(57)【要約】【課題】  陽極を形成するための金属材料層の加熱焼成に伴う熱応力に起因して陽極表面に生じる欠陥の数を削減して有機ＥＬパネルの品質を向上する。【解決手段】  有機ＥＬパネル１００において、無機材料を主成分とする基板１と、樹脂を主成分とする絶縁層２と、アルミニウム及び、ニッケル又はコバルトを含むアルミニウム合金を含み、厚みが５０ｎｍ以上２００ｎｍ未満である第1電極層３と、遷移金属酸化物からなるホール注入層５と、第１電極から注入されたキャリアを受け取る発光層を少なくとも含む有機発光８と、第１電極層３と異なる極性を有する第２電極層１０とを、当該順に層状に備え、第1電極層３の金属酸化物層側の表面では、少なくとも一部においてニッケル又はコバルトがホール注入層５と接し、絶縁層２の熱膨張率は、基板１の熱膨張率に対し８倍以上１３倍以下である。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無機材料を主成分とする基板と、
樹脂を主成分とする絶縁層と、
アルミニウム及び、ニッケル又はコバルトを含むアルミニウム合金を含み、厚みが５０ｎｍ以上２００ｎｍ未満である第1電極層と、
遷移金属酸化物からなるホール注入層と、
前記第１電極から注入されたキャリアを受け取る発光層を少なくとも含む有機発光層と、
前記第１電極と異なる極性を有する第２電極層とを当該順に積層された状態で備え、
前記第1電極層の前記金属酸化物層側の表面では、少なくとも一部においてニッケル又はコバルトが前記ホール注入層と接し、
前記絶縁層の熱膨張率は、前記基板の熱膨張率に対し８倍以上１３倍以下である
有機ＥＬパネル。
【請求項２】
前記絶縁層と前記第1電極層とは直接面接触している
請求項１に記載の有機ＥＬパネル。
【請求項３】
前記絶縁層を構成する物質の熱膨張率は、３０×１０-6／Ｋ以上６０×１０-6／Ｋ以下である
請求項１に記載の有機ＥＬパネル。
【請求項４】
前記基板を構成する物質の熱膨張率は、３．９×１０-6／Ｋ以上４．５×１０-6／Ｋ以下である
請求項１に記載の有機ＥＬパネル。
【請求項５】
前記第１電極を構成する物質の熱膨張率は、２．０×１０-6／Ｋ以上２．８×１０-6／Ｋ以下である
請求項１に記載の有機ＥＬパネル。
【請求項６】
前記絶縁層の厚みは、３０００ｎｍ以上５０００ｎｍ以下である
請求項１に記載の有機ＥＬパネル。
【請求項７】
前記樹脂は、ポリアミド、ポリイミド、アクリル系樹脂からなるグループから選択された１以上の樹脂である
請求項１に記載の有機ＥＬパネル。
【請求項８】
前記第1電極層の前記ホール注入層側の表面では、少なくとも一部にニッケル又はコバルトを析出させた状態でアルミニウムの酸化物層が形成されている
請求項１に記載の有機ＥＬパネル。
【請求項９】
前記第1電極層の前記ホール注入層側の表面では、前記ニッケル又はコバルトは前記アルミニウムの金属酸化物層中に島状に存在している
請求項８に記載の有機ＥＬパネル。
【請求項１０】
前記第１電極層は陽極を構成し、
前記第２電極層は陰極を構成し、
前記ニッケル又はコバルト又はそれらが構成する酸化物は、キャリアとしてのホールを注入するホール注入性を備える
請求項１に記載の有機ＥＬパネル。
【請求項１１】
前記第1電極層は、前記絶縁層の上にアルミニウム、及びアルミニウムニッケル合金、又はアルミニウムコバルト合金をスパッタリングにより堆積したのち焼成して形成されている
請求項１に記載の有機ＥＬパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、有機材料の電界発光現象を利用した有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルテレビ等の表示装置に用いられる表示パネルとして、基板上に有機発光素子をマトリックス状に複数配列し有機ＥＬ素子を利用したパネル（以後、「有機ＥＬパネル」と略称する）が実用化されている。
各有機ＥＬ素子は電流駆動型の発光素子であって、陽極と陰極との一対の電極の間に有機発光材料を含む発光層が配設された基本構造を有する。陽極と有機発光層との間、並びに陰極と有機発光層との間には、必要に応じて電荷注入層、電荷輸送層などが介設されている。駆動時には、一対の電極間に電圧を印加し、陽極から有機発光層に注入されるホールと、陰極から発光層に注入される電子との再結合に伴って発光する。陽極と有機発光層との間には、ホールを効率よく有機発光層に注入するためのホール注入層が形成される。
【０００３】
有機ＥＬパネルの一般的な製造工程では、ＴＦＴ層を形成した基板上に樹脂材料からなる絶縁層を形成し、その上に陽極材料として、たとえばアルミニウムまたはアルミニウム合金を含む金属材料層を成膜し、この金属材料層を焼成して陽極を形成する。さらに、その上に、たとえば酸化タングステンや酸化モリブデン等からなる金属酸化物膜によりホール注入層、さらに有機発光層、陰極を形成する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開番号  ＷＯ２０１２／００１７２７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、従来の有機ＥＬパネルでは、形成された陽極表面に不点灯画素の要因となり得る微小な欠陥が生じることがあり、有機ＥＬパネルの製造品質低下の要因となっていた。
本開示は、上記課題に鑑み、陽極表面に生じる欠陥の数を削減し品質を向上した有機ＥＬパネル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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本開示の一態様における有機ＥＬパネルは、無機材料を主成分とする基板と、樹脂を主成分とする絶縁層と、アルミニウム及び、ニッケル又はコバルトを含むアルミニウム合金を含み、厚みが５０ｎｍ以上２００ｎｍ未満である第1電極層と、遷移金属酸化物からなるホール注入層と、前記第１電極から注入されたキャリアを受け取る発光層を少なくとも含む有機発光層と、前記第１電極と異なる極性を有する第２電極層とを当該順に積層された状態で備え、前記第1電極層の前記金属酸化物層側の表面では、少なくとも一部においてニッケル又はコバルトが前記ホール注入層と接し、前記絶縁層の熱膨張率は、前記基板の熱膨張率に対し８倍以上１３倍以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本開示の一態様に係る有機ＥＬパネルでは、第1電極を形成するための金属材料層の加熱焼成に伴う熱応力に起因して、第1電極表面に生じる欠陥の数を削減することができ、有機ＥＬパネルの品質を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態に係る有機ＥＬパネル１００の構成を示す模式的な断面図である。
【図２】実施の形態の有機ＥＬ素子の製造工程の一部を示すフロー図である。
【図３】有機ＥＬパネル１００の製造工程の一部を示す模式的な断面図である。
