(57)【要約】【課題】明るく信頼性品質が優れた発光素子、発光装置、及び電子機器を提供すること。【解決手段】有機ＥＬ素子３０は、画素電極３１と、画素電極３１上に形成された発光機能層３２と、発光機能層３２上に形成された電子注入層３３と、電子注入層３３上に形成された半透過反射性を有する対向電極３５とを備え、対向電極３５は、電子注入層３３の材料を還元する還元性材料と、原子数比において７５％以上のＡｇとを含み、対向電極３５上には、吸着層３７が形成されていることを特徴とする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極と、
前記第１電極上に形成された発光機能層と、
前記発光機能層上に形成された電子注入層と、
前記電子注入層上に形成された半透過反射性を有する第２電極と、を備え、
前記第２電極は、前記電子注入層の材料を還元する還元性材料と、原子数比において７５％以上のＡｇと、を含み、
前記第２電極上には、吸着層が形成されていることを特徴とする発光素子。
【請求項２】
前記吸着層の材料は、前記還元性材料と同一の材料であることを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
前記吸着層の材料は、ＭｇまたはＡｌであることを特徴とする請求項１または２に記載の発光素子。
【請求項４】
前記吸着層の光吸収率は、３０％以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の発光素子。
【請求項５】
前記吸着層の膜厚は、１ｎｍ以上であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の発光素子。
【請求項６】
前記吸着層の膜厚は、前記第２電極の膜厚よりも薄いことを特徴とする請求項５に記載の発光素子。
【請求項７】
前記第２電極に含まれるＡｇは、原子数比において９８％以下であることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の発光素子。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の発光素子が画素毎に設けられ、
前記発光素子を覆うように形成された封止層を備えたことを特徴とする発光装置。
【請求項９】
前記封止層は、
第１封止層と、
前記第１封止層上に積層された有機材料からなる平坦化層と、
前記平坦化層上に積層された第２封止層と、を含むことを特徴とする請求項８に記載の発光装置。
【請求項１０】
前記画素の配置ピッチは、１０μｍ以下であることを特徴とする請求項８または９に記載の発光装置。
【請求項１１】
請求項８から１０のいずれか一項に記載の発光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、発光素子、発光装置、及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光素子としての有機ＥＬ素子は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）に比べて小型化、薄型化が可能であることから、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）や電子ビューファインダー（ＥＶＦ）等のマイクロディスプレイへの応用が注目されている。このようなマイクロディスプレイにおいて、明るさを向上させるため、光を取り出す側の電極（第２電極）の主成分をＡｇとする構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
一方で、Ａｇを主成分とした第２電極を用いると、Ａｇ原子同士の凝集によって第２電極に凹凸部が発生し、上層に形成する無機化合物膜からの荷重により凹凸部に応力がかかることで第２電極が破損するおそれがある。そこで、Ａｇを主成分とする第２電極と無機化合物膜との間に、第２電極への応力を緩和するための応力緩和層を配置する構成が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５４１１４６９号公報
【特許文献２】特許第５６１３９９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、Ａｇは極めて反応性に富むため、発光装置内に存在する水分や酸素が第２電極に侵入すると、第２電極に含まれるＡｇがその水分や酸素と反応する。例えば、水分や酸素が画素の外周部から第２電極に侵入して発光領域まで拡散すると、Ａｇが反応することにより有機ＥＬ素子の発光面積が小さくなり、その結果、明るさの低下を招いてしまう。発光装置が小型高精細化されるほど水分や酸素が発光領域まで拡散し易くなるため、このような経時的な明るさの低下が起き易くなる。すなわち、有機ＥＬ素子の明るさを向上させるために第２電極に含まれるＡｇの含有率を高めると、Ａｇが水分や酸素と反応することによる影響を受け易くなり、発光特性の劣化や発光寿命における信頼性品質低下を招くおそれがあるという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例に係る発光素子は、第１電極と、前記第１電極上に形成された発光機能層と、前記発光機能層上に形成された電子注入層と、前記電子注入層上に形成された半透過反射性を有する第２電極と、を備え、前記第２電極は、前記電子注入層の材料を還元する還元性材料と、原子数比において７５％以上のＡｇと、を含み、前記第２電極上には、吸着層が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
本適用例の発光素子の構成によれば、第２電極が原子数比において７５％以上のＡｇを含むので、光の取り出し効率が向上するとともに電子注入性が改善される。そして、第２電極がＡｇだけでなく還元性材料を含むので、Ａｇ原子同士が凝集して膜質が低下することによる給電性能の劣化が抑制される。したがって、第２電極における、明るさを向上させる半透過反射膜としての光学的特性の向上と、電極としての電気的特性の向上とを両立できる。また、第２電極上に形成された吸着層で発光素子の外部から侵入する水分や酸素を吸着することにより、Ａｇが含まれる第２電極への水分や酸素の侵入を抑制できる。これらの結果、発光素子の明るさと信頼性品質とを向上できる。
【０００９】
［適用例２］上記適用例に係る発光素子であって、前記吸着層の材料は、前記還元性材料と同一の材料であることが好ましい。
【００１０】
本適用例の構成によれば、より少ない材料で発光素子を構成することができる。
【００１１】
［適用例３］上記適用例に係る発光素子であって、前記吸着層の材料は、ＭｇまたはＡｌであることが好ましい。
【００１２】
本適用例の構成によれば、吸着層の材料が水分や酸素と反応し易いＭｇまたはＡｌであるので、外部からの水分や酸素の第２電極への侵入を吸着層で効果的に抑制できる。また、ＭｇまたはＡｌを還元性材料として第２電極に含むことで、Ａｇ原子同士の凝集を抑制できる。
【００１３】
［適用例４］上記適用例に係る発光素子であって、前記吸着層の光吸収率は３０％以下であることが好ましい。
【００１４】
本適用例の構成によれば、吸着層の光吸収率を３０％以下とすることで、吸着層を設けることによる光の取り出し効率低下を小さく抑えることができる。
【００１５】
［適用例５］上記適用例に係る発光素子であって、前記吸着層の膜厚は、１ｎｍ以上であることが好ましい。
【００１６】
本適用例の構成によれば、吸着層の膜厚を１ｎｍ以上とすることで、発光素子の外部からの水分や酸素の第２電極への侵入をより確実に抑制できる。
【００１７】
