(57)【要約】【課題】画素領域間における発光材料の混色による発光色不良を防止し、かつ、画素領域における発光層の欠損の防止、および、画素領域間および画素領域内における、発光層の厚みムラを低減した、高品位な有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法を提供する【解決手段】本発明の有機エレクトロルミネッセンス表示装置に製造方法は、基板３上にバンク３１で区画された画素領域３０に、発光材料を含む発光層液滴５４を吐出することによって、発光層５６を形成する、有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法であって、発光層液滴５４に可溶であり、かつ、発光層液滴５４に比べ粘度の低い溶媒液滴５２を、画素領域３０の全域に塗布する可溶溶液塗布工程と、上記可溶溶液塗布工程によって、溶媒液滴５２が塗布された画素領域３０に、発光層液滴５４を吐出する発光溶液吐出工程とを含んでいる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に隔壁で区画された区画領域に、発光材料を含む第１の溶液を吐出することによって、発光層を形成する、有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法であって、
上記第１の溶液に可溶であり、かつ、上記第１の溶液に比べ粘度の低い第２の溶液を、上記区画領域の全域に塗布する可溶溶液塗布工程と、
上記第２の溶液が塗布された上記区画領域に、上記第１の溶液を吐出する発光溶液吐出工程と、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表示装置の製造方法。
【請求項２】
上記区画領域における基板表面は、水性溶液の固化物によって形成されてい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ンネッセンス表示装置の製造方法。
【請求項３】
上記第２の溶液の主成分は第１の有機溶媒であり、
上記第１の溶液は、上記第１の有機溶媒を含んでい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表示装置の製造方法。
【請求項４】
上記区画領域は、略長方形であり、
上記発光溶液吐出工程において、
上記１つの区画領域内に上記第１の溶液を吐出する際、上記区画領域の一方の短辺側から他方の短辺側に向かって、上記区画領域内の複数の異なる位置に、上記第１の溶液の液滴を、順次吐出することを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
【請求項５】
上記第１の溶液は、上記第２の溶液の主成分である第１の有機溶媒と、該第１の有機溶媒に可溶な第２の有機溶媒とを含み、
上記第１の有機溶媒は、沸点が２００度以下であり、
上記第２の有機溶媒は、沸点が２００度以上かつ３００度以下であることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
【請求項６】
上記有機エレクトロルミネッセンス表示装置は、複数の上記区画領域を備えており、
上記可溶溶液塗布工程において、吐出する上記第２の溶液の量を、上記区画領域ごとに調整することを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
【請求項７】
上記可溶溶液塗布工程において、
上記区画領域に上記第２の溶液の液滴を吐出し、
上記第２の溶液の液滴の数を制御することによって、上記区画領域に吐出する上記第２の溶液の量を調整することを特徴とする、請求項６に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
【請求項８】
上記第１の溶液は、上記第２の溶液の主成分である第１の有機溶媒と、該第１の有機溶媒に可溶な第２の有機溶媒とを含み、
上記第１の有機溶媒は、沸点が２００度以上かつ３００度以下であり、
上記第２の有機溶媒は、沸点が１００度以上かつ２００度以下であることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
【請求項９】
基板上に隔壁で区画された区画領域に、発光材料を含む第１の溶液を吐出し、発光層を形成する、有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造装置であって、
上記区画領域に、上記第１の溶液を吐出する第１のインクジェットヘッドと、
上記第１の溶液に可溶であり、かつ、上記第１の溶液に比べ粘度の低い第２の溶液を、上記区画領域に吐出する第２のインクジェットヘッドとを備え、
上記第２のインクジェットヘッドが上記第２の溶液を上記区画領域に吐出した後、上記第１のインクジェットヘッドが、上記区画領域に上記第１の溶液を吐出することを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造装置。
【請求項１０】
上記区画領域を複数備えた有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造装置であって、
上記区画領域ごとに対応した、上記第２のインクジェットヘッドが吐出する第２の溶液の液滴の数を記憶する記憶手段と、
上記記憶手段が記憶する液滴の数に基づいて、第２のインクジェットヘッドが吐出する液滴を制御する制御手段と、を備えていることを特徴とする、請求項９に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に発光層を形成する有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法、および製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置は多種多様な分野でフラットパネルディスプレイとして盛んに用いられているが、視野角によりコントラストや色味が大きく変化したり、パックライトなどの光源を備えることによって低消費電力化が困難であることや、薄型化や軽量化に限界があることなど、依然として大きな課題を有している。
【０００３】
そこで、近年では、液晶表示装置に代わる表示装置として、有機エレクトロルミネッセンス（以下、有機ＥＬとする）を用いた自発光型の表示装置が期待されている。
【０００４】
この有機ＥＬを構成する有機ＥＬ素子は、陽極と陰極に挟まれた有機ＥＬ層に電流を流すことにより、有機ＥＬ層を構成する有機分子（機能性材料）が発光するものであり、この有機ＥＬ素子を用いた有機ＥＬ表示装置は、自発光型であることから、薄型化，軽量化および低消費電力化の点で優れている。また、広視野角であるため、次世代のフラットパネルディスプレイの候補として大きな注目を集めいている。また、この薄型化や広視野角という利点を生かし、携帯型音楽機器や携帯電話のサブディスプレイとして実用化が広がりつつある。
【０００５】
この有機ＥＬ素子は、それを形成している機能性材料の種類によって、一般的に製造方法が異なってくる。例えば、機能性材料として高分子有機化合物を用いる場合、機能性材料はスピンコート方式，スクリーン印刷方式，インクジェット方式，およびスプレーコート法などの湿式法によって製膜される。一方、機能性材料として低分子有機化合物を用いる場合には、真空蒸着方式やスパッタリング方式などの乾式法によって製膜される場合が多い。
【０００６】
上述した複数の製膜方法において、インクジェット方式は、他の製膜方法に比べて、一般的に製膜材料の使用効率が高く、マスクを用いずにパターニングが可能であることや、大面積の有機ＥＬ表示装置の製造に対して、容易に対応できる等の優れた点を有している。したがって、従来よりインクジェット方式を用いた有機ＥＬ素子の作製に関する研究が積極的になされている。
【０００７】
例えば、特許文献１には、基板状にバンク（隔壁）によって区画された画素領域ごとに、インクジェット方式を用いて、電極間に導電性分子を含んだ正孔注入輸送層、および、発光性の有機分子を含む発光層を有する有機ＥＬ素子を作製する方法が開示されている。
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示されている、従来のインクジェット方式を用いた発光層の形成においては、以下に説明する問題点を有している。
【０００９】
まず、インクジェット方式には、隣接する画素領域間における液材の混色が発生するという問題点がある。具体的には、インクジェット方式においては、青色発光画素、緑色発光画素、赤色発光画素の順に規則配列した表示領域を形成するために、基板上に、発光層を形成するための機能性材料を含む液材（液滴）を、画素領域内に保持するための隔壁（バンク）が形成される。ここで、各画素領域に、発光色に対応した液滴を吐出して充填する場合、その充填中もしくは充填後に、液材が隔壁を乗り越えて隣接する画素領域に漏れ出し、異なる発光色の液材と混色して、所望の色を発光できない発光層が形成されることがある。
【００１０】
上記の液材の混色という問題点を解決するために、隔壁に撥液性を付与する方法がある。例えば、特許文献２に開示されている方法においては、フッ素化合物などを含むガスを用いて隔壁にプラズマ処理を行うことにより、隔壁の非親和性（撥液性）を画素領域内に形成された電極よりも高め、機能性材料を含む液材を画素領域内に閉じ込めることができる。
【００１１】
さらに他の例として、隔壁にプラズマ処理を施すことなく、フッ素化合物を含有する材料によって隔壁を形成することにより、機能性材料を含む液材に対する撥液性を、隔壁に付与できる。さらに、隔壁に囲まれた基板上に、ＵＶ処理や酸素ガスなどによるプラズマ処理を行い、液材との親液性を付与すれば、画素領域内における、隔壁と基板表面との液材に対する親和性の差異が顕著になり、画素領域内における液材の保持が一層確実なものとなる。
【００１２】
しかしながら、隔壁に撥液性を付与することによって、新たな問題点が発生する。それは、隔壁を形成する工程において、隔壁材質を画素領域の表面上から完全に除去できず、または、撥液化された隔壁表層の成分が後工程において一部飛散し、これにより、画素領域の表面上において撥液性が発現し、機能性材料を含む液材が行き渡らないことがある。このような場合は、画素領域内の基板表面上において、発光層が形成されない箇所、つまり発光層の欠損が出現することになる。
【００１３】
なお、上記の発光層の欠損という問題は、隔壁の撥液性によってのみ引き起こされ得るものでなく、他の要因によっても引き起こされる。以下に他の要因について具体的に説明する。
【００１４】
まず、有機ＥＬ素子には、発光層に十分な電解が印加されるようにするためのキャリア輸送層（正孔輸送層および電子輸送層）が形成される。このキャリア輸送層は、一般的に発光層に比べて電気抵抗が低く、導電性が高い。さらに、キャリアが発光に寄与せずに発光層を通過するのを防止するための、キャリアブロッキング層と呼ばれる、キャリアを発光層内に閉じ込める機能性材料層が、キャリア輸送層と発光層との間に形成されることがある。このキャリアブロッキング層は一般的に導電率が低いため、発光層に比べて非常に薄膜に形成されることが多い。
【００１５】
ここで、隔壁によって囲まれた画素領域に、インクジェット方式を用いて、正孔輸送層，発光層，および陰極を積層する有機ＥＬ素子の製造方法を考える。正孔輸送層となる機能性材料を含んだ液材を画素領域内に吐出し、乾燥および加熱によって液材の溶媒除去を行うことにより、正孔輸送層が、画素領域内の基板表面に形成される。次に、その正孔輸送層上に、発光層となる機能性材料を含む液材を吐出することになるが、このとき、正孔輸送層の表面上において、発光層を形成する液材に対する正孔輸送層の新液性が不十分な場合や、発光層となる液滴の表面張力が高い場合、さらに、隔壁の形状によっても、発光層が陽極または正孔輸送層を完全に被膜できないことがある。
【００１６】
以上のように、画素領域内の基板表面上において、発光層の欠損が出現すると、結果、発光層を挟むように形成される、陽極または正孔輸送層と、陰極または電子輸送層とが短絡することになる。
【００１７】
