JP2002231447A - 有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法および有機エレクトロルミネッセンス装置並びに電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】インクジェット法による有機エレクトロルミネ
ッセンス素子の製造において、相分離のない均一な有機
エレクトロルミネッセンス薄膜を形成する。 【解決手段】組成物の基板に対する吐出順序を、組成物
を構成する有機エレクトロルミネッセンス材料の数が少
ない順とする。また、組成物のうち、これを構成する有
機エレクトロルミネッセンス材料の数が同じである組成
物については、基板に対する吐出順序を、組成物を構成
する有機エレクトロルミネッセンス材料が成膜後におい
て相分離しにくい順とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】ディスプレイ、表示光源など
に用いられる電気的発光素子を備えた有機エレクトロル
ミネッセンス装置およびその製造方法並びに電子機器に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年液晶ディスプレイに替わる自発発光
型ディスプレイとして有機物を用いた発光素子の開発が
加速している。発光層に有機物を用いた発光素子を備え
た有機エレクトロルミネッセンス装置としては、Ａｐｐ
ｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５１（１２）、２１ Ｓｅｐ
ｔｅｍｂｅｒ １９８７の９１３ページから示されてい
るように低分子を蒸着法で成膜する方法と、Ａｐｐｌ．
Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．７１（１）、７ Ｊｕｌｙ １９
９７の３４ページから示されているように高分子を塗布
する方法が主に報告されている。

【０００３】カラー化の手段としては低分子系材料の場
合、マスク越しに異なる発光材料を所望の画素上に蒸着
し形成する方法が行われている。一方、高分子系材料に
ついては、微細かつ容易にパターニングができることか
らインクジェット法を用いたカラー化が注目されてい
る。インクジェット法による有機エレクトロルミネッセ
ンス素子の形成としては以下の公知例が知られている。
特開平７−２３５３７８、特開平１０−１２３７７、特
開平１０−１５３９６７、特開平１１−４０３５８、特
開平１１−５４２７０、特開平１１−３３９９５７であ
る。

【０００４】また、素子構造という観点からは、発光効
率、耐久性を向上させるために、正孔注入／輸送層を陽
極と発光層の間に形成することが多い（Ａｐｐｌ．Ｐｈ
ｙｓ．Ｌｅｔｔ．５１、２１ Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ １
９８７の９１３ページ）。従来、バッファ層や正孔注入
／輸送層としては導電性高分子、例えばポリチオフェン
誘導体やポリアニリン誘導体（Ｎａｔｕｒｅ，３５７，
４７７、１９９２）を用い、スピンコート等の塗布法に
より膜を形成する。低分子系材料においては正孔注入／
輸送層として、フェニルアミン誘導体を蒸着で形成する
ことが報告されている。

【０００５】上記のインクジェット法は、有機エレクト
ロルミネッセンス材料からなる発光層材料を無駄にせ
ず、簡便にかつ微細パターニング成膜する手段として大
変有効である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】有機エレクトロルミネ
ッセンス材料を用いた発光層をインクジエット法により
形成する場合、有機エレクトロルミネッセンス材料等を
溶質成分として、この溶質成分と溶媒とからなる組成物
が用いられている。

【０００７】この組成物としては、含まれる有機エレク
トロルミネッセンス材料が１種類のみのもあるが、複数
の有機エレクトロルミネッセンス材料を用いた組成物も
広く用いられている。たとえば、発光材料と蛍光材料と
を混合して、発光材料から発光された光を、蛍光材料に
よって、別の波長の光に変換することが行われている。
このように、有機エレクトロルミネッセンス材料が複数
の場合、所望の発光特性を得るためには、各々の有機エ
レクトロルミネッセンス材料が分離することなく均一に
混合した状態で成膜されることが必要である。

【０００８】しかしながら、インクジェット法による薄
膜成膜において用いられている液滴は極めて小さく蒸発
時間が短い。そのため、液滴より蒸発した溶媒分子が基
板近傍から十分に拡散される前に飽和に達してしまい、
すでに成膜された薄膜さえも再溶解させてしまう。そし
て、再溶解の際に、各々の有機エレクトロルミネッセン
ス材料が相分離してしまい、その結果、有機エレクトロ
ルミネッセンス装置の表示性能が劣化してしまう問題が
しばしば生じていた。

【０００９】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
ので、インクジェット法による相分離のない均一な発光
層形成を可能とし、これにより、表示特性に優れた有機
エレクトロルミネッセンス装置を製造可能な製造方法を
提供することを課題とする。また、均一な発光層を有
し、表示作成に優れた有機エレクトロルミネッセンス装
置を提供することを課題とする。さらに、この有機エレ
クトロルミネッセンス装置を用いた電子機器を提供する
ことを課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の有機エレクトロ
ルミネッセンス装置の製造方法は、有機エレクトロルミ
ネッセンス材料を含む組成物２種類以上を、基板上に吐
出成膜する発光層形成工程を有する有機エレクトロルミ
ネッセンス装置の製造方法であって、前記２種類以上の
組成物の基板に対する吐出順序を、前記組成物を構成す
る有機エレクトロルミネッセンス材料の数が少ない順と
し、吐出成膜することを特徴とする。

【００１１】本発明によれば、有機エレクトロルミネッ
センス材料の数が多い組成物ほど相分離の問題を生じや
すいことに着目し、その吐出成膜を、有機エレクトロル
ミネッセンス材料の数が少ない組成物よりも後から行う
こととした。そのため、吐出成膜後の再溶解による相分
離を防ぐことができ、表示特性の優れた有機エレクトロ
ルミネッセンス装置を製造することができる。

