JP4946476B2 - 有機ｅｌ装置およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、有機ＥＬ装置およびその製造方法に関する。

近年、液晶装置に代表される電気光学装置の一種として、バックライト等を必要とせずに自発光する有機エレクトロルミネッセンス（以下、有機ＥＬという）素子を備えた有機ＥＬ装置が注目されている。有機ＥＬ素子は、対向する一対の電極間に有機機能膜、すなわち有機発光層等を備えて構成されたものであり、フルカラー表示を行う有機ＥＬ装置は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色に対応する発光波長帯域を有する有機ＥＬ素子（発光素子）を備えて構成されたものである。

このような有機ＥＬ装置を形成する有力な方法としてインクジェット法等の液滴吐出法を用いた手法がある。この手法は、基板上に形成された第１の電極上に隔壁を設けて、画素領域を区画化し、その画素領域ごとに有機機能膜形成用の液体材料を充填する方法であり、液体材料を乾燥させることで有機機能膜を形成する。
また、有機機能膜を形成した後に、第２の電極を、蒸着法等の気相法によって、隔壁上および有機機能膜上に一括して形成する。

液滴吐出法を用いた手法によれば、同一基板上に発光波長帯域が異なる複数の有機機能膜を、同時に形成できる利点がある。しかしながらこの手法では、液体材料が乾燥する際にその体積が大幅に減少するため、有機機能膜の膜厚に比べて大量の液体材料を画素領域に充填する必要があり、液体材料が隔壁を越えて隣の画素領域の液体材料と混ざり合うことによって、所望の発光層が得られないことがあった。

このような不都合を解決する方法として、特許文献１にはプラズマ処理によって隔壁の上面を撥液加工する方法が開示されており、また、特許文献２には親液性の無機材料からなる電極上に、特許文献１の方法で隔壁を形成する方法が開示されている。
特開２００２−３７２９２１号公報 特開２００２−３３４７８２号公報

先述のように、特許文献１や特許文献２の方法によれば、区画された画素領域から液体材料が溢れ出ることを防止できると期待される。しかしながら、例えば有機ＥＬ装置の耐久性（寿命）を向上させるために、有機機能膜を厚く形成しようとすると、有機機能膜上に形成された第２の電極が、隔壁上に形成された第２の電極（配線）から断線してしまうおそれがある。

すなわち、有機機能膜を厚くしようとすると、さらに大量の液体材料を画素領域に充填する必要があり、液体材料が画素領域から溢れ出てしまう。これを防止するために、隔壁を高くすると、隔壁上と有機機能膜上との間に大きな段差ができてしまう。このような大きな段差がある状態で、蒸着法等の一般的な気相法で第２の電極を形成すると、カバレッジ性が悪くなることにより、形成された第２の電極は、隔壁上と有機機能膜上との間で、不連続なものとなってしまうおそれがある。このような断線によって、電力が供給されない有機機能膜があると、色むらや色落ちが生じてしまう。

また、画素領域を囲む隔壁面をテーパ面とすることによって、画素領域の容積を大きくし、また、カバレッジ性を改善する方法も考えられるが、そのためには、隔壁側面を緩やかなテーパ面（傾斜面）とする必要があり、そのため液体材料が流れ出しやすくなってしまい、液体材料が画素領域から溢れ出てしまうことを十分に防止することができなくなってしまう。

本発明は、上記のような現状を鑑みてなされたもので、隔壁を高くした場合でも、有機機能膜上の第２電極の断線に起因する不都合を防止し、第２の電極を正常に機能させることができるようにした有機ＥＬ装置とその製造方法を提供することを目的とする。

本発明の有機ＥＬ装置は、基板と、前記基板上に形成された第１の電極と、前記第１の電極上に形成され、前記第１の電極を画素領域ごとに区画する開口部を有した隔壁と、前記開口部内に形成された有機機能膜と、前記有機機能膜上に形成された第２の電極とを有し、
前記隔壁には、前記開口部を囲む周上の少なくとも一部に、前記開口部に通じる溝状の切欠部が設けられ、
前記第２の電極は、前記隔壁上と、前記切欠部内と、前記有機機能膜上との全面を覆って形成され、かつ、少なくとも前記切欠部内と前記有機機能膜上との間に連続して設けられていることを特徴とする。

