(57)【要約】  有機発光デバイスは、基板と、第１電極と、有機発光層と、有機機能層と、透光性導電膜と、第２電極とを備える。第１電極は、基板の上方に配置されている。有機発光層は、第１電極の上方に配置されている。有機機能層は、有機発光層の上方に配置されている。透光性導電膜は、有機機能層上に配置され、有機機能層と接している。第２電極は、金属材料または合金材料からなり、透光性導電膜の上方に配置されている。そして、透光性導電膜は、膜厚が６０ｎｍ以上であって、且つ、残留応力が−４００ＭＰａから＋４００ＭＰａの範囲内にある。
2016088378.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
基板の上方に配置された第１電極と、
前記第１電極の上方に配置された有機発光層と、
前記有機発光層の上方に配置された有機機能層と、
前記有機機能層上に配置され、当該有機機能層と接する透光性導電膜と、
金属材料または合金材料からなり、前記透光性導電膜の上方に配置された第２電極と、
を備え、
前記透光性導電膜は、膜厚が６０ｎｍ以上であって、且つ、残留応力が−４００ＭＰａから＋４００ＭＰａの範囲内にある
ことを特徴とする有機発光デバイス。
【請求項２】
前記透光性導電膜の残留応力が、−２００ＭＰａから＋２００ＭＰａの範囲内にある
請求項１記載の有機発光デバイス。
【請求項３】
前記透光性導電膜の残留応力が、−２００ＭＰａから＋６０ＭＰａの範囲内にある
請求項１記載の有機発光デバイス。
【請求項４】
前記有機発光層における前記第１電極側の界面から前記第２電極における前記有機発光層側の界面までの距離、および前記有機発光層における前記第１電極側の界面から前記第１電極における前記有機発光層側の界面までの距離は、前記有機発光層から出射される光の波長に対応している
請求項１記載の有機発光デバイス。
【請求項５】
前記透光性導電膜の膜厚は、前記有機機能層の層厚よりも厚い
請求項１記載の有機発光デバイス。
【請求項６】
前記有機発光層と前記有機機能層との間には、アルカリ金属またはアルカリ土類金属のフッ化物を含んでなり、前記有機発光層に接する中間層が配置されており、
前記有機機能層は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属がドープされてなる有機材料を含む層である
請求項１記載の有機発光デバイス。
【請求項７】
前記有機機能層における前記アルカリ金属またはアルカリ土類金属のドープ濃度は、２０ｗｔ％以上４０ｗｔ％以下である
請求項６記載の有機発光デバイス。
【請求項８】
前記中間層と前記有機機能層との間には、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を含んでなり、前記有機機能層に接する層が配置されている
請求項６記載の有機発光デバイス。
【請求項９】
前記有機機能層における前記アルカリ金属またはアルカリ土類金属のドープ濃度は、５ｗｔ％以上４０ｗｔ％以下である
請求項８記載の有機発光デバイス。
【請求項１０】
前記有機発光層と前記有機機能層との間には、アルカリ金属またはアルカリ土類金属のフッ化物を含んでなり、前記有機発光層に接する第１中間層が配置されており、
前記第１中間層と前記有機機能層との間には、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を含んでなり、前記第１中間層および前記有機機能層の両層に接する第２中間層が配置されている
請求項１記載の有機発光デバイス。
【請求項１１】
前記第２電極は、ＡｇもしくはＭｇＡｇ、またはこれらの積層体からなる
請求項１記載の有機発光デバイス。
【請求項１２】
前記第２電極における前記透光性導電膜とは反対側の主面は、透光性を有する膜で被覆されている
請求項１記載の有機発光デバイス。
【請求項１３】
前記第１電極も、金属材料または合金材料からなり、少なくとも前記有機発光層側の主面が、光反射性を有する
請求項１記載の有機発光デバイス。
【請求項１４】
前記透光性導電膜は、酸化インジウムスズまたは酸化インジウム亜鉛からなる
請求項１記載の有機発光デバイス。
【請求項１５】
前記透光性導電膜は、酸化亜鉛を主成分として含む材料からなる
請求項１記載の有機発光デバイス。
【請求項１６】
前記酸化亜鉛を主成分として含む材料は、酸化亜鉛に対し、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｍｇ、Ｃａ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｌ、ＢｉおよびＰｂのうちの少なくとも１種の元素が添加されてなる材料である
請求項１５記載の有機発光デバイス。
【請求項１７】
前記透光性導電膜の抵抗率は、１×１０2Ωｃｍ以上１×１０5Ωｃｍ以下である
請求項１５記載の有機発光デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機発光デバイスに関し、特に、光取り出し側の電極として金属層または合金層を採用してなる有機発光デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）パネルや有機ＥＬ照明などの有機発光デバイスの開発が盛んに行われている。従来技術に係る有機発光デバイスの構造の一例を、図２１（ａ）を用い説明する。【０００３】
図２１（ａ）に示すように、有機発光デバイスは、アノード９０３とカソード９１０との間に、アノード９０３の側から、ホール注入層９０４、ホール輸送層９０５、有機発光層９０７、電子輸送層９０８が順に配置された構成を有する。【０００４】
ここで、カソード９１０の側から光を出射するタイプの有機発光デバイスにおいては、従来、カソードとして酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）などの透光性導電層が用いられてきたが、近年、カソード９１０にも金属薄膜を採用する研究・開発がなされている（特許文献１，２）。これはキャビティによる更なる発光効率の向上、および色度向上などを目的としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−０５９５８４号公報
【特許文献２】特開２０１１−２０４６４６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、金属薄膜からなるカソード９１０を採用しようとする場合には、有機発光層９０７とカソード９１０との間隔Ｇ1が小さい場合に、カソードクエンチが生じ易く発光効率の低下をもたらしてしまう。【０００７】
このような問題に対して、発明者等は、図２１（ｂ）に示すような構成の採用可否について検討した。具体的には、図２１（ｂ）に示すように、カソードクエンチが生じ難い有機発光層９０７とカソード９１０との間隔Ｇ2を確保するために、電子輸送層９１８を厚膜化した構成の採用について検討した。検討の結果、この構成では光学的なロスおよび電気的なロスが大きくなり、採用は困難である。【０００８】
次に、発明者等は、図２１（ｃ）に示すような構成の採用可否について検討した。図２１（ｃ）に示すように、有機発光層９０７とカソード９１０との間隔Ｇ3を確保するために、電子輸送層９０８とカソード９１０との間に、ＩＴＯなどの透光性導電膜９０９を介挿した構成の採用について検討した。検討の結果、図２２に示すように、透光性導電膜９０９の膜厚によっては、その下の電子輸送層９０８に膜剥がれなどの膜不良が発生することがある。【０００９】
なお、クエンチの発生については、光取り出し側にカソードを配置する場合だけでなく、アノードを配置する場合においても同様に発生することが懸念される。即ち、金属薄膜からなる電極を用いた場合には、同様の問題を生じると考えられる。【００１０】
本発明は、上記のような問題の解決を図ろうとなされたものであって、電極と有機発光層との間に透光性導電膜を配置することでクエンチの発生を抑制しながら、その下の有機機能層の膜不良の発生を抑制することができる構成の有機発光デバイス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】
【００１１】
本発明の一態様に係る有機発光デバイスは、基板と、第１電極と、有機発光層と、有機機能層と、透光性導電膜と、第２電極とを備える。【００１２】
第１電極は、基板の上方に配置されている。有機発光層は、第１電極の上方に配置されている。有機機能層は、有機発光層の上方に配置されている。透光性導電膜は、有機機能層上に配置され、有機機能層と接している。第２電極は、金属材料または合金材料からなり、透光性導電膜の上方に配置されている。【００１３】
そして、本態様に係る有機発光デバイスでは、透光性導電膜の膜厚が６０［ｎｍ］以上であって、且つ、その残留応力が−４００［ＭＰａ］から＋４００［ＭＰａ］の範囲内にある。
【発明の効果】
【００１４】
上記態様に係る有機発光デバイスでは、電極と有機発光層との間に透光性導電膜を配置することでクエンチの発生を抑制しながら、その下の有機機能層の膜不良の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施の形態１に係る有機表示装置１の構成を示す模式ブロック図である。
【図２】表示パネル１０の一部構成を示す模式平面図である。
【図３】表示パネル１０の一部構成を示す模式断面図である。
【図４】表示パネル１０の一部構成を示す模式図である。
【図５】（ａ）は、有機発光層とカソードとの間に距離とクエンチとの関係を示す図であり、（ｂ）は、電子輸送層の層厚と発光効率との関係を示す図である。
【図６】発光色が青色（Ｂ）のサブピクセルにおける厚みＴLおよび厚みＴUと、発光輝度との関係を示すグラフである。
【図７】発光色が赤色（Ｒ）のサブピクセルにおける厚みＴLおよび厚みＴUと、発光輝度との関係を示すグラフである。
【図８】発光色が緑色（Ｇ）のサブピクセルにおける厚みＴLおよび厚みＴUと、発光輝度との関係を示すグラフである。
【図９】透光性導電膜１０９における残留応力を示す模式図である。
【図１０】表示パネル１０の製造過程の一部を示す工程図である。
【図１１】透光性導電膜１０９の成膜条件と、残留応力との関係を示すグラフである。
【図１２】実施の形態２に係る表示パネル３０の一部構成を示す模式断面図である。
【図１３】電子輸送層３０８におけるＢａのドープ濃度と、発光効率比との関係を示すグラフである。
【図１４】実施の形態３に係る表示パネル３５の一部構成を示す模式断面図である。
【図１５】実施の形態４に係る表示パネル４０の一部構成を示す模式断面図である。
