(57)【要約】【課題】      発光材料である液体を交換可能な構造を有しつつ、薄い発光層を実現可能な発光装置を生産する方法等を提供することを目的とする。【解決手段】  第１電極と、第１電極に対向して設けられた第２電極層とを有し、第１電極と第２電極層との間で発光材料である液体を介して電圧を印加する発光装置を生産する方法であって、第１電極の面のうち、第２電極層に対向する面上に、第１電極と第２電極層とが分離して電気的に絶縁された状態を保持するスぺ―サー及び除去剤を用いて除去可能な犠牲部を含む中間層を形成する中間層形成ステップと、中間層の面のうち、第２電極層に対向する面上に、犠牲部の一部を露出する貫通孔が形成された第２電極層を形成する第２電極層形成ステップと、貫通孔を通じて除去剤を犠牲部に対して使用することにより、犠牲部を除去する犠牲部除去ステップを含むことを特徴とするものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極と、前記第１電極に対向して設けられた第２電極層とを有し、前記第１電極と前記第２電極層との間で発光材料である液体を介して電圧を印加する発光装置を生産する方法であって、
前記第１電極の面のうち、前記第２電極層に対向する面上に、前記第１電極と前記第２電極層とが分離して電気的に絶縁された状態を保持するスぺ―サー及び除去剤を用いて除去可能な犠牲部を含む中間層を形成する中間層形成ステップと、
前記中間層の面のうち、前記第２電極層に対向する面上に、前記犠牲部の一部を露出する貫通孔が形成された前記第２電極層を形成する第２電極層形成ステップと、
前記貫通孔を通じて前記除去剤を前記犠牲部に対して使用することにより、前記犠牲部を除去する犠牲部除去ステップを含むことを特徴とする、液体発光材料を用いた発光装置を生産する方法。
【請求項２】
前記第１電極は、絶縁性の基板上の一部に形成されて、前記第１電極が形成されない他の一部が前記基板上に存在し、
前記中間層形成ステップは、
前記他の一部に前記犠牲部を形成しない箇所を残しながら前記犠牲部を形成する犠牲部形成ステップと、
前記第１電極に接触することなく、前記犠牲部を形成しない箇所に前記第２電極と同一の材料を付着させることにより前記スぺ―サーを形成するスぺ―サー形成ステップとを含むことを特徴とする、請求項１記載の液体発光材料を用いた発光装置を生産する方法。
【請求項３】
前記中間層形成ステップにおいて、絶縁物を突起させることにより前記スぺ―サーを形成することを特徴とする、請求項１記載の液体発光材料を用いた発光装置を生産する方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の生産する方法により生産されうることを特徴とする、液体発光材料を用いた発光装置。
【請求項５】
第１電極と、前記第１電極に対向して設けられた第２電極層とを有し、前記第１電極と前記第２電極層との間で発光材料である液体を介して電圧を印加する発光装置であって、
前記第１電極と前記第２電極層とが分離した状態を保持するスぺ―サーを備え、
前記第２電極層は、前記液体が通り抜ける貫通孔を有することを特徴とする、液体発光材料を用いた発光装置。
【請求項６】
前記第１電極は、絶縁性の基板上の一部に形成されており、
前記スぺ―サーは、
導電性の物質からなり、
前記第１電極と接することなく前記基板及び前記第２電極層と接することにより前記第１電極と前記第２電極層とが分離して電気的に絶縁された状態を保持することを特徴とする、請求項５記載の液体発光材料を用いた発光装置。
【請求項７】
前記スぺ―サーは、絶縁体であることを特徴とする、請求項５記載の液体発光材料を用いた発光装置。
【請求項８】
前記液体を貯蔵する貯蔵庫と、
前記液体の流動を促進する流動促進手段とをさらに備え、
前記貯蔵庫は、前記貫通孔に接続されていることを特徴とする、請求項５から７のいずれかに記載の液体発光材料を用いた発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体発光材料を用いた発光装置を生産する方法及び液体発光材料を用いた発光装置に関し、特に、第１電極と、第１電極に対向して設けられた第２電極層とを有し、第１電極と第２電極層との間で発光材料である液体を介して電圧を印加する発光装置を生産する方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
非特許文献１に記載のとおり、近年、発明者らは、液体発光層を持つ液体発光物質を用いた有機発光装置を開発した。また、非特許文献２に記載のとおり、液体発光層への液体発光物質の注入方法として、平板のガラスに液体を入れて毛管現象を利用して外から強制注入する方法を提案してきた。
【０００３】
特許文献１には、ＩＴＯをパターニングした第一基板とガラス基板にＡｇ膜をパターニングした第二基板とを１０μｍの接着スぺ―サーを介して対向配置することにより、発光層の厚み１０μｍの液体発光材料を用いた発光装置を生産する方法が記載されている。また、特許文献１には、電解質溶液層（発光層）と電解質溶液貯留部との間で電解質溶液を交換することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２９２２５８号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】D.  Xu  and  C.  Adachi,“Organic  light-emitting  diode  with  liquid  emitting  layer”  Appl.  Phys.  Lett.,  95,  053304  (2009).
