(57)【要約】【課題】  電子注入効率が高く且つ安定した発光特性が得られる有機ＥＬ装置を提供する。【解決手段】  陰極５０と有機発光層６０との間に有機金属錯体を含む電子注入層５２を設ける。この際、錯体の中心原子を、陰極５０の構成元素と同一の金属元素によって構成する。また、錯体の中心原子に、その価数よりも多い数の配位子を配位させることを特徴とする。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と陰極との間に有機発光層を有し、
前記陰極と前記有機発光層との間に有機金属錯体を含む電子注入層が設けられ、
前記有機金属錯体の中心原子が、前記陰極の少なくとも１つの構成元素と同一の金属元素を含むことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置。
【請求項２】
前記有機金属錯体が、その中心原子の価数よりも多い数の配位子を有することを特徴とする、請求項１記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
【請求項３】
前記有機発光層は発光色の異なる複数種類の有機発光材料を配置してなり、
前記電子注入層は前記複数種類の有機発光材料の各々に対応した複数種類の電子注入層からなり、前記複数種類の電子注入層の各々は前記複数種類の有機発光層の各々に対応して選定された前記有機金属錯体を含むことを特徴とする、請求項１または２記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
【請求項４】
前記有機発光層は発光色の異なる複数種類の有機発光材料を配置してなり、
前記電子注入層は前記複数種類の有機発光材料の各々に対応して選定された複数種類の前記有機金属錯体を含むことを特徴とする、請求項１または２記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
【請求項５】
前記有機金属錯体の配位子がキレート配位子と中性配位子とからなることを特徴とする、請求項２のいずれかの項に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
【請求項６】
前記有機金属錯体の中心原子がアルカリ金属，アルカリ土類金属，マグネシウム，希土類元素のいずれかからなることを特徴とする、請求項１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
【請求項７】
前記有機金属錯体がβ−ジケトン錯体であることを特徴とする、請求項１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
【請求項８】
前記有機発光層が高分子材料からなることを特徴とする、請求項１または２のいずれかの項に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
【請求項９】
有機発光層を形成する有機発光層形成工程と、電子注入層を形成する電子注入層形成工程と、陰極を形成する陰極形成工程とを含む有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法であって、
前記電子注入層形成工程は、中心原子の価数と同数のキレート配位子を有する第１の有機金属錯体を、中性配位子となる有機材料と共に蒸着して、中心原子の価数よりも多い数の配位子を有する第２の有機金属錯体を形成する工程を含むことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
【請求項１０】
前記有機発光層形成工程は、互いに発光色の異なる複数種類の有機発光材料を配置する工程であり、
前記電子注入層形成工程は、前記複数種類の有機発光層の各々に対応して複数種類の前記第２の有機金属錯体を選定し、選定された該複数種類の第１の有機金属錯体を、前記中性配位子となる有機材料と共に蒸着することを特徴とする、請求項９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】
有機発光層を形成する有機発光層形成工程と、電子注入層を形成する電子注入層形成工程と、陰極を形成する陰極形成工程とを含む有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法であって、
前記電子注入層形成工程は、中心原子の価数と同数のキレート配位子を有する第１の有機金属錯体を含む塗布液を塗布して第１の有機金属錯体膜を形成する工程と、
該第１の有機金属錯体膜に中性配位子となる有機材料を蒸着して、前記有機発光層の上方に中心原子の価数よりも多い数の配位子を有する第２の有機金属錯体膜を形成する工程とを含むことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
【請求項１２】
前記有機発光層形成工程は、互いに発光色の異なる複数種類の有機発光材料を配置する工程であり、
前記第１の有機金属錯体の形成工程が、前記複数種類の有機発光材料の各々に対応して複数種類の第１の有機金属錯体を選定し、選定された該複数種類の有機金属錯体を含む前記塗布液を前記複数種類の有機発光層の上方に配置する工程であることを特徴とする、請求項１１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】
前記有機発光層形成工程は、互いに発光色の異なる複数種類の有機発光材料を配置する工程であり、
前記第１の有機金属錯体の形成工程が、前記複数種類の有機発光材料の各々に対応して複数種類の有機金属錯体を選定し、前記複数種類の有機発光材料の各々に対応して選定された該複数種類の有機金属錯体の各々を含む前記塗布液を、前記複数種類の有機発光材料の各々の上方に液滴吐出法により配置する工程であることを特徴とする、請求項１１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】
前記有機金属錯体の中心原子が前記陰極の少なくとも１つの構成元素と同一の金属元素からなることを特徴とする、請求項９〜１４のいずれかの項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】
請求項１または２のいずれかの項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とその製造方法、並びにこの有機エレクトロルミネッセンス装置を備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス装置（以下、有機ＥＬ装置という）では、電子注入層の担う役割は重要であり、その構造によって発光特性が大きく左右される。従来、この電子注入層には、ＬｉＦ（フッ化リチウム）やＣａ（カルシウム）等の無機材料が用いられていた。ＬｉＦやＣａはもともと絶縁材であるが、薄膜化することにより電子注入効果が得られる。
【０００３】
しかし、上述した材料は、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の全ての発光層に対して良好な特性が得られるわけではなく、例えばＬｉＦは、Ｂの発光層に対してのみ優れた電子注入効果を発揮する。
【０００４】
このような課題を解決するために、例えば特許文献１では、電子注入層に有機金属錯体を用いたものが提案されている。この錯体は、アルカリ金属からなる中心原子にキレート配位子を１つ配位結合させてなるものである。このような錯体を有機物からなる発光層と無機物からなる陰極との間に配置した場合、双方の界面で高い密着性が得られ、Ｒ，Ｇ，Ｂ全ての発光層において発光特性が向上する。また、金属錯体を含む陰極は透明にすることが容易なため、例えば上記構成をトップエミッション型の構造に適用することで、一層明るい表示が可能となる。
【特許文献１】特開２０００−２４３５６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述のものでも、なお発光効率としては十分とはいえず、一層の高効率化が望まれている。また、上述の素子では、陰極形成時に錯体の中心原子が配位子と分離し、これが発光層内に不純物として拡散することがあり、安定した特性が得られなかった。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、Ｒ，Ｇ，Ｂの全ての発光層に対して優れた電子注入効果を発揮し且つ安定した発光特性が得られる有機ＥＬ装置とその製造方法、並びにこの有機ＥＬ装置を備えた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、本発明の有機ＥＬ装置は、陽極と陰極との間に例えば高分子材料からなる有機発光層を有し、前記陰極と前記有機発光層との間に有機金属錯体を含む電子注入層が設けられ、前記有機金属錯体の中心原子が、前記陰極の少なくとも１つの構成元素と同一の金属元素を含むことを特徴とする。なお、本発明で「電子注入層」は、電子輸送性を有する「電子輸送層」、あるいは、正孔をブロックして発光層に留める「正孔ブロック層」としての意味も含む。
