(57)【要約】【課題】  表示のコントラストを向上し、これによって表示特性に優れ、結果として長寿命化を図ることのできる有機ＥＬ装置とその製造方法、及びこの有機ＥＬ装置を備えた電子機器を提供する。 【解決手段】  アクティブマトリクス基板上に、陽極１１１と陰極１２と、これら陽極１１１と陰極１２との間に設けられた少なくとも発光層１５０（１５０Ｒ、１５０Ｇ、１５０Ｂ）を含む機能層１１０とからなる有機ＥＬ素子１０を複数備え、機能層１１０で発光した光をアクティブマトリクス基板側から出射させる有機ＥＬ装置１である。陰極１２は、有機ＥＬ素子１０の機能層１１０によって形成される画素領域を覆う島状の画素陰極１２ａと、画素陰極１２ａより狭い幅に形成され、かつこれら画素陰極１２ａ間を電気的に接続する配線陰極１２ｂと、を備えて形成されている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクティブマトリクス基板上に、陽極と陰極と、該陽極と陰極との間に設けられた少なくとも発光層を含む機能層とからなる有機ＥＬ素子を複数備え、前記機能層で発光した光を前記アクティブマトリクス基板側から出射させる有機ＥＬ装置において、
前記陰極は、前記有機ＥＬ素子の機能層によって形成される画素領域を覆う島状の画素陰極と、該画素陰極より狭い幅に形成され、かつこれら画素陰極間を電気的に接続する配線陰極と、を備えて形成されたことを特徴とする有機ＥＬ装置。
【請求項２】
前記画素陰極が、機能層側に設けられた電子注入性を有してなる第１陰極層と、該第１陰極層の上に積層された、該第１陰極層より高い導電性を有してなる第２陰極層と、を備えてな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】
前記配線陰極が前記第２陰極層のみで形成されていることを特徴とする請求項２記載の有機ＥＬ装置。
【請求項４】
前記第１陰極層が、希土類元素または希土類元素の合金からなることを特徴とする請求項２又は３記載の有機ＥＬ装置。
【請求項５】
複数の前記画素陰極がマトリックス状に配置されてなり、
前記配線陰極が、前記画素陰極間を前記マトリックス状の行毎および列毎に接続するよう格子状に形成されてなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項６】
アクティブマトリクス基板上に、陽極と陰極と、該陽極と陰極との間に設けられた少なくとも発光層を含む機能層とからなる有機ＥＬ素子を複数備え、前記機能層で発光した光を前記アクティブマトリクス基板側から出射させる有機ＥＬ装置の製造方法であって、
前記有機ＥＬ素子の機能層によって形成される画素領域を覆う島状の画素陰極を形成するとともに、該画素陰極より狭い幅に形成され、かつこれら画素陰極間を電気的に接続する配線陰極を形成し、これら画素陰極と配線陰極とにより、前記陰極を形成することを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項７】
前記陰極の形成を、液滴吐出法によって行うことを特徴とする請求項６記載の有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項８】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の有機ＥＬ装置、あるいは請求項６又は７記載の製造方法によって得られた有機ＥＬ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ＥＬ装置とその製造方法、及びこの有機ＥＬ装置を備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
陽極と陰極との間に有機発光層を有した構造の素子として、有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子と記す。）が知られている。この有機ＥＬ素子を画素に対応させて多数備える有機エレクトロルミネッセンス装置（以下、有機ＥＬ装置と記す。）は、高輝度で自発光であること、直流低電圧駆動が可能であること、応答性が高速であること、固体有機膜による発光であることなどから、表示性能に優れ、薄型化、軽量化、低消費電力化が可能であり、したがって将来的に液晶表示装置に代わるものとして、期待されている。
【０００３】
ところで、このような有機ＥＬ装置においては、例えばアクティブマトリクス駆動の場合、その陽極については有機ＥＬ素子毎、すなわち各画素毎にパターニングして形成するものの、陰極については、画素領域のみでなく、非画素領域を含む基板上のほぼ全面に形成し、全ての有機ＥＬ素子について共通の陰極としている（例えば、特許文献１参照）。なお、このような共通陰極については、蒸着法やスパッタ法等の気相法で形成するのが一般的である。
【０００４】
