JP2008004378A - デバイス、薄膜形成方法及びデバイスの製造方法並びに電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】親液性を有するバンク層の外部に薄膜が形成されることを防止して画素領域外における発光を抑制できるデバイス、薄膜形成方法及びデバイスの製造方法並びに電子機器を提供すること。
【解決手段】基板２と、基板２上に設けられて基板２を区画する開口４２ａ、４３ａが形成された隔壁４１と、基板２上のうち隔壁４１で区画された領域内に形成される正孔注入層５５とを備え、隔壁４１は、基板２上に形成された親液層４２と親液層４２上に形成されて親液層よりも正孔注入層形成材料溶液に対する撥液性の高い撥液層４３とを有すると共に、開口４２ａと開口４３ａとが平面視で互いに一致する。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば有機ＥＬ素子を形成した表示装置やページプリンタ用露光ヘッドなどのデバイス、薄膜形成方法及びデバイスの製造方法並びに電子機器に関する。

電界発光を利用した有機ＥＬ（Electroluminescence）発光装置は、自己発光であることから視認性が高い上に薄くて軽く、かつ耐衝撃性に優れていることなどから近年広く注目されている。
この有機ＥＬ発光装置は、スイッチング素子である薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor、以下ＴＦＴと称する）が形成されたガラス基板などの透明基板上に、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）や酸化スズ（ＳｎＯ_２）などの透光性導電材料からなる陽極と、正孔注入層や発光層などの発光機能層と、ポリフルオレンなどの発光物質からなる発光層と、カルシウム（Ｃａ）などの低仕事関数を有する金属材料や金属化合物からなる陰極とを順次積層した構成となっている。

これらの有機薄膜の材料として低分子系の材料を用いる場合には、蒸着法による成膜が一般的である。しかし、蒸着法では大面積に均一に成膜することが困難である。また、高額な真空装置が必要となることや材料使用効率が極めて低いことから、低コスト化を図ることが困難である。
そこで、有機薄膜の材料として高分子材料を用い、スピンコート法やディップ法、インクジェット法などの液相法によって有機薄膜を形成する方法が広く利用されている。

インクジェット法によって発光機能層を形成する場合、まず、画素電極を区画するようにして二酸化珪素（ＳｉＯ_２）や二酸化チタン（ＴｉＯ_２）などの無機材料からなる無機物バンク層を形成する。そして、無機物バンク層上にアクリル樹脂やポリイミド樹脂からなる有機物バンク層を形成する。その後、無機物バンク層の露出面及び画素電極の電極面に正孔注入層や発光層などの発光機能層を構成する発光機能層形成材料を含有する機能液に対する親液処理を施し、有機物バンク層の内壁及びその上面に撥液処理を施す。そして、このように形成された無機物バンク層及び有機物バンク層で区画された領域である画素領域内に、上記機能液を滴下してこれを乾燥させることで発光機能層を形成する（例えば、特許文献１参照）。
ここで、フォトリソグラフィ法による精度を考慮して、無機物バンク層の周縁からある程度の間隔をあけて無機物バンク層上に有機物バンク層を形成している。そのため、無機物バンク層の周縁部には、有機物バンク層の側面から突出する突出部が形成されることとなる。
特開２００３−２８２２４４号公報

しかしながら、上記従来の有機ＥＬ発光装置においても、以下の課題が残されている。すなわち、上記従来の有機ＥＬ発光装置では、無機物バンク層の突出部上にも親液処理が施されていることから、発光機能層のうち正孔注入層の形成材料を含有する機能液を滴下、乾燥すると、突出部上にも正孔注入層が形成される。ここで、正孔注入層の比抵抗は絶縁体として扱うにはあまりにも小さいため、電流が突出部上の正孔注入層中を流れて、無機物バンク層によって区画された画素領域の外部で発光してしまう。この画素領域外における単位面積あたりの発光輝度は、画素領域における単位面積あたりの発光輝度と比較して３０〜５０％程度である。しかし、ページプリンタ用露光ヘッドとして用いた場合、画素径が増大することから感光ドラム上における集光スポット径が大きくなり、印刷解像度が低下するという問題がある。また、表示装置として用いた場合、開口率向上という効果はあるが、正孔注入層の比抵抗が１ｋΩｃｍ以上になると親液層の突出部上がまったく発光しなくなり、開口率向上効果が得られないという問題もある。
さらに、開口率を向上させるために親液層を省略する方法も考えられるが、画素電極と撥液層が接するため、境界部分で発光機能層形成材料などを含有する機能液がはじかれ、正孔注入層などの薄膜形成不良になりやすいという問題もある。

本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたもので、親液性を有するバンク層の外部に薄膜が形成されることを防止して画素領域外における発光を抑制できるデバイス、薄膜形成方法及びデバイス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。

