(57)【要約】【課題】  有機ＥＬ装置において、陰極から発光層への電子注入性を向上させ、高い効率で発光を得ると共に、製造プロセス上の簡便性および安定性を確保する。【解決手段】  対向する陽極２３と陰極５０との間に、少なくとも発光層６０を備えた有機ＥＬ装置であって、発光層６０の表面に、インジウム（Ｉｎ）を混合した有機化合物を電子注入層５２として形成する。この構成によれば、反応活性な低仕事関数金属を用いることなく、陰極から発光層への電子注入性を向上させることができる。そのため、不活性雰囲気を要することなく、製造プロセスにおける素子の安定性を確保することができる。したがって、製造プロセスが簡略化され、製造コストを低減することができる。また、安定な金属であるＩｎを用いることで、酸素や水分に対する素子の耐久性が向上する。したがって、発光効率が高く安定した特性を有する有機ＥＬ装置を得ることができる。【選択図】        図５
2006032683.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する陽極と陰極との間に、少なくとも発光層を備えた有機ＥＬ装置であって、
前記発光層と前記陰極との間に、インジウム（Ｉｎ）を混合した有機化合物を電子注入層として備えていることを特徴とする有機ＥＬ装置。
【請求項２】
前記有機化合物が窒素を含有する複素環化合物及びそれらの誘導体であることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項３】
前記有機化合物が窒素を含有する縮合複素環化合物及びそれらの誘導体であることを特徴とする請求項１ないし請求項２のいずれかに記載の有機ＥＬ装置。
【請求項４】
前記有機化合物がピリジン環を有する化合物及びその誘導体であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の有機ＥＬ装置。
【請求項５】
前記有機化合物がピラジン環を有する化合物及びその誘導体であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の有機ＥＬ装置。
【請求項６】
前記有機化合物がフェナントロリン骨格を有する化合物及びその誘導体であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の有機ＥＬ装置。
【請求項７】
前記有機化合物がテトラ−２−ピリジニルピラジンであることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の有機ＥＬ装置。
【請求項８】
前記有機化合物がバソクプロインであることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の有機ＥＬ装置。
【請求項９】
前記有機化合物がバソフェナントロリンであることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の有機ＥＬ装置。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の有機ＥＬ装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ装置、有機ＥＬ装置の製造方法および電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、有機ＥＬ装置を構成する有機ＥＬ素子は、陽極と陰極との間に有機発光性材料を薄膜形成した構造となっている。そして、両電極から注入された電子と正孔とが発光層内で再結合し、励起したエネルギーが発光として放出される機構となっている。このような有機ＥＬ装置は、各電極と発光層との間の電荷注入障壁が問題となる。Tangらは陰極から電子を注入する際に問題となるエネルギー障壁を低下させるため、仕事関数の小さいマグネシウム（Ｍｇ）を使用した（Appl. Phys. Lett., 51, 913 (1987).（非特許文献１））。その際、Ｍｇは酸化しやすく、不安定であるので、比較的安定な銀（Ａｇ）との共蒸着により合金化して用いた。また、仕事関数の小さいカルシウム（Ｃａ）もよく用いられている。この場合、さらに保護層として、アルミニウム（Ａｌ）等の被膜が形成されている。
【０００３】
特開２００１−１０２１７５号公報（特許文献１）には、リチウム（Ｌｉ）などの低仕事関数金属と電子輸送性有機化合物を共蒸着の手法により特定量混合し、電子注入層とすることで、陰極にアルミニウム（Ａｌ）を用いても低電圧で駆動することが報告されている。
【０００４】
しかしながら、Ｍｇなどの合金電極を用いても電極の酸化等による素子劣化が起こる上、配線材料としての機能も考慮しなければならないので、合金電極では電極材料として制限を受ける。また、ＣａやＬｉなどの低仕事関数金属は、酸素や水分に対する反応性が高く、取り扱いが困難である。そのため、製造プロセスにおいて不活性雰囲気下を必要とするなど、製造コストを引き上げる要因となる。さらにこれら低仕事関数金属は、素子内または素子外から取り込まれた酸素や水分による影響を受けやすく、素子の安定性を低下させる。
【非特許文献１】Appl. Phys. Lett., 51, 913 (1987).
