JP4026336B2 - 有機ｅｌ装置の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）装置の製造方法に関する。有機ＥＬ装置は、テレビやコンピュータ等のディスプレイ、液晶ディスプレイ用バックライト等の光源として使用される。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液晶ディスプレイに替わる自発光型ディスプレイとして、有機ＥＬ素子（陽極と陰極との間に有機物からなる発光層を設けた構造の発光素子）の開発が加速度的に進んでいる。
有機ＥＬ素子の発光層材料としては、低分子量の有機材料であるアルミキノリノール錯体（Ａｌｑ３）等と、高分子量の有機材料であるポリパラフェニレンビニレン（ＰＰＶ）等がある。
【０００３】
低分子量の有機材料からなる発光層は、例えば「Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５１（１２），２１ Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ １９８７ ９１３頁」に記載されているように、蒸着法で成膜される。高分子量の有機材料からなる発光層は、例えば「Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．７１（１），７ Ｊｕｌｙ １９９７３４頁〜」に示されているように、塗布法で成膜される。
【０００４】
例えばディスプレイ用の有機ＥＬ素子では、基板上の各画素位置に発光層を配置する必要がある。また、カラーディスプレイおよび白色光源の場合には、３原色の各発光層を基板上の各位置に配置する必要がある。
したがって、発光層の配置をインクジェット法により行うことができれば、塗布とパターニングが同時にできるため、短時間で精度の高いパターニングができる。しかも、用いる材料が必要最小限で済むため、材料に無駄がなく製造コストを低くするという点でも有効である。
【０００５】
従来、インクジェット法により発光層を所定パターンで形成する場合には、絶縁層による隔壁（バンク）を形成してその中に発光層を形成している。陽極が発光領域に合わせてパターニングされている場合でもされていない場合でも、このような絶縁層の形成は行われている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来技術においては、インクジェット法により発光層を所定パターンで形成する場合に、絶縁層による隔壁を形成することが前提となっている。この隔壁を形成する際には、フォトリソグラフィ工程とエッチング工程を行う必要があり、製造コストが嵩むという問題点がある。
【０００７】
本発明はこのような従来技術の問題点に着目してなされたものであり、有機ＥＬ装置の製造方法において、発光層を所定パターンで形成する方法としてインクジェット法を採用する場合であっても、絶縁層による隔壁を形成する必要のない方法を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の有機ＥＬ装置の製造方法は、基板上に、少なくとも第１電極層、発光層、第２電極層を順次形成する工程を有し、発光材料を含有する液体を前記基板上の発光領域に配置することで前記発光層の形成を行う工程を含む有機ＥＬ装置の製造方法において、前記基板上の前記発光領域に前記第１電極層を形成する工程と、前記発光層を形成する前に前記基板上の前記発光領域及び前記発光領域間双方に、フッ化アルキルカップリング剤を塗布することにより前記液体の液滴の接触角が１５°以上９０°以下となるように撥液化処理を施す工程と、前記撥液化処理が施された基板上の、前記第１電極層形成位置に対応する領域に前記液体を配置することにより、前記発光領域に前記発光層を形成する工程と、を有し、前記発光領域に前記発光層を形成する工程の前に、前記発光領域を囲う隔壁を形成する工程を含まないことを特徴とする。
【０００９】
この方法においては、発光層を形成する直前の基板面に対して前記液体の液滴の接触角が１５°以上９０°以下となる撥液化処理を施すことによって、インクジェット法により発光層の形成を行う際に、前記隔壁が無くても、前記液体を所定位置に留めておくことができる。
本発明の方法は、発光層の形成を、インクジェット法により基板面内の複数の発光領域に対して行う場合に好適である。なお、発光領域とは、互いに対向する第１電極層及び第２電極層との間に発光層が存在する領域を示す。例えば、表示体においては、各単画素をあらわす。
【００１０】
本発明の方法において、前記撥液化処理としては基板表面にフッ素原子を存在させるフッ素化処理が好適である。このフッ素化処理としては、▲１▼フロロカーボンガス（ＣＦ4ガス等）を用いたプラズマ処理、▲２▼フッ化アルキルカップリング剤（例えばパーフロロアルキルトリメトキシシラン等、市販品の例として、信越シリコーン（株）製の「ＬＰ−８Ｔ」）を塗布する方法、▲３▼フッ化アルキルカップリング剤（パーフロロアルキルトリメトキシシラン等）の蒸気に曝す方法等が挙げられる。また、発光層の直下の層（例えば正孔注入／輸送層）を液状材料の塗布によって形成する場合には、その液状材料にフッ化アルキルカップリング剤を混合することで、前記撥液化処理を行うこともできる。
【００１１】
本発明の方法においては、撥液化処理を行う直前の基板面に対して、酸素ラジカルを導入する処理（酸素プラズマ処理または紫外線照射）を行うことが好ましい。これにより、前記基板面に対する撥液化処理層の密着性が良好となる。
本発明の方法においては、基板面内の発光層形成領域以外の部分に前記領域を囲う隔壁を形成しないため、隔壁形成以外の方法により、発光層形成領域以外の部分の両電極間を絶縁する必要がある。
【００１２】
本発明の有機ＥＬ装置の製造方法は、基板上に、少なくとも第１電極層、発光層、第２電極層を順次形成する工程を有し、発光材料を含有する液体を前記基板上の発光領域に配置することで前記発光層の形成を行う工程を含む有機ＥＬ装置の製造方法において、前記基板上に、前記第１電極層の材料となる薄膜を形成し、フォトリソグラフィとエッチングにより前記基板上の発光領域に前記第１電極層を形成する工程と、前記発光層を形成する前に前記基板上の前記発光領域及び前記発光領域間双方に、前記液体の液滴の接触角が１５°以上９０°以下となるように撥液化処理を施す工程と、前記第１電極層が形成された位置に対応する前記撥液化処理が施された基板上に、前記液体を配置することにより前記発光層を形成する工程と、前記基板上における前記発光領域及び前記発光領域間に、電子を通過させ、かつ、正孔を通過させない正孔ブロック層を形成する工程と、を有し、前記発光領域に前記発光層を形成する工程の前に、前記発光領域を囲う隔壁を形成する工程を含まないことを特徴とする。
【００１３】
本発明の有機ＥＬ装置の製造方法においては、前記基板上における前記発光領域及び前記発光領域間に、正孔を通過させ、かつ、電子を通過させない電子ブロック層を形成する工程をさらに有することが好ましい。
本発明はまた、有機ＥＬ装置の製造方法において、第１電極層は陽極であり、
第２電極層は陰極であり、前記撥液化処理を、発光層を形成する前の基板における前記発光領域及び前記発光領域間に対して行うことを特徴とする方法を提供する。
【００１４】
