(57)【要約】【課題】塗布方式により安定した膜厚や膜形形状を有する機能層を形成可能なデバイスの製造方法、有機ＥＬ素子の製造方法を提供すること。【解決手段】本適用例の有機ＥＬ素子の製造方法は、基板上に画素電極を形成する工程と、画素電極が形成された基板に撥液性の感光性レジストを塗布してレジスト層を形成し、レジスト層を露光・現像して、画素電極を囲む撥液性バンクを形成する工程と、撥液性バンクが形成された基板の表面を親液処理する工程と、親液処理が施された基板に加熱処理を施す工程と、撥液性バンクによって囲まれた膜形成領域に機能性材料を含む機能液を塗布する工程と、塗布された機能液を固化して、発光層を含む機能層のうちの少なくとも１層の有機層を形成する工程と、を備えた。【選択図】図３
2013191483.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に撥液性の感光性レジストを塗布してレジスト層を形成し、前記レジスト層を露光・現像して、膜形成領域を囲む撥液性バンクを形成する工程と、
前記撥液性バンクが形成された前記基板の表面を親液処理する工程と、
前記親液処理が施された前記基板に加熱処理を施す工程と、
前記膜形成領域に機能性材料を含む機能液を塗布する工程と、
塗布された前記機能液を固化して、デバイスの少なくとも一部である機能層を形成する工程と、を備えたことを特徴とするデバイスの製造方法。
【請求項２】
基板上に画素電極を形成する工程と、
前記画素電極が形成された前記基板に撥液性の感光性レジストを塗布してレジスト層を形成し、前記レジスト層を露光・現像して、前記画素電極を囲む撥液性バンクを形成する工程と、
前記撥液性バンクが形成された前記基板の表面を親液処理する工程と、
前記親液処理が施された前記基板に加熱処理を施す工程と、
前記撥液性バンクによって囲まれた膜形成領域に機能性材料を含む機能液を塗布する工程と、
塗布された前記機能液を固化して、発光層を含む機能層のうちの少なくとも１層の有機層を形成する工程と、を備えたことを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項３】
前記有機層が正孔注入層または正孔注入輸送層であることを特徴とする請求項２に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項４】
前記感光性レジストが撥液性材を含むアクリル系樹脂であり、
前記親液処理がＵＶオゾン処理であることを特徴とする請求項２または３に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項５】
前記加熱処理は、不活性ガス雰囲気下で行われることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項６】
前記加熱処理の温度は、前記感光性レジストのポストベーク温度とほぼ同じであることを特徴とする請求項２乃至５のいずれか一項に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機能層を塗布方式で形成するデバイスの製造方法、有機ＥＬ素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、紙などの印刷媒体にインクを液滴として吐出して文字や画像などを印刷する所謂インクジェットプリンターの技術を工業的に応用して、配線パターンやカラーフィルター、有機ＥＬ（Electoro  Luminescence）素子などのデバイスを形成することが実用化されている。
【０００３】
上記デバイスの形成方法は、インクジェット法（液滴吐出法）と呼ばれており、バンク（隔壁）により囲まれた膜形成領域に機能性材料を含む機能液を液滴として吐出する。そして、吐出された機能液を乾燥あるいは乾燥・焼成して、膜形成領域に機能性材料からなる機能層を形成する。該機能層は、上記デバイスの少なくとも一部を構成するものである。したがって、例えば所望の膜厚を有する該機能層を精度よく形成するには、上記バンクの形成精度を確保する一方で、上記バンクにより囲まれた膜形成領域に所定量の機能液をムラ無く塗布することが重要である。
【０００４】
例えば、特許文献１には、インクジェット法（液滴吐出法）を用いた膜パターンの形成方法が開示されている。この膜パターンの形成方法によれば、基板上に塗布された感光材を露光・現像してバンクを形成している。
現像後の膜形成領域を囲むバンクの内壁は、基板面に対してほぼ垂直な状態であるが、バンクを焼成すると感光材の熱収縮によりバンクの内壁が傾斜する。バンクの焼成後に例えばＣＦ4などのフッ素系の処理ガスを用いたプラズマ処理を行うと、バンクの上面だけでなく傾斜した内壁部分にまで撥液性が付与される。その後に機能液を膜形成領域に塗布すると、該内壁が撥液性を有しているので、機能液が膜形成領域内に充分に行き渡らず塗布ムラが生じてしまう。そこで、上記特許文献１では、バンクの上面に撥液性を付与した後にバンクを焼成する前に機能液を供給する動作を行っている。これによれば、上記プラズマ処理を行っても焼成前のバンクの内壁に撥液性が付与され難く、機能液が膜形成領域に行き渡り易い、つまり塗布ムラが生じ難く膜パターンを良好に形成できるとしている。
【０００５】
