JP2004288467A

JP2004288467A - 有機ｅｌ装置の製造方法、有機ｅｌ装置及び電子機器

Info

Publication number: JP2004288467A
Application number: JP2003078774A
Authority: JP
Inventors: Hirobumi Sakai; 寛文酒井
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-03-20
Filing date: 2003-03-20
Publication date: 2004-10-14

Abstract

【課題】液滴吐出方式を用いて、有機ＥＬ装置の発光層などをムラなく画素欠陥させずに製造できる有機ＥＬ装置の製造方法、有機ＥＬ装置及び電子機器を提供する。
【解決手段】基板１０の所望位置（非修飾領域５５）に液滴６５を吐出する液滴吐出方式を用いた有機ＥＬ装置の製造方法であって、基板１０に隔壁１５を形成し、液滴６５を、２．２×１０^−１０（Ｊｏｕｌｅ）から１．６×１０^−８（Ｊｏｕｌｅ）までのいずれかの運動エネルギーでインクジェットヘッド６０から吐出させて、基板１０における隔壁１５で規定される所望位置（非修飾領域５５）に塗布することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機半導体膜を用いたディスプレイ、表示光源などに用いられる電気的発光素子である有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子の製造方法、有機ＥＬ装置及び電子機器に関する。
【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。このような有機物を用いた発光素子である有機ＥＬ装置の製造方法では、インクジェットノズルから液状材料を吐出して基板上の所望領域に塗布する液滴吐出方式（インクジェット法）を用いることが考え出されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−３０５０７７号公報
【０００４】
液滴吐出方式で有機ＥＬ装置を作製する場合、基板上において各画素領域の境界に隔壁（バンク）を設け、インク液滴を撥水処理などされたその隔壁で囲まれる画素領域内に吐出する。その隔壁は、隣りの画素領域などに液滴が溢れ出すことを防ぐ構造物である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように撥水処理された隔壁で区分けされた領域にインク液滴を吐出する場合、その吐出時におけるインク液滴の運動エネルギーが高すぎると、一旦画素領域に着弾したインク液滴が飛散し、隣りの画素領域などに入ってしまうという問題点がある。また、その吐出時におけるインク液滴の運動エネルギーが小さすぎると、その液滴の吐出位置のコントロールが悪くなって、所望位置（画素領域の中心点など）にインク液滴を着弾させることが困難となり、画素領域に着弾した後にインク液滴が画素領域全体に十分に濡れ広がらなくなるなどの問題点がある。これらの問題点により、従来の液滴吐出方法を用いた有機ＥＬ装置の製造方法では、発光層などをムラなく画素欠陥などを生じさせずに有機ＥＬ装置を製造することが困難であった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、液滴吐出方式を用いて、有機ＥＬ装置の発光層などをムラなく画素欠陥など生じさせずに製造することができる有機ＥＬ装置の製造方法、有機ＥＬ装置及び電子機器の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために本発明の有機ＥＬ装置の製造方法は、所望位置に液滴を吐出する液滴吐出方式を用いた有機ＥＬ装置の製造方法であって、基板に隔壁を形成し、前記液滴を、８×１０^−１２（Ｊｏｕｌｅ）から１．６×１０^−８（Ｊｏｕｌｅ）までのいずれかの運動エネルギーで吐出させて、前記基板における隔壁で規定される所望位置に塗布させることを特徴とする。
本発明によれば、インクジェットノズルなどから液滴を吐出する液滴吐出方式を用いて、基板に形成された隔壁（バンク）の内側などに液状材料を塗布するときに、吐出された液滴の運動エネルギーが小さすぎて、その液滴の吐出位置のコントロールが悪くなること及び基板に着弾した後の液滴が十分に濡れ広がらなくなることなどを回避することができる。また、本発明によれば、上記吐出された液滴の運動エネルギーが大きすぎて、基板に着弾した液滴が隔壁を越えて飛散することなどを回避することができる。そこで、本発明によれば、有機ＥＬ装置の構成要素（例えば正孔注入層、正孔輸送層、発光層など）を液滴吐出方式により、所望領域についてムラ及び欠陥などを生じさせずに高精度に形成することができる。
