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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024090794
(43)【公開日】2024-07-04
(54)【発明の名称】表示装置及び表示装置の製造方法
(51)【国際特許分類】
H10K 50/18 20230101AFI20240627BHJP
H10K 50/15 20230101ALI20240627BHJP
H10K 50/16 20230101ALI20240627BHJP
H10K 50/17 20230101ALI20240627BHJP
H10K 71/00 20230101ALI20240627BHJP
H10K 85/00 20230101ALI20240627BHJP
H10K 59/10 20230101ALI20240627BHJP
G09F 9/30 20060101ALI20240627BHJP
H10K 101/30 20230101ALN20240627BHJP
H10K 101/40 20230101ALN20240627BHJP
【ＦＩ】
H10K50/18
H10K50/15
H10K50/16
H10K50/17
H10K71/00
H10K85/00
H10K59/10
G09F9/30 365
H10K101:30
H10K101:40
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022206916
(22)【出願日】2022-12-23
(71)【出願人】
【識別番号】502356528
【氏名又は名称】株式会社ジャパンディスプレイ
(74)【代理人】
【識別番号】110001737
【氏名又は名称】弁理士法人スズエ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】眞名垣 暢人
(72)【発明者】
【氏名】青木 逸
【テーマコード（参考）】
3K107
5C094
【Ｆターム（参考）】
3K107AA01
3K107BB01
3K107CC06
3K107CC22
3K107DD72
3K107DD75
3K107DD78
3K107FF04
3K107FF19
5C094BA27
5C094CA23
5C094DA13
5C094FB01
5C094JA01
5C094JA05
(57)【要約】
【課題】長寿命化を可能とする。
【解決手段】一実施形態によれば、表示装置は、陽極と、前記陽極に対向する陰極と、前記陽極と前記陰極との間に位置する有機層と、を備え、前記有機層は、正孔注入層と、正孔輸送層と、電子ブロッキング層と、発光層と、正孔ブロッキング層と、電子輸送層と、電子注入層と、を含み、前記電子ブロッキング層及び前記正孔ブロッキング層の少なくとも一方は、前記陽極と前記陰極との間の全抵抗を１００％としたときに、厚さ方向に、１０％以上、３０％以下の抵抗を有している。
【選択図】図５
【解決手段】一実施形態によれば、表示装置は、陽極と、前記陽極に対向する陰極と、前記陽極と前記陰極との間に位置する有機層と、を備え、前記有機層は、正孔注入層と、正孔輸送層と、電子ブロッキング層と、発光層と、正孔ブロッキング層と、電子輸送層と、電子注入層と、を含み、前記電子ブロッキング層及び前記正孔ブロッキング層の少なくとも一方は、前記陽極と前記陰極との間の全抵抗を１００％としたときに、厚さ方向に、１０％以上、３０％以下の抵抗を有している。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
陽極と、
前記陽極に対向する陰極と、
前記陽極と前記陰極との間に位置する有機層と、を備え、
前記有機層は、正孔注入層と、正孔輸送層と、電子ブロッキング層と、発光層と、正孔ブロッキング層と、電子輸送層と、電子注入層と、を含み、
前記電子ブロッキング層及び前記正孔ブロッキング層の少なくとも一方は、前記陽極と前記陰極との間の全抵抗を１００％としたときに、厚さ方向に、１０％以上、３０％以下の抵抗を有している、表示装置。
前記陽極に対向する陰極と、
前記陽極と前記陰極との間に位置する有機層と、を備え、
前記有機層は、正孔注入層と、正孔輸送層と、電子ブロッキング層と、発光層と、正孔ブロッキング層と、電子輸送層と、電子注入層と、を含み、
前記電子ブロッキング層及び前記正孔ブロッキング層の少なくとも一方は、前記陽極と前記陰極との間の全抵抗を１００％としたときに、厚さ方向に、１０％以上、３０％以下の抵抗を有している、表示装置。
【請求項2】
