(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体上に、
複数の第一電極と、
前記第一電極の形成位置に対応した複数の開口部を有する画素隔壁と、
少なくとも前記開口部に配置される発光層と、
前記隔壁及び前記発光層の全面を覆う第二電極と、
前記第二電極を覆う第一無機層と、
前記第一無機層を覆う第二無機層と、
前記第二無機層を覆う有機緩衝層と、
前記有機緩衝層を覆うガスバリア層と、を有し、
前記第一無機層は、前記第二無機層よりも弾性率が低い材料からなり、
前記第一無機層および前記第二無機層は、透光性を有する絶縁性の無機化合物からなり、前記隔壁および前記第二電極の全面を覆っていることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
基体上に、
複数の第一電極と、
前記第一電極の形成位置に対応した複数の開口部を有する画素隔壁と、
少なくとも前記開口部に配置される発光層と、
前記隔壁及び前記発光層を覆う第二電極と、
前記第二電極を覆う第一無機層と、
前記第一無機層を覆う第二無機層と、
前記第二無機層を覆う有機緩衝層と、
前記有機緩衝層を覆うガスバリア層と、を有し、
前記第一無機層および前記第二無機層は、透光性を有する絶縁性の無機化合物からなり、
前記第一無機層は、前記第二無機層よりも弾性率が低い材料からなり、
前記第一無機層の膜厚は、前記第二無機層よりも厚く、かつ前記有機緩衝層よりも薄いことを特徴とする発光装置。
【請求項３】
前記第一無機層は、前記有機緩衝層よりも弾性率が高い材料からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記第二電極は、透明性を有する金属薄膜または／及び金属酸化物導電膜からなることを特徴とする請求項１または２に記載の発光装置。
【請求項５】
前記第一無機層は、弾性率が１０〜１００ＧＰａである材料からなることを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項６】
前記第二電極は、前記隔壁の外側まで延在されて前記隔壁の外側において前記基体と接し、
前記第一無機層および前記第二無機層の終端部はガスバリア層で被覆されるようにガスバリア層よりも狭い範囲で形成されていることを特徴とする請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項７】
前記有機緩衝層は、前記隔壁よりも広い範囲を覆うことを特徴とする請求項１から請求項６のうちいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項８】
前記第一無機層は、無機酸化物またはアルカリハライドからなることを特徴とする請求項１から請求項７のうちいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項９】
前記第二無機層と前記ガスバリア層とは、略同一の弾性率を有する材料からなることを特徴とする請求項１から請求項８のうちいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項１０】
前記有機緩衝層は、エポキシ樹脂からなることを特徴とする請求項１から請求項９のうちいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項１１】
前記有機緩衝層の端部における接触角度は、２０°以下に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項１０うちいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項１２】
基体上に、
複数の第一電極を形成する工程と、
前記第一電極の形成位置に対応した複数の開口部を有する画素隔壁を形成する工程と、
少なくとも前記開口部に配置される発光層を形成する工程と、
前記隔壁の全面および前記発光層を覆うように第二電極を形成する工程と、
前記第二電極を覆う第一無機層を形成する工程と、
前記第一無機層を覆う第二無機層を形成する工程と、
前記第二無機層を覆う有機緩衝層を形成する工程と、
前記有機緩衝層を覆い、ガスバリア層を形成する工程と、を有し、
前記第一無機層は、前記第二無機層よりも弾性率が低い材料から形成され、透光性を有する絶縁性の無機化合物からなる前記第一無機層および前記第二無機層を形成する工程は、前記隔壁および前記第二電極の全面を覆うように形成することを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項１３】
前記第一無機層は、前記有機緩衝層よりも弾性率が高い材料からなることを特徴とする請求項１２に記載の発光装置の製造方法。
【請求項１４】
前記第一無機層は、弾性率が１０〜１００ＧＰａである材料からなることを特徴とする請求項１２または１３に記載の発光装置の製造方法。
【請求項１５】
前記第一無機層及び前記第二無機層は、同一の成膜装置内において連続的に形成されることを特徴とする請求項１２から請求項１４のうちいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。
【請求項１６】
前記有機緩衝層は、減圧雰囲気下におけるスクリーン印刷法により配置されることを特徴とする請求項１２から請求項１５のうちいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。
【請求項１７】
請求項１から請求項１１のいずれかに記載の発光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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置、発光装置の製造方法、及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報機器の多様化等に伴い、消費電力が少なく軽量化された平面表示装置のニーズが高まっている。この様な平面表示装置の一つとして、発光層を備えた有機ＥＬ装置が知られている。このような有機ＥＬ装置は、陽極と陰極との間に発光層を備えた構成が一般的である。更に、正孔注入性や電子注入性を向上させるために、陽極と発光層の間に正孔注入層を配置した構成や、発光層と陰極の間に電子注入層を配置した構成が提案されている。
【０００３】
有機ＥＬ装置の発光層、正孔注入層、電子注入層に用いられる材料は、大気中の水分と反応し劣化し易いものが多い。これらの層が劣化すると、有機ＥＬ装置にダークスポットと呼ばれる非発光領域が形成されてしまい、発光素子としての寿命が短くなってしまう。従って、このような有機ＥＬ装置おいては、水分や酸素等の影響を抑えることが課題となっている。
このような課題を解決するために、有機ＥＬ装置の基板にガラスや金属からなる封止部材を接着して、水分や酸素の浸入を防止する方法が一般的に採用されてきた。しかし、ディスプレイの大型化及び薄型化／軽量化に伴い、接着した封止部材のみで水分や酸素の浸入を防ぐことが難しくなってきている。また、大型化に伴って駆動素子や配線を形成する面積を十分に確保するため、封止部材側から光を取り出すトップエミッション構造を用いる必要性も提案されている。このような要求を達成するために、透明でかつ軽量、耐強度性に優れた薄膜を用いた封止構造が求められている。
【０００４】
そこで、近年では、表示装置の大型化及び軽薄化に対応するために、発光素子上に透明でガスバリア性に優れた珪素窒化物、珪素酸化物、セラミックス等の薄膜を高密度プラズマ成膜法（例えば、イオンプレーティング、ＥＣＲプラズマスパッタ、ＥＣＲプラズマＣＶＤ、表面波プラズマＣＶＤ、ＩＣＰ−ＣＶＤ等）によりガスバリア層として成膜させる薄膜封止と呼ばれる技術が用いられている（例えば、特許文献１〜４）。このような技術によれば、発光素子への水分の浸入を防ぐことが可能となっている。
【特許文献１】特開平９−１８５９９４号公報
【特許文献２】特開２００１−２８４０４１号公報
【特許文献３】特開２０００−２２３２６４号公報
【特許文献４】特開２００３−１７２４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような技術を採用した場合でも、外部からの水分の浸入を完全に防ぐことができず、十分な発光特性や発光寿命が得られない。特に、画素隔壁等によって発生する外周部或いは段差部においてガスバリア層の剥離やクラックが発生して、そこからの水分の浸入が認められている。このため、ガスバリア層の下層側に、略平坦な上面を有する有機緩衝層を配置することにより、ガスバリア層におけるクラックの発生を防止することが考えられている。
