JP2017059304A - 有機ｅｌ装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】表示品質を向上させることができる有機ＥＬ装置の製造方法を提供する。【解決手段】基材１１上に画素電極３１と機能層３２と対向電極３３とを含む有機ＥＬ素子３０を形成する工程と、有機ＥＬ素子３０の上に陰極保護層３４ａを形成する工程と、陰極保護層３４ａの上に有機緩衝層３４ｃを形成する工程と、有機緩衝層３４ｃの上にガスバリア層３４ｄを形成する工程と、を有する有機ＥＬ装置１００の製造方法であって、陰極保護層３４ａを形成する工程と有機緩衝層３４ｃを形成する工程との間において、陰極保護層３４ａの上にカバー層３４ｂを形成する工程を有する。【選択図】図５

Description

本発明は、有機ＥＬ装置の製造方法に関する。

上記有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）装置は、陽極（画素電極）と陰極（対向電極）との間に有機発光材料からなる発光層（機能層）が挟持された発光素子を有している。有機ＥＬ装置は、例えば、基板側から発光層、陰極、陰極保護層、有機緩衝層、ガスバリア層の順に配置されている。

上記有機緩衝層の製造方法は、例えば、特許文献１に記載のように、スクリーン印刷装置を用いて、基板上の陰極保護層の上にスクリーンメッシュを配置して、スキージにより塗布材料をパターン印刷（転写）し、その後、スクリーンメッシュを剥離することにより形成する。

特開２００７−６９５４８号公報

しかしながら、輝度を向上させるべく有機ＥＬ装置全体の薄膜化に伴い、有機緩衝層も薄く形成しようとすると、印刷装置あるいは転写装置の一部（例えば、スクリーン印刷装置におけるスクリーンメッシュ）が陰極保護層と接触しやすくなる。接触した場合、陰極保護層に亀裂などのダメージが加わり、その亀裂から有機緩衝層からの成分（例えば、エポキシ樹脂）が入り込み、下層に形成された陰極が劣化するという課題がある。その結果、非発光領域が発生するという課題がある。

本発明の態様は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係る有機ＥＬ装置の製造方法は、基板上に画素電極と機能層と対向電極とを含む有機ＥＬ素子を形成する工程と、前記有機ＥＬ素子の上に陰極保護層を形成する工程と、前記陰極保護層の上に有機緩衝層を形成する工程と、前記有機緩衝層の上にガスバリア層を形成する工程と、を有する有機ＥＬ装置の製造方法であって、前記陰極保護層を形成する工程と前記有機緩衝層を形成する工程との間において、前記陰極保護層の上に、ヤング率が１ＧＰａ〜５ＧＰａのカバー層を形成する工程を有することを特徴とする。

本適用例によれば、陰極保護層と有機緩衝層との間にカバー層を形成するので、有機緩衝層を形成する際、例えば、形成する装置の一部が基板と接触した場合でも、カバー層が形成されているので、その下層の陰極保護層にダメージが加わることを抑えることができる。よって、直接、陰極保護層に装置の一部が接触した場合のように、陰極保護層に亀裂が入ることを防ぐことが可能となり、その下層に形成された対向電極が劣化することを防ぐことができる。その結果、非発光の部分が発生することを抑えることができる。また、ヤング率が１ＧＰａ〜５ＧＰａのカバー層を用いるので、カバー層によって物理的なダメージを吸収させる（クッションの役割りをさせる）ことが可能となり、その下層の陰極保護層にダメージが加わることを抑えることができる。

［適用例２］上記適用例に係る有機ＥＬ装置の製造方法において、前記有機緩衝層を形成する工程は、スクリーン印刷法を用いて前記カバー層の上に前記有機緩衝層を形成することが好ましい。

本適用例によれば、スクリーン印刷法を用いて有機緩衝層を形成する場合でも、予め陰極保護層の上にカバー層を形成しておくので、スクリーン印刷の装置の一部が基板に接触したとしても、直接、陰極保護層にダメージが加わることを抑えることができる。よって、対向電極が劣化することを抑えることができる。

［適用例３］上記適用例に係る有機ＥＬ装置の製造方法において、前記カバー層を形成する工程は、前記カバー層の端部が、平面視で表示領域の端部より外側、かつ、前記陰極保護層及び前記ガスバリア層の端部より内側になるように前記カバー層を形成することが好ましい。

本適用例によれば、カバー層の端部が、平面視で表示領域の端部より外側になるように形成するので、少なくとも表示領域（発光エリア）をカバー層で覆うことができる。よって、スクリーン印刷法を用いて形成する際、基板と接触した場合でも、カバー層によって表示領域（発光エリア）を保護することができる。