【００１２】また、本発明の有機エレクトロルミネッセ
ンス装置の製造方法は、有機エレクトロルミネッセンス
材料を含む組成物２種類以上を、基板上に吐出成膜する
発光層形成工程を有する有機エレクトロルミネッセンス
装置の製造方法であって、前記２種類以上の組成物のう
ち、前記組成物を構成する有機エレクトロルミネッセン
ス材料の数が同じである組成物の、基板に対する吐出順
序を、前記組成物を構成する有機エレクトロルミネッセ
ンス材料が成膜後において相分離しにくい順とし、吐出
成膜することを特徴とする。

【００１３】本発明によれば、成膜後において相分離し
やすい組成物の吐出成膜を、成膜後において相分離しに
くい組成物よりも後から行うこととした。そのため、吐
出成膜後の再溶解による相分離を防ぐことができ、表示
特性の優れた有機エレクトロルミネッセンス装置を製造
することができる。

【００１４】本発明において、連続する２回の組成物の
吐出において、先に吐出した組成物を乾燥させた後、次
の組成物の吐出を行うことが好ましい。これにより、再
溶解による相分離をより確実に防止できる。

【００１５】本発明は、前記基板上に、複数の画素領域
に対応する第１電極と、該複数の画素領域を隔てる隔壁
と、前記複数の第１電極上に、正孔注入／輸送層と、を
形成する工程の後、前記発光層を形成する工程を含み、
前記発光層上に第２電極を形成することを特徴とするこ
とが好ましい。この場合は隔壁を設けることにより、画
素領域毎に２種類以上の組成物を完全に分離して吐出成
膜することができる。そのため、各発光層毎の独立性を
確保しやすく、表示性能の優れた有機エレクトロルミネ
ッセンス装置を得ることができる。また、正孔注入／輸
送層とを形成するので、発光効率や耐久性を向上させる
ことができる。なお、第２電極は、第１電極が陽極の場
合には陰極、第１電極が陰極の場合には陽極である。

【００１６】また、本発明の有機エレクトロルミネッセ
ンス装置は、上記本発明に係る有機エレクトロルミネッ
センス装置の形成方法を用いて得られたことを特徴とす
る。本発明によれば、均一な発光層を有し、表示性能に
優れた有機エレクトロルミネッセンス装置とすることが
できる。

【００１７】さらに、本発明の電子機器によれば、上記
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス装置を具備
してなることを特徴とする。本発明によれば、表示性能
に優れた表示装置を備えた電子機器とすることができ
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に、本実施形態の有機エレクト
ロルミネッセンス装置の製造方法を図１〜図７を参照し
て説明する。本実施形態の製造方法は、隔壁形成工程
と、プラズマ処理工程と、正孔注入／輸送層形成工程
と、表面改質工程と、発光層形成工程と、陰極形成工程
と、封止工程とを具備して構成されている。

【００１９】図１に示すように、隔壁形成工程では、必
要に応じてＴＦＴ等（図示せず）が予め設けられている
基板１０に形成されたＩＴＯ等からなる透明電極１１上
に、無機物バンク層１２ａと有機物バンク層１２ｂを順
次積層することにより、各画素領域を隔てるバンク層
（隔壁）１２を形成する。

【００２０】無機物バンク層１２ａは、例えばＣＶＤ
法、スパッタ法、蒸着法等によって基板１０及び透明電
極１１の全面にＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂、ＳｉＮ等の無機物膜
を形成し、次にこの無機物膜をエッチング等によりパタ
ーニングして、透明電極１１上の画素領域に開口部１３
ａを設けることにより形成する。ただし、このとき、無
機物バンク層１２ａを透明電極１１の周縁部まで残して
おくものとする。また、無機物バンク層１２ａの膜厚は
５０〜２００ｎｍの範囲が好ましく、特に１５０ｎｍが
よい。

【００２１】次に、基板１０、透明電極１１、無機物バ
ンク層１２ａの全面に、有機物バンク層１２ｂを形成す
る。また、有機物バンク層１２ｂは、アクリル樹脂、ポ
リイミド樹脂等の有機樹脂を溶媒に溶かしたものを、ス
ピンコート、ディップコート等により塗布して形成す
る。そして、有機物バンク層１２ｂをフォトリソグラフ
ィ技術等によりエッチングして開口部１３ｂを設ける。
この有機物バンク層１２ｂの開口部１３ｂは、図１に示
すように、無機物バンク層１２ａの開口部１３ａよりや
や広く形成することが好ましい。これにより、透明電極
１１上に、無機物バンク層１２ａ及び有機物バンク層１
２ｂを貫通する開口部１３が形成される。なお、開口部
１３の平面形状は、円形、楕円、四角、ストライプいず
れの形状でも構わないが、インク組成物には表面張力が
あるため、四角形等の場合には、角部に丸みを持たせる
方が好ましい。

【００２２】次にプラズマ処理工程では、バンク部１２
の表面に、親インク性を示す領域と、撥インク性を示す
領域を形成する。このプラズマ処理工程は、予備加熱工
程と、全面を親インク性にする親インク化工程と、有機
物バンク層１２ｂを撥インク性にする撥インク化工程
と、冷却工程とに大別される。

