(57)【要約】【課題】有機ＥＬパネルにおいて画素の自己修復を確実に実現できるようにする。【解決手段】下部電極２０と上部電極４０との間に発光層３３を含む有機層３０を備えてなる画素５０を有する有機ＥＬパネルにおいて、使用時の電圧印加条件における有機層３０の耐圧以下の逆バイアス電圧を印加する、好ましくは有機層３０の耐圧の１／２以下の逆バイアス電圧を印加する。それにより、使用時の電圧印加条件における有機層の耐圧を指標として、自己修復するための逆バイアス電圧の値を適度な大きさに決定することができ、画素５０の欠陥部が自己修復できるようになっている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部電極（２０）と上部電極（４０）との間に発光層（３３）を含む有機層（３０）を備えてなる画素（５０）を有する有機ＥＬパネルにおいて、
使用時の電圧印加条件における前記有機層の耐圧以下の逆バイアス電圧を印加したときに、前記画素が自己修復できるようになっていることを特徴とする有機ＥＬパネル。
【請求項２】
前記有機層（３０）の耐圧は、使用時の電圧印加条件にて１分以下、駆動させたときの耐圧であることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬパネル。
【請求項３】
前記逆バイアス電圧は、前記有機層（３０）の耐圧の１／２以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の有機ＥＬパネル。
【請求項４】
前記有機層（３０）の耐圧を前記有機層の単位厚さ当たりの電界強度で表したとき、当該電界強度は３×１０６Ｖ／ｃｍ以上であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載の有機ＥＬパネル。
【請求項５】
前記有機層（３０）の耐圧を前記有機層の単位厚さ当たりの電界強度で表したとき、当該電界強度を計算する場合に前記有機層から導電性の有機膜を除外し、当該電界強度は３．４×１０６Ｖ／ｃｍ以上であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載の有機ＥＬパネル。
【請求項６】
前記逆バイアス電圧をＶｒとし、前記上部電極（４０）の厚さをＤａとし、これらＶｒとＤａとの比Ｖｒ／ＤａをＸａとしたとき、前記Ｘａが２．２×１０６Ｖ／ｃｍ以上であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一つに記載の有機ＥＬパネル。
【請求項７】
前記上部電極（４０）の厚さＤａが１００ｎｍ以下に薄くなっていることにより、前記Ｘａが２．２×１０６Ｖ／ｃｍ以上であることが確保されていることを特徴とする請求項６に記載の有機ＥＬパネル。
【請求項８】
前記逆バイアス電圧をＶｒとし、前記有機層（３０）の厚さをＤｙとし、これらＶｒとＤｙとの比Ｖｒ／ＤｙをＹａとしたとき、前記Ｙａが１．２×１０６Ｖ／ｃｍ以上２．２×１０６Ｖ／ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一つに記載の有機ＥＬパネル。
【請求項９】
前記逆バイアス電圧をＶｒとし、導電性の有機膜を除外した前記有機層（３０）の厚さをＤｙ’とし、これらＶｒとＤｙ’との比Ｖｒ／Ｄｙ’をＹａ’としたとき、前記Ｙａ’が１．４×１０６Ｖ／ｃｍ以上２．４×１０６Ｖ／ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一つに記載の有機ＥＬパネル。
【請求項１０】
前記画素（５０）は０．５％以上の支燃性ガスを含有するガスにて封止されていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか一つに記載の有機ＥＬパネル。
【請求項１１】
前記下部電極（２０）の表面粗さとして、平均表面粗さＲａが２ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか一つに記載の有機ＥＬパネル。
【請求項１２】
下部電極（２０）と上部電極（４０）との間に発光層（３３）を含む有機層（３０）を備えてなる画素（５０）を有する有機ＥＬパネルの修復方法において、
使用時の電圧印加条件における前記有機層の耐圧以下の逆バイアス電圧を印加することにより、前記画素を自己修復させることを特徴とする有機ＥＬパネルの修復方法。
【請求項１３】
前記有機層（３０）の耐圧として、使用時の電圧印加条件にて１分以下、駆動させたときの耐圧を用いることを特徴とする請求項１２に記載の有機ＥＬパネルの修復方法。
【請求項１４】
前記逆バイアス電圧として、前記有機層（３０）の耐圧の１／２以下の電圧を用いることを特徴とする請求項１２または１３に記載の有機ＥＬパネルの修復方法。
【請求項１５】
前記有機層（３０）の耐圧を前記有機層の単位厚さ当たりの電界強度で表したとき、当該電界強度が３×１０６Ｖ／ｃｍ以上である有機ＥＬパネルを用いることを特徴とする請求項１２ないし１４のいずれか一つに記載の有機ＥＬパネルの修復方法。
【請求項１６】
前記有機層（３０）の耐圧を前記有機層の単位厚さ当たりの電界強度で表したとき、当該電界強度を計算する場合に前記有機層から導電性の有機膜を除外し、当該電界強度は３．４×１０６Ｖ／ｃｍ以上である有機ＥＬパネルを用いることを特徴とする請求項１２ないし１４のいずれか一つに記載の有機ＥＬパネルの修復方法。
【請求項１７】
前記逆バイアス電圧をＶｒとし、前記上部電極（４０）の厚さをＤａとし、これらＶｒとＤａとの比Ｖａ／ＤａをＸａとしたとき、前記Ｘａを２．２×１０６Ｖ／ｃｍ以上とすることを特徴とする請求項１２ないし１６のいずれか一つに記載の有機ＥＬパネルの修復方法。
【請求項１８】
前記上部電極（４０）の厚さＤａを１００ｎｍ以下に薄くすることにより、前記Ｘａが２．２×１０６Ｖ／ｃｍ以上であることを確保するようにしたことを特徴とする請求項１７に記載の有機ＥＬパネルの修復方法。
【請求項１９】
前記逆バイアス電圧をＶｒとし、前記有機層（３０）の厚さをＤｙとし、これらＶｒとＤｙとの比Ｖａ／ＤｙをＹａとしたとき、前記Ｙａを１．２×１０６Ｖ／ｃｍ以上２．２×１０６Ｖ／ｃｍ以下とすることを特徴とする請求項１２ないし１８のいずれか一つに記載の有機ＥＬパネルの修復方法。
【請求項２０】
前記逆バイアス電圧をＶｒとし、導電性の有機膜を除外した前記有機層（３０）の厚さをＤｙ’とし、これらＶｒとＤｙ’との比Ｖｒ／Ｄｙ’をＹａ’としたとき、前記Ｙａ’を１．４×１０６Ｖ／ｃｍ以上２．４×１０６Ｖ／ｃｍ以下とすることを特徴とする請求項１２ないし１８のいずれか一つに記載の有機ＥＬパネルの修復方法。
【請求項２１】
前記画素（５０）を０．５％以上の支燃性ガスを含有するガスにて封止した状態で、前記自己修復を行うことを特徴とする請求項１２ないし２０のいずれか一つに記載の有機ＥＬパネルの修復方法。
