專利名稱：發(fā)光元件、圖像顯示裝置和照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在例如圖像顯示裝置、照明裝置中使用的發(fā)光元件等。
背景技術(shù)：
近年來，利用場(chǎng)致發(fā)光現(xiàn)象的器件重要性不斷增強(qiáng)。作為這種器件，以層狀形成發(fā)光材料、在該發(fā)光層上設(shè)置由陽(yáng)極和陰極構(gòu)成的一對(duì)電極、并外加電壓從而發(fā)光的場(chǎng)致發(fā)光元件等發(fā)光元件受到關(guān)注。這種場(chǎng)致發(fā)光元件，通過在陽(yáng)極和陰極之間外加電壓，從陽(yáng)極和陰極分別注入空穴和電子，注入來的電子和空穴在發(fā)光層結(jié)合，并利用結(jié)合時(shí)產(chǎn)生的能 量進(jìn)行發(fā)光。即場(chǎng)致發(fā)光元件是利用下述現(xiàn)象的器件該結(jié)合產(chǎn)生的能量使發(fā)光層的發(fā)光材料被激發(fā)，在從激發(fā)狀態(tài)再次返回到基態(tài)時(shí)產(chǎn)生光。在將該場(chǎng)致發(fā)光元件等的發(fā)光元件作為圖像顯示裝置使用時(shí)，由于發(fā)光材料本身發(fā)光，所以具有作為圖像顯示裝置的響應(yīng)速度快，視場(chǎng)角大的特征。進(jìn)而，在場(chǎng)致發(fā)光元件的構(gòu)造上，具有容易使圖像顯示裝置薄型化的優(yōu)點(diǎn)。此外，在作為發(fā)光材料使用例如有機(jī)物質(zhì)的有機(jī)場(chǎng)致發(fā)光元件的情況，具有以下特征容易通過選擇有機(jī)物質(zhì)而發(fā)出顏色純度高的光，因此可以使顏色再現(xiàn)區(qū)域變廣。進(jìn)而，場(chǎng)致發(fā)光元件等的發(fā)光元件還可以發(fā)白色的光，是面發(fā)光，因而還提出了將該場(chǎng)致發(fā)光元件組裝到照明裝置中使用的用途。作為這樣發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)，例如專利文獻(xiàn)I已經(jīng)提出了以下孔穴發(fā)光場(chǎng)致發(fā)光器件具有插在空穴電極注入層和電子注入電極層之間的電介質(zhì)層，在至少貫穿電介質(zhì)層和電極層中的一個(gè)而形成的、具有空穴注入電極區(qū)域、電子注入電極區(qū)域和電介質(zhì)區(qū)域的貫穿部(孔穴)的內(nèi)部表面上涂布了場(chǎng)致發(fā)光涂布材料?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I:日本特表2003-522371號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
專利文獻(xiàn)I中作為孔穴的形狀例示了圓柱狀和立方狀的形狀等，在該發(fā)光元件的基板面上的截面形狀是比圓或最小內(nèi)含圓的周長(zhǎng)短的多邊形。在制作出孔穴的部位發(fā)光的孔穴發(fā)光場(chǎng)致發(fā)光器件中，上述孔穴形狀不能說有效地使用了發(fā)光面的面積。另外，由于在孔穴內(nèi)部容易產(chǎn)生電荷集中，因此在流通大的電流、增大發(fā)光強(qiáng)度方面也存在極限。此外，不能夠?qū)⒃趫?chǎng)致發(fā)光涂覆材料內(nèi)部產(chǎn)生的光高效地取出到外部，存在發(fā)光效率低的問題。鑒于上述課題，本發(fā)明的目的是提供一種發(fā)光元件，其難以產(chǎn)生在發(fā)光部的電荷集中，能夠有效地利用發(fā)光面的面積，通過向外部取出光的效率高的孔穴形狀，輝度和發(fā)光效率高。另外，另一目的是利用上述發(fā)光元件，提供具有高的發(fā)光效率的圖像顯示裝置或照明裝置。為了解決上述課題，本發(fā)明包括以下方案。
(I)、一種發(fā)光兀件，在基材表面上依次層疊有第I電極層、電介質(zhì)層和第2電極層，具有從第I電極層開始、至少貫穿所述電介質(zhì)層而到達(dá)第2電極層的多個(gè)貫穿部、和覆蓋在所述貫穿部的內(nèi)表面的至少所述兩電極層間的發(fā)光部，所述貫穿部在所述第I電極層面上的形狀的周長(zhǎng)比內(nèi)含該形狀的最小圓的周長(zhǎng)長(zhǎng)，并且，該形狀的最大寬度為O. 01 μ m 5 μ m。(2)、根據(jù)上述(I)所述的發(fā)光元件，所述貫穿部還貫穿了所述第I電極層。(3)、根據(jù)上述(I)或(2)所述的發(fā)光元件，所述貫穿部還貫穿了所述第2電極層。(4)、根據(jù)上述(1Γ(3)的任一項(xiàng)所述的發(fā)光元件，在所述第I電極層面上的形狀的周長(zhǎng)為O. 5 μ m 25 μ m。(5)、根據(jù)上述(1Γ(4)的任一項(xiàng)所述的發(fā)光元件，在所述第I電極層面上的形狀的周長(zhǎng)為內(nèi)含該形狀的最小圓的周長(zhǎng)的I. 15倍 2倍。
(6)、根據(jù)上述(1Γ(5)的任一項(xiàng)所述的發(fā)光元件，所述貫穿部在基材表面每Imm2形成有IO3個(gè) IO8個(gè)。(7)、根據(jù)上述(1Γ(6)的任一項(xiàng)所述的發(fā)光元件，在所述基材表面的單位面積上存在的所述貫穿部的周長(zhǎng)合計(jì)為I μ m/μ m2以上。(8)、根據(jù)上述(1Γ(7)的任一項(xiàng)所述的發(fā)光元件，在所述第I電極層面上的形狀為凹多邊形。(9)、根據(jù)上述(1Γ(7)的任一項(xiàng)所述的發(fā)光元件，在所述第I電極層面上的形狀為頂點(diǎn)部進(jìn)行了倒角的凹多邊形。(10)、根據(jù)上述⑶或(9)所述的發(fā)光元件，所述凹多邊形具有8個(gè)以上的頂點(diǎn)。(11)、根據(jù)上述(8廣(10)的任一項(xiàng)所述的發(fā)光元件，所述凹多邊形的邊長(zhǎng)相同。(12)、根據(jù)上述(1Γ(11)的任一項(xiàng)所述的發(fā)光元件，在所述第I電極層面上的形狀為具有分形結(jié)構(gòu)的形狀。(13)、根據(jù)上述(I廣(12)的任一項(xiàng)所述的發(fā)光元件，所述發(fā)光部具有至少包含發(fā)光體的發(fā)光層，所述發(fā)光體由有機(jī)化合物形成。(14)、根據(jù)上述(13)所述的發(fā)光元件，所述有機(jī)化合物為有機(jī)金屬配合物。(15)、一種圖像顯示裝置，具有上述(1) (14)的任一項(xiàng)所述的發(fā)光元件。(16)、一種照明裝置，具有上述(1) (14)的任一項(xiàng)所述的發(fā)光元件。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供難以產(chǎn)生在發(fā)光部的電荷集中、能夠有效地利用發(fā)光面的面積、輝度和發(fā)光效率高的發(fā)光元件，和使用該發(fā)光元件的圖像顯示裝置以及照明裝置。


圖I是說明本實(shí)施方式所使用的發(fā)光元件的一例的局部截面圖。圖2是說明本實(shí)施方式所使用的發(fā)光元件的貫穿部的形狀及其排列的圖。圖3(ar(b)是說明本實(shí)施方式的發(fā)光元件的貫穿部形狀的圖。圖4(ar(d)是表示本實(shí)施方式的發(fā)光元件的貫穿部的另一形狀和該形狀的制作方法的圖。圖5(ar(b)是說明本實(shí)施方式的發(fā)光元件的貫穿部的又一形狀的圖。圖6(ar(c)是說明以兩種方法將凹十邊形進(jìn)行倒角的情況的圖。