【非特許文献２】S.  Hirata,  et  al,”  Improvement  of  Electroluminescence  Performance  of  Organic  Light-Emitting  Diodes  with  a  Liquid-Emitting  Layer  by  Introduction  of  Electrolyte  and  a  Hole-Blocking  Layer”  Adv.  Mater.,  23,  889-893  (2011).
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、非特許文献２に記載の方法と比較して、液の交換速度を向上させることが期待されている。
【０００７】
さらに、電極間に電圧を印加して発光させる発光装置は、発光する発光層の膜厚が薄いほど駆動電圧の点で有利となる。しかしながら、特許文献１記載の技術は、各基板をパターニングしてから、複数の基板を対向配置するものである。そのため、特許文献１記載の構造によっては、発光層は、１０μｍ程度の厚いものを前提とすることとなる。すなわち、例えば数μｍやサブミクロンオーダーのような、より薄い発光層を広い面積で形成することは困難である。
【０００８】
ゆえに、本発明は、発光層の液体を交換可能な構造を有しつつ、薄い発光層を広い面積で実現可能な発光装置を生産する方法、及び、上記構造を有する発光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の観点は、第１電極と、前記第１電極に対向して設けられた第２電極層とを有し、前記第１電極と前記第２電極層との間で発光材料である液体を介して電圧を印加する発光装置を生産する方法であって、前記第１電極の面のうち、前記第２電極層に対向する面上に、前記第１電極と前記第２電極層とが分離して電気的に絶縁された状態を保持するスぺ―サー及び除去剤を用いて除去可能な犠牲部を含む中間層を形成する中間層形成ステップと、前記中間層の面のうち、前記第２電極層に対向する面上に、前記犠牲部の一部を露出する貫通孔が形成された前記第２電極層を形成する第２電極層形成ステップと、前記貫通孔を通じて前記除去剤を前記犠牲部に対して使用することにより、前記犠牲部を除去する犠牲部除去ステップを含むことを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の第２の観点は、第１の観点の液体発光材料を用いた発光装置を生産する方法であって、前記第１電極は、絶縁性の基板上の一部に形成されて、前記第１電極が形成されない他の一部が前記基板上に存在し、前記中間層形成ステップは、前記他の一部に前記犠牲部を形成しない箇所を残しながら前記犠牲部を形成する犠牲部形成ステップと、前記第１電極に接触することなく、前記犠牲部を形成しない箇所に前記第２電極と同一の材料を付着させることにより前記スぺ―サーを形成するスぺ―サー形成ステップとを含むことを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の第３の観点は、第１の観点の液体発光材料を用いた発光装置を生産する方法であって、前記中間層形成ステップにおいて、絶縁物を突起させることにより前記スぺ―サーを形成することを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の第４の観点は、第１から第３のいずれかの観点の生産する方法により生産されうることを特徴とする、液体発光材料を用いた発光装置である。
【００１３】
本発明の第５の観点は、第１電極と、前記第１電極に対向して設けられた第２電極層とを有し、前記第１電極と前記第２電極層との間で発光材料である液体を介して電圧を印加する発光装置であって、前記第１電極と前記第２電極層とが分離した状態を保持するスぺ―サーを備え、前記第２電極層は、前記液体が通り抜ける貫通孔を有することを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の第６の観点は、第５の観点の液体発光材料を用いた発光装置であって、前記第１電極は、絶縁性の基板上の一部に形成されており、前記スぺ―サーは、導電性の物質からなり、前記第１電極と接することなく前記基板及び前記第２電極層と接することにより前記第１電極と前記第２電極層とが分離して電気的に絶縁された状態を保持することを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の第７の観点は、第５の観点の液体発光材料を用いた発光装置であって、前記スぺ―サーは、絶縁体であることを特徴とするものである。