本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明にかかるデバイスは、基板と、前記基板上に設けられて前記基板を区画する開口が形成された隔壁と、前記基板上のうち前記隔壁で区画された領域内に形成された薄膜とを備えるデバイスであって、前記隔壁は、前記基板上に形成された親液層と前記親液層上に形成されて前記親液層よりも薄膜形成材料溶液に対する撥液性の高い撥液層とを有すると共に、前記親液層の開口と前記撥液層の開口とが平面視で互いに一致することを特徴とする。

また、本発明にかかる薄膜形成方法は、開口を有する隔壁を基板上に形成する隔壁形成工程と、前記隔壁の前記開口内に薄膜形成材料を含有する薄膜形成材料溶液を滴下し、前記基板上に薄膜を形成する薄膜形成工程とを備える薄膜形成方法であって、前記隔壁は、前記基板上に形成された親液層と前記親液層上に形成されて前記親液層よりも薄膜形成材料溶液に対する撥液性の高い撥液層とを有すると共に、前記親液層の開口と前記撥液層の開口とが平面視で互いに一致することを特徴とする。

これによって、親液層の開口と撥液層の開口とを一致させることで、薄膜が開口領域外に形成されることを防止する。
すなわち、隔壁の開口内に薄膜形成材料溶液を滴下すると、液滴が開口領域における基板上及び親液層の開口における内周壁に濡れ広がる。ここで、親液層の開口と撥液層の開口とを一致させているため、液滴が親液層上にまで濡れ広がることがない。このため、液滴を乾燥させて薄膜を形成したとき、この薄膜が親液層で区画される開口領域の外部に形成されることを防止できる。
また、液滴が隔壁上に滴下された場合であっても、隔壁の上面が撥液層で構成されているため、液滴が隔壁上に付着して乾燥することを防止できる。
なお、本発明において、親液層の開口と撥液層の開口とが一致するとは、互いの開口が平面視で一致する場合に限らず、製造誤差などで若干ずれる場合も含まれる。
ここで、親液層は液滴との接触角度が１８°以下であることが好ましく、撥液層は液滴との接触角度が５５°以上であることが好ましい。

また、本発明のデバイスは、前記撥液層が、フッ素化されたフッ素系樹脂材料で構成されていることを特徴とする。
これによって、撥液層に薄膜形成材料溶液への高い撥液性を具備させることができる。

また、本発明のデバイスは、前記基板の上面に形成された画素電極と、少なくとも１層の機能層からなる発光機能層と、前記発光機能層を介して前記画素電極と対向配置された対向電極とを備え、前記薄膜が、前記一の機能層を構成することを特徴とする。
これによって、一の機能層が親液層で区画される開口領域の外部に形成されることを防止して、一の機能層の形成不良を回避できる。これにより、隔壁で区画された画素領域の外部における発光を抑制できる。したがって、等価的に画素径が増大することを回避できる。

また、本発明のデバイスは、前記薄膜が、正孔注入層であることを特徴とする。
これによって、親液層上に正孔注入層が形成されることを防止することで、画素領域の外部における発光を回避する。

また、本発明の薄膜形成方法は、前記撥液層が、感光性材料で構成され、前記隔壁形成工程が、前記基板上に前記親液層及び前記撥液層を形成するバンク層形成工程と、前記撥液層を露光現像して前記撥液層に前記開口を形成する露光現像工程と、前記開口が形成された前記撥液層をマスクとして前記親液層に前記開口を形成する開口形成工程とを備えることを特徴とする。
これによって、開口が形成された撥液層をマスクとして親液層に開口を形成するので、撥液層に形成された開口の縁部と親液層に形成された開口の縁部とをより確実に一致させることができる。ここで、撥液層を感光性材料で形成しているので、露光現像工程において撥液層に開口を容易に形成することができる。したがって、薄膜形成工程までの工程数を短縮化できる。

また、本発明の薄膜形成方法は、前記隔壁形成工程が、前記基板上に前記親液層及び前記撥液層を形成するバンク層形成工程と、前記撥液層上に感光性材料で構成されて前記開口と対応する位置に開口を有するレジスト層を形成するレジスト層形成工程と、前記レジスト層をマスクとして前記撥液層及び前記親液層に前記開口を形成する開口形成工程とを備えることを特徴とする。
これによって、開口が形成されたレジスト層をマスクとして撥液層及び親液層にそれぞれ開口を形成するので、撥液層に形成された開口の縁部と親液層に形成された開口の縁部とをより確実に一致させることができる。ここで、撥液層及び親液層に開口を形成するときに開口が形成されたレジスト層をマスクとしているので、開口形成工程において撥液層のうち開口を形成しない領域がレジスト層で被覆される。これにより、開口の形成時に撥液層の撥液性が低下することを抑制できる。

