JP2013004188A - 有機ｅｌ装置、及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】有機平坦化層から発生するガスによる表示品質の低下の防止、画素欠陥の発生を防止することができる有機ＥＬ装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】平坦化層４１の上にガスバリア層５３が形成され、ガスバリア層５３及び無機隔壁４３には、無機隔壁４３を貫通して平坦化層４１に到達する貫通孔４６が形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、有機ＥＬ装置、及び電子機器に関する。

従来から、基板上に多数の有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子を備えた有機ＥＬ装置が知られている（特許文献１、２）。上記有機ＥＬ素子は、基板上に形成されたＴＦＴ（薄膜トランジスター）や配線等を覆う平坦化層と、その平坦化層上に形成された電極（陽極）と、その電極を区画する画素開口部を有する隔壁と、その隔壁の画素開口部内に形成された機能層と、その機能層を覆って形成された電極（陰極）とを備えている。特に、有機発光層などの機能層を液相材料により形成する場合には、隔壁の画素開口部内に機能層の液相材料を配した後、乾燥させて形成する。

この様な有機ＥＬ素子は、製造工程において、有機材料により形成された平坦化層が、フォトリソグラフィ法に用いられるレジスト剥離液等の処理液にさらされる。また平坦化層は、内部に残留した溶媒等、ガスを発生する不純物を多く含んでいる。そのため、処理液に含まれる物質が平坦化層中の不純物に作用してガスを発生させる。

例えば、特許文献３には、このようなガスを、平坦化層を含む内部に蓄積せず外部に放出するために、平坦化層と隔壁の間に貫通孔を形成し、それを通してガス成分を外部に放出して、ダークスポットの発生を抑制し表示品位を確保する方法が開示されている。

特許第３３２８２９７号公報 特開２００３−１２３９８８号公報 特開２００９−１８７８９８号公報

しかしながら、上記特許文献３に記載の有機ＥＬ装置では、平坦化層に含まれるガス成分は、かならずしも全てが上記貫通孔を通して外部に排出されるとは限らず、平坦化層の直上にある画素電極を通して外部に放出された場合には、ガス成分が画素電極表面に付着したり、有機発光層を含む機能層に拡散することにより有機ＥＬ素子の発光特性が低下する課題がある。また、ガス成分が画素電極を介して外部に放出されると画素電極の膜が物理的に破壊され、画素欠陥が生じ表示品位が低下する。

このような画素欠陥は、有機ＥＬ装置の製造後も時間とともに成長し、複数の画素を含む領域が非発光領域になるおそれがあった。

本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係る有機ＥＬ装置は、基板と、前記基板上に形成された有機平坦化層と、前記有機平坦化層上に形成されたガスバリア層と、前記ガスバリア層上に形成された第１電極と、前記第１電極の上部を露出させる画素開口部が形成された隔壁と、前記画素開口部に設けられた少なくとも有機発光層を含む機能層と、前記機能層を覆って設けられた第２電極と、を有し、前記隔壁は、第１隔壁と前記第１隔壁に積層された第２隔壁とからなり、前記第１隔壁を貫通して前記ガスバリア層に到達する第１隔壁貫通孔と、前記第１隔壁貫通孔に連通すると共に前記ガスバリア層を貫通するガスバリア層貫通孔と、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、隔壁の形成時には、有機平坦化層においてガスが発生しても、ガスバリア層貫通孔および隔壁貫通孔を通して有機平坦化層の外部に排出される。また、隔壁を形成した後の製造工程においては、基板が加熱されて、有機平坦化層の温度が上昇することで、ガスバリア層貫通孔および隔壁貫通孔から不純物の排出が促進される。これにより、有機平坦化層中の不純物が減少してガスの発生が防止される。また、有機平坦化層と第１電極との間にガスバリア層を設けることで有機平坦化層から発生したガスが直上の第１電極側に拡散することが抑制される。従って、有機平坦化層からガスが発生することを防止できるだけでなく、発生したガスを外部に排出することができ、ガスの蓄積による有機ＥＬ装置の表示品質の低下を防止することができ、信頼性の高い有機ＥＬ装置を提供することができる。

［適用例２］上記適用例に係る有機ＥＬ装置において、前記第１隔壁は親液性を有し、前記第２隔壁は撥液性を有し、前記第２隔壁は、前記第１隔壁上に形成され、前記第２隔壁の端部は前記第１隔壁の端部よりも前記第１隔壁に形成された前記第１隔壁貫通孔側に形成されていることが好ましい。

