(57)【要約】      （修正有）【課題】均一な発光を実現できる有機発光素子、及び当該有機発光素子を備えた有機発光トランジスタ及び発光表示装置を提供する。【解決手段】基材１上に設けられた補助電極２と、少なくとも補助電極２を覆うように設けられた第１絶縁層３と、第１絶縁層３上に設けられた電荷注入層４と、第１絶縁層３上又は電荷注入層４上に所定のパターンで設けられた第１電極５及び第２絶縁層６からなる積層体９と、積層体９が設けられていない電荷注入層４上に塗布形成された有機発光層７と、有機発光層７を覆うように設けられた第２電極８とで構成された単画素Ａを多数有する有機発光素子１０であって、単画素Ａは、隣接する他の単画素との間で有機発光層７を区画する第１隔壁１１と、第１隔壁１１同士の間に設けられて有機発光層７の塗工厚Ｔが均一になるように区画する第２隔壁１２とを有し、第１隔壁１１及び第２隔壁１２の少なくとも一方を積層体９とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、当該基材上に設けられた補助電極と、少なくとも当該補助電極を覆うように設けられた第１絶縁層と、当該第１絶縁層上に設けられた電荷注入層と、前記第１絶縁層上又は前記電荷注入層上に所定のパターンで設けられた第１電極及び第２絶縁層からなる積層体と、当該積層体が設けられていない前記電荷注入層上に塗布形成された有機発光層と、少なくとも当該有機発光層を覆うように設けられた第２電極とで少なくとも構成された単画素を多数有する有機発光素子であって、
前記単画素は、隣接する他の単画素との間で前記有機発光層を区画する第１隔壁と、当該第１隔壁同士の間に設けられて前記有機発光層の塗工厚が均一になるように区画する、少なくとも１以上の第２隔壁とを有し、
前記第１隔壁及び前記第２隔壁の少なくとも一方が、前記積層体であることを特徴とする有機発光素子。
【請求項２】
複数設けられている前記第２隔壁のうちの一部の第２隔壁が、所定のパターンで設けられた絶縁性構造体である、請求項１に記載の有機発光素子。
【請求項３】
前記第２隔壁の一部又は全部が前記第１隔壁から離間して設けられている、請求項１又は２に記載の有機発光素子。
【請求項４】
前記第２隔壁同士が離間して設けられている、請求項１〜３のいずれかに記載の有機発光素子。
【請求項５】
前記第２隔壁が柱状構造体である、請求項１〜４のいずれかに記載の有機発光素子。
【請求項６】
前記単画素の平面積が０．２５ｍｍ２以上である、請求項１〜５のいずれかに記載の発光素子。
【請求項７】
前記第２隔壁の単位面積あたりの形成密度が、前記単画素内に設けられた各部で同じである、請求項１〜６のいずれかに記載の有機発光素子。
【請求項８】
前記電荷注入層が塗布形成された層である、請求項１〜７のいずれかに記載の有機発光素子。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の有機発光素子と、当該有機発光素子が備える第１電極と第２電極との間に一定電圧を印加する第１電圧供給手段と、当該有機発光素子が備える第１電極と補助電極との間に可変電圧を印加する第２電圧供給手段とを有することを特徴とする有機発光トランジスタ。
【請求項１０】
複数の発光部をマトリクス状に配置した発光表示装置であって、前記複数の発光部の各々は、請求項１〜８のいずれかに記載の有機発光素子を有することを特徴とする発光表示装置。
【請求項１１】
基材と、当該基材上に設けられた補助電極と、少なくとも当該補助電極を覆うように設けられた第１絶縁層と、当該第１絶縁層上に設けられた電荷注入層と、前記第１絶縁層上又は前記電荷注入層上に所定のパターンで設けられた第１電極及び第２絶縁層からなる積層体と、当該積層体が設けられていない前記電荷注入層上に塗布形成された有機半導体層と、少なくとも当該有機半導体層を覆うように設けられた第２電極とで少なくとも構成された単素子を多数有する有機トランジスタ素子であって、
前記単素子は、隣接する他の単素子との間で前記有機半導体層を区画する第１隔壁と、当該第１隔壁同士の間に設けられて前記有機半導体層の塗工厚が均一になるように区画する、少なくとも１以上の第２隔壁とを有し、
前記第１隔壁及び前記第２隔壁の少なくとも一方が、前記積層体であることを特徴とする有機トランジスタ素子。
【請求項１２】
複数設けられている前記第２隔壁のうちの一部の第２隔壁が、所定のパターンで設けられた絶縁性構造体である、請求項１１に記載の有機トランジスタ素子。
【請求項１３】
基材と、当該基材上に設けられたＡ電極と、少なくとも当該Ａ電極を覆うように設けられた電荷注入層と、前記Ａ電極上又は前記電荷注入層上に所定のパターンで設けられた絶縁性構造体と、当該絶縁性構造体が設けられていない前記電荷注入層上に塗布形成された有機発光層と、少なくとも当該有機発光層を覆うように設けられたＢ電極とで少なくとも構成された単画素を多数有する有機発光素子であって、
前記単画素は、隣接する他の単画素との間で前記有機発光層を区画する絶縁性の第１隔壁と、当該第１隔壁同士の間に設けられて前記有機発光層の塗工厚が均一になるように区画する、少なくとも１以上の第２隔壁とを有し、当該第２隔壁が前記絶縁性構造体であることを特徴とする有機発光素子。
【請求項１４】
前記電荷注入層が塗布形成された層である、請求項１３に記載の有機発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機発光素子、有機発光トランジスタ及び発光表示装置に関し、更に詳しくは、塗布形成されてなる有機発光層の厚さが均一で、各部で均一な発光を実現できる有機発光素子、及び当該有機発光素子を備えた有機発光トランジスタ及び発光表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ（Organic Electroluminesence)素子は、素子構造が単純で、薄型・軽量・大面積・低コストな次世代ディスプレイの発光素子として期待されており、近年その研究が盛んに行われている。
【０００３】
有機ＥＬ素子を駆動するための駆動方式としては、単純マトリックス方式よりも、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）を用いた電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ：Field Effect Transistor）によるアクティブマトリックス方式のほうが動作速度や消費電力の点で有効と考えられている。一方、薄膜トランジスタを構成する半導体材料については、シリコン半導体や化合物半導体等の無機半導体材料についての研究のほか、近年、有機半導体材料を用いた有機薄膜トランジスタ（有機ＴＦＴ）についての研究が盛んに行われている。こうした有機半導体材料は次世代の半導体材料として期待されているが、無機半導体材料に比べて電荷移動度が低く抵抗が高いという問題点がある。
【０００４】
一方、電界効果型トランジスタについて、その構造を縦型にした縦型ＦＥＴ構造の静電誘導型トランジスタ（ＳＩＴ：Static Induction Transistor)は、トランジスタのチャネル幅を短くできること、表面の電極全体を有効利用できるために高速応答や大電力化が可能となること、さらに、界面の影響が受け難くなること等のメリットがある。
【０００５】
近年、静電誘導型トランジスタ（ＳＩＴ）が備える前記の特長を活かし、このＳＩＴ構造と有機ＥＬ素子構造とを複合させた有機発光トランジスタの開発が検討されている（例えば、非特許文献１及び特許文献１，２を参照）。図２３は、非特許文献１に記載の、ＳＩＴ構造と有機ＥＬ素子構造とを複合させた有機発光トランジスタの一例を示す断面構成図である。この有機発光トランジスタ１０１は、図２３に示すように、ガラス基材１０２上に、透明導電膜からなるソース電極１０３、スリット状のゲート電極１０５が埋め込まれた正孔輸送層１０４、発光層１０６、ドレイン電極１０７がこの順に設けられた縦型ＦＥＴ構造をなしている。この複合型の有機発光トランジスタ１０１は、正孔輸送層１０４の内部にスリット状のショットキーゲート電極１０５を埋め込んだ構造であり、正孔輸送層１０４とゲート電極１０５とがショットキー接合し、これにより正孔輸送層１０４に空乏層が形成される。この空乏層の広がりはゲート電圧によって変化するので、そのゲート電圧（ソース電極１０３とゲート電極１０５との間に印加する電圧）を変化させてチャネル幅を制御し、ソース電極１０３とドレイン電極１０７との間の印加電圧を制御して電荷の発生量を変化させている。
【０００６】
また、図２４は、特許文献２に記載の、ボトムコンタクト型のＦＥＴ構造と有機ＥＬ素子構造とを複合させた有機発光トランジスタの一例を示す断面構成図である。この有機発光トランジスタ１１１は、図２４に示すように、基体１１２上に、補助電極１１３と絶縁層１１８が積層され、その絶縁層１１８上に陽極１１５が形成され、その絶縁層上にその陽極１１５を覆うように発光層１１６が形成され、その上に陰極１１７が形成されている。陽極１１５上には、正孔を陽極１１５から発光層１１６に通過させるが、電子が発光層１１６から陽極１１５に通過するのを防ぐための陽極バッファ層１１９が形成されている。この有機発光トランジスタ１１１においても、補助電極１１３と陽極１１５との間の印加電圧を変化させてチャネル幅を制御し、陽極１１５と陰極１１７との間の印加電圧を制御して電荷の発生量を変化させている。
【０００７】
なお、上記特許文献３は、ダークスポットの成長を抑制した発光素子に関するものであり、単画素内に隔壁部を設けて陰極の酸化の進行を防いだものである。
【非特許文献１】工藤一浩、「有機トランジスタの現状と将来展望」、応用物理、第７２巻、第９号、第１１５１頁〜第１１５６頁（２００３年）
【特許文献１】特開２００３−３２４２０３号公報（請求項１）
【特許文献２】特開２００２−３４３５７８号公報（図２３）
【特許文献３】特開平１１−４０３５４号公報（図２等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した非特許文献１及び特許文献１，２に記載のＳＩＴ構造と有機ＥＬ素子構造とを複合化させた有機発光トランジスタでは、例えば図２４で説明すれば、陽極１１５と陰極１１７との間に一定電圧（−Ｖｄ１＜０）を印加すると、陰極１１７に対向する陽極１１５面で多くの正孔が発生し、その正孔が陰極１１７に向かう電荷（正孔）の流れが起こる。この際、より大きな電荷の流れを得るため（すなわち、より大きな輝度を得るため）、Ｖｄ＝−Ｖｄ２≪−Ｖｄ１なる電圧を陽極１１５と陰極１１７との間に印加すると、補助電極１１３と陽極１１５との間の印加電圧（Ｖｇ）を制御しても、陽極１１５と陰極１１７との間の電荷の発生とその流れが支配的になり、電荷発生量を制御できず発光量の制御が難しいという問題があった。
【０００９】
また、より生産性の高い有機発光トランジスタを得るために、電荷注入層や発光層を有機材料で塗布形成することが提案されている。例えば、インクジェットで有機材料インキを吐出して形成する方法や、転写型上に付着させた有機材料インキを転写して形成する方法等を挙げることができる。しかしながら、例えば塗布形成された発光層の厚さにバラツキがあると、発光層の薄い所と厚い所の発光輝度が異なり、パネル全体として発光ムラが生じるおそれがある。
【００１０】
また、サイン・ディスプレイ等のように、電飾パネルとして使用される大型パネルは、例えば数十μｍ□の微細な単画素を有するＰＣ用ディスプレイ等に対し、数ｍｍ□の大きな単画素を有している。こうした大きな単画素を有する大型パネルの製造に、上記のような有機発光トランジスタを製造する際に使用するインクジェット（例えば１００ピコリットル程度の吐出量を有するインクジェット）をそのまま用いると、単画素内でかなりの回数の吐出動作を繰り返し行わなければならないが、その場合、用いたインキの粘度や乾燥性能の調整を十分に行わないと、塗布ムラが生じてしまう。こうした塗布ムラは、発光層の厚さを不均一にさせるので、上記同様、発光層の薄い所と厚い所の発光輝度が異なり、単画素内で発光ムラが生じると共に、パネル全体としても発光ムラが生じるおそれがある。
【００１１】
一方で、数ｍｍ□の大きな単画素内に厚さ１００ｎｍ〜１．０μｍ程度の厚さのインキを充填可能なインクジェットの開発も期待されるが、現有のインクジェットを用いることができれば多大な設備コストや開発コストを削減できる。
【００１２】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、塗布形成されてなる有機発光層の厚さが均一で、各部で均一な発光を実現できる有機発光素子、及び当該有機発光素子を備えた有機発光トランジスタ及び発光表示装置を提供することにある。
【００１３】
