JP4957477B2

JP4957477B2 - 有機ｅｌ装置の製造方法

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Publication number: JP4957477B2
Application number: JP2007240536A
Authority: JP
Inventors: 関　　俊一; 司大田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2007-09-18
Filing date: 2007-09-18
Publication date: 2012-06-20
Anticipated expiration: 2027-09-18
Also published as: JP2009070763A

Description

本発明は、有機ＥＬ装置の製造方法に関する。

薄型で軽量な自発光ディスプレイとして、ＯＬＥＤ（organic light emitting diode）、つまり有機ＥＬ（electro luminescent）素子が注目を集めている。有機ＥＬ素子は、有機材料で形成された少なくとも一層の有機薄膜を画素電極と対向電極とで挟んだ構造を有する。有機薄膜の形成方法の一つである塗布法では、有機薄膜の材料（例えば機能性高分子）と溶媒とを含む溶液、すなわちインクを基板上に塗布し、これを乾燥させる。

一般に、インクの乾燥速度は、基板の中央部よりも端部において速くなり易い。その原因は、基板の端部付近の雰囲気における溶媒の濃度が、基板の中央部付近の雰囲気における溶媒の濃度よりも低くなることにある。このような乾燥ムラが生じると、形成される有機薄膜の膜厚にムラが生じる。この膜厚ムラは、輝度ムラや発光色ムラを招く。

そこで、表示画素領域（有効光学領域）の周囲に、表示画素と同じ形状、同ピッチのダミーバンク群を設け、表示画素領域の周辺にも有機ＥＬ材料インク組成物を塗布し、有機ＥＬ薄膜を形成する技術が提案されている（特許文献１参照）。この技術によれば、表示画素領域の外側のダミー領域にもインク組成物を塗布することによって、表示画素領域の雰囲気中の溶媒の濃度をほぼ均一にすることができる。これにより、表示画素領域の画素のインクの乾燥速度をほぼ均一にし、有機薄膜の膜厚のムラを低減することができる。他方、ダミー領域内の有機薄膜、すなわち基板の端部の有機薄膜を発光に用いないから、ここでの有機薄膜の膜厚が表示画素領域での有機薄膜の膜厚と異なっていても発光特性に影響はない。
特開２００２−２５２０８３号公報

しかし、特許文献１に記載の有機ＥＬ装置では、有機ＥＬ素子が形成される基板上に、ダミー領域となる数ｍｍ幅の帯状のスペースを確保しなければならない。これは、有機ＥＬ装置の狭額縁化の阻害要因となる。

そこで、本発明は、乾燥ムラに起因する輝度ムラや発光色ムラを低減することができ、さらに狭額縁化を図ることが可能な有機ＥＬ装置の製造方法を提供する。

本発明に係る有機ＥＬ装置は、各々が陽極と陰極とこれらの間に配置された有機層を有する複数の発光素子と、前記発光素子を相互に区分するバンクとを備え、前記バンクには、前記発光素子の有機層が配置される複数の開口が形成されており、前記複数の開口は、前記複数の発光素子が配置された素子領域内の周辺部に配置された第１開口と、前記素子領域の中央に配置された第２開口とを有し、前記第１開口の深さが、前記第２開口の深さよりも大きいことを特徴とする。

本発明では、素子領域内の周辺部での第１開口の深さが、素子領域の中央での第２開口の深さよりも大きいので、素子領域内の周辺部での開口に、有機層の材料となる液体をより深く多量に配分することができる。このため、素子領域の周辺部から多くの溶媒が蒸発し、素子領域の雰囲気中の溶媒の濃度のバラツキを少なくすることができる。これにより、素子領域の各発光素子での液体の乾燥速度のバラツキを低減し、発光素子の有機層の膜厚のムラを低減し、輝度ムラや発光色ムラを低減することが容易になる。また、素子領域内の周辺部の発光素子も発光に用いられるので、発光に寄与しない領域の増加を抑えることができる。つまり狭額縁化を図ることが可能である。

前記第１開口の平面視における開口面積は前記第２開口の平面視における開口面積と略等しくしてもよい。これによれば、発光素子のピッチを等間隔にすることが容易であり、視認者に違和感を与えることがなく、かつ設計が容易である。

前記第１開口に配置された前記有機層の膜厚は前記第２開口に配置された前記有機層の膜厚と略等しいことが好ましい。これにより、発光素子の輝度ムラや発光色ムラを低減することが可能である。