【図１６】第２中間層４１３の層厚ＴBaと、電流密度との関係を示すグラフである。
【図１７】第２中間層４１３の層厚ＴBaと、発光効率比との関係を示すグラフである。
【図１８】（ａ）は、第１中間層４１２の層厚ＴNaFと、輝度保持率との関係を示すグラフであり、（ｂ）は、第１中間層４１２の層厚ＴNaFと、発光効率比との関係を示すグラフである。
【図１９】層厚ＴBaと層厚ＴNaFとの比率と、発光効率比との関係を示すグラフであって、（ａ）と（ｂ）とは、ホール輸送層を構成する材料が異なっている。
【図２０】実施の形態５に係る表示パネル５０の一部構成を示す模式断面図である。
【図２１】（ａ）は、従来技術に係る表示パネルの一部構成を示す模式断面図であり、（ｂ）は、発明者等が検討した層厚の厚い電子輸送層９１８を備える表示パネルの一部構成を示す模式断面図であり、（ｃ）は、発明者等が検討した電子輸送層９０８とカソード９１０との間に介挿されてなる透光性導電膜９０９を備える表示パネルの一部構成を示す模式断面図である。
【図２２】透光性導電膜の残留応力が大きい場合に観察された電子輸送層の膜剥がれの様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
［本発明の態様］
本発明の一態様に係る有機発光デバイスは、基板と、第１電極と、有機発光層と、有機機能層と、透光性導電膜と、第２電極とを備える。
【００１７】
第１電極は、基板の上方に配置されている。有機発光層は、第１電極の上方に配置されている。有機機能層は、有機発光層の上方に配置されている。透光性導電膜は、有機機能層上に配置され、有機機能層と接している。第２電極は、金属材料または合金材料からなり、透光性導電膜の上方に配置されている。
【００１８】
そして、本態様に係る有機発光デバイスでは、透光性導電膜の膜厚が６０［ｎｍ］以上であって、且つ、その残留応力が−４００［ＭＰａ］から＋４００［ＭＰａ］の範囲内にある。
【００１９】
この態様に係る有機発光デバイスでは、膜厚が６０［ｎｍ］以上の透光性導電膜を有機機能層と第２電極との間に配置することによって、有機発光層と第２電極との間の間隔を確保することができ、クエンチの発生を抑制することができる。なお、クエンチの発生抑制という観点からは、透光性導電膜の膜厚を１００［ｎｍ］以上とすることがより望ましい。
【００２０】
また、この有機発光デバイスでは、透光性導電膜の残留応力を−４００［ＭＰａ］から＋４００［ＭＰａ］の範囲内とすることにより、有機機能層の膜剥がれなどの不良の発生を抑制することができる。
【００２１】
従って、上記態様に係る有機発光デバイスでは、電極と有機発光層との間に透光性導電膜を配置することでクエンチの発生を抑制しながら、その下の有機機能層の膜不良の発生を抑制することができる。
【００２２】
別態様に係る有機発光デバイスでは、上記構成において、透光性導電膜の残留応力が、−２００［ＭＰａ］から＋２００［ＭＰａ］の範囲内にある。これにより、有機機能層の膜剥がれなどの不良の発生を更に確実に抑制することができる。
【００２３】
また、別態様に係る有機発光デバイスでは、上記構成において、透光性導電膜の残留応力が、−２００［ＭＰａ］から＋６０［ＭＰａ］の範囲内にある。これによっても、更に有機機能層の膜剥がれなどの不良の発生を抑制するのに優位である。
【００２４】
また、別態様に係る有機発光デバイスでは、上記構成において、有機発光層における第１電極側の界面から第２電極における有機発光層側の界面までの距離、および有機発光層における第１電極側の界面から第１電極における有機発光層側の界面までの距離は、有機発光層から出射される光の波長に対応している。このようなキャビティ設計により高い発光効率を得ることができる。
【００２５】
また、別態様に係る有機発光デバイスでは、上記構成において、透光性導電膜の膜厚は、有機機能層の層厚よりも厚い。これにより、光学的なロスおよび電気的なロスの増加を抑えながら、クエンチの発生を効果的に抑制することができる。
【００２６】
また、別態様に係る有機発光デバイスでは、上記構成において、有機発光層と有機機能層との間には、アルカリ金属またはアルカリ土類金属のフッ化物を含んでなり、有機発光層に接する中間層が配置されており、有機機能層は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属がドープされてなる有機材料を含む層である。本態様に係る有機発光デバイスでは、中間層がアルカリ金属またはアルカリ土類金属のフッ化物を含んでなる層であるので、当該層により有機発光層側から有機機能層への不純物の侵入がブロックされる。よって、良好な保管安定性を実現することができる。
【００２７】
また、有機機能層がアルカリ金属またはアルカリ土類金属がドープされてなる有機層であるので、中間層に含まれるアルカリ金属またはアルカリ土類金属のフッ化物におけるアルカリ金属またはアルカリ土類金属とフッ素との結合を切り、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を遊離させることができる。そして、アルカリ金属またはアルカリ土類金属は、仕事関数が小さく電子注入性が高いため、有機発光層への電子供給を十分に行うことを可能とする。
【００２８】
従って、本態様に係る有機発光デバイスでは、良好な発光特性を実現するのに優位である。
【００２９】
また、別態様に係る有機発光デバイスでは、上記構成において、有機機能層におけるアルカリ金属またはアルカリ土類金属のドープ濃度は、２０［ｗｔ％］以上４０［ｗｔ％］以下である。このような範囲にドープ濃度を設定することにより、有機機能層における電子供給能を高くすることができ、良好な発光効率を実現することができる。
【００３０】
また、別態様に係る有機発光デバイスでは、上記構成において、中間層と有機機能層との間には、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を含んでなり、有機機能層に接する層が配置されている。このように、有機機能層と中間層との間に、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を含んでなる層を介挿させることにより、高い電子注入性を得る上で優位である。
【００３１】
なお、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を含んでなる層を介挿させる構成においては、有機機能層におけるアルカリ金属またはアルカリ土類金属のドープ濃度は、５［ｗｔ％］以上４０［ｗｔ％］以下である。このような範囲にドープ濃度を設定することにより、有機機能層における電子供給能を高くすることができる。
【００３２】
また、別態様に係る有機発光デバイスでは、上記構成において、有機発光層と有機機能層との間には、アルカリ金属またはアルカリ土類金属のフッ化物を含んでなり、有機発光層に接する第１中間層が配置されており、第１中間層と有機機能層との間には、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を含んでなり、第１中間層および有機機能層の両層に接する第２中間層が配置されている。この態様に係る有機発光デバイスでは、有機機能層にアルカリ金属またはアルカリ土類金属をドープしてなる場合と同様に、有機発光層側から有機機能層への不純物を効果的にブロックすることができ、また、高い電子注入能を得ることができる。よって、本態様に係る有機発光デバイスでは、高い発光効率を実現することができる。
【００３３】
また、別態様に係る有機発光デバイスでは、上記構成において、第２電極は、ＡｇもしくはＭｇＡｇ、またはこれらの積層体からなる。このように、第２電極をＡｇもしくはＭｇＡｇ、またはこれらの積層体からなる構成を採用すれば、強キャビティ設計による発光効率の向上、および色度向上を図る上で優位である。
【００３４】
また、別態様に係る有機発光デバイスでは、上記構成において、第２電極における透光性導電膜とは反対側の主面は、透光性を有する膜で被覆されている。このように、第２電極の上を透光性を有する膜で被覆することにより、金属薄膜からなる第２電極の保護をより確実に図ることができる。
【００３５】
また、別態様に係る有機発光デバイスでは、上記構成において、第１電極も、金属材料または合金材料からなり、少なくとも有機発光層側の主面が、光反射性を有する。これにより、デバイスにおける第１電極と第２電極との間で高効率な共振器構造を形成することができ、高い発光効率を得る上で優位である。
【００３６】
また、別態様に係る有機発光デバイスでは、上記構成において、透光性導電膜は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）または酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）からなる。これにより、光学的ロスを低く抑え、また、電気的ロスも低く抑えることができる。
【００３７】
また、別態様に係る有機発光デバイスでは、上記構成において、透光性導電膜は、酸化亜鉛を主成分として含む材料（酸化亜鉛系材料）からなる。透光性導電膜を酸化亜鉛系材料からなることとすれば、ＩＴＯやＩＺＯからなる透光性導電膜を採用する場合に比べて、透光性導電膜の高抵抗化を図ることができ、滅点の発生を抑制するのに有効である。
【００３８】
また、別態様に係る有機発光デバイスでは、上記構成において、酸化亜鉛系材料の具体例として、酸化亜鉛に対し、スズ（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、アルミニウム（Ａｌ）、シリコン（Ｓｉ）、タリウム（Ｔｌ）、ニスマス（Ｂｉ）および鉛（Ｐｂ）のうちの少なくとも１種の元素が添加されてなる材料を採用することができる。
【００３９】
さらに、別態様に係る有機発光デバイスでは、上記構成において、酸化亜鉛系材料からなる透光性導電膜を採用する場合に、その抵抗率が１×１０2［Ωｃｍ］以上１×１０5［Ωｃｍ］以下の範囲内である。これにより、滅点を確実に抑制することができる。
【００４０】
以下では、数例の実施の形態を用い、上記態様の構成上の特徴、およびそれから奏される作用・効果について説明する。ただし、本発明は、その本質的特徴とする構成を除き、以下の例に何ら限定を受けるものではない。
【００４１】
［実施の形態１］
１．有機ＥＬ表示装置１の概略構成
本発明の実施の形態１に係る有機ＥＬ表示装置１の概略構成について、図１および図２を用い説明する。
【００４２】
