JP6015073B2 - 機能層形成用インク、発光素子の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、機能層形成用インク、発光素子の製造方法に関するものである。

発光素子としての有機エレクトロルミネッセンス素子（発光素子）は、陽極と陰極との間に少なくとも１層の発光性有機層（発光層）を介挿した構造を有する発光素子である。このような発光素子では、陰極と陽極との間に駆動電圧を印加することにより、発光層に陰極側から電子が注入されるとともに陽極側から正孔が注入され、発光層中で電子と正孔が励起子を形成し、この励起子が消滅する際（電子と正孔とが再結合する際）にエネルギーの一部が蛍光や燐光となって放出される。
一般に、発光素子では、陽極上に正孔注入層が設けられ、その正孔注入層上に正孔輸送層または発光層が設けられている。
これらの層を形成する方法（成膜方法）として、成膜材料を溶解または分散した成膜用インクを用いて塗布する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
近年、液滴吐出法などの塗布法で用いられる発光材料としては高分子材料だけでなく低分子材料も使用可能となっている（例えば、特許文献２、３参照）。

特開２００８−７７９５８号公報 特開２００６−１９０７５９号公報 特開２０１１−１０８４６２号公報

しかしながら、特許文献２、３に記載の発光素子では、発光層の成膜過程において低分子であるが故にインク中の分子同士が分子間相互作用により凝集する傾向があるため、膜厚が均一な発光層を得ることが難しいという課題があった。また、凝集により成膜不良が生じる事があるため発光不良になるという課題があった。換言すれば、所望の光学特性を有する発光素子を歩留まりよく製造することが難しいという課題があった。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係る機能層形成用インクは、液体塗布法で機能層を形成する際に用いられる機能層形成用インクであって、高分子材料もしくは低分子材料を含む機能層形成材料と、溶媒Ａと溶媒Ｂとを含む混合溶媒Ｃとを有し、前記溶媒Ａは粘度が０．０１Ｐａ・ｓ以上、０．０５Ｐａ・ｓ以下であり、前記溶媒Ｂは粘度が０．０１Ｐａ・ｓ未満であって、沸点が前記溶媒Ａよりも低く、前記混合溶媒Ｃは粘度が０．０２Ｐａ・ｓ未満であり、沸点が２００℃以上、３５０℃以下であって、前記溶媒Ａを０．１ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下含有していることを特徴とする。

本適用例によれば、機能層形成用インクの乾燥過程において溶媒Ｂが溶媒Ａよりも速く蒸発していくため混合溶媒Ｃの粘度は経時的に増加し溶媒Ａの粘度へと近づく。また溶媒Ｂの蒸発後は溶媒Ａの乾燥が支配的になり乾燥速度が遅くなる。この乾燥メカニズムによる増粘と乾燥遅延によって機能層形成材料の分子間相互作用による凝集速度を低下させることが可能となり、機能層形成材料の凝集を抑制することができる。ゆえに、乾燥後に膜厚が均一な機能層を形成することが可能な機能層形成用インクを提供することができる。

［適用例２］上記適用例に係る機能層形成用インクにおいて、前記溶媒Ａ及び前記溶媒Ｂは非水系溶媒であることを特徴とする。

［適用例３］上記適用例に係る機能層形成用インクにおいて、前記溶媒Ａ及び前記溶媒Ｂは水系溶媒であるとしてもよい。

［適用例４］上記適用例に係る機能層形成用インクにおいて、前記溶媒Ａは非水系溶媒であり、前記溶媒Ｂは水系溶媒であるとしてもよい。

［適用例５］上記適用例に係る機能層形成用インクにおいて、前記溶媒Ａは水系溶媒であり、前記溶媒Ｂは非水系溶媒であるとしてもよい。

溶媒Ａまたは溶媒Ｂのうち少なくとも一方を水系溶媒とすれば、非水系溶媒を用いた場合に比べて、機能層形成用インクの表面張力を低くすることができる。これにより、膜形成領域に対する機能層形成用インクの濡れ性（充填性）を高められる。

［適用例６］本適用例に係る発光素子の製造方法は、有機発光層を含む機能層を備えた発光素子の製造方法であって、上記適用例の機能層形成用インクを用い、前記機能層のうち少なくとも１層の有機層を形成することを特徴とする。
この方法によれば、乾燥後に膜厚が均一な有機層を形成できるので、所望の光学特性を有する発光素子を歩留まりよく製造することができる。

［適用例７］上記適用例に係る発光素子の製造方法において、前記機能層は、正孔注入層、正孔輸送層、前記有機発光層を含み、上記適用例の機能層形成用インクを用い、前記正孔注入層を形成するとしてもよい。

［適用例８］上記適用例に係る発光素子の製造方法において、前記機能層は、正孔注入層、正孔輸送層、前記有機発光層を含み、上記適用例の機能層形成用インクを用い、前記正孔輸送層を形成するとしてもよい。

［適用例９］上記適用例に係る発光素子の製造方法において、前記機能層は、正孔注入層、正孔輸送層、前記有機発光層を含み、上記適用例の機能層形成用インクを用い、前記有機発光層を形成するとしてもよい。

［適用例１０］本適用例に係る発光装置は、上記適用例の発光素子の製造方法を用いて製造された発光素子を備えたことを特徴とする。
これによれば、所望の光学特性を有する発光装置を提供することができる。

［適用例１１］本適用例に係る電子機器は、上記適用例の発光装置を備えたことを特徴とする。
これによれば、高い表示品質を有する情報機器や輝度むらが低減され見栄えがよい照明装置などの電子機器を提供することができる。

実施形態に係る吐出装置の構成を示す概略斜視図。 実施形態に係る吐出ヘッドの構造を示す概略図。 実施形態に係るヘッドユニットにおける吐出ヘッドの配置を示す概略平面図。 実施形態に係る吐出装置の制御系を示すブロック図。 実施形態に係る発光装置の構成を示す概略正面図。 実施形態に係る発光装置の構造を示す要部概略断面図。 実施形態に係る発光素子の製造方法を示すフローチャート。 （ａ）〜（ｄ）は実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法を示す概略断面図。 （ｅ）〜（ｉ）は実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法を示す概略断面図。 実施例１、２、５、６の評価結果を示す表。 実施例３、４、７、８の評価結果を示す表。 比較例１〜８の評価結果を示す表。 電子機器としてのモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図。 電子機器としての携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図。 電子機器としてのディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図。 （ａ）はカラーフィルター基板の構成を示す概略平面図、（ｂ）はカラーフィルター基板の構造を示す概略断面図。

以下、本実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大又は縮小して表示している。

（第１実施形態）
＜液滴の吐出装置＞
まず、機能性材料を含む液状体を液滴として被吐出物に吐出可能な吐出装置について、図１〜図４を参照して説明する。

図１は、本実施形態に係る吐出装置の構成を示す概略斜視図である。本実施形態の吐出装置２は、図１に示すように、被吐出物である平板状のワークＷを第１の方向としての主走査方向（Ｙ軸方向）に移動させるワーク移動機構１０と、ヘッドユニット１２を主走査方向に直交する第２の方向としての副走査方向（Ｘ軸方向）に移動させるヘッド移動機構１４とを備えている。

ワーク移動機構１０は、一対のガイドレール１６と、一対のガイドレール１６に沿って移動する移動台１８と、移動台１８上に回転機構２０を介して配設されたワークＷを載置するステージ２２とを備えている。

移動台１８は、ガイドレール１６の内部に設けられたエアスライダーとリニアモーター（図示省略）により主走査方向（Ｙ軸方向）に移動する。移動台１８には、タイミング信号生成部としてのエンコーダー２４（図４参照）が設けられている。

エンコーダー２４は、移動台１８の主走査方向（Ｙ軸方向）への相対移動に伴って、ガイドレール１６に並設されたリニアスケール（図示省略）の目盛を読み取って、タイミング信号としてのエンコーダーパルスを生成する。なお、エンコーダー２４の配設は、これに限らず、例えば、移動台１８を回転軸に沿って主走査方向（Ｙ軸方向）に相対移動するよう構成し、回転軸を回転させる駆動部を設けた場合には、エンコーダー２４を駆動部に設けてもよい。駆動部としては、サーボモーターなどが挙げられる。

ステージ２２は、ワークＷを吸着固定可能であると共に、回転機構２０によってワークＷ内の基準軸を正確に主走査方向（Ｙ軸方向）、副走査方向（Ｘ軸方向）に合わせることが可能となっている。

