(57)【要約】【課題】局所的な異常発光、および電流のリークなどの不良発生が抑制された有機電界発光素子を提供する。【解決手段】第１電極が底部に設けられ、第１部材を側壁とする凹構造と、前記凹構造の全面を覆う第２電極と、蒸着材料を含み、前記第２電極および前記凹構造にて挟持された有機発光層と、を備え、前記有機発光層のうち、リーク性材料を含む層の膜厚は、前記凹構造の底部で不均一であり、前記有機発光層の全体膜厚は、前記凹構造の底部で略均一である、有機電界発光素子。【選択図】図２
2017157782.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極が底部に設けられ、第１部材を側壁とする凹構造と、
前記凹構造の全面を覆う第２電極と、
蒸着材料を含み、前記第２電極および前記凹構造にて挟持された有機発光層と、
を備え、
前記有機発光層のうち、リーク性材料を含む層の膜厚は、前記凹構造の底部で不均一であり、前記有機発光層の全体膜厚は、前記凹構造の底部で略均一である、有機電界発光素子。
【請求項２】
前記リーク性材料を含む層は、前記凹構造の底部の周縁部で離断されている、請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項３】
前記リーク性材料を含む層は、前記凹構造の底部の周縁部と中央部とで膜厚が異なる、請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項４】
前記リーク性材料を含む層は、前記凹構造の底部の中央部の膜厚よりも周縁部の膜厚の方が薄い、請求項３に記載の有機電界発光素子。
【請求項５】
前記中央部における前記リーク性材料を含む層の膜厚をＬａ１、前記周縁部における前記リーク性材料を含む層の膜厚をＬａ２とし、
前記中央部における前記有機発光層の全体膜厚をＬｂ１、前記周縁部における前記有機発光層の全体膜厚Ｌｂ２とした場合、
前記有機発光層は、（Ｌａ２／Ｌａ１）＜（Ｌｂ２／Ｌｂ１）の関係を満たす、請求項４に記載の有機電界発光素子。
【請求項６】
前記リーク性材料を含む層は、少なくとも正孔注入層または正孔輸送層のいずれかを含む、請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項７】
前記有機発光層は、電荷発生層を介して積層された複数の発光層を含み、
前記リーク性材料を含む層は、前記電荷発生層を少なくとも含む、請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項８】
前記第１電極は、前記凹構造の底部の中央部に設けられ、前記凹構造の側壁とは離隔している、請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項９】
前記第１電極は、前記凹構造の底部全面に設けられる、請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項１０】
前記第２電極の上に設けられ、前記凹構造を埋め込む第２部材をさらに備え、
前記凹構造の側壁を構成する前記第１部材の屈折率は、前記第２部材の屈折率よりも低い、請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項１１】
第１電極を底部に備え、第１部材を側壁とする凹構造を形成することと、
前記凹構造の上に蒸着材料を含む有機発光層を成膜することと、
前記有機発光層の上に第２電極を形成することと、
を含み、
前記有機発光層のうちリーク性材料を含む層を、前記凹構造の底部で膜厚が不均一になるように成膜し、前記有機発光層全体では、前記凹構造の底部で膜厚が略均一になるように成膜する、有機電界発光素子の製造方法。
【請求項１２】
前記リーク性材料を含む層は、ポイント型蒸着源を用いた回転蒸着によって成膜される、請求項１１に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項１３】
前記有機発光層のうちリーク性材料を含む層以外の層は、複数の蒸着源を備えたライン型蒸着源にて成膜される、請求項１１に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項１４】
前記ライン型蒸着源の中央領域に備えられた蒸着源群は、端部領域に備えられた蒸着源群よりも平均した指向性が高い、請求項１３に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項１５】
前記ライン型蒸着源の中央領域に備えられた蒸着源群は、端部領域に備えられた蒸着源群よりも平均蒸発量が少ない、請求項１３に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項１６】
前記ライン型蒸着源に備えられた複数の蒸着源は、指向性の高低に規則性が生じないように配列される、請求項１３に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項１７】
前記有機発光層のうちリーク性材料を含む層以外の層は、成膜対象を回転させながら、前記ライン型蒸着源の長手方向と直交する方向に搬送することで成膜される、請求項１３に記載の有機電界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、有機電界発光素子、および有機電界発光素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機電界発光素子を発光素子として用いた照明装置および表示装置が普及しつつある。そこで、照明装置および表示装置の輝度をさらに増加させるため、有機電界発光素子において発光層から効率的に光を取り出す技術が求められている。
【０００３】
例えば、下記の特許文献１には、第１部材にて形成された凹構造の底部に有機電界発光素子を形成し、該凹構造を第２部材で埋め込んだ構造（いわゆる、アノードリフレクタ構造）が開示されている。特許文献１によれば、第１部材と第２部材との屈折率の違いを利用することで、有機電界発光素子から発せられた光の一部を反射させることができるため、光取出し効率を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１９１５３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記の特許文献１に開示された構造では、凹構造の段差が大きいため、凹構造の底部に有機電界発光素子の有機膜を安定して蒸着させることが困難であった。そのため、特許文献１に開示された有機電界発光素子では、局所的な異常発光、および電流のリークなどの不良が発生することが多かった。
【０００６】
そこで、本開示では、局所的な異常発光、および電流のリークなどの不良の発生を抑制することが可能な、新規かつ改良された有機電界発光素子、および有機電界発光素子の製造方法を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示によれば、第１電極が底部に設けられ、第１部材を側壁とする凹構造と、前記凹構造の全面を覆う第２電極と、蒸着材料を含み、前記第２電極および前記凹構造にて挟持された有機発光層と、を備え、前記有機発光層のうち、リーク性材料を含む層の膜厚は、前記凹構造の底部で不均一であり、前記有機発光層の全体膜厚は、前記凹構造の底部で略均一である、有機電界発光素子が提供される。
【０００８】
また、本開示によれば、第１電極を底部に備え、第１部材を側壁とする凹構造を形成することと、前記凹構造の上に蒸着材料を含む有機発光層を成膜することと、前記有機発光層の上に第２電極を形成することと、を含み、前記有機発光層のうちリーク性材料を含む層を、前記凹構造の底部で膜厚が不均一になるように成膜し、前記有機発光層全体では、前記凹構造の底部で膜厚が略均一になるように成膜する、有機電界発光素子の製造方法が提供される。
【０００９】
本開示によれば、有機電界発光素子の有機発光層において、リーク電流が流れないようにリーク性材料を含む層の膜厚を制御することができ、かつ局所的な異常発光が生じないように有機発光層全体の膜厚を制御することができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように本開示によれば、局所的な異常発光、および電流のリークなどの不良の発生が抑制された有機電界発光素子を提供することが可能である。
【００１１】
なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本開示の第１の実施形態に係る有機電界発光素子を備えた表示装置の断面構造を示す模式図である。
