JP2005158584A - パターン形成方法及び表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 原版とパターン形成材料との剥離を容易にすることによってパターンを崩さず形成する。
【解決手段】 土台１上に配置されたパターン形成材料２に対して所定のパターンに対応する凹凸を有する原版３を押圧し、上記パターン形成材料２をパターニングすることによって所定のパターンを形成する方法であって、上記原版３の押圧面３ａに第１の加熱条件と第２の加熱条件とによって濡れ性が変化する可逆膜４を配置し、上記第１の加熱条件において加熱した上記原版３を上記パターン形成材料２に対して押圧する工程と、上記原版３を上記パターン形成材料２に対して押圧した状態で上記第２の加熱条件において上記原版３を加熱する工程と、上記原版３を上記パターン形成材料２から解離する工程とを有する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、パターン形成方法及び表示装置の製造方法に関するものである。

従来から、有機ＥＬ装置等の表示装置における各画素を分離するための画素間隔壁の形成や半導体装置における配線パターンの形成には、レジスト材料に対して投影光を照射して露光した後、現像することによってパターンを形成するフォトリソグラフィ法が一般的に用いられている。ところが、このフォトリソグラフィ法は周知のように煩雑な複数の工程を有しており、パターン形成に時間及びコストがかかることが難点である。

このため、近年、パターン形成のスループットを向上させる手法として、いわゆるナノインプリンティングと呼ばれる手法が提案されている。このナノインプリンティングは、土台上に配置されたパターン形成材料に対して、予めパターンに対応する凹凸を有する原版を押圧し、パターン形成材料をパターニングすることによって所定のパターンを形成する方法である。
特開平２００２−１０００７９号公報

しかしながら、近年のパターンはますます微細化されてきており、これに伴いパターン幅が小さくなってきている。このような高アスペクト比（高さと幅の比）のパターンを上記ナノインプリンティング法によって形成しようとすると、原版の凹凸もパターンの微細化に伴って高アスペクト比となっているため、原版をパターン形成材料に押圧した後に解離する際にパターン形成材料と原版が剥離され難くなるという問題が生じる。このように原版とパターン形成材料とが剥離され難いと、原版を解離した際にパターン形成材料に転写されたパターンが崩れてしまう。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、原版とパターン形成材料との剥離を容易にすることによってパターンを崩さず形成することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るパターン形成方法は、土台上に配置されたパターン形成材料に対して所定のパターンに対応する凹凸を有する原版を押圧し、上記パターン形成材料をパターニングすることによって所定のパターンを形成する方法であって、 上記原版の押圧面に第１の加熱条件と第２の加熱条件とによって濡れ性が変化する可逆膜を配置し、上記第１の加熱条件において加熱した上記原版を上記パターン形成材料に対して押圧する工程と、上記原版を上記パターン形成材料に対して押圧した状態で上記第２の加熱条件において上記原版を加熱する工程と、上記原版を上記パターン形成材料から解離する工程とを有することを特徴とする。

このような特徴を有する本発明に係るパターン形成方法によれば、加熱条件を変化させることによって、原版の押圧面に配置された可逆膜の濡れ性が変化される。このため、例えば、可逆膜が、第１の加熱条件において加熱されることによって親液化され、第２の加熱条件において加熱されることによって撥液化される場合には、可逆膜が親液化された状態で原版がパターン形成材料に対して押圧されるため、原版に形成された凹凸にパターン形成材料が入り込みやすくなり、また、可逆膜が撥液化された状態で原版が解離されるため、原版とパターン形成材料とが剥離されやすくなる。したがって、原版とパターン形成材料との剥離を容易にすることによってパターンを崩さず形成することが可能となる。なお、上述のように、原版をパターン形成材料に対して押圧する際には、可逆膜が親液化されることによって、原版に形成された凹凸にパターン形成材料が入り込みやすくなっているため、原版とパターン形成材料との間に隙間を生じることを防止することができ、所定のプロファイルにパターン形成材料をパターニングすることができる。

また、本発明に係るパターン形成方法は、上記パターン形成材料をパターニングした後に、上記パターン形成材料間に残存する残渣を除去する工程を有することが好ましい。
土台及び原版の押圧面を完全な平面とすることは実質的に不可能であるため、パターン形成材料をパターニングした際に、原版に形成された凸部の先端と土台との間にわずかながらパターン形成材料が残存し、これがパターニングされたパターン形成材料間に残存する残渣となる。例えば、本発明に係るパターン形成方法によって画素間隔壁を形成し、この画素間隔壁の間、すなわち画素領域に残渣が残存している場合には、良好な発光特性が得られなくなる。このため、上記パターン形成材料間に残存する残渣を除去する工程を有することによって、良好な発光特性を有する表示装置とすることが可能となる。

