JP2004235014A

JP2004235014A - 電気光学表示装置及びその製造方法並びに電子機器

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Publication number: JP2004235014A
Application number: JP2003022163A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Kobayashi; 英和小林
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-01-30
Filing date: 2003-01-30
Publication date: 2004-08-19
Anticipated expiration: 2023-01-30
Also published as: JP4265230B2

Abstract

【課題】長期保存あるいは高温保存によって画素間隔壁から出る水分に起因した輝度低下及びダークスポットの発生を防止した電気光学表示装置及びその製造方法並びに電子機器を提供する。
【解決手段】各発光画素Ａ間に有機材料からなる画素間隔壁１１２が形成された電気光学表示装置であって、前記画素間隔壁１１２には、前記有機材料より低分子の材料からなる充填物１５０が含有されている。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各発光画素間に有機材料からなる画素間隔壁が形成された電気光学表示装置及びその製造方法並びに電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
近年、ノートパソコン、携帯電話機、電子手帳等の電子機器において、情報を表示する手段として有機エレクトロルミネッセンス（以下有機ＥＬと称す）素子（発光素子）を画素に対応させて備える有機ＥＬ表示装置等といった電子光学表示装置が提案されている。一般的に有機ＥＬ素子は、対向する一対の電極の間に発光層（有機ＥＬ層）を含む有機機能層が配置されており、各有機ＥＬ素子間には、隣り合う画素から発光された光が干渉しないように有機材料からなる画素間隔壁（バンク層）が有機機能層に接した状態で配置されている。
【０００３】
ところで、上記画素間隔壁は、一般的に上記基板上にアクリル樹脂、ポリイミド樹脂等の耐熱性、耐溶剤製を有する感光性材料（有機材料）を塗布し、フォトリソグラフィ技術によって有機ＥＬ素子が形成される画素領域に開口部を形成することによって形成されている。そして、このような画素間隔壁の形成過程等には、水分を使用する工程、いわゆるウエットプロセス（例えば、ウエットエッチング工程や画素間隔壁のエッチング後アセトンによって濯ぐ工程等）が含まれている。
【０００４】
【特許文献１】
国際公開第９８／１２６８９号パンフレット
【０００５】
画素間隔壁は、アクリル樹脂やポリイミド樹脂等の有機材料によって形成されているため、その内部には微小な空洞が形成されており、上述したウエットプロセスによって画素間隔壁の空洞に水分が入り込み保持される。このように画素間隔壁の空洞に入り込んだ水分は、長期保存あるいは高温保存によって徐々に画素間隔壁の外部に出るため、完成後の有機ＥＬ表示装置の発光層を劣化させてしまい、結果、有機ＥＬ表示装置の輝度低下やいわゆるダークスポット（発光しない領域）を発生させる原因となる。また、画素間隔壁には、上述のように空洞が形成されているために透湿性が高い。このため、ある画素間隔壁から出た水分が他の画素間隔壁を通過して他の発光層を劣化させ、有機ＥＬ表示装置の輝度低下やダークスポットが拡がっていくという問題点も発生する。
【０００６】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、長期保存あるいは高温保存によって画素間隔壁から出る水分に起因した輝度低下及びダークスポットの発生を防止した電気光学表示装置及びその製造方法並びに電子機器を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の電気光学表示装置は、各発光画素間に有機材料からなる画素間隔壁が形成された電気光学表示装置であって、上記画素間隔壁には、上記有機材料より低分子の材料からなる充填物が含有されていることを特徴とする。
【０００８】
このような構成の電気光学表示装置によれば、画素間隔壁に画素間隔壁を構成する有機材料よりも低分子の材料からなる充填物（以下、フィラーと称す）が含有されているため、画素間隔壁の空洞にフィラーが充填される。このように、画素間隔壁の空洞にフィラーが充填されることによって、上述したウエットプロセスによって水分が画素間隔壁に入り込まなくなるので画素間隔壁に水分が含有されない。結果、このような画素間隔壁が形成された本電気光学表示装置を長期保存あるいは高温保存した場合であっても画素間隔壁から水分が出てこないため、画素間隔壁から出る水分に起因した輝度低下及びダークスポットの発生を防止することが可能となる。
