(57)【要約】有機発光素子は、基板と、基板上に設けられた陽極と、基板上に設けられ、陽極上方に開口を有する隔壁層と、開口に設けられ、有機材料を含むホール輸送層と、ホール輸送層上に設けられ、有機発光材料を含む有機発光層と、有機発光層上方に設けられた陰極と、を有する。有機発光層の周縁部と開口を臨む隔壁層の側面との間には、ホール輸送層が存在する。さらに、ホール輸送層のキャリア移動度は、１．０×１０-3（ｃｍ2／Ｖｓ）以下である。
2013190847.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に設けられた第１電極と、
前記基板上に設けられ、前記第１電極上方に開口を有する隔壁層と、
前記開口内に設けられ、有機材料を含む有機機能層と、
前記有機機能層上に設けられ、有機発光材料を含む有機発光層と、
前記有機発光層上方に設けられた第２電極と、
を有し、
前記有機発光層の周縁部の少なくとも一部と前記開口を臨む前記隔壁層の側面との間には、前記有機機能層が存在し、
前記有機機能層のキャリア移動度は、１．０×１０-3（ｃｍ2／Ｖｓ）以下である、
有機発光素子。
【請求項２】
前記有機機能層のＨＯＭＯと前記有機発光層のＨＯＭＯとの差は、０．２８ｅＶ以下であり、
前記有機発光層のキャリア移動度は、６．３×１０-8（ｃｍ2／Ｖｓ）以上であり、
前記有機発光層のキャリア移動度（Ｘ）と、前記有機機能層のＨＯＭＯと前記有機発光層のＨＯＭＯとの差(Ｙ)とは、下記数１または数２を満たす、
請求項１記載の有機発光素子。
【数１】
2013190847.tif 000014
【数２】
2013190847.tif 000015
【請求項３】
前記開口を臨む前記隔壁層の側面は、前記基板の表面に対して傾斜した斜面状に形成され、
前記有機機能層の周縁部は、前記開口を臨む前記隔壁層の側面に乗り上げており、
前記有機発光層の周縁部は、前記有機機能層の周縁部よりも前記開口における内側に配されている、
請求項１記載の有機発光素子。
【請求項４】
前記有機発光層と前記第２電極との間に中間層を有する、
請求項１記載の有機発光素子。
【請求項５】
前記第１電極と前記有機機能層との間にキャリア注入層を有する、
請求項１記載の有機発光素子。
【請求項６】
前記キャリア注入層は、前記第１電極と前記有機機能層との間以外の領域にも拡がっており、
前記キャリア注入層のうち前記第１電極と前記有機機能層との間以外の領域に拡がった部分は、前記基板と前記隔壁層との間に存在する、
請求項５記載の有機発光素子。
【請求項７】
前記基板上に、金属製の補助配線を有し、
前記第２電極と前記補助配線とが接触している、
請求項１記載の有機発光素子。
【請求項８】
複数の第１電極が設けられた基板を準備する工程と、
前記基板上に、前記各第１電極上方に開口を有する隔壁層を形成する工程と、
前記開口内に、有機材料を含む溶液を塗布し乾燥させて、そのキャリア移動度が１．０×１０-3（ｃｍ2／Ｖｓ）以下である有機機能層を形成する工程と、
前記有機機能層上に、有機発光材料を含む溶液を塗布し乾燥させて有機発光層を形成する工程と、
前記有機発光層上方に、第２電極を形成する工程と、
を含み、
前記有機発光層の周縁部の少なくとも一部と前記開口を臨む前記隔壁層の側面との間には、前記有機機能層が存在する、
有機発光素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は有機材料の電界発光現象を利用した有機電界発光素子（以下「有機発光素子」と称する）、およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機発光素子は、電流駆動型の発光素子であり、陽極と陰極とからなる電極対と、電極対の間に設けられ、電圧が印加されると発光する有機発光材料を含む有機発光層とを有する。一般に、有機発光素子は、基板上に電極および有機発光層等を所定の順序で形成して製造される。有機発光素子を構成する各層を形成する方法としては、各層の材料や設計上の厚み等の条件に応じた様々な方法があり、例えば、材料を含む溶液を塗布しこれを乾燥させる方法がある。溶液の塗布方法としては、例えば、インクジェット法、フレキソ印刷法、およびスピンコート法等が挙げられる。【０００３】
このうち、インクジェット法には、層の厚みを数ミクロン単位で制御できること、材料の塗布量を最低限に抑制できること、三原色ごとの材料インクの塗布が容易であるためフルカラー表示装置の製造が容易であること等の利点がある。そのため、インクジェット法は、有機発光素子およびこれを備えた有機発光装置の製造方法として注目され、研究、開発がなされている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２９１５８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年、有機発光素子は表示装置や光源等として広く利用されているため、さらに良好な発光特性を有することが求められている。一方、省エネルギーの観点から、有機発光素子は消費電力を抑制することも求められている。消費電力を抑制しつつ、良好な発光特性を有する有機発光素子を得るためには、例えば、有機発光素子の発光効率を向上させればよい。なお、ここでいう「発光効率」とは、投入電力に対する輝度で求めるものとする。【０００６】
本発明の目的は、良好な発光特性を有する有機発光素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る有機発光素子は、基板と、前記基板上に設けられた第１電極と、前記基板上に設けられ、前記第１電極上方に開口を有する隔壁層と、前記開口内に設けられ、有機材料を含む有機機能層と、前記有機機能層上に設けられ、有機発光材料を含む有機発光層と、前記有機発光層上方に設けられた第２電極と、を有し、前記有機発光層の周縁部の少なくとも一部と前記開口を臨む前記隔壁層の側面との間には、前記有機機能層が存在し、前記有機機能層のキャリア移動度は、１．０×１０-3（ｃｍ2／Ｖｓ）以下である、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一態様に係る有機発光素子は、有機発光層の周縁部の少なくとも一部と開口を臨む隔壁層の側面との間に有機機能層が存在している構成であるため、有機発光素子の発光効率を低下させる原因である有機発光層の未濡れが抑制できている、といえる。なお、ここでいう「有機発光層の未濡れ」とは、有機発光層の形成の際、有機発光層の材料インクが隔壁に設けられた開口全体に塗り広がらず、開口に有機発光層の未形成領域ができることである。また、有機機能層のキャリア移動度は１．０×１０-3（ｃｍ2／Ｖｓ）以下である。そのため、有機機能層と第２電極との間にリーク電流が流れにくい。その結果、有機発光素子の発光効率の低下を抑制することができる。従って、良好な発光特性を有する有機発光素子が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態に係る有機発光素子を備えた有機発光表示装置の断面図であり、（ａ）は全体を示し、（ｂ）は（ａ）の拡大図を示す。
