有機ＥＬ素子および有機ＥＬ表示パネル
【課題】良好な素子特性を有し高い生産性を実現することが可能な有機ＥＬ素子を提供する。
【解決手段】有機ＥＬ素子１００では、支持基板１０１上に下部電極１０２、正孔注入層１０３、正孔輸送層１０４、発光層１０５、電子輸送層１０６、電子注入層１０７および上部電極１０８が形成されて構成された素子基板１２０が、封止膜１１０によって封止される。封止膜１１０は、ピンホール等の欠陥部分を通じて外部から侵入する劣化因子と接触すると体積変化を示して該欠陥部分を修復する自己修復層１１３を備える。
【解決手段】有機ＥＬ素子１００では、支持基板１０１上に下部電極１０２、正孔注入層１０３、正孔輸送層１０４、発光層１０５、電子輸送層１０６、電子注入層１０７および上部電極１０８が形成されて構成された素子基板１２０が、封止膜１１０によって封止される。封止膜１１０は、ピンホール等の欠陥部分を通じて外部から侵入する劣化因子と接触すると体積変化を示して該欠陥部分を修復する自己修復層１１３を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、有機ＥＬ素子および有機ＥＬ表示パネルに関する。ただし、本発明の利用は、前述の有機ＥＬ素子および有機ＥＬ表示パネルには限らない。
【背景技術】
【０００２】
各種情報産業機器の表示ディスプレイや発光素子等においては、薄型化が図られるとともに視認性や耐衝撃性等に優れることから、有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子と略す）の利用が進んでいる。有機ＥＬ素子は、支持基板上に一対の電極に挟持された有機層が形成された構成を有する。有機層は、機能の異なる複数の層が積層されて構成され、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、および電子注入層を含んで構成される。
【０００３】
かかる有機ＥＬ素子では、素子の外部から内部に水分、酸素、各種ガス等の劣化因子が侵入すると有機層が劣化し、それにより、ダークスポットと呼ばれる非発光領域が生じる。そこで、従来では、有機ＥＬ素子が封止缶や封止基板により封止される。しかしながら、封止缶や封止基板で封止された有機ＥＬ素子により有機ＥＬ表示パネルを構成すると、パネルの厚さが封止基板を含んだ厚さとなるため厚くなり、薄型化の妨げとなる。
【０００４】
例えば、支持基板上に有機層を形成して有機ＥＬ素子を形成するとともにこの素子を封止基板で封止して有機ＥＬ表示パネルを構成すると、有機層の厚さは約０．２μｍと薄いのでパネルの厚さには影響せず、よって、支持基板および封止基板の厚さによってパネルの厚さが決まる。支持基板および封止基板を約０．７ｍｍの厚さとすることから、かかる構成の有機ＥＬ表示パネルの厚さは約１．４ｍｍとなる。ここで、有機ＥＬ表示パネルでは薄型化が要求されることから、さらに有機ＥＬ表示パネルの厚さを薄くする必要がある。
【０００５】
有機ＥＬ表示パネルの薄型化を図る構成として、封止缶および封止基板の代わりに、封止膜により有機ＥＬ素子を封止する構成がある。例えば、厚さ約５μｍの封止膜を形成して有機ＥＬ素子を封止した場合、かかる有機ＥＬ素子によって構成される有機ＥＬ表示パネルの厚さには封止膜の厚さが影響せず、よって、支持基板の厚さによってパネルの厚さが決まる。したがって、例えば支持基板の厚さが約０．７ｍｍであれば、有機ＥＬ表示パネルの厚さは約０．７ｍｍとなる。
【０００６】
また、封止膜による封止では、封止缶や封止基板で封止をする場合に比べて、さらに次のような有利な効果が奏される。すなわち、封止缶や封止基板を用いて有機ＥＬ素子を封止すると、支持基板と反対側（すなわち封止側）から光を取り出すトップエミッション型の有機ＥＬ素子では、封止缶や封止基板の光の屈折率が光の取り出しに影響を及ぼし、制御が困難であるが、封止膜により有機ＥＬ素子を封止すると、光を取り出す側の封止膜の屈折率の制御が容易になる。それゆえ、効率よく光の取り出しを行うことが可能となる。
【０００７】
有機ＥＬ素子を封止膜により封止する構成には、封止膜を多層構造としたものがある。例えば、有機ＥＬ素子の凹凸部を被覆するバッファ層と、このバッファ層上に積層されたバリア層とを含む二層以上から封止膜が構成される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−３１２８８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
封止膜はスパッタリング等の方法により成膜されるが、このようにして成膜される封止膜では、膜厚を厚くすることが困難である。それゆえ、ピンホール等の欠陥のない封止膜を成膜することは困難であるため、この欠陥を通じて、有機ＥＬ素子に外部から水分、酸素、各種ガス等の劣化因子が侵入する。このような外部からの劣化因子の侵入により、有機ＥＬ素子を構成する有機層が劣化し、その結果、ダークスポットの発生等を引き起こして素子特性を劣化させる。
【００１０】
具体的に、スパッタリングによる封止膜の形成では、成膜時に異物がスパッタリング材料とともに有機ＥＬ素子の表面に付着することがあるため、成膜された封止膜には異物が付着している。そして、この異物が封止膜から剥離すると、異物が剥離した部分に孔、すなわちピンホールが形成される。膜厚の薄い封止膜にこのようなピンホールが形成されると、ピンホールを通じて外部と有機ＥＬ素子とが連通するため、ピンホールから劣化因子が有機ＥＬ素子の内部に侵入する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１の発明にかかる有機ＥＬ素子は、基板上に配設された対向する一対の電極間に少なくとも発光層を含む有機層を形成する素子基板を備え、前記素子基板の表面を封止層で被覆する有機ＥＬ素子において、前記封止層は、所定の環境において体積変化を示す層を備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項６の発明にかかる有機ＥＬ表示パネルは、基板上に配設された対向する一対の電極間に少なくとも発光層を含む有機層を形成する素子基板を備え前記素子基板の表面を封止層で被覆する有機ＥＬ素子によって構成される有機ＥＬ表示パネルにおいて、前記有機ＥＬ素子の前記封止層は、所定の環境において体積変化を示す層を備えることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、この発明にかかる有機ＥＬ素子および有機ＥＬ表示パネルの好適な実施の形態を詳細に説明する。この実施の形態は、良好な素子特性を有し高い生産性を実現することが可能な有機ＥＬ素子を提供すること、および、このような有機ＥＬ素子により構成された良好な品質の有機ＥＬ表示パネルを提供することを目的の一つとする。
【００１４】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１にかかる有機ＥＬ素子は、基板上に配設された対向する一対の電極間に少なくとも発光層を含む有機層を形成する素子基板を備え、この素子基板の表面を封止層で被覆する有機ＥＬ素子であって、封止層は、所定の環境において体積変化を示す層を備える。ここで、本実施の形態における当該体積変化を示す層とは、具体的には、所定の環境下において可塑性を示す材料から構成された層である。かかる層では、所定部分が局所的に当該所定の環境下に置かれると、この部分を構成する材料が局所的に可塑性を示して形状が変化する。そして、このような形状変化に伴って、かかる層が体積変化を示す。
【００１５】
例えば、本実施の形態の有機ＥＬ素子は、支持基板上に下部電極、少なくとも発光層を含む有機層、および上部電極が形成された構成を有する素子基板を備え、この素子基板の表面が、封止層で被覆されて封止されている。封止層は厚さが薄く、薄膜（すなわち封止膜）を形成している。そして、この封止層が、所定の環境、具体的には水、酸素、および有機成分等の劣化因子と接触する環境において体積変化を示す層を備える。
【００１６】
例えば、封止層中に形成された欠陥部分から劣化因子が侵入してこの体積変化を示す層と接触すると、この層の劣化因子との接触部分が体積変化を示して該欠陥部分を被覆する。すなわち、この層は、欠陥部分から侵入した劣化因子と接触する環境において、該欠陥部分を修復する機能を有する。以下においては、このような機能を有する層を、自己修復層と呼ぶ。
【００１７】
この自己修復層を備えた本実施の形態の有機ＥＬ素子によれば、ピンホール等の欠陥が封止層中に生じても、この欠陥部分から侵入した劣化因子との接触により自己修復層が形状を変化させ、欠陥部分の空間を埋め尽くすことにより当該欠陥部分を自己修復するので、当該欠陥部分からの劣化因子の素子内への侵入が防止される。したがって、ダークスポットの発生や拡大等が抑制され、良好な素子特性と高い生産性を実現することが可能となる。
【００１８】
また、本実施の形態の有機ＥＬ素子の封止層は、自己修復層の他に、バリア性を有する材料で形成されたバリア層と、バッファ性を有する材料で構成されたバッファ層とをさらに備えている。ここで、バリア性を有する材料とは、例えば、水や酸素や有機成分等の劣化因子の透過性の低い材料や、これらの劣化因子に対して安定した材料のことである。また、バッファ性を有する材料とは、層間の密着性を高める材料や、層間に配設することにより良好な層状態を実現可能とする材料のことである。
【００１９】
自己修復層は、有機ＥＬ素子の素子基板に対して、バリア層よりも内側に配設されるとともに、バッファ層よりも外側に配設されている。例えば、封止層は、素子基板の上に、素子基板側からバッファ層、自己修復層、およびバリア層がこの順で積層されて構成される。
【００２０】
このように自己修復層がバリア層よりも内側に配設されることにより、バリア層によって、ピンホール等の欠陥が生じていない場合における自己修復層を、水、酸素、有機成分等の劣化因子が存在する外部環境から保護することが可能となる。したがって、上記のように封止層に欠陥部分が発生し当該欠陥部分から劣化因子が侵入する場合以外では、自己修復層は体積変化を示さず、固体状態が保持される。このようなバリア層は、少なくとも封止層の最外層に配設することが好ましい。それにより、保護効果がより有効に奏される。
【００２１】
また、自己修復層がバッファ層よりも外側に配設されることにより、素子基板と自己修復層との間にバッファ層が配設された構成が実現される。例えば、素子基板の表面が凹凸形状を有する場合に、バッファ層を配設せずに素子基板上に自己修復層やバリア層を直接配設すると、素子基板表面の凹凸の影響によって自己修復層やバリア層に欠陥が発生しやすく、また、これらの層において緻密な構成を実現することが難しい。
【００２２】
これに対して、本実施の形態のように素子基板と自己修復層との間にバッファ層を配設すると、バッファ層が素子基板表面の凹凸を埋めるため、平滑面に自己修復層を形成することが可能となる。このため、自己修復層やその上に形成されるバリア層において、欠陥の発生が防止され良好な状態を実現することが可能となる。このようなバッファ層は、少なくとも素子基板の表面に配設することが好ましい。それにより、素子基板の上方に配設される封止層において、良好な層状態が実現される。以下に、本実施の形態の具体的な実施例について、添付図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００２３】
図１は、本発明の実施例１にかかる有機ＥＬ素子の構成を示す模式的な断面図である。図１に示すように、有機ＥＬ素子１００は、素子の基本構成である素子基板１２０と、この素子基板１２０を被覆する封止膜１１０とを備える。素子基板１２０は、支持基板１０１上に、陽極である下部電極１０２、正孔注入層１０３、正孔輸送層１０４、発光層１０５、電子輸送層１０６、電子注入層１０７、および陰極である上部電極１０８が順に積層された構成を有する。また、封止膜１１０は、バッファ層１１１、内側バリア層１１２、自己修復層１１３、および外側バリア層１１４が順に積層された構成を有する。
【００２４】
支持基板１０１を構成する材料は、ガラス、石英、プラスチック、木材、紙等の材料から適宜選択される。ガラス以外の材料から構成される支持基板１０１では、有機ＥＬ素子１００の水、酸素、各種ガス等の劣化因子が素子内部へ侵入するのを防止するために、支持基板１０１の内面にＳｉＯ2等の保護膜（図示せず）が形成される。
【００２５】
ここでは、ガラスから構成される支持基板１０１を使用している。ガラスには、ソーダ・ライムガラス、ホウケイ酸ガラス、低アルカリガラス、無アルカリガラス、石英ガラス等の種類がある。これらのガラスの最大の相違点は、含まれているアルカリ成分、つまりナトリウムやカリウムの含有量、および二酸化ケイ素の含有量の違いにあり、用途に応じて、適宜これらのガラスを使い分けている。
【００２６】
例えば、アルカリ成分の含有量が高いソーダ・ライムガラス（アルカリ成分の含有量１３％）、ホウケイ酸ガラス（アルカリ成分の含有量１３％）、および低アルカリガラス（アルカリ成分の含有量７％）等から構成される青板の支持基板１０１は、安価であるが、含有されるナトリウム、カリウム等が溶け出して有機ＥＬ素子１００の劣化等を生じさせるおそれがある。このため、支持基板１０１の表面をＳｉＯ2で被覆する必要がある。
【００２７】