【図２】同実施形態に係る有機発光層の膜厚分布の一例を示した模式図である。
【図３】同実施形態に係る有機発光層の膜厚分布の一例を示した模式図である。
【図４】図３の凹構造の底部の周縁部近傍を拡大した模式図である。
【図５】同実施形態に係る有機電界発光素子の第１の層構成を示した模式図である。
【図６】同実施形態に係る有機電界発光素子の第２の層構成を示した模式図である。
【図７】同実施形態の変形例に係る有機電界発光素子の層構成を示した模式図である。
【図８】同変形例に係る有機発光層の膜厚分布の一例を示した模式図である。
【図９】同変形例に係る有機発光層の膜厚分布の一例を示した模式図である。
【図１０】リーク性材料を含む層の蒸着方法を説明する模式図である。
【図１１】リーク性材料を含まない層の蒸着に用いるライン型蒸着源を模式的に示した斜視図である。
【図１２】リーク性材料を含まない層の蒸着方法を説明する模式図である。
【図１３】ライン型蒸着源を用いて、より膜厚を均一に成膜する蒸着方法を説明する模式図である。
【図１４】ライン型蒸着源を用いて、より膜厚を均一に成膜する蒸着方法を説明する模式図である。
【図１５】ライン型蒸着源を用いて、膜厚をより均一に成膜する蒸着方法を説明する模式図である。
【図１６】本開示の第２の実施形態に係る有機電界発光素子を備えた表示装置の断面構造を示す模式図である。
【図１７】同実施形態に係る有機発光層の膜厚分布の一例を示した模式図である。
【図１８】同実施形態に係る有機発光層の膜厚分布の一例を示した模式図である。
【図１９】同実施形態に係る有機発光層の膜厚分布の一例を示した模式図である。
【図２０】同実施形態に係る有機発光層の膜厚分布の一例を示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１４】
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．第１の実施形態
１．１．表示装置の構造
１．２．有機電界発光素子の構造
１．３．有機電界発光素子の層構成
１．４．変形例
１．５．有機電界発光素子の製造方法
２．第２の実施形態
２．１．表示装置の構造
２．２．有機電界発光素子の構造
３．まとめ
【００１５】
＜１．第１の実施形態＞
［１．１．表示装置の構造］
まず、図１を参照して、本開示の第１の実施形態に係る有機電界発光素子を備えた表示装置の構造について説明する。図１は、本実施形態に係る有機電界発光素子を備えた表示装置の断面構造を示す模式図である。
【００１６】
図１に示すように、本実施形態に係る表示装置１は、発光素子として有機電界発光素子を用いたトップエミッション方式（いわゆる、上面発光方式）の表示装置である。表示装置１には、駆動基板上の所定の領域に、複数の有機電界発光素子がマトリクス状に配置されており、有機電界発光素子の各々は、それぞれ画素として機能する。
【００１７】
具体的には、本実施形態に係る表示装置１は、基板１１と、ゲート電極１２、ゲート絶縁膜１３、半導体層１４、層間絶縁膜１５、ドレイン電極１７Ａおよびソース電極１７Ｂからなる薄膜トランジスタと、第１電極２１、有機発光層１０および第２電極２２からなる有機電界発光素子と、を備える。また、有機電界発光素子は、保護層３３によって覆われることで、保護されている。なお、薄膜トランジスタは、第１平坦化膜１６Ａ、第２平坦化膜１６Ｂ、および第３平坦化膜１６Ｃの内部に形成されたコンタクトプラグ１８を介して、有機電界発光素子と接続される。
【００１８】
また、有機電界発光素子は、第１部材３１を側壁とする凹構造３０の内部に設けられ、凹構造３０は、第１部材３１よりも屈折率が高い第２部材３２で埋め込まれる。これにより、第１部材３１および第２部材３２は、屈折率の違いによって光反射部として機能することができるため、有機電界発光素子から発した光の一部を反射させることで、光取出し効率を向上させることができる。
【００１９】
さらに、第２部材３２上には、有機電界発光素子または表示装置１を保護するために、例えば、封止材料層３４、光学調整層３５、および対向基板３６が設けられる。
【００２０】
基板１１は、表示装置１の支持体である。基板１１は、例えば、各種ガラス基板、シリコン基板などの半導体基板、または各種樹脂基板などであってもよい。また、基板１１は、透明基板であってもよく、折り曲げ可能なフレキシブル基板であってもよい。基板１１上には、有機電界発光素子の発光を制御する薄膜トランジスタを含む駆動回路が形成される。
【００２１】
ゲート電極１２は、基板１１上の選択的な領域に設けられる。ゲート電極１２は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）などの金属、またはポリシリコンなどで形成することができる。なお、ゲート電極１２は、図１では図示しない走査回路と接続されている。
【００２２】
ゲート絶縁膜１３は、ゲート電極１２を覆うように、基板１１の全面に亘って設けられる。ゲート絶縁膜１３は、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）、または窒化シリコン（ＳｉＮｘ）などで形成することができる。
【００２３】
半導体層１４は、ゲート絶縁膜１３上に設けられる。半導体層１４は、例えば、非晶質シリコン、多結晶シリコン、または酸化物半導体などで形成することができる。また、半導体層１４の一部領域には、不純物によってｐ型またはｎ型にドープされており、ドレイン領域およびソース領域が形成される（図示せず）。さらに、ドレイン領域とソース領域との間、かつゲート電極１２の上方の半導体層１４の領域には、チャネル領域が形成される（図示せず）。これにより、基板１１上には、ボトムゲート型の薄膜トランジスタが設けられる。なお、図１では、薄膜トランジスタは、ボトムゲート型構造としたが、トップゲート型構造であってもよいことはいうまでもない。
【００２４】
層間絶縁膜１５は、半導体層１４上に設けられる。層間絶縁膜１５は、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）、または酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）などで形成することができる。また、層間絶縁膜１５には、コンタクトホールが設けられる。ドレイン電極１７Ａおよびソース電極１７Ｂは、層間絶縁膜１５に設けられたコンタクトホールを介して、半導体層１４と接続することができる。なお、ドレイン電極１７Ａおよびソース電極１７Ｂは、例えば、アルミニウム（Ａｌ）などの金属で形成することができる。
【００２５】
第１平坦化膜１６Ａ、第２平坦化膜１６Ｂ、および第３平坦化膜１６Ｃは、基板１１上に形成された薄膜トランジスタなどの駆動回路上に設けられ、該駆動回路を被覆することで平坦化する。第１平坦化膜１６Ａ、第２平坦化膜１６Ｂ、および第３平坦化膜１６Ｃは、例えば、ポリイミド系樹脂、アクリル系樹脂、もしくはノボラック系樹脂などの有機絶縁膜、または酸化シリコン（ＳｉＯｘ）、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）、もしくは酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）などの無機絶縁膜などで形成することができる。
【００２６】
コンタクトプラグ１８は、第１平坦化膜１６Ａ、第２平坦化膜１６Ｂ、および第３平坦化膜１６Ｃの内部に設けられ、薄膜トランジスタと、有機電界発光素子とを電気的に接続する。薄膜トランジスタは、コンタクトプラグ１８を介して、有機電界発光素子の発光を制御することができる。コンタクトプラグ１８は、例えば、銅（Ｃｕ）などの金属で形成することができる。
【００２７】
第１電極２１は、有機電界発光素子のアノードとして機能し、第１部材３１を側壁とする凹構造３０の底部に設けられる。第１電極２１は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム合金、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、クロム（Ｃｒ）、またはタングステン（Ｗ）などの金属で光反射電極として形成されてもよい。また、第１電極２１は、酸化インジウム亜鉛などの透明導電性材料によって透明電極として形成されてもよい。第１電極２１が透明電極である場合、第１電極２１と、基板１１との間に、Ａｌ、Ａｇ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｃｒ、またはＷなどの金属からなる光反射層を設けてもよい。第１電極２１の厚みは、例えば、１００ｎｍ〜３００ｎｍである。
【００２８】