また、本発明の薄膜形成方法は、前記開口形成工程が、ドライエッチング法を用いることを特徴とする。
これによって、異方性の高いエッチングを行うことができるドライエッチング法を用いることで、撥液層に形成された開口の縁部と親液層に形成された開口の縁部とをより確実に一致させることができる。

また、本発明の薄膜形成方法は、前記薄膜を、液滴吐出法を用いて形成することが好ましい。
これによって、液滴吐出法によって薄膜を選択的に形成することができる。これにより、薄膜形成材料の無駄を抑制でき、低コスト化が図れる。

また、本発明のデバイスの製造方法は、上記記載の薄膜形成方法によって薄膜を形成することを特徴とする。
これによって、上述と同様に、薄膜が隔壁で区画される開口領域の外部に形成されることを防止できる。

また、本発明の電子機器は、上記記載のデバイスを備えることを特徴とする。
これによって、上述と同様に、薄膜が隔壁で区画される開口領域の外部に形成されることを防止できる。ここで、薄膜が発光機能層を形成する機能層を構成することで、等価的に画素径が増大することを抑制し、発光のクロストークや発光にじみを回避できる。

［第１の実施形態］
以下、本発明による薄膜形成方法、デバイス、薄膜形成方法及びデバイスの製造方法並びに電子機器の第１の実施形態を、図面に基づいて説明する。ここで、図１は有機ＥＬ発光装置の平面図、図２は有機ＥＬ発光装置の表示領域における部分断面図、図３は有機ＥＬ発光装置の等価回路図である。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。

（有機ＥＬ発光装置）
本実施形態における有機ＥＬ発光装置（デバイス）１は、図１から図３に示すように、基板２と、基板２上に配置された発光素子部３と、発光素子部３上に配置された封止部４とを備えている。
基板２は、基板本体１１と、基板本体１１上に形成された回路素子部１２とを備えている。また、基板２の中央には、表示領域１３（図１中の一点鎖線で囲まれた領域）が区画されている。この表示領域１３は、マトリックス状に配列された有機ＥＬ素子によって構成されている。

基板本体１１は、例えばガラスなどの透光性材料で構成されており、平面視でほぼ矩形状となっている。
回路素子部１２は、図２に示すように、基板本体１１上に形成されて透光性材料で構成された層間絶縁膜１５、１６を備えている。そして、回路素子部１２は、図１から図３に示すように、層間絶縁膜１５、１６の上下に適宜形成された、走査線２１やデータ線２２、電源線２３、保持容量２４、スイッチング用のＴＦＴ素子２５、駆動用のＴＦＴ素子２６及び画素電極２７を備えている。そして、回路素子部１２のうち平面視で表示領域１３の周辺領域である非表示領域には、シフトレジスタやレベルシフタ、ビデオライン及びアナログスイッチなどを備えるデータ線側駆動回路２８と、シフトレジスタ及びレベルシフタなどを備える走査線側駆動回路２９と、製造途中や出荷時における有機ＥＬ発光装置１の品質や欠陥の検査に用いられる検査回路３０とが設けられている。走査線側駆動回路２９は、図１において図示していないが、例えば検査回路３０と平行となるように形成されている。

走査線２１は、図３に示すように、複数平行に形成されており、走査線側駆動回路２９に接続されている。また、データ線２２は、走査線２１と交差する方向に複数平行に形成されており、データ線側駆動回路２８に接続されている。そして、電源線２３は、データ線２２と並列に延在するように形成されている。
これら走査線２１及びデータ線２２によって区画された領域によってマトリックス状に配列された複数の画素領域が形成される。そして、この画素領域のそれぞれには、保持容量２４、スイッチング用のＴＦＴ素子２５、駆動用のＴＦＴ素子２６及び画素電極２７が設けられている。

ＴＦＴ素子２５は、そのゲート電極に走査線２１を介して走査信号が供給される構成となっている。また、保持容量２４は、ＴＦＴ素子２５を介してデータ線から供給される画素信号を保持する構成となっている。そして、ＴＦＴ素子２６は、そのゲート電極に保持容量２４によって保持された画素信号が供給される構成となっている。

画素電極２７は、層間絶縁膜１６上に形成され、ＴＦＴ素子２６を介して電源線２３と電気的に接続したときに電源線２３から駆動電流が与えられる構成となっており、陽極として機能する。そして、画素電極２７は、図２に示すように、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透光性導電材料によって構成されている。ここで、画素電極２７の膜厚は、例えば５０〜２００ｎｍであることが好ましく、１５０ｎｍであることが特に好ましい。
また、画素電極２７の上面は、後述する正孔注入層形成材料溶液６２に対して親液性を有している。なお、本発明において、親液性とは、液滴との接触角度が１８°以下の状態を示している。

