(57)【要約】【課題】  輝度むらがなく、かつ発光安定性に優れた有機ＥＬ装置およびその製造方法、ならびに電子機器を提供する。【解決手段】  本発明の有機ＥＬ装置の製造方法は、結晶性有機材料を含む有機層を前記結晶性有機材料の融点より高い温度で加熱した後、冷却することを含む。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
結晶性有機材料を含む有機層を前記結晶性有機材料の融点より高い温度で加熱した後、冷却することを含む、有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記有機層の冷却速度が５０℃／秒以上である、有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記有機層の加熱を不活性ガス雰囲気下または減圧下で行なう、有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかにおいて、
前記有機層は、発光層、正孔輸送／注入層、および電子輸送／注入層のうち少なくとも１つである、有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項５】
第１基体の上方に第１電極を形成した後、前記第１基体および前記第１電極の上方に、第１結晶性有機材料を含む第１有機層を形成することにより、第１の部分を形成すること、
第２基体の上方に第２電極を形成した後、前記第２基体および前記第２電極の上方に、第２結晶性有機材料を含む第２有機層を形成することにより、第２の部分を形成すること、および
前記第１有機層および前記第２有機層を介して前記第１の部分と前記第２の部分とを接合させた状態で、前記第１結晶性有機材料の融点および前記第２結晶性有機材料の融点の両方より高い温度で前記第１および第２有機層を加熱した後、冷却すること、
を含む、有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項６】
第１および第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に配置され、結晶性有機材料を含む有機層と、
を含み、
前記有機層は結晶成分を実質的に含まない、有機ＥＬ装置。
【請求項７】
第１および第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に配置され、結晶性有機材料を含む有機層と、
を含み、
前記有機層は、前記結晶性有機材料の融点より高い温度で加熱した後、冷却することにより得られた、有機ＥＬ装置。
【請求項８】
第１基体と、
前記第１基体の上方に配置された第１電極と、
前記第１基体および前記第１電極の上方に配置され、第１結晶性有機材料を含む第１有機層と、
前記第１有機層上に配置された第２有機層と、
前記第２有機層の上方に配置された第２電極と、
前記第２電極および前記第２有機層の上方に配置され、第２結晶性有機材料を含む第２基体と、
を含み、
前記第１および第２有機層は結晶成分を実質的に含まない、有機ＥＬ装置。
【請求項９】
請求項８において、
前記第１および第２有機層は、前記第１結晶性有機材料の融点および前記第２結晶性有機材料の融点の両方より高い温度に加熱した後、冷却することにより得られた、有機ＥＬ装置。
【請求項１０】
請求項６ないし９のいずれかに記載の有機ＥＬ装置を含む、電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機電子デバイス全般を対象とし、特に有機ＥＬ装置およびその製造方法、ならびに電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ装置は、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）により光を生じる発光装置であり、陽極および陰極と、この陽極と陰極との間に配置された、有機材料を含む有機層とを含む。この有機層としては、光を放出する発光層に加えて、陽極バッファ層となる正孔輸送／注入層や、陰極バッファ層となる電子輸送／注入層が挙げられる。一般に、有機ＥＬ装置は、陽極および陰極からそれぞれ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光として放出される。
【０００３】
有機ＥＬ装置においては、有機層に含まれる有機材料を適宜選択することにより、発光色の制御が容易である。また、有機ＥＬ装置は、低電力で駆動する効率の良い自発光素子として、ディスプレイ市場で製品化が期待されている。
【０００４】
有機ＥＬ装置の特性に大きな影響を与える因子として、例えば、有機層表面の平滑性や、有機層が複数の層からなる場合における層同士の密着性が挙げられる。有機層表面の平滑性が低かったり、あるいは層同士の密着性が低かったりすると、発光の均一性が低下したり、電極と有機層との接触具合が悪くなったりする場合がある。
【０００５】
中でも、有機層が結晶性有機材料を含む場合、有機層中に微結晶が存在することにより、輝度むらが生じたり、発光安定性が低下したりする場合がある。
【特許文献１】特開２００３−２８２２４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、輝度むらがなく、かつ発光安定性に優れた有機ＥＬ装置およびその製造方法、ならびに前記有機ＥＬ装置を含む電子機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明の有機ＥＬ装置の製造方法は、
