(57)【要約】【課題】高輝度な有機ＥＬ表示装置を提供する。【解決手段】有機エレクトロルミネッセンス表示装置１は、基板１０と、基板１０の上に設けられた第１電極２０と、第１電極２０の上に設けられた有機層３０と、有機層３０の上に設けられた金属層４１と透明電極層４２との積層構造を有する第２電極４０と、を備え、金属層４１は、透明電極層４２との接触面が凹凸形状に形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、該基板の上に設けられた第１電極と、該第１電極の上に設けられ発光層を含む有機層と、該有機層の上に設けられ光透過性の金属層と透明電極層との積層構造を有する第２電極と、を備え、該有機層の発光を該第２電極側から取り出すトップエミッション方式の有機エレクトロルミネッセンス表示装置であって、
上記金属層は、上記透明電極層との接触面が凹凸形状に形成されている有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載された有機エレクトロルミネッセンス表示装置において、
上記金属層の上記透明電極との接触面のＪＩＳ  Ｂ  ０６０１−１９９４で定義される算術平均粗さは、上記金属層の最大層厚の１／５以上かつ１／２以下である有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項３】
請求項１に記載された有機エレクトロルミネッセンス表示装置において、
上記金属層の最大層厚が１ｎｍ以上かつ２０ｎｍ以下である有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項４】
請求項１に記載された有機エレクトロルミネッセンス表示装置において、
上記金属層が、３．５ｅＶ以上の仕事関数を有する１種以上の金属と、３．５ｅＶ未満の仕事関数を有する１種以上の金属と、の合金からなる有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項５】
請求項１に記載された有機エレクトロルミネッセンス表示装置において、
上記金属層が、Ｎｉ、Ｏｓ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｌ、Ａｕ及びＲｈのうちから選ばれた１種以上の金属と、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｃｅ及びＰｒのうちから選ばれた１種以上の金属と、の合金からなる有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項６】
請求項１に記載された有機エレクトロルミネッセンス表示装置において、
上記金属層が、上記透明電極層に接する第１金属層と、上記有機層に接する第２金属層との積層構造に形成されており、
上記第１金属層は、３．５ｅＶ以上の仕事関数を有する１種以上の金属からなり、
上記第２金属層は、３．５ｅＶ未満の仕事関数を有する１種以上の金属からなる有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項７】
請求項１に記載された有機エレクトロルミネッセンス表示装置において、
上記金属層が、上記透明電極層に接する第１金属層と、上記有機層に接する第２金属層との積層構造に形成されており、
上記第１金属層は、Ｎｉ、Ｏｓ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｌ、Ａｕ及びＲｈのうちから選ばれた１種以上の金属からなり、
上記第２金属層は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｃｅ及びＰｒのうちから選ばれた１種以上の金属からなる有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項８】
請求項１に記載された有機エレクトロルミネッセンス表示装置において、
上記透明電極層の観察者側表面のＪＩＳ  Ｂ  ０６０１−１９９４で定義される算術平均粗さが１ｎｍ以上かつ３０ｎｍ以下である有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項９】
請求項１に記載された有機エレクトロルミネッセンス表示装置において、
上記発光層が高分子発光材料を含む有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項１０】
請求項１に記載された有機エレクトロルミネッセンス表示装置において、
上記基板が、ＴＦＴを有するアクティブマトリクス基板である有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報処理機器の多様化に伴って、従来から一般に使用されている陰極線管（ＣＲＴ）よりも消費電力が少なく、薄型化が可能である平面表示装置に対する需要が高まってきている。そのような平面表示装置として、例えば、液晶表示装置やエレクトロルミネッセンス表示装置（以下、「ＥＬ表示装置」と略すことがある。）を挙げることができる。それらのうち、有機ＥＬ表示装置は、低電圧駆動、全固体型、高速応答性、自発光性という特徴を有するため、特に研究開発が盛んに行われている。
【０００３】
有機ＥＬ表示装置は、その駆動方法により、パッシブマトリクス方式（以下、「ＰＭ方式」と略すことがある。）と、アクティブマトリクス方式（以下、「ＡＭ方式」と略すことがある。）とに大別される。
【０００４】
ＰＭ方式は、線順次駆動であるため、高いパネル輝度を得るためには、表示容量の増大、すなわち走査電極数の増加に伴って、各画素に大きな瞬間電力を印加する必要があり、発光層の劣化が激しく、ＰＭ方式の有機ＥＬ表示装置は、製品としての寿命が短いという問題がある。
【０００５】
一方、ＡＭ方式では、各画素ごとに設けられたＴＦＴにより各画素ごとにスイッチングを行えるため、原理的に走査電極数に制約がなく、ほぼデューティー比１００％のスタティック駆動に近い表示ができるので、パネル輝度やレスポンスの良好な高画質・大容量表示が可能となる。
【０００６】
また、ＡＭ方式では、ＰＭ方式のように高いパネル輝度を得るために各画素に大きな電力を印加する必要もなく、より低電圧駆動、長寿命を達成することができる。
【０００７】
このため、近年は、ＡＭ方式の有機ＥＬ表示装置の研究開発が特に盛んに行われている。
【０００８】
図５は、一般的な有機ＥＬ表示装置２００の概略断面図である。
【０００９】
この有機ＥＬ表示装置２００は、基板２０１と、基板２０１の上に設けられた発光層を含む有機層２０３と、有機層２０３を狭持するように設けられた第１電極２０２と、第２電極２０４と、を有する。
【００１０】
第１電極２０２は、光透過性に構成されており、有機層２０３にホールを注入する機能を有する。また、第２電極２０４は、光反射性に構成されており、有機層２０３に電子を注入する機能を有する。
【００１１】
第１電極２０２と、第２電極２０４とからそれぞれ注入されたホールと電子とが有機層２０３で再結合することにより、有機層２０３が発光する。
