(57)【要約】  本発明は、電荷注入層として金属酸化物を適用した場合にあっても、高い発光特性と長寿命化を図ることができる発光素子とその製造方法、発光装置を提供することを目的とする。  具体的に有機ＥＬ素子１００ａ〜１００ｃの各々では、基板１０１上に、陽極１０２、ホール注入層１０３、ホール輸送層１０５Ａおよび有機発光層１０５Ｂを含む機能層、陰極１０７を同順に積層し、有機発光層１０５Ｂの形状をバンク１０４により規定する。ホール注入層１０３は、金属層からなる陽極１０２の表面が酸化された金属酸化物層とする。さらにホール注入層１０３は、バンク１０４で規定された領域を沈下した凹入構造に形成し（凹部構造１０３ａ）、凹部構造１０３ａの凹部縁１０３ｃをバンク１０４の一部（被覆部１０４ｄ）で被覆する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極と第２電極との間に、少なくとも電荷注入層と電荷輸送層と発光層との積層体が介挿され、且つ、前記発光層の形状を規定するバンクを有する発光素子であって、
前記第１電極は、酸化されてなる一方の表面側部分と、酸化されずに残る部分とを含む層中の、前記酸化されずに残る金属層であり、
前記電荷注入層は、前記酸化されてなる金属酸化物層であり、前記バンクで規定された領域においては上面が沈下した凹入構造に形成され、
前記電荷注入層の凹部の縁は、前記バンクの一部で被覆され、
前記電荷輸送層は、その縁が前記バンクの一部で被覆された前記電荷注入層の前記凹部における前記沈下した部分の上方に形成されている、
ことを特徴とする発光素子。
【請求項２】
前記電荷輸送層は、前記バンクにおける、前記電荷注入層の凹部の縁を被覆する被覆部に接触している、ことを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
前記電荷輸送層は、前記バンクで規定された領域における前記電荷注入層の前記凹部の前記沈下した部分と、前記バンクにおける前記電荷注入層の凹部の縁を被覆する被覆部とにより囲まれる領域に形成されている、ことを特徴とする請求項1に記載の発光素子。
【請求項４】
前記金属酸化物層は、前記バンクを形成するときに用いられる液体により浸食される
ことを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項５】
前記バンクの一部は、前記電荷注入層の凹入構造における凹部の底面まで達し、
前記バンクの側面は、前記凹部の底面への到達点から頂点にかけて上り斜面になっている
ことを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項６】
前記バンクの一部は、前記電荷注入層の凹入構造における凹部の底面まで達していない
ことを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項７】
前記第１電極は、少なくとも前記金属層を含む単層構造または積層構造である
ことを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項８】
前記第１電極は、可視光の反射率が６０％以上である下層と、前記下層上に設けられた前記金属層である上層とを有する積層構造である
ことを特徴とする請求項７に記載の発光素子。
【請求項９】
前記第１電極は、アルミニウムおよび銀のうち少なくとも１つを含む合金である下層と、前記下層上に設けられ、モリブデン、クロム、バナジウム、タングステン、ニッケル、イリジウムのうち少なくとも１つを含む前記金属層である上層とを有する積層構造である
ことを特徴とする請求項７に記載の発光素子。
【請求項１０】
前記第１電極における前記金属層の膜厚は、２０ｎｍ以下である
ことを特徴とする請求項１の記載の発光素子。
【請求項１１】
前記発光層は、有機ＥＬ層である
ことを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項１２】
前記電荷注入層は、前記バンクの底面に沿って前記バンクの側方に延出している
ことを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項１３】
前記電荷注入層における凹部の縁は、前記電荷注入層の上面において凹入されていない領域と前記凹部の側面とで形成された凸角部分である
ことを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項１４】
請求項１から１１の何れかに記載の発光素子を複数備えた発光装置。
【請求項１５】
第１電極と第２電極との間に、少なくとも電荷注入層と電荷輸送層と発光層との積層体が介挿され、且つ、前記発光層の形状を規定するバンクを有する発光素子の製造方法であって、
金属層を形成する第１工程と、
前記金属層における一方の表面側部分を酸化することにより金属酸化物層を形成する第２工程と、
前記金属酸化物層上にバンクを構成する材料からなるバンク材料層を形成する第３工程と、
前記バンク材料層の一部を除去することにより、対応する領域の金属酸化物層を除去し、前記第２工程で酸化されずに残った金属層の一部を露出させる第４工程と、
前記金属層における前記露出した表面を酸化することにより、前記対応領域に金属酸化物層からなる電荷注入層を形成し、酸化されずに残る金属層を第１電極とする第５工程と、
前記電荷注入層上の前記バンク材料層の残留部に熱処理を施す第６工程と、
前記第６工程後、前記対応領域に形成した前記電荷注入層上に電荷輸送層を形成する第７工程と、
前記形成された電荷輸送層上に発光層を形成する第８工程と、
を含み、
前記電荷注入層は、前記バンク材料層の一部を除去するときに用いられる液体により浸食される材料からなり、
前記電荷注入層の前記対応領域における露出面は、前記液体の浸食により前記バンク材料層の残留部底面のレベルから沈下した凹入構造に形成され、
前記第６工程では、前記バンク材料層の残留部に流動性を与えることにより、前記残留部から前記バンクを構成する材料を前記凹入構造の凹部の縁まで延出させ、
前記第７工程では、前記電荷輸送層は、その縁が前記バンク材料層の一部で被覆された前記電荷注入層の前記凹部における露出面の上方に形成される、
ことを特徴とする発光素子の製造方法。
【請求項１６】
前記酸化は、大気に晒すことによる自然酸化、または、酸化処理による酸化の何れかである
ことを特徴とする請求項１５に記載の発光素子の製造方法。
【請求項１７】
前記酸化は、大気に晒すことによる自然酸化である
ことを特徴とする請求項１５に記載の発光素子の製造方法。
【請求項１８】
前記第１電極は、単層構造または積層構造である
ことを特徴とする請求項１５に記載の発光素子の製造方法。
【請求項１９】
前記第１工程では、
可視光の反射率が６０％以上である下層を準備し、
前記下層上に、前記金属層を形成し、
前記第５工程の実行により、前記下層と、前記下層上に積層された前記金属層からなる上層とを有する積層構造の前記第１電極が形成される
ことを特徴とする請求項１５に記載の発光素子の製造方法。
【請求項２０】
前記第１工程は、
アルミニウムおよび銀のうち少なくとも１つを含む合金である下層を準備し、
前記下層上に、モリブデン、クロム、バナジウム、タングステン、ニッケル、イリジウムのうち少なくとも１つを含む前記金属層を形成し、
前記第５工程の実行により、前記下層と、前記下層上に積層された前記金属層部分からなる上層とを有する積層構造の前記第１電極が形成される
ことを特徴とする請求項１５に記載の発光素子の製造方法。
【請求項２１】
前記第１電極における前記金属層の膜厚は、２０ｎｍ以下である