本発明に係る有機ＥＬ装置を製造する方法は、各々が陽極と陰極とこれらの間に配置された有機層を有する複数の発光素子と、前記発光素子を相互に区分するバンクとを備え、前記バンクには、前記発光素子の有機層が配置される複数の開口が形成された有機ＥＬ装置を製造する方法であって、前記バンクを形成する工程と、前記バンクを形成した後に、前記開口の各々に前記有機層の材料となる液体を配分する工程と、前記開口の各々に配分された前記液体を乾燥させる工程とを備え、前記バンクを形成する工程では、前記複数の開口のうち、前記複数の発光素子が配置された素子領域内の周辺部に配置される第１開口の深さが、前記素子領域内の中央に配置された第２開口の深さよりも大きくなるように前記バンクを形成し、前記液体を配分する工程では、前記第１開口に配分される液体の量を、前記第２開口に配分される液体の量よりも多くし、前記液体は前記有機膜の材料を溶媒に溶解または分散してなり、前記液体を配分する工程では、前記第１開口に、前記前記第２開口に配分される液体よりも前記有機膜の材料の濃度が低い液体を配分され、前記液体を配分する工程は、前記複数の開口に同一の濃度の第１の液体を配分する工程と、前記第１開口に、前記第１の液体よりも濃度が低い第２の液体を配分する工程とを備えることを特徴とする。
本発明に係る有機ＥＬ装置を製造する方法は、各々が陽極と陰極とこれらの間に配置された有機層を有する複数の発光素子と、前記発光素子を相互に区分するバンクとを備え、前記バンクには、前記発光素子の有機層が配置される複数の開口が形成された有機ＥＬ装置を製造する方法であって、前記バンクを形成する工程と、前記バンクを形成した後に、前記開口の各々に前記有機層の材料となる液体を配分する工程と、前記開口の各々に配分された前記液体を乾燥させる工程とを備え、前記バンクを形成する工程では、前記複数の開口のうち、前記複数の発光素子が配置された素子領域内の周辺部に配置される第１開口の深さが、前記素子領域内の周辺部に配置された第２開口の深さよりも大きくなるように前記バンクを形成し、前記液体を配分する工程では、前記第１開口に配分される液体の量を、前記第２開口に配分される液体の量よりも多くすることを特徴とする。本発明では、素子領域内の周辺部での第１開口に、有機層の材料となる液体をより深く多量に配分することができる。

前記液体は前記有機膜の材料を溶媒に溶解または分散してなり、前記液体を配分する工程では、前記第１開口に、前記第２開口に配分される液体よりも前記有機膜の材料の濃度が低い液体を配分すると好ましい。本発明では、素子領域内の周辺部での第１開口に、有機層の材料となる液体をより深く多量に配分することができるが、最終的に製造される有機ＥＬ装置では、発光素子の有機層の膜厚のムラを低減することが望ましい。素子領域内の周辺部における第１開口に配分される液体の濃度を、素子領域の中央における第２開口に配分される液体の濃度よりも低くすることによって、最終的には、素子領域内の周辺部における発光素子の有機層の膜厚と素子領域の中央における発光素子の有機層の膜厚の相違を低減することができる。

前記液体を配分する工程は、前記複数の開口に同一の濃度の第１の液体を配分する工程と、前記第１開口に、前記第１の液体よりも濃度が低い第２の液体を配分する工程とを備えるのでもよい。この方法で、第１の液体と第２の液体のうち第１の液体を先に配分してもよいし、第２の液体を先に配分してもよい。第２の液体は単に溶媒であってもよい。

本発明に係る電子機器は、前記の有機ＥＬ装置を備える。

以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る様々な実施の形態を説明する。なお、図面においては、各部の寸法の比率は実際のものとは適宜に異なる。
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ装置を示す断面図であり、図２は、この有機ＥＬ装置の対向電極３４を除去した状態を示す平面図である。図１は、より具体的には図２のＩ−Ｉ線に沿って見た断面図である。

図１に示すように、この有機ＥＬ装置は、基板１０と、基板１０上に配置された例えば酸化珪素または窒化珪素から形成された絶縁体の層２０とを備える。絶縁体の層２０内には、複数の発光素子（有機ＥＬ素子）２８にそれぞれ給電するための複数のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）２１および図示しない配線が埋設されている。

絶縁体の層２０の上には、複数の発光素子２８が配置されている。各発光素子２８は、陽極と陰極とこれらの間に配置された有機層（有機薄膜）を有する。より具体的には、各発光素子２８は、個別の画素電極３０と、個別の有機層３２を備える。また複数の発光素子２８の有機層３２を共通に覆うように、共通電極としての対向電極３４が設けられている。この実施の形態では、画素電極３０が陽極、対向電極３４が陰極であるが、画素電極３０が陰極、対向電極３４が陽極であってもよい。、有機層３２としては、発光層、正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロック層、正孔ブロック層、電子輸送層、電子注入層などのいずれか１つまたはいずれか複数が含まれる。

絶縁体の層２０には複数の貫通孔２２が形成されている。貫通孔２２の内部には導電体が配置され、この導体により、ＴＦＴ２１と画素電極３０が電気的に接続されている。

発光素子２８を相互に区分するために、バンク（隔壁）が絶縁体の層２０の上に形成されている。バンクは、親液層４０と撥液層５０の二層構造である。親液層４０は、例えば酸化珪素または窒化珪素などの無機絶縁体で形成され、撥液層５０は例えばアクリル、エポキシまたはポリイミドなどの絶縁性の樹脂材料で形成されている。親液層４０は一様な厚さを有する。図中の符号５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ，５０Ｄは、それぞれ撥液層５０における部分を示しており、これらの部分５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ，５０Ｄについては後述する。