【０００８】
本発明では、電子注入層に有機金属錯体を用いているため、金属からなる陰極と有機物からなる有機発光層との双方の界面で密着力が増し、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の全ての発光層の発光効率を高めることが可能となる。特に本発明では、上記錯体の中心原子が陰極の構成元素と同一の金属元素からなるため、電子注入層と陰極との密着力は更に高まり、一段と高い電子注入効率が得られる。また、有機金属錯体の中心原子は少なくとも陰極の構成元素の１つと同一の金属元素であるため、有機金属錯体により陰極を構成する材料を良好に捕捉することができる。したがって、陰極材料が発光層内に拡散するのを防止することができ、安定した発光特性を得ることができる。
【０００９】
なお、上記錯体は、電子注入層との界面近傍の陰極の構成元素（即ち、前記陰極の最も電子注入層側に配置された構成元素）を中心原子として取り込んでいればよく、例えば、陰極が複数の薄膜の積層体からなる場合には、上記錯体の中心原子は、上記薄膜の内、最も電子注入層側に配置された薄膜の構成元素と同一のものであればよい。
【００１０】
また、電子注入効率を高めるために、陰極には、低仕事関数の金属（例えば、アルカリ金属，アルカリ土類金属，マグネシウム，希土類元素）が構成元素として含まれることが望ましい。なお、このような金属元素は、少なくとも電子注入層との界面に存在すればよく、例えば、陰極が複数の薄膜の積層体からなる場合には、これらの薄膜の内、最も電子注入層側に配置された薄膜を上記の低仕事関数金属元素によって構成すればよい。またこのとき、上記錯体の中心原子を、これと同一の低仕事関数の金属元素（例えば、アルカリ金属，アルカリ土類金属，マグネシウム，希土類元素）によって構成すれば、陰極−電子注入層間の密着性が高まり、又、電子の注入障壁も低下することから、一層発光効率が高まる。また、上記の目的を達成するために、本発明の有機ＥＬ装置は、前記有機金属錯体が、その中心原子の価数よりも多い数の配位子を有することを特徴とする。
【００１１】
上述した従来の有機金属錯体は、中心原子の周りにその価数に応じた数のキレート配位子が配位してなるものであり、アルカリ金属のように中心原子の価数が小さいと、周囲を囲む配位子の数が少なくなり（例えば、上記従来のものでは配位子の数は１つ）、陰極の成膜条件によっては、前述のように中心原子が配位子から分離することがある。しかし、一般に中心原子の配位数はその価数よりも大きいため、キレート配位子以外の配位子（例えば複素環式アミン等の中性配位子）を含めて考えた場合には、中心原子にはその価数よりも多い数の配位子が配位可能である。このため、本構成のようにキレート配位子以外の配位子を中心原子の周りに積極的に配位させることで、これらの配位子と中心原子との間の配位結合により、錯体の化学的安定性を高めることができる。また、構造的に見ると、これらの配位子は中心原子を取り囲むように配置されるため、これが立体障害となって中心原子はこれらの配位子の内部に安定的に保持されることとなる。このように本構成によれば、錯体の安定性を高めることで、発光層内への不純物の混入を未然に防ぐことができ、これにより、発光効率が高く且つ安定した特性を有する有機ＥＬ装置を得ることができる。さらに、このように錯体の安定性が高まることで耐湿性も向上する。
【００１２】
また、本発明では、フルカラー表示を可能とするために、互いに発光色の異なる複数種類の有機発光層（例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂの色光を発光可能な有機発光層）を基板上に並置した構成を採用することができる。しかし、このように複数の発光層を設けた場合には、各発光層に対して最適な錯体材料が異なる場合がある。このため、上記構成を採る場合には、前記電子注入層に、前記複数種類の有機発光材料の各々に対応して選定された複数種類の前記有機金属錯体を含ませることが好ましい。このように電子注入層内にそれぞれの発光層に最適な錯体を全て含ませることで、全ての発光素子に対して優れた電子注入効果を発揮する電子注入層を形成することができる。また、各錯体の混合比を変えることで、色バランスを調節することも可能となる。
【００１３】
或いは、前記電子注入層が前記複数種類の有機発光材料の各々に対応した複数種類の電子注入層からなり、前記複数種類の電子注入層の各々が前記複数種類の有機発光層の各々に対応して選定された前記有機金属錯体を含む構成としてもよい。この構成では、発光層毎に電子注入層としての有機金属錯体を選定できるため、複数種類の有機発光材料の各々へ電子注入性を向上させることができる。又、かかる構成を用いることにより、各発光層の色バランス等を調節することも容易となる。
【００１４】
上述した有機金属錯体としては、キレート錯体や環状のポリエーテルであるクラウンエーテル錯体等、種々の構造のものを用いることができる。中でもβ―ジケトン系の配位子を有する錯体（β−ジケトン錯体）は、酸性試薬で且つ酸素原子による多座配位子であるため、安定な金属錯体を形成できる。
【００１５】
また、本発明の有機ＥＬ装置の製造方法は、有機発光層を形成する有機発光層形成工程と、電子注入層を形成する電子注入層形成工程と、陰極を形成する陰極形成工程とを含む有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法であって、前記電子注入層形成工程は、中心原子の価数と同数のキレート配位子を有する第１の有機金属錯体を、中性配位子となる有機材料と共に蒸着して、中心原子の価数よりも多い数の配位子を有する第２の有機金属錯体を形成する工程を含むことを特徴とする。
【００１６】
本方法によれば、前述したような高効率且つ安定した発光特性を有する有機ＥＬ装置を製造することができる。また、本方法のように錯体の形成工程に共蒸着法を用いた場合には、既存の金属錯体と配位子とを蒸着機内で自由に組み合わせることにより、発光材料に適した陰極設計（電子注入層を含む）が可能となる。また、蒸着条件を変えることで、得られる有機金属錯体の組成を任意に調節できるため、素子構造を最適化し易い。
【００１７】
ところで、前記有機発光層形成工程では、フルカラー表示を可能とするために、基板上に互いに発光色の異なる複数種類の有機発光層（例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂの色光を発光可能な有機発光層）を配置することができる。しかし、このように複数の発光層を並設した場合には、各発光層に対して最適な錯体材料が異なる場合がある。このため、上述の構成を採る場合には、前記電子注入層形成工程において、前記複数種類の有機発光層の各々に対応して複数種類の前記第２の有機金属錯体を選定し、選定された該複数種類の第１の有機金属錯体を、前記中性配位子となる有機材料と共に蒸着することが好ましい。このように電子注入層内にそれぞれの発光層に最適な錯体を全て含ませることで、全ての発光素子に対して優れた電子注入効果を発揮する電子注入層を形成することができる。また、各錯体の混合比を変えることで、色バランスを調節することも可能となる。
【００１８】
また、本発明の有機ＥＬ装置の製造方法は、有機発光層を形成する有機発光層形成工程と、電子注入層を形成する電子注入層形成工程と、陰極を形成する陰極形成工程とを含む有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法であって、前記電子注入層形成工程は、中心原子の価数と同数のキレート配位子を有する第１の有機金属錯体を含む塗布液を塗布して第１の有機金属錯体膜を形成する工程と、該第１の有機金属錯体膜に中性配位子となる有機材料を蒸着して、前記有機発光層の上方に中心原子の価数よりも多い数の配位子を有する第２の有機金属錯体膜を形成する工程とを含むことを特徴とする。本方法は、前述の製造方法の一部を湿式（即ち、塗布法）で行なうようにしたものである。したがって、本方法でも、前記方法と同様の効果が得られる。
【００１９】
