CN1431853A - 有机el装置的制法及其装置、电光学装置、电子仪器 - Google Patents

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Abstract

一种有机EL装置的制造方法，包括在形成于基板(300)上的电极(301)上形成功能层(302)的功能层形成工艺、和通过蒸镀形成隔着所述功能层(302)对向于所述电极(301)的对向电极(303)的对向电极形成工艺，且在两个工艺之间，上下翻转基板(300)。由此提供材料选择自由度高、易于实现有机EL装置结构的最佳化的有机EL装置的制造方法及其装置。

Description

有机EL装置的制法及其装置、电光学装置、电子仪器
技术领域
本发明涉及一种有机EL装置的制造方法及其装置、电光学装置、以及电子仪器。
背景技术
以有机电致发光元件(以下称为有机EL装置)为发光元件的电光学装置(有机EL显示装置)具有高辉度，且为自发光，可以完成直流低电压驱动，响应速度快，并且可由固体有机膜发光，因此其显示性能优良，另外，可以实现显示装置的薄型化、轻量化、低耗电化和大型化，有望成为下一代的显示装置。
图28是表示有机EL显示装置的主要部分的截面模式图。
有机EL显示装置是在基板900上依次层压电路元件部901、象素电极(阳极)902、含发光层的有机功能层903、对向电极(阴极)904、及密封部905等而成。其中，由象素电极902、功能层903及对向电极904等构成发光元件(有机EL装置)。
在该显示装置中，通过电路元件部901的驱动控制，被夹持于象素电极902及对向电极904的功能层903发出光，该光通过电路元件部901及基板900射出，同时从功能层903向基板900的反对侧发出的光被对向电极904反射并通过电路元件部901及基板900射出。
在制造所述有机EL装置的装置及其方法中，通常在形成所述功能层时采用越过所述模板的掩膜将形成材料蒸镀于所需区域(象素区域)的蒸镀法，而且，在形成对向电极时也常用蒸镀法。
因此，在以往的有机EL装置的制造方法中，在使基板的处理对象面向下的状态下进行各种处理。
随着力求提高发光的效率化、长寿命化、稳定性、或耐久性的技术开发，有机EL装置的形成材料，特别是功能层的形成材料趋向于多样化，同时也需要开发出与其相适应的有机EL装置的制造方法及其制造装置。
发明内容
鉴于以上问题，本发明的目的在于提供一种材料的选择自由度高，且易于实现有机EL装置的结构最佳化的有机EL装置的制造方法及其装置。
另外，本发明的另一目的在于提供一种具备改善了性能的有机EL装置的电光学装置。
本发明的又一目的在于提供一种改善了显示机构的性能的电子仪器。
本发明有机EL装置的制造方法，其特征在于包括：在形成在基板上的电极上形成功能层的功能层形成工艺、通过蒸镀法形成隔着所述功能层与所述电极相对向的对向电极的对向电极形成工艺，且在所述功能层形成工艺和所述对向电极形成工艺之间具有翻转所述基板的基板翻转工艺。
根据上述的有机EL装置的制造方法，在所述功能层形成工艺和所述对向电极形成工艺之间具有翻转基板的基板翻转工艺，即，在功能层形成工艺中在使基板的处理对象面朝上的状态下进行处理，而在进行蒸镀的对向电极形成工艺中则在使基板朝下的状态下进行处理。在功能层形成工艺中，通过将基板的处理对象面朝上配置，作为功能层的形成材料，可以采用低粘度材料等各种各样的材料。另外，在功能层的形成过程中，可以利用自我平坦化功能(自我整平功能)等重力作用。
具体说，在所述功能层形成工艺中，最好在所述基板上喷出含形成所述功能层的材料的液滴来形成功能层。通过喷出液滴来形成功能层，作为其形成材料可以采用各种各样的材料。
另外，在所述有机EL装置的制造方法中，形成所述功能层之后，可以在从装置搬运所述基板的同时翻转所述基板，也可以在将所述基板搬运至蒸镀所述对向电极的位置的同时翻转所述基板。
通过随装置间的基板的搬运翻转其基板，可以抑制由翻转动作导致的生产量的降低。
本发明有机EL装置的制造装置，其特征在于具备有：在形成在基板上的电极上形成功能层的功能层形成装置、翻转形成有所述功能层的所述基板的基板翻转装置、通过蒸镀形成隔着所述功能层与所述电极对向的对向电极的对向电极形成装置。
根据所述有机EL装置的制造装置，通过具有所述基板翻转装置，在功能层形成装置中可在使基板的处理对象面朝上的状态下进行处理。通过将基板的处理对象面朝上配置，作为功能层的形成材料，可以采用低粘度材料等各种各样的材料。另外，在功能层的形成过程中，可以利用自我平坦化功能(自我整平功能)等重力作用。
具体说，在所述有机EL装置的制造装置中，所述功能层形成装置最好具备可在所述基板上喷出所述功能层形成材料液滴的液滴喷出装置。这样，可以在所述基板上喷出所述功能层形成材料的液滴，并由此形成功能层。
由于在功能层的形成中使用喷出液滴的方式，因此作为其形成材料可以采用各种材料。
当所述功能层形成装置为旋转涂布装置时，同样作为功能层的形成材料可以采用低粘度材料等各种材料。
另外，在所述有机EL装置的制造装置中，所述基板翻转装置最好是于蒸镀所述对向电极的空间里搬出或搬入所述基板的装置。
由于基板翻转装置为搬出或搬入所述基板的装置，在对向电极形成装置前后工艺的装置中，可在使基板的处理对象面朝上的状态下进行处理。另外，通过随搬出或搬入动作翻转基板，可以抑制由翻转动作导致的生产量的降低。
另外，在所述有机EL装置的制造装置中，由于所述基板翻转装置配置于所述功能层形成装置和所述对向电极形成装置之间，因此可以随基板在功能层形成装置和对向电极形成装置之间的输送完成基板的翻转，并由此可以抑制由翻转动作导致的生产量的降低。
本发明的电光学装置的特征在于具有采用所述有机EL装置的制造装置而制造出的有机EL装置。
根据所述电光学装置，由于采用上述的制造装置制造有机EL装置，可使有机EL装置的结构最佳化，并提高其性能。
本发明电子仪器的特征在于作为显示机构具有上述的电光学装置。
根据所述电子仪器，可以提高显示机构的性能。
另外，本发明有机EL装置的制造方法的特征在于包括：将形成于基板上的有机EL装置的阴极通过蒸镀形成的阴极形成工艺、和密封所述有机EL装置的密封工艺，且在所述阴极形成工艺和所述密封工艺之间翻转所述基板。
根据所述有机EL装置的制造方法，由于在所述阴极形成工艺和所述密封工艺之间上下翻转基板，因此在进行蒸镀的阴极形成工艺中可在使基板的处理对象面朝下的状态下进行处理，而在密封工艺中可在使基板朝上的状态下进行处理。在密封工艺中，由于朝上配置基板的对象处理面，作为密封材料可以采用粘度低的材料等各种材料。另外，在密封过程中，可以利用自我平坦化功能(自我整平功能)等重力作用。
具体说，所述密封工艺包括在所述阴极上涂布密封材料的工艺为宜。此时，利用重力作用可以容易地完成涂布作业。
另外，在所述有机EL装置的制造方法中，随着将所述基板输送至蒸镀所述阴极的位置的动作翻转所述基板为宜。
通过在将基板输送至蒸镀空间时翻转基板，可以抑制由翻转动作引起的生产量的降低。
本发明有机EL装置的制造装置的特征在于具有：将形成于基板上的有机EL装置的阴极通过蒸镀形成的阴极形成装置、翻转所述基板的基板翻转装置、和密封所述有机EL装置的密封装置。
根据所述有机EL装置的制造装置，由于具有所述基板翻转装置，因此在密封装置中可在使基板朝上的状态下进行处理。由于基板的处理对象面朝上配置，作为密封材料可以采用低粘度材料等各种材料。另外，在密封过程中，可以利用自我平坦化功能(自我整平功能)等重力作用。
具体说，在所述有机EL装置的制造装置中，所述密封装置最好具有在所述阴极上涂布密封材料的机构。此时可以利用重力作用容易地完成该涂布作业。
另外，在所述有机EL装置的制造装置中，所述基板翻转装置最好形成于将所述基板输送至蒸镀所述阴极的位置的装置上。
通过将基板翻转装置形成于输送基板的装置上，可以在输送基板的过程中翻转该基板，并由此抑制由翻转动作引起的生产量的降低。
本发明的电光学装置具有采用所述有机EL装置的制造装置制造的有机EL装置，因此可以实现有机EL装置的结构的最佳化，并提高其性能。
本发明电子仪器的特征在于作为显示机构具有所述电光学装置。
根据所述电子仪器可以提高显示机构的性能。
根据本发明有机EL装置的制造方法及其装置，通过在功能层形成工艺和对向电极形成工艺之间上下翻转基板，作为功能层的形成材料可以采用各种材料。因此提高了材料的选择自由度，易于实现有机EL装置结构的最佳化。
