(57)【要約】【課題】有機半導体層の層厚を均一にすることが可能な有機半導体装置の製造方法、有機半導体装置、有機エレクトロルミネセンス装置の製造方法及び有機エレクトロルミネセンス装置を提供すること。【解決手段】正孔輸送層を構成する材料を有機溶媒に溶解又は分散させた液状組成物の塗布膜を陽極上に形成し、塗布膜のうち対象面側の所定の厚さ部分を当該有機溶媒を含む所定の溶媒に溶解しないように硬化させて硬化部分を形成し、塗布膜のうち硬化していない非硬化部分をトルエンなどによって除去して正孔輸送層を形成するので、硬化部分が残留し、当該硬化部分が層厚の均一な正孔輸送層になる。【選択図】図３
2008010251.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に複数の有機半導体層が積層されてなる有機半導体装置の製造方法であって、
前記複数の有機半導体層のうち一の有機半導体層を構成する材料を第１溶媒に溶解又は分散させた液状組成物の塗布膜を前記基板の表面上及び前記複数の有機半導体層のうちの他の有機半導体層の表面上を含めた対象面上に形成する塗布膜形成工程と、
前記塗布膜のうち前記対象面側の所定の厚さ部分を前記第１溶媒を含む所定の溶媒に溶解しないように変質させる変質工程と、
前記塗布膜のうち前記変質工程で変質していない非変質部分を前記所定の溶媒によって除去する除去工程と
を具備することを特徴とする有機半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記基板の表面には前記複数の有機半導体層に電気的に接続された電極が設けられており、
前記対象面が前記電極の表面である
ことを特徴とする請求項１に記載の有機半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記電極が、導電性を有する金属酸化物を主成分とする
ことを特徴とする請求項２に記載の有機半導体装置の製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のうちいずれか一項に記載の有機半導体装置の製造方法によって製造されたことを特徴とする有機半導体装置。
【請求項５】
少なくとも正孔輸送性を有する有機層と発光性を有する有機層とを含んだ複数の有機層と、前記複数の有機層を挟持する陰極及び陽極とを基板上に備えた有機エレクトロルミネセンス装置の製造方法であって、
前記複数の有機層のうち一の有機層を構成する材料を第１溶媒に溶解又は分散させた液状組成物の塗布膜を前記陽極上及び前記複数の有機層のうち他の有機層の表面上を含めた対象面上に形成する塗布膜形成工程と、
前記塗布膜のうち前記対象面側の所定の厚さ部分を前記第１溶媒を含む所定の溶媒に溶解しないように変質させる変質工程と、
前記塗布膜のうち前記変質工程で変質していない非変質部分を前記所定の溶媒によって除去する除去工程と
を具備することを特徴とする有機エレクトロルミネセンス装置の製造方法。
【請求項６】
少なくとも正孔輸送性を有する第１有機層と発光性を有する第２有機層とを含んだ複数の有機層と、前記複数の有機層を挟持する陰極及び陽極とを基板上に備えた有機エレクトロルミネセンス装置の製造方法であって、
前記第１有機層を構成する材料を第１溶媒に溶解又は分散させた液状組成物の第１塗布膜を前記陽極上に形成する第１塗布膜形成工程と、
前記第１塗布膜のうち前記対象面側の所定の厚さ部分を前記第１溶媒を含む所定の溶媒に溶解しないように変質させる第１変質工程と、
前記第１塗布膜のうち前記第１変質工程で変質していない非変質部分を前記所定の溶媒によって除去する第１除去工程と
を有する第１有機層形成工程と、
前記第１有機層上に前記第２有機層を形成する第２有機層形成工程と
を具備することを特徴とする有機エレクトロルミネセンス装置の製造方法。
【請求項７】
前記第２有機層形成工程が、
前記第２有機層を構成する材料を前記所定の溶媒に溶解又は分散させた液状組成物の第２塗布膜を前記第１有機層上に形成する第２塗布膜形成工程と、
前記第２塗布膜のうち前記第１有機層の表面側の所定の厚さ部分を前記所定の溶媒に溶解しないように変質させる第２変質工程と、
前記第２塗布膜のうち前記第２変質工程で変質していない非変質部分を前記所定の溶媒によって除去する第２除去工程と
を有することを特徴とする請求項６に記載の有機エレクトロルミネセンス装置の製造方法。
【請求項８】
前記陽極が、導電性を有する金属酸化物を主成分とする
ことを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の有機エレクトロルミネセンス装置の製造方法。
【請求項９】
前記第１塗布膜が、キャリア輸送性有機化合物と、ポリシロキサンからなる架橋性有機化合物とを含んでおり、
前記第１変質工程では、前記第１塗布膜に含まれる前記架橋性有機化合物を熱処理によって架橋させる
ことを特徴とする請求項６乃至請求項８のうちいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネセンス装置の製造方法。
【請求項１０】
前記第１塗布膜が、トリフェニルアミン誘導体及びポリチオフェン誘導体のうち少なくとも一方を含んだキャリア輸送性有機化合物と、シランカップリング化合物を含む架橋性有機化合物とを含んでおり、
前記第１変質工程では、前記第１塗布膜に含まれる前記架橋性有機化合物を熱処理によって架橋させる
ことを特徴とする請求項６乃至請求項８のうちいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネセンス装置の製造方法。
【請求項１１】
前記第１塗布膜が、キャリア輸送性有機化合物と、二重結合基、エポキシ基及び環状エーテル基のうち少なくとも１種類を含む架橋性有機化合物とを含んでおり、
前記第１変質工程では、前記第１塗布膜に含まれる前記架橋性有機化合物を熱処理する、前記架橋性有機化合物に紫外線を照射する、前記架橋性有機化合物に電子ビームを照射する又は前記架橋性有機化合物にプラズマを照射することによって架橋させる
ことを特徴とする請求項６乃至請求項８のうちいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネセンス装置の製造方法。
【請求項１２】
前記第２塗布膜が、発光性有機化合物と、二重結合基、エポキシ基及び環状エーテル基のうち少なくとも１種類を含む架橋性有機化合物とを含んでおり、
前記第２変質工程では、前記第２塗布膜に含まれる前記架橋性有機化合物を熱処理する、前記架橋性有機化合物に紫外線を照射する、前記架橋性有機化合物に電子ビームを照射する又は前記架橋性有機化合物にプラズマを照射することによって架橋させる
ことを特徴とする請求項６乃至請求項８のうちいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネセンス装置の製造方法。
【請求項１３】
基板と、
前記基板の表面に設けられた陽極と、
前記陽極を覆うように前記基板上に設けられ、前記陽極に平面視で重なる位置に前記陽極の一部を露出する第１開口部を有する絶縁層と、
正孔輸送性を有する部分が前記第１開口部内に収まるように前記陽極上に設けられた正孔輸送層と、
前記正孔輸送層上に設けられた発光層と、
前記絶縁層上に設けられ、前記第１開口部に平面視で重なる位置に第２開口部を有する隔壁と、
前記隔壁を覆うように設けられ、前記発光層に電気的に接続された陰極と
を具備することを特徴とする有機エレクトロルミネセンス装置。
【請求項１４】
前記発光層が、前記第１開口部内に収まるように設けられている
