(57)【要約】【課題】少なくとも１つの有機層をウエットプロセスで形成することにより製造コストを低減しつつ、発光効率の劣化を可及的に抑制して、長寿命化が可能な有機ＥＬ素子を提供する。【解決手段】画素電極（陽極）１３と、画素電極１３の上方に配された有機発光層１７と、有機発光層１７上に配され、ＮａＦからなる第１機能層１８と、第１機能層１８上に配され、Ｙｂを含む有機材料からなる第２機能層１９と、第２機能層１９の上方に配された対向電極（陰極）２０とを備える。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と、
前記陽極の上方に配された有機発光層と、
前記有機発光層上に配され、ＮａＦからなる第１機能層と、
前記第１機能層上に配され、Ｙｂを含む有機材料からなる第２機能層と、
前記第２機能層の上方に配された陰極と、
を備えることを特徴とする有機ＥＬ素子。
【請求項２】
前記第１機能層の膜厚は、０．１ｎｍ以上、２０ｎｍ以下である
ことを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項３】
前記第２機能層の膜厚は、５ｎｍ以上、１５０ｎｍ以下である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項４】
前記第２機能層は、前記第１機能層上に配された第１層部分と、前記第１層部分上に配された第２層部分とを含み、
前記第２層部分におけるＹｂの含有の割合が、前記第１層部分におけるＹｂの含有の割合よりも大きい
ことを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項５】
前記第２機能層は、第１機能層に近い側から第１層部分、第２層部分および第３層部分を順に積層してなり、前記第１層部分、第２層部分、第３層部分におけるＹｂの含有の割合をそれぞれ、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３とすると、Ｘ２＜Ｘ１≦Ｘ３である
ことを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項６】
前記第２機能層におけるＹｂの含有量が、第１機能層から陰極に近付くに連れて連続的に多くなる
ことを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項７】
前記第２機能層と前記陰極との間に、第３機能層として透明導電膜が形成されている
ことを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項８】
前記第３機能層の膜厚は、１５ｎｍ以上である
ことを特徴とする請求項７に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項９】
前記第２機能層と前記第３機能層との間に、Ｙｂからなる膜厚０．１ｎｍ以上、３ｎｍ以下の薄膜が形成されている
ことを特徴とする請求項７または８に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項１０】
前記第３機能層と前記陰極との間に、Ｙｂからなる膜厚０．１ｎｍ以上、３ｎｍ以下の薄膜が形成されている
ことを特徴とする請求項７から９までのいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項１１】
前記陰極の前記有機発光層とは反対側に、Ｙｂからなる膜厚０．１ｎｍ以上、５ｎｍ以下の薄膜が形成されている
ことを特徴とする請求項１から１０までのいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項１２】
前記陽極は、光反射性を有すると共に、前記陰極は、半透過性を有する
請求項１から１１までのいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項１３】
前記有機発光層で発光された光は、直接前記陰極から射出される第１光束と、前記陽極と前記陰極のそれぞれの有機発光層側の面で反射した後、前記陰極から射出される第２光束とを含み、前記第１光束と前記第２光束が共振するように、前記有機発光層から前記陰極に至るまでに介在する少なくとも一つの機能層の膜厚が、当該発光する発光色の波長に応じて設定されている
請求項１２に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項１４】
基板上方に、請求項１から１３までのいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子を複数、行列状に配列し、少なくとも行方向に隣接する有機ＥＬ素子における有機発光層は、列方向に延在する隔壁によって仕切られている
ことを特徴とする有機ＥＬパネル。
【請求項１５】
トップエミッション型である
請求項１４に記載の有機ＥＬパネル。
【請求項１６】
請求項１４または１５に記載の有機ＥＬパネルと、
前記有機ＥＬパネルを駆動して画像を表示させる駆動部と
を備える有機ＥＬ表示装置。
【請求項１７】
画像表示部として請求項１６に記載の有機ＥＬ表示装置を備えた
電子機器。
【請求項１８】
陽極を形成する第１工程と、
前記陽極の上方に有機発光層を形成する第２工程と、
前記有機発光層上に、ＮａＦからなる第１機能層を形成する第３工程と、
前記第１機能層上に、Ｙｂを含む有機材料からなる第２機能層を形成する第４工程と、
前記第２機能層の上方に、陰極を形成する第５工程と、
を含むことを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項１９】
前記第４工程は、第１機能層上に有機材料の層を形成した後、当該有機材料の層にＹｂをドープして第２機能層を形成する
ことを特徴とする請求項１８に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項２０】
前記第１工程と第２工程の間に、正孔注入層または正孔輸送層を形成する正孔移動容易化層形成工程をさらに含み、前記正孔移動容易化層および前記第２工程、第３工程、第４工程のうち、少なくとも一つの工程は、ウエットプロセスにより実行される
ことを特徴とする請求項１８または１９に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機電界発光素子（以下「有機ＥＬ素子」と称する）、及びその製造方法、並びに当該有機ＥＬ素子を基板上に行列状に配した有機ＥＬパネル、当該有機ＥＬパネルを画像表示部として用いた有機ＥＬ表示装置、電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光型のディスプレイとして、基板上に行列方向に沿って有機ＥＬ素子を複数配列した有機ＥＬパネルが、電子機器のディスプレイとして実用化されている。各有機ＥＬ素子は、陽極と陰極の一対の電極対の間に有機発光材料を含む有機発光層が配設された基本構造を有し、駆動時に一対の電極対間に電圧を印加し、陽極から有機発光層に注入される正孔と、陰極から有機発光層に注入される電子との再結合に伴って発生する電流駆動型の発光素子である。
【０００３】
通常、このような有機ＥＬパネルにあっては、陰極からの有機発光層への電子の注入性を向上させるために、陰極と有機発光層との間に電子輸送層が設けられている。この電子輸送層として、例えば、特許文献１には、有機層に、アルカリ金属やアルカリ土類金属（以下、「アルカリ金属等」と称する。）の化合物を含有させた構成が開示されている。
このようなアルカリ金属等は、仕事関数が低く、陰極から電子を注入・輸送する能力が高いので、有機ＥＬ素子の発光効率を向上させることができる。
【０００４】
また、上記特許文献１では、高温により電子輸送層におけるアルカリ金属等が、有機発光層に拡散して、発光特性が劣化しないように電子輸送層と有機発光層と間に、バッファ層を設けている。このバッファ層は、Ａｌｑ３、４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾール−ビフェニル（ＣＢＰ）、ジスチリルアリーレン（ＤＳＡ）、ＤＰＢ、ＢＡｌｑ、またはアントラセン誘導体化合物Ｉｒなどの有機化合物からなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−９４４５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、有機発光層を始めとする有機層は、水分を吸収・透過しやすいという物性を有している。一方、電子輸送層に含まれるアルカリ金属等は、活性が高く、有機層に含まれる水分とすぐに反応して変質し、電子注入特性が劣化して有機ＥＬパネルが短寿命化するという問題がある。
特に、最近では、製造コスト面での優位性から、有機層を形成するための有機材料と溶媒を含む溶液（以下、単に「インク」と称する。）を、印刷装置で塗布して形成するウエットプロセス（湿式法）が多く用いられているが、この場合には、有機層中の水分残留量が、蒸着法などのドライプロセス（乾式法）によって成膜する場合よりも格段に多く、上記特許文献１の構成では、バッファ層が有機化合物からなるため、それより下層の有機層中の水分が当該バッファ層を介して電子輸送層に浸透して、電子輸送層中のアルカリ金属等と反応し、発光特性が劣化するおそれがある。
【０００７】
本開示は、上述のような課題に鑑みてなされたものであって、少なくとも１つの有機層をウエットプロセスで形成することにより製造コストを低減しつつ、良好な発光効率を確保すると共に、長寿命化が可能な有機ＥＬ素子、及びその製造方法、並びに当該有機ＥＬ素子を基板上に行列状に配した有機ＥＬパネル、当該有機ＥＬパネルを画像表示部として用いた有機ＥＬ表示装置、電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の一態様に係る有機ＥＬ素子は、陽極と、前記陽極の上方に配された有機発光層と、前記有機発光層上に配され、ＮａＦからなる第１機能層と、前記第１機能層上に配され、Ｙｂを含む有機材料からなる第２機能層と、前記第２機能層の上方に配された陰極と、を備えることを特徴とする。
また、本開示の別の態様に係る有機ＥＬ表示装置は、上記の有機ＥＬパネルと、前記有機にＥＬパネルを駆動して画像を表示させる駆動部とを備える。
【０００９】
また、本開示の別の態様に係る電子機器は、画像表示部として上記の有機ＥＬ表示装置を備える。
さらに、本開示の別の態様に係る有機ＥＬ素子の製造方法は、陽極を形成する第１工程と、前記陽極の上方に有機発光層を形成する第２工程と、前記有機発光層上に、ＮａＦからなる第１機能層を形成する第３工程と、前記第１機能層上に、Ｙｂを含む有機材料からなる第２機能層を形成する第４工程と、前記第２機能層の上方に、陰極を形成する第５工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