また、ワークＷ上において液状体が吐出される膜形成領域の配置に応じて、ワークＷを例えば９０度旋回させることも可能である。

ヘッド移動機構１４は、一対のガイドレール２６と、一対のガイドレール２６に沿って移動する移動台２８とを備えている。移動台２８には、回転機構３０を介して吊設されたキャリッジ３２が設けられている。

キャリッジ３２には、複数の吐出ヘッド３４（図２参照）が搭載されたヘッドユニット１２が取り付けられている。

また、吐出ヘッド３４に液状体を供給するための液状体供給機構（図示省略）と、複数の吐出ヘッド３４の電気的な駆動制御を行うためのヘッドドライバー３６（図４参照）とが設けられている。

移動台２８がキャリッジ３２を副走査方向（Ｘ軸方向）に移動させてヘッドユニット１２をワークＷに対して対向配置する。

吐出装置２は、上記構成の他にも、ヘッドユニット１２に搭載された複数の吐出ヘッド３４のノズル目詰まり解消、ノズル面の異物や汚れの除去などのメンテナンスを行うメンテナンス機構が、複数の吐出ヘッド３４を臨む位置に配設されている。

また、吐出ヘッド３４ごとに吐出された液状体を受けて、その重量を計測する電子天秤などの計測器を有する重量計測機構３８（図４参照）を備えている。そして、これらの構成を統括的に制御する制御部４０を備えている。なお、図１では、メンテナンス機構及び重量計測機構３８は、図示省略した。

図２は、本実施形態に係る吐出ヘッドの構造を示す概略図である。図２（ａ）は、斜視図、図２（ｂ）は、ノズルの配置状態を示す平面図である。

本実施形態の吐出ヘッド３４は、図２（ａ）に示すように、所謂２連のものであり、２連の接続針４２を有する液状体の導入部４４と、導入部４４に積層されたヘッド基板４６と、ヘッド基板４６上に配置され内部に液状体のヘッド内流路が形成されたヘッド本体４８とを備えている。接続針４２は、前述した液状体供給機構（図示省略）に配管を経由して接続され、液状体をヘッド内流路に供給する。ヘッド基板４６には、フレキシブルフラットケーブル（図示省略）を介してヘッドドライバー３６（図４参照）に接続される２連のコネクター５０が設けられている。

ヘッド本体４８は、駆動手段としての圧電素子で構成されたキャビティを有する加圧部５２と、ノズル面５４ａに２つのノズル列５６ａ，５６ｂが相互に平行に形成されたノズルプレート５４とを有している。

２つのノズル列５６ａ，５６ｂは、図２（ｂ）に示すように、それぞれ複数（１８０個）のノズル５６がピッチＰ１で略等間隔に並べられており、互いにピッチＰ１の半分のピッチＰ２ずれた状態でノズル面５４ａに配設されている。この場合、ピッチＰ１は、およそ１４１μｍである。よって、ノズル列５６ｃに直交する方向から見ると３６０個のノズル５６がおよそ７０．５μｍのノズルピッチで配列した状態となっている。また、ノズル５６の径は、およそ２７μｍである。

吐出ヘッド３４は、ヘッドドライバー３６から電気信号としての駆動信号が圧電素子に印加されると加圧部５２のキャビティの体積変動が起こり、これによるポンプ作用でキャビティに充填された液状体が加圧され、ノズル５６から液状体を液滴として吐出することができる。

吐出ヘッド３４における駆動手段は、圧電素子に限らない。アクチュエーターとしての振動板を静電吸着により変位させる電気機械変換素子や、液状体を加熱してノズル５６から液滴として吐出させる電気熱変換素子（サーマル方式）でもよい。

図３は、本実施形態に係るヘッドユニットにおける吐出ヘッドの配置を示す概略平面図である。詳しくは、ワークＷに対向する側から見た図である。
本実施形態のヘッドユニット１２は、図３に示すように、複数の吐出ヘッド３４が配設されるヘッドプレート１２ａを備えている。ヘッドプレート１２ａには、３つの吐出ヘッド３４からなるヘッド群３４Ａと、同じく３つの吐出ヘッド３４からなるヘッド群３４Ｂの合計６個の吐出ヘッド３４が搭載されている。この場合、ヘッド群３４ＡのヘッドＲ１（吐出ヘッド３４）とヘッド群３４ＢのヘッドＲ２（吐出ヘッド３４）とは、同種の液状体を吐出する。他のヘッドＧ１とヘッドＧ２、ヘッドＢ１とヘッドＢ２においても同様である。すなわち、３種の異なる液状体を吐出可能な構成となっている。

１つの吐出ヘッド３４によって描画可能な描画幅をＬ０とし、これをノズル列５６ｃの有効長とする。以降、ノズル列５６ｃとは、３６０個のノズル５６から構成されるものを指す。

この場合、ヘッドＲ１とヘッドＲ２は、主走査方向（Ｙ軸方向）から見て隣り合うノズル列５６ｃが主走査方向と直交する副走査方向（Ｘ軸方向）に１ノズルピッチを置いて連続するように主走査方向に並列して配設されている。したがって、同種の液状体を吐出するヘッドＲ１とヘッドＲ２の有効な描画幅Ｌ１は、描画幅Ｌ０の２倍となっている。ヘッドＧ１とヘッドＧ２、ヘッドＢ１とヘッドＢ２においても同様に主走査方向（Ｙ軸方向）に並列して配置されている。

なお、吐出ヘッド３４に設けられるノズル列５６ｃは、２連に限らず、１連でもよい。また、ヘッドユニット１２における吐出ヘッド３４の配置は、これに限定されるものではない。

次に吐出装置２の制御系について説明する。
図４は、本実施形態に係る吐出装置の制御系を示すブロック図である。
本実施形態の吐出装置２の制御系は、図４に示すように、吐出ヘッド３４、ワーク移動機構１０、ヘッド移動機構１４、重量計測機構３８などを駆動する各種ドライバーを有する駆動部５８と、駆動部５８を含め吐出装置２を統括的に制御する制御部４０とを備えている。

駆動部５８は、ワーク移動機構１０及びヘッド移動機構１４の各リニアモーターをそれぞれ駆動制御する移動用ドライバー６０と、吐出ヘッド３４を駆動制御するヘッドドライバー３６と、重量計測機構３８を駆動制御する重量計測用ドライバー６２とを備えている。この他にもメンテナンス機構を駆動制御するメンテナンス用ドライバーなどを備えているが図示省略した。

制御部４０は、ＣＰＵ６４と、ＲＯＭ６６と、ＲＡＭ６８と、Ｐ−ＣＯＮ７０とを備え、これらは互いにバス７２を介して接続されている。Ｐ−ＣＯＮ７０には、上位コンピューター７４が接続されている。ＲＯＭ６６は、ＣＰＵ６４で処理する制御プログラムなどを記憶する制御プログラム領域と、描画動作や機能回復処理などを行うための制御データなどを記憶する制御データ領域とを有している。

ＲＡＭ６８は、ワークＷに描画を行うための描画データを記憶する描画データ記憶部、ワークＷ及び吐出ヘッド３４（実際には、ノズル列５６ｃ）の位置データを記憶する位置データ記憶部などの各種記憶部を有し、制御処理のための各種作業領域として使用される。Ｐ−ＣＯＮ７０には、駆動部５８の各種ドライバーなどが接続されており、ＣＰＵ６４の機能を補うと共に、周辺回路とのインターフェイス信号を取り扱うための論理回路が構成されて組み込まれている。このため、Ｐ−ＣＯＮ７０は、上位コンピューター７４からの各種指令などをそのままあるいは加工してバス７２に取り込むと共に、ＣＰＵ６４と連動して、ＣＰＵ６４などからバス７２に出力されたデータや制御信号を、そのままあるいは加工して駆動部５８に出力する。

そして、ＣＰＵ６４は、ＲＯＭ６６内の制御プログラムに従って、Ｐ−ＣＯＮ７０を介して各種検出信号、各種指令、各種データなどを入力し、ＲＡＭ６８内の各種データなどを処理した後、Ｐ−ＣＯＮ７０を介して駆動部５８などに各種の制御信号を出力することにより、吐出装置２全体を制御している。例えば、ＣＰＵ６４は、吐出ヘッド３４、ワーク移動機構１０、及びヘッド移動機構１４を制御して、ヘッドユニット１２とワークＷとを対向配置させる。そして、ヘッドユニット１２とワークＷとの相対移動に同期して、ヘッドユニット１２に搭載された各吐出ヘッド３４の複数のノズル５６からワークＷに液状体を液滴として吐出するようにヘッドドライバー３６に制御信号を送出する。この場合、Ｙ軸方向へのワークＷの移動に同期して液状体を吐出することを主走査と呼び、Ｘ軸方向にヘッドユニット１２を移動させることを副走査と呼ぶ。本実施形態の吐出装置２は、主走査と副走査とを組み合わせて複数回繰り返すことにより液状体を吐出描画することができる。主走査は、吐出ヘッド３４に対して一方向へのワークＷの移動に限らず、ワークＷを往復させて行うこともできる。

