(57)【要約】【課題】  有機ＥＬ素子や有機ＴＦＴ素子等の有機機能素子において、有機材料層への電極形成において蒸着を用いる必要が無く、また、折り曲げても断線しない信頼性の高い有機機能素子及びその製造方法を提供する。【解決手段】  少なくとも複数の電極と有機材料層から構成される有機機能素子であって、該電極の少なくとも一つが液体金属で形成されている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも複数の電極と有機材料層から構成される有機機能素子であって、該電極の少なくとも一つが液体金属で形成されていることを特徴とする有機機能素子。
【請求項２】
前記電極を形成する液体金属がＧａ又はＧａ合金であることを特徴とする請求項１に記載の有機機能素子。
【請求項３】
前記電極を形成する液体金属が、少なくともＧａとＩｎ，Ｓｎ，Ｚｎから選ばれる１種又２種以上の他金属を含むＧａ合金であることを特徴とする請求項１又は２に記載の有機機能素子。
【請求項４】
少なくとも複数の電極と有機材料層から構成される有機機能素子であって、該電極の少なくとも一つがアルカリ金属及び／又はアルカリ土類金属を含有した液体金属で形成されていることを特徴とする有機機能素子。
【請求項５】
前記電極を構成する液体金属が、Ｇａ若しくはＧａ合金と共に、アルカリ金属及びアルカリ土類金属から選ばれる少なくとも１種類を含有することを特徴とする請求項４に記載の有機機能素子。
【請求項６】
前記電極を構成する液体金属が、少なくともＧａとＩｎ，Ｓｎ，Ｚｎから選ばれる１種又２種以上の他金属とのＧａ合金と共に、アルカリ金属及びアルカリ土類金属から選ばれる少なくとも１種類を含有することを特徴とする請求項４又は５に記載の有機機能素子。
【請求項７】
前記液体金属中に含まれるアルカリ金属及び／又はアルカリ土類金属の総量が０．０１〜１体積％であることを特徴とする請求項４乃至６のいずれかに記載の有機機能素子。
【請求項８】
前記液体金属中に含まれるアルカリ金属及び／又はアルカリ土類金属の総量が０．０１〜１重量％であることを特徴とする請求項４乃至６のいずれかに記載の有機機能素子。
【請求項９】
前記アルカリ金属及び／又はアルカリ土類金属がＣa、Ｌｉ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｂａよりなる群から選択されるものであることを特徴とする請求項４乃至８のいずれかに記載の有機機能素子。
【請求項１０】
前記電極の少なくとも一つは、前記有機材料層と該有機材料層に対向して配置された基材とに挟まれた空間の周囲を区画した間隙部に前記液体金属を充填してなることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の有機機能素子。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかに記載の有機機能素子の製造において、前記有機材料層を有する第一の基材と、所定深さをもつように周囲を区画し且つ区画した内部に前記電極の少なくとも一つを構成する液体金属を保持する貯蔵部を有する第二の基材とを、該貯蔵部と該有機材料層が対向する様に積層し、液体金属を前記貯蔵部内に封止することにより電極を形成することを特徴とする有機機能素子の製造方法。
【請求項１２】
請求項１から１０に記載の有機機能素子の製造において、前記有機材料層と該有機材料層に対向して配置された基材とに挟まれた空間の周囲を区画し且つ外部に通じる一つ以上の孔部を設けた間隙部を形成し、
該間隙部に該孔部を通して液体金属を注入することにより、前記電極の少なくとも一つを形成することを特徴とする有機機能素子の製造方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の有機機能素子の製造において、前記間隙部の少なくとも一つの孔部に液体金属を配置し、間隙部の真空排気を行うことにより該間隙部に液体金属を注入することを特徴とする有機機能素子の製造方法。
【請求項１４】
請求項１２に記載の有機機能素子の製造において、前記孔部を二つ以上の設けた間隙部を形成し、該間隙部の少なくとも一つの孔部に液体金属を配置し、液体金属を配置しない孔部の少なくとも一つから間隙部の気体吸出を行うことにより該間隙部に液体金属を注入することを特徴とする有機機能素子の製造方法。
【請求項１５】
請求項１２、１３又は１４に記載の有機機能素子の製造において、前記間隙部を不活性気体雰囲気内に配置して液体金属の注入、真空排気又は気体吸出を行うことを特徴とする有機機能素子の製造方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の有機機能素子の製造において、前記不活性気体が窒素、アルゴン、又は、窒素とアルゴンの混合気体であることを特徴とする有機機能素子の製造方法。
【請求項１７】
請求項１１乃至１６のいずれかに記載の有機機能素子の製造において、前記貯蔵部又は前記間隙部の形状によって電極が所定形状に規定されることを特徴とする有機機能素子の製造方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の有機機能素子の製造において、前記貯蔵部又は間隙部がストライプ形状に形成されていることを特徴とする有機機能素子の製造方法。
【請求項１９】
請求項１１乃至１８のいずれかに記載の有機機能素子の製造において、前記貯蔵部を有する基材が、ガラス、金属、セラミック、樹脂またはこれらのなかから選ばれる２種類以上を混合又は積層した複合材料からなるものであることを特徴とする有機機能素子の製造方法。
【請求項２０】
前記請求項１乃至１０のいずれかに記載の有機機能素子の構成を有する有機ＥＬ素子。
【請求項２１】
前記電極が陰電極であることを特徴とする請求項２０に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項２２】
前記請求項１１乃至１９のいずれかに記載の有機機能素子の製造方法の工程を含む有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項２３】
前記請求項１乃至１０のいずれかに記載の有機機能素子の構成を有する有機半導体素子。
【請求項２４】
前記請求項１１乃至１９のいずれかに記載の有機機能素子の製造方法の工程を含む有機半導体素子の製造方法。
【請求項２５】
前記請求項１乃至１０のいずれかに記載の有機機能素子の構成を有する有機ＴＦＴ素子。
【請求項２６】
前記請求項１１乃至１９のいずれかに記載の有機機能素子の製造方法の工程を含む有機ＴＦＴ素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は有機機能素子に係り、特に有機半導体素子、有機薄膜トランジスタ素子（以下、薄膜トランジスタをＴＦＴと記す）、有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、エレクトロルミネッセンスをＥＬと記す）およびそれらの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、平面表示装置（フラットディスプレイ）が多くの分野、場所で使われており、情報化が進む中でますます重要性が高まっている。現在、フラットディスプレイの代表といえば液晶ディスプレイ（ＬＣＤとも称する）であるが、ＬＣＤとは異なる表示原理に基づくフラットディスプレイとして、有機ＥＬ、無機ＥＬ、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰとも称する）、ライトエミッティングダイオード表示装置（ＬＥＤとも称する）、蛍光表示管表示装置（ＶＦＤとも称する）、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤとも称する）等の開発も活発に行なわれている。これらの新しいフラットディスプレイはいずれも自発光型と呼ばれるもので、ＬＣＤとは次の点で大きく異なりＬＣＤには無い優れた特徴を有している。
【０００３】
ＬＣＤは受光型と呼ばれ、液晶は自身では発光することはなく、外光を透過、遮断するいわゆるシャッターとして動作し表示装置を構成する。このため光源を必要とし、一般にバックライトが必要である。これに対して自発光型は、装置自身が発光するため別光源が不要である。ＬＣＤのような受光型では、表示情報の様態にかかわらず常にバックライトが点灯し、全表示状態とほぼ変わらない電力を消費することになる。これに対して自発光型は、表示情報に応じて点灯する必要のある箇所だけが電力を消費するだけなので、受光型表示装置に比較して電力消費が少ないという利点が原理的にある。
【０００４】
同様にＬＣＤでは、バックライト光源の光を遮断して暗状態を得るため少量であっても光漏れを完全に無くすことは困難であるのに対して、自発光型では発光しない状態がまさに暗状態であるので理想的な暗状態を容易に得ることができ、コントラストにおいても自発光型が圧倒的に優位である。
また、ＬＣＤは液晶の複屈折による偏光制御を利用しているため、観察する方向によって大きく表示状態が変わるいわゆる視野角依存性が強いが、自発光型ではこの問題がほとんど無い。
【０００５】
さらに、ＬＣＤは有機弾性物質である液晶の誘電異方性に由来する配向変化を利用するため、原理的に電気信号に対する応答時間が１ｍｓ以上である。これに対して、開発が進められている上記自発光型の技術では電子／正孔といったいわゆるキャリア遷移、電子放出、プラズマ放電等を利用しているため、応答時間はｎｓ桁であり液晶と比べて飛躍的に高速であり、ＬＣＤの応答の遅さに由来する動画残像の問題が無い。
