JP6484881B2

JP6484881B2 - 表示装置および電子機器

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Publication number: JP6484881B2
Application number: JP2014052178A
Authority: JP
Inventors: 薫安部; 知生小杉; 洋平海老原; 和佐々木; 武本田; 吉田　孝; 吉田　　孝
Original assignee: Joled Inc
Current assignee: Joled Inc
Priority date: 2014-03-14
Filing date: 2014-03-14
Publication date: 2019-03-20
Anticipated expiration: 2034-03-14
Also published as: JP2015176751A

Description

本技術は、有機エレクトロルミネセンス（ＥＬ；Electro Luminescence）現象を利用して発光する有機ＥＬ表示装置および電子機器に関する。

近年、液晶表示装置に代わる表示装置として有機エレクトロルミネセンス（ＥＬ；Electro Luminescence）素子を用いた有機ＥＬ表示装置が注目されている。有機ＥＬ表示装置は自発光型であり、消費電力が低いという特性を有する。更に、有機ＥＬ表示装置は視野角が広く、且つコントラストに優れると共に応答速度が速いという長所を有するため、次世代平板ディスプレイ装置として注目されている。特に、各画素ごとに薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor；ＴＦＴ）を設けて発光および発光の程度を制御する能動駆動型（ＡＭ；Active Matrix）有機ＥＬ表示装置に関する開発が進められている。

発光素子は、通常、駆動トランジスタ等が形成された基板上に第１電極，有機発光材料からなる発光層を含む有機層および第２電極が順に積層された構成を有する（例えば、特許文献１参照）。

有機層上に形成される第２電極は、例えば、上面発光（トップエミッション）型の有機ＥＬ表示装置では、透明導電膜によって形成されている。この透明導電膜は、例えば蒸着法，スパッタリング法等の物理的成膜法やＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等の化学的気相法によって形成されており、一般的にアモルファス膜として成膜されている。但し、第２電極（カソード電極）としてアモルファス形状の透明導電膜を用いた場合には、長期駆動によって透明導電膜が有機層から剥離しやすく、これにより高電圧化を引き起こすという問題があった。

特開２０１０−５６０７５号公報特開２００９−２２４１５２号公報

この問題を解決する方法として、有機層とアモルファス形状の透明導電膜との間に、酸化インジウム（Ｉｎ₂Ｏ₃）を主成分とし、スズ（Ｓｎ）またはチタン（Ｔｉ）を添加材として含む結晶性の透明導電膜を設けた透明タッチパネル（表示装置）が開示されている（例えば、特許文献２参照）。しかしながら、このような表示装置では、耐熱性は向上するものの、膜剥れの発生を十分に低減することが難しかった。

本技術はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、透明導電膜の膜剥れを低減することが可能な表示装置および電子機器を提供することにある。

本技術の表示装置は、第１電極と、発光層を含むと共に、第１電極上に設けられた有機層と、有機層上に設けられ、柱状の結晶構造を有する第１導電膜を含む第２電極とを備え、第１導電膜は、アルミニウム（Ａｌ）を含むものである。

本技術の電子機器は、本技術の表示装置を備えたものである。

本技術の表示装置および電子機器では、有機層上に柱状構造を有する第２電極を設けることにより、有機層と第２電極との界面における応力が緩和される。

本技術の表示装置および電子機器では、有機層上に柱状構造を有する第２電極を設けるようにしたので、有機層と第２電極との界面における応力が緩和され、第２電極の有機層からの膜剥れを低減することが可能となる。よって、信頼性の向上した電子機器を提供することが可能となる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、
本開示中に記載されたいずれの効果であってもよい。

本技術の一実施の形態に係る表示装置の構成を表す断面図である。図１に示した表示装置の対向電極の構成を表す模式図である。アモルファス構造を有する導電膜および柱状結晶を有する導電膜の経時的電圧変化量を表す特性図である。図１に示した表示装置の全体構成を表す平面図である。図４に示した画素駆動回路の一例を表す回路図である。膜剥れの発生を説明するための模式図である。実施例を説明するための模式図である。上記実施の形態等の画素を用いた表示装置の適用例１の表側から見た外観を表す斜視図である。上記実施の形態等の画素を用いた表示装置の適用例１の裏側から見た外観を表す斜視図である。適用例２の外観を表す斜視図である。適用例３の表側から見た外観を表す斜視図である。適用例３の裏側から見た外観を表す斜視図である。適用例４の外観を表す斜視図である。適用例５の外観を表す斜視図である。適用例６の閉じた状態の正面図、左側面図、右側面図、上面図および下面図である。適用例６の開いた状態の正面図および側面図である。

以下、本技術の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．実施の形態（柱状構造を有する対向電極を有する例）
１−１．基本構成
１−２．表示装置の全体構成
１−３．作用・効果
２．適用例
３．実施例