また、例えば、特許文献２には、撥液レジスト組成物を用いたバンクの形成方法が開示されている。具体的には、まずガラスなどの基板にプラズマ処理やＵＶオゾン処理などの前処理を行って、基板表面に親液性の官能基（例えば、ＯＨ基、ＣＯＯＨ基、ＮＨ基）を導入する。親液処理が施された基板表面に撥液レジスト組成物を例えばスピンコート法などで塗布する。そして、露光・現像することによりバンクを形成する。したがって、バンクで覆われていない基板表面が親液性を有し、バンク自体が撥液性を有しているので、バンクに撥液性を付与する工程が不要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１０３７６０号公報
【特許文献２】特開２００８−２８７２５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１のように、バンクを焼成する前に機能液を供給すると、機能液中の溶媒によってバンクが溶解して塗布された機能液に混じるおそれがあった。つまり、バンクは塗布される機能液に対して充分な不溶性を有している必要がある。
また、上記特許文献２の撥液レジスト組成物を用いてバンクを形成するにあたり、予め基板表面に親液処理を施したとしても、現像後に膜形成領域内に撥液レジスト組成物の残渣があると機能液の塗布ムラが生ずるおそれがあった。ゆえに、現像条件を厳しく管理することが望まれたり、現像後に残渣の有無を確認する検査が必要となったり、工程管理が煩雑となるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００９】
［適用例１］本適用例に係るデバイスの製造方法は、基板に撥液性の感光性レジストを塗布してレジスト層を形成し、前記レジスト層を露光・現像して、膜形成領域を囲む撥液性バンクを形成する工程と、前記撥液性バンクが形成された前記基板の表面を親液処理する工程と、前記親液処理が施された前記基板に加熱処理を施す工程と、前記膜形成領域に機能性材料を含む機能液を塗布する工程と、塗布された前記機能液を固化して、デバイスの少なくとも一部である機能層を形成する工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
本適用例によれば、撥液性バンクを形成した後に親液処理を施してから、加熱処理を施すことにより撥液性バンクが充分に不溶化される。したがって、機能液を塗布する際に機能液によって撥液性バンクが溶解することなく、且つ膜形成領域内に機能液を濡れ広げ、塗布ムラを低減してデバイスを構成する機能層を形成することができる。
【００１１】
［適用例２］本適用例に係る有機ＥＬ素子の製造方法は、基板上に画素電極を形成する工程と、前記画素電極が形成された前記基板に撥液性の感光性レジストを塗布してレジスト層を形成し、前記レジスト層を露光・現像して、前記画素電極を囲む撥液性バンクを形成する工程と、前記撥液性バンクが形成された前記基板の表面を親液処理する工程と、前記親液処理が施された前記基板に加熱処理を施す工程と、前記撥液性バンクによって囲まれた膜形成領域に機能性材料を含む機能液を塗布する工程と、塗布された前記機能液を固化して、発光層を含む機能層のうちの少なくとも１層の有機層を形成する工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
本適用例によれば、撥液性バンクを形成した後に親液処理を施してから、加熱処理を施すことにより撥液性バンクが充分に不溶化される。したがって、機能液を塗布する際に機能液によって撥液性バンクが溶解することなく、且つ膜形成領域内に機能液を濡れ広げ、塗布ムラを低減して機能層を形成することができる。つまり、機能層のうちの少なくとも１層の有機層を膜形成領域内にムラなく形成できるので、所望の電気光学特性を有する有機ＥＬ素子を製造することができる。
【００１３】
［適用例３］上記適用例に係る有機ＥＬ素子の製造方法において、前記有機層が正孔注入層または正孔注入輸送層であることを特徴とする。
この方法によれば、膜形成領域内に正孔注入層または正孔注入輸送層をムラなくできるので、輝度ムラなどが低減された有機ＥＬ素子を製造することができる。
【００１４】
［適用例４］上記適用例に係る有機ＥＬ素子の製造方法において、前記感光性レジストが撥液性材を含むアクリル系樹脂であり、前記親液処理がＵＶオゾン処理であることを特徴とする。
この方法によれば、親液処理としてＵＶオゾン処理を採用するので、膜形成領域内に感光性レジストの残渣が残っていてもこれを酸化して除去し、膜形成領域内をムラなく親液化することができる。
【００１５】
［適用例５］上記適用例に係る有機ＥＬ素子の製造方法において、前記加熱処理は、不活性ガス雰囲気下で行われることが好ましい。
この方法によれば、加熱処理を例えば大気中で行う場合に比べて、発光層の機能低下を招く水分や酸素が撥液性バンクに取り込まれることを防ぐことができる。すなわち、高い信頼性を有する有機ＥＬ素子を製造することができる。
【００１６】
［適用例６］上記適用例に係る有機ＥＬ素子の製造方法において、前記加熱処理の温度は、前記感光性レジストのポストベーク温度とほぼ同じであることを特徴とする。
この方法によれば、感光性レジストに必要以上の熱ストレスを与えずに撥液性バンクの機能液に対する耐溶媒性を確保できる。また、新たな加熱条件の加熱処理工程を増やすことなく有機ＥＬ素子を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】有機ＥＬ装置の構成を示す概略平面図。