［適用例４］上記適用例に係る有機ＥＬ装置の製造方法において、前記カバー層の膜厚は、１００ｎｍ〜５００ｎｍであることが好ましい。

本適用例によれば、上記の膜厚になるようにカバー層を形成することにより、スクリーン印刷の装置の一部が基板と接触した場合でも、カバー層によって応力を吸収することが可能となり、下層の陰極保護層にダメージが加わることを抑えることができる。

［適用例５］上記適用例に係る有機ＥＬ装置の製造方法において、前記カバー層の材料は、有機化合物材料であることが好ましい。

本適用例によれば、カバー層に有機化合物材料を用いるので、カバー層に物理的な接触があった場合でも、カバー層がクッションの役割りを果たすので、カバー層の下層の陰極保護層にダメージが加わることを抑えることができる。

［適用例６］上記適用例に係る有機ＥＬ装置の製造方法において、前記有機化合物材料は、高分子化合物であることが好ましい。

本適用例によれば、カバー層に高分子化合物材料を用いるので、カバー層に物理的な接触があった場合でも、カバー層がクッションの役割りを果たすので、カバー層の下層の陰極保護層にダメージが加わることを抑えることができる。

本実施形態の有機ＥＬ装置の電気的な構成を示す等価回路図。 有機ＥＬ装置の構成を示す概略平面図。 有機ＥＬ装置の全体構造を示す概略断面図。 有機ＥＬ装置の製造方法を示すフローチャート。 有機ＥＬ装置の製造方法のうち一部の製造工程を示す概略断面図。 スクリーン印刷の方法を示す概略断面図。 有機ＥＬ装置の製造方法のうち一部の製造工程を示す概略断面図。 有機化合物材料の特性を材料毎に比較して示す図表。

以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大または縮小して表示している。

なお、以下の形態において、例えば「基板上に」と記載され、特別な記載がなければ、基板の上に接するように配置される場合、または基板の上に他の構成物を介して配置される場合、または基板の上に一部が接するように配置され、一部が他の構成物を介して配置される場合を含んでいるものとする。

＜有機ＥＬ装置＞
まず、本実施形態の有機ＥＬ装置について、図１〜図３を参照して説明する。図１は本実施形態の有機ＥＬ装置の電気的な構成を示す等価回路図、図２は本実施形態の有機ＥＬ装置の構成を示す概略平面図、図３は有機ＥＬ装置の全体構造を示す概略断面図である。

図１に示すように、本実施形態の有機ＥＬ装置１００は、互いに交差する複数の走査線１２及び複数のデータ線１３と、複数のデータ線１３のそれぞれに対して並列する複数の電源線１４とを有している。複数の走査線１２が接続される走査線駆動回路１６と、複数のデータ線１３が接続されるデータ線駆動回路１５とを有している。また、複数の走査線１２と複数のデータ線１３との各交差部に対応してマトリックス状に配置された複数のサブ画素１８を有している。

サブ画素１８は、発光素子としての有機ＥＬ素子３０と、有機ＥＬ素子３０の駆動を制御する画素回路２０とを有している。

有機ＥＬ素子３０は、画素電極３１と、共通電極としての対向電極３３と、画素電極３１と対向電極３３との間に設けられた有機発光層としての機能層３２とを有している。このような有機ＥＬ素子３０は電気的にダイオードとして表記することができる。なお、詳しくは後述するが、対向電極３３は複数のサブ画素１８に亘る共通陰極として形成されている。

画素回路２０は、スイッチング用トランジスター２１と、蓄積容量２２と、駆動用トランジスター２３とを含んでいる。２つのトランジスター２１，２３は、例えばｎチャネル型もしくはｐチャネル型の薄膜トランジスター（ＴＦＴ：Thin Film transistor）やＭＯＳトランジスターを用いて構成することができる。

スイッチング用トランジスター２１のゲートは走査線１２に接続され、ソースまたはドレインのうち一方がデータ線１３に接続され、ソースまたはドレインのうち他方が駆動用トランジスター２３のゲートに接続されている。

駆動用トランジスター２３のソースまたはドレインのうち一方が有機ＥＬ素子３０の画素電極３１に接続され、ソースまたはドレインのうち他方が電源線１４に接続されている。駆動用トランジスター２３のゲートと電源線１４との間に蓄積容量２２が接続されている。

走査線１２が駆動されてスイッチング用トランジスター２１がオン状態になると、そのときにデータ線１３から供給される画像信号に基づく電位がスイッチング用トランジスター２１を介して蓄積容量２２に保持される。

