(57)【要約】【課題】  高効率の発光特性を有すると共に、長寿命化が達成できる有機エレクトロルミネッセンス装置、有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法、及び電子機器を提供する。【解決手段】  陽極４と陰極８との間に形成された発光機能層７Ｒ、７Ｇ、７Ｂを有する有機エレクトロルミネッセンス装置であって、発光機能層７Ｒ、７Ｇ、７Ｂにはホール輸送材料と発光材料とが混合されており、ホール輸送材料は発光材料をゲストとするホスト機能を有していることを特徴とする。【選択図】  図１
2005063892.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と陰極との間に形成された発光機能層を有する有機エレクトロルミネッセンス装置であって、
前記発光機能層にはホール輸送材料と発光材料とが混合されており、
前記ホール輸送材料は、前記発光材料をゲストとするホスト機能を有していることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置。
【請求項２】
前記ホール輸送材料は、高分子材料であることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
【請求項３】
前記高分子材料は、トリフェニルアミンを骨格にもつことを特徴とする請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
【請求項４】
前記発光材料は、高分子材料であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
【請求項５】
前記高分子材料の分子量は、１０万以下であることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
【請求項６】
前記高分子材料の分子量は、５０００以上、３００００以下であることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
【請求項７】
前記発光機能層に、電子輸送材料が更に混合されていることを特徴とする請求項１から請求項６に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
【請求項８】
陽極と陰極との間に形成された発光機能層を有する有機エレクトロルミネッセンス装置を製造する方法であって、
前記発光機能層は、ホール輸送材料と発光材料とが混合された溶液を塗布することにより形成され、
前記ホール輸送材料は、前記発光材料をゲストとするホスト機能を有していることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
【請求項９】
前記混合された溶液に、電子輸送材料が更に混合されていることを特徴とする請求項８に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
【請求項１０】
液相法を用いることにより、前記発光機能層を形成することを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
【請求項１１】
前記液相法は、液滴吐出法であることを特徴とする請求項１０に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
【請求項１２】
前記ホール輸送材料と前記発光材料とが１重量％以上溶解する溶解度、を有する溶媒を用いることを特徴とする請求項８又は請求項１０又は請求項１１に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
【請求項１３】
前記ホール輸送材料と前記発光材料と前記電子輸送材料とが１重量％以上溶解する溶解度、を有する溶媒を用いることを特徴とする請求項９から請求項１１のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
【請求項１４】
液相法を用いることにより前記陽極又は前記陰極を形成することを特徴とする請求項８から請求項１３のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
【請求項１５】
液相法を用いることにより前記陽極及び前記陰極を形成することを特徴とする請求項８から請求項１３のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