また、本発明に係るパターン形成方法においては、上記第１の加熱条件が上記可逆膜と液体あるいは蒸気とが接触された状態であり、上記第２の加熱条件が上記可逆膜と液体あるいは蒸気とが非接触とされた状態であるとすることができる。このような加熱条件において濡れ性が変化する可逆膜は周知のものであり、容易に本発明における可逆膜に採用することができる。

また、本発明に係るパターン形成方法においては、上記パターン形成材料としてレジストを用いることができる。このように、パターン形成材料としてレジストを用いることによって、パターン形成後に、従来のフォトリソグラフィ法によって形成したパターンと同様の処理が行えるため、既存の処理装置においてパターン形成後の処理を行うことができる。

次に、本発明に係る表示装置の製造方法は、複数の発光領域と各発光領域間に配置される画素間隔壁とを有する表示装置の製造方法であって、本発明に係るパターン形成方法を用いて上記画素間隔壁を形成する工程を有することを特徴とする。

このような特徴を有する本発明に係る表示装置の製造方法によれば、画素間隔壁が本発明に係るパターン形成方法によって形成されるため、確実に画素間隔壁を形成することが可能となる。

次に、本発明に係る表示装置の製造方法は、複数の画素領域と各画素領域間に配置される画素間隔壁とを有する表示装置の製造方法であって、基板の一面に上記画素間隔壁の材料を配置する工程と、本発明に係るパターン形成方法を用いて上記画素間隔壁の材料上にマスクを形成する工程と、上記マスクを介して上記画素間隔壁の材料を露光する工程と、露光された上記画素間隔壁の材料を現像する工程とによって上記画素間隔壁を形成することを特徴とする。
このように本発明に係るパターン形成方法は、フォトリソグラフィ法によって画素間隔壁を形成する際の１工程であるマスクの形成に応用することも可能である。

以下、図面を参照して、本発明に係るパターン形成方法及び表示装置の製造方法の一実施形態について説明する。なお、以下の説明に用いる各図面においては、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。

（パターン形成方法）
図１は、所定のパターンが形成された基板１（土台）の断面図である。この図に示すように、基板１上には、パターニングされたレジスト２（パターン形成材料）が配置されており、このレジスト２によって所定のパターンが形成されている。

次に、図２を参照して本実施形態に係るパターンの形成方法について説明する。
まず、図２（ａ）に示すように、基板１上の全面に、例えばスピンコート法によってレジスト２を塗布する。続いて、図２（ｂ）に示すように、原版３を基板１に対して対向配置する。この原版３における基板１との対向面３ａ（押圧面）には所定のパターンに対応する凹凸が形成されており、この対向面３ａには可逆膜４が配置されている。

この可逆膜４は、液体あるいは蒸気と接触された状態（第１の加熱条件）で加熱されることによって親液化され、液体あるいは蒸気の非接触とされた状態（第２の加熱条件）で加熱されることによって撥液化されるものである。このように加熱条件に応じて濡れ性を変化させる物質は、例えば特開平５−３０５７６４号公報に開示されており、周知のものである。具体的には、疎水基が表面に配される有機化合物である。また、原版３の構成材料としては、ニッケル等を用いることができる。

そして、可逆膜４は、図２（ｂ）において、予め液体あるいは蒸気と接触された状態で加熱されており、親液化されている。
この液体としては、水はもちろんのこと、電解質を含む水溶液、エタノール、ｎ−ブタノール等のアルコール、グリセリン、エチレングリコール等の多価アルコール、メチルエチルケトン等のケトン類のような有極性液体や、ｎ−ノナン、ｎ−オクタン等の直鎖状炭化水素、シクロヘキサン等の環式状炭化水素、ｍ−キシレン、ベンゼン等の芳香族炭化水素のような無極性液体を用いることができる。また、蒸気としては、水蒸気の外に、上記液体の蒸気であれば使用できるが、特にエタノール蒸気やｍ−キシレン 蒸気などの有機化合物の蒸気を用いることが好ましい。

なお、可逆膜４を加熱する手段としては、可逆膜４が加熱さえされれば良く、いずれの加熱手段を用いても良く、例えば、ヒータ、サーマルヘッド等の接触加熱手段であっても良いし、電磁波を用いる非接触加熱手段であっても良い。また、加熱温度は５０〜２５０℃、加熱時間は０．１ｍ秒〜１秒程度である。