【００１２】
有機層２０３の発光は、第１電極２０２、および、基板２０１を透過して有機ＥＬ表示装置２００から取り出される仕組みとなっている（ボトムエミッション方式）。
【００１３】
しかしながら、このようなＡＭ方式の有機ＥＬ表示装置２００では、基板２０１上に、光を透過しないシリコン等で構成されたＴＦＴや電極を配置する必要があるため、画素面積に対する発光面積の割合（開口率）が小さいという問題がある。
【００１４】
特に、画素ごとの表示性能のばらつきを抑制し、発光材料の劣化による表示性能の劣化を抑制することができる電流駆動方式の有機ＥＬ表示装置では、電圧駆動方式の有機ＥＬ表示装置と比較して、各画素ごとにより多くのＴＦＴが必要となる。従って、電流駆動方式の有機ＥＬ表示装置では、さらに開口率が小さくなるという問題がある。
【００１５】
係る問題に鑑み、第２電極を光透過性に構成し、第１電極を光反射性に構成することで、ＴＦＴ等の回路が構成された基板とは反対側の第２電極側から有機層の発光を取り出すトップエミッション方式が考案されている（例えば、特許文献１等）。
【００１６】
トップエミッション方式によれば、有機層の発光を、ＴＦＴ等の回路が形成されている基板を経由せずに取り出すことができるため、ボトムエミッション方式よりも開口率を大きくすることができ、より高輝度な有機ＥＬ表示装置を実現することができるからである。
【００１７】
一般的にトップエミッション方式の有機ＥＬ表示装置では、第２電極は、有機層に電子を注入する陰極としての機能を有し、また、第２電極側から有機層の発光を取り出すため、第２電極は、仕事関数が小さく光透光性の電極にする必要がある。光透光性の電極材料としては、インジウムスズ酸化物（以下、「ＩＴＯ」と略すことがある。）等が挙げられるが、ＩＴＯ等は仕事関数が大きく電子注入効率が乏しい。そのため、一般的に第２電極は、光透過率がよく、高い電気伝導度を有するＩＴＯ等からなる透明電極層と、仕事関数が小さく、高い電子注入効率を有する透光性の金属層との積層構造体で構成されている。
【特許文献１】特開２００１−４３９８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
図６は、従来のトップエミッション型有機ＥＬ表示装置３００の概略断面図である。
【００１９】
この有機ＥＬ表示装置３００は、基板３１０と、基板３１０の上に設けられた有機層３３０と、有機層３３０を狭持するように設けられた第１電極３２０と、第２電極３４０とからなる。
【００２０】
第１電極３２０は有機層３３０にホールを注入する機能と、有機層３３０から第１電極３２０側に向けて出射された発光を第２電極３４０側に反射する機能を有している。
【００２１】
第２電極３４０は、金属層３４１と透明電極層３４２とからなり、有機層３３０に電子を注入する機能を有する。また、第２電極３４０は、有機層３３０の発光を透過し観察者側に出射できるように光透過性に構成されている。
【００２２】
有機ＥＬ表示装置３００では、第１電極３２０から注入されたホールと第２電極３４０から注入された電子とが、有機層３３０で再結合することにより、有機層３３０が発光する仕組みとなっている。有機層３３０から第１電極３２０側に出射され第１電極３２０により反射された発光と、有機層３３０から第２電極３４０側に出射された光とは、第２電極３４０を透過して観察者側に出射する。
【００２３】
このような有機ＥＬ表示装置３００では、第２電極３４０を構成する金属層３４１と透明電極層３４２との接触面３４３、および透明電極層３４２の観察者側表面３４４は、平面形状に形成されている。そのため、有機層３３０の発光の一部が接触面３４３、および観察者側表面３４４で界面反射され、再び有機層３３０へ入射する。再び有機層３３０に入射した光の一部は、光反射性に構成されている第１電極３２０によって再び観察者側に反射され、その反射光の一部は有機層３３０及び第２電極３４０を透過して観察者側に出射するものの、その大部分は、有機層３３０等により吸収される。よって、有機ＥＬ表示装置３００では、有機層３３０からの発光の取り出し効率が低いという問題がある。
【００２４】
本発明は、係る点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、高い有機層からの発光取り出し効率を有し、高輝度な有機ＥＬ表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明に係る有機ＥＬ表示装置は、基板と、該基板の上に設けられた第１電極と、該第１電極の上に設けられ発光層を含む有機層と、該有機層の上に設けられ光透過性の金属層と透明電極層との積層構造を有する第２電極と、を備え、該有機層の発光を該第２電極側から取り出すトップエミッション方式の有機エレクトロルミネッセンス表示装置であって、
上記金属層は、上記透明電極層との接触面が凹凸形状に形成されている。
【００２６】
本発明の有機ＥＬ表示装置では、金属層と透明電極層との接触面に凹凸形状が形成されている。この構成によれば、接触面は金属層と透明電極層との中間的な光学特性を有する薄い層として作用し、接触面において発光層から出射された光の屈折率が緩やかに変化する。よって、有機層の発光は、金属層と透明電極層との接触面で発生する界面反射を抑制することができ、有機層の発光を効率よく観察者側に取り出すことができる。従って、高輝度な有機ＥＬ表示装置を実現することができる。
【００２７】
また、本発明に係る有機ＥＬ表示装置は、上記金属層の上記透明電極層との接触面のＪＩＳ  Ｂ  ０６０１−１９９４で定義される算術平均粗さが、上記金属層の最大層厚の１／５以上かつ１／２以下であることが好ましい。
【００２８】
凹凸形状が設けられた上記金属層の接触面のＪＩＳ  Ｂ  ０６０１−１９９４で定義される算術平均粗さ（以下、「Ｒａ」と略すことがある。）が、上記金属層の最大層厚の１／５以上かつ１／２以下である場合は、さらに効果的に金属層と透明電極層との接触面で発生する界面反射を抑制することができる。よって、有機層の発光を効率よく観察者側に取り出すことができる。従って、より高輝度な有機ＥＬ表示装置を実現することができる。
【００２９】
また、本発明に係る有機ＥＬ表示装置は、上記金属層の最大層厚が１ｎｍ以上かつ２０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００３０】
有機層への電子注入効率は、金属層の最大層厚と相関し、金属層の最大層厚が１ｎｍ未満と薄く構成されている場合は、電子注入効率が低い。一方、この構成では、金属層の最大層厚が１ｎｍ以上と厚く構成されているため、高い電子注入効率を実現することができる。
【００３１】
また、金属層に使用される金属は一般に光透過率が悪いため、金属層の最大層厚が２０ｎｍより大きい場合は、金属層の光透過率が極端に低くなる。一方、この構成では、金属層の最大層厚が２０ｎｍ以下であることから、金属層は高い光透過率を有する。
【００３２】
