(57)【要約】【課題】濃度消光を起こすことなく、連続駆動を行った後にも光路設計通りの最良な発光をなさせることができる有機ＥＬ素子と、その製造方法を提供する。【解決手段】陽極と陰極との間に、少なくとも有機発光層６２を含む機能層１１０を有してなる有機ＥＬ素子３である。有機発光層６２は、陽極１１１側に配設されたホスト材料からなるホスト層６３と、ホスト層６３上で陰極１２側に配設された、ホスト材料中にゲスト材料が分散されてなるホスト−ゲスト層６４との、積層構造になっている。【選択図】図４
2010073850.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と陰極との間に、少なくとも有機発光層を含む機能層を有してなる有機ＥＬ素子において、
前記有機発光層は、前記陽極側に配設されたホスト材料からなるホスト層と、該ホスト層上で前記陰極側に配設された、ホスト材料中にゲスト材料が分散されてなるホスト−ゲスト層との、積層構造になっていることを特徴とする有機ＥＬ素子。
【請求項２】
前記ホスト−ゲスト層は、厚さが１ｎｍ以上５ｎｍ以下に形成されていることを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬ素子。
【請求項３】
前記ホスト−ゲスト層は、ゲスト材料の割合が１重量％以上、１０重量％以下に調整されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項４】
前記機能層は、前記有機発光層と前記陰極との間に電子輸送層を有し、さらに該有機輸送層と前記有機発光層との間にホールブロック層を有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項５】
陽極と陰極との間に有機発光層を形成する工程を有する、有機ＥＬ素子の製造方法において、
前記有機発光層を形成する工程は、前記陽極側に、第１の溶媒にホスト材料を溶解してなる第１の液状材料を配し、その後乾燥してホスト層を形成するホスト層形成工程と、
前記ホスト層上に、前記第１の溶媒より低沸点の第２の溶媒にゲスト材料を溶解してなる第２の液状材料を配し、前記ホスト層の表層部を再溶解させて該表層部のホスト材料中に前記ゲスト材料を分散させ、その後、乾燥してホスト材料中にゲスト材料が分散されてなるホスト−ゲスト層を形成するホスト−ゲスト層形成工程と、を備えたことを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項６】
前記第２の溶媒は、沸点が１５０℃以下であることを特徴とする請求項５記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項７】
前記第２の液状材料を、前記ホスト層上に液滴吐出法で配することを特徴とする請求項５又は６に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ素子とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）を多数備えて構成される有機ＥＬ装置（有機ＥＬ装置）は、次世代ディスプレイとして数多くのメーカーで研究・開発がなされており、現在では、携帯電話への搭載など、小型ディスプレイ分野において量産が可能なところまで技術が確立されている。
ところが、ディスプレイ分野においては、現在でも小型・大型を問わず液晶（ＬＣＤ）装置が主流であり、有機ＥＬ装置がこれに代わるには、例えば長寿命化や発光特性の向上など、いくつかの課題を解決しなければならない。
【０００３】
そこで、従来では、長寿命化や発光特性の向上などを図るべく、例えば以下のような手法を用いている。
有機ＥＬ素子を点灯させるためには、発光層を含む機能層に電流を流さなければならない。しかし、基本的に電気を流しにくい性質の機能層に電流を大量に流すためには、機能層をナノオーダーにまで薄厚化する必要がある。すなわち、このような薄厚の機能層に電圧を印加することにより、必要な電流値を確保している。また、機能層を、例えば正孔注入・輸送層、発光層、電子注入・輸送層などのように機能分類して積層することにより、有機ＥＬ素子の特性を大きく改善している。
【０００４】
ところで、有機ＥＬ素子は、陽極と陰極との２つの電極で機能層を挟持した構造になっており、陽極から正孔を、陰極から電子をそれぞれ機能層に注入し、発光層中で正孔と電子とを再結合させることにより、発光する。すなわち、発光層中で正孔と電子とを再結合させることで励起子を生成し、励起状態から基底状態に戻るためにエネルギーを放出させ、放出したエネルギーの一部を光として取り出すことにより、発光させている。