結晶性有機材料を含む有機層を前記結晶性有機材料の融点より高い温度で加熱した後、冷却することを含む。
【０００８】
本発明において、「結晶性有機材料」とは、融点より高い温度で加熱した後、自然放置すると、少なくとも一部に結晶成分が生成する有機材料をいい、「自然放置」とは、冷却装置を使用せずに室温に放置することをいう。
【０００９】
なお、本発明において、「Ａ」の上方に「Ｂ」を形成するとは、「Ａ」の上に直接「Ｂ」を形成する場合、もしくは「Ａ」の上に「Ａ」および「Ｂ」と異なる他の部材を介して「Ｂ」を形成する場合を含む。
【００１０】
本発明の有機ＥＬ装置の製造方法によれば、結晶成分を実質的に含まない前記有機層を得ることができる。これにより、輝度むらがなく、かつ発光安定性に優れた有機ＥＬ装置を得ることができる。本発明において、「有機層が結晶成分を実質的に含まない」ことは、例えば、後述するＴＭＤＳＣを用いた有機層について測定を行なった場合、融点を示す融解ピーク（例えば図１２でいう融解ピークＭ２）以外の融解ピークが検出されないこと、ならびに、融解ピーク（Ｍ２）より低温領域に結晶化ピーク（Ｃ１）（図１２参照）が検出されることにより、確認することができる。
【００１１】
なお、完全に結晶化したサンプルにおいては、融解ピークは１つしか検出されない（図１３参照）。これに対して、アモルファスを含むサンプルにおいては、低温領域において結晶化が起こり、かつ、結晶成分の融解が起こるため、融解ピーク（Ｍ２）および結晶化ピーク（Ｃ１）の両方が検出される（図１１参照）。また、微結晶を含むサンプルと比較して、アモルファスを含むサンプルでは、結晶化ピーク（Ｃ１）がより低温領域に存在する。
【００１２】
ここで、上記本発明の有機ＥＬ装置の製造方法において、前記有機層の冷却速度が５０℃／秒以上であることができる。
【００１３】
ここで、上記本発明の有機ＥＬ装置の製造方法において、前記有機層の加熱を不活性ガス雰囲気下または減圧下で行なうことができる。ここで、「不活性ガス」とは、前記有機層と反応しないガスをいう。
【００１４】
ここで、上記本発明の有機ＥＬ装置の製造方法において、前記有機層は、発光層、正孔輸送／注入層、および電子輸送／注入層のうち少なくとも１つであることができる。
【００１５】
（２）本発明の有機ＥＬ装置の製造方法は、
第１基体の上方に第１電極を形成した後、前記第１基体および前記第１電極の上方に、第１結晶性有機材料を含む第１有機層を形成することにより、第１の部分を形成すること、
第２基体の上方に第２電極を形成した後、前記第２基体および前記第２電極の上方に、第２結晶性有機材料を含む第２有機層を形成することにより、第２の部分を形成すること、および
前記第１有機層および前記第２有機層を介して前記第１の部分と前記第２の部分とを接合させた状態で、前記第１結晶性有機材料の融点および前記第２結晶性有機材料の融点の両方より高い温度で前記第１および第２有機層を加熱した後、冷却すること、
を含む。
【００１６】
本発明の有機ＥＬ装置の製造方法によれば、結晶成分を実質的に含まない前記第１および第２有機層を得ることができる。これにより、輝度むらがなく、かつ発光安定性に優れた有機ＥＬ装置を得ることができる。
【００１７】
（３）本発明の有機ＥＬ装置は、
第１および第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に配置され、結晶性有機材料を含む有機層と、
を含み、
前記有機層は結晶成分を実質的に含まないことができる。
【００１８】
本発明の有機ＥＬ装置によれば、前記有機層が結晶成分を実質的に含まないことにより、輝度むらがなく、かつ発光安定性に優れている。
【００１９】
（４）本発明の有機ＥＬ装置は、
第１および第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に配置され、結晶性有機材料を含む有機層と、
を含み、
前記有機層は、前記結晶性有機材料の融点より高い温度で加熱した後、冷却することにより得られる。
【００２０】
本発明の有機ＥＬ装置によれば、結晶成分を実質的に含まない前記有機層を得ることができる。これにより、本発明の有機ＥＬ装置は、輝度むらがなく、かつ発光安定性に優れている。
【００２１】
（５）本発明の有機ＥＬ装置は、
第１基体と、
前記第１基体の上方に配置された第１電極と、
前記第１基体および前記第１電極の上方に配置され、第１結晶性有機材料を含む第１有機層と、
前記第１有機層上に配置された第２有機層と、
前記第２有機層の上方に配置された第２電極と、
前記第２電極および前記第２有機層の上方に配置され、第２結晶性有機材料を含む第２基体と、
を含み、
前記第１および第２有機層は結晶成分を実質的に含まない。
【００２２】
本発明の有機ＥＬ装置によれば、結晶成分を実質的に含まない前記有機層を含むことにより、輝度むらがなく、かつ発光安定性に優れている。
【００２３】
ここで、上記本発明の有機ＥＬ装置において、前記第１および第２有機層は、前記第１結晶性有機材料の融点および前記第２結晶性有機材料の融点の両方より高い温度で加熱した後、冷却することにより得られる。
【００２４】
（６）本発明の電子機器は、上記本発明の有機ＥＬ装置を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明に好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２６】