【図４】有機ＥＬパネル１００の製造工程の一部を示す模式的な断面図である。
【図５】有機ＥＬパネル１００における基板、絶縁層及び陽極の構成を示す模式的な断面図である。
【図６】比較例１に係る有機ＥＬパネルにおける基板、絶縁層及び陽極の構成の一部を示す模式的な断面図である。
【図７】有機ＥＬパネル１００と比較例１の陽極を平面視した写真である。
【図８】有機ＥＬパネル１００と比較例１のアメーバ型ボイドの実験結果を示す分布図である。
【図９】図８に示す比較例１に係る有機ＥＬパネルの陽極を平面視した写真である。
【図１０】有機ＥＬパネル１００と比較例１のアメーバ型ボイドの実験結果を示す分布図である。
【図１１】図１０に示す比較例に係る有機ＥＬパネルの陽極を平面視した写真である。
【図１２】有機ＥＬパネル１００と比較例１の陽極の欠陥数を示す実験結果のグラフである。
【図１３】比較例２に係る有機ＥＬパネルにおける絶縁層及び陽極の構成を示す模式的な断面図である。
【図１４】接続層の厚みを変えたときの有機ＥＬパネル１００と比較例２に係る有機ＥＬパネルの陽極を平面視した写真である。
【図１５】接続層の厚みを変えたときの有機ＥＬパネル１００と比較例２に係る有機ＥＬパネルの陽極の欠陥分布を示す実験結果のグラフである。
【図１６】図１５における有機ＥＬパネルの陽極の欠陥分布の測定位置を示す模式図である。
【図１７】陽極の厚みを変えたときの有機ＥＬパネル１００と比較例２に係る有機ＥＬパネルの陽極を平面視した写真である。
【図１８】陽極の厚みを変えたときの有機ＥＬパネル１００と比較例２に係る有機ＥＬパネルの陽極の欠陥数を示す実験結果のグラフである。
【図１９】有機ＥＬパネル１００と比較例２に係る有機ＥＬパネルの陽極膜厚と効率の関係を示す実験結果のグラフであり、（ａ）は、赤色のサブ画素の有機ＥＬ素子２０ｃからの光出射効率、（ｂ）は、緑色のサブ画素の有機ＥＬ素子２０ｂからの光出射効率、（ｃ）は、青色のサブ画素の有機ＥＬ素子２０ａからの光出射効率を示す。
【図２０】従来の有機ＥＬパネル１００Ｘを構成する有機ＥＬ素子１０Ｘの構成を示す模式的な断面図である。
【図２１】有機ＥＬ素子１０Ｘの陽極１０５を平面視した写真であり、（ａ）は、陽極１０５上にアメーバ型の欠陥が発生した状態を、（ｂ）は、微小な点形状の欠陥が発生した状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
≪発明を実施するための形態に至った経緯について≫
発明者は、従来の有機ＥＬ素子を用いて製造工程において陽極に生じる欠陥の発生要因を検討するために実験を行った。
図２０は、特許文献１に記載された従来の有機ＥＬパネル１００Ｘを構成する１つの有機ＥＬ素子１０Ｘの構成を示す模式的な断面図である。図２０に示すように、有機ＥＬ素子１０Ｘでは、基板１０１のＺ軸方向上側の表面に、ＴＦＴ層１０１０およびパッシベーション膜１０２が順に積層形成され、さらにその上に絶縁層１０３が積層形成されている。基板１０１は、例えば、無アルカリガラス、ソーダガラス、無蛍光ガラス、燐酸系ガラス、硼酸系ガラス、石英、又はアルミニウムナ等の絶縁性材料をベースとして形成されている。絶縁層１０３は、例えば、アクリル、ポリイミド、ゾルゲルなどの有機絶縁材料や、ＳｉＮやＳｉＯXなどの無機絶縁材料などから形成されている。ＴＦＴ層１０１０は、ゲート電極１０１１、ドレイン電極１０１２、ソース電極１０１３と、チャネル層１０１４およびゲート絶縁膜１０１５とから構成されており、陽極１０５に対してコンタクトホール（不図示）で接続されている。
【００１０】
有機ＥＬ素子１０Ｘにおいては、Ｘ−Ｙ平面において、画素部１０ａと非画素部１０ｂとが含まれている。画素部１０ａにおいては、絶縁層１０３上に陽極１０５が形成されている。非画素部１０ｂにおいては、絶縁層１０３上に補助電極１０６が形成されている。陽極１０５および補助電極１０６は、ニッケル（Ｎｉ）又はコバルト（Ｃｏ）を含み、アルミニウムを主成分とする合金材料から構成されている。
【００１１】
隣接する陽極１０５同士の間、および隣接する陽極１０５と補助電極１０６との間には、各々バンク１０７が立設されている。画素部１０ａにおいては、陽極１０５上に、ホール注入層１０８、有機発光層１０９、電子輸送層１１０、および陰極１１１が順に積層形成されている。このうち、電子輸送層１１０と陰極１１１とは、非画素部１０ｂにも連続して形成され、陰極１１１と補助電極１０６とは、間に電子輸送層１１０が介在した状態で電気的に接続されている。陰極１１１の上面は、封止層１１２により覆われている。
【００１２】
次に、発明者が確認した有機ＥＬ素子の製造時の課題を、図面を用いて説明する。
有機ＥＬパネル１００Ｘの製造工程では、ＴＦＴ層１０１およびパッシベーション膜１０２が順に積層形成され基板上に絶縁層１０３、陽極１０５及び補助電極１０６を構成する金属材料層を順次形成し、その後に焼成工程を実施する。成膜した金属材料層を焼成して、陽極１０５及び補助電極１０６の膜密度を向上（焼き締め）して低抵抗化するためである。その後、隣接する陽極１０５同士の間、および隣接する陽極１０５と補助電極１０６との間に、フォトリソグラフィー法に基づき、各々バンク１０７を形成した後、陽極１０５上にホール注入層１０８を形成する。陽極１０５、ホール注入層１０８は、それぞれフォトリソグラフィー法に基づき、エッチングしてパターニングして形成する。その後、ホール注入層１０８の上に、塗布法により有機発光層１０９、電子輸送層１１０、および陰極１１１を積層形成して有機ＥＬパネル１００Ｘを完成する。
【００１３】
以上の製造工程のうち、基板上に形成された陽極１０５の金属材料層を焼成する工程において、加熱によって陽極１０５の表面に微小な欠陥が生じることがある。図２１は、有機ＥＬ素子１０Ｘの陽極１０５を平面視した写真であり、（ａ）は、陽極１０５上にアメーバ型の欠陥（以後、「アメーバ型ボイド」とする）が発生した状態を、（ｂ）は、微小な点形状の欠陥（以後、「点状ボイド」とする）が発生した状態を示す。
このアメーバ型ボイド及び点状ボイド（両者を総称する場合は、以後、「ボイド」とする）により、陽極１０５表面に穴が空いた場合、穴の中に有機発光層１０９又は電子輸送層１１０の溶液が流れこみ、いわゆる断切れ現象が生じる。その結果、陽極１０５と陰極１１１とがショートした状態となり画素部１０ａが不点灯となる滅点化現象が発生する。
【００１４】
発明者はボイドの発生要因について検討し、その結果、陽極１０５の金属材料層を焼成する工程において、加熱によって絶縁層１０３と陽極１０５との界面で剥離が生じ、この剥離が陽極１０５表面にボイド発生の主要因であることを見出した。そこで、焼成工程において、絶縁層１０３と陽極１０５との界面剥離を防止することが可能な有機ＥＬ素子のデバイス構造ついて鋭意検討を行い、実施の形態に係る有機ＥＬ素子に想到したものである。
【００１５】
≪発明を実施するための形態の概要≫
