、基板本体２０上に形成され有機ＥＬ装置１を駆動させるための配線やスイッチング素子などを備える配線層２５０と、有効画素Ｐに対応して配線層２５０上の有効表示領域４に形成された画素電極１４１Ａと、ダミー画素Ｄに対応して配線層２５０上のダミー領域５に形成された画素電極１４１Ｂと、有効画素Ｐとダミー画素Ｄとに対応して開口部が形成された無機バンク１４９と、無機バンク１４９上に形成された有機バンク１５０と、を備えている。配線層２５０は、配線層２５０が含む配線やスイッチング素子などに起因する表面凹凸形状を備えている。配線層２５０と画素電極１４１Ａ，１４１Ｂと無機バンク１４９とは、これらの上部に形成される発光層１４０の形状に影響を与える下地となっている。以下の説明においては、各層の積層する方向を上、基板本体２０の配置されている方向を下として各構成部材の上下関係を示す。
【００５４】
また、有機バンク１５０に囲まれた領域には、無機バンク１４９を覆って機能性材料の薄膜としての正孔注入層１４０Ａと機能性材料の薄膜としての有機発光層１４０Ｂとがこの順に積層された発光層１４０が形成されており、更にその上部には有機バンク１５０および有機発光層１４０Ｂを覆って全面に陰極としての共通電極１５４が形成されている。発光層１４０および共通電極１５４の上面は、無機バンク１４９や配線層２５０の構造に起因した凹凸形状を備えている。第１領域１２０の中央付近では無機バンク１４９が一定の周期で繰り返しているため、発光層１４０および共通電極１５４の上面は一定の周期で同じ形状が繰り返して形成されている。しかし、有機バンク１５０が付設された無機バンク１４９では、下地の凹凸形状の連続性が途切れるため、上層に形成されている発光層１４０および共通電極１５４の形状が第１領域１２０の中央付近とは異なっている。
【００５５】
有効表示領域４に形成された画素電極１４１Ａと発光層１４０と共通電極１５４とは有機ＥＬ素子２００を構成し、有効画素Ｐとなっている。一方、ダミー領域５に形成された画素電極１４１Ｂは、電気的に非導通となるように形成されているため発光することは無い。そのため、ダミー領域５に形成された画素電極１４１Ｂと発光層１４０と共通電極１５４とはダミー画素Ｄとなっている。また、ここでは、第２領域１３０には有効画素Ｐおよびダミー画素Ｄのいずれも設けられていないが、第２領域１３０にもダミー画素Ｄを配置することとしても良い。
【００５６】
図４は、有効画素Ｐおよびその周辺部の配線構造を示す平面図である。図４においては、図面を見やすくするために各配線と半導体膜とを図示し、その他の構成については省略している。
【００５７】
図に示すように、有効画素Ｐの近傍には垂直方向に延在する走査線１０１Ａと、水平方向に延在する配線としての給電線１０３と、同じく水平方向に延在し一部垂直方向枝分かれ部を有する信号線１０２と、が配置されている。更に、走査線１０１と信号線１０２と給電線１０３とに３方向を囲まれた領域には平面視矩形の画素電極１４１Ａが配置されている。
【００５８】
画素電極１４１Ａと重ならない領域には、走査線１０１をゲート電極として用いるスイッチング用ＴＦＴ１４２が配置されている。スイッチング用ＴＦＴ１４２のソース電極には、前述の信号線１０２の枝分かれ部の端部が接続し、ドレイン電極には配線１４６を介して一端側が接続された配線１４３Ａが接続している。帯状の配線１４３Ａは一部矩形状に突出して幅広に形成されている部分を有し、この突出部と給電線１０３が平面的に重なっている箇所が保持容量１４５を形成している。これらの各ＴＦＴは前述の第１領域１２０と平面的にかさならない領域に形成することが好ましく、本実施形態ではこの構成を採用している。
【００５９】
更に、配線１４３Ａの他端側には、配線１４３Ａをゲート電極として用いる駆動用ＴＦＴ１４３が配置されている。駆動用ＴＦＴ１４３のソース電極には給電線１０３が接続し、ドレイン電極には電極２３６を介して画素電極１４１Ａが接続している。
【００６０】
次いで、図５には有効画素Ｐおよびその周辺部の概略断面図を示す。図５（ａ）は図４のＢ−Ｂにおける矢視断面図であり、図５（ｂ）は図４のＣ−Ｃにおける矢視断面図である。図５（ａ）と図５（ｂ）とは、断面が互いに直交する位置関係になっている。
【００６１】