よって、この構成によれば有機層の発光効率がよく、有機層の発光を高効率で取り出せる。従って、より高輝度な有機ＥＬ表示装置を実現することができる。
【００３３】
また、本発明に係る有機ＥＬ表示装置は、上記金属層が、３．５ｅＶ以上の仕事関数を有する１種以上の金属と、３．５ｅＶ未満の仕事関数を有する１種以上の金属と、の合金からなるものであっても構わない。
【００３４】
この構成によれば、金属層は３．５ｅＶ未満という低い仕事関数を有する金属（以下、「低仕事関数金属」と略すことがある。）を含有するため、有機層への高い電子注入効率を有する。従って、この構成によれば、有機層の発光効率が高く、高輝度な有機ＥＬ表示装置を実現することができる。
【００３５】
低仕事関数金属は、一般的に酸化されやすい性質を有し、低仕事関数金属が酸化された場合は、金属層の有機層への電子注入効率が低下する。一方、高い仕事関数を有する金属（以下、「高仕事関数金属」と略すことがある。）は、一般的に酸化されにくい性質を有する。そのため、低仕事関数金属を高仕事関数金属との合金とすることで、高仕事関数金属により低仕事関数金属を酸素から遮断することができる。従って、この構成では、低仕事関数金属の酸化が抑制され、有機層への高い電子注入効率を長期間維持することができ、製品寿命の長い有機ＥＬ表示装置を実現することができる。
【００３６】
また、この構成によれば、金属層を多層構造にする必要がないため、比較的高い金属層の光透過率を実現することができる。よって、高い有機層の発光の取り出し効率を実現することができる。
【００３７】
また、本発明に係る有機ＥＬ表示装置は、上記金属層が、Ｎｉ、Ｏｓ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｌ、Ａｕ及びＲｈのうちから選ばれた１種以上の金属と、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｃｅ及びＰｒのうちから選ばれた１種以上の金属と、の合金からなるものであっても構わない。
【００３８】
Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｃｅ及びＰｒ（以下、「Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｃｅ及びＰｒ」を「Ｍｇ等」と略すことがある。）は、仕事関数が低く、高い電子注入効率を達成することができる。従って、この構成によれば、有機層の発光効率が高く、高輝度な有機ＥＬ表示装置を実現することができる。
【００３９】
また、Ｎｉ、Ｏｓ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｌ、Ａｕ及びＲｈ（以下、「Ｎｉ、Ｏｓ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｌ、Ａｕ及びＲｈ」を「Ｎｉ等」と略すことがある。）は、酸化されにくいため、酸化されやすいＭｇ等を効果的に酸素から遮断することができる。よって、この構成では、Ｍｇ等の酸化が抑制され、有機層への高い電子注入効率を長期間維持することができ、製品寿命の長い有機ＥＬ表示装置を実現することができる。
【００４０】
また、Ｎｉ等は導電性であるため、金属層と透明電極層とのオーミック性（接触抵抗）が良好である。よって、この構成によれば、有機層への電子注入効率が高い第２電極を実現することができる。
【００４１】
また、Ｎｉ等は、有機層に対して被覆性が良好であるため、金属層の形成が容易であり、かつ、金属層にピンホール等が形成されることを抑制することができる。
【００４２】
また、本発明に係る有機ＥＬ表示装置は、上記金属層が、上記透明電極層に接する第１金属層と、上記有機層に接する第２金属層との積層構造に形成されており、
上記第１金属層は、３．５ｅＶ以上の仕事関数を有する１種以上の金属からなり、
上記第２金属層は、３．５ｅＶ未満の仕事関数を有する１種以上の金属からなるものであっても構わない。
【００４３】
この構成によれば、金属層が３．５ｅＶ未満という低仕事関数金属からなる第２金属層が有機層と接触しているため、有機層への電子注入効率が高い。従って、この構成によれば、有機層の発光効率が高く、高輝度な有機ＥＬ表示装置を実現することができる。
【００４４】
この構成では、酸化されやすい低仕事関数金属からなる第２金属層を酸化されにくい高仕事関数金属からなる第１金属層により被覆しているため、効果的に第２金属層を酸素から遮断することができる。よって、この構成では、第２金属層を構成する低仕事関数金属の酸化が抑制される。従って、有機層への高い電子注入効率を長期間維持することができ、製品寿命の長い有機ＥＬ表示装置を実現することができる。
【００４５】
また、本発明に係る有機ＥＬ表示装置は、上記金属層が、上記透明電極層に接する第１金属層と、上記有機層に接する第２金属層との積層構造に形成されており、
上記第１金属層は、Ｎｉ、Ｏｓ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｌ、Ａｕ及びＲｈのうちから選ばれた１種以上の金属からなり、
上記第２金属層は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｃｅ及びＰｒのうちから選ばれた１種以上の金属からなるものであっても構わない。
【００４６】
この構成によれば、低い仕事関数を有するＭｇ等からなる第２金属層が有機層と接触しているため、有機層への電子注入効率が高い。従って、この構成によれば、有機層の発光効率が高く、高輝度な有機ＥＬ表示装置を実現することができる。
【００４７】
この構成では、酸化されやすいＭｇ等からなる第２金属層を、酸化されにくいＮｉ等からなる第１金属層により被覆しているため、効果的に第２金属層を酸素から遮断することができる。従って、この構成では、第２金属層を構成するＭｇ等の酸化が抑制され、有機層への高い電子注入効率を長期間維持することができ、製品寿命の長い有機ＥＬ表示装置を実現することができる。
【００４８】
また、Ｎｉ等は、Ｍｇ等からなる第２金属層に対して被覆性が良好であるため、第１金属層の形成が容易であり、かつ、金属層にピンホール等が形成されることを抑制することができる。
【００４９】
また、本発明に係る有機ＥＬ表示装置は、上記透明電極層の観察者側表面のＪＩＳ  Ｂ  ０６０１−１９９４で定義される算術平均粗さが１ｎｍ以上かつ３０ｎｍ以下であるものであっても構わない。
【００５０】
この構成によれば、透明電極層の観察者側表面（以下、「観察者側表面」と略すことがある。）は透明電極層と外気との中間的な光学特性を有する薄い層として作用し、観察者側表面において発光層から出射された光の屈折率が緩やかに変化する。よって、観察者側表面で発生する界面反射を抑制することができる。よって、この構成では、有機層の発光の高い取り出し効率が得られ、より高輝度な有機ＥＬ表示装置を実現することができる。
【００５１】
また、本発明に係る有機ＥＬ表示装置は、上記発光層が高分子発光材料を含むものであっても構わない。
【００５２】
