JP4411828B2 - 電気光学装置及びその製造方法、並びに電子機器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気光学装置及びその製造方法、並びに電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、有機エレクトロルミネッセンス（以下、有機ＥＬと略記する）表示装置などの電気光学装置においては、基板上に複数の回路素子、陽極、正孔注入層、ＥＬ物質などの電気光学物質で形成される発光層、また、陰極などが積層され、それらを封止基板によって基板との間に挟んで封止した構成を具備しているものがある。具体的には、ガラス基板等の透明基板上に、インジウム錫酸化物（Indium Tin Oxide：ＩＴＯ）、酸化錫（ＳｎＯ_２）、等の透明導電材料からなる陽極（透明電極）と、ポリチオフェン誘導体（以下、ＰＥＤＯＴと略記する）のドーピング体からなる正孔注入層と、Ａｌｑ_３等の発光物質からなる発光層と、Ａｌ等の高融点金属材料や金属化合物からなる陰極とを順次積層したものである。このような電気光学装置においては、陽極側から注入された正孔と、陰極側から注入された電子とが、蛍光能を有する発光層内で再結合し、励起状態から失活する際に発光する現象を利用している。
【０００３】
この電気光学装置の正孔注入層を構成しているＰＥＤＯＴのドーピング体には、ＰＥＤＯＴにＰＳＳ（ポリスチレンスルフォン酸）をドープしたＰＥＤＯＴ：ＰＳＳが採用され、その一種であるバイトロン−ｐ（Bytron-p：バイエル社製）などを好適に用いることが多い。
このＰＳＳは、強い酸性材料であり、ＰＳＳがドープされたＰＥＤＯＴ：ＰＳＳは強酸性（ｐＨ＝１．３程度）を示すので、陽極上に正孔注入層のＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを積層形成すると、陽極の一部が溶出、侵食され、陽極の溶解、浸食反応によって中和された界面が形成される。この界面においては、陽極とＰＥＤＯＴ：ＰＳＳが混合され、ＰＳＳのスルホン酸基と陽極とが絡み合って密着し、渾然一体となった接合状態となる。
このように陽極とＰＥＤＯＴ：ＰＳＳとの界面を密着させた接合状態にすることで、陽極と正孔注入層との間においては、高い導電性が得られ、十分な電荷移動が行われるので、発光層は良好に発光する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の電気光学装置においては、強酸性のＰＥＤＯＴ：ＰＳＳによって透明電極の一部が溶出し、溶出された透明電極の金属イオンが発光層中に拡散することで、発光特性の悪化、発光物質の輝度の低下及び電気光学装置の短寿命化を招いてしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、酸性物質による透明電極等の陽極の溶解を抑制しつつ、発光特性を悪化させることなく、発光物質の輝度を維持し、長寿命化となる電気光学装置及びその製造方法、並びに電子機器を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の電気光学装置の製造方法は、透明電極上に酸性物質を含む層を形成する電気光学装置の製造方法であって、前記透明電極上に、前記酸性物質による前記透明電極の溶解を抑制する中間層を形成し、前記中間層上に前記層を形成することを特徴としている。
上記の方法によれば、透明電極上に酸性物質による前記透明電極の溶解を抑制する中間層を形成し、その後、中間層上に酸性物質を含む層を形成するので、透明電極の溶解と、溶解に起因する透明電極の溶出を抑制することが可能となる。なお、上記における「酸性物質を含む層」とは、例えば、電気光学装置である有機ＥＬ装置においては、一対の電極間に形成される機能層のいずれかの層を意味する。即ち、酸性物質を含むか、もしくは酸性物質からなる層であれば、正孔注入層、正孔輸送層、有機ＥＬ層（発光層）、電気注入層、又は電気輸送層等の層のいずれかが適用され、これに限定されるものではない。
【０００７】
本発明の電気光学装置の製造方法においては、前記中間層は、材料吐出法を用いて形成されることを特徴としている。
この方法によれば、材料吐出法によって中間層が形成されるので、一様な層膜を形成してから部分的に層膜を除去して所望の層を形成するという材料及び製造工程の無駄が低減され、製造コストを低減することができる。
【０００８】
また、本発明の電気光学装置においては、一方が透明電極である対向する電極間に、酸性物質を含む層を有する電気光学装置であって、前記透明電極と前記層との間に、前記酸性物質による前記透明電極の溶解を抑制するための中間層を備え、該中間層がアルカリ金属とアルカリ土類金属とアルカリ金属の水酸化物とアルカリ土類金属の水酸化物のうちの１又は２以上の組合せにより形成されていることを特徴としている。
