(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の陽極の一方の面側に、目的とするポリシロキサン誘導体に対応するモノマーを付与し、該モノマーをプラズマ重合法により重合して、前記ポリシロキサン誘導体を主材料として構成された被膜を前記複数の陽極を連続して覆うように形成する第１の工程と、
前記被膜のうち、前記複数の陽極に対応する領域に対して選択的に紫外線を照射して、前記被膜中のポリシロキサン誘導体をＳｉＯ２に変化させることにより、前記領域に対応する陽極バッファ層を形成する第２の工程と、
前記陽極バッファ層上に、少なくとも発光層を備える半導体層を形成する第３の工程と、
該半導体層の前記陽極と反対側に、陰極を形成する第４の工程とを有することを特徴とする発光素子の製造方法。
【請求項２】
前記被膜のうち、前記陽極バッファ層を形成した領域のみが親液性を示すことを利用して、前記第３の工程において、前記陽極バッファ層上に液状材料供給方法を用いて半導体層を選択的に形成する請求項１に記載の発光素子の製造方法。
【請求項３】
前記第１の工程において、さらに、前記複数の陽極のそれぞれを隔離するように、隔壁部を形成し、
前記複数の陽極と前記隔壁部とを連続して覆うように、前記被膜を形成する請求項１または２に記載の発光素子の製造方法。
【請求項４】
前記ポリシロキサン誘導体は、置換基として、炭素数１〜８のアルキル基、炭素数１〜８のアルコキシル基およびハロゲン基のうちの少なくとも１つを含む請求項１ないし３のいずれかに記載の発光素子の製造方法。
【請求項５】
前記照射される紫外線のエネルギーは、Ｓｉと前記置換基との結合エネルギーより大きく、Ｓｉ−Ｏの結合エネルギーより小さい請求項１ないし４のいずれかに記載の発光素子の製造方法。
【請求項６】
前記紫外線は、酸素を含まない雰囲気中で照射される請求項１ないし５のいずれかに記載の発光素子の製造方法。
【請求項７】
前記第２の工程の後、前記陽極バッファ層に、吸湿による変質または不純物付着が生じる前に、前記第３の工程を開始する請求項１ないし６のいずれかに記載の発光素子の製造方法。
【請求項８】
前記第２の工程の後、大気中において、５分以内に、前記第３の工程を開始する請求項７に記載の発光素子の製造方法。
【請求項９】
前記陽極バッファ層の平均厚さが、１０ｎｍ以下となるように形成する請求項１ないし８のいずれかに記載の発光素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
少なくとも一層の発光性有機層（有機エレクトロルミネッセンス層）が、陰極と陽極とに挟まれた構造の有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、「有機ＥＬ素子」と称する。）は、無機ＥＬ素子に比べて印加電圧を大幅に低下させることができ、多彩な発光色の素子が作製可能である（例えば、非特許文献１〜３、特許文献１〜３参照）。
現在、より高性能な有機ＥＬ素子を得るため、材料の開発・改良をはじめ、様々なデバイス構造が提案されており、活発な研究が行われている。
【０００３】
また、この有機ＥＬ素子については既に様々な発光色の素子、また高輝度、高効率および長寿命の素子が開発されており、表示装置の画素としての利用や光源としての利用など多種多様な実用化用途が検討されている。
そして、実用化に向けて、さらなる発光効率および耐久性（寿命）の向上を目指し、種々の研究がなされている。
【０００４】
【非特許文献１】Appl.Phys.Lett.51(12),21 September 1987,p.913
【非特許文献２】Appl.Phys.Lett.71(1),7 July 1997,p.34
【非特許文献３】Nature 357,477 1992
【特許文献１】特開平１０−１５３９６７号公報
【特許文献２】特開平１０−１２３７７号公報
【特許文献３】特開平１１−４０３５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、発光効率および耐久性（寿命）に優れる発光素子を製造し得る発光素子の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的は、下記により達成される。
本発明の発光素子の製造方法は、複数の陽極の一方の面側に、目的とするポリシロキサン誘導体に対応するモノマーを付与し、該モノマーをプラズマ重合法により重合して、前記ポリシロキサン誘導体を主材料として構成された被膜を前記複数の陽極を連続して覆うように形成する第１の工程と、
前記被膜のうち、前記複数の陽極に対応する領域に対して選択的に紫外線を照射して、前記被膜中のポリシロキサン誘導体をＳｉＯ２に変化させることにより、前記領域に対応する陽極バッファ層を形成する第２の工程と、
前記陽極バッファ層上に、少なくとも発光層を備える半導体層を形成する第３の工程と、
該半導体層の前記陽極と反対側に、陰極を形成する第４の工程とを有することを特徴とする。
これにより、発光効率および耐久性（寿命）に優れる発光素子を製造することができる。
【０００７】
本発明の発光素子の製造方法では、前記被膜のうち、前記陽極バッファ層を形成した領域のみが親液性を示すことを利用して、前記第３の工程において、前記陽極バッファ層上に液状材料供給方法を用いて半導体層を選択的に形成することが好ましい。
本発明の発光素子の製造方法では、前記第１の工程において、さらに、前記複数の陽極のそれぞれを隔離するように、隔壁部を形成し、
前記複数の陽極と前記隔壁部とを連続して覆うように、前記被膜を形成することが好ましい。
本発明の発光素子の製造方法では、前記ポリシロキサン誘導体は、置換基として、炭素数１〜８のアルキル基、炭素数１〜８のアルコキシル基およびハロゲン基のうちの少なくとも１つを含むことが好ましい。
これらの置換基を有するポリシロキサン誘導体は、特に撥液性の高いものとなる。その結果、ポリシロキサン誘導体は、本工程の途中で、吸湿による変質・劣化を防止し得るものとなる。
【０００８】
本発明の発光素子の製造方法では、前記照射される紫外線のエネルギーは、Ｓｉと前記置換基との結合エネルギーより大きく、Ｓｉ−Ｏの結合エネルギーより小さいことが好ましい。
これにより、Ｓｉ−Ｏ結合が実質的に切断されることなく、Ｓｉと置換基との結合を選択的に切断することができる。その結果、ポリシロキサン誘導体をより効果的にＳｉＯ２に変化させ、陽極バッファ層を形成することができる。
【０００９】
本発明の発光素子の製造方法では、前記紫外線は、酸素を含まない雰囲気中で照射されることが好ましい。
これにより、酸素などによる紫外線の吸収、オゾンの発生を防止し、ポリシロキサン誘導体を効果的にＳｉＯ２に変化させ、紫外線の照射により生成したＳｉＯ２が、水蒸気の影響により変質・劣化するのをより確実に防止することができる。
【００１０】
本発明の発光素子の製造方法では、前記第２の工程の後、前記陽極バッファ層に、吸湿による変質または不純物付着が生じる前に、前記第３の工程を開始することが好ましい。
これにより、ＳｉＯ２が吸湿および不純物が付着し得る時間を短くし、これらに伴う陽極バッファ層の変質・劣化、半導体層との接触不良を防止することができる。
本発明の発光素子の製造方法では、前記第２の工程の後、大気中において、５分以内に、前記第３の工程を開始することが好ましい。
このような短時間の暴露であれば、陽極バッファ層は、大気中であっても吸湿をより確実に防止することができ、その変質・劣化を防止することができる。
【００１１】
本発明の発光素子の製造方法では、前記陽極バッファ層の平均厚さが、１０ｎｍ以下となるように形成することが好ましい。
これにより、陽極バッファ層は、有機ＥＬ素子の駆動電圧の著しい増大を防止しつつ、陽極から正孔輸送層へ正孔を注入する正孔注入機能をより確実に発揮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の発光素子の製造方法について、好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
まず、本発明の発光素子の製造方法により製造された発光素子を有する発光装置を適用したアクティブマトリクス型表示装置の第１実施形態と、このアクティブマトリクス型表示装置が有する前記発光素子を適用した有機ＥＬ素子とその製造方法の第１実施形態とについて説明する。
【００１３】
＜アクティブマトリクス型表示装置＞
図１は、本発明の発光素子の製造方法により製造された発光素子を有する発光装置を適用したアクティブマトリクス型表示装置の第１実施形態を示す縦断面図、図２〜図４は、図１に示すアクティブマトリクス型表示装置の製造方法を説明するための図であり、図５は、プラズマ重合装置の構成を示す模式図である。なお、以下の説明では、図１〜図５中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００１４】
