JP2005011572A

JP2005011572A - 有機ｅｌ装置とその製造方法、並びに電子機器

Info

Publication number: JP2005011572A
Application number: JP2003172149A
Authority: JP
Inventors: Yuji Kayano; 祐治茅野; Yasushi Karasawa; 康史柄沢; Satoru Miyashita; 悟宮下
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-06-17
Filing date: 2003-06-17
Publication date: 2005-01-13

Abstract

【課題】コントラストを向上すると同時に、隔壁の寸法のばらつきに起因する表示品質の低下を防止し、これによって表示品質を高めた有機ＥＬ装置とその製造方法、並びに電子機器を提供する。
【解決手段】基体上に画素電極２３とこれに対向する対向電極５０を有し、これら電極間に発光層６０を有してなる有機ＥＬ装置である。発光層６０が、隔壁２２１に囲まれた画素領域に設けられている。隔壁２２１が、黒色層を備えた黒色感光性フィルムの黒色層がパターニングされたことにより、形成されている。
【選択図】図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機ＥＬ装置とその製造方法、並びに電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
バックライトなどを必要としない自発光素子として、近年、有機エレクトロルミネッセンス（以下、有機ＥＬと称す）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ＥＬ層、すなわち発光層を有して構成されたもので、特にフルカラー表示を行う場合には、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色に対応する発光波長帯域を持ち、これにより各色の発光をなす有機ＥＬ層（発光層）が備えられて構成されている。
【０００３】
発光層については、液滴吐出法を用いればこの発光層の形成材料を所望位置に所定量配すことができることから、発光層の形成材料として、液滴吐出法が適用可能な高分子材料を用いるようにしたものが知られている。このように高分子材料を用いて液滴吐出法で発光層を形成する場合、例えば発光層を形成する画素領域を予め隔壁で囲んでおき、この隔壁内に発光層の形成材料を配すことにより、発光層を形成するといったことがなされている。
【０００４】
ところで、このような有機ＥＬ装置においては、その表示品質として、コントラストの向上が一つの課題となっている。すなわち、表示面に外部光が入射しこれが反射することにより、発光層からの発光光による表示が外部光の反射光によって損なわれ、結果として良好な表示品質が得られないといった改善すべき課題がある。
コントラストを向上して表示品質を高める方法の一つとしては、黒色の金属酸化物からなるブラックマトリクスを用いる手法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、特に隔壁を形成する有機ＥＬ装置においては、黒色のレジストによって配線上に隔壁（バンク層）を形成する技術も知られている（例えば、特許文献２参照）
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−１２４９７２号公報
【特許文献２】
特開平１１−２４６０４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記の黒色の金属酸化物からなるブラックマトリクスを用いる手法では、金属酸化物やカーボンブラックを顔料としてこれらを感光性樹脂に混合し、この感光性樹脂を用いてブラックマトリクスを形成しているが、このような手法では、感光性樹脂を現像した後に顔料が残留し易いことから、この残留顔料によって発光不良が発生したり、甚だしい場合には全く発光しないといった不良が生じることがある。
【０００７】
また、隔壁（バンク層）を形成する場合、通常は液状の感光性アクリル樹脂や感光性ポリイミド樹脂を用い、スリットコーターやスピンコーターなどを用いてこの感光性樹脂を基板上に２μｍ程度の厚さで塗布する。しかしながら、このように液状の感光性樹脂を塗布して隔壁を形成しようとすると、この感光性樹脂の塗布厚が、室温や樹脂温度、基板温度、コーターカップ排気の強弱等で±０．１μｍ程度も普通に変動してしまう。そのため、ロット間だけでなく基板間にも膜厚ばらつきが生じ、結果として隔壁の高さ寸法にばらつきが生じてしまい、これが信頼性を損なう要因の一つとなっている。
また、フラットパネルディスプレイ用の基板は一般に矩形であるため、基板中央部と角部とでは膜厚に差が生じやすくなっている。そして、この膜厚のばらつきによっても隔壁の高さ寸法が微妙にばらついてしまうことから、これがやはり信頼性を損なう要因の一つとなっている。
【０００８】
また、前述したように発光層の形成材料として高分子材料を用い、液滴吐出法を用いてこの形成材料を隔壁内に配する場合、隔壁の寸法が変動してこれに囲まれる画素領域の寸法（面積）が変動すると、隔壁内に形成される発光層を含む機能層の膜厚にばらつきが生じてしまう。そのため、ロット間や基板間だけでなく、１枚の基板内でも発光特性に差が生じてしまい、結果として表示品質が損なわれてしまうことになる。特に、１枚の基板から大型のパネルを作製する場合には、面内でのばらつきがそのまま表示のばらつきとなって見えてしまうので、影響がより顕著になってしまう。
【０００９】
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、コントラストを向上すると同時に、隔壁の寸法のばらつきに起因する表示品質の低下を防止し、これによって表示品質を高めた有機ＥＬ装置とその製造方法、並びに電子機器を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明の有機ＥＬ装置では、基体上に画素電極とこれに対向する対向電極を有し、これら電極間に発光層を有してなる有機ＥＬ装置であって、前記発光層が、隔壁に囲まれた画素領域に設けられてなり、前記隔壁が、黒色層を備えた黒色感光性フィルムの黒色層がパターニングされたことにより、形成されてなることを特徴としている。
【００１１】
この有機ＥＬ装置によれば、黒色層を備えた黒色感光性フィルムの黒色層がパターニングされたことにより、黒色の隔壁が形成されているので、特にこの隔壁での外部光の反射が防止されることなどによってコントラストが向上し、表示品質が高まる。また、フィルム状に形成された黒色層から隔壁をパターニングするので、金属酸化物やカーボンブラックを顔料とした感光性樹脂に比べ取り扱いが容易であり、顔料が残留することもないことから、残留顔料に起因する発光不良が防止される。
【００１２】
また、前記黒色感光性フィルムは、フィルムに黒色層が設けられていることにより、黒色層の厚さがほぼ均一に形成されたものとなっている。したがって、この厚さが均一な黒色層から隔壁を形成することにより、隔壁の高さ寸法にばらつきがなく、これにより表示品質が良好となる。また、このように黒色層の厚さが均一であることから、厚さのばらつきに起因して得られる隔壁の幅方向の寸法や位置精度にばらつきが生じてしまうこともほとんどなく、したがって隔壁内に形成される発光層を含む機能層の膜厚のばらつきも防止され、これにより表示品質が良好となる。
