(57)【要約】【課題】キャリアの輸送性を容易に調整する。【解決手段】液相法により第１有機層１０３を成膜する工程と、第１有機層１０３に対して不溶化処理を施す工程と、不溶化処理を施された第１有機層１０３上に液相法により第２有機層１０４を成膜する工程とを有し、第２有機層１０４におけるキャリアの輸送特性に基づいて、第１有機層１０３の不溶化処理条件を調整する。【選択図】図３
2007220394.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機層を介して輸送されたキャリアにより発光層が発光する有機ＥＬ装置の製造方法で
あって、
液相法により第１有機層を成膜する工程と、
前記第１有機層に対して不溶化処理を施す工程と、
前記不溶化処理を施された前記第１有機層上に液相法により第２有機層を成膜する工程
とを有し、
前記第２有機層における前記キャリアの輸送特性に基づいて、前記第１有機層の不溶化
処理条件を調整することを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の有機ＥＬ装置の製造方法において、
発光特性の異なる複数の前記発光層の間で前記不溶化処理条件を互いに異ならせること
を特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項３】
請求項２記載の有機ＥＬ装置の製造方法において、
第１発光特性を有する前記発光層に対応する前記第１有機層を成膜して前記不溶化処理
を施した後に、第２発光特性を有する前記発光層に対応する前記第１有機層を成膜して前
記不溶化処理を施すことを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項４】
請求項３記載の有機ＥＬ装置の製造方法において、
前記不溶化処理は、加熱処理を含むことを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項５】
請求項３または４記載の有機ＥＬ装置の製造方法において、
前記第１有機層を液滴吐出方式により成膜することを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方
法。
【請求項６】
請求項２記載の有機ＥＬ装置の製造方法において、
第１発光特性を有する前記発光層に対応する前記第１有機層、及び第２発光特性を有す
る前記発光層に対応する前記第１有機層を一括的に成膜した後に、前記異なる不溶化処理
条件で前記第１有機層にそれぞれ前記不溶化処理を施すことを特徴とする有機ＥＬ装置の
製造方法。
【請求項７】
請求項６記載の有機ＥＬ装置の製造方法において、
前記不溶化処理は、エネルギ光の照射処理を含むことを特徴とする有機ＥＬ装置の製造
方法。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載の有機ＥＬ装置の製造方法において、
前記不溶化処理は、前記第１有機層を構成する材料の分子について、当該分子間に架橋
を生じさせる処理を含むことを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載の有機ＥＬ装置の製造方法において、
前記第１有機層または前記第２有機層のいずれか一方は、前記発光層であることを特徴
とする有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項１０】
有機層を介して輸送されたキャリアにより発光層が発光する有機ＥＬ装置であって、
液相法により成膜された第１有機層と、
前記液相法により前記第１有機層上に成膜された第２有機層とを有し、
前記第２有機層は、当該第２有機層における前記キャリアの輸送特性に基づいて、第１
有機層形成材料と第２有機層形成材料とが混合された混合有機層を有することを特徴とす
る有機ＥＬ装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の有機ＥＬ装置において、
前記混合有機層は、前記第１有機層の前記第２有機層に対する不溶化状態が調整されて
、第１有機層形成材料と第２有機層形成材料とが混合されることを特徴とする有機ＥＬ装
置。
【請求項１２】
請求項１１記載の有機ＥＬ装置において、
発光特性の異なる複数の前記発光層の間で前記不溶化状態が互いに異なることを特徴と
する有機ＥＬ装置。
【請求項１３】
請求項１０から１２のいずれかに記載の有機ＥＬ装置において、
前記第１有機層または前記第２有機層のいずれか一方は、前記発光層であることを特徴
とする有機ＥＬ装置。
【請求項１４】
請求項１０から１３のいずれかに記載の有機ＥＬ装置を備えることを特徴とする表示装
置。
【請求項１５】
請求項１４記載の表示装置を備える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表示装置並びに電子機器に関するものであ
る。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトルルミネッセンス（ＥＬ）素子は、有機材料を含む複数の薄膜を第１電極
と第２電極との間で挟んだ構造を有しており、これら２つの電極から注入したキャリアが
有機薄膜中で再結合することにより発光する素子である。
この有機ＥＬ素子（有機ＥＬ装置）は、薄型・軽量といった特徴を有し、ディスプレイ
への応用が期待されている。有機ＥＬ素子の製造方法としては、一般的に真空蒸着法等の
ドライプロセスや、スピンコート法、液滴吐出法（インクジェット法）等に代表されるウ
ェットプロセスが挙げられ、いずれの場合も複数の有機層を積層することにより有機ＥＬ