本発明はまた、第１電極層は陽極であり、第２電極層は陰極であり、前記発光層形成後の基板上における前記発光領域及び前記発光領域間に、電子を通過させるが正孔を通過させない正孔ブロック層を形成することを特徴とする方法を提供する。
本発明の方法において、陽極と発光層との間に正孔注入／輸送層を形成する場合には、陽極の上に正孔注入／輸送層を形成した後、この正孔注入／輸送層に対してフッ素化処理する。
【００１５】
ここで、多くの場合、有機ＥＬ素子の発光層と陽極との間には正孔輸送層が設けられている。この正孔輸送層に向けて陽極から正孔が注入され、正孔輸送層はこの正孔を発光層まで輸送する。発光層が正孔輸送性を有する場合には正孔輸送層を設けないこともある。また、正孔注入層と正孔輸送層を別の層として設けることもある。そのため、本発明では、発光層と陽極との間に形成される正孔注入層および／または正孔輸送層のことを「正孔注入／輸送層」と称する。
【００１６】
本発明は、互いに対向する第１電極層と第２電極層との間に発光層が存在する発光領域を、基板上に複数有する有機ＥＬ装置において、前記発光領域及び前記発光領域間に、電子を通過させるが正孔を通過させない正孔ブロック層が形成されていることを特徴とする有機ＥＬ装置を提供する。
本発明の前記有機ＥＬ装置の例としては、前記第１電極層と前記発光層との間にフッ素を含む材料からなる層を有してなるものが挙げられる。
本発明の前記有機ＥＬ装置の例としては、第１電極層は陽極であり、第２電極層は陰極であり、陽極上に正孔注入／輸送層を有し、アルカリ金属のフッ化物またはアルカリ土類金属のフッ化物からなる正孔ブロック層を有する有機ＥＬ装置が挙げられる。
本発明はまた、基板上方に、複数の発光領域を有する有機ＥＬ装置の製造方法であって、前記基板上方の、前記発光領域が形成されるべき領域に第１電極層をパターニングして形成する工程と、前記第１電極層上方及び前記第１電極層間に、正孔注入／輸送層を形成する工程と、前記発光領域が形成されるべき領域における前記正孔注入／輸送層上に発光層を形成する工程と、前記発光層上方を含み、前記発光領域及び前記発光領域間に、電子を通過させるが正孔を通過させない正孔ブロック層を形成する工程と、前記正孔ブロック層上方に第２電極層を形成する工程と、を有することを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法を提供する。
前記方法においては、前記正孔注入／輸送層と前記発光層との間であって、前記発光領域及び前記発光領域間に、正孔は通過させるが電子は通過させない電子ブロック層をさらに形成することが好ましい。
前記方法において、前記発光層の形成は、インクジェット法、蒸着法により行うことができる。
前記方法において、前記正孔ブロック層は、アルカリ金属のフッ化物またはアルカリ土類金属のフッ化物からなる金属フッ化物層とすることができる。
【００１７】
本発明はまた、有機ＥＬ装置を備えた電子機器において、前記有機ＥＬ装置は、互いに対向する第１電極層及び第２電極層との間に発光層が存在する発光領域を、基板上に複数有し、前記発光領域及び前記発光領域間に、正孔注入／輸送層及び電子を通過させるが正孔を通過させない正孔ブロック層が形成されていることを特徴とする電子機器を提供する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態に相当する有機ＥＬ装置の製造方法を説明する工程図である。
【００１９】
この方法においては、先ず、透明なガラス基板１上にＩＤＩＸＯ（Ｉｎ2 Ｏ3 −ＺｎＯ）薄膜を形成し、この薄膜に対してフォトリソグラフィとエッチングを行うことにより、基板面内の各画素位置（複数箇所）に透明な陽極（第１電極層）２を形成した。図１（ａ）はこの状態を示す。透明な陽極用の材料としては、ＩＴＯ（Ｉｎ2 Ｏ3−ＳｎＯ2 ）を使用してもよい。
【００２０】
次に、陽極２の表面に、波長２００ｎｍ以下の紫外線を照射する処理を行った。この処理は陽極２の仕事関数を高めるための処理であって、酸素プラズマ処理によっても代用できる。次に、この基板１の全面に、バイエル社製「バイトロン」をスピンコート法により成膜した後、乾燥することにより、正孔注入／輸送層３を形成した。図１（ｂ）はこの状態を示す。なお、本実施例では、正孔注入／輸送層３は基板の全面に形成しているが、少なくとも発光領域及び発光領域間に存在していればよく、すなわち、発光領域及び発光領域間において正孔注入／輸送層が接続されていなくてもよい。
【００２１】
次に、正孔注入／輸送層３の表面（発光層を形成する直前の基板面）の全体に対して、ＣＦ4ガス（フロロカーボンガス）を用いたプラズマ処理を行うことにより、正孔注入／輸送層３の表面をフッ素化（撥液化）した。プラズマ処理条件は、パワー：３００Ｗ、基板面と電極との距離：１ｍｍ、基板の搬送速度１０ｍｍ／秒、キャリアガス：ヘリウム、雰囲気圧力：大気圧とした。
【００２２】
これにより、図１（ｃ）に示すように、正孔注入／輸送層３の上にフッ素含有層（フッ素を含む材料からなる層）４が形成された。プラズマ処理によって、正孔注入／輸送層３をなす高分子材料の表面に存在する分子にフッ素原子が結合される。フッ素含有層４は、このフッ素原子が結合されている部分を指す。
次に、ポリジオクチルフルオレン（発光材料）をキシレンに溶解させた１重量％溶液をインクジェット法により、各陽極２の位置に吐出した。この吐出直前の時点で、基板１の最表面にはフッ素含有層４が存在し、このフッ素含有層４の表面は、前記溶液の液滴５０の接触角が１５°以上９０°以下となっているため、前記溶液は陽極面内の所定範囲に留まる。図１（ｄ）はこの状態を示す。
【００２３】
次に、この液滴５０から溶剤を蒸発させることにより、各陽極２の上に発光層５を形成する。図１（ｅ）はこの状態を示す。
なお、本実施形態においては、発光層の形成をインクジェット法により行ったが、印刷法を用いることもできる。
【００２４】
次に、ガラス基板１上の全面に、真空蒸着法により、フッ化リチウム薄膜（正孔ブロック層）６を形成した。図１（ｆ）はこの状態を示す。なお、本実施例では、フッ化リチウム薄膜（正孔ブロック層）７は基板の全面に形成しているが、少なくとも発光領域及び発光領域間に存在していればよく、すなわち、発光領域と発光領域間においてフッ化リチウム薄膜（正孔ブロック層）が接続していなくてもよい。
【００２５】
次に、このフッ化リチウム薄膜６上の全面に、真空蒸着法によりリチウム／アルミニウム積層薄膜（陰極）７を形成（フッ化リチウム薄膜６側にリチウム薄膜を形成）した。図１（ｇ）はこの状態を示す。なお、陰極としては、Ｌｉの他、Ｃａ、Ｍｇまたはこれらの金属を含む合金などが好ましく用いられる。また、その上に、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕなどの比較的安定な金属を製膜して用いることができる。製膜方法としては、蒸着法の他にスパッタ法を用いることができる。
【００２６】
次に、この陰極７の上面を封止することによって、図２に示すような、有機ＥＬパネル（有機ＥＬ装置）が得られる。ここでは、陰極７上の全面にエポキシ樹脂からなる封止材８を設け、その上に封止用のガラス板９を設けている。また、封止の方法としては、金属やガラスを用いた缶封止を行ってもよい。いずれの封止方法の場合も、必要に応じて、封止領域内に除湿剤、脱酸素剤を封入してもよい。その他、ガスバリア性の優れた薄膜、例えば窒化アルミニウム、窒化珪素、酸化珪素などを蒸着またはスパッタする方法もある。