＜１．実施の形態＞
（１−１．基本構成）
図１は本技術の一実施の形態に係る表示装置（表示装置１）の断面構成を表したものである。この表示装置１は、基板１１の上に半導体層２０および表示層３０が積層された表示領域１１０Ａが設けられている。表示領域１１０Ａ内には、例えば副画素として赤色画素１０Ｒ，緑色画素１０Ｇ，青色画素１０Ｂを含む複数の画素１０がマトリックス状に配置されている（いずれも、図４参照）。各画素１０（１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ）にはそれぞれ赤色，緑色または青色の発光素子２（２Ｒ，２Ｇ，２Ｂ）が設けられており、各画素１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに対応する発光光が得られる。発光素子２の表示層３０は、基板１１側から画素電極３１（第１電極）、発光層を含む有機層３３、対向電極３４（第２電極）の順に積層され保護膜３５により被覆されており、封止層３６を介して対向基板１２により封止されている。この表示装置１は、例えば発光層において発生した発光光が、対向電極３４側から取り出されるトップエミッション型の表示装置である。本実施の形態では、対向電極３４は柱状構造を有する導電膜３４Ａとアモルファス構造を有する導電膜３４Ｂとの積層構造を有する。

基板１１は、高歪点ガラス基板，ソーダガラス（Ｎａ₂Ｏ・ＣａＯ・ＳｉＯ₂）基板，硼珪酸ガラス（Ｎａ₂Ｏ・Ｂ₂Ｏ₃・ＳｉＯ₂）基板，フォルステライト（２ＭｇＯ・ＳｉＯ₂）基板，鉛ガラス（Ｎａ₂Ｏ・ＰｂＯ・ＳｉＯ₂）基板，石英基板あるいは表面に絶縁膜が形成された各種ガラス基板，石英基板，シリコン基板が挙げられる。この他、表面に絶縁処理がなされたアルミニウム（Ａｌ），ニッケル（Ｎｉ），銅（Ｃｕ），ステンレス等の金属箔基板または紙等を用いることができる。また、これらの基板上には密着性や平坦性を改善するためのバッファ層やガスバリア性を向上するためのバリア膜等の機能性膜を形成してもよい。

半導体層２０には、駆動用または書き込み用のトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２や各種配線が形成されており、これらトランジスタＴｒ１およびＴｒ２や配線上には、平坦化膜２７が設けられている。トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２（以下、ＴＦＴ２０Ａとする）はトップゲート型およびボトムゲート型のいずれでもよいが、ここではボトムゲート型のＴＦＴ２０Ａを例に説明する。ＴＦＴ２０Ａでは、基板１１側から順に、ゲート電極２１，ゲート絶縁膜２２，チャネル領域を形成するチャネル層２３，一対のソース・ドレイン電極（ソース電極２４Ａ，ドレイン電極２４Ｂ）がこの順に形成されている。更に、多層配線層として層間絶縁膜２５（２５Ａ．２５Ｂ）および配線２６が設けられている。

ゲート電極２１は、チャネル層２３にゲート電圧を印加し、このゲート電圧によりチャネル層２３中のキャリア密度を制御する役割を有する。ゲート電極２１は基板１１上の選択的な領域に設けられ、例えばＡｌ，チタン（Ｔｉ），クロム（Ｃｒ），コバルト（Ｃｏ），ニッケル（Ｎｉ），Ｃｕ，イットリウム（Ｙ），亜鉛（Ｚｎ），モリブデン（Ｍｏ），銀（Ａｇ），タンタル（Ｔａ），ルテニウム（Ｒｕ）およびタングステン（Ｗ）等の金属単体または合金により構成されている。また、これらのうちの２種以上を積層させて用いるようにしてもよい。

ゲート絶縁膜２２は、ゲート電極２１とチャネル層２３との間に、例えば、厚み５０ｎｍ〜１μｍの範囲で設けられている。ゲート絶縁膜２２は、水素，酸素および水分の含有量が少ない材料が好ましく、例えばシリコン酸化膜（ＳｉＯ），シリコン窒化膜（ＳｉＮ），シリコン酸窒化膜（ＳｉＯＮ），ハフニウム酸化膜（ＨｆＯ），アルミニウム酸化膜（ＡｌＯ），窒化アルミニウム膜（ＡｌＮ），タンタル酸化膜（ＴａＯ），ジルコニウム酸化膜（ＺｒＯ），ハフニウム酸窒化膜，ハフニウムシリコン酸窒化膜，アルミニウム酸窒化膜，タンタル酸窒化膜およびジルコニウム酸窒化膜のうちの少なくとも１つを含む絶縁膜により形成される。ゲート絶縁膜２２は単層構造としてもよく、あるいは例えばＳｉＮとＳｉＯ等２種類以上の材料を用いた積層構造としてしてもよい。

チャネル層２３はゲート絶縁膜２２上に島状に設けられ、ソース電極２４Ａおよびドレイン電極２４Ｂの間のゲート電極２１に対向する位置にチャネル領域を有している。チャネル層２３の厚みは例えば、５ｎｍ〜１００ｎｍである。チャネル層２３は、例えば上述したＩｎ，ＧａおよびＺｎ等を含有する酸化物半導体によって構成されている。