【請求項１６】
請求項１から請求項７のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス装置、及び有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法、並びに電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶ディスプレイに替わる自発発光型ディスプレイとして、有機物を用いた有機エレクトロルミネッセンス（以下、「有機ＥＬ」と略称する）装置の開発が加速している。このような有機ＥＬ装置の作成方法としては、低分子を蒸着法等の気相法で形成する方法や、高分子を液相法で形成する方法が提案されている（例えば、非特許文献１、２参照）。
また、カラー化の手段としては、低分子系材料の場合にマスク越しに異なる発光材料を所望の画素上に蒸着し形成する方法が行われている。一方、高分子系材料においては、インクジェット法を用いることにより、微細かつ容易にパターニングを施すカラー化技術が注目されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
また、有機ＥＬ装置の構造においては、発光効率、耐久性を向上させるために、正孔注入／輸送層（以下、「ホール輸送層」と称する）を陽極と発光層の間に形成することが多い（例えば、非特許文献１参照）。このようなホール輸送層等やバッファ層の形成方法は、低分子系材料を用いる場合にはフェニルアミン誘導体を蒸着で形成する方法が提案されており、また、高分子系材料を用いる場合にはポリチオフェン誘導体やポリアニリン誘導体（例えば、非特許文献３参照）等の導電性高分子をスピンコート法等の塗布法により膜を形成する方法が提案されている。
【非特許文献１】Appl.Phys.Lett.51(12),21 September 1987,p.913
【非特許文献２】Appl.Phys.Lett.71(1),7 July 1997,p.34
【非特許文献３】Nature 357,477 1992
【特許文献１】特開平１０−１５３９６７号公報
【特許文献２】特開平１０−１２３７７号公報
【特許文献３】特開平１１−４０３５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記従来技術に示した有機ＥＬ装置においては、いくつかの問題点を有している。
まず、低分子系材料を用いた場合においては、低分子材料は、キャリアの移動全てが分子間で進み、アモルファス状に形成されていることから、当該キャリアの移動度は等方的に同じ値となる。そのため、もっともエネルギー効率が高いもの（低電圧で発光するもの）は、電極に対して平行な界面を持つものとなり、キャリアの再結合エリアは、キャリア注入が十分であれば、一義的に移動度のみで決まってしまい、完全なかつ複数の積層構造が必要である、という問題があった。
一方、高分子系材料を用いた場合においては、当該高分子内の主鎖方向と分子間方向では大きく移動度が異なるために、一概に、積層界面と電極とが平行である場合が最も発光効率が高いとは言えないという特徴がある。
【０００４】
また、有機ＥＬの構造としては、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、が順に積層された構成が一般的であり、更に、各層においては、膜厚、膜厚比、積層構造がキャリア移動度によって決定されている。例えば、ホール輸送層であればホールのキャリア移動度、発光層や電子輸送層であれば電子のキャリア移動度、によって各層の厚さが決定されており、ホールと電子をバランスよく発光層に移動させるように施されている。
しかしながら、このような構造は積層させることによってバランスを取っているために、例えば、ホール輸送材料の膜厚が厚くなる場合には電圧を高く設定してより多くのホールを輸送しなければ発光層で発光しないなど、また、発光箇所が不均一になったりするといった問題がある。
【０００５】
また、これまでに低分子材料からなる有機ＥＬ装置において、上記の積層構造を取らずに、ホール輸送材料や発光材料を混合させる構成が提案されているが、単に混合させるだけでは、ホールと電子の移動度のバランスが崩れてしまい、発光効率や輝度の低下を招くという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記の特徴を鑑み、プロセスの簡素化かつ効率向上という課題を解決するためになされたものであって、高効率の発光特性を有すると共に、長寿命化が達成できる有機エレクトロルミネッセンス装置、有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法、及び電子機器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】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