【請求項２２】
前記下部電極（２０）として、平均表面粗さＲａが２ｎｍ以下のものを用いることを特徴とする請求項１２ないし２１のいずれか一つに記載の有機ＥＬパネルの修復方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）パネルおよびその修復方法に関し、特に、使用時に上下電極の短絡による画素欠陥およびラインなどの表示不良を抑制した発光安定性に優れた有機ＥＬパネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機ＥＬパネルは、一対の電極すなわち下部電極と上部電極との間に有機ＥＬ材料からなる発光層を含む有機層を備えた画素を有するものである。その駆動は、画素に対して、発光時には順バイアス電圧が印加され、非発光時には逆バイアス電圧が印加されるようなパルス電圧を加えることで行う。
【０００３】
このような有機ＥＬパネルは、自己発光のため、視認性に優れ、かつ数Ｖ〜数十Ｖの低電圧駆動が可能なため駆動回路を含めた軽量化が可能である。そこで薄膜型ディスプレイ、照明、バックライトとしての活用が期待できる。
【０００４】
しかしながら、この有機ＥＬパネルでは有機材料を使用しているために、電界や熱によって有機材料の変質や材料相互の拡散が起こりやすく、その結果として、上下電極の短絡が発生することがある。
【０００５】
この不具合の対策として、従来では、逆方向のパルス電圧（逆バイアス電圧）を加えることで電子注入電極である上部電極を陽極酸化させたり、上部電極を飛散させて自己修復させる方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。そして、この技術の基本的な概念は、逆バイアスパルスの電圧エネルギーによって、上部電極のみを飛散させるものとされている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−１６２６３７号公報（第３−６頁、第２−３図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の上下電極の短絡防止対策においては、自己修復のために印加する電圧を決めるパラメータは、逆バイアス電圧の大きさとそのパルス幅等の条件と、上部電極であるＡｌの厚さによって決まるとされている。
【０００８】
しかしながら、本発明者らが上記従来技術について検証したところ、これらのパラメータのみでは、自己修復を有効に実現することが不可能であることがわかった。
【０００９】
具体的には、上記特許文献１の実施例にある３５Ｖの逆バイアス電圧を印加する場合、逆バイアスパルスの電圧エネルギーが大きすぎて、画素の欠陥部のみではなく上部電極の全部が飛散してしまう場合が生じた。逆に、１５Ｖの逆バイアス電圧では、欠陥部にて上部電極の飛散が不十分となって自己修復が有効に起きず、上下電極の短絡が発生してしまう場合が生じた。
【００１０】
このように、従来では、上下電極の短絡を防止する目的で逆バイアス電圧を画素に対して印加する手法は提案されているものの、確実に自己修復できるような逆バイアス電圧の印加条件を決定することは困難であった。
【００１１】
そこで、本発明は上記問題に鑑み、画素の自己修復を確実に実現できるような有機ＥＬパネルおよびその修復方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、鋭意研究した結果、有機層の耐圧に着目して、その耐圧に対応した素子構造や逆バイアス電圧の印加方法を採ることで、自己修復作用を有効に発現させることが可能であることがわかった。いいかえれば、上部電極の飛散のメカニズムとして、有機層も関与しており、上部電極の飛散のみではないことがわかった。
【００１３】
有機層の耐圧は、次のように定義した。基本的には、使用時の電圧印加条件における有機層の耐圧とした。有機層の耐圧は、有機ＥＬパネルの原理から、逆バイアス電圧印加時の耐圧である。そして、その有機層の耐圧は逆バイアス電圧の印加方法に依存する。
【００１４】
そこで、その耐圧の評価においては、実際に駆動する場合のデューティ比、周波数などによって規定されるパルス幅と同一の状態で測定した電圧に基づいて、逆バイアス電圧の設定を行うべきである。
【００１５】
このようなことから、有機層の耐圧の評価は、所定のデューティ比やパルス幅を持つパルス電圧を画素に印加し、順方向に電流を流すことで発光させつつ、非発光時には逆バイアス電圧を印加するという使用時の電圧印加条件にて行った（図３参照）。
【００１６】
この操作において、順方向の電流は一定（つまり発光輝度はほぼ一定）のままで、逆バイアスの電圧を増加ながら、発光しなくなる逆バイアス電圧を耐圧とする。逆バイアス電圧の変え方は、各電圧毎に５秒以上１分以下の保持をしながら、数Ｖづつ上げていく方法とした（図４参照）。
【００１７】
このようにして、逆バイアス電圧を上昇させていくと、画素中の上部電極の一部もしくは全部が飛散する。このときの逆バイアス電圧の値を有機層の耐圧として定義する。この方法によれば、使用時の電圧印加条件における有機層の耐圧としてほぼ一定の値が得られる。
【００１８】
本発明は、上記したような有機層の耐圧を有機ＥＬパネルにおいて求め、それを利用することで創出されたものである。
【００１９】
請求項１に記載の発明では、下部電極（２０）と上部電極（４０）との間に発光層（３３）を含む有機層（３０）を備えてなる画素（５０）を有する有機ＥＬパネルにおいて、使用時の電圧印加条件における有機層の耐圧以下の逆バイアス電圧を印加したときに、画素が自己修復できるようになっていることを特徴とする。
【００２０】
それによれば、使用時の電圧印加条件における有機層の耐圧を指標として、自己修復するための逆バイアス電圧の値を適度な大きさに決定することができる。つまり、使用時において印加する電圧において、非発光時に印加する逆バイアス電圧を有機層の耐圧以下の大きさにすることで、上部電極の全部が飛散してしまうような過大な逆バイアス電圧の設定を防止できる。
【００２１】
また、有機層の耐圧を指標とするため、逆バイアス電圧の大きさは、その耐圧以下の大きさまでは許容される。そのため、逆バイアス電圧が小さすぎて自己修復が不十分になることも防止できる。
【００２２】
このように、本発明によれば、使用時にて画素の自己修復を従来よりも確実に実現することができる有機ＥＬパネルを提供することができる。
【００２３】
ここで、本発明でいう自己修復とは、上部電極の一部、具体的には欠陥部の上に位置する上部電極の部分が飛散し、当該飛散した部分にて上下電極間が電気的にオープンになり、それ以上、欠陥が拡がらなくなることである。
【００２４】
つまり、画素として一部欠陥は残るものの、画素の耐圧は回復し、発光可能となることである。さらには、上記飛散の発生後に残った上部電極が酸化して不導体化されることで下部電極との短絡が防止される現象も含むものである。