ソース電極２４Ａおよびドレイン電極２４Ｂは、互いに離間してチャネル層２３上に設けられ、チャネル層２３と電気的に接続されている。ソース電極２４Ａおよびドレイン電極２４Ｂを構成する材料としては、金属材料や半金属，無機半導体材料が挙げられる。具体的には、上記ゲート電極２１において列挙した材料の他、例えばマンガン（Ｍｎ），パラジウム（Ｐｄ），バナジウム（Ｖ），金（Ａｕ）および銀（Ａｇ）等の金属単体またはこれらの酸化物，窒化物あるいは合金を用いることができる。

層間絶縁膜２５（２５Ａ，２５Ｂ）は、層の異なる配線、例えば、チャネル層２３とソース電極２４Ａおよびドレイン電極２４Ｂとの間、あるいはソース電極２４Ａおよびドレイン電極２４Ｂと配線２６との間等の配線間の短絡を防ぐためのものである。層間絶縁膜２５の材料としては絶縁性を有する材料、例えば上記ゲート絶縁膜２２において挙げた無機絶縁材料が挙げられる。

平坦化膜２７は、ＴＦＴ２０Ａが形成された基板１１の表面を平坦化するためのものであり、厚みは例えば、１μｍ〜１０μｍである。平坦化膜２７の構成材料としては、上記ゲート絶縁膜２２において挙げた無機絶縁材料の他に、例えば、感光性の樹脂材料、例えば、ポリイミド系，ポリアクリレート系，エポキシ系，クレゾールノボラック系あるいはポリスチレン系，ポリアミド系，フッ素系等の有機材料を用いることができる。

表示層３０は発光素子２を含み、半導体層２０上に設けられている。発光素子２は半導体層２０側から画素電極３１，電極間絶縁膜である隔壁３２，発光層を含む有機層３３および対向電極３４がこの順に積層された発光素子である。対向電極３４上には保護膜３５および封止層３６を介して対向基板１２が貼り合わされている。ＴＦＴ２０Ａと発光素子２とは、平坦化膜２７に設けられた接続孔２７Ａを介して電気的に接続されている。

画素電極３１は、例えば、白金（Ｐｔ），Ａｕ，Ａｇ，Ｃｒ，Ｗ，Ｎｉ，Ｃｕ，鉄（Ｆｅ），Ｃｏ，Ｔａといった仕事関数の高い金属あるいはその合金（例えば、銀を主成分とし、０．３重量％〜１重量％のＰｄと、０．３重量％〜１重量％のＣｕとを含むＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ合金や、Ａｌ−Ｎｄ合金）を用いることが好ましい。また、ＡｌやＡｌを含む合金等の仕事関数の小さな材料を用いる場合には、後述する正孔注入層を適切な材料を用いて正孔注入性を向上させることによって陽極として用いることができる。更に、画素電極３１は上記金属材料の単層あるいは２種以上を積層させて形成してもよい。

隔壁３２は、画素電極３１と対向電極３４との絶縁性を確保すると共に、発光領域を所望の形状にするためのものであり、例えば感光樹脂により構成されている。隔壁３２は画素電極３１の周囲のみに設けられており、画素電極３１のうち隔壁３２から露出した領域が発光領域となっている。なお、有機層３３および対向電極３４は隔壁３２の上にも設けられているが、発光が生じるのは発光領域だけである。

有機層３３は、例えば画素電極３１側から順に正孔注入層，正孔輸送層，発光層，電子輸送層および電子注入層が積層された構成を有する。これらの層は必要に応じて設ければよく、例えば発光層を、電子輸送性を有する材料を添加して形成する場合には電子輸送層は省略しても構わない。また、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１ユニットとし、これを接続層を介して２層あるいは３層以上積層した所謂タンデム構造としてもよい。

正孔注入層は、正孔注入効率を高めるためのものであると共に、リークを防止するためのバッファ層である。正孔輸送層は、発光層への正孔輸送効率を高めるためのものである。発光層は、電界をかけることにより電子と正孔との再結合が起こり、光を発生するものである。電子輸送層は、発光層への電子輸送効率を高めるためのものである。電子注入層は、電子注入効率を高めるためのものである。正孔注入層（正孔輸送層）と電子注入層（電子輸送層）との厚みは概ね等しいことが好ましいが、発光層への正孔と電子の供給バランスが保たれるような構成であれば特に問わない。例えば、正孔注入層（正孔輸送層）よりも電子注入層（電子輸送層）を厚くしてもよい。これにより、正孔および電子を発光層へ過不足なく、且つ十分に供給することができ、駆動劣化が抑制されると共に、発光寿命が向上する。

対向電極３４は、光透過性を有する材料によって形成されると共に、図２に示したように、柱状構造を有する導電膜３４Ａとアモルファス構造を有する導電膜３４Ｂとがこの順に積層された構成を有する。一般的に、有機ＥＬ表示装置で用いられている対向電極には導電膜３４Ｂのようにアモルファス構造を有する導電膜が用いられているが、アモルファス構造を有する導電膜は、図３に示したように時間の経過と共に、駆動電圧が上昇する。これに対して、柱状構造を有する導電膜では電圧の変化は見られない。このため、対向電極３４として柱状構造を有する導電膜を用いることにより、表示装置の長期駆動による高電圧化を抑えることが可能となる。また、アンカー効果によって対向電極３４の有機層３３からの膜剥れを防ぐことが可能となる。

