JP4552390B2 - Manufacturing method of organic EL device - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機ＥＬ装置の製造方法に関する。
【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は、基板上に陽極、正孔注入層、ＥＬ特性を持つ有機電気光学材料からなる発光層、及び電子注入層などを含む陰極等が積層された素子構造のものが知られている。このような有機ＥＬ装置を構成する有機ＥＬ素子では、発光層や電子注入層を形成する材料が大気中の酸素や水分の侵入による変質により、発光素子として寿命が短くなるといった課題があった。
【０００３】
そのため、外部環境から酸素や水分の浸透を防止するため、通常、陰極の上を覆うようにガラス板や金属板で覆い、樹脂等のシール材で貼り合せる封止構造を用いているが、シール材も酸素や水分の透過が多く、素子に到達しないように高速で吸湿するゲッター材などを空間を設けて設置する必要があった。さらに、発光材料や画素を隔離する隔壁材料などの有機材料は、外部環境や通電時の発熱による高温環境下での体積膨張が大きく、発生した応力が第２の電極などの無機材料との界面に発生して剥離することで水分などが侵入し、結果として発光素子の耐久性が低下してしまうのである。
【０００４】
本発明者は、このような酸素や水分による発光素子の寿命低下について検討した結果、有機材料である発光層及び隔壁と、無機材料である陰極との間の密着性を向上させることで、高温環境下において発生する剥離を防ぎ、さらに剥離がもたらす応力でガスバリア層が損傷するのを防ぐことにより、発光層や電子注入層に水分や酸素が入り込まずに、発光素子の耐久性を向上させる知見を得た。
【０００５】
有機ＥＬ装置において、特に陰極と発光層との間の密着性を高めるための技術としては、例えばカソード電極（陰極）に電子注入性の高い電子注入層と金属密着層とを積層して設け、この金属密着層を有機ＥＬ層（発光層）に接合するように構成したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、単に酸素や水分の透過を防止して耐久性の向上を図ったものとしては、ホール輸送層、電子輸送層、カソード電極を覆ってヘキサメチルジシラザン、ヘキサメチルジシロキサンなどからなる有機保護層と金属薄膜とを設けたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−１６２６５３号公報
【特許文献２】
特開平９−２７０２９６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記の金属密着層を設けた技術では、基本的にこの密着層は金属であり無機材料であることから、有機材料である発光層との密着性が十分良好にならず、したがって陰極と発光層との間の密着性が十分に得られないといった問題があった。
また、前述したように単に酸素や水分の透過を防止して耐久性の向上を図ったものは知られているものの、前記有機保護膜は無機材料と有機材料との間に設けられたものではない。したがって、有機ＥＬ装置においては、性質の異なる無機材料と有機材料との間の密着性向上を図る技術は、未だ提供されていないのが実状である。
【０００８】
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、無機材料からなる陰極側と有機材料からなる発光素側との間を良好に密着させ、これにより高温環境下においても界面の剥離を起こすことなく、外部環境下からの酸素や水分の侵入を防止して耐久性を向上させた、有機ＥＬ装置とその製造方法、及びこれを備えた電子機器を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明の有機ＥＬ装置は、基体上に第１の電極、有機材料からなり少なくとも発光層を有する機能層、第２の電極がこの順に配置されてなる有機ＥＬ装置において、前記発光層が有機材料からなる隔壁に囲まれた画素領域に設けられ、前記隔壁及び／又は前記機能層の表面上に、有機珪素化合物又は有機チタン化合物からなる密着層が設けられ、前記密着層の表面上に無機材料からなる前記第２の電極が設けられていることを特徴としている。
この有機ＥＬ装置によれば、有機材料からなる前記隔壁及び／又は前記機能層と、無機材料からなる前記第２の電極との間に有機珪素化合物又は有機チタン化合物からなる密着層が設けられているので、この密着層を構成する有機珪素化合物又は有機チタン化合物が、珪素（Ｓｉ）原子やチタン（Ｔｉ）原子を持つ無機質の基と炭素（Ｃ）原子を持つ有機質の基とを備えていることにより、前記隔壁及び／又は前記機能層と前記第２の電極との間が前記密着層を介すことで、体積膨張が起きる高温環境下においても剥離することがなくなる。
よって、これらの界面の剥離で生じる応力によって第２の電極やガスバリア層の損傷が起こらなくなり、酸素や水分の侵入透過が防止されることにより、特に機能層における発光層の劣化が防止され、耐久性の向上が得られる。
【００１０】
また、前記有機ＥＬ装置においては、前記密着層が、前記隔壁及び前記機能層が露出しないように、これらよりも広い範囲で被覆されるように設けられているのが好ましく、さらに、前記密着層及び第２の電極が露出しないようにさらに広い範囲でガスバリア層が設けられているのが好ましい。
このようにすれば、ガスバリア層により表面及び側面においても密着層及び第２の電極を覆うことで、酸素や水分で変質しやすい前記機能層や前記第２の電極を表面だけでなく側面からも保護することができるため、酸素や水分の侵入に起因する発光素子の劣化がより確実に防止される。
【００１１】
なお、この有機ＥＬ装置においては、前記ガスバリア層が、無機酸化物、無機窒化物、無機酸窒化物のいずれかからなる絶縁性の層であるのが好ましい。
このようにすれば、特に第２の電極が無機材料からなっていることにより、同じく無機材料からなるガスバリア層が第２の電極に対して良好に密着し、欠陥のない緻密な層となり、したがってこのガスバリア層の酸素や水分に対するバリア性がより良好なものとなる。
【００１２】
また、前記ガスバリア層が、珪素化合物であってもよい。
このように、ガスバリア層を例えば珪素窒化物や珪素酸窒化物、珪素酸化物などの無機材料である珪素化合物によって形成すれば、やはり無機材料からなる第２の電極に対してガスバリア層が良好に密着し、欠陥のない緻密な層となることにより、ガスバリア層の酸素や水分に対するバリア性がより良好なものとなる。
また、これらの珪素化合物は透明性を有するため、第２の電極を透明なものを選択すれば、封止面から発光を取り出すトップエミッション構造にすることができる。
【００１３】
また、前記ガスバリア層が、チタン化合物と珪素化合物とを積層してなる多層膜であってもよい。
チタン化合物として、特に酸化チタンや酸窒化チタン、チタン酸ストロンチウムのように紫外線吸収性を有し、かつ光触媒活性をも有するものを用いることにより、このチタン化合物からなる層が紫外線吸収層として機能し、これにより屋外での使用などの際の耐光性が向上する。また、このチタン化合物層の上に珪素化合物層を形成する際、この形成で発生した紫外線等の光によってチタン化合物層表面が活性化され、その光触媒活性が発揮される。すると、例えばこのチタン化合物層表面に有機物等の不純物が付着しても、この不純物が前記の光触媒の作用によって分解除去され、これによりチタン化合物層の上に珪素化合物が良好に積層する。
【００１４】
また、前記有機ＥＬ装置においては、前記ガスバリア層の上に保護層が設けられているのが好ましい。
このようにすれば、ガスバリア層で覆われた第２の電極や機能層を保護層でより確実に保護することができる。
【００１５】
なお、この有機ＥＬ装置において前記保護層は、機械的衝撃に対する緩衝機能を有しているか、あるいは表面保護機能を有しているのが好ましい。
緩衝機能を有していれば、機械的な外部からの衝撃に対して前記第２の電極や機能層、ガスバリア層を保護することができる。また、表面保護機能として、例えば耐圧性や耐摩耗性、ガスバリア性、紫外線遮断性などの機能を有していれば、機能層（例えば発光層）や第２の電極がこの保護層によって保護され、したがって発光素子の耐久性が向上する。さらに、第２の電極及びガスバリア層及び保護層が透明であれば、保護層が光反射防止機能を有することで発光特性が向上する。
【００１６】
また、前記有機ＥＬ装置においては、前記密着層となる前記有機珪素化合物が、窒素原子を有するアミノシランまたはシラザンであるのが好ましい。
このようにアミノシランまたはシラザンを用いれば、反応性の高いアミノ基やシラザン基などの窒素原子を含む官能基が有機材料表面に対して極めて接着しやすいため、有機材料からなる前記隔壁及び／又は前記機能層と無機材料からなる前記第２の電極との界面が高温環境下でも良好に接着するようになる。
【００１７】
また、前記有機ＥＬ装置においては、前記機能層がキャリア注入または輸送効果を有する有機キャリア注入／輸送層を少なくとも１層以上備えていてもよく、前記第２の電極が、前記密着層側に電子注入効果を有する無機電子注入層を備えていてもよい。
このようにすれば、発光層に対するキャリア注入性が高まり、発光特性が向上する。また、この電子注入層が無機であることにより、この電子注入性が備えられていない第２の電極の場合と同様に、密着層との間の密着が良好となる。
【００１８】
本発明の有機ＥＬ装置の製造方法は、基体上に第１の電極と、有機材料からなり少なくとも有機発光層を有する機能層と、第２の電極とをこの順に形成する有機ＥＬ装置の製造方法において、前記発光層を有機材料からなる隔壁に囲まれた画素領域に設ける工程と、前記隔壁及び／又は前記機能層の表面上に、有機珪素化合物又は有機チタン化合物からなる密着層を設ける工程と、前記密着層の表面上に無機材料からなる前記第２の電極を設ける工程と、を備えたことを特徴としている。
この有機ＥＬ装置の製造方法によれば、有機材料からなる前記隔壁及び／又は前記機能層と、無機材料からなる前記第２の電極との間に有機珪素化合物又は有機チタン化合物からなる密着層を設けるようにしたので、この密着層を構成する有機珪素化合物又は有機チタン化合物が無機性の基と有機性の基とを備えていることにより、前記隔壁及び／又は前記機能層と前記第２の電極との間が前記密着層を介すことで十分良好に密着する。
よって、これらの間への酸素や水分の透過を防止することにより、特に機能層における発光層の劣化を防止することができ、したがって得られる有機ＥＬ装置の耐久性向上を図ることができる。
【００１９】
また、前記有機ＥＬ装置の製造方法においては、前記第２の電極上にガスバリア層を設ける工程を備えることが好ましい。
このようにすれば、第２の電極に電子注入性の高い吸湿変化しやすい材料が含まれていても耐久性の低下を防ぐことが出来る。
【００２０】
また、前記密着層及び前記第２の電極及び前記ガスバリア層が、気相成長法により連続的に形成されるのが好ましい。
このようにすれば、例えば同じ気相成長法で各層を形成することなどにより、生産性の向上を図ることができる。
【００２１】
本発明の電子機器は、前記の有機ＥＬ装置あるいは前記の製造方法で得られた有機ＥＬ装置を備えたことを特徴としている。
この電子機器によれば、前述したように機能層における発光層の劣化が防止され、これにより耐久性向上が図られた有機ＥＬ装置を備えているので、この有機ＥＬ装置を表示部とすることにより、特に表示部の耐久性に優れた良好なものとなる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施形態によって詳しく説明する。
まず、本発明の一実施形態としての有機ＥＬ装置の、配線構造を図１に参照して説明する。
図１に示す有機ＥＬ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、以下ではＴＦＴと略記する）を用いたアクティブマトリクス型の有機ＥＬ装置である。
【００２３】
この有機ＥＬ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。
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。
【００２４】
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から供給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該電源線１０３から駆動電流が流れ込む画素電極（第１の電極）２３と、この画素電極２３と陰極（第２の電極）５０との間に挟み込まれた機能層１１０とが設けられている。画素電極２３と陰極５０と機能層１１０により、発光素子（有機ＥＬ素子）が構成されている。
【００２５】
この有機ＥＬ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から画素電極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。
【００２６】
次に、本実施形態の有機ＥＬ装置１の具体的な構成を図２〜図５に参照して説明する。ここで図３は図２中Ａ−Ｂの断面図、図４は図２中Ｃ−Ｄの断面図、図５は図３中の領域４の拡大詳細図を示す。
本実施形態の有機ＥＬ装置１は、図２に示すように電気絶縁性を備えた基板２０と、スイッチング用ＴＦＴ（図示せず）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画素電極域（図示せず）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（図示せず）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２中一点鎖線枠内）とを具備して構成されたアクティブマトリクス型のものである。しかし、陰極５０をストライプ状にパターン化したパッシブマトリックス型でも、本実施形態に適用は可能である。なお、本発明においては、基板２０と後述するようにこれの上に形成されるスイッチング用ＴＦＴや各種回路、及び層間絶縁膜などを含めて、基体と称している。（図３、４中では符号２００で示している。）
【００２７】
画素部３は、中央部分の実表示領域４（図２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。
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方向およびＣ−Ｄ方向にそれぞれ離間してマトリックス状に配置されている。
また、実表示領域４の図２中両側には、走査線駆動回路８０、８０が配置されている。これら走査線駆動回路８０、８０は、ダミー領域５の下層側に配置されたものである。
【００２８】
さらに、実表示領域４の図２中上方側には、検査回路９０が配置されている。
この検査回路９０は、有機ＥＬ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検査情報出力手段（図示せず）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なっている。なお、この検査回路９０も、ダミー領域５の下側に配置されたものである。
【００２９】
走査線駆動回路８０および検査回路９０は、その駆動電圧が、所定の電源部から駆動電圧導通部３１０（図３参照）および駆動電圧導通部３４０（図４参照）を介して、印加されるよう構成されている。また、これら走査線駆動回路８０および検査回路９０への駆動制御信号および駆動電圧は、この有機ＥＬ装置１の作動制御を行う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）および駆動電圧導通部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および検査回路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。
【００３０】
また、この有機ＥＬ装置１は、図３、図４に示すように基体２００上に、第１の電極（画素電極２３）と発光層６０を有した機能層と第２の電極（陰極５０）とからなる発光素子（有機ＥＬ素子）を多数形成したもので、特に機能層の発光層６０と陰極５０との間に密着層６５を設けたものである。また、この有機ＥＬ装置１には、前記発光素子を覆ってガスバリア層３０が形成されている。
【００３１】
基体２００を構成する基板２０としては、いわゆるトップエミッション型の有機ＥＬ装置の場合、この基板２０の対向側であるガスバリア層３０側から発光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、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、また熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂、さらにはそのフィルム（プラスチックフィルム）などが挙げられる。
【００３２】
また、いわゆるボトムエミッション型の有機ＥＬ装置の場合には、基板２０側から発光光を取り出す構成であるので、基板２０としては、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、特にガラス基板が好適に用いられる。なお、本実施形態では、ガスバリア層３０側から発光光を取り出すトップエミッション型とし、よって基板２０としては前記した不透明のもの、例えば不透明のプラスチックフィルムなどが用いられる。
【００３３】
また、基板２０上には、画素電極２３を駆動するための駆動用ＴＦＴ１２３などを含む回路部１１が形成されており、その上に発光素子（有機ＥＬ素子）が多数設けられている。発光素子は、図５に示すように、陽極として機能する画素電極（第１の電極）２３と、この画素電極２３からの正孔を注入／輸送する正孔輸送層７０と、電気光学物質の一つである有機ＥＬ物質を備える発光層６０と、前記密着層６５と、陰極（第２の電極）５０とがこの順に形成されて構成されたものである。また、陰極５０には、その内面側、すなわち密着層６５側に、電子注入効果を有する無機材料製の電子注入層６７が設けられている。
このような構成のもとに、発光素子はその発光層６０において、正孔輸送層７０から注入された正孔と、陰極５０から電子注入層６７を介して注入された電子とが結合することにより、発光を生じる。
【００３４】