前記正孔ブロッキング層と前記発光層とのポテンシャル障壁であるΔＥ２＿ＬＵＭＯ、及び、前記電子ブロッキング層と前記発光層とのポテンシャル障壁であるΔＥ２＿ＨＯＭＯの少なくとも一方は、０．１ｅＶ以上０．５ｅＶ以下であり、
前記電子注入層及び前記電子輸送層と、前記正孔ブロッキング層とのポテンシャル障壁であるΔＥ１＿ＬＵＭＯ、及び、前記正孔注入層及び前記正孔輸送層と、前記電子ブロッキング層とのポテンシャル障壁であるΔＥ１＿ＨＯＭＯの少なくとも一方は、０．３ｅＶ以下である、請求項１に記載の表示装置。
前記電子注入層及び前記電子輸送層と、前記正孔ブロッキング層とのポテンシャル障壁であるΔＥ１＿ＬＵＭＯ、及び、前記正孔注入層及び前記正孔輸送層と、前記電子ブロッキング層とのポテンシャル障壁であるΔＥ１＿ＨＯＭＯの少なくとも一方は、０．３ｅＶ以下である、請求項１に記載の表示装置。
【請求項3】
前記発光層は、青光を放つように構成されている、請求項１に記載の表示装置。
【請求項4】
前記発光層は、緑色を放つように構成されている、請求項１に記載の表示装置。
【請求項5】
前記発光層は、赤色を放つように構成されている、請求項１に記載の表示装置。
【請求項6】
陽極を形成し、
前記陽極の上に有機層を形成し、
前記有機層の上に陰極を形成する、表示装置の製造方法において、
前記有機層を形成する工程は、
正孔注入層を形成する工程と、正孔輸送層を形成する工程と、電子ブロッキング層を形成する工程と、発光層を形成する工程と、正孔ブロッキング層を形成する工程と、電子輸送層を形成する工程と、電子注入層を形成する工程と、を含み、
前記電子ブロッキング層及び前記正孔ブロッキング層の少なくとも一方は、前記陽極と前記陰極との間の全抵抗を１００％としたときに、厚さ方向に、１０％以上、３０％以下の抵抗を有するように形成する、表示装置の製造方法。
前記陽極の上に有機層を形成し、
前記有機層の上に陰極を形成する、表示装置の製造方法において、
前記有機層を形成する工程は、
正孔注入層を形成する工程と、正孔輸送層を形成する工程と、電子ブロッキング層を形成する工程と、発光層を形成する工程と、正孔ブロッキング層を形成する工程と、電子輸送層を形成する工程と、電子注入層を形成する工程と、を含み、
前記電子ブロッキング層及び前記正孔ブロッキング層の少なくとも一方は、前記陽極と前記陰極との間の全抵抗を１００％としたときに、厚さ方向に、１０％以上、３０％以下の抵抗を有するように形成する、表示装置の製造方法。
【請求項7】
前記有機層は、
前記正孔ブロッキング層と前記発光層とのポテンシャル障壁であるΔＥ２＿ＬＵＭＯ、及び、前記電子ブロッキング層と前記発光層とのポテンシャル障壁であるΔＥ２＿ＨＯＭＯの少なくとも一方が０．１ｅＶ以上０．５ｅＶ以下であり、
前記電子注入層及び前記電子輸送層と、前記正孔ブロッキング層とのポテンシャル障壁であるΔＥ１＿ＬＵＭＯ、及び、前記正孔注入層及び前記正孔輸送層と、前記電子ブロッキング層とのポテンシャル障壁であるΔＥ１＿ＨＯＭＯの少なくとも一方が０．３ｅＶ以下であるように形成する、請求項６に記載の表示装置の製造方法。
前記正孔ブロッキング層と前記発光層とのポテンシャル障壁であるΔＥ２＿ＬＵＭＯ、及び、前記電子ブロッキング層と前記発光層とのポテンシャル障壁であるΔＥ２＿ＨＯＭＯの少なくとも一方が０．１ｅＶ以上０．５ｅＶ以下であり、
前記電子注入層及び前記電子輸送層と、前記正孔ブロッキング層とのポテンシャル障壁であるΔＥ１＿ＬＵＭＯ、及び、前記正孔注入層及び前記正孔輸送層と、前記電子ブロッキング層とのポテンシャル障壁であるΔＥ１＿ＨＯＭＯの少なくとも一方が０．３ｅＶ以下であるように形成する、請求項６に記載の表示装置の製造方法。
【請求項8】
前記発光層は、青光を放つように形成する、請求項６に記載の表示装置の製造方法。
【請求項9】
前記発光層は、緑色を放つように形成する、請求項６に記載の表示装置の製造方法。
【請求項10】
前記発光層は、赤色を放つように形成する、請求項６に記載の表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、表示装置及び表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、表示素子として有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を適用した表示装置が実用化されている。この表示素子は、陽極と、陽極に対向する陰極と、陽極と陰極との間に位置する有機層と、を備えている。有機層は、発光層の他に、正孔輸送層や電子輸送層などの機能層を含んでいる。
このような表示素子において、発光特性を改善することが要望されている。