［適用例６］上記適用例に係る発光素子であって、前記吸着層の膜厚は、前記第２電極の膜厚よりも薄いことが好ましい。
【００１８】
本適用例の構成によれば、吸着層の膜厚を第２電極の膜厚よりも薄くすることで、発光素子の外部から侵入する水分や酸素の第２電極への到達を抑制しつつ、光の取り出し効率低下を小さく抑えることができる。
【００１９】
［適用例７］上記適用例に係る発光素子であって、前記第２電極に含まれるＡｇは、原子数比において９８％以下であることが好ましい。
【００２０】
第２電極に含まれるＡｇが多いほど発光素子の明るさを向上できるが、Ａｇの含有量が多すぎると膜質が低下して給電性能が劣化する。本適用例の構成によれば、第２電極に含まれるＡｇが原子数比において９８％以下であるので、第２電極の電気的特性を劣化させない範囲で光学的特性を向上させることができる。
【００２１】
［適用例８］本適用例に係る発光装置は、上記に記載の発光素子が画素毎に設けられ、前記発光素子を覆うように形成された封止層を備えたことを特徴とする。
【００２２】
本適用例の発光装置の構成によれば、外部から発光素子への水分や酸素の侵入が封止層で抑えられるので、明るく信頼性品質が優れた発光装置を提供できる。
【００２３】
［適用例９］上記適用例に係る発光装置であって、前記封止層は、第１封止層と、前記第１封止層上に積層された有機材料からなる平坦化層と、前記平坦化層上に積層された第２封止層と、を含むことが好ましい。
【００２４】
本適用例の構成によれば、封止層が平坦化層を含む３つの層で構成されているので、外部からの水分や酸素の侵入をより確実に抑えることができる。なお、万が一、第１封止層に亀裂が生じ平坦化層に含まれていた水分や酸素が発光素子まで侵入してしまった場合でも、吸着層により水分や酸素の第２電極への到達を抑止できる。
【００２５】
［適用例１０］上記適用例に係る発光装置であって、前記画素の配置ピッチは、１０μｍ以下であってもよい。
【００２６】
画素の配置ピッチが１０μｍ以下の高精細な発光装置では、画素の配置ピッチがより大きな発光装置と比べて、各画素における発光領域が小さい。そのため、水分や酸素が侵入して第２電極のＡｇと反応すると、発光領域内で実質的に発光する部分の面積が小さくなって暗くなる現象が発生し易くなる。本適用例の構成によれば、外部からの水分や酸素の第２電極への侵入を封止層と吸着層とで抑止できるので、画素の配置ピッチが１０μｍ以下の高精細な発光装置であっても、明るく信頼性品質が優れた発光装置を提供できる。
【００２７】
［適用例１１］本適用例に係る電子機器は、上記適用例に記載の発光装置を備えたことを特徴とする。
【００２８】
本適用例の構成によれば、優れた表示品質と信頼性品質とを有する電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１の実施形態に係る有機ＥＬ装置の構成を示す概略平面図。
【図２】第１の実施形態に係る有機ＥＬ装置の電気的な構成を示す等価回路図。
【図３】サブ画素における有機ＥＬ素子の配置を示す概略平面図。
【図４】図３のＡ−Ａ’線に沿った有機ＥＬ素子の構造を示す概略断面図。
【図５】第１の実施形態に係る有機ＥＬ素子の構造を示す拡大断面図。
【図６】実施例及び比較例の構成と試験結果とを示す表。
【図７】吸着層による光吸収率の測定方法を説明する図。
【図８】吸着層の膜厚と光吸収率との関係を示すグラフ。
【図９】第２の実施形態に係る電子機器としてのヘッドマウントディスプレイの構成を示す概略図。
【図１０】比較例に係る有機ＥＬ素子の構造を示す拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大または縮小して表示している。
【００３１】
なお、以下の形態において、例えば「基板上に」と記載され、特別な記載がなければ、基板の上に接するように配置される場合、または基板の上に他の構成物を介して配置される場合、または基板の上に一部が接するように配置され、一部が他の構成物を介して配置される場合を含んでいるものとする。
【００３２】
（第１の実施形態）
＜発光装置＞
まず、第１の実施形態に係る発光装置としての有機ＥＬ装置について、図１から図３を参照して説明する。図１は、第１の実施形態に係る有機ＥＬ装置の構成を示す概略平面図である。図２は、第１の実施形態に係る有機ＥＬ装置の電気的な構成を示す等価回路図である。図３は、サブ画素における有機ＥＬ素子の配置を示す概略平面図である。本実施形態に係る有機ＥＬ装置１００は、後述するヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）の表示部に好適な自発光型のマイクロディスプレイである。
【００３３】
［発光装置の構造］
図１に示すように、本実施形態に係る発光装置としての有機ＥＬ装置１００は、素子基板１０と、保護基板４０とを有している。両基板は、充填剤４２（図４参照）を介して対向配置され接着されている。
【００３４】
素子基板１０は、表示領域Ｅと、表示領域Ｅを囲む非表示領域Ｆとを有している。表示領域Ｅには、青色（Ｂ）光が発せられるサブ画素１８Ｂと、緑色（Ｇ）光が発せられるサブ画素１８Ｇと、赤色（Ｒ）光が発せられるサブ画素１８Ｒとが、例えばマトリックス状に配列されている。有機ＥＬ装置１００では、サブ画素１８Ｂ、サブ画素１８Ｇ、サブ画素１８Ｒを含む画素１９が表示単位となって、フルカラーの表示が提供される。
【００３５】
なお、以降の説明では、サブ画素１８Ｂ、サブ画素１８Ｇ、及びサブ画素１８Ｒを総称して、サブ画素１８と称する場合がある。表示領域Ｅは、サブ画素１８から発せられる光が透過し、表示に寄与する領域である。非表示領域Ｆは、サブ画素１８から発せられる光が透過せず、表示に寄与しない領域である。
【００３６】
素子基板１０は、保護基板４０よりも大きく、保護基板４０からはみ出した素子基板１０の第１辺に沿って、複数の外部接続用端子１０３が配列されている。複数の外部接続用端子１０３と表示領域Ｅとの間には、データ線駆動回路１５が設けられている。該第１辺と直交し互いに対向する他の第２辺、第３辺と表示領域Ｅとの間には、走査線駆動回路１６が設けられている。
【００３７】
保護基板４０は、素子基板１０よりも小さく、外部接続用端子１０３が露出されるように配置されている。保護基板４０は、光透過性の基板であり、例えば石英基板やガラス基板等を使用することができる。保護基板４０は、表示領域Ｅにおいて、サブ画素１８に配置された後述する有機ＥＬ素子３０（図２参照）が損傷しないように保護する役割を有し、少なくとも表示領域Ｅに対向するように配置される。本実施形態の有機ＥＬ装置１００には、サブ画素１８から発する光を保護基板４０側から取り出す、トップエミッション方式が採用されている。
【００３８】
以降の説明では、外部接続用端子１０３が配列された上記第１辺に沿った方向をＸ方向とし、該第１辺と直交し互いに対向する他の２辺（第２辺、第３辺）に沿った方向をＹ方向とする。素子基板１０から保護基板４０に向かう方向をＺ方向とする。また、Ｚ方向に沿って保護基板４０側から見ることを「平面視」と言う。
【００３９】
本実施形態では、表示領域Ｅにおいて、同色の発光が得られるサブ画素１８が列方向（Ｙ方向）に配列され、異なる色の発光が得られるサブ画素１８が行方向（Ｘ方向）に配列される、所謂ストライプ方式のサブ画素１８の配置が採用されている。サブ画素１８は、有機ＥＬ素子３０と、カラーフィルター３６（図３または図４参照）とを有している。有機ＥＬ素子３０及びカラーフィルター３６の詳しい構成については後述する。
【００４０】