また、特にカラー表示とした場合に、画素領域間を仕切る隔壁が黒色であることにより、隣り合う画素領域間での混色による色のにじみが防止される。
【００１３】
また、前記有機ＥＬ装置においては、前記基体の表層部に平坦化膜が設けられ、この平坦化膜上に前記画素電極が設けられているのが好ましい。
このようにすれば、基体に駆動素子や配線が形成されていても、平坦化膜によって基体表層部が平坦化されているので、画素電極を前記駆動素子や配線の形成箇所の直上にまで拡げることが可能になり、したがって、特に発光層での発光光を対向電極側から出射させるいわゆるトップエミッション型の場合に、開口率の向上を図ることができる。
【００１４】
また、前記有機ＥＬ装置においては、前記発光層での発光光が、前記対向電極側から出射する、いわゆるトップエミッション型であるのが好ましい。
このようにすれば、前述したように黒色の隔壁によって外部光の反射が防止されれているので、特にトップエミッション型とした場合に、コントラストの向上効果が顕著となる。
【００１５】
なお、この有機ＥＬ装置においては、前記発光層での発光光が、前記画素電極側からも出射するよう構成されているのが好ましい。
このようにすれば、発光光が対向電極側から出射するだけでなく画素電極側からも出射するので、表裏両面での表示が可能となり、したがって製品としての自由度が高まり、これによりさまざまな用途への展開が可能となる。
【００１６】
本発明の有機ＥＬ装置の製造方法は、基体上に画素電極とこれに対向する対向電極を有し、これら電極間に発光層を有してなる有機ＥＬ装置の製造方法であって、前記基体上に、画素領域を囲んだ状態に隔壁を設ける工程と、前記隔壁内に発光層を設ける工程と、を備えてなり、前記隔壁を設ける工程が、黒色層を備えた黒色感光性フィルムを前記基体上に圧着し、この圧着した黒色感光性フィルムの黒色層をパターニングして隔壁とする工程であることを特徴としている。
【００１７】
この有機ＥＬ装置の製造方法によれば、黒色層を備えた黒色感光性フィルムの黒色層をパターニングし、黒色の隔壁を形成するので、特にこの隔壁での外部光の反射を防止することなどによってコントラストを向上し、表示品質を高めることが可能になる。また、フィルム状に形成された黒色層から隔壁をパターニングするので、金属酸化物やカーボンブラックを顔料とした感光性樹脂に比べ取り扱いが容易であり、顔料が残留することもないことから、残留顔料に起因する発光不良を防止することも可能になる。
【００１８】
また、前述したように厚さが均一な黒色層から隔壁を形成することにより、隔壁の高さ寸法にばらつきがなく、したがって表示品質を良好にすることができる。また、このように黒色層の厚さが均一であることから、厚さのばらつきに起因して得られる隔壁の幅方向の寸法や位置精度にばらつきが生じてしまうこともほとんどなく、したがって隔壁内に形成される発光層を含む機能層の膜厚のばらつきも防止し、これにより表示品質を良好にすることができる。
また、特にカラー表示とした場合に、画素領域間を仕切る隔壁が黒色であることにより、隣り合う画素領域間での混色による色のにじみを防止することができる。
【００１９】
本発明の電子機器によれば、前記の有機ＥＬ装置、あるいは前記の製造方法によって製造された有機ＥＬ装置を備えたことを特徴としている。
この電子機器によれば、コントラストが向上し、表示品質が向上した有機ＥＬ装置を備えているので、この有機ＥＬ装置を表示装置とすることにより、この電子機器は表示性能が向上したものとなる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳しく説明する。なお、この実施の形態は、本発明の一部の態様を示すものであり、本発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下に示す各図においては、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、各層や各部材ごとに縮尺を異ならせてある。
まず、本発明の有機ＥＬ装置の一実施形態を説明する。図１は、本実施形態の有機ＥＬ装置の配線構造を示す模式図であり、図１において符号１は有機ＥＬ装置である。
【００２１】
この有機ＥＬ装置１は、スイッチング素子として薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いたアクティブマトリクス方式のもので、複数の走査線１０１…と、各走査線１０１に対して直角に交差する方向に延びる複数の信号線１０２…と、各信号線１０２に並列に延びる複数の電源線１０３…とからなる配線構成を有し、走査線１０１…と信号線１０２…との各交点付近に画素領域Ｘ…を形成したものである。
【００２２】
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線駆動回路１００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線駆動回路８０が接続されている。
【００２３】
さらに、画素領域Ｘ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ＴＦＴ１１２と、このスイッチング用ＴＦＴ１１２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１１３と、該保持容量１１３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ＴＦＴ１２３と、この駆動用ＴＦＴ１２３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画素電極２３と、この画素電極２３と陰極（対向電極）５０との間に挟み込まれた機能層１１０とが設けられている。このような画素電極２３と陰極５０と機能層１１０とにより、発光素子、すなわち有機ＥＬ素子が構成されている。
【００２４】
このような構成の有機ＥＬ装置１によれば、走査線１０１が駆動されてスイッチング用ＴＦＴ１１２がオン状態になると、そのときの信号線１０２の電位が保持容量１１３に保持され、該保持容量１１３の状態に応じて、駆動用ＴＦＴ１２３のオン・オフ状態が決まる。そして、駆動用ＴＦＴ１２３のチャネルを介して電源線１０３から画素電極２３に電流が流れ、さらに機能層１１０を介して共通陰極５０に電流が流れる。すると、機能層１１０は、これを流れる電流量に応じて発光する。
【００２５】
次に、本実施形態の有機ＥＬ装置１の具体的な態様を、図２〜５を参照して説明する。なお、図２は有機ＥＬ装置１の構成を模式的に示す平面図である。また、図３は図２のＡ−Ｂ線に沿う断面図、図４は図２のＣ−Ｄ線に沿う断面図、図５は図３の要部拡大断面図である。
【００２６】
図２に示すように本実施形態の有機ＥＬ装置１は、光透過性と電気絶縁性とを備える基板２０と、スイッチング用ＴＦＴ（図示せず）に接続された画素電極が基板２０上にマトリックス状に配置されてなる画素電極域（図示せず）と、画素電極域の周囲に配置されるとともに各画素電極に接続される電源線１０３…と、少なくとも画素電極域上に位置する平面視ほぼ矩形の画素部３（図２中一点鎖線枠内）とを備えて構成されている。なお、本実施形態において画素部３は、中央部分の実表示領域４（図中二点鎖線枠内）と、実表示領域４の周囲に配置されたダミー領域５（一点鎖線および二点鎖線の間の領域）とに区画されている。