このような有機ＥＬ装置にあっては、前記隔壁を高くした場合でも、前記有機機能膜上と前記切欠部内との段差を小さくできる。したがって、前記有機機能膜上と前記切欠部内との間に連続して第２の電極を形成する方法として、蒸着法等の、一般的な気相法を用いることができ、生産効率を著しく高めることができる。
また、前記隔壁を高くすることができるため、例えば液滴吐出法等を用いた手法によって前記有機機能膜を形成する場合に、前記画素領域に前記有機機能膜の材料をより大量に充填することができ、前記有機機能膜を厚くできる。よって、前記有機機能膜の耐久性（寿命）を向上させることができ、この有機機能膜を備えた有機ＥＬ装置は長寿命となる。

また、前記隔壁の切欠部は、複数の開口部から延びたものが連通されていることが好ましく、特に配列された前記画素領域を、行または列ごとに連通して設置されていることがより好ましい。
このような構成とすれば、前記切欠部に形成された第２の電極と画素の駆動回路との間の配線を簡略化することができる。
また、例えば前記隔壁を高くすることによって、前記隔壁上と前記有機機能膜上との間で第２の電極が不連続となるような構成とすれば、前記有機機能膜への電力供給は、前記切欠部内の第２の電極（引き込み配線）を介してのみ行われるようになる。したがって、配列された前記画素領域の行や列ごとに、独立した配線となり、画素を行や列ごとに独立して駆動することができる。よって、発光むら等を画素の駆動制御によって調整し改善することが可能となる。

また、前記隔壁の切欠部は、その内面が撥液性を有することが好ましい。
このような構成とすれば、例えば液滴吐出法を用いた手法によって有機機能膜を形成する場合に、前記有機機能膜の液体材料が、前記画素領域から前記切欠部内に流れ出し、前記切欠部に濡れ広がることを防止できる。したがって、前記開口部内に前記有機機能膜の液体材料を所定量配することができ、これにより有機機能膜を所定の厚さにすることができる。

また、前記隔壁の開口部を囲む側面は、少なくともその一部が、前記第１の電極側から前記第２の電極側に向かってその開口径を縮小するような傾斜面となっている構成とすることもできる。
このような構成とすれば、例えば気相法によって、前記隔壁上と前記有機機能膜上とに第２の電極を一括して形成した際に、前記傾斜面（逆テーパ面）によって、前記第２の電極のカバレッジ性が損なわれる。したがって、形成された第２の電極は、前記隔壁上と前記有機機能膜上との間で不連続となり、先述のように画素を行や列ごとに独立して駆動させる場合に、行や列ごとの配線をより確実に独立させることができる。

本発明の有機ＥＬ装置の製造方法は、
基板上に第１の電極を形成する工程と、
前記第１の電極上に、前記第１の電極を画素領域ごとに区画する開口部を有し、前記開口部を囲む周上の少なくとも一部において前記開口部と通じる溝状の切欠部を有する隔壁を形成する工程と、
前記隔壁の開口部内に液相法で有機機能膜を形成する工程と、
前記隔壁上と、前記切欠部内と、前記有機機能膜上との全面を覆って第２の電極を気相法で形成する工程と、を有することを特徴とする。

このような方法によれば、前記隔壁を高くした場合でも、前記有機機能膜上と前記切欠部内との段差が小さい有機ＥＬ装置を製造できる。したがって、前記有機機能膜上と前記切欠部内との間に連続して第２の電極を形成する方法として、蒸着法等の、一般的な方法を用いることができ、生産効率を著しく高めることができる。
また、前記隔壁を高くすることができるため、例えば液滴吐出法等の液相法によって前記有機機能膜を形成する場合に、前記画素領域に前記有機機能膜の材料をより大量に充填することができ、前記有機機能膜を厚くできる。よって、前記有機機能膜の耐久性（寿命）を向上させることができ、この有機機能膜を備えた長寿命の有機ＥＬ装置を製造することができる。

前記隔壁を形成する工程は、
前記第１の電極上に、前記画素領域において第１の電極を露出させた状態で、第１の隔壁を形成する工程と、
前記第１の隔壁上に、前記切欠部を有した状態で、第２の隔壁を形成する工程と、を有することが好ましい。
このような方法によれば、前記切欠部が形成された前記隔壁を、簡便に製造することができる。

また、前記隔壁を形成する工程と、前記有機機能膜を形成する工程との間に、前記隔壁に撥液性を付与する工程を有することが好ましい。
このような方法によれば、前記隔壁の内部と上面と、前記切欠部内に撥液性を確実に付与することができる。したがって、例えば液滴吐出法を用いた手法によって前記有機機能膜を形成する場合に、前記有機機能膜の液体材料が、前記画素領域から前記切欠部に流れ出し、前記切欠部に濡れ広がることが防止される。したがって、前記開口部内に前記有機機能膜の液体材料を所定量配することができ、これにより所定の厚さの有機機能膜を備えた有機ＥＬ装置を製造することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明するが、本発明の技術範囲は以下の実施形態に限定されるものではない。また、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。

