(57)【要約】【課題】発光波長より短波長の光による発光層の劣化を防止することによって良好な発光寿命が得られ、発光波長より長波長の光によるコントラストの低下を防止することによって良好な発光特性が得られる有機ＥＬ素子を備える有機ＥＬ装置を提供する。【解決手段】本発明の有機ＥＬ装置１は、発光層１１０ｂ１〜１１０ｂ３を含む少なくとも１つの有機機能層１１０と該有機機能層１１０を介して互いに対向する一対の電極１２，１１１とを備えてなる有機ＥＬ素子１０１〜１０３を複数有し、前記発光層１１０ｂ１〜１１０ｂ３には、該発光層１１０ｂ１〜１１０ｂ３を有する有機ＥＬ素子１０１〜１０３から外部に放出されるべき光の波長である発光波長ではない波長の光を吸収する光吸収物質１５０１〜１５０３が含有されていることを特徴とする。【選択図】              図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光層を含む少なくとも１つの有機機能層と該有機機能層を介して互いに対向する一対の電極とを備えてなる有機ＥＬ素子を複数有する有機ＥＬ装置であって、
前記発光層には、該発光層を有する有機ＥＬ素子から外部に放出されるべき光の波長である発光波長ではない波長の光を吸収する光吸収物質が含有されていることを特徴とする有機ＥＬ装置。
【請求項２】
前記光吸収物質は、前記発光波長よりも短波長の光を吸収することを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬ装置。
【請求項３】
前記光吸収物質は、前記発光波長よりも長波長の光を吸収することを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬ装置。
【請求項４】
前記光吸収物質は、前記発光層が所定の透過率となるような量含有されることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の有機ＥＬ装置。
【請求項５】
前記光吸収物質は、染料または顔料であることを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の有機ＥＬ装置。
【請求項６】
前記有機ＥＬ素子において発光された光が外部に放出される側の表面は、外光の反射を抑制する処理である減反射処理が施してあることを特徴とする請求項１〜５いずれかに記載の有機ＥＬ装置。
【請求項７】
請求項１〜６いずれかに記載の有機ＥＬ装置を表示手段として備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機ＥＬ装置及び電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ノートパソコン、携帯電話機、電子手帳等の電子機器において、情報を表示する手段として有機エレクトロルミネッセンス（以下有機ＥＬと称す）素子を画素に対応させて備える有機ＥＬ装置等といった表示装置が提案されている。一般的に、有機ＥＬ素子は、対向する一対の電極の間に有機ＥＬ層（発光層）を含む有機機能層が配置されている。
【０００３】
有機ＥＬ装置は、このような有機ＥＬ素子を２次元的に配置させてなる表示装置である。特にカラー表示を行う場合には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色毎に、特定の波長域に発光スペクトルを有する発光層を備えた有機ＥＬ素子が所定の配列で配置される。
【０００４】
この発光層は、外部から進入してくる等の紫外線によって劣化することが知られており、この問題点を解決するために発光層と外部との間に紫外線吸収層を設ける（例えば、特許文献１参照）という技術が提案されている。
【０００５】
また、上述した有機ＥＬ素子は、キャリアの注入・輸送及び再結合過程により生成した励起状態が基底状態に戻る際に、そのエネルギー準位差に応じた電磁波を放出する。この電磁波は、波長が約４００ｎｍ〜８００ｎｍの光、いわゆる可視光で主に構成されるが、発光層をなす有機物の材料によっては４００ｎｍ以下の紫外線も含まれている場合がある。このため、外部から進入してくる紫外線が少ない場合でも自らが放出した紫外線により劣化して有機ＥＬ素子としての機能が低下する。この問題点を解決するために発光層に紫外線吸収剤を含有させる（例えば、特許文献２参照）という技術が提案されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−１８４５７２号公報
【特許文献２】