本実施の形態に係る有機ＥＬパネルは、無機材料を主成分とする基板と、樹脂を主成分とする絶縁層と、アルミニウム及び、ニッケル又はコバルトを含むアルミニウム合金を含み、厚みが５０ｎｍ以上２００ｎｍ未満である第1電極層と、遷移金属酸化物からなるホール注入層と、前記第１電極から注入されたキャリアを受け取る発光層を少なくとも含む有機発光層と、前記第１電極と異なる極性を有する第２電極層とを当該順に積層された状態で備え、前記第1電極層の前記金属酸化物層側の表面では、少なくとも一部においてニッケル又はコバルトが前記ホール注入層と接し、前記絶縁層の熱膨張率は、前記基板の熱膨張率に対し８倍以上１３倍以下であることを特徴とする。
【００１６】
また、別の態様では、前記絶縁層と前記第1電極層とは直接面接触している構成であってもよい。
また、別の態様では、前記絶縁層を構成する物質の熱膨張率は、３０×１０-6／Ｋ以上６０×１０-6／Ｋ以下である構成であってもよい。
また、別の態様では、前記基板を構成する物質の熱膨張率は、３．９×１０-6／Ｋ以上４．５×１０-6／Ｋ以下である構成であってもよい。
【００１７】
また、別の態様では、前記第１電極を構成する物質の熱膨張率は、２．０×１０-6／Ｋ以上２．８×１０-6／Ｋ以下である構成であってもよい。
また、別の態様では、前記絶縁層の厚みは、３０００ｎｍ以上５０００ｎｍ以下である構成であってもよい。
また、別の態様では、前記樹脂は、ポリアミド、ポリイミド、アクリル系樹脂からなるグループから選択された１以上の樹脂である構成であってもよい。
【００１８】
また、別の態様では、前記第1電極層の前記ホール注入層側の表面では、少なくとも一部にニッケル又はコバルトを析出させた状態でアルミニウムの酸化物層が形成されている構成であってもよい。
また、別の態様では、前記第1電極層の前記ホール注入層側の表面では、前記ニッケル又はコバルトは前記アルミニウムの金属酸化物層中に島状に存在している構成であってもよい。
【００１９】
また、別の態様では、前記第１電極層は陽極を構成し、前記第２電極層は陰極を構成し、前記ニッケル又はコバルト又はそれらが構成する酸化物は、キャリアとしてのホールを注入するホール注入性を備える構成であってもよい。
また、別の態様では、前記第1電極層は、前記絶縁層の上にアルミニウム、及びアルミニウムニッケル合金、又はアルミニウムコバルト合金をスパッタリングにより堆積したのち焼成して形成されている構成であってもよい。
【００２０】
≪実施の形態≫
１．構成について
実施の形態に係る有機ＥＬパネル１００の構成について、図１を用いて説明する。図１は、本開示の有機ＥＬパネルの一態様として、実施の形態に係る有機ＥＬパネル１００の構成を模式的に示す断面図である。有機ＥＬパネル１００は、これに接続された駆動制御部（不図示）とで表示装置を構成することができる。
【００２１】
有機ＥＬパネル１００では、画素（ピクセル）が基板１の上面に沿ってマトリクス状に配列されている。各画素は隣接するＲＧＢ３色のサブ画素の有機ＥＬ素子を１組として構成される。有機ＥＬ素子２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、基板１上に配列されたトップエミッション型であって、有機ＥＬ素子２０ａは青色のサブ画素、有機ＥＬ素子２０ｂは緑色のサブ画素、有機ＥＬ素子２０ｃは赤色のサブ画素にそれぞれ相当する。
【００２２】
基板１は、基板本体（不図示）の上面に、有機ＥＬパネル１００全体の有機ＥＬ素子２０ａ〜２０ｃをアクティブマトリクス方式で駆動するためのＴＦＴ層（不図示）が形成されてなり、その上を絶縁層２で被覆されて構成されている。
基板本体は、有機ＥＬパネル１００のベース部分となる基板であって、無アルカリガラス、ソーダガラス、無蛍光ガラス、燐酸系ガラス、硼酸系ガラス、石英、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、又はアルミニウムナ等の無機絶縁性材料で形成されている。
【００２３】
絶縁層２は、ＴＦＴを外部より絶縁するために設ける樹脂膜であって、絶縁性に優れる有機材料、例えばポリイミド、ポリアミド、アクリル系樹脂材料等の有機絶縁性材料で形成されている。また、絶縁層２は、膜厚によっては、基板１の表面を平坦化する機能を有する平坦化層であってもよい。
次に、有機ＥＬ素子２０ａ〜２０ｃの素子の構成について説明する。絶縁層２上には、陽極（第１電極）３、透明電極４、ホール注入層５、有機発光層８、電子注入層９、陰極１０、封止層１１が順次積層形成されている。本実施の形態では、陽極３は、絶縁層２上面に直接積層されており、そのため、絶縁層２と陽極３とは直接面接触している。
【００２４】
陽極３は、ここではアルミニウム又はアルミニウム合金を含む電気抵抗の低い材料で構成され、厚み（膜厚）が好ましくは５０ｎｍ以上２００ｎｍ未満、より好ましくは７５ｎｍ以上１５０ｎｍ以下の反射陽極として形成されている。アルミニウムやアルミニウム合金は、高光反射性を有する高導電性金属材料であり好適である。アルミニウム合金の例としては、アルミニウムコバルト合金（例えば、Ａｌ9Ｃｏ2）、又は、アルミニウムニッケル合金（例えば、ＡｌＮｉ3）を用いることが好ましい。アルミニウムコバルト合金、又は、アルミニウムニッケル合金に加えて、例えば、アルミニウム・コバルト・ゲルマニウム・ランタン（Ａｌ−Ｃｏ−Ｇｅ−Ｌａ）合金、アルミニウム・カーボン・マグネシウム（Ａｌ−Ｃ−Ｍｇ）合金や、アルミニウムネオジウム（Ａｌ−Ｎｄ）合金、アルミニウムジルコニウム（Ａｌ−Ｚｒ）合金、アルミニウム銅（Ａｌ−Ｃｕ）合金、アルミニウムシリコン（Ａｌ−Ｓｉ）合金、アルミニウムシリコン−銅（Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ）合金などを用いてもよい。
【００２５】
透明電極４は、インジウムを含む導電性材料、例えばＩＴＯ（酸化インジウム）やＩＺＯ（酸化インジウム亜鉛）等の透明電極材料で構成される。
厚みが約１６ｎｍ程度の膜であり、陽極３の上面を被覆している。なお陽極（反射陽極）３と透明電極４とを併せて陽極とすることもある。
陽極３及び透明電極４は、各サブ画素を構成する有機ＥＬ素子２０ａ、２０ｂ、２０ｃごとに分離してパターニングされている。
【００２６】
ホール注入層５は、有機発光層８に対して陽極３側からホールを効率よく注入するための層であり、例えば、酸化モリブデン（ＭｏＯｘ）や酸化タングステン（ＷＯｘ）の遷移金属酸化物膜で形成されている（ｘは正数）。その他、例えば、銀（Ａｇ）、クロム（Ｃｒ）、バナジウム（Ｖ）、ニッケル（Ｎｉ）、イリジウム（Ｉｒ）などの酸化物、あるいは、ＰＥＤＯＴ（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を用いてもよい。ホール注入層５の厚みは、０．１〜２０ｎｍ程度の範囲内が好ましい。なお、ホール注入層５は、有機ＥＬ素子２０ａ、２０ｂ、２０ｃごとに分離してパターニングされている。
【００２７】
ホール注入層５を遷移金属の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およびプロセス耐性を有するという観点から望ましい。本実施の形態では、酸化タングステン（ＷＯｘ）（ＷＯｘ：約１０［ｎｍ］）を採用している。ただし、層厚はこれに限定されるものではなく、例えば、酸化タングステン（ＷＯｘ）の層厚は、５［ｎｍ］〜３０［ｎｍ］の範囲とすることができる。