有機発光層１０は、電界が印加されることによって発光する層であり、主として蒸着性の有機材料を含む層である。具体的には、有機発光層１０では、電界が印加されることにより、第１電極２１から有機発光層１０に正孔が注入され、第２電極２２から有機発光層１０に電子が注入される。注入された正孔および電子は、有機発光層１０中で再結合することで励起子を形成し、励起子のエネルギーによって発光材料が励起されることで、蛍光またはりん光が発生する。
【００２９】
また、有機発光層１０は、機能ごとに複数の層からなる。本実施形態に係る有機電界発光素子は、有機発光層１０の特定の層の膜厚分布に特徴を有する。有機発光層１０の詳細な構成については、後述する。
【００３０】
第２電極２２は、有機電界発光素子のカソードとして機能し、有機発光層１０上に設けられる。第２電極２２は、光透過性を有し、仕事関数が小さい材料によって透明電極として形成されてもよい。第２電極２２は、例えば、酸化インジウム亜鉛、マグネシウム（Ｍｇ）、銀（Ａｇ）、またはこれらの合金によって形成されてもよい。第２電極２２の厚みは、例えば、３ｎｍ〜２００ｎｍである。
【００３１】
また、第２電極２２は、多層膜にて形成されてもよい。具体的には、第２電極２２は、カルシウム（Ｃａ）、バリウム（Ｂａ）、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）、インジウム（Ｉｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、または銀（Ａｇ）からなる第１層と、マグネシウム（Ｍｇ）、銀（Ａｇ）、またはこれらの合金からなる第２層との積層膜として形成されてもよい。
【００３２】
保護層３３は、第２電極２２上に設けられ、有機発光層１０への水分の侵入を防止する。保護層３３は、例えば、光透過性が高く、透水性が低い材料で１μｍ〜８μｍにて形成されてもよい。保護層３３は、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）、酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ）、酸化チタン（ＴｉＯｘ）、またはこれらの組み合わせで形成することができる。
【００３３】
第１部材３１は、第３平坦化膜１６Ｃ上に設けられ、有機電界発光素子を各画素に分離する。第１部材３１は、例えば、傾斜部を有する略台形形状（すなわち、テーパー形状）にて形成される。そのため、第１部材３１によって形成された凹構造３０は、基板１１とは反対側に開いた構造（すなわち、逆テーパー形状）となる。第１部材３１は、第２部材３２よりも屈折率が低い低屈折率材料で形成され、例えば、ポリイミド系樹脂、アクリル系樹脂、もしくはノボラック系樹脂などの有機絶縁膜、または酸化シリコン（ＳｉＯｘ）、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）、もしくは酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）などの無機絶縁膜などで形成することができる。
【００３４】
第２部材３２は、第１部材３１によって形成された凹構造３０を埋め込むように、保護層３３上に設けられる。第２部材３２は、第１部材３１よりも屈折率が高い高屈折率材料で形成され、例えば、ポリイミド系樹脂、アクリル系樹脂、もしくはノボラック系樹脂などの透明な有機絶縁膜、または酸化シリコン（ＳｉＯｘ）、窒化シリコン（Ｓｉ１−ｘＮｘ）、もしくは酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）などの透明な無機絶縁膜などで形成することができる。これにより、第１部材３１および第２部材３２は、有機電界発光素子から発せられた光に対して光反射部として機能することができるため、有機電界発光素子からの光取出し効率を向上させることができる。
【００３５】
封止材料層３４は、基板１１と、対向基板３６とを貼り合せる接着剤層である。封止材料層３４は、例えば、紫外線硬化樹脂または熱硬化樹脂であってもよい。具体的には、封止材料層３４は、第２部材３２上に塗布され、対向基板３６と貼り合わされた後、紫外線または熱によって硬化されることで、基板１１と対向基板３６とを貼り合せる。
【００３６】
光学調整層３５は、対向基板３６の表面に設けられたカラーフィルタ、またはブラックマトリクスである。光学調整層３５は、有機電界発光素子で発生した光をカラーフィルタによって色分割して取り出すことができる。また、光学調整層３５は、各画素の間の配線等で反射された不要な外光を吸収することで、表示装置１のコントラストを向上させることができる。
【００３７】
対向基板３６は、封止材料層３４によって基板１１と貼り合わされることで、有機電界発光素子を封止し、有機電界発光素子および表示装置１を保護する。対向基板３６は、例えば、ガラス基板、および樹脂基板などの光透過性が高い基板であってもよい。
【００３８】
［１．２．有機電界発光素子の構造］
続いて、図２〜図４を参照して、本実施形態に係る有機電界発光素子の構造についてより具体的に説明する。図２および図３は、図１の有機電界発光素子を拡大し、有機発光層の膜厚分布の一例を示した模式図である。図４は、図３の凹構造３０の底部の周縁部近傍を拡大した模式図である。
【００３９】
本実施形態に係る有機電界発光素子では、有機発光層１０のうち、リーク性材料を含む層１０Ａの膜厚が凹構造３０の底部で不均一であり、有機発光層１０全体の膜厚は、凹構造３０の底部で略均一である。なお、リーク性材料を含む層１０Ａとは、例えば、正孔注入層、および正孔輸送層などである。
【００４０】
具体的には、図２に示すように、本実施形態に係る有機電界発光素子は、リーク性材料を含む層１０Ａを凹構造３０の底部の周縁部に形成せず、リーク性材料を含む層１０Ａを凹構造３０の底部の周縁部で離断させる。
【００４１】
凹構造３０に形成された有機電界発光素子では、電流のリークは、有機発光層１０の膜厚分布の非対称性に起因して生じ、生じたリーク電流は、有機発光層１０の膜厚が厚い方向へ流れる。そこで、本実施形態に係る有機電界発光素子では、電流のリークへの影響が大きいリーク性材料を含む層１０Ａの膜厚分布を不均一とすることで、電流のリークを抑制することができる。
【００４２】
例えば、図２に示す構造では、リーク性材料を含む層１０Ａを凹構造３０の底部の周縁部で離断することによって、仮に電流のリークが発生する状況であっても、リーク電流が凹構造３０の底部のリーク性材料を含む層１０Ａから漏れ出ないようにすることができる。
【００４３】
一方、有機発光層１０のうち、リーク性材料を含まない層１０Ｂは、凹構造３０の底部の周縁部で膜厚がより厚くなるように形成されることで、有機発光層１０全体の膜厚を凹構造３０の底部で略均一とする。これは、有機発光層１０全体の膜厚が不均一である場合、第１電極２１と第２電極２２とが局所的に接近することで、過大な電流が流れ、異常発光が生じやすくなるためである。本実施形態に係る有機電界発光素子では、電流のリークを抑制するために、リーク性材料を含む層１０Ａの膜厚を凹構造３０の底部で不均一にしている。そこで、本実施形態に係る有機電界発光素子では、電流のリークを抑制したことで異常発光等の別の不良が発生することを防止するために、有機発光層１０全体の膜厚は、略均一とする。
【００４４】
また、第１電極２１は、凹構造３０の底部の中央部に設けられ、凹構造３０の側壁である第１部材３１とは離隔する。これにより、リーク性材料を含む層１０Ａが離断されている凹構造３０の底部の周縁部では、電界が印加されなくなる。有機発光層１０の全体の膜厚は略均一であるものの、凹構造３０の底部の周縁部では、リーク性材料を含む層１０Ａと、リーク性材料を含まない層１０Ｂとの膜厚比率が変化しているため、凹構造３０の底部の中央部よりも異常発光等の不良が発生する可能性が高い。そのため、第１電極２１を凹構造３０の側壁と離隔するように、凹構造３０の底部の中央部に設け、電界が印加されないようにすることにより、異常発光等の不良の発生をさらに抑制することができる。
【００４５】
また、図３に示すように、本実施形態に係る有機電界発光素子は、リーク性材料を含む層１０Ａを凹構造３０の底部の周縁部と中央部とで膜厚が異なるように形成してもよい。より具体的には、本実施形態に係る有機電界発光素子は、リーク性材料を含む層１０Ａを凹構造３０の底部の中央部の膜厚よりも周縁部の膜厚の方が薄くなるように形成してもよい。
【００４６】
図３に示す構造によれば、リーク性材料を含む層１０Ａの膜厚を凹構造３０の底部の周縁部で薄くすることにより、仮に電流のリークが発生する状況であっても、リーク電流が凹構造３０の底部から傾斜部側に漏出することを抑制することができる。
【００４７】
