JP4561201B2 - 電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び電子機器 - Google Patents

電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び電子機器 Download PDF

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Description

本発明は、電気光学装置及びその製造方法と、この電気光学装置を備えた電子機器に関するものである。
電気光学装置の分野では、酸素や水分等に対する耐久性向上が課題となっている。例えば、上記電気光学装置の一例である有機エレクトロルミネッセンス（以下、有機ＥＬと略記する）表示装置では、発光層（電気光学層）を構成する電気光学材料（有機ＥＬ材料，正孔注入注入材料，電子注入材料等）の酸素や水分等による劣化や、陰極の酸素や水分等による導電性低下等により、ダークスポットと呼ばれる非発光領域が発生してしまい、発光素子としての寿命が短くなるという課題がある。
このような課題を解決するために、表示装置の基板にガラスや金属の蓋を取り付けて水分等を封止する方法が採られてきた。そして、近年では、表示装置の大型化及び軽薄化に対応するために、発光素子上に透明でガスバリア性に優れた珪素窒化物、珪素酸化物、セラミックス等の薄膜を高密度プラズマ成膜法（例えば、イオンプレーティング、ＥＣＲプラズマスパッタ、ＥＣＲプラズマＣＶＤ、表面波プラズマＣＶＤ、ＩＣＰ−ＣＶＤ等）により成膜させる薄膜封止と呼ばれる技術が用いられている。
特開２００１−２８４０４１号公報
しかしながら、上述した技術により成膜される薄層（ガスバリア層）は、緻密で非常に硬い膜であるため、薄層が被膜する表面上に凸凹や急峻な段差が存在すると、成膜された薄層に外部応力が集中してクラックや剥離が生じ、かえって遮断性が低下してしまうという問題がある。特に、バンクと呼ばれる隔壁を設けて、複数の発光層を区分けしている場合には、ガスバリア層が被膜する表面がバンクの存在により凸凹状に形成されてしまうため、特に問題となる。
このため、ガスバリア層を平坦化させる下地層を設けることにより、ガスバリア層への応力集中を緩和させる場合があるが、この下地層を形成する材料が流動的であると、下地層の固化時に材料が流れ出し、平坦な下地（上面）を形成しづらいという問題がある。
また、ガスバリア層への応力発生を抑えるために、体積変化を起こしづらい材料で下地層を形成することが望まれている。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、ガスバリア層の下地となる層を形成する材料の流動性を調整するとともに、体積変化を起こしづらい下地層を形成してガスバリア層への応力集中を緩和させて剥離やクラックを起こさないようにした電気光学装置及びその製造方法、及び電子機器を提供することを目的とする。
本発明に係る電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び電子機器では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
第１の発明は、基体上に、複数の第１電極と、第１電極の形成位置に対応した複数の開口部を有するバンク構造体と、開口部のそれぞれに配置される電気光学層と、バンク構造体及び電気光学層を覆う第２電極と、を有する電気光学装置において、第２電極を覆うとともに略平坦な上面が形成された緩衝層と、緩衝層を覆うガスバリア層とを備えるようにした。この発明によれば、緩衝層が、基体側から発生する反りや体積変化により発生する応力を緩和する。したがって、不安定なバンク構造体からの第２電極の剥離を防止することができる。更に、緩衝層の上面が略平坦化されるので、緩衝層上に形成される硬い被膜からなるガスバリア層が平坦化されるので、ガスバリア層に応力が集中する部位がなくなる。これにより、ガスバリア層へのクラックの発生を防止できる。
基体上に、複数の第１電極と、前記第１電極の形成位置に対応した複数の開口部を有するバンク構造体と、前記開口部のそれぞれに配置される電気光学層と、前記バンク構造体及び前記電気光学層を覆う第２電極と、前記第２電極を覆うとともに略平坦な上面が形成された樹脂層と、前記樹脂層を覆うガスバリア層と、を有し、前記第２電極と前記樹脂層との間には、前記第２電極を保護する電極保護層が設けられているようにした。
基体上に、複数の第１電極と、前記第１電極の形成位置に対応した複数の開口部を有するバンク構造体と、前記開口部のそれぞれに配置される電気光学層と、前記バンク構造体及び前記電気光学層を覆う第２電極と、前記第２電極を覆うとともに略平坦な上面が形成された樹脂層と、前記樹脂層を覆うガスバリア層と、を有し、前記樹脂層は、微粒子を含有しており、前記微粒子は、１０ｎｍから１０００ｎｍの粒径を有するようにした。
基体上に、複数の第１電極と、前記第１電極の形成位置に対応した複数の開口部を有するバンク構造体と、前記開口部のそれぞれに配置される電気光学層と、前記バンク構造体及び前記電気光学層を覆う第２電極と、前記第２電極を覆いかつ前記第２電極を保護する電極保護層と、前記電極保護層上に設けられ、かつ略平坦な上面が形成された樹脂層と前記樹脂層を覆うガスバリア層と、を有し、前記電極保護層は、紫外線吸収材料からなり、前記樹脂層は、紫外線硬化樹脂であることを特徴とした。
また、緩衝層が、親油性の有機樹脂材料からなり、塗布形成後に減圧下で水分または有機溶媒成分等を除去した硬化被膜であるものでは、水分が除去されているので、電気光学層の劣化防止効果が高くなる。
また、緩衝層が、紫外線硬化樹脂により形成されるものでは、緩衝層を加熱せずに成膜させることができるので、加熱による発光層への悪影響を抑えることができる。
また、緩衝層が、珪素を含む有機高分子からなる材料により形成されるものでは、ガスバリア層などとの界面の接着性を向上させることができるので、反りや応力による剥離やクラックの発生を防止できる。
また、緩衝層が、主鎖に窒素原子を有する有機材料により形成されるものでは、緩衝層を発光層の耐熱温度以下で形成することができるので、発光層に損傷を与えることを防止できる。
また、緩衝層が、微粒子を含有するものでは、被膜形成時や温度変化に対して体積変化を起こしづらくなり、ガスバリア層への負担を軽減することができる。
また、微粒子が、１０ｎｍから１０００ｎｍの粒径を有するものでは、微粒子がバンク構造体の形状に起因する凸凹や急峻な段差に入り込むことができる。しかも、略同一径の微粒子を含有させることにより、上面を平坦化させやすくなる。
また、微粒子が、緩衝層内に１０％から７０％の含有率で含まれるものでは、緩衝層の形成時に緩衝層材料が流れ出しづらくなり、平坦な上面を形成しやすくなる。
また、微粒子が、緩衝層と異なる屈折率を有するものでは、緩衝層と異なる屈折率を有する微粒子が連鎖することにより、光学導波路となり、発光層からの光の取り出し効率を向上させることができる。
また、第２電極と緩衝層との間には、第２電極の腐食を防止する電極保護層が設けられるものでは、製造プロセス時に第２陰極の腐食が防止することができ、第２陰極が良好な導電性を維持することができる。
また、電極保護層が、紫外線吸収材料により形成されるものでは、電極保護層が紫外線を吸収するので、緩衝層の形成時に紫外線が発光層に与える悪影響を抑えることができる。
また、バンク構造体における開口部を形成する壁面が、基体と１１０度から１７０度の角度を有するように形成されるものでは、発光層が開口部に配置されやすくなるので、発光層を良好に形成することができる。
