(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
正孔注入／輸送層形成成分と溶媒を含有する溶液を基板に塗布する工程、前記溶液が塗布された基板を乾燥して薄膜を形成する工程、前記薄膜を収容する雰囲気を減圧した後再び雰囲気ガスを充填し、再度減圧することを複数回繰り返して、前記薄膜の近傍の雰囲気中に溶媒分子が実質的に存在しない状態となるまで前記溶媒分子を除去し正孔注入／輸送層を形成する工程、及び前記正孔注入／輸送層の上に発光層を形成する工程、を有する有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項２】
前記薄膜を収容する雰囲気を減圧した後再び雰囲気ガスを充填し、再度減圧することを複数回繰り返して、前記薄膜の近傍の雰囲気中に溶媒分子が実質的に存在しない状態となるまで前記溶媒分子を除去し正孔注入／輸送層を形成する工程が、前記溶液が塗布された基板を乾燥して薄膜を形成する工程で用いられる装置と同一装置で行われることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項３】
前記薄膜を収容する雰囲気を減圧した後再び雰囲気ガスを充填し、再度減圧することを複数回繰り返して、前記薄膜の近傍の雰囲気中に溶媒分子が実質的に存在しない状態となるまで前記溶媒分子を除去し正孔注入／輸送層を形成する工程が、前記溶液が塗布された基板を乾燥して薄膜を形成する工程で用いられる装置と別の装置で行われることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項４】
前記薄膜を収容する雰囲気を減圧した後再び雰囲気ガスを充填し、再度減圧することを複数回繰り返して、前記薄膜の近傍の雰囲気中に溶媒分子が実質的に存在しない状態となるまで前記溶媒分子を除去し正孔注入／輸送層を形成する工程において、前記薄膜を収容する雰囲気に次の膜に用いられる溶媒蒸気が供給されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項５】
前記薄膜を収容する雰囲気を減圧した後再び雰囲気ガスを充填し、再度減圧することを複数回繰り返して、前記薄膜の近傍の雰囲気中に溶媒分子が実質的に存在しない状態となるまで前記溶媒分子を除去し正孔注入／輸送層を形成する工程において、前記薄膜を収容する雰囲気が加熱されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項６】
前記薄膜を収容する雰囲気が不活性雰囲気であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項７】
前記正孔注入／輸送層形成成分と溶媒を含有する溶液の基板への塗布がインクジェット方式によることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の有機ＥＬ装置の製造方法によって製造された有機ＥＬ装置。
【請求項９】
正孔注入／輸送層形成成分と溶媒を含有する溶液を基板に塗布する装置と、前記溶液が塗布された基板を乾燥して薄膜を形成する装置と、前記薄膜を収容する雰囲気を減圧した後再び雰囲気ガスを充填し、再度減圧することを複数回繰り返して、前記薄膜の近傍の雰囲気中に溶媒分子が実質的に存在しない状態となるまで溶媒分子を除去する除去装置とを有することを特徴とする有機ＥＬ装置の正孔注入／輸送層製造装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の有機ＥＬ装置を有する電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄膜の製造方法、特に有機ＥＬ装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、有機物を用いた電子デバイスは有機ＥＬ装置を筆頭に、学問的にも産業的にも重要な位置を占め始めている。その動きに呼応するように、プロセスの観点においても従来の真空プロセスから、より使用エネルギーの低い溶液プロセスに注目が集められてきている。
【０００３】
溶液プロセスにおいて作製される多層膜を有する素子を考えるとき、相接する各薄膜は、異なる溶媒系で成膜されている必要がある。つまり、有機系溶媒により成膜された薄膜を中心に考えると、その上下に存在する薄膜はそれとは混じらない水系溶媒で成膜されている必要がある。何故ならば、同一溶媒系で連続成膜すると、各層が混じり合い、多層化ができないからである。即ち、溶液プロセスで作製される薄膜は、それ自身を溶解又は分散させる溶媒系と、次の層若しくはその前の層の雰囲気の両溶媒系に触れる。このことは、機能性薄膜においては問題となる。機能性薄膜の幾つかは、もう一方の溶媒系により、その機能が劣化することが知られている。高分子が水分と接触して酸化劣化して短寿命化することなどが一例である。一方、雰囲気からの汚染についてはこれまで雰囲気制御が不十分であったこともあり、十分な検討はなされていない。しかしながら、汚染が機能発現の鍵となる界面に集中することから、雰囲気からの汚染防止の重要性は高いと考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、薄膜層を形成した装置内の雰囲気を、後工程に持ち込まないようにすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、正孔注入／輸送層形成成分と溶媒を含有する溶液を基板に塗布する工程、前記溶液が塗布された基板を乾燥して薄膜を形成する工程、前記薄膜を収容する雰囲気を減圧した後再び雰囲気ガスを充填し、再度減圧することを複数回繰り返して、前記薄膜の近傍の雰囲気中に溶媒分子が実質的に存在しない状態となるまで前記溶媒分子を除去し正孔注入／輸送層を形成する工程、及び前記正孔注入／輸送層の上に発光層を形成する工程、を有する有機ＥＬ装置の製造方法である。この方法によれば、製造された有機ＥＬ装置において、正孔注入／輸送層形成成分と共に溶液に含まれていた溶媒、例えば水が実質的に除去されるから、発光層の水による劣化が極めて有効に抑制される。
【０００６】
前記薄膜を収容する雰囲気を減圧した後再び雰囲気ガスを充填し、再度減圧することを複数回繰り返して、前記薄膜の近傍の雰囲気中に溶媒分子が実質的に存在しない状態となるまで前記溶媒分子を除去し正孔注入／輸送層を形成する工程は、前記溶液が塗布された基板を乾燥して薄膜を形成する工程で用いられる装置と同一装置で行うことができる。
【０００７】
また、前記薄膜を収容する雰囲気を減圧した後再び雰囲気ガスを充填し、再度減圧することを複数回繰り返して、前記薄膜の近傍の雰囲気中に溶媒分子が実質的に存在しない状態となるまで前記溶媒分子を除去し正孔注入／輸送層を形成する工程が、前記溶液が塗布された基板を乾燥して薄膜を形成する工程で用いられる装置と別の装置で行うことができる。
【０００８】
前記薄膜を収容する雰囲気を減圧した後再び雰囲気ガスを充填し、再度減圧することを複数回繰り返して、前記薄膜の近傍の雰囲気中に溶媒分子が実質的に存在しない状態となるまで前記溶媒分子を除去し正孔注入／輸送層を形成する工程において、前記薄膜を収容する雰囲気に次の膜に用いられる溶媒蒸気が供給されることが好ましい。
【０００９】
前記薄膜を収容する雰囲気を減圧した後再び雰囲気ガスを充填し、再度減圧することを複数回繰り返して、前記薄膜の近傍の雰囲気中に溶媒分子が実質的に存在しない状態となるまで前記溶媒分子を除去し正孔注入／輸送層を形成する工程において、前記薄膜を収容する雰囲気が加熱されること、また前記薄膜を収容する雰囲気が不活性雰囲気であることが好ましい。
【００１０】
正孔注入／輸送層形成成分と溶媒を含有する溶液を基板に塗布する方法は、微少液滴を基材に塗布することを含むことが好ましい。このような方法の典型は、インクジェット法により微少液滴を基材に塗布する方法である。このような方法を用いることによって微細なパターンを持ち、その近傍の雰囲気中に前記溶媒の分子が実質的に存在しない薄膜を形成することができる。
【００１２】
本発明の関連態様では、第１の膜形成成分と第１の溶媒を含有する第１の溶液とからなる液滴を基材に塗布して薄膜を形成し、前記薄膜の近傍の雰囲気中に溶媒分子が実質的に存在しない状態となるまで前記溶媒分子を除去することによって製造された第１の薄膜の表面上に、更に第２の薄膜を形成する積層薄膜の製造方法を提供する。このとき、第２の薄膜は有害な第１の溶媒から害作用を受けることがない。