【特許文献１】特開２００１−１０２１７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、製造プロセスにおける安定性を確保することが可能であり、高い発光効率を得ることの出来る有機ＥＬ装置およびその製造方法の提供を目的とする。
また、良好な表示特性を有する電子機器の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の有機ＥＬ装置は、対向する陽極と陰極との間に、少なくとも発光層を備えた有機ＥＬ装置であって、前記発光層と前記陰極との間に、インジウム（Ｉｎ）を混合した有機化合物を電子注入層として備えていることを特徴とする。
この構成によれば、低仕事関数金属を用いることなく、陰極から発光層への電子注入効率を高め、発光効率を向上させることができる。また、Ｉｎは安定な金属であるため、製造プロセス上の取り扱いが容易である。さらに、酸素や水分に対する耐久性が高いため、素子の安定性を向上することができる。
【０００７】
また、前記有機化合物は、窒素を含有する複素環化合物及びそれらの誘導体とすることが望ましく、さらには、窒素を含有する縮合複素環化合物及びそれらの誘導体とすることが望ましい。
特に、前記有機化合物は、ピリジン環及びピラジン環、もしくはフェナントロリン骨格を有する化合物及びそれらの誘導体とことが望ましい。
【０００８】
そして、前記有機化合物は、テトラ−２−ピリジニルピラジン及びバソクプロイン、もしくはバソフェナントロリンであることが望ましい。
【０００９】
一方、本発明の電子機器は、上述した有機ＥＬ装置を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、良好な表示特性を有する電子機器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を詳しく説明する。なお、この実施の形態は、本発明の一部の態様を示すものであり、本発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下に示す各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材ごとに縮尺を異ならせてある。
【００１１】
［有機ＥＬ装置］
まず、本発明の有機ＥＬ装置の一実施形態を説明する。
（等価回路）
図１は、本実施形態の有機ＥＬ装置の配線構造を示す模式図であり、図１において符号１は有機ＥＬ装置である。この有機ＥＬ装置１は、スイッチング素子として薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いたアクティブマトリクス方式のもので、複数の走査線１０１と、各走査線１０１に対して直角に交差する方向に延びる複数の信号線１０２と、各信号線１０２に並列に延びる複数の電源線１０３とからなる配線構成を有し、走査線１０１と信号線１０２との各交点付近に画素領域Ｘを形成したものである。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線駆動回路１００が接続されている。また、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線駆動回路８０が接続されている。
【００１２】
さらに、画素領域Ｘ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ＴＦＴ１１２と、このスイッチング用ＴＦＴ１１２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１１３と、該保持容量１１３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ＴＦＴ１２３と、この駆動用ＴＦＴ１２３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画素電極（電極）２３と、この画素電極２３と共通陰極（電極）５０との間に挟み込まれた機能層１１０とが設けられている。このような画素電極２３と共通陰極５０と機能層１１０とにより、発光素子、すなわち有機ＥＬ素子が構成されている。
【００１３】
このような構成の有機ＥＬ装置１によれば、走査線１０１が駆動されてスイッチング用ＴＦＴ１１２がオン状態になると、そのときの信号線１０２の電位が保持容量１１３に保持され、該保持容量１１３の状態に応じて、駆動用ＴＦＴ１２３のオン・オフ状態が決まる。そして、駆動用ＴＦＴ１２３のチャネルを介して電源線１０３から画素電極２３に電流が流れ、さらに機能層１１０を介して共通陰極５０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。
