(57)【要約】【課題】封止層を厚くすることなく高いバリア性を得ることができるトップエミッション型の有機ＥＬ表示装置およびその製造方法を提供する。【解決手段】基板１１上に、駆動回路１２を介して、下部電極層１３、有機ＥＬ層１４、および上部電極層１５が順に積層された有機ＥＬ素子１６を形成し、さらに有機ＥＬ素子１６の上面を封止する封止層１７を形成してなるトップエミッション型の有機ＥＬ表示装置１は、上部電極層１５および封止層１７とがいずれも原子層堆積法によって形成されている。【選択図】  図１
2015111503.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部電極層、有機ＥＬ層を有する発光機能層、および上部電極層が順に積層された有機ＥＬ素子と、前記有機ＥＬ素子の上面を封止する封止層とを備え、前記発光機能層で発光した光を前記封止層側へ取り出すトップエミッション型の有機ＥＬ表示装置であって、
前記上部電極層の少なくとも上面を含む領域と、前記封止層とがいずれも原子層堆積法によって形成されていることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項２】
前記下部電極層がカソード電極であり、前記上部電極層がアノード電極であることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項３】
前記アノード電極である上部電極層が、ＩＺＯ膜で構成されていることを特徴とする請求項２に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項４】
前記下部電極層がアノード電極であり、前記上部電極層がカソード電極であることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項５】
前記カソード電極である上部電極層が２層構造であり、前記上面を含む領域を構成する層が、ＩＺＯ膜で構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表示装置。
【請求項６】
前記カソード電極である上部電極層が、ＩＺＯ膜で構成されており、前記発光機能層が、有機ＥＬ層と、前記上部電極層と隣接する電子注入層とを有し、前記電子注入層が、原子層堆積法により形成されたＺｎＯ膜で構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表示装置。
【請求項７】
前記封止層は、Ａｌ２Ｏ３膜で構成されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項８】
前記上部電極層の少なくとも上面を含む領域は、封止層として機能することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項９】
下部電極層、有機ＥＬ層を有する発光機能層、および上部電極層が順に積層された有機ＥＬ素子と、前記有機ＥＬ素子の上面を封止する封止層とを備え、前記発光機能層で発光した光を前記封止層側へ取り出すトップエミッション型の有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、
前記上部電極層の少なくとも上面側の領域を原子層堆積法により形成し、その後、前記上部電極層の上に、原子層堆積法によって前記封止層を形成することを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項１０】
前記上部電極層の少なくとも上面側の領域は、ＩＺＯ膜で形成されることを特徴とする請求項９に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項１１】
前記封止層は、Ａｌ２Ｏ３膜で形成されることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トップエミッション型の有機ＥＬ表示装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ表示装置は、低消費電力であり、自然発光型であり、有機発光材料に由来する多彩な色調の発光が得られるため、次世代の表示装置として注目されている。
【０００３】
このような有機ＥＬ表示装置は、有機ＥＬ層の下面から光を取り出すボトムエミッション型と有機ＥＬ層の上面から光を取り出すトップエミッション型に分類される。これらのうちトップエミッション型の有機ＥＬ表示装置は、発光部分である有機ＥＬ層の面積を多く取ることができるため、発光効率を高めることができる等の利点がある。
