CN100470825C - 电光学装置的制造方法、电光学装置以及电子机器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电光学装置的制造方法、电光学装置以及电子机器。电光学装置(1)，在基体(200)上具有第1电极(23)、第2电极(50)、第1电极(23)与第2电极(50)之间夹持的电光学层(110)。在该电光学装置(1)的制造方法中，包含将覆盖第2电极(50)的发光材料保护层(65)用真空蒸镀法形成的工序、和将覆盖发光材料保护层(65)的电极保护层(55)用等离子体成膜法形成的工序。这样，能够防止制造过程中发生的发光层的恶化。

Description

电光学装置的制造方法、电光学装置以及电子机器
技术领域
本发明涉及电光学装置的制造方法、电光学装置以及电子机器。
背景技术
在电光学装置领域中，提高对氧气及水分等的耐久性是一个课题。例如、在所述电光学装置一例的有机电致发光(以下略记为有机EL)显示装置中，就有这种由于构成发光层(电光学层)的电光学材料(有机EL材料，空穴注入材料，电子注入材料等)因氧气及水分等产生恶化，阴极因氧气及水分等使电阻值升高等，产生被称为黑点的非发光区域，导致发光元件的寿命缩短的课题。
为解决所述课题，采用在显示装置的基板上安装玻璃或金属的盖子密封阻止水分等的方法。于是，近年来，为适应显示装置的大型化以及轻薄化，而应用被称为薄膜密封的技术即在发光元件上通过高密度等离子体成膜法(例如、离子电镀、ECR等离子溅射、ECR等离子CVD、表面波等离子CVD、ICP-CVD等)生成透明且气体阻挡性优良的氮化硅、氧化硅、金属氧化物、陶瓷等的阴极保护层及气体阻挡层。
特别地、当采用从阴极取出发射光的顶端发射构造时，只靠由金属构成的阴极材料因透明性不足，而须让电极极力减薄，结果阴极电阻就会上升。因此，通过在阴极上形成由ITO(铟锡氧化物)等的金属氧化物构成的透明且具导电性的阴极保护层，将使阴极的阻抗下降。这些材料，为使其对有机发光层不产生影响需要在低温下形成低阻抗且气体阻挡性优良的细密的层、需要通过高密度等离子体成膜法进行成膜。
然而，如果通过高密度等离子体成膜法等的等离子体成膜法形成阴极保护层和气体阻挡层，所发生的等离子体中的离子及电子的能量由于导电性而传给阴极，对形成发光层的有机EL材料产生不良影响，产生使发光层恶化的问题。
专利文献1：特开2001-284041号公报。
发明内容
本发明针对上述情况，其目的在于提供一种能够防止制造过程中诱发的发光层恶化的电光学装置、其制造方法以及电子机器。
在有关本发明的电光学装置的制造方法、电光学装置以及电子机器中、为解决所述课题采用了如下技术方案。
第一发明提供一种电光学装置的制造方法，该电光学装置，在基体200上具有第1电极23、第2电极50、以及由第1电极与第2电极之间所夹持的电光学层110，该制造方法包括：通过真空蒸镀法形成覆盖第2电极的发光材料保护层65的工序；通过等离子体成膜法形成覆盖发光材料保护层的电极保护层55的工序；和通过等离子体成膜法形成覆盖第2电极50、电极保护层55及发光材料保护层65的由硅化合物构成的气体阻挡层的工序，在所述气体阻挡层上形成具有包含添附了硅烷耦合剂或者烃氧基硅烷的树脂材料的粘接层和表面保护层的保护层的工序。据此发明，在制造过程之中，电极保护层使第2电极的电阻降低，同时发光材料保护层使高密度等离子防止电光学层恶化，从而得到鲜艳发光的电光学装置。
再有，还提供一种电光学装置的制造方法，该电光学装置，在基体200上具有第1电极23、第2电极50、以及由第1电极与第2电极之间所夹持的电光学层110，该制造方法包括：通过真空蒸镀法形成覆盖电光学层的发光材料保护层65的工序；形成覆盖发光材料保护层的第2电极的工序；通过等离子体成膜法形成覆盖第2电极的电极保护层55的工序；和通过等离子体成膜法形成覆盖第2电极50、电极保护层55及发光材料保护层65的由硅化合物构成的气体阻挡层的工序，在所述气体阻挡层上形成具有包含添附了硅烷耦合剂或者烃氧基硅烷的树脂材料的粘接层和表面保护层的保护层的工序。据此发明，在制造过程之中，电极保护层防止第2电极的氧化，同时发光材料保护层防止电光学层恶化，从而得到以鲜艳的亮度进行显示的电光学装置。
通过进一步包括形成覆盖第2电极50、电极保护层55及发光材料保护层65的气体阻挡层的工序，使得在制造过程后，长时间防止氧气等对阴极及电光学层的浸入成为可能。通过采用发光材料保护层65，可以防止在气体阻挡层30的形成时电光学层的恶化。
通过第2电极50采用真空蒸镀法形成，几乎没有对电光学层的损害、由于第2电极和发光材料保护层是由同一成膜装置形成，可以防止制造工序的复杂化，同时有效控制制造成本。
第二发明提供一种电光学装置，在基体200上具有第1电极23、第2电极50、以及由第1电极与第2电极之间所夹持的电光学层110，包括：保护所述第2电极的电极保护层55；在电极保护层的形成时防止电光学层恶化的绝缘性发光材料保护层65；和覆盖所述第2电极、所述电极保护层和所述发光材料保护层的由硅化合物构成的气体阻挡层，具有包含添附了硅烷耦合剂或者烃氧基硅烷的树脂材料的粘接层和表面保护层的覆盖所述气体阻挡层的保护层，所述电极保护层和所述气体阻挡层通过等离子体成膜法形成。据此发明，制造过程中，能够防止第2电极氧化和电光学层恶化，而得到鲜艳发光的电光学装置。