上記態様に係る有機ＥＬ素子および有機ＥＬ素子の製造方法によれば、少なくとも１つの有機層をウエットプロセスで形成することにより製造コストを低減しつつ、良好な発光効率を確保すると共に、長寿命化が可能な有機ＥＬ素子や有機ＥＬパネル、有機ＥＬ表示装置、電子機器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本開示の態様に係る有機ＥＬ表示装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】上記有有機ＥＬ表示装置における機ＥＬパネルの画像表示面の一部を拡大した模式平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿った模式断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｅ）は、有機ＥＬ素子の製造過程を模式的に示す部分断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は、図４に続く有機ＥＬ素子の製造過程を模式的に示す部分断面図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）は、図５に続く有機ＥＬ素子の製造過程を模式的に示す部分断面図である。
【図７】（ａ）〜（ｄ）は、図６に続く有機ＥＬ素子の製造過程を模式的に示す部分断面図である。
【図８】有機ＥＬ素子の製造工程を示すフローチャートである。
【図９】本開示の態様に係る有機ＥＬ素子の積層構造を模式的に示す図である。
【図１０】本開示の態様に係る有機ＥＬ素子の効果を検証するための比較実験の結果を示す表である。
【図１１】有機ＥＬ素子の第２機能層における第１変形例に係る積層構造を示す模式図である。
【図１２】有機ＥＬ素子の第２機能層における第２変形例に係る積層構造を示す模式図である。
【図１３】有機ＥＬ素子の第２機能層における第３変形例に係る積層構造を示す模式図である。
【図１４】有機ＥＬ素子のさらに別の変形例に係る積層構造を示す模式図である。
【図１５】光共振器構造を説明するための模式図である。
【図１６】有機ＥＬ素子のさらに別の変形例に係る積層構造を示す模式図である。
【図１７】有機ＥＬ素子のさらに別の変形例に係る積層構造を示す模式図である。
【図１８】有機ＥＬ素子のさらに別の変形例に係る積層構造を示す模式図である。
【図１９】本開示の態様に係る有機ＥＬ表示装置を搭載した電子機器としてテレビ装置の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
≪本開示の一態様に至った経緯≫
有機ＥＬパネルにおける各有機層は、従来は真空蒸着などのドライプロセス（乾式法）により成膜される場合が多かったが、塗布技術、特に印刷装置の技術の進歩に伴い、近年では、ウエットプロセスで各有機層を形成する技術が普及しつつある。
ウエットプロセスは、有機材料が有機溶媒に溶解したインクを印刷装置等により必要箇所に印刷した後、乾燥させて有機層を形成するものであり、大型の有機ＥＬパネルであってもその設備費が抑制できると共に材料利用率が高いなどコスト面で優れているからである。
【００１３】
特に、有機発光層を印刷プロセスで形成する場合、隣接する画素同士のインクが混ざらないようにするため、隔壁で仕切られており、当該隔壁もウエットプロセスにより樹脂材料で形成することにより、コスト的な優位性が図られている。
特許文献１にもあるように、陰極と有機発光層の間には、電子の有機発光層への移動を容易にするために、有機材料に低仕事関数のアルカリ金属等をドープした電子輸送層を形成し、これにより良好なキャリアバランスを維持して有機発光層における発光効率が最適になるように構成されている場合がある。
【００１４】
しかし、アルカリ金属等は、活性が高く、上述のように隔壁や有機発光層の樹脂材料中にわずかでも水分が含まれていると、やがて、その水分が、電子注入層に浸透し、電子輸送層中のアルカリ金属等が当該水分と反応して変質して電子注入性が著しく劣化してしまう。これにより、発光効率が劣化し、短寿命となるおそれがあることが分かった。
特許文献１では、電子輸送層と有機発光層との間に、Ａｌｑ３、４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾール−ビフェニル（ＣＢＰ）などからなるバッファ層を設けているが、いずれも有機材料を含んでいるので、電子輸送層への水分の浸入を抑制するという点では十分機能していない。
【００１５】
また、最近では、有機発光層のインクを、迅速かつ均一に塗布するため、ライン状に配列された各画素を、その列毎にバンクで仕切って、インクを帯状に塗布する方法（ラインンバンク方式）を用いることがある。この場合には、有機発光層と下地となる有機層との接触面積が大きくなって、下部有機層中の水分も電子輸送層に移動して、ますます、電子輸送層の特性が劣化してしまうことが考えられる。
【００１６】
そこで、本願発明者らは、ウエットプロセスを採用して低コスト化を図りつつ、ラインバンク方式を採用した場合でも、発光効率が良好で寿命が短くならない構成を求めて鋭意研究した結果、本開示の一態様に至ったものである。
≪本開示の一態様の概要≫
本開示の一態様に係る有機ＥＬ素子は、陽極と、前記陽極の上方に配された有機発光層と、前記有機発光層上に配され、ＮａＦからなる第１機能層と、前記第１機能層上に配され、Ｙｂを含む有機材料からなる第２機能層と、前記第２機能層の上方に配された陰極と、を備える。
【００１７】
係る態様により、少なくとも１つの有機層をウエットプロセスで形成することにより製造コストを低減しつつ、有機ＥＬ素子の発光効率を向上させると共に長寿命化を可能とする。
また、本開示の別の態様に係る有機ＥＬ素子は、上記態様において、前記第１機能層の膜厚が、０．１ｎｍ以上２０ｎｍ以下である。
【００１８】
係る態様により、第１機能層のＮａＦの防水性を発揮しつつ、第１機能層（ＮａＦ）上に配され、Ｙｂを含む有機材料からなる第２機能層によって部分的に還元されることで電子注入性を確保し、発光効率が良好で寿命が短くならない有機ＥＬ素子を得ることができる。
また、本開示の別の態様に係る有機ＥＬ素子は、上記態様において、前記第２機能層の膜厚が、５ｎｍ以上１５０ｎｍ以下である。
【００１９】
係る態様により、第１機能層のＮａＦの防水性を発揮しつつ、第１機能層（ＮａＦ）を還元させ、また、第２機能層に含まれるＹｂの電子注入性の効果を発揮することができる。また、第２機能層上に第３機能層としてスパッタ法で製膜される例えばＩＴＯやＩＺＯが製膜されるときにおいてもそのスパッタダメージを緩和し、発光効率が良好で寿命が短くならない有機ＥＬ素子を得ることができる。
【００２０】
また、本開示の別の態様に係る有機ＥＬ素子は、上記態様において、前記第２機能層は、前記第１機能層上に配された第１層部分と、前記第１層部分上に配された第２層部分とを含み、前記第２層部分におけるＹｂの含有の割合が、前記第１層部分におけるＹｂの含有の割合よりも大きい。
また、本開示の別の態様に係る有機ＥＬ素子は、上記態様において、前記第２機能層が、第１機能層に近い側から第１層部分、第２層部分および第３層部分を順に積層してなり、前記第１層部分、第２層部分、第３層部分におけるＹｂの含有の割合をそれぞれ、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３とすると、Ｘ２＜Ｘ１≦Ｘ３である。
【００２１】
このように第２機能層の膜厚方向にＹｂに濃度を変化させることにより、第１機能層のＮａＦの防水性を発揮しつつ、適切に還元させ、発光層への電子注入性を向上させることが出来るとともに、Ｙｂドープ量の増加によって光透過性が必要以上に低下しないようにすることも出来る。また、第３層部分の濃度を高くすることにより陰極側からの第２機能層への電子注入性を向上するとともに外部からの水分の浸入を阻止して、有機ＥＬ素子の寿命を更に延ばせることができる。
【００２２】
また、本開示の別の態様に係る有機ＥＬ素子は、上記態様において、前記第２機能層におけるＹｂの含有量は、第１機能層から陰極に近付くに連れて連続的に多くなる。
このように第２機能層のＹｂ含有量を連続して変化させることで第１機能層のＮａＦの防水性を発揮しつつ、第１機能層には弱い還元性を作用させ、電子注入性は制限しつつも水分の第２機能層への侵入をより抑制でき、Ｙｂドープ量の増加によって光透過性が必要以上に低下しないようにすることも出来る。また、陰極側の濃度を高くすることで陰極側からの第２機能層への電子注入性を向上するとともに外部からの水分の浸入を阻止して、有機ＥＬ素子の寿命を更に延ばせることができる。
【００２３】
また、本開示の別の態様に係る有機ＥＬ素子は、上記態様において、第２機能層と陰極との間に、第３機能層として透明導電膜が形成されている。
また、本開示の別の態様に係る有機ＥＬ素子は、上記態様において、前記第３機能層の膜厚は、１５ｎｍ以上である。
係る態様によれば、第３機能層の膜厚を調整することにより、発光色の波長に応じた光共振器構造を構築することが可能となる。
【００２４】
また、本開示の別の態様に係る有機ＥＬ素子は、上記態様において、前記第２機能層と前記第３機能層との間に、Ｙｂからなる膜厚０．１ｎｍ以上、３ｎｍ以下の薄膜が形成されている。
また、本開示の別の態様に係る有機ＥＬ素子は、上記態様において、前記第３機能層と陰極との間に、Ｙｂからなる膜厚０．１ｎｍ以上、３ｎｍ以下の薄膜が形成されている。
【００２５】
また、本開示の別の態様に係る有機ＥＬ素子は、上記態様において、前記陰極の前記有機発光層とは反対側に、Ｙｂからなる膜厚０．１ｎｍ以上、５ｎｍ以下の薄膜が形成されている。
係る態様により、陰極の膜質を向上することが出来ることに加え、外部からの水分の浸入を阻止して、有機ＥＬ素子の寿命を更に延ばせることができる。
【００２６】
また、本開示の別の態様に係る有機ＥＬ素子は、上記態様において、前記陽極は、光反射性を有すると共に、前記陰極は、半透過性を有する。
ここで、本開示の別の態様に係る有機ＥＬ素子は、上記態様において、前記有機発光層で発光された光は、前記陰極から直接射出される第１光束と、前記陽極と前記陰極間で反射した後、前記陰極から射出される第２光束とを含み、第１光束と第２光束が共振するように、前記有機発光層から前記陰極に至るまでに介在する少なくとも一つの機能層の膜厚が、当該発光する発光色の波長に応じて設定されている。
【００２７】
係る態様により、陽極の界面と陰極の界面間で構成される光共振器を構築することができ、有機ＥＬ素子の発光効率のさらに向上を可能にする。
また、本開示の別の態様に係る有機ＥＬパネルは、上記態様に係る有機ＥＬ素子を複数、行列状に配列し、少なくとも行方向に隣接する有機ＥＬ素子における有機発光層は、列方向に延在する隔壁によって仕切られている。
【００２８】
これにより、発光効率に優れ、長寿命化が可能な有機ＥＬパネルを提供することができる。
また、本開示の別の態様に係る有機ＥＬパネルは、トップエミッション型である。
トップエミッション型の有機ＥＬパネルでは、光を射出する方向に、ＴＦＴなどからなる駆動回路が配されていないので、各有機ＥＬ素子の開口率を大きくでき、発光効率に優れる。
【００２９】
また、本開示の別の態様に係る有機ＥＬ表示装置は、上記態様に係る有機ＥＬパネルと、前記有機ＥＬパネルを駆動して画像を表示させる駆動部とを備える。
また、本開示の別の態様に係る電子機器は、上記態様において、画像表示部として上記有機ＥＬ表示装置を備える。
係る有機ＥＬ表示装置および電子機器は、表示パネルの発光効率に優れ、寿命も長くすることができる。
【００３０】