【０００６】
これらの中でも特に有機ＥＬの研究が活発である。有機ＥＬはＯＥＬ（Ｏｒｇａｎｉｃ  ＥＬ）または有機ライトエミッティングダイオード（ＯＬＥＤ：Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）とも呼ばれている。
ＯＥＬ素子、ＯＬＥＤ素子は陽極と陰極の一対の電極間に有機化合物を含む層（ＥＬ層）を挟持した構造となっており、タン氏等の「陽電極／正孔注入層／発光層／陰電極」の積層構造が基本になっている（例えば、特許文献１参照。）。また、タン氏等が低分子材料を用いているのに対して、ヘンリー氏等は高分子材料を用いている（例えば、特許文献２参照。）。
また、正孔注入層や電子注入層を用いて効率を向上させたり、発光層に蛍光色素等をドープして発光色を制御することも行なわれている。また、有機ＥＬは１０Ｖ以下の比較的低電圧駆動で高輝度発光が得られるため、水銀使用の問題がある蛍光灯に変わる照明装置としての応用も期待されている。
【０００７】
図１０は、従来の有機ＥＬ素子１０１の基本的な断面構造を示す模式図である。有機ＥＬ素子１０１は、陽電極１０３と陰電極１０５の間に、少なくとも発光層（ＥＬ層）１０４を含む有機材料層を挟んだ基本構造を有し、両極間に電場を印加しＥＬ層に電流を通じることで発光させる。発光層１０４は必要に応じて正孔注入層１０６又は電子注入層１０７などの補助的な層を備えた多層構造をとっていてもよい。
通常、有機ＥＬ素子１０１はガラス基板やプラスチック基板等の透光性の基板１０２上に、ＥＬ層のエネルギー順位に対するＩＴＯ等の透明電極の仕事関数の関係から陽電極１０３として透明電極を形成してから、発光層１０４であるＥＬ層、対向電極である陰電極１０５の順に形成して製造される。このような構成の有機ＥＬ素子１０１では、透明電極（陽電極１０３）側から発光１０８を確認することができる。
従来、有機ＥＬ素子は、一重項励起状態から基底状態に戻る際の蛍光発光のみを利用していたが、最近の研究により三重項励起状態から基底状態に戻る際の燐光発光を有効に利用することができるようになり効率が向上している。
【０００８】
透明電極は、透明基板にＩＴＯやＩＺＯの透明導電膜をスパッタリングや真空蒸着することで、その後に行うＥＬ層形成とは別に準備できる。
ＥＬ層の形成方法としては、一般に、ＥＬ層の材料として低分子材料を使う場合にはマスクを使った真空蒸着法が用いられ、高分子材料では溶液化してインクジェット法やスピン塗布法、印刷法、転写法等が用いられる。近年では塗布可能な低分子材料も報告されている。
このうち、低分子材料のマスク真空蒸着法では、真空装置および蒸着マスクの大型化が難しいという制約から、大型化への対応および大型基板を用いての多数枚作成が困難であるという問題がある。これは開発段階での試作程度の規模であれば問題が無いが、本格的な生産段階ではタクトやコストの面で市場競争力が弱いことを意味している。
一方、高分子材料や塗布可能な低分子材料では、インクジェット法、印刷法、キャスト法、交互吸着法、スピン塗布法、ディップ法等の湿式プロセスによる成膜ができるため、上記の大型基板対応への問題が少なく、有機ＥＬ素子の形成方法として塗布プロセスが有望である。例えば、透明電極上に、特許文献２に記載されている高分子有機ＥＬ材料であるＰＰＶ（ポリフェニレンビニレン）を有機溶媒に溶解させてスピン塗布することにより、ＥＬ層を形成することができる。
【０００９】
最後に、例えば、ＡｌやＡｇ等の低仕事関数金属を真空蒸着により成膜して陰電極とする。しかし、上記の製造方法では陰電極を蒸着成膜するため、特に陰電極の形成工程にだけ大掛かりな真空装置が必要になり、また、真空引きのために製造タクトが滞ったりするため、塗布成膜できる有機ＥＬ材料の特徴を十分に活かしきれていないという問題があった。
【００１０】
塗布膜から構成される有機ＥＬの別の特徴として可撓性がある。樹脂やプラスチック等の可撓基材を用いて素子を構成すれば柔軟ないわゆるフレキシブル素子を作製する事ができるが，この場合にも従来技術では陰電極が問題となっていた。基板、有機材料層を柔軟性がある構造としても、従来の様に蒸着形成された金属薄膜を電極としたのでは、撓ませた時に断線することが避けられなかった。
【００１１】
液体金属であるＧａ及びＧａ合金を広義の意味での電極として利用したものとしては、電気的接続手段に用いた発明がある（特許文献３参照）。これは液体金属の接合容易性，剥離容易性に着目してコネクターピンの接点等に利用するものであり、有機機能素子の機能を発現させるために有機材料層に通電又は電界を作用させるための電極として利用することは記載されていない。
【００１２】
有機機能素子では、より多くの電荷、特に電子を有機材料層に注入する事が重要である。仕事関数の低い物質は良好な電子注入効果を有するが、この点でアルカリ金属およびアルカリ土類金属が最適であり、従来の蒸着等により製造される有機ＥＬ素子では、アルカリ金属またはアルカリ土類金属とこれら以外の金属とを積層させることが一般的である。また、アルカリ金属またはアルカリ土類金属とこれら以外の金属との合金を有機ＥＬ素子の電子注入電極に用いることが提案されている（例えば、特許文献４、５、６参照）。
しかし、特許文献４、５、６に記載の有機ＥＬ素子においては、アルカリ金属、アルカリ土類金属は大気中で酸化性、燃焼性が強く不安定であるため取り扱いが難しく、従来は蒸着等による真空下での成膜しか出来なかった。
特許文献４、５、６に記載の技術は、例えば、多種類の金属を独立の蒸着源として、共蒸着によりアルカリ金属またはアルカリ土類金属を含有する合金領域を発光層近傍に形成するものであり、真空蒸着により電極を形成するものである。また、他の技術は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属と他の金属の合金を用いてはいるが、合金をターゲット材として蒸着法やスパッタ法により電極を形成するものである。
以上のような問題は有機ＥＬ素子だけに限られず、有機材料層と電極から構成される有機機能素子全般において同様の問題がある。
【００１３】
【特許文献１】特許第１５２６０２６号公報
【特許文献２】特許第３２３９９９１号公報
【特許文献３】特開平５−７４５０３号公報
【特許文献４】特開平９−３２０７６３号公報
【特許文献５】特開平１０−１２３８１号公報
【特許文献６】特開平１１−３２９７４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、有機ＴＦＴ素子に代表される有機半導体素子や有機ＥＬ素子等の有機機能素子において、有機材料層への電極形成において蒸着を用いる必要が無く、大型化が容易で製造コストが低減でき、また、撓みに対して電極断線することの無い高い信頼性を有する有機機能素子およびその製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
このような目的を達成するために、本発明の有機機能素子は、少なくとも複数の電極と有機材料層から構成される有機機能素子であって、該電極の少なくとも一つが液体金属で形成されていることを特徴とするものである。
液体金属としてはＧａ及びＧａ合金が好ましい。Ｇａ単独よりも低温で液体状態を維持し得る金属としては、少なくともＧａとＩｎ，Ｓｎ，Ｚｎから選ばれる１種又２種以上の他金属を含むＧａ合金が好ましい。
【００１６】
前記電極は、アルカリ金属及び／又はアルカリ土類金属を含有した液体金属で形成されていてもよい。仕事関数の低い物質であるアルカリ金属およびアルカリ土類金属を含有した液体金属を用いることで、電子注入効果の高い電極が得られる。
好ましい形態の一つとしては、上記したＧａ及びＧａ合金にアルカリ金属及び／又はアルカリ土類金属を含有させて用いることができる。
アルカリ金属又はアルカリ土類金属の添加量は、体積比又は重量比で母材金属に対して０．０１〜１％程度とすることが好ましい。
前記アルカリ金属及び／又はアルカリ土類金属としては、Ｃa、Ｌｉ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｂａよりなる群から選択されるものを用いることが好ましい。
【００１７】
液体金属で形成された電極は、前記有機材料層と該有機材料層に対向して配置された基材とに挟まれた空間の周囲を区画した間隙部に前記液体金属を充填してなる形態とすることができる。
【００１８】
本発明の有機機能素子の製造方法は、有機材料層を有する第一の基材と、所定深さをもつように周囲を区画し且つ区画した内部に前記電極の少なくとも一つを構成する液体金属を保持する貯蔵部を有する第二の基材とを、該貯蔵部と該有機材料層が対向する様に積層し、液体金属を前記貯蔵部内に封止することにより電極を形成することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の有機機能素子の他の製造方法は、有機材料層と該有機材料層に対向して配置された基材とに挟まれた空間の周囲を区画し且つ外部に通じる一つ以上の孔部を設けた間隙部を形成し、該間隙部に該孔部を通して液体金属を注入することにより、前記電極の少なくとも一つを形成することを特徴とする。
上記方法においては、前記間隙部の少なくとも一つの孔部に液体金属を配置し、間隙部の真空排気を行うことにより該間隙部に液体金属を容易に注入することができる。
