(57)【要約】【課題】  優れた表示品位を有する有機ＬＥＤ素子を提供する。【解決手段】  有機層５は、塗布法により形成された第１の有機膜と、この第１の有機膜の上に設けられた第２の有機膜とを有する。ここで、第１の有機膜のイオン化ポテンシャルＩｐ１と、第２の有機膜のイオン化ポテンシャルＩｐ２との間には、Ｉｐ１≧Ｉｐ２の関係が成立する。第１の有機膜は、陽極４の上に形成されていることが好ましい。また、第２の有機膜は、蒸着法により形成された膜であることが好ましい。【選択図】      図１
2007035793.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と陰極によって挟持された有機層を備えた有機ＬＥＤ素子において、
前記有機層は、塗布法により形成された第１の有機膜と、
前記第１の有機膜に接し且つ正孔が移動する下流側に設けられた第２の有機膜とを有し、
前記第１の有機膜のイオン化ポテンシャルＩｐ１と、前記第２の有機膜のイオン化ポテンシャルＩｐ２との間に、
Ｉｐ１≧Ｉｐ２
の関係が成立することを特徴とする有機ＬＥＤ素子。
【請求項２】
前記第１の有機膜は、前記陽極に接して設けられている請求項１に記載の有機ＬＥＤ素子。
【請求項３】
前記第２の有機膜は、蒸着法により形成された膜である請求項１または２に記載の有機ＬＥＤ素子。
【請求項４】
陽極と陰極によって挟持された有機層を備えた有機ＬＥＤ素子において、
前記有機層は、塗布法により形成された第１の有機膜と、
前記第１の有機膜に接し且つ電子が移動する下流側に設けられた第２の有機膜とを有し、
前記第１の有機膜の電子親和力Ｅａ１と、前記第２の有機膜の電子親和力Ｅａ２との間に、
Ｅａ２≧Ｅａ１
の関係が成立することを特徴とする有機ＬＥＤ素子。
【請求項５】
前記第１の有機膜は、前記陰極に接して設けられている請求項４に記載の有機ＬＥＤ素子。
【請求項６】
前記陰極および前記有機層を分離する隔壁をさらに有する請求項１〜５のいずれか１項に記載の有機ＬＥＤ素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＬＥＤ素子は、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子とも呼ばれ、有機物中に注入された電子と正孔が再結合して生じた励起子によって発光が起こる現象を利用した素子である。
【０００３】
近年では、この有機ＬＥＤ素子を用いたディスプレイの開発が盛んに行われている。これは、有機ＬＥＤディスプレイが、液晶ディスプレイに比較して、広い視野角、速い応答速度および高いコントラストなどを有することによるものである。
【０００４】
一般に、有機ＬＥＤ素子は、陰極と陽極の間に有機層が挟持された構造を有している。そして、電圧を印加すると、陰極からは電子が、陽極からは正孔がそれぞれキャリアとして注入される。これらのキャリアが有機層の内部で再結合すると、励起子が発生して発光が起こる。
【０００５】
有機ＬＥＤ素子は、例えば、基板の上に、カラーフィルタおよび保護膜を順に形成した後、保護膜の上の光の発光領域に陽極を、非発光領域に絶縁膜をそれぞれ形成する。次いで、絶縁膜の上に隔壁を形成した後、陽極の上に有機膜および陰極を順に形成することによって得られる。
【０００６】
有機層の形成には、従来より、真空蒸着法およびスパッタリング法などの気相堆積法、または、スプレー法、スピンコート法およびインクジェット法などの塗布法などが用いられきた。例えば、特許文献１には、有機層を塗布法により形成することによって、膜厚を厚くできるとともに、リーク素子の発生を抑制できる旨が記載されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−３５１７７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、塗布法によって形成された有機膜では、周辺部における膜厚が中心部よりも薄くなる。図４は、１画素内における有機膜の膜厚分布を示したものである。このような膜厚分布が生じる理由としては、有機膜となる塗布液と、絶縁膜および隔壁との間の表面張力の違いによって、塗布液が、絶縁膜および隔壁から弾かれることなどが挙げられる。
【０００９】
有機膜の膜厚分布は、組立後のディスプレイにおいて輝度ムラとなって現れる。具体的には、各画素において、膜厚の薄い周辺部で明るく、膜厚の厚い中央部で暗くなるという現象が起こる。このため、表示品位が著しく低下するという問題があった。