一方、アルカリ成分の含有量が低い無アルカリガラス（アルカリ成分の含有量０％）、石英ガラス（アルカリ成分の含有量０％）は、高価であるが、ナトリウムやカリウム等が溶け出さない利点を有する。それゆえ、これらは、例えばＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を利用したアクティブ駆動型の有機ＥＬ素子１００の基板として利用される。また、上記のような青板の支持基板１０１は、表面があれているので表面処理を行う必要がある。特に、青板の支持基板１０１は、表面処理として研磨工程が必要である。
【００２８】
また、支持基板１０１の構成材料の要件として、支持基板１０１側から光の取り出しを行うボトムエミッション型の有機ＥＬ素子１００では、支持基板１０１が透明性を有する必要がある。一方、封止膜１１０側から光の取り出しを行うトップエミッション型の有機ＥＬ素子１００では、支持基板１０１は透明でなくてもよく、この場合には、例えば、支持基板１０１の裏面に反射膜が形成されて光の反射を行う構成となっている。
【００２９】
陽極として機能する下部電極１０２は、仕事関数の高い材料、すなわち電子を引き抜きやすい材料から構成されることが好ましい。例えば、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ａｕ等からなる金属膜やＩＴＯ、ＩＺＯ等の酸化金属膜等の導電膜で構成される。また、下部電極１０２の構成要件として、支持基板１０１側から光の取り出しを行うボトムエミッション型の有機ＥＬ素子１００では、下部電極１０２が透明性を有する必要がある。
【００３０】
また、ここでは図示を省略しているが、有機ＥＬ素子１００では、下部電極１０２から素子外部に引き出された配線、すなわち引出電極が配設されている。引出電極は、有機ＥＬ素子１００によって構成される後述の有機ＥＬ表示パネルにおいて、パネル駆動用の集積回路やドライバ等の外部回路に有機ＥＬ表示パネルを接続するための電極である。このような引出電極は、低抵抗金属材料から構成されることが好ましく、例えば、Ａｇ、Ｃｒ、Ａｌ等の金属やその合金等、あるいは金属酸化物であるＩＴＯやＩＺＯ等からなる導電膜によって構成される。
【００３１】
下部電極１０２および引出電極（図示せず）の形成時には、まず、蒸着、スパッタリング等の方法により支持基板１０１の内面全体に上記のような導電膜を形成し、その後、フォトリソグラフィー等の方法によりこの導電膜を所定の形状にパターニングして下部電極１０２および引出電極（図示せず）を形成する。ここで、下部電極１０２および引出電極（図示せず）は、単層の導電膜によって構成されてもよく、また、種類の異なる導電膜が複数積層された多層構造であってもよい。
【００３２】
例えば、ＩＴＯやＩＺＯ等の酸化金属膜に、Ａｇ、Ａｇ合金、Ａｌ、Ｃｒ等の低抵抗金属からなる膜を積層した二層構造であってもよく、また、Ａｇ等の金属膜の保護層としてさらにＣｕ、Ｃｒ、Ｔａ等の耐酸化性の高い材料からなる膜を積層した三層構造であってもよい。このような多層構造の下部電極１０２および引出電極（図示せず）の形成時には、該電極の各層を構成する膜を順次成膜して積層した後、パターニングを行う。
【００３３】
下部電極１０２上には、有機層である正孔注入層１０３、正孔輸送層１０４、発光層１０５、電子輸送層１０６、および電子注入層１０７が順次積層されている。これらの各層１０３〜１０７は、従来の有機ＥＬ素子において使用されている高分子または低分子の有機材料によって構成される。以下に、これらの各層１０３〜１０７の詳細を説明する。
【００３４】
まず、正孔注入層１０３は、下部電極１０２からの正孔注入を容易かつ速やかにするために配設されるものである。したがって、下部電極１０２のＨＯＭＯレベルと非常に近い位置にある材料で構成されることが好ましい。具体的に、正孔注入層１０３を構成する材料は、イオン化ポテンシャルが小さい材料によって構成される。また、正孔輸送層１０４は、正孔注入層１０３に注入された正孔を発光層１０５に速やかに輸送するために配設されるものである。したがって、正孔の輸送性が高い材料から構成されることが好ましい。
【００３５】
これらの正孔注入層１０３および正孔輸送層１０４の構成材料は、従来公知の化合物の中から任意に選択することが可能である。具体例として、銅フタロシアニン（Ｃｕ−Ｐｃ）等のポリフィリン化合物、ｍ−ＭＴＤＡＴＡ等のスターバースト型アミン、ベンジジン型アミンの多量体、４，４'−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］−ビフェニル（ＮＰＢ）、Ｎ−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン（ＰＰＤ）等の芳香族第三級アミン、４−（ジ−Ｐ−トリルアミノ）−４'−［４−（ジ−Ｐ−トリルアミノ）スチリル］スチルベンゼン等のスチルベン化合物や、トリアゾール誘導体、スチリルアミン化合物、バッキーボール、Ｃ60等のフラーレン等の有機材料が用いられる。また、ポリカーボネート等の高分子材料中に低分子材料を分散させた高分子分散系の材料を使用してもよい。
【００３６】
発光層１０５における発光は、一重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（蛍光）であってもよく、また、三重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（りん光）であってもよい。発光の機構に応じて、発光層１０５の構成材料が適宜選択される。発光層１０５の構成材料としては、公知の発光材料を使用することが可能である。
【００３７】
具体的な発光材料として、４，４'−ビス（２，２'−ジフェニルビニル）−ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）等の芳香族ジメチリディン化合物、１，４−ビス（２−メチルスチリル）ベンゼン等のスチリルベンゼン化合物、３−（４−ビフェニル）−４−フェニル−５−ｔ−ブチルフェニル−１，２，４−トリアゾール（ＴＡＺ）等のトリアゾール誘導体、アントラキノン誘導体、フルオノレン誘導体等の蛍光性有機材料、（８−ヒドロキシキノリナト）アルミニウム錯体（Ａｌｑ3）等の蛍光性有機金属化合物、ポリパラフィニレンビニレン（ＰＰＶ）系、ポリフルオレン系、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）系等の高分子材料等が用いられる。また、三重項励起子からのりん光を発光に利用できる有機材料、例えば、白金錯体やイリジウム錯体等の有機材料を使用してもよい。
【００３８】
また、発光層１０５は、例えば上記の発光材料のみから構成されてもよく、あるいは、上記の正孔輸送層１０４の構成材料や、後述の電子輸送層１０６の構成材料や、ドナーやアクセプタ等の添加剤や、発光性ドーパント等を含有してもよい。これらを含有する場合、例えば、発光層１０５を構成する材料中にこれらが分散される。
【００３９】
電子輸送層１０６は、電子注入層１０７に注入された電子を速やかに発光層１０５に輸送するために配設されるものである。したがって、電子の輸送性が高い材料から構成されることが好ましい。また、電子注入層１０７は、上部電極１０８から容易にかつ速やかに電子注入が行われるように配設されるものである。したがって、上部電極１０８のＬＵＭＯレベルと非常に近い位置にある材料で電子親和力の大きな材料で構成されることが好ましい。
【００４０】
電子注入層１０７および電子輸送層１０６の構成材料は、従来公知の化合物の中から任意の材料を適宜選択して用いることができる。具体例としては、ＰｙＰｙＳＰｙＰｙ等のシラシクロペンタジエン（シロール）誘導体、ニトロ置換フルオレノン誘導体、アントラキノジメタン誘導体等の有機材料、トリス（８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウム（Ａｌｑ3）等の８−キノリノール誘導体の金属錯体、メタルフタロシアニン、３−（４−ビフェニル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−４−フェニル−１，２，４−トリアゾール（ＴＡＺ）等のトリアゾール系化合物、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔ−ブチル）−１，３，４−オキサジアゾ−ル（ＰＢＤ）等のオキサジアゾール系化合物、ＬｉＯ2等の酸化金属、バッキーボール、Ｃ60、カーボンナノチューブ等のフラーレンが使用できる。
【００４１】
正孔注入層１０３、正孔輸送層１０４、発光層１０５、電子輸送層１０６、および電子注入層１０７の形成時には、従来の成膜方法、例えば、スピンコーティング法やディッピング法等の塗布法、スクリーン印刷法、インクジェット法等の印刷法等のウェットプロセス、レーザ転写法等のドライプロセス、蒸着法等を用いることが可能であり、これらを組み合わせて成膜を行ってもよい。蒸着法における成膜材料の加熱には、抵抗加熱、誘導加熱、誘電加熱、電子ビーム加熱、レーザ加熱等を行ってもよい。
【００４２】
陰極を構成する上部電極１０８は、仕事関数の低い材料、すなわち電子が飛び出しやすい材料で構成することが好ましい。例えば、アルカリ金属（Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｒｂ，Ｃｓ）、アルカリ土類金属（Ｂｅ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）、希土類金属等の金属やその化合物、またはそれらを含む合金からなる金属膜から構成される。
【００４３】
ここで、有機ＥＬ素子１００が上部電極１０８側から光を取り出すトップエミッション型である場合には、上部電極１０８は透明性を有する必要がある。一方、支持基板１０１側から光を取り出すボトムエミッション型である場合には、上部電極１０８が透明性を有する必要がなく、この場合には、例えば上部電極１０８が反射膜としての機能するか、または別途で反射膜が形成される。
【００４４】
また、ここでは図示を省略しているが、上部電極１０８にも、下部電極１０２の場合と同様、上部電極１０８から素子外部への引出配線である引出電極が配設されている。引出電極（図示せず）の材料や構成については、下部電極１０２の引出電極（図示せず）の場合と同様である。また、引出電極（図示せず）および上部電極１０８の構造ならびに形成方法については、下部電極１０２で前述した通りである。
【００４５】
続いて、本実施例の有機ＥＬ素子１００の特徴的構成である封止膜１１０について説明する。封止膜１１０は、バッファ層１１１と、内側バリア層１１２と、自己修復層１１３と、外側バリア層１１４とを備える。有機ＥＬ素子１００では、かかる構成の封止膜１１０によって、素子基板１２０の表面全体、具体的には素子基板１２０の上面および端面が被覆されて封止される。
【００４６】
なお、封止膜１１０の構成は、本実施例の構成に限定されるものではなく、これ以外であってもよい。例えば、本実施例の封止膜１１０では、自己修復層１１３よりも素子基板１２０側にバッファ層１１１と内側バリア層１１２とが一層ずつ配設されているが、これ以外に、バッファ層１１１と内側バリア層１１２とが対で配設されるとともにこの対が所定数積層された構成であってもよい。この場合には、交互にバッファ層１１１と内側バリア層１１２とが複数層積層され、さらにその上に、自己修復層１１３と外側バリア層１１４とが順次積層される。かかる構成では、最外層に位置するバリア層が外側バリア層１１４に相当し、自己修復層１１３よりも素子基板１２０側に位置するバリア層が内側バリア層１１２に相当する。
【００４７】
また、例えば、外側バリア層１１４が多層構造を有してもよく、あるいは、自己修復層１１３と外側バリア層１１４との間に、さらにバッファ層１１１が配設されてもよい。さらに、内側バリア層１１２が省略された構成であってもよい。なお、バッファ層１１１や外側バリア層１１４が省略された構成も可能ではあるが、素子基板１２０と封止膜１１０との関係からバッファ層１１１を配設することが好ましく、また、有機ＥＬ素子１００全体としての保護および劣化因子不存在下での自己修復層１１３の固体状態維持の点から、外側バリア層１１４を配設することが好ましい。
【００４８】
ここでは、バッファ層１１１は、下部に位置する層（ここでは素子基板１２０に相当）の表面の凹凸を埋めて平滑化するために配設されるものである。バッファ層１１１を形成することによって、バッファ層１１１の上部に位置する層（ここでは内側バリア層１１２、自己修復層１１３、外側バリア層１１４に相当）が欠陥の低減された緻密な層となる。バッファ層１１１を構成する材料は、例えば、光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂等が用いられる。具体的に、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリパラキシレン、パーフルオロオレフィンやパーフルオロエーテル等のフッ素系高分子、ＣＨ3ＯＭやＣ2Ｈ5ＯＭ等の金属アルコキシド、ポリイミド前駆体、ペリレン系化合物等、Ｃａ等の金属膜があげられる。
【００４９】
また、内側バリア層１１２および外側バリア層１１４は、素子基板１２０を保護するために配設されるものであり、特に、外側バリア層１１４は、外部環境からの素子基板１２０および自己修復層１１３の保護のために配設される。例えば、外側バリア層１１４は、水分の透過性が低くかつ水分に対して安定な材料や、酸素透過性が低くかつ酸素に対して安定な材料から構成される。このような外側バリア層１１４により、素子基板１２０を外部環境下で存在する水や酸素から保護することが可能となる。