また、孔部を二つ以上の設けた間隙部を形成し、該間隙部の少なくとも一つの孔部に液体金属を配置し、液体金属を配置しない孔部の少なくとも一つから間隙部の気体吸出を行うことにより該間隙部に液体金属を容易に注入することができる。
【００２０】
上記いずれの製造方法においても、前記間隙部を不活性気体雰囲気内に配置して液体金属の注入、真空排気又は気体吸出を行うことが好ましい。
前記不活性気体としては、窒素、アルゴン、又は、窒素とアルゴンの混合気体を用いることが好ましい。
【００２１】
上記の製造方法においては、前記貯蔵部又は前記間隙部の形状によって電極を所定形状に規定することができる。
特に、貯蔵部をストライプ形状に形成することによって、表示装置を構成するための画素電極を形成することができる。
前記貯蔵部を有する基材としては、ガラス、金属、セラミック、樹脂またはこれらのなかから選ばれる２種類以上を混合又は積層した複合材料からなるものを用いることができる。
【００２２】
上記のごとき本発明に係る有機機能素子及びその製造方法は、有機ＥＬ素子、有機ＴＦＴ素子、及び有機半導体素子に適用可能である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明により、有機材料層上に蒸着等の真空成膜方法を用いることなく電極を形成して、有機機能素子、特に有機ＥＬ素子、有機ＴＦＴ素子を作製することができる。
液体金属を用いて有機機能素子の電極を形成する場合には、蒸着等の気相プロセスによらず、常温又は緩和な加温下で印刷等の塗布法又はその他の湿式プロセスによって任意の形状の電極に形成できる。従って、プロセスに係るコストが安価であると共に、電極のサイズが蒸着装置のサイズに制約されないので、機能素子の大型化、製造コスト低減を実現することができる。
【００２４】
また、液体金属により形成された電極は、断線することが無く、たとえ圧力等によって分離したとしても、流動して再び一体化するので実質的に断線の問題が生じない。従って、電極断線の発生しない信頼性の高い有機機能素子が得られ、可撓性素子としても好適に利用できる。
アルカリ金属又はアルカリ土類金属は酸化性及び燃焼性が強く、不安定で取り扱いが難しいが、本発明においてアルカリ金属又はアルカリ土類金属を電極に添加する場合には、液体金属にアルカリ金属又はアルカリ土類金属を混合し、湿式プロセスに用いて電極を形成することができるため非常に取り扱い易い。
【００２５】
本発明においては、前記貯蔵部又は前記間隙部の形状によって電極を所定形状に規定することができるので、蒸着等の気相プロセスにおいてマスクを用いたり又は堆積後にエッチングを行うなどの方法と比べて、電極形状の制御が容易である。
本発明の有機機能素子は、真空中もしくは不活性気体中で素子作製が出来るため発光面の発光均一性をより向上させることができ、電極形状も上述したように任意に制御できるため、発光素子としての完成度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明は、少なくとも複数の電極と有機材料層から構成される有機機能素子であって、該電極の少なくとも一つが液体金属で形成されていることを特徴とする。
本発明において有機機能素子とは、有機材料層を通電するか又は有機材料層に電界を負荷することによって、有機材料層に発光やスイッチングなどの所定の機能を発揮させる素子であり、例えば、有機ＥＬ素子のほか、有機ＴＦＴ素子などの有機半導体素子がある。有機材料層は、有機材料を含有する層を少なくとも一つ有する単層又は多層構造を有し、通電又は電界を負荷されることによって所定の機能を発揮する。
【００２７】
以下において、有機ＥＬ素子を例にとって説明する。図１は、本発明に係る有機ＥＬ素子１の積層構造の一例を模式的に示した断面図である。この有機ＥＬ素子１は、第一の基材２である透明基板の一面側に、陽電極３として透明電極、正孔注入層６、発光層（ＥＬ層）４、電子注入層７、陰電極５、第二の基材９が、この順に積層した構造をもち、発光層４からの発光８は、透明な陽電極３と第一の基材２を通して視認できる。
【００２８】
この例では、陽電極３と陰電極５の２つの電極を有する。そのうち陰電極５は、電子注入層７と第二の基材９の一面側に設けられた中空の空間（貯蔵部）により区画された所定の二次元形状を有する間隙部に液体金属を充填、封止することにより形成されている。
常温で流動性をもつ液体金属を電極材料として利用するために、本発明においては、有機機能素子の電極を形成すべき部分に電極の形状及び寸法に合わせて液体金属を充填し、封止する。
【００２９】
間隙部は、液体金属を充填するための空間であり、有機材料層と該有機材料層に対向する基材との間に挟まれた二次元方向の広がりをもつ空間の周囲を、電極の形状及び寸法に合わせて区画したものである。
なお、この例では、貯蔵部を設けた基材を利用して間隙部を形成しているが、作製すべき素子によっては、基材を利用しないで間隙部を形成することが可能である。例えば、図８（ｃ）に示すトップアンドボトムコンタクト型ＴＦＴ素子のドレイン電極４２を液体金属で形成する場合には、有機半導体層４３に有機半導体層４３に向けて開口する貯蔵部を設け、該貯蔵部を絶縁層４４により閉鎖して間隙部を区画し、そこにドレイン電極材料である液体金属を充填した構造とする。
【００３０】
液体金属を保持するために第二の基材の一面側に設けられる中空の空間（貯蔵部）は、基材自体をへこませた凹部（図１参照）であってもよいし、基材の一面側に、基材とは異種の材料（例えば光硬化性又は熱硬化性樹脂製シール材）からなる障壁を立てて電極とすべき二次元形状を取り囲んだ空間であってもよい。液体金属からなる電極は、貯蔵部又は貯蔵部を閉鎖した空隙部の形状により規定される。
【００３１】
また、この例では、正孔注入層６、発光層４及び電子注入層７の３つの層からなる有機材料層を有する。有機ＥＬ素子の有機材料層は、発光層４に必要に応じて正孔注入層６、電子注入層７などの補助的な層を一つ以上付加した多層構造をとっていてもよく、これらの付加によって高効率化や長寿命化等の発光作用を向上させる効果が得られる。
なお、本明細書において特にことわらない場合には、正孔注入層単独、正孔輸送層単独、正孔注入層と正孔輸送層の組み合わせ及び正孔注入作用と正孔輸送作用の両方を持つ層を総称して正孔注入層と記し、また、電子注入層単独、電子輸送層単独、電子注入層と電子輸送層の組み合わせ及び電子注入作用と電子輸送作用の両方を持つ層を総称して電子注入層と記すことにする。
【００３２】
（１）液体金属からなる電極（陰電極）
本発明においては、有機機能素子に含まれる電極の少なくとも一つが液体金属で形成される。例えば、図１の有機ＥＬ素子１においては、陰電極が液体金属で形成されている。但し、本発明においては陽電極を液体金属で形成してもよい。
本発明において電極を形成するための液体金属とは、常温（目安としては５〜４５℃）において液体状態であり、常温又は加熱するとしても金属温度５０℃程度までの比較的低温で十分な流動性を示すものを意味する。その融点は５０℃以下であることが好ましい。
【００３３】
このような液体金属は、常温又は弱い加熱下で湿式プロセスにより膜状に形成することが可能であり、蒸着等の気相プロセスによらず、印刷等の塗布法又はその他の湿式プロセスによって任意の形状の電極に形成できる。従って、製造コストは気相プロセスと比べて安価であり、また、製造過程において電極のサイズが蒸着装置のサイズに制約されないので、機能素子の大型化、製造コスト低減を実現することができる。
また、液体金属からなる電極は断線することが無く、たとえ圧力等によって分離したとしても、有機機能素子を常温又は弱い加熱下で放置するか又は傾けるなどして流動させると再び一体化するので実質的に断線の問題が生じない。従って、電極断線の発生しない信頼性の高い有機機能素子が得られ、プラスチック等の柔軟性材料からなる可撓性基材を用いる場合には可撓性素子としても好適に利用できる。
【００３４】
液体金属としては、Ｇａ又はＧａ合金が常温での流動性及び毒性が少ない点から好ましく用いられる。本発明において合金とは、２種類以上の金属からなる外見上均一な金属であり、必ずしも異種金属間に金属結合が形成されていることを要しない。また、本発明においてＧａ合金はＧａを主成分とし、好ましくはＧａ合金を構成する金属の４０重量％、さらに好ましくは５０重量％をＧａが占める。
Ｇａ単体は融点が３０℃、沸点が２４００℃と室温から高温にわたり広い温度範囲で液体である。より低温で液体状態を維持し得る金属として、Ｇａと共に、Ｉｎ，Ｓｎ，Ｚｎのうちの少なくとも１種類の他金属を必須成分として含むＧａ合金を使用することができる。本発明において電極として使用可能なＧａ及びＧａ合金の組成比と融点を表１に例示する。
【００３５】
【表１】
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【００３６】
なお、本発明でいう合金（陰極）の組成は、予め秤量した各金属成分の仕込み重量か、又は、Ｘ線回折法、ＸＰＳ法又はその他の適切な方法による測定結果に基づく組成を意味する。
【００３７】
有機ＥＬ素子１では電圧、輝度、効率といった特性の点で実用的な素子を作製するために、また、その他の有機機能素子においても、より大きな電流を制御し得るようにするために、電荷注入効率（陽電極では正孔注入効率、陰電極では電子注入効率）が良好な電極であることが好ましい。陰電極には電子を放出し易いという観点から低仕事関数の金属が使用され、従来の陰電極では代表的な金属として仕事関数４．２ｅＶのＡｌが好適に使用されている。