なお、図１では、表示領域Ｅにおけるサブ画素１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒの配置を示しているが、行方向（Ｘ方向）におけるサブ画素１８の配置は、Ｂ、Ｇ、Ｒの順であることに限定されない。例えば、Ｇ、Ｂ、Ｒの順であってもよい。また、サブ画素１８の配置は、ストライプ方式であることに限定されず、デルタ方式や、ベイヤー方式、Ｓストライプ方式であってもよく、加えて、サブ画素１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒの形状や大きさは同じであることに限定されない。
【００４１】
［発光装置の電気的な構成］
図２に示すように、有機ＥＬ装置１００は、互いに交差する走査線１２及びデータ線１３と、電源線１４とを有している。走査線１２は走査線駆動回路１６に電気的に接続され、データ線１３はデータ線駆動回路１５に電気的に接続されている。また、走査線１２とデータ線１３とで区画された領域にサブ画素１８が設けられている。
【００４２】
サブ画素１８は、発光素子としての有機ＥＬ素子３０と、有機ＥＬ素子３０の駆動を制御する画素回路２０とを有している。以降、サブ画素１８Ｂに配置された有機ＥＬ素子３０を有機ＥＬ素子３０Ｂと呼び、サブ画素１８Ｇに配置された有機ＥＬ素子３０を有機ＥＬ素子３０Ｇと呼び、サブ画素１８Ｒに配置された有機ＥＬ素子３０を有機ＥＬ素子３０Ｒと呼ぶ。
【００４３】
有機ＥＬ素子３０は、第１電極としての画素電極３１と、発光機能層３２と、電子注入層３３と、第２電極としての対向電極３５とを含む。画素電極３１は、発光機能層３２に正孔を注入する陽極として機能する。対向電極３５は、発光機能層３２に電子を注入する陰極として機能する。電子注入層３３は、対向電極３５から発光機能層３２への電子注入効率を高める機能を有する層である。
【００４４】
発光機能層３２では、注入された正孔と電子とにより、励起子（エキシトン；正孔と電子とがクーロン力にて互いに束縛された状態）が形成され、励起子（エキシトン）が消滅する際（正孔と電子とが再結合する際）にエネルギーの一部が蛍光や燐光となって放出される。本実施形態では、発光機能層３２から白色発光が得られるように、発光機能層３２が構成されている。
【００４５】
画素回路２０は、スイッチング用トランジスター２１と、蓄積容量２２と、駆動用トランジスター２３と、を含んでいる。２つのトランジスター２１，２３は、例えばｎチャネル型もしくはｐチャネル型トランジスターを用いて構成することができる。
【００４６】
スイッチング用トランジスター２１のゲートは、走査線１２に電気的に接続されている。スイッチング用トランジスター２１のソースは、データ線１３に電気的に接続されている。スイッチング用トランジスター２１のドレインは、駆動用トランジスター２３のゲートに電気的に接続されている。
【００４７】
駆動用トランジスター２３のドレインは、有機ＥＬ素子３０の画素電極３１に電気的に接続されている。駆動用トランジスター２３のソースは、電源線１４に電気的に接続されている。駆動用トランジスター２３のゲートと電源線１４との間には、蓄積容量２２が電気的に接続されている。
【００４８】
走査線駆動回路１６から供給される制御信号により走査線１２が駆動されてスイッチング用トランジスター２１がオン（ＯＮ）状態になると、データ線１３から供給される画像信号に基づく電位がスイッチング用トランジスター２１を介して蓄積容量２２に保持される。蓄積容量２２の電位すなわち駆動用トランジスター２３のゲート電位に応じて、駆動用トランジスター２３のオン・オフ（ＯＮ・ＯＦＦ）状態が決まる。そして、駆動用トランジスター２３がオン（ＯＮ）状態になると、駆動用トランジスター２３を介して、電源線１４から有機ＥＬ素子３０にゲート電位に応じた量の電流が流れる。有機ＥＬ素子３０は、発光機能層３２に流れる電流量に応じた輝度で発光する。
【００４９】
なお、画素回路２０の構成は、２つのトランジスター２１，２３を有することに限定されず、例えば、有機ＥＬ素子３０に流れる電流を制御するためのトランジスターをさらに備えていてもよい。
【００５０】
［サブ画素における発光素子の配置］
次に、図３を参照して、サブ画素１８における有機ＥＬ素子３０及びカラーフィルター３６の配置について説明する。
【００５１】
図３に示すように、Ｘ方向とＹ方向とにマトリックス状に配置された複数のサブ画素１８には、それぞれ有機ＥＬ素子３０の画素電極３１が配置されている。具体的には、サブ画素１８Ｂには有機ＥＬ素子３０Ｂの画素電極３１Ｂが配置され、サブ画素１８Ｇには有機ＥＬ素子３０Ｇの画素電極３１Ｇが配置され、サブ画素１８Ｒには有機ＥＬ素子３０Ｒの画素電極３１Ｒが配置されている。画素電極３１（３１Ｂ，３１Ｇ，３１Ｒ）のそれぞれは、平面視で略矩形状であり、長手方向がＹ方向に沿って配置されている。
【００５２】
有機ＥＬ装置１００では、Ｘ方向に配列した３つのサブ画素１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒを１つの画素１９として表示がなされる構成になっている。Ｘ方向におけるサブ画素１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒの配置ピッチは、例えば、１０μｍ以下である。したがって、有機ＥＬ装置１００は、高精細な発光装置である。
【００５３】
各画素電極３１Ｂ，３１Ｇ，３１Ｒの外縁を覆って絶縁膜２８が形成されている。絶縁膜２８には、画素電極３１Ｂ，３１Ｇ，３１Ｒ上に、平面視で略矩形状の開口部２８ＫＢ，２８ＫＧ，２８ＫＲが形成されている。開口部２８ＫＢ，２８ＫＧ，２８ＫＲ内において、画素電極３１Ｂ，３１Ｇ，３１Ｒのそれぞれが露出している。なお、開口部２８ＫＢ，２８ＫＧ，２８ＫＲの形状は略矩形状であることに限定されず、例えば短辺側が円弧状であるトラック状でもよい。
【００５４】
サブ画素１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒにおいて、開口部２８ＫＢ，２８ＫＧ，２８ＫＲが設けられた領域は、有機ＥＬ素子３０Ｂ，３０Ｇ，３０Ｒが発光する発光領域ＥＭとなる。サブ画素１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒにおいて、絶縁膜２８が設けられた領域は、有機ＥＬ素子３０Ｂ，３０Ｇ，３０Ｒの発光が抑制された発光抑制領域Ｓとなる。したがって、サブ画素１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒにおいて、発光領域ＥＭの周囲が発光抑制領域Ｓとなっている。
【００５５】
サブ画素１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒには、カラーフィルター３６が配置されている。カラーフィルター３６は、青色（Ｂ）の着色層３６Ｂと、緑色（Ｇ）の着色層３６Ｇと、赤色（Ｒ）の着色層３６Ｒとで構成されている。具体的には、Ｙ方向に配列する複数のサブ画素１８Ｂに対して着色層３６Ｂが配置され、複数のサブ画素１８Ｇに対して着色層３６Ｇが配置され、複数のサブ画素１８Ｒに対して着色層３６Ｒが配置されている。
【００５６】
つまり、着色層３６Ｂは、Ｙ方向に配列する画素電極３１Ｂ（開口部２８ＫＢ）と重なるようにＹ方向に延在してストライプ状に配置されている。着色層３６Ｇは、Ｙ方向に配列する画素電極３１Ｇ（開口部２８ＫＧ）と重なるようにＹ方向に延在してストライプ状に配置されている。同じく、着色層３６Ｒは、Ｙ方向に配列する画素電極３１Ｒ（開口部２８ＫＲ）と重なるようにＹ方向に延在してストライプ状に配置されている。
【００５７】
［発光素子の構造］
次に、図４を参照して、発光素子としての有機ＥＬ素子３０の構造について説明する。図４は、図３のＡ−Ａ’線に沿った有機ＥＬ素子の構造を示す概略断面図である。
