(57)【要約】【課題】表示品質を向上させることができる有機ＥＬ装置、電子機器、有機ＥＬ装置の製造方法を提供する。【解決手段】陽極２４と陰極２５との間に発光層４６を含む発光機能層２６を挟持した有機ＥＬ装置１１であって、発光機能層２６は、正孔輸送層４５と発光層４６とを少なくとも含み、陽極２４と正孔輸送層４５との間には、有機材料からなる有機絶縁膜５１がさらに設けられている。【選択図】図４
2011035286.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と陰極との間に発光層を含む機能層を挟持した有機ＥＬ装置であって、
前記機能層は、正孔輸送層と前記発光層とを少なくとも含み、
前記陽極と前記正孔輸送層との間には、有機材料からなる絶縁層がさらに設けられていることを特徴とする有機ＥＬ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の有機ＥＬ装置であって、
前記陽極と前記正孔輸送層との間に正孔注入層が設けられており、
前記絶縁層は、前記陽極と前記正孔注入層との間に設けられていることを特徴とする有機ＥＬ装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の有機ＥＬ装置であって、
少なくとも前記絶縁層及び前記正孔輸送層は、アミン系材料で構成されていることを特徴とする有機ＥＬ装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の有機ＥＬ装置を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項５】
陽極と陰極との間に正孔輸送層及び発光層を含む機能層を挟持した有機ＥＬ装置の製造方法であって、
前記陽極上に有機膜を形成する有機膜形成工程と、
前記有機膜に紫外線を照射して絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、
前記絶縁層上に前記正孔輸送層を形成する正孔輸送層形成工程と、
を含むことを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項６】
陽極と陰極との間に正孔注入層及び発光層を含む機能層を挟持した有機ＥＬ装置の製造方法であって、
前記陽極上に有機膜を形成する有機膜形成工程と、
前記有機膜に紫外線を照射して絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、
前記絶縁層上に前記正孔注入層を形成する正孔注入層形成工程と、
を含むことを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項７】
請求項５又は請求項６に記載の有機ＥＬ装置の製造方法であって、
前記有機膜形成工程と前記絶縁層形成工程との間に、前記有機膜を大気に晒す工程を含むことを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ装置、電子機器、及び有機ＥＬ装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）装置は、陽極と陰極との間に発光層を含む発光機能層を挟持した構造を有している。具体的には、発光機能層は、陽極側から順に正孔輸送層、発光層、電子輸送層が積層された構成となっている。そして、陽極と陰極との間に電圧を印加することによって、正孔輸送層から正孔が、電子輸送層から電子が発光層に注入され、これらが再結合したときに発光が行われる。
【０００３】
このような有機ＥＬ装置が高効率であればあるほど、低輝度領域における漏れ電流により不必要な発光が観測される。そして、黒表示をした際に黒色がぼやける、いわゆる黒浮きという問題が発生する。
【０００４】
そこで、例えば、特許文献１では、陽極と正孔注入層との間に、無機材料の緩衝層を設けてリーク電流の発生を防止する技術が開示されている。また、特許文献２では、陽極と正孔注入層との界面、陰極と電子輸送層との界面に積層絶縁層を設けることにより、陽極から注入された正孔の流れを防止する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３５６６７号公報
【特許文献２】特開２００１−９３６７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、発明者等が行った実験結果によれば、これらの技術でも、ある程度リーク電流を減少させることは可能であるが、十分な効果が得られるとはいい難いものであった。換言すれば、従来の技術では、黒浮きを抑制することが困難であるという課題があった。
【０００７】
また、陽極上に無機材料を形成するためには、大掛かりな製造設備を必要とするＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法などを用いる必要があり、製造効率が悪くなってしまうという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００９】