【００２８】
ホール注入層５の上には、少なくとも隣り合うサブピクセル同士の間を仕切るように、絶縁材料からなるバンク６が設けられている。バンク６は、個々の有機ＥＬ素子２０ａ、２０ｂ、２０ｃの有機発光層８を個別に区画するいわゆるピクセルバンク構造としてもよいし、同発光色の有機ＥＬ素子２０ａ、２０ｂ、２０ｃの有機発光層８を一群ずつストライプ状に区画する、ラインバンク構造としてもよい。
【００２９】
バンク６は、絶縁性を有する樹脂等の有機材料で形成され、形成工程においてエッチング処理、ベーク処理などが施される。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挙げられる。
バンク６で仕切られた領域内には、ホール輸送層７、有機発光層８が積層形成されている。
【００３０】
ホール輸送層７は、陽極３側からホールを輸送し、有機発光層８に注入する役目を持つ。その材料の具体例としては、４、４'−ビス［Ｎ−（ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル（α−ＮＰＢまたはα−ＮＰＤ）、Ｎ、Ｎ'−ビス（３−メチルフェニル）−（１、１'−ビフェニル）−４、４'−ジアミン（ＴＰＤ）などのトリアリールアミン系化合物を挙げることができる。これらの材料を含む溶液を用いたウェットプロセスで作製できる。
【００３１】
有機発光層８は、ホールと電子とが注入されて再結合されることにより励起状態が生成され、これにより発光する機能を有する。有機発光層８もウェット法で形成できる。その材料は、例えば特許公開公報（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。
【００３２】
有機発光層８の上には、電子注入層９、陰極（第２電極）１０および封止層１１が、バンク６の上部を超えてパネル全体の有機ＥＬ素子２０ａ、２０ｂ、２０ｃにわたり連続して形成されている。
電子注入層９は、陰極１０側から注入される電子を有機発光層８へ輸送する機能を有する。例えば、バリウム、フタロシアニン、フッ化リチウム、あるいはこれらを組み合わせた材料で構成される。
【００３３】
陰極１０は、例えばＩＴＯ、ＩＺＯ（酸化インジウム亜鉛）などの光透過性の材料で形成される。この他に、例えばアルカリ金属、アルカリ土類金属、またはそれらのハロゲン化物を含む層と銀を含む層とをこの順で積層した構造とすることもできる。
封止層１１は、有機発光層８などが水分や空気に曝されるのを抑制する機能を有し、例えば、ＳｉＮ（窒化シリコン）、ＳｉＯＮ（酸窒化シリコン）などの光透過性の材料で形成することが好ましい。
【００３４】
２．製造方法
有機ＥＬパネル１００の製造方法について図２、図３及び図４を用いて説明する。図２は、実施の形態の有機ＥＬ素子の製造工程の一部を示すフロー図である。図３及び図４は、有機ＥＬパネル１００の製造工程の一部を示す模式的な断面図である。
先ず、基板本体を準備する。反応性スパッタ法に基づき、前記基板本体の表面にＴＦＴ層を形成し、基板１とする（Ｓ１）。
【００３５】
次に、ＴＦＴ層を覆うように、厚み約４μｍの絶縁層２を形成する（Ｓ２、図３（ａ））。この絶縁層２は、公知の感光性有機材料（例えばシロキサン共重合型感光性ポリイミド）を塗布して形成できる。また、絶縁層２は、本形態のように、厚みが４μｍ程度あれば、基板１の表面を平坦化する平坦化層としても機能する。
次に、絶縁層２の上（基板１の上）に、アルミニウムまたはアルミニウム合金等の金属材料を用い、スパッタリング法により金属材料層３Ｘを薄膜成形する（Ｓ３、図３（ｂ））。
【００３６】
次に、金属材料層３Ｘの表面上に、ＩＴＯ、ＩＺＯ等の透明電極材料からなる透明導電膜４Ｘを真空成膜法に基づき成膜する（Ｓ４、図３（ｃ））。
次に、遷移金属化合物（モリブデンやタングステン等）の金属材料を真空成膜法又は反応性スパッタ法で成膜することによって金属酸化物膜５Ｘを形成する（Ｓ５、図３（ｄ））。
【００３７】
次に、金属材料層３Ｘ、透明導電膜４Ｘ、金属酸化物膜５Ｘの各成膜の後、金属材料層３Ｘの焼成工程を行う（Ｓ６、図３（ｅ））。これは、金属材料層３Ｘ中のアルミニウムとニッケル又はコバルトで形成された合金粒子をホール注入層５側の表面に析出させて、陽極３のホール注入層５側の表面で、少なくとも一部においてニッケル又はコバルトがホール注入層５と接触させるためである。その結果、陽極３のホール注入層５側の表面全体を絶縁体であるアルミニウムの酸化物で覆われ陽極３−ホール注入層５間の電流が遮断されることを防止し、陽極３とホール注入層５とはニッケル又はコバルトを介して接触する構成を採ることができる。そして、陽極３とホール注入層５とは電気的に接続される。
【００３８】
陽極（金属材料層３Ｘ）の焼成工程は、金属材料層成膜、透明導電膜成膜、金属酸化物膜成膜を全て行った時点で実施する構成としている。焼成温度は、当該焼成工程以前の各工程よりも高い温度（一例として２００℃以上２３０℃以下の範囲）とし、１５分以上、好ましくは４０分以上の時間で焼成する。この焼成工程の実施により膜密度を向上させ、且つ電気抵抗を低減した金属材料層３Ｘが得られる。また、この焼成工程で透明導電膜４Ｘの膜密度も向上し、電気抵抗を低減できる。このように金属材料層３Ｘと透明導電膜４Ｘをまとめて焼成することで、製造工程を容易化することができる。
【００３９】
なお、陽極（金属材料層３Ｘ）の焼成工程は、金属材料層成膜後、透明導電膜成膜、金属酸化物膜成膜前に実施する構成としてもよい。
次に、フォトグラフィー法に基づいて金属酸化物膜の上に感光性レジストＲを塗布し金属酸化物膜５Ｘのパターニングを実施する（Ｓ７）。まず金属酸化物膜５Ｘの上面に感光性レジスト膜Ｒを配設し、パターンマスクの上から露光を行う（図３（ｆ））。感光性レジスト膜Ｒにポジ型感光性レジストを用いる場合、パターンマスクは陽極３を形成すべき部分を遮光し、それ以外の部分を露光するように開口部を形成する。その後、アルカリ水溶液からなる現像液（レジスト現像液）を用いてレジスト現像を行う（図４（ａ））。
【００４０】
次に、ドライエッチングに基づいて金属酸化物膜５Ｘのパターニングを行いホール注入層５を形成する（Ｓ８、図４（ｂ））。
次に、金属材料層３Ｘおよび透明導電膜４Ｘとをウエットエッチングすることにより、透明電極４、陽極３を形成する（Ｓ９、図４（ｃ））同じエッチング液を用いて一括エッチングする。エッチング液としては、例えばフッ硝酸系の混酸を用いることができる。
【００４１】
その後、不要になったレジストを剥離する（Ｓ１０、図４（ｄ））。以上で陽極、透明電極、ホール注入層のパターニング形成が終了する。なお、上記陽極３、透明電極４、ホール注入層５はドライエッチング、ウエットエッチングのいずれを用いて形成してもよい。また、これらは個別にエッチングするか、またはいずれかと組み合わせて一括エッチングするようにしてもよい。
【００４２】