また、本開示の別態様に係る有機ＥＬパネルの製造方法は、陽極を形成する第１工程と、前記陽極の上方に有機発光層を形成する第２工程と、前記有機発光層上に、ＮａＦからなる第１機能層を形成する第３工程と、前記第１機能層上に、Ｙｂを含む有機材料からなる第２機能層を形成する第４工程と、前記第２機能層の上方に、陰極を形成する第５工程とを含む。
【００３１】
係る態様により、上述のように発光効率に優れた良質な画像を表示できる有機ＥＬ素子の製造が可能となる。
また、本開示の別態様に係る有機ＥＬパネルの製造方法は、前記第４工程が、第１機能層上に有機材料の層を形成した後、当該有機材料の層にＹｂをドープして第２機能層を形成する。
【００３２】
また、前記第１工程と第２工程の間に、正孔注入層または正孔輸送層を形成する正孔移動容易化層形成工程をさらに含み、前記正孔移動容易化層および前記第２工程、第３工程、第４工程のうち、少なくとも一つの工程は、ウエットプロセスにより実行されるとしてもよい。
これにより製造コストの低減化が容易となる。
【００３３】
なお、上記各開示の態様において「上」とは、絶対的な空間認識における上方向（鉛直上方）を指すものではなく、有機ＥＬ素子の積層構造における積層順を基に、相対的な位置関係により規定されるものである。具体的には、有機ＥＬ素子において、基板の主面に垂直な方向であって、基板から積層物側に向かう側を上方向とする。また、例えば「基板上」と表現した場合は、基板に直接接する領域のみを指すのではなく、積層物を介した基板の上方の領域も含めるものとする。また、例えば「基板の上方」と表現した場合、基板と間隔を空けた上方領域のみを指すのではなく、基板上の領域も含めるものとする。
【００３４】
≪実施の形態≫
以下、本開示の一態様に係る有機ＥＬ素子および有機ＥＬパネル、有機ＥＬ表示装置について、図面を参照しながら説明する。なお、図面は、模式的なものを含んでおり、各部材の縮尺や縦横の比率などが実際とは異なる場合がある。
１．有機ＥＬ表示装置１の全体構成
図１は、有機ＥＬ表示装置１の全体構成を示すブロック図である。有機ＥＬ表示装置１は、例えば、テレビ、パーソナルコンピュータ、携帯端末、業務用ディスプレイ（電子看板、商業施設用大型スクリーン）などに用いられる表示装置である。
【００３５】
有機ＥＬ表示装置１は、有機ＥＬパネル１０と、これに電気的に接続された駆動制御部２００とを備える。
有機ＥＬパネル１０は、本実施の形態では、上面が長方形状の画像表示面であるトップエミッション型の表示パネルである。有機ＥＬパネル１０では、画像表示面に沿って複数の有機ＥＬ素子（不図示）が配列され、各有機ＥＬ素子の発光を組み合わせて画像を表示する。なお、有機ＥＬパネル１０は、一例として、アクティブマトリクス方式を採用している。
【００３６】
駆動制御部２００は、有機ＥＬパネル１０に接続された駆動回路２１０と、計算機などの外部装置又はアンテナなどの受信装置に接続された制御回路２２０とを有する。駆動回路２１０は、各有機ＥＬ素子に電力を供給する電源回路、各有機ＥＬ素子への供給電力を制御する電圧信号を印加する信号回路、一定の間隔ごとに電圧信号を印加する箇所を切り替える走査回路などを有する。
【００３７】
制御回路２２０は、外部装置や受信装置から入力された画像情報を含むデータに応じて、駆動回路２１０の動作を制御する。
なお、図１では、一例として、駆動回路２１０が有機ＥＬパネル１０の周囲に４つ配置されているが、駆動制御部２００の構成はこれに限定されるものではなく、駆動回路２１０の数や位置は適宜変更可能である。また、以下では説明のため、図１に示すように、有機ＥＬパネル１０上面の長辺に沿った方向をＸ方向、有機ＥＬパネル１０上面の短辺に沿った方向をＹ方向とする。
【００３８】
２．有機ＥＬパネル１０の構成
（Ａ）平面構成
図２は、有機ＥＬパネル１０の画像表示面の一部を拡大した模式平面図である。有機ＥＬパネル１０では、一例として、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）（以下、単にＲ、Ｇ、Ｂともいう。）にそれぞれ発光する副画素１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂが行列状に配列されている。副画素１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂは、Ｘ方向に交互に並び、Ｘ方向に並ぶ一組の副画素１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂが、一つの画素Ｐを構成している。画素Ｐでは、階調制御された副画素１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂの発光輝度を組み合わせることにより、フルカラーを表現することが可能である。
【００３９】
また、Ｙ方向においては、副画素１００Ｒ、副画素１００Ｇ、副画素１００Ｂのいずれかのみが並ぶことでそれぞれ副画素列ＣＲ、副画素列ＣＧ、副画素列ＣＢが構成されている。これにより、有機ＥＬパネル１０全体として画素Ｐが、Ｘ方向及びＹ方向に沿った行列状に並び、この行列状に並ぶ画素Ｐの発色を組み合わせることにより、画像表示面に画像が表示される。
【００４０】
副画素１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂには、それぞれＲ、Ｇ、Ｂの色に発光する有機ＥＬ素子２（Ｒ）、２（Ｇ）、２（Ｂ）（図３参照）が配置されている。
また、本実施の形態に係る有機ＥＬパネル１０では、いわゆるラインバンク方式を採用している。すなわち、副画素列ＣＲ、ＣＧ、ＣＢを１列ごとに仕切る隔壁（バンク）１４がＸ方向に間隔をおいて複数配置され、各副画素列ＣＲ、ＣＧ、ＣＢでは、副画素１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂが、有機発光層を共有している。
【００４１】
ただし、各副画素列ＣＲ、ＣＧ、ＣＢでは、副画素１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂ同士を絶縁する画素規制層１４１がＹ方向に間隔をおいて複数配置され、各副画素１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂは、独立して発光することができるようになっている。
なお、画素規制層１４１の高さは、有機発光層のインク塗布時における液面の高さよりも低い。図２では、隔壁１４及び画素規制層１４１は点線で表されているが、これは、画素規制層１４１及び隔壁１４が、画像表示面の表面に露出しておらず、画像表示面の内部に配置されているからである。
【００４２】
（Ｂ）断面構成
図３は、図２のＡ−Ａ線に沿った模式断面図である。
有機ＥＬパネル１０において、一つの画素は、Ｒ、Ｇ、Ｂをそれぞれ発光する３つの副画素からなり、各副画素は、対応する色を発光する有機ＥＬ素子２（Ｒ）、２（Ｇ）、２（Ｂ）で構成される。
【００４３】
各発光色の有機ＥＬ素子２（Ｒ）、２（Ｇ）、２（Ｂ）は、基本的には、ほぼ同様の構成を有するので、区別しないときは、有機ＥＬ素子２として説明する。
図３に示すように、有機ＥＬ素子２は、基板１１、層間絶縁層１２、画素電極（陽極）１３、隔壁１４、正孔注入層１５、正孔輸送層１６、有機発光層１７、第１機能層１８、第２機能層１９、対向電極（陰極）２０、および、封止層２１とからなる。
【００４４】
基板１１、層間絶縁層１２、第１機能層１８、第２機能層１９、対向電極２０、および、封止層２１は、画素ごとに形成されているのではなく、有機ＥＬパネル１０が備える複数の有機ＥＬ素子２に共通して形成されている。
（１）基板
基板１１は、絶縁材料である基材１１１と、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）層１１２とを含む。ＴＦＴ層１１２には、副画素ごとに駆動回路が形成されている。基材１１１は、例えば、ガラス基板、石英基板、シリコン基板、硫化モリブデン、銅、亜鉛、アルミニウム、ステンレス、マグネシウム、鉄、ニッケル、金、銀などの金属基板、ガリウム砒素などの半導体基板、プラスチック基板等を採用することができる。
【００４５】
プラスチック材料としては、熱可塑性樹脂、熱硬化樹脂いずれの樹脂を用いてもよい。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリイミド（ＰＩ）、ポリカーボネート、アクリル系樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート、ポリアセタール、その他フッ素系樹脂、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル、シリコーン樹脂、ポリウレタン等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうち１種、または２種以上を積層した積層体を用いることができる。
【００４６】
（２）層間絶縁層
層間絶縁層１２は、基板１１上に形成されている。層間絶縁層１２は、樹脂材料からなり、ＴＦＴ層１１２の上面の段差を平坦化するためのものである。樹脂材料としては、例えば、ポジ型の感光性材料が挙げられる。また、このような感光性材料として、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、シロキサン系樹脂、フェノール系樹脂が挙げられる。また、図３の断面図には示されていないが、層間絶縁層１２には、副画素ごとにコンタクトホールが形成されている。
【００４７】
（３）画素電極
画素電極１３は、光反射性の金属材料からなる金属層を含み、層間絶縁層１２上に形成されている。画素電極１３は、副画素ごとに設けられ、コンタクトホール（不図示）を通じてＴＦＴ層１１２と電気的に接続されている。
本実施の形態においては、画素電極１３は、陽極として機能する。
【００４８】
光反射性を具備する金属材料の具体例としては、Ａｇ（銀）、Ａｌ（アルミニウム）、アルミニウム合金、Ｍｏ（モリブデン）、ＡＰＣ（銀、パラジウム、銅の合金）、ＡＲＡ（銀、ルビジウム、金の合金）、ＭｏＣｒ（モリブデンとクロムの合金）、ＭｏＷ（モリブデンとタングステンの合金）、ＮｉＣｒ（ニッケルとクロムの合金）などが挙げられる。
【００４９】
画素電極１３は、金属層単独で構成してもよいが、金属層の上に、ＩＴＯ（酸化インジウム錫）やＩＺＯ（酸化インジウム亜鉛）のような金属酸化物からなる層を積層した積層構造としてもよい。
（４）隔壁・画素規制層
隔壁１４は、基板１１の上方に副画素ごとに配置された複数の画素電極１３を、Ｘ方向（図２参照）において列毎に仕切るものであって、Ｘ方向に並ぶ副画素列ＣＲ、ＣＧ、ＣＢの間においてＹ方向に延伸するラインバンク形状である。
【００５０】
この隔壁１４には、電気絶縁性材料が用いられる。電気絶縁性材料の具体例として、例えば、絶縁性の有機材料（例えば、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ノボラック樹脂、フェノール樹脂等）が用いられる。
隔壁１４は、有機発光層１７を塗布法で形成する場合に塗布された各色のインクが溢れて混色しないようにするための構造物として機能する。
【００５１】