【０００８】
また、本発明の有機ＥＬ装置の製造方法は、前記液滴を４（ｍ／ｓ）から１０（ｍ／ｓ）までのいずれかの速度で吐出させることが好ましい。
本発明によれば、吐出された液滴の速度が遅すぎて、液滴の吐出位置すなわち基板上の着弾位置についてのコントロールが悪くなること及び基板に着弾した後の液滴が十分に濡れ広がらなくなることなどを回避することができる。また、本発明によれば、吐出された液滴の速度が速すぎて、基板に着弾した液滴が隔壁を越えて飛散することなどを回避することができる。そこで、本発明によれば、有機ＥＬ装置の構成要素を液滴吐出方式により、所望領域について、さらにムラ及び欠陥などを生じさせずに高精度にかつ高速に形成することができる。
【０００９】
また、本発明の有機ＥＬ装置の製造方法は、前記液滴の吐出時の重量が１×１０^−１０（ｇ）から５×１０^−８（ｇ）までのいずれかであることが好ましい。
本発明によれば、吐出された液滴の重量が小さすぎて、液滴の吐出位置についてのコントロールが悪くなること、基板に着弾した後の液滴が十分に濡れ広がらなくなること、所望の膜厚が得られないこと、吐出回数の増加により製造時間が増加することなどを回避することができる。また、本発明によれば、吐出された液滴の重量が大きすぎて、基板に着弾した液滴が隔壁から溢れ出すこと及びその着弾した液滴が隔壁を越えて飛散することなどを回避することができる。そこで本発明によれば、有機ＥＬ装置の構成要素を液滴吐出方式により、所望領域について、さらにムラ及び欠陥などを生じさせずに高精度にかつ高速に形成することができる。
【００１０】
また、本発明の有機ＥＬ装置の製造方法は、前記隔壁に塗布された前記液滴が該隔壁に接触角３０度から１７０度の範囲で接するように、該液滴の吐出をする前に、該隔壁に表面処理を施しておくことが好ましい。
本発明によれば、吐出処理が行われる前に隔壁に撥液処理などをしておくことにより、吐出された液滴のうちで隔壁の表面に接したものがその隔壁から弾かれる作用を受けるので、隔壁で規定される所望領域に液状材料をムラ及び欠陥などを生じさせずに高精度に形成することができる。
【００１１】
また、本発明の有機ＥＬ装置の製造方法は、前記隔壁が基板に幅２０μｍから１００μｍ、長さ３０μｍから２００μｍの凹状領域を形成しており、前記液滴は該凹状領域内に付着することが好ましい。
本発明によれば、有機ＥＬ装置の画素として一般的に形成される大きさの凹状領域について、例えば正孔注入層、正孔輸送層、発光層などをなす液状材料をムラ及び欠陥などを生じさせずに高精度にかつ高速に形成することができる。
【００１２】
また、本発明の有機ＥＬ装置の製造方法は、前記凹状領域が画素を構成する領域となるものであることが好ましい。
本発明によれば、有機ＥＬ装置の画素を、画素欠陥などを生じさせずに高精度に形成することができる。
【００１３】
また、本発明の有機ＥＬ装置の製造方法は、前記液滴が有機ＥＬ装置の正孔注入輸送層を形成する材料からなることが好ましい。
本発明によれば、有機ＥＬ装置の正孔注入層及び正孔輸送層を、液滴吐出方式を用いることによって使用材料の低減化を図りながら、所望領域にムラ及び欠陥などを生じさせずに高精度にかつ迅速に形成することができる。
【００１４】
また、本発明の有機ＥＬ装置の製造方法は、前記液滴が有機ＥＬ装置の発光層を形成する材料からなることが好ましい。
本発明によれば、有機ＥＬ装置の発光層を高精度にかつ迅速に形成することができ、さらに低コストで形成することができる。
【００１５】
また、本発明の有機ＥＬ装置は、前記有機ＥＬ装置の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする。
本発明によれば、ムラ及び画素欠陥などがなく高精度に形成された有機ＥＬ装置を提供することができる。
【００１６】
また、本発明の電子機器は、前記有機ＥＬ装置を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、ムラや画素欠陥などがない高品位な画像を表示することができる電子機器を低コストで提供することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る有機ＥＬ装置の製造方法について図面を参照して説明する。本実施形態では、液滴吐出方式で有機ＥＬ装置の正孔注入輸送層又は発光層などを形成する例について説明する。ここで、液滴吐出方式とは、インクジェット方式ともよばれ、正孔注入輸送層又は発光層などをなす材料を溶媒に溶解又は分散させたインク組成物（液状材料）を、インクジェットヘッド（インクジェットノズル）から吐出させて、基板上の所望領域に塗布し、正孔注入輸送層又は発光層などをパターン形成する方法である。