【０００４】
トップエミッション型の有機ＥＬ表示装置としては、その基本構造が、図６に示すように、ガラス基板１０１と、その上に形成された駆動回路（薄膜トランジスタ（ＴＦＴ））１０２と、その上に形成された下部電極層１０３、有機ＥＬ層１０４、および上部電極層１０５が順次積層されてなる有機ＥＬ素子１０６と、さらにその有機ＥＬ素子１０６の上に形成された封止層１０７とを有するものが知られている。このようなトップエミッション型の有機ＥＬ表示装置は、例えば特許文献１、２に開示されている。
【０００５】
下部電極層１０３としては、例えばアノード電極となる酸化インジウム錫（ＩＴＯ）や酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）等の仕事関数の大きい膜が用いられ、上部電極層１０５としては、例えばカソード電極となるＭｇやＭｇＡｇ等の仕事関数の小さい膜を薄膜形成した半透明膜が用いられ、いずれも真空蒸着法やスパッタリング法のような物理蒸着法（ＰＶＤ法）により形成される。また、封止層１０７は外部からの水分等の侵入を封止するものであり、例えばＳｉＮ等が用いられ、化学蒸着法（ＣＶＤ法）、特にプラズマを用いたプラズマＣＶＤ法により形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−１４９５９４号公報
【特許文献２】特開２０１３−１３０６１５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、上部電極層１０５を真空蒸着法やスパッタリング法で形成する場合、図７に拡大して示すように、ピンホール１０８やクラック１０９が比較的多く存在し、有機ＥＬ層１０４へのカバレッジが不十分となる可能性がある。特に有機ＥＬ層１０４にパーティクル１１０が存在するとその部分におけるカバレッジが悪く、大きなボイド１１１を形成するおそれがある。その上に形成される封止層１０７も十分なカバレッジで密着性良く形成することができず、そのため、外部の水分等に対して十分なバリア性を持たせるために、封止層１０７の厚さを数μｍ程度に厚くする必要がある。しかし、その場合には、有機ＥＬ層からの発光を減衰させてしまう可能性がある。また、上部電極層１０５のクラックが、熱や衝撃等により拡大し、厚く形成された封止層１０７にも伝播し、封止層１０７による有機ＥＬ層１０４のバリア性が低下してしまう可能性がある。このようにバリア性が低下すると、表示装置自体の寿命が低下してしまう。
【０００８】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、封止層を厚くすることなく高いバリア性を得ることができるトップエミッション型の有機ＥＬ表示装置およびその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の第１の観点では、下部電極層、有機ＥＬ層を有する発光機能層、および上部電極層が順に積層された有機ＥＬ素子と、前記有機ＥＬ素子の上面を封止する封止層とを備え、前記発光機能層で発光した光を前記封止層側へ取り出すトップエミッション型の有機ＥＬ表示装置であって、前記上部電極層の少なくとも上面を含む領域と、前記封止層とがいずれも原子層堆積法によって形成されていることを特徴とする有機ＥＬ表示装置を提供する。
【００１０】
上記第１の観点において、前記下部電極層がカソード電極であり、前記上部電極層がアノード電極である構成とすることができる。この場合に、前記アノード電極である上部電極層がＩＺＯ膜で構成されているものとすることができる。
【００１１】
また、前記下部電極層がアノード電極であり、前記上部電極層がカソード電極である構成とすることもできる。この場合に、前記カソード電極である上部電極層が二層構造であり、前記上面を含む領域を構成する層が、ＩＺＯ膜で構成されているものとすることができる。また、前記カソード電極である上部電極層が、ＩＺＯ膜で構成されており、前記発光機能層が、有機ＥＬ層と、前記上部電極層と隣接する電子注入層とを有し、前記電子注入層が、原子層堆積法により形成されたＺｎＯ膜で構成されているものとすることもできる。
【００１２】
さらに、前記封止層は、Ａｌ２Ｏ３膜で構成されているものとすることができる。さらにまた、前記上部電極層の少なくとも上面を含む領域を、封止層として機能させることができる。
【００１３】