［適用例１］本適用例に係る有機ＥＬ装置は、陽極と陰極との間に発光層を含む機能層を挟持した有機ＥＬ装置であって、前記機能層は、正孔輸送層と前記発光層とを少なくとも含み、前記陽極と前記正孔輸送層との間には、有機材料からなる絶縁層がさらに設けられていることを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、陽極と正孔輸送層との間に有機材料からなる絶縁層が設けられているので、陰極から注入された電子が、陽極に入り込むことを抑えることができる。よって、特に低輝度領域においてリーク電流の発生を抑えることが可能となり、黒表示をした際に黒色がぼやけること（いわゆる「黒浮き」）を抑えることができる。その結果、表示品質を向上させることができる。
【００１１】
［適用例２］上記適用例に係る有機ＥＬ装置において、前記陽極と前記正孔輸送層との間に正孔注入層が設けられており、前記絶縁層は、前記陽極と前記正孔注入層との間に設けられていることを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、陽極と正孔注入層との間に有機材料からなる絶縁層が設けられているので、陰極から注入された電子が、陽極に入り込むことを抑えることができる。よって、特に低輝度領域におけるリーク電流の発生を抑えることが可能となり、黒表示をした際に黒色がぼやけることを抑えることができる。
【００１３】
［適用例３］上記適用例に係る有機ＥＬ装置において、少なくとも前記絶縁層及び前記正孔輸送層は、アミン系材料で構成されていることが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、絶縁層上に設けられる正孔注入層や正孔輸送層を絶縁層と同じアミン系材料を用いて形成することにより、同じ生産設備を用いることが可能となり、生産効率を向上させることができる。
【００１５】
［適用例４］本適用例に係る電子機器は、上記に記載した有機ＥＬ装置を備えることを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、リーク電流の発生が抑えられると共に黒浮きが抑えられ、見栄えのよい電子機器を提供することができる。
【００１７】
［適用例５］本適用例に係る有機ＥＬ装置の製造方法は、陽極と陰極との間に正孔輸送層及び発光層を含む機能層を挟持した有機ＥＬ装置の製造方法であって、前記陽極上に有機膜を形成する有機膜形成工程と、前記有機膜に紫外線を照射して絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、前記絶縁層上に前記正孔輸送層を形成する正孔輸送層形成工程と、を含むことを特徴とする。
【００１８】
この方法によれば、有機膜に紫外線を照射することで有機膜を酸化させ、陽極と正孔輸送層との間に有機材料からなる絶縁層を形成する。これにより、陰極から注入された電子が、陽極に入り込むことを抑えることができる。よって、特に低輝度領域におけるリーク電流の発生を抑えることが可能となり、その結果、黒表示をした際に黒色がぼやけること（いわゆる「黒浮き」）が抑えられた有機ＥＬ装置を製造することができる。
【００１９】
［適用例６］本適用例に係る有機ＥＬ装置の製造方法は、陽極と陰極との間に正孔注入層及び発光層を含む機能層を挟持した有機ＥＬ装置の製造方法であって、前記陽極上に有機膜を形成する有機膜形成工程と、前記有機膜に紫外線を照射して絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、前記絶縁層上に前記正孔注入層を形成する正孔注入層形成工程と、を含むことを特徴とする。
【００２０】
この方法によれば、有機膜に紫外線を照射するので有機膜を酸化させることが可能となり、陽極と正孔注入層との間に有機材料からなる絶縁層を形成することができる。これにより、陰極から注入された電子が、陽極に入り込むことを抑えることができる。よって、特に低輝度領域におけるリーク電流の発生を抑えることが可能となり、その結果、黒表示をした際に黒色がぼやけることを抑えることができる。
【００２１】
［適用例７］上記適用例に係る有機ＥＬ装置の製造方法において、前記有機膜形成工程と前記絶縁層形成工程との間に、前記有機膜を大気に晒す工程を含むことが好ましい。
【００２２】
この方法によれば、有機膜を大気に晒すことにより、有機膜に酸素が取り入れられ、紫外線を照射した際、有機膜を容易に酸化させることが可能となり、高い絶縁性を有する有機膜が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】有機ＥＬ装置の電気的な構成を示す等価回路図。
【図２】有機ＥＬ装置の構成を示す模式平面図。
【図３】有機ＥＬ装置の構造を示す模式断面図。
【図４】図３に示す有機ＥＬ装置のＡ部（発光機能層）を拡大して示す拡大断面図。
【図５】発光機能層の素子構成及び電流特性を示す図表。
【図６】有機ＥＬ装置の電流特性を示すグラフ。
【図７】有機ＥＬ装置の製造方法を工程順に示す模式断面図。
【図８】有機ＥＬ装置の製造方法を工程順に示す模式断面図。
【図９】有機ＥＬ装置の製造方法を工程順に示す模式断面図。
【図１０】有機ＥＬ装置の製造方法を工程順に示す模式断面図。
【図１１】有機ＥＬ装置の製造方法を工程順に示す模式断面図。
【図１２】有機ＥＬ装置の製造方法を工程順に示す模式断面図。
【図１３】有機ＥＬ装置の製造方法を工程順に示す模式断面図。
【図１４】有機ＥＬ装置の製造方法を工程順に示す模式断面図。