【図２】有機ＥＬ装置の構造を示す要部断面図。
【図３】有機ＥＬ素子の製造方法を示すフローチャート。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は有機ＥＬ素子の製造方法を示す概略断面図。
【図５】（ｄ）〜（ｆ）は有機ＥＬ素子の製造方法を示す概略断面図。
【図６】（ｇ）〜（ｊ）は有機ＥＬ素子の製造方法を示す概略断面図。
【図７】実施例と比較例の評価内容と評価結果とを示す表。
【図８】（ａ）〜（ｃ）はバンクの耐溶媒性の評価を示す図。
【図９】（ａ）はカラーフィルター基板の構成を示す概略平面図、（ｂ）はカラーフィルター基板の構造を示す概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大または縮小して表示している。
【００１９】
なお、以下の形態において、例えば「基板上に」と記載された場合、基板の上に接するように配置される場合、または基板の上に他の構成物を介して配置される場合、または基板の上に一部が接するように配置され、一部が他の構成物を介して配置される場合を表すものとする。
【００２０】
＜有機ＥＬ装置＞
まず、本実施形態の有機ＥＬ装置について、図１及び図２を参照して説明する。図１は有機ＥＬ装置の構成を示す概略平面図、図２は有機ＥＬ装置の構造を示す要部断面図である。
【００２１】
図１に示すように、本実施形態の有機ＥＬ装置１００は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、３色の発光画素１０７を備えた素子基板１０１と、素子基板１０１に所定の間隔を置いて対向配置された封止基板１０２とを備えている。封止基板１０２は、複数の発光画素１０７が設けられた発光領域１０６を封着するように、高い気密性を有する封着剤を用いて素子基板１０１に貼り合わされている。
【００２２】
発光画素１０７は、後述する発光素子としての有機ＥＬ素子１１２（図２参照）を備えるものであって、同色の発光が得られる発光画素１０７が、図面上の縦方向に配列した所謂ストライプ方式となっている。なお、実際には、発光画素１０７は微細なものであり、図示の都合上拡大して現している。
【００２３】
素子基板１０１は、封止基板１０２よりも一回り大きく、額縁状に張り出した部分には、発光画素１０７を駆動する２つの走査線駆動回路部１０３と１つのデータ線駆動回路部１０４が設けられている。走査線駆動回路部１０３、データ線駆動回路部１０４は、例えば、電気回路が集積されたＩＣとして素子基板１０１に実装してもよいし、走査線駆動回路部１０３及びデータ線駆動回路部１０４を素子基板１０１の表面に直接形成してもよい。
【００２４】
素子基板１０１の端子部１０１ａには、これらの走査線駆動回路部１０３やデータ線駆動回路部１０４と外部駆動回路とを接続するための中継基板１０５が実装されている。中継基板１０５は、例えば、フレキシブル回路基板などを用いることができる。
【００２５】
図２に示すように、有機ＥＬ装置１００において、有機ＥＬ素子１１２は、画素電極としての陽極１３１と、陽極１３１を区画する撥液性バンク１３３と、陽極１３１上に形成された有機膜からなる発光層を含む機能層１３２とを有している。また、機能層１３２を介して陽極１３１と対向するように形成された共通電極としての陰極１３４を有している。
【００２６】
撥液性バンク１３３は、後述する機能液に対して撥液性を示す感光性レジストを用いて形成されている。該感光性レジストとしては、例えば特開２００８−２８７２５１号公報に示された、感光性のアクリル系樹脂にフッ素系ポリマーを含んだ撥液レジスト組成物を挙げることができる。撥液性バンク１３３は、発光画素１０７を構成する陽極１３１の周囲を一部覆って、複数の陽極１３１をそれぞれ区画するように設けられている。
【００２７】
陽極１３１は、素子基板１０１上に形成されたＴＦＴ素子１０８の３端子のうちの１つに接続しており、例えば、透明電極材料であるＩＴＯ（Indium  Tin  Oxide）を厚さ１００ｎｍ程度に成膜した電極である。
【００２８】
陰極１３４は、例えばＡｌやＡｇなどの光反射性を有する金属材料や、該金属材料と他の金属（例えばＭｇ）との合金などにより形成されている。
【００２９】
本実施形態の有機ＥＬ装置１００は、所謂ボトムエミッション型の構造となっており、陽極１３１と陰極１３４との間に駆動電流を流して機能層１３２で発光した光を陰極１３４で反射させて素子基板１０１側から取り出す。したがって、素子基板１０１はガラスなどの透明基板を用いる。また、封止基板１０２は、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の他に、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などが挙げられる。
【００３０】
素子基板１０１には、有機ＥＬ素子１１２を駆動する回路部１１１が設けられている。すなわち、素子基板１０１の表面にはＳｉＯ2を主体とする下地保護層１２１が下地として形成され、その上には例えばポリシリコンなどからなる半導体層１２２が形成されている。この半導体層１２２の表面には、ＳｉＯ2及び／又はＳｉＮを主体とするゲート絶縁膜１２３が形成されている。
【００３１】
