JP2004063286A

JP2004063286A - 電気光学装置の製造方法及び電気光学装置、電子機器

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Publication number: JP2004063286A
Application number: JP2002220395A
Authority: JP
Inventors: Ryoichi Nozawa; 野澤　陵一
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-07-29
Filing date: 2002-07-29
Publication date: 2004-02-26

Abstract

【課題】アライメント処理の工程を低減してスループットを向上できる電気光学装置の製造方法を提供する。
【解決手段】有機ＥＬ装置Ｓは、光透過性の基板Ｐと感光性材料層との間に特定波長領域を有する露光光を遮光する遮光部３００を所定のパターンで設ける工程と、基板Ｐ側から露光光を照射し、感光性材料層を露光する工程と、露光された感光性材料層を現像し感光性材料層に開口部を形成する工程とを経て製造される。
【選択図】　　図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気光学装置の製造方法及び電気光学装置、電子機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
各画素に対応して有機エレクトロルミネッセンス素子を備えた有機エレクトロルミネッセンス表示装置（以下、「有機ＥＬ装置」と称する）は、高輝度で自発光であること、直流低電圧駆動が可能であること、応答が高速であること、固体有機膜による発光であることなどから表示性能に優れており、また、表示装置の薄型化、軽量化、低消費電力化が可能であるため、将来的に液晶表示装置に続く表示装置として期待されている。このような有機ＥＬ装置（電気光学装置）の製造方法の１つとして、発光材料等の機能材料をインク化し、このインク（液体材料）を基板上に吐出する液滴吐出法（インクジェット法）がある。液滴吐出法では、基板上に開口部を有するバンク層（隔壁）を形成し、このバンク層に形成された開口部に対して液滴を吐出することにより機能材料のパターニングを行う。
【０００３】
バンク層の開口部は、基板上に感光性を有する合成樹脂をコーティングして感光性材料層（絶縁層）を設けた後、前記開口部に対応するパターンを有するマスクを露光光で照明し、マスクを透過した露光光により感光性材料層を露光し、次いで現像処理することにより形成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来のバンク層の開口部の形成方法において、以下に述べる問題が生じるようになった。
従来のバンク層の開口部の形成方法はマスクを透過した露光光を感光性材料層に露光する構成であるため、感光性材料層の所望の位置に露光光を照射するために、感光性材料層が設けられた基板とマスクとの位置合わせ処理（アライメント処理）が必要となる。このように、アライメント処理のための工程が必要となるためスループットが低下するとともに、アライメント装置を備えた露光装置、いわゆるステッパが必要となる。更に、ステッパは複数のショット領域に対してステップ・アンド・リピートしながら順次露光処理する構成であるが、基板の大型化に伴ってショット数も多くなりスループットが低下する。
【０００５】
また、バンク層に用いられる材料は感光性が低いため長時間露光しなくてはならず、ステッパに負荷がかかり、高価なステッパにおいて光学系のメンテナンスが頻繁に必要になったりステッパが故障するおそれが高くなるなど、コスト面においても不利になる。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ステッパなど高価な装置への負荷を低減し、更に、アライメント処理の工程を低減してスループットを向上できる電気光学装置の製造方法、及び電気光学装置、並びにこの電気光学装置を備えた電子機器を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明の電気光学装置の製造方法は、基板上に発光素子が設けられた電気光学装置の製造方法において、前記基板上に絶縁層と、前記基板と前記絶縁層との間に特定波長帯域の光を有する露光光を遮光する遮光部とを設ける工程と、前記基板側から前記露光光を照射し、前記絶縁層を露光する工程と、前記露光された前記絶縁層を現像し該絶縁層に開口部を形成する工程と、前記開口部に前記発光素子を形成する工程とを有することを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、バンク層としての絶縁層に開口部を形成する際、基板と絶縁層との間に露光光を遮光する遮光部を所定のパターンで予め設けておき、基板外側から露光光を照射することにより、遮光部で絶縁層をパターニングすることができる。ここで、所定のパターンとは絶縁層に形成する開口部に対応するパターンである。そして、遮光部は基板自体に設けられているため露光光を照射する際にアライメント処理は不要となり、しかも露光光の照射には高価なステッパでなく露光光を射出可能な安価な照明装置を用いて基板全体を一括露光することができる。更に、大光量の露光光を射出可能な照明装置を用いることにより露光処理を短時間で行うことができる。したがって、スループットは向上するとともに、装置コストを抑えることができる。
【０００９】
本発明の電気光学装置の製造方法において、前記基板に隣接して前記遮光部を設ける構成が採用される。遮光部を基板に隣接して、すなわち基板上に設けることにより遮光部は容易に形成可能となる。
【００１０】
本発明の電気光学装置の製造方法において、前記絶縁層に隣接して前記遮光部を設ける構成が採用される。遮光部を絶縁層に近接配置することにより基板側から照射された露光光は広がったり曲がったりせずに絶縁層を照射でき、所望の領域を精度良く露光処理できる。
【００１１】
そして、前記開口部に発光素子を設けることにより、絶縁層を、発光素子を位置決めするバンク層として用いることができる。なお、開口部には発光素子以外の材料が配置されてもよく、例えば電極材料を配置することにより開口部をコンタクトホールとして用いることができる。
【００１２】
この場合において、前記発光素子は有機エレクトロルミネッセンス素子とすることができる。バンク層の開口部に有機エレクトロルミネッセンス素子を設けることにより良好なパターン精度で有機エレクトロルミネッセンス装置を製造できる。
【００１３】
本発明の電気光学装置の製造方法において、前記発光素子を液滴吐出法により設ける構成が採用される。発光素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）を液滴吐出法で設けることにより、少量多種生産に対応可能となり、発光装置（有機エレクトロルミネッセンス装置）を効率良く製造できる。
【００１４】
本発明の電気光学装置の製造方法において、前記発光素子に対して供給する電力を制御するスイッチング素子を前記遮光部の前記基板と反対側に設ける構成が採用される。これにより、開口部を形成するために基板側から露光光を照射した際、スイッチング素子は遮光部に遮られて露光光に照射されない。したがって、露光光の照射によるスイッチング素子に対するダメージを抑えることができる。
【００１５】
この場合において、前記遮光部は黒色材料により構成することができる。これにより、基板側から照明された露光光は確実に遮光される。更に、本発明の電気光学装置を、発光素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）からの発光光を基板側から取り出すいわゆるボトムエミッション構造の表示装置とした場合、遮光部がいわゆるブラックマトリクスとして機能することになり、発光部以外からの光漏れを防いで良好な表示品質を得ることができる。
【００１６】