次に、図２（ｃ）に示すように、原版３をレジスト２に対して押圧する。この際、原版３の対向面３ａの凸部３ａ１が基板１に対して接触するまで原版３を押圧する。なお、レジスト２は固体であるが流動性を有しているため、ここで、可逆膜４が親液化されていることによって、原版３の対向面３ａの凹部３ａ２に均一に入り込む。

続いて、図２（ｃ）に示した状態（原版３をレジスト２に対して押圧した状態）において、基板１全体、すなわち可逆膜４を加熱する。この状態において、可逆膜４は液体及び蒸気に対して非接触であるため加熱されることによって撥液化される。なお、この際の加熱温度は５０〜３００℃、加熱時間は０．１ｍ秒〜１０秒程度である。

そして、図２（ｄ）に示すように、原版３を解離することによってレジスト２がパターニングされる。この際、可逆膜４が撥液化されているため、原版３とレジスト２とが容易に剥離される。したがって、パターニングされたレジスト２の形状を崩すことなく原版３を解離することが可能となる。

このようにしてパターニングされたレジスト２，２間における基板１上には、図２（ｄ）に示すように、原版３の対向面３ａの凸部３ａ１と基板１との間に残ったレジストが残渣Ｘとして残存する。このため、ライトエッチング処理を行うことによって、レジスト２，２間における基板１上に残存する残渣Ｘを除去する。その後、基板１を焼成し、レジスト２を硬化させることによって図１に示すようなパターンが形成される。

このような本実施形態に係るパターン形成方法によれば、可逆膜４が、液体あるいは蒸気と接触状態で加熱されることによって親液性を示し、液体あるいは蒸気と非接触状態で加熱されることによって撥液性を示すため、原版とパターン形成材料との剥離が容易となり、パターン形状を崩さず形成することが可能となる。

（表示装置）
図３は、本実施形態に係る表示装置であるアクティブマトリクス型の有機ＥＬ装置１００の模式図である。なお、図示する有機ＥＬ装置１００は、薄膜トランジスタを用いたアクティブ型の駆動方式を採用している。

有機ＥＬ装置１００は、基板２０の上に回路素子として薄膜トランジスタを含む回路素子部１４、画素電極（陽極）１１１、有機ＥＬ層（発光層）を含む有機機能層１１０、対向電極（陰極）１２及び封止部３等を順次積層した構造からなる有機ＥＬ素子１０をマトリクス状に複数配置したものである。

基板２０としては、本実施形態ではガラス基板が用いられている。基板２０は、ガラス基板の他にもシリコン基板、石英基板、セラミックス基板、プラスチック基板、プラスチックフィルム基板等、電機光学装置や回路基板に用いられる公知の様々な基板が適用される。この基板２０の表面（図１における下面）は、外光の反射を抑制する減反射処理が施してあることが好ましい。基板２０の表面に減反射処理を施すことによって外光の反射を抑制できるので本有機ＥＬ装置１００のコントラストを向上させることが可能となる。基板２０内には、発光領域としての複数の画素領域Ａがマトリクス状に配列されており、カラー表示を行う場合、例えば、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色に対応する画素領域Ａが所定の配列で配置されている。各画素領域Ａには、画素電極１１１が配置され、その近傍には信号線１３２、電源線１３３、走査線１３１及び図示しない他の画素電極用の走査線等が配置されている。画素領域Ａの平面形状は、図示するような矩形の他に円形、長円形など任意の形状が適用される。

また、封止部３０は、水や酸素の浸入を防ぐことによって陰極１２あるいは有機機能層１１０の酸化を防止するものであり、基板２０に塗布される封止樹脂及び基板２０に貼り合わされる封止基板３０ｂ（封止缶）等を含む。封止樹脂の材料としては、例えば、熱硬化樹脂あるいは紫外線硬化樹脂等が用いられ、特に、熱硬化樹脂の一種であるエポシキ樹脂が好ましく用いられる。封止樹脂は、基板２０の周縁に環状に塗布されており、例えば、マイクロディスペンサ等によって塗布される。封止基板３０ｂは、ガラスや金属等からなり、基板２０と封止基板３０ｂとは封止樹脂を介して貼り合わされる。