圖7(ar(d)是說明發(fā)光部形狀的另一方式的圖。圖8(ar(f)是對(duì)本發(fā)明的發(fā)光元件的貫穿部的各種方式進(jìn)行說明的圖。圖9(ar(f)是對(duì)本實(shí)施方式所使用的發(fā)光元件的制造方法進(jìn)行說明的圖。圖10是說明具有本實(shí)施方式的發(fā)光元件的圖像顯示裝置的一例的圖。圖11是說明具有本實(shí)施方式的發(fā)光元件的照明裝置的一例的圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式詳細(xì)地說明。圖I是說明采用本實(shí)施方式的發(fā)光元件的一例的局部截面圖。
圖I示出的發(fā)光元件10采用了以下結(jié)構(gòu)在基板11上，依次層疊了用于注入空穴的作為第I電極層的陽(yáng)極層12、絕緣性的電介質(zhì)層13、用于注入電子的作為第2電極層的陰極層14。另外，具有貫穿陽(yáng)極層12、電介質(zhì)層13、陰極層14而形成的貫穿部16，并且具有覆蓋貫穿部16的內(nèi)表面而形成的、通過外加電壓來發(fā)光的發(fā)光部17。該發(fā)光部17不填埋貫穿部16的整體而在貫穿部16的內(nèi)表面形成為層狀，從而形成凹部18?；?1是成為形成陽(yáng)極層12、電介質(zhì)層13、陰極層14、發(fā)光部17的支持體的基材?；?1使用滿足發(fā)光元件10所要求的機(jī)械強(qiáng)度的材料。作為基板11的材料，在從發(fā)光元件10的基板11側(cè)取出光的情況下，必需對(duì)發(fā)射光透明。若為可見光，具體而言，可列舉出鈉玻璃、無堿玻璃等的玻璃；丙烯酸樹脂、甲基丙烯酸樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚酯樹脂、尼龍樹脂等的透明樹脂等。在不必需從發(fā)光元件10的基板11側(cè)取出光的情況下，基板11的材料也可以是對(duì)發(fā)射光不透明的材料。具體而言，基板11的材料除了上述材料以外，可列舉出由銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)、鉬(Pt)、鎢(W)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、或者銀(Nb)的單質(zhì)、或它們的合金、或不銹鋼等構(gòu)成的材料。基板11的厚度，滿足所需的機(jī)械強(qiáng)度即可。通常為O. ImnTlOmm,優(yōu)選為O. 25mnT2mm0陽(yáng)極層12，在其與陰極層14之間外加電壓，就會(huì)向發(fā)光部17注入空穴。作為陽(yáng)極層12所使用的材料，是具有導(dǎo)電性的材料即可，雖不特別限定，但優(yōu)選在_5°C 80°C的溫度范圍面電阻為1000Ω以下，更優(yōu)選為100Ω以下。并且優(yōu)選相對(duì)堿性水溶液，電阻沒有明
顯變化。作為滿足這種條件的材料，可以列舉出例如金屬氧化物、金屬、合金。其中，作為金屬氧化物，可以列舉出例如，ITO(氧化銦錫)、IZO(銦-鋅氧化物)。此外，作為金屬，可以列舉出不銹鋼、銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)、鉬(Pt)、鎢(W)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鈮(Nb)、含有這些金屬的合金等。作為用于形成透明電極的透明材料，可以列舉出例如，氧化銦、氧化鋅、氧化錫、由作為它們的復(fù)合體的ITO(氧化銦錫)、IZO(銦-鋅氧化物)等構(gòu)成的導(dǎo)電性玻璃(NESA等)、金、鉬、銀、銅。它們之中優(yōu)選ΙΤΟ、ΙΖ0、氧化錫。另外，也可以使用由聚苯胺或其衍生物、聚噻吩或其衍生物等的有機(jī)物構(gòu)成的透明導(dǎo)電膜。另外，從容易進(jìn)行向發(fā)光部17注入空穴的觀點(diǎn)來看，也可以在陽(yáng)極層12的與發(fā)光部17接觸的表面上，設(shè)置由酞菁衍生物、聚噻吩衍生物等的導(dǎo)電性高分子、Mo氧化物、無定形碳、氟化碳、聚胺化合物等構(gòu)成的lnnT200nm的層、或者由金屬氧化物、金屬氟化物、有機(jī)絕緣材料等構(gòu)成的平均膜厚IOnm以下的層。在想要從發(fā)光元件10的基板11側(cè)取出光的情況下，陽(yáng)極層12優(yōu)選具有高的光透射率，因此優(yōu)選厚度為2nnT300nm。另外，在不需要從發(fā)光元件10的基板11側(cè)取出光的情況下，可以以例如2nnT2mm的厚度形成陽(yáng)極層12。再者，陽(yáng)極層12也可以使用與基板11相同的材質(zhì)。該情況下，陽(yáng)極層12和基板11成為一體。電介質(zhì)層13是形成于陽(yáng)極層12和陰極層14之間，以規(guī)定間隔將陽(yáng)極層12和陰極層14分離并絕緣，并且，用于對(duì)發(fā)光部17外加電壓的層。因此，電介質(zhì)層13優(yōu)選高電阻率材料，更優(yōu)選電阻率為IO8 Ω · cm以上，進(jìn)一步優(yōu)選電阻率為IO12 Ω · cm以上。作為具體的材料，可列舉出氮化硅、氮化硼、氮化鋁等的金屬氮化物；氧化硅、氧化鋁等的金屬氧化物，此外還能夠使用聚酰亞胺、聚偏氟乙烯、聚對(duì)二甲苯等的高分子化合物。
另外，只要電介質(zhì)層13保持電絕緣性，也可以由兩層以上構(gòu)成。具體而言，也可以在由絕緣體構(gòu)成的層上追加層疊由絕緣體構(gòu)成的層、由導(dǎo)電體構(gòu)成的層、在絕緣體中分散有導(dǎo)電體的層、在絕緣體中分散有絕緣體的層、由半導(dǎo)體構(gòu)成的層、等等。具體而言，可列舉出氮化硅、氮化硼、氮化鋁等的金屬氮化物；氧化硅、氧化鋁、氧化銦、氧化鋅、氧化錫、作為它們的復(fù)合體的ITO(氧化銦錫)、ιζο(銦-鋅氧化物)等的金屬氧化物；不銹鋼、銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)、鉬(Pt)、鎢(W)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、銀(Nb)等的金屬；導(dǎo)電性聚合物、有機(jī)EL發(fā)光材料等的有機(jī)導(dǎo)電性材料；將石墨、氧化鋁、氮化硼、碳納米管、粉末金剛石、粉末硅等分散于樹脂等的絕緣體的材料。為了抑制發(fā)光元件10整體的厚度，電介質(zhì)層13的厚度優(yōu)選不超過I μ m。此外，陽(yáng)極層12和陰極層14的間隔近能夠使用于發(fā)光的必要電壓較低，因此從該觀點(diǎn)來看，也更加優(yōu)選電介質(zhì)層14較薄。但如果過薄，則有可能相對(duì)用于驅(qū)動(dòng)有機(jī)場(chǎng)致發(fā)光元件10的電壓，絕緣耐力不充分。這里的絕緣耐力，在沒有形成發(fā)光部17的狀態(tài)下，優(yōu)選在陽(yáng)極層12和陰極層14之間流動(dòng)的電流的電流密度為O. ImA/cm2以下，更優(yōu)選為O. OlmA/cm2以下。