【００１０】
一方、輝度ムラを解消するために、有機膜の膜厚分布を無くそうとすると、数ｎｍ単位での膜厚コントロールが必要となる。これは、現実的には非常に困難なことである。
【００１１】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものである。即ち、本発明の目的は、優れた表示品位を有する有機ＬＥＤ素子を提供することにある。
【００１２】
本発明の他の目的および利点は、以下の記載から明らかとなるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の第１の態様は、陽極と陰極によって挟持された有機層を備えた有機ＬＥＤ素子において、有機層が、塗布法により形成された第１の有機膜と、この第１の有機膜に接し且つ正孔が移動する下流側に設けられた第２の有機膜とを有し、第１の有機膜のイオン化ポテンシャルＩｐ１と、第２の有機膜のイオン化ポテンシャルＩｐ２との間に、
Ｉｐ１≧Ｉｐ２
の関係が成立することを特徴とするものである。
【００１４】
第１の態様において、第１の有機膜は、陽極に接して設けられていることが好ましい。
【００１５】
また、第１の態様において、第２の有機膜は、蒸着法により形成された膜であることが好ましい。
【００１６】
本発明の第２の態様は、陽極と陰極によって挟持された有機層を備えた有機ＬＥＤ素子において、有機層は、塗布法により形成された第１の有機膜と、この第１の有機膜に接し且つ電子が移動する下流側に設けられた第２の有機膜とを有し、第１の有機膜の電子親和力Ｅａ１と、第２の有機膜の電子親和力Ｅａ２との間に、
Ｅａ２≧Ｅａ１
の関係が成立することを特徴とするものである。
【００１７】
第２の態様において、第１の有機膜は、陰極に接して設けられていることが好ましい。
【００１８】
上記のいずれの発明においても、陰極および有機層を分離する隔壁をさらに有することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、塗布法により形成された第１の有機膜に接し且つ正孔が移動する下流側に、第１の有機膜のイオン化ポテンシャルと同じ、または、これより小さいイオン化ポテンシャルを有する第２の有機膜を設けることによって、第１の有機膜に生じた膜厚分布に起因する正孔の移動時間の差を緩和することができる。したがって、輝度ムラを低減して表示品位の向上を実現することが可能となる。
【００２０】
また、本発明によれば、塗布法により形成された第１の有機膜に接し且つ電子が移動する下流側に、第１の有機膜の電子親和力と同じ、または、これより大きい電子親和力を有する第２の有機膜を設けることによって、第１の有機膜に生じた膜厚分布に起因する電子の移動時間の差を緩和することができる。したがって、輝度ムラを低減して表示品位の向上を実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態による有機ＬＥＤ素子の断面図である。図において、支持基板１の上には、カラーフィルタ２および保護膜３が形成されている。そして、保護膜３の上には、陽極４、有機層５および陰極６が形成されており、これらによって有機ＬＥＤ素子が構成される。また、保護膜３の上には、断面が順テーパ形状である絶縁膜７と、断面が逆テーパ形状である隔壁８とが形成されている。絶縁膜７は、陽極４と陰極６との短絡を防ぐ役割を有しており、隔壁８は、有機層５および陰極６を分離する役割を有している。
【００２２】
支持基板１としては、可視光に対する透過率が高い材料が用いられる。具体的には、アルカリガラス、無アルカリガラスおよび石英ガラスなどの無機ガラスの他に、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエーテル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリビニルアルコール並びにポリフッ化ビニリデンおよびポリフッ化ビニルなどのフッ素含有ポリマーなどの透明材料が挙げられる。
【００２３】
カラーフィルタ２は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の各画素によって構成される。また、カラーフィルタ２は、顔料分散法、染色法、印刷法、電着法またはインクジェット法などによって形成することができる。
【００２４】