この短絡が発生すると、有機ＥＬ素子に電流を流して発光を得る場合に、発光層が発光不良となる、言い換えれば、短絡を有する画素が黒点となる。さらには、電流損失による輝度の低下やリーク電流による発熱、および、消費電力の増加などが発生し、電力効率や素子寿命に重大な問題を引き起こす。
【００１８】
次に、インクジェット方式が有する、さらなる問題点として、発光層の厚みムラがある。以下にこの厚みムラの発生について説明する。
【００１９】
まず、インクジェット方式においては、複数配列された画素領域に対して、インクジェットヘッドを走査し、画素領域ごとに発光層を形成する液材を順次充填することが一般的である。このとき、画素領域ごとに、液材が充填されてから乾燥および加熱されるまでの保持時間に差異が生じる。例えば、基板上の全ての画素領域に対する液材の充填動作時間が３０秒であった場合、最初に液材が充填された画素領域は、最後に液材が充填された画素領域に比べ、３０秒の保持時間の差が生じる。この３０秒の保持時間の差において、最初に液材が充填された画素領域は、常温下において溶媒の一部が揮発しつづけることになる。また、常温下における揮発速度についても、隣接する画素に液材が充填されているかどうかによって異なることになる。
【００２０】
このように、保持時間の差や隣接する画素の液材充填状況によって、各画素領域における溶媒の揮発状態が異なることにより、画素領域ごとに乾燥ムラが発生し、結果、発光層の厚みムラが発生する。
【００２１】
また、１つの画素領域内に発光層を形成する液材を充填するにあたり、発光層を形成する液滴を複数吐出する際、液滴の濡れ広がり性をよくするために、１つの画素領域内において、異なる位置に液滴を吐出するのが一般的である。このとき、１つの画素領域内において、液滴の吐出タイミングや吐出速度の違いによって、画素領域の表面上における、液滴の着弾タイミングは異なる。このとき、１つの画素領域内において、最初に着弾した液滴は、着弾した位置を中心に略円形に広がることになるが、次に着弾する液滴は、すでに着弾した液滴の表面張力によって、先に着弾した液滴側に引き込まれることになる。その結果、画素領域内における液材の表面が、着弾順序に起因する凸凹状になり、１つの画素領域内において、発光層の厚みムラや発光層の欠損が発生する。
【００２２】
以上のように、発光層の厚みムラや欠損が発生すると、画素ごとにおける輝度ムラや、発光不良が発生し、有機ＥＬ表示装置の表示品質が低下する。
【００２３】
上述したような、発光層の厚みムラや欠損を改善するために、特許文献３には、インクジェット方式を用いて発光層を形成した後、発光層を構成する機能性材料を溶解可能な溶剤をスプレーし、発光層を平坦化する、有機ＥＬ素子の製造方法が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−１０６２７８号公報（昭和６０年１２月１９日公開）
【特許文献２】特開２００６−１６２８８１号公報（平成１８年６月２２日公開）
【特許文献３】特開２００３−１４２２６１号公報（平成１４年５月９日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
しかしながら、特許文献３に開示された製造方法は、隣接する画素領域における、発光材料を含む液材の混色に起因する、発光色不良を助長する虞が大きく、実使用上は困難な点が多い。
【００２５】
なお、発光層の欠損を解決する方法としては、正孔輸送層を発光層によって完全に被覆するために、発光層となる液材の量を増やすことも考えられるが、適切な量以上の液材を画素領域内に吐出すると、液材が隔壁を超えて、隣接する画素領域に漏出したり、所望とする発光層の厚みを超えることになる。
【００２６】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、画素領域間における発光材料の混色による発光色不良を防止し、かつ、画素領域における発光層の欠損の防止、および、画素領域間および画素領域内における、発光層の厚みムラを低減した、高品位な有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法および製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法は、上記の課題を解決するために、
基板上に隔壁で区画された区画領域に、発光材料を含む第１の溶液を吐出することによって、発光層を形成する、有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法であって、上記第１の溶液に可溶であり、かつ、上記第１の溶液に比べ粘度の低い第２の溶液を、上記区画領域の全域に塗布する可溶溶液塗布工程と、上記第２の溶液が塗布された上記区画領域に、上記第１の溶液を吐出する発光溶液吐出工程と、を含むことを特徴としている。
【００２８】
上記の構成によれば、可溶溶液塗布工程において、第２の溶液が区画領域の全域に塗布された後、発光溶液吐出工程において、第１の溶液が区画領域に吐出される。ここで、第２の溶液は、第１の溶液に可溶であるため、第１の溶液が区画領域に吐出されると、第１の溶液と第２の溶液は混ざり合う。さらに、第２の溶液は区画領域の全域に塗布されているため、吐出される第１の溶液が、すでに吐出された第１の溶液の表面張力に引き込まれるようなことや、隔壁の撥液性に影響されることなく、第１の溶液は、区画領域全域に塗布された第２の溶液と混和し、区画領域全域を均一な厚みによって覆うことになる。
【００２９】
これにより、この後、一般的な有機エレクトロルミネッセンス表示装置（以下、有機ＥＬ表示装置と略称する）の製造方法と同様に、第１と第２との溶液が混ざり合った溶液を、加熱および乾燥することにより、区画領域の全域を発光層が均一な厚みで被膜することになる。
【００３０】
さらに、複数の区画領域を備える有機ＥＬ表示装置の場合、本発明の有機ＥＬ表示装置の製造の方法においては、第２の溶液を区画領域に塗布した後に、発光材料を含む第１の溶液を区画領域に塗布するため、区画領域間における発光材料の混色による発光色不良を防止できる。
【００３１】
以上のように、本発明の有機ＥＬ表示装置の製造方法は、区画領域間における発光材料の混色による発光色不良を防止し、かつ、区画領域における発光層の欠損の防止、および、発光層の厚みムラを低減できる。結果、本発明の有機ＥＬ表示装置の製造方法は、高品位な有機ＥＬ表示装置を製造できるという効果を奏する。
【００３２】
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法は、さらに、
上記区画領域における基板表面は、水性溶液の固化物によって形成されていることが好ましい。
【００３３】
上記構成を備えたことにより、有機溶媒である第１の溶液および第２の溶液によって、区画領域における基板表面が溶出することを抑制でき、また、電極間のリーク電流を抑制した、信頼性の高い有機ＥＬ表示装置を製造可能となる効果を奏する。
【００３４】
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法は、さらに、
上記第２の溶液の主成分は第１の有機溶媒であり、上記第１の溶液は、上記第１の有機溶媒を含んでいることが好ましい。
【００３５】
上記構成を備えたことにより、第２の溶液と第１の溶液との混和性が向上し、結果、第１の溶液は、区画領域全域をより均一に覆うことになる。これにより、加熱および乾燥によって形成される発光層は、区画領域全域をより均一に被膜できるという効果を奏する。
【００３６】
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法は、さらに、
上記区画領域は、略長方形であり、上記発光溶液吐出工程において、上記１つの区画領域内に上記第１の溶液を吐出する際、上記区画領域の一方の短辺側から他方の短辺側に向かって、上記区画領域内の複数の異なる位置に、上記第１の溶液の液滴を、順次吐出することが好ましい。
【００３７】
上記構成を備えたことにより、１つの区画領域において、第１の溶液の液滴を、複数の箇所に分散して吐出することになる。これにより、予め区画領域に塗布された第２の溶液と、第１の溶液との混和性が高まり、より、均一な厚みの発光層を形成できるという効果を奏する。
【００３８】
さらに、上記構成を備えたことにより、上記第１の溶液を吐出するノズル列を、区画領域に対して走査する走査方向に対して、傾斜させたとしても、画素領域内の発光層の厚みを均一に保持できるため、画素領域の配列ピッチと上記ノズルの配置ピッチを整合することが可能となり、製造タクトが向上することになる。
【００３９】
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法は、さらに、
上記第１の溶液は、上記第２の溶液の主成分である第１の有機溶媒と、第１の有機溶媒に可溶な第２の有機溶媒とを含み、上記第１の有機溶媒は、沸点が２００度以下であり、上記第２の有機溶媒は、沸点が２００度以上かつ３００度以下であることが好ましい。
【００４０】
上記の構成によれば、第１の溶液は、第２の溶液の主成分である第１の有機溶媒とは異なる沸点の、第２の有機溶媒を含んでいる。これにより、区画領域内に充填する第１の溶液と、第２の溶液との比率を調整することにより、第１の溶液と第２の溶液とが混和した液体の揮発速度を調整することができる。結果、区画領域ごとにおける、形成される発光層の厚みの均一性が向上するという効果を奏する。
【００４１】
また、第２の溶液は、沸点が低く、区画領域内の基板表面上に対して、濡れ広がり性がよいため、区画領域全体を第２の溶液が覆うことができる。これにより、第２の溶液に混和する第１の溶液も、区画領域全体を覆うことになり、加熱および乾燥によって形成される発光層に欠損が生じることを防ぐことになる。
【００４２】
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法は、さらに、
上記有機エレクトロルミネッセンス表示装置は、複数の上記区画領域を備えており、上記可溶溶液塗布工程において、吐出する上記第２の溶液の量を、上記区画領域ごとに調整することが好ましい。
【００４３】
上記構成を備えたことにより、区画領域ごとに、充填する第２の溶液の量を変化させることができる。これにより、区画領域ごとに、第１および第２の溶液が充填されてから乾燥および加熱されるまでの保持時間に差異が生じたとしても、第２の溶液の量を調整することにより、保持時間の差異に起因する乾燥ムラを低減することが可能となる。結果、区画領域ごとにおける、発光層の厚みムラを低減することになり、高品質な有機ＥＬ表示装置を製造できるという効果を奏する。
【００４４】
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法は、さらに、
上記可溶溶液塗布工程において、上記区画領域に上記第２の溶液の液滴を吐出し、上記第２の溶液の液滴の数を制御することによって、上記区画領域に吐出する上記第２の溶液の量を調整することが好ましい。
【００４５】
上記構成を備えたことにより、区画領域に充填する第２の溶液の量を調整するにあたり、吐出する液滴の数を調整するだけでよいため、吐出する第２の溶液の量を、容易に制御できるという効果を奏する。
【００４６】
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法は、さらに、
上記第１の溶液は、上記第２の溶液の主成分である第１の有機溶媒と、第２の有機溶媒とを含み、上記第１の有機溶媒は、沸点が２００度以上かつ３００度以下であり、上記第２の有機溶媒は、沸点が１００度以上かつ２００度以下であることが好ましい。
【００４７】
上記の構成によれば、第１の溶液は、第２の溶液の主成分である第１の有機溶媒とは異なる沸点の、第２の有機溶媒を含んでいる。これにより、区画領域内に充填する第１の溶液と、第２の溶液との比率を調整することにより、第１の溶液と第２の溶液とが混和した液体の揮発速度を調整することができる。結果、区画領域ごとにおける、形成される発光層の厚みの均一性が向上するという効果を奏する。
【００４８】