こうして作成した有機ＥＬパネルに駆動回路を接続することによって有機ＥＬ表示体が得られる。
【００２７】
この有機ＥＬパネルに電圧を印加して、発光層２の位置での発光特性および電流特性を測定したところ、図３に示すグラフが得られた。また、隣り合う発光層５の間の位置（非発光領域）で電流特性を測定したところ、図４に示す曲線ａが得られた。
なお、図４の曲線ｂは、この装置において、非発光領域にフッ素含有層４を形成しなかった場合、曲線ｃは、非発光領域にフッ化リチウム薄膜６を形成しなかった場合、曲線ｄは、非発光領域にフッ素含有層４とフッ化リチウム薄膜６の両方を形成しなかった場合の電流特性の測定結果をそれぞれ示す。
【００２８】
これらの結果から、この実施形態の有機ＥＬ装置によれば、発光領域（発光層５）で十分な発光特性が得られることが分かる。また、非発光領域に従来のような隔壁を設けずに、フッ素含有層４とフッ化リチウム薄膜６の両方を形成することによって、両方とも形成しなかった場合（図４の曲線ｄ）と比較して良好な絶縁特性が得られることが分かる。すなわち、この実施形態の有機ＥＬ装置においては、各発光領域間がフッ化リチウム薄膜（正孔ブロック層）６およびフッ素含有層（電子ブロック層）４によって分離されている。
【００２９】
なお、非発光領域の絶縁特性については、この実施形態の結果（曲線ａ）よりも、非発光領域にフッ化リチウム薄膜（正孔ブロック層）６を形成するがフッ素含有層４を形成しない場合（曲線ｂ）の方が、良好な絶縁特性が得られている。また、非発光領域にフッ素含有層４を形成するがフッ化リチウム薄膜６を形成しない場合（曲線ｃ）は、両方を形成しない場合（曲線ｄ）と同等程度の絶縁特性となっている。
〔第２実施形態〕
図５は、本発明の第２実施形態に相当する有機ＥＬ装置を示す断面図である。この実施形態では、第１実施形態とは異なり、各画素電極（陽極２）毎にＴＦＴ（薄膜トランジスタ）素子１５が形成されている。
【００３０】
そのために、この有機ＥＬ装置を作製する際には、第１実施形態で図１（ａ）に示す工程（ガラス基板１の上に陽極２を形成する工程）を行う前に、ガラス基板１の各画素に対応する所定位置（隣り合う画素の間となる位置）に、ＴＦＴ素子１５を形成する工程と、ＴＦＴ素子１５と陽極２とを接続するコンタクト孔の形成工程等を行う。なお、符号１６はこれらの工程の際に形成された絶縁層（ＳｉＯ2膜等）である。
【００３１】
上記以外の点は全て第１実施形態と同じ方法で、図５に示す有機ＥＬ装置を作製した。この有機ＥＬ装置は、アクティブマトリックス型有機ＥＬ表示装置である。この装置を用い、各画素用のＴＦＴ素子に所定の駆動信号を入力することによって、静止画および動画を表示することができた。
〔第３実施形態〕
陽極上に、正孔注入層または正孔輸送層と、発光画素（発光領域）に対応する部分に発光層を積層し、前面に正孔ブロック層を積層した後に陰極および封止層を積層した構造の有機ＥＬ装置の製造方法において、前記発光画素に対応する部分に発光層を積層する手段として、マスク蒸着法を用いた例を示す。本実施例の有機ＥＬ装置の断面図は、図２と同様である。
陽極２としてＩＴＯをパターニングした後に１７４ｎｍのＵＶ照射処理を行い、正孔注入層または正孔輸送層３としてｍ−ＭＴＤＡＴＡおよびＴＰＤを蒸着した。このとき、これらの層を発光画素にあわせてフィジカルマスク越しにマスク蒸着してもよい。次に発光層５の材料Ａｌｑ３を、発光画素に合わせてフィジカルマスク越しにマスク蒸着した。正孔ブロック層６としてフッ化リチウムを真空中で蒸着した。次に陰極７としてカルシウム、続いてアルミニウムを蒸着した。
さらに封止、実装して有機ＥＬ装置とした。封止方法としては、ここでは陰極７上の全面にエポキシ樹脂からなる封止材８を設け、その上に封止用のガラス板９を設けたが、金属やガラスを用いた缶封止を行ってもよい。いずれの封止方法の場合も、必要に応じて、封止領域内に除湿剤、脱酸素剤を封入してもよい。その他、ガスバリア性の優れた薄膜、例えば窒化アルミニウム、窒化珪素、酸化珪素などを蒸着またはスパッタする方法もある。
〔第４実施形態〕
図６は、本発明の第４実施形態に相当する有機ＥＬ装置を示す斜視図である。この有機ＥＬ装置は白色面光源であり、以下の２点を除いて、ガラス基板１面に垂直な断面は第１実施形態の図２とほぼ同じである。
【００３２】
異なる点の一つは、第１実施形態の封止用ガラス板９の代わりに、上面に円形の開口部９１ａが規則的な配置で形成されたハウジング９１を使用している点である。もう一つは、発光層５として、赤色発光材料（Ｒ）、緑色発光材料（Ｇ）、青色発光材料（Ｂ）を繰り返し規則的に形成している点である。
また、Ｒ、Ｇ、Ｂの各発光層５は、ピッチ：７０．５μｍ、１ドットの直径：４０μｍで形成し、同一電圧で駆動した場合に白色が得られるように、ここでは各ドット（発光層の平面をなす円）の直径を同じにして、ドット数の比率をＲ：Ｇ：Ｂ＝２：１：４とした。
【００３３】
上記以外の点は全て第１実施形態と同じ方法で、図６に示す白色面光源を作製した。この白色面光源に電圧を印加したところ白色発光を得ることができた。
なお、前記各実施形態では発光層をインクジェット法により形成しているが、スクリーン印刷法等の印刷法で形成してもよい。
また、本発明の方法においては、基板面内の発光層形成領域を囲う隔壁を形成しないが、発光層形成前の基板面に画素寸法に対応させた開口部を有する絶縁材料からなるパターンを形成し、このパターンが形成された後の基板面に対して本発明で規定する撥液化処理を行ってもよい。これにより、各画素の寸法精度を高くすることができる。この場合、発光層はこのパターンの開口部より外側の領域まで形成されるため、このパターンは前記隔壁には該当しない。
【００３４】
また、前記各実施形態では、基板として透明なガラス基板１を用い、基板側に透明な陽極２を設け、陰極７を不透明にしているため、発光層５で生じた光は陰極７で反射されてガラス基板１側に出射されるが、基板側の電極（第１電極）を不透明とし第２電極を透明とすることで、発光層で生じた光を基板とは反対側に出射させるようにしてもよい。陰極の材料としては、ＩＴＯの他に、金、銀、銅や仕事関数の低いカルシウム、マグネシウム、セシウム、ストロンチウム、ルビジウムなどの金属材料を透明性を有するように薄膜化したものを用いることができる。または、マグネシウムと銀や、アルミニウムとリチウムの合金を薄膜化したのものを用いることもできる。
【００３５】
この場合、第１電極が不透明であることから、基板面内の画素位置にＴＦＴ素子を形成することが可能となるため、ＴＦＴ素子を画素間位置に形成する必要のある図５の構造よりも、全画素面積の基板面積に対する比率を大きくすることができる。また、不透明な基板が使用できるため、シリコン基板等の半導体基板を使用することも可能になる。
【００３６】
また、前記各実施形態では、基板側の電極（第１電極）を陽極とし、基板とは反対側の電極（第２電極）を陰極としているが、第１電極を陰極、第２電極を陽極としてもよい。この場合、基板を基準とした各層の位置関係が、第１実施形態に記載された構造とは逆転する。
さらに、本発明の有機ＥＬ装置は、例えば、モバイル型のパーソナルコンピュータ、携帯電話、ディジタルスチルカメラ等の各種電子機器に適用することができる。
【００３７】
