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CN103081150A - El元件、el元件的制造方法、显示装置以及照明装置 - Google Patents

El元件、el元件的制造方法、显示装置以及照明装置 Download PDF

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CN103081150A
CN103081150A CN201080068883XA CN201080068883A CN103081150A CN 103081150 A CN103081150 A CN 103081150A CN 201080068883X A CN201080068883X A CN 201080068883XA CN 201080068883 A CN201080068883 A CN 201080068883A CN 103081150 A CN103081150 A CN 103081150A
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CN
China
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layer
pillar
electrode layer
anode
luminescent layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201080068883XA
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English (en)
Inventor
近藤邦夫
迫勘治朗
田岛胜
广濑克昌
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Resonac Holdings Corp
Original Assignee
Showa Denko KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Abstract

本发明提供一种EL元件、EL元件的制造方法、显示装置以及照明装置。EL元件(10)具备:阳极层(12);与阳极层(12)相对配置的阴极层(14);在阳极层(12)和阴极层(14)夹着的空间中形成的支柱(13);在形成支柱(13)的部位以外的部位形成的发光层(17),支柱(13)被形成为使得满足以下(1)~(2)的概率为95%以上。(1)在以阳极层(12)的表面上的任意位置为中心的直径10μm的圆形区域内包含支柱(13)的至少一部分。(2)在以阳极层(12)的表面上的任意位置为中心的直径20μm的圆形区域内包含发光层(17)的至少一部分。根据本发明,不容易发生发光不均和/或短路等,具有较高的耐久性。

Description

EL元件、EL元件的制造方法、显示装置以及照明装置
技术领域
本发明涉及例如用于显示装置、照明装置的EL元件等。
背景技术
近年来,利用了电致发光现象的装置(器件)重要度增加。作为这样的装置,将发光材料形成为层状并在该发光层设置由阳极和阴极构成的一对电极而通过施加电压来使其发光的EL(Electro-Luminescence)元件(电致发光元件)受到关注。这样的EL元件是通过在阳极与阴极之间施加电压,从阳极和阴极分别注入空穴和电子,利用通过所注入的电子和空穴在发光层中结合而产生的能量来进行发光。即,EL元件是利用了如下现象的装置:通过由该结合产生的能量来激励(激发)发光层的发光材料,在从激发状态再次返回到基态时产生光。
将该EL元件作为显示装置来使用时,由于发光材料是自发光的,所以具有作为显示装置的响应速度快、视角宽的特点。进一步,在EL元件的构造上,也具有容易实现显示装置的薄型化的优点。另外,在为例如利用有机物质来作为发光材料的有机EL元件的情况下,具有如下特点:通过选择有机物质,容易产生色纯度高的光,因此能够加宽色域。
进一步,EL元件也能够发白色光且是面发光,所以还提出了将该EL元件组装到照明装置中来使用的用途。
专利文献1中公开了以下内容:在具备阳极、包含有机发光层且由至少一层构成的有机层、以及阴极的有机电致发光元件中,阳极的至少与有机层接合的面形成为由日本工业标准(JIS)中确定的表面粗糙度的定义和表示(JISB0601-2001)中定义的表面粗糙度的最大高度(Rmax)为50埃以下。
另外,在专利文献2中公开了一种具有如下结构的有机薄膜EL元件,其具有在透明的玻璃支承体上依次层叠的至少1个以上的阳极、由有机化合物层构成的空穴输送层及发光层等、以及阴极,阳极的表面粗糙度的最大值Rmax小于50nm或阳极的表面粗糙度的平均值Ra小于5nm、和/或阳极的表面对水的接触角小于20度。
在先技术文献
专利文献1:日本特开平9-245965号公报
专利文献2:日本特开平9-7770号公报
发明内容
发明要解决的问题
在此,一般在微观地观察为EL元件的电极层存在凹凸的情况下,电极层与发光层的接触面积增加。因此,发光效率容易提高。但是,有时会产生由电极层的凹凸引起电流集中和/或短路的部位,因此,有时EL元件的耐久性会下降。为了对其进行抑制而使用表面平滑度高的基板的方法中,通常另外需要研磨电极层表面或者玻璃基板表面的研磨工序。并且,研磨时使用的研磨剂容易残留在电极层表面,因此还需要利用高碱洗涤剂等在苛刻的条件下进行的精密清洗工序。因此,由于追加这些工序,有时EL元件的制造费用会增加,并且会由于精密清洗工序而导致电极层劣化。
用于解决问题的手段
为了解决上述问题,本发明具有以下的手段。
本发明的EL元件的特征在于,具备:第1电极层;与第1电极层相对配置的第2电极层;在第1电极层与第2电极层夹着的空间中形成的支柱;以及在形成支柱的部位以外的部位形成的发光层,支柱被形成为使得满足以下的(1)~(2)的概率为95%以上。
(1)在以第1电极层的表面上的任意位置为中心的直径10μm的圆形区域内包含支柱的至少一部分。
(2)在以第1电极层的表面上的任意位置为中心的直径20μm的圆形区域内包含发光层的至少一部分。
在此,在将基准长度L设为50μm时,优选第1电极层的形成支柱的一侧的面的表面粗糙度(Rmax)是10nm以上。