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造装置は、上記の課題を解決するために、
基板上に隔壁で区画された区画領域に、発光材料を含む第１の溶液を吐出し、発光層を形成する、有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造装置であって、上記区画領域に、上記第１の溶液を吐出する第１のインクジェットヘッドと、上記第１の溶液に可溶であり、かつ、上記第１の溶液に比べ粘度の低い第２の溶液を、上記区画領域に吐出する第２のインクジェットヘッドとを備え、上記第２のインクジェットヘッドが上記第２の溶液を上記区画領域に吐出した後、上記第１のインクジェットヘッドが、上記区画領域に上記第１の溶液を吐出することを特徴としている。
【００４９】
上記構成を備えたことにより、区画領域に対して、第２のインクジェットヘッドが第２の溶液を吐出した後、第１のインクジェットヘッドが第１の溶液を吐出する。これにより、本発明に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法と同様の効果を奏する。
【００５０】
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造装置は、さらに、
上記区画領域を複数備えた有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造装置であって、上記区画領域ごとに対応した、上記第２のインクジェットヘッドが吐出する第２の溶液の液滴の数を記憶する記憶手段と、上記記憶手段が記憶する液滴の数に基づいて、第２のインクジェットヘッドが吐出する液滴を制御する制御手段と、を備えていることが好ましい。
【００５１】
上記構成を備えたことにより、記憶手段が記憶する、区画領域ごとの吐出する第２の溶液の液滴数に基づいて、制御手段が、第２のインクジェットヘッドを制御し、区画領域ごとに、充填する第２の溶液の量を調整できる。
【００５２】
これにより、区画領域ごとにおける、第１の溶液と第２の溶液とが充填されてから、乾燥および加熱されるまでの保持時間に差異に起因する乾燥ムラを低減でき、結果、乾燥ムラにに起因する発光層の厚みムラを低減できるという効果を奏する。
【発明の効果】
【００５３】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法は、以上のように、上記第１の溶液に可溶であり、かつ、上記第１の溶液に比べ粘度の低い第２の溶液を、上記区画領域の全域に塗布する可溶溶液塗布工程と、上記可溶溶液塗布工程によって、上記第２の溶液が塗布された上記区画領域に、上記第１の溶液を吐出する発光溶液吐出工程と、を含んでいる。
【００５４】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造装置は、以上のように、上記区画領域に、上記第１の溶液を吐出する第１のインクジェットヘッドと、上記第１の溶液に可溶であり、かつ、上記第１の溶液に比べ粘度の低い第２の溶液を、上記区画領域に吐出する第１のインクジェットヘッドとを備えている。
【００５５】
したがって、画素領域における発光層の欠損を防止し、かつ、画素領域間および画素領域内における、発光層の厚みムラを低減が可能な、高品位な有機エレクトロルミネッセンス表示装置を製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５６】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。
【００５７】
〔実施形態１〕
（インクジェット装置１の概略構成）
まず、図２（ａ）および（ｂ）を参照して、本発明の第１の実施形態に係る、インクジェット装置１（有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造装置）の構成を説明する。図２（ａ）は、インクジェット装置１の概略構成を示す平面図であり、図２（ｂ）は、インクジェット装置１の概略構成を示す側面図である。
【００５８】
まず、インクジェット装置１は、有機エレクトロルミネッセンス表示装置（以下、有機ＥＬ表示装置とする）を構成する基板３上に、発光層を、インクジェット方式によって形成する装置である。より具体的には、基板３上にバンク３１（隔壁）によって区画された画素領域（区画領域）３０に、インクジェットヘッド群２より、発光層を形成する発光材料を含むインクを吐出し、発光層を形成する装置である。
【００５９】
図２（ａ）および（ｂ）に示すように、インクジェット装置１は、基体１０と、インクジェットヘッド群２を備えたヘッドガントリ１１と、ヘッドガントリ１１を、図２（ａ）に示すＡ方向にスライドさせるリニアモータ方式のスライド機構１２と、基板３を吸着保持する吸着盤１３と、吸着盤１３を図２（ａ）に示すＢ方向にスライドさせるためのリニアモータ方式の吸着盤スライド機構１４とを備えている。
【００６０】
（インクジェット装置１の基本動作）
次に、インクジェット装置１の基本動作を、図２（ａ）を参照して説明する。
【００６１】
インクジェット装置１においては、ヘッドガントリ１１が、スライド機構１２によって、図２（ａ）に示すＸ方向、言い換えれば、同図面上における左側から右側に略等速で移動する。このヘッドガントリ１１の移動に合わせて、インクジェットヘッド群２が、基板３上の画素領域３０に対して、インクの液滴を吐出する。次に、ヘッドガントリ１１が、同図面上における右側から左側に移動した後、吸着盤１３が吸着盤スライド機構１４によって、同図に示すＢ方向に移動し、任意の位置に位置決めされる。吸着盤１３の位置決めが完了した後、ヘッドガントリ１１は、スライド機構１２によって、同図面上に示す右側から左側に移動する。このヘッドガントリ１１の移動に合わせて、インクジェットヘッド群２が、基板上の画素領域３０に対して、インクの液滴を吐出する。以上のように、ヘッドガントリ１１の移動と、インクジェットヘッド群２からのインクの吐出と、吸着盤１３の移動を、インクジェット装置１が繰り返し行うことにより、基板３上の全ての画素領域３０に対して、発光層を形成するためのインクの吐出を行う。
【００６２】
（インクジェットヘッド群２の概略構成）
次に、インクジェットヘッド群２の構成について、図２（ａ）を参照して説明する。
【００６３】
図２（ａ）に示すように、インクジェットヘッド群２は、発光層を形成するための発光材料を含む発光層用インク（第１の溶液）を、画素領域３０に吐出するための複数の発光層用インクジェットヘッド２１（第１のインクジェットヘッド）と、発光層用インクに可溶な溶媒用インク（第２の溶液）を吐出する溶媒用インクジェットヘッド２０（第２のインクジェットヘッド）とを備えている。
【００６４】
この溶媒用インクジェットヘッド２０においては、同図（ａ）中のＢ方向に沿って、複数のノズル孔２００が直列に配置されている。さらに、各溶媒用インクジェットヘッド２０は、同図（ａ）に示すように、Ｂ方向に千鳥配列されている。これより、溶媒用インクジェットヘッド２０は、基板３のＹ方向における任意の画素領域３０に対して、溶媒用インクの液滴を吐出できる。
【００６５】
一方、発光層用インクジェットヘッド２１は、青色の発光層を形成する発光層用インクを吐出する青色用インクジェットヘッド２１Ａと、緑色の発光層を形成する発光層用インクを吐出する緑色用インクジェットヘッド２１Ｂと、赤色の発光層を形成する発光層用インクを吐出する赤色用インクジェットヘッド２１Ｃとを備えている。また、青色用インクジェットヘッド２１Ａと緑色用インクジェットヘッド２１Ｂと赤色用インクジェットヘッド２１Ｃとは、図２（ａ）に示すように、Ｙ方向に傾きを有し、かつ、それぞれがＹ方向とは垂直な方向、言い換えれば、Ｘ方向に沿って平行に配置されている。さらに、各発光層用インクジェットヘッド２１は、自身の傾きに沿って、直列に配置された複数のノズル孔２１０を備えている。
【００６６】
ここで、発光層用インクジェットヘッド２１および溶媒用インクジェットヘッド２０は、圧電体変形方式またはバブルジェット（登録商標）方式などの公知のインクジェットヘッドを用いることが可能である。なお、インクジェット装置１には、図示しないインクジェットヘッドのメンテナンス機構部分を内在しており、例えば、インクジェットヘッドのノズル孔及びノズル面するワイプ機構、装置が稼動していないときにノズル孔を塞ぐキャップ機構、ノズル孔毎の不吐出（液滴を吐出させる指令を与えても飛ばない）の有無をチェックする不吐検出機構、などの公知技術を用いたシステムが搭載されている。
【００６７】
（インクジェットヘッド群２の詳細構成）
次に、インクジェットヘッド群２の詳細な構成について、図３を参照して以下に説明する。図３は、基板３上に形成された画素領域３０と、インクジェットヘッド群２の詳細な構成を示す説明図である。
【００６８】
図３において、発光層用インクジェットヘッド２１には、発光層を形成する発光材料を含む発光層用インクが充填されており、溶媒用インクジェットヘッド２０には、発光層用インクに可溶な溶媒である溶媒用インクが充填されている。さらに詳細には、青色用インクジェットヘッド２１Ａには青色の発光層を形成する発光層用インク（以下、青色発光層用インクとする）、緑色用インクジェットヘッド２１Ｂには緑色の発光層を形成する発光層用インク（以下、緑色発光層用インクとする）、赤色用インクジェットヘッド２１Ｃには、赤色の発光層を形成する発光層用インク（以下、赤色発光層用インクとする）がそれぞれ充填されている。なお、発光層用インクおよび溶媒用インクの具体例については後述とする。
【００６９】
（画素領域３０への、インク吐出動作）
さらに、図３を参照して、画素領域３０に対する、インクジェットヘッド群２からのインクの吐出動作について説明する。
【００７０】
まず、インクジェット装置１は、第１の工程（可溶溶液塗布工程）として、溶媒用インクジェットヘッド２０を用いて、基板３上にバンクで区画された画素領域３０Ａ〜画素領域３０Ｆに対して、溶媒用インクを吐出し充填する。次に、インクジェット装置１は、第２の工程（発光溶液吐出工程）として、溶媒用インクが充填された画素領域３０Ａおよび３０Ｄに対して、青色用インクジェットヘッド２１Ａを用いて、青色発光層用インクを吐出し、溶媒用インクが充填された画素領域３０Ｂおよび３０Ｅに対して、緑色用インクジェットヘッド２１Ｂを用いて、緑色発光層用インクを吐出し、溶媒用インクが充填された画素領域３０Ｃおよび３０Ｆに対して、赤色用インクジェットヘッド２１Ｃを用いて、赤色発光層用インクを吐出する。これにより、各画素領域３０には、対応する色の発光層用インクが充填される。
【００７１】
より具体的には、ヘッドガントリ１１（図２（ａ）参照）のＸ方向の移動に伴い、インクジェットヘッド群２もＸ方向に等速移動する。そして、溶媒用インクジェットヘッド２０の３つのノズル孔２００Ａ〜２００Ｃが、画素領域３０Ａの真上に到達したときに、ノズル孔２００Ａ〜２００Ｃより、溶媒用インクの液滴が吐出される。さらに、ノズル孔２００Ａ〜２００Ｃは、画素領域３０Ｂ〜３０Ｆに対しても、画素領域３０Ａの場合と同様に、溶媒用インクの液滴を吐出する。
【００７２】
なお、溶媒用インクジェットヘッド２０は、基板３のＹ方向（図２（ａ）参照）における全幅に渡って複数設置されており、基板３のＹ方向に連なる複数の画素領域３０の各々に、それぞれノズル孔２００を割り当てて、一括して溶媒用インクを塗布できるようになっている。例えば、画素領域３０は、Ｙ方向に対して２４０μｍピッチで規則配列されており、ノズル孔が８０μｍピッチで規則配列している。なお、溶媒用インクジェットヘッド２０は、粘度が低い溶媒を吐出するため、画素領域３０における着弾間隔をさほど密にしなくとも、１つの画素領域３０内の全域に溶媒用インクは濡れ広がることになる。よって、溶媒用インクジェットヘッド２０の走査方向であるＸ方向に対して、直交する方向にノズル孔２００を配置し、さらに、一つの溶媒用インクジェットヘッド２０が受け持つ画素領域数を増やすことにより、必要となる溶媒用インクジェットヘッド２０の数を削減することが可能である。
【００７３】