本発明の有機ＥＬ装置は、陽極と陰極との間に形成された発光機能層を有する有機ＥＬ装置であって、前記発光機能層にはホール輸送材料と発光材料とが混合されており、前記ホール輸送材料は、前記発光材料をゲストとするホスト機能を有していることを特徴としている。
ここでいう「ホール輸送材料は、発光材料をゲストとするホスト機能を有している」とは、ホール輸送材料の発光スペクトル（発光エネルギー）の分布と、発光材料の吸収スペクトル（吸収エネルギー）の分布との重なりが大きいことを意味している。
このように、ホスト・ゲストの関係を成り立たせることにより、エネルギー移動が効率的に行われ、発光効率の向上と、長寿命化を達成できる。
なお、本発明で「ホール輸送層」は、ホール注入性を有する「ホール注入層」としての意味も含む。
【０００８】
また、前記有機ＥＬ装置においては、前記ホール輸送材料や前記発光材料は、高分子材料であることが好ましい。
ここで、低分子材料とを比較して説明する。
低分子材料はアモルファス状に形成されているのが一般的である。低分子材料がアモルファス状に形成されることにより、等方的に分子が構成されるため、従って、低分子材料においては等方的にキャリア移動度が同じになっている。
一方、高分子材料というのは、低分子材料のように等方的、アモルファス状ではなく、高分子材料の構造によってキャリア移動度が変わってしまう性質を有している。具体的には、高分子内における主鎖方向と分子内方向のキャリア移動度とを比較すると、２〜３桁以上、主鎖方向のキャリア移動度が速いと言われている。
従って、本発明の特徴点である、「発光機能層にはホール輸送材料と発光材料とが混合されている」ということを考慮すると、低分子材料は等方的であるためにこれらを混合してもキャリア移動度に変化が現れないことになる。これに対して、高分子材料は混合することによって、更に、陽極と陰極とが対向する方向に当該高分子材料の主鎖が伸びて配置されて、高いキャリア移動度を得ることができる。
即ち、前記ホール輸送材料として高分子材料を採用することにより、ホールのキャリア移動度を向上させることができる。また、前記発光材料として高分子材料を採用することにより、電子のキャリア移動度を向上させることができる。特に、前記高分子材料がトリフェニルアミンの骨格を有する場合は、ホールの移動度が高いので有効である。
【０００９】
また、前記有機ＥＬ装置においては、前記高分子材料の分子量は、１０万以下であることが好ましい。
ここで、高分子材料とは、分子構成において同じユニットの繰り返しを有するものを意味している。なお、分子量１０万の高分子は、同じユニットの繰り返し数が約１００以上有している。
従って、このように高分子材料の分子量が１０万以下であるので、液相法による成膜を行う際の溶媒に対する溶解性を向上させることができる。
【００１０】
更に、より溶解性を高くするために、高分子材料の分子量がモノマーを１０〜２０ユニットを有する分子量５０００から、発光機能層の膜厚程度になる分子量３００００が望ましい。
【００１１】
また、前記有機ＥＬ装置においては、前記発光機能層に電子輸送材料が更に混合されていることが好ましい。
このようにすれば、発光機能層内に、ホール輸送材料と、電子輸送材料と、発光材料とが混合した状態となる。これにより、上述のホール輸送材料と発光材料との間に電子注入層を介することとなり、ホール輸送材料と発光材料との間におけるホスト・ゲストの機能を促進することができる。
なお、本発明で「電子輸送層」は、電子注入性を有する「電子注入層」としての意味も含む。
【００１２】
また、本発明の有機ＥＬ装置の製造方法は、陽極と陰極との間に形成された発光機能層を有する有機ＥＬ装置を製造する方法であって、前記発光機能層は、ホール輸送材料と発光材料とが混合された溶液を塗布することにより形成され、前記ホール輸送材料は、前記発光材料をゲストとするホスト機能を有していることを特徴としている。
このように、ホスト・ゲストの関係を成り立たせることにより、エネルギー移動が効率的に行われ、発光効率の向上と、長寿命化を達成できる。
【００１３】