図７は、モバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
図７において、パーソナルコンピュータ１００は、キーボード１０２を備えた本体部１０４と、本発明の有機ＥＬ装置からなる表示ユニット１０６とから構成されている。
図８は、携帯電話の斜視図である。図８において、携帯電話２００は、複数の操作ボタン２０２の他、受話口２０４、送話口２０６と共に、本発明の有機ＥＬ装置からなる表示パネル２０８を備えている。
【００３８】
図９は、ディジタルスチルカメラ３００の構成を示す斜視図である。なお、外部機器との接続についても簡易的に示している。通常のカメラは、被写体の光像によってフィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge coupled device)等の撮像素子により光電変換して撮像信号を生成するものである。
【００３９】
ここで、ディジタルスチルカメラ３００におけるケース３０２の背面には、本発明の有機ＥＬ装置からなる表示パネル３０４が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて、表示を行う構成となっている。このため、表示パネル３０４は、被写体を表示するファイダとして機能する。また、３０２の観察側（図においては裏面側）には、光学レンズやＣＣＤ等を含んだ受光ユニット３０６が設けられている。
【００４０】
ここで、撮影者が表示パネル３０４に表示された被写体像を確認して、シャッタボタン３０８を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、回路基板３１０のメモリに転送されて格納される。また、このディジタルスチルカメラ３００にあっては、ケース３０２の側面にビデオ信号出力端子３１２と、データ通信用の入出力端子３１４とが設けられている。
【００４１】
そして、図示されているように、ビデオ信号出力端子３１２にはテレビモニタ４３０が、データ通信用の入出力端子３１４にはパーソナルコンピュータ４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作によって、回路基板３１０のメモリに格納された撮像信号が、テレビモニタ４３０やパーソナルコンピュータ４４０に出力される構成となっている。
【００４２】
なお、本発明の有機ＥＬ装置を表示部等として適用できる電子機器としては、図７のパーソナルコンピュータ、図８の携帯電話、および図９のディジタルスチルカメラの他にも、テレビ、ビューファインダ型またはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、およびタッチパネルを備えた機器等を挙げることができる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の方法によれば、従来は形成することが前提となっている隔壁（発光層形成領域を囲う隔壁）を形成しないで、有機ＥＬ装置を形成するため、製造コストを低減することができる。
特に、請求項６の方法によれば、非発光領域の絶縁性が確実に確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に相当する有機ＥＬ装置の製造方法を説明する工程図である。
【図２】第１及び第３実施形態の方法で得られた有機ＥＬ装置を示す断面図である。
【図３】第１実施形態の方法で得られた有機ＥＬ装置の、発光層の位置での発光特性および電流特性を測定した結果を示すグラフである。
【図４】有機ＥＬ装置の隣り合う発光層間の位置（非発光領域）での電流特性を測定した結果を示すグラフであって、曲線ａは第１実施形態の方法で得られた有機ＥＬ装置について、曲線ｂは、この装置において、非発光領域にフッ素含有層４を形成しなかった場合、曲線ｃは、非発光領域にフッ化リチウム薄膜を形成しなかった場合、曲線ｄは、非発光領域にフッ素含有層とフッ化リチウム薄膜の両方を形成しなかった場合についての結果を示す。
【図５】第２実施形態の方法で得られた有機ＥＬ装置を示す断面図である。
【図６】第４実施形態の方法で得られた有機ＥＬ装置を示す斜視図である。
【図７】本発明の有機ＥＬ装置を適用した電子機器の一例に相当するパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
【図８】本発明の有機ＥＬ装置を適用した電子機器の一例に相当する携帯電話の構成を示す斜視図である。
【図９】本発明の有機ＥＬ装置を適用した電子機器の一例に相当するディジタルスチルカメラの背面側の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ ガラス基板
２ 陽極（第１電極層）
３ 正孔注入／輸送層
４ フッ素含有層（フッ素を含む材料からなる層）
５ 発光層
５０ 液滴
６ フッ化リチウム薄膜（正孔ブロック層）
７ リチウム／アルミニウム積層薄膜（陰極）
８ エポキシ樹脂からなる封止材
９ 封止用のガラス板
１５ ＴＦＴ素子
１６ 絶縁層
９１ ハウジング
９１ａ 開口部
１００ パーソナルコンピュータ
１０２ キーボード
１０４ 本体部
１０６ 表示ユニット
２００ 携帯電話
２０２ 操作ボタン
２０４ 受話口
２０６ 送話口
２０８ 表示パネル
３００ ディジタルスチルカメラ
３０２ ケース
３０４ 表示パネル
３０８ シャッタボタン
３１０ 回路基板
３１２ ビデオ信号出力端子
３１４ データ通信用の入出力端子
４３０ テレビモニタ
４４０ パーソナルコンピュータ
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）装置の製造方法に関する。有機ＥＬ装置は、テレビやコンピュータ等のディスプレイ、液晶ディスプレイ用バックライト等の光源として使用される。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液晶ディスプレイに替わる自発光型ディスプレイとして、有機ＥＬ素子（陽極と陰極との間に有機物からなる発光層を設けた構造の発光素子）の開発が加速度的に進んでいる。
有機ＥＬ素子の発光層材料としては、低分子量の有機材料であるアルミキノリノール錯体（Ａｌｑ３）等と、高分子量の有機材料であるポリパラフェニレンビニレン（ＰＰＶ）等がある。
【０００３】
低分子量の有機材料からなる発光層は、例えば「Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５１（１２），２１ Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ １９８７ ９１３頁」に記載されているように、蒸着法で成膜される。高分子量の有機材料からなる発光層は、例えば「Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．７１（１），７ Ｊｕｌｙ １９９７３４頁〜」に示されているように、塗布法で成膜される。
【０００４】
例えばディスプレイ用の有機ＥＬ素子では、基板上の各画素位置に発光層を配置する必要がある。また、カラーディスプレイおよび白色光源の場合には、３原色の各発光層を基板上の各位置に配置する必要がある。