【００１８】
図１及び図２は本発明の実施形態に係る液滴吐出方式による有機ＥＬ装置の製造方法を示す基板の断面図である。先ず、図１（Ａ）に示すように、例えばＴＦＴなどが設けられた透明なガラスなどからなる基板１０上には、ＩＴＯなどからなる透明画素電極１２がパターニングされている。また、基板１０上には、各画素を隔てる凸形状の構造物である隔壁（バンク）１５が設けられている。隔壁１５の高さは、例えば０．５μｍ〜２０μｍとする。
【００１９】
隔壁１５で囲まれた領域（以後塗布領域２０という）の形状すなわち画素の開口形状は、四角形、円形、楕円形、ストライプ形状のいずれでも構わないが、その塗布領域２０に塗布されるインク組成物には表面張力があるため、四角形などの角部は丸みを帯びているほうが好ましい。また、塗布領域２０のサイズは、例えば幅２０μｍから１００μｍ、長さ３０μｍから２００μｍであることが好ましい。
【００２０】
上記基板１０に対しては、図１（Ｂ），（Ｃ）に示すように表面処理が施される。この表面処理は、隔壁１５の表面を上記インク組成物に対して撥液性を持たせるための処理である。かかる撥液性は、上記インク組成物が隔壁１５に対して接触角３０度から１７０度の範囲で接する程度が好ましい。この撥液性を持たせるための表面処理は、例えばフロロカーボンプラズマ処理などが挙げられる。
【００２１】
表面処理の具体例としては、先ず基板１０を撥液処理するために用いられる原板３０における少なくとも表面の一部に表面処理剤４０が塗布される。次いで、原板３０を基板１０の表面に接触させることにより、原板３０の表面に塗布されていた表面処理剤４０のうちの接触部分のみが、基板１０の隔壁１５に転写される。これらにより、隔壁１５の表面が撥液処理される。
【００２２】
また、原板３０の形状は特に限定されるものではなく、平面であっても、基板１０における隔壁１５の形状に対応した凹凸をもっていても構わない。ただし、原板３０の形状を平面とすることで、基板１０とのアライメントをとる必要性がなくなり、プロセスを簡略化することができる。
【００２３】
表面処理剤４０としては、例えば分子の末端官能基が基板構成原子に選択的に化学的吸着することを特徴とする自己組織化化合物のシランカップリング剤（有機ケイ素化合物）を使用することができる。ここで、シランカップリング剤とは、Ｒ２ｎＳｉＸ４−ｎ（ｎは自然数、Ｒ２はＨ、アルキル基等の置換可能な炭化水素基）で表される化合物であり、Ｘは−ＯＲ３、−ＣＯＯＨ、−ＯＯＣＲ３、−ＮＨ３−ｎＲ３ｎ、−ＯＣＮ、ハロゲン等である（Ｒ３はアルキル基等の置換可能な炭化水素基）。
【００２４】
シランカップリング剤は基板表面における水酸基に対して化学的に吸着することを特徴とするため、金属や絶縁体などの幅広い材料の酸化物表面に反応性を示すため、表面処理剤４０として好適に用いることができる。これらシランカップリング剤の中で、特にＲ１やＲ３がＣｎＦ２ｎ＋１ＣｍＨ２ｍ（ｎ、ｍは自然数）であるようなフッ素原子を有する化合物によって修飾された固体表面の表面自由エネルギーは２０ｍＪ／ｍ^２よりも低くなり、極性を持った材料との親和性が小さくなるため、好適に用いられる。
【００２５】
基板１０における隔壁１５の表面に転写された表面処理剤４０の膜は、隔壁１５のサイズに影響を与えないように、厚みは１０ｎｍ以下が好ましく、より好ましくは５ｎｍ以下の膜厚である。
【００２６】
原板３０としては、基板１０との密着性を高めるために弾性体を用いるのが好ましい。例えば、前述したシランカップリング剤などを表面処理剤４０として用いる場合には、同じくシラン化合物であるポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）系の弾性体を挙げることができる。この高分子の構造式はＳｉ（ＣＨ_３）_３−Ｏ−（Ｓｉ（ＣＨ_３）_２Ｏ）_ｎ−Ｓｉ（ＣＨ_３）_３で表される。ｎは正の整数。この材料を用いることによって成型された弾性体の表面に、表面処理剤４０を吸収または付着させることができる。
【００２７】