図１は、本発明の有機ＥＬ装置の一実施形態の配線構造を示す説明図である。図１に示すように、本実施形態の有機ＥＬ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を形成したものである。

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側駆動回路１０４が接続されている。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側駆動回路１０５が接続されている。また、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から供給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１１３と、この駆動用薄膜トランジスタ１１３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第１の電極（画素電極）１１１と、この画素電極１１１と第２の電極（対向電極）１２との間に挟み込まれた有機機能膜１１０とが設けられている。
なお、第１の電極（画素電極）１１１および第２の電極（対向電極）１２と、有機機能膜１１０とを備えてなることにより、有機ＥＬ素子が構成されており、本実施形態では、第１の電極（画素電極）１１１は陽極として、第２の電極（対向電極）１２は陰極として、それぞれ機能するようになっている。

このような構成によれば、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の状態に応じて、駆動用の薄膜トランジスタ１１３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１１３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、さらに有機機能膜１１０を介して対向電極１２に電流が流れる。すると、有機機能膜１１０はこれを流れる電流量に応じて発光する。

図２は、図１に示した有機ＥＬ装置の平面模式図である。本実施形態の有機ＥＬ装置１は、基板２と、画素領域Ａが配列された表示領域Ｐと、フレキシブル基板５と、駆動ＩＣ６（駆動回路）とを備えている。前記対向電極１２は、その一端が基板２上に形成された陰極用配線（図示略）に接続されており、図２に示すように、この配線の一端部１２ａがフレキシブル基板５上の配線５ａに接続されている。なお、この配線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。

図３は、表示領域Ｐの要部を基板２の上面側から平面視した模式図である。詳しくは後述するが、基板２上には回路素子部（図示せず）が形成されており、その回路素子部上に前記画素電極１１１が設けられている。この画素電極１１１上を区画して隔壁４が形成されており、前記隔壁４の開口部４ａ内が画素領域Ａとなっている。前記隔壁４には、前記開口部４ａに通じる溝状の切欠部４２が設けられている。切欠部４２は、開口部４ａから延びる支線部４２１と、画素領域配列において、例えば走査線に対応する行ごとに前記支線部４２１を束ねる幹線部４２２と、から構成されている。開口部４ａ内の画素電極１１１上には、有機機能膜（図示せず）が形成されており、その有機機能膜上と、隔壁４上と、切欠部４２内とには、対向電極（図示せず）が形成されている。

図４は、図３のＸ−Ｘ断面図である。本実施形態では、ボトムエミッション型の有機ＥＬ装置１を例に説明を行う。ボトムエミッション型の有機ＥＬ装置１においては、基板２および回路素子部１４は透明な材料からなっており、有機機能膜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の外側（観測者側）に出射されるとともに、有機機能膜１１０から基板２と反対の側に発した光も、対向電極１２に反射されて回路素子部１４及び基板２を透過し、基板２の外側（観測者側）に出射される。

図４に示すように、基板２上に形成される有機ＥＬ素子３は、画素電極１１１と、正孔注入層６０および発光層７０からなる有機機能膜１１０と、対向電極１２とによって構成されている。また、基板２の厚さ方向において、前記有機ＥＬ素子３を含むＥＬ素子部１０と基板２との間には、回路素子部１４が形成されている。この回路素子部１４には、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等が形成されている。

回路素子部１４には、基板２上にＳｉＯ_２を主体とする下地保護層２８１が下地として形成され、その上にはシリコン層２４１が形成されている。このシリコン層２４１の表面には、ＳｉＯ_２及び／又はＳｉＮを主体とするゲート絶縁層２８２が形成されている。
また、前記シリコン層２４１のうち、ゲート絶縁層２８２を挟んでゲート電極２４２と重なる領域が、チャネル領域２４１ａとされている。なお、このゲート電極２４２は、図示しない走査線の一部である。一方、シリコン層２４１を覆い、ゲート電極２４２を形成したゲート絶縁層２８２の表面には、ＳｉＯ_２を主体とする第１層間絶縁層２８３が形成されている。