【図１５】有機ＥＬ装置を備えた電子機器の一例として携帯電話機を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
＜有機ＥＬ装置の構成＞
図１は、有機ＥＬ装置の電気的な構成を示す等価回路図である。以下、有機ＥＬ装置の構成を、図１を参照しながら説明する。なお、以下参照する各図面において構成をわかりやすく示すため、各構成要素の層厚や寸法の比率、角度等は適宜異ならせてある。また、本実施形態の有機ＥＬ装置は、一例としてトップエミッション構造で説明するが、ボトムエミッション構造にも適用可能である。
【００２５】
図１に示すように、有機ＥＬ装置１１は、複数の走査線１２と、走査線１２に対して交差する方向に延びる複数の信号線１３と、信号線１３に並行に延びる複数の電源線１４とが、それぞれ格子状に配線されている。そして、走査線１２と信号線１３とにより区画された領域が画素領域として構成されている。信号線１３は、信号線駆動回路１５に接続されている。また、走査線１２は、走査線駆動回路１６に接続されている。
【００２６】
各画素領域には、走査線１２を介して走査信号がゲート電極に供給されるスイッチング用ＴＦＴ（Thin Film Transistor）２１と、このスイッチング用ＴＦＴ２１を介して信号線１３から供給される画素信号を保持する保持容量２２と、保持容量２２によって保持された画素信号がゲート電極に供給される駆動用ＴＦＴ２３（以下、「ＴＦＴ素子２３」と称する。）とが設けられている。更に、各画素領域には、ＴＦＴ素子２３を介して電源線１４に電気的に接続したときに、電源線１４から駆動電流が流れ込む陽極２４と、陰極２５と、この陽極２４と陰極２５との間に挟持された機能層としての発光機能層２６とが設けられている。
【００２７】
有機ＥＬ装置１１は、陽極２４と陰極２５と発光機能層２６とにより構成される発光素子２７を複数備えている。また、有機ＥＬ装置１１は、複数の発光素子２７で構成される表示領域を備えている。
【００２８】
この構成によれば、走査線１２が駆動されてスイッチング用ＴＦＴ２１がオン状態になると、そのときの信号線１３の電位が保持容量２２に保持され、保持容量２２の状態に応じて、ＴＦＴ素子２３のオン・オフ状態が決まる。そして、ＴＦＴ素子２３のチャネルを介して、電源線１４から陽極２４に電流が流れ、更に、発光機能層２６を介して陰極２５に電流が流れる。発光機能層２６は、ここを流れる電流量に応じた輝度で発光する。
【００２９】
図２は、有機ＥＬ装置の構成を示す模式平面図である。以下、有機ＥＬ装置の構成を、図２を参照しながら説明する。
【００３０】
図２に示すように、有機ＥＬ装置１１は、ガラス等からなる基板としての素子基板３１に表示領域３２（図中一点鎖線の内側の領域）と非表示領域３３（一点鎖線の外側の領域）とを有する構成になっている。表示領域３２には、実表示領域３２ａ（二点鎖線の内側の領域）とダミー領域３２ｂ（図中二点鎖線の外側の領域）とが設けられている。
【００３１】
実表示領域３２ａ内には、光が出射されるサブ画素３４（発光領域）がマトリックス状に配列されている。この、サブ画素３４の各々は、スイッチング用ＴＦＴ２１及びＴＦＴ素子２３（図１参照）の動作に伴って、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）各色を発光する構成となっている。
【００３２】
ダミー領域３２ｂには、主として各サブ画素３４を発光させるための回路が設けられている。例えば、実表示領域３２ａの図中左辺及び右辺に沿うように走査線駆動回路１６が配置されており、実表示領域３２ａの図中上辺に沿うように検査回路３５が配置されている。
【００３３】
素子基板３１の下辺には、フレキシブル基板３６が設けられている。フレキシブル基板３６には、各配線と接続された駆動用ＩＣ３７が備えられている。
【００３４】
図３は、有機ＥＬ装置の構造を示す模式断面図である。図４は、図３に示す有機ＥＬ装置のＡ部（発光機能層）を拡大して示す拡大断面図である。以下、有機ＥＬ装置及び発光機能層の構造を、図３及び図４を参照しながら説明する。なお、構成をわかりやすく示すため、各構成要素の層厚や寸法の比率、角度等は適宜異ならせてある。
【００３５】
図３に示すように、有機ＥＬ装置１１は、複数の発光素子２７（２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂ）が素子基板３１の面上に配列された構成となっている。なお、素子基板３１上に設けられた配線や回路、それらが形成されている層などの図示は省略する。各発光素子２７は、複数の色彩（赤色、緑色、青色）のいずれかに対応した波長の光を発生する要素である。本実施形態では、発光素子２７Ｒは赤色光を出射し、発光素子２７Ｇは緑色光を出射し、発光素子２７Ｂは青色光を出射する。
【００３６】
本実施形態の有機ＥＬ装置１１は、上記したように、各発光素子２７にて発生した光が素子基板３１とは反対側に向かって進行するトップエミッション構造である。従って、ガラスなどの光透過性を有する板材の他、セラミックスや金属のシートなど不透明な板材を素子基板３１として採用することができる。
【００３７】
図３に示すように、素子基板３１上には、隔壁４２が形成されている。この隔壁４２は、素子基板３１の上方の空間を発光素子２７ごとに仕切るものであり、絶縁性材料、例えばアクリル樹脂、ポリイミド樹脂などにより形成されている。