図１および図２に示すように、親液層４０には複数の開口４０ａが形成されており、撥液層５０には複数の開口５０ａが形成されている。開口４０ａと開口５０ａはそれぞれ重なっており、重なった一組の開口４０ａと開口５０ａは連通して一つの画素開口を構成する。画素開口の各々には画素電極３０が重なっているとともに、画素開口の各々の内部には有機層３２が配置されている。そして、開口４０ａを通じて画素電極３０と有機層３２が接触している。上述した複数の発光素子２８に共通する対向電極３４は、画素開口の内部で有機層３２に接触し、バンクの撥液層５０の領域上にも広がっている。

この有機ＥＬ装置は、ボトムエミッションタイプでもトップエミッションタイプでもデュアルエミッションタイプでもよい。基板１０、画素電極３０、対向電極３４の材料は、エミッションタイプに応じて適宜選択される。

図１および図２において、バンクが形成された領域を、複数の発光素子２８が配置された素子領域とみなすことができる。素子領域においては、周辺部分のバンクの高さが中央におけるバンクの高さよりも大きい（高い）。具体的には、図１に示すように、バンクの撥液層５０の最も外側の部分５０Ｄは、より内側の部分５０Ｃよりも高く形成されている。また部分５０Ｃは、より内側の部分５０Ｂよりも高く形成されている。また部分５０Ｂは、より内側の部分５０Ａよりも高く形成されている。図示しないが、素子領域の中央部分では、撥液層５０は部分５０Ａと同じ高さを有する。素子領域の中央部分は、素子領域のうちのかなりの割合の面積を占めるので、実際には、部分５０Ａと同じ高さの部分は撥液層５０のうちかなりの割合の面積を占める。

このように、素子領域の周辺部分では、外側に向かうほど撥液層５０の高さが大きい（高い）。従って、図２のｘ方向において、バンクの中央部分がより低く、周辺部付近で外側に向かうほどバンクの高さが大きくなる（図示していない方の周辺部付近でも同様である）。詳細な図示は省略するが、図２のｙ方向においても、バンクの中央部分がより低く、両方の周辺部付近で外側に向かうほどバンクの高さが大きくなる。撥液層５０の高さは、内側から外側に向けて徐々に増大してもよいし、階段状に増大してもよい。

上記のバンクの高さの相違のため、素子領域の周辺部分における画素開口の深さは、素子領域の中央における画素開口の深さよりも大きい。開口４０ａおよび開口５０ａの面積は、どこでもほぼ一様なので、素子領域の周辺部分の画素開口はより容積が大きい。そして、素子領域の周辺部分では、外側に向かうほど画素開口の深さが大きいので、画素開口の容積も大きい。

次に、この有機ＥＬ装置を製造する方法を説明する。まず、図３に示す中間製品を製造する。具体的には、公知の手法によって、基板１０上に図示しない配線、ＴＦＴ２１および絶縁体の層２０を形成し、層２０上に画素電極３０をパターニングする。次に例えば、スピンコート、スプレーコート、ロールコート、ダイコート、ディップコート、ＣＶＤ、またはスパッタ等の公知の手法によって、バンクの親液層４０を一様な厚さで形成し、フォトリソグラフィ法などにより、開口４０aを形成して、画素電極３０の中央部を露出させる。エッチングはドライエッチングとウェットエッチングのどちらでもよい。

さらに例えばスピンコート、スプレーコート、ロールコート、ダイコート、ディップコートまたは凹版、平版、凸版等の印刷法、等の手法で、撥液層５０を形成する。この工程で、撥液層５０には上述した高さの相違を設けておく。そしてフォトリソグラフィ法などにより、開口５０aを形成して、画素電極３０の中央部を露出させる。

この後、親液層４０となる層をエッチングすることにより、開口４０ａを形成して、画素電極３０の中央部分を露出させる。エッチングはドライエッチングとウェットエッチングのどちらでもよい。このようにして図３に示すバンクを有する中間製品が完成する。

この後、酸素プラズマによる親液化処理とＣＦ_４プラズマによる撥液化処理を行なってもよい。親液化処理により、有機層３２の材料となる液体に対する親液層４０の親液性を向上させることができる。また、撥液化処理により、有機層３２の材料となる液体に対する撥液層５０の撥液性を向上させることができる。このようにすれば、撥液層５０の材料が元々撥液性を有していない材料の場合でも、上記のプラズマ処理により、親液層４０の親液性を維持したまま、撥液層５０に撥液性を付与することができる。

次に、図４に示すように、画素開口の各々に有機層３２の材料となる液体３２Ｌを配分する。液体３２Ｌは、例えば、水または有機溶媒を溶媒とするインクである。溶媒中には、有機層３２の材料である共役系高分子または低分子材料が溶質として分散している。液体３２Ｌの供給方法としては、例えばインクジェット法、ジェットディスペンサ法、またはディスペンサ法を利用できるが、この実施の形態では、インクジェット法を例にとって説明する。