特開２０００−２７３３１６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記発光層は、紫外線のみならず自らが発光する光よりも短波長の光が照射されると劣化する。例えば、緑色発光層に青色光が照射された場合にもこの緑色発光層は劣化し、赤色発光層に緑色光が照射された場合にもこの赤色発光層は劣化する。また、例えば赤色発光層は、通常発光ピークが６２０ｎｍであるが上述のようにある特定の波長域を有しているため、例えば５７０ｎｍの光も発光している。このため、自らが発光した５７０ｎｍの光によって自らを劣化させている。緑色発光層及び青色発光層も赤色発光層と同様に自らが発光した短波長の光によって自らを劣化させている。すなわち、発光層は、自らが発光した短波長の光によっても劣化する。これに加え、発光層は、外光の内、発光波長（発光層を有する有機ＥＬ素子から外部に放出されるべき光の波長）以外の光を反射するために有機ＥＬ装置のコントラストが低下するという問題点も有している。
【０００８】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、以下の点を目的とするものである。
（１）発光波長より短波長の光による発光層の劣化を防止することによって良好な発光寿命が得られる有機ＥＬ素子を備える有機ＥＬ装置及び電子機器を提供する。
（２）発光波長より長波長の光によるコントラストの低下を防止することによって良好な発光特性が得られる有機ＥＬ素子を備える有機ＥＬ装置及び電子機器を提供する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の有機ＥＬ装置は、発光層を含む少なくとも１つの有機機能層と該有機機能層を介して互いに対向する一対の電極とを備えてなる有機ＥＬ素子を複数有する有機ＥＬ装置であって、上記発光層には、該発光層を有する有機ＥＬ素子から外部に放出されるべき光の波長である発光波長ではない波長の光を吸収する光吸収物質が含有されていることを特徴とする。
【００１０】
このような構成の有機ＥＬ装置によると、有機ＥＬ素子の発光層で発光された光及び外光に含まれる上記発光波長以外の波長の光が発光層に含有された光吸収物質により吸収される。したがって、光吸収物質が発光波長よりも短波長の光を吸収する場合には、発光層の劣化を防止することが可能となり、光吸収物質が発光波長よりも長波長の光を吸収する場合には、有機ＥＬ素子のコントラストを向上させることが可能となる。特に光吸収物質が発光層で発光された発光波長以外の波長の光を吸収する場合においては、光吸収物質が発光層に含有されているために発光層で発光された光がすぐに光吸収物質に吸収される。このため、光吸収物質を発光層の外部に配置する場合と比較して発光層で発光された光の進行経路が短くなり発光層に対する影響を最小限にすることが可能となる。
【００１１】
本発明において、上記光吸収物質は、発光層が所定の透過率となるような量含有される。上記有機ＥＬ素子は、Ｒ、ＧあるいはＢのいずれかの原色の光を放出することを期待されるため、放出すべき色以外の原色の光を吸収するように、光吸光物質は発光層の透過率が３０％程度となるような量含有されることがより好ましい。
【００１２】
また、上記光吸収物質として用いる色素は、染料であることが好ましい。これは、染料は溶液中に溶解する性質を有しているためである。したがって、発光層を形成する材料と共に染料を上記溶液中に溶解させ、この溶液によって発光層を形成することによって光吸収物質を発光層にほぼ均一に溶解された状態に含有させることが可能となる。しかしながら、これに限定されるものではなく、上記光吸収物質として用いる色素として顔料を使用しても良い。顔料は、染料と比較して耐光性が良いため、上記光吸収物質として用いる色素として顔料を使用することによって発光層の耐光性を向上させることが可能となる。なお、上記光吸収物質として用いる色素として顔料を使用する場合には、例えば、分散剤等を用いて発光層に光吸収物質がほぼ均一に含有されるようにすることが好ましい。
【００１３】
また、上記有機ＥＬ素子において発光された光が外部に放出される側の表面は、外光の反射を抑制する処理である減反射処理が施してあることが好ましい。上記有機ＥＬ素子において発光された光が外部に放出される側の表面に減反射処理を施すことによって外光の上記表面における反射が抑制されるのでよりコントラストを向上させることが可能となる。
【００１４】
次に、本発明に係る電子機器は、上述した有機ＥＬ装置を表示手段として備えることを特徴とする。本発明の電子機器としては、例えば、ノートパソコン、携帯電話機、電子手帳、時計、ワープロなどの情報処理装置等を例示することができる。このような電子機器の表示部に本発明に係る有機ＥＬ装置を採用することにより、良好な発光寿命及び発光特性の表示部を備えた電子機器を提供することが可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係る有機ＥＬ装置及び電子機器の一実施形態について説明する。なお、参照する各図において、図面上で認識可能な大きさとするために縮尺は各層や各部材ごとに異なる場合がある。
【００１６】
（第１実施形態）
図１は、本発明に係る有機ＥＬ装置を採用したアクティブマトリクス型の有機ＥＬ装置の模式図である。また、図示する有機ＥＬ装置１は、薄膜トランジスタを用いたアクティブ型の駆動方式を採用している。
【００１７】