【００２５】
請求項２に記載の発明では、有機層（３０）の耐圧は、使用時の電圧印加条件にて１分以下、駆動させたときの耐圧であることを特徴とする。
【００２６】
有機層の耐圧は、使用時間の経過に伴い低下していくが、使用時全般に渡って効果を発揮させるには、使用初期の耐圧を採用するのが良い。そのような初期的な耐圧として、使用時の電圧印加条件にて１分以下、有機ＥＬパネルを駆動させたときの耐圧とすることができる。
【００２７】
請求項３に記載の発明では、逆バイアス電圧は、有機層（３０）の耐圧の１／２以下であることを特徴とする。
【００２８】
上記請求項１に記載の逆バイアス電圧においても、素子構造によっては、画素全体の上部電極（４０）を飛散させる場合がある。そこで、好ましくは、逆バイアス電圧を有機層（３０）の耐圧の１／２以下とすれば、素子構造にかかわらず自己修復させたい部位のみの上部電極の飛散に確実に止め得ることが実験的にわかった。
【００２９】
請求項４に記載の発明では、有機層（３０）の耐圧を有機層の単位厚さ当たりの電界強度で表したとき、当該電界強度は３×１０６Ｖ／ｃｍ以上であることを特徴とする。
【００３０】
有機ＥＬパネルにおいては、有機材料の種類にかかわらず有機層の耐圧は、そのトータル厚さで定義できることがわかった。そして、本発明の有機ＥＬパネルとしては、上記電界強度が３×１０６Ｖ／ｃｍ以上であるものにできる。それによれば、上記手段の効果を有効に発揮することができる。
【００３１】
請求項５に記載の発明では、、有機層（３０）の耐圧を有機層の単位厚さ当たりの電界強度で表したとき、当該電界強度を計算する場合に有機層から導電性の有機膜を除外したとき、当該電界強度は３．４×１０６Ｖ／ｃｍ以上であることを特徴とする。
【００３２】
有機ＥＬパネルにおいては、銅フタロシアニンに代表されるポルフィリン系の導電性材料を用いた層の厚さが、比較するパネルで異なる場合は、特にその厚さが３０ｎｍ程度以上と厚くなるほど、上記電界強度が一定にならない場合がある。
【００３３】
電界強度をより正確に比較する場合には、有機層から導電性の有機膜を除外した方がより好ましいことがわかった。その場合、上記請求項４に記載の電界強度を見直すと、３．４×１０６Ｖ／ｃｍ以上であるものにできる。
【００３４】
それによれば、上記手段の効果を有効に発揮することができる。ここで重要な概念は、銅フタロシアニンに代表されるポルフィリン系の導電性材料は、抵抗体として寄与し、耐圧を有する半導体（絶縁体）ではないことである。
【００３５】
請求項６に記載の発明では、逆バイアス電圧をＶｒとし、上部電極（４０）の厚さをＤａとし、これらＶｒとＤａとの比Ｖｒ／ＤａをＸａとしたとき、Ｘａが２．２×１０６Ｖ／ｃｍ以上であることを特徴とする。
【００３６】
逆バイアス電圧が小さすぎたり、上部電極が厚すぎると、上部電極が飛散しにくく、自己修復しにくい。その点、逆バイアス電圧Ｖｒと上部電極の厚さＤａとの比Ｖｒ／Ｄａ＝Ｘａを２．２×１０６Ｖ／ｃｍ以上とすれば、より適切に自己修復を行うことができるため（図７参照）、好ましい。
【００３７】
請求項７に記載の発明では、上部電極（４０）の厚さＤａが１００ｎｍ以下に薄くなっていることにより、Ｘａが２．２×１０６Ｖ／ｃｍ以上であることが確保されていることを特徴とする。
【００３８】
上記請求項６に記載のＸａの値を実現する手法として、逆バイアス電圧Ｖｒを高くしすぎないほうが良い。つまり、上記請求項２に記載の発明のように、有機層の耐圧の１／２以下程度が好ましい。
【００３９】
そのため、逆バイアス電圧を低めに設定し、上部電極の厚さＤａを１００ｎｍ以下に薄くすることで、上記Ｘａの値を実現することが好ましい。この厚さＤａを１００ｎｍ以下としたことは、自己修復時の上部電極の飛散形状をレーザ照射などで測定することで、当該飛散形状が小さく且つ効果的に電気的にオープンになる形状となる厚さＤａを調べることで決めたものである。
【００４０】
請求項８に記載の発明では、逆バイアス電圧をＶｒとし、有機層（３０）の厚さをＤｙとし、これらＶｒとＤｙとの比Ｖｒ／ＤｙをＹａとしたとき、Ｙａが１．２×１０６Ｖ／ｃｍ以上２．２×１０６Ｖ／ｃｍ以下であることを特徴とする。
【００４１】
この比Ｙａの値が小さいとは、同じ逆バイアス電圧で考えると有機層の厚さＤｙが厚い場合を示し、比Ｙａの値が大きいとは有機層の厚さＤｙが薄い場合を示す。有機層が厚すぎると、有機層が飛散しにくいため自己修復が起きにくい。一方、有機層が薄すぎると、下部電極の凹凸などの影響から均一な有機層の厚さが実現できないため、有機層が飛散しすぎてしまい、表示品質の著しい低下を引き起こし、好ましくない。
【００４２】
その点、逆バイアス電圧Ｖｒと有機層の厚さＤｙとの比Ｖｒ／Ｄｙ＝Ｙａを１．２×１０６Ｖ／ｃｍ以上２．２×１０６Ｖ／ｃｍ以下の範囲とすれば、より適切に自己修復を行うことができるため（図８参照）、好ましい。
【００４３】
請求項９に記載の発明では、逆バイアス電圧をＶｒとし、導電性の有機膜を除外した有機層（３０）の厚さをＤｙ’とし、これらＶｒとＤｙ’との比Ｖｒ／Ｄｙ’をＹａ’としたとき、Ｙａ’が１．４×１０６Ｖ／ｃｍ以上２．４×１０６Ｖ／ｃｍ以下であることを特徴とする。
【００４４】
請求項１０に記載の発明では、画素（５０）は０．５％以上の支燃性ガスを含有するガスにて封止されていることを特徴とする。
【００４５】
自己修復を効果的に発生させるためには、酸素などの支燃性ガスを用いるとよい。電極の飛散のみならず、電極の酸化作用（不導体化）によって、電気的なオープン化をより確実に行うことができる。
【００４６】
請求項１１に記載の発明では、下部電極（２０）の表面粗さとして、平均表面粗さＲａが２ｎｍ以下であることを特徴とする。
【００４７】
下部電極の表面粗さが粗いと、上下電極間の距離が部分的に小さくなり、有機層の耐圧も低下し、自己修復が発生しすぎて上部電極の断線などの不具合が生じやすい。その点、下部電極の表面粗さとして、平均表面粗さＲａを２ｎｍ以下とすることで、そのような問題を回避しやすくでき、好ましい。
【００４８】
また、請求項１２に記載の発明では、下部電極（２０）と上部電極（４０）との間に発光層（３３）を含む有機層（３０）を備えてなる画素（５０）を有する有機ＥＬパネルの修復方法において、使用時の電圧印加条件における有機層の耐圧以下の逆バイアス電圧を印加することにより、画素を自己修復させることを特徴とする。
【００４９】
それによれば、請求項１に記載の発明と同様の効果を発揮することのできる修復方法を提供できる。
【００５０】
請求項１３に記載の発明では、有機層（３０）の耐圧として、使用時の電圧印加条件にて１分以下、駆動させたときの耐圧を用いることを特徴とする。
【００５１】
上記請求項１２に記載の修復方法においても、請求項１３に記載の発明のように、初期的な耐圧として、使用時の電圧印加条件にて１分以下、有機ＥＬパネルを駆動させたときの耐圧とすることができる。