保護膜３は、カラーフィルタ２を機械的および化学的に保護するとともに、カラーフィルタ２の段差を平坦化する機能を有する。また、保護膜３を構成する材料としては、例えば、アクリル樹脂、メラミン樹脂またはポリイミド樹脂などが挙げられる。これらは、例えば、スクリーン印刷法、ロールコート法、バーコート法、ディップコート法またはスピンコート法などによって塗布した後、紫外線または加熱により硬化させることによって、保護膜３とすることができる。
【００２５】
絶縁膜７は、表示画素となる位置に開口部を有している。絶縁膜７としては、例えばポリイミド系樹脂などを用いることができ、フォトリソグラフィー法などによって形成することができる。
【００２６】
隔壁８は、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂およびアクリル樹脂などの絶縁性樹脂からなる。隔壁８は、例えば、上記の樹脂を含むネガ型のフォトレジストを用いたフォトリソグラフィー法によって形成することができる。ネガ型のフォトレジストでは、上方から光を照射した場合に、上側よりも下側の方が硬化し難くくなる。このため、現像後に得られる構造は、上側部分より下側部分の断面積の方が小さい逆テーパ形状となる。
【００２７】
陽極４としては、透明であって仕事関数の大きな金属若しくはその合金または他の導電性化合物が用いられる。例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＳｎＯ２またはＺｎＯなどを陽極材料として用いることができる。これらの膜は、例えば、蒸着法などによって成膜した後、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングすることによって、陽極４とすることができる。
【００２８】
図２は、陽極４、有機層５および陰極６の断面模式図である。この図に示すように、有機層５は、正孔注入層９、正孔輸送層１０、発光層１１および電子注入層１２の４層型の構造からなるものとすることができる。尚、発光層１１と電子注入層１２の間に、電子輸送層が設けられていてもよい。
【００２９】
本実施の形態においては、有機層５を形成する層の内の少なくとも１層を、塗布法により形成された層とする。特に、陽極４の表面にある異物、突起および窪みなどの欠陥を被覆して、表示品位を向上させる点から、陽極４に接する１層目、すなわち正孔注入層９が塗布法によって形成されていることが好ましい。尚、塗布法とは、スプレー法、インクジェット法、スピンコート法および転写法などの湿式塗布法を言う（以下、本明細書において同じ。）。
【００３０】
ここで、本発明においては、塗布法によって形成した膜を第１の有機膜とし、この第１の有機膜に接し且つ正孔が移動する下流側に（図２では第１の有機膜の上に）、第１の有機膜のイオン化ポテンシャルと同じ、または、これより小さいイオン化ポテンシャルを有する第２の有機膜を設けることを特徴とする。。第２の有機膜は、蒸着法または塗布法などによって形成することができる。但し、１）陽極表面の欠陥は第１の有機膜によって被覆されていること、２）塗布法による場合には膜厚分布が大きくなることなどを考慮すると、第２の有機膜は、蒸着法によって形成された膜であることが好ましい。
【００３１】
上述した例では、第１の有機膜が正孔注入層９であるので、正孔注入層９の上の正孔輸送層１０が、第２の有機膜に対応する。
【００３２】
表１および表２は、陽極としてのＩＴＯの仕事関数および正孔注入層のイオン化ポテンシャルに対して、正孔輸送層のイオン化ポテンシャルを変えたときの輝度ムラ発生の有無を示したものである。
【００３３】
表１
2007035793.tif 000003
【００３４】
表２
2007035793.tif 000004
【００３５】
表１および表２から分かるように、正孔輸送層のイオン化ポテンシャルが正孔注入層のイオン化ポテンシャルに等しい場合、または、正孔注入層のイオン化ポテンシャルより小さい場合に輝度ムラが解消される。これは、次の理由によると考えられる。
【００３６】
図４で述べたように、塗布法によって形成された有機膜では、隣接する絶縁膜および隔壁との間に膜厚の薄い部分が形成される。ここで、有機膜が正孔注入層であるとすると、正孔注入層に膜厚分布が生じることによって、膜厚の薄い部分と厚い部分とで、正孔が正孔輸送層に移動する時間に差が生じる。すなわち、膜厚の薄い部分ほど、正孔は正孔輸送層に流れ出やすくなる。この差は、正孔注入層に対して正孔輸送層のイオン化ポテンシャルが大きいほど、すなわち、正孔が正孔注入層から正孔輸送層へ移動する際のエネルギー障壁が大きいほど顕著となる。