１．有機ＥＬ装置
図１は、本発明の一実施形態の有機ＥＬ装置１００を模式的に示す斜視図である。図２は、本発明の一実施形態の有機ＥＬ装置１００を模式的に示す平面図である。図２においては、有機ＥＬ装置１００のうち第１電極（陽極）２０および第２電極（陰極）２２の平面構造のみを示している。なお、本実施の形態においては、第１電極が陽極２０であり、第２電極が陰極２２である場合について説明するが、本発明の有機ＥＬ装置において、第１電極が陰極であり、第２電極が陽極であってもよい。
【００２７】
有機ＥＬ装置１００は、第１および第２電極２０，２２と、有機層（第１および第２有機層）３０，４０とを含む。有機ＥＬ装置１００は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、またはＢ（青）の光を発光することができる。有機ＥＬ装置１００は、図１に示すように、両電極間に電圧（例えば１０Ｖ以下の電圧）を印加することにより、第１および第２基体１０，１２の両側から光を良好に取り出すことができる。
【００２８】
より具体的には、有機ＥＬ装置１００は、図１に示すように、第１基体１０と、第１電極２０と、第１有機層３０と、第２有機層４０と、第２電極２２と、第２基体１２とを含むことができる。第１電極２０は、第１基体１０の上方に配置されている。第１有機層３０は、第１基体１０および第１電極２０の上方に配置され、第１結晶性有機材料を含む。第２有機層４０は、第１有機層３０上に配置され、第２結晶性有機材料を含む。第２電極２２は、第２有機層４０の上方に配置されている。第２基体１２は、第２電極２２および第２有機層４０の上方に配置されている。
【００２９】
１．１．有機層
有機層３０，４０は結晶成分を実質的に含まない。有機層３０，４０はいずれも、第１電極２０と第２電極２２との間に配置されている。第１有機層３０は（第１）結晶性有機材料を含み、第２有機層４０は（第２）結晶性有機材料を含む。有機層は、結晶性有機材料の融点より高い温度で加熱した後、冷却することにより得られる。より具体的には、有機層３０，４０は、前記第１結晶性有機材料の融点および前記第２結晶性有機材料の融点の両方より高い温度に加熱した後、冷却することにより得ることが好ましい。
【００３０】
なお、本実施の形態においては、有機ＥＬ装置１００が有機層３０，４０を含む例について示したが、有機ＥＬ装置１００が発光装置として機能するためには、発光機能を有する有機層（発光層）を少なくとも含んでいればよい。
【００３１】
有機ＥＬ装置１００は、発光層に注入された正孔と電子とが結合することにより、光を発生する。本実施の形態の有機ＥＬ装置１００においては、有機層３０が正孔輸送／注入層であり、有機層４０が発光機能を有する発光層であることができる。または、有機層３０が発光機能を有する発光層であり、有機層４０が電子輸送／注入層であることができる。あるいは、有機層３０が正孔輸送／注入層であり、有機層４０が発光層と電子輸送／注入層との積層体であってもよい。または、有機層３０が正孔輸送／注入層と発光機能を有する発光層との積層体であり、有機層４０が電子輸送／注入層であってもよい。有機層３０（有機層４０）が複数の層からなる場合、第１（第２）結晶性有機材料とは、結晶性有機材料を含むすべての層に含まれる結晶性有機材料をいう。
【００３２】
有機層３０が正孔輸送／注入層を含む場合、正孔輸送／注入層に使用される正孔輸送材料としては、特に限定されないが、例えばＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ（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）や、トリフェニルアミン骨格を有する高分子材料が挙げられる。トリフェニルアミン骨格を有する高分子材料としては、以下に示される化合物１（商品名：「ＡＤＳ２５４ＢＥ」，ＡＤＳ社製）を採用することができる。
【化１】
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【００３３】
有機層３０，４０が発光層を含む場合、該発光層に使用可能な有機発光材料としては、例えば、ポリビニルカルバゾール、ポリフルオレン系高分子誘導体、（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、あるいは上記高分子材料に有機発光材料をドープしたものを使用することができる。ドープする物質としては、例えば、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、キナクリドン等が挙げられる。
【００３４】
さらに、有機層３０，４０が発光層を含む場合、該発光層に使用可能な赤色発光材料としては、例えばＭＥＨ−ＰＰＶ（poly Methoxy（2-ethyl）hexyloxy paraphenylene vinylene）を、青色発光材料としては、例えばポリジオクチルフルオレンを、緑色発光材料としては例えばＰＰＶ（poly（para-phenylene vinylene））を用いることができる。
【００３５】
有機層４０が電子輸送／注入層を含む場合、電子輸送／注入層に使用される電子輸送／注入材料としては、例えば、アルカリ金属のハロゲン化物を用いることができる。
【００３６】