ことを特徴とする請求項１５に記載の発光素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機材料の電界発光現象を利用した発光素子とその製造方法、および発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、研究・開発がすすんでいる有機エレクトロルミネッセンス素子（以下では、「有機ＥＬ素子」と記載する。）は、有機材料の電界発光現象を利用した発光素子である。有機ＥＬ素子は、陽極と陰極との間に、有機発光層が介挿された構成を有し、陽極からホールが注入され、陰極から電子が注入されることにより、有機発光層内でホールと電子とを再結合させて光が取り出されるデバイスである。なお、発光層は、絶縁材料からなるバンクにより形状が規定されている。【０００３】
陽極と有機発光層との間には、例えば、必要に応じてホール注入層が介挿されており、陰極と有機発光層との間には、例えば、必要に応じて電子注入層が介挿されている（以下では、ホール注入層および電子注入層を総称して、「電荷注入層」と記載する）。【０００４】
従来の有機ＥＬ素子では、電荷注入層が、［化１］で示される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を用い形成されていた（特許文献１などを参照）。【０００５】
【化１】
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ここで、最近では、ＰＥＤＯＴに代えて、遷移金属酸化物などの金属酸化物を用いて電荷注入層を形成するという技術開発がなされている（例えば、特許文献２、３を参照）。金属酸化物を用いて電荷注入層を形成する場合には、ＰＥＤＯＴを用いる場合に比べて、一般的に、素子での電圧−電流密度特性に優れ、また、大電流を流して発光強度を高める場合にも、劣化し難いという優位性を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２００７−５２７５４２号公報
【特許文献２】特開２００７−２８８０７１号公報
【特許文献３】特開２００５−２０３３３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記のように電荷注入層として金属酸化物を適用した構成においても、発光特性について更なる改善を図る必要があり、また、更なる長寿命化を図る必要がある。【０００８】
そこで、本発明は、上記要望を鑑みてなされたものであって、電荷注入層として金属酸化物を適用した場合にあっても、高い発光特性と長寿命化を図ることができる発光素子とその製造方法、発光装置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】
【０００９】
本発明の一態様に係る発光素子は、第１電極と第２電極との間に、少なくとも電荷注入層と電荷輸送層と発光層との積層体が介挿され、且つ、前記発光層の形状を規定するバンクを有する発光素子であって、前記第１電極は、酸化されてなる一方の表面側部分と、酸化されずに残る部分とを含む層中の、前記酸化されずに残る金属層であり、前記電荷注入層は、前記酸化されてなる金属酸化物層であり、前記バンクで規定された領域においては上面が沈下した凹入構造に形成され、前記電荷注入層の凹部の縁は、前記バンクの一部で被覆され、前記電荷輸送層は、その縁が前記バンクの一部で被覆された前記電荷注入層の前記凹部における前記沈下した部分の上方に形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一態様に係る発光素子では、電荷注入層における凹入構造の凹部の縁がバンクの一部で被覆されており、発光時に凹入構造の凹部の縁への電界集中を抑制することができる。よって、本発明の一態様に係る発光素子では、発光特性および寿命特性を更に改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一態様を得るに至った経緯を説明するために用いる端面図である。
【図２】実施の形態１に係る表示装置１の全体構成を模式的に示すブロック図である。
【図３】表示装置１における表示パネル１０の要部を模式的に示す端面図である。
【図４】表示装置１におけるバンク１０４の形状を示す模式平面図である。
【図５】図１におけるＡ部を拡大して示す拡大端面図である。
【図６】表示装置１の製造における一部の工程を模式的に示す端面図である。
【図７】表示装置１の製造における一部の工程を模式的に示す端面図である。
【図８】表示装置１の製造における一部の工程を模式的に示す端面図である。
【図９】実施の形態２に係る有機ＥＬ素子１１０の要部を拡大して示す端面図である。
【図１０】実施の形態３に係る有機ＥＬ素子１２０の要部を拡大して示す端面図である。
【図１１】実施の形態３に係る有機ＥＬ素子１２０の製造における一部の工程を模式的に示す端面図である。
【図１２】実施の形態４に係る有機ＥＬ素子１３０の要部を模式的に示す端面図である。
【図１３】実施の形態５に係る有機ＥＬ素子１４０の要部を模式的に示す端面図である。
【図１４】変形例に係る有機ＥＬ素子の製造における一部の工程を模式的に示す端面図である。
【図１５】変形例に係るラインバンク６５の形態を示す模式平面図である。
【図１６】表示装置１の外観を示す外観斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［本発明の一態様を得るに至った経緯］
本発明者等は、上記［背景技術］の欄において記載した内容、即ち、金属酸化物を用い電荷注入層を形成する場合には、その後におけるバンクの形成でのウェットプロセスで用いられる液により電荷注入層の表面が浸食されることにより沈下し、素子発光時に凹入構造における凹部縁に電界が集中してしまうという問題が生じることを鋭意研究により究明した。そして、この点に関し、本発明者等が検討を重ねた結果、以下のような知見を得るに至った。
【００１３】
図１は、有機ＥＬディスプレイの製造工程の一部を示す端面図である。
【００１４】
図１（ａ）に示すように、ＴＦＴ基板９０１上に、陽極９０２、ホール注入層９０３およびバンク９０４が形成されている。なお、陽極９０２は、ＴＦＴ基板９０１の表面側から、陽極ベース層９０２１、ＩＴＯ（酸化インジウム・スズ）９０２２が順に積層された積層構成を有している。
【００１５】
図１（ｂ）に示すように、ホール注入層９０３上に、ホール輸送層９０５Ａ、有機発光層９０５Ｂ、電子注入層９０６、陰極９０７および封止層９０８が順に積層されている。
【００１６】
ホール注入層９０３として金属酸化物を適用した場合には、バンク９０４の形成工程において、ホール注入層９０３の上面に凹部９０３ａが形成されてしまう（図１（ａ）を参照）。このように、ホール注入層９０３に凹部９０３ａが形成された状態で、有機発光層９０５Ｂを形成した場合には（図１（ｂ）を参照）、有機ＥＬディスプレイの発光時において、凹部９０３ａの凹部縁９０３ｃ（図１（ａ）を参照）付近に電界が集中するという現象が生じる。この結果、ホール輸送層９０５Ａを介して有機発光層９０５Ｂに局部的に電流が流れてしまう場合があり、この局部的な電流の流れにより、発光面内の輝度ムラや局部的な劣化による短寿命化という問題が発生する。
【００１７】
上記課題および知見は、ホール注入層９０３として金属酸化物を適用した有機ＥＬ表示パネルに特有のものであり、且つ、これまで究明されていなかったと考えられる点で、技術的な意義を有するものである。
【００１８】
以上の通り、一連の研究および検討を通じ、本発明者等は、ホール注入層として金属酸化物を適用した場合における凹部縁を、バンクの一部によって被覆し、これにより、発光時における凹部縁付近での電界集中を抑制し、その結果、ホール輸送層を介して有機発光層での局部的な電流の流れが生じるのを抑制する、という技術的な特徴に想到することができたものである。
【００１９】
［本発明の一態様の概要］
本発明の一態様に係る発光素子は、第１電極と第２電極との間に、少なくとも電荷注入層と電荷輸送層と発光層との積層体が介挿され、且つ、前記発光層の形状を規定するバンクを有する発光素子であって、前記第１電極は、酸化されてなる一方の表面側部分と、酸化されずに残る部分とを含む層中の、前記酸化されずに残る金属層であり、前記電荷注入層は、前記酸化されてなる金属酸化物層であり、前記バンクで規定された領域においては上面が沈下した凹入構造に形成され、前記電荷注入層の凹部の縁は、前記バンクの一部で被覆され、前記電荷輸送層は、その縁が前記バンクの一部で被覆された前記電荷注入層の前記凹部における前記沈下した部分の上方に形成されていることを特徴とする。