【００５２】
請求項１４に記載の発明では、逆バイアス電圧として、有機層（３０）の耐圧の１／２以下の電圧を用いることを特徴とする。
【００５３】
それによれば、請求項３に記載の発明と同様の効果を発揮することのできる修復方法を提供できる。
【００５４】
請求項１５に記載の発明では、有機層（３０）の耐圧を有機層の単位厚さ当たりの電界強度で表したとき、当該電界強度が３×１０６Ｖ／ｃｍ以上である有機ＥＬパネルを用いることを特徴とする。
【００５５】
それによれば、請求項４に記載の発明と同様の効果を発揮することのできる修復方法を提供できる。
【００５６】
請求項１６に記載の発明では、有機層（３０）の耐圧を有機層の単位厚さ当たりの電界強度で表したとき、当該電界強度を計算する場合に有機層から導電性の有機膜を除外したとき、当該電界強度は３．４×１０６Ｖ／ｃｍ以上である有機ＥＬパネルを用いることを特徴とする。
【００５７】
それによれば、請求項５に記載の発明と同様の効果を発揮することのできる修復方法を提供できる。
【００５８】
請求項１７に記載の発明では、逆バイアス電圧をＶｒとし、上部電極（４０）の厚さをＤａとし、これらＶｒとＤａとの比Ｖａ／ＤａをＸａとしたとき、Ｘａを２．２×１０６Ｖ／ｃｍ以上とすることを特徴とする。
【００５９】
それによれば、請求項６に記載の発明と同様の効果を発揮することのできる修復方法を提供できる。
【００６０】
請求項１８に記載の発明では、上部電極（４０）の厚さＤａを１００ｎｍ以下に薄くすることにより、Ｘａが２．２×１０６Ｖ／ｃｍ以上であることを確保するようにしたことを特徴とする。
【００６１】
それによれば、請求項７に記載の発明と同様の効果を発揮することのできる修復方法を提供できる。
【００６２】
請求項１９に記載の発明では、逆バイアス電圧をＶｒとし、有機層（３０）の厚さをＤｙとし、これらＶｒとＤｙとの比Ｖａ／ＤｙをＹａとしたとき、Ｙａを１．２×１０６Ｖ／ｃｍ以上２．２×１０６Ｖ／ｃｍ以下とすることを特徴とする。
【００６３】
それによれば、請求項８に記載の発明と同様の効果を発揮することのできる修復方法を提供できる。
【００６４】
請求項２０に記載の発明では、逆バイアス電圧をＶｒとし、導電性の有機膜を除外した有機層（３０）の厚さをＤｙ’とし、これらＶｒとＤｙ’との比Ｖｒ／Ｄｙ’をＹａ’としたとき、Ｙａ’を１．４×１０６Ｖ／ｃｍ以上２．４×１０６Ｖ／ｃｍ以下とすることを特徴とする。
【００６５】
それによれば、請求項９に記載の発明と同様の効果を発揮することのできる修復方法を提供できる。
【００６６】
請求項２１に記載の発明では、画素（５０）を０．５％以上の支燃性ガスを含有するガスにて封止した状態で、自己修復を行うことを特徴とする。
【００６７】
それによれば、請求項１０に記載の発明と同様の効果を発揮することのできる修復方法を提供できる。
【００６８】
請求項２２に記載の発明では、下部電極（２０）として、平均表面粗さＲａが２ｎｍ以下のものを用いることを特徴とする。
【００６９】
それによれば、請求項１１に記載の発明と同様の効果を発揮することのできる修復方法を提供できる。
【００７０】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【００７１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す実施形態について説明する。図１は本発明の実施形態に係る有機ＥＬパネルＳ１の概略断面構成を示す図である。この有機ＥＬパネルＳ１は、ガラスや樹脂等の絶縁性の基板１０の上に、下部電極２０、発光層３３を含む有機層３０、および上部電極４０が順次積層形成されている。
【００７２】
ここで、下部電極２０および上部電極４０が重なっている領域５０における上下電極２０、４０および有機層３０が、画素５０として形成されている。ここで、図２は、図１に示す有機ＥＬパネルＳ１の概略平面構成の一例を示す図である。
【００７３】
本例では、図２に示すように、これら両電極２０、４０は互いに直交するストライプ形状をなし、両ストライプ状電極２０、４０の交差する部分が画素５０となっている。そして、この画素５０は、一つが０．３ｍｍ角のサイズであり、２５６×６４のドットマトリクスを構成したものとしている。
【００７４】
下部電極２０は、光学的に透明なＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）膜等からなる。また、本実施形態では、有機層３０は、正孔注入性有機材料等からなる正孔注入層３１、正孔輸送性有機材料等からなる正孔輸送層３２、正孔輸送性または電子輸送性の有機材料に発光色素を含有した材料等からなる発光層３３、電子輸送性有機材料からなる電子輸送層３４が順次積層されてなる。
【００７５】
なお、有機層３０を構成する各層３１、３２、３３、３４は、材料の異なる複数の層からなるものでも良い。例えば、図１中に破線で区切って示すように、発光層３３を２層３３ａ、３３ｂ、電子輸送層３４を２層３４ａ、３４ｂから構成しても良い。
【００７６】
また、上部電極４０はＡｌ等の金属膜等からなる。これら画素５０を構成する各層には、通常の有機ＥＬパネルに採用される材料もしくは採用の可能性のある材料を適用することができる。このような有機ＥＬパネルＳ１は、スパッタリング法や真空蒸着法等を用いて、基板１０の上に各層２０〜４０を順次形成することにより製造できる。
【００７７】
そして、この有機ＥＬパネルＳ１は、下部電極２０を陽極、上部電極４０を陰極として上下電極２０、４０間に電圧を印加することにより、駆動する。このとき、画素５０に対して発光時には順バイアス電圧が印加されて発光し、非発光時にはクロストーク等による発光を抑えるため逆バイアス電圧が印加される。
【００７８】
具体的に、本例のドットマトリクスタイプの有機ＥＬパネルＳ１においては、一つの画素５０に対して、図３に示すような所定のデューティ比やパルス幅を有する駆動波形のパルス電圧が印加される。順バイアス電圧（順方向パルス）の印加時には、発光層３３が発光し、逆バイアス電圧（逆バイアスパルス）の印加時には、非発光状態となる。
【００７９】
［本有機ＥＬパネルの自己修復作用］
上記図３に示すような駆動波形が、有機ＥＬパネルにおける使用時の電圧印加条件であり、本実施形態では、この使用時の電圧印加条件における有機層３０の耐圧以下の逆バイアス電圧を印加したときに、画素５０が自己修復できるようになっている。
【００８０】
有機層の耐圧は、実際に駆動する場合のデューティ比、周波数などによって規定されるパルス幅と同一の状態で測定した電圧に基づいて決められる。つまり、図３に示す駆動波形において、順方向の電流は一定（つまり発光輝度はほぼ一定）のままで、逆バイアス電圧の大きさを増加ながら、発光しなくなる逆バイアス電圧を耐圧とする。
【００８１】