【００３８】
発光素子２７の各々は、陽極２４と、発光機能層２６と、陰極２５とを有する。詳述すると、素子基板３１上には、光反射層４３が形成される。光反射層４３の上方には、発光素子２７が配置されている。光反射層４３は、各発光素子２７（２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂ）に対応して配置される。光反射層４３は、光反射性を有する材料によって形成される。材料としては、例えば、アルミニウムや銀、又はアルミニウムや銀を主成分とする合金などが挙げられる。光反射層４３の厚みは、例えば、８０ｎｍである。
【００３９】
陽極２４は、光反射層４３上に形成されて隔壁４２で包囲される。陽極２４は、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、またはＺｎＯ2のような透明酸化物導電材料から形成される。本実施形態では、陽極２４はＩＴＯで形成され、その膜厚を発光素子２７の発光色ごとに相違させる光共振構造が採用されている。
【００４０】
なお、光反射層４３と陽極２４との間に透明層を挿入しても良い。また、各サブ画素３４で要求される発光波長に最適な共振を生じるように光路長を最適化する場合、陽極２４や透明層の厚みを最適化すればよい。
【００４１】
発光機能層２６は、陽極２４や隔壁４２を覆うように形成される。詳述すると、発光機能層２６は、複数の発光素子２７に亘って連続して形成されている。発光機能層２６の特性は、複数の発光素子２７について共通である。
【００４２】
図４に示すように、発光機能層２６は、陽極２４上及び隔壁４２上に形成された正孔注入層（以下、図示及び説明を省略する）と、正孔注入層上に形成された正孔輸送層４５と、正孔輸送層４５上に形成された発光層４６と、発光層４６上に形成された電子輸送層４７と、電子輸送層４７上に形成された電子注入層４８とを有する。更に、本実施形態では、陽極２４と正孔輸送層４５との間に、有機材料からなる絶縁層としての絶縁膜が設けられている（以下、「有機絶縁膜５１」と称する。）。なお、図４において、陽極２４の下層に形成されている光反射層４３の図示は省略する。
【００４３】
有機絶縁膜５１は、正孔注入を制御し、陰極２５から注入される電子の流れを防止する遮断効果、言い換えれば、リーク電流の発生を防止するために設けられている。
【００４４】
有機絶縁膜５１の構成材料には、例えば、以下の材料を紫外線（ＵＶ）照射によって酸化させ、絶縁性を高くしたものを用いることができる。例えば、各種ｐ型の高分子材料や、各種ｐ型の低分子材料を単独または組み合わせて用いることができ、例えば、下記化１に示すＮ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ジフェニル−４，４’−ジアミン（α−ＮＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ジフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）等のテトラアリールベンジジン誘導体、テトラアリールジアミノフルオレン化合物またはその誘導体（アミン系化合物）等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。また、下記化２に示す、フッ素化アルキル基含有（メタ）アクリレート（Ａ−１）を用いるようにしてもよい。
【００４５】
【化１】
2011035286.tif 000003
【００４６】
【化２】
2011035286.tif 000004
【００４７】
このような有機絶縁膜５１は、リーク電流を防止しうる程度の抵抗値を有し、かつ電極から有機層への正孔（ホール）の注入性を確保しうる程度のホール注入性を有していればよい。有機絶縁膜５１の厚みとしては、特に限定されないが、０．１Å（０．０１ｎｍ）〜２０Å（２ｎｍ）程度である。
【００４８】
正孔輸送層４５は、陽極２４から正孔注入層を介して注入された正孔を発光層まで輸送する機能を有するものである。この正孔輸送層４５の構成材料には、上記した有機絶縁膜５１と同様の材料である、各種ｐ型の高分子材料や、各種ｐ型の低分子材料を単独または組み合わせて用いることができ、例えば、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ジフェニル−４，４’−ジアミン（α−ＮＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ジフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）等のテトラアリールベンジジン誘導体、テトラアリールジアミノフルオレン化合物またはその誘導体（アミン系化合物）等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。また、フッ素化アルキル基含有（メタ）アクリレート（Ａ−１）を用いるようにしてもよい。このような正孔輸送層４５の平均厚さは、特に限定されないが、１０ｎｍ〜１５０ｎｍ程度である。
【００４９】
