JP2003282248A - 有機ｅｌ装置の製造方法及び製造装置、有機ｅｌ装置及び電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発光層を構成する有機薄膜の平滑性や、有機
薄膜を積層する場合における膜どうしの密着性を向上さ
せるとともに残留溶媒を低減し、長寿命化や、発光輝度
の安定化などの発光特性に優れた有機ＥＬ装置の製造方
法を提供する。 【解決手段】 有機ＥＬ装置の製造方法において、発光
層を形成する際、基板上、又は基板上に形成された正孔
注入／輸送層上に、有機発光材料と所定の溶媒とを含む
有機ＥＬ装置用インク組成物を吐出し、真空中で加熱処
理することにより、長寿命化や、発光輝度の安定化など
の発光特性に優れた有機ＥＬ装置を製造することができ
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、有機エレクトロル
ミネッセンス装置（以下、有機ＥＬ装置という）の製造
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】有機ＥＬ装置は、蛍光性有機化合物を含
む有機薄膜の両面に、陰極と陽極とを取り付けた構成を
有している。この電極間に電圧を印加すると、陰極より
電子が、陽極より正孔（ホール）が有機薄膜に注入さ
れ、これらは印加された電場により有機薄膜中を移動し
再結合する。この再結合に際し放出されたエネルギーに
より、エキシトン（励起子）が生成し、このエキシトン
が基底状態に戻る際に、蛍光やリン光という光の形で、
エネルギーを放出する現象をＥＬ発光という。このＥＬ
発光を利用したものが有機ＥＬ装置である。

【０００３】有機薄膜を形成する有機分子は、低分子系
と高分子系に大別される。その有機分子が低分子系の場
合は、主に真空蒸着法により有機薄膜を形成し、高分子
系の場合は、主に溶媒に溶解あるいは分散させてから、
スピンコート法やインクジェット法により有機薄膜を形
成する。

【０００４】ところで、用いられる有機分子の種類に関
わらず、有機ＥＬ装置としての特性に大きな影響を与え
る因子として、形成された有機薄膜表面の平滑性や、積
層時の膜どうしの密着性がある。これらの因子は、発光
の均一性、電極や他の有機薄膜との接触具合に影響を与
え、有機ＥＬ装置の劣化に相関が深い。そのため、有機
ＥＬ装置の特性や寿命を改善する上で、有機薄膜の成膜
技術は重要な課題であり、様々な検討がなされている。

【０００５】特開平５−１８２７６４号公報には、有機
化合物を真空蒸着することで形成した発光層を５０℃以
上、その有機化合物の融点以下の温度で加熱処理をし
て、微結晶凝集構造を生じさせることで、有機ＥＬ装置
の寿命劣化や、駆動時に発生する熱による特性の変化を
抑制する、有機電解発光素子の製造方法に関する技術が
開示されている。また、特開平１１−４０３５２号公報
には、真空蒸着法を用いて、低分子色素からなる有機層
の成膜後に、この有機層の構成材料中の最も低いガラス
転移温度から−２０〜＋２０℃の温度範囲で加熱処理す
ることで、有機ＥＬ装置の長寿命化を可能とした有機Ｅ
Ｌ装置の製造方法に関する技術が開示されている。

【０００６】また、特開平１１−４０３５８号公報に
は、インクジェット法により、共役系高分子有機化合物
の前駆体を含む有機ＥＬ装置用インク組成物を吐出し、
それを加熱処理して高分子化させて発光層を形成するこ
とを特徴とする有機ＥＬ装置を製造する方法に関する技
術が開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、インク
ジェット法を用いて作製する有機薄膜は、膜質の制御が
困難であり、とりわけ、発光素子の特性に影響を与える
界面での膜表面の平滑性や、有機薄膜を積層する場合に
おける膜の密着性が良くないため、有機ＥＬ装置の長寿
命化に問題があった。また、インクジェット法では、高
分子系の有機分子を溶媒によりインク化してから有機薄
膜を形成するため、有機薄膜中に溶媒が残存している
と、素子の劣化、発光効率の低下、発光色の変化等とい
ったように、素子特性や寿命特性に影響を及ぼすという
問題があった。

【０００８】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、発光層を構成する有機薄膜の平滑性や、有機薄
膜を積層する場合における膜どうしの密着性を向上させ
るとともに、残留溶媒を十分に低減することにより、長
寿命化、発光輝度の安定化などの発光特性に優れた有機
ＥＬ装置の製造方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【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装置の製造方法は、基板と、電極
間に発光層を有する発光素子とを有する有機ＥＬ装置の
製造方法において、有機発光材料と溶媒とを含む液体材
料を設ける材料設置工程と、前記液体材料が設けられた
前記基板を真空中で加熱処理する第１加熱工程と、前記
真空中で加熱された前記基板をほぼ大気圧で加熱処理す
る第２加熱工程とを有することを特徴とする。