【図２】図１に示した有機発光表示装置における隔壁層と有機発光層とのレイアウトを示す上面図である。
【図３】図１に示した有機発光表示装置の製造方法を説明する工程図であり、（ａ）は陽極が設けられた基板を示し、（ｂ）はＩＴＯ層およびホール注入層の形成工程を示し、（ｃ）は隔壁層の形成工程を示す。
【図４】図１に示した有機発光表示装置の製造方法を説明する工程図であり、（ａ）は隔壁層に設けられた開口へのインクの塗布工程を示し、（ｂ）はホール注入層の形成工程を示し、（ｃ）はホール注入層上へのインクの塗布工程を示す。
【図５】図１に示した有機発光表示装置の製造方法を説明する工程図であり、（ａ）は有機発光層の形成工程を示し、（ｂ）は電子注入層、陰極、および封止層の形成工程を示す。
【図６】ホール輸送層の膜形状が異なる有機発光素子のイメージ図であり、（ａ）は比較例を示し、（ｂ）は図１に示した有機発光表示装置を示す。
【図７】シミュレーションに用いた有機発光素子の断面図である。
【図８】シミュレーションに用いた有機発光素子の隔壁層近傍の拡大図であり、（ａ）は有機発光層の厚みが８０ｎｍの場合を示し、（ｂ）は有機発光層の厚みが５０ｎｍの場合を示す。
【図９】シミュレーションに用いた有機発光素子の隔壁層近傍の拡大図であり、（ａ）は有機発光層の厚みが８０ｎｍの場合を示し、（ｂ）は有機発光層の厚みが５０ｎｍの場合を示す。
【図１０】発光効率に対する有機機能層のキャリア移動度の影響を示す図である。
【図１１】発光効率に対する有機発光層のキャリア移動度の影響を示す図である。
【図１２】発光効率に対する有機機能層と有機発光層とのＨＯＭＯ差の影響を示す図である。
【図１３】発光効率に対する有機機能層と有機発光層とのＨＯＭＯ差および有機発光層のキャリア移動度の相関を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
[本発明の一態様を得るに至った経緯]
以下、実施の一態様を具体的に説明するに先立ち、実施の一態様を得るに至った経緯について説明する。
【００１１】
近年、有機発光装置は表示装置や光源等として広く利用されているため、さらに良好な発光特性を有することが求められている。ところで、有機発光素子には、第１電極が設けられた基板と、基板上に設けられ開口を有する隔壁層と、開口に設けられた有機機能層および有機発光層と、有機発光層上に設けられた第２電極と、を有する構成のものがある。このような有機発光素子の製造工程において開口に有機機能層等を形成する方法としては、例えば、インクジェット法を用いて材料を含む溶液を塗布し、その後乾燥させる方法がある。ところが、インクジェット法を用いて製造した有機発光素子では、隔壁層に設けられた開口において有機発光層の未濡れが発生することがある。ここで、有機発光層の未濡れは、有機発光材料を含むインクを開口に塗布した場合に、隔壁層の撥液性や塗布したインクの粘度等により、インクが開口の一部に塗り広がらないことにより生じる。そして、有機発光層の未濡れ部では、有機機能層と第２電極とが接触してしまうためこれらの間でのリークパスが発生する。その結果、有機発光層の未濡れ部を有する有機発光素子では、発光効率が低下し、発光特性が低下してしまう。
【００１２】
これに対して、発明者らは、以下のような構成を有する有機発光素子では、有機発光層の未濡れを抑制できることを見出した。具体的には、有機発光層の周縁部の少なくとも一部と開口を臨む隔壁層の側面との間に有機機能層が存在する有機発光素子とした。
【００１３】
しかしながら、この構成では、有機機能層の最上面の少なくとも一部と第２電極（場合によっては有機発光層と第２電極との間にある中間層）とが接触するため、有機機能層と第２電極との間にリークパスが発生するおそれがある。有機機能層と第２電極との間にリークパスを介したリーク電流が流れると、有機発光層への電圧の印加が妨げられ、発光効率が低下してしまう。この問題に対して、発明者らは、有機機能層のキャリア移動度を規定した。その結果、有機発光層の未濡れを抑制した有機発光素子であっても、リーク電流を抑制することができた。従って、良好な発光特性を有する有機発光素子が実現した。本発明の態様はこのような経緯により得られたものである。
［実施の一態様の概要］
本発明の一態様である有機発光素子は、基板と、前記基板上に設けられた第１電極と、前記基板上に設けられ、前記第１電極上方に開口を有する隔壁層と、前記開口内に設けられ、有機材料を含む有機機能層と、前記有機機能層上に設けられ、有機発光材料を含む有機発光層と、前記有機発光層上方に設けられた第２電極と、を有し、前記有機発光層の周縁部の少なくとも一部と前記開口を臨む前記隔壁層の側面との間には、前記有機機能層が存在し、前記有機機能層のキャリア移動度は、１．０×１０-3（ｃｍ2／Ｖｓ）以下である、ことを特徴とする。
【００１４】
これにより、良好な発光特性を有する有機発光素子を提供できる。
【００１５】
また、本発明の一態様である有機発光素子は、前記有機機能層のＨＯＭＯと前記有機発光層のＨＯＭＯとの差は、０．２８ｅＶ以下であり、前記有機発光層のキャリア移動度は、６．３×１０-8（ｃｍ2／Ｖｓ）以上であり、前記有機発光層のキャリア移動度（Ｘ）と、前記有機機能層のＨＯＭＯと前記有機発光層のＨＯＭＯとの差(Ｙ)とは、下記数１または数２を満たす、ことを特徴としてもよい。
【００１６】
【数１】
2013190847.tif 000003
【００１７】
【数２】
2013190847.tif 000004
【００１８】
また、本発明の一態様である有機発光素子は、前記開口を臨む前記隔壁層の側面は、前記基板の表面に対して傾斜した斜面状に形成され、前記有機機能層の周縁部は、前記開口を臨む前記隔壁層の側面に乗り上げており、前記有機発光層の周縁部は、前記有機機能層の周縁部よりも前記開口における内側に配されている、ことを特徴としてもよい。
【００１９】
また、本発明の一態様である有機発光素子は、前記有機発光層と前記第２電極との間に中間層を有する、ことを特徴としてもよい。
【００２０】
また、本発明の一態様である有機発光素子は、前記第１電極と前記有機機能層との間にキャリア注入層を有する、ことを特徴としてもよい。
また、本発明の一態様である有機発光素子は、前記キャリア注入層は、少なくとも前記有機機能層で覆われている、ことを特徴としてもよい。
【００２１】