この構成によれば、隔壁の画素開口部内に液相材料を配し、乾燥させて機能層を形成する際に、有機隔壁により画素開口部外部への液相材料の流出が防止される。また、画素開口部内の第１隔壁と第２隔壁との境界に第１隔壁が段差状に露出されるので、画素開口部の第１隔壁と第２隔壁との境界付近における濡れ性が向上する。そのため、液相材料が乾燥して体積が減少し、液面が第１隔壁と第２隔壁との境界に近づくと、第１隔壁により液相材料の厚さが均一化され、機能層を平坦に形成することができる。従って、有機ＥＬ装置の発光が均一になり特性および信頼性が向上する効果を得ることができる。

［適用例３］上記適用例に係る有機ＥＬ装置において、前記第１隔壁は、前記有機平坦化層側に形成された第３隔壁と、前記第２隔壁側に形成された第４隔壁を備え、前記第４隔壁の端部は、前記第３隔壁の端部よりも前記第１隔壁に形成された前記第１隔壁貫通孔側に形成されていることが好ましい。

この構成によれば、画素開口部における第１隔壁の表面積がより拡大し、機能層の液相材料に対する濡れ性がより向上する。従って、機能層をより平坦に形成することができ、発光の均一性および信頼性が大幅に向上する効果を得ることができる。

［適用例４］上記適用例に係る有機ＥＬ装置において、前記第２隔壁には、前記第２隔壁および前記ガスバリア層を貫通して前記第１隔壁貫通孔に連通するか、または前記第１隔壁貫通孔を通って前記有機平坦化層に到達する第２隔壁貫通孔が形成されていることが好ましい。

この構成によれば、有機平坦化層中のガスを発生させる不純物を、貫通孔を通して外部へより促進して排出することができる。従って、画素欠陥あるいはダークスポットの発生を抑える事ができ、信頼性が向上する効果を得ることができる。

［適用例５］上記適用例に係る有機ＥＬ装置において、前記第１隔壁貫通孔の端部は、前記ガスバリア層貫通孔の端部よりも前記第１隔壁に形成された前記画素開口部側に形成されていることが好ましい。

この構成によれば、ガスバリア層貫通孔を形成したのち、その上に第１隔壁を形成しフォトリソ工程などにより容易に第１隔壁貫通孔を形成することができ、有機平坦化層からのガス成分を容易に外部に放出する効果を得ることができる。従って画素欠陥あるいはダークスポットの発生を抑える事ができ、信頼性が向上する効果を得ることができる。

［適用例６］上記適用例に係る有機ＥＬ装置において、前記ガスバリア層貫通孔の端部は、前記第１隔壁貫通孔の端部よりも前記第１隔壁に形成された前記画素開口部側に形成されていることが好ましい。

この構成によれば、ガスバリア層貫通孔に対して第一隔壁貫通孔を狭くすることができる。従って、有機平坦化層から発生するガス成分が、画素を形成する第２隔壁の端部に拡散することがなく、より垂直方向に拡散する効果を得ることができる。

［適用例７］上記適用例に係る有機ＥＬ装置において、前記ガスバリア層は、無機化合物を含むことが好ましい。

この構成によれば、無機化合物として、例えばＳｉＯ₂、ＳｉＮあるいはＳｉＯｘＮｙなどのガスバリア性の高い材料を用いることができる。従って、有機平坦化層から発生するガス成分の拡散を抑える効果を得ることができる。

［適用例８］上記適用例に係る有機ＥＬ装置において、前記ガスバリア層は、有機樹脂を含むことが好ましい。

この構成によれば、有機樹脂からなるガスバリア性の高い材料を用いることができる。従って、有機樹脂材料を用いることで、有機平坦化層を成膜するのと同様にスピンコートあるいはスリットコーターなどの印刷プロセスで容易に成膜できる効果を得ることができる。

［適用例９］上記適用例に係る有機ＥＬ装置において、前記ガスバリア層は、有機樹脂あるいは無機化合物からなることが好ましい。

この構成によれば、無機化合物として、ガスバリア性の高い材料を用いることができる。また、有機平坦化層から発生するガス成分の拡散を抑える効果を得ることができる。また、有機樹脂材料を用いることで、有機平坦化層を成膜するのと同様にスピンコートあるいはスリットコーターなどの印刷プロセスで容易に成膜できる効果を得ることができる。

［適用例１０］上記適用例に係る有機ＥＬ装置において、前記ガスバリア層は、金属を含む層が含まれることが好ましい。

この構成によれば、金属を含む層が含まれるので、ガスバリア性を向上させることができる。

［適用例１１］上記適用例に係る有機ＥＬ装置において、前記ガスバリア層は、反射性を有することが好ましい。

この構成によれば、反射性を有するので、反射機能とガスバリア性とを兼ね備えたガスバリア層を構成することができる。例えば、トップエミッション構造に適用することができる。