【００１４】
（平面構成）
次に、本実施形態の有機ＥＬ装置１の具体的な態様を、図２〜５を参照して説明する。なお、図２は有機ＥＬ装置１の構成を模式的に示す平面図である。
【００１５】
図２に示すように本実施形態の有機ＥＬ装置１は、光透過性と電気絶縁性とを備える基板２０と、スイッチング用ＴＦＴ（図示せず）に接続された画素電極が基板２０上にマトリックス状に配置されてなる画素電極域（図示せず）と、画素電極域の周囲に配置されるとともに各画素電極に接続される電源線と、少なくとも画素電極域上に位置する平面視ほぼ矩形の画素部３（図２中一点鎖線枠内）とを備えて構成されている。なお、本実施形態において画素部３は、中央部分の実表示領域４（図中二点鎖線枠内）と、実表示領域４の周囲に配置されたダミー領域５（一点鎖線および二点鎖線の間の領域）とに区画されている。
【００１６】
実表示領域４には、それぞれ画素電極を有する発光素子Ｒ、Ｇ、ＢがＡ−Ｂ方向およびＣ−Ｄ方向に規則的に配置されている。
また、実表示領域４の図２中両側には、走査線駆動回路８０、８０が配置されている。この走査線駆動回路８０、８０は、ダミー領域５の下層側に位置して設けられている。
【００１７】
また、実表示領域４の図２中上方側には検査回路９０が配置されており、この検査回路９０はダミー領域５の下層側に配置されて設けられている。この検査回路９０は、有機ＥＬ装置１の作動状況を検査するための回路であって、例えば検査結果を外部に出力する検査情報出力手段（図示せず）を備え、製造途中や出荷時における表示装置の品質、欠陥の検査を行うことができるように構成されている。
【００１８】
走査線駆動回路８０および検査回路９０の駆動電圧は、所定の電源部から駆動電圧導通部３１０（図３参照）および駆動電圧導通部３４０（図４参照）を介して印加されている。また、これら走査線駆動回路８０および検査回路９０への駆動制御信号および駆動電圧は、この有機ＥＬ装置１の作動制御を司る所定のメインドライバなどから駆動制御信号導通部３２０（図３参照）および駆動電圧導通部３５０（図４参照）を介して送信および印加されるようになっている。なお、この場合の駆動制御信号とは、走査線駆動回路８０および検査回路９０が信号を出力する際の制御に関連するメインドライバなどからの指令信号である。
【００１９】
（断面構成）
図３は図２のＡ−Ｂ線に沿う断面図、図４は図２のＣ−Ｄ線に沿う断面図、図５は図３の要部拡大断面図である。図３、図４に示すように、有機ＥＬ装置１は、基板２０と封止基板３０とが封止樹脂４０を介して貼り合わされてなるものである。基板２０、封止基板３０および封止樹脂４０で囲まれた領域においては、封止基板３０の内面に水分や酸素を吸収するゲッター剤４５が貼着されている。また、その空間部は窒素ガスが充填されて窒素ガス充填層４６となっている。このような構成のもとに、有機ＥＬ装置１内部に水分や酸素が浸透するのが抑制され、これにより有機ＥＬ装置１はその長寿命化が図られたものとなっている。
【００２０】
基板２０としては、いわゆるトップエミッション型の有機ＥＬ装置の場合、この基板２０の対向側である封止基板３０側から発光光を取り出す構成であるので、透明基板及び不透明基板のいずれも用いることができる。不透明基板としては、例えば、アルミナ等のセラミック、ステンレススチール等の金属シートに表面酸化などの絶縁処理を施したものの他に、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などが挙げられる。
また、いわゆるボトムエミッション型の有機ＥＬ装置の場合には、基板２０側から発光光を取り出す構成であるので、基板２０としては、透明あるいは半透明のものが採用される。例えば、ガラス、石英、樹脂（プラスチック、プラスチックフィルム）等が挙げられ、特にガラス基板が好適に用いられる。なお、本実施形態では、基板２０側から発光光を取り出すボトムエミッション型とし、よって基板２０としては透明あるいは半透明のものを用いるようにする。
【００２１】
封止基板３０としては、例えば電気絶縁性を有する板状部材を採用することができる。また、封止樹脂４０は、例えば熱硬化樹脂あるいは紫外線硬化樹脂からなるものであり、特に熱硬化樹脂の一種であるエポキシ樹脂よりなっているのが好ましい。
【００２２】
また、図５に示すように、基板２０上には、画素電極２３を駆動するための駆動用ＴＦＴ１２３などを含む回路部１１が設けられている。この回路部１１は基板２０上に形成されたものである。すなわち、基板２０の表面には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および／またはＳｉＮを主体とするゲート絶縁層２８２が形成されている。
【００２３】