また、本発明の一態様である有機発光素子は、前記キャリア注入層は、前記第１電極と前記有機機能層との間以外の領域にも拡がっており、前記キャリア注入層のうち前記第１電極と前記有機機能層との間以外の領域に拡がった部分は、前記基板と前記隔壁層との間に存在する、ことを特徴としてもよい。
【００２２】
また、本発明の一態様である有機発光素子は、前記基板上に、金属製の補助配線を有し、前記第２電極と前記補助配線とが接触している、ことを特徴としてもよい。
【００２３】
本発明の有機発光素子の製造方法は、第１電極が設けられた基板を準備する工程と、前記基板上に、前記第１電極上方に開口を有する隔壁層を形成する工程と、前記開口に、有機材料を含む溶液を塗布し乾燥させて、そのキャリア移動度が１．０×１０-3（ｃｍ2／Ｖｓ）以下である有機機能層を形成する工程と、前記有機機能層上に、有機発光材料を含む溶液を塗布し乾燥させて有機発光層を形成する工程と、前記有機発光層上方に、第２電極を形成する工程と、を含み、前記有機発光層の周縁部の少なくとも一部と前記開口を臨む前記隔壁層の側面との間には、前記有機機能層が存在する、ことを特徴とする。
【００２４】
これにより、良好な発光特性を有する有機発光素子の製造方法を提供できる。
［実施の形態］
＜実施の形態１＞
１．構成
（有機発光表示装置１０）
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ、詳細に説明する。図１は、本実施の形態に係る有機発光素子を備えた有機発光表示装置１０の構成を示す模式的な断面図である。図２は、図１に示した有機発光表示装置１０における隔壁層と有機発光層とのレイアウトを示す上面図である。図１は、図２のＡ−Ａ´断面図に相当する。なお、有機発光表示装置１０は、有機発光層からの光をガラス基板の反対側からから取り出すトップエミッション型である。また、有機発光表示装置１０は、例えば、有機機能層および有機発光層をインクジェット法により塗布して製造する塗布型である。なお、陽極および陰極には直流電源が接続され、外部より有機発光素子に給電されるようになっている。
【００２５】
図１に示すように、有機発光表示装置１０は、基板１１の片側主面上に、第１電極としての陽極１２、ＩＴＯ層１３、ホール注入層１４、隔壁層１５、有機機能層としてのホール輸送層１６、有機発光層１７、電子注入層１８、第２電極としての陰極１９、封止層２０を同順に積層して構成される。有機発光層１７等は、隔壁層１５の開口１５ａに形成されている。また、上述のように、陽極１２および陰極１９には直流電源が接続されている。
【００２６】
図２に示すように、有機発光層１７の平面形状は、例えば、長辺を有する角丸の長方形状である。しかしながら、これに限らず、有機発光層１７の平面形状は、長軸のいずれか一方またはこれら双方を有する形状、円形状、六角形状等であってもよい。なお、有機発光層１７の設けられている箇所が、隔壁層１５の開口１５ａに該当する。以下、有機発光表示装置１０における各層について詳しく説明する。
（基板１１、陽極１２、ＩＴＯ層１３）
図１に戻って、基板１１は有機発光表示装置１０の基材となる部分であり、例えば、無アルカリガラスからなる。しかしながら、これに限らず、基板１１は、ソーダガラス、無蛍光ガラス、燐酸系ガラス、硼酸系ガラス、石英、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエチレン、ポリエステル、シリコン系樹脂、またはアルミナ等の絶縁性材料で形成することができる。
【００２７】
図示していないが、基板１１の表面には有機発光表示装置１０を駆動するためのＴＦＴ（薄膜トランジスタ）が形成されており、その上方に陽極１２が形成されている。陽極１２は、例えば、ＡＰＣ（銀、パラジウム、銅の合金）からなる。しかしながら、これに限らず、陽極１２は、ＡＣＬ（アルミニウム、コバルト、ランタンの合金）、ＡＲＡ（銀、ルビジウム、金の合金）、ＭｏＣｒ（モリブデンとクロムの合金）、ＮｉＣｒ（ニッケルとクロムの合金）等で形成することができる。
【００２８】
ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）層１３は、陽極１２とホール注入層１４との間に介在し、各層間の接合性を良好にする機能を有する。なお、ＩＴＯ層１３は、陽極１２の材料によっては、省略することもできる。
（ホール注入層１４）
ホール注入層１４は、ＩＴＯ層１３が設けられた基板１１上を覆うように形成されている。また、ホール注入層１４は、陽極１２およびＩＴＯ層１３の全部を覆うように形成されると共に、隔壁層１５およびホール輸送層１６により覆われている。ホール注入層１４は、ホールの安定化を補助したり、ホールの生成を補助したりして、有機発光層１７に対しホールを注入する機能を有する。ホール注入層１４は、例えば、酸化タングステンからなる。しかしながら、これに限らず、ホール注入層１４は、銀（Ａｇ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、バナジウム（Ｖ）、ニッケル（Ｎｉ）、イリジウム（Ｉｒ）等の酸化物、あるいは、ＰＥＤＯＴ（ポリチオフェンとポリスチレンスルホン酸との混合物）等の導電性ポリマー材料で形成することができる。ただし、ＰＥＤＯＴなどの塗布系の材料を用いる場合は、ホール注入層１４は、ＩＴＯ層１３が設けられた基板１１上を覆うように形成されず、隔壁層１５の開口１５ａ内に形成される。
（隔壁層１５）
隔壁層１５には、陽極１２上方に開口１５ａが設けられている。また、開口１５ａは、隔壁層１５の側面である斜面１５ｂにより囲まれている。開口１５ａには、ホール輸送層１６および有機発光層１７が設けられている。図１での断面では、隔壁層１５は２つのテーパー状の隔壁として見えているが、上面視すると、図２のような層となっている。隔壁層１５は、感光性レジスト材料、例えば、アクリル系樹脂からなる。しかしながら、これに限らず、隔壁層１５は、ポリイミド系樹脂、ノボラック型フェノール樹脂などの絶縁性を有する有機材料で形成することができる。
（ホール輸送層１６）
ホール輸送層１６は凹形状に形成され、開口１５ａに設けられている。また、ホール輸送層１６の周縁部１６ａは、開口１５ａを臨む隔壁層１５の斜面１５ｂに乗り上げている。なお、ここでいう「ホール輸送層１６の周縁部１６ａ」とは、ホール輸送層１６の平坦となっている部分の端部から立ち上がっている部分の最上面までの部分をいう。ホール輸送層１６は、例えば、ＰＶＫ(ポリビニルカルバゾール)からなる。しかしながら、これに限らず、ホール輸送層１６は、有機材料を含めばよく、例えば、ポリフルオレン系、ポリフェニレンビニレン系、ペンダント型、デンドリマー型、塗布型の低分子系を含め、溶媒に溶解させ、塗布して薄膜を形成出来る材料から形成することができる。なお、ホール輸送層１６のキャリア移動度は、１．０×１０-3（ｃｍ2／Ｖｓ）以下であればよい。
（有機発光層１７）