【００３７】
ここで、従来の有機ＬＥＤ素子では、正孔注入層よりもイオン化ポテンシャルの大きい正孔輸送層が設けられていた。例えば、ＩＴＯの上に、正孔注入層としてのＢａｙｔｒｏｎＰＡＩ４０８３（ポリ[３，４−エチレンジオキシチオフェン]（ＰＥＤＴ）およびポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）；イオン化ポテンシャルは５．１ｅＶ）が位置し、さらにこの上に、正孔輸送層としてのα−ＮＰＤ（Ｎ，Ｎ'−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ'−ジフェニル−ベンジジン；イオン化ポテンシャルは５．５ｅＶ）が位置していた。したがって、正孔注入層と正孔輸送層の間には、大きなエネルギー障壁が存在していた。
【００３８】
これに対して、本実施の形態は、正孔輸送層のイオン化ポテンシャルを正孔注入層のイオン化ポテンシャルと同じ、または、正孔注入層のイオン化ポテンシャルより小さくして、正孔が正孔注入層から正孔輸送層へ移動する際のエネルギー障壁を無くすことを特徴とする。これにより、正孔注入層中での正孔の移動が円滑に進むようになるので、膜厚差による移動時間の差を緩和することができる。したがって、輝度ムラを低減して表示品位の向上を実現することが可能となる。
【００３９】
一方、発光層１１および電子注入層１２については、従来と同様のものを用いることができる。すなわち、これらの層のイオン化ポテンシャルについて特に制限はない。また、これらの層は塗布法によって形成することもできるが、第２の有機膜の場合と同様の理由から、蒸着法によって形成することが好ましい。
【００４０】
陰極６には、仕事関数の小さな金属またはその合金が用いられる。具体的には、アルカリ金属、アルカリ土類金属および周期表第３族の金属などが挙げられる。この内、安価で化学的安定性のよい材料であることから、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）またはこれらの合金などが好ましく用いられる。これらの膜は、例えば、蒸着法などによって成膜し、隔壁８によってパターニングされた陰極６とすることができる。また、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングされた陰極６とすることもできる。
【００４１】
尚、陰極６を形成した後は、支持基板１を対向基板（図示せず）と重ね合わせ、シール材（図示せず）を介してこれらを接着した後に、重ね合わせた基板の外周部付近における不要な部分を切断除去する。その後、必要な電気的接続を行うことによって、有機ＬＥＤディスプレイとすることができる。ここで、対向基板としては、支持基板１と同様に、可視光に対する透過率が高い材料が用いられる。具体的には、アルカリガラス、無アルカリガラスおよび石英ガラスなどの無機ガラスの他に、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエーテル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリビニルアルコール並びにポリフッ化ビニリデンおよびポリフッ化ビニルなどのフッ素含有ポリマーなどの透明材料が挙げられる。
【００４２】
次に、本実施の形態における有機層５を構成する各層の好適な例について述べる。
【００４３】
正孔注入層９としては、式（１）に示すＢａｙｔｒｏｎＰＡＩ４０８３（ポリ[３，４−エチレンジオキシチオフェン]（ＰＥＤＴ）およびポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）；イオン化ポテンシャルは５．１ｅＶ）を用いることができる。この場合、正孔輸送層１０としては、式（２）に示すＭＴＤＡＴＡ（４，４′，４″−トリス（Ｎ−メチルフェニル−Ｎ−フェニル−アミノ）−トリフェニルアミン）；イオン化ポテンシャルは５．１ｅＶ）、または、式（３）に示すＣｕＰｃ（銅フタロシアニン；イオン化ポテンシャルは５．０ｅＶ）を用いることができる。また、発光層１１としては、式（４）に示すＡｌｑ３（トリス−（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム）を用いることができる。さらに、電子注入層１２としては、ＬｉＦ（フッ化リチウム）を用いることができる。