ことを特徴とする請求項１３に記載の有機エレクトロルミネセンス装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機半導体装置の製造方法、有機半導体装置、有機エレクトロルミネセンス装置の製造方法及び有機エレクトロルミネセンス装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスプレイなどの表示装置に用いられている有機エレクトロルミネセンス装置（以下、「有機ＥＬ装置」という。）は、一般的に、発光性を有する発光層と正孔輸送性を有する正孔輸送層とを含んだ有機層と、この有機層を挟持する陰極及び陽極とが基板上に設けられた構成になっている。有機ＥＬ装置の発光層と正孔輸送層とは積層された構成になっている。陰極からの電子と陽極からの正孔とが発光層で結合することで発光するようになっている。
【０００３】
発光層、正孔輸送層の２つの有機層を形成する手法として、この発光層及び正孔輸送層を構成する材料を蒸着法によって基板上に順番に成膜して積層する手法（ドライプロセス）や、発光層及び正孔輸送層を構成する材料を有機溶媒に溶解又は分散させた液状組成物を作製し、この液状組成物を基板上に成膜した後、有機溶媒を蒸発させる手法（ウェットプロセス）などがある。ウェットプロセスとしては、例えばインクジェット法を挙げることができる。インクジェット法によれば、大面積の基板上にも容易に有機層を形成することが可能であるため、近年大型化しているディスプレイ用の有機ＥＬ装置などの製造において、特に期待されている（例えば、特許文献１〜特許文献３参照）。  
【特許文献１】特開２０００−７７１８５号公報
【特許文献２】特開２０００−２０８２５４号公報
【特許文献３】特開２０００−２４３３００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、インクジェット法によって有機層を形成する場合、液状組成物を塗布する対象面の表面の撥液性又は親液性が不均一になっていることが多く、塗布膜の膜厚が不均一になることが多い。有機ＥＬ装置のみならず、有機膜を積層させたデバイス、例えば有機トランジスタなど、他の有機半導体装置においても同様の問題がある。
【０００５】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、有機半導体層の層厚を均一にすることが可能な有機半導体装置の製造方法、有機半導体装置、有機エレクトロルミネセンス装置の製造方法及び有機エレクトロルミネセンス装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る有機半導体装置の製造方法は、基板上に複数の有機半導体層が積層されてなる有機半導体装置の製造方法であって、前記複数の有機半導体層のうち一の有機半導体層を構成する材料を第１溶媒に溶解又は分散させた液状組成物の塗布膜を前記基板の表面上及び前記複数の有機半導体層のうちの他の有機半導体層の表面上を含めた対象面上に形成する塗布膜形成工程と、前記塗布膜のうち前記対象面側の所定の厚さ部分を前記第１溶媒を含む所定の溶媒に溶解しないように変質させる変質工程と、前記塗布膜のうち前記変質工程で変質していない非変質部分を前記所定の溶媒によって除去する除去工程とを有する第１有機半導体層形成工程と、前記第１有機半導体層形成工程で形成された前記第１有機半導体層上に前記第２有機半導体層を形成する第２有機半導体層形成工程とを具備することを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、複数の有機半導体層のうち一の有機半導体層を構成する材料を第１溶媒に溶解又は分散させた液状組成物の塗布膜を、基板の表面上及び複数の有機半導体層のうちの他の有機半導体層の表面上を含めた対象面上に形成し、この塗布膜のうち対象面側の所定の厚さ部分を、第１溶媒を含む所定の溶媒に溶解しないように変質させ、塗布膜のうち変質していない非変質部分を所定の溶媒によって除去することとしたので、変質した所定の厚さ部分の塗布膜が残留し、当該塗布膜の残留部分が有機半導体層になる。これにより、均一な膜厚を有する有機半導体層を形成することができる。
【０００８】
また、前記基板の表面には前記複数の有機半導体層に電気的に接続された電極が設けられており、前記対象面が前記電極の表面であることが好ましい。  
本発明によれば、基板の表面には複数の有機半導体層に電気的に接続された電極が設けられており、対象面が電極の表面であるので、有機半導体層を電極の表面上に直接形成されることになる。有機半導体層を電極の表面上に直接形成することによって、有機半導体層と電極とを面接触させることができるので、有機半導体層と電極との間の電気抵抗を小さく抑えることができ、導電性を向上させることができる。
【０００９】
また、前記電極が、導電性を有する金属酸化物を主成分とすることが好ましい。  
本発明者らは、有機半導体層が導電性を有する金属酸化物上に形成されている場合、有機化合物を架橋化させることで金属酸化物に含まれる酸素原子と有機半導体層に含まれる有機化合物の分子の架橋部分とが化学的に結合し、この部分において所定の溶媒に特に溶解されにくくなることを見出した。本発明では、電極が導電性を有する金属酸化物を主成分とすることとしたので、上記一の有機半導体層が所定の溶媒に溶解するのを一層効果的に抑えることができる。
【００１０】
本発明に係る有機半導体装置は、上記の有機半導体装置の製造方法によって製造されたことが好ましい。  
本発明によれば、有機半導体層の層厚が均一であり、有機半導体層を流れる電流の電流密度にムラの無い、高品質の有機半導体装置を得ることができる。
【００１１】
本発明に係る有機エレクトロルミネセンス装置の製造方法は、少なくとも正孔輸送性を有する有機層と発光性を有する有機層とを含んだ複数の有機層と、前記複数の有機層を挟持する陰極及び陽極とを基板上に備えた有機エレクトロルミネセンス装置の製造方法であって、前記複数の有機層のうち一の有機層を構成する材料を第１溶媒に溶解又は分散させた液状組成物の塗布膜を前記陽極上及び前記複数の有機層のうち他の有機層の表面上を含めた対象面上に形成する塗布膜形成工程と、前記塗布膜のうち前記対象面側の所定の厚さ部分を前記第１溶媒を含む所定の溶媒に溶解しないように変質させる変質工程と、前記塗布膜のうち前記変質工程で変質していない非変質部分を前記所定の溶媒によって除去する除去工程とを具備することを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、複数の有機層のうち一の有機層を構成する材料を第１溶媒に溶解又は分散させた液状組成物の塗布膜を陽極上及び複数の有機層のうち他の有機層の表面上を含めた対象面上に形成し、塗布膜のうち対象面側の所定の厚さ部分を第１溶媒を含む所定の溶媒に溶解しないように変質させ、塗布膜のうち変質していない非変質部分を所定の溶媒によって除去することとしたので、変質した所定の厚さ部分の塗布膜が残留し、当該塗布膜の残留部分が有機層になる。これにより、均一な層厚を有する有機層を形成することが可能となる。
【００１３】
