JP3975779B2

JP3975779B2 - 有機エレクトロルミネッセンス装置およびその製造方法

Info

Publication number: JP3975779B2
Application number: JP2002055167A
Authority: JP
Inventors: 信彦福岡; 信之牛房; 隆史井上; 敬子中野
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2002-03-01
Filing date: 2002-03-01
Publication date: 2007-09-12
Anticipated expiration: 2022-03-01
Also published as: US7019455B2; US20030164681A1; JP2003257624A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス装置およびその製造方法に係わり、特に光透過性を有する封止缶の製造方法および前記封止缶のセルフアライメントによる重ね合わせ方法に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
有機エレクトロルミネッセンス装置は、ガラス基板上に形成したアノード電極を素子ごとにパターニングする工程、アノード電極上に形成する積層体を素子ごとに分離するためのバンクを形成する工程、バンクで仕切られたスペースにアノード電極より正孔を導入するホール導入層を形成する工程、正孔を発光層に輸送するホール輸送層を形成する工程、赤、緑および青に発光する有機膜からなる発光層を素子を選択して形成する工程、カソード電極より電子を輸送する電子輸送層を形成する工程、電子を供給するカソード電極を形成する工程、これらの積層体を外部から遮断するため、封止用接着材によりガラス基板上に封止缶を気密に接合する工程を順次行い、完成する。
【０００３】
このような有機エレクトロルミネッセンス装置は特開平１１−１７６５７１に示されているように、封止缶で気密封止しても、外気や水分の影響により、発光層と電極層との間で剥離が生じたり、構成材料が変質したり、ダークスポットと称する非発光領域が生じたりして、駆動時間の経過に伴って所定の品質の発光が維持できなくなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように外気や水分に影響を受けやすいため、封止する際の雰囲気と封止後、如何に封じ直後の状態を維持できるかが問題になる。また、発光層が有機材料であるため、封止後にガスが発生する可能性がある。このため発生したガスおよび封止材を通過して侵入してきた外気や水分を吸収可能な吸着材を入れた状態で封止する。
【０００５】
この吸着材が発光層や電極等からなる発光体素子に干渉しないように、封止缶の形状は、内部を周辺より凹ませて、そこに吸着材を設置するのが一般的である。封止缶の内部を凹ませる方式として、ガラス板や石英板の内部を機械加工やサンドブラストで彫り込む方式、金属板やガラス板をプレス等により一体成形する方式がある。これらの封止缶を用いた場合、発光層を形成した基板側から発光を取り出す際は問題ない。
【０００６】
しかし、基板上の配線や駆動素子による遮蔽の影響を受けずに高い開口率で発光が取り出し可能な封止缶側から発光を取り出す場合には、封止缶の表面状態により問題を生じる。すなわち、前述のガラス板および石英板の内部を彫り込む方式により得た封止缶では、彫り込まれた内部には加工痕があるため光透過率が低くなる。
【０００７】
また、後述のプレスにより一体成形する方式により得た封止缶でも、材質が金属板では不可能であり、ガラス板の場合でも、その表面は型の面が転写されるため、型の表面精度が重要となる。高い面精度を維持するのは困難であり、大量に生産した場合では、型の劣化に伴ってガラス表面が曇り光透過率が低下する可能性が高い。このように封止缶側から発光を取り出す際の高光透過率を有する封止缶の製造が第１の課題である。
【０００８】
また、有機エレクトロルミネッセンス装置の発光層が形成されたガラス基板上に封止缶を重ね合わせて封止する工程では、活性ガスや水分を極力排除した雰囲気で作業するために、外部から密閉された空間で行う。この密閉された空間内で有機エレクトロルミネッセンス装置の発光層が形成されたガラス基板と封止缶を重ね合わせるにはカメラ等を利用した位置合わせ機能が必要になり、さらに封止材の硬化のために紫外光を照射する設備および加熱する設備も必要となる。そのため雰囲気調整が可能で密閉性が高く、かつカメラ等で確認しながら位置合わせを行い、紫外光照射および加熱可能な高機能な製造装置が必要となり、必然的に装置コストも高くなる。この高機能で高コストな製造装置を必要とすることが第２の課題である。
【０００９】
そこで、本発明は封止缶側から発光を取り出し可能な光透過率の高い封止缶を有する有機エレクトロルミネッセンス装置およびその製造方法を提供することと、位置合わせ機能のない装置を用いて有機発光体素子が形成された基板と封止缶とが精度良く重ね合わせられた有機エレクトロルミネッセンス装置およびその製造方法を提供することを課題としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するため、少なくとも発光層を有する有機層をアノード電極上の画素分離用バンク内部に形成してカソード電極とで挟み込んだ発光体素子をガラス基板等の発光体素子形成用基板上に配設する有機エレクトロルミネッセンス装置であって、前記発光体素子形成用基板と同等の物性値を有する光透過性基板からなる封止缶用基板の外周に紫外光を透過する材料で額縁状に封止缶外周包囲リブを形成し、前記発光体素子を前記封止缶外周包囲リブの内側に配置して、前記発光体素子を前記封止缶外周包囲リブと前記封止缶用基板とで覆う構造とした。
【００１１】
また、対向して重ね合わせる前記発光体素子形成用基板上の発光体素子が形成された領域の外側と、前記封止缶用基板の額縁状の前記封止缶外周包囲リブの間に、発ガスおよび水分を吸収する吸着材を配設した。
【００１２】
そして、前記カソード電極が光透過性導電体からなり、発光層で生じた発光が前記カソード電極を透過するようにし、前記カソード電極を透過した光が、光透過性基板からなる前記封止缶用基板を通して見られる構造とした。
【００１３】
また、前記発光体素子の周辺を発光層を分離するための画素分離用バンクと同質の材料で包囲した位置合わせ用リブを備え、かつ当該位置合わせ用リブが画素分離用バンクより広い幅からなるようにし、上記した幅が異なることによって膜厚（高さ）の異なる前記画素分離用バンクと前記位置合わせ用リブが同一工程で形成されるようにした。
【００１４】
更に、前記位置合わせ用リブの外周および内周寸法が、前記封止缶外周方位リブの外周寸法および内周寸法より小さいか、あるいは大きい寸法からなり、発光体素子を形成した発行体素子形成用基板と、封止缶用基板と封止缶外周方位リブからなる封止缶とを重ね合わせる際、前記位置合わせ用リブの側面と前記封止缶外周包囲リブの側面が接触し、前記位置合わせ用リブが封止缶と発光体素子形成基板を重ね合わせる際の位置決めガイドとなる。
【００１５】