有機ＥＬ装置１は、基板２の上に回路素子として薄膜トランジスタを含む回路素子部１４、画素電極（陽極）１１１、有機ＥＬ層（発光層）を含む有機機能層１１０、対向電極（陰極）１２及び封止部３等を順次積層した構造からなる有機ＥＬ素子１０をマトリクス状に複数配置したものである。
【００１８】
基板２としては、本実施形態ではガラス基板が用いられている。基板２は、ガラス基板の他にもシリコン基板、石英基板、セラミックス基板、プラスチック基板、プラスチックフィルム基板等、電機光学装置や回路基板に用いられる公知の様々な基板が適用される。この基板２の表面（図１における下面）は、外光の反射を抑制する減反射処理が施してあることが好ましい。基板２の表面に減反射処理を施すことによって外光の反射を抑制できるので本有機ＥＬ装置１のコントラストを向上させることが可能となる。基板２内には、発光領域としての複数の画素領域Ａがマトリクス状に配列されており、カラー表示を行う場合、例えば、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色に対応する画素領域Ａが所定の配列で配置されている。各画素領域Ａには、画素電極１１１が配置され、その近傍には信号線１３２、電源線１３３、走査線１３１及び図示しない他の画素電極用の走査線等が配置されている。画素領域Ａの平面形状は、図示するような矩形の他に円形、長円形など任意の形状が適用される。
【００１９】
また、封止部３は、水や酸素の浸入を防ぐことによって陰極１２あるいは有機機能層１１０の酸化を防止するものであり、基板２に塗布される封止樹脂及び基板２に貼り合わされる封止基板３ｂ（封止缶）等を含む。封止樹脂の材料としては、例えば、熱硬化樹脂あるいは紫外線硬化樹脂等が用いられ、特に、熱硬化樹脂の一種であるエポシキ樹脂が好ましく用いられる。封止樹脂は、基板２の周縁に環状に塗布されており、例えば、マイクロディスペンサ等によって塗布される。封止基板３ｂは、ガラスや金属等からなり、基板２と封止基板３ｂとは封止樹脂を介して貼り合わされる。
【００２０】
図２は、上記有機ＥＬ装置１の回路構造を示している。この図２において、基板２上には複数の走査線１３１と、走査線１３１に対して交差する方向に延びる複数の信号線１３２と、信号線に並列に延びる複数の電源線１３３とが配線されている。また、走査線１３１及び信号線１３２の各交点毎に上記画素領域Ａが形成されている。信号線１３２には、例えば、シフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオライン及びアナログスイッチを含むデータ側駆動回路１０３が接続されている。また、走査線１３１にはシフトレジスタ及びレベルシフタを含む走査側駆動回路１０４が接続されている。
【００２１】
画素領域Ａには走査線１３１を介して走査信号がゲート電極に供給されるスイッチング用の薄膜トランジスタ１２３と、このスイッチング用の薄膜トランジスタ１２３を介して信号線１３２から供給される画像信号を保持する保持容量１３５と、保持容量１３５によって保持された画像信号がゲート電極に供給される駆動用の薄膜トランジスタ１２４と、この駆動用の薄膜トランジスタ１２４を介して電源線１３３に電気的に接続したときに電源線１３３から駆動電流が流れ込む画素電極（陽極）１１１と、画素電極１１１と陰極１２との間に挟み込まれる有機機能層１１０とが設けられている。有機機能層１１０は、有機ＥＬ素子としての発光層を含む。
【００２２】
画素領域Ａでは走査線１３１が駆動されてスイッチング用の薄膜トランジスタ１２３がオンとなると、そのときの信号線１３２の電位が保持容量１３５に保持され、この保持容量１３５の状態に応じて駆動用の薄膜トランジスタ１２４の導通状態が決まる。また、駆動用の薄膜トランジスタ１２４のチャネルを介して電源線１３３から画素電極１１１に電流が流れ、さらに有機機能層１１０を通じて陰極１２に電流が流れる。そして、このときの電流量に応じて有機機能層１１０が発光する。
【００２３】
図３は、上記有機ＥＬ装置１における表示領域の断面構造を拡大した図である。この図３には赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色に対応する３つの画素領域の断面構造が示されている。上述のように有機ＥＬ装置１は、基板２上にＴＦＴなどの回路等が形成された回路素子部１４と、画素電極１１１及び有機機能層１１０が形成された発光素子部１１と、陰極１２とが順次積層されて構成されている。この有機ＥＬ装置１では有機機能層１１０から基板２側に発した光が回路素子部１４及び基板２を透過して基板２の下側（観測者側）に放出されると共に、有機機能層１１０から基板２の反対側に発した光が陰極１２によって反射されて回路素子部１４及び基板２を透過して基板２の下側（観測者側）に放出されるようになっている。
【００２４】