ここで、逆バイアス電圧の変え方は、図４に示すように、各電圧毎の保持時間を５秒以上１分以下としながら、数Ｖづつ上げていく方法とする。このようにして、逆バイアス電圧を上昇させていくと、画素５０中の上部電極４０の一部もしくは全部が飛散する。この飛散が発生したときの逆バイアス電圧の値が有機層３０の耐圧として定義される。
【００８２】
この方法によれば、使用時の電圧印加条件における有機層の耐圧としてほぼ一定の値が得られる。限定するものではないが、本例では、順バイアス電圧を１０Ｖに一定とし、各逆バイアス電圧において保持時間を５秒としながら、２０Ｖから１Ｖづつ上昇させていくことにより、有機層３０の耐圧を求めることができる。
【００８３】
さらに、本例の有機ＥＬパネルＳ１では、複数個の画素５０を有するため、各画素５０における有機層３０の耐圧は、ある一定の分布を持っている。具体的には、本例において、複数個の画素５０について有機層３０の耐圧を調べた結果、図５に示すような分布を有するものとなった。そして、本例における有機層３０の耐圧は、その平均値すなわち平均耐圧（図５では５０Ｖ）としている。
【００８４】
このようにして、使用時の電圧印加条件における有機層３０の耐圧が定義された有機ＥＬパネルＳ１において、本実施形態では、当該有機層３０の耐圧以下の逆バイアス電圧を印加したときに、画素５０が自己修復できるようになっている。
【００８５】
それによれば、使用時の電圧印加条件における有機層３０の耐圧を指標として、自己修復するための逆バイアス電圧の値を適度な大きさに決定することができる。つまり、使用時において印加する電圧条件（上記図３参照）において、非発光時に印加する逆バイアス電圧を有機層３０の耐圧以下の大きさにすることで、上部電極４０の全部が飛散してしまうような過大な逆バイアス電圧の設定を防止できる。
【００８６】
そして、有機層３０の耐圧以下の大きさの逆バイアス電圧であっても、自己修復は十分に行うことができる。これは、自己修復される画素５０の部分は欠陥部であるため、有機層３０の耐圧よりも低い逆バイアス電圧を印加しても、欠陥部の上の上部電極４０を飛散させるのに十分な電圧エネルギーやジュール熱を発生させ得るためであると考えられる。
【００８７】
また、有機層３０の耐圧を指標とするため、逆バイアス電圧の大きさは、その耐圧以下の大きさまでは許容される。そのため、逆バイアス電圧が小さすぎて自己修復が不十分になることも防止できる。
【００８８】
このように、本実施形態によれば、使用時における画素の自己修復を従来よりも確実に実現することのできる有機ＥＬパネルおよびそのような有機ＥＬパネルの修復方法を提供することができる。
【００８９】
図６（ａ）、（ｂ）は、本実施形態による自己修復の一例を模式的に示す断面図である。図６（ａ）は、欠陥部Ｋ１において上部電極４０および有機層３０に加えて下部電極２０の一部まで飛散し、上下電極２０、４０間が電気的にオープンになることで自己修復された例である。図６（ｂ）は、有機層３０の一部３０’が残った状態で上下電極２０、４０が電気的にオープンになることで自己修復された例である。
【００９０】
この図６に示すような自己修復は、例えば、次のようにして行われる。使用中（駆動中）の画素５０において、欠陥部Ｋ１として短絡による微小破壊点が発生した際、自己修復可能な逆バイアス電圧の印加によって、電圧エネルギーやジュール熱が欠陥部Ｋ１に発生する。
【００９１】
それにより、上部電極４０が上方向に吹き飛び、欠陥部Ｋ１の端部より外側へ後退するため、欠陥部Ｋ１の径よりも上部電極４０の無くなった部分が大きくなる。このため、欠陥部Ｋ１の端部に上部電極４０が存在しなくなり、その部分にて上下電極２０、４０間が電気的にオープンになり、それ以上、欠陥が周囲に進行しない。
【００９２】
つまり、画素５０として一部欠陥は残るものの、画素５０の耐圧は回復し、発光可能となることで自己修復がなされる。さらに、自己修復とは、図示しないが、飛散の発生後に残った上部電極４０の表面が、酸化して不導体化されることで下部電極２０との短絡が防止される現象も含むものである。この場合、多少、上部電極４０の飛散が不十分であって下部電極２０側へ上部電極４０が垂れ下がってきても、短絡が防止される。
【００９３】
また、図４を参照して上述したが、本実施形態において、有機層３０の耐圧とは、使用時の電圧印加条件にて１分以下、駆動させたときの耐圧である。つまり、上記図４における保持時間を１分以下として、有機層３０の耐圧を求めたことを意味している。
【００９４】
有機層３０の耐圧は、使用時間の経過に伴い低下していくため、使用の初期から長期の間すなわち使用時全般に渡って効果を発揮させるには、使用初期の耐圧を採用するのが良いことは明らかである。そのような初期的な耐圧として、使用時の電圧印加条件にて１分以下、有機ＥＬパネルを駆動させたときの耐圧とすることができる。
【００９５】
［好適手段］
次に、本実施形態における好ましい手段を挙げておく。本実施形態の有機ＥＬパネルＳ１および修復方法においては、使用時の電圧印加条件における逆バイアス電圧が有機層３０の耐圧の１／２以下である関係を有することが好ましい。
【００９６】
有機層３０の耐圧以下の逆バイアス電圧であっても、素子構造によっては、画素５０全体の上部電極４０を飛散させる場合がある。その点、逆バイアス電圧を有機層３０の耐圧の１／２以下とすれば、素子構造にかかわらず自己修復させたい部位のみの上部電極４０の飛散にとどめ得ることが確実にできる。
【００９７】
さらに、上述したように、複数個の画素５０間の製造ばらつきや製造ロット毎のばらつき等により、有機層３０の耐圧は分布を持っているため、実際には、複数個の画素５０について有機層３０の耐圧を調べ、その平均耐圧を採用している。それに対して、逆バイアス電圧を有機層３０の耐圧の１／２以下に低く抑えれば、平均値から外れた画素において上部電極４０が飛散しすぎるのを防止しやすい。
【００９８】
また、本実施形態の有機ＥＬパネルＳ１および修復方法においては、有機層３０の耐圧を有機層３０の単位厚さ当たりの電界強度で表したとき、当該電界強度が３×１０６Ｖ／ｃｍ以上であるようにすることが好ましい。
【００９９】
本発明者らの検討によれば、有機ＥＬパネルにおいては、有機材料の種類にかかわらず有機層３０の耐圧は、そのトータル厚さで定義できることがわかった（後述の図１０参照）。有機ＥＬパネルＳ１としては、上記電界強度が３×１０６Ｖ／ｃｍ以上であるものにすることができ、それによれば、上記した本実施形態の効果を有効に発揮することができる。
【０１００】
さらに好ましくは、電界強度を計算する場合に有機層３０から導電性の有機膜を除外し、当該電界強度は３．４×１０６Ｖ／ｃｍ以上であることを特徴とする。それによれば、上記した本実施形態の効果を有効に発揮することができる。
【０１０１】
