(57)【要約】【課題】有機発光層を液滴吐出法により形成した場合であっても、有機発光層の発光強度を均一にすることができる有機ＥＬ素子、電気光学装置、及び電子機器を提供する。【解決手段】第一電極１２は、陰極層１２２と、陰極層１２２と機能層１０との間に設けられた電子注入層１２１と、を備え、電子注入層１２１は、陰極層１２２からの電子の注入容易性が、有機発光層８の発光強度が最も高い領域Ａよりも有機発光層８の発光強度が最も低い領域Ｂにおいて高くなるように形成されていることを特徴とする。【選択図】図２
2009224434.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一電極と第二電極との間に少なくとも有機発光層を有する機能層が挟持され、前記有機発光層が液滴吐出法により形成された有機ＥＬ素子であって、
前記第一電極は、陰極層と、前記陰極層と前記機能層との間に設けられた電子注入層と、を備え、
前記電子注入層は、前記陰極層からの電子の注入容易性が、前記有機発光層の発光強度が最も高い領域よりも前記有機発光層の発光強度が最も低い領域において高くなるように形成されていることを特徴とする有機ＥＬ素子。
【請求項２】
前記電子注入層の膜厚が、前記有機発光層の発光強度が最も高い領域よりも前記有機発光層の発光強度が最も低い領域において薄くなるように形成されていることを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬ素子。
【請求項３】
前記電子注入層は、前記有機発光層の発光強度が最も高い領域を覆うように形成された第一電子注入層と、前記第一電子注入層と前記有機発光層の発光強度が最も低い領域とを覆うように形成された第二電子注入層とを備え、
前記第一電子注入層の仕事関数が、前記第二電子注入層の仕事関数よりも高いことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項４】
前記有機発光層の発光強度が最も高い領域に対応する前記第二電極の第１領域と、前記有機発光層の発光強度が最も低い領域に対応する前記第二電極の第２領域と、が区画されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の有機ＥＬ素子を備えたことを特徴とする電気光学装置。
【請求項６】
請求項５記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、有機ＥＬ素子、電気光学装置、及び電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、個々の有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子という）に最良の発光特性を発揮させるようにし、これによって表示特性の向上を図った有機ＥＬ装置とその製造方法が知られている。この有機ＥＬ装置は、一対の電極と、これら電極間に設けられた少なくとも発光層を有してなる機能層を具備した有機ＥＬ素子を、複数備えている。そして、有機ＥＬ素子のうちの一の有機ＥＬ素子の機能層の構成が、他の有機ＥＬ有機ＥＬ素子の機能層の構成に対し、少なくとも発光層以外の構成要素について異なっている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００７−１１０１５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の有機ＥＬ素子においては、有機発光層の形成方法として、有機発光層の形成領域に液状の材料を液滴として吐出して形成するインクジェット法等の液滴吐出法を採用している。この場合には、有機発光層の形成方法として蒸着法やスピンコート法を採用した場合と比較して、発光層の膜厚が不均一となる。
【０００４】
図１０に示すように、液滴吐出法により形成した有機発光層８は、中央部Ａの膜厚ｔＡが、周辺部Ｂの膜厚ｔＢよりも薄く、図１１に示すように、有機発光層８の周辺部Ｂの外縁に近づくほど膜厚ｔが厚くなる場合がある。このとき、有機発光層８の周辺部Ｂにおける電子が正孔と再結合するまでの距離は、中央部Ａにおける電子の電子が正孔と再結合するまでの距離よりも長くなっている。したがって、図１１（ｂ）に示すように、有機発光層８の発光強度は、電子の移動距離が長い周辺部Ｂのほうが小さく、電子の移動距離が短い中央部Ａほど大きくなっている。また、有機発光層８の周辺部Ｂの外縁に近づくほど膜厚ｔが薄くなる場合がある（図示せず）。この時は図１１（ｂ）とは逆に、有機発光層８の周辺部Ｂにおける電子が正孔と再結合するまでの距離は、中央部Ａにおける電子が正孔と再結合するまでの距離よりも短くなる（図示せず）。したがって、有機発光層８の発光強度は、電子の移動距離が短い周辺部Ｂのほうが大きく、電子の移動距離が長い中央部Ａほど小さくなる。