回路素子部１４には基板２上にシリコン酸化膜からなる下地保護膜２ｃが形成され、この下地保護層２ｃ上に多結晶シリコンからなる島状の半導体膜１４１が形成されている。なお、半導体膜１４１にはソース領域１４１ａ及びドレイン領域１４１ｂが高濃度Ｐイオン打ち込みによって形成されている。なお、Ｐが導入されなかった部分がチャネル領域１４１ｃとなっている。さらに回路素子部１４には、下地保護膜２ｃ及び半導体膜１４１を覆う透明なゲート絶縁膜１４２が形成され、ゲート絶縁膜１４２上にはＡｌ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ等からなるゲート電極１４３（走査線）が形成され、ゲート電極１４３及びゲート絶縁膜１４２上には透明な第１層間絶縁膜１４４ａと第２層間絶縁膜１４４ｂが形成されている。ゲート電極１４３は半導体膜１４１のチャネル領域１４１ｃに対応する位置に設けられている。また、第１、第２層間絶縁膜１４４ａ，１４４ｂを貫通して半導体膜１４１のソース、ドレイン領域１４１ａ，１４１ｂにそれぞれ接続されるコンタクトホール１４５，１４６が形成されている。
【００２５】
そして、第２層間絶縁膜１４４ｂ上には、ＩＴＯ等からなる透明な画素電極１１１が所定の形状にパターニングされて形成され、一方のコンタクトホール１４５がこの画素電極１１１に接続されている。このようにして、回路素子部１４には各画素電極１１１に接続された駆動用のスイッチング用の薄膜トランジスタ１２３が形成されている。なお、回路素子部１４には上述した保持容量１３５及び駆動用の薄膜トランジスタ１２４も形成されているが、図３ではこれらの図示を省略している。
【００２６】
発光素子部１１は、複数の画素電極１１１上の各々に積層された有機機能層１１０と、有機機能層１１０同士の間に配されて各有機機能層１１０を区画するバンク部１１２とを主体として構成されている。有機機能層１１０上には陰極１２が配置されている。発光素子である有機ＥＬ素子１０は、画素電極１１１、陰極１２及び有機機能層１１０等を含んで構成される。ここで、画素電極１１１は、ＩＴＯにより形成されてなり、平面視略矩形にパターニングされて形成されている。この画素電極１１１の厚さは、５０〜２００ｎｍの範囲が好ましく、特に１５０ｎｍ程度が良い。
【００２７】
バンク部１１２は、図３に示すように基板２側に位置する無機物バンク層１１２ａ（第１バンク層）と基板２から離れて位置する有機物バンク層１１２ｂ（第２バンク層）とが積層されて構成されている。無機物バンク層１１２ａは、例えば、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２等の無機材料からなる。また、有機物バンク層１１２ｂは、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂等の耐熱性、耐溶媒性のあるレジストから形成されている。
【００２８】
有機機能層１１０は、画素電極１１１上に積層された正孔注入／輸送層１１０ａと、正孔注入／輸送層１１０ａ上に隣接して形成された発光層（有機ＥＬ層）１１０ｂと、発光層１１０ｂ及びバンク部１１２上かつ全面に亘って形成された電子注入／輸送層１１０ｃとから構成されている。正孔注入／輸送層１１０ａは、正孔を発光層１１０ｂに注入する機能を有すると共に、正孔を正孔注入／輸送層１１０ａ内部において輸送する機能を有する。電子注入／輸送層１１０ｃは、電子を発光層１１０ｂに注入する機能を有すると共に、電子を電子注入／輸送層１１０ｃ内部において輸送する機能を有する。このような正孔注入／輸送層１１０ａ、を画素電極１１１と発光層１１０ａの間に設け、電子注入／輸送層１１０ｃを陰極１２と発光層１１０ｂの間に設けることによって発光層１１０ｂの発光効率、寿命等の素子特性が向上する。また、発光層１１０ｂでは、正孔注入／輸送層１１０ａから注入された正孔と、電子注入／輸送層１１０ｃから注入される電子が発光層１１０ｂで再結合し、発光が得られる。
【００２９】
発光層１１０ｂは、赤色（Ｒ）に発光する赤色発光層１１０ｂ１、緑色（Ｇ）に発光する緑色発光層１１０ｂ２及び青色（Ｂ）に発光する青色発光層１１０ｂ３の発光する波長帯域が互いに異なる３種類からなり、各発光層１１０ｂ１〜１１０ｂ３が所定の配列（例えばストライプ状）で配置されている。
【００３０】
そして、赤色発光層１１０ｂ１には、該赤色発光層１１０ｂ１を有する有機ＥＬ素子１０１の発光波長（例えば、５８０ｎｍ〜６５０ｎｍ）以外の波長（例えば、５８０ｎｍ以下及び６５０ｎｍ以上）の光を吸収する光吸収物質１５０１が含有されている。また、緑色発光層１１０ｂ２には、該緑色発光層１１０ｂ２を有する有機ＥＬ素子１０２の発光波長（例えば、４８０ｎｍ〜５５０ｎｍ）以外の波長（例えば、４８０ｎｍ以下及び５５０ｎｍ以上）の光を吸収する光吸収物質１５０２が含有されている。また、青色発光層１１０ｂ３には、該青色発光層１１０ｂ３を有する有機ＥＬ素子１０３の発光波長（例えば、４２０ｎｍ〜４８０ｎｍ）以外の波長（例えば、４２０ｎｍ以下及び４８０ｎｍ以上）の光を吸収する光吸収物質１５０３が含有されている。すなわち、発光層１１０ｂ１〜１１０ｂ３には、各々の発光層１１０ｂ１〜１１０ｂ３を有する有機ＥＬ素子１０１〜１０３の発光波長以外の波長の光を吸収する光吸収物質１５０１〜１５０３が選択的に各々含有されている。
【００３１】