また、この共通陰極は、各有機ＥＬ素子で発光した光を、陽極を透過させて基板（アクティブマトリクス基板）側から取り出すいわゆるボトムエミッションタイプの場合、通常、反射層として機能させられている。すなわち、機能層から一旦共通陰極側に向かった光をこの共通陰極で反射し、基板側から出射させることにより、有機ＥＬ装置の発光効率を高めるようにしている。
【特許文献１】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】
【０００５】
しかしながら、前述したように陰極が画素領域と画素領域との間の非画素領域にも形成されて共通陰極とされ、さらにこれが反射層として機能させられている場合に、この共通陰極を備えた有機ＥＬ装置では、表示のコントラストが低下してしまうといった問題がある。
すなわち、例えばある特定画素で黒を表示したい場合に、これに隣接する画素で発光をなしていると、その発光光の一部が特定画素と隣接画素との間の領域（非画素領域）の陰極に反射し、その反射光の一部が特定画素を透過して出射してしまう。すると、この特定画素では本来の黒よりも明るい表示をなしてしまい、結果として所望のコントラストが得られなくなってしまうのである。
【０００６】
このような問題を解消するため、従来では例えばエコー板を設けて反射を抑えるといったことも考えられているが、その場合には、取り出したい光も反射により減衰してしまい、良好な白色光が得られないなど、発光効率が低下してしまうといった問題がある。
なお、このように良好な白色光が得られなくなるのを改善するため、輝度を高めるといったことも考えられるが、その場合には、本来必要とする輝度よりも高くする分、寿命が短くなってしまい、根本的な解決とはならない。
【０００７】
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、表示のコントラストを向上し、これによって表示特性に優れ、結果として長寿命化を図ることのできる有機ＥＬ装置とその製造方法、及びこの有機ＥＬ装置を備えた電子機器を提供することにある。 
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため本発明の有機ＥＬ装置は、
アクティブマトリクス基板上に、陽極と陰極と、該陽極と陰極との間に設けられた少なくとも発光層を含む機能層とからなる有機ＥＬ素子を複数備え、前記機能層で発光した光を前記アクティブマトリクス基板側から出射させる有機ＥＬ装置において、前記陰極は、前記有機ＥＬ素子の機能層によって形成される画素領域を覆う島状の画素陰極と、該画素陰極より狭い幅に形成され、かつこれら画素陰極間を電気的に接続する配線陰極と、を備えて形成されたことを特徴としている。
この有機ＥＬ装置によれば、陰極を、画素領域を覆う島状の画素陰極と、これら画素陰極間を電気的に接続する配線陰極とから構成しているので、画素領域と画素領域との間の非画素領域には画素陰極より狭い幅の配線陰極しかなく、したがって機能層で発光した光がこの非画素領域で反射することが少なくなり、よって非画素領域にある陰極での反射に起因するコントラストの低下が防止される。
【０００９】
また、前記有機ＥＬ装置においては、前記画素陰極が、機能層側に設けられた電子注入性を有してなる第１陰極層と、該第１陰極層の上に積層された、該第１陰極層より高い導電性を有してなる第２陰極層と、を備えてなるのが好ましい。
このようにすれば、特に画素領域において電子注入性を有してなる第１陰極層を設けたことから、画素領域の機能層により良好な発光をなさせることが可能になる。
【００１０】
また、前記有機ＥＬ装置においては、前記配線陰極が前記第２陰極層のみで形成されているのが好ましい。
このようにすれば、材料を削減してコストの低減化を図ることが可能になる。
【００１１】
また、前記有機ＥＬ装置においては、前記第１陰極層が、希土類元素または希土類元素の合金からなるのが好ましい。
このようにすれば、電子注入性を有し、しかも電子輸送性をも備えた希土類元素を機能層側に設ける第１陰極層の材料として用いることにより、機能層での発光特性が向上する。なお、特に希土類元素としてカルシウムより仕事関数が小さく、安定性が高い金属であるイッテルビウム（Ｙｂ）を用いれば、機能層での発光特性向上の効果をより高めることができる。
【００１２】
また、前記有機ＥＬ装置においては、前記画素陰極がマトリックス状に配置されてなり、前記配線陰極が、これら画素陰極間をその行毎および列毎に接続するよう格子状に形成されてなるのが好ましい。
このようにすれば、画素陰極間のより良好な電気的接続を確保することができ、その分、配線陰極の幅をより狭くすることが可能になる。
【００１３】