対向電極３４（導電膜３４Ａ、３４Ｂ）の材料としては、例えば亜鉛（Ｚｎ），マグネシウム（Ｍｇ），アルミニウム（Ａｌ）,インジウム（Ｉｎ）等の金属元素およびシリコン（Ｓｉ）が挙げられ、これらを１種類以上含むことが好ましい。具体的には、インジウムとスズの酸化物（ＩＴＯ），ＩｎＺｎＯ（インジウ亜鉛オキシド），酸化亜鉛（ＺｎＯ）あるいはＡｌ，Ｍｇ，カルシウム（Ｃａ）またはＮａ等の合金が挙げられる。

導電膜３４Ａおよび導電膜３４Ｂの膜厚は、導電膜３４Ａでは、例えば１００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下であることが好ましく、導電膜３４Ｂでは、例えば１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることが好ましい。なお、ここでは対向電極３４を導電膜３４Ａおよび導電膜３４Ｂの２層構造としたが、これに限らず、導電膜３４Ｂを省略してもかまわない。但し、導電膜３４Ｂを省略した場合には、導電膜３４Ａでは柱状構造の隙間からリーク電流が発生する虞がある。このため、導電膜３４Ｂを省略する場合には、導電膜３４Ａの膜厚は１０００ｎｍ以上とすることが好ましい。また、導電膜３４Ａは、単層膜とは限らず、複数の層からなる積層膜としてもよい。この場合には、有機層３３側から順に膜厚が厚くなるような構成をすることが好ましく、全体として１００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下となるように形成する。また、導電膜３４Ｂは、リーク電流を防ぐ以外に、上層に形成する保護膜３５との密着性を向上させる目的で形成されているが、保護膜３５側に抵抗値の低い導電膜を形成することにより、この働きを兼ねることができる。具体的には、例えば、抵抗値の低い導電膜−高い導電膜−低い導電膜のように、他層（ここでは、有機層３３および保護膜３５）と接する面に抵抗値の低い層を、内部に抵抗値の高い層を配置する構成が挙げられる。これにより、短絡を防ぎ、滅点の発生を抑えることが可能となる。

保護膜３５は、例えば厚みが１〜１０μｍであり、例えば酸化アルミニウム（ＡｌＯ_x），酸化ケイ素（ＳｉＯ），酸窒化ケイ素（ＳｉＯＮ）等の絶縁材料によって形成されている。上記以外の絶縁材料としては、他と比較して水素の放出量は多いものの、有機層３３の保護膜として適当な窒化ケイ素（ＳｉＮ_x）を用いてもよい。

封止層３６は、外部から有機層３３への水分の侵入を防止すると共に、機械的な強度を増すためのものであり、その厚みは例えば３μｍ〜２０μｍであることが好ましく、より好ましくは５μｍ〜１５μｍである。３μｍよりも薄い場合には、封止時に混入した異物が発光素子２に圧力を加えて画素抜け等の滅点が生じる虞がある。２０μｍよりも厚い場合には、発光層と後述する対向基板１２に設けられたカラーフィルタ３７との距離が離れてしまい、混色等の視野角が悪化する虞がある。また、封止層３６と保護膜３５との空き面は屈折率差が小さい方が光の取り出し効率が高いため、封止層３６の屈折率は例えば１．７以上であることが好ましい。更に、封止層３６は、例えば表示領域１１０Ａ内では透過率が例えば８０％以上であることが好ましいが、周辺領域１１０Ｂ（図４参照）では特に問わない。

カラーフィルタ３７は、赤色フィルタ，緑色フィルタおよび青色フィルタを有しており、各画素１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに対応して順に配置されている。赤色フィルタ，緑色フィルタおよび青色フィルタは、それぞれ例えば矩形形状で隙間なく形成されている。これら赤色フィルタ，緑色フィルタおよび青色フィルタは、顔料を混入した樹脂によりそれぞれ構成されており、顔料を選択することにより、目的とする赤，緑あるいは青の波長域における光透過率が高く、他の波長域における光透過率が低くなるように調整されている。なお、各画素１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂには、発光素子２として、それぞれ対応する発光光を発する発光素子２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを設ける場合にはカラーフィルタ３７を省略してもかまわないが、カラーフィルタ３７を配設することにより色純度を高め、色域を改善することができる。

遮光膜（ブラックマトリクス３８）は、例えば黒色の着色剤を混入した光学濃度が１以上の黒色の樹脂膜、または薄膜の干渉を利用した薄膜フィルタにより構成されている。このうち黒色の樹脂膜により構成するようにすれば、安価で容易に形成することができるので好ましい。薄膜フィルタは、例えば、金属，金属窒化物あるいは金属酸化物よりなる薄膜を１層以上積層し、薄膜の干渉を利用して光を減衰させるものである。薄膜フィルタとしては、具体的には、クロムと酸化クロム（ＩＩＩ）（Ｃｒ₂Ｏ₃）とを交互に積層したものが挙げられる。

