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▶ ＪＤＩ Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ 合同会社の特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-07-18
(45)【発行日】2024-07-26
(54)【発明の名称】機能層形成用インクおよび自発光素子の製造方法
(51)【国際特許分類】
H10K 71/15 20230101AFI20240719BHJP
H05B 33/10 20060101ALI20240719BHJP
H05B 33/22 20060101ALI20240719BHJP
H05B 33/12 20060101ALI20240719BHJP
C09D 11/033 20140101ALI20240719BHJP
C09D 11/106 20140101ALI20240719BHJP
H05B 33/14 20060101ALI20240719BHJP
H10K 50/10 20230101ALI20240719BHJP
H10K 59/122 20230101ALI20240719BHJP
【ＦＩ】
H10K71/15
H05B33/10
H05B33/22 Z
H05B33/12 B
C09D11/033
C09D11/106
H05B33/14 Z
H10K50/10
H10K59/122
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2019203968
(22)【出願日】2019-11-11
(65)【公開番号】P2021077783
(43)【公開日】2021-05-20
【審査請求日】2022-11-02
(73)【特許権者】
【識別番号】523290528
【氏名又は名称】ＪＤＩ Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ 合同会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001900
【氏名又は名称】弁理士法人 ナカジマ知的財産綜合事務所
(72)【発明者】
【氏名】高田 昌和
【審査官】藤岡 善行
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１１／１１８６５４（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１１－１６５３９６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ１０Ｋ ５０／００ － ９９／００
Ｈ０５Ｂ ３３／００ － ３３／２８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板を準備する工程と、前記基板上方に画素電極を行列状に配する工程と、
前記画素電極を列方向に区画する画素規制層を形成する工程と、
前記画素電極を行方向に区画する隔壁を形成する工程と、
前記画素電極上方に機能層を形成する工程と、
前記機能層の上方に対向電極を形成する工程と
を含む自発光素子の製造方法であって、
前記機能層を形成する工程は、前記画素規制層の材料に対応して選択された機能層形成用インクを準備する工程と、前記機能層形成用インクを前記隔壁の間隙内に存在する複数の画素電極上方に、これらの画素電極を列方向に区画する前記画素規制層のそれぞれの上にも跨って塗布する塗布工程と、前記塗布された機能層形成用インクを乾燥する乾燥工程とを含み、
前記機能層形成用インクは、沸点の異なる複数の溶媒を含む混合溶媒に、機能性材料を溶解または分散してなり、
前記乾燥工程において、塗布前の当該機能層形成用インクに含まれる混合溶媒の質量に対して残存している溶媒の質量の割合が、前記自発光素子の精細度をｐ［ｐｐｉ］としたとき、（ｑ＝０．０００８６ｐ＋０．２７５１２）の式で決まる割合ｑになるときまで当該機能層形成用インクが乾燥した状態で、前記画素規制層に対する接触角が５°未満である溶媒のみ残存しているように、塗布前の当該機能層形成用インクに含まれる前記沸点の異なる複数の溶媒の割合が前記画素規制層の材料に応じて決められている
ことを特徴とする自発光素子の製造方法。
【請求項2】
前記画素規制層を形成する工程において、前記画素規制層の材料としてアクリル樹脂を用いることを特徴とする請求項１に記載の自発光素子の製造方法。
【請求項3】
前記残存している溶媒は、極性溶媒であることを特徴とする請求項２に記載の自発光素子の製造方法。
【請求項4】
前記残存している溶媒は、ｘ＋０．０４ｙ＜２．１２
を満たすことを特徴とする請求項２に記載の自発光素子の製造方法。
但し、ｘは当該溶媒のハンセン溶解度パラメータにおいて、ロンドン分散力によるエネルギー（δＤ）が、ロンドン分散力によるエネルギー（δＤ）と双極子相互作用によるエネルギー（δＰ）と水素結合によるエネルギー（δＨ）との総和に対して占める割合であり、ｙ［ｍＮ／ｍ］は当該溶媒の表面張力である。
【請求項5】
前記自発光素子の精細度ｐ［ｐｐｉ］が、５０～４５０の範囲内の値であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の自発光素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、自発光素子の機能層をウエットプロセスで製造する場合における機能層形成用インクおよび、当該機能層形成用インクを使用した自発光素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、有機ＥＬ（Electroluminescence：電界発光）素子やＱＬＥＤ（Quantum-dot Light Emitting Diode：量子ドット効果）素子などの発光を利用した自発光パネルの開発が盛んに行われている。自発光素子は、基板の上方に、画素ごとの画素電極（第１電極）と、発光層を含む機能層と、複数の自発光素子に共通の対向電極（第２電極）と、をこの順に備え、画素電極及び対向電極から供給された正孔及び電子が発光層で再結合することにより発光材料が発光する。
【0003】
自発光表示パネルにおける機能層の製法例として、蒸着方式と塗布方式（例えば、特許文献１を参照）が存在する。塗布方式では、機能性材料を溶媒に溶解させた溶液（以下、単に「インク」という。）とし、そのインクを印刷法（液滴吐出法）等で基板上に塗布する。塗布後はインクから溶媒を蒸発、乾燥させて機能層を形成する。従って、塗布方式においてはプロセスを真空容器中で行なう必要がなく、量産化の点で好ましいとされている。
【0004】
塗布方式では、１画素を塗布領域として塗布を行うピクセルバンク方式と、複数の画素を含む塗布領域に塗布を行うラインバンク方式がある。ラインバンク方式は、塗布領域に含まれる複数の画素間で機能層の膜厚を均一化することができるため、画素間の機能層の膜厚差に起因する発光ムラを抑止できる点で有用である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２００９－２６７２９９号公報
【文献】国際公開第０８／１０５４７２号公報
【文献】特開２０１５－１７６６９４号公報
【文献】特開２０１４－２１０７７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
一方で、ラインバンク方式では塗布領域に含まれる隣接する２つの画素間で電流がリークすることを防ぐため画素規制層を設けており、インクが画素規制層を乗り越える必要がある。しかしながら、画素規制層とインクとの親和性が低い場合、インクが乾燥中に画素規制層上で途切れて塗布領域におけるインクの偏在を招き、画素間の機能層の膜厚差を十分に均一化できない場合がある。
【0007】
本開示は、上記課題に鑑みてなされたものであって、塗布方式により機能層を形成する場合に、インクの乾燥途上において画素規制層上でインクの途切れによるインクの偏在を抑止し、機能層の膜厚の均一性を向上させた機能層形成用インクおよび当該機能層形成用インクを使用した自発光素子の製造方法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】