図１に示すアクティブマトリクス型表示装置（以下、単に「表示装置」と言う。）１０は、ＴＦＴ回路基板（対向基板）２０と、この基体２０上に設けられた有機ＥＬ素子１と、ＴＦＴ回路基板２０に対向する上基板９とを有している。
ＴＦＴ回路基板２０は、基板２１と、この基板２１上に形成された回路部２２とを有している。
【００１５】
基板２１は、表示装置１０を構成する各部の支持体となるものであり、上基板９は、例えば、有機ＥＬ素子１を保護する保護膜等として機能するものである。
また、本実施形態の表示装置１０は、基板２１側から光を取り出す構成（ボトムエミッション型）であるため、基板２１は、実質的に透明（無色透明、着色透明、半透明）とされ、一方、上基板９は、特に、透明性は要求されない。
このような基板２１には、各種ガラス材料基板および各種樹脂基板のうち比較的硬度の高いものが好適に用いられる。
【００１６】
一方、上基板９には、各種ガラス材料基板および各種樹脂基板のうち透明なものが選択され、例えば、石英ガラス、ソーダガラスのようなガラス材料や、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ポリアミド、ポリエーテルサルフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリアリレートのような樹脂材料等を主材料として構成される基板を用いることができる。
【００１７】
基板２１の平均厚さは、特に限定されないが、１〜３０ｍｍ程度であるのが好ましく、５〜２０ｍｍ程度であるのがより好ましい。一方、上基板９の平均厚さも、特に限定されないが、０．１〜３０ｍｍ程度であるのが好ましく、０．１〜１０ｍｍ程度であるのがより好ましい。
回路部２２は、基板２１上に形成された下地保護層２３と、下地保護層２３上に形成された駆動用ＴＦＴ（スイッチング素子）２４と、第１層間絶縁層２５と、第２層間絶縁層２６とを有している。
【００１８】
駆動用ＴＦＴ２４は、半導体層２４１と、半導体層２４１上に形成されたゲート絶縁層２４２と、ゲート絶縁層２４２上に形成されたゲート電極２４３と、ソース電極２４４と、ドレイン電極２４５とを有している。
このような回路部２２上に、各駆動用ＴＦＴ２４に対応して、それぞれ、有機ＥＬ素子１が設けられている。また、隣接する有機ＥＬ素子１同士は、第１隔壁部３１および第２隔壁部３２により構成される隔壁部（バンク）３５により区画されている。
【００１９】
本実施形態では、各有機ＥＬ素子１の陽極３は、画素電極を構成し、各駆動用ＴＦＴ２４のドレイン電極２４５に配線２７により電気的に接続されている。また、正孔輸送層４および発光層５は、各有機ＥＬ素子１に対して個別に形成されており、陽極３は、共通電極とされている。
表示装置１０は、単色表示であってもよく、各有機ＥＬ素子１に用いる発光材料を選択することにより、カラー表示も可能である。
【００２０】
以下、有機ＥＬ素子１について詳述する。
図１に示すように、有機ＥＬ素子１は、陽極３と、陰極６と、陽極３と陰極６との間に、陽極３側から正孔輸送層４および発光層５の順で積層された有機半導体層（積層体）が設けられている。また、陽極３と正孔輸送層４との間に、陽極バッファ層８が設けられている。
【００２１】
陽極３は、後述する陽極バッファ層８を介して正孔輸送層４に正孔を注入する電極である。
この陽極３の構成材料（陽極材料）としては、仕事関数が大きく、導電性に優れ、また透光性を有する材料を用いるのが好ましい。
このような陽極材料としては、例えば、ＩＴＯ（酸化インジウムと酸化亜鉛との複合物）、ＳｎＯ2、Ｓｂ含有ＳｎＯ2、Ａｌ含有ＺｎＯ等の酸化物、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕまたはこれらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの少なくとも１種を用いることができる。
【００２２】
陽極３の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜２００ｎｍ程度であるのが好ましく、５０〜１５０ｎｍ程度であるのがより好ましい。陽極３の厚さが薄すぎると、陽極３としての機能が充分に発揮されなくなるおそれがあり、一方、陽極３が厚過ぎると、陽極材料の種類等によっては、光の透過率が著しく低下し、有機ＥＬ素子１の構成がトップエミッション型の場合、実用に適さなくなるおそれがある。
【００２３】
なお、陽極材料には、例えば、ポリチオフェン、ポリピロール等の導電性樹脂材料を用いることもできる。
一方、陰極６は、後述する発光層５に電子を注入する電極である。この陰極６の構成材料としては、仕事関数の小さい材料を用いるのが好ましい。
陰極６の構成材料としては、例えば、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｅｒ、Ｅｕ、Ｓｃ、Ｙ、Ｙｂ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｃｓ、Ｒｂまたはこれらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて（例えば、複数層の積層体等）用いることができる。
【００２４】
特に、陰極６の構成材料として合金を用いる場合には、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕ等の安定な金属元素を含む合金、具体的には、ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ、ＣｕＬｉ等の合金を用いるのが好ましい。かかる合金を陰極６の構成材料として用いることにより、陰極６の電子注入効率および安定性の向上を図ることができる。
このような陰極６の平均厚さは、特に限定されないが、１００〜１００００ｎｍ程度であるのが好ましく、２００〜５００ｎｍ程度であるのがより好ましい。
なお、本実施形態の発光素子１は、ボトムエミッション型であるため、陰極６に、光透過性は、特に要求されない。
正孔輸送層４は、陽極３から注入された正孔を発光層５まで輸送する機能を有するものである。
【００２５】
この正孔輸送層４の構成材料（正孔輸送材料）としては、例えば、ポリアリールアミン、フルオレン−アリールアミン共重合体、フルオレン−ビチオフェン共重合体、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、ポリビニルピレン、ポリビニルアントラセン、ポリチオフェン、ポリアルキルチオフェン、ポリヘキシルチオフェン、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ポリチニレンビニレン、ピレンホルムアルデヒド樹脂、エチルカルバゾールホルムアルデヒド樹脂またはその誘導体等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
このような正孔輸送層４の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜１５０ｎｍ程度であるのが好ましく、５０〜１００ｎｍ程度であるのがより好ましい。
【００２６】
正孔輸送層４上には、発光層（有機発光層）５が設けられている。この発光層５には、後述する陰極６から電子が、また、前記正孔輸送層４から正孔がそれぞれ供給（注入）される。そして、発光層５内では、正孔と電子とが再結合し、この再結合に際して放出されたエネルギーによりエキシトン（励起子）が生成し、エキシトンが基底状態に戻る際にエネルギー（蛍光やりん光）が放出（発光）される。
【００２７】
発光層５の構成材料としては、ベンゾチアジアゾールのようなチアジアゾール系化合物、１，３，５−トリス［（３−フェニル−６−トリ−フルオロメチル）キノキサリン−２−イル］ベンゼン（ＴＰＱ１）、１，３，５−トリス［｛３−（４−ｔ−ブチルフェニル）−６−トリスフルオロメチル｝キノキサリン−２−イル］ベンゼン（ＴＰＱ２）のようなベンゼン系化合物、フタロシアニン、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）、鉄フタロシアニンのような金属または無金属のフタロシアニン系化合物、トリス（８−ヒドロキシキノリノレート）アルミニウム（Ａｌｑ３）、ファクトリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（Ｉｒ（ｐｐｙ）３）のような低分子系のものや、ジオクチルフルオレンのようなフルオレン系高分子、オキサジアゾール系高分子、トリアゾール系高分子、カルバゾール系高分子のような高分子系のものが挙げられ、これらの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２８】
このような発光層５の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜１５０ｎｍ程度であるのが好ましく、５０〜１００ｎｍ程度であるのがより好ましい。