【０００５】
このような有機ＥＬ素子においては、正孔と電子とを再結合させる発光層を、キャリア輸送を担うホスト材料にゲスト材料としての蛍光色素をドープしたホスト−ゲスト材料系で形成することにより、特性が向上することが分かっている。
そして、特許文献１では、蒸着法によって正孔輸送層と発光層との間にゲスト分子のみで形成されるゲスト分子層を設けることで、連続駆動時にゲスト材料が陰極側に移動することによる輝度低下を軽減し、寿命向上を図っている。すなわち、ゲスト材料は陽極からの＋（正）のチャージを受けることによって陰極側に移動するため、ゲスト分子層を陽極側に配設しておくことにより、ゲスト分子が陰極側に移動しても、発光層中に留まることで発光に寄与できるようにしている。
【特許文献１】特開２００４−６１０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の有機ＥＬ素子にあっても、ゲスト材料の移動という根本の解決には至っておらず、したがってより良好な輝度特性を得るには未だ不十分である。すなわち、連続駆動によるゲスト材料の移動に伴って発光層は、正孔と電子との再結合領域（再結合位置）、つまり光取り出し領域（光取り出し位置）が陰極側に移動する。しかし、有機ＥＬ素子は通常、予め設定した光取り出し領域に基づいて各有機層や電極の厚さなどが設定され、最良の発光が得られるように光路設計がなされている。つまり、光取り出し領域が移動すると、光路設計がずれることによって得られる光の色味が変わるなど輝度変化が起こり、設定した最良の発光が得られなくなってしまうのである。
また、ゲスト材料の移動に伴ってゲスト材料が濃縮され、設定以上の濃度になると、濃度消光によって輝度低下が起こるといった課題もある。
【０００７】
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、濃度消光を起こすことなく、連続駆動を行った後にも光路設計通りの最良な発光をなさせることができる有機ＥＬ素子と、その製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の有機ＥＬ素子は、陽極と陰極との間に、少なくとも有機発光層を含む機能層を有してなる有機ＥＬ素子において、
前記有機発光層は、前記陽極側に配設されたホスト材料からなるホスト層と、該ホスト層上で前記陰極側に配設された、ホスト材料中にゲスト材料が分散されてなるホスト−ゲスト層との、積層構造になっていることを特徴としている。
【０００９】
この有機ＥＬ素子によれば、ホスト材料中にゲスト材料が分散されてなるホスト−ゲスト層が、ホスト層上で陰極側に配設されているので、連続駆動時にゲスト材料が陰極側に移動しようとしても、既に陰極側に配置されていることによってほとんど移動が起こらず、したがって光取り出し領域の移動もほとんど起こらない。よって、光取り出し領域（位置）の経時変化がなく、光路設計がずれることがないため、常に光路設計通りの最良な発光が得られるようになる。また、ゲスト材料の移動が起こらず、したがってゲスト材料が設定以上に過度に濃縮されないため、濃度消光が防止される。
【００１０】
また、前記ホスト−ゲスト層は、厚さが１ｎｍ以上５ｎｍ以下に形成されているのが好ましい。
このようにホスト−ゲスト層の厚さを十分に薄くすることにより、ゲスト材料の陰極側への移動がほとんどなくなり、光路設計通りの最良な発光がより確実に得られるようになる。
【００１１】
また、前記ホスト−ゲスト層は、ゲスト材料の割合が１重量％以上、１０重量％以下に調整されているのが好ましい。
ホスト−ゲスト層におけるゲスト材料の割合を前記範囲に調整しておけば、発光効率がより良好になり、したがって優れた発光特性が得られるようになる。
【００１２】
また、前記機能層は、前記有機発光層と前記陰極との間に電子輸送層を有し、さらに該有機輸送層と前記有機発光層との間にホールブロック層を有しているのが好ましい。
このようにホールブロック層を設けることにより、＋（正）にチャージされたゲスト材料の陰極側への移動が確実に抑えられ、したがってゲスト材料が電子輸送層にまで移動し、ここで発光をなさせるといった不都合が回避される。
【００１３】
本発明の有機ＥＬ素子の製造方法は、陽極と陰極との間に有機発光層を形成する工程を有する、有機ＥＬ素子の製造方法において、
前記有機発光層を形成する工程は、前記陽極側に、第１の溶媒にホスト材料を溶解してなる第１の液状材料を配し、その後乾燥してホスト層を形成するホスト層形成工程と、