装置を形成している。
【０００３】
これらの製造プロセスのうち、ウェットプロセス（液相法）は、大面積の有機ＥＬパネ
ルを製造することが可能であることから注目されている技術であるが、複数の有機層を積
層する必要があることから、隣接する層間で互いに溶け出さないように異なる溶媒を交互
に用いて塗布・積層させたり、または有機層を成膜した後に溶媒に対して溶解しないよう
に不溶化処理を行う必要がある。
【０００４】
そこで、例えば特許文献１には、有機ＥＬ素子の正孔注入層または正孔輸送層として、
ポリチオフェン誘導体とシランカップリング剤とを含有する液体を塗布法により成膜し、
熱硬化させる技術が開示されている。
また、特許文献２には、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
剤を含んだキャリア輸送性または発光性を有するポリマーを用い、紫外線照射、電子ビー
ム照射、プラズマ照射、または加熱により架橋させる技術が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−２０８２５４号公報
【特許文献２】特開２００５−２４３３００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、上述したような従来技術には、以下のような問題が存在する。
有機ＥＬ装置においては、２つの電極からそれぞれ注入される電子と正孔とのバランス
を保つことが難しいとされている。例えば、発光スペクトルを変更するために、使用する
材料を変えることで発光層中の発光構造を変化させた場合、同時に電子と正孔との輸送能
力にも変化が生じる。そのため、異なる発光色を有する発光材料では電子と正孔との輸送
能力が相違することから、同じ正孔注入層または正孔輸送層を用いた場合でも、発光層の
一つに対して最適なキャリア特性であっても、他の発光層に対しては最適とは限らず、各
色の発光層間でキャリアバランスを保つことが困難であった。
【０００６】
そこで、上記キャリアバランスを保つために、発光材料や正孔注入層形成材料、正孔輸
送層形成材料等を適宜変更することによりキャリア輸送性を調整することも考えられるが
、各種発光構造を有する有機ＥＬ装置毎に材料を変更すると、生産効率が大幅に低下し、
また製造コストが上昇するという問題が生じてしまう。
【０００７】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、キャリアの輸送性を容易に調整
できる有機ＥＬ装置とその製造方法及び表示装置並びに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】
【０００８】
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ている。
本発明の有機ＥＬ装置の製造方法は、有機層を介して輸送されたキャリアにより発光層
が発光する有機ＥＬ装置の製造方法であって、液相法により第１有機層を成膜する工程と
、前記第１有機層に対して不溶化処理を施す工程と、前記不溶化処理を施された前記第１
有機層上に液相法により第２有機層を成膜する工程とを有し、前記第２有機層における前
記キャリアの輸送特性に基づいて、前記第１有機層の不溶化処理条件を調整することを特
徴とするものである。
【０００９】
従って、本発明の有機ＥＬ装置の製造方法では、不溶化条件を調整することにより、第
２有機層に対して完全には不溶化しない状態とすることができる。そのため、第２有機層
形成材料を含む液状体を第１有機層上に塗布した際に、第１有機層形成材料が上記液状体
の溶液に溶出することにより、第２有機層には第１、第２有機層形成材料が混在する層が
形成される。第１有機層形成材料は、元来キャリア輸送性を有しているため、この材料が
第２有機層に溶出することにより、第２有機層でのキャリア輸送性を増加させることがで
きる。そのため、第１有機層の不溶化処理条件に応じて第１有機層形成材料の溶出量を変
化させ、第２有機層におけるキャリアの輸送特性を容易に調整することが可能になる。
【００１０】
また、本発明では、発光特性の異なる複数の前記発光層の間で前記不溶化処理条件を互
いに異ならせる構成も好適に採用できる。
これにより、本発明では、発光層毎に不溶化処理条件を設定することにより、発光特性
に応じてキャリアの輸送特性を制御することが可能になり、複数の発光層間でのキャリア
バランスを容易に保つことができる。
【００１１】
また、この場合、第１発光特性を有する前記発光層に対応する前記第１有機層を成膜し
て前記不溶化処理を施した後に、第２発光特性を有する前記発光層に対応する前記第１有
機層を成膜して前記不溶化処理を施す手順を採用することができる。
この前記不溶化処理としては、加熱処理を含む手順とすることができる。
【００１２】
これにより、本発明では、加熱処理のように異なる発光特性を有する複数の発光層に対
応する第１有機層に対して、一括して不溶化処理が施される処理であっても、異なる発光
特性の発光層毎に第１有機層の不溶化状態を異ならせることが可能になる。
このように、第１発光特性を有する前記発光層に対応する前記第１有機層に対して前記
不溶化処理を施した後に、第２発光特性を有する前記発光層に対応する前記第１有機層を
成膜する際には、発光層毎に選択的に第１有機層形成材料を含む液状体を塗布できる液滴
吐出方式を採用することが好ましい。
【００１３】
また、本発明では、第１発光特性を有する前記発光層に対応する前記第１有機層、及び
第２発光特性を有する前記発光層に対応する前記第１有機層を一括的に成膜した後に、前