図４に示すように、インクジェットヘッド８０を駆動し、インクジェットヘッド８０のノズル８１から画素開口に向けて液体３２Ｌを噴射させ、すべての画素開口に液体３２Ｌを供給する。上述したように、素子領域の周辺部分における画素開口の深さは素子領域の中央における画素開口の深さよりも大きいために、素子領域の周辺部分の画素開口は、中央部分の画素開口よりも容積が大きい。このことを利用して、図５に示すように、素子領域内の周辺部分での画素開口に、有機層の材料となる液体３２Ｌを中央部分での画素開口より深く多量に配分する。また、素子領域の周辺部分では、外側の画素開口ほど、多量の液体３２Ｌを配分する。

このように外側の画素開口に、より多量の液体３２Ｌを供給するためには、以下のいずれか１つまたはこれらの組み合わせの手法を採用することができる。
（１）ノズルの液滴供給量を制御する圧電素子に与える電流または電圧を、画素開口の位置に応じて変更する。つまり１ドットの液適量を変更する。
（２）ノズルの液滴供給量を制御する圧電素子に与えるパルスの数を、画素開口の位置に応じて変更し、画素開口あたりの液滴数を変更する。
（３）画素開口あたりのノズルの数を、画素開口の位置に応じて変更し、画素開口あたりの液滴数を変更する。

次に、画素開口に配分された液体３２Ｌを真空下で乾燥させ、図６に示すように、有機層３２を形成する。さらに、乾燥の程度を高めるために、基板１０をアニールしてもよい。この乾燥工程では、有機層３２中の残存溶媒（水または有機溶媒）を除く。

この後、公知の手法で、図１に示す対向電極３４を形成する。図示しないが、好ましくは、この後、封止工程で図１の構造に封止膜または封止キャップが設けられる。

この実施の形態では、素子領域内の周辺部での画素開口の深さが、素子領域の中央での画素開口の深さよりも大きいので、有機層３２の材料となる液体３２Ｌを配分する工程では、素子領域内の周辺部での画素開口に、有機層３２の材料となる液体３２Ｌをより深く多量に配分することができる（図５参照）。このため、素子領域の周辺部から多くの溶媒が蒸発し、素子領域の雰囲気中の溶媒の濃度のバラツキを少なくすることができる。つまり、周辺部での雰囲気中の溶媒の濃度が、中央部での雰囲気中の溶媒の濃度に近くなる。これにより、素子領域の各発光素子２８での液体３２Ｌの乾燥速度のバラツキを低減し、発光素子２８の有機層３２の膜厚のムラを低減し、輝度ムラや発光色ムラを低減することができる。また、先行技術でのダミー領域の利用と異なり、素子領域内の周辺部の発光素子２８も発光に用いられるので、発光に寄与しない領域の増加を抑えることができる。つまり狭額縁化を図ることが可能である。

輝度ムラや発光色のムラを抑えるために、乾燥工程を経て最終的に形成された各発光素子２８での有機層３２の膜厚は均一であることが好ましい。そこで、この実施の形態では、液体３２Ｌを配分する工程では、素子領域内の周辺部における画素開口に配分される液体中の溶質の濃度を、素子領域の中央における画素開口に配分される液体中の溶質の濃度よりも低くする。液体３２Ｌを配分する工程では、素子領域内の周辺部での開口に、有機層の材料となる液体をより深く多量に配分するが、周辺部における画素開口に配分される液体中の溶質の濃度をより低くすることにより、最終的には、素子領域内の周辺部における発光素子２８の有機層３２の膜厚と素子領域の中央における発光素子２８の有機層３２の膜厚の相違を低減することができる（図１および図６参照）。

具体的には、液体３２Ｌを配分する工程で、素子領域内の周辺部における画素開口に、素子領域の中央における画素開口に配分される液体よりも濃度が低い液体を配分する。例えば、外側のノズル８１から供給される液体３２Ｌの溶質の濃度を、内側のノズル８１から供給される液体３２Ｌの溶質の濃度よりも低くする。これにより、簡単に有機層３２の膜厚のバラツキを低減することができる。

＜第２の実施の形態＞
次に、本発明に係る第２の実施の形態を説明する。第２の実施の形態は、発光素子２８の有機層３２の材料となる液体を配分する工程のバリエーションである。最終的に得られる有機ＥＬ装置は、第１の実施の形態と同じ図１および図２に示すものである。

まず第１の実施の形態と同様に、図３に示すバンクを有する中間製品を準備する。この後、酸素プラズマによる親液化処理とＣＦ_４プラズマによる撥液化処理を行なってもよい。