本発明の有機ＥＬ装置の製造方法は、アクティブマトリクス基板上に、陽極と陰極とこれら電極間に設けられた少なくとも発光層を含む機能層とからなる有機ＥＬ素子を複数備え、前記機能層で発光した光を前記アクティブマトリクス基板側から出射させる有機ＥＬ装置の製造方法であって、前記有機ＥＬ素子の機能層によって形成される画素領域を覆う島状の画素陰極を形成するとともに、該画素陰極より狭い幅に形成され、かつこれら画素陰極間を電気的に接続する配線陰極を形成し、これら画素陰極と配線陰極とにより、前記陰極を形成することを特徴としている。
この有機ＥＬ装置の製造方法によれば、画素領域を覆う島状の画素陰極と、これら画素陰極間を電気的に接続する配線陰極とによって陰極を形成するので、得られた有機ＥＬ装置にあっては、その画素領域と画素領域との間の非画素領域に、画素陰極より狭い幅の配線陰極しかなく、したがって機能層で発光した光がこの非画素領域で反射することが少なくなり、よって非画素領域にある陰極での反射に起因するコントラストの低下が防止されたものとなる。
【００１４】
また、前記の有機ＥＬ装置の製造方法においては、前記陰極の形成を、液滴吐出法によって行うのが好ましい。
このようにすれば、陰極材料を含有する液状体を液滴吐出法によって所望位置に選択的に配することにより、マスクを用いることなく画素陰極や配線陰極のパターニングを行うことができ、したがって陰極材料、マスク等の材料面での負荷や、マスクを高精度にアライメントするためのプロセス上での負荷を軽減することができる。
また、例えばエッチングによって陰極をパターニングする場合、陰極には活性な金属を使用することからエッチング耐性に難があり、したがって金属材料の選択に大きな制限が加えられてしまうものの、液滴吐出法を採用することによってエッチングが不要になることから、材料の選択自由度が高まる。
【００１５】
本発明の電子機器は、前記の有機ＥＬ装置、あるいは前記の製造方法によって得られた有機ＥＬ装置を備えたことを特徴としている。
この電子機器によれば、コントラストの低下が防止された有機ＥＬ装置を備えているので、この有機ＥＬ装置によって表示部を形成することにより、表示特性に優れたものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を詳しく説明する。 
図１は、本発明の有機ＥＬ装置の第１の実施形態を示す図であり、特に表示領域の断面構造を拡大した図である。図１中符号１は有機ＥＬ装置、１０は有機ＥＬ素子であり、各有機ＥＬ素子１０は、それぞれが単一の画素を構成するものとなっている。これら有機ＥＬ素子１０は、赤色の発光をなすものと緑色の発光をなすものと青色の発光をなすものとが規則的に配置されており、このような構成のもとに有機ＥＬ装置１は、フルカラー表示をなすものとなっている。
【００１７】
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、機能層１１０が形成されたＥＬ素子部１１とが順次積層されて構成されたものである。なお、基板２上に回路素子部１４までが形成された部分を、本発明におけるアクティブマトリクス基板としている。また、このようにアクティブマトリクス基板を備えていることにより、この有機ＥＬ装置１はアクティブマトリクス駆動をなすものとなっている。
さらに、この有機ＥＬ装置１においては、機能層１１０から基板２側に発した光が、アクティブマトリクス基板、すなわち回路素子部１４及び基板２を透過して、基板２の下側（観測者側）に出射される、いわゆるボトムエミッションタイプとなっている。なお、機能層１１０から基板２の反対側に発した光は、後述するように陰極１２における画素陰極１２ａで反射されて、アクティブマトリクス基板（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）に出射されるようになっている。
【００１８】
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、この下地保護膜２ｃ上には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おり、また、Ｐが導入されなかった部分はチャネル領域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１０１）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とが形成されている。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。
【００１９】
また、第１、第２層間絶縁膜１４４ａ、１４４ｂには、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が形成されており、これらコンタクトホール１４５、１４６内にはそれぞれ導電材料が埋め込まれている。
そして、第２層間絶縁膜１４４ｂ上には、透明な陽極１１１が所定の形状にパターニングされて形成されており、一方のコンタクトホール１４５がこの陽極１１１に接続されている。