なお、樹脂材料を用いる際は、加工性の点から感光性を有することが好ましい。当該感光性は、ポジ型、ネガ型のいずれであってもよい。
隔壁１４は、有機溶媒や熱に対する耐性を有することが好ましい。また、インクの流出を抑制するために、隔壁１４の表面は所定の撥液性を有することが好ましい。
画素電極１３が形成されていない部分において、隔壁１４の底面が層間絶縁層１２の上面と接している。
【００５２】
画素規制層１４１は、電気絶縁性材料からなり、各副画素列においてＹ方向（図２）に隣接する画素電極１３の端部を覆い、当該Ｙ方向に隣接する画素電極１３同士を仕切っている。
画素規制層１４１の膜厚は、画素電極１３の膜厚よりも若干大きいが、有機発光層１７の上面までの厚みよりも小さくなるように設定されている。これにより、各副画素列ＣＲ、ＣＧ、ＣＢにおける有機発光層１７は、画素規制層１４１によっては仕切られず、有機発光層１７を形成する際のインクの流動が妨げられない。そのため、各副画素列における有機発光層１７の厚みを均一に揃えることを容易にする。
【００５３】
画素規制層１４１は、上記構造により、Ｙ方向に隣接する画素電極１３の電気絶縁性を向上しつつ、各副画素列ＣＲ、ＣＧ、ＣＢにおける有機発光層１７の段切れ抑制、画素電極１３と対向電極２０との間の電気絶縁性の向上などの役割を有する。
画素規制層１４１に用いられる電気絶縁性材料の具体例としては、上記隔壁１４の材料として例示した樹脂材料や無機材料などが挙げられる。また、上層となる有機発光層１７を形成する際、インクが濡れ広がりやすいように、画素規制層１４１の表面はインクに対する親液性を有することが好ましい。
【００５４】
（５）正孔注入層
正孔注入層１５は、画素電極１３から有機発光層１７への正孔の注入を促進させる目的で、画素電極１３上に設けられている。正孔注入層１５は、例えば、Ａｇ（銀）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｃｒ（クロム）、Ｖ（バナジウム）、Ｗ（タングステン）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｉｒ（イリジウム）などの酸化物、あるいは、ＰＥＤＯＴ（ポリチオフェンとポリスチレンスルホン酸との混合物）などの導電性ポリマー材料からなる層である。例えばスパッタプロセスやウエットプロセスにより形成しても良い。
【００５５】
上記のうち、酸化金属からなる正孔注入層１５は、仕事関数が大きく、有機発光層１７に対し安定的に正孔を注入する。
（６）正孔輸送層
正孔輸送層１６は、正孔注入層１５から注入された正孔を有機発光層１７へ輸送する機能を有する。正孔輸送層１６は、例えば、ポリフルオレンやその誘導体、あるいは、ポリアリールアミンやその誘導体などの高分子化合物であって、親水基を備えないものなどを用いてウエットプロセスにより形成される。
【００５６】
（７）有機発光層
有機発光層１７は、開口部１４ａ内に形成されており、正孔と電子の再結合により、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色の光を発光する機能を有する。なお、特に、発光色を特定して説明する必要があるときには、有機発光層１７（Ｒ）、１７（Ｇ）、１７（Ｂ）と記す。
有機発光層１７の材料としては、公知の材料を利用することができる。具体的には、例えば、オキシノイド化合物、ペリレン化合物、クマリン化合物、アザクマリン化合物、オキサゾール化合物、オキサジアゾール化合物、ペリノン化合物、ピロロピロール化合物、ナフタレン化合物、アントラセン化合物、フルオレン化合物、フルオランテン化合物、テトラセン化合物、ピレン化合物、コロネン化合物、キノロン化合物及びアザキノロン化合物、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、ローダミン化合物、クリセン化合物、フェナントレン化合物、シクロペンタジエン化合物、スチルベン化合物、ジフェニルキノン化合物、スチリル化合物、ブタジエン化合物、ジシアノメチレンピラン化合物、ジシアノメチレンチオピラン化合物、フルオレセイン化合物、ピリリウム化合物、チアピリリウム化合物、セレナピリリウム化合物、テルロピリリウム化合物、芳香族アルダジエン化合物、オリゴフェニレン化合物、チオキサンテン化合物、シアニン化合物、アクリジン化合物、８−ヒドロキシキノリン化合物の金属錯体、２−ビピリジン化合物の金属錯体、シッフ塩とＩＩＩ族金属との錯体、オキシン金属錯体、希土類錯体などの蛍光物質で形成されることが好ましい。
【００５７】
（８）第１機能層
第１機能層１８は、下部の有機層からの水分の第２機能層１９への移動を抑止すると共に、対向電極２０からの電子を有機発光層１７へ輸送する機能を有する。第１機能層１８は、ＮａＦ（フッ化ナトリウム）からなる。ＮａＦは、上層に還元性を有する材料を蒸着することで電子注入性に優れると共に水分の透過性が低く防水性を有するからである。
【００５８】
（９）第２機能層１９
第２機能層１９は、対向電極２０から供給される電子を有機発光層１７側へと注入・輸送する機能を有する。第２機能層１９は、有機材料、特に、電子輸送性を有する有機材料に、Ｙｂ（イッテルビウム）を、ドープして形成されている。
なお、電子輸送性を有する有機材料（ホスト材料）として、例えば、オキサジアゾール誘導体（ＯＸＤ）、トリアゾール誘導体（ＴＡＺ）、フェナンスロリン誘導体（ＢＣＰ、Ｂｐｈｅｎ）などのπ電子系低分子有機材料が挙げられるが、これらに限定されない。
【００５９】
（１０）対向電極
対向電極２０は、透光性の導電性材料からなり、第２機能層１９上に形成されている。対向電極２０は、陰極として機能する。
対向電極２０としては、例えば、金属薄膜または、ＩＴＯやＩＺＯなどの透明導電膜を用いることができる。光共振器構造をより効果的に得るためには、対向電極２０の材料として、アルミニウム、マグネシウム、銀、アルミニウム−リチウム合金、マグネシウム−銀合金等のうち少なくとも１つの材料からなる金属薄膜を形成するのが望ましい。この場合において、金属薄膜の膜厚は、５ｎｍ以上３０ｎｍ以下とすることが望ましい。
【００６０】
上記のような光共振器構造を採用する場合には、第２機能層１９と対向電極２０の間にＩＴＯやＩＺＯなどの透明導電膜を所望の膜厚で形成して、有機発光層１７と対向電極２０間の光学的距離を適切な大きさに調整するのが望ましい（詳しくは、後述の変形例（２）参照）。
また、対向電極２０上に同じくＩＴＯやＩＺＯなどの透明導電膜を形成して、これにより、色度や視野角を調整するようにしてもよい。
【００６１】
（１１）封止層
封止層２１は、正孔輸送層１６、有機発光層１７、第２機能層１９などの有機層が水分に晒されたり、空気に晒されたりして劣化するのを防止するために設けられるものである。
封止層２１は、例えば、窒化シリコン（ＳｉＮ）、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）などの透光性材料を用いて形成される。
【００６２】
（１２）その他
図３には示されてないが、封止層２１上に透明な接着剤を介して防眩用の偏光板や上部基板を貼り合せてもよい。また、各有機ＥＬ素子２により発光される光の色度を補正するためのカラーフィルターを貼り合わせてもよい。これらにより、正孔輸送層１６、有機発光層１７、第２機能層１９などを外部の水分および空気などからさらに保護できる。
【００６３】
３．有機ＥＬパネル１０の製造方法
以下、有機ＥＬパネル１０の製造方法について、図面を用いて説明する。
図４（ａ）〜（ｆ）、図５（ａ）〜（ｄ）、図６（ａ）、（ｂ）および図７（ａ）〜（ｄ）は、有機ＥＬパネル１０の製造における各工程での状態を示す模式断面図である。また、図８は、有機ＥＬパネル１０の製造工程を示すフローチャートである。
【００６４】
（１）基板準備工程
まず、図４（ａ）に示すように、基材１１１上にＴＦＴ層１１２を成膜して基板１１を準備する（図８のステップＳ１）。ＴＦＴ層１１２は、公知のＴＦＴの製造方法により成膜することができる。
（２）層間絶縁層形成工程
次に、図４（ｂ）に示すように、基板１１上に、層間絶縁層１２を形成する（図８のステップＳ２）。
【００６５】
具体的には、一定の流動性を有する樹脂材料を、例えば、ダイコート法により、基板１１の上面に沿って、ＴＦＴ層１１２による基板１１上の凹凸を埋めるように塗布する。これにより、層間絶縁層１２の上面は、基材１１１の上面に沿って平坦化した形状となる。
また、層間絶縁層１２における、ＴＦＴ素子の例えばソース電極上の個所にドライエッチング法を行い、コンタクトホール（不図示）を形成する。コンタクトホールは、その底部にソース電極の表面が露出するようにパターニングなどを用いて形成される。
【００６６】
次に、コンタクトホールの内壁に沿って接続電極層を形成する。接続電極層の上部は、その一部が層間絶縁層１２上に配される。接続電極層の形成は、例えば、スパッタリング法を用いることができ、金属膜を成膜した後、フォトリソグラフィ法およびウエットエッチング法を用いてパターニングすればよい。
（３）画素電極・正孔注入層の形成工程
次に、図４（ｃ）に示すように、層間絶縁層１２上に画素電極材料層１３０を形成する。画素電極材料層１３０は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法などを用いて形成することができる。
【００６７】
さらに、画素電極材料層１３０上に正孔注入材料層１５０を形成する（図４（ｄ））。正孔注入材料層１５０は、例えば、反応性スパッタ法などを用いて形成することができる。
そして、図４（ｅ）に示すように、画素電極材料層１３０と正孔注入材料層１５０とをエッチングによりパターニングして、副画素ごとに区画された複数の画素電極１３と正孔注入層１５とを形成する（図８のステップＳ３）。
【００６８】
なお、画素電極１３、正孔注入層１５の形成方法は上述の方法に限られず、例えば、画素電極材料層１３０をパターニングして画素電極１３を形成してから、正孔注入層１５を形成してもよい。
また、隔壁１４を形成してから、正孔注入層１５をウエットプロセスによって形成するようにしてもよい。
【００６９】
（４）隔壁・画素規制層形成工程
次に、隔壁１４および画素規制層１４１を形成する（図８のステップＳ４）。
本実施の形態では、画素規制層１４１と隔壁１４を別工程で形成するようにしている。
（４−１）画素規制層形成
まず、Ｙ方向（図２）における画素電極列を副画素毎に仕切るため、Ｘ方向に伸びる画素規制層１４１を形成する。
【００７０】
図５（ａ）に示すように、画素電極１３、正孔注入層１５が形成された層間絶縁層１２上に、画素規制層１４１の材料となる感光性の樹脂材料を一様に塗布して、形成すべき画素規制層１４１の高さと等しい膜厚の画素規制層材料層１４１０を形成する。
具体的な塗布方法として、例えばダイコート法やスリットコート法、スピンコート法などのウエットプロセスを用いることができる。塗布後には、例えば、真空乾燥及び６０℃〜１２０℃程度の低温加熱乾燥（プリベーク）などを行って不要な溶媒を除去するとともに、画素規制層材料層１４１０を層間絶縁層１２に定着させることが好ましい。
【００７１】
そして、フォトリソグラフィ法を用いて、画素規制層材料層１４１０をパターニングする。
例えば、画素規制層材料層１４１０がポジ型の感光性を有する場合は、画素規制層１４１として残す箇所を遮光し、除去する部分が透明なフォトマスク（不図示）を介して画素規制層材料層１４１０を露光する。