対向基板１２は、発光素子２の対向電極３４側に位置しており、接着層（図示せず）と共に発光素子２を封止するものである。対向基板１２は、発光素子２で発生した光が透過可能な材料、例えば上記基板１１において挙げた各種ガラス基板や石英基板等を用いることが好ましい。対向基板１２には、例えばカラーフィルタ３７およびブラックマトリクス３８としての遮光膜が設けられており、発光素子２で発生した光を取り出すと共に、コントラストを改善するようになっている。

（２−２．製造方法）
半導体層２０および表示層３０は、例えば以下に説明する一般的な方法を用いて形成することができる。まず、基板１１の全面に例えばスパッタリング法や真空蒸着法を用いて、金属膜を形成する。次いで、この金属膜を例えばフォトリソグラフィおよびエッチングを用いてパターニングすることにより、ゲート電極２１を形成する。続いて、基板１１およびゲート電極２１の全面に、ゲート絶縁膜２２およびチャネル層２３を順に成膜する。具体的には、基板１１上の全面にわたって、例えばスピンコート法により、上述したゲート絶縁膜材料、例えばＰＶＰ（Polyvinylpyrrolidone）溶液を塗布し、乾燥させる。これにより、ゲート絶縁膜２２が形成される。次いで、このゲート絶縁膜２２上に半導体を塗布してゲート絶縁膜２２上にチャネル層２３が形成される。

続いて、チャネル層２３上に層間絶縁膜２５Ａを形成したのち、チャネル層２３と電気的に接続するように、層間絶縁膜２５Ａ上にソース電極２４Ａおよびドレイン電極２４Ｂを形成する。具体的には、例えばスパッタリング法を用いて、例えばＴｉ膜を成膜する。次に、例えばフォトリソグラフィ法を用いたエッチングによりソース電極２４Ａおよびドレイン電極２４Ｂを形成する。次いで、ソース電極２４Ａおよびドレイン電極２４Ｂおよび層間絶縁膜２５Ａ上に層間絶縁膜２５Ｂおよび配線２６を順に形成する。

続いて、層間絶縁膜２５Ｂおよび配線２６上に平坦化膜２７を形成したのち、画素電極３１を配設する。具体的には、例えばポリイミドを塗布したのち、露光および現像によって平坦化膜２７を所定の形状にパターニングすると共に、接続孔２７Ａを形成し、焼成する。次に、平坦化膜２７上に、例えばスパッタ法により金属膜を形成したのち、例えばウエットエッチングにより所定の一の金属膜を選択的に除去して各画素１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂごとに分離した画素電極３１を形成する。

次いで、発光層を含む有機層３３を例えば真空蒸着法等の物理的気相成長法（ＰＶＤ法），各種印刷法あるいはレーザ転写法等を用いて成膜する。続いて、対向電極３４のうち、導電膜３４Ａを、例えばスパッタ法を用いて成膜する。成膜条件は、例えばＤＣパワー密度：０．１６Ｗ／ｃｍ²，圧力：０．５Ｐａ，Ｏ₂／Ａｒ比：０．１７％である。これにより、体積抵抗率の低い（例えば５．３Ｅ＋００Ω・ｃｍ）柱状構造を有する導電膜３４Ａが得られる。なお、導電膜３４Ａは、アルゴン（Ａｒ）に対する反応性ガス（ここでは、Ｏ₂）の量によってその体積抵抗率を調整することができる。例えば、Ｏ₂／Ａｒ比を０．４３％とすることにより、体積抵抗率の高い（例えば５．５Ｅ＋０５Ω・ｃｍ）導電膜を成膜することができる。次に、例えば真空蒸着法等を用いて導電膜３４Ｂを成膜して対向電極３４を形成したのち、対向電極３４上に、例えばＳｉＮｘからなる保護膜３５を、例えばシランとアンモニアガスとを反応させるＣＶＤ法を用いて成膜する。更に、保護膜３５上に封止層３６を形成する。

最後に、封止層３６上に接着層（図示せず）を形成し、この接着層を間にしてカラーフィルタ３７およびブラックマトリクス３８を備えた対向基板１２を貼り合わせる。以上により、図１に示した表示装置１が完成する。

（２−３．表示装置の全体構成）
図４は、図１に示した表示装置１全体の平面構成の一例を表したものである。表示装置１には基板１１上に複数の画素１０（１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ）がマトリクス状に配置された表示領域１１０Ａと、表示領域１１０Ａの周辺（外縁側，外周側）に位置する周辺領域１１０Ｂとが設けられている。周辺領域１１０Ｂには、映像表示用のドライバである信号線駆動回路１２０および走査線駆動回路１３０が設けられている。