図１に示すように、有機ＥＬ表示装置１は、表示パネル１０と、これに接続された駆動・制御回路部２０とを備えている。表示パネル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、複数のピクセル（画素）を有する。
【００４３】
図２に示すように、各ピクセルは、赤色（Ｒ）の発光部であるサブピクセル１０ａと、緑色（Ｇ）の発光部であるサブピクセル１０ｂと、青色（Ｂ）の発光部であるサブピクセル１０ｃとから構成されている。本実施の形態では、複数のサブピクセル１０ａ〜１０ｃは、Ｘ−Ｙ方向にマトリクス状に配置（二次元配置）されている。隣り合うサブピクセル１０ａ〜１０ｃの間には、非発光領域１０ｄが配置されている。
【００４４】
図１に戻って、駆動・制御回路部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。
【００４５】
なお、有機ＥＬ表示装置１における表示パネル１０と駆動・制御回路部２０との配置関係については、図１の形態には限定されない。
【００４６】
また、表示パネル１０におけるピクセルの構成については、図２に示すようなＲ，Ｇ，Ｂの３色のサブピクセル（発光部）からなる形態に限定されず、４色以上の発光部から１ピクセルが構成されることとしてもよい。
【００４７】
２．表示パネル１０の構成
図３に示すように、表示パネル１０は、基板１００上に、ＴＦＴ層１０１が形成され、その上に絶縁層１０２が積層されている。絶縁層１０２のＺ軸方向上面は、略平坦となるように形成されている。
【００４８】
絶縁層１０２のＺ軸方向上面には、サブピクセル１０ａ〜１０ｃごとに区画された、アノード１０３およびホール注入層１０４が順に積層形成されている。
【００４９】
次に、絶縁層１０２上およびホール注入層１０４のＸ軸方向両縁上を覆うように、バンク１０５が形成されている。バンク１０５は、サブピクセル１０ａ〜１０ｃにおける各発光領域部分の開口を規定する。
【００５０】
バンク１０５により規定された各開口内には、Ｚ軸方向下側から順に、ホール輸送層１０６、有機発光層１０７、電子輸送層１０８が積層形成されている。このうち、電子輸送層１０８は、有機機能層に相当する。
【００５１】
電子輸送層１０８上およびバンク１０５の頂面上を覆うように、透光性導電膜１０９、カソード１１０および封止層１１１が順に形成されている。
【００５２】
ここで、封止層１１１の上には、樹脂層を介して基板が配されているが、図３では図示を省略している。
【００５３】
本実施の形態に係る表示パネル１０は、トップエミッション型の表示パネルであり、カソード１１０を通して、Ｚ軸方向上側に光が出射される。そして、本実施の形態に係る表示パネル１０では、２次キャビティの採用により、発光効率の向上および色度の向上が図られている。
【００５４】
３．表示パネル１０の各構成材料
（１）基板１００
基板１００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用い形成されている。
【００５５】
プラスチック基板としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性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、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等のポリオレフィン、環状ポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリ−（４−メチルベンテン−１）、アイオノマー、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、アクリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリオ共重合体（ＥＶＯＨ）、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、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリシクロヘキサンテレフタレート（ＰＣＴ）等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド、ポリアセタール、ポリフェニレンオキシド、変形ポリフェニレンオキシド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル（液晶ポリマー）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、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、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、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。
【００５６】
（２）ＴＦＴ層１０１
（ｉ）ゲート電極
ゲート電極の構成材料としては、例えば、銅（Ｃｕ）を含み構成されている。例えば、銅（Ｃｕ）からなる層とモリブデン（Ｍｏ）からなる層との積層体を採用することができる。
【００５７】
ただし、ゲート電極の構成については、これに限定されず、例えば、Ｃｕ単層や、Ｃｕ／Ｗの積層体などを採用することもできるし、次のような材料を採用することも可能である。
【００５８】
それ以外に採用することが可能な材料としては、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、プラチナ（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、インジウム（Ｉｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、ネオジム（Ｎｄ）などの金属もしくはそれらの合金、または、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウム、酸化ガリウムなどの導電性金属酸化物もしくは酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化アルミニウム亜鉛（ＡＺＯ）、酸化ガリウム亜鉛（ＧＺＯ）などの導電性金属複合酸化物、または、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレンなどの導電性高分子もしくはそれらに、塩酸、硫酸、スルホン酸などの酸、六フッ化リン、五フッ化ヒ素、塩化鉄などのルイス酸、ヨウ素などのハロゲン原子、ナトリウム、カリウムなどの金属原子などのドーパントを添加したもの、もしくは、カーボンブラックや金属粒子を分散した導電性の複合材料などが挙げられる。また、金属微粒子とグラファイトのような導電性粒子を含むポリマー混合物を用いてもよい。これらは、１種または２種以上を組み合わせて用いることもできる。
【００５９】
（ｉｉ）ゲート絶縁層
ゲート絶縁層の構成としては、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ）と窒化シリコン（ＳｉＮ）との積層体を採用することができる。ただし、ゲート絶縁層の構成は、これに限定されるものではなく、  ゲート絶縁層の構成材料としては、例えば、電気絶縁性を有する材料であれば、公知の有機材料や無機材料のいずれも用いることができる。
【００６０】
有機材料としては、例えば、アクリル系樹脂、フェノール系樹脂、フッ素系樹脂、エポキシ系樹脂、イミド系樹脂、ノボラック系樹脂などを用い形成することができる。
【００６１】
また、無機材料としては、例えば、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化セリウム、酸化亜鉛、酸化コバルトなどの金属酸化物、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ジルコニウム、窒化セリウム、窒化亜鉛、窒化コバルト、窒化チタン、窒化タンタルなどの金属窒化物、チタン酸バリウムストロンチウム、ジルコニウムチタン酸鉛などの金属複合酸化物が挙げられる。これらは、１種または２種以上組み合わせて用いることができる。
【００６２】
さらに、表面処理剤（ODTS OTS HMDS βPTS）などでその表面を処理したものも含まれ  る。
【００６３】
（ｉｉｉ）チャネル層
チャネル層の構成としては、アモルファス酸化インジウムガリウム亜鉛（ＩＧＺＯ）からなる層を採用することができる。チャネル層の構成材料は、これに限定されるものではなく、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）、亜鉛（Ｚｎ）から選択される少なくとも一種を含む酸化物半導体を採用することができる。
【００６４】
また、チャネル層の層厚については、例えば、２０［ｎｍ］〜２００［ｎｍ］の範囲とすることができ、表示パネル１０に形成されている全てのチャネル層で層厚が同一である必要はなく、一部が異なるように設定することもできる。
【００６５】
（ｉｖ）チャネル保護層
チャネル保護層の構成としては、酸化シリコン（ＳｉＯ）からなる層を採用することができる。ただし、チャネル保護層の構成材料は、これに限定されるものではなく、例えば、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）、窒化シリコン（ＳｉＮ）、あるいは酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ）を用いることができる。また、上記のような材料を用いた層を複数積層することで構成することもできる。
【００６６】
また、チャネル保護層の層厚については、例えば、５０［ｎｍ］〜５００［ｎｍ］の範囲とすることができる。
【００６７】
（ｖ）ソース電極およびドレイン電極
ソース電極およびドレイン電極の構成としては、例えば、銅マンガン（ＣｕＭｎ）とモリブデン（Ｍｏ）との積層体を採用することができる。
【００６８】
（ｖｉ）層間絶縁層
層間絶縁層の構成としては、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ）からなる層を採用することができる。
【００６９】
（ｖｉｉ）上部電極
上部電極の構成としては、ソース電極およびドレイン電極などと同様に、銅マンガン（ＣｕＭｎ）とモリブデン（Ｍｏ）との積層体を採用することができる。
【００７０】
（ｖｉｉｉ）パッシベーション層
パッシベーション層の構成としては、窒化シリコン（ＳｉＮ）からなる層を採用するこ  とができる。
【００７１】