【００１０】本発明によれば、有機発光材料を含む液体
材料を基板上に設けた後、真空中で加熱処理することに
より、液体材料からなる有機薄膜中に含まれる溶媒を十
分に取り除くことができる。そして、真空中で加熱処理
した後、ほぼ大気圧で加熱処理することにより、有機薄
膜の表面を滑らかにすることができ、発光特性に優れ、
長寿命化を可能とした有機ＥＬ装置を製造できる。

【００１１】この場合において、前記第１加熱工程の圧
力を、大気圧以下、１３３．３Ｐａ（１Ｔｏｒｒ）以上
に設定することが好ましい。圧力が低すぎると、液体材
料からなる有機薄膜中に含まれる溶媒が突沸するおそれ
があるので好ましくない。

【００１２】本発明の有機ＥＬ装置の製造方法におい
て、前記第２加熱工程において、前記有機発光材料のガ
ラス転移温度から−１５℃〜＋４０℃、且つ前記溶媒の
沸点以下で加熱処理する構成が採用される。溶媒の沸点
以下で加熱することにより、第１加熱工程で除去しきれ
なかった溶媒が有機薄膜中に残存していても、この残存
した溶媒の突沸を防ぐことができるので、有機薄膜の表
面を荒らすことがない。そして、好ましくは、ガラス転
移温度付近で加熱処理することにより、有機薄膜を略流
動化し、表面を滑らかにするなど膜質制御を行うことが
できる。更に、隣接する材料層との密着性も向上され
る。ここで、加熱温度として、有機発光材料の融点以下
であることが好ましい。こうすることにより、有機発光
材料が融解して移動することを防止できる。

【００１３】本発明の有機ＥＬ装置の製造方法におい
て、前記第２加熱工程の加熱温度を、前記第１加熱工程
の加熱温度以上に設定する工程が採用される。すなわ
ち、第１加熱工程は真空中なので沸点が低下するが、第
２加熱工程の加熱温度より低くすることにより、溶媒の
突沸を最小限に抑えることができる。そして、第２加熱
工程の加熱温度を第１加熱工程の加熱温度より高く設定
することにより、有機薄膜の残留溶媒を十分に除去する
ことができるとともに、有機ＥＬ装置の駆動状態の膜構
造に近づけることができ、有機ＥＬ装置駆動の際に生じ
る熱によっても、歪み等の膜構造の変化が最小限に抑え
られるため、素子特性に悪影響を及ぼさない。また、第
１加熱工程の加熱温度を低くし、第１加熱工程終了後に
おいて有機薄膜中に溶媒を残存させておき、この状態で
第２加熱工程を行うことにより、表面を滑らかにできる
など膜質制御を行うことができる。なお、第１加熱工程
の加熱温度と第２加熱工程の加熱温度とはほぼ等しいこ
とが好ましい。

【００１４】本発明の有機ＥＬ装置の製造方法におい
て、前記第２加熱工程は、不活性ガス雰囲気下で加熱処
理する構成が採用される。すなわち、有機発光材料に対
して不活性なガス雰囲気下で加熱処理することにより、
材料特性の変化を防ぎ、良好な発光特性を得ることがで
きる。

【００１５】本発明の有機ＥＬ装置の製造方法におい
て、前記材料設置工程を、液滴吐出装置を用いて行う構
成が採用される。これにより、簡易な構成で、基板上に
液体材料を所望のパターンで設けることができる。

【００１６】ここで、液滴吐出装置は、インクジェット
ヘッドを備えたインクジェット装置を含む。インクジェ
ット方式としては、圧電体素子の体積変化により流動体
を吐出させるピエゾジェット方式であっても、エネルギ
ー発生素子として電気熱変換体を用いた方式であっても
よい。パターンを形成する液滴吐出装置としてインクジ
ェット方式を採用することにより、安価な設備で基板の
任意の場所に任意の厚さで液体材料を設けることができ
る。なお、液滴吐出装置としてはディスペンサー装置で
もよい。

【００１７】液体材料（流動体）とは、液滴吐出装置の
液滴吐出ヘッドのノズルから吐出可能な粘度を備えた媒
体をいう。水性であると油性であるとを問わない。ノズ
ル等から吐出可能な流動性（粘度）を備えていれば十分
で、固体物質が混入していても全体として流動体であれ
ばよい。また、液体材料に含まれる固体物質は融点以上
に加熱されて溶解されたものでも、溶媒中に微粒子とし
て分散させたものでもよく、溶媒の他に染料や顔料その
他の機能性材料を添加したものであってもよい。また、
パターン形成領域とは、フラット基板の表面を指す他、
曲面状の基板であってもよい。さらにパターン形成面の
硬度が硬い必要はなく、フィルム、紙、ゴム等可撓性を
有するものの表面であってもよい。