另外,优选支柱的高度为50nm~300nm,更优选支柱呈大致圆柱形状。
进一步,优选发光层包含进行磷光发光的有机材料。
另外,本发明的EL元件的制造方法的特征在于,在支承体上形成第1电极层,在第1电极层上形成支柱以使得满足以下的(1)~(2)的概率为95%以上,通过涂敷法在形成支柱的部位以外的部位形成发光层,在支柱和发光层上形成第2电极层。
(1)在以第1电极层的表面上的任意位置为中心的直径10μm的圆形区域内包含支柱的至少一部分;
(2)在以第1电极层的表面上的任意位置为中心的直径20μm的圆形区域内包含发光层的至少一部分。
在此,优选涂敷法是旋涂法、喷墨法、印刷法、狭缝涂敷法中的任意一种。
另外,本发明的显示装置的特征在于具备上述的EL元件。
另外,本发明的照明装置的特征在于具备上述的EL元件。
发明效果
根据本发明,能够提供一种不容易产生发光不均匀和/或短路等、具有高耐久性的EL元件等。
附图说明
图1的(a)是说明应用本实施方式的EL元件的一例的局部剖视图,图1的(b)是将图1的(a)的一部分放大后的图。
图2的(a)~(b)是从图1的II方向观察EL元件得到的图,是对支柱的分布的各种方式进行说明的图。
图3的(a)~(f)是对应用本实施方式的EL元件的制造方法进行说明的图。
图4是说明使用本实施方式的EL元件的显示装置的一例的图。
图5是说明具备本实施方式的EL元件的照明装置的一例的图。
图6是表示表面粗糙度(Rmax)与短路等的关系的图。
图7的(a)是对不设置支柱时的EL元件进行说明的局部剖视图,另外,图7的(b)是将图7的(a)的一部分放大后的图。
标号说明
10…EL元件、11…支承体、12…阳极层、13…支柱、14…阴极层、17…发光层、200…显示装置、300…照明装置。
具体实施方式
(EL元件)
以下,参照附图来详细说明本发明的实施方式。
图1的(a)是说明应用本实施方式的EL元件的一例的局部剖视图。另外,图1的(b)是将图1的(a)的一部分放大后的图。
图1的(a)所示的EL元件10采用层叠有支承体11、在将支承体11侧作为下侧时形成在支承体11上而作为用于注入空穴的第1电极层的阳极层12、与阳极层12相对配置而作为用于注入电子的第2电极层的阴极层14、形成在阳极层12与阴极层14所夹着的空间而包含通过施加电压来发光的发光材料的发光层17的构造。另外,在发光层17,以贯通发光层17的方式形成有以预先确定的分布配置的绝缘性的支柱(pillar)13。也即是,发光层17形成在阳极层12与阴极层14之间的形成支柱13的部位以外的部位。
支承体11是成为形成阳极层12、支柱13、阴极层14、发光层17的基板的部件。对支承体11使用满足EL元件10所要求的机械强度的材料。
作为支承体11的材料,在要从EL元件10的支承体11侧取出光的情况下,使用相对于发出的光的波长为透明的材料。具体来说,可列举出蓝宝石玻璃、碱石灰玻璃、石英玻璃等的玻璃类、丙烯树脂、甲基丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、尼龙树脂等透明树脂、硅树脂、氮化铝、氧化铝等透明金属氧化物等。作为支承体11,在使用由上述透明树脂构成的树脂膜等的情况下,优选对水、氧气等气体的气体透过性低。在使用气体透过性高的树脂膜等的情况下,优选在不损害光的透射性的范围内形成抑制气体的透过的阻隔性薄膜。
在不需要从EL元件10的支承体11侧取出光的情况下,作为支承体11的材料,不限于透明的材料,也可以使用不透明的材料。具体来说,除了上述材料以外,还可以使用从[i]硅(Si)、铜(Cu)、银(Ag)、金(Au)、铂(Pt)、钨(W)、钛(Ti)、钽(Ta)或铌(Nb)的单体、或者它们的合金、[ii]不锈钢、[iii]SiO2、Al2O3等氧化物、以及[iv]n-Si等半导体等中选出的材料。
支承体11的厚度也与所要求的机械强度有关,但优选为0.1mm~10mm,更优选为0.25mm~2mm。
阳极层12在其与阴极层14之间施加电压,通过阳极层12向发光层17注入空穴。作为对阳极层12使用的材料,需要为具有电传导性的材料。具体来说,是功函数低的材料,优选功函数为-4.5eV以下。除此之外,优选电阻相对于碱性水溶液不会显著变化。
作为满足这样的条件的材料,可以使用金属、合金、或金属氧化物。在此,作为金属氧化物,例如可列举出ITO(氧化铟锡)、IZO(铟锌氧化物)。另外,作为金属,可列举出铜(Cu)、银(Ag)、金(Au)、铂(Pt)、钨(W)、钛(Ti)、钽(Ta)、铌(Nb)等。并且,也可以使用含有这些金属的不锈钢等合金。阳极层12的厚度例如可以形成为2nm~2μm。此外,功函数例如能通过紫外线光电子分光分析法来测定。
另外,微观地观察了某程度的范围的情况下,在阳极层12的阴极层14侧的表面(以下,只要没有特别地告知,则仅称为“阳极层12的表面”)存在凹凸,进而在该范围内存在作为最凸的部分的突起部。在后面进行详细的叙述,但在本实施方式中,为便于说明,在图1的(b)中强调地图示了该凹凸。
支柱13设置在阳极层12与阴极层14之间,以预先确定的分布进行配置。因此,在形成有支柱13的部位,阳极层12和阴极层14用预定的间隔来保持。
图7的(a)是对不设置支柱13的情况下的EL元件进行说明的局部剖视图。另外,图7的(b)是将图7的(a)的一部分放大后的图。
图7的(a)~(b)所示的EL元件50与图1的(a)~(b)所示的EL元件10相比,不同点是不设置支柱13。即,由支承体11和形成在支承体11上的阳极层12、发光层17、阴极层14这三个层构成。为了便于说明,在图7的(b)中强调地图示了阳极层12的凹凸。
对于EL元件50,当在阳极层12与阴极层14之间施加电压时,从阳极层12注入空穴,从阴极层14注入电子。并且,EL元件50通过空穴与电子在发光层17中复合而进行发光。在此,阳极层12的突起部能够用例如将基准长度L取为50μm时的表面粗糙度(Rmax)来表示,阳极层12的突起部为10nm以上且200nm以下。当该程度的大小的突起部存在于阳极层12的表面时,在该部分中,电流更容易流向阴极层14。也即是,阳极层12与阴极层14之间的距离在突起部处更接近,因此由发光层17产生的电阻变小。因此,在该部位流动更大的电流。在图7的(b)中,将这样的部位例示为区域B。并且,该部位与其他区域相比,构成发光层17的发光材料容易劣化。因此,EL元件50的寿命容易变短。也即是,EL元件50的耐久性容易变低。另外,当突起部变得更大、阳极层12与阴极层14之间的距离更接近时,有时会发生短路。在图7的(b)中,将这样的部位例示为区域C。当发生该短路时,该部位不发光。另外,由于短路产生电流泄露。其结果,会在EL元件50中流动不用于进行发光的电流,会产生发光效率的下降。此外,以下有时将这样的电流变大的情况和发生短路的情况合并称为“短路等”。
