(57)【要約】【課題】  陰極から有機発光層への電子注入が円滑に成され、高効率に発光させることが可能な有機エレクトロルミネッセンス装置を提供する。【解決手段】  本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置は、有機発光層６０を挟持して対向する画素電極２３と陰極５０とを具備し、前記有機発光層６０と陰極５０との間に、金属化合物を含む絶縁性の金属化合物層６５と、電子輸送性材料からなる電子輸送層６７とが、前記有機発光層６０側から積層されている構成である。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機発光層を挟持して対向する陽極と陰極とを具備した有機エレクトロルミネッセンス装置であって、
前記有機発光層と陰極との間に、金属化合物を含む絶縁性の金属化合物層と、電子輸送性材料からなる電子輸送層とが、前記有機発光層側から積層されていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置。
【請求項２】
前記金属化合物層が、金属酸化物を主体としてなる層であることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
【請求項３】
前記金属酸化物を構成する金属元素が、アルカリ金属、アルカリ土類金属、及び希土類金属から選ばれる金属元素であることを特徴とする請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
【請求項４】
前記電子輸送層が、有機低分子化合物を主体としてなることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
【請求項５】
有機発光層を挟持して対向する陽極と陰極とを具備した有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法であって、
前記有機発光層と陰極との間に、金属化合物を含む絶縁性の金属化合物層と、電子輸送性材料からなる電子輸送層とを、前記有機発光層側から積層する工程を含み、
前記金属化合物層を酸素雰囲気下で成膜することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
【請求項６】
有機発光層を挟持して対向する陽極と陰極とを具備した有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法であって、
前記有機発光層と陰極との間に、金属化合物を含む絶縁性の金属化合物層と、電子輸送性材料からなる電子輸送層とを、前記有機発光層側から積層する工程を含み、
前記金属化合物層を形成する工程が、前記金属化合物を構成する金属材料からなる金属膜する工程と、該金属膜の表面を酸素を含む雰囲気と接触させて前記金属化合物層を形成する工程とを含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
【請求項７】
有機発光層を挟持して対向する陽極と陰極とを具備した有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法であって、
前記有機発光層と陰極との間に、金属化合物を含む絶縁性の金属化合物層と、電子輸送性材料からなる電子輸送層とを、前記有機発光層側から積層する工程を含み、
前記金属化合物層を形成する工程が、該金属化合物層の構成金属元素を含む有機金属材料を用いた気相成膜工程であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
【請求項８】
前記有機金属材料が、前記構成金属元素のβ−ジケトン錯体であることを特徴とする請求項７に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
【請求項９】
請求項１から４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【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装置、及びその製造方法、並びに電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス装置（以下、有機ＥＬ装置という）は、典型的には陽極と陰極との間に有機発光層を挟んだ構成が採られ、また陰極から有機発光層への電子の移動を円滑に行うために両者の間に電子注入層が設けられた構成が知られている。この電子注入層の担う役割は重要であり、その構造によって発光特性が大きく左右される。従来、この電子注入層には、ＬｉＦ（フッ化リチウム）やＣａ（カルシウム）等の無機材料が用いられていた。ＬｉＦやＣａはもともと絶縁材であるが、薄膜化することにより電子注入効果が得られる（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−３３８７５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、本発明者の研究によれば、有機材料からなる発光層上に上述した材料を直接成膜した場合、性質の異なる材料間での電子注入となるために円滑に行われず、さらには陽極側から注入された正孔が電子注入層を貫通するために、所望の発光効率を得られていないことが判明した。
【０００４】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、陰極から有機発光層への電子注入が円滑に成され、高効率に発光させることが可能な有機エレクトロルミネッセンス装置、及びその製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するために、有機発光層を挟持して対向する陽極と陰極とを具備した有機エレクトロルミネッセンス装置であって、前記有機発光層と陰極との間に、金属化合物を含む絶縁性の金属化合物層と、電子輸送性材料からなる電子輸送層とが、前記有機発光層側から積層されていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置を提供する。
この構成によれば、前記絶縁性の金属化合物層が設けられていることで、陽極から有機発光層に供給された正孔を有機発光層内から陰極側へしみ出すのを防止することができ、もって有機発光層内にキャリアを閉じ込めて高効率に発光に寄与させることができる。また、この金属化合物層により有機発光層と電子輸送層との間の密着性も向上させることができるので、有機発光層への酸素や水分の侵入を効果的に防止できるという利点もある。
【０００６】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置では、前記金属化合物層が、金属酸化物を主体としてなる層であることが好ましい。前記金属化合物層として、化学的に安定で緻密な絶縁膜を形成し得る金属酸化物を用いるならば、金属化合物層による正孔の閉じ込め効果を向上させることができるとともに、薄層化できることからその電子注入性も良好なものとすることができる。
尚、本明細書において、「主体」とする成分とは、構成成分のうち最も含有率の高い成分を指す。
【０００７】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置では、前記金属酸化物を構成する金属元素が、アルカリ金属、アルカリ土類金属、及び希土類金属から選ばれる金属元素であることが好ましい。これらの金属元素は仕事関数が小さいので、金属化合物層として用いることで、電子輸送層から有機発光層への電子注入性を良好なものとすることができる。
【０００８】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置では、前記電子輸送層が、有機低分子化合物を主体としてなることが好ましい。電子輸送層を低分子化合物とすることで、一般に無機材料が用いられる陰極との間で良好な電子輸送性を得ることができるとともに、前記無機絶縁材料を主体とする金属化合物層との密着性においても良好になる。
