JP4857521B2 - 電気光学装置の製造方法、電気光学装置、及び電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）装置等の電気光学装置の製造方法に係り、特に取り扱いが難しい電極材料を利用する場合の電気光学装置の製造方法の改良に関する。

エレクトロルミネッセンス現象を利用したＥＬ装置は一対の電極層間に狭持された発光層に対し電流を供給してＥＬ現象により発光させるものである。この電極層の材料のうち陰極材料は仕事関数の関係から特定の材料に限定されるが、これらの陰極材料には水分やガス成分に影響を受けやすく、一般的なパターニング方法として普及しているフォトリトグラフィ法を利用できないことが多い。このため従来、側面全面がオーバーハングした形状の隔壁を基板上に形成しその上から陰極用の金属材料を蒸着させたカソードセパレータを用いることによって金属層を分離し、電気的に分離した陰極にする方法が考えられていた。

このようなカソードセパレータの形成方法として、例えば、特開平９―１０２３９３号公報には、基板に平行な方向に突出するオーバーハング部を有する隔壁を形成する方法が開示されている（特許文献１）。また例えば、特開２００２―１８９２９０号公報には、裾広がり形状の絶縁膜上に断面形状が逆テーパー形の隔壁層を設けて電極を分離する方法が開示されている（特許文献２）。特開２００３−２０３７６１号公報にもカソードセパレータを利用したＥＬディスプレイ装置が開示されている（特許文献３）。
特開平９―１０２３９３号公報（図２、段落番号００２１〜００２３） 特開２００２―１８９２９０号公報（図４、段落番号００２２） 特開２００３−２０３７６１号公報

しかしながら、上記従来の技術に開示されている形状のカソードセパレータは、溶液プロセスを用いて発光層を形成する際に、次のような不都合を生じることが指摘されていた。

発光層は色毎に分離された層となるため、隔壁で囲まれた領域に発光層を形成する蛍光性物質を含む溶液を充填し、乾燥させて溶媒を蒸発させて均一な厚みの層に形成することが好ましい。この溶液からの溶媒蒸気は、充填された溶液の上部に十分な空間が確保されていれば、自然に拡散していくため、乾燥後に残留した溶質で形成される発光層の厚みが均一なものとなる。

ところが、特開平９―１０２３９３号公報のようにカソードセパレータを隔壁として用いた場合には、溶液充填時に開口が十分開いていないため、隔壁近傍に吐出した溶液の吐出位置にずれがあると溶液が隔壁から隣接する他の発光層に漏れ出る場合があった。また充填した溶液がカソードセパレータの側面に溜まって乾燥後に均一な厚みの発光層が得られなくなったりする場合があった。

また特開２００２−１８９２９０号公報のように絶縁膜の上部にカソードセパレータを設けた場合には、絶縁膜上部に高くせり出すカソードセパレータのオーバーハング形状が自然な溶媒蒸気の拡散を阻害して、隔壁周辺部で厚く中央部で薄い発光層が形成されてしまう場合があった。

さらに、カソードセパレータを隔壁とは別に設けることは、表示装置における発光領域の面積占有率（発光面積効率）を下げることになって、好ましい態様とはいえない。

そこで本発明は上記課題を解決するために、発光面積効率を下げずに、かつ、均一な発光層形成を妨げることなく、電極層分離を可能とした電気光学装置の製造方法を提供するものである。

上記目的を達成するために、本発明に係る電気光学装置の製造方法は、基板（１００）上に第１の方向に延在する陽極層（１０１）を形成する工程と、陽極層（１０１）上に絶縁膜（１０２）を形成する工程と、絶縁膜（１０２）に発光領域に対応する開口を画素毎に設ける工程と、開口が設けられていない絶縁膜上に第１の方向と直角な第２の方向に延在する、断面が庇形状を有する電極分離手段（１０３）を形成する工程と、電極分離手段の上に一部が重なるように第２の方向に延在し、断面が末広がり形状を有する第１の隔壁（１０４Ａ）と、電極分離手段の庇形状が露出している側に、第１の隔壁と平行に延在し、断面が末広がり形状を有する第２の隔壁（１０４Ｂ）と、をそれぞれ形成する工程と、発光領域に発光層（１０５）を形成する工程と、形成された発光層（１０５）の上から金属材料を供給して、電極分離手段（１０３）の庇形状で分離された陰極層（１０６）を形成する工程と、を備え、第１の隔壁を第１の隔壁の頂部が電極分離手段の頂面より高くなるように形成する。
また本発明に係る電気光学装置は、基板（１００）上に形成された第１の方向に延在する陽極層（１０１）と、陽極層（１０１）上に形成された絶縁膜（１０２）と、絶縁膜（１０２）に画素毎に設けられた発光領域である開口に設けられた発光層（１０５）と、開口が設けられていない絶縁膜上に第１の方向と直角な第２の方向に延在する、断面が庇形状を有する電極分離手段（１０３）と、電極分離手段の上に一部が重なるように第２の方向に延在して設けられた、断面が末広がり形状を有する第１の隔壁（１０４Ａ）と、電極分離手段の庇形状が露出している側に設けられ、第１の隔壁と平行に延在し、断面が末広がり形状を有する第２の隔壁（１０４Ｂ）と、発光層（１０５）、電極分離手段（１０３）の上面露出部分、第１の隔壁（１０４Ａ）、および第２の隔壁（１０４Ｂ）の上に形成され、電極分離手段（１０３）の庇形状により画素毎に電気的に分離された陰極層（１０６）と、を備え、第１の隔壁は、第１の隔壁の頂部が電極分離手段の頂面より高くなるように形成されている。

ここで「庇形状」とは、空間に張り出している形状で、横断面からみた場合に、頂面が広く基板に近い方の底面が狭いような形状をいい、少なくとも庇の下側に底面との角度が９０度を超える面を有してオーバーハングした形状であることを意味する。例えば、断面が逆さにしたテーパーのような形状である場合が含まれる。当該電極分離手段の両側面に庇形状を備える場合も片側の側面のみが庇形状を備える場合も含む。オーバーハングしている面が二面以上で構成されていてもよい。