したがって、発光層の配置をインクジェット法により行うことができれば、塗布とパターニングが同時にできるため、短時間で精度の高いパターニングができる。しかも、用いる材料が必要最小限で済むため、材料に無駄がなく製造コストを低くするという点でも有効である。
【０００５】
従来、インクジェット法により発光層を所定パターンで形成する場合には、絶縁層による隔壁（バンク）を形成してその中に発光層を形成している。陽極が発光領域に合わせてパターニングされている場合でもされていない場合でも、このような絶縁層の形成は行われている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来技術においては、インクジェット法により発光層を所定パターンで形成する場合に、絶縁層による隔壁を形成することが前提となっている。この隔壁を形成する際には、フォトリソグラフィ工程とエッチング工程を行う必要があり、製造コストが嵩むという問題点がある。
【０００７】
本発明はこのような従来技術の問題点に着目してなされたものであり、有機ＥＬ装置の製造方法において、発光層を所定パターンで形成する方法としてインクジェット法を採用する場合であっても、絶縁層による隔壁を形成する必要のない方法を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の有機ＥＬ装置の製造方法は、基板上に、少なくとも第１電極層、発光層、第２電極層を順次形成する工程を有し、発光材料を含有する液体を前記基板上の発光領域に配置することで前記発光層の形成を行う工程を含む有機ＥＬ装置の製造方法において、前記基板上の前記発光領域に前記第１電極層を形成する工程と、前記発光層を形成する前に前記基板上の前記発光領域及び前記発光領域間双方に、フッ化アルキルカップリング剤を塗布することにより前記液体の液滴の接触角が１５°以上９０°以下となるように撥液化処理を施す工程と、前記撥液化処理が施された基板上の、前記第１電極層形成位置に対応する領域に前記液体を配置することにより、前記発光領域に前記発光層を形成する工程と、を有し、前記発光領域に前記発光層を形成する工程の前に、前記発光領域を囲う隔壁を形成する工程を含まないことを特徴とする。
【０００９】
この方法においては、発光層を形成する直前の基板面に対して前記液体の液滴の接触角が１５°以上９０°以下となる撥液化処理を施すことによって、インクジェット法により発光層の形成を行う際に、前記隔壁が無くても、前記液体を所定位置に留めておくことができる。
本発明の方法は、発光層の形成を、インクジェット法により基板面内の複数の発光領域に対して行う場合に好適である。なお、発光領域とは、互いに対向する第１電極層及び第２電極層との間に発光層が存在する領域を示す。例えば、表示体においては、各単画素をあらわす。
【００１０】
本発明の方法において、前記撥液化処理としては基板表面にフッ素原子を存在させるフッ素化処理が好適である。このフッ素化処理としては、▲１▼フロロカーボンガス（ＣＦ4ガス等）を用いたプラズマ処理、▲２▼フッ化アルキルカップリング剤（例えばパーフロロアルキルトリメトキシシラン等、市販品の例として、信越シリコーン（株）製の「ＬＰ−８Ｔ」）を塗布する方法、▲３▼フッ化アルキルカップリング剤（パーフロロアルキルトリメトキシシラン等）の蒸気に曝す方法等が挙げられる。また、発光層の直下の層（例えば正孔注入／輸送層）を液状材料の塗布によって形成する場合には、その液状材料にフッ化アルキルカップリング剤を混合することで、前記撥液化処理を行うこともできる。
【００１１】
本発明の方法においては、撥液化処理を行う直前の基板面に対して、酸素ラジカルを導入する処理（酸素プラズマ処理または紫外線照射）を行うことが好ましい。これにより、前記基板面に対する撥液化処理層の密着性が良好となる。
本発明の方法においては、基板面内の発光層形成領域以外の部分に前記領域を囲う隔壁を形成しないため、隔壁形成以外の方法により、発光層形成領域以外の部分の両電極間を絶縁する必要がある。
【００１２】
本発明の有機ＥＬ装置の製造方法は、基板上に、少なくとも第１電極層、発光層、第２電極層を順次形成する工程を有し、発光材料を含有する液体を前記基板上の発光領域に配置することで前記発光層の形成を行う工程を含む有機ＥＬ装置の製造方法において、前記基板上に、前記第１電極層の材料となる薄膜を形成し、フォトリソグラフィとエッチングにより前記基板上の発光領域に前記第１電極層を形成する工程と、前記発光層を形成する前に前記基板上の前記発光領域及び前記発光領域間双方に、前記液体の液滴の接触角が１５°以上９０°以下となるように撥液化処理を施す工程と、前記第１電極層が形成された位置に対応する前記撥液化処理が施された基板上に、前記液体を配置することにより前記発光層を形成する工程と、前記基板上における前記発光領域及び前記発光領域間に、電子を通過させ、かつ、正孔を通過させない正孔ブロック層を形成する工程と、を有し、前記発光領域に前記発光層を形成する工程の前に、前記発光領域を囲う隔壁を形成する工程を含まないことを特徴とする。
【００１３】
本発明の有機ＥＬ装置の製造方法においては、前記基板上における前記発光領域及び前記発光領域間に、正孔を通過させ、かつ、電子を通過させない電子ブロック層を形成する工程をさらに有することが好ましい。
本発明はまた、有機ＥＬ装置の製造方法において、第１電極層は陽極であり、
第２電極層は陰極であり、前記撥液化処理を、発光層を形成する前の基板における前記発光領域及び前記発光領域間に対して行うことを特徴とする方法を提供する。
【００１４】
本発明はまた、第１電極層は陽極であり、第２電極層は陰極であり、前記発光層形成後の基板上における前記発光領域及び前記発光領域間に、電子を通過させるが正孔を通過させない正孔ブロック層を形成することを特徴とする方法を提供する。
本発明の方法において、陽極と発光層との間に正孔注入／輸送層を形成する場合には、陽極の上に正孔注入／輸送層を形成した後、この正孔注入／輸送層に対してフッ素化処理する。
【００１５】
ここで、多くの場合、有機ＥＬ素子の発光層と陽極との間には正孔輸送層が設けられている。この正孔輸送層に向けて陽極から正孔が注入され、正孔輸送層はこの正孔を発光層まで輸送する。発光層が正孔輸送性を有する場合には正孔輸送層を設けないこともある。また、正孔注入層と正孔輸送層を別の層として設けることもある。そのため、本発明では、発光層と陽極との間に形成される正孔注入層および／または正孔輸送層のことを「正孔注入／輸送層」と称する。
【００１６】
本発明は、互いに対向する第１電極層と第２電極層との間に発光層が存在する発光領域を、基板上に複数有する有機ＥＬ装置において、前記発光領域及び前記発光領域間に、電子を通過させるが正孔を通過させない正孔ブロック層が形成されていることを特徴とする有機ＥＬ装置を提供する。
本発明の前記有機ＥＬ装置の例としては、前記第１電極層と前記発光層との間にフッ素を含む材料からなる層を有してなるものが挙げられる。
本発明の前記有機ＥＬ装置の例としては、第１電極層は陽極であり、第２電極層は陰極であり、陽極上に正孔注入／輸送層を有し、アルカリ金属のフッ化物またはアルカリ土類金属のフッ化物からなる正孔ブロック層を有する有機ＥＬ装置が挙げられる。