光吸収物質１５０１〜１５０３は、アントラキノン染料あるいはアゾ染料であることが好ましく、発光層１１０ｂ１〜１１０ｂ３内にほぼ均一に溶解されて含有されている。なお、光吸収物質１５０として用いられるアントラキノン染料あるいはアゾ染料の具体例としては、１５０１、１５０２、１５０３それぞれの具体例として、有本化学工業（株）のＰｌａｓｔ  Ｒｅｄ  ８３０５、ＰｌａｓｔＧｒｅｅｎ  ８６４５、Ｐｌａｓｔ  Ｂｌｕｅ  ８５１０等が挙げられる。なお、光吸収物質１５０１〜１５０３として染料を用いることによって光吸収物質１５０１〜１５０３を発光層１１０ｂ１〜１１０ｂ３にほぼ均一に溶解された状態に含有させることが容易となる。これは、染料は溶液中に溶解する性質を有しているためであり、発光層１１０ｂ１〜１１０ｂ３を形成する材料と共に染料である光吸収物質１５０１〜１５０３を上記溶液中に溶解させ、この溶液を用いて発光層を形成することによって容易に光吸収物質１５０１〜１５０３を発光層１１０ｂ１〜１１０ｂ３にほぼ均一に溶解させることが可能となる。
【００３２】
一方、光吸収物質１５０１〜１５０３として染料でなく顔料を用いても良い。この場合の具体例としては、１５０１、１５０２、１５０３それぞれの具体例として、山陽色素（株）のＰｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １７７，Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ  ７，Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  ６０等が挙げられる。顔料は、染料と比較して耐光性が良いため、上記光吸収物質１５０１〜１５０３として顔料を用いることによって発光層１１０ｂ１〜１１０ｂ３の耐光性を向上させることが可能となる。しかしながら、顔料は溶液中に溶解しない性質を有しているため、上記光吸収物質１５０１〜１５０３として顔料を用いた場合には、例えば、分散剤等を用いて発光層１１０ｂ１〜１１０ｂ３内に光吸収物質１５０１〜１５０３がほぼ均一に溶解されるようにすることが好ましい。
【００３３】
また、光吸収物質１５０１〜１５０３は、各々の発光層１１０ｂ１〜１１０ｂ３が所定の透過率となるようにその含有量を調節される。具体的には、光吸収物質１５０１〜１５０３は、各々の発光層１１０ｂ１〜１１０ｂ３の透過率が３０％程度となるように含有されることが好ましい。なお、有機ＥＬ素子１０１〜１０３間にブラックマトリクスを形成しても良い。ブラックマトリクスを形成することによって本有機ＥＬ装置１のコントラストをより向上させることが可能となる。
【００３４】
次に、陰極１２は、発光素子部１１の全面に形成されており、電子注入／輸送層１１０ｃに電子を注入する役割を果たす。この陰極１２は、カルシウム層１２ａとアルミニウム層１２ｂとが積層されて構成されている。カルシウム層の層厚は例えば２〜５０ｎｍの範囲が好ましい。また、アルミニウム層１２ｂは、発光層１１０ｂ１〜１１０ｂ３から発せられた光を基板２側に反射させるもので、Ａｌ膜の他、Ａｇ膜、ＡｌとＡｇの積層膜等からなることが好ましい。また、その厚さは、例えば１００〜１０００ｎｍの範囲が好ましい。
【００３５】
このような構成によると、有機ＥＬ素子１０１〜１０３の発光層１１０ｂ１〜１１０ｂ３で発光された光及び外光に含まれる上記発光波長以外の波長の光が発光層１１０ｂ１〜１１０ｂ３に含有された光吸収物質１５０１〜１５０３により吸収される。したがって、光吸収物質１５０１〜１５０３が発光波長よりも短波長の光を吸収する場合には、発光層１１０ｂ１〜１１０ｂ３の劣化を防止することが可能となり、光吸収物質１５０１〜１５０３が発光波長よりも長波長の光を吸収する場合には、有機ＥＬ素子１０１〜１０３のコントラストを向上させることが可能となる。特に光吸収物質１５０１〜１５０３が発光層１１０ｂ１〜１１０ｂ３で発光された発光波長以外の波長の光を吸収する場合においては、光吸収物質が発光層１１０ｂ１〜１１０ｂ３に含有されているために発光層１１０ｂ１〜１１０ｂ３で発光された光がすぐに光吸収物質１５０１〜１５０３に吸収される。このため、光吸収物質１５０１〜１５０３を発光層１１０ｂ１〜１１０ｂ３の外部に配置する場合と比較して発光層１１０ｂ１〜１１０ｂ３で発光された光の進行経路が短くなり発光層１１０ｂ１〜１１０ｂ３に対する影響を最小限にすることが可能となる。
【００３６】
次に、上記有機ＥＬ装置１を製造する方法について図４〜図８を参照して説明する。なお、基板２上には、それぞれ先の図３に示した、スイッチング用及び駆動用の薄膜トランジスタ１２３，１２４を含む回路素子部１４、バンク部１１２（有機物バンク層１１２ａ、無機物バンク層１１２ｂ）及び画素電極１１１がすでに形成されているものとする。
【００３７】
本実施形態の製造方法は、（１）正孔注入／輸送層形成工程、（２）発光層形成工程、（３）電子注入／輸送層形成工程、（４）陰極形成工程及び（５）封止工程等を有する。なお、ここで説明する製造方法は一例であって、必要に応じてその他の工程が追加されたり、上記の工程の一部が除かれたりする。なお、（１）正孔注入／輸送層形成工程、（２）発光層形成工程は、液滴吐出装置を用いた液体吐出法（インクジェット法）を用いて行った。