例えば、液体材料を反応させ弾性体を成型する場合の反応は、縮合型あるいは付加型いずれによってもよいが、０．５％程度の線収縮率を示す縮合型は高分子が反応する過程にガスを発生することから、線収縮率０．１％程度の付加型反応機構による弾性体材料を使用することが、パターンの精度上より好ましい。
【００２８】
図１（Ｂ）に示すように、表面処理剤４０を原板３０に吸収または付着させる手法としてはスピンコート、ディッピング法などを用いることができ、その場合の表面処理剤４０は液体または溶媒に溶かした材料を使用する。
【００２９】
図１（Ｃ）に示すように、表面処理剤４０を塗布した原板３０を基板１０に対して接触させることにより、表面処理剤４０を転写する。基板１０の表面には隔壁１５による凹凸が形成されているため、隔壁１５の上面に対して表面処理剤４０が転写される。
【００３０】
隔壁１５表面の撥液性を高めるために、上記転写工程の後に、表面処理剤４０を基板１０に対して固定するための工程、具体的には加熱処理や反応性の蒸気にさらすなどの処理を用いることも好ましい。例えば、シランカップリング剤の場合、基板１０を高温に加熱する、あるいは室温で高湿度の環境下にさらすことにより反応が進行する。
【００３１】
本実施形態においては、表面修飾剤４０により撥液処理された隔壁１５上面の少なくとも一部（図１（Ｄ）の修飾領域５０）が、それ以外の領域（図１（Ｄ）の非修飾領域５５）に比べて上記インク組成物に対する親和性の程度がより低くなるように、隔壁１５および被塗布領域２０の基板材料を組み合わせるか、表面処理を施しておくことが好ましい。このような表面修飾剤４０による処理により、インク組成物の修飾領域５０に対する接触角を５０度以上とし、また、有機ＥＬ装置の色むらやショートを防ぐために、被塗布領域２０のインク組成物に対する接触角を３０度以下とすることが好ましい。このようにすることにより、薄膜層の厚さに比べて多量のインク組成物を吐出しても、インク組成物が隔壁１５を乗り越えて溢れでることもなく、所定の領域のみインク組成物が充填される。また、インク組成物が隔壁１５の側壁に適度に引っ張られることにより薄膜層の厚みが制御しやすくなることから隔壁材質のインク組成物に対する接触角を２０〜５０°とすることが好ましく、これにより薄膜層の色むらやショートを防ぐことができる。
【００３２】
次いで、図１（Ｄ）から図２（Ｇ）に示すように、液滴吐出方式による正孔注入輸送層７５及び発光層８５を積層構造に形成する。
図１（Ｄ）に示すように、正孔注入輸送材料を含むインク組成物をインクジェットヘッド６０から液滴６５として吐出し、非修飾領域５５にそのインク組成物７０をパターン塗布する。
ここで、インクジェットヘッド６０から吐出された時の液滴６５の運動エネルギーＥは、８×１０^−１２（Ｊｏｕｌｅ）から１．６×１０^−８（Ｊｏｕｌｅ）までの範囲内であることが好ましい。
また、インクジェットヘッド６０から吐出された時の液滴６５の速度Ｖは、４（ｍ／ｓ）から１５（ｍ／ｓ）までの範囲内であることが好ましい。
また、インクジェットヘッド６０から吐出された時の液滴６５の重量ｍは、１×１０^−１０（ｇ）から５×１０^−８（ｇ）までの範囲内であることが好ましい。
【００３３】
これらにより、インクジェットヘッド６０から吐出された液滴６５の運動エネルギーＥ、速度Ｖ又は重量ｍが小さすぎて、その液滴６５の吐出位置のコントロールが悪くなることを回避することができる。また、基板１０の非修飾領域５５に着弾した後、液滴６５（インク組成物７０）が非修飾領域５５全体に十分に濡れ広がらなくなることなどを回避することができる。
また、インクジェットヘッド６０から吐出された液滴６５の運動エネルギーＥ、速度Ｖ又は重量ｍが大きすぎて、基板１０の非修飾領域５５に着弾した液滴６５が隔壁１５を越えて飛散することなどを回避することもできる。
【００３４】
液滴６５の吐出によるインク組成物７０の塗布後、溶媒除去及び／又は熱処理、あるいは窒素ガスなどのフローにより、図１（Ｅ）に示すように、正孔注入輸送層７５を形成する。そこで、上記のように液滴６５の運動エネルギーＥ、速度Ｖ及び重量ｍを制御することで、有機ＥＬ装置の構成要素である正孔注入輸送層７５を、所望位置に、ムラ及び欠陥などを生じさせずに高精度にかつ高速に形成することができる。
【００３５】
次いで、図２（Ｆ），（Ｇ）に示すように、発光材料を含むインク組成物８０をインクジェットヘッド６０から液滴６５として吐出し、正孔注入輸送層７５の上にそのインク組成物８０をパターン塗布する。この図２（Ｆ）に示す液滴６５についても、図１（Ｄ）の液滴６５と同様に、運動エネルギーＥ、速度Ｖ及び重量を制御する。すなわち、図２（Ｆ）の液滴６５は、インクジェットヘッド６０から吐出された時、運動エネルギーＥが８×１０^−１２（Ｊｏｕｌｅ）から