このように、有機発光層の形成領域内で膜厚が不均一になると、電子が正孔と再結合するまでの距離に偏りが生じる。その結果、有機発光層内での電子と正孔との結合の密度に偏りが生じて、有機発光層の形成領域内で発光強度が不均一になるという課題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、有機発光層を液滴吐出法により形成した場合であっても、有機発光層の発光強度を均一にすることができる有機ＥＬ素子、電気光学装置、及び電子機器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明の有機ＥＬ素子は、第一電極と第二電極との間に少なくとも有機発光層を有する機能層が挟持され、前記有機発光層が液滴吐出法により形成された有機ＥＬ素子であって、前記第一電極は、陰極層と、前記陰極層と前記機能層との間に設けられた電子注入層と、を備え、前記電子注入層は、前記陰極層からの電子の注入容易性が、前記有機発光層の発光強度が最も高い領域よりも前記有機発光層の発光強度が最も低い領域において高くなるように形成されていることを特徴とする。
【０００７】
このように構成することで、電子注入層から有機発光層への電子の注入容易性は、有機発光層の発光強度が最も高い領域よりも有機発光層の発光強度が最も低い領域において低くなる。このため、有機発光層の発光強度が最も低い領域と発光強度が最も高い領域とにおける発光強度の差が、発光強度が最も低い領域と発光強度が最も高い領域とにおける電子注入層の電子の注入容易性によって相殺される。
したがって、有機発光層を液滴吐出法により形成した場合であっても、有機発光層の発光強度が最も低い領域と発光強度が最も高い領域とにおける有機発光層中の電子と正孔の再結合割合を均一化して、有機発光層の形成領域内における有機発光層の発光強度を均一化することができる。
【０００８】
また、本発明の有機ＥＬ素子は、前記電子注入層の膜厚が、前記有機発光層の発光強度が最も高い領域よりも前記有機発光層の発光強度が最も低い領域において小さくなるように形成されていることを特徴とする。
【０００９】
このように構成することで、陰極層から電子注入層への電子の注入容易性を、有機発光層の発光強度が最も低い領域において有機発光層の発光強度が最も高い領域よりも高くすることができる。
【００１０】
また、本発明の有機ＥＬ素子は、前記電子注入層は、前記有機発光層の発光強度が最も高い領域を覆うように形成された第一電子注入層と、前記第一電子注入層と前記有機発光層の発光強度が最も低い領域とを覆うように形成された第二電子注入層とを備え、前記第一電子注入層の仕事関数が、前記第二電子注入層の仕事関数よりも高いことを特徴とする。
【００１１】
このように構成することで、陰極層から電子注入層への電子の注入容易性を、有機発光層の発光強度が最も低い領域において有機発光層の発光強度が最も高い領域よりも高くすることができる。
【００１２】
また、本発明の有機ＥＬ素子は、前記有機発光層の発光強度が最も高い領域に対応する前記第二電極の第１領域と、前記有機発光層の発光強度が最も低い領域に対応する前記第二電極の第２領域と、が区画されていることを特徴とする。
【００１３】
このように構成することで、有機発光層の発光強度が最も低い領域における電子注入層を通過した電子が、有機発光層の発光強度が最も高い領域に到達することが防止される。これにより、陰極層から有機発光層の発光強度が最も低い領域における電子注入層に注入された電子を、より確実に有機発光層の発光強度が最も低い領域に到達させることができる。したがって、有機発光層の形成領域内における有機発光層の発光強度をより均一化することができる。
【００１４】
また、本発明の電気光学装置は、上記のいずれかの有機ＥＬ素子を備えたことを特徴とする。また、本発明の電子機器は、上記の電気光学装置を備えたことを特徴とする。
このように構成することで、電気光学装置が備える有機ＥＬ素子の各々が均一に発光するため、電気光学装置の表示性能が向上される。したがって、表示性能の高い電子機器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
＜第一実施形態＞
