(57)【要約】【課題】装置の寿命および信頼性を向上させることが可能となる有機ＥＬ表示装置を提供する。【解決手段】陰極層１６の上には、端部が絶縁層１４を覆うようにして、吸着層１７が形成されている。この吸着層１７は、例えば厚さが１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下であり、ゲッタリング作用を有する材料、例えばチタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、バナジウム（Ｖ）、バリウム（Ｂａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、カルシウム（Ｃａ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、またはニッケル（Ｎｉ）からなる。この吸着層１７のゲッタリング作用により酸素や水蒸気が吸着される。これにより、製造プロセス中や装置の完成後に、水蒸気や酸素が有機ＥＬ層１３に浸入することが防止される。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極層と陰極層との間に発光層を有する発光素子と、
ガスのゲッタリング作用を有し、前記発光素子の少なくとも一部を覆うように設けられた吸着層と
を備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記発光素子が、基板上に前記陽極層、発光層および陰極層をこの順で積層してなる構成を有すると共に、前記吸着層が前記陰極層を覆うように設けられている
ことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記発光素子のうちの前記陽極層、発光層および陰極層の一部が絶縁層で囲まれ、かつ前記陰極層の端部が前記絶縁層の表面に重なると共に、前記陰極層の露出部分の全体を前記吸着層が覆っている
ことを特徴とする請求項２記載の表示装置。
【請求項４】
前記基板と前記陽極層との間に第１のガスバリア層が介在すると共に、前記吸着層が第２のガスバリア層に覆われている
ことを特徴とする請求項３記載の表示装置。
【請求項５】
前記吸着層は、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、バナジウム（Ｖ）、バリウム（Ｂａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、カルシウム（Ｃａ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）およびニッケル（Ｎｉ）からなる群のうちの少なくとも１種の材料により形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項６】
前記発光層は有機ＥＬ層であり，前記発光素子が有機ＥＬ素子である
ことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光層を有する多数の発光素子から構成される有機ＥＬ表示装置などの表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、表示装置の分野では次世代のディスプレイが盛んに開発されており、省スペース、高輝度、低消費電力等が要望されている。これらの要望を実現することができる表示装置として、例えば有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）　表示装置があり、この有機ＥＬ表示装置は、自発光式であることから省電力が期待され、また応答性が高く、装置自体の厚さを薄くできることから注目されている。
【０００３】
このような有機ＥＬ表示装置は、有機ＥＬ素子が多数配列されて構成されており、有機ＥＬ素子が一画素に対応している。有機ＥＬ素子は、透明基板上に、透明電極である陽極層、有機ＥＬ層、および、金属電極である陰極層が順に積層された構成を有している。この有機ＥＬ素子では、陽極層および陰極層間に電圧を印加することにより、それぞれの電極層から注入された正孔および電子が有機ＥＬ層内で再結合し、このときのエネルギーの放出により発光現象が生じる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、有機ＥＬ層の発光材料は大気から侵入する酸素や水蒸気等により劣化することが知られている。このような劣化は、装置を大気中に放置させた場合、放置時間が長くなるほど進行して、輝度および発光効率が減少してしまうという問題があった。このような問題を解決するために、金属缶（例えば、特開２０００−１００５６１号公報）やバリア性を有する膜により封止することが提案されている。しかしながら、金属缶内の酸素や水蒸気を完全に排除するのは困難であり、また完全なガスバリア性を有する膜の作製も困難であり、これらによる封止では十分な効果を得ることができなかった。そのために、装置の寿命が短くなり、信頼性が低下してしまうという問題があった。
【０００５】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、寿命および信頼性を向上させることが可能となる表示装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明による表示装置は、陽極層と陰極層との間に発光層を有する発光素子と、ガスのゲッタリング作用を有し、前記発光素子の少なくとも一部を覆うように設けられた吸着層とを備えたものである。