【００３８】
（１）正孔注入／輸送層形成工程
図４に示すように、画素電極１１１が形成された基板２上に、正孔注入／輸送層１１０ａを形成する。正孔注入／輸送層形成工程では、例えば、液体吐出法を用いることにより、正孔注入／輸送層形成材料を含む組成物を画素電極１１１上に吐出する。その後に乾燥処理及び熱処理を行い、画素電極１１１上に正孔注入／輸送層１１０ａを形成する。なお、この正孔注入／輸送層形成工程を含め、以降の工程は、例えば窒素雰囲気、アルゴン雰囲気等の不活性ガス雰囲気で行うことが好ましい。
【００３９】
液体吐出法による正孔注入／輸送層の形成手順としては、液体を吐出するための吐出ヘッド（図示略）に、正孔注入／輸送層の材料を含有する組成物インクを充填し、吐出ヘッドの吐出ノズルを、バンク部１１２の開口部内に位置する画素電極１１１に対向させ、吐出ヘッドと基板２とを相対移動させながら、吐出ノズルから１滴当たりの液量が制御されたインク滴を吐出する。その後、吐出後のインク滴を乾燥処理して組成物インクに含まれる極性溶媒（液体材料）を蒸発させることにより、正孔注入／輸送層が形成される。
【００４０】
ここで用いる組成物としては、例えば、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）等のポリチオフェン誘導体とポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）等の混合物を、極性溶媒に溶解させた組成物を用いることができる。極性溶媒としては、例えば、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等を挙げることができる。より具体的な組成物の組成としては、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ混合物（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ＝１：２０）：１２．５２重量％、ＰＳＳ：１．４４重量％、ＩＰＡ：１０重量％、ＮＭＰ：２７．４８重量％、ＤＭＩ：５０重量％のものを例示できる。なお、組成物の粘度は２〜２０Ｐｓ程度が好ましく、特に４〜１５ｃＰｓ程度が良い。
【００４１】
（２）発光層形成工程
次に、図５及び図６に示すように、正孔注入／輸送層１１０ａが積層された画素電極１１１上に発光層１１０ｂを形成する。図５では、青色発光層１１０ｂ３を形成し、続いて図６のように赤色発光層１１０ｂ１、緑色発光層１１０ｂ２を順次形成する。ここでは液体吐出法により、発光層用材料を含む組成物インクを正孔注入／輸送層１１０ａ上に吐出し、その後に乾燥処理及び熱処理して、バンク部１１２に形成された開口部内に各色発光層１１０ｂ１〜１１０ｂ３を形成する。
【００４２】
発光層形成工程では、正孔注入／輸送層１１０ａの再溶解を防止するために、発光層形成の際に用いる組成物インクの溶媒として、正孔注入／輸送層１１０ａに対して不溶な無極性溶媒を用いる。この場合、無極性溶媒に対する正孔注入／輸送層１１０ａの表面の濡れ性を高めるために、発光層形成の前に表面改質工程を行うのが好ましい。表面改質工程は、例えば上記無極性溶媒と同一溶媒又はこれに類する溶媒を液体吐出法、スピンコート法又はディップ法等により正孔注入／輸送層１１０ａ上に塗布した後に乾燥することにより行う。なお、ここで用いる表面改質用溶媒は、組成物インクの無極性溶媒と同一なものとして例えば、シクロヘキシルベンゼン、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例示でき、組成物インクの無極性溶媒に類するものとしては、例えばトルエン、キシレン等を例示することができる。
【００４３】
液体吐出法による発光層の形成手順としては、まず青色発光層の形成に際しては、図５に示すように、吐出ヘッド（図示略）に青色発光層１１０ｂ３を形成する材料及び光吸収物質１５０３（アントラキノン染料あるいはアゾ染料）を含有する組成物インクを充填し、吐出ヘッドの吐出ノズルを、バンク部１１２の開口部内に位置する青色（Ｂ）用の正孔注入／輸送層１１０ａに対向させ、吐出ヘッドと基板２とを相対移動させながら、吐出ノズルから１滴当たりの液量が制御されたインク滴を吐出する。吐出されたインク滴は、正孔注入／輸送層１１０ａ上に広がってバンク部１１２の開口部内に満たされる。続いて、吐出後のインク滴を乾燥処理することにより組成物インクに含まれる無極性溶媒が蒸発し、光吸収物質１５０１〜１５０３が含有された青色発光層１１０ｂ３が形成される。
【００４４】
青色発光層１１０ｂ３を形成する発光材料としては、例えばジスチリルビフェニルおよびその誘導体、クマリンおよびその誘導体、テトラフェニルブタジエンおよびその誘導体などの有機ＥＬ材料からなるものを用いることができる。一方、無極性溶媒としては、正孔注入／輸送層に対して不溶なものが好ましく、例えば、シクロヘキシルベンゼン、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。