【００２０】
本発明の一態様に係る発光素子では、電荷注入層における凹入構造の凹部の縁がバンクの一部で被覆されており、バンクが絶縁材料から構成されているので、発光時に凹入構造の凹部の縁への電界集中を抑制することができる。よって、本発明の一態様に係る発光素子では、電荷輸送層を介して発光層に局部的な電流が流れるのを抑制することができる。
【００２１】
また、本発明の一態様に係る発光素子では、前記電荷輸送層は、前記バンクにおける、前記電荷注入層の凹部の縁を被覆する被覆部に接触していることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の一態様に係る発光素子では、前記電荷輸送層は、前記バンクで規定された領域における前記電荷注入層の前記凹部の前記沈下した部分と、前記バンクにおける前記電荷注入層の凹部の縁を被覆する被覆部とにより囲まれる領域に形成されていることを特徴とする。
【００２３】
また本発明の一態様に係る発光素子は、上記構成において、金属酸化物層が、バンクを形成するときに用いられる液体により浸食されることを特徴とする。このように、金属酸化物層が、バンク形成時に用いられる液体により浸食される場合には、上記のように、凹入構造を有する電荷注入層が形成されることになるが、上記のようにバンクの一部で凹部の縁が被覆される構成を採用することで、発光層に局部的な電流が流れるのを抑制することができる。
【００２４】
本発明の一態様に係る発光素子は、上記構成において、前記バンクの一部が、電荷注入層の凹入構造における凹部の底面まで達し、バンクの側面が、電荷注入層における凹部の底面への到達点から頂点にかけて上り斜面になっていることを特徴とする。このような構成を採用する場合には、例えば、インクジェット法などの印刷技術で発光層を形成する際に、バンクで規定される領域内の隅々までインクを入り込ませることが容易となり、ボイドなどの発生を抑えることができる。
【００２５】
本発明の一態様に係る発光素子は、上記構成において、前記バンクの一部は、電荷注入層の凹入構造における凹部の底面まで達していないことを特徴とする。このような構成を採用する場合には、バンク材料を凹部底面まで入り込ませる必要がなく、熱処理の温度を低温にし、また、熱処理の時間を短時間とすることが可能となる。
【００２６】
本発明の一態様に係る発光素子は、上記構成において、第１電極が、少なくとも上記金属層を含む単層構造または積層構造であることを特徴とする。このように種々の構造の素子に対して上記構成を採用することができる。
【００２７】
本発明の一態様に係る発光素子は、上記構成において、前記第１電極は、可視光の反射率が６０［％］以上である下層と、前記下層上に設けられた上記金属層である上層とを有する積層構造であることを特徴とする。このような構成により、酸化される金属酸化物層からなる上層とは独立して、下層として反射率の高い金属を用いることができる。よって、各層の材料選択の幅が広がり、特にトップエミッション型有機ＥＬ素子としての性能の最適化がより容易とすることができる。
【００２８】
本発明の一態様に係る発光素子は、上記構成において、前記第１電極は、アルミニウムおよび銀のうち少なくとも１つを含む合金である下層と、前記下層上に設けられ、モリブデン、クロム、バナジウム、タングステン、ニッケル、イリジウムのうち少なくとも１つを含む上記金属層である上層とを有する積層構造であることを特徴とする。
【００２９】
本発明の一態様に係る発光素子は、上記構成において、前記第１電極における上記金属層の膜厚は、２０［ｎｍ］以下であることを特徴とする。このような構成により、上層による反射率の低下、即ち、トップエミッション型有機ＥＬ素子の発光の減衰を効果的に抑えることができ、下層の高反射率を最大限活かすことが可能となる。
【００３０】
本発明の一態様に係る発光素子は、上記構成において、発光層が、有機ＥＬ層であることを特徴とする。
【００３１】
本発明の一態様に係る発光素子は、上記構成において、電荷注入層が、バンクの底面に沿ってバンクの側方に延出していることを特徴とすることもできる。
【００３２】
本発明の一態様に係る発光素子は、上記構成において、電荷注入層における凹部の縁が、電荷注入層の上面において凹入されていない領域と凹部の側面とで形成された凸角部分であることを特徴とすることもできる。
【００３３】
本発明の一態様に係る発光装置は、上記の何れかに記載の発光素子を複数備えることを特徴とする。
【００３４】
本発明の一態様に係る発光素子の製造方法は、第１電極と第２電極との間に、少なくとも電荷注入層と電荷輸送層と発光層との積層体が介挿され、且つ、前記発光層の形状を規定するバンクを有する発光素子の製造方法であって、金属層を形成する第１工程と、前記金属層における一方の（発光層側となる）表面側部分を酸化することにより金属酸化物層を形成する第２工程と、金属酸化物層上にバンクを構成する材料からなるバンク材料層を形成する第３工程と、バンク材料層の一部を除去することにより、対応する領域の金属酸化物層を除去し、第２工程で酸化されずに残った金属層の一部を露出させる第４工程と、金属層における前記露出された表面を酸化することにより、上記対応領域に金属酸化物層からなる電荷注入層を形成し、且つ、酸化されずに残った金属層を第１電極とする第５工程と、電荷注入層上のバンク材料層の残留部に熱処理を施す第６工程と、第６工程の実行の後、対応領域に形成した電荷注入層上に発光層を形成する第７工程と、前記形成された電荷輸送層上に発光層を形成する第８工程とを含む。
【００３５】
そして、本発明の一態様に係る製造方法では、電荷注入層が、バンク材料層の一部を除去するときに用いられる液体により浸食される材料からなり、電荷注入層の除くい対応領域における露出面が、上記液体の浸食によりバンク材料層の残留部底面のレベルから沈下した凹入構造に形成され、第６工程において、バンク材料層の残留部に流動性を与えることにより、残留部からバンクを構成する材料を上記凹入構造の凹部の縁まで延出させ、前記第７工程では、前記電荷輸送層は、その縁が前記バンク材料層の一部で被覆された前記電荷注入層の前記凹部における露出面の上方に形成されることを特徴とする。
【００３６】
本発明の一態様に係る発光素子の製造方法は、上記構成において、第５工程における酸化が、大気に晒すことによる自然酸化、または、酸化処理による酸化の何れかであることを特徴とする。
【００３７】
本発明の一態様に係る発光素子の製造方法は、上記構成において、第５工程における酸化が、大気に晒すことによる自然酸化であることを特徴とする。このような構成の場合には、特に酸化のための工程を必要とせず、生産効率という観点から効果的である。
【００３８】
本発明の一態様に係る発光素子の製造方法は、上記構成において、第１電極が、単層構造または積層構造であることを特徴とする。
【００３９】
本発明の一態様に係る発光素子の製造方法は、上記構成において、上記第１工程で、可視光の反射率が６０［％］以上である下層を準備し、この下層上に、上記金属層を形成することを特徴とする。この場合には、第５工程の実行により、第１電極は、上記下層と下層上に積層された上記金属層からなる上層とを有する積層構造となることを特徴とする。このような特徴を採用する場合には、酸化される金属酸化物層からなる上層とは独立して、下層として反射率の高い金属を用いることができる。よって、各層の材料選択の幅が広がり、特にトップエミッション型有機ＥＬ素子の製造においては、性能の最適化がより容易とすることができる。
【００４０】