ところが、このような有機緩衝層の形成が減圧雰囲気下において行われるため、特にトップエミション構造では透明性を得るために陰極を薄膜で用いるため、陰極層に負荷がかかり、陰極層の外周部或いは段差部において剥離やクラックが発生し、このため所望の発光特性を得ることができないという問題がある。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る発光装置、発光装置の製造方法、及び電子機器では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
第一の発明は、発光装置が、基体上に、複数の第一電極と、前記第一電極の形成位置に対応した複数の開口部を有する画素隔壁と、少なくとも前記開口部に配置される有機機能層と、前記隔壁及び前記有機機能層を覆う第二電極と、前記第二電極を覆う第一無機層と、前記第一無機層を覆う第二無機層と、前記第二無機層を覆う有機緩衝層と、前記有機緩衝層を覆うガスバリア層と、を有するようにした。
第一の発明は、発光装置が、基体上に、複数の第一電極と、前記第一電極の形成位置に対応した複数の開口部を有する画素隔壁と、少なくとも前記開口部に配置される発光層と、前記隔壁及び前記発光層を覆う第二電極と、前記第二電極を覆う第一無機層と、前記第一無機層を覆う第二無機層と、前記第二無機層を覆う有機緩衝層と、前記有機緩衝層を覆うガスバリア層と、を有し、前記第二電極は、前記隔壁の全面を覆い、かつ前記隔壁の外側まで延在されて前記隔壁の外側において前記基体と接しているようにした。
第一の発明は、発光装置が、基体上に、複数の第一電極と、前記第一電極の形成位置に対応した複数の開口部を有する画素隔壁と、少なくとも前記開口部に配置される発光層と、前記隔壁及び前記発光層の全面を覆う第二電極と、前記第二電極を覆う第一無機層と、前記第一無機層を覆う第二無機層と、前記第二無機層を覆う有機緩衝層と、前記有機緩衝層を覆うガスバリア層と、を有し、前記第一無機層は、前記第二無機層よりも弾性率が低い材料からなり、前記第一無機層および前記第二無機層は、前記隔壁および前記第二電極の全面を覆っているようにした。
第一の発明は、発光装置が、基体上に、複数の第一電極と、前記第一電極の形成位置に対応した複数の開口部を有する画素隔壁と、少なくとも前記開口部に配置される発光層と、前記隔壁及び前記発光層の全面を覆う第二電極と、前記第二電極を覆う第一無機層と、前記第一無機層を覆う第二無機層と、前記第二無機層を覆う有機緩衝層と、前記有機緩衝層を覆うガスバリア層と、を有し、前記第一無機層は、前記第二無機層よりも弾性率が低い材料からなり、前記第一無機層および前記第二無機層は、透光性を有する絶縁性の無機化合物からなり、前記隔壁および前記第二電極の全面を覆っているようにした。
この発明によれば、有機緩衝層を形成する等の製造プロセス中に、第二電極や第二無機層に加わる外力が緩和され、第二電極や第二無機層の剥離やクラック等の不具合発生が防止される。
【０００８】
前記第二電極は、透明性を有する金属薄膜または／及び金属酸化物導電膜からなり、第一無機層及び第二無機層は絶縁性の無機化合物からなるようにした。
前記第一無機層が、前記第二無機層よりも弾性率が低い材料からなるものでは、第二無機層に加えられた外力を第一無機層により緩和することができる。
前記第一無機層が、前記有機緩衝層よりも弾性率が高い材料からなるものでは、第二無機層と一体となって第二電極を保護することができる。
前記第一無機層が、弾性率が１０〜１００ＧＰａである材料からなるものでは、第二電極や第二無機層におけるクラック発生や剥離を確実に防止できる。
基体上に、複数の第一電極と、前記第一電極の形成位置に対応した複数の開口部を有する画素隔壁と、少なくとも前記開口部に配置される発光層と、前記隔壁及び前記発光層を覆う第二電極と、前記第二電極を覆う第一無機層と、前記第一無機層を覆う第二無機層と、前記第二無機層を覆う有機緩衝層と、前記有機緩衝層を覆うガスバリア層と、を有し、前記第一無機層は、前記第二無機層よりも弾性率が低い材料からなるようにした。
基体上に、複数の第一電極と、前記第一電極の形成位置に対応した複数の開口部を有する画素隔壁と、少なくとも前記開口部に配置される発光層と、前記隔壁及び前記発光層を覆う第二電極と、前記第二電極を覆う第一無機層と、前記第一無機層を覆う第二無機層と、前記第二無機層を覆う有機緩衝層と、前記有機緩衝層を覆うガスバリア層と、を有し、前記第一無機層は、前記有機緩衝層よりも弾性率が高い材料からなるようにした。
基体上に、複数の第一電極と、前記第一電極の形成位置に対応した複数の開口部を有する画素隔壁と、少なくとも前記開口部に配置される発光層と、前記隔壁及び前記発光層を覆う第二電極と、前記第二電極を覆う第一無機層と、前記第一無機層を覆う第二無機層と、前記第二無機層を覆う有機緩衝層と、前記有機緩衝層を覆うガスバリア層と、を有し、前記第一無機層は、前記第二無機層よりも弾性率が低い材料からなり、前記第一無機層の膜厚は、前記第二無機層よりも厚く、かつ前記有機緩衝層よりも薄くなるようにした。
基体上に、複数の第一電極と、前記第一電極の形成位置に対応した複数の開口部を有する画素隔壁と、少なくとも前記開口部に配置される発光層と、前記隔壁及び前記発光層を覆う第二電極と、前記第二電極を覆う第一無機層と、前記第一無機層を覆う第二無機層と、前記第二無機層を覆う有機緩衝層と、前記有機緩衝層を覆うガスバリア層と、を有し、前記第一無機層および前記第二無機層は、透光性を有する絶縁性の無機化合物からなり、前記第一無機層は、前記第二無機層よりも弾性率が低い材料からなり、前記第一無機層の膜厚は、前記第二無機層よりも厚く、かつ前記有機緩衝層よりも薄くなるようにした。
【０００９】
前記第二電極は、前記隔壁の外側まで延在されて前記隔壁の外側において前記基体と接し、前記第一無機層および前記第二無機層の終端部はガスバリア層で被覆されるようにガスバリア層よりも狭い範囲で形成されるようにした。
前記第一無機層および前記第二無機層は、前記第二電極より広い範囲を覆い、終端部はガスバリア層で被覆されるようにガスバリア層よりも狭い範囲で形成されるようにした。
前記有機緩衝層は、前記隔壁よりも広い範囲を覆うようにした。
前記第一無機層の膜厚が、前記第二無機層よりも厚く、かつ前記有機緩衝層よりも薄いものでは、第二無機層に加えられた外力のみを緩和するように機能させることができる。
前記第一無機層が、有機機能層及び画素隔壁、陰極の全てを被覆するようにより広い範囲を覆い、終端部はガスバリア層で被覆されるようにガスバリア層よりも狭い範囲で形成されるようにした。
前記第一無機層が、無機酸化物またはアルカリハライドからなるものでは、低い弾性率と高い透明性、低温でかつ短時間での厚膜成膜ができるために低コストの形成が可能であり、第二電極や第二無機層におけるクラック発生や剥離を確実に防止できる。
前記第二無機層と前記ガスバリア層とが、略同一の弾性率を有する材料からなるものでは、ガスバリア層と共に水分の浸入等を防止することができる。
【００１０】
前記有機緩衝層が、エポキシ樹脂からなるものでは、ガスバリア層におけるクラック等の発生を防止することができる。
前記有機緩衝層の端部における接触角度が、２０°以下に形成されているものでは、端部における剥離を防止することができる。
【００１１】
第二の発明は、発光装置の製造方法が、基体上に、複数の第一電極を形成する工程と、前記第一電極の形成位置に対応した複数の開口部を有する画素隔壁を形成する工程と、少なくとも前記開口部に配置される発光層を形成する工程と、前記隔壁の全面および前記発光層を覆い、かつ前記隔壁の外側まで延在されて前記隔壁の外側において前記基体と接するように第二電極を形成する工程と、前記第二電極を覆う第一無機層を形成する工程と、前記第一無機層を覆う第二無機層を形成する工程と、前記第二無機層を覆う有機緩衝層を形成する工程と、前記有機緩衝層を覆い、ガスバリア層を形成する工程と、を有するようにした。
第二の発明は、発光装置の製造方法が、基体上に、複数の第一電極を形成する工程と、前記第一電極の形成位置に対応した複数の開口部を有する画素隔壁を形成する工程と、少なくとも前記開口部に配置される有機機能層を形成する工程と、前記隔壁及び前記有機機能層を覆う第二電極を形成する工程と、前記第二電極を覆う第一無機層を形成する工程と、前記第一無機層を覆う第二無機層を形成する工程と、前記第二無機層を覆う有機緩衝層を形成する工程と、前記有機緩衝層を覆うガスバリア層を形成する工程と、を有するようにした。
第二の発明は、発光装置の製造方法が、基体上に、複数の第一電極を形成する工程と、前記第一電極の形成位置に対応した複数の開口部を有する画素隔壁を形成する工程と、少なくとも前記開口部に配置される発光層を形成する工程と、前記隔壁の全面および前記発光層を覆うように第二電極を形成する工程と、前記第二電極を覆う第一無機層を形成する工程と、前記第一無機層を覆う第二無機層を形成する工程と、前記第二無機層を覆う有機緩衝層を形成する工程と、前記有機緩衝層を覆い、ガスバリア層を形成する工程と、を有し、前記第一無機層は、前記第二無機層よりも弾性率が低い材料から形成され、前記第一無機層および前記第二無機層を形成する工程は、前記隔壁および前記第二電極の全面を覆うように形成するようにした。