本発明において陰電極としてＧａ又はＧａ合金を用いる場合には、Ｇａの仕事関数が４．３ｅＶとＡｌに近いため、液体金属としての利点とともに、陰電極からＥＬ層への電子注入が良好となる利点もある。
【００３８】
電極を形成する液体金属には、必要に応じて他の成分を添加してもよい。例えば、陰電極の電子注入効率を向上させるために、仕事関数が低い物質として、アルカリ金属及びアルカリ土類金属から選ばれる少なくとも１種類を陰電極に添加することができる。
高い電子注入機能を発現させるためのアルカリ金属又はアルカリ土類金属の添加量は、体積比又は重量比で母材金属に対して好ましくは０．０１〜１％、さらに好ましくは０．０５〜０．５％である。この範囲の添加量であれば、母材金属の融点は変化しない。そして、電力変換効率が高く、素子寿命も長い陰電極を容易に得ることができ、素子の発光均一性も向上する。
【００３９】
アルカリ金属又はアルカリ土類金属は、Ｃa（仕事関数２．８７ｅＶ）、Ｌｉ（仕事関数２．９ｅＶ）、Ｃｓ（仕事関数２．１４ｅＶ）、Ｍｇ（仕事関数３．６６ｅＶ）、Ｓｒ（仕事関数２．５９ｅＶ）、Ｂａ（仕事関数２．５２ｅＶ）の群から選択することが好ましい。なお、本発明において各元素の「仕事関数」の値は『Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．第４８巻』（１９７７年）の第４７２９頁に記載されているデータ、及び、イオン化ポテンシャル測定装置の実測データに基づくものである。
【００４０】
従来、アルカリ金属又はアルカリ土類金属は酸化性及び燃焼性が強く、不安定で取り扱いが難しいため、真空下での製膜プロセスでしか用いられなかった。これに対し本発明においては、液体金属にアルカリ金属又はアルカリ土類金属を混合し、湿式プロセスに用いて電極を形成することができるため、非常に取り扱い易い。
表１の液体金属を母材として、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を含有させる方法としては、通常これらの大気可燃性金属を取り扱う方法により行うことができる。例えば、窒素、アルゴン等の不活性気体置換した加熱炉あるいは真空加熱炉により、Ｇａ又はＧａ合金等の液体金属と、アルカリ金属及びアルカリ土類金属から選ばれる少なくとも１種類を溶融、混合、冷却する方法である。
【００４１】
本発明において、液体金属で形成された電極は、有機機能素子の有機材料層を通電するか又は電界を付加するために有機機能素子の内部又は表面に配置される電極であり、素子と外部を電気的接続するものではない。
液体金属で形成された電極の形状は、素子により様々であるが、例えば、薄層状やストライプ状等の二次元的広がりを有する形状や、ＴＦＴ素子のような場合にはスポット形状などを例示することができる。また、その大きさ及び厚さも素子により様々であるが、厚さは一般的には、０．１μｍ〜１００μｍ程度である。
【００４２】
（２）液体金属からなる電極以外の層又は部分
本発明においては、液体金属からなる電極以外の層又は部分は、有機機能素子の構成に応じて従来公知のものを用いることができ、特に限定されないが、以下に、図１に示した有機ＥＬ素子１に用い得る材料を説明する。
＜基材＞
基材は、有機機能素子の支持体又は液体金属からなる電極を封止するために必要に応じて用いられる。さらに、電極成型用の貯蔵部を有する第二の基材９が、水分、酸素に対して劣化し易い有機機能性材料を大気から隔離する封止材（封止層）としても機能する。
本発明に係る有機ＥＬ素子の基材としては、貯蔵部を有する基材の生産性、コストを考慮するとガラス、樹脂、金属、セラミックのいずれか１種類から選択されるものか、或いは２種類以上の材料を混合又は積層した複合材料で形成されるものであることが望ましい。
【００４３】
基材を光取り出し面とする場合には透明基材を用いる。透明基材は、発光層からの発光（ＥＬ光）に対して高い透過性（概ね８０％以上）を与える物質からなっていればよく、その具体例としてはアルカリガラス，無アルカリガス等の透明ガラスや、ポリエチレンテレフタレート，ポリカーボネート，ポリエーテルスルホン，ポリエーテルエーテルケトン，ポリフッ化ビニル，ポリアクリレート，ポリプロピレン，ポリエチレン，非晶質ポリオレフィン，フッ素系樹脂等の透明樹脂、または石英等からなる板状物やシート状物あるいはフィルム状物が挙げられる。どのような透明基材を用いるかは、目的とする有機ＥＬ素子の用途等に応じて適宜選択可能である。
一方、基材を光取り出し面としない場合には、上述した透明基材以外のものについても基材として利用することができる。
【００４４】
＜有機材料層＞
本発明の有機ＥＬ素子において、有機材料層の層構成は特に限定されるものではない。有機ＥＬ素子の層構成としては種々のものがある。透明基板上に形成され、かつ、該透明基板を光取り出し面とするタイプの有機ＥＬ素子の層構成の具体例としては、透明基板上の積層順が下記（ｉ）〜（ｉｖ）のものが挙げられる。なお、基板を光取り出し面としない場合には、基板上の積層順を下記（ｉ）〜（ｉｖ）の逆とすることもできる。
（ｉ）陽極／発光層／陰極；（ｉｉ）陽極／正孔注入層／発光層／陰極；（ｉｉｉ）陽極／発光層／電子注入層／陰極（ｉｖ）陽極／正孔注入層／発光層／電子注入層／陰極
上記（ｉ）のタイプの有機ＥＬ素子および上記（ｉ）とは積層順が逆のタイプの有機ＥＬ素子では発光層が単層構造の有機材料層に相当し；上記（ｉｉ）のタイプの有機ＥＬ素子および上記（ｉｉ）とは積層順が逆のタイプの有機ＥＬ素子では正孔注入層および発光層が多層構造の有機材料層に相当し；上記（ｉｉｉ）のタイプの有機ＥＬ素子および上記（３）とは積層順が逆のタイプの有機ＥＬ素子では発光層および電子注入層が多層構造の有機材料層に相当し；上記（ｉｖ）のタイプの有機ＥＬ素子および上記（ｉｖ）とは積層順が逆のタイプの有機ＥＬ素子では正孔注入層，発光層および電子注入層が多層構造の有機材料層に相当する。
【００４５】
本発明においては、素子の大型化及び製造コストの低減の効果をより大きなものとする観点から、電極だけでなく有機材料層も湿式プロセスで形成することが好ましい。有機材料層を湿式プロセスで形成するには、発光層材料、正孔注入層材料、電子注入層材料等の有機材料を必要に応じてバインダーや分散剤を用いて溶剤に溶解したものを、スピンコーティングなどの公知の塗布方法により所定の塗布面に塗布すればよい。
【００４６】
以下に発光層材料、正孔注入層材料及び電子注入層材料について説明する。
（ａ）発光層
発光層の材料として使用する有機発光材料は、(a) 電荷の注入機能、すなわち、電界印加時に陽極あるいは正孔注入層から正孔を注入することができ、陰極あるいは電子注入層から電子を注入することができる機能、(b) 輸送機能、すなわち、注入された正孔および電子を電界の力で移動させる機能、および(c) 発光機能、すなわち、電子と正孔の再結合の場を提供し、これらを発光につなげる機能、の３つの機能を併せもつものであればよいが、上記(a) 〜(c) の各機能それぞれについて十分な性能を併せもつことは必ずしも必要ではなく、例えば正孔の注入輸送性が電子の注入輸送性よりも大きく優れているものの中にも有機発光材料として好適なものがある。
【００４７】
有機発光材料としては、例えばベンゾチアゾール系，ベンゾイミダゾール系，ベンゾオキサゾール系等の蛍光増白剤や、スチリルベンゼン系化合物等を用いることができる。
上記の蛍光増白剤の具体例としては、ベンゾオキサゾール系では２，５−ビス（５，７−ジ−ｔ−ペンチル−２−ベンゾオキサゾリル）−１，３，４−チアジアゾール、４，４’−ビス（５，７−ｔ−ペンチル−２−ベンゾオキサゾリル）スチルベン、４，４’−ビス［５，７−ジ−（２−メチル−２−ブチル）−２−ベンゾオキサゾリル］スチルベン、２，５−ビス（５，７−ジ−ｔ−ペンチル−２−ベンゾオキサゾリル）チオフェン、２，５−ビス［５−ａ，ａ−ジメチルベンジル−２−ベンゾオキサゾリル］チオフェン、２，５−ビス［５，７−ジ−（２−メチル−２−ブチル）−２−ベンゾオキサゾリル］−３，４−ジフェニルチオフェン、２，５−ビス（５−メチル−２−ベンゾオキサゾリル）チオフェン、４，４’−ビス（２−ベンゾオキサゾリル）ビフェニル、５−メチル−２−［２−［４−（５−メチル−２−ベンゾオキサゾリル）フェニル］ビニル］ベンゾオキサゾール、２−［２−（４−クロロフェニル）ビニル］ナフト［１，２−ｄ］オキサゾール等が挙げられ、ベンゾチアゾール系では２，２’−（ｐ−フェニレンジビニレン）−ビスベンゾチアゾール等が挙げられ、ベンゾイミダゾール系では２−［２−［４−（２−ベンゾイミダゾリル）フェニル］ビニル］ベンゾイミダゾール、２−［２−（４−カルボキシフェニル）ビニル］ベンゾイミダゾール等が挙げられる。
【００４８】
また、上記のスチリルベンゼン系化合物の具体例としては、１，４−ビス（２−メチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（３−メチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（４−メチルスチリル）ベンゼン、ジスチリルベンゼン、１，４−ビス（２−エチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（３−エチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（２−メチルスチリル）−２−メチルベンゼン、１，４−ビス（２−メチルスチリル）−２−エチルベンゼン等が挙げられる。