また、図３に示す構造においても、図２に示す構造と同様に、有機発光層１０全体の膜厚は凹構造３０の底部で略均一とすることにより、異常発光等の不良が発生することを抑制することができる。さらに、凹構造３０の側壁である第１部材３１と離隔するように第１電極２１を設けることで、異常発光等の不良の発生をさらに抑制することができる。
【００４８】
さらに、図３に示す構造では、リーク性材料を含む層１０Ａの膜厚と、リーク性材料を含まない層１０Ｂの膜厚とを以下のように設定してもよい。
【００４９】
具体的には、図４に示すように、凹構造３０の底部にて、中央部におけるリーク性材料を含む層１０Ａの膜厚をＬａ１、周縁部におけるリーク性材料を含む層１０Ａの膜厚をＬａ２とし、中央部における有機発光層１０の全体の膜厚（すなわち、リーク性材料を含む層１０Ａと、リーク性材料を含まない層１０Ｂとの膜厚の合計）をＬｂ１、周縁部における有機発光層１０の全体の膜厚をＬｂ２とする。このとき、有機発光層１０は、（Ｌａ２／Ｌａ１）＜（Ｌｂ２／Ｌｂ１）の関係を満たすように、リーク性材料を含む層１０Ａ、およびリーク性材料を含まない層１０Ｂが成膜されていてもよい。
【００５０】
これは、有機発光層１０の全体膜厚が凹構造３０の底部で厳密に（例えば、数ナノメートルオーダーで）均一でなくとも、凹構造３０の底部の中央部から周縁部への有機発光層１０の全体膜厚の変化が、リーク性材料を含む層１０Ａの変化よりも小さければ、上述した効果が見込めるからである。すなわち、凹構造３０の底部における有機発光層１０の全体膜厚の不均一性が、リーク性材料を含む層１０Ａの膜厚の不均一性よりも小さくなっていれば、本実施形態に係る有機電界発光素子は、電流のリークなどを抑制することが可能であると考えられる。
【００５１】
なお、上記の膜厚とは、所定の位置におけるリーク性材料を含む層１０Ａ、およびリーク性材料を含まない層１０Ｂの膜厚を凹構造の底面に垂直な方向に測定した値である。図４では、図の便宜上、Ｌａ１とＬｂ１とを異なる位置に示したが、これらは、同一の位置にて測定した膜厚であることはいうまでもない。また、Ｌａ２およびＬｂ２についても同一の位置にて測定した膜厚であることはいうまでもない。
【００５２】
したがって、本実施形態に係る有機電界発光素子によれば、局所的な異常発光、および電流のリークなどの不良の発生を抑制することが可能である。
【００５３】
なお、電流のリークをより抑制するためには、図２で示したように、リーク性材料を含む層１０Ａは、凹構造３０の底部の周縁部で離断していることがより好ましい。ただし、有機電界発光素子をより容易に製造するためには、図３で示したように、リーク性材料を含む層１０Ａは、凹構造３０の底部の中央部の膜厚の方よりも周縁部の膜厚のほうが薄くなっていることが好ましい。
【００５４】
［１．３．有機電界発光素子の層構成］
続いて、図５および図６を参照して、本実施形態に係る有機電界発光素子の層構成について説明する。図５は、本実施形態に係る有機電界発光素子の第１の層構成を示した模式図であり、図６は、本実施形態に係る有機電界発光素子の第２の層構成を示した模式図である。
【００５５】
まず、図５を参照して、本実施形態に係る有機電界発光素子の第１の層構成について説明する。
【００５６】
図５に示すように、第１の層構成は、第１電極２１と、第１電極２１上に設けられた正孔注入層１１０と、正孔注入層１１０上に設けられた正孔輸送層１２０と、正孔輸送層１２０上に設けられた発光層１３０と、発光層１３０上に設けられた電子輸送層１４０と、電子輸送層１４０上に設けられた電子注入層１５０と、電子注入層１５０上に設けられた第２電極２２とを備える。
【００５７】
図５において、有機発光層１０とは、正孔注入層１１０、正孔輸送層１２０、発光層１３０、電子輸送層１４０、および電子注入層１５０を表す。また、リーク性材料を含む層１０Ａとは、正孔注入層１１０、および正孔輸送層１２０（リーク性材料を含む層１０Ａ）であり、リーク性材料を含まない層とは、発光層１３０、電子輸送層１４０、および電子注入層１５０（リーク性材料を含まない層１０Ｂ）である。なお、第１電極２１および第２電極２２については、図１にて説明したとおりであるので、ここでの説明は省略する。
【００５８】
正孔注入層１１０、および正孔輸送層１２０は、第１電極２１から発光層１３０への正孔注入効率を高める機能を果たす。正孔注入層１１０は、例えば、１ｎｍ〜２０ｎｍの光学膜厚で形成され、正孔輸送層１２０は、例えば、１０ｎｍ〜２００ｎｍの光学膜厚で形成される。
【００５９】
正孔注入層１１０、および正孔輸送層１２０に用いられる化合物としては、ベンジン、スチリルアミン、トリフェニルアミン、ポルフィリン、トリフェニレン、アザトリフェニレン、テトラシアノキノジメタン、トリアゾール、イミダゾール、オキサジアゾール、ポリアリールアルカン、フェニレンジアミン、アリールアミン、オキザゾール、アントラセン、フルオレノン、ヒドラゾン、スチルベンまたはこれらの誘導体を用いてもよい。
【００６０】
正孔注入層１１０、および正孔輸送層１２０に用いられる具体的な化合物としては、例えば、α−ナフチルフェニルフェニレンジアミン（α−ＮＰＤ）、ポルフィリン、金属テトラフェニルポルフィリン、金属ナフタロシアニン、ヘキサシアノアザトリフェニレン（ＨＡＴ）、７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ）、７，７，８，８−テトラシアノ−２，３，５，６−テトラフルオロキノジメタン（Ｆ４−ＴＣＮＱ）、テトラシアノ４，４，４−トリス（３−メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（ｐ−トリル）ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−４，４’−ジアミノビフェニル、Ｎ−フェニルカルバゾール、４−ジ−ｐ−トリルアミノスチルベン等を例示することができる。
【００６１】
発光層１３０は、正孔と電子との再結合の場を提供し、発光材料を発光させる機能を果たす。具体的には、発光層１３０は、正孔輸送材料、電子輸送材料、および両電荷輸送材料のうち少なくとも１つ以上をホスト材料として含み、さらに蛍光性またはりん光性の発光材料をドーパント材料として含む。発光層１３０は、例えば、５ｎｍ〜５０ｎｍの光学膜厚で形成される。
【００６２】
ホスト材料としては、例えば、スチリル誘導体、アントラセン誘導体、ナフタセン誘導体、カルバゾール誘導体、芳香族アミン誘導体、フェナントロリン誘導体、トリアゾール誘導体、キノリノラト系金属錯体、およびフェナントロリン誘導体等を挙げることができる。
【００６３】
また、ドーパント材料（発光材料）としては、公知の蛍光材料およびりん光材料を用いることが可能である。例えば、公知の蛍光材料として、スチリルベンゼン系色素、オキサゾール系色素、ペリレン系色素、クマリン系色素、およびアクリジン系色素、アントラセン誘導体、ナフタセン誘導体、ペンタセン誘導体、およびクリセン誘導体等の多芳香族炭化水素系材料、ピロメテン骨格化合物または金属錯体、キナクリドン誘導体、シアノメチレンピラン系誘導体、ベンゾチアゾール系化合物、ベンゾイミダゾール系化合物、金属キレート化オキシノイド化合物等を例示することができる。
【００６４】
公知のりん光材料として、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金および金のうちから選択される少なくとも一つの金属を含む有機金属錯体を例示することが可能である。例えば、公知のりん光材料として、Ｉｒ等の貴金属元素を中心金属として有するＩｒ（ｐｐｙ）３等の錯体類、Ｉｒ（ｂｔ）２・ａｃａｃ３等の錯体類、ＰｔＯＥｔ３等の錯体類を例示することができる。
【００６５】
電子輸送層１４０は、発光層１３０への電子注入効率を高める機能を果たす。電子輸送層１４０は、例えば、１０ｎｍ〜２００ｎｍの光学膜厚で形成される。
【００６６】
電子輸送層１４０に用いられる化合物としては、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）、および含窒素芳香環を有する化合物等を例示することができる。電子輸送層１４０に用いられる具体的な化合物としては、例えば、上述したトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）、２，９−ジメチルー４，７−ジフェニルー１，１０−フェナントロリン（ＢＣＰ）、およびバソフェナントロリン（Ｂｐｈｅｎ）を例示することができる。
【００６７】