基板本体２０は、ボトムエミッション方式を採用すると透明基板を、トップエミッション方式を採用すると透明基板及び不透明基板のいずれも用いることができる。不透明基板としては、例えばアルミナ等のセラミックス、ステンレススチール等の金属シートに表面酸化などの絶縁処理を施したもの、また熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂、さらにはそのフィルム（プラスチックフィルム）などが挙げられる。透明基板としては、例えばガラス、石英ガラス、窒化ケイ素等の無機物や、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の有機高分子（樹脂）を用いることができる。また、光透過性を備えるならば、前記材料を積層または混合して形成された複合材料を用いることもできる。本実施形態では、基板本体２０の材料としてガラスを用いる。
【００６２】
基板本体２０の上には全面に配線層２５０が形成されている。次いで配線層２５０の構成を順に説明する。
【００６３】
基板本体２０の上には、図５（ａ）に示すように駆動用ＴＦＴ１４３が形成されており、また図５（ｂ）に示すようにスイッチング用ＴＦＴ１４２が形成されている。更に、これらの各ＴＦＴの表面を覆って基板本体２０の表面全面に、ゲート絶縁膜２２０が形成されている。
【００６４】
ゲート絶縁膜２２０上には、図５（ａ）に示すように駆動用ＴＦＴ１４３のゲート領域に重なって配線１４３Ａが形成されており、また図５（ｂ）に示すようにスイッチング用ＴＦＴ１４２のゲート領域に重なって走査線１０１が形成されている。更に、走査線１０１と配線１４３Ａとの表面を覆ってゲート絶縁膜２２０の表面全面に、第１層間絶縁膜２３０が形成されている。
【００６５】
第１層間絶縁膜２３０の上には、信号線１０２と給電線１０３と配線１４６と電極２３６とが形成されている。更に、ゲート絶縁膜２２０および第１層間絶縁膜２３０には、これら各絶縁膜を貫通して連通し、スイッチング用ＴＦＴ１４２と駆動用ＴＦＴ１４３とに達する複数のコンタクトホール２３２，２３３，２３４，２３５が形成されている。これら複数のコンタクトホールに埋設される電極を介して給電線１０３は駆動用ＴＦＴ１４３のソース領域と、電極２３６は同ＴＦＴのドレイン領域と接続している。また、信号線１０２はスイッチング用ＴＦＴ１４２のソース領域と、配線１４６は同ＴＦＴのドレイン領域と接続している。これらの各配線および電極を覆って、第１層間絶縁膜２３０の上には第２層間絶縁膜２４０が形成されている。
【００６６】
これら基板本体２０上に構成されている第２層間絶縁膜２４０までの各層を、まとめて配線層２５０としている。配線層２５０が備える各配線や各ＴＦＴは公知の方法により形成することができる。各層間絶縁膜は、例えばシリコン酸化物やシリコン窒化物やシリコン酸窒化物などの絶縁材料で形成されている。
【００６７】
第２層間絶縁膜２４０の上には画素電極１４１Ａが形成されている。更に第２層間絶縁膜２４０にはコンタクトホール２３７が形成されており、この貫設されたコンタクトホール２３７に画素電極１４１Ａの一部が埋設されている。そして画素電極１４１Ａと電極２３６とが導電接続されることで、駆動用ＴＦＴ１４３と画素電極１４１Ａとが電気的に接続されている。画素電極１４１Ａの形成材料には、仕事関数が５ｅＶ以上の材料を用いることができる。このような材料は、正孔注入効果が高いため画素電極１４１Ａの形成材料として好ましい。このような材料としては、例えばＩＴＯ（Indium Thin Oxide:インジウム錫酸化物）等の金属酸化物を挙げることができる。本実施形態ではＩＴＯを用いる。
【００６８】
第２層間絶縁膜２４０および画素電極１４１Ａの上には、画素電極１４１Ａの周縁部に一部乗り上げるようにして無機絶縁材料からなる無機バンク１４９が形成されている。無機バンク１４９は、有効画素Ｐおよびダミー画素Ｄに対応する開口部を備えて形成される。そのため、画素電極１４１Ａはこの開口部内において露出した状態となっている。無機バンク１４９はシリコン酸化物やシリコン窒化物やシリコン酸窒化物などの絶縁材料で形成されている。無機バンク１４９の高さは、例えば４００ｎｍに形成されている。
【００６９】
無機バンク１４９上には、更に有機材料からなる有機バンク１５０が積層され、これら無機バンク１４９および有機バンク１５０によって、有機ＥＬ装置１における隔壁部材が形成されている。図５においては有機バンク１５０の側壁は第１隔壁１２２として機能し、無機バンク１４９および有機バンク１５０で囲まれる領域は第１領域１２０を形成する。有機バンク１５０の高さは、例えば１μｍ〜２μｍ程度に設定され形成されている。
【００７０】