如果应用本实施方式的EL元件10,则在Rmax为200nm以下时,该短路等不显著出现。此外,对于Rmax的计算,可以通过用AFM或者探针平滑度仪测定阳极层12表面来进行求出。另外,在形成支柱13之后,截断支承体11,用SEM观察其断面,由此能够得到阳极层12表面的形状,因此能够由此算出Rmax。
为了解决发生这样的短路等的问题,在本实施方式中,设置有以预先确定的分布配置的支柱13。以下,返回到图1的(a)~(b),在不设置支柱13的情况和设置有支柱13的情况中,进一步说明阳极层12与阴极层14之间的距离的差异。
在图1的(b)中,在不设置支柱13的情况下,在该图1的(b)所示的截面区域中作为阳极层12的凹凸的突起部与凹部的最大距离的表面粗糙度(Rmax)是h0。相对于此,在设置有支柱13的情况下,形成发光层17a的截面区域中的阳极层12的表面粗糙度(Rmax)是h1。进一步,形成发光层17b的截面区域中的阳极层12的表面粗糙度(Rmax)是h3。在本实施方式的情况下,h1和h3比h0小(h1<h0、h3<h0)。也即是,通过设置支柱13,发光层17(17a、17b)的阳极层12的表面粗糙度(Rmax)容易变小。在阳极层12与阴极层14之间的距离接近的情况下更容易发生如上所述的短路等。因此,如本实施方式这样,当设置支柱13时,难以发生短路等。因此,EL元件10的发光效率容易提高,耐久性容易变高。另外,在本实施方式的情况下,也能够不研磨阳极层12而加以使用,因此也不容易发生研磨材料残留到阳极层12的表面的问题。
如果要得到突起部小的阳极层12,需要例如如专利文献1所公开的那样研磨作为其基底的支承体11的表面和/或阳极层12表面。但是,实际上难以仅通过研磨阳极层12的整个表面来均匀地进行表面粗糙度(Rmax)的调整。另一方面,在本实施方式中,通过进行支柱13的分布的调整,能进行表面粗糙度(Rmax)的调整。并且,在后面将会有详细叙述,对于支柱13的分布的调整,能够通过进行光刻等时的掩模的图案调整来容易地进行调整。因此,在实施方式中,减小阳极层12的突起部的工序不是必需的,能够容易实现减少发生短路等的部位。
通过调整支柱13的分布,能够充分地减小阳极层12表面的微观上观察到的Rmax。因此,(1)将支柱13形成为在以阳极层12的表面上的任意位置为中心的直径10μm的圆形区域内包含支柱13的至少一部分。
另外,该圆形区域的直径更优选为3μm,进一步优选为1μm。
另外,支柱13不一定参与发光,因此,当其在阳极层12的表面所占的面积(“支柱面积”)较大时,发光层17所占的面积(“发光层面积”)的比例变小。另一方面,当其面积过小时,不能得到支柱13的足够的机械强度,因此需要特别的元件制作工序。具体来说,支柱13相对于整体(也即是,发光层17所占的面积和支柱13所占的面积的合计)所占的面积优选为3%~80%,更优选为6%~70%,最优选为10%~60%。
进一步,当不均匀地存在支柱13所占的面积较高的部分时,该部分的EL发光强度变为比其他部分弱,因此容易成为EL发光不均的原因。因此,支柱13被形成为使得(2)在以阳极层12的表面上的任意位置为中心的直径20μm的圆形区域内包含发光层17的至少一部分。
另外,该圆形区域的直径更优选为6μm,进一步优选为2μm。
对于支柱13,理想的是在整个发光面,多个支柱13配置成满足以上的条件,但在多个支柱13中的其一部分包含缺损、破损、粗大的支柱13的情况下,当其相对于发光面整体所占的比例小时,则能够没有问题地进行使用。具体来说,支柱13被形成为使得满足上述(1)~(2)的概率为95%以上。另外,该比例能够通过例如后述的支柱形状正常度来进行评价。
此外,支柱13既可以是各自独立,也可以其构造的一部分与邻接的支柱13重叠。
图2的(a)~(b)是从图1的II方向观察EL元件10时的图,是对支柱13的分布的各种方式进行说明的图。为了便于说明,在图2的(a)~(b)中图示了去掉阴极层14后的状态。
在此,图2的(a)所示的EL元件10表示从图1的(a)的II方向观看时支柱13为圆形的情况。也即是,在该情况下,支柱13为大致圆柱形状。并且,支柱13具有规则性地排列,为所谓的交错状的排列。此外,图1的(b)可以理解为是图2的(a)的Ib-Ib剖视图。
另外,在从图1的(a)的II方向观察的情况下,图2的(b)所示的EL元件10的支柱13为圆形,这一点与图2的(a)所示的EL元件10是同样的,但在排列上没有规则性这一点上不同。
此外,在图2的(a)~(b)中,对支柱13在从图1的(a)的II方向观察时为圆形的情况进行了说明,但不限于此,对于形状没有特别地进行限制。例如,在从图1的(a)的II方向观察时,支柱13可以采用椭圆形状、四边形状、三角形状、不定形状等各种形状。
另外,优选发光层17的阴极层14侧的面是与阳极层12的凹凸对应的倾斜面。在本实施方式中,作为该倾斜面,采用了与将1个支柱13同阳极层12及发光层17接触的部位和相邻的的支柱13同阳极层12及发光层17接触的部位连结而成的线平行那样的方式。在图1的(b)中,关于发光层17a的区域,该线由虚线T1来图示,关于发光层17b的区域,该线由虚线T2来图示。
通过这样,能够进一步减小阳极层12的表面粗糙度(Rmax)。也即是,在图1的(b)中,将虚线T1作为基准的表面粗糙度(Rmax)是h2。另外,将虚线T2作为基准时的阳极层12的表面粗糙度(Rmax)为h4。并且,h2采用小于h1的值(h2<h1),同样地,h4采用小于h3的值(h4<h3)。在此,如上所述,发光层17a、17b的上面与虚线T1、T2对应地倾斜。在该情况下,发光层17a的上面与虚线T1平行,另外,发光层17b的上面与虚线T2平行。形成在发光层17a、17b上的阴极层14的下面也为同样地倾斜的倾斜面。其结果,微观上看,阳极层12与阴极层14之间的距离变得更均匀化,能够更不容易发生短路等。