このように、本発明では、発光体素子を形成した発光体素子形成用基板と同等の物性値を有するの光透過性基板からなる封止缶用基板を用いて、その外周に額縁状に包囲凸部を設けることで、内部が周辺より凹んだ形状の吸着材を格納するエリアを有する高い光透過率からなる封止缶を得ることができる。そして、対向する発光体素子が形成された領域の外側と額縁状の封止缶外周包囲リブとの間に吸着材を設置することで、光透過性基板からなる封止缶用基板以外に発光を遮るもの無く、封止缶側に有効に発光を取り出すことができる。
【００１６】
また、画素分離用バンクと同時に、位置合わせ用リブを発光体素子を形成する発光体素子形成用基板上に形成するため、発光体素子を形成する領域に対して位置合わせ用リブは位置ずれすることなく形成でき、位置合わせリブの外周および内周寸法が、封止缶外周包囲リブの内周および外周寸法と互い違いになる寸法とすることで、重ね合わせ時のガイドとできるため、カメラ等の位置合わせ機能がなくても発光体素子を形成した領域を基準に封止缶を精度良く重ね合わせることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置の一実施例を説明する。
有機エレクトロルミネッセンス装置には、発光に寄与する部分に使用する有機材料として低分子材料系と高分子材料系があるが、本発明は、これらを限定するものではなく、双方を混成した有機エレクトロルミネッセンス装置であってもよい。
【００１８】
低分子材料系の有機エレクトロルミネッセンス装置の構成は、一般的に、ガラス基板／アノード電極／ホール注入層／ホール輸送層／発光層／電子輸送層／カソード電極／封止缶である。一方、高分子材料系の有機エレクトロルミネッセンス装置の構成は、一般的に、ガラス基板／アノード電極／ホール輸送層／発光層／カソード電極／封止缶である。
【００１９】
高分子材料系のエレクトロルミネッセンス装置の場合には、低分子材料系の有機エレクトロルミネッセンス装置のホール注入層／ホール輸送層をホール輸送層が両方の特性を兼ねる場合があり、さらに高分子材料系の有機エレクトロルミネッセンス装置では、低分子材料系の有機エレクトロルミネッセンス装置の電子輸送層／カソード電極をカソード電極のみで代用する場合がある。また封止缶とガラス基板は封止材を介して接合され、その内部に水分やガスを吸着する吸着材を設置する。本実施例で用いた材料、組成等に限定するものではなく、有機エレクトロルミネッセンス装置を実現するための実施例である。
【００２０】
以下、本発明の具体的な実施例を図面を用いて詳述する。
《実施例１》
図１は本発明の第１の実施形態の封止缶をなす部材の構成および前記封止缶と発光体素子との位置関係を示す断面図である。図１において１は発光体素子形成用基板、２は封止缶用基板、３は封止缶外周包囲リブ、４は封止缶、５は吸着材、６はアノード電極、７は画素分離用バンク、８は発光寄与層、９はカソード電極、１０は発光体素子、２２は封止材である。
【００２１】
発光体素子形成用基板１はガラス基板等からなり、封止缶用基板２は発光体素子形成用基板１と同質の光透過性基板である。封止缶４は封止缶用基板２と封止缶外周包囲リブ３により構成され、封止缶外周包囲リブ３は封止缶用基板２の外周に形成される。発光体素子１０は、アノード電極６と画素分離用バンク７と発光寄与層８およびカソード電極９で構成され、封止缶外周包囲リブ３は発光体素子１０が形成された領域より大きな領域に形成し、吸着材５と発光体素子１０との厚さの合計より大きくする。
【００２２】
尚、前述したように発光層の材料系（高分子系、低分子系）によりアノード電極６とカソード電極９で挟まれた発光に寄与する発光寄与層８の層構成は変動する。封止缶外周包囲リブ３の材料には有機材料および無機材料を用いることができる。その形成方式としてはスクリーン印刷およびディスペンサ等で直描する方式と、スピンナ等により封止缶外周包囲リブ３の材料を封止缶用基板２の片側全面に塗布した後、不要な周辺以外を露光・現像工程により除去して形成する方式がある。吸着材５は封止した後、発光体素子から発生されるガスおよび外部から侵入してくる外気および水分を吸着するものである。また、吸着材５は、発光体素子１０の形成領域の外側で、かつ封止缶外周包囲リブ３の内側側面に挟まれた範囲に設置する。これにより発光体素子１０の発光を遮ることなく、光透過性基板からなる封止缶用基板２を通して外部に有効に発光を取り出すことができる。
【００２３】
図２は本発明の第１の実施形態の画素分離用バンクと位置合わせ用リブを同時に形成する際の一連の工程を示す説明図である。図２において、１１はスキージ、１２はスクレッパー、１３はスキージ１１とスクレッパー１２を保持し、かつ上下させる機構を有するヘッド、１４はスクリーン版、１５はスクリーンマスク、１６は画素分離用バンク転写用開口パターン、１７は位置合わせ用リブ転写用開口パターン、１８はインク、１９は基板固定テーブル、２０は位置合わせ用リブである。
【００２４】
スキージ１１は、スクリーンマスク１５のスキージ側の面に乗せられているインク１８を画素分離用バンク転写用開口パターン１６と位置合わせ用リブ転写用開口パターン１７を通して、その反対側に塗布するものである。
【００２５】
スクレッパー１２はスクリーンマスク１５に備えられている画素分離用バンク転写用開口パターン１６と位置合わせ用リブ転写用開口パターン１７内にインク１８を充填するものである。スキージ１１とスクレッパー１２はヘッド１３により上下動され、インク充填時はスキージ１１を持ち上げ、スクレッパー１２を下げてスクリーンマスク１５に密着させ、インク塗布時はスクレッパー１２を持ち上げ、スキージ１１を下げてスクリーン１５に密着させる。スクリーンマスク１５はスクリーン版１４に装着されている。
【００２６】
位置合わせ用リブ転写用開口パターン１７の開口幅は、画素分離用バンク用開口パターン１６の開口幅より必ず大きく形成する。これは、筆者らの本発明における検討で、スクリーン印刷では、スクリーン版の開口部の幅により塗布厚変動を生じることが発見されたことによるものであり、位置合わせ用リブを画素分離用バンクの膜厚より厚く、同一の印刷で形成するために、位置合わせ用リブ転写パターン１７を画素分離開口パターン１６の幅より大きくした。
【００２７】
即ち、スクリーン版の開口部の幅が、ある幅を境に、それより大きくなると塗布厚は一定し、その幅よりも小さくなるほど塗布厚が減少する傾向がある。この現象を利用することにより、同一面内において、同一の印刷工程で膜厚の異なるものが形成できる。なお、このライン幅に対する塗布厚の傾向はインクの材質とスクリーン版の仕様により異なる。
【００２８】
本実施例では画素分離用バンク材料にセントラル硝子（株）スクリーン印刷用ポリイミドＰＰ−２０００を用い、またスクリーン版には、線径が１８μｍ、開口部の寸法が３３μｍ、開口面積が４２％の５００番ステンレスメッシュ品に、（株）東京プロセスサービス製の溶剤耐性に優れている乳剤（製品名：ＮＳＬ）を膜厚３０μｍに形成したものを用いた。
【００２９】
前記インク材と前記スクリーン版の組み合わせでは、ライン幅が１５０μｍより大きい範囲では、膜厚はスクリーン版の乳剤厚とほぼ等しい厚さに形成され、ライン幅が１５０μｍより小さくなるほど、形成した膜厚は減少し、ライン幅が２０μｍでは、膜厚は約５μｍであった。