【００１３】
前記第２の薄膜を、第２の膜形成成分と第２の溶媒を含有する第２の溶液から形成することが好ましい。
前記第２の薄膜を形成する方法は、このように溶液から形成する方法の他、蒸着による方法もあるが、溶液から形成する方が装置及び操作が簡便である。
【００１４】
前記第１の溶媒分子を除去する方法として、前記雰囲気の減圧又は加熱の後、更に不活性ガスを該薄膜の周囲に充填し、この充填に用いられる不活性ガスが、第２の薄膜の形成に用いられる第２の溶媒の分子を含有することが好ましい。
これによって第１の薄膜層上に形成される第２の薄膜層の第１の薄膜層へのなじみが良くなる。
【００１５】
前記第１の溶液又は第２の溶液から、第１の薄膜又は第２の薄膜を形成する方法は、これら溶液の微少液滴をそれぞれ基材又は第１の薄膜に塗布することを含むことが好ましい。
前記積層薄膜は、それが有機ＥＬ装置における正孔注入／輸送層と発光層を有する表示装置である場合などに、微少な領域中に存在することが望まれるから、上記微少液滴を用いると簡単で経済的にこの微少領域を形成することが出来る。
【００１６】
前記第１の溶液又は第２の溶液から薄膜層を形成する方法を、使用する溶媒が異なる毎に異なる膜形成装置を用いて行うことが好ましい。
これによって薄膜層を形成した装置内の雰囲気を、前記薄膜を加工する後工程に持ち込まないようにすることを一層確実にすることができる。
【００１７】
本発明の関連態様ではまた、上記のようにして製造された、第１の薄膜と第２の薄膜とを有する積層薄膜を提供する。前記各種の方法で作成された積層薄膜は、第１の溶媒分子が第２の薄膜層を汚染したり、その機能を劣化させるのを、効果的に抑制されたものとなる。
【００１８】
本発明の関連態様ではまた、膜形成成分と溶媒を含有する溶液を基材に塗布する塗布装置と、塗布された溶液によって形成された薄膜の近傍の雰囲気中に溶媒分子が実質的に存在しない状態となるまで溶媒分子を除去して第１の薄膜を形成する手段と、第１の薄膜の上に第２の薄膜を形成する手段と、を有する積層薄膜の製造装置を提供する。この装置によれば、有害な第１の溶媒分子から第２の薄膜が害作用を受けるということのない積層薄膜を製造することができる。
【００１９】
本発明はまた、前記積層薄膜において、第１の薄膜が正孔注入／輸送層であり、第２の薄膜が発光層である積層膜を有する有機ＥＬ装置を提供する。
この有機ＥＬ装置においては、正孔注入／輸送層の有していた溶媒、例えば水が実質的に除去された後、その上に発光層が形成されるから、発光層の水による劣化が極めて有効に抑制される。
【００２１】
本発明はまた、正孔注入／輸送層形成成分と溶媒を含有する溶液を基板に塗布する装置と、前記溶液が塗布された基板を乾燥して薄膜を形成する装置と、前記薄膜を収容する雰囲気を減圧した後再び雰囲気ガスを充填し、再度減圧することを複数回繰り返して、前記薄膜の近傍の雰囲気中に溶媒分子が実質的に存在しない状態となるまで溶媒分子を除去する除去装置とを有する有機ＥＬ装置の製造装置を提供する。この装置によれば、正孔注入／輸送層形成成分と共に溶液に含まれていた溶媒、例えば水が実質的に除去されるため、発光層の水による劣化が極めて有効に抑制された有機ＥＬ装置を製造することができる。
【００２２】
本発明はまた、前記有機ＥＬ装置である表示装置を有する電子機器を提供する。
この電子機器は、上記優れた性質を有する表示装置を有する電子機器となる。
【００２３】
尚、この明細書において、溶媒とは、物質を溶解する能力のある液体と言う意味の本来の溶媒の他、固体微粒子を分散する能力を有する分散媒をも包含する意味で用いている。
また、溶液とは、溶質が溶媒に溶解されてなる本来の意味の溶液の他、固体微粒子を分散して含有する分散液をも包含する意味で用いている。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。尚、図１〜図２１において、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材に縮尺は実際のものとは異なるように表している。
【００２５】
［第１の実施形態］
図１に本実施形態の表示装置である有機ＥＬ装置の配線構造の等価回路図を示し、図２には本実施形態の表示装置の平面図及び断面図を示す。
【００２６】
図１に示すように、本実施形態の表示装置１は、複数の走査線１０１と、走査線１０１に対して交差する方向に延びる複数の信号線１０２と、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回路構成を有するとともに、走査線１０１及び信号線１０２の各交点付近に、画素領域Ａが設けられている。
【００２７】
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等を備えるデータ側駆動回路１０４が接続されている。また、走査線１０１には、シフトレジスタ及びレベルシフタ等を備える走査側駆動回路１０５が接続されている。
更に、画素領域Ａ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の薄膜トランジスタ１１２と、このスイッチング用の薄膜トランジスタ１１２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（ｃａｐ）と、該保持容量（ｃａｐ）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の薄膜トランジスタ１２３と、この駆動用薄膜トランジスタ１２３を介して電源線１０３に電気的に接続したときに当該電源線１０３から駆動電流が与えられる画素電極１１１と、この画素電極１１１と陰極（対向電極）１２との間に挟み込まれた機能層１１０とが設けられている。先の電極１１１と対向電極１２と機能層１１０により、発光素子例えば有機ＥＬ素子が構成されている。
【００２８】
係る構成によれば、走査線１０１が駆動されてスイッチング用の薄膜トランジスタ１１２がオンになると、そのときの信号線１０２の電位が保持容量capに保持され、該保持容量capに状態に応じて、駆動用の薄膜トランジスタ１２３のオン・オフ状態が決まる。そして、駆動用の薄膜トランジスタ１２３のチャネルを介して、電源線１０３から画素電極１１１に電流が流れ、更に機能層１１０を介して陰極１２に電流が流れる。機能層１１０は、これを流れる電流量に応じて発光する。
【００２９】
次に、図２（ａ）及び図２（ｂ）に、本実施形態の表示装置である有機ＥＬ装置の具体例を示す。図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ｂ断面図である。これらの図に示すように、本実施形態の表示装置１は、ガラス等からなる透明な基板２と、基板２上にマトリックス状に配置された発光素子が具備された発光素子部１１を具備している。なお、発光素子は陽極、機能層、陰極により構成されたものであり、機能層とは、正孔注入／輸送層、発光層、電子注入／輸送層等である。
基板２は、例えばガラス等の透明基板であり、基板２の中央に位置する表示装置２ａと、基板２の周縁に位置して表示領域２ａの外側に非表示領域２ｂとに区画されている。
表示領域２ａは、マトリックス状に配置された発光素子によって形成される領域であり、有効表示領域とも言う。また、表示領域の外側に非表示領域２ｂが形成されている。そして、非表示領域２ｂには、表示領域２ａに隣接するダミー表示領域２ｄが形成されている。
また、図２（ｂ）に示すように、発光素子部１１と基板２の間には回路素子部１４が備えられ、この回路素子部１４に前述の走査線、信号線、保持容量、スイッチング用の薄膜トランジスタ、駆動用の薄膜トランジスタ１２３等が備えられている。
また、陰極１２は、その一端が基板２上に形成された陰極用配線１２ａに接続しており、この配線の一端部１２ｂがフレキシブル基板５上の配線５ａに接続されている。また、配線５ａは、フレキシブル基板５上に備えられた駆動ＩＣ６（駆動回路）に接続されている。
【００３０】
また、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、回路素子部１４の非表示領域２ｂには、前述の電源線１０３（１０３Ｒ、１０３Ｇ、１０３Ｂ）が配置されている。