また、前記遮光部は金属材料により構成してもよい。すなわち、電気光学装置は加熱工程を含む種々のプロセスを経て製造されるが、遮光部を金属材料により形成することにより、遮光部は加熱工程での熱によるダメージを受けにくくなる。したがって、プロセス条件（加熱温度条件）の設定の自由度が増す。なお、遮光部は例えば合成樹脂により構成されてもよい。この場合、プロセス中における加熱温度は合成樹脂からなる遮光部にダメージを与えない程度の温度に設定されていることが望ましい。
【００１７】
また、前記遮光部は前記発光素子からの発光光を透過可能な材料から構成してもよい。すなわち、遮光部は特定波長帯域を有する露光光を遮光し、且つ発光素子からの発光光を透過可能な材料であればよく、例えば露光光が紫外光であり発光光が可視光である場合、紫外線吸収材により形成可能である。そして、例えば紫外光を透過しない透明材料などによって遮光部を構成することにより、電気光学装置が発光素子からの発光光を基板側から取り出すいわゆるボトムエミッション構造である場合において、高い開口率を得ることができる。
【００１８】
本発明の電気光学装置の製造方法において、前記絶縁層はポジ型感光性材料からなる構成が採用される。これにより、露光光照射部分（露光部分）を開口部とすることができる。
【００１９】
本発明の電気光学装置の製造方法において、前記絶縁層はネガ型感光性材料からなり、前記絶縁層のうち前記遮光部に対応する位置に前記開口部が形成され、前記開口部に発光素子が設けられ、前記遮光部のうち前記発光素子に対向する面は前記発光素子からの発光光を反射可能な反射面である構成が採用される。絶縁層をネガ型感光性材料とすることにより、遮光部に対応する部分、すなわち未露光部分が開口部となる。そして、開口部に発光素子を設けるとともに、電気光学装置を発光素子からの発光光を基板と反対側から取り出すいわゆるトップエミッション構造とした場合、発光素子からの発光光は開口部の基板側（画素の下側）に設けられている遮光部の反射面で反射されて装置外部に射出するので、良好な光取り出し効率が得られ、高い輝度を有する表示部を備えた電気光学装置を提供できる。
【００２０】
本発明の電気光学装置は、基板上に発光素子が形成された電気光学装置であって、前記基板上に開口部を有する絶縁層と、前記開口部に設けられた発光素子とを有し、前記基板と前記絶縁層との間であって、前記開口部に対応する以外の部分に、遮光部が設けられていることを特徴とする。
【００２１】
本発明によれば、基板と絶縁層との間に基板外部からの特定波長領域を有する光を遮光する遮光部を設けたことにより、絶縁層をバンク層として用いる場合、基板外部から前記光を照射することによりフォトリソグラフィ法を用いて絶縁層に開口部を形成することができる。そして、遮光部を基板上に所定のパターンで設けておくことにより、光を基板外部から照射するに際し基板のアライメント処理は不要となるので、電気光学装置を製造する際のスループットを向上することができる。この場合において、基板全体を一括照射する構成が可能となるので、更なるスループット向上を実現できる。
【００２２】
本発明の電気光学装置において、前記遮光部は前記基板に隣接して設けられている構成が採用される。遮光部を基板上に設けることにより容易に形成可能となる。
【００２３】
本発明の電気光学装置において、前記遮光部を黒色材料で構成することができる。これにより、基板外部から照射された光を確実に遮光できる。更に、電気光学装置を、発光素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）からの発光光を基板側から取り出すいわゆるボトムエミッション構造の表示装置とした場合、遮光部がブラックマトリクスとしての機能を有することになり、発光部以外からの光漏れを防いで良好な表示品質を得ることができる。
【００２４】
本発明の電気光学装置において、前記遮光部は前記発光素子からの発光光を透過可能な材料からなる構成が採用される。すなわち、遮光部は特定波長領域を有する光を遮光し、且つ発光素子からの発光光を透過可能な材料であればよく、例えば露光光が紫外光であり発光光が可視光である場合、遮光部は紫外線吸収材により形成可能である。そして、遮光部は発光素子からの発光光を透過可能な材料であるので、電気光学装置を、発光素子からの発光光を基板側から取り出すボトムエミッション構造の表示装置とした場合、高い開口率を有する表示部を備えた電気光学装置を提供できる。
【００２５】
本発明の電気光学装置において、前記遮光部の前記基板と反対側に、前記発光素子に対して供給する電力を制御するスイッチング素子を設けた構成が採用される。これにより、開口部を形成するために基板外部から光を照射した際、スイッチング素子は遮光部に遮られて照射されないので、光照射によるスイッチング素子に対するダメージを抑えることができる。
【００２６】
本発明の電気光学装置において、前記発光素子を有機エレクトロルミネッセンス素子とすることができるバンク層の開口部に有機エレクトロルミネッセンス素子を設けることにより、良好なパターン精度で有機エレクトロルミネッセンス装置を製造できる。
【００２７】
本発明の電気光学装置は、基板上に設けられ開口部を有する材料層と、前記開口部に設けられた発光素子とを備えた電気光学装置において、前記基板と前記材料層との間において前記開口部に対応する部分に前記基板外部からの特定波長領域を有する光を遮光する遮光部が設けられ、前記遮光部のうち前記発光素子に対向する面は前記発光素子からの発光光を反射可能な反射面であることを特徴とする。
【００２８】
本発明によれば、発光素子が設けられた開口部に対応する部分に、反射面を発光素子側に向けた遮光部を設けたので、電気光学装置を、発光素子からの発光光を基板と反対側から取り出すいわゆるトップエミッション構造の表示装置とした場合、発光素子からの発光光は反射面で反射して基板と反対側から装置外部に取り出されるので、良好な光取り出し効率を得ることができ、高い輝度を有する表示部を備えた電気光学装置を提供できる。更に、遮光部により基板外部から発光素子側に入射しようとする光が遮光されるので良好な表示品質を有する表示装置を提供することができる。
【００２９】
本発明の電子機器は、上記記載の電気光学装置が搭載されたことを特徴とする。これにより優れた特性を有する電子機器が提供される。
【００３０】
ここで、上述した液滴吐出法に用いられる液滴吐出装置はインクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド）を備えたインクジェット装置を含む。インクジェット装置のインクジェットヘッドは、インクジェット法により液体材料を定量的に吐出可能であり、例えば１ドットあたり１〜３００ナノグラムの液体材料を定量的に断続して滴下可能な装置である。なお、液滴吐出装置としてはディスペンサー装置であってもよい。
【００３１】
液滴吐出装置の液滴吐出方式としては、圧電体素子の体積変化により液体材料の液滴を吐出させるピエゾジェット方式であっても、熱の印加により急激に蒸気が発生することにより液体材料を吐出させる方式であってもよい。
【００３２】
液体材料とは、液滴吐出装置の吐出ヘッドのノズルから吐出可能（滴下可能）な粘度を備えた媒体をいう。水性であると油性であるとを問わない。ノズル等から吐出可能な流動性（粘度）を備えていれば十分で、固体物質が混入していても全体として流動体であればよい。また、液体材料に含まれる材料は融点以上に加熱されて溶解されたものでも、溶媒中に微粒子として攪拌されたものでもよく、溶媒の他に染料や顔料その他の機能性材料を添加したものであってもよい。また、基材はフラット基板を指す他、曲面状の基板であってもよい。さらにパターン形成面の硬度が硬い必要はなく、ガラスやプラスチック、金属以外に、フィルム、紙、ゴム等可撓性を有するものの表面であってもよい。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電気光学装置及びその製造方法について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の電気光学装置を製造する際に用いる液滴吐出装置を示す概略斜視図である。また、図２及び図３は液滴吐出装置に設けられた液滴吐出ヘッドを示す図である。