［適用例１２］上記適用例に係る有機ＥＬ装置において、前記第１隔壁は、前記有機平坦化層と接しないように形成されていることが好ましい。

この構成によれば、第１隔壁とガスバリア層とを同時に貫通させて貫通孔を形成するので、製造工程を簡略化し、生産性を向上させることができる。また、有機平坦化層から発生したガスを外部に逃がすためのガスバリア層貫通孔および隔壁貫通孔の大きさが小さくなることを抑えることが可能となり、外部にガスを排出しやすくすることができる。

［適用例１３］本適用例に係る電子機器は、上記に記載の有機ＥＬ装置を備えていることを特徴とする。

この構成によれば、上記した有機ＥＬ装置を備えているので、ガスの蓄積による有機ＥＬ装置の表示品質の低下を防止することができ、信頼性の高い電子機器を提供することができる。

第１実施形態に係る有機ＥＬ装置の電気的な構成を示す等価回路図。 有機ＥＬ装置の構造を示す模式断面図。 無機隔壁における貫通孔の形状と配置の実施例を示す平面図。 有機ＥＬ装置の製造方法を工程順に示す模式断面図。 有機ＥＬ装置の製造方法を工程順に示す模式断面図。 有機ＥＬ装置の製造方法を工程順に示す模式断面図。 有機ＥＬ装置を備えた電子機器の一例としてテレビを示す模式斜視図。 変形例の有機ＥＬ装置の構造を示す模式断面図。 変形例の有機ＥＬ装置の構造を示す模式断面図。

以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大または縮小して表示している。

＜有機ＥＬ装置の構成＞
まず、本実施形態に係る有機ＥＬ装置の概略構成について図１〜図３を参照して説明する。図１は有機ＥＬ装置の電気的な構成を示す等価回路図、図２は有機ＥＬ装置の発光画素の構造を示す模式断面図、図３（ａ）〜（ｃ）は無機隔壁における貫通孔の形状及び配置を示す模式平面図である。

図１に示すように、有機ＥＬ装置１１は、複数の走査線１２と、走査線１２に対して交差する方向に延びる複数の信号線１３と、信号線１３に並列に延びる複数の電源線１４とがそれぞれ配線された構成を有するとともに、走査線１２及び信号線１３の各交点付近に、画素領域１５を形成したものである。

信号線１３には、シフトレジスター、レベルシフター、ビデオライン及びアナログスイッチを備えるデータ側駆動回路１６が接続されている。走査線１２には、シフトレジスター及びレベルシフターを備える走査側駆動回路１７が接続されている。また、画素領域１５の各々には、走査線１２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薄膜トランジスター（ＴＦＴ；Thin Film Transistor）１８と、このスイッチング用ＴＦＴ１８を介して信号線１３から供給される画素信号を保持する保持容量１９と、この保持容量１９によって保持された画素信号がゲート電極２１に供給される駆動用ＴＦＴ２２と、この駆動用ＴＦＴ２２を介して電源線１４に電気的に接続したときに、電源線１４から駆動電流が流れ込む陽極としての画素電極２３と、この画素電極２３と陰極としての共通電極２４との間に挟み込まれた有機発光層を含む機能層２５とが設けられている。画素電極２３と共通電極２４と機能層２５とにより、有機ＥＬ素子２６が構成されている。

このような構成によれば、走査線１２が駆動されてスイッチング用ＴＦＴ１８がオンになると、そのときの信号線１３の電位が保持容量１９に保持され、保持容量１９の状態に応じて、駆動用ＴＦＴ２２のオン・オフ状態が決まる。そして、駆動用ＴＦＴ２２のチャネルを介して、電源線１４から画素電極２３に電流が流れ、さらに機能層２５を介して共通電極２４に電流が流れる。すると、機能層２５はこれを流れる電流量に応じて発光する。

図２に示すように、有機ＥＬ装置１１は、基板３１上に形成された多数の有機ＥＬ素子２６の機能層２５から射出された光を、有機ＥＬ素子２６が形成された基板３１と反対側の封止基板５１から取り出すトップエミッション方式の有機ＥＬ装置である。