この装置によれば、透明電極上に酸性物質による前記透明電極の溶解を抑制する中間層を形成するので、透明電極の溶解と、溶解に起因する透明電極の溶出を抑制することが可能となる。また、中間層は、塩基材料で形成されるので、酸性物質を中間層で中和させ、透明電極の溶解を抑制する犠牲層としての機能を奏することが可能となる。
【０００９】
本発明の電気光学装置においては、前記中間層は、貴金属材料で形成されることを特徴としている。
この装置によれば、中間層は、貴金属材料で形成されるので、酸性物質による透明電極の溶解を防止する保護層としての機能を奏することが可能となる。
【００１０】
本発明の電気光学装置においては、前記中間層は、塩基材料で形成されることを特徴としている。
この装置によれば、中間層は、塩基材料で形成されるので、酸性物質を中間層で中和させ、透明電極の溶解を抑制する犠牲層としての機能を奏することが可能となる。
【００１１】
本発明の電気光学装置においては、前記透明電極は、金属酸化物であることを特徴としており、特に、前記金属酸化物は、インジウム錫酸化物であるか、もしくは、亜鉛を含有することが好ましい。
この装置によれば、透明電極が金属酸化物であるので、酸性物質による透明電極の溶解を抑制する中間層を好適に作用させることが可能となる。金属酸化物がインジウム錫酸化物であるか、もしくは、亜鉛を含有する場合は、特に中間層を好適に作用させることが可能となる。
【００１２】
さらに、本発明の電子機器は、請求項３から８のいずれか一項の電気光学装置を備えたことを特徴としている。
このような電子機器としては、例えば、携帯電話機、移動体情報端末、時計、ワープロ、パソコンなどの情報処理装置などを例示することができる。このような電子機器の表示部に、本発明の表示装置を採用することによって、表示品質を向上させることができる電子機器を提供することが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る電気光学装置及びその製造方法、並びに電子機器の実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、本発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。なお、以下に示す各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材ごとに縮尺を異ならせてある。
【００１４】
〔第１の実施形態〕
本発明の電気光学装置の第１の実施形態として、電気光学物質の一例である電界発光型物質、中でも有機ＥＬ材料を用いたＥＬ表示装置について説明する。
【００１５】
図１は、本実施形態に係るＥＬ表示装置の配線構造を示す模式図である。
ＥＬ表示装置（電気光学装置）１は、スイッチング素子として薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor、以下、ＴＦＴと略記する）を用いたアクティブマトリクス方式のＥＬ表示装置である。
【００１６】
図１に示すように、ＥＬ表示装置１は、複数の走査線１０１…と、各走査線１０１に対して直角に交差する方向に延びる複数の信号線１０２…と、各信号線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…と信号線１０２…の各交点付近に、画素領域Ｘ…が設けられている。
【００１７】
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線駆動回路１００が接続されている。また、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線駆動回路８０が接続されている。
【００１８】
さらに、画素領域Ｘ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ＴＦＴ１１２と、このスイッチング用ＴＦＴ１１２を介して信号線１０２から共有される画素信号を保持する保持容量１１３と、該保持容量１１３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ＴＦＴ１２３（駆動用電子素子）と、この駆動用ＴＦＴ１２３を介して電源線１０３に電気的に接続したときに当該電源線１０３から駆動電流が流れ込む陽極２３（陽極電極）と、この陽極２３と陰極５０（陰極電極）との間に挟み込まれた機能層１１０とが設けられている。陽極２３と陰極５０と機能層１１０により、発光素子が構成されている。
【００１９】