【００１６】
本発明の第８の観点は、第５から第７のいずれかの観点の液体発光材料を用いた発光装置であって、前記液体を貯蔵する貯蔵庫と、前記液体の流動を促進する流動促進手段とをさらに備え、前記貯蔵庫は、前記貫通孔に接続されていることを特徴とするものである。
【００１７】
なお、上記の液体発光材料を用いた発光装置の生産方法は、ＭＥＭＳ（Micro  Electro  Mechanical  Systems）の技術を用いた生産方法であってもよい。
【００１８】
また、貫通孔の形状は、円形でもよく、多角形でもよく、その他の形状であってもよい。さらに、第２電極層の貫通孔は、単数でも複数でもよい。さらに、第２電極層は、貫通孔が設けられていれば、メッシュ構造、ハニカム構造、その他の構造であってもよい。さらに、複数の貫通孔を設ける場合は、形状を統一してもよく、統一せずともよい。貫通孔の配置は、周期的であってもよく、ランダムに配置してもよい。
【００１９】
さらに、流動促進手段は、加熱手段、電極又は液体を振動させる振動手段、ポンプ、その他の手段であってもよい。さらに、加熱手段は、液体を加熱してもよく、電極その他の装置の部分を加熱するものであってもよい。さらに、電極自体が加熱手段を兼ねるものであってもよい。
【００２０】
さらに、本発明に係る液体発光材料を用いた発光装置を生産する方法は、液体材料を用いた光電変換装置、トランジスタ、その他の液体材料を用いた電子デバイスを生産する方法に応用してもよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の各観点によれば、例えば、第１電極がパターニングされた基板に対して、ＭＥＭＳの技術を応用して、液体発光材料を用いるためのスペーサーを構成して、その上に第２電極を構築することができる。これにより、発光層が、数μｍからサブミクロンオーダー、さらに薄いものであっても、発光装置を生産することが可能となる。そのため、生産された発光装置は、高い電場を印加して高輝度に発光させ、さらに、低い駆動電圧で駆動させることも可能となる。
【００２２】
しかも、第２電極が有する貫通孔を用いることにより、生産時に犠牲部を除去することができるだけでなく、使用時に、液体発光材料が劣化した場合には、必ずしもポンプ等の液体流動手段を用いずとも、素早く液体発光材料を交換することができる。また、スぺ―サーは、第１電極と第２電極層とが電気的に絶縁された状態を構造的に支える。そのため、発光材料の劣化の回復及び頑丈な構造という２つの観点から、液体発光材料を用いた発光装置を長寿命化することが可能となる。
【００２３】
さらに、本発明の第２又は第６の観点によれば、第２電極層とスぺ―サーを同時に形成することが可能となる。そのため、スぺ―サーの形成プロセスに要する時間を短縮しつつ、プロセスを簡素化することが可能となる。
【００２４】
さらに、本発明の第３又は第７の観点によれば、第１電極をパターニングせずとも第１電極及び第２電極層を電気的に絶縁された状態とすることが可能となる。そのため、第１電極の加工プロセスを簡素化することが可能となる。
【００２５】
さらに、本発明の第８の観点によれば、発光層が薄い発光装置であっても、流動促進手段が、貫通孔を介した液体発光材料の流入及び流出を促進する。そのため、長寿命の発光装置を提供することが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施例１に係る発光装置１の概要を示すブロック図である。
【図２】発光装置１の製造プロセスの一例を示すフロー図である。
【図３】第２電極層が有する貫通孔の例を示すＳＥＭ画像であり、第２電極を（ａ）ガラス基板とは反対側から撮像したＳＥＭ画像、及び、（ｂ）基板から強制的に剥離した第２電極をガラス基板側から撮像したＳＥＭ画像である。
【図４】貫通孔１１とスぺ―サー１３のサイズ及び配置を示した図である。
【図５】発光装置１をＦＩＢ（Focused  Ion  Beam）で削った断面を示す図である。
【図６】本実施例の生産方法により生産した発光デバイスの（ａ）発光スペクトルと、（ｂ）発光前に液体を垂らした様子と、（ｃ）デバイスが発光する様子を示す図である。
【図７】本実施例の生産方法により生産した発光装置１の電流密度―電圧―輝度特性及び外部量子効率を示すグラフである。
【図８】本実施例の生産方法により生産した発光装置１における液体７の交換とその効果を示す図である。
【図９】本発明の実施例２に係る発光装置５１の概要を示すブロック図である。
【図１０】発光装置５１の製造プロセスの一例を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面を参照して、本発明の実施例について述べる。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００２８】