例如，在第2电极50上配置发光材料保护层65，同时在发光材料保护层上配置电极保护层55。
再有，在电光学层110与第2电极50之间配置发光材料保护层65，同时在第2电极上配置电极保护层55。
电极保护层55，由具有导电性与透明性的金属氧化物构成，也就是说，可以得到顶端发射构造的EL显示装置。
发光材料保护层65，由金属氟化物构成，相对较低温度下升华，因此可以形成对电光学层没有不良影响的薄膜。于是，根据该膜，可以在制造过程中防止等离子体影响保护电光学层。例如，在金属氟化物之中，可以使用氟化锂、氟化锌、氟化铁、氟化钒、氟化钴等。特别地离子结合而形成的金属氟化物能带间隙3eV以上有良好的绝缘性。因此、例如通过等离子体成长法形成电极保护层55时、离子结合生成的金属氟化物形成发光材料保护层65、可以防止等离子体中的电子、或者离子起因的电光学层的恶化。碱性金属、碱土族金属的氟化物、与陶瓷等的绝缘材料相比可以低温蒸发或者升华，因此可以形成使电光学层无恶化的发光材料保护层。特别地碱金属、碱土族金属的氟化物、由于光的透过性高、最适合于顶端发射构造。
进一步包括覆盖第2电极、电极保护层及发光材料保护层的气体阻挡层，使得制造过程后，长时间防止水分等对阴极和电光学层的浸入成为可能。通过采用发光材料保护层6，可以防止在气体阻挡层30形成时电光学层的恶化。
第三发明提供一种电子机器1000，1100，1200，1300，包括第一发明的电光学装置1，或者由第二发明的制造方法所制造的电光学装置1。根据此项发明，可防止制造过程之中的第2电极及电光学层的恶化，从而得到能够长时间地显示鲜艳图像的电子机器。
附图说明
图1表示EL显示装置的布线构造图。
图2表示EL显示装置构成的模式图。
图3表示图2的沿A-B线的剖面图。
图4表示图2的沿C-D线的剖面图。
图5表示图3的主要部分放大剖面图。
图6表示EL显示装置的制造方法按照工序顺序的示意图。
图7表示图6之后工序的示意图。
图8表示图7之后工序的示意图。
图9表示EL显示装置的变形例的主要部分放大剖面图。
图10表示电子机器的示意图。
图中：1…显示装置(电光学装置)，23…像素电极(第1电极)，30…气体阻挡层，50…阴极(第2电极)，55…阴极保护层(电极保护层)，60…有机发光层，65…发光材料保护层，110…电光学层，200…基体，210…缓冲层，215…框部分，221…有机围堰层(围堰结构体)，221a…开口部分，1000…移动电话机(电子机器)，1100…手表(电子机器)，1001、1101、1206、1306…显示部分(电光学装置)。
具体实施方式
以下、参照附图对本发明的电光学装置的制造方法、电光学装置及电子机器的实施方式进行说明。作为电光学装置，对电光学物质一例的电场发光型物质，其中使用有机电致发光(EL)材料的EL显示装置进行说明。
图1表示EL显示装置1的布线构造。EL显示装置1是作为开关元件使用了薄膜晶体管(Thin Film Transistor，以下略记TFT)的有源矩阵型的EL显示装置。
EL显示装置(电光学装置)1，如图2所示，由多条扫描线101、与各扫描线101成直角交叉方向延伸的多条信号线102、与各信号线102并行延伸的多条电源线103各自分别布线而构成，同时在扫描线101和信号线102的各交叉点附近设有像素区域X。
信号线102与具有移位寄存器、电平移位器、视频线及模拟开关的数据线驱动电路100相连接。并且，扫描线101与具有移位寄存器以及电平移位器的扫描线驱动电路80相连接。
进而，在像素区域X的各自区域中设置：通过扫描线101向栅电极提供扫描信号的开关用TFT 112、通过此开关用TFT 112保持从信号线102供给的像素信号的保持电容113、通过该保持电容113所保持的像素信号向栅电极供给的驱动用TFT 123、通过此驱动用TFT 123与电源线103电连接时从该电源线103流入驱动电流的像素电极(第1电极)23、和在此像素电极23和阴极(第2电极)50之间夹持的电光学层110。由像素电极23和阴极50及电光学层110构成发光元件(有机EL元件)。
根据该EL显示装置1，扫描线101被驱动，开关用TFT 112成为ON状态时，这时的信号线102的电位被保持电容113所保持、根据该保持电容113的状态，决定驱动用TFT 123的ON/OFF状态。于是、通过驱动用TFT 123的沟道，电流从电源线103流入像素电极23，进而电流通过电光学层110流入阴极50中。电光学层110中包含的有机发光层60(参照图3)根据流入的电流量而发光。
其次，EL显示装置1的具体构成参照图1～图5进行说明。
