JP2010102989A - エレクトロルミネッセンス装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】工程を簡略化して生産性の向上を図り、しかも剥離液に起因する機能層の劣化を防止した、エレクトロルミネッセンス装置（ＥＬ装置）の製造方法を提供する。
【解決手段】隔壁に囲まれて形成される単一画素毎に設けられた第１電極と、第２電極と、発光層とを備えたＥＬ装置の製造方法である。第１電極膜を形成する工程と、第１電極膜上に感光性樹脂層を形成する工程と、感光性樹脂層を、単一画素の形成領域ではその膜厚が隔壁の形成領域より薄くなり、第１電極間の分離領域では除去されて第１電極膜を露出させるように、パターニングして感光性樹脂マスク２２２を形成する工程と、感光性樹脂マスク２２２を用いてエッチングし、第１電極膜を複数の第１電極１１１に分離する工程と、感光性樹脂マスク２２２をアッシングして、単一画素の形成領域の第１電極を露出させ、隔壁の形成領域における感光性樹脂マスクを隔壁とする工程と、を備えている。
【選択図】図５

Description

本発明は、エレクトロルミネッセンス装置の製造方法に関する。

有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）を多数備えて構成される有機ＥＬ装置（有機ＥＬ装置）は、次世代ディスプレイとして期待され、多くの研究・開発がなされている。
有機ＥＬ装置は、陽極と陰極との間に有機発光層を含む機能層を挟持し、陽極から注入された正孔と陰極から注入された電子とを有機発光層で再結合させ、発光させるものである。すなわち、発光層中で正孔と電子とを再結合させることで励起子を生成し、励起状態から基底状態に戻るためにエネルギーを放出させ、放出したエネルギーの一部を光として取り出すことにより、発光させている。

ところで、このような有機ＥＬ装置を製造するには、例えば特許文献１に開示されているように、有機ＥＬ素子によって構成される単一画素毎に画素電極（陽極）を形成し、これら画素電極上に発光層を含む機能層を形成した後、共通電極としての陰極を形成している。また、特に機能層を液相法で形成する場合や、単一画素間での画素電極間のリークを防止する等の目的のため、単一画素を区画する隔壁を形成している。
特開平１１−２４６０４号公報

しかしながら、前記したような隔壁を形成する場合、導電膜をパターニングして画素電極を形成した後、これを区画するようにして隔壁を形成するため、工程が複雑になって生産性が悪くなるといった課題がある。すなわち、画素電極を形成するには、導電膜をパターニングするためにレジストマスクを形成し、次いでこのレジストマスクを用いて導電膜をパターニングした後、レジストマスクを剥離液で剥離するといった手法が採られている。そのため、その後に続く隔壁形成工程と合わせると、工程が複雑になっているのである。また、レジストマスクを剥離液で剥離することから、この剥離液が例えば画素電極間に露出する下地膜（平坦化膜）中に浸み込み、その後の熱プロセスや製品となった後の駆動時に、浸み込んだ剥離液が蒸発して機能層などの劣化を引き起こす懸念もある。

本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、工程を簡略化して生産性の向上を図り、しかも剥離液に起因する機能層の劣化を防止した、エレクトロルミネッセンス装置の製造方法を提供することにある。

本発明のエレクトロルミネッセンス装置の製造方法は、隔壁に囲まれて形成される単一画素毎に設けられた第１電極と、第２電極と、これら第１電極と第２電極との間に挟持された発光層と、を備えたエレクトロルミネッセンス装置の製造方法であって、
前記第１電極を形成するための第１電極膜を形成する工程と、
前記第１電極膜上に感光性樹脂層を形成する工程と、
前記感光性樹脂層を、前記単一画素の形成領域ではその膜厚が前記隔壁の形成領域より薄くなり、前記第１電極間の分離領域では除去されて前記第１電極膜を露出させるように、パターニングして感光性樹脂マスクを形成する工程と、
前記感光性樹脂マスクを用いて前記第１電極膜における前記第１電極間の分離領域をエッチングし、前記第１電極膜を複数の第１電極に分離する工程と、
前記分離領域のエッチング後、前記感光性樹脂マスクをアッシングして、前記単一画素の形成領域の前記第１電極を露出させるとともに、前記隔壁の形成領域における前記感光性樹脂マスクを前記隔壁とする工程と、
前記隔壁に囲まれた前記単一画素の形成領域の前記第１電極上に発光層を形成する工程と、
前記発光層上に第２電極を形成する工程と、を備えたことを特徴としている。

このエレクトロルミネッセンス装置の製造方法によれば、感光性樹脂層から第１電極をパターニングするためのマスクと、単一画素を囲む隔壁とを共に形成するため、従来行っていたレジストマスクの形成及びその剥離を省略することができ、したがって工程を簡略化して生産性の向上を図ることができる。また、レジストマスクの剥離を省略することができるので、剥離液を使用する必要がなくなり、この剥離液に起因する機能層の劣化を防止することもできる。