図１において、液滴吐出装置ＩＪは、基板Ｐの表面（所定面）に液滴（インク滴）を配置可能な成膜装置であって、ベース１２と、ベース１２上に設けられ、基板Ｐを支持するステージ（ステージ装置）ＳＴと、ベース１２とステージＳＴとの間に介在し、ステージＳＴを移動可能に支持する第１移動装置１４と、ステージＳＴに支持されている基板Ｐに対して電気光学装置形成用材料を含む液滴を定量的に吐出（滴下）可能な液滴吐出ヘッド２０と、液滴吐出ヘッド２０を移動可能に支持する第２移動装置１６とを備えている。液滴吐出ヘッド２０の液滴の吐出動作や、第１移動装置１４及び第２移動装置１６の移動動作を含む液滴吐出装置ＩＪの動作は制御装置ＣＯＮＴにより制御される。
【００３４】
第１移動装置１４はベース１２の上に設置されており、Ｙ軸方向に沿って位置決めされている。第２移動装置１６は、支柱１６Ａ，１６Ａを用いてベース１２に対して立てて取り付けられており、ベース１２の後部１２Ａにおいて取り付けられている。第２移動装置１６のＸ軸方向は第１移動装置１４のＹ軸方向と直交する方向である。ここで、Ｙ軸方向はベース１２の前部１２Ｂと後部１２Ａ方向に沿った方向である。これに対してＸ軸方向はベース１２の左右方向に沿った方向であり、各々水平である。また、Ｚ軸方向はＸ軸方向及びＹ軸方向に垂直な方向である。
【００３５】
第１移動装置１４は例えばリニアモータによって構成され、ガイドレール４０、４０と、このガイドレール４０に沿って移動可能に設けられているスライダー４２とを備えている。このリニアモータ形式の第１移動装置１４のスライダー４２はガイドレール４０に沿ってＹ軸方向に移動して位置決め可能である。
【００３６】
また、スライダー４２はＺ軸回り（θＺ）用のモータ４４を備えている。このモータ４４は例えばダイレクトドライブモータであり、モータ４４のロータはステージＳＴに固定されている。これにより、モータ４４に通電することでロータとステージＳＴとはθＺ方向に沿って回転してステージＳＴをインデックス（回転割り出し）することができる。すなわち、第１移動装置１４はステージＳＴをＹ軸方向及びθＺ方向に移動可能である。
【００３７】
ステージＳＴは基板Ｐを保持し所定の位置に位置決めするものである。また、ステージＳＴは吸着保持装置５０を有しており、吸着保持装置５０が作動することによりステージＳＴの穴４６Ａを通して基板ＰをステージＳＴの上に吸着して保持する。
【００３８】
第２移動装置１６はリニアモータによって構成され、支柱１６Ａ，１６Ａに固定されたコラム１６Ｂと、このコラム１６Ｂに支持されているガイドレール６２Ａと、ガイドレール６２Ａに沿ってＸ軸方向に移動可能に支持されているスライダー６０とを備えている。スライダー６０はガイドレール６２Ａに沿ってＸ軸方向に移動して位置決め可能であり、液滴吐出ヘッド２０はスライダー６０に取り付けられている。
【００３９】
液滴吐出ヘッド２０は揺動位置決め装置としてのモータ６２，６４，６６，６８を有している。モータ６２を作動すれば、液滴吐出ヘッド２０はＺ軸に沿って上下動して位置決め可能である。このＺ軸はＸ軸とＹ軸に対して各々直交する方向（上下方向）である。モータ６４を作動すると、液滴吐出ヘッド２０はＹ軸回りのβ方向に沿って揺動して位置決め可能である。モータ６６を作動すると、液滴吐出ヘッド２０はＸ軸回りのγ方向に揺動して位置決め可能である。モータ６８を作動すると、液滴吐出ヘッド２０はＺ軸回りのα方向に揺動して位置決め可能である。すなわち、第２移動装置１６は液滴吐出ヘッド２０をＸ軸方向及びＺ軸方向に移動可能に支持するとともに、この液滴吐出ヘッド２０をθＸ方向、θＹ方向、θＺ方向に移動可能に支持する。
【００４０】
このように、図１の液滴吐出ヘッド２０は、スライダー６０において、Ｚ軸方向に直線移動して位置決め可能で、α、β、γに沿って揺動して位置決め可能であり、液滴吐出ヘッド２０の吐出面２０Ｐは、ステージＳＴ側の基板Ｐに対して正確に位置あるいは姿勢をコントロールすることができる。なお、液滴吐出ヘッド２０の吐出面２０Ｐには液滴を吐出する複数のノズルが設けられている。
【００４１】
図２は液滴吐出ヘッド２０を示す分解斜視図である。図２に示すように、液滴吐出ヘッド２０は、ノズル８１を有するノズルプレート８０と、振動板８５を有する圧力室基板９０と、これらノズルプレート８０と振動板８５とを嵌め込んで支持する筐体８８とを備えている。液滴吐出ヘッド２０の主要部構造は、図３の斜視図一部断面図に示すように、圧力室基板９０をノズルプレート８０と振動板８５とで挟み込んだ構造を備える。ノズルプレート８０には、圧力室基板９０と貼り合わせられたときにキャビティ（圧力室）８１に対応することとなる位置にノズル８１が形成されている。圧力室基板９０には、シリコン単結晶基板等をエッチングすることにより、各々が圧力室として機能可能にキャビティ８１が複数設けられている。キャビティ８１どうしの間は側壁９２で分離されている。各キャビティ８１は供給口９４を介して共通の流路であるリザーバ９３に繋がっている。振動板８５は例えば熱酸化膜等により構成される。振動板８５にはタンク口８６が設けられ、タンク３０からパイプ（流路）３１を通して任意の液滴を供給可能に構成されている。振動板８５上のキャビティ８１に相当する位置には圧電体素子８７が形成されている。圧電体素子８７はＰＺＴ素子等の圧電性セラミックスの結晶を上部電極および下部電極（図示せず）で挟んだ構造を備える。圧電体素子８７は制御装置ＣＯＮＴから供給される吐出信号に対応して体積変化を発生可能に構成されている。
【００４２】
液滴吐出ヘッド２０から液滴を吐出するには、まず、制御装置ＣＯＮＴが液滴を吐出させるための吐出信号を液滴吐出ヘッド２０に供給する。液滴は液滴吐出ヘッド２０のキャビティ８１に流入しており、吐出信号が供給された液滴吐出ヘッド２０では、その圧電体素子８７がその上部電極と下部電極との間に加えられた電圧により体積変化を生ずる。この体積変化は振動板８５を変形させ、キャビティ８１の体積を変化させる。この結果、そのキャビティ８１のノズル穴２１１から液滴が吐出される。液滴が吐出されたキャビティ８１には吐出によって減った液体材料が新たに後述するタンク３０から供給される。
【００４３】
なお、上記液滴吐出ヘッドは圧電体素子に体積変化を生じさせて液滴を吐出させる構成であったが、発熱体により液体材料に熱を加えその膨張によって液滴を吐出させるようなヘッド構成であってもよい。
【００４４】
図１に戻って、基板Ｐ上に設けられる液体材料は、液体材料調整装置ＬＳにより生成される。液体材料調整装置ＬＳは、液体材料を収容可能なタンク３０と、タンク３０に取り付けられ、このタンク３０に収容されている液体材料の温度を調整する温度調整装置３２と、タンク３０に収容されている液体材料を攪拌する撹拌装置３３とを備えている。温度調整装置３２はヒータにより構成されており、タンク３０内の液体材料を任意の温度に調整する。温度調整装置３２は制御装置ＣＯＮＴにより制御され、タンク３０内の液体材料は温度調整装置３２により温度調整されることで所望の粘度に調整される。
【００４５】
タンク３０はパイプ（流路）３１を介して液滴吐出ヘッド２０に接続しており、液滴吐出ヘッド２０から吐出される液体材料の液滴はタンク３０からパイプ３１を介して供給される。また、パイプ３１を流れる液体材料は不図示のパイプ温度調整装置によって所定の温度に制御され、粘度を調整される。更に、液滴吐出ヘッド２０から吐出される液滴の温度は、液滴吐出ヘッド２０に設けられた不図示の温度調整装置により制御され、所望の粘度に調整されるようになっている。
【００４６】