本発明はまた、基板上方に、複数の発光領域を有する有機ＥＬ装置の製造方法であって、前記基板上方の、前記発光領域が形成されるべき領域に第１電極層をパターニングして形成する工程と、前記第１電極層上方及び前記第１電極層間に、正孔注入／輸送層を形成する工程と、前記発光領域が形成されるべき領域における前記正孔注入／輸送層上に発光層を形成する工程と、前記発光層上方を含み、前記発光領域及び前記発光領域間に、電子を通過させるが正孔を通過させない正孔ブロック層を形成する工程と、前記正孔ブロック層上方に第２電極層を形成する工程と、を有することを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法を提供する。
前記方法においては、前記正孔注入／輸送層と前記発光層との間であって、前記発光領域及び前記発光領域間に、正孔は通過させるが電子は通過させない電子ブロック層をさらに形成することが好ましい。
前記方法において、前記発光層の形成は、インクジェット法、蒸着法により行うことができる。
前記方法において、前記正孔ブロック層は、アルカリ金属のフッ化物またはアルカリ土類金属のフッ化物からなる金属フッ化物層とすることができる。
【００１７】
本発明はまた、有機ＥＬ装置を備えた電子機器において、前記有機ＥＬ装置は、互いに対向する第１電極層及び第２電極層との間に発光層が存在する発光領域を、基板上に複数有し、前記発光領域及び前記発光領域間に、正孔注入／輸送層及び電子を通過させるが正孔を通過させない正孔ブロック層が形成されていることを特徴とする電子機器を提供する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態に相当する有機ＥＬ装置の製造方法を説明する工程図である。
【００１９】
この方法においては、先ず、透明なガラス基板１上にＩＤＩＸＯ（Ｉｎ2 Ｏ3 −ＺｎＯ）薄膜を形成し、この薄膜に対してフォトリソグラフィとエッチングを行うことにより、基板面内の各画素位置（複数箇所）に透明な陽極（第１電極層）２を形成した。図１（ａ）はこの状態を示す。透明な陽極用の材料としては、ＩＴＯ（Ｉｎ2 Ｏ3−ＳｎＯ2 ）を使用してもよい。
【００２０】
次に、陽極２の表面に、波長２００ｎｍ以下の紫外線を照射する処理を行った。この処理は陽極２の仕事関数を高めるための処理であって、酸素プラズマ処理によっても代用できる。次に、この基板１の全面に、バイエル社製「バイトロン」をスピンコート法により成膜した後、乾燥することにより、正孔注入／輸送層３を形成した。図１（ｂ）はこの状態を示す。なお、本実施例では、正孔注入／輸送層３は基板の全面に形成しているが、少なくとも発光領域及び発光領域間に存在していればよく、すなわち、発光領域及び発光領域間において正孔注入／輸送層が接続されていなくてもよい。
【００２１】
次に、正孔注入／輸送層３の表面（発光層を形成する直前の基板面）の全体に対して、ＣＦ4ガス（フロロカーボンガス）を用いたプラズマ処理を行うことにより、正孔注入／輸送層３の表面をフッ素化（撥液化）した。プラズマ処理条件は、パワー：３００Ｗ、基板面と電極との距離：１ｍｍ、基板の搬送速度１０ｍｍ／秒、キャリアガス：ヘリウム、雰囲気圧力：大気圧とした。
【００２２】
これにより、図１（ｃ）に示すように、正孔注入／輸送層３の上にフッ素含有層（フッ素を含む材料からなる層）４が形成された。プラズマ処理によって、正孔注入／輸送層３をなす高分子材料の表面に存在する分子にフッ素原子が結合される。フッ素含有層４は、このフッ素原子が結合されている部分を指す。
次に、ポリジオクチルフルオレン（発光材料）をキシレンに溶解させた１重量％溶液をインクジェット法により、各陽極２の位置に吐出した。この吐出直前の時点で、基板１の最表面にはフッ素含有層４が存在し、このフッ素含有層４の表面は、前記溶液の液滴５０の接触角が１５°以上９０°以下となっているため、前記溶液は陽極面内の所定範囲に留まる。図１（ｄ）はこの状態を示す。
【００２３】
次に、この液滴５０から溶剤を蒸発させることにより、各陽極２の上に発光層５を形成する。図１（ｅ）はこの状態を示す。
なお、本実施形態においては、発光層の形成をインクジェット法により行ったが、印刷法を用いることもできる。
【００２４】
次に、ガラス基板１上の全面に、真空蒸着法により、フッ化リチウム薄膜（正孔ブロック層）６を形成した。図１（ｆ）はこの状態を示す。なお、本実施例では、フッ化リチウム薄膜（正孔ブロック層）７は基板の全面に形成しているが、少なくとも発光領域及び発光領域間に存在していればよく、すなわち、発光領域と発光領域間においてフッ化リチウム薄膜（正孔ブロック層）が接続していなくてもよい。
【００２５】
次に、このフッ化リチウム薄膜６上の全面に、真空蒸着法によりリチウム／アルミニウム積層薄膜（陰極）７を形成（フッ化リチウム薄膜６側にリチウム薄膜を形成）した。図１（ｇ）はこの状態を示す。なお、陰極としては、Ｌｉの他、Ｃａ、Ｍｇまたはこれらの金属を含む合金などが好ましく用いられる。また、その上に、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕなどの比較的安定な金属を製膜して用いることができる。製膜方法としては、蒸着法の他にスパッタ法を用いることができる。
【００２６】
次に、この陰極７の上面を封止することによって、図２に示すような、有機ＥＬパネル（有機ＥＬ装置）が得られる。ここでは、陰極７上の全面にエポキシ樹脂からなる封止材８を設け、その上に封止用のガラス板９を設けている。また、封止の方法としては、金属やガラスを用いた缶封止を行ってもよい。いずれの封止方法の場合も、必要に応じて、封止領域内に除湿剤、脱酸素剤を封入してもよい。その他、ガスバリア性の優れた薄膜、例えば窒化アルミニウム、窒化珪素、酸化珪素などを蒸着またはスパッタする方法もある。
こうして作成した有機ＥＬパネルに駆動回路を接続することによって有機ＥＬ表示体が得られる。
【００２７】
この有機ＥＬパネルに電圧を印加して、発光層２の位置での発光特性および電流特性を測定したところ、図３に示すグラフが得られた。また、隣り合う発光層５の間の位置（非発光領域）で電流特性を測定したところ、図４に示す曲線ａが得られた。
なお、図４の曲線ｂは、この装置において、非発光領域にフッ素含有層４を形成しなかった場合、曲線ｃは、非発光領域にフッ化リチウム薄膜６を形成しなかった場合、曲線ｄは、非発光領域にフッ素含有層４とフッ化リチウム薄膜６の両方を形成しなかった場合の電流特性の測定結果をそれぞれ示す。
【００２８】
これらの結果から、この実施形態の有機ＥＬ装置によれば、発光領域（発光層５）で十分な発光特性が得られることが分かる。また、非発光領域に従来のような隔壁を設けずに、フッ素含有層４とフッ化リチウム薄膜６の両方を形成することによって、両方とも形成しなかった場合（図４の曲線ｄ）と比較して良好な絶縁特性が得られることが分かる。すなわち、この実施形態の有機ＥＬ装置においては、各発光領域間がフッ化リチウム薄膜（正孔ブロック層）６およびフッ素含有層（電子ブロック層）４によって分離されている。
【００２９】
なお、非発光領域の絶縁特性については、この実施形態の結果（曲線ａ）よりも、非発光領域にフッ化リチウム薄膜（正孔ブロック層）６を形成するがフッ素含有層４を形成しない場合（曲線ｂ）の方が、良好な絶縁特性が得られている。また、非発光領域にフッ素含有層４を形成するがフッ化リチウム薄膜６を形成しない場合（曲線ｃ）は、両方を形成しない場合（曲線ｄ）と同等程度の絶縁特性となっている。
〔第２実施形態〕