前記ホスト層上に、前記第１の溶媒より低沸点の第２の溶媒にゲスト材料を溶解してなる第２の液状材料を配し、前記ホスト層の表層部を再溶解させて該表層部のホスト材料中に前記ゲスト材料を分散させ、その後、乾燥してホスト材料中にゲスト材料が分散されてなるホスト−ゲスト層を形成するホスト−ゲスト層形成工程と、を備えたことを特徴としている。
【００１４】
この有機ＥＬ素子の製造方法によれば、ホスト層を形成した後、このホスト層上に第２の液状材料を配するので、この第２の液状材料中の第２の溶媒でホスト層の表層部を一旦再溶解させ、該表層部のホスト材料中に前記ゲスト材料を分散させることができる。したがって、その後乾燥することにより、先に形成したホスト層の表層部のみに、ホスト材料中にゲスト材料が分散されてなるホスト−ゲスト層を選択的に形成することができる。また、第２の溶媒として第１の溶媒より低沸点のものを用いているので、この第２の溶媒がホスト層の底側にまで浸透して該部位を再溶解させることなく、比較的速く気化してホスト層の再溶解をその表層部のみにとどめることができる。さらに、このようにして形成することで、ホスト−ゲスト層においてホスト材料とゲスト材料とが相分離を起こしたり、面方向においてゲスト材料が偏析するのを防止することができる。
そして、このようにして得られた有機ＥＬ素子は、前述したように光取り出し領域の経時変化がなく、光路設計がずれることがないため、常に光路設計通りの最良な発光が得られるようになる。また、ゲスト材料の移動が起こらず、したがってゲスト材料が設定以上に過度に濃縮されないため、濃度消光が防止される。
【００１５】
また、前記第２の溶媒は、沸点が１５０℃以下であるのが好ましい。
このようにすれば、第２の溶媒が例えば常温でもある程度気化が進みことにより、先に形成したホスト層の再溶解を、その表層部のみに限定的に起こさせるのが容易になる。
【００１６】
また、前記第２の液状材料を、前記ホスト層上に液滴吐出法で配するのが好ましい。
このようにすれば、ホスト層上に配する第２の液状材料の量を所望の量にすることができ、したがってホスト層の再溶解を設定した厚さにとどめることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明をより詳しく説明する。
図１は、本発明の有機ＥＬ素子を多数備えてなる有機ＥＬ装置の配線構造を示す説明図、図２は、図１に示した有機ＥＬ装置の平面模式図、図３は、図１に示した有機ＥＬ装置の要部の断面模式図である。
【００１８】
図１に示すように有機ＥＬ装置１は、複数の走査線１０１と、走査線１０１に対して交差する方向に延びる複数の信号線１０２と、信号線１０２に並列に延びる複数の電源線１０３とがそれぞれ配線された構成を有するとともに、走査線１０１及び信号線１０２の各交点付近に、画素領域Ａを形成したものである。
【００１９】
信号線１０２には、シフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオライン及びアナログスイッチを備えるデータ側駆動回路１０４が接続されている。走査線１０１には、シフトレジスタ及びレベルシフタを備える走査側駆動回路１０５が接続されている。また、画素領域Ａの各々には、走査線１０１を介して走査信号がゲート電極に供給されるスイッチング用の薄膜トランジスタ１１２と、このスイッチング用の薄膜トランジスタ１１２を介して信号線１０２から供給される画素信号を保持する保持容量ｃａｐと、該保持容量ｃａｐによって保持された画素信号がゲート電極に供給される駆動用の薄膜トランジスタ１１３と、この駆動用薄膜トランジスタ（駆動用ＴＦＴ）１１３を介して電源線１０３に電気的に接続したときに該電源線１０３から駆動電流が流れ込む陽極（画素電極）１１１と、この画素電極１１１と陰極（対向電極）１２との間に挟み込まれた機能層１１０とが設けられている。
なお、陽極（画素電極）１１１と陰極（対向電極）１２と機能層１１０とを備えてなることにより、有機ＥＬ素子が構成されている。
【００２０】
このような構成によれば、走査線１０１が駆動されてスイッチング用の薄膜トランジスタ１１２がオンになると、そのときの信号線１０２の電位が保持容量ｃａｐに保持され、該保持容量ｃａｐの状態に応じて、駆動用の薄膜トランジスタ１１３のオン・オフ状態が決まる。そして、駆動用の薄膜トランジスタ１１３のチャネルを介して、電源線１０３から画素電極１１１に電流が流れ、さらに機能層１１０を介して陰極１２に電流が流れる。すると、機能層１１０はこれを流れる電流量に応じて発光する。
【００２１】