次に、図７に示すように、画素開口の各々に有機層３２の材料となる同一濃度の第１の液体３６Ｌを配分する。第１の液体３６Ｌは、例えば、水または有機溶媒を溶媒とするインクである。溶媒中には、有機層３２の材料である共役系高分子または低分子材料が溶質として分散または溶解している。第１の液体３６Ｌの供給方法としては、例えばインクジェット法、ジェットディスペンサ法、またはディスペンサ法を利用できるが、この実施の形態では、インクジェット法を例にとって説明する。

図７に示すように、インクジェットヘッド１８０を駆動し、インクジェットヘッド１８０のノズル１８１から画素開口に向けて第１の液体３６Ｌを噴射させ、すべての画素開口に第１の液体３６Ｌを供給する。この工程では、図８に示すように、画素開口の深さつまり容量にかかわらず、すべての画素開口に等量の第１の液体３６Ｌを供給してよい。

画素開口内の第１の液体３６Ｌが乾燥する前に、図９に示すように、インクジェットヘッド１９０を駆動し、インクジェットヘッド１９０のノズル１９１から画素開口に向けて第２の液体３７Ｌを噴射させ、周辺部分の画素開口のみに第２の液体３７Ｌを供給する。第２の液体３７Ｌの溶質の濃度は、第１の液体３６Ｌよりも低い。第２の液体３７Ｌは、例えば、溶質を含まない単なる溶媒であってもよい。上述したように、素子領域の周辺部分では、外側に向かうほど画素開口の深さひいては容積が大きい。このことを利用して、素子領域の周辺部分では、外側の画素開口ほど、多量の第２の液体３７Ｌを配分する。

この結果、図１０に示すように、素子領域の周辺部分では、画素開口に、第１の液体３６Ｌと第２の液体３７Ｌが混合した材料液体３８が配置される（素子領域の中央部分の画素開口には第１の液体３６Ｌが配置されたままである）。素子領域の周辺部分では、外側の画素開口ほど、多量の材料液体３８を貯留する。結果的に図１０の構造は図５の構造と同じである。

次に、画素開口に配分された液体を真空下で乾燥させ、図６に示すように、有機層３２を形成する。さらに、乾燥の程度を高めるために、基板１０をアニールしてもよい。この乾燥工程では、有機層３２中の残存溶媒（水または有機溶媒）を除く。

この実施の形態では、素子領域内の周辺部での画素開口の深さが、素子領域の中央での画素開口の深さよりも大きいので、有機層３２の材料となる液体３６Ｌ，３８Ｌを配分する工程では、素子領域内の周辺部での画素開口に、有機層３２の材料となる液体３８Ｌをより深く多量に配分することができる（図１０参照）。このため、素子領域の周辺部から多くの溶媒が蒸発し、素子領域の雰囲気中の溶媒の濃度のバラツキを少なくすることができる。つまり、周辺部での雰囲気中の溶媒の濃度が、中央部での雰囲気中の溶媒の濃度に近くなる。これにより、素子領域の各発光素子２８での液体３６Ｌ，３８Ｌの乾燥速度のバラツキを低減し、発光素子２８の有機層３２の膜厚のムラを低減し、輝度ムラや発光色ムラを低減することができる。また、先行技術でのダミー領域の利用と異なり、素子領域内の周辺部の発光素子２８も発光に用いられるので、発光に寄与しない領域の増加を抑えることができる。つまり狭額縁化を図ることが可能である。

また、この実施の形態では、第１の液体３６Ｌおよび第２の液体３７Ｌを配分することにとって、素子領域内の周辺部における画素開口に配分される液体中の溶質の濃度を、素子領域の中央における画素開口に配分される液体中の溶質の濃度よりも低くする。素子領域内の周辺部での開口には、有機層の材料となる液体をより深く多量に配分するが、周辺部における画素開口に配分される液体中の溶質の濃度をより低くすることにより、最終的には、素子領域内の周辺部における発光素子２８の有機層３２の膜厚と素子領域の中央における発光素子２８の有機層３２の膜厚の相違を低減することができる（図１および図６参照）。

この実施の形態では、すべての画素開口に等量の第１の液体３６Ｌを供給するが、結果的に周辺部の液体３８の量を多く、その濃度を低くすることができる限り、第１の液体３６Ｌの供給量を画素開口の位置に応じて変更してもよい。また、この実施の形態では、第１の液体３６Ｌを第２の液体３７Ｌよりも先に配分するが、第２の液体３７Ｌを第１の液体３６Ｌよりも先に配分してもよい。これにより、簡単に有機層３２の膜厚のバラツキを低減することができる。

＜第３の実施の形態＞
図１１は、本発明の第３の実施の形態に係るカラーフィルタパネルを製造する方法を示すカラーフィルタパネルの断面図であり、図１２は、完成状態のこのカラーフィルタパネルを示す平面図である。図１１は、より具体的には図１２のＸＩ−ＸＩ線に沿って見た断面図である。カラーフィルタパネルは、ガラスまたは透明樹脂のような透明材料から形成された基板１００と、基板１００上に形成されたカラーフィルタ１０４（１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂ）と、基板１００上に形成されてカラーフィルタ１０４を区分するバンク（隔壁）を備える。カラーフィルタ１０４の添字Ｒ，Ｇ，Ｂは、そのカラーフィルタを透過する光の色を示す。つまり、カラーフィルタ１０４Ｒは赤色の光を透過し、カラーフィルタ１０４Ｇは緑色の光を透過し、カラーフィルタ１０４Ｂは青色の光を透過する。