図５は、本発明の第２実施形態に相当する有機ＥＬ装置を示す断面図である。この実施形態では、第１実施形態とは異なり、各画素電極（陽極２）毎にＴＦＴ（薄膜トランジスタ）素子１５が形成されている。
【００３０】
そのために、この有機ＥＬ装置を作製する際には、第１実施形態で図１（ａ）に示す工程（ガラス基板１の上に陽極２を形成する工程）を行う前に、ガラス基板１の各画素に対応する所定位置（隣り合う画素の間となる位置）に、ＴＦＴ素子１５を形成する工程と、ＴＦＴ素子１５と陽極２とを接続するコンタクト孔の形成工程等を行う。なお、符号１６はこれらの工程の際に形成された絶縁層（ＳｉＯ2膜等）である。
【００３１】
上記以外の点は全て第１実施形態と同じ方法で、図５に示す有機ＥＬ装置を作製した。この有機ＥＬ装置は、アクティブマトリックス型有機ＥＬ表示装置である。この装置を用い、各画素用のＴＦＴ素子に所定の駆動信号を入力することによって、静止画および動画を表示することができた。
〔第３実施形態〕
陽極上に、正孔注入層または正孔輸送層と、発光画素（発光領域）に対応する部分に発光層を積層し、前面に正孔ブロック層を積層した後に陰極および封止層を積層した構造の有機ＥＬ装置の製造方法において、前記発光画素に対応する部分に発光層を積層する手段として、マスク蒸着法を用いた例を示す。本実施例の有機ＥＬ装置の断面図は、図２と同様である。
陽極２としてＩＴＯをパターニングした後に１７４ｎｍのＵＶ照射処理を行い、正孔注入層または正孔輸送層３としてｍ−ＭＴＤＡＴＡおよびＴＰＤを蒸着した。このとき、これらの層を発光画素にあわせてフィジカルマスク越しにマスク蒸着してもよい。次に発光層５の材料Ａｌｑ３を、発光画素に合わせてフィジカルマスク越しにマスク蒸着した。正孔ブロック層６としてフッ化リチウムを真空中で蒸着した。次に陰極７としてカルシウム、続いてアルミニウムを蒸着した。
さらに封止、実装して有機ＥＬ装置とした。封止方法としては、ここでは陰極７上の全面にエポキシ樹脂からなる封止材８を設け、その上に封止用のガラス板９を設けたが、金属やガラスを用いた缶封止を行ってもよい。いずれの封止方法の場合も、必要に応じて、封止領域内に除湿剤、脱酸素剤を封入してもよい。その他、ガスバリア性の優れた薄膜、例えば窒化アルミニウム、窒化珪素、酸化珪素などを蒸着またはスパッタする方法もある。
〔第４実施形態〕
図６は、本発明の第４実施形態に相当する有機ＥＬ装置を示す斜視図である。この有機ＥＬ装置は白色面光源であり、以下の２点を除いて、ガラス基板１面に垂直な断面は第１実施形態の図２とほぼ同じである。
【００３２】
異なる点の一つは、第１実施形態の封止用ガラス板９の代わりに、上面に円形の開口部９１ａが規則的な配置で形成されたハウジング９１を使用している点である。もう一つは、発光層５として、赤色発光材料（Ｒ）、緑色発光材料（Ｇ）、青色発光材料（Ｂ）を繰り返し規則的に形成している点である。
また、Ｒ、Ｇ、Ｂの各発光層５は、ピッチ：７０．５μｍ、１ドットの直径：４０μｍで形成し、同一電圧で駆動した場合に白色が得られるように、ここでは各ドット（発光層の平面をなす円）の直径を同じにして、ドット数の比率をＲ：Ｇ：Ｂ＝２：１：４とした。
【００３３】
上記以外の点は全て第１実施形態と同じ方法で、図６に示す白色面光源を作製した。この白色面光源に電圧を印加したところ白色発光を得ることができた。
なお、前記各実施形態では発光層をインクジェット法により形成しているが、スクリーン印刷法等の印刷法で形成してもよい。
また、本発明の方法においては、基板面内の発光層形成領域を囲う隔壁を形成しないが、発光層形成前の基板面に画素寸法に対応させた開口部を有する絶縁材料からなるパターンを形成し、このパターンが形成された後の基板面に対して本発明で規定する撥液化処理を行ってもよい。これにより、各画素の寸法精度を高くすることができる。この場合、発光層はこのパターンの開口部より外側の領域まで形成されるため、このパターンは前記隔壁には該当しない。
【００３４】
また、前記各実施形態では、基板として透明なガラス基板１を用い、基板側に透明な陽極２を設け、陰極７を不透明にしているため、発光層５で生じた光は陰極７で反射されてガラス基板１側に出射されるが、基板側の電極（第１電極）を不透明とし第２電極を透明とすることで、発光層で生じた光を基板とは反対側に出射させるようにしてもよい。陰極の材料としては、ＩＴＯの他に、金、銀、銅や仕事関数の低いカルシウム、マグネシウム、セシウム、ストロンチウム、ルビジウムなどの金属材料を透明性を有するように薄膜化したものを用いることができる。または、マグネシウムと銀や、アルミニウムとリチウムの合金を薄膜化したのものを用いることもできる。
【００３５】
この場合、第１電極が不透明であることから、基板面内の画素位置にＴＦＴ素子を形成することが可能となるため、ＴＦＴ素子を画素間位置に形成する必要のある図５の構造よりも、全画素面積の基板面積に対する比率を大きくすることができる。また、不透明な基板が使用できるため、シリコン基板等の半導体基板を使用することも可能になる。
【００３６】
また、前記各実施形態では、基板側の電極（第１電極）を陽極とし、基板とは反対側の電極（第２電極）を陰極としているが、第１電極を陰極、第２電極を陽極としてもよい。この場合、基板を基準とした各層の位置関係が、第１実施形態に記載された構造とは逆転する。
さらに、本発明の有機ＥＬ装置は、例えば、モバイル型のパーソナルコンピュータ、携帯電話、ディジタルスチルカメラ等の各種電子機器に適用することができる。
【００３７】
図７は、モバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
図７において、パーソナルコンピュータ１００は、キーボード１０２を備えた本体部１０４と、本発明の有機ＥＬ装置からなる表示ユニット１０６とから構成されている。
図８は、携帯電話の斜視図である。図８において、携帯電話２００は、複数の操作ボタン２０２の他、受話口２０４、送話口２０６と共に、本発明の有機ＥＬ装置からなる表示パネル２０８を備えている。
【００３８】
図９は、ディジタルスチルカメラ３００の構成を示す斜視図である。なお、外部機器との接続についても簡易的に示している。通常のカメラは、被写体の光像によってフィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge coupled device)等の撮像素子により光電変換して撮像信号を生成するものである。
【００３９】
ここで、ディジタルスチルカメラ３００におけるケース３０２の背面には、本発明の有機ＥＬ装置からなる表示パネル３０４が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて、表示を行う構成となっている。このため、表示パネル３０４は、被写体を表示するファイダとして機能する。また、３０２の観察側（図においては裏面側）には、光学レンズやＣＣＤ等を含んだ受光ユニット３０６が設けられている。
【００４０】
ここで、撮影者が表示パネル３０４に表示された被写体像を確認して、シャッタボタン３０８を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、回路基板３１０のメモリに転送されて格納される。また、このディジタルスチルカメラ３００にあっては、ケース３０２の側面にビデオ信号出力端子３１２と、データ通信用の入出力端子３１４とが設けられている。
