JP6076683B2 - 発光装置 - Google Patents

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Description

本発明は、タンデム素子を有する発光装置に関する。
有機ＥＬディスプレイの商品化が加速している。屋外での使用にも耐えられるよう、ディスプレイに求められる輝度は年々増加している。
一方、有機ＥＬ素子の発光輝度は電流に比例して大きくなることが知られており、高い輝度で発光させることが可能である。
しかし、大きな電流を流すと有機ＥＬ素子の劣化を早めてしまう。このため、少ない電流で高い輝度を得ることができれば、発光素子の寿命を延ばすことが可能である。そこで、少ない電流で高い輝度が得られる発光素子として、複数の発光ユニットが積層されたタンデム素子が提案されている（例えば特許文献１参照）。
なお、本明細書において、発光ユニットとは、両端から注入された電子と正孔が再結合する領域を１つ有する層または積層体をいう。
電極間に一の構成の発光ユニットがｎ個積層されたタンデム素子は、発光ユニットに一つの発光素子（シングル素子）の１／ｎの密度の電流を流すことによって、同等の発光を得ることができる。また、該タンデム素子は、同じ電流密度で、該シングル素子のｎ倍の輝度を実現できる。
隣接してタンデム素子が設けられた発光パネルにおいては、クロストーク現象の発生という課題がある。クロストーク現象とは、隣接するタンデム素子に一の導電性の高い層が設けられている場合、当該導電性の高い層を介して隣接するタンデム素子に電流がリークして発光してしまう現象である。
タンデム素子では、導電性の高い中間層を介して複数の層を積層しており、構造上導電性の高い層と導電性の低い層とを有する。また、タンデム素子では、駆動電圧を低下させるために、有機化合物と金属酸化物との混合材料や導電性高分子等を含む導電性の高いキャリア注入層を用いることが多い。また、タンデム素子はシングル素子と比較して陽極と陰極間の電気抵抗が高く、導電性の高い層を経由して隣接画素へ電流が広がりやすい。
図１２は、導電性の高い中間層８６によってクロストーク現象が発生することを説明するための模式図である。白色を呈する光を発するタンデム素子が３本のストライプ状に設けられた発光パネル（白色パネル）において、第２のタンデム素子（Ｂライン、青ライン）のみ駆動させた様子を示す断面図である。
発光パネルは、互いに隣接して配置された第１〜第３のタンデム素子を有している。第１のタンデム素子（Ｒライン、赤ライン）は、上部電極８１と第１の下部電極８２との間に配置されている。第２のタンデム素子は、上部電極８１と第２の下部電極８３との間に配置されている。第３のタンデム素子（Ｇライン、緑ライン）は、上部電極８１と第３の下部電極８４との間に配置されている。
第１〜第３のタンデム素子それぞれは、第１の発光ユニット８５、中間層８６及び第２の発光ユニット８７が順に積層されている。例えば、第１の発光ユニット８５は青色を呈する光を発する発光層を有し、第２の発光ユニット８７は緑色を呈する光を発する発光層及び赤色を呈する光を発する発光層を有する構成とし、各タンデム素子から白色を呈する発光を得ることができる。
図１２では、透光性を有する上部電極を用い、上部電極上に対向ガラス基板８８が配置されている。対向ガラス基板８８は図示されていない青色カラーフィルタ、赤色カラーフィルタ及び緑色カラーフィルタを有している。赤色カラーフィルタは第１の下部電極８２に重ねられ、青色カラーフィルタは第２の下部電極８３に重ねられ、緑色カラーフィルタは第３の下部電極８４に重ねられている。
上記の発光パネルにおいて第２の下部電極８３と上部電極８１に電圧を印加して青ラインのみを駆動する際に、導電性の高い中間層８６を介して隣接する第１のタンデム素子または第３のタンデム素子に電流がリークし、赤ラインまたは緑ラインが発光してクロストーク現象が発生することがある。
図１３は、導電性の高いキャリア注入層（正孔注入層または電子注入層）８９によってクロストーク現象が発生することを説明するための模式図であり、発光パネル（白色パネル）において青ラインのみ駆動させた様子を示す断面図である。
第１〜第３のタンデム素子それぞれは、導電性の高いキャリア注入層８９を含む第１の発光ユニット８５と、中間層８６と、第２の発光ユニット８７と、が順に積層されている。キャリア注入層８９としては例えば有機化合物と金属酸化物との混合材料や導電性高分子等を用いた導電性の高い層が挙げられる。
特開２００８−２３４８８５号公報
本発明の一態様は、タンデム素子を有する発光装置のクロストーク現象の発生を抑制することを課題とする。
本発明の一態様は、絶縁層上に形成された第１の電極及び第２の電極と、前記絶縁層上に形成され、前記第１の電極と前記第２の電極との間に位置する隔壁と、前記隔壁上に形成された凸部と、前記第１の電極、前記隔壁、前記凸部及び前記第２の電極それぞれの上に形成された第１の発光ユニットと、前記第１の発光ユニット上に形成された中間層と、前記中間層上に形成された第２の発光ユニットと、前記第２の発光ユニット上に形成された第３の電極と、を具備し、前記凸部の側面及び前記隔壁の側面によってくびれが形成されていることを特徴とする発光装置である。
また、上記の本発明の一態様において、前記凸部の側面と前記隔壁との間に空間を有するとよい。
また、本発明の一態様において、前記凸部において、前記第１の発光ユニット及び前記中間層が切れているとよい。
また、本発明の一態様において、前記凸部の端部は、前記隔壁上における前記隔壁の被形成面に対して傾斜した面に形成されているとよい。
また、本発明の一態様において、前記くびれの変曲点が前記隔壁に形成されているとよい。
また、本発明の一態様において、前記凸部が前記隔壁の被形成面と平行方向に最も迫り出した第１の点から前記被形成面に対して引いた垂線と前記隔壁の表面との交点を第２の点とした場合の前記第１の点と前記第２の点の距離は、前記第１の電極上に位置する前記第１の発光ユニット及び前記中間層の合計厚さより大きく、前記第１の電極上に位置する前記第１の発光ユニット、前記中間層、前記第２の発光ユニット及び前記第３の電極の合計厚さ以下であるとよい。
また、本発明の一態様において、前記凸部が前記隔壁の被形成面と平行方向に最も迫り出した第１の点から前記被形成面に対して引いた垂線と前記第２の発光ユニットの表面との交点を第３の点とした場合の前記第１の点と前記第３の点の距離は、前記第３の電極の厚さより小さいとよい。
また、本発明の一態様において、前記第１の発光ユニットはキャリア注入層を有すると駆動電圧を低下させることができるためよい。本発明の一態様の発光装置では、凸部（以下、「スペーサ」ともいう。）においてキャリア注入層を段切れさせることができる。従って、駆動電圧低下のためにキャリア注入層を設ける場合でも、クロストーク現象の発生を抑制することができる。
また、本発明の一態様において、前記第１の電極及び前記第２の電極の上に配置されたカラーフィルタを有し、前記カラーフィルタは、前記第１の電極と重なる第１の色と、前記第２の電極と重なる第２の色を有するとよい。
なお、本明細書中における発光装置は、発光素子を画素（または副画素）に備える表示装置を含むものとする。また、発光パネルは、発光素子を備える画素が隣接して設けられる表示パネルを含むものとする。なお、発光モジュールは発光素子を含んで構成され、発光素子は発光層を含む発光ユニットを備える。
本発明の一態様を適用することで、タンデム素子を有する発光装置のクロストーク現象の発生を抑制することができる。