【０００９】
なお、フィラーは、有機材料より低分子の無機材料を採用することが好ましく、さらに脱水材であることがより好ましい。フィラーとして脱水材を採用することによって、仮に画素間隔壁に若干の水分が含有されている場合であっても、この水分が画素間隔壁の外部に出ることを防止することが可能となる。また、フィラーを充填することによって画素間隔壁の透湿性が低下しているので、万一、ある画素間隔壁の外部に水分が出ても、その水分は、他の画素間隔壁を通過しないので他の電気光学素子を劣化させることはなく、本電気光学表示装置への影響を最小限とすることが可能となる。
【００１０】
また、フィラーは、自らが含有された画素間隔壁における光の反射を抑制する所定の色であることが好ましい。なお、フィラーは黒色であるチタンブラック等がより好ましい。黒色のフィラーを採用することによって画素間隔壁の色が黒色となるので画素間隔壁における光の反射を抑制でき、結果、本電気光学表示装置の視認性が向上する。
【００１１】
また、フィラーは、画素間隔壁に対し１０％〜３０％含有されることが好ましい。例えば、画素間隔壁に対しフィラーの含有率が１０％以下であると、フィラーによって画素間隔壁の空洞を充分に埋めることができない。一方、フィラーの含有率が３０％以上であると、画素間隔壁が脆くなり、本電気光学表示装置の耐久性が低下するためである。
【００１２】
本発明の電気光学表示装置の製造方法は、画素間隔壁がドライエッチング技術によって形成されることを特徴とする。本製造方法を採用することによってウエットエッチングを行わずに画素間隔壁が形成されるので画素間隔壁が水分を含有する可能性を低減させることが可能となる。結果、より確実に画素間隔壁から出る水分に起因した輝度低下及びダークスポットの発生を防止した電気光学表示装置を提供することが可能となる。
【００１３】
また、本発明の電子機器は、上述の電気光学表示装置を搭載することを特徴とする。よって、画素間隔壁から出る水分に起因した輝度低下及びダークスポットの発生を防止した電気光学表示装置を搭載した電子機器を提供することが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係る電気光学表示装置及びその製造方法並びに電子機器の一実施形態について説明する。なお、参照する各図において、図面上で認識可能な大きさとするために縮尺は各層や各部材ごとに異なる場合がある。
【００１５】
図１は本電気光学表示装置の一実施形態である有機ＥＬ表示装置の配線構造を示す平面模式図である。図１に示すように、有機ＥＬ表示装置１には、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ている。そして、走査線１０１と信号線１０２とにより区画された領域が画素領域として構成されている。
【００１６】
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。また、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。
【００１７】
各画素領域には、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、この駆動用の薄膜トランジスタ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から駆動電流が流れ込む画素電極１１１と、この画素電極１１１と陰極１２との間に挟み込まれる有機機能層１１０とが設けられている。画素電極１１１と陰極１２と有機機能層１１０により発光部Ａ（発光画素）が構成され、有機ＥＬ表示装置１は、この発光部Ａをマトリクス状に複数備えて構成されている。
【００１８】
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、更に有機機能層１１０を介して陰極１２に電流が流れる。有機機能層１１０は、これを流れる電流量に応じて発光する。
【００１９】
図２は本有機ＥＬ表示装置１の平面模式図であり、図３は図２をＩ−Ｉ′断面で切った断面模式図である。図３に示すように、本実施形態の有機ＥＬ表示装置１は、基板２上に回路素子部１４と表示素子（有機ＥＬ素子）部１０が順に積層され、この積層体の形成された基板面が封止部３によって封止された構造を有する。表示素子部１０は、有機機能層１１０を含む発光素子部１１と、発光素子部１１上に形成された陰極１２とからなる。画素電極１１１は透光性を有しており、本有機ＥＬ表示装置１は、発光層１１０ｂから発した表示光が基板２側から出射される、いわゆるボトムエミッション型の表示装置として構成されている。