「末広がり形状」とは、横断面から見た場合に、頂面が狭く基板に近い方の底面が広くなっている形状をいい、少なくとも底面との角度が９０度より小さい傾斜面を有していることを意味する。例えば、断面がテーパーのような形状である場合が含まれる。また、両側面が末広がりになっている場合も片側の側面のみが末広がりになっている場合も含む。傾斜面が二面以上で構成されていてもよい。

上記方法によれば、庇形状を有する電極分離手段が先に形成された後、それに一部重ねて隔壁が形成されるため、電極分離手段の庇形状の頂面が隔壁の頂面より上に出ることはない。このため、発光層の形成時などに吐出する発光層用の溶液充填時に、その着弾位置が僅かにずれても末広がり形状によって発光領域内に溶液を流し込むことができると同時に、溶液充填時に庇部分によって着弾が妨げられる事が無い。

また発光層を形成するために溶液を乾燥させる場合にも、溶媒蒸気の流れに影響を与えることがない。さらに、電極分離手段の一部は隔壁と重ねられているため、電極分離に寄与しながらも、発光面積効率の低下をなるべく小さくすることができる。

また上記構成によれば、陽極層が予め形成され、次いで発光層が形成され、次いで金属材料が供給されるので、電極分離手段の庇形状により当該金属材料によって形成される陰極層が分離され、発光層を電極層が狭持する電気光学装置の構造が形成される。このとき、電極分離手段の一部の上から隔壁が形成されているので、発光層を形成する際に生ずる溶媒蒸気の流れを電極分離手段が妨げることがない。また、電極分離手段の一部は隔壁外に出ているので、陰極層の分離が行える。さらに、電極分離手段の一部は隔壁と重ねられているため、電極分離に寄与しながらも、発光面積効率の低下をなるべく小さくすることができる。
また、上記構成によれば、庇形状によって陰極層が分離されるが、このときに、発光層側から見て隔壁の外側であって隔壁の頂部より低い位置に庇形状が突き出ているので、発光層を形成するための溶液充填時の開口を狭めることがない。また庇形状が発光層を形成するために溶液を乾燥させる際の溶媒蒸気の流れ中に存在しないので、当該蒸気の流れに影響を与えることがない。また、電極分離に寄与する庇形状が隔壁に突き出ているだけなので、平面図上、電極分離のための庇形状が占める面積が小さく、発光面積効率を大きく低下させることがない。

本発明において、前記陽極層によって形成される電極配線と、前記陰極層によって形成される電極配線と、が互いに略直交するように設けられている。上記構成によれば、陽極層と陰極層とが略直交する構造となっているので、パッシブ駆動型電気光学装置としての構造を提供することができる。

また、本発明は、上記製造方法で製造された電気光学装置または上記構造の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器でもある。

ここで、「電気光学装置」とは、電気的作用によって発光するあるいは外部からの光の状態を変化させる電気光学装置を備えた装置一般をいい、自ら光を発する発光層を備えるものをいう。例えば電気光学装置として、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）装置の他、電気泳動装置、電界の印加により発生した電子を発光板に当てて発光させる電子放出装置を備えたものをも含む。

また「電子機器」とは、複数の素子または回路の組み合わせにより一定の機能を奏する機器一般をいい、例えば電気光学装置やメモリを備えて構成される。その構成に特に限定が無いが、例えば、上記電気光学装置を含むテレビジョン装置、ロールアップ形テレビジョン装置、パーソナルコンピュータ、携帯電話、ビデオカメラ、ヘッドマウントディスプレイ、リア型またはフロント型のプロジェクター、さらに表示機能付きファックス装置、デジタルカメラのファインダ、携帯型ＴＶ、ＤＳＰ装置、ＰＤＡ、電子手帳、電光掲示盤、ＩＣカード、宣伝公告用ディスプレイ等が含まれる。

本発明によれば、庇形状を有する電極分離手段が先に形成された後、それに一部重ねて隔壁が形成され、電極分離手段の庇形状が隔壁の頂部より低い位置になるため、発光層を形成するための溶液充填を妨げることがない。また発光層を形成するために溶液を乾燥させる場合に溶媒蒸気の流れに影響を与える位置に庇形状が位置しないので、均一な発光層を形成可能である。さらに、電極分離手段が隔壁と重なっているため、電極分離に寄与しながらも、発光面積効率の低下をなるべく小さくすることができる。

次に本発明を実施するための好適な実施形態を、図面を参照しながら説明する。
（実施形態１）
本発明の実施形態１は、本発明の電気光学装置の製造方法に係り、ＥＬ装置を含む電気光学装置を製造するための方法およびその製造方法によって形成された電気光学装置に関する。

図１に、本実施形態の製造方法によって製造された電気光学装置を含む装置１の断面図を示す。当該断面図は、陽極１０１の延在方向に沿って当該電気光学装置１ａを切断した切断面を示している。図１に示すように、本電気光学装置１ａは、基板１００上に陽極層１０１、絶縁膜１０２、電極分離壁１０３、隔壁１０４・Ｂ、発光層１０５、陰極層１０６を備えて構成されている。この電気光学装置１ａは、陽極層１０１と陰極層１０６がほぼ直角をなすように組み合わされ、両電極層の重なり部に発光層１０５が狭持された、いわゆるパッシブ駆動型のＥＬ装置となっている。なお、話を簡単にするため、陰極層１０６や発光層１０５を水分やガスから隔離するための封止部材は省略してある。

基板１００は製造工程におけるハンドリングや熱処理、化学処理に耐える機械的・化学的耐性があり、光透過性があって、発光層１０５からの光を透過可能な材料で構成されている。陽極層１０１は、アノード電極であり、発光層１０５からの射出光を透過可能な程度の光透過性を備えて構成されている。絶縁膜１０２は、発光層１０５に対して陽極層１０１を露出させるための開口を提供し、陽極層１０１と陰極層１０６間の短絡を防止するために挿入されている。

