JP2005317229A - 有機ｅｌ装置の製造方法及び電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】 液滴吐出方式で形成された電極同士が接触することに起因する短絡を防止する。
【解決手段】 基板２上の膜形成領域Ｍを挟むように隔壁４を形成する工程と、隔壁４の近傍に区画部１１を形成する工程と、隔壁４と区画部１１に囲まれる膜形成領域Ｍに電極形成材料を含む液滴を吐出する工程と、を有する。
【選択図】 図１２
【解決手段】 基板２上の膜形成領域Ｍを挟むように隔壁４を形成する工程と、隔壁４の近傍に区画部１１を形成する工程と、隔壁４と区画部１１に囲まれる膜形成領域Ｍに電極形成材料を含む液滴を吐出する工程と、を有する。
【選択図】 図１２
Description
本発明は、有機ＥＬ装置の製造方法及び電子機器に関するものである。
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）素子を画素に対応させて備える有機ＥＬ装置等といった表示装置が提案されている。
このような有機ＥＬ装置の１つにパッシブマトリクス型（単純マトリクス型）の有機ＥＬ装置がある。一般的に、このパッシブマトリクス型の有機ＥＬ装置は、基板上に複数形成された所定方向に帯状に延在する第１電極と、該第１電極に対して直交する方向に帯状に複数配置された第２電極と、第１電極と第２電極との交差領域において第１電極及び第２電極に上下に挟み込まれた有機機能層とを備えている。この有機機能層は、第１電極及び第２電極に電流が流れた場合に発光する発光層を含んでおり、パッシブマトリクス型の有機ＥＬ装置は、発光層を含む有機機能層を１画素に対応させて複数備えることによって構成されている。
ところで、このようなパッシブマトリクス型の有機ＥＬ装置の第２電極は、一般的に真空蒸着法によって形成されている。この真空蒸着法によれば、周知のように（例えば特許文献１）、第２電極が形成される範囲同士の間に所定の厚みでセパレータを設け、基板面に対して垂直方向あるいは斜方から第２電極材料を蒸着させることによって第２電極同士をセパレートしている。また、有機機能層を液滴吐出法によって形成する場合には、上述のセパレータ同士間に露出した第１電極上に有機機能層材料を吐出し、その後、乾燥することによって有機機能層を形成する。
特開平１１−８７０６３号公報
しかしながら、上述したような従来技術には、以下のような問題が存在する。
一般に真空蒸着法などによって成膜する場合に膜厚を厚くすると、膜応力等により剥離したり、または長時間の成膜のために蒸着源からの輻射熱により発光層が劣化することがあった。よって、真空蒸着法にて成膜された陰極は膜厚が薄く制限される。従って電極の電気抵抗が大きくならざるを得なかった。
陰極の電気抵抗が大きい場合、電圧降下によって表示領域の中央に近い部分ほど有機ＥＬ素子に印加される電圧が低くなり、それに起因して輝度むらが生じる。この電圧降下は、特に大型の有機ＥＬ表示装置の場合に顕著であり、表示品質が低下するという問題が生じる。
一般に真空蒸着法などによって成膜する場合に膜厚を厚くすると、膜応力等により剥離したり、または長時間の成膜のために蒸着源からの輻射熱により発光層が劣化することがあった。よって、真空蒸着法にて成膜された陰極は膜厚が薄く制限される。従って電極の電気抵抗が大きくならざるを得なかった。
陰極の電気抵抗が大きい場合、電圧降下によって表示領域の中央に近い部分ほど有機ＥＬ素子に印加される電圧が低くなり、それに起因して輝度むらが生じる。この電圧降下は、特に大型の有機ＥＬ表示装置の場合に顕著であり、表示品質が低下するという問題が生じる。
そこで、例えば液滴吐出方式により電極を成膜することが検討されている。この液滴吐出方式は、例えば間隔をあけて複数の隔壁を設け、これらの隔壁の間の膜形成領域に導電性微粒子を含む液滴を吐出・焼成することで線状の電極を形成するものであり、蒸着方式に比べて電極を厚膜化することで電気抵抗を小さくすることが可能となっている。
ところが、この構成では、液滴が膜形成領域から流出して隔壁を隔てて形成される隣り合う電極同士が隔壁の長さ方向端部において接触する虞がある。この場合、電極同士が電気的に接続されてしまい短絡の原因となることがある。
ところが、この構成では、液滴が膜形成領域から流出して隔壁を隔てて形成される隣り合う電極同士が隔壁の長さ方向端部において接触する虞がある。この場合、電極同士が電気的に接続されてしまい短絡の原因となることがある。
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、液滴吐出方式で形成された電極同士が接触することに起因する短絡を防止できる有機ＥＬ装置の製造方法及びこの製造方法を用いて製造された電子機器を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために本発明は、以下の構成を採用している。
本発明の有機ＥＬ装置の製造方法は、基板上の膜形成領域を挟んで隔壁を形成する工程と、前記膜形成領域に電極形成材料を含む液滴を吐出する工程とを有する有機ＥＬ装置の製造方法であって、前記隔壁の端部近傍に前記膜形成領域と非膜形成領域とを区画して、吐出した前記液滴の流出を阻止する区画部を形成する工程を有することを特徴とするものである。