【００３０】
即ち位置合わせ用リブ転写用開口パターン１７の幅を１５０μｍより大きくし、画素分離用バンク転写用パターン１６の幅を２０μｍとした場合では、膜厚３０μｍからなる位置合わせ用リブが、膜厚５μｍからなる画素分離用バンクと同時に形成できる。膜厚が３０μｍ程度あれば、位置決めするためのガイドとして効果を十分に得ることが可能である。なお、スクリーン印刷により同時に塗布厚の異なるものを転写する条件は、上記材料と上記仕様のスクリーン版に限定するものではない。
【００３１】
図２（ａ）に示すように、スクリーン版１４に装着されたスクリーンマスク１５の画素分離用バンク転写用開口パターン１６に対して、発光体素子形成用基板１上に形成されたカソード電極６の位置を合わせて、発光体素子形成用基板１を基板固定テーブル１９の上にセットし固定する。本実施例では基板固定テーブル１９に設けた微細な穴を利用し減圧吸着して固定した。
【００３２】
次にスクリーンマスク１５上にインク１８を置き、ヘッド１３によりスキージ１１を上昇し、スクレッパー１２を下降させてスクリーンマスク１５に密着させた後、スクレッパー１２を移動させてインク１８を掻き取りながら画素分離用バンク転写用開口パターン１６と位置合わせ用リブ転写用開口パターン１７にインク１８を充填する。図２（ａ）においては、右から左にスクレッパー１２を動かすことにより達成される。
【００３３】
次に図２（ｂ）に示すように、ヘッド１３によりスクレッパー１２を上昇し、スキージ１１下降させ、スクリーンマスク１５に密着させた後、スキージ１１を左から右へ動かすことにより、画素分離用バンク転写用開口パターン１６をおよび位置合わせ用リブ転写用開口パターン１７に充填されたインク１８を発光体素子形成用基板上に転写する。これにより画素分離用バンク７はカソード電極６を仕切る位置に形成され、これと同時に画素分離用バンク７より厚く、位置合わせするためのガイドとしての効果を十分に得ることが可能な膜厚からなる位置合わせ用リブ２０を画素形成用基板１の外周に形成できる。
【００３４】
図３は本発明の第１の実施形態を示す有機エレクトロルミネッセンス装置製造方法の一連の工程を示す説明図である。図３において、２１は外部端子、２２は封止材である。
【００３５】
本実施例では、まず図１（ａ）に示すように、発光層形成基板１の片側にアノード電極６と外部端子２１を形成する。発光体素子形成用基板は封止缶側から発光を取り出すため透明である必要はない。しかし封止缶と同様な物性値であるのが好ましい。本実施例では封止基板には光透過率の高いガラス基板を用いるため、同質のガラス基板（コーニング製＃１７３７）を用いた。また、本実施例では縦横比３：４の１５．２インチサイズに発光層を形成したため、ガラス基板のサイズは、発光層サイズより各辺２０ｍｍ大きくして３４８ｍｍ×２７１ｍｍとした。また、ガラス基板の厚さは０．７ｍｍである。
【００３６】
発光は封止缶側から取り出すため、アノード電極６も透明である必要はなく、導電率の高い金属材料等を用いることができる。その材料としてはＣｒ、Ｍｏ−Ｔａ、Ｔａ、Ａｌ等がある。また外部端子２１についても同様に導電率の高い材料が好ましい。本実施例ではアノード電極６および外部端子２１は、スパッタにより導電材を全面コートした後、露光・現像を行い形成した。なお、アノード電極２の表面は、より平滑なものが好ましい。また、本実施例では、アノード電極６および外部端子２１の材料にはＡｌを用いた。
【００３７】
次に図３（ｂ）に示すように、アノード電極６と外部電極２１が上向きになる用に発光体素子形成用基板１を基板固定テーブル１９に保持し、図２で説明した方式により画素分離用バンク７と、それより厚い膜厚の位置合わせ用リブ２０を同一工程で成形した。なお、画素分離用バンク７および位置合わせ用リブ２０の材質は同一のもので、その材料としてはポリイミドペースト、マレイミドワニス、ポリアミドペースト等があるが、形状保持性からチクソ性が高いものが好ましい。また、ポリイミドに限るものではなく、吸湿性が少なく、ガスの発生が少ないものであればよい。
【００３８】
この実施例においてはセントラル硝子（株）のスクリーン印刷用ポリイミドＰＰ−２０００を用い、塗布後、窒素雰囲気中で常温から２２０゜Ｃまで５゜Ｃ／分の速さで昇温させ、２２０゜Ｃに至った後、６０分保持して硬化させた。また、スクリーン版には、線径が１８μｍ、開口部の寸法が３３μｍ、開口面積が４２％の５００番ステンレスメッシュ品に、（株）東京プロセスサービス製の溶剤耐性に優れているスクリーンマスク形成用感光性樹脂からなる乳剤（製品名：ＮＳＬ）を用いてパターンを形成したもの用いた。
【００３９】
本実施例では１画素の表示エリアサイズは縦２８０μｍ、横８０μｍであり、そのピッチは縦３００μｍ、横１００μｍである。画素分離用バンクは表示エリア以外を覆う必要があるため、その寸法は縦横供にライン幅は２０μｍとなり、横ラインのピッチは３００μｍ、縦ラインのピッチは１００μｍである。画素分離用バンクの形成領域の寸法は、３０８ｍｍ×２３１ｍｍの対角１５．２インチであり、画素はこの中に横方向に１０２４×３個（赤、緑、青の３色分）の合計３０７２個、縦方向には７６８個を配設した。また画素分離用バンクの厚みは発光体素子を構成する各層の形成後の所望の厚さと、各層の形成方式により決まる。
【００４０】
本実施例で用いた発光層の材料は高分子系のものである。また、発光寄与層８はホール輸送層／発光層からなり、発光体素子の構成はアノード電極／ホール輸送層／発光層／カソード電極である。アノード電極およびカソード電極はスパッタおよび蒸着で形成し、ホール輸送層と発光層はインクジェットで塗布した。スパッタおよび蒸着で形成するアノード電極およびカソード電極は形成直後から膜厚は大きく変動せず、その膜厚は１００ｎｍ程度である。
【００４１】
一方、ホール輸送層と発光層はインクジェットで塗布するために、希釈したインクを用いる。そのため、塗布直後と溶剤が揮発した乾燥後では膜厚が大きく変動する。本実施例では、ホール輸送層および赤、緑、青の発光層とも固形分濃度が３％に希釈されたものを用い、乾燥後の膜厚をそれぞれ０．１μｍに設計しているため、塗布直後の未乾燥状態における膜厚は３．３μｍである。インクジェット等により希釈したインクを用いて層形成を行う場合、画素分離用バンクの厚みは、希釈したインクの塗布直後の膜厚により決定される。
【００４２】
本実施例ではホール輸送層および赤、緑、青の発光層の塗布直後の膜厚が３．３μｍであるため、画素分離用バンクはそれより大きく膜厚５μｍとした。ライン幅２０μｍで膜厚５μｍに塗布する際の上記スクリーン版のパターンを形成する乳剤の厚みは３０μｍである。
【００４３】
なお、先述したようにライン幅のある幅を境にスクリーン印刷では塗布厚が一定の領域と、ライン幅の減少に対して塗布厚も減少する傾向がある。上記画素分離用バンク材料と上記スクリーン版の組み合わせではスクリーン版開口部幅が１５０μｍを境にスクリーン版開口部幅に対する塗布厚の傾向が変わる。位置合わせ用リブ２０の膜厚はガイド性を持たせるために厚い方が好ましい。上記スクリーン版を用いた場合、ライン幅の大きさに膜厚が影響されないライン幅は１５０μｍ以上であるため、位置合わせ用リブ２０の幅をその幅より大きく２００μｍとし、３２０ｍｍ×２４３ｍｍの寸法で、発光体素子の形成領域を囲むように形成した。