【００５０】
また、後述するように自己修復層１１３は水や酸素等と接触する環境において体積変化を示すが、かかる構成では自己修復層１１３が外側バリア層１１４によって外部環境から保護される、すなわち、外部環境下で存在する水や酸素等と遮断された構成となるので、後述の図２で示すように封止膜１１０中にピンホール２００が形成されて水や酸素等が侵入する場合以外は、自己修復層１１３は体積変化を示さず、よって固体状態が保持される。
【００５１】
具体的に、内側バリア層１１２および外側バリア層１１４を構成する材料は、例えば、ＳｉＮ、ＡｌＮ、ＧａＮ等の窒化物、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5、ＺｎＯ、ＧｅＯ等の酸化物、ＳｉＯＮ等の酸化窒化物、ＳｉＣＮ等の炭化窒化物、金属フッ素化合物、金属膜等があげられる。このようなバッファ層１１１、内側バリア層１１２、および外側バリア層１１４の構成材料や配設数等は、適宜選択および設定されるものである。
【００５２】
一方、自己修復層１１３は、水（ここでは液体状態および気体状態を含む）、酸素、各種ガス、有機成分等の劣化因子との接触により自己修復機能を発現する材料から構成される。ここで、自己修復層１１３の自己修復機能とは、自己修復層１１３に生じた欠陥部分（具体的には、後述するピンホール等の欠損部分）に上記のような劣化因子が接触した際に、欠陥部分周辺の自己修復層１１３が体積変化を示して欠陥部分を埋めるように欠陥部分に流れ込み、それにより、欠陥部分が修復される機能のことである。
【００５３】
自己修復層１１３の具体的な構成材料としては、例えば、水により体積変化を示す材料や、酸素により体積変化を示す材料や、有機ＥＬ素子１００の外部環境下に存在する酸素以外のガスにより体積変化を示す材料等、外部から侵入する劣化因子との接触により体積変化を示す材料が用いられる。自己修復層１１３は、このような材料のうちの一種類の材料によって構成されてもよく、また、二種類以上の材料を含んで構成されてもよい。例えば、水との接触により体積変化を示す材料と酸素との接触により体積変化を示す材料とを混合して自己修復層１１３を構成してもよい。
【００５４】
例えば、水または酸素により可塑性を示す材料により自己修復層１１３が構成されてもよい。かかる材料から構成される自己修復層１１３では、水または酸素との接触により構成材料が可塑性を示して体積変化を生じ、かかる体積変化に伴って、自己修復層１１３の形状が変化する。自己修復層１１３を構成する材料として、具体的に、メタロセン触媒を用いたポリエチレンと熱可塑性樹脂との混合樹脂や、熱可塑性樹脂であるポリオレフィン樹脂に鉄粉とハロゲン化金属との混合物で構成された鉄系酸素吸収剤を配合した酸素吸収性樹脂を用いてもよい。
【００５５】
また、塩化物等のハライドや、硫酸塩のようなイオウのオキシ酸塩等の無機酸塩である遷移金属系触媒と、ポリアミド樹脂とを含有する酸素吸収性樹脂を用いてもよい。あるいは、アクリル酸塩重合体架橋物やビニルアルコール−アクリル酸塩共重合体の架橋物等の高吸水性樹脂を用いてもよく、また、ビニルアルコール等の吸水性樹脂とオレフィン系樹脂を混合した酸素吸収性樹脂との混合物や、酸素吸収性ポリアミド樹脂組成物等を用いてもよい。
【００５６】
封止膜１１０を構成する各層１１１〜１１４の厚さは、特には限定されるものではなく適宜設定されるが、自己修復層１１３は、後述する自己修復動作を実現可能な厚さを有するものとする。
【００５７】
次に、図２および図３を参照して、封止膜１１０における自己修復層１１３の自己修復動作を、封止膜１１０の成膜工程とともに具体的に説明する。図２および図３は、自己修復層１１３の自己修復動作を説明するための有機ＥＬ素子１００の模式的な部分断面図である。なお、図２および図３では、図１に示す素子基板１２０の詳細な図示を省略している。
【００５８】
まず、封止膜１１０の成膜工程では、図１に示すように、素子基板１２０の表面全体を覆うようにバッファ層１１１が形成される。ここでは、光硬化性の樹脂を素子基板１２０の表面全体にスピンコート等の方法により塗布し、その後、紫外線を照射してこの樹脂を硬化させてバッファ層１１１が形成される。
【００５９】
続いて、このバッファ層１１１の表面全体を覆うように、内側バリア層１１２が形成される。ここでは、Ｓｉ3Ｎ4で構成されたターゲットを用いたスパッタリング法により、ＳｉＮX膜からなる内側バリア層１１２が形成される。さらに、このようにして形成された内側バリア層１１２の表面全体を覆うように、自己修復層１１３が形成される。
【００６０】
ここでは、ビニルアルコール等の吸水性樹脂とオレフィン系樹脂を混合した酸素吸収性樹脂とを混合したものを自己修復層１１３の構成材料として用い、この樹脂をスピンコート法により内側バリア層１１２の表面全体に塗布し、その後、加熱により樹脂を硬化させて自己修復層１１３が形成される。
【００６１】
最後に、上記のようにして形成した自己修復層１１３の表面全体を覆うように、外側バリア層１１４が形成される。ここでは、内側バリア層１１２の場合と同様、Ｓｉ3Ｎ4で構成されたターゲットを用いたスパッタリング法により、ＳｉＮX膜からなる外側バリア層１１４が形成される。以上のようにして、バッファ層１１１と、内側バリア層１１２と、自己修復層１１３と、外側バリア層１１４とを備えた封止膜１１０が形成される。
【００６２】
ところで、内側バリア層１１２および外側バリア層１１４をスパッタリング法により形成する際には、真空中で発生させたプラズマによりターゲットを叩いてターゲット粒子を飛び出させるとともにこの飛び出したターゲット粒子を成膜面に付着および堆積させることにより膜を形成するが、かかる方法では、ターゲット粒子とともに異物等の不純物が成膜面に付着または堆積することがあるため、内側バリア層１１２および外側バリア層１１４を構成する膜に異物等の不純物が付着または混入する場合がある。
【００６３】
そして、このように内側バリア層１１２および外側バリア層１１４において付着または混入した不純物がこれらの層１１２，１１４から剥離すると、封止膜１１０を構成するバッファ層１１１、内側バリア層１１２、自己修復層１１３、および外側バリア層１１４の一部が不純物とともに局所的に剥離する。それにより、図２に示すように、封止膜１１０を構成する各層１１１〜１１４を貫通してピンホール２００が形成される。
【００６４】
このピンホール２００の形成により、ピンホール２００の内壁を構成するバッファ層１１１、内側バリア層１１２、自己修復層１１３、および外側バリア層１１４の領域が外部環境にさらされるとともに、ピンホール２００を通じて素子基板１２０も外部環境にさらされる。そして、ピンホール２００を通じて、有機ＥＬ素子１００の外部に存在する（すなわち外部環境下に存在する）水や酸素等の劣化因子が、素子基板１２０側に侵入しようとする。
【００６５】
ここで、本実施例の有機ＥＬ素子１００では、図３に示すように、ピンホール２００が形成されると、ピンホール２００を通じて封止膜１１０内に侵入した水および酸素と接触する自己修復層１１３の領域の堆積が局所的に変化する。具体的には、まず、自己修復層１１３を構成する吸水性樹脂がピンホール２００内に侵入した水を吸収するとともに、自己修復層１１３を構成する酸素吸収性樹脂がピンホール２００内に侵入した酸素を吸収する。
【００６６】
そして、自己修復層１１３では、ピンホール２００の周辺部分において、水を吸収した吸水性樹脂および酸素を吸収した酸素吸収性樹脂の堆積が局所的に変化してピンホール２００内を埋める。それにより、ピンホール２００が自己修復層１１３によって塞がれ、自己修復が行われる。したがって、この自己修復により、素子基板１２０が外部環境にさらされるのを防止することができ、よって、有機ＥＬ素子１００の素子基板１２０内部への酸素や水の侵入を防止することが可能となる。
【００６７】
上記構成を有する有機ＥＬ素子１００では、下部電極１０２から正孔注入層１０３に注入された正孔が、正孔輸送層１０４を経て発光層１０５に導入される。一方、上部電極１０８から電子注入層１０７に注入された電子は、電子輸送層１０６を経て発光層１０５に導入される。そして、発光層１０５に導入された正孔と電子とが結合し、それにより、発光層１０５で発光が生じる。
【００６８】
ここで、有機ＥＬ素子１００では、前述のように、封止膜１１０の自己修復層１１３により素子内部への劣化因子の侵入が防止されるので、有機ＥＬ素子１００を構成する正孔注入層１０３、正孔輸送層１０４、発光層１０５、電子輸送層１０６および電子注入層１０７では、該劣化因子に起因する劣化が抑制されている。したがって、有機ＥＬ素子１００では、ダークスポットの発生や拡大、および該劣化因子に起因するその他の素子劣化を防止することが可能となる。
【００６９】
以上のように、本実施例の有機ＥＬ素子１００によれば、封止膜１１０中にピンホール２００が形成されても、このピンホール２００が自己修復層１１３によって局所的に自己修復されるので、ピンホール２００から素子内部に水分や酸素等の劣化因子が侵入するのを防止して十分な封止を安定して行うことが可能となる。それゆえ、水分や酸素等の劣化因子によって生じる有機ＥＬ素子１００の素子特性の劣化が防止され、その結果、良好な素子特性、具体的には良好な発光特性等を実現することが可能となる。
【００７０】
また、自己修復層１１３を封止膜１１０内に形成することにより、封止膜１１０の厚さを厚くしなくても、劣化因子の侵入を防止することが可能となる。したがって、有機ＥＬ素子１００の薄型化や生産効率の点で有利な効果が奏されるとともに、封止膜１１０を厚くすることにより生じる問題が解消される。
【００７１】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２にかかる有機ＥＬ表示パネルは、実施の形態１の有機ＥＬ素子によって構成される。かかる構成の本実施の形態の有機ＥＬ表示パネルでは、パネルの構成要素である有機ＥＬ素子において、前述のようにダークスポットの発生や拡大等が抑制され良好な素子特性が実現される。したがって、このような有機ＥＬ素子で構成された有機ＥＬ表示パネルでは、良好な表示特性を有する品質の高いパネルを実現することが可能となる。以下、図４を参照して、本発明の実施の形態２にかかる有機ＥＬ表示パネルの実施例について説明する。
【実施例２】
【００７２】
図４は、本発明の実施例２における有機ＥＬ表示パネルの構成を示す模式的な断面図である。ここでは、パッシブ駆動型のフルカラー表示の有機ＥＬ表示パネルについて説明する。この有機ＥＬ表示パネルは、トップエミッション型であってもよく、また、ボトムエミッション型であってもよい。
【００７３】
図４に示すように、本実施例の有機ＥＬ表示パネルは、図１に示す実施例１の有機ＥＬ素子１００と同様の構成を有する有機ＥＬ素子１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂが複数配設されて構成される。有機ＥＬ素子１００Ｒは、赤色発光する発光層１０５Ｒを備え赤色発光する。また、有機ＥＬ素子１００Ｇは、緑色発光する発光層１０５Ｇを備え緑色発光する。また、有機ＥＬ素子１００Ｂは、青色発光する発光層１０５Ｂを備え青色発光する。有機ＥＬ表示パネルでは、これらの各発光色の有機ＥＬ素子１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂによって赤色画素、緑色画素、および青色画素が形成され、ＲＧＢ表示によりフルカラー表示が実現される。
【００７４】
以下に、本実施例の有機ＥＬ表示パネルの詳細な構成を、製造工程と合わせて説明する。まず、有機ＥＬ表示パネルの製造工程は、下部電極１０２を形成する前処理工程と、正孔注入層１０３、正孔輸送層１０４、発光層１０５（１０５Ｒ，１０５Ｇ，１０５Ｂ）、電子輸送層１０６、電子注入層１０７および上部電極１０８を形成して素子基板１２０を形成する成膜工程と、この素子基板１２０を封止膜１１０で封止する封止工程とに大別される。
【００７５】
有機ＥＬ表示パネルの製造時には、前処理工程において、まず支持基板１０１上に、実施例１で前述した方法により、所定の間隔でストライプ状に複数の下部電極１０２が形成される。そして、この下部電極１０２から引き出されてパネル外部の集積回路やドライバ等に接続される引出電極（図示せず）が、実施例１で前述した方法により形成される。
【００７６】
支持基板１０１上に下部電極１０２および引出電極（図示せず）が形成されると、続いて、下部電極１０２間で露出した支持基板１０１の表面に、絶縁膜４０１が形成される。また、図示を省略しているが、この絶縁膜４０１上に、隔壁が形成される。ここでは、上部電極１０８と下部電極１０２とが交差して形成される発光領域を囲むように、該発光領域を除いて、ポリイミド、ＳｉＯ2等から構成される絶縁膜４０１が形成される。以上のような前処理工程により、支持基板１０１上に下部電極１０２、引出電極（図示せず）、絶縁膜４０１、および隔壁（図示せず）が形成されてなる前処理基板が形成される。
【００７７】
続いて、上記のようにして得られた前処理基板に、成膜工程の各処理が施されて正孔注入層１０３、正孔輸送層１０４、発光層１０５、電子輸送層１０６、および電子注入層１０７が順次形成される。これらの各層１０３〜１０７の形成時における成膜方法は、実施例１において前述した通りである。
【００７８】