此外，由于相對(duì)于發(fā)光元件10的驅(qū)動(dòng)電壓，優(yōu)選耐受超過2V的電壓，例如，在驅(qū)動(dòng)電壓為5V時(shí)，在沒有形成發(fā)光部17的狀態(tài)下在陽(yáng)極層12和陰極層14之間外加約7V的電壓時(shí)滿足上述電流密度即可。作為滿足此條件的電介質(zhì)層13的厚度，適合以優(yōu)選10nnT500nm、更優(yōu)選50nm 200nm 制作。陰極層14，向其與陽(yáng)極層12之間外加電壓，向發(fā)光部17注入電子。作為陰極層14所使用的材料，只要具有與陽(yáng)極層12同樣的導(dǎo)電性即可，沒有特殊限定，但優(yōu)選功函數(shù)低，并且化學(xué)穩(wěn)定的。功函數(shù)，考慮到化學(xué)穩(wěn)定性，優(yōu)選為-2. 9eV以下。具體可以列舉出Al、MgAg合金、AlLi、AlCa等Al和堿金屬的合金等的材料。陰極層14的厚度優(yōu)選是IOnnTl μ m,更優(yōu)選是50nm 500nm。此外，出于降低電子從陰極層14注入發(fā)光部17的注入勢(shì)壘，提高電子的注入效率的目的，還可以與陰極層14相鄰地設(shè)置圖中未示出的陰極緩沖層。陰極緩沖層比陰極層14的功函數(shù)低是必要的，優(yōu)選使用金屬材料。可以使用例如，選自堿金屬(Na、K、Rb、Cs)、堿土金屬(Sr、Ba、Ca、Mg)、稀土金屬(Pr、Sm、Eu、Yb)、或這些金屬的氟化物、氯化物、氧化物中的I種或2種以上的混合物。陰極緩沖層的厚度優(yōu)選是O. 05nnT50nm,更優(yōu)選O. lnnT20nm,進(jìn)而優(yōu)選O. 5nm 10nm。
貫穿部16在其內(nèi)表面具有發(fā)光部17，至少貫穿電介質(zhì)層13并從陽(yáng)極層12到達(dá)陰極層14。本實(shí)施方式中，貫穿作為第I電極層的陽(yáng)極層12、電介質(zhì)層13、作為第2電極層的陰極層14而形成。通過這樣設(shè)置貫穿部16，從發(fā)光部17發(fā)出的光在貫穿部16、陽(yáng)極層12、電介質(zhì)層13等的內(nèi)部傳播，能夠在基板11側(cè)和陰極層14側(cè)的兩方向上取出。這里，由于貫穿部16貫穿陽(yáng)極層12、電介質(zhì)層13、陰極層14而形成，所以即使在作為第I電極層的陽(yáng)極層12和作為第2電極層的陰極層14由不透明材料形成時(shí)，也可以取出光。圖2是說明本實(shí)施方式所使用的發(fā)光元件10的貫穿部16的形狀及其排列的圖。這里，圖2是從與作為第I電極層的陽(yáng)極層12面垂直的方向觀察發(fā)光元件10的圖。在圖2中貫穿部16詳情后述，采用凹八邊形的形狀。并且，該貫穿部16以相鄰的各列分別成為鋸齒狀的方式排列。并且，考慮內(nèi)含 該凹八邊形的最小圓21 (最小內(nèi)含圓)，將該相鄰的最小圓21的中心彼此連接起來的各線段以構(gòu)成正三角形的方式排列。這里，如果以該正三角形的一邊長(zhǎng)度為節(jié)距(P)，以相鄰的最小圓21的外緣部的距離為間隔(s)，則與最小圓21的半徑(r)之間，P = s+2r的關(guān)系成立。再者，在本實(shí)施方式中，所謂“最小內(nèi)含圓”，是指在內(nèi)側(cè)包含貫穿部16采用的整個(gè)形狀的圓之中最小的圓。這里，在貫穿部16為該最小圓21的形狀的情況下，由圖I可知，發(fā)光部17沿著該圓形形狀的內(nèi)緣部形成為圓形。因此，發(fā)光主要在該最小圓21的內(nèi)緣部以圓形產(chǎn)生。并且，如果減小最小圓21的直徑(2r)和作為各自間隔的間隔(S)，則單位面積的貫穿部16的數(shù)目相應(yīng)地增加，因此能夠增大發(fā)光強(qiáng)度。但是，從發(fā)光元件10的制造上的問題來看，在將貫穿部16形成為最小圓21的形狀的情況下，過分地減小直徑(2r)和隔離(s)是困難的。因此，本實(shí)施方式中，貫穿部16的、從與作為第I電極層的陽(yáng)極層12的面垂直的方向觀察的形狀的周長(zhǎng)，比內(nèi)含該形狀的最小圓21的周長(zhǎng)長(zhǎng)，貫穿部16的、在陽(yáng)極層12的面上的形狀的最大寬度為O. 01 μ m 5 μ m。上述周長(zhǎng)優(yōu)選為O. 5 μ πΓ25 μ m。或者，上述貫穿部16的、在陽(yáng)極層12的面上的形狀的周長(zhǎng)，優(yōu)選設(shè)為內(nèi)含該形狀的最小圓的周長(zhǎng)的I. 15倍倍。此外，上述貫穿部16優(yōu)選形成為基板11的面每Imm2有IO3個(gè) 108個(gè)。如果調(diào)整為這樣的范圍，則容易制造，可以更加增大發(fā)光強(qiáng)度。圖3(a) (b)是說明本實(shí)施方式的發(fā)光元件10的貫穿部16形狀的圖。圖3(ar(b)示出的貫穿部16是從發(fā)光元件10的光取出方向觀察時(shí)的形狀。這里，圖3(a)示出的貫穿部16的情況，是與圖2中示出的貫穿部16同樣的形狀。該貫穿部16的陽(yáng)極層12面上的形狀是作為凹多邊形形狀之一的凹八邊形。另外，構(gòu)成該凹八邊形的邊長(zhǎng)大致相同。并且，作為該邊長(zhǎng)的合計(jì)的周長(zhǎng)，比內(nèi)含凹八邊形的最小圓21的周長(zhǎng)(即，圓周的長(zhǎng)度)長(zhǎng)。另外，圖3(b)示出的貫穿部16的情況，貫穿部16的形狀是作為凹多邊形之一的凹十邊形，成為所謂的星形形狀。并且，在該凹十邊形的凸部的頂點(diǎn)處的頂角為36°。另夕卜，構(gòu)成該凹十邊形的邊長(zhǎng)也大致相同。并且，作為該邊長(zhǎng)的合計(jì)的周長(zhǎng)，比內(nèi)含凹十邊形的最小圓21的周長(zhǎng)長(zhǎng)。再者，在本實(shí)施方式中，所謂“凹多邊形”，是指具有一個(gè)以上的180度以上的內(nèi)角的多邊形。在作為貫穿部16的形狀采用凹多邊形形狀的情況，該凹多邊形形狀優(yōu)選具有8個(gè)以上的頂點(diǎn)。通過具有8個(gè)以上的頂點(diǎn)，凹多邊形的周長(zhǎng)變得容易比內(nèi)含凹多邊形的最小圓21的周長(zhǎng)長(zhǎng)。
通過如圖3(ar(b)那樣形成貫穿部16，與將貫穿部16的形狀單純地形成為圓形形狀的情況相比，貫穿部16內(nèi)的發(fā)光面積增大。因此在發(fā)光元件10流通一定電流時(shí)，在單位發(fā)光面積流動(dòng)的電流量與圓形形狀相比減少。因此，能夠降低貫穿部16內(nèi)的電流密度。如果電流密度降低，則能夠提高作為相對(duì)電流的發(fā)光效率的電流發(fā)光效率，并且還能夠降低對(duì)發(fā)光元件10外加的電壓。其結(jié)果，即使不過度地減小間隔(s)(參照?qǐng)D2)也能夠增大發(fā)光強(qiáng)度，能夠有效地利用發(fā)光面的面積。另外，由于貫穿部16內(nèi)的發(fā)光面積增大，將由發(fā)光部17產(chǎn)生的熱散熱的效率也上升。因此，變得容易實(shí)現(xiàn)發(fā)光元件10的長(zhǎng)壽命化。此外，通過將貫穿部16的形狀設(shè)為凹多邊形形狀，能夠?qū)陌l(fā)光部產(chǎn)生的光效率良好地向外部取出，能夠更加提高發(fā)光效率。另外，通過將邊長(zhǎng)設(shè)為大致相同，能夠更加抑制向特定部分的電荷集中。再者，這里所謂邊長(zhǎng)大致相同，并不意味著嚴(yán)格意義上為相同長(zhǎng)度，意味著為大致相同長(zhǎng)度即可。