以下、本発明の第一実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各図面では、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材ごとに縮尺を適宜変更している。
【００１６】
（有機ＥＬ装置）
図１は有機ＥＬ装置の配線構造を示す説明図である。図１に示すように、本実施形態の有機ＥＬ装置（電気光学装置）１００は、複数の走査線１０１と、走査線１０１に対して交差する方向に延びる複数の信号線１０２と、信号線１０２に並列に延びる複数の電源線１０３とがそれぞれ配線された構成を有するとともに、走査線１０１及び信号線１０２の各交点付近に、画素領域Ｘを形成したものである。
【００１７】
信号線１０２には、シフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオライン及びアナログスイッチを備えるデータ側駆動回路１０４が接続されている。走査線１０１には、シフトレジスタ及びレベルシフタを備える走査側駆動回路１０５が接続されている。また、画素領域Ｘの各々には、走査線１０１を介して走査信号がゲート電極に供給されるスイッチング用の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１１２と、このスイッチング用のＴＦＴ１１２を介して信号線１０２から供給される画素信号を保持する保持容量ｃａｐと、この保持容量ｃａｐによって保持された画素信号がゲート電極に供給される駆動用のＴＦＴ１１３と、このＴＦＴ１１３を介して電源線１０３に電気的に接続したときに、この電源線１０３から駆動電流が流れ込む陽極１１（第二電極）と、この陽極１１と陰極１２（第一電極）との間に挟持された機能層１０とが設けられている。これら陽極１１と陰極１２と機能層１０とにより、有機ＥＬ素子１が構成されている。
【００１８】
このような構成によれば、走査線１０１が駆動されてスイッチング用のＴＦＴ１１２がオンになると、そのときの信号線１０２の電位が保持容量ｃａｐに保持され、この保持容量ｃａｐの状態に応じて、駆動用のＴＦＴ１１３のオン・オフ状態が決まる。そして、駆動用のＴＦＴ１１３のチャネルを介して、電源線１０３から陽極１１に電流が流れ、さらに機能層１０を介して陰極１２に電流が流れる。すると、機能層１０はこれを流れる電流量に応じて発光する。
【００１９】
図２は、図１に示した有機ＥＬ装置１００の部分拡大断面図であり、図３（ａ）は陽極１１の形状を示す平面図、図３（ｂ）は、陰極１２の形状を示す平面図である。また、図２は、図３（ａ）および図３（ｂ）のａ−ａ線に沿う断面に対応している。
【００２０】
図２に示すように、有機ＥＬ装置１００は、例えば、ガラス等の光透過性を有する材料により形成された基板２を備えている。基板２上には、陰極（第一電極）１２と陽極（第二電極）１１との間に機能層１０が挟持されて有機ＥＬ素子１が形成されている。基板２上には、図１に示すように、複数の有機ＥＬ素子１がマトリックス状に配置されている。
【００２１】
また、基板２上には、図１に示す走査線１０１、信号線１０２、保持容量ｃａｐ、スイッチング用のＴＦＴ１１２（図２では図示省略）、駆動用のＴＦＴ１１３等が形成されている。そして、これらを覆うように、第一層間絶縁膜３が形成されている。第一層間絶縁膜３上には、第二層間絶縁膜４が形成されている。第一層間絶縁膜３および第二層間絶縁膜４は、例えば、ＳｉＯ２（シリコン酸化物）等の絶縁性の材料により形成されている。
【００２２】
第二層間絶縁膜４上には、例えば、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の光透過性を有する導電性材料により、各々の有機ＥＬ素子１に対応して陽極１１が形成されている。また、第二層間絶縁膜４上には、各々の有機ＥＬ素子１の陽極１１を区画するように、無機隔壁５が形成されている。無機隔壁５は、例えば、ＳｉＯ２等により形成されている。無機隔壁５には、陽極１１の上部を露出させる開口部５ａが形成されている。無機隔壁５の開口部５ａは、図３（ａ）に示すように、トラック形状に形成されている。
【００２３】
無機隔壁５上には、例えば、感光性のアクリル樹脂や環状オレフィン樹脂等により有機隔壁６が形成されている。有機隔壁６には、無機隔壁５の開口部５ａと上面５ｂの一部を露出させる開口部６ａが形成されている。また、有機隔壁６の開口部６ａ内に露出された無機隔壁５の上面５ｂおよび開口部５ａの内表面には、親液化処理が施されている。一方、有機隔壁６の少なくとも開口部６ａの内表面は、撥液化処理が施されている。