この有機バンク１５０は絶縁性の樹脂材料で形成されている。また、有機バンク１５０は、後述する機能性材料を溶解または分散させた液状体（機能液）またはこの溶媒に対して撥液性を示すものが好ましい。有機バンク１５０は、例えば光硬化性のアクリル樹脂や熱硬化性のエポキシ樹脂などが用いて形成した後に、表面をＣＦ4プラズマ処理することで撥液処理してもよく、また樹脂そのものが撥液性を示す含フッ素樹脂を用いて形成しても良い。
【００７１】
第１領域１２０には、電荷輸送層としての正孔注入層１４０Ａが画素電極１４１Ａと無機バンク１４９とを覆って形成されている。更に、正孔注入層１４０Ａの上には有機発光層１４０Ｂが積層して形成され、正孔注入層１４０Ａと有機発光層１４０Ｂとは発光層１４０を形成している。正孔注入層１４０Ａおよび有機発光層１４０Ｂは通常知られた材料を使用することが可能である。
【００７２】
正孔注入層形成材料としては、ポリマー前駆体がポリテトラヒドロチオフェニルフェニレンであるポリフェニレンビニレン、１，１−ビス−（４−Ｎ，Ｎ−ジトリルアミノフェニル）シクロヘキサン、トリス（８−ヒドロキシキノリノール）アルミニウム、ポリスチレンスルフォン酸、ポリエチレンジオキシチオフェンとポリスチレンスルフォン酸との混合物（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等の公知の材料を例示することができる。また、溶媒としては、イソプロピルアルコール、Ｎ−メチルピロリドン、１，３−ジメチル−イミダゾリノン等の極性溶媒を例示することができる。
【００７３】
発光層形成材料としては、蛍光あるいは燐光を発光することが可能な公知の高分子発光材料である、ポリフルオレン誘導体（ＰＦ）、ポリパラフェニレンビニレン誘導体（ＰＰＶ）、ポリフェニレン誘導体（ＰＰ）、ポリパラフェニレン誘導体（ＰＰＰ）、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）、ポリチオフェン誘導体、ポリジアルキルフルオレン（ＰＤＡＦ）、ポリフルオレンベンゾチアジアゾール（ＰＦＢＴ）、ポリアルキルチオフェン（ＰＡＴ）や、ポリメチルフェニルシラン（ＰＭＰＳ）等のポリシラン系などを好適に用いることができる。また、これらの発光材料に、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素などの高分子系材料や、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、キナクリドン等の低分子材料をドープして用いることもできる。
【００７４】
有機発光層１４０Ｂと有機バンク１５０とを覆って共通電極１５４が形成されている。共通電極１５４は、有機発光層１４０Ｂと有機バンク１５０の上面、更には有機バンク１５０の側面部を形成する壁面の一部を覆った状態で形成される。この共通電極１５４を形成するための材料としては、仕事関数が４ｅＶ以下の材料を用いることができる。このような材料は電子注入効果が大きいため、共通電極１５４の形成材料として好ましい。このような材料のなかでも、トップエミッション型の発光方式を採用する場合には、透明導電材料が用いられる。透明導電材料としてはＩＴＯが好適であるが、他の透光性導電材料であっても構わない。ボトムエミッション型の場合には、透明導電材料のほか、アルミニウム等の不透明若しくは光反射性を有する導電材料を用いることができる。
【００７５】
共通電極１５４の上層側には、陰極保護層を形成してもよい。係る陰極保護層を設けることで、製造プロセス時に共通電極１５４が腐食されるのを防止する効果が得られる。陰極保護層は、無機化合物、例えば、シリコン酸化物、シリコン窒化物、シリコン窒酸化物等のシリコン化合物により形成できる。共通電極１５４を無機化合物からなる陰極保護層で覆うことにより、無機酸化物からなる共通電極１５４への酸素等の侵入を良好に防止することができる。なお、このような陰極保護層は、共通電極１５４の平面領域の外側の基板本体２０上まで、１０ｎｍから３００ｎｍ程度の厚みに形成される。以上のように、本実施形態の有機ＥＬ装置１にかかる有効画素Ｐが構成されている。
【００７６】
ダミー画素Ｄは、上述の有効画素Ｐの構成とほぼ共通している。異なる点は、ダミー画素Ｄが備える画素電極１４１Ｂが、表示（発光）に寄与する駆動回路と電気的に非導通と成るように形成されていることである。このように形成されていることで、配線や電極に起因する凹凸形状を備えているが確実に非発光であるダミー画素Ｄとすることができる。
【００７７】