【００４４】
式（１）
2007035793.tif 000005
【００４５】
式（２）
2007035793.tif 000006
【００４６】
式（３）
2007035793.tif 000007
【００４７】
式（４）
2007035793.tif 000008
【００４８】
以下に、有機層の形成から陰極の形成までの工程の一例について述べる。
【００４９】
ガラス基板上に、カラーフィルタ、保護膜、陽極（ＩＴＯ）、絶縁膜および隔壁を形成した後、陽極の上に正孔注入層を形成する。具体的には、ＢａｙｔｒｏｎＰＡＩ４０８３を含む塗布液を、マスクを介してスプレー法により塗布し、膜厚６０ｎｍの塗布膜を形成する。次いで、２００℃で１０分間の熱処理を行うことによって、イオン化ポテンシャルが５．１ｅＶである正孔注入層を形成することができる
【００５０】
次に、正孔注入層の上に、正孔輸送層を形成する。具体的には、蒸着法により、膜厚３０ｎｍのＭＴＤＡＴＡ膜を堆積する。これにより、イオン化ポテンシャルが５．１ｅＶである正孔輸送層を形成することができる。
【００５１】
また、正孔注入層の上に、蒸着法によって、膜厚３０ｎｍのＣｕＰｃ膜を堆積してもよい。これにより、イオン化ポテンシャルが５．０ｅＶである正孔輸送層を形成することができる。
【００５２】
次に、正孔輸送層の上に、発光層としてのＡｉｑ３膜（膜厚６０ｎｍ）、電子注入層としてのＬｉＦ膜（膜厚０．５ｎｍ）、および、陰極としてのＡｌ膜を、この順に蒸着法によって形成する。以上の工程によって、輝度ムラの解消された有機ＬＥＤ素子を得ることができる。
【００５３】
尚、上記例では、第１の有機膜を正孔注入層とし、第２の有機膜を正孔輸送層とした。しかしながら、本発明はこれに限られるものではない。本発明においては、第１の有機膜（イオン化ポテンシャルＩｐ１）が塗布法により形成された膜であり、この第１の有機膜の上に設けられる第２の有機膜（イオン化ポテンシャルＩｐ２）との膜の間に、Ｉｐ１≧Ｉｐ２の関係が成立していればよい。したがって、例えば、第１の有機膜を正孔輸送層とし、第２の有機膜を発光層とすることもできる。但し、各場合に応じて、第１の有機膜および第２の有機膜に、正孔注入性、正孔輸送性または発光性などの特性が必要となることは言うまでもない。
【００５４】
また、本発明においては、上記関係が成立するのであれば、第１の有機膜と第２の有機膜を同じ膜とすることもできる。例えば、材料Ａを用いて塗布法によって第１の有機膜を形成した後、この第１の有機膜の上に、同じ材料Ａを用いて蒸着法によって形成した膜を第２の有機膜としてもよい。この場合、第１の有機膜と第２の有機膜の全体で１つの層を構成することになる。例えば、第１の有機膜を陽極の上に形成した場合には、第１の有機膜と第２の有機膜によって正孔注入層を構成することになる。また、第１の有機膜を正孔注入層の上に形成した場合には、第１の有機膜と第２の有機膜によって正孔輸送層を構成することになる。
【００５５】
また、材料Ａを用いて塗布法によって第１の有機膜を形成した後、この第１の有機膜の上に、材料Ｂを用いて蒸着法によって第２の有機膜を形成し、さらに、この第２の有機膜の上に、材料Ｃを用いて蒸着法によって第３の有機膜を形成することもできる。この場合、第１の有機膜と第２の有機膜との間にＩｐ１≧Ｉｐ２の関係が成立してさえいれば、第３の有機膜のイオン化ポテンシャルに特に制限はない。例えば、第１の有機膜を正孔注入層とし、第２の有機膜と第３の有機膜を正孔輸送層とすることができる。また、第１の有機膜を正孔輸送層とし、第２の有機膜と第３の有機膜を発光層とすることもできる。
【００５６】
さらに、本実施の形態においては、有機層の構造は、上述した例以外のものであってもよい。例えば、有機層は、正孔輸送層、発光層および電子輸送層からなる３層型の構造であってもよい。また、有機層は、発光層が正孔輸送性または電子輸送性を併せ持つ２層型の構造であってもよい。何れの構造であっても、有機層を形成する少なくとも１つの層が塗布法によって形成された有機膜である場合には、この有機膜の上に、この有機膜と同じ、または、この有機膜より小さいイオン化ポテンシャルを有する他の有機膜を蒸着法で形成することによって、本発明の効果を得ることができる。
【００５７】