該蓄積容量２２の電位すなわち駆動用トランジスター２３のゲート電位に応じて、駆動用トランジスター２３のオン・オフ状態が決まる。そして、駆動用トランジスター２３がオン状態になると、電源線１４から駆動用トランジスター２３を介して画素電極３１と対向電極３３とに挟まれた機能層３２にゲート電位に応じた量の電流が流れる。有機ＥＬ素子３０は、機能層３２を流れる電流量に応じて発光する。

図２に示すように、有機ＥＬ装置１００は、素子基板１０を有している。素子基板１０には、表示領域Ｅ０（図中、一点鎖線で表示）と、表示領域Ｅ０の外側に非表示領域Ｅ３とが設けられている。表示領域Ｅ０は、実表示領域Ｅ１（図中、二点鎖線で表示）と、実表示領域Ｅ１を囲むダミー領域Ｅ２とを有している。

実表示領域Ｅ１には、発光画素としてのサブ画素１８がマトリックス状に配置されている。サブ画素１８は、前述したように有機ＥＬ素子３０を備えており、スイッチング用トランジスター２１及び駆動用トランジスター２３の動作に伴って、青（Ｂ）、緑（Ｇ）、赤（Ｒ）のうちいずれかの色の発光が得られる構成となっている。

本実施形態では、同色の発光が得られるサブ画素１８が第１の方向に配列し、異なる色の発光が得られるサブ画素１８が第１の方向に対して交差（直交）する第２の方向に配列した、所謂ストライプ方式のサブ画素１８の配置となっている。以降、上記第１の方向をＹ方向とし、上記第２の方向をＸ方向として説明する。なお、素子基板１０におけるサブ画素１８の配置はストライプ方式に限定されず、モザイク方式、デルタ方式であってもよい。

ダミー領域Ｅ２には、主として各サブ画素１８の有機ＥＬ素子３０を発光させるための周辺回路が設けられている。例えば、図２に示すように、Ｘ方向において実表示領域Ｅ１を挟んだ位置にＹ方向に延在して一対の走査線駆動回路１６が設けられている。一対の走査線駆動回路１６の間で実表示領域Ｅ１に沿った位置に検査回路１７が設けられている。

素子基板１０のＸ方向に平行な一辺部（図中の下方の辺部）に、外部駆動回路との電気的な接続を図るためのフレキシブル回路基板（ＦＰＣ）４３が接続されている。ＦＰＣ４３には、ＦＰＣ４３の配線を介して素子基板１０側の周辺回路と接続される駆動用ＩＣ４４が実装されている。駆動用ＩＣ４４は前述したデータ線駆動回路１５を含むものであり、素子基板１０側のデータ線１３や電源線１４は、フレキシブル回路基板４３を介して駆動用ＩＣ４４に電気的に接続されている。

表示領域Ｅ０と素子基板１０の外縁との間、つまり非表示領域Ｅ３には、例えば各サブ画素１８の有機ＥＬ素子３０の対向電極３３に電位を与えるための配線２９などが形成されている。配線２９は、ＦＰＣ４３が接続される素子基板１０の辺部を除いて、表示領域Ｅ０を囲むように素子基板１０に設けられている。

次に、有機ＥＬ装置の構造について、図３を参照して説明する。図３は、有機ＥＬ装置の構造を模式的に示す概略断面図である。本実施形態における有機ＥＬ装置は、いわゆる「トップエミッション構造」の有機ＥＬ装置である。

図３に示すように、有機ＥＬ装置１００は、素子基板１０と対向基板４１とが、接着層４２を介して対向するように配置されている。

具体的には、素子基板１０を構成する基板としての基材１１上に、配線や駆動用トランジスター２３（図１参照）などが設けられ、その上に画素電極３１が設けられ、更に有機発光層などを有する機能層３２が設けられている。機能層３２は、陰極として機能する対向電極３３によって覆われている。

なお、画素電極３１と対向電極３３とによって機能層３２が挟持された部分が有機ＥＬ素子３０となる。

更に、対向電極３３上には、対向電極３３上及び基材１１上の全体に亘って、封止層３４が形成されている。封止層３４の上には、平面視で機能層３２の領域と略重なるようにカラーフィルター３６が形成されている。カラーフィルター３６上には、接着層４２が設けられている。接着層４２の上には、対向基板４１が配置されている。

基材１１は、有機ＥＬ装置１００がトップエミッション型のため、ガラスなどの透明基板や、シリコンやセラミックスなどの不透明な基板を用いることができる。

基材１１上に形成された配線や駆動用トランジスター２３は、絶縁層２６によって覆われている。絶縁層２６には、図示しないコンタクトホールが形成され、画素電極３１が駆動用トランジスター２３に電気的に接続されている。絶縁層２６の上には、アルミ合金等からなる反射層２５が内装された平坦化絶縁層２７が形成されている。