（Ａ）は本発明の一態様の表示装置に用いることができる表示パネルの構造の上面図、（Ｂ）は（Ａ）の切断線Ａ−ＢおよびＣ−Ｄにおける断面を含む構造の側面図。 （Ａ）は画素の上面図、（Ｂ）は（Ａ）の破線Ｍ−Ｎ間の断面図、（Ｃ）は、（Ａ）の変形例を示す画素の上面図、（Ｄ）は（Ａ）の変形例を示す画素の上面図。 （Ａ），（Ｂ）は図２（Ｂ）に示す隔壁、スペーサ、発光素子を拡大した断面図。 （Ａ），（Ｂ）は図２（Ｂ）の変形例を示す断面図。 （Ａ）は発光ユニットが２つ積層されたタンデム型の発光素子の構成を説明するための図、（Ｂ）は発光ユニットの具体的な構成の一例を示す図、（Ｃ）は発光ユニットが複数積層されたタンデム型の発光素子の構成を示す図。 図３（Ａ）の変形例を示す断面図。 （Ａ）は実施例の発光素子の隔壁とスペーサの断面構造を示す写真、（Ｂ）は（Ａ）に示すくびれ１５３を拡大した写真、（Ｃ）は（Ａ）に示す領域１５４を拡大した写真。 （Ａ）〜（Ｃ）は図７（Ｂ）と同様の断面を示す写真であってくびれの高さ等を詳細に説明する図。 図７（Ｂ）と同様の断面を示す写真であってくびれの高さ等を詳細に説明する図。 実施例の発光素子を備えた発光パネルを青単色で表示させた写真。 （Ａ）は比較例の発光素子の隔壁の断面構造を示す写真、（Ｂ）は比較例の発光素子を備えた発光パネルを青単色で表示させた写真。 導電性の高い中間層によってクロストーク現象が発生することを説明するための模式図。 導電性の高いキャリア注入層によってクロストーク現象が発生することを説明するための模式図。
以下では、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは、当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
（実施の形態１）
＜表示パネルの構成＞
本発明の一態様の表示装置に用いることができる表示パネルの構成を図１に示す。図１（Ａ）は本発明の一態様の表示装置に用いることができる表示パネルの構造の上面図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）の切断線Ａ−ＢおよびＣ−Ｄにおける断面を含む構造の側面図である。
本実施の形態で例示して説明する表示パネル４００は、第１の基板４１０上に表示部４０１を有し、表示部４０１には画素４０２が複数設けられている。また、画素４０２には複数（例えば３つ）の副画素が設けられている（図１（Ａ）参照）。また、第１の基板４１０上には表示部４０１と共に当該表示部４０１を駆動するソース側の駆動回路部４０３ｓ、ゲート側の駆動回路部４０３ｇが設けられている。なお、駆動回路部を第１の基板４１０上ではなく外部に形成することもできる。
表示パネル４００は外部入力端子を備え、ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）４０９を介して、ビデオ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号等を受け取る。
シール材４０５は、第１の基板４１０と第２の基板（以下、「対向基板」ともいう。）１７０を貼り合わせ、その間に形成された空間４３１に表示部４０１が封止されている（図１（Ｂ）参照）。
表示パネル４００の断面を含む構造について、図１（Ｂ）を参照して説明する。表示パネル４００は、ソース側の駆動回路部４０３ｓと、画素４０２に含まれる副画素４０２Ｇ及び副画素４０２Ｂと、引き回し配線４０８を備える。なお、本実施の形態で例示する表示パネル４００の表示部４０１は、図中に示す矢印の方向に光を射出して、画像を表示する。
ソース側の駆動回路部４０３ｓはｎチャネル型トランジスタ４１３と、ｐチャネル型トランジスタ４１４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路を含む。なお、駆動回路はこの構成に限定されず、種々のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路またはＮＭＯＳ回路で構成しても良い。
引き回し配線４０８は外部入力端子から入力される信号をソース側の駆動回路部４０３ｓおよびゲート側の駆動回路部４０３ｇに伝送する。
副画素４０２Ｇは、スイッチング用のトランジスタ４１１と電流制御用のトランジスタ４１２と発光モジュール４５０Ｇとを有する。なお、トランジスタ４１１等の上には、絶縁層４１６と隔壁１５０とが形成されている。発光モジュール４５０Ｇは、第１の電極（以下、「第１の下部電極」ともいう。）１１８ａと、第３の電極（以下、「上部電極」ともいう。）１２２と、第１の下部電極１１８ａ及び上部電極１２２の間に有機層１２０とを備える発光素子１３０ａを有する。同様に、副画素４０２Ｂが有する発光モジュール４５０Ｂは、第２の電極（以下、「第２の下部電極」ともいう。）１１８ｂと、上部電極１２２と、第２の下部電極１１８ｂ及び上部電極１２２の間に有機層１２０とを備える発光素子１３０ｂを有する。発光素子１３０ａ，１３０ｂが発する光を射出する上部電極１２２側にカラーフィルタ１７１が設けられている。なお、表示部４０１が画像を表示する方向は、発光素子１３０ａ，１３０ｂが発する光が取り出される方向により決定される。
なお、発光素子において、下部電極又は上部電極の少なくとも一方が有機層１２０の発光を透過すれば良い。例えば、図１（Ｂ）では、上部電極１２２が有機層１２０の発光を透過する構成を示す。
また、カラーフィルタ１７１を囲むように遮光性の膜（以下、「ブラックマトリクス」ともいう。）１７２が形成されている。ブラックマトリクス１７２は表示パネル４００が外光を反射する現象を防ぐ膜であり、表示部４０１が表示する画像のコントラストを高める効果を奏する。なお、カラーフィルタ１７１とブラックマトリクス１７２は、対向基板１７０に形成されている。
絶縁層４１６は、トランジスタ４１１等の構造に由来して生じる段差を平坦化、または、トランジスタ４１１等への不純物の拡散を抑制するための、絶縁性の層であり、単一の層であっても複数の層の積層体であってもよい。隔壁１５０は開口部を有する絶縁性の層であり、発光素子１３０ａ，１３０ｂは隔壁１５０の開口部に形成される。
＜トランジスタの構成＞
図１（Ａ）に例示する表示パネル４００には、トップゲート型のトランジスタが適用されているがこれに限られず、ボトムゲート型のトランジスタも適用することができる。ソース側の駆動回路部４０３ｓ、ゲート側の駆動回路部４０３ｇ並びに副画素にはさまざまな構造のトランジスタを適用できる。また、これらのトランジスタのチャネルが形成される領域には、さまざまな半導体を用いることができる。具体的には、アモルファスシリコン、ポリシリコン、単結晶シリコンの他、酸化物半導体などを用いることができる。酸化物半導体の一例としては、少なくともインジウム（Ｉｎ）あるいは亜鉛（Ｚｎ）を含む酸化物半導体を挙げることができ、ＩｎとＺｎを含む酸化物半導体が好ましい。また、ガリウム（Ｇａ）またはスズ（Ｓｎ）から選ばれた一種または複数を含む酸化物半導体が特に好ましい。
トランジスタのチャネルが形成される領域に単結晶半導体を用いると、トランジスタサイズを微細化することが可能となるため、表示部において画素をさらに高精細化することができる。
半導体層を構成する単結晶半導体としては、単結晶シリコン基板などの半導体基板の他、絶縁表面上に単結晶半導体層が設けられたＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板を用いることができる。
＜画素の構成＞
表示部４０１に設けられた画素４０２の構成について、図２（Ａ），（Ｂ）及び図３を参照して説明する。
図２は、隔壁１５０、スペーサ１５５（凸部とも記す）、発光部１６０Ｒ，１６０Ｇ，１６０Ｂの位置関係の一例について示している。図２（Ａ）は画素４０２の上面図であり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）の破線Ｍ−Ｎ間の断面図の一例である。図３（Ａ），（Ｂ）は図２（Ｂ）に示す隔壁、スペーサ、発光素子１３０ｂを拡大した断面図の一例である。なお、図２（Ａ）では、有機層１２０、上部電極１２２、オーバーコート層１７３、カラーフィルタ１７１、ブラックマトリクス１７２、及び対向基板１７０の図示を省略している。