また、本発明の他の目的は、多数の有機ＦＥＴが高密度に集積化された２次元アレイ基板において、各単素子での出力特性や伝達特性が均一な有機トランジスタ素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するための本発明の有機発光素子は、基材と、当該基材上に設けられた補助電極と、少なくとも当該補助電極を覆うように設けられた第１絶縁層と、当該第１絶縁層上に設けられた電荷注入層と、前記第１絶縁層上又は前記電荷注入層上に所定のパターンで設けられた第１電極及び第２絶縁層からなる積層体と、当該積層体が設けられていない前記電荷注入層上に塗布形成された有機発光層と、少なくとも当該有機発光層を覆うように設けられた第２電極とで少なくとも構成された単画素を多数有する有機発光素子であって、前記単画素は、隣接する他の単画素との間で前記有機発光層を区画する第１隔壁と、当該第１隔壁同士の間に設けられて前記有機発光層の塗工厚が均一になるように区画する、少なくとも１以上の第２隔壁とを有し、前記第１隔壁及び前記第２隔壁の少なくとも一方が、前記積層体であることを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、有機発光素子を構成する個々の単画素が、隣接する他の単画素との間で有機発光層を区画する第１隔壁と、その第１隔壁同士の間に設けられて有機発光層の塗工厚が均一になるように区画する少なくとも１以上の第２隔壁とを有するので、例えば使用するインクジェットの吐出量を考慮して第２隔壁の形成位置を決めれば、第１隔壁と第２隔壁との間又は第２隔壁同士間の電荷注入層上に有機発光層形成用インキを一定量塗布することができる。その結果、塗布形成された有機発光層の厚さが同じになって単画素内の発光輝度にムラが無く、さらには、パネル全体としても発光ムラの無いものとすることができる。また、本発明によれば、第１隔壁及び第２隔壁の少なくとも一方が、所定のパターンで設けられた第１電極及び第２絶縁層からなる積層体であるので、第１隔壁と第２隔壁との間又は第２隔壁同士間に設けられた有機発光層に第１電極からの電荷を注入することができる。
【００１６】
また、本発明の有機発光素子は、第１電極と第２電極との間に一定電圧が印加されると共に補助電極と第１電極との間に可変電圧が印加されて発光量の制御が行われるが、この発明によれば、第１電極上に設けられた第２絶縁層が電荷注入抑制作用を奏するので、第１電極と第２電極との間に一定電圧が印加された場合、第１電極の上面での電荷（正孔又は電子）の発生が抑制されると共に、第２電極に向かう電荷の流れが抑制される。第１電極で発生する電荷は第２絶縁層が設けられていない下面又は両端面で発生し、発生した電荷は下面又は両端部に接する電荷注入層に効率的に注入されて第２電極に向かうことになるので、第１電極と第２電極との間に一定電圧が印加された場合での第１電極−第２電極間の電流値を抑制できる。その結果、補助電極と第１電極との間に印加する電圧を制御することにより、第１電極−第２電極間に流れる電流を制御して発光量を制御することができる。以上のように、この発明によれば、塗布形成された有機発光層の厚さを同じにでき、さらに第１電極−第２電極間に流れる電流を制御することができるので、単画素内の発光ムラの無い状態で、その発光量を制御することができる。その結果、発光量を制御可能で発光ムラの無い大型発光パネルを提供することができる。
【００１７】
本発明の有機発光素子の好ましい態様として、複数設けられている前記第２隔壁のうちの一部の第２隔壁が、所定のパターンで設けられた絶縁性構造体であるように構成できる。
【００１８】
この発明によれば、複数設けられている第２隔壁のうちの一部の第２隔壁が所定のパターンで設けられた絶縁性構造体であるので、例えば第２隔壁を、第１電極を有する前記積層体と第１電極を有さない前記絶縁性構造体とに分けて設けることができる。こうした設置方法は、第１電極の単位面積あたりの形成密度を任意に設定するのに便利である。また、絶縁性構造体を光学材料で形成すれば、有機発光層で生じた光を屈折透過させて表示面側に出光させることができ、第２隔壁を形成しても発光面積を減少させない。
【００１９】
本発明の有機発光素子の好ましい態様として、前記第２隔壁の一部又は全部が前記第１隔壁から離間して設けられているように構成できる。
【００２０】
この発明によれば、第２隔壁の一部又は全部が第１隔壁から離間して設けられているので、単画素内の第１隔壁と第２隔壁とからなる閉領域を大きくすることができる。その結果、例えばインクジェットによる吐出を連続して行うことができ、また、吐出量の多いインクジェットを用いることができるので、生産性の高い有機発光素子とすることができる。さらに、閉領域を大きくすることにより閉領域を構成する隔壁の数が少なくなるので、有機発光層が塗布形成された発光面積の減少を防ぐことができる。
【００２１】
本発明の有機発光素子の好ましい態様として、前記第２隔壁同士が離間して設けられているように構成できる。
【００２２】
この発明によれば、第２隔壁同士が離間して設けられているので、第２隔壁同士で閉領域が形成されない。その結果、例えばインクジェットによる吐出を単画素内の長手方向に連続して行うことができ、生産性の高い有機発光素子とすることができる。さらに、閉領域を構成する隔壁の数が少なくなるので、有機発光層が塗布形成された発光面積の減少を防ぐことができる。
【００２３】
本発明の有機発光素子の好ましい態様として、前記単画素の平面積０．２５ｍ２以上であるように構成できる。
【００２４】
この発明によれば、単画素の平面積０．２５ｍ２以上であるので、サイン・ディスプレイ等のように、単画素が大きい発光素子を有する大型パネルに好適である。
【００２５】
本発明の有機発光素子の好ましい態様として、前記積層体の単位面積あたりの形成密度が前記単画素内に設けられた各部で同じ又は所定の差をもつように構成できる。
【００２６】
この発明によれば、積層体の単位面積あたりの形成密度が単画素内に設けられた各部で同じ又は所定の差をもつようにするので、第１電極と第２電極との間に一定電圧を印加した場合での第１電極−第２電極間の電流値を、単画素内の各部において一定値又は所定の差をもつ値とすることができる。積層体の単位面積あたりの形成密度を各部で同じにした場合には、厚さが同一となるように形成された各部の有機発光層に対し、一定の電流値を流すので、その有機発光層での発光輝度又は発光量をムラのないディスプレイ用途に好ましく適用することができる。一方、積層体の単位面積あたりの形成密度を各部で所定の差をもつようにした場合には、駆動制御を行わなくても発光分布をもたせることができるので、デザイン性を重視した大きな装飾パネル用途に好ましく適用することができる。
【００２７】
本発明の有機発光素子の好ましい態様として、前記電荷注入層が塗布形成された層であるように構成できる。
【００２８】
この発明によれば、第１絶縁層上に設けられた電荷注入層が塗布形成された層であるので、例えばインクジェット等により電荷注入層形成用インキを一定量塗布することができる。その結果、塗布形成された電荷注入層の厚さが同じになり、第１電極からの電荷を受け取って有機発光層に均一に注入することができる。
【００２９】
上記課題を解決するための本発明の有機発光トランジスタは、上記本発明の有機発光素子と、当該有機発光素子が備える第１電極と第２電極との間に一定電圧を印加する第１電圧供給手段と、当該有機発光素子が備える第１電極と補助電極との間に可変電圧を印加する第２電圧供給手段とを有することを特徴とする。
【００３０】
この発明によれば、上記第１電圧供給手段と上記第２電圧供給手段とを有するので、第１電極と第２電極との間に一定電圧を印加すると共に第１電極と補助電極との間に可変電圧を印加することができる。その結果、制御された電圧により電荷量を鋭敏に変化させることができ、第１電極−第２電極間に流れる電流を制御して発光量を制御することができる。
【００３１】
上記課題を解決するための本発明の発光表示装置は、複数の発光部をマトリクス状に配置した発光表示装置であって、前記複数の発光部の各々は、上記本発明の有機発光素子を有することを特徴とする。
【００３２】
この発明によれば、均一な有機発光層が形成された多数の単画素を有する有機発光素子を備えたサイン・ディスプレイ等の大型発光パネルとすることができる。
【００３３】
上記課題を解決するための本発明の有機トランジスタ素子は、基材と、当該基材上に設けられた補助電極と、少なくとも当該補助電極を覆うように設けられた第１絶縁層と、当該第１絶縁層上に設けられた電荷注入層と、前記第１絶縁層上又は前記電荷注入層上に所定のパターンで設けられた第１電極及び第２絶縁層からなる積層体と、当該積層体が設けられていない前記電荷注入層上に塗布形成された有機半導体層と、少なくとも当該有機半導体層を覆うように設けられた第２電極とで少なくとも構成された単素子を多数有する有機トランジスタ素子であって、前記単素子は、隣接する他の単素子との間で前記有機半導体層を区画する第１隔壁と、当該第１隔壁同士の間に設けられて前記有機半導体層の塗工厚が均一になるように区画する、少なくとも１以上の第２隔壁とを有し、前記第１隔壁及び前記第２隔壁の少なくとも一方が、前記積層体であることを特徴とする。
【００３４】
この発明によれば、例えば使用するインクジェットの吐出量を考慮して第２隔壁の形成位置を決めれば、第１隔壁と第２隔壁との間又は第２隔壁同士間の電荷注入層上に有機半導体層形成用インキを一定量塗布することができる。その結果、塗布形成された有機半導体層の厚さが同じになり、有機トランジスタ素子を構成する単素子内のキャリア移動度等の特性をムラの無いものとすることができる。
【００３５】
本発明の有機トランジスタ素子の好ましい態様として、複数設けられている前記第２隔壁のうちの一部の第２隔壁が、所定のパターンで設けられた絶縁性構造体であるように構成できる。
【００３６】
上記課題を解決するための本発明の有機発光素子は、基材と、当該基材上に設けられたＡ電極と、少なくとも当該Ａ電極を覆うように設けられた電荷注入層と、前記Ａ電極上又は前記電荷注入層上に所定のパターンで設けられた絶縁性構造体と、当該絶縁性構造体が設けられていない前記電荷注入層上に塗布形成された有機発光層と、少なくとも当該有機発光層を覆うように設けられたＢ電極とで少なくとも構成された単画素を多数有する有機発光素子であって、前記単画素は、隣接する他の単画素との間で前記有機発光層を区画する絶縁性の第１隔壁と、当該第１隔壁同士の間に設けられて前記有機発光層の塗工厚が均一になるように区画する、少なくとも１以上の第２隔壁とを有し、当該第２隔壁が前記絶縁性構造体であることを特徴とする。
【００３７】
この発明によれば、例えば使用するインクジェットの吐出量を考慮して第２隔壁の形成位置を決めれば、第１隔壁と第２隔壁との間又は第２隔壁同士間の電荷注入層上に有機発光層形成用インキを一定量塗布することができる。その結果、塗布形成された有機発光層の厚さが同じになり、有機ＥＬ素子を構成する単画素内の発光輝度にムラが無く、さらには、有機ＥＬパネル全体としても発光ムラの無いものとすることができる。
【００３８】
本発明の有機発光素子の好ましい態様として、前記電荷注入層が塗布形成された層であるように構成できる。
【発明の効果】
【００３９】
本発明の有機発光素子によれば、第１隔壁と第２隔壁との間又は第２隔壁同士間の電荷注入層上に有機発光層形成用インキを一定量塗布することができるので、塗布形成された有機発光層の厚さが同じになり、単画素内の発光輝度にムラが無く、さらには、パネル全体としても発光ムラの無いものとすることができる。また、第１隔壁と第２隔壁との間又は第２隔壁同士間に設けられた有機発光層に第１電極からの電荷を注入することができる。さらに、第２絶縁層の存在によって、第１電極と第２電極との間に一定電圧が印加された場合での第１電極−第２電極間の電流値を抑制できるので、補助電極と第１電極との間に印加する電圧を制御することにより、第１電極−第２電極間に流れる電流を制御して発光量を制御することができる。
【００４０】
以上のように、本発明の有機発光素子によれば、塗布形成された有機発光層の厚さを同じにでき、さらに第１電極−第２電極間に流れる電流を制御することができるので、単画素内の発光ムラの無い状態で、その発光量を制御することができる。その結果、発光量を制御可能で発光ムラの無い大型発光パネルを提供することができる。
【００４１】
また、本発明の有機発光トランジスタによれば、第１電極と第２電極との間に一定電圧を印加すると共に第１電極と補助電極との間に可変電圧を印加することができるので、制御された電圧により電荷量を鋭敏に変化させることができ、第１電極−第２電極間に流れる電流を制御して発光量を制御することができる。
【００４２】
また、本発明の発光表示装置によれば、均一な有機発光層が形成された多数の単画素を有する有機発光素子を備えたサイン・ディスプレイ等の大型発光パネルとすることができる。
【００４３】
また、本発明の有機トランジスタ素子によれば、第１隔壁と第２隔壁との間又は第２隔壁同士間の電荷注入層上に有機半導体層形成用インキを一定量塗布することができる。その結果、塗布形成された有機半導体層の厚さが同じになり、有機トランジスタ素子を構成する単素子内のキャリア移動度等の特性をムラの無いものとすることができる。
【００４４】
また、本発明の有機発光素子である有機ＥＬ素子によれば、第１隔壁と第２隔壁との間又は第２隔壁同士間の電荷注入層上に有機発光層形成用インキを一定量塗布することができる。その結果、塗布形成された有機発光層の厚さが同じになり、有機ＥＬ素子を構成する単画素内の発光輝度にムラが無く、さらには、有機ＥＬパネル全体としても発光ムラの無いものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、本発明の有機発光素子、有機発光トランジスタ及び発光表示装置について図面を参照しつつ説明する。なお、本発明は、その技術的範囲に有する限り以下に示す各実施形態に限定されない。