電極分離壁１０３は、本発明の電極分離手段に相当し、オーバーハングした側面１０３１と頂面１０３２とを備え、鋭角な庇形状が形成されている。当該庇形状は、上部からスパッタ法や真空蒸着法を用いて金属薄膜が形成されるとき、その庇形状のせり出しによって金属薄膜を分離するように作用するものである。

隔壁１０４Ａ及び１０４Ｂは、発光層１０５が形成される発光領域の周囲を囲むように立設しており、発光層１０５の形成時に当該発光領域に充填される、発光層用蛍光性物質を含む溶液を充填・貯留するための障壁として機能するようになっている。

発光層１０５は、この蛍光性物質を含む溶液から溶媒を蒸発させて形成される蛍光性物質層である。その蛍光性物質は有機であるか無機であるか（Ｚｎ：Ｓなど）を問わない。電界の印加によって発光するエレクトロルミネッセンス現象を生ずる物質である。また、発光層１０５は、蛍光性物質単層で構成される他、当該蛍光性物質層に陰極層１０６から供給された電子を輸送する電子輸送層をさらに備えていたり、陽極層１０１から供給された正孔を注入する正孔注入層をさらに備えていたりしてもよい。

陰極層１０６は、仕事関数の関係から特定の金属材料によって形成されている。この金属材料がスパッタ法や蒸着法によって供給され、本実施形態の電極分離壁１０３の庇形状によって分離され、電気的に独立した複数の同一方向に延在する陰極として形成されている。

図１から判るように、特に本実施形態では、本実施形態の隔壁１０４Ａが電極分離壁１０３の延在方向と同一方向に、一部重ねて形成されている点に特徴がある。このような重なり構造のため、隔壁１０４Ａ・Ｂの発光領域に面した側面は、基板底面に対して直角より緩い傾斜の末広がり形状に形成されている一方、発光層１０５が形成された発光領域とは反対側の側面には、電極分離壁１０３の一部の庇形状が露出している形状を備えている。この電極分離壁１０３の頂部１０３２は、隔壁１０４Ａの頂部１０４２より低い位置に存在している。すなわち発光領域から見て隔壁１０４Ａの反対側（裏側）の面の中程から電極分離壁１０３の庇形状が突き出しているように構成されている。この構造によれば、陰極層１０６の形成工程においてオーバーハングした側面１０３１と頂面１０３２とによって形成される庇形状により電極層の連続形成が妨げられる。

また、このように電気的にかつ物理的に分離した陰極層１０６を形成するカソードセパレータとして作用する一方で、電極分離壁１０３は隔壁１０４Ａとほぼ重なっており電極分離に寄与する庇形状のみが隔壁１０４Ａの側壁から突き出ている構造なので、平面図上、電極分離のための庇形状が占める面積が小さく、発光面積効率を大きく低下させることがない。

この電極分離壁１０３と隔壁１０４とが重なりあい、電極分離壁１０３の頂部が隔壁１０４の頂部よりも低く形成されている構造は、後に述べるような製造時におけるメリットもある。

（製造方法）
次に、本実施形態に係る電気光学装置１ａの製造方法を、図２Ａ〜図２Ｇの製造工程断面図を参照しながら説明する。当該断面図は、図１における切断面と同一の面における積層状態を示している。
（図２Ａ：陽極層形成まで）
本実施形態では発光層１０５からの光は基板側（図面下側）に射出されるため、下地となる基板１００は充分な光透過性を備えるものとする。例えば硬い材料であればガラスであり、可撓性を有する材料であれば、透明な高分子樹脂材料を利用する。ガラスとしては、ソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英ガラス等のうち光透過性が比較的高いものが用いられる。高分子樹脂材料としては、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリサルフォン等のうち光透過性が比較的高いものが用いられる。

陽極層１０１としては、ＥＬ装置の陽極として仕事関数（例えば４ｅＶ以上）の比較的大きい金属や合金、電気伝導性の比較的高い（シート抵抗の低い）化合物、これらの混合物によって構成される透明電極が用いられる。例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＳｎＯ²、ＺｎＯ、Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ等の導電性材料が挙げられる。陽極層１０１は基板１００にこれら導電性材料を蒸着したりスパッタリングしたりして形成される。陽極層１０１の厚みは断線のおそれのない程度の厚みにする。例えば１０ｎｍ〜１μｍ、好ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍ程度の厚みにする。陽極層１０１を基板１００全面に形成した後は、公知のフォトリソグラフィ法によって、平行な複数の陽極配線パターンにエッチングする。図２Ａは陽極層１０１がエッチングされていない部分を示している。

陽極層のパターニング後、絶縁膜１０２が形成される。絶縁膜の形成には、酸化硅素膜（ＳｉＯ_x：０＜ｘ≦２）や窒化硅素膜（Ｓｉ₃Ｎ_x：０＜ｘ≦４）等の絶縁性物質が利用可能である。絶縁膜１０２は、陽極層１０１及び基板１００の露出部分を純水やアルコールなどの有機溶剤で洗浄した後、常圧化学気相堆積法（ＡＰＣＶＤ法）や低圧化学気相堆積法（ＬＰＣＶＤ法）、プラズマ化学気相堆積法（ＰＥＣＶＤ法）等のＣＶＤ法あるいはスパッタ法等を用いて形成される。絶縁膜１０２を全面に形成したら、再びフォトリソグラフィ法を適用して、発光層１０５を形成すべき発光領域に対応する開口を画素ごとに設ける。

（図２Ｂ：電極分離壁形成まで）
次いで、電極分離壁１０３を形成する。当該電極分離壁１０３のように断面が逆テーパー形状の壁を形成するには、特許第２９８９０６４号に記載の方法やエッチングを制御する方法が利用できる。

特許第２９８９０６４号に記載の方法では、次の三つの化合物のいずれか一種類以上を含むネガ型感光性組成物を用い、露光後にアルカリ性水溶液を現像液として現像することによって、オーバーハングした形状を形成する。