【００４４】
次に図３（ｃ）に示すように、画素分離用バンク内に発光寄与層８を形成する。なお本実施例では、前述した様に高分子系の発光層を用い、アノード電極とカソード電極に挟まれた発光寄与層８の構成はホール輸送層／発光層とし、それぞれバンク内に塗布した。塗布方式としては、スクリーン印刷法とインクジェット法等があり、本実施例ではインクジェット法を用いた。なお、ホール輸送層は全色共通とし、ホール輸送材料のインクとしては、導電性高分子であるポリ（３、４−エチレンジオキシチオフェン）とドーパントであるポリスチレンスルホン酸を含む水コロイド溶液（Ｂａｙｅｒ製ＢＹＴＯＲＯＮＰ−ＣＨ−８０００）を用いた。
【００４５】
また、各色を発光する発光材料のインクとして、緑はＤｏｗ製Ｇｒｅｅｎ−Ｋを１、２、３、４−テトラメチルベンゼンで調合したもの、赤はＤｏｗ製Ｒｅｄ−Ｆを１、２、３、４−テトラメチルベンゼンで調合したもの、青はＤｏｗ製Ｂｌｕｅ−Ｃを１、３、５−トリメチルベンゼンで調合したものを用いた。なお、本実施例でホール輸送層は全色共通としたが、生産性は落ちるが各色毎に材質、膜厚を変えてもよい。
【００４６】
次に図３（ｄ）に示すように、所定のバンクに赤、緑、青の発光層が形成された基板に光透過性導電体からなるカソード電極９をスパッタ法により各画素ごとに分離して形成した。本実施例ではカソード電極材料に面積抵抗率約１０Ω／ｃｍ^２以下のＩＴＯを用いた。カソード電極の上方に発光を取り出すため、カソード電極材料として光が透過しない金属材料を用いることはできず、より光透過性が高く、かつより導電率が高い材料が好ましい。
【００４７】
次に図３（ｅ）に示すように、光透過性基板からなる封止缶用基板２の外周に額縁状に封止缶外周包囲リブ３を形成し、封止缶外周包囲リブ３に囲まれた領域で、かつ封止缶用基板２と封止缶外周包囲リブ３からなる封止缶４を発光体素子形成用基板１に重ね合わせた際に発光体素子の形成された領域に干渉しない範囲に吸着材５を設置した。図１で説明したように、封止缶用基板２は光透過率の高いものが好ましい。本実施例では封止缶用基板２に発光体素子形成用基板１と同質のガラス基板（コーニング製＃１７３７）で、板厚０．７ｍｍ、寸法３２８ｍｍ×２５１ｍｍのものを用いた。
【００４８】
また、図１で説明したように、吸着材５は有機材からなる発光寄与層８から発生するガスや後の工程で封止缶４と発光体素子形成用基板１を重ね合わせて封止材を用いて封止した後に封止材を貫通して侵入した外気や水分を吸着するためのものである。また、封止缶外周包囲リブ３は位置合わせ用リブ２０とその側面が互い違いに接触する寸法にし、かつ位置合わせ用リブ２０と吸着材５の厚みの合計より厚く形成する。本実施例で用いた吸着材５の厚みは５００μｍ、位置合わせ用リブ２０は厚さ３０μｍで形成したため、封止缶外周包囲リブ３の厚みはこの合計より厚く８００μｍで形成した。
【００４９】
封止缶外周包囲リブ２０の形成方式としてはスクリーン印刷およびディスペンサにより直描する方式およびスピンナ等により基板全面に形成した後、露光・現像より周辺以外の不要な箇所を除去する方式がある。本実施例ではスクリーン印刷を用い、大きさ３２２ｍｍ×２４５ｍｍでライン幅を１８００μｍとし、位置合わせ用リブ２０の寸法３２０ｍｍ×２４３ｍｍに対して封止基板周辺リブ３の内周側面が接触するように形成した。
【００５０】
また封止缶外周包囲リブ３の材料としては封止缶用基板表面との密着性がよく、吸湿性が少なく、ガス等の発生が少なく、それ自身が高いシール効果を持ち、封止缶用基板との界面およびそれ自身が外気および水分をなるべく通さないものが好ましい。また、封止缶外周包囲リブの材料に紫外光の吸収の少ないものを用いることで、封止材に紫外光硬化材料からなるものを用いた場合、封止缶側から紫外光を照射して封止材を硬化させることができる。
【００５１】
これは外部端子により遮光される箇所を生じる発光体素子形成用基板側からの照射よりも均一に封止材に紫外光を照射することができ、封止材を基板面内でより安定に硬化できる。本実施例では封止缶外周凸部には画素分離用バンクと同じセントラル硝子（株）のスクリーン印刷ポリイミドＰＰ−２０００を用いた。
【００５２】
次に図３（ｆ）に示すように、位置合わせ用リブ２０の外側で、かつ封止缶外周包囲リブ３と対向する位置に封止材２２を塗布する。この塗布方式としてはディスペンサ、スクリーン印刷がある。本実施例ではディスペンサを用いて封止材２２を塗布した。
【００５３】
封止材の材料としては紫外線硬化型材料、熱硬化型材料、紫外線熱硬化型材料があり、紫外線硬化型材料および紫外線熱硬化型材料を用いた場合、紫外線照射時に封止材に近い部分の有機エレクトロルミネッセンス装置に紫外線の光が拡散照射され、輝度劣化（寿命低下）を生じる可能性がある。また熱硬化型材料および紫外線熱硬化型材料を用いた場合、１００゜Ｃを越える温度で硬化させると、紫外線の場合と同様に有機エレクトロルミネッセンス装置に影響を及ぼし輝度劣化（寿命低下）を生じる可能性がある。本実施例では封止材に紫外光照射により第一次の硬化が行われ、次いで８０゜Ｃ加熱で第二次硬化（本硬化）する紫外線熱硬化型材料を用いた。
【００５４】
次に図３（ｇ）に示すように、発光体素子形成用基板１と封止缶４を位置合わせ用リブ２０と封止缶外周包囲リブ３によるセルフアライメント効果により、重ね合わせるだけで位置合わせを行い、発光体素子形成領域に紫外光が漏れないように十分遮蔽した後、封止用基板２の外側から紫外光を照射して封止材２２を硬化させた。この時、重ね合わせた封止缶４と発光体素子形成用基板１は封止缶外周包囲リブ３と位置合わせ用リブ２０により、横方向の拘束をしなくてもずれることはない。次いで８０゜Ｃのオーブン内で加熱し、封止材２２を第二次硬化（本硬化）させた。なお作業は全て不活性ガスである窒素中で行った。封止材により接合された箇所は位置合わせ用リブと封止缶外周包囲リブが互い違いに接触するため、同じ封止材の幅で平面同士で接合する場合より、封止材の接着距離（幅）が長くなり、外気や水分の侵入をより防ぐことができる。
次に外部端子２１に駆動回路を接続することでディスプレイを作成することができた。このディスプレイは封止缶を通して画像を見ることができた。
《実施例２》
位置合わせ用リブ２０を封止缶外周包囲リブ３の外側に配置した以外は、上記実施例１と同様の方法で有機エレクトロルミネセンス装置を作製した。
図４は本発明の第２の実施形態の有機エレクトロルミネッセンス装置の最終形態を示す断面図である。
【００５５】
本実施例では、３２２ｍｍ×２４５ｍｍ、幅１８００μｍで形成した封止缶外周包囲リブ３に対し、位置合わせ用リブを３２４ｍｍ×２４７ｍｍ、幅２００μｍに形成し、封止缶外周包囲リブ３の外側に位置合わせ用リブ２０を配置した。発光体素子形成用基板１と封止缶４を重ね合わせる際、位置合わせ用リブ２０の内周側面が封止缶外周包囲リブ３の外周側面と接触し位置決めガイドとなり、少ない位置ずれで重ね合わせる事ができた。
【００５６】