【００７２】
次に、現像を行い、画素規制層材料層１４１０の露光領域を除去することにより、画素規制層１４１を形成することができる。具体的な現像方法としては、例えば、基板１１全体を、画素規制層材料層１４１０の露光により感光した部分を溶解させる有機溶媒やアルカリ液などの現像液に浸した後、純水などのリンス液で基板１１を洗浄すればよい。
その後、所定温度で焼成（ポストベーク）することにより、層間絶縁層１２上に、Ｘ方向に延伸する画素規制層１４１を形成することができる（図５（ｂ））。
【００７３】
（４−２）隔壁形成
次に、Ｙ方向に伸びる隔壁１４を上記画素規制層１４１と同様にして形成する。
すなわち、上記画素電極１３、正孔注入層１５、画素規制層１４１が形成された層間絶縁層１２上に、隔壁用の樹脂材料を、ダイコート法などを用いて塗布して、形成すべき隔壁１４の高さと等しい膜厚の隔壁材料層１４０を形成し（図５（ｃ））、フォトリソグラフィ法により隔壁材料層１４０にＹ方向に延在する隔壁１４をパターニングした後、所定の温度で焼成して隔壁１４を形成する（図５（ｄ））。
【００７４】
なお、上記では、画素規制層１４１と隔壁１４のそれぞれの材料層をウエットプロセスで形成した後にパターニングするようにしたが、いずれか一方または双方の材料層をドライプロセスで形成して、フォトリソグラフィ法とエッチング法により、パターニングするようにしてもよい。
（５）正孔輸送層形成工程
次に、図６（ａ）に示すように、隔壁１４が規定する開口部１４ａに対し、正孔輸送層１６の構成材料を含むインクを、印刷装置の塗布ヘッド３０１のノズル３０１１から吐出して開口部１４ａ内の正孔注入層１５上に塗布する。この際、正孔輸送層１６のインクは、画素電極列の上方においてＹ方向（図２）に沿って延伸するように塗布される。その後、乾燥させて、正孔輸送層１６を形成する（図８のステップＳ５）。
【００７５】
（６）有機発光層形成工程
次に、上記正孔輸送層１６の上方に、有機発光層１７を形成する（図８のステップＳ６）。
具体的には、図６（ｂ）に示すように、各開口部１４ａに対応する発光色の発光材料を含むインクを、印刷装置の塗布ヘッド３０１のノズル３０１１から順次吐出して開口部１４ａ内の正孔輸送層１６上に塗布する。この際、インクを画素規制層１４１の上方においても連続するように塗布する。これにより、Ｙ方向に沿ってインクが流動可能となり、インクの塗布むらを低減して、同一の副画素列における有機発光層１７の膜厚を均一化することが可能となる。
【００７６】
そして、インク塗布後の基板１１を真空乾燥室内に搬入して真空環境下で加熱することにより、インク中の有機溶媒を蒸発させる。これにより、有機発光層１７を形成できる。
（７）第１機能層形成工程
次に、図７（ａ）に示すように、有機発光層１７および隔壁１４上に、第１機能層１８を形成する（図８のステップＳ７）。第１機能層１８は、ＮａＦを蒸着法により各副画素に共通して成膜することにより形成される。
【００７７】
（８）第２機能層形成工程
次に、図７（ｂ）に示すように、第１機能層１８上に、第２機能層１９を形成する（図８のステップＳ８）。第２機能層１９は、例えば、電子輸送性の有機材料とドープ金属であるＹｂを共蒸着法によって各副画素に共通して成膜することにより形成される。
（９）対向電極形成工程
次に、図７（ｃ）に示すように、第２機能層１９上に、対向電極２０を形成する（図８のステップＳ９）。本実施の形態では、対向電極２０は、銀、アルミニウム等を、スパッタリング法、真空蒸着法により成膜することにより形成される。
【００７８】
（１０）封止層形成工程
次に、図７（ｄ）に示すように、対向電極２０上に、封止層２１を形成する（図８のステップＳ１０）。封止層２１は、ＳｉＯＮ、ＳｉＮ等を、スパッタリング法、ＣＶＤ法などにより成膜することにより形成することができる。
これにより、有機ＥＬパネル１０が完成する。
【００７９】
なお、上記の製造方法は、あくまで例示であり、適宜変更可能である。
４．有機ＥＬ素子の評価実験
次に、上記実施の形態により形成された有機ＥＬ素子２の発光効率および寿命について評価実験を行った。
図９は、上記有機ＥＬ素子２における画素電極（陽極）１３の対向電極（陰極）２０までの積層構造を模式的に示す図である。
【００８０】
実験対象となる有機ＥＬ素子２（実施品）では、ガラス基板上にＡｌ合金を蒸着して画素電極（陽極）１３とし、正孔注入層１５、電子輸送層１６、有機発光層１７、第１機能層１８、第２機能層１９、対向電極（陽極）２０を順に積層している。
第１機能層１８は、膜厚が２ｎｍのＮａＦ薄膜であり、真空蒸着法により形成した。第２機能層１９は、有機材料とＹｂを共蒸着法により膜厚１５ｎｍとなるように形成した。ドーピング金属Ｙｂのドープ濃度は、２０ｗｔ％である。
【００８１】
比較品１に係る有機ＥＬ素子は、図９における第１機能層１８を形成せずに、第２機能層１９のドーピング金属をＢａとした。このＢａは、アルカリ土類金属であり、仕事関数が十分低く、従来からｎ型ドーパントとして広く用いられてきたものである。
比較品２に係る有機ＥＬ素子は、図９における第１機能層１８を形成せずに、第２機能層１９のドーピング金属をＹｂとした。
【００８２】
比較品３に係る有機ＥＬ素子は、ＮａＦからなる第１機能層１８を形成し、第２機能層１９のドーピング金属をＢａとした。
比較品１〜３の第２機能層の膜厚およびドーピング金属のドープ濃度は、それぞれ、本実施品と同じ、１５ｎｍ、２０ｗｔ％に設定した。
また、比較品３における第１機能層１８の膜厚は、実施品と同じ、２ｎｍである。
【００８３】
その他の層の形成条件は、実施品、比較品１〜３とも全て同じにした。
図１０は、本実施品と比較品１〜３との発光効率、駆動電圧、寿命および総合評価の結果を示す比較表である。
同表において、発光効率欄には、発光初期における発光効率（単位電力あたりの全光束 lm/ W （ルーメン毎ワット））を、実施品の発光効率を１００とした場合の比較値で示されている。
【００８４】
また、駆動電圧欄には、一定電流を印加した際の駆動電圧の逆数を、実施品を１００とした場合の比較値で示している。逆数で比較しているから、この欄の数値が高いほど駆動電圧が低くなることを示す。
寿命欄には、加速度実験した結果を示しており、ここでは、例えば、発光効率が初期の８０％以下になったときに寿命に達したと判断している。この場合も実施品の寿命を１００とした場合の比較値で示している。
【００８５】
なお、総合評価は、上記の発光効率、駆動電圧、寿命の評価が、いずれも９５ポイント以上である場合を「○」とし、８０以上９５ポイント未満である場合を「△」とし、８０ポイント未満のものを「×」と評価した。
図１０の比較表を見ても分かるように、第１機能層を有しない比較品１、２では、発光効率は、実施品の６割程度に落ち込む。また電圧は、ともに大きく高電圧化している。しかも、寿命評価になると、第２機能層のドーピング金属がＢａの場合の比較品１は、３割近くまで落ち込み、ドーピング金属がＹｂの場合の比較品２は、ほぼ５割まで落ち込んでいる。
【００８６】
また、比較品３では、第２機能層のドーピング金属はＢａであるが、ＮａＦからなる第１機能層を有しているため、電子輸送性が補完され、発光効率・駆動電圧での評価値が高くなるが、実施例にはわずかに及ばない。しかし、寿命に関しては、実施品と、まだ３０ポイントもの差がついている。
そして、総合評価として「○」となるものは、本実施品のみであった。
【００８７】
このような実験結果から次のことが分かる。
（ア）Ｂａの仕事関数が、Ｙｂの仕事関数よりも小さいにも関わらず（Ｂａの仕事関数２．５２Ｖ、Ｙｂの仕事関数２．６Ｖ）、発光効率および駆動電圧において、ドーピング金属がＹｂの方が、ドーピング金属がＢａの場合よりも若干評価が高い。これは、希土類であるＹｂの方がアルカリ土類金属であるＢａよりも活性が低く、発光デバイス作製プロセス中で水分と反応して変質が起こりにくく、電圧も低く、電子電流量の低下も抑制されることで効率の低下も抑制されていると考えられる。
【００８８】
（イ）希土類金属であるＹｂの方がアルカリ土類金属であるＢａよりも活性が低く、水分と反応して変質しにくいため、寿命の観点からドーピング金属がＹｂの方がかなり優位になる。
（ウ）第１機能層がない場合には（比較品１、比較品２）、第２機能層のドーピング金属がＢａかＹｂかで、寿命の差が１８％であったにも関わらず、ＮａＦの第１機能層を有している場合には（比較品３、実施品）、第２機能層のドーピング金属がＢａかＹｂかで、寿命の差が３０％まで開いている。これは、ＮａＦとＹｂとの組み合わせの相性がよく、それらの相乗効果により、水分に対する耐性がより優れた長寿命の有機ＥＬ素子が形成されるからであると推察される。
【００８９】
５．第１機能層と第２機能層の膜厚および第２機能層におけるドープ濃度について
（１）第１機能層の膜厚
第１機能層１８を形成するＮａＦは、上述のように有機発光層１７への電子注入性と、水分ブロック性を有しており、その膜厚は、０．１ｎｍ以上、２０ｎｍ以下が望ましい。膜厚が０．１ｎｍ未満であると、薄すぎて第２機能層１９から有機発光層１７への電子注入性と、第２機能層１９への水分ブロック性の効果を十分に発揮できず、また、膜厚が２０ｎｍを超えると、第２機能層の還元作用が十分に第一機能層に働かず、電子注入性を悪化させてしまう。
【００９０】
（２）第２機能層の膜厚
第２機能層１９のドーピング金属であるＹｂは、陰極である対向電極２０からの電子注入性に優れると共に、従来のＢａなどと比べて透明度が高いので、その膜厚は、５ｎｍ以上、１５０ｎｍ以下の範囲とすることができる。膜厚が５ｎｍ未満であると、薄すぎて十分に第一機能層であるＮａＦを還元出来ずに陰極から十分電子を注入することができず、また、膜厚が１５０ｎｍを超えると、光学調整が難しく、光取出し効率が悪化し、発光効率に支障を生ずるおそれがあるからである。
【００９１】
第２機能層１９の膜厚の範囲をこのように広く取れるため、光学的設計により、この膜厚の範囲内で、Ｒ、Ｇ、Ｂの発光色ごとに第２機能層１９の厚みを個別に設定して、光共振構造を構築することも可能である。
なお、第１機能層１８は、下層の有機層から第２機能層１９への水分の移動をブロックする機能と有機発光層１７への電子注入の２つの機能を同時に担っているので、第１機能層１８を有機発光層１７上に直接積層すると共に、第１機能層１８上に第２機能層１９を直接形成するのが効果的である。これにより余分な中間層を介在させる必要がないので、プロセス負荷を軽減できる。
【００９２】
（３）第２機能層におけるＹｂのドープ濃度
Ｙｂは、仕事関数が低く電子注入性に優れていると共に、水分に対する反応性がアルカリ金属等に比してかなり低いので、ドープ濃度を１ｗｔ％以上、９０ｗｔ％以下の範囲とすることができる。１ｗｔ％未満であると必要な電子注入性を得られず、９０ｗｔ％を超えると、蒸着時などにＹｂの塊が生じやすく、ホスト材料である有機層中に均等に分散させるのが難しくなるからである。
【００９３】
６．効果（まとめ）
以上、説明したように本表示の態様に係る有機ＥＬ素子によれば、有機発光層１７上にＮａＦからなる第１機能層１８を形成し、その上にＹｂをドープした第２機能層１９を形成している。
第１機能層１８のＮａＦは、水分のブロック能力が高いと共に、Ｙｂの還元作用により電子注入性を増すことができるので、電子輸送層の機能を果たしつつ、その下層の有機発光層１７や隔壁１４、画素規制層１４１の有機層からの水分が第２機能層１９に浸入するのを抑制することができる。