【００４５】
続いて、図６に示すように、正孔注入／輸送層１１０ａが積層された赤色（Ｒ）及び緑色（Ｇ）用の画素電極１１１の上に、赤色発光層１１０ｂ１及び緑色発光層１１０ｂ２をそれぞれ形成する。この赤色及び緑色発光層形成工程は、前述した青色発光層形成工程と同様の手順で行われる。すなわち、液体吐出法により、緑色発光層１１０ｂ２を形成する材料及び光吸収物質１５０２を含む組成物インクを緑色（Ｇ）用の正孔注入／輸送層１１０ａ上に吐出した後に乾燥処理及び熱処理して、バンク部１１２に形成された開口部内に緑色発光層１１０ｂ２を形成する。また、液体吐出法により、赤色発光層１１０ｂ１を形成する材料及び光吸収物質１５０１を含む組成物インクを赤色（Ｒ）用の正孔注入／輸送層１１０ａ上に吐出した後に乾燥処理及び熱処理して、バンク部１１２に形成された開口部内に赤色発光層１１０ｂ１を形成する。なお、緑色発光層１１０ｂ２を形成する発光材料としては、例えばキナクリドンおよびその誘導体などの有機ＥＬ材料からなるものを用いることができ、赤色発光層１１０ｂ１を形成する発光材料としては、例えばローダミンおよびその誘導体などの有機ＥＬ材料からなるものを用いることができる。
【００４６】
また、光吸収物質１５０１〜１５０３としては、染料でなく顔料でも良い。なお、光吸収物質１５０１〜１５０３として顔料を用いる場合には、組成物インクに分散剤を混ぜることが好ましい。
【００４７】
（３）電子注入／輸送層形成工程
次に、図７に示すように、発光層１１０ｂ及びバンク層１１２の全面に電子注入／輸送層１１０ｃを形成する。電子注入／輸送層１１０ｃは、蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法等で形成することが好ましく、特に蒸着法で形成することが、熱による発光層１１０ｂの損傷を防止できる点で好ましい。
【００４８】
（４）陰極形成工程
次に、図８に示すように、画素電極（陽極）１１１と対をなす陰極１２を形成する。即ち、各色発光層１１０ｂ１〜１１０ｂ３及びバンク部１１２を含む基板２上の領域全面に、カルシウム層１２ａとアルミニウム層１２ｂとを順次積層して陰極１２を形成する。これにより、各色発光層１１０ｂ１〜１１０ｂ３の形成領域全体に、陰極１２が積層され、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色に対応する有機ＥＬ素子１０１〜１０３がそれぞれ形成される。
【００４９】
陰極１２は、例えば蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法等で形成することが好ましく、特に蒸着法で形成することが、熱による発光層１１０ｂ１〜１１０ｂ３の損傷を防止できる点で好ましい。また陰極１２上に、酸化防止のためにＳｉＯ２、ＳｉＮ等の保護層を設けても良い。
【００５０】
（５）封止工程
最後に、有機ＥＬ素子（発光素子）が形成された基板２と封止基板３ｂ（図１参照）とを封止樹脂を介して封止する。例えば、熱硬化樹脂または紫外線硬化樹脂からなる封止樹脂を基板２の周縁部に塗布し、封止樹脂上に封止基板３ｂを配置する。封止工程は、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガス雰囲気で行うことが好ましい。大気中で行うと、陰極１２にピンホール等の欠陥が生じていた場合にこの欠陥部分から水や酸素等が陰極１２に侵入して陰極１２が酸化されるおそれがあるので好ましくない。
【００５１】
この後、基板２の配線に陰極１２を接続するとともに、基板２上あるいは外部に設けられる駆動ＩＣ（駆動回路）に回路素子部１４（図１参照）の配線を接続することにより、本実施形態の有機ＥＬ装置１が完成する。
【００５２】
上述した製造方法により、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３種類の発光層１１０ｂ１〜１１０ｂ３に光吸収物質１５０１〜１５０３が選択的に各々含有されることとなる。このような方法により、各色の発光波長に応じて、簡便に各発光層１１０ｂ１〜１１０ｂ３毎に光吸収物質１５０１〜１５０３を適宜選択可能となる。また、上述した製造方法のうち、（１）正孔注入／輸送層形成工程、（２）発光層形成工程においては、一貫して液体吐出法が用いられるので工程の簡略化を図ることができる。
【００５３】
すなわち、上述した第１実施形態に係る有機ＥＬ装置によれば、各発光層１１０ｂ１〜１１０ｂ３には、該発光層１１０ｂ１〜１１０ｂ３を有する有機ＥＬ素子１０１〜１０３の発光波長ではない波長の光を吸収する光吸収物質１５０１〜１５０３が各々含有されているので、発光波長より短波長の光による発光層１１０ｂ１〜１１０ｂ３の劣化を防止することによって良好な発光寿命が得られ、かつ、発光波長より長波長の光によるコントラストの低下を防止することによって良好な発光特性が得られる有機ＥＬ素子１０１〜１０３を備える有機ＥＬ装置を提供することが可能となる。