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１０１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。
【００２４】
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、前述した電源線１０３（図１参照、図５においてはソース電極２４３の位置に紙面垂直方向に延在する）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。
【００２５】
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の上層は、例えばアクリル系の樹脂成分を主体とする第２層間絶縁層２８４によって覆われている。この第２層間絶縁層２８４は、アクリル系の絶縁膜以外の材料、例えば、ＳｉＮ、ＳｉＯ2などを用いることもできる。そして、ＩＴＯからなる画素電極２３が、この第２層間絶縁層２８４の表面上に形成されるとともに、該第２層間絶縁層２８４に設けられたコンタクトホール２３ａ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２３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。
以上に説明した基板２０から第２層間絶縁層２８４までの層が、回路部１１を構成するものとなっている。
【００２６】
なお、走査線駆動回路８０および検査回路９０（図２参照）に含まれるＴＦＴ（駆動回路用ＴＦＴ）、すなわち、例えばこれらの駆動回路のうち、シフトレジスタに含まれるインバータを構成するＮチャネル型又はＰチャネル型のＴＦＴは、画素電極２３と接続されていない点を除いて前記駆動用ＴＦＴ１２３と同様の構造とされている。
【００２７】
画素電極２３が形成された第２層間絶縁層２８４の表面は、画素電極２３と、例えばＳｉＯ2などの親液性材料を主体とする親液性制御層２５と、アクリル樹脂やポリイミド樹脂などからなる有機隔壁層２２１とによって覆われている。なお、本実施形態における親液性制御層２５の「親液性」とは、少なくとも有機隔壁層２２１を構成するアクリル樹脂やポリイミド樹脂などの材料と比べて親液性が高いことを意味するものとする。そして、親液性制御層２５に設けられた開口部２５ａおよび有機隔壁層２２１に設けられた開口部２２１ａの開口内部が、画素領域を構成している。なお、各色表示領域（画素領域）の境界には、金属クロムをスパッタリングなどにて成膜した図示略のＢＭ（ブラックマトリクス）が、有機隔壁層２２１と親液性制御層２５との間に位置して形成されている。
【００２８】
（発光素子）
そして、各画素領域における画素電極２３の上方には、発光素子（有機ＥＬ素子）Ｒ、Ｇ、Ｂが設けられている。発光素子Ｒ、Ｇ、Ｂは、陽極として機能する画素電極２３と、この画素電極２３からの正孔を注入／輸送する正孔注入層７０と、有機ＥＬ物質からなる発光層６０（６０Ｒ、６０Ｇ、６０Ｂ）と、共通陰極５０とが順に形成されたことによって構成されている。そして、このような構成のもとに発光素子Ｒ、Ｇ、Ｂは、正孔注入層７０から注入された正孔と、共通陰極５０から送られてきた電子とが発光層６０で結合することにより、赤色、緑色あるいは青色の発光をなすようになっている。
【００２９】
陽極として機能する画素電極２３は、本例ではボトムエミッション型であることから透明導電材料によって形成されている。透明導電材料としてはＩＴＯが好適とされるが、これ以外にも、例えば酸化インジウム・酸化亜鉛系アモルファス透明導電膜（Indium Zinc Oxide ：ＩＺＯ／アイ・ゼット・オー）（登録商標））（出光興産社製）等を用いることができる。なお、本実施形態ではＩＴＯを用いるものとする。また、トップエミッション型である場合には、特に光透過性を備えた材料を採用する必要はなく、例えばＩＴＯの下層側にＡｌ等を設けて反射層として用いることもできる。
【００３０】
正孔注入層７０の形成材料としては、特に３，４−ポリエチレンジオシチオフェン／ポリスチレンスルフォン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）［商品名；バイトロン−ｐ（Bytron-p）：バイエル社製］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、さらにこれを水やイソプロピルアルコール等の極性溶媒に溶解させたものが好適に用いられる。なお、正孔注入層７０の形成材料としては、前記のものに限定されることなく種々のものが使用可能である。例えば、ポリスチレン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリアセチレンやその誘導体などを、適宜な分散媒、例えば前記のポリスチレンスルフォン酸に分散させたものなどが使用可能である。