また、半導体層１２２のうち、ゲート絶縁膜１２３を挟んでゲート電極１２６と重なる領域がチャネル領域１２２ａとされている。なお、このゲート電極１２６は、図示しない走査線の一部である。一方、半導体層１２２を覆い、ゲート電極１２６を形成したゲート絶縁膜１２３の表面には、ＳｉＯ2を主体とする第１層間絶縁層１２７が形成されている。
【００３２】
また、半導体層１２２のうち、チャネル領域１２２ａのソース側には、低濃度ソース領域及び高濃度ソース領域１２２ｃが設けられる一方、チャネル領域１２２ａのドレイン側には低濃度ドレイン領域及び高濃度ドレイン領域１２２ｂが設けられて、所謂ＬＤＤ（Light  Doped  Drain）構造となっている。これらのうち、高濃度ソース領域１２２ｃは、ゲート絶縁膜１２３と第１層間絶縁層１２７とにわたって開孔するコンタクトホール１２５ａを介して、ソース電極１２５に接続されている。このソース電極１２５は、電源線（図示せず）の一部として構成されている。一方、高濃度ドレイン領域１２２ｂは、ゲート絶縁膜１２３と第１層間絶縁層１２７とにわたって開孔するコンタクトホール１２４ａを介して、ソース電極１２５と同一層からなるドレイン電極１２４に接続されている。
【００３３】
ソース電極１２５及びドレイン電極１２４が形成された第１層間絶縁層１２７の上層には、平坦化層１２８が形成されている。この平坦化層１２８は、アクリル系やポリイミド系等の、耐熱性絶縁性樹脂などによって形成されたもので、ＴＦＴ素子１０８やソース電極１２５、ドレイン電極１２４などによる表面の凹凸をなくすために形成された公知のものである。
【００３４】
そして、陽極１３１が、この平坦化層１２８の表面上に形成されると共に、該平坦化層１２８に設けられたコンタクトホール１２８ａを介してドレイン電極１２４に接続されている。すなわち、陽極１３１は、ドレイン電極１２４を介して、半導体層１２２の高濃度ドレイン領域１２２ｂに接続されている。陰極１３４は、ＧＮＤに接続されている。したがって、スイッチング素子としてのＴＦＴ素子１０８により、上記電源線から陽極１３１に供給され陰極１３４との間で流れる駆動電流を制御する。これにより、回路部１１１は、所望の有機ＥＬ素子１１２を発光させカラー表示を可能としている。
【００３５】
なお、有機ＥＬ素子１１２を駆動する回路部１１１の構成は、これに限定されるものではない。
【００３６】
機能層１３２は、有機膜からなる正孔注入層、正孔輸送層、発光層を含む複数の薄膜層からなり、陽極１３１側からこの順で積層されている。本実施形態において、これらの薄膜層は液滴吐出法（インクジェット法）を用いて成膜されている。
【００３７】
正孔注入層形成材料としては、例えば、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）等のポリチオフェン誘導体にドーパントとしてのポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）を加えた混合物（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）や、ポリスチレン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリアセチレンやその誘導体を用いてもよい。
【００３８】
正孔輸送層は、正孔注入層と発光層との間に設けられ、発光層に対する正孔の輸送性（注入性）を向上させると共に、発光層から正孔注入層に電子が浸入することを抑制するために設けられている。すなわち、発光層における正孔と電子との結合による発光の効率を改善するものである。正孔輸送層形成材料としては、例えば、正孔輸送性が良好なトリフェニルアミン系ポリマー（ＴＦＢ）を含んだものが挙げられる。
【００３９】
発光層形成材料としては、蛍光または燐光の発光が得られる材料を選ぶことができる。例えば、赤色、緑色、青色の発光が得られ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）、ＰＥＤＯＴ等のポリチオフェニレン誘導体、ポリメチルフェニレンシラン（ＰＭＰＳ）等を用いることができる。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、ローダミン系色素等の高分子材料や、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、キナクドリン等低分子材料をドープしてもよい。
【００４０】
このような有機ＥＬ素子１１２を有する素子基板１０１は、熱硬化型エポキシ樹脂等を封着部材として用いた封着層１３５を介して封止基板１０２と隙間なくベタ封止されている。
【００４１】
本実施形態の有機ＥＬ装置１００は、後述する有機ＥＬ素子１１２の製造方法を用いて製造されており、発光層がほぼ一定の膜厚と安定した膜形状（断面形状）を有しているため、異なる発光色が得られる機能層１３２Ｒ，１３２Ｇ，１３２Ｂにおいてそれぞれ所望の発光特性が得られる。
【００４２】
なお、本実施形態の有機ＥＬ装置１００は、ボトムエミッション型に限定されず、例えば陽極１３１を光反射性の導電材料を用いて形成し、共通電極としての陰極１３４を透明な導電材料を用いて形成して、有機ＥＬ素子１１２の発光を陽極１３１で反射させて、封止基板１０２側から取り出すトップエミッション型の構造としてもよい。また、トップエミッション型とする場合、有機ＥＬ素子１１２の発光色に対応させたカラーフィルターを封止基板１０２側に設ける構成としてもよい。さらには、封止基板１０２側にカラーフィルターを有する場合、有機ＥＬ素子１１２を白色発光が得られる構成としてもよい。