【０００９】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法は、有機発光層を挟持して対向する陽極と陰極とを具備した有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法であって、前記有機発光層と陰極との間に、金属化合物を含む絶縁性の金属化合物層と、電子輸送性材料からなる電子輸送層とを、前記有機発光層側から積層する工程を含み、前記金属化合物層を酸素雰囲気下で成膜することを特徴とする。この製造方法によれば、前記有機発光層上に金属化合物層を形成するに際して、酸素雰囲気下で成膜を行うので、係る工程において有機発光層が損傷するのを防止できる。通常、金属酸化物は化学的に安定であるため、金属酸化物自体を材料に用いて成膜を行おうとすると、高密度のプラズマや強度のイオンビームを用いる必要が生じる。しかし本発明の如く酸素雰囲気下で成膜を行うならば、熱蒸着等の比較的低エネルギーの気相成膜法を用いることができるため、既設の有機発光層に対して損傷を与えることがなく、良好な膜質の有機発光層を得ることができる。
【００１０】
またさらに、上記方法により金属化合物層を形成した後の電子輸送層や陰極の形成工程においては、この金属化合物層が有機発光層の保護膜として機能するので、スパッタ法等の成膜法を用いて成膜を行ったとしても、有機発光層が損傷されることはない。
【００１１】
また本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法は、有機発光層を挟持して対向する陽極と陰極とを具備した有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法であって、前記有機発光層と陰極との間に、金属化合物を含む絶縁性の金属化合物層と、電子輸送性材料からなる電子輸送層とを、前記有機発光層側から積層する工程を含み、前記金属化合物層を形成する工程が、前記金属化合物を構成する金属材料からなる金属膜する工程と、該金属膜の表面を酸素を含む雰囲気と接触させて前記金属化合物層を形成する工程とを含むことを特徴とする。このように金属膜を形成した後に当該金属膜を酸素と接触させて酸化する方法によっても、上記金属化合物層を形成でき、この場合にも既設の有機発光層がプラズマや電磁波等に曝されることがないので、有機発光層の損傷を防止でき、もって良好な膜質の有機発光層による高効率の発光が得られる。
【００１２】
また本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法は、有機発光層を挟持して対向する陽極と陰極とを具備した有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法であって、前記有機発光層と陰極との間に、金属化合物を含む絶縁性の金属化合物層と、電子輸送性材料からなる電子輸送層とを、前記有機発光層側から積層する工程を含み、前記金属化合物層を形成する工程が、該金属化合物層の構成金属元素を含む有機金属材料を用いた気相成膜工程であることを特徴とする。このように金属化合物層の形成に金属錯体等の有機金属材料を用いるならば、先の製造方法と同様に、既設の有機発光層に対して損傷を与えることが無く、従って高効率に発光可能な有機発光層を得ることができる。
【００１３】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法では、前記有機金属材料が、前記構成金属元素のβ−ジケトン錯体であることが好ましい。β―ジケトン系の配位子を有する錯体（β−ジケトン錯体）は、酸性試薬で且つ酸素原子による多座配位子であるため、安定な錯体を形成でき、得られる金属化合物層の膜質を良好なものとすることができる。
【００１４】
次に、本発明の電子機器は、先に記載の本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置を備えたことを特徴とする。この構成によれば、高輝度の表示部を備えた電子機器が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下では、本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス装置及びその製造方法、並びに電子機器の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、係る実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。なお、以下に示す各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材ごとに縮尺を異ならせて表示する。
【００１６】
（ＥＬ表示装置）
本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置の一実施の形態であるＥＬ表示装置について説明する。図１は本実施形態に係るＥＬ表示装置の配線構造を示す模式図である。
【００１７】
図１に示すＥＬ表示装置（有機エレクトロルミネッセンス装置）１は、スイッチング素子として薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor、以下では、ＴＦＴと略記する）を用いたアクティブマトリクス方式のＥＬ表示装置である。このＥＬ表示装置１は、図１に示すように、複数の走査線１０１…と、各走査線１０１に対して直角に交差する方向に延びる複数の信号線１０２…と、各信号線１０２に並列に延びる複数の電源線１０３…とがそれぞれ配線された構成を有するとともに、走査線１０１…と信号線１０２…の各交点付近に、画素領域Ｘ…が設けられている。
信号線１０２には、シフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオライン及びアナログスイッチを備えるデータ線駆動回路１００が接続されている。また、走査線１０１には、シフトレジスタ及びレベルシフタを備える走査線駆動回路８０が接続されている。
【００１８】
画素領域Ｘの各々には、走査線１０１を介して走査信号がゲート電極に供給されるスイッチング用ＴＦＴ１１２と、このスイッチング用ＴＦＴ１１２を介して信号線１０２から共有される画素信号を保持する保持容量１１３と、該保持容量１１３によって保持された画素信号がゲート電極に供給される駆動用ＴＦＴ１２３と、この駆動用ＴＦＴ１２３を介して電源線１０３に電気的に接続したときに当該電源線１０３から駆動電流が流れ込む画素電極（陽極）２３と、この画素電極２３と陰極５０との間に挟み込まれた機能層１１０とが設けられている。機能層１１０は、有機発光層を含んでおり、それを挟持する画素電極２３と陰極５０とにより発光素子（有機ＥＬ素子）を構成する。
【００１９】
係るＥＬ表示装置１において、走査線１０１が駆動されてスイッチング用ＴＦＴ１１２がオン状態になると、そのときの信号線１０２の電位が保持容量１１３に保持され、この保持容量１１３の状態に応じて駆動用ＴＦＴ１２３のオン・オフ状態が決まる。そして、駆動用ＴＦＴ１２３のチャネルを介して、電源線１０３から画素電極２３に電流が流れ、さらに機能層１１０を介して陰極５０に電流が流れる。機能層１１０は、自身を流れる電流量に応じて発光する。
【００２０】
次に、本実施形態のＥＬ表示装置１の具体的な態様を図２〜５を参照して説明する。図２はＥＬ表示装置１の構成を模式的に示す平面図である。図３は図２のＡ−Ｂ線に沿う断面図、図４は図２のＣ−Ｄ線に沿う断面図である。図５は図３の要部拡大断面図である。
【００２１】
図２に示す本実施形態のＥＬ表示装置１は、光透過性と電気絶縁性を備える基板２０と、図示略のスイッチング用ＴＦＴに接続された画素電極が基板２０上にマトリックス状に配置されてなる実表示領域４（図中二点鎖線枠内）と、この実表示領域４の周囲に配置されたダミー領域５（一点鎖線及び二点鎖線の間の領域）とを含む画素部３（図中一点鎖線枠内）を具備している。本実施形態のＥＬ表示装置１はアクティブマトリクス型であるが、パッシブマトリクス型のＥＬ表示装置にも本発明は適用可能である。
【００２２】
実表示領域４には、それぞれ画素電極を有する表示領域Ｒ、Ｇ、Ｂが図中Ａ−Ｂ方向及びＣ−Ｄ方向に所定間隔にて離間して配置されている。また、実表示領域４の図中両側には、走査線駆動回路８０、８０が配置されている。この走査線駆動回路８０、８０はダミー領域５の下側に位置して設けられている。
更に、実表示領域４の図示上方には、検査回路９０が配置されている。この検査回路９０はダミー領域５の下層部に位置して設けられている。この検査回路９０は、ＥＬ表示装置１の作動状況を検査するための回路であって、例えば検査結果を外部に出力する不図示の検査情報出力手段を備え、製造途中や出荷時の表示装置の品質、欠陥の検査を行うことができるように構成されている。