なお、図１には液滴吐出ヘッド２０及び液体材料調整装置ＬＳのそれぞれが１つだけ図示されているが、液滴吐出装置ＩＪには複数の液滴吐出ヘッド２０及び液体材料調整装置ＬＳが設けられており、これら複数の液滴吐出ヘッド２０のそれぞれから異種または同種の液体材料の液滴が吐出されるようになっている。そして、基板Ｐに対してこれら複数の液滴吐出ヘッド２０のうち、第１の液滴吐出ヘッドから第１の液体材料を吐出した後、これを焼成又は乾燥し、次いで第２の液滴吐出ヘッドから第２の液体材料を基板Ｐに対して吐出した後これを焼成又は乾燥し、以下、複数の液滴吐出ヘッドを用いて同様の処理を行うことにより、基板Ｐ上に複数の材料層が積層され、多層パターンが形成される。
【００４７】
次に、上述した液滴吐出装置ＩＪを用いて電気光学装置を製造する方法について説明する。以下、一例として、電気光学装置としての有機エレクトロルミネッセンス表示装置（以下、「有機ＥＬ装置」と称する）を製造する方法について説明する。なお、以下に示す手順や液体材料の材料構成は一例であってこれに限定されるものではない。
【００４８】
図４は有機ＥＬ装置における表示領域の断面構造を拡大した図である。
図４に示すように、有機ＥＬ装置Ｓは、基板Ｐと、基板Ｐに隣接して設けられた遮光部３００と、遮光部３００の基板Ｐと反対側、すなわち図４中、遮光部３００の上面に設けられたスイッチング素子としての薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ　Ｆｉｌｍ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）１００と、基板Ｐ上に設けられた発光素子（有機ＥＬ素子）２００とを備えている。
【００４９】
発光素子２００は、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ）等の透明電極材料からなる画素電極（陽極）２０２と、画素電極２０２からの正孔を輸送可能な正孔輸送層２０４と、有機発光材料を含む有機発光層２０６と、発光層２０６の上面に設けられている電子輸送層２０８と、電子輸送層２０８の上面に設けられているアルミニウム（Ａｌ）やマグネシウム（Ｍｇ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、カルシウム（Ｃａ）等からなる対向電極（陰極）２１０とを有している。
【００５０】
遮光部３００は基板Ｐの上面に設けられている。遮光部３００は、後述するように、基板Ｐ外部から照射される特定波長領域を有する露光光ＥＬを遮光可能な材料により形成されており、本実施形態ではクロム（Ｃｒ）等の黒色の金属材料により構成されている。遮光部３００は基板Ｐの面方向において所定のパターンで設けられている。また、遮光部３００とこの遮光部３００が設けられている以外の基板Ｐ表面とにはＳｉＯ_２を主体とする下地保護層２０１が設けられている。
【００５１】
スイッチング素子であるＴＦＴ１００は、有機ＥＬ素子２００に対して供給する電力（電流）を制御するものである。ＴＦＴ１００は、下地保護層２０１を介して遮光部３００の上部に形成された形成されたシリコン層１０２と、シリコン層１０２を覆うように下地保護層２０１の上層に設けられたゲート絶縁層１０４と、ゲート絶縁層１０４の上面のうちシリコン層１０２に対向する部分に設けられたゲート電極１０６と、ゲート電極１０６を覆うようにゲート絶縁層１０４の上層に設けられた第１層間絶縁層１０８と、ゲート絶縁層１０４及び第１層間絶縁層１０８にわたって開孔するコンタクトホールを介してシリコン層１０２と接続するソース電極１１０と、ゲート電極１０６を挟んでソース電極１１０と対向する位置に設けられ、ゲート絶縁層１０４及び第１層間絶縁層１０８にわたって開孔するコンタクトホールを介してシリコン層１０２と接続するドレイン電極１１２と、ソース電極１１０及びドレイン電極１１２を覆うように第１層間絶縁層１０８の上層に設けられた第２層間絶縁層１１４とを備えている。
【００５２】
そして、第２層間絶縁層１１４の上面に画素電極２０２が配置され、画素電極２０２とドレイン電極１１２とは、第２層間絶縁層１１４に設けられたコンタクトホール２１６を介して接続されている。また、第２層間絶縁層１１４上面のうち遮光部３００に対応する部分に合成樹脂などからなるバンク層２１２が設けられており、遮光部３００に対応する以外の部分に有機ＥＬ素子２００が設けられている。すなわち、第２層間絶縁層１１４の表面のうち有機ＥＬ素子２００が設けられている以外の部分と対向電極２１０との間に合成樹脂などからなるバンク層２１２が設けられている。
【００５３】
バンク層（絶縁層）２１２は感光性を有する樹脂により構成されており、例えばアクリル樹脂やポリイミド樹脂を主体として構成されている。有機ＥＬ素子２００のうち、正孔輸送層２０４、発光層２０６、電子輸送層２０８、及び対向電極２１０の一部は、バンク層２１２に形成された開口部２１４に配置されている。すなわち、基板Ｐと、開口部２１４を有するバンク層２１２との間において開口部２１４に対応する以外の部分に遮光部３００が設けられ、開口部２１４に有機ＥＬ素子２００が設けられている構成となっている。
【００５４】
なお、シリコン層１０２のうち、ゲート絶縁層１０４を挟んでゲート電極１０６と重なる領域がチャネル領域とされている。また、シリコン層１０２のうち、チャネル領域のソース側にはソース領域が設けられている一方、チャネル領域のドレイン側にはドレイン領域が設けられている。このうち、ソース領域が、ゲート絶縁層１０４と第１層間絶縁層１０８とにわたって開孔するコンタクトホールを介してソース電極１１０に接続されている。一方、ドレイン領域が、ゲート絶縁層１０４と第１層間絶縁層１０８とにわたって開孔するコンタクトホールを介して、ソース電極１１０と同一層からなるドレイン電極１１２に接続されている。画素電極２０２は、ドレイン電極１１２を介して、シリコン層１０２のドレイン領域に接続されている。
【００５５】
本実施形態における有機ＥＬ装置は、ＴＦＴ１００が設けられている基板Ｐ側から有機ＥＬ素子２００（発光層２０６）からの発光光を取り出すいわゆるボトムエミッション構造である。したがって、基板Ｐは光透過性基板であり、透明あるいは半透明であるものが好ましく、基板材料としてはガラスや石英、樹脂等の透明度の高い（透過率が高い）ものが用いられる。
また、基板に色フィルター膜や発光性物質を含む色変換膜、あるいは誘電体反射膜を配置して、発光色を制御するようにしてもよい。
【００５６】
一方、発光層２０６からの発光光を基板Ｐと反対側から取り出すいわゆるトップエミッション構造とすることも可能である。トップエミッション構造とする場合、後述する露光光ＥＬが透過可能な材料により形成されていれば、基板Ｐは不透明な材料（発光層２０６からの発光光を透過しない材料）であってもよい。
【００５７】
次に、図５〜図７を参照しながら図４に示した有機ＥＬ装置Ｓの製造工程について説明する。
はじめに、基板Ｐ上に遮光部３００が形成される。遮光部３００を形成する際には、まず、図５（ａ）に示すように、基板Ｐ上にレジスト層３０１が設けられる。レジスト層３０１の形成用材料としては、感光性を有し、且つ後述する露光光ＥＬを遮光可能な材料であればよく、例えばクロム（Ｃｒ）等の黒色金属材料により構成される。なお、レジスト層３０１の形成用材料としては、クロムに限らず露光光ＥＬを遮光可能な材料であれば例えば合成樹脂により構成されてもよい。また、露光光ＥＬが例えば紫外光である場合にはレジスト層３０１（遮光部３００）は紫外線吸収材により構成されていてもよい。ここで、紫外線吸収材は紫外光である露光光ＥＬを遮光可能であればよく黒色以外の色、あるいは透明材料であってもよい。
【００５８】
基板Ｐ上にレジスト層３０１を設ける際には、レジスト層３０１の形成用材料を溶媒で液体材料化（インク化）し、この液体材料を例えばスピンコート法などのコーティング法を用いることにより基板Ｐ上に塗布される。なお、スピンコート法に限らず、液滴吐出法を用いてレジスト層３０１を設けることも可能である。
【００５９】