另外，本實(shí)施方式中，為了將貫穿部16的、從與作為第I電極層的陽(yáng)極層12的面 垂直的方向觀察的形狀的周長(zhǎng)、和內(nèi)含該形狀的最小圓21的周長(zhǎng)進(jìn)行比較，可以使用“邊緣密度”這一指標(biāo)。該邊緣密度，表示在基材表面的單位面積上存在的貫穿部16的邊緣的長(zhǎng)度的合計(jì)、即單位面積的周長(zhǎng)的合計(jì)。通過使邊緣密度盡可能高(優(yōu)選為Iym/μ m2以上)，最高輝度、發(fā)光效率都可以更高，并可抑制最高輝度時(shí)的電壓為更低。例如，在圓形狀的貫穿部16以圖2示出的方式排列時(shí)，該貫穿部16的排列的重復(fù)單元為正三角形，因此首先計(jì)算屬于該正三角形內(nèi)的部分的周長(zhǎng)。貫穿部16為圓形形狀時(shí)，屬于該正三角形的一個(gè)角的部分的該圓的周長(zhǎng)(即，圓周長(zhǎng))為圓的周長(zhǎng)的1/6。并且，正三角形的角為3個(gè)，圓的半徑為r，因此屬于該正三角形內(nèi)的圓形形狀的周長(zhǎng)為3X (1/6) X (圓周長(zhǎng))=nr。由于一邊的長(zhǎng)度為P，所以該正三角形的面積為力p2/4。因此，作為單位面積的貫穿部16的邊緣長(zhǎng)度的邊緣密度為4TTr/i3p2),這可以近似為7. 26r/p2。用圖3(ar(b)示出的凹多邊形計(jì)算該邊緣密度。首先，在圖3(a)示出的凹八邊形的情況，在一邊的長(zhǎng)度為r的4/5、即4r/5時(shí)的凹八邊形中，邊緣密度為64Wr/(15p2)。這可以近似為 . 39r/p2。另夕卜，在圖3(b)示出的凹十邊形的情況下，邊緣密度成為20 A(3-λ/5 )rsill72° /(3p2}。這可以近似為 8. 39r/p2。從而，任一邊緣密度都比7. 26r/p2大，因此從貫穿部16的光取出側(cè)觀察的形狀的周長(zhǎng)，比內(nèi)含該形狀的最小圓21的周長(zhǎng)長(zhǎng)。再者，在發(fā)光元件10的、從與作為第I電極層的陽(yáng)極層12的面垂直的方向觀察時(shí)的貫穿部16的形狀不是凹多邊形，而是使用凸多邊形的情況下，貫穿部16的從與作為第I電極層的陽(yáng)極層12的面垂直的方向觀察的形狀的周長(zhǎng)不能夠比內(nèi)含該形狀的最小圓21的周長(zhǎng)長(zhǎng)。例如，作為凸多邊形考慮正三角形，將內(nèi)含該正三角形的最小圓21的半徑設(shè)為r時(shí)的邊緣密度為6r/p2。另外,作為凸多邊形考慮正方形時(shí)的邊緣密度為8 vi r/'(3p2)。這可以近似為6.53r/p2。全都低于圓形形狀時(shí)的7.26r/p2。如果增加凸多邊形的邊數(shù)，則邊緣密度接近但不能超過內(nèi)含該凸多邊形的最小圓21的邊緣密度。圖4(a)是說明本實(shí)施方式的發(fā)光元件10的貫穿部16的另一形狀的圖。圖4(a)示出的貫穿部16在陽(yáng)極層12的面上的形狀是具有分形結(jié)構(gòu)的形狀。該形狀是將構(gòu)成正三角形的各邊的3條線段分別進(jìn)行科赫曲線變形時(shí)在途中出現(xiàn)的形狀。
圖4(br(d)示出了該形狀的制作方法。首先，正三角形為起始形狀(圖4(b))。接著將構(gòu)成正三角形的邊的各3條線段三等分，進(jìn)行以分割的兩點(diǎn)為頂點(diǎn)的正三角形的作圖(圖4(c))。由此可以形成由12個(gè)邊構(gòu)成的形狀。并且這12個(gè)邊長(zhǎng)度全部相同，該長(zhǎng)度的合計(jì)為原來的正三角形的4/3倍。接著對(duì)這12個(gè)邊全都再進(jìn)行與圖4(b)中進(jìn)行的同樣的操作(圖4(d))。由此，可以形成由48個(gè)邊構(gòu)成的圖4(a)示出的形狀。并且，該48個(gè)邊的長(zhǎng)度全部相同，該長(zhǎng)度的合計(jì)成為原來的正三角形的4/3X4/3倍=16/9倍。這樣制作出的形狀，在本實(shí)施方式中，將作為原來形狀的圖4(b)的正三角形稱為第I代，將圖4(c)的形狀稱為第2代，將圖4(d)(圖4(a))的形狀稱為第3代。該各形狀具有如果將該形狀的各部分放大則與整體成為相同形狀的自相似性。這里，對(duì)于圖4(c)的形狀，如果計(jì)算內(nèi)含該形狀的最小圓21的半徑為r時(shí)的邊緣密度，則為8r/p2，超過作為該最小圓21的邊緣密度的7. 26r/p2。另外，對(duì)于圖4(a)(圖4(d))的形狀，如果計(jì)算內(nèi)含該形狀的最小圓21的半徑為r時(shí)的邊緣密度，則為32r/(3p2)。這可以近似為10. 67r/p2，可以更加增大邊緣密度。再者，具有圖4(br(d)示出的分形結(jié)構(gòu)的形狀，以正三角形為起始形狀，示出了其第2代 第3代的形狀，但不限于此。例如，也可以以正方形、正五邊形、正六邊形等為起始形狀。另外，對(duì)于作為貫穿部16的從與作為第I電極層的陽(yáng)極層12的面垂直的方向觀察的形狀，其優(yōu)選的代，從貫穿部16制作的難易性觀點(diǎn)來看，優(yōu)選能夠在第2代 第4代制作的形狀。再者，從抑制向貫穿部16內(nèi)部的特定部分集中電荷的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選如上述那樣的各邊長(zhǎng)度相等的凹多邊形、具有分形結(jié)構(gòu)的形狀，但不限于這些。圖5(ar(b)是說明本實(shí)施方式的發(fā)光元件10的貫穿部16的又一形狀的圖。圖5 (a)示出的貫穿部16的形狀為凹多邊形，但各邊長(zhǎng)度并不大致相同，采用各種長(zhǎng)度。即使是這樣的形狀，也能夠使形狀的周長(zhǎng)比內(nèi)含該形狀的最小圓21的周長(zhǎng)長(zhǎng)。另外，在上述例子中，各形狀由多條線段形成，但不限于此，也可以由曲線構(gòu)成。圖5(b)示出的貫穿部16的形狀是表示該情況的一例的形狀，貫穿部16的形狀由不規(guī)則曲線構(gòu)成。并且，形狀的周長(zhǎng)比內(nèi)含該形狀的最小圓21的周長(zhǎng)長(zhǎng)。再者，至此詳述的貫穿部16的形狀，特別是在頂點(diǎn)部有可能產(chǎn)生電荷集中。為了防止該情況，可以考慮例如，使貫穿部16在陽(yáng)極層12的面上的形狀形成為頂點(diǎn)部進(jìn)行了倒角的凹多邊形。圖6(ar(c)是說明以兩種方法將凹十邊形進(jìn)行倒角的情況的圖。首先，圖6(b)是將圖6(a)所示的凹十邊形的各頂點(diǎn)進(jìn)行R倒角的情況。通過該倒角各頂點(diǎn)平滑地變圓為圓弧狀。另外，圖6(c)是將圖6(a)所示的凹十邊形的各頂點(diǎn)進(jìn)行C倒角的情況。由該倒角各頂點(diǎn)變圓為直線狀。任一情況下都可以將頂點(diǎn)部形成為比進(jìn)行倒角前平滑的形狀，因此可抑制在該部分的電荷集中。再者，在圖6(br(c)示出的例子中，對(duì)于全部頂點(diǎn)部進(jìn)行了倒角，但特別優(yōu)選對(duì)于各頂點(diǎn)部之中的凸部進(jìn)行。即，由于在凸部成為銳角，因此容易引起電荷集中，通過進(jìn)行該部分的倒角，可以更加有效地抑制電荷集中。發(fā)光部17，以覆蓋貫穿部16的內(nèi)表面的至少陽(yáng)極層12和陰極層14的兩電極層之間的方式設(shè)置。本實(shí)施方式中，將通過外加電壓來發(fā)光的發(fā)光材料，如上所述與貫穿部16的內(nèi)表面的至少跨越上述兩電極層之間的面接觸來設(shè)置。