EL显示装置1为有源矩阵型，如图1所示，其构成包括：带有电绝缘性的基板20、与开关用TFT(图中未画出)相连接的像素电极在基板20上呈矩阵状排列而构成的像素电极区域(图中未画出)、配置在像素电极区域周围同时与各像素电极相连接的电源线(图中未画出)、至少位于在像素电极区域上平面视图近乎矩形的像素部分3(图1中点虚线框内)。
此外，在本发明中，包含基板20和如下述在其上形成的开关用TFT及各种电路、及层间绝缘膜等，称为基体(在图3、4中用符号200表示)。
像素部分3，分成中央部分的实际显示区域4(图1中双点虚线框内)、和配置在实际显示区域部分4周围的虚设区域5(点虚线与双点虚线之间的区域)。
实际显示区域4中，各自具有像素电极的显示区域R、G、B沿A—B方向及C—D方向分别相隔，而呈矩阵状配置。
另外、实际显示区域4的图2中两侧，设置有扫描线驱动电路80、80。这些扫描线驱动电路80、80，配置在虚设区域5的下侧。
进而，实际显示区域4的图1中上侧，设置有检查电路90。该检查电路90是用于检查EL显示装置1的动作状况的电路，例如它具备把检查结果向外部输出的检查信息输出单元(图中未画出)，可以进行制造途中及出厂时的显示装置的质量、缺陷的检查。另外、该检查电路90也被配置在虚设区域5的下侧。
扫描线驱动电路80及检查电路90上，从给定电源部分经由驱动电压导通部分310(参照图3)及驱动电压导通部分340(参照图4)施加该驱动电压。另外、对这些扫描线驱动电路80及检查电路90的驱动控制信号及驱动电压，从该EL显示装置1的进行操作控制的给定主驱动器等，经由驱动控制信号导通部分320(参照图3)及驱动电压导通部分350(参照图4)，进行发送与施加。另外，该情况的驱动控制信号是指与扫描线驱动电路80及检查电路90输出信号时的控制相关的主驱动器等发出的指令信号。
另一方面，EL显示装置1，如图3、图4所示，在基体200上形成多个具有像素电极23、有机发光层60及阴极50的发光元件(有机EL元件)。
进而，在阴极50上，形成防止发光材料恶化的发光材料保护层65、和防止阴极50氧化的阴极保护层55。于是，进而形成覆盖诸层的气体阻挡层30等。
电光学层110的作为主要层是有机发光层60(电致发光层)，也可以是夹在两个电极之间含有空穴注入层、空穴传输层、电子注入层、电子传输层、空穴阻挡层、电子阻挡层的物体。
构成基体200的基板20，在所谓顶端发射型的EL显示装置时，由于是从作为该基板20的对面一侧的气体阻挡层30取出发射光所构成，可以采用透明基板与不透明基板的任一种。作为不透明基板，如在氧化铝箔等的陶瓷、不锈钢等金属薄板上实施表面氧化等绝缘处理后的物质、及热固化性树脂和热可塑性树脂、及其薄膜(塑料薄膜)等。
另外，在所谓底部发射型的EL显示装置时，由于是从该基板20一侧取出发射光所构成，作为基板20，采用透明或半透明物质。例如、玻璃、石英、树脂、(塑料板、塑料薄膜)等、特别地采用玻璃基板比较合适。此外，在本实施方式中，假定为从气体阻挡层30一侧取出发射光的顶端发射型。
另外，在基板20上，形成包含驱动像素电极23的驱动用TFT 123等的电路部分11，上面设有多个发光元件(有机EL元件)。发光元件，如图5所示，通过依次形成起阳极功能的像素电极23、从该像素电极23注入/传输空穴的空穴传输层70、包含电光学物质之一的有机EL物质的有机发光层60、和阴极50而构成。
基于如上所述的构成，发光元件在该有机发光层60中，由空穴传输层70注入的空穴和由阴极50来的电子结合而发光。
像素电极23，在本实施方式中由于是顶端发射型无须透明，因而采用适当的导电材料而成。
作为空穴传输层70的形成材料，使用例如聚噻酚衍生物、聚吡咯衍生物等、或者这些的掺杂物等。具体地，使用3，4—聚亚乙基二氧噻酚/聚亚乙基磺酸(PEDOT/PSS)的分散液等。
作为形成有机发光层60的材料，可以使用能够发出荧光或磷光的公告的发光材料。具体地，使用(聚)芴衍生物(PF)、(聚)对苯亚乙烯基衍生物(PPV)、聚亚苯基衍生物(PP)、聚对苯衍生物(PPP)、聚乙烯基咔唑(PVK)、聚噻酚衍生物、聚甲基苯硅烷(PMPS)等的聚硅烷类等使比较适宜的。
另外，所述高分子材料中，也可掺入紫苏烯类色素、香豆素、若丹明等高分子类材料、和红荧烯、紫苏烯、9，10—二苯联苯蒽、四苯基丁二稀、尼罗红、香豆素6、喹吖酮等低分子材料来使用。
此外，替代上述高分子材料，也可使用现有公知的低分子材料。
另外、根据需要、也可以在这样的有机发光层60上形成以钙和镁、锂、钠、锶、钡、铯为主要成分的金属或者金属化合物构成的电子注入层。
另外，本实施方式中空穴传输层70和有机发光层60，如图3～图5所示基体200上形成为网格状的亲液性控制层25和有机围堰层(围堰结构体)221所围成和配置，由此围成的空穴传输层70与有机发光层60成为构成单一的发光元件(有机EL元件)的元件层。
此外，有机围堰层221的开口部分221a的各壁面与基体200表面构成的θ角，为110度以上170以下(参照图5)。形成这样的角度是因为当空穴传输层70及有机发光层60通过湿工序过程形成时，在开口部分221a内部容易配置。
