JP2009289474A - 発光装置及び発光装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】有機層が比較的均一な厚みに形成された発光装置、及び発光装置の製造方法を提供する。
【解決手段】画素電極が形成された基板上に、有機層を形成する領域に対応する開口を有するマスクを設置する。マスクは、予め加温された上で、基板上に設置される。このマスクを介して画素基板上に、スプレーコート法によって有機化合物含有液を塗布する。マスクは予め加温されているため、有機化合物含有液は、マスクの開口と接する面から乾燥する。これにより、有機化合物含有液がマスクの側面へせり上がることを抑制することができ、有機層の厚みのムラの発生を抑制することができる。
【選択図】図８

Description

本発明は、有機ＥＬ（electroluminescence）素子を用いた発光装置及び発光装置の製造方法に関する。

近年、液晶表示装置（ＬＣＤ）に続く次世代の表示デバイスとして、有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、「有機ＥＬ素子」と略記する）等の自発光素子を２次元配列した発光パネルを備えた発光装置の本格的な実用化、普及に向けた研究開発が盛んに行われている。

有機ＥＬ素子は、アノード電極と、カソード電極と、これらの電極間に形成された、例えば電子注入層、正孔注入層、発光層等の有機ＥＬ層とを備える。有機ＥＬ素子では、発光層において正孔注入層、電子注入層からそれぞれ供給された正孔と電子とが再結合することによって発生するエネルギーによって発光する。

有機ＥＬ素子の有機ＥＬ層を形成する際、例えば特許文献１に開示されている製造装置を用い、塗布領域に開口を有するマスクを介して、基板上に液状の有機ＥＬ層となる材料をスプレー法で塗布し、成膜を行う。
特開２００５−１５８３８８号公報

ところで、上述した一般的な噴射装置によって液状の有機ＥＬ層となる材料を堆積させて成膜すると、界面張力により、塗布した溶液がマスクの側面にせりあがり、膜厚にむらが生ずるという問題があった。そのため、有機ＥＬ層の膜厚にむらが生じやすく、その結果、発光にもむらが生じやすかった。なお、噴射装置による場合に限られず、ノズルから溶液を流し、マスクを介して成膜する際も同様の問題が発生する。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、有機層が比較的均一な厚みに形成された発光装置、及び発光装置の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る発光装置の製造方法は、開口を有するマスクを加温する加温工程と、
電極が形成された基板上に加温された前記マスクを設置する設置工程と、
前記マスクを介して前記画素基板上に前記有機層となる有機化合物含有液を塗布する塗布工程と、
塗布された前記有機化合物含有液に前記マスクから熱を伝導する伝熱工程と、
を備えることを特徴とする。

前記加温工程では、加温装置でマスクを加温してもよい。
また、前記加温工程では、前記マスクに設けられた電熱線によって前記マスクを加温してもよい。
また、前記電熱線は、前記マスク上面に配設され又は前記マスク内に埋設してもよい。
また、前記電熱線は前記マスクの開口に沿うように配設又は埋設してもよい。
また、前記マスクの表面は、撥液処理が施されてもよい。
また、前記有機化合物含有液に、界面活性剤を混入させてもよい。

また、本発明に係る発光装置は、上記の製造方法によって製造されたことを特徴とする。

本発明によれば、マスクを加温することによって、有機層が比較的均一な厚みに形成された発光装置及び発光装置の製造方法を提供することができる。

本発明の実施形態に係る発光装置及び発光装置の製造方法について図を用いて説明する。

本実施形態に係る発光装置１０は、図１に示すように、単色の画素３０が行方向（図１の左右方向）に複数配列されるとともに、列方向（図１の上下方向）にも単色の画素３０が複数配列されている。本実施形態の発光装置１０は、このように配列された複数の画素３０から表示領域が構成される。

各画素３０の構成例を示す等価回路を図２に示す。各画素３０は有機ＥＬ素子ＯＬＥＤと、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤをアクティブ動作する画素回路ＤＳとを備えており、画素回路ＤＳは、トランジスタ（選択トランジスタ）Ｔｒ１１と、トランジスタ（発光駆動トランジスタ）Ｔｒ１２と、キャパシタＣｓと、を備える。図２に示すトランジスタＴｒ１１及びトランジスタＴｒ１２は、いずれもｎチャネル型アモルファスシリコン薄膜トランジスタであるが、これに限らず、少なくとも一方がｐチャネル型でもよく、ポリシリコン薄膜トランジスタであってもよい。