なお、陰極６と発光層５との間には、例えば、陰極６から注入された電子を発光層５まで輸送する機能を有する電子輸送層を設けるようにしてもよい。さらには、この電子輸送層と陰極６との間に、陰極６から電子輸送層への電子の注入効率を向上させる電子注入層を設けるようにしてもよい。
【００２９】
電子輸送層の構成材料（電子輸送材料）としては、例えば、１，３，５−トリス［（３−フェニル−６−トリ−フルオロメチル）キノキサリン−２−イル］ベンゼン（ＴＰＱ１）、１，３，５−トリス［｛３−（４−ｔ−ブチルフェニル）−６−トリスフルオロメチル｝キノキサリン−２−イル］ベンゼン（ＴＰＱ２）のようなベンゼン系化合物（スターバースト系化合物）、ナフタレンのようなナフタレン系化合物、フェナントレンのようなフェナントレン系化合物、クリセンのようなクリセン系化合物、ペリレンのようなペリレン系化合物、アントラセンのようなアントラセン系化合物、ピレンのようなピレン系化合物、アクリジンのようなアクリジン系化合物、スチルベンのようなスチルベン系化合物、ＢＢＯＴのようなチオフェン系化合物、ブタジエンのようなブタジエン系化合物、クマリンのようなクマリン系化合物、キノリンのようなキノリン系化合物、ビスチリルのようなビスチリル系化合物、ピラジン、ジスチリルピラジンのようなピラジン系化合物、キノキサリンのようなキノキサリン系化合物、ベンゾキノン、２，５−ジフェニル−パラ−ベンゾキノンのようなベンゾキノン系化合物、ナフトキノンのようなナフトキノン系化合物、アントラキノンのようなアントラキノン系化合物、オキサジアゾール、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（ＰＢＤ）、ＢＭＤ、ＢＮＤ、ＢＤＤ、ＢＡＰＤのようなオキサジアゾール系化合物、トリアゾール、３，４，５−トリフェニル−１，２，４−トリアゾールのようなトリアゾール系化合物、オキサゾール系化合物、アントロンのようなアントロン系化合物、フルオレノン、１，３，８−トリニトロ−フルオレノン（ＴＮＦ）のようなフルオレノン系化合物、ジフェノキノン、ＭＢＤＱのようなジフェノキノン系化合物、スチルベンキノン、ＭＢＳＱのようなスチルベンキノン系化合物、アントラキノジメタン系化合物、チオピランジオキシド系化合物、フルオレニリデンメタン系化合物、ジフェニルジシアノエチレン系化合物、フローレンのようなフローレン系化合物、フタロシアニン、銅フタロシアニン、鉄フタロシアニンのような金属または無金属のフタロシアニン系化合物、８−ヒドロキシキノリン  アルミニウム（Ａｌｑ３）、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする錯体のような各種金属錯体等が挙げられる。
【００３０】
その他、電子輸送層の構成材料（電子輸送材料）としては、例えば、オキサジアゾール系高分子（ポリオキサジアゾール）、トリアゾール系高分子（ポリトリアゾール）等の高分子系の材料を用いることもできる。
電子輸送層の平均厚さは、特に限定されないが、１〜１００ｎｍ程度であるのが好ましく、２０〜５０ｎｍ程度であるのがより好ましい。
【００３１】
また、電子注入層の構成材料（電子注入材料）としては、例えば、８−ヒドロキシキノリン、オキサジアゾール、または、これらの誘導体（例えば、８−ヒドロキシキノリンを含む金属キレートオキシノイド化合物）等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上組み合わせて（例えば、複数層の積層体等として）用いることができる他、各種の無機絶縁材料や、各種の無機半導体材料等を用いることができる。
【００３２】
無機絶縁材料や無機半導体材料を主材料として電子注入層を構成することにより、電流のリークを有効に防止して、電子注入性を向上させることや、耐久性の向上を図ることができる。
このような無機絶縁材料としては、例えば、アルカリ金属カルコゲナイド（酸化物、硫化物、セレン化物、テルル化物）、アルカリ土類金属カルコゲナイド、アルカリ金属のハロゲン化物およびアルカリ土類金属のハロゲン化物等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。これらを主材料として電子注入層を構成することにより、電子注入性をより向上させることができる。
【００３３】
アルカリ金属カルコゲナイドとしては、例えば、Ｌｉ２Ｏ、ＬｉＯ、Ｎａ２Ｓ、Ｎａ２Ｓｅ、ＮａＯ等が挙げられる。
アルカリ土類金属カルコゲナイドとしては、例えば、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＢｅＯ、ＢａＳ、ＭｇＯ、ＣａＳｅ等が挙げられる。
アルカリ金属のハロゲン化物としては、例えば、ＣｓＦ、ＬｉＦ、ＮａＦ、ＫＦ、ＬｉＣｌ、ＫＣｌ、ＮａＣｌ等が挙げられる。
【００３４】
アルカリ土類金属のハロゲン化物としては、例えば、ＣａＦ２、ＢａＦ２、ＳｒＦ２、ＭｇＦ２、ＢｅＦ２等が挙げられる。
また、無機半導体材料としては、例えば、Ｂａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｙｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｃｄ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｔａ、ＳｂおよびＺｎのうちの少なくとも１つの元素を含む酸化物、窒化物または酸化窒化物等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３５】
また、このような無機材料で電子注入層を構成する場合、この無機材料は、微結晶または非晶質であることが好ましい。これにより、電子注入層は、より均質なものとなるため、ダークスポット等の画素欠陥を減少させることができる。
ここで、本実施形態の有機ＥＬ素子１には、図１に示すように、陽極３と正孔輸送層４とに接触する陽極バッファ層８が設けられている。
【００３６】
陽極バッファ層８は、陽極３と正孔輸送層４との間に介挿されることにより、陽極３のフェルミ準位と正孔輸送層４の最高被占軌道（電子によって占有されている分子軌道のうち、最もエネルギーの高い軌道：ＨＯＭＯ）準位とのエネルギー差、いわゆるキャリア注入障壁を緩和して、陽極３から正孔輸送層４への正孔の移動を容易にする正孔注入機能を有するものである。
【００３７】
このような陽極バッファ層８は、ＳｉＯ２を主材料として構成されている。ＳｉＯ２を陽極３と正孔輸送層４の間に挿入することで、陽極３や正孔輸送層４の各構成材料や、陽極バッファ層８の厚さによっても異なるが、バンドベンディングや真空準位のシフトの効果により、陽極３の仕事関数と正孔輸送層４のＨＯＭＯ準位との差を小さくする。これにより、陽極３と正孔輸送層４との間のキャリア注入障壁を緩和して、陽極３から正孔輸送層４への正孔の移動を容易にすることができる。その結果、発光効率の高い表示装置１０が得られる。
【００３８】
また、ＳｉＯ２は、実質的に透明であるため、本実施形態の有機ＥＬ素子１のように陽極３を経て光を取り出す構成である場合にも適用可能である。
また、陽極バッファ層８の平均厚さは、できるだけ薄いことが好ましく、具体的には、１０ｎｍ以下であるのが好ましく、７ｎｍ以下であるのがより好ましい。これにより、キャリアが陽極バッファ層８を確実に通過することができ、トンネル電流が生起される。その結果、陽極バッファ層８は、有機ＥＬ素子１の駆動電圧の著しい増大を防止しつつ、陽極３から正孔輸送層４へ正孔を注入する正孔注入機能をより確実に発揮することができる。
【００３９】
このような表示装置１０は、本発明の発光素子の製造方法を適用した製造方法により、次のようにして製造される。
［１］まず、図２（ａ）に示すようなＴＦＴ回路基板２０を用意する。
［１−Ａ］まず、基板２１を用意し、基板２１上に、例えば、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）や酸素ガスなどを原料ガスとして、プラズマＣＶＤ法等により、平均厚さが約２００〜５００ｎｍの酸化シリコンを主材料として構成される下地保護層２３を形成する。
【００４０】
［１−Ｂ］次に、下地保護層２３上に、駆動用ＴＦＴ２４を形成する。
［１−Ｂａ］まず、基板２１を約３５０℃に加熱した状態で、下地保護層２３上に、例えばプラズマＣＶＤ法等により、平均厚さが約３０〜７０ｎｍのアモルファスシリコンを主材料として構成される半導体膜を形成する。
［１−Ｂｂ］次いで、半導体膜に対して、レーザアニールまたは固相成長法等により結晶化処理を行い、アモルファスシリコンをポリシリコンに変化させる。
ここで、レーザアニール法では、例えば、エキシマレーザでビームの長寸が４００ｍｍのラインビームを用い、その出力強度は、例えば２００ｍＪ／ｃｍ２程度に設定される。また、ラインビームについては、その短寸方向におけるレーザー強度のピーク値の９０％に相当する部分が各領域毎に重なるようにラインビームを走査する。
【００４１】