また、本方法でも、上記有機発光層の形成工程において、基板上に互いに発光色の異なる複数種類の有機発光層（例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂの色光を発光可能な有機発光層）を配置することで、フルカラー表示が可能な有機ＥＬ装置を製造することができる。この場合、各発光層に対して最適な電子注入層を形成するために、前記第１の有機金属錯体の形成工程では、前記複数種類の有機発光材料の各々に対応して複数種類の第１の有機金属錯体を選定し、選定された各金属錯体を溶媒中に混合して得られた（即ち、選定された該複数種類の有機金属錯体を含む）塗布液を、スピンコート法等の方法により、前記複数種類の有機発光層の上方に配置することが好ましい。これにより、全ての発光素子に対して優れた電子注入効果を発揮する電子注入層を形成できる。また、各錯体の混合比を変えることで、色バランスを調節することも可能となる。
【００２０】
或いは、前記第１の有機金属錯体の形成工程において、前記複数種類の有機発光材料の各々に対応して複数種類の有機金属錯体を選定し、この選定された金属錯体を用いて発光層毎に塗布液を作製するとともに、各塗布液（即ち、前記複数種類の有機発光材料の各々に対応して選定された該複数種類の有機金属錯体の各々を含む前記塗布液）を、前記複数種類の有機発光材料の各々の上方に液滴吐出法により配置してもよい。液滴吐出法では、スピンコート法等と違って塗布液の塗り分けが可能なため、発光層毎に最適な材料設計を行なうことができる。また、この場合、各発光層の色バランスを調節することも容易となる。
【００２１】
なお、上述の各方法では、有機金属錯体の中心原子が前記陰極の少なくとも１つの構成元素と同一の金属元素からなることが望ましい。このように電子注入層と陰極とを同種の材料によって構成することで、これらの界面の密着力は更に高まり、一段と高い電子注入効果が得られる。また、このように電子注入層を陰極の構成元素を含んだ材料によって形成した場合、陰極の形成時にこの陰極材料が下層側に拡散しても、これが電子注入層内で不純物として作用することはない。このため、電気的特性の安定した素子が得られる。なお、上記錯体は、電子注入層との界面近傍の陰極の構成元素を中心原子として取り込んでいればよく、例えば陰極が複数の薄膜の積層体からなる場合には、上記錯体の中心原子は、上記薄膜の内、最も電子注入層側に配置された薄膜の構成元素と同一のものであればよい。
【００２２】
また、本発明の電子機器は、上述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。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】
【００２３】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ装置について説明する。
【００２４】
（有機ＥＬ装置）
図１は本実施形態の有機ＥＬ装置の配線構造を模式的に示す図である。
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（Thin Film Transistor、以下ではＴＦＴと略記する）を用いたアクティブマトリクス型の表示装置である。
【００２５】
この有機ＥＬ装置１は、図１に示すように、複数の走査線１０１…と、各走査線１０１に対して直角に交差する方向に延びる複数の信号線１０２…と、各信号線１０２に並列に延びる複数の電源線１０３…とがそれぞれ配線された構成を有するとともに、走査線１０１…と信号線１０２…の各交点付近に、画素領域Ｘ…が設けられている。
【００２６】
信号線１０２には、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備えるデータ線駆動回路１００が接続されている。また、走査線１０１には、シフトレジスタ及びレベルシフタを備える走査線駆動回路８０が接続されている。
【００２７】
さらに、画素領域Ｘ各々には、走査線１０１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ＴＦＴ１１２と、このスイッチング用ＴＦＴ１１２を介して信号線１０２から供給される画素信号を保持する保持容量１１３と、該保持容量１１３によって保持された画素信号がゲート電極に供給される駆動用ＴＦＴ１２３と、この駆動用ＴＦＴ１２３を介して電源線１０３に電気的に接続したときに該電源線１０３から駆動電流が流れ込む画素電極（陽極）２３と、この画素電極２３と陰極５０との間に挟持された機能層１１０とが設けられている。画素電極２３と陰極５０と機能層１１０により、発光素子（有機ＥＬ素子）が構成されている。
【００２８】
この有機ＥＬ装置１によれば、走査線１０１が駆動されてスイッチング用ＴＦＴ１１２がオン状態になると、そのときの信号線１０２の電位が保持容量１１３に保持され、該保持容量１１３の状態に応じて、駆動用ＴＦＴ１２３のオン・オフ状態が決まる。そして、駆動用ＴＦＴ１２３のチャネルを介して、電源線１０３から画素電極２３に電流が流れ、さらに機能層１１０を介して陰極５０に電流が流れる。機能層１１０は、これを流れる電流量に応じて発光する。
【００２９】
次に、本例の有機ＥＬ装置１の具体的な構成を図２〜図５を参照して説明する。
まず、図２に基づいて、本実施形態の有機ＥＬの平面構造について説明する。
本例の有機ＥＬ装置１は、電気絶縁性を備えた基板２０と、スイッチング用ＴＦＴ（図示せず）に接続された画素電極が基板２０上にマトリックス状に配置されてなる画素電極域（図示せず）と、画素電極域の周囲に配置されるとともに各画素電極に接続される電源線（図示せず）と、少なくとも画素電極域上に位置する平面視ほぼ矩形の画素部３（図２中一点鎖線枠内）とを具備して構成されている。なお、本発明においては、基板２０と後述するようにこれの上に形成されるスイッチング用ＴＦＴや各種回路、及び層間絶縁膜などを含めて、基体と称している。
【００３０】
画素部３は、中央部分の実表示領域４（図２中二点鎖線枠内）と、実表示領域４の周囲に配置されたダミー領域５（一点鎖線および二点鎖線の間の領域）とに区画されている。
【００３１】
実表示領域４には、それぞれ画素電極を有する表示領域Ｒ、Ｇ、ＢがＡ−Ｂ方向およびＣ−Ｄ方向にそれぞれ離間してマトリックス状に配置されている。
【００３２】
また、実表示領域４の図２中両側には、走査線駆動回路８０、８０が配置されている。これら走査線駆動回路８０、８０は、ダミー領域５の下側に配置されている。
【００３３】
さらに、実表示領域４の図２中上側には、検査回路９０が配置されている。この検査回路９０は、有機ＥＬ装置１の作動状況を検査するための回路であって、例えば検査結果を外部に出力する検査情報出力手段（図示せず）を備え、製造途中や出荷時の表示装置の品質、欠陥を検査できるようになっている。なお、この検査回路９０も、ダミー領域５の下側に配置されている。
【００３４】
走査線駆動回路８０および検査回路９０は、その駆動電圧が、所定の電源部から駆動電圧導通部３１０（図３参照）および駆動電圧導通部３４０（図４参照）を介して、印加される。また、これら走査線駆動回路８０および検査回路９０への駆動制御信号および駆動電圧は、この有機ＥＬ装置１の作動制御を行う所定のメインドライバなどから駆動制御信号導通部３２０（図３参照）および駆動電圧導通部３５０（図４参照）を介して、送信および印加されるようになっている。なお、この場合の駆動制御信号とは、走査線駆動回路８０および検査回路９０が信号を出力する際の制御に関連するメインドライバなどからの指令信号である。
【００３５】
次に、図３〜図５に基づいて本有機ＥＬ装置の断面構造について説明する。図３，図４は、図２のＡ−Ｂ線に沿う断面図であり、図５はその要部を拡大して示す図である。
本有機ＥＬ装置１は、図３及び図４に示すように、基板２０と封止基板３０とが封止樹脂４０を介して貼り合わされてなるものである。
【００３６】
基板２０としては、いわゆるボトムエミッション型の有機ＥＬ装置の場合、基板２０側から発光光を取り出す構成であるので、透明あるいは半透明のものが採用される。例えば、ガラス、石英、樹脂（プラスチック、プラスチックフィルム）等が挙げられ、特に、安価なソーダガラス基板が好適に用いられる。
【００３７】
また、いわゆるトップエミッション型の有機ＥＬ装置の場合には、この基板２０の対向側である封止基板３０側から発光光を取り出す構成であるので、基板２０には透明基板及び不透明基板のいずれを用いることもできる。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。
【００３８】
封止基板３０には、例えば、電気絶縁性を有する板状部材を採用することができる。特にトップエミッション型の場合には、この封止基板３０として、ガラス，石英，樹脂等の透明基板が採用される。また、封止樹脂４０は、例えば、熱硬化樹脂あるいは紫外線硬化樹脂からなるものであり、特に熱硬化樹脂の一種であるエポキシ樹脂よりなることが好ましい。
【００３９】
また、基板２０上には、画素電極２３を駆動するための駆動用ＴＦＴ１２３などを含む回路部１１が形成されており、その上に発光素子が設けられている。この発光素子は、図５に示すように、画素電極２３と、発光層６０を主体とする機能層１１０と、陰極５０とが順に積層されてなるものである。
