JP2003257647A

JP2003257647A - 有機ｅｌ装置の製造装置、有機ｅｌ装置、電子機器

Info

Publication number: JP2003257647A
Application number: JP2002059563A
Authority: JP
Inventors: Shunichi Seki; 関　　俊一; Hiroo Miyajima; 弘夫宮島
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-03-05
Filing date: 2002-03-05
Publication date: 2003-09-12

Abstract

(57)【要約】【課題】使用するガスの流量を低減できるとともにプ
ラズマ処理を連続的に行うことにより処理効率の向上及
び処理コストの低下を実現できるプラズマ処理装置を備
えた有機ＥＬ装置の製造装置を提供する。【解決手段】プラズマ処理装置Ｓは、試料４３を支持
する試料ステージ１２と、試料ステージ１２に支持され
ている試料４３に対向する位置に設けられたプラズマ放
電電極２０と、プラスマ放電電極２０と試料４３との間
の放電ギャップ４７に混合ガスを供給するガス噴出口２
９と、プラズマ放電電極２０に対して試料ステージ１２
を移動する移動装置１２Ａとを備えており、ガス噴出口
２９からの混合ガスは試料４３の移動方向に対して後方
の一方向に流れるように設定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機ＥＬ装置を製
造する製造装置、及びこの製造装置によって製造された
有機ＥＬ装置、この有機ＥＬ装置を有する電子機器に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、有機蛍光材料等の発光材料をイン
ク化し、当該インク（組成物）を基材上に吐出するイン
クジェット法（液滴吐出法）により、発光材料のパター
ニングを行う方法を採用して、陽極及び陰極の間に該発
光材料からなる発光層が挟持された構造のカラー表示装
置、特に発光材料として有機発光材料を用いた有機ＥＬ
（エレクトロルミネッセンス：electroluminescence）
表示装置の開発が行われている。有機ＥＬ表示装置（以
下、「有機ＥＬ装置」と称する）は、基板上に複数の回
路素子や、有機発光層を陽極及び陰極の電極層で挟んだ
発光素子などを積層した構成を有している。そして、有
機ＥＬ装置においては、陽極側から注入された正孔と、
陰極側から注入された電子とを発光能を有する発光層内
で再結合し、励起状態から失括する際に発光する現象を
利用している。

【０００３】有機ＥＬ装置は複数の材料層を積層したも
のであり、基板上に材料を配置した後、乾燥処理や表面
処理等の所定の処理を行い、これを順次繰り返すことに
よって製造される。表面処理としては、基板表面を撥液
性や親液性に加工する処理、あるいは電極の仕事関数を
調整する処理等があり、これにはプラズマ処理が適用さ
れる場合が多い。近年において、大気圧付近の圧力下で
のプラズマ放電により生成される化学的に活性な励起活
性種を利用して、真空設備を必要としない比較的低コス
トで簡単な構成により、被処理面を様々に処理するプラ
ズマ表面処理技術が提案されている。大気圧下でのプラ
ズマによる表面処理には、被処理面との間での直接放電
により作られるプラズマに被処理面を直接曝露する直接
方式と、一対の電極間での気体放電により作られたプラ
ズマにより生成される励起活性種を輸送して被処理面を
曝露する間接方式とがある。

【０００４】直接方式は、チャージアップによる被処理
面の損傷、複雑な形状や凹凸がある被処理面、又は処理
範囲の制限に十分に対応できないおそれがある反面、高
い処理レートが得られる利点がある。また、間接方式
は、チャージアップによる被処理面の損傷のおそれが無
く、ガス噴射ノズルの形状やガス流量の調整により被処
理面の形状や処理範囲の制限に対応し得る利点はある
が、放電により生成された活性種を移送するため、反応
に寄与できる活性種が直接方式に比べて少なく、処理レ
ートが低いので、直接方式に比して高速での大面積の処
理は不利である。

【０００５】図１４は、直接方式の大気圧プラズマによ
る従来のプラズマ処理装置の一例を示す概略図である。
図１４に示すプラズマ処理装置は、交流電源１に接続さ
れた電極２と、接地電極である試料テーブル１０とを有
している。試料テーブル１０は試料３を支持しつつＹ軸
方向に移動可能となっている。電極２の下面には、移動
方向と直交するＸ軸方向に延在する２本の平行な放電発
生部４，４が突設されているとともに、放電発生部４を
囲むように誘電体部材５が設けられている。誘電体部材
５は放電発生部４の異常放電を防止するものである。そ
して、誘電体部材５を含む電極２の下面は略平面状とな
っており、放電発生部４及び誘電体部材５と試料３との
間には僅かな空間（放電ギャップ）が形成されるように
なっている。また、電極２の中央にはＸ軸方向に細長く
形成されたガス噴出口６が設けられている。ガス噴出口
６は、電極内部のガス通路７及び中間チャンバ８を介し
てガス導入口９に接続している。

【０００６】ガス通路７を通ってガス噴出口６から噴射
された所定のガスは、前記空間の中を移動方向（Ｙ軸方
向）の前方及び後方に分かれて流れ、誘電体部材５の前
端及び後端から外部に排気される。これと同時に、電源
１から電極２に所定の電圧が印加され、放電発生部４，
４と試料テーブル１０との間で気体放電が発生する。そ
して、この気体放電により生成されるプラズマで前記所
定のガスの励起活性種が生成され、放電領域を通過する
試料３の表面全体が連続的に処理される。

【０００７】通常、前記所定のガスは、目的とする表面
処理に適した酸素（Ｏ₂）、四フッ化炭素（ＣＦ₄）等の
処理ガスと、大気圧近傍の圧力下で放電を容易に開始さ
せ且つ安定に維持するためのヘリウム（Ｈｅ）、アルゴ
ン（Ａｒ）等の希ガスや窒素（Ｎ₂）等の不活性ガスと
を混合したものである。処理ガスを適当に選択すること
により、試料表面に対するエッチング、アッシング、改
質、被膜形成などといった種々の表面処理が行われる。
特に、処理ガスとして酸素を用いることにより、有機Ｅ
Ｌ装置における電極の仕事関数の調整及び有機物洗浄、
親液化が行われる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のプラズマ処理装置には、以下に述べる問題があ
った。すなわち、従来のプラズマ処理装置において、電
極２の下面は略平面状になっているため、ガス噴出口６
から噴射されたガスは、前記空間のうち移動方向と交わ
る方向（すなわちＸ軸方向）両側、更には前記空間のう
ち移動方向（Ｙ軸方向）前方側及び後方側から流出しや
すい。このため、プラズマ放電を安定化するためにはガ
ス流量、特に不活性ガスの流量を多くする必要があっ
た。不活性ガスの流量を多くすると、それだけ処理ガス
の流量が少なくなるので、処理レートが低下することに
なる。また、比較的高価なヘリウム等の使用量が増加す
ると、処理コストが大幅に高くなるという問題が生じ
る。