第二の発明は、発光装置の製造方法が、基体上に、複数の第一電極を形成する工程と、前記第一電極の形成位置に対応した複数の開口部を有する画素隔壁を形成する工程と、少なくとも前記開口部に配置される発光層を形成する工程と、前記隔壁の全面および前記発光層を覆うように第二電極を形成する工程と、前記第二電極を覆う第一無機層を形成する工程と、前記第一無機層を覆う第二無機層を形成する工程と、前記第二無機層を覆う有機緩衝層を形成する工程と、前記有機緩衝層を覆い、ガスバリア層を形成する工程と、を有し、前記第一無機層は、前記第二無機層よりも弾性率が低い材料から形成され、透光性を有する絶縁性の無機化合物からなる前記第一無機層および前記第二無機層を形成する工程は、前記隔壁および前記第二電極の全面を覆うように形成するようにした。
この発明によれば、第一無機層により、有機緩衝層形成工程において第二電極や第二無機層に加わる外力が緩和されるので、第二電極や第二無機層の剥離、クラック等の不具合発生が防止される。
【００１２】
前記第一無機層が、前記第二無機層よりも弾性率が低い材料からなるものでは、第二無機層に加えられた外力を第一無機層により緩和することができる。
前記第一無機層が、前記有機緩衝層よりも弾性率が高い材料からなるものでは、第二無機層と一体となって第二電極を保護することができる。
前記第一無機層が、弾性率が１０〜１００ＧＰａである材料からなるものでは、第二電極や第二無機層におけるクラック発生や剥離を確実に防止できる。
【００１３】
前記第一無機層及び前記第二無機層は、同一の成膜装置内において連続的に形成されるものでは、製造効率の向上、製造コストの低減を図ることができる。
前記有機緩衝層が、減圧雰囲気下におけるスクリーン印刷法により配置されるものでは、有機緩衝層から水分を排除でき、また気泡の混入を防止できる。
【００１４】
第三の発明は、電子機器が、第一の発明に係る発光装置を備えるようにした。この発明によれば、高品質が画像特性を有する表示部を備えた電子機器が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係る発光装置、発光装置の製造方法、及び電子機器の実施形態について、図を参照して説明する。なお、発光装置として、有機機能材料の一例である有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）材料を用いたＥＬ表示装置について説明する。
【００１６】
［第一実施形態］
図１は、本発明の第一実施形態に係るＥＬ表示装置１の配線構造を示す図である。
ＥＬ表示装置（発光装置）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と略記する）を用いたアクティブマトリクス型のＥＬ表示装置である。
なお、以下の説明では、ＥＬ表示装置１を構成する各部位や各層膜を認識可能とするために、各々の縮尺を異ならせている。
【００１７】
ＥＬ表示装置１は、複数の走査線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信号線１０２と、各信号線１０２に並列に延びる複数の電源線１０３とがそれぞれ配線された構成を有するとともに、走査線１０１と信号線１０２の各交点付近に画素領域Ｘが設けられる。
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データ線駆動回路１００が接続される。また、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走査線駆動回路８０が接続される。
【００１８】
さらに、画素領域Ｘ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用ＴＦＴ１１２と、このスイッチング用ＴＦＴ１１２を介して信号線１０２から供給される画素信号を保持する保持容量１１３と、該保持容量１１３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駆動用ＴＦＴ１２３と、この駆動用ＴＦＴ１２３を介して電源線１０３に電気的に接続したときに該電源線１０３から駆動電流が流れ込む画素電極（第一電極）２３と、この画素電極２３と陰極（第二電極）５０との間に挟み込まれた有機機能層１１０とが設けられる。画素電極２３と陰極５０と有機機能層１１０により、発光素子（有機ＥＬ素子）が構成される。
【００１９】
このＥＬ表示装置１によれば、走査線１０１が駆動されてスイッチング用ＴＦＴ１１２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１１３に保持され、該保持容量１１３の状態に応じて、駆動用ＴＦＴ１２３のオン・オフ状態が決まる。そして、駆動用ＴＦＴ１２３のチャネルを介して、電源線１０３から画素電極２３に電流が流れ、さらに有機機能層１１０を介して陰極５０に電流が流れる。有機機能層１１０は、これを流れる電流量に応じて発光する。
【００２０】
次に、ＥＬ表示装置１の具体的な構成について、図２〜図５を参照して説明する。
ＥＬ表示装置１は、図２に示すように、電気絶縁性を備えた基板２０と、スイッチング用ＴＦＴ（図示せず）に接続された画素電極が基板２０上にマトリックス状に配置されてなる画素電極域（図示せず）と、画素電極域の周囲に配置されるとともに各画素電極に接続される電源線（図示せず）と、少なくとも画素電極域上に位置する平面視ほぼ矩形の画素部３（図２中一点鎖線枠内）とを具備して構成されたアクティブマトリクス型のものである。
なお、本発明においては、基板２０と後述するようにこれの上に形成されるスイッチング用ＴＦＴや各種回路、及び層間絶縁膜などを含めて、基体２００と称している（図３，図４参照）。
【００２１】
画素部３は、中央部分の実表示領域４（図２中二点鎖線枠内）と、実表示領域４の周囲に配置されたダミー領域５（一点鎖線および二点鎖線の間の領域）とに区画される。
実表示領域４には、それぞれ画素電極を有する表示領域Ｒ、Ｇ、ＢがＡ−Ｂ方向およびＣ−Ｄ方向にそれぞれ離間してマトリックス状に配置される。
また、実表示領域４の図２中両側には、走査線駆動回路８０が配置される。これら走査線駆動回路８０は、ダミー領域５の下側に配置されたものである。
【００２２】
さらに、実表示領域４の図２中上側には、検査回路９０が配置される。この検査回路９０は、ＥＬ表示装置１の作動状況を検査するための回路であって、例えば検査結果を外部に出力する検査情報出力手段（図示せず）を備え、製造途中や出荷時の表示装置の品質、欠陥の検査を行うことができるように構成されたものである。なお、この検査回路９０も、ダミー領域５の下側に配置されたものである。
【００２３】
走査線駆動回路８０および検査回路９０は、その駆動電圧が、所定の電源部から駆動電圧導通部３１０（図３参照）および駆動電圧導通部３４０（図４参照）を介して、印加されるよう構成される。また、これら走査線駆動回路８０および検査回路９０への駆動制御信号および駆動電圧は、このＥＬ表示装置１の作動制御を行う所定のメインドライバなどから駆動制御信号導通部３２０（図３参照）および駆動電圧導通部３５０（図４参照）を介して、送信および印加される。なお、この場合の駆動制御信号とは、走査線駆動回路８０および検査回路９０が信号を出力する際の制御に関連するメインドライバなどからの指令信号である。
【００２４】
また、ＥＬ表示装置１は、図３、図４に示すように基体２００上に画素電極２３と有機隔壁層（画素隔壁）２２１、発光層（有機機能層）６０と陰極５０とを備えた発光素子（有機ＥＬ素子）を多数形成し、さらにこれらを覆って、第一陰極保護層（第一無機層）５２、第二陰極保護層（第二無機層）５４、有機緩衝層２１０、ガスバリア層３０等を形成させたものである。
なお、発光層６０としては、代表的には発光層（エレクトロルミネッセンス層）であり、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層などのキャリア注入層またはキャリア輸送層を備えるもの。さらには、正孔阻止層（ホールブロッキング層）、電子阻止層（エレクトロン阻止層）を備えるものであってもよい。
【００２５】
基体２００を構成する基板２０としては、いわゆるトップエミッション型のＥＬ表示装置の場合、この基板２０の対向側であるガスバリア層３０側から発光光を取り出す構成であるので、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。
【００２６】
また、いわゆるボトムエミッション型のＥＬ表示装置の場合には、基板２０側から発光光を取り出す構成であるので、基板２０としては、透明あるいは半透明のものが採用される。例えば、ガラス、石英、樹脂（プラスチック、プラスチックフィルム）等が挙げられ、特にガラス基板が好適に用いられる。なお、本実施形態では、ガスバリア層３０側から発光光を取り出すトップエミッション型とし、よって基板２０としては上述した不透明基板、例えば不透明のプラスチックフィルムなどが用いられる。
【００２７】