【００２４】
開口部５ａ，６ａ内の陽極１１上には、図２に示すように正孔注入層７が形成されている。正孔注入層７を形成する材料としては、特に３，４−ポリエチレンジオキシチオフェン−ポリスチレンスルフォン酸（ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ）を含有する液、すなわち、分散媒としてのポリスチレンスルフォン酸に３，４−ポリエチレンジオキシチオフェンを分散させ、さらにこれをグリコールエーテル系の溶媒、例えばジエチレングリコールと、水とに分散させあるいは溶解させた液状体等を用いることができる。
【００２５】
開口部５ａ内の正孔注入層７上には、発光層（有機発光層）８が形成されている。本実施形態では、この正孔注入層７と有機発光層８とにより、機能層１０が構成されている。有機発光層８を形成する材料としては、蛍光あるいは燐光を発光することが可能な公知の発光材料が用いられる。具体的には、（ポリ）フルオレン誘導体（ＰＦ）、（ポリ）パラフェニレンビニレン誘導体（ＰＰＶ）、ポリフェニレン誘導体（ＰＰ）、ポリパラフェニレン誘導体（ＰＰＰ）、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）、ポリチオフェン誘導体、ポリメチルフェニルシラン（ＰＭＰＳ）などのポリシラン系などが好適に用いられる。また、これらの高分子材料に、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素などの高分子系材料や、ルブレン、ペリレン、９，１０−ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン６、キナクリドン等の低分子材料をドープして用いることもできる。
【００２６】
本実施形態の正孔注入層７および有機発光層８は、例えば、インクジェット法等の液滴吐出法によって液状の形成材料の液滴を無機隔壁５の開口部５ａおよび有機隔壁６の開口部６ａに吐出して、開口部５ａ，６ａの内側を満たした後、その液状の材料を加熱乾燥させることにより、無機隔壁５の開口部５ａの内側に形成されている。本実施形態では、有機発光層８の周辺部Ｂの膜厚ｔＢが中央部Ａの膜厚ｔＡよりも大きくなった場合について記載する。なお、本実施形態（有機発光層８の周辺部Ｂの膜厚ｔＢが中央部Ａの膜厚ｔＡよりも大きくなった場合）において、中央部Ａは、有機発光層８のうち最も発光強度が高い領域を含んでおり、周辺部Ｂは、有機発光層８のうち最も発光強度が低い領域を含んでいるものとする。また中央部Ａと周辺部Ｂとの境目は、状況に応じて適宜設定可能であるが、有機発光層８を平面視した領域のうち、最も発光強度が高い領域の発光強度の約８０％以上の発光強度を有する領域を中央部Ａとしてもよい。（これは以後の実施形態においても同様である。）
【００２７】
本実施形態では、有機発光層８の長辺方向の幅Ｗｌ（図３（ａ）参照）は、約１４０μｍ、短辺方向の幅Ｗｓは約４５μｍに形成されている。そして、長辺方向の両端からそれぞれ約２０μｍ程度内側で、短辺方向の両端からそれぞれ約１０μ程度内側の中央部Ａの平均膜厚が約６０ｎｍに形成されている。そして、その発光層８の中央部Ａの周囲を取り巻く周辺部Ｂの平均膜厚は約８０ｎｍに形成されている。
【００２８】
有機隔壁６の開口部６ａの内側で、有機発光層８上には、電子注入層１２１が形成されている。電子注入層１２１は、例えば、ＬｉＦ（フッ化リチウム）により形成され、後述する陰極層１２２からの電子の注入容易性が、有機発光層８の中央部Ａよりも有機発光層８の周辺部Ｂにおいて高くなるように形成されている。本実施形態では、電子注入層１２１は、膜厚ｔＢが大きく形成された有機発光層８の周辺部Ｂに対応する部分の膜厚ＴＢが、有機発光層８の中央部Ａに対応する部分の膜厚ＴＡよりも小さく形成されて、陰極層１２２からの電子の注入容易性が、有機発光層８の中央部Ａよりも有機発光層８の周辺部Ｂにおいて高くなるように形成されている。
【００２９】
このような形状の電子注入層１２１は、例えば、有機発光層８上の全面に、約５ｎｍの膜厚でＬｉＦを蒸着させ、その後、有機発光層８の中央部Ａに対応する形状の開口部を備えたマスクを介して、有機発光層８の中央部Ａにさらに約５ｎｍの膜厚でＬｉＦをマスク蒸着させることで形成することができる。これにより、中央部の膜厚ＴＡが約１０ｎｍ、周辺部の膜厚ＴＢが約５ｎｍの電子注入層を形成することができる。
【００３０】