なお、上述した画素電極２３を、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳによって構成することも可能である。この場合、１回の液相プロセスにより導電性および正孔注入性を有する陽極を形成することが可能になり、正孔注入層の形成を省略することができる。したがって、製造コストを低減することができる。
【００３１】
発光層６０を形成するための材料としては、蛍光あるいは燐光を発光することが可能な公知の発光材料が適宜用いられる。また、本実施形態では、フルカラー表示を行うべく、その発光波長帯域が光の三原色にそれぞれ対応して形成されている。すなわち、発光波長帯域が赤色に対応した発光層６０Ｒ、緑色に対応した発光層６０Ｇ、青色に対応した発光層６０Ｂの三つの発光層により、１画素が構成され、これらが階調して発光することにより、有機ＥＬ装置１が全体としてフルカラー表示をなすようになっている。
【００３２】
発光層６０の形成材料として特に限定はないが、例えば、（ポリ）フルオレン誘導体（ＰＦ）、（ポリ）パラフェニレンビニレン誘導体（ＰＰＶ）、ポリフェニレン誘導体（ＰＰ）、ポリパラフェニレン誘導体（ＰＰＰ）、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）、ポリチオフェン誘導体、ポリメチルフェニルシラン（ＰＭＰＳ）などのポリシラン系などが好適に用いられる。また、これらの高分子材料に、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素などの高分子系材料や、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、キナクリドン等の低分子材料をドープして用いることもできる。
なお、「高分子」とは、分子量が数百程度の所謂「低分子」よりも分子量の大きい重合体を意味し、上述の高分子材料には、一般に高分子と呼ばれる分子量１００００以上の重合体の他に、分子量が１００００以下のオリゴマーと呼ばれる低重合体が含まれる。
【００３３】
なお、本実施形態では、赤色の発光層６０Ｒの形成材料としてＭＥＨＰＰＶ（ポリ（３−メトキシ  ６−（３−エチルヘキシル）パラフェニレンビニレン）を、緑色の発光層６０Ｒの形成材料としてポリジオクチルフルオレンとＦ８ＢＴ（ジオクチルフルオレンとベンゾチアジアゾールの交互共重合体）の混合溶液を、青色の発光層６０Ｒの形成材料としてポリジオクチルフルオレンを用いている。また、これら各発光層６０については、特にその厚さについては制限がなく、また各色毎に好ましい厚さも変わるものの、例えば青色発光層６０Ｂの厚さとしては、６０〜７０ｎｍ程度とするのが好ましい。
【００３４】
（電子注入層）
また、発光層６０および有機隔壁層２２１の表面に、電子注入層５２が設けられている。電子注入層５２は、陰極５０から発光層６０への電子注入効率を高める機能を有するものである。この電子注入層５２の厚さとしては特に限定はないが、１０〜５００Åの範囲であることが好ましい。１０Å未満では電子注入層としての機能が十分に発揮されず、また５００Åを越えると駆動電圧が無視できない程度に高くなってしまうからである。
【００３５】
また、電子注入層を構成する有機化合物は、窒素を含有する複素環化合物及びそれらの誘導体を採用することが可能である。具体的には、バソクプロイン（２,９−ジメチル−４,７−ジフェニル−１,１０−フェナントロリン）及びパソフェナントロリン（４,７−ジフェニル−１,１０−フェナントロリン）を採用することが望ましい。
【００３６】
（陰極）
共通陰極５０は、図２ないし図４に示すように、実表示領域４およびダミー領域５の総面積より広い面積を備え、それぞれを覆うように形成されたものである。
共通陰極５０は化学的に安定な導電性材料であれば特に限定されることなく、任意のもの、例えば金属や合金などが使用可能であり、具体的にはＡｌ（アルミニウム）が好適に用いられる。この共通陰極５０の厚さとしては、１００ｎｍ〜５００ｎｍ程度とするのが好ましく、特に２００ｎｍ程度とするのが好ましい。１００ｎｍ未満では保護機能が十分に得られないおそれがあり、また５００ｎｍを越えると製造時における熱的負荷が高くなり、発光層６０に劣化や変質等の悪影響を及ぼすおそれがあるからである。なお、本実施形態ではＡｌによって陰極５０を形成している。また、特にトップエミッション型の有機ＥＬ装置とする場合には、十分に薄い補助陰極５０を形成してこれに透光性を持たせることが可能であり、あるいは透光性を有するＩＴＯ等の導電性材料を用いて陰極５０を形成することも可能である。