【００５８】
図４に示すように、有機ＥＬ装置１００は、充填剤４２を介して対向配置された素子基板１０と保護基板４０とを有している。充填剤４２は、素子基板１０と保護基板４０とを接着する役割を有し、光透過性を有する例えばエポキシ樹脂やアクリル樹脂等で構成されている。
【００５９】
素子基板１０は、有機ＥＬ素子３０と、有機ＥＬ素子３０上に積層された封止層３４とカラーフィルター３６とを備えている。有機ＥＬ素子３０は、本発明における基板としての基材１１と、基材１１上において、Ｚ方向に順に積層された光反射層２５と、透光層２６と、第１電極としての画素電極３１と、発光機能層３２と、電子注入層３３と、第２電極としての対向電極３５と、吸着層３７とを備えている。
【００６０】
基材１１は、例えばシリコン等の半導体基板である。基材１１には、前述した、走査線１２、データ線１３、電源線１４、データ線駆動回路１５、走査線駆動回路１６、画素回路２０（スイッチング用トランジスター２１、蓄積容量２２、駆動用トランジスター２３）等が、公知技術を用いて形成されている（図２参照）。図４では、これらの配線や回路構成の図示を省略している。
【００６１】
なお、基材１１は、シリコン等の半導体基板に限定されず、例えば石英やガラス等の基板であってもよい。換言すれば、画素回路２０を構成するトランジスターは、半導体基板にアクティブ層を有するＭＯＳ型トランジスターであってもよいし、石英やガラス等の基板に形成された薄膜トランジスターや電界効果トランジスターであってもよい。
【００６２】
光反射層２５は、サブ画素１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒに跨って配置され、各サブ画素１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒの有機ＥＬ素子３０Ｂ，３０Ｇ，３０Ｒから発した光を反射させるものである。光反射層２５の形成材料としては、可視光領域で高い反射率を実現可能な、例えばＡｌ（アルミニウム）やＡｇ（銀）等を用いることが好ましい。
【００６３】
光反射層２５上には、透光層２６が設けられている。透光層２６は、第１絶縁膜２６ａ、第２絶縁膜２６ｂ、及び第３絶縁膜２６ｃで構成されている。第１絶縁膜２６ａは、光反射層２５上においてサブ画素１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒに跨って配置されている。第２絶縁膜２６ｂは、第１絶縁膜２６ａに積層され、サブ画素１８Ｇとサブ画素１８Ｒとに跨って配置されている。第３絶縁膜２６ｃは、第２絶縁膜２６ｂに積層され、サブ画素１８Ｒに配置されている。
【００６４】
すなわち、サブ画素１８Ｂの透光層２６は第１絶縁膜２６ａで構成され、サブ画素１８Ｇの透光層２６は第１絶縁膜２６ａと第２絶縁膜２６ｂとで構成され、サブ画素１８Ｒの透光層２６は第１絶縁膜２６ａと第２絶縁膜２６ｂと第３絶縁膜２６ｃとで構成されている。したがって、透光層２６の膜厚は、サブ画素１８Ｂ、サブ画素１８Ｇ、サブ画素１８Ｒの順に大きくなっている。第１絶縁膜２６ａ、第２絶縁膜２６ｂ、及び第３絶縁膜２６ｃには、例えば酸化シリコン、窒化シリコン、酸化チタン等の可視光領域で透明な材料が用いられる。
【００６５】
透光層２６上には、画素電極３１が設けられている。画素電極３１は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜等の透明導電膜で構成され、サブ画素１８ごとに島状に形成されている。各画素電極３１Ｂ，３１Ｇ，３１Ｒの周縁部を覆うように絶縁膜２８が配置されている。上述したように、絶縁膜２８には、画素電極３１Ｂ上に開口部２８ＫＢが形成され、画素電極３１Ｇ上に開口部２８ＫＧが形成され、画素電極３１Ｒ上に開口部２８ＫＲが形成されている。絶縁膜２８は、例えば酸化シリコン等からなる。
【００６６】
開口部２８ＫＢ，２８ＫＧ，２８ＫＲが設けられた部分では、画素電極３１（３１Ｂ，３１Ｇ，３１Ｒ）と発光機能層３２とが接し、画素電極３１から発光機能層３２に正孔が供給され、発光機能層３２が発光する。絶縁膜２８が設けられた領域では、画素電極３１から発光機能層３２への正孔の供給が抑制され、発光機能層３２の発光が抑制される。つまり、上述したように、サブ画素１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒにおいて、開口部２８ＫＢ，２８ＫＧ，２８ＫＲが設けられた領域が発光領域ＥＭとなり、絶縁膜２８が設けられた領域が発光抑制領域Ｓとなる。
【００６７】
発光機能層３２は、サブ画素１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒに跨って表示領域Ｅ（図１参照）の全域を覆うように配置されている。発光機能層３２は、Ｚ方向に順に積層された、例えば正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層、及び電子輸送層等を有している。有機発光層は、青色から赤色までの波長範囲の光を発する。有機発光層は、単層で構成されていてもよいし、例えば、青色発光層、緑色発光層、赤色発光層を含んだり、青色発光層と、赤色（Ｒ）及び緑色（Ｇ）の波長範囲を含む発光が得られる黄色発光層とを含んだりする複数層で構成されていてもよい。
【００６８】
電子注入層３３は、発光機能層３２を覆うように配置されている。電子注入層３３は、対向電極３５から発光機能層３２への電子注入効率を向上させ、低電圧で発光機能層３２を発光させるようにする機能を有する。発光機能層３２への電子注入効率を向上させるためには、陰極である対向電極３５と発光機能層３２との間の電位障壁が小さいことが望ましい。電子注入層３３としては、一般に、ＬｉＦ、Ｌｉ2Ｏ、Ｌｉｑ、ＭｇＯ、ＣａＦ2などの仕事関数が低い元素（アルカリ金属、アルカリ土類金属など）のハロゲン化物（特にフッ化物）や酸化物などが用いられる。本実施形態における電子注入層３３の詳細構成については後述する。
【００６９】
対向電極３５は、電子注入層３３を覆うように配置されている。対向電極３５は、電極としての機能だけでなく、光反射層２５との間に後述する光共振構造を構成するため、半透過反射膜として光透過性と光反射性とを兼ね備える（半透過反射性を有する）ように構成され、その膜厚が制御されている。対向電極３５の主成分としては、可視光領域で光吸収率が小さいＡｇが好適である。Ａｇを主成分とすることで、対向電極３５による光の損失（吸収）が小さく抑えられ、有機ＥＬ素子３０の明るさを向上できる。
【００７０】
しかしながら、Ａｇは仕事関数が大きく、かつ、還元性材料ではない。また、Ａｇのみで対向電極３５を構成すると、Ａｇ原子同士が凝集して膜質が低下することにより給電性能の劣化が生じてしまう。そのため、電極としての電気的特性を良好なものとするためには、対向電極３５の材料としてＡｇと還元性材料とを混合して用いることが望ましい。本実施形態における対向電極３５の詳細構成については後述する。
【００７１】
吸着層３７は、対向電極３５を覆うように配置されている。吸着層３７は、有機ＥＬ素子３０の外部から侵入する水分や酸素を吸着して、対向電極３５まで到達しないようにする機能を有する。吸着層３７の材料としては、水分や酸素と反応しやすい材料（例えば、ＭｇやＡｌ）が用いられる。本実施形態における吸着層３７の詳細構成についても後述する。
【００７２】
なお、有機ＥＬ素子３０（吸着層３７）の表面には、下層に設けられた膜厚が異なる透光層２６の影響を受けて凹凸が生じる。より具体的には、開口部２８ＫＢ，２８ＫＧ，２８ＫＲ内の発光領域ＥＭと平面視で重なる部分においては、透光層２６の膜厚が略均一であるため、有機ＥＬ素子３０（吸着層３７）の表面が略平坦になる。一方、発光領域ＥＭの周囲の絶縁膜２８が配置された発光抑制領域Ｓと平面視で重なる部分においては、透光層２６の膜厚が異なることによる段差が生じる。