本実施の形態で例示する画素４０２は、赤色を呈する光Ｒを射出する副画素４０２Ｒ、緑色を呈する光Ｇを射出する副画素４０２Ｇ、青色を呈する光Ｂを射出する副画素４０２Ｂを有する。副画素４０２Ｒは赤色発光部１６０Ｒを有し、副画素４０２Ｇは緑色発光部１６０Ｇを有し、副画素４０２Ｂは青色発光部１６０Ｂを有する。赤色発光部１６０Ｒ、緑色発光部１６０Ｇ、及び青色発光部１６０Ｂそれぞれは隔壁１５０の開口部に位置している（図２（Ａ）参照）。
各色の発光部１６０Ｒ，１６０Ｇ，１６０Ｂは、下部電極、有機層、上部電極１２２からなる発光素子を含む。例えば、緑色発光部１６０Ｇは、第１の下部電極１１８ａ、有機層１２０、上部電極１２２からなる発光素子１３０ａを含み、青色発光部１６０Ｂは、第２の下部電極１１８ｂ、有機層１２０、上部電極１２２からなる発光素子１３０ｂを含む（図２（Ｂ）参照）。有機層１２０は第１の発光ユニット１４１、中間層１４２、及び第２の発光ユニット１４３を含む（図３（Ａ）参照）。また、対向基板１７０上には、発光部と重なる位置に設けられたカラーフィルタ１７１と、隔壁１５０と重なる位置に設けられたブラックマトリクス１７２と、カラーフィルタ１７１及びブラックマトリクス１７２を覆うオーバーコート層１７３が形成されている（図２（Ｂ）参照）。オーバーコート層１７３は必要で無ければ設けなくても良い。
各色の発光部１６０Ｒ，１６０Ｇ，１６０Ｂは、下部電極と、上部電極１２２と、第１の発光ユニット１４１、中間層１４２、及び第２の発光ユニット１４３を含む有機層１２０と、を有する発光素子を備える。中間層１４２の導電性は第１の発光ユニット１４１より高い。
また、副画素４０２Ｇは、駆動用トランジスタと発光モジュール４５０Ｇとを備える。他の副画素４０２Ｒ，４０２Ｂも副画素４０２Ｇと同様の構成である。発光モジュールは、それぞれ下部電極と、上部電極１２２と、下部電極及び上部電極１２２の間に位置する有機層１２０と、を備える発光素子を有する（図１（Ｂ）参照）。
発光素子の構成としては、下部電極及び上部電極の間に、第１の発光ユニット１４１と中間層１４２と第２の発光ユニット１４３を含む有機層１２０を備える。
なお、発光素子において、下部電極又は上部電極の少なくとも一方が有機層の発光を透過すれば良い。例えば、第１及び第２の下部電極１１８ａ，１１８ｂに反射膜を用い、上部電極１２２に半透過・半反射膜を用いても良い。反射膜と半透過・半反射膜を重ねて微小共振器を構成し、その間に有機層１２０を設けると、半透過・半反射膜（上部電極１２２）側から特定の波長の光を効率良く取り出せる。取り出す光の波長は、反射膜と半透過・半反射膜の間の距離に依存し、その距離は、反射膜と半透過・半反射膜の間に光学調整層を形成して調整できる。
光学調整層に用いることができる材料としては、可視光に対して透光性を有する導電膜の他、発光性の有機化合物を含む層を適用できる。例えば、電荷発生領域の厚さを調整することにより、電荷発生領域が光学調整層を兼ねる構成としてもよい。または、正孔輸送性の高い物質と、該正孔輸送性の高い物質に対してアクセプター性の物質と、を含む領域（混合材料層）の厚さを調整することにより、当該混合材料層が光学調整層を兼ねる構成としても良く、この構成を用いると、光学調整層が厚い構成であっても駆動電圧の上昇を抑制できるため好ましい。
なお、発光素子の構成例については、実施の形態２で詳細に説明する。
本実施の形態で例示する発光モジュール４５０Ｇは、それぞれの発光モジュールに設けられた発光素子の上部電極１２２が、半透過・半反射膜を兼ねる構成となっている。詳細には、それぞれの発光素子に共通して設けられた上部電極１２２が、それぞれの発光モジュールの半透過・半反射膜を兼ねる。
また、それぞれの発光モジュールには、発光素子の下部電極が電気的に独立して設けられており、下部電極は、発光モジュールの反射膜を兼ねる構成となっている。
発光モジュールそれぞれの反射膜を兼ねる下部電極は、反射膜上に光学調整層が積層された構成を有する。光学調整層は可視光に対する透光性を有する導電膜で形成され、反射膜は可視光に対する反射率が高く、導電性を有する金属膜が好ましい。
光学調整層の厚さは、発光モジュールから取り出す光の波長の長さに応じて調整する。以下に詳細に説明する。
例えば、発光モジュール（青色）を、青色を呈する光を透過するカラーフィルタと、４００ｎｍ以上５００ｎｍ未満の波長の光を強め合うように光学距離を調整された反射膜を兼ねる下部電極と半透過・半反射膜を兼ねる上部電極を備える構成とする。
また、発光モジュール４５０Ｇを、緑色を呈する光を透過するカラーフィルタと、５００ｎｍ以上６００ｎｍ未満の波長の光を強め合うように光学距離を調整された反射膜と半透過・半反射膜を備える構成とする。
また、発光モジュール（赤色）を、赤色を呈する光を透過するカラーフィルタと、６００ｎｍ以上８００ｎｍ未満の波長の光を強め合うように光学距離を調整された反射膜と半透過・半反射膜を備える構成とする。
このような構成の発光モジュールは、反射膜と半透過・半反射膜の間で発光素子が発する光が干渉し合い、４００ｎｍ以上８００ｎｍ未満の波長を有する光のうち特定の光が強め合い、さらにカラーフィルタが不要な光を吸収する。
なお、それぞれの発光モジュールは、いずれも第１の発光ユニット１４１と中間層１４２と第２の発光ユニット１４３を有する有機層１２０を含む。また、発光素子それぞれの一対の電極（下部電極と上部電極）の一方が反射膜を兼ね、他方が半透過・半反射膜を兼ねている。
このような構成の発光モジュールは、発光ユニットを同一の工程で形成できる。
＜隔壁とスペーサ（凸部）の構成＞
隔壁１５０は、画素４０２の周囲、副画素４０２Ｂ,４０２Ｇ,４０２Ｒの周囲及び発光部１６０Ｒ，１６０Ｇ，１６０Ｂの周囲に形成されている（図２（Ａ）参照）。
隔壁１５０は、第１及び第２の下部電極１１８ａ，１１８ｂの相互間に形成され、且つ第１及び第２の下部電極１１８ａ，１１８ｂそれぞれの端部を覆うように形成されている。隔壁１５０上にはスペーサ１５５が形成されており、スペーサ１５５は隔壁１５０の被形成面と平行方向に迫り出した形状であるとよく、スペーサ１５５の側面及び隔壁１５０の側面によってくびれが形成されているとよい。つまり、スペーサ１５５は、隔壁１５０の外表面に凸形状で形成され、スペーサ１５５の側面と隔壁１５０の側面でくびれが形成されているとよい。それにより、スペーサ１５５の側面と隔壁１５０との間に空間（空隙）１５６を有することが好ましい。隔壁１５０及びスペーサ１５５の材料としては、それぞれポジ型やネガ型の感光性樹脂を用いることができる（図２（Ｂ）参照）。
図３（Ａ）に示すように、スペーサ１５５が隔壁１５０の被形成面と平行方向に最も迫り出した点を第１の点Ｘとし、その第１の点Ｘから隔壁１５０の被形成面又は基板の表面に対して引いた垂線と隔壁１５０の表面との交点を第２の点Ｙ１とし、第１の点Ｘと第２の点Ｙ１の距離をくびれの高さＬ１とする。この場合、くびれの高さＬ１は、第２の下部電極１１８ｂ上に位置する第１の発光ユニット１４１及び中間層１４２の合計厚さＡ１より大きく、第２の下部電極１１８ｂ上に位置する第１の発光ユニット１４１、中間層１４２、第２の発光ユニット１４３及び上部電極１２２の合計厚さＡ２以下であるとよい。これにより、スペーサ１５５の側面において第１の発光ユニット１４１及び導電性の高い中間層１４２を段切れさせ、且つ上部電極１２２を段切れさせないようにすることができる。なお、第１の点Ｘと第２の点Ｙ１を結ぶ線の内側は空間（空隙）１５６が存在する。
ここで、スペーサ１５５を設けることで、上部電極１２２の膜厚が薄い領域が生じると、上部電極１２２の抵抗に起因した電位降下による発光不良から、表示の輝度ムラ等の不具合が生じる場合がある。したがって、図６に示すように、第２の発光ユニット１４３を段切れさせないことで、上部電極１２２が段切れしないだけでなく、上部電極１２２の薄膜化を抑制することが好ましい。