また、前記の製造方法においては、前記第１電極膜を形成する工程と前記感光性樹脂層を形成する工程との間に、前記第１電極膜を覆って無機隔壁材料層を形成する工程を有し、
前記第１電極膜を複数の第１電極に分離する工程では、前記第１電極膜のエッチングに先だって前記感光性樹脂マスクを用いて前記第１電極膜上の前記無機隔壁材料層をエッチングし、該無機隔壁材料層を複数の無機隔壁層に分離する処理を有し、
前記感光性樹脂マスクをアッシングして、前記単一画素の形成領域の前記第１電極を露出させる工程では、前記感光性樹脂マスクのアッシング処理後、前記単一画素の形成領域に露出した前記無機隔壁層をエッチングし、前記第１電極を露出させる処理を有しているのが好ましい。
このようにすれば、隔壁層を無機隔壁材料層からなる無機隔壁層と、感光性樹脂層からなる有機隔壁層との積層構造にすることができる。したがって、特に液相法で隔壁内に機能層を形成する場合、例えば無機隔壁層に親液処理を施し、有機隔壁層に撥液処理を施すことなどにより、機能層の形成を容易にすることができる。

また、前記の製造方法においては、前記第１電極膜を複数の第１電極に分離する工程では、形成する第１電極の端縁部が前記感光性樹脂マスクの内側に入り込むように、前記第１電極膜をオーバーエッチングするのが好ましい。その場合に、前記第１電極膜を複数の第１電極に分離する工程と前記感光性樹脂マスクをアッシングする工程との間に、前記感光性樹脂マスクを溶融固化することで該感光性樹脂マスクによって前記第１電極の端縁部を覆うのが好ましい。
第１電極膜をオーバーエッチングし、形成する第１電極の端縁部が前記感光性樹脂マスクの内側に入り込むようにすることにより、第１電極の端縁部の露出度合いを少なくすることができる。したがって、このような状態のもとで、感光性樹脂マスクを溶融固化することにより、該感光性樹脂マスクによって第１電極の端縁部を良好に覆うことが可能になる。

また、前記の製造方法においては、前記感光性樹脂層をパターニングして感光性樹脂マスクを形成する工程では、透過率の異なる複数の膜からなるハーフトーンマスクを露光マスクとして用いて前記感光性樹脂層を露光し、その後現像することでパターニングすることにより、感光性樹脂マスクを形成するのが好ましい。
このようにすれば、感光性樹脂層を直接パターニングして感光性樹脂マスクを容易に形成することができる。

また、前記の製造方法においては、前記感光性樹脂層をパターニングして感光性樹脂マスクを形成する工程では、解像度以下のスリットを設けたグレートーンマスクを露光マスクとして用いて前記感光性樹脂層を露光し、その後現像することでパターニングすることにより、感光性樹脂マスクを形成するのが好ましい。
このようにすれば、感光性樹脂層を直接パターニングして感光性樹脂マスクを容易に形成することができる。

また、前記の製造方法においては、前記感光性樹脂層を、感光部分が現像液に溶解するポジ型の感光性樹脂で形成するのが好ましい。
このようにすれば、特にハーフ露光を行った際、露光面となる表面側が感光部分となって現像液に溶解するようになり、したがって現像処理によって感光した表面側のみを選択的に溶解することが可能になる。

また、前記の製造方法においては、前記エレクトロルミネッセンス装置が前記単一画素を形成する表示領域とは別に第２電極コンタクト領域を有し、該第２電極コンタクト領域の第２電極コンタクトを前記第１電極膜によって形成する場合に、前記感光性樹脂層をパターニングして感光性樹脂マスクを形成する工程では、前記感光性樹脂層を、前記第２電極コンタクトのコンタクト部分ではその膜厚が前記単一画素の形成領域と同じになるように薄くし、前記第１電極との間の分離領域では除去されて前記第１電極膜を露出させるように、パターニングするのが好ましい。
このようにすれば、第２電極コンタクト領域の第２電極コンタクトについても、画素電極の形成と同じ工程で形成することができ、したがってさらに工程の簡略化を図ることができる。

以下、本発明のエレクトロルミネッセンス装置の製造方法を詳しく説明する。
まず、本発明の製造方法によって製造されるエレクトロルミネッセンス装置（以下、ＥＬ装置と記す）の一例について、図１〜図３を参照して説明する。なお、図１は、本発明に係る有機ＥＬ装置の配線構造を示す説明図、図２は、図１に示した有機ＥＬ装置の平面模式図、図３は、図１に示した有機ＥＬ装置の要部の断面模式図である。