すなわち、まず、前処理工程を経て得られた前処理基板の表面に、正孔注入層１０３が形成され、この正孔注入層１０３上に、さらに正孔輸送層１０４が形成される。続いて、この正孔注入層１０４上に、さらに発光層１０５が形成される。ここで、発光層１０５の形成時には、有機ＥＬ素子１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂの発光層１０５の塗り分けが行われ、赤色発光層１０５Ｒ、緑色発光層１０５Ｇ、および青色発光層１０５Ｂが形成される。
【００７９】
このような発光層１０５の塗り分けにより、発光色の異なる３種類の画素、すなわち、赤色発光する有機ＥＬ素子１００Ｒで構成される赤色画素ＲＰと、緑色発光する有機ＥＬ素子１００Ｇで構成される緑色画素ＧＰと、青色発光する有機ＥＬ素子１００Ｂで構成される青色画素ＢＰとが隣接して形成される。
【００８０】
有機ＥＬ素子１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂの赤色発光層１０５Ｒ、緑色発光層１０５Ｇ、青色発光層１０５Ｂは、開口パターンの異なる３種類の成膜用マスク（図示せず）を用いて成膜により、容易に実現される。例えば、有機ＥＬ素子１００Ｒの領域に選択的に赤色発光層１０５Ｒを形成する際には、この領域のみに開口を有する成膜用マスク（図示せず）を使用して成膜を行う。それにより、有機ＥＬ素子１００Ｒの領域では、成膜用マスク（図示せず）の開口を透過して赤色発光材料が正孔輸送層１０４上に堆積し、それにより、赤色発光層１０５Ｒが形成される。
【００８１】
この時、有機ＥＬ素子１００Ｇ，１００Ｂの領域は成膜用マスク（図示せず）で覆われるため、これらの領域では、赤色発光材料が成膜用マスク（図示せず）の表面に堆積する。それにより、有機ＥＬ素子１００Ｒの領域のみに選択的に赤色発光層１０５Ｒを形成することが可能となる。
【００８２】
そして、上記と同様、有機ＥＬ素子１００Ｇの領域に緑色発光層１０５Ｇを形成する際には、この領域のみに開口を有する成膜用マスク（図示せず）を使用し、また、有機ＥＬ素子１００Ｂの領域に青色発光層１０５Ｂを形成する際には、この領域のみに開口を有する成膜用マスク（図示せず）を使用する。また、このような成膜用マスク（図示せず）を用いた赤色発光層１０５Ｒ、緑色発光層１０５Ｇ、および青色発光層１０５Ｂの各形成時には、例えば、２回以上繰り返して成膜を行う。それにより、有機ＥＬ素子１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂの赤色発光層１０５Ｒ、緑色発光層１０５Ｇ、青色発光層１０５Ｂにおける未成膜を防止している。
【００８３】
塗り分けが行われて赤色発光層１０５Ｒ、緑色発光層１０５Ｇ、青色発光層１０５Ｂで構成された発光層１０５が形成された後、発光層１０５の表面に、電子輸送層１０６が形成される。そして、さらにこの電子輸送層１０６上に、電子注入層１０７が形成される。続いて、電子注入層１０７の表面に、実施例１において前述した方法により、上部電極１０８が形成される。
【００８４】
ここでは、下部電極１０２と直交するストライプ状の上部電極１０８が、隔壁パターンによって所定の間隔で複数本形成される。それにより、下部電極１０２と上部電極１０８との交差部に位置する発光層１０５の領域が発光可能となる。本実施例では、有機ＥＬ素子１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂによって構成される複数の画素ＲＰ，ＧＰ，ＢＰがマトリクス状に配置されたパッシブ駆動の有機ＥＬ表示パネルが実現される。
【００８５】
上部電極１０８が形成された後には、下部電極１０２の場合と同様、上部電極１０８から引き出されてパネル外部の集積回路やドライバ等に接続される引出電極（図示せず）が形成される。引出電極（図示せず）の形成方法については、実施例１において前述した通りである。
【００８６】
以上のようにして、成膜工程では、前処理工程で得られた前処理基板上に、正孔注入層１０３、正孔輸送層１０４、発光層１０５（１０５Ｒ，１０５Ｇ，１０５Ｂ）、電子輸送層１０６、電子注入層１０７、上部電極１０８、および引出電極（図示せず）が形成されてなる素子基板１２０が得られる。そして、この素子基板１２０に、さらに封止工程で各処理が施されて封止膜１１０が形成される。
【００８７】
具体的に、封止工程では、まず、窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガス雰囲気において、実施例１において前述した方法により、素子基板１２０の表面を覆うバッファ層１１１が形成され、さらに、内側バリア層１１２、自己修復層１１３、および外側バリア層１１４が順次形成される。このように素子基板１２０上に順次各層１１１〜１１４を形成して封止膜１１０を形成することにより、素子基板１２０が封止膜１１０によって封止される。
【００８８】
ここで、このようにして形成された封止膜１１０では、実施例１の図２で前述したように、成膜時に付着した異物等の不純物の剥離等によって封止膜１１０中にピンホール２００が形成されるが、封止膜１１０は自己修復層１１３を含んで構成されているので、実施例１の図３で前述したように、ピンホール２００が自己修復層１１３によって塞がれて自己修復される。それゆえ、ピンホール２００を通じた水分や酸素等の劣化因子の素子基板１２０への侵入を防止することが可能となる。
【００８９】
上記のようにして封止膜１１０により封止された素子基板１２０に、さらに、スクライブ処理、点灯検査、ＴＡＢ圧着処理、円偏光板貼付処理、モジュール検査等の各処理が行われる。そして、封止工程におけるこのような各処理を経て、有機ＥＬ表示パネルが作製される。
【００９０】
以上のように、本実施例の有機ＥＬ表示パネルでは、封止膜１１０に形成されるピンホール２００等の欠陥部分が、封止膜１１０の自己修復層１１３によって自己修復されるので、封止膜１１０の欠陥部分を通じて外部から劣化因子が素子内部に侵入することを防止することが可能となる。それゆえ、各有機ＥＬ素子１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂでは、ダークスポットの発生や拡大等による素子特性の劣化が防止され、良好な素子特性が実現される。
【００９１】
したがって、このような有機ＥＬ素子１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂから構成される有機ＥＬ表示パネルでは、各画素ＲＰ，ＧＰ，ＢＰにおいて良好な表示特性等が実現可能となり、よって、高品質、高生産性を安定して実現することが可能となる。また、従来のように封止缶や封止基板を用いて封止する構成の有機ＥＬ表示パネルに比べて、薄型化が図られる。さらに、このような自己修復層１１３は、封止膜１１０のバッファ層１１１や内側および外側バリア層１１２，１１４と合わせて一連の成膜工程で容易に形成することが可能であり、特別な工程や設備を必要としない。
【００９２】
なお、上記においては、各画素ＲＰ，ＧＰ，ＢＰを構成する各有機ＥＬ素子１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂの発光層１０５を塗り分けてフルカラー表示を実現する有機ＥＬ表示パネルについて説明したが、白色の単色発光の発光層１０５を備え、各画素ＲＰ，ＧＰ，ＢＰごとに赤色、緑色、青色のカラーフィルタが配設されてフルカラー表示を実現するカラーフィルタ方式の有機ＥＬ表示パネルであってもよい。
【００９３】
また、白色や青色等の単色発光の発光層１０５と蛍光材料による色変換層とを組み合わせたカラーマッチング方式によりフルカラー表示を実現する有機ＥＬ表示パネルであってもよい。さらに、単色の発光層１０５の発光領域に電磁波照射等の処理を施して複数の発光色を実現するフォトブリーチング方式や、発光色が異なる発光層１０５を有する複数の有機ＥＬ素子を積層して一つの画素を形成するＳＯＬＥＤ（ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ Ｓｔａｃｋｅｄ ＯＬＥＤ）方式の有機ＥＬ表示パネルであってもよい。
【００９４】
また、上記においてはパッシブ駆動の有機ＥＬ表示パネルについて説明したが、ＴＦＴにより駆動するアクティブ駆動の有機ＥＬ表示パネルにも、本発明は適用可能である。また、本発明にかかる有機ＥＬ表示パネルは、前述のようにボトムエミッション型およびトップエミッション型のいずれであってもよいが、トップエミッション型の場合には、特に、従来の封止缶や封止基板を用いて封止を行う場合に比べて、光を取り出す際における封止膜１１０の屈折率の影響を小さくすることが可能となるため、より有利な効果が奏される。
【００９５】
また、実施例１の有機ＥＬ素子１００および実施例２の有機ＥＬ表示パネルを構成する有機層の構成は、図１および図４に示す正孔注入層１０３、正孔輸送層１０４、発光層１０５、電子輸送層１０６および電子注入層１０７を備えた構成に限定されるものではない。例えば、発光層１０５、正孔輸送層１０４、および電子輸送層１０６は、単層構成でなく多層構成であってもよい。また、正孔輸送層１０４および電子輸送層１０６のいずれかを省略してもよく、あるいは両方を省略してもよい。また、キャリアブロック層等の有機層を、用途に応じて挿入してもよい。
【００９６】
また、下部電極１０２を陰極とし上部電極１０８を陽極とする構成であってもよく、この場合には、図４の支持基板１０１側から、電子注入層１０３、電子輸送層１０４、発光層１０５、正孔輸送層１０６および正孔注入層１０７が順に形成される。
【００９７】
また、実施例１の有機ＥＬ素子１００および実施例２の有機ＥＬ表示パネルにおいては、封止膜１１０の自己修復層１１３が一層である場合について説明したが、自己修復層１１３を複数含む構成であってもよい。例えば、水との接触により体積変化を示す材料から構成される第１の自己修復層と、酸素との接触により体積変化を示す材料から構成される第２の自己修復層１１３とを含む構成であってもよく、この場合、第１および第２の自己修復層１１３は連続して積層されるか、または、内側バリア層１１３やバッファ層１１２が第１および第２の自己修復層１１３の間にさらに配設されて介在する。このように、性質の異なる複数の自己修復層１１３を備える構成においても、上記効果が奏される。
【００９８】
また、例えば、水との接触により体積変化を示す材料と酸素との接触により体積変化を示す材料とが混合されて形成された実施例１および実施例２の自己修復層１１３を、内側バリア層１１３やバッファ層１１２を介して複数積層した構成であってもよい。このように同質の自己修復層１１３を複数積層する場合においても、上記効果が奏される。
【００９９】
さらに、本発明にかかる製造方法により製造された有機ＥＬ素子は、表示パネル以外の用途でも使用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の実施例１における有機ＥＬ素子の構成を示す模式的な断面図である。
【図２】図１の有機ＥＬ素子の封止膜における自己修復層の自己修復動作を説明するための模式的な部分断面図である。
【図３】図１の有機ＥＬ素子の封止膜における自己修復層の自己修復動作を説明するための模式的な部分断面図である。
【図４】本発明の実施例２における有機ＥＬ表示パネルの構成を示す模式的な断面図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１００ 有機ＥＬ素子
１０１ 支持基板
１０２ 下部電極
１０３ 正孔注入層
１０４ 正孔輸送層
１０５ 発光層
１０６ 電子輸送層
１０７ 電子注入層
１０８ 上部電極
１１０ 封止膜
１１１ バッファ層
１１２ 内側バリア層
１１３ 自己修復層
１１４ 外側バリア層
１２０ 素子基板
２００ ピンホール
【技術分野】
【０００１】
この発明は、有機ＥＬ素子および有機ＥＬ表示パネルに関する。ただし、本発明の利用は、前述の有機ＥＬ素子および有機ＥＬ表示パネルには限らない。
【背景技術】
【０００２】
各種情報産業機器の表示ディスプレイや発光素子等においては、薄型化が図られるとともに視認性や耐衝撃性等に優れることから、有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子と略す）の利用が進んでいる。有機ＥＬ素子は、支持基板上に一対の電極に挟持された有機層が形成された構成を有する。有機層は、機能の異なる複数の層が積層されて構成され、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、および電子注入層を含んで構成される。
【０００３】
かかる有機ＥＬ素子では、素子の外部から内部に水分、酸素、各種ガス等の劣化因子が侵入すると有機層が劣化し、それにより、ダークスポットと呼ばれる非発光領域が生じる。そこで、従来では、有機ＥＬ素子が封止缶や封止基板により封止される。しかしながら、封止缶や封止基板で封止された有機ＥＬ素子により有機ＥＬ表示パネルを構成すると、パネルの厚さが封止基板を含んだ厚さとなるため厚くなり、薄型化の妨げとなる。
【０００４】
例えば、支持基板上に有機層を形成して有機ＥＬ素子を形成するとともにこの素子を封止基板で封止して有機ＥＬ表示パネルを構成すると、有機層の厚さは約０．２μｍと薄いのでパネルの厚さには影響せず、よって、支持基板および封止基板の厚さによってパネルの厚さが決まる。支持基板および封止基板を約０．７ｍｍの厚さとすることから、かかる構成の有機ＥＬ表示パネルの厚さは約１．４ｍｍとなる。ここで、有機ＥＬ表示パネルでは薄型化が要求されることから、さらに有機ＥＬ表示パネルの厚さを薄くする必要がある。