図３（Ｂ）に示すように、スペーサ１５５が隔壁１５０の被形成面と平行方向に最も迫り出した点を第１の点Ｘとし、その第１の点Ｘから隔壁１５０の被形成面又は基板の表面に対して引いた垂線と第２の発光ユニット１４３の表面との交点を第３の点Ｙ２とし、第１の点Ｘと第３の点Ｙ２の距離をＬ２とする。この場合、距離Ｌ２は、上部電極１２２の厚さＡ３より小さいとよい。これにより、有機層１２０を構成する全ての層が段切れしても、上部電極１２２を段切れしないようにすることができる。なお、厚さＡ１，Ａ２，Ａ３は、各層の表面から、第２の下部電極１１８ｂの被形成面又は基板の表面に対して引いた垂線上の値である。
また、本発明の一態様に係る有機ＥＬ素子の例は、下記のとおりである。
第１の発光ユニット１４１の膜厚： 約７５ｎｍ（３０ｎｍ〜２００ｎｍ）
中間層１４２の厚さ： 約３０ｎｍ（１ｎｍ〜１００ｎｍ）
第２の発光ユニット１４３の膜厚： 約９０ｎｍ（３０ｎｍ〜２００ｎｍ）
上部電極１２２（透明電極又は反射電極）： 厚さ１５ｎｍのＭｇＡｇと厚さ７０ｎｍのＩＴＯ（酸化インジウムスズ；Indium Tin Oxide）の積層 （合計厚さ５ｎｍ〜２００ｎｍ）
スペーサ１５５の配置は、図２（Ａ）に示す配置に限定されるものではなく、図２（Ｃ）又は図２（Ｄ）に示す配置にしてもよい。図２（Ａ）に示すスペーサ１５５では、隣接する全ての発光部間に設けられている。図２（Ｃ），（Ｄ）に示すスペーサ１５５では、隣接し異なる色を呈する発光部間に設けられ、隣接し同じ色を呈する発光部間には設けられていない。つまり、スペーサ１５５は、少なくとも隣接し異なる色を呈する発光部間に設けられていれば良い。これにより、隣接し異なる色を呈する発光部間に位置するスペーサ１５５において第１の発光ユニット１４１及び中間層１４２を段切れさせることができる。
スペーサ１５５と隔壁１５０によって作られるくびれの形状は、図２（Ｂ）に示す形状に限定されるものではなく、図４（Ａ）に示す形状にすると好ましい。図２（Ｂ）では、くびれの変曲点が隔壁１５０とスペーサ１５５の接触面に形成されるが、図４（Ａ）では、くびれの変曲点が隔壁１５０に形成される。つまり、スペーサ１５５は、隔壁１５０の外表面に凸形状で形成され、隔壁１５０の側面に、くびれの変曲点が形成されるとよい。スペーサ１５５を形成する際に、スペーサ１５５をマスクとして隔壁１５０をエッチングすることにより、くびれの変曲点を隔壁１５０に形成することができる。これにより、上記のくびれの高さＬ１をより高くすることができる。
スペーサ１５５の配置は、図２（Ｂ）に示す配置に限定されるものではなく、図４（Ｂ）に示す配置にすると好ましい。つまり、図２（Ｂ）に示すように、スペーサ１５５の端部は、隔壁１５０の表面の平坦部（即ち、隔壁１５０の被形成面に概略平行な面を有する領域）に設けられているが、図４（Ｂ）に示すように、スペーサ１５５の端部は、隔壁１５０の表面の傾斜部（即ち、隔壁１５０の被形成面に対して傾斜した面又は平行でない面を有する領域）に設けられていると好ましい。このように隔壁１５０の表面の傾斜部にスペーサ１５５の端部を配置することで、上記のくびれの高さＬ１をより高くすることができる。
なお、図２（Ｂ）及び図４（Ａ），（Ｂ）では、隣接する発光部間の有機層１２０は切れており、上部電極１２２は切れていない場合の例を示している。
また、図２（Ｃ），（Ｄ）では、有機層１２０、上部電極１２２、オーバーコート層１７３、カラーフィルタ１７１、ブラックマトリクス１７２、及び対向基板１７０の図示を省略しており、隔壁１５０の開口部が、発光部（赤色発光部１６０Ｒ、緑色発光部１６０Ｇ、又は青色発光部１６０Ｂ）に相当する。
本実施の形態によれば、スペーサ１５５と隔壁１５０によって作られるくびれにおいて第１の発光ユニット１４１を段切れさせることにより、第１の発光ユニット１４１に含まれる導電性の高い層（例えばキャリア注入層等）についても段切れさせることができる。このため、その導電性の高い層は導電性が損なわれて流れる電流が抑制され、隣の発光色が異なる画素間、または副画素間でのクロストーク現象を抑制することができる。
また、スペーサ１５５と隔壁１５０によって作られるくびれにおいて中間層１４２を段切れさせることにより、中間層１４２は導電性が損なわれて流れる電流が抑制され、隣の発光色が異なる画素間、または副画素間でのクロストーク現象を抑制することができる。
また、上部電極１２２を段切れさせないようにすることにより、隣接する画素において、上部電極１２２の電位が等しくなり、上部電極１２２が面状に等電位、好ましくは上部電極１２２の全体が等電位となり、電圧降下を抑制できる等の効果がある。
また、半透過・半反射膜を第１の基板４１０側に設けて、発光モジュールが発する光を第１の基板４１０側に取り出して、画像を表示する構成においては、隔壁１５０に可視光を吸収する材料を適用すると、当該隔壁が、第１の基板４１０に設けた半透過・半反射膜が反射する外光を吸収し、その反射を抑制できる。
＜封止構造＞
本実施の形態で例示する表示パネル４００は、第１の基板４１０、第２の基板１７０、およびシール材４０５で囲まれた空間４３１に、発光素子を封止する構造を備える（図１参照）。
空間４３１は、不活性気体（窒素やアルゴン等）で充填される場合の他、樹脂で充填される場合もある。また、不純物（代表的には水および／または酸素）の吸着材（例えば、乾燥剤など）を空間４３１に導入しても良い。
シール材４０５および第２の基板１７０は、大気中の不純物（代表的には水および／または酸素）をできるだけ透過しない材料であることが望ましい。シール材４０５にはエポキシ系樹脂や、ガラスフリット等を用いることができる。
第２の基板１７０に用いることができる材料としては、ガラス基板や石英基板の他、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、ポリエステルまたはアクリル等からなるプラスチック基板や、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ−Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）等をその例に挙げることができる。
＜発光装置の製造方法＞
本発明の一態様に係る発光装置の製造方法について図２（Ｂ）及び図３を参照しつつ説明する。
絶縁層４１６上に電極層を形成し、この電極層上にフォトレジスト膜（図示せず）を形成し、このフォトレジスト膜を露光及び現像することにより、電極層上にはレジストマスクが形成される。次いで、このレジストマスクをマスクとして電極層をエッチング加工することにより、絶縁層４１６上に第１及び第２の下部電極１１８ａ，１１８ｂを形成する（図２（Ｂ）参照）。
次に、第１及び第２の下部電極１１８ａ，１１８ｂそれぞれの端部上及び絶縁層４１６上に隔壁１５０を形成する。次いで、隔壁１５０、第１及び第２の下部電極１１８ａ，１１８ｂの上に感光性ポジ型材料膜を塗布し、この感光性ポジ型材料膜を露光及び現像することにより、隔壁１５０上にスペーサ１５５を形成する。スペーサ１５５は隔壁１５０の被形成面と平行方向に迫り出した形状とされ、スペーサ１５５の側面及び隔壁１５０の側面によってくびれが形成される。
次に、第１及び第２の下部電極１１８ａ，１１８ｂ、隔壁１５０及びスペーサ１５５の上に蒸着法により第１の発光ユニット１４１を形成し、第１の発光ユニット１４１上に蒸着法により中間層１４２を形成する。中間層１４２の導電性は、第２の発光ユニット１４３よりも高い。次に、中間層１４２上に蒸着法により第２の発光ユニット１４３を形成し、第２の発光ユニット１４３上に上部電極１２２を形成する。