図１に示すように有機ＥＬ装置１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た構成を有するとともに、走査線１０１及び信号線１０２の各交点付近に、単一画素を構成する画素領域Ａを形成したものである。

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。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。また、画素領域Ａの各々には、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から供給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１１３と、この駆動用薄膜トランジスタ（駆動用ＴＦＴ）１１３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陽極（第１電極、画素電極）１１１と、この画素電極１１１と陰極（第２電極、対向電極）１２との間に挟み込まれ、挟持された機能層１１０とが設けられている。
なお、陽極（第１電極）１１１と陰極（第２電極）１２と機能層１１０とを備えてなることにより、有機ＥＬ素子が構成されている。

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１１３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１１３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、さらに機能層１１０を介して陰極１２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。

また、図２及び図３に示すようにこの有機ＥＬ装置１は、ガラス等からなる透明な基板２と、マトリックス状に配置された有機ＥＬ素子とを具備して構成されている。図３に示すように有機ＥＬ素子３は、基板２上に形成されたもので、画素電極１１１と、機能層１１０と、陰極１２とを備えて構成されている。機能層１１０は、画素電極１１１側から順に正孔注入・輸送層６０、発光層６２が積層されたもので、発光層６２上に陰極１２が設けられたことにより、画素電極（陽極）１１１と陰極１２との間に配設され、挟持されたものとなっている。

また、図３に示すように基板２の厚さ方向において、前記有機ＥＬ素子３を含むＥＬ素子部１０と基板２との間には、回路素子部１４が形成されている。この回路素子部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１１３等が形成されている。

また、陰極１２は、その一端が陰極コンタクト７０のコンタクト部分７０ａに接続されており、この陰極コンタクト７０は、基板２上に形成された陰極用配線１２ａに接続されている。そして、図２に示すようにこの配線１２ａの端部が、フレキシブル基板５上の配線５ａに接続されている。なお、この配線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。

また、有機ＥＬ装置１は、本実施形態では機能層１１０から基板２側に発した光が、回路素子部１４及び基板２を透過して基板２の外側（観測者側）に出射されるとともに、機能層１１０から基板２と反対の側に発した光も、陰極１２に反射されて回路素子部１４及び基板２を透過し、基板２の外側（観測者側）に出射される、いわゆるボトムエミッション型となっている。

図３に示すように回路素子部１４には、基板２上に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及び／又はＳｉＮを主体とするゲート絶縁層２８２が形成されている。
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を主体とする層間絶縁層２８３が形成されている。

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（Light Doped Drain ）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、電源線（図示せず）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。

ソース電極２４３およびドレイン電極２４４が形成された層間絶縁層２８３の上層には、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たもので、駆動用ＴＦＴ１１３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。

そして、この平坦化膜２８４の表面上には画素電極（第１電極）１１１が形成されており、この画素電極１１１は、前記平坦化膜２８４に設けられたコンタクトホール１１１ｃ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１１１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。なお、画素電極１１１は、ボトムエミッション型である本実施形態では、透明導電材料によって形成され、具体的にはＩＴＯが好適に用いられている。

画素電極１１１が形成された平坦化膜２８４の表面上には、画素電極１１１と、これの外周部を覆う無機隔壁２５とが形成されており、さらにこの無機隔壁２５上には、有機隔壁２２１が形成されている。ここで、無機隔壁２５はＳｉＯ_２からなっており、有機隔壁２２１は、アクリル系やポリイミド系等の耐熱性絶縁性樹脂で、かつ、感光性の樹脂からなっている。本実施形態では、このような無機隔壁２５と有機隔壁２２１との積層体により、本発明の隔壁２００が構成されている。

また、本実施形態では、隔壁２００は隣り合う一対の隔壁部２００ａ、２００ｂからなっており、これらの間には平坦化膜２８４が臨んでいる。すなわち、これら一対の隔壁部２００ａ、２００ｂ間は分離領域２１０となっており、この分離領域２１０は、後述するように画素電極１１１間を分離している分離領域２１１に対応したものとなっている。
また、画素電極１１１上には、隔壁２００に形成された無機隔壁２５の開口内、及び有機隔壁２２１の開口内、すなわち単一画素の形成領域に、前記した機能層１１０が形成されている。

機能層１１０は、正孔注入・輸送層６０と発光層６２とが積層されてなるもので、後述するように液相法で形成されたものである。正孔注入・輸送層６０は、その形成材料として、例えば３，４−ポリエチレンジオキシチオフェン−ポリスチレンスルフォン酸（ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ）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ている。ただし、これ以外にも、従来公知の正孔注入・輸送性材料を用いることができるのはもちろんである。