【０００７】
本発明による表示装置では、ガスのゲッタリング作用を有し、発光素子の少なくとも一部を覆うように吸着層を設けるようにしたので、このゲッタリング作用により吸着層にガス（例えば酸素や水蒸気）が吸着され、これによって製造プロセス中や装置の完成後に、ガスが発光層に浸入することが防止される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【０００９】
図１は、本発明の一実施の形態に係る表示装置としての有機ＥＬ表示装置１０の概略を示す構成図である。有機ＥＬ表示装置１０は複数の有機ＥＬ素子がマトリックス状に配列された構成を有し、各有機ＥＬ素子が一つの画素に対応している。有機ＥＬ表示装置１０は透明基板１１を備えており、この透明基板１１の上には十分透明なガスバリア層１２が形成されている。ガスバリア層１２の上には陽極層１３が形成されている。陽極層１３の上には絶縁層１４が形成され、この絶縁層１４は開口部１４Ａを有する。開口部１４Ａ内には、開口部１４Ａの一部を埋めるようにして有機ＥＬ層１５が形成されている。有機ＥＬ層１５の上には、陰極層１６が形成されている。陰極層１６の上には、端部が絶縁層１４に重なるようにして、吸着層１７が形成されている。この吸着層１７はガスのゲッタリング作用を有する。これの詳細については後述する。絶縁層１４の上には、吸着層１７を覆うようにしてガスバリア層１８が形成されている。
【００１０】
基板１１は、例えばガラス材料やプラスチック材料等の可視光領域の光に対して十分に透明な材料からなる、厚さが０．０１〜５μｍの透明基板である。
【００１１】
ガスバリア層１２は、酸素や水蒸気に対してガスバリア性を有し、可視光領域の光に対して十分に透明な材料、例えば窒化酸化珪素（ＳｉＯｘ　Ｎｙ　；但し、ｘ，　ｙは正数）、窒化珪素（ＳｉＮｚ　；但し、ｚは正数）、酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ）または窒化アルミニウム（ＡｌＮｘ）からなる。ガスバリア層１２は、これらの材料のいずれか１つを含む単層膜、あるいは、これらの材料のうちの１種類以上を含む多層膜であり、その厚さは例えば１〜５μｍである。
【００１２】
陽極層１３は厚さが例えば１５０ｎｍであり、有機ＥＬ層１５に効率よく正孔が注入されるように適当な仕事関数の値をもち、有機ＥＬ層１５からの発光が取り出させるよう透光性を有する材料から形成されている。このような陽極材料としては、例えば酸化インジウム錫（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ；ＩＴＯ）　、酸化錫（ＳｎＯ２　）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等が挙げられる。
【００１３】
絶縁層１４は例えば厚さが５００ｎｍであり、絶縁性のよいポリマーからなる。この絶縁層１４に形成された開口部１４Ａは、例えば、大きさが０．１〜１ｍｍ２　である。
【００１４】
有機ＥＬ層１５は、例えば、陽極層１３の側から順に正孔輸送層１５Ａ、発光層１５Ｂおよび電子輸送層１５Ｃが積層されたものである。有機ＥＬ層１５の厚さは例えば５０〜２００ｎｍである。
【００１５】
正孔輸送層１５Ａは、陽極層１３から注入された正孔を発光層１５Ｂまで輸送するために設けられる。正孔輸送層１５Ｂの材料としては、例えば、ベンジン、スチリルアミン、トリフェニルアミン、ポルフィリン、トリアゾール、イミダゾール、オキサジアゾール、ポリアリールアルカン、フェニレンジアミン、アリールアミン、オキザゾール、アントラセン、フルオレノン、ヒドラゾン、スチルベン、あるいはこれらの誘導体、または、ポリシラン系化合物、ビニルカルバゾール系化合物、チオフェン系化合物あるいはアニリン系化合物等の複素環式共役系のモノマー，オリゴマーあるいはポリマーを用いることができる。具体的には、α−ナフチルフェニルジアミン、ポルフィリン、金属テトラフェニルポルフィリン、金属ナフタロシアニン、４，４，４−トリス（３−メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミン）トリフェニルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ−テトラキス（ｐ−トリル）ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ−テトラフェニル４，４−ジアミノビフェニル、Ｎ−フェニルカルバゾール、４−ジ−ｐ−トリルアミノスチルベン、ポリ（パラフェニレンビニレン）、ポリ（チオフェンビニレン）、ポリ（２，２−チエニルピロール）等が挙げられる。
【００１６】
発光層１５Ｂは、陰極層１６と陽極層１３との間に電位差が生じると、陰極層１６および陽極層１３のそれぞれから電子および正孔が注入され、これら電子および正孔が再結合して発光する領域である。この発光層１５Ｂは、発光効率が高い材料、例えば、低分子蛍光色素、蛍光性の高分子、金属錯体等の有機材料から構成されている。具体的には、例えば、アントラセン、ナフタリン、フェナントレン、ピレン、クリセン、ペリレン、ブタジエン、クマリン、アクリジン、スチルベン、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム錯体、ビス（ベンゾキノリノラト）ベリリウム錯体、トリ（ジベンゾイルメチル）フェナントロリンユーロピウム錯体ジトルイルビニルビフェニルが挙げられる。