由此在貫穿部16的內(nèi)表面形成發(fā)光部17使得形成凹部18。發(fā)光部17中的發(fā)光機(jī)構(gòu)可列舉出例如，從陽(yáng)極層12注入來的空穴和從陰極層14注入來的電子(空穴)再結(jié)合而產(chǎn)生發(fā)光的機(jī)構(gòu)。作為發(fā)光部17的材料，可以使用有機(jī)材料和無機(jī)材料的任一種。有機(jī)化合物可以使用低分子化合物和高分子化合物中的任一種，可以列舉出例如，大森裕在應(yīng)用物理(日本)、第70卷、第12號(hào)、第1419-1425頁(yè)(2001年)中記載的發(fā)光性低分子化合物和發(fā)光性聞分子化合物等。但本實(shí)施方式中優(yōu)選涂布性優(yōu)異的材料。即本實(shí)施方式中的發(fā)光元件的構(gòu)造是 為了使發(fā)光部17在貫穿部16內(nèi)部穩(wěn)定地發(fā)光，優(yōu)選發(fā)光部17與貫穿部16的內(nèi)表面均勻接觸，形成膜厚均等的膜，即提高覆蓋性。如果使用涂布性優(yōu)異的材料，就能夠抑制從貫穿部16射出的光的輝度差別等。此外，為了在貫穿部16內(nèi)均勻形成發(fā)光部17，優(yōu)選以涂布法進(jìn)行。S卩，通過涂布法容易使含有發(fā)光材料的溶液填埋到貫穿部16，所以即使是具有凹凸的面，也可以提高覆蓋性而成膜。涂布法中出于提高涂布性的目的，主要優(yōu)選使用重均分子量1，00(Γ2，000，000的有機(jī)聞分子材料。此外，還可以為了提聞涂布性而添加流平劑、脫泡劑等涂布性提聞添加劑，或電荷捕捉能力小的粘合劑樹脂。具體而言，作為涂布性優(yōu)異的材料，可以列舉出例如，日本特開2007-86639號(hào)公報(bào)所列舉出的具有規(guī)定結(jié)構(gòu)的、分子量1500以上6000以下的芳胺化合物、日本特開2000-034476號(hào)公報(bào)所列舉出的規(guī)定的高分子熒光體等。這里，在涂布性優(yōu)異的材料中，從使發(fā)光元件10的制造步驟簡(jiǎn)化方面考慮，優(yōu)選發(fā)光性高分子化合物，從發(fā)光效率高方面考慮，優(yōu)選磷光發(fā)光性化合物。因此，特別優(yōu)選磷光發(fā)光性高分子化合物。再者，還可以將多種材料彼此混合，或在不破壞涂布性的限度內(nèi)添加低分子發(fā)光材料(例如，分子量1000以下)。此時(shí)的低分子發(fā)光材料的添加量?jī)?yōu)選30質(zhì)
量％以下。此外，發(fā)光性高分子化合物還可以分類成共軛發(fā)光性高分子化合物、和非共軛發(fā)光性高分子化合物，其中優(yōu)選非共軛發(fā)光性高分子化合物?；谏鲜隼碛?，作為本實(shí)施方式中使用的發(fā)光材料，特別優(yōu)選磷光發(fā)光性非共軛高分子化合物(既是磷光發(fā)光性高分子、也是非共軛發(fā)光性高分子化合物的發(fā)光材料)。本發(fā)明的發(fā)光兀件10中的發(fā)光部17優(yōu)選至少含有磷光發(fā)光性高分子(磷光發(fā)光材料)，所述磷光發(fā)光性高分子在一個(gè)分子內(nèi)具有發(fā)磷光的磷光發(fā)光性單兀和傳輸載流子的載流子傳輸性單元。磷光發(fā)光性高分子是通過將具有聚合性取代基的磷光發(fā)光性化合物、具有聚合性取代基的載流子傳輸性化合物共聚而得到的。磷光發(fā)光性化合物優(yōu)選是含有選自銥(Ir)、鉬(Pt)和金(Au)中的一種金屬元素的金屬配合物，其中優(yōu)選銥配合物。作為磷光發(fā)光性高分子，可列舉例如日本特開2003-342325所記載的化合物等。
本實(shí)施方式中的發(fā)光元件10的發(fā)光部17優(yōu)選含有前述的磷光發(fā)光性化合物，但也可以出于輔助發(fā)光部17的載流子傳輸性的目的而含有空穴傳輸性化合物、電子傳輸性化合物。作為出于這些目的使用的空穴傳輸性化合物，可以列舉出例如，TPD(N，N’ -二甲基-N, N’-(3-甲基苯基)-1，I’-聯(lián)苯-4,4’-二胺)、a-NPD(4，4’-二 [N-(I-萘基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯)、m-MTDATA(4, 4’，4”-三(3-甲基苯基苯基氨基)三苯基胺)等的低分子三苯基胺衍生物。進(jìn)而可以列舉出在聚乙烯基咔唑、三苯基胺衍生物中導(dǎo)入聚合性官能基的高分子化物；日本特開平8-157575號(hào)公報(bào)中公開的三苯基胺骨架的高分子化合物；聚對(duì)苯乙烯撐、聚二烷基芴等。此外，作為電子傳輸性化合物，可以列舉出例如，Alq3(三(羥基喹啉)鋁)等的羥基喹啉衍生物金屬配合物、T惡二唑衍生物、三唑衍生物、咪唑衍生物、三嗪衍生物、三芳基硼烷衍生物等低分子材料。進(jìn)而還可以列舉出在上述低分子電子傳輸性化合物中導(dǎo)入了聚合性官能基的高分子化化合物，例如日本特開平10-1665號(hào)公報(bào)中公開的聚PBD等已知的電子傳輸性化合物。以上詳述的發(fā)光元件不限于圖I示出的發(fā)光元件10 (通過使發(fā)光部17與貫穿部16接觸而設(shè)置發(fā)光材料，從而形成凹部18，并且凹部18的底部以位于與貫穿部16的底部 接近的部位的方式形成)。圖7(ar(d)是說明發(fā)光部17形狀的另一方式的圖。圖7 (a)示出的發(fā)光元件IOa中，凹部18的深度淺，凹部18的底部，以位于與貫穿部16的底部相比更接近頂部的部位的方式形成。另外，圖7(b)示出的發(fā)光元件10b，不形成凹部18，由發(fā)光部17填充貫穿部16的全部，發(fā)光部17的上表面與陰極層14的上表面一致。此外，圖7(c)示出的發(fā)光元件10c，不形成凹部18，由發(fā)光部17填充貫穿部16的全部，并且將其上表面形成為凸形狀。此外，圖7(d)示出的發(fā)光元件IOd中，雖然形成有凹部18，但凹部18的深度淺，凹部18的底部以位于與貫穿部16的底部相比更接近頂部的部位的方式形成，并且發(fā)光部17不僅在貫穿部16的內(nèi)部還在陰極層14的上表面展開而形成。在圖7(ar(d)示出的發(fā)光元件10a、10b、10c、IOd中，由發(fā)光部17發(fā)出的光在發(fā)光部17內(nèi)部傳播，與上述發(fā)光元件10同樣能夠從基板11側(cè)和陰極層14側(cè)的兩方取出。圖I和圖7(ar(d)中進(jìn)行說明的發(fā)光部17的形狀可以根據(jù)例如陽(yáng)極層12和陰極層14的截面結(jié)構(gòu)來選擇。例如，如圖I中說明的發(fā)光元件10那樣，在以基板11 一側(cè)為下側(cè)，以基板11的相反側(cè)為上側(cè)時(shí)，陰極層14被貫穿部16貫穿，在上部開放的形狀的情況下，優(yōu)選形成凹部18。另外，在采取發(fā)光部17被陰極層14覆蓋的結(jié)構(gòu)的情況下，形成了發(fā)光部17后，形成陰極層。因此，在較小地形成凹部18或者不形成時(shí)，形成陰極層14時(shí)的覆蓋性提高，因此優(yōu)選。另外，在圖I和圖7中說明的發(fā)光元件10、10a、10b、10c、10d，雖然貫穿部16貫穿陽(yáng)極層12、電介質(zhì)層13、陰極層14而形成，但不限于此。為了使發(fā)光部17發(fā)光，至少使電介質(zhì)層13被貫穿部16貫穿就足夠，其他的層可以貫穿也可以不貫穿。圖8(ar(f)是對(duì)于本發(fā)明的發(fā)光元件的貫穿部16的各種方式進(jìn)行說明的圖。圖8 (a)示出的發(fā)光元件10e，是貫穿部16貫穿電介質(zhì)層13但不貫穿陽(yáng)極層12、陰極層14的情況。發(fā)光元件IOe中，形成發(fā)光部17的發(fā)光材料填埋該貫穿部16而形成。因此陰極層14在電介質(zhì)層13和該貫穿部16的上表面形成為平面狀。