本発明の有機ＥＬ装置の製造方法は、基板上の膜形成領域を挟んで隔壁を形成する工程と、前記膜形成領域に電極形成材料を含む液滴を吐出する工程とを有する有機ＥＬ装置の製造方法であって、前記隔壁の端部近傍に前記膜形成領域と非膜形成領域とを区画して、吐出した前記液滴の流出を阻止する区画部を形成する工程を有することを特徴とするものである。
従って、本発明では、隔壁の間の膜形成領域に吐出した液滴は区画部により膜形成領域からの流出が阻止される。従って、隔壁を隔てて隣り合う膜形成領域に吐出された液滴同士が接触して短絡することを回避できる。
区画部としては、前記液滴に対して撥液性を有する撥液膜や前記膜形成領域を挟んで配置された前記隔壁の前記端部同士を接続する第２隔壁とすることができる。
区画部を第２隔壁で構成する場合には、前記隔壁と前記第２隔壁とを同一工程で形成することにより、製造工程を削減することが可能になり、生産性の向上に寄与できる。
また、隔壁としては、上方に向かうに従って漸次拡径する逆テーパ状に形成する構成を採用できる。
区画部を第２隔壁で構成する場合には、前記隔壁と前記第２隔壁とを同一工程で形成することにより、製造工程を削減することが可能になり、生産性の向上に寄与できる。
また、隔壁としては、上方に向かうに従って漸次拡径する逆テーパ状に形成する構成を採用できる。
また、前記液滴を前記膜形成領域に吐出する工程と、吐出した前記液滴を乾燥・焼成する工程とを複数回繰り返して行う手順も好適に採用できる。
この場合、電極の膜厚をさらに大きくすることが可能になり、電極における電気抵抗を一層小さくできる。
この場合、電極の膜厚をさらに大きくすることが可能になり、電極における電気抵抗を一層小さくできる。
一方、本発明の電子機器は、上記の有機ＥＬ装置の製造方法により製造された有機ＥＬ装置を備えることを特徴としている。
従って、本発明では製膜された電極が短絡せず、また輝度むら等が生じない表示品質に優れた電子機器を得ることができる。
従って、本発明では製膜された電極が短絡せず、また輝度むら等が生じない表示品質に優れた電子機器を得ることができる。
以下、図面を参照して、本発明に係る有機ＥＬ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。
（第１実施形態）
図１〜図３は、本実施形態に係るパッシブマトリクス型の有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置を模式的に表した模式図であり、図１は平面図、図２は有機ＥＬ装置１の内部構成図、図３は図１のＩ−Ｉ’の矢視図である。
これらの図に示すように、本有機ＥＬ装置１は、基板２上に所定方向（Ｙ軸方向）に帯状に延在する複数の第１電極（陽極）３と、第１電極の延在方向に対して直交する方向（Ｘ軸方向）に延在する複数のカソードセパレータ（隔壁）４と、カソードセパレータ４の下方に設置されるバンク層１０と、カソードセパレータ４同士の間の膜形成領域Ｍに形成される第２電極（陰極）５と、第１電極３と第２電極５との交差領域（発光領域）Ａに第１電極３及び第２電極５に上下に挟まれた有機機能層６と、第１電極３、カソードセパレータ４、第２電極５及び有機機能層６等を缶封止するための封止部７とを主な構成要素としている。
図１〜図３は、本実施形態に係るパッシブマトリクス型の有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置を模式的に表した模式図であり、図１は平面図、図２は有機ＥＬ装置１の内部構成図、図３は図１のＩ−Ｉ’の矢視図である。
これらの図に示すように、本有機ＥＬ装置１は、基板２上に所定方向（Ｙ軸方向）に帯状に延在する複数の第１電極（陽極）３と、第１電極の延在方向に対して直交する方向（Ｘ軸方向）に延在する複数のカソードセパレータ（隔壁）４と、カソードセパレータ４の下方に設置されるバンク層１０と、カソードセパレータ４同士の間の膜形成領域Ｍに形成される第２電極（陰極）５と、第１電極３と第２電極５との交差領域（発光領域）Ａに第１電極３及び第２電極５に上下に挟まれた有機機能層６と、第１電極３、カソードセパレータ４、第２電極５及び有機機能層６等を缶封止するための封止部７とを主な構成要素としている。
なお、図２において、Ｂは基板２上におけるカソードセパレータ４が形成される範囲であるカソードセパレータ形成領域を表しており、このカソードセパレータ形成領域Ｂの一端部Ｂａの近傍には、図示するように、カソードセパレータ４同士に挟まれるように、かつ、カソードセパレータ４の両端部より基板の中心寄りに接続部８ａが複数形成されている。なお、接続部８ａは接続端子８の一部分をなすものであり、第２電極と直接接続されている。また、カソードセパレータ形成領域Ｂは、基板２上の複数のカソードセパレータ４が形成された領域であるが、より詳しくは、カソードセパレータ４及びカソードセパレータ４間が存在する全領域のことである。
また、第１電極３及び接続端子８は、第１電極３の一端部３ａ及び接続端子８の一端部８ｂが封止部７の外部に位置するように延在しており、第１電極３の一端部３ａ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１００が接続され、接続端子８の一端部８ｂ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１０１が接続されている。