１．６×１０^−８（Ｊｏｕｌｅ）までの範囲内、速度Ｖが４（ｍ／ｓ）から１０（ｍ／ｓ）までの範囲内、重量ｍが１×１０^−１０（ｇ）から５×１０^−８（ｇ）までの範囲内であることが好ましい。
【００３６】
そして、液滴６５の吐出によるインク組成物８０の塗布後、溶媒除去及び／又は熱処理、あるいは窒素ガスなどのフローにより、図２（Ｇ）に示すように発光層８５を形成する。そこで、上記のように液滴６５の運動エネルギーＥ、速度Ｖ及び重量ｍを制御することで、有機ＥＬ装置の構成要素である発光層８５を、所望位置に、ムラ及び欠陥などを生じさせずに高精度にかつ高速に形成することができる。
【００３７】
次いで、図２（Ｈ）に示すように、Ｃａ、Ｍｇ、Ａｇ、Ａｌ、Ｌｉ等の金属を用い、蒸着法およびスパッタ法などにより陰極９０を形成する。さらに有機ＥＬ装置の保護を考え、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、液状ガラスなどにより封止層９５を形成し、有機ＥＬ装置が出来上がる。
【００３８】
（実験結果）
次に、上記液滴６５をインクジェットヘッド６０から吐出する時、その液滴６５の速度及び重量を色々可変したときの実験結果について説明する。
図１（Ｄ）に示す状態において、隔壁１５表面の液滴６５に対する接触角を５０度以上とした。そして、正孔注入輸送材料を含む液滴６５を速度８（ｍ／ｓ）、重量４×１０^−８（ｇ）で吐出した。すると、隣りの画素などへ液滴６５（インク組成物７０）が溢れ出たことが観測された。このときの運動エネルギーは、１．２８×１０^−８（Ｊｏｕｌｅ）であった。
【００３９】
また、液滴６５を速度９（ｍ／ｓ）、重量４×１０^−８（ｇ）で吐出した。すると、隣りの画素などへ液滴６５が溢れ出たこと及び液滴６５の飛散などは観測されなかった。このときの運動エネルギーは１．６２×１０^−８（Ｊｏｕｌｅ）であった。
【００４０】
次に、液滴６５を速度７（ｍ／ｓ）、重量７×１０^−８（ｇ）で吐出した。すると、隣りの画素などへの液滴６５の溢れ及び飛散（混色）などが顕著に観測された。このときの運動エネルギーは１．７２×１０^−８（Ｊｏｕｌｅ）であった。
また、液滴６５を速度７（ｍ／ｓ）、重量６×１０^−８（ｇ）で吐出した。すると、隣りの画素などへの液滴６５の溢れ及び飛散などは観測されなかった。このときの運動エネルギーは１．４７×１０^−８（Ｊｏｕｌｅ）であった。
さらに、液滴６５として発光層を組成する材料を含むインク組成物を用いた場合も、上記実験結果と同様なデータが得られた。
【００４１】
上記実験結果より、液滴６５の運動エネルギーＥは１．６×１０^−８（Ｊｏｕｌｅ）以下が好ましいことがわかる。また、運動エネルギーＥの下限に関しては、実用上用いられる液滴６５の重量０．１×１０^−９及びこれが安定して飛翔する速度４（ｍ／ｓ）より、Ｅ＞８×１０^−１２（Ｊｏｕｌｅ）となる。そこで、液滴６５の運動エネルギーＥの範囲は、
８×１０^−１２（Ｊｏｕｌｅ）＜Ｅ＜１．６×１０^−８（Ｊｏｕｌｅ）
であることが好ましい。
【００４２】
（第１変形例）
次に、上記実施形態の第１変形例について説明する。この第１変形例では、図１（Ｄ）に示すインクジェットヘッド６０の撥液性を規定し、また液滴６５の粘度を規定している。
【００４３】
インクジェットヘッド６０のノズル面を構成する材料と、液滴６５（正孔注入輸送層用組成物又は発光層組成物）との接触角は３０度〜１７０度の範囲に設定することが好ましい。特に、３５度〜６５度の範囲に設定することが好ましい。
【００４４】
液滴６５がこの範囲の接触角をもつことによって吐出時の飛行曲がりを抑制することができ、精密な吐出制御が可能になる。接触角が３０度未満の場合、液滴６５のノズル面における濡れ性が増大し、液滴６５を吐出する際に、液滴６５がノズル孔の周囲に非対称に付着することがある。この場合、ノズル孔に付着した液滴６５と吐出しようとする液滴６５との相互間に引力が働くため、液滴６５は不均一な力により吐出されることになり、飛行曲がりが生じ、目標位置に着弾できない。また、飛行曲がり頻度が多くなる。一方、接触角が１７０度を超えると、液滴６５とノズル孔との相互作用が極小となり、ノズル先端でのメニスカスの形状が安定しないため液滴６５の吐出量及び吐出タイミングの制御が困難になる。
【００４５】
なお、飛行曲がりとは、液滴６５をノズル孔から吐出させたとき、液滴６５の着弾位置が目標位置に対して３０μｍ以上のずれを生じることをいう。また、飛行曲がり頻度とは、インクジェットヘッド６０の圧電体薄膜素子の振動周波数、例えば、１４．４ｋＨｚで連続吐出したときの飛行曲がりが生じるまでの時間をいう。