エンコーダー２４は、ヘッドドライバー３６に電気的に接続され、主走査に伴ってエンコーダーパルスを生成する。主走査では、所定の移動速度で移動台１８を移動させるので、エンコーダーパルスが周期的に発生する。

例えば、主走査における移動台１８の移動速度を２００ｍｍ／ｓｅｃ、吐出ヘッド３４を駆動する駆動周波数（言い換えれば、連続して液滴を吐出する場合の吐出タイミング）を２０ｋＨｚとすると、主走査方向における液滴の吐出分解能は、移動速度を駆動周波数で除することにより得られるので、１０μｍとなる。すなわち、１０μｍのピッチで液滴をワークＷ上に配置することが可能である。実際の液滴の吐出タイミングは、周期的に発生するエンコーダーパルスをカウントして生成されるラッチ信号に基づいている。

上位コンピューター７４は、制御プログラムや制御データなどの制御情報を吐出装置２に送出する。また、ワークＷ上の膜形成領域ごとに所定量の液状体を液滴として配置する吐出制御データとしての配置情報を生成する配置情報生成部の機能を有している。配置情報は、膜形成領域における液滴の吐出位置（言い換えれば、ワークＷとノズル５６との相対位置）、液滴の配置数（言い換えれば、ノズル５６ごとの吐出数）、主走査における複数のノズル５６のＯＮ／ＯＦＦ、吐出タイミングなどの情報を、例えば、ビットマップとして表したものである。上位コンピューター７４は、上記配置情報を生成するだけでなく、ＲＡＭ６８に一旦、格納された上記配置情報を修正することも可能である。

＜発光装置＞
次に、本実施形態の発光素子の製造方法を適用して製造された発光素子を有する発光装置について図５及び図６を参照して説明する。図５は本実施形態に係る発光装置の構成を示す概略正面図、図６は本実施形態に係る発光装置の構造を示す要部概略断面図である。

図５に示すように、本実施形態の有機ＥＬ装置１００は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、３色の発光画素１０７を備えた素子基板１０１と、素子基板１０１に所定の間隔を置いて対向配置された封止基板１０２とを備えている。封止基板１０２は、複数の発光画素１０７が設けられた発光領域１０６を封着するように、高い気密性を有する封着剤を用いて素子基板１０１に貼り合わされている。

発光画素１０７は、後述する発光素子としての有機ＥＬ素子１１２（図６参照）を備えるものであって、同色の発光が得られる発光画素１０７が、図面上の縦方向に配列した所謂ストライプ方式となっている。なお、実際には、発光画素１０７は微細なものであり、図示の都合上拡大して現している。

素子基板１０１は、封止基板１０２よりも一回り大きく、額縁状に張り出した部分には、発光画素１０７を駆動する２つの走査線駆動回路部１０３と１つのデータ線駆動回路部１０４が設けられている。走査線駆動回路部１０３、データ線駆動回路部１０４は、例えば、電気回路が集積されたＩＣとして素子基板１０１に実装してもよいし、走査線駆動回路部１０３及びデータ線駆動回路部１０４を素子基板１０１の表面に直接形成してもよい。

素子基板１０１の端子部１０１ａには、これらの走査線駆動回路部１０３やデータ線駆動回路部１０４と外部駆動回路とを接続するための中継基板１０５が実装されている。中継基板１０５は、例えば、フレキシブル回路基板などを用いることができる。

図６に示すように、有機ＥＬ装置１００において、有機ＥＬ素子１１２は、画素電極としての陽極１３１と、陽極１３１を区画する隔壁部１３３と、陽極１３１上に形成された有機膜からなる発光層を含む機能層１３２とを有している。また、機能層１３２を介して陽極１３１と対向するように形成された共通電極としての陰極１３４を有している。

隔壁部１３３は、例えばＣＦ₄を処理ガスとするプラズマ処理により撥液化もしくは後述する機能液に対して撥液性を示す感光性レジストを用いて形成されている。該感光性レジストとしては、例えば特開２００８−２８７２５１号公報に示された、感光性のアクリル系樹脂にフッ素系ポリマーを含んだ撥液レジスト組成物を挙げることができる。隔壁部１３３は、発光画素１０７を構成する陽極１３１の周囲を一部覆って、複数の陽極１３１をそれぞれ区画するように設けられている。

陽極１３１は、素子基板１０１上に形成されたＴＦＴ素子１０８の３端子のうちの１つに接続しており、例えば、透明電極材料であるＩＴＯ（Indium Tin Oxide）を厚さ１００ｎｍ程度に成膜した電極である。

陰極１３４は、例えばＡｌやＡｇなどの光反射性を有する金属材料や、該金属材料と他の金属（例えばＭｇ）との合金などにより形成されている。

本実施形態の有機ＥＬ装置１００は、所謂ボトムエミッション型の構造となっており、陽極１３１と陰極１３４との間に駆動電流を流して機能層１３２で発光した光を陰極１３４で反射させて素子基板１０１側から取り出す。したがって、素子基板１０１はガラスなどの透明基板を用いる。また、封止基板１０２は、透明基板及び不透明基板のいずれも用いることができる。不透明基板としては、例えば、アルミナ等のセラミックス、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。

素子基板１０１には、有機ＥＬ素子１１２を駆動する回路部１１１が設けられている。すなわち、素子基板１０１の表面にはＳｉＯ₂を主体とする下地保護層１２１が下地として形成され、その上には例えばポリシリコンなどからなる半導体層１２２が形成されている。この半導体層１２２の表面には、ＳｉＯ₂及び／又はＳｉＮを主体とするゲート絶縁膜１２３が形成されている。

また、半導体層１２２のうち、ゲート絶縁膜１２３を挟んでゲート電極１２６と重なる領域がチャネル領域１２２ａとされている。なお、このゲート電極１２６は、図示しない走査線の一部である。一方、半導体層１２２を覆い、ゲート電極１２６を形成したゲート絶縁膜１２３の表面には、ＳｉＯ₂を主体とする第１層間絶縁層１２７が形成されている。

また、半導体層１２２のうち、チャネル領域１２２ａのソース側には、低濃度ソース領域及び高濃度ソース領域１２２ｃが設けられる一方、チャネル領域１２２ａのドレイン側には低濃度ドレイン領域及び高濃度ドレイン領域１２２ｂが設けられて、所謂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１２２ｃは、ゲート絶縁膜１２３と第１層間絶縁層１２７とにわたって開孔するコンタクトホール１２５ａを介して、ソース電極１２５に接続されている。このソース電極１２５は、電源線（図示せず）の一部として構成されている。一方、高濃度ドレイン領域１２２ｂは、ゲート絶縁膜１２３と第１層間絶縁層１２７とにわたって開孔するコンタクトホール１２４ａを介して、ソース電極１２５と同一層からなるドレイン電極１２４に接続されている。

ソース電極１２５及びドレイン電極１２４が形成された第１層間絶縁層１２７の上層には、平坦化層１２８が形成されている。この平坦化層１２８は、アクリル系やポリイミド系等の、耐熱性絶縁性樹脂などによって形成されたもので、ＴＦＴ素子１０８やソース電極１２５、ドレイン電極１２４などによる表面の凹凸をなくすために形成された公知のものである。

そして、陽極１３１が、この平坦化層１２８の表面上に形成されると共に、該平坦化層１２８に設けられたコンタクトホール１２８ａを介してドレイン電極１２４に接続されている。すなわち、陽極１３１は、ドレイン電極１２４を介して、半導体層１２２の高濃度ドレイン領域１２２ｂに接続されている。陰極１３４は、ＧＮＤに接続されている。したがって、スイッチング素子としてのＴＦＴ素子１０８により、上記電源線から陽極１３１に供給され陰極１３４との間で流れる駆動電流を制御する。これにより、回路部１１１は、所望の有機ＥＬ素子１１２を発光させカラー表示を可能としている。