【０００９】更に、外部から前記空間に対して大気が侵
入し易く、そのためにプラズマ放電が不安定になり、特
に、試料３の端部近傍では外部から侵入する大気によっ
て乱流が発生しやすく、プラズマ放電が安定しないた
め、処理レートの低下及び処理分布が発生する。プラズ
マ放電が安定しないと、被処理面が有機ＥＬ装置の電極
である場合、仕事関数が不均一な電極を形成してしま
う。この場合、有機ＥＬ装置の発光特性も不均一あるい
は不安定となり、発光性能の低下を招く。

【００１０】また、ガス噴出口６は電極２の中央に設け
られ、ガス噴出口６からの所定のガスは移動方向前方側
及び後方側のそれぞれに流れることになる。したがっ
て、放電ギャップに供給された所定のガスを有効に使用
するためには、電極２の放電発生部４をガス噴出口６に
対して移動方向前方側及び後方側の少なくとも２箇所に
設ける必要があり、装置の大型化を招く。また、放電発
生部４が２つある場合、試料３をスキャンしながら２箇
所でプラズマ放電が生じるが、放電領域ＡＲの全てにお
いて被処理面に対して所定レベルの反応が生じるわけで
はなく、所定レベルの反応状態に達するまでに、ある程
度の応答時間（立ち上がり時間）が必要となり、所定レ
ベルの反応が生じている領域は放電領域ＡＲより狭い領
域となる。したがって、プラズマ処理効率を向上するた
めには、プラズマ処理は断続的なものではなく、連続的
に行われることが好ましい。

【００１１】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、有機ＥＬ装置の電極に対してプラズマ処理を行
う際、使用するガスの流量を低減できるとともにプラズ
マ処理を連続的に行うことにより処理効率の向上及び処
理コストの低下を実現でき、且つプラズマ処理を平均的
に行って仕事関数を均一化し、高い発光性能を備える有
機ＥＬ装置を製造できる有機ＥＬ装置の製造装置、この
製造装置により製造された有機ＥＬ装置を有する電子機
器を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明の有機ＥＬ装置の製造装置は、基板上に設け
られた電極と、前記電極に隣接して設けられた有機発光
層とを有する有機ＥＬ装置の製造装置において、前記電
極の表面改質を行うプラズマ処理装置を備え、前記プラ
ズマ処理装置は、前記基板を支持するステージと、前記
ステージに支持されている前記基板に対向する位置に設
けられたプラズマ放電電極と、前記プラスマ放電電極と
前記ステージに支持されている前記基板との間に所定の
ガスを供給するガス供給部と、前記プラズマ放電電極に
対して前記ステージを相対的に移動する移動装置と、前
記ガス供給部からの前記所定のガスの流れを規制するガ
ス流路とを備えることを特徴とする。

【００１３】本発明によれば、ガス供給部からの所定の
ガスを一方向に流すようにしたので、１つのプラズマ放
電電極によって所定のガスを有効利用しつつプラズマ処
理を連続的に行うことができる。そして、１つのプラズ
マ放電電極でプラズマ処理が行われるので、反応の立ち
上がり時間を低減することができ、処理効率を向上でき
る。つまり、図１５（ａ）に示すように、プラズマ放電
電極が２つの場合は、スキャンする基板に対する反応の
立ち上がり時間Ｔは２回となる。ここで、図１５（ａ）
に示すグラフは、スキャンする基板の被処理面のある１
点が、プラズマ放電電極の下を通過する際に受けるプラ
ズマ反応レベルであり、横軸は時間、縦軸は反応レベル
である。図１５（ａ）に示すように、被処理面のある１
点は、２つのプラズマ放電電極の下を通過することによ
って、２回プラズマ処理されるが、立ち上がり時間が２
回あるため所定レベルの反応を得るための実際の反応時
間は、２ＡＲ−２Ｔとなる。一方、図１５（ｂ）に示す
ように、プラズマ放電電極が１つである場合は、反応の
立ち上がり時間Ｔは１回であり、放電領域が２ＡＲであ
って、スキャン速度が図１５（ａ）のときと同一条件で
ある場合には、所定レベルの反応を得るための実際の反
応時間は、２ＡＲ−Ｔとなる。このように、プラズマ放
電電極を１つにすることによって、スキャン速度及び電
極の大きさ（合計の大きさ）が同じである場合には、反
応時間を長くすることができ、プラズマ処理効率を向上
することができる。

【００１４】上記有機ＥＬ装置の製造装置において、表
面改質により、仕事関数の調整、親液化処理、撥液化処
理、洗浄処理等を行うことができる。

【００１５】上記有機ＥＬ装置の製造装置において、前
記ガス供給部からの前記所定のガスは前記移動方向後方
側に流れるように前記ガス流路が設定されているので、
所定のガスが空間（放電ギャップ）を基板の移動方向に
沿って後方に流れるので、表面処理により基板表面から
一旦除去された物質等が再付着することを低減すること
ができる。

【００１６】上記有機ＥＬ装置の製造装置において、前
記ガス流路は、前記移動方向前方側に設けられ、前記プ
ラズマ放電電極と前記ステージとの間に形成される空間
を閉塞する壁部を含むので、この壁部により、空間に供
給される所定のガスの空間外部（すなわち大気）への拡
散及び空間内部に対する大気の侵入を制限できるので、
ヘリウムなどの不活性ガス、すなわち放電用ガスの流量
を少なくしても、放電を容易に開始させることができる
とともに放電を安定化することができる。一方で、目的
とする表面処理のための処理ガスの添加量を増加させる
ことができるので、処理効率の向上及び処理コストの低
下を実現することができる。また、空間外部と内部との
ガスの出入りが規制されるので、乱流の発生を抑え、安
定したプラズマ処理が実現される。

【００１７】また、上記有機ＥＬ装置の製造装置におい
て、前記所定のガスは、フッ素を含む化合物を含むこと
により、有機ＥＬ装置における電極の撥液化処理を行う
ことができる。

【００１８】また、上記有機ＥＬ装置の製造装置におい
て、前記所定のガスは、酸素を含むことにより、有機Ｅ
Ｌ装置における電極の仕事関数を調整することができ
る。

【００１９】本発明の有機ＥＬ装置は、上記記載の有機
ＥＬ装置の製造装置によって製造されたことを特徴とす
る。本発明によれば、仕事関数を均一に調整された電極
を有するので、良好な発光性能が得られる。

【００２０】本発明の電子機器は、上記記載の有機ＥＬ
装置を有することを特徴とする。本発明によれば、本発
明の有機ＥＬ装置が搭載されたので、信頼性の高い動作
を実現できる。

【００２１】

【発明の実施の形態】＜有機ＥＬの製造装置＞以下、本
発明の有機ＥＬ装置の製造装置の一実施形態について図
１〜図５を参照しながら説明する。図１は本発明の有機
ＥＬ装置の製造装置としてのプラズマ処理装置の一例を
示す−Ｙ方向側から見た図、図２は図１に示したプラズ
マ処理装置を＋Ｙ方向側から見た図、図３は図１のＡ−
Ａ矢視断面図、図４は図１に示したプラズマ処理装置の
うち試料ステージ（基板ステージ）を示す外観斜視図、
図５は図３の部分拡大図、図６は図５のＢ−Ｂ矢視断面
図である。