なお、封止缶外周包囲リブ２０の厚さは、厚さ５００μｍの吸着材と厚さ約５．１μｍで形成した発光体素子の厚みの合計より大きくし、厚さ８００μｍで形成した。また、封止材２２は位置合わせリブ２０の内周にスクリーン印刷やディスペンサ等により塗布し、発光体素子形成用基板１と封止缶４を重ね合わせた際、封止材は内側につぶれて広がるため、発光体素子が形成された領域まで達しないように封止材２２の塗布量を調整する必要がある。
《実施例３》
位置合わせ用リブを同心上に二重に形成し、その囲まれた領域に封止材を塗布し、封止缶外周包囲リブ配置する以外は、上記実施例１と同様の方法で有機エレクトロルミネセンス装置を作製した。
図５は本発明の第３の実施形態の有機エレクトロルミネッセンス装置の最終形態を示す断面図である。図５において、３５は第１の位置合わせ用リブ、３６は第２の位置合わせ用リブである。
【００５７】
本実施例では、３２２ｍｍ×２４５ｍｍ、幅１８００μｍで形成した封止缶外周包囲リブ３に対し、第１の位置合わせ用リブ３５を３２０ｍｍ×２４３ｍｍ、幅２００μｍに形成し、その外側に同心上に第２の位置合わせリブ３６を３２４ｍｍ×２４７ｍｍ、幅２００μｍに形成し、第１の位置合わせリブ３５と第２の位置合わせリブ３６に挟まれた領域に封止缶外周包囲リブ３を配置した。
【００５８】
発光体素子形成用基板１と封止缶４を重ね合わせる際、第１の位置合わせ用リブ３５の外周側面および第２の位置合わせ用リブ３６の内周側面が封止缶外周包囲リブ３の側面と接触して位置決めガイドとなり、少ない位置ずれで重ね合わせる事ができた。なお、封止材２２は第１の位置合わせリブ３５と第２の位置合わせリブ３６に挟まれた領域に塗布するため、粘度の低い封止材でも外部への流出を防ぎ使用することができる。
《実施例４》
図６は本発明の第４の実施形態を示す有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法の一連の工程を示す説明図である。
本実施例では、まず図６（ａ）に示すように光透過性基板からなる画素形成基板１の片側に透明導電体であるＩＴＯをスパッタにより全面コートした後、露光・現像でアノード電極６および外部電極２１を形成する。なお、アノード電極２１の表面は、より平滑なものが好ましい。なおこの実施例においては用いたＩＴＯは面積抵抗率約１０Ω／ｃｍ^２以下のもので、その表面を平滑処理したものである。
【００５９】
次に図６（ｂ）に示すように、アノード電極６と外部電極２１が上向きになる用に発光体素子形成用基板１を基板固定テーブル１９に保持し、図２で説明した方式により画素分離用バンク７と、それより厚い膜厚の位置合わせ用リブ２０を同時に成形した。本実施例では発光を発光体素子形成用基板側に取り出すため、発光体素子形成用基板１上に形成された駆動回路が干渉し、同じ面積に同じ画素数で画素を形成する場合、封止缶側に発光を取り出す場合より表示エリアサイズが狭くなる。本実施例では１画素の表示エリアサイズは縦１８０μｍ、横８０μｍであり、そのピッチは縦３００μｍ、横１００μｍである。画素分離用バンクは表示エリア以外を覆う必要があるため、その寸法は横ライン幅１２０μｍ、縦ライン幅２０μｍとなり、横ラインのピッチは３００μｍ、縦ラインのピッチは１００μｍである。
【００６０】
第１の実施の形態と同様に画素分離用バンクの形成領域の寸法は、３０８ｍｍ×２３１ｍｍの対角１５．２インチであり、画素はこの中に横方向に１０２４×３個（赤、緑、青の３色分）の合計３０７２個、縦方向には７６８個を配設した。本実施例は、第１の実施の形態と同じホール輸送層と発光層を用いため、画素分離用バンクは同様に膜厚５μmで形成した。また、本実施例では第１の実施の形態と同じスクリーン版と画素分離用バンク材料を用いているため、ライン幅２０μｍで膜厚５μｍに塗布する際のスクリーン版のパターンを形成する乳剤の厚みは３０μｍである。
【００６１】
なお、先述したようにライン幅のある幅を境にスクリーン印刷では塗布厚が一定の領域と、ライン幅の減少に対して塗布厚も減少する傾向がある。上記画素分離用バンク材料と上記スクリーン版の組み合わせではスクリーン版開口部幅が１５０μｍを境にスクリーン版開口部幅に対する塗布厚の傾向が変わる。すなわち幅２０μｍの縦ラインと幅１２０μｍの横ラインをその幅の開口部を有するパターンかからなるスクリーン版で形成すると、幅２０μｍの縦ラインは膜厚５μｍ程度に塗布されるが、幅１２０μｍの横ラインはスクリーン版の乳剤厚に近い２５μｍ程度の膜厚で塗布され、同じ画素分離用バンクであっても縦ラインと横ラインで膜厚に大きな差を生じる。
【００６２】
そこで画素分離用バンクの縦ラインと横ラインの膜厚を揃えるために幅１２０μｍの横ラインは幅２５μｍライン３本をスペース２２．５μｍに配置したパターンに分割することで、幅２０μｍの縦ラインよりも厚く印刷した後、インクをスペースエリアに流動させレベリングさせることで、スペースを埋め、かつ縦ラインと同じ高さになるようにした。これ以外は図３（ｂ）と同様であり、説明は省略する。
【００６３】
次の工程の図６（ｃ）は画素形成領域が小さい以外は、図３（ｃ）同様であり、説明は省略する。
【００６４】
次に図６（ｄ）に示すように、所定のバンクに赤、緑、青の発光層が形成された基板にカソード電極を真空蒸着法により各画素ごとに分離して形成した。本実施例ではカソード電極材料としてにＡｌ／Ｃａを用いた。なお、カソード電極としては、仕事関数が小さなものであればよく、Ａｌ／Ｃａに限定するものではない。
【００６５】
次に図６（ｅ）に示すように、光透過性基板からなる封止缶用基板２の外周に額縁状に封止缶外周包囲リブ３を形成し、封止缶外周包囲リブ３に囲まれた領域に吸着材５を固定した。本実施例では発光を発光体素子形成用基板側に取り出すため封止缶を発光体素子形成用基板に重ね合わせた際に、発光体素子が形成された領域に吸着材５を固定しても良い。また、ガラス板や石英板の内部を機械加工やサンドブラストで彫り込む方法で形成した封止缶および、金属板やガラス板をプレス等により一体成形して形成した封止缶も用いることができる。
【００６６】
なお、機械加工やプレス等により形成した封止缶を用いる場合には、封止缶と発光体素子形成用基板を重ねる際に位置合わせ用リブ２０が封止缶周辺の突出部分に互い違いに接触して位置決めガイドとなるように、封止缶周辺の突出部分の寸法に位置合わせ用リブの寸法を調整する必要がある。また、機械加工で彫り込んだ封止缶やプレス等により形成した封止缶の周辺凸出部分にスクリーン印刷やディスペンサにより封止缶外周包囲リブをさらに形成して、位置合わせ用リブをガイドとして重ね合わせの位置決めをしてもよい。
【００６７】
次の工程の図６（ｆ）は図３（ｆ）と同様であり、説明は省略する。
次に図６（ｇ）に示すように、発光体素子形成用基板１と封止缶４を位置合わせ用リブ２０と封止缶外周包囲リブ３によるセルフアライメント効果により重ね合わせるだけで位置合わせを行い、発光層形成領域に紫外光が漏れないように十分遮蔽した後、封止基板側から紫外光を照射して封止材を硬化させた。次いで８０゜Ｃのオーブン内で加熱し封止材を第二次硬化（本硬化）させた。なお作業は全て不活性ガスである窒素中で行った。
【００６８】