［１−Ｂｃ］次いで、半導体膜をパターニングして島状とし、各島状の半導体層２４１を覆うように、例えば、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）や酸素ガスなどを原料ガスとして、プラズマＣＶＤ法等により、平均厚さが約６０〜１５０ｎｍの酸化シリコンまたは窒化シリコン等を主材料として構成されるゲート絶縁層２４２を形成する。
［１−Ｂｄ］次いで、ゲート絶縁層上に、例えば、スパッタ法等により、アルミニウム、タンタル、モリブデン、チタン、タングステンなどの金属を主材料として構成される導電膜を形成した後、パターニングし、ゲート電極２４３を形成する。
［１−Ｂｅ］次いで、この状態で、高濃度のリンイオンを打ち込んで、ゲート電極２４３に対して自己整合的にソース・ドレイン領域を形成する。なお、不純物が導入されなかった部分がチャネル領域となる。
【００４２】
［１−Ｃ］次に、駆動用ＴＦＴ２４に電気的に接続されるソース電極２４４およびドレイン電極２４５を形成する。
［１−Ｃａ］まず、ゲート電極２４３を覆うように、第１層間絶縁層２５を形成した後、コンタクトホールを形成する。
［１−Ｃｂ］次いで、コンタクトホール内にソース電極２４４およびドレイン電極２４５を形成する。
【００４３】
［１−Ｄ］次に、ドレイン電極２４５と陽極３とを電気的に接続する配線（中継電極）２７を形成する。
［１−Ｄａ］まず、第１層間絶縁層２５上に、第２層間絶縁層２６を形成した後、コンタクトホールを形成する。
［１−Ｄｂ］次いで、コンタクトホール内に配線２７を形成する。
以上のようにして、ＴＦＴ回路基板２０が得られる。
【００４４】
［２］次に、ＴＦＴ回路基板２０上に有機ＥＬ素子１を形成する。
［２−Ａ］まず、図２（ｂ）に示すように、ＴＦＴ回路基板２０が備える第２層間絶縁層２６上に、配線２７に接触するように陽極（画素電極）３を形成する。
この陽極３は、例えば、スパッタ法、真空蒸着法、ＣＶＤ法等を用いた気相プロセスや、スピンコート法（パイロゾル法）、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェット印刷法等を用いた液相プロセス等で形成することができる。
なお、これらの方法は、陽極３の構成材料の熱安定性や、溶媒への溶解性等の物理的特性および／または化学的特性を考慮して選択される。
【００４５】
［２−Ｂ］次に、第２層間絶縁層２６上に、各陽極３を区画するように、図２（ｃ）に示す隔壁部（バンク）３５を形成する。
隔壁部３５は、第２層間絶縁膜２６上に第１隔壁部３１を形成した後、この第１隔壁部３１上に、第２隔壁部３２を形成することにより得ることができる。
なお、第１隔壁部３１は、陽極３および第２層間絶縁膜２６を覆うように絶縁膜を形成した後、フォトリソグラフィー法等を用いてパターニングすること等により形成することができる。また、第２隔壁部３２は、陽極３および第１隔壁部３１を覆うように絶縁膜を形成した後、第１隔壁部３１を形成したのと同様にして得ることができる。
【００４６】
第１隔壁部３１および第２隔壁部３２の構成材料は、耐熱性、撥液性、インク溶剤耐性、下地層との密着性等を考慮して選択される。
具体的には、第１隔壁部３１の構成材料としては、例えば、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂のような有機材料や、ＳｉＯ２のような無機材料が挙げられ、これらの中でも、特に、陽極３が酸化物材料を主材料として構成される場合には、ＳｉＯ２を用いるのが好ましい。これにより、陽極３と第１隔壁部３１との密着性の向上を図ることができる。
【００４７】
また、第２隔壁部３２の構成材料としては、第１隔壁部３１で挙げたものの他、例えば、フッ素系樹脂等が挙げられる。フッ素系樹脂を用いることにより、第２隔壁部３２の耐湿性の向上を図ることができる。
また、隔壁部３５の開口の形状は、例えば、円形、楕円形、四角形、六角形等の多角形等、いかなるものであってもよい。
【００４８】
なお、隔壁部３５の開口の形状を多角形とする場合には、角部は丸みを帯びているのが好ましい。これにより、正孔輸送層４および発光層５を、後述するような、液状材料を用いて形成する際に、これらの液状材料を、隔壁部３５の内側の空間の隅々にまで確実に供給することができる。
このような隔壁部３１の高さは、陽極３、陽極バッファ層８、正孔輸送層４および発光層５の合計の厚さに応じて適宜設定され、特に限定されないが、３０〜５００ｎｍ程度とするのが好ましい。かかる高さとすることにより、十分に隔壁（バンク）としての機能が発揮される。
【００４９】
［２−Ｃ］次に、図３（ｄ）のように、各陽極３上に、それぞれ、陽極バッファ層８を形成する。
［２−Ｃａ］まず、隔壁部３５の内側の空間の、陽極３上に、ポリシロキサン誘導体を主材料として構成された被膜を形成する（第１の工程）。
この被膜は、たとえば、図５に示すプラズマ重合装置１００を用いてプラズマ重合法により形成される。
【００５０】
図５に示すプラズマ重合装置１００は、真空ポンプ１１０が接続された真空チャンバ１２０を備え、この真空チャンバ１２０内に、電極１３０およびステージ１４０が設けられている。
電極１３０は、真空チャンバ１２０の上部に絶縁体１２１を介して取り付けられ、真空チャンバ１２０の外部に配設された高周波電源１５０に接続されている。この高周波電源１５０により高周波電力が出力される。
この高周波電力の出力（プラズマ出力）は、５〜５００Ｗ程度であるのが好ましく、５０〜２００Ｗ程度であるのがより好ましい。
【００５１】
また、高周波電力の周波数は、特に限定されず、例えば一般的な工業用周波数である１３．５６ＭＨｚとすることができる。
ステージ１４０は、第１隔壁部３１が形成されたＴＦＴ回路基板２０（被処理基板）が載置されるものであり、真空チャンバ１２０の下部に、電極１３０と対向するように配設されている。このステージ１４０には、ＴＦＴ回路基板２０の温度を調整する温度調節機構が設けられている。
【００５２】
また、真空チャンバ１２０には、ガス供給管１６０および原料供給管１７０が接続されている。
ガス供給管１６０には、ガス供給源１８０が流量制御弁１６１を介して接続されている。この流量制御弁１６１の開閉操作によって、真空チャンバ１２０へ供給されるガスの流量が調整される。
また、ガス供給源１８０より供給する添加ガスとしては、例えば、アルゴン、ヘリウム、窒素等が挙げられるが、これらの中でも、アルゴンを用いるのが好ましい。
【００５３】
原料供給管１７０には、原料ガスを収納する原料容器１９０が流量制御弁１７１を介して接続されている。この原料容器１９０の下部にはヒータ１９１が設置され、原料容器１９０内の原料が液状物質である場合に、ヒータ１９１で液状物質を加熱して気化させ、ガス状にすることができる。
原料ガスは、真空チャンバ１２０の負圧により吸引され、原料供給管１７０を通って真空チャンバ１２０に供給される。この真空チャンバ１２０へ供給される原料ガスの流量は、流量制御弁１７１の開閉操作によって制御される。
【００５４】
次に、このプラズマ重合装置１００を用いて、陽極バッファ層８を形成する方法について説明する。
まず、前記工程［２−Ｂ］で陽極３を形成したＴＦＴ回路基板２０を、真空チャンバ１２０内のステージ１４０上に配置する。
次に、原料ガスを原料容器１９０内に導入する。
その後、ポンプ１１０を作動させることにより、真空チャンバ１２０内の圧力を設定値まで減圧する。
この減圧による真空チャンバ１２０内の圧力は、１Ｔｏｒｒ程度以下であるのが好ましく、１×１０−４Ｔｏｒｒ程度以下であるのがより好ましい。
【００５５】
次に、ステージ１４０の温度調整機構を調整することにより、ＴＦＴ回路基板２０の温度を、原料ガスのプラズマ重合反応が促進されるように温度を設定する。
このＴＦＴ回路基板２０の温度は、２５℃以上であるのが好ましく、２５〜１００℃程度であるのがより好ましい。
次に、必要に応じて、酸素ガスをガス供給管１６０から真空チャンバ１２０内に供給する。
そして、第１隔壁部３１の表面に対して、一般的な酸素プラズマ処理を施す。これにより、第１隔壁部３１の表面に水酸基等の官能基を導入することができ、後述する第２隔壁部３２との密着性を高めることができる。
酸素プラズマ処理の後、必要に応じて、再度、真空チャンバ１２０内の圧力を設定値まで減圧する。
【００５６】
次に、添加ガスをガス供給管１６０から、原料ガスを原料供給管１７０から、それぞれ真空チャンバ１２０内に供給する。
添加ガスの流量は、１０〜５００ｓｃｃｍ程度であるのが好ましい。
一方、原料ガスの流量は、１〜１００ｓｃｃｍ程度であるのが好ましく、３０〜７０ｓｃｃｍ程度であるのがより好ましい。
また、原料ガスの供給後の真空チャンバ１２０内の雰囲気圧力は、０．０１〜１Ｔｏｒｒ程度であるのが好ましく、０．１〜０．５Ｔｏｒｒ程度であるのがより好ましい。
【００５７】
次に、高周波電源１５０よって高周波電力を電極１３０に印加する。これにより、真空チャンバ１２０内にアルゴンプラズマが生成する。そして、このアルゴンプラズマの電子衝突励起によって原料ガスが活性化され、ＴＦＴ回路基板２０の表面近傍で重合反応を生じ、重合物で構成された被膜が形成される。