このＥＬ表示装置１によれば、走査線１０１が駆動されてスイッチング用ＴＦＴ１１２がオン状態になると、そのときの信号線１０２の電位が保持容量１１３に保持され、該保持容量１１３の状態に応じて、駆動用ＴＦＴ１２３のオン・オフ状態が決まる。そして、駆動用ＴＦＴ１２３のチャネルを介して、電源線１０３から陽極２３に電流が流れ、さらに機能層１１０を介して陰極５０に電流が流れる。機能層１１０は、これを流れる電流量に応じて発光する。そこで、発光はそれぞれ陽極２３…ごとにオン・オフを制御されるから、陽極２３は画素電極となっている。
【００２０】
次に、本実施形態のＥＬ表示装置１の具体的な態様を、図２〜４を参照して説明する。
図２は、ＥＬ表示装置１の構成を模式的に示す平面図である。図３は、図２のＡ−Ｂ線に沿う断面図であり、図４は、図２のＣ−Ｄ線に沿う断面図である。
【００２１】
図２に示すように、本実施形態のＥＬ表示装置１は、電気絶縁性を備える基板２０と、図示略のスイッチング用ＴＦＴに接続された画素電極が基板２０上にマトリックス状に配置されてなる図示略の画素電極域と、画素電極域の周囲に配置されるとともに各画素電極に接続される電源線１０３…（図１参照）と、少なくとも画素電極域上に位置する平面視ほぼ矩形の画素部３（図中一点鎖線枠内）とを具備して構成されている。また、画素部３は、中央部分の実表示領域４（図中二点鎖線枠内）と、実表示領域４の周囲に配置されたダミー領域５（一点鎖線および二点鎖線の間の領域）とに区画されている。
【００２２】
実表示領域４には、それぞれ画素電極を有する表示領域Ｒ、Ｇ、ＢがＡ−Ｂ方向及びＣ−Ｄ方向に離間して配置されている。
また、実表示領域４の図中両側には、走査線駆動回路８０が配置されている。該走査線駆動回路８０は、ダミー領域５の下側に位置して設けられている。
【００２３】
さらに、実表示領域４の図中上側には、検査回路９０が配置されている。該検査回路９０は、ダミー領域５の下側に位置して設けられている。検査回路９０は、ＥＬ表示装置１の作動状況を検査するための回路であって、例えば、検査結果を外部に出力する不図示の検査情報出力手段を備え、製造途中や出荷時の表示装置の品質、欠陥の検査を行うことができるように構成されている。
【００２４】
走査線駆動回路８０及び検査回路９０の駆動電圧は、所定の電源部から駆動電圧導通部３１０（図３参照）及び駆動電圧導通部３４０（図４参照）を介して印加されている。また、これら走査線駆動回路８０及び検査回路９０への駆動制御信号及び駆動電圧は、このＥＬ表示装置１の作動制御を司る所定のメインドライバなどから駆動制御信号導通部３２０（図３参照）及び駆動電圧導通部３５０（図４参照）を介して送信および印加されるようになっている。なお、この場合の駆動制御信号とは、走査線駆動回路８０及び検査回路９０が信号を出力する際の制御に関連するメインドライバなどからの指令信号である。
【００２５】
ＥＬ表示装置１は、図３及び図４に示すように、基板２０と封止基板３０とが封止樹脂４０を介して貼り合わされている。基板２０、封止基板３０及び封止樹脂４０とで囲まれた領域には、乾燥剤４５が挿入されるとともに、例えば窒素ガスなどの不活性ガスが充填された不活性ガス充填層４６が形成されている。
【００２６】
基板２０は、封止側発光型のＥＬ表示装置の場合には、該基板２０の対向側である封止基板３０側から発光を取り出す構成であるので、透明基板及び不透明基板のいずれも用いることができる。不透明基板としては、例えば、アルミナ等のセラミック、ステンレススチール等の金属シートに表面酸化などの絶縁処理を施したものの他に、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などが挙げられる。
【００２７】
また、基板側発光型のＥＬ表示装置の場合には、基板２０側から発光を取り出す構成であるので、基板２０は、透明あるいは半透明のものが採用される。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、単純マトリックス駆動の場合、安価なソーダガラス基板が好適に用いられ、ＴＦＴ駆動の場合、無アルカリガラスが用いられる。
【００２８】
封止基板３０は、例えば、電気絶縁性を有する板状部材を採用することができる。また、封止樹脂４０は、例えば、熱硬化樹脂あるいは紫外線硬化樹脂からなるものであり、特に熱硬化樹脂の一種であるエポキシ樹脂よりなることが好ましい。
【００２９】
また、基板２０上には、陽極２３…を駆動するための駆動用ＴＦＴ１２３…などを含む回路部１１が形成され、回路部１１の上部には、駆動用ＴＦＴ１２３…に接続されたそれぞれの陽極２３…が図２の表示領域Ｒ、Ｇ、Ｂの位置に対応して形成されている。実表示領域４内の陽極２３…の上層には、機能層１１０が形成され、その上層には、陰極５０が形成されている。なお、回路部１１には、走査線駆動回路８０、検査回路９０、及びそれらを接続して駆動するための駆動電圧動通部３１０、３４０、３５０、駆動制御信号導通部３２０などが含まれている。