発光層が高分子発光材料を含むものである場合、ＲＧＢ発光層パターンの形成をインクジェット法等のウエットプロセスによって行うことができるため、ＲＧＢ発光層パターンを高精度に形成することができ、かつ、大型の有機ＥＬ表示装置にも対応することができる。
【００５３】
また、本発明に係る有機ＥＬ表示装置は、上記基板が、ＴＦＴを有するアクティブマトリクス基板であっても構わない。
【００５４】
この構成によれば、原理的に走査電極数に制約がなく、ほぼデューティー比１００％のスタティック駆動に近い表示ができるので、パネル輝度やレスポンスの良好な高画質・大容量表示を実現することができる。
【発明の効果】
【００５５】
以上説明したように、本発明によれば、有機層の発光が金属層と透明電極層との接触面で界面反射されることを抑制することができるため、有機層の発光の取り出し効率が高く、また、ＴＦＴ等を含む光を透過しない回路等が形成された基板を経由せずに有機層の光を取り出すトップエミッション方式を採用するため、より高輝度な有機ＥＬ表示装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００５７】
図１は、本発明の実施形態に係るトップエミッション方式の有機ＥＬ表示装置１の断面図である。
【００５８】
有機ＥＬ表示装置１は、基板１０と、基板１０の上に設けられた有機層３０と、有機層３０を狭持するように設けられた第１電極２０と第２電極４０とからなる。
【００５９】
基板１０は、有機ＥＬ表示装置１を支持する機能を有し、例えば、ガラスやプラスティック等の基板により構成される。
【００６０】
基板１０はＴＦＴを有するアクティブマトリクス基板であっても勿論構わない。基板１０がアクティブマトリクス基板である場合は、パネル輝度やレスポンスの良好な高画質・大容量表示が可能な有機ＥＬ表示装置１を実現することができる。
【００６１】
第１電極２０は、例えば、Ａｕ、Ｎｉ、Ｐｔ等の高い仕事関数を有する金属により構成され、有機層３０にホールを注入する機能と、有機層３０から第１電極２０側に出射された光を第２電極４０側に反射する機能とを有する。
【００６２】
尚、第１電極２０は、単層構造に限定されるものではなく、例えばＡｇやＡｌ等の導電性で高い光反射率を有する材料からなる層と、高い仕事関数を有するＩＴＯやＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物）等からなる層との多層構造に形成しても勿論構わない。
【００６３】
また、第１電極２０と有機層３０との間に、第１電極２０と有機層３０との導電性を大きく妨げない程度の層厚（例えば１ｍｍ程度）を有する酸化物層を設けても構わない。例えば、酸化物層としてＳｉＯ2層等を設けることにより、有機層３０の被覆性をより向上することができる。
【００６４】
有機層３０は、ホール注入層３１と発光層３２と電子輸送層３３とにより構成されている。ただし、本発明は、何らこの構成に限定されるものではない。すなわち、本発明においては、有機層３０は、発光層３２のみからなる単層構造でも構わない。また、有機層３０は、ホール注入層３１、ホール輸送層、及び、電子輸送層３３のうちの１層または１層以上と、発光層３２とにより構成されていても構わない。
【００６５】
ホール注入層３１は、ホール注入効率がよいものであれば、何ら限定されるものではない。ホール注入層３１の材料としては、ポルフィリン化合物、Ｎ，Ｎ’−ビス−（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス−（フェニル）−ベンジジン（ＴＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン（ＮＰＤ）等の芳香族第３級アミン化合物、ヒドラゾン化合物、キナクリドン化合物、スチルアミン化合物等の低分子材料、ポリアニリン、３，４−ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンサルフォネート（ＰＥＤＴ／ＰＳＳ）、ポリ（トリフェニルアミン誘導体）、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＣｚ）等の高分子材料、ポリ（Ｐ−フェニレンビニレン）前駆体、ポリ（Ｐ−ナフタレンビニレン）前駆体等の高分子材料前駆体が挙げられる。
【００６６】
尚、ホール注入層３１は、単層構造に限られるものではなく、多層構造でも勿論構わない。
【００６７】
ホール注入層３１は、スピンコート法等の公知のウエットプロセスによって形成することができる。
【００６８】
発光層３２は、低分子発光材料を含むものであっても、高分子発光材料を含むものであっても構わない。低分子発光材料を含む発光層３２の場合、真空蒸着法等の方法により成膜することができる。一方、高分子発光材料を含む発光層３２の場合は、ウエットプロセスにより成膜することができ、高精細かつ大面積基板１０を有する有機ＥＬ表示装置１を容易に製造することができるためより好ましい。
【００６９】
具体的には、有機発光層形成用塗料を用いて、スピンコート法、インクジェット法、凸版印刷法、凹版印刷法、スクリーン印刷法、スプレーコート法、ドクターブレード法、吐出コート法、マイクログラビアコート法等のウエットプロセスにより高分子発光材料を含む発光層３２を形成することができる。尚、有機発光層形成用塗料は少なくとも１種以上の発光材料を溶剤に溶解させた溶液であり、発光材料のほかに、レベリング剤、発光アシスト剤、添加剤（ドナー、アクセプター等）、電化輸送剤、発光性のドーパント等を含むものであっても構わない。
【００７０】
発光材料としては、有機ＬＥＤ素子用の公知の発光材料を用いることが出来る。このような発光材料には高分子発光材料、高分子発光材料の前駆体等に分類される。以下にこれらの具体的な化合物を例示するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００７１】
高分子発光材料としては、例えば、ポリ（２―デシルオキシー１、４―フェニレン）（ＤＯ−ＰＰＰ）、ポリ［２、５―ビスー［２―（Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリエチルアンモニウム）エトキシ］―１、４―フェニルーアルトー１、４―フェニルレン］ジブロマイド（ＰＰＰ−ＮＥｔ３＋）、ポリ[２―（２'―エチルヘキシルオキシ）―５―メトキシー１、４―フェニレンビニレン]（ＭＥＨ−ＰＰＶ）等が挙げられる。
【００７２】
また、高分子発光材料の前駆体としては例えば、ポリ（Ｐ−フェニレンビニレン）前駆体（Ｐｒｅ−ＰＰＶ）、ポリ（Ｐ−ナフタレンビニレン）前駆体（Ｐｒｅ−ＰＮＶ）等が挙げられる。
【００７３】
溶剤としては上記発光材料を溶解または分散できる溶剤であれば何ら限定されるものではなく、例えば、純水、メタノール、エタノール、ＴＨＦ(テトラヒドロフラン)、クロロホルム、トルエン、キシレン、トリメチルベンゼン等が挙げられる。
【００７４】