另外，根据本发明有机EL装置的制造方法及其装置，通过在阴极形成工艺和密封工艺之间上下翻转基板，作为密封材料可以采用各种材料。这样可容易地赋予密封部各种功能，并由此提高有机EL装置的性能。
根据本发明的电光学装置，可使有机EL装置的结构达到最佳化，并提高其性能。
进而，根据本发明的电子仪器，由此作为显示机构具有所述电光学装置，因此可以提高显示机构的性能。
附图说明
图1是用于说明本发明有机EL装置的制造方法概念的图。
图2是用于说明根据压电方式喷出液滴的原理的图。
图3是表示本发明有机EL装置的制造装置实施例的模式图。
图4是表示功能层形成装置的结构的模式图。
图5A及图5B是含换向装置及交接装置的输送系统构成例的概略示意图，图5A是俯视图，图5B是侧视图。
图6是表示对向电极(阴极)形成装置及密封装置的模式图。
图7A～图7C是表示对向电极形成装置中的输送系统构成例的图。
图8是表示蒸镀处理室构成例的模式图。
图9是表示作为本发明电光学装置实施例的有机EL显示装置的构成的模式图。
图10是表示有源阵列型有机EL显示装置的电路之一例的电路图。
图11是有机EL显示装置中显示区域的截面结构放大图。
图12是表示等离子体处理装置的第1等离子体处理室内部结构的模式图。
图13是说明有机EL装置的制造方法的工艺图。
图14是说明有机EL装置的制造方法的工艺图。
图15是说明有机EL装置的制造方法的工艺图。
图16是表示液滴喷出用头(油墨喷射头)的俯视图。
图17是表示液滴喷出装置(油墨喷射装置)的俯视图。
图18是说明有机EL装置的制造方法的工艺图。
图19是说明有机EL装置的制造方法的工艺图。
图20是说明有机EL装置的制造方法的工艺图。
图21是说明有机EL装置的制造方法的工艺图。
图22是说明有机EL装置的制造方法的工艺图。
图23是说明有机EL装置的制造方法的工艺图。
图24是表示密封部结构例的模式图。
图25是表示密封部结构例的模式图。
图26是表示密封部结构例的模式图。
图27A～图27C是表示本发明电子仪器实施例的图。
图28是作为电子元件之一例的具有有机EL装置的有机EL显示装置的截面模式图。
图29是用于说明本发明有机EL装置的制造方法的概念的图。
图30是表示密封部结构例的模式图。
图31是表示密封部结构例的模式图。
图32是表示密封部结构例的模式图。
具体实施方式
下面详细说明本发明。
图1是用于说明本发明有机EL装置的制造方法概念的图。
有机EL装置是在形成有TFT等电路元件的基板300上依次层压电极301(阳极)、含发光层(有机EL层)的功能层302、以及对向电极303(阴极)而制造的。
本发明人基于形成功能层302的材料趋向多样化的事实，通过在形成功能层302的工艺、和形成对向电极303的工艺之间上下翻转基板300，由此在功能层302的形成工艺中是在基板300的处理对象面朝上的状态下、在对向电极303的形成工艺中是在基板300朝下的状态下进行了处理。
即，在本发明的制造方法中，通过所述基板300的翻转，在功能层302的形成工艺中是在基板300的处理对象面朝上的状态下、在对向电极303的形成工艺中是在基板300朝下的状态下进行处理。在功能层302的形成工艺中，通过朝上配置基板300的处理对象面，作为功能层302的形成材料可以采用低粘度材料等各种材料。另外，在形成功能层302的过程中，可以利用自我平坦经功能(自我整平功能)等重力作用。还有，在对向电极303的形成工艺中，采用了蒸镀法。
作为将基板300朝上形成功能层302的方法，可以采用旋转涂布法或液滴喷出法(所谓的墨水喷射法)、喷射涂布法等各种涂布法。在这些涂布法中，将材料分散于溶液里，因此作为功能层的形成材料可以采用各种材料。另外，在所述涂布法中，液滴喷出法具有不浪费材料且准确地将所需量材料配置于所需位置上的优点。还有，当采用低粘度材料形成功能层302时，为了不混淆相邻的多个功能层材料，最好设置坡度(bank)305，但是本发明并不限于此。
作为液滴喷出技术(墨水喷射法)，可列举带电控制方法、加压振动方式、电气机械变换式、静电吸引方式等。带电控制方式，是用带电电极对材料赋予电荷，且用偏转电极控制材料的飞转方向，并由喷嘴喷出的方式。另外，加压振动方式，是将超高电压加在材料上，并由喷嘴前端侧喷出材料的方式，在没有加控制电压的情况下材料从喷嘴直线喷出，加控制电压时材料之间会产生静电相拆，材料无法从喷嘴飞散喷出。另外，电气机械变换方式(压电方式)，是利用压电元件接受脉冲电气信号后发生变形的性质的方式，通过压电元件的变形介以挠性物质对贮存材料的空间施加压力，并由该空间挤出材料后从喷嘴喷出。此外，电气热变换方式，是由设在贮存材料的空间内的加热器迅速气化材料并生成泡沫，根据泡沫的压力喷出空间内的材料。静电吸引方式，是将微小压力施加于贮存材料的空间内，并在喷嘴形成材料的弯液面，在该状态下外加静电引力之后引出材料的方式。除了这些之外，也可以采用利用流体在电埸中的粘性变化的方式、或用放电火花崩飞的方式等技术。
图2是用于说明根据压电方式的液体材料喷出原理的图。图2中，相邻于收容液体材料的液体室320设置有压电元件321。在液体室320中，通过包括收容液体材料的材料槽的液体材料供给系统322提供液体材料。压电元件321连接于驱动电路323，通过该驱动电路323对压电元件321外加电压，使压电元件321发生变形后，液体室320发生变形，并从喷嘴324中喷出液体材料。此时通过改变外加电压的值控制压电元件321的变形量。另外，通过变换外加电压的频率来控制压电元件321的变形速度。
根据压电方式喷出液体材料时由于不加热材料，因此具有不容易影响材料组成的优点。
另外，在根据图29说明的方法中，有机EL装置是在形成有TFT等电路元件的基板300上依次层压电极301(阳极)、含发光层(有机EL层)的功能层302、以及对向电极303(阴极)等制造的，且由配置于阴极303上的密封部304进行密封。
本发明人基于对密封部304所要求的功能逐渐增加的事实，通过在形成阴极303的工艺和密封工艺之间上下翻转基板300，在阴极303的形成工艺中是在使基板300的处理对象面朝下的状态下、在密封工艺中是使基板300朝上的状态下进行了处理。
即，在本发明的制造方法中，根据所述基板300的翻转，在阴极303的形成工艺中是在使基板300朝下的状态下、在密封工艺中是使基板300朝上的状态下进行处理。在密封工艺中，通过使基板300的处理对象面朝上配置，作为密封部304的材料，可以采用各种材料。另外，在密封部304的材料配置过程中，可以利用自我平坦化功能(自我整平功能)等重力作用。而且在阴极303的形成工艺中，可以采用蒸镀法。
作为将基板300朝上形成密封部304的方法，可以采用旋转涂布法或液滴喷出法(所谓的墨水喷射法)、喷射涂布法等各种涂布法。在这些涂布法中，将材料分散于溶液里，因此作为密封部的形成材料可以采用各种材料。另外，在所述涂布法中，液滴喷出法具有不浪费材料且准确地将所需量材料配置于所需位置上的优点。
图30、图31及图32是表示密封部304的结构例的模式图。
在图30例中，在基板300的周边配置有密封树脂306，并且以密封树脂306为粘接材料配置有覆盖阴极303的由玻璃或金属等构成的密封基板(密封外壳)307。
在密封工艺中，将形成有阴极303的基板300在所定的面上朝上支撑，并在其基板300的周边部涂布密封树脂306。接着，在基板300上配置密封基板307，贴合基板300和密封基板307。该例中支撑基板300的面配置在基板300的下面，因此可以简单容易地构成密封用的装置。
图31的例中，密封材料308几乎覆盖阴极12整体地涂布于其上，在该密封材308上配置有密封基板(密封外壳)309。作为密封材308，可以使用如由热固性树脂或紫外线固化树脂等组成的树脂，优选在固化时不产生气体或溶剂的物质。该密封材可以防止如水或氧对阴极303的侵入，因此具有防止阴极氧化的功能。
在密封工艺中，涂布密封材308以覆盖朝上配置的基板300的阴极303整体，在其上再配置密封基板309。此时根据利用重力作用的自我整平功能，密封材308的表面被予以平坦化。即，如本例在基板300上形成有坡度305时，也涂布利用整平功能的密封材308，并由此可使元件表面平坦化。另外，通过使膜表面平坦化，可以抑制透过或反射的光的散射。
在图32例中，配置第1密封材310几乎覆盖阴极12的整体，并在该第1密封材310上配置第2密封材311，在该第2密封材311上配置密封基板312。第1密封材310具有如强化防止水或氧或金属侵入的密封作用的功能、提高光的射出效率的光学功能(改善折射率等)等特定的功能。