本開示の一態様に係る機能層形成用インクは、自発光素子における機能層を印刷方式で形成する際に使用される機能層形成用インクであって、沸点の異なる複数の溶媒を含む混合溶媒に、機能性材料を溶解または分散してなり、前記混合溶媒に対する質量比が所定の割合以上となるように沸点の高い順に１以上の溶媒を前記複数の溶媒から選択したとき、前記選択された溶媒は、所定の樹脂材料に対する接触角が５°未満である溶媒群に含まれることを特徴とする。
【0009】
また、本開示の一態様に係る自発光素子の製造方法は、基板を準備する工程と、前記基板上方に画素電極を行列状に配する工程と、前記画素電極を列方向に区画する画素規制層を形成する工程と、前記画素電極を行方向に区画する隔壁を形成する工程と、前記画素電極上方に機能層を形成する工程と、前記機能層の上方に対向電極を形成する工程とを含み、前記機能層を形成する工程は、機能層形成用インクを前記隔壁の間隙内に存在する複数の画素電極上方に塗布する塗布工程と、前記塗布された機能層形成用インクを乾燥する乾燥工程とを含み、前記機能層形成用インクは、沸点の異なる複数の溶媒を含む混合溶媒に、機能性材料を溶解または分散してなり、前記混合溶媒に対する質量比が所定の割合以上となるように沸点の高い順に１以上の溶媒を前記複数の溶媒から選択したとき、前記選択された溶媒は、前記画素規制層に対する接触角が５°未満である溶媒群に含まれることを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
上記態様に係る機能層形成用インクによれば、塗布された後のインクの質量が元のインクに対して所定の割合となるよう蒸発した状態において、所定の樹脂に対する接触角が５°未満である。したがって、所定の樹脂を画素規制層として用いた場合に、画素規制層上でインクが途切れることを抑止することができ、副画素間でインクの流動性が確保されるため機能層の膜厚の均一性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】実施の形態に係る自発光パネル１０を含む表示装置１の概略図である。
【図2】実施の形態に係る自発光パネル１０の平面概略図である。
【図6】自発光パネル１０の精細度と、インクの画素規制層に対する接触角が５°となり得るインク量の時の溶媒残存率との関係を示すグラフである。
【図7】画素規制層がアクリル樹脂である場合における、画素規制層に対する接触角が５°以上の純溶媒および５°未満の純溶媒について、表面張力とハンセン溶解度パラメータから算出される値とを指標にプロットした散布図である。
【図8】実施の形態に係る自発光素子の製造過程を示すフローチャートである。
【図9】実施の形態に係る自発光素子の製造工程の一部を模式的に示す部分断面図である。（ａ）は、基材上にＴＦＴ層が形成された状態を示す部分断面図である。（ｂ）は、ＴＦＴ層上に層間絶縁層が形成された状態を示す部分断面図である。（ｃ）は、層間絶縁層上に画素電極材料層が形成された状態を示す部分断面図である。（ｄ）は、画素電極材料層がパターニングされて画素電極が形成された状態を示す部分断面図である。
【図10】実施の形態に係る自発光素子の製造工程の一部を模式的に示す部分断面図である。（ａ）は、画素電極および層間絶縁層上に画素規制材料層が形成された状態を示す部分断面図である。（ｂ）は、画素規制層が形成された状態を示す部分断面図である。（ｃ）は、画素電極および層間絶縁層上に隔壁材料層が形成された状態を示す部分断面図である。（ｄ）は、隔壁が形成された状態を示す部分断面図である。
【図11】実施の形態に係る自発光素子の製造工程の一部を模式的に示す部分断面図である。（ａ）は、隔壁の開口部内に正孔注入層の材料インクが塗布されて正孔注入層が形成され、正孔輸送層の材料インクが塗布されて正孔輸送層が形成された状態を示す部分断面図である。（ｂ）列バンクの開口部内に発光層の材料インクが塗布され発光層が形成された状態を示す部分断面図である。
【図12】実施の形態に係る自発光素子の製造工程の一部を模式的に示す部分断面図である。（ａ）は、隔壁上及び発光層上に電子輸送層が形成された状態を示す部分断面図である。（ｂ）は、電子輸送層上に電子注入層が形成された状態を示す部分断面図である。（ｃ）は、電子注入層上に対向電極が形成された状態を示す部分断面図である。（ｄ）は、対向電極上に封止層が形成された状態を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
≪本開示の一態様に至った経緯≫
自発光パネルにおける各自発光素子の機能層の成膜プロセスは、真空蒸着などの成膜よりも、印刷装置などを使用した塗布成膜の方が、製造コストの面で優れている。
自発光パネルにおける各自発光素子の機能層の成膜プロセスは、真空蒸着などの成膜よりも、印刷装置などを使用した塗布成膜の方が、製造コストの面で優れている。
【0013】
塗布成膜では、機能層の膜厚制御や混色の防止の観点から、滴下後のインクが広がる範囲である塗布領域と隣接する塗布領域との間を撥液性のある隔壁（バンク）で区切る必要がある。隔壁のデザインとしては、格子状の隔壁により画素単位で塗布領域を形成するピクセルバンク方式と、一方向に延伸する隔壁を複数並列させ、隔壁間の間隙単位で塗布領域を形成するラインバンク方式が代表的である。ラインバンク方式は、塗布領域が複数の画素に跨るため、画素当たりのインク滴下量の最適化が容易であり、また、滴下後のインクが塗布領域全体に広がるため塗布領域内の複数の画素間で機能層の膜厚が均一化する。したがって、バンクのデザインとして好適である。
【0014】
一方、ラインバンク方式では、同一の塗布領域内に存在する複数の自発光素子間で機能層が共通膜となる。したがって、同一の塗布領域内において隣接する２つの自発光素子間で電流のリークを抑止するため、画素電極間を絶縁体である画素規制層で区切る必要がある。すなわち、ラインバンク方式では画素規制層も塗布領域に含まれるため、機能層形成用インクを塗布する際には、画素規制層上にも機能層と同一素材の層が形成されることを前提としてインクを塗布する必要がある。
【0015】
しかしながら、機能層形成用インクの画素規制層に対する濡れ性に依存して、インクが画素電極上に遍在することにより膜厚の均一性が失われる場合があることを発明者らは見出した。そして、発明者らは、上記課題に鑑み、インクの乾燥途上において画素規制層上で複数の塊に分離しない機能層形成用インクを得るべく、鋭意研究の結果、本開示の一態様に至ったものである。
【0016】
≪本開示の一態様の概要≫
本開示の一態様に係る機能層形成用インクは、自発光素子における機能層を印刷方式で形成する際に使用される機能層形成用インクであって、沸点の異なる複数の溶媒を含む混合溶媒に、機能性材料を溶解または分散してなり、前記混合溶媒に対する質量比が所定の割合以上となるように沸点の高い順に１以上の溶媒を前記複数の溶媒から選択したとき、前記選択された溶媒は、所定の樹脂材料に対する接触角が５°未満である溶媒群に含まれることを特徴とする。
本開示の一態様に係る機能層形成用インクは、自発光素子における機能層を印刷方式で形成する際に使用される機能層形成用インクであって、沸点の異なる複数の溶媒を含む混合溶媒に、機能性材料を溶解または分散してなり、前記混合溶媒に対する質量比が所定の割合以上となるように沸点の高い順に１以上の溶媒を前記複数の溶媒から選択したとき、前記選択された溶媒は、所定の樹脂材料に対する接触角が５°未満である溶媒群に含まれることを特徴とする。
【0017】
また、本開示の一態様に係る自発光素子の製造方法は、基板を準備する工程と、前記基板上方に画素電極を行列状に配する工程と、前記画素電極を列方向に区画する画素規制層を形成する工程と、前記画素電極を行方向に区画する隔壁を形成する工程と、前記画素電極上方に機能層を形成する工程と、前記機能層の上方に対向電極を形成する工程とを含み、前記機能層を形成する工程は、機能層形成用インクを前記隔壁の間隙内に存在する複数の画素電極上方に塗布する塗布工程と、前記塗布された機能層形成用インクを乾燥する乾燥工程とを含み、前記機能層形成用インクは、沸点の異なる複数の溶媒を含む混合溶媒に、機能性材料を溶解または分散してなり、前記混合溶媒に対する質量比が所定の割合以上となるように沸点の高い順に１以上の溶媒を前記複数の溶媒から選択したとき、前記選択された溶媒は、前記画素規制層に対する接触角が５°未満である溶媒群に含まれることを特徴とする。