【００２７】
実表示領域４には、それぞれ画素電極を有する表示領域Ｒ、Ｇ、ＢがＡ−Ｂ方向およびＣ−Ｄ方向に規則的に配置されている。
また、実表示領域４の図２中両側には、走査線駆動回路８０、８０が配置されている。この走査線駆動回路８０、８０は、ダミー領域５の下層側に位置して設けられている。
【００２８】
また、実表示領域４の図２中上方側には検査回路９０が配置されており、この検査回路９０はダミー領域５の下層側に配置されて設けられている。この検査回路９０は、有機ＥＬ装置１の作動状況を検査するための回路であって、例えば検査結果を外部に出力する検査情報出力手段（図示せず）を備え、製造途中や出荷時における表示装置の品質、欠陥の検査を行うことができるように構成されている。
【００２９】
走査線駆動回路８０および検査回路９０の駆動電圧は、所定の電源部から駆動電圧導通部３１０（図３参照）および駆動電圧導通部３４０（図４参照）を介して印加されている。また、これら走査線駆動回路８０および検査回路９０への駆動制御信号および駆動電圧は、この有機ＥＬ装置１の作動制御を司る所定のメインドライバなどから駆動制御信号導通部３２０（図３参照）および駆動電圧導通部３５０（図４参照）を介して送信および印加されるようになっている。なお、この場合の駆動制御信号とは、走査線駆動回路８０および検査回路９０が信号を出力する際の制御に関連するメインドライバなどからの指令信号である。
【００３０】
有機ＥＬ装置１は、図３、図４に示すように、基板２０と封止基板３０とが透明な接着剤４０を介して貼り合わされてなるものである。
【００３１】
基板２０としては、後述する発光層で発光した光を陰極（対向電極）５０側から出射する、いわゆるトップエミッション型の有機ＥＬ装置の場合、この基板２０の対向側である封止基板３０側から発光光を取り出す構成であるので、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。
また、発光層で発光した光を画素電極２３側から出射する、いわゆるボトムエミッション型の有機ＥＬ装置の場合には、基板２０側から発光光を取り出す構成であるので、基板２０としては、透明あるいは半透明のものが採用される。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、特にガラス基板が好適に用いられる。
なお、発光層で発光した光を陰極５０側からも画素電極２３側からも出射するタイプの場合には、前記のボトムエミッション型の場合と同様、透明あるいは半透明の基板２０が採用される。
【００３２】
封止基板３０としては、例えば電気絶縁性を有する板状部材を採用することができる。特にトップエミッション型や両側から出射するタイプの有機ＥＬ装置である場合には、この封止基板３０としては、ガラスや石英、透明樹脂等透明あるいは半透明のものが採用される。また、接着剤４０は、例えば熱硬化樹脂あるいは紫外線硬化樹脂からなるものであり、特に熱硬化樹脂の一種であるエポキシ樹脂よりなっているのが好ましい。
【００３３】
また、基板２０上には、画素電極２３を駆動するための駆動用ＴＦＴ１２３などを含む回路部１１が形成されており、その上に発光素子（有機ＥＬ素子）が設けられている。発光素子Ｒ、Ｇ、Ｂは、図５に示すように陽極として機能する画素電極２３と、この画素電極２３からの正孔を注入／輸送する正孔輸送層７０と、有機ＥＬ物質からなる発光層６０（６０Ｒ、６０Ｇ、６０Ｂ）と、陰極５０とが順に形成されたことによって構成されている。
そして、このような構成のもとに発光素子は、正孔輸送層７０から注入された正孔と陰極５０からの電子とが発光層６０で結合することにより、発光をなすようになっている。
【００３４】
陽極として機能する画素電極２３は、特にボトムエミッション型、あるいは両側から出射するタイプである場合、透明導電材料によって形成される。透明導電材料としてはＩＴＯが好適とされるが、これ以外にも、例えば酸化インジウム・酸化亜鉛系アモルファス透明導電膜（ＩｎｄｉｕｍＺｉｎｃＯｘｉｄｅ：ＩＺＯ／アイ・ゼット・オー）（登録商標））（出光興産社製）等を用いることができる。また、トップエミッション型である場合には、特に光透過性を備えた材料を採用する必要はなく、したがってその場合には、例えばＩＴＯの下層側にＡｌ等を設けて反射層とすることができる。
【００３５】
また、特にトップエミッション型の場合で、高コントラストを得たい場合には、チタンやタングステン、チタン−タングステン合金等を例えば厚さ３００ｎｍ程度に形成して反射層とし、この反射層上にＩＴＯを例えば厚さ６４ｎｍ程度に積層して干渉層とし、これら反射層と干渉層とからなる積層構造によって画素電極２３を形成するようにしてもよい。このような積層構造とすれば、外部からの入射光、すなわち外光の干渉層表面で反射した光と、この外光が干渉層を透過して反射層で反射した光とを互いに干渉させ、減衰させることができ、したがって外光の反射率を低下させ、高コントラスト化を可能にすることができる。
なお、このように反射層と干渉層とからなる積層構造によって画素電極２３を形成する場合、特に干渉層を形成する透明導電材料の厚さを、以下の式に示す範囲とするのが好ましい。
５２０÷（４×ｎ）ｎｍ ±２０％
（ただし、ｎは透明導電材料の波長５２０ｎｍに対する屈折率を表す。以下同様。）
このような範囲の厚さとすれば、干渉層での干渉効果を良好にすることができ、したがって積層構造による外光の反射防止効果をより良好なものとすることができる。
【００３６】
正孔輸送層７０の形成材料としては、特に３，４−ポリエチレンジオシチオフェン／ポリスチレンスルフォン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）［商品名；バイトロン−ｐ（Ｂｙｔｒｏｎ−ｐ）：バイエル社製］の分散液、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た分散液が好適に用いられる。
なお、正孔輸送層７０の形成材料としては、前記のものに限定されることなく種々のものが使用可能である。例えば、ポリスチレン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリアセチレンやその誘導体などを、適宜な分散媒、例えば前記のポリスチレンスルフォン酸に分散させたものなどが使用可能である。
【００３７】
発光層６０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。また、本実施形態では、フルカラー表示を行うべく、その発光波長帯域が光の三原色にそれぞれ対応して形成されている。すなわち、発光波長帯域が赤色に対応した発光層６０Ｒ、緑色に対応した発光層６０Ｇ、青色に対応した発光層６０Ｂの三つの発光層により、１画素が構成され、これらが階調して発光することにより、有機ＥＬ装置１が全体としてフルカラー表示をなすようになっている。
【００３８】
発光層６０（６０Ｒ、６０Ｇ、６０Ｂ）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。
【００３９】