レジスト層３０１が設けられたら、フォトリソグラフィ法によりレジスト層３０１をパターニングすることにより遮光部３００が形成される。すなわち、レジスト層３０１に対して所定のパターンを有するマスクを透過したレジスト層用露光光が照射される。レジスト層３０１の露光処理にはステッパなどが用いられる。ステッパによりアライメントしつつ露光処理することによりレジスト層３０１には所望のパターン精度を有するパターンが形成される。ここで、所定のパターンとは、バンク層２１２に形成すべき開口部２１４に対応するパターンである。また、レジスト層用露光光は後述する露光光ＥＬとは別の波長を有するものであり、レジスト層３０１はこのレジスト用露光光の波長領域に対して感光性を有するが、露光光ＥＬの波長領域に対しては感光性を有さない。すなわち、レジスト層３０１（遮光部３００）とバンク層２１２とは異なる材料により構成されている。
【００６０】
そして、レジスト層３０１が所定のパターンで露光されたら現像処理が行われる。現像処理されることにより、図５（ｂ）に示すように、レジスト層３０１は基板Ｐの面方向において所定のパターンを有する遮光部３００となる。遮光部３００は基板Ｐ表面の複数の所定位置にそれぞれ島状に形成される。
【００６１】
次に、図５（ｃ）に示すように、遮光部３００を覆うように基板Ｐ上に下地保護層２０１が設けられる。下地保護層２０１を形成する際には、基板Ｐの表面にＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）や酸素ガスなどを原料としてプラズマＣＶＤ法により厚さ約２００〜５００ｎｍのシリコン酸化膜からなる下地保護層２０１が形成される。
【００６２】
次に、基板Ｐの温度を約３５０℃に設定して、下地保護膜２０１の表面にプラズマＣＶＤ法あるいはＩＣＶＤ法により厚さ約３０〜７０ｎｍのアモルファスシリコン膜からなる半導体層１０２Ａが形成される。次いで、この半導体層１０２Ａに対してレーザアニール法、急速加熱法、または固相成長法などによって結晶化工程を行い、半導体層１０２Ａをポリシリコン層に結晶化する。レーザアニール法では、例えばエキシマレーザでビームの長寸が４００ｍｍのラインビームを用い、その出力強度は例えば２００ｍＪ／ｃｍ^２とする。ラインビームについては、その短寸方向におけるレーザ強度のピーク値の９０％に相当する部分が各領域毎に重なるようにラインビームを走査する。
【００６３】
次いで、図５（ｄ）に示すように、半導体層（ポリシリコン層）１０２Ａをパターニングして島状のシリコン層１０２とし、その表面に対して、ＴＥＯＳや酸化ガスなどを原料としてプラズマＣＶＤ法により厚さ約６０〜１５０ｎｍのシリコン酸化膜又は窒化膜からなるゲート絶縁層１０４が形成される。
【００６４】
なお、ゲート絶縁層１０４の表面に水素（Ｈ_２）プラズマ処理をしてもよい。これにより、空隙の表面のＳｉ−Ｏ結合中のダングリングボンドがＳｉ−Ｈ結合に置き換えられ、膜の耐吸湿性が良くなる。そして、このプラズマ処理されたゲート絶縁層１０４の表面に別のＳｉＯ_２層を設けてもよい。こうすることにより、誘電率な絶縁層が形成できる。
【００６５】
次いで、図６（ａ）に示すように、ゲート絶縁層１０４上にアルミニウム、タンタル、モリブデン、チタン、タングステンなどの金属を含む導電膜をスパッタ法により形成した後、これをパターニングすることにより、ゲート電極１０６が形成される。次いで、この状態で高濃度のリンイオンを打ち込み、シリコン層１０２に、ゲート電極１０６に対して自己整合的にソース領域１０２ｓ及びドレイン領域１０２ｄが形成される。この場合、ゲート電極１０６はパターニング用マスクとして用いられる。なお、不純物が導入されなかった部分がチャネル領域１０２ｃとなる。
【００６６】
次いで、図６（ｂ）に示すように、第１層間絶縁層１０８が形成される。第１層間絶縁層１０８は、ゲート絶縁層１０４同様、シリコン酸化膜または窒化膜、多孔性を有するシリコン酸化膜などによって構成され、ゲート絶縁層１０４の形成方法と同様の手順でゲート絶縁層１０４の上層に形成される。
そして、この第１層間絶縁層１０８及びゲート絶縁層１０４にフォトリソグラフィ法を用いてパターニングすることにより、ソース電極１１０及びドレイン電極１１２に対応するコンタクトホールが形成される。次いで、第１層間絶縁層１０８を覆うように、アルミニウムやクロム、タンタル等の金属からなる導電層を形成した後、この導電層のうち、ソース電極及びドレイン電極が形成されるべき領域を覆うようにパターニング用マスクを設けるとともに、導電層をパターニングすることにより、ソース電極１１０及びドレイン電極１１２が形成される。こうして、遮光部３００の上面（遮光部３００の基板Ｐと反対側）にスイッチング素子としてのＴＦＴ１００が設けられる。
次に、図示はしないが、第１層間絶縁層１０８上に、信号線、共通給電線、走査線を形成する。このとき、これらに囲まれる箇所は後述するように発光層等を形成する画素となることから、例えば発光光を基板側から取り出す形態とする場合には、ＴＦＴ１００が前記各配線に囲まれた箇所の直下に位置しないよう、各配線を形成する。
【００６７】
次いで、図６（ｃ）に示すように、第２層間絶縁層１１４が、第１層間絶縁層１０８、各電極１１０、１１２、前記不図示の各配線を覆うように形成される。第２層間絶縁層１１４は、第１層間絶縁層１０８同様、シリコン酸化膜または窒化膜などによって構成され、第１層間絶縁層１０８の形成方法と同様の手順で第１層間絶縁層１０８の上層に形成される。そして、第２層間絶縁層１１４を形成したら、第２層間絶縁層１１４のうちドレイン電極１１２に対応する部分にコンタクトホール２１６が形成される。そして、このコンタクトホール２１６を介してドレイン電極１１２に連続するようにＩＴＯ等の導電性材料をパターニングし、画素電極２０２が形成される。
【００６８】
画素電極２０２は、ＩＴＯやフッ素をドープしてなるＳｎＯ_２、更にＺｎＯやポリアミン等の透明電極材料からなり、コンタクトホール２１６を介してＴＦＴ１００のドレイン電極１１２に接続されている。画素電極２０２を形成するには、前記透明電極材料からなる膜を第２層間絶縁層１１４上面に形成し、この膜をパターニングすることにより形成される。
【００６９】
画素電極２０２を形成したら、図６（ｄ）に示すように、画素電極２０２を覆うように感光性材料層（絶縁層）２１２Ａが形成される。感光性材料層２１２Ａは後の工程により開口部を有するバンク層２１２となるものである。感光性材料層２１２Ａは、例えば、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂など、あるいはそれらの前駆体といった感光性材料層形成用材料を溶媒に溶かして液体材料化し、この液体材料をスピンコート、ディップコートなどによりコーティングすることにより設けられる。なお、感光性材料層２１２Ａはスピンコート法などに限らず液滴吐出法により設けることも可能である。ここで、感光性材料層２１２Ａの形成用材料としては、後述する特定波長領域を有する露光光ＥＬに対して感光性を有し、しかもエッチング等によってパターニングしやすいものであればどのようなものでもよい。
【００７０】
感光性材料層２１２Ａが設けられたら、図７（ａ）に示すように、不図示の照明装置により基板Ｐ側から感光性材料層２１２Ａに対して所定の波長領域を有する露光光ＥＬが照射される。露光光ＥＬは基板Ｐ全体を一括露光する。ここで、基板Ｐ上面には露光光ＥＬを遮光する遮光部３００が所定のパターンで形成されているため、露光光ＥＬは感光性材料層２１２Ａのうち遮光部３００に対応する以外の部分を照明する。本実施形態では、露光光ＥＬは基板Ｐを透過した後、下地保護層２０１、ゲート絶縁層１０４、第１層間絶縁層１０８、第２層間絶縁層１１４、及び透明電極である画素電極２０２を通過して感光性材料層２１２Ａの所定領域、すなわち遮光部３００で遮光されていない領域を照射する。ここで、前述したように、遮光部３００は露光光ＥＬに対しては感光性を有していない。
【００７１】