次に、青色用インクジェットヘッド２１Ａが備えるノズル孔２１１Ａ〜２１５Ａの各々は、溶媒用インクジェットヘッド２０より遅れて画素領域３０Ａの真上に順次到達する。このとき、溶媒用インクジェットヘッド２０により、溶媒用インクが充填された画素領域３０Ａに対して、ノズル孔２１１Ａ〜２１５Ａは、青色発光層用インクの液滴を吐出する。同様に、溶媒用インクが充填された画素領域３０Ｄに対しても、ノズル孔２１１Ａ〜２１５Ａによって、青色発光層用インクの液滴が吐出される。なお、ノズル孔２１１Ａ〜２１５Ａは、画素領域３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｅ，３０Ｆの真上に到達したとしても、青色発光層用インクを吐出することはない。
【００７４】
次に、緑色用インクジェットヘッド２１Ｂが備えるノズル孔２１１Ｂ〜２１５Ｂの各々は、溶媒用インクが充填された画素領域３０Ｂの真上に順次到達したときに、緑色発光層用インクの液滴を画素領域３０Ｂに吐出する。同様に、溶媒用インクが充填された画素領域３０Ｅに対しても、ノズル孔２１１Ｂ〜２１５Ｂによって、緑色発光層用インクの液滴が吐出される。なお、ここでも、ノズル孔２１１Ｂ〜２１５Ｂは、画素領域３０Ａ，３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｆの真上に到達したとしても、緑色発光層用インクを吐出することはない。
【００７５】
さらに、赤色用インクジェットヘッド２１Ｃが備えるノズル孔２１１Ｃ〜２１５Ｃの各々は、溶媒用インクが充填された画素領域３０Ｃの真上に順次到達したときに、赤色発光層用インクの液滴を画素領域３０Ｃに吐出する。同様に、溶媒用インクが充填された画素領域３０Ｆに対しても、ノズル孔２１１Ｃ〜２１５Ｃによって、赤色発光層用インクの液滴が吐出される。なお、ここでも、ノズル孔２１１Ｃ〜２１５Ｃは、画素領域３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｄ，３０Ｅの真上に到達したとしても、赤色発光層用インクを吐出することはない。
【００７６】
なお、発光層用インクジェットヘッド２１は、図２（ａ）に示すように、同図上に示すＹ方向に複数配置されており、発光層用インクジェットヘッド２１が備えるノズル孔は、前述と同様の動作によって、画素領域３０のそれぞれに、対応する発光層用インクを吐出する。ここで、上述のように、１つの画素領域３０に対して、５つのノズル孔を割り当てるためには、Ｙ方向対して、画素領域３０を２４０μｍピッチで配列し、ノズル孔が８０μｍピッチで直列に規則配列されている場合、発光層用インクジェットヘッド２１のそれぞれは、自身の長手方向を、Ｙ方向に対して約６４．５度傾ければよい。
【００７７】
このように、ノズル孔の配列、言い換えれば、発光層用インクジェットヘッド２１のぞれぞれの長手方向を、基板３を平面視した状態において、画素領域３０のＹ方向における配列に対して傾けることにより、画素領域３０の配列ピッチとノズル孔の配列ピッチの整数倍とを一致させることが可能となる。さらに、図３に示すように、１つの画素領域３０Ａを受け持つ複数のノズル孔２１１Ａ〜２１５Ａのように、Ｘ方向に対して位置をずらすことにより、画素領域３０Ａに対して発光層用インクの液滴を吐出する際に、２１１Ａ、２１２Ａ、２１３Ａ、２１４Ａ、２１５Ａの順に、時間差をもって液滴が着弾することになる。
【００７８】
（発光層５６の形成の概略工程）
次に図４（ａ）〜（ｄ）を参照して、画素領域３０における発光層５６の形成過程について説明する。図４（ａ）〜（ｄ）は、発光層５６が形成される過程を説明するための基板３の断面を示す模式図である。なお、図４（ａ）〜（ｄ）は、図３におけるＣ−Ｃ´線における断面を示している。
【００７９】
まず、図４（ａ）は、基板３上に複数のバンク３１によって区画された画素領域３０Ａ〜３０Ｆに、溶媒用インクである溶媒４１が充填される前の状態を示している。次に、図４（ｂ）に示すように、発光層用インクジェットヘッド２０が、溶媒用インクである溶媒４１が全画素領域３０Ａ〜３０Ｆに充填する。この溶媒４１には、後述するように、粘度が低く、１つの画素領域３０内において、その全域に濡れ広がりやすい液体を用いており、第１の工程において、溶媒４１は、１つの画素領域３０内の全域に濡れ広がる。
【００８０】
次に、溶媒用インクジェットヘッド２０が、溶媒４１を画素領域３０Ａ〜３０Ｆの各々における全域に塗布した後、発光層用インクジェットヘッド２１が、発光層用インクを画素領域３０Ａ〜３０Ｆに吐出し、その結果、図４（ｃ）に示すように、画素領域３０Ａ〜３０Ｆの各々に、発光層用インクと溶媒４１とが混和した液溜り４２を形成する。
【００８１】
次に、図示しない乾燥硬化装置が、液溜り４２中の不要な溶媒成分を揮発させて固化させることにより、図４（ｄ）に示すように、画素領域３０Ａ〜３０Ｆのぞれぞれに、発光層４３が形成される。なお、同図に示す、発光層４３Ａは青色発光の発光層であり、発光層４３Ｂは緑色発光の発光層であり、発光層４３Ｃは赤色発光の発光層である。
【００８２】
以上のように、第１の工程において溶媒４２を画素領域３０の全域に充填した後、第２の工程において発光層用インクを充填することにより、画素領域３０間の乾燥ムラを改善できる。なお、溶媒４２である溶媒用インクは、発光材料を含む発光層用インクに対して可溶な溶媒であればよく、特に、発光層用インクが複数の有機溶媒の混合物である場合、そのうちの沸点の低い有機溶媒を、溶媒用インクとする。これにより、発光層用インクと溶媒用インクとの混和性が高まることになり、より厚みが均一かつ欠損のない発光層を形成できる。
【００８３】
なお、上記の溶媒用インクには、発光層となる成分、言い換えれば、発光材料を含まないことが好ましい。理由としては、一般に、発光材料を添加しない方が、有機溶媒の粘度は低くなり、より有機溶媒の濡れ広がり性は向上する。つまり、吐出された溶媒用インクは、区画領域内における濡れ広がり性が向上するため、結果、より厚みが均一かつ欠損のない発光層を形成できる。
【００８４】
（機能性材料層の材料）
以下に、本実施形態に係る、基板３上の画素領域３０に形成される、機能性材料層を構成する各層の材料について説明する。
【００８５】
まず、本実施形態において製造される有機ＥＬ表示装置が備える有機ＥＬ素子の構造を説明する。有機ＥＬ素子は、基板３（図４（ａ）参照）上に、複数の薄膜トランジスタおよび信号線が形成され、薄膜トランジスタおよび信号線が形成された面側の上方に平坦化層および第１の電極が形成されたアクティブマトリクス基板上、または、基板３上に複数の信号線と第１の電極が形成されたパッシブマトリクス基板上と、このアクティブマトリクス基板またはパッシブマトリックス基板上に形成される、インクジェット方式により塗布されるインクを保持するための絶縁性の隔壁（バンク）と、このアクティブマトリクス基板またはパッシブマトリックス基板上に形成される、少なくとも有機化合物のキャリア輸送層および発光層を含む機能性材料層と、この機能性材料層上に形成される第２の電極とによって構成されている。
【００８６】
アクティブマトリクス基板上のＴＦＴ等のアクティブ素子部と有機ＥＬ部とは、平坦化層の機能を有する層間絶縁膜で分離されており、層間絶縁膜に穿たれたコンタクトホールを通して、コンタクトホールを埋める接続用の導電体を介して下層のアクティブ素子部と上層の第１の電極が接続されている。前記接続用の導電体として有機ＥＬ素子の第１の電極を用いることも可能である。
【００８７】
前述の、キャリア輸送層および発光層を含む機能性材料層は、低分子材料でも高分子材料でも構わず、さらに、機能性材料層を構成する層として、下記の層構成（１）〜（７）が挙げられる。なお、上記のキャリア輸送層とは、正孔輸送層または電子輸送層を指す。さらに、電子ブロッキング層はキャリアブロッキング層の一つである。本発明においては、下記（１）〜（７）に挙げる、第１の電極と第２の電極との間に形成される各層を総称して機能性材料層と称している。
層構成（１）：有機発光層（発光層）
層構成（２）：正孔輸送層／有機発光層（発光層）
層構成（３）：有機発光層（発光層）／電子輸送層
層構成（４）：正孔輸送層／有機発光層（発光層）／電子輸送層
層構成（５）：正孔注入層／正孔輸送層／有機発光層（発光層）／電子輸送層
層構成（６）：正孔輸送層／電子ブロッキング層／有機発光層（発光層）／電子輸送層
層構成（７）：正孔輸送層／電子ブロッキング層／有機発光層（発光層）／電子輸送層／電子注入層。
【００８８】
図４（ａ）〜（ｄ）においては、説明の簡略化のために、上記（１）の構成について説明した。なお、上記有機発光層は、一層でも多層構造でもよい。また母体材料にドーパントをドープした層であってもよい。
【００８９】
以下、発光層として高分子有機発光層を用いた有機ＥＬ素子を、本実施形態として説明をするが、本発明はこれに何ら限定されるものではなく、発光層として低分子有機発光層を用いるものであってもよい。
【００９０】
（インク材料）
本実施形態における発光層用インクである有機発光層用インクは、少なくとも発光材料を含有した溶液であり、一種類もしくは、複数種類の発光材料を含有していてもよい。さらに、その他に膜保持材（バインダー）、レベリング材、発光アシスト材、添加材（ドナー、アクセプター等）キャリア輸送材、発光性のドーパント等が含有されていてもよい。
【００９１】
（発光層の材料）
本実施形態における発光層用インクに含まれる発光材料としては、有機ＬＥＤ素子用の公知の発光材料を用いることができる。このような発光材料には高分子発光材料、高分子発光材料の前駆体等に分類される。以下に、これらの具体的な化合物を例示するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００９２】
発光材料である高分子発光材料としては、例えば、ポリ（２−デシルオキシ−１、４−フェニレン）（ＤＯ−ＰＰＰ）、ポリ［２、５−ビス−［２−（Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリエチルアンモニウム）エトキシ］−１、４−フェニル−アルト−１、４−フェニレン］ジブロマイド（ＰＰＰ−ＮＥｔ３＋）、ポリ[２−（２’−エチルヘキシルオキシ）−５−メトキシ−１、４−フェニレンビニレン]（ＭＥＨ−ＰＰＶ）等が挙げられる。
【００９３】
また、高分子発光材料の前駆体としては、例えば、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）前駆体（Ｐｒｅ−ＰＰＶ）、ポリ（ｐ−ナフタレンビニレン）前駆体（Ｐｒｅ−ＰＮＶ）等が挙げられる。
【００９４】
（溶媒の材料）
次に、本実施形態における溶媒としては、発光材料を溶解または分散できる溶媒であり、例えば、純水、メタノール、エタノール、ＴＨＦ(テトラヒドロフラン)、クロロホルム、トルエン、キシレン、トリメチルベンゼン等である。
【００９５】
（キャリア輸送層の材料）
本発明によって製造される有機ＥＬ素子が、正孔輸送層および電子輸送層（総称して、キャリア輸送層とする）を備える場合、正孔輸送層および電子輸送層のそれぞれは、単層構造または多層構造のどちらであってもよく、また、正孔輸送層および電子輸送層のそれぞれが、正孔注入層または電子注入層としての機能を兼ねていてもよい。なお、キャリア輸送層は、発光層と同様に、インクジェット方式だけでなく、他の公知の方法によって製膜されてもよい。
【００９６】
さらに、キャリア輸送層を形成する材料としては、公知の材料が使用可能である。以下にこれらの具体的な化合物を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００９７】
まず、正孔輸送層を形成する材料としては、例えば、ポルフィリン化合物、Ｎ,Ｎ’ −ビス−(３−メチルフェニル) −Ｎ,Ｎ’−ビス−(フェニル) −ベンジジン(ＴＰＤ)、Ｎ,Ｎ’−ジ(ナフタレン−１−イル)−Ｎ,Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン(ＮＰＤ)等の芳香族第３級アミン化合物、ヒドラゾン化合物、キナクリドン化合物、スチルアミン化合物等の低分子材料、ポリアニリン、３,４−ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンサルフォネート(ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ)、ポリ（トリフェニルアミン誘導体）、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＣｚ）等の高分子材料、ポリ(ｐ−フェニレンビニレン)前駆体、ポリ(ｐ-ナフタレンビニレン)前駆体等の高分子材料前駆体が挙げられる。