これらの有機材料は、本発明の有機層に含まれる結晶性有機材料として用いることができ、融点より高い温度で加熱した後、自然放冷すると、少なくとも一部に結晶成分が生成する可能性があるものである。
【００３７】
１．２．第１基体および第２基体
有機ＥＬ装置１００は、図１に示すように、第１および第２基体１０，１２の両方から光を取り出す構成を有することができる。この場合、第１および第２基体１０，１２としては、光透過性（透明または半透明）の基体が採用され、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）等からなる基体が用いられる。
【００３８】
なお、有機ＥＬ装置１００が、第１および第２基体１０，１２のうちいずれか一方から光を取り出す構成を有する場合、第１および第２基体１０，１２のうち光を取り出さない側の基体は、光透過性の基体および光透過性を有さない基体のいずれも用いることができる。光透過性を有さない基体としては、例えば、アルミナ等のセラミックス、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、あるいは熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などが挙げられる。
【００３９】
１．３．第１および第２電極
本実施の形態の有機ＥＬ装置１００においては、第１および第２電極２０，２２は、図２に示すように、互いに直交する方向に延びているが、第１および第２電極２０，２２の平面構造はこれに限定されるわけではない。
【００４０】
本実施の形態の有機ＥＬ装置１００においては、第１電極２０および第２電極２２がいずれも、光透過性の導電材料（例えば、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（Indium Tin Oxide）を用いることができるが、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材料（Indium Zinc Oxide：ＩＺＯ／アイ・ゼット・オー）（登録商標），（出光興産（株）製）等を用いることができる。なお、有機ＥＬ装置１００の光の取り出し方向によっては、第１および第２電極２０，２２が光透過性を有さない導電材料で形成されていてもよい。
【００４１】
２．有機ＥＬ装置の製造方法
次に、本実施形態にかかる有機ＥＬ装置１００の製造方法の一例を、図３〜図９を参照して説明する。
【００４２】
２．１．第１の部分１１０の形成
まず、図３に示すように、公知の手法によって、第１基体１０の全面を覆うように、第１電極２０となる透明導電層（図示せず）を形成する。透明導電層は例えば、真空蒸着法やスパッタリング法により形成することができる。次に、この透明導電層をパターニングすることにより、光透過性の第１電極２０を形成する。
【００４３】
次いで、液相プロセスによって、第１基体１０および第１電極２０の上方に、第１結晶性有機材料を含む第１有機層３０を形成する。より具体的には、第１結晶性有機材料を溶媒に溶解または分散させた液を調製し、この液を第１基体１０および第１電極２０の上に塗布することにより、第１有機層３０を形成する。第１有機層３０は上述したように、正孔輸送／注入層、発光層、または正孔輸送／注入層と発光層との積層体であることができる。
【００４４】
ここで、液相プロセスとは、成膜したい材料を溶解もしくは分散させることで液状体とし、この液状体を用いてスピンコート法、ディップ法、または液滴吐出法（インクジェット法）等により、薄膜を作製する方法である。スピンコート法やディップ法は全面塗布に適しているのに対し、液滴吐出法は任意の箇所に薄膜をパターニングすることができる。
【００４５】
また、この液相プロセスは、以下に述べる第２有機層４０の成膜工程においても同様に適用することができる。この液相プロセスによれば、数ｎｍ〜数百ｎｍの薄膜を作製することができる。
【００４６】
第１結晶性有機材料を溶解させる溶媒としては、キシレンを採用することが好ましい。なお、キシレン以外の溶媒を採用してもよく、例えば、シクロへキシルベンゼン、ジハイドロベンゾフラン、トリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼン等を用いることができる。なお、上記液相プロセスにより得られた第１有機層３０から溶媒を除去することが好ましい。溶媒の除去は、減圧乾燥により行なうことがより好ましい。例えば、例えば図６に示されるチャンバ２００内で溶媒の除去を行なうことができる。
【００４７】
以上の工程により、第１基体１０および第１電極２０の上方に第１有機層３０が配置された第１の部分１１０が得られる（図３参照）。
【００４８】
２．２．第２の部分１２０の形成
次に、図４に示すように、公知の手法によって、第２基体１２の全面を覆うように、第２電極２２となる透明導電層（図示せず）を形成する。そして、この透明導電層をパターニングすることにより、光透過性の第２電極２２を形成する。第２電極２２は、上述の第１電極２０の形成方法と同じ方法によって形成することができる。
【００４９】
次いで、液相プロセスによって、第２基体１２および第２電極２２の上方に、第２結晶性有機材料を含む第２有機層４０を形成する。より具体的には、第２結晶性有機材料を溶媒に溶解または分散させてから、この溶媒を第２基体１２および第２電極２２の上に塗布することにより、第２有機層４０を形成する。第２有機層４０は、上述の第１有機層３０の形成方法と同じ方法によって形成することができる。第２有機層４０は上述したように、発光層、発光層と電子輸送／注入層との積層体、または電子輸送／注入層であることができる。