【００９４】
一方、第２機能層１９のドーピング金属であるＹｂは希土類であり、仕事関数が低いので電子注入性が良好であり、発光効率が向上し、駆動電圧も低く抑えることができる。さらに、上記第１機能層１８によって、下層の有機層からの水分の浸入が抑制されている上、Ｙｂ自体、アルカリ金属等に比して水分との反応性が低いため変質しにくい。
したがって、有機ＥＬ素子２の有機層の少なくとも１層をウエットプロセスで形成して製造コストを低減させつつ、有機層の含有水分による第２機能層１９の電子注入性の劣化を抑制して、有機ＥＬ素子の長寿命化を図ることができる。
【００９５】
≪変形例≫
以上、本発明の一態様として、有機ＥＬ素子、及び有機ＥＬパネル、及び有機ＥＬ素子の製造方法などの実施の形態について説明したが、本発明は、その本質的な特徴的構成要素を除き、以上の説明に何ら限定を受けるものではない。以下では、本発明の他の態様を説明する。
【００９６】
（１）第２機能層の構成の変形例
上記実施の形態では、第２機能層１９は単層で、かつ、Ｙｂのドープ濃度が均一になるようにしたが、次のような構成にしてもよい。
（１−１）第２機能層を単層構造のまま膜厚方向にＹｂの濃度勾配を設ける構成
図１１は、第１変形例に係る有機ＥＬ素子２の積層構造を示す模式図である。
【００９７】
同図に示すように、第２機能層１９のＹｂのドープ濃度が対向電極２０に接する側は、Ｘ２ｗｔ％で、第１機能層１８に近付くに連れてドープ濃度が少なくなり、第１機能層１８と接する部分では、Ｘ１ｗｔ％（１≦Ｘ１＜Ｘ２≦９０）となるように構成されている。
このような構成にすることにより、第２機能層のＹｂ含有量を連続して変化させることで第１機能層のＮａＦの防水性を発揮しつつ、第１機能層には弱い還元性を作用させ、電子注入性は制限しつつも水分の第２機能層への侵入をより抑制でき、Ｙｂドープ量の増加によって光透過性が必要以上に低下しないようにすることも出来る。また、陰極側の濃度を高くすることで陰極側からの第２機能層への電子注入性を向上するとともに外部からの水分の浸入を阻止して、有機ＥＬ素子の寿命を更に延ばせることができる。
【００９８】
これにより、より発光効率に優れ、長寿命化が可能な有機ＥＬ素子を提供できる。
なお、Ｙｂのドープ濃度を徐々に変化させる方法として、例えば、共蒸着法において、Ｙｂを加熱する電気炉の温度と有機材料を加熱する電気炉の温度をそれぞれ制御して、Ｙｂの蒸着速度を、有機材料の蒸着速度に対して相対的に遅くさせていくことにより達成できる。
【００９９】
（１−２）第２機能層が２層構造
図１２は、第２変形例に係る有機ＥＬ素子２の積層構造を示す模式図である。
同図に示すように、第２機能層１９を、第１層部分１９１と第２層部分１９２の２層構造とし、第２層部分１９２のＹｂのドープ濃度（Ｘ２ｗｔ％）を第１層部分１９１のＹｂのドープ濃度（Ｘ１ｗｔ％）より高くしている（１≦Ｘ１＜Ｘ２≦９０）。
【０１００】
本変形例によっても上記（１−１）の変形例と同様、発光効率の向上と長寿命化が期待できる。
（１−３）第２機能層が３層構造
図１３は、第２変形例に係る有機ＥＬ素子２の積層構造を示す模式図である。
同図に示すように、第２機能層１９を、第１層部分１９１、第２層部分１９２、第３層部分１９３の３層構造とし、第１〜第３層部分１９１〜１９３のＹｂのドープ濃度を、それぞれＸ１ｗｔ％、Ｘ２ｗｔ％、Ｘ３ｗｔ％としたときに、１≦Ｘ２＜Ｘ１≦Ｘ３≦９０の関係を満たすように形成されている。
【０１０１】
本変形例によれば、対向電極２０側の第３層部分１９３のドープ濃度が、第１機能層１８側の第１層部分１９１よりも大きいので、この部分で第２変形例と同じような効果を得られると共に、第１、第３層部分１９１、１９３の間にある第２層部分１９２のドープ濃度が一番低くなるようにしているのでＹｂドープ量の増加によって光透過性が必要以上に低下しないようにすることが出来る。
また、第１機能層のＮａＦの防水性を発揮しつつ、還元させ、発光層への電子注入性を向上させることが出来る。
また、第３層の濃度を高くすることでより陰極側からの第２機能層への電子注入性を向上するとともに外部からの水分の浸入を阻止して、有機ＥＬ素子の寿命を更に延ばせることができるという効果を得ることができる。
【０１０２】
（２）光共振器構造
発光効率をさらに向上するためには、光共振器構造を採用することが望ましい。
図１４は、有機ＥＬ素子２の別の態様に係る積層構造を示す模式図である。
同図に示すように、第２機能層１９と対向電極２０との間に所定膜厚の透明導電膜２３が形成されている。この透明導電膜２３は、ＩＴＯやＩＺＯなどをマグネトロンスパッタリング法などにより形成する。
【０１０３】
透明導電膜２３を介在させることにより、対向電極２０と透明導電膜２３との組が、陰極として機能し、合成されたシート抵抗が低くなり、電圧降下による輝度の防止に寄与すると共に、ＩＴＯ、ＩＺＯは透明度が高いので膜厚を比較的大きくとれるため、光共振器構造における光路長の調整に利用することができる。
この透明導電膜２３の膜厚は、１５ｎｍ以上が望ましい。４０ｎｍ以上が更に望ましい。透明導電膜の膜厚を１５ｎｍ以上にすることでキャビティ調整（光共振器構造のための膜厚調整）を効果的に利用することが出来、高効率化を実現できる。
【０１０４】
図１５は、本変形例に係る有機ＥＬ素子２の光共振器構造における光の干渉を説明する図である。
光共振器構造は、画素電極１３の正孔注入層１５との界面と、対向電極２０の透明導電膜２３との界面との間に構成される。
図１５には、有機発光層１７から出射される光の主な光路を示している。光路Ｃ１は、有機発光層１７から対向電極２０側に出射された光が、反射されることなく対向電極２０を透過する光路である。
【０１０５】
光路Ｃ２は、有機発光層１７から画素電極１３側に出射された光が、画素電極１３で反射され、有機発光層１７を経由して対向電極２０を透過する光路である。この場合には、対向電極２０は、下方からくる光を一部反射するような半透過性を有することが望ましい。このような対向電極２０は、前述したように、ＡｇまたはＡｌ、それらの合金などを材料として、蒸着法によって５ｎｍ以上３０ｎｍ以下の膜厚で形成することにより達成できる。
【０１０６】
光路Ｃ３は、有機発光層１７から対向電極２０側に出射された光が、対向電極２０で反射され、さらに画素電極１３で反射され、有機発光層１７を介して対向電極２０を透過する光路である。
光路Ｃ１と光路Ｃ２の光学距離の差（光路差）ΔＣ１は、図１５に示す光学膜厚Ｌ１の２倍の長さに対応する。光学膜厚Ｌ１は、有機発光層１７から画素電極１３の正孔注入層１５との界面までの、正孔注入層１５と正孔輸送層１６の合計の光学距離（各層における膜厚と屈折率との積の合計値）である。
【０１０７】
また、光路Ｃ２と光路Ｃ３との光距差ΔＣ２は、図１５に示す光学膜厚Ｌ２の２倍に対応する。光学膜厚Ｌ２は、有機発光層１７から対向電極２０の透明導電膜２３との界面までの、第１機能層１８、第２機能層１９、透明導電膜２３の光学距離（各層における膜厚と屈折率との積の合計値）である。
光共振器構造では、各光路Ｃ１、光路Ｃ２、光路Ｃ３を経た光が、同位相で有機ＥＬ素子２から射出されるように調整する必要がある。そのため、図１５で発光される光の目標波長をλとすると、光路Ｃ２では、１回反射して半波長だけずれているので、
光路差ΔＣ１＝λの整数倍＋λ／２  であるのが望ましい。
【０１０８】
このように、正孔注入層１５、正孔輸送層１６、有機発光層１７の膜厚などのいずれか１つ、または２つ値が設定されている。
また、光路Ｃ３を経た光が、同位相で有機ＥＬ素子２から射出されるように調整する必要があるが、そのためには、光路Ｃ３では、２回反射しているので、この場合には、
光路差ΔＣ２＝λの整数倍  であるのが望ましい。
【０１０９】
また、上記光路差ΔＣ１は、正孔注入層１５または正孔輸送層１６の厚みおよびそれらの屈折率により決定されるが、光路差ΔＣ２については、図１４の透明導電膜２３の厚みと屈折率によって調整されるが望ましい。上述の通り透明導電膜２３は透明性が高いので、当該薄膜の膜厚の多少の相違があっても、影響は少ないからである。
各発光色の波長が異なるので、その波長にあわせて、上記光路差ΔＣ１、ΔＣ２を変更すべく、各発光色に対応した有機ＥＬ素子２における正孔注入層１５、正孔輸送層１６、有機発光層１７の膜厚および透明導電膜２３の膜厚が決定される。
【０１１０】
なお、上述のようにＹｂは水分と反応して変質しにくいので第２機能層１９にドーピングするＹｂの量を最小限に抑制することができ、その結果として透明性が高く、その許容される膜厚の範囲も広いので、上記透明導電膜２３に代えて、もしくは透明導電膜２３と合わせて光路差ΔＣ２が、上述の共振条件を満たすように膜厚を設定しても構わない。
また、第２機能層１９上に第３機能層としてＩＴＯやＩＺＯがスパッタ法により製膜されるときにおいても、第２機能層１９がそのスパッタダメージを緩和することができるため、有機発光層が保護され、発光効率が良好で寿命が短くならない有機ＥＬ素子を得ることができる。
【０１１１】
（３）外部からの水分浸入の阻止および対向電極のシート抵抗による電圧降下の軽減
（３−１）図１６は、有機ＥＬ素子２のさらに別の態様に係る積層構造を示す模式図である。
図１４の構成と異なるのは、第２機能層１９と透明導電膜２３との間に、Ｙｂからなる中間層（Ｙｂ層）２４が形成されている点である。
【０１１２】
これにより対向電極２０からの電子注入性がさらに向上すると共に、Ｙｂ層２４、透明導電膜２３、対向電極２０を一組の陰極と捉えたときに全体のシート抵抗が低下するので、有機ＥＬパネル１０が大型化しても、その画面中央部における電圧降下を抑制し、より良好な画質を得ることができる。
また、Ｙｂは、ある程度の耐水性を有しているため、上層（透明導電膜２３、対向電極２０、封止層２１）からの水分の浸入を阻止して、下層の第２機能層１９や有機発光層１７の劣化を抑制し、長寿命化を図ることができる。
【０１１３】
なお、Ｙｂ層２４の膜厚は、０．１ｎｍ以上、３ｎｍ以下の範囲であることが望ましい。
０．１ｎｍ未満であると、耐水性及びシート抵抗の低下の効果が、さほど期待できず、３ｎｍを超えると光透過性に影響を与え、却って有機ＥＬ素子２の発光効率を低下させてしまうおそれがあるからである。
【０１１４】
（３−２）図１７は、有機ＥＬ素子２のさらに別の態様に係る積層構造を示す模式図である。
同図に示すように、本変形例では、透明導電膜２３と対向電極２０との間に、Ｙｂ層２４が形成されている。この構成によっても、対向電極２０とＹｂ層２４の組からなるシート抵抗が低下するので、電圧降下が軽減され、有機ＥＬパネル１０が大型化しても、その画面中央部における電圧降下を抑制し、より良好な画質を得ることができる。
【０１１５】
また、Ｙｂの耐水性により、上層（対向電極２０、封止層２１）からの水分の浸入を阻止して、下層の透明導電膜２３や第２機能層１９、有機発光層１７の劣化を抑制し、長寿命化を図ることができる。この構成によれば、透明導電膜２３も外部の水分から保護できる。
なお、この変形例におけるＹｂ層２４の膜厚も、上記（３−１）と同様な理由から、０．１ｎｍ以上、３ｎｍ以下の範囲であることが望ましい。
【０１１６】