陰極５０は、図３〜図５に示すように、実表示領域４およびダミー領域５の総面積より広い面積を備え、それぞれを覆うように形成されたもので、特にトップエミッション型、あるいは両側から出射するタイプである場合には、透明導電材料によって形成される。透明導電材料としては、バソクプロインとセシウムの共蒸着膜を用い、さらに導電性を付与するためにＩＴＯを積層するといった構造が好適に採用される。なお、バソクプロインとセシウムの共蒸着膜の替わりに、Ｃａを５ｎｍ程度に形成して用いてもよい。
また、ボトムエミッション型である場合には、光透過性を備えた材料を採用する必要はなく、したがってその場合には、例えばＣａを厚さ２０ｎｍ程度に形成し、さらにその上にＡｌを厚さ２００ｎｍ程度に形成して積層構造の電極とし、またＡｌを反射層として機能させることができる。
透明な封止薄膜５１は、図３〜図５に示すように陰極５０全体を覆うように形成されたものである。封止薄膜５１は、ＳｉＯ_２、ＳｉＮ、ＳｉＯＮのような無機材料や、透明な有機材料からなる薄膜であり、外部から接着剤４０を透過侵入してくる酸素、水分が有機ＥＬ素子に影響を与えるのを阻止する。
なお、ボトムエミッション方の場合は、封止基板３０に凹部を形成し、内部に酸素、水分を吸収するゲッター剤を設置し、封止基板３０の外周に接着剤を塗布し、基板２０と接着することで酸素、水分の影響を排除することができるので、封止薄膜５１を設ける必要はない。
【００４０】
また、このような発光素子Ｒ、Ｇ、Ｂの下方には、図５に示したように回路部１１が設けられている。この回路部１１は基板２０上に形成されたものである。すなわち、基板２０の表面には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および／またはＳｉＮを主体とするゲート絶縁層２８２が形成されている。
【００４１】
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１０１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。
【００４２】
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（ＬｉｇｈｔＤｏｐｅｄＤｒａｉｎ）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、前述した電源線１０３（図１参照、図５においてはソース電極２４３の位置に紙面垂直方向に延在する）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。
【００４３】
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、例えばアクリル系の樹脂成分を主体とする平坦化膜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ている。ここで、この平坦化膜２８４は、本発明における基体の表層部を構成するものとなっており、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。
【００４４】
そして、チタンとＩＴＯの積層膜等からなる画素電極２３が、この平坦化膜２８４の表面上に形成されるとともに、該平坦化膜２８４に設けられたコンタクトホール２３ａ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２３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。ここで、平坦化膜２８４によって基体表層部が平坦化されているので、特にトップエミッション型の場合には、画素電極２３を前記の駆動用ＴＦＴ１２３やソース電極２４３、ドレイン電極２４４の直上にまで拡げることもでき、したがって開口率の向上を図ることができる。
【００４５】
なお、走査線駆動回路８０および検査回路９０に含まれるＴＦＴ（駆動回路用ＴＦＴ）、すなわち、例えばこれらの駆動回路のうち、シフトレジスタに含まれるインバータを構成するＮチャネル型又はＰチャネル型のＴＦＴは、画素電極２３と接続されていない点を除いて前記駆動用ＴＦＴ１２３と同様の構造とされている。
【００４６】
画素電極２３が形成された平坦化膜２８４の表面は、画素電極２３と、例えばＳｉＯ２などの親液性材料を主体とする親液性制御層２５と、隔壁２２１とによって覆われている。そして、画素電極２３上には、親液性制御層２５に設けられた開口部２５ａおよび隔壁２２１に設けられた開口部２２１ａの開口内部、すなわち画素領域に、前記の正孔輸送層７０と発光層６０とが画素電極２３側からこの順で積層されている。なお、本実施形態における親液性制御層２５の「親液性」とは、少なくとも隔壁２２１を構成する材料に比べて親液性が高いことを意味している。
【００４７】
隔壁２２１は、黒色層を備えた黒色感光性フィルムの黒色層がパターニングされてなるもので、黒色層からなることによって黒色に形成されたものである。黒色感光性フィルムとしては、例えば富士写真フィルム社製の黒色ドライフィルム「トランサー（商品名）」が好適に用いられる。この黒色ドライフィルム（黒色感光性フィルム）は、ベースフィルム上に各種機能層等を介して黒色層を形成し、さらにこの黒色層上に保護フィルムを設けたもので、黒色層が感光性を有していることにより、この黒色層が露光及び現像からなるフォトリソグラフィー技術によってパターニング可能に構成されたものである。また、この黒色層は、フィルムからなるベース上に設けられていることにより、その厚さがほぼ均一に形成されたものとなっている。
【００４８】
そして、隔壁２２１は、このような黒色感光性フィルムが、保護フィルムが除去された状態で前記基体上に設けられ、さらにベースフィルムが剥離された後、露光・現像がなされることにより、画素領域を囲むよう格子状に形成されたものとなっている。なお、このような構成からなる隔壁２２１に囲まれた領域、すなわち画素領域に、後述するように正孔輸送層７０の形成材料、発光層６０の形成材料がこの順に配されることにより、正孔輸送層７０、発光層６０がそれぞれ形成されたものとなっている。
以上に説明した基板２０から平坦化膜２８４までの層が、回路部１１を構成するものとなっている。
【００４９】
ここで、本実施形態の有機ＥＬ装置１は、カラー表示を行うべく、各発光層６０が、その発光波長帯域が光の三原色にそれぞれ対応して形成されている。例えば、発光層６０として、発光波長帯域が赤色に対応した赤色用発光層６０Ｒ、緑色に対応した緑色用発光層６０Ｇ、青色に対応した青色用有機ＥＬ層６０Ｂとをそれぞれに対応する表示領域に設け、これら表示領域によってカラー表示を行う１画素が構成されている。なお、各色表示領域の境界には前述したように黒色の隔壁２２１が設けられており、これによって隔壁２２１は、ブラックマトリクスとして機能するようになっている。
【００５０】
次に、本実施形態に係る有機ＥＬ装置１の製造方法の一例を、図６〜図１０を参照して説明する。なお、図６〜１０に示す各断面図は、図２中のＡ−Ｂ線の断面図に対応しており、各製造工程順に示している。
まず、図６（ａ）に示すように、基板２０の表面に、下地保護層２８１を形成する。次に、下地保護層２８１上に、ＩＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法などを用いてアモルファスシリコン層５０１を形成した後、レーザアニール法又は急速加熱法により結晶粒を成長させてポリシリコン層とする。
【００５１】