表示領域１１０Ａ内には、画素駆動回路１４０が設けられている。図５は、この画素駆動回路１４０の一例（赤色画素１０Ｒ，緑色画素１０Ｇ，青色画素１０Ｂの画素回路の一例）を表したものである。画素駆動回路１４０は、画素電極３１の下層に形成された半導体層２０に形成されたアクティブ型の駆動回路である。この画素駆動回路１４０は、駆動トランジスタＴｒ１および書き込みトランジスタＴｒ２と、これらトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２の間のキャパシタ（保持容量）Ｃｓとを有している。画素駆動回路１４０はまた、第１の電源ライン（Ｖｃｃ）および第２の電源ライン（ＧＮＤ）の間において、駆動トランジスタＴｒ１に直列に接続された発光素子２を有している。即ち、赤色画素１０Ｒ，緑色画素１０Ｇ，青色画素１０Ｂ内にはそれぞれ、発光素子（発光素子２（２Ｒ，２Ｇ，２Ｂ））が設けられている。駆動トランジスタＴｒ１および書き込みトランジスタＴｒ２は、一般的なＴＦＴにより構成され、その構成は例えば上記ボトムゲート型でもよいし、後述するスタガ構造（トップゲート型）でもよく、特に限定されない。

画素駆動回路１４０において、列方向には信号線１２０Ａが複数配設され、行方向には走査線１３０Ａが複数配設されている。各信号線１２０Ａと各走査線１３０Ａとの交差点が、赤色画素１０Ｒ，緑色画素１０Ｇ，青色画素１０Ｂのいずれか１つに対応している。各信号線１２０Ａは、信号線駆動回路１２０に接続され、この信号線駆動回路１２０〜信号線１２０Ａを介して書き込みトランジスタＴｒ２のソース電極に画像信号が供給されるようになっている。各走査線１３０Ａは走査線駆動回路１３０に接続され、この走査線駆動回路１３０から走査線１３０Ａを介して書き込みトランジスタＴｒ２のゲート電極に走査信号が順次供給させるようになっている。

この表示装置１では、各画素１０に対して走査線駆動回路１３０から書き込みトランジスタＴｒ２のゲート電極を介して走査信号が供給されると共に、信号線駆動回路１２０から画像信号が書き込みトランジスタＴｒ２を介して保持容量Ｃｓに保持される。即ち、この保持容量Ｃｓに保持された信号に応じて駆動トランジスタＴｒ１がオンオフ制御され、これにより、発光素子２に駆動電流Ｉｄが注入されることにより、正孔と電子とが再結合して発光が起こる。この光は、例えば、画素電極３１と対向電極３４との間で多重反射し、または、画素電極３１における反射光と発光層で発生した光とが干渉により強め合い、対向電極３４（導電膜３４Ａおよび導電膜３４Ｂ）を透過して取り出される。

（１−３．作用・効果）
前述したように、一般的な有機ＥＬ表示装置の有機層上に形成される電極膜（導電膜）はアモルファス構造を有している。このアモルファス構造を有する導電膜は、長期駆動によって導電膜が有機層から剥離しやすい。これは有機層の表面粗さが原因と考えられる。例えば図６（Ａ）に示したように、有機層（有機層１３３）は、表面に凹凸を有する。このような有機層１３３上に、対向電極１３４としてアモルファス構造を有する導電膜のように面接触をする膜を積層すると、有機層１３３の凸部１３３Ａに応力が集中し、最終的に導電膜が凸部１３３Ａから浮いた状態（膜剥れ）となる（図６（Ｂ））。このように、一般的な有機ＥＬ表示装置では、時間経過によって有機層１３３と対向電極１３４との界面において膜浮きが発生することによって接触面が減少し、駆動電圧が上昇するという問題があった。

この問題を解決する方法としては、例えば有機層１３３とアモルファス形状の導電膜１３４との間に、例えばＳｎやＴｉなどの添加元素を含むＩｎ₂Ｏ₃を用いた結晶性の導電膜（対向電極１３４）を形成することが考えられる。このように、有機層１３３と対向電極１３４との間に結晶性の導電膜を形成した場合には、耐熱性は向上するもの、膜剥れを十分に低減するには至らなかった。

これに対して、本実施の形態では、有機層３３上に対向電極３４として柱状構造を有する導電膜３４Ａを形成し、有機層３３と対向電極３４とが点接触するようにした。これにより、図７に示したように有機層３３の表面にある凸部３３Ａへの応力が拡散するため、この凸部３３Ａからの膜浮き（膜剥れ）を防ぐことが可能となる。

以上のように本実施の形態の表示装置１では、有機層３３に直接接する対向電極３４に、柱状構造を有する導電膜３４Ａを用いるようにしたので、有機層３３と対向電極３４との界面における応力が緩和される。これにより、対向電極３４の有機層３３からの膜剥れが抑制され、駆動電圧の上昇を抑制することが可能となる。よって信頼性の向上した電子機器を提供することが可能となる。

なお、上述したように、柱状構造を有する導電膜３４Ａは、スパッタ時のＡｒに対する反応性ガスの量を調整することによって、その体積抵抗率を制御することができる。対向電極３４は、その体積抵抗率（抵抗値）を高くすることで短絡を防ぎ、滅点の発生を抑制することができるが、体積抵抗率が高い場合には膜内に分極が生じる。膜内に分極を有する導電膜は、有機層３３が帯電している場合、その分極成分によって有機層３３内の帯電を緩和しようとするため膜剥れが生じやすくなる。このため、導電膜３４Ａの分極性能を制御、具体的には、導電膜３４Ａを体積抵抗率の低い膜−高い膜−低い膜のような多層構造とし、有機層３３に直接接する層に体積抵抗率の低い導電膜を用いる。これにより信頼性の向上した表示装置を提供することが可能となる。