また、もう一方のコンタクトホール１４６が電源線１０３に接続されている。
このようにして、回路素子部１４には、各陽極１１１に接続された薄膜トランジスタ１２３が形成されている。
なお、回路素子部１４には、保持容量（図示せず）や他の薄膜トランジスタ（図示せず）も形成されている。
【００２０】
ＥＬ素子部１１は、複数の陽極１１１…上の各々に積層された機能層１１０と、各陽極１１１及び機能層１１０の間に備えられて各機能層１１０を区画する隔壁１１２と、機能層１１０上に形成された陰極１２とを主体として構成されている。
ここで、陽極１１１は、透明導電性材料、例えばＩＴＯによって形成されたもので、平面視略矩形にパターニングされたものである。この各陽極１１１…の間には隔壁１１２が設けられている。
【００２１】
隔壁１１２は、基板２側にＳｉＯ２等からなる無機バンク１１２ａと、この無機バンク１１２ａ上に形成された有機バンク１１２ｂとから構成されたものである。
無機バンク１１２ａは、陽極１１１の周縁部上に乗上げるように形成されたもので、平面視した状態で陽極１１１の周囲と無機バンク１１２ａとが平面的に重なるように配置された構造となっている。また、有機バンク１１２ｂも、平面視した状態で陽極１１１の一部と重なるように配置されている。
【００２２】
また、有機バンク１１２ｂには、この有機バンク１１２ｂで囲まれてなる開口部１１２ｃが形成されており、後述するようにこの開口部１１２ｃ内に機能層の形成材料が配置され成膜されることにより、機能層１１０が形成されるようになっている。なお、有機バンク１１２ｂは、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂等の耐熱性、耐溶媒性のある材料によって形成されている。
【００２３】
機能層１１０は、本実施形態では正孔注入／輸送層１５１（１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂ）と発光層１５０（１５０Ｒ、１５０Ｇ、１５０Ｂ）とから構成されている。
正孔注入／輸送層１５１の形成材料としては、特に３，４−ポリエチレンジオシチオフェン／ポリスチレンスルフォン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）の分散液、すなわち、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混合させ、さらにこれを水に分散させた分散液が好適に用いられる。
なお、正孔注入／輸送層１５１の形成材料としては、前記のものに限定されることなく種々のものが使用可能である。例えば、ポリスチレン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリアセチレンやその誘導体などを、適宜な分散媒、例えば前記のポリスチレンスルフォン酸に分散させたものなどが使用可能である。
【００２４】
発光層１５０の形成材料としては、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が用いられる。なお、本実施形態では、特にフルカラー表示を行うべく、前述したようにその発光波長帯域が光の三原色にそれぞれ対応したものが用いられる。すなわち、発光波長帯域が赤色に対応した発光層１５０Ｒを有する有機ＥＬ素子１０と、緑色に対応した発光層１５０Ｇを有する有機ＥＬ素子１０と、青色に対応した発光層１５０Ｂを有する有機ＥＬ素子１０との三つの有機ＥＬ素子１０が、それぞれに階調して発光することで、有機ＥＬ装置１が全体としてフルカラー表示をなすようになっている。
【００２５】
この発光層１５０の形成材料として具体的には、（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、ポリメチルフェニルシラン（ＰＭＰＳ）等のポリシラン系など、各種の高分子系材料が好適に用いられる。
また、これらの高分子系材料に、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。
【００２６】
このような有機ＥＬ素子１０における各機能層１１０上には、陰極１２が形成されている。この陰極１２は、図２に示すようにマトリックス状に配置された画素領域、すなわち各機能層１１０を島状に覆う画素陰極１２ａと、これら画素陰極１２ａ間を電気的に接続する配線陰極１２ｂとからなるものである。画素陰極１２ａは、楕円状または長円状に形成された機能層１１０の上面（画素領域）に接してこれを覆うよう、この機能層１１０の上面形状と同等の形状でこれよりやや大きく形成されたもので、それぞれがほぼ独立した形状、すなわち島状に形成されたものである。配線陰極１２ｂは、マトリックス状に配置された多数の画素陰極１２ａ間を、その行毎および列毎に接続するよう格子状に形成されたもので、これによって縦横に隣り合う画素陰極１２ａ間のそれぞれを、電気的に接続するものとなっている。