【００４３】
＜有機ＥＬ素子の製造方法＞
次に、本実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法について図３〜図６を参照して説明する。図３は有機ＥＬ素子の製造方法を示すフローチャート、図４（ａ）〜（ｃ）及び図５（ｄ）〜（ｆ）並びに図６（ｇ）〜（ｊ）は有機ＥＬ素子の製造方法を示す概略断面図である。
【００４４】
図３に示すように、本実施形態の有機ＥＬ素子１１２の製造方法は、撥液性バンク形成工程（ステップＳ１）と、親液処理工程（ステップＳ２）と、加熱処理工程（ステップＳ３）と、正孔注入層形成工程（ステップＳ４）と、正孔輸送層形成工程（ステップＳ５）と、発光層形成工程（ステップＳ６）と、陰極形成工程（ステップＳ７）とを備えている。
なお、素子基板１０１上に回路部１１１（図２参照）を形成する工程や回路部１１１に電気的に接続した陽極１３１を形成する工程は、公知の製造方法を用いればよく、本実施形態では詳細の説明は省略する。したがって、図４（ａ）〜（ｃ）及び図５（ｄ）〜（ｆ）並びに図６（ｇ）〜（ｊ）では、回路部１１１の図示を省略している。
【００４５】
図３のステップＳ１の撥液性バンク形成工程では、まず、図４（ａ）に示すように陽極１３１が形成された素子基板１０１を用意する。素子基板１０１の表面を覆うように前述した撥液性の感光性レジストを塗布して乾燥（プレベーク）することにより、感光性のレジスト層１３３ａを形成する。感光性のレジスト層１３３ａの厚みはおよそ１μｍ〜３μｍ程度である。プレベーク方法は、例えばホットプレート上で素子基板１０１を６０℃〜１２０℃に加熱し、１分〜２分乾燥させる方法が挙げられる。
【００４６】
次に、感光性のレジスト層１３３ａを露光・現像して、陽極１３１上において開口部を有する撥液性バンクとしてのレジストパターン１３３ｂを形成する。この時点では、レジストパターン１３３ｂの開口部の壁面は陽極１３１の表面に対してほぼ垂直な状態となっている。そして、ステップＳ２へ進む。
【００４７】
図３のステップＳ２の親液処理工程では、図４（ｂ）に示すように、レジストパターン１３３ｂが形成された素子基板１０１に親液処理を施す。本実施形態における親液処理は、大気雰囲気下または酸素雰囲気下で紫外線を照射して、ＵＶオゾン処理が採用されている。紫外線の照射方法は、１８５ｎｍと２５４ｎｍの発光波長が得られる例えば低圧水銀ランプを光源として用いる。照度は例えばおよそ２８ｍＷ／ｃｍ2である。露光量が２５００ｍＪ〜１００００ｍＪとなるように、紫外線を３分〜１０分程度照射する。発光波長１８５ｎｍの紫外線を照射することにより雰囲気中にオゾン（Ｏ3）を発生させる。発生したオゾン（Ｏ3）は発光波長が２５４ｎｍの紫外線を吸収して分解され、活性な酸素が生ずる。これにより、ＩＴＯからなる陽極１３１の表面に水酸基（ＯＨ基）などの親液性基を導入して親液化することができる。また、上記活性な酸素の化学作用により、陽極１３１の表面に残った微量な感光性レジストを酸化させて、炭酸ガス（ＣＯ2）と水（Ｈ2Ｏ）とに分解することができる。つまり、陽極１３１上の感光性レジスト残渣が除去される。感光性レジスト残渣を除去する方法として、例えば酸素などの処理ガスを用いたプラズマ処理が挙げられるが、プラズマ処理ではレジストパターン１３３ｂの撥液性が大幅に低下することが判明した。レジストパターン１３３ｂの撥液性を維持できる点で、ＵＶオゾン処理の方が適している。そして、ステップＳ３へ進む。
【００４８】
図３のステップＳ３の加熱処理工程（アニール処理工程）では、親液処理が施された素子基板１０１を例えば窒素などの不活性ガス雰囲気下で加熱する。加熱方法としては、ホットプレート、熱風乾燥炉、赤外線ランプなどによる熱線照射などの方法を用いることができる。加熱処理条件としては、感光性レジストのポストベーク温度に相当する、例えばおよそ２００℃〜２２０℃の温度で５分程度加熱する。
これにより、図４（ｃ）に示すように、レジストパターン１３３ｂが熱収縮等により変形し、開口部の壁面がほぼ垂直な状態から傾斜した撥液性バンク１３３が形成される。また、不活性ガス雰囲気下で加熱処理を行っているので、撥液性バンク１３３に発光機能を阻害する水分や酸素などが取り込まれることを防ぐことができる。以降、撥液性バンク１３３により区画された陽極１３１上の領域を膜形成領域Ａと呼ぶ。そして、ステップＳ４へ進む。
【００４９】
図３のステップＳ４の正孔注入層形成工程では、まず、図５（ｄ）に示すように、正孔注入層形成材料を含む機能液７０を膜形成領域Ａに塗布する。本実施形態の機能液７０は、前述した正孔注入層形成材料と高沸点溶媒とを含んでいる。高沸点溶媒は機能液７０の安定的な吐出を実現することができる。
【００５０】
高沸点溶媒としては、常圧時の沸点がおよそ１００℃以上の有機溶媒が好ましく、ジメチルナフタレンなどの芳香族炭化水素、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジン（ＤＭＩ）、ノルマルブタノール、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）及びその誘導体、カルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテートなどのグリコールエーテル類を用いることができる。