なお、本実施形態では、機能層を、後述するように有機材料からなる正孔輸送層７０と、同じく有機材料からなる発光層６０とから構成している。ただし、本発明の機能層はこれに限定されることなく、例えば正孔注入層や電子注入層、電子輸送層などのキャリア注入層またはキャリア輸送層をさらに設けてもよく、また、正孔阻止層（ホールブロッキング層）や電子阻止層（エレクトロン阻止層）を設けてもよい。
【００３５】
画素電極２３は、本実施形態ではトップエミッション型であることから透明である必要がなく、したがって適宜な導電材料によって形成されている。例えば、ＩＴＯ電極を用い、これの裏面（発光層６０と反対側の面）に反射層としてアルミニウムやチタンを積層した構造とすることができる。なお、ボトムエミッション型とする場合には、当然ながら透明である必要であり、その場合にはＩＴＯ等の透明導電性材料が好適に用いられる。
【００３６】
正孔輸送層７０の形成材料としては、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用いられる。具体的には、３，４−ポリエチレンジオシチオフェン／ポリスチレンスルフォン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）分散液などが用いられる。
【００３７】
発光層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や、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、キナクリドン等の低分子材料をドープして用いることもできる。
なお、前記の高分子材料に代えて、従来公知の低分子材料を用いることもできる。
【００３８】
また、本実施形態において正孔輸送層７０と発光層６０とは、図３〜図５に示すように基体２００上にて格子状に形成された親液性制御層２５と、本発明における隔壁となる有機バンク層２２１とによって囲まれて配置され、これにより囲まれた正孔輸送層７０および発光層６０は単一の発光素子（有機ＥＬ素子）を構成する素子層となっている。なお、格子状に形成された親液性制御層２５および有機バンク層２２１にあって、特に最外周を形成する部分、すなわち発光層６０の最外周位置のものの外側部を覆った状態でこれを囲む部分が、囲み部材２０１となっている。
【００３９】
ここで、囲み部材２０１については、特にその上部を形成する有機バンク層２２１における、外側部を形成する面２０１ａの基体２００表面に対する角度θが、１１０度以上となっている。このような角度としたのは、この上に形成する密着層６５、電子注入層６７、陰極５０、さらにはガスバリア層３０のステップカバレージ性を良好にし、外側部上での密着層６５、電子注入層６７、陰極、ガスバリア層３０の連続性を確保するためである。
【００４０】
密着層６５は、前記発光層６０および有機バンク層２２１を覆ってこれらの表面上に形成されたもので、有機珪素化合物又は有機チタン化合物からなるものである。具体的には、有機珪素化合物としてメチルトリメトキシシラン、テトラエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３イソシアネートプロピルトリメトキシシラン等のＳｉ−Ｏ−Ｒ（Ｒ：アルキル）基を有するアルコキシシラン化合物、ヘキサメチルジシラザン、ヘキサメチルシクロトリシラザン、オクタメチルシクロテトラシラザン、テトラメチルジシラザン等のシラザン（Ｓｉ−Ｎ）基を有するシラザン化合物、また、有機チタン化合物としてテトライソプロポキシチタン、メチルトリエトキシチタン等のＴｉ−Ｏ−Ｒ基を有するチタンアルコキシド化合物が好適に用いられる。特に、有機珪素化合物の中でも、窒素原子を有するアミノ基（−ＮＨ、−ＮＨ２など）やシラザン基などの窒素原子を有するアミノシラン及びシラザンが好適とされている。
このような材料からなる密着層６５は、その厚さが、０．１〜１０ｎｍ程度とされ、特に薄い方が、陰極５０側からの電子を通し易くなるため好ましい。すなわち、この密着層６５は、少なくとも単分子からなる層が発光層６０および有機バンク層２２１の表面に設けられていればよく、その場合に、この密着層６５は完全に連続しておらず、例えば網目状のようにミクロ的に抜けている部分があってもよい。
【００４１】
このように完全には連続していなくとも、各分子が有機性の基と無機性の基を有していることから、密着層６５はその有機性の基が発光層６０および有機バンク層２２１の表面に良好に密着し、無機性の基が電子注入層６７に良好に密着するようになる。したがって、この密着層６５は、発光層６０および有機バンク層２２１の表面上に電子注入層６７を良好に密着させるものとなる。なお、前記材料からなる密着層６５は、後述する成膜時の加熱処理などによって一部分解し、材料の分子形態とは異なる分子形態となっていることも考えられる。しかし、その場合にも、珪素（Ｓｉ）原子及びチタン（Ｔｉ）原子を有する無機質の基と炭素（Ｃ）原子を有する有機性の基が混在した状態で密着層６５を形成していることから、この密着層６５は、有機材料層からなる発光層６０および有機バンク層２２１と、無機材料からなる電子注入層６７とを良好に密着させる機能を有したものとなっている。
また、この密着層６５は、図３〜図５に示したように本実施形態では実表示領域４およびダミー領域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たもので、前記発光層６０と有機バンク層２２１及び囲み部材２０１の上面、さらには囲み部材２０１の外側部を形成する面２０１ａを全て覆った状態で基体２００上に形成されたものとなっている。
【００４２】
電子注入層６７は、前記密着層６５上に形成されたもので、少なくともその下側の発光層６０を覆って形成されたものである。この電子注入層６７は、前述したように無機材料からなるもので、具体的には、リチウムやカルシウム、ナトリウム、マグネシウム、バリウムなどの１族及び２族金属原子からなる低仕事関数の金属やこれらの合金、また、フッ化リチウム（ＬｉＦ）や酸化ナトリウムなどの金属フッ化物や金属酸化物などによって形成されている。このような材料からなる電子注入層６７は、その厚さが０．１〜５０ｎｍ程度とされる。
【００４３】
陰極５０は、本実施形態では前記密着層６５および電子注入層６７が露出しないように、これらよりも広い範囲を被覆して形成されたものである。ただし、本発明はこれに限定されることなく、前記密着層６５および電子注入層６７の端部が露出するように、これらよりも狭い範囲を被覆して形成されたものであってもよい。この陰極５０は、無機材料からなるもので、アルミニウムや銀、銅などの金属やこれらの合金、酸化亜鉛や酸化スズ、酸化チタン、酸化タングステンなどの金属酸化物、窒化チタンなどの金属窒化物または金属酸窒化物、さらにはＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）やインジウムセリウム酸化物等の複合酸化物などによって形成されている。また、これら材料が、単層でなく多層に成膜されて構成されたものであってもよい。このような材料からなる陰極５０は、その厚さが５〜３００ｎｍ程度とされる。
【００４４】
なお、本実施形態の有機ＥＬ装置１はトップエミッション型であることから、この陰極５０は光透過性を有している必要があり、したがって材料としては透明導電性のＩＴＯ等が好適に用いられる。また、ＣａやＡｌなどの他の材料を用いる場合には、十分に透明となるような厚さで形成される。
また、本実施形態では、スイッチング素子として薄膜トランジスタを用いたアクティブマトリクス型の有機ＥＬ装置であるため、この陰極５０及び前記電子注入層６７は、画素電極２３とは異なり単純にエリア領域を覆う形態の膜となっている。
【００４５】
また、この陰極５０は、図４に示すように前記囲み部材２０１の面２０１ａの外側で基体２００の外周部に形成された陰極用配線２０２に接続されている。この陰極用配線２０２にはフレキシブル基板２０３が接続されており、これによって陰極５０は、陰極用配線２０２を介してフレキシブル基板２０３上の図示しない駆動ＩＣ（駆動回路）に接続されたものとなっている。
【００４６】
このような陰極５０の上には、発光層６０及び有機バンク層２２１及び囲み部材２０１が露出しないように広い範囲で被覆している密着層６５と陰極５０が、基体２００上で露出しないようにさらに広い範囲で被覆してガスバリア層３０が設けられている。このガスバリア層３０は、その内側に酸素や水分が浸入するのを防止するためのもので、これにより陰極５０や発光層６０への酸素や水分の浸入を防止し、酸素や水分による陰極５０や発光層６０の変質等を抑えるようにしたものである。
【００４７】
このガスバリア層３０は、例えば無機化合物からなるもので、好ましくは珪素化合物、すなわち珪素窒化物や珪素酸窒化物、珪素酸化物などによって形成されている。ただし、珪素化合物以外でも、例えばアルミナや酸化タンタルなどからなっていてもよい。このようにガスバリア層３０が無機化合物で形成されていれば、特に陰極５０がＩＴＯからなっていることにより、ガスバリア層３０とこの陰極５０との密着性がよくなり、したがってガスバリア層３０が欠陥のない緻密な層となって酸素や水分に対するバリア性がより良好になる。
【００４８】
また、このガスバリア層３０としては、例えば前記の珪素化合物の範囲で異なる層を積層した構造としてもよく、具体的には、陰極５０側から珪素窒化物、珪素酸窒化物の順に形成し、あるいは陰極５０側から珪素酸窒化物、珪素酸化物の順に形成してガスバリア層３０を構成するのが好ましい。また、このような組み合わせ以外にも、組成比の異なる珪素酸窒化物を２層以上積層した場合に、陰極５０側の層の酸素濃度がこれより外側の層の酸素濃度より低くなるように構成するのが好ましい。
このようにすれば、陰極５０側がその反対側より酸素濃度が低くなることから、ガスバリア層３０中の酸素が陰極５０を通ってその内側の発光層６０に到り、発光層６０を劣化させてしまうといったことを防止することができ、これにより発光層６０の長寿命化を図ることができる。
【００４９】
また、ガスバリア層３０としては、積層構造とすることなく、その組成を不均一にして特にその酸素濃度が連続的に、あるいは非連続的に変化するような構成としてもよく、その場合にも、陰極５０側の酸素濃度が外側の酸素濃度より低くなるように構成するのが、前述した理由により好ましい。
また、このようなガスバリア層３０の厚さとしては、３０ｎｍ以上、５００ｎｍ以下であるのが好ましい。３０ｎｍ未満であると、膜の欠陥や膜厚のバラツキなどによって部分的に貫通孔が形成されてしまい、ガスバリア性が損なわれてしまうおそれがあるからであり、５００ｎｍを越えると、応力による割れが生じてしまうおそれがあるからである。
【００５０】
また、このガスバリア層３０としては、下地層としてチタン化合物層を形成し、これの上に前記の珪素化合物からなる層を積層させた多層膜としてもよい。
チタン化合物としては、特に酸化チタンや酸窒化チタン、チタン酸ストロンチウムのように紫外線吸収性を有し、かつ光触媒活性をも有するもの好適に用いられる。このようなチタン化合物からなる層は、紫外線吸収層として機能することにより、有機ＥＬ装置１を屋外で使用したときなどにその耐光性を向上させるものとなる。また、前記したようにこのチタン化合物層の上に珪素化合物層を形成した際、この形成で発生した紫外線等の光によってチタン化合物層の表面が活性化し、その光触媒活性を発揮する。すると、例えばこのチタン化合物層表面に有機物等の不純物が付着しても、この不純物が前記の光触媒の作用によって分解除去され、これによりチタン化合物層の上に珪素化合物が良好に積層するようになる。
なお、本実施形態ではトップエミッション型としていることから、ガスバリア層３０は透光性を有する必要があり、したがってその材質や膜厚を適宜に調整することにより、本実施形態では可視光領域における光線透過率を例えば８０％以上にしている。
【００５１】
ガスバリア層３０の外側には、これの上を覆って保護部２０４が設けられている。この保護部２０４は、本実施形態では硬度の異なる二つの保護層、すなわちガスバリア層３０側に設けられた緩衝層２０５と、この上に設けられた表面保護層２０６とから構成されている。なお、これら二つの保護層は、いずれも本発明における保護層を構成するものとなる。
緩衝層２０５は、前記ガスバリア層３０に密着し、かつ外部からの機械的衝撃に対して緩衝機能を有するもので、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、シリコーン系、フッ素樹脂系などの、柔軟でガラス転移点が低い樹脂材料からなる接着剤によって形成されたものである。また、この緩衝層２０５は、表面保護層２０６より硬度が低く形成されたものである。
【００５２】
このような緩衝層２０５としては、その硬度を低くするため、例えば発泡材料を用いることなどによって微細な空孔を有した多孔質体に形成してもよい。このように多孔質体に形成すれば、クッション性が高められて緩衝機能が一層高くなり、また、この緩衝層２０５を透過する光の取出し効率、すなわち光透過率も高くなり、トップエミッション型にした場合に有利になる。
なお、緩衝層２０５を形成するための接着剤には、前記有機珪素化合物を１％程度添加しておくのが好ましく、このようにすれば、形成される緩衝層２０５とガスバリア層３０との密着性がより良好になり、したがって機械的衝撃に対する緩衝機能が高くなる。また、特にガスバリア層３０が珪素化合物で形成されている場合などでは、有機珪素化合物によってこのガスバリア層３０の欠陥を修復することができ、したがってガスバリア層３０のガスバリア性を高めることができる。
【００５３】
表面保護層２０６は、緩衝層２０５上に設けられることにより、保護部２０４の表面側を構成するものであり、耐圧性や耐摩耗性、外部光反射防止性、ガスバリア性、紫外線遮断性、レンズ性などの機能の少なくとも一つを有してなる層である。具体的には、ガラスや高分子層（プラスチックフィルム）、ＤＬＣ（ダイアモンドライクカーボン）層、酸化珪素等の無機酸化物層などによって形成されるもので、前述したように緩衝層２０５より硬度が高い材料で形成され、あるいは硬度が高くなるよう形成されたことにより、緩衝層２０５より硬度が高いものとされたものである。なお、ここでいう硬度とは、押し込み硬さとして、一般にプラスチック材料に対して適用されるロックウェル硬さや、反発硬さとして、プラスチック材料やゴム材料などに適用されるショアー硬さ、さらには引っ掻き硬さとして鉱物に適用されるモース硬さなど、種々の試験法による硬さによって規定されるが、本発明においては特に押し込み硬さや反発硬さによって規定される硬さとするのが好ましい。
また、この例の有機ＥＬ装置においては、トップエミッション型にする場合に前記表面保護層２０６、緩衝層２０５を共に透光性のものにする必要があるが、ボトムエミッション型とする場合にはその必要はない。
【００５４】
前記の発光素子の下方には、図５に示したように回路部１１が設けられている。この回路部１１は、基板２０上に形成されて基体２００を構成するものである。すなわち、基板２０の表面にはＳｉＯ２ 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、ＳｉＯ２ および／またはＳｉＮを主体とするゲート絶縁層２８２が形成されている。
【００５５】
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１０１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、ＳｉＯ２ を主体とする第１層間絶縁層２８３が形成されている。
【００５６】
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、前述した電源線１０３（図１参照、図５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ている。一方、高濃度ドレイン領域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。
【００５７】
ソース電極２４３およびドレイン電極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、ＳｉＯ２などを用いることもできる。そして、ＩＴＯからなる画素電極２３が、この第２層間絶縁層２８４の表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。すなわち、画素電極２３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。
【００５８】
なお、走査線駆動回路８０および検査回路９０に含まれるＴＦＴ（駆動回路用ＴＦＴ）、すなわち、例えばこれらの駆動回路のうち、シフトレジスタに含まれるインバータを構成するＮチャネル型又はＰチャネル型のＴＦＴは、画素電極２３と接続されていない点を除いて前記駆動用ＴＦＴ１２３と同様の構造とされている。
【００５９】
画素電極２３が形成された第２層間絶縁層２８４の表面には、画素電極２３と、前記した親液性制御層２５及び有機バンク層２２１とが設けられている。親液性制御層２５は、例えばＳｉＯ２などの親液性材料を主体とするものであり、有機バンク層２２１は、アクリル樹脂やポリイミド、ＣＯＣ（環状オレフィン共重合樹脂）などからなるものである。そして、画素電極２３の上には、親液性制御層２５に設けられた開口部２５ａ、および有機バンク２２１に囲まれてなる開口部２２１ａの内部に、正孔輸送層７０と発光層６０とがこの順に積層されている。なお、本実施形態における親液性制御層２５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上の第２層間絶縁層２８４までの層が、回路部１１を構成するものとなっている。
【００６０】
ここで、本実施形態の有機ＥＬ装置１は、カラー表示を行うべく、各発光層６０が、その発光波長帯域が光の三原色にそれぞれ対応して形成されている。例えば、発光層６０として、発光波長帯域が赤色に対応した赤色用発光層６０Ｒ、緑色に対応した緑色用発光層６０Ｇ、青色に対応した青色用有機ＥＬ層６０Ｂとをそれぞれに対応する表示領域Ｒ、Ｇ、Ｂに設け、これら表示領域Ｒ、Ｇ、Ｂをもってカラー表示を行う１画素が構成されている。また、各色表示領域の境界には、金属クロムをスパッタリングなどにて成膜した図示略のＢＭ（ブラックマトリクス）が、例えば有機バンク層２２１と親液性化制御層２５との間に形成されている。
【００６１】