【００２７】
また、この配線陰極１２ｂは、画素陰極１２ａより狭い幅、すなわち画素陰極１２ａの短径あるいは短辺より十分に短い幅に形成されたもので、特に限定されないものの、好ましくは１μｍ以上３０μｍ以下に形成されている。これは、１μｍ未満であると、抵抗が高くなるとともに、断線のおそれが高くなるからであり、３０μｍを越えると、この配線陰極１２ｂによる光の反射量が多くなり、コントラストの低下が無視できなくなるからである。
また、これら画素陰極１２ａと配線陰極１２ｂとからなる陰極１２の形成材料としては、特に限定されることなく、銀や金等の種々の金属や、その他の導電性材料が使用可能である。なお、本実施形態では、画素陰極１２ａと配線陰極１２ｂとが共に銀（Ａｇ）によって形成されている。
【００２８】
また、このような陰極１２上に、必要に応じてＳｉＯ、ＳｉＯ２ 、ＳｉＮ等からなる酸化防止用の保護層（図示せず）を設けても良い。
そして、このように形成した有機ＥＬ素子１０上に封止基板（図示せず）が配置され、さらに封止基板が封止樹脂（図示せず）によって接着されたことにより、有機ＥＬ装置１が構成されている。
【００２９】
次に、このような構成の有機ＥＬ装置１の製造方法に基づき、本発明の有機ＥＬ装置の製造方法を説明する。
前記構成の有機ＥＬ装置１を製造するには、まず、従来と同様にして図３に示すように基板２上にＴＦＴ素子（第２の薄膜トランジスタ１２３）や各種配線等を形成し、さらに層間絶縁膜や平坦化膜を形成することにより、アクティブマトリクス基板を形成する。
次に、このアクティブマトリクス基板上に蒸着法等によってＩＴＯを成膜し、さらにパターニングすることによって陽極１１１を形成する。
続いて、前記陽極１１１の周囲を囲むようにして基板２上にＳｉＯ２からなる無機バンク１１２ａを形成する。さらに、図４に示すようにこの無機バンク１１２ａ上に樹脂からなる有機バンク１１２ｂを形成し、これにより陽極１１１上に開口部１１２ｃを形成する。なお、前記有機バンク１１２ｂに用いられる材料としては、ポリイミド、アクリル樹脂などが挙げられる。これらの材料としては、予めフッ素元素を含有したものを用いてもよい。
【００３０】
次いで、無機バンク１１２ａ、有機バンク１１２ｂで囲まれた開口部１１２ｃに対して酸素プラズマ-ＣＦ４プラズマの連続処理を行うことにより、基板２上の濡れ性を制御する。なお、このような基板２上の濡れ性の制御するための方法としては、例えば自己組織化膜を形成する方法を採用することもできる。
次いで、インクジェット法等の液滴吐出法により、正孔注入／輸送層の形成材料を含有する液状体を、前記開口部１１２ｃ内に選択的に配する。
【００３１】
ここで、液滴吐出法による液滴吐出を行う液滴吐出装置としては、図５（ａ）に示すような液滴吐出ヘッド３１０を備えて構成されたものが好適に用いられる。液滴吐出ヘッド３１０は、例えばステンレス製のノズルプレート３１２と振動板３１３とを備え、両者を仕切部材（リザーバプレート）３１４を介して接合したものである。ノズルプレート３１２と振動板３１３との間には、仕切部材３１４によって複数の空間３１５と液溜まり３１６とが形成されている。各空間３１５と液溜まり３１６の内部は液状体で満たされており、各空間３１５と液溜まり３１６とは供給口３１７を介して連通したものとなっている。また、ノズルプレート３１２には、空間３１５から液状体を噴射するためのノズル孔３１８が一列に配列された状態で複数形成されている。一方、振動板３１３には、液溜まり３１６に液状体を供給するための孔３１９が形成されている。
【００３２】
また、振動板３１３の空間３１５に対向する面と反対側の面上には、図５（ｂ）に示すように圧電素子（ピエゾ素子）３２０が接合されている。この圧電素子３２０は、一対の電極３２１の間に位置し、通電するとこれが外側に突出するようにして撓曲するよう構成されたものである。そして、このような構成のもとに圧電素子３２０が接合されている振動板３１３は、圧電素子３２０と一体になって同時に外側へ撓曲するようになっており、これによって空間３１５の容積が増大するようになっている。したがって、空間３１５内に増大した容積分に相当する液状体が、液溜まり３１６から供給口３１７を介して流入する。また、このような状態から圧電素子３２０への通電を解除すると、圧電素子３２０と振動板３１３はともに元の形状に戻る。したがって、空間３１５も元の容積に戻ることから、空間３１５内部の液状体の圧力が上昇し、ノズル孔３１８から基板に向けて液状体の液滴３２２が吐出される。
なお、液滴吐出ヘッド３１０の構造としては、前記の圧電素子３２０を用いたピエゾジェットタイプ以外の、公知の方式のものを採用してもよい。
【００３３】
このような液滴吐出ヘッド３１０によって正孔注入／輸送層用の液状体を開口部１１２ｃ内に吐出し配置したら、さらに乾燥処理、焼成処理を行うことにより、図６に示すように正孔注入／輸送層１５１（１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂ）を形成する。