【００９８】
また、電子輸送層を形成する材料としては、例えば、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ベンゾキノン誘導体、ナフトキノン誘導体、フルオレン誘導体等の低分子材料、ポリ[オキサジアゾール]等の高分子材料が挙げられる。
【００９９】
（キャリアブロッキング層の材料）
本発明によって製造される有機ＥＬ素子が、キャリアブロッキング層を備える場合、キャリアブロッキング層は単層構造または多層構造のどちらであってもよい。なお、キャリアブロッキング層は、発光層と同様に、インクジェット方式だけでなく、他の公知の方法によって製膜されてもよい。
【０１００】
キャリアブロッキング層を形成する材料としては、公知の材料が使用可能である。以下にこれらの具体的な化合物を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１０１】
まず、電子ブロッキング層を形成する材料として、Ｎ,Ｎ’−ビス−(３−メチルフェニル)−Ｎ,Ｎ’−ビス−(フェニル)−ベンジジン(ＴＰＤ)等の低分子材料、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＣｚ）等の高分子材料が挙げられる。また、正孔ブロッキング層を形成する材料として、オキサジアゾール誘導体等の高分子材料が挙げられる。
【０１０２】
なお、溶媒としては、発光層の形成に使用する溶媒が使用可能である。但し、例えば正孔輸送層の上にインクジェット方式にて発光層を積層する場合、発光材料に使用する溶媒に可溶な正孔輸送材料は発光層製膜時に発光材料の溶剤に溶解し、膜均一性が悪化する。
【０１０３】
したがって、前段の機能性材料としては、後段に積層される機能性材料に使用されている溶媒には不溶な材料を使用することが望ましい反面、正孔輸送層上に発光材料が均一に濡れ広がらないという新たな課題が発生し、本発明の一つは、この点を解決するものである。
【０１０４】
（電極の材料）
本発明によって製造される有機ＥＬ素子における第１および第２の電極には、公知の電極材料を用いることができる。なお、電極と機能性材料との境界面には、必要に応じてキャリア注入層（正孔注入層および電子注入層）等の膜を挿入してもよい。
【０１０５】
ここで、第１の電極である陽極と、第２の電極である陰極について、それぞれ以下にその材料および構成を説明する。
【０１０６】
まず、陽極としては、仕事関数の大きな金属材料（Ａｕ,Ｎｉ,Ｐｔ等）や導電性金属酸化物（ＩＴＯ,ＩＺＯ,ＺｎＯ,ＳｎＯ２等）を単層あるいは複数の材料の積層膜として用いることができる。また、これらの陽極上に導電性を大きく妨げない程度の厚み（例えば１ｎｍ程度）の酸化物を機能性材料層に接する側に積層したものを用いてもよい。
【０１０７】
一方、陰極として用いる電極材料は、仕事関数が４．０ｅＶ以下の低仕事関数を有するＣａ、Ｃｅ、Ｃｓ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｌｉ等を用いることが可能であるが、高分子有機発光層に対してはＣａ、Ｂａが好適に用いられる。陰極は、前述の低仕事関数の電極が酸素や水等による変質を抑えるために、Ｎｉ、Ｏｓ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｌ、Ａｕ、Ｒｈ、Ａｇ等の、科学的に比較的安定な金属との合金あるいは積層構造が好適に用いられる。
【０１０８】
さらに、トップエミッション型の有機ＥＬにおいては、前述の陰極には透光性を与えるために薄く形成する必要があるため、電極として十分な導電性を確保するためにＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ２等の導電性金属酸化物を、透明電極層として透光性を有する金属層上に形成することができる。透明電極層は、単層あるいは複数の材料の積層膜としてもよい。
【０１０９】
本発明によって製造される有機ＥＬ素子は、第１の電極と、少なくとも発光層を含む有機層と、第２の電極とを、少なくとも備えていればよく、例えば、前述の酸化物層のように、第１の電極、少なくとも発光層を含む単層または複数層の機能性材料層、および第２の電極以外の層を含んでいてもよい。
【０１１０】
（機能性材料層の具体例）
次に、図１（ａ）〜（ｆ）を参照して、本実施形態に係る、基板３上の画素領域３０に形成される、機能性材料層の具体例と、発光層５６の形成工程を説明する。図１（ａ）〜（ｆ）は、発光層５６が形成される工程を説明するための、画素領域３０を拡大した基板３の断面を示す模式図である。なお、図１（ａ）〜（ｆ）は、図３に示すＤ−Ｄ´線における、画素領域３０の断面を示している。なお、図１（ａ）〜（ｆ）の製造工程によって作製される有機ＥＬ素子は、陽極と陰極との間に形成される機能性材料層として、正孔輸送層と発光層を備えるものである。言うまでもないが、本発明はこれに限るものではなく、機能性材料層として、正孔輸送層および発光層以外の層を有する有機ＥＬ素子にも適用できる。
【０１１１】
図１（ａ）に示す基板３は、図示しないアモルファスシリコン膜や多結晶シリコン膜によって作製された薄膜トランジスタが、マトリクス状に配置されたガラス基板である。さらに、スパッタリング方式によってＩＴＯ膜を１００ｎｍの膜厚に形成し、フォトリソグラフィー技術を用いて、塩化第２鉄水溶液をエッチング液として、上記ＩＴＯ膜のパターニングを行って、バンク３１によって区画された画素領域３０の基板３上に、陽極３００が形成されている。
【０１１２】
画素領域３０毎に区切られたこの陽極３００は、図示しない薄膜トランジスタと平坦化層の機能を有する層間絶縁膜によって基板３と分離されており、層間絶縁膜に穿たれたコンタクトホールを通して、その下のマトリクス状に形成された薄膜トランジスタに各々接続されている。さらに、陽極３００を含む基板３の表面に、感光性アクリル樹脂を厚さがほぼ２μｍとなるように、スピンコート法によって塗布し、露光及び現像を行って、隣接する陽極３００の間にバンク３１を形成し、図３に示すような行列状の画素パターンを形成している。
【０１１３】
このバンク３１によって囲まれた画素領域３０の、自身の長手方向、言い換えれば、図３に示すＹ方向の長さは、２２０μｍであり、隣接する画素間のピッチＰは２４０μｍである。また短手方向の画素領域の幅は７０μｍであり、長手方向の両端は、半径３５μｍの半円状になっている。なお、１画素領域の面積は、約１４３００（μｍ２）である。
【０１１４】
まず、図１（ａ）に示すように、インクジェット装置１（図２参照）とは異なる別の装置が、正孔輸送層を形成する材料を含む下地層液滴５０を、画素３０に向けて滴下し、陽極３００上に濡れ広がらせる。この下地層液滴５０は、正孔輸送層を形成する材料として、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（ポリエチレンジオキシチオフェンとポリエチレンスルホン酸との混合物）を用い、該ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを分散又は溶解させる溶媒として水を用いて調製された、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ水溶液を用いた。ここで、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ水溶液は、粘度が約８ｃｐ、表面張力が約３０ｄｙｎ／ｃｍとなるように調製している。１滴あたり６ｐｌの液滴量で、１画素あたり下地層液滴を３滴充填する作業を、基板３上の全画素領域３０対して行う。その後、基板３を減圧乾燥機（図示しない）にて室温下、１Ｔｏｒｒ下で２０分放置し、該下地層液滴５０の溶媒成分である水を乾燥除去した後、ホットプレート上で２００℃にて５分間焼成を行う。これにより、図４（ｂ）に示すような、正孔輸送層である下地層５１を、画素領域３０における基板３上に形成する。
【０１１５】
次に、発光層用インクと、溶媒用インクについて説明する。本実施形態においては、発光層用インクが含む、発光層を形成する材料としては、ポリフルオレン系発光材料を使用し、溶媒としては、芳香族系の混合溶媒を使用している。
【０１１６】
なお、蒸気圧ｖｐ｛Ｐａ｝（２５℃）と溶媒の沸点ｂｐ｛℃｝との間には下記の式（１）の経験則があり、沸点が低いほど、その溶媒の蒸気圧が高い傾向がある。そして、例えば、沸点１６０℃の溶媒の２５℃における蒸気圧はおよそ３４０Ｐａ程度、沸点２００℃ではおよそ６０Ｐａ程度、沸点３００℃ではおよそ１Ｐａ程度と推定することが可能である。
Ｖｐ＝２７８２７６ｅ−０．０４１９ｂｐ  （１）
ここで、発光層用インクに用いる混合溶媒を具体的に述べると、以下の第１の有機溶媒と第２の有機溶媒の混合物が好適である。
【０１１７】
第１の有機溶媒としては、沸点が２００℃以下の、例えば、１，２，４−トリメチルベンゼン（沸点；１６８℃）、１，３，５−トリメチルベンゼン（１６５℃）、クメン（１５２℃）、アニソール（１５６℃）、キシレン（１４０℃）の単体、若しくは混合物である。
【０１１８】
次に、第２の有機溶媒としては、沸点が２００℃以上、３００℃以下の、例えば、１，３，５−トリエチルベンゼン（大気圧下での沸点；２１５℃）、テトラリン（４９．１Ｐａ、２０７℃）、プレーニテン（４８．１Ｐａ、２０５℃）、シクロへキシルベンゼン（２４０．１℃）、ジイソプロピルベンゼン（３３．３Ｐａ、２０４−２０７℃）、ジフェニルメタン（１．０７Ｐａ、２６５℃）、ジフェニルエーテル（３．００Ｐａ、２５９℃）、エチルフェニルスルフィド（２０４−２０５℃）、フェニルスルフィド（１．０１Ｐａ、２９５℃）の単体、若しくは混合物である。
【０１１９】
以下に、本発明に好適な、発光層用インクおよび溶媒用インクの組み合わせについて、いくつかの例を説明する。
【０１２０】
まず、１つ目の組み合わせ例として、発光層用インクは、発光材料を、第１の有機溶媒に属する１，３，５−トリメチルベンゼン２０％と、第２の有機溶媒に属するシクロへキシルベンゼン８０％との混合溶媒で溶かして作成したものを使用する。なお、使用する発光層用インクとして、この混合溶媒１ｍｌ当たり発光材料が７〜１０ｍｇ溶解するように調整し、このときの粘度は１５〜１７ｃｐ、表面張力が約４０ｄｙｎ／ｃｍである。
【０１２１】
さらに、溶媒用インクは、第１の有機溶媒に属する１，３，５−トリメチルベンゼン９０％と、第２の有機溶媒に属するシクロへキシルベンゼン１０％との混合溶媒であり、このときの粘度は２〜４ｃｐである。（組み合わせＡ）
また、２つ目の組み合わせ例として、第１の有機溶媒として１，３，５−トリメチルベンゼン、第２の有機溶媒としてフェニルスルフィドを用いて、上記の組み合わせＡと同一の混合比によって、発光層用インク、および溶媒用インクを作成したものを用いてもよい。（組み合わせＢ）
さらに、３つ目の組み合わせ例として、発光層用インクは、発光材料を、第２の有機溶媒に属するジフェニルメタン１００％によって溶かして作製し、また、溶媒用インクは、第１の有機溶媒に属するキシレン１００％としたものを用いてもよい。（組み合わせＣ）
以上の組み合わせＡ、組み合わせＢ、組み合わせＣのいずれの組み合わせを用いたとしても、本発明に係る製造方法においては、良好な発光層を形成することができる。
【０１２２】
なお、溶媒用インクは沸点が２００℃以下の有機溶媒を主成分とし、発光層用インクは、沸点が２００℃以上、３００℃以下の有機溶媒を含むことが好ましい。
【０１２３】
さらに、発光層用インクの溶媒は、沸点が２００℃以上、３００℃以下である第２の有機溶媒と、沸点が２００℃以下である第１の有機溶媒の混合物とし、溶媒用インクは第１の有機溶媒を主成分とすることが好ましい。
【０１２４】