有機発光層１７は、ホール輸送層１６上に設けられている。また、有機発光層１７の周縁部１７ａの全部と隔壁層１５の斜面１５ｂとの間の全部において、ホール輸送層１６が存在し、有機発光層１７の周縁部１７ａとホール輸送層１６とは接触している。また、有機発光層１７の周縁部１７ａはホール輸送層１６の周縁部１６ａよりも開口１５ａにおける内側に配されている。なお、ここでいう「有機発光層１７の周縁部１７ａ」とは、有機発光層１７におけるホール輸送層１６の周縁部１６ａ上に形成された部分をいう。これにより、発明の効果が期待できるが、詳しくは後述する。有機発光層１７は、有機高分子であるＦ８ＢＴ（ｐｏｌｙ（９、９−ｄｉ−ｎ−ｏｃｔｙｌｆｌｕｏｒｅｎｅ−ａｌｔ−ｂｅｎｚｏｔｈｉａｄｉａｚｏｌｅ））からなる。しかしながら、これに限らず、有機発光層１７は、有機発光材料を含めばよく、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等を用いることができる。なお、有機発光層１７の物性については後述する。
（電子注入層１８、陰極１９、封止層２０）
電子注入層１８は、隔壁１５の上面および発光層１７を覆うように形成されている。電子注入層１８は、例えば、ＮａＦ（フッ化ナトリウム）からなる。しかしながら、これに限らず、電子注入層１８は、ＣａＦ2、ＭｇＦ2等で形成することができる。なお、電子注入層１８は、陰極１９から有機発光層１７への電子の注入が十分に行われる場合は、省略してもよい。
【００２９】
陰極１９は、有機発光層１７上方に電子注入層１８を介して形成されている。陰極１９は、例えば、ＩＴＯからなる。しかしながら、これに限らず、ＩＺＯ（酸化インジウム亜鉛）等で形成することができる。また、陰極１９をＡｌ（アルミニウム）等で形成する場合には、陰極１０の厚みを極小さくし、陰極１９が光透過性を有するよう構成する必要がある。
【００３０】
封止層２０は、陰極１９上に形成されている。封止層２０は、例えば、ＳｉＮ（窒化シリコン）等のガスバリア性を有する材料からなる。
２．有機発光表示装置の製造方法
図３〜図５は、本実施の形態にかかる有機発光表示装置１０の製造方法を説明する工程図である。
【００３１】
まず、図３（ａ）に示すように、陽極１２が設けられた基板１１を形成する。具体的には、基板１１をスパッタ成膜装置の成膜容器内に載置する。次に、成膜容器内に所定のスパッタガスを導入し、反応性スパッタリング法により陽極１２を成膜する。
【００３２】
図３（ｂ）に示すように、陽極１２上にＩＴＯ層１３を形成し、ＩＴＯ層１３を覆うようにホール注入層１４を形成する。具体的には、まず、成膜容器内で、スパッタリング法により陽極１２上にＩＴＯ層１３を形成する。次に、スパッタリング法によりＩＴＯ層１３の表面および基板１１の表面に金属膜を製膜する。その後、成膜された金属膜を酸化することにより、ホール注入層１４が形成される。
【００３３】
次に、図３（ｃ）に示すように開口１５ａが設けられた隔壁層１５を形成する。ここで、上述のように、隔壁層１５の材料として、例えば感光性レジスト材料を用いる。このとき、具体的には、まず、隔壁層１５の材料をホール注入層１４上に塗布し、プリベークした後、開口１５ａを形成できるようなパターンを有するマスクを重ねる。続いて、マスクの上から感光させた後、未硬化の余分な隔壁層１５の材料を現像液で洗い出す。その後、純水で洗浄することで隔壁層１５が形成される。
【００３４】
さらに、図４（ａ）に示すように、開口１５ａにホール輸送層１６の材料を含むインク１６Ｉを塗布する。具体的には、インクジェット法により、開口１５ａにインク１６Ｉを塗布する。このとき用いるインク１６Ｉは、溶媒にＰＶＫを、例えば、０．４ｗｔ／ｖｏｌ％で溶解させてなる低濃度インクである。なお、ここでいう「低濃度インク」とは、３ｗｔ／ｖｏｌ％以下の濃度であればよい。低濃度のインク１６Ｉを用いることにより、塗布されるインク１６Ｉの量は、通常の濃度のインクを用いた場合よりも増大する。そのため、塗布されたインク１６Ｉは、開口１５ａ上に盛りあがった形状となる。この製造方法について、詳しくは後述する。
【００３５】
その後、インク１６Ｉを乾燥させることで、図４（ｂ）に示すように、凹形状のホール輸送層１６を形成する。具体的には、インク１６Ｉを塗布した直後に、乾燥炉にてインク１６Ｉを素早く乾燥させることで、ピニング位置が隔壁層１５の最上面と同じ高さにある凹形状のホール輸送層１６を得る。
【００３６】
さらに、図４（ｃ）、図５（ａ）に示すように、開口１５ａに有機発光層１７の材料を含むインク１７Ｉを塗布し、その後、インク１７Ｉを乾燥させることで、有機発光層１７を形成する。具体的には、インクジェット法によりインク１７Ｉを塗布し、乾燥させる。また、このとき用いるインク１７Ｉの濃度は、所望の厚みの有機発光層１７を形成できる範囲内で、自由に選択することができる。このときの乾燥は、インク１７Ｉの塗布直後に素早く乾燥させてもよいし、しばらく自然乾燥させた後、乾燥炉で乾燥させてもよい。
【００３７】
最後に、図５（ｂ）に示すように、有機発光層１７上に、ＮａＦを含む電子注入層１８、Ａｌを含む陰極１９、封止層２０を順に形成する。ＮａやＡｌのような低融点金属を用いるため、電子注入層１８および陰極１９の形成にはスパッタリング法または真空蒸着法が用いられる。封止層２０の形成には、スパッタリング法、真空蒸着法、塗布法等が用いられる。
【００３８】
以上の工程を経ることで、有機発光表示装置１０が完成する。
３．効果
以下、課題に対する効果を奏するための構成、および効果について説明する。本実施の形態の有機発光素子では、（３−１）開口に凹形状のホール輸送層を形成することにより有機発光層の未濡れを抑制でき、（３−２）ホール輸送層が条件１の物性を満たすことにより、リーク電流を抑制できる。また、（３−３）ホール輸送層および有機発光層が条件２〜４の物性を満たすことにより、リーク電流をさらに抑制できる。
３−１．有機発光層の未濡れの抑制
以下、（３−１）開口に凹形状のホール輸送層を形成することにより有機発光層の未濡れを抑制できる、という内容について説明する。
（概要）
発明者らは、インクジェット法を用いてホール輸送層のような有機機能層上に有機発光層を積層する場合、上方に設けられる有機発光層の形状は、下地の形状に影響を受けやすいことを見出した。また、下地が隔壁層に設けられた開口内に十分に塗り広がっている場合、下地の上に設けられる有機発光層の未濡れが起きにくいことを見出した。これらを踏まえて、開口に凹形状の有機機能層を形成し、当該有機機能層の上に有機発光層を形成することにより、有機発光層の未濡れを抑制した。
（有機機能層および有機発光層の形状）