発光層４６は、エレクトロルミネッセンス現象を発現する有機発光物質の層である。陽極２４と陰極２５との間に電圧を印加することによって、発光層４６には、正孔輸送層４５から正孔が、また、電子輸送層４７から電子が注入され、発光層４６においてこれらが再結合したときに発光が行われる。本実施形態では、白色光を発する。
【００５０】
電子輸送層４７は、陰極２５から電子注入層４８を介して注入された電子を発光層４６に輸送する機能を有するものである。電子輸送層４７の構成材料（電子輸送材料）としては、例えば、下記化３に示すトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）等の８−キノリノールないしその誘導体を配位子とする有機金属錯体などのキノリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ペリレン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、キノキサリン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ニトロ置換フルオレン誘導体等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。電子輸送層４７の平均厚さは、特に限定されないが、２０ｎｍ〜１００ｎｍ程度である。
【００５１】
【化３】
2011035286.tif 000005
【００５２】
電子注入層４８は、陰極２５からの電子注入効率を向上させる機能を有するものである。この電子注入層４８の構成材料（電子注入材料）としては、例えば、各種の無機絶縁材料、各種の無機半導体材料が挙げられる。
【００５３】
このような無機絶縁材料としては、例えば、アルカリ金属カルコゲナイド（酸化物、硫化物、セレン化物、テルル化物）、アルカリ土類金属カルコゲナイド、アルカリ金属のハロゲン化物およびアルカリ土類金属のハロゲン化物等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。これらを主材料として電子注入層４８を構成することにより、電子注入性をより向上させることができる。特にアルカリ金属化合物（アルカリ金属カルコゲナイド、アルカリ金属のハロゲン化物等）は仕事関数が非常に小さく、これを用いて電子注入層４８を構成することにより、発光素子２７は、高い輝度が得られるものとなる。
【００５４】
アルカリ金属カルコゲナイドとしては、例えば、Ｌｉ2Ｏ、ＬｉＯ、Ｎａ2Ｓ、Ｎａ2Ｓｅ、ＮａＯ等が挙げられる。アルカリ土類金属カルコゲナイドとしては、例えば、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＢｅＯ、ＢａＳ、ＭｇＯ、ＣａＳｅ等が挙げられる。アルカリ金属のハロゲン化物としては、例えば、ＣｓＦ、ＬｉＦ、ＮａＦ、ＫＦ、ＬｉＣｌ、ＫＣｌ、ＮａＣｌ等が挙げられる。アルカリ土類金属のハロゲン化物としては、例えば、ＣａＦ2、ＢａＦ2、ＳｒＦ2、ＭｇＦ2、ＢｅＦ2等が挙げられる。
【００５５】
また、無機半導体材料としては、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｂａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｙｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｃｄ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｔａ、ＳｂおよびＺｎのうちの少なくとも１つの元素を含む酸化物、窒化物または酸化窒化物等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。電子注入層４８の平均厚さは、特に限定されないが、０．１ｎｍ〜１ｎｍ程度である。
【００５６】
陰極２５は、発光機能層２６を覆うように形成される。言い換えれば、陰極２５は、複数の発光素子２７に亘って連続して形成されている。陰極２５は、その表面に達した光の一部を透過するとともに他の一部を反射する性質（すなわち半透過反射性）を持った半透過反射層として機能する。
【００５７】
また、陰極２５は、マグネシウム（Ｍｇ）や銀（Ａｇ）、又はこれらを主成分とするマグネシウム銀合金（ＭｇＡｇ）で形成される。本実施形態においては、マグネシウム及び銀を発光機能層２６上に共蒸着させて陰極２５を形成する。
【００５８】
本実施形態における有機ＥＬ装置１１では、光反射層４３と陰極２５との間で発光機能層２６が発する光を共振させる共振器構造が形成される。すなわち、発光機能層２６が発する光は光反射層４３と陰極２５との間で往復し、共振によって特定の波長の光が強められて陰極２５を透過して観察側（図３における上方）に進行する（トップエミッション方式）。
【００５９】
発光素子２７Ｒでは発光機能層２６で発した白色光のうち赤色が強められ、発光素子２７Ｇでは緑色が強められ、発光素子２７Ｂでは青色が強められるように、各発光素子２７における陽極２４の膜厚が調整される。より具体的には、例えば、発光素子２７Ｒにおける陽極２４の膜厚は、１１０ｎｍに設定される。発光素子２７Ｇにおける陽極２４の膜厚は、７０ｎｍに設定される。発光素子２７Ｂにおける陽極２４の膜厚は、２７ｎｍに設定される。
【００６０】