【００７３】
封止層３４は、有機ＥＬ素子３０（吸着層３７）を覆うように配置されている。封止層３４は、Ｚ方向に順に積層された第１封止層３４ａと、平坦化層３４ｂと、第２封止層３４ｃとで構成されている。第１封止層３４ａと第２封止層３４ｃとは、水分や酸素に対してバリア性を有するパッシベーション膜であり、無機材料を用いて形成される。無機材料としては、水分や酸素等を通し難い、例えば酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、酸化アルミニウム等が用いられる。
【００７４】
第１封止層３４ａ及び第２封止層３４ｃを形成する方法としては真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッター法、ＣＶＤ法等が挙げられる。有機ＥＬ素子３０に熱等のダメージを与え難い点で、真空蒸着法やイオンプレーティング法を採用することが望ましい。第１封止層３４ａ及び第２封止層３４ｃの膜厚は、成膜時にクラック等が生じ難く、且つ透光性が得られるように、例えば５０ｎｍ〜１０００ｎｍ程度、好ましくは２００ｎｍ〜４００ｎｍ程度となっている。
【００７５】
平坦化層３４ｂは、有機ＥＬ素子３０（吸着層３７）を覆う第１封止層３４ａに積層して形成されている。第１封止層３４ａの表面には、膜厚が異なる透光層２６の影響を受けて生じた有機ＥＬ素子３０の表面の凹凸が反映される。また、有機ＥＬ素子３０の表面に段差が生じる発光抑制領域Ｓにおいては、第１封止層３４ａの成膜時における欠陥（ピンホール、クラック）が生じる場合もある。
【００７６】
平坦化層３４ｂは、第１封止層３４ａの表面の凹凸を緩和するとともに、第１封止層３４ａの成膜時における欠陥（ピンホール、クラック）や異物等を被覆し、略平坦な面を形成する。第１封止層３４ａの表面の凹凸を緩和するため、例えば１μｍ〜５μｍ程度の膜厚で平坦化層３４ｂを形成することが好ましい。これによって、封止層３４（第２封止層３４ｃ）上に形成されるカラーフィルター３６が該凹凸の影響を受け難くなる。
【００７７】
平坦化層３４ｂは、透光性を有し、例えば、熱または紫外線硬化型のエポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂のいずれかの樹脂材料を、有機溶剤や液体に溶解してコーティングした後硬化させることにより形成することができる。なお、塗布型の無機材料（酸化シリコン等）を用いて平坦化層３４ｂを形成してもよい。
【００７８】
カラーフィルター３６は、封止層３４上に配置されている。カラーフィルター３６は、サブ画素１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒに対応して、青（Ｂ）、緑（Ｇ）、赤（Ｒ）の着色材料を含む感光性樹脂材料を用いてフォトリソグラフィー法等で形成された着色層３６Ｂ，３６Ｇ，３６Ｒで構成されている。カラーフィルター３６の着色層３６Ｂ，３６Ｇ，３６Ｒは、後述する光共振構造により各サブ画素１８から取り出されたピーク波長範囲の光を透過させることで、保護基板４０側へ射出される青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）、赤色（Ｒ）の各色光の色純度を高める機能を有する。
【００７９】
［光共振構造］
次に、図４を参照して、本実施形態に係る有機ＥＬ装置１００が有する光共振構造を説明する。本実施形態に係る有機ＥＬ装置１００は、光反射層２５と対向電極３５との間に光共振構造を有している。有機ＥＬ装置１００において、発光機能層３２が発した光は、光反射層２５と対向電極３５との間で繰り返し反射され、光反射層２５と対向電極３５との間の光学的な距離に対応する特定波長（共振波長）の光の強度が増幅され、青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）、赤色（Ｒ）の各色光が表示光として保護基板４０からＺ方向に射出される。
【００８０】
本実施形態において、透光層２６は、光反射層２５と対向電極３５との間の光学的な距離を調整する役割を有している。上述した通り、透光層２６の膜厚は、サブ画素１８Ｂ、サブ画素１８Ｇ、サブ画素１８Ｒの順に大きくなっている。その結果、光反射層２５と対向電極３５との間の光学的な距離は、サブ画素１８Ｂ、サブ画素１８Ｇ、サブ画素１８Ｒの順に大きくなっている。光学的な距離は、光反射層２５と対向電極３５との間に存在する各層の屈折率と膜厚との積の合計で表すことができる。
【００８１】
例えば、サブ画素１８Ｂでは、共振波長（輝度が最大となるピーク波長）が４７０ｎｍとなるように、透光層２６の膜厚が設定されている。サブ画素１８Ｇでは、共振波長が５４０ｎｍとなるように、透光層２６の膜厚が設定されている。サブ画素１８Ｒでは、共振波長が６１０ｎｍとなるように、透光層２６の膜厚が設定されている。
【００８２】
その結果、サブ画素１８Ｂから４７０ｎｍをピーク波長とする青色光（Ｂ）が発せられ、サブ画素１８Ｇから５４０ｎｍをピーク波長とする緑色光（Ｇ）が発せられ、サブ画素１８Ｒから６１０ｎｍをピーク波長とする赤色光（Ｒ）が発せられる。換言すれば、有機ＥＬ装置１００は、特定波長の光の強度を増幅する光共振構造を有し、サブ画素１８Ｂでは発光機能層３２が発する白色光から青色の光成分を取り出し、サブ画素１８Ｇでは発光機能層３２が発する白色光から緑色の光成分を取り出し、サブ画素１８Ｒでは発光機能層３２が発する白色光から赤色の光成分を取り出している。
【００８３】
なお、透光層２６の代わりに、画素電極３１（３１Ｂ，３１Ｇ，３１Ｒ）の膜厚を互いに異ならせることで、光反射層２５と対向電極３５との間の光学的な距離を調整する構成としてもよい。
【００８４】
このようなサブ画素１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒにおいて、有機ＥＬ素子３０Ｂ，３０Ｇ，３０Ｒから発せられた青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）、赤色（Ｒ）の各色光がカラーフィルター３６の着色層３６Ｂ，３６Ｇ，３６Ｒを透過することによって、各色光の色純度が高められる。
【００８５】
［電子注入層、対向電極、及び吸着層の詳細構成］
次に、本実施形態に係る有機ＥＬ素子３０が備える電子注入層３３、対向電極３５、及び吸着層３７の詳細構成を、図５を参照して説明する。図５は、第１の実施形態に係る有機ＥＬ素子の構造を示す拡大断面図である。図５は、図４の断面図を部分拡大した図である。
【００８６】
図５に示す本実施形態に係る電子注入層３３は、大気中で安定した材料であるＬｉＦ（フッ化リチウム）で形成されている。本実施形態では、対向電極３５及び吸着層３７が電子注入層３３の材料（Ｌｉ化合物）を還元する還元性材料であるＭｇを含み、両者に含まれるＭｇの量によって、より低い電圧で発光機能層３２が発光して有機ＥＬ素子３０の輝度が高められるようにしている。電子注入層３３の膜厚は、例えば、１ｎｍ程度である。
【００８７】
本実施形態に係る対向電極３５は、Ａｇと還元性材料であるＭｇとを含む。対向電極３５に含まれるＡｇが多いほど、光の損失（吸収）が小さくなり明るくなるので、半透過反射膜としての光学的特性を向上させることができる。また、対向電極３５に含まれるＡｇが多いほど、対向電極３５の電流注入性を改善することができる。本実施形態に係る対向電極３５では、Ａｇを原子数比において７５％以上含むこととし、Ａｇを９０％以上含むことが好ましく、Ａｇを９５％以上含むことがより好ましい。