発光装置１０には、それぞれ所定行に配列された複数の画素回路ＤＳに接続された複数のアノードラインＬａと、それぞれ所定列に配列された複数の画素回路ＤＳに接続されたデータラインＬｄと、それぞれ所定行に配列された複数の画素回路ＤＳのトランジスタＴｒ１１を選択する複数の走査ラインＬｓと、が形成されている。

図２に示すように選択トランジスタＴｒ１１のゲート端子は走査ラインＬｓに、ドレイン端子が表示パネルの列方向に配設されたデータラインＬｄに、ソース端子が接点Ｎ１１にそれぞれ接続される。また、発光駆動トランジスタＴｒ１２のゲート端子は接点Ｎ１１に接続されており、ドレイン端子は供給電圧ラインＬａに、ソース端子は接点Ｎ１２にそれぞれ接続されている。キャパシタＣｓは、各端がそれぞれトランジスタＴｒ１２のゲート端子及びソース端子に接続されている。なお、キャパシタＣｓは、トランジスタＴｒ１２のゲート−ソース間に付加的に設けられた補助容量、もしくはこれらの寄生容量と補助容量からなる容量成分である。また、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは、アノード端子（画素電極３４）が接点Ｎ１２に接続され、カソード端子（対向電極４０）に基準電圧Ｖｓｓが印加されている。なお、トランジスタＴｒ１１やトランジスタＴｒ１２がｐチャネル型の電界効果型トランジスタの場合は、それぞれソース端子及びドレイン端子が図２とは逆に接続される。このため、ｐチャネルのトランジスタＴｒ１２は、ソース端子が供給電圧ラインＬａ及びキャパシタＣｓの一端に接続されている。

走査ラインＬｓは、表示パネルの周縁部に配置された走査ドライバ（図示せず）に接続されており、所定タイミングで表示パネルの行方向に配列された複数の画素３０を選択状態に設定するための選択電圧信号（走査信号）Ｓｓｅｌが印加される。また、データラインＬｄは、表示パネルの周縁部に配置されたデータドライバ（図示せず）に接続され、上記画素３０の選択状態に同期するタイミングで表示データに応じたデータ電圧（階調信号）Ｖｐｉｘが印加される。走査ドライバ及びデータドライバは別個のＩＣチップであってもよく、同一のＩＣチップでもよい。

各行ごとに配列された複数のトランジスタＴｒ１２が、当該トランジスタＴｒ１２に接続された有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの画素電極３４（例えばアノード電極）に表示データに応じた発光駆動電流を流す状態に設定するように、複数のアノードラインＬａ（供給電圧ライン）は、いずれも所定の高電位電源に直接又は間接的に接続されている。つまり、アノードラインＬａは、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの対向電極４０に印加される基準電圧Ｖｓｓより十分電位の高い所定の高電位（供給電圧Ｖｄｄ）が印加される。また、対向電極４０は、例えば、所定の低電位電源に直接又は間接的に接続され、画素基板３１上に２次元配列された全ての画素３０に対して単一の電極層により形成されており、所定の低電圧（基準電圧Ｖｓｓ，例えば接地電位ＧＮＤ）が共通に印加されるように設定されている。

すなわち、各画素において、直列に接続されたトランジスタＴｒ１２と有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの組の両端（トランジスタＴｒ１２のドレイン端子と有機ＥＬ素子ＯＬＥＤのカソード端子）にそれぞれ、供給電圧Ｖｄｄと基準電圧Ｖｓｓを印加して有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに順バイアスの電流を付与して有機ＥＬ素子ＯＬＥＤが発光できる状態にし、更に階調信号Ｖｐｉｘに応じて流れる発光駆動電流の電流値を画素回路ＤＳにより制御している。

次に、本実施形態の発光装置１０の平面図を図３に示す。また、図４は図３に示すIV−IV線断面図である。なお、図３では、正孔注入層３６、発光層３７、及び対向電極４０の図示を省略している。また、本実施形態の発光装置１０は、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤが設けられている画素基板３１側から発光層３７の光を取り出す、いわゆるボトムエミッション型であるが、発光層３７の光を対向電極４０側から取り出すトップエミッション型であってもよい。