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。
【００３４】
次いで、図７に示すように前記開口部１１２ｃ内の正孔注入／輸送層１５１（１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂ）上に発光層１５０（１５０Ｒ、１５０Ｇ、１５０Ｂ）を形成する。これら発光層１５０Ｒ、１５０Ｇ、１５０Ｂの形成にも、前記の液滴吐出ヘッド３１０による液滴吐出法（インクジェット法）が好適に採用される。すなわち、これら発光層１５０Ｒ、１５０Ｇ、１５０Ｂの形成にあたっても、各有機ＥＬ素子１０毎に、それぞれの発光色に対応した材料を吐出する。そして、それぞれの材料毎に乾燥処理、焼成処理を行うことにより、図７に示したように正孔注入／輸送層１５１（１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂ）上に発光層１５０（１５０Ｒ、１５０Ｇ、１５０Ｂ）を形成する。このとき、これら発光層１５０Ｒ、１５０Ｇ、１５０Ｂの形成については、赤、緑、青の各色毎に作り分ける必要があるが、前記液滴吐出法を採用することにより、各発光層の形成材料（液状体）をそれぞれ所望位置に打ち分けるだけで、容易にこれら発光層１５０Ｒ、１５０Ｇ、１５０Ｂを作り分けることができる。
【００３５】
次いで、各発光層１５０Ｒ、１５０Ｇ、１５０Ｂの上、すなわち図２に示した画素領域を覆う画素陰極１２ａの形成箇所に、前記の液滴吐出法によって導電性微粒子の分散液を吐出し、前記画素領域を覆った状態となるようにしてこの分散液を配置する。また、この吐出と一連の処理内で、あるいはこれに前後して、図２に示した配線陰極１２ｂの形成箇所にも液滴吐出法で導電性微粒子の分散液を吐出配置する。ここで、分散液としては、例えば銀からなる微粒子を含有する分散液を用いることができる。具体的には、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。
なお、このような陰極１２の形成箇所、特に配線陰極１２ｂの形成箇所については、予め前述したような酸素プラズマ-ＣＦ４プラズマの連続処理による方法や、自己組織化膜を形成する方法により、前記分散液に対する濡れ性を高めておいてもよい。
【００３６】
このようにして分散液を各所望位置に配置したら、乾燥処理を行うことによって分散媒等を蒸発させ、さらに焼成処理を行うことによって銀微粒子を焼結させることにより、図８に示すように陰極１２を形成する。そして、これにより陽極１１１と機能層１１０と陰極１２とからなる有機ＥＬ素子１０を得る。
その後、陰極１２上に保護層、封止樹脂を形成し、さらに封止基板を貼設することにより、有機ＥＬ装置１を得る。
【００３７】
このようにして得られた有機ＥＬ装置１にあっては、陰極１２を、図２に示したように画素領域を覆う島状の画素陰極１２ａと、これら画素陰極１２ａ間を電気的に接続する配線陰極１２ｂとから構成したので、画素領域（機能層１１０が形成された領域）では、画素陰極１２ａによって機能層１１０からの光を従来と同様、良好に反射することができる。一方、画素領域と画素領域との間の非画素領域では、ここには狭い幅の配線陰極１２ｂしかないことから、機能層１１０で発光した光の配線陰極１２ｂで反射する量が極めて少となり、したがって機能層１１０からの光の反射を従来に比べ格段に少なくし、無視できる程度にすることができる。よって、非画素領域での陰極１２による光の反射に起因するコントラストの低下を防止することができる。
そして、このようにコントラストの低下を防止することができることから、黒表示や白表示を良好に行うことができ、したがって過度に高くすることなく、必要とする輝度だけで黒表示や白表示を行うことが可能になる。よって、駆動条件をより穏やかな条件に設定することが可能となり、その分、長寿命化を図ることができる。
【００３８】
また、このような有機ＥＬ装置の製造方法にあっては、特に前記陰極１２の形成を、液滴吐出法によって行っているので、マスクを用いることなく画素陰極や配線陰極のパターニングを行うことができ、したがって陰極材料、マスク等の材料面での負荷や、マスクを高精度にアライメントするためのプロセス上での負荷を軽減することができる。
また、例えばエッチングによって陰極をパターニングする場合、エッチング耐性を考慮する必要から金属材料の選択に大きな制限が加えられてしまうものの、液滴吐出法を採用することによってエッチングが不要になることから、材料の選択自由度を高めることができる。
【００３９】
