JP4765857B2

JP4765857B2 - 有機ｅｌ発光材料、及び有機ｅｌ装置の製造方法

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Publication number: JP4765857B2
Application number: JP2006250756A
Authority: JP
Inventors: 弘和柳原; 章夫深瀬; 俊二冨岡
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2006-09-15
Filing date: 2006-09-15
Publication date: 2011-09-07
Anticipated expiration: 2026-09-15
Also published as: JP2008072017A

Description

本発明は、有機ＥＬ発光材料、及び有機ＥＬ装置の製造方法に関する。

自発発光型ディスプレイとして、発光層に有機物を用いた有機エレクトロルミネセンス素子（以下、有機ＥＬ素子と称する）の開発が進められている。有機ＥＬ素子は、有機材料からなる薄膜を陽極と陰極との間に挟んだ構造を有し、二つの電極から注入したキャリアを有機薄膜中で再結合させることにより、発光をなす素子である。
このような有機ＥＬ素子を多数備えてなる有機ＥＬ装置は、薄型・軽量といった特徴を有している。また、インクジェット法に代表される液相法によって塗布・成膜を行うようにすれば、有機薄膜を広範囲に均一に成膜することができ、したがって大型のフラットパネルディスプレイへの応用が期待されている。

ところで、液相法での製造方法において使用される発光材料としては、高分子系の有機発光材料を有機溶媒中に含有させてなるものが一般に知られている。そして、このような高分子系の有機発光材料を含有してなる発光層の形成材料（インク材料）を用い、これを隔壁（樹脂ブラックレジスト）で区画された画素内にインクジェット法等の液滴吐出法で配することにより、発光層を形成する技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。
特開平１１−５４２７０号公報

しかしながら、前記したような高分子系の有機発光材料を用いたインク材料では、得られる発光層の膜厚が画素内において不均一になってしまい、これに起因して発光層での発光が画素内で不均一になり、得られる有機ＥＬ装置の発光特性が損なわれてしまっている。
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、画素内での発光層の膜厚を均一にし、これによって得られる有機ＥＬ装置の発光特性を良好にする有機ＥＬ発光材料と、これを用いた有機ＥＬ装置の製造方法を提供することにある。

前記目的を達成するため本発明の有機ＥＬ発光材料は、有機ＥＬ素子用の発光材料であって、分子量が５０００以下の低分子系発光材料と、この低分子系発光材料を溶解する有機溶媒とを含有してなる溶液であり、該溶液の粘度が、下記式
前記溶液の粘度／前記有機溶媒の粘度≦１．４
を満足するよう調整され、
前記有機溶媒の粘度が０．５ｃＰ以上１０．０ｃＰ以下であることを特徴としている。

この有機ＥＬ発光材料によれば、発光層の膜形成成分となる発光材料の溶質（固形分）を、分子量が５０００以下の低分子系発光材料とし、さらに溶液の粘度を適宜に調整しているので、後述するように高分子系発光材料に比べて得られる発光層の膜厚の均一性が高くなり、したがってこの発光層の画素内での発光がより均一になる。よって、得られる有機ＥＬ装置の発光特性が良好になる。
また、この有機ＥＬ発光材料の溶液としての粘度が、前記の式を満足させるように調整されているので、特にインクジェット法等の液滴吐出法に用いた場合にその吐出性が安定化する。よって、液滴吐出法による成膜を容易にすることができる。

また、前記有機ＥＬ発光材料においては、前記有機溶媒の粘度が０．５ｃＰ以上１０．０ｃＰ以下であるのが好ましい。
このようにすれば、インクジェット法等の液滴吐出法に用いた場合の吐出性がより安定化し、したがって、液滴吐出法による成膜をより容易にすることができる。

本発明の有機ＥＬ装置の製造方法は、陽極と陰極との間に有機発光層を有してなる有機ＥＬ装置の製造方法において、
基板上に画素を区画する隔壁を形成する工程と、
前記隔壁内に、液滴吐出法で前記の有機ＥＬ発光材料を配し、硬化させて有機発光層を形成する工程と、を備えたことを特徴としている。