【００２２】図１，図２，図３において、プラズマ処理
装置Ｓは、試料（基板）４３を支持する試料ステージ
（基板ステージ）１２と、試料ステージ１２に対向する
位置に設けられたプラズマ放電電極２０を有する電極部
１１とを備えている。試料ステージ１２には、この試料
ステージ１２を移動させるアクチュエータ（移動装置）
１２Ａが接続されており、試料ステージ１２はアクチュ
エータ１２Ａの駆動のもとで試料４３を支持しつつＹ軸
方向に移動可能となっている。また、試料ステージ１２
は支持した試料４３を温度調整する温度調整装置を備え
ている。ここで、以下の説明において、水平面内におけ
る試料ステージ１２の移動方向（スキャン方向）をＹ軸
方向、水平面内においてＹ軸方向と直交する方向（非ス
キャン方向）をＸ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向と直交
する方向をＺ軸方向とする。更に、以下の説明におい
て、Ｘ軸方向を「幅方向」と称し、その両端を「左端、
右端」と称する場合がある。また、移動方向前方側（＋
Ｙ方向側）を「前端」、移動方向後方側（−Ｙ方向側）
を「後端」と称する場合がある。

【００２３】図３に示すように、電極部１１は、アルミ
ナ等の絶縁材料で形成された電極保持ブロック１３と、
ポリ４フッ化エチレン等の絶縁樹脂材料からなる略直方
体の前部ブロック１４とを有している。また、電極保持
ブロック１３及び前部ブロック１４の上方には上部ブロ
ック１６が設けられている。更に、図１及び図２に示す
ように、上記各ブロック１３，１４，１６のＸ軸方向両
側には、側板１７ａ，１７ｂがボルトなどの固定部材
（不図示）によって結合されている。

【００２４】図３に示すように、電極保持ブロック１３
は、その下面に段状の凹部１９を有している。凹部１９
はＸ軸方向を長手方向として形成されている。凹部１９
内部にはプラズマ放電電極２０が設けられている。プラ
ズマ放電電極２０は側面視Ｌ字状に形成されており、Ｌ
字先端に放電発生部（プラズマ放電電極）２１を有して
いる。プラズマ放電電極２０は凹部１９内部において放
電発生部２１を下向きにして配置されている。そして、
プラズマ放電電極２０は、アルミナ、石英等の誘電体か
らなる取付ブロック２２を介してボルト２３により電極
保持ブロック２３に対して固定されている（図１参
照）。プラズマ放電電極２０は交流電源２４に接続され
ている。

【００２５】電極保持ブロック１３の下側には、該ブロ
ックと同じ長さ・幅を有するアルミナ、石英等の誘電体
薄板からなるガス流制御板（ガス通路）２５が、前部ブ
ロック１４下面と一致する高さに水平に取り付けられて
いる。

【００２６】また、電極保持ブロック１３と前部ブロッ
ク１４との間には、Ｚ軸方向に延びる主ガス通路（ガス
供給部）１５が設けられている。主ガス通路１５はＸ軸
方向に延びるスリット状に形成されたものである。主ガ
ス通路１５は、上部ブロック１６に形成されている中間
チャンバ３０に接続している。中間チャンバ３０は、そ
の略中央において上部ブロック１６上面に開口するガス
導入口３１に連通している。ガス導入口３１にはジョイ
ント３２が設けられており、ジョイント３２はヘリウム
等の放電用ガスの供給源３２Ａに接続する。供給源３２
Ａからジョイント３２を介してガス導入口３１に導入さ
れた放電用ガスは、中間チャンバ３０内で幅方向（Ｘ軸
方向）にガス圧を略均一化され、主ガス通路１５を幅方
向に略一様に流れる。なお、本実施形態ではガス導入口
３１は１つであるが、必要に応じて複数個設け、主ガス
通路１５の全幅に亘って放電用ガスの流れをより均一に
することができる。

【００２７】電極部１１の下面には、主ガス通路１５と
接続するガス噴出口（ガス供給部）２９が形成されてい
る。ガス噴出口２９は、試料ステージ１２の移動方向と
直交するＸ軸方向に細長く直線状に形成されており、主
ガス通路１５からの所定のガスを、電極部１１の下面
と、試料ステージ１２に支持されている試料４３との間
の空間（放電ギャップ、ガス流路）４７に供給するよう
になっている。

【００２８】ガス噴出口２９は、プラズマ放電電極２０
（放電発生部２１）に対して、試料４３の移動方向前方
側に設けられている。

【００２９】図１に示すように、ガス流制御板２５下側
のうち左右両側（Ｘ軸方向両側）のそれぞれには、マイ
カ等の絶縁材料からなる脚部材（壁部）２６ａ，２６ｂ
が設けられている。脚部材２６ａ，２６ｂのそれぞれは
ガス流制御板２５の左右両側の辺に沿って側板１７ａ，
１７ｂの内側に取り付けられ、電極保持ブロック１３の
内側端面に当接するように配置されている。脚部材２６
ａ，２６ｂのそれぞれと電極保持ブロック１３とはボル
トなどの固定部材により一体に結合されている。そし
て、ガス流制御板２５と脚部２６ａ，２６ｂとによっ
て、下向き「コ」字状の空間が形成されるようになって
いる。

【００３０】図２に示すように、前部ブロック１４の下
面のうち左右両側（Ｘ軸方向両側）のそれぞれには突部
（壁部）２７ａ，２７ｂが形成されている。これら突部
２７ａ，２７ｂのそれぞれと電極保持ブロック１３の脚
部材２６ａ，２６ｂのそれぞれとは連続するように形成
されており、同一形状及び寸法の断面を有している。突
部２７ａ，２７ｂのそれぞれは前部ブロック１４の左右
両側の辺の全長に亘って設けられており、図２に示すよ
うに、前部ブロック１４の下面と突部２７ａ，２７ｂと
によって、下向き「コ」字状の空間が形成されるように
なっている。

【００３１】図２及び図３に示すように、前部ブロック
１４の背面には、この前部ブロック１４の下面及び突部
２７ａ，２７ｂの内面を後方へ延長させるように、ポリ
塩化ビニル（ＰＶＣ）等の樹脂材料からなるカバー２８
が取り付けられている。

【００３２】前部ブロック１４の内部には、実施しよう
とする表面処理に適した特定の処理ガスを主ガス通路１
５に導入するために、その幅方向に等間隔で配置した多
数の水平な小円孔からなる副ガス通路３３が形設されて
いる。副ガス通路３３は、同様に前部ブロック１４に内
設された中間チャンバ３４を経て、前部ブロック１４の
後面に開口するガス導入口３５に連通している。ガス導
入口３５には、多くの場合にＯ₂ やＣＦ₄ 等である処理
ガスの供給源３６Ａに接続するためのジョイント３６が
設けられている。ジョイント３６から導入された処理ガ
スは、中間チャンバ３４内で幅方向にガス圧が略均一化
されるので、副ガス通路３３のそれぞれを略一様な流量
で流れる。

【００３３】本実施形態において、プラズマ処理装置Ｓ
は有機ＥＬ装置の電極の仕事関数調整に用いられるの
で、処理ガスとしてＯ₂が用いられる。

【００３４】供給源３６Ａからの処理ガスは、供給源３
２Ａからの放電用ガスとともに、主ガス流路１５を介し
てガス噴出口２９より、電極部１１の下面と、試料ステ
ージ１２に支持されている試料４３との間の空間（放電
ギャップ）４７に供給されるようになっている。