次に外部電極２１に駆動回路を接続することでディスプレイを作成することができた。このディスプレイは発光体素子形成用基板を通して画像を見ることができた。なお、本実施例では位置合わせリブ２０を第１の実施例と同じ封止缶外周包囲リブ３の内側に設置したが、位置合わせ用リブは第２および第３の実施例と同様な形態をとってもよい。
《実施例５》
画素分離用バンク材料に用いたインク材より、光透過率の低いインク材料を用いた以外は、上記実施例１と２と３および４と同様の方法で有機エレクトロルミネッセンス装置を作製した。
【００６９】
本実施例では、上記実施例１と２と３および４で画素分離用バンク材料に用いたセンラル硝子（株）製スクリーン印刷用ポリイミドＰＰ−２０００に、シーアイ化成（株）の黒色超微粒子ＮａｎｏＴｅｋＢｌａｃｋ−１を、体積比３％の濃度で混入し、光波長３００から８００ｎｍの範囲において光透過率０．０５％で、光をほとんど透過させない画素分離用バンク用材料を作製した。この材料を画素分離用バンク用材料として用いることで、画素分離用バンク内への光の侵入を防ぐことができ、隣接する画素の発光が混ざり合う現象および外部への画素分離用バンクからの光の漏れを防ぐことができた。なお、これは前記バンク材料と前記黒色微粒子に限定するものではなく、画素分離用バンク材料としては、光透過率がより低いものがよい。
《実施例６》
アノード電極を形成した発光体素子形成用基板の代わりに、薄膜トランジスタを形成した発光体素子形成用基板を使用する以外は、上記実施例１と２と３と４および５と同様の方法で有機エレクトロルミネッセンス装置を製作した。
【００７０】
薄膜トランジスタの製造方法は、表面が絶縁性である基板上にオルガノシリコンナノクラスターを塗布する工程と、このオルガノシリコンナノクラスターを酸化させ酸化シリコン膜を形成する工程と、ソース領域、ドレイン領域、およびそれらに挟まれたチャネル領域を有する島状非単結晶シリコン膜を形成する工程と、島状非単結晶シリコン膜上にゲート絶縁膜を形成する工程と、チャネル領域上にゲート絶縁膜を介してゲート電極を形成する工程とを経て形成されるが、各工程では通常良く知られた方法を用いることができる。
【００７１】
ここで、オルガノシリコンナノクラスターとは、有機溶剤に可溶で、バンドギャップが３ｅＶから１．２ｅＶである有機シリコン化合物を表し、テトラハロゲン化シランと有機ハロゲン化物をアルカリ金属あるいはアルカリ土類金属存在下で反応させ、更に、フッ酸で処理することによって得られる。テトラハロゲン化シランの一部をトリハロゲン化シランまたはジハロゲン化シランに替えても良い。
【００７２】
このようにして得られたオルガノシリコンナノクラスターは炭化水素、アルコール、エーテル、芳香族溶剤、極性溶媒など一般の有機溶剤に可溶である。また、合成の最後にフッ酸処理を行うことにより、反応系中の酸素や水、停止材からシリコンナノクラスター中に取り込まれている酸素原子を排除することができる。これらの酸素原子はシリコン薄膜を得ようとする場合には、シリコン酸化膜生成の原因となり好ましくない。フッ酸処理を行うことにより、酸素原子を含まないシリコン薄膜前駆体としてのシリコンナノクラスターを得ることができる。
【００７３】
オルガノシリコンナノクラスターの薄膜は、適宜選択された溶剤中にオルガノシリコンナノクラスターを溶解した溶液から、スピンコート法、ディッピング法など湿式法による一般的な薄膜形成法で得ることができる。成膜したオルガノシリコンナノクラスターを実質的に酸素が存在しない雰囲気または還元性雰囲気中で加熱または紫外線照射するとシリコン薄膜を得ることができ、酸化性雰囲気で加熱または紫外線照射すると酸化シリコン薄膜を得ることができる。
【００７４】
上記の加熱と紫外線照射を組み合わせても良い。また実質的に酸素が存在しない雰囲気または還元性雰囲気中でレーザ照射することによりシリコン薄膜を得ることも可能である。
【００７５】
このオルガノシリコンナノクラスターを前駆体とする酸化シリコン膜上にＴＦＴを形成する。前述のように、オルガノシリコンナノクラスターはテトラハロゲン化シランが原料であり、オルガノシリコンナノクラスターを前駆体とする酸化シリコン膜はハロゲンを含む。ハロゲンにはナトリウムイオン、カリウムイオン等を偏析させて捕獲、ゲッタさせる効果があり、ガラス基板からのＴＦＴへの不純物拡散を効果的に防止する。さらに不純物拡散防止の為には酸化シリコン膜厚が厚い程その効果は大きい。オルガノシリコンナノクラスターはスピンコートで成膜が可能であり、大面積の厚膜形成が容易であり、不純物によるしきい値変動を抑えることができ、反りや亀裂は発生しない。よって本発明は大面積のガラス基板を用いた有機エレクトロルミネッセンス装置装置の製造に極めて有用である。
【００７６】
また、オルガノシリコンナノクラスターを酸化させる工程と、酸化させずシリコン薄膜とする工程を適宜組み合わせて島状シリコン層とその周囲を取り囲むように酸化シリコン膜を形成することが可能であり、島状半導体層端部の段差を減少した構造が実現でき、ゲート絶縁膜の薄膜化による絶縁耐圧の低下を防止できる。しかも、この技術は半導体層を形成後、露光、現像、エッチングという従来の島状半導体層形成法よりも少ない工程数で島状半導体層とその周囲の絶縁膜が形成できるため、製造コストを削減することが可能である。
【００７７】
本発明に係る薄膜トランジスタは、表面が絶縁性である基板上に設けられた酸化シリコン膜と、主表面および端面を有する複数の島状非単結晶半導体層と、この島状非単結晶半導体層中に、ソース領域、ドレイン領域、およびそれらに挟まれたチャネル領域を有し、島状非単結晶半導体層の端面のみと接する酸化シリコン膜上の第１の絶縁膜と、島状非単結晶半導体層と第１の絶縁膜とを覆う第２の絶縁膜と、チャネル領域上に第２の絶縁膜を介して形成されたゲート電極と、ソース領域およびドレイン領域と、ソース領域およびドレイン領域と接触するソース電極およびドレイン電極とを備えた構造をしており、前記の酸化シリコン膜はハロゲン元素を含むようにした。
【００７８】
島状非単結晶半導体層と第１の絶縁膜とは、端面のみが接するため段差が少なく、ゲート絶縁膜の薄膜化による絶縁耐圧の低下を防止できる。そして、酸化シリコン膜はハロゲン元素を含むため、ガラス基板からゲート酸化膜への不純物の拡散侵入を効果的に防止できる。
【００７９】
まず、オルガノシリコンナノクラスター溶液の作製方法を説明する。丸底フラスコにアルカリ金属として、削り状Ｍｇ金属（６４ｍｍｏｌ）を入れ、真空下１２０℃で加熱し活性化し冷却後、上記の反応系を窒素雰囲気として脱水テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）を加える。これを０℃において超音波を照射（６０Ｗ）しながら、テトラクロロシラン（１６ｍｍｏｌ）を加え反応させる。２．５時間反応させた後、生成した黒褐色反応液に、ｔｅｒｔ−ブチルブロマイド（１６ｍｍｏｌ）を反応させる。
【００８０】
１時間反応させた後、反応液の温度を５０℃とし、さらに０．５時間反応させる。この反応液を蒸留水中に滴下し、濾過法により不溶分を回収する。回収した不溶分を４７％フッ酸中に分散させ、３０分間撹拌反応させ濾過により別の不溶分を得る。トルエンを溶媒としこの不溶分の１６重量％溶液を調製し、オルガノシリコンナノクラスター溶液とする。
【００８１】