図１は、本発明の実施例１に係る発光装置１（本願請求項の「発光装置」の一例）の概要を示すブロック図である。
【００２９】
図１を参照して、発光装置１は、ガラス基板３（本願請求項の「絶縁性の基板」の一例）と、ＩＴＯ（Indium  Tin  Oxide）電極５（本願請求項の「第１電極」の一例）と、発光材料である液体７（本願請求項の「液体」の一例）を有する発光層８と、Ａｌ（Aluminum）電極層９（本願請求項の「第２電極層」の一例）と、Ａｌ電極層９に設けられた貫通孔１１（本願請求項の「貫通孔」の一例）と、Ａｌからなるスぺ―サー１３（本願請求項の「スぺ―サー」の一例）と、筐体１５と、液体７を貯蔵する貯蔵庫１７とを備える。
【００３０】
発光層８を形成する発光材料である液体７は、Ａｌ電極が有する貫通孔１１を介して、貯蔵庫１７との間で流入又は流出可能である。そのため、劣化した液体発光材料を劣化の少ない液体発光材料と交換して、長寿命の発光装置を実現することが可能となる。本実施例では、液体７として、日産化学工業（株）のPLTTMに0.25wt%の電解質（Tributylmethylphosphonium  Bis(trifluoromethanesulfonyl)imide、東京化成工業株式会社製）を入れた液体発光材料を用いた。
【００３１】
ここで、数ミクロン〜サブミクロンオーダーと非常に薄い発光層８を有する発光装置１は、スぺ―サー１３が全体の構造を支えることで実現可能となる。電極間の発光層８を形成するのが液体７であり、Ａｌ電極層９が貫通孔１１を有する。従来は、特許文献１にあるように、基板上に固定して形成された電極が想定されていた。しかし、この方法では数ミクロン〜サブミクロンオーダーの薄い発光層を実現することが困難であった。
【００３２】
そこで、図２を用いて、スぺ―サー１３の形成について説明する。図２は、発光装置１の製造プロセスを示すフロー図である。
【００３３】
図２を参照して、まず、ステップＳＴ００１〜ＳＴ００５における、ＩＴＯ電極５のパターニングステップについて述べる。なお、パターニングされたＩＴＯ電極を購入する等した場合、ＩＴＯ電極５のパターニングステップは、不要である。
【００３４】
ステップＳＴ００１において、ガラス基板３上にＩＴＯ電極５が層状に形成された基板を洗浄する。洗浄は、Extran  MA01（Merck社製）に浸漬して１５分、純水に浸漬して１５分、エタノールに浸漬して１５分、アセトンに浸漬して１５分、さらにＩＰＡ（イソプロピルアルコール）に浸漬して１５分、それぞれ超音波洗浄により行った。ステップＳＴ００２において、ＰＲ（Photo  Resist）１９をＩＴＯ電極５上に塗布する。ＰＲには、AX5214E（positive  PR,  Clariant社製）を用いた。また、塗布は、スピンコーティング（3000rpm）により行った。以下、ＰＲの製膜は、同様である。ステップＳＴ００３において、ＰＲ１９にパターニングしたマスク（図２には示されていない）をかぶせて露光し、現像液でＰＲ１９を除去することにより、ＰＲ１９をパターニングする。露光条件は、露光装置に合わせて最適化した。また、現像液として、AZ300MF（Clariant社製）を用いた。続いて、ステップＳＴ００４において、エッチング液を用いてＩＴＯ電極５をエッチングする。エッチングされた領域２０は、ガラス基板３が露出する。一方、ＰＲ１９が塗布されている部分のＩＴＯは、エッチング液から保護されて残る。エッチング条件は、エッチング液に合わせて調節した。ステップＳＴ００５において、除去剤を用いてＰＲ１９を除去する。除去剤として、AZ400T  stripper（Clariant社製）を用いた。以下、ＰＲの除去は、同様である。
【００３５】
次に、ステップＳＴ００６〜ＳＴ００８における、中間層形成ステップ（本願請求項の「中間層形成ステップ」の一例）について述べる。中間層形成ステップは、ステップＳＴ００６〜ＳＴ００７における犠牲部（本願請求項の「犠牲部」の一例）形成ステップと、ステップＳＴ００８のスぺ―サー形成ステップに大別される。
【００３６】
犠牲部形成ステップでは、ステップＳＴ００６において、パターニングされたＩＴＯ電極５とガラス基板３との上にＰＲ２１を塗布する。ステップＳＴ００７において、パターニングしたマスク（図２では図示を省略）をかぶせて露光し、現像液でＰＲ２１を除去する。ここで、パターニングされたＩＴＯ電極５をＰＲ２１が覆い隠すと共に、ガラス基板３が露出した一部２２が残るようにＰＲ２１をパターニングする。
【００３７】