電子輸送層３３は、第２電極４０から発光層３２に注入される電子の輸送効率を向上する機能を有する。また、電子輸送層３３は、電子輸送材料を含む溶液をスピンコート法等の公知のウエットプロセスによって形成することができる。
【００７５】
電子輸送材料としては、公知の電子輸送材料を用いることができる。例えば、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ベンゾキノン誘導体、ナフトキノン誘導体、フルオレノン誘導体等の低分子材料、ポリ[オキサジアゾール]等の高分子材料が挙げられる。
【００７６】
尚、電子輸送層３３は、単層構造に限られるものではなく、多層構造でも勿論構わない。
【００７７】
第２電極４０は、透明電極層４２と金属層４１とからなる。
【００７８】
金属層４１の透明電極層４２との接触面４３には、金属層４１の最大層厚の１／５以上かつ１／２以下のＲａを有する凹凸形状が形成されている（尚、金属層４１の最大層厚とは、凹凸形状が形成された透明電極層４２との接触面４３のうち最も高い山頂部分と、金属層４１の底面との最短距離をいう。以下、この明細書において同じ。）。
【００７９】
この構成によれば、接触面４３は、金属層４１と透明電極層４２との中間的な光学特性を有する薄い層として作用し、接触面４３で発光層３２から出射された光の屈折率が緩やかに変化する。そのため、発光層３２から出射された光の接触面４３による界面反射を抑制することができる。よって、発光層３２からの発光の高い取り出し効率を実現することができ、高輝度な有機ＥＬ表示装置１を実現することができる。
【００８０】
接触面４３のＲａと金属層４２の最大層厚との比（以下、「Ｒａ比」と略すことがある。）が、１／５未満である場合は、接触面４３の凹凸形状が小さいために、十分な界面反射抑制効果が得られない。また、Ｒａ比が、１／２より大きい場合は、金属層４２の層厚が不均一になり、金属層４２の一部の層厚がその他の部分の層厚に対して極端に薄くなる。また、金属層４２のうち層厚が極端に薄い部分は、有機層３０への電子注入効率が低い。そのため、金属層４２全体としての有機層３０への電子注入効率は低くなる。よって、有機層３０の高い発光効率が得られない。さらに、この場合は、接触面４３により有機層３０の発光が光散乱されるため、正面輝度が小さくなる。よって、Ｒａ比が、１／２より大きい場合は、高輝度な有機ＥＬ表示装置１を実現することはできない。
【００８１】
種々のＲａの接触面４３を有する金属層４１は、例えば、抵抗加熱蒸着法により、金属層４１の材料となる金属からなる蒸着源に流す電流値と、蒸着源と基板１０との距離とを適宜選択することで形成することができるが、何らこの方法に限定されるものではない。
【００８２】
また、金属層４１は、その最大層厚が１ｎｍ以上かつ２０ｎｍ以下に形成されている。
【００８３】
金属層４１の最大層厚が１ｎｍ未満である場合は、有機層３０への電子注入効率が低く、所望の輝度を有する有機ＥＬ表示装置１を実現することができない。
【００８４】
また、金属層４１の最大層厚が２０ｎｍより大きい場合は、金属層４１の光透過率が極端に低下し、有機層３０の発光の取り出し効率が低くなり、所望の輝度を有する有機ＥＬ表示装置１を実現することができない。
【００８５】
金属層４１の最大層厚が１ｎｍ以上かつ２０ｎｍ以下である場合は、金属層４１は高い光透過率と電子注入効率との両方を有し、高い有機層３０の発光効率と、有機層３０の発光取り出し効率とを共に実現することができる。よって、高輝度な有機ＥＬ表示装置１を実現することができる。
【００８６】
金属層４１は、１種以上の低仕事関数金属と１種以上の酸化されにくい高仕事関数金属との合金からなる金属層、または１種以上の低仕事関数金属からなる金属層と酸化されにくい高仕事関数金属からなる金属層との多層構造で構成することができる。この構成によれば、金属層４１は低仕事関数金属を含有するため、有機層３０への高い電子注入効率を実現することができる。従って、この構成によれば、有機層３０の発光効率が高く、高輝度な有機ＥＬ表示装置１を実現することができる。
【００８７】
低仕事関数金属は、一般的に酸化されやすい性質を有し、低仕事関数金属が酸化された場合は、金属層４１の有機層３０への電子注入効率が低下する。一方、高仕事関数金属は、一般的に酸化されにくい性質を有する。この構成によれば、高仕事関数金属により低仕事関数金属を酸素から遮断することができる。従って、この構成では、低仕事関数金属の酸化が抑制され、有機層３０への高い電子注入効率を長期間維持することができ、製品寿命の長い有機ＥＬ表示装置１を実現することができる。
【００８８】
低仕事関数金属としては、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｃｅ、Ｐｒ等が挙げられるが、何らこれに限定されるものではない。尚、有機層３０を高分子発光材料を含むものとした場合には、Ｃａ、Ｂａ等が特に好適である。
【００８９】
高仕事関数金属としては、Ｎｉ、Ｏｓ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｌ、Ａｕ、Ｒｈ等が挙げられるが、何らこれに限定されるものではない。
【００９０】
また、Ｎｉ、Ｏｓ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｌ、Ａｕ、及びＲｈは導電性であるため、金属層４１と透明電極層４２とのオーミック性（接触抵抗）が良好である。よって、この構成によれば、有機層３０への電子注入効率が高い第２電極を実現することができる。
【００９１】
また、Ｎｉ、Ｏｓ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｌ、Ａｕ、及びＲｈは、有機層３０に対する被覆性が良好であるため、金属層４１の形成が容易であり、かつ、金属層４１にピンホール等が形成されることを抑制することができる。
【００９２】
尚、第２電極４０の電気伝導率の観点から、高仕事関数金属は導電性金属であることが好ましい。しかし、金属層４０は比較的薄く構成されているため、高仕事関数金属は導電性金属に限定されるものではない。
【００９３】
透明電極層４２は、第２電極４０の導電性を向上する機能を有する。透明電極層４２に用いる材料としては、光透過性が高く、導電性を有するものであれば何ら限定されるものではないが、例えばＩＴＯ、ＩＺＯ、ＳｎＯ2、ＺｎＯ等の材料が挙げられる。
【００９４】
透明電極層４２は、その観察者側表面４４のＲａが１ｎｍ以上かつ３０ｎｍ以下に形成されている。この構成によれば、観察者側表面４４は、透明電極層４２と外気との中間的な光学特性を有する薄い層として作用し、観察者側表面４４で発光層３２から出射された光の屈折率が緩やかに変化する。そのため、発光層３２から出射された光が観察者側表面４４で界面反射されることを抑制することができる。よって、発光層３２からの発光の取り出し効率が高く、高輝度な有機ＥＬ表示装置１を実現することができる。
【００９５】