次に、本実施形態の有機ＥＬ装置１の製造方法の一例を、図６〜図１０を参照して説明する。なお、本実施形態においては、有機ＥＬ装置１がトップエミッション型である場合について説明する。また、図６〜図１０に示す各断面図は、図２中のＡ−Ｂ線の断面図に対応した図である。
まず、図６（ａ）に示すように、基板２０の表面に、下地保護層２８１を形成する。次に、下地保護層２８１上に、ＩＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法などを用いてアモルファスシリコン層５０１を形成した後、レーザアニール法又は急速加熱法により結晶粒を成長させてポリシリコン層とする。
【００６２】
次いで、図６（ｂ）に示すように、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、２５１および２６１を形成する。これらのうちシリコン層２４１は、表示領域内に形成され、画素電極２３に接続される駆動用ＴＦＴ１２３を構成するものであり、シリコン層２５１、２６１は、走査線駆動回路８０に含まれるＰチャネル型およびＮチャネル型のＴＦＴ（駆動回路用ＴＦＴ）をそれぞれ構成するものである。
【００６３】
次に、プラズマＣＶＤ法、熱酸化法などにより、シリコン層２４１、２５１および２６１、下地保護層２８１の全面に厚さが約３０ｎｍ〜２００ｎｍのシリコン酸化膜からなるゲート絶縁層２８２を形成する。ここで、熱酸化法を利用してゲート絶縁層２８２を形成する際には、シリコン層２４１、２５１および２６１の結晶化も行い、これらのシリコン層をポリシリコン層とすることができる。
【００６４】
また、シリコン層２４１、２５１および２６１にチャネルドープを行う場合には、例えば、このタイミングで約１×１０１２／ｃｍ２のドーズ量でボロンイオンを打ち込む。その結果、シリコン層２４１、２５１および２６１は、不純物濃度（活性化アニール後の不純物にて算出）が約１×１０１７／ｃｍ３の低濃度Ｐ型のシリコン層となる。
【００６５】
次に、Ｐチャネル型ＴＦＴ、Ｎチャネル型ＴＦＴのチャネル層の一部にイオン注入選択マスク５０２を形成し、この状態でリンイオンを約１×１０１５／ｃｍ２のドーズ量でイオン注入する。その結果、図６（ｃ）に示すように、シリコン層２４１及び２６１中に高濃度ソース領域２４１Ｓおよび２６１Ｓ並びに高濃度ドレイン領域２４１Ｄおよび２６１Ｄが形成される。
【００６６】
次に、ゲート絶縁層２８２の表面全体に、ドープドシリコンやシリサイド膜、あるいはアルミニウム膜やクロム膜、タンタル膜という金属膜からなるゲート電極形成用導電層を形成する。この導電層の厚さは概ね５００ｎｍ程度である。その後、フォトリソ法により、図６（ｄ）に示すように、Ｐチャネル型の駆動回路用ＴＦＴを形成するゲート電極２５２、画素用ＴＦＴを形成するゲート電極２４２、Ｎチャネル型の駆動回路用ＴＦＴを形成するゲート電極２６２を形成する。
また、駆動制御信号導通部３２０（３５０）、陰極電源配線の第１層１２１も同時に形成する。なお、この場合、駆動制御信号導通部３２０（３５０）はダミー領域５に配設するものとされている。
【００６７】
続いて、ゲート電極２４２，２５２および２６２をマスクとして用い、シリコン層２４１，２５１および２６１に対してリンイオンを約４×１０１３／ｃｍ２のドーズ量でイオン注入する。その結果、ゲート電極２４２，２５２および２６２に対してセルフアライン的に低濃度不純物が導入され、図６（ｄ）に示すように、シリコン層２４１および２６１中に低濃度ソース領域２４１ｂおよび２６１ｂ、並びに低濃度ドレイン領域２４１ｃおよび２６１ｃが形成される。また、シリコン層２５１中に低濃度不純物領域２５１Ｓおよび２５１Ｄが形成される。
【００６８】
次に、図７（ｅ）に示すように、Ｐチャネル型の駆動回路用ＴＦＴ以外の部分を覆うイオン注入選択マスク５０３を形成する。このイオン注入選択マスク５０３を用いて、シリコン層２５１に対してボロンイオンを約１．５×１０１５／ｃｍ２のドーズ量でイオン注入する。結果として、Ｐチャネル型駆動回路用ＴＦＴを構成するゲート電極２５２もマスクとして機能するため、シリコン層２５１中にセルフアライン的に高濃度不純物がドープされる。したがって、低濃度不純物領域２５１Ｓおよび２５１Ｄはカウンタードープされ、Ｐ型チャネル型の駆動回路用ＴＦＴのソース領域およびドレイン領域となる。
【００６９】
次いで、図７（ｆ）に示すように、基板２０の全面にわたって第１層間絶縁層２８３を形成するとともに、フォトリソグラフィ法を用いて該第１層間絶縁層２８３及びゲート絶縁層２８２をパターニングすることにより、各ＴＦＴのソース電極およびドレイン電極に対応する位置にコンタクトホールＣを形成する。
【００７０】
次に、図７（ｇ）に示すように、第１層間絶縁層２８３を覆うように、アルミニウム、クロム、タンタルなどの金属からなる導電層５０４を形成する。この導電層５０４の厚さは概ね２００ｎｍないし８００ｎｍ程度である。この後、導電層５０４のうち、各ＴＦＴのソース電極およびドレイン電極が形成されるべき領域２４０ａ、駆動電圧導通部３１０（３４０）が形成されるべき領域３１０ａ、陰極電源配線の第２層が形成されるべき領域１２２ａを覆うようにパターニング用マスク５０５を形成するとともに、該導電層５０４をエッチングして、図８（ｈ）に示すソース電極２４３、２５３、２６３、ドレイン電極２４４、２５４、２６４を形成する。
【００７１】
次いで、図８（ｉ）に示すように、これらが形成された第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によって形成する。この第２層間絶縁層２８４は、約１〜２μｍ程度の厚さに形成されることが望ましい。なお、ＳｉＮ、ＳｉＯ２により第２層間絶縁膜を形成することも可能であり、ＳｉＮの膜厚としては２００ｎｍ、ＳｉＯ２の膜厚としては８００ｎｍに形成することが望ましい。
【００７２】
次いで、図８（ｊ）に示すように、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。
その後、基板２０の全面を覆うように画素電極２３となる導電膜を形成する。
そして、この導電膜をパターニングすることにより、図９（ｋ）に示すように、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と導通する画素電極２３を形成すると同時に、ダミー領域のダミーパターン２６も形成する、なお、図３、４では、これら画素電極２３、ダミーパターン２６を総称して画素電極２３としている。
【００７３】
ダミーパターン２６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。すなわち、ダミーパターン２６は、島状に配置され、実表示領域に形成されている画素電極２３と同一の形状を有している。もちろん、表示領域に形成されている画素電極２３の形状と異なる構造であってもよい。なお、この場合、ダミーパターン２６は少なくとも前記駆動電圧導通部３１０（３４０）の上方に位置するものも含むものとする。
【００７４】
次いで、図９（ｌ）に示すように、画素電極２３、ダミーパターン２６上、および第２層間絶縁膜上に絶縁層である親液性制御層２５を形成する。なお、画素電極２３においては一部が開口する態様にて親液性制御層２５を形成し、開口部２５ａ（図３も参照）において画素電極２３からの正孔移動が可能とされている。逆に、開口部２５ａを設けないダミーパターン２６においては、絶縁層（親液性制御層）２５が正孔移動遮蔽層となって正孔移動が生じないものとされている。続いて、親液性制御層２５において、異なる２つの画素電極２３の間に位置して形成された凹状部にＢＭ（図示せず）を形成する。具体的には、親液性制御層２５の前記凹状部に対して、金属クロムを用いスパッタリング法にて成膜する。
【００７５】
次いで、図９（ｍ）に示すように、親液性制御層２５の所定位置、詳しくは前記ＢＭを覆うように有機バンク層２２１を形成する。具体的な有機バンク層の形成方法としては、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解したものを、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する。なお、有機質層の構成材料は、後述するインクの溶媒に溶解せず、しかもエッチングなどによってパターニングし易いものであればどのようなものでもよい。
【００７６】
続いて、有機質層をフォトリソグラフィ技術、エッチング技術を用いてパターニングし、有機質層にバンク開口部２２１ａを形成することにより、開口部２２１ａに壁面を有した有機バンク層２２１を形成する。ここで、この有機バンク層２２１にあたっては、特にその最外周を形成する部分、すなわち前述した本発明における囲み部材２０１の外側部を形成する面２０１ａについて、その基体２００表面に対する角度θを１１０度以上となるように形成するのが好ましい。このような角度に形成することにより、この上に形成する陰極５０、さらにはガスバリア層３０のステップカバレージ性を良好にすることができる。
なお、この場合、有機バンク層２２１は、少なくとも前記駆動制御信号導通部３２０の上方に位置するものを含むものとする。
【００７７】
次いで、有機バンク層２２１の表面に、親液性を示す領域と、撥液性を示す領域とを形成する。本実施形態においては、プラズマ処理によって各領域を形成する。具体的には、該プラズマ処理を、予備加熱工程と、有機バンク層２２１の上面および開口部２２１ａの壁面ならびに画素電極２３の電極面２３ｃ、親液性制御層２５の上面をそれぞれ親液性にする親液化工程と、有機バンク層２２１の上面および開口部の壁面を撥液性にする撥液化工程と、冷却工程とで構成する。
【００７８】
すなわち、基材（バンクなどを含む基板２０）を所定温度、例えば７０〜８０℃程度に加熱し、次いで親液化工程として大気雰囲気中で酸素を反応ガスとするプラズマ処理（Ｏ２プラズマ処理）を行う。次いで、撥液化工程として大気雰囲気中で４フッ化メタンを反応ガスとするプラズマ処理（ＣＦ４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材を室温まで冷却することで、親液性および撥液性が所定箇所に付与されることとなる。
【００７９】
なお、このＣＦ４プラズマ処理においては、画素電極２３の電極面２３ｃおよび親液性制御層２５についても多少の影響を受けるが、画素電極２３の材料であるＩＴＯおよび親液性制御層２５の構成材料であるＳｉＯ２、ＴｉＯ２などはフッ素に対する親和性に乏しいため、親液化工程で付与された水酸基がフッ素基で置換されることがなく、親液性が保たれる。
【００８０】
次いで、正孔輸送層形成工程によって正孔輸送層７０の形成を行う。この正孔輸送層形成工程では、例えばインクジェット法等の液滴吐出法や、スピンコート法などにより、正孔輸送層材料を電極面２３ｃ上に塗布し、その後、乾燥処理および熱処理を行い、電極２３上に正孔輸送層７０を形成する。正孔輸送層材料を例えばインクジェット法で選択的に塗布する場合には、まず、インクジェットヘッド（図示略）に正孔輸送層材料を充填し、インクジェットヘッドの吐出ノズルを親液性制御層２５に形成された前記開口部２５ａ内に位置する電極面２３ｃ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電極面２３ｃに吐出する。
次に、吐出後の液滴を乾燥処理し、正孔輸送層材料に含まれる分散媒や溶媒を蒸発させることにより、正孔輸送層７０を形成する。
【００８１】
ここで、吐出ノズルから吐出された液滴は、親液性処理がなされた電極面２３ｃ上にて広がり、親液性制御層２５の開口部２５ａ内に満たされる。その一方で、撥液処理された有機バンク層２２１の上面では、液滴がはじかれて付着しない。したがって、液滴が所定の吐出位置からはずれて有機バンク層２２１の上面に吐出されたとしても、該上面が液滴で濡れることがなく、弾かれた液滴が親液性制御層２５の開口部２５ａ内に転がり込む。
なお、この正孔輸送層形成工程以降は、正孔輸送層７０および発光層６０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のが好ましい。
【００８２】
次いで、発光層形成工程によって発光層６０の形成を行う。この発光層形成工程では、例えば前記のインクジェット法により、発光層形成材料を正孔輸送層７０上に吐出し、その後、乾燥処理および熱処理を行うことにより、有機バンク層２２１に形成された開口部２２１ａ内に発光層６０を形成する。この発光層形成工程では、正孔輸送層７０の再溶解を防止するため、発光層形成材料に用いる溶媒として、正孔輸送層７０に対して不溶な無極性溶媒を用いる。
なお、この発光層形成工程では、前記のインクジェット法によって例えば青色（Ｂ）の発光層形成材料を青色の表示領域に選択的に塗布し、乾燥処理した後、同様にして緑色（Ｇ）、赤色（Ｒ）についてもそれぞれその表示領域に選択的に塗布し、乾燥処理する。
【００８３】
次いで、図１０（ｎ）に示すように、密着層形成工程によって密着層６５の形成を行う。この密着層形成工程では、例えば蒸着法等の物理的気相成長法や化学的気相成長法（ＣＶＤ法）が好適に採用され、特にその処理雰囲気としては、乾燥不活性ガス雰囲気下でかつ大気圧下または減圧下であるのが好ましい。すなわち、前記したアミノシランまたはシラザンなどの密着層形成材料を、乾燥不活性ガス雰囲気下でかつ大気圧下または減圧下で蒸着し、あるいは気相成長させることにより、密着層６５を形成する。このように乾燥不活性ガス雰囲気下とすることにより、製造中での酸素や水分による発光層６０の密着に関与する反応性の低下を防止することができる。蒸着法としては、室温での蒸着や抵抗加熱法による蒸着、ランプ加熱法による蒸着などが採用される。
【００８４】
ここで、室温での蒸着とは、前記密着層形成材料の蒸気を加熱しないで生成させ、これを密着層の形成箇所に接触させることで行う方法である。例えば、形成材料としてシラザンの一種であるヘキサメチルジシラザンを用いた場合、その沸点が約１２６℃であることから、このヘキサメチルジシラザンは室温でも約１．３ｋＰａという比較的大きな蒸気圧を持つ。したがって、この蒸気を前記形成箇所に接触させるだけで、所定の薄膜（密着層６５）を形成することができる。また、例えばこのヘキサメチルジシラザンに窒素等の不活性ガスをバブリングさせ、このヘキサメチルジシラザン蒸気を含有した不活性ガスを前記形成箇所にあてることにより、密着層６５を形成することもできる。さらに、スプレー法によってヘキサメチルジシラザンを霧状に吹き付けることにより、密着層６５を形成することもできる。なお、前記したように、抵抗加熱やランプ加熱によって前記形成材料を例えば１００℃以下に加熱することにより、蒸着を行うようにしてもよい。
【００８５】
また、化学的気相成長法としては、熱ＣＶＤ法やプラズマＣＶＤ法が好適に採用される。なお、特にプラズマＣＶＤ法を採用した場合、プラズマの作用によって形成材料が分解する可能性が高いが、その場合にも、無機質の珪素原子またはチタン原子、有機質の炭素原子は必須原子として共存した状態で密着層６５を構成するようになる。したがって、得られた密着層６５は、本発明における密着層６５としての機能が損なわれることなく、密着性を高める機能を良好に発揮するものとなる。
なお、この密着層６５については、前記発光層６０と有機バンク層２２１及び囲み部材２０１の上面全てを覆うのはもちろん、囲み部材２０１の外側部を形成する面２０１ａについてもこれを覆った状態となるように形成する。
【００８６】
次いで、電子注入層形成工程によって電子注入層６７の形成を行う。この電子注入層形成工程では、例えば蒸着法等の物理的気相成長法が採用され、例えばＬｉＦを成膜されることにより、電子注入層６７が形成される。ここで、物理的気相成長法としては、例えば抵抗加熱蒸着や電子線加熱蒸着等の蒸着法、イオンプレーティング法、さらに高周波スパッタやＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴）方式などのマイクロ波スパッタ等のスパッタ法などが好適に採用される。なお、この電子注入層６７については、少なくとも前記発光層６０の上面側を覆った状態となるようにして密着層６５上に形成する。ただし、密着層６５と同様に、前記発光層６０及び有機バンク層２２１の上面、さらに囲み部材２０１の上面及び外側部形成面２０１ａ全てを覆った状態となるようにして、形成してもよく、本実施形態では密着層６５と同様に形成するものとする。
【００８７】
次いで、陰極層形成工程によって陰極５０の形成を行う。この陰極層形成工程では、例えば蒸着法等の物理的気相成長法や化学的気相成長法（ＣＶＤ法）が採用され、例えばＩＴＯを成膜されることにより、陰極５０が形成される。ここで、物理的気相成長法としては、例えば抵抗加熱蒸着や電子線加熱蒸着等の蒸着法、イオンプレーティング法、さらに高周波スパッタ、ＥＣＲ方式などのマイクロ波スパッタ等のスパッタ法などが好適に採用され、また、化学的気相成長法としては、ヘリコン波プラズマやＩＣＰ（誘導結合型プラズマ）、ＥＣＲプラズマ、表面波プラズマなどの高密度プラズマＣＶＤ等が好適に採用される。なお、この陰極５０についても、前記電子注入層６７と同様に、少なくとも前記発光層６０の上面側を覆った状態となるようにして密着層６５上に形成すればよいが、本実施形態では、やはり密着層６５と同様に形成するものとする。このように電子注入層６７、陰極５０を密着層６５と同様に前記囲み部材２０１の外側部形成面２０１ａまで覆って形成することにより、これら電子注入層６７、陰極５０で前記発光層６０を確実に覆ってこれを封止することになり、したがって酸素や水分に起因する発光層６０の劣化をより確実に防止できるようになる。
【００８８】
その後、図１０（ｏ）に示すように陰極５０を覆って、すなわち基体２００上にて陰極５０が露出しないように、さらに広い範囲を覆った状態でガスバリア層３０を形成する。ガスバリア層３０の形成方法としては、例えば蒸着法等の物理的気相成長法や化学的気相成長法がその形成材料に応じて適宜に採用される。物理的気相成長法としては、例えば電子線加熱蒸着等の蒸着法、イオンプレーティング法、さらに高周波スパッタ、ＥＣＲ方式などのマイクロ波スパッタ等のスパッタ法などが好適に採用される。また、化学的気相成長法としては、ヘリコン波プラズマやＩＣＰ（誘導結合型プラズマ）、ＥＣＲプラズマ、表面波プラズマなどの高密度プラズマＣＶＤ法が好適に採用される。
【００８９】
ここで、このガスバリア層３０の形成については、前述したように同一の材料によって単層で形成してもよく、また異なる材料で複数の層に積層して形成してもよく、さらには、単層で形成するものの、その組成を膜厚方向で連続的あるいは非連続的に変化させるようにして形成してもよい。