【００２３】
走査線駆動回路８０及び検査回路９０の駆動電圧は、所定の電源部から駆動電圧導通部３１０（図３参照）及び駆動電圧導通部３４０（図４参照）を介して印加されている。また、これら走査線駆動回路８０及び検査回路９０への駆動制御信号及び駆動電圧は、このＥＬ表示装置１の作動制御を司る所定のメインドライバなどから駆動制御信号導通部３２０（図３参照）及び駆動電圧導通部３５０（図４参照）を介して送信及び印加されるようになっている。なお、この場合の駆動制御信号とは、走査線駆動回路８０及び検査回路９０が信号を出力する際の制御に関連するメインドライバなどからの指令信号である。
【００２４】
また、このＥＬ表示装置１は、図３、図４に示すように、基板２０を支持体とする基体２００上に、第１の電極（画素電極２３）と発光層６０を有した機能層と第２の電極（陰極５０）とからなる発光素子（有機ＥＬ素子）を多数形成したもので、特に機能層の発光層６０と陰極５０との間に、金属化合物層６５と、電子輸送層６７とを設けたものである。また、このＥＬ表示装置１には、前記発光素子を覆ってガスバリア層３０が形成されている。
【００２５】
基体２００を構成する基板２０としては、いわゆるトップエミッション型のＥＬ表示装置の場合、この基板２０の対向側であるガスバリア層３０側から表示光を取り出す構成であるので、透明基板及び不透明基板のいずれも用いることができる。不透明基板としては、例えばアルミナ等のセラミックス、ステンレススチール等の金属シートに表面酸化などの絶縁処理を施したもの、また熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂、さらにはそのフィルム（プラスチックフィルム）などが挙げられる。
【００２６】
また、いわゆるボトムエミッション型のＥＬ表示装置の場合には、基板２０側から表示光を取り出す構成であるので、基板２０としては、透明あるいは半透明のものが採用される。例えば、ガラス、石英、樹脂（プラスチック、プラスチックフィルム）等が挙げられ、特にガラス基板が好適に用いられる。なお、本実施形態では、ガスバリア層３０側から表示光を取り出すトップエミッション型とし、よって基板２０としては前記した不透明のもの、例えば不透明のプラスチックフィルムなどが用いられる。
【００２７】
また、基板２０上には、画素電極２３を駆動するための駆動用ＴＦＴ１２３などを含む回路部１１が形成されており、その上に発光素子（有機ＥＬ素子）が多数設けられている。発光素子は、図５に示すように、陽極として機能する画素電極２３と、この画素電極２３からの正孔を注入／輸送する正孔注入／輸送層７０と、電気光学物質の一つである有機ＥＬ物質を備える有機発光層６０と、金属化合物層６５と、電子輸送層６７と、陰極５０とがこの順に形成されて構成されたものである。
このような構成のもとに、発光素子はその有機発光層６０において、正孔注入／輸送層７０から注入された正孔と、陰極５０から電子輸送層６７及び金属化合物層６５を介して注入された電子とが結合することにより、発光を生じる。
【００２８】
なお、本実施形態では、機能層を、後述するように有機材料からなる正孔注入／輸送層７０と、同じく有機材料からなる有機発光層６０とから構成しているが、本発明に係る機能層はこの構成に限定されることなく、例えば正孔注入層と正孔輸送層を積層した構成や、電子注入層を設けた構成等、適宜に変更することが可能である。
【００２９】
画素電極２３は、本実施形態ではトップエミッション型であることから透明である必要がなく、したがって適宜な導電材料によって形成されている。例えば、ＩＴＯ電極を用い、これの裏面（有機発光層６０と反対側の面）に反射層としてアルミニウムやチタンを積層した構造とすることができる。なお、ボトムエミッション型とする場合には、当然ながら透明である必要であり、その場合にはＩＴＯ等の透明導電性材料が好適に用いられる。
【００３０】
正孔注入／輸送層７０の形成材料としては、例えばポリチオフェン誘導体、ポリピロール誘導体など、またはそれらのドーピング体などが用いられる。具体的には、３，４−ポリエチレンジオシチオフェン／ポリスチレンスルフォン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）分散液などが用いられる。
【００３１】
有機発光層６０を形成するための材料としては、蛍光あるいは燐光を発光することが可能な公知の発光材料を用いることができる。具体的には、（ポリ）フルオレン誘導体（ＰＦ）、（ポリ）パラフェニレンビニレン誘導体（ＰＰＶ）、ポリフェニレン誘導体（ＰＰ）、ポリパラフェニレン誘導体（ＰＰＰ）、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）、ポリチオフェン誘導体、ポリメチルフェニルシラン（ＰＭＰＳ）などのポリシラン系などが好適に用いられる。また、これらの高分子材料に、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素などの高分子系材料や、ルブレン、ペリレン、９，１０−ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン６、キナクリドン等の低分子材料をドープして用いることもできる。前記の高分子材料に代えて、従来公知の低分子材料を用いることもできる。
本実施形態では、フルカラー表示を行なうべく、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）に対応した有機ＥＬ層（発光層）が１画素内に並置されている。
【００３２】
尚、本明細書にいう「高分子」は、分子量が数百程度の所謂「低分子」よりも分子量の大きい重合体を意味し、上述の高分子材料には、一般に高分子と呼ばれる分子量１００００以上の重合体の他に、分子量が１００００以下のオリゴマーと呼ばれる低重合体が含まれる。
【００３３】
本実施形態において正孔注入／輸送層７０と有機発光層６０とは、図３〜図５に示すように基体２００上にて格子状に形成された親液性制御層２５と、本発明における隔壁となる有機バンク層２２１とによって囲まれて配置され、これにより囲まれた正孔注入／輸送層７０及び有機発光層６０は単一の発光素子（有機ＥＬ素子）を構成する素子層となっている。なお、格子状に形成された親液性制御層２５及び有機バンク層２２１にあって、特に最外周を形成する部分、すなわち発光層６０の最外周位置のものの外側部を覆った状態でこれを囲む部分が、囲み部材２０１となっている。
【００３４】
ここで、囲み部材２０１については、特にその上部を形成する有機バンク層２２１における、外側部を形成する面２０１ａの基体２００表面に対する角度θが、１１０度以上となっている。このような角度としたのは、この上に形成する金属化合物層６５、電子輸送層６７、陰極５０、さらにはガスバリア層３０のステップカバレージ性を良好にし、外側部上での密着層６５、電子注入層６７、陰極、ガスバリア層３０の連続性を確保するためである。
【００３５】
金属化合物層６５は、絶縁性の金属化合物からなる層とされ、電子輸送層６７から有機発光層６０への電子輸送性を確保しつつ、有機発光層６０から漏れ出る正孔を遮断して有機発光層６０内に閉じこめる作用を奏するものである。この金属化合物層６５は、その厚さが０．１〜１０ｎｍ程度とされ、その機能を確保できる範囲で薄くすることが電子輸送性の点で好ましい。その形成材料としては、良好な電子注入性を確保するために低仕事関数の金属を含む金属化合物を用いることが好ましく、安定かつ緻密な絶縁膜を形成できる上記金属の酸化物を用いることがより好ましい。係る金属酸化物としては、例えばＬｉ２Ｏ、ＣａＯ等を例示できる。
【００３６】
これらの金属酸化物は、ＬｉやＣａ等の蒸着源を用い、酸素雰囲気下又は酸素フロー下で蒸着法による成膜を行うことにより形成できる。あるいは、ＬｉやＣａ等の薄膜を形成した後、基体２００を大気雰囲気（ドライエアーが好ましい。）に曝し、Ｌｉ膜やＣａ膜を酸化させることによっても形成できる。
【００３７】
また金属化合物層６５は、有機金属材料を原料ガスとして用いた気相法（熱ＣＶＤやＰＶＤ）によっても形成することができる。この場合、有機金属原料としては、金属元素からなる中心原子をＭ、有機材料からなるキレート配位子をＡ、有機材料からなる中性配位子をＢとして一般式ＭＡｎＢｍ（ｎ：中心原子Ｍの価数、ｍ：自然数）で示される有機金属錯体を用いることができる。このような錯体としては、キレート錯体やクラウンエーテル錯体等、種々の構造の錯体を用いることができる。