【００５０】
また、この液相プロセスは、以下に述べる第２有機層４０の成膜工程においても同様に適用することができる。この液相プロセスによれば、数ｎｍ〜数百ｎｍの薄膜を作製することができる。
【００５１】
第２結晶性有機材料を溶解させる溶媒としては、上述の第１結晶性有機材料を溶解させる溶媒として例示したものを用いることができる。なお、上述の第１有機層３０の場合と同様に、上記液相プロセスにより得られた第２有機層４０から溶媒を除去することが好ましい。溶媒の除去は、減圧乾燥により行なうことがより好ましい。
【００５２】
以上の工程により、第２基体１２および第２電極２２の上方に第２有機層４０が配置された第２の部分１２０が得られる（図４参照）。
【００５３】
２．３．第１の部分と第２の部分との接合
次いで、図５に示すように、第１の部分１１０と第２の部分１２０とを張り合わせる。より具体的には、第１の部分１１０の第１有機層３０の表面３０ａと、第２の部分１２０の第２有機層４０の表面４０ａとを接合させた状態で、第１有機層３０に含まれる第１結晶性有機材料の融点および第２有機層４０に含まれる第２結晶性有機材料の融点の両方より高い温度で第１および第２有機層３０，４０を加熱した後、冷却する。
【００５４】
ここで、図５に示すように、第１電極２０と第２電極２２とが互いに直交する方向に第１の部分１１０と第２の部分１２０とを張り合わせる。なお、第１の部分１１０と第２の部分１２０との接合体を持ち上げる治具としては、例えば図８（ａ）〜図８（ｄ）に示されるアーム２１０を用いることができる。
【００５５】
有機層（第１および第２有機層）３０，４０の加熱は、例えば図７に示されるチャンバ２００内で行なうことができる。また、有機層（第１および第２有機層）３０，４０の冷却は、例えば図９に示されるチャンバ２２０内で行なうことができる。
【００５６】
有機層（第１および第２有機層３０，４０）の加熱処理は、不活性ガス雰囲気下または減圧下で行なうことが好ましい。不活性ガスとしては、特に限定されないが、例えば、アルゴンガス、窒素ガス、ヘリウムガスが挙げられる。また、減圧条件は、例えば約５Ｔｏｒｒ以下であることが好ましく、０．１Ｔｏｒｒ以下であることがより好ましい。
【００５７】
加熱温度は、第１結晶性有機材料の融点および第２結晶性有機材料の融点より高く、第１結晶性有機材料の分解温度または昇華温度より低く、かつ、第２結晶化有機材料の分解温度または昇華温度より低いことが望ましい。また、加熱時間は、前記第１および第２結晶性有機材料の種類や加熱温度に応じて適宜決定することができるが、３０分間以上であることが好ましく、通常１〜３時間である。
【００５８】
冷却温度は０℃以下であることが好ましく、−１０℃以下であることがより好ましい。冷却温度が２０℃を超えると、微結晶が析出しやすくなることがある。
【００５９】
有機層（第１および第２有機層３０，４０）の冷却は、冷却媒を用いて行なうことができる。冷却媒としては特に限定されないが、例えば、後述する冷却速度を達成できるように、冷却された不活性ガス（窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガス）、または液体窒素を用いることができる。冷却媒として、冷却された不活性ガスまたは液体窒素を用いることにより、５０℃／秒以上の冷却速度を達成することができる。冷却速度が５０℃／秒未満であると、微結晶が析出しやすくなることがある。また、一般に有機層と反応しない点からも、冷却された不活性ガスまたは液体窒素を使用することが好ましい。特に、液体窒素を用いることにより、約−１９６℃まで有機層を冷却することができる。液体窒素を使用する場合、例えば、液体窒素中に有機層３０，４０を浸してもよいし、あるいは液体窒素を有機層３０，４０に噴霧してもよい。
【００６０】
例えば、図９に示すように、加熱処理後、チャンバ２２０内を窒素で充填した後、第１の部分１１０と第２の部分１２０との接合体に対して、冷却装置（液体窒素ボンベ）２０４の噴霧口２０４ａから冷却媒（液体窒素）を噴霧することにより、第１および第２有機層３０，４０を冷却することができる。
【００６１】
また、図９に示すように、第１の部分１１０と第２の部分１２０との接合体を冷却装置２０３上に配置することができる。この冷却装置２０３は冷却媒を含む。この冷却装置２０３上に前記接合体を配置することにより、有機層３０，４０を冷却することができる。
【００６２】
また、有機層３０，４０の冷却速度が５０℃／秒にて前記冷却を行なうことが好ましい。冷却速度が５０℃／秒未満であると、有機層３０，４０中に結晶成分が生成することがある。また、冷却時間は、前記第１および第２結晶性有機材料の種類や冷却速度に応じて適宜決定することができるが、５分間以上であることが好ましく、通常１０〜３０分間である。
【００６３】
次いで、得られた接合体に配線を接続し、樹脂封止する（図示せず）。
【００６４】
以上の工程によって、有機層３０の表面３０ａと有機層４０の表面４０ａとを張り合わせることにより、有機ＥＬ装置１００が得られる。
【００６５】
３．有機ＥＬ装置およびその製造方法の作用効果
本実施の形態の有機ＥＬ装置１００によれば、結晶成分を実質的に含まない有機層（第１および第２有機層３０，４０）を含むことにより、輝度むらがなく、かつ発光安定性に優れている。
【００６６】