また、基板２０上には、画素電極２３を駆動するための駆動用ＴＦＴ１２３などを含む回路部１１が形成されており、その上に発光素子（有機ＥＬ素子）が多数設けられる。発光素子は、陽極として機能する画素電極２３と、この画素電極２３からの正孔を注入／輸送する正孔輸送層７０と、有機ＥＬ材料を備える発光層６０と、陰極５０とが順に形成されたことによって構成されたものである。
このような構成のもとに、発光素子はその発光層６０において、正孔輸送層７０から注入された正孔と陰極５０からの電子とが結合することにより発光する。
【００２８】
画素電極２３は、本実施形態ではトップエミッション型であることから透明である必要はなく、反射性をより高めるために、例えば反射層／無機絶縁層／透明陽極ＩＴＯのような多層構造をとっても良い。反射層は、発光層から出る光を積極的に陰極側に反射させる層でアルミニウム合金などが用いられ、珪素窒化物などの無機絶縁層を介して、仕事関数が５ｅＶ以上の正孔注入性の高いＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウム錫酸化物）などの金属酸化物導電膜が陽極に用いられる。
【００２９】
正孔輸送層７０の形成材料としては、例えばポリチオフェン誘導体、ポリピロール誘導体など、またはそれらのドーピング体などが用いられる。具体的には、３，４−ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルフォン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）の分散液、すなわち、分散媒としてのポリスチレンスルフォン酸に３，４−ポリエチレンジオキシチオフェンを分散させ、さらにこれを水に分散させた分散液などを用いて正孔輸送層７０を形成することができる。
【００３０】
発光層６０を形成するための材料としては、蛍光あるいは燐光を発光することが可能な公知の発光材料を用いることができる。具体的には、（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、ポリメチルフェニルシラン（ＰＭＰＳ）などのポリシラン系などが好適に用いられる。
また、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。
なお、上述した高分子材料に代えて、従来公知の低分子材料を用いることもできる。
また、必要に応じて、このような発光層６０の上に電子注入層を形成してもよい。
【００３１】
また、本実施形態において正孔輸送層７０と発光層６０とは、図３，図４に示すように基体２００上にて格子状に形成された親液性制御層２５（図示せず）と有機隔壁層（画素隔壁）２２１とによって囲まれて配置され、これにより囲まれた正孔輸送層７０および発光層６０は単一の発光素子（有機ＥＬ素子）を構成する素子層となる。
なお、有機隔壁層２２１の開口部２２１ａの各壁面の基体２００表面に対する角度が、１１０度以上から１７０度以下となっている。このような角度としたのは、発光層６０をウエットプロセスにより形成する際に、開口部２２１ａ内に配置されやすくするためである。
【００３２】
陰極５０は、図２〜図４に示すように、実表示領域４およびダミー領域５の総面積より広い面積を備え、それぞれを覆うように形成されたもので、発光層６０と有機隔壁層２２１の上面、さらには有機隔壁層２２１の外側部を形成する壁面を覆った状態で基体２００上に形成されたものである。なお、この陰極５０は、図４に示すように有機隔壁層２２１の外側で基体２００の外周部に形成された陰極用配線２０２に接続される。この陰極用配線２０２にはフレキシブル基板２０３が接続されており、これによって陰極５０は、陰極用配線２０２を介してフレキシブル基板２０３上の図示しない駆動ＩＣ（駆動回路）に接続される。
【００３３】
陰極５０を形成するための材料としては、本実施形態はトップエミッション型であることから光透過性である必要があり、したがって透明導電材料が用いられる。透明導電材料としてはＩＴＯが好適とされるが、これ以外にも、例えば酸化インジウム・酸化亜鉛系アモルファス透明導電膜（Indium Zinc Oxide：ＩＺＯ／アイ・ゼット・オー（登録商標））等を用いることができる。なお、本実施形態ではＩＴＯを用いるものとする。
【００３４】
また、陰極５０は、電子注入効果の大きい（仕事関数が４ｅＶ以下）材料が好適に用いられる。例えば、カルシウムやマグネシウム、ナトリウム、リチウム金属、又はこれらの金属化合物である。金属化合物としては、フッ化カルシウム等の金属フッ化物や酸化リチウム等の金属酸化物、アセチルアセトナトカルシウム等の有機金属錯体が該当する。また、これらの材料だけでは、電気抵抗が大きく電極として機能しないため、発光領域を避けるようにアルミニウムや金、銀、銅などの金属層をパターン形成したり、ＩＴＯや酸化錫などの透明な金属酸化物導電層との積層体と組み合わせて用いてもよい。なお、本実施形態では、フッ化リチウムとマグネシウム−銀合金、ＩＴＯの積層体を、透明性が得られる膜厚に調整して用いるものとする。
【００３５】
陰極５０の上層部には、図３，図４に示すように、有機隔壁層２２１よりも広い範囲で、かつ陰極５０を覆った状態で第一陰極保護層５２が形成される。第一陰極保護層５２は、第二陰極保護層５４上に有機緩衝層２１０を形成する際に、第二陰極保護層５４上に加わる負荷を緩和するために設けられるものである。
第一陰極保護層５２は、第二陰極保護層５４よりも弾性率が低い材料からなり、弾性率が１０〜１００ＧＰａの範囲の無機材料である。例えば、ボトムエミッション構造では陰極層の金属材料であるＭｇ、Ｚｎ、Ａｌ、Ａｇ等を用いることができ、トップエミッション構造では透明な無機化合物材料であるＳｉＯ２などの無機酸化物やＬｉＦやＭｇＦ等のアルカリハライドを用いることができる。一般的に、これらの低弾性率の材料は耐水性に欠けるものが多い。
また、第一陰極保護層５２の形成方法としては、発光層６０にダメージを与えないように、低温で成膜が可能な真空蒸着法や高密度プラズマ成膜法等が用いられる。
また、第一陰極保護層５２の膜厚は、５０〜２００ｎｍ程度が好ましく、第二陰極保護層５４よりも厚いことがより好ましい。
【００３６】
第一陰極保護層５２の上層部には、図３，図４に示すように、第二陰極保護層５４が形成される。第二陰極保護層５４は、第一陰極保護層５２の耐水性の不足を補い、かつ有機緩衝層２１０の残留水分等に起因する製造プロセス時における陰極５０へのダメージを防止するために設けられるものである。また、緩衝層材料の塗布形成時の平坦性や消泡性、密着性、側面端部の低角度化を目的として設けられるものである。
第二陰極保護層５４は、透明性、緻密性、耐水性、絶縁性、ガスバリア性を考慮して、緻密かつ高弾性率の珪素窒化物や珪素窒酸化物などの窒素を含む珪素化合物などの材料により形成されたものが好ましい。
第二陰極保護層５４を形成する材料の弾性率としては、１００ＧＰａ以上が好ましい。
また、第二陰極保護層５４の形成方法としては、ＥＣＲスパッタ法やイオンプレーティング法等の高密度プラズマ成膜法が用いられる。
また、第二陰極保護層５４の膜厚は、１０〜５０ｎｍ程度が好ましい。
【００３７】
第二陰極保護層５４の上層部には、図３，図４に示すように、有機隔壁層２２１よりも広い範囲で、かつ陰極５０を覆った状態で有機緩衝層２１０が設けられる。なお、有機緩衝層２１０は、上記陰極保護層を終端部まで全て覆う必要は無く、また、画素部３上に形成された陰極５０を覆う場合、更に基体２００の外周部の陰極用配線２０２上に形成された陰極５０も覆う場合のいずれであってもよい。
有機緩衝層２１０は、有機隔壁層２２１の形状の影響により、凸凹状に形成された陰極５０の凸凹部分を埋めるように配置され、更に、その上面は略平坦に形成される。有機緩衝層２１０は、基体２００の反りや体積膨張により発生する応力を緩和し、不安定な有機隔壁層２２１からの陰極５０の剥離を防止する機能を有する。また、有機緩衝層２１０の上面が略平坦化されるので、有機緩衝層２１０上に形成される硬い被膜からなるガスバリア層３０も平坦化されるので、応力が集中する部位がなくなり、これにより、ガスバリア層３０へのクラックの発生を防止する。
【００３８】
有機緩衝層２１０の形成は、減圧真空下におけるスクリーン印刷法を用いて、第二陰極保護層５４上に塗布することが好ましい。スクリーンメッシュに樹脂硬化物で非塗布領域をパターン形成したマスクを基体２００に接触させて、スキージで押し付けることで、有機緩衝層形成材料を基体２００上（第二陰極保護層５４上）に転写する。減圧雰囲気で塗布（転写）が行われるので、水分の少ない環境を維持しつつ、転写時に塗布面に発生する気泡を除去することができる。
【００３９】