また、図２及び図３に示すようにこの有機ＥＬ装置１は、ガラス等からなる透明な基板２と、マトリックス状に配置された有機ＥＬ素子とを具備して構成されている。図３に示すように本発明の一実施形態となる有機ＥＬ素子３は、基板２上に形成されたもので、画素電極１１１と、機能層１１０と、陰極１２とを備えて構成されている。機能層１１０は、図４に示すように画素電極１１１側から順に、正孔注入・輸送層６０、発光層（有機発光層）６２、ホールブロック層６６、電子輸送層６８を積層したもので、電子輸送層６８上に陰極１２が設けられたことにより、画素電極（陽極）１１１と陰極１２との間に配設され、挟持されたものとなっている。
【００２２】
また、図３に示すように基板２の厚さ方向において、前記有機ＥＬ素子３を含むＥＬ素子部１０と基板２との間には、回路素子部１４が形成されている。この回路素子部１４には、前述の走査線、信号線、保持容量、スイッチング用の薄膜トランジスタ、駆動用の薄膜トランジスタ１１３等が形成されている。
また、陰極１２は、その一端が基板２上に形成された陰極用配線（図示略）に接続されており、図２に示すように、この配線の一端部１２ａがフレキシブル基板５上の配線５ａに接続されている。なお、この配線５ａは、フレキシブル基板５上に備えられた駆動ＩＣ６（駆動回路）に接続されている。
【００２３】
また、有機ＥＬ装置１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の外側（観測者側）に出射されるとともに、機能層１１０から基板２と反対の側に発した光も、陰極１２に反射されて回路素子部１４及び基板２を透過し、基板２の外側（観測者側）に出射される、いわゆるボトムエミッション型となっている。
【００２４】
図３に示すように回路素子部１４には、基板２上にＳｉＯ２を主体とする下地保護層２８１が下地として形成され、その上にはシリコン層２４１が形成されている。このシリコン層２４１の表面には、ＳｉＯ２及び／又はＳｉＮを主体とするゲート絶縁層２８２が形成されている。
また、前記シリコン層２４１のうち、ゲート絶縁層２８２を挟んでゲート電極２４２と重なる領域が、チャネル領域２４１ａとされている。なお、このゲート電極２４２は、図示しない走査線の一部である。一方、シリコン層２４１を覆い、ゲート電極２４２を形成したゲート絶縁層２８２の表面には、ＳｉＯ２を主体とする第１層間絶縁層２８３が形成されている。
【００２５】
また、シリコン層２４１のうち、チャネル領域２４１ａのソース側には、低濃度ソース領域２４１ｂおよび高濃度ソース領域２４１Ｓが設けられる一方、チャネル領域２４１ａのドレイン側には低濃度ドレイン領域２４１ｃおよび高濃度ドレイン領域２４１Ｄが設けられて、いわゆるＬＤＤ（Light Doped Drain ）構造となっている。これらのうち、高濃度ソース領域２４１Ｓは、ゲート絶縁層２８２と第１層間絶縁層２８３とにわたって開孔するコンタクトホール２４３ａを介して、ソース電極２４３に接続されている。このソース電極２４３は、電源線（図示せず）の一部として構成されている。一方、高濃度ドレイン領域２４１Ｄは、ゲート絶縁層２８２と第１層間絶縁層２８３とにわたって開孔するコンタクトホール２４４ａを介して、ソース電極２４３と同一層からなるドレイン電極２４４に接続されている。
【００２６】
ソース電極２４３およびドレイン電極２４４が形成された第１層間絶縁層２８３の上層には、平坦化膜２８４が形成されている。この平坦化膜２８４は、アクリル系やポリイミド系等の、耐熱性絶縁性樹脂などによって形成されたもので、駆動用ＴＦＴ１１３やソース電極２４３、ドレイン電極２４４などによる表面の凹凸をなくすために形成された公知のものである。
【００２７】
そして、この平坦化膜２８４の表面上には画素電極（陽極）１１１が形成されており、この画素電極１１１は、前記平坦化膜２８４に設けられたコンタクトホール１１１ａを介してドレイン電極２４４に接続されている。すなわち、画素電極１１１は、ドレイン電極２４４を介して、シリコン層２４１の高濃度ドレイン領域２４１Ｄに接続されている。なお、画素電極１１１は、ボトムエミッション型である本実施形態では、透明導電材料によって形成され、具体的にはＩＴＯが好適に用いられている。
【００２８】
画素電極１１１が形成された平坦化膜２８４の表面上には、画素電極１１１と、これの周縁部を覆う無機隔壁２５とが形成されており、さらにこの無機隔壁２５上には、有機隔壁２２１が形成されている。ここで、無機隔壁２５はＳｉＯ２からなっており、有機隔壁２２１はアクリル系やポリイミド系等の耐熱性絶縁性樹脂からなっている。
そして、画素電極１１１上には、無機隔壁２５に形成された開口２５ａと、有機隔壁２２１に形成された開口２２１ａとの内部、すなわち画素領域に、前記した機能層１１０が形成されている。
【００２９】
機能層１１０は、図４に示したように画素電極１１１側から順に、正孔注入・輸送層６０、発光層６２、ホールブロック層６６、電子輸送層６８が積層されて構成されている。