また、バンク構造体における開口部を形成する壁面が、少なくともその表面が撥液性を有するように形成されるものでは、発光層を開口部に確実に配置することができる。
また、緩衝層が、バンク構造体が露出しないように、バンク構造体よりも広い範囲を被覆するものでは、バンク構造体の影響により第２電極の表面に形成される凸凹形の形状を漏れなく平坦化させることができる。
また、ガスバリア層が、緩衝層が露出しないように、緩衝層よりも広い範囲を被覆するものでは、ガスバリア層を略全面にわたり略平坦化させることができる。
また、ガスバリア層及び／又は電極保護層が、基体の外周部の絶縁層に接触するように形成されるものでは、第２電極を水分等から遮断することができる。
また、電極保護層とガスバリア層とが、基体の外周部において接触するように形成されるものでは、第２電極を水分等から略完全に遮断することができる。
また、ガスバリア層の上部に、微粒子を含有する接着層を介して表面保護層が設けられるものでは、微粒子により接着層の膜厚を均一にさせやすくなるとともに、微粒子が光学導波路となり、光の取り出し効率を向上させることができる。また、微粒子が柔軟性を有する場合には、外部からの荷重を分散させることもできる。
また、前記樹脂層の形成領域は、前記第２電極の形成領域よりも広く、かつ前記ガスバリア層の形成領域よりも狭いことを特徴とする。
第２の発明は、基体上に、複数の第１電極と、第１電極の形成位置に対応した複数の開口部を有するバンク構造体と、開口部のそれぞれに配置される電気光学層と、バンク構造体及び電気光学層を覆う第２電極とを有する電気光学装置の製造方法において、ウエットプロセスにより第２電極上に緩衝層を配置するとともに略平坦な上面を形成する第１工程と、緩衝層上にガスバリア層を形成する第２工程とを有するようにした。この発明によれば、緩衝層が、基体側から発生する反りや体積変化により発生する応力を緩和する。したがって、不安定なバンク構造体からの第２電極の剥離を防止することができる。また、緩衝層の上面が略平坦化されるので、緩衝層上に形成される硬い被膜からなるガスバリア層が平坦化されるので、ガスバリア層に応力が集中する部位がなくなる。これにより、ガスバリア層へのクラックの発生を防止できる。第１工程は、ウエットプロセスにより第２電極上に液状の緩衝材料を配し、該液状の緩衝材料を水蒸気分圧５０Ｐａ以下、望ましくは、１Ｐａ以下にて固化させる工程であることが好ましい。このようにすることにより、緩衝層の水分を良好に低減させることができ、電気光学装置の信頼性を向上させることができる。
基体上に、複数の第１電極と、前記第１電極の形成位置に対応した複数の開口部を有するバンク構造体と、前記開口部のそれぞれに配置される電気光学層と、前記バンク構造体及び前記電気光学層を覆う第２電極と、を有する電気光学装置の製造方法において、前記第２電極上に電極保護層を形成する第１工程と、前記電極保護層上に樹脂層を配置するとともに略平坦な上面を形成する第２工程と、前記樹脂層上にガスバリア層を形成する第３工程と、を有するようにした。
基体上に、複数の第１電極と、前記第１電極の形成位置に対応した複数の開口部を有するバンク構造体と、前記開口部のそれぞれに配置される電気光学層と、前記バンク構造体及び前記電気光学層を覆う第２電極と、を有する電気光学装置の製造方法において、前記第２電極上に電極保護層を形成する第１工程と、前記電極保護層上に樹脂層を配置するとともに略平坦な上面を形成する第２工程と、前記樹脂層上にガスバリア層を形成する第３工程と、を有し、前記電極保護層は、紫外線吸収材料からなり、前記樹脂層は、紫外線硬化樹脂であることを特徴とした。
また、第２工程が、微粒子を含有する有機材料により緩衝層を形成するものでは、微粒子がバンク構造体の形状に起因する凸凹や急峻な段差に入り込み、また、緩衝層の形成時に流れ出しづらいので平坦な上面を形成しやすくなる。しかも、略同一径の微粒子を含有させることにより、上面を平坦化させやすくなる。
また、第２工程が、主鎖に窒素原子を有する有機材料により前記緩衝層を形成するものでは、緩衝層を発光層の耐熱温度以下で形成することができるので、発光層に損傷を与えることを防止できる。
また、第１工程が、ウエットプロセスにより第２電極上に液状の緩衝材料を配置し、液状の緩衝材料を水蒸気分圧５０Ｐａ以下にて固化させる工程であるものでは、緩衝層の水分含有量を抑えることができるので、電気光学層の劣化防止効果が高くなる。
第３の発明は、電子機器が、第１の発明の電気光学装置、或いは第２の発明の製造方法により得られた電気光学装置を備えるようにした。この発明によれば、ガスバリア層が剥離したり、クラックが発生したりしないので、水分等による発光層の劣化が防止される。したがって、鮮やかな画像を長時間表示することができる電子機器を得ることができる。
以下、本発明の電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び電子機器の実施形態について図を参照して説明する。
電気光学装置として、電気光学物質の一例である電界発光型物質、中でも有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）材料を用いたＥＬ表示装置について説明する。
図１は、ＥＬ表示装置１の配線構造を示す図である。ＥＬ表示装置１は、スイッチング素子として薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor、以下ＴＦＴと略記する）を用いたアクティブマトリクス型のＥＬ表示装置である。
ＥＬ表示装置（電気光学装置）１は、図１に示すように、複数の走査線１０１と、各走査線１０１に対して直角に交差する方向に延びる複数の信号線１０２と、各信号線１０２に並列に延びる複数の電源線１０３とがそれぞれ配線された構成を有するとともに、走査線１０１と信号線１０２の各交点付近に画素領域Ｘが設けられる。
信号線１０２には、シフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオライン及びアナログスイッチを備えるデータ線駆動回路１００が接続される。また、走査線１０１には、シフトレジスタ及びレベルシフタを備える走査線駆動回路８０が接続される。
さらに、画素領域Ｘの各々には、走査線１０１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ＴＦＴ１１２と、このスイッチング用ＴＦＴ１１２を介して信号線１０２から供給される画素信号を保持する保持容量１１３と、該保持容量１１３によって保持された画素信号がゲート電極に供給される駆動用ＴＦＴ１２３と、この駆動用ＴＦＴ１２３を介して電源線１０３に電気的に接続したときに該電源線１０３から駆動電流が流れ込む画素電極（電極）２３と、この画素電極２３と陰極（電極）５０との間に挟み込まれた機能層１１０とが設けられる。画素電極２３と陰極５０と機能層１１０により、発光素子（有機ＥＬ素子）が構成される。
このＥＬ表示装置１によれば、走査線１０１が駆動されてスイッチング用ＴＦＴ１１２がオン状態になると、そのときの信号線１０２の電位が保持容量１１３に保持され、該保持容量１１３の状態に応じて、駆動用ＴＦＴ１２３のオン・オフ状態が決まる。そして、駆動用ＴＦＴ１２３のチャネルを介して、電源線１０３から画素電極２３に電流が流れ、さらに機能層１１０を介して陰極５０に電流が流れる。機能層１１０は、これを流れる電流量に応じて発光する。
次に、ＥＬ表示装置１の具体的な構成について図２〜図５を参照して説明する。