また、図２（ａ）に記載の表示領域２ａの両側には、前述の走査側駆動回路１０５、１０５が配置されている。この走査側駆動回路１０５、１０５はダミー領域２ｄの下側の回路素子部１４内に設けられている。更に回路素子部１４内には、走査側駆動回路１０５、１０５に接続される駆動回路用制御信号配線１０５ａと駆動回路用電源配線１０５ｂとが設けられている。
更に図２（ａ）に記載の表示領域２ａの上側（図面において上側）には検査回路１０６が配置されている。この検査回路１０６により、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。
【００３１】
また図２（ｂ）に示すように、発光素子部１１上には封止部３が備えられている。この封止部３は、陰極１２上に塗布された熱硬化樹脂あるいは紫外線硬化樹脂等からなる封止樹脂３ａと、封止樹脂３ａ上に配置された封止基板３ｂとからなる。なお、封止樹脂３ａとしては、硬化時にガス、溶媒等が発生しないものが好ましい。
この封止部３は、少なくとも陰極１２を覆うように形成されており、陰極１２及び発光層に対する水又は酸素の侵入を防いで、陰極１２及び発光層の酸化を防止する。
尚、封止基板３ｂは、封止樹脂３ａに接合されて封止樹脂３ａを保護するものであり、ガラス板、金属板若しくは樹脂板のいずれかであることが好ましい。
また後述するように、カン封止タイプのものも好ましく、凹んだ部分にゲッター材を配置し、ゲッター材により酸素の吸着を行い封止した内部の酸化を防止するようにしてもよい。
【００３２】
次に図３には、表示装置における発光素子について拡大した図であり、特に表示領域の断面構造を拡大した図を示す。この図３には３つの画素領域Ａが図示されている。
この表示装置１は、基板２、その上に形成されたＴＦＴなどの回路等を有する回路素子部１４、並びに更にこの回路素子部１４の上に形成された画素電極（陽極）１１１、正孔注入／輸送層１１０ａ及び発光層１１０ｂを含む機能層１１０、及び陰極１２、を有する発光素子部１１により構成されている。前記機能層は、前記発光層の上に形成された電子注入／輸送層を有していても良い。上記陽極１１１、正孔注入／輸送層１１０ａ、発光層１１０ｂ及び陰極１２が有機ＥＬ素子を構成することができる。
この表示装置１においては、機能層１１０から基板２側に発した光が、回路素子部１４及び基板２を透過して基板２の下側（観測者側）に出射されるとともに、機能層１１０から基板２の反対側に発した光が陰極１２により反射されて、回路素子部１４及び基板２を透過して基板２の下側（観測者側）に出射されるようになっている。
【００３３】
図３に示すように、発光素子部１１は、複数の画素電極１１１…上の各々に積層された機能層１１０と、各画素電極１１１及び機能層１１０の間に備えられて各機能層１１０を区画するバンク部１１２とを主体として構成されている。機能層１１０上には陰極１２が配置されている。これら画素電極１１１、機能層１１０及び陰極１２によって発光素子（例えば有機ＥＬ素子）が構成されている。
ここで、画素電極１１１は、例えばＩＴＯにより形成されてなり、平面視略矩形にパターニングされて形成されている。この画素電極１１１の厚さは、例えば５０〜２００ｎｍの範囲が好ましく、特に１５０ｎｍ程度がよい。この各画素電極１１１…の間にバンク部１１２が備えられている。
【００３４】
バンク部１１２は、図３に示すように、基板２側に位置する無機物バンク層１１２ａ（第１バンク層）と基板２から離れて位置する有機物バンク層１１２ｂ（第２バンク層）とが積層されて構成されている。
【００３５】
無機物バンク層、有機物バンク層（１１２ａ、１１２ｂ）は、画素電極１１１の周縁部上に乗上げるように形成されている。平面的には、画素電極１１１の周囲と無機物バンク層１１２ａとが平面的に重なるように配置された構造となっている。また、有機物バンク層１１２ｂも同様であり、画素電極１１１の一部と平面的に重なるように配置されている。また無機物バンク層１１２ａは、有機物バンク層１１２ｂよりも画素電極１１１の中央側に更に形成されている。
【００３６】
また、無機物バンク層１１２ａは、例えば、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2等の無機材料からなることが好ましい。この無機物バンク層１１２ａの膜厚は、例えば、５０〜２００ｎｍの範囲が好ましく、特に１５０ｎｍがよい。膜厚が５０ｎｍ未満では、無機物バンク層１１２ａが後述する正孔注入／輸送層より薄くなり、正孔注入／輸送層の平坦性を確保できなくなるので好ましくない。また膜厚が２００ｎｍを越えると、下部開口部１１２ｃによる段差が大きくなって、正孔注入／輸送層上に積層する後述の発光層の平坦性を確保できなくなるので好ましくない。
【００３７】
更に、有機物バンク層１１２ｂは、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂等の耐熱性、耐溶媒性のあるレジストから形成されている。この有機物バンク層１１２ｂの厚さは、例えば、０．１〜３．５μｍの範囲が好ましく、特に２μｍ程度がよい。厚さが０．１μｍ未満では、後述する正孔注入／輸送層及び発光層の合計厚より有機物バンク層１１２ｂが薄くなり、発光層が上部開口部１１２ｄから溢れるおそれがあるので好ましくない。また、厚さが３．５μｍを越えると、上部開口部１１２ｄによる段差が大きくなり、有機物バンク層１１２ｂ上に形成する陰極１２のステップカバレッジを確保できなくなるので好ましくない。また、有機物バンク層１１２ｂの厚さを２μｍ以上にすれば、駆動用の薄膜トランジスタ１２３との絶縁を高めることができる点でより好ましい。
【００３８】
また、バンク部１１２には、親液性を示す領域と、撥液性を示す領域が形成されている。
親液性を示す領域は、無機物バンク層１１２ａの第１積層部１１２ｅ及び画素電極１１１の電極面１１１ａであり、これらの領域は、酸素を処理ガスとするプラズマ処理によって親液性に表面処理されている。また、撥液性を示す領域は、上部開口部１１２ｄの壁面及び有機物バンク層１１２の上面１１２ｆであり、これらの領域は、テトラフルオロメタンを処理ガスとするプラズマ処理によって表面がフッ化処理（撥液性に処理）されている。
【００３９】
次に図３に示すように、機能層１１０は、画素電極１１１上に積層された正孔注入／輸送層１１０ａと、正孔注入／輸送層１１０ａ上に隣接して形成された発光層１１０ｂとから構成されている。なお、発光層１１０ｂに隣接して電子輸送層を形成する事も可能である。
正孔注入／輸送層１１０ａは、正孔を発光層１１０ｂに注入する機能を有するとともに、正孔を正孔注入／輸送層１１０ａ内部において輸送する機能を有する。このような正孔注入／輸送層１１０ａを画素電極１１１と発光層１１０ｂの間に設けることにより、発光層１１０ｂの発光効率、寿命等の素子特性が向上する。また、発光層１１０ｂでは、正孔注入／輸送層１１０ａから注入された正孔と、陰極１２から注入される電子が発光層で再結合し、発光が得られる。
【００４０】
正孔注入／輸送層１１０ａは、下部開口部１１２ｃ内に位置して画素電極面１１１ａ上に形成される平坦部１１０ａ1を有する。また、上部開口部１１２ｄ内に位置して無機物バンク層の第１積層部１１２ｅ上に周縁部として形成される場合もある。この平坦部１１０ａ1は、その厚さが一定で例えば、５０〜７０ｎｍの範囲とされている。
また、周縁部が形成される場合においては、周縁部は、第１積層部１１２ｅ上に位置するとともに上部開口部１１２ｄの壁面、即ち有機物バンク層１１２ｂに密着している。また、周縁部の厚さは、電極面１１１ａに近い側で薄く、電極面１１１ａから離れる方向に沿って増大し、下部開口部１１２ｄの壁面近くで最も厚くなっている。
【００４１】
また発光層１１０ｂは、正孔注入／輸送層１１０ａの平坦部１１０ａ1及びバンク上に形成されており、平坦部１１０ａ1上での厚さが例えば５０〜８０ｎｍの範囲とされている。
発光層１１０ｂは、赤色（Ｒ）に発光する赤色発光層１１０ｂ1、緑色（Ｇ）に発光する緑色発光層１１０ｂ2、及び青色（Ｂ）に発光する青色発光層１１０ｂ3、の３種類を有し、各発光層１１０ｂ1〜１１０ｂ3がストライプ配置されている。
【００４２】
また、無機物バンク層１１２ａが有機物バンク層１１２ｂよりも画素電極１１１の中央側に更に延出されているので、この無機物バンク層１１２ａによって画素電極１１１と平坦部１１０ａ1との接合部分の形状をトリミングすることができ、各発光層１１０ｂ間の発光強度のばらつきを抑えることができる。
【００４３】