【００４６】
また、液滴６５の粘度は１ｃｐ〜２０ｃｐの範囲が好ましい。特に、２ｃｐ〜４ｃｐの範囲に設定することが好ましい。
【００４７】
液滴６５の粘度が１ｃｐ未満の場合、ノズル孔における液滴６５のメニスカスが安定せず、吐出制御が困難となる。一方、粘度が２０ｃｐを超えると、ノズル孔から液滴６５を円滑に吐出させることができず、ノズル孔を大きくする等のインクジェットヘッド６０の仕様を変更しない限り、インク吐出が困難となる。さらに、粘度が大きい場合、液滴６５中の固形成分が析出しやすくなり、ノズル孔の目詰まり頻度が高くなる。
【００４８】
また、液滴６５の表面張力は２０ｄｙｎｅ〜７０ｄｙｎｅの範囲に設定することが好ましい。特に、２５ｄｙｎｅ〜４０ｄｙｎｅの範囲内に設定することが好ましい。
【００４９】
この範囲内の表面張力に設定することにより、上述した接触角と同様、飛行曲がりを抑制し、飛行曲がり頻度を低減することができる。表面張力が７０ｄｙｎｅ以上になると、ノズル先端でメニスカス形状が安定しないため、正孔注入輸送層用組成物の吐出量、吐出タイミングの制御が困難となる。一方、表面張力が２０ｄｙｎｅ未満であると、ノズル面の構成材料に対する液滴６５の濡れ性が増大するため、上記接触角の場合と同様、飛行曲がりが生じ、飛行曲がり頻度が高くなる。
【００５０】
この飛行曲がりは、主にノズル孔の濡れ性が不均一である場合や、液滴６５の固形成分の付着による目詰まり等によって発生するが、インクジェットヘッド６０をクリーニングする（フッラッシングという。）ことによって解消することができる。このフッラッシングは通常、インクジェットヘッド６０に細工をして目詰まりや飛行曲がりを防止するもので、液滴６５の吐出が一定時間（フラッシング時間という。）行われなくなると、所定量の液滴６５を強制的に吐出させる仕組みになっている。このフラッシング時間は、液滴６５を吐出していないノズルが乾燥し、飛行曲がりを起こすまでの時間を意味し、液滴６５の特性を示す指標となる。フラッシング時間が長い程、インクジェットの印刷技法に適しているといえるため、長時間安定して液滴６５を吐出することができる。
【００５１】
従って、液滴６５が上記の物性値を有することで、フラッシング時間を長くすることができ、大気と液滴６５の界面をよりフレッシュな状態に保持することができる。また、吐出される液滴６５のドットの濃度を均一にすることができるので液滴６５が基板１０に着弾した後のムラの発生等を防止することができる。さらに、飛行直進性に優れるため、インクジェットヘッド６０の制御が容易となり、製造装置を簡易な構成とすることができる。
【００５２】
（第２変形例）
次に、上記実施形態の第２変形例について図３を参照して説明する。図３は本実施形態の第２変形例を示す基板の断面図であり、図１（Ｃ）に対応する図である。
例えばＩＴＯなどからなる透明電極１１２がパターニングされたガラスなどからなる基板１１０上には、フォトリソグラフィーによりＳｉＯ_２層をエッチングして隔壁（バンク）１１５が形成されている。隔壁径（ＳｉＯ_２の開口径）は例えば２８μｍ、高さが２μｍである。隔壁１１５の開口は４４μｍである。これら隔壁１１５で区画された画素が基板１１０上に７０．５μｍピッチで連続的に配置されている。
【００５３】
バンクを構成するＳｉＯ２層は水に対して５０度〜６０度の接触角をもつ。
【００５４】
原板１３０の材料としてはポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）を用いて、付加型の反応機構により硬化する樹脂材料と硬化剤を混合することにより、室温で２４時間放置し、パターンのない平坦な原板１３０を形成する。パターンがない平坦な原板１３０を形成するための母型は平坦な面をもつものであればなんでもよく、特に限定されない。
【００５５】
原板１３０の上に、表面処理剤１４０としてシランカップリング剤のオクタデシルトリクロロシラン（ＯＴＳ）の溶液を塗布する。ＯＴＳは水と反応するため、ヘキサン溶媒に希釈し１０ｍＭの溶媒とし、スピナーにより３０００ｒｐｍの回転数で３０秒間回転させることにより、原板１３０に表面処理剤１４０を塗布する。
【００５６】
表面処理剤を塗布したＰＤＭＳの原板１３０をガラスの基板１１０に密着させることにより、基板１１０上の隔壁１１５上面に対してのみ表面処理剤１４０であるＯＴＳの薄膜が形成される。転写されたＯＴＳにより表面が撥液性に処理された隔壁１１５の表面は、水に対し９０度以上の高い接触角を示す。
【００５７】