【００２０】
透光性を有する基板２としては、例えばガラス、石英、樹脂（プラスチック、プラスチックフィルム）等が挙げられ、特に、安価なソーダガラス基板が好適に用いられる。また、基板２は、図２に示すように、中央に位置する表示領域２ａと、基板２の周縁に位置して表示領域２ａを囲む非表示領域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部Ａによって形成される領域であり、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。
【００２１】
図３に示すように、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等が備えられており、表示領域２ａに配置された各発光部Ａを駆動するようになっている。陰極１２は、その一端が発光素子部１１上から基板２上に形成された陰極用配線１２０に接続しており、この配線の一端部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（図２参照）。
【００２２】
また、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）が配線されている。また、表示領域２ａの図２中両側には、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。更に表示領域２ａの図２中上側には検査回路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。
【００２３】
封止部３は、基板２に塗布された封止樹脂６０３と、封止缶（封止部材）６０４とから構成されている。封止樹脂６０３は、基板２と封止缶６０４を接着する接着剤であり、例えばマイクロディスペンサ等により基板２の周囲に環状に塗布されている。この封止樹脂６０３は、熱硬化樹脂あるいは紫外線硬化樹脂等からなり、特に、熱硬化樹脂の１種であるエポキシ樹脂よりなることが好ましい。また、この封止樹脂６０３には酸素や水分を通しにくい材料が用いられており、基板２と封止缶６０４の間から封止缶６０４内部への水又は酸素の侵入を防いで、陰極１２または発光素子部１１内に形成された発光層１１０ｂの酸化を防止するようになっている。
【００２４】
封止缶６０４は、その内側に表示素子１０を収納する凹部６０４ａが設けられており、封止樹脂６０３を介して基板２に接合されている。なお、封止缶６０４の内面側には、必要に応じて、非表示領域２ｂに対応する領域に、酸素や水分を吸収又は除去するゲッター材を設けることができる。このゲッター材としては、例えば、Ｌｉ，Ｎａ，Ｒｂ，Ｃｓ等のアルカリ金属、Ｂｅ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ等のアルカリ土類金属、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物等を好適に用いることができる。アルカリ土類金属の酸化物は、水と反応して水酸化物に変化することにより、脱水材として作用する。アルカリ金属や、アルカリ土類金属は、酸素と反応して水酸化物に変化するとともに水と反応して酸化物に変化するため、脱水材としてだけでなく脱酸素材としても作用する。これにより、発光部Ａの酸化を防止でき、装置の信頼性を高めることができる。
【００２５】
図４に、本有機ＥＬ表示装置１における表示領域２ａの断面構造を拡大した図を示す。この有機ＥＬ表示装置１は、基板２上に、ＴＦＴなどの回路等が形成された回路素子部１４と、画素電極１１１と、発光層１１０ｂを含む有機機能層１１０が形成された発光素子部１１と、陰極１２とが順次積層されて構成されている。
【００２６】
回路素子部１４には、基板２上にシリコン酸化膜からなる下地保護膜２ｃが形成され、この下地保護膜２ｃ上に多結晶シリコンからなる島状の半導体膜１４１が形成されている。なお、半導体膜１４１には、ソース領域１４１ａ及びドレイン領域１４１ｂが高濃度Ｐイオン打ち込みにより形成されている。また、Ｐが導入されなかった部分がチャネル領域１４１ｃとなっている。
【００２７】
また、回路素子部１４には、下地保護膜２ｃ及び半導体膜１４１を覆うゲート絶縁膜１４２が形成されている。そして、このゲート絶縁膜１４２上には、半導体膜１４１のチャネル領域１４１ｃに対応する位置に、Ａｌ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ等からなるゲート電極１４３（走査線１０１）が形成されている。そして、半導体膜１４１，ゲート絶縁膜１４２，ゲート電極１４３により薄膜トランジスタ１２３が構成されている。この薄膜トランジスタ１２３では、半導体膜１４１にポリシリコンを用いているため、高輝度，高精細な表示を実現できる。
【００２８】