更に、画素電極１１１の電極面１１１ａ及び無機物バンク層の第１積層部１１２ｅが親液性を示すので、機能層１１０が画素電極１１１及び無機物バンク層１１２ａに均一に密着し、無機物バンク１１２ａ上で機能層１１０が極端に薄くならず、画素電極１１１と陰極１２との短絡を防止できる。
また、有機物バンク層１１２ｂの上面１１２ｆ及び上部開口部１１２ｄ壁面が撥液性を示すので、機能層１１０と有機物バンク層１１２ｂとの密着性が低くなり、機能層１１０が開口部１１２ｇから溢れて形成されることがない。
【００４４】
尚、正孔注入／輸送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とポリスチレンスルホン酸等の混合物を用いることができる。
また、発光層１１０ｂの材料としては、例えば、［化１］〜［化５］か、ポリフルオレン系誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリチオフェン誘導体、または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、例えば、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、キナクリドン等をドープして用いることができる。
【００４５】
【化１】
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【００４６】
【化２】
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【００４７】
【化３】
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【００４８】
【化４】
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【００４９】
【化５】
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【００５０】
次に陰極１２は、発光素子部１１の全面に形成されており、画素電極１１１と対になって機能層１１０に電流を流す役割を果たす。この陰極１２は、例えば、カルシウム層とアルミニウム層とが積層されて構成されている。このとき、発光層に近い側の陰極には仕事関数が低いものを設けることが好ましく、特にこの形態においては発光層１１０ｂに直接に接して発光層１１０ｂに電子を注入する役割を果たす。また、フッ化リチウムは発光層の材料によっては効率よく発光させるために、発光層１１０と陰極１２との間にＬｉＦを形成する場合もある。
尚、赤色及び緑色の発光層１１０ｂ1、１１０ｂ2にはフッ化リチウムに限らず、他の材料を用いても良い。従ってこの場合は青色（Ｂ）発光層１１０ｂ3のみにフッ化リチウムからなる層を形成し、他の赤色及び緑色の発光層１１０ｂ1、１１０ｂ2にはフッ化リチウム以外のものを積層しても良い。また、赤色及び緑色の発光層１１０ｂ1、１１０ｂ2上にはフッ化リチウムを形成せず、カルシウムのみを形成しても良い。
尚、フッ化リチウムの厚さは、例えば２〜５ｎｍの範囲が好ましく、特に２ｎｍ程度がよい。またカルシウムの厚さは、例えば２〜５０ｎｍの範囲が好ましく、特に２０ｎｍ程度がよい。
また、陰極１２を形成するアルミニウムは、発光層１１０ｂから発した光を基板２側に反射させるもので、Ａｌ膜の他、Ａｇ膜、ＡｌとＡｇの積層膜等からなることが好ましい。また、その厚さは、例えば１００〜１０００ｎｍの範囲が好ましく、特に２００ｎｍ程度がよい。
更にアルミニウム上にＳｉＯ、ＳｉＯ2、ＳｉＮ等からなる酸化防止用の保護層を設けても良い。
【００５１】
ここに示した有機ＥＬ装置に関し、以下にその製造方法を図面を参照して説明する。
本実施形態の表示装置１の製造方法は、例えば、（１）バンク部形成工程、（２）プラズマ処理工程、（３）正孔注入／輸送層形成工程、（４）発光層形成工程、（５）対向電極形成工程、及び（６）封止工程とを具備して構成されている。なお、製造方法はこれに限られるものではなく必要に応じてその他の工程が除かれる場合、また追加される場合もある。
【００５２】
（１）バンク部形成工程
バンク部形成工程では、基板２の所定の位置にバンク部１１２を形成する工程である。バンク部１１２は、第１のバンク層として無機物バンク層１１２ａが形成されてなり、第２のバンク層として有機物バンク層１１２ｂが形成された構造である。以下に形成方法について説明する。
【００５３】
（１）−▲１▼  無機物バンク層の形成
まず、図４に示すように、基板上の所定の位置に無機物バンク層１１２ａを形成する。無機物バンク層１１２ａが形成される位置は、第２層間絶縁膜１４４ｂ上及び電極(ここでは画素電極)１１１上である。なお、図４は図１、２に基づく構造であり、第２層間絶縁膜１４４ｂは薄膜トランジスタ、走査線、信号線、等が配置された回路素子部１４上に形成されている。
無機物バンク層１１２ａは、例えば、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2等の無機物膜を材料として形成することができる。これらの材料を用いた無機物バンク１１２ａの形成は、例えばＣＶＤ法、コート法、スパッタ法、蒸着法等によることができる。
更に、無機物バンク層１１２ａの膜厚は５０〜２００ｎｍの範囲が好ましく、特に１５０ｎｍがよい。
無機物バンク層１１２ａは、第１層間絶縁層１４４ａ及び画素電極１１１の全面に無機物膜を形成し、その後無機物膜をフォトリソグラフィ法等によりパターニングすることにより、開口部を有する無機物バンク層１１２ａが形成される。開口部は、画素電極１１１の電極面１１１ａの形成位置に対応するもので、図４に示すように下部開口部１１２ｃとして設けられる。
このとき、無機物バンク層１１２ａは画素電極１１１の周縁部と重なるように形成される。図４に示すように、画素電極１１１の周縁部と無機物バンク層１１２ａとが重なるように無機物バンク層１１２ａを形成することにより、機能層１１０の発光領域を制御することができる。
【００５４】
（１）−▲２▼  有機物バンク層１１２ｂの形成
次に、第２のバンク層としての有機物バンク層１１２ｂを形成する。
図５に示すように、無機物バンク層１１２ａ上に有機物バンク層１１２ｂを形成する。有機物バンク層１１２ｂとして、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂等の耐熱性、耐溶剤性を有する材料を用いる。これらの材料を用い、有機物バンク層１１２ｂをフォトリソグラフィ技術等によりパターニングして形成する。なお、パターニングする際、有機物バンク層１１２ｂに上部開口部１１２ｄを形成する。上部開口部１１２ｄは、電極面１１１ａ及び下部開口部１１２ｃに対応する位置に設けられる。
上部開口部１１２ｄは、図５に示すように、無機物バンク層１１２ａに形成された下部開口部１１２ｃより広く形成する事が好ましい。更に、有機物バンク層１１２ｂはテーパーを有する形状が好ましく、有機物バンク層１１２ｂの最低面は画素電極１１１の幅より狭く、有機物バンク層１１２ｂの最上面は画素電極１１１の幅とほぼ同一の幅に形成する事が好ましい。これにより、無機物バンク層１１２ａの下部開口部１１２ｃを囲む第１積層部１１２ｅが、有機物バンク層１１２ｂよりも画素電極１１１の中央側に延出された形になる。
このようにして、有機物バンク層１１２ｂに形成された上部開口部１１２ｄ、無機物バンク層１１２ａに形成された下部開口部１１２ｃを連通させることにより、無機物バンク層１１２ａ及び有機物バンク層１１２ｂを貫通する開口部１１２ｇが形成される。
【００５５】
なお、有機物バンク層１１２ｂの厚さは、例えば０．１〜３．５μｍの範囲が好ましく、特に２μｍ程度がよい。このような範囲とする理由は以下の通りである。
すなわち、厚さが０．１μｍ未満では、後述する正孔注入／輸送層及び発光層の合計厚より有機物バンク層１１２ｂが薄くなり、発光層１１０ｂが上部開口部１１２ｄから溢れてしまうおそれがあるので好ましくない。また、厚さが３．５μｍを越えると、上部開口部１１２ｄによる段差が大きくなり、上部開口部１１２ｄにおける陰極１２のステップガバレッジが確保できなくなるので好ましくない。また、有機物バンク層１１２ｂの厚さを２μｍ以上にすれば、陰極１２と駆動用の薄膜トランジスタ１２３との絶縁を高めることができる点で好ましい。
【００５６】
（２）プラズマ処理工程