【0018】
上記態様の機能層形成用インク、または、上記態様の自発光素子の製造方法によれば、塗布された後のインクの質量が元のインクに対して所定の割合となるよう蒸発した状態において、所定の樹脂に対する接触角が５°未満である。したがって、所定の樹脂を画素規制層として用いた場合に、画素規制層上でインクが途切れることを抑止することができ、副画素間でインクの流動性が確保されるため機能層の膜厚の均一性を高めることができる。
【0019】
また、上記態様の機能層形成用インク、または、上記態様の自発光素子の製造方法において、以下のようにしてもよい。
【0020】
前記所定の樹脂材料は、アクリル樹脂である、としてもよい。または、前記画素規制層を形成する工程において、前記画素規制層の材料としてアクリル樹脂を用いる、としてもよい。
【0021】
これにより、画素規制層の材料としてアクリル樹脂、または、アクリル系樹脂等を用いる場合において、画素規制層上でインクが途切れることを抑止することができ、副画素間でインクの流動性が確保されるため機能層の膜厚の均一性を高めることができる。
【0022】
また、前記溶媒群に含まれる溶媒は、極性溶媒である、としてもよい。
【0023】
これにより、画素規制層の材料としてアクリル樹脂、または、アクリル系樹脂等を用いる場合において、アクリル樹脂等に対して親和性の高い極性溶媒がインク乾燥時に残存するため、画素規制層上でインクが途切れることを抑止することができる。
【0024】
また、前記溶媒群に含まれる溶媒は、ｘ＋０．０４ｙ＜２．１２を満たすことを特徴とする、としてもよい。但し、ｘは当該溶媒のハンセン溶解度パラメータにおいて、ロンドン分散力によるエネルギー（δＤ）が、ロンドン分散力によるエネルギー（δＤ）と双極子相互作用によるエネルギー（δＰ）と水素結合によるエネルギー（δＨ）との総和に対して占める割合であり、ｙ［ｍＮ／ｍ］は当該溶媒の表面張力である。
【0025】
これにより、画素規制層の材料としてアクリル樹脂、または、アクリル系樹脂等を用いる場合において、画素規制層上でインクが途切れる原因となる溶媒が残存することを抑止することができる。
【0026】
また、前記所定の割合は、０．３以上である、としてもよい。
【0027】
これにより、インク中の溶質に対する溶媒の量が過大となることを抑止することができ、インクが隔壁を乗り越える混色等の不具合を抑止することができる。
【0028】
また、前記自発光素子の精細度をｐ［ｐｐｉ］、前記所定の割合をｑとしたとき、ｑ≧０．０００８６ｐ＋０．２７５１２を満たす、としてもよい。
【0029】
これにより、形成すべき自発光素子の精細度に合わせて適正なインクを用いることが可能となる。
【0030】
また、前記混合溶媒は、沸点が２００℃以上である溶媒を含む、としてもよい。
【0031】
これにより、インクが過度に速乾性を有することによる成膜不良を抑止することができる。
【0032】
≪実施の形態≫
＜機能層形成用インクの組成＞
１．溶質
本実施形態に係る機能層形成用インクは、溶質として、正孔輸送性と正孔注入性の少なくとも一方を有する機能材料、発光材料、電子輸送性と電子注入性の少なくとも一方を有する機能材料、のいずれか１つを含む。
＜機能層形成用インクの組成＞
１．溶質
本実施形態に係る機能層形成用インクは、溶質として、正孔輸送性と正孔注入性の少なくとも一方を有する機能材料、発光材料、電子輸送性と電子注入性の少なくとも一方を有する機能材料、のいずれか１つを含む。
【0033】
２．溶媒
本実施形態に係る機能層形成用インクは、溶媒として、複数の有機溶媒を含み、これらを混合溶媒として用いる。
本実施形態に係る機能層形成用インクは、溶媒として、複数の有機溶媒を含み、これらを混合溶媒として用いる。
【0034】
混合溶媒を構成する溶媒は、自発光パネルにおける画素規制層に対する接触角が５°未満である溶媒群（以下、「Ａ群」と呼ぶ）から選択される溶媒を１以上含む。また、自発光パネルにおける画素規制層に対する接触角が５°以上である溶媒群（以下、「Ｂ群」と呼ぶ）から選択される溶媒を含む場合、混合溶媒に対する質量比が所定の割合以上となるように沸点の高い順に溶媒を選択したとき、選択された溶媒はすべてＡ群に含まれる。ここで、所定の割合は自発光パネルの精細度により決定される値であり、例えば、精細度が１５０ｐｐｉである場合は４０％である。詳細は後述する。
【0035】
＜自発光パネルにおける塗布領域の構成＞
以下、実施の形態に係る機能層形成用インクが奏する効果の説明に先立ち、自発光パネルの概要と、機能層形成用インクが乾燥して機能層が形成される際に膜厚が不均一性となる課題の発生メカニズムについて説明する。
以下、実施の形態に係る機能層形成用インクが奏する効果の説明に先立ち、自発光パネルの概要と、機能層形成用インクが乾燥して機能層が形成される際に膜厚が不均一性となる課題の発生メカニズムについて説明する。
【0036】
図１は、自発光パネルとして有機ＥＬ表示パネル１０を用いた表示装置１の回路構成を示すブロック図である。図１に示すように、表示装置１は、有機ＥＬ表示パネル１０と、これに接続された駆動制御回路部２００とを備える。駆動制御回路部２００は、複数の駆動回路２１０と、制御回路２２０とを備える。
【0037】
図２は、有機ＥＬ表示パネル１０の一部を拡大した模式平面図である。有機ＥＬ表示パネル１０は、基板上を行方向（Ｘ方向）に区画し塗布領域を規定する隔壁（列バンク）１４と、基板上を列方向（Ｙ方向）に区画する画素規制層（行バンク）１４１とによりマトリクス上に区画される。隔壁１４と画素規制層１４１とにより区画された領域はそれぞれ副画素１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂを構成し、副画素１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂが画素Ｐを構成する。なお、副画素１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂのそれぞれは、Ｘ方向に隣接する２つの隔壁１４によって区画される塗布領域ＣＲ、ＣＧ、ＣＢのそれぞれに形成される。
【0038】
図３は、図２のＡ－Ａ断面における有機ＥＬ表示パネル１０の模式断面図である。有機ＥＬ表示パネルは、下側から順に、基材１１１とＴＦＴ層１１２からなる基板１１、層間絶縁層１２、隔壁１４を備え、開口部１４ａ内に画素電極１３、正孔注入層１５、正孔輸送層１６、発光層１７を備え、共通層として電子輸送層１８、電子注入層１９、対向電極２０、封止層２１を備える。このうち、画素電極１３から対向電極２０までの部分が有機ＥＬ素子２を構成する。また、正孔注入層１５、正孔輸送層１６、発光層１７のうち少なくとも１つが、機能層形成用インクを用いた塗布方式により形成される。
【0039】
図４は、図２のＢ－Ｂ断面における、機能層の１つである正孔注入層１５を塗布方式により形成する場合のインクの塗布直後から機能層完成までの過程を示す模式断面図である。図４（ａ）は、インクの塗布直後の状態を示しており、インク１５Ｌは開口部１４ａにおいて、画素電極１３上の発光部１００ａと画素規制層１４１上の非発光部１００ｂとに跨って塗布される。このとき、インクの画素規制層１４１に対する濡れ性が低い場合、図４（ｂ）の模式断面図に示すように、インク１５Ｌが画素規制層１４１上で複数のインク隗１５Ｌ１、１５Ｌ２、１５Ｌ３に分離する場合がある。ここで、インク隗１５Ｌ１と１５Ｌ２との境界、インク隗１５Ｌ２と１５Ｌ３との境界は必ずしも等間隔にならないため、発光部１００ａ当たりのインク隗の体積は、必ずしも均一とはならない。さらに、インクの画素規制層１４１に対する濡れ性が低い場合、インクがさらに乾燥したときにインクが画素規制層１４１上から画素電極１３上に流れ込む。すなわち、インク隗１５Ｌ１～Ｌ３の端部に近接する発光部１００ａでは、発光部１００ａ内のインクが隣接する非発光部１００ｂ内のインクと連続している場合のみ、非発光部１００ｂ内のインクが発光部１００ａ内に流入する。したがって、そのような発光部１００ａでは、図４（ｃ）の模式断面図における機能層１５－２のように、他の発光部１００ａに対して膜厚が厚くなる。その一方、発光部１００ａ内のインクが隣接する２つの非発光部１００ｂ内のインクのいずれとも連続していない場合は、発光部１００ａ内のインクのみで機能層が形成されるため、図４（ｃ）の機能層１５－３のように、膜厚が小さくなる。したがって、膜厚の均一性が失われる。