画素基板３１は、透光性を備える材料から形成され、例えばガラス基板である。また、画素基板３１上にはゲート電極１１ｇ，１２ｇ及び絶縁膜３２が形成される。

絶縁膜３２は、絶縁性材料、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜等から構成され、ゲート電極１１ｇ，１２ｇを覆うように画素基板３１上に形成される。また、絶縁膜３２はゲート電極１１ｇ，１２ｇが形成された領域においてトランジスタＴｒ１１及びＴｒ１２のゲート絶縁膜として機能する。

トランジスタＴｒ１１及びＴｒ１２は、それぞれｎチャネル型の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ；Thin Film Transistor）である。トランジスタＴｒ１１及びＴｒ１２は、それぞれ画素基板３１上に形成される。また、トランジスタＴｒ１１はアモルファスシリコンからなる半導体層１１１と、保護絶縁膜１１２と、n型アモルファスシリコンからなるオーミックコンタクト層１１３，１１４と、ソース電極１１ｓと、ドレイン電極１１ｄと、ゲート電極１１ｇと、を備える。トランジスタＴｒ１２は、トランジスタＴｒ１１と同様にアモルファスシリコンからなる半導体層１２１と、保護絶縁膜１２２と、n型アモルファスシリコンからなるオーミックコンタクト層１２３，１２４と、ソース電極１２ｓと、ドレイン電極１２ｄと、ゲート電極１２ｇと、を備える。また、トランジスタＴｒ１２のソース電極１２ｓは画素電極３４に接続される。

トランジスタＴｒ１１、Ｔｒ１２において、ゲート電極１１ｇ，１２ｇは、例えば、アルミニウム−ネオジウム−チタン（ＡｌＮｄＴｉ）またはクロム（Ｃｒ）から形成される。また、ドレイン電極１１ｄ，１２ｄ、ソース電極１１ｓ，１２ｓはそれぞれ例えばアルミニウム−チタン（ＡｌＴｉ）／Ｃｒ、ＡｌＮｄＴｉ／ＣｒまたはＣｒから形成されている。また、それぞれのドレイン電極１１ｄ，１２ｄ及びソース電極１１ｓ，１２ｓと半導体層１１１，１２１との間には低抵抗性接触のため、オーミックコンタクト層１１３，１１４，１２３，１２４が形成される。トランジスタＴｒ１１、Ｔｒ１２は、逆スタガ型であったが、ポリシリコンＴＦＴの場合、コプラナ型であってもよい。

絶縁膜３２上に形成される画素電極（アノード電極）３４は、発光装置１０がボトムエミッション型であれば、透光性を備える導電材料、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＺｎＯ等から構成される。本実施形態では、厚さ５０ｎｍのＩＴＯから構成される。なお、トップエミッション型の発光装置１０であれば、例えばＡｌもしくはＡｌ合金、またはＡｇもしくはＡｇ合金等の光反射性の金属層及びその上に積層された上述のＩＴＯ等の透明導電層の２層構造でもよい。また、各画素電極３４は、隣接する他の画素３０の画素電極３４と層間絶縁膜３５によって絶縁されている。

層間絶縁膜３５は、絶縁材料から形成され、例えば、本実施形態では、厚さ２０ｎｍのＳｉＮから構成される。層間絶縁膜３５は、トランジスタＴｒ１１、Ｔｒ１２を保護する保護絶縁膜であって、画素電極３４間に配置されるトランジスタＴｒ１１、Ｔｒ１２を覆うように形成され、隣接する画素電極３４間を絶縁する。また、層間絶縁膜３５は画素電極３４を開口する開口３５ａを備え、開口３５ａによって画素３０の発光領域が画定される。

正孔注入層３６は正孔（ホール）注入、輸送が可能な有機高分子系の材料から構成される。例えば、本実施形態では、導電性ポリマであるポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）及びドーパントであるポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）が水に重量比で数％分散された水溶液に対して、高沸点溶媒（例えば、エチレングリコール、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、１,３-ジメチル-２-イミダゾリジノン（ＤＭＩ）等）や界面活性剤を適宜混合した溶液が用いられる。正孔注入層３６は、画素電極３４及び層間絶縁膜３５上に形成される。特に本実施形態では、詳細に後述するように、基板３１上に表示領域に対応する開口を有するマスクを設置し、マスクを加温した上で、スプレーコート法によってマスクの開口内に正孔注入材料を含む溶液を塗布し、正孔注入層３６を形成する。このため、本実施形態では正孔注入層３６は、複数の画素３０にわたって表示装置１０の表示領域全体に形成されており、画素電極３４上のみならず、層間絶縁膜３５上にも形成される。