また、本実施形態の有機ＥＬパネルＳ１および修復方法においては、逆バイアス電圧をＶｒとし、上部電極４０の厚さをＤａとし、これらＶｒとＤａとの比Ｖｒ／ＤａをＸａとしたとき、Ｘａ（＝Ｖｒ／Ｄａ）の値が２．２×１０６Ｖ／ｃｍ以上であることが好ましい。
【０１０２】
逆バイアス電圧が小さすぎたり、上部電極４０が厚すぎると、上部電極４０が飛散しにくく、自己修復しにくい。つまり、Ｘａ（＝Ｖｒ／Ｄａ）の値が小さすぎると自己修復しにくい。そこで、本発明者らは、有機ＥＬパネルＳ１において、上記比Ｖｒ／Ｄａ＝Ｘａと上下電極２０、４０の短絡率との関係を調べた。その結果を図７に示す。
【０１０３】
図７では、上下電極の短絡率は、使用時間としての耐久時間が１０００時間後すなわち有機ＥＬパネルＳ１を１０００時間駆動させた後において、上下電極２０、４０の短絡部が自己修復されなかった部分（例えばライン欠陥等）の発生率を表している。
【０１０４】
図７から、上記比Ｖｒ／Ｄａ＝Ｘａが２．２×１０６Ｖ／ｃｍ未満の場合では、上部電極４０が厚すぎたり、逆バイアス電圧が小さすぎたりして上部電極４０の飛散が不十分であって自己修復しにくいが、上記比Ｖｒ／Ｄａ＝Ｘａを２．２×１０６Ｖ／ｃｍ以上とすれば、適切に自己修復できることがわかる。
【０１０５】
さらに、この比Ｘａ（＝Ｖｒ／Ｄａ）を２．２×１０６Ｖ／ｃｍ以上に確保することは、上部電極４０の厚さＤａを１００ｎｍ以下に薄くすることにより実現することが好ましい。
【０１０６】
これは、上記比Ｘａの値を実現する手法として、逆バイアス電圧Ｖｒを高くしすぎないほうが良いためである。つまり、上述したように、なるべく有機層３０の耐圧の１／２以下程度に逆バイアス電圧Ｖｒを抑えることが好ましいためである。
【０１０７】
そのため、逆バイアス電圧を低めに設定し、上部電極４０の厚さＤａを１００ｎｍ以下に薄くすることで、上記Ｘａの値を実現することが好ましい。この厚さＤａを１００ｎｍ以下としたことは、自己修復時の上部電極４０の飛散形状をレーザ照射などで測定することで、当該飛散形状が小さく且つ効果的に電気的にオープンになる形状となる厚さＤａを調べることで決めたものである。
【０１０８】
また、本実施形態の有機ＥＬパネルＳ１および修復方法においては、逆バイアス電圧をＶｒとし、有機層３０の厚さをＤｙとし、これらＶｒとＤｙとの比Ｖｒ／ＤｙをＹａとしたとき、この比Ｙａが１．２×１０６Ｖ／ｃｍ以上２．２×１０６Ｖ／ｃｍ以下であることが好ましい。
【０１０９】
この比Ｙａの値が小さいとは、同じ逆バイアス電圧で考えると有機層３０の厚さＤｙが厚い場合を示し、比Ｙａの値が大きいとは有機層３０の厚さＤｙが薄い場合を示す。
【０１１０】
有機層３０が厚すぎると、有機層３０が飛散しにくいため自己修復が起きにくい。一方、有機層３０が薄すぎると、下部電極２０の凹凸などの影響から均一な有機層３０の厚さが実現できないため、有機層３０が飛散しすぎてしまい、表示品質の著しい低下を引き起こし、好ましくない。
【０１１１】
そこで、本発明者らは、本実施形態の有機ＥＬパネルＳ１において、上記比Ｖｒ／Ｄａ＝Ｙａと上下電極２０、４０の短絡率との関係を調べた。その結果を図８に示す。
【０１１２】
図８では、上下電極の短絡率は、上記図７と同じ定義としている。図８から、上記比Ｖｒ／Ｄａ＝Ｙａが１．２×１０６Ｖ／ｃｍ未満の場合では、有機層３０が厚すぎたり、逆バイアス電圧が小さすぎたりして有機層３０や上部電極４０の飛散が不十分であって自己修復しにくいことがわかる。
【０１１３】
一方、上記比Ｖｒ／Ｄａ＝Ｙａが２．２×１０６Ｖ／ｃｍよりも大きい場合では、有機層３０が薄すぎて有機層３０が飛散しすぎてしまい、表示品質の著しい低下を引き起こし、好ましくない。このような検討結果から、上記比Ｖｒ／Ｄａ＝Ｙａを１．２×１０６Ｖ／ｃｍ以上２．２×１０６Ｖ／ｃｍ以下とすれば、適切に自己修復できることがわかった。
【０１１４】
また、本実施形態の有機ＥＬパネルＳ１および修復方法においては、画素５０は０．５％以上の酸素等の支燃性ガスを含有するガスにて封止されていることが好ましい。
【０１１５】
このことは、具体的には図示しないが、有機ＥＬパネルＳ１の上部を０．５％以上の酸素等の支燃性ガスを含む乾燥窒素等のガスを充填した封止缶で密封すること等により実現することができる。
【０１１６】
自己修復を効果的に発生させるためには、酸素などの支燃性ガスを用いるとよい。それによれば、上部電極４０の飛散のみならず、上部電極４０の酸化作用（不導体化）によって、電気的なオープン化をより確実に行うことができ、好ましい。
【０１１７】
また、本実施形態の有機ＥＬパネルＳ１および修復方法においては、下部電極２０の表面粗さとして、平均表面粗さＲａが２ｎｍ以下であるようにすることが好ましい。
【０１１８】
具体的には、下地となる下部電極２０がＩＴＯの場合、ＩＴＯの成膜後にバフ研磨等にてＩＴＯを研磨する等によって平滑化を図れる。さらに好ましくは、ＩＴＯのパターニング後に研磨するなど、下部電極２０のエッジで有機層３０が薄くなるのを防ぐ必要がある。
【０１１９】
下部電極２０の表面粗さが粗いと、上下電極２０、４０間の距離が部分的に小さくなり、結果、有機層３０の耐圧も低下し、自己修復が発生しすぎて上部電極４０の断線などの不具合が生じやすい。その点、下部電極２０の平均表面粗さＲａを２ｎｍ以下とすることで、そのような問題を回避しやすくでき、好ましい。
【０１２０】
次に、本実施形態について、以下の実施例としての具体例１〜５を参照して、より具体的に説明することとする。
【０１２１】
図９はこれら各具体例１〜５に用いた有機ＥＬパネルＳ１の下部電極表面粗さＲａ（ｎｍ）、有機層厚さＤｙ（ｎｍ）、上部電極（陰極）厚さＤａ、逆バイアス電圧Ｖｒ（Ｖ）、有機層の耐圧Ｖｄ（Ｖ）、有機層の耐圧の電界強度Ｖｄ／Ｄｙ（Ｖ／ｃｍ）、上記比Ｘａ、比Ｙａ等を示した図表である。
【０１２２】
また、下記具体例中には、有機層（３０）の耐圧Ｖｄを導電性の有機膜を除外した有機層厚さＤｙ’（ｎｍ）で割ったときの有機層の単位厚さ当たりの電界強度Ｖｄ／Ｄｙ’（Ｖ／ｃｍ）、および、逆バイアス電圧Ｖｒと導電性の有機膜を除外した有機層３０の厚さＤｙ’との比Ｖｒ／Ｄｙ’であるＹａ’（Ｖ／ｃｍ）も示した。
【０１２３】
［具体例１］
本例では、基板１０はガラス基板、下部電極（陽極）２０はスパッタリング法にて形成された膜厚１５０ｎｍ程度のＩＴＯ膜であり、正孔注入性電極すなわち陽極として構成されたものとした。また、下部電極２０の表面を研磨することにより、Ｒａ＝１．２ｎｍにした。
【０１２４】
本例の有機層３０は、ＵＶオゾンによるＩＴＯ表面の前処理をした後、真空チャンバーに入れ、真空蒸着法にて形成した。まず、正孔注入層３１として、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）を１５ｎｍ成膜し、その上に正孔輸送層３２として、α−ナフチル・フェニル・ベンゼンを５０ｎｍ成膜し、発光層３３として、クマリンを１％ドープしたアルミキノリノールを４０ｎｍ成膜し、電子輸送層３４として、アルミキノリノールを３０ｎｍ程度成膜した。この場合、発光色は緑色である。