図３に示すように、有機機能層６は、自らを上下に挟む第１電極３及び第２電極５に電流が流れた場合に所定の波長の光を発光する発光層６１を含んでおり、有機ＥＬ装置１は、このような発光層６１を含む有機機能層が形成される発光領域Ａをマトリクス状に複数備えることによって表示装置としての機能を有している。なお、本実施形態に係る有機ＥＬ装置１において、基板２及び第１電極３は透光性を有しており、発光層６１から発光された光は基板２側から出射されるように構成されている。また、有機機能層６は、図示するように、バンク層の側壁部１０ｂ、第１電極３及び第２電極５によって囲まれた空間内に収容されている。このため、外部から進入する水分や空気等によって有機機能層６が劣化することを防止することができる。
透光性を有する基板２の材料としては、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。第１電極３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によって形成されており、短冊状に形状設定され、かつ、各々が所定間隔を空けて複数形成されている。この第１電極３は、有機機能層６に正孔を注入する役割を果たす。接続端子８は、導電性を有した金属材によって形成されており、矩形状に形状設定され、かつ、図示するように、自らの端部８ｃがカソードセパレータ４同士の間に位置するように配置されている。
この第１電極３及び接続端子８が形成された基板２上には、シリコン酸化膜（ＳｉＯ２）からなる絶縁膜９が形成されている。そして、この絶縁膜９は、発光領域Ａの第１電極３、第１電極３の端部３ａ近傍、接続部８ａ及び接続端子８の端部８ｂ近傍が露出するようにパターニングされている。なお、絶縁膜９は、接続部８ａがカソードセパレータ４の端部４ａ（カソードセパレータ形成領域Ｂの一端部Ｂａ）より基板２の中心寄りに位置するようにパターニングされている。
バンク層１０は、接続部８ａが被覆されないように、絶縁膜９上のカソードセパレータ形成領域Ｂ内に形成されている。このバンク層１０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、発光領域Ａに対応した位置に開口部１０ａが形成されている。また、バンク層１０の厚みは、カソードセパレータ４の厚みよりも薄く、かつ、有機機能層６の厚みより厚く設定されている。
バンク層１０上に形成されるカソードセパレータ４は、ポリイミド等の感光性樹脂によって形成されており、例えば、６μｍの厚みで幅方向の断面が、上方に向かうに従って漸次拡径する逆テーパ状に形状設定され、かつ、第２電極５に沿って各々がＹ軸方向に所定間隔を空けて複数形成されている。また、図示するように、カソードセパレータ４は、カソードセパレータ４上部の幅方向の端部４ｂがバンク層１０の開口部１０ａの端部（図３における左右方向に対応する端部）１０ｃよりも発光領域Ａの外側寄りに位置するように形成されている。なお、カソードセパレータ４は、例えば、カソードセパレータ４をフォトリソグラフィティー技術によって形成する際にバンク層１０がエッチングされないようにバンク層１０とは異なった材料によって構成されている。
各カソードセパレータ４の長さ方向（Ｘ軸方向）の端部（両端）は、Ｙ軸方向に延在して第２電極５の膜形成領域Ｍを非膜形成領域Ｈと区画する区画部としての区画壁（第２隔壁）１１で接続されている。本実施の形態では、区画壁１１はカソードセパレータ４と同一材料で一体に形成されている。
有機機能層６は正孔注入／輸送層６２、発光層６１及び電子注入／輸送層６３を積層した積層体であり、バンク層１０の開口部１０ａ内に収容されている。正孔注入／輸送層６２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によって形成されている。この正孔注入／輸送層６２は発光層６１に正孔を注入すると共に正孔を正孔注入／輸送層６２の内部において輸送する機能を有している。
発光層６１は、赤色（Ｒ）に発光する赤色発光層６１ａ、緑色（Ｇ）に発光する緑色発光層６１ｂ及び青色（Ｂ）に発光する青色発光層６１ｃの３種類を有し、各発光層６１ａ〜６１ｃがモザイク配置されている。発光層６１の材料としては、例えば、アントラセンやピレン、８−ヒドロキシキノリンアルミニウム、ビススチリルアントラセン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、クマリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ピロロピリジン誘導体、ペリノン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、チアジアゾロピリジン誘導体、またはこれら低分子材料に、ルブレン、キナクリドン誘導体、フェノキサゾン誘導体、ＤＣＭ、ＤＣＪ、ペリノン、ペリレン誘導体、クマリン誘導体、ジアザインダセン誘導体等をドープして用いることができる。