ＥＬ表示装置１は、図２に示すように電気絶縁性を備えた基板２０と、スイッチング用ＴＦＴ（図示せず）に接続された画素電極が基板２０上にマトリックス状に配置されてなる画素電極域（図示せず）と、画素電極域の周囲に配置されるとともに各画素電極に接続される電源線（図示せず）と、少なくとも画素電極域上に位置する平面視ほぼ矩形の画素部３（図２中一点鎖線枠内）とを具備して構成されたアクティブマトリクス型のものである。
なお、本発明においては、基板２０と後述するようにこれの上に形成されるスイッチング用ＴＦＴや各種回路、及び層間絶縁膜などを含めて、基体と称している。（図３、４中では符号２００で示している。）
画素部３は、中央部分の実表示領域４（図２中二点鎖線枠内）と、実表示領域４の周囲に配置されたダミー領域５（一点鎖線および二点鎖線の間の領域）とに区画される。
実表示領域４には、それぞれ画素電極を有する表示領域Ｒ，Ｇ，ＢがＡ−Ｂ方向およびＣ−Ｄ方向にそれぞれ離間してマトリックス状に配置される。
また、実表示領域４の図２中両側には、走査線駆動回路８０、８０が配置される。これら走査線駆動回路８０、８０は、ダミー領域５の下側に配置されたものである。
さらに、実表示領域４の図２中上側には、検査回路９０が配置される。この検査回路９０は、ＥＬ表示装置１の作動状況を検査するための回路であって、例えば検査結果を外部に出力する検査情報出力手段（図示せず）を備え、製造途中や出荷時の表示装置の品質、欠陥の検査を行うことができるように構成されたものである。なお、この検査回路９０も、ダミー領域５の下側に配置されたものである。
走査線駆動回路８０および検査回路９０は、その駆動電圧が、所定の電源部から駆動電圧導通部３１０（図３参照）および駆動電圧導通部３４０（図４参照）を介して、印加されるよう構成される。また、これら走査線駆動回路８０および検査回路９０への駆動制御信号および駆動電圧は、このＥＬ表示装置１の作動制御を行う所定のメインドライバなどから駆動制御信号導通部３２０（図３参照）および駆動電圧導通部３５０（図４参照）を介して、送信および印加される。なお、この場合の駆動制御信号とは、走査線駆動回路８０および検査回路９０が信号を出力する際の制御に関連するメインドライバなどからの指令信号である。
また、ＥＬ表示装置１は、図３、図４に示すように基体２００上に画素電極２３と発光層６０と陰極５０とを備えた発光素子（有機ＥＬ素子）を多数形成し、さらにこれらを覆って緩衝層２１０、ガスバリア層３０等を形成させたものである。
なお、発光層６０としては、代表的には発光層（エレクトロルミネッセンス層）であり、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層などのキャリア注入層またはキャリア輸送層を備えるもの。さらには、正孔阻止層（ホールブロッキング層）、電子阻止層（エレクトロン阻止層）を備えるものであってもよい。
基体２００を構成する基板２０としては、いわゆるトップエミッション型のＥＬ表示装置の場合、この基板２０の対向側であるガスバリア層３０側から発光光を取り出す構成であるので、透明基板及び不透明基板のいずれも用いることができる。不透明基板としては、例えばアルミナ等のセラミックス、ステンレススチール等の金属シートに表面酸化などの絶縁処理を施したもの、また熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂、さらにはそのフィルム（プラスチックフィルム）などが挙げられる。
また、いわゆるボトムエミッション型のＥＬ表示装置の場合には、基板２０側から発光光を取り出す構成であるので、基板２０としては、透明あるいは半透明のものが採用される。例えば、ガラス、石英、樹脂（プラスチック、プラスチックフィルム）等が挙げられ、特にガラス基板が好適に用いられる。なお、本実施形態では、ガスバリア層３０側から発光光を取り出すトップエミッション型とし、よって基板２０としては上述した不透明基板、例えば不透明のプラスチックフィルムなどが用いられる。
また、基板２０上には、画素電極２３を駆動するための駆動用ＴＦＴ１２３などを含む回路部１１が形成されており、その上に発光素子（有機ＥＬ素子）が多数設けられる。発光素子は、図５に示すように、陽極として機能する画素電極２３と、この画素電極２３からの正孔を注入／輸送する正孔輸送層７０と、電気光学物質の一つである有機ＥＬ物質を備える発光層６０と、陰極５０とが順に形成されたことによって構成されたものである。
このような構成のもとに、発光素子はその発光層６０において、正孔輸送層７０から注入された正孔と陰極５０からの電子とが結合することにより発光する。
画素電極２３は、本実施形態ではトップエミッション型であることから透明である必要がなく、したがって適宜な導電材料によって形成される。
正孔輸送層７０の形成材料としては、例えばポリチオフェン誘導体、ポリピロール誘導体など、またはそれらのドーピング体などが用いられる。具体的には、３，４−ポリエチレンジオシチオフェン／ポリスチレンスルフォン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）の分散液、すなわち、分散媒としてのポリスチレンスルフォン酸に３，４−ポリエチレンジオ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などが用いられる。
発光層６０を形成するための材料としては、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を用いることができる。具体的には、（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。
なお、上述した高分子材料に代えて、従来公知の低分子材料を用いることもできる。
また、必要に応じて、このような発光層６０の上に電子注入層を形成してもよい。
また、本実施形態において正孔輸送層７０と発光層６０とは、図３〜図５に示すように基体２００上にて格子状に形成された親液性制御層２５と有機バンク層２２１とによって囲まれて配置され、これにより囲まれた正孔輸送層７０および発光層６０は単一の発光素子（有機ＥＬ素子）を構成する素子層となる。
なお、有機バンク層２２１の開口部２２１ａの各壁面の基体２００表面に対する角度θが、１１０度以上から１７０度以下となっている（図５参照）。このような角度としたのは、発光層６０をウエットプロセスにより形成する際に、開口部２２１ａ内に配置されやすくするためである。
陰極５０は、図３〜図５に示すように、実表示領域４およびダミー領域５の総面積より広い面積を備え、それぞれを覆うように形成されたもので、発光層６０と有機バンク層２２１の上面、さらには有機バンク層２２１の外側部を形成する壁面を覆った状態で基体２００上に形成されたものである。なお、この陰極５０は、図４に示すように有機バンク層２２１の外側で基体２００の外周部に形成された陰極用配線２０２に接続される。この陰極用配線２０２にはフレキシブル基板２０３が接続されており、これによって陰極５０は、陰極用配線２０２を介してフレキシブル基板２０３上の図示しない駆動ＩＣ（駆動回路）に接続される。
陰極５０は、電子注入効果の大きい材料が好適に用いられる。例えば、カルシウム、マグネシウム、ナトリウム、リチウム金属又はこれらの金属化合物である。金属化合物としては、弗化カルシウムなどの金属弗化物、酸化リチウムなどの金属酸化物、アセチルセトナトカルシウムなどの有機金属錯体が該当する。
また、これらの材料だけでは電気抵抗が大きく電極として機能しないため、アルミニウム、金、銀、銅などの金属層、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウム錫酸化物）、酸化錫などの金属酸化導電層との積層体として組み合わせて用いてもよい。なお、本実施形態では、弗化リチウム、マグネシウム金属、ＩＴＯの積層体を、透明性が得られる膜厚に調整して用いるものとする。