表面処理剤１４０としてのＯＴＳを基板１１０表面に反応させるために、基板１１０を１１０℃に加熱したオーブンで１０分間加熱処理する。
【００５８】
正孔注入輸送層用の液滴（インク組成物）６５としては下記表１に示すものを調製する。
【００５９】
【表１】

基板１１０の表面処理後、表１に示した正孔注入輸送層用の液滴（インク組成物）６５をインクジェットヘッド（エプソン社製ＭＪ−９３０Ｃ）６０から吐出しパターン塗布する。この液滴６５の吐出時の運動エネルギーＥ、速度Ｖ及び重量ｍは上記実施形態の条件による。
【００６０】
そして、真空中（１ｔｏｒｒ）、室温、２０分という条件で溶媒を除去する。続けて、同じ正孔注入輸送層用の液滴６５を吐出しパターン塗布する。真空中（１ｔｏｒｒ）、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する。これらにより、膜厚５０ｎｍの平坦でムラがなく画素欠陥などがない正孔注入輸送層を得ることができる。
【００６１】
発光層用の液滴（インク組成物）６５として、表２および表３に示すものを調整する。
【００６２】
【表２】

【００６３】
【表３】

表２に示した１％（ｗｔ／ｖｏｌ）濃度の発光層用の液滴６５をインクジェットヘッド（エプソン社製ＭＪ−９３０Ｃ）６０から、Ｎ_２ガスをフローしながら２０吐出しパターン製膜する。この液滴６５の吐出時の運動エネルギーＥ、速度Ｖ及び重量ｍは上記実施形態の条件による。
【００６４】
次に、表３に示した１％（ｗｔ／ｖｏｌ）濃度の発光層用の液滴６５を、Ｎ_２ガスをフローしながら７０．５μｍ離れた隣の画素にパターン塗布する。この液滴６５の吐出時の運動エネルギーＥ、速度Ｖ及び重量ｍは上記実施形態の条件による。
これらにより、青色および緑色の発光層を得ることができる。緑色の発光層（表２の吐出製膜物）の蛍光スペクトルを図４に示す。
【００６５】
陰極として、Ｃａを蒸着で２０ｎｍ、Ａｌをスパッタで２００ｎｍで形成し、最後にエポキシ樹脂により封止を行う。
【００６６】
これらにより、製造された有機ＥＬ装置は、図４に示す蛍光スペクトルの通り均一な緑色発光を示す。
【００６７】
（第３変形例）
次に、上記実施形態の第３変形例について図５を参照して説明する。図５は本実施形態の第３変形例を示す基板の断面図であり、図１（Ｃ）に対応する図である。本実施形態に用いられる原板は平坦であることが望ましいが、隔壁の形状によって原板に凹凸を形成することにより、表面処理を行う領域を調整することが可能となる。
【００６８】
図５に示すように、原板２３０の表面に凹凸を設けて、基板２１０における隔壁２１５の上面のサイズより小さな領域に対応する部分を凸部とするように原板２３０を成型する。この表面処理剤２４０が塗布された原板２３０を隔壁２１５上面の一部の修飾領域２５０に整合させて密着させることにより、修飾領域２５０だけを撥液性に表面処理することができる。この原板２３０を用いた場合、上面の周辺部分の撥液性が高くないので、液滴６５が周辺部分ではじかれることによって薄膜層の周辺部分が薄くなることが回避でき、結果として有機ＥＬ装置の信頼性を向上させることができる。
【００６９】
（第４変形例）
次に、上記実施形態の第３変形例について図６を参照して説明する。図６は本実施形態の第４変形例を示す基板の断面図であり、図１（Ｃ）に対応する図である。
図６に示すように、隔壁３１５に対応する部分を凹部とした形状の凹凸を有する原板３３０を用意することによって、隔壁３１５の上面とさらに側壁３１５の一部を含む修飾領域３５０を撥液性に表面処理することができる。修飾領域３５０で囲まれた非修飾領域３５５に対して液滴が供給される。このとき、隔壁３１５における側面の表面処理される深さは、原板３３０の凹凸の深さによって調節される。
【００７０】
このような原板３３０を用いて表面処理された基板３１０は、隔壁３１５の側面の途中まで高い撥液性を有しているため、液滴が画素の外側に流れ出す可能性を低くすることができる。
【００７１】
（電子機器）
上記実施形態の製造方法を用いて製造された有機ＥＬ装置を備えた電子機器の例について説明する。
図７は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図７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装置を用いた表示部を示している。
【００７２】
図８は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図８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装置を用いた表示部を示している。