【００５１】
機能液７０を塗布する方法としては、機能液７０をノズルから液滴として吐出可能な吐出ヘッド５０を備えた吐出装置を用いる。吐出ヘッド５０とワークである素子基板１０１とを対向させ、吐出ヘッド５０から機能液７０を吐出する。吐出された機能液７０は、液滴として親液処理された陽極１３１に着弾して濡れ拡がる。また、乾燥後の正孔注入層の膜厚がおよそ５０ｎｍ〜６０ｎｍとなるように、膜形成領域Ａの面積に応じた必要量を液滴として吐出した。そして乾燥工程へ進む。
【００５２】
乾燥工程では、素子基板１０１を例えば減圧乾燥することにより、機能液７０の溶媒成分を除去して、図５（ｅ）に示すように膜形成領域Ａの陽極１３１上に正孔注入層１３２ａを形成する。なお、本実施形態では、各膜形成領域Ａに同一材料からなる正孔注入層１３２ａを形成したが、後に形成される発光層に対応して正孔注入層１３２ａの材料を発光色ごとに変えてもよい。そしてステップＳ５へ進む。
【００５３】
図３のステップＳ５の正孔輸送層形成工程では、図５（ｆ）に示すように、正孔輸送層形成材料を含む機能液８０を膜形成領域Ａに塗布する。
機能液８０は、前述した正孔輸送層形成材料と高沸点溶媒とを含んで構成されている。機能液８０を塗布する方法としては、機能液７０を塗布する場合と同様に、吐出ヘッド５０を備えた吐出装置を用いる。乾燥後の正孔輸送層の膜厚がおよそ５０ｎｍとなるように、膜形成領域Ａの面積に応じた必要量を液滴として吐出した。そして乾燥工程へ進む。
【００５４】
乾燥工程では、素子基板１０１を例えば減圧乾燥することにより、機能液８０の溶媒成分を除去して、図６（ｇ）に示すように膜形成領域Ａの正孔注入層１３２ａ上に正孔輸送層１３２ｃを形成する。そしてステップＳ６へ進む。
【００５５】
図３のステップＳ６の発光層形成工程では、図６（ｈ）に示すように、機能液９０Ｒ，９０Ｇ，９０Ｂをそれぞれ対応する膜形成領域Ａに塗布する。機能液９０Ｒ，９０Ｇ，９０Ｂは、前述した発光層形成材料と高沸点溶媒とを含んで構成されている。
機能液９０Ｒ，９０Ｇ，９０Ｂを塗布する方法は、やはり吐出装置を用い、それぞれ異なる吐出ヘッド５０に充填されて吐出される。また、乾燥後の発光層の膜厚がおよそ６０ｎｍ〜８０ｎｍとなるように、膜形成領域Ａの面積に応じた必要量を液滴として吐出した。そして乾燥工程へ進む。
【００５６】
本実施形態における吐出された機能液９０Ｒ，９０Ｇ，９０Ｂの乾燥工程は、やはり一般的な加熱乾燥に比べて溶媒成分を比較的均一に乾燥可能な減圧乾燥法を用いている。膜形成領域Ａに満遍なく必要量の機能液９０Ｒ，９０Ｇ，９０Ｂが塗布されている。したがって、図６（ｉ）に示すように、乾燥後に形成された発光層１３２ｒ，１３２ｇ，１３２ｂは膜形成領域Ａごとにほぼ一定の膜厚と安定した膜形状（断面形状）を有する。これにより各機能層１３２Ｒ，１３２Ｇ，１３２Ｂができあがる。そして、ステップＳ７へ進む。
【００５７】
図３のステップＳ７の陰極形成工程では、図６（ｊ）に示すように、撥液性バンク１３３と各機能層１３２Ｒ，１３２Ｇ，１３２Ｂとを覆うように陰極１３４を形成する。これにより各有機ＥＬ素子１１２が構成される。
陰極１３４の材料としては、アルミニウム（Ａｌ）や銀（Ａｇ）とマグネシウム（Ｍｇ）の合金などが用いられる。機能層１３２Ｒ，１３２Ｇ，１３２Ｂに近い側に仕事関数が小さいＣａ、Ｂａ、ＬｉＦの膜を形成してもよい。また、陰極１３４の上にＳｉＯ2、ＳｉＮ等の保護層を積層してもよい。このようにすれば、陰極１３４の酸化を防止することができる。陰極１３４の形成方法としては、蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法等が挙げられる。特に機能層１３２Ｒ，１３２Ｇ，１３２Ｂの熱による損傷を防止できるという点では、蒸着法が好ましい。ここまでが、有機ＥＬ素子１１２の製造工程を示すものである。
【００５８】
この後、有機ＥＬ素子１１２が形成された素子基板１０１に封着層１３５を塗布して、封止基板１０２と隙間なくベタ封止する（図２参照）。これにより、有機ＥＬ装置１００を構成する有機ＥＬパネルができあがる。さらに封止基板１０２の外周領域において水分や酸素等の進入を防ぐ接着層を設けて接合することが望ましい。
【００５９】
以上のような有機ＥＬ素子１１２の製造方法によれば、液滴吐出法により成膜された機能層１３２Ｒ，１３２Ｇ，１３２Ｂは、成膜ムラが低減され、それぞれほぼ一定の膜厚と安定した膜形状（断面形状）を有している。したがって、成膜ムラに起因する輝度ムラが低減された有機ＥＬ素子１１２を製造することができる。
【００６０】
次に、より具体的な実施例と比較例とを挙げて説明する。
（実施例１）
実施例１では、上記有機ＥＬ素子１１２の製造方法において、レジストパターン１３３ｂの加熱処理条件を２２０℃、５分とした。
正孔注入層１３２ａを形成するための機能液７０は、分散媒としてのポリスチレンスルフォン酸に、ポリチオフェン誘導体である３，４−ポリエチレン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正孔注入層材料であるＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（１／２０）と、高沸点溶媒である１，３−ジメチル−２−イミダゾリジン（ＤＭＩ）とを含んだ構成とした。膜形成領域Ａに塗布された機能液７０を減圧乾燥した後に、大気中ホットプレートで２００℃、１０分ほど加熱・焼成して正孔注入層１３２ａを形成した。