【００３０】
次に機能層１１０の概略構成について、図５を参照して説明する。
図５は、本実施形態の機能層１１０の概略構成を説明するための概念図である。機能層１１０は、陽極２３と陰極５０に挟まれる多層構造を備えており、陽極２３側から順に、中間層７５、正孔注入層７０、有機ＥＬ層６０（発光層）、及び電子注入層５２とを備えており、特に、本発明では、陽極２３と正孔注入層７０との間に中間層７５を備えることを特徴としている。
【００３１】
陽極２３は、印加された電圧によって、正孔を有機ＥＬ層６０に向けて注入する機能を有する。陽極２３を形成するための材料としては、光透過性と導電性を兼ね備えた公知の材料を採用することができる。例えば、金属酸化物が挙げられるが、特に、本実施形態では、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、もしくは、金属酸化物に亜鉛（Ｚｎ）を含有した材料、例えば酸化インジウム・酸化亜鉛系アモルファス透明導電膜（Indium Zinc Oxide：ＩＺＯ／アイ・ゼット・オー（登録商標））（出光興産社製）を採用する。
【００３２】
中間層７５は、その上層に形成される層、即ち、本実施形態における正孔注入層７０が酸性の傾向を示す場合、正孔注入層７０を構成する酸性物質によって、下層に備えられた陽極２３が溶解により溶解することを防止する保護層としての機能を有する。中間層７５を形成するための材料としては、強酸性で、かつ、導電性を有する貴金属が採用できる。例えば、金（Ａｕ）が好適に用いられ、その他には、銀（Ａｇ）やプラチナ（Ｐｔ）などが挙げられる。
【００３３】
正孔注入層７０は、特に、有機ＥＬ層６０の発光効率、寿命などの素子特性を向上させる機能を有する。正孔注入層７０を形成するための材料としては、例えば、ポリチオフェン誘導体、ポリピロール誘導体など、または、それらのドーピング体などが採用できる。例えば、ポリチオフェン誘導体では、ＰＥＤＯＴにＰＳＳ（ポリスチレンスルフォン酸）をドープしたＰＥＤＯＴ：ＰＳＳが採用できる。より具体的な一例を挙げれば、その一種であるバイトロン−ｐ（Bytron-p：バイエル社製）などを好適に用いることができる。
【００３４】
また、正孔注入層に代えて正孔輸送層を形成しても良く、さらに正孔注入層と正孔輸送層を両方形成するようにしても良い。その場合、正孔輸送層７１を形成するための材料は、正孔を輸送できれば周知のどのような正孔輸送材料であっても良く、例えば、そのような材料として、アミン系、ヒドラゾン系、スチルベン系、スターバスト系などに分類される有機材料が種々知られている。正孔注入層と正孔輸送層を両方形成する場合には、例えば、正孔輸送層の形成に先立って、正孔注入層を陽極側に形成し、その上に正孔輸送層を形成するのが好ましい。このように正孔輸送層を正孔注入層とともに形成することにより、駆動電圧の上昇を制御することができるとともに、駆動寿命（半減期）を長くすることが可能となる。
【００３５】
有機ＥＬ層６０では、陽極２３から中間層７５と正孔注入層７０とを経て注入された正孔と、陰極５０からの注入された電子とが結合して蛍光を発生させる構成が形成されている。有機ＥＬ層６０を形成するための材料としては、蛍光あるいは燐光を発光することが可能な公知の発光材料を用いることができる。具体的には、（ポリ）フルオレン誘導体（ＰＦ）、（ポリ）パラフェニレンビニレン誘導体（ＰＰＶ）、ポリフェニレン誘導体（ＰＰ）、ポリパラフェニレン誘導体（ＰＰＰ）、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）、ポリチオフェン誘導体、ポリメチルフェニルシラン（ＰＭＰＳ）などのポリシラン系などが好適に用いられる。また、これらの高分子材料に、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素などの高分子系材料、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、キナクリドン等の材料をドープして用いることもできる。
【００３６】
陰極５０は、図３〜４に示すように、実表示領域４及びダミー領域５の総面積より広い面積を備え、それぞれを覆うように形成されている。陰極５０は、陽極２３の対向電極として、電子を有機ＥＬ層６０に注入する機能を備える。封止側発光型のＥＬ表示装置の場合は、有機ＥＬ層６０から発光する光を陰極５０側から取り出すので、光透過性を備える必要がある。この場合は、光透過性であって、仕事関数が低い材料から構成される。
【００３７】