電子注入／輸送層６３は、電子を発光層６１に注入する機能を有すると共に、電子を電子注入／輸送層６３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６３としては、例えばリチウムキノリノールやフッ化リチウム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。
第２電極５は、例えば、Ａｌ膜やＡｇ膜等の高反射率の金属膜が用いられており、発光層６１から第２電極５側に発光された光を基板２側に効率的に出射させるようになっている。また、第２電極５は、バンク層１０の開口部１０ａを被覆するように形成されている。なお、第２電極５上には必要に応じてＳｉＯ，ＳｉＯ２，ＳｉＮ等からなる酸化防止用の保護層を設けても良い。
封止部７は、基板２に塗布された封止樹脂７ａと、封止缶（封止部材）７ｂとから構成されている。封止樹脂７ａは、基板２と封止缶７ｂ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７ａ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７ａ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７ｂの間から封止缶７ｂ内部への水又は酸素の侵入を防いで、第２電極５または発光層６１の酸化を防止するようになっている。
封止缶７ｂは、その内側に第１電極３、有機機能層６及び第２電極５等を収納する凹部７ｂ１が設けられており、封止樹脂７ａを介して基板２に接合されている。なお、封止缶７ｂの内面側には、必要に応じて、カソードセパレータ形成領域Ｂの外側に、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、有機機能層６等の酸化を防止でき、装置の信頼性を高めることができる。
次に、本実施形態の有機ＥＬ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装置１の製造方法は、例えば、（１）第１電極形成工程、（２）絶縁膜形成工程、（３）バンク層形成工程、（４）カソードセパレータ及び区画壁形成工程、（５）プラズマ処理工程、（６）正孔注入／輸送層形成工程、（７）発光層形成工程、（８）電子注入／輸送層形成工程、（９）第２電極形成工程及び（１０）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。
（１）第１電極形成工程
第１電極形成工程は、Ｙ軸方向に帯状に延在する第１電極３を基板２上に複数形成する工程である。この第１電極形成工程では、図４（ａ），（ｂ）に示すように、ＩＴＯやＩＺＯ等の金属酸化物からなる第１電極３をスパッタリングによって基板２上に複数形成する。これによって、短冊状の第１電極３がＸ軸方向に所定の間隔を有して複数形成され、その一方の端部３ａ（図４（ａ）における上側）は、基板２の端部２ａに届くように形成されている。なお、第１電極形成工程において、接続端子８も形成される。この接続端子８は、図示するように、一端部８ｂが基板２の端部２ｂに届き、他端部８ｃがバンク形成領域Ｂの端部Ｂａよりも基板２の中心寄りに位置するように形成される。
第１電極形成工程は、Ｙ軸方向に帯状に延在する第１電極３を基板２上に複数形成する工程である。この第１電極形成工程では、図４（ａ），（ｂ）に示すように、ＩＴＯやＩＺＯ等の金属酸化物からなる第１電極３をスパッタリングによって基板２上に複数形成する。これによって、短冊状の第１電極３がＸ軸方向に所定の間隔を有して複数形成され、その一方の端部３ａ（図４（ａ）における上側）は、基板２の端部２ａに届くように形成されている。なお、第１電極形成工程において、接続端子８も形成される。この接続端子８は、図示するように、一端部８ｂが基板２の端部２ｂに届き、他端部８ｃがバンク形成領域Ｂの端部Ｂａよりも基板２の中心寄りに位置するように形成される。
（２）絶縁膜形成工程
絶縁膜形成工程は、図５（ａ），（ｂ）に示すように、発光領域Ａの第１電極３、第１電極３の端部３ａ近傍、接続部８ａ及び接続端子８の端部８ｂ近傍が露出するようにパターニングされた絶縁膜９を基板２、第１電極３及び接続端子８上に形成する工程である。この絶縁膜形成工程では、テトラエトキシシランや酸素ガス等を原料としてプラズマＣＶＤ法によって絶縁膜９が形成される。なお、絶縁膜９は、接続部８ａがカソードセパレータ形成領域Ｂの端部Ｂａより基板２の中心寄りに位置するようにパターニングされる。
絶縁膜形成工程は、図５（ａ），（ｂ）に示すように、発光領域Ａの第１電極３、第１電極３の端部３ａ近傍、接続部８ａ及び接続端子８の端部８ｂ近傍が露出するようにパターニングされた絶縁膜９を基板２、第１電極３及び接続端子８上に形成する工程である。この絶縁膜形成工程では、テトラエトキシシランや酸素ガス等を原料としてプラズマＣＶＤ法によって絶縁膜９が形成される。なお、絶縁膜９は、接続部８ａがカソードセパレータ形成領域Ｂの端部Ｂａより基板２の中心寄りに位置するようにパターニングされる。
（３）バンク層形成工程