この有機ＥＬ装置の製造方法によれば、前記の有機ＥＬ発光材料を前記隔壁内に配して有機発光層を形成するので、前記したように得られる発光層の膜厚の均一性を高くし、この発光層の画素内での発光をより均一にすることが可能になる。よって、得られる有機ＥＬ装置の発光特性を良好にすることができる。
また、溶液としての粘度が、前記の式を満足させるように調整された有機ＥＬ発光材料を用いるので、この有機ＥＬ発光材料を液滴吐出法で配する際の吐出性が安定化する。よって、液滴吐出法による成膜を容易にすることができる。

また、前記有機ＥＬ装置の製造方法においては、前記隔壁を形成する工程では、該隔壁を、有機材料からなる撥液性のものとするのが好ましい。
このようにすれば、隔壁内に吐出された有機ＥＬ発光材料が飛行曲がりなどによって隔壁上に載ってしまっても、該隔壁の撥液性によって隔壁上からはじかれ、画素内に流れ落ちるようになる。また、隔壁内に吐出された有機ＥＬ発光材料がその周辺部において隔壁に接触し、該隔壁の撥液性によってはじかれることにより、得られる発光層の周辺部での盛り上がりが防止される。

以下、本発明を詳しく説明する。
本発明の有機ＥＬ発光材料は、有機ＥＬ素子用の発光材料であって、分子量が５０００以下の低分子系発光材料と、この低分子系発光材料を溶解する有機溶媒とを含有してなる溶液であり、該溶液の粘度が、下記式（１）を満足するよう調整されたものである。
前記溶液の粘度／前記有機溶媒の粘度≦１．４ …式（１）
なお、式中（１）中の溶液の粘度、有機溶媒の粘度は、いずれも２０℃での粘度とする。

低分子系発光材料は、有機発光層の膜形成成分、すなわち固形分となるもので、例えば分子量が５００の４，４’ジカルバゾール−１，１’−ビフェニル（ＣＢＰ）や、分子量が４６６８の９，９’−ジオクチルフルオレンの１２量体などが好適に用いられる。
また、このような膜形成成分（固形分）を溶解する有機溶媒としては、前記式（１）を満足させ得るものとして、例えばイソプロピルビフェニルやシクロヘキシルベンゼンなどの、環状構造を２つ以上有しかつこの環状構造の少なくとも１つがベンゼン環である化合物からなる有機溶剤、又は、ベンゼン環構造を少なくとも１つ有する縮合環系化合物からなる有機溶媒が好適に用いられる。

ただし、このような有機溶媒を用いて前記の低分子系発光材料を溶解し、溶液状のインク材料（有機ＥＬ発光材料）を調整する場合、前述したようにその粘度が、前記式（１）を満足させる必要がある。ここで、イソプロピルビフェニルの２０℃での粘度は８．０ｃＰ（８．０［ｍＰａ・ｓ］）であり、シクロヘキシルベンゼンの２０℃での粘度は３．０ｃＰ（３．０［ｍＰａ・ｓ］）である。したがって、このような有機溶媒で前記低分子系発光材料を溶解する際、前記式（１）を満足させるようにその濃度、すなわち固形分濃度を調整する必要がある。

具体的には、有機溶媒としてイソプロピルビフェニルを用いた場合、得られるインク材料（有機ＥＬ発光材料）の２０℃での粘度を、以下に示すように１１．２［ｃＰ］以下とする。
インク材料（溶液の粘度）≦８．０（有機溶媒の粘度）×１．４＝１１．２［ｃＰ］
また、有機溶媒としてシクロヘキシルベンゼンを用いた場合、得られるインク材料（有機ＥＬ発光材料）の２０℃での粘度を、以下に示すように４．２［ｃＰ］以下とする。
インク材料（溶液の粘度）≦３．０（有機溶媒の粘度）×１．４＝４．２［ｃＰ］

なお、本発明の有機ＥＬ発光材料は、特にインクジェット法等の液滴吐出法に用いられる。したがって、このような有機ＥＬ発光材料においては、前記有機溶媒の粘度が特に０．５ｃＰ以上１０．０ｃＰ以下であるのが好ましい。このような粘度にすれば、得られる溶液（有機ＥＬ発光材料）の粘度が前記式（１）より０．７ｃＰ〜１４．０ｃＰとなり、特にインクジェット法に用いた場合の吐出性がより安定化するからである。