阴极50，如图3～图5所示，具有比实际显示区域4以及虚设区域5的总面积更宽的面积，各自被覆盖而形成，因此在有机发光层60和有机围堰层221上面，并且是形成有机围堰层221的外侧部的壁面在被覆盖状态下在基体200上形成。另外，该阴极50被连接到如图4所示在有机围堰层221的外侧基体200的外围部分形成的阴极用的布线202。该阴极用布线202上连接可挠性基板203，由此阴极50通过阴极用布线202与可挠性基板203上的图中未画出的驱动IC(驱动电路)连接。
作为形成阴极50的材料，由于本实施方式是顶端发射型，要求光透过性，因此钙(Ca)、镁(Mg)、银(Ag)、铝(Al)等薄膜金属(或者合金层)最为适合。
在阴极50上层部分之中，设有发光材料保护层65。发光材料保护层65，以绝缘为条件，在制造过程当中，有机发光层60是为了防止由于等离子体中的离子及电子产生的高能量的传递产生恶化而设置的层。
作为形成发光材料保护层65的材料，金属氟化物最合适。具体地，可以举出氟化锂、氟化镁、氟化钠等。
如上所述，将有机发光层60用由金属氟化物形成的发光材料保护层6来覆盖，从而抑制向有机发光层60进行高密度的等离子体能量的传递，可以有效地防止有机发光材料的恶化。另外，发光材料保护层65，以约1～30nm的厚度形成。
在发光材料保护层65的上层部分，设置有阴极保护层55。阴极保护层55，在制造过程当中是为防止阴极50被腐蚀而设置的层，同时也是辅助被薄膜化的阴极50的导电性的层。只要是发光材料保护层65在阴极上形成的构造，就不会阻碍从阴极50向有机发光层60的电子注入，就可以防止有机发光层60的恶化。
作为形成阴极保护层55的材料，由于EL显示装置1是顶端发射型要求光的透过性，因此使用透明导电材料。具体地，ITO(Indium Tin Oxide：铟锡氧化物)较合适，此外，也可以使用如氧化铟·氧化锌类非结晶透明导电膜(Indium Zinc Oxide：IZO/アイ·ゼツト·オ—(注册商标))、铝锌氧化物(AZO)、氧化锡等。另外，在本实施方式中使用ITO。这些材料，要求在低温下细密的低电阻膜，因此采用高密度等离子体成膜法成膜。
如上所述，将阴极50用金属氧化膜阴极保护层55来覆盖，可以有效防止对阴极50的因氧气和水分、有机材料等的接触造成的腐蚀。此外，阴极保护层55以约10nm～300nm的厚度形成。
进而，阴极50、发光材料保护层65、阴极保护层55之上，设置有气体阻挡层30。
气体阻挡层30，是防止氧气和水分向该层内侧浸入的、从而可以防止氧气和水分对阴极50和有机发光层60的浸入，抑制因氧气和水分造成的阴极50和有机发光层60的恶化。
另外，气体阻挡层30，如果是无机化合物构成，最好是硅化合物，就是说以高密度等离子体成膜法形成的硅氮化物和硅氮氧化物、及硅氧化物等。但是，硅化合物以外，如氧化铝和氧化钽、氧化钛、进而由其他的陶瓷等构成也可。气体阻挡层30与阴极保护层55同样地用等离子体成膜法形成时，由于使用发光材料保护层65，可以防止气体阻挡层30形成时的电光学层的恶化。
另外，在有机发光层60与阴极50之间，发光材料保护层65上也可形成由上述材料构成的层。由上述过程，可以防止气体阻挡层30或者阴极保护层55形成时电光学层的进一步恶化。
另外，作为气体阻挡层30，有例如有机树脂与硅化合物的2层构造及ITO和硅氧氮化物等，也有由含有硅化合物的不同的材料堆积而成的构造。如上所述由无机化合物构成的底衬层形成，使得密接性增强，应力得到缓和，由硅化合物构成的气体阻挡层的严密性得以提高。
这样的气体阻挡层30的厚度，优选在10nm以上，500nm以下。如不足10nm，由于膜的缺陷及膜厚的偏差等就会局部地形成贯通孔，气体阻挡层有损坏的可能，如超过500nm，会因应力产生裂痕的可能。
另外，本实施方式由于是顶端发射型，因此气体阻挡层30要求有透光性，通过对该材质和膜厚进行适当调整，本实施方式在可视光范围的光线透过率可达到80％以上。
进而，在气体阻挡层30的外侧，设有覆盖气体阻挡层30的保护层204(参照图8(h))。该保护层204，由气体阻挡层30一侧设置的粘接层205和表面保护层206构成。
粘接层205，使得表面保护层206固定在气体阻挡层30上，且具有对来自外部的机械性冲击的缓冲性能，例如由氨基甲酸酯类、丙烯类、环氧类、聚烯类等的树脂构成，是由比后述的表面保护层206柔软且玻璃转移点低的材料构成的粘接剂而形成的。此外，这样的粘接剂，优选添加硅烷耦合剂，烃氧基硅烷，如此一来，所形成的粘接层205和气体阻挡层30的密接性俱佳，因而对机械性冲击的缓冲能力得以提高。
另外，特别是当气体阻挡层30由硅化物形成的情况等，通过硅烷耦合剂和烃氧基硅烷可以提高与该气体阻挡层30的密接性，从而可以增强气体阻挡层30的气体阻挡能力。
表面保护层206在粘接层205上设置，构成保护层204的表面侧，至少拥有耐压性和耐磨损性、外部光反射性、气体阻挡性、紫外线遮断性等性能之一。具体地，是由在玻璃基板和最表面上涂敷了DLC(钻石同性碳)层、硅氧化层、氧化钛层等的塑料薄膜等而形成的。
此外，该例的EL显示装置，为顶端发射型时表面保护层206、粘接层205都要求为透光性，为底部发射型时则无此要求。