【００４０】
画素電極２３は発光層６０に対して正孔を供給する陽極として機能するものであり、この画素電極２３には、例えばボトムエミッション型の場合、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）や酸化インジウム・酸化亜鉛系アモルファス透明導電膜（Indium Zinc Oxide ：ＩＺＯ（登録商標））（出光興産社製）等の透明導電材料が用いられる。また、トップエミッション型の場合には、このような透明導電材料に限らず、例えばアルミニウム（Ａｌ）や銀（Ａｇ）等の光反射性或いは不透明な導電材料を用いることもできる。
【００４１】
発光層６０には、蛍光あるいは燐光を発光することが可能な公知の発光材料を用いることができる。具体的には、（ポリ）フルオレン誘導体（ＰＦ）、（ポリ）パラフェニレンビニレン誘導体（ＰＰＶ）、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、ポリジアルキルフルオレン（ＰＤＡＦ）、ポリフルオレンベンゾチアジアゾール（ＰＦＢＴ）、ポリアルキルチオフェン（ＰＡＴ）や、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。
【００４２】
また、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。
【００４３】
なお、「高分子」とは、分子量が数百程度の所謂「低分子」よりも分子量の大きい重合体を意味し、上述の高分子材料には、一般に高分子と呼ばれる分子量１００００以上の重合体の他に、分子量が１００００以下のオリゴマーと呼ばれる低重合体が含まれる。
【００４４】
本実施形態では、フルカラー表示を行なうべく、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）に対応した発光層が１画素内に並置されている。
【００４５】
また、本実施形態では、必要に応じて画素電極２３と発光層６０との間に正孔注入／輸送層７０（図５参照）を設けることができる。この正孔注入／輸送層を設けることにより、発光層６０内を移動する電子が効率よくブロッキングされ、発光層内での電子と正孔との再結合確率が高まる。この正孔注入／輸送層７０には、画素電極２３からの注入障壁が低く、正孔移動度の高い材料が好適に用いられる。このような材料としては、例えばポリチオフェン誘導体、ポリピロール誘導体など、またはそれらのドーピング体などが用いられる。具体的には、３，４−ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルフォン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）の分散液、すなわち、分散媒としてのポリスチレンスルフォン酸に３，４−ポリエチレンジオキシチオフェンを分散させ、さらにこれを水に分散させた分散液などが用いられる。
【００４６】
陰極５０は、図３〜図５に示すように、実表示領域４およびダミー領域５の総面積より広い面積を備え、それぞれを覆うように形成されている。この陰極５０としては、例えばトップエミッション型の場合、透明導電材料が用いられる。このような透明導電材料としては、バソクプロイン（ＢＣＰ）とセシウム（Ｃｓ）の共蒸着膜を好適に用いることができる。この場合、さらに導電性を付与するためにＩＴＯを積層するといった構造が好適に採用される。なお、ＢＣＰとＣｓの共蒸着膜の代わりに、Ｃａの超薄膜（例えば、膜厚が５ｎｍ程度の薄膜）を形成し、この上にＩＴＯを積層してもよい。また、ボトムエミッション型の場合には、このような透明導電材料に限らず、Ａｌ等の光反射性或いは不透明な導電材料を用いることもできる。
【００４７】
この際、電子注入効率を高めるために、陰極には、低仕事関数の金属元素（例えば、アルカリ金属，アルカリ土類金属，マグネシウム，希土類元素（Ｐｍを除く））が構成元素として含まれることが望ましい。なお、このような金属元素は、少なくとも発光層６０側の界面に存在すればよく、例えば、陰極が複数の薄膜の積層体からなる場合には、最も発光層６０側に配置された薄膜が上述の低仕事関数金属元素によって構成されればよい。具体的には、Ｃａを厚さ２０ｎｍ程度に形成し、さらにその上にＡｌを厚さ２００ｎｍ程度に形成することで、電子注入効率の高い陰極が得られる。この場合、Ａｌは発光光を基板２０側に出射させる反射層としての機能も有する。
【００４８】
また、本実施形態では、陰極５０から発光層６０への電子注入効率を高めるために、陰極５０と発光層６０との間に、有機金属錯体を含む電子注入層５２が設けられている。この錯体は、金属元素からなる中心原子をＭ、有機材料からなるキレート配位子をＡ、有機材料からなる中性配位子をＢとして一般式ＭＡnＢm（ｎ：中心原子Ｍの価数、ｍ：０もしくは自然数）で示される有機金属化合物である。このような錯体としては、キレート錯体やクラウンエーテル錯体等、種々の構造の錯体を用いることができる。
【００４９】
具体的には、上記キレート配位子Ａとして、アセチルアセトン（ａｃａｃ），ジピパロイルメタン（ｄｐｍ），ヘキサフルオロアセチルアセトン（ｈｆａ），２，２，６，６，−テトラメチル−３，５−オクタンジオアセトン（ＴＭＯＤ），テノイルトリフルオロアセトン（ＴＴＡ），１−フェニル−３−イソヘプチ−１，３−プロパンジオン（商品名ＬＩＸ５４，ＬＩＸ５１；ヘンケル社）等のβ−ジケトン系の配位子、８−キノリノール（オキシン），２−メチル−８−キノリノール等のキノリノール系の配位子、トリオクチルホフフィンオキシド（ＴＯＰＯ），リン酸トリブチル（ＴＢＰ），イソブチルメチルケトン（ＭＢＫ），ビス（２−エチルヘキシル）リン酸（Ｄ２ＥＨＰＡ）等のリン酸系の配位子、酢酸，安息香酸等のカルボン酸系の配位子、ジフェニルチオカルバゾン配位子等を好適に用いることができる。中でもβ−ジケトン系の配位子を有する錯体（β−ジケトン錯体）は、酸性試薬で且つ酸素原子による多座配位子であるため、安定な錯体を形成できる。
【００５０】
また、上記中性配位子Ｂとしては、２，２′−ビピリジン（ｂｐｙ），１，１０−フェナンスロリン（ｐｈｅｎ），２，９−ジメチル−１，１０−フェナンスロリン（ｄｍｐ），バソフェナンスロリン（ｂ−ｐｈｅｎ），バソクプロイン（ｂｃｐ），等の複素環式アミンやピリジン（ｐｙ）等を好適に用いることができる。
【００５１】
ところで、この電子注入層５２では、電子注入層５２と陰極５０との密着力を高めるために、中心原子Ｍは、陰極５０を構成する金属元素と同一の金属元素によって構成することができる。この場合、上記中心原子Ｍは、この電子注入層５２との界面近傍に位置する陰極の構成元素と同一であればよく、例えば陰極が複数の薄膜の積層体からなる場合には、中心原子Ｍは、上記薄膜の内、最も電子注入層側に配置された薄膜の構成元素と同一のものであればよい。具体的には、陰極５０がＡｌの単層膜からなる場合には、上記錯体として、これと同じ金属元素を中心原子とするＡｌ（ａｃａｃ）2・ｂｐｙ等を用いる。また、陰極５０がＣａとＡｌの積層膜からなる場合には、より電子注入層側に配置されたＣａを中心原子とするＣａ（ａｃａｃ）2・ｂｐｙ等を用い、陰極５０にＢＣＰとＣｓの共蒸着膜を用いた場合には、上記錯体としてＣｓ（ａｃａｃ）・ｂｐｙ等を用いる。また、この錯体は、中性配位子Ｂを含まない一般式ＭＡn（ｎ：中心原子Ｍの価数）で示される有機金属化合物であってもよい。
【００５２】
本構成のように中性配位子Ｂとしてのキレート配位子以外の配位子を中心原子の周りに積極的に配位させることで、これらの配位子と中心原子との間の配位結合により、錯体の化学的安定性を高めることができる。また、これらの配位子は中心原子を取り囲むように配置されるため、これが立体障害となって中心原子はこれらの配位子の内部に安定的に保持されることとなる。このように本構成によれば、錯体の安定性を高めることで、発光層内への不純物の混入を未然に防ぐことができ、これにより、発光効率が高く且つ安定した特性を有する有機ＥＬ装置を得ることができる。
【００５３】
なお、陰極５０を低仕事関数の金属元素によって構成した場合には、錯体の中心原子Ｍはアルカリ金属，アルカリ土類金属，マグネシウム，希土類元素等の金属元素によって構成されることとなるが、このような錯体は電子親和力が高く、電子の注入障壁も小さいため、発光効率は更に高まる。
【００５４】