異なる材料で複数の層に積層して形成する場合、例えば、内側の層（陰極５０側の層）を珪素窒化物あるいは珪素酸窒化物などとし、外側の層を珪素酸窒化物あるいは珪素酸化物などとするのが好ましい。
【００９０】
なお、本発明においては、特に前記発光層６０の上に形成される無機材料からなる層、すなわち電子注入層６７、陰極５０、及びガスバリア層３０を、気相成長法によって連続的に形成するのが好ましい。このようにすれば、例えば同じ気相成長法で各層を形成することなどにより、その処理雰囲気を共通化し、あるいは処理雰囲気の調整を容易にすることができ、したがって生産性の向上を図ることができる。また、発光層６０までを形成した基体２００を大気に晒すことなく連続して形成することができ、これによって酸素や水分による発光層６０の劣化を防止することができる。
【００９１】
このようにして基板２０上にガスバリア層３０までを形成したら、これとは別に、無アルカリガラス（日本電気硝子製ＯＡ１０、０．５ｍｍ厚）からなる表面保護層２０６を用意する。そして、この表面保護層２０６に対し、緩衝層２０５の形成材料として例えば２液硬化型のエポキシ接着剤を、シルクスクリーン印刷法等によって接着面形状にパターン塗布する。
その後、この表面保護層２０６の緩衝層形成材料側を、別にガスバリア層３０までを形成した前記のもののガスバリア層３０側に圧着し、必要に応じて加熱を行うことなどにより該材料を硬化させ、緩衝層２０５とする。これにより、図３、図４に示した、保護部２０４を有してなる有機ＥＬ装置１を得る。
なお、複数個取りの基板上に複数の有機ＥＬ装置１を形成した場合には、これに対応して複数個の保護部２０４となる基板（表面保護層２０６）を用意し、これらを圧着した後、スクライブを行って個々の有機ＥＬ装置１を得るようにする。
【００９２】
このようにして得られた有機ＥＬ装置１にあっては、有機材料からなる発光層６０及び有機バンク層２２１（隔壁）と、無機材料からなる電子注入層６７との間に密着層６５が設けられているので、この密着層３０を構成する有機珪素化合物又は有機チタン化合物が無機性の基と有機性の基とを備えていることにより、前記発光層６０及び有機バンク層２２１と電子注入層６７との間が密着層６５を介すことで十分良好に密着するようになる。よって、これらの間への酸素や水分の透過（浸透）が防止されることにより、特に発光層６０の劣化が防止され、これにより耐久性向上を図ることができる。
【００９３】
また、陰極５０上に、前記密着層６５を覆った状態でガスバリア層３０を設けているので、このガスバリア層３０によって酸素や水分の浸透を防止し、前記発光層６０及び有機バンク層２２１と電子注入層６７との間をさらに良好に封止することができることから、酸素や水分の浸透に起因する発光層の劣化をより確実に防止し、発光素子の長寿命化を図ることができる。
【００９４】
また、例えば機械的衝撃が保護部２０４側に加わった場合、加わった衝撃に対し特に高い硬度の保護層である表面保護層２０６がこれに耐する応力、例えば耐圧性や耐摩耗性を発揮し、また低い高度の保護層である緩衝層２０５が機械的衝撃を吸収緩和する機能を発揮するようになり、したがって保護部２０４が機械的衝撃に対し十分に保護機能を発揮するようになる。よって、有機ＥＬ装置１にあっては、素子性能が損なわれるのを確実に防止することができる。
また、特に表面保護層２０６が耐圧性や耐摩耗性、光反射防止性、ガスバリア性、紫外線遮断性などの機能を有していることにより、発光層６０や陰極５０、さらにはガスバリア層もこの表面保護層２０６によって保護することができ、したがって発光素子の長寿命化を図ることができる。
【００９５】
なお、前記有機ＥＬ装置１では陰極５０の内面側、すなわち密着層６５側に無機材料からなる電子注入層６７を設けたが、本発明はこれに限定されることなく、この電子注入層６７を設けずに陰極５０を直接密着層６５の表面に設けるようにしてもよい。その場合にも、陰極５０が無機材料からなることにより、この陰極５０が密着層６５に良好に密着し、したがって有機材料からなる発光層６０及び有機バンク層２２１（隔壁）と、無機材料からなる陰極５０との間が密着層６５によって十分良好に密着するようになる。
【００９６】
また、電子注入層については、前記の無機材料からなるものでなく、有機材料からなるものを設けてもよい。その場合には、図１１に示すようにこの有機材料からなる電子注入層６７を、本発明の機能層の構成要素として発光層６０の上に形成することができる。この電子注入層６７の形成材料としては、アルミニウムキノリノール錯体やアセチルアセトン錯体、クラウンエーテル錯体などの金属錯体、安息香酸ナトリウムなどの有機金属化合物、さらにポリアセチレンやポリフェニルなどの導電性有機物が用いられる。このような形成材料は、室温蒸着や抵抗加熱蒸着、ランプ加熱蒸着などの物理的気相成長法や、熱ＣＶＤやプラズマＣＶＤ等の化学的気相成長法などによって厚さが例えば１〜５０ｎｍ程度に成膜され、電子注入層６７とされる。なお、このように気相成長法で形成されることから、この電子注入層６７は、図１１に示したように発光層６０の直上だけでなく、有機バンク層２２１の上にもこれを覆って形成されるようになる。
【００９７】
そして、このようにして発光層６０の上に有機材料からなる電子注入層６７を形成した場合、密着層６５はこの電子注入層６７の表面上に形成し、さらにこの密着層６５の上に陰極５０を形成する。このような構成としても、密着層６５は有機材料からなる電子注入層６７と無機材料からなる陰極５０との間に設けられることにより、これらの間を十分良好に密着させ、これにより酸素や水分に起因する発光層６０の劣化を防止して発光素子の長寿命化を図ることができる。
【００９８】
また、前記有機ＥＬ装置１ではトップエミッション型を例にして説明したが、本発明はこれに限定されることなく、ボトムエミッション型にも、また、両側に発光光を出射するタイプのものにも適用可能である。特にボトムエミッション型とした場合、陰極５０には透明電極を用いる必要はないが、その場合にも、この陰極５０の少なくともガスバリア層３０と接する面側を、無機酸化物によって形成するのが好ましい。
このようにすれば、陰極５０のガスバリア層３０と接する面側が無機酸化物からなっているので、無機化合物あるいは珪素化合物などからなるガスバリア層３０との密着性がよくなり、したがってガスバリア層３０が欠陥のない緻密な層となって酸素や水分に対するバリア性がより良好になる。
【００９９】
また、ボトムエミッション型、あるいは両側に発光光を出射するタイプのものとした場合、基体２００に形成するスイッチング用ＴＦＴ１１２や駆動用ＴＦＴ１２３については、発光素子の直下ではなく、親液性制御層２５および有機バンク層２２１の直下に形成するようにし、開口率を高めるのが好ましい。
また、前記有機ＥＬ装置１では、保護部２０４を表面保護層２０６と緩衝層２０５との二層によって構成したが、本発明はこれに限定されることなく、三層以上で保護部２０４を構成するようにしてもよい。
【０１００】
次に、本発明の電子機器を説明する。本発明の電子機器は、前記の有機ＥＬ装置を表示部として有したものであり、具体的には図１２に示すものが挙げられる。
図１２は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１２において、符号１０００は携帯電話本体を示し、符号１００１は前記の有機ＥＬ装置を用いた表示部を示している。
この電子機器は、発光素子の長寿命化が図られた前記有機ＥＬ装置を表示部として備えているので、この電子機器自体も表示の信頼性に優れたものとなる。
なお、本発明の電子機器としては、前記の携帯電話に限定されることなく、例えば携帯型情報処理装置や腕時計型電子機器などにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の有機ＥＬ装置の配線構造を示す模式図である。
【図２】 本発明の有機ＥＬ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線に沿う断面図である。
【図４】 図２のＣ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図５】 図３の要部拡大断面図である。
【図６】 有機ＥＬ装置の製造方法を工程順に説明する断面図である。
【図７】 図６に続く工程を説明するための断面図である。
【図８】 図７に続く工程を説明するための断面図である。
【図９】 図８に続く工程を説明するための断面図である。
【図１０】 図９に続く工程を説明するための断面図である。
【図１１】 本発明の他の有機ＥＬ装置の要部拡大断面図である。
【図１２】 は本発明の電子機器を示す斜視図である。
【符号の説明】
１…有機ＥＬ装置（電気光学装置）、２３…画素電極（第１の電極）、
３０…ガスバリア層、５０…陰極（第２の電極）、６０…発光層（機能層）、
６５…密着層、６７…電子注入層、２００…基体、２０１…囲み部材、
２０４…保護部、２０５…緩衝層（保護層）、
２０６…表面保護層（保護層）、２２１…有機バンク層（隔壁）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an organic EL device. Set Manufacturing method To the law Related.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an electro-optical device such as an organic electroluminescence (hereinafter abbreviated as organic EL) display device includes an anode, a hole injection layer, a light emitting layer made of an organic electro-optical material having EL characteristics, and an electron injection layer on a substrate. An element structure in which a cathode including the like is laminated is known. In the organic EL element that constitutes such an organic EL device, there is a problem that the life of the light emitting element is shortened due to the deterioration of the material forming the light emitting layer and the electron injection layer due to the intrusion of oxygen and moisture in the atmosphere.
[0003]
Therefore, in order to prevent the penetration of oxygen and moisture from the external environment, a sealing structure is usually used in which the cathode is covered with a glass plate or a metal plate so as to cover the cathode and bonded with a sealing material such as a resin. Since the material also has a large amount of oxygen and moisture permeation, it is necessary to install a getter material that absorbs moisture at a high speed so as not to reach the element. In addition, organic materials such as a light emitting material and a partition material that separates pixels have a large volume expansion in a high temperature environment due to heat generation during external environment or energization, and the generated stress is an interface with an inorganic material such as a second electrode. As a result, moisture or the like enters, and as a result, the durability of the light-emitting element decreases.
[0004]
As a result of examining the lifetime reduction of the light-emitting element due to such oxygen and moisture, the present inventor has improved the adhesion between the light-emitting layer and partition walls, which are organic materials, and the cathode, which is an inorganic material, to increase the temperature. Knowledge to improve the durability of light-emitting elements by preventing moisture and oxygen from entering the light-emitting layer and electron-injecting layer by preventing peeling that occurs in the environment and further preventing damage to the gas barrier layer due to the stress caused by peeling Got.
[0005]
In the organic EL device, as a technique for particularly improving the adhesion between the cathode and the light emitting layer, for example, a cathode electrode (cathode) is provided by laminating an electron injection layer having a high electron injection property and a metal adhesion layer, What comprised this metal contact | adherence layer so that it might join to an organic electroluminescent layer (light emitting layer) is known (for example, refer patent document 1).
In addition, organic protection consisting of hexamethyldisilazane, hexamethyldisiloxane, etc. covering the hole transport layer, the electron transport layer, and the cathode electrode is only for preventing the permeation of oxygen and moisture. The thing which provided the layer and the metal thin film is known (for example, refer patent document 2).
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-162653
[Patent Document 2]
JP 9-270296 A
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the technology provided with the metal adhesion layer described above, this adhesion layer is basically a metal and an inorganic material, so that the adhesion with the light-emitting layer, which is an organic material, is not sufficiently good. There was a problem that sufficient adhesion between the light emitting layer was not obtained.
In addition, as described above, it is known that the durability is improved by simply preventing the permeation of oxygen and moisture, but the organic protective film is not provided between an inorganic material and an organic material. Absent. Therefore, in an organic EL device, a technology for improving the adhesion between an inorganic material and an organic material having different properties has not yet been provided.