【００３８】
具体的には、上記キレート配位子Ａとして、アセチルアセトン（ａｃａｃ），ジピパロイルメタン（ｄｐｍ），ヘキサフルオロアセチルアセトン（ｈｆａ），２，２，６，６，−テトラメチル−３，５−オクタンジオアセトン（ＴＭＯＤ），テノイルトリフルオロアセトン（ＴＴＡ），１−フェニル−３−イソヘプチ−１，３−プロパンジオン（商品名ＬＩＸ５４，ＬＩＸ５１；ヘンケル社）等のβ−ジケトン系の配位子、８−キノリノール（オキシン），２−メチル−８−キノリノール等のキノリノール系の配位子、トリオクチルホフフィンオキシド（ＴＯＰＯ），リン酸トリブチル（ＴＢＰ），イソブチルメチルケトン（ＭＢＫ），ビス（２−エチルヘキシル）リン酸（Ｄ２ＥＨＰＡ）等のリン酸系の配位子、酢酸，安息香酸等のカルボン酸系の配位子、ジフェニルチオカルバゾン配位子等を好適に用いることができる。中でもβ−ジケトン系の配位子を有する錯体（β−ジケトン錯体）は、酸性試薬で且つ酸素原子による多座配位子であるため、安定な錯体を形成できる。
【００３９】
また、上記中性配位子Ｂとしては、２，２′−ビピリジン（ｂｐｙ），１，１０−フェナンスロリン（ｐｈｅｎ），２，９−ジメチル−１，１０−フェナンスロリン（ｄｍｐ），バソフェナンスロリン（ｂ−ｐｈｅｎ），バソクプロイン（ｂｃｐ），等の複素環式アミンやピリジン（ｐｙ）等を好適に用いることができる。
【００４０】
上記金属化合物層６５上に積層される電子輸送層６７は、陰極５０から有機発光層６０への電子注入／輸送効率を高める作用を奏し、本実施形態の場合、低分子系の電子輸送性材料を用いて形成される。このような電子輸送性材料としては、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン及びその誘導体、ベンゾキノン及びその誘導体、ナフトキノン及びその誘導体、アントラキノン及びその誘導体、テトラシアノアンスラキノジメタン及びその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレン及びその誘導体、ジフェノキノン誘導体、８−ヒドロキシキノリン及びその誘導体の金属錯体等が例示される。具体的には、特開昭６３−７０２５７号、同６３−１７５８６０号公報、特開平２−１３５３５９号、同２−１３５３６１号、同２−２０９９８８号、同３−３７９９２号、同３−１５２１８４号公報に記載されているもの等が例示され、特に２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、ベンゾキノン、アントラキノン、トリス（８−キノリノール）アルミニウムが好適とされる。
【００４１】
このように有機発光層６０上に金属化合物層６５と電子輸送層６７との積層構造を形成した構成を採用したことで、本実施形態のＥＬ表示装置では、低分子系材料からなる電子輸送層６７と金属化合物層６５との間、及び金属化合物層６５と有機発光層６０との間において良好な密着性を得ることができるようになっており、電子輸送層６７から金属化合物層６５を経由して有機発光層６０に到る電子輸送経路における電子輸送性を良好なものとすることができ、高効率の発光動作が可能になっている。
【００４２】
また、絶縁材料からなる金属化合物層６５は、正孔注入／輸送層７０から有機発光層６０に供給された正孔を有機発光層６０中に閉じこめる機能を奏する。すなわち、有機発光層６０で生成された励起子が電子輸送層５４に滲み出すのを防止でき、電子輸送層６７内で失活したり、エキサイプレックスの発生による発光波長のシフトが生じたりするのを防止することができる。さらに電子輸送層６７をオキサジアゾール誘導体等のホールブロック機能を有する材料により形成すれば、前記正孔を閉じこめる作用をより良好なものとすることができ、有機発光層６０における発光効率を高めることができる。
【００４３】
陰極５０は、図３〜５に示すように、実表示領域４及びダミー領域５の総面積より広い面積を備え、それぞれを覆うように形成されている。この陰極５０は、例えばトップエミッション型の場合、透明導電材料が用いられる。このような透明導電材料としては、バソクプロイン（ＢＣＰ）とセシウム（Ｃｓ）の共蒸着膜を好適に用いることができる。この場合、さらに導電性を付与するためにＩＴＯを積層するといった構造が好適に採用される。なお、ＢＣＰとＣｓの共蒸着膜の代わりに、Ｃａの超薄膜（例えば、膜厚が５ｎｍ程度の薄膜）を形成し、この上にＩＴＯを積層してもよい。また、ボトムエミッション型の場合には、このような透明導電材料に限らず、Ａｌ等の光反射性或いは不透明な導電材料を用いることもできる。
【００４４】
この際、電子注入効率を高めるために、陰極５０は、低仕事関数の金属元素（例えば、アルカリ金属，アルカリ土類金属，マグネシウム，希土類元素（Ｐｍを除く））が構成元素として含むものとされることが望ましい。なお、このような金属元素は、少なくとも有機発光層６０側の界面に存在すればよく、例えば、陰極が複数の薄膜の積層体からなる場合には、最も有機発光層６０側に配置された薄膜が上述の低仕事関数金属元素によって構成されればよい。具体的には、Ｃａを厚さ２０ｎｍ程度に形成し、さらにその上にＡｌを厚さ２００ｎｍ程度に形成することで、電子注入効率の高い陰極が得られる。この場合、Ａｌは発光光を基板２０側に出射させる反射層としての機能も有する。
【００４５】
本実施形態に係るＥＬ表示装置では、有機発光層６０上に金属化合物層６５が設けられているので、上記透明導電材料からなる陰極５０をスパッタ法やイオンビーム蒸着法により形成したとしても、これらの成膜法で用いられるプラズマや電磁波を前記金属化合物層６５が効果的に遮蔽し、その結果、上記プラズマ等による有機発光層６０の損傷を防止できるという効果を得ることができる。
【００４６】
また、本実施形態では、陰極５０から電子輸送層６７（さらに有機発光層６０）への電子注入効率を高めるために、陰極５０と電子輸送層６７との間に、電子注入層を形成することが好ましい。この電子注入層としては、例えばＬｉＦ（フッ化リチウム）を用いることができ、ＬｉＦ以外のものであれば、周期律表１Ａ族と、周期律表２Ａ族と、希土類との中から選択される金属元素、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ、Ｌａ、Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕから選択される金属元素を有した酸化物、フッ化物、塩化物等の化合物が好ましい。
【００４７】
さらに上記電子注入層としては、有機金属錯体により形成されたものとすることもできる。この金属錯体は、上に挙げた金属元素からなる中心原子をＭ、有機材料からなるキレート配位子をＡ、有機材料からなる中性配位子をＢとして一般式ＭＡｎＢｍ（ｎ：中心原子Ｍの価数、ｍ：自然数）で示される有機金属化合物である。このような金属錯体としては、キレート錯体やクラウンエーテル錯体等、種々の構造の錯体を用いることができる。上記キレート配位子Ａ、及び中性配位子Ｂの具体例は先の金属化合物層６５を有機金属錯体を用いて形成する場合と同様である。
【００４８】
また、電子注入層を設ける場合において中心原子Ｍを陰極５０を構成する金属元素と同一の金属元素により構成するならば、電子注入層と陰極５０との密着力を高めることができ、陰極５０と電子輸送層６７との密着性を高め、電子注入口率を高めることができる。この場合、上記中心原子Ｍは、この電子注入層との界面近傍に位置する陰極の構成元素と同一であればよく、例えば陰極が複数の薄膜の積層体からなる場合には、中心原子Ｍは、上記薄膜の内、最も電子注入層側に配置された薄膜の構成元素と同一のものであればよい。具体的には、陰極５０がＡｌの単層膜からなる場合には、上記錯体として、これと同じ金属元素を中心原子とするＡｌ（ａｃａｃ）２等を用いる。また、陰極５０がＣａとＡｌの積層膜からなる場合には、より電子注入層側に配置されたＣａを中心原子とするＣａ（ａｃａｃ）２等を用い、陰極５０にＢＣＰとＣｓの共蒸着膜を用いた場合には、上記錯体としてＣｓ（ａｃａｃ）等を用いる。
なお、陰極５０を低仕事関数の金属元素によって構成した場合には、錯体の中心原子Ｍはアルカリ金属，アルカリ土類金属，マグネシウム，希土類元素等の金属元素によって構成されることとなるが、このような錯体は電子親和力が高く、電子の注入障壁も小さいため、発光効率は更に高まる。