【００４６】
［有機発光素子］
図１〜図７は、本発明の有機発光素子の構成例を示す模式断面図である。本発明の有機発光素子１０は、有機ＥＬ素子構造と縦型ＦＥＴ構造とを有する電界効果型の有機発光トランジスタ素子であり、例えば図１を参照すれば、基材１と、基材１上に設けられた補助電極２と、少なくとも補助電極２を覆うように設けられた第１絶縁層３と、第１絶縁層３上に設けられた電荷注入層６と、第１絶縁層３上又は電荷注入層４上に所定のパターンで設けられた第１電極５及び第２絶縁層６からなる積層体９と、積層体９が設けられていない電荷注入層４上に塗布形成された有機発光層７と、少なくとも有機発光層７を覆うように設けられた第２電極８とで少なくとも構成された単画素Ａを多数有している。また、単画素Ａ内には、図１等に示すように、絶縁性構造体１３が設けられている。
【００４７】
本発明の有機発光素子１０は、図１及び図２に示す例では、第１電極５の下面が電荷注入層４に接する構造であり、補助電極２と第１電極５との間に印加されるゲート電圧ＶＧによって電荷（正孔又は電子）が発生し、その電荷は、第１電極５と第２電極８との間に印加されるドレイン電圧ＶＤによって第１電極５から第２電極８に向かって運ばれる。本発明においては、第１電極５と第２電極８との間に一定の電界（ドレイン電圧ＶＤ）を印加すると共に、補助電極２と第１電極５との間に印加するゲート電圧ＶＧを可変させることにより、電荷の発生量を制御することができ、その結果、その電荷が有機発光層７に運ばれ、第２電極８から供給された電荷と再結合して発光する発光量が制御される。
【００４８】
こうした制御は、第１電極５上に電荷注入抑制作用を奏する第２絶縁層６を設けたことにより実現し、図２に示すように、第１電極５と第２電極８との間に一定電圧（ドレイン電圧ＶＤ）を印加した場合、第１電極５の上面での電荷の発生が第２絶縁層６の存在により抑制されると共に、第２電極８に向かう電荷の流れが抑制される。その結果、電荷は第２絶縁層６で覆われていない下面５ａ又はエッヂ部（端部）５ｂで発生して第２電極８に向かうことになるので、第１電極５と第２電極８との間に一定電圧（ドレイン電圧ＶＤ）が印加された場合での第１電極−第２電極間の電流値を抑制できる。その結果、補助電極２と第１電極５との間に印加する電圧（ゲート電圧ＶＧ）を制御して電荷の発生をアシストすることにより、第１電極５での電荷の発生量を制御して発光量を制御することができる。
【００４９】
本発明では、第１電極５を陽極とし、第２電極８を陰極として構成してもよいし、第１電極５を陰極とし、第２電極８を陽極として構成してもよい。第１電極５と第２電極８とが何れの極性を持つものであっても、補助電極２と第１電極５との間に印加する電圧を制御して電荷量を鋭敏に変化させることができ、第１電極−第２電極間に流れる電流を制御して発光量を制御することができる。なお、第１電極５が陽極で第２電極８が陰極である場合には、第１電極５に接する電荷注入層４は正孔注入層であり、第２電極８の接する側に電荷注入層が設けられる場合にはその電荷注入層は電子注入層である。一方、第１電極５が陰極で第２電極８が陽極である場合には、第１電極５に接する電荷注入層４は電子注入層であり、第２電極８の接する側に電荷注入層が設けられる場合にはその電荷注入層は正孔注入層である。
【００５０】
本発明の有機発光素子１０は、図１に示すように、第１電極５が電荷注入層４上に形成され、且つ第１電極５の下面５ａが電荷注入層４に接する形態の「トップコンタクト型」であってもよいし、図５に示すように、第１電極５が第１絶縁層３上に形成され、且つ第１電極５のエッヂ（両端部）５ｂ，５ｂが電荷注入層４に接する形態の「ボトムコンタクト型」であってもよい。こうした形態であれば、電荷注入層４と有機発光層７とを少なくとも含む有機材料からなる層（以下、有機層という。）としては、種々の積層態様を例示でき、例えば正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層を含むものであってもよく、これらの各層を適宜組み合わせたものであってもよい。また、有機発光層７中に正孔輸送材料や電子輸送材料を含有させてもよい。
【００５１】
さらに、本発明の有機発光素子は、トップエミッション型の発光トランジスタ素子であってもよいし、ボトムエミッション型の発光トランジスタ素子であってもよく、いずれの形態にするかによって、構成される層の光透過性が設計される。なお、本願で示す有機発光素子の断面構成図は、有機発光トランジスタの単画素Ａ（一ピクセル）を示している。したがって、この単画素Ａ毎に所定の発光色を発光する有機発光層７を形成することにより、カラーディスプレイ等の発光表示装置を形成することができる。
【００５２】
（隔壁）
有機発光素子１０を構成する単画素Ａは、その単画素Ａ内では同じ発光色を呈し、発光制御可能な最小単位である。この単画素Ａは、図１〜図７に示すように、隣接する他の単画素との間で有機発光層７を区画する第１隔壁１１と、第１隔壁１１同士の間に設けられて有機発光層７の塗工厚Ｔが均一になるように区画する、少なくとも１以上の第２隔壁１２とを有し、第１隔壁１１及び第２隔壁１２の少なくとも一方が、前記積層体９であるように構成されている。したがって、第１電極５及び第２絶縁層６からなる積層体９によって、第１隔壁１１が構成されていてもよいし、第２隔壁１２が構成されていてもよいし、第１隔壁１１と第２隔壁１２の両方が構成されていてもよい。第１隔壁１１と第２隔壁１２が積層体９によって構成されない場合には、絶縁材料からなる隔壁が第１隔壁１１又は第２隔壁１２として設けられる。
【００５３】
また、図１等に示すように、複数設けられている第２隔壁１２のうちの一部の第２隔壁１２が、所定のパターンで設けられた絶縁性構造体１３であるように構成することができる。こうすることにより、例えば第２隔壁を、第１電極５を有する積層体９からなる第２隔壁１２と、第１電極５を有さない絶縁性構造体１３からなる第２隔壁１２とに分けて設けることができる。こうした設置方法は、第１電極５の単位面積あたりの形成密度を任意に設定するのに便利である。また、絶縁性構造体１３を光学材料で形成すれば、有機発光層７で生じた光を屈折透過させて表示面側に出光させることができ、絶縁性構造体１３からなる第２隔壁１２を形成しても発光面積を減少させないという利点がある。
【００５４】
なお、単画素Ａ内には電荷注入層４、有機発光層７等の各種の層が設けられるが、それらの各層は、例えば図９〜図１７に示すように、隔壁により分割された所定の塗布領域Ｄ内に形成される。
【００５５】
第１隔壁１１は、隣接する他の単画素との間で有機発光層７を区画し、有機発光素子１０を有する発光表示装置の平面上に発光色毎に区分けする領域を形成するものである。第１隔壁１１は、図１に示すように第１絶縁層３上に設けられていてもよいし、図３に示すように補助電極２上に設けられていてもよいし、図４に示すように基材１上に設けられていてもよい。第１隔壁１１の形成材料としては、従来、隔壁材料として使用されている各種の材料、例えば、感光性樹脂、活性エネルギー線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等を用いることができる。第１隔壁１１の形成手段としては、採用される隔壁材料に適した手段で形成でき、例えば、厚膜印刷法を用いたり、感光性レジストを用いたパターニングにより形成したりすることができる。
【００５６】
第１隔壁１１は、有機発光層７等の有機層を区画することを目的に形成されるので、その上面の位置は、通常、有機発光層７よりも高い位置に形成されていることが好ましい。また、第１隔壁１１の幅も特に限定されない。
【００５７】
第２隔壁１２は、第１隔壁１１同士の間に設けられて有機発光層７の塗工厚Ｔが均一になるように区画するための隔壁である。第２隔壁１２は、単画素Ａの横断面に現れる個数として、少なくとも１以上設けられていることが望ましい。
【００５８】
第２隔壁１２として、図１等に示すように、第１電極５を有する積層体９と、第１電極５を有さない絶縁性構造体１３とを交互に形成してもよい。こうすることにより、塗布領域Ｄ内の有機発光層７の体積Ｖを一定にした状態で、単画素内での単位面積あたりの第１電極５の形成密度を一定にすることができるので、各塗布領域Ｄ内の有機発光層７に供給される電荷量を同じにすることができる。具体的には、第１電極５と第２電極８との間には一定電圧（ＶＤ）が印加されると共に、補助電極２と第１電極５との間にも可変電圧（ＶＧ）が印加されるので、図２に示すように、第１電極５の下面５ａで発生した電荷が、積層体９の左側の有機発光層７に運ばれる量と、積層体９の右側の有機発光層７に運ばれる量とが同じになり、再結合により発光する発光量を各塗布領域Ｄで同程度にすることができる。
【００５９】
このように、第１電極５の単位面積あたりの形成密度を単画素Ａ内の各部で同じであるように構成すれば、第１電極５と第２電極８との間に一定電圧を印加した場合での第１電極−第２電極間の電流値を、単画素Ａ内の各部において一定とすることができる。その結果、厚さが同一となるように形成された各部の有機発光層７に対し、一定の電流値を流すので、その有機発光層７での発光輝度又は発光量をムラのないものとすることができる。
【００６０】
図１に示す隔壁形態は、単画素Ａを区画する第１隔壁１１が第１絶縁層３上に設けられ、第２隔壁１２が区画内の電荷注入層４上に設けられている。この形態の第２隔壁１２は、単画素Ａの横断面を領域Ｓα，Ｓβに分割する絶縁性構造体１３と、ＳαとＳβの各領域の横断面を複数の領域（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４）に分割する積層体９とで構成されている。詳しくは、第２隔壁１２のうち、符号ＳαとＳβを構成する絶縁性構造体１３は、積層体９が有する第１電極５の形成密度が単画素Ａ内で均一になるように所定の位置に所定の大きさで設けられる。また、積層体９は、絶縁性構造体１３の有無を問わず、通常、積層体９が有する第１電極５の形成密度が単画素Ａ内で均一になるように所定の位置に所定の大きさで設けられる。図１において、符号ＳαとＳβは、第１隔壁１１と絶縁性構造体１３との間隔を示しており、符号Ｓ１とＳ４は、第１隔壁１１と積層体９との間隔を示しており、符号Ｓ２とＳ３は、積層体９と絶縁性構造体１３との間隔を示している。これらの間隔は、各部の有機発光層７の厚さＴが同じになるように設定されている。なお、第１隔壁１１の高さ（厚さ）Ｔ４、積層体９の高さ（厚さ）Ｔ２及び絶縁性構造体１３の高さ（厚さ）Ｔ３は、通常、それらの上面の位置が、有機発光層７の上面の位置と同じかそれよりも高いように構成されている。
【００６１】
各部の有機発光層７の厚さＴを同じにする手段として、例えば有機発光層７をインクジェット法で形成する場合、第１隔壁１１と第２隔壁１２とで単画素Ａを分割した塗布領域Ｄに充填される有機発光層７を、例えば後述の図９、図１３及び図１５に示すように、所定の体積Ｖになるように設定する。このように単画素Ａ内を、所定の体積Ｖの有機発光層７を形成できるように分割すれば、その体積Ｖと同じ容量を１ショットで吐出できるインクジェット装置を用いることにより、あるいは、その体積Ｖと同じ容量を一定回数のショットで吐出できるインクジェット装置を用いることにより、各塗布領域Ｄ内の有機発光層７の厚さＴも同じになる。逆に、既存のインクジェット装置の１ショットあたりの吐出量あるいは一定回数のショットあたりの容量に合わせて塗布領域Ｄを形成すれば、新たなインクジェット装置を用いなくてもよいという利点がある。
【００６２】
なお、単画素Ａ内の各塗布領域Ｄに有機発光層形成用インキを吐出するインクジェット装置は、同時に複数用いられるのが通常であるが、その場合、全て同じ吐出量のインクジェット装置を用いてもよいし、異なる吐出量のインクジェット装置を用いてもよい。異なる吐出量のインクジェット装置を用いた場合には、そのインクジェット装置が担当する塗布領域Ｄの体積Ｖは、その吐出量に合わせて形成されるので、単画素Ａ内の塗布領域Ｄの体積が全て同じであるとは限らず、例えば後述の図９、図１３及び図１５に示すような同形状が繰り返された同体積の塗布領域Ｄでなくてもよい。
【００６３】
また、各部の有機発光層７の厚さＴを同じにする手段として、例えば有機発光層７を転写法で形成する場合も上記同様にすることが好ましい。なお、転写法で有機発光層７を形成する方法について簡単に説明すれば、転写法は、先ず、単画素Ａ内の塗布領域Ｄに対応した印刷版を用い、有機発光層形成用インキを例えばグラビア印刷、フレキソ印刷、オフセット印刷等の方法で印刷版上に塗工した有機発光層形成用インキを塗布領域Ｄに転写する方法である。こうした転写法は、塗布領域Ｄに対応した印刷版を形成し、正確な位置合わせをした後に転写する必要があるのでやや煩雑であるが、その点を許容すれば上記のインクジェット装置を用いた場合と同様の効果を奏する。
【００６４】