また、ゲート電極１４３及びゲート絶縁膜１４２上には透明な第１層間絶縁膜１４４ａと第２層間絶縁膜１４４ｂが形成されており、この第１、第２層間絶縁膜１４４ａ，１４４ｂには、絶縁膜１４４ａ，１４４ｂを貫通して半導体膜１４１のソース、ドレイン領域１４１ａ，１４１ｂにそれぞれ接続されるコンタクトホール１４５，１４６が形成されている。コンタクトホール１４５は画素電極に接続されており、このコンタクトホール１４５を介して画素電極１１１と半導体のソース領域１４１ａが電気的に接続されている。また、コンタクトホール１４６は電源線１０３に接続されており、このコンタクトホール１４６を介して、電源線１０３から画素信号が供給されるようになっている。
【００２９】
以上により駆動用の回路が構成されている。なお、回路素子部１４には、前述した保持容量ｃａｐ及びスイッチング用の薄膜トランジスタ１４２も形成されているが、図４ではこれらの図示を省略している。
【００３０】
画素電極１１１は、第２層間絶縁膜１４４ｂ上に平面視略矩形にパターニングされて形成されており、表示領域２ａ内にマトリクス状に複数配置されている。この画素電極１１１には、例えばインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）やインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）等の金属酸化物からなる透光性の導電材料が用いられている。
【００３１】
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有機機能層１１０と、各画素電極１１１及び有機機能層１１０の間に備えられて各有機機能層１１０を仕切るバンク層１１２（画素間隔壁）とを主体として構成されている。有機機能層１１０上には陰極１２が配置されており、これら画素電極１１１、有機機能層１１０及び陰極１２によって発光部Ａが構成されている。
【００３２】
バンク層１１２は、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂等の耐熱性、耐溶媒性に優れた有機材料からなり、画素電極１１１の形成位置に対応して開口部１１２ｄが形成されている。このバンク層１１２には、バンク層１１２を構成する有機材料よりも低分子の材料からなる充填物１５０（以下、フィラーと称す）が含有されている。このため、バンク層１１２の内部に形成された空洞にフィラー１５０が充填される。したがって、バンク層１１２の透湿性を低下させると共にバンク層１１２の形成過程においてバンク層１１２に水分を含有させないようにすることが可能となる。そして、万一、あるバンク層１１２の外部に水分が出ても、その水分は、他のバンク層１１２を通過しないので他の発光層１１０ｂを劣化させることはなく、本有機ＥＬ表示装置１への影響を最小限とすることが可能となる。
【００３３】
また、フィラー１５０としては、それ自体有機材料に比べて透湿性が低い無機材料を用いることが好ましく、具体的にはシリカゲルや酸化チタン等が挙げられる。また、フィラー１５０として脱水材を用いることがより好ましい。フィラー１５０として脱水材を用いることによって、仮にバンク層１１２の形成過程等においてバンク層１１２に若干の水分が含有されている場合であっても、脱水材が水分を保持し、水分がバンク層１１２の外部に出ることを防止することが可能となる。このような脱水効果を有したフィラー１５０としては、酸化カルシウム等が挙げられる。また、フィラー１５０は、例えばチタンブラック等のバンク層１１２における光の反射を抑制する色を有しているものであることが好ましい。黒色のフィラーを採用することによってバンク層１１２の色が黒色となるのでバンク層１１２における光の反射を抑制できる。
【００３４】
このようなフィラー１５０は、バンク層１１２に対して１０％〜３０％含有されていることが好ましい。例えば、バンク層１１２に対しフィラーの含有率が１０％以下であると、フィラー１５０によってバンク層１１２の空洞を充分に埋めることができない。一方、フィラー１５０の含有率が３０％以上であると、バンク層１１２が脆くなり、本有機ＥＬ表示装置１の耐久性が低下するためである。
【００３５】
なお、バンク層１１２に仕切られた各領域において、画素電極１１１の電極面１１１ａは酸素を処理ガスとするプラズマ処理によって親液処理されており、親液性を示す。一方、開口部１１２ｄの壁面及びバンク層１１２の上面１１２ｆは、４フッ化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（撥液処理）されており、撥液性を示す。
【００３６】