[0008]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and the object of the present invention is to satisfactorily adhere between the cathode side made of an inorganic material and the light emitting element side made of an organic material, so that even in a high temperature environment. To provide an organic EL device, a manufacturing method thereof, and an electronic apparatus including the same, which have improved durability by preventing entry of oxygen and moisture from the outside environment without causing separation of the interface. .
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an organic EL device according to the present invention includes a first electrode, a functional layer made of an organic material having at least a light emitting layer, and a second electrode arranged in this order on a substrate. The light emitting layer is provided in a pixel region surrounded by a partition made of an organic material, and an adhesion layer made of an organosilicon compound or an organic titanium compound is provided on a surface of the partition and / or the functional layer, and the adhesion layer The second electrode made of an inorganic material is provided on the surface of the substrate.
According to this organic EL device, an adhesion layer made of an organic silicon compound or an organic titanium compound is provided between the partition wall and / or the functional layer made of an organic material and the second electrode made of an inorganic material. Therefore, the organosilicon compound or the organotitanium compound constituting the adhesion layer includes an inorganic group having a silicon (Si) atom or a titanium (Ti) atom and an organic group having a carbon (C) atom. As a result, the partition and / or the functional layer and the second electrode are interposed between the adhesion layers so that the separation does not occur even in a high temperature environment in which volume expansion occurs.
Therefore, the second electrode and the gas barrier layer are not damaged by the stress generated by the peeling of these interfaces, and the penetration of oxygen and moisture is prevented. The improvement of property is obtained.
[0010]
In the organic EL device, the adhesion layer is preferably provided so as to be covered in a wider range so that the partition walls and the functional layer are not exposed. In addition, it is preferable that a gas barrier layer is provided in a wider range so that the second electrode is not exposed.
In this way, by covering the adhesion layer and the second electrode also on the surface and the side surface with the gas barrier layer, the functional layer and the second electrode, which are easily altered by oxygen and moisture, can be applied not only from the surface but also from the side surface. Since it can protect, the deterioration of the light emitting element due to the intrusion of oxygen or moisture can be prevented more reliably.
[0011]
In this organic EL device, the gas barrier layer is preferably an insulating layer made of any one of an inorganic oxide, an inorganic nitride, and an inorganic oxynitride.
In this way, in particular, the second electrode is made of an inorganic material, so that the gas barrier layer also made of an inorganic material adheres well to the second electrode and becomes a dense layer without defects, and therefore This gas barrier layer has better barrier properties against oxygen and moisture.
[0012]
The gas barrier layer may be a silicon compound.
Thus, if the gas barrier layer is formed of a silicon compound that is an inorganic material such as silicon nitride, silicon oxynitride, or silicon oxide, the gas barrier layer is also excellent with respect to the second electrode made of the inorganic material. By being in close contact and becoming a dense layer without defects, the gas barrier layer has better barrier properties against oxygen and moisture.
Moreover, since these silicon compounds have transparency, if a transparent second electrode is selected, a top emission structure in which light emission is extracted from the sealing surface can be obtained.
[0013]
The gas barrier layer may be a multilayer film formed by laminating a titanium compound and a silicon compound.
By using a titanium compound that has ultraviolet absorptivity and photocatalytic activity, such as titanium oxide, titanium oxynitride, and strontium titanate, the titanium compound layer functions as an ultraviolet absorbing layer. This improves the light resistance when used outdoors. Further, when the silicon compound layer is formed on the titanium compound layer, the surface of the titanium compound layer is activated by light such as ultraviolet rays generated by the formation, and the photocatalytic activity is exhibited. Then, for example, even if impurities such as organic substances adhere to the surface of the titanium compound layer, the impurities are decomposed and removed by the action of the photocatalyst, whereby the silicon compound is satisfactorily stacked on the titanium compound layer.
[0014]
In the organic EL device, a protective layer is preferably provided on the gas barrier layer.
In this way, the second electrode and functional layer covered with the gas barrier layer can be more reliably protected with the protective layer.
[0015]
In this organic EL device, it is preferable that the protective layer has a buffer function against mechanical shock or has a surface protective function.
If it has a buffer function, the second electrode, the functional layer, and the gas barrier layer can be protected against mechanical impacts from the outside. In addition, as a surface protection function, for example, if it has functions such as pressure resistance, wear resistance, gas barrier property, and ultraviolet blocking property, the functional layer (for example, light emitting layer) and the second electrode are protected by this protective layer. Therefore, the durability of the light emitting element is improved. Furthermore, if the second electrode, the gas barrier layer, and the protective layer are transparent, the protective layer has a light reflection preventing function, so that the light emission characteristics are improved.
[0016]
In the organic EL device, it is preferable that the organosilicon compound serving as the adhesion layer is aminosilane or silazane having a nitrogen atom.
When aminosilane or silazane is used in this manner, functional groups containing nitrogen atoms such as highly reactive amino groups and silazane groups are extremely easy to adhere to the surface of the organic material. The interface between the functional layer and the second electrode made of an inorganic material adheres well even in a high temperature environment.
[0017]
In the organic EL device, the functional layer may include at least one organic carrier injection / transport layer having a carrier injection or transport effect, and the second electrode is an electron on the adhesion layer side. An inorganic electron injection layer having an injection effect may be provided.
In this way, the carrier injection property to the light emitting layer is improved, and the light emission characteristics are improved. In addition, since the electron injection layer is inorganic, the adhesion with the adhesion layer is improved as in the case of the second electrode not provided with the electron injection property.
[0018]
The organic EL device manufacturing method of the present invention is a method for manufacturing an organic EL device in which a first electrode, a functional layer made of an organic material and having at least an organic light emitting layer, and a second electrode are formed in this order on a substrate. A step of providing the light emitting layer in a pixel region surrounded by a partition made of an organic material, and a step of providing an adhesion layer made of an organosilicon compound or an organic titanium compound on the surface of the partition and / or the functional layer. And a step of providing the second electrode made of an inorganic material on the surface of the adhesion layer.
According to this method of manufacturing an organic EL device, an adhesion layer made of an organic silicon compound or an organic titanium compound is provided between the partition wall and / or the functional layer made of an organic material and the second electrode made of an inorganic material. Since the organic silicon compound or the organic titanium compound constituting the adhesion layer includes an inorganic group and an organic group, the partition wall and / or the functional layer and the second layer are provided. Adhesion with the electrode is satisfactorily satisfactorily achieved through the adhesion layer.
Therefore, by preventing the permeation of oxygen and moisture between them, it is possible to prevent the deterioration of the light emitting layer, particularly in the functional layer, and therefore the durability of the obtained organic EL device can be improved.
[0019]
The method for manufacturing the organic EL device preferably includes a step of providing a gas barrier layer on the second electrode.
In this way, even if the second electrode contains a material having a high electron injection property and easily changes in moisture absorption, a decrease in durability can be prevented.
[0020]
Moreover, it is preferable that the adhesion layer, the second electrode, and the gas barrier layer are continuously formed by a vapor deposition method.
In this way, productivity can be improved, for example, by forming each layer by the same vapor deposition method.
[0021]
An electronic apparatus according to the present invention includes the organic EL device or the organic EL device obtained by the manufacturing method.
According to this electronic apparatus, as described above, the organic EL device is provided with the organic EL device in which the deterioration of the light emitting layer in the functional layer is prevented and thereby the durability is improved. As a result, the display portion is particularly excellent in durability.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments thereof.
First, the wiring structure of the organic EL device as one embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
An organic EL device 1 shown in FIG. 1 is an active matrix organic EL device using a thin film transistor (hereinafter abbreviated as TFT) as a switching element.
[0023]
The organic EL device 1 includes a plurality of scanning lines 101, a plurality of signal lines 102 extending in a direction perpendicular to the scanning lines 101, and a plurality of power supply lines 103 extending in parallel to the signal lines 102. Are arranged, and pixel regions X are provided in the vicinity of the intersections of the scanning lines 101 and the signal lines 102.
A data line driving circuit 100 including a shift register, a level shifter, a video line, and an analog switch is connected to the signal line 102. Further, a scanning line driving circuit 80 including a shift register and a level shifter is connected to the scanning line 101.
[0024]
Further, in each pixel region X, a switching TFT 112 to which a scanning signal is supplied to the gate electrode via the scanning line 101, and a storage capacitor for holding a pixel signal supplied from the signal line 102 via the switching TFT 112. 113, a driving TFT 123 to which a pixel signal held by the holding capacitor 113 is supplied to a gate electrode, and a driving current from the power supply line 103 when electrically connected to the power supply line 103 via the driving TFT 123 And a functional layer 110 sandwiched between the pixel electrode 23 and the cathode (second electrode) 50 are provided. The pixel electrode 23, the cathode 50 and the functional layer 110 constitute a light emitting element (organic EL element).
[0025]
According to the organic EL device 1, when the scanning line 101 is driven and the switching TFT 112 is turned on, the potential of the signal line 102 at that time is held in the holding capacitor 113, and according to the state of the holding capacitor 113. The on / off state of the driving TFT 123 is determined. Then, current flows from the power supply line 103 to the pixel electrode 23 through the channel of the driving TFT 123, and further current flows to the cathode 50 through the functional layer 110. The functional layer 110 emits light according to the amount of current flowing through it.
[0026]
Next, a specific configuration of the organic EL device 1 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 3 is a cross-sectional view taken along the line AB in FIG. 2, FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line CD in FIG. 2, and FIG. 5 is an enlarged detailed view of the region 4 in FIG.
As shown in FIG. 2, the organic EL device 1 according to the present embodiment includes a substrate 20 having electrical insulation and pixel electrodes connected to a switching TFT (not shown) arranged in a matrix on the substrate 20. A pixel electrode area (not shown), a power supply line (not shown) arranged around the pixel electrode area and connected to each pixel electrode, and at least a rectangular shape in plan view located on the pixel electrode area The pixel portion 3 (within the dashed-dotted line frame in FIG. 2) is an active matrix type. However, a passive matrix type in which the cathode 50 is patterned in a stripe shape can be applied to the present embodiment. In the present invention, the substrate 20 and the switching TFT and various circuits formed on the substrate 20 as will be described later, and an interlayer insulating film are referred to as a base. (Indicated by reference numeral 200 in FIGS. 3 and 4)
[0027]
The pixel unit 3 includes a real display area 4 in the center (inside the two-dot chain line in FIG. 2) and a dummy area 5 (area between the one-dot chain line and the two-dot chain line) arranged around the real display area 4. It is divided into.
In the actual display area 4, display areas R, G, and B each having a pixel electrode are arranged in a matrix so as to be separated from each other in the AB direction and the CD direction.
Further, scanning line driving circuits 80 and 80 are arranged on both sides of the actual display area 4 in FIG. These scanning line drive circuits 80, 80 are arranged on the lower layer side of the dummy region 5.
[0028]
Further, an inspection circuit 90 is disposed above the actual display area 4 in FIG.
This inspection circuit 90 is a circuit for inspecting the operating state of the organic EL device 1 and includes, for example, inspection information output means (not shown) for outputting the inspection result to the outside, and is displayed during manufacture or at the time of shipment. Equipment quality and defects can be inspected. The inspection circuit 90 is also disposed below the dummy area 5.
[0029]
The scanning line driving circuit 80 and the inspection circuit 90 are applied with a driving voltage from a predetermined power supply unit via the driving voltage conducting unit 310 (see FIG. 3) and the driving voltage conducting unit 340 (see FIG. 4). It is configured. The drive control signals and drive voltages to the scanning line drive circuit 80 and the inspection circuit 90 are supplied from a predetermined main driver that controls the operation of the organic EL device 1 and the drive control signal conduction unit 320 (see FIG. 3) and Transmission and application are performed via the drive voltage conduction unit 350 (see FIG. 4). The drive control signal in this case is a command signal from a main driver or the like related to control when the scanning line drive circuit 80 and the inspection circuit 90 output signals.
[0030]
Further, as shown in FIGS. 3 and 4, the organic EL device 1 includes a functional layer having a first electrode (pixel electrode 23) and a light emitting layer 60 and a second electrode (cathode 50) on a substrate 200. In particular, an adhesion layer 65 is provided between the light emitting layer 60 and the cathode 50 as a functional layer. In the organic EL device 1, a gas barrier layer 30 is formed so as to cover the light emitting element.
[0031]
In the case of a so-called top emission type organic EL device, the substrate 20 constituting the base body 200 is configured to extract emitted light from the gas barrier layer 30 side that is the opposite side of the substrate 20, so that either a transparent substrate or an opaque substrate is used. Can also be used. Examples of opaque substrates include ceramics such as alumina, metal sheets such as stainless steel that have been subjected to insulation treatment such as surface oxidation, thermosetting resins and thermoplastic resins, and films thereof (plastic films). It is done.
[0032]
In the case of a so-called bottom emission type organic EL device, since the emitted light is extracted from the substrate 20 side, a transparent or semi-transparent substrate 20 is employed. For example, glass, quartz, resin (plastic, plastic film) and the like can be mentioned, and a glass substrate is particularly preferably used. In the present embodiment, a top emission type in which emitted light is extracted from the gas barrier layer 30 side, and thus the substrate 20 is made of an opaque material such as an opaque plastic film.
[0033]
A circuit unit 11 including a driving TFT 123 for driving the pixel electrode 23 and the like is formed on the substrate 20, and a large number of light emitting elements (organic EL elements) are provided thereon. As shown in FIG. 5, the light emitting element includes a pixel electrode (first electrode) 23 that functions as an anode, a hole transport layer 70 that injects / transports holes from the pixel electrode 23, and an electro-optic material. A light emitting layer 60 including one organic EL material, the adhesion layer 65, and a cathode (second electrode) 50 are formed in this order. Further, the cathode 50 is provided with an electron injection layer 67 made of an inorganic material having an electron injection effect on the inner surface side thereof, that is, on the adhesion layer 65 side.
Under such a configuration, the light emitting element has a structure in which holes injected from the hole transport layer 70 and electrons injected from the cathode 50 through the electron injection layer 67 are combined in the light emitting layer 60. Causes light emission.
[0034]
In this embodiment, the functional layer is composed of a hole transport layer 70 made of an organic material and a light emitting layer 60 also made of an organic material, as will be described later. However, the functional layer of the present invention is not limited to this. For example, a carrier injection layer or a carrier transport layer such as a hole injection layer, an electron injection layer, or an electron transport layer may be further provided. A layer (hole blocking layer) or an electron blocking layer (electron blocking layer) may be provided.
[0035]
Since the pixel electrode 23 is a top emission type in the present embodiment, it does not need to be transparent, and is therefore formed of an appropriate conductive material. For example, an ITO electrode can be used, and a structure in which aluminum or titanium is laminated as a reflective layer on the back surface (the surface opposite to the light emitting layer 60) can be used. In the case of the bottom emission type, of course, it is necessary to be transparent. In that case, a transparent conductive material such as ITO is preferably used.
[0036]
As a material for forming the hole transport layer 70, for example, a polythiophene derivative, a polypyrrole derivative, or a doped body thereof is used. Specifically, 3,4-polyethylenediosithiophene / polystyrene sulfonic acid (PEDOT / PSS) dispersion or the like is used.
[0037]
As a material for forming the light emitting layer 60, a known light emitting material capable of emitting fluorescence or phosphorescence can be used. Specifically, (poly) fluorene derivative (PF), (poly) paraphenylene vinylene derivative (PPV), polyphenylene derivative (PP), polyparaphenylene derivative (PPP), polyvinylcarbazole (PVK), polythiophene derivative, polymethyl Polysilanes such as phenylsilane (PMPS) are preferably used.