発光層６２は、前記正孔注入・輸送層６０上に形成されたもので、その形成材料としては、ポリフルオレン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリチオフェン誘導体等の高分子材料が用いられ、さらに、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、例えばルブレン、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、キナクリドン等がドープされたものも用いられる。

陰極１２は、発光層６２を覆い、さらに隔壁２００を覆って形成されたもので、例えばＬｉＦが厚さ５ｎｍ程度に形成され、その上にＡｌが厚さ３００ｎｍ程度に形成されて構成されたものである。このような積層構造の電極とされたことにより、特にＡｌは反射層としても機能するものとなっている。なお、陰極１２についても透明な材料を用いれば、発光した光を陰極側からも出射させることができる。透明な材料としては、ＩＴＯ、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｎｉ、もしくはＰｄを用いることができる。膜厚としては、透明性を確保するうえで、７５ｎｍ程度とするのが好ましく、さらにこの膜厚より薄くするのがより好ましい。
この陰極１２上には、接着層（図示せず）を介して封止基板（図示せず）が貼着されている。

前記機能層１１０において正孔注入・輸送層６０は、その内部において正孔を輸送する機能を有するとともに、正孔を発光層６２側に注入・輸送する機能をも有している。このような正孔注入・輸送層６０を画素電極１１１と発光層６２との間に設けることにより、発光層６２の発光効率、寿命等の素子特性を向上させることができる。

次に、このような構成の有機ＥＬ装置１の製造方法に基づき、本発明の製造方法の一実施形態を説明する。
本実施形態ではまず、従来と同様にして基板２上に回路素子部１４を形成するとともに、陰極用配線１２ａとこれに通じるコンタクト（図示せず）を形成する。
そして、図４（ａ）に示すように、基板２の全面を覆って画素電極１１１及び陰極コンタクト７０となる透明導電層（第１電極膜）１１１ａを、ＩＴＯによって形成する。

次いで、この透明導電層１１１ａ上に、図４（ｂ）に示すようにこれを覆って無機隔壁材料層２５０を形成する。具体的には、ＳｉＯ_２等の無機絶縁材料をＣＶＤ法等で成膜することにより、無機隔壁材料層２５０を形成する。
次いで、図４（ｃ）に示すように、前記無機隔壁材料層２５０上に感光性樹脂層２２０を形成する。この感光性樹脂層２２０を形成する樹脂材料としては、感光性のアクリル樹脂やポリイミド樹脂が好適に用いられる。また、特に紫外線照射等による感光（露光）によってその感光部分が現像液に溶解する、ポジ型の感光性樹脂が用いられる。なお、この感光性樹脂層２２０は、後述するようにこれから有機隔壁２２１を形成することから、目的とする有機隔壁２２１の高さより厚くなるように、感光性樹脂層２２０の膜厚を設定し、形成する。

次いで、この感光性樹脂層２２０を露光し、さらに現像することにより、図４（ｄ）に示すように感光性樹脂層２２０をパターニングして、感光性樹脂マスク２２２を形成する。ここで、感光性樹脂層２２０の露光に際しては、露光マスクとして、透過率の異なる複数の膜からなるハーフトーンマスク、あるいは、解像度以下のスリットを設けたグレートーンマスクが好適に用いられる。

具体的には、前記有機隔壁２２１の形成領域においては露光光を透過せず、前記単一画素の形成領域では露光光を一部透過し、前記画素電極１１１間の分離領域２１１に対応する隔壁部２００ａ、２００ｂ間の分離領域２１０には、露光光が全部透過するように、前記のハーフトーンマスクあるいはグレートーンマスクを形成する。また、陰極コンタクト７０の形成領域においては、そのコンタクト部分７０ａに対応する箇所では露光光を一部透過し、残りの箇所では露光光を透過せず、さらに画素電極１１１と陰極コンタクト７０との分離領域では露光光が全部透過するように、前記のハーフトーンマスクあるいはグレートーンマスクを形成する。そして、これを用いて露光を行う。

露光後現像処理を行うことにより、有機隔壁２２１の形成領域では感光性樹脂層２２０の厚さを保持し、単一画素の形成領域ではその膜厚が有機隔壁２２１の形成領域より十分に薄くなり、さらに隔壁部２００ａ、２００ｂ間の分離領域２１０（画素電極１１１間の分離領域２１１）では除去されて無機隔壁材料層２５０を露出させるように、パターニングする。また、陰極コンタクト７０の形成領域においては、そのコンタクト部分７０ａに対応する箇所ではその膜厚が感光性樹脂層２２０の厚さより十分に薄くなり、残りの箇所では感光性樹脂層２２０の厚さを保持し、さらに画素電極１１１と陰極コンタクト７０との分離領域では、除去されて無機隔壁材料層２５０を露出させるように、パターニングする。
これにより、感光性樹脂マスク２２２が形成される。