記異なる不溶化処理条件で前記第１有機層にそれぞれ前記不溶化処理を施す手順も好適に
採用できる。
この前記不溶化処理としては、エネルギ光の照射処理を含む手順とすることができる。
【００１４】
これにより、本発明では、エネルギ光の照射処理のように、マスク等を用いることによ
り選択的に第１有機層に対する不溶化処理を施せる場合には、第１発光特性及び第２発光
特性を有する発光層に対応する第１有機層の不溶化状態を容易に異ならせることが可能に
なるため、これら第１有機層を一括的に成膜することができる。
上記照射処理に用いられるエネルギ光としては、紫外線、電子ビーム、プラズマ光等を
選択できる。
【００１５】
上記の不溶化処理としては、前記第１有機層を構成する材料の分子について、当該分子
間に架橋を生じさせる処理を含む手順とすることが好ましい。
これにより、本発明では、不溶化条件（架橋処理条件）を調整することにより、第２有
機層に対して完全には架橋しない部分を形成することができる。そのため、第２有機層形
成材料を含む液状体を第１有機層上に塗布した際に、架橋反応により架橋しなかった第１
有機層形成材料が上記液状体の溶液に溶出することにより、第２有機層には第１、第２有
機層形成材料が混在する層が形成される。第１有機層形成材料は、元来キャリア輸送性を
有しているため、この材料が第２有機層に溶出することにより、第２有機層でのキャリア
輸送性を増加させることができる。そのため、第１有機層の不溶化処理条件に応じて第１
有機層形成材料の架橋率、すなわち溶出量を変化させ、第２有機層におけるキャリアの輸
送特性を容易に調整することが可能になる。
【００１６】
なお、架橋処理として、第１有機層形成材料に架橋剤を含有させておき、当該架橋剤が
活性化される条件の処理を行うものとすることもできる。
である。
キャリア輸送性有機材料としては、トリフェニルアミン誘導体やポリチオフェン誘導体
等を用いることができ、架橋性有機材料としては、シランカップリング架橋剤や二重結合
基、エポキシ基、環状エーテル基等を含む架橋剤を用いることができる。
【００１７】
前記第１有機層または前記第２有機層のいずれか一方としては、正孔輸送層や正孔注入
層、電子輸送層、電子注入層の他に、前記発光層とすることができる。
【００１８】
一方、本発明の有機ＥＬ装置は、有機層を介して輸送されたキャリアにより発光層が発
光する有機ＥＬ装置であって、液相法により成膜された第１有機層と、前記液相法により
前記第１有機層上に成膜された第２有機層とを有し、前記第２有機層は、当該第２有機層
における前記キャリアの輸送特性に基づいて、第１有機層形成材料と第２有機層形成材料
とが混合された混合有機層を有することを特徴とするものである。
【００１９】
従って、本発明では、第１有機層形成材料が上記液状体の溶液に溶出することにより、
第２有機層に第１、第２有機層形成材料が混在する層が形成されることにより、元来キャ
リア輸送性を有する第１有機層形成材料が第２有機層に溶出することにより、第２有機層
でのキャリア輸送性を増加させることができる。そのため、第１有機層形成材料の溶出量
を変化させて混合率を調整することにより、第２有機層におけるキャリアの輸送特性を容
易に調整することが可能になる。
【００２０】
前記混合有機層としては、前記第１有機層の前記第２有機層に対する不溶化状態が調整
されて、第１有機層形成材料と第２有機層形成材料とが混合される構成を好適に採用でき
る。
これにより、本発明では、不溶化状態を調整することにより、第１有機層形成材料と第
２有機層形成材料との混合率を調整して、第２有機層におけるキャリアの輸送特性を容易
に調整することが可能になる。
【００２１】
また、本発明では、発光特性の異なる複数の前記発光層の間で前記不溶化状態が互いに
異なる構成を好適に採用できる。
これにより、本発明では、発光層毎に不溶化処理条件を設定することにより、発光特性
に応じてキャリアの輸送抑制を制御することが可能になり、複数の発光層間でのキャリア
バランスを容易に保つことができる。
【００２２】
前記第１有機層または前記第２有機層のいずれか一方としては、正孔輸送層や正孔注入
層、電子輸送層、電子注入層の他に、前記発光層とすることができる。
【００２３】
そして、本発明の表示装置は、先に記載の有機ＥＬ装置を備えることを特徴とするもの
であり、本発明の電子機器は、先に記載の表示装置を備えることを特徴とするものである
。
従って、本発明では、キャリアバランスを容易に保つことができ、生産性に優れ、また
製造コスト低減に寄与できる表示装置及び電子機器を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の有機ＥＬ装置とその製造方法及び表示装置並びに電子機器の実施の形態
を、図１ないし図７を参照して説明する。
なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材
の縮尺を適宜変更している。
【００２５】
（第１実施形態）
図１は、本発明の製造方法を用いて製造された有機ＥＬ素子（有機ＥＬ装置）１００の
構成を示す要部断面図である。
この有機ＥＬ素子１００は、基体１０１上に陽極（第１電極）１０２と、陰極（第２電
極）１０５とを有し、これら陽極１０２と陰極１０５との間に、有機層１１０を備えたも
のである。
【００２６】
この有機ＥＬ素子１００は、基体１０１上に陽極（第１電極）１０２と、陰極（第２電
極）１０５とを有し、これら陽極１０２と陰極１０５との間に、有機層１１０を備えたも
のである。有機層１１０は、正孔注入／輸送層（第１有機層）１０３と、発光層（第２有
機層）１０４とが積層されて構成される。この有機ＥＬ素子１００は、発光層１０４で発