【００１８】本発明の有機ＥＬ装置の製造装置は、基板
と、電極間に発光層を有する発光素子とを有する有機Ｅ
Ｌ装置の製造装置において、有機発光材料と溶媒とを含
む液体材料を塗布するための塗布装置と、前記液体材料
が設けられた基板を真空中で加熱処理する第１加熱装置
と、前記基板を大気圧で加熱処理する第２加熱装置とを
有することを特徴とする。

【００１９】本発明によれば、有機発光材料を含む液体
材料を基板上に塗布装置を用いて塗布した後、第１加熱
装置により真空中で加熱処理することにより、液体材料
からなる有機薄膜中に含まれる溶媒を十分に取り除くこ
とができる。そして、真空中で加熱処理した後、第２加
熱装置によりほぼ大気圧で加熱処理することにより、有
機薄膜の表面を滑らかにすることができ、発光特性に優
れ、長寿命化を可能とした有機ＥＬ装置を製造できる。

【００２０】本発明の有機ＥＬ装置は、上記記載の有機
ＥＬ装置の製造装置で製造されたことを特徴とする。本
発明によれば、発光特性に優れ、長寿命化を可能とした
有機ＥＬ装置が提供される。

【００２１】本発明の電子機器は、上記記載の有機ＥＬ
装置を搭載したことを特徴とする。本発明によれば、優
れた表示特性を有し薄型の電子機器が提供される。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の有機ＥＬ装置の製
造方法について説明する。まず、本実施形態の有機ＥＬ
装置の製造方法で用いられるインク組成物（液体材料）
について説明する。本実施形態におけるインク組成物は
有機ＥＬ装置のうち発光層を形成するものであり、有機
発光材料と、沸点が２００℃以上である高沸点溶媒とを
含有している。

【００２３】上記有機発光材料としては、［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、またはこれら高分子材料に、ペリレン色素、クマ
リン色素、ローダミン色素、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
ン等をドープすることにより用いることができる。そし
て、これらの有機発光材料は０．５〜１．５重量部の濃
度で含有されていることが好ましい。

【００２４】

【化１】

【００２５】

【化２】

【００２６】

【化３】

【００２７】

【化４】

【００２８】

【化５】

【００２９】上記高沸点溶媒は、その沸点が大気圧下で
２００〜４００℃であり、それを単独、若しくは混合物
として使用することができる。高沸点溶媒の具体例とし
ては、ドデシルベンゼン（沸点３３１℃）、シクロヘキ
シルベンゼン（沸点２４０℃）、１，２，３，４−テト
ラメチルベンゼン（沸点２０３℃）、３−イソプロピル
ビフェニル（沸点２９０℃）、３−メチルビフェニル
（沸点２７２℃）、４−メチルビフェニル（沸点２６７
℃）、ｐ−アニシルアルコール（沸点２５９℃）、１−
メチルナフタレン（沸点２４０〜２４３℃）、１，２，
３，４−テトラヒドロナフタレン（沸点２０７℃）、あ
るいはこれらの誘導体等が挙げられる。このような高沸
点溶媒を含有することにより、インク組成物をインクジ
ェット装置等で吐出した際、溶媒はすぐに完全に蒸発せ
ず、有機薄膜中に残っており、それを加熱処理すること
によって、表面の平滑性や、膜どうしの密着性に優れた
有機薄膜を得ることができる。

【００３０】上記有機発光材料と、少なくとも１種類の
高沸点溶媒を含有する有機ＥＬ装置用インク組成物は、
その粘度が１〜２０ｍＰａ・ｓであることが好ましい。
粘度が１ｍＰａ・ｓ未満の場合は、有機発光材料の濃度
が薄すぎるため、所定の厚さの発光層を形成することが
困難になり、粘度が２０ｍＰａ・ｓを超えると、インク
ジェット装置による有機ＥＬ装置用インク組成物の吐出
の際に、吐出ノズルが詰まってしまうため好ましくな
い。

【００３１】上述したインク組成物によれば、平滑性
や、有機薄膜を積層する場合における膜どうしの密着性
を向上させて、長寿命化や、発光輝度の安定化などの発
光特性に優れた有機ＥＬ装置を得ることができる。

【００３２】次に、有機ＥＬ装置の製造方法の一実施形
態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発
明の製造方法が適用される有機ＥＬ装置の一形態を示す
平面模式図、及び断面図である。図１（ａ）及び（ｂ）
に示すように、有機ＥＬ装置は、基板２と、マトリクス
状に配置された発光素子を具備して基板２上に形成され
た発光素子部１１とを具備している。上記基板２は、例
えばガラス等の透明基板であり、基板２の中央に位置す
る有効表示領域２ａと、基板２の周縁に位置して有効表
示領域２ａの外側に形成された非表示領域２ｂとに区画
されている。上記有効表示領域２ａは、マトリックス状
に配置された発光素子によって形成される領域であり、
有効表示領域２ａの外側に形成された非表示領域２ｂに
は、有効表示領域２ａに隣接するダミー表示領域２ｃが
形成されている。