発光層３７は、正孔注入層３６上に形成される。発光層３７は、アノード電極とカソード電極との間に所定の電圧を印加することにより光を発生する機能を有する。発光層３７は、蛍光あるいは燐光を発光することが可能な公知の高分子発光材料、例えばポリパラフェニレンビニレン系やポリフルオレン系、ポリチオフェン系等の共役二重結合ポリマを含む発光材料から構成される。燐光を発する高分子材料としては、上記共役系高分子を基本骨格とした主鎖に、燐光性の置換基（遷移金属錯体または希土類金属錯体等）が置換された発光材料でもよい。また、これらの発光材料は、適宜高沸点芳香族系溶媒（例えばテトラリン、テトラメチルベンゼン等）に溶解した溶液をスプレーコート法等により塗布し、溶媒を揮発させることによって形成する。また、本実施形態では、発光装置１０は全ての画素３０から単色の光が発せられるため、全ての画素３０の正孔注入層３６と発光層３７とはいずれも同じ材料で形成される。このため、正孔注入層３６と同様に、発光層３７は、基板３１上に表示領域に対応する開口を有するマスクを設置し、マスクを加温した上で、スプレーコート法によってマスクの開口内に発光材料を含む溶液を塗布し、発光層３７を形成する。このため、本実施形態では発光層３７は、複数の画素３０にわたって表示装置１０の表示領域全体に形成される。

対向電極（カソード電極）４０は、導電材料、例えばＬｉ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｂａ等仕事関数の低い材料からなる層と、仕事関数の低い材料の酸化を抑えるために仕事関数の低い材料の層を覆うとともに全体のシート抵抗を下げるためのＡｌ等の光反射性導電層からなる２層構造である。本実施形態では、対向電極４０は複数の画素３０に跨って形成される単一の電極層から構成され、電圧Ｖｓｓが印加されている。

次に、本発明の実施形態に係る発光装置の製造方法について、図５〜図１０を用いて説明する。本実施形態では複数の発光装置を同時に形成可能な面積を備える基板３１ａ上に複数の発光装置を形成した後、基板を切断して複数の発光装置１０を得る構成を例にして説明する。

まず、ガラス基板等からなる基板３１ａを用意する。次に、この基板３１ａ上にスパッタ法、真空蒸着法等によりアルミニウム−ネオジウム−チタン（ＡｌＮｄＴｉ）などの金属膜を形成してフォトリソグラフィでパターニングすることにより、図５（ａ）に示すように、ゲート電極１１ｇ，１２ｇを形成する。なお、図５及び図６に示した断面図は、図３に示すＩＶ−ＩＶ線断面図に相当する。

続いて、図５（ｂ）に示すようにＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等によりゲート電極１１ｇ，１２ｇ上にシリコン窒化膜等の絶縁膜３２を形成する。次に、スパッタ法、蒸着等により、ＩＴＯ等の導電膜を堆積し、フォトリソグラフィによって、絶縁膜３２上に画素電極３４をパターニングする。

次に図５（ｃ）に示すように、絶縁膜３２上に、半導体層１１１，１２１となるアモルファスシリコン膜及び保護絶縁膜１１２，１２２となるシリコン窒化膜を連続して堆積し、フォトリソグラフィによりシリコン窒化膜をパターニングして保護絶縁膜１１２，１２２を形成する。次いで、アモルファスシリコンにｎ型不純物が含まれた半導体層をＣＶＤ法によって成膜し、フォトリソグラフィによって、アモルファスシリコンにｎ型不純物が含まれた半導体層及びアモルファスシリコン膜をパターニングして、オーミックコンタクト層１１３，１１４，１２３，１２４及び半導体層１１１，１２１を形成する。その後、ソース−ドレインメタル層をスパッタ法、真空蒸着法等により成膜する。そして、フォトリソグラフィのレジストマスクを用いたエッチングによって、ソース−ドレインメタル層をパターニングしてドレイン電極１１ｄ，１２ｄ及びソース電極１１ｓ，１２ｓを形成する。

続いて、図５（ｄ）に示すように、トランジスタＴｒ１１，Ｔｒ１２等を覆うようにシリコン窒化膜からなる層間絶縁膜３５をＣＶＤ法等により形成する。次に、フォトリソグラフィ等により画素３０の発光領域に対応する領域に開口３５ａを形成し、画素電極３４を露出させる。