但し、発光層用インクと溶媒用インクとを、第２の有機溶媒に属する有機溶媒のみで作製したとしても、発光材料を溶解して粘度が高くなった発光層用インクに対し、第２の有機溶媒のみからなる溶媒用インクは粘度が低いため、発光層用インクに比べて濡れ広がり性は良好である。したがって、溶媒用インクを画素領域３０の全域に濡れ広がるように諸条件を調製すれば、本発明の効果を発揮することは可能である。
【０１２５】
なお、図１（ｃ）〜（ｆ）に示す、発光層用インクおよび溶媒用インクの組み合わせは、上述した組み合わせＡを用いるものとする。
【０１２６】
次に、図１（ｃ）〜（ｆ）を参照して、基板３上に形成された正孔輸送層である下地層５１上に、発光層を形成する過程を説明する。
【０１２７】
図１（ｃ）に示すように、溶媒用インクからなる溶媒液滴５２（第２の溶液）は、溶媒用インクジェットヘッド２０（図３参照）によって、画素領域３０内の正孔輸送層である下地層５１に向けて吐出される。このとき、溶媒用インクジェットヘッド２０は、１つの画素領域３０あたり、３つのノズル孔２００（図３参照）を用いて、１つのノズル孔２００あたり１滴または２滴の溶媒液滴５２を吐出し、計５滴の溶媒液滴５２を、下地層５１に着弾させる。なお、本実施形態においては、溶媒液滴５２は、１滴あたり５ｐｌであり、１画素領域３０あたり４滴以上でないと、１つの画素領域３０の全域を、溶媒用インクが覆うことができなかった。なお、画素領域３０に対する溶媒用インクの濡れ広がり性は、下地層５１と吐出される溶媒液滴５２との接触角度、溶媒用インクの表面張力、画素領域３０の画素サイズ、さらには、溶媒液滴５２の大きさによって異なるために、溶媒液滴５２の滴数および１滴あたりの量については、予備実験を行ない、適宜設定すればよい。
【０１２８】
次に、図１（ｄ）に示すように、溶媒用インクジェットヘッド２０によって吐出された溶媒液滴５２が、画素領域３０内の下地層５１の全域を覆うように濡れ広がり、下地層５１の全域を覆う溶媒溜り５３が形成される。なお、溶媒液滴５２を画素領域３０に吐出する前に、予め、バンク３１に対して撥液化処理を施すことが好ましい。この撥液化処理を施すことにより、発光層用インクの液滴、または、後述する発光層用インク溜りが、バンク３１を越えて、隣接する他の画素領域３０に漏れ出すことを、より防止できる。
【０１２９】
さらに、図１（ｄ）に示すように、溶媒溜り５３が形成された画素領域３０に対して、発光層用インクジェットヘッド２１は、発光層用インクからなる発光層液滴５４（第１の溶液）を吐出する。なお、発光層液滴５４は１滴あたり４ｐｌであり、１画素領域３０あたり、発光層用インクジェットヘッド２１が備える５つのノズル孔２１０が、１ノズル孔２１０あたり２滴、計１０滴の発光層液滴５４を吐出する。なお、図２を参照して説明したように、１つの画素領域３０を受け持つノズル孔２１０が、画素領域の配置列、言い換えれば、図２に示すＹ方向に対して、基板３を平面視した状態において、傾いているため、図１（ｄ）のように、ノズル孔２１０より吐出される発光層液滴５４は、溶媒溜り５３に対して、時間差を有して着弾することになる。
【０１３０】
次に、図１（ｅ）に示すように、発光層液滴５４は溶媒溜り５３に混和し、画素領域３０内における下地層５１上の全域に発光層インク溜り５５が形成される。なお、発光層液滴５４と溶媒溜り５３との混和についての詳細な説明は、後述とする。
【０１３１】
さらに、画素領域３０内に発光層インク溜り５５が形成された基板３を、図示しないＮ２雰囲気内のホットプレートにおいて、２００℃の環境によって６０分間乾燥する。これにより、発光層インク溜り５５中の溶媒成分は乾燥除去され、下地層５１上に発光層５６が形成される。
【０１３２】
次に、公知の技術を用いて、正孔輸送層および発光層が形成された基板３上に陰極６０として、ＢａとＡｌを積層することにより、図１（ｆ）に示すような、有機ＥＬ表示装置（有機ＥＬ素子）が完成する。
【０１３３】
以上の図１（ａ）〜（ｆ）を参照して説明した手順によって、作製した有機ＥＬ表示装置は、正孔輸送層である下地層５１に対して、発光層５６が完全に覆われており、発光層５６上に陰極６０が形成されるため、正孔輸送層である下地層５１と陰極６０とが接触することはなく、結果、リーク電流の発生は抑制される。
【０１３４】
なお、作製される有機ＥＬ表示装置が、電子輸送層を備える場合も同様に、本実施形態の製造方法を用いることにより、正孔輸送層である下地層５１と電子輸送層とが接触すること、または、電子輸送層と陽極３００とが接触することがなくなり、リーク電流の発生は抑制される。
【０１３５】
（比較例１）
以下に、本実施形態に対する比較例として、正孔輸送層を形成した後、その表面上に直接、発光層を形成する複数のインクを順次吐出し、発光層を形成する製造方法（従来法）を、図５（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。図５（ａ）〜（ｃ）は、従来法における発光層の形成工程の一例を示す説明図である。
【０１３６】
まず、図５（ａ）に示すように、公知技術により正孔輸送層である下地層５１を形成したのち、その上に直接、発光層液滴５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ、５４Ｄ、５４Ｅを順に画素領域３０に向けて吐出する。まず初めに、発光層液滴５４Ａが下地層５１に着弾すると、下地層５１上においては、基板を平面視した場合、基板上面から見て略円形に濡れ広がり、点線で示した着弾溜まり５７Ａを形成する。次に、発光層液滴５４Ｂが、発光層液滴５４Ａが下地層５１上に濡れ広がった着弾溜まり５７Ａ上に着弾すると、着弾溜まり５７Ａの表面張力により、発光層液滴５４Ｂの一部が着弾溜まり５７Ａ側に引き寄せられ、発光層液滴５４Ｂが、下地層５１上において十分に濡れ広がらなかった。
【０１３７】
このような現象が、発光層液滴５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ、５４Ｄ、５４Ｅに対して順次に起こることにより、図５（ｂ）に示すように、最初に着弾した発光層液滴５４Ａの位置に応じて、発光層インク溜まり５５の形状が不均一となり、結果、下地層５１上に、発光層用インクが完全に行き渡らないことになる。この状態において、発光層用インクを乾燥し、その上に陰極６０を形成すると、図５（ｃ）に示すように、正孔輸送層である下地層５１と陰極６０とが電気的に短絡し、短絡によるリーク電流が発生するリーク領域７０が形成されてしまう。また、このリーク領域７０が形成されなくとも、発光層の厚みが画素領域３０内で不均一となり、発光ムラが生じてしまう。
【０１３８】
（比較例２）
さらに、本実施形態に対するさらなる比較例として、正孔輸送層を形成した後、その表面上に直接、発光層を形成する複数のインクを同時に吐出し、発光層を形成する製造方法（従来法）を、図６（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。図６（ａ）〜（ｃ）は、従来法における発光層の形成工程の他の一例を示す説明図である。
【０１３９】
比較例１においては、発光層液滴５４Ａ〜５４Ｅが時間差を有して下地層５１に着弾した場合を説明したが、この比較例２においては、発光層液滴５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ、５４Ｄ、５４Ｅがほぼ同時に、下地層５１上に着弾する場合について説明する。
【０１４０】
まず、図６（ａ）に示すように、発光層液滴５４Ａ〜５４Ｅが、下地層５１上に同時に着弾した場合、発光層液滴５４Ａ〜５４Ｅは、下地層５１の表面に平行な横方向に濡れ広がる前に、下地層５１上で隣接する他の発光層液滴と連結してしまう。その結果、図６（ｂ）に示すように、着弾した発光層用インクの表面張力により、中央が大きく盛り上がった発光層インク溜まり５５が形成されてしまう。さらに、同図（ｂ）に示すように、正孔輸送層である下地層５１上に発光層用インクが、完全に行き渡らないまま発光層用インクを乾燥させ、その上に陰極６０を形成すると、図５（ｃ）に示すように、正孔輸送層である下地層５１と陰極６０とが電気的に短絡し、短絡によるリーク電流が発生するリーク領域７０が形成されてしまう。
【０１４１】
上記比較例１および２に記載した有機ＥＬ表示装置は、正孔輸送層上に発光層を形成し、さらに発光層上に陰極を形成している。比較例１および２において発生した問題点は、機能性材料層として、正孔輸送層と発光層のみを備えた場合に限らず、正孔輸送層の代わりに、電子輸送層を発光層上に積層した場合も同様の問題が発生する。つまり、電子輸送層が発光層に比べて低抵抗であるために、陽極が発光層で完全に覆われておらず、陽極が露出した部分がある場合、電子輸送層は発光層を介さずに直接陽極と接触する。その結果、該部での電流損失による輝度の低下やリーク電流による発熱、消費電力の増加が発生してしまう。
【０１４２】
また、機能性材料層として、正孔輸送層と電子輸送層の両方を用いた場合も同様に、発光層を介さない、正孔輸送層と電子輸送層の接触、正孔輸送層と陰極の接触、および電子輸送層と陽極の接触が上記問題を発生させることになる。
【０１４３】
（発光層５６の詳細な形成過程）
次に、比較例１および比較例２に対する、本実施形態１における、発光層液滴５４の下地層５１への着弾から、発光層５６が形成されるまでの詳細な過程を、図７（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。図７（ａ）〜（ｃ）は、発光層液滴５４の下地層５１への着弾から、発光層５６の形成の過程を示す説明図である。
【０１４４】
上述した比較例１および２に対して、本実施形態１における、有機ＥＬ表示装置の製造方法は、発光層液滴５４を、画素領域３０に吐出する前に、予め溶媒液滴を吐出し、下地層５１上に溶媒溜り５３を形成している。
【０１４５】
これにより、図７（ａ）に示すように、溶媒溜り５３上に発光層液滴５４が着弾すると、着弾位置において両者は混和し、発光層インク溜まり５５を形成する。一方、画素領域３０内における端部分、言い換えれば、バンク３１付近については、発光層液滴５４が着弾した当初は、溶媒溜まり５３だけの状態となる。ここで、時間が経つにつれ、沸点が低く蒸気圧も高い溶媒溜まり５３の溶媒は、同図中の黒矢印のように、画素領域３０内の中央部分、言い換えれば、発光層用インクと溶媒溜り５３とが混和した部分に比べて、早く蒸発する。
【０１４６】
これにより、溶媒の拡散作用により中央部の発光層インク溜り５５を引き込もうとする。また、発光層インク溜まり５５から、端部分の溶媒溜まり５３部分に向けて発光材料が液中拡散する。この両者の作用により、同図中の白矢印の方向に向けて、言い換えれば、画素領域３０内の中央部分から端部分に向けて、発光材料は液中輸送されて、画素領域３０内の端部においても発光材料を行き渡らせることが可能となる。発光層インク溜り５５と溶媒溜り５３とが混和すると、画素領域３０内からの蒸発は図７（ｂ）の黒矢印に示すように、ほぼ一定となる。この状態において、発光層インク溜り５５を乾燥すると、図７（ｃ）に示すように、正孔輸送層である下地層５１を均一に覆う発光層５６を形成することが可能となる。
【０１４７】
特に、発光層液滴が着弾する下地層５１の表面が、固形分を含んだ水性溶液を硬化させてなる場合には、本発明が顕著な効果をもたらす。例えば、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（ポリエチレンジオキシチオフェンとポリエチレンスルホン酸との混合物）を用いて、該ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを分散又は溶解させる溶媒として水を用いて調製された、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ水溶液のような固形分を含む水溶液を、乾燥して正孔輸送層を形成し、その上にＰＥＤＯＴ／ＰＳＳが不溶な有機溶剤から構成される発光層用インクを、着弾させる場合が挙げられる。
【０１４８】
なお、溶媒用インクに用いる第１の有機溶媒として、沸点が１００℃以下の、例えば、アセトン、イソプロピルアルコール、メチルエーテルケトン、メタノール等を用いた場合、揮発速度が速すぎて、良好な結果が得られない場合がある。また、第１の有機溶媒としては、沸点が１４０℃から１７０℃の溶媒が特に良好であった。