次に、バンク材料として、感光性のレジスト材料、もしくはフッ素系やアクリル系材料を含有するレジスト材料を用意する。この材料をスピンコート法で前記ホール注入層５上に塗布し、フォトレジスト法に基づいてパターニングする。その後、熱キュアすることによってバンク６を形成する（Ｓ１１）。
次に、バンク６間の領域内に、例えばインクジェット法に基づき、ホール輸送層材料を含むインクを滴下する。このインクを乾燥させることでホール輸送層７を形成する。
【００４３】
さらに、ホール輸送層７の上面に、有機ＥＬ材料を含むインクを滴下し、そのインクを乾燥させて有機発光層８を形成する。なお上記各インクの塗布方法としては、ディスペンサー法、ノズルコート法、スピンコート法、凹版印刷、凸版印刷等のいずれでも良い。インクの乾燥は、例えば真空乾燥で実施するのが望ましい。インク乾燥後、窒素雰囲気中においてベークを行う。有機発光層８の平均厚みは、例えば７０ｎｍとする。
【００４４】
次に、有機発光層８およびバンク６を覆うように、真空蒸着法に基づき、バリウムからなる薄膜を成膜する。次に共蒸着法に基づき、バリウムを混合した化合物Ａｌｑの膜を、所定の厚み（例えば２０ｎｍ）で成膜し、電子注入層９とする。
次に、電子注入層９の上に、例えばプラズマコーティング法に基づき、例えば１００ｎｍの厚みでＩＺＯの薄膜を成膜し、陰極１０とする。
【００４５】
次に、陰極１０の上にＳｉＮ、ＳｉＯＮ等の材料を用い、真空蒸着法等に基づき、封止層１１を成膜する。
以上で有機ＥＬパネル１００が完成する。
３．有機ＥＬパネル１００の要部構成
次に、有機ＥＬパネル１００の要部の構成について説明する。
【００４６】
図５は、有機ＥＬパネル１００における基板１、絶縁層２及び陽極３の構成を示す模式的な断面図である。上述のとおり、有機ＥＬパネル１００では、無機材料を主成分とする基板１の上面に、樹脂を主成分とする絶縁層である絶縁層２を備え、絶縁層２の上面に、アルミニウム及び、ニッケル又はコバルトを含むアルミニウム合金を含む陽極３を備えた構成を有している。
【００４７】
図５に示すように、基板１の線膨張係数は３．９〜４．５×１０-6／Ｋであり、厚みは例えば、約５００μｍである。絶縁層２の線膨張係数は３０〜６０×１０-6／Ｋ、本実施の形態では約４６×１０-6／Ｋであり、厚みは約４μｍである。さらに、アルミニウム及び、ニッケル又はコバルトを含むアルミニウム合金を含む陽極３の線膨張係数は約２４×１０-6／Ｋ、であり、厚みは例えば、約５０〜２００ｎｍである。すなわち、有機ＥＬパネル１００では、基板１、第１電極層３、絶縁層２のうち熱膨張率が最も小さい基板１と、熱膨張率が中間の値である第１電極層３との間に、熱膨張率が最も大きい絶縁層２を介在させた構成を有する。そして、絶縁層である絶縁層２の熱膨張率は、基板１の熱膨張率に対し８倍以上１３倍以下であることが好ましい。
【００４８】
上述のとおり、有機ＥＬパネル１００では、陽極３を形成するための金属材料層３Ｘの焼成工程を行う（Ｓ６、図３（ｅ））。これは、金属材料層３Ｘ中のニッケル又はコバルトをホール注入層５側の表面に析出させて、陽極３のホール注入層５側の表面において、少なくとも一部においてニッケル又はコバルトがホール注入層５と接触させるためである。その結果、焼成工程においては、基板１、絶縁層２及び陽極３には加熱膨張による熱ストレスが発生し、従来の有機ＥＬパネルでは陽極３におけるボイド発生の要因となっていた。
【００４９】
これに対し、有機ＥＬパネル１００では、基板１、陽極３、絶縁層２のうち熱膨張率が最も小さい基板１と、熱膨張率が中間の値である陽極３との間に、熱膨張率が最も大きい絶縁層２を介在させる。併せて、絶縁層２の熱膨張率が基板１の熱膨張率に対し８倍以上１３倍以下とする。これにより、陽極３を形成するための加熱焼成に伴う熱応力に起因して陽極３表面に生じるボイドを抑制することができる。
【００５０】
以下、実施の形態に係る有機ＥＬパネル１００の陽極表面の欠陥数削減の効果について、実験結果に基づいて説明する。
４．効果確認試験
４．１  陽極表面の欠陥数削減
＜試験１＞
実施の形態に係る有機ＥＬパネル１００の陽極表面の欠陥数削減の効果を確認するため、以下の効果確認試験を行った。試験は、実施の形態に係る有機ＥＬパネル１００と、有機ＥＬパネル１００と同様の構成において絶縁層２を設けず基板１上に陽極３を直接形成した比較例１とを用いて行った。
【００５１】
図６は、比較例１に係る有機ＥＬパネルにおける基板及び陽極の構成の一部を示す模式的な断面図である。比較例１は、有機ＥＬパネル１００と同様の構成において基板１の上面に陽極３を直接積層した構成である。基板１の上面と陽極３の下面との間に絶縁層２を設けていない点で有機ＥＬパネル１００と相違し、それ以外の構成には有機ＥＬパネル１００と同じである。
【００５２】
上述のとおり、基板１は無機材料を主成分とし、基板１の線膨張係数は３．９〜４．５×１０-6／Ｋであり、厚みは例えば、約５００μｍである。陽極３は、アルミニウム及び、ニッケル又はコバルトを含むアルミニウム合金を含み、陽極３の線膨張係数は約２４×１０-6／Ｋであり、厚みは例えば約５０〜２００ｎｍである。このように、比較例１では、無機材料からなり熱膨張率が相対的に小さい基板１と、金属からなり熱膨張率が相対的に大きい陽極３とを直接面接触させた構成を有している。
【００５３】
試験１では、先ず、両者の陽極厚みを５０ｎｍから２００ｎｍまで変更させて、陽極表面のボイドの状態を比較した。図７は、有機ＥＬパネル１００と比較例１の陽極を平面視した写真である。図７に示すように、比較例１において、陽極厚みが５０ｎｍ、７５ｎｍｍ、１００ｎｍであるサンプルｂ１、ｂ２、ｂ３においてアメーバ型ボイドが陽極上に各１箇所ずつ発生していることが確認できた。また、比較例１において、陽極厚みが１００ｎｍ、１５０ｎｍ、２００ｎｍであるサンプルｂ３、ｂ４、ｂ５において点状ボイドが陽極上のほぼ全体に発生していることが確認できた。これに対し、実施の形態に係る有機ＥＬパネル１００では、陽極厚みが５０ｎｍから２００ｎｍであるサンプルａ１からａ５において陽極上にアメーバ型ボイド又は点状ボイドが発生していることは確認できなかった。
【００５４】
次に、有機ＥＬパネル１００と比較例１の陽極厚みを５０ｎｍから２００ｎｍまで変更させて、有機ＥＬパネル内のアメーバ型ボイドの分布の状態を比較した。図８及び図１０は、有機ＥＬパネル１００と比較例１のアメーバ型ボイドの実験結果を示す分布図である。図８は、陽極成膜後に測定した結果であり、図１０はバンク焼成後に測定した結果である。これらの図において、各条件に記載された矩形枠は有機ＥＬパネルを表し、枠内にプロットはアメーバ型ボイドの位置を示したものである。
【００５５】