【００２３】予備加熱工程では、バンク部１２を含む基
板１０を所定の温度まで加熱する。加熱は、例えばプラ
ズマ処理室内にて基板１０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基板１０を、
例えば７０〜８０℃に加熱することにより行う。予備加
熱を行うことにより、多数の基板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、基板１０間のバンク部１２のインク組成物に対
する親和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、基板１０を
予め予備加熱しておくことで、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。

【００２４】親インク化工程では、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。具体的には、バンク部１２を含む基板１０は加熱
ヒータ内蔵の試料ステージ上に載置され、これにプラズ
マ状態の酸素が照射される。Ｏ２プラズマ処理の条件
は、例えば、プラズマパワー１００〜８００ｋＷ、酸素
ガス流量５０〜１００ｃｃ／ｍｉｎ、基板搬送速度０．
５〜１０ｍｍ／ｓｅｃ、基板温度７０〜９０℃の条件で
行われる。このＯ₂プラズマ処理により、透明電極１１
及び無機物バンク層１２ａの露出面、並びに有機物バン
ク層１２ｂの全面に水酸基が導入されて親インク性が付
与される。

【００２５】つぎに、撥インク化工程では、大気雰囲気
中でテトラフルオロメタン（四フッ化炭素）を反応ガス
とするプラズマ処理（ＣＦ₄プラズマ処理）を行う。具
体的には、バンク部１２を含む基板１０は加熱ヒータ内
蔵の試料ステージ上に載置され、これにプラズマ状態の
テトラフルオロメタン（四フッ化炭素）が照射される。
ＣＦ₄プラズマ処理の条件は、例えば、プラズマパワー
１００〜８００ｋＷ、テトラフルオロメタン（四フッ化
炭素）ガス流量５０〜１００ＳＣＣＭ、基板搬送速度
０．５〜１０ｍｍ／ｓｅｃ、基板温度７０〜９０℃の条
件で行われる。なお、試料ステージによる加熱は、第１
プラズマ処理室５２の場合と同様に、主として予備加熱
された基板１０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。ＣＦ₄プラズマ処理により、先の工程で親インク性
が付与された有機物バンク層にフッ素基が導入されて撥
インク性が付与される。有機物バンク層１２ｂ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を照射することで容易に水酸
基がフッ素基で置換され、撥インク化させることができ
るものである。一方、透明電極１１及び無機物バンク層
１２ａの露出面もこのＣＦ₄プラズマ処理の影響を多少
受けるが、親和性に影響を与えることはない。

【００２６】次に冷却処理室５４では、冷却工程とし
て、プラズマ処理のために加熱された基板１０を室温ま
で冷却する。具体的には、例えば、プラズマ処理後の基
板１０を、水冷プレート上に載置して冷却する。プラズ
マ処理後の基板１０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／輸送層形成工程を一定の温度で
行うことができる。これにより、インクジェット法で正
孔注入／輸送層材料を含むインク組成物を吐出させる際
に、インク滴を一定の容積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。

【００２７】上記のプラズマ処理工程では、材質が異な
る有機物バンク層１２ａ及び無機物バンク層１２ｂに対
して、Ｏ₂プラズマ処理とＣＦ₄プラズマ処理とを順次行
うことにより、バンク部１２に親インク性の領域と撥イ
ンク性の領域を容易に設けることができる。

【００２８】次に、正孔注入／輸送層形成工程では、イ
ンクジェット法により、正孔注入／輸送層材料を含むイ
ンク組成物１５を透明電極１１上の開口部１３に吐出し
た後に乾燥処理及び熱処理を行い、正孔注入／輸送層１
６を形成する。なお、この正孔注入／輸送層形成工程以
降は、水分、酸素の無い、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。図２に示
すように、インクジェットヘッド１４に正孔注入／輸送
層材料を含むインク組成物１５を充填し、インクジェッ
トヘッド１４の吐出ノズルを開口部１３に対向させ、イ
ンクジェットヘッド１４と基板１０とを相対移動させな
がら、インクジェットヘッド１４から１滴当たりの液量
が制御されたインク組成物１５を透明電極１１上に吐出
する。

【００２９】ここで用いるインク組成物１５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インク組成物を用
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。より具体的なインク組成物１５の組成としては、PE
DOT/PSS混合物(PEDOT/PSS=1:20)：１２．５２重量％、P
SS：１．４４重量％、IPA：１０重量％、NMP：２７．４
８重量％、DMI：５０重量％のものを例示できる。尚、
インク組成物の粘度は２〜２０Ｐｓ程度が好ましく、特
に７〜１０ｃＰｓ程度が良い。上記のインク組成物を用
いることにより、インクジェットヘッド１４の吐出ノズ
ルに詰まりが生じることがなく安定吐出できる。なお、
正孔注入／輸送層１６の材料は、Ｒ・Ｇ・Ｂの各発光層
に対して同じ材料を用いても良く、各発光層毎に変えて
も良い。

【００３０】吐出されたインク組成物１５は、開口部１
３の親インク処理された透明電極１１及び無機物バンク
層１２ａに広がる。そして、インク組成物１５が所定の
吐出位置からはずれて有機物バンク層１２ｂ上に吐出さ
れたとしても、有機物バンク層１２ｂがインク組成物１
５で濡れることがなく、はじかれたインク組成物１５が
開口部１３内に転がり込む。

【００３１】インク組成物１５の吐出量は、開口部１３
の大きさ、形成しようとする正孔注入／輸送層の厚さ、
インク組成物中１５の正孔注入／輸送層材料の濃度等に
より決定される。また、インク組成物１５は１回のみな
らず、数回に分けて同一の開口部１３に吐出しても良
い。この場合、各回におけるインク組成物１５の量は同
一でも良く、各回毎にインク量を変えても良い。更に同
一の開口部１３内の同一箇所のみならず、各回毎に開口
部１３内の異なる箇所にインク組成物１５を吐出しても
良い。