また、本実施形態では、電子注入層内にそれぞれの発光層に適した錯体を混在させることもできる。つまり、本実施形態のように１画素内にＲ，Ｇ，Ｂの複数種類の発光層が設けられた場合には、それぞれの発光層に対して最適な錯体材料が異なる場合がある。例えば、Ｓｒ（ストロンチウム）を中心原子とする錯体は、Ｒの発光層に対して大きな電子注入効果を発揮するが、Ｂの発光層に対してはそれ程大きな効果は得られない。逆に、Ｌｉを中心原子とする錯体はＢの発光層に対して効果が大きいものの、ＲやＧの発光層に対しては思うような効果が得られない。このため、電子注入層内にそれぞれの発光層に適した有機金属錯体を混在させて、それぞれの錯体の間で機能を補完し合うようにすることで、発光効率を更に高めることが可能となる。
【００５５】
或いは、各発光層に対してそれぞれ最適な金属錯体を選定し、選定されたそれぞれの錯体を対応する発光層に対して選択的に設けてもよい。つまり、電子注入層を各発光層に対して個別に設け、それぞれの発光層に設けられた電子注入層には、その発光層に対応して選定された錯体のみが含まれるようにしてもよい。この構成では、発光層毎に最適な材料設計を行なうことができる。また、この場合、各発光層の色バランスを調節することも容易となる。
【００５６】
また、上記錯体はそれ自体単独で用いることもできるし、従来から知られている電子輸送性の材料に混合させて使用することもできる。このような公知の電子輸送性物質としては、シクロペンタジエン誘導体，オキサジアゾール誘導体，ビススチリルベンゼン誘導体，ｐ−フェニレン化合物，フェナントロリン誘導体，トリアゾール誘導体等が挙げられる。また、電子注入層５２の膜厚は、導電性を確保するために、０．１ｎｍ〜１ｎｍであることが好ましい。
【００５７】
有機発光層が高分子材料である場合に本発明を適用することが特に好ましい。有機発光層が高分子材料であり、陰極もしくは電子注入層をカルシウムなどの無機物で構成する場合には、有機発光層と陰極との密着性が課題となる。特に、高分子材料は分子量が１０００から３０００００であり、有機発光層（高分子材料）と陰極（無機材料）は分子量が低分子材料の場合と比較して分子構造が大きく異なるため、例えば熱膨張率が大きく異なる。したがって、温度が上昇した場合には素子が劣化する虞がある。有機金属錯体からなる電子注入層を用いることにより、電子注入層がバッファ層として機能し、陰極と電子注入層との密着性を向上できると共に、有機発光層と電子注入層とを良好に密着させることができる。また、有機金属錯体からなる電子注入層は有機発光材料としての高分子材料と陰極としての無機物の中間的な電気特性を有するため、電気的バッファ層として有機金属錯体からなる電子注入層を用いることにより、有機発光層への電子注入性を良好にすることができる。したがって、分子量が１０００から３０００００である高分子材料からなる有機発光層、分子量１００程度のからなる有機金属錯体からなる電子注入層、無機材料からなる陰極がこの順に積層されるのが望ましい。
【００５８】
次に、図５に基づいて、この発光素子を駆動するために回路部の構成について説明する。
【００５９】
前記の発光素子の下方には、図５に示したように回路部１１が設けられている。この回路部１１は、基板２０上に形成されて基体を構成するものである。すなわち、基板２０の表面にはＳｉＯ2を主体とする下地保護層２８１が下地として形成され、その上にはシリコン層２４１が形成されている。このシリコン層２４１の表面には、ＳｉＯ2やＳｉＮを主体とするゲート絶縁層２８２が形成されている。
【００６０】
また、前記シリコン層２４１のうち、ゲート絶縁層２８２を挟んでゲート電極２４２と重なる領域がチャネル領域２４１ａとされている。なお、このゲート電極２４２は、図示しない走査線１０１の一部である。一方、シリコン層２４１を覆い、ゲート電極２４２を形成したゲート絶縁層２８２の表面には、ＳｉＯ2を主体とする第１層間絶縁層２８３が形成されている。
【００６１】
また、シリコン層２４１のうち、チャネル領域２４１ａのソース側には、低濃度ソース領域２４１ｂおよび高濃度ソース領域２４１Ｓが設けられる一方、チャネル領域２４１ａのドレイン側には低濃度ドレイン領域２４１ｃおよび高濃度ドレイン領域２４１Ｄが設けられて、いわゆるＬＤＤ（Light Doped Drain ）構造となっている。これらのうち、高濃度ソース領域２４１Ｓは、ゲート絶縁層２８２と第１層間絶縁層２８３とにわたって開孔するコンタクトホール２４３ａを介して、ソース電極２４３に接続されている。このソース電極２４３は、前述した電源線１０３（図１参照、図５においてはソース電極２４３の位置に紙面垂直方向に延在する）の一部として構成されている。一方、高濃度ドレイン領域２４１Ｄは、ゲート絶縁層２８２と第１層間絶縁層２８３とにわたって開孔するコンタクトホール２４４ａを介して、ソース電極２４３と同一層からなるドレイン電極２４４に接続されている。
【００６２】
ソース電極２４３およびドレイン電極２４４が形成された第１層間絶縁層２８３の上層は、例えばアクリル系の樹脂成分を主体とする第２層間絶縁層２８４によって覆われている。この第２層間絶縁層２８４には、アクリル系の絶縁膜以外の材料、例えば、ＳｉＮ、ＳｉＯ2などの珪素化合物を用いることもできる。このように第２層間絶縁膜２８２にガスバリア性の高い珪素化合物、特に珪素窒素化合物を用いると、基板本体２０を透湿性の高い樹脂基板とした場合でも、基板側から発光層６０へ酸素や水分等が浸入することを防止でき、発光素子の寿命を長くすることができる。
【００６３】
そして、この第２層間絶縁層２８４の表面にはＩＴＯからなる画素電極２３が形成されるとともに、この画素電極２３は、該第２層間絶縁層２８４に設けられたコンタクトホール２３ａを介してドレイン電極２４４に接続されている。すなわち、画素電極２３は、ドレイン電極２４４を介して、シリコン層２４１の高濃度ドレイン領域２４１Ｄに接続されている。
【００６４】
なお、走査線駆動回路８０および検査回路９０に含まれるＴＦＴ（駆動回路用ＴＦＴ）、すなわち、例えばこれらの駆動回路のうち、シフトレジスタに含まれるインバータを構成するＮチャネル型又はＰチャネル型のＴＦＴは、画素電極２３と接続されていない点を除いて前記駆動用ＴＦＴ１２３と同様の構造とされている。
【００６５】
画素電極２３が形成された第２層間絶縁層２８４の表面には、画素電極２３と、前記した親液性制御層２５及び有機バンク層２２１とからなるバンク構造体が設けられている。親液性制御層２５は、例えばＳｉＯ2 などの親液性材料を主体とするものであり、有機バンク層２２１は、例えばアクリルやポリイミドなどからなるものである。そして、画素電極２３の上には、親液性制御層２５に設けられた開口部２５ａ、および有機バンク２２１に囲まれてなる開口部２２１ａの内部に、正孔注入／輸送層７０と発光層６０とがこの順に積層されている。なお、本例における親液性制御層２５の「親液性」とは、少なくとも有機バンク層２２１を構成するアクリル、ポリイミドなどの材料と比べて親液性が高いことを意味するものとする。
【００６６】
以上に説明した基板２０上の第２層間絶縁層２８４までの層が、回路部１１を構成するものとなっている。
【００６７】
（有機ＥＬ装置の製造方法）
次に、本発明の一実施形態として、前記有機ＥＬ装置１の製造方法の一例を、図６〜図９を参照して説明する。ここで、図６〜図９に示す各断面図は、図２中のＡ−Ｂ線の断面図に対応している。
【００６８】
まず、図６（ａ）に示すように、基板２０の表面に、下地保護層２８１を形成する。次に、下地保護層２８１上に、ＩＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法などを用いてアモルファスシリコン層５０１を形成した後、レーザアニール法又は急速加熱法により結晶粒を成長させてポリシリコン層とする。
【００６９】
次いで、図６（ｂ）に示すように、ポリシリコン層をフォトリソグラフィ法によりパターニングし、島状のシリコン層２４１、２５１および２６１を形成する。これらのうちシリコン層２４１は、表示領域内に形成され、画素電極２３に接続される駆動用ＴＦＴ１２３を構成するものであり、シリコン層２５１、２６１は、走査線駆動回路８０に含まれるＰチャネル型およびＮチャネル型のＴＦＴ（駆動回路用ＴＦＴ）をそれぞれ構成するものである。
【００７０】
次に、プラズマＣＶＤ法、熱酸化法などにより、シリコン層２４１、２５１および２６１、下地保護層２８１の全面に厚さが約３０ｎｍ〜２００ｎｍのシリコン酸化膜によって、ゲート絶縁層２８２を形成する。ここで、熱酸化法を利用してゲート絶縁層２８２を形成する際には、シリコン層２４１、２５１および２６１の結晶化も行い、これらのシリコン層をポリシリコン層とすることができる。
【００７１】
また、シリコン層２４１、２５１および２６１にチャネルドープを行う場合には、例えば、このタイミングで約１×１０12ｃｍ-2のドーズ量でボロンイオンを打ち込む。その結果、シリコン層２４１、２５１および２６１は、不純物濃度（活性化アニール後の不純物にて算出）が約１×１０17ｃｍ-3の低濃度Ｐ型のシリコン層となる。
【００７２】