本発明の第２の観点では、下部電極層、有機ＥＬ層を有する発光機能層、および上部電極層が順に積層された有機ＥＬ素子と、前記有機ＥＬ素子の上面を封止する封止層とを備え、前記発光機能層で発光した光を前記封止層側へ取り出すトップエミッション型の有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、前記上部電極層の少なくとも上面側の領域を原子層堆積法により形成し、その後、前記上部電極層の上に、原子層堆積法によって前記封止層を形成することを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造方法を提供する。
【００１４】
前記上部電極層の少なくとも上面側の領域は、ＩＺＯ膜で形成することができる。また、前記封止層は、Ａｌ２Ｏ３膜で形成することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、上部電極層の少なくとも上面を含む領域と、封止層とがいずれも原子層堆積法によって形成されているので、これらは極めて良好なカバレッジで、ピンホールやクラックのない良質な膜として形成され、封止層のみならず上部電極層も封止層として機能させることができ、これら二層により高い水分封止効果を得ることができる。このため、封止層を厚くすることなく、高いバリア性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るトップエミッション型の有機ＥＬ表示装置を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るトップエミッション型の有機ＥＬ表示装置の上部電極層および封止層を拡大して示す断面図である。
【図３】ＡＬＤ法を実施するための装置を示す概略図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るトップエミッション型の有機ＥＬ表示装置を示す断面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係るトップエミッション型の有機ＥＬ表示装置を示す断面図である。
【図６】従来のトップエミッション型の有機ＥＬ表示装置を示す断面図である。
【図７】従来のトップエミッション型の有機ＥＬ表示装置の上部電極層および封止層を拡大して示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。参照する図面全てにわたり、同一の部分については同一の参照符号を付す。
【００１８】
＜第１の実施形態＞
（有機ＥＬ表示装置の構成）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るトップエミッション型の有機ＥＬ表示装置を示す断面図である。
【００１９】
この図に示すように、第１の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置１は、基板１１と、その上に形成された駆動回路（薄膜トランジスタ（ＴＦＴ））１２と、その上に形成された下部電極層１３、有機ＥＬ層（発光層）１４、および上部電極層１５が順次積層されてなる有機ＥＬ素子１６と、さらにその有機ＥＬ素子１６の上に形成された封止層１７とを有しており、基板１１と反対側の封止層１７側から有機ＥＬ層１４からの光を取り出す。
【００２０】
本実施形態では、下部電極層１３がカソード電極であり、上部電極層１５がアノード電極であって、アノード電極とカソード電極の位置が図６に示す従来のトップエミッション型有機ＥＬ表示装置とは反転している。
【００２１】
そして、駆動回路１２により、下部電極層１３および上部電極層１５に電圧が印加されると、有機ＥＬ層１４へカソード電極から電子が、アノード電極から正孔が流れ込み、有機ＥＬ層１４の発光分子で電子と正孔が再結合することにより発光する。
【００２２】
基板１１の材料は特に限定されないが、例えばガラス板、セラミックス板、プラスチックフィルム、金属板等を挙げることができる。また、基板１１としては、耐熱性およびバリア性を有していることが好ましい。具体例では、基板１１としてガラス基板を用いる。
【００２３】
カソード電極となる下部電極層１３としては、電子注入能が高い仕事関数の小さな（例えば４．０ｅＶ以下の）金属や合金で構成され、その材料は、アノード電極となる上部電極層１５の材料との兼ね合いで決定される。下部電極層１３は、光反射性であり、反射膜としての機能も備えている。カソード電極の材料としては、一般的に用いられるものでよく、ＡｌやＭｇ、またはこれらの合金を好適に用いることができる。具体例では、Ａｌを用いる。下部電極層１３は、真空蒸着法やスパッタリング法のようなＰＶＤ法により成膜することができる。