（３−３）図１８は、有機ＥＬ素子２のさらに別の態様に係る積層構造を示す模式図である。同図に示すように、本変形例では、対向電極２０の外側（有機発光層１７と反対側）に、Ｙｂ層２４が形成されている。この構成によっても、対向電極２０のシート抵抗による電圧降下を軽減し、有機ＥＬパネル１０が大型化しても、その画面中央部における電圧降下を抑制し、より良好な画質を得ることができる。但し、対向電極２０より外側に設けられているため、電子注入性の補強という効果はない。
【０１１７】
また、Ｙｂの耐水性により、上層（封止層２１）からの水分の浸入を阻止して、下層の透明導電膜２３や第２機能層１９、有機発光層１７の劣化を抑制し、長寿命化を図ることができる。
この変形例におけるＹｂ層２４の膜厚は、０．１ｎｍ以上、５ｎｍ以下の範囲であることが望ましい。０．１ｎｍ未満であると、耐水性及びシート抵抗の低下の効果が、さほど期待できず、５ｎｍを超えると光透過性に影響を与え、却って有機ＥＬ素子２の発光効率を低下させてしまうおそれがあるからである。
【０１１８】
（４）隔壁・画素規制層の形成工程の変形例
上記実施の形態では、隔壁１４と画素規制層１４１を別の工程で形成するようにしたが、ハーフトーンマスクを用いて、隔壁１４と画素規制層１４１を同時に形成するようにしてもよい。
まず、画素電極１３、正孔注入層１５が形成された層間絶縁層１２上に、ダイコート法などのウエットプロセスにより、樹脂材料を塗布して隔壁材料層１４０（図５（ｃ）参照）を形成する。
【０１１９】
塗布後には、例えば、真空乾燥及び６０℃〜１２０℃程度の低温加熱乾燥（プリベーク）などを行って不要な溶媒を除去するとともに、隔壁材料層を層間絶縁層１２に定着させることが好ましい。
次に、フォトマスク（不図示）を介して隔壁材料層１４０を露光する。
例えば、隔壁材料層１４０がポジ型の感光性を有する場合は、隔壁材料層１４０を残す箇所を遮光し、除去する部分を露光する。
【０１２０】
画素規制層１４１は、隔壁１４よりも膜厚が小さいので、画素規制層１４１の部分は、隔壁材料層１４０を半露光する必要がある。
そのため、露光工程で使用されるフォトマスクとして、隔壁１４に対応する位置に配され光を完全に遮断する遮光部と、画素規制層１４１に対応する位置に配された半透明部と、それ以外の画素電極１３の露出部分に対応する位置に配された透光部とを有するハーフトーンマスクを使用する。
【０１２１】
上記半透明部の透光度は、所定時間露光したときに、画素電極１３上の隔壁材料層１４０が全露光され、画素規制層１４１は、その高さ分だけ露光されないで残るように決定される。
次に、現像を行い、隔壁材料層１４０の露光領域を除去することにより、隔壁１４と、これよりも膜厚の小さな画素規制層１４１を形成することができる。具体的な現像方法としては、例えば、基板１１全体を、隔壁材料層１４０の露光により感光した部分を溶解させる有機溶媒やアルカリ液などの現像液に浸した後、純水などのリンス液で基板１１を洗浄すればよい。その後、所定の温度で焼成する。
【０１２２】
以上のようにハーフトーンマスクの使用により、層間絶縁層１２上に、Ｙ方向に延伸する隔壁１４およびＸ方向に延伸する画素規制層１４１を同一の工程で形成することができ、その分だけ工程数を減らすことができるので、有機ＥＬパネル製造のコストダウンに資する。
（５）有機ＥＬ素子の積層構造の変形例
上記実施の形態では、有機ＥＬ素子の積層構成として、第１機能層１８や第２機能層１９、正孔注入層１５や正孔輸送層１６を有する構成であるとしたが、これに限られない。例えば、正孔輸送層１６を有しない有機ＥＬ素子であってもよい。また、例えば、正孔注入層１５と正孔輸送層１６とに替えて、単一層の正孔注入輸送層を有していてもよい。
【０１２３】
（６）上記実施の形態に係る有機ＥＬパネル１０では、図２に示すように、画素規制層１４１の延伸方向が有機ＥＬパネル１０の長軸Ｘ方向、隔壁１４の延伸方向が有機ＥＬパネル１０の短軸Ｙ方向であったが、画素規制層１４１と隔壁１４の延伸方向は、逆であってもよい。また、画素絶縁層及び隔壁の延伸方向は、有機ＥＬパネル１０の形状とは無関係な方向であってもよい。
【０１２４】
また、上記実施の形態に係る有機ＥＬパネル１０では、一例として画像表示面を長方形状としたが、画像表示面の形状に限定はなく、適宜変更可能である。
また、上記実施の形態に係る有機ＥＬパネル１０では、画素電極１３を長方形平板状の部材としたが、これに限られない。
さらに、上記実施の形態においてはラインバンク方式の有機ＥＬパネルについて説明したが、一つの副画素ごとにその四方を隔壁で囲むようにした、いわゆるピクセルバンク方式の有機ＥＬパネルであっても構わない。
【０１２５】
（７）上記実施の形態に係る有機ＥＬパネル１０では、Ｒ、Ｇ、Ｂ色にそれぞれ発光する副画素１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂが配列されていたが、副画素の発光色はこれに限られず、例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂに加えて黄色（Ｙ）の４色であってもよい。また、一つの画素Ｐにおいて、副画素は１色あたり１個に限られず、複数配置されてもよい。また、画素Ｐにおける副画素の配列は、図２に示すような、赤色、緑色、青色の順番に限られず、これらを入れ替えた順番であってもよい。
【０１２６】
（８）また、上記実施の形態に係る有機ＥＬパネル１０は、アクティブマトリクス方式を採用したが、これに限られず、パッシブマトリクス方式を採用してもよい。また、トップエミッション型の有機ＥＬ表示パネルだけでなくボトルエミッション型の有機ＥＬ表示パネルにも適用可能である。
（９）上記実施の形態で示した有機ＥＬパネルは、図１９に示すようにテレビ装置４００の表示部４０１や、その他パーソナルコンピュータ、形態端末、業務用ディスプレイなど様々な電子機器の表示パネルとして用いることができる。
≪補足≫
以上、本開示に係る有機ＥＬ素子およびその製造方法並びに有機ＥＬパネル、有機ＥＬ表示装置、電子機器について、実施の形態および変形例に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態および変形例に限定されるものではない。上記実施の形態および変形例に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で実施の形態および変形例における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１２７】
本開示に係る有機ＥＬ素子は、様々な電子機器に用いられる表示パネルに広く利用することができる。
【符号の説明】
【０１２８】
１    有機ＥＬ表示装置
２    有機ＥＬ素子
１０    有機ＥＬパネル
１１    基板
１２    層間絶縁層
１３    画素電極
１４    隔壁
１５    正孔注入層
１６    正孔輸送層
１７    有機発光層
１８    第１機能層
１９    第２機能層１９
２０    対向電極
２１    封止層
２３    透明導電膜
２４    Ｙｂ層
１００Ｂ、１００Ｇ、１００Ｒ  副画素
１１１    基材
１１２    ＴＦＴ層
１２５Ｒ、１２５Ｇ  掘り込み部
１４０    隔壁材料層
１４１    画素規制層
１９１    第１層部分
１９２    第２層部分
１９３    第３層部分
【図１】
2020068354.tif 000003
【図２】
2020068354.tif 000004
【図３】
2020068354.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020068354.tif 000009
【図８】
2020068354.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2020068354.tif 000014
【図１３】
2020068354.tif 000015
【図１４】
2020068354.tif 000016
【図１５】
2020068354.tif 000017
【図１６】
2020068354.tif 000018
【図１７】
2020068354.tif 000019
【図１８】
2020068354.tif 000020
【図１９】
2020068354.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】令和1年10月15日(2019.10.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と、
前記陽極の上方に配された有機発光層と、
前記有機発光層上に配され、ＮａＦからなる第１機能層と、
前記第１機能層上に配され、Ｙｂを含む有機材料からなる第２機能層と、
前記第２機能層の上方に配された陰極と、
を備え、
前記第２機能層は、前記第１機能層上に配された第１層部分と、前記第１層部分上に配された第２層部分とを含み、
前記第２層部分におけるＹｂの含有の割合が、前記第１層部分におけるＹｂの含有の割合よりも大きい
ことを特徴とする有機ＥＬ素子。
【請求項２】
陽極と、
前記陽極の上方に配された有機発光層と、
前記有機発光層上に配され、ＮａＦからなる第１機能層と、
前記第１機能層上に配され、Ｙｂを含む有機材料からなる第２機能層と、
前記第２機能層の上方に配された陰極と、
を備え、
前記第２機能層は、第１機能層に近い側から第１層部分、第２層部分および第３層部分を順に積層してなり、前記第１層部分、第２層部分、第３層部分におけるＹｂの含有の割合をそれぞれ、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３とすると、Ｘ２＜Ｘ１≦Ｘ３である
ことを特徴とする有機ＥＬ素子。
【請求項３】
陽極と、
前記陽極の上方に配された有機発光層と、
前記有機発光層上に配され、ＮａＦからなる第１機能層と、
前記第１機能層上に配され、Ｙｂを含む有機材料からなる第２機能層と、
前記第２機能層の上方に配された陰極と、
を備え、
前記第２機能層におけるＹｂの含有量が、第１機能層から陰極に近付くに連れて連続的に多くなる
ことを特徴とする有機ＥＬ素子。
【請求項４】
陽極と、
前記陽極の上方に配された有機発光層と、
前記有機発光層上に配され、ＮａＦからなる第１機能層と、
前記第１機能層上に配され、Ｙｂを含む有機材料からなる第２機能層と、
前記第２機能層の上方に配された陰極と、
を備え、
前記第２機能層と前記陰極との間に、第３機能層として、膜厚が１５ｎｍ以上の透明導電膜が形成されている
ことを特徴とする有機ＥＬ素子。
【請求項５】
前記第２機能層と前記第３機能層との間に、Ｙｂからなる膜厚０．１ｎｍ以上、３ｎｍ以下の薄膜が形成されている
ことを特徴とする請求項４に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項６】
前記第３機能層と前記陰極との間に、Ｙｂからなる膜厚０．１ｎｍ以上、３ｎｍ以下の薄膜が形成されている
ことを特徴とする請求項４または５に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項７】
陽極と、
前記陽極の上方に配された有機発光層と、
前記有機発光層上に配され、ＮａＦからなる第１機能層と、
前記第１機能層上に配され、Ｙｂを含む有機材料からなる第２機能層と、