ここで、原料ガスとしては、目的とするポリシロキサン誘導体に対応する前駆体（モノマー）を含むものが用いられる。
この前駆体は、プラズマ重合により、ポリシロキサン誘導体（重合物）に変化する。これにより、ポリシロキサン誘導体を主材料として構成された緻密質の被膜を形成することができる。そして、プラズマ重合によって生成されたポリシロキサン誘導体は、後述する工程でＳｉＯ２に変化した際に、ボイド等の構造欠陥の発生を抑制することができる。
【００５８】
また、ポリシロキサン誘導体は、Ｓｉ−Ｏ結合（シロキサン結合）を主骨格とし、さらにＳｉに結合する置換基を有している。この置換基が種々のものに変化することにより、ポリシロキサン誘導体の物性も変化する。
この置換基としては、例えば、アルキル基、アルコキシル基、ハロゲン基等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００５９】
また、本発明に用いるポリシロキサン誘導体の置換基としては、炭素数１〜８のアルキル基、炭素数１〜８のアルコキシル基およびハロゲン基のうちの少なくとも１つを含んでいるのが好ましい。これらの置換基を有するポリシロキサン誘導体は、特に撥液性の高いものとなる。その結果、ポリシロキサン誘導体は、本工程の途中で、吸湿による変質・劣化および不純物の付着を防止し得るものとなる。
【００６０】
特に、置換基としては、炭素数１〜８のアルキル基が好ましく、メチル基がより好ましい。これら置換基を導入したポリシロキサン誘導体は、比較的安定で、取り扱いが容易なものである。
このうち、メチル基を導入したポリシロキサン誘導体としては、例えば、メチルポリシロキサンが挙げられる。メチルポリシロキサンは、例えば、オクタメチルトリシロキサンを前駆体として生成される重合物である。このオクタメチルトリシロキサン（ＯＭＴＳ）は、特に化学的安定であり、安価であるため、前駆体として好ましく用いられる。
次に、フォトリソグラフィー法とエッチング法とを組み合わせることにより、隔壁部３５上に形成された被膜を除去する。
【００６１】
[２−Ｃｂ]次に、前記工程[２−Ｃａ]で得られた被膜に、紫外線を照射することにより、被膜中のポリシロキサン誘導体をＳｉＯ２に変化させる。これにより、陽極バッファ層８を得る（第２の工程）。
ポリシロキサン誘導体は、紫外線を照射されることにより、その紫外線のエネルギーに応じて、各原子同士の結合手が切断される。これにより、Ｓｉ−Ｏ結合の結合エネルギーに比べて小さい、Ｓｉと前述の各置換基との結合が、高い割合で切断され、新たにＳｉ−Ｏ結合が形成される。その結果、被膜中のポリシロキサン誘導体は、徐々にＳｉＯ２に変化する。
【００６２】
かかる観点から、紫外線のエネルギーは、Ｓｉと置換基との結合エネルギーより大きく、Ｓｉ−Ｏの結合エネルギーより小さいことが好ましい。これにより、Ｓｉ−Ｏ結合が実質的に切断されることなく、Ｓｉと置換基との結合を選択的に切断することができる。その結果、ポリシロキサン誘導体をより効果的にＳｉＯ２に変化させ、陽極バッファ層８を形成することができる。
【００６３】
また、ポリシロキサン誘導体がＳｉＯ２に変化する際、それに伴って、被膜の膜厚が減少する。その原因の１つとして、切断された置換基で構成された気体が、被膜中から放出されることが挙げられる。これにより、ポリシロキサン誘導体がＳｉＯ２に変化する割合に応じて、膜厚が徐々に減少する。
また、紫外線の照射は、実質的に酸素を含まない雰囲気中で行われるのが好ましい。これにより、酸素による紫外線の吸収、オゾンの発生を防止し、ポリシロキサン誘導体を効果的にＳｉＯ２に変化させ、紫外線の照射により生成したＳｉＯ２が、水蒸気の影響により変質・劣化するのをより確実に防止することができる。
この雰囲気中のガスとしては、紫外線を吸収しないガスが好ましい。具体的には、窒素、希ガスのようなシグマ結合のみで形成される気体が好ましく、また、前記雰囲気は減圧雰囲気であってもよい。
【００６４】
ここで、従来、ＳｉＯ２膜を形成する際には、ゾル・ゲル法等の液相プロセスや、スパッタ法のような物理蒸着法、ＣＶＤ法のような化学蒸着法等が用いられてきた。しかしながら、これらの成膜方法では、減圧雰囲気や、高温での熱処理等を必要とするため、次工程に移行するまでに長い時間を要したり、熱影響によりＴＦＴ回路等に悪影響を及ぼすおそれがあった。
そこで、本発明では、半導体層形成の直前に、紫外線照射によってＳｉＯ２化を図ることとした。これにより、常圧下で処理ができ、しかも前述の熱影響も防止することができるため、容易に処理が行える。また、減圧状態から常圧状態への復帰等の手間が不要であるため、より短時間に次工程に移行することができるという利点もある。
【００６５】
［２−Ｄ］次に、前記工程[２−Ｃｂ]に引き続き、図３（ｅ）のように、各陽極バッファ層８上に、それぞれ、正孔輸送層４および発光層５をこの順で積層するように形成する（第３の工程）。
ここで、前述したように、前記工程[２−Ｃｂ]で形成した陽極バッファ層８は、ＳｉＯ２を主材料として構成されている。
【００６６】
一般にＳｉＯ２表面は高い濡れ性を示し、特に、水のような極性溶媒に対しては高い親和性を有している。このため、大気中に放置した場合、大気中の水分を吸収して変質・劣化を生じ、ＳｉＯ２膜を透過するキャリアの移動を阻害する。また不純物の付着により、ＳｉＯ２から半導体層へのキャリア注入に不具合が生じる。したがって、ＳｉＯ２の状態で大気中に放置する時間は、できるだけ短くする必要がある。
【００６７】
また、このようなＳｉＯ２で構成された陽極バッファ層８は、例えば、正孔輸送層４で覆われることにより、大気から隔離され、それ以降の吸湿や不純物付着が防止される。
一方、前記工程[２−Ｃａ]で形成したポリシロキサン誘導体は、撥水性に優れており、大気中に放置しても、吸湿に伴う変質・劣化を生じ難いものである。
このようなことから、本工程は、前記工程[２−Ｃｂ]の直後に行うことが好ましい。すなわち、本工程における正孔輸送層４および発光層５の形成は、前記工程[２−Ｃｂ]でポリシロキサン誘導体をＳｉＯ２に変化させた後、陽極バッファ層８に、吸湿による変質や不純物の付着が生じる前に、できるだけ速やかに開始するのが好ましい。
【００６８】
以上のようにすれば、ＳｉＯ２が吸湿および不純物が付着し得る時間を短くし、これらに伴う陽極バッファ層８の変質・劣化、半導体層との接触不良を防止することができる。したがって、例えば、表示装置１０の製造工程途中で、工程を長時間止める必要が生じた場合には、前記工程［２−Ｃｂ］の終了後で放置するのは避けることが好ましい。換言すれば、前記工程［２−Ｃａ］の終了後であれば、比較的長時間、大気中に放置しても、ポリシロキサン誘導体の特性等が変質・劣化する可能性は小さく、長時間の工程停止等も容易となる。
【００６９】
なお、前述の短い時間とは、具体的には、通常の大気中であれば、５分以内であるのが好ましく、３分以内であるのがより好ましい。このような短時間の暴露であれば、陽極バッファ層８は、大気中であっても吸湿をより確実に防止することができ、その変質・劣化を防止することができる。
このようにして得られた陽極バッファ層８は、プラズマ重合によって形成された緻密質のポリシロキサン誘導体から生成された構造欠陥の少ないＳｉＯ２で構成されているため、吸湿性が特に低下するとともに、特に優れた正孔注入特性を発揮することができる。また、このような陽極バッファ層８を有する表示装置１０は、発光効率の高いものとなる。
【００７０】
［２−Ｄａ］まず、各陽極３上に、それぞれ、正孔輸送層（半導体層）４を形成する。
この正孔輸送層４は、真空蒸着法などの気相プロセスや、スピンコート法などの液相プロセスにより形成することができる。本実施形態においては、インクジェット法（液滴吐出法）を用いた液相プロセスにより形成する。インクジェット法を用いることにより、正孔輸送層４の薄膜化、画素サイズの微小化を図ることができる。また、正孔輸送層形成用の液状材料を、隔壁部３５の内側に選択的に供給することができるため、液状材料のムダを省くことができる。
【００７１】
具体的には、正孔輸送層形成用の液状材料を、インクジェットプリント装置のヘッドから吐出し、各陰極３上に供給し、脱溶媒または脱分散媒した後、必要に応じて、１５０℃程度で短時間の加熱処理を施す。
この脱溶媒または脱分散媒は、減圧雰囲気に放置する方法、熱処理(例えば５０〜６０℃程度)による方法、窒素ガスのような不活性ガスのフローによる方法等が挙げられる。さらに、追加の熱処理（１５０℃程度で短時間）で行うことにより、残存溶媒を除去する。
【００７２】
［２−Ｄｂ］次に、各正孔輸送層４上（陽極３のＴＦＴ回路基板２０と反対側）に、発光層（半導体層）５を形成する。
この発光層５も、液相プロセスにより形成することができるが、前述したのと同様に、インクジェット法（液滴吐出法）を用いた液相プロセスにより形成するのが好ましい。