さらに、上述した蛍光増白剤およびスチリルベンゼン系化合物以外にも、例えば１２−フタロペリノン、１，４−ジフェニル−１，３−ブタジエン、１，１，４，４−テトラフェニル−１，３−ブタジエン、ナフタルイミド誘導体、ペリレン誘導体、オキサジアゾール誘導体、アルダジン誘導体、ピラジリン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、ピロロピロール誘導体、スチリルアミン誘導体、クマリン系化合物、国際公開公報ＷＯ９０／１３１４８やAppl.Phys.Lett.,vol 58,18,P1982(1991) に記載されているような高分子化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、下記一般式（Ｉ）
【００４９】
（Ｒ−Ｑ）２−Ａｌ−Ｏ−Ｌ    ・・・（Ｉ）
（式中、Ｌはフェニル部分を含んでなる炭素数６〜２４の炭化水素を表し、Ｏ−Ｌはフェノラート配位子を表し、Ｑは置換８−キノリノラート配位子を表し、Ｒはアルミニウム原子に置換８−キノリノラート配位子が２個を上回って結合するのを立体的に妨害するように選ばれた８−キノリノラート環置換基を表す。）
で表される化合物等も、有機発光材料として用いることができる。
【００５０】
ここで、上記芳香族ジメチリディン系化合物の具体例としては、１，４−フェニレンジメチリディン、４，４’−フェニレンジメチリディン、２，５−キシリレンジメチリディン、２，６−ナフチレンジメチリディン、１，４−ビフェニレンジメチリディン、１，４−ｐ−テレフェニレンジメチリディン、４，４’−ビス（２，２−ジ−ｔ−ブチルフェニルビニル）ビフェニル、４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル等、およびこれらの誘導体が挙げられる。また、上記一般式（Ｉ）で表される化合物の具体例としては、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（ｐ−フェニルフェノラート）アルミニウム（III）、ビ ス（２−メチル−８−キノリノラート）（１−ナフトラート）アルミニウム（III）等が挙げられる。
【００５１】
その他、上述した有機発光材料をホストとし、当該ホストに青色から緑色までの強い蛍光色素、例えばクマリン系あるいは前記ホストと同様の蛍光色素をドープした化合物も、有機発光材料として好適である。有機発光材料として前記の化合物を用いた場合には、青色から緑色の発光（発光色はドーパントの種類によって異なる。）を高効率で得ることができる。前記化合物の材料であるホストの具体例としては、ジスチリルアリーレン骨格の有機発光材料（特に好ましくは例えば４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル）が挙げられ、前記化合物の材料であるドーパントの具体例としては、ジフェニルアミノビニルアリーレン（特に好ましくは例えばＮ，Ｎ−ジフェニルアミノビフェニルベンゼン）や４，４’−ビス［２−［４−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｐ−トリル）フェニル］ビニル］ビフェニル）が挙げられる。
【００５２】
発光層の膜厚については特に制限はなく、状況に応じて適宜設定されるが、通常５ｎｍ〜５μｍの範囲が好ましい。
【００５３】
（ｂ）正孔注入層
必要に応じて設けられる正孔注入層の材料（以下「正孔注入材料」という。）は、正孔の注入性あるいは電子の障壁性を有しているものであればよく、例えば、従来より電子感光体の正孔注入材料として用いられているものを適宜選択して用いることができ、正孔の移動度が１０２ｃｍ２／Ｖ・ｓ（電界強度１０４〜１０５Ｖ／ｃｍ）以上であるものが好ましい。正孔注入材料は、有機物および無機物のどちらでもよい。
具体例としては、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、ポリシラン、アニリン系共重合体、導電性高分子オリゴマー（特にチオフェンオリゴマー）、ポルフィリン化合物、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、有機発光材料として示した前述の芳香族ジメチリディン系化合物、ｐ型−Ｓｉやｐ−型ＳｉＣ等の無機半導体等を挙げることができる。
【００５４】
正孔注入材料としては、ポルフィリン化合物、芳香族第三級アミン化合物またはスチリルアミン化合物を用いることが好ましく、特に芳香族第三級アミン化合物を用いることが好ましい。
【００５５】
上記ポルフィリン化合物の具体例としては、ポルフィン、１，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィン銅（II）、１，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィン亜鉛（II）、５，１０，１５，２０−テトラキス（ペンタフルオロフェニル）−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィン、シリコンフタロシアニンオキシド、アルミニウムフタロシアニンクロリド、フタロシアニン（無金属）、ジリチウムフタロシアニン、銅テトラメチルフタロシアニン、銅フタロシアニン、クロムフタロシアニン、亜鉛フタロシアニン、鉛フタロシアニン、チタニウムフタロシアニンオキシド、マグネシウムフタロシアニン、銅オクタメチルフタロシアニン等が挙げられる。
【００５６】
また、前記芳香族第三級アミン化合物およびスチリルアミン化合物の具体例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−４，４’−ジアミノフェニル、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス−（３−メチルフェニル）−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン、２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）プロパン、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ−ｐ−トリル−４，４’−ジアミノビフェニル、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）−４−フェニルシクロヘキサン、ビス（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン、ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメタン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（４−メトキシフェニル）−４，４’−ジアミノビフェニル、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ビス（ジフェニルアミノ）クオードリフェニル、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミン、４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４’−［４（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル］スチルベン、４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ−（２−ジフェニルビニル）ベンゼン、３−メトキシ−４’−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチルベン、Ｎ−フェニルカルバゾール、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニルのように２個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、トリフェニルアミンユニットが３つスターバースト型に連結された４，４’，４”−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミン等が挙げられる。
【００５７】
正孔注入層材料のなかで溶液化して湿式プロセスで用いるのに適した材料としては、水溶性のＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホネート）混合樹脂が知られている。
正孔注入層の膜厚については特に制限はなく、状況に応じて適宜設定されるが、通常５ｎｍ〜５μｍの範囲が好ましい。
【００５８】
（ｃ）電子注入層
必要に応じて設けられる電子注入層の材料（以下「電子注入材料」という。）は、陰極から注入された電子を発光層に伝達する機能を有しているものであればよい。一般には、電子親和力が有機発光材料の電子親和力に比して大きく陰極の仕事関数（陰極が多成分の場合には最小のもの）に比して小さいものが望ましい。ただし、エネルギーレベルの差が極端に大きいところは、そこに大きな電子注入障壁が存在することになり、好ましくない。電子注入材料の電子親和力は、陰極の仕事関数あるいは有機発光材料の電子親和力と同程度の大きさであることが好ましい。電子注入材料は、有機物および無機物のどちらでもよい。