＜２．適用例＞
上記実施の形態において説明した表示装置１は、例えば、下記電子機器として好適に用いることができる。

（適用例１）
図８Ａは、適用例１に係るスマートフォンの外観を表側から、図８Ｂは裏側から表したものである。このスマートフォンは、例えば、表示部６１０（表示装置１）および非表示部（筐体）６２０と、操作部６３０とを備えている。操作部６３０は、図８Ａに示したように非表示部６２０の前面に設けられていてもよいし、図８Ｂに示したように上面に設けられていてもよい。

（適用例２）
図９は、適用例２に係るテレビジョン装置の外観を表したものである。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル２１０およびフィルターガラス２２０を含む映像表示画面部２００を有しており、映像表示画面部２００が、上記表示装置に相当する。

（適用例３）
図１０Ａは、適用例３に係るデジタルカメラの外観を表側から、図１０Ｂは裏側から表したものである。このデジタルカメラは、例えば、フラッシュ用の発光部３１０、上記表示装置としての表示部３２０、メニュースイッチ３３０およびシャッターボタン３４０を有している。

（適用例４）
図１１は、適用例４に係るノート型パーソナルコンピュータの外観を表したものである。このノート型パーソナルコンピュータは、例えば、本体４１０，文字等の入力操作のためのキーボード４２０および上記表示装置としての表示部４３０を有している。

（適用例５）
図１２は、適用例５に係るビデオカメラの外観を表したものである。このビデオカメラは、例えば、本体部５１０，この本体部５１０の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ５２０，撮影時のスタート／ストップスイッチ５３０および上記表示装置としての表示部５４０を有している。

（適用例６）
図１３Ａは、適用例６に係る携帯電話機の閉じた状態における正面図、左側面図、右側面図、上面図および下面図を表したものである。図１３Ｂは、携帯電話機の開いた状態における正面図および側面図を表したものである。この携帯電話機は、例えば、上部筐体７１０と下部筐体７２０とを連結部（ヒンジ部）７３０で連結したものであり、ディスプレイ７４０，サブディスプレイ７５０，ピクチャーライト７６０およびカメラ７７０を有している。ディスプレイ７４０またはサブディスプレイ７５０が、上記表示装置に相当する。

＜３．実施例＞
次に、本技術の実施例について説明する。以下に示す実施例１，２は上記実施の形態に対応するものである。比較例１は対向電極を、アモルファス構造を有する導電膜で構成した以外は、実施例１，２と同様の構造を有する。

（実施例１）
まず、対向電極３４を構成する導電膜として、ＭｇＡｌＳｉＺｎＯからなる導電膜３４Ａ（実験例１−１，１−２）およびＭｇＳｉＺｎＯからなる導電膜１３４（実験例１−３）を成膜し、その体積抵抗率を測定した。表１は、導電膜３４Ａ（，１３４）を構成する各元素の組成比率および膜抵抗の値をまとめたものである。なお、膜中にＡｌを含む場合にはその結晶構造は柱状構造となるのに対し、膜中にＡｌを含まない場合はその結晶構造は柱状化せずにアモルファス構造となる。

柱状構造をとる実験例１−１，１−２は、アモルファス構造をとる実験例１−３よりも体積抵抗率が高くなるものの、異物を介したアノード電極（画素電極３１）との短絡が低減され、滅点の発生を抑制することができる。また、実験例１−１と実験例１−２とを比較すると、本開示のような柱状構造を有する導電膜３４Ａは、Ｚｎに対するＡｌの比率を高くすることによってプロセス中の酸素と反応が促進されて酸化アルミニウムが形成され、膜縦抵抗を変化させることができると推察される。

（実施例２）
次に、有機層３３に相当する有機膜を形成し、この有機膜上に、例えばＤＣパワー５ｋＷ，成膜圧力０．３Ｐ，Ｏ₂／Ａｒ比：０．１５％にて導電膜３４Ａ（実験例２−１〜２−８）を成膜し、その膜応力および体積抵抗率を測定するとともに、有機膜界面における膜剥れ実験を行った。表２は、実験例２−１〜２−８の膜厚，膜応力，体積抵抗率および膜剥れの有無をまとめたものである。

表２からわかるように、同じ体積抵抗率、例えば体積抵抗率５．３Ω・ｃｍの実験例２−１，２−２でも異なる結果がでた。これは、実験例２−２では膜厚を１０倍としたことにより膜応力に起因して各の反り量が高くなり、膜剥れが生じたものと考えられる。また、体積抵抗率５５００００Ω・ｃｍ以上（実験例２−５〜２−７）の場合には、膜厚を薄く（例えば、１００ｎｍ）すれば膜剥れが起こらなかったものの、膜応力が小さくても膜剥れが起きやすいことがわかった。これは、体積抵抗率が高い場合には電気的な歪みとして分極成分が寄与するためと推定されるが、理由は不明である。これらの結果から、導電膜３４Ａの体積抵抗率は、５．３Ω・ｃｍ以上５５００００Ω・ｃｍ未満であることが好ましいことがわかる。なお、より好ましくは、１０Ω・ｃｍ以上５０００００Ω・ｃｍ以下である。また、導電膜３４Ａの膜厚は、体積抵抗率が１０Ω・ｃｍ以上５０００００Ω・ｃｍ以下である場合には、１０ｎｍ以上１５００ｎｍ以下である。