まず、インクジェット法を用いて製造した有機発光素子における、有機機能層および有機発光層の形状について考察する。一般に、このような有機発光素子では、有機発光層の未濡れが発生するおそれがあるが、有機機能層の未濡れが発生することはない。この違いは、有機発光層および有機機能層を製造する際に用いられるインクの違いにより生じる。
【００３９】
ここで、有機発光層および有機機能層の材料インクについて考察する。例えば、トップエミッション型の有機発光素子では、有機発光層の下方に形成される層の厚みを、有機発光層の厚みよりも小さくすることが多い。具体的には、有機機能層の厚みが１０ｎｍであり、有機発光層の厚みが８０ｎｍであるような有機発光素子が考えられる。インクジェット法を用いる場合、各層の厚みの制御は、インクの濃度の制御により実現できる。具体的には、厚みが８０ｎｍの有機発光層を形成するために用いるインクの濃度は、厚みが１０ｎｍの有機機能層を形成するために用いるインクの濃度よりも高くすることが必要である。
【００４０】
ここで、各層の未濡れは、製造時に用いるインクの粘度および表面張力が大きいほど発生しやすい。そして、低濃度インクは高濃度インクと比べて粘度および表面張力が小さい。そのため、低濃度インクからなる層では、高濃度インクからなる層よりも、開口に塗り広がりやすい、という傾向がある。
そのため、低濃度インクからなる有機機能層では、未濡れの発生を抑制できる。
【００４１】
そして、上述のように、下地が隔壁層に設けられた開口内に十分に塗り広がっている場合、下地の上に設けられる有機発光層の未濡れが起きにくいため、有機発光層の未濡れを抑制できる。
（有機機能層の形成方法）
以下、凹形状のホール輸送層を形成する方法について説明する。凹形状のホール輸送層を形成するためには、「２．有機発光表示装置の製造方法」で述べたように、ホール輸送層の材料インクを低濃度とし、且つ、塗布したインクを、塗布直後に即座に素早く乾燥させればよい。
【００４２】
まず、低濃度インクを用いる理由を述べる。通常と比べて低濃度インクを用いる場合、所望の厚みの有機機能層を形成するためには、通常と比べて多くの量の低濃度インクを塗布する必要がある。このため、低濃度インクは、高濃度インクを用いた場合よりも、隔壁層に設けられた開口に盛り上がる程度まで多く塗布される。
【００４３】
次に、塗布したインクを素早く乾燥させる理由を述べる。塗布したインクを素早く乾燥させた場合には、塗布前のインクとほぼ同じ濃度の状態から即座に溶媒が蒸発し始め、完全に蒸発した後、ホール輸送層が形成される。そのため、形成されるホール輸送層のピニング点が高い位置となる。一方、インクをゆっくりと乾燥させた場合、乾燥時間の経過中にインクの濃度が徐々に高くなった後、インクから溶媒が完全に蒸発し、ホール輸送層が形成される。そのため、ホール輸送層のピニング点が低い位置となる。なお、塗布したインクを素早く乾燥させるには、例えば、インク塗布後に即座に乾燥炉にて乾燥させればよい。
【００４４】
このように、ホール輸送層の材料インクを低濃度とし、且つ、塗布したインクを素早く乾燥させることで、凹形状のホール輸送層を形成できる。
（構成および効果）
以下、有機発光素子における有機発光層の未濡れ抑制の具体例を説明する。なお、具体例では、有機機能層をホール輸送層としている。
【００４５】
図６は、ホール輸送層の膜形状が異なる有機発光素子のイメージ図であり、図６（ａ）は、比較例に係る有機発光素子を示す断面図に相当し、図６（ｂ）は、本実施の形態に係る有機発光素子を示す断面図に相当する。どちらに関しても、ホール輸送層の材料インクの濃度は、有機発光層の材料インクの濃度よりも低い。また、どちらに関しても、有機発光層の材料インクの濃度および乾燥方法は同じである。
【００４６】
比較例では、ホール輸送層９１６の材料インクを塗布した後、自然乾燥を行い、最後に乾燥炉で乾燥させてホール輸送層９１６を得る。そのため、図６（ａ）に示すように、ホール輸送層９１６が平坦な形状である。その結果、有機発光層９１７の材料インクを塗布しても、インクは撥液性が高い隔壁層１５の斜面１５ｂには塗り広がりにくく、有機発光層９１７の未濡れは抑制できない。そして、有機発光層９１７の未形成領域に陰極１９が形成されると、破線で囲んだ領域γにおいてホール輸送層９１６と陰極１９とが直接接触する。これにより、陽極１２から領域γにおけるホール輸送層９１６および陰極１９へとリーク電流が流れてしまう。そして、リーク電流が流れるリークパスの距離Ｌａは、有機機能層９１６の厚みに等しい。
【００４７】
一方、図６（ｂ）に示すように、本実施の形態では、ホール輸送層１６の周縁部１６ａが、隔壁層１５の斜面１５ｂの全部を覆うような、凹形状のホール輸送層１６となっている。そのため、インクジェット法により、有機発光層１７の材料インクを塗布すると、撥液性の低いホール輸送層１６の周縁部１６ａを覆うように、インクが塗り広がりやすい。これは、上述のように、インクジェット法を用いて、ホール輸送層のような有機機能層上に有機発光層を積層する場合に、下地の上に設けられる有機発光層は、下地の形状に影響を受けやすいためである。その結果、有機発光表示装置において、有機発光層１７の周縁部１７ａと隔壁層１５の斜面１５ｂとの間には、ホール輸送層１６が存在し、有機発光層１７の周縁部１７ａとホール輸送層１６とは接触している。これにより、有機発光層１７の未濡れを抑制でき、良好な発光特性を有する有機発光素子を提供できる。なお、同図において、ホール輸送層１６のピニング点１６ｂは、隔壁層１５の斜面１５ｂの最上点に一致している。しかしながら、ホール輸送層１６が必ずしも隔壁層１５の斜面１５ｂの全部を覆う必要はなく、ホール輸送層１６のピニング点１６ｂが、有機発光層１７の最上面と同じ高さに位置していれば、有機発光層１７の未濡れを抑制できる。なお、この場合においても、破線で囲んだ領域γにおいてホール輸送層１６と陰極１９とが直接接触する。そのため、陽極１２からホール輸送層１６の周縁部１６ａを這い上がり、陰極１９へとリーク電流が流れることとなる。そして、リーク電流が流れるリークパスの距離Ｌｂは、Ｌａよりも大きい。そのため、比較例と比べて、本発明ではリーク電流が抑制できる。
【００４８】
また、有機発光表示装置１０において、ホール注入層１４は、陽極１２とホール輸送層１６との間以外の領域にも拡がっている。ホール注入層１４のうち陽極１２とホール輸送層１６との間以外の領域に拡がった部分は、基板１１と隔壁層１５との間に存在する。これにより、ホール注入層１４が隔壁１５の斜面１５ｂを覆うこと無いので、ホール注入層１４がリークパスとなることは無い。従って、ホール注入層１４のキャリア移動度を大きくすることができ、有機発光層１０の発光効率を向上できる。
３−２．有機機能層の物性の選択
（概要）