在上述发光元件的下方，设有图5所示电路部分11。该电路部分11，在基版20上形成并构成基体200。即，在基板20的表面上作为底层形成SiO2为主体的底层保护层281，在其上形成硅层241。在该硅层241的表面，形成二氧化硅以及/或者以氮化硅为主体的栅绝缘层282。
此外，硅层241之中，夹持栅绝缘层282，与栅电极242重叠的区域是沟道区域241a。另外，该栅电极242是图中未画出的扫描线101的一部分。另一方面，覆盖硅层241，在形成栅电极242的栅绝缘层282的表面，形成以二氧化硅为主体的第1层间绝缘层283。
另外，硅层241之中，与沟道区域241a的源极一侧，设置低浓度的源区域241b及高浓度的源区域241S，另一方面，在沟道区域241a的漏极一侧设置低浓度的漏区域241c及高浓度的漏区域241D，形成所谓的LDD(Light Doped Drain)构造。其中，高浓度的源区域241S，跨过栅绝缘层282和第1层间绝缘层283通过挖开的接触孔243a与源电极243相连接。该源电极243，作为上述电源线103(参照图2，在图5中源电极243的位置上与纸面垂直的方向上延伸)的一部分而构成。另一方面，高浓度的漏区域241D，跨过栅绝缘层282和第1层间绝缘层283通过挖开的接触孔244a与源电极243同层构成的漏电极244相连接。
形成了源电极243及漏电极244的第1层间绝缘层283的上层，被诸如硅氮化物和硅氧化物、及硅氮氧化物等有气体阻挡性的硅化合物为主体的第2层间绝缘层284所覆盖。该第2层间绝缘层284，例如，硅氮化物(SiN)和硅氧化物(SiO2)等的硅化合物的单一膜，也可以与丙烯树脂等的布线平坦化层组合应用。于是，ITO构成的像素电极23，在该第2层间绝缘层284的表面上形成，同时通过在第2层间绝缘层284上设置的接触孔23a与漏电极244相连接。即，像素电极23，通过漏极电极244，与硅层241的高浓度漏区域241D相连接。
此外，扫描线驱动电路80及检查电路90中所包含的TFT(驱动电路用TFT)，即，例如这些驱动电路之中，在移位寄存器中所包含的构成反相器的N沟道型或者P沟型TFT，除了与像素电极23未连接的点外具有与驱动用TFT123相同的构造。
形成像素电极23的第2层间绝缘层284的表面上，设有像素电极23、和上述亲液性控制层25及有机围堰层221。亲液性控制层25是以诸如二氧化硅等亲液性材料为主体，而有机围堰层221是以丙烯树脂和聚酰亚胺等构成。这样，在像素电极23之上，向亲液性控制层25上所设置的开口部分25a、以及被有机围堰层221所包围构成的开口部分221a之内，依次层叠空穴传输层70和有机发光层60。此外，本实施方式中的亲液性控制层25的“亲液性”是指至少与构成有机围堰层221的丙烯树脂和聚酰亚胺等的材料相比亲液性较高。
以上说明的直至基板20上的第2层间绝缘层284的层，构成电路部分11。
这里，本实施方式的EL显示装置1，应进行彩色显示，各有机发光层60，按其发光波长范围与光的三原色各自对应而形成。例如，作为有机发光层60，发光波长范围与红色相对应的红色用有机发光层60R、与绿色相对应的绿色用有机发光层60G、与蓝色相对应的蓝色用有机发光层60B被设置在各自对应的显示领域R，G，B，包含这些领域R，G，B构成进行彩色显示的1个像素。另外，在各种颜色显示领域的界线上，对金属铬进行溅射等而成膜的图示中省略的BM(黑矩阵)，例如在有机围堰层221和亲液性控制层25之间形成。
下面，对本实施方式相关的EL显示装置的制造方法一例，参照图6～8进行说明。图6～8所示的各剖面图与图1中的A—B线的剖面图相对应。
另外，本实施方式中，作为电光学装置的EL显示装置1为顶端发射型，而且，在基板20的表面上形成电路11的工序，同以往的技术没有变化因此省略其说明。
首先，如图6(a)所示，对表面上形成有电路11的基板20进行全面覆盖，形成成为像素电极23的导电膜，进而，通过对该透明导电膜图案形成，通过第2层间绝缘层284的接触孔23a形成与漏电极244导通的像素电极23，同时也形成虚设区域的虚设图案26。
另外，图3，4中，将这些像素电极23、虚设图案26总称为像素电极23。虚设图案26，通过第2层间绝缘层284与下层的金属布线不发生连接而构成。即，虚设图案26呈岛状配置，与在实际显示领域上形成的像素电极23的形状具有几乎相同的形状。当然，也可以具有与显示领域上形成的像素电极23的形状不同的构造。这样，在该情况下，虚设图案26至少包含位于驱动电压导通部分310(340)上方的部分。
从而，如图6(b)所示，在像素电极23、虚设图案26上，以及第2层间绝缘层膜上形成作为绝缘层的亲液性控制层25。此外，按在像素电极23上一部分开口的形态形成亲液性控制层25，在开口部25a(也参照图3)上来自像素电极23的空穴移动成为可能。相反地，不设开口部分25a的虚设图案26上，绝缘层(亲液性控制层)25成为空穴移动遮挡层，不产生空穴移动。继而，亲液性控制层25上，位于不同的2个像素电极23之间而形成的凹状部分上形成图中未画出的BM(黑矩阵)。具体地，针对亲液性控制层25的凹状部分，使用金属铬通过溅射法成膜。