本発明に係る有機エレクトロルミネセンス装置の製造方法は、少なくとも正孔輸送性を有する第１有機層と発光性を有する第２有機層とを有する複数の有機層が積層され、前記複数の有機層が基板上で陰極及び陽極によって挟持されてなる有機エレクトロルミネセンス装置の製造方法であって、前記第１有機層を構成する材料を第１溶媒に溶解又は分散させた液状組成物の第１塗布膜を前記陽極上に形成する第１塗布膜形成工程と、前記第１塗布膜のうち前記対象面側の所定の厚さ部分を前記第１溶媒を含む所定の溶媒に溶解しないように変質させる第１変質工程と、前記第１塗布膜のうち前記第１変質工程で変質していない非変質部分を前記所定の溶媒によって除去する第１除去工程とを有する第１有機層形成工程と、前記第１有機層上に前記第２有機層を形成する第２有機層形成工程とを具備することを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、第１有機層を構成する材料を第１溶媒に溶解又は分散させた液状組成物の第１塗布膜を陽極上に形成し、第１塗布膜のうち対象面側の所定の厚さ部分を第１溶媒を含む所定の溶媒に溶解しないように変質させ、第１塗布膜のうち変質していない非変質部分を所定の溶媒によって除去して第１有機層を形成するので、変質した所定の厚さ部分の第１塗布膜が残留し、当該第１塗布膜の残留部分が層厚の均一な第１有機層になる。層厚の均一な第１有機層上に第２有機層を形成するので、第２有機層に均一に正孔が注入されることになる。これにより、発光ムラを無くすことが可能となる。
【００１５】
また、前記第２有機層形成工程が、前記第２有機層を構成する材料を前記所定の溶媒に溶解又は分散させた液状組成物の第２塗布膜を前記第１有機層上に形成する第２塗布膜形成工程と、前記第２塗布膜のうち前記第１有機層の表面側の所定の厚さ部分を前記所定の溶媒に溶解しないように変質させる第２変質工程と、前記第２塗布膜のうち前記第２変質工程で変質していない非変質部分を前記所定の溶媒によって除去する第２除去工程とを有することが好ましい。  
本発明によれば、第２有機層形成工程において、第２有機層を構成する材料を所定の溶媒に溶解又は分散させた液状組成物の第２塗布膜を陽極上に形成し、第２塗布膜のうち第１有機層の表面側の所定の厚さ部分を所定の溶媒に溶解しないように変質させ、第２塗布膜のうち変質していない非変質部分を所定の溶媒によって除去することとしたので、変質した所定の厚さ部分の第２塗布膜が残留し、当該第２塗布膜の残留部分が層厚の均一な第２有機層になる。正孔輸送性を有する第１有機層に加えて発光性を有する第２有機層についても層厚が均一になるため、発光ムラを一層確実に無くすことができる。
【００１６】
また、前記陽極が、導電性を有する金属酸化物を主成分とすることが好ましい。  
本発明によれば、陽極が、導電性を有する金属酸化物を主成分とするので、第１塗布膜のうち陽極の表面側において所定の溶媒に特に溶解されにくくなる。基板及び陽極が光透過性を有している場合、第２有機層で発光した光が陽極を透過して基板側から光を射出する、いわゆるボトムエミッション型の有機エレクトロルミネセンス装置として利用することが可能である。
【００１７】
また、前記第１塗布膜が、キャリア輸送性有機化合物と、ポリシロキサンからなる架橋性有機化合物とを含んでおり、前記第１変質工程では、前記第１塗布膜に含まれる前記架橋性有機化合物を熱処理によって架橋させることが好ましい。  
本発明によれば、第１塗布膜が、キャリア輸送性有機化合物と、ポリシロキサンからなる架橋性有機化合物とを含んでおり、第１変質工程では、第１塗布膜に含まれる架橋性有機化合物を熱処理によって架橋させることとしたので、第１塗布膜における架橋反応を確実に発生させることができる。例えば、加熱温度や加熱時間を調節することによって、第１塗布膜の全部を架橋させずに第１塗布膜の所定の厚さ部分のみを架橋させることが可能となる。
【００１８】
また、前記第１塗布膜が、トリフェニルアミン誘導体及びポリチオフェン誘導体のうち少なくとも一方を含んだキャリア輸送性有機化合物と、シランカップリング化合物を含む架橋性有機化合物とを含んでおり、前記第１変質工程では、前記第１塗布膜に含まれる前記架橋性有機化合物を熱処理によって架橋させることが好ましい。  
本発明によれば、所定の厚さ部分における架橋反応を確実に発生させることができる。例えば、加熱温度や加熱時間を調節することによって、第１塗布膜の全部を架橋させずに第１塗布膜の所定の厚さ部分のみを架橋させることが可能となる。
【００１９】
また、前記第１塗布膜が、キャリア輸送性有機化合物と、二重結合基、エポキシ基及び環状エーテル基のうち少なくとも１種類を含む架橋性有機化合物とを含んでおり、前記第１変質工程では、前記第１塗布膜に含まれる前記架橋性有機化合物を熱処理する、前記架橋性有機化合物に紫外線を照射する、前記架橋性有機化合物に電子ビームを照射する又は前記架橋性有機化合物にプラズマを照射することによって架橋させることが好ましい。  
本発明によれば、第１塗布膜が、キャリア輸送性有機化合物と、二重結合基、エポキシ基及び環状エーテル基のうち少なくとも１種類を含む架橋性有機化合物とを含んでおり、第１変質工程では、第１塗布膜に含まれる架橋性有機化合物を熱処理する、架橋性有機化合物に紫外線を照射する、架橋性有機化合物に電子ビームを照射する又は架橋性有機化合物にプラズマを照射することによって架橋させることとしたので、所定の厚さ部分における架橋反応を確実に発生させることができる。例えば、加熱の場合は加熱温度や加熱時間を調節し、紫外線、電子ビーム、プラズマの照射の場合はそれぞれ照射強度や照射時間を調節することによって、第１塗布膜の全部を架橋せずに第１塗布膜の所定の厚さ部分のみを架橋することが可能となる。
【００２０】
特に、架橋性有機化合物に紫外線を照射することによって架橋させる場合、当該紫外線の透過率が場所によって異なるようなフォトマスクを用いることで、第１塗布膜の位置によって照射される紫外線の照射量に差をつけることができる。紫外線の照射量が大きいほど、変質する第１塗布膜の厚さが厚くなることがわかっている。これに沿えば、紫外線の照射量に差をつけることで、変質工程において変質する第１塗布膜の厚さに差を設けることができ、ひいては第１有機層の層厚に差をつけることができる。例えば、有機エレクトロルミネセンス装置が複数の画素領域を有しており、赤色、緑色、青色など波長（色）の異なる光を射出するものである場合、色毎に最適な正孔注入量が異なっている。これに対して、本発明によれば、色毎に第１有機層の層厚に差をつけることによって最適な正孔注入量で正孔を注入することができる。このように、有機エレクトロルミネセンス装置を設計する上での選択の幅が広がるという利点がある。
【００２１】
また、前記第２塗布膜が、発光性有機化合物と、二重結合基、エポキシ基及び環状エーテル基のうち少なくとも１種類を含む架橋性有機化合物とを含んでおり、前記第２変質工程では、前記第２塗布膜に含まれる前記架橋性有機化合物を熱処理する、前記架橋性有機化合物に紫外線を照射する、前記架橋性有機化合物に電子ビームを照射する又は前記架橋性有機化合物にプラズマを照射することによって架橋させることが好ましい。  
本発明によれば、第２有機層を構成する材料が、発光性有機化合物と、二重結合基、エポキシ基及び環状エーテル基のうち少なくとも１種類を含む架橋性有機化合物とを含んでおり、第２変質工程では、第２塗布膜に含まれる架橋性有機化合物を加熱する、架橋性有機化合物に紫外線を照射する、架橋性有機化合物に電子ビームを照射する又は架橋性有機化合物にプラズマを照射することによって架橋させることとしたので、所定の厚さ部分における架橋反応を確実に発生させることができる。例えば、加熱の場合は加熱温度や加熱時間を調節し、紫外線、電子ビーム、プラズマの照射の場合はそれぞれ照射強度や照射時間を調節することによって、第１塗布膜の全部を架橋せずに第２塗布膜の所定の厚さ部分のみを架橋することが可能となる。
【００２２】