スぺ―サー形成ステップでは、ステップＳＴ００８において、ガラス基板３の露出した一部２２にＡｌ層が形成されてスぺ―サー１３が形成される。Ａｌ層は、直流スパッタリング（12nm/min）により形成した。
【００３８】
さらに、ステップＳＴ００９〜ＳＴ０１２における、Ａｌ電極層形成ステップ（本願請求項の「第２電極層形成ステップ」の一例）について述べる。
【００３９】
ステップＳＴ００９〜ＳＴ０１２において、貫通孔１１を有するＡｌ電極層９を形成する。ステップＳＴ００９において、全面にＡｌ層２３を形成する。ステップＳＴ０１０において、Ａｌ２３上にＰＲ２５を塗布する。ステップＳＴ０１１において、パターニングしたマスク（図２には示されていない）をかぶせて露光し、現像液でＰＲ２５を除去してＡｌ２３を露出させる。このときにＰＲ２１の上部のＰＲ２５が除去されるようにマスクをパターニングしておく。ステップＳＴ０１２において、エッチング液を用いてＡｌ２３をエッチングする。このとき、ＰＲ２５で保護された部分のＡｌは、エッチングされずに残り、貫通孔１１を有するＡｌ電極層９が形成される。Ａｌのエッチング液としては、リン酸：硝酸：酢酸＝50:1:5の混合液を用いた。また、常温で１０分間エッチングを行った。
【００４０】
続いて、ステップＳＴ０１３（本願請求項の「犠牲部除去ステップ」の一例）において、貫通孔１１を通じて除去剤（本願請求項の「除去剤」の一例）をＰＲ２１に対して使用することにより、ＰＲ２１を除去する。ＰＲ２１が除去された後の基板を、洗浄した。洗浄は、アセトンに浸漬しての煮沸洗浄と、ＩＰＡに浸漬しての煮沸洗浄により行った。
【００４１】
最後に、ステップＳＴ０１４において、発光材料である液体７がＩＴＯ電極５とＡｌ電極層９の間の発光層８に充填されて発光装置１が生産される。
【００４２】
本実施例に係る生産方法は、スぺ―サー１３及びとＡｌ電極層９を同じ材料で一体として形成できる（ステップＳＴ００８及びＳＴ００９）。ここで、Ａｌからなるスぺ―サー１３は、ＩＴＯ電極５とＡｌ電極層９とを導通させないことを要する。本実施例によれば、スぺ―サー１３は、ガラス基板３の露出した一部２２に形成される。そのため、ＩＴＯ電極５とＡｌ電極層９とを分離して電気的に絶縁された状態を保持することが可能となる。
【００４３】
特許文献１に記載のように、第１電極と第２電極とを別々の基板上に形成して、基板を対向配置する方法では、例えば数μｍオーダーやサブミクロンオーダーのような、より薄い発光層を均一に形成することは困難である。本実施例の生産方法により、そのような薄い発光層８を有する発光装置が生産可能となる。
【００４４】
続いて、実際に形成された発光層８の観察結果について、図３を用いて述べる。図３は、Ａｌ電極層９が有する貫通孔１１の例を示すＳＥＭ画像であり、Ａｌ電極層９を（ａ）ガラス基板３とは反対側から撮像したＳＥＭ画像、及び、（ｂ）基板から強制的に剥離したＡｌ電極層９をガラス基板３側から撮像したＳＥＭ画像である。
【００４５】
図３（ａ）を参照して、Ａｌ電極層９に直径１０μｍ弱の貫通孔１１及び直径５μｍ程度のスぺ―サー１３が形成されていることが分かる。また、ＩＴＯ電極５とＡｌ電極層９の間に発光層８が１．５μｍの薄さで均一に形成されていることも分かる。さらに、図３（ｂ）を参照しても、Ａｌ電極層９に貫通孔１１及びスぺ―サー１３が形成されていることが分かる。なお、図３（ｂ）は基板から強制的に剥離した第２電極をガラス基板側から撮像したＳＥＭ画像である。この図から、Ａｌ電極層９のガラス基板３に対向する面は、対向しない面に比べて平坦であることが分かる。このことからも本実施例の生産プロセスにより、発光層８が一定の薄さに保たれて形成されていることが分かる。
【００４６】
また、一定間隔で貫通孔１１及びスぺ―サー１３を有することとした場合に、構造が安定していることも分かる。貫通孔１１は、その総面積が小さいほど発光可能な面積が広がる点で好ましい。一方、その総面積が大きいほど液体７の交換がスムーズに行われる点で好ましい。スぺ―サー１３は、その総面積が小さいほど発光可能な面積が広がる点で好ましい。一方、その総面積が大きいほど発光装置１の構造が安定する点で好ましい。
【００４７】
さらに、図３に示すように、貫通孔１１とスぺ―サー１３との位置関係については、貫通孔１１の周辺にスぺ―サー１３を配置することにより構造が安定化すると考えられる。より好ましくは、３つの最近接するスぺ―サー１３が形成する三角形（以下、「最近接三角形」と表記）の中に形成される貫通孔１１は１つまでとすればよい。さらに好ましくは、最近接三角形の重心位置に貫通孔１１を形成すればよい。また、隣接する最近接三角形のいずれか一方にのみ貫通孔１１を形成するか、いずれにも貫通孔１１を形成しないとすることが構造を安定化する上で好ましい。なお、ここに述べた構造以外であっても、安定する構造であれば採用することができる。