次にプラズマ処理工程では、画素電極１１１の表面を活性化すること、更にバンク部１１２の表面を表面処理する事を目的として行われる。特にプラズマ処理工程に含まれる活性化工程では、画素電極１１１（ＩＴＯ）上の洗浄、更に仕事関数の調整を主な目的として行っている。更に、画素電極１１１の表面の親液化処理、バンク部１１２表面の撥液化処理を行う。
【００５７】
このプラズマ処理工程は、例えば▲１▼予備加熱工程、▲２▼活性化処理工程（親液性にする親液化工程）、▲３▼撥液化処理工程、及び▲４▼冷却工程とに大別される。なお、このような工程に限られるものではなく、必要に応じて工程を削減、更なる工程追加も行われる。
【００５８】
まず、図６は、プラズマ処理工程で用いられるプラズマ処理装置を示す。
図６に示すプラズマ処理装置５０は、予備加熱処理室５１、第１プラズマ処理室５２、第２プラズマ処理室５３、冷却処理室５４、これらの各処理室５１〜５４に基板２を搬送する搬送装置５５とから構成されている。各処理室５１〜５４は、搬送装置５５を中心として放射状に配置されている。
【００５９】
まず、これらの装置を用いた概略の工程を説明する。
予備加熱工程は、図６に示す予備加熱処理室５１において行われる。そしてこの処理室５１により、バンク部形成工程から搬送された基板２を所定の温度に加熱する。
予備加熱工程の後、親液化工程及び撥液化処理工程を行う。すなわち、基板は第１，第２プラズマ処理室５２，５３に順次搬送され、それぞれの処理室５２，５３においてバンク部１１２にプラズマ処理を行い親液化する。この親液化処理後に撥液化処理を行う。撥液化処理の後に基板を冷却処理室に搬送し、冷却処理室５４おいて基板を室温まで冷却する。この冷却工程後、搬送装置により次の工程である正孔注入／輸送層形成工程に基板を搬送する。
【００６０】
以下に、それぞれの工程について詳細に説明する。
（２）−▲１▼  予備加熱工程
予備加熱工程は予備加熱処理室５１により行う。この処理室５１において、バンク部１１２を含む基板２を所定の温度まで加熱する。
基板２の加熱方法は、例えば処理室５１内にて基板２を載せるステージにヒータを取り付け、このヒータで当該ステージごと基板２を加熱する手段がとられている。なお、これ以外の方法を採用することも可能である。
予備加熱処理室５１において、例えば７０℃〜８０℃の範囲に基板２を加熱する。この温度は次工程であるプラズマ処理における処理温度であり、次の工程に合わせて基板２を事前に加熱し、基板２の温度ばらつきを解消することを目的としている。
仮に予備加熱工程を加えなければ、基板２は室温から上記のような温度に加熱されることになり、工程開始から工程終了までのプラズマ処理工程中において温度が常に変動しながら処理される事になる。したがって、基板温度が変化しながらプラズマ処理を行うことは、特性の不均一につながる可能性がある。したがって、処理条件を一定に保ち、均一な特性を得るために予備加熱を行うのである。
【００６１】
そこで、プラズマ処理工程においては、第１，第２プラズマ処理装置５２，５３内の試料ステージ上に基板２を載置した状態で親液化工程または撥液化工程を行う場合に、予備加熱温度を、親液化工程または撥液化工程を連続して行う試料ステージ５６の温度にほぼ一致させることが好ましい。
そこで、第１，第２プラズマ処理装置５２，５３内の試料ステージが上昇する温度、例えば７０〜８０℃まで予め基板２を予備加熱することにより、多数の基板にプラズマ処理を連続的に行った場合でも、処理開始直後と処理終了直前でのプラズマ処理条件をほぼ一定にすることができる。これにより、基板２間の表面処理条件を同一にし、バンク部１１２の組成物に対する濡れ性を均一化することができ、一定の品質を有する表示装置を製造することができる。
また、基板２を予め予備加熱しておくことにより、後のプラズマ処理における処理時間を短縮することができる。
【００６２】
（２）−▲２▼  活性化処理
次に、第１プラズマ処理室５２では、活性化処理が行われる。活性化処理には、画素電極１１１における仕事関数の調整、制御、画素電極表面の洗浄、画素電極表面の親液化処理が含まれる。
親液化処理として、大気雰囲気中で酸素を処理ガスとするプラズマ処理（Ｏ2プラズマ処理）を行う。図７には第１プラズマ処理を模式的に示した図である。図７に示すように、バンク部１１２を含む基板２は加熱ヒータ内臓の試料ステージ５６上に載置され、基板２の上側にはギャップ間隔０．５〜２ｍｍ程度の距離をおいてプラズマ放電電極５７が基板２に対向して配置されている。試料ステージ５６は、基板２を加熱しつつ、図示矢印方向に向けて所定の搬送速度で搬送され、その間に基板２に対してプラズマ状態の酸素が照射される。
Ｏ2プラズマ処理の条件は、例えば、プラズマパワー１００〜８００ｋＷ、酸素ガス流量５０〜１００ｍｌ/ｍｉｎ、板搬送速度０．５〜１０ｍｍ／ｓｅｃ、基板温度７０〜９０℃の条件で行われる。なお、試料ステージ５６による加熱は、主として予備加熱された基板２の保温のために行われる。
【００６３】
このＯ2プラズマ処理により、図８に示すように、画素電極１１１の電極面１１１ａ、無機物バンク層１１２ａの第１積層部１１２ｅ並びに有機物バンク層１１２ｂの上部開口部１１２ｄの壁面及び上面１１２ｆが親液処理される。この親液処理により、これらの各面に水酸基が導入されて親液性が付与される。
図９では、親液処理された部分を一点鎖線で示している。
なお、このＯ2プラズマ処理は、親液性を付与するのみならず、上述の通り画素電極であるＩＴＯ上の洗浄，仕事関数の調整も兼ねている。
【００６４】
（２）−▲３▼  撥液処理
次に、第２プラズマ処理室５３では、撥液化工程として、大気雰囲気中でテトラフルオロメタンを処理ガスとするプラズマ処理（ＣＦ4プラズマ処理）を行う。第２プラズマ処理室５３の内部構造は図７に示した第１プラズマ処理室５２の内部構造と同じである。即ち、基板２は、試料ステージによって加熱されつつ、試料ステージごと所定の搬送速度で搬送され、その間に基板２に対してプラズマ状態のテトラフルオロメタン（四フッ化炭素）が照射される。
ＣＦ4プラズマ処理の条件は、例えば、プラズマパワー１００〜８００ｋＷ、テトラフルオロメタンガス流量５０〜１００ｍｌ/ｍｉｎ、基板搬送速度０．５〜１０ｍｍ／ｓｅｃ、基板温度７０〜９０℃の条件で行われる。なお、加熱ステージによる加熱は、第１プラズマ処理室５２の場合と同様に、主として予備加熱された基板２の保温のために行われる。
なお、処理ガスは、テトラフルオロメタン（四フッ化炭素）に限らず、他のフルオロカーボン系のガスを用いることができる。
【００６５】
ＣＦ4プラズマ処理により、図９に示すように、上部開口部１１２ｄ壁面及び有機物バンク層の上面１１２ｆが撥液処理される。この撥液処理により、これらの各面にフッ素基が導入されて撥液性が付与される。図９では、撥液性を示す領域を二点鎖線で示している。有機物バンク層１１２ｂを構成するアクリル樹脂、ポリイミド樹脂等の有機物はプラズマ状態のフルオロカーボンが照射することで容易に撥液化させることができる。また、Ｏ2プラズマにより前処理した方がフッ素化されやすい、という特徴を有しており、本実施形態には特に有効である。
尚、画素電極１１１の電極面１１１ａ及び無機物バンク層１１２ａの第１積層部１１２ｅもこのＣＦ4プラズマ処理の影響を多少受けるが、濡れ性に影響を与える事は少ない。図９では、親液性を示す領域を一点鎖線で示している。
【００６６】
（２）−▲４▼冷却工程
次に冷却工程として、冷却処理室５４を用い、プラズマ処理のために加熱された基板２を管理温度まで冷却する。これは、この以降の工程であるインクジェット工程（液滴吐出工程）の管理温度まで冷却するために行う工程である。
この冷却処理室５４は、基板２を配置するためのプレートを有し、そのプレートは基板２を冷却するように水冷装置が内蔵された構造となっている。
また、プラズマ処理後の基板２を室温、または所定の温度（例えばインクジェット工程を行う管理温度）まで冷却することにより、次の正孔注入／輸送層形成工程において、基板２の温度が一定となり、基板２の温度変化が無い均一な温度で次工程を行うことができる。したがって、このような冷却工程を加えることにより、インクジェット法等の吐出手段により吐出された材料を均一に形成できる。例えば、正孔注入／輸送層を形成するための材料を含む第１の溶液を吐出させる際に、第１の溶液を一定の容積で連続して吐出させることができ、正孔注入／輸送層を均一に形成することができる。
【００６７】