【００１７】
また、発光層１５Ｂには、各画素毎に、例えば波長が６２０ｎｍの赤色光（Ｒ）を示す材料、波長が５２０ｎｍの緑色光を（Ｇ）を示す材料、波長が４６０ｎｍの青色光（Ｂ）を示す材料が用いられている。このような発光層１５Ｂを規則的にマトリックスパターン状に配列することによって、有機ＥＬ表示装置１０はカラー表示が可能となる。
【００１８】
電子輸送層１５Ｃは、陰極層１６から注入される電子を発光層１５Ｂに輸送するために設けられる。電子輸送層１５Ｃの材料としては、例えば、キノリン、ペリレン、ビススチリル、ピラジン，またはこれらの誘導体が挙げられる。具体的には、８−ヒドロキシキノリンアルミニウム，アントラセン、ナフタリン、フェナントレン、ピレン、クリセン、ペリレン、ブタジエン、クマリン、アクリジン、スチルベン、またはこれらの誘導体が挙げられる。
【００１９】
陰極層１６は、例えば厚さが５０〜２００ｎｍであり、アルミニウム（Ａｌ）またはその合金からなる。
【００２０】
吸着層１７は、例えば厚さが１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下であり、ガスのゲッタリング作用を有する材料、例えばチタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、バナジウム（Ｖ）、バリウム（Ｂａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、カルシウム（Ｃａ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）およびニッケル（Ｎｉ）からなる群のうちの少なくとも１種の材料により形成されている。ゲッタリング作用とは、酸素や水蒸気等のガスを化学吸着することであり、このゲッタリング作用によって、上記ガスが吸着層１７に吸着される。
【００２１】
ガスバリア層１８は、厚さが０．５〜５μｍである。
【００２２】
この有機ＥＬ表示装置１０は、例えば以下のようにして製造することができる。まず、透明基板１１を用意する。この透明基板１１の上に、例えばスパッタリング法によって、窒化酸化珪素からなるガスバリア層１２を形成する。次に、例えばメタルマスクを用いた反応性ＤＣスパッタリング法によって、ＩＴＯからなる陽極層１３を形成する。
【００２３】
続いて、陽極層１３の上に、ポリマーからなる絶縁層１４を形成し、リソグラフィ法によって絶縁層１４に開口部１４Ａを形成する。次に、メタルマスクを用いた蒸着法によって、開口部１４Ａの一部を埋めるようにして、正孔輸送層１５Ａ、発光層１５Ｂおよび電子輸送層１５Ｃを順次成膜することにより、有機ＥＬ層１５を形成する。次いで、メタルマスクを用いた真空蒸着法によって、有機ＥＬ層１５の上に、端部が絶縁層１４に重なるようにして、陰極層１６を形成する。
【００２４】
続いて、メタルマスクを用いたスパッタリング法または蒸着法によって、陰極層１６の上に、端部が絶縁層１４に重なるようにして、厚さが１００ｎｍで、チタンからなる吸着層１７を形成する。最後に、反応性ＲＦスパッタリング法によって、吸着層１７を覆うようにして、窒化珪素からなるガスバリア層１８を形成することにより有機ＥＬ表示装置１０が完成する。
【００２５】
本実施の形態の有機ＥＬ表示装置１０では、陰極層１６の上に、端部が絶縁層１４に重なるようにして、ガスのゲッタリング作用を有する吸着層１７を設けるようにしたので、このゲッタリング作用により吸着層１７にガス（例えば酸素や水蒸気）が吸着され、これによって製造プロセス中や装置の完成後に、酸素や水蒸気が有機ＥＬ層１５に浸入することを防止することができる。このようにして有機ＥＬ層１５の劣化を防止することができるので、装置の寿命および信頼性を向上させることが可能となる。
【００２６】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、有機ＥＬ層１５と陰極層１６との間に、例えば厚さが０．１〜１００ｎｍである、リチウム（Ｌｉ）や酸化リチウム（Ｌｉ２　Ｏ）、フッ化リチウム（ＬｉＦ）等からなる発光補助層を成膜するようにしてもよい。この発光補助層により、発光開始電圧を下げることが可能となる。また、上記実施の形態では、有機ＥＬ層１５を正孔輸送層１５Ａ、発光層１５Ｂ、電子輸送層１５Ｃにより構成するようにしたが、発光層１５Ｂのみにより形成するようにしてもよい。
【００２７】
更に、上記実施の形態では、表示装置として有機ＥＬ表示装置１０を具体例に挙げて説明したが、本発明は、電気泳動ディスプレイ等の他の表示装置についても適用することができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の表示装置によれば、発光素子の少なくとも一部を覆うようにしてガスのゲッタリング作用を有する吸着層を設けるようにしたので、この吸着層によりガス（例えば酸素や水蒸気）が吸着され、これにより製造プロセス中や装置の完成後に、酸素や水蒸気が発光層に浸入することを防止することができる。その結果、装置の寿命および信頼性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１０・・・　有機ＥＬ表示装置、１１・・・　透明基板、１２，　１８・・ガスバリア層、１３・・・　陽極層、１４・・・　絶縁層、１４Ａ・・・　開口部、１５・・・　有機ＥＬ層、１５Ａ・・・　正孔輸送層、１５Ｂ・・・　発光層、１５Ｃ・・・　電子輸送層、１６・・・　陰極層、１７・・・　吸着層
【図１】
2004119086.tif 000003