次いで、この感光性樹脂マスク２２２を用いて無機隔壁材料層２５０をウエットエッチング等でエッチングし、図５（ａ）に示すように該無機隔壁材料層２５０を複数の無機隔壁層２５１に分離するとともに、分離した無機隔壁層２５１、２５１間に透明導電層１１１ａを露出させる。その際、無機隔壁材料層２５０をオーバーエッチングすることにより、得られる無機隔壁層２５１の端縁部が感光性樹脂マスク２２２の内側に入り込むようにする。

続いて、感光性樹脂マスク２２２を用いて露出した透明導電層１１１ａをウエットエッチング等でエッチングし、図５（ｂ）に示すように該透明導電層１１１ａを多数の画素電極１１１に分離するとともに、陰極コンタクト７０を形成する。その際、透明導電層１１１ａをオーバーエッチングすることにより、前記無機隔壁層２５１と同様に、得られる画素電極１１１の端縁部が感光性樹脂マスク２２２の内側に入り込むようにする。

次いで、感光性樹脂マスク２２２を加熱（ベーク）し冷却することにより、これを溶融固化する。すると、感光性樹脂マスク２２２は溶融することで特に外周部が垂れ下がる。そして、その後固化することにより、図５（ｃ）に示すように感光性樹脂マスク２２２の内側に入り込んだ無機隔壁層２５１の端縁部、及び画素電極１１１の端縁部を良好に覆うようになる。

次いで、感光性樹脂マスク２２２の表層部をアッシングし、図５（ｄ）に示すように前記単一画素の形成領域、及びコンタクト部分７０ａに対応する箇所を覆っている、膜厚を薄く形成した部分を除去して無機隔壁層２５１を露出させる。また、このようにアッシングすることで、隔壁の形成領域においては、感光性樹脂マスク２２２からなる有機隔壁２２１が形成される。

次いで、前記感光性樹脂マスク２２２、すなわち有機隔壁２２１をマスクにして、前記単一画素の形成領域、及びコンタクト部分７０ａに対応する箇所に露出した無機隔壁層２５１をエッチング除去し、図６（ａ）に示すように画素電極１１１、及び陰極コンタクト７０のコンタクト部７０ａを露出させる。これにより、無機隔壁層２５１は無機隔壁２５となり、この無機隔壁２５と前記有機隔壁２２１とからなる隔壁２００が形成される。

次いで、このようにして画素電極１１１とコンタクト部７０ａと無機隔壁２５と有機隔壁２２１とを形成した側の面を酸素プラズマ処理し、その表面に付着した有機物等の汚染物を除去して濡れ性を向上させる。具体的には、基板２を所定温度、例えば７０〜８０℃程度に加熱し、続い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、撥液化処理を行うことにより、特に有機隔壁２２１の上面及び側面の濡れ性を低下させる。具体的には、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板２を室温まで冷却することで、有機隔壁２２１の上面及び側面を撥液化し、その濡れ性を低下させる。
なお、このＣＦ_４プラズマ処理においては、画素電極１１１の露出面および無機隔壁２５についても多少の影響を受けるが、画素電極１１１やコンタクト部７０ａの材料であるＩＴＯおよび無機隔壁２５の構成材料であるＳｉＯ_２などはフッ素に対する親和性に乏しいため、酸素プラズマ処理で濡れ性が向上した面は濡れ性がそのままに保持される。

次いで、前記有機隔壁２２１に囲まれた単一画素の形成領域内に正孔注入・輸送層６０を形成する。この正孔注入・輸送層６０の形成工程では、スピンコート法や液滴吐出法が採用されるが、本実施形態では、単一画素の形成領域に正孔注入・輸送層６０の形成材料を選択的に配するため、特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。このインクジェット法により、正孔注入・輸送層６０の形成材料であるＰＥＤＯＴ−ＰＳＳの分散液を前記画素電極１１１の露出面上に配し、その後、熱処理（乾燥処理）を行うことにより、図６（ｂ）に示すように正孔注入・輸送層６０を形成する。

次いで、この正孔注入・輸送層６０上に、発光層６２の形成材料を同様にインクジェット法で配し、その後、熱処理（乾燥処理）を行うことにより、図６（ｃ）に示すように発光層６２を形成する。これにより、正孔注入・輸送層６０と発光層６２とからなる機能層１１０が形成される。
次いで、前記機能層１１０及び有機隔壁２２１、さらに前記陰極コンタクト７０の形成領域におけるコンタクト部７０ａを覆って例えばＬｉＦを厚さ５ｎｍ程度、アルミニウムを厚さ３００ｎｍ程度に積層し、図６（ｄ）に示すように前記コンタクト部７０ａを覆ってこれに接する陰極１２を形成する。