陰極５０を形成する材料としては、例えば、カルシウム金属又はカルシウムを主成分とする合金を有機ＥＬ層６０側に積層して第１の陰極層とし、該第１の陰極層の上層にアルミニウム又はアルミニウムを主成分とする合金、もしくは銀又は銀−マグネシウム合金などを積層して第２の陰極層とした積層体を採用することができる。なお、第２の陰極層は、第１の陰極層を覆って、酸素や水分などとの化学反応から保護するとともに、陰極５０の導電性を高めるために設けられる。したがって、単層構造でも良く、また、金属材料に限るものではない。
【００３８】
次に、実表示領域４に設けられた駆動用ＴＦＴ１２３の近傍の構成について、図６〜９を参照して簡単に説明する。図６は、図１の画素領域Ｘの平面視模式図である。図７は、図６のＥ部におけるＦ−Ｇ方向に沿った断面図である。図８は、図６のＨ部におけるＩ−Ｊ方向に沿った断面図である。図９は、図６のＧ部におけるＬ−Ｍ方向に沿った断面図である。
【００３９】
図６に示すように、画素領域Ｘでは、Ｅ部に駆動用ＴＦＴ１２３が、Ｈ部に保持容量１１３が、Ｋ部にスイッチング用ＴＦＴ１１２が形成され、それぞれ、図１に示すように、互いに接続され、走査線１０１、信号線１０２、ソース電極２４３（電源線１０３）とも接続されている。
【００４０】
まず、機能層１１０を含む駆動用ＴＦＴ１２３の近傍の構成を、図７を参照して簡単に説明する。
図７に示すように、基板２０の表面には、図示略のＳｉＯ_２を主体とする下地保護層を下地として、該下地保護層の上層にシリコン層２４１が形成されている。シリコン層２４１の表面は、ＳｉＯ_２及び／又はＳｉＮを主体とするゲート絶縁層２８２によって覆われている。なお、本明細書において、「主体」とする成分とは、構成成分のうち最も含有率の高い成分を指すこととする。
【００４１】
シリコン層２４１において、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、図示略の走査線１０１の一部である。一方、シリコン層２４１を覆い、ゲート電極２４２が形成されたゲート絶縁層２８２の表面は、ＳｉＯ_２を主体とする第１層間絶縁層２８３によって覆われている。
【００４２】
さらに、シリコン層２４１において、チャネル領域２４１ａのソース側にはソース領域２４１Ｓが、チャネル領域２４１ａのドレイン側には濃度ドレイン領域２４１Ｄが設けられている。ソース領域２４１Ｓ及びドレイン領域２４１Ｄには、濃度傾斜が設けられ、いわゆるＬＤＤ（Light Doped Drain）構造となっている。ソース領域２４１Ｓは、ゲート絶縁層２８２と第１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、上述した電源線１０３（図１、６参照、図７においては、ソース電極２４３の位置に紙面垂直方向に延在する）の一部として構成される。一方、ドレイン領域２４１Ｄは、ゲート絶縁層２８２と第１層間絶縁層２８３とにわたって開孔するコンタクトホール２４３ｂ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。
【００４３】
ソース電極２４３及びドレイン電極２４４が形成された第１層間絶縁層２８３の上層は、例えばアクリル系の樹脂成分を主体とする第２層間絶縁層２８４によって覆われている。この第２層間絶縁層２８４は、アクリル系の絶縁膜以外の材料、例えば、ＳｉＮ、ＳｉＯ_２などを用いることもできる。そして、陽極２３が第２層間絶縁層２８４の面上に形成されるとともに、該第２層間絶縁層２８４に設けられたコンタクトホール２３ａを介してドレイン電極２４４に接続されている。即ち、陽極２３は、ドレイン電極２４４を介して、シリコン層２４１のドレイン領域２４１Ｄに接続されている。
【００４４】
陽極２３が形成された第２層間絶縁層２８４の表面は、陽極２３と、図示略の例えばＳｉＯ_２などの親液性材料を主体とする親液性制御層と、アクリルやポリイミドなどからなる有機バンク層２２１とによって覆われている。図３、４に示すように、有機バンク層２２１…は、陽極２３…の間にその回りを取り囲むように２次元的に配置されており、機能層１１０…から上側に発光された光が、有機バンク層２２１によって仕切られる構成とされている。なお、本実施形態における親液性制御層の「親液性」とは、少なくとも有機バンク層２２１を構成するアクリル、ポリイミドなどの材料と比べて親液性が高いことを意味するものとする。以上に説明した基板２０から第２層間絶縁層２８４までの層は回路部１１を構成している。
【００４５】
なお、本実施形態のＥＬ表示装置１は、カラー表示を行うべく構成されている。即ち、図２における光の三原色Ｒ、Ｇ、Ｂに対応する表示領域Ｒ、Ｇ、Ｂごとに機能層１１０…に含まれる各有機ＥＬ層６０が、それぞれ三原色に対応して形成されている。即ち、有機ＥＬ層６０…が表示領域Ｒ、Ｇ、Ｂごとに異なるだけなので、詳細の説明は省略する。