機能層３２からの発光は、反射層２５で反射されると共に、カラーフィルター３６を透過して対向基板４１側から取り出される。

平坦化絶縁層２７上には、画素電極３１と機能層３２と対向電極３３とによって構成された有機ＥＬ素子３０が形成されている。また、この有機ＥＬ素子３０を区分するように絶縁性の画素隔壁２８が配置されている。

画素電極３１は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明導電膜を用いて形成される。なお、サブ画素１８ごとに反射層２５を設けない場合は、画素電極３１を、光反射性を有するアルミニムやその合金を用いて形成してもよい。

機能層３２は、各画素電極３１に接するように、真空蒸着法やイオンプレーティング法などの気相プロセスを用いて形成される。

機能層３２は、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層を有する。本実施形態では、画素電極３１に対して、正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層を、それぞれ気相プロセスを用いて成膜し、順に積層することによって機能層３２が形成されている。なお、機能層３２の層構成は、これに限定されず、キャリアである正孔や電子の移動を制御する中間層を含んでいてもよい。

有機発光層は、白色発光が得られる構成であればよく、例えば、赤色の発光が得られる有機発光層と、緑色の発光が得られる有機発光層と、青色の発光が得られる有機発光層とを組み合わせた構成を採用することができる。

機能層３２を覆って対向電極３３が形成される。対向電極３３は、例えばＭｇとＡｇとの合金を光透過性と光反射性とが得られる程度の膜厚で成膜することによって形成される。これによって、複数の有機ＥＬ素子３０ができあがる。

なお、対向電極３３を光透過性と光反射性とを有する状態に形成することによって、サブ画素１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂごとの反射層２５と対向電極３３との間で光共振器を構成してもよい。

次に、水や酸素などが浸入しないように複数の有機ＥＬ素子３０を覆う封止層３４が形成される。本実施形態の封止層３４は、対向電極３３側から順に、陰極保護層３４ａ、カバー層３４ｂ、有機緩衝層３４ｃ、ガスバリア層３４ｄが積層されたものである。

この陰極保護層３４ａは、光透過性を有すると共に優れたガスバリア性を有するシリコン系の材料、例えば、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）などを用いることが好ましい。なお、ＳｉＯ₂を用いるようにしてもよい。また、陰極保護層３４ａの膜厚は、例えば、２００ｎｍ程度である。

陰極保護層３４ａの上には、カバー層３４ｂが配置されている。カバー層３４ｂは、陰極保護層３４ａと、後述する有機緩衝層３４ｃとの間に設けられることにより、有機緩衝層３４ｃをスクリーン印刷法で形成した際、スクリーン印刷の装置の一部（例えば、スクリーンメッシュ、スクリーン印刷版５１（図６参照））が、素子基板１０に接触した場合でも、陰極保護層３４ａにダメージを与えることを防ぐことができる。

これにより、有機緩衝層３４ｃを薄く形成すべく、スクリーン印刷版５１（図６参照）が素子基板１０と接触した場合でも、カバー層３４ｂがクッションとなるため、陰極保護層３４ａにダメージが加わりにくく、対向電極３３が劣化することを抑えることができる。その結果、非発光領域が発生することを抑えることができる。更に、有機緩衝層３４ｃの膜厚を薄く形成できるので、輝度を向上させることができる。

カバー層３４ｂの材質としては、例えば、Ａｌｑ３（トリス（８−キノリノラト）アルミニウム）のような有機低分子材料を挙げることができる。カバー層３４ｂの厚みとしては、例えば、１００ｎｍ〜５００ｎｍ程度である。このようにカバー層３４ｂに有機材料を用いて上記のような膜厚で形成することにより、スクリーン印刷の装置の一部が素子基板１０と接触した場合でも、カバー層３４ｂがクッションの役割りを果たすので応力を吸収することが可能となり、下層の陰極保護層３４ａにダメージが加わることを抑えることができる。

また、カバー層３４ｂの形成範囲は、カバー層３４ｂの端部が、平面視で表示領域Ｅ０（実表示領域Ｅ１）より外側であり、かつ、陰極保護層３４ａ及びガスバリア層３４ｄの端部より内側になるように形成することが好ましい。