光した光を基体１０１側から射出するボトムエミッション方式となっている。
【００２７】
基体１０１は、ガラス基板等の透明基板（図示せず）上にＴＦＴ素子からなる駆動素子
（図示せず）や各種配線（図示せず）等を形成して構成されたもので、これら駆動素子や
各種配線の上に絶縁層や平坦化膜を介して陽極１０２が形成されている。
陽極１０２は、基体１０１上にパターニングされて形成され、かつ、ＴＦＴ素子からな
る駆動素子や前記各種配線等と接続されたもので、本実施例では、ＩＴＯ（Indium Tin O
xide）によって形成されている。
【００２８】
正孔注入／輸送層１０３は、陽極１０２が形成された基体１０１の全面に形成されてい
る。正孔注入／輸送層１０３は、陽極１０２から注入された正孔を発光層１０４に輸送・
注入するためのものであり、公知の材料を用いることができる。例えば、トリフェニルア
ミン系誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリアニリン、ポリピロールなどを用いることが
できる。更に具体的には、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）などを用いることができ、これらキャリア輸送性（正孔輸
送性）が良好な材料と、シランカップリング架橋剤や二重結合基、環状エーテル基等を含
む架橋剤とを含んで構成されている。
【００２９】
発光層１０４は、陰極１０５から注入される電子と、正孔注入／輸送層１０３から注入
される正孔が結合して所定帯域の波長の光を発光する。この発光層１０４の材料としては
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（ＰＰ
Ｖ）、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の高
分子有機材料が好適に用いられる。
【００３０】
また、これらの高分子有機材料に、ペニレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色
素などの高分子有機材料や、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有機材
料をドープして用いることもできる。
【００３１】
陰極１０５は、発光層１０４へ効率的に電子注入を行うことができる仕事関数の低い金
属、例えばマグネシウム（Ｍｇ）やカルシウム（Ｃａ）等の金属材料と、アルミニウム（
Ａｌ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）等の電気抵抗が低い金属とが積層されたものから形成さ
れている。この陰極１０５上には、不図示の封止層が形成されている。
【００３２】
次に、このような構成の有機ＥＬ素子１００の製造方法について、図２及び図３を参照
して説明する。図２及び図３は、有機ＥＬ素子１００の一製造工程を示す説明図である。
［基板処理工程］
まず、従来と同様にして、ガラスからなる基体１０１上にＴＦＴ素子や各種配線等を形
成し、さらに、層間絶縁層や平坦化膜を形成した後、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１０２を形成する。これにより、図２（ａ）に
示すように、基体１０１上に陽極１０２が形成される。この後、陽極１０２が形成された
基板を洗浄後、大気圧において酸素プラズマ処理を行い、基板表面を親水性に改質する。
これにより、陽極１０２の仕事関数を上げることができる。
【００３３】
［正孔注入／輸送層形成工程（第１有機層形成工程）］
次に、陽極１０２が形成された基体１０１の全面に、正孔注入／輸送層１０３を形成す
る。ここでは、まず正孔注入／輸送層形成材料（第１有機層形成材料）を溶媒または分散
媒に溶解または分散させた液状体をスピンコーティング法により、所定の膜厚に成膜して
、図２（ｂ）に示すように、プレ正孔注入／輸送層１０３ａを形成する。
【００３４】
続いて、プレ正孔注入／輸送層１０３ａの不溶化処理を行う（不溶化処理工程）。具体
的には、図２（ｃ）に示すように、プレ正孔注入／輸送層１０３ａが成膜された基体１０
１を加熱されたホットプレート１２０上に載置し、焼成処理（加熱処理）を行う。このよ
うな焼成処理により、図２（ｄ）に示すようにプレ正孔注入／輸送層１０３ａは、基体１
０１側が不溶化されて不溶化層１０３ｂを形成する。つまり、当該正孔注入／輸送層１０
３上に配する発光層１０４の形成工程において用いる有機溶媒（特定溶媒）に対して不溶
な不溶化層１０３ｂが形成されることとなる。
【００３５】
なお、プレ正孔注入／輸送層１０３ａのうち不溶化されるのはホットプレート１２０側
の一部であって、ホットプレート１２０とは反対側の不溶化層１０３ｂ上には、加熱条件
（すなわち不溶化処理条件）に応じた量で、図２（ｄ）に示すように、完全には不溶化状
態とはならないプレ正孔注入／輸送層１０３ａの一部が残存することとなる。ここで、プ
レ正孔注入／輸送層１０３ａは溶媒（特定溶媒）に対して溶解性（易溶性）を示すものを
用いている。
【００３６】
ここで、上記焼成処理によりプレ正孔注入／輸送層１０３ａの一部が不溶化する機構は
以下のような態様による。つまり、プレ正孔注入／輸送層１０３ａを構成する材料の分子
について、当該分子間に架橋を生じさせることで不溶化層１０３ｂを生成しており、架橋
処理として本実施形態では、プレ正孔注入／輸送層１０３ａに上記架橋剤を含有させてお
き、当該架橋剤が活性化される条件の加熱処理を行うものとしている。この場合、加熱処
理に限られず、紫外線照射処理等を行って架橋剤を活性化させることも可能である。