正孔注入・輸送層６０は、その形成材料として、特に３，４−ポリエチレンジオキシチオフェン−ポリスチレンスルフォン酸（ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ）の分散液、すなわち、分散媒としてのポリスチレンスルフォン酸に３，４−ポリエチレンジオキシチオフェンを分散させ、さらにこれを水に分散させた分散液が好適に用いられている。ただし、これ以外にも、従来公知の正孔注入・輸送性材料を用いることができるのはもちろんである。
【００３０】
発光層６２は、前記正孔注入・輸送層６０上に形成されたホスト層６３と、このホスト層６３上に形成されたホスト−ゲスト層６４との積層構造になっている。
ホスト層６３は、ホスト材料からなるものである。ホスト材料としては、例えばＣＢＰ、ＢＡｌｑ（Bis-(2-methyl-8-quinolinolate)-4-(phenylphenolate)aluminium）、ｍＣＰ、ＣＤＢＰ、ＤＣＢ、Ｐ０６、ＳｉｍＣＰ、ＵＧＨ３などが挙げられ、特に以下の化学式で示すＣＢＰが好適に用いられる。
【００３１】
【化１】
2010073850.tif 000003
【００３２】
ホスト−ゲスト層６４は、前記のホスト材料中にゲスト材料が分散されてなるものである。ゲスト材料としては、蛍光材料と燐光材料とがあり、蛍光材料としては、アメリカンダイソース社製のＡＤＳ１０９ＧＥ、ＡＤＳ１１１ＲＥ、ＡＤＳ１３６ＢＥなどが挙げられる。また、燐光材料としては、例えばＩｒ（ｐｐｙ）３、ｐｐｙ２Ｉｒ（ａｃａｃ）、ｂｔ２Ｉｒ（ａｃａｃ）、ｂｔｐ２Ｉｒ（ａｃａｃ）、ＦＩｒｐｉｃ、Ｉｒ（ｐｍｂ）３、ＦＩｒＮ４、Ｆｉｒｔａｚ、（Ｆ２ＭｅＯｐｐｙ）２Ｉｒ（ａｃａｃ）などが挙げられ、特に以下の化学式で示すＩｒ（ｐｐｙ）３が好適に用いられる。
【００３３】
【化２】
2010073850.tif 000004
【００３４】
このホストゲスト層６４は、後述するように前記のホスト材料からなる層の表層部にゲスト材料が配されたことにより、ホスト材料中にゲスト材料が均一に分散させられて形成されたものである。
このようなホスト層６３とホスト−ゲスト層６４とが積層されて構成された発光層６２は、その厚さが例えば２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下程度に形成されており、そのうちホスト−ゲスト層は、厚さが１ｎｍ以上５ｎｍ以下に形成されている。このように、ホスト−ゲスト層６４は発光層６２の表層部のみ、つまり陰極１２側のみに形成されており、その厚さも十分に薄くなっているため、発光層６２は、駆動時にゲスト材料の移動がほとんど起こらず、したがって光取り出し領域の移動もほとんど起こらないようになっている。
【００３５】
なお、ホスト−ゲスト層６４は、層中におけるゲスト材料の割合が、１重量％以上１０重量％以下となるように調整され、形成されている。ゲスト材料の割合をこのような範囲に調整しておくことにより、発光効率がより良好になり、したがって優れた発光特性が得られるようになる。
【００３６】
ホールブロック層６６は、例えばＢＡｌｑなどによって形成されたものである。このホールブロック層６６は、前記ホスト−ゲスト層６４中のゲスト材料が＋（正）にチャージされ、陰極１２側に移動するべく、ホールブロック層６６から抜け出て電子輸送層６８側に移動するのを抑制するものである。
電子輸送層６８は、例えばＡｌｑ３などによって形成されたもので、陰極１２から注入された電子を発光層６２側に輸送するものである。
【００３７】
陰極１２は、前記発光層７０を覆って形成されたもので、例えばＬｉＦが厚さ５ｎｍ程度に形成され、その上にＡｌが厚さ３００ｎｍ程度に形成されて構成されたものである。このような積層構造の電極とされたことにより、特にＡｌは反射層としても機能するものとなっている。なお、陰極１２についても透明な材料を用いれば、発光した光を陰極側からも出射させることができる。透明な材料としては、ＩＴＯ、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｎｉ、もしくはＰｄを用いることができる。膜厚としては、透明性を確保するうえで、７５ｎｍ程度とするのが好ましく、さらにこの膜厚より薄くするのがより好ましい。
【００３８】
ここで、前記の機能層１１０を構成する各層や画素電極１１１、陰極１２などの厚さは、予め設定した光取り出し領域、すなわちホスト−ゲスト層６４の位置に基づいて設計（設定）され、これによって最良の発光が得られるように光路設計がなされている。
また、この陰極１２上には、接着層５１を介して封止基板（図示せず）が貼着されている。
【００３９】