バンク層形成工程は、図６（ａ），（ｂ）に示すように、接続部８ａを被覆せず、かつ、発光領域Ａに対応した位置に開口部１０ａが形成されたバンク層１０をカソードセパレータ形成領域Ｂに形成する工程である。このバンク層形成工程では、上述した第１電極３及び絶縁膜９が形成された基板上にアクリル樹脂、ポリイミド樹脂等の耐熱性、耐溶剤性を有する感光性材料（有機材料）を有機機能層６の厚み以上、かつ、カソードセパレータ４の厚み以下で塗布し、フォトリソグラフィティー技術によって発光領域Ａに対応した位置に開口部１０ａを形成する。
バンク層形成工程は、図６（ａ），（ｂ）に示すように、接続部８ａを被覆せず、かつ、発光領域Ａに対応した位置に開口部１０ａが形成されたバンク層１０をカソードセパレータ形成領域Ｂに形成する工程である。このバンク層形成工程では、上述した第１電極３及び絶縁膜９が形成された基板上にアクリル樹脂、ポリイミド樹脂等の耐熱性、耐溶剤性を有する感光性材料（有機材料）を有機機能層６の厚み以上、かつ、カソードセパレータ４の厚み以下で塗布し、フォトリソグラフィティー技術によって発光領域Ａに対応した位置に開口部１０ａを形成する。
（４）カソードセパレータ及び区画壁形成工程
カソードセパレータ及び区画壁形成工程は、図７（ａ），（ｂ）に示すように、第１電極３の延在方向に対して直交した方向（Ｘ軸方向）に帯状に延在する複数のカソードセパレータ４を膜形成領域Ｍを挟んだ両側に所定の間隔で形成するとともに、セパレータ４の端部同士を接続して第２電極５の膜形成領域Ｍを区画する区画壁１１を形成する工程である。このカソードセパレータ及び区画壁形成工程では、まず、基板２上にポリイミド等の感光性樹脂をスピンコート等によって所定の厚みで塗布する。そして、この所定の厚みで塗布されたポリイミド等の感光性樹脂をフォトリソグラフィティー技術によってエッチングすることで、幅方向の断面が逆テーパ状に形状設定されたカソードセパレータ４及び区画壁１１をカソードセパレータ形成領域Ｂに同一工程で複数形成する。なお、このようなカソードセパレータ４は、カソードセパレータ４間に接続部８ａが位置するように、また、カソードセパレータ４の幅方向の端部４ｂがバンク層１０の端部１０ｃよりも発光領域Ａの外側寄りに位置するように形成される。
カソードセパレータ及び区画壁形成工程は、図７（ａ），（ｂ）に示すように、第１電極３の延在方向に対して直交した方向（Ｘ軸方向）に帯状に延在する複数のカソードセパレータ４を膜形成領域Ｍを挟んだ両側に所定の間隔で形成するとともに、セパレータ４の端部同士を接続して第２電極５の膜形成領域Ｍを区画する区画壁１１を形成する工程である。このカソードセパレータ及び区画壁形成工程では、まず、基板２上にポリイミド等の感光性樹脂をスピンコート等によって所定の厚みで塗布する。そして、この所定の厚みで塗布されたポリイミド等の感光性樹脂をフォトリソグラフィティー技術によってエッチングすることで、幅方向の断面が逆テーパ状に形状設定されたカソードセパレータ４及び区画壁１１をカソードセパレータ形成領域Ｂに同一工程で複数形成する。なお、このようなカソードセパレータ４は、カソードセパレータ４間に接続部８ａが位置するように、また、カソードセパレータ４の幅方向の端部４ｂがバンク層１０の端部１０ｃよりも発光領域Ａの外側寄りに位置するように形成される。
（５）プラズマ処理工程
プラズマ処理工程では、第１電極３の表面を活性化すること、更にバンク層１０及びカソードセパレータ４、区画壁１１の表面を表面処理する事を目的として行われる。具体的には、周知のように、まずＯ２プラズマ処理を行うことによって、露出した第１電極３（ＩＴＯ）上の洗浄、更に仕事関数の調整を行うと共に、バンク層１０の表面、露出した第１電極３の表面及びカソードセパレータ４、区画壁１１の表面が親液化する。続いて、ＣＦ４プラズマ処理を行うことによってバンク層１０及びカソードセパレータ４、区画壁１１の表面を撥液化する。
プラズマ処理工程では、第１電極３の表面を活性化すること、更にバンク層１０及びカソードセパレータ４、区画壁１１の表面を表面処理する事を目的として行われる。具体的には、周知のように、まずＯ２プラズマ処理を行うことによって、露出した第１電極３（ＩＴＯ）上の洗浄、更に仕事関数の調整を行うと共に、バンク層１０の表面、露出した第１電極３の表面及びカソードセパレータ４、区画壁１１の表面が親液化する。続いて、ＣＦ４プラズマ処理を行うことによってバンク層１０及びカソードセパレータ４、区画壁１１の表面を撥液化する。
（６）正孔注入／輸送層形成工程
正孔注入／輸送層形成工程は、露出した第１電極３上、すなわちバンク層１０の開口部１０ａ内に正孔注入／輸送層６２を液滴吐出法のよって形成する工程である。この正孔注入／輸送層形成工程では、例えば、インクジェット装置を用いることによって、正孔注入／輸送層材料を第１電極３上に吐出する。その後、乾燥処理及び熱処理を行うことによって第１電極３上に、図８（ａ），（ｂ）に示すような正孔注入／輸送層６２を形成する。
正孔注入／輸送層形成工程は、露出した第１電極３上、すなわちバンク層１０の開口部１０ａ内に正孔注入／輸送層６２を液滴吐出法のよって形成する工程である。この正孔注入／輸送層形成工程では、例えば、インクジェット装置を用いることによって、正孔注入／輸送層材料を第１電極３上に吐出する。その後、乾燥処理及び熱処理を行うことによって第１電極３上に、図８（ａ），（ｂ）に示すような正孔注入／輸送層６２を形成する。