図９は、本発明の有機ＥＬ装置の第２の実施形態を示す図であり、図９中符号３０は有機ＥＬ装置である。この有機ＥＬ装置３０が図１に示した有機ＥＬ装置１と異なるところは、陰極１２の構成にある。すなわち、図９に示した有機ＥＬ装置３０の陰極１２は、特にその画素陰極１２ａが、機能層１１０側に設けられた電子注入性を有してなる第１陰極層１２ｃと、この第１陰極層１２ｃの上に積層された、該第１陰極層より高い導電性を有してなる第２陰極層１２ｄとから構成されている。
【００４０】
第１陰極層１２ｃは、例えば希土類元素または希土類元素の合金からなるものである。ここで、希土類元素とは、スカンジウム（Ｓｃ）およびイットリウム（Ｙ）と、以下に示すランタノイド系元素およびアクチノイド系元素との総称である。アクチノイド系元素は第２の希土類元素とも称される。ランタノイド系元素は、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジウム（Ｐｒ）、ネオジウム（Ｎｄ）、プロメチウム（Ｐｍ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、テルビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、ルテチウム（Ｌｕ）である。アクチノイド系元素は、アクチニウム（Ａｃ）、トリウム（Ｔｈ）、プロトアクチニウム（Ｐａ）、ウラン（Ｕ）、ネプツニウム（Ｎｐ）、プルトニウム（Ｐｕ）、アメリシウム（Ａｍ）、キュリウム（Ｃｍ）、バークリウム（Ｂｋ）、カリホルニウム（Ｃｆ）、アインスタイニウム（Ｅｓ）、フェルミウム（Ｆｍ）、メンデレビウム（Ｍｄ）、ノーベリウム（Ｎｏ）、ローレンシウム（Ｌｒ）である。これらの希土類元素は、電子注入性を有し、しかも電子輸送性をも備えている。
【００４１】
このような希土類元素のうち、特に第１陰極層１２ｃとしては、ランタノイド系元素が好ましく、ランタノイド系元素のうちの原子番号が大きなものがより好ましく、中でもイッテルビウム（Ｙｂ）が特に好ましい。イッテルビウム（Ｙｂ）は、有機ＥＬ素子の陰極として従来から使用されているカルシウム（Ｃａ）よりも、仕事関数が小さく、しかも安定性が高い金属である。したがって、イッテルビウムを機能層１１０側、すなわち発光層１５０側に配置して第１陰極層１２ｃとすれば、その電子注入性及び電子輸送性が発揮され、これにより良好な有機ＥＬ素子特性が得られる。
ただし、このイッテルビウム等の希土類元素は酸化され易く、酸化されると導電性が低くなって絶縁性が生じてくるため、これを保護し、さらには陰極１２として機能を高めるため、この第１陰極層１２ｃより高い導電性を有する第２陰極層１２ｄを、第１陰極層１２ｃ上に設ける。
【００４２】
第２陰極層１２ｄは、第１陰極層１２ｃよりより高い導電性を有してなるものであれば、特に限定されることなく、任意のものが使用可能である。そこで、本実施形態では、第１の実施形態における画素陰極１２ａ、配線陰極１２ｂと同じく、この第２陰極層１２ｄを銀によって形成している。なお、本実施形態では、配線陰極１２ｂも第１の実施形態と同様に銀で形成しており、したがって、図９に示したように、第２陰極層１２ｄは配線陰極１２ｂと同じ材料によって連続して形成されたものとなっている。
【００４３】
このような陰極１２を形成するには、まず、第１陰極層１２ｃの形成材料として、希土類元素からなる粒径が１ｎｍ以上１００ｎｍ以下である粒子（以下、超微粒子と記す。）、あるいは希土類元素の合金からなる超微粒子を用意する。このような超微粒子は、例えばガス中蒸発法によって得ることができる。ガス中蒸発法とは、不活性ガスの雰囲気中で金属を蒸発させ、その凝縮によって超微粒子を作製する方法である。蒸発ガスの凝縮法の違いにより、溶媒トラップ法とコールドトラップ法がある。
なお、イッテルビウム（Ｙｂ）の超微粒子については、ガス中蒸発法によって以下の方法（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てなる分散液が得られる。
【００４４】
次に、各発光層１５０Ｒ、１５０Ｇ、１５０Ｂの上、すなわち図２に示した画素領域を覆う画素陰極１２ａの形成箇所に、前記液滴吐出法によって例えば前記のイッテルビウム（Ｙｂ）の超微粒子の分散液を吐出し、前記画素領域を覆った状態となるようにしてこの分散液を配置する。
続いて、例えば不活性ガス雰囲気で１５０℃に保持することで乾燥処理を行い、分散液から分散媒を蒸発させることによってイッテルビウムからなる第１陰極層１２ｃを形成する。
【００４５】
その後、第１の実施形態と同様にして、図２に示した画素領域を覆う画素陰極１２ａの形成箇所、すなわち前記の第１陰極層１２ｃ上に、前記の液滴吐出法によって銀微粒子の分散液を吐出し、前記画素領域を覆った状態となるようにしてこの分散液を配置する。また、この吐出と一連の処理内で、あるいはこれに前後して、図２に示した配線陰極１２ｂの形成箇所にも液滴吐出法で導電性微粒子の分散液を吐出配置する。