正孔輸送層１３２ｃを形成するための機能液８０は、正孔輸送層形成材料として、前述したトリフェニルアミン系ポリマー（ＴＦＢ）を重量比で０．９ｗｔ％程度含んだジメチルナフタレン溶液を用いた。膜形成領域Ａに塗布された機能液８０を減圧乾燥して得たＴＦＢ層を窒素雰囲気下で１８０℃、１時間ほど加熱・焼成した。さらに膜形成領域Ａにキシレン溶媒を塗布してＴＦＢ層のうち可溶な部分を溶解させて除去し、有機溶媒に対して不溶なＴＦＢ層すなわち正孔輸送層１３２ｃを得た。
発光層１３２ｒ，１３２ｇ，１３２ｂを形成するための機能液９０Ｒ，９０Ｇ，９０Ｂは、前述した蛍光または燐光が得られる発光層形成材料を１．５ｗｔ％含んだジメチルナフタレン溶液を用いた。膜形成領域Ａに塗布された機能液９０Ｒ，９０Ｇ，９０Ｂを減圧乾燥した後に、窒素雰囲気下で１３０℃、３０分加熱・焼成して発光層１３２ｒ，１３２ｇ，１３２ｂを形成した。
真空度が１０-6Ｔｏｒｒ（１．３３×１０-4Ｐａ）の真空下で機能層１３２Ｒ，１３２Ｇ，１３２Ｂ上に膜厚が１０ｎｍのＣａ層と膜厚が２００ｎｍのＡｌ層とを積層して陰極１３４を形成した。
【００６１】
（実施例２）
実施例２は、実施例１に対して撥液性バンクの加熱処理における加熱条件を２００℃、５分としたものである。それ以外の有機ＥＬ素子１１２の構成および製造方法は、実施例１と同じである。
【００６２】
（比較例１）
比較例１は、実施例１に対して加熱処理工程（ステップＳ３）を削除したものである。つまり、親液処理としてＵＶオゾン処理は施されているが、加熱処理を行っていないレジストパターン１３３ｂをそのまま撥液バンクとして用いた。それ以外の有機ＥＬ素子１１２の構成および製造方法は、実施例１と同じである。
【００６３】
（比較例２）
比較例２は、実施例１に対して撥液性バンクの加熱処理における加熱条件を１８０℃、５分としたものである。つまり、加熱温度が感光性レジストのポストベーク温度よりも低い。それ以外の有機ＥＬ素子１１２の構成および製造方法は、実施例１と同じである。
【００６４】
（比較例３）
比較例３は、実施例１に対して撥液性バンクの加熱処理における加熱条件を２４０℃、５分としたものである。つまり、加熱温度が感光性レジストのポストベーク温度よりも高い。それ以外の有機ＥＬ素子１１２の構成および製造方法は、実施例１と同じである。
【００６５】
次に、実施例１，２および比較例１，２，３について、評価内容とそれぞれの評価結果について、図７および図８を参照して説明する。図７は実施例と比較例の評価内容と評価結果とを示す表である。図８（ａ）〜（ｃ）はバンクの耐溶媒性の評価を示す図（写真）である。
【００６６】
図７に示すように、評価項目は全部で５つである。１つ目は、画素電極上つまり陽極１３１上の親液性であり、撥液性バンクにより区画された膜形成領域Ａに対して最初に塗布される機能液７０が陽極１３１上にムラなく濡れ広がるか否かを○、×で評価した。
２つ目は、バンク上面の撥液性であって、これも機能液７０が撥液性バンクの上面に着弾したときのバンク上面と機能液７０の液滴とがなす接触角を測定した。接触角が６０度以上ならば○、５０度以上６０度未満ならば△、５０度未満ならば×とした。
３つ目は、バンクの耐溶媒性であって、機能液７０を撥液性バンクの上面に滴下して撥液性バンクの浸食度合い（溶解度合い）を図８（ａ）〜（ｃ）に示すように○、△、×で評価した。より具体的には、図８（ａ）は実施例１，２、比較例３の評価状態を示し、図８（ｂ）は比較例２の評価状態を示し、図８（ｃ）は比較例１の評価状態を示すものである。なお、撥液性バンクの浸食度合い（溶解度合い）の評価は高沸点溶媒を含む機能液７０を撥液性バンクの表面に着弾させ、これを顕微鏡で拡大観察して判断した。
４つ目は、機能液充填許容量であって、比較例１において膜形成領域Ａに機能液７０を塗布し、膜形成領域Ａから機能液７０が溢れる直前の機能液充填許容量を基準「１」として実施例１，２、比較例２，３を数値化した。つまり、膜形成領域Ａに対して機能液７０を充分に充填できるかを評価した。
５つ目は、発光寿命であって、初期の発光輝度が１００００ｃｄ／ｃｍ2となるように有機ＥＬ素子１１２に電流を流す通電を行って、発光輝度が半減するまでの時間について、比較例１を基準「１」として実施例１，２、比較例２，３を数値化した。
【００６７】
図７に示すように、撥液性バンクに加熱処理を施さない比較例１は画素電極上の親液性は問題なく○であるが、機能液７０に対する接触角が５０度未満であり、充分な撥液性を有していると言えない。また、図８（ｃ）に示すように、撥液性バンク１３３に機能液７０を液滴として吐出すると、撥液性バンク１３３の上面において液滴の着弾部分（略円形）とその周辺部分（まだら模様となっている）に浸食が確認された。着弾部分は機能液７０によって直接浸食され、その周辺部分は機能液７０の蒸気によって浸食されたものと考えられる。つまり、高沸点溶媒であるＤＭＩに対して充分に不溶な状態ではない。
【００６８】
加熱処理温度が実施例１，２に比べて低い比較例２は、画素電極上の親液性は問題なく○であるが、撥液性バンクの撥液性と耐溶媒性が△であった。図８（ｂ）に示すように、機能液７０の着弾部分とその周辺部分に撥液性バンク１３３がやや浸食された状態が確認された。機能液充填許容量は「１．６」であり、発光寿命は「１．２」であって、いずれも比較例１を上回った。