また、回路素子部１２には、図１に示すように、上述した走査線側駆動回路２９に接続される駆動回路用制御信号配線３１及び駆動回路用電源配線３２と、後述する対向電極５２に接続される対向電極用配線３３とが形成されている。
そして、これら駆動回路用制御信号配線３１、駆動回路用電源配線３２及び対向電極用配線３３は、基板２上に配置されたフレキシブル基板３５の配線３６に接続されている。このフレキシブル基板３５の配線３６は、一端が駆動回路３７に接続されている。

また、基板２の上面のうち画像表示領域と対応する領域であって平面視で上述した走査線２１、データ線２２、電源線２３及びＴＦＴ素子２５、２６と重なる領域には、画素電極２７の周縁部と重なるように隔壁４１が形成されている。
この隔壁４１は、層間絶縁膜１６上に形成されて後述する正孔注入層形成材料溶液６２に対して親液性を示す親液層４２と、親液層４２上に形成されて親液層４２よりも正孔注入層形成材料溶液６２に対して高い撥液性を示す撥液層４３とで構成されている。なお、本発明において、撥液性とは、液滴との接触角度が５５°以上の状態を示している。

親液層４２は、例えばＳｉＯ_２や窒化珪素（ＳｉＮ）などの無機材料によって構成されており、その層厚が例えば１００〜２００ｎｍとなっている。そして、親液層４２には、画素電極２７の少なくとも一部と対応する領域に開口４２ａが形成されている。

撥液層４３は、例えばアクリルやポリイミド、エポキシなどのような有機材料をフッ素化したフッ素系樹脂材料によって構成されており、その層厚が０．２〜１μｍ程度となっている。そして、撥液層４３には、画素電極２７の少なくとも一部と対応する領域に開口４３ａが形成されている。この開口４３ａは、平面視で開口４２ａとほぼ一致するように形成されている。すなわち、開口４２ａの縁部と開口４３ａの縁部とが平面視でほぼ重なっている。ここで、フッ素系樹脂材料は、樹脂材料にフッ素原子が少なくとも５重量％以上含まれているものである。ここで、フッ素原子の含有量は、１０重量％以上であることが好ましく、２５重量％以上であることがより好ましい。

発光素子部３は、基板２上にマトリクス状に配置された複数の有機ＥＬ素子によって形成されており、上述した画素電極２７と、画素電極２７上に形成された発光機能層５１と、発光機能層５１を介して画素電極２７と対向配置された対向電極５２とによって構成されている。
発光機能層５１は、隔壁４１によって区画された領域であって開口４２ａ、４３ａ内に形成されており、正孔注入層（一の機能層）５５及び発光層（機能層）５６を備えている。

正孔注入層５５は、正孔注入層形成材料で構成された薄膜であって、親液層４２に設けられた開口４２ａの内部に形成されている。そして、正孔注入層５５の縁部は、親液層４２と撥液層４３との境界と一致している。
また、正孔注入層５５の中央部の層厚は、例えば５０ｎｍとなっている。ここで、正孔注入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（ＰＥＤＯＴ）などのポリチオフェン誘導体とポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）などの混合物（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）が挙げられる。

発光層５６は、発光層形成材料で構成された薄膜であって、撥液層４３に形成された開口４３ａの内部であって正孔注入層５５を被覆するように形成されている。そして、発光層５６の縁部は、親液層４２と撥液層４３との境界と一致している。したがって正孔注入層５５の縁部と発光層５６の縁部とは、一致している。
また、発光層５６の中央部における層厚は、例えば６５〜１４０ｎｍとなっている。そして、発光層５６は、赤色（図１に示すＲ）に発光する赤色発光層、緑色（図１に示すＧ）に発光する緑色発光層及び青色（図１に示すＢ）に発光する青色発光層の３種類を有しており、図１に示すように、各発光層がストライプ状に配置されている。ここで、発光層形成材料としては、ポリフルオレン（ＰＦ）誘導体やポリパラフェニレンビニレン（ＰＰＶ）誘導体、ポリパラフェニレン（ＰＰＰ）誘導体、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリメチルフェニルシラン（ＰＭＰＳ）誘導体などのポリシラン系などの高分子有機材料が挙げられる。

対向電極５２は、発光機能層５１及び隔壁４１の上面に形成されており、陰極として機能する。また、対向電極５２は、例えばカルシウム（Ｃａ）などのような低仕事関数を有する金属材料で構成された金属層とアルミニウム（Ａｌ）で構成された反射層とをこの順で積層した構成となっている。Ｃａで構成される金属層の層厚は、例えば２〜２０ｎｍであることが好ましく、１０ｎｍ程度であることがより好ましい。また、Ａｌで構成される反射層の層厚は、例えば１００〜１０００ｎｍであることが好ましく、本実施形態では２００ｎｍ程度となっている。
なお、反射層は、Ａｌに限らず、銀（Ａｇ）で構成されてもよく、Ａｇで構成される層とＡｌで構成される層とを積層した構成としてもよい。また、上記金属層と発光機能層５１との間には、発光層５６を構成する発光層形成材料を効率よく発光させることを目的として例えばフッ化リチウム（ＬｉＦ）などで構成された層を設けてもよい。