【００４９】
陰極５０は、図３及び図４に示すように前記囲み部材２０１の形成領域の外側で基体２００の外周部に形成された陰極用配線２０２に接続されている。この陰極用配線２０２にはフレキシブル基板２０３が接続されており、これによって陰極５０は、陰極用配線２０２を介してフレキシブル基板２０３上の駆動ＩＣ１００（図２参照）に接続されたものとなっている。
【００５０】
陰極５０の上には、ガスバリア層３０が設けられている。このガスバリア層３０は、有機発光層６０及び有機バンク層２２１及び囲み部材２０１が基体２００上で露出しないようこれらを広い範囲で被覆している。このガスバリア層３０により陰極５０や有機発光層６０への酸素や水分の浸入を防止することができ、これらによる陰極５０や有機発光層６０の変質や劣化を防止することができるようになっている。
【００５１】
このガスバリア層３０は、例えば無機化合物からなるもので、好ましくは珪素化合物、すなわち珪素窒化物や珪素酸窒化物、珪素酸化物などによって形成されている。ただし、珪素化合物以外でも、例えばアルミナや酸化タンタル等も適用できる。ガスバリア層３０を無機化合物により形成すれば、特に陰極５０をＩＴＯにより形成した場合に良好な密着性が得られる。またガスバリア層３０を欠陥のない緻密な層とすることができ、酸素や水分に対するバリア性がより良好になる。
【００５２】
ガスバリア層３０としては、例えば前記の珪素化合物の範囲で異なる層を積層した構造としてもよく、具体的には、陰極５０側から珪素窒化物、珪素酸窒化物の順に形成し、あるいは陰極５０側から珪素酸窒化物、珪素酸化物の順に形成してガスバリア層３０を構成するのが好ましい。また、このような組み合わせ以外にも、組成比の異なる珪素酸窒化物を２層以上積層した場合に、陰極５０側の層の酸素濃度がこれより外側の層の酸素濃度より低くなるように構成するのが好ましい。
このようにすれば、陰極５０側がその反対側より酸素濃度が低くなることから、ガスバリア層３０中の酸素が陰極５０を通ってその内側の有機発光層６０に到り、発光層６０を劣化させてしまうといったことを防止することができ、これにより有機発光層６０の長寿命化を図ることができる。
【００５３】
また、ガスバリア層３０としては、積層構造とすることなく、その組成を不均一にして特にその酸素濃度が連続的に、あるいは非連続的に変化するような構成としてもよく、その場合にも、陰極５０側の酸素濃度が外側の酸素濃度より低くなるように構成するのが、前述した理由により好ましい。
このようなガスバリア層３０の厚さとしては、３０ｎｍ以上、５００ｎｍ以下であるのが好ましい。３０ｎｍ未満であると、膜の欠陥や膜厚のバラツキなどによって部分的に貫通孔が形成されてしまい、ガスバリア性が損なわれてしまうおそれがあるからであり、５００ｎｍを越えると、応力による割れが生じてしまうおそれがあるからである。
【００５４】
さらにガスバリア層３０としては、下地層としてチタン化合物層を形成し、これの上に前記の珪素化合物からなる層を積層させた多層膜も適用できる。係るチタン化合物としては、特に酸化チタンや酸窒化チタン、チタン酸ストロンチウムのように紫外線吸収性を有し、かつ光触媒活性をも有するもの好適である。チタン化合物からなる層は、紫外線吸収層として機能することにより、ＥＬ表示装置１を屋外で使用したときなどにその耐光性を向上させるものとなる。
なお、本実施形態ではトップエミッション型としていることから、ガスバリア層３０は透光性を有する必要があり、したがってその材質や膜厚を適宜に調整することにより、本実施形態では可視光領域における光線透過率が例えば８０％以上とされる。
【００５５】
ガスバリア層３０上を覆って保護部２０４が設けられている。この保護部２０４は、硬度の異なる二つの保護層、すなわちガスバリア層３０側に設けられた緩衝層２０５と、この上に設けられた表面保護層２０６とから構成されている。
ガスバリア層３０側に設けられた緩衝層２０５は、前記ガスバリア層３０に密着し、かつ外部からの機械的衝撃に対して緩衝機能を有するもので、例えばウレタン系、アクリル系、エポキシ系、ポリオレフィン系、シリコーン系、フッ素樹脂系などの、柔軟でガラス転移点が低い樹脂材料からなる接着剤によって形成されたものである。また、この緩衝層２０５は、表面保護層２０６より硬度が低く形成されたものである。
【００５６】
このような緩衝層２０５としては、その硬度を低くするため、例えば発泡材料を用いることなどによって微細な空孔を有した多孔質体に形成してもよい。このように多孔質体に形成すれば、クッション性が高められて緩衝機能が一層高くなり、また、この緩衝層２０５を透過する光の取出し効率、すなわち光透過率も高くなり、トップエミッション型にした場合に有利になる。
なお、緩衝層２０５を形成するための接着剤には、前記有機珪素化合物を１％程度添加しておくのが好ましく、このようにすれば、形成される緩衝層２０５とガスバリア層３０との密着性がより良好になり、したがって機械的衝撃に対する緩衝機能が高くなる。また、特にガスバリア層３０が珪素化合物で形成されている場合などでは、有機珪素化合物によってこのガスバリア層３０の欠陥を修復することができ、したがってガスバリア層３０のガスバリア性を高めることができる。
【００５７】
表面保護層２０６は、緩衝層２０５上に設けられることにより、保護部２０４の表面側を構成するものであり、耐圧性や耐摩耗性、外部光反射防止性、ガスバリア性、紫外線遮断性、レンズ性などの機能の少なくとも一つを有してなる層である。具体的には、ガラスや高分子層（プラスチックフィルム）、ＤＬＣ（ダイアモンドライクカーボン）層、酸化珪素等の無機酸化物層などによって形成されるもので、前述したように緩衝層２０５より硬度が高い材料で形成され、あるいは硬度が高くなるよう形成されたことにより、緩衝層２０５より硬度が高いものとされたものである。なお、ここでいう硬度とは、押し込み硬さとして、一般にプラスチック材料に対して適用されるロックウェル硬さや、反発硬さとして、プラスチック材料やゴム材料などに適用されるショアー硬さ、さらには引っ掻き硬さとして鉱物に適用されるモース硬さなど、種々の試験法による硬さによって規定されるが、本発明においては特に押し込み硬さや反発硬さによって規定される硬さとするのが好ましい。
また、この例のＥＬ表示装置においては、トップエミッション型にする場合に前記表面保護層２０６、緩衝層２０５を共に透光性のものにする必要があるが、ボトムエミッション型とする場合にはその必要はない。
【００５８】
前記の発光素子の下方には、図５に示す回路部１１が設けられている。この回路部１１は、基板２０上に形成されて基体２００を構成するものである。すなわち、基板２０の表面にはＳｉＯ２を主体とする下地保護層２８１が下地として形成され、その上にはシリコン層２４１が形成されている。このシリコン層２４１の表面には、ＳｉＯ２及び／又はＳｉＮを主体とするゲート絶縁層２８２が形成されている。
【００５９】
また、前記シリコン層２４１のうち、ゲート絶縁層２８２を挟んでゲート電極２４２と重なる領域がチャネル領域２４１ａとされている。なお、このゲート電極２４２は、図示しない走査線１０１の一部である。一方、シリコン層２４１を覆い、ゲート電極２４２を形成したゲート絶縁層２８２の表面には、ＳｉＯ２を主体とする第１層間絶縁層２８３が形成されている。
【００６０】
また、シリコン層２４１のうち、チャネル領域２４１ａのソース側には、低濃度ソース領域２４１ｂ及び高濃度ソース領域２４１Ｓが設けられる一方、チャネル領域２４１ａのドレイン側には低濃度ドレイン領域２４１ｃ及び高濃度ドレイン領域２４１Ｄが設けられて、いわゆるＬＤＤ（Light Doped Drain ）構造となっている。これらのうち、高濃度ソース領域２４１Ｓは、ゲート絶縁層２８２と第１層間絶縁層２８３とにわたって開孔するコンタクトホール２４３ａを介して、ソース電極２４３に接続されている。このソース電極２４３は、前述した電源線１０３（図１参照、図５においてはソース電極２４３の位置に紙面垂直方向に延在する）の一部として構成されている。一方、高濃度ドレイン領域２４１Ｄは、ゲート絶縁層２８２と第１層間絶縁層２８３とにわたって開孔するコンタクトホール２４４ａを介して、ソース電極２４３と同一層からなるドレイン電極２４４に接続されている。
【００６１】