バンクは、バンク下層１０２とバンク上層１０６の二層構造である。バンク下層１０２は、例えばクロムまたはその酸化膜などの遮光性を有する材料で形成され、ブラックマトリクスとして機能する。バンク上層１０６は例えば、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、オレフィン樹脂、メラミン樹脂などの高分子材料で形成されている。バンク下層１０２は一様な厚さを有する。図中の符号１０６Ａ，１０６Ｂ，１０６Ｃ，１０６Ｄは、それぞれバンク上層１０６における部分を示しており、これらの部分１０６Ａ，１０６Ｂ，１０６Ｃ，１０６Ｄについては後述する。

バンク下層１０２には複数の開口１０２ａが形成されており、バンク上層１０６には複数の開口１０６ａが形成されている。開口１０２ａと開口１０６ａはそれぞれ重なっており、重なった一組の開口１０２ａと開口１０６ａは連通して一つのフィルタ開口を構成する。

このカラーフィルタパネルにおいては、周辺部分のバンクの高さが中央におけるバンクの高さよりも大きい（高い）。具体的には、バンクのバンク上層１０６の最も外側の部分１０６Ｄは、より内側の部分１０６Ｃよりも高く形成されている。また部分１０６Ｃは、より内側の部分１０６Ｂよりも高く形成されている。また部分１０６Ｂは、より内側の部分１０６Ａよりも高く形成されている。図示しないが、カラーフィルタパネルの中央部分では、バンク上層１０６は部分１０６Ａと同じ高さを有する。カラーフィルタパネルの中央部分は、カラーフィルタパネルのうちのかなりの割合の面積を占めるので、実際には、部分１０６Ａと同じ高さの部分はバンク上層１０６のうちかなりの割合の面積を占める。

このように、カラーフィルタパネルの周辺部分では、外側に向かうほどバンク上層１０６の高さが大きい（高い）。従って、図１２のｘ方向において、バンクの中央部分がより低く、周辺部付近で外側に向かうほどバンクの高さが大きくなる（図示していない方の周辺部付近でも同様である）。詳細な図示は省略するが、図１２のｙ方向においても、バンクの中央部分がより低く、両方の周辺部付近で外側に向かうほどバンクの高さが大きくなる。バンク上層１０６の高さは、内側から外側に向けて徐々に増大してもよいし、階段状に増大してもよい。

上記のバンクの高さの相違のため、カラーフィルタパネルの周辺部分におけるフィルタ開口の深さは、カラーフィルタパネルの中央におけるフィルタ開口の深さよりも大きい。開口１０２ａおよび開口１０６ａの面積は、どこでもほぼ一様なので、カラーフィルタパネルの周辺部分のフィルタ開口はより容積が大きい。そして、カラーフィルタパネルの周辺部分では、外側に向かうほどフィルタ開口の深さが大きいので、フィルタ開口の容積も大きい。

次に、このカラーフィルタパネルを製造する方法を説明する。まず、図１１(Ａ)に示す中間製品を製造する。具体的には、基板１００上に、例えば、ＣＶＤまたはスパッタ等の公知の手法によって、バンクのバンク下層１０２となる一様な厚さで開口のない層を形成する。バンク上層１０２を一様な厚さで形成し、フォトリソグラフィ法などにより、開口１０２aを形成して、基板１００を部分的に露出させる。エッチングはドライエッチングとウェットエッチングのどちらでもよい。

さらに例えばスピンコート、スプレーコート、ロールコート、ダイコート、ディップコートまたは凹版、平版、凸版等の印刷法、等の手法で、バンク上層１０６を形成する。この工程で、バンク上層１０６には上述した高さの相違を設けておく。そしてフォトリソグラフィ法などにより、開口１０６aを形成して、基板１００を中央部を露出させる。

このようにして図１１(Ａ）に示すバンクを有する中間製品が完成する。

この後、酸素プラズマによる親液化処理とＣＦ_４プラズマによる撥液化処理を行なってもよい。親液化処理により、カラーフィルタ１０４の材料となる液体に対するバンク下層１０２の親液性を向上させることができる。また、撥液化処理により、カラーフィルタ１０４の材料となる液体に対するバンク上層１０６の撥液性を向上させることができる。このようにすれば、バンク上層１０６の材料が元々撥液性を有していない材料の場合でも、上記のプラズマ処理により、バンク下層１０２の親液性を維持したまま、バンク上層１０６に撥液性を付与することができる。