封止部４は、図１に示すように、対向電極用配線３３を覆うように設けられており、対向電極５２や発光層５６に対する水や酸素の浸入を防止し、対向電極５２及び発光層５６の酸化を防止するものである。そして、封止部４は、発光素子部３上に配置された封止樹脂（図示略）とこの封止樹脂上に接合された封止基板（図示略）とで構成されている。
この封止樹脂は、例えば対向電極５２上に塗布された熱硬化樹脂または紫外線硬化樹脂で構成される。ここで、封止樹脂としては、硬化時にガスや溶媒などが発生しないものが好ましい。また、上記封止基板は、上記封止樹脂を保護するものであって、例えばガラス板や金属板、樹脂板などで構成されている。

（有機ＥＬ発光装置の製造方法）
次に、上述した構成の有機ＥＬ発光装置の製造方法について、図４から図６を参照しながら説明する。ここで、図４から図６は、有機ＥＬ発光装置の製造工程を示す断面図である。なお、以下の説明では、本発明が発光素子部３の形成工程に特徴を有しているため、発光素子部３の形成工程について主に説明する。

本実施形態における有機ＥＬ発光装置の製造方法では、まずガラスなどの透光性材料からなる基板本体１１上に周知の方法により回路素子部１２を形成する（図４（ａ））。これにより、上面に画素電極２７が設けられた基板２が形成される。

そして、隔壁形成工程を行う。この隔壁形成工程は、バンク層形成工程と、レジスト層形成工程と、露光現像工程と開口形成工程とを備えている。
バンク層形成工程では、上面に画素電極２７が形成された基板２の上面の全面に、スパッタ法やＣＶＤ法などを用いて上述した無機材料からなる親液層４２を形成する（図４（ｂ））。そして、親液層４２の上面の全面に、スピンコート法などを用いて上述したフッ素系樹脂材料である有機材料を塗布し、これを乾燥、焼成させることで撥液層４３を形成する（図４（ｃ））。

次に、レジスト層形成工程を行う。ここでは、撥液層４３の上面の全面に、スピンコート法などを用いて感光性材料を塗布し、これを乾燥させることでレジスト層６１を形成する。そして、マスク（図示略）を用いた露光現像技術により、レジスト層６１のうち親液層４２の開口４２ａ及び撥液層４３の開口４３ａと対応する位置に開口６１ａを形成する（図４（ｄ））。

続いて、開口形成工程を行う。ここでは、開口６１ａが形成されたレジスト層６１をマスクとしたドライエッチング法を用いて、撥液層４３をエッチングして開口４３ａを形成する（図５（ａ））。ここで、撥液層４３をエッチングするときに使用するエッチングガスとしては、酸素（Ｏ_２）にテトラフルオロメタン（ＣＦ_４）を添加したものが挙げられる。このとき、撥液層４３上にレジスト層６１が形成されていることから、エッチング時に撥液層４３の表面が劣化することを防止して、撥液層４３の撥液性が維持される。

そして、開口６１ａが形成されたレジスト層６１をマスクとしたドライエッチング法を用いて、親液層４２をエッチングして開口４２ａを形成する（図５（ｂ））。ここで、親液層４２をエッチングするときに使用するエッチングガスとしては、ＣＦ_４が挙げられる。このとき、異方性に優れるドライエッチング法を用いて親液層４２に開口４２ａを形成するので、エッチング後の開口４２ａの縁部が開口４３ａの縁部よりも平面視で大きくなるアンダーカットが発生しにくくなる。このようにして、親液層４２及び撥液層４３のそれぞれに、平面視で互いの縁部が一致する開口４２ａ、４３ａを形成する。この後、撥液層４３上に残存しているレジスト層６１を除去する（図５（ｃ））。これにより、開口４２ａ、４３ａを有する隔壁４１が形成される。
以上のようにして、隔壁形成工程を行う。このようにして形成された開口４２ａの内周壁は、親液層４２が露出していることから親液性を有している。ここで、親液層４２としてＳｉＮを用いた場合には、ドライエッチング法によるエッチングレートが大きいため、レジスト層６１との選択比を大きくとることができる。なお、開口４２ａ、４３ａの縁部が平面視で互いに一致するとは、製造誤差などで若干ずれる場合も含まれる。