【００３５】ここで、電極部１１の下面には、左右両側
（Ｘ軸方向両側）の辺の全長に亘って脚部材２６ａ，２
６ｂ及び突部２７ａ，２７ｂからなる壁部（ガス流通規
制部）が設けられたことになるので、これら壁部によっ
て放電ギャップ４７のうちＸ軸方向両側は閉塞され、放
電ギャップ４７内部と外部とのガスの流通が規制される
ようになっている。

【００３６】試料ステージ１２は、図４に示すように移
動方向（Ｙ軸方向）に長い長方形のアルミニウム等の金
属板からなり、プラズマ放電電極２０に対する接地電極
として機能する。試料ステージ１２は、電極部１１の左
右脚部２６ａ、２６ｂ、２７ａ、２７ｂ間の幅より僅か
に狭幅の上面３７と、その左右両側に全長に亘って形成
され、前記左右脚部と同じ高さの段差部３８ａ、３８ｂ
とを有する。

【００３７】試料ステージ１２の上面３７には、その中
央付近に僅かな段差（壁部、ガス流路）３９がＸ軸方向
に形成され、段差３９の下側に後方に延長する試料支持
面４０が設けられている。試料支持面４０の後端には、
突縁４１が試料ステージ１２の上面３７を超えない高さ
に形成されている。

【００３８】本実施形態では、試料支持面４０上にアル
ミナ等の絶縁材料の薄板からなるマウントプレート４２
を配置し、その上に試料４３を載置する。マウントプレ
ート４２は試料支持面４０と同じ寸法を有し、段差３９
と突縁４１との間に前後方向に移動しないように位置決
め・保持される。マウントプレート４２の上面には、そ
の移動方向前端から少し距離を置いて、例えば基板のよ
うな長方形の試料を収容するために対応する長方形の凹
所４４が形成されている。凹所４４は、その中に収容し
た試料４３の表面がマウントプレート上面と一致して前
記移動方向に凹凸を生じないように、試料４３の厚さ及
び長さに対応する深さ及び長さに形成するのが好まし
い。

【００３９】なお、図４では、マウントプレートの凹所
４４を長方形にしたが、処理しようとする試料の形状・
寸法に対応した様々な形状・寸法の凹所を有するマウン
トプレートを用いることができる。例えば、円形の試料
を処理するために、それに対応する直径の円形凹所がマ
ウントプレートに形成されている。

【００４０】もちろん、前記マウントプレートを使用せ
ず、試料テーブル１２の試料支持面４０上に試料４３を
直接載置することができる。この場合にも、処理しよう
とする試料に対応した凹所を試料支持面に形成すると、
同様に移動方向に凹凸を生じないので、好ましい。

【００４１】図１及び図２に示すように、電極部１１は
試料ステージ１２の上方に、その左右脚部２６ａ、２６
ｂ、２７ａ、２７ｂの間を試料ステージ１２の上面３７
が通過するように配置される。図５に示すように、電極
部１１下面と試料ステージ１２の上面３７との間には、
両者が接触しない程度の僅かな隙間が維持され、段差３
９によって低い位置のマウントプレート４２に配置され
る試料４３と電極部１１下面との間には、前記隙間に比
して十分に大きい空間（放電ギャップ）４７が形成され
る。同様に、図６に示すように、電極部１１の壁部２６
ａ，２７ａ（２６ｂ，２７ｂ）の下面４８及び内側面４
９と、試料テーブル１２の段差部３８ａ（３８ｂ）の底
面５０及び側壁面５１との間には、それぞれ前記空間
（放電ギャップ）４７に比して十分に狭い僅かな隙間が
形成される。

【００４２】次に、上述した構成を有するプラズマ処理
装置Ｓを用いて、試料４３に対してプラズマ処理する際
の手順について説明する。試料ステージ１２に処理対象
である試料４３が支持されたら、試料ステージ１２が−
Ｙ側（図３中、左側）にセットされる。そして、試料ス
テージ１２が＋Ｙ方向に移動しながら、放電用ガスが主
ガス通路１５内にジョイント３２を介して供給されると
ともに、処理ガスがジョイント３６から副ガス通路３３
を介して主ガス流路１５に供給され、主ガス流路１５に
おいて放電用ガスと処理ガスとが混合される。この混合
ガス（所定のガス）はガス噴出口２９から放電ギャップ
４７内に噴射される。これと同時に交流電源２４から所
定の電圧がプラズマ放電電極２０に印加される。する
と、図３及び図５に示すように、前記放電ギャップ４７
の放電発生部２１と試料ステージ１２との間で放電が発
生する。

【００４３】放電ギャップ４７は、その前方が段差（壁
部）３９により仕切られ、かつ左右両側方が前記左右壁
部２６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂにより仕切られて、
それぞれ実質的に閉塞されているので、ガス噴出口２９
から噴射された混合ガスは、放電ギャップ４７を移動方
向と逆向き（すなわち−Ｙ方向）に一方向に流れる。ま
た、上述したように試料４３表面とマウントプレート４
２上面とが同一平面上にあって、放電ギャップ４７が全
長に亘って均一なことから、前記混合ガスは放電ギャッ
プ４７の中を一様に流れる。

【００４４】本実施形態では、試料ステージ１２の中央
付近に段差３９を設けてその前端からの距離を比較的長
くし、且つ前部ブロック１４に電極部１１の下面を延長
するカバー２８を設けたことにより、電極部１１の下面
と試料ステージ１２の上面３７との間の隙間が放電ギャ
ップ４７の前方に長く設けられる。このため、この隙間
を介して混合ガスが放電ギャップ４７から前方へ漏出し
たり、大気が外部から放電ギャップ４７へ侵入すること
を有効に防止することができる。また、放電ギャップ４
７の左右両側方には、ガス流通規制部としての左右壁部
２６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂと左右段差部３８ａ、
３８ｂとにより垂直方向及び水平方向に狭小な隙間が連
続しているので、放電ギャップ４７内部と外部とでガス
の流通が困難であり、同様に前記混合ガスの漏出及び大
気の侵入を有効に防止することができる。したがって、
試料４３の端部近傍における乱流の発生を抑えることが
でき、試料４３の被処理面が有機ＥＬ装置の電極である
場合、電極表面のいずれの位置においてもプラスマ放電
は安定化される。したがって、電極の仕事関数は均一に
調整される。

【００４５】また、段差（壁部）３９や、壁部２６ａ，
２６ｂ，２７ａ，２７ｂにより、放電ギャップ４７に供
給される混合ガスの放電ギャップ４７外部（すなわち大
気）への拡散及び放電ギャップ４７内部に対する大気の
侵入を制限できるので、放電用ガスの流量を少なくして
も、放電を容易に開始させることができるとともに放電
を安定化することができる。一方で、目的とする表面処
理のための処理ガスの添加量を増加させることができる
ので、処理効率の向上及び処理コストの低下を実現する
ことができる。