電子注入層１２１上には、電子注入層１２１および有機隔壁６を覆って、陰極層１２２が形成されている。陰極層１２２は、例えば、Ａｌ（アルミニウム）により形成されている。陰極層１２２は、複数の有機ＥＬ素子１にわたって、有機ＥＬ素子１の表示領域の一面にベタ状に形成されている。本実施形態では、電子注入層１２１と陰極層１２２とによって有機ＥＬ素子１の陰極１２が構成されている。陰極は、図１に示す走査線１０１と電気的に接続されている。
また、図示は省略するが、陰極１２は、基板２上に形成された陰極用配線に接続されており、この配線の一端部がフレキシブル基板上の配線に接続され、フレキシブル基板上に備えられた駆動ＩＣ（駆動回路）に接続されている。
【００３１】
また、本実施形態の有機ＥＬ装置１００は、発光機能層１０から基板２側に発した光が、基板２を透過して基板２の外側（観測者側）に出射されるとともに、機能層１０から基板２の反対側に射出された光も、陰極１２に反射されて基板２を透過し、基板２の外側（観測者側）に出射される、いわゆるボトムエミッション型となっている。
【００３２】
次に、本実施形態の作用について説明する。
上述のように、駆動用ＴＦＴ１１３がオンになると、陽極１１に電流が流れ、陰極層１２２から電子注入層１２１を介して有機発光層８に電子が供給され、陽極１１から供給された正孔と結合して有機発光層８が発光する。ここで、有機発光層８は、液滴吐出法により形成されて中央部Ａの膜厚よりも周辺部Ｂの膜厚が大きく形成されている。そのため、中央部Ａにおける電子が正孔と再結合するまでの距離は、周辺部Ｂにおける電子が正孔と再結合するまでの距離よりも短くなっている。したがって、有機発光層８の発光強度は、電子の移動距離が長い周辺部Ｂのほうが小さく、電子の移動距離が短い中央部Ａほど大きくなる。
【００３３】
しかし、本実施形態では、電子注入層１２１は、有機発光層８の周辺部Ｂに対応する部分の膜厚ＴＢが、有機発光層８の中央部Ａに対応する部分の膜厚ＴＡよりも小さく形成されて、陰極層１２２からの電子の注入容易性が、有機発光層８の中央部Ａよりも有機発光層８の周辺部Ｂにおいて高くなるように形成されている。このため、有機発光層８の周辺部Ｂおよび中央部Ａにおいて、陰極層１２２から電子注入層１２１への電子の移動距離の差と、電子注入層１２１から有機発光層８への電子の注入容易性の差とが相殺されて、有機発光層８中の電子と正孔の再結合割合が均一化される。
【００３４】
ここで、図４は、図３（ａ）に示す幅Ｗｌ方向における有機ＥＬ素子の発光強度を示すグラフである。図４に示すように、本実施形態の有機ＥＬ素子１の発光強度は、図１０（ｂ）に示す従来の有機ＥＬ素子の発光強度と比較して、有機発光層８の周辺部Ｂに近い部分の輝度が向上し、全体として輝度がより均一化されている。すなわち、上述のように、有機発光層８中の電子と正孔の再結合割合が均一化されたことで、有機発光層８の輝度が均一化される。
【００３５】
以上説明したように、本実施形態の有機ＥＬ素子１によれば、有機発光層８を液滴吐出法により形成した場合であっても、有機発光層の周辺部Ｂと中央部Ａとにおける発光強度の差を、周辺部Ｂと中央部Ａとにおける電子注入層の電子の注入容易性の差によって相殺することで、有機発光層８中の周辺部Ｂと中央部Ａにおける電子と正孔の再結合割合を均一化して、有機発光層８の形成領域内における有機発光層８の発光強度を均一化することができる。これにより、有機ＥＬ素子１の発光性能が向上して有機ＥＬ装置１００の表示領域の輝度が向上するとともに、表示性能が向上する。
【００３６】
また本実施形態では、有機発光層８の周辺部Ｂの膜厚ｔＢが中央部Ａの膜厚ｔＡよりも大きくなった場合について説明したが、有機発光層８の周辺部Ｂの膜厚ｔＢが中央部Ａの膜厚ｔＡよりも小さくなった場合には、有機発光層８の周辺部Ｂの膜厚ｔＢが中央部Ａの膜厚ｔＡよりも大きくなった場合とは逆に、電子注入層１２１は、膜厚ｔＢが小さく形成された有機発光層８の周辺部Ｂに対応する部分の膜厚ＴＢが、有機発光層８の中央部Ａに対応する部分の膜厚ＴＡよりも大きく形成されて、陰極層１２２からの電子の注入容易性が、有機発光層８の中央部Ａよりも有機発光層８の周辺部Ｂにおいて低くなるように形成すればよい。
【００３７】