【００２４】
有機ＥＬ層１４は、発光機能を有する発光機能層として構成され、電圧印加時にカソード電極から電子が、アノード電極から正孔が注入されることが可能であり、注入された電荷が移動して正孔と電子が再結合して発光することが可能な有機発光物質からなる。有機発光物質としては、一般的に発光層に用いられる低分子または高分子の有機物質であればよく、特に限定されない。
【００２５】
なお、発光機能層としては、有機ＥＬ層１４単層であってもよいが、正孔輸送層または電子輸送層、またはこれらの両方を積層したものであってもよい。また、電子注入を補助する電子注入層、または正孔注入を補助する正孔注入層、またはこれらの両方を有するものであってもよい。
【００２６】
アノード電極となる上部電極層１５としては、正孔注入能が高い仕事関数の大きな（例えば５．０ｅＶ以上の）電気伝導性化合物で構成され、その材料は、カソード電極となる下部電極層１３の材料との兼ね合いで決定される。上部電極層１５としては、光透過性のものが用いられる。アノード電極の材料は、一般的に用いられるものでよく、ＩＴＯやＩＺＯを好適に用いることができる。具体例ではＩＺＯを用いる。
【００２７】
従来は、上部電極層１５は、真空蒸着やスパッタリングのようなＰＶＤ法により成膜されていたが、本実施形態では、原子層堆積法（ＡＬＤ法）を用いる。
【００２８】
封止層１７もＡＬＤ法を用いて形成する。材料としては、ＡＬＤ法により成膜可能な材料を用いることができる。本実施形態においては、具体例としてＡｌ２Ｏ３を用いる。
【００２９】
（第１の実施形態の有機ＥＬ表示装置の作用）
以上のように構成される有機ＥＬ表示装置１においては、駆動回路１２により、下部電極層１３および上部電極層１５に電圧が印加されると、有機ＥＬ層１４へカソード電極から電子が、アノード電極から正孔が流れ込み、有機ＥＬ層１４の発光分子で電子と正孔が再結合することにより発光し、金属膜である下部電極層１３により反射されて基板１１と反対側の封止層１７側から有機ＥＬ層１４からの光をとり出す。
【００３０】
従来は、有機ＥＬ層の上層に形成される上部電極層を、真空蒸着法やスパッタリング法のようなＰＶＤ法により形成し、その上の封止層をプラズマＣＶＤ法により形成していたが、真空蒸着法やスパッタリング法で形成された膜は、ピンホールやクラックが比較的多く存在し、有機ＥＬ層へのカバレッジ（被覆性）が不十分であり、パーティクルが存在する部分は特にカバレッジが悪く、大きなボイドを形成するおそれがあった。また、その上に形成される封止層もプラズマＣＶＤでは十分なカバレッジで密着性良く形成することができず、外部の水分等に対して十分なバリア性を持たせるためにはその厚さを数μｍ程度に厚くする必要があった。このため、有機ＥＬ層からの発光を減衰させてしまう可能性や、上部電極層のクラックが、熱や衝撃等により拡大して、封止層による有機ＥＬ層のバリア性が低下してしまう可能性があった。また、有機ＥＬ層の上に真空蒸着法やスパッタリング法により上部電極層を形成すると、その際の熱やプラズマによるダメージが生じるおそれがあった。
【００３１】
これに対して、本実施形態では、上部電極層１５および封止層１７をＡＬＤ法により形成する。ＡＬＤ法は、膜を形成するための複数の処理ガスを、順次間欠的に供給するとともに、各処理ガスの供給後に処理ガスをパージガスによりパージし、被処理体上でこれら複数の処理ガスを反応させて薄い単位膜を形成する操作を、複数回繰り返して所定厚さの膜を形成するものである。ＡＬＤ法では、このように薄い単位膜を形成する操作を複数回繰り返すため、下地に対するカバレッジが極めて良好であり、処理ガスの反応が確実に生じるため、ピンホールやクラックが極めて少ない良質の膜が得られる。
【００３２】
したがって、上部電極層１５をＡＬＤ法により形成することで、有機ＥＬ層１４の上にほぼ１００％のカバレッジで形成することができ、図２の拡大図に示すように、パーティクル１８が存在してもボイドが発生せず、また、膜中のピンホールやクラックを極めて少ない良質の膜とすることができる。また、封止層１７もＡＬＤ法により形成することで、封止層１７のカバレッジも良好となり、有機ＥＬ層１４を完全に被覆することができる。このため、上部電極層１５および封止層１７の両方により高い水分封止効果を得ることができる。
【００３３】