另外，圖8 (b)示出的發(fā)光元件IOf，是貫穿部16貫穿電介質(zhì)層13但不貫穿陽(yáng)極層12、陰極層14而形成的，這與發(fā)光元件IOe是同樣的。但是形成發(fā)光部17的發(fā)光材料不僅填埋貫穿部16，還在電介質(zhì)層13的上表面延伸展開，形成延伸部17a。因此陰極層14在該貫穿部16和延伸部17a的上表面形成為平面狀。此外，圖8(c)示出的發(fā)光元件10g，是貫穿部16貫穿陽(yáng)極層12和電介質(zhì)層13但不貫穿陰極層14的情況。并且，在發(fā)光元件IOg的情況下，與發(fā)光元件IOe同樣，形成發(fā)光部17的發(fā)光材料以填埋該貫穿部16的方式形成，陰極層14在電介質(zhì)層13和該貫穿部16的上表面形成為平面狀。另外，圖8(d)示出的發(fā)光元件10h，是相對(duì)于發(fā)光元件10g，由與發(fā)光元件IOf同樣的發(fā)光材料形成延伸部17a的情況。另夕卜，圖8(e)示出的發(fā)光元件10i，貫穿部16貫穿陽(yáng)極層12和電介質(zhì)層13但不貫穿陰極層14，這與發(fā)光元件IOg是同樣的。但是，在還具有通過貫穿部16穿基板11而形成的穿孔部16a這點(diǎn)上不同。通過形成該穿孔部16a，由發(fā)光部17射出的光容易侵入到基 板11內(nèi)。因此產(chǎn)生向外部的光取出效率提高的效果。另外，圖8 (f)示出的發(fā)光元件IOj是相對(duì)于發(fā)光元件10i、由發(fā)光材料形成延伸部17a的情況。在以上的發(fā)光元件10e、10f、10g、10h、10i、10j中，在貫穿部16不貫穿陽(yáng)極層12或陰極層14的情況下，在想要在該方向上取出光時(shí)，陽(yáng)極層12、陰極層14相對(duì)于從發(fā)光部17發(fā)出的光的波長(zhǎng)區(qū)域的光透明是必要的。再者，以上詳述的發(fā)光元件10、10a、10b、10c、10d、10e、10f、10g、10h、10i、10j 中，
在以基板11側(cè)為下側(cè)時(shí)，例示出將陽(yáng)極層12形成于下側(cè)，以?shī)A持電介質(zhì)層13并對(duì)向的形式將陰極層14形成于上側(cè)的情況進(jìn)行了說明，但不限于此，也可以是將陽(yáng)極層12和陰極層14調(diào)換了的結(jié)構(gòu)。即，在以基板11側(cè)為下側(cè)時(shí)，將陰極層14形成于下側(cè)，以?shī)A持電介質(zhì)層13并對(duì)向的形式將陽(yáng)極層12形成于上側(cè)的方式。接著，對(duì)于本發(fā)明的發(fā)光元件的制造方法，舉出在圖I中進(jìn)行說明的發(fā)光元件10的情況為例進(jìn)行說明。圖9(ar(f)是對(duì)于本實(shí)施方式所使用的發(fā)光元件10的制造方法進(jìn)行說明的圖。以在基板11上依次層疊陽(yáng)極層12、電介質(zhì)層13、陰極層14的形式形成(圖9(a))。要形成這些層，可以使用電阻加熱蒸鍍法、電子束蒸鍍法、濺射法、離子鍍法、CVD法等。此外，在可以采用涂布成膜方法、即將目標(biāo)材料以溶解在溶劑中的狀態(tài)涂布在基板上并干燥的方法時(shí)，可以使用旋轉(zhuǎn)涂布法、浸潰涂布法、噴墨涂布法、印刷法、噴霧法、點(diǎn)膠法等方法來形成膜。再者，在想要設(shè)置陰極緩沖層的情況下也可以采用同樣的方法形成。此外，通過在形成陽(yáng)極層12后對(duì)陽(yáng)極層12進(jìn)行表面處理，可以改善被覆層的性能(與陽(yáng)極層12的附著性、表面平滑性、空穴注入勢(shì)壘的降低化等)。要進(jìn)行表面處理，有以高頻等離子體處理為代表的濺射處理、電暈處理、UV臭氧照射處理、紫外線照射處理、或氧等離子體處理等。進(jìn)而，通過代替進(jìn)行陽(yáng)極層12的表面處理的表面處理、或者除了進(jìn)行表面處理還追加進(jìn)行，形成圖中未示出的陽(yáng)極緩沖層，可以期待與表面處理同樣的效果。并且，在使用濕式工藝涂布制作陽(yáng)極緩沖層時(shí)，可以使用旋轉(zhuǎn)涂布法、流延法、微凹版涂布法、凹版涂布法、棒涂法、輥涂法、繞線棒涂布法、浸潰涂布法、噴霧涂布法、絲網(wǎng)印刷法、柔版印刷法、膠版印刷法、噴墨印刷法等涂布法等來形成膜。上述通過濕式工藝成膜時(shí)使用的化合物，只要是對(duì)陽(yáng)極層12和發(fā)光部17所含的發(fā)光性化合物具有良好附著性的化合物即可，沒有特殊限定?？梢粤信e出例如，聚_3，4-乙撐二氧噻吩(PEDOT)和聚苯乙烯磺酸的混合物、聚苯胺(PANI)和聚苯乙烯磺酸的混合物等的導(dǎo)電性聚合物。進(jìn)而還可以向這些導(dǎo)電性聚合物中添加使用甲苯、異丙醇等有機(jī)溶劑。此夕卜，還可以是含有表面活性劑等第三成分的導(dǎo)電性聚合物。作為表面活性劑，可以使用例如含有選自燒基、燒基芳基、氣燒基、燒基娃氧燒基、硫酸鹽、橫酸鹽、竣酸鹽、酸胺、甜菜喊結(jié)構(gòu)、和季銨鹽基中的I種基團(tuán)的表面活性劑，還可以使用氟化物基的非離子性表面活性劑。此外，在使用干式工藝制作陽(yáng)極緩沖層的情況中，可以使用日本特開2006-303412號(hào)公報(bào)中示出的等離子體處理等來成膜。此外還可以列舉出將金屬單質(zhì)或金屬氧化物、金屬氮化物等成膜的方法，作為具體的成膜方法，可以使用電子束蒸鍍法、濺射法、化學(xué)反應(yīng)法、涂布法、真空蒸鍍法等。
接著以貫穿由圖9(a)的工序形成的各層的方式形成貫穿部16，但要形成貫穿部16，可以使用例如采用光刻的方法。進(jìn)行這種方法時(shí)，首先在陰極層14上涂布抗蝕劑液，通過旋轉(zhuǎn)涂布等除去多余的抗蝕劑液，形成抗蝕劑層71 (圖9(b))。然后蓋上用于形成貫穿部16的、描畫出規(guī)定圖案的掩模(圖中未示出)，通過紫外線(UV:Ultra Violet)、電子束(EB:Electron Beam)等進(jìn)行曝光。該掩模的圖案成為由具有與上述那樣的貫穿部16的形狀對(duì)應(yīng)的形狀的開口部規(guī)則排列而成的圖案。其結(jié)果，在抗蝕劑層71上由貫穿部16的形狀規(guī)則排列而成的規(guī)定圖案72被曝光(圖9(c))。在此，如果進(jìn)行等倍曝光(例如接觸曝光或近接式曝光的情況)，則可以形成與掩模等倍的貫穿部16圖案，如果進(jìn)行縮小曝光(例如使用步進(jìn)式曝光的情況)，則可以形成相對(duì)于掩模圖案縮小了的貫穿部16圖案。另外，曝光時(shí)，通過在使曝光裝置的焦點(diǎn)故意地挪開的狀態(tài)下進(jìn)行曝光，可以使投影到抗蝕劑層上的掩模的圖像模糊。也可以通過這樣處理進(jìn)行貫穿部16的圖案的倒角。即，例如本來使用形成有圖6(a)的貫穿部16的圖案的掩模，可以形成圖6(b)或圖6(c)的貫穿部16的圖案。接著，使用顯影液除去抗蝕劑層71的曝光部分，就除去了圖案72的部分的抗蝕劑層 71(圖 9(d))。接著，蝕刻除去露出的陰極層14的部分，以貫穿在圖9(a)的工序中形成的各層的形式形成貫穿部16(圖9(e))。蝕刻可以使用干式蝕刻和濕式蝕刻的任一種。此外，此時(shí)可以通過組合各向同性蝕刻和各向異性蝕刻，來控制貫穿部16的形狀。作為干式蝕刻，可以利用反應(yīng)性離子蝕刻(RIE:Reactive Ion Etching)、電感稱合等離子體蝕刻,此外作為濕式蝕刻，可以利用浸泡在稀鹽酸或稀硫酸中的方法等。其結(jié)果，形成從光的取出側(cè)觀察的形狀成為如上所述的規(guī)定形狀的貫穿部16。再者，在進(jìn)行蝕刻時(shí)通過調(diào)節(jié)蝕刻的條件(處理時(shí)間、使用氣體、壓力、基板溫度)可以選擇貫穿部16貫穿的層。即，也可以剩下陽(yáng)極層12，而貫穿電介質(zhì)層13和陰極層14。另外，也可以在除去了陽(yáng)極層12后再進(jìn)行蝕刻，形成在圖8 (er(f)中進(jìn)行說明的穿孔部16a。