【００４８】
図４を参照して、発光装置１の貫通孔１１及びスぺ―サー１３の配置について具体的に述べる。図４は、貫通孔１１とスぺ―サー１３のサイズ及び配置を示した図である。
【００４９】
発光装置１においては、貫通孔１１及びスぺ―サー１３を周期的に配置した。スぺ―サー１３間の距離は、40μmである。貫通孔１１の直径は、10μmである。スぺ―サー１３の直径は、6μmである。ＩＴＯがエッチングされた領域２０の直径は、20μmである。有効発光面積（ＩＴＯ電極５とＡｌ電極層９の実際のオーバーラップ面積率）は、67.3%である。
【００５０】
図５は、発光装置１をＦＩＢ（Focused  Ion  Beam）で削った断面を示す図である。図５からも発光層８の薄さが一定に保たれていることが分かる。また、Ａｌ電極層９と同一材料であるＡｌによりスぺ―サー１３が形成されていることも分かる。さらに、貫通孔１１が形成されていることも分かる。なお、スぺ―サー１３の上部を覆うのは、ＦＩＢ加工の際に飛ばした物質が堆積したものである。
【００５１】
図６は、本実施例の生産方法により生産した発光装置１の（ａ）発光スペクトルと、（ｂ）発光前に発光材料である液体７を垂らした様子と、（ｃ）電圧（Ｖ＝20[V]）を印加した際の発光する様子を示す図である。横軸は、発光波長[nm]を表し、縦軸は、発光強度[arbitrary  unit]を表す。図６（ａ）の発光スペクトルからは、発光ピークが４８０ｎｍ付近であることが分かる。また、発光装置１からは青色発光が観察された（図６（ｃ））。
【００５２】
図７は、本実施例の生産方法により生産した発光装置１の電流密度―電圧―輝度特性及び外部量子効率を示すグラフである。電流密度―電圧―輝度特性グラフにおいて、横軸は電圧[V]を表し、左縦軸は電流密度[mA/cm2]を表し、右縦軸は輝度[cd/m2]を表す。図７を参照して、発光装置１は、駆動電圧約20Ｖで、最高輝度2ｃｄ／ｍ２、電流密度約2ｍＡ／ｃｍ２を示した。
【００５３】
図７の中にある小さなグラフは外部量子効率を示すグラフである。電流密度約0.2〜0.3 ｍＡ／ｃｍ２の範囲において外部量子効率は最大となり、その値は約0.08 ％であった。
【００５４】
図８は、本実施例の生産方法により生産した発光装置１における液体７の交換の様子を示す模式図であり、（ａ）本実施例の生産方法により生産した発光装置１における液体交換の操作及び特性の経時変化、（ｂ）対照デバイス３１における操作及び特性の経時変化を示す図である。図８中のグラフにおいて、横軸は時間[秒]を表し、縦軸は輝度[arbitrary  unit]を表す。
【００５５】
図８（ａ）を参照して、発光装置１においては、Ａｌ電極層９が貫通孔１１を有する。そのため、発光層８と貯蔵庫１７は、貫通孔１１を介して液体７の交換が可能である。発光装置１の発光層８の厚みは、１．５μｍとし、電場発光の有効面積基準で880μＡ／ｃｍ２の定電流を通電した。図８（ｂ）を参照して、ガラス基板に形成されたＩＴＯ電極３３とガラス基板に形成されたＩＴＯ電極３５とを対向配置させて電極間に発光材料である液体３７を注入して発光層を形成させることにより、対照デバイス３１とした。対照デバイス３１において、ＩＴＯ電極３５は、貫通孔１１を有さず、劣化した液体３９は交換されない。対照デバイス３１の発光層３４の厚みは、５μｍとし、４４４μＡ／ｃｍ２の定電流を通電した。
【００５６】
比較実験は、次のように行われた。まず、ＩＴＯ電極及びＡｌ電極間への通電開始と共に、電場発光強度（EL  Intensity）[a.u.]及び駆動電圧[V]の計測を開始し、６０秒間通電した（ステップＳＴ２０１及びＳＴ３０１）。その後、加熱手段１８（本願請求項の「流動促進手段」の一例）により発光装置１及び対照デバイス３１をそれぞれ１００℃で５分間加熱した（ステップＳＴ２０２及びＳＴ３０２）。再び、通電及び計測を６０秒間行い（ステップＳＴ２０３及びＳＴ３０３）、再度の加熱処理を行った（ステップＳＴ２０４及びＳＴ３０４）。その後、さらに、通電及び計測を６０秒間行った（ステップＳＴ２０５及びＳＴ３０５）。
【００５７】
図８（ａ）及び（ｂ）を参照して、発光装置１、対照デバイス３１共に、最初の６０秒間の通電を経て電場発光強度は低下し、駆動電圧は増大した。これは、電場発光過程を経て液体７が劣化したためと考えられる（ステップＳＴ２０１及びＳＴ３０１）。
【００５８】