このインクジェット装置は、インクジェットヘッドに備えられる吐出ノズルから１滴あたりの液量が制御された材料を吐出すると共に、吐出ノズルを吐出面に対向させ、さらに吐出ノズルと基板２とを相対移動させることによって、吐出面上に材料を吐出するものである。この際、バンク層１０の表面は上述したプラズマ処理工程によって撥液化されているので、仮に吐出ノズルから吐出された材料がバンク層の上面等に付着しても、材料は確実にバンク層１０の開口部１０ａ内に入り込む。
（７）発光層形成工程
発光層形成工程は、図９（ａ），（ｂ）、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、第１電極３上に形成された正孔注入／輸送層６２上に低分子材料からなる発光層６１を形成する工程である。この発光層形成工程では、まず、青色発光領域Ａｃに対応したバンク層１０の開口部１０ａ内に、例えば、インクジェット装置を用いた液滴吐出法によって青色発光層材料を吐出させることによって、図９（ａ），（ｂ）に示すような青色発光層６１ｃを形成する。続いて、赤色発光領域Ａａに対応したバンク層１０の開口部１０ａ内に赤色発光層材料を吐出させることによって赤色発光層６１ａを形成し、緑色発光領域Ａｂに対応したバンク層１０の開口部１０ａに緑色発光層材料を吐出させることによって、緑色発光層６１ｂを形成する（図１０（ａ），（ｂ）参照）。
発光層形成工程は、図９（ａ），（ｂ）、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、第１電極３上に形成された正孔注入／輸送層６２上に低分子材料からなる発光層６１を形成する工程である。この発光層形成工程では、まず、青色発光領域Ａｃに対応したバンク層１０の開口部１０ａ内に、例えば、インクジェット装置を用いた液滴吐出法によって青色発光層材料を吐出させることによって、図９（ａ），（ｂ）に示すような青色発光層６１ｃを形成する。続いて、赤色発光領域Ａａに対応したバンク層１０の開口部１０ａ内に赤色発光層材料を吐出させることによって赤色発光層６１ａを形成し、緑色発光領域Ａｂに対応したバンク層１０の開口部１０ａに緑色発光層材料を吐出させることによって、緑色発光層６１ｂを形成する（図１０（ａ），（ｂ）参照）。
（８）電子注入／輸送層形成工程
電子注入／輸送層形成工程は、図１１（ａ），（ｂ）に示すように、発光層６１上に電子注入／輸送層６３を形成する工程である。この電子注入／輸送層形成工程では、例えば、インクジェット装置を用いた液滴吐出法によって電子注入／輸送層材料を発光層６１上に吐出することによって、電子注入／輸送層６３を形成する。なお、正孔注入／輸送層形成工程、発光層形成工程及び電子注入／輸送層形成工程を合わせた工程が、有機機能層形成工程である。
電子注入／輸送層形成工程は、図１１（ａ），（ｂ）に示すように、発光層６１上に電子注入／輸送層６３を形成する工程である。この電子注入／輸送層形成工程では、例えば、インクジェット装置を用いた液滴吐出法によって電子注入／輸送層材料を発光層６１上に吐出することによって、電子注入／輸送層６３を形成する。なお、正孔注入／輸送層形成工程、発光層形成工程及び電子注入／輸送層形成工程を合わせた工程が、有機機能層形成工程である。
このように、正孔注入／輸送層６２、発光層６１及び電子注入／輸送層６３の積層体である有機機能層６は、その材料が液滴吐出法によってバンク層１０に形成された開口部１０ａ内に吐出されることによって形成される。このため、有機機能層６がカソードセパレータ４の側面部に沿って盛り上がることを防止することが可能となる。
（９）第２電極形成工程
第２電極形成工程は、図１２（ａ），（ｂ）に示すように、隣り合うカソードセパレータ４同士の間の膜形成領域Ｍに第２電極５を形成する工程である。この第２電極形成工程では、上述したインクジェット装置を用いた液滴吐出法によって電極形成材料を含む液滴（例えば金属分散系インク）を膜形成領域Ｍに吐出することによって第２電極５を形成する。このとき、膜形成領域Ｍは、Ｙ軸方向についてはカソードセパレータ４によって囲われ、またＸ軸方向については区画壁１１によって囲われているため、吐出された液滴は各膜形成領域Ｍに収まり、隣り合う膜形成領域Ｍの液滴同士が接触することが回避される。この後、乾燥処理及び熱処理を行うことによって有機機能層６上に、図３に示したような第２電極５を形成する。
第２電極形成工程は、図１２（ａ），（ｂ）に示すように、隣り合うカソードセパレータ４同士の間の膜形成領域Ｍに第２電極５を形成する工程である。この第２電極形成工程では、上述したインクジェット装置を用いた液滴吐出法によって電極形成材料を含む液滴（例えば金属分散系インク）を膜形成領域Ｍに吐出することによって第２電極５を形成する。このとき、膜形成領域Ｍは、Ｙ軸方向についてはカソードセパレータ４によって囲われ、またＸ軸方向については区画壁１１によって囲われているため、吐出された液滴は各膜形成領域Ｍに収まり、隣り合う膜形成領域Ｍの液滴同士が接触することが回避される。この後、乾燥処理及び熱処理を行うことによって有機機能層６上に、図３に示したような第２電極５を形成する。