【０００５】
有機ＥＬ表示パネルの薄型化を図る構成として、封止缶および封止基板の代わりに、封止膜により有機ＥＬ素子を封止する構成がある。例えば、厚さ約５μｍの封止膜を形成して有機ＥＬ素子を封止した場合、かかる有機ＥＬ素子によって構成される有機ＥＬ表示パネルの厚さには封止膜の厚さが影響せず、よって、支持基板の厚さによってパネルの厚さが決まる。したがって、例えば支持基板の厚さが約０．７ｍｍであれば、有機ＥＬ表示パネルの厚さは約０．７ｍｍとなる。
【０００６】
また、封止膜による封止では、封止缶や封止基板で封止をする場合に比べて、さらに次のような有利な効果が奏される。すなわち、封止缶や封止基板を用いて有機ＥＬ素子を封止すると、支持基板と反対側（すなわち封止側）から光を取り出すトップエミッション型の有機ＥＬ素子では、封止缶や封止基板の光の屈折率が光の取り出しに影響を及ぼし、制御が困難であるが、封止膜により有機ＥＬ素子を封止すると、光を取り出す側の封止膜の屈折率の制御が容易になる。それゆえ、効率よく光の取り出しを行うことが可能となる。
【０００７】
有機ＥＬ素子を封止膜により封止する構成には、封止膜を多層構造としたものがある。例えば、有機ＥＬ素子の凹凸部を被覆するバッファ層と、このバッファ層上に積層されたバリア層とを含む二層以上から封止膜が構成される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−３１２８８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
封止膜はスパッタリング等の方法により成膜されるが、このようにして成膜される封止膜では、膜厚を厚くすることが困難である。それゆえ、ピンホール等の欠陥のない封止膜を成膜することは困難であるため、この欠陥を通じて、有機ＥＬ素子に外部から水分、酸素、各種ガス等の劣化因子が侵入する。このような外部からの劣化因子の侵入により、有機ＥＬ素子を構成する有機層が劣化し、その結果、ダークスポットの発生等を引き起こして素子特性を劣化させる。
【００１０】
具体的に、スパッタリングによる封止膜の形成では、成膜時に異物がスパッタリング材料とともに有機ＥＬ素子の表面に付着することがあるため、成膜された封止膜には異物が付着している。そして、この異物が封止膜から剥離すると、異物が剥離した部分に孔、すなわちピンホールが形成される。膜厚の薄い封止膜にこのようなピンホールが形成されると、ピンホールを通じて外部と有機ＥＬ素子とが連通するため、ピンホールから劣化因子が有機ＥＬ素子の内部に侵入する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１の発明にかかる有機ＥＬ素子は、基板上に配設された対向する一対の電極間に少なくとも発光層を含む有機層を形成する素子基板を備え、前記素子基板の表面を封止層で被覆する有機ＥＬ素子において、前記封止層は、所定の環境において体積変化を示す層を備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項６の発明にかかる有機ＥＬ表示パネルは、基板上に配設された対向する一対の電極間に少なくとも発光層を含む有機層を形成する素子基板を備え前記素子基板の表面を封止層で被覆する有機ＥＬ素子によって構成される有機ＥＬ表示パネルにおいて、前記有機ＥＬ素子の前記封止層は、所定の環境において体積変化を示す層を備えることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、この発明にかかる有機ＥＬ素子および有機ＥＬ表示パネルの好適な実施の形態を詳細に説明する。この実施の形態は、良好な素子特性を有し高い生産性を実現することが可能な有機ＥＬ素子を提供すること、および、このような有機ＥＬ素子により構成された良好な品質の有機ＥＬ表示パネルを提供することを目的の一つとする。
【００１４】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１にかかる有機ＥＬ素子は、基板上に配設された対向する一対の電極間に少なくとも発光層を含む有機層を形成する素子基板を備え、この素子基板の表面を封止層で被覆する有機ＥＬ素子であって、封止層は、所定の環境において体積変化を示す層を備える。ここで、本実施の形態における当該体積変化を示す層とは、具体的には、所定の環境下において可塑性を示す材料から構成された層である。かかる層では、所定部分が局所的に当該所定の環境下に置かれると、この部分を構成する材料が局所的に可塑性を示して形状が変化する。そして、このような形状変化に伴って、かかる層が体積変化を示す。
【００１５】
例えば、本実施の形態の有機ＥＬ素子は、支持基板上に下部電極、少なくとも発光層を含む有機層、および上部電極が形成された構成を有する素子基板を備え、この素子基板の表面が、封止層で被覆されて封止されている。封止層は厚さが薄く、薄膜（すなわち封止膜）を形成している。そして、この封止層が、所定の環境、具体的には水、酸素、および有機成分等の劣化因子と接触する環境において体積変化を示す層を備える。
【００１６】
例えば、封止層中に形成された欠陥部分から劣化因子が侵入してこの体積変化を示す層と接触すると、この層の劣化因子との接触部分が体積変化を示して該欠陥部分を被覆する。すなわち、この層は、欠陥部分から侵入した劣化因子と接触する環境において、該欠陥部分を修復する機能を有する。以下においては、このような機能を有する層を、自己修復層と呼ぶ。
【００１７】
この自己修復層を備えた本実施の形態の有機ＥＬ素子によれば、ピンホール等の欠陥が封止層中に生じても、この欠陥部分から侵入した劣化因子との接触により自己修復層が形状を変化させ、欠陥部分の空間を埋め尽くすことにより当該欠陥部分を自己修復するので、当該欠陥部分からの劣化因子の素子内への侵入が防止される。したがって、ダークスポットの発生や拡大等が抑制され、良好な素子特性と高い生産性を実現することが可能となる。
【００１８】
また、本実施の形態の有機ＥＬ素子の封止層は、自己修復層の他に、バリア性を有する材料で形成されたバリア層と、バッファ性を有する材料で構成されたバッファ層とをさらに備えている。ここで、バリア性を有する材料とは、例えば、水や酸素や有機成分等の劣化因子の透過性の低い材料や、これらの劣化因子に対して安定した材料のことである。また、バッファ性を有する材料とは、層間の密着性を高める材料や、層間に配設することにより良好な層状態を実現可能とする材料のことである。
【００１９】
自己修復層は、有機ＥＬ素子の素子基板に対して、バリア層よりも内側に配設されるとともに、バッファ層よりも外側に配設されている。例えば、封止層は、素子基板の上に、素子基板側からバッファ層、自己修復層、およびバリア層がこの順で積層されて構成される。
【００２０】
このように自己修復層がバリア層よりも内側に配設されることにより、バリア層によって、ピンホール等の欠陥が生じていない場合における自己修復層を、水、酸素、有機成分等の劣化因子が存在する外部環境から保護することが可能となる。したがって、上記のように封止層に欠陥部分が発生し当該欠陥部分から劣化因子が侵入する場合以外では、自己修復層は体積変化を示さず、固体状態が保持される。このようなバリア層は、少なくとも封止層の最外層に配設することが好ましい。それにより、保護効果がより有効に奏される。
【００２１】
また、自己修復層がバッファ層よりも外側に配設されることにより、素子基板と自己修復層との間にバッファ層が配設された構成が実現される。例えば、素子基板の表面が凹凸形状を有する場合に、バッファ層を配設せずに素子基板上に自己修復層やバリア層を直接配設すると、素子基板表面の凹凸の影響によって自己修復層やバリア層に欠陥が発生しやすく、また、これらの層において緻密な構成を実現することが難しい。
【００２２】
これに対して、本実施の形態のように素子基板と自己修復層との間にバッファ層を配設すると、バッファ層が素子基板表面の凹凸を埋めるため、平滑面に自己修復層を形成することが可能となる。このため、自己修復層やその上に形成されるバリア層において、欠陥の発生が防止され良好な状態を実現することが可能となる。このようなバッファ層は、少なくとも素子基板の表面に配設することが好ましい。それにより、素子基板の上方に配設される封止層において、良好な層状態が実現される。以下に、本実施の形態の具体的な実施例について、添付図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００２３】
図１は、本発明の実施例１にかかる有機ＥＬ素子の構成を示す模式的な断面図である。図１に示すように、有機ＥＬ素子１００は、素子の基本構成である素子基板１２０と、この素子基板１２０を被覆する封止膜１１０とを備える。素子基板１２０は、支持基板１０１上に、陽極である下部電極１０２、正孔注入層１０３、正孔輸送層１０４、発光層１０５、電子輸送層１０６、電子注入層１０７、および陰極である上部電極１０８が順に積層された構成を有する。また、封止膜１１０は、バッファ層１１１、内側バリア層１１２、自己修復層１１３、および外側バリア層１１４が順に積層された構成を有する。
【００２４】
支持基板１０１を構成する材料は、ガラス、石英、プラスチック、木材、紙等の材料から適宜選択される。ガラス以外の材料から構成される支持基板１０１では、有機ＥＬ素子１００の水、酸素、各種ガス等の劣化因子が素子内部へ侵入するのを防止するために、支持基板１０１の内面にＳｉＯ2等の保護膜（図示せず）が形成される。
【００２５】
ここでは、ガラスから構成される支持基板１０１を使用している。ガラスには、ソーダ・ライムガラス、ホウケイ酸ガラス、低アルカリガラス、無アルカリガラス、石英ガラス等の種類がある。これらのガラスの最大の相違点は、含まれているアルカリ成分、つまりナトリウムやカリウムの含有量、および二酸化ケイ素の含有量の違いにあり、用途に応じて、適宜これらのガラスを使い分けている。
【００２６】
例えば、アルカリ成分の含有量が高いソーダ・ライムガラス（アルカリ成分の含有量１３％）、ホウケイ酸ガラス（アルカリ成分の含有量１３％）、および低アルカリガラス（アルカリ成分の含有量７％）等から構成される青板の支持基板１０１は、安価であるが、含有されるナトリウム、カリウム等が溶け出して有機ＥＬ素子１００の劣化等を生じさせるおそれがある。このため、支持基板１０１の表面をＳｉＯ2で被覆する必要がある。
【００２７】
一方、アルカリ成分の含有量が低い無アルカリガラス（アルカリ成分の含有量０％）、石英ガラス（アルカリ成分の含有量０％）は、高価であるが、ナトリウムやカリウム等が溶け出さない利点を有する。それゆえ、これらは、例えばＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を利用したアクティブ駆動型の有機ＥＬ素子１００の基板として利用される。また、上記のような青板の支持基板１０１は、表面があれているので表面処理を行う必要がある。特に、青板の支持基板１０１は、表面処理として研磨工程が必要である。
【００２８】
また、支持基板１０１の構成材料の要件として、支持基板１０１側から光の取り出しを行うボトムエミッション型の有機ＥＬ素子１００では、支持基板１０１が透明性を有する必要がある。一方、封止膜１１０側から光の取り出しを行うトップエミッション型の有機ＥＬ素子１００では、支持基板１０１は透明でなくてもよく、この場合には、例えば、支持基板１０１の裏面に反射膜が形成されて光の反射を行う構成となっている。
【００２９】
陽極として機能する下部電極１０２は、仕事関数の高い材料、すなわち電子を引き抜きやすい材料から構成されることが好ましい。例えば、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ａｕ等からなる金属膜やＩＴＯ、ＩＺＯ等の酸化金属膜等の導電膜で構成される。また、下部電極１０２の構成要件として、支持基板１０１側から光の取り出しを行うボトムエミッション型の有機ＥＬ素子１００では、下部電極１０２が透明性を有する必要がある。
【００３０】
また、ここでは図示を省略しているが、有機ＥＬ素子１００では、下部電極１０２から素子外部に引き出された配線、すなわち引出電極が配設されている。引出電極は、有機ＥＬ素子１００によって構成される後述の有機ＥＬ表示パネルにおいて、パネル駆動用の集積回路やドライバ等の外部回路に有機ＥＬ表示パネルを接続するための電極である。このような引出電極は、低抵抗金属材料から構成されることが好ましく、例えば、Ａｇ、Ｃｒ、Ａｌ等の金属やその合金等、あるいは金属酸化物であるＩＴＯやＩＺＯ等からなる導電膜によって構成される。
【００３１】
下部電極１０２および引出電極（図示せず）の形成時には、まず、蒸着、スパッタリング等の方法により支持基板１０１の内面全体に上記のような導電膜を形成し、その後、フォトリソグラフィー等の方法によりこの導電膜を所定の形状にパターニングして下部電極１０２および引出電極（図示せず）を形成する。ここで、下部電極１０２および引出電極（図示せず）は、単層の導電膜によって構成されてもよく、また、種類の異なる導電膜が複数積層された多層構造であってもよい。
【００３２】