成分（Ａ）：光線の露光によって単独で、または他の化合物と架橋する化合物、あるいは露光によって架橋反応の触媒等を生成し、露光後の熱処理を経て、その化合物自身または他の化合物と架橋する化合物ないしは化合物群；
成分（Ｂ）：アルカリ性水溶液である現像液に可溶で、かつ、水に対しては実質的に不溶の樹脂状の成分；及び
成分（Ｃ）：成分（Ａ）の架橋反応に関わる露光光線を吸収する成分。

当該特許によれば、前記成分（Ａ）としては、（１）活性光線の照射によってラジカルを発生する光重合開始剤、ラジカルによって重合する不飽和炭化水素基を有する化合物、必要に応じる増感剤の組み合わせが挙げられている。ここで、光重合開始剤としては、ベンゾフェノン誘導体、ベンゾインまたはベンゾインエーテル誘導体が挙げられ、不飽和炭化水素基を有する化合物としては、（メタ）アクリル酸エステル類、特に複数の（メタ）アクリル酸残基を有する多官能化合物が挙げられている。また、活性光線によって酸を発生する化合物としては、芳香族スルフォン酸エステル類、芳香族ヨードニウム塩、芳香族スルフォニウム塩、ハロゲン化アルキル残基を有する芳香族化合物が挙げられている。さらに、酸発生剤から発生した酸によって架橋する化合物としては、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、アルキルエーテル化メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、アルキルエーテル化ベンゾグアナミン樹脂、ユリア樹脂、アルキルエーテル化ユリア樹脂、ウレタン−ホルムアルデヒド樹脂、レゾール型フェノールホルムアルデヒド樹脂、アルキルエーテル化レゾール型フェノールホルムアルデヒド樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられている。

また成分（Ｂ）としては、フェノール性水酸基を有する化合物とアルデヒド類を酸またはアルカリの存在下で反応させて得られるフェノール樹脂類、例えば、フェノールやアルキルフェノールとホルムアルデヒドをシュウ酸で付加縮合したノボラック樹脂、同様の原料をアルカリまたは中性条件で付加反応ないしは一部縮合させて得られるレゾール型フェノール樹脂などが挙げられている。不飽和アルキル基置換フェノール化合物の付加重合高分子としては、ポリ（ｐ−ビニルフェノール）、ポリ（ｐ−イソプロペニルフェノール）およびこれらのモノマーの異性体の単一重合体や共重合体が挙げられ、不飽和カルボン酸または不飽和カルボン酸無水物の単一あるいは共重合体としては、（メタ）アクリル酸、マレイン酸、イタコン酸等、およびそれらの無水物と不飽和炭化水素の付加重合高分子が挙げられている。

また成分（Ｃ）としては、アゾ染料、例えば、アゾベンゼン誘導体、アゾナフタレン誘導体、アリールピロリドンのアゾベンゼンまたはアゾナフタレン置換体、さらにピラゾロン、ベンズピラゾロン、ピラゾール、イミダゾール、チアゾール等の複素環のアリールアゾ化合物等が挙げられている。

ここで成分（Ａ）の使用割合は、例えば成分（Ｂ）のアルカリ可溶性樹脂１００重量部に対し、０．１〜２０重量部、好ましくは０．５〜５重量部の範囲で使用するものとされ、成分（Ｃ）の使用割合は、通常、成分（Ｂ）のアルカリ可溶性樹脂１００重量部に対し、０．１〜１５重量部、好ましくは０．５〜５重量部の範囲で使用するものとされている。

上記フォトレジストまたは成分（Ａ）〜（Ｃ）からなるネガ型感光性組成物は、スピンコート法などの塗布法によって塗布され、所定の温度、例えば８０〜１１０℃で熱処理され、０．５〜数μｍの乾燥した膜とされる。

次いで、フォトリソグラフィ法に用いる露光光源を用いてパターン状に露光する。露光後に１００〜１３０℃程度で熱処理して現像する。ここで露光する光源としては、４３６ｎｍ、４０５ｎｍ、３６５ｎｍ、２５４ｎｍ等の水銀の輝線スペクトルや、２４８ｎｍのＫｒＦエキシマーレーザー光源等を用いることができる。

一定量以下のエネルギーで露光することによって、断面形状がオーバーハング状または逆テーパー形状に露光され、エッチングによって庇形状を有する逆テーパー形状の電極分離部１０３を残すことができる（図２Ｃ参照）。

また、エッチング速度を制御してオーバーハング形状を形成する方法では、所定の樹脂、例えばノボラック樹脂とキノンジアジド化合物とからなるポジ形フォトレジストやポリイミドを所定の厚み、例えば数μｍ程度の厚みにスピンコート等の塗布法やスパッタ法で形成し、次いで頂面を形成する酸化ケイ素膜を例えば０ ．５μｍ程度の厚みに形成し、その上に隔壁形状にフォトレジストを例えば１μｍ程度の厚みに形成する。そして公知のフォトリソグラフィ法を適用し、フォトレジストパターンを形成して、現像されたフォトレジストパターンをマスクとして、酸化珪素膜をフォトレジストと同一の隔壁パターンにエッチングする。その後、２段階に分けてエッチングを行う。最初に酸素等のガスを用いてリアクティブイオンエッチング（異方性エッチング）を行い、次にアルカリ溶液で３０秒間程度あるいは、１〜２分間ウエットエッチングを行いポリイミド膜の側面を等方的にエッチングする。このような手順により側面が多くエッチングされて、オーバーハングした庇形状を有する電極分離部１０３が形成される（図２Ｃ参照）。

なお、このような２段階エッチングの他に、フォトレジスト層を形成し露光光源で露光した後、現像前にレジスト層膜を有機溶剤で処理してレジスト層上面部分の現像液に対する溶解速度を低下させ、エッチング速度に異方性を持たせてから、異方性エッチングまたはウェットエッチングを行うことにより、相対的に側面を多くエッチングしてオーバーハング面を有する庇形状を形成してもよい。