なお、酸化物半導体からなるチャネル層を採用する場合には、その還元を抑制するという目的から、チャネル層側から酸化シリコン（ＳｉＯ）、窒化シリコン（ＳｉＮ）が積層されてなる構成のパッシベーション層を採用することもできる。
【００７２】
（３）絶縁層１０２
絶縁層１０２は、例えば、ポリイミド、ポリアミド、アクリル系樹脂材料などの有機化合物を用い形成されている。ここで、絶縁層１０２は、有機溶剤耐性を有することが好ましい。
【００７３】
また、絶縁層１０２は、製造工程中において、エッチング処理、ベーク処理等が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や変質などを生じない高い耐性を有する材料を用い形成されることが望ましい。
【００７４】
（４）アノード１０３
アノード１０３は、銀（Ａｇ）またはアルミニウム（Ａｌ）を含む金属材料から構成されている。トップエミッション型の本実施の形態に係る表示パネル１０の場合には、その表面部が高い反射性を有することが好ましい。
【００７５】
なお、アノード１０３については、上記のような金属材料からなる単層構造だけではなく、金属層と透明導電層との積層体を採用することもできる。透明導電層の構成材料としては、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）や酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）などを用いることができる。
【００７６】
（５）ホール注入層１０４
ホール注入層１０４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）などの酸化物、あるいは、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（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。
【００７７】
なお、ホール注入層１０４の構成材料として金属酸化物を用いる場合には、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳなどの導電性ポリマー材料を用いる場合に比べて、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１０７に対しホールを注入する機能を有し、大きな仕事関数を有する。
【００７８】
ここで、ホール注入層１０４を遷移金属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。特に、酸化タングステン（ＷＯX）を用いることが、ホールを安定的に注入し、且つ、ホールの生成を補助するという機能を有するという観点から望ましい。
【００７９】
（６）バンク１０５
バンク１０５は、樹脂等の有機材料を用い形成されており絶縁性を有する。バンク１０５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１１５は、表面に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。
【００８０】
さらに、バンク１０５の構造については、図３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。
【００８１】
（７）ホール輸送層１０６
ホール輸送層１０６は、親水基を備えない高分子化合物を用い形成されている。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ることができる。
【００８２】
（８）有機発光層１０７
有機発光層１０７は、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１０７の形成に用いる材料は、湿式印刷法を用い成膜できる発光性の有機材料を用いることが必要である。
【００８３】
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。
【００８４】
（９）電子輸送層１０８
電子輸送層１０８は、カソード１１０から注入された電子を有機発光層１０７へ輸送する機能を有し、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）などを用い形成されている。
【００８５】
（１０）透光性導電膜１０９
透光性導電膜１０９については、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）または酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、あるいは、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を主成分とし、これに添加剤が含まれてなる材料（以下、「酸化亜鉛系材料」と記載する。）から構成されている。透光性導電膜１０９の膜厚は、６０［ｎｍ］以上に設定されている。なお、透光性導電膜１０９の膜厚に関しては、１００［ｎｍ］以上とすることが、より望ましい。ここで、酸化亜鉛系材料における添加剤の具体例としては、例えば、スズ（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、アルミニウム（Ａｌ）、シリコン（Ｓｉ）、タリウム（Ｔｌ）、ビスマス（Ｂｉ）および鉛（Ｐｂ）のうちの少なくとも１種の元素があげられる。
【００８６】
また、透光性導電膜１０９については、光の透過率が８０［％］以上であることが望ましい。ここでの光の透過率とは、波長が４５０［ｎｍ］とその前後（例えば、±１０［ｎｍ］）、５２０［ｎｍ］とその前後（例えば、±１０［ｎｍ］）、６２０［ｎｍ］とその前後（例えば、±１０［ｎｍ］）での値である。
【００８７】
また、透光性導電膜１０９は、残留応力が−４００［ＭＰａ］〜＋４００［ＭＰａ］の範囲、より望ましくは、−２００［ＭＰａ］〜＋２００［ＭＰａ］の範囲、さらに望ましくは、−２００［ＭＰａ］〜＋６０［ＭＰａ］の範囲に設定されている。
【００８８】
ここで、酸化亜鉛系材料を用い透光性導電膜１０９を形成する場合には、Ｘ方向およびＹ方向（図２を参照。）の少なくとも一方の方向において、略−１７０［ＭＰａ］の値（例えば、−１８０［ＭＰａ］〜―１６０［ＭＰａ］）を示すことを確認した。
【００８９】
なお、透光性導電膜１０９残留応力の制御方法については後述するが、成膜条件の規定により行っている。
【００９０】
さらに、透光性導電膜１０９を酸化亜鉛系材料を用い形成する場合には、ＩＴＯやＩＺＯを用い形成する場合に比べ、高抵抗化を図ることができ、滅点抑制を図るのに優位である。具体的には、ＩＴＯやＩＺＯの抵抗率が５×１０-4［Ωｃｍ］であるのに対して、酸化亜鉛系材料の抵抗率は、１×１０2［Ωｃｍ］〜１×１０5［Ωｃｍ］である。このように高抵抗化を図ることにより、滅点抑制を図ることができる。このように滅点抑制との観点からは、透明導電膜の材料として用いられるＡＺＯ（酸化亜鉛にアルミニウムをドープしたもの）やＧＺＯ（酸化亜鉛にガリウムをドープしたもの）などについては、本開示における「酸化亜鉛系材料」には含めないこととするのが望ましい。
【００９１】
（１１）カソード１１０
カソード１１０は、例えば、金属薄膜から構成されている。用いる金属材料としては、銀（Ａｇ）や銀とマグネシウムの合金（ＭｇＡｇ）などが採用されている。なお、カソード１１０については、単層構造だけでなく、複数層が積層された構成とすることもできる。そして、本実施の形態におけるカソード１１０は、膜厚が、例えば、３０［ｎｍ］である。このように、光取り出し側であるカソード１１０についても金属薄膜を採用するのは、強キャビティによる発光効率の向上、および色度の向上を図るためである。
【００９２】
（１２）封止層１１１
封止層１１１は、有機発光層１０７などの有機層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、窒化シリコン（ＳｉＮ）、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）などの材料を用い形成される。また、窒化シリコン（ＳｉＮ）、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）などの材料を用い形成された層の上に、アクリル樹脂、シリコーン樹脂などの樹脂材料からなる封止樹脂層を設けてもよい。
【００９３】
さらに、封止層１１１については、単層構造だけでなく、複数層が積層された構成を採用することも可能である。例えば、カソード１１０の側から、ＳｉＯ層、ＳｉＮ層（あるいはＳｉＯＮ層）が順に積層された構成とすることもできる。
【００９４】
封止層１１１は、トップエミッション型である本実施の形態に係る表示パネル１０の場合においては、光透過性の材料で形成されることが必要となる。
【００９５】
なお、図３では、サブピクセル１０ａを代表に、その構成を説明したが、他のサブピクセル１０ｂ、１０ｃについても、基本的に同様の構成を採用している。
【００９６】
４．各構成層の膜厚についての考察
表示パネル１０を構成する構成層の膜厚についての考察結果を、図４から図８を用い説明する。
【００９７】
先ず、図４には、表示パネル１０の一部を模式化した図を示す。
【００９８】
図４に示すように、アノード１０３の上側界面（ホール注入層１０４側の界面）と、カソード１１０の下側界面（透光性導電膜１０９側の界面）との間の距離をＴACとする。また、アノード１０３の上側界面と、有機発光層１０７の下側界面（ホール注入層１０６側の界面）との間の距離をＴLとする。
【００９９】
有機発光層１０７の下側界面と、カソード１１０の下側界面との間の距離をＴUとする。さらに、透光性導電膜１０９の下側界面（電子輸送層１０８側の界面）と、カソード１１０の下側界面との間の距離、言い換えると、透光性導電膜１０９の膜厚をＴLTCとする。
【０１００】
先ず、本実施の形態に係る表示パネル１０においては、２次キャビティを利用する光学設計を行うのであるが、そのためにはＴAC≒１９５［ｎｍ］（例えば、ＴAC＝１９５［ｎｍ］±１０［ｎｍ］）としている。
【０１０１】
次に、カソードクエンチの発生を抑制するという観点から、ＴU≒１５０［ｎｍ］（例えば、ＴU＝１５０［ｎｍ］±１０［ｎｍ］）としている。そして、ＴLについては、光学設計での最適化を考慮して規定されるものであって、本実施の形態では、ＴL≒４５［ｎｍ］（例えば、ＴL＝４５［ｎｍ］±１０［ｎｍ］）としている。
【０１０２】