次に、基板３１ａ上を純水で洗浄、乾燥し、その後減圧条件下で酸素プラズマ処理を行うことで、画素電極３４、層間絶縁膜３５の表面に液体がなじみやすくなるよう、親液化処理を施す。ここで、親液とは、例えば正孔注入層となる正孔注入材料を含有する有機化合物含有液、もしくは発光材料を含有する有機化合物含有液等の溶液を絶縁性基板上等に滴下して接触角を測定した場合に、当該接触角が３０°未満になる状態と規定する。

続いて図７（ａ）に示すように、予め加温装置等によって、所定の温度、例えば８０℃程度まで加温されたマスク５０をチャンバ内に配置された基板３１ａ上の所定位置に載置する。
マスク５０は、表示領域に対応する開口を備えた、例えば厚さ１ｍｍ程度の平板から構成されている。マスク５０は、熱伝導率が高く、比熱が大きい材料から形成されることが好ましく、例えばアルミニウム合金やマグネシウム合金から形成されている。アルミニウム合金の一例としては、ＡＤＣ１０(Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ系：Ｓｉ７．５〜９．５％、Ｃｕ２．０〜４．０％、比熱９６３Ｊ／ｋｇ・ｋ、熱伝導率９６Ｗ／ｍ・ｋ）が挙げられる。マグネシウム合金の一例としては、ＡＺ３１（Ａｌ３％、Ｚｎ１％、比熱１０２０Ｊ／ｋｇ・ｋ、熱伝導率５１Ｗ／ｍ・ｋ）が挙げられる。これらの合金は、実用金属として広く用いられているＳＵＳ３０４（比熱５０２Ｊ／ｋｇ・ｋ、熱伝導率１６Ｗ／ｍ・ｋ）と比較して、熱伝導率が高く、比熱が大きく、本考案におけるマスク材料として適している。また、図８（ａ）に示すようにマスク５０の表面には撥液層４５が形成されている。撥液層４５は、炭化水素基の水素部分を全てもしくはその一部をフッ素に置換したパーフルオロアルキル基を有する高分子化合物等所定の撥液性を有する化合物、例えばポリテトラフルオロエチレン等のフッ素含有化合物、から形成されている。なお、図８は、図７（ｂ）中VIII−VIII断面線で示した、絶縁膜３２や層間絶縁膜３５等の記載を省略した概略断面図である。ここで、撥液とは、例えば正孔注入層となる正孔注入材料を含有する有機化合物含有液、もしくは発光材料を含有する有機化合物含有液等の溶液を絶縁性基板上等に滴下して接触角を測定した場合に、当該接触角が３０°以上になる状態と規定する。マスク５０の表面に形成された撥液層４５は、マスク５０上に塗布された溶液が開口内へ導きやすくするとともに、溶液が乾燥する際、マスク５０の側面にせり上がりマスク５０の側面の膜厚が厚く形成されることを抑制する。さらに開口内に塗布された溶液がマスク５０下に進入することを抑制する。また撥液層４５は、マスク５０上に塗布された溶液によりマスクが腐食されることを防止する。

次に、図７（ｂ）に示すように、スプレーノズル２０が矢印方向に相対的に移動するように、スプレーノズル２０或いは基板３１ａを載置するステージを移動させながら、マスク５０を載置した基板３１ａ上に、ポリエチレンジオキシチオフェン（以下、ＰＥＤＯＴと記す）を含有したＰＥＤＯＴ溶液である正孔注入材料溶液３６ａをスプレーノズル２０から噴霧する。なお、正孔注入材料溶液３６ａは、ＰＥＤＯＴに界面活性剤（例えば花王製エマルゲン109P）や沸点が180℃以上となる高沸点溶媒（例えばエチレングリコール(197.8℃)、ＮＭＰ(202℃)、ＤＭＩ(225℃)等）等を適宜混合して作製する。正孔注入材料溶液３６ａに界面活性剤を混入させることにより、ＰＥＤＯＴの凝集を抑制することができ、膜厚のムラの発生を抑制することができる。また、高沸点溶媒を利用することによって、スプレーヘッド２０のスキャンむらを軽減し、膜厚のムラの発生を抑制することができる。