在密封工艺中，涂布第1密封材310覆盖朝上配置的基板300的阴极303整体，再在其上涂布第2密封材311，最后配置密封基板312。在第1密封材310的涂布过程中，如在阴极303上形成较薄的膜，而在第2密封材311的涂布过程中，形成较厚的膜以填充由坡度305造成的凹凸部。在密封工艺中，通过朝上配置基板300，可以对应薄膜至厚膜的各种膜厚进行涂布。由此易于赋予密封用膜特定的功能。
图3是表示本发明有机EL装置的制造装置的实施例的模式图。下面针对该制造装置以输送系统为主体进行说明。详细的处理工艺如后所述。
在图3中，本例的有机EL装置的制造装置20由功能层形成装置21、对向电极(阴极)形成装置22、及密封装置23构成。
功能层形成装置21由进行形成有机EL装置的功能层之前的前处理的等离子体处理装置25、形成功能层的一部分的正孔注入/输送层的正孔/输送层形成装置26、及形成同样是功能层的一部分的发光层的发光层形成装置27构成。另外，包括于这些多个装置的输送系统以大致的直线状连续配置，处理系统分别配置在输送系统的两侧。
如图4所示，在输送系统中，相隔一定距离以直线状配置有具有多关节型输送臂的多个换向装置30、31、…36，该多个换向装置30、31、…36之间配置有进行基板的交接的交接装置40、41、…46。即多个换向装置30、31、…36和多个交接装置40、41、…46大致交替直线排列连接。
图5A及图5B是表示含所述换向装置和交接装置的输送系统的构成例的概略图。在图5A及图5B中，换向装置在水平方向、垂直方向及可垂直轴周围的旋转方向自由移动的多关节型机械手(输送臂37A)，输送臂37A上设置有用于保持基板2的多个吸附孔38。吸附孔38连接于未图示的真空泵上，利用压差来吸附保持基板。
另外，交接装置具有用于支持基板2的多个销47，该多个销47的高度相当于在多个销47上搭载基板2时在基板2下面可形成可以插入输送臂37A的空间的高度。
在基板2的交接中，首先移动第1输送臂37A，将基板2输送至多个销47的上方，之后输送臂37A下降以将基板2搭载在多个销47上。当完成基板2的搭载之后第1输送装置37A脱离多个销47。接着，第2输送臂37B移动至基板2下面，之后经上升从多个销47接收基板2。
还有，本发明中作为输送系统并不限于上述的构成。在所述例中，采用的是通过输送臂在垂直方向上的移动对多个销进行基板的交接或接收的结构，但也可以是设置上下移动多个销的机构，并通过多个销的上下移动完成所述基板的交接或接收的结构。还可以设置调整基板位置的校正机构。另外，在本发明输送系统中通过具备多关节型的输送臂，易于将基板换向至输送系统两侧的装置上，但也并不限于此，也可以采用具备辊式输送机等的其它形式的输送机构。
图4中，等离子体处理装置25具有预热处理室51、第1等离子体处理室52、第2等离子体处理室53、及冷却处理室54。预热处理室51和冷却处理室54在同一个位置上配置成多级。另外，预热处理室51/冷却处理室54、第1等离子体处理室52、及第2等离子体处理室53以换向装置30为中心被配置成放射状。
作为处理对象的基板介以基板投入部48而投入，交接于换向装置30。换向装置30将基板依次搬入于预热处理室51、第1等离子体52、第2等离子体53、及冷却处理室54内的同时，又从各处理室搬出经处理的基板。在等离子体25处理过的基板通过换向装置30、及交接装置40被送往正孔注入/输送层形成装置26。
正孔注入/输送层形成装置26除了将含正孔注入/输送层的形成材料的组合物涂布于基板上的涂布处理室70之外，还具备有预热处理室71、加热处理室72、以及冷却处理室73。加热处理室72和冷却处理室73在同一个位置上配置成多级。另外，在换向装置31、32的一侧(在此为右侧)上指向前进方向配置有涂布处理室70，而在另一侧(在此为左侧)配置有预热处理室71、及加热处理室72/冷却处理室73。
换向装置31从交接装置40接收基板之后，将基板依次输送至涂布处理室70、及预热处理室71的同时，又从各处理室搬出经处理的基板，交接到交接装置41上。另外，换向装置32从交接装置41接收基板之后，将该基板搬入至加热处理室72/冷却处理室73，并搬出经处理的基板。在正孔注入/输送层形成装置26处理过的基板通过换向装置32、及交接装置42、43被送往发光层形成装置27。
在这里，交接装置42具有暂时保持多个基板的缓冲部。被缓冲部保持的基板随时可由未图示的输送装置取出，交接到交接装置43。同样，交接装置43也具有暂时保持多个基板的缓冲部，而被缓冲部保持的基板可以随时由换向装置34取出。在本例中，在交接装置42中将基板收纳于盒内，并将该盒输送至交接装置43。
发光层形成装置27针对红(R)、绿(G)、蓝(B)中的任一种颜色，都具有将含发光层形成材料的组合物涂布于基板上的涂布处理室75、76、77。另外，各涂布处理室75、76、77上，都备有加热处理室78、79、80及冷却处理室81、82、83。各加热处理室和各冷却处理室在同一个位置上配置成多级。另外，在换向装置34、35、36的右侧，配置有指向前进方向的涂布处理室75、76、77，而在其左侧配置有加热处理室78、79、80及冷却处理室81、82、83。
换向装置34从交接装置43接收基板之后，在依次将基板搬入涂布处理室75、加热处理室78/冷却处理室81的同时，又从各处理室搬出经处理的基板，交接到交接装置44。同样，换向装置35、换向装置36中也将基板依次搬入或搬出各处理室。在发光层形成装置27处理过的基板通过换向装置36、及交接装置46被送往对向电极(阴极)形成装置。
还有，在所述功能层形成装置21中，在输送系统21右侧集中配置有指向前进方向的涂布处理室70、75、76、77，而在其左侧集中配置有加热装置及冷却处理装置78～83。因此，即使多个处理装置之间互相产生热或振动等影响，也由于是功能上同列的元件，因此不易由此产生不良影响。而且，由于具有热源的加热处理室78、79、80和涂布处理室70、75、76、77分别配置在输送系统21的两侧，因此加热处理室的热不容易对涂布处理室产生影响。所以不易引起由热导致的涂布材料的粘度变化、或涂布机构的热变化，容易提高品质。
图6表示对向电极(阴极)形成装置22及密封装置23。
在图6中，对向电极形成装置22具有第1蒸镀处理室84、第2蒸镀处理室85、以及基板搬出入用的输送系统。在对向电极的形成过程中，选择使用第1蒸镀处理室84和第2蒸镀处理室85中的至少一种。输送系统由交接装置60、61，基板翻转装置62、及换向装置63构成。
图7A～图7C中以基板翻转装置62为主体表示了对向电极形成装置22中的输送系统的构成例。
在图7A～图7C中，基板翻转装置62具有在水平方向、垂直方向、水平轴周围的旋转方向、以及垂直轴周围的旋转方向可自由移动的多关节型机械手(输送臂64)，输送臂64上设有用于保持基板2的多个吸附孔65。吸附孔65连接于未图示的真空泵上，利用压差吸附保持基板。
在基板的搬出入过程中，首先从发光层形成装置搬出的基板2被交接到交接装置60(图7A)。基板翻转装置62从交接装置60接收基板2之后，上下翻转基板2，使基板2的处理对象面(元件面)朝下(图7B)。在翻转时，基板2被真空吸附于吸附孔65，防止从输送臂64掉落。接着，基板翻转装置62将上下翻转的基板2交接到交接装置61(图7C)。换向装置63从交接装置61接收基板2之后，在上下翻转的状态下将基板2搬入图6中所示的第1蒸镀处理室84及第2蒸镀处理室85中的任一个内。
还有，基板翻转装置62的构成并不限于上述的结构，可以采用各种形式。另外，也可以在换向装置63上设置翻转机构替代基板翻转装置62。
图8是表示蒸镀处理室84、85的构成例的模式图。
蒸镀处理室84、85具有将处理室内控制为真空状态的真空控制部86、保持蒸镀处理用的基板的基板保持部87、及加热材料的加热部88，在蒸镀时室内由真空控制部86控制为真空。
基板保持部87含支持基板2的端缘部的部件(掩膜)，该部件上设有对应于蒸镀用模型的开口。基板2以处理对象面朝下的状态配置于加热部8的上方。在被控制为真空压的处理室内，由加热部88加热材料源，而蒸发的材料附着在基板2上，形成对向电极(阴极)。
图6中，换向装置63将上下翻转的基板搬入第1蒸镀处理室84、及第2蒸镀处理室85中的任一个的同时，又从各处理室搬出经处理的基板，并交接到交接装置61。