次いで、図６（ｂ）に示すように、ポリシリコン層をフォトリソグラフィ法によりパターニングし、島状のシリコン層２４１、２５１および２６１を形成する。これらのうちシリコン層２４１は、表示領域内に形成され、画素電極２３に接続される駆動用ＴＦＴ１２３を構成するものであり、シリコン層２５１、２６１は、走査線駆動回路８０に含まれるＰチャネル型およびＮチャネル型のＴＦＴ（駆動回路用ＴＦＴ）をそれぞれ構成するものである。
【００５２】
次に、プラズマＣＶＤ法、熱酸化法などにより、シリコン層２４１、２５１および２６１、下地保護層２８１の全面に厚さが約３０ｎｍ〜２００ｎｍのシリコン酸化膜からなるゲート絶縁層２８２を形成する。ここで、熱酸化法を利用してゲート絶縁層２８２を形成する際には、シリコン層２４１、２５１および２６１の結晶化も行い、これらのシリコン層をポリシリコン層とすることができる。
【００５３】
また、シリコン層２４１、２５１および２６１にチャネルドープを行う場合には、例えば、このタイミングで約１×１０^１２／ｃｍ^２のドーズ量でボロンイオンを打ち込む。その結果、シリコン層２４１、２５１および２６１は、不純物濃度（活性化アニール後の不純物にて算出）が約１×１０^１７／ｃｍ^３の低濃度Ｐ型のシリコン層となる。
【００５４】
次に、Ｐチャネル型ＴＦＴ、Ｎチャネル型ＴＦＴのチャネル層の一部にイオン注入選択マスク５０２を形成し、この状態でリンイオンを約１×１０^１５／ｃｍ^２のドーズ量でイオン注入する。その結果、図６（ｃ）に示すように、シリコン層２４１及び２６１中に高濃度ソース領域２４１Ｓおよび２６１Ｓ並びに高濃度ドレイン領域２４１Ｄおよび２６１Ｄが形成される。
【００５５】
次に、ゲート絶縁層２８２の表面全体に、ドープドシリコンやシリサイド膜、あるいはアルミニウム膜やクロム膜、タンタル膜という金属膜からなるゲート電極形成用導電層を形成する。この導電層の厚さは概ね５００ｎｍ程度である。その後、フォトリソ法により、図６（ｄ）に示すように、Ｐチャネル型の駆動回路用ＴＦＴを形成するゲート電極２５２、画素用ＴＦＴを形成するゲート電極２４２、Ｎチャネル型の駆動回路用ＴＦＴを形成するゲート電極２６２を形成する。また、駆動制御信号導通部３２０（３５０）、陰極電源配線の第１層１２１も同時に形成する。なお、この場合、駆動制御信号導通部３２０（３５０）はダミー領域５に配設するものとされている。
【００５６】
続いて、ゲート電極２４２，２５２および２６２をマスクとして用い、シリコン層２４１，２５１および２６１に対してリンイオンを約４×１０^１３／ｃｍ^２のドーズ量でイオン注入する。その結果、ゲート電極２４２，２５２および２６２に対してセルフアライン的に低濃度不純物が導入され、図６（ｄ）に示すように、シリコン層２４１および２６１中に低濃度ソース領域２４１ｂおよび２６１ｂ、並びに低濃度ドレイン領域２４１ｃおよび２６１ｃが形成される。また、シリコン層２５１中に低濃度不純物領域２５１Ｓおよび２５１Ｄが形成される。
【００５７】
次に、図７（ｅ）に示すように、Ｐチャネル型の駆動回路用ＴＦＴ以外の部分を覆うイオン注入選択マスク５０３を形成する。このイオン注入選択マスク５０３を用いて、シリコン層２５１に対してボロンイオンを約１．５×１０^１５／ｃｍ^２のドーズ量でイオン注入する。結果として、Ｐチャネル型駆動回路用ＴＦＴを構成するゲート電極２５２もマスクとして機能するため、シリコン層２５１中にセルフアライン的に高濃度不純物がドープされる。したがって、低濃度不純物領域２５１Ｓおよび２５１Ｄはカウンタードープされ、Ｐ型チャネル型の駆動回路用ＴＦＴのソース領域およびドレイン領域となる。
【００５８】
次いで、図７（ｆ）に示すように、基板２０の全面にわたって第１層間絶縁層２８３を形成するとともに、フォトリソグラフィ法を用いて該第１層間絶縁層２８３およびゲート絶縁層２８２をパターニングすることにより、各ＴＦＴのソース電極およびドレイン電極に対応する位置にコンタクトホールＣを形成する。
【００５９】
次に、図７（ｇ）に示すように、第１層間絶縁層２８３を覆うように、アルミニウム、クロム、タンタルなどの金属からなる導電層５０４を形成する。この導電層５０４の厚さは概ね２００ｎｍないし８００ｎｍ程度である。この後、導電層５０４のうち、各ＴＦＴのソース電極およびドレイン電極が形成されるべき領域２４０ａ、駆動電圧導通部３１０（３４０）が形成されるべき領域３１０ａ、陰極電源配線の第２層が形成されるべき領域１２２ａを覆うようにパターニング用マスク５０５を形成するとともに、該導電層５０４をエッチングして、図８（ｈ）に示すソース電極２４３、２５３、２６３、ドレイン電極２４４、２５４、２６４を形成する。
【００６０】
次いで、図８（ｉ）に示すように、これらが形成された第１層間絶縁層２８３を覆う平坦化膜２８４を、例えば感光性アクリル系樹脂などの高分子材料によって形成する。この平坦化膜２８４は、約１〜２μｍ程度の厚さに形成するのが好ましい。なお、ＳｉＮやＳｉＯ_２によって平坦化膜２８４を形成するようにしてもよい。
【００６１】
次いで、図８（ｊ）に示すように、平坦化膜２８４のうち、駆動用ＴＦＴのドレイン電極２４４に対応する部分を露光・現像することにより除去してコンタクトホール２３ａを形成する。
その後、基板２０の全面を覆うように画素電極２３となる導電膜を形成する。そして、この導電膜をパターニングすることにより、図９（ｋ）に示すように、平坦化膜２８４のコンタクトホール２３ａを介してドレイン電極２４４と導通する画素電極２３を形成すると同時に、ダミー領域のダミーパターン２６も形成する。なお、図３、４では、これら画素電極２３、ダミーパターン２６を総称して画素電極２３としている。
【００６２】
ダミーパターン２６は、平坦化膜２８４を介して下層のメタル配線へ接続しない構成とされている。すなわち、ダミーパターン２６は、島状に配置され、実表示領域に形成されている画素電極２３と同一の形状を有している。もちろん、表示領域に形成されている画素電極２３の形状と異なる構造であってもよい。なお、この場合、ダミーパターン２６は少なくとも前記駆動電圧導通部３１０（３４０）の上方に位置するものも含むものとする。
【００６３】
次いで、図９（ｌ）に示すように、画素電極２３、ダミーパターン２６上、および平坦化膜２８４上に絶縁層である親液性制御層２５を形成する。なお、画素電極２３においては一部が開口する態様にて親液性制御層２５を形成し、開口部２５ａにおいて画素電極２３からの正孔移動が可能となるようにしておく。
【００６４】
次いで、図９（ｍ）に示すように、親液性制御層２５の所定位置、詳しくは画素領域を囲む位置に隔壁２２１を形成する。この隔壁２２１の形成方法としては、前述したように黒色層を備えた黒色感光性フィルムを用い、これの黒色層を露光・現像してパターニングすることで行う。
すなわち、黒色感光性フィルムを予め基板２０の大きさ（幅）に合わせて切断しておき、図１１に示すようにこの黒色感光性フィルム６６を送り出しローラ６５に巻回しておく。そして、この送り出しローラ６５から黒色感光性フィルム６６の保護フィルム６６ａを剥離して除去しつつ、圧着ローラ６７、６７間に案内する。また、これとは別に、図９（ｌ）に示した、親液性制御層２５の開口部２５ａまでを形成した基板２０を前記圧着ローラ６７、６７間に案内する。
【００６５】