作为支柱13的高度,为了抑制EL元件10整体的厚度而优选不超够1μm。另外,当阳极层12与阴极层14之间的间隔窄时,为了发光所需的电压较低即可,所以只要相对于该电压能得到足够的绝缘耐力,则支柱13越低越好。在此,作为视为具有所述绝缘耐力的指标,经由支柱13而在阳极层12与阴极层14之间流动的电流的电流密度优选为0.1mA/cm2以下,更优选为0.01mA/cm2以下。该电流密度能够根据例如在与成为对象的EL元件相同的条件下制作的支柱面积100%的元件中流动的电流来进行推定。另外,EL元件10优选能耐受比其驱动电压高2V以上的电压。例如,驱动电压为5V时,需要在阳极层12与阴极层14之间施加了约7V的电压的情况下满足上述的电流密度。作为满足该要求的支柱13的高度,优选制作为50nm~300nm,更优选制作为50nm~200nm。
作为形成支柱13的材料,由于存在于阳极层12与阴极层14之间,所以是与发光层17同等程度或者与其相比具有更高的电阻的材料即可。在电阻比发光层17低的情况下,主要的电流通过支柱13而流动,因此在发光层17中为了进行EL发光而流动的电流相应地变少。因此,优选为高电阻率材料,更优选为绝缘材料。作为电阻率,优选为108Ωcm以上,更优选为1012Ωcm以上。作为具体的材料,可列举出氮化硅、氮化硼、氮化铝等的金属氮化物、氧化硅(二氧化硅)、氧化铝等金属氧化物、氟化钠、氟化锂、氟化镁、氟化钙、氟化钡等金属氟化物,除此之外还可以使用聚酰亚胺、聚偏氟乙烯(polyvinylidene fluoride)、聚对二甲苯(parylene)等高分子化合物、苯基含硅倍半环氧乙烷(Poly(phenylsilsesquioxane))等涂敷型硅。
阴极层14在其与阳极层12之间施加电压,向发光层17注入电子。作为对阴极层14使用的材料,只要是与阳极层12同样地具有电传导性的材料,则不特别进行限定,但优选功函数低且化学性稳定的材料。当考虑化学稳定性时,功函数优选为-2.9eV以下。具体来说,可以示例Al、MgAg合金、AlLi、AlCa等Al与碱金属的合金等材料。阴极层14的厚度优选为10nm~1μm,更优选为50nm~500nm。在本实施方式的EL元件10的情况下,从支承体11侧取出由发光层17发出的光。因此,阴极层14也可以由不透明材料形成。此外,如本实施方式这样,在阴极层14作为整面膜覆盖发光层17的方式下,在不仅要从支承体11侧取出光、而且还要从阴极层14侧取出光的情况下,阴极层14需要由ITO等透明材料形成。
另外,以降低从阴极层14向发光层17注入电子的注入势垒而提高电子的注入效率为目的,也可以与阴极层14相邻地设置未图示的阴极缓冲层。阴极缓冲层需要功函数比阴极层14的功函数低,适合使用金属材料。例如,可以使用碱金属(Na、K、Rb、Cs)、碱土类金属(Sr、Ba、Ca、Mg)、稀土类金属(Pr、Sm、Eu、Yb)、或者从这些金属的氟化物、氯化物、氧化物中选出的单体或2种以上的混合物。阴极缓冲层的厚度优选为0.05nm~50nm,更优选为0.1nm~20nm,进一步优选为0.5nm~10nm。
另外,以降低从阴极层14向发光层17注入电子的注入势垒而提高电子的注入效率为目的,也可以在阴极缓冲层与发光层17之间进一步设置作为包含由有机物构成的材料的有机半导体层的电子输送层(未图示)。
作为可以用于电子输送层的材料,可列举出喹啉衍生物、恶二唑(oxadiazole)衍生物、苝衍生物、吡啶衍生物、嘧啶衍生物、喹喔啉衍生物、联苯醌(Diphenylquinone)衍生物、硝基取代芴衍生物等。
此外,当是电子的输送性比空穴的输送性高的物质时,则也可以使用上述以外的物质作为电子输送层。另外,电子输送层不仅可以是单层,也可以为层叠了二层以上的由上述物质构成的层的构造。当电子输送层的膜厚过薄时,不呈现提高电子注入效率的效果。另外,当电子输送层的膜厚过厚时,施加在电子输送层的电压变高,所以作为元件整体的驱动电压会上升、电力效率会下降,因此是不优选的。因而,具体来说,满足这些条件的电子输送层的膜厚优选为0.5nm~50nm,更优选为1nm~10nm。
作为形成电子输送层的方法,可以通过使用了通常使用的真空蒸镀装置的电阻加热方式来使用真空下的蒸镀方法。
发光层17是包含通过施加电压并供给电流而发光的发光材料的层。在发光层17中,从阳极层12注入的空穴和从阴极层14注入的电子复合,产生光。
作为发光层17的材料,有机材料和无机材料都可以使用。在该情况下,使用了有机材料的EL元件10能够作为有机EL元件来理解。
在此,将有机材料作为发光材料来使用时,低分子化合物和高分子化合物均可以使用。例如,能够示例出在大森裕:应用物理、第70卷、第12号、1419-1425页(2001年)中记载的发光性低分子化合物和发光性高分子化合物等。
在本实施方式中,由于存在支柱13,所以发光层17容易沿着支柱13的头顶部成膜。因此,成膜后的发光层17的表面反映阳极层12的凹凸。特别是要得到更好的反映该凹凸的性质,通过涂敷法形成发光层17,该涂敷材料优选相对于形成支柱13的材料也具有良好的濡湿性、涂敷性优异的材料。
通过使用这样的材料,在本实施方式的EL元件10的构造中,发光层17在支柱13之间均匀且膜厚均等地成膜,即覆盖性提高,从而发光层17在支柱13之间稳定地发光,出射的光的亮度的均匀性提高。另外,在形成支柱13后,通过进行UV—臭氧处理和/或氧等离子体处理等,也能够提高涂敷表面的濡湿性,其结果能够使覆盖性提高。
在涂敷法中以使涂敷性提高为目的,适于主要使用重量平均分子量为1000~2000000的材料。另外,为了使涂敷性提高,还可以添加均化剂、消泡剂等涂敷性提高添加剂,或者添加电荷捕获能力弱的粘合树脂。
另外,在涂敷法中使用的涂敷溶液的粘度优选为10cps(厘泊)以下,更优选为8cps,进一步好优选为5cps。当是具有该范围的粘度的涂敷溶液时,则液体流动性高,所以变得容易选择性地在支柱13之间流动,容易成膜。在具有超过10cps的粘度的涂敷溶液的情况下,流动性下降,所以发光材料也容易成膜在支柱13之间以外,因此需要注意。