前記機能層１１０において正孔注入・輸送層６０は、その内部において正孔を輸送する機能を有するとともに、正孔を発光層６２側に注入・輸送する機能をも有している。このような正孔注入・輸送層６０を画素電極１１１と発光層６２との間に設けることにより、発光層６２の発光効率、寿命等の素子特性を向上させることができる。
【００４０】
また、前記発光層６２においてホスト層６３は、本発明ではゲスト材料が添加されていないため、ここでは発光がほとんど起こらず、したがって実質的には正孔輸送層として機能するようになっている。一方、ホスト−ゲスト層６４は、ホスト材料中にゲスト材料が、１重量％以上１０重量％以下となるように調整され、形成されているので、優れた発光効率で良好に発光するようになっている。
さらに、発光層６２は、駆動時にゲスト材料の移動がほとんど起こらず、したがって正孔と電子とが再結合し、光を取り出す光取り出し領域の移動もほとんど起こらないようになっているため、前記の光路設計がずれることがなく、したがって常に光路設計通りの最良な発光が得られるようになっている。
【００４１】
このような構成の有機ＥＬ装置１を製造するには、従来と同様にして基板２上に回路素子部１４を形成する。そして、基板２の全面を覆うように画素電極１１１となる透明導電膜を、ＩＴＯによって形成する。次いで、この導電膜をパターニングすることにより、図５（ａ）に示すように平坦化膜２８４のコンタクトホール１１１ａを介してドレイン電極２４４と導通する画素電極１１１を形成する。
【００４２】
次いで、画素電極１１１上および平坦化膜２８４上に、ＳｉＯ２等の無機絶縁材料をＣＶＤ法等で成膜して隔壁層（図示せず）を形成し、続いて、公知のホトリソグラフィー技術、エッチング技術を用いて隔壁層をパターニングする。これにより、図５（ｂ）に示すように、形成する各有機ＥＬ素子３の画素領域毎に開口２５ａ（図示略）を形成すると同時に、無機隔壁２５を形成する。
【００４３】
次いで、図５（ｃ）に示すように、無機隔壁２５の所定位置、詳しくは画素領域を囲む位置に樹脂等によって有機隔壁２２１を形成する。
次いで、このようにして画素電極１１１と無機隔壁２５と有機隔壁２２１とを形成した側の面を酸素プラズマ処理し、その表面に付着した有機物等の汚染物を除去して濡れ性を向上させる。具体的には、基板２を所定温度、例えば７０〜８０℃程度に加熱し、続いて大気圧下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。
【００４４】
次いで、撥液化処理を行うことにより、特に有機隔壁２２１の上面及び側面の濡れ性を低下させる。具体的には、大気圧下で４フッ化メタンを反応ガスとするプラズマ処理（ＣＦ４プラズマ処理）を行い、その後、プラズマ処理のために加熱された基板２を室温まで冷却することで、有機隔壁２２１の上面及び側面を撥液化し、その濡れ性を低下させる。
なお、このＣＦ４プラズマ処理においては、画素電極１１１の露出面および無機隔壁２５についても多少の影響を受けるが、画素電極１１１の材料であるＩＴＯおよび無機隔壁２５の構成材料であるＳｉＯ２などはフッ素に対する親和性に乏しいため、酸素プラズマ処理で濡れ性が向上した面は濡れ性がそのままに保持される。
【００４５】
次いで、前記有機隔壁２２１に囲まれた領域内に正孔注入・輸送層６０を形成する。この正孔注入・輸送層６０の形成工程では、スピンコート法や液滴吐出法が採用されるが、本実施形態では、有機隔壁２２１に囲まれた領域に正孔注入・輸送層６０の形成材料を選択的に配する必要上、特に液滴吐出法であるインクジェット法が好適に採用される。このインクジェット法により、正孔注入・輸送層６０の形成材料であるＰＥＤＯＴ−ＰＳＳの分散液を前記画素電極１１１の露出面上に配し、その後、熱処理（乾燥処理）を行うことにより、厚さ５０ｎｍの正孔注入・輸送層６０を形成する。
【００４６】
次いで、この正孔注入・輸送層６０上に、要部拡大図である図６（ａ）に示すように、前記ホスト材料からなるホスト層６３ａを形成する。ホスト層６３ａの形成に際しては、その形成材料として、第１の溶媒にホスト材料を溶解してなる第１の液状材料を用いる。そして、この第１の液状材料をインクジェット法（液滴吐出法）で前記の有機隔壁２２１に囲まれた領域の正孔注入・輸送層６０上に配し、その後乾燥することにより、ホスト層６３ａを形成する。前記第１の溶媒としては、沸点が比較的高い溶媒が用いられ、具体的には、ベンゼンやトリメチルベンゼン、シクロヘキシルベンゼンなどの、沸点が１７０℃〜３００℃程度の高沸点溶媒が用いられる。本実施形態では、ホスト材料としてＣＢＰを用い、第１の溶媒としてシクロヘキシルベンゼン（沸点；２３５〜２３６℃）を用いている。
【００４７】