スプレーノズル２０から基板３１ａ上に噴霧された正孔注入材料溶液３６ａは、図８（ａ）に示すようにマスク開口５０ａ内に満たされる。マスク５０の表面に形成された撥液層４５は、マスク５０上面に噴霧された正孔注入材料溶液３６ａをマスク開口５０ａ内へ導きやすくするとともに、正孔注入材料溶液３６ａが基板３１ａとマスク５０との隙間に侵入することを防止する。そして、本実施形態ではマスク５０が予め加温されているため、正孔注入材料溶液３６ａは、マスク５０と接する外縁側から乾燥していき、図８（ｂ）に示すように、マスク開口５０ａに沿って溶液乾燥部３６ｂが形成される。このように溶液の端部分を乾燥させることにより、マスク５０に対して正孔注入材料溶液３６ａのせり上がり、端部が厚く形成されることを抑制することができる。続いて、基板３１ａ上からマスク５０を取り外す。その際、マスク５０の表面は撥液処理が施されているため、溶液乾燥部３６ｂがマスク５０に付着することがなく、溶液乾燥部３６ｂに損傷を与えずにマスク５０を取り外すことができる。また、マスク５０を取り外し後は、未乾燥の正孔注入材料溶液３６ａの周囲を取り囲む溶液乾燥部３６ｂが未乾燥の正孔注入材料溶液３６ａが塗布領域外へ広がることを抑制することができる。このため、正孔注入材料溶液３６ａが表示領域の周辺領域に流れ出ることを抑制し、周辺領域上に形成された端子、配線等の上に正孔注入材料溶液３６ａが付着することを抑制することができる。スプレーノズル２０が噴霧する領域は、スプレーノズル２０が移動しない場合、基板３１ａ上において径が３ｃｍ程度まで拡散されているので、複数のマスク開口５０ａに同時に噴霧できる。

次に、正孔注入材料溶液３６ａが自然乾燥する前に、基板３１ａを減圧チャンバに搬送し乾燥を行なう。これにより、正孔注入材料溶液３６ａを均一に展開させた状態で、短時間で乾燥させることができる。これにより、乾燥時の厚みのムラの発生を抑制することができる。

減圧チャンバにおいて基板３１ａの乾燥が終了すると、続いて、例えば大気雰囲気下、２００℃で１５分間加熱乾燥して、残留溶媒の除去を行なう。これにより、図６（ａ）、図８（ｃ）に示すように、表示領域内に比較的均一な厚みの正孔注入層３６を形成することができる。

次に、正孔注入層３６を形成する工程と同様の工程を実施することで、正孔注入層３６上に発光層３７を形成する。
まず、予め例えば８０℃程度に加温したマスク５０を、基板３１ａ上の所定位置に載置する。
次に図９（ａ）に示すように、マスク５０を載置した基板３１ａ上に、発光ポリマ溶液３７ａをスプレーノズル２０から噴霧する。なお、図９に示した断面図は、図７中のVIII−VIII線断面図に相当し、図８と同様に絶縁膜３２や層間絶縁膜３５等は省略している。発光ポリマ溶液３７ａは、発光材料（例えばポリパラフェニレンビニレン系やポリフルオレン系等の共役二重結合ポリマを含むモノトーン色の発光材料）に高沸点芳香族溶媒（例えばテトラリン、テトラメチルベンゼン等）を適宜混合して作製される。
続いて、図９（ｂ）に示すように、マスク５０は予め加温されているため、発光ポリマ溶液はマスク５０と接する外縁側から乾燥していき、マスク開口５０ａに沿って溶液乾燥部３７ｂが形成される。続いて、マスク５０を基板３１ａ上から取り外す。
次に、基板３１ａ上に塗布された発光ポリマ溶液３７ａが自然乾燥する前に、基板３１ａを減圧チャンバに搬送し乾燥を行なう。
減圧チャンバにおいて基板３１ａの乾燥が終了すると、続いて、窒素雰囲気中１２０℃で３０分間加熱乾燥して、残留溶媒の除去を行なう。これにより、図９（ｃ）に示すように、表示領域内に比較的均一な厚みの発光層３７を形成することができる。

続いて、発光層３７まで形成した基板３１ａ上の所定位置に蒸着マスクを配し、スパッタ法、真空蒸着法等により、例えばＬｉ、Ｍｇ、Ｂａ、Ｃａ等の低仕事関数膜を４ｎｍ、Ａｌ合金膜を５００ｎｍ蒸着する。これにより、蒸着マスクの開口に選択的に成膜して、図６（ｂ）に示すように、発光層３７上に対向電極４０を形成する。