具体来说,作为涂敷性优异的材料,例如,可列举出在日本特开2007-86639号公报中所列举的具有预定构造的分子量1500以上且6000以下的芳基胺化合物、在日本特开2000-034476号公报中所列举的预定的高分子荧光体等。
在此,在涂敷性优异的材料之中,在EL元件10的制造工艺简化这一点上也优选发光性高分子化合物,在发光效率高这一点上优选磷光发光性化合物。因此,特别优选磷光发光性高分子化合物。此外,也可以混合多种材料,或者在不损害涂敷性的范围内添加低分子发光材料(例如分子量1000以下)。此时的低分子发光材料的添加量优选为30wt%以下。
另外,发光性高分子化合物也可以分为共轭发光性高分子化合物和非共轭发光性高分子化合物,但其中也优选非共轭发光性高分子化合物。
根据上述的理由,作为在本实施方式中使用的发光材料,特别优选磷光发光性非共轭高分子化合物(既是磷光发光性高分子也是非共轭发光性高分子化合物的发光材料)。
本发明的EL元件10中的发光层17优选至少包含在一个分子内具备发出磷光的磷光发光性单位和输送载流子的载流子输送性单位的磷光发光性高分子(发出磷光的有机材料)。磷光发光性高分子能通过将具有聚合性取代基的磷光发光性化合物和具有聚合性取代基的载流子输送性化合物聚合(共聚)来得到。磷光发光性化合物是包含从铱(Ir)、铂(Pt)以及金(Au)中选出的一种的金属元素的金属络化物,其中也优选为铱络化物。
对于磷光发光性高分子的更具体的例子和合成法,例如在日本特开2003-342325号公报、日本特开2003-119179号公报、日本特开2003-113246号公报、日本特开2003-206320号公报、日本特开2003-147021号公报、日本特开2003-171391号公报、日本特开2004-346312号公报、日本特开2005-97589号公报、日本特开2007-305734号公报中进行了公开。
本实施方式的EL元件10的发光层17优选包含前述的磷光发光性化合物,但以补充发光层17的载流子输送性为目的,也可以包含有空穴输送性化合物和/或电子输送性化合物。
另外,在作为用于发光层17的发光材料,不使用上述的发光性高分子化合物而使用发光性低分子化合物的情况下,也能形成发光层17。并且,作为发光材料,也可以添加上述的发光性高分子化合物,还可以添加空穴输送性化合物、电子输送性化合物。
如上所述,本实施方式的EL元件10也可以使用无机材料来作为发光体。使用了无机材料的EL元件10能够作为无机EL元件来理解。作为无机材料,可以使用例如无机荧光体。对于该无机荧光体的具体例以及EL元件的结构、制造方法,可以作为公知技术而列举出例如日本特开2008-251531号公报中记载的技术。
(EL元件的制造方法)
接着,以根据图1进行了说明的EL元件10的情况为例,对应用本实施方式的EL元件的制造方法进行说明。
图3的(a)~(f)是对应用本实施方式的EL元件10的制造方法进行说明的图。
首先,在支承体11上依次层叠形成作为第1电极层的阳极层12和支柱13(图3的(a):层叠工序)。在本实施方式中,使用了玻璃支承体来作为支承体11。另外,使用ITO来作为形成阳极层12的材料,另外,使用二氧化硅(SiO2)来作为形成支柱13的材料。
为了将这些层形成在支承体11上,可以使用电阻加热蒸镀法、电子束蒸镀法、溅射法、离子镀法、CVD法等。另外,在能采用涂敷成膜方法、即在使作为目的的材料溶解在溶剂中的状态下在支承体11上进行涂敷并使之干燥的方法的情况下,也可以使用旋涂法、浸涂法、喷墨法、印刷法、喷射法、分液器法等方法来进行成膜。
此外,通过使用已经在支承体11形成有ITO来作为阳极层12的所谓的带电极基板,能够省略形成阳极层12的工序。
进一步,代替进行阳极层12的表面处理,也可以通过对表面处理追加进行形成阳极缓冲层的处理(未图示)来期待与表面处理同样的效果。并且,在用湿法工艺涂敷并制作阳极缓冲层的情况下,可以使用旋涂法、铸型法、微型凹版涂敷法、凹版涂敷法、棒式涂敷法、辊式涂敷法、拉丝锭(wire bar)涂敷法、浸渍涂敷法、喷雾涂敷法、丝网印刷法、柔版印刷法、胶版印刷法、喷墨印刷法等的涂敷法等来进行成膜。
只要是阳极层12和包含在发光层17中的发光性化合物具有良好的附着性的化合物,则能够在由上述湿法工艺进行的成膜中使用的化合物没有特别限制。例如,可列举出作为聚(3,4)-乙烯二氧噻吩(Poly(3,4)-ethylenedioxythiophene)与聚苯乙烯磺酸盐的混合物的PEDOT、作为聚苯胺与聚苯乙烯磺酸盐的混合物的PANI等导电性聚合物。进一步,也可以在这些导电性聚合物中添加甲苯、异丙醇等有机溶剂来使用。另外,也可以是包含表面活性剂等第三成分的导电性聚合物。作为表面活性剂,例如可以使用包含从由烷基、烷基芳基、氟烷基、烷基硅氧基、硫酸盐、磺酸盐、羧基、酰胺、甜菜碱构造以及季铵基中选出的一种基的表面活性剂,但也可以使用氟化物类的非离子性表面活性剂。
另外,在用干法工艺制作阳极缓冲层的情况下,可以使用在日本特开2006-303412号公报中示例的等离子体处理等来进行成膜。除此之外,也可列举出将金属单体或金属氧化物、金属氮化物等成膜的方法,作为具体的成膜方法,可以使用电子束蒸镀法、溅射法、化学反应法、涂敷法、真空蒸镀法等。
接着,除去在图3的(a)的工序中形成的支柱13的一部分。为此,例如可以使用光刻的方法。为了进行该处理,首先在支柱13上涂敷抗蚀剂液,通过旋涂等除去多余的抗蚀剂液,形成抗蚀剂层71(图3的(b))。
然后,盖上描绘有预定图案的掩模(未图示),通过紫外线(UV:Ultra Violet)、电子束(EB:Electron Beam)等进行曝光时,在抗蚀剂层71上曝光预定的图案。然后,当使用显影液除去抗蚀剂层71的曝光部分后,曝光后的图案部分的抗蚀剂层71被除去(图3的(c))。由此,与曝光后的图案部分对应地露出支柱13的表面。
接着,以残留的抗蚀剂层71为掩模,对露出来的支柱13的部分进行蚀刻除去(图3的(d))。作为蚀刻的方法,既可以使用干式蚀刻,也可以使用湿式蚀刻。另外,此时通过组合各向同性蚀刻和各向异性蚀刻,能够控制要除去的部位的形状。作为干式蚀刻,可以利用反应性离子蚀刻(RIE:Reactive Ion Etching)、电感耦合等离子体蚀刻,另外,作为湿式蚀刻,可以利用进行向稀盐酸或稀硫酸的浸渍的方法等。通过该蚀刻,与上述图案对应地露出阳极层12的表面。用图3的(b)~图3(d)说明的各工序能够作为用于形成支柱13间的间隙的间隙部形成工序来加以理解。另外,此时通过调整掩模的图案,能够进行支柱13的分布的调整。