なお、図２ＢにおけるＰは、隣接する画素間のピッチを表している。

（図２Ｃ・２Ｄ：隔壁形成まで）
電極分離部１０３形成後、隔壁１０４を形成する。隔壁１０４の形成には従来のバンク形成工程を適用できる。まず、以下に述べる樹脂材料を所定の厚みに塗布法またはスパッタ法で成膜する。この厚みは、０．１〜３．５μｍの範囲が好ましく、特に２μｍ程度が好ましい。厚みが薄すぎると発光層の形成時に必要な厚み以下となり、またこれ以上の厚みだと段差が激しすぎて陰極層形成時に陰極層材料のステップカバレッジを超えてしまうからである。

樹脂材料としては、例えば特開２００２―１８９２９０号公報に開示されたような材料が利用可能である。すなわちこの公報によれば、有機材料として、（ａ）アルカリ可溶性樹脂と、（ｂ）キノンジアジドスルホン酸エステルと、（ｃ）有機溶剤と、（ｄ）熱硬化性成分とを含有する感放射線性樹脂組成物において、（ｄ）熱硬化性成分が、（ａ）アルカリ可溶性樹脂、（ｂ）キノンジアジドスルホン酸エステル、及び（ｃ）有機溶剤からなる感放射線性樹脂組成物を用いて形成される樹脂膜の耐熱温度より高い温度で硬化する化合物を利用することが開示されている。

（ａ）成分であるアルカリ可溶性樹脂については、従来のキノンジアジドスルホン酸エステルを感光剤とするポジ型フォトレジストに慣用されているアルカリ可溶性樹脂の中から、任意のものを適宜選択して用いることができるとされ、例えばフェノール類とアルデヒド類又はケトン類との縮合反応生成物（ノボラック型樹脂）、ビニルフェノール系重合体、イソプロペニルフェノール系重合体、これらのフェノール樹脂の水素添加反応生成物が挙げられている。

また（ｂ）成分として用いられるキノンジアジドスルホン酸エステルとしては、従来の感光剤として公知のものの中から任意のものを適宜選択して用いることができるとされ、例えばポリフェノール化合物のフェノール性水酸基が、一定の割合で、１,２−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸エステル化、１,２−ナフトキノンジアジド−４−スルホン酸エステル化、１,２−ナフトキノンジアジド−６−スルホン酸エステル化、１,２−ベンゾキノンジアジド−５−スルホン酸エステル化、１,２−ベンゾキノンジアジド−４−スルホン酸エステル化されたものなどが挙げられている。好ましい材料として１,２−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸エステル、１,２−ナフトキノンジアジド−４−スルホン酸エステル、より好ましくは１,２−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸エステルである。１,２−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸エステルを用いることが指摘されている。

（ｃ）成分の有機溶剤としては、従来のフォトレジストの溶剤として公知のものが利用できるとされ、例えばアセトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、２−ヘキサノン、３−ヘキサノン、２−ヘプタノン、３−ヘプタノン、４−ヘプタノン、２−オクタノン、３−オクタノン、４−オクタノンなどの直鎖のケトン類；ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、シクロヘキサノールなどのアルコール類；エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジオキサンなどのエーテル類；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルなどのアルコールエーテル類；ギ酸プロピル、ギ酸ブチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、酪酸メチル、酪酸エチル、乳酸メチル、乳酸エチルなどのエステル類；セロソルブアセテート、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、プロピルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテートなどのセロソルブエステル類；プロピレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテルなどのプロピレングリコール類；ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテルなどのジエチレングリコール類；γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、γ−カプロラクトン、γ−カプリロラクトンなどの飽和γ−ラクトン類；トリクロロエチレンなどのハロゲン化炭化水素類；トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類；ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルアセトアミドなどの極性溶媒などが挙げられており、これら単独でも２種以上を組み合わせてもよいとされている。

そして（ａ）成分と（ｂ）成分と（ｃ）有機溶剤とからなる感放射線性樹脂組成物を用いて形成される樹脂膜の耐熱温度が、通常９０〜１３０℃、好ましくは９５〜１２５℃の範囲になるような熱特性を有するものを用いるものとされている。

（ｄ）成分の熱硬化性成分としては、この樹脂膜の耐熱温度より高い温度で硬化するものが用いられ、硬化開始温度が前記の範囲にあると共に、レジスト特性及び得られる膜の絶縁性を損なわないものであればよく、特に制限されず、様々な熱硬化性化合物、具体的にはエポキシ樹脂、グアナミン樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、イミド樹脂、ポリウレタン、マレイン酸樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂などを用いることができるが、これらの中でイミド樹脂、特に熱硬化性イミド樹脂が好ましいとされている。この熱硬化性成分の硬化温度が、この樹脂材料の耐熱温度以下である場合には、末広がり型形状の絶縁膜が得られないため、好ましい硬化開始温度は、この樹脂膜の耐熱温度よりも５℃以上高い温度であり、より好ましくは１０℃以上高い温度とされる。ここで、硬化開始温度が、該樹脂膜の耐熱温度より、高すぎると、末広がり率が大きくなりすぎて、所望形状の隔壁が得られないため、硬化開始温度は、当該樹脂膜の耐熱温度より５０℃高い温度以下が好ましく、より好ましくは３０℃高い温度以下とされる。

図２Ｃに示すように、このような樹脂材料を成膜後、フォトリソグラフィ法や電子線描画法を利用して、隔壁の頂部のパターンになるように露光する。このとき、先に形成した電極分離壁１０３の延在方向中心軸からやや変位した位置、具体的には発光領域側に若干シフトした位置に隔壁の延在方向中心軸が位置するように露光する。このように位置決めすることで、当該隔壁１０４が末広がり形状に形成された後、図２Ｄに示すように、電極分離壁１０３と隔壁１０４とが一部重なることとなり、発光領域から見て、電極分離壁１０３の一方の庇形状が隔壁１０４の反対側に突き出た形状となる。