【００７３】
図９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装置を用いた表示部を示している。
【００７４】
図７から図９に示す電子機器は、上記実施形態の有機ＥＬ装置を備えているので、ムラや画素欠陥などがない高品位な画像を表示でき、製造コストを低減できさらに製造期間を短縮することができる。
【００７５】
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能であり、実施形態で挙げた具体的な材料や層構成などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
【００７６】
例えば、上記実施形態では、有機ＥＬ装置の正孔注入輸送層又は発光層を本発明に係る製造方法で形成する例について説明したが、本発明に係る製造方法を有機ＥＬ装置における他の層を形成するときに用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る製造方法を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る製造方法を示す断面図である。
【図３】同上の製造方法の第２変形例を示す断面図である。
【図４】発光層の蛍光スペクトルを示す図である。
【図５】同上の製造方法の第３変形例を示す断面図である。
【図６】同上の製造方法の第４変形例を示す断面図である。
【図７】本実施形態の有機ＥＬ装置を備えた電子機器を示す図である。
【図８】本実施形態の有機ＥＬ装置を備えた電子機器を示す図である。
【図９】本実施形態の有機ＥＬ装置を備えた電子機器を示す図である。
【符号の説明】
１０…基板、１２…透明画素電極、１５…隔壁、２０…塗布領域、３０…原板、４０…表面処理剤、５０…修飾領域、５５…非修飾領域、６０…インクジェットヘッド、６５…液滴、７０…インク組成物、７５…正孔注入輸送層、８０…インク組成物、８５…発光層、９０…陰極、９５…封止層

Claims

所望位置に液滴を吐出する液滴吐出方式を用いた有機ＥＬ装置の製造方法であって、
基板に隔壁を形成し、
前記液滴を、８×１０^−１２（Ｊｏｕｌｅ）から１．６×１０^−８（Ｊｏｕｌｅ）までのいずれかの運動エネルギーで吐出させて、前記基板における隔壁で規定される所望位置に塗布させることを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。
前記液滴は、４（ｍ／ｓ）から１５（ｍ／ｓ）までのいずれかの速度で吐出させ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。
前記液滴は、吐出時の重量が１×１０^−１０（ｇ）から５×１０^−８（ｇ）までのいずれかであ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。
前記隔壁に塗布された前記液滴が該隔壁に接触角３０度から１７０度の範囲で接するように、該液滴の吐出をする前に、該隔壁に表面処理を施しておく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有機ＥＬ装置の製造方法。
前記隔壁は、前記基板に幅２０μｍから１００μｍ、長さ３０μｍから２００μｍの凹状領域を形成しており、
前記液滴は、前記凹状領域内に付着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有機ＥＬ装置の製造方法。
前記凹状領域は、画素を構成する領域となるものであることを特徴とする請求項５に記載の有機ＥＬ装置の製造方法。
前記液滴は、有機ＥＬ装置の正孔注入輸送層を形成する材料からなることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の有機ＥＬ装置の製造方法。
前記液滴は、有機ＥＬ装置の発光層を形成する材料からなることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の有機ＥＬ装置の製造方法。
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の有機ＥＬ装置の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする有機ＥＬ装置。
請求項９に記載の有機ＥＬ装置を備えたことを特徴とする電子機器。