なお、この陰極１２の形成では、前記正孔注入・輸送層６０や発光層６２などの形成とは異なり、蒸着法やスパッタ法等で行うことにより、画素領域にのみ選択的に形成するのでなく、基板２のほぼ全面に陰極１２を形成する。
その後、前記陰極１２上に接着層（図示せず）を形成し、さらにこの接着層によって封止基板を接着し、封止を行う。これにより、図３に示した有機ＥＬ装置１を得る。

このような製造方法にあっては、感光性樹脂層２２０から画素電極１１１（陽極、第１電極）をパターニングするためのマスク（感光性樹脂マスク２２２）と、単一画素を囲む隔壁２００の有機隔壁２２１とを共に形成するため、従来行っていたレジストマスクの形成及びその剥離を省略することができる。したがって、製造工程を簡略化して生産性の向上を図ることができる。また、陰極コンタクト領域における陰極コンタクト７０についても、画素電極１１１の形成と同じ工程で形成することができるので、さらに工程の簡略化を図ることができる。さらに、感光性樹脂マスク２２２によって画素電極１１１の形成と有機隔壁２２１の形成とを共に行うため、発光部となる単一画素の形成領域の位置精度を良好にし、開口率を設計通りに形成することができる。

また、レジストマスクの剥離を省略することができるので、剥離液を使用する必要がなくなり、この剥離液に起因する機能層１１０の劣化を防止することもできる。さらに、レジストマスクを形成しないため、レジストに由来するパーティクルが発生せず、したがってパーティクルに起因する発光特性の低下を防止することができる。
また、感光性樹脂マスク２２２を溶融固化することで、特に画素電極１１１の端縁部を良好に覆っているので、画素電極１１１間や画素電極１１１と陰極１２との間でのショートを確実に防止することができる。

なお、前記実施形態では隔壁２００を無機隔壁２５と有機隔壁２２１との積層構造としたが、本発明はこれに限定されることなく、図７に示すように、有機隔壁２２１のみから隔壁２００を構成してもよい。

その場合にも、前記感光樹脂層２２０からなる感光性樹脂マスク２２２を用いることで、画素電極１１１（陽極、第１電極）のパターニングと有機隔壁２２１の形成とを共に行うことができる。
すなわち、図７に示した構造の有機ＥＬ装置を製造するには、まず、従来と同様にして基板２上に回路素子部１４を形成するとともに、陰極用配線１２ａとこれに通じるコンタクト（図示せず）を形成する。
そして、図８（ａ）に示すように、基板２の全面を覆って画素電極１１１及び陰極コンタクト７０となる透明導電層（第１電極膜）１１１ａを、ＩＴＯによって形成する。

次いで、この透明導電層１１１ａ上に、図８（ｂ）に示すように前述した感光性樹脂層２２０を形成する。
次いで、この感光性樹脂層２２０を露光し、さらに現像することにより、図８（ｃ）に示すように感光性樹脂層２２０をパターニングして、感光性樹脂マスク２２２を形成する。ここで、感光性樹脂層２２０の露光に際しては、露光マスクとして、透過率の異なる複数の膜からなるハーフトーンマスク、あるいは、解像度以下のスリットを設けたグレートーンマスクが好適に用いられ、本実施形態では、前記実施形態で用いたマスクと同等の露光マスクを用い、露光を行う。

そして、露光後、感光性樹脂層２２０の現像処理を行うことにより、前記実施形態と同じにパターニングする。すなわち、有機隔壁２２１の形成領域では感光性樹脂層２２０の厚さを保持し、単一画素の形成領域ではその膜厚が有機隔壁２２１の形成領域より十分に薄くなり、さらに隔壁部２００ａ、２００ｂ間の分離領域２１０（画素電極１１１間の分離領域２１１）では除去されて透明導電層１１１ａを露出させるように、パターニングする。また、陰極コンタクト７０の形成領域においては、そのコンタクト部分７０ａに対応する箇所ではその膜厚が感光性樹脂層２２０の厚さより十分に薄くなり、残りの箇所では感光性樹脂層２２０の厚さを保持し、さらに画素電極１１１と陰極コンタクト７０との分離領域では、除去されて透明導電層１１１ａを露出させるように、パターニングする。
これにより、感光性樹脂マスク２２２が形成される。

次いで、この感光性樹脂マスク２２２を用いて露出した透明導電層１１１ａをウエットエッチング等でエッチングし、図８（ｄ）に示すように該透明導電層１１１ａを多数の画素電極１１１に分離する。その際、透明導電層１１１ａをオーバーエッチングすることにより、得られる画素電極１１１の端縁部が感光性樹脂マスク２２２の内側に入り込むようにする。