スペーサ１５５の側面及び隔壁１５０の側面によって形成されたくびれの高さＬ１は、第２の下部電極１１８ｂ上に位置する第１の発光ユニット１４１及び中間層１４２の合計厚さＡ１より大きく、第２の下部電極１１８ｂ上に位置する第１の発光ユニット１４１、中間層１４２、第２の発光ユニット１４３及び上部電極１２２の合計厚さＡ２以下である。このため、くびれにおいて第１の発光ユニット１４１、導電性の高い中間層１４２及び第２の発光ユニット１４３は段切れし、上部電極１２２は段切れしない（図３（Ａ）参照）。
次に、隔壁上に位置する上部電極１２２と近接または接するカラーフィルタ１７１を配置し、シール材によって発光素子を不活性気体または樹脂によって封止する。カラーフィルタ１７１は、例えば、第１の下部電極１１８ａと重なる緑色のカラーフィルタと、第２の下部電極１１８ｂと重なる青色のカラーフィルタを有し、青色のカラーフィルタと緑色のカラーフィルタの間には遮光性の膜１７２が形成されている（図２（Ｂ）参照）。
（実施の形態２）
本発明の一態様の発光モジュールに用いることができる発光素子の構成について図５を参照しつつ説明する。
本実施の形態で例示する発光素子は、下部電極、上部電極、及び下部電極と上部電極の間に有機層を備える。下部電極または上部電極のいずれか一方は陽極、他方は陰極として機能する。有機層は下部電極と上部電極の間に設けられ、該有機層の構成は下部電極と上部電極の材質に合わせて適宜選択すればよい。
＜発光素子の構成例＞
発光素子の構成の一例を図５（Ａ）に示す。図５（Ａ）に例示する発光素子は、陽極１１０１と陰極１１０２の間に発光ユニット１１０３ａと発光ユニット１１０３ｂを含む有機層が設けられている。さらに、発光ユニット１１０３ａと、発光ユニット１１０３ｂとの間には中間層１１０４が設けられている。
陽極１１０１と陰極１１０２の間に、発光素子の閾値電圧より高い電圧を印加すると、有機層に陽極１１０１の側から正孔が注入され、陰極１１０２の側から電子が注入される。注入された電子と正孔は有機層において再結合し、有機層に含まれる発光物質が発光する。
陽極１１０１と陰極１１０２の間に設ける発光ユニットの数は２つに限定されない。図５（Ｃ）に例示する発光素子は、発光ユニット１１０３が複数積層された構造、所謂、タンデム型の発光素子の構成を備える。但し、例えば陽極と陰極の間にｎ（ｎは２以上の自然数）層の発光ユニット１１０３を設ける場合には、ｍ番目の発光ユニットと、（ｍ＋１）番目の発光ユニットとの間に、それぞれ中間層１１０４を設ける構成とする。
発光ユニット１１０３は、少なくとも発光物質を含む発光層を１つ以上備えていればよく、発光層以外の層と積層された構造であっても良い。発光層以外の層としては、例えば正孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、正孔輸送性に乏しい（ブロッキングする）物質、電子輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、並びにバイポーラ性（電子及び正孔の輸送性の高い）の物質等を含む層が挙げられる。特に、陽極に接して設けられる正孔注入性の高い物質を含む層および陰極に接して設けられる電子注入性の高い物質を含む層は、電極から発光ユニットへのキャリアの注入に係る障壁を低減する。これらの層はキャリア注入層ということができる。
発光ユニット１１０３の具体的な構成の一例を図５（Ｂ）に示す。図５（Ｂ）に示す発光ユニット１１０３は、正孔注入層１１１３、正孔輸送層１１１４、発光層１１１５、電子輸送層１１１６、並びに電子注入層１１１７が陽極１１０１側からこの順に積層されている。
中間層１１０４の具体的な構成の一例を図５（Ａ）に示す。中間層１１０４は少なくとも電荷発生領域を含んで形成されていればよく、電荷発生領域以外の層と積層された構成であってもよい。例えば、第１の電荷発生領域１１０４ｃ、電子リレー層１１０４ｂ、及び電子注入バッファ層１１０４ａが陰極１１０２側から順次積層された構造を適用することができる。
中間層１１０４における電子と正孔の挙動について説明する。陽極１１０１と陰極１１０２の間に、発光素子の閾値電圧より高い電圧を印加すると、第１の電荷発生領域１１０４ｃにおいて、正孔と電子が発生し、正孔は陰極１１０２側に設けられた発光ユニット１１０３ｂへ移動し、電子は電子リレー層１１０４ｂへ移動する。
電子リレー層１１０４ｂは電子輸送性が高く、第１の電荷発生領域１１０４ｃで生じた電子を電子注入バッファ層１１０４ａに速やかに受け渡す。電子注入バッファ層１１０４ａは発光ユニット１１０３ａに電子を注入する障壁を緩和し、発光ユニット１１０３ａへの電子注入効率を高める。従って、第１の電荷発生領域１１０４ｃで発生した電子は、電子リレー層１１０４ｂと電子注入バッファ層１１０４ａを経て、発光ユニット１１０３ａの最低空軌道準位（以下、「ＬＵＭＯ準位」という。）に注入される。
また、電子リレー層１１０４ｂは、第１の電荷発生領域１１０４ｃを構成する物質と電子注入バッファ層１１０４ａを構成する物質が界面で反応し、互いの機能が損なわれてしまう等の相互作用を防ぐことができる。
陰極側に設けられた発光ユニット１１０３ｂに注入された正孔は、陰極１１０２から注入された電子と再結合し、当該発光ユニット１１０３ｂに含まれる発光物質が発光する。また、陽極側に設けられた発光ユニット１１０３ａに注入された電子は、陽極側から注入された正孔と再結合し、当該発光ユニット１１０３ａに含まれる発光物質が発光する。よって、中間層１１０４において発生した正孔と電子は、それぞれ異なる発光ユニットにおいて発光に至る。
なお、発光ユニット同士を接して設けることで、両者の間に中間層と同じ構成が形成される場合は、発光ユニット同士を接して設けることができる。具体的には、発光ユニットの一方の面に電荷発生領域が形成されていると、当該電荷発生領域は中間層の第１の電荷発生領域として機能するため、発光ユニット同士を接して設けることができる。
なお、陰極とｎ番目の発光ユニットの間に中間層を設けることもできる。
＜発光素子に用いることができる材料＞
次に、上述した構成を備える発光素子に用いることができる具体的な材料について、陽極、陰極、有機層、電荷発生領域、電子リレー層並びに電子注入バッファ層の順に説明する。
＜陽極に用いることができる材料＞
陽極１１０１は、仕事関数の大きい（具体的には４．０ｅＶ以上が好ましい）金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることが好ましい。具体的には、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、珪素若しくは酸化珪素を含有したインジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム等が挙げられる。
この他、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、チタン（Ｔｉ）、または金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン等）、モリブデン酸化物、バナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物、チタン酸化物等が挙げられる。
但し、陽極１１０１と接して第２の電荷発生領域を設ける場合には、仕事関数を考慮せずに様々な導電性材料を陽極１１０１に用いることができる。具体的には、仕事関数の大きい材料だけでなく、仕事関数の小さい材料を用いることもできる。第２の電荷発生領域を構成する材料については、第１の電荷発生領域と共に後述する。
＜陰極に用いることができる材料＞
陰極１１０２は、仕事関数の小さい（具体的には４．０ｅＶ未満）材料が好ましいが、陰極１１０２に接して第１の電荷発生領域を、発光ユニット１１０３との間に設ける場合、陰極１１０２は仕事関数の大小に関わらず様々な導電性材料を用いることができる。