【００４６】
保持容量１１３は、図８に示すように、ゲート電極２４２とソース電極２４３とが第１層間絶縁層２８３を介して対向することにより形成されている。
また、スイッチング用ＴＦＴ１１２は、図９に示すように、シリコン層２４１と同様の構成のシリコン層２５０によって、信号線１０２に接続するソース領域２５０Ｓ、ゲート絶縁層２８２を挟んで走査線１０１と対向するキャリア領域２５０ａ、コネクタ２６０を介してゲート電極２４２に接続するドレイン領域２５０Ｄから構成された、駆動用ＴＦＴ１２３と同様の構造を備えるスイッチング素子である。
【００４７】
次に、本実施形態に係るＥＬ表示装置１の製造方法の一例について、図１０を参照して説明する。図１０（ａ）〜（ｄ）に示す各断面図は、図６中のＦ−Ｇ線の断面図に対応しており、各製造工程順に示している。なお、以下の説明では、本発明に特に関係する工程、即ち、回路部１１が形成されたあとの工程を中心にして説明する。
【００４８】
図１０（ａ）は、基板２０上に、駆動用ＴＦＴ１２３と信号線１０２などが適宜の方法によって形成された様子を示す。例えば、ポリシリコン層を形成し、ポリシリコン層をフォトリソグラフィ法によりパターニングし、島状のシリコン層２４１などを形成し、プラズマＣＶＤ法、熱酸化法などにより、シリコン酸化膜によって、ゲート絶縁層２８２を形成し、シリコン層２４１などにイオン注入法により不純物をドープして、駆動用ＴＦＴ１２３などを形成し、金属膜によりゲート電極２４２などを形成し、それらの上層に第１層間絶縁層２８３を形成してからパターニングすることによって、コンタクトホール２４３ａ、２４３ｂなどを形成したものである。
【００４９】
同時に、他の断面では、スイッチング用ＴＦＴ１１２、保持容量１１３が形成されていることは言うまでもないが、本質的な差異はないので、以下では本発明に関わりの深い駆動用ＴＦＴ１２３の近傍を例にとって説明することにする。
【００５０】
次の工程では、図１０（ｂ）に示すように、第１層間絶縁層２８３を覆う第２層間絶縁層２８４を、例えばアクリル系樹脂などの高分子材料もしくはシリコン酸化膜などの無機材料によって形成する。さらに、第２層間絶縁層２８４のうち、駆動用ＴＦＴのドレイン電極２４４に対応する部分を、例えばエッチングにより除去してコンタクトホール２３ａを形成する。
【００５１】
次に、図１０（ｃ）に示すように、第２層間絶縁層２８４の上に、陽極２３が形成される領域を空けて、有機バンク層２２１、２２１を形成する。具体的には、例えばアクリル樹脂、ポリイミド樹脂などのレジストを溶媒に溶かしたものを、スピンコート法、ディップコート法などの各種塗布法により塗布して有機質層を形成してから、エッチングなどによってパターニングすることができる。しかし、印刷法又はインクジェット法（材料吐出法）によって、組成物インクを吐出・乾燥して形成すれば、パターンニングの工程が不要となり材料の無駄もなくなるから、より好ましい。
【００５２】
次に、図１０（ｄ）に示すように、有機バンク層２２１、２２１間に、第２層間絶縁層２８４のコンタクトホール２３ａを介してドレイン電極２４４と導通する陽極２３を形成する。
【００５３】
また、同時に、ダミー領域のダミーパターンを形成する。なお、図３、４では、これら陽極２３、ダミーパターンを総称して陽極２３としている。ダミーパターンは、第２層間絶縁層２８４を介して下層のメタル配線へ接続しない構成とされている。即ち、ダミーパターンは、島状に配置され、実表示領域４に形成されている陽極２３の形状とほぼ同一の形状を有している。
【００５４】
次に、陽極２３の上層に機能層１１０を形成する。即ち、中間層７５、正孔注入層７０、有機ＥＬ層６０、電子注入層５２を順次成膜する。機能層１１０を形成した後、該機能層１１０、又は有機バンク層２２１などを覆う陰極５０を成膜する。機能層１１０、陰極５０は、印刷法又はインクジェット法、あるいは蒸着法などにより成膜することができる。
【００５５】
特に、本発明の中間層７５の形成には、インクジェット法が好適に用いることができる。例えば、インクジェットヘッド（図示略）に中間層の組成物、例えば金を含有する液状材料を充填し、インクジェットヘッドの吐出ノズルを陽極面に対向させ、インクジェットヘッドと基材（基板２０）とを相対移動させながら、吐出ノズルから１滴当たりの液量が制御された液滴を陽極形成面に吐出する。次に、吐出後の液滴を乾燥処理して液状材料に含まれる溶媒又は液体を蒸発させることにより、中間層７５が形成される。中間層７５の材質を金とすると、中間層７５の成膜厚さは、基板側発光型のＥＬ表示装置の場合には、１〜３０ｎｍ程度が好ましく、封止側発光型のＥＬ表示装置の場合では、光透過性を保持するために１０ｎｍ以下とすることが好ましい。なお、この機能層１１０の形成工程以降は、正孔注入層７０、有機ＥＬ層６０及び電子注入層５２などの酸化を防止すべく、窒素雰囲気、アルゴン雰囲気などの不活性ガス雰囲気で行うことが望ましい。