于是，如图6(c)所示，在亲液性控制层25的给定位置上，具体说是为使上述的BM得以覆盖而形成有机围堰层221。具体的有机围堰层的形成方法有：诸如将丙烯树脂、聚酰亚胺等光刻胶在溶剂里溶解后，实施旋转涂敷法、间隙部分涂敷法等各种涂敷方法进行涂敷形成有机层。此外，有机层的构成材料，只要在后述的墨水的溶剂里不溶解，且根据刻蚀等较容易进行图案形成的材料都可以。
进而，对有机层使用光刻技术，刻蚀技术进行图案形成，在有机质层上形成开口部分221a，从而在开口部分221a上形成带有壁面的有机围堰层221。这里，形成开口部分221a的壁面，是在相对基体200表面的角度θ从110度到170度的要求下形成的。
另外，此时有机围堰层221至少是包含设置于驱动控制信号导通部分320上方的部分。
继而，形成表示亲液性的区域、和表示疏液性的区域。本实施方式中，通过等离子体处理形成各个区域。具体说是由预加热工序、对有机围堰层221上面以及开口部221a的壁面及像素电极23的电极面23c、亲液性控制层25的上面各自进行亲液化的亲墨水化工序、对有机围堰层221上面及开口部分221a的壁面进行疏液性的疏墨水化工序、和冷却工序构成等离子体处理。
即，将基材(包含围堰等的基板20)在给定温度，如加热到约70～80℃，接着作为亲墨水化工序将在大气氛围中的氧气作为反应气体进行等离子体处理(O2等离子体处理)。进而，疏墨水化工序在大气氛围中将4氟化甲烷作为反应气体进行等离子体处理(CF4等离子体处理)，然后，使做等离子体处理而被加热的基材冷却到室温，从而将亲液性及疏液性赋予给定部位。
另外，在该CF4等离子体处理过程中，像素电极23的电极面23c及亲液性控制层25或多或少地受到影响，像素电极23的材料ITO及亲液性控制层25的构成材料SiO2、TiO2等对氟的亲和性差，因此亲墨水化工序中得到的氢氧基不会被氟基置换，从而保持亲液性。
进而，通过空穴传输层形成工序进行空穴传输层70的形成。在该空穴传输层形成工序中，例如根据喷墨法等的液滴喷出法、狭缝模具涂敷法等，将空穴传输层材料涂敷到电极面23c上，然后，进行干燥处理及热处理，在电极23上形成空穴传输层70。将空穴传输层材料例如通过喷墨法等进行选择性涂敷时，首先，向喷墨头(图示略)里填充空穴传输层材料，将喷墨头的喷出口对准亲液性控制层25上位于形成的开口部分25a之内的电极面23c，使喷墨头和基材(基板20)边相对移动，边从喷嘴喷出相当于1滴的液量的受控制的液滴向电极面23c上喷出。其次，对喷出后的液滴进行干燥处理，将空穴传输层材料中所包含的分散剂及溶剂蒸发，形成空穴传输层70。
这样，喷出喷嘴所喷出的液滴，在经过亲液性处理的电极面23c上扩展，在亲液性控制层25的开口部分25a内填满。另一方面，在经过疏墨处理的有机围堰层221上，液滴不会沾留。因此，即使液滴从给定喷出位置偏离喷出到有机围堰221的上面，所述面上也不会因液滴而沾湿，不沾的液滴滚落到亲液性控制层25的开口部分25a内。
另外，该空穴传输层形成工序之后，应防止空穴传输层70及有机层60的氧化，优选在氮气环境、氩气环境等惰性气体的氛围中进行。
其次，由发光层形成工序进行有机发光层60的形成。该发光层形成工序之中，例如根据喷墨法，将发光层形成材料向空穴传输层上喷出，然后，通过进行干燥处理及热处理，在有机围堰层221上形成的开口部分221a内形成有机发光层60。该发光层形成工序中，为防止空穴传输层70再溶解，发光层形成材料所用的溶剂使用对空穴传输层70不溶的无极性溶剂。
另外，该发光层形成工序中，通过喷墨法例如将蓝色(B)的发光层形成材料在蓝色的显示区域上有选择性地涂敷，干燥处理后，同样地对绿色(G)，红色(R)在各自显示区域上有选择性地涂敷，干燥处理。
另外，根据需要，如上所述在所述有机发光层60上也可用蒸镀法等形成钙和镁，锂，钠，锶，钡，铯为主要成分的金属或者金属化合物构成的电子注入层。
其次，如图7(d)所示，通过阴极层形成工序进行阴极50的形成。在该阴极形成工序中，通过电阻加热式等真空蒸镀法，用铝，镁，银，钙等金属或合金进行单层或2层成膜，成为阴极50。这时，对该阴极50而言，当然覆盖有机发光层60和有机围堰层221的上面，而且对形成有机围堰层221的外侧部分的壁面而言也是对其覆盖的状态而形成。
电阻加热式真空蒸镀法是薄膜制作法之一，是在大略真空环境中对欲进行薄膜化的物质用加热舟或者坩埚内大约200～1000℃的较低温度加热使其蒸发，使该蒸气在基板面上附着的方法。由于处理温度低，对发光材料的影响少，特别是不产生等离子体和电子线等，因此可以抑制有机发光材料的恶化。
其次，如图7(e)所示，进行发光材料保护层65的形成。该工序中同样通过电阻加热式真空蒸镀法，将氟化锂，氟化镁，氟化钠，氟化锌，氟化铁，氟化钒，氟化钴等金属氟化物成膜，成为发光材料保护层65。与阴极50的形成相同，通过电阻加热式真空蒸镀法形成发光材料保护层65，因此可以抑制发光材料的恶化。于是，可以使用同一成膜装置，因此不使制造工序复杂化，而且可以抑制制造成本。