陰極５０の上層部には、陰極保護層５５を形成してもよい。なお、陰極保護層５５極めて薄い膜であるため不図示としている。
陰極保護層５５は、製造プロセス時に陰極５０が腐食されてしまうことを防止するために設けられる層であり、無機化合物、例えば、ＩＴＯ、シリコン酸化物、シリコン窒化物、シリコン窒酸化物等のシリコン化合物により形成される。陰極５０を無機化合物からなる陰極保護層５５で覆うことにより、カルシウム、マグネシウム、ナトリウム、リチウム金属又はこれらの金属化合物からなる陰極５０への酸素等の侵入を良好に防止することができる。なお、陰極保護層５５は、基体２００の外周部の絶縁層２８４上まで、１０ｎｍから３００ｎｍ程度の厚みに形成される。
陰極５０の上には、有機バンク層２２１よりも広い範囲で、かつ陰極５０を覆った状態で緩衝層２１０が設けられる。緩衝層２１０は、有機バンク層２２１の形状の影響により、凸凹状に形成された陰極５０の凸凹部分を埋めるように配置され、更に、その上面は略平坦に形成される。
緩衝層２１０は、基体２００側から発生する反りや体積変化により発生する応力を緩和し、不安定な有機バンク層２２１からの陰極５０の剥離を防止する機能を有する。また、緩衝層２１０の上面が略平坦化されるので、緩衝層２１０上に形成される硬い被膜からなるガスバリア層３０も平坦化されるので、応力が集中する部位がなくなり、これにより、ガスバリア層３０へのクラックの発生を防止する。
緩衝層２１０としては、親油性で低吸水性を有する高分子材料、例えば、ポリオレフィン系またはポリエーテル系を用いることができる。また、メチルトリメトキシシランやテトラエトキシシランなどのアルコキシシランを加水分解させて縮合させた有機珪素ポリマーでもよい。更に、３−アミノプロピルトリメトキシシランや３−グリシドキシプロピルトリメトキシシランなどのシランカップリング剤等の珪素化合物を含んだ高分子を用いることにより、陰極５０及びガスバリア層３０との界面の接着性を向上させることができる。
また、緩衝層２１０として、メタクリレート樹脂やエポキシ樹脂などを主成分とする紫外線硬化型樹脂を用いることもできる。紫外線硬化型樹脂を用いることにより、加熱処理を行うことなく緩衝層２１０が成膜されるので、加熱による発光層６０への悪影響を抑えることができる。この場合には、陰極保護層５５が紫外線吸収材料により形成されるようにすることが望ましく、例えば酸化チタンや酸化亜鉛、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）などのエネルギーバンドギャップが２〜４ｅＶの酸化物半導体材料が陰極保護層５５の少なくとも一部に使われることで、緩衝層２１０を透過した紫外線を陰極保護層５５で吸収させることにより、緩衝層２１０に照射した紫外線が発光層６０に悪影響を与えることを防止する。
また、緩衝層２１０としては、主鎖に窒素原子を含む有機高分子からなる材料、例えば、トリレンジイソシアネートやキシリレンジイソシアネートなどのイソシアネート化合物（−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ基を有する化合物）やジエチレントリアミンやｍ−フェニレンジアミンなどのアミン化合物（―ＮＨ２基や−ＮＨ基を有する化合物）等を有する材料をアクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル、ポリエーテル、ポリアルコールなどの主剤成分と重合させたポリマーが用いることができる。これらのポリマーは、ウレタン結合、アミド結合、ウレア結合をすることで、主鎖に窒素原子を含むような構造となる。
イソシアネート化合物やアミン化合物は、反応性が高く、ポリマーの持つ水酸基やカルボキシル基と低温下においても重合が進むため、１２０℃以下の低温でも硬化可能である。また、主鎖に窒素原子を含むポリマーは、窒素原子がもつ極性により表面自由エネルギーが高く、そのため、陰極保護層５５やガスバリア層３０等の無機化合物層との密着性が向上し、耐久性に優れた多層構造を形成することができる。
更に、イソシアネート化合物は、水分と反応することで、尿素結合反応を起こし、ポリマー化する。この反応により、緩衝層２１０に残存する水分を固定化することで、陰極５０や発光層６０への水分の侵入を防止できる。
また、緩衝層２１０には、微粒子２１１が添加（含有）される。微粒子２１１を含有させることにより、緩衝層２１０を形成する緩衝層材料の流動性を調整することができる。また、緩衝層２１０が微粒子２１１を含有することにより、被膜形成時や温度変化に対して体積変化を起こしづらくなり、ガスバリア層３０への負担を軽減させることができる。
緩衝層２１０に含有される微粒子２１１は、有機高分子材料または無機酸化物材料、例えばポリエステルやＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、シリカやアルミナが好ましい。また、微粒子２１１は、緩衝層２１０の材料と相溶しやすいようにカップリング処理等の表面処理が施される。
また、微粒子２１１は、１０ｎｍから１０００ｎｍ程度の粒径を有し、緩衝層２１０に１０％から７０％の含有率で添加される。これにより、微粒子２１１が有機バンク層２２１の開口部２２１ａ等の段差に入り込み、隙間のない良好な層を形成することができる。しかも、略同一径の微粒子２１１を含有させることにより、緩衝層２１０上面を平坦化させることができる。なお、微粒子２１１はより多く添加させることが望ましいが、含有率が８０％を超えると、膜としての強度が保持できなくなる場合があるので避けるべきである。
更に、微粒子２１１は、屈折率ｎが、１．２〜２．０程度の材料から構成されることが望ましい。緩衝層２１０（例えば、非晶質ポリオレフィンｎ＝１．５３）と異なる屈折率ｎを有する微粒子２１１（例えば、シリカ微粒子ｎ＝１．４６）が連鎖することにより、光学導波路を形成し、発光層６０からの光の取り出し効率を向上させることができる。
なお、微粒子２１１の粒径は、必ずしも均一である必要はなく、粒径の異なる粒子で構成してもよい。例えば、緩衝層２１０の上面を平坦化させる微粒子２１１の粒径は１０００ｎｍとし、光学導波路として機能させる微粒子２１１或いは隙間に入り込ませる微粒子２１１の粒径は１０ｎｍとしてもよい。
更に、このような緩衝層２１０の上には、緩衝層２１０の基体２００上で露出する部位を覆った状態でガスバリア層３０が設けられる。そして、ガスバリア層３０は、基体２００の外周部の絶縁層２８４上まで形成される。なお、絶縁層２８４上において、陰極保護層５５と接触するようにしてもよい。
ガスバリア層３０は、その内側に酸素や水分が浸入するのを防止するためのもので、これにより陰極５０や発光層６０への酸素や水分の浸入を防止し、酸素や水分による陰極５０や発光層６０の劣化等を抑えるようにしたものである。
また、ガスバリア層３０は、例えば無機化合物からなるもので、好ましくは珪素化合物、すなわち珪素窒化物や珪素酸窒化物、珪素酸化物などによって形成される。ただし、珪素化合物以外でも、例えばアルミナや酸化タンタル、酸化チタン、さらには他のセラミックスなどからなっていてもよい。このようにガスバリア層３０が無機化合物で形成されていれば、特に陰極５０がＩＴＯでから形成されることにより、ガスバリア層３０と陰極５０の一部との密着性がよくなり、したがってガスバリア層３０が欠陥のない緻密な層となって酸素や水分に対するバリア性がより良好になる。