【０１２５】
さらに、上部電極（陰極）４０として、ＬｉＦを０．５ｎｍ、Ａｌを８０ｎｍ積層蒸着した。そして、このパネルを露点が−７０℃である乾燥窒素雰囲気に入れ、支燃性ガスとして１％の酸素を導入した後、封止缶を用いて封止した。
【０１２６】
この有機ＥＬパネルＳ１を、１２０Ｈｚにて、１／６４のデューティ比で駆動する場合の有機層３０の耐圧Ｖｄは、５０Ｖであった。なお、本例の有機層３０の耐圧５０Ｖは、上記図５に示す平均耐圧に相当する。この有機層３０の耐圧は、有機層３０の単位厚さ当たりの電界強度Ｖｄ／Ｄｙでは３．７×１０６Ｖ／ｃｍである。
【０１２７】
また、導電性の有機膜である正孔注入層３１の銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）の厚さ１５ｎｍを除外した場合、当該電界強度Ｖｄ／Ｄｙ’は４．２×１０６Ｖ／ｃｍである。
【０１２８】
駆動としては、１／６４のデューティ比となるように、順方向パルス（順バイアス電圧）は定電流駆動で、初期輝度が２００ｃｄ／ｍ２となるように調整した。そのときの順方向パルスの電圧は１０Ｖ程度であった。順方向パルス以外の時は、逆バイアス電圧として２０Ｖの逆バイアスパルスを印加した。
【０１２９】
このとき、上記比Ｘａ（＝Ｖｒ／Ｄａ）は２．５×１０６Ｖ／ｃｍであり、Ｙａ（＝Ｖｒ／Ｄｙ）は１．４８×１０６Ｖ／ｃｍである。また、Ｙａ’（＝Ｖｒ／Ｄｙ’）は１．７×１０６Ｖ／ｃｍである。
【０１３０】
この有機ＥＬパネルＳ１を耐久評価したところ、８０℃の高温作動でも１０００時間以上、ライン欠陥等の上下電極２０、４０の短絡に至る不具合はまったく発生せず、自己修復が適切になされたことが確認された。ちなみに、比較例として、有機層３０の耐圧５０Ｖを超える逆バイアス電圧を印加して同様に駆動させ、耐久評価したが、１００時間以内にライン欠陥が生じた。
【０１３１】
なお、本具体例１における封止缶中の酸素濃度は１％としたが、０．５％以上であれば上部電極４０の酸化（不導体化）に効果があることは確認済みである。
【０１３２】
ここで、本具体例１の変形例を示しておく。この変形例１では、本具体例１のＸａ（＝Ｖｒ／Ｄａ）である２．５×１０６Ｖ／ｃｍに対して、より低いＸａとしたもので、具体例１と同じパネルＳ１を、逆バイアス電圧１３Ｖで駆動（Ｘａ＝１．６×１０６Ｖ／ｃｍ）した。
【０１３３】
その結果、高温作動において、２００時間までは上下電極２０、４０の短絡によるライン欠陥が発生しなかった。これは、上記具体例１よりは自己修復の効果が小さいものの、上記比較例に比して自己修復の効果があったことを示す。
【０１３４】
変形例２では、本具体例１の有機層３０の耐圧５０Ｖに対する逆バイアス電圧２０Ｖに比べて、より高い逆バイアス電圧としたもので、具体例１と同じパネルＳ１を、逆バイアス電圧３０Ｖ（耐圧の１／２以上）で駆動（Ｘａ＝３．１×１０６Ｖ／ｃｍ）した。
【０１３５】
その結果、高温作動において、７００時間までは上下電極２０、４０の短絡によるライン欠陥が発生しなかった。これは、上記具体例１よりは自己修復の効果が小さいものの、上記比較例に比して自己修復の効果があったことを示す。
【０１３６】
変形例３では、本具体例１のＸａ（＝Ｖｒ／Ｄａ）である２．５×１０６Ｖ／ｃｍに対して、より低いＸａとしたもので、具体例１と同じパネルＳ１において上部電極４０の厚さを１３０ｎｍに薄くして、逆バイアス電圧２０Ｖで駆動（Ｘａ＝１．５３×１０６Ｖ／ｃｍ）した。
【０１３７】
その結果、高温作動において、６００時間までは上下電極２０、４０の短絡によるライン欠陥が発生しなかった。これは、上記具体例１よりは自己修復の効果が小さいものの、上記比較例に比して自己修復の効果があったことを示す。
【０１３８】
［具体例２］
本具体例２では、上記具体例１に比べて、白色発光素子とし、有機層３０をより厚く、上部電極（陰極）をより薄くしたものである（図９参照）。
【０１３９】
ガラス基板１０上に上部電極（陽極）２０として３２０ｎｍ程度の厚さのＩＴＯ膜を形成した。このＩＴＯ膜の表面を研磨により、Ｒａ＝１．２ｎｍにした。その後、ＵＶオゾンによるＩＴＯ表面の前処理をした後、真空チャンバーに入れた。
【０１４０】
本例の有機層３０は、まず、正孔注入層３１として、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）を１５ｎｍ成膜し、その上に正孔輸送層３２として、３級アミン４量体を５７ｎｍ成膜した。
【０１４１】
発光層３３としては、正孔輸送層３２側から順に黄色発光層３３ａ、青色発光層３３ｂの２層構成とし、混色として白色発光させるものとした。本例では、黄色発光層３３ａとして、ルブレンを６％ドープした３級アミン４量体を１ｎｍ成膜し、さらに青色発光層３３ｂとして、ペリレンを５％ドープしたアダマンタン誘導体を４０ｎｍ成膜した。
【０１４２】
次に、本例では、電子輸送層３４として、発光層３３側から順に第１の電子輸送層３４ａ、第２の電子輸送層３４ｂの２層構成とした。第１の電子輸送層３４ａとして、アダマンタン誘導体のノンドープ層を２０ｎｍ成膜し、第２の電子輸送層３４ｂとして、アルミキノリノールを１０ｎｍ程度成膜した。
【０１４３】
さらに、上部電極（陰極）４０として、ＬｉＦを０．５ｎｍ、Ａｌを７０ｎｍ積層蒸着した。そして、このパネルを露点が−７０℃である乾燥窒素雰囲気に入れ、支燃性ガスとして１％の酸素を導入した後、封止缶を用いて封止した。
【０１４４】
この有機ＥＬパネルＳ１を、１２０Ｈｚにて、１／６４のデューティ比で駆動する場合の有機層３０の耐圧Ｖｄは、５３Ｖであった。この有機層３０の耐圧は、有機層３０の単位厚さ当たりの電界強度Ｖｄ／Ｄｙでは３．７×１０６Ｖ／ｃｍである。
【０１４５】
また、導電性の有機膜である正孔注入層３１の銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）の厚さ１５ｎｍを除外した場合、当該電界強度Ｖｄ／Ｄｙ’は４．１×１０６Ｖ／ｃｍである。
【０１４６】
駆動としては、１／６４のデューティ比となるように、順方向パルス（順バイアス電圧）は定電流駆動で、初期輝度が２００ｃｄ／ｍ２となるように調整した。そのときの順方向パルスの電圧は１１Ｖ程度であった。順方向パルス以外の時は、逆バイアス電圧として２０Ｖの逆バイアスパルスを印加した。
【０１４７】
このとき、上記比Ｘａ（＝Ｖｒ／Ｄａ）は２．８５×１０６Ｖ／ｃｍであり、Ｙａ（＝Ｖｒ／Ｄｙ）は１．４×１０６Ｖ／ｃｍである。また、Ｙａ’（＝Ｖｒ／Ｄｙ’）は１．６×１０６Ｖ／ｃｍである。
【０１４８】
この有機ＥＬパネルＳ１を耐久評価したところ、８０℃の高温作動でも１５００時間以上、ライン欠陥等の上下電極２０、４０の短絡に至る不具合はまったく発生せず、自己修復が適切になされたことが確認された。本具体例２では、比Ｘａをより大きくしたことで、より自己修復機能が高くなったと考えられる。