一方、積層体９や絶縁性構造体１３からなる第２隔壁間に設けられた塗布領域についても上記と同様である。なお、図１に示す例では、積層体９の間に絶縁性構造体１３を配置して、積層体９により分割する領域Ｓ１とＳ２、又はＳ３とＳ４の間隔を同じにしている。これは、第１電極５が担う電界領域をほぼ同じにしたためである。具体的には、第１電極５と第２電極８との間には一定電圧（ＶＤ）が印加されると共に、補助電極２と第１電極５との間にも可変電圧（ＶＧ）が印加されるので、図２に示すように、第１電極５の下面５ａで発生した電荷が、第１隔壁１１側（Ｓ１側又はＳ４側）の有機発光層７に運ばれる量と、隣接する絶縁性構造体１３側（Ｓ２側又はＳ３側）の有機発光層７に運ばれる量とのバランスをとり、各有機発光層７に供給される電荷量を同じにし、再結合により発光する発光量を各塗布領域Ｄで同程度にすることができる。なお、ここで説明したのは、各塗布領域Ｄでの発光量の調整手段の一例であり、上記手段に限定されず、可変電圧の制御等、上記以外の方法でも調整可能である。
【００６５】
図３に示す有機発光素子２０の隔壁形態は、単画素Ａを区画する第１隔壁１１が補助電極２上に設けられている点が上記図１の隔壁形態と異なるが、それ以外は同じであるので、ここでは同一の符号を用いてその説明を省略する。また、図４に示す有機発光素子３０の隔壁形態も、単画素Ａを区画する第１隔壁１１が基材１上に設けられている点が上記図１の隔壁形態と異なるが、それ以外は同じであるので、ここでは同一の符号を用いてその説明を省略する。
【００６６】
図５に示す有機発光素子４０の隔壁形態は、第２隔壁１２のうちの絶縁性構造体１３が第１絶縁層３上に設けられ、電荷注入層４が隔壁間の第１絶縁層３上に設けられている点が上記図４に示す有機発光素子３０の隔壁形態と異なるが、それ以外は同じであるので、ここでは同一の符号を用いてその説明を省略する。なお、図５に示す有機発光素子４０において、第１絶縁層３上の絶縁性構造体１３の代わりに、第１電極５を有する積層体９が設けられていてもよいが、この場合、下記の図６の場合と同様、第１電極５から発生する電荷はその端部（両端部）から生じて電荷注入層４に注入される。
【００６７】
図６に示す有機発光素子５０の隔壁形態は、第１電極５を有する積層体９が等間隔で第１絶縁層３上に設けられている点が上記図４及び図５に示す有機発光素子３０，４０の隔壁形態と異なるが、それ以外は同じであるので、ここでは同一の符号を用いてその説明を省略する。この有機発光素子５０では、電荷注入層４が隔壁間の第１絶縁層３上に設けられ、有機発光層７がその電荷注入層３上に設けられている。また、この隔壁形態においては、第１電極５から発生する電荷は、第１電極５の端部（両端部）５ｂ，５ｂから生じて電荷注入層４に注入されるので、第１電極５の厚さＴ１は電荷注入層４に電荷を注入できる最低限の厚さが必要である。
【００６８】
図７に示す有機発光素子６０の隔壁形態は、第１電極５を、第１隔壁１１を含めた全ての隔壁に対して交互に設けた例であり、その他の点は図６の隔壁形態と同じであるので同一の構成については同一の符号を用いてその説明を省略する。この形態においては、第１隔壁１１に設けられた第１電極５は、電荷がその端部５ｂから電荷注入層４に注入することになるので、下面５ａから電荷注入層４に注入する第２隔壁１２の場合とは電荷注入量が異なってくる。したがって、この隔壁形態においては、第１隔壁１１に設けられた第１電極５の厚さにより規定される端部５ｂの面積と、第２隔壁１２に設けられた第１電極５の下面５ａの面積とが任意に調整されることが望ましい。
【００６９】
以上のように、図１〜図７に示す有機発光素子を例示して本発明の有機発光素子を説明したが、本発明の有機発光素子の形態は、その特徴を有する範囲内において種々の変形が可能である。例えば、上記のように、第１隔壁１１は、第１絶縁層３上に設けられていてもよいし、補助電極２上に設けられていてもよいし、基材１上に設けられていてもよいし、また、第１電極５を有するものであってもよい。また、第２隔壁１２は、全て積層体９で構成されていてもよいし、積層体９と絶縁性構造体１３とで任意に構成されていてもよい。また、第２隔壁１２の形成も、電荷注入層４上に設けられていてもよいし、第１絶縁層３上に設けられていてもよい。また、第２隔壁１２が絶縁性構造体１３である場合には、補助電極２上に設けられていてもよいし、基材１上に設けられていてもよい。
【００７０】
ここで、有機トランジスタ素子と有機ＥＬ素子について説明する。上記形態において、有機発光層７の代わりに有機半導体層を設ければ、有機トランジスタ素子を構成することができる。すなわち、本発明の有機トランジスタ素子（図示しない）は、図１を例にして説明すれば、基材１と、基材１上に設けられた補助電極２と、少なくとも補助電極２を覆うように設けられた第１絶縁層３と、第１絶縁層３上に設けられた電荷注入層４と、第１絶縁層３上又は電荷注入層４上に所定のパターンで設けられた第１電極５及び第２絶縁層６からなる積層体９と、積層体９が設けられていない電荷注入層４上に塗布形成された有機半導体層（図１の有機発光層７と同形態。）と、少なくとも有機半導体層を覆うように設けられた第２電極８とで少なくとも構成された単素子を多数有している。この有機トランジスタ素子において、単素子は、隣接する他の単素子との間で有機半導体層を区画する第１隔壁１１と、第１隔壁１１同士の間に設けられて有機半導体層の塗工厚が均一になるように区画する、少なくとも１以上の第２隔壁１２とを有し、第１隔壁１１及び第２隔壁１２の少なくとも一方が積層体９であるように構成されている。さらに、複数設けられている第２隔壁１２のうちの一部の第２隔壁が、所定のパターンで設けられた絶縁性構造体１３であるように構成できる。なお、構成の詳細は、図１〜図７を用いて説明した有機発光素子の場合と同様であるので、ここではその説明を省略する。
【００７１】
こうした有機トランジスタ素子によれば、例えば使用するインクジェットの吐出量を考慮して第２隔壁１２の形成位置を決めれば、第１隔壁１１と第２隔壁１２との間又は第２隔壁１２，１２同士間の電荷注入層４上に有機半導体層形成用インキを一定量塗布することができる。その結果、塗布形成された有機半導体層の厚さが同じになり、有機トランジスタ素子を構成する単素子内のキャリア移動度等の特性をムラの無いものとすることができるという効果を奏する。
【００７２】
また、上記も有機発光トランジスタ素子と有機トランジスタ素子はいずれもトランジスタ構造を有する素子構造であるが、ダイオード構造の有機ＥＬ素子とすることもできる。図８は、本発明の有機ＥＬ素子の一例を示す模式断面図である。本発明の有機ＥＬ素子７０は、図８に示すように、基材６１と、基材６１上に設けられたＡ電極６２と、少なくともＡ電極６２を覆うように設けられた電荷注入層６３と、Ａ電極６２上又は電荷注入層６３上に所定のパターンで設けられた絶縁性構造体１３と、絶縁性構造体１３が設けられていない電荷注入層６３上に塗布形成された有機発光層６４と、少なくとも有機発光層６４を覆うように設けられたＢ電極６５とで少なくとも構成された単画素Ａを多数有している。この単画素Ａは、隣接する他の単画素との間で有機発光層を区画する絶縁性の第１隔壁１１と、第１隔壁１１同士の間に設けられて有機発光層の塗工厚が均一になるように区画する、少なくとも１以上の第２隔壁１２とを有し、その第２隔壁１２が絶縁性構造体１３であるように構成されている。なお、構成の詳細は、図１〜図７を用いて説明した有機発光素子の場合と同様であるので、ここではその説明を省略する。
【００７３】
こうした有機ＥＬ素子７０によれば、例えば使用するインクジェットの吐出量を考慮して第２隔壁１２の形成位置を決めれば、第１隔壁１１と第２隔壁１２との間又は第２隔壁１２，１２同士間の電荷注入層６３上に有機発光層形成用インキを一定量塗布することができる。その結果、塗布形成された有機発光層６４の厚さが同じになり、有機ＥＬ素子７０を構成する単画素内の発光輝度にムラが無く、さらには、有機ＥＬパネル全体としても発光ムラの無いものとすることができる。なお、有機ＥＬ素子７０の好ましい態様として、電荷注入層６３が塗布形成された層であるように構成できる。
【００７４】
（隔壁の平面形態）
次に、第１隔壁１１と第２隔壁１２とで構成される単画素Ａの平面形態について、図９〜図１９を参照しつつ説明する。
【００７５】
図９は、第１隔壁と第２隔壁からなる隔壁形態の一例を示す平面図である。この隔壁形態は、第１隔壁１１と第２隔壁１２とにより格子状に形成されている。こうした格子状の隔壁形態により、単画素Ａ内に形成された塗布領域Ｄの体積を同じにできるので、その塗布領域Ｄ内に同一量の有機発光層形成用インキを塗布形成等により充填すれば、各塗布領域Ｄ内の有機発光層７の厚さＴを同一厚さにすることができる。
【００７６】
図１０は、第１隔壁と第２隔壁からなる隔壁形態の他の一例を示す平面図である。この隔壁形態は、第２隔壁１２が対向する第１隔壁１１間にすだれ状に形成されることによって、第１隔壁１１と第２隔壁１２とにより、有機発光層７を設ける塗布領域Ｄが同一体積ですだれ状に形成されていると共に、第２隔壁同士１２，１２は接続することなく離間して設けられている。こうした形態は、第２隔壁同士１２，１２で閉領域を形成せず、すだれ状の塗布領域Ｄを形成するので、その塗布領域Ｄ内に例えばインクジェットノズルをその長手方向に一定ピッチ又は一定速度で移動させながら順次吐出させれば、各塗布領域Ｄ内に形成された有機発光層７の厚さＴを各部で同一厚さにすることができる。また、転写法を用いる場合には、印刷版の形状を隔壁形態に対応して形成し、その印刷版に有機発光層形成用インキを塗布した後に転写することにより、各塗布領域Ｄ内の有機発光層７の厚さを均一にすることができると共に、他の塗布領域Ｄ内の有機発光層７の厚さと同じ厚さにすることができる。なお、図１０においては、すだれ状の第２隔壁１２を直線状に形成しているが、他の形態であってもよく、例えば、第１隔壁１１の対向する辺の間を繋ぐ、ジグザグ状の第２隔壁１２であってもよいし、正弦波のような曲線状の第２隔壁１２であってもよい。
【００７７】
図１１は、第１隔壁と第２隔壁からなる隔壁形態の他の一例を示す平面図である。この隔壁形態は、第１隔壁１１が単画素Ａの四辺を区画し、第２隔壁１２が第１隔壁１１に接続されることなく離間して設けられている。こうした形態は、第１隔壁１１と第２隔壁１２とで単画素Ａ内に閉領域を形成しないので、例えばインクジェットによる吐出を連続して行うことができ、生産性の高い有機発光素子とすることができる。具体的には、図１１を平面視した場合の上下方向に延びる第２隔壁１２は、上下端部で第１隔壁１１には接続せず、左右方向に並設されている。こうした隔壁形態により、単画素Ａ内に小領域の塗布領域Ｄは形成されていないが、例えばインクジェットノズルをその長手方向に一定ピッチ又は一定速度で移動させながら順次吐出させれば、有機発光層７の厚さＴを各部で同一厚さにすることができる。また、転写法を用いる場合には、印刷版の形状を隔壁形態に対応して形成し、その印刷版に有機発光層形成用インキを塗布した後に転写することにより、各塗布領域Ｄ内の有機発光層７の厚さを均一にすることができると共に、他の塗布領域Ｄ内の有機発光層７の厚さと同じ厚さにすることができる。このように閉領域を形成しないことは、隔壁自体の占有面積が若干ではあるが減ることになるので、図１０の場合に比べて開口率が向上するという利点がある。なお、図１１においても、離間した第２隔壁１２を直線状に形成しているが、他の形態であってもよく、例えば、ジグザグ状の第２隔壁１２であってもよいし、正弦波のような曲線状の第２隔壁１２であってもよい。
【００７８】
図１２は、第１隔壁と第２隔壁からなる隔壁形態の他の一例を示す平面図である。この隔壁形態は、第１隔壁１１が単画素Ａの四辺を区画し、第２隔壁１２のうちの一部の第２隔壁１２を、第１隔壁１１及び第２隔壁１２に接続することなく離間して設けている。より具体的には、第１隔壁１１で区画された単画素Ａ内に、ある程度の大きさからなる塗布領域Ｄを第２隔壁１２で格子状に形成し、さらにその塗布領域Ｄ内に、第１隔壁１１及び第２隔壁１２のいずれにも接続しない態様で第２隔壁１２を設けている。こうした形態は、第１隔壁１１と第２隔壁１２等で形成された塗布領域Ｄ内で、例えばインクジェットによる吐出を連続して行うことができるので、生産性の高い有機発光素子とすることができる。また、転写法においても、上記説明したのと同様である。
【００７９】
図１３は、第１隔壁と第２隔壁からなる隔壁形態の一例を示す平面図である。この隔壁形態は、第１隔壁１１と第２隔壁１２とによりハニカム状に形成されている。こうしたハニカム状の隔壁形態により、単画素Ａ内に形成された塗布領域Ｄの体積を同じにできるので、その塗布領域Ｄ内に同一量の有機発光層形成用インキを塗布形成等により充填すれば、各塗布領域Ｄ内の有機発光層７の厚さＴを同一厚さにすることができる。
【００８０】
図１４は、第１隔壁と第２隔壁からなる隔壁形態の他の一例を示す平面図である。この隔壁形態は、図１３のハニカム状の隔壁形態を変形したものであり、図１３に示すハニカム状の第２隔壁１２の一部として、１２０°間隔で放射状に構成された柱状体のみを、それぞれが離間するように残したものである。こうした形態は、第２隔壁同士１２，１２で閉領域を形成せず、規則的で連続した塗布領域Ｄを形成するので、その塗布領域Ｄ内に例えばインクジェットノズルをその長手方向に一定ピッチ又は一定速度で移動させながら順次吐出させれば、各塗布領域Ｄ内に形成された有機発光層７の厚さＴを各部で同一厚さにすることができる。また、転写法においても、上記説明したのと同様である。
【００８１】
図１５は、第１隔壁と第２隔壁からなる隔壁形態の他の一例を示す平面図である。この隔壁形態は、第１隔壁１１と第２隔壁１２とにより塗布領域Ｄを丸形状に形成したものである。こうした隔壁形態により、単画素Ａ内に形成された丸形状の塗布領域Ｄの体積を同じにできるので、その塗布領域Ｄ内に同一量の有機発光層形成用インキを塗布形成等により充填すれば、各塗布領域Ｄ内の有機発光層７の厚さＴを同一厚さにすることができる。