以上述べたように、本実施の形態では、塗布法によって形成された第１の有機膜の上に、これと同じ、または、これより小さいイオン化ポテンシャルを有する第２の有機膜を形成することによって、正孔が第１の有機膜から第２の有機膜へ移動する際のエネルギー障壁を無くしている。このようにすることによって、正孔は、第１の有機膜中を円滑に移動するようになるので、第１の有機膜に生じた膜厚分布に起因する正孔の移動時間の差を緩和することができる。それ故、輝度ムラを低減して表示品位の向上を実現することが可能となる。
【００５８】
実施の形態２．
本実施の形態における有機ＬＥＤ素子は、実施の形態１で説明した図１と同様の構造を有している。すなわち、支持基板の上には、カラーフィルタおよび保護膜が形成されている。そして、保護膜の上には、陽極、有機層および陰極が形成されており、これらによって有機ＬＥＤ素子が構成される。また、保護膜の上には、断面が順テーパ形状である絶縁膜と、断面が逆テーパ形状である隔壁とが形成されている。絶縁膜は、陽極と陰極との短絡を防ぐ役割を有しており、隔壁は、有機膜および陰極を分離する役割を有している。
【００５９】
本実施の形態においては、支持基板、カラーフィルタ、保護膜、陽極、陰極、絶縁膜および隔壁については、実施の形態１と同様のものを用いることができる。
【００６０】
図３は、陽極、有機層および陰極の断面模式図である。この図に示すように、有機層２２は、陽極２１と陰極２３によって挟持された構造を有する。また、有機層２２は、正孔注入層２４、正孔輸送層２５、発光層２６、電子輸送層２７および電子注入層２８の５層型の構造からなるものとすることができる。ここで、有機層２２を形成する層の内の少なくとも１層は、塗布法によって形成された層であるとする。本実施の形態においては、塗布法により形成した層に接し且つ電子が移動する下流側に、この層と同じ、または、この層より大きい電子親和力を有する層が設けられていることを特徴とする。
【００６１】
換言すると、有機層は、塗布法によって形成された第１の有機膜を有し、この第１の有機膜の下には第２の有機膜が形成されている。ここで、第１の有機膜の電子親和力Ｅａ１とし、第２の有機膜の電子親和力Ｅａ２とすると、
Ｅａ２≧Ｅａ１
の関係が成立する。
【００６２】
第２の有機膜は、蒸着法または塗布法などによって形成することができる。但し、膜厚均一性を考慮すると、第２の有機膜は、蒸着法によって形成された膜であることが好ましい。
【００６３】
例えば、陽極２１の上に、正孔注入層２４、正孔輸送層２５、発光層２６および電子輸送層２７を蒸着法によって形成する。そして、電子輸送層２７を第２の有機膜であるとして、電子輸送層２７の上に、第１の有機膜としての電子注入層２８を塗布法によって形成する。具体的には、電子注入層２８を、例えば、スプレー法、インクジェット法、スピンコート法および転写法などの湿式塗布法によって形成する。尚、この場合、正孔注入層２４、正孔輸送層２５および発光層２６については、従来と同様のものを用いることができる。すなわち、これらの層の電子親和力について特に制限はない。また、これらの層は塗布法によって形成することもできるが、第２の有機膜の場合と同様の理由から、蒸着法によって形成することが好ましい。
【００６４】
上記の構成とすることによって、輝度ムラを解消することが可能となる。これは、次の理由によると考えられる。
【００６５】
図４で述べたように、塗布法によって形成された有機膜では、隣接する絶縁膜および隔壁との間に膜厚の薄い部分が形成される。ここで、有機膜が電子注入層であるとすると、電子注入層に膜厚分布が生じることによって、膜厚の薄い部分と厚い部分とで、電子が電子輸送層に移動する時間に差が生じる。すなわち、膜厚の薄い部分ほど、電子は電子輸送層に流れ出やすくなる。この差は、電子輸送層に対して電子注入層の電子親和力が大きいほど、すなわち、電子が電子注入層から電子輸送層へ移動する際のエネルギー障壁が大きいほど顕著となる。
【００６６】
ここで、従来の有機ＬＥＤ素子では、電子注入層よりも電子親和力の小さい電子輸送層が設けられていた。これに対して、本実施の形態は、電子輸送層の電子親和力を電子注入層の電子親和力と同じ、または、電子注入層の電子親和力より大きくして、電子が電子注入層から電子輸送層へ移動する際のエネルギー障壁を無くすことを特徴とする。これにより、電子注入層における電子の移動が円滑に進むようになるので、膜厚差による移動時間の差を緩和することができる。したがって、輝度ムラを低減して表示品位の向上を実現することが可能となる。
【００６７】