特に、架橋性有機化合物に紫外線を照射することによって架橋させる場合、当該紫外線の透過率が場所によって異なるようなフォトマスクを用いることで、第２塗布膜の位置によって照射される紫外線の照射量に差をつけることができる。上述したように、紫外線の照射量に差をつけることで、変質工程において変質する第２塗布膜の厚さに差を設けることができ、ひいては第２有機層の層厚に差をつけることができる。例えば、有機エレクトロルミネセンス装置が複数の画素領域を有しており、赤色、緑色、青色など波長（色）の異なる光を射出するものである場合、色毎に最適な明るさや光強度が異なっている。これに対して、本発明によれば、色毎に第２有機層の層厚に差をつけることによって最適な明るさ、光強度で発光させることができる。このように、有機エレクトロルミネセンス装置を設計する上での選択の幅が広がるという利点がある。
【００２３】
本発明に係る有機エレクトロルミネセンス装置は、基板と、前記基板の表面に設けられた陽極と、前記陽極を覆うように前記基板上に設けられ、前記陽極に平面視で重なる位置に前記陽極の一部を露出する第１開口部を有する絶縁層と、正孔輸送性を有する部分が前記第１開口部内に収まるように前記陽極上に設けられた正孔輸送層と、前記正孔輸送層上に設けられた発光層と、前記絶縁層上に設けられ、前記第１開口部に平面視で重なる位置に第２開口部を有する隔壁と、前記隔壁を覆うように設けられ、前記発光層に電気的に接続された陰極とを具備することを特徴とする。
【００２４】
本発明の有機エレクトロルミネセンス装置は、上記の有機エレクトロルミネセンス装置の製造方法によって製造された場合の特有の構成を有している。上記の製造方法では、第１有機層（正孔輸送層）を形成する際に第１塗布膜の非変質部分を除去するため、その分形成された正孔輸送層の層厚が薄くなる。層厚が薄くなることにより、正孔輸送性を有する部分が隔壁の開口部（第２開口部）内まで形成されることが無く、絶縁層の開口部（第１開口部）内に全部収まるように形成されることになる。
【００２５】
特に、絶縁層の開口部の開口面積よりも隔壁の開口部の開口面積が大きい場合、液滴吐出法によって液滴を塗布すると、液滴が絶縁層の開口部内に収まりきらず、隔壁の開口部内にまで形成され、絶縁層の上面が覆われることが多い。絶縁層の上面が覆われた状態で正孔輸送層が形成されると、陽極からの正孔は絶縁層の上面に形成された部分にも供給されることになる。
【００２６】
正孔輸送層が絶縁層の上面に形成されると、当該正孔輸送層の上層である発光層も絶縁層の上面に形成されることになる。発光層のうち絶縁層の上面に形成された部分にも正孔が注入されるので、この部分においても発光することになる。有機エレクトロルミネセンス装置の望ましい発光領域は、陽極が露出している領域（第１開口部の領域）である。絶縁層の上面に形成された部分に正孔が注入されると、第１開口部の領域の外側で発光することになる。本来の発光領域である第１開口部よりも広い領域で発光するため、表示精度が低下してしまう。
【００２７】
これに対して、本発明によれば、正孔輸送層の正孔輸送性を有する部分が第１開口部内に収まるように設けられているので、本来の発光領域の外側で光が発光するのを回避することができる。これにより、表示精度の高い有機エレクトロルミネセンス装置を得ることができる。
【００２８】
また、前記発光層が、前記第１開口部内に収まるように設けられていることが好ましい。  
本発明では、正孔輸送層の正孔輸送性を有する部分に加えて発光層の発光部分も第１開口部内収まるように設けられている。上述の製造方法では、第２有機層（発光層）を形成する際に第２塗布膜の非変質部分を除去するため、発光層についても層厚が薄く形成されることになる。本発明によれば、発光層の発光部分も第１開口部内収まっているので、第１開口部の領域の外側で発光するのを一層確実に回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
［第１実施形態］  
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づき説明する。  
（有機ＥＬ装置）  
図１は、有機ＥＬ装置１の概略的な構成を示す断面図である。以下の図では、各部材を認識可能な大きさとするため、縮尺を適宜変更している。本実施形態の有機ＥＬ装置１は、スイッチング素子として薄膜トランジスタが設けられたアクティブマトリクス型の有機ＥＬ装置である。
【００３０】
有機ＥＬ装置１は、素子基板２と、有機ＥＬ層３と、保護層４とを主体として構成されている。この有機ＥＬ装置１は、素子基板２上に有機ＥＬ層３が形成され、当該有機ＥＬ層３を覆うように保護層４が形成された構成になっている。本実施形態では、有機ＥＬ層３からの光が素子基板２の方向に射出される、いわゆるボトムエミッション型の有機ＥＬ装置を例に挙げて説明する。
【００３１】
素子基板２は、基板５と、表面層６と、半導体層７と、ゲート絶縁層８と、ゲート電極９と、第１絶縁層１０と、ソース電極１１と、第２絶縁層１２とを有している。  
基板５は、例えばガラスや石英などの光を透過可能な材料からなる矩形の基板である。
表面層６は、基板５の表面に形成されており、例えば酸化シリコンや窒化シリコンなどからなる絶縁層である。
【００３２】
半導体層７は、例えばアモルファスシリコンからなる層であり、５つの領域に区分されている。半導体層７の図中左右方向の中央にはチャネル領域７ａが設けられている。チャネル領域７ａを基準としてソース側（図中右側）には、当該チャネル領域７ａの図中右隣に低濃度ソース領域７ｂが設けられており、当該低濃度ソース領域７ｂの図中右隣に高濃度ソース領域７ｃが設けられている。チャネル領域７ａのドレイン側（図中左側）には、当該チャネル領域７ａの図中左隣に低濃度ドレイン領域７ｄが設けられており、当該低濃度ドレイン領域７ｄの図中左隣に高濃度ドレイン領域７ｅが設けられている。
【００３３】
ゲート絶縁層８は、表面層６及び半導体層７を覆うように設けられた絶縁層である。  
ゲート電極９は、ゲート絶縁層８上に設けられた電極であり、半導体層７のチャネル領域７ａに平面視で重なる位置に配置されている。図示を省略するが、ゲート電極９は例えば金属層が３層重なった多層構造になっており、下層（ゲート絶縁層８の直上）が窒化チタン層、中層がアルミニウム・銅の混合層、上層がチタン層になっている。  
半導体層７、ゲート絶縁層８及びゲート電極９は、有機ＥＬ装置１のスイッチング素子であるＴＦＴ（薄膜トランジスタ：Thin Film Transistor）を構成している。
【００３４】
第１絶縁層１０は、例えば酸化シリコンや窒化シリコンからなり、ゲート絶縁層８及びゲート電極９を覆うように設けられている。  
ソース電極１１は、第１絶縁層１０上に設けられた電極であり、第１絶縁層１０及びゲート絶縁層８を貫通して形成されたコンタクトホール１３を介して半導体層７の高濃度ソース領域７ｃに接続されている。ソース電極１１は、単層の金属、あるいはゲート電極９と同様に、金属層が多層重なった構造になっており、例えば３層の場合、下層（第１絶縁層１０の直上）がチタン層（又は窒化チタン層）、中層がアルミニウム・銅の混合層、上層がチタン層になっている。  
第２絶縁層１２は、例えば酸化シリコンや窒化シリコンからなり、第１絶縁層１０及びソース電極１１を覆うように設けられている。
【００３５】
素子基板２の第２絶縁層１２上には、有機ＥＬ層３が設けられている。有機ＥＬ層３は、陽極２１と、正孔輸送層（第１有機層）２２と、発光層（第２有機層）２３と、陰極２４と、隔壁２５と、絶縁層２７とを主体として構成されている。
【００３６】
陽極２１は、素子基板２の第２絶縁層１２の直上に薄膜状に設けられており、導電性を有する金属酸化物で光を透過可能な材料、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）やＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）などの材料からなる。この陽極２１は、第２絶縁層１２、第１絶縁層１０及びゲート絶縁層８の３つの絶縁層を貫通するコンタクトホール１４を介して半導体層７の高濃度ドレイン領域７ｅに接続されている。