図４は、上記有機ＥＬ装置１００の回路構造を示している。この図４において、基板２０上には複数の走査線１３１と、走査線１３１に対して交差する方向に延びる複数の信号線１３２と、信号線に並列に延びる複数の電源線１３３とが配線されている。また、走査線１３１及び信号線１３２の各交点毎に上記画素領域Ａが形成されている。信号線１３２には、例えば、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含むデータ側駆動回路１０３が接続されている。また、走査線１３１にはシフトレジスタ及びレベルシフタを含む走査側駆動回路１０４が接続されている。

画素領域Ａには走査線１３１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の薄膜トランジスタ１２３と、このスイッチング用の薄膜トランジスタ１２３を介して信号線１３２から供給される画像信号を保持する保持容量１３５と、保持容量１３５によって保持された画像信号がゲート電極に供給される駆動用の薄膜トランジスタ１２４と、この駆動用の薄膜トランジスタ１２４を介して電源線１３３に電気的に接続したときに電源線１３３から駆動電流が流れ込む画素電極（陽極）１１１と、画素電極１１１と陰極１２との間に挟み込まれる有機機能層１１０とが設けられている。有機機能層１１０は、有機ＥＬ素子としての発光層を含む。

画素領域Ａでは走査線１３１が駆動されてスイッチング用の薄膜トランジスタ１２３がオンとなると、そのときの信号線１３２の電位が保持容量１３５に保持され、この保持容量１３５の状態に応じて駆動用の薄膜トランジスタ１２４の導通状態が決まる。また、駆動用の薄膜トランジスタ１２４のチャネルを介して電源線１３３から画素電極１１１に電流が流れ、さらに有機機能層１１０を通じて陰極１２に電流が流れる。そして、このときの電流量に応じて有機機能層１１０が発光する。

図５は、上記有機ＥＬ装置１００における表示領域の断面構造を拡大した図である。この図５には赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色に対応する３つの画素領域の断面構造が示されている。上述のように有機ＥＬ装置１００は、基板２０上にＴＦＴなどの回路等が形成された回路素子部１４と、画素電極１１１及び有機機能層１１０が形成された発光素子部１１と、陰極１２とが順次積層されて構成されている。この有機ＥＬ装置１００では有機機能層１１０から基板２０側に発した光が回路素子部１４及び基板２０を透過して基板２０の下側（観測者側）に放出されると共に、有機機能層１１０から基板２０の反対側に発した光が陰極１２によって反射されて回路素子部１４及び基板２０を透過して基板２０の下側（観測者側）に放出されるようになっている。

回路素子部１４には基板２０上にシリコン酸化膜からなる下地保護膜２ｃが形成され、この下地保護層２ｃ上に多結晶シリコンからなる島状の半導体膜１４１が形成されている。なお、半導体膜１４１にはソース領域１４１ａ及びドレイン領域１４１ｂが高濃度Ｐイオン打ち込みによって形成されている。なお、Ｐが導入されなかった部分がチャネル領域１４１ｃとなっている。さらに回路素子部１４には、下地保護膜２ｃ及び半導体膜１４１を覆う透明なゲート絶縁膜１４２が形成され、ゲート絶縁膜１４２上にはＡｌ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ等からなるゲート電極１４３（走査線）が形成され、ゲート電極１４３及びゲート絶縁膜１４２上には透明な第１層間絶縁膜１４４ａと第２層間絶縁膜１４４ｂが形成されている。ゲート電極１４３は半導体膜１４１のチャネル領域１４１ｃに対応する位置に設けられている。また、第１、第２層間絶縁膜１４４ａ，１４４ｂを貫通して半導体膜１４１のソース、ドレイン領域１４１ａ，１４１ｂにそれぞれ接続されるコンタクトホール１４５，１４６が形成されている。

そして、第２層間絶縁膜１４４ｂ上には、ＩＴＯ等からなる透明な画素電極１１１が所定の形状にパターニングされて形成され、一方のコンタクトホール１４５がこの画素電極１１１に接続されている。このようにして、回路素子部１４には各画素電極１１１に接続された駆動用のスイッチング用の薄膜トランジスタ１２３が形成されている。なお、回路素子部１４には上述した保持容量１３５及び駆動用の薄膜トランジスタ１２４も形成されているが、図５ではこれらの図示を省略している。

発光素子部１１は、複数の画素電極１１１上の各々に積層された有機機能層１１０と、有機機能層１１０同士の間に配されて各有機機能層１１０を区画するバンク部１１２とを主体として構成されている。有機機能層１１０上には陰極１２が配置されている。発光素子である有機ＥＬ素子１０は、画素電極１１１、陰極１２及び有機機能層１１０等を含んで構成される。ここで、画素電極１１１は、ＩＴＯにより形成されてなり、平面視略矩形にパターニングされて形成されている。この画素電極１１１の厚さは、５０〜２００ｎｍの範囲が好ましく、特に１５０ｎｍ程度が良い。