In addition, these polymer materials include polymer materials such as perylene dyes, coumarin dyes, rhodamine dyes, rubrene, perylene, 9,10-diphenylanthracene, tetraphenylbutadiene, Nile red, coumarin 6, and quinacridone. It can also be used by doping a low molecular weight material such as.
In addition, it replaces with the said polymeric material, and a conventionally well-known low molecular material can also be used.
[0038]
Further, in the present embodiment, the hole transport layer 70 and the light emitting layer 60 include the lyophilic control layer 25 formed in a lattice shape on the substrate 200 as shown in FIGS. The hole transport layer 70 and the light-emitting layer 60 surrounded by the organic bank layer 221 to be an element layer constituting a single light-emitting element (organic EL element). In addition, in the lyophilic control layer 25 and the organic bank layer 221 formed in a lattice shape, the outermost portion of the light emitting layer 60 in the state of covering the outermost portion, that is, the outermost portion of the light emitting layer 60 is covered. A surrounding portion is a surrounding member 201.
[0039]
Here, with respect to the surrounding member 201, in particular, in the organic bank layer 221 that forms the upper part, the angle θ of the surface 201 a that forms the outer portion with respect to the surface of the base body 200 is 110 degrees or more. The reason for this angle is that the step coverage of the adhesion layer 65, the electron injection layer 67, the cathode 50, and the gas barrier layer 30 formed thereon is improved, the adhesion layer 65 on the outer side, and the electron injection. This is to ensure the continuity of the layer 67, the cathode, and the gas barrier layer 30.
[0040]
The adhesion layer 65 is formed on these surfaces so as to cover the light emitting layer 60 and the organic bank layer 221, and is made of an organic silicon compound or an organic titanium compound. Specifically, methyltrimethoxysilane, tetraethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3isocyanatopropyltrimethoxy as the organosilicon compound Alkoxysilane compounds having Si—O—R (R: alkyl) groups such as silane, silazane (Si—N) groups such as hexamethyldisilazane, hexamethylcyclotrisilazane, octamethylcyclotetrasilazane, tetramethyldisilazane, etc. A titanium alkoxide compound having a Ti—O—R group such as tetraisopropoxy titanium or methyltriethoxy titanium is preferably used as the organotitanium compound. In particular, among organosilicon compounds, aminosilanes and silazanes having nitrogen atoms such as amino groups having nitrogen atoms (such as —NH and —NH 2) and silazane groups are preferred.
The adhesion layer 65 made of such a material has a thickness of about 0.1 to 10 nm, and the thinner one is particularly preferable because electrons from the cathode 50 side can be easily passed. That is, the adhesion layer 65 only needs to be provided with at least a monomolecular layer on the surface of the light emitting layer 60 and the organic bank layer 221, and in this case, the adhesion layer 65 is not completely continuous, For example, there may be a microscopic missing part such as a mesh.
[0041]
Thus, even if not completely continuous, each molecule has an organic group and an inorganic group, so that the adhesion group 65 has the organic group as the light emitting layer 60 and the organic bank layer 221. The inorganic group adheres well to the electron injection layer 67. Therefore, the adhesion layer 65 makes the electron injection layer 67 adhere well on the surfaces of the light emitting layer 60 and the organic bank layer 221. It is also conceivable that the adhesion layer 65 made of the material is partially decomposed by a heat treatment at the time of film formation described later, and has a molecular form different from the molecular form of the material. However, even in that case, the adhesion layer 65 is formed in a state where an inorganic group having silicon (Si) atoms and titanium (Ti) atoms and an organic group having carbon (C) atoms are mixed. The adhesion layer 65 has a function of satisfactorily adhering the light emitting layer 60 and the organic bank layer 221 made of an organic material layer and the electron injection layer 67 made of an inorganic material.
Further, as shown in FIGS. 3 to 5, the adhesion layer 65 has an area larger than the total area of the actual display region 4 and the dummy region 5 in the present embodiment, and is formed so as to cover each. The light emitting layer 60, the organic bank layer 221, the upper surface of the enclosing member 201, and the surface 201 a that forms the outer side of the enclosing member 201 are all covered on the substrate 200.
[0042]
The electron injection layer 67 is formed on the adhesion layer 65 and is formed so as to cover at least the light emitting layer 60 on the lower side. As described above, the electron injection layer 67 is made of an inorganic material. Specifically, the electron injection layer 67 is made of a low work function metal such as lithium, calcium, sodium, magnesium, barium, or other group 1 and group 2 metal atoms. And metal fluorides and metal oxides such as lithium fluoride (LiF) and sodium oxide. The electron injection layer 67 made of such a material has a thickness of about 0.1 to 50 nm.
[0043]
In the present embodiment, the cathode 50 is formed so as to cover a wider range so that the adhesion layer 65 and the electron injection layer 67 are not exposed. However, the present invention is not limited to this, and it may be formed so as to cover a narrower range so that the end portions of the adhesion layer 65 and the electron injection layer 67 are exposed. The cathode 50 is made of an inorganic material, such as a metal such as aluminum, silver, or copper, or an alloy thereof, a metal oxide such as zinc oxide, tin oxide, titanium oxide, or tungsten oxide, or a metal nitride such as titanium nitride, or It is formed of a metal oxynitride or a composite oxide such as ITO (indium tin oxide) or indium cerium oxide. Further, these materials may be formed by forming a film in multiple layers instead of a single layer. The cathode 50 made of such a material has a thickness of about 5 to 300 nm.
[0044]
In addition, since the organic EL device 1 of the present embodiment is a top emission type, the cathode 50 needs to have light transmissivity, and therefore transparent conductive ITO or the like is preferably used as a material. . Moreover, when using other materials, such as Ca and Al, it forms with the thickness which becomes fully transparent.
In this embodiment, since the active matrix type organic EL device uses a thin film transistor as a switching element, the cathode 50 and the electron injection layer 67 are different from the pixel electrode 23 and simply cover the area region. It is a film.
[0045]
In addition, the cathode 50 is connected to a cathode wiring 202 formed on the outer peripheral portion of the base body 200 outside the surface 201a of the surrounding member 201 as shown in FIG. A flexible substrate 203 is connected to the cathode wiring 202, whereby the cathode 50 is connected to a driving IC (driving circuit) (not shown) on the flexible substrate 203 via the cathode wiring 202. Yes.
[0046]
On the cathode 50, the adhesion layer 65 and the cathode 50 covering a wide range so that the light emitting layer 60, the organic bank layer 221, and the surrounding member 201 are not exposed are not exposed on the substrate 200. Further, a gas barrier layer 30 is provided so as to cover a wider range. The gas barrier layer 30 is for preventing oxygen and moisture from entering inside thereof, thereby preventing the entry of oxygen and moisture into the cathode 50 and the light emitting layer 60. This is intended to suppress alteration of the light emitting layer 60 and the like.
[0047]
The gas barrier layer 30 is made of, for example, an inorganic compound, and is preferably formed of a silicon compound, that is, silicon nitride, silicon oxynitride, silicon oxide, or the like. However, other than silicon compounds, for example, alumina or tantalum oxide may be used. Thus, if the gas barrier layer 30 is formed of an inorganic compound, the cathode 50 is made of ITO in particular, so that the adhesion between the gas barrier layer 30 and the cathode 50 is improved, and therefore the gas barrier layer 30 is defective. As a result, the barrier property against oxygen and moisture becomes better.
[0048]
The gas barrier layer 30 may have a structure in which, for example, different layers within the range of the silicon compound are stacked. Specifically, the gas barrier layer 30 is formed in the order of silicon nitride and silicon oxynitride from the cathode 50 side, or The gas barrier layer 30 is preferably formed by forming silicon oxynitride and silicon oxide in this order from the cathode 50 side. In addition to such a combination, when two or more silicon oxynitrides having different composition ratios are stacked, the oxygen concentration of the layer on the cathode 50 side is lower than the oxygen concentration of the outer layer. It is preferable to do this.
In this way, since the oxygen concentration on the cathode 50 side is lower than that on the opposite side, the oxygen in the gas barrier layer 30 passes through the cathode 50 and reaches the light emitting layer 60 on the inner side, causing the light emitting layer 60 to deteriorate. It is possible to prevent the light emitting layer 60 from extending its life.
[0049]
Further, the gas barrier layer 30 may be configured so that its composition is non-uniform and its oxygen concentration changes continuously or discontinuously, without having a laminated structure. It is preferable for the reason described above that the oxygen concentration on the cathode 50 side be lower than the oxygen concentration on the outside.
The thickness of the gas barrier layer 30 is preferably 30 nm or more and 500 nm or less. If it is less than 30 nm, through holes may be partially formed due to film defects or film thickness variations, and the gas barrier property may be impaired. If it exceeds 500 nm, cracking due to stress occurs. This is because it may occur.
[0050]
The gas barrier layer 30 may be a multilayer film in which a titanium compound layer is formed as a base layer and a layer made of the silicon compound is laminated thereon.
As the titanium compound, those having ultraviolet absorptivity and photocatalytic activity such as titanium oxide, titanium oxynitride, and strontium titanate are particularly preferably used. Such a layer made of a titanium compound functions as an ultraviolet absorbing layer, thereby improving the light resistance when the organic EL device 1 is used outdoors. Further, as described above, when the silicon compound layer is formed on the titanium compound layer, the surface of the titanium compound layer is activated by light such as ultraviolet rays generated by the formation, and exhibits its photocatalytic activity. Then, even if impurities such as organic substances adhere to the surface of the titanium compound layer, for example, the impurities are decomposed and removed by the action of the photocatalyst, so that the silicon compound is favorably stacked on the titanium compound layer. .
In this embodiment, since it is a top emission type, the gas barrier layer 30 needs to have a light-transmitting property. Therefore, by appropriately adjusting the material and film thickness, the light beam in the visible light region can be adjusted in this embodiment. The transmittance is set to 80% or more, for example.
[0051]
A protection unit 204 is provided outside the gas barrier layer 30 so as to cover the gas barrier layer 30. In the present embodiment, the protective portion 204 includes two protective layers having different hardnesses, that is, a buffer layer 205 provided on the gas barrier layer 30 side, and a surface protective layer 206 provided thereon. Both of these two protective layers constitute the protective layer in the present invention.
The buffer layer 205 is in close contact with the gas barrier layer 30 and has a buffer function against mechanical shock from the outside. For example, urethane-based, acrylic-based, epoxy-based, polyolefin-based, silicone-based, fluororesin-based, etc. These are formed of an adhesive made of a resin material that is soft and has a low glass transition point. The buffer layer 205 is formed with a lower hardness than the surface protective layer 206.
[0052]
Such a buffer layer 205 may be formed into a porous body having fine pores by using, for example, a foam material in order to reduce the hardness thereof. If formed into a porous body in this way, the cushioning property is enhanced and the buffering function is further enhanced, and the light extraction efficiency that passes through the buffer layer 205, that is, the light transmittance is also increased, so that the top emission type is achieved. This is advantageous.
In addition, it is preferable to add about 1% of the organosilicon compound to the adhesive for forming the buffer layer 205, and in this way, the adhesion between the buffer layer 205 to be formed and the gas barrier layer 30. And therefore the buffer function against mechanical shock is increased. Further, particularly when the gas barrier layer 30 is formed of a silicon compound, the defects of the gas barrier layer 30 can be repaired by the organosilicon compound, and thus the gas barrier property of the gas barrier layer 30 can be improved.
[0053]
The surface protective layer 206 is provided on the buffer layer 205 to constitute the surface side of the protective portion 204, and has pressure resistance, wear resistance, external light antireflection, gas barrier property, ultraviolet blocking property, lens, and the like. It is a layer having at least one of functions such as sex. Specifically, it is formed of glass, a polymer layer (plastic film), a DLC (diamond like carbon) layer, an inorganic oxide layer such as silicon oxide, etc., and has a higher hardness than the buffer layer 205 as described above. By being formed of a material or having a higher hardness, the hardness is higher than that of the buffer layer 205. The hardness here means indentation hardness, Rockwell hardness generally applied to plastic materials, rebound hardness, Shore hardness applied to plastic materials and rubber materials, and scratches. The hardness is defined by hardness according to various test methods such as Mohs hardness applied to minerals. In the present invention, it is particularly preferable that the hardness is defined by indentation hardness or rebound hardness.
In the organic EL device of this example, when the top emission type is used, both the surface protective layer 206 and the buffer layer 205 need to be translucent, but when the bottom emission type is used, There is no need.
[0054]
A circuit unit 11 is provided below the light emitting element as shown in FIG. The circuit unit 11 is formed on the substrate 20 and constitutes the base body 200. That is, a base protective layer 281 mainly composed of SiO2 is formed on the surface of the substrate 20 as a base, and a silicon layer 241 is formed thereon. On the surface of the silicon layer 241, a gate insulating layer 282 mainly composed of SiO2 and / or SiN is formed.
[0055]
In the silicon layer 241, a region overlapping with the gate electrode 242 with the gate insulating layer 282 interposed therebetween is a channel region 241a. The gate electrode 242 is a part of the scanning line 101 (not shown). On the other hand, a first interlayer insulating layer 283 mainly composed of SiO 2 is formed on the surface of the gate insulating layer 282 that covers the silicon layer 241 and on which the gate electrode 242 is formed.
[0056]
Further, in the silicon layer 241, a low concentration source region 241b and a high concentration source region 241S are provided on the source side of the channel region 241a, while a low concentration drain region 241c and a high concentration drain are provided on the drain side of the channel region 241a. The region 241D is provided to form a so-called LDD (Light Doped Drain) structure. Among these, the high-concentration source region 241S is connected to the source electrode 243 through a contact hole 243a that opens over the gate insulating layer 282 and the first interlayer insulating layer 283. The source electrode 243 is configured as a part of the above-described power supply line 103 (see FIG. 1, extending in the direction perpendicular to the paper surface at the position of the source electrode 243 in FIG. 5). On the other hand, the high-concentration drain region 241D is connected to the drain electrode 244 made of the same layer as the source electrode 243 through a contact hole 244a that opens through the gate insulating layer 282 and the first interlayer insulating layer 283.
[0057]
The upper layer of the first interlayer insulating layer 283 on which the source electrode 243 and the drain electrode 244 are formed is covered with a second interlayer insulating layer 284 mainly composed of, for example, an acrylic resin component. The second interlayer insulating layer 284 is made of a material other than an acrylic insulating film, for example, SiN, SiO. 2 Etc. can also be used. A pixel electrode 23 made of ITO is formed on the surface of the second interlayer insulating layer 284 and connected to the drain electrode 244 via a contact hole 23a provided in the second interlayer insulating layer 284. Yes. That is, the pixel electrode 23 is connected to the high concentration drain region 241D of the silicon layer 241 through the drain electrode 244.
[0058]
Note that TFTs (driving circuit TFTs) included in the scanning line driving circuit 80 and the inspection circuit 90, that is, N-channel type or P-channel type TFTs constituting an inverter included in the shift register among these driving circuits, for example. The structure is the same as that of the driving TFT 123 except that it is not connected to the pixel electrode 23.
[0059]
On the surface of the second interlayer insulating layer 284 on which the pixel electrode 23 is formed, the pixel electrode 23, the lyophilic control layer 25 and the organic bank layer 221 are provided. The lyophilic control layer 25 is made of, for example, SiO. 2 The organic bank layer 221 is made of acrylic resin, polyimide, COC (cyclic olefin copolymer resin), or the like. On the pixel electrode 23, the hole transport layer 70, the light emitting layer 60, and the opening 25 a provided in the lyophilic control layer 25 and the opening 221 a surrounded by the organic bank 221 are provided. Are stacked in this order. In addition, “lyophilic” of the lyophilic control layer 25 in this embodiment means that the lyophilic property is higher than at least materials such as acrylic and polyimide constituting the organic bank layer 221. .