【００８２】
図１６は、第１隔壁と第２隔壁からなる隔壁形態の他の一例を示す平面図である。この隔壁形態は、図１５に示す形態の反転形態であり、詳しくは、図１５における塗布領域Ｄ部分を第２隔壁１２とし、図１５における第２隔壁１２部分を塗布領域Ｄとしたものである。こうした隔壁形態は、第２隔壁同士１２，１２で閉領域を形成せず、規則的で連続した塗布領域Ｄを形成するので、その塗布領域Ｄ内に例えばインクジェットノズルをその長手方向に一定ピッチ又は一定速度で移動させながら順次吐出させれば、各塗布領域Ｄ内に形成された有機発光層７の厚さＴを各部で同一厚さにすることができる。また、転写法においても、上記説明したのと同様である。
【００８３】
図１７は、第１隔壁と第２隔壁からなる隔壁形態の他の一例を示す平面図である。また、図１８及び図１９は、図１７に示す隔壁形態の説明図である。この隔壁形態は、３×３の計９個の単画素Ａを示したものである。各単画素Ａ内には、図１０に示したような第２隔壁１２が第１隔壁１１の対向辺間に直線状に形成されている。そして、第２隔壁１２，１２間には、絶縁性構造体１３が第１隔壁１１と第２隔壁１２とから離間した形態で、第２隔壁１２に沿って設けられている。
【００８４】
こうした隔壁形態についてさらに具体例を挙げて説明する。図１７に示す隔壁形態の作製手順のみについて着目し、他の構成（例えば、第２絶縁層３、電荷注入層４等）の形成順については省略すれば、先ず、第１隔壁１１を例えば２ｍｍ×２ｍｍの四角形状に形成した後、図１８に示すように、絶縁性構造体１３を第１隔壁１１から例えば０．３５ｍｍ離間するように形成すると共に、各絶縁性構造体１３，１３間も例えば０．３５ｍｍ離間するように形成する。次いで、第１電極５を有する積層体９を隣接する第１隔壁１１や絶縁性構造体１３との間隔Ｓが一定になるように形成する。このように形成することによって、規則的で連続した塗布領域Ｄを形成するので、その塗布領域Ｄ内に例えばインクジェットノズルをその長手方向に一定ピッチ又は一定速度で移動させながら順次吐出させれば、各塗布領域Ｄ内に形成された有機発光層７の厚さＴを各部で同一厚さにすることができる。なお、図１７〜図１９の隔壁形態の作製工程において、電荷注入層４を塗布形成する場合には、第１隔壁１１を形成した後に電荷注入層４を塗布形成してもよいし、絶縁性構造体１３を形成した後に電荷注入層４を塗布形成してもよい。また、有機発光層７の塗布形成は、積層体９を形成した後に塗布形成される。
【００８５】
上記の隔壁形態は図９〜図１９に示したものに限定されず、例えば塗布領域Ｄが長方形でも楕円形でもその他の形状でも構わない。また、上記の隔壁形態は、単画素Ａの大きさが例えば０．２５ｍｍ２以上であるような、サイン・ディスプレイ等の大型パネルに特に好適である。なお、上記の０．２５ｍｍ２以上の好適な単画の形態は、正方形でも長方形でも他の多角形でもよいし、円形でも楕円形でも、他の形態であってもよい。
【００８６】
次に、隔壁の物性について説明する。本発明で適用される第１隔壁１１及び第２隔壁１２の表面エネルギーは特に限定されず、その表面が親インキ性であってもよいし、撥インキ性であってもよい。第１隔壁１１及び第２隔壁１２の一方又は両方を親インキ性の壁面を有するように構成すれば、有機発光層形成用インキが隔壁面に沿って容易に広がることができ、有機発光層７の厚さが均一になるのをアシストすることができる。一方、第１隔壁１１及び第２隔壁１２の一方又は両方を撥インキ性の壁面を有するように構成すれば、有機発光層形成用インキが隔壁上面を越えるように広がらないので、(1)撥インキ性をもっていない隔壁に比較すると高さが必要なく（すなわち有機発光層７より少しだけ高ければ十分に隔壁として機能する）、また、(2)インキ滴下後の膜厚よりも隔壁の高さが低くても有機発光層形成用インキが隔壁上面を越えるように広がったりしないという利点がある。いずれにおいても、この発明によれば、単画素内の有機発光層の厚さを一定にするのに有利である。
【００８７】
本発明においては、第１隔壁１１及び第２隔壁１２の両方が撥インキ性であるように構成することが好ましく、有機発光層形成用インキが隔壁を越えるように広がらない。その結果、上記(1)(2)と同様の作用効果を奏し、単画素内の有機発光層の厚さを一定にするのに有利である。
【００８８】
なお、隔壁の壁面を親インキ性にする手段としては、例えば、プラズマやＵＶ等を用いた表面処理や、隔壁に親インキ性を持つ材料を含有させる等の手段を挙げることができる。一方、隔壁の壁面を撥インキ性にする手段も上記同様、例えば、プラズマやＵＶ等を用いた表面処理や隔壁に撥インキ性を持つ材料を含有させる等の手段を挙げることができる。
【００８９】
第１隔壁１１及び／又は第２隔壁１２の色は、透明でも着色されていてもよい。例えば、発光方向側の隔壁面を黒色としてもよく、トップエミッション型である場合には隔壁の上面側を黒色とし、ボトムエミッション型である場合には隔壁の下面側を黒色とすればよい。なお、隔壁全体を黒色としてもよい。こうした隔壁は、カラーフィルタのブラックマトリクスに相当する機能を奏し、画像を引き締める効果がある。
【００９０】
また、隔壁を透明又は半透明とすれば、発光した光を透過させることができるので、隔壁によって有機発光層７の厚さを均一にすることができると同時に、実質的な開口率が低下するのを防ぐことができるという利点がある。特に、有機発光層７で生じた光を屈折透過させて表示面側に出光させることができるような所定の屈折率を有する光学材料で形成すれば、第２隔壁を形成しても発光面積を減少させないという利点がある。
【００９１】
また、上記の場合において、第２隔壁１２の上面位置と有機発光層７の上面位置との関係は特に限定されないが、通常は、第２隔壁１２の上面の方が有機発光層７の上面よりも高いように構成されている。こうした形態により、電荷注入層４上に塗布した有機発光層形成用インキが第２隔壁１１を越えて隣接する塗布領域に流入しないので、単画素Ａ内に形成された有機発光層７の各部の厚さＴは均一となり、発光ムラが生じない。なお、第２隔壁１２の上面と有機発光層上面のギャップは、通常、５０ｎｍ以上であることが好ましい。
【００９２】
特に、第１隔壁１１及び第２隔壁１２の両方が撥インキ性である場合には、第１隔壁１１及び第２隔壁１２の上面が有機発光層７の上面と同じ又は少なくとも５０ｎｍ高いように構成することが好ましい。こうすることにより、有機発光層形成用インキは隔壁を越えて隣接する単画素Ａ内又は塗布領域Ｄ内に流入することはない。なお、隔壁上面と有機発光層上面のギャップは、第２電極８の形成を考慮して、２０μｍ以内であることが好ましい。
【００９３】
以上のような隔壁形態を採用してなる本発明の有機発光素子において、その単画素Ａ内に塗布形成された有機発光層７の厚さＴの単画素Ａ内の各部でのバラツキは、平均厚さの±１０％以内であることが好ましく、±５％以内であることが特に好ましい。そのバラツキが±１０％を超えると、単画素Ａ内での発光ムラ乃至隣接する単画素間での発光ムラが認識されることがある。
【００９４】
以上説明したように、本発明の有機発光素子によれば、有機発光素子を構成する個々の単画素Ａが、隣接する他の単画素との間で有機発光層７を区画する第１隔壁１１と、その第１隔壁１１同士の間に設けられて有機発光層７の塗工厚Ｔが均一になるように区画する少なくとも１以上の第２隔壁１２とを有するので、例えば使用するインクジェットの吐出量を考慮して第２隔壁１２の形成位置を決めれば、第１隔壁１１と第２隔壁１２との間又は第２隔壁同士１２，１２間の電荷注入層４上に有機発光層形成用インキを一定量塗布（転写塗布も含む。）することができる。その結果、塗布形成された有機発光層７の厚さＴが同じになり、単画素Ａ内の発光輝度にムラが無く、さらには、パネル全体としても発光ムラの無いものとすることができる。また、本発明の有機発光素子によれば、第１隔壁１１及び第２隔壁１２の少なくとも一方が、所定のパターンで設けられた第１電極５及び第２絶縁層６からなる積層体９であるので、第１隔壁１１と第２隔壁１２との間又は第２隔壁同士１２，１２間に設けられた有機発光層７に第１電極５からの電荷を注入することができる。こうした本発明の有機発光素子は、塗布形成された有機発光層７の厚さＴを同じにでき、さらに第１電極５−第２電極８間に流れる電流を制御することができるので、単画素Ａ内の発光ムラの無い状態で、その発光量を制御することができる。その結果、発光量を制御可能で発光ムラの無い大型発光パネルを提供することができる。
【００９５】
こうした効果は、同様の形態の有機トランジスタ素子も、図８に例示した形態の有機ＥＬ素子も同様に奏することができる。
【００９６】
以下に、隔壁以外の各構成について詳しく説明する。
【００９７】
（基材）
基材１は、特に限定されるものではなく、積層する各層の材質等により適宜決めることができ、例えば、Ａｌ等の金属、ガラス、石英又は樹脂等の各種の材料からなるものを用いることができる。光を基材側から出射させるボトムエミッション構造の有機発光素子の場合には、透明又は半透明になる材料で基材が形成されることが好ましいが、光を第２電極８側から出射させるトップエミッション構造の有機発光素子の場合には、必ずしも透明又は半透明になる材料を用いる必要はなく、不透明材料で基材を形成してもよい。
【００９８】
特に好ましくは、有機ＥＬ素子の基材として一般的に用いられている各種のものを用いることができ、例えば、用途に応じてフレキシブルな材質や硬質な材質等からなるものが選択される。具体的には、例えば、ガラス、石英、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリメタクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリエステル、ポリカーボネート等の材質からなる基材を挙げることができる。基材１の形状としては、枚葉状でも連続状でもよく、具体的な形状としては、例えばカード状、フィルム状、ディスク状、チップ状等を挙げることができる。
【００９９】
なお、図８に例示した形態の有機ＥＬ素子において、基材６１は前記の基材１に相当し、前記の各技術的内容を適用できる。
【０１００】
（電極）
本発明を構成する電極としては、補助電極２、第１電極５及び第２電極８がある。これら各電極の電極材料としては、金属、導電性酸化物、導電性高分子等の材料が用いられる。
【０１０１】
第１電極５は、第１絶縁層３上に所定のパターンで設けられる。その所定のパターンは特に限定されないが、ライン幅が１〜５００μｍ程度でラインピッチが１〜５００μｍ程度の櫛形の第１電極５や、格子幅が１〜５００μｍ程度で格子ピッチが１〜５００μｍ程度の格子形の第１電極５を一例として挙げることができる。なお、第１電極５の形状は、櫛形や格子状に限定されず、菱形や円形等の各種の形状で形成できるし、その線幅やピッチも特に限定されず、また、各線幅やピッチがそれぞれ同じ幅でなくてもよい。第１電極５の厚さＴ１は電荷注入層４の形成形態によっても異なるが、例えば図１に示すように、電荷注入層４上に第１電極５を設けた場合には、電荷は主に第１電極５の下面から発生するので、その厚さは特に限定されず、例えば１０〜２００ｎｍ程度であればよい。一方、例えば図５に示すように、第１電極間に電荷注入層４を設けた場合には、電荷は主に第１電極５の端部から発生するので、第１電極５の厚さは、電荷注入層４に電荷を注入できる最低限の厚さが必要であり、例えば１０〜５００ｎｍ程度で形成することが好ましい。
【０１０２】
補助電極２の形成材料としては、例えば、ＩＴＯ（インジウム錫オキサイド）、酸化インジウム、ＩＺＯ（インジウム亜鉛オキサイド）、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等の透明導電膜、金、クロムのような仕事関数の大きな金属、Ａｌ、Ａｇのような一般的な金属、ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリアルキルチオフェン誘導体、ポリシラン誘導体のような導電性高分子等を挙げることができる。この補助電極２は基材１上に設けられるが、基材１と補助電極２との間にはバリア層や平滑層等が設けられていてもよい。
【０１０３】
また、第１電極５又は第２電極８を陰極とする場合の形成材料としては、アルミ、銀等の単体金属、ＭｇＡｇ等のマグネシウム合金、ＡｌＬｉ、ＡｌＣａ、ＡｌＭｇ等のアルミニウム合金、Ｌｉ、Ｃａをはじめとするアルカリ金属類、ＬｉＦ等のアルカリ金属類の合金のような仕事関数の小さな金属等を挙げることができる。
【０１０４】
また、第１電極５又は第２電極８を陽極とする場合の形成材料としては、その陽極と接する有機層（電荷注入層又は発光層）の構成材料とオーミック接触を形成する金属であって補助電極２や上記陰極に用いられる電極材料と同様の電極材料を挙げることができるが、好ましくは金、クロムのような仕事関数の大きな金属材料や、ＩＴＯ（インジウム錫オキサイド）、酸化インジウム、ＩＺＯ（インジウム亜鉛オキサイド）、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等の透明導電膜、ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリアルキルチオフェン誘導体、ポリシラン誘導体のような導電性高分子が挙げられる。