以下、（３−１）で示した構成の有機発光素子について、有機機能層と陰極との間にリークパスが発生しリーク電流により発光効率が低下する、という問題の解決について説明する。発明者らは、有機機能層と陰極との間のリークパスによる発光効率の低下を抑制するには、有機機能層のキャリア移動度を、１．０×１０-3（ｃｍ2／Ｖｓ）以下に抑えればよいことを見出した。これは、有機機能層のキャリア移動度を変化させたときの発光効率の変化を、シミュレーションにより求めることで明らかになった。以下、シミュレーションの形態および４つの条件について詳しく述べる。
（シミュレーションの形態）
図７は、シミュレーションに用いた有機発光素子の断面図である。基板１１上に、開口１５ａが設けられた隔壁層１５が設けられている。開口１５ａの底部の幅は９８μｍである。隔壁層１５の斜面１５ｂの基板１１に対する傾斜角は４５°であり、隔壁層１５の斜面１５ｂに対応する底部の幅は１μｍである。この有機発光素子について、理想的であると考えられる有機機能層が平坦な形状を有するものと、有機機能層が凹形状を有するものとの２つにおいて、それぞれ有機機能層の厚みが１０ｎｍかつ有機発光層の厚みが５０ｎｍの場合と、有機機能層の厚みが１０ｎｍかつ有機発光層の厚みが８０ｎｍの場合との２つの組み合わせを想定してシミュレーションを行った。以下、より具体的に説明する。
【００４９】
図８は、シミュレーションに用いた平坦な形状を有する有機機能層を備えた有機発光素子９１０ａ、９１０ｂにおける隔壁層近傍の拡大図である。図８（ａ）は有機機能層の厚みが１０ｎｍかつ有機発光層の厚みが８０ｎｍの場合であり、図８（ｂ）は有機機能層の厚みが１０ｎｍかつ有機発光層の厚みが５０ｎｍの場合に対応する。図９は、シミュレーションに用いた凹形状を有する有機機能層を備えた有機発光素子１０ａ、１０ｂにおける隔壁層近傍の拡大図である。図９（ａ）は有機機能層の厚みが１０ｎｍかつ有機発光層の厚みが８０ｎｍの場合であり、図９（ｂ）は有機機能層の厚みが１０ｎｍかつ有機発光層の厚みが５０ｎｍの場合に対応する。なお、図８、図９における点の座標は、その点を（Ｘ，Ｙ）で示した時の座標である。
【００５０】
図８（ａ）、図８（ｂ）に示すように、平坦な形状の有機機能層１６の周縁部の最上点１６Ａは（０．９９，０．０１）である。また、有機発光層１７の周縁部の最上点１７Ａは、図８（ａ）では（０．９１，０．０９）であり、図８（ｂ）では（０．９４，０．０６）である。
【００５１】
一方、図９（ａ）、図９（ｂ）に示すように、凹形状の有機機能層１６のピニング点１６Ｐは、（０，１）であり、有機機能層１６が平坦となる箇所の端点１６Ｂは、（１，０．０１）である。また、有機発光層１７のピニング点１７Ｂは、（０．２，０．８）であり、有機発光層１７が平坦となる箇所の端点１７Ｂは、図９（ａ）では（０．９５、０．０９）であり、図９（ｂ）では（０．９８，０．０６）である。
【００５２】
なお、シミュレーションでは、図８に示した平坦な形状の有機機能層を備えた有機発光素子９１０ａ、９１０ｂの発光効率を基準とし、図９に示した凹形状の有機機能層を備えた有機発光素子１０ａ、１０ｂの発光効率の比を相対発光効率として見積もった。さらに、平面な形状の有機機能層を備えた有機発光素子９１０ａ、９１０ｂに対して、凹形状の有機機能層を備えた有機発光素子１０ａ、１０ｂの発光効率の低下が抑制されるか否かを評価した。なお、ここでの発光効率の低下の抑制とは、相対発光効率が７０％以上である場合を指す。
（条件１：有機発光層のキャリア移動度）
発明者らは、発光効率に対する有機機能層のキャリア移動度の影響を検証するシミュレーションを行った。シミュレーションに用いた有機発光素子の物性は、表１（ａ）の通りである。
【００５３】
【表１（ａ）】
2013190847.tif 000005
【００５４】
これらの条件の下、シミュレーションした結果を表２（ａ）に示し、表２（ａ）をもとに作製したグラフを図１０に示す。
【００５５】
【表２（ａ）】
2013190847.tif 000006
【００５６】
図１０は、発光効率に対する有機機能層のキャリア移動度の影響を示す図である。図１０において、横軸が有機機能層のキャリア移動度（ｃｍ2／Ｖｓ）、縦軸が相対発光効率（％）をそれぞれ示す。
【００５７】
平坦な形状の有機発光素子９１０ａ、９１０ｂの発光効率を基準とした場合、図１０に示すように、有機機能層のキャリア移動度の増加に伴い、相対発光効率が低下する。より詳しく見ると、ケース１〜３の全てにおける有機機能層のキャリア移動度が１．０×１０-3（ｃｍ2／Ｖｓ）以上の範囲では相対発光効率の低下が著しく、１．０×１０-4（ｃｍ2／Ｖｓ）以上１．０×１０-3（ｃｍ2／Ｖｓ）以下の範囲では相対発光効率の低下が抑制されている。そのため、有機機能層のキャリア移動度の閾値を、１．０×１０-3（ｃｍ2／Ｖｓ）とした。なお、有機機能層のキャリア移動度が１．０×１０-4（ｃｍ2／Ｖｓ）以下の範囲では、さらに発光効率への影響は減少すると考えられる。これは、有機機能層のキャリア移動度が１．０×１０-4（ｃｍ2／Ｖｓ）以下であれば、平坦な形状の有機機能層を備えた有機発光素子９１０ａ、９１０ｂにおいても発光効率が低下してしまい、凹形状の有機機能層を備えた有機発光素子１０ａ、１０ｂとの差が小さくなると考えられるためである。
【００５８】
従って、有機機能層のキャリア移動度が１．０×１０-3（ｃｍ2／Ｖｓ）以下であれば、良好な発光特性を得ることができる。
３−３．有機機能層および有機発光層の物性の選択
（概要）
以下、さらに確実に良好な発光特性を得ることができる有機機能層および有機発光層の物性について説明する。具体的には、（３−２）と同様のシミュレーションにより、条件２〜４を求めたので、これについて述べる。
（条件２：有機発光層のキャリア移動度）
発明者らは、発光効率に対する有機発光層のキャリア移動度の影響を検証するシミュレーションを行った。また有機機能層と有機発光層とのＨＯＭＯ（Ｈｉｇｈｅｓｔ  Ｏｃｃｕｐｉｅｄ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｏｒｂｉｔａｌ）のエネルギー差（以下、「有機機能層と有機発光層とのＨＯＭＯ差」と呼ぶ）については、表１（ｂ）に示す値の、３つ組み合わせでシミュレーションした。シミュレーションに用いた有機発光素子の物性は、表１（ｂ）の通りである。なお、有機機能層と有機発光層とのＨＯＭＯ差は、各層のエネルギー障壁に相当する。
【００５９】
【表１（ｂ）】
2013190847.tif 000007
【００６０】
表１（ｂ）に示す有機機能層のキャリア移動度は、（条件１）で発光効率の低下抑制のための閾値と規定した１．０×１０-3（ｃｍ2／Ｖｓ）の値である。
【００６１】
これらの条件の下、シミュレーションした結果を表２（ｂ）に示し、表２（ｂ）をもとに作製したグラフを図１１に示す。
【００６２】
【表２（ｂ）】
2013190847.tif 000008
【００６３】