【００８８】
本実施形態では、気相成膜法の真空蒸着法を用いて対向電極３５を形成する。対向電極３５に含まれるＡｇとＭｇとの比率は、対向電極３５を形成する際のＡｇとＭｇとの蒸着速度比により調整できる。例えば、ＡｇとＭｇとの蒸着速度比を３：１、９：１、２０：１とすることにより、対向電極３５に含まれるＡｇの比率をそれぞれ７５％、９０％、９５％とすることができる。特許文献１の図２、図５、及び図６には、ＡｇとＭｇとの蒸着速度比を３：１（Ａｇが原子数比において７５％）〜２０：１（Ａｇが原子数比において９５％）に設定すると、光学的特性と電流注入性とを良好な状態にできることが示されている。
【００８９】
一方で、対向電極３５に含まれるＡｇが多すぎると、Ａｇ原子同士が凝集して島状になり膜質が低下してしまうため、対向電極３５の抵抗率が上昇し給電性能が劣化する。本実施形態では、対向電極３５にＡｇの他にＭｇを含むので、Ａｇ原子同士が凝集して膜質が低下することを抑制できる。本実施形態では、対向電極３５に含まれるＡｇを原子数比において９８％以下とする。特許文献１の図４、図５、及び図８には、ＡｇとＭｇとの蒸着速度比を５０：１（Ａｇが原子数比において９８％）に設定すると、光学的特性（輝度）と給電性能が低下することが示されている。
【００９０】
このように、本実施形態では、対向電極３５に含まれるＡｇを原子数比において７５％〜９８％の範囲とすることで、対向電極３５における、半透過反射膜としての光学的特性の向上と、電極としての電気的特性の向上とを両立させることができる。対向電極３５の膜厚は、例えば、１５ｎｍ程度とする。なお、対向電極３５は、Ａｇ及びＭｇ以外の元素を含んでいてもよい。
【００９１】
しかしながら、Ａｇは極めて反応性に富むため、Ａｇを主成分とする対向電極３５に水分や酸素が侵入すると、対向電極３５に含まれるＡｇがその水分や酸素と反応してしまう。そうすると、対向電極３５の電子注入性が低下して、有機ＥＬ素子３０の発光特性の劣化や発光寿命における信頼性品質低下を招くこととなる。対向電極３５に含まれるＡｇが多いほど、発光特性の劣化や信頼性品質低下への影響は大きくなる。そこで、有機ＥＬ素子３０の外部から侵入する水分や酸素を吸着して対向電極３５まで到達しないようにするために、吸着層３７が設けられている。
【００９２】
本実施形態に係る吸着層３７は、Ｍｇで形成されている。Ｍｇは、水分や酸素と反応しやすい材料であり、吸着層３７の材料として好適である。吸着層３７は、対向電極３５と同様に、真空蒸着法を用いて形成される。Ｍｇは、対向電極３５に還元性材料として含まれている材料であるので、ＡｇとＭｇとを材料として対向電極３５を成膜した後、Ｍｇのみを材料として対向電極３５上に吸着層３７を成膜できる。したがって、有機ＥＬ素子３０の製造プロセスを簡易にでき、有機ＥＬ素子３０の生産性を向上させることができる。
【００９３】
ここで、吸着層３７が設けられることによる効果を比較例と比較して説明する。図１０は、比較例に係る有機ＥＬ素子の構造を示す拡大断面図である。図１０には、比較例に係る有機ＥＬ素子３８を備える有機ＥＬ装置９００の素子基板９０が示されている。比較例に係る有機ＥＬ素子３８は、本実施形態に係る有機ＥＬ素子３０に対して、吸着層３７が設けられていない点が異なる以外は同様の構成を有している。
【００９４】
図１０に示すように、サブ画素１８Ｇの発光領域ＥＭとサブ画素１８Ｒの発光領域ＥＭとの間の発光抑制領域Ｓにおいて、有機ＥＬ素子３８（対向電極３５）を覆う第１封止層３４ａに、有機ＥＬ素子３８の表面の段差や異物等に起因するクラック５１が生じてしまった場合を想定する。第１封止層３４ａ上にエポキシ樹脂等の樹脂材料で形成される平坦化層３４ｂは、脱水処理や窒素雰囲気下での成膜などによって水分や酸素の含有量が低減されているが、水分や酸素を皆無にすることは困難である。
【００９５】
平坦化層３４ｂに含まれる水分や酸素が、第１封止層３４ａのクラック５１を通って対向電極３５まで侵入すると、発光抑制領域Ｓにおいて対向電極３５に含まれるＡｇが侵入してきた水分や酸素と反応する。図１０には、Ａｇが水分や酸素と反応して対向電極３５内に形成された反応部５３を模式的に示している。反応部５３では対向電極３５としての電子注入性が失われるため、反応部５３が発光領域ＥＭ内にできると、その部分は発光機能層３２が発光しないダークスポットとなる。
【００９６】
発光抑制領域Ｓにおいて侵入した水分や酸素が対向電極３５内で拡散すると、図１０に示すように、反応部５３が発光抑制領域Ｓからサブ画素１８Ｇの発光領域ＥＭまで拡大する。そうすると、発光機能層３２が発光しないダークスポットが発光領域ＥＭ内にできるため、サブ画素１８Ｇにおいて実質的に発光する領域が発光領域ＥＭ内よりも小さくなる現象（以下では、画素シュリンクという）が生じて、サブ画素１８Ｇの明るさが低下する。
【００９７】
このように、水分や酸素が対向電極３５に侵入して対向電極３５内で拡散すると、反応部５３が拡大して画素シュリンクが発生することにより、有機ＥＬ装置９００の明るさが低下することとなる。そして、対向電極３５内で水分や酸素とＡｇとの反応が経時的に進行すると、有機ＥＬ装置９００の信頼性品質の低下を招いてしまう。
【００９８】
有機ＥＬ装置９００が、サブ画素１８の配置ピッチが１０μｍ以下の高精細な発光装置であると、サブ画素１８の配置ピッチがより大きな発光装置と比べて、各サブ画素１８における発光領域ＥＭ及びその周囲の発光抑制領域Ｓは小さい。そのため、水分や酸素が対向電極３５に侵入すると発光領域ＥＭに拡散し易くなるので、画素シュリンクが発生し易くなるとともに、明るさの低下がより顕著なものとなる。
【００９９】
これに対して、本実施形態に係る有機ＥＬ装置１００では、対向電極３５上に吸着層３７を備えている。図５には、有機ＥＬ装置１００の素子基板１０において、第１封止層３４ａのクラック５１を通って水分や酸素が有機ＥＬ素子３０に侵入した場合を模式的に示している。有機ＥＬ素子３０では、対向電極３５が吸着層３７で覆われているため、吸着層３７に含まれるＭｇが水分や酸素と反応し、後述する式（２）や式（３）に示す反応が起きて、吸着層３７内に酸素原子が吸着された部分である反応部５２が形成される。
【０１００】
すなわち、有機ＥＬ素子３０の外部から水分や酸素が侵入しても、侵入した水分や酸素は吸着層３７でＭｇと反応することにより吸着される。したがって、対向電極３５に含まれるＡｇの含有率が高くても、吸着層３７により水分や酸素の対向電極３５への侵入が抑えられ、画素シュリンクの発生を抑制できるので、有機ＥＬ素子３０の明るさの低下や信頼性品質の低下を抑えることができる。この結果、明るく信頼性品質が優れた有機ＥＬ装置１００を提供することができる。
【０１０１】
ここで、第１封止層３４ａのクラック５１は、有機ＥＬ素子３０の表面に段差がある発光抑制領域Ｓに生じ易い。そのため、クラック５１を通って吸着層３７内に侵入した水分や酸素がＭｇと反応すると、反応部５２は発光抑制領域Ｓに形成される。したがって、図５に示すように吸着層３７に反応部５２が形成された有機ＥＬ装置１００では、発光抑制領域Ｓにおいて吸着層３７に含まれる酸素原子の濃度は、発光領域ＥＭにおいて吸着層３７に含まれる酸素原子の濃度よりも高くなる。
【０１０２】
なお、ここでは、平坦化層３４ｂに含まれる水分や酸素が吸着層３７により吸着される場合について説明したが、万が一封止層３４（第２封止層３４ｃ）の外部から水分や酸素が侵入した場合でも、吸着層３７に含まれるＭｇが侵入した水分や酸素と反応することにより吸着されるので、対向電極３５への侵入が抑えられる。
【０１０３】