【００４６】更に、段差（壁部）３９とマウントプレー
ト４２上面に置いた試料４３との間には、上述したよう
に或る程度の距離が設けられているので、図５に示すよ
うに、放電ギャップ４７には、試料４３が放電領域５２
に入る前から、ガス噴出口２９より前方に先行する段差
３９との間で閉塞された空間が画定される。ガス噴出口
２９から噴射された混合ガスは、その一部が一旦この閉
塞された空間内へも広がって、ガス溜まりを形成するの
で、電極部１１の下面と試料テーブル１２の上面３７と
の間の前記隙間からの大気の侵入が、より確実に防止さ
れる。

【００４７】放電領域５２では、放電により作られたプ
ラズマによる前記混合ガスの励起活性種が生成され、そ
れによって放電領域５２を通過する試料４３の表面が処
理される。上述したように放電ギャップ４７が放電領域
５２よりも後方に延長して設けられ、且つ放電ギャップ
４７内におけるガスの流れが一方向に制限されているの
で、前記励起活性種を含む反応性ガスは、放電領域５２
から直ぐに大気中に拡散することなく、試料４３表面に
沿って後方にガス流制御板２５の端部まで流れた後に外
部に排出される。

【００４８】ガス噴出口２６からの混合ガスを一方向に
流すようにしたので、１つのプラズマ放電電極２０によ
って混合ガスを有効利用しつつプラズマ処理を連続的に
行うことができる。そして、１つのプラズマ放電電極２
０でプラズマ処理が行われるので、反応の立ち上がり時
間を低減することができ、処理効率を向上できる。

【００４９】ガス噴出口２９からの混合ガスは移動方向
後方側に流れるように設定されているので、混合ガスが
放電ギャップ４７を試料４３の移動方向に沿って後方に
流れるので、表面処理により試料４３表面から一旦除去
された物質等が再付着することを低減することができ
る。

【００５０】上記実施形態では、電極部１１の下面左右
両側に下方に突出する壁部２６ａ、２６ｂ、２７ａ、２
７ｂを設けるとともに、試料ステージ１２の左右両側に
段差部３８ａ、３８ｂを設けた構成であるが、もちろ
ん、試料ステージ１２の左右両側に上方に突出する壁部
を設けるとともに、電極部１１の下面左右両側に段差部
を設ける構成でもよい。

【００５１】また、プラズマ処理装置に排気装置を付設
し、その排気取入口をガス流制御板２５の端部付近に配
置して、放電ギャップ４７からの排気を大気中に放出す
ることなく、回収・処理するようにしてもよい。こうす
ることにより、特に気体放電により生成されるオゾン等
による大気の汚染が防止される。

【００５２】以上、本発明について好適な実施例を用い
て詳細に説明したが、本発明はその技術的範囲内におい
て上記実施例に様々な変形・変更を加えて実施すること
ができる。例えば電極部１１は、上記実施例以外の様々
な構造にすることができ、また１つのガス通路に予め放
電用ガスと処理ガスとを適当な割合で混合したガスを供
給することができる。また、試料ステージ１２は逆向き
に、試料支持面４０側を先にして電極部１１の下を移動
させることができる。また、試料４３側を固定して電極
部１１を移動させることもできる。

【００５３】＜有機ＥＬ装置＞次に、有機ＥＬ装置及び
その製造工程の一例について説明する。図７は有機ＥＬ
表示装置における表示領域の断面構造を拡大した図であ
る。ここで、図７に示す有機ＥＬ装置は、薄膜トランジ
スタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）が配置された基
板２０２側から光を取り出す形態である。図７に示すよ
うに、有機ＥＬ装置Ｅは、基板２０２と、基板２０２上
に設けられた発光素子（有機ＥＬ素子）２０３と、ＴＦ
Ｔ２０４とを有している。発光素子２０３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）２２３と、画素電極２２
３から正孔を輸送可能な正孔輸送層２７０と、有機発光
材料を含む有機発光層２６０と、発光層２６０の上面に
設けられている電子輸送層２５０と、電子輸送層２５０
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）２２２とを有して
いる。

【００５４】ＴＦＴ２０４は、ＳｉＯ₂を主体とする下
地保護層２８１を介して基板２０２の表面に設けられて
いる。このＴＦＴ２０４は、下地保護層２８１の上層に
形成されたシリコン層２４１と、シリコン層２４１を覆
うように下地保護層２８１の上層に設けられたゲート絶
縁層２８２と、ゲート絶縁層２８２の上面のうちシリコ
ン層２４１に対向する部分に設けられたゲート電極２４
２と、ゲート電極２４２を覆うようにゲート絶縁層２８
２の上層に設けられた第１層間絶縁層２８３と、ゲート
絶縁層２８２及び第１層間絶縁層２８３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２４１と接続
するソース電極２４３と、ゲート電極２４２を挟んでソ
ース電極２４３と対向する位置に設けられ、ゲート絶縁
層２８２及び第１層間絶縁層２８３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２４１と接続する
ドレイン電極２４４と、ソース電極２４３及びドレイン
電極２４４を覆うように第１層間絶縁層２８３の上層に
設けられた第２層間絶縁層２８４とを備えている。

【００５５】そして、第２層間絶縁層２８４の上面に画
素電極２２３が配置され、画素電極２２３とドレイン電
極２４４とは、第２層間絶縁層２８４に設けられたコン
タクトホール２２３ａを介して接続されている。また、
第２層間絶縁層２８４の表面のうち発光素子（有機ＥＬ
素子）が設けられている以外の部分と対向電極２２２と
の間には、合成樹脂などからなバンク層２２１が設けら
れている。

【００５６】なお、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
ャネル領域とされている。また、シリコン層２４１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を介して、ソース電極２４３に接
続されている。一方、ドレイン領域が、ゲート絶縁層２
８２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に接続されている。画素電極２
３は、ドレイン電極２４４を介して、シリコン層２４１
のドレイン領域に接続されている。

【００５７】本例では、ＴＦＴ２０４が設けられている
基板２０２側から発光光を取り出す構成であるため、基
板２０２は透明であるものが好ましく、この場合の基板
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）ないし半透明なものが用いられる。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。

【００５８】一方、発光層からの発光光をＴＦＴが設け
られている基板とは反対側から取り出す構成とすること
も可能である。発光光を基板とは反対側から取り出す構
成とする場合、基板２０２は不透明であってもよく、そ
の場合、アルミナ等のセラミック、ステンレス等の金属
シートに表面酸化などの絶縁処理を施したもの、熱硬化
性樹脂、熱可塑性樹脂などを用いることができる。

【００５９】次に、図８及び図９をを参照しながら図７
に示した有機ＥＬ装置Ｅの製造工程について説明する。
はじめに、基板２０２上にシリコン層２４１が形成され
る。シリコン層２４１を形成する際には、まず、図８
（ａ）に示すように、基板２０２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２８１を形成する。

【００６０】次に、図８（ｂ）に示すように、基板２０
２の温度を約３５０℃に設定して、下地保護膜２８１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２４１Ａが形成される。次いで、この半導体層２
４１Ａ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２
４１Ａ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４００
ｍｍのラインビームを用い、その出力強度は例えば２０
０ｍＪ／ｃｍ²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。