電気的に非導通にするための構成としては、有効画素Ｐにおいては形成されていた各コンタクトホールのうちの少なくともいずれか１つを設けないこととすることが容易であり、また確実な形成方法である。本実施形態では、ダミー画素Ｄにかかる周辺構造で、コンタクトホール２３２，２３３，２３４，２３５に対応する貫通孔を設けないこととし、画素電極１４１Ｂと駆動回路とを絶縁している。
【００７８】
（有機ＥＬ装置の製造方法）
続いて、図６から図９を用いて上述した有機ＥＬ装置１の製造方法について説明する。ここでは、発光層１４０を形成する工程を中心に説明する。本実施形態では、発光層１４０の形成において液滴吐出法を用い機能液を配置し、機能液に含まれる機能性材料を用いて発光層１４０を形成する。そのため、まず図６および図７を用いて液滴吐出法に用いる液滴吐出装置ついて説明した後、図８および図９で有機ＥＬ装置１の製造方法を説明する。
【００７９】
図６は、液滴吐出装置の概略的な構成図である。本装置の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。水平面内における所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、水平面の鉛直方向をＺ軸方向とする。本実施形態の場合、後述する液滴吐出ヘッドの非走査方向をＸ軸方向、液滴吐出ヘッドの走査方向をＹ軸方向としている。なお、図に示す液滴吐出装置の構成は一例であり、これに限定されない。
【００８０】
液滴吐出装置３００は、液滴吐出ヘッド３０１から基板本体２０に対して液滴を吐出するものであって、液滴吐出ヘッド３０１と、Ｘ方向駆動軸３０４と、Ｙ方向ガイド軸３０５と、制御装置３０６と、ステージ３０７と、クリーニング機構３０８と、基台３０９と、ヒータ３１５とを備えている。
【００８１】
液滴吐出装置３００は、制御装置３０６から駆動信号を供給し不図示の駆動機構を駆動させる。すると基板本体２０を支持するステージ３０７はＸ方向駆動軸３０４と、Ｙ方向ガイド軸３０５に沿ってＸ方向またはＹ方向に移動する。液滴吐出ヘッド３０１は、相対移動する基板本体２０に対して液状体の液滴を吐出し、所望の塗布を行う。本実施形態では、液状体は前記機能液である。ヒータ３１５は基板本体２０上に塗布された機能液に含まれる溶媒の蒸発及び乾燥を行い、機能性材料の薄膜を成膜する。
【００８２】
図７は、液滴吐出装置３００が備える液滴吐出ヘッド３０１の断面図である。液滴吐出ヘッド３０１は、複数の吐出ノズルを備えたマルチノズルタイプの液滴吐出ヘッドである。複数の吐出ノズルは、液滴吐出ヘッド３０１の下面に一方向に並んで一定間隔で設けられている。液滴吐出ヘッド３０１の吐出ノズルからは、機能性材料を溶媒に溶解または分散させた液状体としての機能液Ｌが吐出される。本実施形態では、液状体は機能性材料を溶解または分散させた液状体（機能液）である。本実施形態で吐出する機能液の一滴の量は、例えば１ナノグラム〜３００ナノグラムである。
【００８３】
本実施形態で用いる液滴吐出ヘッド３０１は、電気機械変換式の吐出技術を採用したものを用いる。本方式では、液状体を収容する液体室３２１に隣接してピエゾ素子３２２が設置されている。液体室３２１には、液状体を収容する材料タンクを含む液状体供給系３２３を介して液状体が供給される。ピエゾ素子３２２は駆動回路３２４に接続されており、この駆動回路３２４を介してピエゾ素子３２２に電圧を印加し、ピエゾ素子３２２を変形させることにより、液体室３２１が変形して内圧が高まり、ノズル３２５から液状体の機能液Ｌが吐出される。この場合、印加電圧の値を変化させることにより、ピエゾ素子３２２の歪み量を制御し、液状体の吐出量を制御する。
【００８４】
なお、液滴吐出法の吐出技術としては、上記の電気機械変換式の他に、帯電制御方式、加圧振動方式、電気熱変換方式、静電吸引方式などのものが挙げられ、これらのいずれの方式も好適に用いることができる。帯電制御方式は、材料に帯電電極で電荷を付与し、偏向電極で材料の飛翔方向を制御してノズルから吐出させるものである。加圧振動方式は、材料に例えば３０ｋｇ／ｃｍ2程度の超高圧を印加してノズル先端側に材料を吐出させるものである。電気熱変換方式は、材料を貯留した空間内に設けたヒータにより、材料を急激に気化させてバブル（泡）を発生させ、バブルの圧力によって空間内の材料をノズルから吐出させるものである。静電吸引方式は、材料を貯留した空間内に微小圧力を加え、ノズルに材料のメニスカスを形成し、この状態で静電引力を加えてノズル先端から材料を引き出すものである。この他にも、電場による流体の粘性変化を利用する方式や、放電火花で飛ばす方式のものがあり、いずれも適用可能である。