有機緩衝層２１０は、硬化前の原料主成分としては、減圧真空下で印刷形成するために、流動性に優れ、かつ溶媒や揮発成分の無い、全てが高分子骨格の原料となる有機化合物材料である必要があり、好ましくはエポキシ基を有する分子量３０００以下のエポキシモノマー／オリゴマーが用いられる（モノマーの定義：分子量１０００以下、オリゴマーの定義：分子量１０００〜３０００）。例えば、ビスフェノールＡ型エポキシオリゴマーやビスフェノールＦ型エポキシオリゴマー、フェノールノボラック型エポキシオリゴマー、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、アルキルグリシジルエーテル、３，４-エポキシシクロヘキセニルメチル-３'，４'-エポキシシクロヘキセンカルボキシレート、ε-カプロラクトン変性３，４-エポキシシクロヘキシルメチル３'，４'-エポキシシクロヘキサンカルボキレートなどがあり、これらが単独もしくは複数組み合わされて用いられる。
【００４０】
また、エポキシモノマー／オリゴマーと反応する硬化剤としては、電気絶縁性や接着性に優れ、かつ硬度が高く強靭で耐熱性に優れる硬化被膜を形成するものが良く、透明性に優れ、かつ硬化のばらつきの少ない付加重合型がよい。例えば、３−メチル−１，２，３，６−テトラヒドロ無水フタル酸、メチル−３，６−エンドメチレン−１，２，３，６−テトラヒドロ無水フタル酸、１，２，４，５−ベンゼンテトラカルボン酸二無水物、３，３'，４，４'-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物などの酸無水物系硬化剤が好ましい。さらに、酸無水物の反応（開環）を促進する反応促進剤として１，６−ヘキサンジオールなど分子量が大きく揮発しにくいアルコール類を添加することで低温硬化しやすくなる。これらの硬化は６０〜１００℃の範囲の加熱で行われ、その硬化被膜はエステル結合を持つ高分子となる。
更に、酸無水の開環を促進する硬化促進剤として、芳香続アミンやアルコール類、アミノフェノールなどの比較的分子量の高いものを添加することで、低温かつ短時間での硬化が可能となる。
硬化時間を短縮するためによく用いられるカチオン放出タイプの光重合開始剤は、着色や急激な硬化収縮を発生するため好ましくないが、ガスバリア層３０との密着性を向上させるシランカップリング剤や、イソシアネート化合物等の補水剤、硬化時の収縮を防ぐ微粒子などの添加剤が混入されていてもよい。
【００４１】
これらの原料毎の粘度は、１０００ｍＰａ・ｓ（室温：２５℃）以上が好ましい。塗布直後に発光層６０へ浸透して、ダークスポットと呼ばれる非発光領域を発生させないためである。また、これらの原料を混合した緩衝層形成材料の粘度としては、５００〜２００００ｍＰａ・ｓ、特に２０００〜１００００ｍＰａ・ｓ（室温）が好ましい。
【００４２】
また、有機緩衝層２１０の膜厚としては、３〜１０μｍが好ましい。有機緩衝層２１０の膜厚が３μｍ以上であれば、異物が混入した場合であってもガスバリア層３０の欠陥発生を防止することができるからである。
また、硬化後の特性としては、有機緩衝層２１０の弾性率が１〜１０ＧＰａであることが好ましい。１０ＧＰａ以上では、有機隔壁層２２１上を平坦化した際の応力を吸収することができず、１ＧＰａ以下では耐摩耗性や耐熱性等が不足するためである。
【００４３】
更に、有機緩衝層２１０の上層部には、図２〜図４に示すように、発光層６０及び有機隔壁層２２１、陰極５０を覆い、かつ封止層の中でも比較的に耐水性に欠ける有機隔壁層２２１及び第一陰極保護層５２の終端部まで覆うような広い範囲で、ガスバリア層３０が形成されている。
ガスバリア層３０は、酸素や水分が浸入するのを防止するためのもので、これにより酸素や水分による陰極５０や発光層６０の劣化等を抑えることができる。ガスバリア層３０は、透明性、ガスバリア性、耐水性を考慮して、好ましくは窒素を含む珪素化合物、すなわち珪素窒化物や珪素酸窒化物などによって形成される。
ガスバリア層３０の成膜法としては、水蒸気などのガスを遮断するため緻密で欠陥の無い被膜にする必要があり、好適には低温で緻密な膜を形成できる高密度プラズマ成膜法を用いて形成する。
ガスバリア層３０の弾性率は、１００ＧＰａ以上、具体的には２００〜２５０Ｐａ程度が好ましい。なお、上述した第二陰極保護層５４と同一の弾性率を有する材料で形成してもよい。また、ガスバリア層３０の膜厚は、２００〜６００ｎｍ程度が好ましい。２００ｎｍ未満であると、異物に対する被覆性が不足し部分的に貫通孔が形成されてしまい、ガスバリア性が損なわれてしまうおそれがあるからであり、６００ｎｍを越えると、応力による割れが生じてしまうおそれがあるからである。
【００４４】
更に、ガスバリア層３０としては、積層構造としてもよいし、その組成を不均一にして特にその酸素濃度が連続的に、あるいは非連続的に変化するような構成としてもよい。
また、本実施形態ではトップエミッション型としていることから、ガスバリア層３０は透光性を有する必要があり、したがってその材質や膜厚を適宜に調整することにより、本実施形態では可視光領域における光線透過率を例えば８０％以上にしている。
【００４５】
ここで、有機緩衝層２１０の端部（外周領域）の構造について説明する。
図５は、有機緩衝層２１０の端部（外周領域）を示す拡大図である。
有機緩衝層２１０は、第二陰極保護層５４上に形成され、その端部においてが第二陰極保護層５４の表面と接触角αで接触している。ここで、接触角αは４５°以下であり、より好ましくは、１°〜２０°程度以下であることが好ましい。
これにより、有機緩衝層２１０の上層に形成されるガスバリア層３０は、その端部に急激な形状変化がなく、なだらかに形状が変化するので、応力集中によるクラック等の欠陥の発生が防止される。したがって、長期間に渡り、封止能力を維持することが可能となる。
【００４６】
図３，図４に戻り、ガスバリア層３０の上層部には、ガスバリア層３０を覆う保護層２０４が設けられる。この保護層２０４は、ガスバリア層３０側に設けられた接着層２０５と表面保護基板２０６とからなる。
接着層２０５は、ガスバリア層３０上に表面保護基板２０６を固定させ、かつ外部からの機械的衝撃に対して緩衝機能を有し、発光層６０やガスバリア層３０の保護をするものである。当該接着層２０５に表面保護基板２０６が貼り合わされることで、保護層２０４が形成されている。接着層２０５は、例えばウレタン系、アクリル系、エポキシ系、ポリオレフィン系などの樹脂で、表面保護基板２０６より柔軟でガラス転移点の低い材料からなる接着剤によって形成されたものである。また、透明樹脂材料が好ましい。また、低温で硬化させるため硬化剤を添加する２液混合型の材料によって形成されたものでもよい。
なお、このような接着層２０５には、シランカップリング剤またはアルコキシシランを添加しておくのが好ましく、このようにすれば、形成される接着層２０５とガスバリア層３０との密着性がより良好になり、したがって機械的衝撃に対する緩衝機能が高くなる。
また、特にガスバリア層３０が珪素化合物で形成されている場合などでは、シランカップリング剤やアルコキシシランによってこのガスバリア層３０との密着性を向上させることができ、したがってガスバリア層３０のガスバリア性を高めることができる。
【００４７】
表面保護基板２０６は、接着層２０５上に設けられて、保護層２０４の表面側を構成するものであり、耐圧性や耐摩耗性、外部光反射防止性、ガスバリア性、紫外線遮断性などの機能の少なくとも一つを有してなる層である。
表面保護基板２０６の材質は、ガラス、ＤＬＣ（ダイアモンドライクカーボン）層、透明プラスチック、透明プラスチックフィルムが採用される。ここで、プラスチック材料としては、例えば、ＰＥＴ、アクリル、ポリカーボネート、ポリオレフィン等が採用される。
更に、当該表面保護基板２０６には、紫外線遮断／吸収層や光反射防止層、放熱層、レンズ、色波長変換層やミラー等の光学構造が設けられていてもよい。また、カラーフィルタ機能を設けてもよい。
なお、ＥＬ表示装置１はトップエミッション型であるため、表面保護基板２０６、接着層２０５を共に透光性のものにする必要があるが、ボトムエミッション型とする場合にはその必要はない。
【００４８】
次に、本実施形態に係るＥＬ表示装置１の製造方法の一例を、図６及び図７を参照して説明する。図６及び図７に示す各断面図は、図２中のＡ−Ｂ線の断面図に対応した図である。
なお、本実施形態においては、発光装置としてのＥＬ表示装置１がトップエミッション型である場合であり、また、基板２０の表面に回路部１１を形成させる工程については、従来技術と変わらないので説明を省略する。
【００４９】
まず、図６（ａ）に示すように、表面に回路部１１が形成された基板２０の全面を覆うように、画素電極２３となる導電膜を形成され、更に、この透明導電膜をパターニングすることにより、第二層間絶縁層２８４のコンタクトホール２３ａを介してドレイン電極２４４と導通する画素電極２３を形成すると同時に、ダミー領域のダミーパターン２６も形成する。
なお、図３，図４では、これら画素電極２３、ダミーパターン２６を総称して画素電極２３としている。ダミーパターン２６は、第二層間絶縁層２８４を介して下層のメタル配線へ接続しない構成とされる。すなわち、ダミーパターン２６は、島状に配置され、実表示領域に形成されている画素電極２３の形状とほぼ同一の形状を有する。もちろん、表示領域に形成されている画素電極２３の形状と異なる構造であってもよい。なお、この場合、ダミーパターン２６は少なくとも駆動電圧導通部３１０（３４０）の上方に位置するものも含むものとする。