このように、液滴吐出方式によって第２電極５を形成するため、第２電極５を容易にバンク層１０の開口部１０ａを被覆するように形成することが可能となる。これにより、有機機能層６は、バンク層１０、第１電極３及び第２電極５に囲まれた空間内に収容される。よって、外部から侵入してきた水分や空気等から有機機能層６を保護できるので、有機機能層６の劣化を防止でき、結果、良好な発光寿命を得ることが可能となる。
また、接続部８ａは、カソードセパレータ４及び区画壁１１で囲まれた膜形成領域Ｍに位置しているため、上述の液滴吐出方式を用いた第２電極形成工程によって接続部８ａ上にも第２電極材料が製膜される。結果、接続部８ａと第２電極５とは、第２電極形成工程によって直接接続される。このように、第２電極形成工程のみで第２電極５と接続部８ａとを接続することが可能となる。
（１０）封止工程
最後に、上述した工程によって第１電極３、有機機能層６及び第２電極５等が形成された基板２と封止缶７ｂとを封止樹脂７ａ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７ａを基板２の周縁部に塗布し、封止樹脂上に封止缶７ｂを配置する（図３参照）。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、第２電極５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第２電極５に侵入して第２電極５が酸化されるおそれがあるので好ましくない。
最後に、上述した工程によって第１電極３、有機機能層６及び第２電極５等が形成された基板２と封止缶７ｂとを封止樹脂７ａ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７ａを基板２の周縁部に塗布し、封止樹脂上に封止缶７ｂを配置する（図３参照）。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、第２電極５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第２電極５に侵入して第２電極５が酸化されるおそれがあるので好ましくない。
この後、基板２上あるいは外部に設けられるデータ側駆動回路１００基板２と第１電極３とを接続すると共に、基板２上あるいは外部に設けられる走査側駆動回路１０１と第２電極５とを接続することによって、本実施形態の有機ＥＬ装置１が完成する。
以上のように本実施の形態では、カソードセパレータ４の端部において膜形成領域Ｍが区画壁１１によって非膜形成領域Ｈと区画されているため、吐出した第２電極５を形成するための材料が膜形成領域Ｍから流出して、隣り合う膜形成領域Ｍの液滴同士が接触することを阻止できる。そのため、隣り合う第２電極５同士が電気的に接続されて短絡してしまうことを防止可能となる。また、本実施の形態では、区画壁１１をカソードセパレータ４と同一工程で形成しているので、製造工程を削減することが可能になり、生産性の向上にも寄与できる。
なお、上記実施の形態では、隔壁であるカソードセパレータ４が最も好ましい形状として逆テーパ状に形成される構成としたが、これ以外にも、上方に向かうに従って漸次縮径する順テーパ状でも、垂直（直方体形状）に立設させる構成であってもよい。
（第２実施形態）
続いて、本発明に係る有機ＥＬ装置の製造方法の第２実施形態について説明する。
上記第１実施形態では、膜形成領域Ｍを区画する区画部として区画壁１１を設ける構成としたが、第２実施形態では区画部として撥液膜を用いる場合について説明する。
図１３に示すように、本実施の形態では、カソードセパレータの長さ方向端部の間には電極形成材料の液滴に対して撥液性を有する撥液膜（区画部）１１’が製膜されており、撥液膜１１’によって膜形成領域Ｍは非膜形成領域Ｈと区画されている。
この撥液膜１１’は、上述したプラズマ処理等により形成することが可能である。
続いて、本発明に係る有機ＥＬ装置の製造方法の第２実施形態について説明する。
上記第１実施形態では、膜形成領域Ｍを区画する区画部として区画壁１１を設ける構成としたが、第２実施形態では区画部として撥液膜を用いる場合について説明する。
図１３に示すように、本実施の形態では、カソードセパレータの長さ方向端部の間には電極形成材料の液滴に対して撥液性を有する撥液膜（区画部）１１’が製膜されており、撥液膜１１’によって膜形成領域Ｍは非膜形成領域Ｈと区画されている。
この撥液膜１１’は、上述したプラズマ処理等により形成することが可能である。
膜形成領域Ｍに吐出した電極形成材料を含む液滴は、撥液膜１１’によって膜形成領域Ｍから流出することが阻止され、隣り合う第２電極５同士が電気的に接続されて短絡してしまうことを防止可能となる。
なお、図１３では膜形成領域Ｍと非膜形成領域Ｈとの境界部分（ハッチングを付した箇所）のみに撥液膜１１’を設けているが、非膜形成領域Ｈ全体を撥液膜としてもよい。
なお、図１３では膜形成領域Ｍと非膜形成領域Ｈとの境界部分（ハッチングを付した箇所）のみに撥液膜１１’を設けているが、非膜形成領域Ｈ全体を撥液膜としてもよい。
（第３実施形態）
第３実施形態として、本発明の電子機器の具体例について説明する。