ソース電極２４３及びドレイン電極２４４が形成された第１層間絶縁層２８３の上層は、例えばアクリル系の樹脂成分を主体とする第２層間絶縁層２８４によって覆われている。この第２層間絶縁層２８４は、アクリル系の絶縁膜以外の材料、例えば、ＳｉＮ、ＳｉＯ２などを用いることもできる。そして、ＩＴＯからなる画素電極２３が、この第２層間絶縁層２８４の表面上に形成されるとともに、該第２層間絶縁層２８４に設けられたコンタクトホール２３ａを介してドレイン電極２４４に接続されている。すなわち、画素電極２３は、ドレイン電極２４４を介して、シリコン層２４１の高濃度ドレイン領域２４１Ｄに接続されている。
【００６２】
なお、走査線駆動回路８０及び検査回路９０に含まれるＴＦＴ（駆動回路用ＴＦＴ）、すなわち、例えばこれらの駆動回路のうち、シフトレジスタに含まれるインバータを構成するＮチャネル型又はＰチャネル型のＴＦＴは、画素電極２３と接続されていない点を除いて前記駆動用ＴＦＴ１２３と同様の構造とされている。
【００６３】
画素電極２３が形成された第２層間絶縁層２８４の表面には、画素電極２３と、前記した親液性制御層２５及び有機バンク層２２１とが設けられている。親液性制御層２５は、例えばＳｉＯ２などの親液性材料を主体とするものであり、有機バンク層２２１は、アクリル樹脂やポリイミド、ＣＯＣ（環状オレフィン共重合樹脂）などからなるものである。そして、画素電極２３の上には、親液性制御層２５に設けられた開口部２５ａ、及び有機バンク２２１に囲まれてなる開口部２２１ａの内部に、正孔注入／輸送層７０と有機発光層６０とがこの順に積層されている。
なお、本実施形態における親液性制御層２５の「親液性」とは、少なくとも有機バンク層２２１を構成するアクリル、ポリイミドなどの材料と比べて親液性が高いことを意味するものとする。
以上に説明した基板２０上の第２層間絶縁層２８４までの層が、回路部１１を構成するものとなっている。
【００６４】
ここで、本実施形態のＥＬ表示装置１は、カラー表示を行うべく、各発光層６０が、その発光波長帯域が光の三原色にそれぞれ対応して形成されている。例えば、発光層６０として、発光波長帯域が赤色に対応した赤色用発光層６０Ｒ、緑色に対応した緑色用発光層６０Ｇ、青色に対応した青色用有機発光層６０Ｂとをそれぞれに対応する表示領域Ｒ、Ｇ、Ｂに設け、これら表示領域Ｒ、Ｇ、Ｂをもってカラー表示を行う１画素が構成されている。また、各色表示領域の境界には、金属クロムをスパッタリングなどにて成膜した図示略のＢＭ（ブラックマトリクス）が、例えば有機バンク層２２１と親液性化制御層２５との間に形成されている。
【００６５】
（ＥＬ表示装置の製造方法）
次に、本実施形態のＥＬ表示装置１の製造方法の一例を、図６〜図１０を参照して説明する。なお、本実施形態においては、ＥＬ表示装置１がトップエミッション型である場合について説明する。また、図６〜図１０に示す各断面図は、図２中のＡ−Ｂ線の断面図に対応している。
まず、図６（ａ）に示すように、基板２０の表面に、下地保護層２８１を形成した後、下地保護層２８１上に、ＩＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法などを用いてアモルファスシリコン層５０１を形成した後、レーザアニール法又は急速加熱法により結晶粒を成長させてポリシリコン層とする。
【００６６】
次いで、図６（ｂ）に示すように、ポリシリコン層をフォトリソグラフィ法によりパターニングし、島状のシリコン層２４１，２５１及び２６１を形成する。これらのうちシリコン層２４１は、表示領域内に形成され、画素電極２３に接続される駆動用ＴＦＴ１２３を構成するものであり、シリコン層２５１，２６１は、走査線駆動回路８０に含まれるＰチャネル型及びＮチャネル型のＴＦＴ（駆動回路用ＴＦＴ）をそれぞれ構成するものである。
【００６７】
次に、プラズマＣＶＤ法、熱酸化法などにより、シリコン層２４１、２５１及び２６１、下地保護層２８１の全面に厚さが約３０ｎｍ〜２００ｎｍのシリコン酸化膜からなるゲート絶縁層２８２を形成する。ここで、熱酸化法を利用してゲート絶縁層２８２を形成する際には、シリコン層２４１，２５１及び２６１の結晶化も行い、これらのシリコン層をポリシリコン層とすることができる。
【００６８】
また、シリコン層２４１，２５１及び２６１にチャネルドープを行う場合には、例えば、このタイミングで約１×１０１２／ｃｍ２のドーズ量でボロンイオンを打ち込む。その結果、シリコン層２４１、２５１及び２６１は、不純物濃度（活性化アニール後の不純物にて算出）が約１×１０１７／ｃｍ３の低濃度Ｐ型のシリコン層となる。
【００６９】
次に、Ｐチャネル型ＴＦＴ、Ｎチャネル型ＴＦＴのチャネル層の一部にイオン注入選択マスク５０２を形成し、この状態でリンイオンを約１×１０１５／ｃｍ２のドーズ量でイオン注入する。その結果、図６（ｃ）に示すように、シリコン層２４１及び２６１中に高濃度ソース領域２４１Ｓ及び２６１Ｓ並びに高濃度ドレイン領域２４１Ｄ及び２６１Ｄが形成される。
【００７０】
次に、ゲート絶縁層２８２の表面全体に、ドープドシリコンやシリサイド膜、あるいはアルミニウム膜やクロム膜、タンタル膜という金属膜からなるゲート電極形成用導電層を形成する。この導電層の厚さは概ね５００ｎｍ程度である。その後、フォトリソグラフィ法を用いて、図６（ｄ）に示すように、Ｐチャネル型の駆動回路用ＴＦＴを形成するゲート電極２５２、画素用ＴＦＴを形成するゲート電極２４２、Ｎチャネル型の駆動回路用ＴＦＴを形成するゲート電極２６２をパターン形成する。また、駆動制御信号導通部３２０（３５０）、陰極電源配線の第１層１２１も同時に形成する。なお、この場合、駆動制御信号導通部３２０（３５０）はダミー領域５に配設するものとされている。
【００７１】
続いて、ゲート電極２４２，２５２及び２６２をマスクとして用い、シリコン層２４１，２５１及び２６１に対してリンイオンを約４×１０１３／ｃｍ２のドーズ量でイオン注入する。その結果、ゲート電極２４２，２５２及び２６２に対してセルフアライン的に低濃度不純物が導入され、図６（ｄ）に示すように、シリコン層２４１及び２６１中に低濃度ソース領域２４１ｂ及び２６１ｂ、並びに低濃度ドレイン領域２４１ｃ及び２６１ｃが形成される。また、シリコン層２５１中に低濃度不純物領域２５１Ｓ及び２５１Ｄが形成される。
【００７２】
次に、図７（ｅ）に示すように、Ｐチャネル型の駆動回路用ＴＦＴ以外の部分を覆うイオン注入選択マスク５０３を形成する。このイオン注入選択マスク５０３を用いて、シリコン層２５１に対してボロンイオンを約１．５×１０１５／ｃｍ２のドーズ量でイオン注入する。結果として、Ｐチャネル型駆動回路用ＴＦＴを構成するゲート電極２５２もマスクとして機能するため、シリコン層２５１中にセルフアライン的に高濃度不純物がドープされる。したがって、低濃度不純物領域２５１Ｓ及び２５１Ｄはカウンタードープされ、Ｐ型チャネル型の駆動回路用ＴＦＴのソース領域及びドレイン領域となる。
【００７３】
次いで、図７（ｆ）に示すように、基板２０の全面にわたって第１層間絶縁層２８３を形成するとともに、フォトリソグラフィ法を用いて該第１層間絶縁層２８３及びゲート絶縁層２８２をパターニングすることにより、各ＴＦＴのソース領域及びドレイン領域に達するコンタクトホールＣを開口する。
【００７４】
次に、図７（ｇ）に示すように、第１層間絶縁層２８３を覆うように、アルミニウム、クロム、タンタルなどの金属からなる導電層５０４を形成する。この導電層５０４の厚さは概ね２００ｎｍないし８００ｎｍ程度である。この後、導電層５０４のうち、各ＴＦＴのソース電極及びドレイン電極が形成されるべき領域２４０ａ、駆動電圧導通部３１０（３４０）が形成されるべき領域３１０ａ、陰極電源配線の第２層が形成されるべき領域１２２ａを覆うようにパターニング用マスク５０５を形成するとともに、該導電層５０４をエッチングして、図８（ｈ）に示すソース電極２４３，２５３，２６３、ドレイン電極２４４，２５４，２６４を形成する。
【００７５】
次いで、図８（ｉ）に示すように、これらが形成された第１層間絶縁層２８３を覆う第２層間絶縁層２８４を、例えばアクリル系樹脂などの高分子材料によって形成する。この第２層間絶縁層２８４は、約１〜２μｍ程度の厚さに形成されることが望ましい。なお、ＳｉＮ，ＳｉＯ２により第２層間絶縁膜を形成することも可能であり、ＳｉＮの膜厚としては２００ｎｍ、ＳｉＯ２の膜厚としては８００ｎｍに形成することが望ましい。
【００７６】