また、カソードクエンチの発生抑制という観点と、光学的ロスおよび電気的ロスの低減との観点とから、ＴLTC＝６０［ｎｍ］としている。なお、ＴLTCについては、カソードクエンチの発生抑制という観点から６０［ｎｍ］以上とすればよい。このため、本実施の形態におけるＴLTCについては、記載の数値に対し＋方向（厚い方向）にバラツキを有していても許容される（本明細書において同じ）。また、ＴLTCについては、カソードクエンチの発生抑制という観点から１００［ｎｍ］以上とすることがより望ましい。
【０１０３】
（ｉ）カソードクエンチの発生抑制
図５（ａ）に示すように、電子輸送層（ＥＴＬ）の上に透光性導電膜（ＩＺＯ）を積層しない場合には、光学目論見比が５０％程度となり、カソードクエンチの発生がみられる。
【０１０４】
これに対して、電子輸送層（ＥＴＬ）の上に透光性導電膜（ＩＺＯ）を積層した場合には、光学目論見比が略１００％となり、カソードクエンチの発生が抑制されていることが分かる。このため、製造バラツキなどを考慮して、ＴLTC＝６０［ｎｍ］、ＴU≒１５０［ｎｍ］（例えば、ＴU＝１５０［ｎｍ］±１０［ｎｍ］）とするものである。なお、ここでのＴLTCについても、上記のように、記載の数値に対して＋方向にバラツキを有していても許容される。
【０１０５】
（ｉｉ）光学的ロスおよび電気的ロス
図５（ｂ）に示すように、電子輸送層（ＥＴＬ）と透光性導電膜（ＩＺＯ）との膜厚比をかえて、発光効率の測定を行った。図５（ｂ）に示す結果より、透光性導電膜（ＩＺＯ）と電子輸送層（ＥＴＬ）との膜厚比が同等程度までは高い効率を示しているが、透光性導電膜（ＩＺＯ）が２０［ｎｍ］あるいは０［ｎｍ］（透光性導電膜がない場合）の効率は大きく低下した。
【０１０６】
従って、カソードクエンチの発生を抑制するにあたっては、電子輸送層の膜厚を厚くするのではなく、透光性導電膜を介挿させることが、光学的ロスおよび電気的ロスを抑制するという観点からは重要である。
【０１０７】
（ｉｉｉ）キャビティ設計
キャビティ設計における光路長最適化についての検討結果を図６から図８に示す。図６では、青色（Ｂ）のサブピクセルにおいて、ＴUとＴLとを相互にかえて出射される光の輝度をシミュレーションした結果を表す。図７では、赤色（Ｒ）のサブピクセルにおいて、ＴUとＴLとを相互にかえて出射される光の輝度をシミュレーションした結果を表す。図８では、緑色（Ｇ）のサブピクセルにおいて、ＴUとＴLとを相互にかえて出射される光の輝度をシミュレーションした結果を表す。
【０１０８】
なお、図６から図８のそれぞれにおける左側の島状部分は１次キャビティ、右側の島状部分は２次キャビティである。本実施の形態では、２次キャビティを利用した光学設計を行っているため、主に図６の右側の島状部分について説明する。なお、図６から図８のそれぞれにおける各島状部分における外縁部分から内側に行くに従って、輝度が高くなっている。
【０１０９】
《Ｂサブピクセル》
図６における右側の島状部分を見ると、ＴU、ＴLおよびこれらの和であるＴACが次のような範囲のときに、輝度が高くなっている。
【０１１０】
［数１］１３７．５［ｎｍ］≦ＴU≦１５５．０［ｎｍ］
［数２］３５．０［ｎｍ］≦ＴL≦５５．０［ｎｍ］
［数３］１８２．５［ｎｍ］≦ＴAC≦２００．０［ｎｍ］
《Ｒサブピクセル》
同様に、図７における右側の島状部分を見ると、ＴU、ＴLおよびこれらの和であるＴACが次のような範囲のときに、輝度が高くなっている。
【０１１１】
［数４］２５５．０［ｎｍ］≦ＴU≦２７５．０［ｎｍ］
［数５］３０．０［ｎｍ］≦ＴL≦５０．０［ｎｍ］
［数６］２８５．０［ｎｍ］≦ＴAC≦３２５．０［ｎｍ］
《Ｇサブピクセル》
同様に、図８における右側の島状部分を見ると、ＴU、ＴLおよびこれらの和であるＴACが次のような範囲のときに、輝度が高くなっている。
【０１１２】
［数７］２４０．０［ｎｍ］≦ＴU≦２６０．０［ｎｍ］
［数８］５．０［ｎｍ］≦ＴL≦２０．０［ｎｍ］
［数９］２４５．０［ｎｍ］≦ＴAC≦２８０．０［ｎｍ］
５．透光性導電膜１０９の残留応力についての考察
上述のように、透光性導電膜１０９の残留応力と電子輸送層１０８の膜不良との間には因果関係があるが、これについての考察結果を、図９および下に示す［表１］、［表２］を用い説明する。図９は、電子輸送層１０８、透光性導電膜１０９、カソード１１０を抜き出して模式的に表した図である。ここで、透光性導電膜１０９における残留応力を“ＲＳ”で示し、シュリンク方向の応力を“−”、伸び方向の応力を“＋”で考える。
【０１１３】
透光性導電膜１０９の残留応力ＲＳの測定結果と、電子輸送層１０８の膜不良の発生有無およびその程度の確認結果を［表１］、［表２］に示している。
【０１１４】
【表１】
2016088378.tif 000003
【０１１５】
【表２】
2016088378.tif 000004
【０１１６】
［表１］、［表２］における「電子輸送層の膜不良発生状況」については、殆ど膜不良の発生がないものを“１”で表し、図２２に示すような膜剥がれを伴うような不良が発生したものを“４”で表し、その中間のものを“２”、“３”で表している。
【０１１７】
なお、［表１］は、図２などにおける“Ｘ方向”での測定結果を示し、［表２］は、“Ｙ方向”での測定結果を示している。
【０１１８】
［表１］、［表２］に示すように、透光性導電膜１０９の残留応力ＲＳが−２００［ＭＰａ］〜＋６０［ＭＰａ］のサンプル、具体的にはサンプル１〜５では、電子輸送層１０８の膜不良は観察されなかった。
【０１１９】
次に、［表１］に示すサンプル６のＸ方向、［表２］に示すサンプル６〜８のＹ方向では、残留応力ＲＳが−４００［ＭＰａ］〜−２００［ＭＰａ］の範囲にあり、電子輸送層１０８に若干の膜不良は観察されたものの、有機発光デバイスとして問題となるレベルのものではなかった。
【０１２０】
残留応力ＲＳが−４００［ＭＰａ］よりも小さなサンプル、具体的には、［表１］に示すサンプル７〜１１のＸ方向、［表２］に示すサンプル９〜１１のＹ方向では、電子輸送層１０８に膜不良が発生しており、有機発光デバイスとしては採用が困難であると考えられる。
【０１２１】
以上の結果より、電子輸送層１０８の膜不良の発生を抑制するためには、透光性導電膜１０９の残留応力ＲＳを−４００［ＭＰａ］〜＋４００［ＭＰａ］の範囲となるようにすることが必要であると考察する。なお、透光性導電膜１０９の残留応力ＲＳを−２００［ＭＰａ］〜＋２００［ＭＰａ］の範囲とすれば、より好ましく、−２００［ＭＰａ］〜＋６０［ＭＰａ］の範囲とすれば更に好ましい。
【０１２２】
６．効果
本実施の形態に係る表示パネル１０では、膜厚が６０［ｎｍ］以上の透光性導電膜１０９を有機機能層としての電子輸送層１０８とカソード１１０との間に挿設することによって、有機発光層１０７とカソード１１０との間の間隔を確保することができ、カソードクエンチの発生を抑制することができる。
【０１２３】
また、この表示パネル１０では、透光性導電膜１０９の残留応力ＲＳを−４００［ＭＰａ］から＋４００［ＭＰａ］の範囲内とすることにより、電子輸送層１０８の膜剥がれなどの膜不良の発生を抑制することができる。
【０１２４】
従って、本実施の形態に係る表示パネル１０では、カソード１１０と有機発光層１０７との間、より詳しくは、カソード１１０と電子輸送層１０８との間に透光性導電膜１０９を配置することでカソードクエンチの発生を抑制しながら、その下の電子輸送層１０８の膜不良の発生を抑制することができる。
【０１２５】
なお、本考察においては、ＩＺＯを用い形成した透光性導電膜１０９を採用したが、ＩＴＯを用い透光性導電膜１０９を形成した場合、酸化亜鉛系材料を用い透光性導電膜１０９を形成した場合についても、同様の結果となることを確認している。
【０１２６】
具体的に、［表２］では、−１７０［ＭＰａ］およびその近傍の残留応力ＲＳを示すサンプルはないが、Ｙ方向においても、残留応力ＲＳが略−１７０［ＭＰａ］（−１８０［ＭＰａ］〜―１６０［ＭＰａ］）であれば、サンプル４のＸ方向の結果（［表１］を参照。）と同様に、電子輸送層１０８の膜不良発生はほとんどないことを確認している。よって、酸化亜鉛系材料（酸化亜鉛を主成分として含む材料）を用い透光性導電膜１０９を形成した場合にも、その残留応力ＲＳを上記範囲に規定することにより電子輸送層１０８の膜不良はほとんど発生しない。
【０１２７】
７．表示パネル１０の製造方法
表示パネル１０の製造方法の概要について、図１０を用い説明する。
【０１２８】
図１０に示すように、先ず、基板１００を準備する（ステップＳ１）。そして、基板１００の一方の主面（図３におけるＺ軸方向上側主面）上にＴＦＴ層１０１および絶縁層（平坦化層）１０２を順に積層形成する（ステップＳ２、Ｓ３）。ここで、ＴＦＴ層１０１の詳細についての図示および説明を省略するが、上述のような材料を用い、ゲート、ソース、ドレインの３電極と、ゲート絶縁層、チャネル層、チャネル保護層、パッシベーション層などを構成することで形成される。
【０１２９】
次に、絶縁層１０２の表面全体を覆うように金属膜（例えば、Ａｌ合金膜）を形成した後、金属膜の表面全体を覆うように電子注入層１０４用の膜（例えば、ＷＯX膜）を形成する。ここで、金属膜の成膜には、例えば、真空蒸着法やスパッタリング法を用いることができ、ホール注入層１０４用の膜の成膜には、反応性スパッタリング法を用いることができる。金属膜とホール注入層１０４用の膜との積層体に対し、フォトリソグラフィーおよびエッチングを用い、これらの積層体をパターニングして、アノード１０３およびホール注入層（ＨＩＬ）１０４の形成が完了する（ステップＳ４，Ｓ５）。
【０１３０】
次に、ホール注入層１０４の表面および絶縁層１０２の露出表面を覆うように、バンク１０５を形成するための材料膜を積層形成する。バンク１０５用の材料膜は、例えば、スピンコート法などを用い形成することができる。そして、バンク１０５用の材料膜を露光・現像することにより、開口部を規定するバンク１０５が完成する（ステップＳ６）。なお、露光・現像については、開口部の底部にホール注入層１０４の表面が露出するまで行う。
【０１３１】
次に、バンク１０５により規定された開口部に対し、ホール輸送層１０６、有機発光層１０７、電子輸送層１０８を順に形成する（ステップＳ７〜Ｓ９）。これらの層１０６〜１０８の形成は、例えば、インクジェット装置を用いて各インクを滴下し、乾燥させることによりなされる。
【０１３２】
続いて、電子輸送層１０８の表面およびバンク１０５の頂面部を連続して覆うように、透光性導電膜１０９、カソード１１０および封止層１１１を順に積層形成する（ステップＳ１０〜Ｓ１２）。これらの層１０９〜１１１の形成は、例えば、スパッタリング法を用いなされる。
【０１３３】