【００８５】
次に、有機ＥＬ装置１の製造方法について図８および図９を参照しながら説明する。なお、以下に示す手順や材料の構成は一例であり、これに限定されるものではない。
【００８６】
まず図８（ａ）に示すように、基板本体２０上に配線やスイッチング素子等に起因する凹凸形状を備えた下地を形成する。公知の方法を用いて配線層２５０を形成した後に、配線層２５０の上に画素電極１４１Ａ，１４１Ｂを形成する。更に、画素電極１４１Ａ，１４１Ｂの周縁部と一部平面的に重なるように、酸化シリコン等の無機絶縁材料からなる無機バンク１４９を形成する。具体的には、画素電極１４１Ａ，１４１Ｂ及び第２層間絶縁膜２４０を覆うように酸化シリコン膜を形成した後、公知のフォトリソグラフィ技術を用いて酸化シリコン膜をパターニングし、画素電極１４１Ａ，１４１Ｂの表面を部分的に開口させることで形成できる。無機バンク１４９の開口部は互いに一定間隔で形成する。
【００８７】
次に、図８（ｂ）に示すように、無機バンク１４９上に、含フッ素樹脂からなる有機バンク１５０を形成する。有機バンク１５０は画素電極１４１Ａ，１４１Ｂの周囲を囲んで第１領域１２０を形成し、有機バンク１５０の第１領域１２０側の側壁は第１隔壁１２２として機能する。また、有機バンク１５０は第１領域１２０に重ならない領域を囲んで第２領域１３０を形成し、有機バンク１５０の第２領域１３０側の側壁は第２隔壁１３２として機能する。第１領域１２０と第２領域１３０とにはさまれた有機バンク１５０は、第１隔壁１２２と第２隔壁１３２との機能を兼ね備える。有機バンク１５０をポリイミドやアクリル樹脂などで形成した場合には、有機バンク１５０の形成後に前述の撥液処理を行うと良い。また撥液処理を行う場合には、撥液処理の前にＯ2プラズマ洗浄を行い、画素電極１４１Ａ，１４１Ｂ上の洗浄と有機バンク１５０の親液処理を行うと良い。
【００８８】
第２領域１３０は、機能液の受容部としての機能を備えていれば良いため、特に形状に限定は無い。ただし、第２領域１３０は表示に関与しないダミー領域５に設けられているため、第２領域１３０を広く形成すると製造する装置のダミー領域５が増え、結果、有効表示領域４の割合が減少する。そのため、第２領域１３０は、設計上好ましい形状・大きさにすると良い。また、本実施形態では第２領域１３０は第１領域１２０の両端側に１つずつ配置することとしているが、複数ずつ配置することとしても良い。
【００８９】
次いで図８（ｃ）に示すように、第１領域１２０および第２領域１３０へ液滴吐出ヘッド３０１から機能液Ｌ１を塗布する。機能液Ｌ１は、前述の正孔注入層形成材料を溶媒に溶解ないし分散させたものである。第１領域１２０へ塗布する機能液Ｌ１の量と、第２領域１３０へ塗布する機能液Ｌ１の量は、それぞれ独立に制御することができ、必要に応じて増減が可能である。第２領域１３０へは機能液Ｌ１の代わりに機能液Ｌ１の溶媒を塗布することとしても良い。本実施形態では第２領域１３０にも機能液Ｌ１を塗布する。
【００９０】
機能液Ｌ１が液滴吐出ヘッド３０１より吐出されると、機能液Ｌ１は流動性によって水平方向に広がろうとするが、塗布された位置を囲んで有機バンク１５０が形成されているので、機能液Ｌ１は有機バンク１５０を越えてその外側に広がらない。また、有機バンク１５０は機能液Ｌ１に対して撥液性を保っているため、有機バンク１５０の頂面に塗布された機能液Ｌ１は、第１領域１２０または第２領域１３０のいずれかに向かって流動し配置される。
【００９１】
次いで図８（ｄ）に示すように、第１領域１２０および第２領域１３０へ機能液Ｌ１を配置したら、加熱あるいは光照射により機能液Ｌ１の溶媒を蒸発させて画素電極１４１Ａ，１４１Ｂ上に固形の正孔注入層１４０Ａを形成する。または、大気環境下又は窒素ガス雰囲気下において所定温度及び時間で焼成するようにしてもよい。あるいは大気圧より低い圧力環境下（減圧環境下）に配置することで溶媒を除去するようにしてもよい。
【００９２】
ここで、第１領域１２０内の有効画素Ｐとダミー画素Ｄとの形成領域では、画素電極の導通／非導通のみが異なり他は同じ構成であることから、表面の凹凸形状が同じになっている。また、有効画素Ｐとダミー画素Ｄとの形成領域は配置間隔が一定している。そのため、有効画素Ｐとダミー画素Ｄとの形成領域では、表面の凹凸形状に起因した機能液Ｌ１の溶媒の蒸発状態に差が無くなる。また、表面の凹凸形状が機能液Ｌ１をせき止めて流動を抑制するため、機能液Ｌ１の流動による膜厚の違いが生じなくなる。更に、第１領域１２０のみならず第２領域１３０においても溶媒の蒸発が進行するため、第１領域１２０の第１隔壁１２２近傍における蒸発溶媒濃度が他と比べて低くなることが無く、第１領域１２０全体で乾燥速度が均一になる。これらのことから、得られる正孔注入層１４０Ａは、下地の表面凹凸形状に対応して同様の形状を備え、膜厚、膜質が均一なものとなる。