さて、隔壁１０４の元となる樹脂材料を露光する露光光源としては例えば紫外線、エキシマレーザを使用するか、電子線により描画し加熱する。その後、現像液、例えば１〜１０重量％のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液のようなアルカリ性水溶液を用いて現像処理することで矩形形の断面を有する隔壁の原形を形成する。

さらに、この隔壁の原形に対し、当該隔壁を構成する樹脂材料より高い温度、例えば耐熱より５℃以上、好ましくは１０℃以上高い温度で加熱処理をして、樹脂材料中の熱硬化性成分を硬化させる。この際、加熱処理温度は、樹脂材料の耐熱温度及び使用する熱硬化性成分の硬化開始温度などに応じて、頂部の端縁部が丸みを帯びた末広がり型形状の隔壁が形成されるように制御する。樹脂材料の耐熱温度としては、９０〜２００℃の範囲が好ましく、より好ましくは９５〜１８０℃の範囲である。また、この樹脂材料の加熱処理温度としては１３０〜３００℃の範囲が好ましく、特に１５０〜２５０℃の範囲が好ましい。また、加熱処理時間は、加熱処理温度や加熱処理装置に左右され、一概に定めることはできないが、加熱処理装置として、ホットプレートを用いる場合、通常３０〜９００秒間程度であり、オーブンを用いる場合は、１０〜１２０分間程度とされる。

ここで、電極分離壁１０３を構成する樹脂材料の耐熱温度と当該隔壁１０４を形成する際の加熱温度との関係は重要である。電極分離壁１０３が先に形成されるため、隔壁１０４の加熱処理温度が電極分離壁１０３の耐熱温度を超えるとすれば、エッチング処理や露光処理によって成形された電極分離壁１０３の庇形状を保持できなくなる場合があるからである。すなわち電極分離壁１０３の構成材料の耐熱温度Ｔｄと隔壁形成時の加熱処理最高温度Ｔｈとの間には、以下の関係があることが好ましい。

耐熱温度Ｔｄ ＞ 加熱処理最高温度Ｔｈ

（図２Ｅ・２Ｆ：発光層形成まで）
隔壁１０４が形成されたら、液滴吐出装置Ｉ／ＪからＥＬ材料である蛍光性物質を含む溶液を吐出して、隔壁１０４Ａ及び１０４Ｂで囲まれた発光領域に溶液を充填させる。

発光層１０５に用いられる蛍光性物質については特に制限はなく、従来のＥＬ装置における蛍光性物質として公知のものを用いることができる。例えば、ベンゾチアゾール系、ベンゾイミダゾール系、ベンゾオキサゾール系などの蛍光増白剤や、金属キレート化オキシノイド化合物、スチリルベンゼン系化合物、ジスチリルピラジン誘導体、芳香族ジメチリジン化合物などを使用できる。

この蛍光性物質を含む溶液は、隔壁１０４間に所定量充填される。この充填量は乾燥時に発光層として機能しうる厚みに蛍光性物質が堆積する程度の量に調整する。またこの溶液を充填してもあふれ出ない程度の高さに隔壁１０４の高さを調整しておくことが好ましい。

ここで、本実施形態によれば、電極分離壁１０３の庇形状が発光層側から見て隔壁１０４の外側に庇形状が突き出ているので、発光層を形成するための溶液充填の開口を狭めることがない。このため、液滴吐出装置Ｉ／Ｊからの溶液吐出を発光領域の端部まで及ぼすことができ、僅かに着弾位置がずれても隔壁１０４の発光領域側の末広がり形状によって発光領域内に溶液を流し込むことができる。

次いで図２Ｆに示すように、溶液を隔壁１０４で囲まれた発光領域に充填したら、加熱処理をして溶液中の溶媒成分を蒸発させる。この加熱温度は、溶液中の蛍光性物質に変性を来さない程度の温度に調整される。

ここで本実施形態によれば、電極分離壁１０３の庇形状が隔壁１０４の外側であって隔壁の頂部より低い位置に配置されているので、溶液を乾燥させる際の溶媒蒸気の流れ中に庇形状が存在せず、蒸気の流れに影響を与えることがない。これにより、形成される発光層の厚みが不均一になるということがない。

なお、発光層１０５を蛍光性物質からなる単層とするのみならず、陽極層１０１より注入された正孔を発光層に伝達する機能を有する正孔注入層や、陰極層１０６により注入される電子を発光層１０５に伝達する電子輸送層を併せて形成してもよい。いずれの層を併せて形成する場合でも、当該層を形成する溶液の充填と乾燥とを行って層構造にする必要がある。

正孔注入層を用いる場合には、例えばトリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、ポリシラン系化合物、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマーなどの特定の導電性高分子オリゴマーなどを使用する。

電子輸送層を形成する場合には、例えば、ニトロ置換フルオレノン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、ナフタレンペリレンなどの複素環テトラカルボン酸無水物、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体、さらには８−キノリノール又はその誘導体の金属錯体を利用できる。

（図２Ｇ：陰極層形成まで）
発光層形成後、所定の金属材料を供給して陰極層１０６を形成する。

陰極層１０６の材料としては、仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属、合金、導電性化合物及びこれらの混合物などを電極物質とする金属電極が用いられる。例えば、アルカリ金属であるナトリウム、カリウム、リチウム、ルビジウム、セシウム、アルカリ土金属であるマグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、イットリウム及びランタノイドからなる希土類元素などが挙げられる。また、電極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましい。 陰極層を形成するために、上記陰極材料をスパッタ法または蒸着法により、所定の厚みに形成する。陰極層の厚みは薄すぎて膜形成が部分的に不全となって断線が生じることのない程度の厚み、例えば１０ｎｍ〜１μｍ、好ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍ程度の厚みにする。