バンク部１１２は、図５に示すように基板２０側に位置する無機物バンク層１１２ａと基板２０から離れて位置する有機物バンク層１１２ｂ（画素間隔壁）とが積層されて構成されている。無機物バンク層１１２ａは、例えば、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２等の無機材料からなる。また、有機物バンク層１１２ｂは、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂等の耐熱性、耐溶媒性のあるレジストから形成されている。なお、この有機物バンク層１１２ｂが上述したパターン形成方法によって形成されている。

有機機能層１１０は、画素電極１１１上に積層された正孔注入／輸送層１１０ａと、正孔注入／輸送層１１０ａ上に隣接して形成された発光層（有機ＥＬ層）１１０ｂと、発光層１１０ｂ及びバンク部１１２上かつ全面に亘って形成された電子注入／輸送層１１０ｃとから構成されている。正孔注入／輸送層１１０ａは、正孔を発光層１１０ｂに注入する機能を有すると共に、正孔を正孔注入／輸送層１１０ａ内部において輸送する機能を有する。電子注入／輸送層１１０ｃは、電子を発光層１１０ｂに注入する機能を有すると共に、電子を電子注入／輸送層１１０ｃ内部において輸送する機能を有する。このような正孔注入／輸送層１１０ａ、を画素電極１１１と発光層１１０ａの間に設け、電子注入／輸送層１１０ｃを陰極１２と発光層１１０ｂの間に設けることによって発光層１１０ｂの発光効率、寿命等の素子特性が向上する。また、発光層１１０ｂでは、正孔注入／輸送層１１０ａから注入された正孔と、電子注入／輸送層１１０ｃから注入される電子が発光層１１０ｂで再結合し、発光が得られる。

発光層１１０ｂは、赤色（Ｒ）に発光する赤色発光層１１０ｂ_１、緑色（Ｇ）に発光する緑色発光層１１０ｂ_２及び青色（Ｂ）に発光する青色発光層１１０ｂ_３の発光する波長帯域が互いに異なる３種類からなり、各発光層１１０ｂ_１〜１１０ｂ_３が所定の配列（例えばストライプ状）で配置されている。

次に、陰極１２は、発光素子部１１の全面に形成されており、電子注入／輸送層１１０ｃに電子を注入する役割を果たす。この陰極１２は、カルシウム層１２ａとアルミニウム層１２ｂとが積層されて構成されている。カルシウム層の層厚は例えば２〜５０ｎｍの範囲が好ましい。また、アルミニウム層１２ｂは、発光層１１０ｂ_１〜１１０ｂ_３から発せられた光を基板２０側に反射させるもので、Ａｌ膜の他、Ａｇ膜、ＡｌとＡｇの積層膜等からなることが好ましい。また、その厚さは、例えば１００〜１０００ｎｍの範囲が好ましい。

次に、上記有機ＥＬ装置１００を製造する方法について図６〜図１０を参照して説明する。なお、基板２０上には、それぞれ先の図５に示した、スイッチング用及び駆動用の薄膜トランジスタ１２３，１２４を含む回路素子部１４、無機物バンク層１１２ａ及び画素電極１１１がすでに形成されているものとする。

本実施形態の製造方法は、（１）有機物バンク層形成工程、（２）正孔注入／輸送層形成工程、（３）発光層形成工程、（４）電子注入／輸送層形成工程、（５）陰極形成工程及び（６）封止工程等を有する。なお、ここで説明する製造方法は一例であって、必要に応じてその他の工程が追加されたり、上記の工程の一部が除かれたりする。なお、（２）正孔注入／輸送層形成工程、（３）発光層形成工程は、液滴吐出装置を用いた液体吐出法（インクジェット法）を用いて行った。