【0040】
ここで、機能層形成用インクが画素規制層１４１上で途切れる条件について種々の溶媒を用いて実験したところ、図５（ａ）の模式断面図に示すように、画素規制層１４１上の接触角が５°となり得るインク量において、インクの画素規制層１４１上の接触角が５°以上であることが判明した。すなわち、インク量が図５（ａ）の模式断面図に示す状態まで乾燥したときの、インクと画素規制層の接触角が５°未満であれば、図４（ｂ）、（ｃ）の模式断面図に示すような膜厚の不均一性を抑止することができる。
【0041】
なお、画素規制層１４１上の接触角が５°となり得るインク量が塗布直後の機能層形成用インクと比べて溶媒含有量がどの程度低下しているかは、発光部１００ａのサイズに依存する。図５（ｂ）は、単位面積当たりの塗布量が多い場合の模式断面図、図５（ｃ）は、単位面積当たりの塗布量が少ない場合の模式断面図を示している。より具体的には、画素規制層１４１上の接触角が５°となり得るインク量１５Ｌａは、開口部１４ａにおける発光部１００ａの底面積と、画素電極１３を基準としたときの画素規制層１４１の高さによって定まる。なお、図５（ｂ）、図５（ｃ）では、図５（ａ）における画素規制層１４１上の接触角が５°となり得るインク量を均一の液面で表示している。一方で、塗布直後のインク量は、表示パネルの精細度に依存し、一般に、高精細であるほど溶質濃度が高濃度であるため、塗布量が少なくなる。これは、高精細パネルであるほど隔壁間の距離が短くなり開口部１４ａのｘ方向の幅が小さくなるため、単位面積当たりの、隔壁の頂部を超えてもインクの溢れが起きないインクの塗布最大量が減少し、単位面積あたりに塗布できるインク量が小さくなるためである。すなわち、一般的に、精細度が高くない場合は図５（ｂ）に示すように塗布直後のインク量１５Ｌｂが多く、精細度が高い場合は図５（ｃ）に示すように塗布直後のインク量１５Ｌｃが少ない。
【0042】
図６は、自発光パネルの精細度と、画素規制層１４１上の接触角が５°となり得るインク量であるときの機能層形成用インクにおける溶媒残存率の一例を示すグラフである。なお、溶媒残存率は、塗布前の機能層形成用インクに含まれる混合溶媒の質量に対し、残存している溶媒の質量を比で示したものである。図６に示すように、精細度が高いほど溶媒残存率が大きい。また、溶媒残存率は、３０％以上である。溶媒残存率が３０％未満の場合、塗布直後のインク量が多いため、インクが隔壁を超えてあふれ出す危険性がある。また、例えば、１５０ｐｐｉの自発光パネルでは画素規制層１４１上の接触角が５°となり得るときの溶媒蒸発率は約４０％であり、例えば、２５０ｐｐｉの自発光パネルでは画素規制層１４１上の接触角が５°となり得るときの溶媒蒸発率は約５０％である。なお、自発光パネルの精細度をｘ［ｐｐｉ］、画素規制層１４１上の接触角が５°となり得るインク量であるときの溶媒量の機能層形成用インクにおける溶媒量に対する割合（溶媒残存率）をｙとしたとき、以下の関係が成立する。
【0043】
【数1】
表１は、表１に示す４種類の溶媒を複数組み合わせて混合溶媒として機能層形成用インクを形成した場合の組成と、形成された機能層の膜厚のばらつきとの実験結果を示す表である。なお、Ａ群、Ｂ群とは上述の定義に示すとおりであり、結果は機能層の膜厚のばらつきが生じなかったものを〇、機能層の膜厚のばらつきが生じたものを×とした。また、自発光パネルの精細度は１５０ｐｐｉとし、画素規制層１４１の材料としてアクリル樹脂を用いた。ここで、混合溶媒に含まれる溶媒のうち最も沸点の高い溶媒の沸点は２００℃以上が好ましいため、沸点が２００℃未満であるEthylenGlycolとanisolとのみを含む混合溶媒については実験を行っていない。
【0044】
【表1】
【0045】
組成１～３はいずれも、最も沸点の高い溶媒がＢ群に含まれる3-Methoxyphenolである。したがって、画素規制層１４１上の接触角が５°となり得るインク量までインクが乾燥したときに、Ｂ群に含まれる3-Methoxyphenolが溶媒としてインク内に残存している。したがって、画素規制層１４１上の接触角が５°以上となり、画素規制層１４１上でインクが途切れ複数のインク隗に分断して機能層の膜厚ばらつきが生じたと考えられる。
【0046】
組成８では、混合溶媒を構成するすべての溶媒がＢ群に含まれているため、当然に画素規制層１４１上の接触角が５°となり得るインク量までインクが乾燥したときに、画素規制層１４１上の接触角が５°以上となり、画素規制層１４１上でインクが途切れ複数のインク隗に分断して機能層の膜厚ばらつきが生じたと考えられる。
【0047】
組成４では、最も沸点の高い溶媒がＡ群に含まれるIsophoroneである。しかしながら、Isophoroneの含有率は３３ｗｔ％であり、次に沸点の高い溶媒がＢ群に含まれるEthylene Glycolである。すなわち、混合溶媒を占める割合が４０％以上となるように沸点の高い順に溶媒を選択したとき、Ａ群のIsophoroneのほか、Ｂ群のEthylene Glycolも選択されることになる。この場合、画素規制層１４１上の接触角が５°となり得るインク量までインクが乾燥したとき、すなわち、溶媒の４０％が残るように溶媒が蒸発したとき、インク内の溶媒にＢ群のEthylene Glycolが残存している。したがって、画素規制層１４１上の接触角が５°以上となり、画素規制層１４１上でインクが途切れ複数のインク隗に分断して機能層の膜厚ばらつきが生じたと考えられる。
【0048】
一方、組成５～７はいずれも、最も沸点の高い溶媒がＡ群に含まれるIsophoroneであり、かつ、含有率が４０ｗｔ％以上である。すなわち、混合溶媒を占める割合が４０％以上となるように沸点の高い順に溶媒を選択したとき、Ａ群のIsophoroneのみである。この場合、画素規制層１４１上の接触角が５°となり得るインク量までインクが乾燥したとき、すなわち、溶媒の４０％が残るように溶媒が蒸発したとき、インク内の溶媒にＡ群のIsophoroneのみが残存しており、Ｂ群の溶媒を含まない。したがって、画素規制層１４１上の接触角が５°以上となることはなく、画素規制層１４１上でインクが途切れないため、機能層の膜厚ばらつきが生じなかったと考えられる。
【0049】
以上説明したように、混合溶媒の組成としては、画素規制層１４１上の接触角が５°となり得るインク量までインクが乾燥したときに、Ｂ群に含まれる溶媒がインク内に残存していないことが好ましい。混合溶媒の乾燥は原則として沸点の低い溶媒から順に起こるため、画素規制層１４１上の接触角が５°となり得るインク量まで乾燥したときの溶媒残存率以上となるように沸点の高い順に溶媒を選択したとき、Ｂ群の溶媒を含まない、つまり、Ａ群に含まれる溶媒のみが含まれることが好ましい。すなわち、画素規制層１４１上の接触角が５°となり得るインク量まで乾燥したときの溶媒残存率（質量比）を所定の割合とした場合に、混合溶媒に対する質量比が所定の割合以上となるように沸点の高い順に溶媒を選択したとき、Ａ群に含まれる溶媒のみが含まれることが好ましい。一方で、選択されなかった溶媒についてはＡ群に含まれるかＢ群に含まれるかは重要ではなく、Ｂ群に含まれてもよい。なぜならば、選択されなかった溶媒は、画素規制層１４１上の接触角が５°となり得るインク量まで乾燥したときのインクには残存していないと考えられるからである。なお、選択されなかった溶媒はＡ群に含まれていてもよく、例えば、混合溶媒がすべてＡ群に含まれる溶媒からなるとしてもよい。
【0050】
上記条件を満たしている場合、画素規制層１４１上の接触角が５°となり得るインク量までインクが乾燥したとき、図４（ｄ）の模式断面図に示すとおり、開口部１４ａ内において画素規制層１４１上でインク１５Ｌｐが途切れることがなく、複数の画素電極１３上に跨ったまま乾燥する。したがって、インクの乾燥過程で副画素間におけるインクの流動性が保たれる。よって、インクの乾燥後も、図４（ｅ）の模式断面図に示すとおり、開口部１４ａ内において、機能性材料を含む膜１５が複数の機能層１５－１１、１５－１２、１５－１３、１５－１４を含む状態で形成されるため、Ｙ方向に隣接する２つの副画素間で、機能層の膜厚を均一にすることができる。
【0051】
＜溶媒群の条件＞