【０１０５】
補助電極２、第１電極５及び第２電極８は、上記の電極材料で形成された単層構造の電極であってもよいし、複数の電極材料で形成された積層構造の電極であってもよい。なお、後述するように、第２絶縁層６の形成材料として光照射により除去可能となる感光性材料が用いられる場合には、第１電極５の形成材料としてその感光性材料を透過しない材料を用いることが好ましく、補助電極２の形成材料としてその感光性材料の露光波長を透過する材料を用いることが好ましい。これらの各電極の厚さは特に限定されないが、通常、１０〜１０００ｎｍの範囲内である。
【０１０６】
有機発光素子がボトムエミッション構造である場合には、有機発光層７よりも下側に位置する電極は、透明又は半透明になっていることが好ましく、トップエミッション構造である場合には、有機発光層７よりも上側に位置する電極は、透明又は半透明になっていることが好ましい。透明材料としては、上記の透明導電膜、金属薄膜、導電性高分子膜を用いることができる。なお、下側、上側とは、本発明で示す図を平面視したときの形態について、その上下方向における下側、上側を意味している。
【０１０７】
上記の各電極は、真空蒸着、スパッタリング、ＣＶＤ等の真空プロセス又は塗布により形成され、その膜厚は使用する材料等によっても異なるが、例えば１０ｎｍ〜１０００ｎｍ程度であることが好ましい。なお、有機発光層７や電荷注入層４等のような有機層の上に電極を成膜する場合は、電極成膜時にその有機層に加わるダメージを軽減するための保護層（図示しない）を有機層上に設けてもよい。保護層は、電極をスパッタリング法等で有機層上に成膜する場合に電極形成前に予め設けられるものであり、例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ等の半透明膜やＺｎＳ、ＺｎＳｅ等の無機半導体膜等の蒸着膜又はスパッタ膜のように、成膜時にダメージを与え難いものが１〜５００ｎｍ程度の厚さで予め成膜されることが好ましい。
【０１０８】
なお、図８に例示した形態の有機ＥＬ素子においては、Ａ電極６２は前記の第１電極５に相当し、Ｂ電極６５は前記の第２電極８に相当するものとして、前記の各技術的内容を適用できる。
【０１０９】
（第１絶縁層）
第１絶縁層３は、補助電極２上に設けられるものであり、ＳｉＯ２、ＳｉＮｘ、Ａ１２Ｏ３等の無機材料や、ポリクロロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリオキシメチレン、ポリビニルクロライド、ポリフッ化ビニリデン、シアノエチルプルラン、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルフェノール、ポリサルホン、ポリカーボネート、ポリイミド等の有機材料や、一般的に使用されている市販のレジスト材料で形成できる。この第１絶縁層３は、上記の材料で形成された単層構造の絶縁層であってもよいし、複数の材料で形成された積層構造の絶縁層であってもよい。なお、後述するように、第２絶縁層６の形成材料として光照射により除去可能となる感光性材料が用いられる場合には、第１絶縁層３の形成材料としてその感光性材料の露光波長を透過する材料を用いることが好ましい。
【０１１０】
特に本発明においては、製造コストや製造容易性の観点から、一般的に使用されているレジスト材料を好ましく用いることができ、スクリーン印刷法、スピンコート法、キャスト法、引き上げ法、転写法、インクジェット法等やフォトリソグラフ法により所定のパターンに形成できる。なお、上記の無機材料からなる第１絶縁層３については、ＣＶＤ法等の既存パターンプロセスを用いて形成できる。第１絶縁層３の厚さは薄いほど好ましいが、薄すぎると補助電極２と第１電極５との間の漏れ電流が大きくなり易いので、通常、０．００１〜５．０μｍ程度であることが好ましい。
【０１１１】
有機発光素子がボトムエミッション構造である場合には、この第１絶縁層３は有機発光層７よりも下側に位置するので、透明又は半透明になっていることが好ましく、トップエミッション構造である場合には、透明又は半透明の必要はない。
【０１１２】
（第２絶縁層）
第２絶縁層６は、第１電極５上に設けられて、第２電極８に対向する第１電極５上面での電荷（正孔又は電子。以下同じ。）の発生を抑制する電荷発生抑制層として作用し、第１電極５上面で発生して第２電極８に向かう電荷の流れを抑制する。本発明では、この第２絶縁層６を第２電極８の対向面である第１電極５上面に設けたので、第１電極５で発生する電荷を、第２絶縁層６が設けられていない下面及び／又はエッヂ部で発生させることができる。第１電極５の下面やエッヂ部での電荷発生量は、補助電極２と第１電極５との間に印加されるゲート電圧ＶＧで制御され、発生した電荷は、第１電極５と第２電極８との間に印加されたドレイン電圧ＶＤにより第２電極８に向かう。本発明では、補助電極２と第１電極５との間に印加するゲート電圧ＶＧを制御することにより、第１電極−第２電極間に流れる電流を制御して発光量を制御することができる。
【０１１３】
第２絶縁層６は、上記作用を奏すれば各種の形成材料で形成することができる。第２絶縁層６としては、絶縁性の無機膜や有機膜を例示でき、例えば、ＳｉＯ２、ＳｉＮｘ、Ａ１２Ｏ３等の無機絶縁材料で形成したものであってもよいし、一般的な有機絶縁材料、例えば、ポリクロロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリオキシメチレン、ポリビニルクロライド、ポリフッ化ビニリデン、シアノエチルプルラン、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルフェノール、ポリサルホン、ポリカーボネート、ポリイミド等の有機絶縁材料で形成したものであってもよい。また、この第２絶縁層６は、上記の材料で形成された単層構造の電荷注入抑制層であってもよいし、複数の材料で形成された積層構造の電荷注入抑制層であってもよい。第２絶縁層６は、真空蒸着、スパッタリング、ＣＶＤ等の真空プロセス又は塗布により形成され、その膜厚は使用する材料等によっても異なるが、例えば０．００１μｍ〜１０μｍ程度であることが好ましい。
【０１１４】
また、第２絶縁層６として、例えば光照射により除去可能となる感光性材料からなる膜、より具体的にはポジ型のレジスト膜とすることができる。第２絶縁層６の形成材料としてポジ型の感光性材料を用いた場合には、その感光性材料を遮光性の第１電極５を覆うように第１絶縁層３上に設けた後に基材１側から露光して第１電極５間に設けられたポジ型の感光性材料のみを容易且つ寸法精度よく除去することができ、その結果、第１電極５上にその第１電極５と平面視で同じ大きさで寸法精度よく第２絶縁層６を形成することができる。
【０１１５】
この第２絶縁層６は、少なくとも、第２電極８に対向する第１電極５上面に設けられる。このように第２絶縁層６を形成することにより、第２電極８に対向する第１電極５面では電荷は発生せず、小面積のエッヂ部で電荷が発生する。その結果、補助電極２と第１電極５との間に印加する電圧（ゲート電圧）を制御することにより、電荷量（正孔発生量）を鋭敏に変化させることができ、第１電極−第２電極間に流れる電流を制御して発光量を制御することができる。
【０１１６】
（有機層）
本願では、有機発光層７や電荷注入層４等の有機材料からなる層を有機層と言うが、こうした有機層は、必要に応じて電荷輸送層等を加えたもの、又は、電荷注入物質を含むものであれば特に限定されず、例えば図１に示す電荷注入層４と有機発光層７との積層形態のほか、電荷輸送層を加えたものや電荷輸送材料を含有させたもの等を挙げることができる。より具体的には、陽極側から、正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層、電子注入層等を順次設けたものであってもよいし、必要に応じて任意の層を省略したものであってもよい。有機層を構成する上記各層は、素子の構成や構成材料の種類等に応じ、適切な厚さ（例えば０．１ｎｍ〜１μｍの範囲内）で形成される。なお、有機層を構成する各層の厚さが厚すぎる場合には、一定の光出力を得るために大きな印加電圧が必要になって発光効率が悪くなることがあり、各層の厚さが薄すぎる場合には、ピンホール等が発生して電界を印加しても十分な輝度が得られないことがある。
【０１１７】
有機発光層７の形成材料としては、有機ＥＬ素子の発光層として一般的に用いられている材料であれば特に限定されず、例えば色素系発光材料、金属錯体系発光材料、高分子系発光材料等を挙げることができる。
【０１１８】
色素系発光材料としては、例えば、シクロペンタジエン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、トリフェニルアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピラゾロキノリン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、シロール誘導体、チオフェン環化合物、ピリジン環化合物、ペリノン誘導体、ペリレン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、トリフマニルアミン誘導体、オキサジアゾールダイマー、ピラゾリンダイマー等を挙げることができる。また、金属錯体系発光材料としては、例えば、アルミキノリノール錯体、ベンゾキノリノールベリリウム錯体、ベンゾオキサゾール亜鉛錯体、ベンゾチアゾール亜鉛錯体、アゾメチル亜鉛錯体、ポルフィリン亜鉛錯体、ユーロピウム錯体等、中心金属に、Ａｌ、Ｚｎ、Ｂｅ等、又はＴｂ、Ｅｕ、Ｄｙ等の希土類金属を有し、配位子にオキサジアゾール、チアジアゾール、フェニルピリジン、フェニルベンゾイミダゾール、キノリン構造等を有する金属錯体等を挙げることができる。また、高分子系発光材料としては、例えば、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリシラン誘導体、ポリアセチレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリフルオレノン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリキノキサリン誘導体、及びそれらの共重合体等を挙げることができる。
【０１１９】
有機発光層７中には、発光効率の向上や発光波長を変化させる等の目的でドーピング剤等の添加剤を添加するようにしてもよい。ドーピング剤としては、例えば、ペリレン誘導体、クマリン誘導体、ルブレン誘導体、キナクリドン誘導体、スクアリウム誘導体、ポルフィリン誘導体、スチリル色素、テトラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、デカシクレン、フェノキサゾン、キノキサリン誘導体、カルバゾール誘導体、フルオレン誘導体等を挙げることができる。
【０１２０】
電荷注入層４の形成材料としては、例えば、有機発光層７の発光材料に例示した化合物の他、フェニルアミン系、スターバースト型アミン系、フタロシアニン系、ポリアセン系、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化アルミニウムなどの酸化物、アモルファスカーボン、ポリアニリン、ポリチオフェンなどの誘導体等を挙げることができる。
【０１２１】
また、第２電極８の有機発光層７側には、第２電極用の電荷注入層を設けてもよい。例えば第２電極８を陰極とした場合における電荷（電子）注入層の形成材料としては、有機発光層７の発光材料に例示した化合物の他、アルミニウム、フッ化リチウム、ストロンチウム、酸化マグネシウム、フッ化マグネシウム、フッ化ストロンチウム、フッ化カルシウム、フッ化バリウム、酸化アルミニウム、酸化ストロンチウム、カルシウム、ポリメチルメタクリレートポリスチレンスルホン酸ナトリウム、リチウム、セシウム、フッ化セシウム等のようにアルカリ金属類、及びアルカリ金属類のハロゲン化物、アルカリ金属の有機錯体等を挙げることができる。
【０１２２】
第１電極５を陽極とした場合における電荷（正孔）輸送層の形成材料としては、フタロシアニン、ナフタロシアニン、ポリフィリン、オキサジアゾール、トリフェニルアミン、トリアゾール、イミダゾール、イミダゾロン、ピラゾリン、テトラヒドロイミダゾール、ヒドラゾン、スチルベン、ペンタセン、ポリチオフェン若しくはブタジエン、又はこれらの誘導体等、正孔輸送材料として通常使用されるものを用いることができる。また、電荷輸送層の形成材料として市販されている、例えばポリ（３、４）エチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホネート（略称ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、バイエル社製、商品名；Ｂａｙｔｒｏｎ  Ｐ  ＡＩ４０８３、水溶液として市販。）等も使用することができる。電荷輸送層は、こうした化合物を含有した電荷輸送層形成用塗液を用いて形成される。なお、これらの電荷輸送材料は、上記の有機発光層７内に混ぜてもよいし、上記の電荷注入層４内に混ぜてもよい。
【０１２３】