【００９３】
このような思想により第２領域１３０を設けることから、第１領域１２０と第２領域１３０との離間距離は広すぎないほうが良い。例えば本実施形態では、図３（ａ）に示すように、有効画素間の距離の略２倍の距離を空けた設計としている。第１領域１２０と第２領域１３０との離間距離が広すぎると、第２領域１３０から蒸発する溶媒により第１隔壁１２２近傍の蒸発溶媒濃度を制御するという主旨から外れるためである。この離間距離は使用する溶媒の種類や製造時の乾燥条件、および形成のしやすさなどを考慮して設定することができる。
【００９４】
続いて、図９（ａ）に示すように、液滴吐出ヘッド３０１より、機能性材料を溶媒に溶解または分散させた液状体としての機能液Ｌ２を第１領域１２０の正孔注入層１４０Ａ上および第２領域１３０の正孔注入層１４０Ａ上に塗布する。機能液Ｌ２は、有機発光層形成材料を溶媒に溶解ないし分散させたものである。また、機能液Ｌ１の塗布時と同様に、有機バンク１５０は撥液性の有機材料で形成されているため、有機バンク１５０に塗布された機能液Ｌ２は、第１領域１２０または第２領域１３０のいずれかに良好に配置される。
【００９５】
前述の有機発光層形成材料については、極性溶媒に溶解ないし分散させて液状体（機能液）とし、この機能液を液滴吐出ヘッド３０１から吐出する。極性溶媒は、前記発光材料等を容易に溶解または均一に分散させることができるため、液滴吐出ヘッドのノズル孔での機能液中の固形分が付着したり目詰りを起こしたりすることを防止することができる。
【００９６】
このような極性溶媒として具体的には、水、メタノール、エタノール等の水と相溶性のあるアルコール、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルイミダゾリン（ＤＭＩ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、２，３−ジヒドロベンゾフラン、等が挙げられ、これらの溶媒を２種以上適宜混合したものであっても良い。また、これらの溶媒にシクロヘキシルベンゼン等を適宜加えて粘度を調整しても構わない。
【００９７】
有機発光層１４０Ｂが赤色、緑色、青色のそれぞれの光を射出する構成の場合には、有機発光層１４０Ｂの形成は、赤色の発色光を発光する発光層形成材料を含む機能液、緑色の発色光を発光する発光層形成材料を含む機能液、青色の発色光を発光する発光層形成材料を含む機能液を、それぞれ対応する第１領域１２０に吐出することによって行う。また、有機発光層１４０Ｂが白色光を射出する構成を採用する場合には、例えば赤色、緑色、青色の３色の光を発光可能な有機発光層を同じ第１領域内に積層して形成し、同時に発光させて白色発光を取り出す３層構造とするといった構成を採用することも可能である。
【００９８】
次いで図９（ｂ）に示すように、機能液Ｌ２中の溶媒を蒸発させる。この工程により、正孔注入層１４０Ａ上に固形の各色に対応する有機発光層１４０Ｂが形成され、これにより正孔注入層１４０Ａと有機発光層１４０Ｂとからなる発光層１４０が得られる。
【００９９】
この際、正孔注入層１４０Ａの形成時と同様に、第２領域１３０にも機能液Ｌ２が塗布されているので、第１領域１２０の第１隔壁１２２近傍における蒸発溶媒濃度が他と比べて低くなることが無く、第１領域１２０全体で乾燥速度が均一になる。また、機能液Ｌ２が配置される正孔注入層１４０Ａは、表面が良好に平坦化されて形成されているので、その上に形成される有機発光層１４０Ｂも良好な平坦性を持って形成される。したがって、均一かつ良好な発光特性、信頼性を備えた有機発光層１４０Ｂとなる。
【０１００】
次いで、図９（ｃ）に示すように、全ての第１領域１２０に有機発光層１４０Ｂを形成したら、有機発光層１４０Ｂおよび有機バンク１５０を覆って基板本体２０の表面全体にＩＴＯ等を用いて共通電極１５４を形成する。共通電極１５４はスパッタなどの物理的蒸着、ＣＶＤなどの化学的蒸着いずれの方法によっても形成可能である。必要に応じて、共通電極１５４の表面に共通電極１５４の破損を防ぐための保護膜を形成してもよい。以上のようにして、有機ＥＬ素子２００を形成し有機ＥＬ装置１が完成する。
【０１０１】