【００６１】次いで、図８（ｃ）に示すように、半導体
層（ポリシリコン層）２４１Ａをパターニングして島状
のシリコン層２４１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２８２が形成される。

【００６２】なお、ゲート絶縁層２８２の表面に水素
（Ｈ₂）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２８２の表面
に別のＳｉＯ₂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。

【００６３】次いで、図８（ｄ）に示すように、ゲート
絶縁層２８２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２４２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２
４１に、ゲート電極２４２に対して自己整合的にソース
領域２４１ｓ及びドレイン領域２４１ｄが形成される。
この場合、ゲート電極２４２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２４１ｃとなる。

【００６４】次いで、図８（ｅ）に示すように、第１層
間絶縁層２８３が形成される。第１層間絶縁層２８３
は、ゲート絶縁層２８２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２８２の形成方法と同様の手順でゲ
ート絶縁層２８２の上層に形成される。そして、この第
１層間絶縁層２８３及びゲート絶縁層２８２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
ース電極及びドレイン電極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２８３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２４３及びドレイン
電極２４４が形成される。次に、図示はしないが、第１
層間絶縁層２８３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、ＴＦ
Ｔ２０４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。

【００６５】次いで、図９（ａ）に示すように、第２層
間絶縁層２８４が、第１層間絶縁層２８３、各電極２４
３、２４４、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２８４は、第１層間絶縁層２８３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２８３の形成方法と同様の手順で第
１層間絶縁層２８３の上層に形成される。そして、第２
層間絶縁層２８４を形成したら、第２層間絶縁層２８４
のうちドレイン電極２４４に対応する部分にコンタクト
ホール２２３ａが形成される。そして、このコンタクト
ホール２２３ａを介してドレイン電極２４４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２２３が形成される。

【００６６】画素電極２２３は、ＩＴＯやフッ素をドー
プしてなるＳｎＯ₂、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２２３ａを介して
ＴＦＴ２０４のドレイン電極２４４に接続されている。
画素電極２２３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２８４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。

【００６７】画素電極２３を形成したら、図９（ｂ）に
示すように、第２層間絶縁層２８４の所定位置及び画素
電極２２３の一部を覆うように、バンク層２２１が形成
される。バンク層２２１はアクリル樹脂、ポリイミド樹
脂などの合成樹脂によって構成されている。具体的なバ
ンク層２２１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、あるいはそれらの前駆体などのレ
ジストを溶媒に融かしたものを、スピンコート、ディッ
プコート等により塗布して絶縁層が形成される。なお、
絶縁層の構成材料は、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。更に、絶縁層を
フォトリソグラフィ技術等により同時にエッチングし
て、開口部２２１ａを形成することにより、開口部２２
１ａを備えたバンク層２２１が形成される。

【００６８】画素電極２２３及びバンク部２２１が形成
されたら、本発明の特徴部分であるプラズマ処理工程が
行われる。すなわち、図９（ｂ）に示した状態のものが
試料４３となる。プラズマ処理工程は、画素電極２２３
の表面を活性化すること、更にバンク部２２１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２２３（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。更に、画素電極２
２３の表面の親液化処理、バンク部２２１表面の撥液化
処理が行われる。

【００６９】このプラズマ処理工程は、例えば予備加熱
工程、活性化処理工程（親液性にする親液化工程）、撥
液化処理工程、及び冷却工程とに大別される。なお、こ
のような工程に限られるものではなく、必要に応じて工
程を削減、更なる工程追加も行われる。

【００７０】図１０は、図１〜図６を用いて説明したプ
ラズマ処理装置Ｓを備えたプラズマ処理システムＳＹＳ
を示す図である。図１０に示すプラズマ処理システムＳ
ＹＳは、予備加熱処理室５５１、第１プラズマ処理室５
５２、第２プラズマ処理室５５３、冷却処理室５５４、
これらの各処理室５５１〜５５４に試料４３を搬送する
搬送装置５５５とから構成されている。各処理室５５１
〜５５４は、搬送装置５５５を中心として放射状に配置
されている。第１プラズマ処理室５５２及び第２プラズ
マ処理室５５３には、上述した本発明に係るプラズマ処
理装置Ｓがそれぞれ配置されている。なお、第１，第２
プラズマ処理室５５２，５５３のそれぞれに設置されて
いるプラズマ処理装置Ｓは同じ構成のものであるが、以
下の説明において、第１，第２プラズマ処理室５５２，
５５３のそれぞれに設置されているプラズマ処理装置を
適宜、「第１プラズマ処理装置Ｓ１」、「第２プラズマ
処理装置Ｓ２」と称する。

【００７１】まず、これらの装置を用いた概略の工程を
説明する。予備加熱工程は、図１０に示す予備加熱処理
室５５１において行われる。そしてこの処理室５５１に
より、バンク部形成工程から搬送された試料４３が所定
の温度に加熱される。予備加熱工程の後、親液化工程及
び撥液化処理工程が行われる。すなわち、試料４３は第
１，第２プラズマ処理室５５２，５５３に順次搬送さ
れ、それぞれの処理室５５２，５５３においてバンク部
２２１にプラズマ処理が行われ親液化する。この親液化
処理後に撥液化処理が行われる。撥液化処理の後に試料
４３は冷却処理室に搬送され、冷却処理室５５４おいて
試料４３は室温まで冷却される。この冷却工程後、搬送
装置５５５により次の工程である正孔注入／輸送層形成
工程に試料４３が搬送される。

【００７２】以下に、それぞれの工程について詳細に説
明する。（予備加熱工程）予備加熱工程は予備加熱処理室５５１
により行う。この処理室５５１において、バンク部２２
１を含む試料４３は所定の温度まで加熱される。試料４
３の加熱方法は、例えば処理室５５１内にて試料４３を
載せるステージにヒータを取り付け、このヒータで当該
ステージごと試料４３を加熱する手段がとられている。
なお、これ以外の方法を採用することも可能である。予
備加熱処理室５５１において、例えば７０℃〜８０℃の
範囲に試料４３が加熱される。この温度は次工程である
プラズマ処理における処理温度であり、次の工程に合わ
せて試料４３が事前に加熱され、試料４３の温度ばらつ
きが解消されることを目的としている。仮に予備加熱工
程を加えなければ、試料４３は室温から上記のような温
度に加熱されることになり、工程開始から工程終了まで
のプラズマ処理工程中において温度が常に変動しながら
処理されることになる。したがって、基板温度が変化し
ながらプラズマ処理を行うことは、特性の不均一につな
がる可能性がある。したがって、処理条件を一定に保
ち、均一な特性を得るために予備加熱が行われる。