（１）有機物バンク層形成工程
この有機物バンク層形成工程は、上述のパターン形成方法によって、有機物バンク層１１２ｂを形成する工程であり、まず、図６（ａ）に示すように、画素電極１１１及び無機物バンク層１１２ａが形成された基板２０上の全面に有機物バンク層１１２ｂの形成材料であるレジスト４０を、例えばスピンコート法によって塗布する。続いて、図６（ｂ）に示すように、液体あるいは蒸気と接触状態で加熱されることによって親液性を示す可逆膜４を有する原版５０をレジスト４０に対して押圧する。なお、原版５０の押圧面には、各画素領域に対応した凹凸部が形成されている。そして、基板２０を加熱、すなわち可逆膜４と液体あるいは蒸気が非接触状態で加熱することによって、可逆膜４を撥液化した後、原版５０を基板２０から解離する。これによって、図６（ｃ）に示すように、レジスト４０が各画素領域に対応するようにパターニングされる。そして、レジスト４０，４０間に残存する残渣をライトエッチング処理等によって除去した後、基板２０を焼成することによってレジスト４が硬化され、有機物バンク層１１２ｂが形成される。

（２）正孔注入／輸送層形成工程
図７に示すように、画素電極１１１が形成された基板２０上に、正孔注入／輸送層１１０ａを形成する。正孔注入／輸送層形成工程では、例えば、液体吐出法を用いることにより、正孔注入／輸送層形成材料を含む組成物を画素電極１１１上に吐出する。その後に乾燥処理及び熱処理を行い、画素電極１１１上に正孔注入／輸送層１１０ａを形成する。なお、この正孔注入／輸送層形成工程を含め、以降の工程は、例えば窒素雰囲気、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。

液体吐出法による正孔注入／輸送層の形成手順としては、液体を吐出するための吐出ヘッド（図示略）に、正孔注入／輸送層の材料を含有する組成物インクを充填し、吐出ヘッドの吐出ノズルを、バンク部１１２の開口部内に位置する画素電極１１１に対向させ、吐出ヘッドと基板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インク滴を吐出する。その後、吐出後のインク滴を乾燥処理して組成物インクに含まれる極性溶媒（液体材料）を蒸発させることにより、正孔注入／輸送層が形成される。

ここで用いる組成物としては、例えば、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）等のポリチオフェン誘導体とポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）等の混合物を、極性溶媒に溶解させた組成物を用いることができる。極性溶媒としては、例えば、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、ノルマルブタノール、γ−ブチロラクトン、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）及びその誘導体、カルビト−ルアセテート、ブチルカルビト−ルアセテート等のグリコールエーテル類等を挙げることができる。より具体的な組成物の組成としては、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ混合物（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ＝１：２０）：１２．５２重量％、ＰＳＳ：１．４４重量％、ＩＰＡ：１０重量％、ＮＭＰ：２７．４８重量％、ＤＭＩ：５０重量％のものを例示できる。なお、組成物の粘度は２〜２０Ｐｓ程度が好ましく、特に４〜１５ｃＰｓ程度が良い。

（３）発光層形成工程
次に、図８に示すように、正孔注入／輸送層１１０ａが積層された画素電極１１１上に発光層１１０ｂを形成する。図５では、青色発光層１１０ｂ_３を形成し、続いて図６のように赤色発光層１１０ｂ_１、緑色発光層１１０ｂ_２を順次形成する。ここでは液体吐出法により、発光層用材料を含む組成物インクを正孔注入／輸送層１１０ａ上に吐出し、その後に乾燥処理及び熱処理して、バンク部１１２に形成された開口部内に各色発光層１１０ｂ_１〜１１０ｂ_３を形成する。

発光層形成工程では、正孔注入／輸送層１１０ａの再溶解を防止するために、発光層形成の際に用いる組成物インクの溶媒として、正孔注入／輸送層１１０ａに対して不溶な無極性溶媒を用いる。この場合、無極性溶媒に対する正孔注入／輸送層１１０ａの表面の濡れ性を高めるために、発光層形成の前に表面改質工程を行うのが好ましい。表面改質工程は、例えば上記無極性溶媒と同一溶媒又はこれに類する溶媒を液体吐出法、スピンコート法又はディップ法等により正孔注入／輸送層１１０ａ上に塗布した後に乾燥することにより行う。なお、ここで用いる表面改質用溶媒は、組成物インクの無極性溶媒と同一なものとして例えば、シクロヘキシルベンゼン、ジハイドロベンゾフラン、トリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼン等を例示でき、組成物インクの無極性溶媒に類するものとしては、例えばトルエン、キシレン等を例示することができる。

液体吐出法による発光層の形成手順としては、まず青色発光層の形成に際しては、吐出ヘッド（図示略）に青色発光層１１０ｂ_３を形成する材料を含有する組成物インクを充填し、吐出ヘッドの吐出ノズルを、バンク部１１２の開口部内に位置する青色（Ｂ）用の正孔注入／輸送層１１０ａに対向させ、吐出ヘッドと基板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インク滴を吐出する。吐出されたインク滴は、正孔注入／輸送層１１０ａ上に広がってバンク部１１２の開口部内に満たされる。続いて、吐出後のインク滴を乾燥処理することにより組成物インクに含まれる無極性溶媒が蒸発し、青色発光層１１０ｂ_３が形成される。