次に、発光機能層形成工程を行う。この発光機能層形成工程は、正孔注入層形成工程（薄膜形成工程）と発光層形成工程とで構成されている。
まず、正孔注入層形成工程を行う。ここでは、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ＝１：６または１：２０）の混合物からなる正孔注入層形成材料を水に分散させた水分散液にジエチレングリコールなどの有機溶媒を添加した正孔注入層形成材料溶液（薄膜形成材料溶液）６２を、インクジェット法を用いて親液層４２によって区画された領域内に滴下する（図５（ｄ））。
ここで、親液層４２の上面には、正孔注入層形成材料溶液６２に対して撥液性を有する撥液層４３が形成されている。そのため、正孔注入層形成材料溶液６２の液滴が開口４２ａ、４３ａ内に滴下されず、液滴の一部が撥液層４３上にかかった場合であっても、液滴がはじかれて開口４２ａ、４３ａ内に流れ込む。このとき、撥液層４３の正孔注入層形成材料溶液６２の液滴との接触角度が５５°以上なので、液滴を確実にはじいて開口４２ａ、４３ａ内に流し込むことができる。また、親液層４２の正孔注入層形成材料溶液６２の液滴との接触角度が１８°以下なので、正孔注入層形成材料溶液６２が開口４２ａ内で確実に保持される。

この後、滴下した正孔注入層形成材料溶液６２に乾燥処理を施して内部の溶媒を蒸発させる。すなわち、滴下した正孔注入層形成材料溶液６２を真空乾燥した後、大気圧中において例えば２００℃の温度で１０分間乾燥させる。この乾燥処理により、正孔注入層５５が形成される（図６（ａ））。

続いて、発光層形成工程を行う。ここでは、上述した正孔注入層形成工程と同様に、上述した高分子有機材料からなる発光層形成材料を芳香族系炭化水素溶媒で溶解させた発光層形成材料溶液６３を、インクジェット法を用いて撥液層４３によって区画された領域内に滴下する（図６（ｂ））。ここで、親液層４２の上面に撥液層４３が形成されているため、上述と同様に、確実に開口４３ａ内に発光層形成材料溶液６３を流し込むことができる。

この後、滴下した発光層形成材料溶液６３に乾燥処理を施して内部の溶媒を蒸発させる。すなわち、滴下した発光層形成材料溶液６３を真空乾燥した後、アルゴン（Ａｒ）や窒素（Ｎ_２）などの不活性ガス雰囲気中において例えば１３０℃の温度で６０分間アニールする。これにより、発光層５６が形成される（図６（ｃ））。このようにして、正孔注入層５５及び発光層５６が積層された発光機能層５１を形成する。

次に、発光機能層５１及び隔壁４１上の全面に、真空蒸着法を用いてＣａからなる金属層とＡｌからなる反射層とを形成し、これらの積層体から構成される対向電極５２を形成する（図６（ｄ））。以上のようにして、画素電極２７、発光機能層５１及び対向電極５２で構成される発光素子部３を形成する。
その後、対向電極５２上に上記封止樹脂及び上記封止基板を積層して封止部４を形成し、対向電極５２や発光層５６を封止する。ここで、封止部４による封止は、Ｎ_２やＡｒなどの不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。以上のようにして、有機ＥＬ発光装置１を製造する。

（電子機器）
このようにして製造された有機ＥＬ発光装置１は、例えば図７に示すような携帯電話機１００に設けられる。ここで、図７は、携帯電話機１００の概略斜視図である。
この携帯電話機１００は、ヒンジ１０１を中心として折り畳み可能な第１筐体１０２及び第２筐体１０３を備えている。そして、第１筐体１０２には、有機ＥＬ発光装置１で構成された表示部１０４と複数の操作ボタン１０５と受話口１０６とアンテナ１０７とが設けられている。また、第２筐体１０３には、送話口１０８が設けられている。

以上のように、本実施形態における有機ＥＬ発光装置１、薄膜形成方法及び有機ＥＬ発光装置の製造方法並びに携帯電話機１００によれば、隔壁形成工程において平面視で互いの縁部が一致する開口４２ａ、４３ａを形成するので、発光機能層形成工程において正孔注入層５５が開口領域の外部に形成されることを防止する。したがって、隔壁４１で区画された画素領域の外部における発光を抑制できる。また、親液層４２に突出部がないため、撥液層４２の開口４２ａまで画素を拡大し、発光面積を増加させることができる。そして、画素電極２７と撥液層４３の境界に親液層４２が存在するため、正孔注入層形成材料溶液６２や発光層形成材料溶液６３が画素電極２７の全体に濡れ広がりやすく、発光機能層５１の形成不良を防止できる。
ここで、撥液層４３をフッ素系樹脂材料で構成することで、高い撥液性を具備させることができるため、発光機能層５１が画素領域の外部に形成されることを防止できる。したがって、隔壁４１で区画された画素領域の外部における発光を防止できる。
また、隔壁形成工程において、撥液層４３上にレジスト層６１を形成するので、エッチングによって開口４３ａを形成する際、撥液層４３の劣化を防止して撥液層４３の撥液性が維持される。また、垂直性の高いドライエッチング法を用いることで、開口４２ａ、４３ａのそれぞれの縁部をより確実に一致させることができる。
また、発光機能層５１を液滴吐出法によって、画素開口内だけに選択的に形成できるので、正孔注入層形成材料や発光層形成材料に無駄が無く、コストダウンを図ることができる。