【００４１】
そして、図示されているように、ビデオ信号出力端子３１２にはテレビモニタ４３０が、データ通信用の入出力端子３１４にはパーソナルコンピュータ４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作によって、回路基板３１０のメモリに格納された撮像信号が、テレビモニタ４３０やパーソナルコンピュータ４４０に出力される構成となっている。
【００４２】
なお、本発明の有機ＥＬ装置を表示部等として適用できる電子機器としては、図７のパーソナルコンピュータ、図８の携帯電話、および図９のディジタルスチルカメラの他にも、テレビ、ビューファインダ型またはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、およびタッチパネルを備えた機器等を挙げることができる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の方法によれば、従来は形成することが前提となっている隔壁（発光層形成領域を囲う隔壁）を形成しないで、有機ＥＬ装置を形成するため、製造コストを低減することができる。
特に、請求項６の方法によれば、非発光領域の絶縁性が確実に確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に相当する有機ＥＬ装置の製造方法を説明する工程図である。
【図２】第１及び第３実施形態の方法で得られた有機ＥＬ装置を示す断面図である。
【図３】第１実施形態の方法で得られた有機ＥＬ装置の、発光層の位置での発光特性および電流特性を測定した結果を示すグラフである。
【図４】有機ＥＬ装置の隣り合う発光層間の位置（非発光領域）での電流特性を測定した結果を示すグラフであって、曲線ａは第１実施形態の方法で得られた有機ＥＬ装置について、曲線ｂは、この装置において、非発光領域にフッ素含有層４を形成しなかった場合、曲線ｃは、非発光領域にフッ化リチウム薄膜を形成しなかった場合、曲線ｄは、非発光領域にフッ素含有層とフッ化リチウム薄膜の両方を形成しなかった場合についての結果を示す。
【図５】第２実施形態の方法で得られた有機ＥＬ装置を示す断面図である。
【図６】第４実施形態の方法で得られた有機ＥＬ装置を示す斜視図である。
【図７】本発明の有機ＥＬ装置を適用した電子機器の一例に相当するパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
【図８】本発明の有機ＥＬ装置を適用した電子機器の一例に相当する携帯電話の構成を示す斜視図である。
【図９】本発明の有機ＥＬ装置を適用した電子機器の一例に相当するディジタルスチルカメラの背面側の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ ガラス基板
２ 陽極（第１電極層）
３ 正孔注入／輸送層
４ フッ素含有層（フッ素を含む材料からなる層）
５ 発光層
５０ 液滴
６ フッ化リチウム薄膜（正孔ブロック層）
７ リチウム／アルミニウム積層薄膜（陰極）
８ エポキシ樹脂からなる封止材
９ 封止用のガラス板
１５ ＴＦＴ素子
１６ 絶縁層
９１ ハウジング
９１ａ 開口部
１００ パーソナルコンピュータ
１０２ キーボード
１０４ 本体部
１０６ 表示ユニット
２００ 携帯電話
２０２ 操作ボタン
２０４ 受話口
２０６ 送話口
２０８ 表示パネル
３００ ディジタルスチルカメラ
３０２ ケース
３０４ 表示パネル
３０８ シャッタボタン
３１０ 回路基板
３１２ ビデオ信号出力端子
３１４ データ通信用の入出力端子
４３０ テレビモニタ
４４０ パーソナルコンピュータ
Claims (8)
- 基板上に、少なくとも第１電極層、発光層、第２電極層を順次形成する工程を有し、発光材料を含有する液体を前記基板上の発光領域に配置することで前記発光層の形成を行う工程を含む有機ＥＬ装置の製造方法において、
前記基板上の前記発光領域に前記第１電極層を形成する工程と、
前記発光層を形成する前に前記基板上の前記発光領域及び前記発光領域間双方に、フッ化アルキルカップリング剤を塗布することにより前記液体の液滴の接触角が１５°以上９０°以下となるように撥液化処理を施す工程と、
前記撥液化処理が施された基板上の、前記第１電極層形成位置に対応する領域に前記液体を配置することにより、前記発光領域に前記発光層を形成する工程と、を有し、
前記発光領域に前記発光層を形成する工程の前に、前記発光領域を囲う隔壁を形成する工程を含まないことを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。 - 前記発光層を形成する工程においては、インクジェット法により前記基板上の複数の発光領域に前記発光層を形成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。
- 前記撥液化処理を施す工程の前に、前記撥液化処理を行う前の基板に対して、酸素ラジカルを導入する処理を行う工程を有することを特徴とする請求項１または２に記載の有機ＥＬ装置の製造方法。
- 基板上に、少なくとも第１電極層、発光層、第２電極層を順次形成する工程を有し、発光材料を含有する液体を前記基板上の発光領域に配置することで前記発光層の形成を行う工程を含む有機ＥＬ装置の製造方法において、
前記基板上に、前記第１電極層の材料となる薄膜を形成し、フォトリソグラフィとエッチングにより前記基板上の発光領域に前記第１電極層を形成する工程と、
前記発光層を形成する前に前記基板上の前記発光領域及び前記発光領域間双方に、前記液体の液滴の接触角が１５°以上９０°以下となるように撥液化処理を施す工程と、
前記第１電極層が形成された位置に対応する前記撥液化処理が施された基板上に、前記液体を配置することにより前記発光層を形成する工程と、
前記基板上における前記発光領域及び前記発光領域間に、電子を通過させ、かつ、正孔を通過させない正孔ブロック層を形成する工程と、を有し、
前記発光領域に前記発光層を形成する工程の前に、前記発光領域を囲う隔壁を形成する工程を含まないことを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。 - 前記基板上における前記発光領域及び前記発光領域間に、正孔を通過させ、かつ、電子を通過させない電子ブロック層を形成する工程をさらに有することを特徴とする請求項４記載の有機ＥＬ装置の製造方法。
- 前記第１電極層は陽極であり、前記第２電極層は陰極であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の有機ＥＬ装置の製造方法。
- 前記正孔ブロック層は、アルカリ金属のフッ化物またはアルカリ土類金属のフッ化物からなる金属フッ化物層であることを特徴とする請求項６記載の有機ＥＬ装置の製造方法。
- 前記第１電極層と前記発光層との間に正孔注入／輸送層を形成する工程を有し、前記撥液化処理を施す工程においては、前記該正孔注入／輸送層に対して撥液化処理を行うことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の有機ＥＬ装置の製造方法。
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