次いで、図８（ｊ）に示すように、第２層間絶縁層２８４のうち、駆動用ＴＦＴのドレイン電極２４４に対応する部分をエッチングにより除去してコンタクトホール２３ａを開口する。その後、基板２０の全面を覆うように画素電極２３となる導電膜を形成する。そして、この導電膜をパターニングすることにより、図９（ｋ）に示すように、第２層間絶縁層２８４のコンタクトホール２３ａを介してドレイン電極２４４と導通する画素電極２３を形成すると同時に、ダミー領域のダミーパターン２６も形成する、なお、図３、４では、これら画素電極２３、ダミーパターン２６を総称して画素電極２３としている。
【００７７】
ダミーパターン２６は、第２層間絶縁層２８４を介して下層のメタル配線へ接続しない構成とされている。すなわち、ダミーパターン２６は、孤立した島状に配置され、実表示領域に形成されている画素電極２３と同一の形状を有している。もちろん、表示領域に形成されている画素電極２３の形状と異なる構造であってもよい。なお、この場合、ダミーパターン２６は少なくとも前記駆動電圧導通部３１０（３４０）の上方に位置するものも含むものとする。
【００７８】
次いで、図９（ｌ）に示すように、画素電極２３、ダミーパターン２６上、及び第２層間絶縁膜上に絶縁層である親液性制御層２５を形成する。なお、画素電極２３においては一部が開口する態様にて親液性制御層２５を形成し、開口部２５ａ（図３も参照）において画素電極２３からの正孔移動が可能とされている。逆に、開口部２５ａを設けないダミーパターン２６においては、絶縁層（親液性制御層）２５が正孔移動遮蔽層となって正孔移動が生じないものとされている。続いて、親液性制御層２５において、異なる２つの画素電極２３の間に位置して形成された凹状部にＢＭ（図示せず）を形成する。具体的には、親液性制御層２５の前記凹状部に対して、金属クロムをスパッタリング法にて成膜する。
【００７９】
次いで、図９（ｍ）に示すように、親液性制御層２５の所定位置、詳しくは前記ＢＭを覆うように有機バンク層２２１を形成する。具体的な有機バンク層の形成方法としては、例えばアクリル樹脂、ポリイミド樹脂などのレジストを溶媒に溶解したものを、スピンコート法、ディップコート法などの各種塗布法により塗布して有機質層を形成する。なお、有機質層の構成材料は、後述するインクの溶媒に溶解せず、しかもエッチングなどによってパターニングし易いものであればどのようなものでもよい。
【００８０】
続いて、有機質層をフォトリソグラフィ技術、エッチング技術を用いてパターニングし、有機質層の画素電極２３に対応する領域に開口部を形成することにより、この開口部に壁面を有した有機バンク層２２１を形成する。ここで、この有機バンク層２２１にあたっては、特にその最外周を形成する部分、すなわち前述した本発明における囲み部材２０１の外側部を形成する面について、その基体２００表面に対する角度θを１１０度程度となるように形成するのが好ましい。このような角度に形成することにより、この上に形成する陰極５０、さらにはガスバリア層３０のステップカバレージ性を良好にすることができる。
なお、この場合、有機バンク層２２１は、少なくとも前記駆動制御信号導通部３２０の上方に位置するものを含むものとする。
【００８１】
次いで、有機バンク層２２１の表面に、親液性を示す領域と、撥液性を示す領域とを形成する。本実施形態においては、プラズマ処理によって各領域を形成する。具体的には、該プラズマ処理を、予備加熱工程と、有機バンク層２２１の上面及び壁面ならびに画素電極２３の電極面、親液性制御層２５の上面をそれぞれ親液性にする親液化工程と、有機バンク層２２１の上面及び壁面を撥液性にする撥液化工程と、冷却工程とで構成する。
【００８２】
すなわち、基材（バンクなどを含む基板２０）を所定温度、例えば７０〜８０℃程度に加熱し、次いで親液化工程として大気雰囲気中で酸素を反応ガスとするプラズマ処理（Ｏ２プラズマ処理）を行う。次いで、撥液化工程として大気雰囲気中で４フッ化メタンを反応ガスとするプラズマ処理（ＣＦ４プラズマ処理）を行い、その後、プラズマ処理のために加熱された基材を室温まで冷却することで、親液性及び撥液性が所定箇所に付与されることとなる。
【００８３】
なお、このＣＦ４プラズマ処理においては、画素電極２３の表面及び親液性制御層２５についても多少の影響を受けるが、画素電極２３の材料であるＩＴＯ及び親液性制御層２５の構成材料であるＳｉＯ２、ＴｉＯ２などはフッ素に対する親和性に乏しいため、親液化工程で付与された水酸基がフッ素基で置換されることがなく、親液性が保たれる。
【００８４】
次いで、正孔注入／輸送層７０の形成を行う。この工程では、例えばインクジェット法等の液滴吐出法や、スピンコート法などにより、正孔注入／輸送層の形成材料を電極表面に塗布し、その後、乾燥処理及び熱処理を行い、電極２３上に正孔注入／輸送層７０を形成する。前記形成材料を例えばインクジェット法で選択的に塗布する場合には、まず、インクジェットヘッド（図示略）に正孔注入／輸送層の形成材料を充填し、インクジェットヘッドの吐出ノズルを親液性制御層２５に形成された前記開口部２５ａ内に位置する電極２３の表面に対向させ、インクジェットヘッドと基材（基板２０）とを相対移動させながら、吐出ノズルから１滴当たりの液量が制御された液滴を電極表面に吐出する。次に、吐出後の液滴を乾燥処理し、上記バンク内に配置された形成材料に含まれる分散媒や溶媒を蒸発させることにより、正孔注入／輸送層７０を形成する。
【００８５】
ここで、吐出ノズルから吐出された液滴は、親液性処理がなされた電極２３の表面で広がり、親液性制御層２５の開口部２５ａ内に満たされる。その一方で、撥液処理された有機バンク層２２１の上面では、液滴がはじかれて付着しない。したがって、液滴が所定の吐出位置からはずれて有機バンク層２２１の上面に吐出されたとしても、該上面が液滴で濡れることがなく、弾かれた液滴が親液性制御層２５の開口部２５ａ内に転がり込む。
なお、この正孔注入／輸送層を形成する工程以降は、正孔注入／輸送層７０及び有機発光層６０の酸化を防止すべく、窒素雰囲気、アルゴン雰囲気などの不活性ガス雰囲気で行うのが好ましい。
【００８６】
次いで、発光層形成工程によって有機発光層６０の形成を行う。この発光層形成工程では、例えば前記のインクジェット法により、発光層形成材料を正孔注入／輸送層７０上に吐出し、その後、乾燥処理及び熱処理を行うことにより、有機バンク層２２１の壁面に囲まれる開口部内に有機発光層６０を形成する。この発光層形成工程では、正孔注入／輸送層７０の再溶解を防止するため、発光層形成材料に用いる溶媒には、正孔注入／輸送層７０が不溶な無極性溶媒を用いる。
なお、この発光層形成工程では、前記のインクジェット法によって例えば青色（Ｂ）の発光層形成材料を青色の表示領域に選択的に塗布し、乾燥処理した後、同様にして緑色（Ｇ）、赤色（Ｒ）についてもそれぞれその表示領域に選択的に塗布し、乾燥処理する。
【００８７】
次いで、図１０（ｎ）に示すように、金属化合物層形成工程によって金属化合物層６５の形成を行う。この金属化合物層形成工程では、例えば蒸着法等の物理的気相成長法や化学的気相成長法（ＣＶＤ法）が好適に採用される。この場合、酸素雰囲気下ないし酸素フロー下で金属化合物層６５を形成しうる金属材料（Ｌｉ，Ｃａ等）の蒸着を行うことで、Ｌｉ２ＯやＣａＯからなる金属化合物層６５を有機発光層６０上に形成できる。また、上記金属材料（Ｌｉ，Ｃａ等）を用いた蒸着法などにより金属膜を先に形成しておき、この金属膜が形成された基体２００を大気雰囲気（ドライエアーが好ましい。）に曝すことで前記金属膜を酸化させ、金属化合物層６５とする方法も採用できる。あるいは、上記金属元素を含む有機金属錯体を材料として用いた熱ＣＶＤ法によって形成してもよい。
これらの方法により金属化合物層６５を形成すれば、スパッタ法等のプラズマ曝露を伴う成膜法に比して有機発光層６０への損傷が抑えられるので、良好な膜質の有機発光層が得られ、高効率に発光可能な発光素子を形成できる。
【００８８】
次いで、電子輸送層形成工程によって電子輸送層６７の形成を行う。この電子輸送層形成工程では、例えば蒸着法等の物理的気相成長法が採用され、例えばアルミニウムキノリノール錯体を成膜することにより、電子輸送層６７が形成される。ここで、物理的気相成長法としては、例えば抵抗加熱蒸着や電子線加熱蒸着等の蒸着法、イオンプレーティング法などが好適に採用される。なお、この電子輸送層６７については、少なくとも前記有機発光層６０の上面側を覆った状態となるようにして金属化合物層６５上に形成する。ただし、金属化合物層６５と同様に、前記有機発光層６０及び有機バンク層２２１の上面、さらに囲み部材２０１の上面及び外側面全てを覆った状態となるようにして形成してもよく、本実施形態では金属化合物層６５と同様に形成した場合を図示している。