次に、基板３１ａを真空中から窒素雰囲気中に搬送し、メタルキャップやガラス等の封止基板（図示せず）に、ＵＶ硬化又は熱硬化接着剤を塗布したものと、基板３１ａとを貼り合わせした後、硬化させる。

最後に基板３１ａを切断して、複数の発光装置１０を完成させる。

本発明の実施の形態に係る発光装置の製造方法によれば、マスク５０を加温することで、マスク５０と接する有機化合物含有液の外縁部をいち早く乾燥させることができる。これにより、溶液がマスク５０に対してせり上がりを抑制することができ、端部分での膜厚のムラの発生を抑制することができる。また、このように乾燥した有機化合物含有液の外縁部は、マスク５０を基板３１ａから取り外した際に有機化合物含有液が所定の形成領域外へ広がることを抑制することができ、塗布領域を画定することができる。マスク５０への加温は、所定の温度に加熱された加温装置にマスク５０を直接或いは間接的に接触することによってマスク５０に伝熱させてもよいし、加温装置からの放出される熱風により予めマスク５０を加温してもよい。このように、加温装置がチャンバ内においてマスク５０を選択的に加温するので、その後の製造処理においてマスクの温度を基板３１ａの表面等の周囲の温度より高く維持することができ、マスク開口５０ａに沿って溶液乾燥部３７ｂを形成できる。

また、本実施形態では、マスク５０の表面に撥液層４５を形成することにより、更に有機化合物含有液の界面張力により有機化合物含有液がマスク５０側面にせり上がることを抑制することができ、不均一な厚さの有機層となることを防止することができる。また、マスク５０の取り外し時に、有機材料がマスク５０に付着しないため有機層に損傷を与えることを防ぐことができる。そのため、有機層を所定の領域に、かつ、所定の形状で形成することができる。また、基板３１ａとマスク５０との隙間に有機化合物含有液が侵入することを防止することができ、有機化合物含有液が表示領域外に流れ出ることを防ぐことができる。

また、上述した実施形態では、正孔注入材料溶液３６ａと発光ポリマ溶液３７ａとの溶媒に高沸点溶媒を使用しているため、スプレーヘッド２０のスキャンむらを軽減する効果がある。これにより、正孔注入層３６及び発光層３７を比較的均一に成膜することができる。

また、上述した実施形態では、正孔注入材料溶液３６ａ及び発光ポリマ溶液３７ａが有機層の領域に塗布されて乾燥していない状態で減圧乾燥することにより、有機化合物含有液が展開した状態から短時間で乾燥させることができる。これにより乾燥時の厚みのムラの発生を抑制することができる。

また、上述した実施形態では、正孔注入材料溶液３６ａ及び発光ポリマ溶液３７ａに界面活性剤をいれることにより、これらの凝集力を低下させて均一に展開させやすくするとともに、マスク５０の側面へのせりあがりを防止して、乾燥時の厚みのムラの発生を抑制することができる。

本発明は上述した実施形態に限られず、様々な変形及び応用が可能である。
上述した実施形態では、予め加温したマスク５０を基板３１ａ上に配する方法について説明したが、これに限られない。例えば、図９（ａ）及び（ｂ）に示すように、マスク５０上面にマスク開口５０ａを取り囲むように電熱線５１を設置し、電熱線５１によってマスク５０を加温した状態で有機化合物含有液を塗布することも可能である。そうすることで、マスク５０の温度を一定にすることができる。また、マスク５０を予め電熱線５１で加温してもよい。更に、電熱線５１は、マスク５０上面に設置される構成に限らず図９（ｃ）に示すようにマスク５０内に埋設されていてもよい。この場合、マスク５０は、例えばセラミックから形成される。この場合、図９（ａ）及び（ｂ）に示すマスク５０では、マスク開口５０ａの周囲を局所的に加温できるので熱効率に優れている。なお、電熱線５１は、マスク開口５０ａの間隔が狭い場合、全てのマスク開口５０ａに沿って設置する必要はなく、例えば十分均一な温度に設定できれば所定の間隔ごとに設置して、周囲に電熱線５１が設けられていないマスク開口５０ａが設けられていてもよい。また、マスク５０自体が電熱できる低抵抗の導電体で形成されていれば、加熱装置がマスク５０に通電させてマスク５０を加温してもよい。
また、上述した実施形態及び変形例では、加温によってマスク５０が熱膨張する場合、マスク５０は、スプレーノズル２０で噴霧しているときの加温状態から、所定期間を経て冷却して収縮させた方が、マスク開口５０ａの面積が大きくなるので、溶液乾燥部３６ｂからマスク５０を取り外しやすくなる。すなわち、スプレーノズル２０で噴霧時よりもマスク５０を放熱させて低温にするため、チャンバ内の熱をマスク５０の加温温度より十分低い温度に温度制御部が冷却するよう設定したり、噴霧後にマスク５０への通電を停止することが好ましい。