続いて、加熱手段１８による加熱を経て、発光装置１は、電場発光強度が増大すると共に駆動電圧が低下し、デバイス特性の回復がみられた（ステップＳＴ２０３）。一方、対照デバイス３１は、加熱を経ても電場発光強度はさらに低下すると共に駆動電圧はさらに増大し、デバイス特性の回復はみられなかった（ステップＳＴ３０３）。発光装置１は、２回目の加熱後も同様の回復を見せた（ステップＳＴ２０５）。一方、対照デバイス３１は、２回目の加熱後も劣化が進んでいた（ステップＳＴ３０５）。
【００５９】
両者のデバイスの違いは、液体交換の有無である。そのため、デバイス特性が回復した発光装置１においては、発光層８と貯蔵庫１７との間で液体交換が効果的に行われていると考えられる。すなわち、加熱手段１８の加熱により、発光層８で劣化した液体２９が貫通孔１１を通じて貯蔵庫１７に流出し、劣化していない液体７が貫通孔１１を通じて発光層８に流入していると考えられる。
【実施例２】
【００６０】
本発明に係る発光装置の別の構造例について説明する。図９は、本発明の実施例２に係る発光装置５１の概要を示すブロック図である。
【００６１】
図９を参照して、発光装置５１は、ガラス基板５３（本願請求項の「絶縁性の基板」の一例）と、ＩＴＯ電極５５（本願請求項の「第１電極」の一例）と、発光材料である液体５７（本願請求項の「液体」の一例）を有する発光層５８と、Ａｌ電極層５９（本願請求項の「第２電極層」の一例）と、Ａｌ電極層５９に設けられた貫通孔６１（本願請求項の「貫通孔」の一例）と、スぺ―サー６３（本願請求項の「スぺ―サー」の一例）と、筐体６５と、液体５７を貯蔵する貯蔵庫６７とを備える。
【００６２】
以下、発光装置５１が発光装置１と異なる点を中心に述べる。発光装置５１が備えるＩＴＯ電極５５は、ガラス基板５３の全面に形成されており、パターニングされていない。また、スぺ―サー６３は、Ａｌ電極層５９とは材料が異なり、絶縁体である。
【００６３】
さらに、図１０を用いて、発光装置５１の生産方法について述べる。図１０は、発光装置５１の製造プロセスの一例を示すフロー図である。以下、図２のプロセスと異なる点を中心に説明する。
【００６４】
図１０を参照して、ステップＳＴ１０１において、ガラス基板５３上にＩＴＯ電極５５が層状に形成された基板を洗浄する。図２と異なり、ＩＴＯ電極５５のパターニングステップは、不要である。
【００６５】
続いて、ステップＳＴ１０２〜ＳＴ１０８における、中間層形成ステップ（本願請求項の「中間層形成ステップ」の一例）について述べる。
【００６６】
まず、ステップＳＴ１０３〜ＳＴ１０６における、絶縁層パターニングステップについて説明する。ステップＳＴ１０２において、SiO2からなる絶縁層６２を製膜する。製膜は、真空蒸着法、スパッタリング法等で行う。ステップＳＴ１０３において、ＰＲ層１１９を絶縁層６２上に塗布する。ＳＴ１０４において、ＰＲ層１１９をパターニングする。ステップＳＴ１０５において、絶縁層６２をエッチングする。ＰＲ１１９が塗布されている部分の絶縁層６２は、エッチング液から保護されて残る。続いて、ステップＳＴ１０６において、ＰＲ１１９が除去され、絶縁物であるSiO2からなるスぺ―サー６３が形成される。
【００６７】
次に、ステップＳＴ１０７及びＳＴ１０８における、犠牲部形成ステップについて説明する。スぺ―サー６３と露出したＩＴＯ電極層５５上にＰＲ１２１を塗布する。このとき、スぺ―サー６３は、ＰＲ１２１に覆われる。ステップＳＴ１０８において、Ａｌ電極層５９とスぺ―サー６３との接触を良好なものとするため、スぺ―サー６３を覆うＰＲ１２１の一部を除去してスぺ―サー６３の一部１２２を露出させる。ここで、露出させる一部１２２は、スぺ―サー６３のサイズよりも小さくすることが好ましい。ＰＲに露光する際にマスクの位置合わせの多少のずれが生じたとしても、ＩＴＯ電極５５とＡｌ電極層５９とが導通することを防ぐからである。例えば、２〜４μｍほど小さくすることが好ましいが、位置合わせの精度に応じて変更すればよい。
【００６８】
続いて、ステップＳＴ１０９〜ＳＴ１１２におけるＡｌ電極層形成ステップ（本願請求項の「第２電極層形成ステップ」の一例）について説明する。
【００６９】
ステップＳＴ１０９〜ＳＴ１１２において、貫通孔６１を有するＡｌ電極層５９を形成する。ステップＳＴ００９において、全面にＡｌ層１２３を形成する。このとき、スぺ―サー６３が露出した一部１２２にもＡｌ層が形成されるため、スぺ―サー６３とＡｌ電極層とが良好に接触する。ステップＳＴ０１０において、Ａｌ層１２３上にＰＲ１２５を塗布する後、ステップＳＴ０１２までは、図２のプロセスと同様である。
【００７０】
続いて、ステップＳＴ１１３（本願請求項の「犠牲部除去ステップ」の一例）及びＳＴ１１４は、図２のステップＳＴ０１３及びＳＴ０１４と同様にして、貫通孔６１を有するＡｌ電極層５９を絶縁体であるスぺ―サー６３が支える発光装置５１が生産される。
【００７１】