また、電子輸送層１４０は、複数層にて構成されてもよく、アルカリ金属元素またはアルカリ土類金属元素がドープされた層を含んでもよい。例えば、電子輸送層１４０は、上述したＡｌｑ３、ＢＣＰ、またはＢｐｈｅｎからなる層に、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、およびセシウム（Ｃｓ）などのアルカリ金属元素、ならびにマグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）などのアルカリ土類金属元素を該当層の総質量に対して０．５質量％〜１５質量％でドープした層を含んでもよい。
【００６８】
電子注入層１５０は、第２電極２２からの電子注入効率を高める機能を果たす。電子注入層１５０は、例えば、０．１ｎｍ〜１０ｎｍの光学膜厚で形成される。
【００６９】
電子注入層１５０に用いられる化合物としては、例えば、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）、および酸化バリウム（ＢａＯ）等を例示することができる。なお、電子注入層１５０は、任意の層であり、必要に応じて設けられる。
【００７０】
次に、図６を参照して、本実施形態に係る有機電界発光素子の第２の層構成について説明する。
【００７１】
図６に示すように、第２の層構成は、第１電極２１と、第１電極２１上に設けられた正孔注入層１１０と、正孔注入層１１０上に設けられた正孔輸送層１２０と、正孔輸送層１２０上に設けられた赤色発光層１３０Ｒと、赤色発光層１３０Ｒ上に設けられた発光分離層１６０と、発光分離層１６０上に設けられた青色発光層１３０Ｂおよび緑色発光層１３０Ｇと、緑色発光層１３０Ｇに設けられた電子輸送層１４０と、電子輸送層１４０上に設けられた電子注入層１５０と、電子注入層１５０上に設けられた第２電極２２とを備える。
【００７２】
第２の層構成は、発光層として、赤色発光層１３０Ｒ、青色発光層１３０Ｂおよび緑色発光層１３０Ｇを備え、かつ発光分離層１６０を備える点が第１の層構成と異なる。第２の層構成によれば、可視光波長帯域に属する赤色〜青色の幅広い波長の光を同時に発光することができる。なお、その他の各層については、第１の層構成と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【００７３】
図６では、リーク性材料を含む層１０Ａとは、正孔注入層１１０、または正孔輸送層１２０の少なくともいずれかであり、リーク性材料を含まない層１０Ｂとは、赤色発光層１３０Ｒ、発光分離層１６０、青色発光層１３０Ｂ、緑色発光層１３０Ｇ、電子輸送層１４０、および電子注入層１５０である。
【００７４】
赤色発光層１３０Ｒは、赤色発光材料を含み、正孔輸送層１２０から注入された正孔と、発光分離層１６０から注入された電子とが結合することで赤色に発光する。具体的には、赤色発光層１３０Ｒは、正孔輸送材料、電子輸送材料、および両電荷輸送材料のうち少なくとも１つ以上をホスト材料として含み、さらに蛍光性またはりん光性の赤色発光材料をドーパント材料として含む。例えば、赤色発光層１３０Ｒは、４，４−ビス（２，２−ジフェニルビニン）ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）に２，６−ビス［（４’−メトキシジフェニルアミノ）スチリル］−１，５−ジシアノナフタレン（ＢＳＮ）を該当層の総質量に対して３０質量％でドープすることで形成することができる。
【００７５】
発光分離層１６０は、赤色発光層１３０Ｒ、青色発光層１３０Ｂ、および緑色発光層１３０Ｇへの正孔および電子の注入を調整する機能を果たす。具体的には、発光分離層１６０は、正孔輸送材料、電子輸送材料、および両電荷輸送材料のうち少なくとも１つ以上を含み、各色の発光層への正孔および電子の注入を調整することで、各色の発光バランスを調整することができる。発光分離層１６０を構成する材料は、各色の発光層の材料、要求される各色の発光バランスに基づいて選択され、発光分離層１６０は、公知の正孔輸送材料、電子輸送材料、および両電荷輸送材料のいずれかを適宜用いることで形成することができる。
【００７６】
青色発光層１３０Ｂは、青色発光材料を含み、発光分離層１６０から注入された正孔と、緑色発光層１３０Ｇから注入された電子とが結合することで青色に発光する。具体的には、青色発光層１３０Ｂは、正孔輸送材料、電子輸送材料、および両電荷輸送材料のうち少なくとも１つ以上をホスト材料として含み、さらに蛍光性またはりん光性の青色発光材料をドーパント材料として含む。例えば、青色発光層１３０Ｂは、ＤＰＶＢｉに４，４’−ビス［２−｛４−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）フェニル｝ビニル）ビフェニル（ＤＰＡＶＢｉ）を該当層の総質量に対して２．５質量％でドープすることで形成することができる。
【００７７】
緑色発光層１３０Ｇは、緑色発光材料を含み、青色発光層１３０Ｂから注入された正孔と、電子輸送層１４０から注入された電子とが結合することで緑色に発光する。具体的には緑色発光層１３０Ｇは、正孔輸送材料、電子輸送材料、および両電荷輸送材料のうち少なくとも１つ以上をホスト材料として含み、さらに蛍光性またはりん光性の緑色発光材料をドーパント材料として含む。例えば、緑色発光層１３０Ｇは、ＤＰＶＢｉにクマリン６を該当層の総質量に対して５質量％でドープすることで形成することができる。
【００７８】
本実施形態に係る有機電界発光素子は、リーク性材料を含む層１０Ａの膜厚が凹構造３０の底部で不均一であり、有機発光層１０の全体の膜厚が凹構造３０の底部で略均一であれば、有機発光層１０の層構成については特に限定されない。本実施形態に係る有機電界発光素子の層構成は、上述した第１および第２の層構成以外の他の層構成であってもよい。
【００７９】
［１．４．変形例］
続いて、図７〜図９を参照して、本実施形態の変形例に係る有機電界発光素子について説明する。図７は、本変形例に係る有機電界発光素子の層構成を示した模式図である。
【００８０】
図７に示すように、本変形例は、電荷発生層１７０を介して、発光層（青色発光層１３０Ｂおよび黄色発光層１３０Ｙ）を含む複数の発光ユニットが積層された構造（いわゆる、タンデム構造）を有する有機電界発光素子である。
【００８１】
具体的には、本変形例に係る有機電界発光素子は、第１電極２１と、第１電極２１上に設けられた正孔注入層１１０と、正孔注入層１１０上に設けられた第１正孔輸送層１２１と、第１正孔輸送層１２１上に設けられた青色発光層１３０Ｂと、青色発光層１３０Ｂ上に設けられた第１電子輸送層１４１と、第１電子輸送層１４１上に設けられた電荷発生層１７０と、電荷発生層１７０上に設けられた第２正孔輸送層１２２と、第２正孔輸送層１２２上に設けられた黄色発光層１３０Ｙと、黄色発光層１３０Ｙ上に設けられた第２電子輸送層１４２と、第２電子輸送層１４２上に設けられた電子注入層１５０と、電子注入層１５０上に設けられた第２電極２２とを備える。
【００８２】
図７において、リーク性材料を含む層とは、電荷発生層１７０（リーク性材料を含む層１０Ｄ）であり、リーク性材料を含まない層とは、正孔注入層１１０、第１正孔輸送層１２１、青色発光層１３０Ｂ、および第１電子輸送層１４１（リーク性材料を含まない層１０Ｃ）、ならびに第２正孔輸送層１２２、黄色発光層１３０Ｙと、第２電子輸送層１４２、および電子注入層１５０（リーク性材料を含まない層１０Ｅ）である。
【００８３】
なお、第１電極２１、第２電極２２、正孔注入層１１０、青色発光層１３０Ｂ、および電子注入層１５０については、上記にて説明したとおりであるので、ここでの説明は省略する。また、第１正孔輸送層１２１、および第２正孔輸送層１２２は、実質的に正孔輸送層１２０と同様であり、第１電子輸送層１４１、および第２電子輸送層１４２は、実質的に電子輸送層１４０と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００８４】
黄色発光層１３０Ｙは、黄色発光材料を含み、第２正孔輸送層１２２から注入された正孔と、第２電子輸送層１４２から注入された電子とが結合することで黄色に発光する。具体的には、黄色発光層１３０Ｙは、正孔輸送材料、電子輸送材料、および両電荷輸送材料のうち少なくとも１つ以上をホスト材料として含み、さらに蛍光性またはりん光性の黄色発光材料をドーパント材料として含む。例えば、黄色発光層１３０Ｙは、Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾイル−４，４’−ビフェニル（ＣＢＰ）にトリス（ベンゾキノリン）イリジウム（Ｉｒ（ｂｚｑ）３）を該当層の総質量に対して５質量％でドープすることで形成することができる。
【００８５】
電荷発生層１７０は、有機電界発光素子に電界が印加された際に、カソード側に配置された第２正孔輸送層１２２に正孔を注入し、アノード側に配置された第１電子輸送層１４１に電子を注入する機能を果たす。