また、前記有機ＥＬ装置の製造方法においては、前記混合された溶液に電子輸送材料が更に混合されていることが好ましい。
このようにすれば、発光機能層内に、ホール輸送材料と、電子輸送材料と、発光材料とが混合した状態となる。これにより、上述のホール輸送材料と発光材料との間に電子注入層を介することとなり、ホール輸送材料と発光材料との間におけるホスト・ゲストの機能を促進することができる。
【００１４】
また、前記有機ＥＬ装置の製造方法においては、液相法を用いることにより、前記発光機能層を形成することが好ましい。
ここで、液相法とは、ウエットプロセスもしくは湿式塗布法とも呼ばれており、基板と液体材料とを接触状態にする方法であって、インクジェット（液滴吐出）法、スピンコート法、スリットコート法、ディップコート法、スプレー成膜法、印刷法、液体吐出法等を意味している。なお、液相法を施した後には、液体材料を乾燥・加熱するための加熱処理を施すのが一般的である。
当該液相法は高分子材料を成膜するには好適な方法であり、気相法と比較して真空装置等の高価な設備を用いることなく安価に有機ＥＬ装置を製造することができる。
【００１５】
また、前記有機ＥＬ装置の製造方法においては、前記液相法は、液滴吐出法であることが好ましい。
液滴吐出法とは、いわゆるインクジェットプリンタでよく知られているカラー印刷技術であり、各種材料を液状化させた材料インクの液滴を、インクジェットヘッドから透明基板上に吐出し、定着させるものである。液滴吐出法によれば、微細な領域に材料インクの液滴を正確に吐出できるので、フォトリソグラフィを行うことなく、所望の着色領域に直接材料インクを定着させることができる。従って、材料の無駄も発生せず、製造コストの低減も図れ、非常に合理的な方法となる。
従って、液滴吐出法を用いことにより、安価かつ正確に発光機能層を形成することができる。
【００１６】
更に、本発明においては、下記に記載するように液滴吐出法を用いることによる特有の作用及び効果を得ることができる。
発光機能層を形成するにあたり、塗り分けをしない限りは、スピンコート法を用いることができ、もしくはインクジェット法で作ることもできるが、それぞれの方法によって形成された膜の状態が異なっている。
詳述すると、スピンコート法で発光機能層を形成した場合には、発光機能層の材料液体が基板上に滴下された位置から基板の周辺方向に向かって、遠心力によって塗布されるので、発光機能層を構成する高分子材料の主鎖が基板に対して平行に形成される傾向にある。
ところが、液滴吐出法によって吐出された当該材料液体は、吐出ヘッドから基板に向かって垂直に吐出されると共に、その乾燥時間が比較的長く、コントロール可能であるので、糸まり状に形成することができる。従って、高分子材料の主鎖がスピンコート法と比較して基板に対して水平に形成されることがなく、陽極と陰極との間におけるキャリア移動度が高くなり、有機ＥＬ装置の発光特性を向上させることが可能となる。
【００１７】
また、前記有機ＥＬ装置の製造方法においては、前記液相法においては、前記発光機能層を構成する各材料（ホール輸送材料と発光材料、又は、ホール輸送材料と発光材料と電子輸送材料）が１重量％以上溶解する溶解度、を有する溶媒を用いることが好ましい。
ここで、溶解度が１重量％よりも少ない場合には、溶媒量が多くなってしまい、液滴吐出法を施した後の溶媒の乾燥時間が多くなってしまい、生産性の低下の原因となってしまう恐れがあり、膜厚の制御も難しいという問題があるが、上記のようにすれば、好適に発光機能層を構成する各材料が溶媒に溶解するので、上述の液相法、特に液滴吐出法を用いて発光機能層を形成するには好適な材料液体となる。
また、このような溶媒における、ホール輸送材料、発光材料、電子輸送材料に溶解度比は、発光機能層を構成する各材料の構成比（混合比）と同じであることが好ましい。
また、多種類の溶媒を混合させた溶媒を用いてもよい。
【００１８】
また、前記有機ＥＬ装置の製造方法においては、前記液相法を用いることにより前記陽極又は前記陰極、前記陽極及び前記陰極を形成することが好ましい。
陽極や陰極の形成工程においては、気相法を用いるのが一般的であったが、当該陽極及び陰極を液相法を用いて形成することにより、陽極、発光機能層、陰極を全て液相法で形成することが可能となる。
従って、真空装置等の高価な設備が不要になり、生産工程の簡素化を達成し、安価な有機ＥＬ装置を製造することができる。
なお、本発明において、陽極、陰極の形成を真空蒸着法等の気相法を用いてもよい。
【００１９】