【００３３】また、図１（ａ）に示すように、発光素子
部１１上には封止部３が備えられている。この封止部３
は、第２電極１２上に塗布された熱硬化樹脂あるいは紫
外線硬化樹脂等からなる封止樹脂３ａと、封止樹脂３ａ
上に配置された封止基板３ｂとからなる。なお、封止樹
脂３ａとしては、硬化時にガス、溶媒等が発生しないも
のが好ましい。この封止部３は、少なくとも第２電極１
２をほぼ覆うように形成されており、第２電極１２及び
発光層に対する水又は酸素の侵入を防いで、第２電極１
２または発光層の酸化を防止する。尚、封止基板３ｂ
は、封止樹脂３ａに接合されて封止樹脂３ａを保護する
ものであり、ガラス板、金属板若しくは樹脂板のいずれ
かであることが好ましい。また、カン封止タイプのもの
も好ましく、凹んだ部分にゲッター材を配置し、ゲッタ
ー材により酸素の吸着を行い封止した内部の酸化を防止
するようにしてもよい。

【００３４】図２は、有効表示領域の部分断面構造を拡
大した図である。図２に示すように、基板２上に、ＴＦ
Ｔなどの回路等が形成された回路素子部１４、機能層１
１０が形成された発光素子部１１が順次積層されて構成
されている。この表示装置１においては、機能層１１０
から基板２側に発した光が、回路素子部１４及び基板２
を透過して、基板２の下側（観測者側）に射出するとと
もに、機能層１１０から基板２の反対側に発した光が第
２電極１２により反射して、回路素子部１４、及び基板
２を透過して基板２の下側（観測者側）に射出するよう
になっている。ここで、上記機能層１１０とは、第１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１１０ｂとから構成されているものである。

【００３５】上記発光素子部１１は、複数の第１電極
（画素電極）１１１…上の各々に積層された機能層１１
０と、各第１電極１１１及び機能層１１０の間に備えら
れて各機能層１１０を区画する隔壁１１２とから概略構
成されている。また、上記機能層１１０上には第２電極
１２が配置されている。これら第１電極１１１、機能層
１１０、及び第２電極１２によって発光素子が構成され
ている。ここで、第１電極１１１は、例えば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。この第１電極１１１の厚さは、５０〜
２００ｎｍの範囲が好ましく、特に１５０ｎｍ程度がよ
い。この各第１電極１１１…の間に隔壁１１２が備えら
れている。図中符号８０ａ、８０ｂ、８０ｃはドット
（領域）を示し、基板２には、複数のドットによって構
成される画素８０が複数形成されており、各ドットは隔
壁１１２で隔てられている。

【００３６】隔壁１１２は、図２に示すように、基板２
側に位置する無機物隔壁層１１２ａ（第１バンク層）と
基板２から離れて位置する有機物隔壁層１１２ｂ（第２
バンク層）とが積層されて構成されている。無機物隔壁
層、有機物隔壁層（１１２ａ、１１２ｂ）は、第１電極
１１１の周縁部上に乗上げるように形成されている。平
面的には、第１電極１１１の周囲と無機物隔壁層１１２
ａとが平面的に重なるように配置された構造となってい
る。また、有機物隔壁層１１２ｂも同様であり、第１電
極１１１の一部と平面的に重なるように配置されてい
る。また、無機物隔壁層１１２ａは、有機物隔壁層１１
２ｂよりも第１電極１１１の中央側に更に形成されてい
る。このようにして、無機物隔壁層１１２ａの各第１積
層部１１２ｅが、第１電極１１１の内側に形成されるこ
とにより、第１電極１１１の形成位置に対応する下部開
口部１１２ｃが設けられている。

【００３７】有機物隔壁層１１２ｂには、上部開口部１
１２ｄが形成されている。この上部開口部１１２ｄは、
第１電極１１１の形成位置及び下部開口部１１２ｃに対
応するように設けられている。上部開口部１１２ｄは、
図２に示すように、下部開口部１１２ｃより広く、第１
電極１１１より狭く形成されている。また、上部開口部
１１２ｄの上部の位置と、第１電極１１１の端部とがほ
ぼ同じ位置になるように形成される場合もある。この場
合は、図２に示すように、有機隔壁層１１２ｂの上部開
口部１１２ｄの断面が傾斜する形状となる。そして隔壁
１１２には、下部開口部１１２ｃ及び上部開口部１１２
ｄが連通することにより、無機物隔壁層１１２ａ及び有
機物隔壁層１１２ｂを貫通する開口部１１２ｇが形成さ
れている。