以上のような有機ＥＬ装置１の製造方法によれば、第１領域１２０内において、有効画素Ｐと同じ構成・形状を備えるダミー画素Ｄを配置して有効画素Ｐの形成をすることとしている。このことにより、第１領域１２０内に配置された複数の有効画素Ｐ間では正孔注入層１４０Ａや有機発光層１４０Ｂといった機能膜の膜厚ムラが生じることを抑制することができ、優れた画像表示が可能な有機ＥＬ装置１とすることができる。
【０１０２】
また、本実施形態では、第１領域１２０に配置された複数の有効画素Ｐおよびダミー画素Ｄは、互いに等間隔に形成されていることとしている。そのため、機能液を配置する表面の凹凸形状も形成される画素電極、スイッチング素子、配線などに起因して一定の規則性・連続性が生まれる。したがって、溶媒の蒸発や機能液の流動が略均一となり、形成される機能膜の膜厚ムラを抑制することができる。
【０１０３】
また、本実施形態では、第１領域１２０の周囲に第２隔壁１３２で囲まれた第２領域１３０を配置し、第２領域１３０にも機能液を塗布することとしている。第２領域１３０に配置する機能液からも溶媒が蒸発するため、第１領域１２０内に配置するダミー画素Ｄを増やすことなく第１領域１２０近傍の溶媒蒸気濃度を高めることができる。したがって、より精緻に膜厚ムラを抑制することができる。また、第２領域１３０には第１領域１２０とおなじ機能液を配置することから、容易に第２領域１３０に機能液の配置を行い膜厚ムラの抑制を行うことができる。
【０１０４】
また、本実施形態では、液滴吐出法を用いて機能液の塗布を行うこととしている。そのため、量を高度に制御して機能液の配置を行うことができ、形成する機能膜を所望の膜厚に形成することが可能となる。
【０１０５】
また、以上のような構成の有機ＥＬ装置１によれば、ダミー画素Ｄは有効画素Ｐと同じく画素電極、スイッチング素子、配線を備えていることから、有効画素Ｐとダミー画素Ｄとは同じ構成・形状とすることができ、構造の差による有効画素Ｐとダミー画素Ｄとの形成ムラを無くすことができる。また、表示不良を起こしやすい隔壁周辺の領域に表示（発光）に寄与しないダミー画素Ｄを配置し、表示（発光）に関わらないダミー領域５とすることで、隔壁の有効画素Ｐへの影響を抑制する構造となっている。更に、ダミー画素Ｄは駆動回路と絶縁されているため、ダミー画素Ｄは確実に非発光となり、表示に影響を与えない。これらのことから、良好な表示が可能な有機ＥＬ装置１とすることができる。
【０１０６】
また、本発明においては、配線同士および配線とスイッチング素子とを接続するコンタクトホール２３２，２３３，２３４，２３５を形成しないで電気的に非導通状態となることとしている。この構成によれば、確実にダミー画素Ｄと駆動回路とを絶縁することができる。
【０１０７】
なお、本実施形態ではコンタクトホール２３２，２３３，２３４，２３５を形成しないこととしたが、コンタクトホール２３７を形成しないこととし、スイッチング素子と画素電極とを電気的に非導通とすることでダミー画素と駆動回路とを絶縁することもできる。
【０１０８】
なお、本実施形態では、ダミー画素Ｄの画素電極１４１Ｂが電気的に非導通とするために、画素電極１４１Ｂに接続される配線のコンタクトホールを形成しないこととしたが、ダミー画素Ｄにかかる配線を不連続に形成して絶縁することとしても構わない。更には、有効画素Ｐとダミー画素Ｄとを同様に形成し、回路処理によってダミー画素Ｄに信号を流さないこととすることも可能である。
【０１０９】
また、本実施形態では、第２領域１３０には第１領域１２０に塗布する機能液と同じ機能液を塗布することとしているが、機能液が含む溶媒のみを第２領域１３０を塗布し溶媒蒸気の濃度を制御することとしても良い。このようにすると、第２領域１３０には溶媒が蒸発した後に堆積するものがないため、複数回の薄膜形成を繰り返す場合であっても、第２領域１３０が埋没することがない。そのため、同じ第２領域１３０を用いて何度も溶媒蒸気濃度の制御を行うことができ、効率的に膜厚ムラを抑制することができる。溶媒の塗布を行う場合にも、液滴吐出法を用いると塗布量の制御が容易である。
【０１１０】
また、本実施形態では、液滴吐出法を用いて機能液を配置することとしたが、他にもスクリーン印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷、ディスペンサ法など、機能液を配置して機能膜を形成する湿式の塗布形成方法を用いることもできる。
【０１１１】