また、本発明の電子機器は、上述の有機ＥＬ装置を備えたことを特徴とする。これにより、長寿命で且つ明るい表示が可能な電子機器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１〜１０を用いて、本発明の一実施形態に相当する有機ＥＬ装置の製造方法を説明する。なお、各図において、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせてある。
ここで製造する有機ＥＬ装置はカラー有機ＥＬ装置であり、図１に示すように、赤色発光層７Ｒを有する有機ＥＬ素子、緑色発光層７Ｇを有する有機ＥＬ素子、および青色発光層７Ｂを有する有機ＥＬ素子を、それぞれ画素として多数個、所定配置で基板面内に備えている。
【００２１】
先ず、図２に示すように、ガラス基板１の上に、各画素毎の薄膜トランジスタ２を形成した後、絶縁層３を形成した。次に、この絶縁層３に、各画素用の薄膜トランジスタ２と陽極（画素電極）４とを接続するための配線２４を形成した。次に、各画素位置に対するＩＴＯ（Ｉｎ2 Ｏ3 −ＳｎＯ2 ）からなる陽極４の形成を、通常のＩＴＯ薄膜形成工程、フォトリソグラフィ工程、およびエッチング工程を用いて行った。これにより、配線２４が形成された後のガラス基板１上の各画素位置に、ＩＴＯからなる陽極４が形成された。
【００２２】
次に、このガラス基板１の上に、各発光領域に対応させた開口部５１ａを有する酸化シリコン製の第１の隔壁５１を、通常の酸化シリコン薄膜形成工程、フォトリソグラフィ工程およびエッチング工程により形成した。図２はこの状態を示す。第１の隔壁５１は、開口部５１ａの周縁部が陽極４の外縁部に重なるよう形成されている。
【００２３】
次に、図３に示すように、第１の隔壁５１の上に、各発光領域に対応させた開口部５２ａを有する第２の隔壁５２を形成した。この第２の隔壁５２は、ポリアミド樹脂製とし、ポリアミド樹脂を含有する溶液の塗布工程、塗布された膜の乾燥工程、フォトリソグラフィ工程、およびエッチング工程により形成した。
第２の隔壁５２の開口部５２ａは、基板面に直角な断面が、ガラス基板１側で小さくガラス基板１から離れる側に向けて大きくなるテーパ状に形成されている。また、第２の隔壁５２の開口部５２ａの開口面積は、最もガラス基板１側の位置でも、第１の隔壁５１の開口部５１ａより大きい。これにより、二段構造の開口部５を有する隔壁が形成された。なお、第１の隔壁５１の開口部５１ａにより各画素毎の発光領域が精密に制御される。また、第２の隔壁５２は、開口部５の深さを確保するために所定厚さで、また、滴下された溶液が隔壁５２の上面に乗った場合でも開口部５内に入り易くするためにテーパ状に形成されている。
【００２４】
次に、図４に示すように、各開口部５の真上から各陽極４に向けて、発光機能層形成材料を含有する溶液６０を、インクジェット法（液滴吐出法）により滴下した。図４の符号１００は、インクジェットヘッドを示す。これにより、各画素電極４上に前記溶液からなる液滴６１が形成される。
ここで、発光機能層形成材料とは、ホール輸送材料と発光材料とが好適に混合された材料を意味している。ホール輸送材料が発光材料をゲストとするホスト機能を有しているということを本実施形態における最大の特徴点としており、これらホール輸送材料及び発光材料が高分子材料からなることも特徴としている。また、高分子材料の分子量は、１０万以下であることが好ましく、高分子材料における分子の全長が発光機能層の膜厚と同等であることが好ましい。
【００２５】
具体的には、ホール輸送材料としては、トリフェニルアミンを骨格として有する高分子材料を採用するのが好ましく、本実施形態では以下に化合物１として示すＡＤＳ社製ＡＤＳ２５４ＢＥを採用し、発光材料としては、以下に化合物２〜６として示すポリフルオレン系高分子誘導体や、（ポリ）パラフェニレンビニレン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリチオフェン誘導体、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素、あるいは上記高分子に有機ＥＬ材料をドープしたものを使用することができる。ドープする物質としては、例えば、ルブレン、ペリレン、９，１０−ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン６、キナクリドン等が挙げられる。
【００２６】
【化１】
2005063892.tif 000003
【００２７】
【化２】
2005063892.tif 000004
【００２８】
【化３】