次いで、感光性樹脂マスク２２２を加熱（ベーク）し冷却することにより、これを溶融固化する。すると、感光性樹脂マスク２２２は溶融することで特に外周部が垂れ下がる。そして、その後固化することにより、図９（ａ）に示すように感光性樹脂マスク２２２の内側に入り込んだ画素電極１１１の端縁部を良好に覆うようになる。

次いで、感光性樹脂マスク２２２の表層部をアッシングし、図９（ｂ）に示すように前記単一画素の形成領域、及びコンタクト部分７０ａに対応する箇所を覆っている、膜厚を薄く形成した部分を除去して画素電極１１１、及び陰極コンタクト７０のコンタクト部７０ａを露出させる。また、このようにアッシングすることで、隔壁の形成領域においては、感光性樹脂マスク２２２からなる有機隔壁２２１、すなわち隔壁２００が形成される。

次いで、このようにして画素電極１１１とコンタクト部７０ａと有機隔壁２２１とを形成した側の面を酸素プラズマ処理し、その表面に付着した有機物等の汚染物を除去して濡れ性を向上させる。

次いで、図９（ｃ）に示すように前記有機隔壁２２１に囲まれた単一画素の形成領域内に、機能層１１０を形成する。ただし、本実施形態では、前記実施形態のように正孔注入・輸送層６０と発光層６２とを積層することで機能層１１０を形成するのに代えて、例えば正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層をこの順に積層することで、機能層１１０とする。また、これら各層については、基本的にはマスク蒸着法により、単一画素の形成領域内に選択的に成膜し、形成するようにする。特に、発光層の形成材料については、前述した高分子系の材料に代えて、低分子系の公知の発光材料を用いる。

次いで、前記機能層１１０及び有機隔壁２２１、さらに前記陰極コンタクト７０の形成領域におけるコンタクト部７０ａを覆って例えばＬｉＦを厚さ５ｎｍ程度、アルミニウムを厚さ３００ｎｍ程度に積層し、図９（ｄ）に示すように前記コンタクト部７０ａを覆ってこれに接する陰極１２を形成する。
その後、前記陰極１２上に接着層（図示せず）を形成し、さらにこの接着層によって封止基板を接着し、封止を行う。これにより、図７に示した有機ＥＬ装置を得る。

このような製造方法にあっても、感光性樹脂層２２０から画素電極１１１（陽極、第１電極）をパターニングするためのマスク（感光性樹脂マスク２２２）と、単一画素を囲む隔壁２００の有機隔壁２２１とを共に形成するため、従来行っていたレジストマスクの形成及びその剥離を省略することができる。したがって、製造工程を簡略化して生産性の向上を図ることができる。また、陰極コンタクト領域における陰極コンタクト７０についても、画素電極１１１の形成と同じ工程で形成することができるので、さらに工程の簡略化を図ることができる。さらに、感光性樹脂マスク２２２によって画素電極１１１の形成と有機隔壁２２１の形成とを共に行うため、発光部となる単一画素の形成領域の位置精度を良好にし、開口率を設計通りに形成することができる。

また、レジストマスクの剥離を省略することができるので、剥離液を使用する必要がなくなり、この剥離液に起因する機能層１１０の劣化を防止することもできる。さらに、レジストマスクを形成しないため、レジストに由来するパーティクルが発生せず、したがってパーティクルに起因する発光特性の低下を防止することができる。
また、感光性樹脂マスク２２２を溶融固化することで、特に画素電極１１１の端縁部を良好に覆っているので、画素電極１１１間や画素電極１１１と陰極１２との間でのショートを確実に防止することができる。

なお、本発明は前記実施形態に限られることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、前記実施形態では、発光層６２で発光した光を基板２側から出射させる、いわゆるボトムエミッション型の有機ＥＬ装置に本発明の有機ＥＬ素子を適用した例を示したが、基板２と反対側の、封止基板側から光を出射させる、いわゆるトップエミッション型の有機ＥＬ装置にも本発明を適用することができる。
また、本発明は有機ＥＬ装置の製造方法に限定されることなく、無機ＥＬ装置の製造方法にも適用可能である。

本発明に係る有機ＥＬ装置の配線構造説明図である。 図１の有機ＥＬ装置の平面模式図である。 図１の有機ＥＬ装置の要部断面模式図である。 （ａ）〜（ｄ）は図１の有機ＥＬ装置の製造方法を説明する工程図である。 （ａ）〜（ｄ）は図４に続く製造方法を説明する工程図である。 （ａ）〜（ｄ）は図５に続く製造方法を説明する工程図である。 本発明に係る有機ＥＬ装置の要部断面模式図である。 （ａ）〜（ｄ）は図７の有機ＥＬ装置の製造方法を説明する工程図である。 （ａ）〜（ｄ）は図８に続く製造方法を説明する工程図である。