次いで、前記ホスト層６３ａ上に第２の液状材料を配し、前記ホスト層６３ａの表層部を再溶解させる。第２の液状材料としては、第２の溶媒にゲスト材料を溶解してなるものを用いる。また、第２の溶媒としては、前記第１の溶媒より低沸点のものが用いられ、さらに前記第１の溶媒と同様の極性を有するものが用いられる。具体的には、トルエン、キシレン、クロロホルム、シクロヘキサンノンなどの、沸点が７０℃以上１５０℃以下程度の低沸点溶媒が用いられ、また、この第１の溶媒と同様に、非極性溶媒が用いられる。本実施形態では、ゲスト材料としてＩｒ（ｐｐｙ）３を用い、第２の溶媒としてシクロヘキサノン（沸点；１５５．６５℃）を用いている。
【００４８】
そして、この第２の液状材料をインクジェット法（液滴吐出法）で前記の有機隔壁２２１に囲まれた領域のホスト層６３ａ上に配することにより、前述したようにホスト層６３ａの表層部を再溶解させる。すなわち、第２の液状材料中の第２の溶媒は、第１の溶媒と同様の極性を有しているので、乾燥し硬化したホスト層６３ａの表層部は、第２の溶媒によって容易に再溶解する。すると、再溶解した表層部は、第２の溶媒中にてホスト材料にゲスト材料が分散し、これらホスト材料とゲスト材料とが均一に混ざり合う。そして、その状態で乾燥されることにより、図６（ｂ）に示すように先に形成したホスト層６３ａの表層部のみに、ホスト材料中にゲスト材料が分散してなるホスト−ゲスト層６４が選択的に形成される。そして、ホスト層６３ａは、その表層部がホスト−ゲスト層６４となることで、残った部分が図４に示したホスト層６３となる。
【００４９】
ここで、第２の溶媒として第１の溶媒より低沸点のものを用いているので、この第２の溶媒はホスト層６３ａの底側（正孔注入・輸送層６０側）にまで浸透して該部位を再溶解させることなく、比較的速く気化することにより、ホスト層６３ａの再溶解をその表層部のみに限定的に起こさせることができる。
また、特に第２の液状材料を液滴吐出法で配するので、吐出量を予め設定した所望の量にすることができ、したがってホスト層６３ａの再溶解を設定した厚さにとどめ、乾燥後に得られるホスト−ゲスト層６４の厚さを設定した厚さ、すなわち１ｎｍ以上５ｎｍ以下に調整することができる。
【００５０】
さらに、この再溶解させる厚さと、第２の液状材料中のゲスト材料の量とにより、再溶解後、乾燥によって形成するホスト−ゲスト層６４における、ゲスト材料の濃度（割合）を設定した濃度、すなわち１重量％以上１０重量％以下に調整することができる。
また、このようにしてホスト−ゲスト層６４を形成することで、このホスト−ゲスト層６４においてホスト材料とゲスト材料とが相分離を起こしたり、乾燥時の対流に起因してゲスト材料がその面方向において偏析するのを防止することができる。
【００５１】
次いで、図６（ｃ）に示すように前記の有機隔壁２２１に囲まれた領域のホスト−ゲスト層６４上（発光層６２上）に、ホールブロック層の形成材料（例えばＢＡｌｑ）を溶解あるいは分散させてなる液状材料を液滴吐出法等によって配し、その後乾燥することにより、ホールブロック層６６を形成する。ホールブロック層の形成材料については、特に溶媒（あるいは分散媒）として前記第２の溶媒と異なる極性のものを用い、ホスト−ゲスト層６４を再溶解しないようにするのが好ましい。
【００５２】
続いて、前記の有機隔壁２２１に囲まれた領域のホールブロック層６６に、電子輸送層の形成材料（例えばＡｌｑ３）を溶解あるいは分散させてなる液状材料を液滴吐出法等によって配し、その後乾燥することにより、電子輸送層６８を形成する。これにより、有機隔壁２２１に囲まれた領域に機能層１１０が形成される。
【００５３】
次いで、図６（ｄ）に示すように、前記機能層１１０及び有機隔壁２２１を覆って例えばＬｉＦを厚さ５ｎｍ程度、アルミニウムを厚さ３００ｎｍ程度に積層し、陰極１２を形成する。また、この陰極１２の形成では、前記正孔注入・輸送層６０や発光層６２などの形成とは異なり、蒸着法やスパッタ法等で行うことにより、画素領域にのみ選択的に形成するのでなく、基板２のほぼ全面に陰極１２を形成する。
その後、前記陰極１２上に接着層５１を形成し、さらにこの接着層５１によって封止基板３０を接着し、封止を行う。これにより、本実施形態の有機ＥＬ素子３を備える有機ＥＬ装置１を得る。
【００５４】
このような製造方法にあっては、ホスト層６３ａを形成した後、このホスト層６３上に第２の液状材料を配してホスト層６３ａの表層部を一旦再溶解させるので、その後乾燥することにより、ホスト−ゲスト層６４をホスト層６３ａの表層部に選択的に形成することができる。また、第２の溶媒として第１の溶媒より低沸点のものを用いているので、ホスト層６３ａの再溶解をその表層部のみに限定的に起こさせることができ、したがって前記したようにホスト−ゲスト層６４をホスト層６３ａの表層部に選択的に形成することができる。