【００３７】
絶縁層２７は、例えば窒化シリコンなどの絶縁部材からなり、陽極２１を含めた素子基板２の第２絶縁層１２の表面上に設けられている。この絶縁層２７には、平面視でマトリクス状に配列された開口部２６が設けられている。開口部２６は、陽極２１の一部を露出するように設けられている。
【００３８】
正孔輸送層２２は、陽極２１からの正孔を発光層２３に注入する層であり、陽極２１上に設けられている。正孔輸送層２２は、絶縁層２７の開口部２６内に完全に収まるように設けられている。正孔輸送層２２の上面２２ａの高さ位置（第２絶縁層１２からの高さ）は、絶縁層２７の上面２７ａの高さ位置よりも低い位置に設けられており、上面２２ａは平坦になっている。
【００３９】
この正孔輸送層２２は、キャリア輸送性の有機化合物と架橋性の有機化合物とからなる。キャリア輸送性の有機化合物としては、従来公知の電子輸送性有機化合物および該電子輸送性有機化合物に官能基を導入したもの、例えば、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール（ＢＮＤ）や、２−（４−ｔ−ブチルフェニル）−５−（４−ビフェニリル）−１，３，４−オキサジアゾールや、２，５−ビス（１−（２−オキサ−ペンテニル）ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾールや、２−（４−（２−オキサ−４−ペンテニル）フェニル）−５−（１−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール等を用いることができる。架橋性の有機化合物としては、例えばポリメチルハイドロジェンシリコーン、ポリフェニルハイドロジェンシリコーンなどのポリシロキサン及びこれらの共重合物などを用いることができる。
【００４０】
また、キャリア輸送性の有機化合物として例えば［化１］に示すポリ（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−アルト−（Ｎ、Ｎ’−ビス（４−ターシャリー−ブチルフェニル）−Ｎ、Ｎ’−ジフェニルベンジジン−４’、４’’−ジイル））（以下、ＰＦ８−ＴＰＤという）などのトリフェニルアミン誘導体やポリチオフェン誘導体を、架橋性の有機化合物として例えば［化２］に示すγグリシジルオキシプロピルトリメトキシシランなどのシランカップリング架橋剤を組み合わせて用いても構わない。
【００４１】
【化１】
2008010251.tif 000003
【００４２】
【化２】
2008010251.tif 000004
【００４３】
さらに、キャリア輸送性の有機化合物として二重結合基やエポキシ基、環状エーテル基を有する低分子架橋剤を用いても構わない。低分子架橋剤としては、紫外線照射、電子ビーム照射、プラズマ照射または加熱等によって架橋する架橋剤が好ましく用いられる。分子量が５０００以下の低分子架橋剤を用いることが好ましく、さらに好ましくは、分子量が１５〜３０００の範囲内、特に好ましくは分子量が５０〜１０００の範囲内である。本発明において用いる低分子架橋剤は、少なくとも２つの官能基を有していることが好ましい。官能基をＧ、分子骨格をＲで示すと、本発明における低分子架橋剤としては、例えば、［化３］に示す構造のものが用いられる。
【００４４】
【化３】
2008010251.tif 000005
【００４５】
また、［化４］に示すような１つの官能基を有する架橋剤が含まれていてもよい。
【００４６】
【化４】
2008010251.tif 000006
【００４７】
分子骨格Ｒとしては、例えば、［化５］及び［化６］に示す構造のものが挙げられる。
【００４８】
【化５】
2008010251.tif 000007
【００４９】
【化６】
2008010251.tif 000008
【００５０】
官能基が１つである架橋剤の場合、Ｒは、例えば、水素、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アリールアミノ基、ヘテロ環状化合物基などが好ましい。
【００５１】
官能基Ｇとしては、二重結合基、エポキシ基、環状エーテル基などが挙げられる。二重結合基としては、ビニール基、アクリレート基、メタクリレート基などが挙げられる。エポキシ基は、グリシジル基であってもよい。環状エーテル基としては、オキセタン基などが挙げられる。従って、官能基Ｇとしては、［化７］に示す構造のものが挙げられる。
【００５２】
【化７】
2008010251.tif 000009
【００５３】
本発明における低分子架橋剤の具体例としては、ジビニルベンゼン、アクリレート類、メタクリレート類、ビニルアセテート、アクリロニトリル、アクリルアミド、エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、エチレングリコールジビニルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、エチレングリコールジシクロペンテニルエーテルアクリレート、１，３−ブタンジオールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテル、１，３−ブタンジオールジメタクリレート、１，４−ブタンジオールジメタクリレート、１，４−ブタンジオールジビニルエーテル、１，６−ヘキンサンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールジビニルエーテル、１，６−ヘキサンジオールエトキシレートジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールプロポキシレートジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、トリメチロールトリメタクリレート、トリメチロールプロパンエトキシレートメチルエーテルジアクリレート、トリメチロールプロパンエトキシレートトリアクリレート、トリメチロールプロパンプロポキシレートトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ビスフェノールＡジアクリレート、ビスフェノールＡジメタクリレート、ビスフェノールＡエトキシレートジアクリレート、ビスフェノールＡエトキシレートジメタクリレート、ビスフェノールＡプロポキシレートジアクリレート、ビスフェノールＡプロポキシレートジグリシジルエーテル、ビスフェノールＡジメタクリレートなどが挙げられる。
【００５４】
発光層２３は、正孔輸送層２２からの正孔と陰極２４からの電子とが結合して発光する層であり、正孔輸送層２２上に設けられている。  
この発光層２３は発光性の有機化合物からなり、例えばフルオレン誘導体（又はポリフルオレン誘導体）、パラフェニレンビニレン誘導体（又は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（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。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。
【００５５】
陰極２４は、導電率及び光反射率の高い金属、例えばアルミニウムや銀などからなる電極であり、発光層２３に電子を注入する電極である。陰極２４は、発光層２３で発光する光を基板５の側（図中下側）に反射する反射層としての機能も有している。この陰極２４は、絶縁層２７、隔壁２５及び発光層２３を含めた有機ＥＬ層３の表面全体に形成されている。
【００５６】
（有機ＥＬ装置の製造方法）  