【００３７】
［有機ＥＬ装置の製造方法］
次に、本実施形態に係る有機ＥＬ装置１の製造方法の一例を、図６および図７を参照して説明する。なお、図６および図７に示す各断面図は、図２中のＡ−Ｂ線の断面図に対応しており、各製造工程順に示している。
まず、図６（ａ）に示すように、基板２０上の回路部１１の表面に、画素電極２３を形成する。具体的には、まず基板２０の全面を覆うように、ＩＴＯ等の導電材料からなる導電膜を形成する。その際、第２層間絶縁層２８４のコンタクトホール２３ａの内部に導電材料を充填してコンタクトを形成する。そして、この導電膜をパターニングすることにより画素電極２３を形成するとともに、コンタクトを介して駆動用ＴＦＴ１２３のドレイン電極２４４に導通させる。これと同時に、ダミー領域のダミーパターン２６も形成する。なお図３および図４では、画素電極２３およびダミーパターン２６を総称して画素電極２３としている。
【００３８】
なおダミーパターン２６は、実表示領域に形成されている画素電極２３と同様に島状に形成されているが、第２層間絶縁層２８４を介して下層のメタル配線へ接続しない構成とされている。もちろん、表示領域に形成されている画素電極２３とは異なる形状であってもよい。なお、この場合、ダミーパターン２６は少なくとも前記駆動電圧導通部３１０（３４０）の上方に位置するものも含むものとする。
【００３９】
次いで、図６（ｂ）に示すように、画素電極２３、ダミーパターン２６上、および第２層間絶縁層２８４上に、絶縁層である親液性制御層２５を形成する。なお、画素電極２３においては一部が開口する態様にて親液性制御層２５を形成し、開口部２５ａ（図３も参照）において画素電極２３からの正孔移動が可能とされている。続いて、親液性制御層２５において、異なる２つの画素電極２３の間に位置して形成された凹状部に、ＢＭ（図示せず）を形成する。具体的には、親液性制御層２５の前記凹状部に対して、金属クロムを用いスパッタリング法にて成膜する。
【００４０】
次いで、図６（ｃ）に示すように、親液性制御層２５の所定位置、詳しくは前記ＢＭを覆うように有機隔壁層２２１を形成する。具体的な有機隔壁層２２１の形成方法としては、例えばアクリル樹脂やポリイミド樹脂などのレジストを溶媒に溶解したものを、スピンコート法、ディップコート法などの各種塗布法により塗布して有機質層を形成する。なお、有機質層の構成材料は、後述するインクの溶媒に溶解せず、しかもエッチングなどによってパターニングし易いものであればどのようなものでもよい。
続いて、有機質層をフォトリソグラフィ技術、エッチング技術を用いてパターニングし、有機質層に隔壁開口部２２１ａを形成することにより、開口部２２１ａに壁面を有した有機隔壁層２２１を形成する。なお、この場合、有機隔壁層２２１は、少なくとも前記駆動制御信号導通部３２０の上方に位置するものを含むものとする。
【００４１】
次いで、有機隔壁層２２１の表面に、親液性を示す領域と、撥液性を示す領域とを形成する。本実施形態においては、プラズマ処理によって各領域を形成する。そのプラズマ処理は、予備加熱工程と、有機隔壁層２２１の上面および開口部２２１ａの壁面ならびに画素電極２３の電極面２３ｃおよび親液性制御層２５の上面をそれぞれ親液性にする親インク化工程と、有機隔壁層の上面および開口部の壁面を撥液性にする撥インク化工程と、冷却工程とによって構成される。
【００４２】
すなわち、基材（隔壁などを含む基板２０）を所定温度、例えば７０〜８０℃程度に加熱し、次いで親インク化工程とし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。次いで、撥インク化工程として大気圧下で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材を室温まで冷却することで、親液性および撥液性が所定箇所に付与されることとなる。
【００４３】
なお、このＣＦ4プラズマ処理においては、画素電極２３の電極面２３ｃおよび親液性制御層２５についても多少の影響を受けるが、画素電極２３の材料であるＩＴＯおよび親液性制御層２５の構成材料であるＳｉＯ2、ＴｉＯ2などはフッ素に対する親和性に乏しいため、親インク化工程で付与された水酸基がフッ素基で置換されることがなく、親液性が保たれる。
【００４４】
（正孔注入層の形成）
次いで、正孔注入層形成工程によって正孔注入層７０を形成する。この正孔注入層形成工程では、液滴吐出法として、特にインクジェット法が好適に採用される。すなわち、このインクジェット法により、正孔注入層形成材料を電極面２３ｃ上に選択的に配し、これを塗布する。その後、乾燥処理および熱処理を行い、画素電極２３上に正孔注入層７０を形成する。正孔注入層７０の形成材料としては、例えば前記のＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを水やイソプロピルアルコールなどの極性溶媒に溶解させたものが用いられる。