さらに、このようにして形成することで、ホスト−ゲスト層６４においてホスト材料とゲスト材料とが相分離を起こしたり、面方向においてゲスト材料が偏析するのを防止することができる。
【００５５】
また、このようにして得られた有機ＥＬ素子３にあっては、光取り出し領域の経時変化がなく、光路設計がずれることがないため、常に光路設計通りの最良な発光が得られるようになる。さらに、ゲスト材料の移動が起こらず、したがってゲスト材料が設定以上に過度に濃縮されないため、濃度消光も防止されたものとなる。
【００５６】
次に、前記有機ＥＬ装置１の応用例として、該有機ＥＬ装置１を備えた電子機器の具体例について説明する。
図７（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図７（ａ）において、符号１０００は携帯電話本体を示し、符号１００１は前記有機ＥＬ装置１からなる表示部を示している。
図７（ｂ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図７（ｂ）において、符号１１００は時計本体を示し、符号１１０１は前記有機ＥＬ装置１からなる表示部を示している。
図７（ｃ）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７（ｃ）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は前記有機ＥＬ装置１からなる表示部を示している。
図７（ｄ）は、薄型大画面テレビの一例を示した斜視図である。図７（ｄ）において、薄型大画面テレビ１３００は、薄型大画面テレビ本体（筐体）１３０２、スピーカーなどの音声出力部１３０４、前記有機ＥＬ装置１からなる表示部１３０６を備える。
【００５７】
図７（ａ）〜（ｄ）に示す電子機器１０００，１１００，１２００，１３００は、前記有機ＥＬ装置１を備えているので、この有機ＥＬ装置１からなる表示部１００１，１１０１，１２０６，１３０６が長寿命化していることにより、これら電子機器１０００，１１００，１２００，１３００自体も、表示部１００１，１１０１，１２０６，１３０６が長寿命化し、長期信頼性が確保されたものとなる。
【００５８】
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、機能層１１０を正孔注入・輸送層６０と発光層６２とホールブロック層６６と電子輸送層６８とから構成したが、正孔注入・輸送層を従来公知の正孔注入層と正孔輸送層との二層構造としてもよく、さらに、ホールブロック層６６や電子輸送層６８を省略することもできる。
また、前記実施形態では、発光層６２で発光した光を基板２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装置に本発明の有機ＥＬ素子を適用した例を示したが、基板２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装置にも本発明を適用することができる。
さらに、本発明の有機ＥＬ素子の用途としては、前記の電子機器以外にも、照明やプリンタのヘッドなども挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の有機ＥＬ素子を備えた有機ＥＬ装置の配線構造説明図である。
【図２】図１の有機ＥＬ装置の平面模式図である。
【図３】図１の有機ＥＬ装置の要部断面模式図である。
【図４】電極と機能層との構成を模式的に示す図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は図１の有機ＥＬ装置の製造方法を説明する工程図である。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は図５に続く製造方法を説明する工程図である。
【図７】（ａ）〜（ｄ）は本発明の電子機器の実施形態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６０】
１…有機ＥＬ装置、２…基板、３…有機ＥＬ素子、１２…陰極、６０…正孔注入・輸送層、６２…発光層（有機発光層）、６３…ホスト層、６４…ホスト−ゲスト層、６６…ホールブロック層、６８…電子輸送層、１１０…機能層、１１１…画素電極（陽極）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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