基板Ｐ側から露光光ＥＬを照射して感光性材料層２１２Ａを露光処理したら、この露光処理された感光性材料層２１２Ａに対して現像処理（エッチング処理）が行われる。ここで、本実施形態における感光性材料層２１２Ａは、露光光が照射された露光部分が現像処理によって除去され、未露光部分がパターンとして残るポジ型感光性材料によって構成されている。したがって、現像処理されることにより、図７（ｂ）に示すように、感光性材料層２１２Ａには、遮光部３００に対応する以外の部分が除去されて開口部２１４が形成される。こうして、開口部２１４を有するバンク層２１２が形成される。ここで、バンク層２１２は、第２層間絶縁層１１４の所定位置及び画素電極２０２の一部を覆うように形成されている。
【００７２】
画素電極２０２及びバンク層２１２が形成されたらプラズマ処理が行われる。プラズマ処理は、画素電極２０２の表面を活性化すること、更にバンク部２１２の表面を表面処理することを目的として行われる。特に活性化工程は、画素電極２０２（ＩＴＯ）上の洗浄、更に仕事関数の調整を主な目的として行われる。表面処理は、画素電極２０２の表面の親液化処理、バンク部２１２表面の撥液化処理を含む。親液化処理としてＯ_２プラズマ処理が行われる。このＯ_２プラズマ処理により、画素電極２０２の電極面、バンク層２１２の上面及び開口部２１４壁面が親液化処理される。この親液化処理により、これらの各面に水酸基が導入されて親液性が付与される。そして、このＯ_２プラズマ処理は、親液性を付与することのほかに画素電極２０２であるＩＴＯ上の洗浄，及び仕事関数の調整も兼ねている。撥液化処理としてＣＦ_４プラズマ処理が行われる。ＣＦ_４プラズマ処理により、バンク層２１２の上面及び開口部２１４壁面が撥液化処理される。この撥液化処理により、これらの各面にフッ素基が導入されて撥液性が付与される。なお、画素電極２０２の電極面もこのＣＦ_４プラズマ処理の影響を多少受けるが、濡れ性に影響を与える事は少ない。
【００７３】
次いで、図７（ｃ）に示すように、画素電極２０２の上面に正孔輸送層２０４が形成される。ここで、正孔輸送層２０４の形成用材料としては、特に限定されることなく公知のものが使用可能であり、例えばピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体等が挙げられる。具体的には、特開昭６３−７０２５７号、同６３−１７５８６０号公報、特開平２−１３５３５９号、同２−１３５３６１号、同２−２０９９８８号、同３−３７９９２号、同３−１５２１８４号公報に記載されているもの等が例示されるが、トリフェニルジアミン誘導体が好ましく、中でも４，４’−ビス（Ｎ（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニルが好適とされる。
なお、正孔輸送層に代えて正孔注入層を形成するようにしてもよく、さらに正孔注入層と正孔輸送層を両方形成するようにしてもよい。その場合、正孔注入層の形成用材料としては、例えば銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）や、ポリテトラヒドロチオフェニルフェニレンであるポリフェニレンビニレン、１，１−ビス−（４−Ｎ，Ｎ−ジトリルアミノフェニル）シクロヘキサン、トリス（８−ヒドロキシキノリノール）アルミニウム等が挙げられるが、特に銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）を用いるのが好ましい。
【００７４】
正孔輸送層２０４を形成する際には液滴吐出法（インクジェット法）が用いられる。すなわち、上述した正孔輸送層形成用材料を含む液体材料からなる液滴をを画素電極２０２の電極面上に吐出した後に、乾燥処理及び熱処理を行うことにより、画素電極２０２上に正孔輸送層２０４が形成される。なお、この正孔輸送層形成工程以降は、正孔輸送層２０４及び発光層２０６の酸化を防止すべく、窒素雰囲気、アルゴン雰囲気等の不活性ガス雰囲気で行うことが好ましい。例えば、図１などを用いて説明したインクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド）２０に正孔輸送層形成用材料を含む液体材料を充填し、インクジェットヘッド２０の吐出ノズルを画素電極２０２の電極面に対向させ、インクジェットヘッドと試料（基板Ｐ）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インキ滴を電極面に吐出する。次に、吐出後の液滴を乾燥処理して組成物インクに含まれる極性溶媒を蒸発させることにより、正孔輸送層２０４が形成される。
【００７５】
なお、液体材料としては、例えば、ポリエチレンジオキシチオフェン等のポリチオフェン誘導体と、ポリスチレンスルホン酸等との混合物を、イソプロピルアルコール等の極性溶媒に溶解させたものを用いることができる。ここで、吐出された液滴は、親液化処理された画素電極２０２の電極面上に広がり、開口部２１４の底部近傍に満たされる。その一方で、撥液化処理されたバンク層２１２の上面に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バンク層２１２の上面に吐出されたとしても、該上面がインク滴で濡れることがなく、はじかれたインク滴がバンク層２１２の開口部２１４内に転がり込むものとされている。
【００７６】
上記の乾燥処理は、例えば窒素雰囲気中、室温〜約５０℃で圧力を例えば１３．３Ｐａ（０．１Ｔｏｒｒ）程度にして行う。圧力があまりに低すぎると組成物インクが突沸してしまうので好ましくない。また、温度を室温以上例えば８０℃以上の高温にすると、極性溶媒の蒸発速度が高まり、平坦な膜を形成する事ができない。
乾燥処理後は、窒素中、好ましくは真空中で２００℃で１０分程度加熱する熱処理を行うことで、正孔輸送層２０４内に残存する極性溶媒や水を除去することが好ましい。
【００７７】
次いで、正孔輸送層２０４上面に発光層２０６が形成される。発光層２０６の形成用材料としては、特に限定されることなく、例えば、ポリフェニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリチオフェン誘導体、またはこれらの高分子材料にペリレン係色素、クマリン系色素、ローダミン系色素、例えばルブレン、ペリレン、９，１０−ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン６、キナクリドン等をドープして用いることができる。
【００７８】
発光層２０６は、正孔輸送層２０４の形成方法と同様の手順で形成される。すなわち、液滴吐出法により発光層形成用材料を含む液体材料を正孔輸送層２０４の上面に吐出した後に、乾燥処理及び熱処理を行うことにより、バンク層２１２に形成された開口部２１４内部の正孔輸送層２０４上に発光層２０６が形成される。この発光層形成工程も上述したように不活性ガス雰囲気化で行われる。吐出された液体材料は撥液化処理された領域ではじかれるので、液滴が所定の吐出位置からはずれたとしても、はじかれた液滴がバンク層２１２の開口部２１４内に転がり込む。発光層２０６の形成用材料を含む組成物を設けたら所定の条件で乾燥処理が行われる。
【００７９】
なお、発光層２０６の上面に電子輸送層２０８を形成してもよい。電子輸送層２０８の形成用材料としては、特に限定されることなく、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタンおよびその誘導体、ベンゾキノンおよびその誘導体、ナフトキノンおよびその誘導体、アントラキノンおよびその誘導体、テトラシアノアンスラキノジメタンおよびその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレンおよびその誘導体、ジフェノキノン誘導体、８−ヒドロキシキノリンおよびその誘導体の金属錯体等が例示される。具体的には、先の正孔輸送層の形成用材料と同様に、特開昭６３−７０２５７号、同６３−１７５８６０号公報、特開平２−１３５３５９号、同２−１３５３６１号、同２−２０９９８８号、同３−３７９９２号、同３−１５２１８４号公報に記載されているもの等が例示され、特に２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、ベンゾキノン、アントラキノン、トリス（８−キノリノール）アルミニウムが好適とされる。