符号の説明

１…有機ＥＬ装置、２…基板、３…有機ＥＬ素子、１２…陰極（第２電極）、１２ａ…陰極用配線、２５…無機隔壁、６０…正孔注入・輸送層、６２…発光層、７０…陰極コンタクト、７０ａ…コンタクト部、１１０…機能層、１１１…画素電極（陽極、第１電極）、１１１ａ…透明導電層（第１電極膜）、２００、２００ａ、２００ｂ…隔壁、２２０…感光性樹脂層、２２１…有機隔壁、２２２…感光性樹脂マスク、２５０…無機隔壁材料層、２５１…無機隔壁層

Claims (8)

1. 隔壁に囲まれて形成される単一画素毎に設けられた第１電極と、第２電極と、これら第１電極と第２電極との間に挟持された発光層と、を備えたエレクトロルミネッセンス装置の製造方法であって、
   前記第１電極を形成するための第１電極膜を形成する工程と、
   前記第１電極膜上に感光性樹脂層を形成する工程と、
   前記感光性樹脂層を、前記単一画素の形成領域ではその膜厚が前記隔壁の形成領域より薄くなり、前記第１電極間の分離領域では除去されて前記第１電極膜を露出させるように、パターニングして感光性樹脂マスクを形成する工程と、
   前記感光性樹脂マスクを用いて前記第１電極膜における前記第１電極間の分離領域をエッチングし、前記第１電極膜を複数の第１電極に分離する工程と、
   前記分離領域のエッチング後、前記感光性樹脂マスクをアッシングして、前記単一画素の形成領域の前記第１電極を露出させるとともに、前記隔壁の形成領域における前記感光性樹脂マスクを前記隔壁とする工程と、
   前記隔壁に囲まれた前記単一画素の形成領域の前記第１電極上に発光層を形成する工程と、
   前記発光層上に第２電極を形成する工程と、を備えたことを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
2. 前記第１電極膜を形成する工程と前記感光性樹脂層を形成する工程との間に、前記第１電極膜を覆って無機隔壁材料層を形成する工程を有し、
   前記第１電極膜を複数の第１電極に分離する工程では、前記第１電極膜のエッチングに先だって前記感光性樹脂マスクを用いて前記第１電極膜上の前記無機隔壁材料層をエッチングし、該無機隔壁材料層を複数の無機隔壁層に分離する処理を有し、
   前記感光性樹脂マスクをアッシングして、前記単一画素の形成領域の前記第１電極を露出させる工程では、前記感光性樹脂マスクのアッシング処理後、前記単一画素の形成領域に露出した前記無機隔壁層をエッチングし、前記第１電極を露出させる処理を有していることを特徴とする請求項１記載のエレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
3. 前記第１電極膜を複数の第１電極に分離する工程では、形成する第１電極の端縁部が前記感光性樹脂マスクの内側に入り込むように、前記第１電極膜をオーバーエッチングすることを特徴とする請求項１記載のエレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
4. 前記第１電極膜を複数の第１電極に分離する工程と前記感光性樹脂マスクをアッシングする工程との間に、前記感光性樹脂マスクを溶融固化することで該感光性樹脂マスクによって前記第１電極の端縁部を覆うことを特徴とする請求項３記載のエレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
5. 前記感光性樹脂層をパターニングして感光性樹脂マスクを形成する工程では、透過率の異なる複数の膜からなるハーフトーンマスクを露光マスクとして用いて前記感光性樹脂層を露光し、その後現像することでパターニングすることにより、感光性樹脂マスクを形成することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のエレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
6. 前記感光性樹脂層をパターニングして感光性樹脂マスクを形成する工程では、解像度以下のスリットを設けたグレートーンマスクを露光マスクとして用いて前記感光性樹脂層を露光し、その後現像することでパターニングすることにより、感光性樹脂マスクを形成することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のエレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
7. 前記感光性樹脂層を、感光部分が現像液に溶解するポジ型の感光性樹脂で形成することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のエレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
8. 前記エレクトロルミネッセンス装置が前記単一画素を形成する表示領域とは別に第２電極コンタクト領域を有し、該第２電極コンタクト領域の第２電極コンタクトを前記第１電極膜によって形成する場合に、
   前記感光性樹脂層をパターニングして感光性樹脂マスクを形成する工程では、前記感光性樹脂層を、前記第２電極コンタクトのコンタクト部分ではその膜厚が前記単一画素の形成領域と同じになるように薄くし、前記第１電極との間の分離領域では除去されて前記第１電極膜を露出させるように、パターニングすることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のエレクトロルミネッセンス装置の製造方法。

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