接着,除去残留的抗蚀剂层71,形成发光层17(图3的(e):发光层形成工序)。要形成发光层17,能使用前述的涂敷法。具体来说,首先涂敷使构成发光层17的发光材料分散在有机溶媒或水等预定溶媒中而得到的发光材料溶液。在进行涂敷时,可以使用旋涂法、喷雾涂敷法、浸涂法、喷墨法、狭缝涂敷法、分液器法、印刷法等各种方法。在进行涂敷之后,通过进行加热或抽真空而使发光材料溶液干燥来形成发光层17。并且,此时通过设定涂敷条件,能够以填埋支柱13间的间隙部的方式来形成发光层17。另外,能够一并与支柱13的上端相匹配地形成发光层17,因此发光层17也能够由此在支柱13间形成为具有倾斜面。
然后,以在发光层17上层叠作为第2电极层的阴极层14方式来形成阴极层14(图3(f):第2电极层形成工序)。要形成阴极层14,可以用与形成阳极层12的方法同样的方法来进行形成。
通过以上的工序,能够制造EL元件10。另外,优选在这些一系列的工序之后安装用于长期稳定地使用EL元件10并从外部保护EL元件10的保护层或保护罩(未图示)。作为保护层,可以使用高分子化合物、金属氧化物、金属氟化物、金属硼化物、氮化硅、氧化硅等的硅化合物等。并且,也能使用它们的层叠体。另外,作为保护罩,可以使用玻璃板、在表面实施了低透水率处理的塑料板、金属等。该保护罩优选通过热固化性树脂和/或光固化性树脂与支承体11贴合来进行密闭的方法。另外,此时能够通过使用间隔物来维持预定的空间,能够防止EL元件10受伤,所以是优选的。并且,当在该空间封入如氮、氩、氦的惰性气体,则容易防止上侧的阴极层14的氧化。特别是,在使用氦时,由于热传导高,所以在施加电压时能够有效地将由EL元件10产生的热传递到保护罩,因此是优选的。进一步,通过在该空间内设置氧化钡等干燥剂,容易抑制在上述一系列的制造工序中吸附的水分对EL元件10造成损伤。
(显示装置)
接着,对具备以上详细叙述的EL元件的显示装置进行说明。
图4是说明使用本实施方式的EL元件的显示装置的一例的图。
图4所示的显示装置200是所谓的无源矩阵型的显示装置,包括显示装置支承体202、阳极布线204、阳极辅助布线206、阴极布线208、绝缘膜210、阴极隔壁212、EL元件214、封止板216、密封材料218。
作为显示装置支承体202,可以使用例如矩形的玻璃支承体等透明支承体。显示装置支承体202的厚度不特别地限定,但可以使用例如0.1~1mm的支承体。
在显示装置支承体202上形成有多条阳极布线204。阳极布线204隔着一定的间隔平行地配置。阳极布线204由透明导电膜构成,例如可以使用ITO(Indium Tin Oxide)。另外,阳极布线204的厚度例如可以为100nm~150nm。并且,在各个阳极布线204的端部上形成阳极辅助布线206。阳极辅助布线206与阳极布线204电连接。通过这样构成,阳极辅助布线206作为用于在显示装置支承体202的端部侧与外部布线进行连接的端子而发挥作用,能够从设置于外部的未图示的驱动电路经由阳极辅助布线206向阳极布线204供给电流。阳极辅助布线206例如由厚度500nm~600nm的金属膜构成。
另外,在EL元件214上设置有多条阴极布线208。多条阴极布线208配设成相互平行且与阳极布线204正交。对阴极布线208可以使用Al或Al合金。阴极布线208的厚度例如是100nm~150nm。另外,在阴极布线208的端部,与对于阳极布线204的阳极辅助布线206同样地,设置未图示的阴极辅助布线,使之与阴极布线208电连接。因此,能够在阴极布线208与阴极辅助布线之间流动电流。
在显示装置支承体202上形成绝缘膜210以覆盖阳极布线204。在绝缘膜210设置有矩形形状的开口部220以露出阳极布线204的一部分。多个开口部220在阳极布线204上呈矩阵状配置。在该开口部220中,如后所述,在阳极布线204与阴极布线208之间设置EL元件214。即,各个开口部220成为像素。因此,与开口部220对应地形成显示区域。在此,绝缘膜210的膜厚例如可以为200nm~300nm,开口部220的大小例如可以为300μm×300μm。
在阳极布线204上的与开口部220的位置对应的部位形成有EL元件214。在此,由于阳极布线204替代支承体11,所以EL元件214是在阳极布线204上直接形成有阳极层12、支柱13、阴极层14、发光层17(参照图1)。EL元件214在开口部220处由阳极布线204和阴极布线208夹持。即,EL元件214的阳极层12与阳极布线204接触,阴极层14与阴极布线208接触。EL元件214的厚度例如可以为150nm~200nm。
在绝缘膜210上,沿着与阳极布线204垂直的方向形成有多个阴极隔壁212。阴极隔壁212担负用于在空间上分离多条阴极布线208使得阴极布线208的布线彼此不导通的作用。因此,分别在相邻的阴极隔壁212之间配置阴极布线208。作为阴极隔壁212的大小,例如可以使用高度为2μm~3μm、宽度为10μm的隔壁。
显示装置支承体202通过密封材料218与封止板216贴合在一起。由此,能封止设置有EL元件214的空间,能够防止EL元件214由于空气中的水分而劣化。作为封止板216,可以将例如厚度为0.7mm~1.1mm的玻璃板作为支承体来使用。
在这样的构造的显示装置200中,能够利用未图示的驱动装置经由阳极辅助布线206、未图示的阴极辅助布线向EL元件214供给电流,使发光层17发光,从各支柱13(参照图1)间射出光。并且,能够通过控制与上述的像素对应的EL元件214的发光、非发光,使显示装置200显示图像。
这样的显示装置200中,通过各像素独立地亮灭来显示图像和/或文字图形,但在不使用本实施方式的EL元件的情况下,各像素会由于短路等而容易变成不点亮,作为显示装置的功能受到损害。因此,能抑制短路等的本实施方式的EL元件是有用的。
(照明装置)
接着,对使用了EL元件10的照明装置进行说明。
图5是说明具备本实施方式的EL元件的照明装置的一例的图。