また、シリコン層２４１のうち、チャネル領域２４１ａのソース側には、低濃度ソース領域２４１ｂおよび高濃度ソース領域２４１Ｓが設けられる一方、チャネル領域２４１ａのドレイン側には低濃度ドレイン領域２４１ｃおよび高濃度ドレイン領域２４１Ｄが設けられて、いわゆる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２４１Ｓは、ゲート絶縁層２８２と第１層間絶縁層２８３とにわたって開孔するコンタクトホール２４３ａを介して、ソース電極２４３に接続されている。このソース電極２４３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２４１Ｄは、ゲート絶縁層２８２と第１層間絶縁層２８３とにわたって開孔するコンタクトホール２４４ａを介して、ソース電極２４３と同一層からなるドレイン電極２４４に接続されている。

ソース電極２４３およびドレイン電極２４４が形成された第１層間絶縁層２８３の上層には、平坦化膜２８４が形成されている。この平坦化膜２８４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、駆動用ＴＦＴ１２３やソース電極２４３、ドレイン電極２４４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。

そして、この平坦化膜２８４の表面上には画素電極１１１が形成されており、この画素電極１１１は、前記平坦化膜２８４に設けられたコンタクトホール１１１ａを介してドレイン電極２４４に接続されている。すなわち、画素電極１１１は、ドレイン電極２４４を介して、シリコン層２４１の高濃度ドレイン領域２４１Ｄに接続されている。なお、画素電極１１１は、ボトムエミッション型である本実施形態では、透明導電材料によって形成され、具体的にはＩＴＯが好適に用いられている。

画素電極１１１が形成された平坦化膜２８４の表面上には、画素電極１１１と、これの周縁部を覆う無機隔壁４０とが形成されており、さらにこの無機隔壁４０上には、有機隔壁４１が形成されている。また、画素電極１１１上には、無機隔壁４０に形成された開口部４０ａと、有機隔壁４１に形成された開口部４ａとの内部、すなわち画素領域Ａに、前記した正孔注入層６０と発光層７０とが、画素電極１１１側からこの順で積層され、これによって有機機能膜１１０が形成されている。

なお、前記有機機能膜１１０において正孔注入層６０は、正孔を発光層７０に注入する機能を有するとともに、正孔を正孔注入層６０内部において輸送する機能をも有している。このような正孔注入層６０を画素電極１１１と発光層７０の間に設けることにより、発光層７０の発光効率、寿命等の素子特性を向上させることができる。発光層７０では、正孔注入層６０から注入された正孔と、対向電極１２から注入される電子とが再結合し、発光をなすようになっている。

正孔注入層６０は、その形成材料として、特に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）を含有する液、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あるいは溶解させた液が好適に用いられている。

また、発光層７０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が用いられる。発光層７０の形成材料として具体的には、（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、このような発光層７０を形成する材料としては、特にフルカラー表示をなす場合、赤色、緑色、青色の各波長域に対応する光を発光する材料が用いられ、それぞれが予め設定された状態に形成配置される。

対向電極１２は、前記発光層７０を覆って形成されたもので、例えばＣａが厚さ５ｎｍ程度に形成され、その上にＡｌが厚さ３００ｎｍ程度に形成されて構成されたものである。このような積層構造の電極とされたことにより、特にＡｌは反射層としても機能するものとなっている。なお、対向電極１２についても透明な材料を用いれば、発光した光を対向電極１２側からも出射させることができる。透明な材料としては、ＩＴＯ、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｎｉ、もしくはＰｄを用いることができる。膜厚としては、透明性を確保するうえで、７５ｎｍ程度とするのが好ましく、さらにこの膜厚より薄くするのがより好ましい。
また、この対向電極１２上には、接着層５１を介して封止基板（図示せず）が貼着されている。

図５は、図３のＹ−Ｙ′線矢視断面の模式図であり、これを用いて隔壁４の構造を説明する。本実施形態の隔壁４は、回路素子部１４上および画素電極１１１上に形成された無機隔壁４０と、この無機隔壁４０上に形成された第１の有機隔壁４１１（第１の隔壁）と、前記第１の有機隔壁４１１上に形成された第２の有機隔壁４１２（第２の隔壁）と、から構成されている。無機隔壁４０と第１の有機隔壁４１１は、画素電極１１１の周縁上を覆い、かつその中央部を露出させる開口部を有して形成されており、また、第２の有機隔壁４１２は、前記第１の有機隔壁４１１上において、前記切欠部４２（図３参照）に対応する線状部を除いて形成されている。したがって、この線状部は、隔壁４の上面側から観察すると、第１の有機隔壁４１１の上面を底面とし、第２の有機隔壁４１２を側面とする溝状の切欠部４２を形成している。切欠部４２は、開口部から延びる支線部４２１と、他の画素領域と連通する幹線部４２２とから構成されている。