以下、画素規制層に対する接触角が５°未満である溶媒（Ａ群の溶媒）と５°以上である溶媒（Ｂ群の溶媒）の差異について、より詳細に説明する。
以下、画素規制層に対する接触角が５°未満である溶媒（Ａ群の溶媒）と５°以上である溶媒（Ｂ群の溶媒）の差異について、より詳細に説明する。
【0052】
図７は、横軸として溶媒の表面張力（単位はｍＮ／ｍ）、縦軸としてハンセン溶解度パラメータ（以下、「ＨＳＰ」という。）から算出される値をプロットした散布図である。なお、縦軸の値は、ＨＳＰにおいて、ロンドン分散力によるエネルギー（δＤ）が、δＤと双極子相互作用によるエネルギー（δＰ）と水素結合によるエネルギー（δＨ）との総和（δＤ＋δＰ＋δＨ）に対して占める割合である。すなわち、この値が小さいほど、双極子相互作用や水素結合の強い極性分子であり、この値が大きいほど無極性分子であることを示す。
【0053】
なお、ここでは、アクリル樹脂に対する接触角が５°未満である既知の溶媒を以下の表２に示すとともに、図７のＡ群の溶媒としてプロットした。
【0054】
【0055】
【表3】
【0056】
【数2】
【0057】
【数3】
【0058】
＜自発光素子の構成及び製造方法＞
以下、本開示の一態様に係る機能層形成用インクを使用した自発光素子の一例として、トップエミッション型の有機ＥＬ素子の具体的な構成例およびその製造方法について、図面を参照しながら説明する。なお、図面は模式的なものを含んでおり、各部材の縮尺や縦横の比率などが実際とは異なる場合がある。
以下、本開示の一態様に係る機能層形成用インクを使用した自発光素子の一例として、トップエミッション型の有機ＥＬ素子の具体的な構成例およびその製造方法について、図面を参照しながら説明する。なお、図面は模式的なものを含んでおり、各部材の縮尺や縦横の比率などが実際とは異なる場合がある。
【0059】
１．有機ＥＬ素子の構成
一般に有機ＥＬ表示パネルにおいて、一つの画素は、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色をそれぞれ発光する３つの副画素からなる。各副画素は、対応する色を発光する有機ＥＬ素子で構成される。
一般に有機ＥＬ表示パネルにおいて、一つの画素は、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色をそれぞれ発光する３つの副画素からなる。各副画素は、対応する色を発光する有機ＥＬ素子で構成される。
【0060】
上述したように、有機ＥＬ素子２は、基板１１、層間絶縁層１２、画素電極１３、隔壁１４、正孔注入層１５、正孔輸送層１６、発光層１７、電子輸送層１８、電子注入層１９、対向電極２０、および、封止層２１とからなる。基板１１、層間絶縁層１２、電子輸送層１８、電子注入層１９、対向電極２０、および、封止層２１は、副画素ごとに形成されているのではなく、有機ＥＬ表示パネルが備える複数の有機ＥＬ素子に共通して形成されている。
【0061】
（１）基板
基板１１は、絶縁材料である基材１１１と、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）層１１２とを含む。ＴＦＴ層１１２には、副画素ごとに駆動回路が形成されている。基材１１１は、例えば、ガラス基板、石英基板、シリコン基板、硫化モリブデン、銅、亜鉛、アルミニウム、ステンレス、マグネシウム、鉄、ニッケル、金、銀などの金属基板、ガリウム砒素などの半導体基板、プラスチック基板等を採用することができる。
基板１１は、絶縁材料である基材１１１と、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）層１１２とを含む。ＴＦＴ層１１２には、副画素ごとに駆動回路が形成されている。基材１１１は、例えば、ガラス基板、石英基板、シリコン基板、硫化モリブデン、銅、亜鉛、アルミニウム、ステンレス、マグネシウム、鉄、ニッケル、金、銀などの金属基板、ガリウム砒素などの半導体基板、プラスチック基板等を採用することができる。
【0062】
プラスチック材料としては、熱可塑性樹脂、熱硬化樹脂いずれの樹脂を用いてもよい。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリイミド（ＰＩ）、ポリカーボネート、アクリル系樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート、ポリアセタール、その他フッ素系樹脂、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル、シリコーン樹脂、ポリウレタン等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうち１種、または２種以上を積層した積層体を用いることができる。
【0063】
フレキシブルな有機ＥＬ表示パネルを製造するためには、基板はプラスチック材料であることが望ましい。
【0064】
（２）層間絶縁層
層間絶縁層１２は、基板１１上に形成されている。層間絶縁層１２は、樹脂材料からなり、ＴＦＴ層１１２の上面の段差を平坦化するためのものである。樹脂材料としては、例えば、ポジ型の感光性材料が挙げられる。また、このような感光性材料として、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、シロキサン系樹脂、フェノール系樹脂が挙げられる。また、図３の断面図には示されていないが、層間絶縁層１２には、副画素ごとにコンタクトホールが形成されている。
層間絶縁層１２は、基板１１上に形成されている。層間絶縁層１２は、樹脂材料からなり、ＴＦＴ層１１２の上面の段差を平坦化するためのものである。樹脂材料としては、例えば、ポジ型の感光性材料が挙げられる。また、このような感光性材料として、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、シロキサン系樹脂、フェノール系樹脂が挙げられる。また、図３の断面図には示されていないが、層間絶縁層１２には、副画素ごとにコンタクトホールが形成されている。
【0065】
（３）画素電極（第１電極）
画素電極１３は、光反射性の金属材料からなる金属層を含み、層間絶縁層１２上に形成されている。画素電極１３は、副画素ごとに設けられ、コンタクトホール（不図示）を通じてＴＦＴ層１１２と電気的に接続されている。
画素電極１３は、光反射性の金属材料からなる金属層を含み、層間絶縁層１２上に形成されている。画素電極１３は、副画素ごとに設けられ、コンタクトホール（不図示）を通じてＴＦＴ層１１２と電気的に接続されている。
【0066】
本実施の形態においては、画素電極１３は、陽極として機能する。
【0067】
光反射性を具備する金属材料の具体例としては、Ａｇ（銀）、Ａｌ（アルミニウム）、アルミニウム合金、Ｍｏ（モリブデン）、ＡＰＣ（銀、パラジウム、銅の合金）、ＡＲＡ（銀、ルビジウム、金の合金）、ＭｏＣｒ（モリブデンとクロムの合金）、ＭｏＷ（モリブデンとタングステンの合金）、ＮｉＣｒ（ニッケルとクロムの合金）などが挙げられる。
【0068】
画素電極１３は、金属層単独で構成してもよいが、金属層の上に、ＩＴＯ（酸化インジウム錫）やＩＺＯ（酸化インジウム亜鉛）のような金属酸化物からなる層を積層した積層構造としてもよい。
【0069】
（４）隔壁および画素規制層
隔壁１４は、基板１１の上方に副画素ごとに配置された複数の画素電極１３を、Ｘ方向（図２参照）において列毎に仕切るものであって、Ｘ方向に並ぶ副画素列ＣＲ、ＣＧ、ＣＢの間においてＹ方向に延伸するラインバンク形状である。隔壁１４には、絶縁性を備え、少なくとも表面が機能層形成用インクに対して撥液性を有する。隔壁１４は、例えば、絶縁性の有機材料（例えば、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、シロキサン系樹脂、フェノール系樹脂など）からなる。本実施の形態においては、フェノール系樹脂が用いられている。なお、隔壁１４は、例えば、フッ素系界面活性剤などの撥液性を備える添加物を含んでいてもよいし、表面処理がなされていてもよい。Ｘ方向に隣接する２つの隔壁１４で定義される開口部１４ａに有機ＥＬ素子２が形成される。