薄膜トランジスタをガラス基板に構成する方法を図７を用いて説明する。
歪点６７０℃の無アルカリガラスからなる発光体素子形成用基板１（３４８ｍｍ×２６７ｍｍ）上に、膜厚が５００ｎｍになるよう回転数を調整したスピンコート法を用いてオルガノシリコンナノクラスター溶液を塗布し、ホットプレート上８０℃で１分間乾燥させる。その後、酸素雰囲気中で５００Ｗ超高水銀ランプを用いて紫外線を３分間照射して、酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜２３を得る。更に、プラズマＣＶＤ法によりアモルファスシリコン層を５０ｎｍ堆積する。次に、ＸｅＣｌエキシマレーザを照射し、アモルファスシリコン層を結晶化してポリシリコン膜を得る。
【００８２】
次に、公知のホトエッチング工程によりポリシリコン膜をパターンニングし、島状ポリシリコン層２４を得る。その後、プラズマＣＶＤ法によりゲート絶縁膜２５となるＳｉＯ２膜を７０ｎｍ堆積し、さらにスパッタリング法によりＮｂを２５０ｎｍ堆積する。公知のホトエッチング工程によりＮｂをパターンニングし、ゲート電極２６を形成する。
【００８３】
次に、Ｎチャネル薄膜トランジスタに対してゲート電極２６をマスクとして、イオン打ち込みを用いて高抵抗Ｎ型ポリシリコン層２７を形成した後、レジストをマスクとして低抵抗Ｎ型ポリシリコン層２８を形成する。一方、Ｐチャネル薄膜トランジスタに対してはゲート電極２６をマスクとして、イオン打ち込みを用いて低抵抗Ｐ型ポリシリコン層２９を形成する。
【００８４】
高抵抗ポリシリコン層のシート抵抗値としては２０ｋΩ〜１００ｋΩが、低抵抗ポリシリコン層のシート抵抗値としては５００Ω〜１００００Ωが望ましい範囲である。更に、全体を覆うようにＳｉＯ２からなる層間絶縁膜３０が形成され、層間絶縁膜３０に設けたコンタクトスルーホールを介して、Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉの３層金属膜よりなるソース電極３１、ドレイン電極３２および配線が形成される。ここで、３層金属膜を用いたのは、低抵抗ポリシリコン層とＡｌとのコンタクト抵抗、および画素電極（ＩＴＯ）３４とＡｌとのコンタクト抵抗を低減するためである。
【００８５】
ソース電極３１、ドレイン電極３２および配線のパターンニングの後、全体を覆うようにＳｉ３Ｎ４よりなる膜厚５００ｎｍの保護絶縁膜３３を形成し、さらに保護絶縁膜３３に設けたコンタクトスルーホールを介して画素電極（ＩＴＯ）３４と、画像表示部のＮチャネル薄膜トランジスタ２８のソース電極３１とがコンタクトされている。
【００８６】
下地膜形成時のシリコンナノクラスターの酸化は、加熱法を用いても良いし、あるいは紫外線照射法と加熱法との組み合わせであっても良い。この場合、紫外線照射はスループットの向上に、また加熱は膜の緻密化など膜質の改善に効果的である。また、下地膜としては、酸化シリコン膜だけでなく、酸化シリコンと薄い窒化シリコンとの積層膜を用いても良い。窒化シリコンをバッファ層として用いれば、ガラス基板内の不純物がゲート絶縁膜中に拡散侵入するのをより効果的に防止できる。
【００８７】
アモルファスシリコンの結晶化法は熱アニールによる固相成長法でも良いし、熱アニールとレーザアニールの組み合わせであっても良い。ゲート絶縁膜は、オルガノシリコンナノクラスターの酸化膜であっても良い。膜中のハロゲンの働きによりナトリウム、カリウムなどの動きが抑制される。また、層間膜、保護膜等の絶縁膜の堆積方法は、プラズマＣＶＤ法等、公知の堆積法であっても良い。また、ゲート、ソース、ドレインの電極材料は、Ａｌ、Ｔｉ、Ｔａ等公知の電極材料であっても良い。
【００８８】
また、ＸｅＣｌエキシマレーザを照射する前に、真空条件下（１×１０^−５ｔｏｒｒ）５００℃で１時間加熱するが、この工程は実質的に酸素の存在しない雰囲気または還元性雰囲気で紫外線照射をしてもよいし、両者を組み合わせても良い。紫外線照射はスループットの向上に、加熱は膜の緻密化など膜質の改善に効果的である。更に、この工程を省略して実質的に酸素の存在しない雰囲気または還元性雰囲気でレーザ照射をして結晶化しても良い。この場合、プロセスが簡略化されるため製造コストが削減できる。
【００８９】
また、オルガノシリコンナノクラスターの酸化法は、酸化性雰囲気での加熱であっても良い。この場合、酸化の前に島状半導体層を形成しておくことが望ましい。島状半導体層形成後の熱処理により緻密な膜が得られる。別の製造方法として、島状半導体層となる部分をマスクで覆い、酸化雰囲気中で加熱することにより島状半導体層と、その周囲の絶縁膜を同時に形成する方法も製造プロセス簡略化に有効である。さらに、マスクを除去し紫外線またはレーザ照射により半導体層の膜質が改善する。
【００９０】
スピンコート法によりオルガノシリコンナノクラスターを成膜の後、酸化シリコン膜または非単結晶シリコン膜を形成するため、大型基板を用いたプロセスに有効である。また、オルガノシリコンナノクラスターから形成した酸化シリコン膜はハロゲン元素を含むことから、ガラス基板内不純物による薄膜トランジスタ特性の劣化を防止することができる。
【００９１】
さらに、島状半導体層端部の段差を減少させた構造が実現できるため、ゲート絶縁膜の薄膜化による絶縁耐圧の低下を防止できる。この技術は、従来の露光、現像、エッチングという島状半導体層形成法に比べ、露光および加熱、または露光のみ等、従来法よりも少ない工程数で島状半導体層とその周囲の絶縁膜が形成でき、製造コストを削減することが可能である。また、島状半導体層およびその周囲の絶縁膜はハロゲン元素を含むことから、ガラス基板内からゲート絶縁膜中への不純物拡散侵入による薄膜トランジスタ特性の劣化を防止できる。
【００９２】
上記した本発明の製造方法では、従来のＣＶＤ法の代わりにスピンコート法を用いるので成膜時の電力が削減できる。よって、信頼性が高く、安価な液晶表示装置を提供できる。勿論、非単結晶シリコン薄膜の製造方法を、従来のＣＶＤ法から本発明のスピンコート法に変更する事のみによっても、大型基板上に均一な成膜が可能、成膜時の電力削減等の利点から製造コストが削減でき、安価な液晶表示装置を提供できる。
【００９３】
上述の成膜法において、スピンコート法によりオルガノシリコンナノクラスターを成膜の後、実質的に酸素の存在しない雰囲気または還元性雰囲気での紫外線照射を行っても、また、加熱を実施してもよい。更には、両者を組み合わせても良い。紫外線照射はスループットの向上に、加熱は膜の緻密化など膜質の改善に効果的である。紫外線照射または加熱の後、さらにレーザ照射を行うとシリコンの結晶性が改善され、薄膜トランジスタの特性が向上する。更に、紫外線照射または加熱という工程を省略して、実質的に酸素の存在しない雰囲気または還元性雰囲気でレーザ照射をして結晶化しても良い。この場合、プロセスが簡略化されるため製造コストが削減できる。
【００９４】
薄膜トランジスタの作成方法は、本実施例に限られたものではなく、従来の液晶パネル等に使用されているものでも構わない。
【００９５】
【発明の効果】