また、電荷輸送層を有機発光層７の第２電極８側に設けてもよい。例えば第２電極８を陰極とした場合における電荷（電子）輸送層の形成材料としては、アントラキノジメタン、フルオレニリデンメタン、テトラシアノエチレン、フルオレノン、ジフェノキノンオキサジアゾール、アントロン、チオピランジオキシド、ジフェノキノン、ベンゾキノン、マロノニトリル、ニジトロベンゼン、ニトロアントラキノン、無水マレイン酸若しくはペリレンテトラカルボン酸、又はこれらの誘導体等、電子輸送材料として通常使用されるものを用いることができる。電荷（電子）輸送層は、こうした化合物を含有した電荷輸送層形成用塗液を用いて形成される。なお、これらの電荷輸送材料は、上記の有機発光層７内に混ぜてもよいし、上記の電子注入層内に混ぜてもよい。
【０１２４】
上述した有機発光層７や電荷注入層４等からなる有機層中には、必要に応じてオリゴマー材料又はデンドリマー材料の発光材料若しくは電荷輸送注入材料を含有させてもよい。また、有機層を構成する各層は、真空蒸着法によって成膜するか、あるいは、それぞれの形成材料をトルエン、クロロホルム、ジクロロメタン、テトラヒドロフラン、ジオキサン等の溶媒に溶解又は分散させて塗布液を調整し、その塗布液を塗布装置等を用いて塗布又は印刷等することで形成される。
【０１２５】
なお、図８に例示した形態の有機ＥＬ素子においては、電荷注入層６３は前記の電荷注入層４に相当し、有機発光層６４は前記の有機発光層７に相当するものとして、前記の各技術的内容を適用できる。
【０１２６】
（有機発光素子の製造方法）
本発明の有機発光素子の製造方法を図１の形態に基づいて説明する。図１に示す有機発光素子１０の製造方法は、先ず、補助電極２が形成された基材１を準備し、その上に第１絶縁層３を形成する。次いで、第１絶縁層３上に、単画素Ａを区画する第１隔壁１１を形成した後、その区画内に電荷注入層４を形成する。次いで、その電荷注入層４上に、所定パターンからなる絶縁性構造体１３を形成した後、所定のパターンからなる第１電極５を形成し、その第１電極５上に第１電極５と平面視で同じ大きさの第２絶縁層６を形成して積層体９を形成する。この積層体９と前記の絶縁性構造体１３は第２隔壁１２として作用し、その第２隔壁１２，１２間及び第２隔壁１２と第１隔壁１１との間に均一厚さＴからなる有機発光層７を形成する。その後、全体を覆うように第２電極８を形成して、図１に示す形態の有機発光素子１０を製造する。
【０１２７】
本発明の有機発光素子は、こうした手順で製造したものに限定されるものではなく、他の手順で製造したものであってもよい。また、他の層が付加された場合には、その層の特性に応じて製造方法を任意に変更することが好ましい。
【０１２８】
また、図３に示すように、第１隔壁１１が補助電極２上に形成されている有機発光素子２０においては、先ず、補助電極２が形成された基材１を準備し、補助電極２上に単画素Ａを区画する第１隔壁１１を形成する。次いで、その区画内に第１絶縁層３と電荷注入層４を順次形成する。次いで、上記と同様に、絶縁性構造体１３、積層体９、有機発光層７、第２電極８を順次形成して、図３に示す形態の有機発光素子２０を製造する。
【０１２９】
また、図４に示すように、第１隔壁１１が基材１上に形成されている有機発光素子３０においては、先ず、補助電極２が形成された基材１を準備した後、単画素Ａを区画する第１隔壁１１を形成する部位の補助電極２を除去する。次いで、所定の位置に第１隔壁１１を形成した後、第１隔壁１１により形成された区画内に第１絶縁層３と電荷注入層４を順次形成する。次いで、上記と同様に、絶縁性構造体１３、積層体９、有機発光層７、第２電極８を順次形成して、図４に示す形態の有機発光素子３０を製造する。
【０１３０】
また、図５に示すように、図４の隔壁形態において絶縁性構造体１３のみが第１絶縁層３上に形成されている有機発光素子４０においては、先ず、補助電極２が形成された基材１を準備した後、単画素Ａを区画する第１隔壁１１を形成する部位の補助電極２を除去する。次いで、所定の位置に第１隔壁１１を形成した後、第１隔壁１１により形成された区画内に第１絶縁層３を形成し、その後、第１絶縁層３上に、所定パターンからなる絶縁性構造体１３を形成し、次いで、第１隔壁１１と絶縁性構造体１３との間に電荷注入層４を形成する。次いで、その電荷注入層４上に積層体９を形成する。次いで、上記同様、有機発光層７、第２電極８を順次形成して、図５に示す形態の有機発光素子４０を製造する。
【０１３１】
また、図６に示すように、第２隔壁１２全てが第１絶縁層３上に形成されている有機発光素子５０においては、上記の図４と図５と同様に、基材上に、第１隔壁１１、補助電極２、第１絶縁層３を順に形成し、その後、第１絶縁層３上に、所定パターンで積層体９を形成する。次いで、第２隔壁１２，１２間及び第２隔壁１２と第１隔壁１１との間に電荷注入層４を形成した後、その電荷注入層４上に均一厚さＴからなる有機発光層７を形成する。その後、全体を覆うように第２電極８を形成して、図６に示す形態の有機発光素子５０を製造する。
【０１３２】
また、図７に示すように、第１隔壁１１の下に第１電極５が形成されている有機発光素子６０においては、図１と同様にして第１絶縁層３を形成した後、単画素Ａを区画するための第１隔壁１１を設ける位置に第１電極５を形成する。次いで、その第１電極５上に、第１電極５と平面視で同じ大きさの第１隔壁１１を形成して単画素Ａを区画する。その後、その区画内に電荷注入層４を形成し、次いで、その電荷注入層４上に所定のパターンからなる第１電極５を形成し、その第１電極５上に第１電極５と平面視で同じ大きさの第２絶縁層６を形成して積層体９を形成する。また、区画内の電荷注入層４上に所定のパターンからなる絶縁性構造体１３を形成する。前記の積層体９は第２隔壁１２として作用し、また、前記の絶縁性構造体１３も第２隔壁１２として作用し、これらの第２隔壁１２，１２間及び第２隔壁１２と第１隔壁１１との間に均一厚さＴからなる有機発光層７を形成する。その後、全体を覆うように第２電極８を形成して、図７に示す形態の有機発光素子６０を製造する。
【０１３３】
なお、図８に示す有機ＥＬ素子７０も上記の有機発光素子と同様に製造することができる。
【０１３４】
（有機発光トランジスタ及び発光表示装置）
次に、本発明の有機発光トランジスタ及び発光表示装置について説明するが、以下により限定されるものではない。本発明の有機発光トランジスタは、上述した本発明の有機発光素子がシート状基材の上にマトリクス配置されたものであり、上記本発明の有機発光素子と、その有機発光素子が備える第１電極５と第２電極８との間に一定電圧（ドレイン電圧ＶＤ）を印加する第１電圧供給手段と、その有機発光素子が備える第１電極５と補助電極２との間に可変電圧（ゲート電圧ＶＧ）を印加する第２電圧供給手段とを有する。
【０１３５】
本発明の発光表示装置は、複数の発光部をマトリクス状に配置した発光表示装置であって、その複数の発光部の各々が、上記本発明の有機発光素子を有している。図２０は、本発明の有機発光素子を内蔵した典型的な発光表示装置の一例を示す概略図であり、図２１は、発光表示装置内の各画素（単位素子）１８０として設けられた本発明の有機発光素子を有する有機発光トランジスタの一例を示す回路概略図である。この発光表示装置は、各画素（単位素子）１８０が１つのスイッチングトランジスタを有する例を示している。
【０１３６】
図２１に示す各画素１８０は、縦横に配列された第一スイッチング配線１８７と第二スイッチング配線１８８とに接続されている。第一スイッチング配線１８７及び第二スイッチング配線１８８は、図２０に示すように、電圧制御回路１６４に接続され、その電圧制御回路１６４は、画像信号供給源１６３に接続されている。なお、図２０及び図２１中の符号１８６はグランド配線であり、符号１８９は定電圧印加線である。
【０１３７】
図２１において、第一スイッチングトランジスタ１８３のソース１９３ａは、第二スイッチング配線１８８に接続され、ゲート１９４ａは、第一スイッチング配線１８７に接続され、ドレイン１９５ａは、有機発光トランジスタ１４０の補助電極２及び電圧保持用コンデンサ１８５の一方の端子に接続されている。また、電圧保持用コンデンサ１８５の他方の端子は、グランド１８６に接続されている。有機発光トランジスタ１４０の第２電極８は、グランド１８６に接続され、有機発光トランジスタ１４０の第１電極５は、定電圧印加線１８９に接続されている。
【０１３８】
次に、図２１に示す回路の動作について説明する。第一スイッチング配線１８７に電圧が印加されると、第一スイッチングトランジスタ１８３のゲート１９４ａに電圧が印加される。これにより、ソース１９３ａとドレイン１９５ａとの間に導通が生じる。この状態において、第二スイッチング配線１８８に電圧が印加されると、ドレイン１９５ａに電圧が印加され、電圧保持用コンデンサ１８５に電荷が貯えられる。これにより、第一スイッチング配線１８７又は第二スイッチング配線１８８に印加する電圧をオフにしても、有機発光トランジスタ１４０の補助電極２に、電圧保持用コンデンサ１８５に貯えられた電荷が消滅するまで電圧が印加され続ける。有機発光トランジスタ１４０の第１電極５に電圧が印加されることにより、第１電極５と第２電極８との間が導通し、定電圧供給線１８９から有機発光トランジスタ１４０を通過してグランド１８６に電流が流れ、有機発光トランジスタ１４０が発光する。
【０１３９】
図２２は、発光表示装置内の各画素（単位素子）１８１として設けられた本発明の有機発光素子を有する有機発光トランジスタの他の一例を示す回路概略図である。この発光表示装置は、各画素（単位素子）１８１が２つのスイッチングトランジスタを有する例を示している。
【０１４０】
図２２に示す各画素１８１は、図２１の場合と同様、縦横に配列された第一スイッチング配線１８７と第二スイッチング配線１８８とに接続されている。第一スイッチング配線１８７及び第二スイッチング配線１８８は、図２０に示すように、電圧制御回路１６４に接続され、その電圧制御回路１６４は、画像信号供給源１６３に接続されている。なお、図２２中の符号１８６はグランド配線であり、符号２０９は電流供給線であり、符号１８９は定電圧印加線である。
【０１４１】
図２２において、第一スイッチングトランジスタ１８３のソース１９３ａは、第二スイッチング配線１８８に接続され、ゲート１９４ａは、第一スイッチング配線１８７に接続され、ドレイン１９５ａは、第二スイッチングトランジスタ１８４のゲート１９４ｂ及び電圧保持用コンデンサ１８５の一方の端子に接続されている。また、電圧保持用コンデンサ１８５の他方の端子は、グランド１８６に接続され、第二スイッチングトランジスタのソース１９３ｂは、電流源１９１に接続され、ドレイン１９５ｂは、有機発光トランジスタ１４０の補助電極２に接続されている。有機発光トランジスタ１４０の第２電極８は、グランド１８６に接続され、有機発光トランジスタ１４０の第１電極５は、定電圧印加線１８９に接続されている。
【０１４２】
次に、図２２に示す回路の動作について説明する。第一スイッチング配線１８７に電圧が印加されると、第一スイッチングトランジスタ１８３のゲート１９４ａに電圧が印加される。これにより、ソース１９３ａとドレイン１９５ａとの間に導通が生じる。この状態において、第二スイッチング配線１８８に電圧が印加されると、ドレイン１９５ａに電圧が印加され、電圧保持用コンデンサ１８５に電荷が貯えられる。これにより、第一スイッチング配線１８７又は第二スイッチング配線１８８に印加する電圧をオフにしても、第二スイッチングトランジスタ１８４のゲート１９４ｂに、電圧保持用コンデンサ１８５に貯えられた電荷が消滅するまで電圧が印加され続ける。第二トランジスタ１８４のゲート１９４ｂに電圧が印加されることにより、ソース１９３ｂとドレイン１９５ｂとの間が導通し、定電圧印加線１８９から有機発光トランジスタ１４０を通過してグランドに電流が流れ、有機発光トランジスタ１４０が発光する。
【０１４３】
図２０に示す画像信号供給源１６３は、例えばそれに内蔵又は接続されている画像情報メディアに記録されている画像情報を再生する装置や、入力された電気磁気的な情報を電気信号に変換する装置からもたらされる電気信号を、電圧制御装置１６４が受け取れる電気信号形態に変換して、電圧制御装置１６４に送る。電圧制御装置１６４は、画像信号供給源１６３からもたらされた電気信号を更に変換し、どの画素１８０，１８１をどれだけの時間発光させるかを計算し、第一スイッチング配線１８７及び第二スイッチング配線１８８に印加する電圧、時間、及びタイミングを決定する。これにより、画像情報に基づき発光表示装置は、所望の画像を表示できるようになる。なお、近接した微小画素ごとに、赤を基調にする色、緑を基調にする色、および青を基調にする色のＲＧＢ三色が発光できるようにすると、カラー表示の画像表示装置を得ることができる。
【０１４４】
以上説明したように、本発明の有機発光トランジスタによれば、本発明の有機発光素子が備える第１電極５と第２電極８との間に一定電圧を印加する第１電圧供給手段と、本発明の有機発光素子が備える第１電極５と補助電極２との間に可変電圧を印加する第２電圧供給手段とを有するので、第１電極５と第２電極８との間に一定電圧を印加すると共に第１電極５と補助電極２との間に可変電圧を印加することができる。その結果、制御された電圧により電荷量を鋭敏に変化させることができ、第１電極５−第２電極８間に流れる電流を制御して発光量を制御することができる。
【０１４５】