本実施の形態の有機ＥＬ装置１００の製造方法によれば、結晶性有機材料の融点よりも高い温度で有機層を加熱した後、冷却することにより（より具体的には、前記第１結晶性有機材料の融点および前記第２結晶性有機材料の融点の両方より高い温度で第１および第２有機層３０，４０を加熱した後、冷却することにより）、結晶成分の生成を防止することができ、非晶質成分を形成することができる。これにより、輝度むらがなく、かつ発光安定性に優れた有機ＥＬ装置を簡便に製造することができる。
【００６７】
また、結晶性有機材料の融点よりも高い温度で有機層を加熱することにより、有機層（第１および第２有機層３０，４０）の平坦化を行なうことができる。さらに、本実施の形態の製造方法において、第１有機層３０と第２有機層４０とを接合する場合、前記第１結晶性有機材料の融点および前記第２結晶性有機材料の融点の両方より高い温度で第１および第２有機層３０，４０を加熱することにより、第１有機層３０と第２有機層４０との密着性を高めることができる。
【００６８】
ところで、一般に、有機ＥＬ装置の製造において、有機層を形成した後、スパッタリング法や真空蒸着法等によって有機層上に電極を形成する場合、スパッタ粒子やプラズマが有機層にダメージを与えることがある。この有機層に加わるダメージにより、発光効率の低下や駆動電圧の上昇等、素子特性の劣化が生じることがある。また、スパッタ粒子やプラズマが有機層の表面に接触することにより、有機層の表面に微結晶が生成することがある。有機層におけるこのような微結晶の生成は、輝度むらや発光安定性の低下の要因となる。
【００６９】
これに対して、本実施の形態の有機ＥＬ装置１００の製造方法によれば、電極（第１および第２電極２０，２２）を形成した後、有機層（第１および第２有機層３０，４０）を形成することにより、電極パターニング時に有機層にダメージが加わることがない。また、有機層の形成前に電極が形成されるため、スパッタ粒子やプラズマが有機層の表面に接触することがないため、有機層に微結晶が生成することがない。これにより、発光効率に優れ、低消費電力であり、かつ、輝度むらがなく発光安定性に優れた有機ＥＬ装置を製造することができる。
【００７０】
４．電子機器
次に、本発明の電子機器の例を説明する。本発明の電子機器は、上述した有機ＥＬ装置１を表示部として有するものであり、具体的には、例えば図１０に示すような携帯電話が挙げられる。
【００７１】
図１０において、符号１０００は携帯電話本体を示し、符号１００１は本発明の有機ＥＬ装置１００を用いた表示部を示している。図１０に示した携帯電話は、本発明の有機ＥＬ装置１００からなる表示部１００１を備えているので、表示特性に優れたものとなる。
【００７２】
なお、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。
【００７３】
５．実施例
以下、本発明の一実施例について説明するが、本発明は以下の実施例に限定されない。本実施例においては、有機層の加熱処理および冷却処理の有無によって、有機層中に結晶成分が生じるかどうかについて検証を行なった。
【００７４】
５．１．ＴＭＤＳＣ
本実施例においては、ＴＭＤＳＣ（温度変調示差走査熱量測定計）を用いて、有機層中の結晶成分の有無の確認を行なった。
【００７５】
ＴＭＤＳＣは、直線的な昇温を行なうＤＳＣ（示差走査熱量測定計）とは異なり、加熱および冷却を短時間で周期的に繰り返しながら昇温していく測定方法を採用した測定装置である。ＴＭＤＳＣによれば、下記式（１）で表されるように、「リバーシング  ヒート  フロー」（昇温速度依存性成分）と、「ノン  リバーシング  ヒート  フロー」（温度依存性成分）との２つの成分を別々に検出することができる。
【００７６】
（式１）
2006278005.tif 000004
式（１）において、「ｄＨ／ｄｔ」は総熱量（トータル  ヒート  フロー）を示し、「Ｃｐ」はサンプルの比熱、「ｄＴ／ｄｔ」はサンプルの昇温速度、「Ｆ（Ｔ，ｔ）」は温度および時間依存性のカイネティックプロセスにおける熱量を示す。
【００７７】
すなわち、「リバーシング  ヒート  フロー」（昇温速度依存性成分）は、式（１）において「Ｃｐ＊ｄＴ／ｄｔ」で表される成分であり、「ノン  リバーシング  ヒート  フロー」（温度依存性成分）は、式（１）において「Ｆ（Ｔ，ｔ）」で表される成分である。また、昇温速度依存性成分は、温度を下げると元の性質に戻る成分であり、温度依存性成分は、温度を下げると元の性質に戻らない成分である。
【００７８】
ＴＭＤＳＣを用いることにより、昇温速度依存性成分中に含まれる成分（例えば、ガラス転移温度（Ｔｇ）、融点（Ｔｍ））と、温度依存性成分中に含まれる成分（例えば、結晶化点）とをそれぞれ明確に検出することができる。例えば、図１２に示す結晶性有機材料（Ｆ８）のＴＭＤＳＣ測定結果において、結晶化点は、結晶化ピークＣ１の頂点であり、融点は、融解ピークＭ２の頂点である。また、融解ピークＭ１は微結晶成分（成膜時に生成した微結晶成分）の融解ピークであり、融解ピークＭ２は測定中に生成した結晶成分の融解ピークである。
【００７９】
５．２．実施例１および比較例１，２
本実施例においては、平均昇温速度５℃／分、モデュレイション周期（加熱と冷却との周期）６０秒、モデュレイション振幅（最大温度と最低温度との差）±０．７９６℃にて、ＴＭＤＳＣを用いた測定を行なった。ＴＭＤＳＣは、商品名「Ｑ１０００」（ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン（株）製）を使用した。