【００３８】図２に示すように、機能層１１０は、第１
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１１０ｂとから構成されている。上記正孔注入／
輸送層１１０ａを形成する方法としては、例えば、上述
した構造を有する基板２上に、インクジェット装置を用
いて、正孔注入／輸送層１１０ａを形成する組成物を吐
出し、加熱、乾燥して、正孔注入／輸送層１１０ａを形
成することができる。この際、使用される正孔注入／輸
送層形成材料としては、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
等の混合物を用いることができる。

【００３９】本実施形態では、第１電極を有する基板２
上、又は第１電極を有する基板２上に形成された正孔注
入／輸送層１１０ａ上に、上記有機ＥＬ装置用インク組
成物を吐出して加熱処理する工程を有する。発光層１１
０ｂは、図２に示すように、正孔注入／輸送層１１０ａ
の平坦部１１０ａ1に渡って形成され、平坦部１１２ａ1
上での厚さが５０〜８０ｎｍの範囲とされている。ま
た、発光層１１０ｂは、赤色（Ｒ）に発光する赤色発光
層１１０ｂ1、緑色（Ｇ）に発光する緑色発光層１１０
ｂ２、及び青色（Ｂ）に発光する青色発光層１１０ｂ３
の３種類を有し、各発光層１１０ｂ1〜１１０ｂ３がス
トライプ配置されている。

【００４０】上記有機ＥＬ装置用インク組成物を吐出す
る手段としては、特に制限されず、例えば、インクジェ
ット法（液滴吐出法）により、有機ＥＬ装置用インク組
成物を吐出して発光層１１０ｂを形成することができ
る。また、有機ＥＬ装置用インク組成物の吐出の際に
は、前工程である成膜工程によりＴＦＴなどの回路素子
を備えた回路素子部分１４を成形して、無機物隔壁層１
１２ａ、有機物隔壁層１１２ｂ、正孔注入／輸送層１１
０ａまで形成したものに対して、以下に説明するような
有機ＥＬ装置用インク組成物の吐出を行う。

【００４１】インクジェット装置（塗布装置）は、イン
クジェットヘッドＨ５と基板２とを相対的に移動し、下
部開口部１１２ｃ、上部開口部１１２ｄ内に位置する正
孔注入／輸送層１１０ａに、インクジェットヘッドＨ５
に形成された吐出ノズルＨ６を対向して、各色有機発光
材料を含有する有機ＥＬ装置用インク組成物を吐出す
る。図３は、インクジェット装置による、青色（Ｂ）有
機発光材料を含む有機ＥＬ装置用インク組成物の吐出後
の状態を示している。また、吐出ノズルＨ６から吐出さ
れる液量は１滴当たりの液量が制御されている。このよ
うに液量が制御された液滴（有機ＥＬ装置用インク組成
物滴１１０ｅ）が吐出ノズルＨ６から吐出され、この有
機ＥＬ装置用インク組成物滴１１０ｅを正孔注入／輸送
層１１０ａ上に吐出する。吐出された有機ＥＬ装置用イ
ンク組成物滴１１０ｅは、正孔注入／輸送層１１０ａ上
に広がって下部、上部開口部１１２ｃ、１１２ｄ内に満
たされる（材料設置工程）。

【００４２】各正孔注入／輸送層１１０ａ上に吐出され
る有機ＥＬ装置用インク組成物量は、下部、上部開口部
１１２ｃ、１１２ｄの大きさ、形成しようとする発光層
１１０ｂの厚さ、有機ＥＬ装置用インク組成物中の発光
層形成材料の濃度等により決定される。また、有機ＥＬ
装置用インク組成物の吐出は、１回のみならず数回に分
けて同一の正孔注入／輸送層１１０ａ上に吐出しても良
い。この場合、各回における有機ＥＬ装置用インク組成
物滴１１０ｅの量は同一でも良く、各回毎に有機ＥＬ装
置用インク組成物滴１１０ｅの液量を変えても良い。更
に正孔注入／輸送層１１０ａの同一箇所のみならず、各
回毎に正孔注入／輸送層１１０ａ内の異なる箇所に有機
ＥＬ装置用インク組成物を吐出配置しても良い。

【００４３】次に、有機ＥＬ装置用インク組成物を所定
の位置に吐出し終わった後、吐出後の有機ＥＬ装置用イ
ンク組成物滴１１０ｅからなる有機薄膜を、真空中で加
熱処理する（第１加熱工程）。

【００４４】真空中で加熱処理する第１加熱工程におい
て、有機ＥＬ装置用インク組成物滴１１０ｅからなる有
機薄膜を有する基板２は、図７（ａ）に示すように、第
１加熱装置としてのチャンバ２００内に収容される。チ
ャンバ２００内には、ホットプレート等の加熱装置２０
１が設けられており、基板２は加熱装置２０１上に設置
される。なお、このときは加熱装置２０１による加熱処
理は行われていない。