尚、上記例では、第１の有機膜を電子注入層とし、第２の有機膜を電子輸送層とした。しかしながら、本発明はこれに限られるものではない。本発明においては、第１の有機膜（電子親和力Ｅａ１）が塗布法により形成された膜であり、第１の有機膜の電子が移動する下流側に設けられた第２の有機膜（電子親和力Ｅａ２）との間に、Ｅａ２≧Ｅａ１の関係が成立していればよい。したがって、例えば、第１の有機膜を電子輸送層とし、第２の有機膜を発光層とすることもできる。
【００６８】
また、本発明においては、上記関係が成立するのであれば、第１の有機膜と第２の有機膜を同じ膜とすることもできる。例えば、材料Ａを用いて蒸着法によって第２の有機膜を形成した後、この第２の有機膜の上に、同じ材料Ａを用いて塗布法によって形成した膜を第１の有機膜としてもよい。この場合、第１の有機膜と第２の有機膜の全体で１つの層を構成することになる。例えば、第２の有機膜を発光層の上に形成した場合には、第１の有機膜と第２の有機膜によって電子輸送層を構成することになる。また、第２の有機膜を電子輸送層の上に形成した場合には、第１の有機膜と第２の有機膜によって電子注入層を構成することになる。
【００６９】
さらに、本実施の形態においては、有機層の構造は、上述した例以外のものであってもよい。例えば、有機層は、正孔輸送層、発光層および電子輸送層からなる３層型の構造であってもよい。また、有機層は、発光層が正孔輸送性または電子輸送性を併せ持つ２層型の構造であってもよい。何れの構造であっても、有機層を形成する少なくとも１つの層が塗布法によって形成された有機膜である場合には、この有機膜の電子が移動する下流側に、この有機膜と同じ、または、この有機膜より大きい電子親和力を有する他の有機膜を設けることによって、本発明の効果を得ることができる。
【００７０】
以上述べたように、本実施の形態では、第１の有機膜の下に、これと同じ、または、これより大きい電子親和力を有する第２の有機膜を設ける。これにより、電子が第１の有機膜から第２の有機膜へ移動する際のエネルギー障壁が無くなるので、電子は、第１の有機膜中を円滑に移動するようになり、第１の有機膜に生じた膜厚分布に起因する電子の移動時間の差を緩和することができる。それ故、輝度ムラを低減して表示品位の向上を実現することが可能となる。
【００７１】
尚、本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々変形して実施することができる。
【００７２】
例えば、実施の形態１および２では、保護膜の上に、絶縁膜および隔壁が設けられている例について述べた。しかしながら、本発明においてはこれらの膜は無くてもよい。すなわち、塗布法によって形成された膜の膜厚均一性が悪いことによって輝度ムラを生じている場合には、本発明を適用することによって、輝度ムラを低減して表示品を向上させることができる。
【００７３】
また、本実施の形態ではカラーフィルタを用いた例について示したが、本発明はこれに限られるものではない。本発明における有機ＬＥＤ素子の構造に特に制限はなく、フルカラー化の方式にも特に制限はない。例えば、（１）青色発光する有機ＬＥＤ素子をＣＣＭ（Ｃｏｌｏｒ  Ｃｈａｎｇｉｎｇ  Ｍｅｄｉａ）色変換層で赤色、緑色および青色の発光に変換する方式、（２）シャドウマスクを用いて、赤色、緑色および青色の各発光素子を選択的に成膜する方式、（３）赤色、緑色および青色の各発光素子を基板に垂直な方向に積層し、それぞれ独立に発光させる方式、または、（４）高分子有機ＬＥＤ素子をインクジェット法によって塗り分けて、赤色、緑色および青色に発光させる方式などを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】実施の形態１における有機ＬＥＤ素子の断面図である。
【図２】実施の形態１における有機層の構造を説明する図である。
【図３】実施の形態２における有機層の構造を説明する図である。
【図４】従来の有機ＬＥＤ素子における有機膜の膜厚分布を示す図である。
【符号の説明】
【００７５】
１  支持基板
２  カラーフィルタ
３  保護膜
４，２１  陽極
５，２２  有機層
６，２３  陰極
７  絶縁膜
８  隔壁
９，２４  正孔注入層
１０，２５  正孔輸送層
１１，２６  発光層
１２，２８  電子注入層
２７  電子輸送層
【図１】
2007035793.tif 000009
【図２】
2007035793.tif 000010
【図３】
2007035793.tif 000011
【図４】
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