有機機能層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、この発光層１１０ｂ上に隣接して形成された電子注入／輸送層１１０ｃとから構成されている。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、電子注入／輸送層１１０ｃは、電子を発光層１１０ｂに注入する機能を有するとともに、電子を電子注入／輸送層１１０ｃ内部において輸送する機能を有する。この電子注入／輸送層１１０ｃとしては、例えばリチウムキノリノール（Ｌｉｑ）やフッ化リチウム（ＬｉＦ）或いはバソフェンセシウム等を好適に用いることができる。また、仕事関数が４ｅＶ以下の金属、例えばＭｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｙｂ、Ｓｍなども用いることができる。
【００３７】
このような正孔注入／輸送層１１０ａ，電子注入／輸送層１１０ｃを、それぞれ画素電極１１１と発光層１１０ｂの間及び陰極１２と発光層１１０ｂと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。なお、正孔注入／輸送材料は、各色の発光層１１０ｂ毎に異ならせてもよく、又、特定の色の発光層１１０ｂに対して正孔注入／輸送層１１０ａを設けない構成とすることも可能である。
【００３８】
発光層１１０ｂは、赤色（Ｒ）に発光する赤色発光層１１０ｂ_１、緑色（Ｇ）に発光する緑色発光層１１０ｂ_２、及び青色（Ｂ）に発光する青色発光層１１０ｂ_３、の３種類を有し、各発光層１１０ｂ_１〜１１０ｂ_３がストライプ配置されている。この発光層１１０ｂの材料としては、例えば、（ポリ）パラフェニレンビニレン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリチオフェン誘導体、ペリレン係色素、クマリン系色素、ローダミン系色素、またはこれらの高分子材料にルブレン、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。
【００３９】
陰極１２は、カルシウム（Ｃａ）層１２ａとアルミニウム（Ａｌ）層１２ｂとが積層されて構成されている。カルシウム層の層厚は例えば２〜５０ｎｍの範囲が好ましい。また、アルミニウム層１２ｂは、陰極１２側に発せられた光を基板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の範囲が好ましい。この陰極１２は発光素子部１１の全面に形成されている。そして、画素電極１１１と対になって有機機能層１１０に電流を流す役割を果たす。なお、陰極１２上には必要に応じてＳｉＯ，ＳｉＯ_２，ＳｉＮ等からなる酸化防止用の保護層を設けても良い。
【００４０】
次に、本実施形態の有機ＥＬ表示装置１の製造方法を図面を参照して説明する。本実施形態の有機ＥＬ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）電子注入／輸送層形成工程、（６）陰極形成工程、及び（７）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。なお、（３）正孔注入／輸送層形成工程、（４）発光層形成工程は、液滴吐出装置を用いた液体吐出法（インクジェット法）を用いて行った。
【００４１】
（１）バンク層形成工程
バンク層形成工程は、基板２の所定の位置に開口部１１２ｄを有するバンク層１１２を形成する工程である。以下に形成方法について説明する。まず、図５に示すように、基板２上に走査線，信号線，薄膜トランジスタ１２３等の回路素子部１４を有し、層間絶縁膜１４４ａ，１４４ｂの上に複数の画素電極１１１が形成された素子基板を準備する。そして、この基板２上にアクリル樹脂、ポリイミド樹脂等の耐熱性、耐溶剤性を有する感光性材料（有機材料）を塗布し、ドライエッチング技術によって画素電極１１１の配置された領域に開口部１１２ｄを形成する（図６参照）。このドライエッチング技術は、周知のようにプラズマ化したエッチングガスによってエッチングを行う技術であり、ウエットエッチング技術のように薬液にバンク層１１２を構成する有機材料を浸漬しない。このため、ドライエッチング技術を用いて開口部１１２ｄを形成することによってバンク層１１２に水分が含有される可能性を低減させることが可能となる。なお、ドライエッチング技術によってバンク層１１２を形成する方が好ましいが、ウエットエッチング技術によってバンク層１１２を形成することも可能である。
【００４２】
（２）プラズマ処理工程
プラズマ処理工程は、画素電極１１１の表面を活性化すること、更にバンク層１１２の表面を表面処理する事を目的として行われる。特に活性化工程では、画素電極１１１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、バンク層１１２表面の撥液化処理を行う。
【００４３】
（３）正孔注入／輸送層形成工程