另外，圖9(b廣(d)的工序，可以采用納米壓印方法進(jìn)行。具體而言，在如圖9(b)那樣形成了抗蝕劑層71后，對(duì)描畫有用于形成圖案72的規(guī)定的凸圖案的掩模施加壓力，將其按壓到抗蝕劑層71上。然后在該狀態(tài)下，通過對(duì)抗蝕劑面照射熱和/或光，使光致抗蝕劑固化。接著通過除去掩模，在光致抗蝕劑表面形成作為與凸圖案對(duì)應(yīng)的貫穿部16的圖案的圖案72。接著，通過進(jìn)行上述蝕刻，可以形成貫穿部16。接著，使用抗蝕劑除去液等來除去殘留的抗蝕劑層71，形成發(fā)光部17，由此可以制造有機(jī)場(chǎng)致發(fā)光元件10(圖9(f))。發(fā)光部17的形成采用上述涂布法。首先，涂布使構(gòu)成發(fā)光部17的發(fā)光材料分散于有機(jī)溶劑或水等的規(guī)定溶劑的墨液。在進(jìn)行涂布時(shí)，可以使用旋轉(zhuǎn)涂布法、噴霧涂布法、浸潰涂布法、噴墨法、狹縫涂布法、點(diǎn)膠法、印刷等各種方法。在進(jìn)行了涂布后，通過進(jìn)行加熱或抽真空使墨液干燥，發(fā)光材料就固定在了貫穿部16的內(nèi)表面上，形成了發(fā)光部17。此外，在這些一系列的工序后，優(yōu)選安裝用于使發(fā)光元件10可長(zhǎng)期穩(wěn)定使 用，從外部保護(hù)發(fā)光元件10的保護(hù)層或保護(hù)蓋(圖中未示出)。作為保護(hù)層，可以使用高分子化合物、金屬氧化物、金屬氟化物、金屬硼化物、氮化硅、氧化硅等硅化合物等。并且還可以使用它們的層疊體。此外，作為保護(hù)蓋，可以使用玻璃板、表面進(jìn)行了低透水率處理的塑料板、金屬等。該保護(hù)蓋優(yōu)選采用用熱固化性樹脂、光固化性樹脂將其與元件基板貼合、密閉的方法。此外，此時(shí)還優(yōu)選使用墊片維持規(guī)定的空間，以防止發(fā)光元件10受傷。并且如果在該空間內(nèi)封入氮?dú)?、氬氣、氦氣之類的惰性氣體，則容易防止上側(cè)的陰極層14氧化。特別是在使用氦氣時(shí)，由于熱傳導(dǎo)性高，所以可以將外加電壓時(shí)由發(fā)光元件10產(chǎn)生的熱有效傳導(dǎo)給保護(hù)蓋，所以優(yōu)選。進(jìn)而通過在該空間內(nèi)設(shè)置氧化鋇等干燥劑，容易抑制在上述一系列的制造工序中吸附的水分給發(fā)光元件10帶來?yè)p害。再者，在進(jìn)行在圖8 (a) (f)中說明的發(fā)光元件10e、IOf、10g、10h、10i、10 j的制作時(shí)，在圖9(a)的工序中，不形成陰極層14，而在圖9(f)的工序之后形成陰極層14即可。下面對(duì)具有上文中詳細(xì)說明的發(fā)光元件的圖像顯示裝置進(jìn)行說明。圖10是說明使用本實(shí)施方式的發(fā)光元件的圖像顯示裝置的一例的圖。圖10所示的圖像顯示裝置200是所謂“無源矩陣型”的圖像顯示裝置，具有圖像顯示裝置基板202、陽(yáng)極配線204、陽(yáng)極輔助配線206、陰極配線208、絕緣膜210、陰極隔壁212、發(fā)光元件214、封裝板216、密封件218。作為圖像顯示裝置基板202，可以使用例如矩形的玻璃基板等透明基板。圖像顯示裝置基板202的厚度不特別限定，可以使用例如O. rimm的厚度。在圖像顯示裝置基板202上形成了多個(gè)陽(yáng)極配線204。陽(yáng)極配線204隔開一定間隔平行配置。陽(yáng)極配線204由透明導(dǎo)電膜構(gòu)成，可以使用例如ITO(氧化銦錫)。此外，陽(yáng)極配線204的厚度是例如，100nnTl50nm。并且在各陽(yáng)極配線204的端部上形成了陽(yáng)極輔助配線206。陽(yáng)極輔助配線206與陽(yáng)極配線204電連接。通過采用這樣的構(gòu)造，陽(yáng)極輔助配線206作為在圖像顯示裝置基板202端部側(cè)用于與外部配線連接的端子發(fā)揮功能，從而能夠從設(shè)置在外部的圖中未示出的驅(qū)動(dòng)電路介由陽(yáng)極輔助配線206向陽(yáng)極配線204供給電流。陽(yáng)極輔助配線206由例如厚度500nnT600nm的金屬膜構(gòu)成。此外，在圖像顯示裝置基板202上設(shè)置了多個(gè)陰極配線208。多個(gè)陰極配線208以彼此平行且與陽(yáng)極配線204正交的方式配置。陰極配線208可以使用Al或Al合金。陰極配線208的厚度是例如100nnTl50nm。此外，與相對(duì)陽(yáng)極配線204設(shè)置的陽(yáng)極輔助配線206同樣，在陰極配線208的端部上設(shè)置有圖中未示出的陰極輔助配線，與陰極配線208電連接。這樣就可以使陰極配線208和陰極輔助配線之間通電。在圖像顯示裝置基板202上以覆蓋陽(yáng)極配線204的方式形成絕緣膜210。絕緣膜210上以使陽(yáng)極配線204的一部分露出的方式設(shè)置有矩形的開口部220。多個(gè)開口部220以矩陣狀設(shè)置在陽(yáng)極配線204上。在該開口部220上如后述那樣在陽(yáng)極配線204和陰極配線208之間設(shè)置有發(fā)光元件214。即，各開口部220變?yōu)橄袼亍Ｒ虼伺c開口部220對(duì)應(yīng)地形成顯示區(qū)域。這 里，絕緣膜210的膜厚是例如200nnT300nm，開口部220的大小是例如300 μ mX 300 μ m。在陽(yáng)極配線204上與開口部220的位置對(duì)應(yīng)的部位，形成有發(fā)光元件214。再者，在此發(fā)光元件214，由于陽(yáng)極配線204代替了基板11，因此在陽(yáng)極配線204上直接形成了陽(yáng)極層12、電介質(zhì)層13、陰極層14、發(fā)光部17 (參照?qǐng)DI)。發(fā)光元件214，在開口部220中被陽(yáng)極配線204和陰極配線208夾持。S卩，發(fā)光元件214的陽(yáng)極層12與陽(yáng)極配線204接觸，陰極層14與陰極配線208接觸。有機(jī)場(chǎng)致發(fā)光元件214的厚度是例如150nnT200nm。在絕緣膜210上，多個(gè)陰極隔壁212沿著垂直陽(yáng)極配線204的方向形成。陰極隔壁212發(fā)揮使多個(gè)陰極配線208在空間上分離開的作用，以使陰極配線208的配線之間不導(dǎo)通。因此在相鄰的陰極隔壁212之間分別設(shè)置陰極配線208。作為陰極隔壁212的大小，例如，可以采用高度為2μπΓ3μηι、寬度為10 μ m的大小。