このようにして調整された有機ＥＬ発光材料は、発光層の膜形成成分となる発光材料の溶質（固形分）を、分子量が５０００以下の低分子系発光材料とし、さらに溶液の粘度を適宜に調整しているので、高分子系発光材料に比べて得られる発光層の膜厚の均一性が高くなる。
ここで、一般に発光材料の固形分濃度が高くなり、その粘度が高くなると、この発光材料から得られる膜は、図１（ａ）に示すようにその中央部が盛り上がり、凸状の膜となる。これは、高分子系発光材料の場合も低分子系発光材料も同様に起こる。

一方、粘度が低くなると、図１（ｂ）中実線で示すように、膜の周辺部で盛り上がるなどの現象が生じる。この現象は、以下のメカニズムによって起こると考えられている。
溶液からなる膜は、その表面近傍の溶剤蒸気濃度が高い中央部では溶剤の蒸発が起こりにくく、溶剤蒸気濃度の低い周辺部では蒸発が起こり易くなっている。したがって、膜内では溶剤の対流が中央部側から周辺部側に向かって起こる。すると、溶剤の対流によって溶質（固形分）が周辺部へ移動するため、周辺部ではその膜厚が厚くなってしまうのである。

このような現象は、図１（ｃ）中実線で示すように低分子系発光材料の場合では安定して起こり、したがって周辺部以外の中央部においては十分に平坦な、均一な厚さの膜となる。
これに対して高分子系発光材料の場合では、図１（ｂ）中実線で示すように周辺部が盛り上がったり、図１（ｂ）中二点鎖線で示すように逆に中央部が盛り上がったり、さらにはこれらが組合わさった複雑な形状になるなど、再現性が低い不安定な膜となってしまう。したががって、その膜厚も、中央部に限って見ても不均一になってしまうのである。

本実施形態の有機ＥＬ発光材料は、前記したように溶質（固形分）を低分子系発光材料とし、溶液としての粘度を、前記の式（１）を満足させるべく、有機溶媒の粘度の１．４倍以下と十分に低く調整しているので、これをインクジェット法等の液滴吐出法で所定位置に配することにより、図１（ｃ）中実線で示したように特に中央部においては十分に平坦な、均一な厚さの膜を得ることができる。そして、後述するように液滴吐出法で配する所定位置として、隔壁で囲まれた（区画された）画素内とすることにより、画素内（隔壁内）において十分に均一な厚さを膜を得ることができる。

すなわち、隔壁として撥液性のものを用い、この隔壁に対する溶液（有機ＥＬ発光材料）の濡れ性を低下させることにより、図１（ｃ）中二点鎖線で示すように得られる膜の周辺部である隔壁Ｋとの接触部分を、該隔壁Ｋにはじかせることで盛り上がらせることなく平坦にし、これにより隔壁Ｋに囲まれた画素内の膜を、中央部のみならず周辺部においてもほぼ均一な膜に形成することができる。

したがって、この画素内での発光層の膜厚を均一にし、これにより画素内での発光寿命を均一にすることにより、画素内での発光特性を均一にし、得られる有機ＥＬ装置の発光特性を良好にすることができる。
また、この有機ＥＬ発光材料の溶液としての粘度を、前記の式（１）を満足させるように調整しているので、特にインクジェット法等の液滴吐出法に用いた場合にその吐出性が安定化し、これにより液滴吐出法による成膜を容易にすることができる。

次に、このような有機ＥＬ発光材料を用いた有機ＥＬ装置の製造方法の一実施形態について説明する。
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。

図２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（陽極）１１上に、無機材料からなる第１隔壁１２ａと、有機材料からなる第２隔壁１２ｂとを順次積層することにより、各画素領域を隔て、これにより各画素を区画する隔壁１２を形成する。

第１隔壁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ＳｉＯ_２、ＳｉＮ等の無機材料からなる無機膜（図示せず）を形成し、次にこの無機膜をエッチング等によりパターニングし、透明電極１１上の画素領域に開口部１３ａを設けることによって形成する。ただし、このとき、第１隔壁１２ａを透明電極１１の周縁部まで残しておくものとする。