ここで、ＥＬ装置の陰極材料や発光層材料は、一般に水やガスに対する耐性が弱く、陰極配線のパターニングに通常のパターニング方法として多用されるフォトリソグラフィ法や電子描画法が利用できない。この点、本実施形態では、電極分離壁１０３が設けてあるので、陰極材料を用いた薄膜形成を行う際、電極分離壁１０３の庇形状でこの陰極薄膜が分断され、結果的に電気的に分離した平行に走る陰極配線が成膜と同時にパターニングされることになる。

以上の工程によって製造された電気光学装置１ａは図示しない封止樹脂により空気等に触れないよう封止される。

図３に、上記した製造工程で製造された電気光学装置１を電気的に配線して構成される電子機器１０のブロック図を示す。

図３に示すように、本電子機器１０は、描画プロセッサ２、デコーダ３、陽極ドライバ４、陰極ドライバ５、及び電気光学装置１を備えている。描画プロセッサ２は図示しない画像メモリに格納された画像データを所定のタイミングごとに読み出してデコーダ３に転送する。デコーダ３は当該画像データに基づいて電気光学装置１に表示可能なパッシブ駆動型の走査信号に変換して、陽極に関する走査信号は陽極ドライバ４へ、陰極に関する走査信号は陰極ドライバ５へ供給する。陽極ドライバ４は当該電気光学装置１の仕様によって定められる適正な陽極駆動電圧で各陽極配線Ｖａ１〜Ｖａｍを駆動する。また陰極ドライバ５は電気光学装置１の仕様によって定められる適正な陰極駆動電圧で各陰極配線Ｖｃ１〜Ｖｃｎを駆動する。

電気光学装置１は、上記製造方法により、適正に電極分離がされ、陽極層１０１のパターニングで形成されている陽極配線と、陰極層１０６の、電極分離壁１０３による電極分離で形成されている陰極配線とがマトリクス状に配線されており、両配線によって狭持される領域には発光層１０５が上記製造工程によって形成され、ＥＬ装置ＯＥＬＤを形成している。

したがって上記構成において、いずれかの陽極配線Ｖａといずれか陰極配線Ｖｃとがともに同時に駆動されることにより、両者によって駆動されるＥＬ装置ＯＥＬＤに電流が供給され発光する。
図４Ａ及び図４Ｂに図３に示すようなブロック構成を備える電子機器の概観を示す。
図４Ａは、テレビジョン装置２０の例であり、当該電子機器は、本実施形態に係る電気光学装置本体１０を含んで構成されている。
また図４Ｂはロールアップ形テレビジョン装置３０に本実施形態に係る電気光学装置本体１０を含んで構成されている。

以上、本実施形態１によれば、以下の利点を有する。
まず、本実施形態における電気光学装置は発光効率が比較的高い。つまり、図２Ｃにおいて、画素間のピッチＰに対して発光層の開口面積が大きい程、発光効率がよくなる。図２Ｄから判るように、発光領域の幅ｐ１に対して、電極分離をさせるための幅ｐ２が必要になる。ここで、本実施形態によれば、電極分離壁１０３は隔壁１０４と重なっており、電極分離に必要とされる庇形状のみが突出しているような構造となっているため、発光に直接は寄与しない幅ｐ２を発光領域の幅ｐ１に対して極力小さくできる。このため本実施形態の電気光学装置によれば、電極分離が必要な構造の電気光学装置における発光効率を最大限に上げることができる。

また本実施形態１によれば、電極分離壁１０３の庇形状が発光層側から見て隔壁１０４の外側に庇形状が突き出ている。このため発光層を形成するための溶液充填の開口を狭めることがない。このため、液滴吐出装置Ｉ／Ｊからの溶液吐出を発光領域の端部まで及ぼすことができ、僅かに着弾位置がずれても隔壁１０４の発光領域側の末広がり形状によって発光領域内に溶液を流し込むことができる。

さらに本実施形態１によれば、電極分離壁１０３の庇形状が隔壁１０４の外側であって隔壁の頂部より低い位置に配置されている。このため溶液を乾燥させる際の溶媒蒸気の流れ中に庇形状が存在せず、蒸気の流れに影響を与えることがない。よって、溶媒蒸発によって形成される発光層の厚みが不均一になるということがない。

（実施形態２）
本発明の実施形態２は、上記実施形態１における電極分離手段である電極分離壁の変形例に関する。図５に、本実施形態における電気光学装置１ｂの陽極配線の延在方向に沿った断面図を示す。実施形態１と同様の部材については、同一の符号を付し説明を省略する。

図５に示すように、本実施形態では、電極分離壁１０７の一方の側面がオーバーハングした面１０７１となっており、他の側面が傾斜の異なる面１０７２を形成している。このように断面から見て非対称的な形状の電極分離壁１０７は、例えば製造時に隔壁１０４の内部に電極分離壁１０７の一部が包含されてしまうことにより、電極分離壁の片方の庇形状が変形を起こした場合に考えられる。

このような状態であっても、電極分離に寄与する側には庇形状が維持されているので、陰極層１０６の分離は問題無く行える。

（実施形態３）
本発明の実施形態３は、上記実施形態１における隔壁の変形例に関する。図６に、本実施形態における電気光学装置１ｃの陽極配線の延在方向に沿った断面図を示す。実施形態１と同様の部材については、同一の符号を付し説明を省略する。

図６に示すように、本実施形態では、隔壁１０８の発光領域の反対側の側面が、末広がり形状になっておらず、発光領域に面する側面と異なる傾斜をしている。このように断面から見て非対称的な形状の隔壁１０８は、例えば製造時の熱処理によって順テーパー形状を形成する際に、下部に電極分離壁１０３が存在することによって、十分隔壁の変形が進まず、垂直なまま側壁が残されることによって生じうる。

このような状態であっても、蛍光性物質を含む溶液の充填時に溶液を発光領域に導く側の末広がり形状は維持されているので、溶液充填は問題無く行える。

（実施形態４）
本発明の実施形態４は、上記実施形態１における電極分離手段である電極分離壁の変形例に関する。図７に、本実施形態における電気光学装置１ｄの陽極配線の延在方向に沿った断面図を示す。実施形態１と同様の部材については、同一の符号を付し説明を省略する。