交接到交接装置61的经蒸镀处理的基板仍处于上下翻转状态。基板翻转装置62一边以与原先的搬入顺序相反的顺序上下翻转基板，一边进行基板的搬出动作。即，基板翻转装置62从交接装置61接收基板之后，上下翻转基板，使基板的处理对象面(元件面)朝上。之后，将该基板2交接到交接装置60。被交接到交接装置60上的基板2又被送往密封装置23。
密封装置23具有涂布粘接用的密封树脂的密封树脂涂布处理室86、贴合基板和密封基板的贴合处理室87、以及基板搬出入用的输送系统。输送系统由交接装置64、65及换向装置66构成。
换向装置66从交接装置64接收基板之后，将基板依次搬入密封树脂涂布处理室86、及贴合处理室87的同时，从各处理室搬出经处理的基板，并交接到交接装置65。
这样，在本例的制造装置20中，在功能层形成装置21和对向电极(阴极)形成装置22之间具有上下翻转基板的基板翻转装置62，并伴随将基板搬出入于蒸镀对向电极(阴极)的空间的动作由该基板翻转装置62上下翻转基板。因此，在功能层形成装置21(正孔注入/输送层形成装置26、发光层形成装置27)中，在基板朝上的状态下进行处理，作为功能层的形成材料可以采用低粘度材料等各种材料。另外，在功能层的形成过程中，也可以利用自我平坦化功能(自我整平功能)等重力作用。特别是，通过在功能层的形成中采用液滴喷出法，可准确地将各种材料配置于所需的位置。
另外，在密封装置23中也可进行基板朝上的状态下的处理，因此具有可以使用各种密封材等的前述种种优点。
此外，在本例的制造装置20中，由于可以随搬出入动作进行基板的翻转，因此没有动作上的浪费，可防止由翻转动作引起的生产量的下降。而且，基板翻转装置62设于对向电极形成装置22上，在对向电极形成装置22前后的各个工艺中，可在基板处理对象面朝上的状态下进行处理。设置基板翻转机构的位置并不限于对向电极形成装置22，也可以是例如功能层形成装置21(发光层形成装置27)的出口、密封装置23的入口，如本例中所示，需要在多个工艺中使基板朝上进行处理时，通过将基板翻转装置设在对朝下的基板进行处理的装置(对向电极形成装置22)上，可以集中进行针对前后装置的基板的翻转动作，可以节省装置所占的空间。
还有，在所述制造装置20中，最好排除配置作为处理对象的基板的空间内的水、氧。例如最好在氮气气氛、氩气气氛等惰性气体的气氛内进行处理。由此可以防止形成在基板上的层的氧化等劣化。
图9是适用于采用本发明电光学装置的有机EL装置的有源阵列型显示装置(有机EL显示装置)的实施例，作为发光元件具有采用所述制造装置20制造出的有机EL装置。另外，该显示装置1采用的是使用薄膜晶体管的有源阵列型驱动方式。
显示装置1是在基板2上依次层压含作为电路元件的薄膜晶体管的电路元件部14、含发光层的功能层110、阴极12及密封部3等而构成的。
作为基板2，在本例中使用的是玻璃基板。作为本发明中的基板，除了玻璃基板之外，可以采用硅基板、石英基板、陶瓷基板、金属基板、塑料基板、塑料薄膜基板等或常用于电光学装置和电路基板上的基板。
在基板2上，作为发光区域排列有矩阵状的多个象素区域A，当表示色彩时，如按一定的顺序排列对应于红(R)、绿(G)、蓝(B)各颜色的象素区域A。
各象素区域A中配置有象素电极111，在其附近配置有信号线132、电源线133、扫描线131以及未图示的其它象素电极用的扫描线等。象素区域A的平面形状除了图中所示的矩形之外，也可以采用圆形、椭圆形等任意的形状。
另外，密封部3用于防止水或氧的侵入而防止阴极12或功能层110的氧化，含涂布于基板2的密封树脂、及贴合于基板2上的密封基板3b(密封外壳)等。作为密封树脂的材料，可以采用如热固化树脂或紫外线固化树脂等，特别优选作为热固化树脂中的一种的环氧树脂。密封树脂以环状涂布于基板2的周边，例如可用微喷射器等进行涂布。密封基板3b由玻璃或金属等构成，介以密封树脂贴合基板2和密封基板3b。
图10表示的是所述显示装置1的电路结构。
在图10中，基板2上配置有多个扫描线131、向与扫描线131相交差的方向延伸的多个信号线132、与信号线132并列延伸的多个电源线133。另外，扫描线131及信号线132的各交点上都形成有所述象素区域A。
信号线132上例如连接有含移位寄存器、电位移位器、视频线路及模拟开关的数据侧驱动电路103。另外，在扫描线131上连接有含移位寄存器及电位移位器的扫描侧驱动电路104。
象素区域A中，设置有介以扫描线131供给栅极扫描信号的开关用的第1薄膜晶体管123、和介以该薄膜晶体管123保持从信号线132供给的图像信号的保持电容135、将由保持电容135保持的图像信号供给栅极的驱动用的第2薄膜晶体管124、介以该薄膜晶体管124电气连接于电源线133时从电源线133流入驱动电流的象素电极111(阳极)、夹持于象素电极111和对向电极12(阴极)之间的功能层110。功能层110含作为发光层的有机EL层。
在象素区域A中，扫描线131被驱动打开第1薄膜晶体管123之后此时的信号线132的电位被保持于保持电容135，根据该保持电容135的状态，决定第2薄膜晶体管124的导通状态。另外，通过第2薄膜晶体管124的通道电流从电源线133流向象素电极111，之后电流再经过功能层110流入对向电极(阴极)。之后，根据此时的电流量，功能层110进行发光。
图11是显示装置1中的显示区域截面结构的放大图。该图11中图示有3个象素区域A。显示装置1是在基板2上依次层压形成有TFT等电路等的电路元件部14、形成有功能层110的发光元件部11及阴极12而构成的。
在显示装置1中，从功能层11向基板2一侧发出的光透过电路元件部14及基板2射向基板2的下侧(观察者侧)，同时从功能层110向基板2的相反一侧发光的光被阴极12反射之后，透过电路元件部14及基板2射向基板2的下侧(观察者侧)。
还有，通过作为阴极12采用透明的材料，可从阴极一侧射出所发光的光。作为透明材料，可以采用ITO、Pt、Ir、Ni或Pd。膜厚优选75nm左右，若薄于该膜厚则更好。
电路元件部14中，在基板2上形成由硅氧化膜构成的底层保护膜2c，在该底层保护膜2c上形成有由多晶硅构成的岛状的半导体膜141。另外，在半导体膜141上渗入高浓度P离子形成源极区域141a及漏极区域141b。还有，未导入P的部分构成通道区域141c。
进而，在电路元件部14上形成有覆盖底层保护膜2c及半导体膜141的透明的栅极绝缘膜142，在栅极绝缘膜142上形成有由Al、Mo、Ta、Ti、W等构成的栅极143(扫描线)，栅极143及栅极绝缘膜142上形成有透明的第1层间绝缘膜144a和第2层间绝缘膜144b。栅极143设在与半导体膜141的通道区域141c相对应的位置上。另外，贯通第1、第2层间绝缘膜144a、144b，形成分别连接于半导体膜141的源极、漏极区域141a、141b的接触孔145、146。
而在第2层间绝缘膜144b上，由ITO等构成的透明的象素电极111形成为一定的图案，一侧的接触孔145连接于该象素电极111。
另外，另一侧的接触孔146连接于电源线133。
这样，电路元件部14上形成了连接于各象素电极111上的驱动用的薄膜晶体管123。此外，在电路元件部14上还形成有上述的保持电容135及开关用的薄膜晶体管124，但图11中省略了这些，没有图示。
发光元件部11是以分别层压于多个象素电极111上的功能层110、和位于各象素电极111及功能层110之间并划分各功能层110的坡度部112为主体构成的。功能层110上配置有阴极12。作为发光元件的有机EL装置包括象素电极111、阴极12、及功能层110等而构成。
在这里，象素电极111由如ITO形成，形成图案后其平面图大致呈矩形。该象素电极111的厚度以50～200nm范围内为宜，特别优选150nm左右。该各象素电极111之间设有坡度度112。
如图11所示，坡度部112是层压位于基板2侧的无机物坡度层112a(第1坡度层)和位于远离基板2的位置的有机物坡度层112b(第2坡度层)而构成的。
无机物坡度层、有机物坡度层(112a、112b)形成为驾于象素电极111的周边部上。平面结构是象素电极111的周围和无机物坡度层112a在同一平面上相重叠配置。另外，同样有机物坡度层112b也与象素电极111的一部分在同一平面上相重叠。而无机物坡度层112a所形成的位置比有机物坡度层112b更靠象素电极111的中央一侧。这样，无机物坡度层112a的各第1层压部112e形成于象素电极111的内侧，由此设置对应于象素电极111的形成位置的下部开口部112c。