【０１４９】
（画素領域間の乾燥ムラ）
次に、基板上の全ての画素領域３０に、発光層インクを塗布する際の、画素間の乾燥ムラについて、図８を参照して説明する。図８は、従来の方法である、溶媒用インクジェットヘッド２０（図２参照）を備えないインクジェット装置によって、マトリックス状に配置された画素領域４０に、発光層液滴５４（図１（ｄ）参照）を吐出した場合の、画素領域４０ごとの状態を示す説明図である。なお、ここでは、本実施形態に係るインクジェット装置１（図２参照）が備える部材と同じものについては、同じ部材番号を付して、その説明を省略する。
【０１５０】
まず、図８に示すように、発光層用インクジェットヘッド２１は、同図中の矢印Ｆ方向に走査し、同図中のＩ−Ｉ´の破線よりも、図面の上側の画素領域４０に対して、発光層用インクを充填する。次に、発光層用インクジェットヘッド２１Ａ〜２１Ｃは、図面中の矢印Ｇ方向に移動したのち、図面中のＨ方向に走査する。この矢印Ｈ方向に走査する過程において、発光層用インクジェットヘッド２１は、同図中のＩ−Ｉ´の破線よりも、図面の下側の画素領域４０（同図中の領域Ｅにおける画素領域）に対して、発光層用インクを充填する。ここで、この領域Ｅにおける画素領域４０の状態は、概して、以下の状態（１）〜（５）の５つのグループに分けることができる。
状態（１）：Ｙ方向に隣接する画素領域４０が、Ｆ方向の走査においてすでに発光層用インクが充填された画素領域４０である、画素領域４０Ａ。
状態（２）：Ｘ方向に隣接する画素領域４０の両方に、発光層用インクが充填されていない状態において、発光層用インクジェットヘッド２１Ａによって、発光層用インクが充填される、画素領域４０Ｂ。
状態（３）：Ｘ方向に隣接する画素領域４０の片方のみに、発光層用インクが充填された状態において、発光層用インクジェットヘッド２１Ｂによって、発光層用インクが充填される、画素領域４０Ｃ。
状態（４）：Ｘ方向に隣接する画素領域４０の両方に、発光層用インクが充填された状態において、発光層用インクジェットヘッド２１Ｃによって、発光層用インクが充填される、画素領域４０Ｄ。
状態（５）：Ｙ方向に隣接する画素領域４０に、発光層用インクが充填されていない状態において、発光層用インクジェットヘッド２１によって、発光層用インクが充填される、画素領域４０Ｅ。
【０１５１】
なお、厳密には、画素領域４０Ａおよび画素領域４０Ｅは、Ｘ方向に対しても画素領域４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄの状態と同じ状態を兼ねる。
【０１５２】
まず、発光層用インクジェットヘッド２１Ａ〜２１Ｃによって、発光層用インクが充填された画素領域４０においては、隣接する画素領域４０に発光層用インクが充填されているかどうかによって、発光層用インクに含まれる溶媒の揮発速度が異なる。具体的には、発光層用インクを充填している画素領域４０においては、隣接画素領域４０に発光層用インクが充填されているほど、自身の発光層用インクの揮発速度は遅くなる。
【０１５３】
ここで、上記状態（１）〜（５）に示したように、発光層用インクジェットヘッド２１が発光層用インクを充填した画素領域４０は、その配置される位置によって、隣接する画素領域４０の充填状態が異なり、その結果、画素領域４０Ａ〜４０Ｅの乾燥速度は異なることになる。これにより、画素領域４０Ａ〜４０Ｅの間に、乾燥ムラが発生し、結果、形成される発光層の厚みにムラが乗じることになる。
【０１５４】
具体的に説明すると、発光層全体が薄く形成される傾向にある画素領域の順序としては、画素領域４０Ｅ、画素領域４０Ｂ、画素領域４０Ｃ、画素領域４０Ｄ、画素領域４０Ａとなる傾向がある。ここで、画素領域４０Ａと画素領域４０Ｅは、Ｙ方向に対して互いに隣接しているにも関わらず、その乾燥の状態が大きく異なることとなり、発光層の厚みと発光特性に差が生じ、この継ぎ目部分がライン状に強調される、いわゆるスジムラを発生してしまう。
【０１５５】
また、各色毎の発光層用インクジェットヘッド２１は、走査方向にオフセットして設けられているために、画素領域４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄに示すような、色毎に隣接する画素領域４０の充填状態に違いが生じ、色毎の発光層の厚みと発光特性とに差が生じ、その結果、有機ＥＬ表示装置の色再現性が悪化する。
【０１５６】
これに対して、本発明に係る実施形態１においては、発光層用インクジェットヘッド２１の他に、溶媒用インクジェットヘッド２０（図２参照）を搭載し、Ｘ方向への１走査によって、基板３（図２参照）上にある、ほぼ全ての画素領域３０（図２参照）に、溶媒用インクを充填することできる。
【０１５７】
具体的には、最初の１走査目に、溶媒用インクジェットヘッド２０が、基板３内にある全ての画素領域３０に溶媒用インクを充填し、その後、発光層用インクジェットヘッド２１Ａ〜２１Ｃが、それぞれの発光色に対応する発光層用インクを充填する。これにより、製造される有機ＥＬ表示装置は、スジムラの少ない良好なパネルを得ることができた。
【０１５８】
なお、従来の方法においては、図５にて説明したように、走査方向に対してノズル列を傾けて配置した際に、画素領域内の着弾タイミングずれが生じ、複数の発光層液滴間の表面張力による引き込み形状ずれが発生していた。そして、この形状ずれが、隣接画素の影響による乾燥差による影響を強調し、スジムラの発生を増大、強調していることも明らかとなった。よって、特に走査方向に対してノズル列を傾けて配置する場合には、本発明のように溶媒用インクを先に画素領域内に濡れ広がらせることにより、単に隣接する画素領域の影響による乾燥差を緩和するだけでなく、画素領域内の発光層厚の均一性を向上することになる。これにより、従来の有機ＥＬ表示装置の製造方法の課題であった、有機ＥＬ表示装置におけるスジムラを顕著に改善できることになる。また、本発明の実施形態１においては、最初の１走査目、及び２走査目の往復走査の中で、基板内にある画素領域の全てに溶媒用インクを充填しても、同様の結果が得られた。
【０１５９】
〔実施形態２〕
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。以下に説明する実施形態２は、実施形態１の変形例であり、具体的には、画素領域３０に溶媒用インクを充填する際の吐出方法を変化させたものである。なお、以下の実施形態２では、上記の実施形態１と異なる箇所について説明し、重複する箇所についてはその説明を省略する。
【０１６０】
（溶媒用インクの吐出量の調整）
上記の実施形態１において説明したように、画素領域３０に対して、溶媒用インクを充填した後、発光層用インクを充填することにより、図８を参照して説明した、画素領域３０間における乾燥ムラを抑制できる。
【０１６１】
ここで、画素領域３０が基板３の端部に近いほど、また、溶媒インクジェットヘッド２０が画素領域３０内に溶媒用インクを充填してから、発光層用インクジェットヘッド２１が、発光層用インクを吐出するまでの時間が長いほど、さらに、溶媒用インクと発光層用インクとが混和した後に、混和した発光層インク溜り５５の乾燥工程に至るまでの時間が長いほど、形成される発光層５６の厚みが薄くなる傾向がある。
【０１６２】
したがって、より画素領域３０間における乾燥ムラを抑制するために、本実施形態２においては、画素領域３０ごとの発光層用インクの吐出から発光層用インクの乾燥工程までの時間、基板３上における各画素領域３０の配置位置を考慮した、溶媒用インクの吐出量を調整する。
【０１６３】
（有機ＥＬ表示パネル製造装置７０の構成）
図９を参照して、本実施形態２における有機ＥＬ表示パネル製造装置７０の構成を以下に説明する。図９は、有機ＥＬ表示パネル製造装置７０の構成を示す模式図である。
【０１６４】
同図に示すように、有機ＥＬ表示パネル製造装置７０は、実施形態１におけるインクジェット装置１に対して、さらに、溶媒用インクジェットヘッド２０が吐出する溶媒液滴５２（図１（ｃ）参照）の滴数を制御する滴数制御部８（制御手段）と、滴数制御部８に接続する制御コンピュータ９とを備えている。
【０１６５】
さらに、滴数制御部８は、画素領域３０ごとの充填する溶媒液滴５２（図１（ｃ）参照）の滴数を記憶する滴数記憶部８１（記憶手段）と、滴数記憶部８１からの情報に基づいて、画素領域３０ごとの、溶媒液滴５２の吐出位置である吐出パターンを決定する、パターン決定部８２とを備えている。
【０１６６】
（有機ＥＬ表示パネル製造装置７０の動作）
制御コンピュータ９は、製造する有機ＥＬ表示装置が備える有機ＥＬ表示パネルの基板３上における、画素領域３０の配列情報を記憶しており、この配列情報に基づいて、発光層用インクジェットヘッド２１および溶媒用インクジェットヘッド２０を選定する。具体的には、制御コンピュータ９は、基板３上の画素領域３０の大きさ、さらに、配列ピッチの情報に基づき、対応するノズル孔の配列ピッチとなる、発光層用インクジェットヘッド２１および溶媒用インクジェットヘッド２０を選定する。
【０１６７】
まず、滴数制御部８は、制御コンピュータ９より、基板３上の画素領域３０に、溶媒用インクを吐出する指示を受けると、滴数制御部８は、滴数記憶部８１より、画素領域３０ごとの滴数を読み出す。さらに、読み出した画素領域３０ごとの滴数に基づき、パターン決定部８２が、画素領域３０ごとにおける、溶媒液滴５２の吐出パターンを決定する。
【０１６８】
次に、滴数制御部８は、画素領域３０ごとの溶媒液滴５２の滴数および吐出パターンの情報を、インクジェット装置１に出力する。これにより、インクジェット装置１は、滴数制御部８より入力した、画素領域３０ごとの溶媒液滴５２の滴数および吐出パターンの情報に基づき、溶媒用インクジェットヘッド２０を動作させる。
【０１６９】
以下に、本実施形態２における、具体的な実施例に基づいて、溶媒用インクの吐出量の調整について説明する。
【０１７０】
〔実施例〕
（予備情報の生成）
まず、予め、滴数制御部８が記憶する画素領域３０ごとの溶媒液滴５２の滴数の情報を求めるために、全ての画素領域３０に、同じ量の溶媒用インクを塗布して形成された、テスト用の有機ＥＬ表示装置を製造する。具体的には、溶媒用インクジェットヘッド２０を、溶媒液滴５２の１滴あたりの量が３ｐｌとなる溶媒用インクジェットヘッド２０を用いて、１つの画素領域３０あたり８滴の溶媒液滴５２を、全ての画素領域３０に吐出する。次に、実施形態１にて説明したように、発光層用インクを画素領域３０に吐出し、乾燥工程、および電極形成の工程を経て、発光可能なテスト用の有機ＥＬ表示パネルを製造する。
【０１７１】
ここで、公知のＣＣＤカメラシステムを用いて、テスト用の有機ＥＬ表示パネル領域内の全ての画素領域３０に対して、その輝度を各々計測し、画素領域３０のそれぞれを３つの輝度レンジにクラス分けを行った。なお、明るい輝度レンジに属する画素を輝度クラスＡ、中間の輝度レンジに属する画素を輝度クラスＢ、暗い輝度レンジに属する画素を輝度クラスＣとする。
【０１７２】
このように、予め画素領域３０ごとの輝度を計測し、上記輝度クラスＡ〜Ｃのクラス分けの情報に基づいて、滴数制御部８１が記憶する、画素領域３０ごとの溶媒液滴５２の滴数の情報を求める。本実施例においては、輝度が高い輝度クラスＡに対応する画素領域３０には、溶媒液滴５２の滴数を９滴とし、輝度が低い輝度クラスＣに対応する画素領域３０には、溶媒液滴５２の滴数を７滴とし、輝度が中間の輝度クラスＢに対応する画素領域３０には、溶媒液滴５２の滴数を８滴とした。
【０１７３】
この、テスト用の有機ＥＬ表示パネルを用いて得た、画素領域３０ごとの輝度クラスの情報は、予め、外部より滴数記憶部８１に入力しておく。
【０１７４】
ここで、図１０（ａ）および（ｂ）を参照して、有機ＥＬ表示パネル製造装置７０が製造する有機ＥＬ表示パネルにおける、画素領域ごとの位置と輝度クラスとの関係について説明する。図１０（ａ）は、有機ＥＬ表示パネルの基板３上にマトリクス状に配置された画素領域３０の一部を示したものであり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示す各画素領域３０における、輝度クラスと充填する溶媒液滴５２の滴数とを示す説明図である。