図８に示すように、陽極厚みが５０ｎｍ、７５ｎｍｍ、１００ｎｍであるサンプルｂ１、ｂ２、ｂ３においてパネル全体にわたってアメーバ型ボイドが多数発生し、それ以外のサンプルにおいては、アメーバ型ボイドは発生しているがその数は比較的少ないことを確認できた。図９は、図８に示す比較例１に係るサンプルｂ１、ｂ２、ｂ３の陽極を平面視した写真である。図９に示すように、アメーバ型ボイドについてはサンプルｂ１、ｂ２において陽極上に多数、ｂ３において１箇所、点状ボイドについてはサンプルｂ３において多数発生していることが確認できた。このアメーバ型ボイドは、焼成時に発生したボイドと考えられる。発明者の検討では、アルミニウムの孔食はアルカリによって促進されるが、陽極パターニング工程ではアルミニウムとアルカリとの接触は生じない。したがって、図８は、陽極パターニング後における測定結果ではあるが、アメーバ型ボイドは、エッチング薬液による孔食ではなく、焼成時にボイドが発生したものとを考えられる。
【００５６】
また、図１０に示すように、陽極厚みが５０ｎｍ、７５ｎｍｍ、１００ｎｍであるサンプルｂ１、ｂ２、ｂ３においてパネル全体にわたってアメーバ型ボイドが多数発生し、それ以外のサンプルにおいては、アメーバ型ボイドは発生しているがその数は比較的少ないことを確認できた。図１１は、図１０に示す比較例１に係るサンプルｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４の陽極を平面視した写真である。図１１に示すように、アメーバ型ボイドについてはサンプルｂ１、ｂ２において陽極上に多数、ｂ３において１箇所、点状ボイドについてはサンプルｂ３、ｂ４において多数発生していることが確認できた。図１０に示す結果より、焼成時に発生したアメーバ型ボイドを起因として現像液による浸食がされアメーバ型ボイドが増加したものと考えられる。
【００５７】
なお、アメーバ型ボイドは薄膜に発生しやすく、点状ボイドは膜厚が厚い部分に発生しやすい傾向がある。これは熱応力緩和発生の状態の違いに起因すると考えられる。すなわち、薄膜では、加熱時に集中的に応力緩和がされる傾向があり、薄膜では結合の弱い部分では原子間に孔開きが発生しアメーバ型ボイドとなる。一旦、アメーバ型ボイドによる孔開きが発生すると、応力緩和がなされ他には小さな点状ボイドは形成されない。他方、厚膜の場合には、相対的に孔開きが発生しにくい傾向があり、そのため熱応力により弱い微小部分に、均等に多数の点状ボイドが発生するものと考えられる。
【００５８】
図１２は、有機ＥＬパネル１００と比較例１の陽極の欠陥数を示す実験結果のグラフである。比較例１において、陽極厚みが５０ｎｍ、７５ｎｍｍ、１００ｎｍであるサンプルｂ１、ｂ２、ｂ３においてアメーバ型ボイドが陽極パターンニング後に約１０００以上、バンク焼成後に約４０００以上発生している。また、比較例１において、陽極厚みが１００ｎｍ、１５０ｎｍ、２００ｎｍであるサンプルｂ３、ｂ４、ｂ５において点状ボイドが約４００以上発生している。これに対し、実施の形態に係る有機ＥＬパネル１００では、陽極厚みが５０ｎｍから２００ｎｍであるサンプルａ１からａ５においてアメーバ型ボイド及び点状ボイドともに微小量（約２００以下）しか発生していない。
【００５９】
以上により、実施の形態に係る有機ＥＬパネル１００では、陽極３厚みが５０ｎｍから２００ｎｍまでの範囲において、絶縁層２を設けず基板１上に陽極３を直接形成した比較例１に比べて、陽極表面の欠陥（アメーバ型ボイド、点状ボイド）数が少ないことを確認できた。
＜有機ＥＬパネル１００が比較例１に比べて陽極表面の欠陥発生を抑制できる理由＞
有機ＥＬパネル１００が比較例１に比べて陽極表面の欠陥数が少ない結果となった理由として、以下のことが想定される。
【００６０】
上述のとおり、無機材料からなる基板１の線膨張係数は３．９〜４．５×１０-6／Ｋであるのに対し、金属からなる陽極３の線膨張係数は約２４×１０-6／Ｋと相対的に大きい。そのため、焼成工程（Ｓ６）における加熱中の状態では、加熱温度から算出される金属材料層３Ｘの熱ひずみの量は、基板１の値に対して相対的に大きなものとなる。しかしながら、上述のとおり、比較例１では基板１と陽極３（金属材料層３Ｘ）とは直接面接触しているので、相対的な変位は互いに拘束されている。したがって、界面近傍では基板１及び陽極３内部に熱応力が発生する。そして、焼成工程（Ｓ６）における加熱中に、基板１及び陽極３内部に熱応力に起因して界面の一部箇所において金属材料層３Ｘの原子間結合が切断されることにより熱応力が緩和される。このとき、上述したアメーバ型ボイドでは、一か所の比較的大きなボイドにより集中して熱応力が緩和される。点状ボイドでは、多数の小さなボイドにより複数個所にて熱応力が緩和される。
【００６１】
その後、焼成工程（Ｓ６）における加熱を終了し冷却した状態では、基板１と陽極３とは各々収縮する。そのとき、基板１及び陽極３の界面で陽極３の原子間結合が切断された箇所では、陽極３の厚さ方向に孔状の欠陥（ボイド）が発生することがある。
以上が、比較例１において、陽極表面の欠陥（ボイド）が発生する理由と考えられる。
これに対し、有機ＥＬパネル１００では、絶縁層２及び陽極３の界面において陽極３の原子間結合は切断されず、陽極表面の欠陥（ボイド）発生が抑制されると考えられる。
【００６２】
上述のとおり、樹脂を主成分とする絶縁層２の線膨張係数は３０〜６０×１０-6／Ｋであり、基板１及び陽極３の両者に対し相対的に大きい。すなわち、有機ＥＬパネル１００では、基板１、第１電極層３、絶縁層２のうち熱膨張率が最も小さい基板１と、熱膨張率が中間の値である第１電極層３との間に、熱膨張率が最も大きい絶縁層２が介在させた構成を有する。そのため、焼成工程（Ｓ６）における加熱中の状態では、加熱温度から算出される絶縁層２の熱ひずみの量は、金属材料層３Ｘの熱ひずみの量に対して大きなものとなる。しかしながら、実際の絶縁層２の熱ひずみの量は、加熱温度から算出される熱ひずみ量の小さい基板１の熱ひずみの量と相殺される。すなわち、絶縁層２と基板１は互いに相対的な変位を拘束されている。その結果、金属材料層３Ｘと絶縁層２の変位はほぼ等しくなり、金属材料層３Ｘと絶縁層２との界面近傍においては、金属材料層３Ｘと絶縁層２内部に発生する熱応力は小さい。他方、絶縁層２と基板１は互いに相対的な変位を拘束されているので、絶縁層２と基板１との界面近傍では、基板１及び絶縁層２内部に熱応力が発生する。しかしながら、絶縁層２は樹脂であるために弾性率が小さく、無機材料である基板１よりも大きく変位する。そのため、基板１及び絶縁層２内部に生じた熱応力は主に絶縁層２内部で緩和され、基板１及び絶縁層２内部に生じた熱応力に起因して界面の一部箇所において陽極３の原子間結合が切断されることはない。
【００６３】
その後、焼成工程（Ｓ６）における加熱を終了し冷却した状態では、各層は各々もとの状態に収縮する。そのとき、金属材料層３Ｘと絶縁層２の界面において金属材料層３Ｘの原子間結合が切断されず、陽極３の厚さ方向に孔状の欠陥が発生することはない。
以上が、有機ＥＬパネル１００において、陽極表面の欠陥（ボイド）発生が抑制される理由であると考えられる。
【００６４】
＜試験２＞
次に、有機ＥＬパネル１００の陽極表面の欠陥数削減の効果を確認するため、有機ＥＬパネル１００と、有機ＥＬパネル１００と同様の構成において絶縁層２と陽極３との間に遷移金属からなる接続層を備えた比較例２を用いて試験を行った。陽極３との間に遷移金属からなる接続層を備えた比較例２に係る構成は、特許文献１に記載された従来の有機ＥＬパネル１００Ｘを構成する有機ＥＬ素子１０Ｘの構成の一例である。