隔壁１４は、基板１１の上方に副画素ごとに配置された複数の画素電極１３を、Ｘ方向（図２参照）において列毎に仕切るものであって、Ｘ方向に並ぶ副画素列ＣＲ、ＣＧ、ＣＢの間においてＹ方向に延伸するラインバンク形状である。隔壁１４には、絶縁性を備え、少なくとも表面が機能層形成用インクに対して撥液性を有する。隔壁１４は、例えば、絶縁性の有機材料（例えば、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、シロキサン系樹脂、フェノール系樹脂など）からなる。本実施の形態においては、フェノール系樹脂が用いられている。なお、隔壁１４は、例えば、フッ素系界面活性剤などの撥液性を備える添加物を含んでいてもよいし、表面処理がなされていてもよい。Ｘ方向に隣接する２つの隔壁１４で定義される開口部１４ａに有機ＥＬ素子２が形成される。
【0070】
画素規制層１４１は、開口部１４ａ内においてＹ方向に隣接する画素電極１３を区画するものであって、副画素列ＣＲ、ＣＧ、ＣＢにおける発光層１７の段切れ抑制、画素電極１３と対向電極２０との間の電気絶縁性の向上などの役割を有する。画素規制層１４１は、絶縁性を備え、上述したように機能層形成用インクに対して親液性を有する。画素規制層１４１は、例えば、絶縁性の有機材料からなり、本実施の形態においては、アクリル樹脂が用いられている。
【0071】
（５）正孔注入層
正孔注入層１５は、画素電極１３から発光層１７への正孔の注入を促進させる目的で、画素電極１３上に設けられている。正孔注入層１５は、例えば、Ａｇ（銀）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｃｒ（クロム）、Ｖ（バナジウム）、Ｗ（タングステン）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｉｒ（イリジウム）などの酸化物、あるいは、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）などの低分子量の有機化合物や、ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルフォン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）などの高分子材料からなる層である。
正孔注入層１５は、画素電極１３から発光層１７への正孔の注入を促進させる目的で、画素電極１３上に設けられている。正孔注入層１５は、例えば、Ａｇ（銀）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｃｒ（クロム）、Ｖ（バナジウム）、Ｗ（タングステン）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｉｒ（イリジウム）などの酸化物、あるいは、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）などの低分子量の有機化合物や、ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルフォン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）などの高分子材料からなる層である。
【0072】
本実施の形態では、正孔注入層１５は、実施の形態に係る機能層形成用インクを用いた塗布成膜により形成される。
【0073】
（６）正孔輸送層
正孔輸送層１６は、正孔注入層１５から注入された正孔を発光層１７へ輸送する機能を有する。正孔輸送層１６の材料は、例えば、アリールアミン誘導体、フルオレン誘導体、スピロ誘導体、カルバゾール誘導体、ピリジン誘導体、ピラジン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体、キノリン誘導体、フェナントロリン誘導体、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、シロール誘導体、オリゴチオフェン誘導体、縮合多環芳香族誘導体、金属錯体などが挙げられる。本実施の形態では、実施の形態に係る機能層形成用インクを用いた塗布成膜により形成される。
正孔輸送層１６は、正孔注入層１５から注入された正孔を発光層１７へ輸送する機能を有する。正孔輸送層１６の材料は、例えば、アリールアミン誘導体、フルオレン誘導体、スピロ誘導体、カルバゾール誘導体、ピリジン誘導体、ピラジン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体、キノリン誘導体、フェナントロリン誘導体、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、シロール誘導体、オリゴチオフェン誘導体、縮合多環芳香族誘導体、金属錯体などが挙げられる。本実施の形態では、実施の形態に係る機能層形成用インクを用いた塗布成膜により形成される。
【0074】
（７）発光層
発光層１７は、開口部１４ａ内に形成されており、正孔と電子の再結合により、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色の光を出射する機能を有する。発光層１７の材料としては、公知の材料を利用することができる。
発光層１７は、開口部１４ａ内に形成されており、正孔と電子の再結合により、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色の光を出射する機能を有する。発光層１７の材料としては、公知の材料を利用することができる。
【0075】
発光素子２が有機ＥＬ素子である場合、発光層１７に含まれる有機発光材料としては、例えば、オキシノイド化合物、ペリレン化合物、クマリン化合物、アザクマリン化合物、オキサゾール化合物、オキサジアゾール化合物、ペリノン化合物、ピロロピロール化合物、ナフタレン化合物、アントラセン化合物、フルオレン化合物、フルオランテン化合物、テトラセン化合物、ピレン化合物、コロネン化合物、キノロン化合物およびアザキノロン化合物、ピラゾリン誘導体およびピラゾロン誘導体、ローダミン化合物、クリセン化合物、フェナントレン化合物、シクロペンタジエン化合物、スチルベン化合物、ジフェニルキノン化合物、スチリル化合物、ブタジエン化合物、ジシアノメチレンピラン化合物、ジシアノメチレンチオピラン化合物、フルオレセイン化合物、ピリリウム化合物、チアピリリウム化合物、セレナピリリウム化合物、テルロピリリウム化合物、芳香族アルダジエン化合物、オリゴフェニレン化合物、チオキサンテン化合物、シアニン化合物、アクリジン化合物、８－ヒドロキシキノリン化合物の金属錯体、２－ビピリジン化合物の金属錯体、シッフ塩とＩＩＩ族金属との錯体、オキシン金属錯体、希土類錯体等の蛍光物質を用いることができる。また、トリス（２－フェニルピリジン）イリジウムなどの燐光を発光する金属錯体等の公知の燐光物質を用いることができる。また、発光層１７は、ポリフルオレンやその誘導体、ポリフェニレンやその誘導体、あるいはポリアリールアミンやその誘導体等の高分子化合物等、もしくは前記低分子化合物と前記高分子化合物の混合物を用いて形成されてもよい。なお、発光素子２は量子ドット発光素子（ＱＬＥＤ；Quantum-dot Light Emitting Diode）であってもよく、発光層１７の材料として量子ドット効果を有する材料を使用することができる。
【0076】
本実施の形態では、実施の形態に係る機能層形成用インクを用いた塗布成膜により形成される。
【0077】
（８）電子輸送層
電子輸送層１８は、対向電極２０からの電子を発光層１７へ輸送する機能を有する。電子輸送層１８は、電子輸送性が高い有機材料からなる。
電子輸送層１８は、対向電極２０からの電子を発光層１７へ輸送する機能を有する。電子輸送層１８は、電子輸送性が高い有機材料からなる。
【0078】
電子輸送層１８に用いられる有機材料としては、例えば、オキサジアゾール誘導体（ＯＸＤ）、トリアゾール誘導体（ＴＡＺ）、フェナンスロリン誘導体（ＢＣＰ、Ｂｐｈｅｎ）などのπ電子系低分子有機材料が挙げられる。
【0079】
（９）電子注入層
電子注入層１９は、電子輸送層１８上に複数の画素に共通して設けられており、対向電極２０から発光層１７への電子の注入を促進させる機能を有する。
電子注入層１９は、電子輸送層１８上に複数の画素に共通して設けられており、対向電極２０から発光層１７への電子の注入を促進させる機能を有する。
【0080】