【０１４９】
［具体例３］
本具体例３では、上記具体例１に比べて、下部電極２０としてのＩＴＯ膜の表面粗さをより大きく、上部電極４０をより薄くしたものである（図９参照）。
【０１５０】
本例の有機ＥＬパネルＳ１は、上記具体例１のパネルを基本として、ＩＴＯ膜の表面粗さＲａを１．８ｎｍとした。
【０１５１】
下部電極２０の表面粗さを粗くすることで有機層３０の耐圧は低下すると考えられるが、実際に、この有機ＥＬパネルＳ１を、１２０Ｈｚにて、１／６４のデューティ比で駆動する場合の有機層３０の耐圧Ｖｄは、４０．５Ｖであった。この有機層３０の耐圧は、有機層３０の単位厚さ当たりの電界強度Ｖｄ／Ｄｙでは３．０×１０６Ｖ／ｃｍである。また、電界強度Ｖｄ／Ｄｙ’は３．４×１０６Ｖ／ｃｍである。
【０１５２】
さらに、本例では、上記具体例１と同様の１２０Ｈｚ、１／６４のデューティ比で駆動する場合において１６．５Ｖの逆バイアス電圧を印加しても、上記比Ｘａ（＝Ｖｒ／Ｄａ）が２．２×１０６Ｖ／ｃｍ以上であることを確保できるように、上部電極（陰極）４０の厚さＤａを６０ｎｍとした。また、本例では、Ｙａ（＝Ｖｒ／Ｄｙ）は１．２×１０６Ｖ／ｃｍである。また、Ｙａ’（＝Ｖｒ／Ｄｙ’）は１．４×１０６Ｖ／ｃｍである。
【０１５３】
この有機ＥＬパネルＳ１を耐久評価したところ、８０℃の高温作動でも１０００時間以上、ライン欠陥等の上下電極２０、４０の短絡に至る不具合はまったく発生せず、自己修復が適切になされたことが確認された。
【０１５４】
［具体例４］
本具体例４では、上記具体例１に比べて、下部電極２０としてのＩＴＯ膜の表面粗さをより小さく、有機層３０をより薄くしたものである（図９参照）。
【０１５５】
本例の有機ＥＬパネルＳ１は、上記具体例１のパネルを基本として、ＩＴＯ膜の表面粗さＲａを０．６ｎｍと小さくし、正孔注入層３１の厚さは１５ｎｍのまま、正孔輸送層３２の厚さを３０ｎｍ、発光層３３の厚さを３０ｎｍ、電子輸送層３４の厚さを１０ｎｍと薄くした。
【０１５６】
この有機ＥＬパネルＳ１を、１２０Ｈｚにて、１／６４のデューティ比で駆動する場合の有機層３０の耐圧Ｖｄは、３０Ｖであった。この有機層３０の耐圧は、有機層３０の単位厚さ当たりの電界強度Ｖｄ／Ｄｙでは３．５×１０６Ｖ／ｃｍである。また、電界強度Ｖｄ／Ｄｙ’は４．３×１０６Ｖ／ｃｍである。
【０１５７】
さらに、本例では、上記具体例１と同様の１２０Ｈｚ、１／６４のデューティ比で駆動する場合において１４Ｖの逆バイアス電圧を印加しても、上記比Ｘａ（＝Ｖｒ／Ｄａ）が２．２×１０６Ｖ／ｃｍ以上であることを確保できるように、上部電極（陰極）４０の厚さＤａを６０ｎｍとした。また、本例では、Ｙａ（＝Ｖｒ／Ｄｙ）は１．６×１０６Ｖ／ｃｍである。また、Ｙａ’（＝Ｖｒ／Ｄｙ’）は２．０×１０６Ｖ／ｃｍである。
【０１５８】
この有機ＥＬパネルＳ１を耐久評価したところ、８０℃の高温作動でも１０００時間以上、ライン欠陥等の上下電極２０、４０の短絡に至る不具合はまったく発生せず、自己修復が適切になされたことが確認された。
【０１５９】
［具体例５］
本具体例５では、上記具体例１に比べて、駆動の印加電圧においてデューティ比を変えて有機層３０の耐圧を変えたものである（図９参照）。
【０１６０】
上記具体例１と同一の有機ＥＬパネルＳ１を用いて、１２０Ｈｚにて、１／３２のデューティ比で駆動した場合の有機層３０の耐圧は４６Ｖであり、具体例１よりも小さくなった。この有機層３０の耐圧Ｖｄは、有機層３０の単位厚さ当たりの電界強度Ｖｄ／Ｄｙでは３．４×１０６Ｖ／ｃｍである。また、電界強度Ｖｄ／Ｄｙ’は３．８×１０６Ｖ／ｃｍである。
【０１６１】
駆動としては、１／３２のデューティ比となるように、順方向パルス（順バイアス電圧）は定電流駆動で、初期輝度２００ｃｄ／ｍ２となるように調整した。そのときの順方向パルスの電圧は８Ｖ程度であった。順方向パルス以外の時は、逆バイアス電圧として１８Ｖの逆バイアスパルスを印加した。
【０１６２】
このとき、上記比Ｘａ（＝Ｖｒ／Ｄａ）は２．３×１０６Ｖ／ｃｍであり、Ｙａ（＝Ｖｒ／Ｄｙ）は１．３３×１０６Ｖ／ｃｍである。また、Ｙａ’（＝Ｖｒ／Ｄｙ’）は１．５×１０６Ｖ／ｃｍである。
【０１６３】
この有機ＥＬパネルＳ１を耐久評価したところ、８０℃の高温作動でも１０００時間以上、ライン欠陥等の上下電極２０、４０の短絡に至る不具合はまったく発生せず、自己修復が適切になされたことが確認された。
【０１６４】
また、以上の各具体例１〜５ではいずれも、有機層３０の耐圧として、有機層３０の単位厚さ当たりの電界強度が３×１０６Ｖ／ｃｍ以上である。図１０は、本発明者らが調べた有機層３０の厚さ（ｎｍ）と有機層３０の平均耐圧（Ｖ）との関係を示す図であり、各具体例１〜５の電界強度もプロットしてある。
【０１６５】
この図１０に示されるように、本発明者らの検討によれば、有機ＥＬパネルにおいては、有機材料の種類にかかわらず有機層３０の耐圧は、そのトータルの厚さで定義できることがわかった。そして、３×１０６Ｖ／ｃｍ以上の電界強度とした具体例１〜５にて、自己修復の効果が十分に発揮されている。
【０１６６】
（他の実施形態）
なお、有機ＥＬパネルとしては、ドットマトリクスタイプのような複数個の画素５０を有するもの以外にも、一つの画素で構成されたものでも良い。その場合、有機層の耐圧は、同一構成のパネルを複数個用いて、平均の耐圧として求めればよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る有機ＥＬパネルの概略断面図である。
【図２】図１に示す有機ＥＬパネルの概略平面構成の一例を示す図である。
【図３】有機ＥＬパネルにおける使用時の電圧印加条件としての駆動波形の一例を示す図である。
【図４】有機層の耐圧を決めるために逆バイアス電圧を上昇させていく方法を示す図である。
【図５】複数個の画素について有機層の耐圧を調べた結果による耐圧分布の一例を示す図である。
【図６】上記実施形態による自己修復の一例を模式的に示す断面図である。
【図７】逆バイアス電圧Ｖｒと上部電極厚さＤａとの比Ｖａ／Ｄａと、上下電極の短絡率との関係を調べた結果を示す図である。
【図８】逆バイアス電圧Ｖｒと有機層厚さＤｙとの比Ｖｒ／Ｄｙと、上下電極の短絡率との関係を調べた結果を示す図である。
【図９】上記実施形態の具体例に用いた有機ＥＬパネルの諸物性を示す図表である。
【図１０】本発明者らが調べた有機層の厚さと有機層の平均耐圧との関係を示す図である。
【符号の説明】
２０…下部電極、３０…有機層、３３…発光層、４０…上部電極、
５０…画素。
【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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