图5所示的照明装置300包括:上述的EL元件10;与EL元件10的支承体11(参照图1)相邻设置、与阳极层12(参照图1)连接的端子302;与支承体11(参照图1)相邻设置、与EL元件10的阴极层14(参照图1)连接的端子303;与端子302和端子303连接、用于驱动EL元件10的点亮电路301。
点亮电路301在内部具有未图示的直流电源和未图示的控制电路,通过端子302和端子303向EL元件10的阳极层12与阴极层14之间供给电流。并且,驱动EL元件10,使发光层17(参照图1)发光,通过支承体11使光射出,将其作为照明光来利用。发光层17既可以由射出白色光的发光材料构成,也可以为分别设置多个使用了射出绿色光(G)、蓝色光(B)、红色光(R)的发光材料的电致发光元件10而使其合成光为白色。此外,在本实施方式的照明装置300中,当通过减小各支柱13(参照图1)的间隔而使其发光时,使人眼看成是进行面发光。
这样的照明装置300通过使面积大的单一的元件点亮来提供光亮,但在不使用本实施方式的EL元件的情况下,发光面的一个部位会由于短路等而变得不点亮,显示装置300整体变为不点亮,功能受损。因此,能抑制短路等的本实施方式的EL元件是有用的。
实施例
[评价]
(短路等的评价)
对EL元件以反向偏压方式施加电压(即,对阴极层14侧施加正电压,对阳极层12侧施加负电压),通过测定此时的电流值的方法来进行了短路等的评价。也即是,在反向偏压的状态下,通常在EL元件中不流动电流,但在存在短路等的情况下会流动电流。并且,该电流值越大,就发生了越多的短路等。在本实施方式中,对发光面积为10mm×10mm的EL元件以反向偏压方式施加15V的电压,测定了该情况下的电流值(短路电流)。
(耐久性的评价)
使EL元件中流动电流而使其发光,历时地测定亮度。并且,将亮度到达点亮初期的一半时的时间、或变为不点亮时的时间中短的一方的时间作为EL元件的寿命,由此评价了耐久性。在本实施方式中,通过在具有10mm×10mm的发光面的EL元件中流动10mA的电流而进行了评价。
(支柱形状正常度的计算)
通过将EL元件浸渍在三氯甲烷中并放置24小时,得到由支承体11、阳极层12、支柱13构成的样品(即,发光层17、阴极层14被去除)。对于该样品的表面,使用AFM(基恩士制、VN8010)得到了由一边为100μm的正方形所包围的部分的计算机图像。然后,使用随机数表对该图像抽取任意的X、Y坐标,描绘以此处原本应有的支柱13间距离(该EL元件的规格上的支柱13间距离)为直径(S)的圆,确认了该圆内是否存在支柱13(存在的情况下计数为1,不存在的情况下计数为0)。另外,描绘将相同的点作为中心的直径为2Sμm的圆,确认了发光层17的有无。分别计算进行了300点的测定后的结果的计数数A(规格上为600),将A/600作为支柱形状正常度。
(实施例A-1)
[磷光发光性高分子化合物的制作]
将用下述的式E-2表示的化合物(具有聚合性取代基的铱络化物)、用式E-54表示的化合物(空穴输送性化合物)、以及用式E-66表示的化合物(电子输送性化合物)以E-2:E-54:E-66=1:4:5(质量比)的比例溶解在脱水甲苯中,进一步作为聚合引发剂溶剂了V-601(和光纯药工业株式会社制)。然后,在进行了冻结除气操作以后进行真空密闭,在70℃下搅拌100小时来进行聚合反应。在反应之后,将反应液滴到丙酮中而使之产生沉淀,进而反复进行3次该脱水甲苯-丙酮的再沉淀精制(精炼),精制了磷光发光性高分子化合物。在此,作为脱水甲苯和丙酮,使用了将和光纯药工业株式会社制的高纯度级别的产品进一步蒸馏而得到的药液。
通过高速液体色谱法(chromatography)对第3次的再沉淀精制后的溶剂进行了分析,确认到在溶剂中未检测到具有400nm以上的吸收的物质。即,这是指在溶剂中几乎不含有杂质,意味着能充分地精制磷光发光性高分子化合物。然后,将所精制的磷光发光性高分子化合物在室温下用2天使其真空干燥。通过高速液体色谱法(检测波长254nm)确认了结果得到的磷光发光性高分子化合物(ELP)的纯度超过99.9%。
[发光材料溶液的调制]
使3重量部的这样制作的发光性高分子化合物(重量平均分子量=52000)溶解在97重量部的甲苯中,调制了发光材料溶液(以下也称作“溶液A”)。
[EL元件的制作]
作为EL元件,用图3说明的方法制作了图1和图2的(a)所示的EL元件10。
具体来说,首先,使用进行了表面研磨后的厚度为0.7mm的钠玻璃板(Rmax=3nm(基准长度L为50μm)、25mm见方)来作为支承体11。然后,在该钠玻璃板上,通过溅射装置(Canon ANELVA株式会社制E-401s)在表面形成了膜厚50nm的ITO(Indium Tin Oxide)膜来作为阳极层12。测定了该ITO膜表面的Rmax为50nm。进而,在该ITO膜上使用溅射装置(Canon ANELVA株式会社制E-401s)成膜100nm的二氧化硅(SiO2)层。
接着,通过旋涂法成膜约1μm的光致抗蚀剂(AZ Electronic Materials株式会社制AZ1500)。在利用紫外线进行的曝光之后,通过TMAH(Tetramethyl ammonium hydroxide:(CH34NOH)1.2%液进行显影,使抗蚀剂层71图案化。
接着,使用反应性离子蚀刻装置(莎姆克(samco)株式会社制RIE-200ip),通过干式蚀刻如图2的(a)那样进行了二氧化硅层的图案化。在此,作为蚀刻条件,使用CHF3作为反应气体,在压力0.3Pa、输出Bias/ICP=60/100(W)的条件下使其反应了16分钟。
通过以上的干式蚀刻处理,形成了支柱13间所形成的间隙部。并且,通过形成间隙部,支柱13成为了半径0.5μm、深度100nm的圆柱形状。另外,支柱13间的距离(支柱间距离)为0.5μm(也即是,支柱13的中心位置互相隔着1μm)。
接着,通过喷纯水来进行清洗,使用旋转干燥装置使其干燥。
接着,通过旋涂法(转速为3000rpm)涂敷溶液A,随后在120℃的氮环境下放置1小时,形成了发光层17。
然后,投入真空蒸镀室,使用真空蒸镀装置在发光层17上形成了厚度2.0nm的钠(Na)膜来作为阴极缓冲层。接着,形成了厚度150nm的铝(Al)膜来作为阴极层14。通过以上的工序,能制作EL元件10。
(实施例A-2~A-6、比较例A-1)
除了如表1所示那样变更了支柱间距离以外,与实施例A-1同样地制作了EL元件10。
(比较例A-2)