最後に、図示を省略しているが、封止層１１１の上に、樹脂層を挟んでＣＦ（カラーフィルタ）パネルを貼り合わせることで表示パネル１０が完成する。なお、ＣＦパネルの代わりに、透光性の基板を貼り合わせる構成を採用することもできる。即ち、カラーフィルタの省略も可能である。
【０１３４】
８．透光性導電膜１０９の成膜条件
本実施の形態では、電子輸送層１０９の膜不良の発生を抑制するために、透光性導電膜１０９の残留応力ＲＳを上記のような範囲に抑えることを特徴としている。このため、透光性導電膜１０９の成膜条件を次のように規定している。
【０１３５】
構成材料；ＩＺＯ（酸化インジウム亜鉛）
成膜方法；スパッタリング法
全圧；０．６［Ｐａ］
Ａｒ；２００［ｓｃｃｍ］
Ｏ2；５［ｓｃｃｍ］
なお、ＡｒおよびＯ2の各流量については、２５［℃］、１００［ｋＰａ］での数値である。
【０１３６】
上記条件で成膜することにより、Ｘ方向およびＹ方向の両方向での残留応力を略“０”とすることができる。
【０１３７】
透光性導電膜１０９の成膜条件と残留応力の関係について、図１１を用い説明する。なお、図１１は、構成材料の一例として、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）を採用しているが、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）や酸化亜鉛系材料（酸化亜鉛を主成分として含む材料）など他の透光性導電材料を用いる場合には、その材料ごとに成膜条件と残留応力との関係を求めることができる。
【０１３８】
図１１に示すように、成膜に係る全圧を２．０［Ｐａ］、１．０［Ｐａ］、０．６［Ｐａ］と低くするに従って、残留応力の絶対値が大きくなって行くことが分かる。全圧を２．０［Ｐａ］に設定した場合（図１１における“○”）には、Ｏ2流量を２［ｓｃｃｍ］〜８［ｓｃｃｍ］で変化させても、残留応力は、−２００［ＭＰａ］〜＋６０［ＭＰａ］の範囲内に収まった。
【０１３９】
これに対して、全圧を１．０［Ｐａ］に設定した場合には、Ｏ2流量を２［ｓｃｃｍ］とした場合にのみ、Ｘ方向およびＹ方向の両方向の残留応力が−４００［ＭＰａ］〜−２００［ＭＰａ］の範囲内に収まったものの、Ｏ2流量を３．５［ｓｃｃｍ］、５［ｓｃｃｍ］とした場合には、Ｘ方向およびＹ方向の両方向あるいは一方向において、残留応力が−４００［ＭＰａ］〜＋４００［ＭＰａ］の範囲から逸脱してしまった。
【０１４０】
さらに、全圧を０．６［Ｐａ］に設定した場合には、Ｏ2流量を２［ｓｃｃｍ］、５［ｓｃｃｍ］、８［ｓｃｃｍ］の何れとした場合においても、Ｘ方向およびＹ方向の両方向あるいは一方向において、残留応力が−４００［ＭＰａ］〜＋４００［ＭＰａ］の範囲から逸脱してしまった。
【０１４１】
なお、図１１に示す条件以外、具体的には、Ｏ2流量について、今回の確認条件以外としてもよい。そのような条件を採用する場合には、予め透光性導電膜１０９の残留応力を計測しておき、採用の可否を決定することができる。
【０１４２】
また、上記の確認は、ＩＺＯからなる透光性導電膜を用いた場合を採用したが、その他の材料（例えば、ＩＴＯや酸化亜鉛系材料）などを採用する場合には、最適な成膜条件を設定することで同様の効果を得ることが可能である。例えば、ＩＴＯからなる透光性導電膜を採用する場合には、成膜における全圧を２．０［Ｐａ］とすることで同様の効果を得ることができる。
【０１４３】
また、酸化亜鉛系材料からなる透光性導電膜を採用する場合には、成膜における全圧を０．６［Ｐａ］、Ｏ2流量を５［ｓｃｃｍ］とすることで、残留応力を−２００［ＭＰａ］〜＋４０［ＭＰａ］の範囲内に収めることができる。
【０１４４】
［実施の形態２］
実施の形態２に係る表示パネル３０の構成などについて、図１２および図１３、さらには下に示す［表３］、［表４］、［表５］を用い説明する。
【０１４５】
１．表示パネル３０の概略構成
図１２に示すように、本実施の形態に係る表示パネル３０は、有機発光層１０７とカソード１１０との間に、有機発光層１０７の側から、中間層３１２、電子輸送層３０８、透光性導電膜３０９が介挿された構成となっており、他の構成については上記実施の形態１と同様である。
【０１４６】
本実施の形態に係る中間層３１２は、フッ化ナトリウム（ＮａＦ）から構成されている。ただし、中間層の構成材料としては、これ以外にも、アルカリ金属またはアルカリ土類金属のフッ化物であれば採用することができる。中間層３１２の膜厚ＴNaFは、１［ｎｍ］〜４［ｎｍ］程度の範囲であればよく、一例として４［ｎｍ］としている。
【０１４７】
次に、本実施の形態に係る電子輸送層３０８は、上記実施の形態に係る電子輸送層１０８と同様の有機材料に対し、バリウム（Ｂａ）がドープされてなる層である。ただし、ドープ元素については、Ｂａ以外のアルカリ金属またはアルカリ土類金属を採用することも可能である。例えば、Ｂａ以外に採用することができる金属元素として、リチウム（Ｌｉ）、カルシウム（Ｃａ）、カリウム（Ｋ）、セシウム（Ｃｓ）、ナトリウム（Ｎａ）、ルビジウム（Ｒｂ）などを挙げることができる。
【０１４８】
ドープ濃度については、５［ｗｔ％］〜４０［ｗｔ％］の範囲としている。特に、本実施の形態では、一例として４０［ｗｔ％］としている。
【０１４９】
透光性導電膜３０９については、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）または酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、あるいは酸化亜鉛系材料からなる透光性および導電性を有する膜である。本実施の形態において、透光性導電膜３０９の膜厚ＴLTCを１０５［ｎｍ］としている。
【０１５０】
なお、本実施の形態においても、透光性導電膜３０９の残留応力を、−４００［ＭＰａ］〜＋４００［ＭＰａ］の範囲、より望ましくは、−２００［ＭＰａ］〜＋２００［ＭＰａ］、さらに望ましくは、−２００［ＭＰａ］〜＋６０［ＭＰａ］の範囲内としている。
【０１５１】
２．効果
表示パネル３０では、透光性導電膜３０８の膜厚ＴLTCを６０［ｎｍ］以上として、また、その残留応力を上記実施の形態１と同様の範囲に規定しているので、上記実施の形態１と同様の効果を奏する。即ち、表示パネル３０においても、カソード１１０と電子輸送層３０８との間に透光性導電膜３０９を配置することでカソードクエンチの発生を抑制しながら、その下の電子輸送層３０８の膜不良の発生を抑制することができる。
【０１５２】
また、本実施の形態に係る表示パネル３０では、ＮａＦからなる中間層３１２を挿設し、電子輸送層３０８としてＢａをドープしてなる層を採用しているので、より良好な発光特性を実現することができる。詳しくは、ＮａＦからなる中間層３１２の挿設により、有機発光層１０７側から電子輸送層３０８への不純物の侵入がブロックされる。よって、良好な保管安定性を実現することができる。
【０１５３】
また、Ｂａがドープされてなる電子輸送層３０８の採用により、中間層３１２を構成するＮａＦに対して、ＮａとＦとの結合を切る役割を果たし、中間層３１２において、Ｎａを遊離させることができる。そして、Ｂａに代表されるアルカリ金属またはアルカリ土類金属は、仕事関数が小さく電子注入性が高いため、有機発光層１０７への電子供給を十分に行うことを可能とする。
【０１５４】
３．Ｂａのドープ濃度と各膜厚ＴLTC，ＴETL，ＴNaF
電子輸送層３０８におけるＢａのドープ濃度を、５［ｗｔ％］、２０［ｗｔ％］、４０［ｗｔ％］とし、膜厚ＴLTCを、０［ｎｍ］〜１０５［ｎｍ］の範囲でかえ、さらに膜厚ＴETLを、１０［ｎｍ］〜１１５［ｎｍ］の範囲でかえて、それぞれの光取り出し効率についての評価を行った。その結果を［表３］、［表４］、［表５］に表す。
【０１５５】
【表３】
2016088378.tif 000005
【０１５６】
【表４】
2016088378.tif 000006
【０１５７】
【表５】
2016088378.tif 000007
【０１５８】
（ｉ）赤色（Ｒ）
先ず、赤色（Ｒ）の発光デバイスで評価した結果について、［表３］を用い説明する。
【０１５９】
［表３］に示すように、Ｂａのドープ濃度を５［ｗｔ％］としたサンプル２１，２４，２７で９４［％］〜１００［％］の高い光取り出し効率を得た。そして、この中でも、ＴLTCが１０５［ｎｍ］と厚く、ＴETLが１０［ｎｍ］と薄いサンプル２１が最も高い光取り出し効率を得ることができた。
【０１６０】
Ｂａのドープ濃度が２０［ｗｔ％］であるサンプル２２，２５，２８、４０［ｗｔ％］であるサンプル２３，２６，２９についても、ＴETLが厚くなるに従って光取り出し効率が低くなっている。また、Ｂａのドープ濃度が高くなるに従って光取り出し効率が低くなっている。
【０１６１】
（ｉｉ）緑色（Ｇ）
次に、緑色（Ｇ）の発光デバイスで評価した結果について、［表４］を用い説明する。
【０１６２】
［表４］に示すように、サンプル３１〜３７では、９０［％］以上の高い光取り出し効率を得た。緑色においても、特に、ＴLTCが１０５［ｎｍ］と厚く、ＴETLが１０［ｎｍ］と薄いサンプル３１，３２では、Ｂａのドープ濃度が５［ｗｔ％］、２０［ｗｔ％］で１００［％］の光取り出し効率を得た。
【０１６３】
緑色の発光デバイスにおいても、ＴETLが厚くなるに従って光取り出し効率が低くなり、Ｂａのドープ濃度が高くなるに従って光取り出し効率が低くなっている。
【０１６４】
（ｉｉｉ）青色（Ｂ）
次に、青色（Ｂ）の発光デバイスで評価した結果について、［表５］を用い説明する。
【０１６５】
［表５］に示すように、Ｂａのドープ濃度が５［ｗｔ％］であるサンプル４１，４４について、１００［％］と高い光取り出しを得た。
【０１６６】
ＴLTCについて見ると、１０５［ｎｍ］であるサンプル４１〜４３での光取り出し効率が高いのに対し、透光性導電膜を挿設しないサンプル５３〜５５では、光取り出し効率が低くなった。
【０１６７】
青色の発光デバイスにおいても、ＴETLが厚くなるに従って光取り出し効率が低くなり、Ｂａのドープ濃度が高くなるに従って光取り出し効率が低くなっている。
【０１６８】
（ｉｖ）考察
赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色において、Ｂａのドープ濃度を高くして行くに従って、光取り出し効率が低下する結果となった。発明者等は、ドープされたＢａにより出射光の一部が吸収されたためであると推測する。
【０１６９】
また、ＴETL、即ち、電子輸送層の膜厚を厚くして行くに従って、光取り出し効率が低下する結果となった。これは、有機膜である電子輸送層の膜厚を厚くすることで、光吸収されて光取り出し効率の低下を招いたものと推測される。
【０１７０】