青色発光層１１０ｂ_３を形成する発光材料としては、例えばジスチリルビフェニルおよびその誘導体、クマリンおよびその誘導体、テトラフェニルブタジエンおよびその誘導体などの有機ＥＬ材料からなるものを用いることができる。一方、無極性溶媒としては、正孔注入／輸送層に対して不溶なものが好ましく、例えば、シクロヘキシルベンゼン、ジハイドロベンゾフラン、トリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼン等を用いることができる。

続いて、正孔注入／輸送層１１０ａが積層された赤色（Ｒ）及び緑色（Ｇ）用の画素電極１１１の上に、赤色発光層１１０ｂ_１及び緑色発光層１１０ｂ_２をそれぞれ形成する。この赤色及び緑色発光層形成工程は、前述した青色発光層形成工程と同様の手順で行われる。すなわち、液体吐出法により、緑色発光層１１０ｂ_２を形成する材料を含む組成物インクを緑色（Ｇ）用の正孔注入／輸送層１１０ａ上に吐出した後に乾燥処理及び熱処理して、バンク部１１２に形成された開口部内に緑色発光層１１０ｂ_２を形成する。また、液体吐出法により、赤色発光層１１０ｂ_１を形成する材料を含む組成物インクを赤色（Ｒ）用の正孔注入／輸送層１１０ａ上に吐出した後に乾燥処理及び熱処理して、バンク部１１２に形成された開口部内に赤色発光層１１０ｂ_１を形成する。なお、緑色発光層１１０ｂ_２を形成する発光材料としては、例えばキナクリドンおよびその誘導体などの有機ＥＬ材料からなるものを用いることができ、赤色発光層１１０ｂ_１を形成する発光材料としては、例えばローダミンおよびその誘導体などの有機ＥＬ材料からなるものを用いることができる。

（４）電子注入／輸送層形成工程
次に、図９に示すように、発光層１１０ｂ及びバンク層１１２の全面に電子注入／輸送層１１０ｃを形成する。電子注入／輸送層１１０ｃは、蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法等で形成することが好ましく、特に蒸着法で形成することが、熱による発光層１１０ｂの損傷を防止できる点で好ましい。

（５）陰極形成工程
次に、図１０に示すように、画素電極（陽極）１１１と対をなす陰極１２を形成する。即ち、各色発光層１１０ｂ_１〜１１０ｂ_３及びバンク部１１２を含む基板２０上の領域全面に、カルシウム層１２ａとアルミニウム層１２ｂとを順次積層して陰極１２を形成する。これにより、各色発光層１１０ｂ_１〜１１０ｂ_３の形成領域全体に、陰極１２が積層され、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色に対応する有機ＥＬ素子１０_１〜１０_３がそれぞれ形成される。

陰極１２は、例えば蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法等で形成することが好ましく、特に蒸着法で形成することが、熱による発光層１１０ｂ_１〜１１０ｂ_３の損傷を防止できる点で好ましい。また陰極１２上に、酸化防止のためにＳｉＯ_２、ＳｉＮ等の保護層を設けても良い。

（６）封止工程
最後に、有機ＥＬ素子（発光素子）が形成された基板２０と封止基板３０ｂ（図３参照）とを封止樹脂を介して封止する。例えば、熱硬化樹脂または紫外線硬化樹脂からなる封止樹脂を基板２０の周縁部に塗布し、封止樹脂上に封止基板３０ｂを配置する。封止工程は、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガス雰囲気で行うことが好ましい。大気中で行うと、陰極１２にピンホール等の欠陥が生じていた場合にこの欠陥部分から水や酸素等が陰極１２に侵入して陰極１２が酸化されるおそれがあるので好ましくない。

この後、基板２０の配線に陰極１２を接続するとともに、基板２０上あるいは外部に設けられる駆動ＩＣ（駆動回路）に回路素子部１４（図３参照）の配線を接続することにより、本実施形態の有機ＥＬ装置１００が完成する。

このような本実施形態に係る有機ＥＬ装置１００の製造方法によれば、上述したパターン形成方法によって、有機物バンク層１１２ｂが形成されるため、所望の形状にパターニングされた有機物バンク層１１２ｂを形成することができる。
また、ライトエッチング処理によって、パターニングされたレジスト４０，４０間に残存する残渣が除去されるため、より優れた発光特性を有する表示装置とすることが可能となる。