カバー層３４ｂの上には、有機緩衝層３４ｃが設けられている。有機緩衝層３４ｃは、画素隔壁２８の形状の影響により、凹凸状に形成された陰極保護層３４ａの凹凸部分を埋めるように配置され、さらに、その上面は略平坦に形成される。有機緩衝層３４ｃは、素子基板１０の反りや体積膨張により発生する応力を緩和し、不安定な形状の画素隔壁２８からの陰極保護層３４ａの剥離を防止する機能を有する。

また、有機緩衝層３４ｃの上面が略平坦化されるので、有機緩衝層３４ｃ上に形成される硬い被膜からなるガスバリア層３４ｄも平坦化される。したがって、応力が集中する部位がなくなり、ガスバリア層３４ｄでのクラックの発生を防止する。さらに、画素隔壁２８を被覆して凹凸が埋められることで、ガスバリア層３４ｄ上に形成されるブラックマトリクス３６ａや着色層３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂの膜厚均一性を向上させることにも有効である。

有機緩衝層３４ｃは、熱安定性に優れた例えばエポキシ系樹脂や塗布型の無機材料（酸化シリコンなど）を用いて形成することができる。また、有機緩衝層３４ｃをスクリーン印刷法により塗布形成すれば、有機緩衝層３４ｃの表面を平坦化することができる。つまり、有機緩衝層３４ｃは、陰極保護層３４ａ及びカバー層３４ｂの表面の凹凸を緩和する平坦化層としても機能させることができる。有機緩衝層３４ｃの厚みは、２μｍ程度である。

ガスバリア層３４ｄは、酸素や水分が浸入するのを防止するためのもので、これにより酸素や水分による有機ＥＬ素子３０の劣化等を抑えることができる。ガスバリア層３４ｄとしては、光透過性を有すると共に優れたガスバリア性を有するシリコン系の材料、例えば、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）などを用いることが好ましい。

ガスバリア層３４ｄの上には、カラーフィルター３６が形成されている。具体的には、カラーフィルター３６を構成する各色着色層３６（赤色着色層３６Ｒ、緑色着色層３６Ｇ、青色着色層３６Ｂ）と、各色着色層の間にブラックマトリクス３６ａとが形成されている。

ブラックマトリクス３６ａは、例えば、カーボンブラック等の顔料が混入された樹脂からなる遮光層であり、適切な色変換を行うため、前述した各着色層３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂの隣接する画素領域間の光漏れを防止するものである。

カラーフィルター３６の上には、接着層４２を介して対向基板４１が配置されている。対向基板４１は、例えば、ガラスなどの透明基板からなる。接着層４２としては、例えば、透明樹脂材料などからなる。透明樹脂材料としては、例えばウレタン系、アクリル系、エポキシ系、ポリオレフィン系などの樹脂材料を挙げることができる。

接着層４２は、シール材３７で囲まれた有機ＥＬ装置１００の内部に隙間なく充填されており、素子基板１０に対向配置された対向基板４１を固定させ、かつ外部からの機械的衝撃に対して緩衝機能を有し、有機ＥＬ素子３０やガスバリア層３４ｄの保護をするものである。

素子基板１０と対向基板４１との間の周辺部には、シール材３７が設けられている。シール材３７は、例えば、紫外線によって硬化して粘度が向上するエポキシ材料等で構成されている。

＜有機ＥＬ装置の製造方法＞
次に、本実施形態の有機ＥＬ装置の製造方法について、図４〜図７を参照して説明する。図４は、有機ＥＬ装置の製造方法を示すフローチャートである。図５〜図７は、有機ＥＬ装置の製造方法のうち一部の製造工程を示す概略断面図である。

図４に示すように、本実施形態の有機ＥＬ装置１００の製造方法は、陰極保護層形成工程（ステップＳ１１）と、カバー層形成工程（ステップＳ１２）と、有機緩衝層形成工程（ステップＳ１３）と、ガスバリア層形成工程（ステップＳ１４）と、カラーフィルター形成工程（ステップＳ１５）と、貼り合わせ工程（ステップＳ１６）とを備えている。なお、基材１１上に駆動用トランジスター２３や有機ＥＬ素子３０などを形成する方法は、公知の方法を採用することができる。

したがって、図５（ａ）〜図７（ｇ）では、基材１１上における駆動用トランジスター２３や有機ＥＬ素子３０などの構成の表示を省略している。以降、本発明の特徴部分の製造方法を中心に説明する。

まず、図４に示すように、ステップＳ１１では、対向電極３３を覆うように陰極保護層３４ａを形成する。具体的には、図５（ａ）に示すように、対向電極３３までが形成された素子基板１０に、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）などからなる陰極保護層３４ａを形成する。