上記のプラズマ処理工程では、材質が異なる有機物バンク層１１２ｂ及び無機物バンク層１１２ａに対して、Ｏ2プラズマ処理とＣＦ4プラズマ処理とを順次行うことにより、バンク部１１２に親液性の領域と撥液性の領域を容易に設けることができる。
【００６８】
（３）正孔注入／輸送層形成工程
次に発光素子形成工程では、電極（ここでは画素電極１１１）上に正孔注入／輸送層を形成する。
正孔注入／輸送層形成工程では、液滴吐出として、例えばインクジェット装置を用いることにより、正孔注入／輸送層形成材料（例えば、ＰＥＤＯＴとこれの分散媒である水）を含む第１の溶液（組成物）を電極面１１１ａ上に吐出する。その後に乾燥処理及び熱処理を行い、画素電極１１１上及び無機物バンク層１１２ａ上に正孔注入／輸送層１１０ａを形成する。なお、正孔注入／輸送層１１０ａが形成された無機物バンク層１１２ａをここでは第１積層部１１２ｅという。
この正孔注入／輸送層形成工程を含めこれ以降の工程は、水、酸素が実質的に無い雰囲気とする事が好ましい。例えば、窒素雰囲気、アルゴン雰囲気等の不活性ガス雰囲気で行うことが好ましい。
なお、正孔注入／輸送層１１０ａは第１積層部１１２ｅ上に形成されないこともある。すなわち、画素電極１１１上にのみ正孔注入／輸送層が形成される形態もある。
【００６９】
インクジェットによる製造方法は以下の通りである。
図１０に示すように、インクジェットヘッドＨ１に形成されてなる複数のノズルから正孔注入／輸送層形成材料を含む第１の溶液を吐出する。ここではインクジェットヘッドを走査することにより各画素毎に組成物を充填しているが、基板２を走査することによってもそのような充填が可能である。更に、インクジェットヘッドと基板２とを相対的に移動させることによっても組成物を充填させることができる。なお、これ以降のインクジェットヘッドを用いて行う工程では上記の点は同様である。
インクジェットヘッドによる吐出は以下の通りである。すなわち、インクジェットヘッドＨ1に形成されてなる吐出ノズルＨ2を電極面１１１ａに対向して配置し、ノズルＨ2から第１の溶液を吐出する。画素電極１１１の周囲には下部開口部１１２ｃを区画するバンク１１２が形成されており、この下部開口部１１２ｃ内に位置する画素電極面１１１ａにインクジェットヘッドＨ1を対向させ、このインクジェットヘッドＨ1と基板２とを相対移動させながら、吐出ノズルＨ2から１滴当たりの液量が制御された第１の溶液からなる液滴１１０ｃを電極面１１１ａ上に吐出する。
【００７０】
ここで用いる第１の溶液としては、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とポリスチレンスルホン酸(PSS)等の混合物を、極性溶媒に溶解させた組成物を用いることができる。極性溶媒としては、例えば、水、イソプロピルアルコール(IPA)、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)、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン(DMI)及びその誘導体、カルビト−ルアセテート、ブチルカルビト−ルアセテート等のグリコールエーテル類等を挙げることができる。
より具体的な第１の溶液の組成としては、PEDOT/PSS混合物(PEDOT/PSS=1:20)：１２．５２質量％、IPA：１０質量％、NMP：２７．４８質量％、DMI：５０質量％のものを例示できる。尚、第１の溶液の粘度は０．００２〜０．０２０Ｐａ・ｓ（２〜２０ｃＰｓ）程度が好ましく、特に０．００４〜０．０１５Ｐａ・ｓ（４〜１５ｃＰｓ）程度が良い。
上記の第１の溶液を用いることにより、吐出ノズルＨ2に詰まりが生じることがなく安定吐出できる。
なお、正孔注入／輸送層形成材料は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各発光層１１０ｂ1〜１１０ｂ3に対して同じ材料を用いても良く、各発光層毎に変えても良い。
【００７１】
図１０に示すように、吐出された第１の溶液滴１１０ｃは、親液処理された電極面１１１ａ及び第１積層部１１２ｅ上に広がり、下部、上部開口部１１２ｃ、１１２ｄ内に充填される。仮に、第１の溶液滴１１０ｃが所定の吐出位置からはずれて上面１１２ｆ上に吐出されたとしても、上面１１２ｆが第１の溶液滴１１０ｃで濡れることがなく、はじかれた第１の溶液滴１１０ｃが下部、上部開口部１１２ｃ、１１２ｄ内に転がり込む。
【００７２】
電極面１１１ａ上に吐出する第１の溶液量は、下部、上部開口部１１２ｃ、１１２ｄの大きさ、形成しようとする正孔注入／輸送層の厚さ、第１の溶液中の正孔注入／輸送層形成材料の濃度等により決定される。
また、第１の溶液滴１１０ｃは１回のみならず、複数回に分けて同一の電極面１１１ａ上に吐出しても良い。この場合、各回における第１の溶液の量は同一でも良く、各回毎に第１の溶液を変えても良い。更に電極面１１１ａの同一箇所のみならず、各回毎に電極面１１１ａ内の異なる箇所に第１の溶液を吐出しても良い。
【００７３】
インクジェットヘッドの構造については、図１３のようなヘッドＨを用いる事ができる。更に、基板とインクジェットヘッドの配置に関しては図１４のように配置することが好ましい。図１３中、符号Ｈ7は前記のインクジェットヘッドＨ1を支持する支持基板であり、この支持基板Ｈ7上に複数のインクジェットヘッドＨ1が備えられている。
インクジェットヘッドＨ1のインク吐出面（基板との対向面）には、ヘッドの長さ方向に沿って列状に、且つヘッドの幅方向に間隔をあけて２列で吐出ノズルが複数（例えば、１列１８０ノズル、合計３６０ノズル）設けられている。また、このインクジェットヘッドＨ1は、吐出ノズルを基板側に向けるとともに、Ｘ軸（またはＹ軸）に対して所定角度傾いた状態で、且つＹ方向に所定間隔をあけて２列に配列された状態で平面視略矩形状の支持板２０に複数（図１３では１列６個、合計１２個）位置決めされて支持されている。
また図１４に示すインクジェット装置において、符号１１１５は基板２を載置するステージであり、符号１１１６はステージ１１１５を図中ｘ軸方向（主走査方向）に案内するガイドレールである。またヘッドＨは、支持部材１１１１を介してガイドレール１１１３により図中ｙ軸方向（副主走査方向）に移動できるようになっており、更にヘッドＨは図中θ軸方向に回転できるようになっており、インクジェットヘッドＨ1を主走査方向に対して所定の角度に傾けることができるようになっている。このように、インクジェットヘッドを走査方向に対して傾けて配置することにより、ノズルピッチを画素ピッチに対応させることができる。また、傾き角度調整することにより、どのような画素ピッチに対しても対応させることができる。
【００７４】
次に、図１１に示すような乾燥工程を行う。乾燥工程を行う事により、吐出後の第１の溶液を乾燥処理し、第１の溶液に含まれる極性溶媒を蒸発させ、正孔注入／輸送層１１０ａを形成する。
乾燥処理を行うと、第１の溶液滴１１０ｃに含まれる極性溶媒の蒸発が、主に無機物バンク層１１２ａ及び有機物バンク層１１２ｂに近いところで起き、極性溶媒の蒸発に併せて正孔注入／輸送層形成材料が濃縮されて析出する。
【００７５】
また、これと同時に、乾燥処理によって電極面１１１ａ上でも極性溶媒の蒸発が起き、これにより電極面１１１ａ上に正孔注入／輸送層形成材料からなる平坦部１１０ａ1が形成される。電極面１１１ａ上では極性溶媒の蒸発速度がほぼ均一であるため、正孔注入／輸送層の形成材料が電極面１１１ａ上で均一に濃縮され、これにより均一な厚さの平坦部１１０ａが形成される。
このようにして、周縁部及び平坦部１１０ａ1からなる正孔注入／輸送層１１０ａが形成される。
【００７６】
上記の乾燥処理は、例えば窒素雰囲気中、室温で圧力を例えば１３３．３Ｐａ（１Ｔｏｒｒ）程度にして行う。圧力が低すぎると第１の溶液滴１１０ｃが突沸してしまうので好ましくない。また、温度を室温以上にすると、極性溶媒の蒸発速度が高まり、平坦な膜を形成する事ができない。
乾燥処理後は、正孔注入／輸送層の形成された基板を乾燥処理した室にて、又はパスボックス（減圧／不活性ガス充填室）に移動させて、例えば窒素ガス雰囲気中に置く。そして、例えば１Ｐａ以下、好ましくは０．１Ｐａ程度の減圧の下に置く。更に、好ましくは、このような減圧下において約２００℃以下で加熱する。更に好ましくは、減圧の後窒素ガスを１０5Ｐａまで充填する。この充填ガス中に後記第２の溶液の溶媒の分子相当量含まれるとよい。更に好ましくは、この減圧、充填を複数回（例えば２、３回）繰り返す。このようにして、正孔注入／輸送層１１０ａの近傍の雰囲気中に存在する極性溶媒や水を実質的に除去する。