【００４５】チャンバ２００には、第１加熱装置を構成
する真空ポンプからなる減圧装置２０２が設けられてお
り、減圧装置２０２は、基板２を収容しているチャンバ
２００内のガス（エア）をひいてチャンバ２００内を減
圧し、ほぼ真空状態とする。ここで、減圧装置２０２に
よりチャンバ２００内は、１３３．３Ｐａ（１Ｔｏｒ
ｒ）程度に設定される。圧力が低すぎると、有機薄膜中
に含まれる溶媒が突沸するおそれがあるので好ましくな
い。

【００４６】次いで、チャンバ２００内がほぼ真空にな
ったら、第１加熱装置としての加熱装置２０１が駆動
し、基板２を加熱する。ここで、第１加熱工程における
加熱温度は、有機ＥＬ装置用インク組成物に含まれる溶
媒の沸点以下が好ましく、より好ましくは、有機発光材
料のガラス転移温度から−１５〜＋４０℃で、かつ溶媒
の沸点以下である。また、更に好ましくは、有機発光材
料のガラス転移温度から４０℃高い範囲内で、かつ溶媒
の沸点以下である。加熱温度が、溶媒の沸点を超えてし
まうと、有機薄膜中に含まれている溶媒がすぐに蒸発し
てしまい、膜質の制御が困難になるため好ましくない。
また、温度を室温以上にすると、溶媒の蒸発速度が高ま
り、発光層形成材料が上部開口部１１２ｄ壁面に多く付
着してしまうので好ましくない。また、加熱時間として
は、５〜１０分間が好ましい。

【００４７】第１加熱工程を１Ｔｏｒｒ程度の圧力条件
下で加熱処理することにより、有機薄膜中に含まれる溶
媒を十分に取り除くことができる。なお、ここでは、チ
ャンバ２００内を真空にしてから加熱装置２０１が駆動
する構成であるが、減圧装置２０２による減圧動作と加
熱装置２０１による加熱動作とを並行して行ってもよ
い。

【００４８】次いで、図７（ｂ）に示すように、チャン
バ２００内に、第２加熱装置を構成する不活性ガス供給
装置２０３より、有機発光材料に対して不活性なガス、
例えば窒素ガスやアルゴンガスが供給される。不活性ガ
ス供給装置２０３はチャンバ２００内に不活性ガスを供
給し、このチャンバ２００内をほぼ大気圧にする。

【００４９】第２加熱装置としての加熱装置２０１は、
基板２を不活性ガス雰囲気下で加熱処理する（第２加熱
工程）。不活性ガス雰囲気下で加熱処理することによ
り、有機発光材料の材料特性の変化を防ぎ、良好な発光
特性を得ることができる。

【００５０】第２加熱工程における加熱温度は、溶媒の
沸点以下が好ましく、より好ましくは、有機発光材料の
ガラス転移温度から−１５〜＋４０℃で、かつ溶媒の沸
点以下である。また、更に好ましくは、有機発光材料の
ガラス転移温度から４０℃高い範囲内で、かつ溶媒の沸
点以下である。また、加熱時間としては、５〜６０分間
が好ましく、より好ましくは２０〜４０分間である。ま
た、加熱処理は、ホットプレート以外にオーブン等を用
いて行うこともできる。

【００５１】すなわち、本実施形態において、第１加熱
工程における加熱温度と第２加熱工程における加熱温度
とはほぼ同じ値に設定される。そして、溶媒の沸点以下
で加熱することにより、第１加熱工程で除去しきれなか
った溶媒が有機薄膜中に残留していても、この残留した
溶媒の突沸を防ぐことができるので、有機薄膜の表面を
荒らすことがない。そして、第２加熱工程において、ガ
ラス転移温度付近で加熱処理することにより、有機薄膜
は略流動化し、表面が滑らかになる。更に、発光層１１
０ｂは隣接する正孔注入／輸送層１１０ａとの密着性を
向上される。また、加熱温度として、有機発光材料の融
点以下であることが好ましい。こうすることにより、有
機発光材料が融解して移動することを防止できる。

【００５２】なお、ここでは、第１加熱工程の加熱温度
と第２加熱工程の加熱温度とをほぼ同じ値に設定してい
るが、第２加熱工程の加熱温度は、少なくとも第１加熱
工程の加熱温度以上に設定される。これにより、真空状
態で沸点が低下している第１加熱工程において加熱温度
を低くすることにより、溶媒の突沸を最小限に抑えるこ
とができる。そして、第２加熱工程の加熱温度を第１加
熱工程より高くすることにより、有機薄膜の残留溶媒を
十分に除去することができるとともに、有機ＥＬ装置の
駆動状態の膜構造に近づけることができ、有機ＥＬ装置
駆動の際に生じる熱によっても、歪み等の膜構造の変化
が最小限に抑えられるため、素子特性に悪影響を及ぼさ
ない。