另外，在有机物坡度层112b上，形成有上部开口部112d。该上部开口部112d设置成对应于象素电极111的形成位置及下部开口部112c。如图11所示，上部开口部112d比下部开口部112c宽，但窄于象素电极111。另外，也可以形成为上部开口部112d的上部位置和象素电极111的端部几乎位于同样的位置。此时，如图11所示，有机物坡度层112b的上部开口部112d的截面呈倾斜的形状。
还有在坡度层112上，通过连通下部开口部112c及上部开口部112d，形成贯通无机物坡度层112a及有机物坡度层112b的开口部112g。
另外，无机物坡度层112a最好由如SiO2、TiO2等无机材料构成。该无机物坡度层112a的膜厚优选在50～200nm范围内，特别优选150nm。如果膜厚不足50nm，则无机物坡度层112a薄于后述的正孔注入/输送层，无法确保正孔注入/输送层的平坦性，因此不太理想。另外，若膜厚超过200nm，则由下部开口部112c造成的落差较大，无法确保层压于正孔注入/输送层上的后述的发光层的平坦性，因此不太理想。
进而，有机物坡度层112b由丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂等具有耐热性、耐溶剂性的抗蚀剂形成。该有机物坡度层112b的厚度优选在0.1～3.5μm范围内，特别优选2μm。若厚度不足0.1μm，则有机物坡度层112b的厚度薄于后述的正孔注入/输送层及发光层的总厚度，发光层有可能从上部开口部112d溢出，因此不大理想。另外，若厚度超过3.5μm，则由上部开口部112d造成的落差较大，无法确保形成在有机物坡度层112b上的阴极12的梯级敷层(step coverage)，因此不太理想。此外，若有机物坡度层112b的厚度在2μm以上，则可以提高与驱动用的薄膜晶体管123之间的绝缘性，因此可以优选。
另外，坡度部112上形成有显示亲液性的区域和显示疏液性的区域。
显示亲液性的区域是无机物坡度层112a的第1层压部112e及象素电极111的电极面111a，这些区域的表面经以氧气为处理气体的等离子体处理被处理成亲液性。另外，显示疏液性的区域是上部开口部112d的壁面及有机物坡度层112b的上面112f，这些区域的表面通过以四氟化甲烷(四氟化碳)为处理气体的等离子体处理进行氟化处理(处埋成疏液性)。
如图11所示，功能层110由层压于象素电极111上的正孔注入/输送层110a、和相邻于正孔注入/输送层110a上形成的发光层110b构成。还有，也可以相邻于发光层110b再形成具有其它功能的其它功能层。如，可以形成电子输送层。
正孔注入/输送层110a具有将正孔注入于发光层110b上的功能，同时具有在正孔注入/输送层110a内部输送正孔的功能。通过将这种正孔注入/输送层110a设置在象素电极111和发光层110b之间，可以提高发光层110b的发光效率、寿命等元件特性。另外，在发光层110b中，从正孔注入/输送层110a注入的正孔和从阴极12注入的电子在发光层进行再结合，得以发光。
正孔注入/输送层110a由位于下部开口部112c内部且形成于象素电极111a上的平坦部110a1、和位于上部开口部112d内部且形成于无机物坡度层的第1层压部112e上的周边部110a2构成。另外，正孔注入/输送层110a根据结构可以只形成于象素电极111上且无机物坡度层112a之间(下部开口部112c)(也可以只形成于上述的平坦部上)。
该平坦部110a1具有一定的厚度，如形成为50～70nm范围的厚度。
当形成周边部110a2时，周边部110a2在位于第1层压部112e上的同时密接于上部开口部112d的壁面即有机物坡度层112b。另外，周边部110a2的厚度在电极面111a附近较薄，且沿着远离电极面111a的方向逐渐增大，在下部开口部112c壁面附近达到最厚。
周边部110a2呈如上述形状的原因在于正孔注入/输送层110a是将含正孔注入/输送层形成材料及极性溶剂的第1组合物喷到开口部112内之后再去除溶剂而形成的，其极性溶剂的挥发主要发生在无机物坡度层的第1层压部112e上，正孔注入/输送层形成材料集中浓缩·析出于该第1层压部112e上。
另外，发光层110b连续形成于正孔注入/输送层110a的平坦部110a1及周边部110a2上，在平坦部112a1上的厚度在50～80nm范围内。
发光层110b具有发红色(R)光的红色发光层110b1、发绿色(G)光的绿色发光层110b2、发蓝色(B)光的蓝色发光层110b3等3个种类，且各发光层110b1～110b3配置成条纹状。
如上所述，由于正孔注入/输送层110a的周边部110a2密接于上部开口部112d的壁面(有机物坡度层112b)，因此发光层110b不会直接接触于有机物坡度层112b。因而，可由周边部110a2阻止有机物坡度层112b中所含的杂质水向发光层110b侧移动，从而防止由水引起的发光层110b的氧化。
另外，由于在无机物坡度层的第1层压部112e上形成有厚度不均匀的周边部110a2，周边部110a2由第1层压部112e处于绝缘于象素电极111的状态，正孔不会从周边部110a2注入于发光层110b。由此，从象素电极111流出的电流只流入于平坦部112a1，可将正孔均匀地从平坦部112a1输送至发光层110b，只使发光层110b的中央部分发出光来，同时可将发光层110b上的发光量设为一定值。
另外，无机物坡度层112a比有机物坡度层112b更延伸于象素电极111的中央侧，因此由该无机物坡度层112a修复象素电极111和平坦部110a1的接合部分的形状，从而抑制各发光层110b间的发光强度的不均匀。
进而，由于象素电极111的电极面111a及无机物坡度层的第1层压部112e显示亲液性，因此功能层110可均匀地密接于象素电极111及无机物坡度层112a，功能层110不会在无机物坡度层112a变得极其薄，从而可以防止象素电极111和阴极12间的短路。
另外，由于有机物坡度层112b的上面112f及上部开口部112d的壁面呈疏液性，因此降低了功能层110和有机物坡度层112b间的密接性，因此功能层110形成时不会溢出开口部112g。
还有作为正孔注入/输送层形成材料，例如可以采用聚乙烯二羟基噻吩等聚噻吩衍生物和磺化聚苯乙烯的混合物。
另外，作为发光层110b的材料，例如可用[化1]～[化5]、聚芴衍生物，或除此之外的(聚)对苯乙烯撑衍生物、聚苯撑衍生物、聚芴衍生物、聚乙烯咔唑、聚噻吩衍生物、或可以使用在这些高分子材料中掺杂苝类色素、香豆素类色素、若丹明类色素、红荧烯、苝、9，10-二苯基蒽、四苯基丁二烯、尼罗红、香豆素6、喹吖酮等的混合物。
【化1】化合物1
【化2】
Figure A0310164000241
化合物2
【化3】
Figure A0310164000242
化合物3
【化4】化合物4
【化5】化合物5
阴极12形成于整个发光元件部11上，与象素电极111成对起到对功能层110供电流的作用。该阴极12是层压例如钙层和铝层而构成的。此时靠近发光层一侧的阴极上最好设置功函数低的元件，特别是在此例中直接连接于发光层110b，起到给发光层110b注入电子的作用。另外，由于氟化锂可使发光层材料高效率地发出光，有时在发光层110b和阴极12之间形成LiF。
还有，红色及绿色的发光层110b1、110b2上也可以采用其它材料，并不限于氟化锂。因而在这种情况下可以只有蓝色(B)发光层110b3形成由氟化锂构成的层，而其它红色及绿色发光层110b1、110b2上层压氟化锂以外的物质。另外，在红色及绿色的发光层110b1、110b2上只形成钙而不形成氟化锂也可以。
氟化锂的厚度优选在2～5nm范围，特别优选2nm左右。另外，钙的厚度优选在2～50nm范围。
此外，形成阴极12的铝可以将由发光层110b发出的光反射到基板2一侧，除了Al膜之外，也可以由Ag膜、Al和Ag的层压膜构成。另外，其厚度优选在100～1000nm范围，特别优选200nm左右。
还有，在铝上也可以设置由SiO、SiO2、SiN等构成的防止氧化用的保护膜。
下面参照图12～图26详细说明采用图3所示的有机EL装置的制造装置20制造有机EL装置及有机EL显示装置1的方法。
本例中的有机EL装置的制造方法包括(1)等离子体处理工艺、(2)正孔注入/输送层形成工艺、(3)发光层形成工艺、(4)对向电极(阴极)形成工艺、以及(7)密封工艺。但是制造方法并不限于此，根据需要可以追加或去除其它的工艺。
另外，在制造装置20中，投入作为电路元件形成有薄膜晶体管的基板2上形成有象素电极111及坡度层部112的构件。
(1)等离子体处理工艺