次に、図１１を参照して、上述の有機物バンク層形成工程とは異なる有機物バンク層形成工程（第２有機物バンク形成工程）について説明する。
この第２有機物バンク形成工程では、有機物バンク１１２ｂが、上述のパターン形成方法によってパターンニングされたマスクを用いたフォトリソグラフィ法によって形成される。
まず、図１１（ａ）に示すように、レジスト４０上に当該レジスト４０とは異なる性質を有する第２レジスト６０を塗布する。続いて、図１１（ｂ）に示すように、液体あるいは蒸気と接触状態で加熱されることによって親液性を示す可逆膜４を有する原版７０を第２レジスト６０に対して押圧する。なお、原版７０の押圧面には、各画素領域に対応した凹凸部が形成されている。そして、基板２０を加熱、すなわち可逆膜４と液体あるいは蒸気が非接触状態で加熱することによって、可逆膜４を撥液化した後、原版７０を基板２０から解離する。これによって、図１１（ｃ）に示すように、マスクＭが形成される。その後、このマスクＭを介してレジスト４０を露光し、さらに現像し、硬化させることによって有機物バンク層１１２ｂが形成される。
このように、上述のパターン形成方法は、このようなレジスト４０を露光するためのマスクＭを形成する場合に用いることもできる。

本発明の一実施形態に係るパターンが形成された基板１の断面図である。 同、パターンの形成方法について説明するための図である。 本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ装置の構成を模式的に示す説明図である。 アクティブマトリクス型有機ＥＬ装置の回路を示す回路図である。 有機ＥＬ装置の表示領域の断面構造を示す拡大図である。 有機ＥＬ装置の製造方法を説明するための説明図である。 有機ＥＬ装置の製造方法を説明するための説明図である。 有機ＥＬ装置の製造方法を説明するための説明図である。 有機ＥＬ装置の製造方法を説明するための説明図である。 有機ＥＬ装置の製造方法を説明するための説明図である。 有機ＥＬ装置の製造方法を説明するための説明図である。

符号の説明

１，２０……基板（土台）、２，４０……レジスト（パターン形成材料）、３，５０，７０……原版、４……可逆膜

Claims (7)

1. 土台上に配置されたパターン形成材料に対して所定のパターンに対応する凹凸を有する原版を押圧し、前記パターン形成材料をパターニングすることによって所定のパターンを形成する方法であって、
   前記原版の押圧面に第１の加熱条件と第２の加熱条件とによって濡れ性が変化する可逆膜を配置し、
   前記第１の加熱条件において加熱した前記原版を前記パターン形成材料に対して押圧する工程と、
   前記原版を前記パターン形成材料に対して押圧した状態で前記第２の加熱条件において前記原版を加熱する工程と、
   前記原版を前記パターン形成材料から解離する工程と
   を有することを特徴とするパターン形成方法。
2. 前記可逆膜は、前記第１の加熱条件において加熱されることによって親液化され、前記第２の加熱条件において加熱されることによって撥液化されることを特徴とする請求項１記載のパターン形成方法。
3. 前記パターン形成材料をパターンニングした後に、前記パターン形成材料間に残存する残渣を除去する工程を有することを特徴とする請求項１または２記載のパターン形成方法。
4. 前記第１の加熱条件は、前記可逆膜と液体あるいは蒸気とが接触された状態であり、前記第２の加熱条件は、前記可逆膜と液体あるいは蒸気が非接触とされた状態であることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載のパターン形成方法。
5. 前記パターン形成材料は、レジストであることを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載のパターン形成方法。
6. 複数の発光領域と各発光領域間に配置される画素間隔壁とを有する表示装置の製造方法であって、
   請求項１〜５いずれかに記載のパターン形成方法を用いて前記画素間隔壁を形成する工程を有することを特徴とする表示装置の製造方法。
7. 複数の画素領域と各画素領域間に配置される画素間隔壁とを有する表示装置の製造方法であって、
   基板の一面に前記画素間隔壁の材料を配置する工程と、
   請求項１〜５いずれかに記載のパターン形成方法を用いて前記画素間隔壁の材料上にマスクを形成する工程と、
   前記マスクを介して前記画素間隔壁の材料を露光する工程と、
   露光された前記画素間隔壁の材料を現像する工程と
   によって前記画素間隔壁を形成することを特徴とする表示装置の製造方法。
   
   

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