観察者側表面４４のＲａが、１ｎｍ以下である場合は、観察者側表面４４の凹凸形状が小さいために、十分な界面反射抑制効果が得られない。また、観察者側表面４４のＲａが、３０ｎｍ以上である場合は、有機層３０から出射された発光は、観察者側表面４４で光散乱され有機ＥＬ表示装置１の正面輝度が低下する。よって、高輝度な有機ＥＬ表示装置１を実現することはできない。
【００９６】
種々のＲａの観察者側表面４４を有する透明電極層４２は、例えば、抵抗加熱蒸着法により、透明電極層４２の材料からなる蒸着源に流す電流値と、蒸着源から基板１０までの距離とを適宜選択することで形成することができるが、何らこの方法に限定されるものではない。
【実施例】
【００９７】
（実施例１）まず、５ｃｍ角の絶縁性の基板の上に電子ビーム蒸着法により、層厚１５０ｎｍのＰｔ電極を幅２ｍｍ、長さ５ｃｍのストライプ状に成膜することにより第１電極を形成した。
【００９８】
次に、第１電極を形成した基板上に、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）とポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）の混合水溶液をスピンコート法により塗布し、１５０℃で２０分間乾燥することにより層厚６０ｎｍのホール注入層を形成した。尚、ホール注入層の層厚は、水溶液の濃度、及びスピンコート時の回転数を制御することにより調整した。
【００９９】
次に、ホール注入層を形成した基板上にポリオレフィン誘導体の溶液をスピンコート法により塗布し、発光層を成膜することにより有機層を形成した。
【０１００】
次に、有機層を形成した基板上に、第１電極層のストライプパターンと直行するストライプパターンにＣａを５重量％含有するＡｌを抵抗加熱蒸着法により最大層厚が１０ｎｍになるように成膜することにより金属層を形成した。金属層を形成する際に、Ｃａを５重量％含有するＡｌの蒸着源に流す電流値と、蒸着源と基板との距離を適宜調整することにより、金属層の透明電極層との接触面（以下、「接触面」と略すことがある。）に種々のＲａの凹凸形状を形成した。
【０１０１】
次に、金属層を形成した基板上にＩＺＯをＤＣスパッタ法により、先に形成した金属層のストライプパターンと同様のストライプパターンになるように層厚１００ｎｍの透明電極層を形成することにより有機ＥＬ表示装置を作成した。尚、ＩＺＯ層の形成には、ターゲットとしてＩＺＯ焼結ターゲットを用い、スパッタガスとしてはＡｒとＯ2との混合ガスを用いた。また、金属層と透明電極層との形成時に特に基板の加熱は行っていない。
【０１０２】
以上の方法により、種々のＲａの接触面が形成された有機ＥＬ表示装置（サンプル１〜３）を形成し、実施例１とした。
【０１０３】
サンプル１〜３の接触面のＲａ、Ｒａ比、及び規格化した電流効率を表１に示す。
【０１０４】
尚、Ｒａは、金属層を形成した後、原子間力顕微鏡（以下、「ＡＦＭ」と略すことがある。）により金属層を観察した結果から算出した。ＡＦＭによる金属層の観察像の一例としてサンプル２のＡＦＭ観察像を図２（ａ）に示す。
【０１０５】
また、電流効率（単位：ｃｄ／Ａ）は、輝度計を用いて測定した有機ＥＬ表示装置の発光輝度（単位：ｃｄ／ｃｍ2）と、輝度測定時の有機ＥＬ表示装置に流れている電流値（単位：Ａ）と、有機ＥＬ表示装置の発光面積（単位：ｍ2）とから算出した。また、表１に示す規格化した電流効率は、最も高い電流効率を示したサンプル２の値で規格化したものである。
【０１０６】
（実施例２）実施例１と同様の方法で、金属層の最大層厚がそれぞれ１ｍｍ、２０ｍｍである有機ＥＬ表示装置について、それぞれ種々のＲａの接触面が形成された有機ＥＬ表示装置サンプルを作成し、実施例２とした。また、実施例１に示した方法と同様の方法で、Ｒａ及び電流効率を算出した。尚、電流効率は、実施例２のサンプルのうちもっとも高い電流効率を示したサンプルの電流効率で規格化した。
【０１０７】
図３に示すグラフに、実施例２に係る有機ＥＬ表示装置のＲａ比と、電流効率との関係を示した。
【０１０８】
（実施例３）有機層を形成した基板の上に抵抗線加熱蒸着により最大層厚が５ｎｍのＣａ層を成膜し、さらにその上に抵抗線加熱蒸着により最大層厚が１０ｎｍのＡｌ層を成膜することにより金属層を形成した。Ｃａ蒸着源及びＡｌ蒸着源に流す電流値と、それぞれの蒸着源と基板との距離とを適宜調整することにより種々のＲａの接触面を金属層に形成した。それ以外は、実施例１に示す方法と同様の方法によりサンプル４〜６を作成し、実施例３とした。また、実施例１に示した方法と同様の方法で、Ｒａ及び電流効率を算出した。尚、電流効率は、実施例３のサンプルのうちもっとも高い電流効率を示したサンプル５の電流効率で規格化した。
【０１０９】
サンプル４〜６の接触面のＲａ、Ｒａ比、及び規格化した電流効率を表２に示す。尚、表２に示す規格化した電流効率は、最も高い電流効率を示したサンプル５の値で規格化したものである。
【０１１０】
（実施例４）金属層を形成した基板の上に、金属層と同様のストライプパターンになるようにＤＣスパッタ法によりＩＴＯ層を成膜することにより透明電極層を形成した。ＩＴＯ層の成膜は、ターゲットとしてＩＴＯ焼結ターゲットを用い、スパッタガスとしてはＡｒとＯ2との混合ガスを用いた。また、ＩＴＯ層を成膜する際に、スパッタ投入電力及び成膜圧力を適宜調整することにより種々のＲａの観察者側表面を透明電極層に形成した。それ以外は、実施例３に示す方法と同様の方法によりサンプル７〜９を作成し、実施例４とした。また、実施例１に示した方法と同様の方法で、Ｒａ及び電流効率を算出した。
【０１１１】
サンプル７〜９の観察者側表面のＲａ、及び規格化した電流効率を表３に示す。尚、表３に示す規格化した電流効率は、実施例４のサンプルのうちもっとも高い電流効率を示したサンプル８の電流効率で規格化した。
【０１１２】
（実施例５）図４は、実施例５に係る有機ＥＬ表示装置１００（サンプル１０）の断面図である。
【０１１３】
有機ＥＬ表示装置１００は、ＴＦＴ基板１１０と、ＴＦＴ基板１１０の上に設けられた有機層１３０と、有機層１３０を狭持するように設けられた第１電極１２０と第２電極１４０と、有機層１３０と第１電極１２０との間に介設された絶縁膜１２４とを有する。
【０１１４】
ＴＦＴ基板１１０は、絶縁基板１１１と、ソース配線１１２と、ゲート配線１１３と、ＴＦＴ１１４と、平坦化膜１１５とを有する。
【０１１５】
ＴＦＴ１１４は、ソース配線１１２とゲート配線１１３とにより相互に接続されている。
【０１１６】
ＴＦＴ１１４は、ゲートメタル１１６と、ゲートメタル１１６の上に設けられたゲート絶縁膜１１７と、ゲート絶縁膜１１７によりゲートメタル１１６と絶縁された島状半導体１１８と、島状半導体１１８の周辺部分を覆うように中抜き形状に形成されたＴＦＴ電極１１９とを有する。
【０１１７】
平坦化膜１１５は、絶縁基板１１１の上に、ソース配線１１２とゲート配線１１３とＴＦＴ１１４とを覆うように形成されている。
【０１１８】
第１電極１２０は、平坦化膜１１５に設けられたスルーホール１２３によりＴＦＴ電極１１９に接続されている。
【０１１９】
有機層１３０は、ホール注入層１３１と発光層１３２とにより構成されている。