本発明の一態様に係る発光素子の製造方法は、上記構成において、上記第１工程で、アルミニウムおよび銀のうち少なくとも１つを含む合金である下層を準備し、この下層上に、モリブデン、クロム、バナジウム、タングステン、ニッケル、イリジウムのうち少なくとも１つを含む上記金属層を形成することを特徴とする。この場合には、第５工程の実行により、第１電極は、アルミニウムおよび銀のうち少なくとも１つを含む合金である下層と、下層上に積層された上記金属層からなる上層とを有する積層構造となる。
【００４１】
本発明の一態様に係る発光素子の製造方法は、上記構成において、第１電極の上記金属層の膜厚は、２０［ｎｍ］以下であることを特徴とする。このような構成により、上層による反射率の低下、即ち、トップエミッション型有機ＥＬ素子の発光の減衰を効果的に抑えることができ、下層の高反射率を最大限生かすことが可能となる。
【００４２】
以下では、本発明を実施するための形態について、数例を用い説明する。
【００４３】
なお、以下の説明で用いる実施の形態は、本発明の構成および作用・効果を分かりやすく説明するために用いる例であって、本発明は、その本質的な特徴部分以外に何ら以下の形態に限定を受けるものではない。
【００４４】
［実施の形態１］
１．表示装置１の全体構成
本実施の形態に係る表示装置１の全体構成について、図２を用い説明する。
【００４５】
図２に示すように、表示装置１は、表示パネル部１０と、これに接続された駆動制御部２０とを有し構成されている。表示パネル部１０は、有機材料の電界発光現象を利用した有機ＥＬパネルであり、複数の有機ＥＬ素子が配列され構成されている。
【００４６】
また、駆動制御部２０は、４つの駆動回路２１〜２４と制御回路２５とから構成されている。
【００４７】
なお、実際の表示装置１では、表示パネル部１０に対する駆動制御部２０の配置については、これに限られない。
【００４８】
２．表示パネル１０の構成
表示パネル１０の構成について、図３から図４を用い説明する。
【００４９】
図３に示すように、表示パネル１０は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の何れか発光色を有する有機発光層を備える有機ＥＬ素子１００ａ、１００ｂ、１００ｃがマトリクス状に配置され構成されている。表示パネル１０は、トップエミッション型の有機ＥＬディスプレイである。
【００５０】
ＴＦＴ基板（以下では、単に「基板」と記載する。）１０１上には、陽極１０２が形成されており、陽極１０２上に、ホール注入層１０３が積層形成されている。なお、陽極１０２は、基板１０１の表面側から、陽極ベース層１０２１、ＩＴＯ（酸化インジウム・スズ）１０２２、陽極金属層１０２３が順に積層された積層構成を有している。なお、陽極１０２は、有機ＥＬ素子１００ａ、１００ｂ、１００ｃ毎に分かれた状態で形成されている。
【００５１】
図３に示すように、陽極１０２の周辺上部にはホール注入層１０３が設けられており、さらにその上には、絶縁材料からなるバンク１０４で規定された領域内にホール輸送層１０５Ａと有機発光層１０５Ｂが積層形成されている。さらに、有機発光層１０５Ｂの上には、電子注入層１０６、陰極１０７、および封止層１０８が、それぞれバンク１０４で規定された領域を超えて、全体の有機ＥＬ素子１００ａ、１００ｂ、１００ｃで連続するように形成されている。
【００５２】
なお、図４に示すように、表示パネル１０においては、バンク１０４が、Ｙ軸方向に延設されたバンク要素１０４ａと、Ｘ軸方向に延設されたバンク要素１０４ｂとが一体に形成された、所謂、ピクセルバンクが採用されている。そして、Ｘ軸方向において隣接するサブピクセルの各有機発光層１０５Ｂａ、１０５ｂ、１０５ｃ同士の間は、バンク要素１０４ａにより区画されており、同様に、Ｙ軸方向において隣接するサブピクセルの各有機発光層同士の間は、バンク要素１０４ｂにより区画されている。
【００５３】
図４に示すように、Ｘ軸方向において隣接する３つのサブピクセルは、それぞれ赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色に対応し、それら隣接する３つのサブピクセルを１セットとして１つのピクセル（画素）が構成されている。
【００５４】
ａ）基板１０１
基板１０１は、例えば、無アルカリガラス、ソーダガラス、無蛍光ガラス、燐酸系ガラス、硼酸系ガラス、石英、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエチレン、ポリエステル、シリコーン系樹脂、又はアルミナ等の絶縁性材料をベースとして形成されている。
【００５５】
ｂ）陽極１０２
陽極１０２の陽極ベース層１０２１は、例えば、Ａｇ（銀）、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）、ＮｉＣｒ（ニッケルとクロムの合金）などから形成されている。なお、本実施の形態のように、トップエミッション型の有機ＥＬ素子の場合には、高反射性の材料で形成されていることが好ましい。
【００５６】
ＩＴＯ層１０２２は、陽極ベース層１０２１の表面を被覆する状態に形成されている。
【００５７】
陽極金属層１０２３は、例えば、銀（Ａｇ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、バナジウム（Ｖ）、タングステン（Ｗ）、ニッケル（Ｎｉ）、イリジウム（Ｉｒ）などの金属材料、またはこれらの合金などから構成されている。
【００５８】
なお、有機ＥＬ素子の製造方法の欄で説明するが、本実施の形態では、金属単層における上主面側から酸化し、酸化されずに残った部分（金属下層）を陽極１０２における陽極金属層１０２３としている。
【００５９】
なお、図５に示すように、陽極金属層１０２３の膜厚は、バンク１０４の開口に相当する部分の方が、他の部分に比べて薄くなっている。当該部分における陽極金属層１０２３の膜厚は、２０［ｎｍ］以下であることが好ましい。これは、当該部分における膜厚を２０［ｎｍ］よりも厚くした場合には、有機ＥＬ素子１００ａ、１００ｂ、１００ｃの反射率が陽極金属層鵜１０２３の反射率を反映し、陽極ベース層１０２１の反射率を反映することが困難となるためである。
【００６０】
ｃ）ホール注入層１０３
ホール注入層１０３は、上記のように、金属単層をその上主面側から酸化し、当該酸化により形成された金属酸化物上層である。よって、ホール注入層１０３は、銀（Ａｇ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、バナジウム（Ｖ）、タングステン（Ｗ）、ニッケル（Ｎｉ）、イリジウム（Ｉｒ）などの酸化物からなる。このような金属酸化物からなるホール注入層１０３は、ホールを安定的に、またはホールの生成を補助して、有機発光層１０５Ｂに対しホールを注入および輸送する機能を有し、大きな仕事関数を有する。
【００６１】
なお、ホール注入層１０３を遷移金属の酸化物から構成する場合には、複数の酸化数をとるためこれにより複数の準位をとることができ、その結果、ホール注入が容易になり駆動電圧を低減することができる。
【００６２】
図５に示すように、ホール注入層１０３は、バンク１０４の底面１０４ａ、１０４ｂに沿って側方に延出しているとともに、上面の一部が沈下して凹入構造１０３ａが形成されている。ホール注入層１０３における凹部１０３ａの底面１０３ｂは、バンク１０４の底面１０４ａのレベル１０４ｃよりも沈下している。ホール注入層１０３における凹部１０３ａの深さは、概ね５［ｎｍ］〜３０［ｎｍ］程度である。
【００６３】
また、ホール注入層１０３の膜厚は、例えば、０．１［ｎｍ］〜２０［ｎｍ］の範囲が好ましく、１［ｎｍ］〜１０［ｎｍ］の範囲とするのがより好ましい。これは、ホール注入層１０３の膜厚、即ち、金属酸化物上層（金属単層の酸化された部分）の厚みが、上記範囲よりも薄いと、均一性という観点からホール注入性が低くなり、厚いと、駆動電圧が高くなってしまうためである。
【００６４】