次に、基板１０、透明電極１１、第１隔壁１２ａの全面に、有機材料からなる有機膜（図示せず）を形成する。この有機膜は、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂などの有機樹脂や、さらには後述するようにフッ素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、この有機膜をフォトリソグラフィ技術等によりエッチングし、開口部１３ｂを形成することによって第２隔壁１２ｂとする。この第２隔壁１２ｂの開口部１３ｂは、図２に示すように、第１隔壁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、第１隔壁１２ａ及び第２隔壁１２ｂ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、インク材料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。

次に、プラズマ処理工程では、隔壁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、第２隔壁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。

予備加熱工程では、隔壁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、このヒータでステージごと基板１０を、例えば７０〜８０℃に加熱することによって行う。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間の隔壁１２のインク材料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。

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（Ｏ_２プラズマ処理）を行う。具体的には、隔壁１２を含む基板１０を加熱ヒータ内蔵の試料ステージ上に載置し、これにプラズマ状態の酸素を照射する。Ｏ_２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Ｏ_２プラズマ処理により、透明電極１１及び第１隔壁１２ａの露出面、並びに第２隔壁１２ｂの全面に水酸基が導入され、親インク性（親液性）が付与される。

次に、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（ＣＦ_４プラズマ処理）を行う。具体的には、隔壁１２を含む基板１０を加熱ヒータ内蔵の試料ステージ上に載置し、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）を照射する。ＣＦ_４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、処理ガスは、テトラフルオロメタンに限らず、他のフルオロカーボン系のガスを用いることができる。ＣＦ_４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第２隔壁１２ｂにフッ素基が導入されて撥インク性（撥液性）が付与される。第２隔壁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及び第１隔壁１２ａの露出面も、このＣＦ_４プラズマ処理の影響を多少受けるが、親和性についてはほとんど影響を受けることはない。

次に、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を室温にまで冷却する。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の膜形成成分を含む溶液を吐出させる際に、液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。

前記のプラズマ処理工程では、材質が異なる第２隔壁１２ａ及び第１隔壁１２ｂに対して、Ｏ_２プラズマ処理とＣＦ_４プラズマ処理とを順次行うことにより、隔壁１２に親インク性（親液性）の領域と撥インク性（撥液性）の領域を容易に設けることができる。

次に、正孔注入輸送層形成工程では、図３に示すようにインクジェット法により、正孔注入輸送層材料を含む液状体（インク材料）１５を隔壁１２内、すなわち開口部１３内の透明電極１１上に吐出した後、乾燥処理及び熱処理を行い、正孔注入輸送層１６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。インクジェットヘッド１４に正孔注入輸送層材料を含む液状体（インク材料）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液状体１５を透明電極１１上に吐出する。

ここで用いる液状体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材料（例えばＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）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や水等を挙げることができる。

本実施形態では、前記のＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを、ＰＥＤＯＴとＰＳＳとの重量比（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）が１：１０となるようにし、さらにこの固形分の濃度が０．５重量％となるようにジエチレングリコールと純水とからなる溶媒に分散（溶解）させている。なお、溶媒については、その５０重量％をジエチレングリコールとし、残量を水としている。
吐出された液状体１５は、開口部１３の親インク処理された透明電極１１及び第１隔壁１２ａに広がる。なお、液状体１５が所定の吐出位置からはずれて第２隔壁１２ｂ上に吐出されたとしても、第２隔壁１２ｂが液状体１５で濡れることがなく、はじかれた液状体１５が開口部１３内に転がり込む。

液状体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、液状体１５中の正孔注入輸送層材料の濃度等により決定される。また、液状体１５は１回のみならず、数回に分けて同一の開口部１３に吐出してもよい。この場合、各回における液状体１５の量は同一でもよく、各回毎にインク量を変えてもよい。さらに同一の開口部１３内の同一箇所のみならず、各回毎に開口部１３内の異なる箇所に液状体１５を吐出してもよい。

次に、図４に示すように、吐出後の液状体１５を乾燥処理して液状体１５に含まれる極性溶媒を蒸発させ、さらに熱処理することで硬化させることにより、正孔注入輸送層１６を厚さ５０ｎｍ程度に形成する。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。圧力が低すぎると液状体１５が突沸してしまうので好ましくない。また、液状体１５は隔壁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。乾燥処理後の熱処理は、真空中にて２００℃で１０分程度加熱することで行う。これにより、膜中に残存する極性溶媒や水を除去し、正孔注入輸送層１６を形成することができる。