そして、このように基板２０を圧着ローラ６７、６７間に案内し、かつ保護フィルム６６ａを剥離した黒色感光性フィルム６６を圧着ローラ６７、６７間に案内することで、これら圧着ロールによって基板２０の前記親液性制御層２５側に黒色感光性フィルム６６の黒色層６６ｂ側を圧着する。なお、圧着ローラ６７、６７を適宜に加熱しておくことにより、黒色感光性フィルム６６の黒色層６６ｂ側を熱圧着するようにしてもよい。ただし、このように熱圧着した場合には、この熱圧着後、冷却して黒色層等を常温に戻すようにする。
【００６６】
このようにして保護フィルム６６ａを剥離した黒色感光性フィルム６６を基板２０上に圧着したら、この黒色感光性フィルム６６からベースフィルム（図示せず）を剥離し、基板２０上に黒色層とこれを覆う各種機能層等を残す。
そして、コンタクト露光機、ステッパなどの露光装置により、隔壁パターンに対応したマスクを用いて前記黒色層の露光を行う。次いで、アルカリ水溶液などの現像液を用い、光が照射されなかった部分の黒色層を現像除去する。その後、必要に応じて紫外線照射処理を行い、さらに２２０℃程度の加熱処理を行うことにより、所望パターン、すなわち予め設定した隔壁パターンを有する隔壁２２１を形成する。
【００６７】
次いで、基板２０の表面に、親液性を示す領域と、撥液性を示す領域とを形成する。本実施形態においては、プラズマ処理によって各領域を形成するものする。具体的には、該プラズマ処理は、予備加熱工程と、隔壁２２１の表面および開口部２２１ａの壁面ならびに画素電極２３の電極面２３ｃ、親液性制御層２５の表面をそれぞれ親液性にする親液化工程と、隔壁２２１の上面および開口部２２１ａの壁面を撥液性にする撥液化工程と、冷却工程とで構成する。
【００６８】
すなわち、基材（バンクなどを含む基板２０）を所定温度、例えば７０〜８０℃程度に加熱し、次いで親液化工程とし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、撥液化工程として大気圧下で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材を室温まで冷却することで、親液性および撥液性が所定箇所に付与されることとなる。
【００６９】
なお、このＣＦ_４プラズマ処理においては、画素電極２３の電極面２３ｃおよび親液性制御層２５についても多少の影響を受けるが、画素電極２３の材料であるＩＴＯおよび親液性制御層２５の構成材料であるＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２などはフッ素に対する親和性に乏しいため、親液化工程で付与された水酸基がフッ素基で置換されることがなく、親液性が保たれる。
【００７０】
次いで、正孔輸送層形成工程によって正孔輸送層７０を形成する。この正孔輸送層形成工程では、液滴吐出法として、特にインクジェット法が好適に採用される。すなわち、このインクジェット法により、正孔輸送層形成材料を電極面２３ｃ上に選択的に配し、これを塗布する。その後、乾燥処理および熱処理を行い、電極２３上に正孔輸送層７０を形成する。正孔輸送層７０の形成材料としては、例えば前記のＰＥＤＯＴ：ＰＳＳをイソプロピルアルコールなどの極性溶媒に溶解させたものが用いられる。
【００７１】
ここで、このインクジェット法による正孔輸送層７０の形成にあたっては、まず、インクジェットヘッド（図示略）に正孔輸送層形成材料を充填し、インクジェットヘッドの吐出ノズルを親液性制御層２５に形成された前記開口部２５ａ内に位置する電極面２３ｃに対向させ、インクジェットヘッドと基材（基板２０）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液滴を電極面２３ｃに吐出する。次に、吐出後の液滴を乾燥処理し、正孔輸送層材料に含まれる分散媒や溶媒を蒸発させることにより、正孔輸送層７０を形成する。
【００７２】
このとき、吐出ノズルから吐出された液滴は、親液性処理がなされた電極面２３ｃ上にて広がり、親液性制御層２５の開口部２５ａ内に満たされる。その一方で、撥液処理された隔壁２２１の上面では、液滴がはじかれて付着しない。したがって、液滴が所定の吐出位置からずれて、液滴の一部が隔壁２２１の表面にかかったとしても、該表面が液滴で濡れることがなく、弾かれた液滴が親液性制御層２５の開口部２５ａ内に引き込まれる。
なお、この正孔輸送層形成工程以降では、各種の形成材料や形成した要素の酸化・吸湿を防止すべく、窒素雰囲気、アルゴン雰囲気などの不活性ガス雰囲気で行うことが好ましい。
【００７３】
次いで、図１０（ｎ）に示すように、発光層形成工程による発光層６０の形成を行う。発光層形成工程では、前記の正孔輸送層７０の形成と同様に、液滴吐出法であるインクジェット法が好適に採用される。すなわち、インクジェット法により、発光層形成材料を正孔輸送層７０上に吐出し、その後、乾燥処理および熱処理を行うことにより、隔壁２２１に形成された開口部２２１ａ内、すなわち画素領域上に発光層６０を形成する。なお、発光層６０の形成にあたっては、各色毎に行うようにする。
【００７４】
次いで、図１０（ｏ）に示すように、陰極層形成工程によって陰極５０を形成する。陰極５０は、ＥＬ素子を効率よく発光させるために、電子注入層と導電層のような積層構造を採用するのが一般的である。またトップエミッションタイプの場合は、発光層６０からの光を陰極５０側から取り出すので、陰極５０は透明でなければならない。電子注入層としては、バソクプロイン（ＢＣＰ）とセシウムの共蒸着膜や、光が透過する程度に薄く形成したカルシウムなどの低仕事関数金属薄膜を用いることができる。導電層としては、ＩＴＯやＩＺＯを用いるのが一般的であるが、ボトムエミッションの場合はアルミなどの金属材料を使用可能である。電子注入層および導電層の成膜方法は、抵抗加熱蒸着法、スパッタ法など、既知の成膜方法から適切な方法を選択すればよい。
なお、この陰極５０の形成では、前記正孔輸送層７０や発光層６の形成とは異なり、蒸着法やスパッタ法等で行うため、画素領域にのみ選択的に形成材料を配するのでなく、基板２０のほぼ全面に形成材料が設けられることになる。そこで、本実施形態では、基板２０と図示しないメタルマスクを位置合わせして蒸着法やスパッタ法で陰極５０を成膜することによって、図１０（ｏ）に示したように基板周辺部に陰極５０が形成されないようにする。
さらに、後述する接着剤４０を透過する酸素および水分の影響を遮断するために、透明な封止薄膜５１を形成する。封止薄膜５１は、窒化シリコン、酸化シリコン、酸化窒化シリコンのような透明な無機薄膜を用いても良いし、これらの無機材料と透明な有機材料の積層構造としても良い。無機薄膜の形成方法は、各種スパッタ法、各種ＣＶＤ法、蒸着法などが挙げられ、適切な方法で成膜すればよい（図１０（ｏ））。
【００７５】
その後、図１０（ｐ）に示すように、封止工程によって封止基板３０を接着する。この封止工程では、透明な封止基板３０と基板２０の間に、透明な接着剤４０を塗布し、気泡が入らないように封止基板３０と基板２０を貼り合わせる。気泡が入らないようにするには、例えば真空中で封止基板３０と基板２０を貼り合わせると良い。ボトムエミッションタイプの表示装置の場合、封止基板３０の内側にゲッター剤を貼着しつつ、該封止基板３０と基板２０の周辺部のみを接着剤４０にて封止することによって有機ＥＬ装置１を形成する。なお、この封止工程も窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガス雰囲気中で行うのが好ましい。
【００７６】