【００５３】ここで、本実施形態では、有機薄膜中に溶
媒が残っている状態で第２加熱工程が行われる。このよ
うに、有機ＥＬ装置用組成物滴１１０ｅからなる有機薄
膜中に、溶媒が残っている状態で加熱することにより、
表面が滑らかな有機薄膜になる。

【００５４】第１加熱工程及び第２加熱工程により、吐
出された有機ＥＬ装置用インク組成物滴１１０ｅから発
光層１１０ｂが形成される。第１加熱工程及び第２加熱
工程により溶媒が完全に除去され、、図４に示すような
青色（Ｂ）発光層１１０ｂ３が形成される。

【００５５】なお、図４においては、青色（Ｂ）発光層
１１０ｂ３が１つのみ図示されているが、本来、有機Ｅ
Ｌ装置はマトリクス状に形成されたものであり、図示し
ない多数の青色（Ｂ）発光層１１０ｂ３が形成されてい
る。

【００５６】続けて、図５に示すように、前述した青色
（Ｂ）発光層１１０ｂ３の場合と同様の工程を用い、赤
色（Ｒ）発光層１１０ｂ１を形成し、最後に緑色（Ｇ）
発光層１１０ｂ２を形成する。

【００５７】なお、発光層１１０ｂの形成順序は、前述
の順序に限られるものではなく、どのような順番で形成
しても良い。例えば、発光層形成材料に応じて、形成す
る順番を決めることも可能である。なお、発光層１１０
ｂに隣接してその他の機能を有する他の機能層を更に形
成しても良い。例えば、電子輸送層を形成することも可
能である。

【００５８】上記のようにして形成された発光層１１０
ｂ及び隔壁１１２の全面に、スパッタ法などの公知の方
法で、図６に示すように、第２電極１２（対向電極）を
形成して、有機ＥＬ装置を製造することができる。な
お、第２電極１２は複数の材料を積層して形成しても良
い。

【００５９】以上説明したように、本発明の有機ＥＬ装
置の製造方法によれば、発光層１１０ｂを構成する有機
薄膜の平滑性や、有機薄膜を積層する場合における膜ど
うしの密着性を向上できるとともに、残留溶媒を十分に
低減でき、長寿命化や、発光輝度の安定化などの発光特
性に優れた有機ＥＬ装置を製造することができる。

【００６０】なお、上記実施形態では、青色（Ｂ）有機
発光材料を含むインク組成物を吐出した後、第１，第２
加熱工程を行い、次に、赤色（Ｒ）有機発光材料を含む
インク組成物を吐出した後、第１，第２加熱工程を行
い、次に、緑色（Ｇ）有機発光材料を含むインク組成物
を吐出した後、第１，第２加熱工程を行う構成である。
すなわち、各色の有機発光材料を含むインク組成物を吐
出毎に、第１，第２加熱工程を行う構成であるが、青色
（Ｂ）有機発光材料を含むインク組成物、赤色（Ｒ）有
機発光材料を含むインク組成物、緑色（Ｇ）有機発光材
料を含むインク組成物を順次吐出した後、第１，第２加
熱工程を一括して行う構成としてもよい。

【００６１】上記有機ＥＬ装置を備えた電子機器の例に
ついて説明する。図８は、携帯電話の一例を示した斜視
図である。図８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。

【００６２】図９は、腕時計型電子機器の一例を示した
斜視図である。図９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。

【００６３】図１０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。

【００６４】図８〜図１０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。

【００６５】

【実施例】（実施例１）インクジェット法での画素のパ
ターニング用に隔壁が設けられている、ＩＴＯ透明電極
（第１電極）の付いた基板上に、インクジェット装置を
用いてインクを吐出し、乾燥処理することにより正孔注
入／輸送層を形成した。次に、上記正孔注入／輸送層上
に、不活性ガス雰囲気下で、発光層形成用材料を含む有
機ＥＬ装置用インク組成物をインクジェット装置より吐
出して発光層を形成した後、第２電極を蒸着し、発光素
子を作成し、この素子の発光寿命を測定した。素子の発
光寿命は、所定の初期輝度での定電流下で素子の駆動を
行い、発光輝度が半減するまでの時間とした。（比較例
１）正孔注入／輸送層を形成後、この正孔注入／輸送層
上に、大気中で、発光層形成用材料を含む有機ＥＬ装置
用インク組成物をインクジェット装置より吐出して発光
層を形成した後、第２電極を蒸着し、発光素子を作成
し、この素子の発光寿命を測定した。