このように、第１の溶液中に存在した溶媒（又は溶媒）を徹底的に除く理由は、後述の第２の溶液から形成される発光層が、第１の溶液に含有されている極性溶媒（特に水）によって酸化され、劣化されやすいからである。
【００７７】
上記の正孔注入／輸送層形成工程では、吐出された第１の溶液滴１１０ｃが、下部、上部開口部１１２ｃ、１１２ｄ内に満たされる一方で、撥液処理された有機物バンク層１１２ｂで第１の溶液がはじかれて下部、上部開口部１１２ｃ、１１２ｄ内に転がり込む。これにより、吐出した第１の溶液滴１１０ｃを必ず下部、上部開口部１１２ｃ、１１２ｄ内に充填することができ、電極面１１１ａ上に正孔注入／輸送層１１０ａを形成することができる。
【００７８】
▲４▼発光層形成工程
次に発光層形成工程は、発光層形成材料吐出工程、および乾燥工程、とからなる。
【００７９】
次に発光層形成工程として、インクジェット法（液滴吐出法）により、発光層形成材料を含む第２の溶液を正孔注入／輸送層１１０ａ上に吐出した後に乾燥処理して、正孔注入／輸送層１１０ａ上に発光層１１０ｂを形成する。
【００８０】
図１６に、インクジェットによる吐出方法を示す。図１６に示すように、インクジェットヘッドＨ5と基板２とを相対的に移動し、インクジェットヘッドに形成された吐出ノズルＨ６から各色（たとえばここでは青色（Ｂ））発光層形成材料を含有する第２の溶液が吐出される。
吐出の際には、下部、上部開口部１１２ｃ、１１２ｄ内に位置する正孔注入／輸送層１１０ａに吐出ノズルを対向させ、インクジェットヘッドＨ5と基板２とを相対移動させながら、第２の溶液が吐出される。吐出ノズルＨ6から吐出される液量は１滴当たりの液量が制御されている。このように液量が制御された液（第２の溶液滴１１０ｅ）が吐出ノズルから吐出され、この第２の溶液滴１１０ｅを正孔注入／輸送層１１０ａ上に吐出する。
【００８１】
発光層形成材料としては、上記［化１］〜［化５］か、ポリフルオレン系誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリチオフェン誘導体、または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、例えば、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、キナクリドン等をドープすることにより用いることができる。
【００８２】
非極性溶媒としては、正孔注入／輸送層１１０ａに対して不溶なものが好ましく、例えば、シクロへキシルベンゼン、ジハイドロベンゾフラン、トリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼン等を用いることができる。
このような非極性溶媒を発光層１１０ｂの第２の溶液に用いることにより、正孔注入／輸送層１１０ａを再溶解させることなく第２の溶液を塗布できる。
【００８３】
図１６に示すように、吐出された第２の溶液１１０ｅは、正孔注入／輸送層１１０ａ上に広がって下部、上部開口部１１２ｃ、１１２ｄ内に満たされる。その一方で、撥液処理された上面１１２ｆでは第１の溶液滴１１０ｅが所定の吐出位置からはずれて上面１１２ｆ上に吐出されたとしても、上面１１２ｆが第２の溶液滴１１０ｅで濡れることがなく、第２の溶液滴１１０ｅが下部、上部開口部１１２ｃ、１１２ｄ内に転がり込む。
【００８４】
各正孔注入／輸送層１１０ａ上に吐出する第２の溶液量は、下部、上部開口部１１２ｃ、１１２ｄの大きさ、形成しようとする発光層１１０ｂの厚さ、第２の溶液中の発光層材料の濃度等により決定される。
また、第２の溶液１１０ｅは１回のみならず、数回に分けて同一の正孔注入／輸送層１１０ａ上に吐出しても良い。この場合、各回における第２の溶液の量は同一でも良く、各回毎に第２の溶液の液量を変えても良い。更に正孔注入／輸送層１１０ａの同一箇所のみならず、各回毎に正孔注入／輸送層１１０ａ内の異なる箇所に第２の溶液を吐出配置しても良い。
【００８５】
次に、第２の溶液を所定の位置に吐出し終わった後、吐出後の第２の溶液滴１１０ｅを乾燥処理することにより発光層１１０ｂ３が形成される。すなわち、乾燥により第２の溶液に含まれる非極性溶媒が蒸発し、図１７に示すような青色（Ｂ）発光層１１０ｂ3が形成される。なお、図１７においては青に発光する発光層が１つのみ図示されているが、図１やその他の図より明らかなように本来は発光素子がマトリックス状に形成されたものであり、図示しない多数の発光層（青色に対応）が形成されている。
【００８６】
続けて、図１８に示すように、前述した青色（Ｂ）発光層１１０ｂ3の場合と同様の工程を用い、赤色（Ｒ）発光層１１０ｂ1を形成し、最後に緑色（Ｇ）発光層１１０ｂ2を形成する。
なお、発光層１１０ｂの形成順序は、前述の順序に限られるものではなく、どのような順番で形成しても良い。例えば、発光層形成材料に応じて形成する順番を決める事も可能である。
【００８７】
尚、発光層の第２の溶液の乾燥条件は、青色１１０ｂ3の場合、例えば、窒素雰囲気中、室温で圧力を１３３．３Ｐａ（１Ｔｏｒｒ）程度として５〜１０分行う条件とする。圧力が低すぎると第２の溶液が突沸してしまうので好ましくない。また、温度を室温以上にすると、非極性溶媒の蒸発速度が高まり、発光層形成材料が上部開口部１１２ｄ壁面に多く付着してしまうので好ましくない。
また緑色発光層１１０ｂ2、および赤色発光層１１０ｂ１の場合、発光層形成材料の成分数が多いために素早く乾燥させることが好ましく、例えば、４０℃で窒素の吹き付けを５〜１０分行う条件とするのがよい。
その他の乾燥の手段としては、遠赤外線照射法、高温窒素ガス吹付法等を例示できる。
このようにして、画素電極１１１上に正孔注入／輸送層１１０ａ及び発光層１１０ｂが形成される。この正孔注入／輸送層１１０ａが本発明における第１の薄膜層に相当し、発光層１１０ｂが本発明における第２の薄膜層に相当し、これら両者を合わせたものが本発明における積層薄膜に相当する。
なお、上記に記載した通り、発光層をインクジェット装置により形成したが、この形態に限られるものではなく、発光層を蒸着により形成してもよい。
【００８８】
（５）対向電極（陰極）形成工程
次に対向電極形成工程では、図１９に示すように、発光層１１０ｂ及び有機物バンク層１１２ｂの全面に陰極１２（対向電極）を形成する。なお，陰極１２は複数の材料を積層して形成しても良い。例えば、発光層に近い側には仕事関数が小さい材料を形成することが好ましく、例えばＣａ、Ｂａ等を用いることが可能であり、また材料によっては下層にＬｉＦ（フッ化リチウム）等を薄く形成した方が良い場合もある。また、上部側（封止側）には下部側よりも仕事関数が高い材料、例えばＡｌを用いる事もできる。
これらの陰極１２は、例えば蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法等で形成することが好ましく、特に蒸着法で形成することが、熱による発光層１１０ｂの損傷を防止できる点で好ましい。
また、フッ化リチウムは、発光層１１０ｂ上のみに形成しても良く、更に所定の色に対応して形成する事ができる。例えば、青色（Ｂ）発光層１１０ｂ3上のみに形成しても良い。この場合、他の赤色（Ｒ）発光層及び緑色（Ｇ）発光層１１０ｂ1、１１０ｂ2には、カルシウムからなる上部陰極層１２ｂが接することとなる。
【００８９】
また陰極１２の上部層には、蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法等により形成したＡｌ膜、Ａｇ膜等を用いることが好ましい。また、その厚さは、例えば１００〜１０００ｎｍの範囲が好ましく、特に２００〜５００ｎｍ程度がよい。
また陰極１２上に、酸化防止のためにＳｉＯ2、ＳｉＮ等の保護層を設けても良い。
【００９０】
（６）封止工程
最後に封止工程は、発光素子が形成された基板２と封止基板３ｂとを封止樹脂３ａにより封止する工程である。たとえば。熱硬化樹脂または紫外線硬化樹脂からなる封止樹脂３ａを基板２の全面に塗布し、封止樹脂３ａ上に封止用基板３ｂを積層する。この工程により基板２上に封止部３を形成する。
封止工程は、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガス雰囲気で行うことが好ましい。大気中で行うと、陰極１２にピンホール等の欠陥が生じていた場合にこの欠陥部分から水や酸素等が陰極１２に侵入して陰極１２が酸化されるおそれがあるので好ましくない。