等离子体处理工艺的目的在于使象素电极111的表面活性化，并对坡度层部112的表面进行表面处理。特别是在活性化工艺中，以清洗象素电极111(ITO)、调整功函数为目的进行。进而，进行象素电极111的表面亲液化处理、坡度层部112表面的疏液化处理。
等离子体处理工艺大致分为(1)-1预热工艺、(1)-2活性化处理工艺(处理成亲液性的亲液化工艺)、(1)-3疏液化处理工艺、以及(1)-4冷却工艺。而本发明并不限于这些工艺，根据需要可以削减或增加工艺。
首先，大致说明采用图4所示的等离子体处理装置25的工艺。
预热工艺是在图4所示的预热处理室51中进行，即在该处理室51将从坡度部形成工艺中输送来的基板2加热至一定温度。
预热工艺之后，进行亲液化工艺及疏液化处理工艺。即，基板依次输送至第1、第2等离子体处理室52、53内，在各自的处理室52、53中对坡度部112进行等离子体处理使之亲液化。在此亲液化处理之后进行疏液化处理。疏液化处理之后将基板输送到冷却处理室，在冷却处理室54中将基板冷却至室温。在该冷却工艺之后，用输送装置将基板输送至下一个工艺即正孔注入/输送层形成工艺。
下面详细说明各个工艺。
(1)-1预热工艺
预热工艺是由预热处理室51进行。在该处理室51中，将含坡度部112的基板2加热至一定温度。
基板2的加热方法，例如可以采用在处理室51中的放置基板2的工作台(stage)上安装加热器，并用该加热器加热该工作台和基板2的方法。也可以采用除此之外的方法。
在预热处理室51中，例如在70℃～80℃的范围内加热基板2。该温度是作为下一工艺的等离子体处理中的处理温度，其目的在于配合下一工艺预先加热基板2，以消除基板2的温度不均匀。
若没有预热工艺，则基板2是从室温加热至上述的温度，因此在从工艺开始至工艺结束的等离子体处理工艺过程中，进行处理时温度是经常发生变化的。而在基板温度变动的状态下进行等离子体处理，有可能导致特性的不均匀。因此为了保持稳定的处理条件，得到均匀的特性有必要进行预热。
因而，在等离子体处理工艺中，将基板2放置于第1、第2等离子体处理装置52、53内的试样台上的状态下进行亲液化工艺或疏液化工艺时，最好将预热温度设成与连接进行亲液化工艺或疏液化工艺的试样台56的温度几乎相等。
因此，通过预先将基板2预热至第1、第2等离子体处理装置52、53内的试样台所上升的温度，例如70℃～80℃，即使对多个基板连续进行等离子体处理之后，可使刚开始处理时和结束处理之前的等离子体处理条件几乎保持一致。由此，可统一基板2的表面处理条件，使对坡度部112的组合物的浸润性均匀，从而制造出具有同一品质的显示装置。
另外，通过预先加热基板2，可以缩短以后的等离子体处理中的处理时间。
(1)-2活性化处理
接着，在第1等离子体处理室52中进行活性化处理。活性化处理包括象素电极111中的功函数的调整、控制、象素电极表面的清洗、象素电极表面的亲液化处理。
作为亲液化处理，是在大气气氛中进行以氧为处理气体的等离子体处理(O2等离子体处理)。图12是表示第1等离子体处理的模式图。如图12所示，含坡度部12的基板2被放置于内置有加热器的试样台56上，在基板2的上侧隔着0.5～2mm左右的间隔面向基板2配置有等离子体放电电极57。基板2被试样台56加热的同时，试样台56被以一定的输送速度向图中的箭头所示方向输送，期间等离子体状态的氧照射至基板2。
O2等离子体处理的条件为，如等离子体功率100～800kW、氧气流量50～100ml/min、板输送速度0.5～10mm/秒、基板温度70～90℃。还有由试样台56进行的加热主要是为了保持已预热的基板2的温度而进行。
根据该O2等离子体处理，如图13所示，对象素电极111的电极面111a、无机物坡度层112a的第1层压部112e及有机物坡度层112b的上部开口部112d的壁面以及上面112f进行亲液化处理。由该亲液处理，对这些面导入羟基，赋予其亲液性。
图14中，用点划线表示了经亲液处理的部分。
还有，该O2等离子体处理不仅可以赋予亲液性，如上所述也可以同时完成作为象素电极的ITO上的清洗、及功函数的调整。
(1)-3疏液处理工艺
接着，在第2等离子体处理室53中，作为疏液化工艺，在大气气氛中进行以四氟甲烷为处理气体的等离子体处理(CF4等离子体处理)。第2等离子体处理室53的内部结构同图12所示的第1等离子体处理室52的内部结构。即，基板2被试样台加热的同时，每个试样台被以一定的输送速度输送，期间对基板2照射等离子体状态的四氟甲烷(四氟化碳)。
CF4等离子体处理的条件为，如等离子体功率100～800kW、四氟甲烷气体流量50～100ml/min、基板输送速度0.5～10mm/sec、基板温度70～90℃。还有由试样台56进行的加热与第1等离子体处理室52时相同，也主要是为了保持已预热的基板2的温度而进行。
另外，处理气体并不限于四氟甲烷(四氟化碳)，可以使用其它的氟代烃类的气体。
根据CF4等离子体处理，如图14所示，对上部开口部112d壁面及有机坡度支的上面112f进行疏液处理。由该疏液处理，对这些面导入氟基，赋予其疏液性。在图14中，用二点划线表示了显示疏液性的区域。构成有机物坡度层112b的丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂等有机物经等离子状态的氟代烃照射后容易被疏液化。另外，用O2等离子体进行前处理后具有易于被氟化的特征，对本实施例特别有效。
还有，象素电极111的电极面111a及无机物坡度层112a的第1层压部112e也多少受该CF4等离子体处理的影响，但很少影响其浸润性。图14中，用点划线表示了显示亲液性的区域。
(1)-4冷却工艺
接着作为冷却工艺，采用冷却处理室54，将为了等离子体处理而被加热的基板2冷却至管理温度。这是为了降到后序的工艺即喷墨工艺(液滴喷出工艺)的管理温度而进行的工艺。
该冷却处理室54具有用于配置基板2的板，为了冷却基板2该板上内置有水冷装置。
另外，通过将等离子体处理后的基板2冷却至室温或一定的温度(例如进行喷墨工艺的管理温度)，在后序的正孔注入/输送层形成工艺中，基板2可保持一定的温度，在没有基板2温度变化的均匀温度下进行下一工艺。因而，通过增加这种冷却工艺，可以均匀形成由喷墨法等喷出方法喷出的材料。
例如，当喷出含用于形成正孔注入/输送层的材料的第1组合物时，可以以一定的体积连接地喷出第1组合物，均匀地形成正孔注入/输送层。
上述的等离子体处理工艺中，对于不同材质的有机物坡度层112b及无机物坡度层112a，通过依次进行O2等离子体和CF4等离子体处理，容易在坡度部112上设置亲液性区域和疏液性的区域。
另外，所述等离子体装置并不一定是大气压下的装置，也可以采用真空下的等离子体装置。
(2)正孔注入/输送层形成工艺
在下面的正孔注入/输送层形成工艺中，采用图4所示的正孔注入/输送层形成装置26在电极(在此为象素电极111)上形成正孔注入/输送层。
在正孔注入/输送层形成工艺中，通过采用液滴喷出法(喷墨法)，将含正孔注入/输送层形成材料的第1组合物(组合物)喷到电极面111a上。之后进行干燥处理及热处理，在象素电极111上及无机物坡度层112a上形成正孔注入/输送层110a。还有，在这里将形成有正孔注入/输送层110a的无机物坡度层112a称为第1层压部112e。
含该正孔注入/输送层形成工艺的以后的工艺最好是在没有水或氧的气氛中进行。例如优选在氮气气氛、氩气气氛等惰性气体气氛中进行。
还有，有时正孔注入/输送层110a不形成于第1层压部112e上。即正孔注入/输送层只形成于象素电极111上。
由喷墨法形成层的方法如下所述。
如图15所示，从形成于喷墨头H1上的多个喷嘴喷出含正孔注入/输送层形成材料的第1组合物。在此通过扫描喷墨头对每个象素填充组合物，但也可以通过扫描基板2来完成。进而，也可以通过相对移动喷墨头和基板2填充组合物。另外，以后的采用喷墨头进行的工艺在这一点上都相同。
由喷墨头进行的喷出如下所述。即，将形成于喷墨头H1上的喷出喷嘴H2配置成面对电极面111a，从喷嘴H2喷出第1组合物。在象素电极111的周围形成有划分下部开口部112c的坡度部112，并使喷墨头H1面对位于该下部开口部112c内的象素电极面111a，一边相对移动该喷墨头H1和基板2，一边从喷出喷嘴H2喷出控制好每一滴液量的第1组合物110c喷出至电极面111a上。