上述した実施形態では、単一色を発光する発光装置及び発光装置の製造方法について説明したが、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）色の発光材料が塗り分けられたフルカラー又はマルチカラーの発光装置及び発光装置の製造方法に用いることができる。この場合、異なる色の画素間で共通する層である、正孔注入層を形成する際に、上述した実施形態の方法を用い、異なる色の画素間で共通しない層、例えば、発光層については、異なる発光材料をそれぞれ対応する画素に、インクジェットによって不連続の液滴として吐出するか、ノズルプリントによって連続した液流として吐出すればよい。

また、上述した実施形態では、表示領域に対応する開口を有するマスクをもちいて、表示領域全体に複数の画素間にわたる正孔注入層、発光層を形成する構成を例に挙げて説明したが、開口は各画素に対応して設けられても良い。

また、上述した実施形態では、基板上への有機化合物含有液の塗布を、スプレーノズルからの噴霧による方法について説明したが、特に本方法のみに限定されず他の方法を用いてもよい。例えば、ノズルプリント法、インクジェットプリント法等を用いてもよい。

また、上述した実施形態では、マスクを８０℃程度まで加温すると記載したが、これは、使用する有機化合物含有液の沸点等の物性により適宜設定可能である。

本発明の実施形態に係る発光装置の平面図である。 発光装置の画素の等価回路図である。 発光装置の画素に着目した平面図である。 図３に示すIV-IV線断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施形態に係る発光装置の製造方法を説明するための断面図である。 （ａ）〜（ｂ）は、本発明の実施形態に係る発光装置の製造方法を説明するための断面図である。 （ａ）〜（ｂ）は、有機化合物含有液の塗布方法を説明した斜視図である。 （ａ）〜（ｃ）は、正孔注入層の成膜方法を説明した概略断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、発光層の成膜方法を説明した概略断面図である。 電熱線の配設状況を示した図で、（ａ）は平面図、（ｂ）はｂ−ｂ線で示した断面図、（ｃ）は他の実施例を示した断面図。

符号の説明

１０・・・発光装置、２０・・・スプレーノズル、３０・・・画素、３１・・・画素基板、３１ａ・・・基板、３２・・・絶縁膜、３４・・・画素電極、３５・・・層間絶縁膜、３６・・・正孔注入層、３７・・・発光層、３６ａ，３６ｂ・・・溶液乾燥部、４０・・・対向電極、４５・・・撥液層、５０・・・マスク、Ｃｓ・・・キャパシタ、Ｌａ・・・アノードライン、Ｌｄ・・・データライン、Ｌｓ・・・セレクトライン、Ｔｒ１１，Ｔｒ１２・・・トランジスタ

Claims (8)

1. 開口を有するマスクを加温する加温工程と、
   電極が形成された基板上に加温された前記マスクを設置する設置工程と、
   前記マスクを介して前記画素基板上に前記有機層となる有機化合物含有液を塗布する塗布工程と、
   塗布された前記有機化合物含有液に前記マスクから熱を伝導する伝熱工程と、
   を備えることを特徴とする発光装置の製造方法。
2. 前記加温工程では、加温装置でマスクを加温することを特徴とする請求項１に記載の発光装置の製造方法。
3. 前記加温工程では、前記マスクに設けられた電熱線によって前記マスクを加温することを特徴とする請求項１に記載の発光装置の製造方法。
4. 前記電熱線は、前記マスク上面に配設され又は前記マスク内に埋設されていることを特徴とする請求項３に記載の発光装置の製造方法。
5. 前記電熱線は前記マスクの開口に沿うように配設又は埋設されていることを特徴とする請求項４に記載の発光装置の製造方法。
6. 前記マスクの表面は、撥液処理が施されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法。
7. 前記有機化合物含有液に、界面活性剤を混入させることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項の製造方法によって製造されたことを特徴とする発光装置。

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