図３に示すように、陰極２５上には、無機材料からなるパッシベーション層５２が形成される。パッシベーション層５２は、発光素子２７に対する水や外気の浸入を防ぐための保護膜である。また、パッシベーション層５２は、窒化珪素や酸窒化珪素などのガス透過率が低い無機材料から形成される。本実施形態のパッシベーション層５２は、例えば、酸窒化珪素で形成され、その膜厚は４００ｎｍである。
【００６１】
複数の発光素子２７が形成された素子基板３１上には、カラーフィルター基板６１が対向配置される。カラーフィルター基板６１は、ガラスなどの光透過性を有する材料で形成される。カラーフィルター基板６１のうち素子基板３１との対向面には、カラーフィルター６２（６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂ）及び遮光膜６３が形成される。
【００６２】
遮光膜６３は、各発光素子２７に対応して開口６４が形成された遮光性の膜体である。開口６４内には、カラーフィルター６２（６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂ）が形成される。
【００６３】
発光素子２７Ｒに対応する開口６４内には、赤色光を選択的に透過させる赤色用カラーフィルター６２Ｒが形成されている。発光素子２７Ｇに対応する開口６４内には、緑色光を選択的に透過させる緑色用カラーフィルター６２Ｇが形成されている。発光素子２７Ｂに対応する開口６４内には、青色光を選択的に透過させる青色用カラーフィルター６２Ｂが形成されている。
【００６４】
カラーフィルター６２及び遮光膜６３が形成されたカラーフィルター基板６１は、封止層６５を介して素子基板３１と貼り合わされる。封止層６５は、透明の樹脂材料、例えば、エポキシ樹脂などの硬化性樹脂から形成される。以下、陽極２４と正孔輸送層４５との間に有機絶縁膜５１を設けた場合の電流特性などについて説明する。
【００６５】
図５は、発光機能層（特に、絶縁膜及び正孔輸送層）の素子構成及び電流特性を示す図表である。図６は、有機ＥＬ装置の電流特性を示すグラフである。以下、図５及び図６を参照しながら、素子構成及び電流特性について説明する。
【００６６】
図５に示す図表は、陽極２４と正孔輸送層４５との間に設ける絶縁層の構成、及び正孔輸送層４５に用いる材料の種類を、比較例１、比較例２、実施例１、実施例２の４種類で変えたときの、電流値及びリーク電流低減効果値を求めたものである。なお、絶縁膜及び正孔輸送層４５以外の構成は、比較例１〜実施例２において同一とする。
【００６７】
また、図６に示すグラフの横軸は、陽極２４及び陰極２５に印加する電圧値であり、図示右側にいくに従って電圧値が高くなることを示している。グラフの縦軸は、陽極２４及び陰極２５間に流れる電流（電流密度）値であり、図示上側にいくに従って流れる電流が大きくなることを示している。このような電圧値と電流値との関係を、比較例１〜実施例２の４種類で確認する。
【００６８】
図５に示すように、比較例１は、陽極２４と正孔輸送層４５との間に絶縁膜が設けられていない場合の構成である。絶縁膜を除いた材料及びその膜厚は、次のとおりである。正孔輸送層４５は、材料がアミン系のα−ＮＰＤであり、膜厚が６０ｎｍである。発光層４６は、青色発光層（単色青色発光素子）であり、膜厚が４０ｎｍである。
【００６９】
なお、発光層４６の材料構成を、下記化４及び化５に示す。化４は、ホスト材料である、アントラセン誘導体である。化５は、発光ドーパント材料である、ジスチリルジアミン系化合物等のジスチリルアミン誘導体である。
【００７０】
【化４】
2011035286.tif 000006
【００７１】
【化５】
2011035286.tif 000007
【００７２】
電子輸送層４７は、材料がＡｌｑ３であり、膜厚が２０ｎｍである。電子注入層４８は、材料がＬｉＦであり、膜厚が１ｎｍである。陰極２５は、材料がアルミニウムであり、膜厚が１５０ｎｍである。
【００７３】
このような構成の有機ＥＬ装置の陽極と陰極との間に、２．５Ｖ（低電圧領域）の電圧を印加した場合、電流値は０．２２０ｍＡ／ｃｍ2となる（図５及び図６参照）。なお、この値を後述する比較例２、実施例１、実施例２と比較する基準値とする。
【００７４】
比較例２は、陽極２４と正孔輸送層４５との間に設ける絶縁膜に無機材料であるＬｉ2Ｏ（アルカリ金属酸化物）を用いる。膜厚は、１ｎｍ〜２ｎｍである。また、正孔輸送層４５の材料は、比較例１と同様にα−ＮＰＤである。その他の層構成及び材料は、比較例１と同様である。
【００７５】
比較例１と同様に、２．５Ｖ（低電圧領域）の電圧を印加した場合、電流値は０．１１５ｍＡ／ｃｍ2となる。この結果、陽極２４と正孔輸送層４５との間に無機の絶縁層が設けられていることにより、比較例１の基準値（０．２２０ｍＡ／ｃｍ2）と比較して、リーク電流低減効果が４８％であることがわかる。
【００７６】
実施例１は、絶縁膜に、α−ＮＰＤに紫外線（ＵＶ）処理が施された有機絶縁膜５１を用いる。また、正孔輸送層４５の材料は、比較例１及び比較例２と同様にα−ＮＰＤである。その他の層構成及び材料は、比較例１と同様である。
【００７７】