基板３１は、例えば、Ｓｉ（シリコン）等により形成され、基板３１上には、例えば、ＳｉＯ₂（シリコン酸化物）等により絶縁膜３２が形成されている。絶縁膜３２上には、個々の有機ＥＬ素子２６に対応して駆動用ＴＦＴ２２が設けられている。駆動用ＴＦＴ２２は、絶縁膜３２上に形成された半導体層３３と、半導体層３３のチャネル領域（図示せず）にゲート絶縁膜３４を介して対向配置されたゲート電極２１と、を備えている。そして、ゲート絶縁膜３４及びゲート電極２１を覆って、層間絶縁膜３５が形成されている。

層間絶縁膜３５上にはソース電極３６及びドレイン電極３７が形成され、それぞれ、コンタクトホール３８ａ，３８ｂを介して半導体層３３のソース領域及びドレイン領域に接続されている。ソース電極３６は、層間絶縁膜３５上に形成された電源線１４に接続されている。

これら駆動用ＴＦＴ２２及び電源線１４を覆って、基板３１上を平坦化する平坦化層（有機平坦化層）４１が形成されている。平坦化層４１は、例えば、アクリル系やポリイミド系等の耐熱性及び絶縁性を有する有機材料により形成されている。平坦化層４１上には、ガスバリア層５３が形成されている。ガスバリア層５３は、例えば、ＳｉＮやＳｉＯｘ等のガスバリア性の高い無機材料により形成されている。

ガスバリア層５３上には、有機ＥＬ素子２６の陽極である画素電極（第１電極）２３が形成されている。画素電極２３は、例えば、Ａｌ（アルミニウム）等の反射性を有する導電性材料により形成されている。画素電極２３は、平坦化層４１を貫通してドレイン電極３７に到達するコンタクトホール４２を介してドレイン電極３７に接続されている。また、駆動用ＴＦＴ２２のゲート電極２１は、前述したスイッチング用ＴＦＴ１８（図１参照）に接続されて画素信号を保持する保持容量１９と電気的に接続されている。

画素電極２３上には、無機隔壁（第１隔壁）４３と、無機隔壁４３上に形成された有機隔壁（第２隔壁）４４とからなる隔壁４５が形成されている。隔壁４５には、画素電極２３を有機ＥＬ素子２６ごとに区画し、かつ画素電極２３の上部（基板３１と反対側の面）を露出させる開口部４５ａ（画素開口部）が形成されている。また、隔壁４５の開口部４５ａには、開口部４５ａ内に露出された無機隔壁４３の一部により、開口部４５ａ内の有機隔壁４４と無機隔壁４３との境界に階段状の段差が形成されている。

無機隔壁４３は、例えば、ＳｉＯ₂等の絶縁性の無機材料により形成されている。そして、表面には親液化処理が施され、濡れ性が向上されて親液性を有している。有機隔壁４４は、例えば、平坦化層４１と同様の有機材料により形成されている。そして、表面には撥液化処理が施されて撥液性を有している。

ここで、本実施形態では、無機隔壁４３には、無機隔壁４３を貫通して平坦化層４１に到達する貫通孔（第１隔壁貫通孔）４６が形成されている。有機隔壁４４は貫通孔４６を介して平坦化層４１と接している。また、貫通孔４６は、図３（ａ）に示すように、平面視でその開口が開口部４５ａの周囲に点在しているか、または、図３（ｂ）に示すように、開口部４５ａの周囲に環状に形成されている。また、図３（ｃ）に示すように、開口部４５ａの周囲に溝状の貫通孔４６を格子状に形成しても良い。なお、図３において、開口部４５ａは平面視で楕円形となっているが、これに限定されるものではない。例えば、四角形などの多角形や短辺側が円弧となっているトラック状でもよい。

開口部４５ａの内部には、図２に示すように、機能層２５が設けられている。機能層２５は、画素電極２３側に形成された正孔注入・輸送層４７と、その上に積層されて形成された発光層４８と、を備えている。正孔注入・輸送層４７は、例えば、３，４−ポリエチレンジオキシチオフェン−ポリスチレンスルフォン酸（ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ）の分散液、すなわち、ポリスチレンスルフォン酸を分散媒として、３，４−ポリエチレンジオキシチオフェンを分散させ、さらにこれを水に分散させた分散液等の液相材料を乾燥させることにより形成されている。

また、発光層４８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により形成されている。特にフルカラー表示を行う場合には、赤色、緑色、青色の各波長域に対応する光を発光する材料が用いられる。

発光層４８の形成材料としては、例えば、（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。さらに、Ｉｒ（ｐｐｙ）₃などの燐光材料を用いることもできる。

機能層２５上には、機能層２５及び隔壁４５を覆って、有機ＥＬ素子２６の陰極である共通電極（第２電極）２４が設けられている。共通電極２４は、例えば、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の光透過性を有する導電性材料により形成されている。共通電極２４上には、光透過性を有する接着層５２を介して、例えば、ガラスや石英等の透明な材料により形成された封止基板５１が貼着されている。