このような正孔注入輸送層形成工程では、吐出された液状体１５が、親インク性の透明電極１１及び第１隔壁１２ａの露出面部になじむ一方で、撥インク処理（撥液化処理）された第２隔壁１２ｂにはほとんど付着しないので、液状体１５が第２隔壁１２ｂの上に誤って吐出された場合でも、液状体１５がはじかれて透明電極１１及び第１隔壁１２ａ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。

次に、発光層形成工程では、前記した本発明の有機ＥＬ発光材料１７をインク材料として用い、インクジェット法により、図５に示すように隔壁１２内の前記正孔注入輸送層１６上に吐出する。このようにインクジェット法でインク材料（有機ＥＬ発光材料１７）を吐出すると、本発明の有機ＥＬ発光材料１７は、前述したように溶液としての粘度が調整されているので、インクジェット法での吐出性が良好になって安定化していることにより、成膜が容易になる。

なお、発光層を形成するための発光材料としては、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色に対応した材料（インク材料）全てについて、前記本発明の発光材料を用いることなく、これらのうちの一種または二種については、従来より用いられている発光材料、例えば蛍光発光材料（蛍光材料）を用いることもできる。
このような蛍光発光材料としては、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、ローダミン系色素等を用いることができる。

そして、これら有機ＥＬ発光材料１７を前記正孔注入輸送層１６上に吐出した後、各発光材料毎に乾燥処理しさらに熱硬化処理することにより、図６に示すように発光層（有機発光層）１８ａ、１８ｂ、１８ｃを厚さ８０ｎｍ程度に順次形成する。ここで、乾燥処理については、特に発光材料として前述した本発明の有機ＥＬ発光材料を用いた場合、室温での真空乾燥が好適に採用される。また、熱硬化処理については、窒素雰囲気中にて１００℃で６０分程度の加熱処理が好適に採用される。

このようにして発光層１８ａ、１８ｂ、１８ｃを形成すると、第２隔壁１２ｂが撥液化されていることによって特に本実施形態の有機ＥＬ発光材料を用いた発光層は、図１（ｃ）中二点鎖線で示したように、中央部のみならず周辺部においてもほぼ均一な膜となる。

次いで、陰極形成工程では、図７に示すように発光層１８ａ、１８ｂ、１８ｃ及び第２隔壁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、Ｂａ等を用いることが可能である。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。本実施形態では、発光層１８ａ、１８ｂ、１８ｃ上に電子輸送層としてＬｉＦを厚さ２ｎｍ程度に形成し、さらにその上にＡｌを厚さ３００ｎｍ程度で形成することにより、電子輸送層／陰極層の積層膜からなる陰極１９を形成した。

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、陰極１９上に、酸化防止のためＳｉＯ、ＳｉＯ_２、ＳｉＮ等の保護層を設けても良い。

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上に封止用ガラス（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７に示すような有機ＥＬ装置１００が得られる。

このような有機ＥＬ装置１００の製造方法にあっては、前記有機ＥＬ発光材料１７を隔壁１２内に配して発光層１８を形成するので、前記したように得られる発光層１８の膜厚を均一にできるため、この発光層１８の画素内での発光をより均一にすることができる。よって、得られる各画素毎の発光層１８の輝度寿命をほぼ一定にし、有機ＥＬ装置１００の発光特性を良好にすることができる。すなわち、単一の画素においてその発光層内で膜厚にばらつきがあると、膜厚が薄い部分で抵抗が小さくなって輝度が高くなり、その分輝度寿命が短くなる。そして、画素内において部分的に寿命がつきた箇所が生ずると、その画素全体の輝度が寿命であると判断されてしまう。したがって、画素内で膜厚が不均一になると結果的に寿命が短くなってしまうのである。しかし、本発明によれば、画素内において発光層１８の膜厚を均一にできるため、画素内での発光特性を均一にできるとともに、画素としての寿命を長くすることができる。これにより、得られる有機ＥＬ装置１００の発光特性を良好にすることができる。
また、有機ＥＬ発光材料１７の溶液としての粘度を、前記の式（１）を満足させるように調整しているので、特にインクジェット法に用いた場合にその吐出性が安定化し、これによりインクジェット法（液滴吐出法）による成膜を容易にすることができる。