【００８０】
Ｆ８（poly(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl)，アメリカン  ダイ  ソース  インク（American Dye Source, Inc.）製）を結晶性有機材料として用いて、有機層（発光層）を作製し、この有機層を測定対象とした。
【００８１】
まず、Ｆ８をキシレンに溶解させて、Ｆ８の濃度が３０ｇ／Ｌになるように調製して、Ｆ８のキシレン溶液を得た。次に、このキシレン溶液２ｍＬをパスツールピペットで吸い取り、ガラス基板上に滴下した。ここで、溶媒（キシレン）の急激な揮発により気化熱が奪われ、有機層中のポリマー構造に変化が生じるのを避けるため、ガラス基板をシャーレ中に置き、蓋をして冷暗所にて大気中（２５℃）で乾燥させた。次に、有機層中に残存する溶媒を完全に除去するため、約５Ｔｏｒｒの減圧下で減圧乾燥機を用いた乾燥を行ない、「サンプルＡ」（比較例１）を得た。
【００８２】
次に、サンプルＡを加熱した後、冷却を行なうことにより、「サンプルＢ」を得た。より具体的には、サンプルＡを図９に示される装置にて、約５Ｔｏｒｒの減圧下で１８０℃にて２時間加熱を行なった後、直ちに発泡スチロール製容器に溜めた液体窒素中に入れることによる冷却を行ない、「サンプルＢ」（実施例１）を得た。
【００８３】
一方、サンプルＢを得た方法と同じ条件にて加熱を行なった後、約５Ｔｏｒｒの減圧下で室温まで自然放冷することにより、「サンプルＣ」（比較例２）を得た。
【００８４】
上記工程により得られたサンプルＡ〜Ｃについて、ＴＭＤＳＣ測定を行なった。その結果をそれぞれ図１１〜図１３に示す。また、参考例として、溶融状態におけるＦ８のＴＭＤＳＣ測定結果を図１４に示す。図１１〜図１４においてはいずれも、「Ａ」は左側の目盛りで表される「リバーシング  ヒート  フロー」（Ｗ／ｇ）（昇温速度依存性成分）を示し、「Ｂ」は右側の目盛りで表される「ノン  リバーシング  ヒート  フロー」（Ｗ／ｇ）（温度依存性成分）を示す。図１１〜図１３に示される融解ピークＭ２から、Ｆ８の融点は約１６０℃であることが推測された。なお、図１４から、Ｆ８の結晶化温度は１２０℃付近であることが推測された。
【００８５】
図１１は、「サンプルＢ」（実施例１）のＴＭＤＳＣ測定結果を示す。図１１においては、Ｍ１で示される融解ピークが表れていない。すなわち、図１１においては、「ＭＮ」で示される領域にピークが存在しない。これにより、加熱後に冷却することにより得られた、Ｆ８からなる有機層には微結晶が存在しないことが確認された。
【００８６】
一方、図１２は、「サンプルＡ」（比較例１）のＴＭＤＳＣ測定結果を示す。図１２においては、融点を示す融解ピークＭ２のほかに、融解ピークＭ１が表れている。この融解ピークＭ１の存在は、微結晶成分が融解していることを示している。これにより、大気中で乾燥させて得られたＦ８からなる有機層には微結晶が存在することが確認された。
【００８７】
また、図１３は、「サンプルＣ」（比較例２）のＴＭＤＳＣ測定結果を示す。図１３においては、融点を示す融解ピークＭ２が表れ、Ｍ２以外の融解ピークが表れていないうえに、結晶化ピークＣ１が表れていない。すなわち、「リバーシング  ヒート  フロー」（昇温速度依存性成分）および「ノン  リバーシング  ヒート  フロー」（温度依存性成分）の両方において、１５０℃付近までピークが現れていない。このことから、加熱後に自然放冷することにより得られた、Ｆ８からなる有機層は、ほぼ完全に結晶化していることが確認された。
【００８８】
以上により、実施例１によれば、結晶性有機材料を含む有機層を前記結晶性有機材料の融点より高い温度で加熱した後冷却することにより、微結晶の生成を防止することができることが確認された。
【００８９】
５．３．実施例２
実施例１で使用したＦ８（第２結晶性有機材料）から第２有機層４０を形成し、ＡＤＳ２５４ＢＥ（第１結晶性有機材料）から第１有機層３０を形成して、図１および図２に示される有機ＥＬ装置１００を作製した。
【００９０】
まず、Ｆ８の濃度が１０ｇ／Ｌとなるように、Ｆ８のキシレン溶液を調製した。
【００９１】
次に、ガラス基板からなる第１基体１０上に、ＩＴＯからなる第１電極（陽極）２０を形成し、この第１基体１０を純水洗浄した後、ＵＶ照射を行なった。次いで、第１結晶性有機材料（正孔輸送／注入材料）である。ＡＤＳ２５４ＢＥ（Poly[N,N'-bis(4-butylphenyl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidine]）を１０ｇ／Ｌとなるようにキシレン溶液を調製し、パスツールピペットで採取して、スピンコート法により約２０００ｒｐｍで第１基体１０上に前記材料を塗布することにより、ＡＤＳ２５４ＢＥ（第１結晶性有機材料）を含む第１有機層３０を形成した。本実施例において、第１有機層３０は正孔輸送／注入層として機能する。これにより、第１基体１０および第１電極２０上に形成された第１有機層３０を含む第１の部分１１０を形成した（図３参照）。
【００９２】
次いで、Ｆ８のキシレン溶液を同様の方法にてスピンコートにより塗布し、Ｆ８（第２結晶性有機材料）を含む第２有機層４０を形成した。本実施例において、第２有機層４０は発光層として機能する。これにより、第２基体１２および第２電極２２上に形成された第２有機層４０を含む第２の部分１２０を形成した（図４参照）。
【００９３】