＜有機ＥＬ装置の製造方法＞
次に、有機ＥＬ装置の製造方法について図４〜図６を参照して説明する。図４（ａ）〜（ｃ）、図５（ａ）〜（ｂ）、及び図６（ａ）〜（ｂ）は、有機ＥＬ装置の製造方法を示す概略断面図である。

図４（ａ）に示すように、まず、基板３１上に絶縁膜３２を形成し、絶縁膜３２上に駆動用ＴＦＴ２２、スイッチング用ＴＦＴ１１２（図１参照）及び上述の配線や回路等を形成する。具体的には、絶縁膜３２上に駆動用ＴＦＴ２２の半導体層３３と、半導体層３３を覆うゲート絶縁膜３４を形成し、その上にゲート電極２１を形成する。

そして、半導体層３３に不純物をドープしてソース領域、ドレイン領域、及びチャネル領域を形成する。そして、これらを覆うように層間絶縁膜３５を形成し、フォトリソグラフィ法により、層間絶縁膜３５を貫通し、半導体層３３のソース領域及びドレイン領域に到達するコンタクトホール３８ａ，３８ｂを形成する。

次に、図４（ｂ）に示すように、層間絶縁膜３５上に電源線１４を形成する。次いで、層間絶縁膜３５上にソース電極３６およびドレイン電極３７を形成する。ソース電極３６は半導体層３３のソース領域と電源線１４とに接するように形成される。ドレイン電極３７は半導体層３３のドレイン領域に接するように形成される。

次いで、図４（ｃ）に示すように、これらを覆うように平坦化層４１を形成する。次いでフォトリソグラフィ法により、平坦化層４１を貫通し、ドレイン電極３７に到達するコンタクトホール４２を形成する。

次に、図５（ａ）に示すように、平坦化層４１上にガスバリア層５３を形成する。具体的には、例えば、真空蒸着法やスパッタ法などを用いて、ＳｉＮやＳｉＯｘ等のガスバリア性の高い無機材料を形成する。その後、フォトリソグラフィ法及びエッチング法を用いてパターニングする。

次いで、図５（ｂ）に示すように、ガスバリア層５３に平面的に重なる形で画素電極２３を形成し、コンタクトホール４２を介してドレイン電極３７に接続させる。

次いで、図６（ａ）に示すように、画素電極２３、ガスバリア層５３及び平坦化層４１を覆うようにベタ状の無機材料層１４３を形成する。そして、フォトリソグラフィ法により、無機材料層１４３に画素電極２３を区画するとともに画素電極２３の上部を露出させる開口部４３ａと、無機材料層１４３及びガスバリア層５３を貫通して平坦化層４１に到達する貫通孔４６を形成して、無機隔壁４３を完成させる。

このとき、平坦化層４１の内部には、例えば、ガスを発生させる不純物が残留した状態となっている。また、平坦化層４１は、フォトリソグラフィ法において用いられるレジスト剥離液にさらされる。

次に、図６（ｂ）に示すように、平坦化層４１、画素電極２３、及び無機隔壁４３を覆って有機材料層１４４を形成し、フォトリソグラフィ法により有機材料層１４４に開口部４４ａを形成して有機隔壁４４を形成する。このとき、有機隔壁４４の開口部４４ａは、無機隔壁４３の開口部４３ａよりも一回り大きく形成する。これにより、無機隔壁４３と有機隔壁４４とを備え、無機隔壁４３の開口部４３ａと有機隔壁４４の開口部４４ａからなる開口部４５ａが形成された隔壁４５が形成される。

次に、画素電極２３の表面を洗浄処理し、続いて、画素電極２３と無機隔壁４３と有機隔壁４４とを形成した側の面に酸素プラズマ処理を行う。これにより、表面に付着した有機物等の汚染物を除去して濡れ性を向上させる。具体的には、基板３１を所定温度、例えば７０〜８０℃程度に加熱し、続いて大気圧下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、撥液化処理を行うことにより、特に有機隔壁４４の上面及び側面の濡れ性を低下させる。具体的には、大気圧下で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板３１を室温まで冷却することで、有機隔壁４４の上面及び側面を撥液化し、その濡れ性を低下させる。

なお、このＣＦ₄プラズマ処理においては、画素電極２３の露出面および無機隔壁４３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および無機隔壁４３の構成材料であるＳｉＯ₂などはフッ素に対する親和性に乏しいため、酸素プラズマ処理で濡れ性が向上した面は濡れ性がそのままに保持される。次に、基板３１を、例えば、２００℃程度の温度に加熱してアニール処理を行う。