このように、上部電極層１５は、極めてカバレッジが高く、ピンホールやクラックのない良質の膜であるため、それ自体を薄膜化できるとともに、封止層として機能させることができ、それによってその後に形成される封止層１７を薄くすることができる。また、封止層１７自体もＡＬＤ法により成膜することによる封止効果増大によって薄くすることができる。このため、これらの効果が相俟って、高い水分バリア性を維持しつつ、封止層１７を極めて薄くしつつ、高い水分バリア性を得ることができ、上部電極層１５も薄くすることができる。実際に、上部電極層１５の膜厚を５０ｎｍ以下、封止層１７の膜厚を１００ｎｍ以下とすることができる。
【００３４】
このため、有機ＥＬ層１４からの発光を減衰させず、かつ光の干渉が少なく、高い光透過性が得られ、高輝度、高解像度の有機ＥＬ表示装置を得ることができる。
【００３５】
また、上部電極層１５および封止層１７をいずれもＡＬＤ法で形成することにより、有機ＥＬ層１４への熱やプラズマによるダメージが生じない。
【００３６】
（ＡＬＤ法による成膜例）
次に、ＡＬＤ法による成膜例について上部電極層１５としてＩＺＯ膜を成膜する場合を例にとって説明する。
【００３７】
図３は、ＡＬＤ法を実施するための装置を示す概略図である。この装置は、被処理体Ｓを収容する処理容器４１と、処理容器４１に成膜のための処理ガスを供給する処理ガス供給機構４２と、処理容器４１を排気する排気機構４３とを有している。
【００３８】
処理容器４１には、ヒーターが内蔵された被処理体Ｓを載置するサセプタ５２が設けられている。
【００３９】
処理ガス供給機構４２は、第１処理ガス供給源６１、第２処理ガス供給源６２、第３処理ガス供給源６３、パージガス供給源６４とを有している。第１処理ガスとしてはＩｎ含有ガス、第２処理ガスとしてはＺｎ含有ガス、第３処理ガスとしては酸化剤が用いられる。また、パージガスとしては不活性ガス、例えばＮ２ガスが用いられる。第１処理ガス供給源６１、第２処理ガス供給源６２、第３処理ガス供給源６３、パージガス供給源６４には、それぞれガス供給配管６５，６６，６７，６８が接続されており、これらが集約配管７１に集約され、この集約配管７１が処理容器４１に接続されている。ガス供給配管６５，６６，６７，６８には、流量制御器６９および開閉バルブ７０が設けられている。第１処理ガス供給源６１、第２処理ガス供給源６２、第３処理ガス供給源６３には、蒸気圧の低い原料を気化させて処理容器４１内へ輸送するためのキャリアガスを供給するキャリアガス供給配管が接続されていてもよい。この場合に、キャリアガス供給配管は各処理ガス供給源に別箇に設けられていてもよいし、パージガスを供給するガス供給配管６８から分岐して設けて、パージガスとキャリアガスを兼用してもよい。
【００４０】
排気機構４３は、処理容器４１に接続された排気配管８１と、開閉バルブ８３と、圧力制御バルブ８４と、真空ポンプ８５とを有している。開閉バルブ８３、圧力制御バルブ８４、および真空ポンプ８５は、排気配管８１に設けられている。
【００４１】
このような装置では、サセプタ５２を２５〜３００℃にした状態で、有機ＥＬ層まで成膜した被処理体Ｓを処理容器４１のサセプタ５２上に載置し、処理容器４１内を所定の圧力に調整した後、Ｉｎ含有ガス、Ｚｎ含有ガス、酸化剤を、処理容器４１内に順次間欠的（パルス的）に供給するとともに、各処理ガスの供給後に処理容器４１内の処理ガスをパージガスによりパージし、被処理体Ｓ上でこれら複数の処理ガスを反応させて薄い単位膜を形成する操作を、複数回繰り返して所定厚さの膜を形成する。具体的には、Ｉｎ含有ガス→パージ→Ｚｎ含有ガス→パージ→酸化剤→パージというシーケンスを１サイクルとし、所定サイクル繰り返す。これにより所定厚さのＩＺＯ膜が形成される。
【００４２】
封止層１７であるＡｌ２Ｏ３膜を成膜する場合も、処理ガス供給源が２つである以外は、基本的に同じ構成の装置が用いられる。すなわち、上部電極層まで成膜した被処理体に対し、Ａｌ含有ガス、酸化剤を、処理容器４１内に順次間欠的（パルス的）に供給するとともに、各処理ガスの供給後に処理容器４１内の処理ガスをパージガスによりパージし、被処理体Ｓ上でこれら複数の処理ガスを反応させて薄い単位膜を形成する操作を、複数回繰り返して所定厚さの膜を形成する。具体的には、Ａｌ含有ガス→パージ→酸化剤→パージというシーケンスを１サイクルとし、所定サイクル繰り返す。これにより所定厚さのＡｌ２Ｏ３膜が形成される。
【００４３】
＜第２の実施形態＞
図４は、本発明の第２の実施形態に係るトップエミッション型有機ＥＬ表示装置を示す断面図である。