【００８６】
具体的には、電荷発生層１７０は、アノード側に設けられたＮ層と、カソード側に設けられたＰ層とから構成される。Ｎ層は、例えば、電子供与性金属であるアルカリ金属、アルカリ土類金属、または希土類金属、もしくはこれらの金属の金属化合物または有機金属錯体などで形成することができる。Ｐ層は、例えば、ヘキサシアノアザトリフェニレン（ＨＡＴ）などのアザトリフェニレン誘導体などのアクセプタ性を有する有機化合物、または酸化モリブデン（ＭｏＯ３）等の酸化物半導体などで形成することができる。また、Ｐ層は、上記の正孔注入層１１０で用いられた正孔注入材料にて形成することも可能である。
【００８７】
続いて、図８および図９を参照して、上述した層構成を有する有機電界発光素子の構造について具体的に説明する。図８および図９は、本変形例に係る有機発光層の膜厚分布の一例を示した模式図である。
【００８８】
本変形例に係る有機電界発光素子は、タンデム型構造であり、リーク性材料を含む層１０Ｄは、電荷発生層１７０である。そのため、本変形例に係る有機電界発光素子は、図８および図９に示すように、リーク性材料を含む層１０Ｄがリーク性材料を含まない層１０Ｃおよび１０Ｅにて挟持された構造を有する。
【００８９】
本変形例に係る有機電界発光素子においても、有機発光層１０のうち、リーク性材料を含む層１０Ｄの膜厚は、凹構造３０の底部で不均一であり、かつ有機発光層１０全体の膜厚は、凹構造３０の底部で略均一である。
【００９０】
具体的には、図８に示すように、本変形例に係る有機電界発光素子では、リーク性材料を含む層１０Ｄが凹構造３０の周縁部に形成されず、凹構造３０の周縁部で離断されている。これにより、本変形例に係る有機電界発光素子は、リーク電流が流れることを抑制することができる。
【００９１】
また、本変形例に係る有機電界発光素子は、有機発光層１０のうち、リーク性材料を含まない層１０Ｃ、１０Ｅの少なくともいずれかを凹構造３０の周縁部で膜厚がより厚くなるように形成することで、有機発光層１０全体の膜厚を凹構造３０で略均一とする。これにより、本変形例に係る有機電界発光素子は、第１電極２１と第２電極２２との距離を一定にすることができるため、異常発光等の不良が発生することを抑制することができる。
【００９２】
また、図９に示すように、本変形例に係る有機電界発光素子は、リーク性材料を含む層１０Ｄを凹構造３０の周縁部と中央部とで膜厚が異なるように形成してもよい。より具体的には、本変形例に係る有機電界発光素子は、リーク性材料を含む層１０Ｄを凹構造３０の中央部の膜厚よりも周縁部の膜厚の方が薄くなるように形成してもよい。図９に示す構造によれば、本変形例に係る有機電界発光素子は、リーク性材料を含む層１０Ｄの膜厚を凹構造３０の周縁部で薄くすることにより、リーク電流が流れることを抑制することができる。
【００９３】
また、本変形例に係る有機電界発光素子でも同様に、上述したように、中央部におけるリーク性材料を含む層１０Ｄの膜厚をＬａ１、周縁部におけるリーク性材料を含む層１０Ｄの膜厚をＬａ２とし、中央部における有機発光層１０の全体の膜厚（すなわち、リーク性材料を含む層１０Ｄと、リーク性材料を含まない層１０Ｃ、１０Ｅとの膜厚の合計）をＬｂ１、周縁部における有機発光層１０の全体の膜厚をＬｂ２とする。このとき、有機発光層１０は、（Ｌａ２／Ｌａ１）＜（Ｌｂ２／Ｌｂ１）の関係を満たすように成膜されてもよい。
【００９４】
これによれば、有機発光層１０の全体膜厚が、凹構造３０の底部で厳密に（例えば、数ナノメートルオーダーで）均一でなくとも、本変形例に係る有機電界発光素子は、電流のリークなどを抑制することが可能である。
【００９５】
したがって、本変形例に係る有機電界発光素子においても、同様に、局所的な異常発光、および電流のリークなどの不良の発生を抑制することが可能である。
【００９６】
なお、上記の変形例では、リーク性材料を含む層は、電荷発生層１７０であるとして説明したが、本変形例は、上記に限定されない。例えば、リーク性材料を含む層は、正孔注入層１１０および正孔輸送層１２０、ならびに電荷発生層１７０の三層であってもよい。
【００９７】
［１．５．有機電界発光素子の製造方法］
次に、図１０〜図１５を参照して、本実施形態に係る表示装置１の製造方法について説明する。本実施形態に係る表示装置１は、例えば、以下の方法を用いて製造することができる。
【００９８】
まず、上述した材料からなる基板１１を用意し、基板１１上に所定の成膜およびパターニングプロセスを経ることにより、薄膜トランジスタを含む駆動回路を形成する。続いて、駆動回路上の全面に亘って第１平坦化膜１６Ａをスピンコート法またはスリットコート法などにより形成する。その後、フォトリソグラフィ法などを用いて、第１平坦化膜１６Ａを所定の形状にパターニングすることで開口させ、開口にコンタクトプラグ１８を形成する。同様に、第２平坦化膜１６Ｂ、および第３平坦化膜１６Ｃを形成すると共に、コンタクトプラグ１８および第１電極２１を形成する。
【００９９】
次に、第１電極２１を形成した基板１１上に、第１部材３１として酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）などの無機絶縁膜をスパッタ法またはＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などによって成膜する。続いて、成膜した第１部材３１をリソグラフィ法およびドライエッチング法によって所定の凹構造３０となるようにパターニングする。
【０１００】
続いて、凹構造３０が形成された第１部材３１上に蒸着法によって有機発光層１０を成膜する。ここで、有機発光層１０の各層は、上述したような膜厚分布にて成膜される。上述した膜厚分布を有する各層の成膜方法については、後述する。次に、有機発光層１０上に酸化インジウム亜鉛などからなる第２電極２２がスパッタ法等によって成膜される。
【０１０１】
また、第２電極２２の成膜後、ＣＶＤ法などによって保護層３３を形成し、第１部材３１よりも屈折率が高い窒化シリコン（Ｓｉ１−ｘＮｘ）をスパッタ法またはＣＶＤ法などによって成膜することで、凹構造３０を第２部材３２にて埋め込む。さらに、封止材料層３４となる接着樹脂を用いて基板１１と、光学調整層３５が形成された対向基板３６とを貼り合せる。なお、第２部材３２が第１部材３１よりも屈折率が高い透明な有機樹脂である場合、スピンコート法によって成膜することで、凹構造３０を第２部材３２にて埋め込むことができる。
【０１０２】
以上のような工程により、本実施形態に係る表示装置１を製造することができる。
【０１０３】
ここで、図１０を参照して、リーク性材料を含む層１０Ａの蒸着方法について説明する。図１０は、リーク性材料を含む層１０Ａの蒸着方法を説明する模式図である。
【０１０４】
図１０に示すように、リーク性材料を含む層１０Ａは、回転蒸着法を用いることで、上述したように凹構造３０の周縁部の膜厚を中央部の膜厚よりも薄く成膜することができる。
【０１０５】
具体的には、蒸着材料が等方的に広がるポイント型蒸着源３を用いて、蒸着対象である基板１１を回転させながら成膜する。このとき、ポイント型蒸着源３と、基板１１との位置関係は、基板１１の法線と、ポイント型蒸着源３と基板１１の中心とを結んだ直線とがなす角度Ａが、凹構造３０のテーパー角度よりも大きくなるように設定される。このような条件で蒸着することにより、凹構造３０の段差によって蒸着材料が遮られるため、リーク性材料を含む層１０Ａは、凹構造３０の周縁部の膜厚が中央部の膜厚よりも薄く成膜されることになる。
【０１０６】
また、角度Ａがより大きくなるようにポイント型蒸着源３と、基板１１との位置関係を設定し、凹構造３０の周縁部にリーク性材料を含む層１０Ａがさらに蒸着されにくくすることで、リーク性材料を含む層１０Ａが凹構造３０の周縁部で離断した構造を形成することも可能である。
【０１０７】
続いて、図１１および図１２を参照して、リーク性材料を含まない層１０Ｂの蒸着方法について説明する。図１１は、リーク性材料を含まない層１０Ｂの蒸着に用いるライン型蒸着源を模式的に示した斜視図であり、図１２は、リーク性材料を含まない層１０Ｂの蒸着方法を説明する模式図である。
【０１０８】
図１１および図１２に示すように、リーク性材料を含まない層１０Ｂは、ライン型蒸着源５を用い、往復を繰り返しながら蒸着することで、上述したように凹構造３０の周縁部の膜厚を中央部の膜厚よりも厚く成膜することができる。これにより、リーク性材料を含む層１０Ａと、リーク性材料を含まない層１０Ｂとを合わせた有機発光層１０の膜厚を全体で略均一にすることができる。
【０１０９】