図１１は、発光効率に対する有機発光層のキャリア移動度の影響を示す図である。図１１において、横軸が有機発光層のキャリア移動度（ｃｍ2／Ｖｓ）、縦軸が相対発光効率（％）をそれぞれ示す。
【００６４】
図１１において、ケース１、ケース２では、有機発光層のキャリア移動度が６．３×１０-8（ｃｍ2／Ｖｓ）以上であれば、凹形状の有機機能層を備えた有機発光素子１０ａ、１０ｂの発光効率の低下が３０％以内に抑制される。一方、ケース３では、凹形状の有機機能層を備えた有機発光素子１０ａ、１０ｂの発光効率の低下抑制のために、有機発光層のキャリア移動度が６．３×１０-8（ｃｍ2／Ｖｓ）以上ということは、発光効率の低下の抑制には必要条件では有るが十分条件ではないといえる。
（条件３：有機機能層と有機発光層とのエネルギー障壁）
さらに、発明者らは、発光効率に対する有機機能層と有機発光層とのエネルギー障壁の影響を検証するシミュレーションを行った。シミュレーションに用いた有機発光素子の物性（有機機能層のキャリア移動度と有機発光層のキャリア移動度）は、表１（ｃ）の通りである。
【００６５】
【表１（ｃ）】
2013190847.tif 000009
【００６６】
有機機能層のキャリア移動度については、（条件１）で発光効率の低下抑制のための閾値と規定した１．０×１０-3（ｃｍ2／Ｖｓ）の値を用いた。
【００６７】
これらの条件の下、シミュレーションした結果を表２（ｃ）に示し、表２（ｃ）をもとに作製したグラフを図１２に示す。
【００６８】
【表２（ｃ）】
2013190847.tif 000010
【００６９】
図１２は、発光効率に対する有機機能層と有機発光層とのＨＯＭＯ差の影響を示す図である。図１２において、横軸が有機発光層と有機機能層とのＨＯＭＯ差（ｅＶ）、縦軸が相対発光効率（％）をそれぞれ示す。
【００７０】
図１２において、ケース１、３では、有機機能層と有機発光層とのＨＯＭＯ差が０．２８（ｅＶ）以下であれば、凹形状の有機機能層を備えた有機発光素子１０ａ、１０ｂの発光効率の低下が抑制されることが示された。一方、ケース２において、発光効率の低下抑制のために、ＨＯＭＯ差が０．２８（ｅＶ）以下であることは、必要条件では有るが十分条件ではないといえる。
（条件４：有機機能層と有機発光層とのＨＯＭＯ差と、有機発光層のキャリア移動度との相関）
上述のように、（条件２）有機発光層のキャリア移動度が６．３×１０-8（ｃｍ2／Ｖｓ）以上であること、および（条件３）有機発光層と有機機能層とのＨＯＭＯ差が０．２８（ｅＶ）以下であることは、ケース１〜３すべてにおいて必要条件であるが、必ずしも十分条件であるわけではない。そこで、発明者らは、発光効率に対する有機機能層と有機発光層とのＨＯＭＯ差、および有機発光層のキャリア移動度の相関についてシミュレーションを行い検証した。シミュレーションに用いた有機発光素子の物性は、表１（ｄ）の通りである。
【００７１】
【表１（ｄ）】
2013190847.tif 000011
【００７２】
ケース１〜３では、それぞれ有機発光層の材料が異なる。これらの条件の下、シミュレーションした結果を図１３に示す。
【００７３】
同図は、発光効率に対する有機機能層と有機発光層とのＨＯＭＯ差および有機発光層のキャリア移動度の相関を示す図である。同図において、横軸が有機発光層のキャリア移動度（ｅＶ）、縦軸が有機発光層と有機機能層とのＨＯＭＯ差（ｅＶ）をそれぞれ示す。また、同図において、平坦な形状の有機機能層を備えた有機発光素子９１０ａ、９１０ｂの発光効率を基準とし、基準に対する凹形状の有機機能層を備えた有機発光素子１０ａ、１０ｂの発光効率の比を等高線で示している。そして、相対発光効率が７０％となる条件に折れ線を引き、ケース１、ケース２、ケース３の折れ線をひとつのグラフに重ねた。これにより、ケース１〜３において、相対発光効率が７０％となる有機発光層のキャリア移動度および縦軸が有機発光層と有機機能層とのＨＯＭＯ差が分かった。
【００７４】
次に、同図を用いて、ケース１〜３において、相対発光効率が７０％以上になる相対発光効率が良好な範囲について検討した。
【００７５】
有機発光層のキャリア移動度が小さいとき、有機機能層と有機発光層との界面でホールの少ない領域が発生しにくくなる。そのため、有機機能層から有機発光層にホールが移動しにくくなる。その結果、有機機能層から有機発光層へのキャリア注入性が低下する。また、有機発光層と有機機能層とのＨＯＭＯ差が大きいときも、有機機能層から有機発光層へのキャリア注入性が低下する。そのため、有機発光層のキャリア移動度が小さく、且つ、有機発光層と有機機能層とのＨＯＭＯ差が大きいとき、有機機能層から有機発光層への電流に対して、有機機能層の周縁部を介したリーク電流が流れやすくなり相対発光効率が小さくなる。この領域が同図における左上の領域である。一方、有機発光層のキャリア移動度が大きく、且つ、有機発光層と有機機能層とのＨＯＭＯ差が小さいとき、有機機能層から有機発光層へのキャリア注入性が向上する。そのため、有機機能層の周縁部を介したリーク電流が流れにくくなり相対発光効率が大きくなる。このように、同図における右下の領域ほど、相対発光効率は向上する。
【００７６】
ここで、ケース１〜３の折れ線のうち、ケース３の折れ線が、発光効率の最も小さくなるケースである。例えば、有機発光層のキャリア移動度が１．３９×１０-5（ｃｍ2／Ｖｓ）および有機発光層と有機機能層とのＨＯＭＯ差０．２３（ｅＶ）であるときケース１では相対発光効率が７０％であるが、ケース３では相対発光効率は７０％未満である。このように、ケース１〜３の折れ線のすべてにおいて相対発光効率が７０％以上となる範囲を満たせば、いかなる材料からなる有機発光層を備えた有機発光素子であっても発光効率の低下を抑制できる。以下、この範囲について検討する。
【００７７】
有機発光層のキャリア移動度が１．０×１０-9（ｃｍ2／Ｖｓ）以上１．０×１０-4（ｃｍ2／Ｖｓ）以下の範囲において、ケース１〜３の折れ線すべてにおいて相対発光効率が７０％以上となるのは、有機発光層のキャリア移動度および有機発光層と有機機能層とのＨＯＭＯ差が数１を満たす範囲である。
【００７８】
【数１】
2013190847.tif 000012
【００７９】
同図における二点鎖線よりも下方が数１に相当する。
【００８０】
一方、有機発光層のキャリア移動度が１．０×１０-4（ｃｍ2／Ｖｓ）以上１．０×１０-1（ｃｍ2／Ｖｓ）以下の範囲において、ケース１〜３の折れ線すべてにおいて相対発光効率が７０％となるのは、有機発光層のキャリア移動度および有機発光層と有機機能層とのＨＯＭＯ差が数２を満たす範囲である。
【００８１】
【数２】
2013190847.tif 000013
【００８２】
同図における一点鎖線よりも下方が数２に相当する。
【００８３】