【００３２】次に、図３に示すように、吐出後のインク
組成物１５を乾燥処理してインク組成物１５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１
６を形成する。この乾燥処理は、例えば窒素雰囲気中、
室温で圧力を１３３．３Ｐａ（１Ｔｏｒｒ）程度にして
行う。圧力が低すぎるとインク組成物１５が突沸してし
まうので好ましくない。また、インク組成物１５はバン
ク１２の周壁面にも若干残留して付着するが、温度が室
温を越えると、極性溶媒の蒸発速度が高まり、この残留
付着量が過剰になってしまう。したがって、乾燥処理の
温度は室温以下とすることが好ましい。乾燥処理後は、
窒素中、好ましくは真空中で２００℃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１６内に残
存する極性溶媒や水を除去することが好ましい。

【００３３】上記の正孔注入／輸送層形成工程では、吐
出されたインク組成物１５が、親インク性の透明電極１
１及び無機物バンク層１２ａの露出面部になじむ一方
で、撥インク処理された有機物バンク層１２ｂにはほと
んど付着しないので、インク組成物１５が有機物バンク
層１２ｂの上に誤って吐出された場合でも、インク組成
物１５がはじかれて透明電極１１及び無機物バンク層１
２ａの露出面部に転がり込む。これにより、透明画素電
極電極１１上に正孔注入／輸送層１６を確実に形成する
ことができる。

【００３４】次に、発光層形成工程に先立ち表面改質工
程を行う。すなわち、発光層形成工程では、正孔注入／
輸送層１６の再溶解を防止するために、発光層形成の際
に用いるインク組成物の溶媒として、正孔注入／輸送層
１６に対して不溶な非極性溶媒を用いる。しかしその一
方で正孔注入／輸送層１６は、非極性溶媒に対する親和
性が低いため、非極性溶媒を含む発光層のインク組成物
を正孔注入／輸送層１６上に吐出しても、正孔注入／輸
送層１６によりインク組成物がはじかれ、正孔注入／輸
送層１６と発光層とを密着させることができなくなる
か、あるいは発光層を均一に塗布できないおそれがあ
る。そこで、非極性溶媒に対する正孔注入／輸送層１６
の表面の親和性を高めるために、発光層形成の前に表面
改質工程を行うことが好ましい。

【００３５】表面改質工程は、発光層形成の際に用いる
インク組成物の非極性溶媒と同一溶媒またはこれに類す
る溶媒である表面改質用溶媒を、インクジェット法、ス
ピンコート法またはディップ法により正孔注入／輸送層
１６上に塗布した後に乾燥することにより行う。インク
ジェット法による塗布は、インクジェットヘッドに表面
改質用溶媒を充填し、インクジェットヘッドの吐出ノズ
ルを正孔注入／輸送層１６に対向させ、インクジェット
ヘッドと基板１０とを相対移動させながら、表面改質用
溶媒を正孔注入／輸送層１６上に吐出することにより行
う。また、スピンコート法による塗布は、基板１０を例
えば回転ステージ上に載せ、上方から表面改質用溶媒を
基板１０上に滴下した後、基板１０を回転させて表面改
質用溶媒を基板１０上の正孔注入／輸送層１６の全体に
広げることにより行う。なお、表面改質用溶媒は撥イン
ク処理された有機物バンク層１２ｂ上にも一時的に広が
るが、回転による遠心力で飛ばされてしまい、正孔注入
／輸送層１６上のみに塗布される。更にディップ法によ
る塗布は、基板１０を例えば表面改質用溶媒に浸積させ
た後に引き上げて、表面改質用溶媒を正孔注入／輸送層
１６の全体に広げることにより行う。この場合も表面改
質用溶媒が撥インク処理された有機物バンク層１２ｂ上
に一時的に広がるが、引き上げの際に表面改質用溶媒が
有機物バンク層１２ｂからはじかれて正孔注入／輸送層
１６のみに塗布される。

【００３６】ここで用いる表面改質用溶媒としては、イ
ンク組成物の非極性溶媒と同一なものとして例えば、シ
クロへキシルベンゼン、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、
インク組成物の非極性溶媒に類するものとして例えば、
トルエン、キシレン等を例示できる。特に、インクジェ
ット法により塗布する場合には、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、シク
ロヘキシルベンゼン、またはこれらの混合物、特にイン
ク組成物と同じ溶媒混合物等を用いることが好ましく、
スピンコート法またはディップ法による場合は、トルエ
ン、キシレン等が好ましい。

【００３７】乾燥は、インクジェット法で塗布した場合
はホットプレート上に基板１０を載せて２００℃以下の
温度で加熱して表面改質用溶媒を乾燥させることが好ま
しく、スピンコート法またはディップ法による場合は、
基板１０に窒素を吹き付けるか、あるいは基板を回転さ
せて基板１０表面に気流を発生させることで乾燥させる
ことが好ましい。

【００３８】尚、表面改質用溶媒の塗布を、正孔注入／
輸送層入層形成工程の乾燥処理の後に行い、塗布後の表
面改質用溶媒を乾燥させた後に、正孔注入／輸送層形成
工程の熱処理を行っても良い。

【００３９】このような表面改質工程を行うことで、正
孔注入／輸送層１６の表面が非極性溶媒になじみやすく
なり、この後の工程で、発光層材料を含むインク組成物
を正孔注入／輸送層１６に均一に塗布することができ
る。