本発明により、光透過性の封止缶用基板を用いて発光体素子を有する基板とを接合し、内部に吸着剤を配設することによって、高信頼の有機エレクトロルミネッセンス装置を可能とし、更に、画素分離用バンクと位置合わせ用リブとを同一工程で作製することで、工程簡略化および高精度組立を可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の封止缶をなす部材の構成および前記封止缶と発光体素子との位置関係を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の画素分離用バンクと位置合わせ用リブを同時に形成する際の一連工程を示す説明図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法の一連の工程を示す説明図である。
【図４】本発明の第２の実施形態の有機エレクトロルミネッセンス装置の最終形態を示す断面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態の有機エレクトロルミネッセンス装置の最終形態を示す断面図である。
【図６】本発明の第４の実施形態の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法の一連の工程を示す説明図である。
【図７】本発明の第６の実施形態の薄膜トランジスタを構成する方法を説明するための断面図である。
【符号の説明】
１・・・発光体素子形成用基板、２・・・封止缶用基板、３・・・封止缶外周包囲リブ、４・・・封止缶、５・・・吸着材、６・・・アノード電極、７・・・画素分離用バンク、８・・・発光層、９・・・カソード電極、１０・・・発光体素子、１１・・・スキージ、１２・・・スクレッパー、１３・・・ヘッド、１４・・・スクリーン版、１５・・・スクリーンマスク、１６・・・画素分離用バンク転写用開口パターン、１７・・・位置合わせ用リブ転写用開口パターン、１８・・・インク、１９・・・基板固定テーブル、２０・・・位置合わせ用リブ、２１・・・外部端子、２２・・・封止材、２３・・・酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜、２４・・・島状ポリシリコン層、２５・・・ゲート絶縁膜、２６・・・ゲート電極、２７・・・高抵抗Ｎ型ポリシリコン層、２８・・・低抵抗Ｎ型ポリシリコン層、２９・・・低抵抗Ｐ型ポリシリコン層、３０・・・層間絶縁膜、３１・・・ソース電極、３２・・・ドレイン電極、３３・・・保護絶縁膜、３４・・・画素電極（ＩＴＯ）、３５・・・第１の位置合わせ用リブ、３６・・・第２の位置合わせ用リブ

Claims

発光体素子形成用基板、封止缶用基板、該封止缶用基板の外周に額縁状に形成された封止缶外周包囲リブ、及び封止材を備え、
前記発光体素子形成用基板の上には、画素分離用バンクの内部に形成された少なくとも発光層をアノード電極とカソード電極とで挟み込まれた発光体素子が形成され、且つ該発光体素子の外側領域には位置合わせ用リブが配設され、かつ、
前記封止缶用基板と前記発光体素子形成用基板とは、前記封止缶外周包囲リブの内側に前記発光体素子が配置されるように重ね合わされて前記封止材を介して接合され、かつ、
前記封止缶外周包囲リブと前記位置合わせ用リブとは前記封止材を介して接合されてなることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置。
前記発光体素子形成用基板と前記封止缶用基板とが、略同等の物性値を有する光透過性基板であることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
前記封止缶外周包囲リブが紫外光を透過させる材料からなることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
前記発光体素子形成用基板と前記封止缶用基板と前記封止缶外周包囲リブとで囲まれた空間内部に、少なくともガスまたは水分を吸収させるための吸着材が配設されてなることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
前記吸着材が、前記発光体素子からの発光を遮蔽しない領域に配設されてなることを特徴とする請求項４に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
前記カソード電極が光透過性導電体からなることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
前記カソード電極が光透過性導電体からなり、かつ前記カソード電極を透過した前記発光体素子からの光を前記封止缶用基板を介して観察されてなることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
前記位置合わせ用リブの幅が前記画素分離用バンクの幅より大なることを特徴とする請求項第１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
前記位置合わせ用リブが前記画素分離用バンクと同質の材料からなることを特徴とする請求項第１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
前記発光体素子形成用基板が、前記発光体素子を駆動するための薄膜トランジスタを備えてなることを特徴とする請求項第１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
発光層を分離するための画素分離用バンクを備えた発光体素子を発光体素子形成用基板上に形成する工程と、
前記発光体素子の外側に位置合わせ用リブを前記発光体素子形成用基板上に形成する工程と、
封止缶用基板上に前記位置合わせ用リブと対向する位置に封止缶外周包囲リブを形成する工程と、
前記発光体素子形成用基板と前記封止缶用基板とが封止材を介して、前記位置合わせ用リブと前記封止缶外周包囲リブとで封止を行う工程と
を備えてなることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
前記画素分離用バンクを形成する工程と、前記位置合わせ用リブを形成する工程とが、同一工程で行われることを特徴とする請求項１１に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
前記位置合わせ用リブの形成工程において、前記位置合わせ用リブの外周寸法が、前記封止缶外周包囲リブの内周寸法よりも小なるように前記位置合わせ用リブを形成してなることを特徴とする請求項１１に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
前記位置合わせ用リブの形成工程において、第１の位置合わせ用リブと、該第１のリブの外側に設けた第２の位置合わせ用リブとが、前記封止缶外周包囲リブを挟むように形成してなることを特徴とする請求項１１に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
前記位置合わせ用リブの形成工程において、前記位置合わせ用リブの幅が、前記画素分離用バンクの幅よりも大なるように形成されてなることを特徴とする請求項１１に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。