また、複数色の発光層５を設ける場合には、インクジェット法を用いることにより、各色毎にパターンの塗り分けを容易に行うことができるという利点もある。
【００７３】
［２−Ｅ］次に、図３（ｆ）のように、各発光層５上および各隔壁部３５上に、すなわち、各発光層５および各隔壁部３５を覆うように、各共通の陰極６を形成する（第４の工程）。
この陰極６は、例えば、ゲート電極２４３と同様にして形成することができる。
なお、本実施形態では、発光層５および隔壁部３５の全面に、陰極６を形成することから、マスクを用いる必要がないため、これらの形成には、真空蒸着法を用いた気相プロセス等が好適に用いられる。
以上のようにして、有機ＥＬ素子１が製造される。
【００７４】
［３］  次に、上基板９を用意し、図４（ｇ）のように、上基板９により陰極６を覆うようにして、陰極６と上基板９とを接合する。
この陰極６と上基板９との接合は、陰極６と上基板９との間に、エポキシ系の接着剤を介在させた状態で、この接着剤を乾燥させること等により行うことができる。
この上基板９は、有機ＥＬ素子１を保護する保護基板としての機能を有する。このような上基板９を、陰極６上に設けることにより、有機ＥＬ素子１が酸素や水分に接触するのを防止または低減できることから、有機ＥＬ素子１の信頼性の向上や、変質・劣化の防止等の効果を得ることができる。
以上のような工程を経て、表示装置１０を製造することができる。
【００７５】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の発光素子の製造方法により製造された発光素子を有する発光装置を適用したアクティブマトリクス型表示装置の第２実施形態と、このアクティブマトリクス型表示装置が有する前記発光素子を適用した有機ＥＬ素子とその製造方法の第２実施形態とについて説明する。
図６は、本発明の発光素子の製造方法により製造された発光素子を有する発光装置を適用したアクティブマトリクス型表示装置の第２実施形態を示す縦断面図である。なお、以下の説明では、図５中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００７６】
以下、第２実施形態について説明するが、前記第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本実施形態の表示装置１０は、陽極バッファ層８の構成が異なる以外は、前記第１実施形態と同様である。
すなわち、本実施形態では、図５に示すように、陽極バッファ層８が、陽極３上と第１隔壁部３１上とを覆うように、連続して形成されている。そして、第２隔壁部３２は、この陽極バッファ層８上に形成されている。
このような表示装置１０は、前記工程［２−Ｂ］において、第１隔壁部３１を形成した後、第２隔壁部３２を形成するのに先立って、前記工程［２−Ｃ］を行うことにより製造される。かかる製造方法によれば、陽極バッファ層８のパターニングの工程が不要となるため、製造工程の簡略化を図ることができる。
【００７７】
なお、この場合、露出している全面（陽極３と第１隔壁部３１の上面）とを覆うようにプラズマ重合膜を形成後、陽極３に対応する部分のＳｉＯ２化に先立って、第２隔壁部３２を形成すべき領域を選択的にＳｉＯ２化するのが好ましい。これにより、この領域のみがＳｉＯ２に変化して親液性を示すため、第２隔壁部３２をインクジェット法やミスト法等の液体材料供給方法によって容易に形成することができる。そして、この後、陽極３に対応する部分のＳｉＯ２化を行うようにすればよい。
また、プラズマ重合膜の形成後、その全面に紫外線を照射するようにしてもよい。これにより、プラズマ重合膜の全体がＳｉＯ２に変化して親液性を示すため、スピンコート法やディップコート法等のより生産効率の高い液体材料供給方法と、その後のパターニングとによって、効率よく第２隔壁部３２を形成することができる。
【００７８】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の発光素子の製造方法により製造された発光素子を有する発光装置を適用したアクティブマトリクス型表示装置の第３実施形態と、このアクティブマトリクス型表示装置が有する前記発光素子を適用した有機ＥＬ素子とその製造方法の第３実施形態とについて説明する。
図６は、本発明の発光素子の製造方法により製造された発光素子を有する発光装置を適用したアクティブマトリクス型表示装置の第３実施形態を示す縦断面図である。なお、以下の説明では、図６中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００７９】
以下、第３実施形態について説明するが、前記第１実施形態および前記第２実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本実施形態の表示装置１０は、陽極バッファ層８の構成が異なる以外は、前記第１実施形態と同様である。
すなわち、本実施形態では、図６に示すように、陽極バッファ層８が、陽極３上と隔壁部３５（第１隔壁部３１および第２隔壁部３２）上とを覆うように、連続して形成されている。
【００８０】
このような表示装置１０は、前記工程［２−Ｃａ］において、陽極バッファ層８を陽極３上にのみ形成するためのパターニングの工程を省略することにより、製造することができる。したがって、かかる製造方法によれば、製造工程の簡略化を図ることができる。
なお、この場合、陽極３上と隔壁部３５上とを覆うようにプラズマ重合膜を形成後、陽極３上および第１隔壁部３１の露出部に選択的に紫外線を照射するのが好ましい。これにより、この領域のみがＳｉＯ２に変化して親液性を示すため、正孔輸送層４および発光層５の形成の際に、インクジェット法やミスト法等の液体材料供給方法によって容易に形成することができる。
【００８１】
また、プラズマ重合膜の形成後、その全面に紫外線を照射するようにしてもよい。これにより、プラズマ重合膜の全体がＳｉＯ２に変化して親液性を示すため、スピンコート法やディップコート法等の生産効率の高い液体材料供給方法を用いることができる。その結果、より効率よく表示装置１０を製造することができる。
また、本実施形態では、第１隔壁部３１および第２隔壁部３２がいずれも陽極バッファ層８で被覆された状態となるため、これらを個別に設けなくてもよい。したがって、前記工程［２−Ｂ］において、例えば、第１隔壁部３１を形成する際に、隔壁部３５と同等のパターンを形成するようにしてもよい。これにより、第２隔壁部３５を省略することができ、製造工程のさらなる簡素化を図ることができる。
【００８２】
＜電子機器＞
このような表示装置（本発明の発光素子の製造方法により製造された発光素子を有する発光装置）１０は、各種の電子機器に組み込むことができる。
図８は、本発明の発光素子の製造方法により製造された発光素子を有する電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
【００８３】
この図において、パーソナルコンピュータ１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部を備える表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。
このパーソナルコンピュータ１１００において、表示ユニット１１０６が備える表示部が前述の表示装置１０で構成されている。
【００８４】
図９は、本発明の発光素子の製造方法により製造された発光素子を有する電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
この図において、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６とともに、表示部を備えている。
携帯電話機１２００において、この表示部が前述の表示装置１０で構成されている。
【００８５】
図１０は、本発明の発光素子の製造方法により製造された発光素子を有する電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。
【００８６】
ディジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、被写体を電子画像として表示するファインダとして機能する。
ディジタルスチルカメラ１３００において、この表示部が前述の表示装置１０で構成されている。
【００８７】
ケースの内部には、回路基板１３０８が設置されている。この回路基板１３０８は、撮像信号を格納（記憶）し得るメモリが設置されている。
また、ケース１３０２の正面側（図示の構成では裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。
撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、回路基板１３０８のメモリに転送・格納される。
【００８８】