水分や酸素の対向電極３５への侵入を抑制する観点からは、吸着層３７の膜厚は厚い方が良いと考えられる。しかしながら、吸着層３７の膜厚が厚くなると、発光機能層３２から発せられた光に対して吸着層３７による光損失（光吸収）が大きくなるため、対向電極３５の主成分をＡｇとすることで実現した明るさが損なわれてしまうこととなる。そこで、吸着層３７の膜厚の好適な範囲（上限値及び下限値）について実施例と比較例とを比較して説明する。
【０１０４】
［吸着層の膜厚の好適な範囲］
図６は、実施例及び比較例の構成と試験結果とを示す表である。図７は、吸着層による光吸収率の測定方法を説明する図である。図８は、吸着層の膜厚と光吸収率との関係を示すグラフである。
【０１０５】
吸着層３７の膜厚の好適な範囲を見出すため、図６に示すように、２種類の比較例と７種類の実施例とを用意した。比較例１は、本実施形態に係る有機ＥＬ素子３０に対して、電子注入層３３及び吸着層３７を備えていない点が異なり、対向電極３５の膜厚は同じ１５ｎｍとしているが、対向電極３５に含まれるＡｇを約９．１％（成膜する際のＡｇとＭｇとの蒸着速度比を１：１０）としている。
【０１０６】
比較例２は、本実施形態に係る有機ＥＬ素子３０に対して、吸着層３７を備えていない点のみが異なり、ＬｉＦとＭｇとの２層で構成された膜厚１ｎｍの電子注入層３３と、Ａｇを９０．９％含む（ＡｇとＭｇとの蒸着速度比を１０：１として成膜した）膜厚１５ｎｍの対向電極３５とを備えている点は同じである。したがって、比較例２は、比較例１に対して、電子注入層３３を備えている点と、対向電極３５に含まれるＡｇの比率が高い点とが異なる。
【０１０７】
図６の「相対輝度」の欄には、比較例１の輝度の測定結果を基準とする（１とする）数値が示されている。また、図６の「高温試験」の欄には、有機ＥＬ装置を６０℃の雰囲気下に１０００時間まで放置して、上述した画素シュリンクが発生した場合にその発生時間が示されており、画素シュリンクが発生しなかった場合には「−」が示されている。なお、「高温試験」は、第１封止層３４ａのクラック５１を通って侵入した水分による信頼性の低下を加速する試験であり、例えば、炎天下で自動車の車内に有機ＥＬ装置を備えた電子機器を放置した場合を想定して試験条件を設定している。
【０１０８】
相対輝度については、比較例１に対して比較例２では１．７６となっており、比較例２で対向電極３５に含まれるＡｇの比率が高いことと電子注入層３３を備えたことが、明るさの向上に寄与していることがわかる。一方、高温試験については、比較例１では１０００時間で画素シュリンクが発生しないのに対して、比較例２では２３０時間で画素シュリンクが発生しており、対向電極３５に含まれるＡｇの比率が高いと水分や酸素と反応することによる画素シュリンクが起き易いことがわかる。
【０１０９】
実施例１〜実施例７は、比較例２に対して、電子注入層３３及び対向電極３５の構成は同じであるが、吸着層３７を備えている点が異なる。また、実施例１，２，３，４，５，６，７では、吸着層３７の膜厚が、それぞれ０．５ｎｍ、１ｎｍ、２ｎｍ、３ｎｍ、５ｎｍ、８ｎｍ、１０ｎｍと異なる値に設定されている。
【０１１０】
相対輝度については、実施例７が比較例１に対して０．８７と比較例１よりも低くなったが、実施例１〜実施例６では比較例１よりも高い値となった。この結果より、吸着層３７の膜厚が薄いほど輝度が高くなり（換言すれば、吸着層３７の膜厚が厚いほど輝度が低くなり）、吸着層３７の膜厚が８ｎｍ以下であれば比較例１よりも高い輝度を実現できることがわかる。
【０１１１】
一方、高温試験では、実施例１で４５０時間で画素シュリンクが発生したが、実施例２〜実施例７では１０００時間で画素シュリンクが発生しなかった。この結果より、対向電極３５に含まれるＡｇの比率が高くても、吸着層３７を備えることにより画素シュリンクが発生しにくくなり、吸着層３７の膜厚が１ｎｍ以上であれば水分や酸素を吸着して対向電極３５への侵入を抑制する機能を果たすことがわかる。
【０１１２】
続いて、吸着層３７の膜厚の上限値について考察する。本実施形態に係る有機ＥＬ素子３０では、光反射層２５と対向電極３５との間に光共振構造を形成している。吸着層３７は、半透過反射膜である対向電極３５上に形成されるので、吸着層３７には、有機ＥＬ素子３０の光共振構造から発せられる光、すなわち対向電極３５から射出される光に対する光損失（光吸収率）が小さいことが求められる。
【０１１３】
そこで、図７に示すように、基材１１上に、対向電極３５と吸着層３７と第１封止層３４ａとを成膜して、入射光Ｌに対する光損失を評価した。対向電極３５は、成膜する際のＡｇとＭｇとの蒸着速度比が１０：１（Ａｇの含有比率が９０．９％）で膜厚を１５ｎｍとした。吸着層３７はＭｇで成膜し、その膜厚を実施例２〜実施例７のそれぞれと同じ設定とした。第１封止層３４ａは、ＣＶＤ法により窒化シリコン膜を５００ｎｍの膜厚で成膜した。
【０１１４】
図８には、上述の構成で吸着層３７による光損失（光吸収率）を測定した結果が示されている。図８において、横軸は吸着層３７の膜厚（ｎｍ）であり、縦軸は光吸収率（％）である。光吸収率は、吸着層３７の各膜厚について図７に示す入射光Ｌの波長を４００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲で１ｎｍずつ変化させ、入射光Ｌを１として、入射光Ｌに対する反射光Ｌｒの比率（反射率）及び透過光Ｌｔの比率（透過率）の平均値を減じて、以下の式（１）により算出した。以下の式（１）において、Ａは光吸収率であり、Ｒ（λ）は波長λにおける反射率であり、Ｔ（λ）は波長λにおける透過率である。
【０１１５】
【数１】
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【０１１６】
図８に示すように、吸着層３７の膜厚が厚いほど光吸収率（光損失）は大きくなる。これは、吸着層３７を構成するＭｇが、光の吸収量（すなわち、消衰係数及び吸収係数）が大きい元素であるためである。図６の「相対輝度」の結果より、吸着層３７の膜厚が８ｎｍ以下であれば比較例１よりも高い輝度が得られ、吸着層３７の膜厚が１０ｎｍであると比較例１よりも輝度が低くなる。したがって、吸着層３７の材料がＭｇである場合、膜厚の上限値は８ｎｍとすることが好ましい。
【０１１７】
図８より、吸着層３７の膜厚が８ｎｍであるときの光吸収率は３２％程度となる。これより、比較例１以上の輝度を得るためには、吸着層３７の光吸収率は３０％以下であることが好ましい。したがって、吸着層３７の材料が他の材料である場合も含めると、吸着層３７の膜厚の上限値は、光吸収率が３０％となる膜厚とすることが好ましい。
【０１１８】
次に、吸着層３７の膜厚の下限値について考察する。図６に示すように、吸着層３７を備えていない比較例２では２３０時間で画素シュリンクが発生し、吸着層３７の膜厚が０．５ｎｍの実施例１では４５０時間で画素シュリンクが発生している。そして、吸着層３７の膜厚が１ｎｍ以上の実施例２，３，４，５，６，７では１０００時間までで画素シュリンクが発生していない。ここでは、上述したように、平坦化層３４ｂに含まれる水分や酸素が第１封止層３４ａのクラック５１を通って侵入する場合を考える。
【０１１９】
比較例１では、図１０に示すように、平坦化層３４ｂに含まれる水分や酸素が、第１封止層３４ａのクラック５１を通って対向電極３５まで侵入したため、画素シュリンクが発生したと考えられる。また、実施例１では、平坦化層３４ｂから第１封止層３４ａのクラック５１を通って侵入した水分や酸素が吸着層３７である程度吸着されたものの、一部が対向電極３５まで侵入してしまったため、画素シュリンクが発生したと考えられる。実施例２，３，４，５，６，７では、クラック５１を通って侵入した水分や酸素が吸着層３７で吸着され、対向電極３５への侵入が抑えられたと考えられる。