具体例としては、ニトロ置換フルオレノン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体、特開昭５９−１９４３９３号公報において発光層の材料として開示されている一連の電子伝達性化合物、オキサジアゾール環の酸素原子がイオウ原子に置換したチアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有したキノキサリン誘導体、８−キノリノール誘導体の金属錯体（例えばトリス（８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５，７−ジクロロ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５−メチル−８−キノリノール）アルミニウムおよびビス（８−キノリノール）亜鉛等や、これらの金属錯体の中心金属がＩｎ，Ｍｇ，Ｃｕ，Ｃａ，Ｓｎ，ＧａまたはＰｂに置き代わった金属錯体等）、メタルフリーもしくはメタルフタロシアニンまたはこれらの末端がアルキル基，スルホン基等で置換されているもの、有機発光材料として示した前述のジスチリルピラジン誘導体、ｎ型−Ｓｉやｎ型−ＳｉＣ等の無機半導体等が挙げられる。
【００５９】
電子注入層の膜厚については特に制限はなく、状況に応じて適宜設定されるが、通常５ｎｍ〜５μｍの範囲が好ましい。
【００６０】
＜陽電極＞
陽電極の材料としては、仕事関数の大きい（例えば４ｅＶ以上）金属，合金，電気伝導性化合物またはこれらの混合物が好ましく用いられる。具体例としてはＡｕ等の金属、ＣｕＩ，ＩＴＯ，錫酸化物，亜鉛酸化物等の導電性透明材料が挙げられる。陽電極は、蒸着法やスパッタ法等の方法で上記材料の薄膜を形成することにより作製することができる。発光層からの発光（ＥＬ光）を陽電極側から取り出す場合、陽電極における前記ＥＬ光の透過率は１０％以上であることが好ましい。また、陽電極のシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましい。陽電極の膜厚は材料にもよるが、通常１０ｎｍ〜１μｍ、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲で選択される。
【００６１】
液体金属からなる電極を形成するためには、流動性をもつ液体金属を有機材料層に隣接する所定位置に層状に封止する必要がある。以下において、第一の基材２の一面側に、陽電極３、発光層４、陰電極５、第二の基材９がこの順序で積層した構造を持つ有機ＥＬ素子１の製造方法を例にして、幾つかの方法を説明する。
以下に説明する製造方法においては、発光層４及びこれに隣接する正孔注入層や電子注入層を含む有機材料層をすべて塗布等の湿式プロセスで形成し、さらに陰電極５も蒸着を用いることなく液体金属を用いる塗布等の湿式プロセスで形成し、高性能な有機ＥＬ素子を作製することができる。
ただし、以下に説明する製造方法においては、有機材料層を蒸着等の気相プロセスで形成してもよい。その場合であっても、液体金属を用いて形成された陰電極によって電極断線防止効果が得られる。
【００６２】
図２は、有機ＥＬ素子１を形成する第一の製造方法である。この方法では、先ず図２（ａ）に示すように、第一の基材２の一面に陽電極３である透明電極を蒸着等の適当な方法で形成し、さらにその上に有機材料層である発光層４を形成しておく。発光層４は、後述する貯蔵部９ａ内に収まる大きさとする。また、陽電極と陰電極の短絡を防止するために、必要に応じて絶縁層１１を、発光層４の周囲を取り囲むように形成する。絶縁層１１には、レジストや感光性樹脂等から適切な絶縁性材料を選んで用いる。
【００６３】
一方、これとは別に、図２（ｂ）に示すように、一面側に中空の貯蔵部９ａを有する第二の基材９を用意し、この貯蔵部に液体金属１０を充填する。第二の基材の貯蔵部９ａは、発光層４と陰電極５の厚み合計に合わせて所定の深さをもつように、且つ、陰電極の二次元形状に合わせて周囲を区画するように基材自体をへこませて凹部を形成するか又は基材と別の材料で基材面に障壁を立てることにより形成できる。寸法は特に限定されないが、一例として、１辺が３０〜４０ｃｍ、厚さが約１．１ｍｍの透明基板に、貯蔵部として二次元寸法が基板より一回り小さく、深さが約１００μｍの凹部を形成したものを用いることができる。
そして、図２（ｃ）に示すように、第一の基材２と第二の基材９を、発光層４と貯蔵部９ａとが対向するように積層し、液体金属を貯蔵部内に封止することにより、有機材料層と有機材料層に対向して配置された所定の二次元形状をもつ間隙部が形成され、且つ、該間隙部内に液体金属が充填された陰電極５が形成される。
【００６４】
図３は、有機ＥＬ素子１を形成する第二の製造方法である。この方法では、先ず、図３（ａ）に示すように、上記第一の方法（図２参照）と同様に、第一の基材２の一面に陽電極３である透明電極と、貯蔵部９ａ内に収まる大きさの有機材料層である発光層４と、発光層４を取り囲むパターン状の絶縁層１１を形成しておく。
一方、これとは別に、図３（ａ）に示すように、発光層４と陰電極５の厚み合計に合わせて所定深さをもつように周囲を区画した貯蔵部９ａを一面側に有し、且つ、該貯蔵部の上部開口を閉鎖したときに外部に通じる孔部９ｃとなる貫通口及び／又は欠切部を有する基材を用意する。貫通口及び／又は欠切部は、例えば、対向する第二の基材を貫通する孔部であってもよいし、発光層４を設けた第一の基材２に第二の基材９を対向させて接着するシール部（貯蔵部の周囲を区画する障壁）の一部を開口させても良い。
【００６５】
次に、図３（ｂ）に示すように、第一の基材２と第二の基材９を、発光層４と貯蔵部９ａとが対向するように積層することで間隙部９ｂを形成する。間隙部は、外部に通じる孔部９ｃを一つ以上有する。この状態を空素子と定義する。
そして、この空素子の孔部９ｃを通して間隙部９ｂ内へ液体金属を注入することによって、陰電極５が形成される。毛細管現象を利用して自然に液体金属を注入する場合には、孔部を二つ以上設け、そのうちの少なくとも空気を外部へ逃がすために使用することが好ましい。
【００６６】
注入のための好ましい方法を図３（ｃ）から図３（ｄ）にかけて示す。この方法では、図３（ｃ）に示すように、空素子の間隙部に設けた孔部９ｃ（孔部が複数ある場合には少なくとも一つ）の上又は近傍に液体金属１０を配置し、間隙部９ｂの真空排気（真空引き）を行う。
真空排気は、例えば、空素子を真空チャンバ内に配置し、間隙部とその周囲空間を含むチャンバ内全体を真空排気した後に、チャンバ内を大気開放することで、空素子内部と外部の気圧差を利用する、いわゆる真空注入法により行うことができる。このような真空注入法によって、より均一性の高い発光状態の素子を得ることができる。
間隙部９ｂは通常１ｍｍ以下の狭い幅で形成し、この狭い間隙を液体金属１０が流れることで対流が生じ、合金内部の劣化していないアルカリ金属が発光層４表面に均一に導入されることにより陰電極５が形成され、より均一性の高い発光状態が得られると考えられる。
【００６７】
図４は、有機ＥＬ素子１を形成する第三の製造方法である。この方法では、先ず、図４（ａ）に示すように、上記第二の方法（図３参照）と同様に、第一の基材と第二の基材を用意する。但し、第二の基材９には、貯蔵部の上部開口を閉鎖したときに外部に通じる孔部９ｃとなる貫通口及び／又は欠切部を二つ以上設けておく。
次に、図４（ｂ）に示すように、第一の基材２と第二の基材９を、発光層４と貯蔵部９ａとが対向するように積層することで間隙部９ｂを形成する。間隙部は、外部に通じる孔部を二つ以上有する（９ｃ−１、９ｃ−２）。この状態を空素子と定義する。
そして、図４（ｃ）に示すように、間隙部の少なくとも一つの孔部９ｃ−１に液体金属１０を配置し、図４（ｄ）に示すように、液体金属を配置しない孔部の少なくとも一つ（９ｃ−２）から間隙部の気体吸出１２を行うことにより該間隙部に液体金属を注入して陰電極５を形成する。
【００６８】
第三の製造方法をより実際的に行う方法として、例えば、図５に示す製造方法がある。すなわち、シール材１６で構成される空素子の孔部（正面図参照）の一方（９ｃ−２）をパッキング１４を備えた気密性の隔壁部材１５で密閉しておき、他の孔部９ｃ−１を液体金属１０を保持する容器１３に浸漬する。パッキング１４は、気密性を保てる材質であれば制限はないが、例えばゴムを用いると気密性を十分に保持し且つ隔壁部材１５の着脱も容易である。容器１３内の液体金属１０は、必要に応じて加温してもよい。
そして、隔壁部材１５により空素子内部を吸気（１２）することで、孔部９ｃ−１から液体金属を注入する。このような隔壁部材１５を用いる場合には真空チャンバのサイズによる制約がなくなるので、大面積での金属電極の大量製造が可能となる。
【００６９】
これら第一から第三の製造方法によって大気中で形成された有機ＥＬ素子は電圧、輝度といった発光特性は優れているが、発光均一性が必ずしも十分ではない。ある程度の面積の電極では面内で発光むらが発生し易く、発光層に接する電極面に酸化膜が形成されていると推測される。発光均一性を改善するためには窒素、アルゴン、窒素とアルゴンの混合気体等の不活性気体置換した環境下、例えば、いわゆるグローブボックス内で電極形成を行う事が望ましい。
前記真空注入法においても，真空チャンバを不活性気体環境下に配置することで最終的に大気に曝される事が無くなり素子の長期の信頼性等においてより有効である。
【００７０】