この図に示すように、第２の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置２は、基板２１と、その上に形成された駆動回路（薄膜トランジスタ（ＴＦＴ））２２と、その上に形成された下部電極層２３、有機ＥＬ層（発光層）２４、および上部電極層２５が順次積層されてなる有機ＥＬ素子２６と、さらにその有機ＥＬ素子２６の上に形成された封止層２７とを有しており、基板２１と反対側の封止層２７側から有機ＥＬ層２４からの光をとり出す。
【００４４】
本実施形態では、下部電極層２３がアノード電極であり、上部電極層２５がカソード電極であって、カソード電極である上部電極層２５が第１層２５ａと第２層２５ｂの二層構造となっている。
【００４５】
そして、駆動回路２２により、下部電極層２３および上部電極層２５に電圧が印加されると、有機ＥＬ層２４へカソード電極から電子が、アノード電極から正孔が流れ込み、有機ＥＬ層２４の発光分子で電子と正孔が再結合することにより発光する。
【００４６】
アノード電極となる下部電極層２３としては、正孔注入能が高い仕事関数の大きな（例えば５．０ｅＶ以上の）電気伝導性化合物で構成され、その材料は、カソード電極となる上部電極層２５の材料との兼ね合いで決定される。下部電極層２３としては、光反射性のものでも光透過性のものでもよい。アノード電極の材料は、一般的に用いられるものでよく、ＩＴＯやＩＺＯを好適に用いることができる。具体例ではＩＴＯを用いる。
【００４７】
有機ＥＬ層２４は、第１の実施形態の有機ＥＬ層１４と同様に構成される。
【００４８】
カソード電極となる上部電極層２５としては、電子注入能が高い仕事関数の小さな（例えば４．０ｅＶ以下の）金属や合金で構成され、その材料は、アノード電極となる下部電極層２３の材料との兼ね合いで決定される。上部電極層２５は、光透過性のものが用いられる。本実施形態では、上部電極層２５の第１層２５ａとして金属または合金が用いられる。具体例では、ＭｇＡｇ合金を用いる。第１層２５ａは、真空蒸着法やスパッタリング法のようなＰＶＤ法により成膜することができる。第２層２５ｂとしては、一般的な透明電極材料、例えばＩＺＯやＩＴＯが用いられる。具体例としては、ＩＺＯを用いる。本実施形態では、第２層２５ｂをＡＬＤ法により成膜する。
【００４９】
封止層２７は、第１の実施形態の封止層１７と同様、ＡＬＤ法により成膜可能な材料によりＡＬＤ法により成膜される。具体例では、Ａｌ２Ｏ３を用いる。
【００５０】
本実施形態では、従来のトップエミッション型有機ＥＬ表示装置と同様、下部電極層２３をアノード電極とし、上部電極層２５をカソード電極とするため、仕事関数の関係から上部電極層２５の第１層２５ａを真空蒸着法やスパッタリング法のようなＰＶＤ法で成膜する材料で形成するが、上層の第２層２５ｂはＡＬＤ法により形成するので、上部電極層２５の第２層２５ｂと封止層２７とを連続して高いカバレッジでピンホールやクラックのない良質の膜とすることができ、封止層２７を極めて薄くしつつ、高い水分バリア性を得ることができる。
【００５１】
このため、有機ＥＬ層２４からの発光を減衰させず、かつ光の干渉が少なく、高い光透過性が得られ、高輝度、高解像度の有機ＥＬ表示装置を得ることができる。
【００５２】
＜第３の実施形態＞
図５は、本発明の第３の実施形態に係るトップエミッション型有機ＥＬ表示装置を示す断面図である。
この図に示すように、第３の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置３は、基板３１と、その上に形成された駆動回路（薄膜トランジスタ（ＴＦＴ））３２と、その上に形成された下部電極層３３、有機ＥＬ層（発光層）３４、電子注入層３８および上部電極層３５が順次積層されてなる有機ＥＬ素子３６と、さらにその有機ＥＬ素子３６の上に形成された封止層３７とを有しており、基板３１と反対側の封止層３７側から有機ＥＬ層３４からの光をとり出す。
【００５３】
本実施形態では、第２の実施形態と同様、下部電極層３３がアノード電極であり、上部電極層３５がカソード電極である。
【００５４】
そして、駆動回路３２により、下部電極層３３および上部電極層３５に電圧が印加されると、有機ＥＬ層３４へカソード電極から電子が、アノード電極から正孔が流れ込み、有機ＥＬ層３４の発光分子で電子と正孔が再結合することにより発光する。
【００５５】
アノード電極となる下部電極層３３としては、正孔注入能が高い仕事関数の大きな（例えば５．５ｅＶ以上の）電気伝導性化合物で構成され、その材料は、カソード電極となる上部電極層３５の材料との兼ね合いで決定される。下部電極層３３としては、光反射性のものでも光透過性のものでもよい。アノード電極の材料は、一般的に用いられるものでよく、ＩＴＯやＩＺＯを好適に用いることができる。具体例ではＩＴＯを用いる。