特别地根据离子结合形成的金属氟化物带隙有3eV以上的良好的绝缘性。碱性金属、碱性土类金属氟化物，与氧化硅、矾土等陶瓷绝缘材料相比可以低温蒸发或者升华，因此不会使电光学层恶化而形成发光材料保护层65。特别是碱性金属，碱性土类金属氟化物，光的透过性高，对顶端发射构造最为合适。作为碱性金属，碱性土类金属氟化物，可以列举出氟化锂，氟化镁，氟化钠等。
其次，如图7(f)所示，在发光材料保护层65上层部分通过高密度等离子体成膜法，使ITO等的薄膜生成从而形成阴极保护层55。
此时，在有机发光层60的上层已经形成了由氟化锂的薄膜构成的发光材料保护层65，因此可以从阴极保护层55形成时发生的等离子体之中保护有机发光层60，从而可以防止发光材料的恶化。因此可以获得鲜艳发光的发光元件。
其次，如图8(g)所示，覆盖阴极50、发光材料保护层65、阴极保护层55，即在基体200上覆盖露出的阴极50的所有部位的状态下形成气体阻挡层30。
这里，该气体阻挡层30的形成方法，通过高密度等离子体成膜法形成硅氧氮化物等的硅化合物。此时，发光材料保护层65可以从气体阻挡层30的形成时发生的等离子中保护有机发光层60，从而可以防止发光材料的恶化。因此可以获得鲜艳发光的发光元件。
此外，关于气体阻挡层30的形成，如上所述可以由硅化合物形成单层，也可以由硅化合物和与硅化合物不同的材料组合形成多层的层叠，进而，尽管是由单层形成，也可使该构成沿膜厚的方向连续或者非连续地变化而形成。
这样，如图8(h)所示，在气体阻挡层30上设有由粘接层205和表面保护层206构成的保护层204。粘接层205，根据丝网印刷法和狭缝压膜涂敷法等在气体阻挡层30上被大致均匀涂敷，表面保护层206被粘合在其上。
这样如果在气体阻挡层30上设置保护层204，由于表面保护层206具有耐压性、耐磨损性、光反射防止性、气体阻挡性、紫外线遮断性等的性能，有机发光层60和阴极50，进而气体阻挡层也可以受该表面保护层206保护，因此可以达到发光元件的长寿命化。
此外，由于粘接层205对机械性冲击发挥缓冲性能，外部的机械性冲击外加时，可缓和对气体阻挡层30和该内侧的发光元件的机械性冲击，也可防止该机械性冲击引起的发光元件的性能恶化。
另外，也可在粘接层205包含微粒子207。由于含有微粒子207，微粒子207成为衬垫，可以使粘接层205的膜厚大致均匀化。
按照如上所述，形成EL显示装置1。
在这里，表1表示根据发光材料保护层65的有无反映有机发光层60的亮度比率及发光率的数据。
表1 施加4v电压时的有机发光层的亮度以及发光效率数据
 
亮度比率(％) 发光效率比率(％)
有发光材料保护层(本实施方式)(有机发光层/电子注入层/阴极/发光材料保护层/阴极保护层) 100 100
无发光材料保护层(有机发光层/电子注入层/阴极/阴极保护层) 75 60
阴极保护层未形成(参考)(有机发光层/电子注入层/阴极) 100 100
单位：亮度Cd/m2，发光效率Lm/W
具体地，作为阴极保护层55，使用ECR等离子体溅射装置用ITO(氧化铟锡为150nm厚)来形成的情况下，表示根据发光材料保护层65(氟化锂为20nm厚)的有无引起红色点亮时的亮度比率及发光效率比率数据。
如表1所示，当发光材料保护层65不形成时(按照有机发光层60/电子注入层/阴极50/阴极保护层55的顺序层叠)，明显可以看出发光层60的亮度比率及发光效率比率的低下。即，可知阴极保护层55形成时发生的等离子体中的离子及电子的能量对构成有机发光层60的有机EL材料产生不良影响。
另一方面，发光材料保护层65形成时(按照有机发光层60/电子注入层/阴极50/发光材料保护层65/阴极保护层55的顺序层叠)，即在本实施方式的情况下，发光材料保护层65将阴极保护层55的成膜时发生的等离子体遮断，起防止有机发光层60的亮度及发光效率降低的作用。而且，发光材料保护层65形成之时，当阴极保护层55不形成的情况下(按照有机发光层60/电子注入层/阴极50的顺序层叠)，即在制造过程当中可以得到无等离子体发生的状态、和大致同一亮度的比率和发光效率比率。
此外，上述实施方式中，按照电光学层110(有机发光层60)、阴极50、发光材料保护层65、阴极保护层55的顺序形成各个膜，但是按照电光学层110(有机发光层60)、发光材料保护层65、阴极50、阴极保护层55的顺序形成也可。即，如图9所示，电光学层110(有机发光层60)上直接形成发光材料保护层65也可。
另外，上述实施方式中，以顶端发射型的EL显示装置1为例进行了说明，本发明不限于此，对于底部发射型也同样，并且，针对两侧发光发射型也同样适用。
另外，当使用底部发射型，或者两侧发光发射型时，基体200上形成的开关用TFT 112和驱动用TFT 123，不是在发光元件的正下方，而是在亲液性控制层25及有机围堰层221的正下方形成，以期提高开口率。