陰極保護層３４ａの形成方法としては、例えば、真空蒸着法やスパッタ法などが挙げられる。陰極保護層３４ａの膜厚は、例えば、２００ｎｍ程度である。

ステップＳ１２では、カバー層３４ｂを形成する。具体的には、図５（ｂ）に示すように、陰極保護層３４ａの上に、例えば、真空蒸着法を用いてカバー層３４ｂを形成する。カバー層３４ｂの材料としては、上記したように、例えば、Ａｌｑ３などの有機低分子材料が挙げられる。カバー層３４ｂの膜厚は、例えば、１００ｎｍ〜５００ｎｍ程度である。

ステップＳ１３では、有機緩衝層３４ｃを形成する。具体的には、図６に示すように、スクリーン印刷法を用いて形成する。図６は、スクリーン印刷の方法を示す概略断面図である。

図６に示すように、素子基板１０上には、有機緩衝層３４ｃとなる溶液３４ｃ１を選択的に供給するためのスクリーン印刷版５１が配置されている。スクリーン印刷版５１の上には、溶液３４ｃ１を全体に広げるためのスキージ５２が配置されている。スクリーン印刷版５１の材質としては、例えば、ステンレスである。

溶液３４ｃ１は、透明性を有する熱硬化型のエポキシ樹脂と、エポキシ樹脂の溶媒とを含む。スクリーン印刷法で溶液３４ｃ１を塗布して乾燥することにより、エポキシ樹脂からなる有機緩衝層３４ｃを形成する。具体的には、減圧雰囲気下でスクリーン印刷を行った溶液３４ｃ１を、６０℃〜１００℃の範囲で加熱して硬化させる。有機緩衝層３４ｃの膜厚は、上記したように、例えば、２μｍ程度である。

具体的には、スクリーン印刷版５１の上に溶液３４ｃ１を供給して、溶液３４ｃ１をスクリーン印刷版５１の表面に沿ってスキージ５２で引き延ばすことにより、スクリーン印刷版５１に形成された開口孔５１ａから溶液３４ｃ１が落下し、素子基板１０上に塗布される。

その後、塗布した溶液３４ｃ１を加熱して硬化させる。これにより、図５（ｃ）に示すような、有機緩衝層３４ｃが形成される。

このとき、有機緩衝層３４ｃの膜厚を薄くしたいことから、スクリーン印刷版５１と素子基板１０とのクリアランス（距離）が小さくなり、スクリーン印刷版５１が素子基板１０と接触する場合がある。言い換えれば、素子基板１０上の陰極保護層３４ａとスクリーン印刷版５１とが接触する。これにより、陰極保護層３４ａに亀裂が生じ、亀裂から有機緩衝層３４ｃの成分が入り込み対向電極３３が劣化する恐れがある。

本発明では、陰極保護層３４ａの上にカバー層３４ｂを形成するので、スクリーン印刷の際、スクリーン印刷版５１と素子基板１０とが接触した場合でも、接触した衝撃をカバー層３４ｂで吸収することが可能となり、陰極保護層３４ａにダメージが加わることを抑えることができる。

言い換えれば、有機緩衝層３４ｃを薄く形成する場合に、スクリーン印刷版５１が素子基板１０と接触しても、カバー層３４ｂがクッションとなるため、陰極保護層３４ａにダメージが加わりにくく、対向電極３３が劣化することを抑えることができる。その結果、有機ＥＬ素子３０が発光しない非発光領域が発生することを抑えることができる。更に、有機緩衝層３４ｃの膜厚を薄く形成できるので、輝度を向上させることができる。

ステップＳ１４では、ガスバリア層３４ｄを形成する。具体的には、図７（ｄ）に示すように、有機緩衝層３４ｃの上に、例えば、真空蒸着法やスパッタ法を用いてガスバリア層３４ｄを形成する。ガスバリア層３４ｄの材料は、例えば、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）である。ガスバリア層３４ｄの膜厚は、例えば、およそ２００ｎｍ〜４００ｎｍである。

なお、陰極保護層３４ａ及びガスバリア層３４ｄの膜厚を厚くすることで高いガスバリア性を実現できるが、その一方で膨張や収縮によってクラックが生じ易い。したがって、２００ｎｍ〜４００ｎｍ程度の膜厚に制御することが好ましい。

ステップＳ１５では、カラーフィルター３６を形成する。具体的には、図７（ｅ）に示すように、まず、ガスバリア層３４ｄの上に、ブラックマトリクス３６ａを形成する。ブラックマトリクス３６ａの製造方法としては、大気雰囲気下でブラックマトリクス３６ａの材料液を、例えば、インクジェット法によりガスバリア層３４ｄの表面に塗布していく。次に、ブラックマトリクス３６ａの材料液を、乾燥硬化させる。