【００４０】尚、上記の表面改質用溶媒に、正孔輸送層
材料として一般に用いられるアリールアミン系化合物等
を溶解してインク組成物とし、このインク組成物をイン
クジェット法により正孔注入／輸送層上に塗布して乾燥
させることにより、正孔注入／輸送層上に極薄の正孔輸
送層を形成しても良い。正孔輸送層の大部分は、後の工
程で塗布する発光層に溶け込むが、一部が正孔注入／輸
送層１６と発光層の間に薄膜状に残存し、これにより正
孔注入／輸送層１６と発光層との間のエネルギー障壁を
下げて正孔の移動を容易にし、発光効率を向上させるこ
とができる。

【００４１】次に発光層形成工程では、インクジェット
法により、有機エレクトロルミネッセンス材料等の溶質
成分と溶媒とからなるインク組成物１７ａ、１７ｂ、１
７ｃ（１７ｃは図示を省略）を、後述する順番に従っ
て、表面改質後の正孔注入／輸送層１６上に吐出した後
に乾燥処理及び熱処理して、発光層１８ａ、１８ｂ、１
８ｃを順次形成する。

【００４２】有機エレクトロルミネッセンス材料として
は、［化１］〜［化５］に示すフルオレン系高分子誘導
体や、（ポリ）パラフェニレンビニレン誘導体、ポリフ
ェニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリビニルカ
ルバゾール、ポリチオフェン誘導体、ペリレン系色素、
クマリン系色素、ローダミン系色素、その他ベンゼン誘
導体に可溶な低分子有機ＥＬ材料、高分子有機ＥＬ材料
等も用いることができる。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
ン等を用いることができる。なお、［化１］〜［化５］
においてｎは重合度で、［化１］ではｎは１０００〜５
０万、［化２］ではｎは１０００〜５０万、［化３］で
はｎは１０００〜５０万、［化４］ではｎは１０００〜
５０万、［化５］ではｎは１０００〜５０万である。ま
た、［化５］においてＲはＨ、ＣＨ₃、Ｃ₂Ｈ₅などであ
る。

【００４３】

【化１】

【００４４】

【化２】

【００４５】

【化３】

【００４６】

【化４】

【００４７】

【化５】

【００４８】非極性溶媒としては、正孔注入／輸送層１
６に対して不溶なものが好ましく、例えば、シクロへキ
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。このような非極性溶媒を発光層のインク組成物に用
いることにより、正孔注入／輸送層１６を再溶解させる
ことなくインク組成物を塗布できる。なお、溶質成分と
しては、有機エレクトロルミネッセンス材料の他に、バ
インダー、界面活性剤、粘度調整剤等が適宜含まれてい
ても差し支えない。

【００４９】図４に示すように、インクジェットヘッド
１４に、インク組成物１７ａを充填し、インクジェット
ヘッド１４の吐出ノズルを正孔注入／輸送層１６に対向
させ、インクジェットヘッド１４と基板１０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
されたインク滴として吐出し、インク組成物１７ａを正
孔注入／輸送層１６上に吐出する。この場合、吐出され
たインク組成物１７ａは、正孔注入／輸送層１６上に広
がってなじむ一方で、撥インク処理された有機物バンク
層１２ｂにはほとんど付着しないので、インク組成物１
７ａが有機物バンク層１２ｂの上に誤って吐出された場
合でも、インク組成物１７ａがはじかれて正孔注入／輸
送層１６上に転がり込む。これにより、正孔注入／輸送
層１６に密着してインク組成物１７ａの層を形成するこ
とができる。

【００５０】インク組成物１７ａの量は、形成しようと
する発光層１８ａの厚さ、インク組成物中の発光層材料
の濃度等により決定される。また、インク組成物１７ａ
の滴下は１回のみならず、数回に分けて同一の正孔注入
／輸送層１６上に吐出しても良い。この場合、各回にお
けるインク滴の量は同一でも良く、各回毎にインク量を
変えても良い。更に正孔注入／輸送層１６の同一箇所の
みならず、各回毎に正孔注入／輸送層１６内の異なる箇
所にインク滴を吐出しても良い。

【００５１】次に、吐出後のインク組成物１７ａを乾燥
処理することによりインク組成物に含まれる非極性溶媒
を蒸発させて、図５に示すような発光層１８ａが形成さ
れる。乾燥条件は、例えば、窒素雰囲気中、室温で圧力
を１３３．３Ｐａ（１Ｔｏｒｒ）程度として５〜１０分
行う条件としたり、４０℃で窒素の吹き付けを５〜１０
分行う条件としたりすることができる。その他の乾燥の
手段としては、遠赤外線照射法、高温窒素ガス吹付法等
を例示できる。

【００５２】続けて、図６に示すように、インク組成物
１７ａの場合と同様にして、インク組成物１７ｂを滴
下、乾燥して発光層１８ｂを形成し、最後にインク組成
物１７ｃを滴下、乾燥して、発光層１８ｃを形成し、図
７に示すように、３種類の発光層１８ａ、１８ｂ、１８
ｃが形成された基板とする。