【００３７】
また、架橋処理としては、プレ正孔注入／輸送層１０３ａに対して架橋可能な官能基を
導入させておき、その官能基が活性化される条件の加熱処理を行うものとすることができ
る。なお、この場合でも、例えば紫外線照射によって官能基を活性化させることも可能で
ある。
【００３８】
以上のような不溶化処理を施すことにより、プレ正孔注入／輸送層１０３ａの一部が不
溶化層１０３ｂとなり、該不溶化層１０３ｂ上にプレ正孔注入／輸送層１０３ａの一部が
残存する（図２（ｄ））。
【００３９】
［発光層形成工程（第２有機層形成工程）］
次に、図３（ａ）に示すように、一部に溶解層のプレ正孔注入／輸送層１０３ａを有す
る正孔注入／輸送層１０３上に、発光層形成材料（第２有機層形成材料）を溶媒に溶解さ
せた液状体をスピンコーティング法により所定の膜厚により形成した後、焼成処理を行っ
て溶媒を蒸発させて、発光層１０４を形成する。
【００４０】
ここで、発光層形成材料を含む液状体を正孔注入／輸送層１０３上に塗布した際には、
プレ正孔注入／輸送層１０３ａが残留するため、正孔注入／輸送層１０３が完全には不溶
化されていないことから、プレ正孔注入／輸送層１０３ａに含まれる正孔注入／輸送層形
成材料が発光層形成材料を含む液状体に溶出することにより、発光層１０４には発光層形
成材料と正孔注入／輸送層形成材料とが混在する層（混合有機層）が形成される。この正
孔注入／輸送層形成材料は、元来、正孔輸送性（キャリア輸送性）を有しているため、こ
の材料が発光層１０４に溶出することにより、溶出量に応じて発光層１０４に対する正孔
輸送性が高まることになる。
【００４１】
［陰極形成工程］
つぎに、発光層１０４上に真空蒸着法で、Ｃａ、Ａｌを順次積層させて、図３（ｂ）に
示すように、Ｃａ層、Ａｌ層からなる陰極１０５を形成する。その後、封止工程を行って
、本実施形態の有機ＥＬ素子１００を製造するものとしている。
【００４２】
（実施例）
ガラスからなる基体１０１上にＴＦＴ素子や各種配線等を形成し、さらに、層間絶縁層
や平坦化膜を形成した後、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１０２を形成した。この後、陽極１０２が形成された基板を洗浄後、大気
圧において酸素プラズマ処理を行い、基板表面を親水性に改質した。
【００４３】
次に、陽極１０２が形成された基体１０１に、正孔注入／輸送層形成材料を含む溶液を
スピンコーティングにより塗布した。この溶液としては、メタノールとテトラヒドロフラ
ン（ＴＨＦ）の混合溶媒に、トリフェニルアミン誘導体として［化１］に示すようなポリ
（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）を用い、シランカップリング剤としてγグリシジルオキシプロピルトリメトキシ
シランを添加して溶解したものである。
【００４４】
【化１】
2007220394.tif 000003
【００４５】
次いで、上記溶液が塗布された複数（ここでは５つ）の基体１０１を、１２０〜２００
℃の間で温度を変えて、それぞれ１時間、窒素雰囲気中のホットプレート上で加熱した。
各基体１０１における正孔注入／輸送層の膜厚を計測した後に、ＴＨＦ溶媒に約１分間浸
漬してリンスし、再度膜厚を計測した。そして、リンス前の膜厚に対するリンス後の膜厚
を不溶化率とした。
【００４６】
このときの架橋反応温度に対する不溶化率を図４に示す。
この図に示されるように、架橋反応温度が上がるに従って不溶化率も上がり、約２００
℃の架橋反応温度でＴＨＦに溶解しなくなった（不溶化率１００％）。
【００４７】
次いで、上記の５つの架橋反応温度でそれぞれ不溶化処理を施した基体１０１を用いて
上記の有機ＥＬ素子１００を作製し、８Ｖ時における電流密度を計測したところ、図５に
示すように、架橋反応温度が低いほど高い電流密度となる結果が得られた。
【００４８】
なお、比較例として、図１に示した有機ＥＬ素子１００に対して発光層１０４を有しな
い素子を、上記５つの架橋反応温度で加熱し、且つＴＨＦでリンスした後の正孔注入／輸
送層の膜厚が同一となるように作製し、電流密度−電圧特性を計測した。
その結果、架橋反応温度を変えても電流密度−電圧特性の計測値に変化がなかったこと
から、図５に示した結果は発光層１０４に溶出した正孔注入／輸送層形成材料の量の差に
より、発光層１０４における正孔輸送特性（キャリア輸送特性）が変化した結果と想定さ
れる。
【００４９】
以上のように、本実施の形態では、正孔注入／輸送層１０３に対する不溶化処理条件を
変える（調整する）ことにより、正孔輸送特性を容易に調整することが可能になる。換言
すると、所望の発光特性を得るために、この発光特性に対応した正孔輸送特性を生じさせ
るには、当該正孔輸送特性に応じた処理条件により正孔注入／輸送層１０３に不溶化処理
を施せばよくなる。
従って、本実施形態では、発光特性を変更する場合に、キャリア輸送特性を変える必要
が生じても、発光材料や正孔注入／輸送層形成材料を変更することなく、例えば不溶化処
理時の加熱温度を適切な温度に設定するという簡単な作業で容易に対応することができ、
生産効率の低下及び製造コストの上昇を防ぐことができる。
【００５０】
（第２実施形態）
続いて、有機ＥＬ装置の第２実施形態について説明する。
本実施形態では、複数の画素領域を有し、互いに異なる発光特性により各画素領域で複
数の発光色で発光する有機ＥＬ装置について説明する。
【００５１】
図６に、有機ＥＬ装置１００における表示領域の断面構造を拡大した図を示す。この図