本実施形態では、無機隔壁４０はＳｉＯ_２からなっており、有機機能膜１１０形成用の液体材料に対して親液性を有している。また、有機隔壁４１はアクリル系やポリイミド系等の耐熱性絶縁性樹脂からなっており、前記液体材料に対して撥液性を有している。

前記開口部には、正孔注入層６０と発光層７０等からなる有機機能膜１１０が形成されている。また、有機機能膜１１０上と隔壁４上とには、蒸着法などの気相法によって、対向電極１２が一括して形成されており、画素電極１１１と、対向電極１２と、これらに挟まれた有機機能膜１１０とによって有機ＥＬ素子３が構成されている。
なお、対向電極１２は、有機機能膜１１０に電力を供給する経路（通電経路）として、第２の有機隔壁４１２上から直接隔壁４の開口部４ａ内を下降することで有機機能膜１１０に通じる第１経路と、隔壁４に形成された前記切欠部４２内を通って開口部４ａ内に至り、有機機能膜１１０に通じる第２経路とを有している。

（有機ＥＬ装置の製造方法）
次に図６〜図９を用いて、有機ＥＬ装置１の製造方法を説明する。図６〜図９はそれぞれ、製造過程において、図３のＹ−Ｙ′位置に対応した有機ＥＬ装置１の矢視断面図である。

本発明の有機ＥＬ装置１を製造するには、まず、公知の技術によって、基板２上に回路素子部１４を形成する。そして、基板２の全面を覆うように画素電極１１１となる透明導電膜を、ＩＴＯによって形成する。次いで、この導電膜をパターニングすることにより、図６（ａ）に示すように、所定の画素形成位置に画素電極１１１を形成する。

次いで、画素電極１１１上および回路素子部１４上に、ＳｉＯ_２等の無機絶縁材料をＣＶＤ法等で成膜して隔壁層（図示せず）を形成し、続いて、公知のホトリソグラフィー技術、エッチング技術を用いて隔壁層をパターニングする。これにより、図６（ｂ）に示すように、形成する各有機ＥＬ素子３の画素領域毎に開口部４０ａを形成すると同時に、無機隔壁４０を形成する。無機隔壁４０は、例えば、0.1μｍ〜0.5μｍ程度の厚さに形成する。

次いで、図６（ｃ）に示すように、無機隔壁４０の所定位置、詳しくは画素領域を囲む位置に、先述の無機隔壁４０と同様の手法により、樹脂によって第１の有機隔壁４１１を、例えば0.5μｍ〜2.0μｍ程度の厚さに形成する。

次いで、図６（ｄ）に示すように、第１の有機隔壁４１１上に第２の有機隔壁４１２を形成する。形成に際しては、切欠部４２に相当する部分にレジストマスクを設けないことにより、前記の第２の有機隔壁４１２を形成すると同時に、切欠部４１の支線部４２１および幹線部４２２を形成する。第２の有機隔壁４１２を、第１の有機隔壁４１１と同じ材料で形成する場合には、エッチングの時間制御を行うことで、また、第２の有機隔壁４１２を、第１の有機隔壁４１１と異なる材料で形成する場合には、エッチングレートの違いを利用することで、切欠部４２を所望の深さにすることができる。第２の有機隔壁４１２は、例えば２μｍ〜１０μｍ程度に形成する。

次いで、図７（e）に示すように、画素電極１１１と無機隔壁４０と第１の有機隔壁４１１、および第２の有機隔壁４１２を形成した側の面をプラズマPzによる表面処理を行い、その表面に付着した有機物等の汚染物を除去して濡れ性を向上させ、後述する液体材料に対して親液性を付与する。具体的には、基板２を所定温度、例えば７０〜８０℃程度に加熱し、続いて大気圧下で酸素を反応ガスとするプラズマ処理（Ｏ_２プラズマ処理）を行う。次いで、撥液化処理を行うことにより、第１の有機隔壁４１１の開口部内面、第２の有機隔壁４１２の上面および開口部内面、隔壁４の切欠部４２の内面、の濡れ性を低下させる。具体的には、大気圧下で４フッ化メタンを反応ガスとするプラズマ処理（ＣＦ_４プラズマ処理）を行い、その後、プラズマ処理のために加熱された基板２を室温まで冷却することで、前記の各面を撥液化し、その濡れ性を低下させる。
なお、このＣＦ_４プラズマ処理においては、画素電極１１１の露出面および無機隔壁４０についても多少の影響を受けるが、画素電極１１１の材料であるＩＴＯおよび無機隔壁４０の構成材料であるＳｉＯ_２などはフッ素に対する親和性に乏しいため、酸素プラズマ処理で濡れ性が向上した面は濡れ性がそのままに保持される。