このようにして得られた有機ＥＬ装置１にあっては、黒色感光性フィルムの黒色層がパターニングされたことによって黒色の隔壁２２１が形成されているので、特にこの隔壁２２１での外部光の反射が防止されることなどによってコントラストが向上し、表示品質が高まる。また、フィルム状に形成された黒色層から隔壁をパターニングするので、金属酸化物やカーボンブラックを顔料とした感光性樹脂に比べ取り扱いが容易であり、顔料が残留することもないことから、残留顔料に起因する発光不良が防止されたものとなる。
【００７７】
また、厚さがほぼ均一に形成されている黒色層から隔壁２２１が形成されているので、隔壁２２１の高さ寸法にばらつきがなく、したがって表示品質が良好となる。また、このように黒色層の厚さが均一であることから、厚さのばらつきに起因して得られる隔壁２２１の幅方向の寸法や位置精度にばらつきが生じることもほとんどなく、したがって隔壁２２１内に形成される発光層６０を含む機能層の膜厚のばらつきも防止され、これにより表示品質が良好となる。
また、カラー表示した場合に、画素領域間を仕切る隔壁２２１が黒色であることにより、隣り合う画素間での混色による色のにじみが防止されたものとなる。
【００７８】
また、このような有機ＥＬ装置１の製造方法にあっては、黒色感光性フィルムの黒色層をパターニングして黒色の隔壁２２１を形成しているので、特にこの隔壁２２１での外部光の反射を防止することができるなどによってコントラストを向上することができ、したがってその表示品質を高めることができる。
また、隔壁２２１の寸法ばらつきが減少することにより、発光層６０や正孔輸送層７０の膜厚ばらつきが抑制され、これにより画素間での表示むらが減少し、表示品質が高まる。
また、黒色感光性フィルムを用いているため、液状レジストを用いた場合のように装置内を汚染することがなく、メンテナンスの負荷が軽減される。また、有害な有機溶剤蒸気もほとんど発生しないため、作業性が大幅に向上する。
また、液状レジストを用いた場合のようにプレベーク工程が不要となるため、プロセスおよび装置を簡略化することができる。
さらに、黒色感光性フィルムが黒色層を含めて固体であるため、漏洩の危険がなく、特別な対策をしなくても安全に保管することができる。
【００７９】
次に、本発明の有機ＥＬ装置に係る実験例を示す。
（実験例１）
図３〜図５に示した有機ＥＬ装置１に対し、平坦化膜２８４に代えて一般的な層間絶縁膜、すなわち下地の凹凸をそのまま残す層間絶縁膜を形成した有機ＥＬ装置として、Ａ〜Ｄの４種類を用意した。これら４種類の有機ＥＬ装置Ａ〜Ｄの電極構成、およびパネルのタイプについては以下の通りとした。
【００８０】
「有機ＥＬ装置Ａ」
画素電極２３として透明電極（ＩＴＯ電極）を用い、陰極（対向電極）５０としてＣａ（２０ｎｍ）／Ａｌ（２００ｎｍ）からなる積層構造の反射電極を用いた。これにより、ボトムエミッションタイプのパネルとした。
「有機ＥＬ装置Ｂ」
画素電極２３として透明電極（ＩＴＯ電極）を用い、また陰極（対向電極）５０としても透明電極（ＢＣＰとセシウムの共蒸着膜とＩＴＯの積層電極）を用いた。これにより、基板の両側から光を出射する透明パネルとした。
「有機ＥＬ装置Ｃ」
画素電極２３としてＡｌ（２００ｎｍ）／ＩＴＯ（１５０ｎｍ）からなる積層構造の反射電極を用い、陰極（対向電極）５０として透明電極（ＢＣＰとセシウムの共蒸着膜とＩＴＯの積層電極）を用いた。これにより、トップエミッションタイプのパネルとした。
「有機ＥＬ装置Ｄ」
画素電極２３としてＴｉ（３００ｎｍ）／ＩＴＯ（６４ｎｍ）からなる積層構造で、前述したように外光の反射率を低下させるようにした電極を用い、陰極（対向電極）５０として透明電極（ＢＣＰとセシウムの共蒸着膜とＩＴＯの積層電極）を用いた。これにより、トップエミッションタイプのパネルとした。
また、比較のため、隔壁２２１を黒色でなく透明な樹脂で形成し、その他は前記４種類の有機ＥＬ装置と同様の有機ＥＬ装置を用意した。
【００８１】
次に、このようにして用意した有機ＥＬ装置を発光させ、その視認性を調べた。
有機ＥＬ装置Ａでは、隔壁が黒色でないもの（以下、比較品と記す）に対して、コントラストが若干向上した。（画素電極側からの入射光反射率が、４０％から３０％に低下した。）
有機ＥＬ装置Ｂでは、比較品に対して、画素電極側から見た場合のコントラストは若干向上した。（画素電極側からの入射光反射率が、６０％から４５％に低下した。）また、陰極（対向電極）側から見た場合のコントラストは大幅に向上した。（陰極電極側からの入射光反射率が、４０％から１０％に低下した。）
有機ＥＬ装置Ｃでは、比較品に対して、コントラストが大幅に向上した。（陰極電極側からの入射光反射率が、４０％から２０％に低下した。）
有機ＥＬ装置Ｄでは、比較品に対して、コントラストが著しく向上した。（陰極電極側からの入射光反射率が、２５％から５％に低下した。）
また、これら有機ＥＬ装置Ａ〜Ｄでは、バンクの厚さのばらつきが±０．０５μｍと透明な樹脂（液状感光性樹脂）を用いた場合ものに比べ小さくなり、画素内有機層（正孔輸送層７０と発光層６０）の厚さのばらつきも±５ｎｍから±３ｎｍに改善され、目に見える発光むらも減少した。
【００８２】
（実験例２）
図３〜図５に示した有機ＥＬ装置１と同様の構成の有機ＥＬ装置Ｅ〜Ｈ、すなわち実験例１の有機ＥＬ装置Ａ〜Ｄに対して、一般的な層間絶縁膜でなく平坦化膜２８４、すなわち下地の凹凸を０．３μｍ以下に抑えて平坦化した膜を有するものを用意した。ただし、これら有機ＥＬ装置Ｅ〜Ｈの平坦化膜２８４は透明樹脂からなる透明層とした。また、この４種類の有機ＥＬ装置Ｅ〜Ｈに加えて、平坦化膜２８４を黒色の樹脂によって黒色層としたもの（有機ＥＬ装置Ｉ）も用意した。これら５種類の有機ＥＬ装置Ｅ〜Ｈの電極構成、およびパネルのタイプについては以下の通りとした。
【００８３】
「有機ＥＬ装置Ｅ」
画素電極２３として透明電極（ＩＴＯ電極）を用い、陰極（対向電極）５０としてＣａ（２０ｎｍ）／Ａｌ（２００ｎｍ）からなる積層構造の反射電極を用いた。これにより、ボトムエミッションタイプのパネルとした。
「有機ＥＬ装置Ｆ」
画素電極２３として透明電極（ＩＴＯ電極）を用い、陰極（対向電極）５０としても透明電極（ＢＣＰとセシウムの共蒸着膜とＩＴＯの積層電極）を用いた。これにより、基板の両側から光を出射する透明パネルとした。
「有機ＥＬ装置Ｇ」
画素電極２３としてＡｌ（２００ｎｍ）／ＩＴＯ（１５０ｎｍ）からなる積層構造の反射電極を用い、陰極（対向電極）５０としては透明電極（ＢＣＰとセシウムの共蒸着膜とＩＴＯの積層電極）を用いた。これにより、トップエミッションタイプのパネルとした。
「有機ＥＬ装置Ｈ」
画素電極２３としてＴｉ（３００ｎｍ）／ＩＴＯ（６４ｎｍ）からなる積層構造で、前述したように外光の反射率を低下させるようにした電極を用い、陰極（対向電極）５０として透明電極（ＢＣＰとセシウムの共蒸着膜とＩＴＯの積層電極）を用いた。これにより、トップエミッションタイプのパネルとした。
「有機ＥＬ装置Ｉ」
画素電極２３としてＡｌ（２００ｎｍ）／ＩＴＯ（１５０ｎｍ）からなる積層構造の反射電極を用い、陰極（対向電極）５０として透明電極（ＢＣＰとセシウムの共蒸着膜とＩＴＯの積層電極）を用いた。これにより、トップエミッションタイプのパネルとした。
なお、比較のため、実験例１の場合と同様に、隔壁２２１を黒色でなく透明な樹脂で形成し、その他は前記５種類の有機ＥＬ装置と同様の有機ＥＬ装置を用意した。
【００８４】
次に、このようにして用意した有機ＥＬ装置を発光させ、その視認性を調べた。