【００６９】
加熱処理温度が実施例１，２に比べて高い比較例３は、撥液性バンクの撥液性と耐溶媒性は問題なく○であるが、膜形成領域Ａに機能液７０を塗布しても陽極１３１上で濡れ広がらず、画素電極上の親液性は×である。おそらく、加熱処理温度が高すぎて親液処理により陽極１３１の表面に導入された親液性を示す官能基が無くなったか、あるいは加熱により撥液性バンクからガスなどの不純物が放出されて親液性が阻害されたと考えられる。機能液充填許容量は比較例１や比較例２より大きい「２」を示したものの、膜形成領域Ａにおいて正孔注入層１３２ａをムラ無く形成できず、初期の輝度が１００００ｃｄ／ｃｍ2に到達しなかったので、発光寿命を評価できなかった。
【００７０】
加熱処理温度を２２０℃とした実施例１、同じく加熱温度を２００℃とした実施例２は、画素電極上の親液性、バンク上面の撥液性、バンクの耐溶媒性の評価においていずれも問題がなく○であった。図８（ａ）に示すように、機能液７０の着弾部分とその周辺部分とにおいて浸食は認められない。また、機能液充填許容量は比較例１の倍である「２」となった。発光寿命は実施例１が「１．６」、実施例２が実施例１とほぼ同じ「１．５５」であった。言い換えれば、実施例１，２を正常な状態とすると、比較例１，２は極性溶媒によって溶解したバンク成分が不純物となって機能層を汚染し、発光寿命が短くなったと考えられる。
【００７１】
本発明は、上記した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うデバイスの製造方法および有機ＥＬ素子の製造方法もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。上記実施形態以外にも様々な変形例が考えられる。以下、変形例を挙げて説明する。
【００７２】
（変形例１）上記実施形態の撥液性バンクの表面処理方法は、有機ＥＬ素子１１２の製造方法に用いることに限定されない。図９（ａ）はカラーフィルター基板の構成を示す概略平面図、同図（ｂ）はカラーフィルター基板の構造を示す概略断面図である。図９（ａ）および（ｂ）に示すように、カラーフィルター基板２００は、ガラスなどの透明な基材２０１と、基材２０１に形成された隔壁２０２と、隔壁２０２によって区画された膜形成領域に形成された赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色に対応した着色層２０３Ｒ，２０３Ｇ，２０３Ｂを有している。したがって、色ごとに用意される着色層形成材料を含む機能液を液滴吐出法で塗布する際にも、本実施形態の撥液性バンクの表面処理方法をデバイスとしてのカラーフィルター基板の製造方法に適用できる。これにより、所望の膜厚と膜形状を有する着色層２０３Ｒ，２０３Ｇ，２０３Ｂを備えたカラーフィルター基板２００を製造することができる。
また、上記実施形態の撥液性バンクの表面処理方法を適用可能なデバイスとしては、上記有機ＥＬ素子１１２、上記カラーフィルター基板２００の他にも、半導体素子、金属配線などを挙げることができる。
【００７３】
（変形例２）上記実施形態の撥液性バンク１３３を構成するところの材料である感光性レジストは、感光性のアクリル系樹脂であることに限定されない。例えば、特開２０１０−１０１９８５号公報に記載されている、ケイ素数３以上の直鎖のシロキサン構造とラジカル重合性官能基とを有するラジカル重合性モノマー（ａ−１）と、フェノール性水酸基を有するビニルケトンであるラジカル重合性モノマー（ａ−２）とを含むモノマーのラジカル重合体（Ａ）と、１，２−キノンジアジド化合物（Ｂ）とを含有する感光性組成物を用いても、本発明の作用・効果を奏する。
【００７４】
（変形例３）上記実施形態における有機ＥＬ素子１１２の機能層１３２Ｒ，１３２Ｇ，１３２Ｂの構成は、これに限定されない。例えば、正孔注入層１３２ａと正孔輸送層１３２ｃとを合体させて正孔注入輸送層としてもよい。その際には、正孔注入輸送層形成材料を含む機能液を膜形成領域Ａに塗布する。なお、上記実施形態で用いた正孔注入層形成材料としてのＰＥＤＯＴ／ＰＳＳは上記正孔注入輸送層形成材料として用いることができる。言い換えれば、機能層１３２Ｒ，１３２Ｇ，１２３Ｂにおいて正孔輸送層１３２ｃを省いてもよい。また、正孔輸送層１３２ｃに代えて正孔輸送性あるいは発光層１３２ｒ，１３２ｇ，１３２ｂからの電子の流出を防ぐ機能を有する中間層を設けてもよい。
【符号の説明】
【００７５】
７０…機能液、１００…有機ＥＬ装置、１０１…基板としての素子基板、１１２…有機ＥＬ素子、１３１…画素電極としての陽極、１３２ａ…正孔注入層、１３２ｃ…正孔輸送層、１３２ｒ，１３２ｇ，１３２ｂ…発光層、１３２Ｒ，１３２Ｇ，１３２Ｂ…機能層、１３３…撥液性バンク、１３３ａ…レジスト層、１３３ｂ…撥液性バンクとしてのレジストパターン、１３４…陰極、Ａ…膜形成領域。
【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９】
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【図８】
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