（実験例）
本発明の実施例としての有機ＥＬ発光材料と、比較例としての有機ＥＬ発光材料とを、以下のようにして作製した。
［実施例１］
低分子系発光材料として、分子量が５００の４，４’ジカルバゾール−１，１’−ビフェニル（ＣＢＰ）を用い、有機溶媒として、イソプロピルビフェニル（２０℃での粘度が８．０ｃＰ）を用いた。これらを、固形分としての低分子系発光材料の濃度が１重量％となるように混合した。得られた溶液（有機ＥＬ発光材料）の２０℃での粘度を調べたところ、９．６ｃＰであり、
９．６（溶液の粘度）／８．０（有機溶媒の粘度）＝１．２（≦１．４）
となった。

［実施例１］
低分子系発光材料として、分子量が４６６８の９，９’−ジオクチルフルオレンの１２量体を用い、有機溶媒として、シクロヘキシルベンゼン（２０℃での粘度が３．０ｃＰ）を用いた。これらを、固形分としての低分子系発光材料の濃度が０．５重量％となるように混合した。得られた溶液（有機ＥＬ発光材料）の２０℃での粘度を調べたところ、４．２ｃＰであり、
４．２（溶液の粘度）／３．０（有機溶媒の粘度）＝１．４（≦１．４）
となった。

［比較例１］
低分子系発光材料として、前記実施例２と同様に９，９’−ジオクチルフルオレンの１２量体を用い、有機溶媒として、前記のシクロヘキシルベンゼンを用いた。ただし、これらを、固形分としての低分子系発光材料の濃度が１．０重量％となるように混合した。得られた溶液（有機ＥＬ発光材料）の２０℃での粘度を調べたところ、５．５ｃＰであり、
５．５（溶液の粘度）／３．０（有機溶媒の粘度）＝１．８（＞１．４）
となった。

［比較例２］
固形分となる発光材料として、分子量が２０００００の高分子系発光材料であるポリジオクチルフルオレンを用い、有機溶媒として、前記のシクロヘキシルベンゼンを用いた。これらを、固形分としての高分子系発光材料の濃度が０．１重量％となるように混合した。得られた溶液（有機ＥＬ発光材料）の２０℃での粘度を調べたところ、３．９ｃＰであり、
３．９（溶液の粘度）／３．０（有機溶媒の粘度）＝１．３（≦１．４）
となった。

［比較例３］
固形分となる発光材料として、前記の高分子系発光材料であるポリジオクチルフルオレンを用い、有機溶媒として、前記のシクロヘキシルベンゼンを用いた。これらを、固形分としての高分子系発光材料の濃度が０．５重量％となるように混合した。得られた溶液（有機ＥＬ発光材料）の２０℃での粘度を調べたところ、６．１ｃＰであり、
６．１（溶液の粘度）／３．０（有機溶媒の粘度）＝２．０（＞１．４）
となった。

［比較例４］
固形分となる発光材料として、前記の高分子系発光材料であるポリジオクチルフルオレンを用い、有機溶媒として、前記のシクロヘキシルベンゼンを用いた。これらを、固形分としての高分子系発光材料の濃度が１．０重量％となるように混合した。得られた溶液（有機ＥＬ発光材料）の２０℃での粘度を調べたところ、９．２ｃＰであり、
９．２（溶液の粘度）／３．０（有機溶媒の粘度）＝３．１（＞１．４）
となった。

このようにして形成した有機ＥＬ発光材料を用い、前記の製造方法に基づいて有機ＥＬ装置を形成した。そして、得られた各有機ＥＬ装置について、その画素内での発光性能と、画素の定電流駆動での輝度寿命とを調べた。
実施例１、実施例２では、調べた画素について、いずれも画素内でムラなく均一に発光していることが確認された。また、実施例１の画素の輝度寿命を１とすると、実施例２の画素の輝度寿命は１．０５となった。