作为在此使用的第1组合物，可以使用例如将聚乙烯二羟基噻吩(PEDOT)等聚噻吩衍生物和聚磺化苯乙烯(PSS)等的混合物溶解于极性溶剂而成的组合物。作为极性溶剂，可列举如异丙醇(IPA)、正丁醇、γ-丁内酯、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、1，3-二甲基-2-咪唑啉酮(DMI)及其衍生物、乙酸卡必醇酯、丁基乙酸卡必醇酯等乙二醇醚类等。
作为更具体的第1组合物的组成，可例举PEDOT/PSS混合物(PEDOT/PSS＝1∶20)：12.52重量％，PSS：1.44重量％，IPA：10重量％，NMP：27.48重量％，DMI：50重量％的组合物。还有，第1组合物的粘度以2～20Ps左右为宜，特别优选4～15cPs左右。
通过采用所述的第1组合物，可以防止喷出喷嘴上结块，实现稳定的喷出。
还有，对红(R)、绿(G)、蓝(B)各发光层110b1～110b3可以采用相同的正孔注入/输送层形成材料，也可以各发光层都采用不同的材料。
如图15所示，喷出的第1组合物滴110c在经亲液处理的电极面111a及第1层压部112e上扩散，填充于下部、上部开口部112c、112d内。即使第1组合物滴110c偏离所定的喷出位置而喷到上面112f上，上面112f也不会被第1组合物滴110c润湿，偏离的第1组合物滴110c会转入到下部、上部开口部112c、112d内。
喷出到电极面111a上的第1组合物量决定于下部、上部开口部112c、112d内的大小、所要形成的正孔注入/输送层的厚度、第1组合物中的正孔注入/输送层形成材料的浓度等。
另外，第1组合物滴110c不仅可以一次性喷出，也可以分几次喷到同一个电极面111a上。在这种情况下，每次的第1组合物量可以相同，也可以改变每一次的第1组合物。进而，不仅可以喷到电极面111a的同一位置上，也可以每次将第1组合物喷出到电极面111a内的不同的位置。
关于喷墨头的结构，可以采用如图16所示的头部H。进而，关于基板和喷墨头的配置，最好配置成如图17所示。图17中，符号H7是支持所述喷墨头H1的支持基板，该支持基板H7上具备有多个喷墨头H1。
在喷墨头H1的油墨喷出面(与基板的对向面)上，沿着头部的长度方向呈列设有多个喷出喷嘴，它在头部的宽度方向隔着一定距离排成2列(如1列180个喷嘴，共计360个喷嘴)。另外，该喷墨头H1使喷出喷嘴指向基板侧的同时，以向X轴(或者Y轴)倾斜一定角度并大致沿X轴为列、且在Y方向相隔一定距离排成2列的状态，被支持于俯视图大致为矩形状的支持板2上的多个所定位置(图17中1列6个，共计12个)。
另外，图17中所示的喷墨装置中，符号1115是载置基板2的工作台，符号1116是将工作台1115引导至图中x轴方向(主扫描方向)的导轨。另外，头部H介以支持部件1111可由导轨1113向图中y轴方向(副扫描方向)移动，且头部H可向图中θ轴方向旋转，可使喷墨头H1相对主扫描方向倾斜一定角度。这样，通过将喷墨头配置成相对扫描方向倾斜，可使喷嘴间距对应于象素间距。另外，通过调整倾斜角度，可对应于任何一种象素间距。
另外，图17中所示的基板2的结构为在母板上配置多个芯片。即，1个芯片区域相当于1个显示装置。在这里，形成有3个显示区域2a，但并不限于这些。例如，对基板2左侧的显示区域2a涂布组合物时，介以导轨1113将头部H移动至图中左侧的同时，介以导轨1116将基板2移动至图中上侧，边扫描基板2边进行涂布。接着，将头部H移动至图中右侧，并对基板中央的显示区域2a涂布组合物。对于右端上的显示区域2a也如同上述。
还有，图16中所示的头部H及图17中所示的喷墨装置不仅可用于正孔注入/输送层形成工艺，也可用于发光层形成工艺。
接着，进行如图18所示的干燥工艺。通过进行干燥工艺，对喷出后的第1组合物进行干燥处理，蒸发掉含于第1组合物中的极性溶剂，形成正孔注入/输送层110a。
进行干燥处理时，含于第1组合物滴110c的极性溶剂的蒸发主要发生在无机物坡度层112a及有机物坡度层112b附近，可在蒸发极性溶剂的同时浓缩析出正孔注入/输送层形成材料。
由此，如图19所示，第1层压部112e上形成由正孔注入/输送层形成材料构成的周边部112a2。该周边部110a2密接于上部开口部112d的壁面(有机物坡度层112b)，在靠近电极面111a一侧其厚度较薄，而在远离电极面111a一侧，即靠近有机物坡度层112b一侧其厚度变得厚一些。
另外，与此同时，根据干燥处理在电极面111a上也发生极性溶剂的蒸发，并由此在电极面111a上形成由正孔注入/输送层形成材料构成的平坦部110a1。在电极面111a上由于极性溶剂的蒸发速度几乎一致，因此正孔注入/输送层形成材料可在电极面111a上均匀浓缩，并由此形成厚度较均匀的平坦部110a1。
这样，形成了由周边部110a2及平坦部110a1构成的正孔注入/输送层110a。
另外，也可以不在周边部110a2上形成正孔注入/输送层，而只形成于电极面111a上。
上述的干燥处理是例如在氮气气氛中，在室温、133.3Pa(1Torr)左右压力下进行。若压力过低，会使第1组合物110c漰沸，因此不太理想。另外，如果温度在室温以上，则极性溶剂的蒸发速度较高，无法形成平坦的膜。
在干燥处理后，最好在氮气中，优选在真空中在200℃进行10分钟左右的加热处理，除去残留于正孔注入/输送层110a内的极性溶剂和水。
在上述的正孔注入/输送层形成工艺中，喷出的第1组合物滴110c充满于下部、上部开口部112c、112d内，另一方面第1组合物受经疏液处理的有机物坡度层112b的排斥转入到下部、上部开口部112c、112d内。这样，喷出的第1组合物滴肯定会填充于下部、上部开口部112c、112d内，在电极面111a上形成正孔注入/输送层110a。
(3)发光层形成工艺
下面的发光层形成工艺由发光层形成材料喷出工艺、及干燥工艺构成，是采用图4所示的发光层形成装置27进行的。
作为发光层形成工艺，根据喷墨法(液滴喷出法)将含发光层形成材料的第2组合物喷到正孔注入/输送层110a上之后，经干燥处理在正孔注入/输送层110a形成发光层110b。
图20中表示了根据喷墨的喷出方法。如图20所示，相对移动喷墨头H5和基板2，从形成于喷墨头上的喷出喷嘴H6喷出含各种颜色(如在这里为蓝色(B))发光层形成材料的第2组合物。
在喷出时，将喷出喷嘴对准位于下部、上部开口部112c、112d内的正孔注入/输送层110a，一边相对移动喷墨头H5和基板2，一边喷出第2组合物。从喷出喷嘴H6喷出的每1滴液量已被予以控制。这样液量受控制的液体(第2组合物滴110e)从喷出喷嘴喷出，并由此将第2组合物滴110e喷到正孔注入/输送层110a上。
作为发光层形成材料，可以采用[化1]～[化5]所示的聚芴类高分子衍生物、(聚)对苯乙烯撑衍生物、聚苯撑衍生物、聚乙烯咔唑、聚噻吩衍生物、苝类色素、香豆素类色素、若丹明类色素，或在所述高分子中掺杂有机EL材料使用。例如可以掺杂红荧烯、苝、9，10-二苯基蒽、四苯基丁二烯、尼罗红、香豆素6、喹吖酮等使用。
作为非极性溶剂，优选不溶解正孔注入/输送层110a的溶剂。例如，环己基苯、二氢苯并呋喃、三甲基苯、四甲基苯等。
通过将这种非极性溶剂用于发光层110b的第2组合物上，可在不再溶解正孔注入/输送层110a的条件下涂布第2组合物。
如图20所示，喷出的第2组合物110e在正孔注入/输送层110a上扩散，充满于下部、上部开口部112c、112d内。另一方面，在经疏液处理的上面112f上即使第2组合物滴110e偏离所定喷出位置而喷到上面112f上，上面112f也不会被第2组合物滴110e润湿，第2组合物滴110e会转入到下部、上部开口部112c、112d内。
喷出到各正孔注入/输送层110a上的第2组合物量决定于下部、上部开口部112c、112d的大小、所要形成的发光层110b的厚度、第2组合物中的发光层材料的浓度等。
另外，第2组合物滴110e不仅可以一次性喷出，也可以分几次喷到同一个正孔注入/输送层110a上。在这种情况下，每次的第2组合物量可以相同，也可以改变每一次的第2组合物量。进而，不仅可以喷到正孔注入/输送层110a的同一位置上，也可以每次将第2组合物喷出到正孔注入/输送层110a内的不同的位置。
接着，将第2组合物喷到所定位置之后，通过对喷出后的第2组合物滴110e进行干燥处理，形成发光层110b3。即，通过干燥蒸发掉含于第2组合物中的非极性溶剂，形成如图21所示的蓝色(B)发光层110b3。还有，在图21中只图示了1个发蓝色光的发光层，但如图9或其它的图所示发光元件都形成为矩阵状，并且形成有多个未图示的发光层(对应于蓝色)。