次いで、前記隔壁４の開口部４ａの内側に正孔注入層６０を形成する。この正孔注入層６０の形成工程では、特に液滴吐出法が好適とされ、本実施形態では、図７（ｆ）に示すように、液滴吐出法であるインクジェット法を用いた例を示す。液滴吐出ノズル９０から、正孔注入層６０の形成材料であるＰＥＤＯＴ−ＰＳＳの分散液（液体材料）の液滴９１ａを前記画素電極１１１の露出面上に配し、その後、配された液体材料９１を熱処理によって乾燥させることにより、図８（ｇ）に示すように、正孔注入層６０を形成する。

次いで、図８（ｈ）に示すように、インクジェット法を用いて前記正孔注入層６０上に発光層７０を形成する。液滴吐出ノズル９０から、発光層７０の形成材料の液滴９２ａを前記正孔注入層６０上に吐出し、その後、配された発光層７０の液体材料９２を窒素雰囲気中にて１００℃で１時間程度の熱処理を行うことによって乾燥させ、図９（ｉ）に示すように、隔壁４に形成された開口部４ａ内、すなわち画素領域Ａに発光層７０を形成する。発光層７０の形成材料中に用いる溶媒としては、例えばキシレンが用いられる。

ここで、このように正孔注入層６０と発光層７０とからなる有機機能膜１１０を形成するに際し、隔壁４に形成された開口部４ａ内に正孔注入層６０や発光層７０の液体材料を充填した際、前記切欠部４２は撥液性を有しているため、前記開口部４ａから前記液体材料が流れ出ることが防止されている。したがって、前記切欠部４２内には、正孔注入層６０や発光層７０が形成されること無く、たとえ形成されても、その厚さは極めて薄いものとなる。

次いで、図９（ｊ）に示すように、前記有機機能膜１１０及び有機隔壁２２１を覆って例えばカルシウムを厚さ５ｎｍ程度、アルミニウムを厚さ３００ｎｍ程度に積層し、対向電極１２を形成する。この対向電極１２の形成に際しては、有機ＥＬ素子３を効率よく発光させるため、例えば電子注入層としてフッ化リチウムを発光層７０側に形成してもよい。また、この対向電極１２の形成では、前記正孔注入層６０や発光層７０の形成とは異なり、蒸着法やスパッタ法等で行うことにより、画素領域にのみ選択的に形成するのでなく、基板２のほぼ全面に対向電極１２を形成する。その後、前記対向電極１２上に接着層（図示せず）を形成し、さらにこの接着層によって封止基板（図示せず）を接着し、封止を行う。これにより、本実施形態の有機ＥＬ装置１を得る。

以上のような製造方法によって得られた有機ＥＬ装置１は、有機機能膜１１０へ電力を供給する通電経路が２経路備わっている。そのうち本発明に係る切欠部４２を経由する前記第２経路は、第１の有機隔壁４１１が低く形成されているので、有機機能膜１１０の上面と前記切欠部４２の底面との段差が小さくなっている。したがって、蒸着法やスパッタ法等の気相法を用いて隔壁４上と有機機能膜１１０上とに一括して対向電極１２を形成した場合でも、前記段差部は良好なカバレッジ性を有するため、前記段差部で前記第２の経路が不連続となり、断線を生じることが防止される。

また、このように第２の経路の断線が防止されているため、たとえ前記第１の経路に断線が生じた場合でも、有機機能膜１１０には前記第２の経路を経由して電力が供給されるため、有機ＥＬ素子３が確実に機能するようになる。したがって、隔壁４上と有機機能膜１１０上とに一括して対向電極１２を形成する方法として、蒸着法等の気相法を良好に用いることができる。

また、前記第１の経路に断線が生じても、有機ＥＬ素子３を確実に機能させることできる構成にしているので、対向電極１２を形成する際に、第２の有機隔壁４１２上と有機機能膜１１０上との間の段差が大きくなってもよい。したがって、第２の有機隔壁４１２を高く形成する構成が可能となっている。
このようにすれば、インクジェット法等の液滴吐出法を用いた手法によって有機機能膜１１０を形成する場合に、前記有機機能膜１１０形成用の液体材料が、第２の有機隔壁４１２を越えて近隣の画素領域Ａへ溢れ出ることが防止される。