次に、上記のように構成された有機ＥＬ装置１の製造方法を説明する。  
まず、基板５上に表面層６、半導体層７、ゲート絶縁層８、ゲート電極９を順に形成し、第１絶縁層１０、コンタクトホール１３及びソース電極１１、第２絶縁層、コンタクトホール１４を形成する。その後、コンタクトホール１４の表面に重なるように陽極２１を成膜し、パターニング後隔壁２５を形成する。
【００５７】
次に、隔壁２５内に正孔輸送層２２を形成する。この工程について具体的に説明する。  
キャリア輸送性の材料である例えばＰＦ８−ＴＰＤと、架橋性の材料である例えばγグリシジルオキシプロピルトリメトキシシランとを有機溶媒に溶解させた液状組成物を予め作製しておく。有機溶媒としては、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、ノルマルブタノール、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン（ＤＭＩ）及びその誘導体、カルビト−ルアセテート、ブチルカルビト−ルアセテート等のグリコールエーテル類などを用いることができる。
【００５８】
図２に示すように、この液状組成物をインクジェット法によって隔壁２５内の陽極２１上に吐出し、塗布膜４０を形成して当該塗布膜４０を乾燥させる。
【００５９】
塗布膜４０を成膜したら、基板５の周囲を真空状態にして３０分程度乾燥させた後、窒素雰囲気中のホットプレート上で塗布膜４０を１５０℃程度の温度で１０分間程度加熱する。図３に示すように、加熱により塗布膜４０のうち陽極２１の表面側の所定の厚さ部分が架橋化され硬化する。硬化した部分（硬化部分４１）は、有機化合物を架橋化させることで陽極２１の金属酸化物に含まれる酸素原子と架橋部分とが化学的に結合し、この部分においては有機溶媒に対して不溶となる。塗布膜４０の表面側は加熱によっても硬化せず（非硬化部分４２）、有機溶媒に対して可溶のままである。
【００６０】
基板５を加熱した後、図４に示すように、塗布膜４０の非硬化部分４２を除去する。例えば基板５上にトルエンなどの有機材料からなるリンス液を滴下し、このリンス液をスピンコート法によって基板５の表面全体に行き渡らせて非硬化部分４２を洗い流す。このとき、例えば基板５の回転数を２０００ｒｐｍ程度とし、回転時間を３０秒程度にする。塗布膜４０の硬化部分４１は有機溶媒に対して不溶であるから、非硬化部分４２のみが洗い流され、硬化部分４１は基板５上に残留する。リンス後は基板５上を乾燥させる。残留した硬化部分４１が正孔輸送層２２となる。
【００６１】
次に、隔壁２５内に発光層２３を形成する。上記の発光材料を上記の有機溶媒に溶解させた液状組成物を予め作成しておく。図５に示すように、この液状組成物の塗布膜５０をインクジェット法によって隔壁２５内の正孔輸送層２２上に吐出成膜する。正孔輸送層２２は上述の硬化部分４１であり、有機溶媒に対して不要であるから、この有機溶媒が正孔輸送層２２を溶解することは無い。吐出成膜した塗布膜５０を加熱・乾燥させて発光層２３を形成する。
【００６２】
発光層２３の形成後、陰極２４をＥＬ素子上に全面形成して有機ＥＬ層３を形成する。さらに、当該有機ＥＬ層３を覆うように樹脂封止と保護層４を形成して、有機ＥＬ装置１が完成する。
【００６３】
このように、本実施形態によれば、正孔輸送層２２を構成する材料を有機溶媒に溶解又は分散させた液状組成物の塗布膜４０を陽極２１上に形成し、塗布膜４０のうち対象面側の所定の厚さ部分を当該有機溶媒を含む所定の溶媒に溶解しないように硬化させて硬化部分４１を形成し、塗布膜４０のうち硬化していない非硬化部分４２をトルエンなどによって除去して正孔輸送層２２を形成するので、硬化部分４１が残留し、当該硬化部分４１が層厚の均一な正孔輸送層２２になる。層厚の均一な正孔輸送層２２上に発光層２３を形成するので、発光層２３に均一に正孔が注入されることになる。これにより、発光ムラを無くすことが可能となる。
【００６４】
本実施形態の有機ＥＬ装置１は、上記の製造工程を経て製造された場合の特有の構成を有している。上記の製造工程では、正孔輸送層２２を形成する際に塗布膜４０の非変質部分４２を除去するため、その分形成された正孔輸送層２２の層厚が薄くなる。層厚が薄くなることにより、正孔輸送性を有する部分が隔壁２５の開口部２８内まで形成されることが無く、絶縁層２７の開口部２６内に全部収まるように形成されることになる。
【００６５】
有機ＥＬ装置１は、絶縁層２７の開口部２６の開口面積よりも隔壁２５の開口部の開口面積が大きく、液滴吐出法によって液滴を塗布すると、液滴が絶縁層２７の開口部２６内に収まりきらず、隔壁２５の開口部２８内にまで形成され、絶縁層２７の上面２７ａが覆われることになる。絶縁層２７の上面２７ａが覆われた状態で正孔輸送層２２が形成されると、陽極２１からの正孔は絶縁層２７の上面２７ａに形成された部分にも供給されることになる。
【００６６】
正孔輸送層２２が絶縁層２７の上面２７ａに形成されると、当該正孔輸送層２２の上層である発光層２３も絶縁層２７の上面２７ａに形成されることになる。発光層２３のうち絶縁層２７の上面２７ａに形成された部分にも正孔が注入されるので、この部分においても発光することになる。有機ＥＬ装置１の望ましい発光領域は、陽極２１が露出している領域（開口部２６の領域）である。絶縁層２７の上面２７ａに形成された部分に正孔が注入すると、開口部２６の領域の外側で発光することになる。本来の発光領域である第１開口部よりも広い領域で発光するため、表示精度が低下してしまう。
【００６７】
これに対して、本実施形態によれば、正孔輸送層２２が開口部２６内に収まるように設けられているので、開口部２６の領域の外側で光が発光するのを回避することができる。これにより、表示精度の高い有機ＥＬ装置１を得ることができる。
【００６８】
［第２実施形態］  
次に、本発明の第２実施形態を説明する。第１実施形態と同様、以下の図では、各部材を認識可能な大きさとするため、縮尺を適宜変更している。また、第１実施形態と同一の構成要素については、その説明を省略する。本実施形態では、有機ＥＬ装置の発光層の構成及び有機ＥＬ装置の製造工程において正孔輸送層を形成した後の工程が第１実施形態と異なっているため、この点を中心に説明する。
【００６９】
図８は、本実施形態に係る有機ＥＬ装置１０１の構成を示す断面図である。発光層１２３以外の構成は第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。  
発光層１２３は、絶縁層１２７の開口部１２６内に正孔輸送層１２２に積層されるように設けられている。発光層１２３の材料は、第１実施形態の発光性有機化合物と、架橋性の有機化合物とを適宜組み合わせることができる。発光層１２３の上面１２３ａの高さ位置（第２絶縁層１１２からの高さ）は、絶縁層１２７の上面１２７ａの高さ位置よりも低い位置に設けられており、上面１２３ａは平坦になっている。すなわち、本実施形態では、正孔輸送層１２２と同様、発光層１２３についても、絶縁層１２７の開口部１２６内に完全に収容されるように設けられている。
【００７０】
次に、このように構成された有機ＥＬ装置１０１の製造工程を説明する。本実施形態では、正孔輸送層１２２の形成（図９に示す状態）までは第１実施形態と同様であるため説明を省略し、正孔輸送層１２２の形成以降の工程を中心に説明する。
【００７１】
発光材料を有機溶媒に溶解させた液状組成物を予め作成しておく。発光材料及び有機溶媒については、第１実施形態で用いたものと同様のものを用いる。図１０に示すように、この液状組成物の塗布膜１５０をインクジェット法によって隔壁１２５内の正孔輸送層２２上に吐出成膜する。
【００７２】