また、ガスバリア層３０としては、例えば上述した珪素化合物のうちの異なる層を積層した構造としてもよく、具体的には、陰極５０側から珪素窒化物、珪素酸窒化物の順に形成し、あるいは陰極５０側から珪素酸窒化物、珪素酸化物の順に形成してガスバリア層３０を構成するのが好ましい。また、このような組み合わせ以外にも、組成比の異なる珪素酸窒化物を２層以上積層した場合に、陰極５０側の層の酸素濃度がこれより外側の層の酸素濃度より低くなるように構成するのが好ましい。
このようにすれば、陰極５０側がその反対側より酸素濃度が低くなることから、ガスバリア層３０中の酸素が陰極５０を通ってその内側の発光層６０に到り、発光層６０を劣化させてしまうといったことを防止することができ、これにより発光層６０の長寿命化を図ることができる。
更に、ガスバリア層３０としては、積層構造とすることなく、その組成を不均一にして特にその酸素濃度が連続的に、あるいは非連続的に変化するような構成としてもよく、その場合にも、陰極５０側の酸素濃度が外側の酸素濃度より低くなるように構成するのが、上述した理由により好ましい。
また、このようなガスバリア層３０の厚さとしては、１０ｎｍ以上、５００ｎｍ以下であるのが好ましい。１０ｎｍ未満であると、膜の欠陥や膜厚のバラツキなどによって部分的に貫通孔が形成されてしまい、ガスバリア性が損なわれてしまうおそれがあるからであり、５００ｎｍを越えると、応力による割れが生じてしまうおそれがあるからである。
また、本実施形態ではトップエミッション型としていることから、ガスバリア層３０は透光性を有する必要があり、したがってその材質や膜厚を適宜に調整することにより、本実施形態では可視光領域における光線透過率を例えば８０％以上にしている。
更に、ガスバリア層３０の外側には、ガスバリア層３０を覆う保護層２０４が設けられる（図８参照）。この保護層２０４は、ガスバリア層３０側に設けられた接着層２０５と表面保護層２０６とからなる。
接着層２０５は、ガスバリア層３０上に表面保護層２０６を固定させ、かつ外部からの機械的衝撃に対して緩衝機能を有するもので、例えばウレタン系、アクリル系、エポキシ系、ポリオレフィン系などの樹脂で、後述する表面保護層２０６より柔軟でガラス転移点の低い材料からなる接着剤によって形成されたものである。なお、このような接着剤には、シランカップリング剤またはアルコキシシランを添加しておくのが好ましく、このようにすれば、形成される接着層２０５とガスバリア層３０との密着性がより良好になり、したがって機械的衝撃に対する緩衝機能が高くなる。
また、特にガスバリア層３０が珪素化合物で形成されている場合などでは、シランカップリング剤やアルコキシシランによってこのガスバリア層３０との密着性を向上させることができ、したがってガスバリア層３０のガスバリア性を高めることができる。
なお、接着層２０５においても、主鎖に窒素を含むポリマーを主成分として形成することが好ましい。発光層６０を低温で硬化させることができるので、発光層４０への損傷を抑えられるからである。
また、接着層２０５にも微粒子２０７を含有させてもよい。微粒子２０７を含有することにより、微粒子２０７がスペーサとなって、接着層２０５の膜厚を略均一化することができる。更に、微粒子２０７が光学導波路となり、発光層６０からの光の取り出し効率を向上させることができる。また、微粒子２０７が柔軟性を有する場合には、外部からの荷重を緩和するように機能させることもできる。
なお、微粒子２０７は、上述した微粒子２１１と同一のものであることが好ましい。この場合にも、粒径が均一である必要はない。例えば、スペーサとして機能させる微粒子２０７の粒径は１０００ｎｍとし、光学導波路として機能させる微粒子２０７の粒径は１０ｎｍとしてもよい。
表面保護層２０６は、接着層２０５上に設けられて、保護層２０４の表面側を構成するものであり、耐圧性や耐摩耗性、外部光反射防止性、ガスバリア性、紫外線遮断性などの機能の少なくとも一つを有してなる層である。具体的には、高分子層（プラスチックフィルム）やＤＬＣ（ダイアモンドライクカーボン）層、ガラスなどによって形成されるものである。
なお、この例のＥＬ表示装置においては、トップエミッション型にする場合に表面保護層２０６、接着層２０５を共に透光性のものにする必要があるが、ボトムエミッション型とする場合にはその必要はない。
上述の発光素子の下方には、図５に示したように回路部１１が設けられる。この回路部１１は、基板２０上に形成されて基体２００を構成するものである。すなわち、基板２０の表面には下地としてＳｉＯ２を主体とする下地保護層２８１が形成され、その上にはシリコン層２４１が形成される。このシリコン層２４１の表面には、ＳｉＯ２および／またはＳｉＮを主体とするゲート絶縁層２８２が形成される。
また、シリコン層２４１のうち、ゲート絶縁層２８２を挟んでゲート電極２４２と重なる領域がチャネル領域２４１ａとされる。なお、このゲート電極２４２は、図示しない走査線１０１の一部である。一方、シリコン層２４１を覆い、ゲート電極２４２を形成したゲート絶縁層２８２の表面には、ＳｉＯ２を主体とする第１層間絶縁層２８３が形成される。
また、シリコン層２４１のうち、チャネル領域２４１ａのソース側には、低濃度ソース領域２４１ｂおよび高濃度ソース領域２４１Ｓが設けられる一方、チャネル領域２４１ａのドレイン側には低濃度ドレイン領域２４１ｃおよび高濃度ドレイン領域２４１Ｄが設けられて、いわゆるＬＤＤ（Light Doped Drain）構造を形成する。これらのうち、高濃度ソース領域２４１Ｓは、ゲート絶縁層２８２と第１層間絶縁層２８３とにわたって開孔するコンタクトホール２４３ａを介して、ソース電極２４３に接続される。このソース電極２４３は、上述した電源線１０３（図１参照、図５においてはソース電極２４３の位置に紙面垂直方向に延在する）の一部として構成される。一方、高濃度ドレイン領域２４１Ｄは、ゲート絶縁層２８２と第１層間絶縁層２８３とにわたって開孔するコンタクトホール２４４ａを介して、ソース電極２４３と同一層からなるドレイン電極２４４に接続される。
ソース電極２４３およびドレイン電極２４４が形成された第１層間絶縁層２８３の上層は、例えばアクリル系の樹脂成分を主体とする第２層間絶縁層２８４によって覆われている。この第２層間絶縁層２８４は、アクリル系の絶縁膜以外の材料、例えば、ＳｉＮ、ＳｉＯ２などを用いることもできる。そして、ＩＴＯからなる画素電極２３が、この第２層間絶縁層２８４の表面上に形成されるとともに、第２層間絶縁層２８４に設けられたコンタクトホール２３ａを介してドレイン電極２４４に接続される。すなわち、画素電極２３は、ドレイン電極２４４を介して、シリコン層２４１の高濃度ドレイン領域２４１Ｄに接続される。
なお、走査線駆動回路８０および検査回路９０に含まれるＴＦＴ（駆動回路用ＴＦＴ）、すなわち、例えばこれらの駆動回路のうち、シフトレジスタに含まれるインバータを構成するＮチャネル型又はＰチャネル型のＴＦＴは、画素電極２３と接続されていない点を除いて駆動用ＴＦＴ１２３と同様の構造とされる。
画素電極２３が形成された第２層間絶縁層２８４の表面には、画素電極２３と、上述した親液性制御層２５及び有機バンク層２２１とが設けられる。親液性制御層２５は、例えばＳｉＯ２などの親液性材料を主体とするものであり、有機バンク層２２１は、アクリルやポリイミドなどからなるものである。そして、画素電極２３の上には、親液性制御層２５に設けられた開口部２５ａ、および有機バンク層２２１に囲まれてなる開口部２２１ａの内部に、正孔輸送層７０と発光層６０とがこの順に積層される。なお、本実施形態における親液性制御層２５の「親液性」とは、少なくとも有機バンク層２２１を構成するアクリル、ポリイミドなどの材料と比べて親液性が高いことを意味するものとする。
以上に説明した基板２０上の第２層間絶縁層２８４までの層が、回路部１１を構成する。