また、これらの製造方法（図２、図３、図４参照）は、第二の基材９に設ける貯蔵部９ａ又は該貯蔵部を閉鎖して形成した間隙部９ｂの形状によって、陰電極を容易に任意の形状、膜厚に形成することができる。従って、蒸着等の気相プロセスにおいてマスクを用いたり又は堆積後にエッチングを行うなどの方法と比べて、電極形状の制御が容易である。また、電極形状が複雑な場合には、上述した真空排気や気体吸出により液体金属を間隙部に注入する方法が特に有効となる。
特に図６に示すように、細長い貯蔵部９ａを複数本含むストライプ形状に形成したストライプ部１７を有する基材９を使用することで、いわゆる表示装置を構成するための画素電極を形成することができ有効である。
【００７１】
上記方法により作成される有機ＥＬ素子を用いた表示装置は、携帯電話やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）タイプの端末、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、テレビ受像機、ビデオカメラ、デジタルカメラ等、様々な電子機器に搭載され、表示部を構成する。
図７に、有機ＥＬ素子を用いた表示装置を搭載した表示部を有する電子機器を例示する。図７（ａ）は携帯電話、図７（ｂ）はＰＤＡ、及び、図７（ｃ）はＰＣであり、いずれも、その前面に表示部２０と、ボタンを配列した操作部２１が設けられている。図７（ｄ）はデジタルカメラであり、その背面に表示部２０が設けられ、前面にレンズ２３が設けられている。
【００７２】
本発明は、複数の電極と有機材料層を組み合わせた基本構成を有する有機機能素子であれば、有機ＥＬ素子に限られず様々なものに適用でき、例えば、本発明の構成を有機半導体素子に適用して有機ＴＦＴ素子を作製し利用することができる。
図８に、本発明を適用可能な有機ＴＦＴ素子を例示する。図８（ａ）は平面電極構造ＴＦＴ素子の構成例であり、基材２上の所定位置にゲート電極４０が配置され、該ゲート電極４０を覆う絶縁層４４と有機半導体層４３がこの順で積層され、さらに該有機半導体層４３上の所定位置にソース電極４１とドレイン電極４２が配置されている。
図８（ａ）においては、凹部を有する第二の基材９が有機半導体層４３の上に、凹部と有機半導体層の表面が対向するように積層されて間隙部が区画され、液体金属を当該間隙部内に封止することによってソース電極４１が形成されている。
図８（ｂ）は静電誘導型（ＳＩＴ）ＴＦＴ素子の構成例であり、基板２上に、ドレイン電極４２と、有機半導体層４３及びソース電極４１がこの順で積層され、さらに有機半導体層４３内の所定位置にゲート電極４０が配置されている。
図８（ｂ）においては、凹部を有する第二の基材９が有機半導体層４３の上に、上記図８（ａ）と同様に凹部と有機半導体層の表面が対向するように積層されて間隙部が区画され、液体金属を当該間隙部内に封止することによってソース電極４１が形成されている。
図８（ｃ）はトップアンドボトムコンタクト型ＴＦＴ素子の構成例であり、基板２上に、ゲート電極４０と絶縁層４４及び有機半導体層４３がこの順で積層され、さらに有機半導体層４３内の所定位置に絶縁層と接触するドレイン電極４２と有機半導体層を介して絶縁層に隣接するソース電極４１が配置されている。
図８（ｃ）においては、有機半導体層４３の所定領域に上側に開口する凹部を設け、当該有機半導体層４３の上に平坦な第二の基材９を積層することにより間隙部が区画され、液体金属を当該間隙部内に封止することによってソース電極４１が形成されている。
【実施例】
【００７３】
以上、本発明について説明したが、実施例に基づき本発明をさらに詳しく説明する。
（実施例１）
（１）有機ＥＬ層形成用塗布液の調製
下記組成の有機ＥＬ層形成用塗布液を調製した。塗布液の組成中、蛍光色素を変えて、発光色が異なる３種類の塗布液を調製した。蛍光色素がクマリン６の場合は５０１ｎｍにピークを持つ緑色発光、ペリレンの場合は４６０〜４７０ｎｍにピークを持つ青色発光、ＤＣＭ（ジシアノメチレンピラン誘導体）の場合は５７０ｎｍにピークを持つ赤色発光が得られ。これらを各色の発光材料として用いた。
＜有機ＥＬ層形成用塗布液（緑、青又は赤）の組成＞
・ポリビニルカルバゾール                      ：７０重量部
・オキサジアゾール化合物                      ：３０重量部
・蛍光色素（クマリン６、ペリレン又はＤＣＭ）  ：  １重量部
・モノクロルベンゼン（溶媒）              ：４９００重量部
【００７４】
（２）有機ＥＬ素子の作製
図９に示す積層構造を持つ有機ＥＬ素子を、上記第一の方法に従って作製した。正方形（縦５０ｍｍ×横５０ｍｍ×厚さ０．７ｍｍ）のガラス基板（第一の基材２）の一面に２００ｎｍ厚のＩＴＯ透明電極（陽電極３）を形成し、基板を洗浄した後、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（バイエル社製：Ｂａｙｅｒ  ＣＨ８０００）をスピン塗布により８０ｎｍの厚さ（焼成後の膜厚）に塗布し、１６０℃で焼成してＰＥＤＯＴ層（正孔注入層６）を形成した。
次に、上記の赤色有機ＥＬ層形成用塗布液をＰＥＤＯＴ層上にスピン塗布により８０ｎｍの厚さ（焼成後の膜厚）に塗布し、１３０℃で焼成して赤色発光層（発光層４）を形成した。
続いて、正方形（縦５０ｍｍ×横５０ｍｍ×厚さ０．７ｍｍ）のガラス基板（第二の基材９）の一面側の中央に設けられた正方形（縦３０ｍｍ×横３０ｍｍ×深さ１００μｍ）の凹部（貯蔵部）に適量のＧａを滴下した。上記２つの基材を凹部と発光層が対向するように重ね合わせて陰電極５を形成した。
このようにして形成した有機ＥＬ素子１に、ＩＴＯを陽極、液体金属電極を陰極として直流駆動したところ、３．６Ｖで発光を開始し、７．２Ｖで輝度１００ｃｄ／ｍ２の発光強度であった。
【００７５】
（比較例１）
陰電極としてＡｌを発光層上に真空蒸着した以外は実施例１と同様の層構成を有する図１０に示す通常の素子を作製した。この比較例の有機ＥＬ素子は、３．４Ｖで発光開始し、７．１Ｖで輝度１００ｃｄ／ｍ２の発光強度が得られた。この比較例は、実施例１の素子とほぼ変わらない発光特性であった。その結果、実施例１によるＥＬ表示素子が蒸着法と同等の発光素子特性を有することが確認された。
【００７６】
（実施例２）
陰電極の液体金属を以下の合金とした以外は実施例１と同様にして素子を作製した。
Ｇａ−Ｉｎ（７５．５：２４．５％）
【００７７】
（実施例３）
陰電極の液体金属を以下の合金とした以外は実施例１と同様にして素子を作製した。
Ｇａ−Ｉｎ−Ｓｎ（６２．０：２５．０：１３．０％）
【００７８】
（実施例４）
陰電極の液体金属を以下の合金とした以外は実施例１と同様にして素子を作製した。
Ｇａ−Ｉｎ−Ｚｎ（６７．０：２９．０：４．０％）
【００７９】
（実施例５）
陰電極の液体金属を以下の合金とした以外は実施例１と同様にして素子を作製した。
Ｇａ−Ｓｎ（９２．０：８．０％）
【００８０】
（実施例６）
陰電極の液体金属を以下の合金とした以外は実施例１と同様にして素子を作製した。
Ｇａ−Ｚｎ（９５．０：５．０％）
【００８１】
（実施例２〜６の発光特性）
実施例２から６では、いずれの素子でも発光開始電圧が３．６Ｖから３．７Ｖ、輝度１００ｃｄ／ｍ２で発光する電圧が７．２Ｖから７．４Ｖであり、実施例１の素子とほぼ同等の発光特性であった。これらの素子ではいずれも陰極材料の融点がＧａ純金属よりも低く気温の低い場合でも液体電極である。
【００８２】
（実施例７）
実施例１から実施例６のＧａ合金に、Ｃａを体積比０．０４％の割合で混合して含有させた。混合の手順としては、両方の金属を窒素置換式の電気炉を用いて加熱し、Ｇａ合金中にＣａを溶融、混合、冷却した。Ｃａ混合後の融点は、いずれの場合も母材合金と変わらなかった。
対応する母材合金にＣａを添加した液体金属を用いて陰電極を形成したこと以外は実施例１から６と同様にして素子を作製した。いずれの素子でも、発光開始電圧が２．０Ｖから２．１Ｖ、輝度１００ｃｄ／ｍ２で発光する電圧が５．３Ｖから５．５Ｖであり、実施例１から６の素子よりも発光特性を低電圧化、高輝度化することができた。
【００８３】
（比較例２）
実施例７において、ＣａＡｌを連続で真空蒸着することにより陰電極を形成したこと以外は実施例７と同様の層構成を有する図１０に示す通常の素子を作製した。この比較例では、２．０Ｖで発光開始し、４．０Ｖで輝度１００ｃｄ／ｍ２の発光強度であった。
【００８４】
（実施例８）
実施例７において、Ｃａを陰電極中に体積比０．１％又は０．５％の割合で混合して含有させた以外は実施例７と同様の構成をもつ素子を作製した。Ｃａ体積比０．１％又は０．５％いずれの場合も発光開始電圧が２．０Ｖから２．１Ｖ、輝度１００ｃｄ／ｍ２で発光する電圧が３．９Ｖから４．１Ｖであり、実施例７よりも更に発光特性を低電圧化、高輝度化することができ、比較例２による蒸着Ｃａ素子と同等の発光特性を発現することが確認された。
【００８５】
（実施例９）
実施例８において、Ｃａを陰電極中に重量比で同様の割合に混合して含有させた以外は実施例８と同様の素子を作製した。Ｃａ重量比０．１％又は０．５％いずれの場合も、実施例８と同様の電圧輝度特性を示し、比較例２による蒸着Ｃａ素子と同等の発光特性を発現することが確認された。
【００８６】
（実施例１０）
実施例８、実施例９においてＣａをＬｉ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｂａに変えたことした以外は実施例８、実施例９と同様の構成をもつ素子を作製した。
いずれの素子も実施例８、実施例９と同様の電圧輝度特性を示し、これらのアルカリ金属、アルカリ土類金属を使用することにより、いずれも良好な発光特性を発現することが確認された。
【００８７】