なお、有機ＥＬ素子１１２を駆動する回路部１１１の構成は、これに限定されるものではない。

機能層１３２は、有機膜からなる正孔注入層、正孔輸送層、発光層を含む複数の薄膜層からなり、陽極１３１側からこの順で積層されている。本実施形態において、これらの薄膜層は液体塗布法または真空蒸着法を用いて成膜されている。液体塗布法は、前述した吐出装置２を用いる液滴吐出法やスピンコート法などを含む。

正孔注入層の材料としては、特に限定されないが、例えば、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン／スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ／Ｎａｆｉｏｎ（登録商標）、ポリチオフェン及びその誘導体、ポリアニリン及びその誘導体、ポリピロール及びその誘導体、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−ｐ−ジアミノベンゼン及びその誘導体等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。また、この正孔注入層は、後に詳述するように、本発明の機能層形成用インクを用いて形成することができる。
このような正孔注入層の平均厚さは、特に限定されないが、１０ｎｍ〜１００ｎｍ程度であるのが好ましく、１０ｎｍ〜５０ｎｍ程度であるのがより好ましい。

中間層（正孔輸送層）は、正孔注入層と発光層との間に設けられ、発光層に対する正孔の輸送性（注入性）を向上させると共に、発光層から正孔注入層に電子が侵入することを抑制するために設けられている。すなわち、発光層における正孔と電子との結合による発光の効率を改善するものである。
また、この中間層は、後に詳述するように、本発明の機能層形成用インクを用いて形成することができる。
この中間層の構成材料には、各種ｐ型の高分子材料や、各種ｐ型の低分子材料を単独または組み合わせて用いることができる。
ｐ型の高分子材料（有機ポリマー）としては、例えば、ポリ（２，７−（９，９−ジ−ｎ−オクチルフルオレン）−（１，４−フェニレン−（（４−sec−ブチルフェニル）イミノ）−１，４−フェニレン（ＴＦＢ）等のポリアリールアミンのようなアリールアミン骨格を有するもの、フルオレン−ビチオフェン共重合体のようなフルオレン骨格を有するもの、フルオレン−アリールアミン共重合体のようなアリールアミン骨格及びフルオレン骨格の双方を有するもの、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、ポリビニルピレン、ポリビニルアントラセン、ポリチオフェン、ポリアルキルチオフェン、ポリヘキシルチオフェン、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ポリチニレンビニレン、ピレンホルムアルデヒド樹脂、エチルカルバゾールホルムアルデヒド樹脂またはその誘導体等が挙げられる。

このようなｐ型の高分子材料は、他の化合物との混合物として用いることもできる。一例として、ポリチオフェンを含有する混合物としては、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン／スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等が挙げられる。

一方、ｐ型の低分子材料としては、例えば、１，１−ビス（４−ジ−パラ−トリアミノフェニル）シクロへキサン、１，１’−ビス（４−ジ−パラ−トリルアミノフェニル）−４−フェニル−シクロヘキサンのようなアリールシクロアルカン系化合物、４，４’，４’’−トリメチルトリフェニルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ１）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−メトキシフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ２）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メトキシフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ３）、Ｎ，Ｎ’−ビス（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（α−ＮＰＤ）、ＴＰＴＥのようなアリールアミン系化合物、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−パラ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（パラ−トリル）−パラ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（メタ−トリル）−メタ−フェニレンジアミン（ＰＤＡ）のようなフェニレンジアミン系化合物、カルバゾール、Ｎ−イソプロピルカルバゾール、Ｎ−フェニルカルバゾールのようなカルバゾール系化合物、スチルベン、４−ジ−パラ−トリルアミノスチルベンのようなスチルベン系化合物、ＯｘＺのようなオキサゾール系化合物、トリフェニルメタン、ｍ−ＭＴＤＡＴＡのようなトリフェニルメタン系化合物、１−フェニル−３−（パラ−ジメチルアミノフェニル）ピラゾリンのようなピラゾリン系化合物、ベンジン（シクロヘキサジエン）系化合物、トリアゾールのようなトリアゾール系化合物、イミダゾールのようなイミダゾール系化合物、１，３，４−オキサジアゾール、２，５−ジ（４−ジメチルアミノフェニル）−１，３，４，−オキサジアゾールのようなオキサジアゾール系化合物、アントラセン、９−（４−ジエチルアミノスチリル）アントラセンのようなアントラセン系化合物、フルオレノン、２，４，７，−トリニトロ−９−フルオレノン、２，７−ビス（２−ヒドロキシ−３−（２−クロロフェニルカルバモイル）−１−ナフチルアゾ）フルオレノンのようなフルオレノン系化合物、ポリアニリンのようなアニリン系化合物、シラン系化合物、１，４−ジチオケト−３，６−ジフェニル−ピロロ−（３，４−ｃ）ピロロピロールのようなピロール系化合物、フローレンのようなフローレン系化合物、ポルフィリン、金属テトラフェニルポルフィリンのようなポルフィリン系化合物、キナクリドンのようなキナクリドン系化合物、フタロシアニン、銅フタロシアニン、テトラ（ｔ−ブチル）銅フタロシアニン、鉄フタロシアニンのような金属または無金属のフタロシアニン系化合物、銅ナフタロシアニン、バナジルナフタロシアニン、モノクロロガリウムナフタロシアニンのような金属または無金属のナフタロシアニン系化合物、Ｎ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニルベンジジンのようなベンジジン系化合物等が挙げられる。

このような中間層の平均厚さは、特に限定されないが、１０ｎｍ〜１５０ｎｍ程度であるのが好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍ程度であるのがより好ましい。
なお、この中間層は、省略することができる。

（赤色発光層）赤色発光層は、赤色に発光する赤色発光材料を含んで構成されている。
なお、この赤色発光層は、後述する本発明の機能層形成用インクを用いて形成することができる。
このような赤色発光材料としては、特に限定されず、各種赤色蛍光材料、赤色燐光材料を１種または２種以上組み合わせて用いることができる。
赤色蛍光材料としては、赤色の蛍光を発するものであれば特に限定されず、例えば、ペリレン誘導体、ユーロピウム錯体、ベンゾピラン誘導体、ローダミン誘導体、ベンゾチオキサンテン誘導体、ポルフィリン誘導体、ナイルレッド、２−（１，１−ジメチルエチル）−６−（２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−１，１，７，７−テトラメチル−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ（ｉｊ）キノリジン−９−イル）エテニル）−４Ｈ−ピラン−４Ｈ−イリデン）プロパンジニトリル（ＤＣＪＴＢ）、４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノスチリル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＭ）等を挙げられる。
赤色燐光材料としては、赤色の燐光を発するものであれば特に限定されず、例えば、イリジウム、ルテニウム、白金、オスミウム、レニウム、パラジウム等の金属錯体が挙げられ、これら金属錯体の配位子の内の少なくとも１つがフェニルピリジン骨格、ビピリジル骨格、ポルフィリン骨格等を持つものも挙げられる。より具体的には、トリス（１−フェニルイソキノリン）イリジウム、ビス［２−（２’−ベンゾ［４，５−α］チエニル）ピリジネート−Ｎ，Ｃ３’］イリジウム（アセチルアセトネート）（ｂｔｐ２Ｉｒ（ａｃａｃ））、２，３，１０１，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−１２Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン−白金（ＩＩ）、ビス［２−（２’−ベンゾ［４，５−α］チエニル）ピリジネート−Ｎ，Ｃ３’］イリジウム、ビス（２−フェニルピリジン）イリジウム（アセチルアセトネート）が挙げられる。

また、赤色発光層中には、前述した赤色発光材料の他に、赤色発光材料がゲスト材料として添加されるホスト材料を含んでいてもよい。
ホスト材料は、注入された正孔と電子とにより励起子を生成するとともに、その励起子のエネルギーを赤色発光材料に移動（フェルスター移動またはデクスター移動）させて、赤色発光材料を励起する機能を有する。このようなホスト材料を用いる場合、例えば、ゲスト材料である赤色発光材料をドーパントとしてホスト材料にドープして用いることができる。
このようなホスト材料としては、用いる赤色発光材料に対して前述したような機能を発揮するものであれば、特に限定されないが、赤色発光材料が赤色蛍光材料を含む場合、例えば、ナフタセン誘導体、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体のようなアセン誘導体（アセン系材料）、ジスチリルアリーレン誘導体、ペリレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアミン誘導体、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム錯体（Ａｌｑ３）等のキノリノラト系金属錯体、トリフェニルアミンの４量体等のトリアリールアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、シロール誘導体、ジカルバゾール誘導体、オリゴチオフェン誘導体、ベンゾピラン誘導体、トリアゾール誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、キノリン誘導体、４，４’−ビス（２，２’−ジフェニルビニル）ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることもできる。