【００５０】
次いで、図６（ｂ）に示すように、画素電極２３、ダミーパターン２６上、および第二層間絶縁膜上に絶縁層である親液性制御層２５を形成する。なお、画素電極２３においては一部が開口する態様にて親液性制御層２５を形成し、開口部２５ａ（図３参照）において画素電極２３からの正孔移動が可能とされている。逆に、開口部２５ａを設けないダミーパターン２６においては、絶縁層（親液性制御層）２５が正孔移動遮蔽層となって正孔移動が生じないものとされている。続いて、親液性制御層２５において、異なる２つの画素電極２３の間に位置して形成された凹状部に不図示のＢＭ（ブラックマトリックス）を形成する。具体的には、親液性制御層２５の凹状部に対して、金属クロムを用いスパッタリング法にて成膜する。
【００５１】
そして、図６（ｃ）に示すように、親液性制御層２５の所定位置、詳しくは上述したＢＭを覆うように有機隔壁層２２１を形成する。
具体的な有機隔壁層の形成方法としては、例えばアクリル系、イミド系材料などのレジストを溶媒に溶解したものを、スピンコート法、ディップコート法などの各種塗布法により塗布して有機樹脂層を形成する。なお、有機樹脂層の構成材料は、後述するインクの溶媒に溶解せず、しかもエッチングなどによってパターニングし易いものであればどのようなものでもよい。
【００５２】
更に、有機樹脂層をフォトリソグラフィ技術、エッチング技術を用いてパターニングし、有機樹脂層に開口部２２１ａを形成することにより、開口部２２１ａに壁面を有した有機隔壁層２２１を形成する。ここで、開口部２２１ａを形成する壁面について、基体２００表面に対する角度を１１０度以上から１７０度以下となるように形成する。
なお、この場合、有機隔壁層２２１は、少なくとも駆動制御信号導通部３２０の上方に位置するものを含むものとする。
【００５３】
次いで、有機隔壁層２２１の表面に、親液性を示す領域と、撥液性を示す領域とを形成する。本実施形態においては、プラズマ処理によって各領域を形成する。具体的には、プラズマ処理を、予備加熱工程と、有機隔壁層２２１の上面および開口部２２１ａの壁面ならびに画素電極２３の電極面２３ｃ、親液性制御層２５の上面をそれぞれ親液性にする親インク化工程と、有機隔壁層２２１の上面および開口部２２１ａの壁面を撥液性にする撥インク化工程と、冷却工程とで構成する。
【００５４】
次いで、正孔輸送層形成工程によって正孔輸送層７０の形成を行う。この正孔輸送層形成工程では、例えばインクジェット法等の液滴吐出法や、スピンコート法などにより、正孔輸送層材料を電極面２３ｃ上に塗布し、その後、乾燥処理および熱処理を行い、電極２３上に正孔輸送層７０を形成する。
【００５５】
次いで、発光層形成工程によって発光層６０の形成を行う。この発光層形成工程では、例えばインクジェット法により、発光層形成材料を正孔輸送層７０上に吐出し、その後、乾燥処理および熱処理を行うことにより、有機隔壁層２２１に形成された開口部２２１ａ内に発光層６０を形成する。この発光層形成工程では、正孔輸送層７０の再溶解を防止するため、発光層形成材料に用いる溶媒として、正孔輸送層７０に対して不溶な無極性溶媒を用いる。
【００５６】
次いで、図６（ｄ）に示すように、陰極層形成工程によって陰極５０の形成を行う。この陰極層形成工程では、例えばイオンプレーティング法等の物理気相成長法によりＩＴＯを成膜して、陰極５０とする。このとき、この陰極５０については、発光層６０と有機隔壁層２２１の上面を覆うのはもちろん、有機隔壁層２２１の外側部を形成する壁面についてもこれを覆った状態となるように形成する。
【００５７】
次に、図７（ａ）に示すように、陰極５０上に、第一陰極保護層５２及び第二陰極保護層５４を形成する。
例えば、Ｍｇ、Ｚｎ、Ａｌ、Ａｇ等の無機材料、或いは透明無機材料としてのＳｉＯ２などの無機酸化物やＬｉＦやＭｇＦ等のアルカリハライドを、真空蒸着法や高密度プラズマ成膜法により、５０〜２００ｎｍ程度の膜厚に成膜する。
次いで、珪素酸化物などの窒素を含む珪素化合物などの無機化合物を、ＥＣＲスパッタ法やイオンプレーティング法等の高密度プラズマ成膜法により、１０〜５０ｎｍ程度の膜厚に成膜する。
なお、第一陰極保護層５２及び第二陰極保護層５４は、同一のプロセスチャンバ内において、同一のマスクを用いて、連続的に成膜することができる。このようにすれば、第一陰極保護層５２及び第二陰極保護層５４の成膜を効率的に行うことができる。
【００５８】
次に、図７（ｂ）に示すように、有機緩衝層２１０をスクリーン印刷法により、第二陰極保護層５４上に塗布する。この際、気泡を原因とする膜欠陥を発生させないよう１００〜１００００Ｐａ範囲の減圧雰囲気下で塗布する。
【００５９】
ここで、有機緩衝層２１０を減圧雰囲気下においてスクリーン印刷する手順を詳細に説明する。
図８は、スクリーン印刷法を工程順に示す図である。
スクリーン印刷法は、減圧雰囲気下で塗布が可能な方法であるため、比較的中〜高粘度の塗布液の使用を得意とする方式である。特に、スクリーン印刷法は、スキージの加圧移動により塗出制御が簡便で、スクリーンメッシュの使用により膜厚均一性およびパターニング性に優れる、という利点を有している。
【００６０】
最初に、図８Ａに示すように、第一陰極保護層５２及び第二陰極保護層５４まで形成した基体２００を第一基板搬送室（不図示）に搬入し、第一基板搬送室内および印刷室（不図示）内を所定の圧力に調整した後に、基体２００を印刷室内に搬入する。
そして、図８Ｂに示すように、スクリーンメッシュ５５１に対して位置合わせする。ここで、スクリーンメッシュ５５１の非塗布部には、材料を塗布しない部分を被覆する撥液性の乳剤硬化層５５１ｎが形成されている。
なお、スクリーンメッシュ５５１のパターン形状は、有機緩衝層２１０の周縁部を所定形状（例えば波形状）に形成するための型が形成されたものとなっている。
【００６１】
次に、基体２００を位置合わせした後、ステージ（不図示）上に保持する。基体２００をステージに保持する方法としては、例えば真空吸着を用いることができる。
そして、図８Ｃに示すように、第一回目の圧力調整工程として、スクリーンメッシュ５５１上に緩衝層材料を滴下する前に、印刷室内を１０〜１０００Ｐａの圧力に調整する。
次に、図８Ｄに示すように、スクリーンメッシュ５５１の一端（乳剤硬化層５５１ｎ上）に硬化前の緩衝層材料Ｋをディスペンサノズル等によって所定量滴下する。
緩衝層材料Ｋには、上述したようにエポキシモノマー／オリゴマー材料に硬化剤、反応促進剤を混合した材料を使用する。これらの材料は塗布前に混合されてから用いられるが、混合後の粘度としては、室温（２５℃）で５００〜２００００ｍＰａ・ｓの粘度範囲であることがよい。これよりも粘度が低い場合では、スクリーンメッシュ５５１からの液だれや乳剤硬化層５５１ｎ上へのはみ出しが起こり、膜厚安定性やパターニング性が悪くなる。また、これよりも粘度が高い場合では、平坦性が悪くなるためにメッシュ痕が残留し、またメッシュ離脱時に巻き込む気泡が大きく成長するため、クレーター状の塗布抜けが発生しやすく、消泡工程後でも気泡が残留しやすくなる。
【００６２】
更に、緩衝層材料Ｋの粘度としては、特に２０００〜１００００ｍＰａ・ｓの範囲であることが好ましい。粘度を１００００ｍＰａ・ｓよりも低くすることで、気泡の残留をさらに抑制することができる。また、１０００ｍＰａ・ｓよりも高くすることで、スクリーン印刷工程において気泡が弾け難く、そして、クレーター状の欠陥が生じ難くなる。これによって、均一な膜を得ることが可能となる。また、後述するように、ダークスポットの発生を確実に抑制できる。したがって、材料の室温粘度を上記のように設定することで、緩衝層の形状保持、表面の平坦化、気泡の極微小化、側面端部の低角度化を確実に実現することができ、ダークスポットの発生を抑制することができる。
【００６３】
また、有機緩衝層２１０の膜厚は、平坦化と、凹凸によって生じる応力の緩和を実現できるように有機隔壁層２２１の高さよりも厚くする必要があり、上述したように、３〜１０μｍ程度が好ましい。これらの粘度と膜厚制御は、接触角の形成にも影響し、終端部の角度２０°以下を達成するためにも重要である。応力はないことが好ましいが、わずかに引張応力が生じてもよい。極力応力を少なくするため、比較的密度の低い多孔質な膜であることが好ましく、上述したように、弾性率は１〜１０ＧＰａの範囲が好適である。
【００６４】
次に、図８Ｅに示すように、スキージ５５３をスクリーンメッシュ５５１上で一辺側から他辺側に移動させ、緩衝層材料Ｋをスクリーンメッシュ５５１上に広げつつ、基体２００上に押し込み、パターンを転写する。なお、スクリーンメッシュ５５１を基体２００上に配置した際、スクリーンメッシュ５５１が基体２００に完全に接触していてもよいし、間隔が１ｍｍ程度空いていてもよい。間隔が空いている場合でもスキージ５５３で材料を押し込んだ後は材料を介してスクリーンメッシュ５５１と基体２００とは実質的に接触することになり、コンタクト方式のスクリーン印刷となる。したがって、後述するスクリーンメッシュの剥離工程が必要となる。