【００７３】そこで、プラズマ処理工程においては、第
１，第２プラズマ処理室５５２，５５３に設置されてい
るプラズマ処理装置Ｓの試料ステージ１２上に試料４３
を載置した状態で親液化工程または撥液化工程が行われ
るので、予備加熱温度は、親液化工程または撥液化工程
を連続して行う試料ステージ１２の温度にほぼ一致させ
ることが好ましい。そこで、第１，第２プラズマ処理装
置Ｓ１，Ｓ２の試料ステージが上昇する温度、例えば７
０〜８０℃まで予め試料４３を予備加熱することによ
り、多数の試料４３にプラズマ処理を連続的に行った場
合でも、処理開始直後と処理終了直前でのプラズマ処理
条件をほぼ一定にすることができる。これにより、試料
４３間の表面処理条件を同一にし、バンク部２２１の組
成物に対する濡れ性を均一化することができ、一定の品
質を有する表示装置を製造することができる。また、試
料４３を予め予備加熱しておくことにより、後のプラズ
マ処理における処理時間を短縮することができる。

【００７４】（活性化処理）次に、第１プラズマ処理室
５５２では、活性化処理が行われる。活性化処理には、
画素電極２２３における仕事関数の調整、制御、画素電
極表面の洗浄、画素電極２２３表面の親液化処理が含ま
れる。親液化処理として、大気雰囲気中で酸素を処理ガ
スとするプラズマ処理（Ｏ₂プラズマ処理）が第１プラ
ズマ処理装置Ｓ１によって行われる。Ｏ₂プラズマ処理
の条件は、例えば、プラズマパワー１００〜８００Ｗ、
酸素ガス流量５０〜１００ｍｌ/ｍｉｎ、基板搬送速度
０．５〜２０ｍｍ／ｓｅｃ、基板温度７０〜９０℃の条
件で行われる。なお、試料ステージ１２による加熱は、
主として予備加熱された試料４３の保温のために行われ
る。

【００７５】このＯ₂プラズマ処理により、画素電極２
２３の電極面、バンク層２２１の上面及び開口部２２１
ａ壁面が親液処理される。この親液処理により、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Ｏ₂プラズマ処理は、親液性を付与することの
ほかに、上述の通り画素電極２２３であるＩＴＯ上の洗
浄，及び仕事関数の調整も兼ねている。

【００７６】（撥液処理）次に、第２プラズマ処理室５
５３では、撥液化工程として、大気雰囲気中でテトラフ
ルオロメタンを処理ガスとするプラズマ処理（ＣＦ₄プ
ラズマ処理）が第２プラズマ処理装置Ｓ２によって行わ
れる。即ち、試料４３は、試料ステージ１２によって加
熱されつつ、試料ステージ１２ごと所定の搬送速度で搬
送され、その間に試料４３に対してプラズマ状態のテト
ラフルオロメタン（四フッ化炭素）が照射される。ＣＦ
₄プラズマ処理の条件は、例えば、プラズマパワー１０
０〜８００Ｗ、４フッ化メタンガス流量５０〜１００ｍ
ｌ/ｍｉｎ、基板搬送速度０．５〜２０ｍｍ／ｓｅｃ、
基板温度７０〜９０℃の条件で行われる。なお、加熱ス
テージによる加熱は、第１プラズマ処理室５５２の場合
と同様に、主として予備加熱された試料４３の保温のた
めに行われる。なお、処理ガスは、テトラフルオロメタ
ン（四フッ化炭素）に限らず、他のフルオロカーボン系
のガスを用いることができる。また、それらと他のガ
ス、Ｏ₂等を混合してもよい。

【００７７】ＣＦ₄プラズマ処理により、バンク層２２
１の上面及び開口部２２１ａ壁面が撥液処理される。こ
の撥液処理により、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。バンク層２２１を構成するアク
リル樹脂、ポリイミド樹脂等の有機物はプラズマ状態の
フルオロカーボンが照射することで容易に撥液化させる
ことができる。また、Ｏ₂プラズマにより前処理した方
がフッ素化されやすい、という特徴を有しており、本実
施形態には特に有効である。なお、画素電極２２３の電
極面もこのＣＦ₄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。

【００７８】（冷却工程）次に冷却工程として、冷却処
理室５５４を用い、プラズマ処理のために加熱された試
料４３を管理温度まで冷却する。これは、この以降の工
程であるインクジェット工程（液滴吐出工程）の管理温
度まで冷却するために行う工程である。この冷却処理室
５５４は、試料４３を配置するためのプレートを有し、
そのプレートは試料４３を冷却するように水冷装置が内
蔵された構造となっている。また、プラズマ処理後の試
料４３を室温、または所定の温度（例えばインクジェッ
ト工程を行う管理温度）まで冷却することにより、次の
正孔注入／輸送層形成工程において、試料４３の温度が
一定となり、試料４３の温度変化が無い均一な温度で次
工程を行うことができる。したがって、このような冷却
工程を加えることにより、インクジェット法等の吐出手
段により吐出された材料を均一に形成できる。例えば、
正孔注入／輸送層を形成するための材料を含む第１組成
物を吐出させる際に、第１組成物を一定の容積、速度で
連続して吐出させることができ、正孔注入／輸送層を均
一に形成することができる。

【００７９】次いで、図９（ｃ）に示すように、画素電
極２２３の上面に正孔輸送層２７０が形成される。ここ
で、正孔輸送層２７０の形成材料としては、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６３−１７５８
６０号公報、特開平２−１３５３５９号、同２−１３５
３６１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。

【００８０】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
入層の形成材料としては、ポリチオフェン誘導体、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。

【００８１】正孔注入／輸送層２７０を形成する際に
は、インクジェット法（液滴吐出法）が用いられる。す
なわち、上述した正孔注入／輸送層材料を含む組成物滴
（組成物インク）を画素電極２２３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２２３上に正孔注入／輸送層２７０が形成される。な
お、この正孔注入／輸送層形成工程以降は、正孔注入／
輸送層２７０及び発光層２６０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。具体的には、例えば、不図示のインク
ジェットヘッド（液滴吐出ヘッド）に正孔注入／輸送層
材料を含む組成物インクを充填し、インクジェットヘッ
ドの吐出ノズルを画素電極２２３の電極面に対向させ、
インクジェットヘッドと試料（基板２０２）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
を蒸発させることにより、正孔注入／輸送層２７０が形
成される。

【００８２】なお、組成物インクとしては、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、Ｎ−メ
チルピロリドン、イソプロピルアルコール等の極性溶媒
に分散させたものを用いることができる。ここで、吐出
されたインク滴は、親インク処理された画素電極２２３
の電極面上に広がり、開口部２２１ａの底部近傍に満た
される。その一方で、撥インク処理されたバンク層２２
１の上面にはインク滴がはじかれて付着しない。したが
って、インク滴が所定の吐出位置からはずれてバンク層
２２１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２
２１の開口部２２１ａ内に転がり込むものとされてい
る。

【００８３】次に、乾燥工程が行われる。乾燥工程を行
うことにより、吐出後の組成物インクが乾燥処理され、
組成物インクに含まれる極性溶媒が蒸発されることによ
り、正孔注入／輸送層２７０が形成される。

【００８４】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（０．１Ｔ
ｏｒｒ）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２０
０℃で１０分程度加熱する熱処理を行うことで、正孔注
入／輸送層２７０内に残存する極性溶媒や水を除去する
ことが好ましい。

【００８５】次いで、図９（ｄ）に示すように、正孔注
入／輸送層２７０上面に発光層２６０が形成される。発
光層２６０の形成材料としては、特に限定されることな
く、例えば、［化１］〜［化５］に示すポリフルオレン
系誘導体、ポリフェニレン誘導体、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。