また、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子１００ａ、１００ｂ、１００ｃでは、ホール注入層１０３における凹部１０３ａの凹部縁１０３ｃが、バンク１０４の一部である被覆部１０４ｄにより被覆されている。ホール注入層１０３における凹部縁１０３ｃは、凹部１０３ａの底面１０３ｂに対して突出しているので、仮に、凹部縁１０３ｃが絶縁性の被覆部１０４ｄで覆われていなければ、ここに電界集中が生じ、ホール輸送層１０５Ａを介して有機発光層１０５Ｂに局部的に電流が流れる。その結果、発光面内での輝度ムラや有機発光層１０５Ｂの局部的劣化による製品の短寿命化という問題が生じる。
【００６５】
しかしながら、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子１００ａ、１００ｂ、１００ｃでは、凹部縁１０３ｃが絶縁性の被覆部１０４ｄにより被覆されているので、そのような問題が生じるのを抑制することができる。なお、電界集中を効果的に抑制するには、バンク１０４の被覆部１０４ｄの厚み（凹部縁１０３ｃからホール輸送層１０５Ａまでの最短距離）を２［ｎｍ］〜５［ｎｍ］とするのが望ましい。
【００６６】
また、ホール注入層１０３における凹部縁１０３ｃの形状は、一例として示した図２および図３のようなエッヂ形状よりも、多角形、あるいは丸みを帯びた形状とすることで、電界集中をより抑制できる。
【００６７】
また、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子１００ａ、１００ｂ、１００ｃででは、バンク１０４の被覆部１０４ｄが、ホール注入層１０３における凹部１０３ａの底面１０３ｂまで達し、バンク１０４の側面が、ホール注入層１０３における凹部１０３ａの底面１０３ｂへの到達点から頂点にかけて上り斜面になっている。このような構成を採用することにより、有機発光層１０５Ｂの形成に際して、有機発光層１０５Ｂ用のインクを、インクジェット法などの印刷技術で形成する場合に、バンクに規定される領域内の隅々にインクを入り込ませやすくでき、ボイドなどの発生を抑えることができる。
【００６８】
ホール注入層１０３を形成するために、金属単層の上主面側から表層を酸化させる方法は、特に限定されるものではないが、例えば、自然酸化や、金属単層の主面への紫外光オゾン処理、酸化性ガス雰囲気下でのプラズマ処理、あるいはオゾンを含む溶液による処理などを用いることもできる。
【００６９】
ｄ）ホール輸送層１０５Ａ
ホール輸送層１０５Ａは、厚み１０ｎｍ〜２０ｎｍ程度の層であって、ホール注入層１０３から注入された正孔（ホール）を有機発光層１０５Ｂ内へ輸送する機能を有する。ホール輸送層１０５Ａとしては、ホール輸送性の有機材料を用いる。正孔輸送性の有機材料とは、生じた正孔を分子間の電荷移動反応により伝達する性質を有する有機物質である。これは、ｐ−型の有機半導体と呼ばれることもある。
【００７０】
ホール輸送層１０５Ａは、高分子材料でも低分子材料であってもよいが、湿式印刷法で製膜される。上層である有機発光層１０５Ｂを形成する際に、これに溶出しにくいよう、架橋剤を含むことが好ましい。正孔輸送性の材料の例としてはフルオレン部位とトリアリールアミン部位を含む共重合体や低分子量のトリアリールアミン誘導体を用いることが出来る。架橋剤の例としては、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートなどを用いることができる。この場合、ポリスチレンスルホン酸をドープしたポリ（３、４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ）や、その誘導体（共重合体など）で形成されていることが好適である。
【００７１】
ｅ）バンク１０４
バンク１０４は、樹脂等の有機材料で形成されており絶縁性を有する。バンク１０４の形成に用いる有機材料の例としては、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ノボラック型フェノール樹脂等があげられる。バンク１０４は、有機溶剤耐性を有することが好ましい。さらに、バンク１０４はエッチング処理、ベーク処理など施されることがあるので、それらの処理に対して過度に変形、変質などをしないような耐性の高い材料で形成されることが好ましい。また、撥水性をもたせるために、表面をフッ素処理することもできる。
【００７２】
なお、バンク１０４の形成に用いる絶縁材料については、上記の各材料をはじめ、特に抵抗率が１０5［Ω・ｃｍ］以上であって、撥水性を有する材料を用いることができる。これは、抵抗率が１０5［Ω・ｃｍ］以下の材料を用いた場合には、陽極１０２と陰極１０７との間でのリーク電流、あるいは隣接素子間でのリーク電流の発生の原因となり、消費電力の増加などの種々の問題を生じることになるためである。
【００７３】
また、バンク１０４を親水性の材料を用い形成した場合には、バンク１０４の表面とホール注入層１０３の表面との親和性／撥水性の差異が小さくなり、有機発光層１０５Ｂを形成するために有機物質を含んだインクを、バンク１０４の開口部に選択的に保持させることが困難となってしまうためである。
【００７４】
さらに、バンク１０４の構造については、図３および図５に示すような一層構造だけでなく、二層以上の多層構造を採用することもできる。この場合には、層毎に上記材料を組み合わせることもできるし、層毎に無機材料と有機材料とを用いることもできる。
【００７５】
ｆ）有機発光層１０５Ｂ
有機発光層１０５Ｂは、厚み５０ｎｍ〜８０ｎｍ程度の層であって、ホールと電子とが注入され再結合されることにより励起状態が生成され発光する機能を有する。有機発光層１０５Ｂの形成に用いる材料は、湿式印刷法を用い製膜できる発光性の有機材料を用いることが必要である。
【００７６】
具体的には、例えば、特許公開公報（日本国・特開平５−１６３４８８号公報）に記載の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、アンスラセン化合物、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。
【００７７】
ｇ）電子注入層１０６
電子注入層１０６は、陰極１０７から注入された電子を有機発光層１０５Ｂへ輸送する機能を有し、例えば、バリウム、フタロシアニン、フッ化リチウム、あるいはこれらの組み合わせで形成されることが好ましい。
【００７８】
ｈ）陰極１０７
陰極１０７は、例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ（酸化インジウム亜鉛）などで形成される。トップエミッション型の有機ＥＬ素子１００ａ、１００ｂ、１００ｃの場合においては、光透過性の材料で形成されることが好ましい。光透過性については、透過率が８０［％］以上とすることが好ましい。
【００７９】
陰極１０７の形成に用いる材料としては、上記の他に、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、またはそれらのハロゲン化物を含む層と銀を含む層とをこの順で積層した構造を用いることもできる。上記において、銀を含む層は、銀単独で形成されていてもよいし、銀合金で形成されていてもよい。また、光取出し効率の向上を図るためには、当該銀を含む層の上から透明度の高い屈折率調整層を設けることもできる。
【００８０】
ｉ）封止層１０８
封止層１０８は、有機発光層１０５Ｂなどが水分に晒されたり、空気に晒されたりすることを抑制する機能を有し、例えば、ＳｉＮ（窒化シリコン）、ＳｉＯＮ（酸窒化シリコン）などの材料を用い形成される。トップエミッション型の有機ＥＬ素子１００ａ、１００ｂ、１００ｃの場合においては、光透過性の材料で形成されることが好ましい。
【００８１】
３．表示パネル１０の製造方法
表示パネル１０の製造方法について、図６から図８を用い説明する。なお、図６から図８では、表示パネル１０の一の有機ＥＬ素子を抜き出して模式的に示している。
【００８２】