このようにして分散液を各所望位置に配置したら、乾燥処理を行うことによって分散媒等を蒸発させ、さらに焼成処理を行うことによって銀微粒子を焼結させることにより、図９に示したように画素陰極１２ａにおける第２陰極層１２ｄと配線陰極１２ｂとを形成し、これによって陰極１２を得る。
【００４６】
このようにして得られた有機ＥＬ装置１にあっては、電子注入性を有し、しかも電子輸送性をも備えた希土類元素を発光層１５０側に設ける第１陰極層１２ｃの材料として用いているので、機能層１１０での発光特性を向上させ、より良好な表示特性を得ることができる。特に、希土類元素としてイッテルビウム（Ｙｂ）を用いることにより、これがカルシウムより仕事関数が小さく、安定性が高い金属であることから、機能層１１０での発光特性をより向上させることができる。
【００４７】
なお、この第２の実施形態では、第１陰極層１２ｃの形成材料として希土類元素または希土類元素の合金を用いる例を示したが、本発明はこれに限定されることなく、他に例えばカルシウムアセチルアセトナートを用いることもできる。このカルシウムアセチルアセトナートも電子注入性を有することから、機能層１１０での発光特性向上を可能にすることができる。
【００４８】
また、前記の第１、第２の実施形態においては、配線陰極１２ｂを格子状に形成し、多数の画素陰極１２ａ間を、マトリックス状の行毎および列毎に接続するようにしたが、本発明はこれに限定されることなく、全ての画素陰極１２ａを電気的に共通となるように接続することができれば、この配線陰極１２ｂの平面形状は任意に設定可能である。例えば、行毎、あるいは列毎に接続するよう形成し、さらにこれら行毎、あるいは列毎に形成したものを一つあるいは複数の線で接続することにより、配線陰極１２ｂを構成してもよい。
【００４９】
また、前記の第１、第２の実施形態においては、陰極１２を液滴吐出法による液相法で形成したが、例えばこれに代えて、蒸着法等の気相法で形成してもよい。
さらに、発光層１５０の形成材料として高分子系材料を用い、これに伴って発光層１５０、さらには正孔注入／輸送層１５１についても液相法で形成したが、発光層１５０の形成材料として低分子系材料を用い、これを蒸着法等の気相法で形成してもよい。また、このような低分子系材料からなる発光層に対応させて、正孔注入／輸送層、さらには電子注入／輸送層についても適宜な材料を用い、これらを蒸着法等の気相法で形成してもよい。
【００５０】
次に、前記構成からなる有機ＥＬ装置１または有機ＥＬ装置３０を備えた電子機器の具体例について説明する。
図１０は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１０において、符号６００は携帯電話本体を示し、符号６０１は前記の有機ＥＬ装置１または有機ＥＬ装置３０からなる表示部を示している。
この携帯電話にあっては、表示部６０１が、コントラストの低下が防止された有機ＥＬ装置１（３０）からなっているので、表示特性に優れたものとなる。
なお、本発明の有機ＥＬ素子は、例えばワープロ、パソコン等の携帯型情報処理装置や、腕時計型電子機器など、各種の電子機器における表示部として好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の有機ＥＬ装置の第１の実施形態の要部側断面図である。
【図２】図１に示した有機ＥＬ装置の要部平面面である。
【図３】図１に示した有機ＥＬ装置の製造方法を説明するための要部側断面である。
【図４】図１に示した有機ＥＬ装置の製造方法を説明するための要部側断面である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は液滴吐出ヘッドの内部構造を示す図である。
【図６】図１に示した有機ＥＬ装置の製造方法を説明するための要部側断面である。
【図７】図１に示した有機ＥＬ装置の製造方法を説明するための要部側断面である。
【図８】図１に示した有機ＥＬ装置の製造方法を説明するための要部側断面である。
【図９】本発明の有機ＥＬ装置の第２の実施形態の要部側断面図である。
【図１０】本発明の電子機器を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５２】
１、３０…有機ＥＬ装置、１０…有機ＥＬ素子、１２…陰極、
１２ａ…画素陰極、１２ｂ…配線陰極、１２ｃ…第１陰極層、１２ｄ…第２陰極層、
１１０…機能層、１１１…陽極、
１１２…隔壁、１１２ａ…無機バンク、１１２ｂ…有機バンク、
１５０（１５０Ｒ、１５０Ｇ、１５０Ｂ）…発光層、
１５１（１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂ）…正孔注入／輸送層、
６００…携帯電話本体（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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