また、本実施形態では有機ＥＬ装置１として、有機ＥＬ素子を用いるフルカラー表示可能な画像表示装置を示したが、他の有機ＥＬ装置の製造にも用いることができる。例えば本発明の製造方法を用いて、画像形成装置である光プリンタの露光ヘッド用の光源を製造することができる。その場合には、有機ＥＬ素子は白色光を射出する構成とし、カラーフィルタは不要となる。このような光源を備えた露光ヘッドを用いると、高解像度の光プリンタを製造することが可能となる。
【０１１２】
［電子機器］
次に、図１０を参照し本発明の有機ＥＬ装置を備えた電子機器の例について説明する。
【０１１３】
図１０（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１０（ａ）において、携帯電話５０は表示部５１を備えている。表示部５１には、本発明に係る有機ＥＬ装置を備えている。
【０１１４】
図１０（ｂ）は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図１０（ｂ）において、情報処理装置６０は、キーボードなどの入力部６１、表示部６２、筐体６３を備えている。また表示部６２には、本発明に係る有機ＥＬ装置を備えている。
【０１１５】
図１０（ｃ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１０（ｃ）において、時計７０は表示部７１を備えている。表示部７１には、本発明に係る有機ＥＬ装置を備えている。
【０１１６】
図１０（ａ）〜（ｃ）に示す電子機器はいずれも、先述の実施形態に示した有機ＥＬ装置が備えられたものであるので、表示不良が少なく高品質であり且つ長寿命である電子機器とすることができる。
【０１１７】
なお、電子機器としては、前記電子機器に限られることなく、種々の電子機器に適用することができる。例えば、ディスクトップ型コンピュータ、液晶プロジェクタ、マルチメディア対応のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）及びエンジニアリング・ワークステーション（ＥＷＳ）、ページャ、ワードプロセッサ、テレビ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、電子手帳、電子卓上計算機、カーナビゲーション装置、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた装置等の電子機器に適用することができる。
【０１１８】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】本発明の実施形態に係る有機ＥＬ装置の配線構造を示す模式図である。
【図２】本発明の実施形態に係る有機ＥＬ装置の構成を模式的に示す平面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る有機ＥＬ装置の要部を拡大した概略図である。
【図４】本実施形態の有効画素周辺の配線構造を模式的に示す平面図である。
【図５】本実施形態の有効画素周辺の構造を模式的に示す断面図である。
【図６】液滴吐出装置の概略的な構成図である。
【図７】液滴吐出装置に備わる液滴吐出ヘッドの断面図である。
【図８】本発明の実施形態に係る有機ＥＬ装置の製造方法を示す工程図である。
【図９】本発明の実施形態に係る有機ＥＬ装置の製造方法を示す工程図である。
【図１０】本発明の実施形態の有機ＥＬ装置を備える電子機器を示す図である。
【符号の説明】
【０１２０】
１…有機ＥＬ装置、４…有効表示領域、５…ダミー領域、２０…基板としての基板本体、１０１…配線としての走査線、１０２…配線としての信号線、１０３…配線としての給電線、１２２…第１隔壁、１３２…第２隔壁、１４０Ａ…機能性材料の薄膜又は電荷輸送層としての正孔注入層、１４０Ｂ…機能性材料の薄膜としての有機発光層、１４１Ａ，１４１Ｂ…画素電極、１４２…スイッチング素子としてのスイッチング用ＴＦＴ、１４３…スイッチング素子としての駆動用ＴＦＴ、１４３Ａ，１４６…配線、Ｐ…有効画素、Ｄ…ダミー画素、Ｌ，Ｌ１，Ｌ２…機能性材料を溶媒に溶解または分散させた液状体としての機能液。
【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】
0005338266.tif 000008
【図８】
0005338266.tif 000009
【図９】
0005338266.tif 000010
【図１０】
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