【００５３】ここで、３種類の発光層１８ａ、１８ｂ、
１８ｃの形成順序は、以下のように決定する。まず、有
機エレクトロルミネッセンス材料の数が異なる場合に
は、有機エレクトロルミネッセンス材料の数が少ないも
のから順に行う。成分数の多い色の発光層を先に形成す
ると、後から形成した別の色の発光層のインク組成物か
ら蒸発した溶媒蒸気によって、先に形成した発光層が再
溶解して成分分離を起こすおそれがあるからである。ま
た、インク組成物を構成する有機エレクトロルミネッセ
ンス材料の数が同じ場合には、成膜後において相分離し
にくいものから順に行う。この相分離のしにくさは、比
較すべきインク組成物を同一の乾燥条件の下に乾燥し
て、得られた発光層の相分離の度合いを比較することに
より判断することができる。このとき、同一の乾燥条件
としては、自然放置、加熱乾燥、減圧乾燥があげられる
が、特に自然放置を選択することが好ましい。相分離の
度合いは、例えば得られた発光層による発光スペクトル
中に、完全に相分離してしまったときに得られる波長の
光がどの程度残存するかによって判断することができ
る。また、得られた発光層による発光スペクトル中にお
ける完全に相分離が生じなかったときに得られる波長の
光の割合によって判断しても良い。

【００５４】次に陰極形成工程では、発光層１８ａ、１
８ｂ、１８ｃ及び有機物バンク層１２ｂの全面に、陰極
１９を形成する。陰極１９は、複数の材料を積層して形
成しても良い。例えば、発光層に近い側には仕事関数が
小さい材料で形成することが好ましく、例えばＣａ、Ｂ
ａ等を用いることが可能であり、また材料によっては下
層にＬｉＦを薄く形成した方がよい場合もある。また、
上部側（封止側）には下部側（発光層側）の陰極層より
も仕事関数が高いものが好ましく、例えばＡｌ膜、Ａｇ
膜、Ｍｇ/Ａｇ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
好ましく、特に２００〜５００ｎｍ程度がよい。がよ
い。これらの陰極（陰極層）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、発光層１８ａ、１８ｂ、１８ｃの
熱による損傷を防止できる点で好ましい。また、フッ化
リチウムは、発光層１８ａ、１８ｂ、１８ｃ上のみに形
成しても良く、特定の何れかの発光層上のみに形成して
も良い。この場合、他の発光層には、カルシウムからな
る陰極が接することとなる。また反射層上に、酸化防止
のためにＳｉＯ、ＳｉＯ₂、ＳｉＮ等の保護層を設けて
も良い。

【００５５】最後に封止工程では、陰極１９上の全面に
熱硬化樹脂または紫外線硬化樹脂からなる封止材を塗布
し、封止層２０を形成する。さらに、封止層２０上に封
止用基板（図示せず）を積層する。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、反射層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１９に侵入して陰極１９が酸化されるおそれがあるの
で好ましくない。このようにして、図８に示すような有
機エレクトロルミネッセンス装置が得られる。

【００５６】本実施形態によれば、有機エレクトロルミ
ネッセンス材料の数が多いインク組成物の吐出成膜を、
有機エレクトロルミネッセンス材料の数が少ないインク
組成物よりも後から行うこととすると共に、有機エレク
トロルミネッセンス材料の数が同じであるインク組成物
の、基板に対する吐出順序を、インク組成物を構成する
有機エレクトロルミネッセンス材料が成膜後において相
分離しにくい順とした。そのため、吐出成膜後の再溶解
による相分離を防ぐことができ、表示特性の優れた有機
エレクトロルミネッセンス装置を製造することができ
る。

【００５７】次に、上記実施形態で製造された有機エレ
クトロルミネッセンス装置備えた電子機器の具体例につ
いて説明する。図１０（ａ）は、携帯電話の一例を示し
た斜視図である。図１０（ａ）において、符号６００は
携帯電話本体を示し、符号６０１は表示部としての有機
エレクトロルミネッセンス装置を示している。図１０
（ｂ）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１０（ｂ）におい
て、符号７００は情報処理装置、符号７０１はキーボー
ドなどの入力部、符号７０３は情報処理装置本体、符号
７０２は表示部としての有機エレクトロルミネッセンス
装置を示している。図１０（ｃ）は、腕時計型電子機器
の一例を示した斜視図である。図１０（ｃ）において、
符号８００は時計本体を示し、符号８０１は表示部とし
ての有機エレクトロルミネッセンス装置を示している。
本実施形態にによれば、表示性能に優れた表示装置を備
えた電子機器とすることができる。

【００５８】

【実施例】上記実施形態に沿って、実施例、比較例に係
る有機エレクトロルミネッセンス装置を製造した。具体
的な製造条件は下記のとおりであるが、発光層形成工程
における順番以外の条件は、各実施例、比較例とも共通
である。

【００５９】（隔壁形成工程）ＩＴＯからなる透明画素
電極上が開口するように、バンク層（隔壁）形成した。
透明電極は７０．５μｍピッチでマトリクス状に形成さ
れているので、バンク層（隔壁）の開口部も同様にマト
リクス状に７０．５μｍピッチで形成されている。バン
ク層（隔壁）は、ＳｉＯ₂からなる無機物バンク層と、
ポリイミドからなる有機物バンク層とを積層して形成し
た。それぞれのバンク層は、フォトリソグラフィ工程の
後、エッチングすることにより形成した。バンク層の開
口部の形状は円形とし、有機物バンク層の開口部の径は
２８μｍ、無機物バンク層の開口部の径は４４μｍとし
た。また、無機物バンク層の高さは、１５０ｎｍ、有機
物バンク層の高さは２μｍとした。