【００５６】
電子注入層３８は、カソード電極である上部電極層３５から有機ＥＬ層３４への電子注入を補助する層として用いられる。電子注入層３８により、カソード電極である上部電極層３５の仕事関数を調整することができる。本実施形態では、電子注入層３８をＡＬＤ法により形成する。ＡＬＤ法により成膜でき、電子注入層としての機能を有すれば材料は問わない。具体例ではＺｎＯを用いる。
【００５７】
カソード電極となる上部電極層３５としては、電子注入能が高い材料で構成され、その材料は、アノード電極となる下部電極層３３および電子注入層３８の材料との兼ね合いで決定される。本実施形態では、電子注入層３８を用いることにより、上部電極層３５を構成するカソード電極として、通常アノード電極として用いられている比較的仕事関数が大きなＩＺＯやＩＴＯ等のＡＬＤ法で成膜可能な材料の使用が可能となる。すなわち、本実施形態では、カソード電極となる上部電極層３５の材料を選択してＡＬＤ法により成膜する。具体例ではＩＺＯを用いる。
【００５８】
封止層３７も、第１の実施形態の封止層１７と同様、ＡＬＤ法により成膜可能な材料によりＡＬＤ法により成膜される。具体例では、Ａｌ２Ｏ３を用いる。
【００５９】
本実施形態では、従来のトップエミッション型有機ＥＬ表示装置と同様、下部電極層３３をアノード電極とし、上部電極層３５をカソード電極とし、発光機能層として有機ＥＬ層３４の他に電子注入層３８を用いることにより、仕事関数を制御することができ、電子注入層３８および上部電極層３５をいずれもＡＬＤ法により形成することができる。このように、電子注入層３８、上部電極層３５、および封止層３７をいずれもＡＬＤ法で成膜することにより、これらを連続して高いカバレッジでピンホールやクラックのない良質の膜として形成することができ、封止層３７を極めて薄くしつつ、高い水分バリア性を得ることができる。また、電子注入層３８および上部電極層３５を、有機ＥＬ層３４に対し、有機ＥＬ層３４の上にほぼ１００％のカバレッジで形成することができ、パーティクルが存在してもボイドが発生せず、また、膜中のピンホールやクラックを極めて少ない良質の膜とすることができ、これらの膜も薄くすることができる。
【００６０】
このため、有機ＥＬ層３４からの発光を減衰させず、かつ光の干渉が少なく、高い光透過性が得られ、高輝度、高解像度の有機ＥＬ表示装置を得ることができる。
【００６１】
また、有機ＥＬ層３４の上に真空蒸着法やスパッタリング法により成膜を行うと、その際の熱やプラズマによるダメージが生じるおそれがある。これに対し、本実施形態では、電子注入層３８、上部電極層３５および封止層３７をいずれもＡＬＤ法で形成することにより、有機ＥＬ層３４への熱やプラズマによるダメージが生じない。
【００６２】
なお、電子注入層３８の具体例であるＺｎＯをＡＬＤ法で成膜する場合には、処理ガス供給源が２つである以外は、基本的には図３と同じ構成の装置が用いられ、有機ＥＬ層まで成膜した被処理体に対し、Ｚｎ含有ガス、酸化剤を、処理容器４１内に順次間欠的（パルス的）に供給するとともに、各処理ガスの供給後に処理容器４１内の処理ガスをパージガスによりパージし、被処理体Ｓ上でこれら複数の処理ガスを反応させて薄い単位膜を形成する操作を、複数回繰り返して所定厚さの膜を形成する。具体的には、Ｚｎ含有ガス→パージ→酸化剤→パージというシーケンスを１サイクルとし、所定サイクル繰り返す。これにより所定厚さのＺｎＯ膜が形成される。
【００６３】
＜他の適用＞
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく種々変形可能である。例えば、上記実施形態では、有機ＥＬ表示装置の層構成をいくつか例示したが、基本的に上部電極層の少なくとも封止層に隣接した領域と、その上の封止層とが連続してＡＬＤ法で成膜されたものであれば、層構成は限定されず、適切な仕事関数になるように適宜構成すればよい。
【符号の説明】
【００６４】
１，２，３；有機ＥＬ表示装置
１１，２１，３１；基板
１２，２２，３２；駆動回路
１３，２３，３３；下部電極層
１４，２４，３４；有機ＥＬ層
１５，２５，３５；上部電極層
１６，２６，３６；有機ＥＬ素子
１７，２７，３７；封止層
２５ａ；第１層
２５ｂ；第２層
３８；電子注入層
【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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