まず、図６（ａ）に示すように、基板１０１の主面上に、スパッタリング法によりＡｇ薄膜を製膜し、当該Ａｇ薄膜を、例えば、フォトリソグラフィでパターニングすることによりマトリクス状に陽極ベース層１０２１を形成する。なお、Ａｇ薄膜の製膜には、スパッタリング法の他に、真空蒸着法を用いることもできる。
【００８３】
次に、陽極ベース層１０２１の表面に対し、例えば、スパッタリング法によりＩＴＯ薄膜を製膜し、当該ＩＴＯ薄膜を、例えば、フォトリソグラフィ法によりパターニングして、ＩＴＯ層１０２２を形成する。
【００８４】
次に、図６（ｂ）に示すように、ＩＴＯ層１０２２を含む基板１０１の表面に対し、スパッタリング法によりＭｏ−Ｃｒ（９７：３）の金属膜を、膜厚１００［ｎｍ］で製膜する。そして、Ｍｏ−Ｃｒ（９７：３）の金属膜を、感光性レジストを用いるフォトリソグラフィ法およびエッチング法によりパターニングし、さらに感光性レジストの剥離を行うことによって、金属層１０２５を形成する。金属層１０２５の形成に際してのエッチングには、燐酸、硝酸、酢酸の混合溶液をエッチング液として用いることができる。
【００８５】
図６（ｃ）に示すように、上記のようにＩＴＯ層１０２２上に積層形成された金属単層１０２５は、その一主面側から一部が自然酸化され、当該酸化された部分が金属酸化物層１０３１となり、残余の部分が金属層１０２４となる。このとき酸化されることになる部分（金属酸化物層１０３１）の膜厚は、例えば、１［ｎｍ］〜５［ｎｍ］である。
【００８６】
次に、金属酸化物層１０３１の上に、バンク１０４を形成するための絶縁材料からなる膜を、例えば、スピンコート法などにより製膜し、フォトマスクを用いた露光、及び所定の現像液（テトラメチルアンモニウムハイドロキシオキサイド（ＴＭＡＨ）溶液等）を用いた現像法により所定の形状にパターニングし、バンク準備層（バンク材料からなる層）１０４０を形成する。そして、中性洗剤（或いは水系もしくは非水系の剥離剤）と純水を用いて基板洗浄（ウェットプロセス）を実行し、バンク残渣としてのエッチング残渣を洗浄除去する。ここで、金属酸化物層１０３１が純水やＴＭＡＨ溶液に溶けやすい性質を持つので、このウェットプロセスの実行の際に、金属酸化物層１０３１におけるバンク準備層１０４０の開口底に露出した部分の略全部が溶出する。このため、図７（ａ）に示すように、バンク準備層１０４０の開口底では、金属酸化物層１０３０に凹入構造１０３０ａが形成されることになり、その底部分には金属層１０２４が露出する。
【００８７】
なお、バンク準備層１０４０の下部の金属酸化物層１０３０は溶失しないので、凹部構造１０２４ａの側壁部分には金属酸化物層１０３０が露出し、当該金属酸化物層１０３０により凹部縁１０３０ｃが形成される。
【００８８】
次に、バンク準備層１０３０の開口底に露出した金属層１０２４は、自然酸化により、再度、その一主面側から一部が酸化されて、酸化された上層がホール注入層１０３となる。また、残余の金属下層が陽極金属層１０２３となる（図７（ｂ）を参照）。
【００８９】
そして、この状態で、バンク準備層１０４０に対して熱処理を施して残留部にある程度の流動性を与え、残留部から凹部底面１０３ｂに到達するまでバンク材料（絶縁材料）を延出させる。これにより、図７（ｂ）に示すように、ホール注入層１０３の凹部縁１０３ｃは、延出により形成された被覆部１０４ｄに覆われることになる。
【００９０】
バンク準備層１０４０に対して施される熱処理は、例えば、熱キュアを採用することができる。熱キュアの温度および時間は、バンク材料の種類や必要とする被覆部１０４ｄの厚みなどを勘案して適宜設定すればよい。その後、必要に応じて、バンク準備層１０４０の残留部表面に対し、例えば、フッ素プラズマなどによる撥液処理を施して、バンク１０４が形成される。
【００９１】
次に、図７（ｃ）に示すように、バンク１０４内に規定された領域に、たとえば湿式印刷法に基づき、ホール輸送層１０５Ａを形成する。湿式印刷法としては、特に限定されるものではないが、インクジェット法に代表されるノズルジェット法や、ディスペンサー法を用いることができる。この場合、インクジェット法は、インク化した有機成膜材料をノズルから金属酸化物層へ噴射する。これによりホール輸送層１０５Ａを形成する。
【００９２】
次に、バンク１０４で規定された領域内１０４ｈにおいて、ホール輸送層１０５Ａの上に、例えば、インクジェット法により有機ＥＬ材料を含む組成物インク（以下、単に「インク」と称する）を滴下し、そのインクを乾燥させて有機発光層１０５Ｂを形成する。なお、ディスペンサー法、ノズルコート法、スピンコート法、凹版印刷、凸版印刷等によりインクを滴下しても良い。
【００９３】
上記において、インクの乾燥は、５０［℃］で１０［ｍｉｎ］間真空乾燥を行い、引き続き、窒素雰囲気中において１３０［℃］で３０［ｍｉｎ］間ベークを行う。有機発光層１０５Ｂの平均膜厚は、約７０［ｎｍ］である。
【００９４】
次に、図８（ａ）に示すように、有機発光層１０５Ｂおよびバンク１０４の上に、例えば、真空蒸着法により、バリウム５［ｎｍ］（アルドリッチ製、純度９９［％］以上）を製膜し、引き続き、バリウム２０［％］を混合した化合物Ａｌｑ（新日鐵化学製、純度９９［％］以上）の膜２０［ｎｍ］を共蒸着法により製膜することにより、電子注入層１０６を製膜する。
【００９５】
次に、図８（ｂ）に示すように、電子注入層１０６の上に、例えば、住友重機械工業株式会社製のプラズマコーティング装置を用いて陰極１０７となるＩＴＯ薄膜（膜厚１００［ｎｍ］）を製膜し、図８（ｃ）に示すように、さらにその上に、封止層１０８を製膜する。
【００９６】
本実施の形態に係る表示パネル１０の製造方法によれば、製造過程においてホール注入層１０３の露出部分に形成される凹部縁１０３ｃが、絶縁材料からなるバンク１０４の被覆部１０４ｄで被覆され、その上にホール輸送層１０５Ａ及び有機発光層１０５Ｂが順次形成されるため、ホール注入層１０３の凹部縁１０３ｃに電界が集中するのを抑制することができる。
【００９７】
４．効果
本実施の形態に係る表示装置１の表示パネル１０においては、有機ＥＬ素子１００ａ、１００ｂ、１００ｃが、金属酸化物からなるホール注入層１０３を備える。このため、表示パネル１０における各有機ＥＬ素子１００ａ、１００ｂ、１００ｃでは、ＰＥＤＯＴを用いてホール注入層を形成する場合に比べて、一般的に、電圧−電流密度特性に優れ、また、大電流を流して発光強度を高める場合にも、劣化し難いという優位性を有する。
【００９８】
また、有機ＥＬ素子１００ａ、１００ｂ、１００ｃでは、図７（ｂ）に示すように、金属単層の一主面側から表層部分を酸化させ、当該酸化された上層部分をホール注入層１０３とし、残余の金属下層部分を陽極１０２における陽極金属層１０２３としているので、有機ＥＬ素子１００ａ、１００ｂ、１００ｃにおける形成層数を低減することができ、製造工数の低減を図ることが可能な構成となっている。
【００９９】
さらに、有機ＥＬ素子１００ａ、１００ｂ、１００ｃでは、ホール注入層１０３における凹入構造１０３ａの凹部縁１０３ｃを、バンク１０４の被覆部１０４ｄで被覆しており、バンク１０４が絶縁材料からなるので、発光時に凹部縁１０３ｃへの電界集中を抑制することができる。よって、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子１００ａ、１００ｂ、１００ｃでは、ホール輸送層１０５Ａを介して有機発光層１０５Ｂに局部的な電流が流れるのが抑制される。
【０１００】
以上より、本実施の形態に係る表示装置１は、表示パネル１０における有機ＥＬ素子１００ａ、１００ｂ、１００ｃの各々が、金属酸化物から構成されたホール注入層１０３を備えることで、電圧−電流密度特性に優れ、また、大電流を流して発光強度を高める場合にも、劣化し難いという優位性を有し、且つ、ホール注入層１０３における凹部縁１０３ｃをバンク１０４の被覆部１０４ｄで被覆することで、発光時における有機発光層１０５Ｂにホール輸送層１０５Ａを介して局部的な電流が流れることが抑制される。
【０１０１】