【００６０】（プラズマ処理工程）親インク化工程とし
てＯ₂プラズマ処理を行った。Ｏ₂プラズマ処理の条件
は、室温、大気圧下で、パワー３００Ｗ、電極−基板間
距離１ｍｍ、酸素ガス流量１００ｃｃｍ、ヘリウムガス
流量１０ＳＬＭ、テーブル搬送速度１０ｍｍ/ｓで行っ
た。続けて撥インク化工程としてＣＦ₄プラズマ処理を
行った。ＣＦ₄プラズマ処理の条件は、ＣＦ₄ガス流量１
００ＳＣＣＭ、ヘリウムガス流量１０ＳＬＭ、テーブル
搬送速度３ｍｍ/ｓの往復で行った。

【００６１】（正孔注入／輸送層形成工程）表１に示し
た正孔注入／輸送層用インク組成物（バイエル社製のバ
イトロンＰと、ポリエチレンスルフォン酸の混合物）を
インクジェットプリント装置のヘッド（エプソン社製Ｍ
Ｊ−９３０Ｃ）から１５ｐｌ吐出しパターン塗布。真空
中（１ｔｏｒｒ）、室温、２０分という条件で溶媒を除
去した。続けて、同じ正孔注入／輸送層用インク組成物
を１５ｐｌ吐出しパターン塗布した。真空中（１ｔｏｒ
ｒ）、室温、２０分という条件で溶媒を除去し、大気
中、２００℃（ホットプレート上）、１０分の熱処理に
より正孔注入／輸送層を形成した。

【００６２】

【表１】

【００６３】（表面改質工程）１，２，３，４−テトラ
メチルベンゼンをインクジェットプリント装置（エプソ
ン社製ＭＪ−９３０Ｃ）から吐出して塗布し、その後、
ホットプレート上において２００℃以下の温度で加熱し
て乾燥させた。

【００６４】（発光層形成工程）表２〜表４に示すイン
ク組成物を調製した。表２は発光層（緑色）組成物、表
３は発光層（青色）組成物、表４は発光層（赤色）組成
物を各々示すものである。なお、表中の化合物１，２．
４．５は、各々［化１］〜［化５］として上述したもの
である。

【００６５】

【表２】

【００６６】

【表３】

【００６７】

【表４】

【００６８】実施例１ まず、表３に示した１％（ｗｔ／ｖｏｌ）濃度の発光層
（青色）組成物をインクジェットプリント装置（エプソ
ン社製ＭＪ−９３０Ｃ）から、Ｎ₂ガスをフローしなが
ら２０ｐｌ吐出し２５℃、１ａｔｍの条件で乾燥し、青
色発光層を得た。次に、表２に示した１％（ｗｔ／ｖｏ
ｌ）濃度の発光層（緑色）組成物を、Ｎ ₂ガスをフロー
しながら隣の開口部１３に２０ｐｌ吐出してから２５
℃、１ａｔｍの条件で乾燥し、緑色発光層を得た。

【００６９】実施例２ まず、表３に示した１％（ｗｔ／ｖｏｌ）濃度の発光層
（青色）組成物をインクジェットプリント装置（エプソ
ン社製ＭＪ−９３０Ｃ）から、Ｎ₂ガスをフローしなが
ら２０ｐｌ吐出してから２５℃、１ａｔｍの条件で乾燥
し、青色発光層を得た。次に、表４に示した１％（ｗｔ
／ｖｏｌ）濃度の発光層（赤色）組成物を、Ｎ ₂ガスを
フローしながら隣の開口部１３に２０ｐｌ吐出してから
２５℃、１ａｔｍの条件で乾燥し、赤色発光層を得た。
次に、表２に示した１％（ｗｔ／ｖｏｌ）濃度の発光層
（緑色）組成物を、Ｎ ₂ガスをフローしながら、さらに
隣の開口部１３に２０ｐｌ吐出してから２５℃、１ａｔ
ｍの条件で乾燥し、緑色発光層を得た。

【００７０】比較例 まず、表２に示した１％（ｗｔ／ｖｏｌ）濃度の発光層
（緑色）組成物をインクジェットプリント装置（エプソ
ン社製ＭＪ−９３０Ｃ）から、Ｎ₂ガスをフローしなが
ら２０ｐｌ吐出してから２５℃、１ａｔｍの条件で乾燥
し、緑色発光層を得た。次に、表３に示した１％（ｗｔ
／ｖｏｌ）濃度の発光層（青色）組成物を、Ｎ ₂ガスを
フローしながら隣の開口部に２０ｐｌ吐出してから２５
℃、１ａｔｍの条件で乾燥し、青色発光層を得た。

【００７１】（陰極形成工程）陰極層として、蒸着法に
より２ｎｍのＬｉＦ層を形成した後、さらに、蒸着法に
より２０ｎｍのカルシウム層を形成した。その後さらに
陰極層としてスパッタリング法により２００ｎｍのアル
ミニウム層を形成した。

【００７２】（封止工程）陰極上の全面にエポキシ樹脂
からなる封止材を塗布し、封止層を形成した。さらに、
封止層上に封止用基板を積層し、各実施例、比較例に係
る有機エレクトロルミネッセンス装置とした。

【００７３】（評価）図９に比較例と実施例１に係る有
機エレクトロルミネッセンス装置の緑色発光層の発光ス
ペクトルを示す。図９（Ａ）に示すように、比較例の緑
色発光層は、化合物１由来の青色発光（４３０ｎｍ）が
残り、斑のある水色発光を示した。これに対して、図９
（Ｂ）に示すように、実施例１の緑色発光層は、緑色の
蛍光発光（５３０ｎｍ）の、ほぼ均一なスペクトルを示
した。また、比較例、実施例１共に、青色発光層は、化
合物１由来の青色発光（４３０ｎｍ）の均一なスペクト
ルを示した。このことから、有機エレクトロルミネッセ
ンス材料の数が少ない発光層から順に形成することの有
効性が確認された。