また、本発明の発光表示装置によれば、マトリクス状に配置した複数の発光部の各々が、本発明の有機発光素子を有するので、均一な有機発光層７が形成された多数の単画素Ａを有する有機発光素子を備えたサイン・ディスプレイ等の大型発光パネルとすることができる
【実施例】
【０１４６】
以下に、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。
【０１４７】
（実施例１）
補助電極２としての厚さ１００ｎｍのＩＴＯ膜付きのガラス基材１上に、第１絶縁層３としてＰＶＰ系のフォトレジスト（東京応化工業株式会社製、商品名：ＴＭＲ−Ｐ１０）をスピンコート法により３００ｎｍの厚さで成膜した。次いで、その第１絶縁層３上に、第１隔壁形成用材料としてのフォトレジスト（東京応化工業株式会社製、商品名：ＴＦＲ−Ｈ）を厚さ１．０μｍで成膜した後、フォトリソグラフィにより幅５０μｍで高さ１μｍの第１隔壁１１（四辺）を形成して単画素Ａを区画形成すると共に、同時に、幅２０μｍで高さ１μｍの絶縁性構造体１３を形成した。次に、その区画内の第１絶縁層３上に電荷（正孔）注入層４としてのポリ３ヘキシルチオフェン（厚さ５０ｎｍ）をインクジェット法により形成し、さらにその後、その電荷注入層４上に、マスク蒸着法により第１電極５（陽極）としてのＡｕ（厚さ３０ｎｍ）を成膜した後、その第１電極５を覆うようにしてポジ型のフォトレジスト（東京応化工業株式会社製、商品名：ＴＦＲ−Ｈ）をスピンコート法により塗布した。その後、基材側からｇ、ｈ、ｉ線を含む露光光を照射して、第１電極（陽極）間のポジ型のフォトレジスト膜を露光し、その後、アルカリ現像液（商品名：ＮＭＤ−３）で現像して、第１電極５上のみに第２絶縁層６としてのレジスト膜（厚さ１．０μｍ）を形成し、それ以外のレジスト膜は除去して積層体８を形成した。さらにその後、積層体９及び絶縁性構造体１３間の電荷注入層４上に、有機発光材料であるポリフルオレン共重合体（アメリカンダイソース社製、商品名：ＡＤＳ１３２ＧＥ）を厚さ８０ｎｍとなるようにインクジェット法により塗布形成した。次いで、全体を覆うように、電子注入層としてのＣａ（厚さ５０ｎｍ）と第２電極８としてのＡｇ（厚さ１００ｎｍ）をその順で真空蒸着により積層して、実施例１の有機発光素子を作製した。
【０１４８】
なお、この実施例１の隔壁形態は、図１７に示す平面形態を採用した。単画素Ａは横２．２５ｍｍ×縦２．０ｍｍであり、第１隔壁１１の幅は５０μｍ、絶縁性構造体１３の幅は２０μｍで積層体９の幅は２０μｍであり、さらに絶縁性構造体１３は塗布領域Ｄ内に間隔を０．３５ｍｍ隔てて設け、積層体９は絶縁性構造体１３間及び絶縁性構造体１３と第１隔壁１１との間の塗布領域Ｄ内に、その中間位置になるように左右方向に並設した。こうした隔壁で形成された塗布領域Ｄ内への有機発光層形成用インキの塗布形成は、１ショットあたり４０ピコリットル吐出するインクジェット装置を用いた。隔壁は弱い撥インキ性となっており、また、第１隔壁１１の上面と第２隔壁１２の上面とは第２隔壁１２のほうが８０ｎｍ高い位置にあり、それらは有機発光層７の上面よりも８７０ｎｍ高い位置になるように形成した。また、有機発光層７の厚さは平均１００ｎｍであり、各部のバラツキは±５％以内に入っていた。なお、その厚さは、卓上型小型プローブ顕微鏡Ｎａｎｏｐｉｃｓ１０００により測定した測定数９つのデータを基にして求めた。
【０１４９】
得られた有機発光素子の第１電極５と第２電極８との間にマイナス１４Ｖの電圧（ドレイン電圧ＶＤ）を印加しながら、補助電極２と第１電極５との間に印加する電圧（ゲート電圧ＶＧ）を＋２０Ｖ〜―５０Ｖの範囲で変化させた。そのときに得られた輝度の変化を目視観察した結果、各可変電圧下での発光ムラは認められなかった。
【０１５０】
（実施例２）
上記実施例１と同じ層構成で各層を形成したが、隔壁形態は図１７に示す形態からなる実施例２の有機発光素子を作製した。単画素Ａは横２．２５ｍｍ×縦２．０ｍｍであり、第１隔壁１１の幅は５０μｍで第３隔壁の幅は１０μｍであり、さらに絶縁性構造体１３は第１隔壁１１に接続せず、１５０μｍピッチで左右方向に並設した。こうした隔壁で形成された塗布領域Ｄ内への電荷（正孔）注入層４としてのポリ３ヘキシルチオフェンインキの塗布形成は、１ショットあたり４０ピコリットル吐出するインクジェット装置を用いた。なお、隔壁は弱い撥インキ性となっており、また、第１隔壁１１の上面と絶縁性構造体１３の上面とは同じ位置にあり、それらは電荷（正孔）注入層４の上面よりも９５０ｎｍ高い位置になるように形成した。また、電荷（正孔）注入層４の厚さは平均５０ｎｍであり、各部のバラツキは±５％以内に入っていた。次に、実施例１と同じ方法で積層体９を形成した。こうした隔壁で形成された塗布領域Ｄ内への有機発光層形成用インキの塗布形成は、１ショットあたり４０ピコリットル吐出するインクジェット装置を用いた。なお、隔壁は弱い撥インキ性となっており、また、積層体９は、第１隔壁１１及び絶縁性構造体１３の上面よりも５０ｎｍ高い位置にあり、それらは有機発光層７の上面よりも９５０ｎｍ高い位置になるように形成した。また、有機発光層７の厚さは平均８０ｎｍであり、各部のバラツキは±５％以内に入っていた。
【０１５１】
得られた有機発光素子の第１電極５と第２電極８との間にマイナス１４Ｖの電圧（ドレイン電圧ＶＤ）を印加しながら、補助電極２と第１電極５との間に印加する電圧（ゲート電圧ＶＧ）を＋２０Ｖ〜−５０Ｖの範囲で変化させた。そのときに得られた輝度の変化を目視観察した結果、各可変電圧下での発光ムラは認められなかった。
【０１５２】
（実施例３）
補助電極２としての厚さ１００ｎｍのＩＴＯ膜付きのガラス基材１上に、第１絶縁層３としてＰＶＰ系のフォトレジスト（東京応化工業株式会社製、商品名：ＴＭＲ−Ｐ１０）をスピンコート法により３００ｎｍの厚さで成膜した。次いで、その絶縁層３上に、第１隔壁形成用材料としてのフォトレジスト（東京応化工業株式会社製、商品名：ＴＦＲ−Ｈ）を厚さ１．０μｍで成膜した後、フォトリソグラフィにより幅５０μｍで高さ１μｍの第１隔壁１１（四辺）を形成して単画素Ａを区画形成すると共に、同時に、そのフォトリソグラフィにより、幅２０μｍで高さ１μｍの絶縁性構造体１３を形成した。次に、その区画内の第１絶縁層３上に、マスク蒸着法により第１電極５（陽極）としてのＡｕ（厚さ３０ｎｍ）を成膜した後、その第１電極５を覆うようにしてポジ型のレジスト（東京応化工業株式会社製、商品名：商品名：ＴＦＲ−Ｈ）をスピンコート法により塗布した。その後、基材側からｇ、ｈ、ｉ線を含む露光光を照射して、第１電極５（陽極）間のポジ型のレジスト膜を露光し、その後、アルカリ現像液（商品名：ＮＭＤ−３）で現像して、第１電極５上のみに第２絶縁層６としてのレジスト膜（厚さ１．０μｍ）を形成し、それ以外のレジスト膜は除去して積層体８を形成した。さらにその後、積層体９と絶縁性構造体１３との間及び積層体９と第１隔壁１１との間の第１絶縁層３上に、電荷（正孔）注入層４としてのポリ３ヘキシルチオフェン（厚さ８０ｎｍ）をインクジェット法により塗布形成し、さらにその電荷注入層４上に、有機半導体材料であるポリフルオレン共重合体（アメリカンダイソース社製、商品名：ＡＤＳ２５９ＢＥ）を厚さ８０ｎｍとなるようにインクジェット法により塗布形成した。次いで、全体を覆うように、電子注入層としてのＣａ（厚さ５０ｎｍ）と第２電極８としてのＡｇ（厚さ１００ｎｍ）をその順で真空蒸着により積層して、実施例４の有機トランジスタを作製した。
【０１５３】
なお、この実施例４の隔壁形態は、実施例１と同様、図１７に示す平面形態を採用した。単画素Ａは横２．２５ｍｍ×縦２．０ｍｍであり、第１隔壁１１の幅は５０μｍ、絶縁性構造体１３の幅は２０μｍで積層体９の幅は２０μｍであり、さらに絶縁性構造体１３は塗布領域Ｄ内に間隔を０．３５ｍｍ隔てて設け、積層体９は絶縁性構造体１３間及び絶縁性構造体１３と第１隔壁１１との間の塗布領域Ｄ内に、その中間位置になるように左右方向に並設した。こうした隔壁で形成された塗布領域Ｄ内への有機発光層形成用インキの塗布形成は、１ショットあたり４０ピコリットル吐出するインクジェット装置を用いた。隔壁は弱い撥インキ性となっており、また、第１隔壁１１の上面と第２隔壁１２の上面とは第２隔壁１２のほうが８０ｎｍ高い位置にあり、それらは有機発光層７の上面よりも８７０ｎｍ高い位置になるように形成した。また、有機発光層７の厚さは平均１００ｎｍであり、各部のバラツキは±５％以内に入っていた。なお、その厚さは、卓上型小型プローブ顕微鏡Ｎａｎｏｐｉｃｓ１０００により測定した測定数９つのデータを基にして求めた。
【０１５４】
得られた有機発光素子の第１電極５と第２電極８との間にマイナス１４Ｖの電圧（ドレイン電圧ＶＤ）を印加しながら、補助電極２と第１電極５との間に印加する電圧（ゲート電圧ＶＧ）を＋２０Ｖ〜―５０Ｖの範囲で変化させた。そのときに得られた輝度の変化を目視観察した結果、各可変電圧下での発光ムラは認められなかった。
【０１５５】
（比較例１）
実施例１において、絶縁性構造体１３と積層体９を形成しない他は、実施例１と同様にして、比較例１の有機発光素子を作製した。
【０１５６】
（比較例２）
実施例２において、絶縁性構造体１３と積層体９を形成しない他は、実施例１と同様にして、比較例２の有機発光素子を作製した。
【０１５７】
（評価）
比較例１，２の有機発光素子の発光面を実体顕微鏡（Ｌｅｉｃａ製）を用いて観察すると、いずれも目視で発光ムラが観察された。
【図面の簡単な説明】
【０１５８】
【図１】本発明の有機発光素子の一例を示す模式断面図である。
【図２】図１の有機発光素子での電荷の流れを概念的に示す説明図である。
【図３】本発明の有機発光素子の他の一例を示す模式断面図である。
【図４】本発明の有機発光素子の他の一例を示す模式断面図である。
【図５】本発明の有機発光素子の他の一例を示す模式断面図である。
【図６】本発明の有機発光素子の他の一例を示す模式断面図である。
【図７】本発明の有機発光素子の他の一例を示す模式断面図である。
【図８】本発明の有機ＥＬ素子の一例を示す模式断面図である。
【図９】本発明に係る隔壁形態の一例を示す平面図である。
【図１０】本発明に係る隔壁形態の他の一例を示す平面図である。
【図１１】本発明に係る隔壁形態の他の一例を示す平面図である。
【図１２】本発明に係る隔壁形態の他の一例を示す平面図である。
【図１３】本発明に係る隔壁形態の他の一例を示す平面図である。
【図１４】本発明に係る隔壁形態の他の一例を示す平面図である。
【図１５】本発明に係る隔壁形態の他の一例を示す平面図である。
【図１６】本発明に係る隔壁形態の他の一例を示す平面図である。
【図１７】本発明に係る隔壁形態の他の一例を示す平面図である。
【図１８】図１７に示す隔壁形態の説明図である。
【図１９】図１７に示す隔壁形態の説明図である。
【図２０】本発明の有機発光素子を内蔵した発光表示装置の一例を示す概略図である。
【図２１】発光表示装置内の各画素（単位素子）として設けられた本発明の有機発光素子を有する有機発光トランジスタの一例を示す回路概略図である。
【図２２】発光表示装置内の各画素（単位素子）として設けられた本発明の有機発光素子を有する有機発光トランジスタの他の一例を示す回路概略図である。
【図２３】ＳＩＴ構造と有機ＥＬ素子構造とを複合させた従来の有機発光トランジスタの一例を示す断面構成図である。
【図２４】ボトムコンタクト型のＦＥＴ構造と有機ＥＬ素子構造とを複合させた有機発光トランジスタの一例を示す断面構成図である。
【符号の説明】
【０１５９】
１０，２０，３０，４０，５０，６０  有機発光素子
１  基材
２  補助電極
３  第１絶縁層
４  第１電極
５  第１電極
５ａ  第１電極の底面
５ｂ  第１電極の端面
６  第２絶縁層
７  有機発光層
８  第２電極
９  積層体
１１  第１隔壁
１２  第２隔壁
１３  絶縁性構造体
６１  基材
６２  Ａ電極
６３  電荷注入層
６４  有機発光層
６５  Ｂ電極
７０  有機ＥＬ素子
１４０  有機トランジスタ
１６３  画像信号供給源
１６４  電圧制御回路
１８０，１８１  画素
１８３  第一スイッチングトランジスタ
１８４  第二スイッチングトランジスタ
１８５  電圧保持用コンデンサ
１８６  グランド配線
１８７  第一スイッチング配線
１８８  第二スイッチング配線
１８９  定電圧印加線
１９３ａ  第一スイッチングトランジスタのソース
１９３ｂ  第二スイッチングトランジスタのソース
１９４ａ  第一スイッチングトランジスタのゲート
１９４ｂ  第二スイッチングトランジスタのゲート
１９５ａ  第一スイッチングトランジスタのドレイン
１９５ｂ  第二スイッチングトランジスタのドレイン
２０９  電流供給線
ＶＧ  ゲート電圧
ＶＤ  ドレイン電圧
Ａ  単画素
Ｄ  塗布領域
Ｓα，Ｓβ，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４  領域
Ｔ  有機発光層の厚さ
Ｔ１  第１電極の厚さ
Ｔ２  第２絶縁層の厚さ
Ｔ３  絶縁性構造体の厚さ
Ｔ４  第１隔壁の厚さ
【図１】
2008171580.tif 000003
【図２】
2008171580.tif 000004
【図３】
2008171580.tif 000005
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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