The layers up to the second interlayer insulating layer 284 on the substrate 20 described above constitute the circuit unit 11.
[0060]
Here, in the organic EL device 1 of the present embodiment, each light emitting layer 60 is formed so that the light emission wavelength bands correspond to the three primary colors of light in order to perform color display. For example, as the light emitting layer 60, a red light emitting layer 60R whose light emission wavelength band corresponds to red, a green light emitting layer 60G corresponding to green, and a blue organic EL layer 60B corresponding to blue, respectively, are displayed. , G, and B constitute one pixel that performs color display with these display regions R, G, and B. In addition, a BM (black matrix) (not shown) in which metallic chromium is formed by sputtering or the like is formed between the organic bank layer 221 and the lyophilic control layer 25 at the boundary of each color display region. Yes.
[0061]
Next, an example of a method for manufacturing the organic EL device 1 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, the case where the organic EL device 1 is a top emission type will be described. Moreover, each sectional view shown in FIGS. 6 to 10 corresponds to the sectional view taken along the line AB in FIG.
First, as shown in FIG. 6A, a base protective layer 281 is formed on the surface of the substrate 20. Next, after an amorphous silicon layer 501 is formed on the base protective layer 281 using an ICVD method, a plasma CVD method, or the like, crystal grains are grown by a laser annealing method or a rapid heating method to form a polysilicon layer.
[0062]
Next, as shown in FIG. 6B, the polysilicon layer is patterned by a photolithography method to form island-like silicon layers 241, 251 and 261. Among these, the silicon layer 241 is formed in the display region and constitutes a driving TFT 123 connected to the pixel electrode 23, and the silicon layers 251 and 261 are P-channel type included in the scanning line driving circuit 80. And N-channel type TFTs (driving circuit TFTs).
[0063]
Next, a gate insulating layer 282 made of a silicon oxide film having a thickness of about 30 nm to 200 nm is formed on the entire surface of the silicon layers 241, 251 and 261, and the base protective layer 281 by plasma CVD, thermal oxidation, or the like. Here, when the gate insulating layer 282 is formed using a thermal oxidation method, the silicon layers 241, 251 and 261 are also crystallized, and these silicon layers can be made into polysilicon layers.
[0064]
In addition, when channel doping is performed on the silicon layers 241, 251 and 261, for example, about 1 × 10 10 at this timing. 12 / Cm 2 Boron ions are implanted at a dose of. As a result, the silicon layers 241, 251 and 261 have an impurity concentration (calculated by the impurities after activation annealing) of about 1 × 10. 17 / Cm 3 This is a low concentration P-type silicon layer.
[0065]
Next, an ion implantation selection mask 502 is formed in a part of the channel layer of the P-channel TFT and the N-channel TFT, and in this state, phosphorus ions are about 1 × 10 6. 15 / Cm 2 Ion implantation is performed with a dose amount of. As a result, as shown in FIG. 6C, high-concentration source regions 241S and 261S and high-concentration drain regions 241D and 261D are formed in the silicon layers 241 and 261.
[0066]
Next, a gate electrode forming conductive layer made of a metal film such as doped silicon, a silicide film, or an aluminum film, a chromium film, or a tantalum film is formed on the entire surface of the gate insulating layer 282. The thickness of this conductive layer is about 500 nm. Thereafter, as shown in FIG. 6D, a gate electrode 252 for forming a P-channel type driving circuit TFT, a gate electrode 242 for forming a pixel TFT, and an N-channel type driving circuit TFT are formed by photolithography. A gate electrode 262 to be formed is formed.
Further, the drive control signal conducting portion 320 (350) and the first layer 121 of the cathode power supply wiring are also formed at the same time. In this case, the drive control signal conducting portion 320 (350) is disposed in the dummy region 5.
[0067]
Subsequently, using the gate electrodes 242, 252, and 262 as a mask, about 4 × 10 6 of phosphorus ions are applied to the silicon layers 241, 251, and 261. 13 / Cm 2 Ion implantation is performed with a dose amount of. As a result, low-concentration impurities are introduced in a self-aligned manner with respect to the gate electrodes 242, 252 and 262, and as shown in FIG. 6 (d), the low-concentration source regions 241b and 261b in the silicon layers 241 and 261, and Low concentration drain regions 241c and 261c are formed. In addition, low concentration impurity regions 251S and 251D are formed in the silicon layer 251.
[0068]
Next, as shown in FIG. 7E, an ion implantation selection mask 503 is formed to cover portions other than the P-channel type driver circuit TFT. Using this ion implantation selection mask 503, boron ions are implanted into the silicon layer 251 by about 1.5 × 10 5. 15 / Cm 2 Ion implantation is performed with a dose amount of. As a result, the gate electrode 252 constituting the TFT for the P-channel driver circuit also functions as a mask, so that the silicon layer 251 is doped with a high concentration impurity in a self-aligning manner. Therefore, the low-concentration impurity regions 251S and 251D are counter-doped and become source and drain regions of a P-type channel type driver circuit TFT.
[0069]
Next, as shown in FIG. 7F, a first interlayer insulating layer 283 is formed over the entire surface of the substrate 20, and the first interlayer insulating layer 283 and the gate insulating layer 282 are patterned using a photolithography method. Thus, a contact hole C is formed at a position corresponding to the source electrode and the drain electrode of each TFT.
[0070]
Next, as shown in FIG. 7G, a conductive layer 504 made of a metal such as aluminum, chromium, or tantalum is formed so as to cover the first interlayer insulating layer 283. The thickness of the conductive layer 504 is approximately 200 nm to 800 nm. Thereafter, in the conductive layer 504, a region 240a where the source electrode and the drain electrode of each TFT are to be formed, a region 310a where the driving voltage conducting portion 310 (340) is to be formed, and a second layer of the cathode power supply wiring are formed. A patterning mask 505 is formed so as to cover the region 122a to be formed, and the conductive layer 504 is etched so that the source electrodes 243, 253, 263, and the drain electrodes 244, 254, 264 shown in FIG. Form.
[0071]
Next, as shown in FIG. 8I, a second interlayer insulating layer 284 that covers the first interlayer insulating layer 283 on which these are formed is formed of a polymer material such as an acrylic resin. The second interlayer insulating layer 284 is preferably formed to a thickness of about 1 to 2 μm. SiN, SiO 2 It is also possible to form a second interlayer insulating film by using a SiN film thickness of 200 nm, SiO 2 2 The film thickness is desirably 800 nm.
[0072]
Next, as shown in FIG. 8J, a portion of the second interlayer insulating layer 284 corresponding to the drain electrode 244 of the driving TFT is removed by etching to form a contact hole 23a.
Thereafter, a conductive film to be the pixel electrode 23 is formed so as to cover the entire surface of the substrate 20.
Then, by patterning this conductive film, as shown in FIG. 9 (k), the pixel electrode 23 that is electrically connected to the drain electrode 244 through the contact hole 23a of the second interlayer insulating layer 284 is formed, and at the same time, the dummy region The dummy electrode 26 is also formed. In FIGS. 3 and 4, the pixel electrode 23 and the dummy pattern 26 are collectively referred to as the pixel electrode 23.
[0073]
The dummy pattern 26 is configured not to be connected to the lower metal wiring via the second interlayer insulating layer 284. That is, the dummy pattern 26 is arranged in an island shape and has the same shape as the pixel electrode 23 formed in the actual display region. Of course, the structure may be different from the shape of the pixel electrode 23 formed in the display region. In this case, the dummy pattern 26 includes at least the one located above the drive voltage conducting portion 310 (340).
[0074]
Next, as shown in FIG. 9L, a lyophilic control layer 25 as an insulating layer is formed on the pixel electrode 23, the dummy pattern 26, and the second interlayer insulating film. In the pixel electrode 23, the lyophilic control layer 25 is formed so as to partially open, and holes can be transferred from the pixel electrode 23 in the opening 25a (see also FIG. 3). On the contrary, in the dummy pattern 26 in which the opening 25a is not provided, the insulating layer (lyophilic control layer) 25 serves as a hole movement shielding layer and does not cause hole movement. Subsequently, in the lyophilic control layer 25, a BM (not shown) is formed in a concave portion formed between two different pixel electrodes 23. Specifically, a film is formed on the concave portion of the lyophilic control layer 25 by sputtering using metallic chromium.
[0075]
Next, as shown in FIG. 9 (m), an organic bank layer 221 is formed so as to cover a predetermined position of the lyophilic control layer 25, specifically, the BM. As a specific method for forming the organic bank layer, for example, an organic layer is formed by applying a resist such as an acrylic resin or a polyimide resin dissolved in a solvent by various coating methods such as a spin coating method or a dip coating method. . The constituent material of the organic layer may be any material as long as it does not dissolve in the ink solvent described later and is easily patterned by etching or the like.
[0076]
Subsequently, the organic layer is patterned using a photolithography technique and an etching technique, and a bank opening 221a is formed in the organic layer, thereby forming an organic bank layer 221 having a wall surface in the opening 221a. Here, in the organic bank layer 221, the angle θ with respect to the surface of the base body 200 is 110 degrees or more with respect to the portion forming the outermost periphery, that is, the surface 201 a that forms the outer side of the surrounding member 201 in the present invention described above. It is preferable to form such that By forming at such an angle, the step coverage of the cathode 50 and further the gas barrier layer 30 formed thereon can be improved.
In this case, the organic bank layer 221 includes at least a layer positioned above the drive control signal conducting unit 320.
[0077]
Next, a region showing lyophilicity and a region showing liquid repellency are formed on the surface of the organic bank layer 221. In the present embodiment, each region is formed by plasma processing. Specifically, in the plasma treatment, the upper surface of the organic bank layer 221, the wall surface of the opening 221a, the electrode surface 23c of the pixel electrode 23, and the upper surface of the lyophilic control layer 25 are made lyophilic. A lyophilic step, a lyophobic step for making the upper surface of the organic bank layer 221 and the wall surface of the opening lyophobic, and a cooling step.
[0078]
That is, the base material (substrate 20 including a bank or the like) is heated to a predetermined temperature, for example, about 70 to 80 ° C., and then plasma treatment using oxygen as a reactive gas in an atmospheric atmosphere as a lyophilic process (O 2 Plasma treatment) is performed. Next, as a lyophobic process, plasma treatment (CF 4 Plasma treatment) is performed, and then the substrate heated for the plasma treatment is cooled to room temperature, whereby lyophilicity and liquid repellency are imparted to predetermined locations.
[0079]
This CF 4 In the plasma processing, the electrode surface 23c of the pixel electrode 23 and the lyophilic control layer 25 are also somewhat affected, but ITO that is a material of the pixel electrode 23 and SiO that is a constituent material of the lyophilic control layer 25. 2 TiO 2 And the like have poor affinity for fluorine, so that the hydroxyl group imparted in the lyophilic step is not substituted with the fluorine group, and the lyophilic property is maintained.
[0080]
Next, the hole transport layer 70 is formed by a hole transport layer forming step. In this hole transport layer forming step, for example, a hole transport layer material is applied onto the electrode surface 23c by a droplet discharge method such as an ink jet method or a spin coating method, and then a drying process and a heat treatment are performed. A hole transport layer 70 is formed on 23. When the hole transport layer material is selectively applied by, for example, the ink jet method, first, the hole transport layer material is filled in the ink jet head (not shown), and the discharge nozzle of the ink jet head is placed in the lyophilic control layer 25. A liquid droplet whose droplet amount is controlled from a discharge nozzle is controlled while moving the inkjet head and the base material (substrate 20) relative to the electrode surface 23c positioned in the formed opening 25a. It discharges to the electrode surface 23c.
Next, the discharged droplets are dried and the hole transport layer 70 is formed by evaporating the dispersion medium and the solvent contained in the hole transport layer material.
[0081]
Here, the droplets ejected from the ejection nozzle spread on the electrode surface 23c that has been subjected to the lyophilic treatment, and are filled in the opening 25a of the lyophilic control layer 25. On the other hand, droplets are repelled and do not adhere on the upper surface of the organic bank layer 221 that has been subjected to the liquid repellent treatment. Therefore, even if the droplet is deviated from the predetermined discharge position and discharged onto the upper surface of the organic bank layer 221, the upper surface is not wetted by the droplet, and the repelled droplet is opened in the lyophilic control layer 25. Roll into part 25a.
In addition, after this hole transport layer formation process, in order to prevent the oxidation of the hole transport layer 70 and the light emitting layer 60, it is preferable to carry out in inert gas atmospheres, such as nitrogen atmosphere and argon atmosphere.
[0082]
Next, the light emitting layer 60 is formed by the light emitting layer forming step. In this light emitting layer forming step, the light emitting layer forming material is discharged onto the hole transport layer 70 by, for example, the above-described ink jet method, and then subjected to a drying process and a heat treatment, whereby openings formed in the organic bank layer 221 are formed. The light emitting layer 60 is formed in 221a. In this light emitting layer forming step, a nonpolar solvent that is insoluble in the hole transporting layer 70 is used as a solvent used for the light emitting layer forming material in order to prevent re-dissolution of the hole transporting layer 70.
In this light emitting layer forming step, for example, a blue (B) light emitting layer forming material is selectively applied to a blue display region by the above-described ink jet method, dried, and then similarly treated with green (G), red (R) is also selectively applied to the display area and dried.
[0083]
Next, as shown in FIG. 10 (n), the adhesion layer 65 is formed by the adhesion layer forming step. In this adhesion layer forming step, for example, a physical vapor deposition method such as a vapor deposition method or a chemical vapor deposition method (CVD method) is suitably employed. In particular, the treatment atmosphere is a dry inert gas atmosphere and It is preferably under atmospheric pressure or reduced pressure. That is, the adhesion layer 65 is formed by vapor-depositing or vapor-depositing the above-mentioned adhesion layer forming material such as aminosilane or silazane in a dry inert gas atmosphere and at atmospheric pressure or reduced pressure. Thus, by setting it as dry inert gas atmosphere, the fall of the reaction in connection with the adhesion | attachment of the light emitting layer 60 by oxygen and a water | moisture content during manufacture can be prevented. As a vapor deposition method, vapor deposition at room temperature, vapor deposition by a resistance heating method, vapor deposition by a lamp heating method, or the like is employed.
[0084]
Here, vapor deposition at room temperature is a method in which the vapor of the adhesion layer forming material is generated without heating, and this is brought into contact with the formation position of the adhesion layer. For example, when hexamethyldisilazane which is a kind of silazane is used as a forming material, the boiling point thereof is about 126 ° C., and therefore this hexamethyldisilazane has a relatively large vapor pressure of about 1.3 kPa even at room temperature. . Therefore, a predetermined thin film (adhesion layer 65) can be formed only by bringing this vapor into contact with the formation site. Further, for example, the adhesive layer 65 can be formed by bubbling an inert gas such as nitrogen to the hexamethyldisilazane and applying an inert gas containing the hexamethyldisilazane vapor to the formation site. Furthermore, the adhesion layer 65 can also be formed by spraying hexamethyldisilazane in a mist form by a spray method. As described above, vapor deposition may be performed by heating the forming material to, for example, 100 ° C. or less by resistance heating or lamp heating.
[0085]
As the chemical vapor deposition method, a thermal CVD method or a plasma CVD method is preferably employed. In particular, when the plasma CVD method is adopted, there is a high possibility that the forming material is decomposed by the action of the plasma. In this case, however, inorganic silicon atoms or titanium atoms and organic carbon atoms coexist as essential atoms. Thus, the adhesion layer 65 is formed. Therefore, the obtained adhesion layer 65 exhibits the function of improving the adhesion well without impairing the function as the adhesion layer 65 in the present invention.