ところで、有機発光層の材料開発により、相対発光効率が７０％となるときの有機発光層のキャリア移動度および有機機能層と有機発光層とのＨＯＭＯ差は多少変動すると考えられる。これに対し、発明者らが過去に材料を変更して行ったシミュレーションを考慮すると、ケース１、ケース２、ケース３に対する当該変動の大きさはそれぞれ約５％と見積もられた。そのため、どのような構成の有機発光素子であっても、相対発光効率が７０％となるときの有機発光層のキャリア移動度および有機発光層と有機機能層とのＨＯＭＯ差はケース１、ケース２、ケース３付近に現れる、といえる。
【００８４】
従って、ケース１〜３の全部において、凹形状の有機機能層を備えた有機発光素子１０ａ、１０ｂの発光効率の低下を抑制できる領域は、数１、数２を満たす範囲であることが明らかとなった
条件２〜４を満たす有機機能層および有機発光層を用いれば、さらに良好な発光特性を得ることができる。
（有機機能層および有機発光層の具体例）
条件１〜４の物性を満たす有機機能層および有機発光層を選択することで、さらに良好な発光特性を有する有機発光素子を得ることが可能となる。具体的には、有機機能層として、ＰＶＫ(ポリビニルカルバゾール)を用い、有機発光層としてＦ８（フルオレン）系材料を用いることができる。ＰＶＫのキャリア移動度は、１．０×１０-5（ｃｍ2／Ｖｓ）〜１．０×１０-6（ｃｍ2／Ｖｓ）であり(参考文献：特開平１１−１４４５２５)、（条件１）を満たす。Ｆ８系材料のキャリア移動度は、５×１０-3（ｃｍ2／ｖｓ）であり（参考文献：特開２００８−２８２９５７）、（条件２）を満たす。また、ＰＶＫのＨＯＭＯの値は５．６（ｅＶ）〜５．９（ｅＶ）程度であり（参考文献：特開２００１−２８４０６０、Ｊ.Ｋｉｄｏ,Ｈ.Ｓｈｉｏｎｏｙａ  ａｎｄ  Ｋ.Ｎａｇａｉ,Ａｐｐｌ.Ｐｈｙｓ.Ｌｅｔｔ.６７  ２８８１  （１９９５））、Ｆ８系材料のＨＯＭＯの値は５．８（ｅＶ）程度である（参考文献：Ａｄｖ.Ｍａｔｅｒ.２００４．１６.Ｎｏ.６.Ｍａｒｃｈ.１８）ことが一般的に知られている。そのため、有機機能層として、ＰＶＫ(ポリビニルカルバゾール)を用い、有機発光層としてＦ８（フルオレン）系材料を用いれば、有機発光層と有機機能層とのＨＯＭＯ差が、０．２（ｅＶ）以下となり、（条件３）および（条件４）を満たす。従って、上記材料を用いれば有機機能層と有機発光層とは、（条件１〜４）を満たすこととなる。
＜変形例＞
以上、実施の形態を説明したが、以下のような変形例が考えられる。
（１）有機機能層、有機発光層、および隔壁の形状
上記実施の形態では、有機発光層の周縁部の全部と隔壁層の斜面との間に、有機機能層が存在している。しかしながら、この構成に限らず、有機発光層の周縁部の少なくとも一部と隔壁層の斜面との間に、有機機能層が存在していれば、発明の効果を期待できる。なお、ここでいう「周縁部の少なくとも一部」とは、周縁部のうち誤差範囲を除く部分をいう。
（２）有機発光表示装置
上記実施の形態では、有機発光表示装置における有機発光層の発光色については言及しなかった。しかしながら、単色表示に限らず、フルカラー表示の有機発光表示装置にも適用できる。フルカラー表示の有機発光表示装置においては、１つの有機発光素子が、ＲＧＢ各色のサブピクセルに相当し、隣り合うＲＧＢのサブピクセルが組み合わさって一画素が形成され、この画素がマトリックス状に配列されて画像表示領域が形成される。
【００８５】
また、上記実施の形態では、トップエミッション型の有機発光表示装置を例に説明したが、ボトムエミッション型の有機発光表示装置における有機発光層を形成する場合にも同様に実施可能である。
（３）有機機能層および有機発光層の製造方法
上記実施の形態では、有機機能層の材料であるインクの濃度を調整し、インクの乾燥方法を規定することで、凹形状の有機機能層を形成した。しかしながら、これに限らず、例えば、開口を臨む隔壁層の斜面の撥液性を低減する、すなわち、濡れ性を高くすることで、有機機能層の材料であるインクを凸形状に盛り、有機機能層のピニング点を高い位置にしてもよい。具体的には、隔壁層を形成した後、ＵＶ（ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）線を照射することにより、開口を臨む隔壁層の斜面の濡れ性を高めることができる。
【００８６】
また、上記実施の形態では、有機機能層および発光層をインクジェット法による塗布方式で製造した。しかしながら、これに限らず、有機機能層および発光層は、例えば、スピンコート法、グラビア印刷法、ディスペンサー法、ノズルコート法、凹版印刷、凸版印刷等の公知の方法によりインクを滴下および塗布してもよい。
（４）有機機能層と有機発光層との材料
上記実施の形態では、有機機能層としてＰＶＫを用い、有機発光層としてＦ８系材料を用いた。しかしながら、これに限らず、凹形状の有機機能層の形成が可能であり、且つ、有機機能層のキャリア移動度が１．０×１０-3（ｃｍ2／Ｖｓ）以下であることを満たせば、有機機能層と有機発光層との材料は他のものを用いてもよい。
（５）有機機能層の機能
上記実施の形態では、有機機能層をホール輸送の機能を有するものとした。しかしながら、これに限らず、有機機能層は、キャリアを輸送する機能、キャリア注入の機能、あるいはキャリアの輸送をブロックする機能を有するものであってもよい。ここでいう「キャリア」とは、ホールに限らず、電子であってもよい。
（６）その他
上記実施の形態では示していないが、基板上に金属製の補助配線を設けてもよい。陰極の周縁部から電圧が印加されている場合、当該補助配線と陰極とを電気的に接続することにより、陰極の中央部と周縁部とで電圧がばらつくことを抑制できる。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明の一態様に係る有機発光素子およびそれを用いた有機発光表示装置は、ウェットプロセス法による有機発光素子の製造プロセスに広く利用できる。また、ドライプロセス法においても適応できる。また、本発明の一態様に係る有機発光素子は、例えば、パッシブマトリクス型あるいはアクティブマトリクス型の有機表示装置および有機発光装置の分野全般等で広く利用できる。
【符号の説明】
【００８８】
１０：有機発光表示装置
１１：基板
１２：陽極
１３：ＩＴＯ層
１４：ホール注入層
１５：隔壁層
１５ａ：開口
１５ｂ：斜面
１６：ホール輸送層
１７：有機発光層
１７ａ：周縁部
１８：電子注入層
１９：陰極
２０：封止層
【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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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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