次に、図７（ｆ）に示すように、ブラックマトリクス３６ａが形成された素子基板１０に、着色層３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂを形成する。具体的には、大気雰囲気下でガスバリア層３４ｄの表面のブラックマトリクス３６ａが形成された領域の間に各着色層３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂの材料液をインクジェット法により塗布していく。次に、着色層３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂの材料液が塗布された素子基板１０を乾燥硬化させることで、各色のサブ画素１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂに対応した着色層３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂが形成されたカラーフィルター３６が完成する。

ステップＳ１６では、素子基板１０と対向基板４１とを貼り合わせる。具体的には、図７（ｇ）に示すように、まず、接着層４２及びシール材３７の材料液が塗布された対向基板４１に紫外線を照射して、シール材３７を仮硬化させる。

次に、素子基板１０と対向基板４１とを貼り合わせて圧着させる。その後、貼り合わせた有機ＥＬ装置１００を大気中で加熱する。これにより、仮硬化したシール材３７と接着層４２を熱硬化させる。以上により、有機ＥＬ装置１００が完成する。

＜有機化合物材料＞
次に、カバー層に用いられる有機化合物材料（上記した有機低分子材料を含む他の材料）について、図８を参照して説明する。図８は、有機化合物材料の特性を材料毎に比較して示す図表である。

図８に示す図表は、Ａ〜Ｋに複数の有機化合物材料の名称を挙げている。また、Ａ〜Ｋの有機化合物の材料別に、蒸着性、クッション性、ヤング率、エポキシ相性などの特性を評価している。適しているものには「◎」、やや適しているものには「○」、やや不適合のものは「△」、不適合のものには「×」を記している。

Ａの有機低分子化合物としては、上記したようにＡｌｑ３（トリス（８−キノリノラト）アルミニウム）などが挙げられる。残りのＢからＫは、有機高分子化合物である。有機高分子化合物としては、ポリイミド、ポリエチレン、ポリ尿素、ポリウレタン、ポリテトラフルオロエチレン、アクリル、ビニルポリマー、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリスチレンなどが挙げられる。

蒸着性は、蒸着装置を用いて蒸着させた際、カバー層３４ｂとなる薄膜が均一に成膜されるかを判断している。薄膜に成膜することにより、透過性の高い有機ＥＬ装置１００を形成することができる。また、均一に成膜することにより、色ムラが少ない高品位な表示を行うことができる。

なお、Ａの有機低分子化合物は蒸着しやすい。また、有機高分子化合物（分子量：１万以上）は、高沸点かつ蒸着時に分解されるものがあり、蒸着が適しているものは限定される。

クッション性は、ヤング率と関係しており、クッション性がよいと、スクリーン印刷のときに加わる物理的なダメージを吸収させることが可能となり、下層の陰極保護層にダメージが加わることを抑えることができる。

カバー層３４ｂの材料のヤング率は、１ＧＰａ〜５ＧＰａの範囲であることが好ましい。なお、ヤング率の数値が大きいと比較的硬く、数値が小さいと比較的柔らかい。この範囲であることにより、物理的なダメージを吸収させやすくする（クッションの役割りをさせやすくする）ことができる。

エポキシ相性は、カバー層３４ｂとなる材料と、カバー層３４ｂの上に形成される有機緩衝層３４ｃとなる材料との、化学反応などによる悪影響があるかを判断している。例えば、カバー層３４ｂにＢのポリイミドを選択し、有機緩衝層３４ｃにエポキシ樹脂を用いた場合、化学的に安定しており悪影響がみられないため、エポキシ相性は◎と判断している。

これらの特性から判断して、好ましいカバー層３４ｂの材料としては、例えば、Ｂのポリイミド、Ｃのポリエチレン、Ｇのアクリルを選択することができる。なお、その他の材料であっても、カバー層３４ｂとして用いることは可能である。

例えば、カバー層３４ｂの上に有機緩衝層３４ｃを形成する際の、カバー層３４ｂとスクリーン印刷版５１とのクリアランス量を考慮して材料を選択したり、物理的な接触のダメージの程度を考慮して材料を選択したりするようにしてもよい。