このように電子注入層１２１を形成すれば、有機発光層８の周辺部Ｂの膜厚ｔＢが中央部Ａの膜厚ｔＡよりも小さくなった場合であっても、有機発光層８の周辺部Ｂおよび中央部Ａにおいて、陰極層１２２から電子注入層１２１への電子の注入容易性の差と、電子注入層１２１から有機発光層８への電子の移動距離の差とが相殺されて、有機発光層８中の電子と正孔の再結合割合が均一化される。また有機発光層８の周辺部Ｂの膜厚ｔＢが中央部Ａの膜厚ｔＡよりも小さくなった場合には、中央部Ａは、中央部Ａは、有機発光層８のうち最も発光強度が低い領域を含んでおり、周辺部Ｂは、有機発光層８のうち最も発光強度が高い領域を含んでいるものとする。また中央部Ａと周辺部Ｂとの境目は、状況に応じて適宜設定可能であるが、有機発光層８を平面視した領域のうち、最も発光強度が高い領域の発光強度の約８０％以上の発光強度を有する領域を周辺部Ｂとしてもよい。（これは以後の実施形態においても同様である。）
【００３８】
＜第二実施形態＞
次に、本発明の第二実施形態について、図１を援用し、図５、図６（ａ）、図６（ｂ）を用いて説明する。本実施形態では、電子注入層が材料の異なる二層により形成されている点で、上述の第一実施形態で説明した有機ＥＬ装置１００および有機ＥＬ素子１と異なっている。その他の点は第一実施形態と同様であるので、同一の部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００３９】
図５は、本実施形態の有機ＥＬ装置２００の有機ＥＬ素子１ａ近傍の拡大断面図である。図６（ａ）は、本実施形態の有機ＥＬ素子１ａの陽極１１の形状を示す平面図である。図６（ｂ）は、本実施形態の有機ＥＬ素子１ａの陰極１２ａの形状を示す平面図である。また、図５は図６（ａ）および図６（ｂ）のａ−ａ線に沿う断面に対応している。
【００４０】
図５、図６（ｂ）に示すように、本実施形態の有機ＥＬ素子１ａでは、電子注入層が、有機発光層８の中央部Ａを覆うように形成された第一電子注入層１２１ａと、第一電子注入層１２１ａと有機発光層８の周辺部Ｂとを覆うように形成された第二電子注入層１２１ｂと、の二層により構成されている。
【００４１】
ここで、本実施形態では、第一電子注入層１２１ａの仕事関数が、第二電子注入層１２１ｂの仕事関数よりも高くなるように材料が選定されている。例えば、第一電子注入層１２１ａの形成材料として仕事関数が２．８７ｅＶのカルシウム（Ｃａ）を選定し、第二電子注入層１２１ｂの形成材料として仕事関数が２．５９のストロンチウム（Ｓｒ）を選定することができる。
【００４２】
第一電子注入層１２１ａの形成方法としては、例えば、マスク蒸着法等のマスクパターニングを用いることができる。そして、第一電子注入層１２１ａを形成した後、陰極１２ａの形成領域の全面に第二電子注入層１２１ｂを蒸着させ、その上を覆うように第一実施形態と同様の陰極層１２２を形成することで、本実施形態の陰極１２ａを形成することができる。
【００４３】
次に、本実施本形態の作用について説明する。
図５および図６（ｂ）に示すように、本実施形態の電子注入層は、有機発光層８の中央部Ａにおいては、第一電子注入層１２１ａと第二電子注入層１２１ｂとの二層構造により形成されている。一方、有機発光層８の周辺部Ｂにおいては、電子注入層１２１は第二電子注入層１２１ｂの一層のみにより形成されている。これにより、第一実施形態と同様に、有機発光層８の周辺部Ｂに対応する部分の電子注入層の膜厚ＴＢを、有機発光層の中央部に対応する部分の電子注入層の膜厚ＴＡよりも小さく形成することができる。
【００４４】
加えて、本実施形態では、第一電子注入層１２１ａの仕事関数が、第二電子注入層１２１ｂの仕事関数より高くなっている。これにより、陰極層１２２から電子注入層への電子の注入容易性が、有機発光層８の周辺部Ｂにおいて有機発光層８の中央部Ａよりも高くなる。したがって、第一実施形態と同様に、有機発光層８の周辺部Ｂと中央部Ａとの間で、陰極層１２２から電子注入層への電子の注入容易性の差と、電子注入層から有機発光層８への電子の移動距離の差とが相殺されて、陰極層１２２から有機発光層８への電子の注入容易性が均一化される。これにより、第一実施形態と同様に、有機発光層８の輝度が均一化される。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態の有機ＥＬ素子１ａおよび有機ＥＬ装置２００によれば、第一実施形態と同様に、有機発光層８を液滴吐出法により形成した場合であっても、有機発光層８の形成領域内における有機発光層８の発光強度を均一化することができる。
また、第一電子注入層１２１ａと第二電子注入層１２１ｂの材料選定や、各層の膜厚の調整を行うことにより、陰極層１２２から有機発光層８への電子の注入容易性を制御することができる。
【００４６】