次に、Ｐチャネル型ＴＦＴ、Ｎチャネル型ＴＦＴのチャネル層の一部にイオン注入選択マスクを形成し、この状態でリンイオンを約１×１０15ｃｍ-2のドーズ量でイオン注入する。その結果、パターニング用マスクに対してセルフアライン的に高濃度不純物が導入されて、図６（ｃ）に示すように、シリコン層２４１及び２６１中に高濃度ソース領域２４１Ｓおよび２６１Ｓ並びに高濃度ドレイン領域２４１Ｄおよび２６１Ｄが形成される。
【００７３】
次に、図６（ｃ）に示すように、ゲート絶縁層２８２の表面全体に、ドープドシリコンやシリサイド膜、或いはアルミニウム膜やクロム膜、タンタル膜という金属膜からなるゲート電極形成用導電層５０２を形成する。この導電層５０２の厚さは概ね５００ｎｍ程度である。その後、パターニング法により、図６（ｄ）に示すように、Ｐチャネル型の駆動回路用ＴＦＴを形成するゲート電極２５２、画素用ＴＦＴを形成するゲート電極２４２、Ｎチャネル型の駆動回路用ＴＦＴを形成するゲート電極２６２を形成する。また、駆動制御信号導通部３２０（３５０）、陰極電源配線の第１層１２１も同時に形成する。なお、この場合、駆動制御信号導通部３２０（３５０）はダミー領域５に配設するものとされている。
【００７４】
続いて、図６（ｄ）に示すように、ゲート電極２４２，２５２および２６２をマスクとして用い、シリコン層２４１，２５１および２６１に対してリンイオンを約４×１０13ｃｍ-2のドーズ量でイオン注入する。その結果、ゲート電極２４２，２５２および２６２に対してセルフアライン的に低濃度不純物が導入され、図６（ｄ）に示すように、シリコン層２４１および２６１中に低濃度ソース領域２４１ｂおよび２６１ｂ、並びに低濃度ドレイン領域２４１ｃおよび２６１ｃが形成される。また、シリコン層２５１中に低濃度不純物領域２５１Ｓおよび２５１Ｄが形成される。
【００７５】
次に、図７（ｅ）に示すように、Ｐチャネル型の駆動回路用ＴＦＴ２５２以外の部分を覆うイオン注入選択マスク５０３を形成する。このイオン注入選択マスク５０３を用いて、シリコン層２５１に対してボロンイオンを約１．５×１０15ｃｍ-2のドーズ量でイオン注入する。結果として、Ｐチャネル型駆動回路用ＴＦＴを構成するゲート電極２５２もマスクとして機能するため、シリコン層２５２中にセルフアライン的に高濃度不純物がドープされる。従って、低濃度不純物領域２５１Ｓおよび２５１Ｄはカウンタードープされ、Ｐ型チャネル型の駆動回路用ＴＦＴのソース領域およびドレイン領域となる。
【００７６】
次いで、図７（ｆ）に示すように、基板２０の全面にわたって第１層間絶縁層２８３を形成するとともに、フォトリソグラフィ法を用いて当該第１層間絶縁層２８３をパターニングすることによって、各ＴＦＴのソース電極およびドレイン電極に対応する位置にコンタクトホールＣを形成する。
【００７７】
次に、図７（ｇ）に示すように、第１層間絶縁層２８３を覆うように、アルミニウム、クロム、タンタルなどの金属からなる導電層５０４を形成する。この導電層５０４の厚さは概ね２００ｎｍないし８００ｎｍ程度である。この後、導電層５０４のうち、各ＴＦＴのソース電極およびドレイン電極が形成されるべき領域２４０ａ、駆動電圧導通部３１０（３４０）が形成されるべき領域３１０ａ、陰極電源配線の第２層が形成されるべき領域１２２ａを覆うようにパターニング用マスク５０５を形成するとともに、当該導電層５０４をパターニングして、図８（ｈ）に示すソース電極２４３、２５３、２６３、ドレイン電極２４４、２５４、２６４を形成する。
【００７８】
次いで、図８（ｉ）に示すように、これらが形成された第１層間絶縁層２８３を覆う第２層間絶縁層２８４を、例えばアクリル系樹脂などの高分子材料によって形成する。この第２層間絶縁層２８４は、約１〜２μｍ程度の厚さに形成されることが望ましい。なお、ＳｉＮ、ＳｉＯ2により第２層間絶縁膜を形成する事も可能であり、ＳｉＮの膜厚としては２００ｎｍ、ＳｉＯ2の膜厚としては８００ｎｍに形成することが望ましい。
【００７９】
次いで、図８（ｊ）に示すように、第２層間絶縁層２８４のうち、駆動用ＴＦＴのドレイン電極２４４に対応する部分をエッチングにより除去してコンタクトホール２３ａを形成する。
【００８０】
その後、基板２０の全面を覆うように画素電極２３となる導電膜を形成する。そして、この透明導電膜をパターニングすることにより、図９（ｋ）に示すように、第２層間絶縁層２８４のコンタクトホール２３ａを介してドレイン電極２４４と導通する画素電極２３を形成すると同時に、ダミー領域のダミーパターン２６も形成する、なお、図３、４では、これら画素電極２３、ダミーパターン２６を総称して画素電極２３としている。
【００８１】
ダミーパターン２６は、第２層間絶縁層２８４を介して下層のメタル配線へ接続しない構成とされている。すなわち、ダミーパターン２６は、島状に配置され、実表示領域に形成されている画素電極２３の形状とほぼ同一の形状を有している。もちろん、表示領域に形成されている画素電極２３の形状と異なる構造であってもよい。なお、この場合、ダミーパターン２６は少なくとも上記駆動電圧導通部３１０（３４０）の上方に位置するものも含むものとする。
【００８２】
次いで、図９（ｌ）に示すように、画素電極２３、ダミーパターン２６上、および第２層間絶縁膜上に絶縁層である親液性制御層２５を形成する。なお、画素電極２３においては一部が開口する態様にて親液性制御層２５を形成し、開口部２５ａ（図３も参照）において画素電極２３からの正孔移動が可能とされている。逆に、開口部２５ａを設けないダミーパターン２６においては、絶縁層（親液性制御層）２５が正孔移動遮蔽層となって正孔移動が生じないものとされている。
【００８３】
続いて、親液性制御層２５において、異なる２つの画素電極２３の間に位置して形成された凹状部にＢＭを形成する。具体的には、親液性制御層２５の上記凹状部に対して、金属クロムを用いスパッタリング法にて成膜する。
【００８４】
次いで、図９（ｍ）に示すように、親液性制御層２５の所定位置、詳しくは上記ＢＭを覆うように有機バンク層２２１を形成する。具体的な有機バンク層の形成方法としては、例えばアクリル樹脂、ポリイミド樹脂などのレジストを溶媒に溶かしたものを、スピンコート法、ディップコート法などの各種塗布法により塗布して有機質層を形成する。なお、有機質層の構成材料は、後述するインクの溶媒に溶解せず、しかもエッチングなどによってパターニングし易いものであればどのようなものでもよい。
【００８５】
次いで、有機質層をフォトリソグラフィ技術などにより同時にエッチングして、有機質物のバンク開口部２２１ａを形成し、開口部２２１ａに壁面を備えた有機バンク層２２１を形成する。なお、この場合、有機バンク層２２１は少なくとも上記駆動制御信号導通部３２０の上方に位置するものを含むものとされる。
【００８６】
次いで、有機バンク層２２１の表面に、親液性を示す領域と、撥液性を示す領域とを形成する。本実施形態においてはプラズマ処理工程により、各領域を形成するものとしている。具体的には、該プラズマ処理工程は、予備加熱工程と、有機バンク層２２１の上面および開口部２２１ａの壁面ならびに画素電極２３の電極面２３ｃ、親液性制御層２５の上面を親液性にする親インク化工程と、有機バンク層の上面および開口部の壁面を撥液性にする撥インク化工程と、冷却工程とを具備している。
【００８７】
すなわち、基材（バンクなどを含む基板２０）を所定温度、例えば７０〜８０℃程度に加熱し、次いで親インク化工程として大気雰囲気中で酸素を反応ガスとするプラズマ処理（Ｏ2プラズマ処理）を行なう。次いで、撥インク化工程として大気雰囲気中で４フッ化メタンを反応ガスとするプラズマ処理（ＣＦ4プラズマ処理）を行い、その後、プラズマ処理のために加熱された基材を室温まで冷却することで、親液性および撥液性が所定箇所に付与されることとなる。
【００８８】
なお、このＣＦ4プラズマ処理においては、画素電極２３の電極面２３ｃおよび親液性制御層２５についても多少の影響を受けるが、画素電極２３の材料であるＩＴＯおよび親液性制御層２５の構成材料であるＳｉＯ2、ＴｉＯ2などはフッ素に対する親和性に乏しいため、親インク化工程で付与された水酸基がフッ素基で置換されることがなく、親液性が保たれる。
【００８９】
次いで、図１０（ｎ）に示すように、正孔注入／輸送層７０を形成するべく正孔注入／輸送層形成工程を行なう。正孔注入／輸送層形成工程では、液滴吐出法として、特にインクジェット法が好適に採用される。すなわち、このインクジェット法により、正孔注入／輸送層形成材料を電極面２３ｃ上に選択的に配し、これを塗布する。その後、乾燥処理および熱処理を行い、画素電極２３上に正孔注入／輸送層７０を形成する。正孔注入／輸送層７０の形成材料としては、例えば前記のＰＥＤＯＴ：ＰＳＳをイソプロピルアルコールなどの極性溶媒に溶解させたものが用いられる。
【００９０】