前述したような赤色発光材料（ゲスト材料）及びホスト材料を用いる場合、赤色発光層中における赤色発光材料の含有量（ドープ量）は、０．０１ｗｔ％〜１０ｗｔ％であるのが好ましく、０．１ｗｔ％〜５ｗｔ％であるのがより好ましい。赤色発光材料の含有量をこのような範囲内とすることで、発光効率を最適化することができる。

このような赤色発光層の平均厚さは、特に限定されないが、１０ｎｍ〜１５０ｎｍ程度であるのが好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍ程度であるのがより好ましい。

（緑色発光層）緑色発光層は、緑色に発光する緑色発光材料を含んで構成されている。
なお、この緑色発光層は、後述する本発明の機能層形成用インクを用いて形成することができる。
このような緑色発光材料としては、特に限定されず、例えば、各種緑色蛍光材料及び緑色燐光材料が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
緑色蛍光材料としては、緑色の蛍光を発するものであれば特に限定されず、例えば、クマリン誘導体、キナクリドン及びその誘導体、９，１０−ビス［（９−エチル−３−カルバゾール）−ビニレニル］−アントラセン等が挙げられる。
緑色燐光材料としては、緑色の燐光を発するものであれば特に限定されず、例えば、イリジウム、ルテニウム、白金、オスミウム、レニウム、パラジウム等の金属錯体が挙げられ、具体的には、ファク−トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（Ｉｒ（ｐｐｙ）３）、ビス（２−フェニルピリジネート−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（アセチルアセトネート）、ファク−トリス［５−フルオロ−２−（５−トリフルオロメチル−２−ピリジン）フェニル−Ｃ，Ｎ］イリジウム等が挙げられる。
また、緑色発光層中には、前述した緑色発光材料の他に、緑色発光材料がゲスト材料として添加されるホスト材料が含まれていてもよい。
このようなホスト材料としては、前述した赤色発光層で説明したホスト材料と同様のものを用いることができる。

（青色発光層）青色発光層は、青色に発光する青色発光材料を含んで構成されている。
なお、この青色発光層は、後述する本発明の機能層形成用インクを用いて形成することができる。
このような青色発光材料としては、例えば、各種の青色蛍光材料及び青色燐光材料が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上組み合わせて用いることができる。
青色蛍光材料としては、青色の蛍光を発するものであれば、特に限定されず、例えば、ジスチリルジアミン系化合物等のジスチリルアミン誘導体、フルオランテン誘導体、ピレン誘導体、ペリレン及びペリレン誘導体、アントラセン誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、クリセン誘導体、フェナントレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、テトラフェニルブタジエン、４，４’−ビス（９−エチル−３−カルバゾビニレン）−１，１’−ビフェニル（ＢＣｚＶＢｉ）等が挙げられる。
青色燐光材料としては、青色の燐光を発するものであれば、特に限定されず、例えば、イリジウム、ルテニウム、白金、オスミウム、レニウム、パラジウム等の金属錯体が挙げられ、具体的には、ビス［４，６−ジフルオロフェニルピリジネート−Ｎ，Ｃ２’］−ピコリネート−イリジウム、トリス［２−（２，４−ジフルオロフェニル）ピリジネート−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム、ビス［２−（３，５−トリフルオロメチル）ピリジネート−Ｎ，Ｃ２’］−ピコリネート−イリジウム、ビス（４，６−ジフルオロフェニルピリジネート−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（アセチルアセトネート）等が挙げられる。
また、青色発光層には、前述した青色発光材料の他に、青色発光材料がゲスト材料として添加されるホスト材料が含まれていてもよい。
このようなホスト材料としては、前述した赤色発光層で説明したホスト材料と同様のものを用いることができる。

上記した赤色発光層、緑色発光層、青色発光層を形成するための機能層形成材料は、ゲスト材料とホスト材料とを含む低分子材料であり、一般的には真空蒸着法などの気相成長法により成膜されるが、低分子材料でも液滴吐出法を適用して成膜することもできる。もちろん、液滴吐出法により適した高分子材料の構成とし、機能層形成用インクに適用することもできる。

各色の発光層と陰極１３４との間には、発光層側から電子輸送層と電子注入層とが形成されている。電子輸送層は、陰極１３４から電子注入層を介して注入された電子を発光層に輸送する機能を有するものである。
電子輸送層の構成材料（電子輸送材料）としては、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）等の８−キノリノールなしいその誘導体を配位子とする有機金属錯体などのキノリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ペリレン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、キノキサリン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ニトロ置換フルオレン誘導体等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
電子輸送層の平均厚さは、特に限定されないが、０．５ｎｍ〜１００ｎｍ程度であるのが好ましく、１ｎｍ〜５０ｎｍ程度であるのがより好ましい。
なお、この電子輸送層は、省略することができる。

電子注入層は、陰極１３４からの電子注入効率を向上させる機能を有するものである。
この電子注入層の構成材料（電子注入材料）としては、例えば、各種の無機絶縁材料、各種の無機半導体材料が挙げられる。
このような無機絶縁材料としては、例えば、アルカリ金属カルコゲナイド（酸化物、硫化物、セレン化物、テルル化物）、アルカリ土類金属カルコゲナイド、アルカリ金属のハロゲン化物及びアルカリ土類金属のハロゲン化物等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。これらを主材料として電子注入層を構成することにより、電子注入性をより向上させることができる。特にアルカリ金属化合物（アルカリ金属カルコゲナイド、アルカリ金属のハロゲン化物等）は仕事関数が非常に小さく、これを用いて電子注入層を構成することにより、有機ＥＬ素子１１２は、高い輝度が得られるものとなる。
アルカリ金属カルコゲナイドとしては、例えば、Ｌｉ₂Ｏ、ＬｉＯ、Ｎａ₂Ｓ、Ｎａ₂Ｓｅ、ＮａＯ等が挙げられる。
アルカリ土類金属カルコゲナイドとしては、例えば、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＢｅＯ、ＢａＳ、ＭｇＯ、ＣａＳｅ等が挙げられる。
アルカリ金属のハロゲン化物としては、例えば、ＣｓＦ、ＬｉＦ、ＮａＦ、ＫＦ、ＬｉＣｌ、ＫＣｌ、ＮａＣｌ等が挙げられる。
アルカリ土類金属のハロゲン化物としては、例えば、ＣａＦ₂、ＢａＦ₂、ＳｒＦ₂、ＭｇＦ₂、ＢｅＦ₂等が挙げられる。
また、無機半導体材料としては、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｂａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｙｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｃｄ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｔａ、Ｓｂ及びＺｎのうちの少なくとも１つの元素を含む酸化物、窒化物または酸化窒化物等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。

電子注入層の平均厚さは、特に限定されないが、０．１ｎｍ〜１０００ｎｍ程度であるのが好ましく、０．２ｎｍ〜１００ｎｍ程度であるのがより好ましく、０．２ｎｍ〜５０ｎｍ程度であるのがさらに好ましい。
なお、この電子注入層は、省略することができる。

発光層上に形成される電子輸送層、電子注入層、陰極１３４の形成は、有機薄膜層である発光層の機能が低下し易い水や酸素などのガスとの接触や熱の影響を避けて、減圧下で成膜する真空蒸着法やスパッタ法を採用することが好ましい。

このような有機ＥＬ素子１１２を有する素子基板１０１は、熱硬化型エポキシ樹脂等を封着部材として用いた封着層１３５を介して封止基板１０２と隙間なくベタ封止されている。

本実施形態の有機ＥＬ素子１１２は、後述する製造方法を用いて製造されており、発光層がほぼ一定の膜厚と安定した膜形状（断面形状）を有しているため、異なる発光色が得られる機能層１３２Ｒ，１３２Ｇ，１３２Ｂにおいてそれぞれ所望の発光特性が得られる。

なお、本実施形態の有機ＥＬ装置１００は、ボトムエミッション型に限定されず、例えば陽極１３１を光反射性の導電材料を用いて形成し、共通電極としての陰極１３４を透明な導電材料を用いて形成して、有機ＥＬ素子１１２の発光を陽極１３１で反射させて、封止基板１０２側から取り出すトップエミッション型の構造としてもよい。また、トップエミッション型とする場合、有機ＥＬ素子１１２の発光色に対応させたカラーフィルターを封止基板１０２側に設ける構成としてもよい。さらには、封止基板１０２側にカラーフィルターを有する場合、有機ＥＬ素子１１２を白色発光が得られる構成としてもよい。