【００６５】
図１３は、比較例２に係る有機ＥＬパネルにおける基板、絶縁層及び陽極の構成を示す模式的な断面図である。比較例２は、有機ＥＬパネル１００と同様の構成において絶縁層２の表面に、タングステン（Ｗ）からなる接続層３Ｙを備え、接続層３Ｙ上に陽極３を積層した構成を有している。それ以外の構成については有機ＥＬパネル１００と同じである。接続層３Ｙは、絶縁層２の表面に接続層構成材料（例えばタングステン）をスパッタリング法又は真空蒸着方により成膜し、さらにその上に成膜した陽極３の金属材料層３Ｘと共にフォロリソグラフィィー法によりパターンニングして形成することができる。接続層３Ｙの線膨張係数は４．３×１０-6／Ｋであり、接続層３Ｙの厚みは２０ｎｍから４０ｎｍとした。すなわち、比較例２では、遷移金属からなり熱膨張率が相対的に小さい接続層３Ｙと、金属からなり熱膨張率が相対的に大きい陽極３とを直接面接触させた構成を有する。
【００６６】
試験２では、先ず、接続層の厚みを０ｎｍから４０ｎｍまで変更させて、陽極表面のボイドの状態を比較した。図１４は、接続層の厚みを変えたときの有機ＥＬパネル１００と比較例２に係る有機ＥＬパネルの陽極を平面視した写真である。この試験に用いたサンプルの陽極３厚みは２００ｎｍである。図１４に示すように、比較例２において、接続層の厚みが２０ｎｍ、４０ｎｍｍであるサンプルｂ１、ｂ２において点状ボイドが陽極上に陽極上のほぼ全体に発生していることが確認できた。これに対し、実施の形態に係る有機ＥＬパネル１００であるサンプルａ１においてボイドは陽極上に発生していることは確認できなかった。
【００６７】
図１５は、接続層の厚みを変えたときの有機ＥＬパネル１００と比較例２に係る有機ＥＬパネルの陽極の欠陥分布を示す実験結果のグラフである。図１５において、縦軸は顕微鏡で観察された３ピクセル内欠陥数（ボイド数）を示し、横軸はパネルの陽極の欠陥分布の測定位置を示す。図１６は、図１５における有機ＥＬパネルの陽極の欠陥分布の測定位置を示す模式図である。試験に用いた有機ＥＬパネル１００、比較例２のサンプルの陽極３形成時のスパッタ条件（チャンバー圧）を０．３Ｐａ及び０．８Ｐａの２水準とした。図１５に示すように、比較例２において、接続層の厚みが２０ｎｍ、４０ｎｍｍであるサンプルｂ１、ｂ２において各測定位置において欠陥がほぼ２０以上カウントされた。これに対し、有機ＥＬパネル１００であるサンプルａ１では各測定位置において欠陥は概ねカウントされない。
【００６８】
図１７は、陽極の厚みを変えたときの有機ＥＬパネル１００と比較例２に係る有機ＥＬパネルの陽極を平面視した写真である。この試験に用いたサンプルの陽極３厚みは１００ｎｍ、２００ｎｍであり、接続層３Ｙの厚みは４０ｎｍである。図１５に示すように、比較例２において、陽極３厚みは１００ｎｍ、２００ｎｍであるサンプルｂ１、ｂ２において点状ボイドが陽極上に陽極上のほぼ全体に発生していることが確認できた。これに対し、実施の形態に係る有機ＥＬパネル１００であるサンプルａ１においてボイドは陽極上に発生していることは確認できなかった。
【００６９】
図１８は、陽極の厚みを変えたときの有機ＥＬパネル１００と比較例２に係る有機ＥＬパネルの陽極の欠陥数を示す実験結果のグラフであり、（ａ）は、有機ＥＬパネル１００（ｂ）は比較例２の結果である。この試験に用いたサンプルの接続層３Ｙの厚みは４０ｎｍである。図１８（ｂ）に示すように、比較例２において、陽極３の厚みが２８０ｎｍ以下の範囲において陽極３厚みの減少に伴って欠陥数が顕著に増加することが確認された。これに対し、図１８（ａ）に示すように、有機ＥＬパネル１００では陽極３の厚みにかかわらず欠陥数は約２０から３０個と少なく、陽極３の厚みの減少に伴う欠陥数の増加は確認されなかった。これより、有機ＥＬパネル１００は、比較例２との比較において陽極３の厚みが２８０ｎｍ以下の範囲において欠陥数がより多く削減されていることがわかる。すなわち、絶縁層２と陽極３とを直接接触させた構成は、絶縁層２と陽極３との間に遷移金属からなる接続層を備えた構成に対して、陽極３の厚みが２８０ｎｍ以下の範囲において、欠陥数の削減に効果的であることがわかる。
【００７０】
＜比較例２における陽極表面の欠陥発生理由＞
有機ＥＬパネル１００が比較例２に比べて陽極表面の欠陥数が少ない結果となった理由として、以下のことが想定される。
上述のとおり、陽極３と直接接触する遷移金属からなる接続層３Ｙの線膨張係数は４．３×１０-6／であるのに対し、金属からなる陽極３の線膨張係数は約２４×１０-6／Ｋと相対的に大きい。また、比較例１において陽極３と直接接触する基板１の線膨張係数３．９〜４．５×１０-6／Ｋとほぼ同等である。そのため、比較例２において陽極３は比較例１と同様の挙動を示すとものと考えられる。
【００７１】
すなわち、焼成工程（Ｓ６）における加熱中の状態では、加熱温度から算出される金属材料層３Ｘの熱ひずみの量は、接続層３Ｙの値に対して相対的に大きい。しかしながら、上述のとおり、比較例２では接続層３Ｙと陽極３（金属材料層３Ｘ）とは直接面接触しているので、相対的な変位は互いに拘束される。したがって、界面近傍では接続層３Ｙ及び陽極３内部に熱応力が発生する。そして、焼成工程（Ｓ６）における加熱中に、接続層３Ｙ及び陽極３内部に、熱応力に起因して界面の一部の箇所において陽極３の原子間結合が切断される。その後、焼成工程（Ｓ６）における加熱を終了し冷却した状態では、上述の比較例１の場合と同様に、接続層３Ｙと陽極３とは各々収縮する。そのとき、接続層３Ｙ及び陽極３の界面において陽極３の原子間結合が切断された箇所で陽極３の厚さ方向に孔状の欠陥が発生することがある。
【００７２】
以上が、比較例２において、比較例１と同様に陽極表面の欠陥（ボイド）が発生した理由であると考えられる。
４．２  陽極厚みと光出射効率との関係
＜試験３＞
実施の形態に係る有機ＥＬパネル１００の光出射効率向上の効果を確認するため、以下の効果確認試験を行った。試験は、実施の形態に係る有機ＥＬパネル１００において、陽極厚みを１００ｎｍから４００ｎｍまで変更させて、有機ＥＬパネル１００の光出射効率を測定した。測定は、陽極３と陰極１０との間に陽極３を正の電位とする電圧を印加して所定の電流を流し、封止層１１から出射される光の照度（カンデラ）を測定した。
【００７３】
図１９は、有機ＥＬパネル１００と比較例２に係る有機ＥＬパネルの陽極の厚みと光出射効率との関係を示す実験結果のグラフであり、（ａ）は、赤色のサブ画素の有機ＥＬ素子２０ｃからの光出射効率、（ｂ）は、緑色のサブ画素の有機ＥＬ素子２０ｂからの光出射効率、（ｃ）は、青色のサブ画素の有機ＥＬ素子２０ａからの光出射効率を示す。図１９に示すように、有機ＥＬパネル１００では、陽極３厚みの減少に伴って光出射効率は向上し、陽極３の厚みが２００ｎｍ未満の範囲において陽極３厚みの減少に伴う出射効率の傾きが増加することが確認された。これにより、有機ＥＬパネル１００では、陽極３の厚みが２００ｎｍ未満の範囲において出射効率がより一層向上することがわかる。