塗布膜１５０を成膜したら、基板１０２の周囲を真空状態にして３０分程度乾燥させた後、窒素雰囲気中のホットプレート上で塗布膜１５０を１５０℃程度の温度で１０分間程度加熱する。図１１に示すように、加熱により塗布膜１５０のうち正孔輸送層１２２の表面側の所定の厚さ部分が架橋化されて硬化する。硬化した部分（硬化部分１５１）は、有機溶媒に対して不溶となる。塗布膜１５０の表面側は、加熱によっても硬化せず（非硬化部分１５２）、有機溶媒に対して可溶のままである。
【００７３】
基板１０２を加熱した後、図１２に示すように、塗布膜１５０の非硬化部分１５２を除去する。正孔輸送層１２２の形成時と同様、トルエンなどのリンス液を基板１０２上に滴下し、リンス液をスピンコート法によって基板１０２の表面全体に行き渡らせて非硬化部分１５２を洗い流す。基板５の回転数及び回転時間については、正孔輸送層１２２の形成時と同様である。塗布膜１５０の硬化部分１５１は有機溶媒に対して不溶であるから、非硬化部分１５２のみが洗い流され、硬化部分１５１は正孔輸送層１２２上に残留する。リンス後は基板１０２上を乾燥させる。残留した硬化部分１５１が発光層１２３である。その後は、第１実施形態と同様の工程を経て有機ＥＬ装置１０１が完成する。
【００７４】
本実施形態によれば、発光層１２３の形成において、当該発光層１２３を構成する材料を有機溶媒に溶解又は分散させた液状組成物の塗布膜１５０を正孔輸送層１２２上に形成し、塗布膜１５０のうち第１有機層の表面側の所定の厚さ部分をトルエンなどの溶媒に溶解しないように硬化させ、塗布膜１５０の非硬化部分１５２を当該トルエンなどの溶媒によって除去することとしたので、硬化部分１５１が残留し、当該硬化部分１５１が層厚の均一な発光層１２３になる。正孔輸送層１２２に加えて発光層１２３についても層厚が均一になるため、発光の均一性が極めて高い有機ＥＬ装置１０１を製造することができる。
【００７５】
また、本実施形態によれば、正孔輸送層１２２と共に発光層１２３についても絶縁層１２７の開口部１２６内に収まるように設けられており、開口部１２６の外側には設けられていないため、発光領域が広がってしまうのを回避することができる。これにより、表示精度の低下を回避することができる。
【００７６】
［第３実施形態］  
次に、本発明の第３実施形態を説明する。第１実施形態と同様、以下の図では、各部材を認識可能な大きさとするため、縮尺を適宜変更している。また、第１実施形態と同一の構成要素については、その説明を省略する。本実施形態では、有機ＥＬ装置の正孔輸送層並びに発光層の構成、有機ＥＬ装置の製造工程において正孔輸送層並びに発光層の形成方法が第１実施形態と異なっているため、この点を中心に説明する。
【００７７】
図１３は、本実施形態に係る有機ＥＬ装置２０１の構成を示す断面図である。  
本実施形態では、陽極２２１上に設けられた正孔輸送層２２２及び発光層２２３が共に絶縁層２２７の開口部２２６内に完全に収容されるように設けられており、当該正孔輸送層２２２及び発光層２２３の層厚が画素によって異なった構成になっている。陰極２２４は、隔壁２２５の全面及び絶縁層２２７の一部を覆うように設けられ、絶縁層２２７の開口部２２６内を埋めると共に、当該開口部２２６内では発光層２２３の上面２２３ａの全面に接するように設けられている。図１３においては、図中左側から右側に移るにつれて正孔輸送層１２２及び発光層１２３の層厚が徐々に薄くなっている。
【００７８】
正孔輸送層２２２は、第１実施形態で示したキャリア輸送性有機化合物と、二重結合基、エポキシ基及び環状エーテル基などの架橋性有機化合物とを含んでいる。発光層２２３は、第１実施形態で示した発光性有機化合物と、正孔輸送層２２２と同様の二重結合基、エポキシ基及び環状エーテル基などの架橋性有機化合物とを含んでいる。
【００７９】
次に、このように構成された有機ＥＬ装置２０１の製造工程を説明する。本実施形態では、正孔輸送層２２２の形成を中心に説明する。  
第１実施形態で示したキャリア輸送性有機化合物と、二重結合基、エポキシ基及び環状エーテル基などの架橋性有機化合物とを有機溶媒に溶解させた液状組成物を予め作製しておく。有機溶媒については第１実施形態と同様のもので構わない。
【００８０】
この液状組成物をインクジェット法によって隔壁２２５内の陽極２２１上に吐出し、塗布膜２４０を形成する。  
塗布膜２４０を成膜したら、基板２０２の周囲を真空状態にして３０分程度乾燥させた後、大気圧下において塗布膜２４０に一定時間紫外線を照射する。塗布膜２４０に紫外線を照射することによって、塗布膜２４０に含まれる架橋性有機化合物が架橋反応を起こし、有機溶媒に対して不溶化する（変質部分２４１）。
【００８１】
紫外線を照射する際には、部分的に光透過率が異なるように構成されたフォトマスク２５０を用いるようにする。例えば、フォトマスク２５０のうち図１４中左側の画素２３０ａに平面視で重なる領域２５０ａでは光透過率が最も高くなっており、図１４中右側の画素２３０ｃに平面視で重なる領域２５０ｃでは光透過率が最も低くなっている。図１４中中央の画素２３０ｂに平面視で重なる領域２５０ｂでは光透過率は領域２５０ａよりも低く領域２５０ｃよりも高くなっている。このため、左側の画素２３０ａに照射される紫外線の光量が最も大きく、中央の画素２３０ｂに照射される紫外線の光量が次に大きく、右側の画素２３０ｃに照射される紫外線の光量が最も小さくなる。
【００８２】
このように画素によって紫外線の照射量に差をつけながら一定時間照射すると、塗布膜２４０の変質部分２４１の層厚に差が生じる。具体的には、紫外線の光量が最も大きい左側の画素２３０ａに形成された変質部分２４１の層厚が最も厚くなり、紫外線の光量が次に大きい中央の画素２３０ｂに形成された変質部分２４１の層厚がその次に厚くなり、紫外線の光量が最も小さい右側の画素２３０ｃに形成された変質部分２４１の層厚が最も薄くなる。つまり、紫外線の照射量が大きいほど、変質部分２４１の層厚は厚く形成されることになる。
【００８３】
塗布膜２４０に変質部分２４０ａを形成した後、塗布膜２４０の変質部分２４１を除去する。例えば素子基板２０２上にトルエンなどの有機材料からなるリンス液を滴下し、このリンス液をスピンコート法によって素子基板２０２の表面全体に行き渡らせて非変質部分２４２を洗い流す。塗布膜２４０の変質部分２４１は有機溶媒に対して不溶であるから、非変質部分２４２のみが洗い流され、変質部分２４１は素子基板２０２上に残留する。リンス後は素子基板２０２上を乾燥させる。残留した変質部分２４１が正孔輸送層２２２となる。
【００８４】
次に、隔壁２２５内に発光層２２３を形成する。上記の発光材料を上記の有機溶媒に溶解させた液状組成物を予め作成しておき、この液状組成物の塗布膜をインクジェット法によって隔壁２２５内の正孔輸送層２２２上に吐出成膜する。正孔輸送層２２２は上述の変質部分２４１であり、有機溶媒に対して不要であるから、この有機溶媒が正孔輸送層２２２を溶解することは無い。正孔輸送層２２２の形成時と同様、吐出成膜した塗布膜に紫外線を照射して、塗布膜のうち正孔輸送層２２２側の所定の厚さ部分に架橋反応を起こさせて有機溶媒に対して不溶化となるように変質させる。変質部分を形成した後、塗布膜の非変質部分をトルエンなどの有機溶媒によって除去する。変質部分はトルエンに溶解せずに残留する。残留した変質部分が発光層２２３となる。
【００８５】
発光層２２３の形成後、陰極２２４をＥＬ素子上に全面形成して有機ＥＬ層２０３を形成する。さらに、当該有機ＥＬ層２０３を覆うように樹脂封止と保護膜（図示せず）を形成して、有機ＥＬ装置２０１が完成する。
【００８６】