【００６５】
またこの際、緩衝層材料Ｋがローリングしながら塗布されるため、材料中に気泡が混入する。そのため、図８Ｆに示すように、第二回目の圧力調整工程として印刷室内を２０００〜５０００Ｐａの圧力に調整した上で所定時間保持し、気泡を除去する。すなわち、印刷室内への窒素ガスのパージにより第一回目の調整圧力である１０〜１０００Ｐａから２０００〜５０００Ｐａに圧力を上げる。この気泡は真空気泡であるから、圧力を上げることによって気泡をつぶし、消滅させることができる。
【００６６】
次に、図８Ｇに示すように、基体２００からスクリーンメッシュ５５１を剥離する。この際、図示していないが、例えば基体２００の一辺側でスキージ５５３をステージに押し当てた状態でステージを下降させ、スクリーンメッシュ５５１からステージを離間させると、スキージ５５３を押し当てた箇所が支点となって反対側の辺からスクリーンメッシュ５５１の剥離が始まる。実際にスクリーンメッシュ５５１の剥離動作を行う際には、特に印刷室内の圧力を３０００〜４０００Ｐａに調整することが望ましい。その理由は、剥離時には基体２００がスクリーンメッシュ５５１に引っ張られ、ステージから基体２００を引き剥がそうとする大きな力が加わるが、この時点で印刷室内の圧力が３０００〜４０００Ｐａ以上であれば、真空吸着によって基体２００がステージ上に確実に固定され、スクリーンメッシュ５５１の剥離を支障なく行うことができるからである。
【００６７】
その後、図８Ｈに示すように、ステージの下降を続け、スクリーンメッシュ５５１が基体２００から完全に離れたところで剥離が終了する。
次に、図８Ｉに示すように、緩衝層材料Ｋの印刷が終了した基体２００を第二基板搬送室に搬入した後、図８Ｊに示すように、基体２００を第二基板搬送室内に保持した状態で、第三回目の調整圧力として第二基板搬送室内を大気圧とした上で所定時間保持し、気泡を除去する。すなわち、第二基板搬送室内への窒素ガスのパージにより第二基板搬送室内を大気圧とし、基板周囲の雰囲気を第二回目の調整圧力である２０００〜５０００Ｐａから大気圧にまで上昇させる。
【００６８】
次に、図８Ｋに示すように、基体２００を第二基板搬送室から加熱室に搬入した後、窒素ガス雰囲気下において緩衝層材料Ｋに６０〜１００℃の加熱処理を施す。これにより、緩衝層材料Ｋが硬化する。このような硬化工程を施すことにより、硬化前の緩衝層材料Ｋに含まれるエポキシモノマー／オリゴマー材料と硬化剤、反応促進剤とが反応し、エポキシモノマー／オリゴマーが三次元架橋し、ポリマーのエポキシ樹脂が形成される。
また、加熱処理を施すことにより、このような硬化現象が生じるだけでなく、緩衝層材料Ｋの側面端部の形状がだれて終端部の角度が２０°以下（図５参照）になり、最終的な有機緩衝層２１０の形状となる。
【００６９】
図７（ｃ）に戻り、有機緩衝層２１０を覆って、ガスバリア層３０を形成する。ガスバリア層３０は、減圧下の高密度プラズマ成膜法等により形成される、主に珪素窒化物又は珪素酸窒化物からなる透明な薄膜が好ましい。また、小さな分子の水蒸気を完全に遮断するため緻密性を持たせており、若干の圧縮応力を持つことが好ましい。好ましい膜密度は、２．３／ｃｍ３以上、弾性率は１００ＧＰａ以上、膜厚は無機緩衝層と合わせて１０００ｎｍ以下にすることが好ましく、２０〜６００ｎｍが好適である。
【００７０】
なお、ガスバリア層３０の具体的な形成方法としては、先にスパッタリング法やイオンプレーティング法等の物理気相成長法で成膜を行い、次いで、プラズマＣＶＤ法等の化学気相成長法で成膜を行ってもよい。スパッタリング法やイオンプレーティング法等の物理気相成長法は、有害な原料ガスを使わずに一般に異質な基板表面に対しても比較的密着性の良い緻密な膜が得られ、一方、化学気相成長法では、成膜速度が速く、応力が少なくステップカバーレッジ性に優れた欠陥が少なく緻密で良好な膜質のものが得られる。これらの方法は、量産性を考慮して適時選択できる。
また、ガスバリア層３０の形成については、上述したように同一の材料によって単層で形成してもよく、また異なる材料で複数の層に積層して形成してもよく、さらには、単層で形成するものの、その組成を膜厚方向で連続的あるいは非連続的に変化させるようにして形成してもよい。
【００７１】
次いで、ガスバリア層３０上に接着層２０５と表面保護基板２０６からなる保護層２０４を設ける（図３，図４参照）。接着層２０５は、スクリーン印刷法やスリットコート法などによりガスバリア層３０上に略均一に塗布され、その上に表面保護基板２０６が貼り合わされる。
このようにガスバリア層３０上に保護層２０４を設ければ、表面保護基板２０６が耐圧性や耐摩耗性、光反射防止性、ガスバリア性、紫外線遮断性などの機能を有していることにより、発光層６０や陰極５０、さらにはガスバリア層もこの表面保護基板２０６によって保護することができ、したがって発光素子の長寿命化を図ることができる。
また、接着層２０５が機械的衝撃に対して緩衝機能を発揮するので、外部から機械的衝撃が加わった場合に、ガスバリア層３０やこの内側の発光素子への機械的衝撃を緩和し、この機械的衝撃による発光素子の機能劣化を防止することができる。
以上のようにして、ＥＬ表示装置１が形成される。
【００７２】
［第二実施形態］
以下、本発明の第二実施形態に係るＥＬ表示装置２について説明する。なお、本実施形態においては、第一実施形態と同一構成には同一符号を付して説明を省略する。
図９は、本発明の第二実施形態に係るＥＬ表示装置２の断面構造を示す模式断面図である。図１０は、ＥＬ表示装置２における有機緩衝層２１０の端部（外周領域）を示す拡大図である。
ＥＬ表示装置２は、発光層として白色に発光する白色発光層６０Ｗを採用したこと、および表面保護基板としてカラーフィルタ基板２０７を採用したことが、第一実施形態のＥＬ表示装置１と相違している。
【００７３】
白色有機発光材料としては、スチリルアミン系発光材料，アントラセン系ドーパミント（青色）、或いはスチリルアミン系発光材料，ルプレン系ドーパミント（黄色）が用いられる。
なお、白色発光層６０Ｗの下層或いは上層に、トリアリールアミン（ＡＴＰ）多量体正孔注入層、ＴＤＰ（トリフェニルジアミン）系正孔輸送層、アルミニウムキノリノール（Ａｌｑ３）層（電子輸送層）、ＬｉＦ（電子注入バッファー層）を成膜ことが好ましい。
【００７４】
また、第一実施形態のＥＬ表示装置１のように、発光層６０をＲ、Ｇ、Ｂ毎に区分けする必要がないので、白色発光層６０Ｗが有機隔壁層２２１を跨ぐように各画素電極２３上に形成されていてもよい。
そして、白色発光層６０Ｗ上には、陰極５０、第一陰極保護層５２及び第二陰極保護層５４が形成される。
なお、有機隔壁層２２１の上面にアルミニウムなどの金属材料からなる補助電極６４を配置してもよい。補助電極６４は、陰極５０よりも低い抵抗値を有し、陰極５０の途中部位とを電気的に接続することによって、抵抗値の高い陰極５０の電圧降下を防止するものである。
【００７５】
また、カラーフィルタ基板２０７は、基板本体２０７Ａ上に赤色着色層２０８Ｒ、緑色着色層２０８Ｇ、青色着色層２０８Ｂ、およびブラックマトリクス２０９が形成されたものである。そして、着色層２０８Ｒ、２０８Ｇ、２０８Ｂ、およびブラックマトリクス２０９の形成面が接着層２０５を介して基体２００に向けて対向配置されている。なお、基板本体２０７Ａの材質は、第一実施形態の表面保護基板２０６と同様のものを採用することができる。
【００７６】
また、着色層２０８Ｒ，２０８Ｇ，２０８Ｂの各々は画素電極２３上の白色発光層６０Ｗに対向して配置されている。これにより、白色発光層６０Ｗの発光光が、着色層２０８Ｒ，２０８Ｇ，２０８Ｂの各々を透過し、赤色光、緑色光、青色光の各色光として観察者側に出射するようになっている。
このように、ＥＬ表示装置２においては、白色発光層６０Ｗの発光光を利用し、かつ、複数色の着色層２０８を有するカラーフィルタ基板２０７によってカラー表示を行うようになっている。
【００７７】
また、着色層２０８Ｒ，２０８Ｇ，２０８Ｂと白色発光層６０Ｗとの距離は、白色発光層６０Ｗの発光光が対向する着色層のみに出射するように、できるだけ短い距離とすることが要求される。これは、その距離が長い場合では、白色発光層６０Ｗの発光光が隣接する着色層に対して出射される可能性が高くなるためであり、これを抑制するためにその距離を短くすることが好ましい。
具体的には、絶縁層２８４の表面からカラーフィルタ基板２０７までの間隔を１５μｍ程度にすることが好ましい。これにより、白色発光層６０Ｗの発光光は、対向する着色層のみに出射することとなり、隣接する着色層に発光光が漏れてしまうのを抑制することができる。これにより混色を抑制することができる。
【００７８】
また、単色の白色発光層６０Ｗを利用しているので、Ｒ、Ｇ、Ｂ毎に発光層を形成し分ける必要がない。具体的には、低分子系の白色発光層を形成するマスク蒸着工程や、高分子系の白色発光層を形成する液滴吐出工程等において、１種類の白色発光層を１工程で形成するだけでよいので、Ｒ、Ｇ、Ｂ毎の発光層を形成し分ける場合と比較して製造工程が容易になる。また、各発光層６０の寿命のばらつきを抑えることができる。