（比較例３）
実施例７において、ＣａＡｌを連続で真空蒸着することにより陰電極を形成し、青色有機ＥＬ層形成用塗布液を用いて青色発光層を形成したこと以外は実施例７と同様の層構成を有する図１０に示す通常の素子を作製した。この比較例では、２．０Ｖで発光開始し、５．８Ｖで輝度１００ｃｄ／ｍ２の発光強度であった。
【００８８】
（比較例４）
実施例７において、ＬｉＡｌを連続で真空蒸着することにより陰電極を形成し、青色有機ＥＬ層形成用塗布液を用いて青色発光層を形成したこと以外は実施例７と同様の層構成を有する図１０に示す通常の素子を作製した。この比較例では、２．０Ｖで発光開始し、３．８Ｖで輝度１００ｃｄ／ｍ２の発光強度であった。青色発光層では電子注入層としてＣａよりもＬｉの方が良好であることが確認された。
【００８９】
（実施例１１）
実施例７において、Ｃａを陰電極中に体積比０．１％又は０．５％の割合で混合して含有させ、青色有機ＥＬ層形成用塗布液を用いて青色発光層を形成した以外は実施例７と同様の構成をもつ素子を作製した。
また、実施例７において、Ｃａを陰電極中に重量比０．１％又は０．５％の割合で混合して含有させ、青色有機ＥＬ層形成用塗布液を用いて青色発光層を形成した以外は実施例７と同様の構成をもつ素子を作製した。
また、実施例７において、Ｌｉを陰電極中に体積比０．１％又は０．５％の割合で混合して含有させ、青色有機ＥＬ層形成用塗布液を用いて青色発光層を形成した以外は実施例７と同様の構成をもつ素子を作製した。
また、実施例７において、Ｌｉを陰電極中に重量比０．１％又は０．５％の割合で混合して含有させ、青色有機ＥＬ層形成用塗布液を用いて青色発光層を形成した以外は実施例７と同様の構成をもつ素子を作製した。
Ｃａ含有金属の素子では比較例３と同様の発光特性が得られ、Ｌｉ含有金属の素子では比較例４と同様の発光特性が得られた。
【００９０】
（実施例１２）
実施例７から実施例１１において、上記第二の製造方法（図３参照）を適用して真空注入法を行ったこと以外は同様にして素子を作製した。第二の基材としては平坦なガラス基板を用いた。第一の基材としてはガラス基板を用い、その一面側に発光層を形成した。第一の基材の発光層を第二の基材に対向させて周辺部をＵＶシール接着し、ギャップが５μｍ〜５００μｍの間隙部を有する空素子を準備し、この空素子を用いて素子を作製した。
ギャップが５μｍ〜５００μｍの範囲では、いずれの素子でも実施例７から実施例１１と同様な特性であった。本実施例では、真空中で電極形成を行ったため実施例７から実施例１１よりも発光面の発光均一性が大幅に向上した。
【００９１】
（実施例１３）
実施例１２で行った液体金属電極の真空注入法において、真空引き後に窒素置換した以外は実施例１２と同様にして素子を作製した。いずれの素子でも実施例１２と同じ特性であったが発光均一性は更に向上し発光斑等が観察されなかった。真空を窒素によって開放することでアルカリ金属成分が最後まで保護される条件で素子作製することができたことがわかる。
【００９２】
（実施例１４）
実施例７から実施例１１において、上記第三の製造方法（図４参照）を適用して窒素置換したグローブボックス内で吸気を行ったこと以外は同様にして素子を作製した。第二の基材としては平坦なガラス基板を用いた。第一の基材としてはガラス基板を用い、その一面側に発光層を形成した。第一の基材の発光層を第二の基材に対向させて周辺部をＵＶシール接着し、ギャップが５μｍ〜５００μｍの間隙部を有する空素子を準備し、この空素子を用いて素子を作製した。
ギャップが５μｍ〜５００μｍの範囲では、いずれの素子でも実施例７から実施例１１と同様な特性であった。発光均一性は実施例１３と同様に向上し発光斑等は観察されなかった。窒素置換下で電極を形成することでアルカリ金属成分が最後まで保護される条件で素子作製することができたことがわかる。
【００９３】
（実施例１５）
実施例７から実施例１４において調製した液体金属を大気中に放置しておき、３ヶ月後に再び同様の素子を作製したところ、いずれの素子でも当初の特性及び発光均一性を再現する事ができた。通常は不安定であるアルカリ金属、アルカリ土類金属を液体金属に含有させることで安定に保存できる事が確認された。
【００９４】
（実施例１６）
実施例７から実施例１４において、第二の基材として、一面側を複数の凹部を有するストライプ形状に加工したガラス基板を用いたこと以外は同様にして素子を作製した。第二の基材は、ガラス基板の一面側に、フォトリソグラフィー法によってストライプ形状のレジストパターンを形成し、フッ酸エッチングして作製した。各凹部は、線幅を５０μｍ〜３００μｍ、線間を１０μｍ〜３０μｍとして複数の素子を作製した。いずれの素子もストライプ形状に対応した発光状態を示し、表示装置の電極として使用できることを確認した。
【００９５】
（実施例１７）
実施例１から実施例１６に準じて、通常の平面電極構造ＴＦＴ素子（図８（ａ））、静電誘導型（ＳＩＴ）ＴＦＴ素子（図８（ｂ））、トップアンドボトムコンタクト型ＴＦＴ素子（図８（ｃ））を作製した。
第一の基材２はガラス基板、ゲート電極４０はＣｒ、ゲート絶縁層４４はＳｉＯ２を用い、有機半導体層４３として導電性高分子材料であるポリチオフェンを塗布した。
ソース電極４１は実施例１から実施例１６の材料でそれぞれ形成し、ドレイン電極４２はアルミニウム（Ａｌ）、白金（Ｐｔ）及び金（Ａｕ）でそれぞれ形成し、様々な組み合わせを設定した。
いずれの構造のＴＦＴ素子も、ゲート電圧の増減に応じてソース電極−ドレイン電極間に流れる電流が変化し、トランジスタ動作を確認した。
【００９６】
（実施例１８）
実施例１から実施例１７において、第一の基材として用いたガラス基板、第二の基材として用いた貯蔵部を有するガラス基板をともにプラスチック基板にしたこと以外は同様の構成をもつ素子を作製した。
素子を撓曲させて動作を確認したが、基材の割れによる動作不良に至るまでは不良は発生しなかった。
【００９７】
（比較例５）
比較例１から比較例４において、実施例１８と同様に第一及び第二の基材をともにプラスチック基板にしたこと以外は同様の構成をもつ素子を作製した。
素子を撓曲させて動作を確認したが、基材の割れによる動作不良に至る以前に電極断線による不良が多発した。上記実施例１８とこの比較例５の対比から、実施例１８では液体金属を電極としたため断線が発生しないことが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の有機ＥＬ素子の一実施形態の断面構造を示す模式図である。
【図２】本発明の有機ＥＬ素子の製造工程を示す説明図である。
【図３】本発明の有機ＥＬ素子の他の製造方法を示す説明図である。
【図４】本発明の有機ＥＬ素子の本発明の製造方法を示す説明図である。
【図５】図４に示したの製造方法に含まれる好適な工程を示す説明図である。
【図６】凹部をストライプ状に設けた基板の一例を示す図である。
【図７】本発明の有機ＥＬ素子を利用した表示装置を搭載した電子機器の例である。
【図８】本発明の有機ＴＦＴ素子の実施形態の断面構造を示す模式図である。
【図９】実施例で作製した有機ＥＬ素子の断面構造を示す模式図である。
【図１０】従来の有機ＥＬ素子の断面構造を示す模式図である。
【符号の説明】
【００９９】
１  有機ＥＬ素子
２  第一の基材
３  陽電極
４  発光層（ＥＬ層）
５  陰電極
６  正孔注入層
７  電子注入層
８  発光
９  第二の基材
９ａ  貯蔵部
９ｂ  間隙部
９ｃ  孔部
１０  液体金属
１１  絶縁層
１２  気体の吸出
１３  容器
１４  パッキング
１５  隔壁部材
１６  シール材
１７  ストライプ部
２０  表示部
２１  操作部
２２  機器
２３  レンズ部
４０  ゲート電極
４１  ソース電極
４２  ドレイン電極
４３  有機半導体層
４４  絶縁層
１０１  従来の有機ＥＬ素子
１０２  基板
１０３  陽電極
１０４  発光層
１０５  陰電極
１０６  正孔注入層
１０７  電子注入層
１０８  発光
【図１】
2006048946.tif 000004
【図２】
2006048946.tif 000005
【図３】
2006048946.tif 000006
【図４】
2006048946.tif 000007
【図５】
2006048946.tif 000008
【図６】
2006048946.tif 000009
【図７】
2006048946.tif 000010
【図８】
2006048946.tif 000011
【図９】
2006048946.tif 000012
【図１０】
2006048946.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成16年8月10日(2004.8.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2006048946.tif 000014
【図２】
2006048946.tif 000015
【図３】
2006048946.tif 000016
【図４】
2006048946.tif 000017
【図５】
2006048946.tif 000018
【図６】
2006048946.tif 000019
【図７】
2006048946.tif 000020
【図８】
2006048946.tif 000021
【図９】
2006048946.tif 000022
【図１０】
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