上記同様に電圧を印加した場合、電流値は０．０６２ｍＡ／ｃｍ2である。この結果、陽極２４と正孔輸送層４５との間に有機絶縁膜５１が設けられていることにより、比較例１の基準値と比較して、リーク電流低減効果が７２％であることがわかる。更に、図６に示すように、駆動電圧領域（３．５Ｖ〜４Ｖ以上）では、電流値が大きくなる、つまり、電荷注入性が良好となることがわかる（低駆動電圧効果）。
【００７８】
実施例２は、絶縁膜に、アミン系材料であるＡ−１に紫外線処理が施された有機絶縁膜５１を用いる。また、正孔輸送層４５の材料は、絶縁膜に用いた材料と同じＡ−１である。その他の層構成及び材料は、比較例１と同様である。
【００７９】
上記同様に電圧を印加した場合、電流値は０．０６５ｍＡ／ｃｍ2である。この結果、絶縁膜にＡ−１で構成された有機絶縁膜５１を用いることにより、実施例１と用いる材料は異なるものの、リーク電流を低減することが可能となる。リーク電流低減効果は、比較例１の基準値と比較して７０％であることがわかる。更に、駆動電圧領域（３．５Ｖ〜４Ｖ以上）では、電流値が実施例１よりも大きくなる、つまり、電荷注入性が実施例１よりも良好となることがわかる。
【００８０】
このように、陽極２４と正孔輸送層４５との間に絶縁膜を設けた方が設けない場合と比較してリーク電流の効果があり、更に、絶縁膜が無機材料より有機材料の方がリーク電流に対して効果が得られる結果が得られた。また、絶縁膜を設けない場合と比較して有機絶縁膜５１を設けた場合、７０％程度のリーク電流低減効果が得られる。
【００８１】
＜有機ＥＬ装置の製造方法＞
図７〜図１４は、有機ＥＬ装置の製造方法を工程順に示す模式断面図である。以下、有機ＥＬ装置の製造方法を、図７〜図１４を参照しながら説明する。
【００８２】
有機ＥＬ装置１１の製造方法は、まず、図７に示すように、素子基板３１上に光反射層４３を形成する。具体的には、公知の成膜技術を用いて、素子基板３１上に複数の光反射層４３をマトリックス状に形成する。
【００８３】
次に、図８に示すように、光反射層４３上に陽極２４を形成する。具体的には、例えば、蒸着法によって素子基板３１及び光反射層４３上に、例えばインジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）を全面成膜する。次に、フォトリソグラフィー技術及びエッチング技術により、この膜をパターンニングし、陽極２４を形成する。
【００８４】
次に、図９に示すように、素子基板３１上の非発光領域に隔壁４２を形成する。具体的には、例えば、隔壁４２の材料となるアクリル樹脂またはポリイミド樹脂等の有機樹脂を溶媒に溶かし、スピンコート、ディップコート等により塗布して形成する。そして、隔壁４２の材料をフォトリソグラフィー技術によりパターニングして開口を設ける。
【００８５】
次に、図１０に示すように、陽極２４の上面及び隔壁４２の上面全体に有機絶縁膜５１を形成する（有機膜形成工程、絶縁層形成工程）。まず、陽極２４上及び隔壁４２上に有機材料であるα−ＮＰＤ（有機膜）を１ｎｍ〜２ｎｍ蒸着する。次に、大気下に暴露し（晒し）、その後、波長３１３ｎｍの紫外線（ＵＶ）処理を行う。これにより、有機材料が酸化され、絶縁性が高くなる。なお、有機絶縁膜５１を成膜する方法として、蒸着法に限定されず、塗布法を用いるようにしてもよい。
【００８６】
次に、図１１に示すように、有機絶縁膜５１の上面に発光機能層２６を構成する正孔輸送層４５を形成する（正孔輸送層形成工程）。具体的には、例えば、α−ＮＰＤ等の材料を周知の蒸着法に基づいて蒸着することにより形成する。
【００８７】
次に、図１２に示すように、正孔輸送層４５の上面に発光層４６及び電子輸送層４７（電子注入層４８を含む）を形成する。具体的には、周知の蒸着法に基づいて蒸着することにより形成する。
【００８８】
次に、図１３に示すように、電子輸送層４７（発光機能層２６）上に陰極２５を形成する。なお、図１３では、電子輸送層４７が発光機能層２６を構成する１つであることから、発光機能層２６として図示する。具体的には、電子輸送層４７上に、マグネシウム（Ｍｇ）や銀（Ａｇ）、又はこれらを主成分とするマグネシウム銀合金（ＭｇＡｇ）を、例えば、共蒸着させて陰極２５を形成する。
【００８９】
次に、図１４に示すように、有機ＥＬ装置１１を完成させる。まず、陰極２５上に、酸素や水分の影響による発光素子２７の劣化を防止するためのパッシベーション層５２を形成する。具体的には、例えば、酸窒化珪素等の材料を周知の蒸着法に基づいて蒸着することにより形成する。
【００９０】
次に、パッシベーション層５２上の全体に亘って封止層６５を形成する。封止層６５は、例えば、エポキシ樹脂などの硬化性樹脂であり、ＣＶＤ法で成膜する。封止層６５は、水分の侵入を防ぎ、発光素子２７を劣化させないよう、積層構造とすることが好ましい。
【００９１】
次に、カラーフィルター基板６１側を形成する。まず、公知の成膜技術を用いて、カラーフィルター６２及び遮光膜６３を形成する。これにより、各発光素子２７（２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂ、図３参照）に対応して各カラーフィルター６２（６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂ）が形成される。
【００９２】