＜発光素子の製造方法＞
次に、本実施形態の発光素子の製造方法としての有機ＥＬ素子１１２の製造方法について図７〜図９を参照して説明する。図７は、本実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法を示すフローチャート、図８（ａ）〜（ｄ）及び図９（ｅ）〜（ｉ）は本実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法を示す概略断面図である。

本実施形態の有機ＥＬ素子１１２の製造方法は、図７に示すように、隔壁部形成工程（ステップＳ１０）と、隔壁部が形成された基板に表面処理を施す表面処理工程（ステップＳ２０）と、正孔注入層形成工程（ステップＳ３０）と、中間層形成工程（ステップＳ４０）と、発光層形成工程（ステップＳ５０）と、陰極形成工程（ステップＳ６０）と、有機ＥＬ素子が形成された素子基板１０１と封止基板１０２とを接合する封止基板接合工程（ステップＳ７０）とを少なくとも備えている。なお、素子基板１０１上に回路部１１１を形成する工程や回路部１１１に電気的に接続した陽極１３１を形成する工程は、公知の製造方法を用いればよく、本実施形態では詳細の説明は省略する。

図７のステップＳ１０は、隔壁部形成工程である。ステップＳ１０では、図８（ａ）に示すように、陽極１３１の周囲の一部を覆って陽極１３１ごとを区画するように隔壁部１３３を形成する。形成方法としては、例えば、陽極１３１が形成された素子基板１０１の表面に感光性のフェノール樹脂又はポリイミド樹脂をおよそ１μｍ〜３μｍ程度の厚みで塗布する。塗布方法としては、転写法、スリットコート法などが挙げられる。そして、発光画素１０７の形状に対応したマスクを用いて露光し、現像することにより発光画素１０７に対応させた隔壁部１３３を形成することができる。以降、隔壁部１３３により区画された発光画素１０７の領域を膜形成領域Ａと呼ぶ。そして、ステップＳ２０へ進む。

図７のステップＳ２０は、表面処理工程である。ステップＳ２０では、隔壁部１３３が形成された素子基板１０１の表面に親液処理と撥液処理とを施す。まず、酸素を処理ガスとするプラズマ処理を行い、主に無機材料からなる陽極１３１の表面に親液処理を施す。次にＣＦ₄などのフッ素系ガスを処理ガスとするプラズマ処理を行い、有機材料からなる隔壁部１３３の表面にフッ素を導入して撥液処理を施す。そして、ステップＳ３０へ進む。

図７のステップＳ３０は、正孔注入層形成工程である。ステップＳ３０では、まず、図８（ｂ）に示すように、正孔注入層形成材料を含む液状体７５を膜形成領域Ａに塗布する。液状体７５は、本発明の機能層形成用インクの一例であって、後述する成膜用の混合溶媒Ｃを含み、正孔注入層形成材料として前述したｐ型の高分子材料もしくは低分子材料を重量比で０．５％程度含んだものを用いた。

液状体７５を塗布する方法としては、先に説明した液状体（インク）を吐出ヘッド３４のノズル５６から吐出可能な吐出装置２を用いる。吐出ヘッド３４とワークＷである素子基板１０１とを対向させ、吐出ヘッド３４から液状体７５を吐出する。吐出された液状体７５は、液滴として親液処理された陽極１３１に着弾して濡れ拡がる。また、乾燥後の正孔注入層の膜厚がおよそ５０ｎｍ〜７０ｎｍとなるように、膜形成領域Ａの面積に応じた必要量を液滴として吐出した。そして乾燥工程へ進む。

乾燥工程では、素子基板１０１を例えば減圧乾燥及びランプアニール等の方法で乾燥加熱することにより、液状体７５の溶媒成分を乾燥させて除去し、図８（ｃ）に示すように膜形成領域Ａの陽極１３１上に正孔注入層１３２ａを形成する。なお、本実施形態では、各膜形成領域Ａに同一材料からなる正孔注入層１３２ａを形成したが、後に形成される発光層に対応して正孔注入層１３２ａの材料を発光色ごとに変えてもよい。そしてステップＳ４０へ進む。

図７のステップＳ４０は、中間層形成工程である。ステップＳ４０では、図８（ｄ）に示すように、中間層形成材料を含む液状体８０を膜形成領域Ａに付与する。

中間層上に形成される発光層を液体塗布法で形成する場合、液状体８０は、例えば、溶媒としてシクロヘキシルベンゼンを含み、中間層形成材料として、前述したｐ型の高分子材料もしくは低分子材料を重量比で０．２５％程度含んだものを用いた。
また、図９（ｈ）に示すように発光層９０（９０ｒ，９０ｇ，９０ｂ）を真空蒸着法で形成する場合、例えば、溶媒として後述する成膜用の混合溶媒Ｃを含み、中間層形成材料として、前述したｐ型の高分子材料もしくは低分子材料を重量比で０．２５％程度含んだものを用いることができる。言い換えれば、発光層９０の形成方法は液体塗布法に限定されず、真空蒸着法を用いてもよい。

液状体８０を塗布する方法としては、液状体７５を塗布する場合と同様に、吐出装置２を用いる。乾燥後の中間層の膜厚がおよそ１０ｎｍ〜３０ｎｍとなるように、膜形成領域Ａの面積に応じた必要量を液滴として吐出した。そして乾燥工程へ進む。

乾燥工程では、素子基板１０１を例えば減圧乾燥及びランプアニール等の方法で乾燥加熱することにより、液状体８０の溶媒成分を乾燥させて除去し、図９（ｅ）に示すように膜形成領域Ａの正孔注入層１３２ａ上に中間層１３２ｃを形成する。そしてステップＳ５０へ進む。

図７のステップＳ５０は、発光層形成工程である。ステップＳ５０では、図９（ｆ）に示すように、発光層形成材料を含む液状体８５Ｒ，８５Ｇ，８５Ｂをそれぞれ対応する膜形成領域Ａに塗布する。

液状体８５Ｒ，８５Ｇ，８５Ｂは、本発明の機能層形成用インクの一例であって、後述する成膜用の混合溶媒Ｃを含み、前述した高分子もしくは低分子の発光層形成材料を重量比で１．５％含んだものを用いた。

液状体８５Ｒ，８５Ｇ，８５Ｂを塗布する方法は、やはり吐出装置２を用い、それぞれ異なる吐出ヘッド３４に充填されて吐出される。

発光層の成膜にあたり、液状体８５Ｒ，８５Ｇ，８５Ｂを膜形成領域Ａに吐出むらなく、且つ必要量を安定的に吐出することができる液滴吐出法を用いた。乾燥後の発光層の膜厚がおよそ５０ｎｍ〜１００ｎｍとなるように、膜形成領域Ａの面積に応じた必要量を液滴として吐出した。そして乾燥工程へ進む。

本実施形態における吐出された液状体８５Ｒ，８５Ｇ，８５Ｂの乾燥工程は、減圧乾燥及びランプアニール等の方法で乾燥加熱することにより行う。液滴吐出法を用いることにより、膜形成領域Ａに満遍なく必要量の液状体８５Ｒ，８５Ｇ，８５Ｂが塗布されている。したがって、図９（ｇ）に示すように、乾燥後に形成された発光層１３２ｒ，１３２ｇ，１３２ｂは、膜形成領域Ａごとに略一定の膜厚を有する。そして、ステップＳ６０へ進む。

図７のステップＳ６０は、陰極形成工程である。ステップＳ６０では、図９（ｉ）に示すように、隔壁部１３３と各機能層１３２Ｒ，１３２Ｇ，１３２Ｂとを覆うように陰極１３４を形成する。これにより有機ＥＬ素子１１２が構成される。

陰極１３４は、前述した材料を組み合わせて用いるのが好ましい。なお、機能層１３２Ｒ，１３２Ｇ，１３２Ｂと陰極１３４との間に、電子輸送層や電子注入層を必要に応じて導入するのが好ましい。陰極１３４の形成方法としては、真空蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法等が挙げられる。特に機能層１３２Ｒ，１３２Ｇ，１３２Ｂの熱による損傷を防止できるという点では、真空蒸着法が好ましい。そして、ステップＳ７０へ進む。