なお、陰極１１０２および陽極１１０１のうち少なくとも一方を、可視光を透過する導電膜を用いて形成する。可視光を透過する導電膜としては、例えば酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化ケイ素を添加したインジウム錫酸化物などを挙げることができる。また、光を透過する程度（好ましくは、５ｎｍ以上３０ｎｍ以下程度）の金属薄膜を用いることもできる。
＜有機層に用いることができる材料＞
上述した発光ユニット１１０３を構成する各層に用いることができる材料について、以下に具体例を示す。
＜正孔注入層＞
正孔注入層は、正孔注入性の高い物質を含む層である。正孔注入性の高い物質としては、例えば、モリブデン酸化物やバナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物等を用いることができる。この他、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）や銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）等のフタロシアニン系の化合物、或いはポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等の高分子等によっても正孔注入層を形成することができる。
なお、正孔注入層の代わりに第２の電荷発生領域を用いてもよい。第２の電荷発生領域を用いると、仕事関数を考慮せずに様々な導電性材料を陽極１１０１に用いることができるのは前述の通りである。第２の電荷発生領域を構成する材料については第１の電荷発生領域と共に後述する。
＜正孔輸送層＞
正孔輸送層は、正孔輸送性の高い物質を含む層である。正孔輸送層は、単層に限られず正孔輸送性の高い物質を含む層を二層以上積層したものでもよい。電子よりも正孔の輸送性の高い物質であればよく、特に１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質が、発光素子の駆動電圧を低減できるため好ましい。
＜発光層＞
発光層は、発光物質を含む層である。発光層は、単層に限られず発光物質を含む層を二層以上積層したものでもよい。発光物質は蛍光性化合物や、燐光性化合物を用いることができる。発光物質に燐光性化合物を用いると、発光素子の発光効率を高められるため好ましい。
発光物質は、ホスト材料に分散させて用いるのが好ましい。ホスト材料としては、その励起エネルギーが、発光物質の励起エネルギーよりも大きなものが好ましい。
＜電子輸送層＞
電子輸送層は、電子輸送性の高い物質を含む層である。電子輸送層は、単層に限られず電子輸送性の高い物質を含む層を二層以上積層したものでもよい。正孔よりも電子の輸送性の高い物質であればよく、特に１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質が、発光素子の駆動電圧を低減できるため好ましい。
＜電子注入層＞
電子注入層は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入層は、単層に限られず電子注入性の高い物質を含む層を二層以上積層したものでもよい。電子注入層を設ける構成とすることで陰極１１０２からの電子の注入効率が高まり、発光素子の駆動電圧を低減できるため好ましい。
電子注入性の高い物質としては、例えばリチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）、カルシウム（Ｃａ）、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）等のアルカリ金属、アルカリ土類金属またはこれらの化合物が挙げられる。また電子輸送性を有する物質中にアルカリ金属又はアルカリ土類金属、マグネシウム（Ｍｇ）又はそれらの化合物を含有させたもの、例えばＡｌｑ中にマグネシウム（Ｍｇ）を含有させたもの等を用いることもできる。
＜電荷発生領域に用いることができる材料＞
第１の電荷発生領域１１０４ｃ、及び第２の電荷発生領域は、正孔輸送性の高い物質とアクセプター性物質を含む領域である。なお、電荷発生領域は、同一膜中に正孔輸送性の高い物質とアクセプター性物質を含有する場合だけでなく、正孔輸送性の高い物質を含む層とアクセプター性物質を含む層とが積層されていても良い。但し、陰極に接して設けられる第１の電荷発生領域が積層構造の場合には、正孔輸送性の高い物質を含む層が陰極１１０２と接する構造となる。陽極に接して設けられる第２の電荷発生領域が積層構造の場合には、アクセプター性物質を含む層が陽極１１０１と接する構造となる。
なお、電荷発生領域において、正孔輸送性の高い物質に対して質量比で、０．１以上４．０以下の比率でアクセプター性物質を添加することが好ましい。
電荷発生領域に用いるアクセプター性物質としては、遷移金属酸化物、特に元素周期表における第４族乃至第８族に属する金属の酸化物が好ましい。具体的には、酸化モリブデンが特に好ましい。なお、酸化モリブデンは、吸湿性が低いという特徴を有している。
また、電荷発生領域に用いる正孔輸送性の高い物質としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水素、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマーを含む）など、種々の有機化合物を用いることができる。具体的には、１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質であることが好ましい。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。
＜電子リレー層に用いることができる材料＞
電子リレー層１１０４ｂは、第１の電荷発生領域１１０４ｃにおいてアクセプター性物質がひき抜いた電子を速やかに受け取ることができる層である。従って、電子リレー層１１０４ｂは、電子輸送性の高い物質を含む層であり、またそのＬＵＭＯ準位は、第１の電荷発生領域１１０４ｃにおけるアクセプター性物質のアクセプター準位と、発光ユニット１１０３のＬＵＭＯ準位との間に位置する。具体的には、およそ−５．０ｅＶ以上−３．０ｅＶ以下とするのが好ましい。
電子リレー層１１０４ｂに用いる物質としては、例えば、ペリレン誘導体や、含窒素縮合芳香族化合物が挙げられる。なお、含窒素縮合芳香族化合物は、安定な化合物であるため電子リレー層１１０４ｂに用いる物質として好ましい。さらに、含窒素縮合芳香族化合物のうち、シアノ基やフッ素などの電子吸引基を有する化合物を用いることにより、電子リレー層１１０４ｂにおける電子の受け取りがさらに容易になるため、好ましい。
＜電子注入バッファ層に用いることができる材料＞
電子注入バッファ層１１０４ａは、第１の電荷発生領域１１０４ｃから発光ユニット１１０３ａへの電子の注入を容易にする層である。電子注入バッファ層１１０４ａを第１の電荷発生領域１１０４ｃと発光ユニット１１０３ａの間に設けることにより、両者の注入障壁を緩和することができる。
電子注入バッファ層１１０４ａには、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、およびこれらの化合物（アルカリ金属化合物（酸化リチウム等の酸化物、ハロゲン化物、炭酸リチウムや炭酸セシウム等の炭酸塩を含む）、アルカリ土類金属化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む）、または希土類金属の化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む））等の電子注入性の高い物質を用いることが可能である。