以上、実施の形態を挙げて本技術を説明したが、本技術は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態等において説明した各層の材料および厚み、または成膜方法および成膜条件等は限定されるものではなく、他の材料および厚みとしてもよく、または他の成膜方法および成膜条件としてもよい。

また、上記実施の形態等では、表示装置１の構成を具体的に挙げて説明したが、全ての層を備える必要はなく、また、他の層を更に備えていてもよい。

なお、本明細書中に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、また、他の効果があってもよい。

なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
（１）第１電極と、発光層を含むと共に、前記第１電極上に設けられた有機層と、少なくとも柱状構造を有する、前記有機層上に設けられた第２電極とを備えた表示装置。
（２）前記第２電極は、亜鉛（Ｚｎ），インジウム（Ｉｎ），マグネシウム（Ｍｇ），アルミニウム（Ａｌ）およびシリコン（Ｓｉ）のうち少なくとも一種を含む第１導電膜である、前記（１）に記載の表示装置。
（３）前記第２電極の膜厚は、１００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下である、前記（１）または（２）に記載の表示装置。
（４）前記第２電極は、前記第１導電膜上にアモルファス構造を有する第２導電膜を有する、前記（２）または（３）に記載の表示装置。
（５）前記第１導電膜の体積抵抗率は１０Ω・ｃｍ以上５０００００Ω・ｃｍ以下である、前記（２）乃至（４）のいずれか１つに記載の表示装置。
（６）前記有機層は、前記発光層を間に、前記発光層への正孔注入性を有する正孔注入層と、前記発光層への電子注入性を有する電子注入層とを有し、前記電子注入層はアルカリ金属またはアルカリ土類金属の化合物によって構成されている、前記（１）乃至（５）にいずれかに記載の表示装置。
（７）前記発光層において発生した発光光は、前記第２電極側から取り出される、前記（１）乃至（６）のうちのいずれか１つに記載の表示装置。
（８）表示装置を備え、前記表示装置は、第１電極と、発光層を含むと共に、前記第１電極上に設けられた有機層と、少なくとも柱状構造を有する、前記有機層上に設けられた第２電極とを有する電子機器。

１…表示装置、２（２Ｒ，２Ｇ，２Ｂ）…発光素子、１０（１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ）…画素、１１…基板、１２…対向基板、２０…半導体層、２０Ａ…ＴＦＴ、２１…ゲート電極、２２…ゲート絶縁膜、２３…チャネル層、２４Ａ…ソース電極、２４Ｂ…ドレイン電極、２５（２５Ａ，２５Ｂ）…層間絶縁膜、２６…配線、２７…平坦化膜、２７Ａ…接続孔、３０…表示層、３１…画素電極、３２…隔壁、３３…有機層、３４…対向電極、３４Ａ，３４Ｂ…導電膜、３５…保護膜、３６…封止層、３７…カラーフィルタ、３８…ブラックマトリクス。

Claims

第１電極と、
発光層を含むと共に、前記第１電極上に設けられた有機層と、
前記有機層上に設けられ、柱状の結晶構造を有する第１導電膜を含む第２電極とを備え、
前記第１導電膜は、アルミニウム（Ａｌ）を含む
表示装置。
前記第１導電膜は、光透過性を有し、前記アルミニウム（Ａｌ）とともに、亜鉛（Ｚｎ），インジウム（Ｉｎ），マグネシウム（Ｍｇ）およびシリコン（Ｓｉ）のうち少なくとも一種を含む、請求項１に記載の表示装置。
前記第２電極の膜厚は、１００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下である、請求項１または請求項２に記載の表示装置。
前記第２電極は、前記第１導電膜上にアモルファス構造を有する第２導電膜を有する、請求項１ないし請求項３のうちいずれか１項に記載の表示装置。
前記第１導電膜の体積抵抗率は１０Ω・ｃｍ以上５０００００Ω・ｃｍ以下である、請求項１ないし請求項４のうちいずれか１項に記載の表示装置。
前記有機層は、前記発光層を間に、前記発光層への正孔注入性を有する正孔注入層と、前記発光層への電子注入性を有する電子注入層とを有し、
前記電子注入層はアルカリ金属またはアルカリ土類金属の化合物によって構成されている、請求項１ないし請求項５のうちいずれか１項に記載の表示装置。
前記発光層において発生した発光光は、前記第２電極側から取り出される、請求項１ないし請求項６のうちいずれか１項に記載の表示装置。
表示装置を備え、
前記表示装置は、
第１電極と、
発光層を含むと共に、前記第１電極上に設けられた有機層と、
前記有機層上に設けられ、柱状の結晶構造を有する第１導電膜を含む第２電極とを有し、
前記第１導電膜は、アルミニウム（Ａｌ）を含む
電子機器。