また、上記製造方法によれば、一旦、一様な厚みの金属酸化物層１０３１を形成した後、純水を用いたエッチング残渣の洗浄時において、その表面部分を一部溶解させ、凹入構造を持つように形成することで、発光領域における厚み部分を薄くし、ホール注入層１０３を形成する。このように、実際の成膜プロセスにおいては、最初から薄い膜を形成するよりも、一旦厚い膜を形成し、その後、厚みを調節する方が、安定した生産性を発揮できる。
【０１０２】
すなわち一般に、成膜プロセスにおいて非常に薄い膜を成膜する場合には、成膜開始から終了までを比較的短い時間で実施する必要があるが、このような薄い膜は、膜厚、膜質等が安定せず、バラツキが生じやすい。これは、成膜条件が安定するまでの時間（例えばスパッタ法では、放電によってチャンバー内にプラズマを生成し、プラズマ状態が安定するまでの時間）においても成膜がなされるため、この時間内に成膜された不安定な特性を持つ膜の厚みの全膜厚に占める割合が大きくなるからである。これに対し上記製造方法によれば、最初に一定の厚みの金属酸化物層１０３１を形成した後、部分的に表面を溶解させて凹入構造を形成することにより、電荷注入輸送性能に優れ、かつ発光領域では膜厚の薄いホール注入層１０３を効率よく作製できるので有利である。
【０１０３】
［実施の形態２］
実施の形態２に係る有機ＥＬ素子１１０の構成について、図９を用い説明する。なお、図９では、上記実施の形態１に係る有機ＥＬ素子１００ａ、１００ｂ、１００ｃと同一の構成部分については、同一の符号を付し、以下の説明においては、重複説明を省略する。
【０１０４】
図９に示すように、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子１１０は、陽極１１２の陽極金属層１１２３と、その上に形成されるホール注入層１１３の形状において、上記実施の形態１に係る有機ＥＬ素子１００ａ、１００ｂ、１００ｃとの差異を有する。具体的には、有機ＥＬ素子１１０では、陽極金属層１１２３がＩＴＯ層１０２２の側面１０２２ｆも覆う状態で形成されており、これに伴ってホール注入層１１３についても、その両端で基板１０１の主面に境界を接している。
【０１０５】
なお、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子１１０においても、金属単層における上主面側から表層部分が酸化され、当該酸化された金属酸化物層部分（上層部分）がホール注入層１１３であり、残余の金属下層部分が陽極１１２における陽極金属層１１２３である。陽極金属層１１２３およびホール注入層１１３の構成材料および形成方法については、基本的な部分において上記実施の形態１と同様である。
【０１０６】
また、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子１１０においても、ホール注入層１１３の表面部分が沈下した凹入構造となっており、その凹部縁１１３ｃがバンク１０４における被覆部１０４ｄにより被覆されている。よって、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子１１０においても、上記実施の形態１に係る有機ＥＬ素子１００ａ、１００ｂ、１００ｃが有する優位性をそのまま有する。
【０１０７】
［実施の形態３］
実施の形態３に係る有機ＥＬ素子１２０の構成について図１０を用い説明し、その製造方法の特徴部分について図１１を用い説明する。図１０および図１１では、上記実施の形態１に係る有機ＥＬ素子１００ａ、１００ｂ、１００ｃと同一の構成部分については、同一の符号を付し、以下の説明においては、重複説明を省略する。
【０１０８】
図１０に示すように、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子１２０は、陽極１２２の形状において、上記実施の形態１に係る有機ＥＬ素子１００ａ、１００ｂ、１００ｃとの差異を有する。具体的には、陽極１２２における陽極ベース層１２２１およびその上に積層されているＩＴＯ層１２２２の幅が、ホール注入層１０３の幅と同一になっている。
【０１０９】
他の構成については、上記実施の形態１に係る有機ＥＬ素子１００ａ、１００ｂ、１００ｃと同一である。
【０１１０】
図１１（ａ）から図１１（ｃ）の各工程は、上記実施の形態１における図６（ａ）から図６（ｃ）の各工程に対応している。図１１（ａ）に示すように、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子１２０の製造方法では、基板１０１の上部主面上に、金属層１２２６、ＩＴＯ層１２２７および金属層１２２８を順に積層する。金属層１２２６および金属層１２２８の形成材料は、上記実施の形態１における陽極ベース層１０２１の形成材料および金属層１０２５の形成材料と同様である。
【０１１１】
次に、図１１（ｂ）に示すように、金属層１２２６、ＩＴＯ層１２２７および金属層１２２８を、有機ＥＬ素子１２０を形成しようとする領域ごとに一括エッチングを行う。これにより、基板１０１の側から、陽極ベース層１２２１、ＩＴＯ層１２２２および金属層１２２５が順に積層形成された状態となる。
【０１１２】
次に、図１１（ｃ）に示すように、上層の金属層１２２８をその上主面側から自然酸化させ、当該上層部分を金属酸化物層１３２１とする。残余の下層部分である金属層１２２４は、図６（ｃ）の金属層１０２４と同様に、陽極金属層１２２３の基となる。
【０１１３】
この後については図示を省略しているが、上記実施の形態１の図５および図６と同様の工程を経て、有機ＥＬ素子１２０が形成される。
【０１１４】
本実施の形態に係る有機ＥＬ素子１２０においても、金属単層をその上主面側から酸化し、当該酸化された金属酸化物層部分（上層部分）がホール注入層１０３であり、残余の金属下層部分が陽極１２２における陽極金属層１２２３である。陽極金属層１２２３およびホール注入層１０３の構成材料および形成方法については、基本的な部分において上記実施の形態１と同様である。
【０１１５】
また、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子１２０においても、ホール注入層１０３の表面部分が凹入構造となっており、その凹部縁１０３ｃがバンク１０４における被覆部１０４ｄにより被覆されている。よって、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子１２０においても、上記実施の形態１に係る有機ＥＬ素子１００ａ、１００ｂ、１００ｃが有する優位性をそのまま有する。
【０１１６】
［実施の形態４］
実施の形態４に係る有機ＥＬ素子１３０の構成について、図１２を用い説明する。なお、図１２では、上記実施の形態１に係る有機ＥＬ素子１００ａ、１００ｂ、１００ｃと同一の構成部分については、同一の符号を付し、以下の説明においては、重複説明を省略する。
【０１１７】
図１２に示すように、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子１３０では、陽極１３２が単層構造を以って構成されている点が、上記実施の形態１に係る有機ＥＬ素子１００ａ、１００ｂ、１００ｃとの差異点である。有機ＥＬ素子１３０では、基板１０１の上部主面上に単層構造の金属層（金属単層）を形成し、当該金属単層を上主面側から酸化し、当該酸化された上層部分をホール注入層１３３とし、残余の金属下層部分を陽極１３２としている。ホール注入層１３３がバンク１０４の開口底において凹入構造をとる点は上記同様であり、凹入構造の凹部縁１３３ｃがバンク１０４の被覆部１０４ｄで被覆されている点も同様である。
【０１１８】
本実施の形態に係る有機ＥＬ素子１３０では、陽極１３２を単層構造とすることにより、構成中に含まれる層数がさらに低減され、上記実施の形態１に係る有機ＥＬ素子１００ａ、１００ｂ、１００ｃに比べて、製造工数の低減を図ることができる。よって、更なるコスト削減に優位な構造である。
【０１１９】