【００４５】
ここで、このインクジェット法による正孔注入層７０の形成にあたっては、まず、インクジェットヘッド（図示略）に正孔注入層形成材料を充填し、インクジェットヘッドと基材（基板２０）とを相対移動させながら、インクジェットヘッドの吐出ノズルを親液性制御層２５に形成された前記開口部２５ａ内に位置する電極面２３ｃに対向させる。そして、１滴当たりの液量が制御された液滴を吐出ノズルから電極面２３ｃに吐出する。次に、吐出後の液滴を乾燥処理し、正孔注入層材料に含まれる分散媒や溶媒を蒸発させることにより、正孔注入層７０を形成する。
【００４６】
このとき、吐出ノズルから吐出された液滴は、親液性処理がなされた電極面２３ｃ上にて広がり、親液性制御層２５の開口部２５ａ内に満たされる。その一方で、撥インク処理された有機隔壁層２２１の上面では、液滴がはじかれて付着しない。したがって、液滴が所定の吐出位置からずれて、液滴の一部が有機隔壁層２２１の表面にかかったとしても、該表面が液滴で濡れることがなく、弾かれた液滴が親液性制御層２５の開口部２５ａ内に引き込まれる。
なお、この正孔注入層形成工程以降では、各種の形成材料や形成した要素の酸化・吸湿を防止すべく、窒素雰囲気、アルゴン雰囲気などの不活性ガス雰囲気で行うことが好ましい。
【００４７】
（発光層の形成）
次いで、図７（ｄ）に示すように、発光層形成工程による発光層６０の形成を行う。この発光層形成工程では、前記の正孔注入層７０の形成と同様に、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。すなわち、インクジェット法により、発光層形成材料を正孔注入層７０上に吐出し、その後、乾燥処理および熱処理を行うことにより、有機隔壁層２２１に形成された開口部２２１ａ内に発光層６０を形成する。この発光層６０の形成は、その色毎に行う。なお、インクジェット法（液滴吐出法）を用いることにより、発光層６０の形成材料を、所定位置、すなわち画素領域のみに選択的に配置することが可能であり、また個々の位置において吐出量を変えることも可能である。また、前記発光層形成工程では、正孔注入層７０の再溶解を防止するため、発光層形成材料に用いる溶媒として、正孔注入層７０に対して不溶な無極性溶媒を用いる。一方、焼成温度としては１５０℃〜２００℃の範囲とするのが好ましい。１５０℃未満では、形成材料が十分に硬化せず、したがって後述するようにその上に青色発光層の形成材料が設けられると、形成材料どうしが混ざり合ってしまうおそれがあるからである。また、２００℃を越えると、形成材料が熱により変質し劣化してしまうおそれがあるからである。
【００４８】
（電子注入層の形成）
次いで、図７（ｅ）に示すように、発光層６０および有機隔壁層２２１を覆うように電子注入層５２を形成する。電子注入層５２の形成は、いかなる薄膜形成法であってもよく、たとえば蒸着法が使用できる。この場合には、１×１０-6ｔｏｒｒ程度の真空下で、Ｉｎ及び有機化合物を共蒸発させ、発光層６０および有機隔壁層２２１の表面に堆積させて、電子注入層５２を形成する。また、溶液からの塗布で薄膜形成が可能な場合には、スピンコーティング法やインクジェット法などの溶液からの塗布法が使用できる。
【００４９】
（陰極の形成）
次いで、陰極５０を形成する。陰極５０には、空気中で安定に使用できる導電性材料であれば限定はないが、特に配線電極として一般に広く使用されているＡｌが好ましい。
【００５０】
その後、図７（ｆ）に示すように、封止基板３０により基板２０の表面を封止する。この封止工程では、内側にゲッター剤４５を貼り付けた封止基板３０を、基板２０に対して封止樹脂４０により接着する。この封止工程は、窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガス雰囲気中で行うのが好ましい。これにより、基板２０、封止基板３０および封止樹脂４０によって包囲される空間に、不活性ガスが気密封止される。
以上により、本実施形態の有機ＥＬ装置１が形成される。
【００５１】
以上に詳述したように、本実施形態の有機ＥＬ装置およびその製造方法では、Ｉｎを混合した有機化合物を電子注入層として形成する構成とした。この構成によれば、反応活性な低仕事関数金属を用いることなく、陰極から発光層への電子注入性を向上させることができる。そのため、不活性雰囲気を要することなく、製造プロセスにおける素子の安定性を確保することができる。したがって、製造プロセスが簡略化され、製造コストを低減することができる。また、反応性の低い金属であるＩｎを用いることで、酸素や水分に対する素子の耐久性が向上する。したがって、発光効率が高く安定した特性を有する有機ＥＬ装置を得ることができる。