したがって、前記隔壁４の開口部４ａ内に前記液体材料をより多く充填することができ、前記発光膜７０等を厚くすることができる。一般に、有機材料からなる機能膜は、通電させると劣化を生じるため、膜厚が薄いと短寿命となるが、本発明に係る発光層７０等は十分に厚く形成されているため、長寿命のものとなる。したがって、前記発光層７０等
を備えた有機ＥＬ素子３も長寿命となる。

また、前記有機機能膜１１０の液体材料が前記画素領域Ａから前記切欠部４２内に流れ出し、前記切欠部４２に濡れ広がることを防止されているので、前記開口部４ａ内に前記液体材料を所定量配することができ、これにより有機機能膜１１０を所定の厚さに形成することができる。

また、前記隔壁４を形成する工程は、画素電極１１１を露出させた状態で、第１の有機隔壁４１１（第１の隔壁）を形成する工程と、この第１の有機隔壁４１１上に、前記切欠部４２を有した状態で、第２の有機隔壁４１２（第２の隔壁）を形成する工程とを有しているので、前記切欠部４２が形成された前記隔壁４を、簡便に形成することができる。

また、前記隔壁４を形成する工程と、前記有機機能膜１１０を形成する工程との間に、前記隔壁４に撥液性を付与する工程を有しているので、前記隔壁４の内面と上面および、切欠部４２内面とに、確実に撥液性を付与することができる。したがって、液滴吐出法を用いた手法によって前記有機機能膜１１０を形成する場合に、前記有機機能膜１１０の液体材料が、画素領域Ａから前記切欠部４２に流れ出し、前記切欠部４２に濡れ広がることが防止される。したがって、前記開口部４ａ内に前記有機機能膜１１０の液体材料を所定量配することができ、これにより所定の厚さの有機機能膜１１０を形成できる。

以上のように、本発明の有機ＥＬ装置１は、確実に機能し、しかも、長寿命の有機ＥＬ素子を備えているので、信頼性が高く、長寿命の装置となっている。
また、本発明の製造方法によれば、切欠部４２を備えた隔壁４を容易に形成でき、対向電極１２を一括して形成でき、同一基板上に発光波長帯域が異なる複数の有機機能膜１１０を同時に形成できるので、前記有機ＥＬ装置１の生産性を著しく高めることができる。

（有機ＥＬ装置の他の構成例）
前記実施形態では、有機機能膜１１０へ電力を供給する通電経路として、隔壁４上から開口部４ａを降下し、前記有機機能膜１１０上へ至る前記第１の経路を備えた例を示したが、前記第１の経路を断線させた構成とすることもできる。具体的には、第２の有機隔壁４１２を高く形成することや、前記隔壁４の開口部４ａを囲む側面を、少なくともその一部が、画素電極１１１側から対向電極１２側に向かってその開口径を縮小するような傾斜面（逆テーパ面）に形成することによって、気相法によって対向電極１２を形成する際に、前記隔壁４の開口部４ａを囲む側面においてカバレッジ性を損なわせることができる。
このような構成において、有機ＥＬ素子３への電力供給は、前記第２の経路によってのみなされるため、本実施形態のように、配列された有機ＥＬ素子３の行（走査線）や列ごとに連通した切欠部４１を有した構成とすれば、行（走査線）や列ごとに独立した配線とすることができる。したがって、画素を行や列ごとに独立して駆動することができ、発光むら等を画素の駆動制御によって調整し改善することが可能となる。

なお、本実施形態では、ボトムエミッション構造の有機ＥＬ装置１を例としたが、対向電極１２側から光を取り出すトップエミッション構造としてもよい。また、隔壁４の構造としては、無機隔壁４０と有機隔壁４１の積層体でなくてもよいし、有機隔壁４１は単層でも３層以上でも良い。また、複数層からなる有機壁４１とする場合、各層の材料を変化させてもよい。