2005063892.tif 000005
【００２９】
【化４】
2005063892.tif 000006
【００３０】
【化５】
2005063892.tif 000007
【００３１】
【化６】
2005063892.tif 000008
【００３２】
また、赤色発光材料としては例えばＭＥＨ−ＰＰＶ（poly (Methoxy(2ethyl)hexyloxy-paraphenylenevinylene)を、青色発光材料としては例えばポリジオクチルフルオレンを、緑色発光材料としては例えばＰＰＶ(paraphenylenevinylene) を用いることができる。
【００３３】
また、このようなホール輸送材料と発光材料を構成する高分子材料の分子量は、１０万以下であることが好ましく、特に、５０００以上、３００００以下であることが好ましい。
【００３４】
また、このようなホール輸送材料と発光材料との混合比は重量％で１：２として発光機能層材料を作成し、当該発光機能層材料を溶解させる溶媒としては、キシレンを採用した。なお、キシレン以外の溶媒を採用してもよく、例えば、シクロへキシルベンゼン、ジハイドロベンゾフラン、トリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼン等を用いることができる。ここで、溶媒の溶解度は各材料（発光材料、ホール輸送材料）に対して１重量％以上であることが好ましい。
【００３５】
ここで、図９を参照して、ホール輸送材料と発光材料との間におけるホスト・ゲスト機能について説明する。
図９において、符号ＨＴＬに示す実線はホール輸送材料の発光スペクトルの分布を、符号ＥＭＬに示す破線は発光材料の発光スペクトルの分布をそれぞれ示すものである。
図９に示すように、本発明の特徴点である「ホール輸送材料は、発光材料をゲストとするホスト機能を有している」とは、ホール輸送材料の発光スペクトルＨＴＬの分布と、発光材料の吸収スペクトルＥＭＬの分布との重なりが大きいことを意味している。
【００３６】
また、図１０を参照して、インクジェット法を用いて発光層材料を塗布した場合と、スピンコート法を用いて発光機能層材料を塗布した場合とを比較して、高分子材料の状態について説明する。
図１０に示すように、スピンコート法を用いて発光機能層材料を形成すると、発光機能層材料が基板上に滴下された位置から基板の周辺方向に向かって、遠心力によって塗布されるので、発光機能層を構成する高分子材料の主鎖が基板に対して平行に形成される傾向にある。
ところが、インクジェット法によって吐出された当該発光機能層材料は、吐出ヘッドから基板に向かって垂直に吐出されると共に、その乾燥時間が比較的長く、コントロール可能であるので、糸まり状に形成することができる。従って、高分子材料の主鎖がスピンコート法と比較して基板に対して水平に形成されることがなく、陽極と陰極との間におけるキャリア移動度が高くなり、有機ＥＬ装置の発光特性を向上させることが可能となる。
【００３７】
次に、図５に戻り、有機ＥＬ装置の製造方法について、引き続き説明する。
ここで、乾燥工程を行うことにより、液滴６１から溶媒を蒸発させた。これにより、図５に示すように各画素電極４上に各色の発光機能層７Ｒ，７Ｇ，７Ｂが形成される。
【００３８】
次に、図６に示すように、各開口部５の真上から各色の発光機能層７Ｒ，７Ｇ，７Ｂに向けて、イッテルビウム（Ｙｂ）の超微粒子（平均粒径：１ｎｍ以上１００ｎｍ以下）の分散液８０を、インクジェット法により滴下した。図８の符号１００はインクジェットヘッドを示す。これにより、各発光機能層７Ｒ，７Ｇ，７Ｂ上に前記分散液からなる液滴８１が形成される。
【００３９】
イッテルビウム（Ｙｂ）の超微粒子は、ガス中蒸発法により以下の方法（溶媒トラップ法）で得ることができる。ヘリウム圧力０．５Torrの条件下でイッテルビウムを蒸発させ、生成過程のイッテルビウム超微粒子にトリデカンの蒸気を接触させて冷却する。これにより、イッテルビウム超微粒子がトリデカンに分散した分散液が得られる。この分散液を前記分散液８０として使用できる。
【００４０】
次に、乾燥工程を行うことにより、液滴８１から溶媒を蒸発させた。この乾燥工程は、例えば、不活性ガス雰囲気で１５０℃に保持することにより行うことができる。これにより、図７に示すように、各発光機能層７Ｒ，７Ｇ，７Ｂの上にイッテルビウムからなる陰極層（第１陰極）８が形成される。