【００５６】
さらに、図３、４に示すように、乾燥剤４５を内側に形成した封止基板３０を、封止樹脂４０を介して回路部１１上に取り付けて、回路部１１を封止する。その際、不活性雰囲気中で行うことにより、不活性ガス充填層４６が形成される。
【００５７】
このように、中間層７５を形成することにより、例えば、ＩＴＯで形成された陽極２３は、強酸性のＰＥＤＯＴ：ＰＳＳによって形成された正孔注入層７５の酸の影響、特にドーパントであるＰＳＳの影響を受けることがないので、溶解によって陽極２３の一部が溶解し、ＩＴＯの金属イオンが溶出することを防止することが可能となる。
【００５８】
なお、上記の説明は、製造方法の概略を説明したものであり、インクジェット法によって成膜する際、成膜対象によっては吐出に先立って、例えばプラズマ処理などによって、親インク化工程、撥インク化工程を施すなどの周知の適宜処理を行うことは言うまでもない。また、インクジェット法によって重ねて成膜を行う際、下層の再溶解を防止するために、上層の液状材料の溶媒などに下層を溶解させないものを用いることは言うまでもない。
【００５９】
さらに、上記の説明では、陽極２３と正孔注入層７０との間に中間層７５を設ける構成としたが、本発明は、これに限定されるものではない。即ち、本発明は、陽極２３の上層に中間層７５を設けることにより、通常、陽極２３の上層に形成される層が酸性を示す場合に、その層の酸によって陽極２３が溶解され、溶解することを防止するものであるので、中間層７５と接する上層に位置する層としては、正孔輸送層、有機ＥＬ層、電子注入層、又は電子輸送層のいずれかであっても構わない。
【００６０】
〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
第１の実施形態では、中間層７５を形成する材料として、強酸性で、かつ、導電性を有する貴金属を採用したが、本実施形態では、中間層を塩基性の材料によって形成することを特徴としている。
【００６１】
本実施形態の中間層は、その上層に形成される層、例えば正孔注入層が酸性の傾向を示す場合、正孔注入層を構成する酸性物質によって、下層に備えられた陽極、例えばＩＴＯが溶解することを抑制する犠牲層としての機能を有する。即ち、正孔注入層がＰＥＤＯＴ：ＰＳＳで形成されている場合、特に酸性を有するＰＳＳは、中間層の塩基によって中和されるので、陽極のＩＴＯの溶解と、溶解によるＩＴＯの金属イオンの溶出を抑制することが可能となる。
【００６２】
本実施形態の中間層を形成するための材料としては、例えば、ＮａＯＨ、ＬｉＯＨ、ＣｓＯＨ、ＫＯＨ、ＰｂＯＨ、Ｍｇ（ＯＨ）_２、Ｃａ（ＯＨ）_２、Ｓｒ（ＯＨ）_２、Ｂａ（ＯＨ）_２、アミン誘導体などの塩基、アルコキシカップリング剤のアルカリ金属、又はアルカリ土類金属の塩などが挙げられる。さらには、複数の水酸化物を混合した材料でも良い。また、中間層の形成方法は、第１の実施形態と同様に、インクジェット法が好適に用いられ、また、スピンコート、ディッピング、又はバーコートなども採用可能である。
【００６３】
なお、上記の説明では、陽極としてＩＴＯを採用し、また正孔注入層としてＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを採用した場合を説明したが、本発明がこれらの材料に限定されないのは勿論である。例えば、陽極としてＩＺＯを採用することも可能であり、この場合、中間層を形成する材料としては、ＣｓＯＨ、ＫＯＨ、ＰｂＯＨ、Ｍｇ（ＯＨ）_２、Ｃａ（ＯＨ）_２、Ｓｒ（ＯＨ）_２、Ｂａ（ＯＨ）_２などの塩基、アルコキシカップリング剤のアルカリ金属、又はアルカリ土類金属の塩などが挙げられる。これらの塩基を安定に製膜するためにバインダーとしてポリビニルアルコールなど水溶性高分子を混入しても良い。
【００６４】
〔第３の実施形態〕
以下、第１の実施形態のＥＬ表示装置を備えた電子機器の具体例について図１１に基づき説明する。
図１１（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１１（ａ）において、符号１０００は携帯電話本体を示し、符号１００１は前記のＥＬ表示装置を用いた表示部を示している。
図１１（ｂ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１１（ｂ）において、符号１１００は時計本体を示し、符号１１０１は前記のＥＬ表示装置を用いた表示部を示している。