図７に示すように、本実施形態では、電極分離壁１０９の側面が複数の面１０９１及び１０９２によって構成されている。このように複数の面で構成された側面は、例えば異方性のウェットエッチングで側壁をエッチングする場合に形成される場合がある。さらに図面のように複数の平面ではなく、曲面のようにエッチングされる場合もある。

しかしこのような逆テーパー形状とは言い難い側面に形成されたとしも、一部にオーバーハングした面１０９１があれば、その部分において電極層が分離され電極分離壁として機能しうるので、問題はない。

（実施形態５）
本発明の実施形態５は、上記実施形態１における電極分離手段である電極分離壁の変形例に関する。図８に、本実施形態における電気光学装置１ｅの陽極配線の延在方向に沿った断面図を示す。実施形態１と同様の部材については、同一の符号を付し説明を省略する。

図８に示すように、本実施形態では、隔壁１１０の側面が複数の面１１０１及び１１０２によって構成されている。このように複数の面で構成された側面は、例えば異方性のウェットエッチングで側壁をエッチングする場合に形成される場合がある。さらに図面のように複数の平面ではなく、曲面のようにエッチングされる場合もある。

しかしこのような末広がりのテーパー形状とは言い難い側面に形成されたとしても、一部に末広がりの面１１０２があれば、その部分において溶液の発光領域への流し込みが行え、隔壁として機能しうるので、問題はない。

上記実施形態に基づいて実際に電気光学装置を製造した。製造した条件は以下の表１のとおりである。

本電極分離壁を利用することによって、インクジェット法による正孔注入層や発光層形成時に不都合は生じず、また、発光層の膜厚を均一に形成することができた。さらに陰極層の電極分離もスムースに行えた。

実施形態１における電気光学装置の断面図。 実施形態の電気光学装置の製造方法における陽極層形成工程を説明する製造工程断面図。 実施形態の電気光学装置の製造方法におけるカソードセパレータ形成工程を説明する製造工程断面図。 実施形態の電気光学装置の製造方法における隔壁形成工程を説明する製造工程断面図。 実施形態の電気光学装置の製造方法における隔壁構造説明図。 実施形態の電気光学装置の製造方法における溶液充填工程を説明する製造工程断面図。 実施形態の電気光学装置の製造方法における発光層形成工程を説明する製造工程断面図。 実施形態の電気光学装置の製造方法における陰極層形成工程を説明する製造工程断面図。 実施形態１の電気光学装置本体のブロック図。 電子機器の例示であるテレビジョン装置。 電子機器の例示である巻き取り可能なロールアップ形テレビジョン装置。 実施形態２における電気光学装置の断面図。 実施形態３における電気光学装置の断面図。 実施形態４における電気光学装置の断面図。 実施形態５における電気光学装置の断面図。

符号の説明

１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ…電気光学装置、２…表示プロセッサ、３…デコーダ、４…陽極ドライバ、５…陰極ドライバ、１０、２０、３０…電子機器、１００…基板、１０１…陽極層、１０２…絶縁膜、１０３…陰極分離壁（カソードセパレータ）、１０４、１０４Ａ、１０４Ｂ…隔壁、１０５…発光層、１０６…陰極層、１０７、１０９…電極分離壁（カソードセパレータ）、１０８、１１０…隔壁、１０３１…逆テーパー面

Claims (4)

1. 基板（１００）上に第１の方向に延在する陽極層（１０１）を形成する工程と、
   前記陽極層（１０１）上に絶縁膜（１０２）を形成する工程と、
   前記絶縁膜（１０２）に発光領域に対応する開口を画素毎に設ける工程と、
   前記開口が設けられていない前記絶縁膜上に前記第１の方向と直角な第２の方向に延在する、断面が庇形状を有する電極分離手段（１０３）を形成する工程と、
   前記電極分離手段の上に一部が重なるように前記第２の方向に延在し、断面が末広がり形状を有する第１の隔壁（１０４Ａ）と、前記電極分離手段の前記庇形状が露出している側に、前記第１の隔壁と平行に延在し、断面が末広がり形状を有する第２の隔壁（１０４Ｂ）と、をそれぞれ形成する工程と、
   前記発光領域に発光層（１０５）を形成する工程と、
   形成された前記発光層（１０５）の上から金属材料を供給して、前記電極分離手段（１０３）の前記庇形状で分離された陰極層（１０６）を形成する工程と、を備え、
   前記第１の隔壁を前記第１の隔壁の頂部が前記電極分離手段の頂面より高くなるように形成する、
   電気光学装置の製造方法。
2. 請求項１に記載の電気光学装置の製造方法で製造された電気光学装置を有する電子機器。
3. 基板（１００）上に形成された第１の方向に延在する陽極層（１０１）と、
   前記陽極層（１０１）上に形成された絶縁膜（１０２）と、
   前記絶縁膜（１０２）に画素毎に設けられた発光領域である開口に設けられた発光層（１０５）と、
   前記開口が設けられていない前記絶縁膜上に前記第１の方向と直角な第２の方向に延在する、断面が庇形状を有する電極分離手段（１０３）と、
   前記電極分離手段の上に一部が重なるように前記第２の方向に延在して設けられた、断面が末広がり形状を有する第１の隔壁（１０４Ａ）と、
   前記電極分離手段の前記庇形状が露出している側に設けられ、前記第１の隔壁と平行に延在し、断面が末広がり形状を有する第２の隔壁（１０４Ｂ）と、
   前記発光層（１０５）、前記電極分離手段（１０３）の上面露出部分、前記第１の隔壁（１０４Ａ）、および前記第２の隔壁（１０４Ｂ）の上に形成され、前記電極分離手段（１０３）の前記庇形状により前記画素毎に電気的に分離された陰極層（１０６）と、を備え、
   前記第１の隔壁は、前記第１の隔壁の頂部が前記電極分離手段の頂面より高くなるように形成されている、
   電気光学装置。
4. 請求項３に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。

Images