【００５２】
［電子機器］
次に、本発明の電子機器について、図８を用いて説明する。図８は、本実施形態の有機ＥＬ装置を備えた携帯電話の斜視図である。図８において符号１０００は携帯電話本体を示し、符号１００１は表示部を示している。この携帯電話１０００は、本実施形態の有機ＥＬ装置からなる表示部１００１を備えているので、良好な表示特性を発揮することができる。
本実施形態の電子機器としては、このような携帯電話以外にも、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置や、腕時計型電子機器、フラットパネルディスプレイ（例えばテレビ）などにも適用可能である。
【００５３】
なお、本発明は上述の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で種々変形して実施することができる。例えば、上記実施形態では発光層６０に高分子材料を用いたが、この代わりに低分子材料を用いることもできる。また、上述の回路部１１の構成はほんの一例であり、これ以外の構成を採ることも可能である。
【実施例１】
【００５４】
ガラス基板の上面にＩＴＯからなる陽極電極を形成し、その上面にＰＥＤＯＴ／ＰＳＳからなる正孔注入層を形成し、その上面にポリジオクチルフルオレンとＦ８ＢＴ（ジオクチルフルオレンとベンゾチアジアゾールの交互共重合体）の混合溶液を用いて発光層を形成した。
その発光層の上面に、Ｉｎとバソクプロインとを同時に真空蒸着することにより、電子注入層を形成した。真空蒸着には、窒素雰囲気のグローブボックス内に配置された真空蒸着装置を使用した。蒸着開始時の真空度は４×１０−６ｔｏｒｒ程度である。Ｉｎとバソクプロインのモル比が１対１になるよう成膜速度を調整し、１５０Å成膜した。
その電子注入層の上面に陰極となるＡｌを２０００Å真空蒸着により成膜した。
その後、封止基板により全体を封止した。
このように形成した有機ＥＬ装置において、陽極電極であるＩＴＯと陰極電極であるＡｌの間に直流電圧を印加し、発光層からの発光の輝度を測定した。図９中の丸プロットは輝度−電圧特性、図１０及び図１１中の丸プロットは電流効率−輝度特性を示すものである。
【００５５】
（比較例１）
実施例１と同様に発光層までを形成した。
その発光層の上面に、バソクプロインを真空蒸着法により１５０Å成膜した。次いで、Ａｌを２０００Å真空蒸着により成膜した。
その後、封止基板により全体を封止した。
このように形成した有機ＥＬ装置において、陽極電極であるＩＴＯと陰極電極であるＡｌの間に直流電圧を印加し、発光層からの発光の輝度を測定した。図９、図１０中の三角プロットはそれぞれ輝度―電圧特性、電流効率―輝度特性を示すものである。実施例１のＩｎを混合した電子注入層を用いた素子の方が駆動電圧が低く、高効率であることがわかった。
【００５６】
（比較例２）
実施例１と同様に発光層までを形成した。
その発光層の上面に、カルシウム（Ｃａ）を真空蒸着法により２００Å成膜した。次いで、Ａｌを２０００Å真空蒸着により成膜した。
その後、封止基板により全体を封止した。
このように形成した有機ＥＬ装置において、陽極電極であるＩＴＯと陰極電極であるＡｌの間に直流電圧を印加し、発光層からの発光の輝度を測定した。図１１中の四角プロットは電流効率―輝度特性を示すものである。実施例１のＩｎを混合した電子注入層を有する素子の方がＣａ陰極を用いた素子よりも高効率であることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】実施形態の有機ＥＬ装置の配線構造を示す模式図である。
【図２】実施形態の有機ＥＬ装置の構成を模式的に示す平面図である。
【図３】図２のＡ−Ｂ線に沿う側面断面図である。
【図４】図２のＣ−Ｄ線に沿う側面断面図である。
【図５】図３の要部拡大断面図である。
【図６】有機ＥＬ装置の製造方法を工程順に説明する断面図である。
【図７】有機ＥＬ装置の製造方法を工程順に説明する断面図である。
【図８】実施形態の有機ＥＬ装置を備えた携帯電話の斜視図である。
【図９】実施例１と比較例１における輝度−電圧特性である。
【図１０】実施例１と比較例１における電流効率−輝度特性である。
【図１１】実施例１と比較例２における電流効率−輝度特性である。
【符号の説明】
【００５８】
２３陽極、５０陰極、５２電子注入層、６０発光層。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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