例えば、ＩＴＯやＩＺＯ等の酸化金属膜に、Ａｇ、Ａｇ合金、Ａｌ、Ｃｒ等の低抵抗金属からなる膜を積層した二層構造であってもよく、また、Ａｇ等の金属膜の保護層としてさらにＣｕ、Ｃｒ、Ｔａ等の耐酸化性の高い材料からなる膜を積層した三層構造であってもよい。このような多層構造の下部電極１０２および引出電極（図示せず）の形成時には、該電極の各層を構成する膜を順次成膜して積層した後、パターニングを行う。
【００３３】
下部電極１０２上には、有機層である正孔注入層１０３、正孔輸送層１０４、発光層１０５、電子輸送層１０６、および電子注入層１０７が順次積層されている。これらの各層１０３〜１０７は、従来の有機ＥＬ素子において使用されている高分子または低分子の有機材料によって構成される。以下に、これらの各層１０３〜１０７の詳細を説明する。
【００３４】
まず、正孔注入層１０３は、下部電極１０２からの正孔注入を容易かつ速やかにするために配設されるものである。したがって、下部電極１０２のＨＯＭＯレベルと非常に近い位置にある材料で構成されることが好ましい。具体的に、正孔注入層１０３を構成する材料は、イオン化ポテンシャルが小さい材料によって構成される。また、正孔輸送層１０４は、正孔注入層１０３に注入された正孔を発光層１０５に速やかに輸送するために配設されるものである。したがって、正孔の輸送性が高い材料から構成されることが好ましい。
【００３５】
これらの正孔注入層１０３および正孔輸送層１０４の構成材料は、従来公知の化合物の中から任意に選択することが可能である。具体例として、銅フタロシアニン（Ｃｕ−Ｐｃ）等のポリフィリン化合物、ｍ−ＭＴＤＡＴＡ等のスターバースト型アミン、ベンジジン型アミンの多量体、４，４'−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］−ビフェニル（ＮＰＢ）、Ｎ−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン（ＰＰＤ）等の芳香族第三級アミン、４−（ジ−Ｐ−トリルアミノ）−４'−［４−（ジ−Ｐ−トリルアミノ）スチリル］スチルベンゼン等のスチルベン化合物や、トリアゾール誘導体、スチリルアミン化合物、バッキーボール、Ｃ60等のフラーレン等の有機材料が用いられる。また、ポリカーボネート等の高分子材料中に低分子材料を分散させた高分子分散系の材料を使用してもよい。
【００３６】
発光層１０５における発光は、一重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（蛍光）であってもよく、また、三重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（りん光）であってもよい。発光の機構に応じて、発光層１０５の構成材料が適宜選択される。発光層１０５の構成材料としては、公知の発光材料を使用することが可能である。
【００３７】
具体的な発光材料として、４，４'−ビス（２，２'−ジフェニルビニル）−ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）等の芳香族ジメチリディン化合物、１，４−ビス（２−メチルスチリル）ベンゼン等のスチリルベンゼン化合物、３−（４−ビフェニル）−４−フェニル−５−ｔ−ブチルフェニル−１，２，４−トリアゾール（ＴＡＺ）等のトリアゾール誘導体、アントラキノン誘導体、フルオノレン誘導体等の蛍光性有機材料、（８−ヒドロキシキノリナト）アルミニウム錯体（Ａｌｑ3）等の蛍光性有機金属化合物、ポリパラフィニレンビニレン（ＰＰＶ）系、ポリフルオレン系、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）系等の高分子材料等が用いられる。また、三重項励起子からのりん光を発光に利用できる有機材料、例えば、白金錯体やイリジウム錯体等の有機材料を使用してもよい。
【００３８】
また、発光層１０５は、例えば上記の発光材料のみから構成されてもよく、あるいは、上記の正孔輸送層１０４の構成材料や、後述の電子輸送層１０６の構成材料や、ドナーやアクセプタ等の添加剤や、発光性ドーパント等を含有してもよい。これらを含有する場合、例えば、発光層１０５を構成する材料中にこれらが分散される。
【００３９】
電子輸送層１０６は、電子注入層１０７に注入された電子を速やかに発光層１０５に輸送するために配設されるものである。したがって、電子の輸送性が高い材料から構成されることが好ましい。また、電子注入層１０７は、上部電極１０８から容易にかつ速やかに電子注入が行われるように配設されるものである。したがって、上部電極１０８のＬＵＭＯレベルと非常に近い位置にある材料で電子親和力の大きな材料で構成されることが好ましい。
【００４０】
電子注入層１０７および電子輸送層１０６の構成材料は、従来公知の化合物の中から任意の材料を適宜選択して用いることができる。具体例としては、ＰｙＰｙＳＰｙＰｙ等のシラシクロペンタジエン（シロール）誘導体、ニトロ置換フルオレノン誘導体、アントラキノジメタン誘導体等の有機材料、トリス（８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウム（Ａｌｑ3）等の８−キノリノール誘導体の金属錯体、メタルフタロシアニン、３−（４−ビフェニル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−４−フェニル−１，２，４−トリアゾール（ＴＡＺ）等のトリアゾール系化合物、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔ−ブチル）−１，３，４−オキサジアゾ−ル（ＰＢＤ）等のオキサジアゾール系化合物、ＬｉＯ2等の酸化金属、バッキーボール、Ｃ60、カーボンナノチューブ等のフラーレンが使用できる。
【００４１】
正孔注入層１０３、正孔輸送層１０４、発光層１０５、電子輸送層１０６、および電子注入層１０７の形成時には、従来の成膜方法、例えば、スピンコーティング法やディッピング法等の塗布法、スクリーン印刷法、インクジェット法等の印刷法等のウェットプロセス、レーザ転写法等のドライプロセス、蒸着法等を用いることが可能であり、これらを組み合わせて成膜を行ってもよい。蒸着法における成膜材料の加熱には、抵抗加熱、誘導加熱、誘電加熱、電子ビーム加熱、レーザ加熱等を行ってもよい。
【００４２】
陰極を構成する上部電極１０８は、仕事関数の低い材料、すなわち電子が飛び出しやすい材料で構成することが好ましい。例えば、アルカリ金属（Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｒｂ，Ｃｓ）、アルカリ土類金属（Ｂｅ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）、希土類金属等の金属やその化合物、またはそれらを含む合金からなる金属膜から構成される。
【００４３】
ここで、有機ＥＬ素子１００が上部電極１０８側から光を取り出すトップエミッション型である場合には、上部電極１０８は透明性を有する必要がある。一方、支持基板１０１側から光を取り出すボトムエミッション型である場合には、上部電極１０８が透明性を有する必要がなく、この場合には、例えば上部電極１０８が反射膜としての機能するか、または別途で反射膜が形成される。
【００４４】
また、ここでは図示を省略しているが、上部電極１０８にも、下部電極１０２の場合と同様、上部電極１０８から素子外部への引出配線である引出電極が配設されている。引出電極（図示せず）の材料や構成については、下部電極１０２の引出電極（図示せず）の場合と同様である。また、引出電極（図示せず）および上部電極１０８の構造ならびに形成方法については、下部電極１０２で前述した通りである。
【００４５】
続いて、本実施例の有機ＥＬ素子１００の特徴的構成である封止膜１１０について説明する。封止膜１１０は、バッファ層１１１と、内側バリア層１１２と、自己修復層１１３と、外側バリア層１１４とを備える。有機ＥＬ素子１００では、かかる構成の封止膜１１０によって、素子基板１２０の表面全体、具体的には素子基板１２０の上面および端面が被覆されて封止される。
【００４６】
なお、封止膜１１０の構成は、本実施例の構成に限定されるものではなく、これ以外であってもよい。例えば、本実施例の封止膜１１０では、自己修復層１１３よりも素子基板１２０側にバッファ層１１１と内側バリア層１１２とが一層ずつ配設されているが、これ以外に、バッファ層１１１と内側バリア層１１２とが対で配設されるとともにこの対が所定数積層された構成であってもよい。この場合には、交互にバッファ層１１１と内側バリア層１１２とが複数層積層され、さらにその上に、自己修復層１１３と外側バリア層１１４とが順次積層される。かかる構成では、最外層に位置するバリア層が外側バリア層１１４に相当し、自己修復層１１３よりも素子基板１２０側に位置するバリア層が内側バリア層１１２に相当する。
【００４７】
また、例えば、外側バリア層１１４が多層構造を有してもよく、あるいは、自己修復層１１３と外側バリア層１１４との間に、さらにバッファ層１１１が配設されてもよい。さらに、内側バリア層１１２が省略された構成であってもよい。なお、バッファ層１１１や外側バリア層１１４が省略された構成も可能ではあるが、素子基板１２０と封止膜１１０との関係からバッファ層１１１を配設することが好ましく、また、有機ＥＬ素子１００全体としての保護および劣化因子不存在下での自己修復層１１３の固体状態維持の点から、外側バリア層１１４を配設することが好ましい。
【００４８】
ここでは、バッファ層１１１は、下部に位置する層（ここでは素子基板１２０に相当）の表面の凹凸を埋めて平滑化するために配設されるものである。バッファ層１１１を形成することによって、バッファ層１１１の上部に位置する層（ここでは内側バリア層１１２、自己修復層１１３、外側バリア層１１４に相当）が欠陥の低減された緻密な層となる。バッファ層１１１を構成する材料は、例えば、光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂等が用いられる。具体的に、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリパラキシレン、パーフルオロオレフィンやパーフルオロエーテル等のフッ素系高分子、ＣＨ3ＯＭやＣ2Ｈ5ＯＭ等の金属アルコキシド、ポリイミド前駆体、ペリレン系化合物等、Ｃａ等の金属膜があげられる。
【００４９】
また、内側バリア層１１２および外側バリア層１１４は、素子基板１２０を保護するために配設されるものであり、特に、外側バリア層１１４は、外部環境からの素子基板１２０および自己修復層１１３の保護のために配設される。例えば、外側バリア層１１４は、水分の透過性が低くかつ水分に対して安定な材料や、酸素透過性が低くかつ酸素に対して安定な材料から構成される。このような外側バリア層１１４により、素子基板１２０を外部環境下で存在する水や酸素から保護することが可能となる。
【００５０】
また、後述するように自己修復層１１３は水や酸素等と接触する環境において体積変化を示すが、かかる構成では自己修復層１１３が外側バリア層１１４によって外部環境から保護される、すなわち、外部環境下で存在する水や酸素等と遮断された構成となるので、後述の図２で示すように封止膜１１０中にピンホール２００が形成されて水や酸素等が侵入する場合以外は、自己修復層１１３は体積変化を示さず、よって固体状態が保持される。
【００５１】
具体的に、内側バリア層１１２および外側バリア層１１４を構成する材料は、例えば、ＳｉＮ、ＡｌＮ、ＧａＮ等の窒化物、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5、ＺｎＯ、ＧｅＯ等の酸化物、ＳｉＯＮ等の酸化窒化物、ＳｉＣＮ等の炭化窒化物、金属フッ素化合物、金属膜等があげられる。このようなバッファ層１１１、内側バリア層１１２、および外側バリア層１１４の構成材料や配設数等は、適宜選択および設定されるものである。
【００５２】
一方、自己修復層１１３は、水（ここでは液体状態および気体状態を含む）、酸素、各種ガス、有機成分等の劣化因子との接触により自己修復機能を発現する材料から構成される。ここで、自己修復層１１３の自己修復機能とは、自己修復層１１３に生じた欠陥部分（具体的には、後述するピンホール等の欠損部分）に上記のような劣化因子が接触した際に、欠陥部分周辺の自己修復層１１３が体積変化を示して欠陥部分を埋めるように欠陥部分に流れ込み、それにより、欠陥部分が修復される機能のことである。
【００５３】
自己修復層１１３の具体的な構成材料としては、例えば、水により体積変化を示す材料や、酸素により体積変化を示す材料や、有機ＥＬ素子１００の外部環境下に存在する酸素以外のガスにより体積変化を示す材料等、外部から侵入する劣化因子との接触により体積変化を示す材料が用いられる。自己修復層１１３は、このような材料のうちの一種類の材料によって構成されてもよく、また、二種類以上の材料を含んで構成されてもよい。例えば、水との接触により体積変化を示す材料と酸素との接触により体積変化を示す材料とを混合して自己修復層１１３を構成してもよい。
【００５４】
例えば、水または酸素により可塑性を示す材料により自己修復層１１３が構成されてもよい。かかる材料から構成される自己修復層１１３では、水または酸素との接触により構成材料が可塑性を示して体積変化を生じ、かかる体積変化に伴って、自己修復層１１３の形状が変化する。自己修復層１１３を構成する材料として、具体的に、メタロセン触媒を用いたポリエチレンと熱可塑性樹脂との混合樹脂や、熱可塑性樹脂であるポリオレフィン樹脂に鉄粉とハロゲン化金属との混合物で構成された鉄系酸素吸収剤を配合した酸素吸収性樹脂を用いてもよい。