次いで、図２に示すように、隔壁４５に囲まれた開口部４５ａ内に正孔注入・輸送層４７を形成する。この正孔注入・輸送層４７の形成工程では、スピンコート法や液滴吐出法が採用されるが、本実施形態では、開口部４５ａ内に正孔注入・輸送層４７の形成材料を選択的に配する必要上、特に液滴吐出法であるインクジェット法が好適に採用される。

このインクジェット法により、正孔注入・輸送層４７の形成材料であるＰＥＤＯＴ−ＰＳＳの分散液を画素電極２３の露出面上に配し、その後、熱処理（乾燥・焼成処理）を、例えば、２００℃で１０分間程度行うことにより、厚さ２０ｎｍ〜１００ｎｍ程度の正孔注入・輸送層４７を形成する。なお、この正孔注入・輸送層４７の形成方法については、特に無機隔壁４３や有機隔壁４４によって画素領域１５を区画しない場合、前記したようにスピンコート法を採用することもできる。

次いで、この正孔注入・輸送層４７上に、発光層４８を形成する。この発光層４８の形成工程でも、上記の正孔注入・輸送層４７の形成と同様に、液滴吐出法であるインクジェット法が好適に採用される。すなわち、インクジェット法により、発光層４８の形成材料を正孔注入・輸送層４７上に吐出し、その後、窒素雰囲気中にて１３０℃で３０分間程度熱処理を行い、隔壁４５に形成された開口部４５ａ内、すなわち画素領域１５上に厚さ５０ｎｍ〜２００ｎｍ程度の発光層４８を形成する。

なお、発光層４８の形成材料中に用いる溶媒としては、正孔注入・輸送層４７を再溶解させないもの、例えば、キシレンなどが好適に用いられる。また、この発光層４８の形成方法については、特に無機隔壁４３や有機隔壁４４によって画素領域１５を区画しない場合、正孔注入・輸送層４７の形成の場合と同様に、スピンコート法を採用することもできる。

次いで、発光層４８及び有機隔壁４４を覆ってＩＴＯにより共通電極２４を形成する。この共通電極２４の形成では、正孔注入・輸送層４７や発光層４８の形成とは異なり、蒸着法やスパッタ法等で行うことにより、画素領域１５にのみ選択的に形成するのでなく、基板３１のほぼ全面に共通電極２４を形成する。

その後、共通電極２４上に接着剤を用いて接着層５２を形成し、さらにこの接着層５２によって封止基板５１を接着し、封止を行う。

＜電子機器の構成＞
図７は、上記した有機ＥＬ装置を備えた電子機器の一例としてテレビを示す模式斜視図である。以下、有機ＥＬ装置を備えたテレビの構成を、図７を参照しながら説明する。

図７に示すように、テレビ９１は、表示部９２と、枠部９３と、脚部９４と、リモコン９５とを有する。表示部９２は、内部に組み込まれた有機ＥＬ装置１１によって、画素欠陥の発生を防止することができる等、高品位な表示を行うことができる。なお、上記した有機ＥＬ装置１１は、上記テレビの他、ディスプレイ、モバイルコンピューター、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、車載機器、オーディオ機器、照明機器、光プリンターの光源などの各種電子機器に用いることができる。

以上詳述したように、本実施形態の有機ＥＬ装置１１及び電子機器によれば、以下に示す効果が得られる。

（１）本実施形態の有機ＥＬ装置１１によれば、上述のように、無機隔壁４３およびガスバリア層５３に平坦化層４１に到達する貫通孔４６が形成されている。そのため、ガスバリア層５３あるいは無機隔壁４３の形成時に平坦化層４１がレジスト剥離液にさらされて、レジスト剥離液に含まれる化学物質が平坦化層４１中の不純物に作用してガスが発生したとしても、発生したガスは貫通孔４６を通して平坦化層４１の外部へと排出される。したがって、平坦化層４１の内部や、平坦化層４１と画素電極２３及び無機隔壁４３との間にガスが蓄積されることが防止できる。

（２）本実施形態の有機ＥＬ装置１１によれば、ガスバリア層５３は、平坦化層４１を覆う形で形成されているため、平坦化層４１中の不純物に作用して発生したガスは、開口部４５ａに出てくることは無く、貫通孔４６を通して外部に排出される。その結果、有機ＥＬ装置１１における画素欠陥を抑えることができ、信頼性も向上する。