此外，尽管EL显示装置1中本发明的第1电极起阳极功能，第2电极起阴极功能，与此相反地第1电极作阴极，第2电极作阳极而各自起相应作用的构成也是可以的。只是，在该情况下，有机发光层60和空穴传输层70的形成位置需要对调。
另外，在本实施方式中，列举了在电光学装置上应用EL显示装置1的例子，但本发明不限于此例，基本上只要第2电极在基体外侧设置，不论何种形式的电光学装置都可应用。
下面，对本发明的电子机器进行说明。电子机器，是将上述EL显示装置(电光学装置)1作为其显示部分，具体地可列举如图10所示。
图10(a)表示移动电话机一例的侧视图。图10(a)中，移动电话机(电子机器)1000包含上述EL显示装置1作为显示部分1001。
图10(b)表示手表类电子机器一例的侧视图。图10(b)中，手表(电子机器)1100包含上述EL显示装置1用作显示部分1101。
图10(c)表示打字机、个人电脑等便携类信息处理装置一例的侧视图。图10(c)中，信息处理装置(电子机器)1200包含键盘等的输入部分1202、采用上述EL显示装置1的显示部分1206、信息处理装置主体(筐体)1204。
图10(d)表示薄型大画面电视机一例的侧视图。图10(d)中，薄型大画面电视机(电子机器)1300包含薄型大画面电视机主体(筐体)1302、扬声器等的声音输出部分1304、采用上述EL显示装置1的显示部分1306。
图10(a)～(c)中所示的各电子机器，配备上述EL显示装置(电光学装置)1作为其显示部分1001、1101、1206，是力图使构成显示部分的EL显示装置的发光元件长寿命化。
另外，图10(d)中所示的电子机器，由于应用本发明可以与显示部分1306的面积无关地将EL显示装置1封装其中，与以往相比可实现具有大面积(如对角线20英寸以上)的显示部分(电光学装置)1306。

Claims (13)

1、一种电光学装置的制造方法，所述电光学装置在基体上具有第1电极、第2电极、以及由第1电极与第2电极之间所夹持的电光学层，其特征在于，所述制造方法包括：
通过真空蒸镀法形成覆盖所述第2电极的发光材料保护层的工序；
通过等离子体成膜法形成覆盖所述发光材料保护层的电极保护层的工序；
通过等离子体成膜法形成覆盖所述第2电极、所述电极保护层和所述发光材料保护层的由硅化合物构成的气体阻挡层的工序；和
在所述气体阻挡层上形成具有包含添附了硅烷耦合剂或者烃氧基硅烷的树脂材料的粘接层和表面保护层的保护层的工序。
2、一种电光学装置的制造方法，所述电光学装置在基体上具有第1电极、第2电极、以及由第1电极与第2电极之间所夹持的电光学层，其特征在于，所述制造方法包括：
通过真空蒸镀法形成覆盖所述电光学层的发光材料保护层的工序；
形成覆盖所述发光材料保护层的所述第2电极的工序；
通过等离子体成膜法形成覆盖所述第2电极的电极保护层的工序；
通过等离子体成膜法形成覆盖所述第2电极、所述电极保护层和所述发光材料保护层的由硅化合物构成的气体阻挡层的工序；和
在所述气体阻挡层上形成具有包含添附了硅烷耦合剂或者烃氧基硅烷的树脂材料的粘接层和表面保护层的保护层的工序。
3、根据权利要求1或2所述的电光学装置的制造方法，其特征在于，
所述第2电极，采用真空蒸镀法形成。
4、根据权利要求1或2所述的电光学装置的制造方法，其特征在于，
所述粘接层包含微粒子。
5、根据权利要求1或2所述的电光学装置的制造方法，其特征在于，
所述表面保护层是形成了具有规定功能的功能层的塑料薄膜。
6、根据权利要求5所述的电光学装置的制造方法，其特征在于，
所述功能层是具有钻石同性碳DLC层、硅氧化层或者氧化钛层的任何一层以上的层。
7、一种电光学装置，在基体上具有第1电极、第2电极、以及由第1电极与第2电极之间所夹持的电光学层，其特征在于，包括：
保护所述第2电极的电极保护层；
在所述电极保护层的形成时防止所述电光学层恶化的绝缘性发光材料保护层；
覆盖所述第2电极、所述电极保护层和所述发光材料保护层的由硅化合物构成的气体阻挡层；和
具有包含添附了硅烷耦合剂或者烃氧基硅烷的树脂材料的粘接层和表面保护层的覆盖所述气体阻挡层的保护层，
所述电极保护层和所述气体阻挡层通过等离子体成膜法形成。
8、根据权利要求7所述的电光学装置，其特征在于，
在所述第2电极上配置所述发光材料保护层，同时在所述发光材料保护层上配置所述电极保护层。
9、根据权利要求7所述的电光学装置，其特征在于，
在所述电光学层与所述第2电极之间配置所述发光材料保护层，同时在所述第2电极上配置所述电极保护层。
10、根据权利要求7～9中任一项所述的电光学装置，其特征在于，
所述电极保护层，由具有导电性与透明性的金属氧化物构成。
11、根据权利要求7～9中任一项所述的电光学装置，其特征在于，
所述发光材料保护层，由金属氟化物构成。
12、根据权利要求11所述的电光学装置，其特征在于，
所述金属氟化物是氟化锂。
13、一种电子机器，其特征在于，
包括由权利要求1～6中任一项所述的电光学装置的制造方法所制造的电光学装置，或者包括权利要求7～12中任一项所述的电光学装置。
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