なお、Ｂａのドープ濃度と発光効率比との関係についての評価結果を図１３に示す。なお、発光効率比における基準は、Ｂａのドープを行わないとした場合のものである。
【０１７１】
図１３に示すように、ドープ濃度が５［ｗｔ％］、２０［ｗｔ％］、４０［ｗｔ％］の何れの場合においても、発光効率比は“１”を超えている。中でも、ドープ濃度が２０［ｗｔ％］の場合には、発光効率比が“１．２”と高い値を示した。
【０１７２】
これより、電子輸送層におけるＢａのドープ濃度については、５［ｗｔ％］〜４０［ｗｔ％］の範囲内であればよく、特に２０［ｗｔ％］前後であれば、発光効率比の観点から優れているといえる。なお、Ｂａ以外のアルカリ金属またはアルカリ土類金属であっても同様であるものと推察される。
【０１７３】
［実施の形態３］
実施の形態３に係る表示パネル３５の構成について、図１４を用い説明する。
【０１７４】
１．表示パネル３５の概略構成
図１４に示すように、本実施の形態に係る表示パネル３５は、有機発光層１０７とカソード１１０との間に、有機発光層１０７の側から、第１中間層３６２、第２中間層３６３、電子輸送層３５８、透光性導電膜３５９が介挿された構成となっている。透光性導電膜３５９の構成、並びに、他の構成については上記実施の形態２と同様である。
【０１７５】
本実施の形態に係る第１中間層３６２は、上記実施の形態１の中間層３１２と同様に、フッ化ナトリウム（ＮａＦ）から構成されている。本実施の形態においても、第１中間層３６２の構成材料としては、これ以外にも、アルカリ金属またはアルカリ土類金属のフッ化物であれば採用することができる。第１中間層３６２の膜厚についても、１［ｎｍ］〜４［ｎｍ］程度の範囲であればよく、一例として４［ｎｍ］としている。
【０１７６】
次に、第２中間層３６３は、Ｂａから構成された薄膜である。ただし、第２中間層３６３については、Ｂａ以外のアルカリ金属またはアルカリ土類金属を用い形成することとしてもよい。第２中間層３６３の膜厚は、例えば、１［ｎｍ］である。
【０１７７】
次に、電子輸送層３５８は、上記実施の形態２に係る電子輸送層３０８と同様の有機材料に対し、バリウム（Ｂａ）がドープされてなる層である。電子輸送層３５８においても、ドープ元素については、Ｂａ以外のアルカリ金属またはアルカリ土類金属を採用することも可能である。例えば、Ｂａ以外に採用することができる金属元素として、リチウム（Ｌｉ）、カルシウム（Ｃａ）、カリウム（Ｋ）、セシウム（Ｃｓ）、ナトリウム（Ｎａ）、ルビジウム（Ｒｂ）などを挙げることができる。
【０１７８】
ドープ濃度については、５［ｗｔ％］〜２０［ｗｔ％］の範囲としている。特に、本実施の形態では、一例として２０［ｗｔ％］としている。
【０１７９】
ここで、本実施の形態においても、透光性導電膜３５９の膜厚を１０５［ｎｍ］としている。また、本実施の形態においても、透光性導電膜３５９の残留応力を、−４００［ＭＰａ］〜＋４００［ＭＰａ］の範囲、より望ましくは、−２００［ＭＰａ］〜＋２００［ＭＰａ］、さらに望ましくは、−２００［ＭＰａ］〜＋６０［ＭＰａ］の範囲内としている。
【０１８０】
２．効果
表示パネル３５でも、透光性導電膜３５９の膜厚を６０［ｎｍ］以上として、また、その残留応力を上記実施の形態１と同様の範囲に規定しているので、上記実施の形態１，２と同様の効果を奏する。即ち、表示パネル３５においても、カソード１１０と電子輸送層３５８との間に透光性導電膜３５９を配置することでカソードクエンチの発生を抑制しながら、その下の電子輸送層３５８の膜不良の発生を抑制することができる。
【０１８１】
また、本実施の形態に係る表示パネル３５でも、ＮａＦからなる第１中間層３６２を挿設し、第２中間層３６３としてＢａからなる薄膜を挿設し、電子輸送層３５８としてＢａをドープしてなる層を採用しているので、更に良好な発光特性を実現することができる。即ち、ＮａＦからなる第１中間層３６２の挿設により、有機発光層１０７側から電子輸送層３５８への不純物の侵入がブロックされる。よって、良好な保管安定性を実現することができる。
【０１８２】
また、Ｂａからなる第２中間層３６３の挿設、およびＢａがドープされてなる電子輸送層３５８の採用により、第１中間層３６２を構成するＮａＦに対して、ＮａとＦとの結合を切る役割を果たし、第１中間層３６２において、Ｎａを遊離させることができる。そして、Ｂａに代表されるアルカリ金属またはアルカリ土類金属は、仕事関数が小さく電子注入性が高いため、有機発光層１０７への電子供給を十分に行うことを可能とする。
【０１８３】
［実施の形態４］
実施の形態４に係る表示パネル４０の構成などについて、図１５から図１９を用い説明する。
【０１８４】
１．表示パネル４０の概略構成
図１５に示すように、本実施の形態に係る表示パネル４０においても、有機発光層１０７とカソード１１０との間に、有機発光層１０７の側から、第１中間層４１２、第２中間層４１３、電子輸送層４０８、透光性導電膜４０９が介挿された構成となっている。第１中間層４１２、第２中間層４１３および透光性導電膜４０９の各構成、並びに、他の構成については上記実施の形態３と同様である。
【０１８５】
本実施の形態に係る電子輸送層４０８は、上記実施の形態２，３に係る電子輸送層３０８，３５８と異なり、有機材料に対するアルカリ金属またはアルカリ土類金属のドープはなされていない。
【０１８６】
なお、本実施の形態においても、透光性導電膜４０９の膜厚を１０５［ｎｍ］としている。また、透光性導電膜４０９の残留応力を、−４００［ＭＰａ］〜＋４００［ＭＰａ］の範囲、より望ましくは、−２００［ＭＰａ］〜＋２００［ＭＰａ］、さらに望ましくは、−２００［ＭＰａ］〜＋６０［ＭＰａ］の範囲内としている。
【０１８７】
２．効果
表示パネル４０でも、透光性導電膜４０９の膜厚を６０［ｎｍ］以上として、また、その残留応力を上記実施の形態１と同様の範囲に規定しているので、上記実施の形態１〜３と同様の効果を奏する。即ち、表示パネル４０においても、カソード１１０と電子輸送層４０８との間に透光性導電膜４０９を配置することでカソードクエンチの発生を抑制しながら、その下の電子輸送層４０８の膜不良の発生を抑制することができる。
【０１８８】
また、本実施の形態に係る表示パネル４０でも、ＮａＦからなる第１中間層４１２を挿設し、第２中間層４１３としてＢａからなる薄膜を挿設しているので、良好な発光特性を実現することができる。即ち、第１中間層４１２の挿設により、有機発光層１０７側から電子輸送層４０８への不純物の侵入がブロックされる。よって、良好な保管安定性を実現することができる。
【０１８９】
また、Ｂａからなる第２中間層４１３の挿設により、第１中間層４１２を構成するＮａＦに対して、ＮａとＦとの結合を切る役割を果たし、第１中間層４１２において、Ｎａを遊離させることができる。そして、Ｂａに代表されるアルカリ金属またはアルカリ土類金属は、仕事関数が小さく電子注入性が高いため、有機発光層１０７への電子供給を十分に行うことを可能とする。
【０１９０】
３．第１中間層４１２および第２中間層４１３についての考察
（ｉ）第２中間層４１３
第２中間層４１３についての考察結果を、図１６および図１７を用いて説明する。
【０１９１】
先ず、図１６では、第１中間層４１２の膜厚ＴNaFを４［ｎｍ］とし、第２中間層４１３の膜厚ＴBaを、０［ｎｍ］（第２中間層なし）、０．５［ｎｍ］、１．０［ｎｍ］、２．０［ｎｍ］の４種類でかえたサンプルを準備し、それらの電流密度の測定結果を示す。なお、電流密度の測定については、複数のサンプルで行った。
【０１９２】
図１６に示すように、ＴBaが０．５［ｎｍ］、１．０［ｎｍ］、２．０［ｎｍ］の各サンプルでは、第２中間層を省略したサンプルに対し、何れも高い電流密度を示している。これは、第２中間層４１３の挿設により、カソード〜アノード間に多くの電流が流れることを示しているものと考えられる。即ち、第２中間層４１３の挿設により、有機発光層１０７に多くの電流が流れ、高い輝度での発光が可能となる。
【０１９３】
中でも、ＴBaが２．０［ｎｍ］のサンプルは、最も高い電流密度を示した。ただし、第２中間層を省略したサンプルに対する第２中間層を挿設した３種類のサンプルでの電流密度の差異ほど、大きな違いは見られなかった。
【０１９４】
以上より、第２中間層４１３の膜厚ＴBaについては、少なくとも０．５［ｎｍ］あれば、大きな電流密度という観点から優れることが分かる。
【０１９５】
次に、図１７では、第２中間層４１３の膜厚ＴBaを、０［ｎｍ］（第２中間層なし）、０．１［ｎｍ］、０．２［ｎｍ］、０．５［ｎｍ］、１．０［ｎｍ］、２．０［ｎｍ］の６種類でかえたサンプルを準備し、それぞれのサンプルでの発光効率比を示す。なお、図１７に示す発光効率比については、電流密度が１０［ｍＡ／ｃｍ2］となるように電圧を印加した際の発光輝度を測定し、測定された発光輝度値から発光効率を算出し、従来の有機発光デバイスを基準として、それぞれのサンプルの発光効率比を算出してプロットした。なお、図１７の結果を得るに際しても、第１中間層４１２の膜厚ＴNaFを４［ｎｍ］とした。
【０１９６】
図１７に示すように、第２中間層４１３の膜厚ＴBaが０．２［ｎｍ］のサンプルが、最も高い発光効率比を示した。また、膜厚ＴBaが２．０［ｎｍ］のサンプルでは、第２中間層を省略したサンプル（ＴBa＝０［ｎｍ］）とほぼ同等の低い発光効率比を示した。これについて、発明者等は、ホール注入層１０４から有機発光層１０７へ注入されるホール量が一定であるのに対して、それよりも過剰な電子が有機発光層１０７に注入されても、電流の増加に対し発光輝度が増加せず、結果として低い発光効率比雄なったものと推察する。
【０１９７】
図１７に示す結果より、高い発光効率比を得るためには、０．１［ｎｍ］≦ＴBa≦１．０［ｎｍ］が望ましい範囲であるといえる。また、トップエミッション型の表示パネルを想定する場合においては、ＴBa≦１．０［ｎｍ］とすることで、第２中間層４１３での光吸収量を低く抑えることができ、優れた光取り出し性能を得ることができる。
【０１９８】
（ｉｉ）第１中間層４１２
次に、第１中間層４１２についての考察結果を、図１８を用いて説明する。
【０１９９】
先ず、図１８（ａ）には、第１中間層４１２の膜厚ＴNaFを、１．０［ｎｍ］、４．０［ｎｍ］、１０．０［ｎｍ］の３種類でかえた場合の、各サンプルでの保管安定性試験の結果を表す。保管安定性については、高温保管後における発光輝度保持率を用い評価を行った。具体的には、次のような評価を行った。
【０２００】
・各サンプルに対し電流を流して初期の発光輝度を測定
・８０［℃］の環境下で７日間保管
・再度、各サンプルに対して電流を流して発光輝度を測定
そして、初期の測定輝度値に対する高温保管後の測定輝度値を算出した。