ここで、本実施形態のＥＬ表示装置１は、カラー表示を行うべく、各発光層６０が、その発光波長帯域が光の三原色にそれぞれ対応して形成される。例えば、発光層６０として、発光波長帯域が赤色に対応した赤色用発光層６０Ｒ、緑色に対応した緑色用発光層６０Ｇ、青色に対応した青色用発光層６０Ｂとをそれぞれに対応する表示領域Ｒ，Ｇ，Ｂに設け、これら表示領域Ｒ，Ｇ，Ｂをもってカラー表示を行う１画素が構成される。また、各色表示領域の境界には、金属クロムをスパッタリングなどにて成膜した図示略のＢＭ（ブラックマトリクス）が、例えば有機バンク層２２１と親液性制御層２５との間に形成される。
次に、本実施形態に係るＥＬ表示装置１の製造方法の一例を、図６，７を参照して説明する。図６，７に示す各断面図は、図２中のＡ−Ｂ線の断面図に対応した図である。
なお、本実施形態においては、電気光学装置としてのＥＬ表示装置１がトップエミッション型である場合であり、また、基板２０の表面に回路部１１を形成させる工程については、従来技術と変わらないので説明を省略する。
まず、図６（ａ）に示すように、表面に回路部１１が形成された基板２０の全面を覆うように、画素電極２３となる導電膜を形成され、更に、この透明導電膜をパターニングすることにより、第２層間絶縁層２８４のコンタクトホール２３ａを介してドレイン電極２４４と導通する画素電極２３を形成すると同時に、ダミー領域のダミーパターン２６も形成する。
なお、図３、４では、これら画素電極２３、ダミーパターン２６を総称して画素電極２３としている。ダミーパターン２６は、第２層間絶縁層２８４を介して下層のメタル配線へ接続しない構成とされる。すなわち、ダミーパターン２６は、島状に配置され、実表示領域に形成されている画素電極２３の形状とほぼ同一の形状を有する。もちろん、表示領域に形成されている画素電極２３の形状と異なる構造であってもよい。なお、この場合、ダミーパターン２６は少なくとも駆動電圧導通部３１０（３４０）の上方に位置するものも含むものとする。
次いで、図６（ｂ）に示すように、画素電極２３、ダミーパターン２６上、および第２層間絶縁膜上に絶縁層である親液性制御層２５を形成する。なお、画素電極２３においては一部が開口する態様にて親液性制御層２５を形成し、開口部２５ａ（図３も参照）において画素電極２３からの正孔移動が可能とされている。逆に、開口部２５ａを設けないダミーパターン２６においては、絶縁層（親液性制御層）２５が正孔移動遮蔽層となって正孔移動が生じないものとされている。続いて、親液性制御層２５において、異なる２つの画素電極２３の間に位置して形成された凹状部に不図示のＢＭ（ブラックマトリックス）を形成する。具体的には、親液性制御層２５の凹状部に対して、金属クロムを用いスパッタリング法にて成膜する。
そして、図６（ｃ）に示すように、親液性制御層２５の所定位置、詳しくは上述したＢＭを覆うように有機バンク層２２１を形成する。具体的な有機バンク層の形成方法としては、例えばアクリル樹脂、ポリイミド樹脂などのレジストを溶媒に溶解したものを、スピンコート法、ディップコート法などの各種塗布法により塗布して有機質層を形成する。なお、有機質層の構成材料は、後述するインクの溶媒に溶解せず、しかもエッチングなどによってパターニングし易いものであればどのようなものでもよい。
更に、有機質層をフォトリソグラフィ技術、エッチング技術を用いてパターニングし、有機質層に開口部２２１ａを形成することにより、開口部２２１ａに壁面を有した有機バンク層２２１を形成する。ここで、開口部２２１ａを形成する壁面について、基体２００表面に対する角度θを１１０度以上から１７０度以下となるように形成する。
なお、この場合、有機バンク層２２１は、少なくとも駆動制御信号導通部３２０の上方に位置するものを含むものとする。
次いで、有機バンク層２２１の表面に、親液性を示す領域と、撥液性を示す領域とを形成する。本実施形態においては、プラズマ処理によって各領域を形成する。具体的には、プラズマ処理を、予備加熱工程と、有機バンク層２２１の上面および開口部２２１ａの壁面ならびに画素電極２３の電極面２３ｃ、親液性制御層２５の上面をそれぞれ親液性にする親インク化工程と、有機バンク層２２１の上面および開口部２２１ａの壁面を撥液性にする撥インク化工程と、冷却工程とで構成する。
すなわち、基材（バンクなどを含む基板２０）を所定温度、例えば７０〜８０℃程度に加熱し、次いで親インク化工程として大気雰囲気中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、撥インク化工程として大気雰囲気中で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材を室温まで冷却することで、親液性および撥液性が所定箇所に付与されることとなる。
なお、このＣＦ４プラズマ処理においては、画素電極２３の電極面２３ｃおよび親液性制御層２５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および親液性制御層２５の構成材料であるＳｉＯ２、ＴｉＯ２などはフッ素に対する親和性に乏しいため、親インク化工程で付与された水酸基がフッ素基で置換されることがなく、親液性が保たれる。
次いで、正孔輸送層形成工程によって正孔輸送層７０の形成を行う。この正孔輸送層形成工程では、例えばインクジェット法等の液滴吐出法や、スピンコート法などにより、正孔輸送層材料を電極面２３ｃ上に塗布し、その後、乾燥処理および熱処理を行い、電極２３上に正孔輸送層７０を形成する。正孔輸送層材料を例えばインクジェット法で選択的に塗布する場合には、まず、インクジェットヘッド（図示略）に正孔輸送層材料を充填し、インクジェットヘッドの吐出ノズルを親液性制御層２５に形成された開口部２５ａ内に位置する電極面２３ｃに対向させ、インクジェットヘッドと基材（基板２０）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液滴を電極面２３ｃに吐出する。次に、吐出後の液滴を乾燥処理し、正孔輸送層材料に含まれる分散媒や溶媒を蒸発させることにより、正孔輸送層７０を形成する。
ここで、吐出ノズルから吐出された液滴は、親液性処理がなされた電極面２３ｃ上にて広がり、親液性制御層２５の開口部２５ａ内に満たされる。その一方で、撥インク処理された有機バンク層２２１の上面では、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有機バンク層２２１の上面に吐出されたとしても、該上面が液滴で濡れることがなく、弾かれた液滴が親液性制御層２５の開口部２５ａ内に転がり込む。
なお、この正孔輸送層形成工程以降は、正孔輸送層７０および発光層６０の酸化を防止すべく、窒素雰囲気、アルゴン雰囲気などの不活性ガス雰囲気で行うのが好ましい。
次いで、発光層形成工程によって発光層６０の形成を行う。この発光層形成工程では、例えばインクジェット法により、発光層形成材料を正孔輸送層７０上に吐出し、その後、乾燥処理および熱処理を行うことにより、有機バンク層２２１に形成された開口部２２１ａ内に発光層６０を形成する。この発光層形成工程では、正孔輸送層７０の再溶解を防止するため、発光層形成材料に用いる溶媒として、正孔輸送層７０に対して不溶な無極性溶媒を用いる。
なお、この発光層形成工程では、インクジェット法によって例えば青色（Ｂ）の発光層形成材料を青色の表示領域に選択的に塗布し、乾燥処理した後、同様にして緑色（Ｇ）、赤色（Ｒ）についてもそれぞれその表示領域に選択的に塗布し、乾燥処理する。
また、必要に応じて、上述したようにこのような発光層６０の上に電子注入層を形成してもよい。