また、このディジタルスチルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示のように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニタ１４３０が、デ−タ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピュータ１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、回路基板１３０８のメモリに格納された撮像信号が、テレビモニタ１４３０や、パーソナルコンピュータ１４４０に出力される構成になっている。
【００８９】
なお、本発明の発光素子の製造方法により製造された発光素子を有する電子機器は、図８のパーソナルコンピュータ（モバイル型パーソナルコンピュータ）、図９の携帯電話機、図１０のディジタルスチルカメラの他にも、例えば、テレビや、ビデオカメラ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器（例えば金融機関のキャッシュディスペンサー、自動券売機）、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電表示装置、超音波診断装置、内視鏡用表示装置）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシミュレータ、その他各種モニタ類、プロジェクター等の投射型表示装置等に適用することができる。なお、前記電子機器は、光源など発光機能を有するものであればよく、表示機能を有するものには限られない。
以上、本発明の発光素子の製造方法を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものでない。
例えば、本発明の発光素子の製造方法は、任意の目的の工程が１または２以上追加されていてもよい。
【実施例】
【００９０】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
１．サンプルの製作
以下の各実施例および参考例では、それぞれ、１０個のサンプルを製作した。
（実施例１Ａ）
以下に示すような方法により、陽極バッファ層を形成し、サンプルを製作した。
【００９１】
＜１ａ＞  まず、平均厚さ５ｍｍの透明なガラス基板を用意し、図５に示すプラズマ重合装置に収納した。
＜２ａ＞  次に、プラズマ重合装置の真空チャンバ内を９×１０−５Ｔｏｒｒまで減圧した後、真空チャンバ内に酸素ガスを導入しつつ、以下の条件で酸素プラズマ処理を施した。
【００９２】
・雰囲気圧力        ：０．２Ｔｏｒｒ
・酸素ガス流量      ：１００ｓｃｃｍ
・プラズマ出力      ：１００Ｗ
・高周波電力周波数  ：１３．５６ＭＨｚ
・処理時間          ：１分間
【００９３】
＜３ａ＞  次に、再度、９×１０−５Ｔｏｒｒまで減圧した後、真空チャンバ内にアルゴンガス（添加ガス）とオクタメチルトリシロキサン（モノマー）ガスを導入するとともに、以下の条件でオクタメチルトリシロキサン（ＯＭＴＳ）のプラズマ重合を行った。これにより、ポリシロキサン誘導体で構成されたプラズマ重合膜（被膜）を得た。なお、プラズマ重合の処理時間は、プラズマ重合膜の平均厚さが４０ｎｍとなるように設定された。
【００９４】
・雰囲気圧力        ：０．２Ｔｏｒｒ
・アルゴンガス流量  ：１０ｓｃｃｍ
・ＯＭＴＳガス流量  ：５０ｓｃｃｍ
・プラズマ出力      ：１００Ｗ
・高周波電力周波数  ：１３．５６ＭＨｚ
・処理時間          ：６分４０秒
・成膜速度          ：６ｎｍ／ｍｉｎ
【００９５】
＜４ａ＞  次に、得られたプラズマ重合膜に、以下の条件で紫外線を照射した。これにより、プラズマ重合膜中のポリシロキサン誘導体をＳｉＯ２に変化させ、陽極バッファ層を得た。
・紫外線の波長      ：３６５ｎｍ
・紫外線の照度      ：１０ｍＷ／ｃｍ２
・紫外線の照射時間  ：１分
・紫外線の照射雰囲気：大気雰囲気
【００９６】
（実施例２Ａ）
紫外線の照射時間を１０分とした以外は、前記実施例１Ａと同様にしてサンプルを製作した。
（実施例３Ａ）
紫外線の光源を２種類用意し、波長２５４ｎｍと波長１８４ｎｍの紫外線を同時に照射するようにした以外は、前記実施例１Ａと同様にしてサンプルを製作した。
【００９７】
（実施例４Ａ〜７Ａ）
紫外線の照射時間を、１０分、２０分、４０分、１２０分とした以外は、前記実施例３Ａと同様にして、それぞれサンプルを製作した。
（実施例８Ａ）
紫外線の波長を１７２ｎｍとし、紫外線の照射雰囲気を窒素雰囲気とした以外は、前記実施例１Ａと同様にしてサンプルを製作した。
なお、窒素雰囲気は、実質的に水蒸気が存在しない乾燥窒素によるものである。
【００９８】
（実施例９Ａ〜１１Ａ）
紫外線の照射時間を、１０分、２０分、４０分とした以外は、前記実施例８Ａと同様にして、それぞれサンプルを製作した。
（参考例Ａ）
前記工程＜４ａ＞を省略し、プラズマ重合膜を陽極バッファ層とした以外は、前記実施例１Ａと同様にしてサンプルを製作した。
【００９９】
２．サンプルの評価
２−１．キシレン接触角の測定・評価
各実施例１Ａ〜１１Ａおよび参考例Ａで製作したサンプルにおいて、キシレンに対する接触角の測定を行った。
なお、接触角の測定は、ＪＩＳ  Ｒ  ３２５７（基板ガラス表面の濡れ性試験方法）に規定の方法に準じて行った。
そして、液滴としてキシレンを用い、静滴法により、サンプル表面と液滴の曲面の接線とのなす角度（接触角）を求めた。
【０１００】
２−２．プラズマ重合膜の膜厚変化量の評価
各実施例１Ａ〜１１Ａおよび参考例Ａで製作したサンプルにおいて、紫外線照射後のプラズマ重合膜の膜厚変化量を求めた。
以上、２−１および２−２の評価結果を表１に示す。
【０１０１】
【表１】
0004479642.tif 000002
【０１０２】
表１からも明らかなように、紫外線のエネルギーが高くなる（波長が短くなる）と、サンプル表面に対するキシレンの接触角が小さくなっているのが認められる。これは、紫外線のエネルギーが高いほど、サンプル表面に存在するＳｉＯ２の割合が高いことを示している。すなわち、前述したように、ＳｉＯ２は、液体全般に対して濡れ性を示すため、キシレンに対しても濡れ性を示し、その接触角が小さくなっているものと推察される。
【０１０３】
特に、波長が１７２ｎｍの実施例８Ａ〜１１Ａでは、紫外線照射が１分程度の短時間でも、ＳｉＯ２に変化していることが認められる。
これらの結果は、紫外線の照射により、サンプル表面のポリシロキサン誘導体がＳｉＯ２に変化する際に、紫外線のエネルギーに応じて、変化の効率が異なることを示すものである。
【０１０４】
一方、エネルギー不変で紫外線の照射時間が長くなると、プラズマ重合膜（陽極バッファ層）の膜厚が減少しているのが認められる。
これは、紫外線の照射によるポリシロキサン誘導体からＳｉＯ２への変化が、プラズマ重合膜の表面から膜全体へと進行する過程において、各種置換基等が気体となって被膜中から放出されることにより、その分の膜厚が減少しているためと推察される。
【０１０５】
この場合でも、波長１７２ｎｍでは、紫外線を１０分程度照射すれば、膜厚が十分に減少して、ＳｉＯ２化が確実に図られていることが認められる。
このような評価結果から、ポリシロキサン誘導体のＳｉＯ２化には、短波長の紫外線が好ましく、本実施例においては、評価した紫外線のうちで最も短い波長１７２ｎｍの紫外線が好ましいことが明らかとなった。
【０１０６】
３．有機ＥＬ装置の製造
２．のサンプルの評価結果を踏まえつつ、以下の各実施例および比較例では、それぞれ、１０個の有機ＥＬ装置（発光装置）を製造した。
（実施例１Ｂ）
＜１ｂ＞  まず、平均厚さ５ｍｍの透明なガラス基板を用意し、このガラス基板上に、前述したようにして回路部を形成した。
＜２ｂ＞  次に、回路部上に、スパッタ法により、平均厚さ１５０ｎｍのＩＴＯ膜を形成し、その後、パターニングして、陽極を得た。
【０１０７】
＜３ｂ＞  次に、各陽極の縁部を覆うように、スパッタ法により、平均厚さ１５０ｎｍのＳｉＯ２膜を形成した後、パターニングして、第１隔壁部を形成した。
＜４ｂ＞  次に、第１隔壁部上に、平均厚さ１．５μｍのフッ素系樹脂の被膜を形成した後、パターニングして、第２隔壁部を形成した。
＜５ｂ＞  次に、第２隔壁部を形成したガラス基板を、図５に示すプラズマ重合装置に収納した。
そして、９×１０−５Ｔｏｒｒまで減圧した後、真空チャンバ内に酸素ガスを導入しつつ、以下の条件で酸素プラズマ処理を施した。
【０１０８】
・雰囲気圧力      ：０．２Ｔｏｒｒ
・酸素ガス流量    ：１００ｓｃｃｍ
・プラズマ出力    ：１００Ｗ
・高周波電力周波数：１３．５６ＭＨｚ
・処理時間        ：１分間
【０１０９】