【００８９】
次いで、陰極層形成工程によって陰極５０の形成を行う。この陰極層形成工程では、例えば蒸着法等の物理的気相成長法や化学的気相成長法（ＣＶＤ法）が採用され、例えばＩＴＯを成膜されることにより、陰極５０が形成される。ここで、物理的気相成長法としては、例えば抵抗加熱蒸着や電子線加熱蒸着等の蒸着法、イオンプレーティング法、さらに高周波スパッタ、ＥＣＲ方式などのマイクロ波スパッタ等のスパッタ法などが好適に採用され、また、化学的気相成長法としては、ヘリコン波プラズマやＩＣＰ（誘導結合型プラズマ）、ＥＣＲプラズマ、表面波プラズマなどの高密度プラズマＣＶＤ等が好適に採用される。
【００９０】
このように陰極５０の成膜に際しては、高密度のプラズマや電磁波に基体２００が曝されることとなるため、前記プラズマ等の有機発光層６０への影響が懸念されるが、本発明に係るＥＬ表示装置では有機発光層６０上に絶縁性の金属化合物層６５が設けられているので、プラズマ等による有機発光層６０の損傷を効果的に抑制できる。
【００９１】
なお、この陰極５０についても、前記電子輸送層６７と同様に、少なくとも前記有機発光層６０の上面側を覆った状態となるようにして電子輸送層６７上に形成すればよいが、本実施形態では、やはり金属化合物層６５及び電子輸送層６７と同様に形成するものとする。このように電子輸送層６７、陰極５０を金属化合物層６５と同様に前記囲み部材２０１の外側面まで覆って形成することにより、これら電子輸送層６７、陰極５０で前記有機発光層６０を確実に覆ってこれを封止することになり、したがって酸素や水分に起因する有機発光層６０の劣化をより確実に防止できるようになる。
【００９２】
その後、図１０（ｏ）に示すように陰極５０を覆って、すなわち基体２００上にて陰極５０が露出しないように、さらに広い範囲を覆った状態でガスバリア層３０を形成する。ガスバリア層３０の形成方法としては、例えば蒸着法等の物理的気相成長法や化学的気相成長法がその形成材料に応じて適宜に採用される。物理的気相成長法としては、例えば電子線加熱蒸着等の蒸着法、イオンプレーティング法、さらに高周波スパッタ、ＥＣＲ方式などのマイクロ波スパッタ等のスパッタ法などが好適に採用される。また、化学的気相成長法としては、ヘリコン波プラズマやＩＣＰ（誘導結合型プラズマ）、ＥＣＲプラズマ、表面波プラズマなどの高密度プラズマＣＶＤ法が好適に採用される。なお、このガスバリア層３０の形成に際しても前記金属化合物層６５が効果的に機能し、有機発光層６０を保護することができる。
【００９３】
上記ガスバリア層３０の形成については、前述したように同一の材料によって単層で形成してもよく、また異なる材料で複数の層に積層して形成してもよく、さらには、単層で形成するものの、その組成を膜厚方向で連続的あるいは非連続的に変化させるようにして形成してもよい。
異なる材料で複数の層に積層して形成する場合、例えば、内側（陰極５０側）の層を珪素窒化物あるいは珪素酸窒化物などとし、外側の層を珪素酸窒化物あるいは珪素酸化物などとするのが好ましい。
【００９４】
なお、本発明においては、特に有機発光層６０の上に形成される無機材料からなる層、すなわち電子輸送層６７、陰極５０、及びガスバリア層３０を、気相成長法によって連続的に形成するのが好ましい。このようにすれば、例えば同じ気相成長法で各層を形成することなどにより、その処理雰囲気を共通化し、あるいは処理雰囲気の調整を容易にすることができ、生産性の向上を図ることができる。また、有機発光層６０までを形成した基体２００を大気に晒すことなく連続して形成することができ、これによって酸素や水分による有機発光層６０の劣化を防止することができる。
【００９５】
このようにして基板２０上にガスバリア層３０までを形成したら、これとは別に、無アルカリガラス（日本電気硝子製ＯＡ１０、０．５ｍｍ厚）からなる表面保護層２０６を用意する。そして、この表面保護層２０６に対し、緩衝層２０５の形成材料として例えば２液硬化型のエポキシ接着剤を、シルクスクリーン印刷法等によって接着面形状にパターン塗布する。
その後、この表面保護層２０６の緩衝層形成材料側を、前記ガスバリア層３０上に圧着し、必要に応じて加熱を行うことなどにより該材料を硬化させ、緩衝層２０５とする。これにより、図３、図４に示した、保護部２０４を有してなるＥＬ表示装置１を得る。
なお、複数個取りの基板上に複数のＥＬ表示装置１を形成した場合には、これに対応して複数個の保護部２０４となる基板（表面保護層２０６）を用意し、これらを圧着した後、スクライブを行って個々のＥＬ表示装置１を得るようにする。
【００９６】
このようにして得られたＥＬ表示装置１にあっては、有機材料からなる有機発光層６０及び有機バンク層２２１（隔壁）と、低分子系材料からなる電子輸送層６７との間に金属化合物層６５が設けられているので、有機発光層６０から電子輸送層６７への正孔の滲み出しが効果的に防止される。これにより、各発光素子において、高効率の発光が可能になっている。
【００９７】
また前記有機発光層６０及び有機バンク層２２１と電子輸送層６７との間が金属化合物層６５を介すことで十分良好に密着するようになっており、これらの間への酸素や水分の透過（浸透）が防止されることにより、特に有機発光層６０の劣化が防止され、これにより耐久性向上を図ることができる。さらに、絶縁性の金属化合物層６５が設けられていることで、電子輸送層６７、陰極５０、及びガスバリア層３０の形成工程において有機発光層６０が損傷するのを防止することができ、良好な膜質の有機発光層６０による高効率の発光が得られるようになっている。
【００９８】
また、陰極５０上に金属化合物層６５を覆った状態でガスバリア層３０を設けているので、このガスバリア層３０によって酸素や水分の浸透を防止し、前記有機発光層６０及び有機バンク層２２１と電子輸送層６７との間をさらに良好に封止することができることから、酸素や水分の浸透に起因する発光層の劣化をより確実に防止し、発光素子の長寿命化を図ることができる。
【００９９】
また、例えば機械的衝撃が保護部２０４側に加わった場合、加わった衝撃に対し特に高い硬度の保護層である表面保護層２０６がこれに耐する応力、例えば耐圧性や耐摩耗性を発揮し、また低い高度の保護層である緩衝層２０５が機械的衝撃を吸収緩和する機能を発揮するようになり、したがって保護部２０４が機械的衝撃に対し十分に保護機能を発揮するようになる。よって、ＥＬ表示装置１にあっては、素子性能が損なわれるのを確実に防止することができる。
【０１００】
（電子機器）
次に、本発明のＥＬ表示装置を備えた電子機器の具体例について説明する。本発明の電子機器は、前記のＥＬ表示装置を表示部として有したものであり、具体的には図１１に示すものが挙げられる。
図１１は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１１において、符号１３００は携帯電話本体を示し、符号１３０１は前記のＥＬ表示装置を用いた表示部、１３０２は操作ボタン、１３０３は受話部、１３０４は送話部をそれぞれ示している。この図１１に示す電子機器は、明るい表示が得られ、かつ低消費電力の表示部を備えたものとなっている。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】図１は、実施形態に係るＥＬ表示装置の回路構成図。
【図２】図２は、同、平面構成図。
【図３】図３は、図２のＡ−Ｂ線に沿う断面構成図。
【図４】図４は、図２のＣ−Ｄ線に沿う断面構成図。
【図５】図５は、図３の要部を拡大して示す断面構成図。
【図６】図６は、同、ＥＬ表示装置の製造工程を示す断面構成図。
【図７】図７は、同、ＥＬ表示装置の製造工程を示す断面構成図。
【図８】図８は、同、ＥＬ表示装置の製造工程を示す断面構成図。
【図９】図９は、同、ＥＬ表示装置の製造工程を示す断面構成図。
【図１０】図１０は、同、ＥＬ表示装置の製造工程を示す断面構成図。
【図１１】図１１は、実施形態に係る電子機器の一例を示す斜視構成図。
【符号の説明】
【０１０２】
１…ＥＬ表示装置（有機エレクトロルミネッセンス装置）、２０…基板、２３…画素電極（陽極）、５０…陰極、６０…有機発光層、６５…金属化合物層、６７…電子輸送層
【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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