具体的には、ライン型蒸着源５は、長尺の部材の長手方向に複数の蒸着源５１が配列された構造を有する。このようなライン型蒸着源５と、基板１１とをライン型蒸着源５の長手方向と直交する方向に相対的に往復移動させながら蒸着することにより、成膜されるリーク性材料を含まない層１０Ｂの膜厚を凹構造３０の周縁部で厚く成膜することができる。
【０１１０】
例えば、図１２に示すように、基板１１上の凹構造３０に対してライン型蒸着源５が右側に存在する場合、リーク性材料を含まない層１０Ｂは、凹構造３０の左側の第１部材３１および第１電極２１により厚く成膜される。一方、基板１１上の凹構造３０に対してライン型蒸着源５が左側に存在する場合、リーク性材料を含まない層１０Ｂは、凹構造３０の右側の第１部材３１および第１電極２１により厚く成膜される。このような一方向からの成膜を往復して繰り返すことにより、基板１１上の凹構造３０に、底部の周縁部の膜厚が中央部よりも厚くなるようにリーク性材料を含まない層１０Ｂを成膜することができる。
【０１１１】
基板１１およびライン型蒸着源５を相対的に往復させる場合、基板１１、およびライン型蒸着源５のいずれを移動させてもよい。ただし、蒸着対象である基板１１での不良発生を抑制するためには、基板１１を固定してライン型蒸着源５を移動させるほうが好ましい。
【０１１２】
なお、塗布法を用いた場合でも、凹構造３０の中央部よりも周縁部の膜厚が厚くなるように、リーク性材料を含まない層１０Ｂを成膜することが可能である。これは、凹構造３０の周縁部では表面張力が働くため、成膜用の塗布溶液のメニスカスによって、凹構造３０の中央部よりも周縁部のほうが厚い膜厚となって成膜されるためである。
【０１１３】
さらに、図１３〜図１５を参照して、有機発光層１０の全体の膜厚をより均一にする成膜方法について説明する。図１３〜図１５は、ライン型蒸着源５を用いて、膜厚をより均一に成膜する蒸着方法を説明する模式図である。
【０１１４】
例えば、リーク性材料を含む層１０Ａによって凹構造３０の底部に不均一な膜厚分布が形成された後、リーク性材料を含まない層１０Ｂの一部によって膜厚分布の不均一さが解消された場合、その他のリーク性材料を含まない層１０Ｂは、凹構造３０の底部の膜厚分布が均一になるように成膜されることが好ましい。そこで、以下では、ライン型蒸着源５を用いて、より均一な膜厚の膜を成膜する蒸着方法を説明する。
【０１１５】
凹構造３０の底部の膜厚分布をより均一にするためには、ライン型蒸着源５に備えられた蒸着源の基板１１に対する指向性を制御することが好ましい。
【０１１６】
例えば、図１３に示すように、ライン型蒸着源５の長手方向の端部の蒸着源５１Ａ、５１Ｃの基板１１に対する指向性を平均的に低くし、中央部の蒸着源５１Ｂの基板１１に対する指向性を平均的に高くすることで、基板１１に成膜される膜の膜厚分布をより均一にすることができる。
【０１１７】
基板１１に対する蒸着の指向性が高い場合、基板１１に対して垂直な方向から基板１１へ入射する蒸着材料の割合が増加する。このような場合、凹構造３０の側壁付近に成膜される膜の膜厚が薄くなりやすい。そこで、基板１１に対して垂直な方向以外の斜めから基板１１へ入射する蒸着材料を増加させるために、基板１１に対する指向性が低い蒸着源を用いる。また、基板１１に対する指向性が低い蒸着源をライン型蒸着源５の長手方向の端部により多めに配列することにより、基板１１に対して斜めから入射する蒸着材料が成膜に寄与する割合をより大きくすることができる。
【０１１８】
また、ライン型蒸着源５の長手方向の中央部の蒸着源５１Ｂは、端部の蒸着源５１Ａ、５１Ｃよりも平均蒸発量が少なくてもよい。これによれば、基板１１に対する指向性が低く、基板１１に対して斜めから入射する蒸着材料が成膜に寄与する割合をより大きくすることができるため、基板１１に成膜される膜の膜厚分布をより均一にすることができる。
【０１１９】
また、図１４に示すように、ライン型蒸着源５の長手方向の蒸着源５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃの配列は、より詳細には、蒸着源５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃの指向性の高低に規則性が生じないように配列されてもよい。これにより、ライン型蒸着源５は、基板１１に成膜される膜の膜厚分布をより均一にすることができる。ただし、平均的には、図１３に示すように、ライン型蒸着源５の長手方向の端部の蒸着源５１Ａ、５１Ｃの基板１１に対する指向性は低いほうが好ましく、中央部の蒸着源５１Ｂの基板１１に対する指向性は高いことが好ましい。
【０１２０】
すなわち、ライン型蒸着源５の長手方向の蒸着源５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃを指向性の高低に規則性が生じないようにランダムに配列することにより、基板１１に対して入射する蒸着材料の入射方向成分の多様性を増加させることができる。また、蒸着源５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃの配列に規則性を生じさせないことで、基板１１上に成膜させる膜に周期的なパターンが生じることを抑制することができる。
【０１２１】
さらに、図１５に示すように、ライン型蒸着源５と、基板１１との位置関係を制御しながら成膜することで、基板１１上に成膜させる膜をさらに均一にすることができる。具体的には、成膜対象である基板１１を回転させながら、ライン型蒸着源５の長手方向と直交する方向に搬送することで、基板１１上に成膜させる膜をさらに均一にすることができる。この成膜方法によれば、基板１１に対して、より多様な方向から蒸着材料を入射させることができるため、基板１１に成膜される膜の膜厚分布をより均一にすることができる。なお、基板１１ではなく、ライン型蒸着源５を長手方向と直交する方向に動かして成膜してもよいことはいうまでもない。
【０１２２】
以上のような蒸着方法を用いることにより、本実施形態に係る表示装置１において、リーク性材料を含む層１０Ａの膜厚分布と、有機発光層１０の全体の膜厚分布とを適切に制御することができる。具体的には、リーク性材料を含む層１０Ａの膜厚分布を凹構造３０の底部で不均一としつつ、有機発光層１０の全体の膜厚分布を凹構造３０の底部で略均一にすることができる。
【０１２３】
＜２．第２の実施形態＞
［２．１．表示装置の構造］
次に、図１６を参照して、本開示の第２の実施形態に係る有機電界発光素子を備えた表示装置の構造について説明する。図１６は、第２の実施形態に係る有機電界発光素子を備えた表示装置の断面構造を示す模式図である。
【０１２４】
図１６に示すように、第２の実施形態に係る表示装置２は、図１で示した第１の実施形態に係る表示装置１に対して、第１電極２１Ａが凹構造３０の底部全面に設けられている点が異なる。また、第２の実施形態に係る表示装置２では、第１電極２１Ａおよびコンタクトプラグ１８を１つの金属膜として同時に成膜することができるため、第１平坦化膜１６Ａ、第２平坦化膜１６Ｂ、第３平坦化膜１６Ｃを、平坦化膜１６としてまとめることが可能である。なお、図１６において、図１と同一の符号を付した構成については、図１と同様の構成であるため、ここでの説明は省略する。
【０１２５】
第２の実施形態に係る表示装置２では、第１の実施形態に係る表示装置１に対して、第１電極２１Ａの面積をより大きくすることができるため、有機電界発光素子の発光面積をさらに大きくすることができる。
【０１２６】
ただし、第２の実施形態に係る表示装置２では、第１電極２１Ａが凹構造３０の周縁部まで延伸し、第１部材３１と接触しているため、第１の実施形態に係る表示装置１よりも局所的な異常発光等の不良が発生しやすい。そのため、局所的な異常発光、および電流のリークなどの不良発生の抑制を優先する場合は、第１の実施形態に係る表示装置１の構造を採用することが好ましく、有機電界発光素子の発光面積の拡大を優先する場合には、第２の実施形態に係る表示装置２の構造を採用することが好ましい。
【０１２７】
［２．２．有機電界発光素子の構造］
続いて、図１７〜図２０を参照して、第２の実施形態に係る有機電界発光素子の構造についてより具体的に説明する。図１７〜図２０は、図１６の有機電界発光素子を拡大し、有機発光層の膜厚分布の一例を示した模式図である。
【０１２８】
図１７〜図２０に示すように、第２の実施形態に係る有機電界発光素子は、図２〜図９を参照して説明した第１の実施形態に係る有機電界発光素子の構造のいずれも採用することが可能である。これによれば、第２の実施形態に係る有機電界発光素子は、第１の実施形態に係る有機電界発光素子と同様に、電流のリークを抑制することが可能である。
【０１２９】