６には３つの画素領域Ａを示している。有機ＥＬ装置１００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、有機層（発光部）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ている。
この有機ＥＬ装置１００においては、有機層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）に出射されるとともに、有機層
１１０から基板２の反対側に発した光が陰極１２により反射されて、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）に出射されるようになっている。
なお、陰極１２として透明な材料を用いることにより、この陰極１２側から光を出射さ
せることも可能である。
【００５２】
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１
４３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。
【００５３】
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、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。
また、もう一方のコンタクトホール１４６が電源線１６３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に接続された薄膜トランジス
タ１２３が形成されている。
【００５４】
ＥＬ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層１１０と、各
画素電極１１１及び有機層１１０の間に備えられて各有機層１１０を区画するバンク部１
１２と、有機層１１０上に形成された対向電極（陰極）１２とを主体として構成されてい
る。
ここで、画素電極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。この各画素電極１１１…の間にはバン
ク部１１２が設けられている。
【００５５】
バンク部１１２は、基板２側にＳｉＯ２等からなる無機バンク層１１２ａと、この無機
バンク層１１２ａ上に形成された有機バンク層１１２ｂとから構成されたものである。
無機バンク層１１２ａは、画素電極１１１の周縁部上に乗上げるように形成されたもの
で、平面視した状態で画素電極１１１の周囲と無機バンク層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、有機バンク層１１２ｂも、平面視した状態で
画素電極１１１の一部と重なるように配置されている。
また、有機バンク層１１２ｂには開口部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、機能層からな
る有機層１１０が形成されるようになっている。なお、有機バンク層１１２ｂは、アクリ
ル樹脂、ポリイミド樹脂等の耐熱性、耐溶媒性のある材料によっって形成されている。
【００５６】
有機層１１０は、画素電極（陽極）１１１と対向電極（陰極）１２との間に配設された
ことにより、これら画素電極１１１と対向電極１２と共に有機ＥＬ素子を構成するものと
なっている。ここで、本実施形態においては、異なる発光特性としてフルカラー表示をな
すべく、赤色の発光特性を有する画素Ｒとなる有機ＥＬ素子と、緑色の発光特性を有する
画素Ｇとなる有機ＥＬ素子と、青色の発光特性を有する画素Ｂとなる有機ＥＬ素子とが備
えられている。
【００５７】
本実施形態では、これら３種類の有機ＥＬ素子それぞれが、その有機層１１０として、
正孔注入／輸送層（第１有機層）１５１（１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂ）と発光層（第
２有機層）１５０（１５０Ｒ、１５０Ｇ、１５０Ｂ）とを備えた構成となっている。これ
ら正孔注入／輸送層１５１（１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂ）は、上記第１実施形態の正
孔注入／輸送層１０３と同様の材料で形成される。また、発光層１５０（１５０Ｒ、１５
０Ｇ、１５０Ｂ）も、上記第１実施形態の発光層１０４と同様の材料で形成される。
【００５８】
次に、このような構成の有機ＥＬ装置１００を製造するには、まず、従来と同様にして
図６に示すように基板２上にＴＦＴ素子（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。
次に、この基板２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
によって画素電極１１１を形成する。
【００５９】
続いて、前記画素電極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、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、これにより画素電極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。
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。
【００６０】
この後、インクジェット法等の液滴吐出法によって正孔注入層の形成材料を含有する液
状材料を前記開口部１１２ｃ内に選択的に配し、正孔注入／輸送層１５１（１５１Ｒ、１
５１Ｇ、１５１Ｂ）を形成し、次いでこの正孔注入／輸送層１５１（１５１Ｒ、１５１Ｇ