ここで、このインクジェット法による正孔注入／輸送層７０の形成にあたっては、まず、インクジェットヘッド（図示略）に正孔注入／輸送層形成材料を充填し、インクジェットヘッドの吐出ノズルを親液性制御層２５に形成された前記開口部２５ａ内に位置する電極面２３ｃに対向させ、インクジェットヘッドと基材（基板２０）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液滴を電極面２３ｃに吐出する。次に、吐出後の液滴を乾燥処理し、材料中に含まれる分散媒や溶媒を蒸発させることにより、正孔注入／輸送層７０を形成する。
【００９１】
このとき、吐出ノズルから吐出された液滴は、親液性処理がなされた電極面２３ｃ上にて広がり、親液性制御層２５の開口部２５ａ内に満たされる。その一方で、撥液処理された有機バンク層２２１の上面では、液滴がはじかれて付着しない。したがって、液滴が所定の吐出位置からずれて、液滴の一部が有機バンク層２２１の表面にかかったとしても、該表面が液滴で濡れることがなく、弾かれた液滴が親液性制御層２５の開口部２５ａ内に引き込まれる。
【００９２】
なお、この正孔注入／輸送層形成工程以降では、各種の形成材料や形成した要素の酸化・吸湿を防止すべく、窒素雰囲気、アルゴン雰囲気などの不活性ガス雰囲気で行うことが好ましい。
【００９３】
次いで、有機ＥＬ層６０を形成すべく有機ＥＬ層形成工程を行なう。この工程では、前記の正孔注入／輸送層７０の形成と同様に、液滴吐出法であるインクジェット法が好適に採用される。すなわち、インクジェット法により、発光層形成材料を正孔注入／輸送層７０上に吐出し、その後、乾燥処理および熱処理を行うことにより、有機バンク層２２１に形成された開口部２２１ａ内、すなわち画素領域上に発光層６０を形成する。なお、この有機ＥＬ層形成工程では、正孔注入／輸送層７０の再溶解を防止するために、有機ＥＬ層形成の際に用いる材料インクの溶媒として、正孔注入／輸送層７０に対して不溶な無極性溶媒を用いる。また、発光層６０の形成にあたっては、各色毎に行うようにする。
【００９４】
次に、有機ＥＬ層６０上に電子注入層５２を形成すべく電子注入層形成工程を行なう。この電子注入層５２には、陰極５０の構成元素と同一の元素（例えば、Ｃａ）を中心原子とする有機金属錯体が用いられる。この電子注入層５２の形成方法としては、抵抗加熱蒸着法や塗布法等、既知の方法を採用することができる。塗布法を用いる場合、具体的には、上述の錯体（例えば、Ｃａ（ａｃａｃ）2）を溶媒に溶かし、この塗布液をスピンコート法により基板全面に塗布する。この後、これを乾燥処理することで、電子注入層５２を形成する。
【００９５】
なお、上述の電子注入層の形成工程では、上記錯体を蒸着法により形成してもよい。この場合、例えばまず、錯体の配位子となる有機材料（例えば、ａｃａｃ）を有機発光層６０の露出部を覆うように基板全面に蒸着し、その後、この上に陰極の構成金属（例えば、Ｃａ）を蒸着する。この方法では、まず、蒸着された金属原子が先に蒸着された配位子と結合して電子注入層５２が形成され、その後更に蒸着を続けることで、陰極５０の一部（電子注入層５２との界面近傍の陰極）が形成される。そして、この後、ＡｌやＩＴＯ等をこの上に蒸着することで、ＣａとＡｌ（又はＩＴＯ）との積層膜からなる陰極５０が形成される。この場合、一回の蒸着工程によって電子注入層及び陰極の一部を連続的に形成できるため、工程が容易となる。
【００９６】
この電子注入層５２に、キレート配位子と中性配位子とが中心原子を取り囲むように配位した有機金属錯体が用いる場合の電子注入層５２の形成方法としては、抵抗加熱蒸着法や塗布法等、既知の方法を採用することができる。以下、具体的な工程例（ａ）〜（ｅ）について説明する。
【００９７】
（ａ）中性配位子と錯体とを共蒸着により形成する方法。
この方法では、中心原子となる低仕事関数の金属元素を１種類選定し、この金属元素と、キレート配位子となる有機材料及び中性配位子となる有機材料とを基板全面に共蒸着する。或いは、上記中心原子の価数と同数のキレート配位子を有する有機金属錯体（第１の有機金属錯体）と、中性配位子となる有機材料とを共蒸着することにより、中心原子の価数よりも多い数の配位子を有する有機金属錯体（第２の有機金属錯体）を形成する。
【００９８】
このように共蒸着法を用いた場合には、既存の錯体や配位子材料を蒸着機内で自由に組み合わせることで、発光材料に適した陰極設計が可能となる。また、蒸着条件（例えば、錯体と中性配位子との蒸着温度）を変えることで、得られる有機金属錯体の組成を任意に調節できるため、素子構造を最適化し易い。なお、錯体の中心原子には、次工程で形成する陰極５０の構成元素を用いることが好ましい。このように電子注入層を陰極の構成材料を含んだ材料によって構成することで、陰極との密着性が高まるだけでなく、陰極形成時にこの陰極材料が下層側に拡散しても、これが電子注入層内で不純物として作用することがないので、素子の電気的安定性にも寄与する。
【００９９】
（ｂ）中性配位子と複数種類の錯体と共蒸着する方法。
この方法では、Ｒ，Ｇ，Ｂの各発光層毎にそれぞれ最適な有機金属錯体（第１の有機金属錯体）を選定し、これらの選定された錯体を、上記中性配位子となる有機材料と共に基板全面に蒸着することで、中心原子の価数よりも多い数の配位子を有する有機金属錯体（第２の有機金属錯体）を形成する。
【０１００】
本実施形態のように１画素内にＲ，Ｇ，Ｂの複数種類の発光層が設けられた場合には、それぞれの発光層に対して最適な錯体材料が異なる場合がある。このため、上記（ａ）の方法のように各発光層に同じ錯体を形成した場合には、特定の発光層に対して思うような効果が得られない場合がある。これに対して、本方法では、形成された電子注入層には、各発光層のそれぞれに対応して選定された複数種類の錯体が混在した状態で含まれることとなる。このため、全ての発光層に対して優れた電子注入効果を発揮することができる。また、この方法では、各錯体の蒸着条件（各錯体の蒸着温度等）を変えることで色バランスを調節することも可能である。
【０１０１】
（ｃ）錯体を塗布法により基板全面に形成する方法。
この方法では、まず、Ｒ，Ｇ，Ｂの各発光層に対してそれぞれ最適な有機金属錯体（第１の有機金属錯体）を選定し、選定された各錯体を溶媒に溶かして共通の塗布液を作製する。そして、この塗布液を基板全面に塗布（例えばスピンコート）し、これを乾燥処理することで、発光層上に、中心原子の価数と同数のキレート配位子を有する錯体を形成する（第１の有機金属錯体の形成工程）。この際、発光層６０の再溶解を防ぐために、塗布液の溶媒としては、発光層６０に対して不溶な極性溶媒を用いる。そして、このように形成された錯体に、中性配位子となる有機材料を蒸着して、中心原子の周りに中性配位子を結合させる（第２の有機金属錯体の形成工程）。
【０１０２】
本方法は、上記（ｂ）の方法の一部を湿式（即ち、塗布法）で行なったものである。このため、本法でも上記（ｂ）の方法と同様な構造が形成される。なお、この方法では、既に中性配位子が配位した状態の有機金属材料を塗布することも可能である。しかし、配位子の数が多くなると錯体の極性は小さくなり、これに応じて上記塗布液の溶媒としても無極性に近い溶媒が必要となることから、このような溶液を塗布したときに、発光層６０が再溶解する虞がある。したがって、このような事態を回避するために、塗布工程では、中性配位子が結合していない状態の錯体（即ち、配位子の数の少ない錯体）を用い、中性配位子の形成工程をこれとは別個に行なうことが望ましい。
【０１０３】
（ｄ）電子注入層をそれぞれの発光層に対して個別に形成する方法。
本方法では、まず、Ｒ，Ｇ，Ｂの各発光層に対してそれぞれ最適な有機金属錯体（第１の有機金属錯体）を選定し、選定された錯体を用いて発光層毎に個別に塗布液を作製する。そして、これらの塗布液を液滴吐出法（インクジェット法等）を用いて、対応する発光層に選択的に塗布し、乾燥により、各発光層に個別に電子注入層を形成する（第１の有機金属錯体の形成工程）。そして、このように形成された錯体に中性配位子となる有機材料を蒸着して、中心原子の周りに中性配位子を結合させる（第２の有機金属錯体の形成工程）。
【０１０４】
上述した（ａ）〜（ｃ）の方法では、前述の正孔注入／輸送層７０や発光層６０の形成工程とは違って、画素領域にのみ選択的に形成材料が配されるのではなく、基板２０の略全面に同種の材料が成膜される。このため、製造は容易になるものの、特定の発光層に対しては思うような電子注入効果が得られない場合がある。これに対して、本方法では、錯体の形成を液滴吐出法で行ない、各発光層に対してそれぞれ最適に調節された塗布液を塗り分けるようにしているため、それぞれの発光層に対して個別に材料設計を行なうことができる。このため、全ての発光層において発光効率を最大限高めることができる。また、本方法のように個々の材料設計を独立に行なうことで、色バランスの調節も容易となる。
【０１０５】