【００５５】
また、塩化物等のハライドや、硫酸塩のようなイオウのオキシ酸塩等の無機酸塩である遷移金属系触媒と、ポリアミド樹脂とを含有する酸素吸収性樹脂を用いてもよい。あるいは、アクリル酸塩重合体架橋物やビニルアルコール−アクリル酸塩共重合体の架橋物等の高吸水性樹脂を用いてもよく、また、ビニルアルコール等の吸水性樹脂とオレフィン系樹脂を混合した酸素吸収性樹脂との混合物や、酸素吸収性ポリアミド樹脂組成物等を用いてもよい。
【００５６】
封止膜１１０を構成する各層１１１〜１１４の厚さは、特には限定されるものではなく適宜設定されるが、自己修復層１１３は、後述する自己修復動作を実現可能な厚さを有するものとする。
【００５７】
次に、図２および図３を参照して、封止膜１１０における自己修復層１１３の自己修復動作を、封止膜１１０の成膜工程とともに具体的に説明する。図２および図３は、自己修復層１１３の自己修復動作を説明するための有機ＥＬ素子１００の模式的な部分断面図である。なお、図２および図３では、図１に示す素子基板１２０の詳細な図示を省略している。
【００５８】
まず、封止膜１１０の成膜工程では、図１に示すように、素子基板１２０の表面全体を覆うようにバッファ層１１１が形成される。ここでは、光硬化性の樹脂を素子基板１２０の表面全体にスピンコート等の方法により塗布し、その後、紫外線を照射してこの樹脂を硬化させてバッファ層１１１が形成される。
【００５９】
続いて、このバッファ層１１１の表面全体を覆うように、内側バリア層１１２が形成される。ここでは、Ｓｉ3Ｎ4で構成されたターゲットを用いたスパッタリング法により、ＳｉＮX膜からなる内側バリア層１１２が形成される。さらに、このようにして形成された内側バリア層１１２の表面全体を覆うように、自己修復層１１３が形成される。
【００６０】
ここでは、ビニルアルコール等の吸水性樹脂とオレフィン系樹脂を混合した酸素吸収性樹脂とを混合したものを自己修復層１１３の構成材料として用い、この樹脂をスピンコート法により内側バリア層１１２の表面全体に塗布し、その後、加熱により樹脂を硬化させて自己修復層１１３が形成される。
【００６１】
最後に、上記のようにして形成した自己修復層１１３の表面全体を覆うように、外側バリア層１１４が形成される。ここでは、内側バリア層１１２の場合と同様、Ｓｉ3Ｎ4で構成されたターゲットを用いたスパッタリング法により、ＳｉＮX膜からなる外側バリア層１１４が形成される。以上のようにして、バッファ層１１１と、内側バリア層１１２と、自己修復層１１３と、外側バリア層１１４とを備えた封止膜１１０が形成される。
【００６２】
ところで、内側バリア層１１２および外側バリア層１１４をスパッタリング法により形成する際には、真空中で発生させたプラズマによりターゲットを叩いてターゲット粒子を飛び出させるとともにこの飛び出したターゲット粒子を成膜面に付着および堆積させることにより膜を形成するが、かかる方法では、ターゲット粒子とともに異物等の不純物が成膜面に付着または堆積することがあるため、内側バリア層１１２および外側バリア層１１４を構成する膜に異物等の不純物が付着または混入する場合がある。
【００６３】
そして、このように内側バリア層１１２および外側バリア層１１４において付着または混入した不純物がこれらの層１１２，１１４から剥離すると、封止膜１１０を構成するバッファ層１１１、内側バリア層１１２、自己修復層１１３、および外側バリア層１１４の一部が不純物とともに局所的に剥離する。それにより、図２に示すように、封止膜１１０を構成する各層１１１〜１１４を貫通してピンホール２００が形成される。
【００６４】
このピンホール２００の形成により、ピンホール２００の内壁を構成するバッファ層１１１、内側バリア層１１２、自己修復層１１３、および外側バリア層１１４の領域が外部環境にさらされるとともに、ピンホール２００を通じて素子基板１２０も外部環境にさらされる。そして、ピンホール２００を通じて、有機ＥＬ素子１００の外部に存在する（すなわち外部環境下に存在する）水や酸素等の劣化因子が、素子基板１２０側に侵入しようとする。
【００６５】
ここで、本実施例の有機ＥＬ素子１００では、図３に示すように、ピンホール２００が形成されると、ピンホール２００を通じて封止膜１１０内に侵入した水および酸素と接触する自己修復層１１３の領域の堆積が局所的に変化する。具体的には、まず、自己修復層１１３を構成する吸水性樹脂がピンホール２００内に侵入した水を吸収するとともに、自己修復層１１３を構成する酸素吸収性樹脂がピンホール２００内に侵入した酸素を吸収する。
【００６６】
そして、自己修復層１１３では、ピンホール２００の周辺部分において、水を吸収した吸水性樹脂および酸素を吸収した酸素吸収性樹脂の堆積が局所的に変化してピンホール２００内を埋める。それにより、ピンホール２００が自己修復層１１３によって塞がれ、自己修復が行われる。したがって、この自己修復により、素子基板１２０が外部環境にさらされるのを防止することができ、よって、有機ＥＬ素子１００の素子基板１２０内部への酸素や水の侵入を防止することが可能となる。
【００６７】
上記構成を有する有機ＥＬ素子１００では、下部電極１０２から正孔注入層１０３に注入された正孔が、正孔輸送層１０４を経て発光層１０５に導入される。一方、上部電極１０８から電子注入層１０７に注入された電子は、電子輸送層１０６を経て発光層１０５に導入される。そして、発光層１０５に導入された正孔と電子とが結合し、それにより、発光層１０５で発光が生じる。
【００６８】
ここで、有機ＥＬ素子１００では、前述のように、封止膜１１０の自己修復層１１３により素子内部への劣化因子の侵入が防止されるので、有機ＥＬ素子１００を構成する正孔注入層１０３、正孔輸送層１０４、発光層１０５、電子輸送層１０６および電子注入層１０７では、該劣化因子に起因する劣化が抑制されている。したがって、有機ＥＬ素子１００では、ダークスポットの発生や拡大、および該劣化因子に起因するその他の素子劣化を防止することが可能となる。
【００６９】
以上のように、本実施例の有機ＥＬ素子１００によれば、封止膜１１０中にピンホール２００が形成されても、このピンホール２００が自己修復層１１３によって局所的に自己修復されるので、ピンホール２００から素子内部に水分や酸素等の劣化因子が侵入するのを防止して十分な封止を安定して行うことが可能となる。それゆえ、水分や酸素等の劣化因子によって生じる有機ＥＬ素子１００の素子特性の劣化が防止され、その結果、良好な素子特性、具体的には良好な発光特性等を実現することが可能となる。
【００７０】
また、自己修復層１１３を封止膜１１０内に形成することにより、封止膜１１０の厚さを厚くしなくても、劣化因子の侵入を防止することが可能となる。したがって、有機ＥＬ素子１００の薄型化や生産効率の点で有利な効果が奏されるとともに、封止膜１１０を厚くすることにより生じる問題が解消される。
【００７１】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２にかかる有機ＥＬ表示パネルは、実施の形態１の有機ＥＬ素子によって構成される。かかる構成の本実施の形態の有機ＥＬ表示パネルでは、パネルの構成要素である有機ＥＬ素子において、前述のようにダークスポットの発生や拡大等が抑制され良好な素子特性が実現される。したがって、このような有機ＥＬ素子で構成された有機ＥＬ表示パネルでは、良好な表示特性を有する品質の高いパネルを実現することが可能となる。以下、図４を参照して、本発明の実施の形態２にかかる有機ＥＬ表示パネルの実施例について説明する。
【実施例２】
【００７２】
図４は、本発明の実施例２における有機ＥＬ表示パネルの構成を示す模式的な断面図である。ここでは、パッシブ駆動型のフルカラー表示の有機ＥＬ表示パネルについて説明する。この有機ＥＬ表示パネルは、トップエミッション型であってもよく、また、ボトムエミッション型であってもよい。
【００７３】
図４に示すように、本実施例の有機ＥＬ表示パネルは、図１に示す実施例１の有機ＥＬ素子１００と同様の構成を有する有機ＥＬ素子１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂが複数配設されて構成される。有機ＥＬ素子１００Ｒは、赤色発光する発光層１０５Ｒを備え赤色発光する。また、有機ＥＬ素子１００Ｇは、緑色発光する発光層１０５Ｇを備え緑色発光する。また、有機ＥＬ素子１００Ｂは、青色発光する発光層１０５Ｂを備え青色発光する。有機ＥＬ表示パネルでは、これらの各発光色の有機ＥＬ素子１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂによって赤色画素、緑色画素、および青色画素が形成され、ＲＧＢ表示によりフルカラー表示が実現される。
【００７４】
以下に、本実施例の有機ＥＬ表示パネルの詳細な構成を、製造工程と合わせて説明する。まず、有機ＥＬ表示パネルの製造工程は、下部電極１０２を形成する前処理工程と、正孔注入層１０３、正孔輸送層１０４、発光層１０５（１０５Ｒ，１０５Ｇ，１０５Ｂ）、電子輸送層１０６、電子注入層１０７および上部電極１０８を形成して素子基板１２０を形成する成膜工程と、この素子基板１２０を封止膜１１０で封止する封止工程とに大別される。
【００７５】
有機ＥＬ表示パネルの製造時には、前処理工程において、まず支持基板１０１上に、実施例１で前述した方法により、所定の間隔でストライプ状に複数の下部電極１０２が形成される。そして、この下部電極１０２から引き出されてパネル外部の集積回路やドライバ等に接続される引出電極（図示せず）が、実施例１で前述した方法により形成される。
【００７６】
支持基板１０１上に下部電極１０２および引出電極（図示せず）が形成されると、続いて、下部電極１０２間で露出した支持基板１０１の表面に、絶縁膜４０１が形成される。また、図示を省略しているが、この絶縁膜４０１上に、隔壁が形成される。ここでは、上部電極１０８と下部電極１０２とが交差して形成される発光領域を囲むように、該発光領域を除いて、ポリイミド、ＳｉＯ2等から構成される絶縁膜４０１が形成される。以上のような前処理工程により、支持基板１０１上に下部電極１０２、引出電極（図示せず）、絶縁膜４０１、および隔壁（図示せず）が形成されてなる前処理基板が形成される。
【００７７】
続いて、上記のようにして得られた前処理基板に、成膜工程の各処理が施されて正孔注入層１０３、正孔輸送層１０４、発光層１０５、電子輸送層１０６、および電子注入層１０７が順次形成される。これらの各層１０３〜１０７の形成時における成膜方法は、実施例１において前述した通りである。
【００７８】
すなわち、まず、前処理工程を経て得られた前処理基板の表面に、正孔注入層１０３が形成され、この正孔注入層１０３上に、さらに正孔輸送層１０４が形成される。続いて、この正孔注入層１０４上に、さらに発光層１０５が形成される。ここで、発光層１０５の形成時には、有機ＥＬ素子１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂの発光層１０５の塗り分けが行われ、赤色発光層１０５Ｒ、緑色発光層１０５Ｇ、および青色発光層１０５Ｂが形成される。
【００７９】
このような発光層１０５の塗り分けにより、発光色の異なる３種類の画素、すなわち、赤色発光する有機ＥＬ素子１００Ｒで構成される赤色画素ＲＰと、緑色発光する有機ＥＬ素子１００Ｇで構成される緑色画素ＧＰと、青色発光する有機ＥＬ素子１００Ｂで構成される青色画素ＢＰとが隣接して形成される。
【００８０】
有機ＥＬ素子１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂの赤色発光層１０５Ｒ、緑色発光層１０５Ｇ、青色発光層１０５Ｂは、開口パターンの異なる３種類の成膜用マスク（図示せず）を用いて成膜により、容易に実現される。例えば、有機ＥＬ素子１００Ｒの領域に選択的に赤色発光層１０５Ｒを形成する際には、この領域のみに開口を有する成膜用マスク（図示せず）を使用して成膜を行う。それにより、有機ＥＬ素子１００Ｒの領域では、成膜用マスク（図示せず）の開口を透過して赤色発光材料が正孔輸送層１０４上に堆積し、それにより、赤色発光層１０５Ｒが形成される。
【００８１】
この時、有機ＥＬ素子１００Ｇ，１００Ｂの領域は成膜用マスク（図示せず）で覆われるため、これらの領域では、赤色発光材料が成膜用マスク（図示せず）の表面に堆積する。それにより、有機ＥＬ素子１００Ｒの領域のみに選択的に赤色発光層１０５Ｒを形成することが可能となる。
【００８２】
そして、上記と同様、有機ＥＬ素子１００Ｇの領域に緑色発光層１０５Ｇを形成する際には、この領域のみに開口を有する成膜用マスク（図示せず）を使用し、また、有機ＥＬ素子１００Ｂの領域に青色発光層１０５Ｂを形成する際には、この領域のみに開口を有する成膜用マスク（図示せず）を使用する。また、このような成膜用マスク（図示せず）を用いた赤色発光層１０５Ｒ、緑色発光層１０５Ｇ、および青色発光層１０５Ｂの各形成時には、例えば、２回以上繰り返して成膜を行う。それにより、有機ＥＬ素子１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂの赤色発光層１０５Ｒ、緑色発光層１０５Ｇ、青色発光層１０５Ｂにおける未成膜を防止している。
【００８３】