、１５１Ｂ）に対して不溶化処理を施す。そして、成膜された正孔注入／輸送層１５１（
１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂ）上に、液滴吐出法により発光層１５０（１５０Ｒ、１５
０Ｇ、１５０Ｂ）を成膜する。
これら正孔注入／輸送層１５１（１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂ）及び発光層１５０（
１５０Ｒ、１５０Ｇ、１５０Ｂ）の成膜手順は、不溶化処理方法に応じて異なる順序が設
定される。
【００６１】
（加熱による不溶化処理の場合）
上記第１実施形態と同様に、ホットプレート等を用いた加熱処理により正孔注入／輸送
層１５１（１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂ）を、異なる条件で不溶化させる場合、例えば
Ｒ・Ｇ・Ｂの各色で異なる劣化特性を調整するために、青色の発光層１５０Ｂに対応する
正孔注入／輸送層１５１Ｂを第１条件（第１加熱条件）で不溶化し、赤色及び緑色の発光
層１５０Ｒ、１５０Ｇに対応する正孔注入／輸送層１５１Ｒ、１５１Ｇを第２条件（第２
加熱条件）で不溶化する場合には、まず、青色に対応する画素領域に正孔注入／輸送層形
成材料及び架橋剤を含む液状体の液滴を塗布した後に、第１加熱条件による不溶化処理を
施して正孔注入／輸送層１５１Ｂを成膜する。これにより、第１加熱条件に応じて架橋さ
れた不溶化層及び一部がプレ正孔注入／輸送層として残留する正孔注入／輸送層１５１Ｂ
が形成される。
【００６２】
次いで、正孔注入／輸送層１５１Ｂ上に発光層形成材料を含む液状体の液滴を塗布する
とともに、焼成処理を行って溶媒を蒸発させる。これにより、正孔注入／輸送層１５１Ｂ
の一部のプレ正孔注入／輸送層が溶出して混在し、第１加熱条件に対応した正孔輸送性を
有する発光層１５０Ｂが成膜される。
【００６３】
続いて、青色の場合と同様に、赤色及び緑色に対応する画素領域に正孔注入／輸送層形
成材料及び架橋剤を含む液状体の液滴を塗布した後に、第２加熱条件による不溶化処理を
施して正孔注入／輸送層１５１Ｒ、１５１Ｇをそれぞれ成膜する。これにより、第２加熱
条件に応じて架橋された不溶化層及び一部がプレ正孔注入／輸送層として残留する正孔注
入／輸送層１５１Ｒ、１５１Ｇが形成される。
次いで、正孔注入／輸送層１５１Ｒ、１５１Ｇ上に発光層形成材料を含む液状体の液滴
をそれぞれ塗布するとともに、焼成処理を行って溶媒を蒸発させる。これにより、正孔注
入／輸送層１５１Ｒ、１５１Ｇの一部のプレ正孔注入／輸送層が溶出して混在し、第２加
熱条件に対応した正孔輸送性を有する発光層１５０Ｒ、１５０Ｇがそれぞれ成膜される。
【００６４】
このように、基板２に対して不溶化処理が一括して行われ、個別の条件での不溶化処理
が困難な加熱処理の場合には、異なる条件による処理が行われるように、一旦正孔注入／
輸送層及び発光層を形成した後に、他の画素領域の正孔注入／輸送層及び発光層を形成す
ることにより、異なる正孔輸送性を有する画素（発光層）を形成することができる。
【００６５】
（エネルギー光による不溶化処理の場合）
例えば、紫外光や電子ビーム、プラズマ光等のエネルギー光を照射することにより、正
孔注入／輸送層を不溶化する場合には、不溶化処理を施す画素領域に対応するマスクを用
いることにより、個別の条件での不溶化処理が可能になるため、正孔注入／輸送層１５１
（１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂ）の成膜は一括して行われる。
次いで、例えば青色に対応する画素領域が開口するマスクを用いて、正孔注入／輸送層
１５１Ｂに対して上記エネルギー光の照射処理を第１照射条件（例えば照射時間大）で施
す。続いて、赤色及び緑色に対応する画素領域が開口するマスクを用いて、正孔注入／輸
送層１５１Ｒ、１５１Ｇに対して上記エネルギー光の照射処理を第２照射条件（例えば照
射時間小）でそれぞれ施す。
【００６６】
これにより、第１照射条件及び第２照射条件に応じて架橋された不溶化層及び一部がプ
レ正孔注入／輸送層として残留する正孔注入／輸送層１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂが形
成される。
次いで、正孔注入／輸送層１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂ上に発光層形成材料を含む液
状体の液滴をそれぞれ塗布するとともに、焼成処理を行って溶媒を蒸発させる。これによ
り、正孔注入／輸送層１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂの一部のプレ正孔注入／輸送層が溶
出して混在し、第１照射条件及び第２照射条件に対応した正孔輸送性を有する発光層１５
０Ｒ、１５０Ｇ、１５０Ｂがそれぞれ成膜される。
【００６７】
このように、エネルギー光の照射による不溶化処理の場合には、マスクを用いることに
より、正孔注入／輸送層１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂを一括して成膜することが可能に
なり、生産性の向上に寄与できる。
また、本実施形態では、複数の発光特性を有する有機ＥＬ装置１００に対しても、各発
光特性に応じて正孔注入／輸送層１５１（１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂ）に不溶化処理
条件を調整することにより、不溶化状態を異ならせて正孔の輸送特性を制御することが可