【０１２０】
第２電極１４０は、金属層１４１と、透明電極層１４２とで構成されている。
【０１２１】
以下、図３を用いて、実施例５に係る有機ＥＬ表示装置１００の製造方法について説明する。
【０１２２】
まず、絶縁基板１１１の上に、ゲート電極１１２と、ゲート配線１１３と、ＴＦＴ１１４と、平坦化膜１１５とを公知の成膜技術により成膜することによりＴＦＴ基板１１０を形成した。
【０１２３】
次に、平坦化膜１１５の上、及び平坦化膜１１５に設けられたスルーホール１２３の内部に、ＴＦＴ電極１１９と接続するように層厚１５０ｎｍのＮｉ層を形成した。次に、フォトリゾグラフィー技術を用いてＮｉ層をマトリクス状にパターニングすることにより、第１電極１２０を形成した。
【０１２４】
次に、スルーホール１２３の上部及び、第１電極１２０のエッジ部分を覆うように、ＳｉＯ2からなる絶縁層１２４を形成した。
【０１２５】
次に、第１電極１２０の上にホール注入層１３１と、発光層１３２とを、実施例１と同様の材料及び方法で成膜することにより有機層１３０を形成した。
【０１２６】
次に、有機層１３０の上に、実施例１と同様の材料及び方法で成膜することにより金属層１４１と透明電極層１４２とを成膜することにより第２電極１４０を形成し、有機ＥＬ表示装置１００を製造した。
【０１２７】
また、実施例１に示した方法と同様の方法で、Ｒａ及び電流効率を算出した。
【０１２８】
実施例５に係るサンプル１０の接触面のＲａ、Ｒａ比、及び規格化した電流効率を表４に示す。尚、表４に示す規格化した電流効率は、サンプル１０と後述のサンプル１７との電流効率をサンプル１０の電流効率で規格化したものである。
【０１２９】
（比較例１）実施例１と同様の材料及び方法により接触面のＲａがそれぞれ１．２ｎｍ及び５．７ｎｍの有機ＥＬ表示装置サンプル１１及び１２を作成した。また、実施例１の方法と同様の方法によりＲａと電流効率を算出した。
【０１３０】
表１に、サンプル１１及び１２の接触面のＲａ、Ｒａ比、及び規格化した電流効率を示す。尚、規格化した電流効率は、サンプル２の値で規格化したものである。
【０１３１】
図２（ｂ）は、比較例１に係るサンプル１１の接触面のＡＦＭによる観察像である。
【０１３２】
（比較例２）実施例２と同様の材料及び方法により、金属層の最大層厚がそれぞれ０．５ｎｍ、２５ｎｍである有機ＥＬ表示装置について、それぞれ種々のＲａの接触面が形成された有機ＥＬ表示装置サンプルを作成し、比較例２とした。また、実施例１の方法と同様の方法によりＲａと電流効率を算出した。
【０１３３】
尚、電流効率は、実施例２のサンプルのうちもっとも高い電流効率を示したサンプルの電流効率で規格化した。
【０１３４】
図３に示すグラフに、金属層の最大層厚がそれぞれ０．５ｍｍ、２５ｍｍである有機ＥＬ表示装置のＲａ比と、電流効率との関係を示した。
【０１３５】
（比較例３）実施例３と同様の材料及び方法により接触面のＲａがそれぞれ２．７ｎｍ及び８．５ｎｍの有機ＥＬ表示装置サンプル１３及び１４を作成した。また、実施例１の方法と同様の方法によりＲａと電流効率を算出した。
【０１３６】
表２に、サンプル１３及び１４の接触面のＲａ、Ｒａ比、及び規格化した電流効率を示す。尚、規格化した電流効率は、サンプル５の値で規格化したものである。
【０１３７】
（比較例４）実施例４と同様の材料及び方法により観察者側表面のＲａがそれぞれ０．８ｎｍ及び３３．８ｎｍの有機ＥＬ表示装置サンプル１５及び１６を作成した。また、実施例１の方法と同様の方法によりＲａと電流効率を算出した。
【０１３８】
表３に、サンプル１４及び１５の観察者側表面のＲａ、及び観察者側表面のＲａ比、規格化した電流効率を示す。尚、規格化した電流効率は、サンプル８の値で規格化したものである。
【０１３９】
（比較例５）実施例５と同様の材料及び方法により金属層の接触面のＲａが１．６ｎｍである有機ＥＬ表示装置サンプル１７を作成した。尚、実施例１の方法と同様の方法によりＲａと電流効率を算出した。
【０１４０】
また、実施例１に示した方法と同様の方法で電流効率を算出した。
【０１４１】
比較例５に係るサンプル１７の接触面のＲａ、Ｒａ比、及び規格化した電流効率を表４に示す。尚、表４に示す規格化した電流効率は、サンプル１０の値で規格化したものである。
【０１４２】
【表１】
2005259469.tif 000003
【０１４３】
表１は、実施例１に係るサンプル１〜３と、比較例１に係るサンプル１１及び１２との接触面のＲａ、Ｒａ比（接触面のＲａ／金属層の最大層厚）、及び規格化された電流効率を示す表である。
【０１４４】
表１より、サンプル１〜３のようにＲａ比が１／５以上かつ１／２以下である場合は、０．９以上という高い電流効率を示し、一方、サンプル１１及び１２のようにＲａ比が１／５未満、又は１／２より大きい場合は、０．７未満という低い電流効率を示すことがわかる。
【０１４５】
実施例１のサンプル１〜３は、Ｒａ比が１／５以上かつ１／２以下に形成されているため、接触面は、金属層と透明電極層との中間的な光学特性を有する薄い層として作用し、接触面で発光層から出射された光の屈折率が緩やかに変化する。よって、発光層から出射された光の接触面による界面反射が抑制される。そのため、実施例１のサンプル１〜３は、発光層からの発光の高い取り出し効率を実現することが可能であり、高い電流効率を示したものと考えられる。
【０１４６】
一方、比較例１のサンプル１１では、Ｒａ比が、１／５未満に形成されているため、接触面は金属層と透明電極層との中間的な光学特性を有する薄い層として十分に作用しない。よって、発光層から出射された光の接触面による界面反射は十分に抑制されない。そのため、サンプル１１では、所望の発光層からの発光の高い取り出し効率が得られず、低い電流効率を示したものと考えられる。
【０１４７】
また、比較例１のサンプル１２では、Ｒａ比が、１／２より大きく形成されているため、金属層の層厚が不均一になり、金属層の一部の層厚が極端に薄くなる。また、金属層のうち層厚が極端に薄い部分は、十分な有機層への電子注入効率を有さない。よって、金属層全体として、有機層への電子注入効率が低下する。そのため、有機層の高い発光効率が得られない。また、この場合は、接触面による光の乱反射が起こり正面輝度が小さくなる。従って、サンプル１２は、低い電流効率を示したものと考えられる。
【０１４８】
図３は、実施例２に係る金属層の最大層厚がそれぞれ１ｍｍ、２０ｍｍである有機ＥＬ表示装置と、比較例２に係る金属層の最大層厚がそれぞれ０．５ｍｍ、２５ｍｍである有機ＥＬ表示装置と、のＲａ比と、規格化した電流効率との関係を示したグラフである。
【０１４９】
図３より、金属層の最大層厚に関わらず、Ｒａ比が１／５以上かつ１／２以下である場合は、高い電流効率を示すことがわかる。この理由は、表１について説明した通りである。
【０１５０】
また、図３より、実施例２に係る金属層の最大層厚がそれぞれ１ｍｍ、２０ｍｍである有機ＥＬ表示装置は、すべてＲａ比が１／５以上かつ１／２以下の範囲で０．７以上という高い電流効率を示し、一方、比較例２に係る金属層の最大層厚がそれぞれ０．５ｍｍ、２５ｍｍである有機ＥＬ表示装置は、０．６未満という低い電流効率を示すことがわかる。