また、電子注入バッファ層１１０４ａが、電子輸送性の高い物質とドナー性物質を含んで形成される場合には、電子輸送性の高い物質に対して質量比で、０．００１以上０．１以下の比率でドナー性物質を添加することが好ましい。なお、ドナー性物質としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、およびこれらの化合物（アルカリ金属化合物（酸化リチウム等の酸化物、ハロゲン化物、炭酸リチウムや炭酸セシウム等の炭酸塩を含む）、アルカリ土類金属化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む）、または希土類金属の化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む））の他、テトラチアナフタセン（略称：ＴＴＮ）、ニッケロセン、デカメチルニッケロセン等の有機化合物を用いることもできる。なお、電子輸送性の高い物質としては、先に説明した発光ユニット１１０３の一部に形成することができる電子輸送層の材料と同様の材料を用いて形成することができる。
＜発光素子の作製方法＞
発光素子の作製方法の一態様について説明する。下部電極上にこれらの層を適宜組み合わせて有機層を形成する。有機層は、それに用いる材料に応じて種々の方法（例えば、乾式法や湿式法等）を用いることができ、例えば、真空蒸着法、インクジェット法またはスピンコート法などを選んで用いればよい。また、各層で異なる方法を用いて形成してもよい。有機層上に上部電極を形成し、発光素子を作製する。
以上のような材料を組み合わせることにより、本実施の形態に示す発光素子を作製することができる。この発光素子からは、上述した発光物質からの発光が得られ、その発光色は発光物質の種類を変えることにより選択できる。
また、発光色の異なる複数の発光物質を用いることにより、発光スペクトルの幅を拡げて、例えば白色発光を得ることもできる。白色発光を得る場合には、例えば、発光物質を含む層を少なくとも２つ備える構成とし、それぞれの層を互いに補色の関係にある色を呈する光を発するように構成すればよい。具体的な補色の関係としては、例えば青色と黄色、あるいは青緑色と赤色等が挙げられる。
さらに、演色性の良い白色発光を得る場合には、発光スペクトルが可視光全域に拡がるものが好ましく、例えば、一つの発光素子が青色を呈する光を発する層、緑色を呈する光を発する層、赤色を呈する光を発する層を備える構成とすればよい。
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
図７（Ａ）は、実施例の発光素子の隔壁とスペーサ（凸部）の断面構造を示す写真であり、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）に示すスペーサの側面及び隔壁の側面によって形成されたくびれ１５３を拡大した写真であり、図７（Ｃ）は、図７（Ａ）に示す領域１５４を拡大した写真である。
本実施例は、図４（Ｂ）に示すスペーサ１５５の配置と同様のものであり、隔壁１５０の表面の傾斜部にスペーサ１５５の端部を配置したものである。
本実施例の発光素子を構成する材料は下記のとおりである。
第１及び第２の下部電極１１８ａ，１１８ｂ： ランタンを含むアルミニウム−ニッケル合金膜（膜厚２００ｎｍ）とチタン膜（膜厚６ｎｍ）の積層
マイクロキャビティ構造１４９： 酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）膜（青色の発光部に含まれる発光素子では膜厚０ｎｍ、緑色の発光部に含まれる発光素子では膜厚４０ｎｍ、赤色の発光部に含まれる発光素子では、膜厚８０ｎｍとした。）
隔壁１５０： 茶色レジスト材料（460nm、540nm、620nmの波長でそれぞれ透過率50%以下である着色された絶縁材料）
スペーサ１５５： ポジ型感光性ポリイミド
第１の発光ユニット１４１： 正孔輸送性のアントラセン誘導体及び酸化モリブデンを含む複合材料層（正孔注入層、膜厚２０ｎｍ）、正孔輸送層（膜厚２０ｎｍ）、青色の発光層（膜厚３０ｎｍ）、及び電子輸送層（膜厚２０ｎｍ）の積層
中間層１４２： 酸化リチウム膜（膜厚０．１ｎｍ）と、銅フタロシアニン膜（膜厚２ｎｍ）と、正孔輸送性のアントラセン誘導体及び酸化モリブデンを含む複合材料膜（膜厚２０ｎｍ）の積層
第２の発光ユニット１４３： 正孔輸送層（膜厚２０ｎｍ）、緑色の発光層（膜厚２０ｎｍ）、赤色の発光層（膜厚２０ｎｍ）、電子輸送層（膜厚３０ｎｍ）、及び電子注入層（膜厚１ｎｍ）の積層
上部電極１２２： 銀−マグネシウム合金膜（膜厚１５ｎｍ）及びＩＴＯ（膜厚７０ｎｍ）の積層
本実施例の発光素子の作製方法は次のとおりである。
ＴＦＴ基板に第１及び第２の下部電極（陽極）まで形成した後、第１及び第２の下部電極上にフォトレジスト膜を形成し、このフォトレジスト膜を露光及び現像することにより、第１及び第２の下部電極それぞれの端部を覆うようにレジスト材料からなる隔壁が形成される。このレジスト材料は、例えば茶色に着色された光吸収のある材料である。
次に、この隔壁上にポジ型感光性樹脂として例えばポジ型感光性ポリイミド膜を形成し、ポジ型感光性ポリイミド膜を露光及び現像することにより、隔壁上にポジ型感光性ポリイミド膜からなるスペーサが形成される。このように着色された隔壁の上にポジ型感光性樹脂でスペーサを形成すると、ポジ型感光性ポリイミド膜の露光時に着色された隔壁に光が吸収されて着色された隔壁の温度が上がり、光反応が進みやすくなる。スペーサの中でも特に着色された隔壁と接している底面の光反応が進みやすくなる。このため、着色された隔壁に接している底面のみでテーパの大きい構造（くびれ）を作ることが出来る。従って、隔壁と隔壁上のスペーサの２層構造で、くびれを有する構造物が形成される。
次に、第１及び第２の下部電極、隔壁及びスペーサの上に蒸着法により第１の発光ユニットを形成し、第１の発光ユニット上に蒸着法により中間層を形成する。第１の発光ユニットはキャリア注入層である正孔注入層を有する。次に、中間層上に蒸着法により第２の発光ユニットを形成し、第２の発光ユニット上に上部電極を形成する。なお、中間層やキャリア注入層は薄膜化することが好ましく、上部電極は段切れさせないことが好ましい。
着色された隔壁を使用することにはクロストーク対策以外に、視野角依存性対策という意味合いもある。隔壁に着色することで、パネルを斜めから見た際の、隣接画素の発光の混色を防ぐことが可能であるので好ましい。
図８〜図９は、図７（Ｂ）と同様の断面を示す写真であり、くびれの高さ等を詳細に説明するためのものである。
図８（Ａ）に示すように、スペーサ１５５の最も出っ張っている点をポイントＥとし、そのポイントＥから隔壁１５０の被形成面又は第１の基板の表面に対して引いた垂線と隔壁１５０との交点をポイントＦとする。ポイントＥとＦの距離をくびれの高さＬ１と定義する。また、図７（Ｃ）に示すように、第１の発光ユニット１４１から上部電極１２２までの厚みをＡ２とし、第１の発光ユニット１４１から中間層１４２までの厚みをＡ１とする。なお、Ａ１，Ａ２は、それぞれ、第１の基板の表面又は第２の下部電極１１８ｂの被形成面（発光素子の被形成面）に対して引いた垂線上の厚さである。
本実施例の発光素子の具体的な寸法は、くびれの高さＬ１が２３０ｎｍであり、厚みＡ１が１１０ｎｍであり、厚みＡ２が２８０ｎｍである。
上記の寸法Ｌ１，Ａ１，Ａ２は、下記式（１）を満たす。
Ａ１＜Ｌ１≦Ａ２ ・・・（１）
本実施例は、上記式（１）を満たすため、最上層の発光ユニットの発光層の下の導電性の高い層である中間層やキャリア注入層（複合材料層）を段切れする構造である。
つまり、本実施例では、隔壁上にスペーサをたて、くびれを形成し、くびれの高さＬ１は、有機層の中間層までの厚みＡ１より厚く、有機層と上部電極を合わせた厚みＡ２以下である。その結果、有機層の中でも特に抵抗の低い中間層とキャリア注入層を段切れさせられることが確認された。また、最もくびれている部分に、有機層の側面が接している構造として段差を埋めた結果、上部電極が段切れしない構造とできることが確認された。