電子注入層１９は、例えば、電子輸送性を有する有機材料に、電子注入性を向上させる金属材料がドープされてなる。ここで、ドープとは、金属材料の金属原子または金属イオンを有機材料中に略均等に分散させることを指し、具体的には、有機材料と微量の金属材料を含む単一の相を形成することを指す。なお、それ以外の相、特に、金属片や金属膜など、金属材料のみからなる相、または、金属材料を主成分とする相は、存在していないことが好ましい。また、有機材料と微量の金属材料を含む単一の相において、金属原子または金属イオンの濃度は均一であることが好ましく、金属原子または金属イオンは凝集していないことが好ましい。金属材料としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類から選択されることが好ましく、Ｂａ、Ｌｉ、Ｙｂがより好ましい。本実施の形態では、Ｂａが選択される。また、電子注入層１９における金属材料のドープ量は５～４０ｗｔ％が好ましい。本実施の形態では、２０ｗｔ％である。電子輸送性を有する有機材料としては、例えば、オキサジアゾール誘導体（ＯＸＤ）、トリアゾール誘導体（ＴＡＺ）、フェナンスロリン誘導体（ＢＣＰ、Ｂｐｈｅｎ）などのπ電子系低分子有機材料が挙げられる。
【0081】
なお、電子注入層１９は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属から選択される金属のフッ化物、または、アルカリ金属またはアルカリ土類金属から選択される金属のキノリニウム錯体を含む層を発光層１７側に有していてもよい。
【0082】
電子注入層１９の形成は、例えば、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナンスロリン誘導体などの材料と、金属材料とを共蒸着法により複数の画素に共通して成膜することでなされる。
【0083】
（１０）対向電極
対向電極２０は、複数の画素に共通して電子注入層１９上に形成されており、陰極として機能する。
対向電極２０は、複数の画素に共通して電子注入層１９上に形成されており、陰極として機能する。
【0084】
本実施の形態では、対向電極２０は、透光性と導電性とを兼ね備えており、金属材料で形成された金属層、金属酸化物で形成された金属酸化物層のうち少なくとも一方を含んでいる。透光性を確保するため、金属層の膜厚は１ｎｍ～５０ｎｍ程度である。金属層の材料としては、例えば、Ａｇ、Ａｇを主成分とする銀合金、Ａｌ、Ａｌを主成分とするＡｌ合金が挙げられる。Ａｇ合金としては、マグネシウム－銀合金（ＭｇＡｇ）、インジウム－銀合金が挙げられる。Ａｇは、基本的に低抵抗率を有し、Ａｇ合金は、耐熱性、耐腐食性に優れ、長期にわたって良好な電気伝導性を維持できる点で好ましい。Ａｌ合金としては、マグネシウム－アルミニウム合金（ＭｇＡｌ）、リチウム－アルミニウム合金（ＬｉＡｌ）が挙げられる。その他の合金として、リチウム－マグネシウム合金、リチウム－インジウム合金が挙げられる。金属酸化物層の材料としては、例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯが挙げられる。
【0085】
対向電極２０は、金属層単独、または、金属酸化物層単独で構成してもよいが、金属層の上に金属酸化物層を積層した積層構造、あるいは金属酸化物層の上に金属層を積層した積層構造としてもよい。
【0086】
（１１）封止層
対向電極２０の上には、封止層２１が設けられている。封止層２１は、基板１１の反対側から不純物（水、酸素）が対向電極２０、電子注入層１９、電子輸送層１８、発光層１７等へと侵入するのを防ぎ、不純物によるこれらの層の劣化を抑制する機能を有する。封止層２１は、窒化シリコン（ＳｉＮ）、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）などの透光性材料を用い形成される。また、窒化シリコン（ＳｉＮ）、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）などの材料を用い形成された層の上に、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などの樹脂材料からなる封止樹脂層を設けてもよい。
対向電極２０の上には、封止層２１が設けられている。封止層２１は、基板１１の反対側から不純物（水、酸素）が対向電極２０、電子注入層１９、電子輸送層１８、発光層１７等へと侵入するのを防ぎ、不純物によるこれらの層の劣化を抑制する機能を有する。封止層２１は、窒化シリコン（ＳｉＮ）、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）などの透光性材料を用い形成される。また、窒化シリコン（ＳｉＮ）、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）などの材料を用い形成された層の上に、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などの樹脂材料からなる封止樹脂層を設けてもよい。
【0087】
本実施の形態においては、有機ＥＬ表示パネル１０がトップエミッション型であるため、封止層２１は光透過性の材料で形成されることが必要となる。
【0088】
（１２）その他
図３には示されてないが、封止層２１上に接着剤を介してガラス基板を基材とするカラーフィルタや偏向シートを貼り合せてもよい。これらを貼り合せることによって、正孔輸送層１６、発光層１７、電子輸送層１８、電子注入層１９を外部の水分および空気などからさらに保護できる。
図３には示されてないが、封止層２１上に接着剤を介してガラス基板を基材とするカラーフィルタや偏向シートを貼り合せてもよい。これらを貼り合せることによって、正孔輸送層１６、発光層１７、電子輸送層１８、電子注入層１９を外部の水分および空気などからさらに保護できる。
【0089】
２．有機ＥＬ素子の製造方法
以下、有機ＥＬ素子２の製造方法について、図面を用いて説明する。
以下、有機ＥＬ素子２の製造方法について、図面を用いて説明する。
【0090】
図８は、有機ＥＬ素子２を含む有機ＥＬ表示パネル１０の製造方法を示すフローチャートである。図９から図１２は、有機ＥＬ表示パネル１０の製造における各工程での状態を示す模式断面図であり、図２のＡ－Ａ断面に相当する。
【0091】
【0092】
【0093】
具体的には、一定の流動性を有する樹脂材料を、例えば、ダイコート法により、基板１１の上面に沿って、ＴＦＴ層１１２による基板１１上の凹凸を埋めるように塗布する。これにより、層間絶縁層１２の上面は、基材１１１の上面に沿って平坦化した形状となる。
【0094】
層間絶縁層１２における、ＴＦＴ素子の例えばソース電極上の個所にドライエッチング法を行い、コンタクトホールを形成する。コンタクトホールは、その底部にソース電極の表面が露出するようにパターニングなどを用いて形成される。
【0095】
次に、コンタクトホールの内壁に沿って接続電極層を形成する。接続電極層の上部は、その一部が層間絶縁層１２上に配される。接続電極層の形成は、例えば、スパッタリング法を用いることができ、金属膜を成膜した後、フォトリソグラフィ法およびウエットエッチング法を用いてパターニングすればよい。
【0096】
（２）画素電極１３の形成
次に、層間絶縁層１２上に画素電極１３を形成する（図８のステップＳ３）。
次に、層間絶縁層１２上に画素電極１３を形成する（図８のステップＳ３）。
【0097】
まず、層間絶縁層１２上に、画素電極１３の材料からなる画素電極材料層１３０を、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法などを用いて形成する（図９（ｃ））。次に、画素電極材料層１３０をエッチングによりパターニングして、副画素ごとに区画された複数の画素電極１３を形成する（図９（ｄ））。
【0098】
（３）画素規制層１４１および隔壁１４の形成
次に、画素規制層１４１および隔壁１４を形成する（図８のステップＳ４）。
次に、画素規制層１４１および隔壁１４を形成する（図８のステップＳ４）。
【0099】