図７に示すように、画素電極１１１が形成された基板２上に、正孔注入／輸送層１１０ａを形成する。正孔注入／輸送層形成工程では、例えば、液体吐出法を用いることにより、正孔注入／輸送層形成材料を含む組成物を画素電極１１１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上に正孔注入／輸送層１１０ａを形成する。なお、この正孔注入／輸送層形成工程を含め、以降の工程は、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。
【００４４】
液体吐出法による正孔注入／輸送層の形成手順としては、液体を吐出するための吐出ヘッド（図示略）に、正孔注入／輸送層の材料を含有する組成物インクを充填し、吐出ヘッドの吐出ノズルを、バンク部１１２の開口部内に位置する画素電極１１１に対向させ、吐出ヘッドと基板２とを相対移動させながら、吐出ノズルから１滴当たりの液量が制御されたインク滴を吐出する。その後、吐出後のインク滴を乾燥処理して組成物インクに含まれる極性溶媒（液体材料）を蒸発させることにより、正孔注入／輸送層が形成される。
【００４５】
ここで用いる組成物としては、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、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。より具体的な組成物の組成としては、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％のものを例示できる。なお、組成物の粘度は２〜２０Ｐｓ程度が好ましく、特に４〜１５ｃＰｓ程度が良い。
【００４６】
（４）発光層形成工程
次に、図８及び図９に示すように、正孔注入／輸送層１１０ａが積層された画素電極１１１上に発光層１１０ｂを形成する。図８では、青色発光層１１０ｂ_３を形成し、続いて図９のように赤色発光層１１０ｂ_１、緑色発光層１１０ｂ_２を順次形成する。ここでは液体吐出法により、発光層用材料を含む組成物インクを正孔注入／輸送層１１０ａ上に吐出し、その後に乾燥処理及び熱処理して、バンク部１１２に形成された開口部内に各色発光層１１０ｂ_１〜１１０ｂ_３を形成する。
【００４７】
発光層形成工程では、正孔注入／輸送層１１０ａの再溶解を防止するために、発光層形成の際に用いる組成物インクの溶媒として、正孔注入／輸送層１１０ａに対して不溶な無極性溶媒を用いる。この場合、無極性溶媒に対する正孔注入／輸送層１１０ａの表面の濡れ性を高めるために、発光層形成の前に表面改質工程を行うのが好ましい。表面改質工程は、例えば上記無極性溶媒と同一溶媒又はこれに類する溶媒を液体吐出法、スピンコート法又はディップ法等により正孔注入／輸送層１１０ａ上に塗布した後に乾燥することにより行う。なお、ここで用いる表面改質用溶媒は、組成物インクの無極性溶媒と同一なものとして例えば、シクロヘキシルベンゼン、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例示でき、組成物インクの無極性溶媒に類するものとしては、例えばトルエン、キシレン等を例示することができる。
【００４８】
液体吐出法による発光層の形成手順としては、まず青色発光層の形成に際しては、図８に示すように、吐出ヘッド（図示略）に青色発光層１１０ｂ_３を形成する材料を含有する組成物インクを充填し、吐出ヘッドの吐出ノズルを、バンク部１１２の開口部内に位置する青色（Ｂ）用の正孔注入／輸送層１１０ａに対向させ、吐出ヘッドと基板２とを相対移動させながら、吐出ノズルから１滴当たりの液量が制御されたインク滴を吐出する。吐出されたインク滴は、正孔注入／輸送層１１０ａ上に広がってバンク部１１２の開口部内に満たされる。続いて、吐出後のインク滴を乾燥処理することにより組成物インクに含まれる無極性溶媒が蒸発し、青色発光層１１０ｂ_３が形成される。
【００４９】
青色発光層１１０ｂ_３を形成する発光材料としては、例えばジスチリルビフェニルおよびその誘導体、クマリンおよびその誘導体、テトラフェニルブタジエンおよびその誘導体などの有機ＥＬ材料からなるものを用いることができる。一方、無極性溶媒としては、正孔注入／輸送層に対して不溶なものが好ましく、例えば、シクロヘキシルベンゼン、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。
【００５０】