実施例１に係る生産方法では、スぺ―サー１３とＡｌ電極層９とを同じ材料で、しかも、一体形成することが可能であった（ステップＳＴ００８及びＳＴ００９、又は、ステップＳＴ０１３及びＳＴ０１４）。これに対し、実施例２に係る生産方法は、スぺ―サー６３をＡｌ電極層５９とは異なる材質である絶縁体で、また、Ａｌ電極層５９の形成とは別ステップとして形成することを要する。
【００７２】
しかし、実施例２に係る生産方法によれば、ＩＴＯ電極５５をパターニングする必要がなくなる。その分、発光装置５１の発光面積を広くとることが可能となる。
【００７３】
なお、実施例１及び実施例２における第１電極としては、透明電極であればＩＴＯ以外の材料を用いてもよい。例えば、Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)poly(styrenesulfonate) (PEDOT:PSS)、IZOなどが挙げられる。また、正孔注入層として、例えば、Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)poly(styrenesulfonate)（PEDOT:PSS）層等を第１電極と活性層の間に形成してもよい。
【００７４】
また、実施例１及び実施例２における第２電極としては、アルミニウム以外の材料を用いてもよい。例えば、Pt,  Au,  Ag,  ITO,  IZOなどが挙げられる。
【００７５】
さらに、実施例１及び実施例２において、発光材料である液体としては、日産化学工業（株）のPLTTMに0.25wt%の電解質（Tributylmethylphosphonium  Bis(trifluoromethanesulfonyl)imide、東京化成工業株式会社製）を入れた液体発光材料以外の材料を用いてもよい。例えば、9-(2-Etylhexyl)carbazole  (EHCz),  9-{2-[2-(2-methoxyethoxy)ethoxy]ethyl}-9H-carbazole  (TEGCz)  and  9,9’-{2-[2-(2-methoxyethoxy)ethoxy]ethyl}-3,3’-bis(9H-carbazole)  [(TEGCz)2],  3-Phenylpropionic  acid  2-ethylhexyl  ester  (PLQ)などが挙げられる。また、ＥＣＬ（Electrochemiluminescence）材料を用いてもよい。また、本発明の構造に液晶材料を用いてバックライトを照射することにより発光装置を実現してもよい。
【００７６】
さらに、実施例１及び実施例２における犠牲部としては、パターニング可能かつ除去剤で除去可能な材質であれば、フォトレジスト以外の材料を用いてもよい。
【００７７】
さらに、実施例１及び実施例２における除去剤としては、犠牲部を除去できる材料であればよい。
【００７８】
さらに、実施例１及び実施例２における貯蔵庫は、発光層に接続されていれば、筐体の外部にあってもよい。また、例えばカートリッジ方式を採用することにより、貯蔵庫を筐体から取り外し可能としてもよい。
【００７９】
さらに、実施例１及び実施例２における加熱手段等の流動促進手段は、発光装置が備えるものであってもよい。また、加熱手段を用いる場合の加熱条件（温度、時間等）は、液体を発光層と貯蔵庫の間で循環させるように適宜変更すればよい。
【００８０】
さらに、実施例１及び実施例２における流動促進手段は、加熱手段以外の手段であってもよい。例えば、電圧パルスにより第１電極又は第２電極の振動を与える振動付与手段や、ポンプ等の強制循環手段等であってもよい。
【００８１】
さらに、実施例２では、ＩＴＯ電極５５は、発光面積の減少を招くものの、必要に応じてパターニングされていてもよい。
【符号の説明】
【００８２】
１及び５１・・・発光装置、３及び５３・・・ガラス板、５及び５５・・・ＩＴＯ電極、７及び５７・・・液体、８及び５８・・・発光層、９、２３及び５９・・・Ａｌ電極層、１１及び６１・・・貫通孔、１３及び６３・・・スぺ―サー、１７及び６７・・・貯蔵庫、１８及び６８・・・加熱手段、１９、２１及び２５・・・フォトレジスト、２９及び３９・・・劣化した液体
【図１】
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【図９】
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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１０】
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