次に、図１１(Ｂ）に示すように、フィルタ開口の各々にカラーフィルタ１０４の材料となる液体１０４ＲＬ，１０４ＢＬ，１０４ＧＬを配分する。液体１０４ＲＬ，１０４ＢＬ，１０４ＧＬは、例えば、水または有機溶媒を溶媒とするインクである。溶媒中には、カラーフィルタ１０４の材料である顔料や染料が溶質として分散または溶解している。液体の供給方法としては、例えばインクジェット法、ジェットディスペンサ法、またはディスペンサ法を利用できるが、この実施の形態では、インクジェット法を例にとって説明する。

図１１(Ｂ）に示すように、インクジェットヘッド２８０を駆動し、インクジェットヘッド２８０のノズル２８１からフィルタ開口に向けて液体１０４ＲＬ，１０４ＢＬ，１０４ＧＬを噴射させ、すべてのフィルタ開口に液体１０４ＲＬ，１０４ＢＬ，１０４ＧＬを供給する。上述したように、カラーフィルタパネルの周辺部分におけるフィルタ開口の深さはカラーフィルタパネルの中央におけるフィルタ開口の深さよりも大きいために、カラーフィルタパネルの周辺部分のフィルタ開口は、中央部分のフィルタ開口よりも容積が大きい。このことを利用して、図１１(Ｃ）に示すように、カラーフィルタパネル内の周辺部分でのフィルタ開口に、カラーフィルタ１０４の材料となる液体１０４ＲＬ，１０４ＢＬ，１０４ＧＬを中央部分でのフィルタ開口より深く多量に配分する。また、カラーフィルタパネルの周辺部分では、外側のフィルタ開口ほど、多量の液体を配分する。

このように外側のフィルタ開口に、より多量の液体を供給するためには、以下のいずれか１つまたはこれらの組み合わせの手法を採用することができる。
（１）ノズルの液滴供給量を制御する圧電素子に与える電流または電圧を、フィルタ開口の位置に応じて変更する。つまり１ドットの液適量を変更する。
（２）ノズルの液滴供給量を制御する圧電素子に与えるパルスの数を、フィルタ開口の位置に応じて変更し、フィルタ開口あたりの液滴数を変更する。
（３）フィルタ開口あたりのノズルの数を、フィルタ開口の位置に応じて変更する。開口あたりの液滴数を変更する。

次に、フィルタ開口に配分された液体を真空下で乾燥させ、図１１(Ｄ）に示すように、カラーフィルタ１０４を形成する。さらに、乾燥の程度を高めるために、基板１００をアニールしてもよい。この乾燥工程では、カラーフィルタ１０４Ｒ，１０４Ｂ，１０４Ｇ中の残存溶媒（水または有機溶媒）を除去する。

この実施の形態では、カラーフィルタパネル内の周辺部でのフィルタ開口の深さが、カラーフィルタパネルの中央でのフィルタ開口の深さよりも大きいので、カラーフィルタ１０４の材料となる液体を配分する工程では、カラーフィルタパネル内の周辺部でのフィルタ開口に、カラーフィルタ１０４の材料となる液体をより深く多量に配分することができる（図１１(Ｃ）参照）。このため、カラーフィルタパネルの周辺部から多くの溶媒が蒸発し、カラーフィルタパネルの雰囲気中の溶媒の濃度のバラツキを少なくすることができる。つまり、周辺部での雰囲気中の溶媒の濃度が、中央部での雰囲気中の溶媒の濃度に近くなる。これにより、カラーフィルタパネルの各カラーフィルタ１０４での液体の乾燥速度のバラツキを低減し、カラーフィルタ１０４の膜厚のムラを低減し、透過特性のムラ（例えば透過後の輝度ムラ）を低減することができる。また、カラーフィルタパネル内の周辺部のカラーフィルタ１０４も実際に使用に供されるので、使用に役立たない領域の増加を抑えることができる。つまり狭額縁化を図ることが可能である。

透過特性のムラを抑えるために、乾燥工程を経て最終的に形成された各カラーフィルタ１０４の膜厚は均一であることが好ましい。そこで、この実施の形態では、液体を配分する工程では、カラーフィルタパネル内の周辺部におけるフィルタ開口に配分される液体中の溶質の濃度を、カラーフィルタパネルの中央におけるフィルタ開口に配分される液体中の溶質の濃度よりも低くする。液体を配分する工程では、カラーフィルタパネル内の周辺部での開口に、カラーフィルタ１０４の材料となる液体をより深く多量に配分するが、周辺部におけるフィルタ開口に配分される液体中の溶質の濃度をより低くすることにより、最終的には、カラーフィルタパネル内の周辺部におけるカラーフィルタ１０４の膜厚とカラーフィルタパネルの中央におけるカラーフィルタ１０４の膜厚の相違を低減することができる（図１１(Ｄ）参照）。

具体的には、液体を配分する工程で、カラーフィルタパネル内の周辺部におけるフィルタ開口に、カラーフィルタパネルの中央におけるフィルタ開口に配分される液体よりも濃度が低い液体を配分する。例えば、外側のノズル２８１から供給される液体の溶質の濃度を、内側のノズル２８１から供給される液体の溶質の濃度よりも低くする。これにより、簡単にカラーフィルタ１０４の膜厚のバラツキを低減することができる。