能になり、複数の発光層間でのキャリアバランスを容易に保つことができる。
【００６８】
（電子機器）
次に、本発明の有機ＥＬ装置を適用可能な電子機器の具体例について図７を参照して説
明する。図７（ａ）は、有機ＥＬ装置を可搬型のパーソナルコンピュータ（いわゆるノー
ト型パソコン）３００の表示部に適用した例を示す斜視図である。同図に示すように、パ
ーソナルコンピュータ（電子機器）３００は、キーボード３０１を備えた本体部３０２と
、有機ＥＬ装置を適用した表示部（表示装置）３０３とを備えている。
【００６９】
図７（ｂ）は、有機ＥＬ素子を携帯電話機（電子機器）４００の表示部に適用した例を
示す斜視図である。同図に示すように、携帯電話機４００は、複数の操作ボタン４０１の
ほか、受話口４０２、送話口４０３とともに、有機ＥＬ装置を適用した表示部（表示装置
）４０４を備えている。
本実施形態の電子機器では、上記の有機ＥＬ装置を備えているので、画素間の発光特性
のバランスが取られて高品質の表示特性を有し、また生産性に優れ、製造コスト低減に寄
与できる表示装置及び電子機器を得ることができる。
【００７０】
本発明の発光装置に係る有機ＥＬ素子は、上述した携帯電話機やノートパソコン以外に
も、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）と呼ばれる携帯型情報機器、パーソナルコ
ンピュータ、ワークステーション、デジタルスチルカメラ、車載用モニタ、デジタルビデ
オカメラ、テレビ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナ
ビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション
、テレビ電話機、およびＰＯＳ端末機などの電子機器に広く適用することができる。
【００７１】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発
明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材
の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計
要求等に基づき種々変更可能である。
【００７２】
例えば、上記実施形態では、有機層が正孔注入／輸送層と発光層とからなる構成とした
が、これに限定されるものではなく、正孔注入層と正孔輸送層とが個別に設けられる構成
であってもよい。また、発光層と陰極との間に電子輸送層を設けてもよい。電子輸送層は
、発光層に電子を注入する役割を果たすものである。電子輸送層を形成する材料としては
、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン及びその誘導体、ベンゾキノン及びそ
の誘導体、ナフトキノン及びその誘導体、アントラキノン及びその誘導体、テトラシアノ
アンスラキノジメタン及びその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレ
ン及びその誘導体、ジフェノキノン誘導体、８−ヒドロキシキノリン及びその誘導体の金
属錯体などを用いることができる。
【００７３】
また、上記実施形態では、正孔注入／輸送層に不溶化処理を施し、残留した正孔注入／
輸送層形成材料を発光層に溶出させる構成としたが、これに限られず、例えば隣接する有
機層のうち下層に位置する有機層に対して不溶化処理を施し、残留した有機層形成材料を
上層に位置する有機層に溶出させることにより、キャリア輸送性を調整することが可能で
ある。例えば、有機層が正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層を有す構成の場合
、隣り合う層のうち、下層の有機層に不溶化処理を施し、この有機層形成材料を上層の有
機層に溶出させればよい。
このような構成では、正孔輸送性のみならず電子輸送性も制御することが可能になり、
キャリアバランスを容易に保つことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明に係る有機ＥＬ装置の要部断面図である。
【図２】有機ＥＬ素子の一製造工程を示す説明図である。
【図３】有機ＥＬ素子の一製造工程を示す説明図である。
【図４】架橋反応温度と不溶化率との関係を示す図である。
【図５】架橋反応温度と電流密度との関係を示す図である。
【図６】有機ＥＬ装置における表示領域の断面構造を拡大した図である。
【図７】電子機器の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００７５】
１００…有機ＥＬ素子（有機ＥＬ装置）、  １０３、１５１、１５１Ｒ、１５１Ｇ、１
５１Ｂ…正孔注入／輸送層（第１有機層）、  １０４…発光層（第２有機層）、  １１０
…有機層、  １５０、１５０Ｒ、１５０Ｇ、１５０Ｂ…発光層、  ３００…パーソナルコ
ンピュータ（電子機器）、  ３０３、４０４…表示部（表示装置）、  ４００…携帯電話
機（電子機器）
【図１】
2007220394.tif 000004
【図２】
2007220394.tif 000005
【図３】
2007220394.tif 000006
【図４】
2007220394.tif 000007
【図５】
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【図６】
2007220394.tif 000009
【図７】
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