このように、本実施形態によれば、正孔輸送層２２２及び発光層２２３を形成する塗布膜には、発光性有機化合物と、二重結合基、エポキシ基及び環状エーテル基のうち少なくとも１種類を含む架橋性有機化合物とが含まれており、塗布膜に含まれるこれら架橋性有機化合物に紫外線を照射することによって架橋させることとしたので、所定の厚さ部分における架橋反応を確実に発生させることができる。紫外線の照射の照射強度や照射時間を調節することによって、塗布膜の全部を架橋せずに架橋させる部分の厚さを調節することが可能となる。
【００８７】
特に、架橋性有機化合物に紫外線を照射する場合に当該紫外線の透過率が場所によって異なるようなフォトマスク２５０を用いているので、画素毎に当該変質部分２４１の層厚に差を設けることができる。例えば、有機ＥＬ装置２０１が赤色、緑色、青色など波長（色）の異なる光を射出するものである場合、色毎に正孔輸送層２２２や発光層２２３の厚さに差を設けることができ、有機ＥＬ装置２０１の設計の幅が広がるという利点がある。
【００８８】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明の技術範囲は上記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適宜変更を加えることが可能である。  
例えば、上記各実施形態においては、有機ＥＬ装置について説明したが、これに限られることは無く、例えば有機トランジスタにおいても本発明の適用は可能である。
【００８９】
有機トランジスタを構成する有機半導体層の形成材料としては、特にＣ６０やＣ８２、金属を内包した金属内包フラーレンなどが好適に用いられる。金属内包フラーレンとしては、例えばディスプロシウム（Ｄｙ）を内包したフラーレン（以下、Ｄｙ＠Ｃ８２と記す）等のフラーレン類が挙げられる。これ以外にも、ペンタセンやオリゴチオフェン等の有機低分子、ポリチオフェン等の有機高分子、フタロシアニン等の金属錯体、及びカーボンナノチューブ類等も用いられる。
【００９０】
このような有機半導体層に対し、アンバイポーラ特性を付与する電圧制御層を構成する材料については、有機半導体層の形成材料に応じて適宜に選択され使用される。具体的には、有機半導体層がフラーレン類からなる場合、シラン化合物が好適に用いられる。シラン化合物としては、例えば、Ｒ１（ＣＨ２）ｍＳｉＲ２ｎＸ３−ｎ（ｍは自然数、ｎは１または２）の一般式で表されるシラン化合物が用いられる。このような一般式で表されるシラン化合物において、Ｘをハロゲンまたはアルコキシ基等とすると、ゲート絶縁膜として好適に用いられるＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３等の酸化物表面に容易に化学吸着し、緻密で強固な超薄膜（単分子膜）を形成する。また、この結果、末端基Ｒ１は電圧制御層の表面に配置され、したがってフラーレン等からなる有機半導体層との化学的親和力も高くなる。また、Ｒ２は、水素、メチル基（−ＣＨ３）等のアルキル基またはその誘導体である。
【００９１】
このような電圧制御層において、特にフラーレン類からなる有機半導体層にアンバイポーラ特性を良好に付与し得るシラン化合物としては、例えば前記式においてＲ１がメチル基（−ＣＨ３）、あるいはトリフルオロメチル基（−ＣＦ３）であるものが好ましい。これらの電圧制御層は、有機半導体層に対してアンバイポーラ特性を付与するのに加えて、有機薄膜トランジスタの閾値電圧を制御する作用も奏する。具体的には、Ｒ１を適宜に変えることにより、有機半導体層の閾値電圧特性を制御することができる。
【００９２】
上記実施形態では、ボトムエミッション型の有機ＥＬ装置を例に挙げて説明したが、これに限られることは無く、発光層からの光が基板と反対側に射出されるトップエミッション型の有機ＥＬ装置であっても、本発明の適用は勿論可能である。また、有機ＥＬ装置や有機トランジスタだけではなく、有機半導体層を有する太陽電池などのデバイスにも本発明の適用は可能である。
【００９３】
上記実施形態では、正孔輸送層２２に含まれるキャリア輸送性の有機化合物として二重結合基やエポキシ基、環状エーテル基を有する低分子架橋剤を用いた場合に、加熱によって架橋させる例及び紫外線照射によって架橋させる例を挙げて説明したが、これに限られることは無く、例えばプラズマ照射、電子ビーム照射によって架橋させるようにしても構わない。
【実施例】
【００９４】
次に、第１実施形態における有機ＥＬ装置１についての実施例を説明する。  
図７は、図１に示す有機ＥＬ装置１のうち一つの画素における断面図である。同図は、インクジェット法によって形成される正孔輸送層の表面の変化を示している。  
表面（１）は、インクジェット法により塗布膜４０を形成して加熱し、硬化部分４１を形成した直後に当該塗布膜４０の膜厚を測定した結果である。表面（２）は、表面（１）で示した塗布膜４０の非硬化部分をリンス液によって除去した後、残留した硬化部分の膜厚を測定した結果である。
【００９５】
表面（１）に示すように、隔壁２５の側面２５ｂから開口部２８の中央部分にかけて、塗布膜４０の厚さ徐々に厚くなっており、中央部分でピークに達している。つまり、塗布膜４０が画素の中央部分で盛り上がった形状に形成されていることを示している。インクジェット法により塗布膜４０を形成して加熱しただけでは、このように膜厚に分布が形成されてしまうことを示している。
【００９６】
この表面（１）は、絶縁層２７の開口部２６の側面２７ｂ及び絶縁層２７の上面２７ａをも覆った状態になっている。つまり、塗布膜４０が絶縁層２７の上面２７ａ及び側面２７ｂにも形成されており、塗布膜４０のうち陽極２１上に形成された部分と上面２７ａに形成された部分とが側面２７ｂに形成された部分を介して一体的に形成されていることを示している。
【００９７】
これに対して、表面（２）が示すように、隔壁２５の側面２５ｂから中央部分にかけて、塗布膜４０が陽極２１上に均一な膜厚で形成されている。均一な膜厚の塗布膜４０が正孔輸送層２２となるため、正孔輸送層２２内の電流密度の分布が均一になる。したがって、画素内で発光ムラが生じることは無い。
【００９８】
また、開口部２６の側面２７ｂ及び絶縁層２７の上面２７ａでは、塗布膜４０が絶縁層２７の上面２７ａ及び側面２７ｂには形成されていないことを示している。正孔輸送性を有する部分は陽極２１上に形成された部分のみである。このため、陽極２１からの正孔は、絶縁層２７の開口部２６の領域内にのみ供給されることになる。正孔輸送層２２上に発光層２３を形成した場合であっても、画素内の発光領域の外側の領域が発光することは無く、表示精度の低下を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬ装置の全体構成を示す断面図。
【図２】本実施形態に係る有機ＥＬ装置の製造過程を示す工程図。
【図３】同、工程図。
【図４】同、工程図。
【図５】同、工程図。
【図６】同、工程図。
【図７】有機ＥＬ装置の製造過程における正孔輸送層の膜厚の変化を示す図。
【図８】本発明の第２実施形態に係る有機ＥＬ装置の全体構成を示す断面図。
【図９】本実施形態に係る有機ＥＬ装置の製造工程を示す工程図。
【図１０】同、工程図。
【図１１】同、工程図。
【図１２】同、工程図。
【図１３】同、工程図。
【図１４】同、工程図。
【符号の説明】
【０１００】
１…有機ＥＬ装置  ２…素子基板  ３…有機ＥＬ層  ２１…陽極  ２２…正孔輸送層  ２３…発光層  ２４…陰極  ２５…隔壁  ２６…開口部  ２７…絶縁層  ２８…開口部  ４０…塗布膜  ４１…硬化部分  ４２…非硬化部分  ５０…塗布膜
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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