第２の実施の形態と同様に、液体を配分する工程は、カラーフィルタパネルの全体におけるフィルタ開口に同一の濃度の第１の液体を配分する工程と、周辺部におけるフィルタ開口に、第１の液体よりも濃度が低い第２の液体を配分する工程とを備えるのでもよい。

＜応用例＞
次に、上記の各実施の形態に係る有機ＥＬ装置（以降、「本有機ＥＬ装置」と呼ぶ）を適用した電子機器について説明する。
図１３は、本有機ＥＬ装置を画像表示装置に利用したモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。パーソナルコンピュータ２０００は、表示装置としての有機ＥＬ装置１と本体部２０１０とを備える。本体部２０１０には、電源スイッチ２００１およびキーボード２００２が設けられている。

図１４に、本有機ＥＬ装置を適用した携帯電話機を示す。携帯電話機３０００は、複数の操作ボタン３００１およびスクロールボタン３００２、ならびに表示装置としての有機ＥＬ装置１を備える。スクロールボタン３００２を操作することによって、本有機ＥＬ装置に表示される画面がスクロールされる。

図１５に、本有機ＥＬ装置を適用した情報携帯端末（ＰＤＡ：personal digital assistant）を示す。情報携帯端末４０００は、複数の操作ボタン４００１および電源スイッチ４００２、ならびに表示装置としての有機ＥＬ装置１を備える。電源スイッチ４００２を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が本有機ＥＬ装置に表示される。

本有機ＥＬ装置を表示装置として用いることができる電子機器としては、図１３から図１５に示したもののほか、デジタルスチルカメラ、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電子ペーパー、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、ビデオプレーヤ、タッチパネルを備えた機器等が挙げられる。

さらに、本有機ＥＬ装置は、電子写真方式のプリンタ（画像印刷装置）の露光ヘッド、または各種の照明装置としても利用することができる。このような画像印刷装置や照明装置も本発明に係る電子機器に含まれる。

本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ装置を示す断面図である。図１の有機ＥＬ装置の対向電極を除去した状態を示す平面図である。図１の有機ＥＬ装置の中間製品を示す断面図である。図３の中間製品から図１の有機ＥＬ装置を製造する方法の第１の実施の形態の一工程を示す断面図である。図４の次の工程を示す断面図である。図５の次の工程を示す断面図である。図３の中間製品から図１の有機ＥＬ装置を製造する方法の第２の実施の形態の一工程を示す断面図である。図７の次の工程を示す断面図である。図８の次の工程を示す断面図である。図９の次の工程を示す断面図である。本発明の第３の実施の形態に係るカラーフィルタパネルを製造する方法を示すカラーフィルタパネルの断面図である。完成状態の図１１のカラーフィルタパネルを示す平面図である。本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ装置を備える電子機器の一例を示す斜視図である。本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ装置を備える電子機器の他の一例を示す斜視図である。本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ装置を備える電子機器の他の一例を示す斜視図である。

符号の説明

１０…基板、２０…絶縁体の層、２８…発光素子（有機ＥＬ素子）、３０…画素電極（陽極）、３２…有機層、３４…対向電極（陰極）、４０…バンクの親液層、５０…バンクの撥液層、４０ａ…親液層の開口、５０ａ…撥液層の開口、３２Ｌ…液体、３６Ｌ…第１の液体、３７Ｌ…第２の液体、３８…材料液体、３６Ｌ，３８Ｌ…液体、１００…基板、１０２…バンク下層、１０６…バンク上層、１０４…カラーフィルタ、１０４ＲＬ，１０４ＢＬ，１０４ＧＬ…液体

Claims

各々が陽極と陰極とこれらの間に配置された有機層を有する複数の発光素子と、前記発光素子を相互に区分するバンクとを備え、前記バンクには、前記発光素子の有機層が配置される複数の開口が形成された有機ＥＬ装置を製造する方法であって、
前記バンクを形成する工程と、
前記バンクを形成した後に、前記開口の各々に前記有機層の材料となる液体を配分する工程と、
前記開口の各々に配分された前記液体を乾燥させる工程とを備え、
前記バンクを形成する工程では、前記複数の開口のうち、前記複数の発光素子が配置された素子領域内の周辺部に配置される第１開口の深さが、前記素子領域内の中央に配置された第２開口の深さよりも大きくなるように前記バンクを形成し、
前記液体を配分する工程では、前記第１開口に配分される液体の量を、前記第２開口に配分される液体の量よりも多くし、
前記液体は前記有機膜の材料を溶媒に溶解または分散してなり、
前記液体を配分する工程では、前記第１開口に、前記前記第２開口に配分される液体よりも前記有機膜の材料の濃度が低い液体を配分され、
前記液体を配分する工程は、前記複数の開口に同一の濃度の第１の液体を配分する工程と、前記第１開口に、前記第１の液体よりも濃度が低い第２の液体を配分する工程とを備えることを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。