次いで、図７（ｄ）に示すように、陰極層形成工程によって陰極５０の形成を行う。この陰極層形成工程では、例えば、真空蒸着法、イオンプレーティング法等の物理気相成長法（physical vapor deposition method：ＰＶＤ）によりＩＴＯを成膜して、陰極５０とする。このとき、この陰極５０については、発光層６０と有機バンク層２２１の上面を覆うのはもちろん、有機バンク層２２１の外側部を形成する壁面についてもこれを覆った状態となるように形成する。
なお、陰極５０上に陰極保護層５５を形成させる場合には、高密度プラズマ成膜法を用いて珪素酸化物等を陰極５０上に成膜させる。
次いで、図７（ｅ）に示すように、緩衝層２１０は、塗布方式、すなわちウエットプロセスにより形成する。例えばインクジェット法で形成する場合には、まず、インクジェットヘッド（図示略）に緩衝層材料を充填し、インクジェットヘッドの吐出ノズルを陰極５０に対向させ、インクジェットヘッドと基材（基板２０）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液滴を陰極５０上に吐出する。隔壁により形成される陰極表面の凹凸に対応させ液滴量を制御することにより、緩衝層２１０の表面をより平坦にさせることができる。次に、吐出後の液滴を乾燥処理し、緩衝層材料に含まれる分散媒や溶媒を蒸発させることにより、緩衝層２１０を形成する。乾燥処理の際には、水蒸気分圧５０Ｐａ以下、望ましくは、１Ｐａ以下にて行うことが好ましい。この水蒸気分圧は２０℃における分圧に換算した値である。露点にて表わせば、露点−３０℃以下で、望ましくは、−６５℃以下であることが好ましい。このようにすることにより、緩衝層２１０の水分を良好に低減させることができ、電気光学装置の信頼性を向上させることができる。１０００Ｐａ程度の極低圧下にて溶媒成分の除去及び緩衝層２１０内の水分の除去を行い、その後乾燥窒素を雰囲気に導入させることにより、水蒸気分圧０．２Ｐａとすることができる。
また、スリットコート（或いはカーテンコート）法により、緩衝層材料を塗布してもよい。スリットから押し出した緩衝材料を陰極上に塗布するため、大面積に均一に緩衝材料を配することができる。
なお、微粒子２１１は、予め所定の含有量となるように緩衝層材料の添加される。
また、緩衝層材料に窒素を含有させる場合には、緩衝層材料の塗布直前にイソシアネート化合物やアミン化合物を添加する。これにより、緩衝層材料は塗布後に重合し、１２０℃以下の低温で硬化する。１２０℃以下の低温であれば、発光層などに用いる高分子材料を劣化させることなく、緩衝層を形成できる。６０℃から８０℃の範囲で硬化させることが好ましい。８０℃以下であれば、高分子材料の劣化をより低減させることができる。また、６０℃以下にすると、緩衝材料の硬化反応が遅くなり緩衝材料の硬化に要する時間が長くなるため好ましくない。
次いで、図７（ｆ）に示すように、陰極５０及び緩衝層２１０を覆って、すなわち基体２００上にて露出する陰極５０の全ての部位を覆った状態にガスバリア層３０を形成する。
ここで、このガスバリア層３０の形成方法としては、イオンプレーティング法やＥＣＲプラズマＣＶＤ法など、プラズマダメージがなく低温で緻密な膜が形成できる高密度プラズマ成膜法で形成することが好ましい。また、複数の成膜法を組み合わせてもよく、先にスパッタリング法やイオンプレーティング法等の物理気相成長法で密着性の良い膜を形成し、次いで、プラズマＣＶＤ法等の化学気相成長法で応力が小さく被覆性に優れた欠陥の無い膜を形成しても良い。
また、ガスバリア層３０の形成については、上述したように同一の材料によって単層で形成してもよく、また異なる材料で複数の層に積層して形成してもよく、さらには、単層で形成するものの、その組成を膜厚方向で連続的あるいは非連続的に変化させるようにして形成してもよい。
ガスバリア層３０を形成する材料としては、化学的に安定な珪素化合物が好ましく、中でも珪素窒化物及び珪素窒酸化物はガスバリア性が優れており好ましい。
更に、物理気相成長法でガスバリア層３０を形成する際、成膜装置内に供給する酸素量を最初は少なくし、以下、連続的あるいは非連続的に増やすことにより、形成するガスバリア層３０中の酸素濃度を陰極５０側（内側）で低くし、外側ではこれより高くなるように形成してもよい。
なお、ガスバリア層３０の形成については単一の成膜法で行ってもよいのはもちろんであり、その場合にも、上述したように酸素濃度を陰極５０側（内側）で低くなるように形成するのが好ましい。
そして、図８に示すように、ガスバリア層３０上に接着層２０５と表面保護層２０６からなる保護層２０４が設けられる。接着層２０５は、スリットコート法などによりガスバリア層３０上に略均一に塗布され、その上に表面保護層２０６が貼り合わされる。
このようにガスバリア層３０上に保護層２０４を設ければ、表面保護層２０６が耐圧性や耐摩耗性、光反射防止性、ガスバリア性、紫外線遮断性などの機能を有していることにより、発光層６０や陰極５０、さらにはガスバリア層もこの表面保護層２０６によって保護することができ、したがって発光素子の長寿命化を図ることができる。
また、接着層２０５が機械的衝撃に対して緩衝機能を発揮するので、外部から機械的衝撃が加わった場合に、ガスバリア層３０やこの内側の発光素子への機械的衝撃を緩和し、この機械的衝撃による発光素子の機能劣化を防止することができる。
以上のようにして、ＥＬ表示装置１が形成される。
このようなＥＬ表示装置１にあっては、陰極５０とガスバリア層３０との間に、陰極５０を覆うとともに略平坦な上面が形成された緩衝層２１０が配置されるので、緩衝層２１０が基体２００側から発生する反りや体積変化により発生する応力を緩和し、不安定な有機バンク層２２１からの陰極５０の剥離を防止することができる。
更に、緩衝層２１０の上面が略平坦化されているので、緩衝層２１０上に形成される硬い被膜からなるガスバリア層３０が平坦化されるので、ガスバリア層３０に応力が集中する部位がなくなり、これにより、ガスバリア層３０へのクラックの発生を防止できる。
また、緩衝層２１０が微粒子２１１を含有するので、温度変化に対して体積変化を起こしづらくなり、ガスバリア層３０への負担を軽減することができる。
また、緩衝層２１９を発光層６０の耐熱温度以下で形成させた場合には、発光層６０に損傷を与えることがなく、ＥＬ表示装置１を長寿命化させることができる。
また、ＥＬ表示装置１によれば、以下のような封止効果を得ることができる。
ＥＬ表示装置１を６０℃９０％ＲＨの環境下に放置した場合に、ダークスポット（非発光領域）が発生するまでの時間を計測した。なお、ＥＬ表示装置１の陰極保護層５５（シリコン酸化物）、緩衝層２１０、ガスバリア層３０の膜厚は、それぞれ、５０ｎｍ、３μｍ、１００ｎｍである。
まず、緩衝層２１０として、アクリル樹脂のみを用いた場合には、約５０〜１００時間でダークスポットの発生が認められた。一方、主鎖に窒素原子を含む有機高分子からなる材料、例えばイソシアネート化合物をアクリル樹脂に重合させたポリマーを用いた場合には、ダークスポットの発生まで約４００〜５００時間を要した。
次に、緩衝層２１０としてイソシアネート化合物とアクリル樹脂を用いた場合に、陰極保護層５５の有無による封止効果を比較すると、陰極保護層５５を設けない場合には、約５０〜１００時間でダークスポットの発生が認められた。一方、陰極保護層５５を設けた場合には、ダークスポットの発生まで約４００〜５００時間を要した。
更に、緩衝層２１０の形成工程における乾燥（固化）処理を大気圧下、水蒸気分圧約１２００Ｐａで行った場合には、約２００〜３００時間でダークスポットの発生が認められた。一方、基体に付着もしくは緩衝層材料に含まれる水分あるいは溶媒を除去するため約１０００Ｐａ程度に減圧し、その後乾燥窒素ガスを雰囲気に導入することにより、水蒸気分圧を約０．２Ｐａとした。