【０１５１】
実施例２のサンプルは、金属層の最大層厚が１ｎｍ以上かつ２０ｎｍ以下に形成されている。従って、金属層は有機層への高い電子注入効率を有し、高い有機層の発光効率を実現できる。また、金属層は光透過率が良く、有機層の発光の高い取り出し効率を実現できるため、高い電流効率を示すものと考えられる。
【０１５２】
一方、比較例２のうち金属層の最大層厚が０．５ｎｍであるサンプルは、金属層の層厚が薄く電子注入効率が低いため、有機層の発光効率が低く、低い電流効率を示すものと考えられる。
【０１５３】
また、比較例２のうち金属層の最大層厚が２５ｎｍであるサンプルは、金属層の層厚が厚く、金属層の光透過率が低いため、有機層の発光の取り出し効率が低く、低い電流効率を示すものと考えられる。
【０１５４】
尚、金属層の最大層厚が０．５ｎｍのサンプルと、１ｎｍのサンプルは、Ｒａ比が１／５から１／２の範囲において、Ｒａ比が大きくなるにつれて電流効率が小さくなる傾向を示した。これは、Ｒａ比が大きくなり、接触面における界面反射を低減することにより電流効率が向上する効果よりも、接触面のＲａが大きくなり金属層の層厚が薄くなり電子注入効率の低下により電流効率が低下する効果の方が大きいためであると考えられる。
【０１５５】
一方、金属層の最大層厚が２０ｎｍのサンプルと、２５ｎｍのサンプルは、Ｒａ比が１／５から１／２の範囲において、Ｒａ比が大きくなるにつれて電流効率が大きくなる傾向を示した。これは、金属層の最大層厚が接触面のＲａに対して十分に大きいため、Ｒａ比の増加により有機層への電子注入効率が低下することはなく、また、Ｒａ比の増加により接触面における界面反射を低減することによる電流効率が向上する効果が大きくなるためであると考えられる。
【０１５６】
【表２】
2005259469.tif 000004
【０１５７】
表２は、実施例３に係るサンプル４〜６と、比較例３に係るサンプル１３及び１４との接触面のＲａ、Ｒａ比、及び規格化した電流効率を示すものである。
【０１５８】
表２に示す結果からわかるように、金属層をＣａ層とＡｌ層との積層構造にした場合も、実施例１及び比較例１の場合と同様の結果を示した。
【０１５９】
すなわち、サンプル４〜６のようにＲａ比が１／５以上かつ１／２以下である場合は、０．８以上という高い電流効率を示し、一方、サンプル１３及び１４のようにＲａ比が１／５未満、又は１／２より大きい場合は、０．７未満という低い電流効率を示した。この理由は、表１について記載したとおりである。
【０１６０】
【表３】
2005259469.tif 000005
【０１６１】
表３は、実施例４に係るサンプル７〜９、及び比較例４に係るサンプル１５及び１６の観察者側表面のＲａ、及び規格化した電流効率を示すものである。
【０１６２】
表３に示す結果の通り、観察者側表面のＲａが１ｎｍ以上かつ３０ｎｍ以下である実施例４に係るサンプル７〜９は、０．９以上という高い電流効率を示した。一方、観察者側表面のＲａが１ｎｍ未満の比較例４に係るサンプル１５と、観察者側表面のＲａが３０ｎｍ以下である比較例４に係るサンプル１６は、０．８以上という低い電流効率を示した。
【０１６３】
実施例４に係るサンプル７〜９では、観察者側表面のＲａが１ｎｍ以上かつ３０ｎｍ以下に形成されているため、観察者側表面は、有機ＥＬ表示装置の外気と透明電極層との中間的な光学特性を有する薄い層として作用し、観察者側表面で発光層から出射された光の屈折率が緩やかに変化する。よって、発光層から出射された光の観察者側表面による界面反射が抑制される。そのため、実施例４のサンプル７〜９は、発光層からの発光の高い取り出し効率を実現することが可能であり、高い電流効率を示したものと考えられる。
【０１６４】
一方、比較例４のサンプル１５では、観察者側表面のＲａが１ｎｍ未満に形成されているため、観察者側表面は有機ＥＬ表示装置の外気と透明電極層との中間的な光学特性を有する薄い層として十分に界面反射抑制作用を奏しない。よって、発光層から出射された光の観察者側表面による界面反射は十分に抑制されない。そのため、サンプル１５では、所望の発光層からの発光の高い取り出し効率が得られず、低い電流効率を示したものと考えられる。
【０１６５】
また、比較例４のサンプル１６では、観察者側表面のＲａが３０ｎｍより大きく形成されているため、有機層から出射された発光は、観察者側表面により光散乱され、正面輝度が低下する。そのため、サンプル１６では、低い電流効率を示したものと考えられる。尚、サンプル１６は目視により、透明電極層の白濁が確認された。
【０１６６】
【表４】
2005259469.tif 000006
【０１６７】
表４は、実施例５に係るサンプル１０と比較例５に係るサンプル１７とのの接触面のＲａ、Ｒａ比、及び規格化した電流効率を示すものである。
【０１６８】
表４の結果の通り、ＴＦＴ基板を有する有機ＥＬ表示装置においても、実施例１及び比較例１の場合と同様の結果を示した。
【０１６９】
すなわち、サンプル１０のようにＲａ比が１／５以上かつ１／２以下である場合は、高い電流効率を示し、一方、サンプル１７のようにＲａ比が１／５未満の場合は、低い電流効率を示した。この理由は、表１について記載したとおりである。
【図面の簡単な説明】
【０１７０】
【図１】本発明の実施形態に係るトップエミッション方式の有機ＥＬ表示装置１の断面図である。
【図２】ＡＦＭによるサンプル２及びサンプル１１の金属層の接触面の観察像である。
【図３】実施例２に係る金属層の最大層厚がそれぞれ１ｍｍ、２０ｍｍである有機ＥＬ表示装置と、比較例２に係る金属層の最大層厚がそれぞれ０．５ｍｍ、２５ｍｍである有機ＥＬ表示装置とのＲａ比と、規格化した電流効率との関係を示したグラフである。
【図４】本発明の実施例５に係る有機ＥＬ表示装置１００の断面図である。
【図５】従来のボトムエミッション方式の有機ＥＬ表示装置の断面図である。
【図６】従来のトップエミッション方式の有機ＥＬ表示装置の断面図である。
【符号の説明】
【０１７１】
１、１００、２００、３００  有機ＥＬ表示装置
１０、２０１、３１０  基板
２０、１２０、２０２、３２０  第１電極
３０、１３０、２０３、３３０  有機層
３１、１３１  ホール注入層
３２、１３２  発光層
３３  電子輸送層
４０、１４０、２０４、３４０  第２電極
４１、１４１、３４１  金属層
４２、１４２、３４２  透明電極層
４３、３４３  接触面
４４、３４４  観察者側表面
１１０  ＴＦＴ基板
１１１  絶縁基板
１１２  ソース電極
１１３  ゲート配線
１１４  ＴＦＴ
１１５  平坦化膜
１１６  ゲートメタル
１１７  ゲート絶縁膜
１１８  島状半導体
１１９  ＴＦＴ電極
１２４  絶縁膜
【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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