【０１７５】
まず、図１０（ａ）に示すように、マトリックス状の配置された画素領域３０に対して、列方向の配置をＸ１〜Ｘ６とし、行方向の配置をＹ１〜Ｙ４とする。なお、１つの画素領域３０の位置を示す際、以下の説明においては、例えば、画素領域（Ｘ１、Ｙ１）というように、１つの画素領域３０の位置を示すものとする。
【０１７６】
まず、本実施例においては、制御コンピュータ９より、溶媒用インクを吐出する指示を、滴数制御部８が入力すると、滴数制御部８は、画素領域３０の位置ごとの輝度クラスを、滴数記憶部８１が記憶する情報と照合して取得する。例えば、図１０（ｂ）においては、画素領域（Ｘ２、Ｙ１）は輝度クラスＡ、画素領域（Ｘ２、Ｙ２）は輝度クラスＢ、画素領域（Ｘ２、Ｙ３）は輝度クラスＣとなる。次に、滴数制御部８は、取得した画素領域３０ごとの輝度クラスの情報を、パターン決定部８２に出力する。
【０１７７】
画素領域３０ごとの輝度クラスの情報を入力したパターン決定部８２は、画素領域３０ごとの、輝度クラスに対応した吐出パターンを決定する。以下に、図１１（ａ）〜（ｃ）を参照して、輝度クラスＡ〜Ｃに対応する、吐出パターンについて説明する。図１１（ａ）は、輝度クラスＡに対応する吐出パターンを示す説明図であり、図１１（ｂ）は、輝度クラスＢに対応する吐出パターンを示す説明図であり、図１１（ｃ）は、輝度クラスＣに対応する吐出パターンを示す説明図である。
【０１７８】
図１１（ａ）に示すように、輝度クラスＡの画素領域３０に対しては、同図（ａ）中の破線によって囲まれた９つの吐出位置６０に、９滴の溶媒液滴５２を吐出するように、滴数制御部８が溶媒用インクジェットヘッド２０を制御する。また、図１１（ｂ）に示すように、輝度クラスＢの画素領域３０に対しては、８つの吐出位置６０に、８滴の溶媒液滴５２を吐出するように、滴数制御部８が溶媒用インクジェットヘッド２０を制御する。さらに、図１１（ｃ）に示すように、輝度クラスＣの画素領域３０に対しては、７つの吐出位置６０に、７滴の溶媒液滴５２を吐出するように、滴数制御部８が溶媒用インクジェットヘッド２０を制御する。
【０１７９】
以上のように、本発明に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法および製造装置においては、画素領域３０ごとに、溶媒用インクの充填量を制御することにより、発光層の厚みムラを調整でき、輝度ムラを低減した高品位の有機ＥＬ表示装置を製造し得る。
【０１８０】
なお、輝度ムラは乾燥速度に依存して発生しており、乾燥の速い画素領域３０については、溶媒用インクの液滴数を増やすことによって、溶媒量が増加し、結果、乾燥の速い画素領域３０の乾燥速度を下げることができる。
【０１８１】
なお、本実施形態においては、溶媒用インクの充填量を調整していたが、発光層用インクの充填量を調整し、有機ＥＬ表示装置における輝度ムラを改善することもできる。
【０１８２】
これは、従来例においては、下地層を完全に被覆する必要から、余分に発光層用インクを充填する必要があったものが、本発明の方法では、少ない液滴数でも下地層を被覆することが可能となるためである。
【０１８３】
さらに、従来例においては、画素領域への発光層用インクの液滴の滴数を減らすと、濡れ広がり不足などが発生していたが、本発明の製造方法においては、溶媒用インクを先に塗布しているために、滴数を減らしても濡れ広がり不足が発生せず、発光層用インクを適切に制御できる。これにより、図５（ｂ）に示すような画素領域３０内における、発光層の厚みムラの発生を抑制し、１つの画素領域３０内において、均一な発光層の形成が可能となり、結果、発光層が発光する光の輝度が均一化する。
【０１８４】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１８５】
なお、本発明の有機ＥＬ表示装置の製造方法および製造装置を以下のように構成してもよい。
【０１８６】
（第１構成）
基板上の隔壁で区画された領域に、発光層となる成分を溶媒中に内在させた第１のインクをインクジェット法により塗布して有機エレクトロルミネッセンス表示装置を製造する方法であって、前記第１のインクに可溶で、かつ前記第１のインクに対して粘度の低い第２のインクを前記領域の全域に濡れ広がらせる第１の工程と、前記第１のインクを前記領域に向けて吐出する第２の工程とを含む、有機エレクトロミネッセンス表示装置の製造方法。
【０１８７】
（第２構成）
前記領域は表面が水性溶液の固化物からなる、第１構成に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
【０１８８】
（第３構成）
前記第２のインクは、前記第１のインクの構成成分の一部からなり、沸点が２００℃以下である第１構成または第２構成に記載の機有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
【０１８９】
（第４構成）
前記領域は略長方形状であり、前記第２の工程では、前記領域内の長辺方向に沿った複数の位置に、前記第１のインクの液滴を前記複数の位置の一端側から順次着弾させる第１構成〜第３構成のいずれか１つに記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
【０１９０】
（第５構成）
前記第１のインクの溶媒は、互いに可溶な、少なくとも沸点が200℃以上、300℃以下である第１の有機溶媒と、沸点が200℃以下である第２の有機溶媒を含み、前記第２のインクは前記第２の有機溶媒を主成分とする第１構成〜第４構成のいずれか１つに記載の有機エレクトロミネッセンス表示装置の製造方法。
【０１９１】
（第６構成）
基板は複数の前記領域を有し、前記第１の工程において、前記領域毎に付与する前記第２のインクの量を調整する、第１構成〜第５構成のいずれか１つに記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
【０１９２】
（第７構成）
前記第１の工程において、前記第２のインクは発光層となる成分を含まない溶媒のみで構成され、かつ、前記第２のインクは、インクジェット法により形成される複数の液滴からなり、前記第２のインクの量の調整は前記液滴の前記領域に対する着弾数を制御することで行われる第６構成に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
【０１９３】
（第８構成）
基板上の隔壁で区画された領域に、発光層となる成分を溶媒中に内在させた第１のインクをインクジェット法により塗布して有機エレクトロミネッセンス表示装置を製造する方法であって、前記第１のインクに可溶で、かつ前記第１のインクに対して粘度の低い第２のインクを前記領域の全域に濡れ広がらせる第１の工程と、前記第１のインクを前記領域に向けて吐出する第２の工程とを含み、前記領域は、表面が水性溶液の固化物からなる略長方形状であり、前記第２の工程では、前記領域内の長辺方向に沿った複数の位置に、前記第１のインクの液滴を前記複数の位置の一端側から順次着弾させるとともに、前記第１のインクの溶媒は互いに溶解する沸点が100℃以上、200℃以下である第１の有機溶媒と、沸点が200℃以上、300℃以下である第２の有機溶媒からなり、前記第２のインクは前記第１の有機溶媒である有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
【０１９４】
（第９構成）
発光層となる成分を溶媒中に内在させた第１のインクを吐出する第１のインクジェットヘッドと、前記第１のインクに可溶で、かつ前記第１のインクに対して粘度の低い第２のインクを吐出する複数の第２のインクジェットヘッドと、を有する有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造装置。
【０１９５】
（第１０構成）
画素毎の前記第２のインクの着弾すべき数を記憶する記憶手段と、前記着弾数に基づいて画素毎の着弾パターンを決定する決定手段とを有し、前記決定手段からの情報に基づいて、前記第２のインクジェットヘッドが吐出制御される第９構成に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造装置。
【産業上の利用可能性】
【０１９６】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法において、画素領域において、欠損がなく厚みが均一な発光層を形成でき、特に、インクジェット方式によって、発光層を含む機能性材料層を形成する有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法などに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１９７】
【図１】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施形態１における、正孔輸送層上に発光層を形成する過程を示す模式図である。
【図２】（ａ）は、本発明の実施形態１における、インクジェット装置の構成を示す平面図であり、（ｂ）は、上記インクジェット装置の断面を示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態１における、インクジェットヘッド群の構成を示す説明図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施形態１における、基板上に発光層を形成する過程を示す模式図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、従来例における、正孔輸送層上に発光層を形成する過程を示す模式図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、他の従来例における、正孔輸送層上に発光層を形成する過程を示す模式図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施形態１における、発光層用インクと溶媒用インクとの混和および揮発との関係を示す模式図である。
【図８】従来例における、各画素領域間の乾燥ムラが生じた画素領域の状態を示す模式図である。
【図９】本発明の実施形態２における、有機ＥＬ表示パネル製造装置７０の構成を示す模式図である。
【図１０】（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施形態１における、画素領域ごとの輝度クラスおよび、充填する溶媒用インクの量を示す説明図である。
【図１１】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施形態２における、画素領域ごとの輝度クラスに対応する、溶媒液滴の滴数および吐出位置を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１９８】
１      インクジェット装置（有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造装置）
３      基板
８      滴数制御部（制御手段）
２０    溶媒用インクジェットヘッド（第２のインクジェットヘッド）
２１    発光層用インクジェットヘッド（第１のインクジェットヘッド）
２１Ａ  青色用インクジェットヘッド（第１のインクジェットヘッド）
２１Ｂ  緑色用インクジェットヘッド（第１のインクジェットヘッド）
２１Ｃ  赤色用インクジェットヘッド（第１のインクジェットヘッド）
３０    画素領域（区画領域）
３１    バンク（隔壁）
４３Ａ  発光層
４３Ｂ  発光層
４３Ｃ  発光層
５２    溶媒液滴（第２の溶液）
５４    発光層液滴（第１の溶液）
５６    発光層
８１    滴数記憶部（記憶手段）
【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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