【００８０】
なお、前述した正孔輸送層２０４の形成用材料や電子輸送層２０８の形成用材料を発光層２０６の形成用材料に混合し、発光層形成用材料として使用してもよく、その場合に、正孔輸送層形成用材料や電子輸送層形成用材料の使用量については、使用する化合物の種類等によっても異なるものの、十分な成膜性と発光特性を阻害しない量範囲でそれらを考慮して適宜決定される。通常は、発光層形成用材料に対して１〜４０重量％とされ、さらに好ましくは２〜３０重量％とされる。
【００８１】
次いで、図７（ｄ）に示すように、電子輸送層２０８及びバンク層２１２の上面に対向電極２１０が形成される。対向電極２１０は、電子輸送層２０８及びバンク層２１２の表面全体、あるいはストライプ状に形成されている。対向電極２１０については、もちろんＡｌ、Ｍｇ、Ｌｉ、Ｃａなどの単体材料やＭｇ：Ａｇ（１０：１合金）の合金材料からなる１層で形成してもよいが、２層あるいは３層からなる金属（合金を含む。）層として形成してもよい。具体的には、Ｌｉ_２Ｏ（０．５ｎｍ程度）／ＡｌやＬｉＦ（０．５ｎｍ程度）／Ａｌ、ＭｇＦ_２　／Ａｌといった積層構造のものも使用可能である。対向電極２１０は上述した金属からなる薄膜であり、光を透過可能な材料、構造であってもよい。
【００８２】
以上説明したように、バンク層２１２（感光性材料層２１２Ａ）に開口部２１４を形成する際、基板Ｐと感光性材料層２１２Ａとの間に露光光ＥＬを遮光する遮光部３００を所定のパターンで予め設けておき、基板Ｐの外側から露光光ＥＬを照射することにより、遮光部３００で感光性材料層２１２Ａをパターニングすることができる。遮光部３００はステッパを用いて基板Ｐ自体に良好なパターン精度で設けられているため露光光ＥＬを照射する際にアライメント処理は不要となり、しかも露光光ＥＬの照射には露光光ＥＬを照射可能な安価な照明装置を用いて基板Ｐ全体を一括照射（一括露光）することができる。更に、この照明装置が大きい照度で露光光ＥＬを照射可能であれば感光性材料層２１２Ａを短時間で露光処理できる。したがって、スループットは向上するとともに、装置コストを抑えることができる。
【００８３】
ＴＦＴ１００を遮光部３００の上面側に設けたことにより、露光光ＥＬによる露光処理の際、ＴＦＴ１００は露光光ＥＬに晒されない。したがって、露光光ＥＬの照射によるＴＦＴ１００に対するダメージを抑えることができる。
【００８４】
本実施形態における有機ＥＬ装置Ｓはボトムエミッション構造であり、発光層２０６からの発光光は基板Ｐ側、すなわち遮光部３００側から取り出される構成である。この場合において、遮光部３００は黒色材料により形成され画素領域（有機ＥＬ素子）を囲むように配置されているため、ブラックマトリクスとしての機能を有する。したがって、有機ＥＬ装置Ｓは発光素子以外からの光漏れを防いで良好な表示品質を得ることができる。
【００８５】
なお、本実施形態において、遮光部３００はクロムなどの金属材料により構成されているが、露光光ＥＬを遮光可能であれば例えば合成樹脂により構成されていてもよい。一方、遮光部３００を金属材料により構成することにより、例えば上述したように開口部２１４に吐出した液体材料の乾燥工程において有機ＥＬ装置Ｓは加熱されるが、この加熱によっても金属材料からなる遮光部３００はダメージを受けにくい。もちろん、この加熱温度によりダメージを受けにくい材料であれば合成樹脂を含め任意の材料を用いることができる。
【００８６】
更に、本実施形態における遮光部３００は露光光ＥＬを遮光するために黒色材料により構成されているが、露光光ＥＬを遮光可能であれば透明材料であっても構わない。例えば、露光光ＥＬが紫外光である場合には、遮光部３００として透明あるいは半透明な紫外線吸収材を用いることができる。そして、遮光部３００を透明あるいは半透明材料とすることにより、発光光を基板Ｐ側から取り出すボトムエミッション構造において、開口率を向上することができる。
【００８７】
なお、上記実施形態では、遮光部３００は基板Ｐとバンク層２１２との間に設けられた構成であるが、遮光部３００を基板Ｐの外側（図４中、基板Ｐの下面）に設けてもよい。基板Ｐの外側に遮光部３００を設けた場合、露光光ＥＬを照射してバンク層２１２の開口部２１４を形成後、この基板Ｐの外側に設けた遮光部３００を洗浄などにより除去することができる。
【００８８】
上記実施形態では、遮光部３００は基板Ｐに隣接して設けられた構成であるが、図８に示す有機ＥＬ装置Ｓ’のように、バンク層２１２（感光性材料層２１２Ａ）に隣接して設けてもよい。図８に示す例では、第２層間絶縁層１１４の一部が遮光部３００となっている。遮光部３００を露光対象である感光性材料層２１２Ａに近接して配置したことにより、基板Ｐを介して照射された露光光ＥＬは遮光部３００を通過した後、広がったり曲がったりすることなく感光性材料層２１２Ａを照射することができる。したがって、感光性材料層２１２Ａの所望の位置に露光光ＥＬが照射されるので高いパターン精度を得ることができる。もちろん、遮光部３００は絶縁層１１４以外の材料層に設けてもよく、例えば第１層間絶縁層１０８やゲート絶縁層１０４に設けてもよい。更に、不図示ではあるが、バンク層２１２の下層にＳｉＯ_２などの無機材料からなる第２のバンク層を設け、この第２バンク層の一部を遮光部とすることもできる。この場合、第２のバンク層にはフォトリソグラフィ法により遮光部を設けることができる。
【００８９】
上記実施形態では、基板Ｐ上に設けられた遮光部３００を用いてフォトリソグラフィ法によりバンク層２１２の開口部２１４を形成しているが、遮光部３００はバンク層２１２の開口部２１４以外の開口部形成あるいはパターン形成に用いることができる。例えば、遮光部を用いてフォトリソグラフィ法によりソース電極やドレイン電極が配置されるコンタクトホールを形成することができる。更に、遮光部を用いて画素電極２０２のパターニングを行うようにしてもよい。
【００９０】
次に、図９を参照しながら本発明の電気光学装置の他の実施形態について説明する。ここで、以下に説明する電気光学装置について、上述した実施形態と同一あるいは同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略もしくは省略する。
【００９１】
図９に示すように、電気光学装置としての有機ＥＬ装置Ｓ２は、基板Ｐと、基板Ｐ上に設けられ露光光ＥＬを遮光する遮光部３００と、基板Ｐ上に設けられ開口部２１４が形成されているバンク層２１２と、開口部２１４に配置されている有機ＥＬ素子２００とを備えている。本実施形態において、遮光部３００は開口部２１４に対応する部分、すなわち、開口部２１４に配置されている有機ＥＬ素子２００の下方に設けられている。そして、本実施形態における有機ＥＬ装置Ｓ２は、発光層２０６からの発光光を基板Ｐと反対側から取り出すトップエミッション構造となっている。ここで、対向電極２１０はＩＴＯ等の透明電極により構成されている。そして、遮光部３００の上面、すなわち遮光部３００のうち有機ＥＬ素子２００と対向する面は、発光層２０６からの発光光を反射可能な反射面３０２となっている。
【００９２】
次に、図９に示す有機ＥＬ装置Ｓ２の製造手順について説明する。
図５（ａ）及び（ｂ）を用いて説明した手順と同様、基板Ｐ上にレジスト層３０１が塗布され、フォトリソグラフィ法により遮光部３００が形成される。そして、遮光部３００の上面に、例えばアルミニウムや銀などからなる反射面形成用材料が蒸着などにより被膜され、反射面３０２が形成される。そして、下地保護層２０１やＴＦＴ１００、画素電極２０２が順次形成された後、感光性材料層２１２Ｂが設けられる。ここで、本実施形態における感光性材料層２１２Ｂは、露光光が照射されない未露光部分が現像処理によって除去され、露光部分がパターンとして残るネガ型感光性材料によって構成されている。したがって、現像処理されることにより、感光性材料層２１２Ｂには遮光部３００に対応する部分が除去されて開口部２１４が形成される。こうして、開口部２１４を有するバンク層２１２が形成される。そして、開口部２１４に有機ＥＬ素子２００としての正孔注入層２０４、発光層２０６、及び電子輸送層２０８などが液滴吐出法により順次設けられる。