【００５４】
なお、発光波長より短波長の光による発光層１１０ｂ１〜１１０ｂ３の劣化のみを防止する場合には、光吸収物質１５０１〜１５０３として、各有機ＥＬ素子１０１〜１０３の発光波長より短波長の光のみを吸収する材料を用いることができる。また、例えば、赤色発光層１１０ｂ１を有する有機ＥＬ素子１０１が充分な発光特性を有している場合には光吸収物質１５０１のみに発光波長より短波長の光のみを吸収する材料を用いても良い。このように、本発明に係る有機ＥＬ装置には、本発明の実施者の任意で光吸収物質１５０１〜１５０３として、発光波長以外の所定の波長の光を吸収する材料を選択的に用いることが可能である。
【００５５】
（第２実施形態）
次に、本有機ＥＬ装置の第２実施形態について図１及び図３を用いて説明する。第１実施形態においては、有機機能層１１０から発した光が基板２の下側（観測者側）に放出されるようになっているのに対し、本実施形態においては封止基板３ｂの上側（観測者側）に放出されるようになっている。本実施形態と第１実施形態との相違点は主として材料構成であり、本実施形態においては第１実施形態と異なる部分について説明する。
【００５６】
本実施形態は、基板２の対向側である封止基板３ｂ側から発光を取り出す構成であるので、基板２としては透明基板及び不透明基板のいずれも用いることができる。不透明基板としては、例えば、アルミナ等のセラミック、ステンレススチール等の金属シートに表面酸化などの絶縁処理を施したものの他に、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などが挙げられる。
【００５７】
また、画素電極１１１としては、必ずしも透明性材料に限る必要がなく、陽極の機能を満たす好適な材料が用いられ、また、光反射性を有する材料が好ましく、Ａｌ等が採用される。なお、画素電極１１１として透明金属のＩＴＯ等を採用する場合には、その下層にＡｌ薄膜等を形成し、光反射性を有する構成が好ましい。
【００５８】
また、陰極１２の材料としては、透明性を有する必要があり、ＩＴＯ等の透明金属が採用される。ここで、ＩＴＯと電子注入／輸送層１１０ｃとの間には、透明性を有する膜厚でＡｌ薄膜を形成してもよい。透明性を有する膜厚としては、５０ｎｍ以下が好ましい。このようなＡｌ薄膜を形成することによって、電子注入／輸送層１１０ｃへの電子注入性を促進させるだけでなく、ＩＴＯをスパッタで形成する際のプラズマダメージを抑制し、また、陰極１２を透過・侵入する水分や酸素から有機機能層１１０を保護することができる。また、封止基板３ｂの材料としては、透明性を有する好適な材料が採用される。なお、封止基板３ｂの表面には、上述した第１実施形態の基板２の表面と同様に減反射処理を施すことが好ましい。
【００５９】
このように構成された有機ＥＬ装置においては、第１実施形態と同様の効果が得られると共に、封止基板３ｂ側から有機機能層１１０の発光を放出させることが可能になる。
【００６０】
（第３実施形態）
図９は、本発明の電子機器の一実施形態を示している。本実施形態の電子機器は、上述した有機ＥＬ装置１を表示手段として備えている。図９は、携帯電話の一例を示した斜視図で、符号１０００は携帯電話本体を示し、符号１００１は上記の有機ＥＬ装置１を用いた表示部を示している。このように本発明の電気光学装置に係る有機ＥＬ装置を表示手段として備える電子機器は、良好な発光寿命及び発光特性を得ることができる。
【００６１】
以上、本発明の各実施形態を示したが、本発明はこれらに限定されることなく、特許請求の範囲に記載した事項の範囲内で適宜変更可能であり、例えば発光層を形成するＥＬ材料としては、低分子ＥＬ材料、高分子ＥＬ材料のいずれをも採用することが可能で、各材料に対して染料あるいは顔料等の光吸収物質を含有させて構成することができ、各材料を用いた有機ＥＬ装置のそれぞれについて本発明の効果を発現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の有機ＥＬ装置の構成を模式的に示す説明図。
【図２】アクティブマトリクス型有機ＥＬ装置の回路を示す回路図。
【図３】有機ＥＬ装置の表示領域の断面構造を示す拡大図。
【図４】有機ＥＬ装置の製造方法を説明するための説明図。
【図５】有機ＥＬ装置の製造方法を説明するための説明図。
【図６】有機ＥＬ装置の製造方法を説明するための説明図。
【図７】有機ＥＬ装置の製造方法を説明するための説明図。
【図８】有機ＥＬ装置の製造方法を説明するための説明図。
【図９】本発明の電子機器の実施形態を示す斜視図。
【符号の説明】
１……有機ＥＬ装置、１０１〜１０３……有機ＥＬ素子、１２……対向電極（陰極）、１１１……画素電極（陽極）、１１０……有機機能層、１１０ｂ１〜１１０ｂ３……発光層、１５０１〜１５０３……光吸収物質
【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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