＜６ｂ＞  次に、再度、９×１０−５Ｔｏｒｒまで減圧した後、真空チャンバ内にアルゴンガス（添加ガス）とオクタメチルトリシロキサン（ポリシロキサン前駆体）ガスを導入し、以下の条件でオクタメチルトリシロキサン（ＯＭＴＳ）のプラズマ重合を行い、ポリシロキサン誘導体で構成されたプラズマ重合膜を得た。そして、得られたプラズマ重合膜の不要部分を除去した。なお、ここでは、次工程で得られる陽極バッファ層の平均厚さが３ｎｍとなるように、紫外線照射による膜厚減少を考慮して、プラズマ重合の処理時間を設定した。
【０１１０】
・雰囲気圧力      ：０．２Ｔｏｒｒ
・アルゴンガス流量：１０ｓｃｃｍ
・ＯＭＴＳガス流量：５０ｓｃｃｍ
・プラズマ出力    ：１００Ｗ
・高周波電力周波数：１３．５６ＭＨｚ
・処理時間        ：７０秒
・成膜速度        ：６ｎｍ／ｍｉｎ
【０１１１】
＜７ｂ＞  次に、得られたプラズマ重合膜に、以下の条件で紫外線を照射した。これにより、プラズマ重合膜中のポリシロキサン誘導体をＳｉＯ２に変化させ、陽極バッファ層を得た。
・紫外線の波長      ：１７２ｎｍ
・紫外線の照度      ：１０ｍＷ／ｃｍ２
・紫外線の照射時間  ：２０分
・紫外線の照射雰囲気：大気雰囲気
【０１１２】
＜８ｂ＞  次に、前記工程＜７ｂ＞から３分後に、隔壁部の内側の陽極バッファ層上に、インクジェット法により、ポリジオクチルフルオレンとＦ８ＢＴ（ジオクチルフルオレンとベンゾチアジアゾールとの共重合体）の混合溶液を供給して、平均厚さ５０ｎｍの発光層を形成した。
＜９ｂ＞  次に、真空蒸着法により、平均厚さ２０ｎｍのＣａ膜と、平均厚さ２００ｎｍのＡｌ膜とを成膜し、陰極を形成した。
＜１０ｂ＞  次に、陰極上に、エポキシ系接着剤を介して、平均厚さ１ｍｍのポリイミド基板を接着した。これにより、有機ＥＬ装置を製造した。
【０１１３】
（実施例２Ｂ）
紫外線の照射雰囲気を窒素雰囲気と、紫外線の照射時間を１分とした以外は、前記実施例２Ｂと同様にして有機ＥＬ装置を製造した。
なお、窒素雰囲気は、実質的に水蒸気が存在しない乾燥窒素によるものである。
（実施例３Ｂ）
紫外線の照射時間を２０分とした以外は、前記実施例２Ｂと同様にして有機ＥＬ装置を製造した。
【０１１４】
（実施例４Ｂ）
前記工程＜５ｂ＞の酸素プラズマ処理を省略した以外は、前記実施例３Ｂと同様にして有機ＥＬ装置を製造した。
（実施例５Ｂ）
陽極バッファ層の平均厚さが１２ｎｍとなるようにプラズマ重合の処理時間を設定した以外は、前記実施例３Ｂと同様にして有機ＥＬ装置を製造した。
【０１１５】
（実施例６Ｂ）
前記工程＜７ｂ＞から５分後に、前記工程＜８ｂ＞を開始したこと以外は、前記実施例３Ｂと同様にして有機ＥＬ装置を製造した。
（実施例７Ｂ）
前記工程＜７ｂ＞から１０分後に、前記工程＜８ｂ＞を開始したこと以外は、前記実施例３Ｂと同様にして有機ＥＬ装置を製造した。
【０１１６】
（比較例Ｂ）
前記工程＜５ｂ＞〜＜７ｂ＞に代えて、スパッタ法により、ＳｉＯ２膜を形成し、陽極バッファ層を得るようにした以外は、前記実施例３Ｂと同様にして有機ＥＬ装置を製造した。
なお、陽極バッファ層の平均厚さが３ｎｍとなるように、スパッタ条件を設定した。
【０１１７】
４．有機ＥＬ装置の評価
４−１．有機ＥＬ装置の輝度−電圧特性の評価
まず、各実施例１Ｂ〜７Ｂおよび比較例Ｂで製造した有機ＥＬ装置において、陽極と陰極との間に直流電圧を印加し、徐々に昇圧したときの輝度の変化（輝度−電圧特性）を測定した。そして、所定の電圧における各有機ＥＬ装置の輝度を、実施例３Ｂの場合を１００とする相対輝度として求めた。
【０１１８】
次に、これらの相対輝度を、以下の基準にしたがって評価した。
◎：相対輝度９０以上
○：相対輝度７０以上９０未満
△：相対輝度５０以上７０未満
×：相対輝度５０未満
【０１１９】
４−２．有機ＥＬ装置の寿命の評価
まず、各実施例１Ｂ〜７Ｂおよび比較例Ｂで製造した有機ＥＬ装置において、陽極と陰極との間に直流電圧を印加した。このとき、各有機ＥＬ装置が所定の輝度になるように、電圧・電流を設定し、その状態における輝度の経時変化を測定した。発光輝度が初期状態の５０％まで低下するのに要する時間（半減寿命）を求めた。なお、半減寿命は、実施例３Ｂの場合を１００とする相対寿命として求めた。
【０１２０】
次に、これらの相対寿命を、以下の基準にしたがって評価した。
◎：相対寿命９０以上
○：相対寿命７０以上９０未満
△：相対寿命５０以上７０未満
×：相対寿命５０未満
以上、４．１および４．２の評価結果を表２に示す。
【０１２１】
【表２】
0004479642.tif 000003
【０１２２】
表２の輝度−電圧特性の評価結果からも明らかなように、各実施例１Ｂ〜７Ｂの有機ＥＬ装置は、いずれも、所定の電圧で比較すると、発光効率に優れ、輝度が高いことが確認された。特に、実施例３Ｂの有機ＥＬ装置は、最も高輝度であった。
一方、比較例Ｂの有機ＥＬ装置は、発光効率に劣り、輝度が低かった。これは、スパッタ法により形成したＳｉＯ２の極薄膜が、各実施例の陽極バッファ層に比べて被覆性、平坦性、均一性に乏しく、正孔注入特性が劣っていたためと考えられる。
【０１２３】
また、表２の寿命の評価結果から、各実施例１Ｂ〜７Ｂの有機ＥＬ装置は、いずれも、半減寿命が長く、耐久性に優れていた。この場合も、実施例３Ｂの有機ＥＬ装置が特に寿命が長く、耐久性が顕著であった。
これに対し、比較例Ｂは、実施例３Ｂの半分以下の寿命であり、実用寿命としては不十分なものであった。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本発明の発光素子の製造方法により製造された発光素子を有する発光装置を適用したアクティブマトリクス型表示装置の第１実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１に示すアクティブマトリクス型表示装置の製造方法を説明するための図である。
【図３】図１に示すアクティブマトリクス型表示装置の製造方法を説明するための図である。
【図４】図１に示すアクティブマトリクス型表示装置の製造方法を説明するための図である。
【図５】プラズマ重合装置の構成を示す模式図である。
【図６】本発明の発光素子の製造方法により製造された発光素子を有する発光装置を適用したアクティブマトリクス型表示装置の第２実施形態を示す縦断面図である。
【図７】本発明の発光素子の製造方法により製造された発光素子を有する発光装置を適用したアクティブマトリクス型表示装置の第３実施形態を示す縦断面図である。
【図８】本発明の発光素子の製造方法により製造された発光素子を有する電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
【図９】本発明の発光素子の製造方法により製造された発光素子を有する電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
【図１０】本発明の発光素子の製造方法により製造された発光素子を有する電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１２５】
１……有機ＥＬ素子  ３……陽極  ４……正孔輸送層  ５……発光層  ６……陰極  ８……陽極バッファ層  ９……上基板  １０……表示装置  ２０……ＴＦＴ回路基板  ２１……基板  ２２……回路部  ２３……下地保護層  ２４……駆動用ＴＦＴ  ２４１……半導体層  ２４２……ゲート絶縁層  ２４３……ゲート電極  ２４４……ソース電極  ２４５……ドレイン電極  ２５……第１層間絶縁層  ２６……第２層間絶縁層  ２７……配線  ３１……第１隔壁部  ３２……第２隔壁部  ３５……隔壁部  １００……プラズマ重合装置  １１０……真空ポンプ  １２０……真空チャンバ  １２１……絶縁体  １３０……電極  １４０……ステージ  １５０……高周波電源  １６０……ガス供給管  １６１、１７１……流量制御弁  １７０……原料供給管  １８０……ガス供給源  １９０……原料容器  １９１……ヒータ  １１００……パーソナルコンピュータ  １１０２……キーボード  １１０４……本体部  １１０６……表示ユニット  １２００……携帯電話機  １２０２……操作ボタン  １２０４……受話口  １２０６……送話口  １３００……ディジタルスチルカメラ  １３０２……ケース（ボディー）  １３０４……受光ユニット  １３０６……シャッタボタン  １３０８……回路基板  １３１２……ビデオ信号出力端子  １３１４……データ通信用の入出力端子  １４３０……テレビモニタ  １４４０……パーソナルコンピュータ
【図１】
0004479642.tif 000004
【図２】
0004479642.tif 000005
【図３】
0004479642.tif 000006
【図４】
0004479642.tif 000007
【図５】
0004479642.tif 000008
【図６】
0004479642.tif 000009
【図７】
0004479642.tif 000010
【図８】
0004479642.tif 000011
【図９】
0004479642.tif 000012
【図１０】
0004479642.tif 000013