【００７９】
また、ＥＬ表示装置２においても、図１０に示すように、有機緩衝層２１０は、第二陰極保護層５４上に形成され、その終端部においてが第二陰極保護層５４の表面と接触角αで接触している。ここで、接触角αは４５°以下であり、より好ましくは、１°〜２０°程度以下である。
これにより、有機緩衝層２１０の上層に形成されるガスバリア層３０は、その端部に急激な形状変化がなく、なだらかに形状が変化するので、応力集中によるクラック等の欠陥の発生が防止される。したがって、長期間に渡り、封止能力を維持することが可能となる。
また、層間絶縁膜２９２上に配置された平坦化絶縁膜２９４の端部も接触角βが４５°以下となっており、平坦化絶縁膜２９４上に形成される第一陰極保護層５２及び第二陰極保護層５４の形状がなだらかに変化するように形成されている。
これにより、平坦化絶縁膜２９４の上層に形成される第一陰極保護層５２及び第二陰極保護層５４は、応力集中によるクラック等の欠陥の発生が防止される。
【００８０】
［実施例］
次に、陰極５０上に、第一陰極保護層５２及び第二陰極保護層５４が形成した場合における不具合発生の有無について説明する。
図１１は、約３μｍの段差を有する有機隔壁層２２１と、それらを被覆する多層からなる発光層６０、マグネシウム−銀合金１０ｎｍからなる陰極５０上に、第一陰極保護層５２を設けた場合における不具合発生の有無を示す図である。
具体的には、第一陰極保護層５２を各種材料により形成し、更に第二陰極保護層５４、有機緩衝層２１０、ガスバリア層３０を積層した場合に、陰極５０或いは第二陰極保護層５４に不具合が発生したか否かを比較した。特に、発光層６０，６０Ｗ付近（段差部分）において、陰極５０或いは第二陰極保護層５４に剥離やクラックが発生するか否か観察したものである。
なお、第二陰極保護層５４は、珪素酸窒化物（ＳｉＯｘＮｙ）により形成した。
【００８１】
図１１に示すように、第一陰極保護層５２として、ＬｉＦやＭｇＦ等のアルカリハライド、又はＭｇ、Ｚｎ、Ａｌ、Ａｇ、ＳｉＯ２等の無機材料を用いた場合には、発光層６０，６０Ｗ付近において、陰極５０或いは第二陰極保護層５４に剥離、クラック、発光異常等の不具合は見受けられなかった。これらの材料は、いずれも弾性率が１０〜１００ＧＰａである。
一方、第一陰極保護層５２として、Ｔｉ、Ｐｔ、ＭｇＯ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３等の無機材料を用いた場合には、発光層６０，６０Ｗ付近において、陰極５０或いは第二陰極保護層５４に剥離、クラック、発光画素シュリンク等の不具合が発見された。これらの材料は、いずれも弾性率が１００ＧＰａ以上である。
【００８２】
このように、陰極５０上に、弾性率の低い第一陰極保護層５２、弾性率の高い第二陰極保護層５４を形成することで、製造プロセス工程中、特に有機緩衝層２１０の形成工程中において、発光層６０，６０Ｗ付近における陰極５０或いは第二陰極保護層５４の不具合発生を容易に防止することができる。
【００８３】
なお、上述したＥＬ表示装置１，２の実施形態では、トップエミッション型を例にして説明したが、本発明はこれに限定されることなく、ボトムエミッション型にも、また両側に発光光を出射するタイプのものにも適用可能である。
【００８４】
また、ボトムエミッション型、あるいは両側に発光光を出射するタイプのものとした場合、基体２００に形成するスイッチング用ＴＦＴ１１２や駆動用ＴＦＴ１２３については、発光素子の直下ではなく、親液性制御層２５および有機隔壁層２２１の直下に形成するようにし、開口率を高めるのが好ましい。
また、ＥＬ表示装置１，２では、第一電極を陽極として機能させ、第二電極を陰極として機能させたが、これらを逆にして第一電極を陰極、第二電極を陽極としてそれぞれ機能させるよう構成してもよい。ただし、その場合には、発光層６０と正孔輸送層７０との形成位置を入れ替えるようにする必要がある。
【００８５】
また、本実施形態では、発光装置にＥＬ表示装置１，２を適用した例を示したが、本発明はこれに限定されることなく、基本的に第二電極が基体の外側に設けられるものであれば、どのような形態の発光装置にも適用可能である。
【００８６】
なお、ＥＬ表示装置１，２における第一陰極保護層５２、第二陰極保護層５４、有機緩衝層２１０、ガスバリア層３０等の弾性率を測定する方法としては、例えばナノインデンテーション法を用いることができる。
ナノインデンテーション法は、圧子を高精度に制御しながら試料に押し込み、荷重−変位曲線の解析から、かたさや弾性率等の力学的性質を定量的に測定する方法である。特に、従来困難であった薄膜試料の測定が可能であり、また、簡便で高い再現性をもつことから、第一陰極保護層５２等の弾性率の測定に好適に用いることができる。
【００８７】
次に、本発明の電子機器について説明する。
電子機器は、上述したＥＬ表示装置１，２を表示部として有したものであり、具体的には図１２に示すものが挙げられる。
図１２（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１２（ａ）において、携帯電話１０００は、上述したＥＬ表示装置１を用いた表示部１００１を備える。
図１２（ｂ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１２（ｂ）において、時計（電子機器）１１００は、上述したＥＬ表示装置１を用いた表示部１１０１を備える。
図１２（ｃ）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１２（ｃ）において、情報処理装置１２００は、キーボードなどの入力部１２０２、上述したＥＬ表示装置１を用いた表示部１２０６、情報処理装置本体（筐体）１２０４を備える。
図１２（ｄ）は、薄型大画面テレビの一例を示した斜視図である。図１２（ｄ）において、薄型大画面テレビ１３００は、薄型大画面テレビ本体（筐体）１３０２、スピーカーなどの音声出力部１３０４、上述したＥＬ表示装置１を用いた表示部１３０６を備える。
【００８８】
図１２（ａ）〜（ｄ）に示すそれぞれの電子機器は、上述したＥＬ表示装置１，２を有した表示部１００１，１１０１，１２０６，１３０６を備えているので、表示部の長寿命化が図られたものとなる。
また、図１２（ｄ）に示す薄型大画面テレビ１３００は、面積に関係なく表示部を封止できる本発明を適用したので、従来と比較して大面積（例えば対角２０インチ以上）の表示部１３０６を備えるものとなる。
【００８９】
また、ＥＬ表示装置１，２を表示部として備える場合に限らず、発光部として備える電子機器であってもよい。例えば、ＥＬ表示装置１を露光ヘッド（ラインヘッド）として備えるページプリンタ（画像形成装置）であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の第一実施形態に係るＥＬ表示装置１の配線構造を示す図である。
【図２】ＥＬ表示装置１の構成を示す模式図である。
【図３】図２のＡ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図４】図２のＣ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図５】有機緩衝層２１０の端部（外周領域）を示す拡大図である。
【図６】ＥＬ表示装置１の製造方法を工程順に示す図である。
【図７】図６に続く工程を示す図である。
【図８】スクリーン印刷法を工程順に示す図である。
【図９】本発明の第二実施形態に係るＥＬ表示装置２の断面構造を示す模式図である。
【図１０】有機緩衝層２１０の端部（外周領域）を示す拡大図である。
【図１１】陰極５０上に第一陰極保護層５２を設けた場合における不具合発生の有無を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る電子機器を示す図である。
【符号の説明】
【００９１】
１，２…ＥＬ表示装置（発光装置）、２３…画素電極（第一電極）、３０…ガスバリア層、５０…陰極（第二電極）、５２…第一陰極保護層（第一無機層）、５４…第二陰極保護層（第二無機層）、６０…発光層（有機機能層）、２００…基体、２１０…有機緩衝層、２２１…有機隔壁層（隔壁）、２２１ａ…開口部、１０００…携帯電話（電子機器）、１１００…時計（電子機器）、１２００…情報処理装置（電子機器）、１３００…薄型大画面テレビ（電子機器）、１００１，１１０１，１２０６，１３０６…表示部（発光装置）
【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】
0004539547.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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