［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について、図８を参照しながら説明する。ここで、図８は、有機ＥＬ発光装置の製造工程を示す説明図である。なお、本実施形態では、第１の実施形態と隔壁形成工程が異なるため、この点を中心に説明すると共に、上記実施形態で説明した構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。

本実施形態における有機ＥＬ発光装置の製造方法の隔壁形成工程は、バンク層形成工程と、露光現像工程と、開口形成工程とを備えている。
バンク層形成工程では、上面に画素電極２７が形成された基板２の上面の全面に、親液層４２を形成する（図８（ａ））。そして、親液層４２の上面の全面に、スピンコート法などを用いて例えばフッ素化されたアクリルやポリイミドなどの感光性のフッ素系樹脂材料である有機材料を塗布し、これを乾燥させることで撥液層１１１を形成する（図８（ｂ））。
次に、露光現像工程を行う。ここでは、マスク（図示略）を用いた露光現像技術により、撥液層１１１のうち親液層４２の開口４２ａと対応する位置に開口１１１ａを形成する（図８（ｃ））。

続いて、開口形成工程を行う。ここでは、開口１１１ａが形成された撥液層１１１をマスクとしたドライエッチング法を用いて、親液層４２をエッチングして開口４２ａを形成する（図８（ｄ））。ここで、親液層４２をエッチングするときに使用するエッチングガスとしては、ＣＦ_４が挙げられる。これにより、開口４２ａ、１１１ａを有する隔壁１１２が形成される。以上のようにして隔壁形成工程を行う。
その後、上述した第１の実施形態と同様に、発光機能層形成工程などを経て有機ＥＬ発光装置を製造する。

以上のように、本実施形態における有機ＥＬ発光装置、薄膜形成方法及びデバイスの製造方法並びに電子機器によっても、上述した実施形態と同様の作用、効果を奏するが、撥液層１１１を感光性のフッ素系樹脂材料で構成することで、露光現像工程において撥液層１１１に開口１１ａを容易に形成することができる。したがって、隔壁形成工程の短縮化が図れる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態ではレジスト層をマスクとしたドライエッチング法やフォトリソグラフィ技術によって撥液層に開口を形成しているが、隔壁形成工程においてあらかじめ開口が設けられた撥液層を形成してもよい。
また、撥液層や親液層に対してドライエッチング法を用いて開口を形成しているが、撥液層の開口と親液層の開口とが平面視で一致すれば、例えばフッ酸系水溶液をエッチャントとして用いたウェットエッチング法など他の方法を用いて形成してもよい。
また、インクジェット法を用いて発光層を形成しているが、スピンコート法など他の方法を用いて発光層を形成してもよい。ここで、スピンコート法を用いて発光層を形成する場合には、撥液層の層厚を例えば０．３μｍ程度とする。これにより、スピンコート法によって発光層形成材料溶液が画素領域において均一に塗布される。

また、親液層と液滴との接触角度は、撥液層と液滴との接触角度よりも小さければよく、１８°以下に限られない。同様に、撥液層と液滴との接触角度は、親液層と液滴との接触角度よりも大きければよく、５５°以上に限られない。
また、親液層をＳｉＯ_２やＳｉＮなどの無機材料で構成しているが、有機材料で構成してもよい。
また、撥液層をフッ素系樹脂材料で構成しているが、正孔注入層形成材料溶液や発光層形成材料溶液に対して親液層よりも高い撥液性を有していれば、他の材料で構成してもよい。

また、発光機能層が正孔注入層及び発光層で構成されているが、発光層のみで構成されてもよく、発光層と対向電極との間に電子注入層や電子輸送層、正孔阻止層を積層した構成としてもよい。この電子注入層や電子輸送層は、対向電極から電子を画素電極の方向へ進めて電子を通す機能を有している。また、正孔阻止層は、正孔が対向電極の方向へ進行することを防止する機能を有している。同様に、発光層と画素電極との間に電子阻止層を積層した構成としてもよい。この電子阻止層は、電子が画素電極の方向へ進行することを防止する機能を有している。また、発光機能層が正孔注入層を有しているが、正孔注入層に代えて正孔注入輸送層または正孔輸送層を有する構成としてもよい。ここで、このような構成の発光機能層では、最下層を上述した薄膜形成方法によって形成する。