一方、比較例１では、その画素内において、中央部に比べて周辺部が明るくなり、画素内での発光ムラが認められた。また、輝度寿命についても、実施例１の画素の輝度寿命を１とすると、比較例１の画素の輝度寿命は０．７と短くなった。
比較例２では、その画素内において中央部のみが発光し、周辺部では発光せず、したがって画素内での発光ムラが非常に大きいことが認められた。また、輝度寿命についても、実施例１の画素の輝度寿命を１とすると、比較例２の画素の輝度寿命は０．５と短くなった。
比較例３では、その画素内において中央部が明るく、周辺部では暗くなり、したがって画素内での発光ムラが認められた。また、輝度寿命についても、実施例１の画素の輝度寿命を１とすると、比較例３の画素の輝度寿命は０．７と短くなった。
比較例４では、その画素内において、中央部に比べて周辺部が明るくなり、画素内での発光ムラが認められた。また、輝度寿命についても、実施例１の画素の輝度寿命を１とすると、比較例４の画素の輝度寿命は０．６と短くなった。

さらに、インクジェット法による吐出の安定性を調べた結果、実施例１、２、比較例１、２では吐出欠陥がなく良好であることが確認されたが、比較例３、４では吐出欠陥が認められ、吐出の安定性が不十分であることが分かった。
以上の結果より、本発明の実施例１、２の有機ＥＬ発光材料は、これを用いて有機ＥＬ装置を形成すると、得られる有機ＥＬ装置１００の発光特性を良好にすることができ、また、インクジェット法（液滴吐出法）による成膜も容易にできることが確認された。

次に、前記の有機ＥＬ装置１００を表示部として備えた電子機器の具体例について説明する。図８（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図８（ａ）において、符号６００は携帯電話本体を示し、符号６０１は表示部としての前記有機ＥＬ装置を示している。図８（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８（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は表示部としての前記有機ＥＬ装置を示している。図８（ｃ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図８（ｃ）において、符号８００は時計本体を示し、符号８０１は表示部としての前記有機ＥＬ装置を示している。本実施形態によれば、発光特性に優れた表示装置を備える電子機器となる。

なお、本発明は前記実施形態に限られることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、前記実施形態では、隔壁１２を構成する第２隔壁１２ｂを、アクリル樹脂などの有機樹脂で形成し、その後これを撥インク化（撥液化）処理することで撥液性を付与したが、第２隔壁１２ｂをフッ素樹脂等の撥液性の有機樹脂で形成することにより、後の撥インク化（撥液化）処理を省略するようにしてもよい。
また、本発明は、発光層１８で発光した光を基板１０側から出射させる、いわゆるボトムエミッション型の有機ＥＬ装置にも、また基板１０と反対側の、封止基板側から光を出射させる、いわゆるトップエミッション型の有機ＥＬ装置にも適用することができる。

（ａ）〜（ｃ）は有機ＥＬ発光材料からなる膜の状態を説明するための図。本発明に係る有機ＥＬ装置の製造方法の工程を示す断面図。図２に続く有機ＥＬ装置の製造方法の工程を示す断面図。図３に続く有機ＥＬ装置の製造方法の工程を示す断面図。図４に続く有機ＥＬ装置の製造方法の工程を示す断面図。図５に続く有機ＥＬ装置の製造方法の工程を示す断面図。図６に続く有機ＥＬ装置の製造方法の工程を示す断面図。電子機器の例を示す図。

符号の説明

１０…基板、１１…透明電極（陽極）、１２…隔壁、１２ｂ…第２隔壁、１７…有機ＥＬ発光材料、１８ａ、１８ｂ、１８ｃ…発光層（有機発光層）、１９…陰極、１００…有機ＥＬ装置

Claims

有機ＥＬ素子用の発光材料であって、
分子量が５０００以下の低分子系発光材料と、この低分子系発光材料を溶解する有機溶媒とを含有してなる溶液であり、該溶液の粘度が、下記式
前記溶液の粘度／前記有機溶媒の粘度≦１．４
を満足するよう調整され、
前記有機溶媒の粘度が０．５ｃＰ以上１０．０ｃＰ以下であることを特徴とする有機ＥＬ発光材料。
陽極と陰極との間に有機発光層を有してなる有機ＥＬ装置の製造方法において、
基板上に画素を区画する隔壁を形成する工程と、
前記隔壁内に、液滴吐出法で請求項１記載の有機ＥＬ発光材料を配し、硬化させて有機発光層を形成する工程と、を備えたことを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。
前記隔壁を形成する工程では、該隔壁を、有機材料からなる撥液性のものとすることを特徴とする請求項２記載の有機ＥＬ装置の製造方法。