【００６６】不活性ガス雰囲気下で吐出動作を行った実
施例１における素子の発光寿命は、大気中で吐出動作を
行った比較例１における素子の発光寿命の１．３倍であ
った。すなわち、不活性ガス雰囲気下で吐出動作を行う
ことにより、発光寿命を延ばすことができる。

【００６７】（実施例２）正孔注入／輸送層上に、不活
性ガス雰囲気下で、発光層形成用材料を含む有機ＥＬ装
置用インク組成物をインクジェット装置より吐出し、次
いで、真空中で加熱する加熱処理（第１加熱工程）を行
い、次いで、第１加熱処理より加熱温度を上げて不活性
ガス雰囲気下で３０分間、加熱処理（第２加熱工程）を
行い、発光層を形成した後、第２電極を蒸着し、発光素
子を作成し、この素子の発光寿命を測定した。（比較例
２）正孔注入／輸送層上に、不活性ガス雰囲気下で、発
光層形成用材料を含む有機ＥＬ装置用インク組成物をイ
ンクジェット装置より吐出し、加熱処理を行わずに、発
光層に第２電極を蒸着して発光素子を作成し、この素子
の発光寿命を測定した。

【００６８】本発明に係る第１、第２加熱工程を行った
実施例２における素子の発光寿命は、加熱工程を行わな
かった比較例２における素子の発光寿命の２．１倍であ
った。すなわち、真空中での加熱処理と、不活性ガス雰
囲気下での加熱処理との双方を行うことにより、発光寿
命を長くすることができる。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
有機発光材料を含む液体材料を基板上に設けた後、真空
中で加熱処理することにより、液体材料からなる有機薄
膜中に含まれる溶媒を十分に取り除くことができる。し
たがって、発光特性に優れ、長寿命化を可能とした有機
ＥＬ装置を製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法が適用される有機ＥＬ装置の
一形態を示し、（ａ）は平面模式図、（ｂ）は断面図断
面模式図である。

【図２】本発明の有機ＥＬ装置の要部を示す断面図であ
る。

【図３】本発明の有機ＥＬ装置の製造方法を説明する断
面図である。

【図４】本発明の有機ＥＬ装置の製造方法を説明する断
面図である。

【図５】本発明の有機ＥＬ装置の製造方法を説明する断
面図である。

【図６】本発明の有機ＥＬ装置の製造方法を説明する断
面図である。

【図７】第１、第２加熱工程を説明するための模式図で
ある。

【図８】有機ＥＬ装置が搭載された電子機器を示す図で
ある。

【図９】有機ＥＬ装置が搭載された電子機器を示す図で
ある。

【図１０】有機ＥＬ装置が搭載された電子機器を示す図
である。

【符号の説明】 １ 有機ＥＬ装置 ２ 基板 １２ 第２電極 １１０ａ 正孔注入／輸送層 １１０ｂ 発光層 １１１ 第１電極 １１２ 隔壁

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板と、電極間に発光層を有する発光素
   子とを有する有機ＥＬ装置の製造方法において、 有機発光材料と溶媒とを含む液体材料を設ける材料設置
   工程と、 前記液体材料が設けられた前記基板を真空中で加熱処理
   する第１加熱工程と、 前記真空中で加熱された前記基板をほぼ大気圧で加熱処
   理する第２加熱工程とを有することを特徴とする有機Ｅ
   Ｌ装置の製造方法。
2. 【請求項２】 前記第２加熱工程において、前記有機発
   光材料のガラス転移温度から−１５℃〜＋４０℃、且つ
   前記溶媒の沸点以下で加熱処理することを特徴とする請
   求項１記載の有機ＥＬ装置の製造方法。
3. 【請求項３】 前記第２加熱工程の加熱温度を、前記第
   １加熱工程の加熱温度以上に設定することを特徴とする
   請求項１又は２記載の有機ＥＬ装置の製造方法。
4. 【請求項４】 前記第２加熱工程は、不活性ガス雰囲気
   下で加熱処理することを特徴とする請求項１〜３のいず
   れか一項記載の有機ＥＬ装置の製造方法。
5. 【請求項５】 前記材料設置工程を、液滴吐出装置を用
   いて行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項
   記載の有機ＥＬ装置の製造方法。
6. 【請求項６】 基板と、電極間に発光層を有する発光素
   子とを有する有機ＥＬ装置の製造装置において、 有機発光材料と溶媒とを含む液体材料を塗布するための
   塗布装置と、 前記液体材料が設けられた基板を真空中で加熱処理する
   第１加熱装置と、 前記基板を大気圧で加熱処理する第２加熱装置とを有す
   ることを特徴とする有機ＥＬ装置の製造装置。
7. 【請求項７】 請求項６記載の有機ＥＬ装置の製造装置
   で製造されたことを特徴とする有機ＥＬ装置。
8. 【請求項８】 請求項７記載の有機ＥＬ装置を搭載した
   ことを特徴とする電子機器。