有機ＥＬ装置Ｅでは、比較品（隔壁が黒色でないもの）に対して、コントラストが若干向上した。（画素電極側からの入射光反射率が、３５％から３０％に低下した。）
有機ＥＬ装置Ｆでは、比較品に対して、画素電極側から見た場合のコントラストは若干向上した。（画素電極側からの入射光反射率が、５５％から４５％に低下した。）また、陰極（対向電極）側から見た場合のコントラストは大幅に向上した。（陰極電極側からの入射光反射率が、３５％から１０％に低下した。）
有機ＥＬ装置Ｇでは、比較品に対して、コントラストが大幅に向上した。（陰極電極側からの入射光反射率が、４５％から２５％に低下した。）
有機ＥＬ装置Ｈでは、比較品に対して、コントラストが著しく向上した。（陰極電極側からの入射光反射率が、２０％から５％に低下した。）
有機ＥＬ装置Ｉでは、比較品に対して、コントラストがやや向上した。（陰極電極側からの入射光反射率が、３５％から２５％に低下した。）
また、これら有機ＥＬ装置Ｅ〜Ｉでは、バンクの厚さのばらつきが±０．０５μｍと透明な樹脂（液状感光性樹脂）を用いた場合ものに比べ小さくなり、画素内有機層（正孔輸送層７０と発光層６０）の厚さのばらつきも±５ｎｍから±３ｎｍに改善され、目に見える発光むらも減少した。
【００８５】
（実験例３）
前記の有機ＥＬ装置Ｄや有機ＥＬ装置Ｈのように、画素電極２３としてＴｉ／ＩＴＯからなる積層構造を採用した場合の反射率を調べるため、特にＩＴＯの膜厚を変えて積層構造からなるサンプルを形成し、その反射率を測定した。なお、チタン（Ｔｉ）膜についてはスパッタ法で厚さ３００ｎｍに形成し、このチタン膜上にＩＴＯ（屈折率；２．１５）を４８ｎｍから７２ｎｍの範囲で３ｎｍ刻みに厚さを変えたサンプルを形成し、その反射率を調べた。得られた結果を以下に示す。

【００８６】
このような結果より、ＩＴＯの厚さを６０ｎｍとしたものが、前述した干渉効果によって最も反射率が低くなり、またこの厚さに近い厚さで低い反射率となることが分かった。
これらのＩＴＯ膜の厚さで実験例２の有機ＥＬ装置Ｈを作製すると、陰極（対向電極）５０側からの入射光（白色）反射率は５〜１０％でそれほど大きな変化はないものの、ＩＴＯ厚さが６０ｎｍのものが最も黒に近く見え、画像を表示させても一番鮮明に見えた。また、ＩＴＯの厚さが−２０％〜＋２０％の範囲のもので画像が鮮明に見えたが、ＩＴＯの厚さを−１０〜＋１０％の範囲のものが特に良好であった。
同じ明るさの発光体で波長を変化させると、人間の目に最も明るく見える波長域は５２０ｎｍ前後である。したがって、この波長域の光をカットすることができれば、見た目が最も暗くなる。
そこで、ＩＴＯの厚さを５２０／（４×ｎ）ｎｍ±２０％の範囲にして画素電極を作製し、有機ＥＬ装置を作製したところ、表示のコントラストが向上し、画像が最も鮮明に見えた。さらに、ＩＴＯの厚さを５２０／（４×ｎ）ｎｍ±１０％としたところ、特に良好なコントラストが得られた。
【００８７】
（実験例４）
ガラス基板にポリイミドを例えば２μｍの厚さに塗布し、これを焼成した。そして、これの上に、チタンを３００ｎｍの厚さで形成し、さらにその上にＩＴＯ（屈折率；２．１５）を６４ｎｍで形成し、積層電極構造を得た。得られた積層電極構造の、波長５２０ｎｍの光の反射率を調べたところ、１％以下であった。また、チタンに代えてタングステン、チタン−タングステン合金をそれぞれ成膜し、同様にして積層電極構造を得た。得られた積層電極構造の、波長５２０ｎｍの光の反射率を調べたところ、いずれも１％以下であった。
また、このような構成で画素電極を形成し、実験例２の有機ＥＬ装置Ｈを３種類形成した。形成した有機ＥＬ装置Ｈを表示させたところ、いずれも陰極（画素電極）側からの入射光（白色）反射率が５〜７％と小さく、表示された画像も鮮明に見ることができた。
したがって、形成した有機ＥＬ装置Ｈは、いずれも外光反射が抑制された、高コントラストのトップエミッション型有機ＥＬ装置となっていることが確認された。
【００８８】
次に、本発明の電子機器を説明する。本発明の電子機器は、前記の有機ＥＬ装置を表示部として有したものであり、具体的には図１２に示すものが挙げられる。
図１２は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１２において、符号１０００は携帯電話本体を示し、符号１００１は前記の有機ＥＬ装置を用いた表示部を示している。
この電子機器は、全ての色の発光層が良好な発光特性を有する前記有機ＥＬ装置を表示部として備えているので、この電子機器自体も表示性能に優れたものとなる。
なお、本発明の電子機器としては、前記の携帯電話に限定されることなく、例えば携帯型情報処理装置や腕時計型電子機器などにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の有機ＥＬ装置の配線構造を示す模式図である。
【図２】本発明の有機ＥＬ装置の構成を模式的に示す平面図である。
【図３】図２のＡ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図４】図２のＣ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図５】図３の要部拡大断面図である。
【図６】有機ＥＬ装置の製造方法を工程順に説明する断面図である。
【図７】図６に続く工程を説明するための断面図である。
【図８】図７に続く工程を説明するための断面図である。
【図９】図８に続く工程を説明するための断面図である。
【図１０】図９に続く工程を説明するための断面図である。
【図１１】本発明の有機ＥＬ装置の製造方法を説明するための図である。
【図１２】本発明の電子機器を示す斜視図である。
【符号の説明】
１…有機ＥＬ装置、２３画素電極、５０…陰極（対向電極）、
６０…発光層、６６…黒色感光性フィルム、２２１…隔壁、
２８４…平坦化膜

Claims

基体上に画素電極とこれに対向する対向電極を有し、これら電極間に発光層を有してなる有機ＥＬ装置であって、
前記発光層が、隔壁に囲まれた画素領域に設けられてなり、
前記隔壁が、黒色層を備えた黒色感光性フィルムの黒色層がパターニングされたことにより、形成されてなることを特徴とする有機ＥＬ装置。
前記基体の表層部に平坦化膜が設けられ、この平坦化膜上に前記画素電極が設けられていることを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬ装置。
前記発光層での発光光が、前記対向電極側から出射することを特徴とする請求項１又は２記載の有機ＥＬ装置。
前記発光層での発光光が、前記画素電極側からも出射することを特徴とする請求項３記載の有機ＥＬ装置。
基体上に画素電極とこれに対向する対向電極を有し、これら電極間に発光層を有してなる有機ＥＬ装置の製造方法であって、
前記基体上に、画素領域を囲んだ状態に隔壁を設ける工程と、
前記隔壁内に発光層を設ける工程と、を備えてなり、
前記隔壁を設ける工程が、黒色層を備えた黒色感光性フィルムを前記基体上に圧着し、この圧着した黒色感光性フィルムの黒色層をパターニングして隔壁とする工程であることを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。
請求項１〜４のいずれか一項に記載の有機ＥＬ装置、あるいは請求項５記載の製造方法によって製造された有機ＥＬ装置を備えたことを特徴とする電子機器。