次に、図８に示すように、図７の状態の基板１の上面全体に、導電性微粒子の分散液９０をインクジェット法により滴下した。この分散液９０としては、金または銀からなる微粒子を含有する分散液が使用できる。具体的には、真空冶金（株）製の「パーフェクトゴールド（商品名）」、硝酸銀水溶液にクエン酸ナトリウム水溶液を添加して得られる銀超微粒子分散液が挙げられる。図８の符号１００はインクジェットヘッドを示す。これにより、各開口部５内の第１陰極層８の上と、第２の隔壁５２の上に前記分散液からなる液状層９１が形成される。
【００４１】
次に、乾燥工程を行うことにより液状層９１から溶媒を蒸発させた。これにより、図１に示すように、基板１上の全面（すなわち、画素領域内に相当する開口部５内の第１陰極８の上と第２の隔壁５２の上）に第２陰極９が形成される。
次に、基板１の上面全体と、基板面の周縁位置にある第２の隔壁５２の外側面とに、エポキシ樹脂系接着剤を所定厚さで塗布し、その上にガラス板を載せた状態でこの接着剤を硬化させた。すなわち、第２陰極９の上面全体をエポキシ樹脂系接着剤で覆った。このようにして封止材とガラス板による封止を行うことで、有機ＥＬ装置を構成する有機ＥＬ表示パネルを完成させた。
【００４２】
なお、このパネルを駆動回路等を有する本体に取り付けることで、有機ＥＬ装置が得られる。
【００４３】
次に、上述の有機ＥＬ装置の発光特性について図１１を参照して説明する。
図１１において、横軸は駆動電圧（Ｖ）を、縦軸は発光効率を示している。この図において、符号Ａに示す曲線は、上述のホール輸送材料と発光材料とを混合させて形成した有機ＥＬ装置（以下、混合構造Ａと称する）の発光特性を示しており、符号Ｂに示す曲線は、ホール輸送材料と発光材料とを従来技術と同様に積層構造で形成した有機ＥＬ装置（以下、積層構造Ｂと称する）の発光特性を示している。
図１１に示すように、混合構造Ａの駆動電圧が積層構造Ｂと比較して閾値電圧が下がる（図中Ｘ部参照）という結果が得られた。更に、混合構造Ａの最大発光効率が積層構造Ｂよりも高い（図中Ｙ部参照）という結果が得られた。更に、高電圧においては、混合構造Ａにおける発光効率の低下の程度が少なく、発光位置の広がりを示唆する結果となった。
【００４４】
上述したように、本実施形態においては、ホール輸送材料は、発光材料をゲストとするホスト機能を有していることから、ホール輸送材料の発光スペクトルの分布と、発光材料の吸収スペクトルの分布との重なりが大きくなり、ホスト・ゲストの関係を成り立たせることにより、エネルギー移動が効率的に行われ、発光効率の向上と、長寿命化を達成できる。
【００４５】
また、発光機能層７にはホール輸送材料と発光材料とが混合されているので、陽極と陰極とが対向する方向に当該高分子材料の主鎖が伸びて配置されて、高いキャリア移動度を得ることができる。
即ち、前記ホール輸送材料として高分子材料を採用することにより、ホールのキャリア移動度を向上させることができる。また、前記発光材料として高分子材料を採用することにより、電子のキャリア移動度を向上させることができる。
【００４６】
また、高分子材料の分子量は、１０万以下であるので、インクジェット法による成膜を行う際の溶媒に対する溶解性を向上させることができる。更に、当該分子量が５０００以上、３００００以下の高分子材料を採用することで、溶解性をより良好に高くすることができる。
【００４７】
また、インクジェット法を用いて発光機能層７を形成するので、フォトリソグラフィを行うことなく、所望の着色領域に直接材料インクを定着させることができる。従って、材料の無駄も発生せず、製造コストの低減も図れ、非常に合理的な方法となる。従って、液滴吐出法を用いことにより、安価かつ正確に発光機能層７を形成することができる。
更に、インクジェット法においては、発光機能層材料の乾燥時間が比較的長く、コントロール可能であるので、糸まり状に形成することができる。従って、高分子材料の主鎖がスピンコート法と比較して基板に対して水平に形成されることがなく、陽極４と陰極８との間におけるキャリア移動度が高くなり、有機ＥＬ装置の発光特性を向上させることが可能となる。
【００４８】
また、発光機能層７を構成する各材料が１重量％以上溶解する溶解度を有するので、好適に発光機能層７を構成する各材料が溶媒に溶解し、インクジェット法を用いて発光機能層７を形成するには好適な材料液体となる。
【００４９】
また、インクジェット法を用いることにより陰極８が形成されているので、発光機能層７、陰極８を全て液相法で形成することが可能となる。
従って、真空装置等の高価な設備が不要になり、生産工程の簡素化を達成し、安価な有機ＥＬ装置を製造することができる。
【００５０】