【００７４】
５．まとめ
以上、説明したとおり、本実施の形態に係る有機ＥＬパネル１００では、無機材料を主成分とする基板１と、樹脂を主成分とする絶縁層２と、アルミニウム及び、ニッケル又はコバルトを含むアルミニウム合金を含み、厚みが５０ｎｍ以上２００ｎｍ未満である第1電極層３と、遷移金属酸化物からなるホール注入層５と、第１電極から注入されたキャリアを受け取る発光層を少なくとも含む有機発光層８と、第１電極層３と異なる極性を有する第２電極層１０とを、当該順に層状に備え、第1電極層３の金属酸化物層側の表面では、少なくとも一部においてニッケル又はコバルトがホール注入層５と接し、絶縁層２の熱膨張率は、基板１の熱膨張率に対し８倍以上１３倍以下である構成を採る。すなわち、有機ＥＬパネル１００では、基板１、第１電極層３、絶縁層２のうち熱膨張率が最も小さい基板１と、熱膨張率が中間の値である第１電極層３との間に、熱膨張率が最も大きい絶縁層２を介在させた構成を採ることができる。これにより、第1電極層３を形成するための金属材料層の加熱焼成に伴う熱応力に起因して第1電極表面に生じる欠陥（ボイド）の発生を抑制し、第1電極表面に生じる欠陥の数を削減することができ、有機ＥＬパネルの製造品質を向上できる。また、第1電極層３の厚みを５０ｎｍ以上２００ｎｍ未満とすることにより、有機ＥＬパネル１００の出射効率を向上することができる。
【００７５】
また、別の態様では、絶縁層２と第1電極層３とは直接面接触している構成であってもよい。これにより、有機ＥＬパネル１００の出射効率が高めるとともに、有機ＥＬパネル１００の出射効率が高い第1電極層３の厚み範囲において、第1電極層３との間に遷移金属からなる接続層３Ｙを備えた構成を採る場合に比べて、陽極３表面におけるボイドの発生をより一層抑制することができる。
【００７６】
また、別の態様では、第1電極層３のホール注入層５側の表面では、少なくとも一部にニッケル又はコバルトを析出させた状態でアルミニウムの酸化物層が形成されている構成であってもよい。また、別の態様では、第1電極層３は、絶縁層２の上にアルミニウム、及びアルミニウムニッケル合金、又はアルミニウムコバルト合金をスパッタリングにより堆積したのち焼成して形成されている構成であってもよい。これにより、第1電極層３のホール注入層５側の表面全体を絶縁体であるアルミニウムの酸化物で覆われ第1電極層３とホール注入層５間の電流が遮断されることを防止し、第1電極層３とホール注入層５とはニッケル又はコバルトを介して接触する構成を採ることができる。その結果、第1電極層３とホール注入層５とは電気的に接続され有機発光層８における良好なキャリア移動を実現できる。
【００７７】
≪変形例≫
実施の形態では、本発明の一態様に係る有機ＥＬパネル１００を説明したが、本発明は、その本質的な特徴的構成要素を除き、以上の実施の形態に何ら限定を受けるものではない。例えば、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。以下では、そのような形態の一例として、有機ＥＬパネル１００の変形例を説明する。
【００７８】
上記実施の形態では、トップエミッション型の有機ＥＬパネルを示したが、本開示はこれに限定されず、ボトムエミッション型とすることもできる。この場合、第１電極（陽極）を透明材料で構成する点に留意する。
上記実施の形態では、金属酸化物膜５Ｘを形成した後に金属材料層３Ｘの焼成工程を実施したが、これは必須ではなく、少なくとも透明導電膜４Ｘの成膜後に前記焼成工程を実施すればよい。この方法でも金属材料層３Ｘの上に透明導電膜４Ｘが存在することで、絶縁層２と金属材料層３Ｘの間における気泡の発生を防止することができる。
【００７９】
上記実施の形態では、ホール輸送層、電子注入層等を設ける構成を例示したが、これらの層は適宜省略することもできる。
また、上記実施の形態では、発光層の形成方法としては、印刷法、スピンコート法、インクジェット法などの湿式成膜プロセスを用いる構成であったが、本発明はこれに限られない。例えば、真空蒸着法、電子ビーム蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、イオンプレーティング法、気相成長法等の乾式成膜プロセスを用いることもできる。
【００８０】
また、上記実施の形態では、有機ＥＬパネル１００がアクティブマトリクス型の構成であったが、本発明はこれに限られず、例えば、パッシブマトリクス型の構成であってもよい。具体的には、バンクの延伸方向と平行な線状の電極と、バンクの延伸方向と直交する線状の電極とを発光層を挟むようにそれぞれ複数並設すればよい。このとき、バンクの延伸方向と直交する線状の電極を下部側とすれば、各間隙では、複数の下部側の電極が、互いに間隔をあけてバンクの延伸方向に並び、本発明の一態様となる。その場合には、各構成について、適宜の変更が可能である。なお、上記実施の形態１では、基板１がＴＦＴ層を有する構成であったが、上記パッシブマトリクス型の例などから分かるように、基板１はＴＦＴ層を有する構成に限られない。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明に係る有機ＥＬパネルを用いた表示装置は、テレビジョンセット、パーソナルコンピュータ、携帯電話などの装置、又はその他表示パネルを有する様々な電子機器に広く利用することができる。
【符号の説明】
【００８２】
１基板
２ 絶縁層
３Ｘ 金属材料層
３ 陽極
４Ｘ 透明導電膜
４ 透明電極
５Ｘ 遷移金属酸化物膜
５ ホール注入層
６ バンク
７ ホール輸送層
８ 有機発光層
９ 電子注入層
１０ 陰極
１１ 封止層
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ 有機ＥＬ素子
１００ 有機ＥＬパネル
【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８】
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【図１０】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図７】
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【図９】
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【図１１】
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【図１４】
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【図１７】
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【図２１】
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