【０１２０】
吸着層３７を構成するＭｇは、水分や酸素と反応しやすい元素である。ここで、Ｍｇが水分（水）と反応した場合には式（２）で示す反応が起こり、Ｍｇが酸素と反応した場合には式（３）で示す反応が起こることにより、水分や酸素が吸着層３７で吸着されたとの仮説を立てて、吸着層３７の膜厚の下限値を試算する。
【０１２１】
【数２】
2017182892.tif 000004
【０１２２】
【数３】
2017182892.tif 000005
【０１２３】
式（２）に示す水と反応した場合には、Ｍｇ原子１つで水分子２つ（酸素原子２つ）が吸着されることとなる。式（３）に示す酸素と反応した場合には、Ｍｇ原子１つで酸素原子１つが吸着されることとなる。ここでは、Ｍｇ原子を吸着原子とし、Ｍｇ原子数を吸着原子の数と定義する。平坦化層３４ｂには、５０ｐｐｍの水分（水）が含まれているものとする。なお、上述の比較例及び実施例において平坦化層３４ｂに含まれる水分は１０ｐｐｍ程度であり、５０ｐｐｍは実際よりも多めのマージンを含んだ値である。
【０１２４】
平坦化層３４ｂがアクリル樹脂やエポキシ樹脂で形成されている場合を例に取り、平坦化層３４ｂの比重を１．２ｇ／ｃｍ3とする。平坦化層３４ｂの膜厚を２．５μｍとし、水の分子量を１８とし、アボガドロ定数を６．０２×１０23ｍｏｌ-1とすると、平坦化層３４ｂに含まれる酸素の原子数は、以下の式（４）により算出できる。
【０１２５】
【数４】
2017182892.tif 000006
【０１２６】
次に、式（４）により算出された酸素の原子数と同数のＭｇ原子が均一に成膜された場合の吸着層３７（Ｍｇ）の膜厚は、Ｍｇの原子量を２４とし、Ｍｇの比重を１．７４ｇ／ｃｍ3とすると、以下の式（５）により算出できる。
【０１２７】
【数５】
2017182892.tif 000007
【０１２８】
式（５）の結果より、上記の試算に基づく吸着層３７の膜厚の下限値は、０．１１ｎｍとなる。図６に示す実施例の評価結果からは、吸着層３７の膜厚が１ｎｍ以上では画素シュリンクは発生しないが、吸着層３７の膜厚が０．５ｎｍでは画素シュリンクが発生しているため、吸着層３７の材料がＭｇである場合、吸着層３７の膜厚の下限値は１ｎｍとすることが好ましい。この値は、上記の試算値の０．１１ｎｍの約９．１倍である。
【０１２９】
上記の試算に基づく膜厚と、実施例の評価結果に基づく膜厚との差については、吸着層３７内で水分や酸素が平面方向に拡散せず局所的に（厚さ方向に）通る経路が形成されたことや、吸着層３７の膜厚が均一でなかったことなどが起因しているものと考えられる。
【０１３０】
この結果より、吸着層３７に含まれる吸着原子（Ｍｇ原子）の数は、上記の試算に基づく膜厚０．１１ｎｍの前提となる吸着原子の数に対して、少なくとも１０倍以上であり、好ましくは２０倍以上であることが望ましい。したがって、吸着層３７の材料が他の材料である場合も含めると、吸着層３７の膜厚の下限値は、平坦化層３４ｂに含まれる水分子や酸素原子の数の１０倍の吸着原子が含まれる膜厚とし、平坦化層３４ｂに含まれる水分子や酸素原子の数の２０倍以上の吸着原子が含まれる膜厚とすることが好ましい。
【０１３１】
なお、上記の実施例では吸着層３７の材料を、光の吸収係数が比較的大きなＭｇとしたため、吸着層３７の膜厚は水分や酸素を吸着する機能を果たす範囲で薄い方が好ましい。より具体的には、吸着層３７の膜厚は、対向電極３５の膜厚よりも薄いことが、有機ＥＬ素子３０の光共振構造から発せられる光（対向電極３５から射出される光）の取り出し効率低下が抑えられるので好ましい。
【０１３２】
（第２の実施形態）
＜電子機器＞
次に、第２の実施形態に係る電子機器について図９を参照して説明する。図９は、第２の実施形態に係る電子機器としてのヘッドマウントディスプレイの構成を示す概略図である。
【０１３３】
図９に示すように、第２の実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）１０００は、左右の目に対応して設けられた２つの表示部１００１を備えている。観察者Ｍはヘッドマウントディスプレイ１０００を眼鏡のように頭部に装着することにより、表示部１００１に表示された文字や画像等を見ることができる。例えば、左右の表示部１００１に視差を考慮した画像を表示すれば、立体的な映像を見て楽しむこともできる。
【０１３４】
表示部１００１には、第１の実施形態に係る有機ＥＬ装置１００が搭載されている。したがって、色純度が高く視野角特性に優れた表示品質を有するとともに、小型で軽量のヘッドマウントディスプレイ１０００を提供することができ、特にシースルータイプのヘッドマウントディスプレイ１０００に好適である。
【０１３５】
ヘッドマウントディスプレイ１０００は、２つの表示部１００１を有する構成に限定されず、左右のいずれかに対応させた１つの表示部１００１を備える構成としてもよい。
【０１３６】
なお、第１の実施形態に係る有機ＥＬ装置１００が搭載される電子機器は、ヘッドマウントディスプレイ１０００に限定されない。有機ＥＬ装置１００が搭載される電子機器としては、例えば、パーソナルコンピューターや携帯型情報端末、ナビゲーター、ビューワー、ヘッドアップディスプレイ等の表示部を有する電子機器が挙げられる。
【０１３７】
上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形及び応用が可能である。変形例としては、例えば、以下のようなものが考えられる。
【０１３８】
（変形例１）
第１の実施形態では、有機ＥＬ素子３０が備える吸着層３７の材料はＭｇであったが、本発明はこのような形態に限定されない。吸着層３７の材料（電子注入層３３の材料を還元する還元性材料）は、Ａｌ等の他の金属であってもよい。Ａｌは、Ｌｉ化合物の還元性に優れるとともに、製造時における取り扱いが比較的容易であり、容易に蒸着等の気相成膜法を用いることができる。また、吸着層３７の材料は、有機材料であってもよい。吸着層３７の材料に有機材料を用いる場合、光の吸収係数が小さく、かつ、吸水性を有する有機材料であることが好ましい。なお、吸着層３７の材料に有機材料を用いる場合は、吸着層３７の膜厚の下限値を設定する際に、吸着層３７に含まれる吸着原子の数を吸着分子の数に置き換えて考えればよい。
【０１３９】
（変形例２）
第１の実施形態では、有機ＥＬ装置１００において、表示領域Ｅに設けられる発光画素は、青（Ｂ）、緑（Ｇ）、赤（Ｒ）の発光に対応したサブ画素１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒに限定されない。例えば、上記３色以外の黄（Ｙ）の発光が得られるサブ画素１８Ｙを備えてもよい。これにより、色再現性をさらに高めることが可能となる。また、上記３色のうち２色のサブ画素１８を備えていてもよい。
【符号の説明】
【０１４０】
１１…基材（基板）、１８，１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒ…サブ画素（画素）、２５…光反射層、３０，３０Ｂ，３０Ｇ，３０Ｒ…有機ＥＬ素子（発光素子）、３１，３１Ｂ，３１Ｇ，３１Ｒ…画素電極（第１電極）、３２…発光機能層、３３…電子注入層、３４…封止層、３４ａ…第１封止層、３４ｂ…平坦化層、３４ｃ…第２封止層、３５…対向電極（第２電極）、３７…吸着層、１００…有機ＥＬ装置（発光装置）、１０００…ヘッドマウントディスプレイ（電子機器）。
【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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