例えば、図１７に示すように、第２の実施形態に係る有機電界発光素子は、リーク性材料を含む層１０Ａを凹構造３０の底部の周縁部に形成せず、リーク性材料を含む層１０Ａを凹構造３０の底部の周縁部で離断させてもよい。また、図１８に示すように、第２の実施形態に係る有機電界発光素子は、リーク性材料を含む層１０Ａを凹構造３０の底部の中央部の膜厚よりも周縁部の膜厚の方が薄くなるように形成してもよい。なお、この場合において、リーク性材料を含む層１０Ａは、例えば、正孔注入層、および正孔輸送層である。
【０１３０】
また、第２の実施形態に係る有機電界発光素子は、電荷発生層を介して複数の発光層が積層されたタンデム型の有機電界発光素子であってもよい。このような場合、例えば、図１９に示すように、第２の実施形態に係る有機電界発光素子は、リーク性材料を含む層１０Ｄを凹構造３０の周縁部に形成せず、凹構造３０の周縁部で離断させてもよい。また、図２０に示すように、第２の実施形態に係る有機電界発光素子は、リーク性材料を含む層１０Ｄを凹構造３０の中央部の膜厚よりも周縁部の膜厚の方が薄くなるように形成してもよい。なお、この場合において、リーク性材料を含む層１０Ｄは、例えば、電荷発生層である。
【０１３１】
なお、図１７〜図２０で示した有機電界発光素子のいずれでも、凹構造３０の底部における有機発光層１０の全体での膜厚は、略均一である。これにより、第２の実施形態に係る有機電界発光素子でも、局所的な異常発光が発生することを抑制することができる。
【０１３２】
＜３．まとめ＞
以上にて説明したように、本開示の各実施形態に係る有機電界発光素子は、有機発光層に含まれるリーク性材料を含む層の膜厚分布を凹構造の底部で不均一とすることにより、電流のリークを抑制することが可能である。また、本開示の各実施形態に係る有機電界発光素子は、有機発光層の全体での膜厚を凹構造の底部で略均一とすることにより、異常発光等の不良が発生することを抑制することが可能である。
【０１３３】
したがって、本開示の各実施形態に係る表示装置は、アノードリフレクタ構造によって有機電界発光素子からの光取出し効率を向上させつつ、アノードリフレクタ構造の段差に起因する有機電界発光素子の不良発生を抑制することが可能である。
【０１３４】
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１３５】
また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
【０１３６】
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
第１電極が底部に設けられ、第１部材を側壁とする凹構造と、
前記凹構造の全面を覆う第２電極と、
蒸着材料を含み、前記第２電極および前記凹構造にて挟持された有機発光層と、
を備え、
前記有機発光層のうち、リーク性材料を含む層の膜厚は、前記凹構造の底部で不均一であり、前記有機発光層の全体膜厚は、前記凹構造の底部で略均一である、有機電界発光素子。
（２）
前記リーク性材料を含む層は、前記凹構造の底部の周縁部で離断されている、前記（１）に記載の有機電界発光素子。
（３）
前記リーク性材料を含む層は、前記凹構造の底部の周縁部と中央部とで膜厚が異なる、前記（１）に記載の有機電界発光素子。
（４）
前記リーク性材料を含む層は、前記凹構造の底部の中央部の膜厚よりも周縁部の膜厚の方が薄い、前記（３）に記載の有機電界発光素子。
（５）
前記中央部における前記リーク性材料を含む層の膜厚をＬａ１、前記周縁部における前記リーク性材料を含む層の膜厚をＬａ２とし、
前記中央部における前記有機発光層の全体膜厚をＬｂ１、前記周縁部における前記有機発光層の全体膜厚Ｌｂ２とした場合、
前記有機発光層は、（Ｌａ２／Ｌａ１）＜（Ｌｂ２／Ｌｂ１）の関係を満たす、前記（４）に記載の有機電界発光素子。
（６）
前記リーク性材料を含む層は、少なくとも正孔注入層または正孔輸送層のいずれかを含む、前記（１）〜（５）のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
（７）
前記有機発光層は、電荷発生層を介して積層された複数の発光層を含み、
前記リーク性材料を含む層は、前記電荷発生層を少なくとも含む、前記（１）〜（６）のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
（８）
前記第１電極は、前記凹構造の底部の中央部に設けられ、前記凹構造の側壁とは離隔している、前記（１）〜（７）のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
（９）
前記第１電極は、前記凹構造の底部全面に設けられる、前記（１）〜（７）のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
（１０）
前記第２電極の上に設けられ、前記凹構造を埋め込む第２部材をさらに備え、
前記凹構造の側壁を構成する前記第１部材の屈折率は、前記第２部材の屈折率よりも低い、前記（１）〜（９）のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
（１１）
第１電極を底部に備え、第１部材を側壁とする凹構造を形成することと、
前記凹構造の上に蒸着材料を含む有機発光層を成膜することと、
前記有機発光層の上に第２電極を形成することと、
を含み、
前記有機発光層のうちリーク性材料を含む層を、前記凹構造の底部で膜厚が不均一になるように成膜し、前記有機発光層全体では、前記凹構造の底部で膜厚が略均一になるように成膜する、有機電界発光素子の製造方法。
（１２）
前記リーク性材料を含む層は、ポイント型蒸着源を用いた回転蒸着によって成膜される、前記（１１）に記載の有機電界発光素子の製造方法。
（１３）
前記有機発光層のうちリーク性材料を含む層以外の層は、複数の蒸着源を備えたライン型蒸着源にて成膜される、前記（１１）または（１２）に記載の有機電界発光素子の製造方法。
（１４）
前記ライン型蒸着源の中央領域に備えられた蒸着源群は、端部領域に備えられた蒸着源群よりも平均した指向性が高い、前記（１３）に記載の有機電界発光素子の製造方法。
（１５）
前記ライン型蒸着源の中央領域に備えられた蒸着源群は、端部領域に備えられた蒸着源群よりも平均蒸発量が少ない、前記（１３）または（１４）に記載の有機電界発光素子の製造方法。
（１６）
前記ライン型蒸着源に備えられた複数の蒸着源は、指向性の高低に規則性が生じないように配列される、前記（１３）〜（１５）のいずれか一項に記載の有機電界発光素子の製造方法。
（１７）
前記有機発光層のうちリーク性材料を含む層以外の層は、成膜対象を回転させながら、前記ライン型蒸着源の長手方向と直交する方向に搬送することで成膜される、前記（１３）〜（１６）のいずれか一項に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【符号の説明】
【０１３７】
１、２    表示装置
１０      有機発光層
１０Ａ    リーク性材料を含む層
１０Ｂ    リーク性材料を含まない層
１１      基板
１２      ゲート電極
１３      ゲート絶縁膜
１４      半導体層
１５      層間絶縁膜
１７Ａ    ドレイン電極
１７Ｂ    ソース電極
１８      コンタクトプラグ
２１      第１電極
２２      第２電極
３０      凹構造
３１      第１部材
３２      第２部材
３３      保護層
３４      封止材料層
３５      光学調整層
３６      対向基板
【図１】
2017157782.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2017157782.tif 000007
【図６】
2017157782.tif 000008
【図７】
2017157782.tif 000009
【図８】
2017157782.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2017157782.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2017157782.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
2017157782.tif 000016
【図１５】
2017157782.tif 000017
【図１６】
2017157782.tif 000018
【図１７】
2017157782.tif 000019
【図１８】
2017157782.tif 000020
【図１９】
2017157782.tif 000021
【図２０】
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