さらに、図６に示すチャンバ２００内で、第１の部分１１０および第２の部分１２０を減圧下で、第１結晶性有機材料の融点および第２結晶性有機材料の融点の両方より高い温度で加熱した。ここで、Ｆ８の融点は約１６０℃（図１４のピークＭ２参照）であり、ＡＤＳ２５４ＢＥの融点および熱分解温度はそれぞれ１７０℃および約２００℃であることから、第１の部分１１０および第２の部分１２０を１８０℃（Ｆ８の融点およびＡＤＳ２５４ＢＥの融点の両方より高い温度）にて３０分間加熱した。
【００９４】
続いて、図７に示すように、窒素パージをしながらチャンバ２００を大気開放し、第１電極２０と第２電極２２とが互いに直交するような方向（図２参照）に、第１の部分１１０と第２の部分１２０とを重ね合わせた。なお、大気開放している間に第１および第２有機層３０，４０の温度がＦ８およびＡＤＳ２５４ＢＥの結晶化温度以下にならないようにチャンバ２００内の温度を調整した。より具体的には、図１４のＴＭＤＳＣ測定結果より、Ｆ８の結晶化温度は約１２０℃であり、約１４５℃より温度が下がるとＦ８の結晶化が開始すると予測されるため、第２有機層４０の温度が１５０℃以下にならないようにチャンバ２００内の温度を調整した。なお、第１の部分１１０および第２の部分１２０を加熱し、例えば液体窒素等に第１の部分１１０および第２の部分１２０を投入して冷却した後、第１の部分１１０と第２の部分１２０とを接合して、Ｆ８の融点およびＡＤＳ２５４ＢＥの融点の両方より高い温度に再度加熱を行なうことにより、第１有機層３０と第２有機層４０とを張り合わせてもよい。
【００９５】
次いで、チャンバ２００内を再び減圧した後、第１有機層３０と第２有機層４０とを接合させた状態で、第１の部分１１０と第２の部分１２０との接合体を１８０℃（Ｆ８の融点およびＡＤＳ２５４ＢＥの融点の両方より高い温度）にて３０分間加熱した。その後、窒素パージしながらチャンバ２００を大気開放した後、図９に示すように、第１の部分１１０と第２の部分１２０との接合体を液体窒素にて５分間以上冷却した。得られた接合体に配線（図示せず）を接続し、樹脂（図示せず）で封止することにより、本実施例の有機ＥＬ装置１００を得た。
【００９６】
上記のように、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。したがって、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。
【００９７】
例えば、本実施の形態においては、本発明の有機層の製造方法について、有機ＥＬ装置の有機層を製造する場合を例にとり説明したが、有機半導体装置に使用される有機半導体層についても本発明の有機層の製造方法を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の一実施形態の有機ＥＬ装置を模式的に示す斜視図。
【図２】本発明の一実施形態の有機ＥＬ装置を模式的に示す平面図。
【図３】本発明の一実施形態の有機ＥＬ装置の一製造工程を模式的に示す斜視図。
【図４】本発明の一実施形態の有機ＥＬ装置の一製造工程を模式的に示す斜視図。
【図５】本発明の一実施形態の有機ＥＬ装置の一製造工程を模式的に示す斜視図。
【図６】本発明の一実施形態の有機ＥＬ装置の一製造工程を説明する図。
【図７】本発明の一実施形態の有機ＥＬ装置の一製造工程を説明する図。
【図８】（ａ）は図７の接合体の拡大図であり、（ｂ）は（ａ）のアーム２１０の拡大図であり、（ｃ）は（ａ）のアーム２１０の側面図であり、（ｄ）は（ａ）のアーム２１０の斜視図である。
【図９】本発明の一実施形態の有機ＥＬ装置の一製造工程を説明する図。
【図１０】本発明の一実施形態の電子機器を模式的に示す斜視図。
【図１１】実施例１の有機層のＴＭＤＳＣ測定結果を示す図。
【図１２】比較例１の有機層のＴＭＤＳＣ測定結果を示す図。
【図１３】比較例２の有機層のＴＭＤＳＣ測定結果を示す図。
【図１４】参考例である溶融状態の有機層のＴＭＤＳＣ測定結果を示す図。
【符号の説明】
【００９９】
１０，１２  基体、  ２０  第１電極、  ２２  第２電極、  ３０  第１有機層、  ３０ａ  第１有機層の表面、  ４０  第２有機層、  ４０ａ  第２有機層の表面、  １００  有機ＥＬ装置、  １１０  第１基体、  １２０  第２基体、  ２００，２２０  チャンバ、  ２０１，２０２  ポンプ、  ２０３，２０４  冷却装置、  ２０４ａ  噴霧口、  ２１０  アーム、  １０００  携帯電話本体、  １００１  表示部、  Ｃ１  結晶化ピーク、  Ｍ１，Ｍ２  融解ピーク、  ＭＮ  融解ピークの不存在、  ＲＡ  分子の再配列ピーク
【図１】
2006278005.tif 000005
【図２】
2006278005.tif 000006
【図３】
2006278005.tif 000007
【図４】
2006278005.tif 000008
【図５】
2006278005.tif 000009
【図６】
2006278005.tif 000010
【図７】
2006278005.tif 000011
【図８】
2006278005.tif 000012
【図９】
2006278005.tif 000013
【図１０】
2006278005.tif 000014
【図１１】
2006278005.tif 000015
【図１２】
2006278005.tif 000016
【図１３】
2006278005.tif 000017
【図１４】
2006278005.tif 000018