なお、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子１３０においても、上述のように、ホール注入層１３３の凹入構造における凹部縁１３３ｃがバンク１０４における被覆部１０４ｄにより被覆されているので、上記実施の形態１に係る有機ＥＬ素子１００ａ、１００ｂ、１００ｃが有する優位性をそのまま有する。
【０１２０】
［実施の形態５］
実施の形態５に係る有機ＥＬ素子１４０の構成について、図１３を用い説明する。なお、図１３では、上記実施の形態１に係る有機ＥＬ素子１００ａ、１００ｂ、１００ｃと同一の構成部分については、同一の符号を付し、以下の説明においては、重複説明を省略する。
【０１２１】
図１３に示すように、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子１４０では、バンク１４４における被覆部１４４ｄの形状が、上記実施の形態１に係る有機ＥＬ素子１００ａ、１００ｂ、１００ｃとの差異点である。具体的には、上記実施の形態１に係る有機ＥＬ素子１００ａ、１００ｂ、１００ｃでは、バンク１０４の被覆部１０４ｄが、ホール注入層１０３における凹部縁１０３ｃを乗り越え、凹部底面１０３ｂまで到達しているが、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子１４０では、バンク１４４の被覆部１４４ｄが、凹入構造の凹部縁１０３ｃを被覆している点は同じであるが、ホール注入層１０３の凹部底面１０３ｂにまで到達しない。このような構成を採用する場合には、バンク材料をホール注入層１０３の凹部底面１０３ｂにまで流さなくてもよいので、熱処理の温度および時間を低温かつ短時間にすることができる。
【０１２２】
なお、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子１４０においても、上述のように、ホール注入層１０３の凹部縁１０３ｃがバンク１４４における被覆部１４４ｄにより被覆されているので、上記実施の形態１に係る有機ＥＬ素子１００ａ、１００ｂ、１００ｃが有する優位性をそのまま有する。
【０１２３】
［その他の事項］
上記実施の形態１〜５では、例えば、図７（ａ）に示すように、バンク準備層１０４０における斜面の下端と、金属酸化物層１０３０の凹部縁１０３０ｃとが合致した構成を一例として採用したが、必ずしも互いに合致している必要はない。例えば、図１４（ａ）に示すように、バンク準備層１０４０の材料によっては、バンク準備層１０４０の斜面の下端が、金属酸化物層１５３０における凹入構造１５３０ａの凹部縁１５３０ｃよりも後退し、これにより、凹入されていない領域１５３０ｅ（図１４（ａ）の二点鎖線で囲んだ部分を参照）の一部が露出する場合もある。
【０１２４】
換言すると、凹部縁１５３０ｃは、金属酸化物層１５３０の上面において凹入されていない領域と凹部構造１５３０ａの側面とで形成された凸角部分である。
【０１２５】
上記の場合においても、バンク準備層１０４０に熱処理を施すことにより、図１４（ｂ）に示すように、バンク１０４の一部で覆わせることとすることで、上記同様の効果を得ることができる（バンク１０４における被覆部１０４ｄ）。
【０１２６】
上記実施の形態１〜５では、有機発光層１０５Ｂの形成に高分子有機材料が用いられた例を示したが、代わりに低分子有機材料を用いて形成した場合にも、上記と同様の効果を得ることができる。
【０１２７】
また、上記実施の形態１〜実施の形態５に係る有機ＥＬ素子１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１１０、１２０、１３０、１４０では、表示パネル１０を想定する形態としたが、全面発光する照明装置などを装置する場合には、基板１０１上の全面あるいは大部分に一様に陽極１０２、１１２、１２２、１３２を形成することとしてもよい。
【０１２８】
あるいは、この陽極１０２、１１２、１２２、１３２は、特定の図形や文字を表示できるようにパターン化されていても良い。この場合は、特性のパターン状の発光が得られるので広告表示などに用いることができる。
【０１２９】
なお、上記におけるホール注入層１０３、１１３、１３３、１５３は、例えば、ホール注入層、ホール輸送層、あるいはホール注入兼ホール輸送層として設けられている。
【０１３０】
また、上記実施の形態１〜３および実施の形態５では、陽極１０２、１１２、１２２、１３２の陽極ベース層１０２１、１２２１をＡｇ薄膜で形成し、ＩＴＯ層１０２２、１２２２をその上に形成することとしている。これに対して、陽極１０２、１１２、１２２、１３２の陽極ベース層１０２１、１２２１をＡｌ系の材料を用い形成することもできる。またいずれの場合にも、ＩＴＯ層を省略することもできる。
【０１３１】
また、上記実施の形態１〜５では、所謂、ピクセルバンク（井桁状の平面形状を有するバンク）を備える構成を一例として採用したが（図４を参照）、の要部を断面で示したため、バンク１０４、１４４の平面形状については、この他に、ラインバンクなどを採用することができる。ラインバンクの平面形状について、図１５を用い補足説明する。
【０１３２】
図１５に示すように、ライン状のバンク（ラインバンク）６５を採用する場合には、Ｘ軸方向に隣接する有機発光層６６ａ、６６ｂ、６６ｃが区分けされる。
【０１３３】
なお、ラインバンク６５を採用する場合には、Ｙ軸方向に隣接する有機発光層同士はバンク要素により規定されていないが、駆動方法および陽極のサイズおよび間隔などを適宜設定することにより、互いに影響せず発光させることができる。
【０１３４】
また、上記実施の形態１〜５では、トップエミッション型で説明しているが、これに限定されず、ボトムエミッション型であってもよい。
【０１３５】
また、上記実施の形態１〜５では、有機発光層１０５Ｂと陰極１０７との間に電子注入層１０６のみが介挿されている構成を一例として採用したが、これに加えて電子輸送層が介挿されている構成を採用することもできる。
【０１３６】
さらに、上記実施の形態１〜５では、金属層の表層部分を酸化させ、当該酸化された表層部分をホール注入層１０３、１１３、１３３としたが、バンク１０４、１４４下に陰極が配される構成を採用する場合には、酸化された表層部分を以って電子注入層、電子輸送層、または電子注入兼輸送層とすることもできる。
【０１３７】
また、上記実施の形態１〜５では、表示装置１の外観を示さなかったが、例えば、図１６に示すような外観を有するものとすることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１３８】
本発明は、表示装置や照明装置などへの適用に適した有機ＥＬ素子を実現するのに有用である。
【符号の説明】
【０１３９】
１  表示装置
１０  表示パネル
２０  駆動制御部
２１〜２４  駆動回路
２５  制御回路
６５  ラインバンク
１００ａ〜１００ｃ、１１０、１２０、１３０、１４０  有機ＥＬ素子
１０１、２１１  ＴＦＴ基板
１０２、１１２、１２２、１３２  陽極
１０３、１１３、１３３、１５３  ホール注入層
１０４、１４４  バンク
１０５Ａ    ホール輸送層
１０５Ｂ、５６ａ１、５６ａ２、５６ｂ１、５６ｂ２、５６ｃ１、５６ｃ２、６６ａ、６６ｂ、６６ｃ  有機発光層
１０６  電子注入層
１０７、２７１  陰極
１０８  封止層
１０２１、１２２１  陽極ベース層
１０２２、１２２２、１２２７  ＩＴＯ層
１０２３、１１２３、１２２３  陽極金属層
１０２４、１０２５、１２２４、１２２５、１２２６、１２２８  金属層
１０３０、１０３１、１３２１  金属酸化物層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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2012017492.tif 000021
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