（３）本実施形態の有機ＥＬ装置１１によれば、隔壁４５の開口部４５ａ内に液相材料を配し、乾燥させて機能層２５を形成する際に、隔壁４５により開口部４５ａの外部への液相材料の流出が防止される。また、開口部４５ａ内の有機隔壁４４と無機隔壁４３との境界に無機隔壁４３が段差状に露出されるので、その境界付近における無機隔壁４３の表面積が拡大して濡れ性が向上する。そのため、液相材料が乾燥して体積が減少し、液面が有機隔壁４４と無機隔壁４３との境界に近づくと、液相材料は親液性の無機隔壁４３にピニングされ、液相材料の厚さが均一化される。それゆえに、乾燥後に機能層２５を平坦に形成することができる。

（４）本実施形態の有機ＥＬ装置１１によれば、貫通孔４６を有する無機隔壁４３を形成した後に、プラズマ処理やアニール処理等により基板３１を加熱することで、平坦化層４１の温度が上昇して、貫通孔４６からの不純物の排出が促進される。これにより、平坦化層４１中の不純物が減少する。したがって、有機ＥＬ素子２６を封止基板５１により封止した後、平坦化層４１からのガスの発生が防止され、有機ＥＬ装置１１の内部にガスが蓄積することが防止される。

（５）本実施形態の有機ＥＬ装置１１によれば、貫通孔４６は、その開口が開口部４５ａの周囲に点在しているか、または、開口部４５ａの周囲に環状に形成されている。そのため、貫通孔４６の開口面積を増加させて、より効果的に平坦化層４１の不純物やガスを排出させることができ、機能層２５の近傍にガスが蓄積することを確実に防止することができる。

（６）本実施形態の有機ＥＬ装置１１によれば、平坦化層４１からガスが発生することを防止できるだけでなく、製造工程において平坦化層４１から発生したガスを外部に排出することができ、ガスの蓄積による有機ＥＬ装置１１の表示品質の低下を防止することができる。さらに、ガスバリア層５３の効果により、平坦化層４１からのガスがその上の開口部４５ａに排出されることがさらに抑えられ、高い信頼性を確保できる。

（７）本実施形態の電子機器によれば、上記した有機ＥＬ装置１１を備えているので、ガスの蓄積による有機ＥＬ装置１１の表示品質の低下を防止することができ、信頼性の高い電子機器を提供することができる。

なお、実施形態は上記に限定されず、以下のような形態で実施することもできる。

（変形例１）
上記したように、貫通孔４６を形成する方法として、無機材料層１４３及びガスバリア層５３をフォトリソグラフィ法を用いて貫通させて形成することに代えて、例えば、図８に示すように形成してもよい。図８は、変形例の有機ＥＬ装置１１１の構造を示す模式断面図である。図８に示す有機ＥＬ装置１１１は、ガスバリア層５３の側面を覆うように無機隔壁４３が形成されている。これによれば、ガスバリア層５３を形成したのち、その上に無機隔壁４３を形成し、フォトリソ工程などにより無機隔壁４３に貫通孔４６（１４６）を容易に形成することができ、平坦化層４１からのガス成分を容易に外部に放出することができる。

（変形例２）
上記したように、有機材料層１４４から開口部４４ａを形成することに加えて、更に、図９に示すように形成してもよい。図９は、変形例の有機ＥＬ装置２１１の構造を示す模式断面図である。図９に示す有機ＥＬ装置２１１は、有機材料層１４４を形成した後、フォトリソグラフィ法及びエッチング法を用いて、開口部４４ａを形成すると共に貫通孔２４６を形成する。これによれば、平坦化層４１に到達する貫通孔２４６が形成されているので、貫通孔４６と共に貫通孔２４６によって、より発生したガスを外部に排出させることができる。

（変形例３）
上記したように、上述の実施形態ではトップエミッション方式の有機ＥＬ装置１１について説明したが、本発明を上述の実施形態とは反対側から光を取り出すボトムエミッション方式の有機ＥＬ装置に適用できることは言うまでもない。また、ＴＦＴなどを用いるアクティブマトリクスではなく、単純マトリクス向けの素子基板を用いて本発明を実施し、単純マトリクス駆動しても上記と同じ効果を得ることができる。

（変形例４）
上記したように、ガスバリア層５３としてＳｉＯ₂などの無機化合物を用いることに限定されず、例えば、有機樹脂材料を用いるようにしてもよい。有機樹脂材料としては、例えば、平坦化層４１と同様に、アクリル系やポリイミド系等の材料が挙げられる。これによれば、ガスバリア性を維持できると共に、有機平坦化層を成膜するのと同様にスピンコートあるいはスリットコーターなどの印刷プロセスで容易に成膜することができる。