【００９３】
以上説明したように、有機ＥＬ装置Ｓ２を、発光層２０６からの発光光を基板Ｐと反対側から取り出すいわゆるトップエミッション構造とした場合において、発光層２０６からの発光光は開口部２１４の基板Ｐ側、すなわち画素の図９中、下側に設けられている遮光部３００の反射面３０２で反射されて有機ＥＬ装置Ｓ２の外部に取り出されるので、光取り出し効率は向上され、良好な表示品質を有する有機ＥＬ装置を提供することができる。
【００９４】
なお、上記各実施形態では、液滴吐出装置ＩＪを用いた液滴吐出法により液体材料を成膜するように説明したが、液滴吐出法に限らず、例えばスピンコート法など他の塗布方法を用いることもできる。
【００９５】
液体材料の生成工程や成膜工程は大気環境下で行ってもよいし、上述したように窒素ガス等の不活性ガス雰囲気下で行ってもよい。なお、液体材料調整装置ＬＳによる液体材料の生成工程や液滴吐出装置ＩＪによる成膜工程はクリーンルーム内でパーティクル及びケミカル的にクリーン度を維持された環境下で行うのが望ましい。
【００９６】
上記実施形態では、本発明の製造方法を有機ＥＬ装置を製造する場合に適用した例について説明したが、例えば液晶装置等の他の電気光学装置であってもよい。すなわち、基板上にスイッチング素子としてのＴＦＴが設けられる構成の装置を製造する場合について本発明の製造方法を適用することができる。
【００９７】
本発明の有機ＥＬ装置（電気光学装置）は、表示部を備えた様々な電子機器に適用される。以下、本発明の電気光学装置を備えた電子機器の適用例について説明する。
図１０は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１０において、符号１０００は携帯電話本体を示し、符号１００１は上記の有機ＥＬ表示装置を用いた表示部を示している。
図１１は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１１において、符号１１００は時計本体を示し、符号１１０１は上記の有機ＥＬ表示装置を用いた表示部を示している。
図１２は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図１２において、符号１２００は情報処理装置、符号１２０２はキーボードなどの入力部、符号１２０４は情報処理装置本体、符号１２０６は上記の有機ＥＬ表示装置を用いた表示部を示している。
図１０〜図１２に示す電子機器は、上記実施の形態の有機ＥＬ表示装置を備えているので、表示品位に優れ、明るい画面の有機ＥＬ表示部を備えた電子機器を実現することができる。
【００９８】
なお、上述した例に加えて、他の例として、液晶テレビ、ビューファインダ型やモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、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、電子ペーパー、タッチパネルを備えた機器等が挙げられる。本発明の電気光学装置は、こうした電子機器の表示部としても適用できる。
【００９９】
【発明の効果】
以上説明したように、感光性材料層に開口部を形成する際、基板と絶縁層としての感光性材料層との間に露光光を遮光する遮光部を所定のパターンで予め設けておき、基板外側から露光光を照射することにより、遮光部で感光性材料層をパターニングすることができる。そして、遮光部は基板自体に設けられているため露光光を照射する際にアライメント処理は不要となり、しかも露光光の照明には安価な照明装置を用いて基板全体を一括露光することができる。したがって、スループットが向上するとともに、装置コストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電気光学装置の製造方法に用いる液滴吐出装置の一実施形態を示す概略斜視図である。
【図２】液滴吐出ヘッドを説明するための図である。
【図３】液滴吐出ヘッドを説明するための図である。
【図４】電気光学装置としての有機ＥＬ装置の一画素に対応した部分を説明するための断面図である。
【図５】電気光学装置としての有機ＥＬ装置の製造方法の一実施形態を説明するための図である。
【図６】電気光学装置としての有機ＥＬ装置の製造方法の一実施形態を説明するための図である。
【図７】電気光学装置としての有機ＥＬ装置の製造方法の一実施形態を説明するための図である。
【図８】電気光学装置としての有機ＥＬ装置の他の実施形態を示す断面図である。
【図９】電気光学装置としての有機ＥＬ装置の他の実施形態を示す断面図である。
【図１０】本発明の電気光学装置が搭載された電子機器を示す図である。
【図１１】本発明の電気光学装置が搭載された電子機器を示す図である。
【図１２】本発明の電気光学装置が搭載された電子機器を示す図である。
【符号の説明】
１００　　薄膜トランジスタ（スイッチング素子）
２００　　有機ＥＬ素子（発光素子）
２１２　　バンク層（絶縁層）
２１２Ａ　　感光性材料層（絶縁層）
２１４　　開口部
３００　　遮光部
３０２　　反射面
ＥＬ　　露光光
ＩＪ　　液滴吐出装置
Ｐ　　基板
Ｓ、Ｓ’、Ｓ２　　有機エレクトロルミネッセンス装置（電気光学装置）

Claims

基板上に発光素子が設けられた電気光学装置の製造方法において、
前記基板上に絶縁層と、前記基板と前記絶縁層との間に特定波長帯域の光を有する露光光を遮光する遮光部とを設ける工程と、
前記基板側から前記露光光を照射し、前記絶縁層を露光する工程と、
前記露光された前記絶縁層を現像し該絶縁層に開口部を形成する工程と、
前記開口部に前記発光素子を形成する工程とを有することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
前記基板に隣接して前記遮光部を設けることを特徴とする請求項１記載の電気光学装置の製造方法。
前記絶縁層に隣接して前記遮光部を設けることを特徴とする請求項１記載の電気光学装置の製造方法。
前記発光素子を液滴吐出法により設けることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の電気光学装置の製造方法。
前記発光素子に対して供給する電力を制御するスイッチング素子を前記遮光部の前記基板と反対側に設けることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の電気光学装置の製造方法。
前記絶縁層はネガ型感光性材料からなり、前記絶縁層のうち前記遮光部に対応する位置に前記開口部が形成され、前記開口部に発光素子が設けられ、前記遮光部のうち前記発光素子に対向する面は前記発光素子からの発光光を反射可能な反射面であることを特徴とする請求項１記載の電気光学装置の製造方法。
基板上に発光素子が形成された電気光学装置であって、
前記基板上に開口部を有する絶縁層と、
前記開口部に設けられた発光素子とを有し、
前記基板と前記絶縁層との間であって、前記開口部に対応する以外の部分に、遮光部が設けられていることを特徴とする電気光学装置。
前記遮光部は前記基板に隣接して設けられていることを特徴とする請求項７記載の電気光学装置。
前記遮光部は前記発光素子からの発光光を透過可能な材料からなることを特徴とする請求項７又は８記載の電気光学装置。
前記遮光部の前記基板と反対側に、前記発光素子に対して供給する電力を制御するスイッチング素子を設けたことを特徴とする請求項７〜９のいずれか一項記載の電気光学装置。
基板上に設けられ開口部を有する材料層と、前記開口部に設けられた発光素子とを備えた電気光学装置において、
前記基板と前記材料層との間において前記開口部に対応する部分に前記基板外部からの特定波長領域を有する光を遮光する遮光部が設けられ、前記遮光部のうち前記発光素子に対向する面は前記発光素子からの発光光を反射可能な反射面であることを特徴とする電気光学装置。
請求項７〜請求項１１のいずれか一項記載の電気光学装置が搭載されたことを特徴とする電子機器。