図７のステップＳ７０は、封止基板接合工程である。ステップＳ７０では、有機ＥＬ素子１１２が形成された素子基板１０１に透明な封着層１３５を塗布して、透明な封止基板１０２と隙間なくベタ封止する（図６参照）。さらに封止基板１０２の外周領域において水分や酸素等の進入を防ぐ接着層を設けて接合することが望ましい。

次に、有機ＥＬ素子１１２の製造方法についてより具体的な実施例と比較例とを挙げて説明する。

（実施例１）まず、陽極層が形成された基板上に層厚５０ｎｍ〜６０ｎｍの正孔注入層をインクジェット法により形成し、真空乾燥後、１５０℃で加熱する焼成処理を施した。ここで、正孔注入層材料として、分散媒としてのポリスチレンスルフォン酸に、ポリチオフェン誘導体である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ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（１／２０）を用いた。ここで安定した吐出を可能にする為、高分子材料であるＰＥＤＯＴ／ＰＳＳに対して高沸点溶媒を添加した。高沸点溶媒としては芳香族炭化水素、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、ノルマルブタノール、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ヘキサメチルホスソルアミド（ＨＭＰＡ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン（ＤＭＩ）及びその誘導体、カルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート等のグリコールエーテル類を挙げることができる。またＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ以外の正孔注入材料としてＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ／Ｎａｆｉｏｎ（登録商標）、ポリチオフェン誘導体、ポリアニリン誘導体、ポリピロール誘導体等も用いることができる。
次に中間層（正孔輸送層）として高分子材料であるＴＦＢを０．２５ｗｔ％含んだシクロヘキシルベンゼン溶液を用いインクジェット法により正孔注入層上へ吐出した。そして減圧乾燥後に膜厚が２０ｎｍの中間層（正孔輸送層）を形成した。その後、窒素雰囲気下において１８０℃、１時間、加熱し塗布膜を焼成し、キシレン溶媒によりＴＦＢの可溶層を除去し、有機溶媒に不溶なＴＦＢ層（中間層）を形成した。そして前述した赤色、緑色、青色低分子発光材料を１．５ｗｔ％含んだ混合溶媒Ｃ（非水系溶媒Ａ＋非水系溶媒Ｂ）を用いて、液滴吐出法（インクジェット法）により正孔輸送層上へ吐出し、減圧乾燥を経て層厚６０ｎｍ〜８０ｎｍの層を形成した後、これを窒素雰囲気下において１６０℃、１０分の焼成処理を施し、発光層を形成した。
更に真空度が１０−６Ｔｏｒｒ（１．３３×１０−４Ｐａ）の真空下において、真空蒸着法により、任意の電子輸送層、電子注入層を積層して陰極層を形成した。

（実施例２） 実施例１の赤色、緑色、青色低分子発光材料を１．５ｗｔ％含んだ混合溶媒Ｃ（水系溶媒Ａ＋水系溶媒Ｃ）を用いて同様に発光層を形成した。実施例２の有機ＥＬ素子の製造方法における他の工程は、実施例１と同じである。

（実施例３） 実施例１の赤色、緑色、青色低分子発光材料を１．５ｗｔ％含んだ混合溶媒Ｃ（非水系溶媒Ａ＋水系溶媒Ｂ）を用いて発光層を形成した。実施例３の有機ＥＬ素子の製造方法における他の工程は、実施例１と同じである。

（実施例４） 実施例１の赤色、緑色、青色低分子発光材料を１．５ｗｔ％含んだ混合溶媒Ｃ（水系溶媒Ａ＋非水系溶媒Ｂ）を用いて発光層を形成した。実施例４の有機ＥＬ素子の製造方法における他の工程は、実施例１と同じである。

（実施例５）まず、陽極層が形成された基板上に層厚５０ｎｍ〜６０ｎｍの正孔注入層をインクジェット法により形成し、真空乾燥後、１５０℃で加熱する焼成処理を施した。
ここで、正孔注入層材料として、分散媒としてのポリスチレンスルフォン酸に、ポリチオフェン誘導体である３，４−ポリエチレンジオキシチオフェンを分散させ、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（１／２０）を用いた。ここで安定した吐出を可能にする為、高分子材料であるＰＥＤＯＴ／ＰＳＳに対して高沸点溶媒を添加した。高沸点溶媒としては芳香族炭化水素、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、ノルマルブタノール、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ヘキサメチルホスソルアミド（ＨＭＰＡ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン（ＤＭＩ）及びその誘導体、カルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート等のグリコールエーテル類を挙げることができる。またＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ以外の正孔注入材料としてＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ／Ｎａｆｉｏｎ（登録商標）、ポリチオフェン誘導体、ポリアニリン誘導体、ポリピロール誘導体等も用いることができる。
その後、中間層形成材料として前述した低分子材料を０．２５ｗｔ％含有した混合溶液Ｃ（非水系溶媒Ａ＋非水系溶媒Ｂ）を用い、インクジェット法により正孔注入層上へ吐出した。そして減圧乾燥後に膜厚が２０ｎｍの中間層を形成した。その後、窒素雰囲気下において１８０℃、１時間、加熱し塗布膜を焼成した。
次に赤色、緑色、青色低分子発光材料を真空度が１０−６Ｔｏｒｒ（１．３３×１０−４Ｐａ）の真空下において、真空蒸着法により、マスク蒸着を行い、発光層を形成した。続いて電子輸送層、電子注入層を積層して陰極層を形成した。

（実施例６） 実施例５の低分子材料の中間層形成材料を０．２５ｗｔ％含んだ混合溶媒Ｃ（水系溶媒Ａ＋水系溶媒Ｂ）を用いて中間層を形成した。実施例６の有機ＥＬ素子の製造方法における他の工程は、実施例５と同じである。

（実施例７） 実施例５の低分子材料の中間層形成材料を０．２５ｗｔ％含んだ混合溶媒Ｃ（非水系溶媒Ａ＋水系溶媒Ｂ）を用いて、同様に中間層を形成した。実施例７の有機ＥＬ素子の製造方法における他の工程は、実施例５と同じである。

（実施例８） 実施例５の低分子材料の中間層形成材料を０．２５ｗｔ％含んだ混合溶媒Ｃ（水系溶媒Ａ＋非水系溶媒Ｂ）を用いて、同様に中間層を形成した。実施例８の有機ＥＬ素子の製造方法における他の工程は、実施例５と同じである。

上記実施例１〜実施例８では、どの機能層形成用インクにおいても混合溶媒Ｃは溶媒Ａを０．１ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下の範囲で含んでいる。

（比較例１） 実施例１の赤色、緑色、青色低分子発光材料を１．５ｗｔ％含んだＢ溶液（非水系溶媒Ｂ）を用いて発光層を形成した。比較例１の有機ＥＬ素子の製造方法における他の工程は、実施例１と同じである。

（比較例２） 実施例１の赤色、緑色、青色低分子発光材料を１．５ｗｔ％含んだＢ溶液（水系溶媒Ｂ）を用いて発光層を形成した。比較例２の有機ＥＬ素子の製造方法における他の工程は、実施例１と同じである。

（比較例３） 実施例５の低分子材料の中間層形成材料を０．２５ｗｔ％含んだＢ溶液（非水系溶媒Ｂ）を用いて中間層を形成した。比較例３の有機ＥＬ素子の製造方法における他の工程は、実施例１と同じである。

（比較例４） 実施例５の低分子材料の中間層形成材料を０．２５ｗｔ％含んだＢ溶液（水系溶媒Ｂ）を用いて中間層を形成した。比較例４の有機ＥＬ素子の製造方法における他の工程は、実施例１と同じである。

（比較例５） 実施例１の赤色、緑色、青色低分子発光材料を１．５ｗｔ％含んだＡ溶液（非水系溶媒Ａ）を用いて発光層を形成した。比較例５の有機ＥＬ素子の製造方法における他の工程は、実施例１と同じである。

（比較例６） 実施例１の赤色、緑色、青色低分子発光材料を１．５ｗｔ％含んだＡ溶液（水系溶媒Ａ）を用いて発光層を形成した。比較例６の有機ＥＬ素子の製造方法における他の工程は、実施例１と同じである。

（比較例７） 実施例５の低分子材料の中間層形成材料を０．２５ｗｔ％含んだＡ溶液（非水系溶媒Ａ）を用いて中間層を形成した。比較例７の有機ＥＬ素子の製造方法における他の工程は、実施例１と同じである。