更に、図２に例示した基板５の配線５ａに陰極１２を接続するとともに、駆動ＩＣ６に回路素子部１４の配線を接続することにより、本実施形態の表示装置１が得られる。
【００９１】
［第２の実施形態］
次に、本発明の表示装置である有機ＥＬ装置を備えた電子機器の具体例について説明する。
図２０（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図２０（ａ）において、符号６００は携帯電話本体を示し、符号６０１は前記の有機ＥＬ装置を用いた表示部を示している。
図２０（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２０（ｂ）において、符号７００は情報処理装置、符号７０１はキーボードなどの入力部、符号７０３は情報処理装置本体、符号７０２は前記の有機ＥＬ装置を用いた表示部を示している。
図２０（ｃ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図２０（ｃ）において、符号８００は時計本体を示し、符号８０１は前記の有機ＥＬ装置を用いた表示部を示している。
【００９２】
また、第１の実施形態においては、Ｒ、Ｇ、Ｂの各発光層１１０ｂをストライプ配置した場合について説明したが、本発明はこれに限られず、様々な配置構造を採用しても良い。例えば図２１（ａ）に示すようなストライプ配置の他、図２１（ｂ）に示すようなモザイク配置や、図２１（ｃ）に示すようなデルタ配置とすることができる。
【００９３】
本発明は、有機ＥＬ装置の他、有機ＴＦＴ素子等の作製にも有効である。
【００９４】
【実施例】
図２２に示すように、インクジェット法での画素パターンニング用に隔壁４０４の設けられている、ガラス板４０２上にＩＴＯ透明電極（陽極）４０３の付いた基板４０１を用意した。上記基板４０１上に、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）／ポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）混合物（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ＝１：２０（質量比））：２０質量％、水：８０質量％の分散液からなるＰＥＤＯＴインクをインクジェット装置により塗布した。これを窒素ガス雰囲気中、１３３．３Ｐａの圧力の下で２００℃で２０分加熱処理して乾燥した。これを図２３に示す減圧／不活性ガス充填箱３０１（窒素雰囲気にしている）に移動させた。ポンプ３０２でこの減圧／不活性ガス充填箱３０１の雰囲気を吸引し、０．１Ｐａの圧力に減圧し、２００℃で１０分置いた。次いで、窒素ガスボンベ３０３から減圧／不活性ガス充填箱３０１内に窒素ガスを充填し、この減圧／不活性ガス充填箱内を１０5Ｐａ（１気圧）とした。この減圧・充填を２回繰り返し、正孔注入／輸送層４０５を形成した。
【００９５】
次に、上記ＰＥＤＯＴを塗布した基板をインクジェット装置に移動させ、〔化１〕で示されるポリフルオレン誘導体にルブレンをドープしたものの１ｗｔ／ｖｏｌパーセント溶液からなるインクを、上記基板上に、上記装置で塗布した。塗布後、基板を１０5Ｐａ（１気圧）の窒素雰囲気下にて、１００℃で加熱処理を行い、発光層４０６を形成した。
【００９６】
前記発光層の上にＣａを蒸着法により２０nmの厚さに蒸着し、その上にＡｌ膜を蒸着法により２００nmの厚さに蒸着して、陰極４０７を形成した。
このようにして、本実施例の有機ＥＬ素子４００を作製した。
【００９７】
比較のため、上記正孔注入／輸送層の形成において、減圧も不活性ガス充填も行わない他は同様にして有機ＥＬ素子を作製した（比較例）。
【００９８】
これらの有機ＥＬ素子について、電圧変化に対する効率、及び所定の初期輝度での定電流下にこの素子の発光輝度の経時変化を測定した。その結果を図２４及び図２５のグラフに示す。これらグラフにおいて、（１）は比較例のデータを表し、（２）は、実施例のデータを表す。なお、図２４におけるＶｔｈは、しきい値電圧を表す。
【００９９】
これらグラフより、実施例は比較例に較べて、優れた発光効率及び発光輝度を有していることが明らかである。
【０１００】
【発明の効果】
本発明の薄膜の製造方法によれば、この薄膜製造の原料として用いた溶媒の蒸気が薄膜表面近傍から除去されるので、後にこの薄膜表面に他の膜を形成しても、前記蒸気により当該他の膜に有害な作用を及ぼすことがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施形態の表示装置の配線構造の平面模式図である。
【図２】  本発明の第１の実施形態の表示装置の断面模式図である。
【図３】  本発明の第１の実施形態の表示装置の要部の断面図である。
【図４】  本発明の第１の実施形態の表示装置の製造方法を説明する工程図である。
【図５】  本発明の第１の実施形態の表示装置の製造方法を説明する工程図である。
【図６】  本発明の第１の実施形態の表示装置の製造に用いるプラズマ処理装置の一例を示す平面模式図である。
【図７】  図６に示したプラズマ処理装置の第１プラズマ処理室の内部構造を示す模式図である。
【図８】  本発明の第１の実施形態の表示装置の製造方法を説明する工程図である。
【図９】  本発明の第１の実施形態の表示装置の製造方法を説明する工程図である。
【図１０】  本発明の第１の実施形態の表示装置の製造方法を説明する工程図である。
【図１１】  本発明の第１の実施形態の表示装置の製造方法を説明する工程図である。
【図１２】  本発明の第１の実施形態の表示装置の製造方法を説明する工程図である。
【図１３】  本発明の第１の実施形態の表示装置を製造する際に用いるヘッドブロックを示す平面図である。
【図１４】  本発明の第１の実施形態の表示装置を製造する際に用いるインクジェット装置を示す平面図である。
【図１５】  本発明の第１の実施形態の表示装置の製造方法を説明する工程図である。
【図１６】  本発明の第１の実施形態の表示装置の製造方法を説明する工程図である。
【図１７】  本発明の第１の実施形態の表示装置の製造方法を説明する工程図である。
【図１８】  本発明の第１の実施形態の表示装置の製造方法を説明する工程図である。
【図１９】  本発明の第１の実施形態の表示装置の製造方法を説明する工程図である。
【図２０】  本発明の第１１の実施形態である電子機器を示す斜視図である。
【図２１】  発光層の配置を示す平面模式図であって、（ａ）がストライプ配置、（ｂ）がモザイク配置、（ｃ）がデルタ配置を示す図である。
【図２２】  実施例及び比較例で製作した有機ＥＬ素子の断面図である。
【図２３】  実施例で用いた減圧／不活性ガス充填装置である。
【図２４】  実施例及び比較例の有機ＥＬ素子について測定した電圧変化に対する発光効率を表すグラフである。
【図２５】  実施例及び比較例の有機ＥＬ素子について測定した発光輝度の経時変化を表すグラフである。
【符号の説明】
１  表示装置
２  基板
２ａ  表示領域
２ｂ  非表示領域
３  封止材
４  封止基板
６ａ  駆動ＩＣ（駆動回路）
１０  表示素子
１１  発光素子部
１２  陰極（対向電極（発光素子））
１１０  機能層（発光素子）
１１０ａ  正孔注入／輸送層（機能層、第１薄膜層）
１１０ａ1  平坦部
１１０ａ2  周縁部
１１０ｂ  発光層（機能層、第２薄膜層）
１１１  画素電極（（電極）発光素子）
１１１ａ  電極面
１１２  バンク部
１１２ａ  第１バンク層（無機物バンク層）
１１２ｂ  第２バンク層（有機物バンク層）
１１２ｃ  下部開口部（無機物バンク層側の開口部（壁面））
１１２ｄ  上部開口部（有機物バンク層側の開口部（壁面））
１１２ｅ  上面（無機物バンク層の上面）
１１２ｆ  上面（有機物バンク層の上面）
１１２ｇ  開口部
Ａ  画素領域
２０２  基板
２０３  第１薄膜層
２０４  第２薄膜層
３００  搬送装置
３０１，３０３，３０５，３０７  インクジェット装置
３０２，３０４，３０６，３０８  乾燥装置
【図１】
0004075425.tif 000007
【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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