図７（Ｃ）、図８（Ａ）に示すように、ポイントＥとＦの距離であるくびれの高さＬ１が、第１の発光ユニットから中間層までの厚みＡ１よりも大きいと、第１の発光ユニットと中間層が段切れすることが確認された。また、ポイントＥとＦの距離であるくびれの高さＬ１が、第１の発光ユニットから上部電極までの厚みＡ２以下であると、第１の発光ユニットと中間層が段切れし、かつ、上部電極が段切れしないことが確認された。
図８（Ｂ）に示すように、点線Ｈに囲まれる領域において、くびれを有機層が埋めることにより、上部電極にとってのくびれの高さは、有機層にとってのくびれの高さよりも小さくなる。
図８（Ｃ）に示すように、ポイントＥから隔壁の被形成面又は基板の表面に対して引いた垂線と第２の発光ユニットの表面との交点をポイントＪとする。ポイントＪとポイントＥの距離をＬ２とする。この距離Ｌ２が上部電極にとってのくびれの高さに相当するため、距離Ｌ２が上部電極の厚みＡ３よりも薄ければ上部電極が段切れしないことも確認された。なお、Ａ３は、第１の基板の表面又は下部電極の被形成面（発光素子の被形成面）に対して引いた垂線上の上部電極の厚さである（図７（Ｃ）参照）。
図９に示すように、最もくびれているポイントＬから隔壁１５０側に微小距離離れた点と、ポイントＬとを結んだ直線を直線Ｎとし、基板の表面に平行な直線を直線Ｋとする。ここで、有機層の中間層の膜厚以上の高さのくびれを作るため、直線Ｎと直線Ｋのなす角θが、０より大きく、隔壁１５０に傾斜がついていることが好ましい。くびれの高さＬ１が高くなるように隔壁１５０に傾斜をつけることで、くびれの高さＬ１が、第１の発光ユニット１４１から中間層１４２までの厚みＡ１よりも大きいという条件を満たしやすくなる。
図１０は、本実施例の発光素子を備えた発光パネルを１５０ｃｄ／ｍ２の青単色で表示させた状態を示す写真である。
図１１（Ａ）は、比較例の発光素子の隔壁の断面構造を示す写真であり、図１１（Ｂ）は、比較例の発光素子を備えた発光パネルを１５０ｃｄ／ｍ２の青単色で表示させた状態を示す写真である。
なお、図１０及び図１１（Ｂ）では、青色を呈する光を射出する副画素はＢ、緑色を呈する光を射出する副画素はＧ、赤色を呈する光を射出する副画素はＲ、で示した。
図１１（Ａ）に示す比較例の発光素子は、図７（Ａ）に示す実施例の発光素子からスペーサを除いたものであり、スペーサを形成しない点以外は実施例の発光素子の作製方法と同様の方法によって作製されたものである。
図１１に示す比較例の発光パネルでは、導電性の高い中間層を介して隣接するタンデム素子に電流がリークし、隣接画素の赤ライン及び緑ラインが発光してクロストーク現象が発生している。これに対し、図１０に示す本実施例の発光パネルでは、スペーサと隔壁によって作られるくびれにおいて第１の発光ユニット及び導電性の高い中間層を段切れさせているため、中間層を介して隣接するタンデム素子に電流がリークすることを抑制でき、隣接画素の赤ライン及び緑ラインが発光するというクロストーク現象の発生を抑制できることが確認された。
１１８ａ 第１の下部電極
１１８ｂ 第２の下部電極
１２０ 有機層
１２２ 上部電極
１３０ａ 発光素子
１３０ｂ 発光素子
１４１ 第１の発光ユニット
１４２ 中間層
１４３ 第２の発光ユニット
１５０ 隔壁
１５３ くびれ
１５５ スペーサ（凸部）
１５６ 空間（空隙）
１６０Ｒ 赤色発光部
１６０Ｇ 緑色発光部
１６０Ｂ 青色発光部
１７０ 第２の基板（対向基板）
１７１ カラーフィルタ
１７２ ブラックマトリクス
１７３ オーバーコート層
４００ 表示パネル
４０１ 表示部
４０２ 画素
４０２Ｂ 青色を呈する光を射出する副画素
４０２Ｇ 緑色を呈する光を射出する副画素
４０２Ｒ 赤色を呈する光を射出する副画素
４０３ｇ ゲート側の駆動回路部
４０３ｓ ソース側の駆動回路部
４０５ シール材
４０８ 引き回し配線
４０９ ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）
４１０ 第１の基板
４１１ スイッチング用のトランジスタ
４１２ 電流制御用のトランジスタ
４１６ 絶縁層
４５０Ｇ 発光モジュール

Claims (9)

  1. 絶縁層上に形成された第１の電極及び第２の電極と、
    前記絶縁層上に形成され、前記第１の電極と前記第２の電極との間に位置する隔壁と、
    前記隔壁上に形成された凸部と、
    前記第１の電極、前記隔壁、前記凸部及び前記第２の電極それぞれの上に形成された第１の発光ユニットと、
    前記第１の発光ユニット上に形成された中間層と、
    前記中間層上に形成された第２の発光ユニットと、
    前記第２の発光ユニット上に形成された第３の電極と、
    を具備し、
    前記凸部の側面及び前記隔壁の側面によってくびれが形成され、
    前記くびれにおいて、前記第１の発光ユニット及び前記中間層が切れており、
    前記くびれにおいて、前記第２の発光ユニットが段切れしないことを特徴とする発光装置。
  2. 請求項１において、
    前記凸部の側面と前記隔壁との間に空間を有することを特徴とする発光装置。
  3. 請求項１または２において、
    前記凸部の端部は、前記隔壁上における前記隔壁の被形成面に対して傾斜した面に形成されていることを特徴とする発光装置。
  4. 請求項１乃至３のいずれか一項において、
    前記くびれの変曲点が前記隔壁に形成されていることを特徴とする発光装置。
  5. 請求項１乃至４のいずれか一項において、
    前記凸部が前記隔壁の被形成面と平行方向に最も迫り出した第１の点から前記被形成面に対して引いた垂線と前記隔壁の表面との交点を第２の点とした場合の前記第１の点と前記第２の点の距離は、前記第１の電極上に位置する前記第１の発光ユニット及び前記中間層の合計厚さより大きく、前記第１の電極上に位置する前記第１の発光ユニット、前記中間層、前記第２の発光ユニット及び前記第３の電極の合計厚さ以下であることを特徴とする発光装置。
  6. 請求項１乃至５のいずれか一項において、
    前記凸部が前記隔壁の被形成面と平行方向に最も迫り出した第１の点から前記被形成面に対して引いた垂線と前記第２の発光ユニットの表面との交点を第３の点とした場合の前記第１の点と前記第３の点の距離は、前記第３の電極の厚さより小さいことを特徴とする発光装置。
  7. 請求項１乃至６のいずれか一項において、
    前記第１の発光ユニットはキャリア注入層を有することを特徴とする発光装置。
  8. 請求項１乃至７のいずれか一項において、
    前記第１の電極及び前記第２の電極の上に配置されたカラーフィルタを有し、
    前記カラーフィルタは、前記第１の電極と重なる第１の色と、前記第２の電極と重なる第２の色を有することを特徴とする発光装置。
  9. 請求項１乃至８のいずれか一項において、
    前記第１の電極上に形成された前記第１の発光ユニット、前記中間層及び前記第２の発光ユニットに対応する第１の発光素子と、前記第２の電極上に形成された前記第１の発光ユニット、前記中間層及び前記第２の発光ユニットに対応する第２の発光素子を有し、前記第１の発光素子と、前記第１の発光素子に隣接する前記第２の発光素子が異なる色を呈する場合は、前記第１の発光素子と前記第２の発光素子の間に前記凸部が設けられ、前記第１の発光素子と、前記第１の発光素子に隣接する前記第２の発光素子が同じ色を呈する場合は、前記第１の発光素子と前記第２の発光素子の間に前記凸部が設けられていないことを特徴とする発光装置。
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