（ｅ）錯体と中性配位子となる有機材料とを共に塗布で形成する方法。
本方法では、まず、Ｒ，Ｇ，Ｂの各発光層に対してそれぞれ最適な有機金属錯体（第１の有機金属錯体）を選定し、選定された錯体と中性配位子となる有機材料とを溶媒中に混合して、発光層毎に個別に塗布液を作製する。そして、これらの塗布液を液滴吐出法を用 
いて、対応する発光層に選択的に塗布し、乾燥により、各発光層に個別に電子注入層を形成する。
【０１０６】
本方法は、上記（ｄ）の方法において中性配位子の形成を湿式で行なうようにしたものである。このため、本法でも上記（ｄ）の方法と同様な構造が形成される。また、この方法では、電子注入層を全て湿式で形成するため、上述の正孔注入／輸送層，有機発光層の形成工程とあわせることで、発光素子の製造工程を全て湿式化することが可能となる。
【０１０７】
続いて、図１０（ｏ）に示すように、陰極５０を形成すべく蒸着法により陰極層形成工程を行なう。この工程では、まず、蒸着法やスパッタ法により、低仕事関数の金属（例えば、Ｃａ）を上記電子注入層の露出部の全面に成膜し、続いて、これよりも仕事関数の高い金属（例えば、Ａｌ）をこの上に成膜する。これにより、ＣａとＡｌ（又はＩＴＯ）との積層膜からなる陰極５０が形成される。なお、この工程では、電子注入層５２の上にＡｌ（又はＩＴＯ）を直接蒸着し、陰極５０をＡｌ（又はＩＴＯ）の単層膜とすることも可能である。この場合、前述の電子注入層５２に、陰極の構成材料であるＡｌを中心原子とする有機金属錯体を用いることで、界面の密着性を高めることができる。
【０１０８】
そして最後に、封止基板３０を形成すべく封止工程を行う。この封止工程では、封止基板３０の内側に乾燥剤４５を挿入しつつ、封止基板３０と基板２０とを接着剤４０にて封止する。なお、この封止工程は、窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガス雰囲気中で行うことが好ましい。
【０１０９】
このように、本実施形態では、電子注入層に有機金属錯体を用いているため、金属からなる陰極と有機物からなる発光層との双方の界面で密着力が増し、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の全ての発光層の発光効率を高めることが可能となる。
【０１１０】
特に本実施形態では、上記有機金属錯体に対して中心原子の価数よりも多くの配位子を配位させたため、従来のものに比べて、陰極形成時等における電子注入層の劣化をより確実に防止することができる。
【０１１１】
つまり、上述した従来の有機金属錯体は、中心原子の周りにその価数に応じた数のキレート配位子が配位してなるものであり、アルカリ金属のように中心原子の価数が小さいと、周囲を囲む配位子の数が少なくなり（例えば、上記従来のものでは配位子の数は１つ）、陰極の成膜条件によっては、前述のように中心原子が配位子から分離することがある。しかし、一般に中心原子の配位数はその価数よりも大きいため、キレート配位子以外の配位子（例えば複素環式アミン等の中性配位子）を含めて考えた場合には、中心原子にはその価数よりも多い数の配位子が配位可能である。このため、本実施形態のようにキレート配位子以外の配位子を中心原子の周りに積極的に配位させることで、これらの配位子と中心原子との間の配位結合により、錯体の化学的安定性を高めることができる。また、構造的に見ると、これらの配位子は中心原子を取り囲むように配置されるため、これが立体障害となって中心原子はこれらの配位子の内部に安定的に保持されることとなる。このように本構成によれば、錯体の安定性を高めることで、発光層内への不純物の混入を未然に防ぐことができ、これにより、発光効率が高く且つ安定した特性を有する有機ＥＬ装置を得ることができる。さらに、このように錯体の安定性が高まることで耐湿性も向上する。
【０１１２】
（実施例）
次に、本発明の具体的な態様を実施例により説明する。
【０１１３】
本実施例では、上述の材料を用いてＲ，Ｇ，Ｂの３種類の発光素子を作製した。具体的な手順としては、まず、ガラス基板上にＩＴＯを蒸着して陽極を形成し、続いて、この陽極の上にＰＥＤＯＴを塗布し、乾燥により正孔注入／輸送層を形成した。次に、この正孔注入／輸送層の上に、上述したπ共役系のフルオレン骨格を有する発光材料を塗布し、乾燥により有機発光層を形成した。次に、この発光層を覆うように、β−ジケトン錯体であるＣａ（ａｃａｃ）2を塗布し、乾燥により、各発光層の上に膜厚０．５ｎｍの電子注入層を形成した。最後に、この電子注入層の上にＣａを２０ｎｍ，Ａｌを２００ｎｍ蒸着して陰極を形成し、ボトムエミッション型の発光素子を得た。
【０１１４】
また、比較例として、上記電子注入層をＬｉＦとした発光素子を作製した。この比較例は、電子注入層の材料を変えた以外、上記実施例と同様の構成となっている。
【０１１５】
表１，表２に両発光素子の初期特性（６Ｖ印加時の輝度（ｃｄ／ｍ2）と発光効率（ｃｄ／Ａ））を示す。なお、表１では比較例のデータを基準とし、本実施例の発光輝度及び発光効率をこれによって規格化している。
【０１１６】
【表１】
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【０１１７】
【表２】
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【０１１８】
表１，表２に示すように、本実施例では、Ｒ，Ｇ，Ｂの全ての素子において、比較例のものよりも輝度及び発光効率の面で改善されることがわかる。
【０１１９】
また、本実施例では、これとは別に、陰極の構成を変えた発光素子を作製した。この素子では、陰極をＡｌの単層膜（膜厚２００ｎｍ）とし、これに応じて電子注入層をＡｌ（ａｃａｃ）2（膜厚０．５ｎｍ）とした。さらに、トップエミッション型の発光素子として、陰極をＣａ（５ｎｍ）とＩＴＯ（５０ｎｍ）との積層膜とし、これに応じて電子注入層をＣａ（ａｃａｃ）2（膜厚０．５ｎｍ）としたものを作製した。そして、これらの場合でも同様に、Ｒ，Ｇ，Ｂの全ての発光素子において、比較例のものよりも高い発光輝度及び発光効率が得られることを確認した。
【０１２０】
［電子機器］
次に、本発明の有機ＥＬ装置を備えた電子機器の具体例について説明する。
本発明の電子機器は、前記の有機ＥＬ装置を表示部として有したものであり、具体的には図１１に示すものが挙げられる。
【０１２１】
図１１は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１１において、符号１０００は携帯電話本体を示し、符号１００１は前記の有機ＥＬ装置を用いた表示部を示している。
図１１に示す電子機器は、前記有機ＥＬ装置を有した表示部を備えているので、長寿命で且つ明るい表示が得られる。
【０１２２】
なお、本発明は上述の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種々変形して実施することができる。
【０１２３】
例えば、上記実施形態では発光層６０に高分子材料を用いたが、この代わりに低分子材料を用いることもできる。また、上述の回路部１１の構成はほんの一例であり、これ以外の構成を採ることも可能である。さらに、上記実施形態では本発明の有機ＥＬ装置を表示装置とした例について説明したが、基板全面に発光層をベタで形成し、これを透過型液晶装置等のバックライト（照明装置）として使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ装置の配線構造を示す模式図である。
【図２】同、有機ＥＬ装置の構成を模式的に示す平面図である。
【図３】図２のＡ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図４】図２のＣ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図５】図３の要部拡大断面図である。
【図６】同、有機ＥＬ装置の製造方法を工程順に説明する断面図である。
【図７】図６に続く工程を説明するための断面図である。
【図８】図７に続く工程を説明するための断面図である。
【図９】図８に続く工程を説明するための断面図である。
【図１０】図９に続く工程を説明するための断面図である。
【図１１】本発明の電子機器の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１２５】
１…有機ＥＬ装置、２３…画素電極（陽極）、５０…陰極、５２・・・電子注入層、６０…有機発光層、２０…基板、１０００…携帯電話（電子機器）。
【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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