（電子機器）
次に、本実施形態の有機ＥＬ装置１を備えた電子機器の具体例について説明する。
図１０（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１０（ａ）において、符号１０００は携帯電話本体を示し、符号１００１は前記有機ＥＬ装置１からなる表示部を示している。
図１０（ｂ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１０（ｂ）において、符号１１００は時計本体を示し、符号１１０１は前記有機ＥＬ装置１からなる表示部を示している。
図１０（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１０（ｃ）において、符号１２００は情報処理装置、符号１２０２はキーボードなどの入力部、符号１２０４は情報処理装置本体、符号１２０６は前記有機ＥＬ装置１からなる表示部を示している。
図１０（ｄ）は、薄型大画面テレビの一例を示した斜視図である。図１０（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、前記有機ＥＬ装置１からなる表示部１３０６を備える。

図１０（ａ）〜（ｄ）に示す電子機器１０００，１１００，１２００，１３００は、前記有機ＥＬ装置１を備えているので、この有機ＥＬ装置１からなる表示部１００１，１１０１，１２０６，１３０６の色むらが防止され、長寿命化していることにより、これら電子機器１０００，１１００，１２００，１３００は、良好な表示特性を有し、しかも長寿命化したものとなる。

本発明の有機ＥＬ装置の一実施形態の配線構造を示す説明図 有機ＥＬ装置の平面模式図 表示領域の要部を平面視した模式図 図３のＸ−Ｘ断面図 図３のＹ−Ｙ′矢視断面図 有機ＥＬ装置の製造方法を説明する図 有機ＥＬ装置の製造方法を説明する図 有機ＥＬ装置の製造方法を説明する図 有機ＥＬ装置の製造方法を説明する図 本発明の有機ＥＬ装置を備えた電子機器の具体例

符号の説明

１…有機ＥＬ装置、２…基板、４…隔壁、４１１…第１の有機隔壁（第１の隔壁）、４１２…第２の有機隔壁（第２の隔壁）、４２…切欠部、４２１…支線部、４２２…幹線部１２…対向電極（第２の電極）、６０…正孔注入層、７０…発光層、１１０…有機機能膜、１１１…画素電極（第１の電極）

Claims (6)

1. 基板と、前記基板上に形成された第１の電極と、前記第１の電極上に形成され、前記第１の電極を画素領域ごとに区画する開口部を有した隔壁と、前記開口部内に形成された有機機能膜と、前記有機機能膜上に形成された第２の電極とを有し、
   前記隔壁には、前記開口部を囲む周上の少なくとも一部に、前記開口部に通じる溝状の切欠部が設けられ、
   前記隔壁の切欠部は、配列された前記画素領域に対応する複数の前記開口部から延びたものが行または列ごとに連通しており、
   前記第２の電極は、前記隔壁上と、前記切欠部内と、前記有機機能膜上との全面を覆って形成され、かつ、少なくとも前記切欠部内と前記有機機能膜上との間に連続して設けられ、前記画素を前記行または前記列ごとに独立して駆動するように設けられていることを特徴とする有機ＥＬ装置。
2. 前記隔壁の切欠部は、その内面が撥液性を有することを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ装置。
3. 前記隔壁の開口部を囲む側面は、少なくともその一部が、前記第１の電極側から前記第２の電極側に向かってその開口径を縮小するような傾斜面となっていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の有機ＥＬ装置。
4. 基板上に第１の電極を形成する工程と、
   前記第１の電極上に、前記第１の電極を画素領域ごとに区画する開口部を有し、前記開口部を囲む周上の少なくとも一部において前記開口部と通じる溝状の切欠部を有する隔壁を形成する工程と、
   前記隔壁の開口部内に液相法で有機機能膜を形成する工程と、
   前記隔壁上と、前記切欠部内と、前記有機機能膜上との全面を覆って第２の電極を気相法で形成する工程と、を有し、
   前記隔壁の切欠部は、配列された前記画素領域に対応する複数の前記開口部から延びたものが行または列ごとに連通しており、
   前記第２の電極は、前記隔壁上と、前記切欠部内と、前記有機機能膜上との全面を覆って形成され、かつ、少なくとも前記切欠部内と前記有機機能膜上との間に連続して設けられ、前記画素を前記行または前記列ごとに独立して駆動するように設けられていることを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。
5. 前記隔壁を形成する工程は、
   前記第１の電極上に、前記画素領域において第１の電極を露出させた状態で、第１の隔壁を形成する工程と、
   前記第１の隔壁上に、前記切欠部を有した状態で、第２の隔壁を形成する工程と、を有することを特徴とする請求項４に記載の有機ＥＬ装置の製造方法。
6. 前記隔壁を形成する工程と、前記有機機能膜を形成する工程との間に、前記隔壁に撥液性を付与する工程を有することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の有機ＥＬ装置の製造方法。

Images