圖像顯示裝置基板202是借助封裝板216與密封件218貼合而成的。由此可以使設(shè)置有發(fā)光元件214的空間密封，防止發(fā)光元件214由于空氣中的水分而劣化。作為封裝板216，可以使用例如厚度為O. 7mnTl. Imm的玻璃基板。這種結(jié)構(gòu)的圖像顯示裝置200，可以通過圖中未示出的驅(qū)動(dòng)裝置，介由陽(yáng)極輔助配線206、圖中未示出的陰極輔助配線向發(fā)光元件214供給電流，使發(fā)光部17發(fā)光，并從貫穿部16射出光。并且可以通過控制裝置來控制與上述像素對(duì)應(yīng)的發(fā)光元件214的發(fā)光、不發(fā)光，使圖像顯示裝置200顯示圖像。下面對(duì)使用發(fā)光元件10的照明裝置進(jìn)行說明。圖11是說明具有本實(shí)施方式中的發(fā)光元件的照明裝置的一例的圖。圖11所示的照明裝置300由以下部分構(gòu)成上述發(fā)光元件10，與發(fā)光元件10的基板11 (參照?qǐng)DI)相鄰設(shè)置的、且與陽(yáng)極層12 (參照?qǐng)DI)連接的端子302，與基板11 (參照?qǐng)DI)相鄰設(shè)置的、且與發(fā)光元件10的陰極層14(參照?qǐng)DI)連接的端子303，以及，將端子302和端子303連接起來的、用于驅(qū)動(dòng)發(fā)光元件10的點(diǎn)燈電路301。點(diǎn)燈電路301在內(nèi)部具有圖中未示出的直流電源和圖中未示出的控制電路，通過端子302和端子303向發(fā)光元件10的陽(yáng)極層12和陰極層14之間供給電流。并且驅(qū)動(dòng)發(fā)光元件10，使發(fā)光部17(圖I參照)發(fā)光，從貫穿部16射出光，作為照明光使用。發(fā)光部17既可以由發(fā)出白光的發(fā)光材料構(gòu)成，也可以將使用可射出綠光(G)、藍(lán)光(B)、紅光(R)的發(fā)光材料而成的發(fā)光元件10分別設(shè)置多個(gè)，使它們的合成光為白色。再者，本實(shí)施方式的照明裝置300，在使貫穿部16(參照?qǐng)DI)的直徑和間隔縮小、進(jìn)行發(fā)光時(shí)，人眼看起來如同面發(fā)光。實(shí)施例
(實(shí)施例I)[發(fā)光材料溶液的調(diào)制]依據(jù)W02010-16512號(hào)公報(bào)所記載的方法合成了下述磷光發(fā)光性高分子化合物
(A)。高分子化合物(A)的重均分子量為52，000，各重復(fù)單元的摩爾比為k :m :n = 6 :42 52。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光兀件，在基材表面上依次層疊有第I電極層、電介質(zhì)層和第2電極層， 具有 從第I電極層開始、至少貫穿所述電介質(zhì)層而到達(dá)第2電極層的多個(gè)貫穿部、和 覆蓋在所述貫穿部的內(nèi)表面的至少所述兩電極層間的發(fā)光部， 所述貫穿部在所述第I電極層面上的形狀的周長(zhǎng)比內(nèi)含該形狀的最小圓的周長(zhǎng)長(zhǎng)， 并且，該形狀的最大寬度為O. Ol μ πΓ5 μ m。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的發(fā)光元件，所述貫穿部還貫穿了所述第I電極層。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的發(fā)光元件，所述貫穿部還貫穿了所述第2電極層。
4.根據(jù)權(quán)利要求Γ3的任一項(xiàng)所述的發(fā)光元件，在所述第I電極層面上的形狀的周長(zhǎng) O.5 μ m 25 μ m。
5.根據(jù)權(quán)利要求Γ4的任一項(xiàng)所述的發(fā)光元件，在所述第I電極層面上的形狀的周長(zhǎng)為內(nèi)含該形狀的最小圓的周長(zhǎng)的I. 15倍 2倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求Γ5的任一項(xiàng)所述的發(fā)光元件，所述貫穿部在基材表面每Imm2形成有IO3個(gè) IO8個(gè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1飛的任一項(xiàng)所述的發(fā)光元件，在所述基材表面的單位面積上存在的所述貫穿部的周長(zhǎng)合計(jì)為Iym/μ m2以上。
8.根據(jù)權(quán)利要求Γ7的任一項(xiàng)所述的發(fā)光元件，在所述第I電極層面上的形狀為凹多邊形。
9.根據(jù)權(quán)利要求Γ7的任一項(xiàng)所述的發(fā)光元件，在所述第I電極層面上的形狀為頂點(diǎn)部進(jìn)行了倒角的凹多邊形。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的發(fā)光元件，所述凹多邊形具有8個(gè)以上的頂點(diǎn)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8 10的任一項(xiàng)所述的發(fā)光元件，所述凹多邊形的邊長(zhǎng)相同。
12.根據(jù)權(quán)利要求f11的任一項(xiàng)所述的發(fā)光元件，在所述第I電極層面上的形狀為具有分形結(jié)構(gòu)的形狀。
13.根據(jù)權(quán)利要求f12的任一項(xiàng)所述的發(fā)光元件，所述發(fā)光部具有至少包含發(fā)光體的發(fā)光層，所述發(fā)光體由有機(jī)化合物形成。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的發(fā)光元件，所述有機(jī)化合物為有機(jī)金屬配合物。
15.一種圖像顯示裝置，具有權(quán)利要求廣14的任一項(xiàng)所述的發(fā)光元件。
16.一種照明裝置，具有權(quán)利要求f 14的任一項(xiàng)所述的發(fā)光元件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種發(fā)光元件等，其是在基板(11)面上依次層疊陽(yáng)極層(12)、電介質(zhì)層(13)和陰極層(14)，具有至少貫穿電介質(zhì)層(13)并從陽(yáng)極層(12)到達(dá)陰極層(14)的多個(gè)貫穿部(16)、和覆蓋貫穿部(16)的內(nèi)表面的至少兩電極間的發(fā)光部(17)，貫穿部(16)在陽(yáng)極層(12)面上的形狀的周長(zhǎng)比內(nèi)含該形狀的最小圓的周長(zhǎng)長(zhǎng)，并且，該形狀的最大寬度為0.01μm～5μm的發(fā)光元件(10)，由此難以產(chǎn)生在發(fā)光部的電荷集中，能夠有效地利用發(fā)光面的面積，由于向外部取出光的效率高的孔穴形狀，輝度和發(fā)光效率高。
文檔編號(hào)H01L51/50GK102907172SQ20108006692
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2010年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月26日
發(fā)明者近藤邦夫, 迫勘治朗 申請(qǐng)人:昭和電工株式會(huì)社