また、基板本体に透光性部材を用いると共に対向電極に反射層を用いたボトムエミッション型の有機ＥＬ発光装置について説明したが、トップエミッション型の有機ＥＬ発光装置であってもよい。
また、有機ＥＬ発光装置の製造方法について説明したが、本願の薄膜形成方法を用いて形成された薄膜を有していれば、有機ＥＬ発光装置に限らず、プリンタの露光ヘッドなど、他のデバイスに適用してもよい。ここで、プリンタの露光ヘッドに本発明の有機ＥＬ発光装置を適用した場合には、画素領域外における発光を防止しているので、印刷画質を向上させることができる。
また、有機ＥＬ発光装置を携帯電話機に適用しているが、携帯電話機に限らず、ノート型パーソナルコンピュータやＰＤＡ（Personal Digital Assistant：携帯情報端末機）、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、デジタルスチルカメラ、車載用モニタ、カーナビゲーション装置、デジタルビデオカメラ、テレビジョン受像機、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ページャ、電子手帳、電卓、電子ブックやプロジェクタ、ワードプロセッサ、テレビ電話機、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備える機器、照明装置などのような他の電子機器に適用してもよい。

本発明の第１の実施形態における有機ＥＬ発光装置を示す平面図である。 図１の部分断面図である。 図１の等価回路図である。 第１の実施形態における有機ＥＬ発光装置の製造工程を示す断面図である。 同じく、有機ＥＬ発光装置の製造工程を示す断面図である。 同じく、有機ＥＬ発光装置の製造工程を示す断面図である。 図１の有機ＥＬ発光装置を備える携帯電話機を示す斜視図である。 第２の実施形態における有機ＥＬ発光装置の製造工程を示す断面図である。

符号の説明

１ 有機ＥＬ発光装置（デバイス）、２ 基板、２７ 画素電極、４１、１１２ 隔壁、４２ 親液層、４２ａ、４３ａ、１１１ａ 開口、４３、１１１ 撥液層、５１ 発光機能層、５２ 対向電極、５５ 正孔注入層（一の機能層）、５６ 発光層（機能層）、６１ レジスト層、６２ 正孔注入層形成材料溶液（薄膜形成材料溶液）

Claims (11)

1. 基板と、前記基板上に設けられて前記基板を区画する開口が形成された隔壁と、
   前記基板上のうち前記隔壁で区画された領域内に形成された薄膜とを備えるデバイスであって、
   前記隔壁は、前記基板上に形成された親液層と前記親液層上に形成されて前記親液層よりも薄膜形成材料溶液に対する撥液性の高い撥液層とを有すると共に、前記親液層の開口と前記撥液層の開口とが平面視で互いに一致することを特徴とするデバイス。
2. 前記撥液層が、フッ素化されたフッ素系樹脂材料で構成されていることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
3. 前記基板の上面に形成された画素電極と、少なくとも１層の機能層からなる発光機能層と、前記発光機能層を介して前記画素電極と対向配置された対向電極とを備え、
   前記薄膜が、一の前記機能層を構成することを特徴とする請求項１または２に記載のデバイス。
4. 前記薄膜が、正孔注入層であることを特徴とする請求項３に記載のデバイス。
5. 開口を有する隔壁を基板上に形成する隔壁形成工程と、
   前記隔壁の前記開口内に薄膜形成材料を含有する薄膜形成材料溶液を滴下し、前記基板上に薄膜を形成する薄膜形成工程とを備える薄膜形成方法であって、
   前記隔壁は、前記基板上に形成された親液層と前記親液層上に形成されて前記親液層よりも薄膜形成材料溶液に対する撥液性の高い撥液層とを有すると共に、前記親液層の開口と前記撥液層の開口とが平面視で互いに一致することを特徴とする薄膜形成方法。
6. 前記撥液層が、感光性材料で構成され、
   前記隔壁形成工程が、前記基板上に前記親液層及び前記撥液層を形成するバンク層形成工程と、前記撥液層を露光現像して前記撥液層に前記開口を形成する露光現像工程と、前記開口が形成された前記撥液層をマスクとして前記親液層に前記開口を形成する開口形成工程とを備えることを特徴とする請求項５に記載の薄膜形成方法。
7. 前記隔壁形成工程が、前記基板上に前記親液層及び前記撥液層を形成するバンク層形成工程と、前記撥液層上に感光性材料で構成されて前記開口と対応する位置に開口を有するレジスト層を形成するレジスト層形成工程と、前記レジスト層をマスクとして前記撥液層及び前記親液層に前記開口を形成する開口形成工程とを備えることを特徴とする請求項５に記載の薄膜形成方法。
8. 前記開口形成工程で、ドライエッチング法を用いることを特徴とする請求項６または７に記載の薄膜形成方法。
9. 前記薄膜を、液滴吐出法を用いて形成することを特徴とする請求項５から８のいずれか１項に記載の薄膜形成方法。
10. 請求項５から９のいずれか１項に記載の薄膜形成方法によって薄膜を形成することを特徴とするデバイスの製造方法。
11. 請求項１から４のいずれか１項に記載のデバイスを備えることを特徴とする電子機器。
    

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