前記第２機能層の上方に配された陰極と、
を備え、
前記陰極の前記有機発光層とは反対側に、Ｙｂからなる膜厚０．１ｎｍ以上、５ｎｍ以下の薄膜が形成されている
ことを特徴とする有機ＥＬ素子。
【請求項８】
陽極と、
前記陽極の上方に配された有機発光層と、
前記有機発光層上に配され、ＮａＦからなる第１機能層と、
前記第１機能層上に配され、Ｙｂを含む有機材料からなる第２機能層と、
前記第２機能層の上方に配された陰極と、
を備え、
前記陽極は、光反射性を有すると共に、前記陰極は、半透過性を有する
ことを特徴とする有機ＥＬ素子。
【請求項９】
前記有機発光層で発光された光は、直接前記陰極から射出される第１光束と、前記陽極と前記陰極のそれぞれの有機発光層側の面で反射した後、前記陰極から射出される第２光束とを含み、前記第１光束と前記第２光束が共振するように、前記有機発光層から前記陰極に至るまでに介在する少なくとも一つの機能層の膜厚が、当該発光する発光色の波長に応じて設定されている
請求項８に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項１０】
前記第１機能層の膜厚は、０．１ｎｍ以上、２０ｎｍ以下である
ことを特徴とする請求項１から９までのいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子
【請求項１１】
前記第２機能層の膜厚は、５ｎｍ以上、１５０ｎｍ以下である
ことを特徴とする請求項１から１０までのいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項１２】
陽極と、前記陽極の上方に配された有機発光層と、前記有機発光層上に配され、ＮａＦからなる第１機能層と、前記第１機能層上に配され、Ｙｂを含む有機材料からなる第２機能層と、前記第２機能層の上方に配された陰極と、を備える有機ＥＬ素子を、基板上方に、複数、行列状に配列し、少なくとも行方向に隣接する有機ＥＬ素子における有機発光層は、列方向に延在する隔壁によって仕切られている
ことを特徴とする有機ＥＬパネル。
【請求項１３】
トップエミッション型である
請求項１２に記載の有機ＥＬパネル。
【請求項１４】
請求項１２または１３に記載の有機ＥＬパネルと、
前記有機ＥＬパネルを駆動して画像を表示させる駆動部と
を備える有機ＥＬ表示装置。
【請求項１５】
画像表示部として請求項１４に記載の有機ＥＬ表示装置を備えた
電子機器。
【請求項１６】
陽極を形成する第１工程と、
前記陽極の上方に有機発光層を形成する第２工程と、
前記有機発光層上に、ＮａＦからなる第１機能層を形成する第３工程と、
前記第１機能層上に、Ｙｂを含む有機材料からなる第２機能層を形成する第４工程と、
前記第２機能層の上方に、陰極を形成する第５工程と、
を含み、
前記第４工程は、第１機能層上に有機材料の層を形成した後、当該有機材料の層にＹｂをドープして第２機能層を形成する
ことを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項１７】
前記第１工程と第２工程の間に、正孔注入層または正孔輸送層を形成する正孔移動容易化層形成工程をさらに含み、前記正孔移動容易化層および前記第２工程、第３工程、第４工程のうち、少なくとも一つの工程は、ウエットプロセスにより実行される
ことを特徴とする請求項１６に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項１８】
基板を用意する工程と、
前記基板上方に、行列状に複数の画素電極を形成する工程と、
前記基板上方に、前記複数の画素電極を行方向において区画するように、列方向に沿って隔壁を複数形成する工程と、
行方向に隣接する前記隔壁間の複数の間隙に、有機発光層を形成する工程と、
前記有機発光層上に、ＮａＦからなる第１機能層を形成する工程と、
前記第１機能層上に、Ｙｂを含む有機材料からなる第２機能層を形成する工程と、
前記第２機能層の上方に、対向電極を形成する工程と、
を含む、
ことを特徴とする有機ＥＬパネルの製造方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
近年、発光型のディスプレイとして、基板上に行列方向に沿って有機ＥＬ素子を複数配列した有機ＥＬパネルが、電子機器のディスプレイとして実用化されている。各有機ＥＬ素子は、陽極と陰極の一対の電極対の間に有機発光材料を含む有機発光層が配設された基本構造を有し、駆動時に一対の電極対間に電圧を印加し、陽極から有機発光層に注入される正孔と、陰極から有機発光層に注入される電子との再結合に伴って光が発生する電流駆動型の発光素子である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
このように第２機能層の膜厚方向にＹｂの濃度を変化させることにより、第１機能層のＮａＦの防水性を発揮しつつ、適切に還元させ、発光層への電子注入性を向上させることが出来るとともに、Ｙｂドープ量の増加によって光透過性が必要以上に低下しないようにすることも出来る。また、第３層部分のＹｂの濃度を高くすることにより陰極側からの第２機能層への電子注入性を向上するとともに外部からの水分の浸入を阻止して、有機ＥＬ素子の寿命を更に延ばせることができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
また、本開示の別の態様に係る有機ＥＬ素子は、上記態様において、前記第２機能層におけるＹｂの含有量は、第１機能層から陰極に近付くに連れて連続的に多くなる。
このように第２機能層のＹｂ含有量を連続して変化させることで第１機能層のＮａＦの防水性を発揮しつつ、第１機能層には弱い還元性を作用させ、電子注入性は制限しつつも水分の第２機能層への侵入をより抑制でき、Ｙｂドープ量の増加によって光透過性が必要以上に低下しないようにすることも出来る。また、陰極側のＹｂの濃度を高くすることで陰極側からの第２機能層への電子注入性を向上するとともに外部からの水分の浸入を阻止して、有機ＥＬ素子の寿命を更に延ばせることができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
３．有機ＥＬパネル１０の製造方法
以下、有機ＥＬパネル１０の製造方法について、図面を用いて説明する。
図４（ａ）〜（ｅ）、図５（ａ）〜（ｄ）、図６（ａ）、（ｂ）および図７（ａ）〜（ｄ）は、有機ＥＬパネル１０の製造における各工程での状態を示す模式断面図である。また、図８は、有機ＥＬパネル１０の製造工程を示すフローチャートである。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８０】
実験対象となる有機ＥＬ素子２（実施品）では、ガラス基板上にＡｌ合金を蒸着して画素電極（陽極）１３とし、正孔注入層１５、電子輸送層１６、有機発光層１７、第１機能層１８、第２機能層１９、対向電極（陰極）２０を順に積層している。
第１機能層１８は、膜厚が２ｎｍのＮａＦ薄膜であり、真空蒸着法により形成した。第２機能層１９は、有機材料とＹｂを共蒸着法により膜厚１５ｎｍとなるように形成した。ドーピング金属Ｙｂのドープ濃度は、２０ｗｔ％である。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９３】
６．効果（まとめ）
以上、説明したように本開示の態様に係る有機ＥＬ素子によれば、有機発光層１７上にＮａＦからなる第１機能層１８を形成し、その上にＹｂをドープした第２機能層１９を形成している。
第１機能層１８のＮａＦは、水分のブロック能力が高いと共に、Ｙｂの還元作用により電子注入性を増すことができるので、電子輸送層の機能を果たしつつ、その下層の有機発光層１７や隔壁１４、画素規制層１４１の有機層からの水分が第２機能層１９に浸入するのを抑制することができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０１】
本変形例によれば、対向電極２０側の第３層部分１９３のドープ濃度が、第１機能層１８側の第１層部分１９１よりも大きいので、この部分で第２変形例と同じような効果を得られると共に、第１、第３層部分１９１、１９３の間にある第２層部分１９２のドープ濃度が一番低くなるようにしているのでＹｂドープ量の増加によって光透過性が必要以上に低下しないようにすることが出来る。
また、第１機能層のＮａＦの防水性を発揮しつつ、還元させ、発光層への電子注入性を向上させることが出来る。
また、第３層部分のＹｂの濃度を高くすることでより陰極側からの第２機能層への電子注入性を向上するとともに外部からの水分の浸入を阻止して、有機ＥＬ素子の寿命を更に延ばせることができるという効果を得ることができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０３】
透明導電膜２３を介在させることにより、対向電極２０と透明導電膜２３との組が、陰極として機能し、合成されたシート抵抗が低くなり、電圧降下による輝度の低下の防止に寄与すると共に、ＩＴＯ、ＩＺＯは透明度が高いので膜厚を比較的大きくとれるため、光共振器構造における光路長の調整に利用することができる。
この透明導電膜２３の膜厚は、１５ｎｍ以上が望ましい。４０ｎｍ以上が更に望ましい。透明導電膜の膜厚を１５ｎｍ以上にすることでキャビティ調整（光共振器構造のための膜厚調整）を効果的に利用することが出来、高効率化を実現できる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２３】
（６）上記実施の形態に係る有機ＥＬパネル１０では、図２に示すように、画素規制層１４１の延伸方向が有機ＥＬパネル１０の長軸Ｘ方向、隔壁１４の延伸方向が有機ＥＬパネル１０の短軸Ｙ方向であったが、画素規制層１４１と隔壁１４の延伸方向は、逆であってもよい。また、画素規制層及び隔壁の延伸方向は、有機ＥＬパネル１０の形状とは無関係な方向であってもよい。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２６】
（８）また、上記実施の形態に係る有機ＥＬパネル１０は、アクティブマトリクス方式を採用したが、これに限られず、パッシブマトリクス方式を採用してもよい。また、トップエミッション型の有機ＥＬ表示パネルだけでなくボトルエミッション型の有機ＥＬ表示パネルにも適用可能である。
（９）上記実施の形態で示した有機ＥＬパネルは、図１９に示すようにテレビ装置４００の表示部４０１や、その他パーソナルコンピュータ、携帯端末、業務用ディスプレイなど様々な電子機器の表示パネルとして用いることができる。
≪補足≫
以上、本開示に係る有機ＥＬ素子およびその製造方法並びに有機ＥＬパネル、有機ＥＬ表示装置、電子機器について、実施の形態および変形例に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態および変形例に限定されるものではない。上記実施の形態および変形例に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で実施の形態および変形例における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１３】
2020068354.tif 000022