このようにして大気圧下、水蒸気分圧約０．２Ｐａとした状態で乾燥（固化）を行った場合には、ダークスポットの発生まで約４００〜５００時間を要した。
以上のように、本実施形態のＥＬ表示装置１によれば、高い封止効果を得ることができるので、寿命を延ばすことができる。
なお、上述した実施形態では、トップエミッション型のＥＬ表示装置１を例にして説明したが、本発明はこれに限定されることなく、ボトムエミッション型にも、また、両側に発光光を出射するタイプのものにも適用可能である。
また、ボトムエミッション型、あるいは両側に発光光を出射するタイプのものとした場合、基体２００に形成するスイッチング用ＴＦＴ１１２や駆動用ＴＦＴ１２３については、発光素子の直下ではなく、親液性制御層２５および有機バンク層２２１の直下に形成するようにし、開口率を高めるのが好ましい。
また、ＥＬ表示装置１では本発明における第１の電極を陽極として機能させ、第２の電極を陰極として機能させたが、これらを逆にして第１の電極を陰極、第２の電極を陽極としてそれぞれ機能させるよう構成してもよい。ただし、その場合には、発光層６０と正孔輸送層７０との形成位置を入れ替えるようにする必要がある。
また、本実施形態では、電気光学装置にＥＬ表示装置１を適用した例を示したが、本発明はこれに限定されることなく、基本的に第２電極が基体の外側に設けられるものであれば、どのような形態の電気光学装置にも適用可能である。
次に、本発明の電子機器について説明する。電子機器は、上述したＥＬ表示装置（電気光学装置）１を表示部として有したものであり、具体的には図９に示すものが挙げられる。
図９（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図９（ａ）において、携帯電話１０００は、上述したＥＬ表示装置１を用いた表示部１００１を備える。
図９（ｂ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図９（ｂ）において、時計１１００は、上述したＥＬ表示装置１を用いた表示部１１０１を備える。
図９（ｃ）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９（ｃ）において、情報処理装置１２００は、キーボードなどの入力部１２０１、上述したＥＬ表示装置１を用いた表示部１２０２、情報処理装置本体（筐体）１２０３を備える。
図９（ａ）〜（ｃ）に示すそれぞれの電子機器は、上述したＥＬ表示装置（電気光学装置）１を有した表示部１００１，１１０１，１２０２を備えているので、表示部を構成するＥＬ表示装置の発光素子の長寿命化が図られたものとなる。
ＥＬ表示装置の配線構造を示す図 ＥＬ表示装置の構成を示す模式図 図２のＡ−Ｂ断面図 図２のＣ−Ｄ断面図 図３の要部拡大断面図 ＥＬ表示装置の製造方法を工程順に示す図 図６に続く工程を示す図 図７に続く工程を示す図 電子機器を示す図
符号の説明
１…表示装置（電気光学装置）、 ２３…画素電極（第１電極）、 ３０…ガスバリア層、 ５０…陰極（第２電極）、 ５５…陰極保護層（電極保護層）、 ６０…発光層（電気光学層）、 ２００…基体、 ２１０…緩衝層、２０７，２１１…微粒子、 ２２１…有機バンク層（バンク構造体）、 ２２１ａ…開口部、 １０００…携帯電話（電子機器）、１１００…時計（電子機器）、 １２００…情報処理装置（電子機器）、 １００１，１１０１，１２０２…表示部（電気光学装置）


Claims (14)

  1. 基体上に、
    複数の第１電極と、
    前記第１電極の形成位置に対応した複数の開口部を有するバンク構造体と、
    前記開口部のそれぞれに配置される電気光学層と、
    前記バンク構造体及び前記電気光学層を覆う第２電極と、
    前記第２電極を覆いかつ前記第２電極を保護する電極保護層と、
    前記電極保護層上に設けられ、かつ略平坦な上面が形成された樹脂層と
    前記樹脂層を覆うガスバリア層と、を有し、
    前記電極保護層は、紫外線吸収材料からなり、
    前記樹脂層は、紫外線硬化樹脂であることを特徴とする電気光学装置。
  2. 前記ガスバリア層および前記電極保護層は、前記基体の外周部の絶縁層に接触するように形成されることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
  3. 前記電極保護層と前記ガスバリア層とは、前記基体の外周部において接触するように形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の電気光学装置。
  4. 前記樹脂層の形成領域は、前記第２電極の形成領域よりも広く、かつ前記ガスバリア層の形成領域よりも狭いことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電気光学装置。
  5. 前記樹脂層は、微粒子を含有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電気光学装置。
  6. 前記微粒子は、１０ｎｍから１０００ｎｍの粒径を有することを特徴とする請求項５に記載の電気光学装置。
  7. 前記微粒子は、前記樹脂層と異なる屈折率を有することを特徴とする請求項５または６に記載の電気光学装置。
  8. 前記バンク構造体における前記開口部を形成する壁面は、前記基体と１１０度から１７０度の角度を有するように形成されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の電気光学装置。
  9. 前記バンク構造体における前記開口部を形成する壁面は、少なくともその表面が撥液性を有するように形成されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の電気光学装置。
  10. 前記樹脂層は、前記バンク構造体が露出しないように、前記バンク構造体よりも広い範囲を被覆することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の電気光学装置。
  11. 前記ガスバリア層は、前記樹脂層が露出しないように、前記樹脂層よりも広い範囲を被覆することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の電気光学装置。
  12. 前記ガスバリア層の上部に、微粒子を含有する接着層を介して表面保護層が設けられることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の電気光学装置。
  13. 基体上に、複数の第１電極と、前記第１電極の形成位置に対応した複数の開口部を有するバンク構造体と、前記開口部のそれぞれに配置される電気光学層と、前記バンク構造体及び前記電気光学層を覆う第２電極と、を有する電気光学装置の製造方法において、
    前記第２電極上に電極保護層を形成する第１工程と、
    前記電極保護層上に樹脂層を配置するとともに略平坦な上面を形成する第２工程と、
    前記樹脂層上にガスバリア層を形成する第３工程と、を有し、
    前記電極保護層は、紫外線吸収材料からなり、
    前記樹脂層は、紫外線硬化樹脂であることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
  14. 請求項１から請求項１２のうちいずれか一項に記載の電気光学装置、或いは請求項１３に記載の製造方法により得られた電気光学装置を備えることを特徴とする電子機器。
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