【００８６】

【化１】

【００８７】

【化２】

【００８８】

【化３】

【００８９】

【化４】

【００９０】

【化５】

【００９１】発光層２６０は、正孔注入／輸送層２７０
の形成方法と同様の手順で形成される。すなわち、イン
クジェット法によって発光層材料を含む組成物インクを
正孔注入／輸送層２７０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２２１に形成
された開口部２２１ａ内部の正孔注入／輸送層２７０上
に発光層２６０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
た組成物滴（組成物インク、液体材料）は撥液処理され
た領域ではじかれるので、液滴滴が所定の吐出位置から
はずれたとしても、はじかれた液滴滴がバンク層２２１
の開口部２２１ａ内に転がり込む。発光層２６０の形成
材料を含む組成物インクを設けたら、所定の条件で乾燥
処理が行われる。

【００９２】なお、発光層２６０の上面に電子輸送層２
５０を形成してもよい。電子輸送層２５０の形成材料と
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材料と同様に、特開昭６３−７０２
５７号、同６３−１７５８６０号公報、特開平２−１３
５３５９号、同２−１３５３６１号、同２−２０９９８
８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。

【００９３】なお、前述した正孔注入／輸送層２７０の
形成材料や電子輸送層２５０の形成材料を発光層２６０
の形成材料に混合し、発光層形成材料として使用しても
よく、その場合に、正孔注入／輸送層形成材料や電子輸
送層形成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。

【００９４】次いで、図９（ｅ）に示すように、電子輸
送層２５０及びバンク層２２１の上面に対向電極２２２
が形成される。対向電極２２２は、電子輸送層２５０及
びバンク層２２１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２２２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、Ｌｉ₂Ｏ
（０．５ｎｍ程度）／ＡｌやＬｉＦ（０．１〜２ｎｍ程
度）／Ａｌ、ＭｇＦ₂／Ａｌといった積層構造のものも
使用可能である。対向電極２２２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。

【００９５】＜電子機器＞上記実施の形態の有機ＥＬ装
置を備えた電子機器の例について説明する。図１１は、
携帯電話の一例を示した斜視図である。図１１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。

【００９６】図１２は、腕時計型電子機器の一例を示し
た斜視図である。図１２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。

【００９７】図１３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１３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。

【００９８】図１１〜図１３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。

【００９９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の有機ＥＬ
装置の製造装置によれば、ガス供給部からの所定のガス
を一方向に流すようにしたので、１つのプラズマ放電電
極によって所定のガスを有効利用しつつプラズマ処理を
連続的に行うことができる。そして、１つのプラズマ放
電電極でプラズマ処理が行われるので、反応の立ち上が
り時間を低減することができ、処理効率を向上できる。

【０１００】本発明の有機ＥＬ装置によれば、本発明の
有機ＥＬ装置の製造装置によって製造されたので、仕事
関数が均一に調整された電極を有しており、良好な発光
性能が得られる。

【０１０１】本発明の電子機器によれば、本発明の有機
ＥＬ装置を有しているので、信頼性の高い動作が実現さ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の有機ＥＬ装置の製造装置であるプラズ
マ処理装置の一実施形態を示す−Ｙ方向側から見た図で
ある。

【図２】図１を＋Ｙ方向側から見た図である。

【図３】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。

【図４】基板ステージを示す外観斜視図である。

【図５】図３の要部拡大図である。

【図６】図５のＢ−Ｂ矢視断面図である。

【図７】有機ＥＬ装置の部分断面図である。

【図８】有機ＥＬ装置の製造工程を説明するための図で
ある。

【図９】有機ＥＬ装置の製造工程を説明するための図で
ある。

【図１０】プラズマ処理システムの概略構成図である。

【図１１】本発明の有機ＥＬ装置が搭載された電子機器
を示す図である。

【図１２】本発明の有機ＥＬ装置が搭載された電子機器
を示す図である。

【図１３】本発明の有機ＥＬ装置が搭載された電子機器
を示す図である。

【図１４】従来の有機ＥＬ装置の製造装置であるプラズ
マ処理装置を示す図である。

【図１５】従来のプラズマ処理装置と本発明のプラズマ
処理装置とのプラズマ反応時間の違いを説明するための
図である。

【符号の説明】

１１電極部１２試料ステージ（基板ステージ）１２Ａ移動装置１５主ガス流路（ガス供給部）２０プラズマ放電電極２１放電発生部（プラズマ放電電極）２５ガス流制御板（ガス流路）２９ガス噴出口（ガス供給部）３９段差（壁部、ガス流路）４３試料（基板）４７放電ギャップ（空間、ガス流路）２０２基板２０３発光素子２２２電極（陰極、対向電極）２２３電極（陽極、画素電極）２６０発光層Ｅ有機ＥＬ装置Ｓプラズマ処理装置（有機ＥＬ装置の製造装置）ＳＹＳプラズマ処理システム（有機ＥＬ装置の製造
装置）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に設けられた電極と、前記電極に
隣接して設けられた有機発光層とを有する有機ＥＬ装置
の製造装置において、前記電極の表面改質を行うプラズマ処理装置を備え、前記プラズマ処理装置は、前記基板を支持するステージ
と、前記ステージに支持されている前記基板に対向する位置
に設けられたプラズマ放電電極と、前記プラスマ放電電極と前記ステージに支持されている
前記基板との間に所定のガスを供給するガス供給部と、前記プラズマ放電電極に対して前記ステージを相対的に
移動する移動装置と、前記ガス供給部からの前記所定のガスの流れを規制する
ガス流路とを備えることを特徴とする有機ＥＬ装置の製
造装置。
【請求項２】前記表面改質により仕事関数の調整を行
うことを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬ装置の製造
装置。
【請求項３】前記表面改質により親液化処理を行うこ
とを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬ装置の製造装
置。
【請求項４】前記表面改質により撥液化処理を行うこ
とを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬ装置の製造装
置。
【請求項５】前記表面改質により洗浄処理を行うこと
を特徴とする請求項１記載の有機ＥＬ装置の製造装置。
【請求項６】前記ガス供給部からの前記所定のガスは
前記移動方向後方側に流れるように前記ガス流路が設定
されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一
項記載の有機ＥＬ装置の製造装置。
【請求項７】前記ガス流路は、前記移動方向前方側に
設けられ、前記プラズマ放電電極と前記ステージとの間
に形成される空間を閉塞する壁部を含むことを特徴とす
る請求項１〜６のいずれか一項記載の有機ＥＬ装置の製
造装置。
【請求項８】前記所定のガスは、フッ素を含む化合物
を含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項記
載の有機ＥＬ装置の製造装置。
【請求項９】前記所定のガスは、酸素を含むことを特
徴とする請求項１〜８のいずれか一項記載の有機ＥＬ装
置の製造装置。
【請求項１０】請求項１〜請求項９のいずれか一項記
載の有機ＥＬ装置の製造装置によって製造されたことを
特徴とする有機ＥＬ装置。
【請求項１１】請求項１０記載の有機ＥＬ装置を有す
ることを特徴とする電子機器。