また本実施形態では、有機発光層８の周辺部Ｂの膜厚ｔＢが中央部Ａの膜厚ｔＡよりも大きくなった場合について説明したが、有機発光層８の周辺部Ｂの膜厚ｔＢが中央部Ａの膜厚ｔＡよりも小さくなった場合には、有機発光層８の周辺部Ｂの膜厚ｔＢが中央部Ａの膜厚ｔＡよりも大きくなった場合とは逆に、電子注入層を、有機発光層８の周辺部Ｂにおいては、第一電子注入層１２１ａと第二電子注入層１２１ｂとの二層構造により形成し、有機発光層８の中央部Ａにおいては、第二電子注入層１２１ｂの一層のみにより形成すればよい。
その結果、有機発光層８の周辺部Ｂの膜厚ｔＢが中央部Ａの膜厚ｔＡよりも大きくなった場合と同様に、有機発光層８の周辺部Ｂと中央部Ａとの間で、陰極層１２２から電子注入層への電子の注入容易性の差により、電子注入層から有機発光層８への電子の移動距離の差が相殺されて、有機発光層８中の電子と正孔の再結合割合が均一化される。
【００４７】
＜第三実施形態＞
次に、本発明の第三実施形態について、図１を援用し、図７、図８（ａ）、図８（ｂ）を用いて説明する。本実施形態では、有機ＥＬ素子１ｂの陽極１１の周辺部と中央部とを区画する隔壁が形成されている点で、上述の第一実施形態で説明した有機ＥＬ装置１００と異なっている。その他の点は第一実施形態と同様であるので、同一の部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００４８】
図７は、本実施形態の有機ＥＬ装置３００の有機ＥＬ素子１ｂ近傍の拡大断面図である。図８（ａ）は、本実施形態の有機ＥＬ素子１ｂの陽極１１の形状を示す平面図である。図８（ｂ）は、本実施形態の有機ＥＬ素子１ｂの陰極１２の形状を示す平面図である。また、図７は、図８（ａ）および図８（ｂ）のａ−ａ線に沿う断面に対応している。
【００４９】
図７および図８（ａ）に示すように、本実施形態の有機ＥＬ装置３００の第二層間絶縁膜４上には、有機ＥＬ素子１ｂの有機発光層８の中央部Ａに対応する陽極１１ａの中央部Ａ１と、有機発光層８の周辺部Ｂに対応する陽極１１ａの周辺部Ｂ１と、を区画する絶縁隔壁５０が形成されている。絶縁隔壁５０は、例えば、無機隔壁５と同様の材料により形成されている。
また、図８（ａ）に示すように、陽極１１ａはトラック形状の長辺の略中央付近の無機隔壁５が開口された部分において、それぞれ駆動用ＴＦＴ１１３のドレインに電気的に接続されている。
【００５０】
このような絶縁隔壁５０の形成方法としては、まず、第一実施形態と同様に第二層間絶縁膜４上に各々の有機ＥＬ素子１ｂに対応する陽極１１を形成する。そして、図８（ａ）に示すように、有機発光層８の中央部Ａと周辺部Ｂとにそれぞれ対応させて陽極１１の中央部Ａ１と周辺部Ｂ１とを区画するように、例えば、フォトリソグラフィ法およびエッチング法等を用いて、陽極１１をパターニングして、本実施形態の陽極１１ａを形成する。次いで、パターニングされた陽極１１ａを覆うように、無機隔壁５の形成材料からなる層を形成し、パターニングした周辺部Ｂ１と中央部Ａ１とに対応させて開口部５ａ１，５ａ２を形成する。これにより、無機隔壁５と絶縁隔壁５０とを同時に形成することができる。
【００５１】
以上説明したように、本実施形態の有機ＥＬ装置３００では、有機ＥＬ素子１ｂの有機発光層８の中央部Ａに対応する陽極１１ａの中央部Ａ１と、有機発光層８の周辺部Ｂに対応する陽極１１ａの周辺部Ｂ１と、を区画する絶縁隔壁５０が形成されているので、有機発光層８の周辺部Ｂの電子注入容易性の高い電子注入層１２１を通過した電子が、有機発光層８の中央部Ａに到達することが防止される。これにより、第一実施形態の作用に加えて、陰極層１２２から有機発光層８の周辺部Ｂの電子注入層１２１に注入された電子を、より確実に有機発光層８の周辺部Ｂに到達させることができる。したがって、有機発光層８の形成領域内における有機発光層８の発光強度をより均一化することができる。
【００５２】
また本実施形態では、有機発光層８の周辺部Ｂの膜厚ｔＢが中央部Ａの膜厚ｔＡよりも大きくなった場合について説明したが、有機発光層８の周辺部Ｂの膜厚ｔＢが中央部Ａの膜厚ｔＡよりも小さくなった場合においても、有機発光層８の中央部Ａの電子注入容易性の高い電子注入層１２１を通過した電子が、有機発光層８の周辺部Ｂに到達することが防止され、有機発光層８の形成領域内における有機発光層８の発光強度をより均一化することができる。
【００５３】
（電子機器）
次に、上述の実施形態において説明した有機ＥＬ装置を備えた電子機器の具体例について説明する。
図９（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図９（ａ）において、符号１０００は携帯電話本体を示し、符号１００１は上述の有機ＥＬ装置からなる表示部を示している。