まず、画素規制層用樹脂であるアクリル樹脂を溶媒に溶解させた溶液を画素電極１３上および層間絶縁層１２上にスピンコート法などを用いて一様に塗布して、画素規制材料層１４１０を形成する（図１０（ａ））。次に、画素規制材料層１４１０にパターン露光と現像を施して、画素規制層１４１を形成する（図１０（ｂ））。続けて、隔壁用樹脂であるフェノール樹脂を溶媒（例えば、乳酸エチルとＧＢＬの混合溶媒）に溶解させた溶液を画素電極１３上、画素規制層１４１上および層間絶縁層１２上にスピンコート法などを用いて一様に塗布して、隔壁材料層１４０を形成する（図１０（ｃ））。そして、隔壁材料層１４０にパターン露光と現像を施して、隔壁１４を形成する（図１０（ｄ））。
【0100】
【0101】
まず、隔壁１４により規定される開口部１４ａに対し、正孔注入層１５の構成材料を溶質として含む正孔注入層形成用インクを、印刷装置３０１のノズル３０１１より吐出して開口部１４ａ内の画素電極１３上に塗布した後、乾燥させて、正孔注入層１５を形成する。次に、隔壁１４により規定される開口部１４ａに対し、正孔輸送層１６の構成材料を溶質として含む正孔輸送層形成用インクを、印刷装置３０１のノズル３０１１より吐出して開口部１４ａ内の正孔注入層１５上に塗布した後、乾燥させて、正孔輸送層１６を形成する。
【0102】
（５）発光層１７の形成
次に、隔壁１４により規定される開口部１４ａに対し、発光層１７の構成材料を溶質として含む発光層形成用インクを、印刷装置３０１のノズル３０１１より吐出して開口部１４ａ内の正孔輸送層１６上に塗布した後、乾燥させて、発光層１７を形成する（図８のステップＳ６、図１１（ｂ））。
次に、隔壁１４により規定される開口部１４ａに対し、発光層１７の構成材料を溶質として含む発光層形成用インクを、印刷装置３０１のノズル３０１１より吐出して開口部１４ａ内の正孔輸送層１６上に塗布した後、乾燥させて、発光層１７を形成する（図８のステップＳ６、図１１（ｂ））。
【0103】
（６）電子輸送層１８の形成
次に、発光層１７および隔壁１４上に、電子輸送層１８を形成する（図８のステップＳ７、図１２（ａ））。電子輸送層１８は、例えば、電子輸送性の有機材料を蒸着法により各サブピクセルに共通して成膜することにより形成される。
次に、発光層１７および隔壁１４上に、電子輸送層１８を形成する（図８のステップＳ７、図１２（ａ））。電子輸送層１８は、例えば、電子輸送性の有機材料を蒸着法により各サブピクセルに共通して成膜することにより形成される。
【0104】
（７）電子注入層１９の形成
次に、電子輸送層１８上に、電子注入層１９を形成する（図８のステップＳ８、図１２（ｂ））。電子注入層１９は、例えば、電子輸送性の有機材料とドープ金属を共蒸着法により各サブピクセルに共通して成膜することにより形成される。
次に、電子輸送層１８上に、電子注入層１９を形成する（図８のステップＳ８、図１２（ｂ））。電子注入層１９は、例えば、電子輸送性の有機材料とドープ金属を共蒸着法により各サブピクセルに共通して成膜することにより形成される。
【0105】
（８）対向電極２０の形成
次に、電子注入層１９上に、対向電極２０を形成する（図８のステップＳ９、図１２（ｃ））。対向電極２０は、ＩＴＯ、ＩＺＯ、銀、アルミニウム等を、スパッタリング法、真空蒸着法により成膜することにより形成される。
次に、電子注入層１９上に、対向電極２０を形成する（図８のステップＳ９、図１２（ｃ））。対向電極２０は、ＩＴＯ、ＩＺＯ、銀、アルミニウム等を、スパッタリング法、真空蒸着法により成膜することにより形成される。
【0106】
（９）封止層２１の形成
次に、対向電極２０上に、封止層２１を形成する（図８のステップＳ１０、図１２（ｄ））。封止層２１は、ＳｉＯＮ、ＳｉＮ等を、スパッタリング法、ＣＶＤ法などにより成膜することにより形成することができる。
次に、対向電極２０上に、封止層２１を形成する（図８のステップＳ１０、図１２（ｄ））。封止層２１は、ＳｉＯＮ、ＳｉＮ等を、スパッタリング法、ＣＶＤ法などにより成膜することにより形成することができる。
【0107】
これにより、有機ＥＬ素子２が完成する。
【0108】
≪変形例≫
以上、本開示の一態様として、有機ＥＬ素子の発光層形成用インクの組成および当該インクを使用した有機ＥＬ素子の製造方法について説明したが、本発明は、その本質的な特徴的構成要素を除き、以上の説明に何ら限定を受けるものではない。以下では、本発明の他の態様例である変形例を説明する。
以上、本開示の一態様として、有機ＥＬ素子の発光層形成用インクの組成および当該インクを使用した有機ＥＬ素子の製造方法について説明したが、本発明は、その本質的な特徴的構成要素を除き、以上の説明に何ら限定を受けるものではない。以下では、本発明の他の態様例である変形例を説明する。
【0109】
（１）上記実施の形態においては、画素電極が陽極、対向電極が陰極であり、かつ、トップエミッション型の有機ＥＬ素子であるとした。しかしながら、例えば、画素電極が陰極、対向電極が陽極であってもよい。また、例えば、ボトムエミッション型の有機ＥＬ素子であってもよい。この場合、画素電極が光透過性の導電性材料で形成され、対向電極が光反射性の導電性材料で形成される。また、基板１１において少なくとも画素電極の下側に層とする部分が光透過性を有する。
【0110】
なお、自発光素子は有機ＥＬ素子に限られず、例えば、ＱＬＥＤなどの他の素子であってもよい。
【0111】
（２）上記実施の形態においては、正孔注入層１５、正孔輸送層１６、発光層１７の全てが実施の形態に係る機能層形成用インクを用いた塗布工程で形成されるとした。しかしながら、少なくとも１つの機能層が実施の形態に係る機能層形成用インクを用いた塗布工程で形成されていればよく、例えば、正孔注入層１５がスパッタリングにより成膜されてもよいし、または、正孔輸送層１６が蒸着法により成膜されてもよい。または、例えば、電子輸送層１８と電子注入層１９のいずれか１以上が、実施の形態に係る機能層形成用インクを用いた塗布工程で形成されるとしてもよい。
【0112】
（３）上記実施の形態においては、有機ＥＬ素子２は、電子輸送層１８や電子注入層１９、正孔注入層１５や正孔輸送層１６を有する構成であるとしたが、これに限られない。例えば、電子輸送層１８を有しない有機ＥＬ素子や、正孔輸送層１６を有しない有機ＥＬ素子であってもよい。また、例えば、正孔注入層１５と正孔輸送層１６とに替えて、単一層の正孔注入輸送層を有していてもよい。また、例えば、発光層１７と電子輸送層１８との間に、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類のいずれか、またはそのフッ化物からなる中間層を備えてもよい。
【0113】
（４）上記実施の形態においては、インクは機能性材料を溶質とする溶液であるとしたが、これに限られず、機能性材料を混合溶媒中に分散させたコロイド溶液や懸濁液であってもよい。
【0114】
（５）ノズルを介して高精細なインクの塗布が可能なものであれば、上記実施の形態におけるインクジェット装置に限らず、インクを連続的に基板上に吐出するディスペンサー方式の塗布装置を用いてもよい。
【0115】
（６）上記実施の形態に係る自発光素子は、列状に隔壁を形成するラインバンク方式であるとしたが、これに限られない。機能層の１以上が塗布法により形成され、かつ、隔壁により規定される塗布領域内に複数の副画素が存在していればよく、例えば、複数の副画素ごとに隔壁で囲み複数画素単位でピクセルバンク構造とする形態であってもよいし、六角形の副画素が千鳥状に配されるハニカム構造において隔壁が折れ線上に延伸する形態であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【0116】
本発明は、自発光素子の発光層を塗布方式で形成する場合の発光層形成用インクとして最適である。
【符号の説明】
【0117】
１ 表示装置
２ 自発光素子（有機ＥＬ素子）
１０ 自発光パネル（有機ＥＬ表示パネル）
１１ 基板
１２ 層間絶縁層
１３ 画素電極
１４ 隔壁
１４１ 画素規制層
１４ａ 開口部
１５ 正孔注入層
１６ 正孔輸送層
１７ 発光層
１８ 電子輸送層
１９ 電子注入層
２０ 対向電極
２１ 封止層
２ 自発光素子（有機ＥＬ素子）
１０ 自発光パネル（有機ＥＬ表示パネル）
１１ 基板
１２ 層間絶縁層
１３ 画素電極
１４ 隔壁
１４１ 画素規制層
１４ａ 開口部
１５ 正孔注入層
１６ 正孔輸送層
１７ 発光層
１８ 電子輸送層
１９ 電子注入層
２０ 対向電極
２１ 封止層
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】