【００７４】次に、実施例２に係る有機エレクトロルミ
ネッセンス装置は、青色発光層（４３０ｎｍ）、赤色発
光層（６４０ｎｍ）、緑色発光層（５３０ｎｍ）、のい
ずれも均一なスペクトルを示した。発光層（赤色）組成
物と発光層（緑色）組成物とは、共に有機エレクトロル
ミネッセンス材料の数が３であるが、両組成物相分離の
しにくさをＮ₂フロー乾燥の条件で比較したところ、発
光層（赤色）組成物の方が相分離しにくかった。このこ
とから、有機エレクトロルミネッセンス材料の数が同じ
場合には、成膜後において相分離しにくい発光層から順
に形成することの有効性が確認された。

【００７５】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の有
機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法によれば、
吐出成膜後の再溶解による相分離を防ぐことができ、表
示特性の優れた有機エレクトロルミネッセンス装置を製
造することができる。また、本発明の有機エレクトロル
ミネッセンス装置は、均一な発光層を有し、表示作成に
優れた有機エレクトロルミネッセンス装置とすることが
できる。また、本発明の電子機器は、表示性能に優れた
表示装置を備えた電子機器とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態に係る有機エレクトロルミ
ネッセンス装置の製造方法の工程を示す断面図である。

【図２】 本発明の実施形態に係る有機エレクトロルミ
ネッセンス装置の製造方法の工程を示す断面図である。

【図３】 本発明の実施形態に係る有機エレクトロルミ
ネッセンス装置の製造方法の工程を示す断面図である。

【図４】 本発明の実施形態に係る有機エレクトロルミ
ネッセンス装置の製造方法の工程を示す断面図である。

【図５】 本発明の実施形態に係る有機エレクトロルミ
ネッセンス装置の製造方法の工程を示す断面図である。

【図６】 本発明の実施形態に係る有機エレクトロルミ
ネッセンス装置の製造方法の工程を示す断面図である。

【図７】 本発明の実施形態に係る有機エレクトロルミ
ネッセンス装置の製造方法の工程を示す断面図である。

【図８】 本発明の実施形態に係る有機エレクトロルミ
ネッセンス装置の製造方法の工程を示す断面図である。

【図９】 本発明の比較例及び実施例に係る緑色発光層
の発光スペクトル。（Ａ）は比較例の発光スペクトルで
あり、（Ｂ）は実施例の発光スペクトルである。

【図１０】本発明に係る製造方法によって製造された有
機エレクトロルミネッセンス装置を備える電子機器を示
す斜視図である。

【符号の説明】

１０．ガラス基板 １１．透明電極 １２．バンク層 １３．開口部 １４．インクジェットヘッド １５．インク組成物（正孔注入／輸送用） １６．正孔注入／輸送層 １７．インク組成物（発光層用） １８．発光層 １９．陰極 ２０．封止層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｂ 33/14 Ｈ０５Ｂ 33/14 Ａ 33/22 33/22 Ｄ Ｚ Ｆターム(参考） 3K007 AB04 AB17 AB18 BA06 CA01 CB01 DA01 DB03 EB00 FA01 5C094 AA08 AA43 AA48 BA12 BA27 CA19 CA24 DA13 EA05 EB02 FA01 FA02 FB01 FB20 GB10 5G435 AA04 AA17 BB05 CC09 CC12 HH01 HH20 KK05 KK10

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有機エレクトロルミネッセンス材料を含
   む組成物２種類以上を、基板上に吐出成膜する発光層形
   成工程を有する有機エレクトロルミネッセンス装置の製
   造方法であって、 前記２種類以上の組成物の基板に対する吐出順序を、前
   記組成物を構成する有機エレクトロルミネッセンス材料
   の数が少ない順とし、吐出成膜することを特徴とする有
   機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
2. 【請求項２】 有機エレクトロルミネッセンス材料を含
   む組成物２種類以上を、基板上に吐出成膜する発光層形
   成工程を有する有機エレクトロルミネッセンス装置の製
   造方法であって、 前記２種類以上の組成物のうち、前記組成物を構成する
   有機エレクトロルミネッセンス材料の数が同じである組
   成物の、基板に対する吐出順序を、前記組成物を構成す
   る有機エレクトロルミネッセンス材料が成膜後において
   相分離しにくい順とし、吐出成膜することを特徴とする
   有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
3. 【請求項３】 連続する２回の組成物の吐出において、
   先に吐出した組成物を乾燥させた後、次の組成物の吐出
   を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の
   有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
4. 【請求項４】 前記基板上に、複数の画素領域に対応す
   る第１電極と、該複数の画素領域を隔てる隔壁と、前記
   複数の第１電極上に、正孔注入／輸送層と、を形成する
   工程の後、 前記発光層を形成する工程を含み、前記発光層上に第２
   電極を形成することを特徴とする請求項３に記載の有機
   エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
5. 【請求項５】 請求項１から請求項４のいずれかに記載
   の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法を用い
   て得られた有機エレクトロルミネッセンス装置。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の有機エレクトロルミネ
   ッセンス装置を具備してなることを特徴とする電子機
   器。