以上詳述したように、本実施形態の有機ＥＬ装置１００の製造方法によれば、以下に示す効果が得られる。

（１）本実施形態の有機ＥＬ装置１００の製造方法によれば、陰極保護層３４ａと有機緩衝層３４ｃとの間にカバー層３４ｂを形成するので、スクリーン印刷法を用いて有機緩衝層３４ｃを形成する際、スクリーン印刷の装置の一部（例えば、スクリーン印刷版５１）が素子基板１０と接触した場合でも、カバー層３４ｂによって応力を吸収することが可能となり、その下層の陰極保護層３４ａにダメージが加わることを抑えることができる。よって、直接、陰極保護層３４ａにスクリーン印刷版５１が接触した場合のように、陰極保護層３４ａに亀裂が入ることを防ぐことが可能となり、その下層に形成された対向電極３３が劣化することを防ぐことができる。その結果、非発光の部分が発生することを抑えることができる。

（２）本実施形態の有機ＥＬ装置１００の製造方法によれば、カバー層３４ｂの端部が、平面視で表示領域の端部より外側になるように形成するので、少なくとも表示領域（発光エリア）をカバー層３４ｂで覆うことができる。よって、スクリーン印刷法を用いて有機緩衝層３４ｃを形成する際、スクリーン印刷の装置の一部が素子基板１０と接触した場合でも、カバー層３４ｂによって表示領域（発光エリア）を保護することができる。

（３）本実施形態の有機ＥＬ装置１００の製造方法によれば、有機緩衝層３４ｃをスクリーン印刷法によって形成する際、素子基板１０とスクリーン印刷版５１とのクリアランスを小さくして形成できるので、有機緩衝層３４ｃの膜厚を薄くすることができる。よって、輝度を向上させることができる。

なお、本発明の態様は、上記した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、本発明の態様の技術範囲に含まれるものである。また、以下のような形態で実施することもできる。

（変形例１）
上記したように、カバー層３４ｂを形成する方法として、有機低分子材料を真空蒸着法を用いて形成することに限定されず、薄膜を形成することができればよく、真空蒸着法以外の方法を用いて形成するようにしてもよい。

（変形例２）
上記したように、スクリーン印刷法を用いて有機緩衝層３４ｃを形成するが、これに限定されず、グラビア印刷などの他の印刷法を用いてもよいし、他の転写法を用いて形成するようにしてもよい。

１０…素子基板、１１…基板としての基材、１２…走査線、１３…データ線、１４…電源線、１５…データ線駆動回路、１６…走査線駆動回路、１７…検査回路、１８，１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂ…サブ画素、２０…画素回路、２１…スイッチング用トランジスター、２２…蓄積容量、２３…駆動用トランジスター、２５…反射層、２６…絶縁層、２７…平坦化絶縁層、２８…画素隔壁、２９…配線、３０…有機ＥＬ素子、３１…画素電極、３２…機能層、３３…対向電極、３４…封止層、３４ａ…陰極保護層、３４ｂ…カバー層、３４ｃ…有機緩衝層、３４ｄ…ガスバリア層、３６…カラーフィルター、３６Ｂ…青色着色層、３６Ｇ…緑色着色層、３６Ｒ…赤色着色層、３６ａ…ブラックマトリクス、３７…シール材、４１…対向基板、４２…接着層、４３…フレキシブル回路基板、４４…駆動用ＩＣ、５１…スクリーン印刷版、５１ａ…開口孔、５２…スキージ、１００…有機ＥＬ装置。

Claims (6)

1. 基板上に画素電極と機能層と対向電極とを含む有機ＥＬ素子を形成する工程と、
   前記有機ＥＬ素子の上に陰極保護層を形成する工程と、
   前記陰極保護層の上に有機緩衝層を形成する工程と、
   前記有機緩衝層の上にガスバリア層を形成する工程と、
   を有する有機ＥＬ装置の製造方法であって、
   前記陰極保護層を形成する工程と前記有機緩衝層を形成する工程との間において、前記陰極保護層の上に、ヤング率が１ＧＰａ〜５ＧＰａのカバー層を形成する工程を有することを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。
2. 請求項１に記載の有機ＥＬ装置の製造方法であって、
   前記有機緩衝層を形成する工程は、スクリーン印刷法を用いて前記カバー層の上に前記有機緩衝層を形成することを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。
3. 請求項１又は請求項２に記載の有機ＥＬ装置の製造方法であって、
   前記カバー層を形成する工程は、前記カバー層の端部が、平面視で表示領域の端部より外側、かつ、前記陰極保護層及び前記ガスバリア層の端部より内側になるように前記カバー層を形成することを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の有機ＥＬ装置の製造方法であって、
   前記カバー層の膜厚は、１００ｎｍ〜５００ｎｍであることを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の有機ＥＬ装置の製造方法であって、
   前記カバー層の材料は、有機化合物材料であることを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。
6. 請求項５に記載の有機ＥＬ装置の製造方法であって、
   前記有機化合物材料は、高分子化合物であることを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。

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