続いて、図９に示すように、正孔注入／輸送層１１０ａが積層された赤色（Ｒ）及び緑色（Ｇ）用の画素電極１１１の上に、赤色発光層１１０ｂ_１及び緑色発光層１１０ｂ_２をそれぞれ形成する。この赤色及び緑色発光層形成工程は、前述した青色発光層形成工程と同様の手順で行われる。すなわち、液体吐出法により、緑色発光層１１０ｂ_２を形成する材料を含む組成物インクを緑色（Ｇ）用の正孔注入／輸送層１１０ａ上に吐出した後に乾燥処理及び熱処理して、バンク部１１２に形成された開口部内に緑色発光層１１０ｂ_２を形成する。また、液体吐出法により、赤色発光層１１０ｂ_１を形成する材料を含む組成物インクを赤色（Ｒ）用の正孔注入／輸送層１１０ａ上に吐出した後に乾燥処理及び熱処理して、バンク部１１２に形成された開口部内に赤色発光層１１０ｂ_１を形成する。なお、緑色発光層１１０ｂ_２を形成する発光材料としては、例えばキナクリドンおよびその誘導体などの有機ＥＬ材料からなるものを用いることができ、赤色発光層１１０ｂ_１を形成する発光材料としては、例えばローダミンおよびその誘導体などの有機ＥＬ材料からなるものを用いることができる。
【００５１】
（５）電子注入／輸送層形成工程
次に、図１０に示すように、発光層１１０ｂ及びバンク層１１２の全面に電子注入／輸送層１１０ｃを形成する。電子注入／輸送層１１０ｃは、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。
【００５２】
（６）陰極形成工程
次に、図１１に示すように、画素電極（陽極）１１１と対をなす対向電極（陰極）１２を形成する。すなわち、各色発光層１１０ｂ及びバンク部１１２を含む基板２上の領域全面に、カルシウム層１２ａとアルミニウム層１２ｂとを順次積層して陰極１２を形成する。これにより、各色発光層１１０ｂの形成領域全体に、陰極１２が積層され、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色に対応する有機ＥＬ素子がそれぞれ形成される。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。また陰極１２上に、酸化防止のためにＳｉＯ_２、ＳｉＮ等の保護層を設けても良い。
【００５３】
（７）封止工程
最後に、表示素子部１０が形成された基板２と封止缶６０４とを封止樹脂６０３を介して封止する。例えば、熱硬化樹脂または紫外線硬化樹脂からなる封止樹脂６０３を基板２の周縁部に塗布し、封止樹脂上に封止缶６０４を配置する。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。
【００５４】
この後、基板２の配線に陰極１２を接続するとともに、基板２上あるいは外部に設けられる駆動ＩＣ（駆動回路）に回路素子部１４（図３参照）の配線を接続することにより、本実施形態の有機ＥＬ表示装置１が完成する。
【００５５】
したがって、本有機ＥＬ表示装置１を長期保存あるいは高温保存した場合であってもバンク層１１２から発光層１１０ｂを劣化させる原因となる水分が出ず、結果、水分に起因した輝度低下及びダークスポットの発生を防止した電気光学表示装置を提供することが可能となる。
【００５６】
（第２実施形態）
次に、本有機ＥＬ装置の第２実施形態について図３及び図４を用いて説明する。第１実施形態においては、有機機能層１１０から発した光が基板２側に出射されるようになっているのに対し、本実施形態においては封止部３側に出射されるようになっている。本実施形態と第１実施形態との相違点は主として材料構成であり、本実施形態においては第１実施形態と異なる部分について説明する。
【００５７】
本実施形態は、基板２の対向側である封止部３側から発光を取り出す構成であるので、基板２として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。
【００５８】
また、画素電極１１１としては、必ずしも透明性材料に限る必要がなく、陽極の機能を満たす好適な材料が用いられ、また、光反射性を有する材料が好ましく、Ａｌ等が採用される。なお、画素電極１１１として透明金属のＩＴＯ等を採用する場合には、その下層にＡｌ薄膜等を形成し、光反射性を有する構成が好ましい。
【００５９】
また、陰極１２の材料としては、透明性を有する必要があり、ＩＴＯ等の透明金属が採用される。ここで、ＩＴＯと電子注入／輸送層１１０ｃとの間には、透明性を有する膜厚でＡｌ薄膜を形成してもよい。透明性を有する膜厚としては、５０ｎｍ以下が好ましい。このようなＡｌ薄膜を形成することによって、電子注入／輸送層１１０ｃへの電子注入性を促進させるだけでなく、ＩＴＯをスパッタで形成する際のプラズマダメージを抑制し、また、陰極１２を透過・侵入する水分や酸素から有機機能層１１０を保護することができる。また、封止缶６０４の材料としては、ガラスや樹脂等の透明性を有する好適な材料が採用される。
【００６０】
このように構成された有機ＥＬ表示装置１においては、第１実施形態と同様の効果が得られると共に、封止部３側から有機機能層１１０の発光を出射させることが可能になる。
【００６１】
（第３実施形態）