（比較例８） 実施例５の低分子材料の中間層形成材料を０．２５ｗｔ％含んだＡ溶液（水系溶媒Ａ）を用いて中間層を形成した。比較例８の有機ＥＬ素子の製造方法における他の工程は、実施例１と同じである。

図１０〜図１２に実施例及び比較例の評価結果を示す。また、図１０及び図１１には、実施例１〜実施例８における機能層形成用インクに含まれる混合溶媒Ｃを構成するところの溶媒Ａと溶媒Ｂの具体例が示されている。また、図１２には、比較例１〜比較例８における機能層形成用インクに含まれる非水系溶媒あるいは水系溶媒の具体例が示されている。
実施例１〜実施例８によれば、比較例１〜比較例８に対して、機能層形成用インクの乾燥過程において各種機能性材料の分子間相互作用による凝集速度を低下させることが可能となり、これによって凝集を効果的に抑制することが出来た。従って均一な発光を得る事が出来た。
比較例５〜比較例８では高沸点且つ高粘度である溶媒Ａのみでインク化されていることから、材料に対する溶媒Ａとの相互作用が強く、減圧乾燥後における脱溶媒性が悪化した。よって、その後の焼成処理において機能層形成材料がマイグレーションし、結果として凝集した。従って均一な発光を得られなかった。更に脱溶媒性の悪化により、素子特性の低下が観測された。
尚、本実施例では低分子材料に対する本発明の機能層形成用インクを適用した結果となっているが、高分子材料に対しても同様に適用する事ができる。

（第２実施形態）
＜電子機器＞
次に、本実施形態の電子機器について、図１３〜図１５を参照して説明する。
上記第１実施形態の発光装置としての有機ＥＬ装置１００は、単色表示であってもよく、また各有機ＥＬ素子１１２に用いる発光材料を選択することにより、カラー表示も可能である。このような有機ＥＬ装置１００は、各種の電子機器に組み込むことができる。

図１３は、電子機器としてのモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。
この図において、パーソナルコンピューター１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部を備える表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。
このパーソナルコンピューター１１００において、表示ユニット１１０６が備える表示部が前述の有機ＥＬ装置１００で構成されている。

図１４は、電子機器としての携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
この図において、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４及び送話口１２０６とともに、表示部を備えている。
携帯電話機１２００において、この表示部が前述の有機ＥＬ装置１００で構成されている。

図１５は、電子機器としてのディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。
ディジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。
ディジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。
ディジタルスチルカメラ１３００において、この表示部が前述の有機ＥＬ装置１００で構成されている。
ケース１３０２の内部には、回路基板１３０８が設置されている。この回路基板１３０８は、撮像信号を格納（記憶）し得るメモリーが設置されている。
また、ケース１３０２の正面側（図示の構成では裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。
撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、回路基板１３０８のメモリーに転送・格納される。
また、このディジタルスチルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示のように、ビデオ信号出力端子１３１２には例えばテレビモニター１４３０が、データ通信用の入出力端子１３１４には例えばパーソナルコンピューター１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、回路基板１３０８のメモリーに格納された撮像信号が、テレビモニター１４３０や、パーソナルコンピューター１４４０に出力される構成になっている。

以上説明したような電子機器によれば、それぞれ、表示部に見栄えのよい有機ＥＬ装置１００を有しているので、文字や画像などの情報を視認性よく確認することができる。
なお、本発明の電子機器は、図１３のパーソナルコンピューター（モバイル型パーソナルコンピューター）１１００、図１４の携帯電話機１２００、図１５のディジタルスチルカメラ１３００の他にも、例えば、テレビや、ビデオカメラ、ビューファインダー型、モニター直視型のビデオレコーダー、ラップトップ型パーソナルコンピューター、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器（例えば金融機関のキャッシュディスペンサー、自動券売機）、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電表示装置、超音波診断装置、内視鏡用表示装置）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシュミレーター、その他各種モニター類、プロジェクター等の投射型表示装置等に適用することができる。

また、上記実施形態では、有機ＥＬ装置１００を表示部に組み込んだ例を説明したが、本発明の発光装置としての有機ＥＬ装置１００は、これに限定されず、例えば、エレクトロクロミック調光ガラス、電子ペーパー、照明装置、電子写真方式のプリンターの露光装置の光源として用いることも可能である。

本発明は、上記した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う機能層形成用インク及び発光素子の製造方法、発光装置及び電子機器もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。上記実施形態以外にも様々な変形例が考えられる。以下、変形例を挙げて説明する。

（変形例１）上記実施形態の機能層形成用インクは、有機ＥＬ素子１１２の製造方法に用いることに限定されない。図１６（ａ）はカラーフィルター基板の構成を示す概略平面図、同図（ｂ）はカラーフィルター基板の構造を示す概略断面図である。図１６（ａ）及び（ｂ）に示すように、カラーフィルター基板２００は、ガラスなどの透明な基材２０１と、基材２０１に形成された隔壁２０２と、隔壁２０２によって区画された膜形成領域に形成された赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色に対応した着色層２０３Ｒ，２０３Ｇ，２０３Ｂを有している。したがって、色ごとに用意される着色層形成材料を含む機能液を液滴吐出法で塗布する際にも、本実施形態の機能層形成用インクをデバイスとしてのカラーフィルター基板の製造方法に適用できる。これにより、所望の膜厚と膜形状を有する着色層２０３Ｒ，２０３Ｇ，２０３Ｂを備えたカラーフィルター基板２００を製造することができる。

７５，８０，８５…機能層形成インクとしての液状体、１００…発光装置としての有機ＥＬ装置、１０１…基板としての素子基板、１１２…発光素子としての有機ＥＬ素子、１３１…画素電極としての陽極、１３２ａ…正孔注入層、１３２ｃ…中間層（正孔輸送層）、１３２ｒ，１３２ｇ，１３２ｂ…発光層、１３２Ｒ，１３２Ｇ，１３２Ｂ…機能層、１３４…陰極、１１００…電子機器としてのパーソナルコンピューター、１２００…電子機器としての携帯電話機、１３００…ディジタルスチルカメラ、Ａ…膜形成領域。

Claims (9)

1. 液体塗布法で機能層を形成する際に用いられる機能層形成用インクであって、
   高分子材料もしくは低分子材料を含む機能層形成材料と、
   溶媒Ａと溶媒Ｂとを含む混合溶媒Ｃとを有し、
   前記溶媒Ａは粘度が０．０１Ｐａ・ｓ以上、０．０５Ｐａ・ｓ以下であり、
   前記溶媒Ｂは粘度が０．０１Ｐａ・ｓ未満であって、沸点が前記溶媒Ａよりも低く、
   前記混合溶媒Ｃは粘度が０．０２Ｐａ・ｓ未満であり、沸点が２００℃以上、３５０℃以下であって、前記溶媒Ａを０．１ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下含有していることを特徴とする機能層形成用インク。
2. 前記溶媒Ａ及び前記溶媒Ｂが非水系溶媒であることを特徴とする請求項１に記載の機能層形成用インク。
3. 前記溶媒Ａ及び前記溶媒Ｂが水系溶媒であることを特徴とする請求項１に記載の機能層形成用インク。
4. 前記溶媒Ａが非水系溶媒であって、前記溶媒Ｂが水系溶媒であることを特徴とする請求項１に記載の機能層形成用インク。
5. 前記溶媒Ａが水系溶媒であって、前記溶媒Ｂが非水系溶媒であることを特徴とする請求項１に記載の機能層形成用インク。
6. 有機発光層を含む機能層を備えた発光素子の製造方法であって、
   請求項１乃至５のいずれか一項に記載の機能層形成用インクを用い、前記機能層のうち少なくとも１層の有機層を形成することを特徴とする発光素子の製造方法。
7. 前記機能層は、正孔注入層、正孔輸送層、前記有機発光層を含み、
   請求項１乃至５のいずれか一項に記載の機能層形成用インクを用い、前記正孔注入層を形成することを特徴とする請求項６に記載の発光素子の製造方法。
8. 前記機能層は、正孔注入層、正孔輸送層、前記有機発光層を含み、
   請求項１乃至５のいずれか一項に記載の機能層形成用インクを用い、前記正孔輸送層を形成することを特徴とする請求項６に記載の発光素子の製造方法。
9. 前記機能層は、正孔注入層、正孔輸送層、前記有機発光層を含み、
   請求項１乃至５のいずれか一項に記載の機能層形成用インクを用い、前記有機発光層を形成することを特徴とする請求項６に記載の発光素子の製造方法。

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