図１４（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１４（ａ）において、６００は携帯電話本体を示し、６０１は上記実施形態の有機ＥＬ装置１を備えた表示部を示している。
図１４（ｂ）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１４（ｂ）において、７００は情報処理装置、７０１はキーボードなどの入力部、７０３は情報処理本体、７０２は上記実施形態の有機ＥＬ装置１を備えた表示部を示している。
図１４（ｃ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１４（ｃ）において、８００は時計本体を示し、８０１は上記実施形態の有機ＥＬ装置１を備えた表示部を示している。
図１４（ａ）〜（ｃ）に示す電子機器は、上記実施形態の有機ＥＬ装置１を備えたものであるので、製膜された電極が短絡せず、また輝度むら等が生じない表示品質に優れたものとなる。
第３実施形態として、本発明の電子機器の具体例について説明する。
図１４（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１４（ａ）において、６００は携帯電話本体を示し、６０１は上記実施形態の有機ＥＬ装置１を備えた表示部を示している。
図１４（ｂ）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１４（ｂ）において、７００は情報処理装置、７０１はキーボードなどの入力部、７０３は情報処理本体、７０２は上記実施形態の有機ＥＬ装置１を備えた表示部を示している。
図１４（ｃ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１４（ｃ）において、８００は時計本体を示し、８０１は上記実施形態の有機ＥＬ装置１を備えた表示部を示している。
図１４（ａ）〜（ｃ）に示す電子機器は、上記実施形態の有機ＥＬ装置１を備えたものであるので、製膜された電極が短絡せず、また輝度むら等が生じない表示品質に優れたものとなる。
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
例えば、上述した製造方法の第２電極形成工程において、電極形成材料を含む液滴を吐出する工程と、吐出した液滴を乾燥する工程とを複数回繰り返すことにより、さらに膜厚の大きい電極も形成することが可能である。
また、上記実施形態において、発光層６１として低分子系の材料を用いたが、高分子系の材料を用いても良い。なお、高分子系の発光層材料としては、（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。
また、上記実施形態において、発光層６１として低分子系の材料を用いたが、高分子系の材料を用いても良い。なお、高分子系の発光層材料としては、（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。
Ｍ…膜形成領域、 １…有機ＥＬ装置、 ２…基板、 ４…カソードセパレータ（隔壁）、 １１…区画壁（区画部、第２隔壁）、 １１’…撥液膜（区画部）、 ６００…携帯電話本体（電子機器）、７００…情報処理装置（電子機器）、８００…時計本体（電子機器）
Claims (7)
- 基板上の膜形成領域を挟むように隔壁を形成する工程と、
前記隔壁の近傍に区画部を形成する工程と、
前記隔壁と前記区画部に囲まれる前記膜形成領域に電極形成材料を含む液滴を吐出する工程と、
を有することを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。
- 請求項１記載の有機ＥＬ装置の製造方法において、
前記区画部は、前記液滴に対して撥液性を有する撥液膜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記載の有機ＥＬ装置の製造方法において、
前記区画部は、前記膜形成領域を挟んで配置された前記隔壁の前記端部同士を接続する第２隔壁であることを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。 - 請求項３記載の有機ＥＬ装置の製造方法において、
前記隔壁と前記第２隔壁とを同一工程で形成することを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。 - 請求項１から４のいずれかに記載の有機ＥＬ装置の製造方法において、
前記隔壁は、上方に向かうに従って漸次拡径する逆テーパ状に形成されることを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。 - 請求項１から５のいずれかに記載の有機ＥＬ装置の製造方法において、
前記液滴を前記膜形成領域に吐出する工程と、吐出した前記液滴を乾燥・焼成する工程とを複数回繰り返して行うことを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。 - 請求項１から６のいずれかに記載の有機ＥＬ装置の製造方法により製造された有機ＥＬ装置を備えることを特徴とする電子機器。
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