図１２は、本発明の電子機器の一実施形態を示している。本実施形態の電子機器は、上述した電気光学表示装置を表示手段として搭載している。図１２は、携帯電話の一例を示した斜視図で、符号１０００は携帯電話本体を示し、符号１００１は上記の有機ＥＬ表示装置１を用いた表示部を示している。このように本発明の電気光学装置に係る電気光学表示装置を表示手段として備える電子機器は、表示手段における輝度低下及びダークスポットの発生を防止することが可能となる。
【００６２】
以上、本発明の各実施形態を示したが、本発明はこれらに限定されることなく、特許請求の範囲に記載した事項の範囲内で適宜変更可能であり、例えばプラズマ表示装置等に本発明を採用することも可能である。このような特許請求の範囲に記載した事項の範囲内で適宜変更ものそれぞれについて本発明の効果を発現することが可能である。
【００６３】
【実施例】
本発明者らは、本発明の効果を実証するために本発明に係る構成の有機ＥＬ表示装置を実際に作製し、ダークスポットの発生個数を計測した。その結果について以下、報告する。
【００６４】
（実施例１）
本実施例では、ダークスポットの発生個数を計測するために図１〜図４に示した有機ＥＬ表示装置１と同様の有機ＥＬ表示装置を作成した。この際、バンク層１１２として光硬化性ポリイミド東レフォトニースＰＷ−１０００（商品名）を用い、これにフィラー１５０としてシリカゲルを３０％混合した。また、正孔注入／輸送層１１０ａとしてＢｙｔｒｏｎＰＣＨ８０００（商品名）を用い、この上に高分子系発光材料をインクジェット法でパターニング製膜することで発光層とし、ＬｉＦを２ｎｍ蒸着することによって電子注入／輸送層１１０ｃを形成し、Ｃａを２０ｎｍ、Ａｌを２００ｎｍ蒸着することによって陰極１２を形成した。これにさらにエポキシ樹脂で保護ガラスを接着することによって封止部３を形成した。なお、バンク層１１２は、ウエットエッチング技術によって形成した。
【００６５】
このように形成された有機ＥＬ表示装置を６０℃の加熱エージングに２００時間入れた。この結果、ダークスポットは２０個／ｃｍ^２であり、同様の条件でフィラー１５０をバンク層１１２に含有させなかった場合の５０個／ｃｍ^２と比較して分かるようにダークスポットの発生を防止できることがわかった。
【００６６】
（実施例２）
次に、バンク層１１２として光硬化性ポリイミド東レフォトニースＵＲ−３１００を用い、これに酸化カルシウム微粒子（脱水材）を３０％混合し、この他の構成は、実施例１と同様とした。なお、バンク層１１２は、ＣＦ_４ガスを用いたドライエッチング技術によって形成した。
【００６７】
このように形成された有機ＥＬ表示装置を実施例１と同様に６０℃の加熱エージングに２００時間入れた。この結果、ダークスポットは２個／ｃｍ^２であり、同様の条件でフィラー１５０として脱水材でないシリカゲルを用いた場合の２０個／ｃｍ^２と比較して分かるようにダークスポットの発生をさらに防止できることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る電気光学表示装置の配線構造図である。
【図２】同、電気光学表示装置の平面図である。
【図３】図２のＩ−Ｉ’断面図である。
【図４】同、電気光学表示装置の要部を示す断面図である。
【図５】同、電気光学表示装置の製造方法を説明する工程図である。
【図６】同、電気光学表示装置の製造方法を説明する工程図である。
【図７】同、電気光学表示装置の製造方法を説明する工程図である。
【図８】同、電気光学表示装置の製造方法を説明する工程図である。
【図９】同、電気光学表示装置の製造方法を説明する工程図である。
【図１０】同、電気光学表示装置の製造方法を説明する工程図である。
【図１１】同、電気光学表示装置の製造方法を説明する工程図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係る電子機器を示す図である。
【符号の説明】
１……有機ＥＬ表示装置（電気光学表示装置）、１１２……バンク層（画素間隔壁）、１５０……フィラー（充填物）、Ａ……発光部（発光画素）

Claims

各発光画素間に有機材料からなる画素間隔壁が形成された電気光学表示装置であって、
前記画素間隔壁には、前記有機材料より低分子の材料からなる充填物が含有されていることを特徴とする電気光学表示装置。
前記充填物は、脱水材であることを特徴とする請求項１記載の電気光学表示装置。
前記充填物は、自らが含有された画素間隔壁における光の反射を抑制するような所定の色であることを特徴とする請求項１または２記載の電気光学表示装置。
前記画素間隔壁に対する前記充填物の含有率は、１０％〜３０％であることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の電気光学表示装置。
請求項１〜４いずれかに記載の電気光学表示装置の製造方法であって、
前記画素間隔壁は、ドライエッチング技術によって形成されることを特徴とする電気光学表示装置の製造方法。
請求項１〜４いずれかに記載の電気光学表示装置を搭載することを特徴とする電子機器。