図９（ｂ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図９（ｂ）において、符号１１００は時計本体を示し、符号１１０１は上述の有機ＥＬ装置からなる表示部を示している。
図９（ｃ）は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図９（ｃ）において、符号１２００は情報処理装置、符号１２０２はキーボードなどの入力部、符号１２０４は情報処理装置本体、符号１２０６は上述の有機ＥＬ装置からなる表示部を示している。
図９（ｄ）は、薄型大画面テレビの一例を示した斜視図である。図９（ｄ）において、薄型大画面テレビ１３００は、薄型大画面テレビ本体（筐体）１３０２、スピーカーなどの音声出力部１３０４、上述の有機ＥＬ装置からなる表示部１３０６を備える。
【００５４】
図９（ａ）〜（ｄ）に示す電子機器１０００，１１００，１２００，１３００は、上述の実施形態で説明した有機ＥＬ装置のいずれかを備えているので、有機ＥＬ素子の各々が均一に発光し、この有機ＥＬ装置からなる表示部１００１，１１０１，１２０６，１３０６の発光特性が良好となり、表示性能が向上する。したがってこれら電子機器１０００，１１００，１２００，１３００自体も、表示部１００１，１１０１，１２０６，１３０６の発光性能に優れた表示性能の高いものとなる。
【００５５】
尚、この発明は上述した実施の形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、電子注入層の構成は、有機発光層の中央部よりも有機発光層の周辺部において高くなるように形成されていれば、上述の実施形態で説明した構成に限られない。
また、上述の第二実施形態において説明した第一電子注入層および第二電子注入層の材料は、カルシウムとストロンチウムとの組合せに限定されず、第一電子注入層の仕事関数が、第二電子注入層の仕事関数よりも高くなるように選定すればよい。
また、上述の第三実施形態においては、絶縁隔壁を設けることが好ましいが、絶縁隔壁は形成しなくてもよい。この場合にも、陽極が区画されていることから、上述の第三実施形態と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の第一実施形態における有機ＥＬ装置の配線構造を示す模式図である。
【図２】本発明の第一実施形態における有機ＥＬ装置の部分拡大断面図である。
【図３】本発明の第一実施形態における有機ＥＬ素子の構成を示す図であり、（ａ）は陽極の形状を示す平面図、（ｂ）は陰極の形状を示す平面図である。
【図４】本発明の第一実施形態における陰極の形状を示す平面図である。
【図５】本発明の第二実施形態における有機ＥＬ装置の部分拡大断面図である。
【図６】本発明の第二実施形態における有機ＥＬ素子の構成を示す図であり、（ａ）は陽極の形状を示す平面図、（ｂ）は陰極の形状を示す平面図である。
【図７】本発明の第三実施形態における有機ＥＬ装置の部分拡大断面図である。
【図８】本発明の第三実施形態における有機ＥＬ素子の構成を示す図であり、（ａ）は陽極の形状を示す平面図、（ｂ）は陰極の形状を示す平面図である。
【図９】（ａ）〜（ｄ）は本発明の実施形態における電子機器の例を示す斜視図である。
【図１０】液滴吐出法により形成した有機発光層の一例を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線に沿う断面図である。
【図１１】（ａ）は、図１０（ｂ）の幅Ｗ方向の膜厚ｔの分布を示すグラフであり、（ｂ）は同、幅Ｗ方向の発光強度の分布を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５７】
１，１ａ，１ｂ  有機ＥＬ素子、８  発光層（有機発光層）、１０  機能層、１１，１１ａ  陽極（第二電極）、１２，１２ａ  陰極（第一電極）、１００，２００，３００  有機ＥＬ装置（電気光学装置）、１２１  電子注入層、１２１ａ  第一電子注入層（電子注入層）、１２１ｂ  第二電子注入層（電子注入層）、１２２  陰極層、Ａ，Ａ１  中央部、Ｂ，Ｂ１  周辺部、ＴＡ，ＴＢ  膜厚、１０００  携帯電話本体（電子機器）、１１００  時計本体（電子機器）、１２００  情報処理装置（電子機器）、１３００  薄型大画面テレビ（電子機器）
【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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