塗り分けが行われて赤色発光層１０５Ｒ、緑色発光層１０５Ｇ、青色発光層１０５Ｂで構成された発光層１０５が形成された後、発光層１０５の表面に、電子輸送層１０６が形成される。そして、さらにこの電子輸送層１０６上に、電子注入層１０７が形成される。続いて、電子注入層１０７の表面に、実施例１において前述した方法により、上部電極１０８が形成される。
【００８４】
ここでは、下部電極１０２と直交するストライプ状の上部電極１０８が、隔壁パターンによって所定の間隔で複数本形成される。それにより、下部電極１０２と上部電極１０８との交差部に位置する発光層１０５の領域が発光可能となる。本実施例では、有機ＥＬ素子１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂによって構成される複数の画素ＲＰ，ＧＰ，ＢＰがマトリクス状に配置されたパッシブ駆動の有機ＥＬ表示パネルが実現される。
【００８５】
上部電極１０８が形成された後には、下部電極１０２の場合と同様、上部電極１０８から引き出されてパネル外部の集積回路やドライバ等に接続される引出電極（図示せず）が形成される。引出電極（図示せず）の形成方法については、実施例１において前述した通りである。
【００８６】
以上のようにして、成膜工程では、前処理工程で得られた前処理基板上に、正孔注入層１０３、正孔輸送層１０４、発光層１０５（１０５Ｒ，１０５Ｇ，１０５Ｂ）、電子輸送層１０６、電子注入層１０７、上部電極１０８、および引出電極（図示せず）が形成されてなる素子基板１２０が得られる。そして、この素子基板１２０に、さらに封止工程で各処理が施されて封止膜１１０が形成される。
【００８７】
具体的に、封止工程では、まず、窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガス雰囲気において、実施例１において前述した方法により、素子基板１２０の表面を覆うバッファ層１１１が形成され、さらに、内側バリア層１１２、自己修復層１１３、および外側バリア層１１４が順次形成される。このように素子基板１２０上に順次各層１１１〜１１４を形成して封止膜１１０を形成することにより、素子基板１２０が封止膜１１０によって封止される。
【００８８】
ここで、このようにして形成された封止膜１１０では、実施例１の図２で前述したように、成膜時に付着した異物等の不純物の剥離等によって封止膜１１０中にピンホール２００が形成されるが、封止膜１１０は自己修復層１１３を含んで構成されているので、実施例１の図３で前述したように、ピンホール２００が自己修復層１１３によって塞がれて自己修復される。それゆえ、ピンホール２００を通じた水分や酸素等の劣化因子の素子基板１２０への侵入を防止することが可能となる。
【００８９】
上記のようにして封止膜１１０により封止された素子基板１２０に、さらに、スクライブ処理、点灯検査、ＴＡＢ圧着処理、円偏光板貼付処理、モジュール検査等の各処理が行われる。そして、封止工程におけるこのような各処理を経て、有機ＥＬ表示パネルが作製される。
【００９０】
以上のように、本実施例の有機ＥＬ表示パネルでは、封止膜１１０に形成されるピンホール２００等の欠陥部分が、封止膜１１０の自己修復層１１３によって自己修復されるので、封止膜１１０の欠陥部分を通じて外部から劣化因子が素子内部に侵入することを防止することが可能となる。それゆえ、各有機ＥＬ素子１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂでは、ダークスポットの発生や拡大等による素子特性の劣化が防止され、良好な素子特性が実現される。
【００９１】
したがって、このような有機ＥＬ素子１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂから構成される有機ＥＬ表示パネルでは、各画素ＲＰ，ＧＰ，ＢＰにおいて良好な表示特性等が実現可能となり、よって、高品質、高生産性を安定して実現することが可能となる。また、従来のように封止缶や封止基板を用いて封止する構成の有機ＥＬ表示パネルに比べて、薄型化が図られる。さらに、このような自己修復層１１３は、封止膜１１０のバッファ層１１１や内側および外側バリア層１１２，１１４と合わせて一連の成膜工程で容易に形成することが可能であり、特別な工程や設備を必要としない。
【００９２】
なお、上記においては、各画素ＲＰ，ＧＰ，ＢＰを構成する各有機ＥＬ素子１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂの発光層１０５を塗り分けてフルカラー表示を実現する有機ＥＬ表示パネルについて説明したが、白色の単色発光の発光層１０５を備え、各画素ＲＰ，ＧＰ，ＢＰごとに赤色、緑色、青色のカラーフィルタが配設されてフルカラー表示を実現するカラーフィルタ方式の有機ＥＬ表示パネルであってもよい。
【００９３】
また、白色や青色等の単色発光の発光層１０５と蛍光材料による色変換層とを組み合わせたカラーマッチング方式によりフルカラー表示を実現する有機ＥＬ表示パネルであってもよい。さらに、単色の発光層１０５の発光領域に電磁波照射等の処理を施して複数の発光色を実現するフォトブリーチング方式や、発光色が異なる発光層１０５を有する複数の有機ＥＬ素子を積層して一つの画素を形成するＳＯＬＥＤ（ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ Ｓｔａｃｋｅｄ ＯＬＥＤ）方式の有機ＥＬ表示パネルであってもよい。
【００９４】
また、上記においてはパッシブ駆動の有機ＥＬ表示パネルについて説明したが、ＴＦＴにより駆動するアクティブ駆動の有機ＥＬ表示パネルにも、本発明は適用可能である。また、本発明にかかる有機ＥＬ表示パネルは、前述のようにボトムエミッション型およびトップエミッション型のいずれであってもよいが、トップエミッション型の場合には、特に、従来の封止缶や封止基板を用いて封止を行う場合に比べて、光を取り出す際における封止膜１１０の屈折率の影響を小さくすることが可能となるため、より有利な効果が奏される。
【００９５】
また、実施例１の有機ＥＬ素子１００および実施例２の有機ＥＬ表示パネルを構成する有機層の構成は、図１および図４に示す正孔注入層１０３、正孔輸送層１０４、発光層１０５、電子輸送層１０６および電子注入層１０７を備えた構成に限定されるものではない。例えば、発光層１０５、正孔輸送層１０４、および電子輸送層１０６は、単層構成でなく多層構成であってもよい。また、正孔輸送層１０４および電子輸送層１０６のいずれかを省略してもよく、あるいは両方を省略してもよい。また、キャリアブロック層等の有機層を、用途に応じて挿入してもよい。
【００９６】
また、下部電極１０２を陰極とし上部電極１０８を陽極とする構成であってもよく、この場合には、図４の支持基板１０１側から、電子注入層１０３、電子輸送層１０４、発光層１０５、正孔輸送層１０６および正孔注入層１０７が順に形成される。
【００９７】
また、実施例１の有機ＥＬ素子１００および実施例２の有機ＥＬ表示パネルにおいては、封止膜１１０の自己修復層１１３が一層である場合について説明したが、自己修復層１１３を複数含む構成であってもよい。例えば、水との接触により体積変化を示す材料から構成される第１の自己修復層と、酸素との接触により体積変化を示す材料から構成される第２の自己修復層１１３とを含む構成であってもよく、この場合、第１および第２の自己修復層１１３は連続して積層されるか、または、内側バリア層１１３やバッファ層１１２が第１および第２の自己修復層１１３の間にさらに配設されて介在する。このように、性質の異なる複数の自己修復層１１３を備える構成においても、上記効果が奏される。
【００９８】
また、例えば、水との接触により体積変化を示す材料と酸素との接触により体積変化を示す材料とが混合されて形成された実施例１および実施例２の自己修復層１１３を、内側バリア層１１３やバッファ層１１２を介して複数積層した構成であってもよい。このように同質の自己修復層１１３を複数積層する場合においても、上記効果が奏される。
【００９９】
さらに、本発明にかかる製造方法により製造された有機ＥＬ素子は、表示パネル以外の用途でも使用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の実施例１における有機ＥＬ素子の構成を示す模式的な断面図である。
【図２】図１の有機ＥＬ素子の封止膜における自己修復層の自己修復動作を説明するための模式的な部分断面図である。
【図３】図１の有機ＥＬ素子の封止膜における自己修復層の自己修復動作を説明するための模式的な部分断面図である。
【図４】本発明の実施例２における有機ＥＬ表示パネルの構成を示す模式的な断面図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１００ 有機ＥＬ素子
１０１ 支持基板
１０２ 下部電極
１０３ 正孔注入層
１０４ 正孔輸送層
１０５ 発光層
１０６ 電子輸送層
１０７ 電子注入層
１０８ 上部電極
１１０ 封止膜
１１１ バッファ層
１１２ 内側バリア層
１１３ 自己修復層
１１４ 外側バリア層
１２０ 素子基板
２００ ピンホール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に配設された対向する一対の電極間に少なくとも発光層を含む有機層を形成する素子基板を備え、前記素子基板の表面を封止層で被覆する有機ＥＬ素子において、
前記封止層は、所定の環境において体積変化を示す層を備えることを特徴とする有機ＥＬ素子。
【請求項２】
前記封止層の前記層は、水、酸素および有機成分の少なくともいずれか一つとの接触により体積変化を示す材料を含むことを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項３】
前記封止層はさらにバリア層を備え、
前記封止層の前記層は、前記素子基板に対して前記バリア層よりも内側に配設されることを特徴とする請求項１または２に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項４】
前記バリア層は、前記素子基板に対して、前記封止層の最も外側に配設されることを特徴とする請求項３に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項５】
前記封止層はさらにバッファ層を備え、
前記バッファ層は、前記素子基板の表面に配設されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の有機ＥＬ素子。
【請求項６】
基板上に配設された対向する一対の電極間に少なくとも発光層を含む有機層を形成する素子基板を備え前記素子基板の表面を封止層で被覆する有機ＥＬ素子によって構成される有機ＥＬ表示パネルにおいて、
前記有機ＥＬ素子の前記封止層は、所定の環境において体積変化を示す層を備えることを特徴とする有機ＥＬ表示パネル。
【請求項１】
基板上に配設された対向する一対の電極間に少なくとも発光層を含む有機層を形成する素子基板を備え、前記素子基板の表面を封止層で被覆する有機ＥＬ素子において、
前記封止層は、所定の環境において体積変化を示す層を備えることを特徴とする有機ＥＬ素子。
【請求項２】
前記封止層の前記層は、水、酸素および有機成分の少なくともいずれか一つとの接触により体積変化を示す材料を含むことを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項３】
前記封止層はさらにバリア層を備え、
前記封止層の前記層は、前記素子基板に対して前記バリア層よりも内側に配設されることを特徴とする請求項１または２に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項４】
前記バリア層は、前記素子基板に対して、前記封止層の最も外側に配設されることを特徴とする請求項３に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項５】
前記封止層はさらにバッファ層を備え、
前記バッファ層は、前記素子基板の表面に配設されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の有機ＥＬ素子。
【請求項６】
基板上に配設された対向する一対の電極間に少なくとも発光層を含む有機層を形成する素子基板を備え前記素子基板の表面を封止層で被覆する有機ＥＬ素子によって構成される有機ＥＬ表示パネルにおいて、
前記有機ＥＬ素子の前記封止層は、所定の環境において体積変化を示す層を備えることを特徴とする有機ＥＬ表示パネル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００６−４７８１（Ｐ２００６−４７８１Ａ）
【公開日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１８０２３２（Ｐ２００４−１８０２３２）
【出願日】平成１６年６月１７日（２００４．６．１７）
【出願人】（０００２２１９２６）東北パイオニア株式会社 (474)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月１７日（２００４．６．１７）
【出願人】（０００２２１９２６）東北パイオニア株式会社 (474)
【Ｆターム（参考）】
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