なお、上述の実施形態においては、発光機能層材料として、ホール輸送層材料、発光材料を混合した構成となっているが、当該発光機能層材料に電子輸送材料を添加してもよい。
ここで、図１２を参照して、ホール輸送材料、発光材料、電子輸送材料とを混合することにより形成された発光機能層におけるホスト・ゲスト機能について説明する。
図１２において、符号ＨＴＬａに示す実線はホール輸送材料の発光スペクトルを、符号ＥＴＬａに示す実線は電子輸送材料の発光スペクトルを、符号ＥＴＬｂに示す破線は電子輸送材料の吸収スペクトルを、符号ＥＭＬａに示す実線は発光材料の発光スペクトルを、符号ＥＭＬｂに示す破線は発光材料の吸収スペクトルを、それぞれ示している。
図１２に示すように、ホール輸送材料の発光スペクトルＨＴＬａの分布と電子輸送材料の吸収スペクトルＥＴＬｂの分布との重なりが大きくなっている。また、電子輸送材料の発光スペクトルＥＴＬａの分布と発光材料の吸収スペクトルＥＭＬｂの重なりが大きくなっている。このようにすれば、ホール輸送材料と発光材料との間に電子注入層を介することとなり、ホール輸送材料と発光材料との間におけるホスト・ゲストの機能を促進することができる。
【００５１】
本発明の有機ＥＬ装置は、例えば、図１３に示す各種電子機器に適用することができる。
図１３（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１３（ａ）において、符号６００は携帯電話本体を示し、符号６０１は前記有機ＥＬ装置を用いた表示部を示している。
【００５２】
図１３（ｂ）は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図１３（ｂ）において、符号７００は情報処理装置、符号７０１はキーボードなどの入力部、符号７０３は情報処理装置本体、符号７０２は前記有機ＥＬ装置を用いた表示部を示している。
図１３（ｃ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１３（ｃ）において、符号８００は時計本体を示し、符号８０１は前記有機ＥＬ装置を用いた表示部を示している。
【００５３】
図１３（ａ）〜（ｃ）に示すそれぞれの電子機器は、前記実施形態の方法で製造された有機ＥＬ装置を表示部として備えたものであり、前記実施形態の有機ＥＬ装置の製造方法の特徴を有する。そのため、これらの電子機器の製造方法が容易になる。
なお、前記実施形態では、イッテルビウム超微粒子の分散液を使用して液相工程によりイッテルビウムからなる陰極層を形成している。本発明の方法は、このように希土類元素の超微粒子の分散液を使用する方法に限定されず、例えば、希土類元素の錯体を含有する液体をインクジェット法等により滴下した後、錯体の配位子を外す処理を行う方法も含まれる。
【００５４】
また、前記実施形態では、有機ＥＬ装置について説明しているが、表示装置以外の有機ＥＬ装置、例えば、光源等にも適用可能である。さらに、有機ＥＬ装置の陰極以外の構成部材をなす材料等については、従来より公知のものが使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施形態の方法により製造された、有機ＥＬ装置を示す断面図である。
【図２】図１の有機ＥＬ装置の製造工程を説明するための断面図である。
【図３】図１の有機ＥＬ装置の製造工程を説明するための断面図である。
【図４】図１の有機ＥＬ装置の製造工程を説明するための断面図である。
【図５】図１の有機ＥＬ装置の製造工程を説明するための断面図である。
【図６】図１の有機ＥＬ装置の製造工程を説明するための断面図である。
【図７】図１の有機ＥＬ装置の製造工程を説明するための断面図である。
【図８】図１の有機ＥＬ装置の製造工程を説明するための断面図である。
【図９】ホスト・ゲスト機能について説明するための図である。
【図１０】インクジェット法とスピンコート法を比較するための図である。
【図１１】本発明の有機ＥＬ装置の発光特性を説明するための図である。
【図１２】発光機能層に電子輸送層材料を加えた場合を説明するための図である。
【図１３】本発明の有機ＥＬ装置を備えた電子機器を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５６】
４…陽極、７Ｒ、７Ｇ、７Ｂ…発光機能層、８…陰極
【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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