【０２０１】
図１８（ａ）に示すように、第１中間層４１２の膜厚ＴNaFが１．０［ｎｍ］のサンプルでは、５９［％］の輝度保持率を示したのに対して、膜厚ＴNaFが４．０［ｎｍ］のサンプル、および膜厚ＴNaFが１０．０［ｎｍ］のサンプルでは、９５［％］以上の輝度保持率を示した。
【０２０２】
なお、図１８（ａ）に示すように、膜厚ＴNaFが１０．０［ｎｍ］のサンプルにおいては、輝度保持率が１００［％］を超える結果となったが、これは、初期の状態でホールと電子の注入バランスが最適な状態からずれていたものが、高温環境下での保管を経て、最適化されたものであることが原因であると考えられる。即ち、エージングの代わりになったものであると考えられる。
【０２０３】
以上より、保管安定性の観点から、第１中間層４１２の膜厚ＴNaFについては、少なくとも４．０［ｎｍ］以上であれば望ましいものと考えられる。
【０２０４】
次に、図１８（ｂ）では、第１中間層４１２の膜厚ＴNaFを、１．０［ｎｍ］、４．０［ｎｍ］、１０．０［ｎｍ］の３種類でかえた場合の、各サンプルの発光効率比を表す。図１８（ｂ）で表す発光効率比は、電流密度が１０［ｍＡ／ｃｍ2］となるように電圧を印加した際の発光輝度を測定し、測定された発光輝度値から発光効率を算出し、従来の有機発光デバイスを基準として、それぞれのサンプルの発光効率比を算出してプロットした。
【０２０５】
図１８（ｂ）に示すように、３種類のサンプルのうち、膜厚ＴNaFが４．０［ｎｍ］のサンプルにおいて、最も高い発光効率比を示している。そして、第１中間層４１２の膜厚ＴNaFが、１．０［ｎｍ］よりも薄い場合、および１０．０［ｎｍ］よりも厚い場合には、発光効率比が低くなっていることが分かる。これは、第１中間層４１２の膜厚ＴNaFが１．０［ｎｍ］よりも薄くなると、乖離するＮａの絶対量が少なくなり、電子輸送層４０８から有機発光層１０７への電子の移動が促進されないためであると考えられ、逆に、膜厚ＴNaFが１０．０［ｎｍ］よりも厚くなると、絶縁層としての機能が強く働き、発光効率の低下を招くものと考えられる。
【０２０６】
従って、第１中間層４１２の膜厚ＴNaFについては、１．０［ｎｍ］〜１０．０［ｎｍ］の範囲とすることが望ましいと考えられる。
【０２０７】
（ｉｉｉ）第１中間層４１２の膜厚ＴNaFと第２中間層４１３の膜厚ＴBaとの比率
上記のように、第１中間層４１２の膜厚ＴNaFについては、有機発光層１０７側から電子輸送層４０８への不純物の侵入をブロックする機能を確保するために、上記のような最低限の膜厚が必要である。
【０２０８】
一方、第１中間層４１２の膜厚ＴNaFをあまり厚くすると、絶縁膜としての性質が強くなり、有機発光層１０７への電子の注入性が低下してしまう。このため、十分な発光輝度が得られない場合が生じ得る。
【０２０９】
また、第２中間層４１３の膜厚ＴBaをあまり薄くすると、第２中間層４１３を構成するＢａが、第１中間層４１２の構成中に含まれるＮａをＦから遊離させる機能を十分に果たすことができなくなり、有機発光層１０７に十分な電子を供給することができなくなる。
【０２１０】
一方、第２中間層４１３の膜厚ＴBaをあまり厚くすると、有機発光層１０７に供給されるホール量に対し、過剰な電子が有機発光層１０７に供給されることとなり、発光効率の低下を招く。
【０２１１】
さらに、第１中間層４１２の膜厚ＴNaFに対して、第２中間層４１３の膜厚ＴBaを厚くしすぎると、Ｂａが第１中間層４１２におけるＮａを過剰に遊離させる結果となり、ＮａＦの減少を招いて第１中間層４１２における不純物ブロック性能が十分に得られなくなる虞がある。
【０２１２】
以上のような考察から、本発明者等は、第１中間層４１２と第２中間層４１３とは、それぞれに最適な膜厚ＴNaF，ＴBaの範囲が存在するのみならず、互いの比率についても最適な範囲があることの結論に至った。そこで、第１中間層４１２の膜厚ＴNaFに対する第２中間層４１３の膜厚ＴBaの比率をかえて、発光効率比にどのような影響があるかについての考察を行った。その結果について、図１９（ａ）、（ｂ）に示す。
【０２１３】
なお、図１９（ａ）と図１９（ｂ）とは、互いにホール注入層１０４の構成材料をかえたものであって、図１９（ａ）で用いた各サンプルにおけるホール注入層１０４の構成材料の方が、図１９（ｂ）で用いた各サンプルにおけるホール注入層１０４の構成材料よりも、ホール供給能の高い材料とした。
【０２１４】
図１９（ａ）では、膜厚比ＴBa／ＴNaFを、１．２５［％］、２．０［％］、５．０［％］、２５．０［％］、３７．５［％］の５種類でかえたサンプルについて、各サンプルの発光効率比を表している。
【０２１５】
図１９（ａ）に示すように、ホール供給能が比較的高い材料を用いホール注入層１０４を構成した場合においては、膜厚比ＴBa／ＴNaFが２０［％］〜２５［％］の範囲で発光効率比が高くなっている。
【０２１６】
次に、図１９（ｂ）では、膜厚比ＴBa／ＴNaFを、０［％］（第２中間層なし）、１．２５［％］、５．０［％］、１２．５［％］、２５．０［％］の５種類でかえたサンプルについて、各サンプルの発光効率比を表している。
【０２１７】
図１９（ｂ）に示すように、ホール供給能が比較的低い材料を用いホール注入層１０４を構成したＱ場合においては、膜厚比ＴBa／ＴNaFが３［％］〜５［％］の範囲で発光効率比が高くなっている。
【０２１８】
以上の結果より総合的に考察すると、膜厚比ＴBa／ＴNaFを３［％］〜２５［％］の範囲に設定すれば、高い発光効率比を得ることができる。即ち、膜厚比ＴBa／ＴNaFを３［％］〜２５［％］の範囲に設定することにより、優れた発光効率を得られるものと考えられる。
【０２１９】
なお、第１中間層４１２と第２中間層４１３との境界部分については、明確な境界面は存在せず、第１中間層４１２を構成するＮａＦと、第２中間層４１３を構成するＢａとが、製造の過程で多少混ざり合っている場合もあると考えられる。そのような場合には、ＢａとＮａＦの成分比（モル比）が、１［％］≦Ｂａ／ＮａＦ≦１０［％］の範囲となっていれば、良好な発光効率を得る上で望ましいと考えられる。
【０２２０】
また、本考察については、実施の形態４の構成について行ったが、上記実施の形態３の構成の場合においても、同様であると考えられる。
【０２２１】
［実施の形態５］
実施の形態５に係る表示パネル５０の構成について、図２０を用い説明する。
【０２２２】
図２０に示すように、本実施の形態に係る表示パネル５０では、上記実施の形態１の表示パネル１０に対し、カソード１１０と封止層１１１との間に、透光性被覆膜５１４が挿設されているところに特徴を有する。透光性被覆膜５１４は、透光性を有する材料から構成されている。用いることができる材料としては、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）や酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、あるいは、酸化亜鉛系材料（酸化亜鉛を主成分として含む材料）など、さらには、樹脂材料などを挙げることができる。
【０２２３】
なお、酸化亜鉛系材料については、上述同様、酸化亜鉛に対し、例えば、スズ（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、アルミニウム（Ａｌ）、シリコン（Ｓｉ）、タリウム（Ｔｌ）、ビスマス（Ｂｉ）および鉛（Ｐｂ）のうちの少なくとも１種の元素を添加したものを採用することができる。
【０２２４】
詳しく説明をしていないが、表示パネル５０でも、透光性導電膜１０９の膜厚を６０［ｎｍ］以上として、また、その残留応力を上記実施の形態１と同様の範囲に規定しているので、上記実施の形態１〜４と同様の効果を奏する。即ち、表示パネル５０においても、カソード１１０と電子輸送層１０８との間に透光性導電膜１０９を配置することでカソードクエンチの発生を抑制しながら、その下の電子輸送層１０８の膜不良の発生を抑制することができる。
【０２２５】
また、本実施の形態に係る表示パネル５０では、カソード１１０の上面を透光性被覆膜５１４で被覆することにより、金属薄膜からなるカソード１１０の保護をより確実に図ることができる。よって、長期に亘る発光品質の安定を図ることができる。
【０２２６】
［その他の事項］
上記実施の形態１〜５では、トップエミッション型のディスプレイを有機発光デバイスの一例として用いたが、本発明はこれに限定を受けるものではない。例えば、トップ側およびボトム側の双方から光が出射されるようなディスプレイなどにも適用が可能である。
【０２２７】
また、本発明は、ディスプレイパネルだけではなく、照明装置にも適用が可能である。
【０２２８】
また、上記実施の形態１〜５では、光取り出し側にカソード１１０を配置し、その逆側にアノード１０３を配置する構成を採用したが、本発明はこれに限定を受けるものではない。光取り出し側にアノードを配置し、その逆側にカソードを配置する形態を採用することもできる。
【０２２９】
また、Ｚ軸方向下側に配置される電極について、光透過性の材料を用いたものとすることや、半透過性のものとすることなどもできる。
【０２３０】
また、上記実施の形態１〜５では、アノード１０３と有機発光層１０７との間に、ホール注入層１０４およびホール輸送層１０６を挿設した構成を一例として採用したが、これらの層については必須の構成ではない。例えば、ホール注入層とホール輸送層とを単層で構成することなどもできる。
【０２３１】
さらに、上記実施の形態１〜５では、平板状のディスプレイを一例としたが、曲面状のディスプレイとすることもできる。また、樹脂基板を採用する場合には、可撓性を有するディスプレイとすることもできる。
【産業上の利用可能性】
【０２３２】
本発明は、優れた発光効率を有する有機発光デバイスを実現するのに有用である。
【符号の説明】
【０２３３】
１．有機ＥＬ表示装置
１０，３０，３５，４０．表示パネル
１０ａ〜１０ｃ．サブピクセル
１０ｄ．非発光領域
２０．制御駆動回路部
２１〜２４．駆動回路
２５．制御回路
１００．基板
１０１．ＴＦＴ層
１０２．絶縁層
１０３．アノード
１０４．ホール注入層
１０５．バンク
１０６．ホール輸送層
１０７．有機発光層
１０８，３０８，３５８，４０８．電子輸送層
１０９，３０９，３５９，４０９．透光性導電膜
１１０．カソード
１１１．封止層
３１２．中間層
４１２，３６２．第１中間層
４１３，３６３．第２中間層
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【国際調査報告】
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