制作了图7所示的EL元件50。在此,EL元件50能够通过在支承体11上依次层叠阳极层12、发光层17以及阴极层14来进行制造。另外,此时发光层17和阴极层14的材料、厚度为与实施例A-1同样的材料、厚度。
(实施例A-7~A-8、比较例A-3~A-4)
除了如表1所示那样变更了支柱13的高度以外,与实施例A-1同样地制作了EL元件10。
将以上的评价结果汇总表示于表1。
[表1]
Figure BDA00002873012700231
当比较实施例A-1~A-8和比较例A-1时,对于短路等评价、耐久性评价,结果都是支柱13间的距离越小越好。另外,在比较例A-1的支柱13间的距离超过10μm而为20μm的情况下、以及比较例A-2的不设置支柱13的情况下,在耐久性的评价中中途变为不点亮。由此可知,支柱13间的距离需要为10μm以下。换言之,支柱13需要形成为在阳极层12与阴极层14之间的任意的直径为10μm的圆形区域内至少包含其一部分。
比较实施例A-2、A-7、A-8和比较例A-3~A-4时,在支柱13的高度低于50nm的情况下,短路等的抑制效果下降。另外,在高于300nm的情况下,能够抑制短路等,是优选的,但耐久性的上升效果小。可认为其原因是,当支柱13过低时,抑制短路等的效果下降,而当支柱13过高时,对短路等的抑制是有效的,但由于阳极层12与阴极层14的间隔对于作为EL元件发挥作用是过宽的,所以耐久性下降。
(实施例B-1~B-10)
使支柱13的直径为1μm,通过使支柱间距离如表2所示那样变化,制作了使支柱13的占有面积率变化了的EL元件10。支柱13的占有面积率通过在支柱13的加工中使用的光刻掩模的图案来计算。除此之外,与实施例A-1是同样的。
将以上的评价结果汇总表示于表2。
[表2]
从表2可知,在支柱占有面积率为10%~60%的范围内,短路等的评价和耐久性的评价均非常好。另外,在支柱占有面积率为5%~10%以及60%~70%的范围内相当好。进一步,在支柱占有面积率为3%~5%以及70%~80%的范围内为良好。
另一方面,在支柱占有面积率小于5%以及大于80%时,存在短路等的评价和耐久性的评价均变差的趋势。
(实施例C-1~C-3)
制作30块通过实施例A-2的方法制作的EL元件10,针对每个元件测定支柱形状正常度,从其中取出了数值最高的元件、数值为平均值的元件、数值最低的元件。分别是100%(实施例C-1)、97%(实施例C-2)、95%(实施例C-3)。
将以上的评价结果汇总表示于表3。
[表3]
Figure BDA00002873012700251
从表3可知,即使支柱13存在缺陷,到支柱形状正常度为95%为止,对短路等、耐久性带来的变动也仅为稍许。
(Rmax与短路等的关系)
准备阳极层12的表面粗糙度(Rmax)(基准长度L为50μm)为如表4所示的部件,通过实施例A-1的方法制作了EL元件10,通过比较例A-2的方法制作了EL元件50。然后,用上述的方法进行了短路等的评价。
在此,对于实施例A-1,ITO(Indium Tin Oxide)膜的厚度变更为了30nm~150nm的范围。并且,与此同时,通过调整作为溅射气体的氩气(Ar)的压力、流量、溅射电压、ITO靶与支承体11之间的距离、温度,能制作具有各种表面粗糙度(Rmax)的ITO膜。
将结果表示于表4。
另外,图6是表示表面粗糙度(Rmax)与短路等的关系的图。
如图6所示,在比较例A-2的EL元件50中,随着表面粗糙度(Rmax)变大,短路等显著地增大。另一方面,在实施例A-1的EL元件10中,不太增大。由此可知,通过采用本实施方式的EL元件10的构造,能有效地抑制短路等。
但是,在阳极层12的表面粗糙度(Rmax)小于10nm时,在比较例A-2的EL元件50中短路等也较小,由实施例A-1的EL元件10产生的短路等的效果较小。由此可知,在阳极层12的表面粗糙度(Rmax)为10nm以上、要抑制短路等的情况下,本实施方式的EL元件10的构造是更有效的。
[表4]
Figure BDA00002873012700261

Claims (9)

1.一种EL元件,其特征在于,具备:
第1电极层;
与所述第1电极层相对配置的第2电极层;
在所述第1电极层与所述第2电极层夹着的空间中形成的支柱;以及
在形成所述支柱的部位以外的部位形成的发光层,
所述支柱被形成为使得满足以下的(1)~(2)的概率为95%以上,
(1)在以所述第1电极层的表面上的任意位置为中心的直径10μm的圆形区域内包含所述支柱的至少一部分;
(2)在以所述第1电极层的表面上的任意位置为中心的直径20μm的圆形区域内包含所述发光层的至少一部分。
2.根据权利要求1所述的EL元件,其特征在于,
在将基准长度L设为50μm时,所述第1电极层的形成所述支柱的一侧的面的表面粗糙度(Rmax)是10nm以上。
3.根据权利要求1或2所述的EL元件,其特征在于,
所述支柱的高度为50nm~300nm。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的EL元件,其特征在于,
所述支柱呈大致圆柱形状。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的EL元件,其特征在于,
所述发光层包含进行磷光发光的有机材料。
6.一种EL元件的制造方法,其特征在于,
在支承体上形成第1电极层,
在所述第1电极层上形成支柱以使得满足以下的(1)~(2)的概率为95%以上,
通过涂敷法在形成所述支柱的部位以外的部位形成发光层,
在所述支柱和所述发光层上形成第2电极层,
其中,(1)在以所述第1电极层的表面上的任意位置为中心的直径10μm的圆形区域内包含所述支柱的至少一部分;
(2)在以所述第1电极层的表面上的任意位置为中心的直径20μm的圆形区域内包含所述发光层的至少一部分。
7.根据权利要求6所述的EL元件的制造方法,其特征在于,
所述涂敷法是旋涂法、喷墨法、印刷法、狭缝涂敷法中的任意一种。
8.一种显示装置,其特征在于,具备权利要求1至5中任意一项所述的EL元件。
9.一种照明装置,其特征在于,具备权利要求1至5中任意一项所述的EL元件。
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