接着，如图22所示，采用与上述的蓝色(B)发光层110b3同样的工艺，形成红色(R)发光层110b1，最后形成绿色(G)发光层110b2。
还有，发光层110b的形成顺序并不限于上述的顺序，可以以任一种顺序形成。例如，可以根据发光层形成材料决定形成顺序。
另外，发光层的第2组合物的干燥条件为，如蓝色110b3时，例如在氮气气氛中，室温、133.3Pa(1Torr)左右的压力条件下进行5～10分钟。若压力过低，则第2组合物会漰沸，不太理想。另外，若温度在室温以上，则非极性溶剂的蒸发速度较快，发光层形成材料会大量附着于上部开口部112d壁面上，也不太理想。
另外，形成绿色发光层110b2、以及红色发光层110b1时，由于发光层形成材料的成分数较多，因此最好尽快干燥，例如在40℃下吹氮气5～10分钟。
作为其它的干燥条件，可列举远红外线照射法、高温氮气吹气法等。
这样，可以在象素电极111上形成正孔注入/输送层110a及发光层110b。
(4)对向电极(阴极形成工艺)
在下面的对向电极形成工艺中，如图23所示，在整个发光层110b及有机物坡度层112b上形成阴极12(对向电极)。
阴极12可以层压多种材料而形成。例如，可在靠近发光层一侧优选形成功函数较小的材料，如可采用Ca、Ba等，另外根据材料有时也需要在下层薄薄地形成LiF等。此外，上部侧(密封侧)上可以使用功函数大于下部侧的材料，如铝等。
氟化锂可以只形成于发光层110b上，进而可以对应所定的颜色形成。例如，可以只形成在蓝色(B)发光层110b3上。此时其它的红色(R)发光层及绿色(G)发光层110b1、110b2上可以接连于由钙形成的上部阴极层。
这些阴极12可采用例如由蒸镀法、溅射法、CVD法等形成，但为了防止由热引起的对发光层110b的损伤，在本例中采用蒸镀法。即，在图6所示的第1蒸镀处理室84、及第2蒸镀处理室85上朝下配置基板2，通过加热材料使之蒸发，形成阴极12。此时可在第1蒸镀处理室84、及第2蒸镀处理室85采用不同的材料，将基板依次搬入两个处理室进行蒸镀，并由此形成层压膜。
另外，在阴极12的上部最好采用铝膜、银膜等。还有，其厚度在100～1000nm范围内为宜，特别优选在200～500nm左右。
此外，在阴极12上，为了防止氧化可以设置SiO2、SiN等保护层。
(5)密封工艺
在最后的密封工艺中，采用图6所示的密封装置23，通过密封材(密封树脂等)密封形成有发光元件的基板2和密封基板3b。
在本例中，采用如图6所示的密封树脂涂布处理室86，将由热固化树脂或紫外线固化树脂构成的密封树脂涂布在基板2的周边部上，用贴合处理装置87将密封基板3b配置在密封树脂上。
通过该工艺形成具有如图2所示结构的密封部。
密封工艺最好是在氮气、氩气、氦气等惰性气体中进行。如果在大气中进行，则当阴极2上形成针孔等缺陷时，水或氧等有可能从该缺陷部侵入到阴极12上而氧化阴极12，因此不太理想。
图24、图25、图26是表示密封部结构的模式图。
图24所示的例中，在基板2的周边配置有密封树脂306，以密封树脂306为粘接材料，配置由玻璃或金属等构成的密封基板(密封外壳)307，并覆盖阴极303。
图25所示的例中，涂布密封材308以覆盖几乎整个阴极12，而在该密封材308上配置有密封基板(密封外壳)309。作为密封材308，例如采用由热固化树脂及紫外线固化树脂等构成的树脂，优选采用固化时不产生气体或溶剂等的树脂。该密封材可以防止水或氧对阴极303的侵入，具有防止阴极氧化的功能。
图26所示的例中，配置有第1密封材310以覆盖几乎整个阴极12，并在该第1密封材310上配置第2密封材311，在该第2密封材311上配置密封基板312。第1密封材310具有例如强化防止水或氧或者金属侵入的密封作用的功能、提高光的射出效率的光学功能(改善折射率等)等特定的功能。
密封工艺最好是在氮气、氩气、氦气等惰性气体气氛中进行。如果在大气中进行，则当阴极2上形成针孔等缺陷时，水或氧等有可能从该缺陷部侵入到阴极12上而氧化阴极12，因此不太理想。
通过以上的工序，可以制造出有机EL装置。
之后，于基板2的配线上连接阴极12的同时，在基板2上或设置在外部的驱动IC(驱动电路)上连接电路元件部14(参照图9)的配线，并由此完成本例的有机EL显示装置1。
图27A～27C表示本发明电子仪器的实施例。本例的电子仪器中作为显示机构具有上述的有机EL显示装置等本发明的电光学装置。
图27A是表示手机之一例的立体图。在图27中，符号600表示手机主体，符号601表示采用所述显示装置的显示部。
图27B是表示文字处理器、电脑等便携式信息处理装置之一例的立体图。图27B中，符号700表示信息处理装置、符号701表示键盘等输入部、符号703为信息处理装置主体，符号702表示采用所述显示装置的显示部。
图27C是表示手表型电子仪器之一例的立体图。在图27中，符号800表示表主体，符号801表示采用所述显示装置的显示部。
图27A～图27C中的所示的各个电子仪器中，作为显示机构备有本发明电光学装置，因此可以实现优质的显示。
以上参照附图对适用于本发明的实施例进行了说明，但并不是指本发明限于这些实施例。在上述例中所表示的各构成部件的各个形状或组合等只是本发明之一例，在不脱离本发明宗旨的前提下，可以根据设计要求进行种种变更。

Claims (19)

1.一种有机EL装置的制造方法，其特征在于：包括在形成于基板上的电极上形成功能层的功能层形成工艺、通过蒸镀形成隔着所述功能层对向于所述电极的对向电极的对向电极形成工艺，且在所述功能层形成工艺和所述对向电极形成工艺之间，具有翻转所述基板的基板翻转工艺。
2.根据权利要求1所述的有机EL装置的制造方法，其特征在于：在所述功能层形成工艺中，在所述基板上喷出含有形成所述功能层的材料的液滴。
3.根据权利要求1所述的有机EL装置的制造方法，其特征在于：在形成所述功能层之后，在从装置输送所述基板的同时，翻转所述基板。
4.根据权利要求1所述的有机EL装置的制造方法，其特征在于：在将所述基板输送至蒸镀所述对向电极的位置的同时，翻转所述基板。
5.一种有机EL装置的制造装置，其特征在于：具有在形成于基板上的电极上形成功能层的功能层形成装置、翻转形成有所述功能层的所述基板的基板翻转装置、通过蒸镀形成隔着所述功能层对向于所述电极的对向电极的对向电极形成装置。
6.根据权利要求5所述的有机EL装置的制造装置，其特征在于：所述功能层形成装置具有在所述基板上以液滴状喷出所述功能层形成材料的液滴喷出装置。
7.根据权利要求5所述的有机EL装置的制造装置，其特征在于：所述功能层形成装置为旋转涂布装置。
8.根据权利要求5所述的有机EL装置的制造装置，其特征在于：所述基板翻转装置为将所述基板搬出入至蒸镀所述对向电极的位置的装置。
9.根据权利要求5所述的有机EL装置的制造装置，其特征在于：所述基板翻转装置配置在所述功能层形成装置和所述对向电极形成装置之间。
10.一种电光学装置，其特征在于：具有采用权利要求9所述的有机EL装置的制造装置制造出的有机EL装置。
11.一种电子仪器，其特征在于：作为显示机械具有权利要求10所述的电光学装置。
12.一种有机EL装置的制造方法，其特征在于：包括将形成于基板上的有机EL装置的阴极通过蒸镀形成的阴极形成工艺、和密封所述有机EL装置的密封工艺，且在所述阴极形成工艺和所述密封工艺之间翻转所述基板。
13.根据权利要求12所述的有机EL装置的制造方法，其特征在于：所述密封工艺包括将密封材料涂布于所述阴极上的工艺。
14.根据权利要求1或13所述的有机EL装置的制造方法，其特征在于：随着将所述基板输送至蒸镀所述阴极的位置上的动作，翻转所述基板。
15.一种有机EL装置的制造装置，其特征在于：具有将形成于基板上的有机EL装置的阴极通过蒸镀形成的阴极形成装置、和翻转所述基板的基板翻转装置、及密封所述有机EL装置的密封装置。
16.根据权利要求15所述的有机EL装置的制造装置，其特征在于：所述密封装置具有将密封材料涂布于所述阴极上的机构。
17.根据权利要求15所述的有机EL装置的制造装置，其特征在于：所述基板翻转装置形成在将所述基板输送至蒸镀所述阴极的位置的装置上。
18.一种电光学装置，其特征在于：具有采用权利要求17所述的有机EL装置的制造装置制造出的有机EL装置。
19.一种电子仪器，其特征在于：作为显示机构具有权利要求18所述的电光学装置。
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