次に、素子基板３１側とカラーフィルター基板６１側とを貼り合わせて、有機ＥＬ装置１１を完成させる。具体的には、大気を遮断した窒素雰囲気内において、封止層６５を介して貼り合わせる。以上により、有機ＥＬ装置１１が完成する。このように、陽極２４と正孔輸送層４５との間に有機絶縁膜５１を形成するので、層間の密着性が向上し、電流注入効率を向上させることができる。また、黒表示における陰極２５から陽極２４への電子の漏れ、すなわちリーク電流を抑制することができる。
【００９３】
＜電子機器の構成＞
図１５は、上記した有機ＥＬ装置を備えた電子機器の一例として携帯電話機を示す模式図である。以下、有機ＥＬ装置を備えた携帯電話機の構成を、図１５を参照しながら説明する。
【００９４】
図１５に示すように、携帯電話機７１は、表示部７２及び操作ボタン７３を有している。表示部７２は、内部に組み込まれた有機ＥＬ装置１１によって、均一に発光することができる等、高品位な表示を行うことができる。なお、上記した有機ＥＬ装置１１は、上記携帯電話機７１の他、モバイルコンピューター、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、車載機器、オーディオ機器、露光装置や照明機器など各種電子機器に用いることができる。
【００９５】
以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られる。
【００９６】
（１）本実施形態によれば、陽極２４と正孔輸送層４５との間に有機材料からなる有機絶縁膜５１が設けられているので、陰極２５から注入された電子が、陽極２４に入り込むことを抑えることができる。よって、特に低輝度領域においてリーク電流の発生を抑えることが可能となり、黒表示をした際に黒色がぼやける（黒浮き）ことを抑えることができる。その結果、表示品質を向上させることができる。
【００９７】
（２）本実施形態によれば、有機絶縁膜５１がアミン系材料から形成されるので、有機絶縁膜５１上に設けられる正孔輸送層４５（正孔注入層も含む）を含めて同じ材料で形成することができる。よって、無機材料のようにＣＶＤ法などを用いて形成する場合と比較して、同じ製造設備（蒸着法など）で製造することが可能となり、生産効率を向上させることができる。
【００９８】
なお、実施形態は上記に限定されず、以下のような形態で実施することもできる。
【００９９】
（変形例１）
上記したように、有機絶縁膜５１が陽極２４と正孔輸送層４５とに挟持される構成に限定されず、次のような構成にしてもよい。例えば、陽極２４上に正孔注入層、正孔輸送層４５、発光層４６が順に形成されており、陽極２４と正孔注入層との間に有機絶縁膜５１を設けるようにしてもよい。また、正孔注入層と正孔輸送層４５との間に有機絶縁膜５１を設けるようにしてもよい。
【０１００】
正孔注入層は、陽極２４からの正孔注入効率を向上させる機能を有するものである。この正孔注入層の構成材料（正孔注入材料）としては、特に限定されないが、例えば、銅フタロシアニンや、４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−フェニル−３−メチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）、Ｎ，Ｎ'−ビス−（４−ジフェニルアミノ−フェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ビフェニル−４−４’−ジアミン等が挙げられる。このような正孔注入層の平均厚さは、特に限定されないが、２０ｎｍ〜１５０ｎｍ程度である。
【符号の説明】
【０１０１】
１１…有機ＥＬ装置、１２…走査線、１３…信号線、１４…電源線、１５…信号線駆動回路、１６…走査線駆動回路、２１…スイッチング用ＴＦＴ、２２…保持容量、２３…ＴＦＴ素子（駆動用ＴＦＴ）、２４…陽極、２５…陰極、２６…機能層としての発光機能層、２７，２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂ…発光素子、３１…基板としての素子基板、３２…表示領域、３２ａ…実表示領域、３２ｂ…ダミー領域、３３…非表示領域、３４…サブ画素、３５…検査回路、３６…フレキシブル基板、３７…駆動用ＩＣ、４２…隔壁、４３…光反射層、４５…正孔輸送層、４６…発光層、４７…電子輸送層、４８…電子注入層、５１…絶縁層としての有機絶縁膜、５２…パッシベーション層、６１…カラーフィルター基板、６２…カラーフィルター、６２Ｒ…赤色用カラーフィルター、６２Ｇ…緑色用カラーフィルター、６２Ｂ…青色用カラーフィルター、６３…遮光膜、６４…開口、６５…封止層、７１…電子機器としての携帯電話機、７２…表示部、７３…操作ボタン。
【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】
2011035286.tif 000015
【図９】
2011035286.tif 000016
【図１０】
2011035286.tif 000017
【図１１】
2011035286.tif 000018
【図１２】
2011035286.tif 000019
【図１３】
2011035286.tif 000020
【図１４】
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【図１５】
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