The adhesion layer 65 covers not only the light emitting layer 60, the organic bank layer 221 and the upper surface of the enclosing member 201, but also the surface 201a that forms the outer portion of the enclosing member 201. It forms so that it may become.
[0086]
Next, the electron injection layer 67 is formed by the electron injection layer formation step. In this electron injection layer forming step, for example, a physical vapor deposition method such as a vapor deposition method is employed, and the electron injection layer 67 is formed by depositing, for example, LiF. Here, as physical vapor deposition methods, for example, vapor deposition methods such as resistance heating vapor deposition and electron beam thermal vapor deposition, ion plating methods, and sputtering such as microwave sputtering such as high-frequency sputtering and ECR (electron cyclotron resonance) method. A method or the like is preferably employed. The electron injection layer 67 is formed on the adhesion layer 65 so as to cover at least the upper surface side of the light emitting layer 60. However, similarly to the adhesion layer 65, the upper surface of the light emitting layer 60 and the organic bank layer 221, the upper surface of the surrounding member 201, and the outer portion forming surface 201a may be covered so as to be formed. In the present embodiment, it is formed in the same manner as the adhesion layer 65.
[0087]
Next, the cathode 50 is formed by a cathode layer forming step. In this cathode layer forming step, for example, a physical vapor deposition method such as an evaporation method or a chemical vapor deposition method (CVD method) is employed, and the cathode 50 is formed by depositing, for example, ITO. Here, as the physical vapor deposition method, for example, a deposition method such as resistance heating deposition or electron beam heating deposition, an ion plating method, and a sputtering method such as microwave sputtering such as high frequency sputtering or ECR method are suitable. As the chemical vapor deposition method, high-density plasma CVD such as helicon wave plasma, ICP (inductively coupled plasma), ECR plasma, and surface wave plasma is preferably used. The cathode 50 may be formed on the adhesion layer 65 so as to cover at least the upper surface side of the light emitting layer 60 as in the case of the electron injection layer 67. In the present embodiment, Again, it is formed in the same manner as the adhesion layer 65. In this way, by forming the electron injection layer 67 and the cathode 50 so as to cover the outer portion forming surface 201a of the surrounding member 201 in the same manner as the adhesion layer 65, the electron injection layer 67 and the cathode 50 can reliably form the light emitting layer 60. Therefore, the light emitting layer 60 can be more reliably prevented from being deteriorated due to oxygen or moisture.
[0088]
Thereafter, as shown in FIG. 10 (o), the gas barrier layer 30 is formed in a state of covering the cathode 50, that is, covering a wider area so that the cathode 50 is not exposed on the substrate 200. As a method for forming the gas barrier layer 30, for example, a physical vapor deposition method such as a vapor deposition method or a chemical vapor deposition method is appropriately employed depending on the forming material. As the physical vapor deposition method, for example, a vapor deposition method such as electron beam heating vapor deposition, an ion plating method, a sputtering method such as microwave sputtering such as high-frequency sputtering or ECR method, and the like are preferably employed. As the chemical vapor deposition method, a high-density plasma CVD method such as helicon wave plasma, ICP (inductively coupled plasma), ECR plasma, or surface wave plasma is preferably employed.
[0089]
Here, the gas barrier layer 30 may be formed as a single layer using the same material as described above, or may be formed by stacking a plurality of layers using different materials. Although it is formed of layers, the composition may be formed so as to change continuously or discontinuously in the film thickness direction.
When a plurality of layers are laminated with different materials, for example, the inner layer (the cathode 50 side layer) is silicon nitride or silicon oxynitride, and the outer layer is silicon oxynitride or silicon oxide. And so on.
[0090]
In the present invention, in particular, the layer made of an inorganic material formed on the light emitting layer 60, that is, the electron injection layer 67, the cathode 50, and the gas barrier layer 30 are continuously formed by vapor deposition. Is preferred. In this way, for example, by forming each layer by the same vapor phase growth method, the processing atmosphere can be made common or the processing atmosphere can be easily adjusted, and thus productivity can be improved. it can. In addition, the substrate 200 on which the layers up to the light emitting layer 60 are formed can be continuously formed without being exposed to the atmosphere, whereby deterioration of the light emitting layer 60 due to oxygen or moisture can be prevented.
[0091]
When the gas barrier layer 30 is formed on the substrate 20 in this way, a surface protective layer 206 made of non-alkali glass (OA10, 0.5 mm thickness) is prepared separately. Then, for example, a two-component curable epoxy adhesive is applied to the surface protective layer 206 as a forming material of the buffer layer 205 in the form of an adhesive surface by a silk screen printing method or the like.
Thereafter, the buffer layer forming material side of the surface protective layer 206 is pressure-bonded to the gas barrier layer 30 side of the above-described one in which the gas barrier layer 30 is separately formed, and the material is cured by heating, if necessary, The buffer layer 205 is used. As a result, the organic EL device 1 having the protection unit 204 shown in FIGS. 3 and 4 is obtained.
When a plurality of organic EL devices 1 are formed on a plurality of substrates, a substrate (surface protective layer 206) to be a plurality of protection portions 204 is prepared correspondingly, and these are pressure-bonded. Thereafter, scribing is performed to obtain individual organic EL devices 1.
[0092]
In the organic EL device 1 thus obtained, the adhesion layer 65 is provided between the light emitting layer 60 and the organic bank layer 221 (partition walls) made of an organic material and the electron injection layer 67 made of an inorganic material. Therefore, when the organic silicon compound or the organic titanium compound constituting the adhesion layer 30 includes an inorganic group and an organic group, the light emitting layer 60, the organic bank layer 221 and the electron injection layer are provided. Adhesion with 67 is sufficiently satisfactorily achieved through the adhesion layer 65. Therefore, by preventing the permeation (penetration) of oxygen and moisture between them, deterioration of the light emitting layer 60 is particularly prevented, thereby improving durability.
[0093]
Further, since the gas barrier layer 30 is provided on the cathode 50 so as to cover the adhesion layer 65, the gas barrier layer 30 prevents the penetration of oxygen and moisture, and the light emitting layer 60, the organic bank layer 221 and the electrons. Since the space between the injection layer 67 can be further satisfactorily sealed, deterioration of the light emitting layer due to permeation of oxygen and moisture can be prevented more reliably, and the life of the light emitting element can be extended.
[0094]
Further, for example, when a mechanical impact is applied to the protective portion 204 side, the surface protective layer 206, which is a protective layer having a particularly high hardness against the applied impact, exhibits a stress that is resistant to this, such as pressure resistance and wear resistance. In addition, the buffer layer 205, which is a low-level protective layer, exhibits a function of absorbing and mitigating mechanical shock, and thus the protective unit 204 sufficiently exhibits a protective function against mechanical shock. Therefore, in the organic EL device 1, it is possible to reliably prevent the element performance from being impaired.
In particular, since the surface protective layer 206 has functions such as pressure resistance, abrasion resistance, light reflection prevention, gas barrier properties, and ultraviolet blocking properties, the light emitting layer 60, the cathode 50, and the gas barrier layer also have this function. It can be protected by the surface protective layer 206, and thus the lifetime of the light emitting element can be extended.
[0095]
In the organic EL device 1, the electron injection layer 67 made of an inorganic material is provided on the inner surface side of the cathode 50, that is, the adhesion layer 65 side. However, the present invention is not limited to this, and the electron injection layer 67 is not limited to this. The cathode 50 may be provided directly on the surface of the adhesion layer 65 without being provided. Also in this case, the cathode 50 is made of an inorganic material, so that the cathode 50 adheres well to the adhesion layer 65, and therefore, the light emitting layer 60 and the organic bank layer 221 (partition walls) made of an organic material and the inorganic material. A close contact with the cathode 50 is ensured by the adhesive layer 65.
[0096]
Moreover, about an electron injection layer, you may provide what consists of an organic material instead of what consists of said inorganic material. In that case, as shown in FIG. 11, an electron injection layer 67 made of this organic material can be formed on the light emitting layer 60 as a component of the functional layer of the present invention. As a material for forming the electron injection layer 67, a metal complex such as an aluminum quinolinol complex, an acetylacetone complex or a crown ether complex, an organic metal compound such as sodium benzoate, or a conductive organic material such as polyacetylene or polyphenyl is used. Such a forming material has a thickness of, for example, about 1 to 50 nm by a physical vapor deposition method such as room temperature vapor deposition, resistance heating vapor deposition, or lamp heating vapor deposition, or a chemical vapor deposition method such as thermal CVD or plasma CVD. The electron injection layer 67 is formed. Since the electron injection layer 67 is formed by the vapor phase growth method as described above, the electron injection layer 67 covers not only the light emitting layer 60 but also the organic bank layer 221 as shown in FIG. Will be formed.
[0097]
When the electron injection layer 67 made of an organic material is formed on the light emitting layer 60 in this way, the adhesion layer 65 is formed on the surface of the electron injection layer 67, and further, the cathode is formed on the adhesion layer 65. 50 is formed. Even in such a configuration, the adhesion layer 65 is provided between the electron injection layer 67 made of an organic material and the cathode 50 made of an inorganic material, thereby providing a sufficiently good adhesion therebetween, whereby oxygen and moisture can be obtained. It is possible to prevent the light emitting layer 60 from being deteriorated due to the above and to extend the life of the light emitting element.
[0098]
Further, the organic EL device 1 has been described by taking the top emission type as an example. However, the present invention is not limited to this, and the organic EL device 1 may be a bottom emission type or a type that emits emitted light on both sides. Applicable. In particular, in the case of the bottom emission type, it is not necessary to use a transparent electrode for the cathode 50, but also in this case, it is preferable to form at least the surface side of the cathode 50 in contact with the gas barrier layer 30 with an inorganic oxide.
In this way, since the surface side of the cathode 50 in contact with the gas barrier layer 30 is made of an inorganic oxide, the adhesion with the gas barrier layer 30 made of an inorganic compound or a silicon compound is improved. It becomes a dense layer with no oxygen and moisture barrier properties.
[0099]
Further, in the case of a bottom emission type or a type that emits emitted light on both sides, the switching TFT 112 and the driving TFT 123 formed on the base 200 are not directly under the light emitting element, but the lyophilic control layer 25 and It is preferable to increase the aperture ratio by forming the organic bank layer 221 directly below.
Further, in the organic EL device 1, the protective unit 204 is configured by two layers of the surface protective layer 206 and the buffer layer 205, but the present invention is not limited to this, and the protective unit 204 is configured by three or more layers. You may make it do.
[0100]
Next, the electronic apparatus of the present invention will be described. The electronic apparatus of the present invention has the organic EL device as a display unit, and specifically, the one shown in FIG.
FIG. 12 is a perspective view showing an example of a mobile phone. In FIG. 12, reference numeral 1000 denotes a mobile phone main body, and reference numeral 1001 denotes a display unit using the organic EL device.
Since this electronic apparatus includes the organic EL device in which the life of the light emitting element is extended as a display unit, the electronic apparatus itself is also excellent in display reliability.
Note that the electronic device of the present invention is not limited to the mobile phone described above, and can be applied to, for example, a portable information processing device, a wristwatch type electronic device, and the like.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a wiring structure of an organic EL device of the present invention.
FIG. 2 is a plan view schematically showing the configuration of the organic EL device of the present invention.
3 is a cross-sectional view taken along the line AB of FIG.
4 is a cross-sectional view taken along line CD of FIG.
5 is an enlarged cross-sectional view of a main part of FIG.
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing an organic EL device in the order of steps.
7 is a cross-sectional view for illustrating a process following the process in FIG. 6. FIG.
FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining a process following the process in FIG. 7;
FIG. 9 is a cross-sectional view for explaining a process following the process in FIG. 8;
10 is a cross-sectional view for explaining a process following the process in FIG. 9; FIG.
FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view of a main part of another organic EL device of the present invention.
FIG. 12 is a perspective view showing an electronic apparatus of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Organic EL apparatus (electro-optical apparatus), 23 ... Pixel electrode (1st electrode),
30 ... Gas barrier layer, 50 ... Cathode (second electrode), 60 ... Light emitting layer (functional layer),
65 ... Adhesion layer, 67 ... Electron injection layer, 200 ... Base, 201 ... Enclosing member,
204 ... Protective part, 205 ... Buffer layer (protective layer),
206 ... surface protective layer (protective layer), 221 ... organic bank layer (partition)

Claims (8)

基体上に第１の電極と、有機材料からなり少なくとも有機発光層を有する機能層と、第２の電極とをこの順に形成する有機ＥＬ装置の製造方法において、
前記発光層を有機材料からなる隔壁に囲まれた画素領域に設ける工程と、
前記隔壁及び／又は前記機能層の表面上に、有機チタン化合物からなる密着層を設ける工程と、
前記密着層の表面上に無機材料からなる前記第２の電極を設ける工程と、
前記第２の電極上に、ガスバリア層を設ける工程と、を備え、
前記密着層及び前記第２の電極及びガスバリア層を、気相成長法により連続的に形成することを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。In a method for manufacturing an organic EL device, a first electrode, a functional layer made of an organic material and having at least an organic light emitting layer, and a second electrode are formed on a substrate in this order.
Providing the light emitting layer in a pixel region surrounded by a partition made of an organic material;
Providing an adhesion layer made of an organic titanium compound on the surface of the partition wall and / or the functional layer;
Providing the second electrode made of an inorganic material on the surface of the adhesion layer ;
Providing a gas barrier layer on the second electrode,
The method for manufacturing an organic EL device, wherein the adhesion layer, the second electrode, and the gas barrier layer are continuously formed by a vapor deposition method. 前記密着層を、前記隔壁及び前記機能層のうちの少なくとも前記隔壁の表面上に設けることを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬ装置の製造方法。The adhesion layer, the partition wall and the method for manufacturing the organic EL device according to claim 1, wherein the at least provided on the surface of the partition wall of said functional layer. 前記ガスバリア層を、無機酸化物、無機窒化物、無機酸窒化物のいずれかからなる絶縁性の層で形成することを特徴とする請求項１又は２に記載の有機ＥＬ装置の製造方法。3. The method of manufacturing an organic EL device according to claim 1, wherein the gas barrier layer is formed of an insulating layer made of any one of an inorganic oxide, an inorganic nitride, and an inorganic oxynitride. 前記ガスバリア層を、珪素化合物で形成することを特徴とする請求項１又は２に記載の有機ＥＬ装置の製造方法。The method for manufacturing an organic EL device according to claim 1, wherein the gas barrier layer is formed of a silicon compound. 前記ガスバリア層を、チタン化合物と珪素化合物とを積層してなる多層膜で形成することを特徴とする請求項１又は２に記載の有機ＥＬ装置の製造方法。The method of manufacturing an organic EL device according to claim 1, wherein the gas barrier layer is formed of a multilayer film formed by laminating a titanium compound and a silicon compound. 前記ガスバリア層上に、保護層を設ける工程を備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の有機ＥＬ装置の製造方法。The method for producing an organic EL device according to claim 1, further comprising a step of providing a protective layer on the gas barrier layer. 前記保護層として、機械的衝撃に対する緩衝機能を有する緩衝層を形成することを特徴とする請求項６記載の有機ＥＬ装置の製造方法。The organic EL device manufacturing method according to claim 6, wherein a buffer layer having a buffer function against mechanical shock is formed as the protective layer. 前記保護層として、表面保護機能を有する表面保護層を形成することを特徴とする請求項６記載の有機ＥＬ装置の製造方法。The method for manufacturing an organic EL device according to claim 6, wherein a surface protective layer having a surface protective function is formed as the protective layer.
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