（変形例５）
上記したように、隔壁４５は、無機隔壁４３と有機隔壁４４とによって構成されていることに限定されず、例えば、無機隔壁４３が更に２つに分けられ、２つの無機隔壁（平坦化層４１側に形成された第３隔壁、有機隔壁４４側に形成された第４隔壁）と有機隔壁４４とによって、開口部４５ａが階段状に形成されていてもよい。これによれば、開口部４５ａにおける無機隔壁４３の表面積がより拡大し、機能層２５の液相材料に対する濡れ性がより向上する。従って、機能層２５をより平坦に形成することができ、発光の均一性および信頼性を大幅に向上させることができる。

１１…有機ＥＬ装置、１２…走査線、１３…信号線、１４…電源線、１５…画素領域、１６…データ側駆動回路、１７…走査側駆動回路、１８…スイッチング用ＴＦＴ、１９…保持容量、２１…ゲート電極、２２…駆動用ＴＦＴ、２３…第１電極としての画素電極、２４…第２電極としての共通電極、２５…機能層、２６…有機ＥＬ素子、３１…基板、３２…絶縁膜、３３…半導体層、３４…ゲート絶縁膜、３５…層間絶縁膜、３６…ソース電極、３７…ドレイン電極、３８ａ，３８ｂ…コンタクトホール、４１…有機平坦化層としての平坦化層、４２…コンタクトホール、４３…第１隔壁としての無機隔壁、４４…第２隔壁としての有機隔壁、４５…隔壁、４５ａ…画素開口部としての開口部、４６…第１隔壁貫通孔、ガスバリア層貫通孔としての貫通孔、４７…正孔注入・輸送層、４８…発光層、５１…封止基板、５２…接着層、５３…ガスバリア層、９１…テレビ、９２…表示部、９３…枠部、９４…脚部、９５…リモコン、１４３…無機材料層、１４４…有機材料層。

Claims (13)

1. 基板と、
   前記基板上に形成された有機平坦化層と、
   前記有機平坦化層上に形成されたガスバリア層と、
   前記ガスバリア層上に形成された第１電極と、
   前記第１電極の上部を露出させる画素開口部が形成された隔壁と、
   前記画素開口部に設けられた少なくとも有機発光層を含む機能層と、
   前記機能層を覆って設けられた第２電極と、を有し、
   前記隔壁は、第１隔壁と前記第１隔壁に積層された第２隔壁とからなり、
   前記第１隔壁を貫通して前記ガスバリア層に到達する第１隔壁貫通孔と、前記第１隔壁貫通孔に連通すると共に前記ガスバリア層を貫通するガスバリア層貫通孔と、を備えたことを特徴とする有機ＥＬ装置。
2. 前記第１隔壁は親液性を有し、前記第２隔壁は撥液性を有し、
   前記第２隔壁は、前記第１隔壁上に形成され、前記第２隔壁の端部は前記第１隔壁の端部よりも前記第１隔壁に形成された前記第１隔壁貫通孔側に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ装置。
3. 前記第１隔壁は、前記有機平坦化層側に形成された第３隔壁と、前記第２隔壁側に形成された第４隔壁を備え、
   前記第４隔壁の端部は、前記第３隔壁の端部よりも前記第１隔壁に形成された前記第１隔壁貫通孔側に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の有機ＥＬ装置。
4. 前記第２隔壁には、前記第２隔壁および前記ガスバリア層を貫通して前記第１隔壁貫通孔に連通するか、または前記第１隔壁貫通孔を通って前記有機平坦化層に到達する第２隔壁貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の有機ＥＬ装置。
5. 前記第１隔壁貫通孔の端部は、前記ガスバリア層貫通孔の端部よりも前記第１隔壁に形成された前記画素開口部側に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ装置。
6. 前記ガスバリア層貫通孔の端部は、前記第１隔壁貫通孔の端部よりも前記第１隔壁に形成された前記画素開口部側に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ装置。
7. 前記ガスバリア層は、無機化合物を含む事を特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ装置。
8. 前記ガスバリア層は、有機樹脂を含む事を特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ装置。
9. 前記ガスバリア層は、有機樹脂あるいは無機化合物からなることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ装置。
10. 前記ガスバリア層は、金属を含む層が含まれることを特長とする請求項１に記載の有機ＥＬ装置。
11. 前記ガスバリア層は、反射性を有する事を特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ装置。
12. 前記第１隔壁は、前記有機平坦化層と接しないように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ装置。
13. 請求項１乃至請求項１２のいずれか一項に記載の有機ＥＬ装置を備えていることを特徴とする電子機器。

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