図１１（ｃ）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１１（ｃ）において、符号１２００は情報処理装置、符号１２０１はキーボードなどの入力部、符号１２０２は前記のＥＬ表示装置を用いた表示部、符号１２０３は情報処理装置本体を示している。
【００６５】
図１１（ａ）〜（ｃ）に示すそれぞれの電子機器は、前記の第１又は第２の実施形態のＥＬ表示装置を用いた表示部を備えたものであり、先の実施形態のＥＬ表示装置の特徴を有するので、表示特性、信頼性が向上した電子機器となる。
これらの電子機器を製造するには、第１又は第２の実施形態のＥＬ表示装置１を、携帯電話、携帯型情報処理装置、腕時計型電子機器などの各種電子機器の表示部に組み込むことにより製造される。
【００６６】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明に係る電気光学装置によれば、透明電極上に酸性物質による前記透明電極の溶解を抑制する中間層を形成し、その後、中間層上に酸性物質を含む層を形成するので、透明電極の溶解と、溶解に起因する透明電極の溶出を抑制することが可能となる。
【００６７】
また、本発明に係る電子機器によれば、本発明に係る電気光学装置を備えるので本発明に係る電気光学装置と同様の効果を備えた電子機器となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施形態であるＥＬ表示装置の配線構造を示す模式図である。
【図２】 本発明の第１の実施形態であるＥＬ表示装置の構成を模式的に示す平面図である。
【図３】 図２のＡ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図４】 図２のＣ−Ｄ線に沿った断面図である。
【図５】 本発明の第１の実施形態である機能層の概略構成を説明するための概念図である。
【図６】 図１の画素領域Ｘの平面視模式図である。
【図７】 図６のＥ部におけるＦ−Ｇ方向に沿った断面図である。
【図８】 図６のＨ部におけるＩ−Ｊ方向に沿った断面図である。
【図９】 図６のＧ部におけるＬ−Ｍ方向に沿った断面図である。
【図１０】 本発明の第１の実施形態であるＥＬ表示装置の製造方法を説明する工程図である。
【図１１】 本発明の第３の実施形態の電子装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ ＥＬ表示装置（電気光学装置）
２３ 陽極（電極、透明電極）
５０ 陰極（電極）
７０ 正孔注入層（層）
７５ 中間層

Claims (9)

1. 一方が透明電極である対向する電極間に、酸性物質を含む層を有する電気光学装置であって、
   前記透明電極と前記層との間に、前記酸性物質による前記透明電極の溶解を抑制するための中間層を備え、該中間層がＮａＯＨ、ＬｉＯＨ、ＣｓＯＨ、ＫＯＨ、Ｍｇ（ＯＨ） _２ 、Ｃａ（ＯＨ） _２ 、Ｓｒ（ＯＨ） _２ 、Ｂａ（ＯＨ） _２ のうちの１又は２以上の組合せにより形成されていることを特徴とする電気光学装置。
2. 前記中間層が、前記透明電極に当接して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記中間層は、水溶性高分子からなるバインダーが添加されて形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気光学装置。
4. 前記透明電極は、金属酸化物であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項の電気光学装置。
5. 前記金属酸化物は、インジウム錫酸化物であることを特徴とする請求項４記載の電気光学装置。
6. 前記金属酸化物は、亜鉛を含有することを特徴とする請求項４記載の電気光学装置。
7. 請求項１から６のいずれか一項の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。
8. 透明電極上に酸性物質を含む層を形成する電気光学装置の製造方法であって、
   前記透明電極上に、前記酸性物質による前記透明電極の溶解を抑制する中間層を、該中間層がＮａＯＨ、ＬｉＯＨ、ＣｓＯＨ、ＫＯＨ、Ｍｇ（ＯＨ） _２ 、Ｃａ（ＯＨ） _２ 、Ｓｒ（ＯＨ） _２ 、Ｂａ（ＯＨ） _２ のうちの１又は２以上の組合せからなる塩基材料で形成し、
   前記中間層上に前記層を形成することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
9. 前記中間層は、材料吐出法を用いて形成されることを特徴とする請求項８記載の電気光学装置の製造方法。

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