このような表示素子において、発光特性を改善することが要望されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１９－８００４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の目的は、長寿命化が可能な表示装置及び表示装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
一実施形態によれば、表示装置は、
陽極と、
前記陽極に対向する陰極と、
前記陽極と前記陰極との間に位置する有機層と、を備え、
前記有機層は、正孔注入層と、正孔輸送層と、電子ブロッキング層と、発光層と、正孔ブロッキング層と、電子輸送層と、電子注入層と、を含み、
前記電子ブロッキング層及び前記正孔ブロッキング層の少なくとも一方は、前記陽極と前記陰極との間の全抵抗を１００％としたときに、厚さ方向に、１０％以上、３０％以下の抵抗を有している。
陽極と、
前記陽極に対向する陰極と、
前記陽極と前記陰極との間に位置する有機層と、を備え、
前記有機層は、正孔注入層と、正孔輸送層と、電子ブロッキング層と、発光層と、正孔ブロッキング層と、電子輸送層と、電子注入層と、を含み、
前記電子ブロッキング層及び前記正孔ブロッキング層の少なくとも一方は、前記陽極と前記陰極との間の全抵抗を１００％としたときに、厚さ方向に、１０％以上、３０％以下の抵抗を有している。
【0006】
一実施形態によれば、表示装置の製造方法は、
陽極を形成し、
前記陽極の上に有機層を形成し、
前記有機層の上に陰極を形成する、表示装置の製造方法において、
前記有機層を形成する工程は、
正孔注入層を形成する工程と、正孔輸送層を形成する工程と、電子ブロッキング層を形成する工程と、発光層を形成する工程と、正孔ブロッキング層を形成する工程と、電子輸送層を形成する工程と、電子注入層を形成する工程と、を含み、
前記電子ブロッキング層及び前記正孔ブロッキング層の少なくとも一方は、前記陽極と前記陰極との間の全抵抗を１００％としたときに、厚さ方向に、１０％以上、３０％以下の抵抗を有するように形成する。
陽極を形成し、
前記陽極の上に有機層を形成し、
前記有機層の上に陰極を形成する、表示装置の製造方法において、
前記有機層を形成する工程は、
正孔注入層を形成する工程と、正孔輸送層を形成する工程と、電子ブロッキング層を形成する工程と、発光層を形成する工程と、正孔ブロッキング層を形成する工程と、電子輸送層を形成する工程と、電子注入層を形成する工程と、を含み、
前記電子ブロッキング層及び前記正孔ブロッキング層の少なくとも一方は、前記陽極と前記陰極との間の全抵抗を１００％としたときに、厚さ方向に、１０％以上、３０％以下の抵抗を有するように形成する。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べて、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同一または類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を適宜省略することがある。
開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べて、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同一または類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を適宜省略することがある。
【0009】
なお、図面には、必要に応じて理解を容易にするために、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を記載する。Ｘ軸に沿った方向を第１方向Ｘと称し、Ｙ軸に沿った方向を第２方向Ｙと称し、Ｚ軸に沿った方向を第３方向Ｚと称する。第３方向Ｚと平行に各種要素を見ることを平面視という。
【0010】
図１は、実施形態の表示装置ＤＳＰを示す斜視図である。
【0011】
表示装置ＤＳＰは、基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２を備えている。基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２は、ガラス基板や樹脂フィルムをベースとして構成されている。基板ＳＵＢ１は、画像を表示する表示領域ＤＡと、表示領域ＤＡを囲む周辺領域ＦＡと、を有している。表示領域ＤＡは、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙにマトリクス状に配列された複数の画素ＰＸを備えている。基板ＳＵＢ２は、表示領域ＤＡに重畳している。周辺領域ＦＡは、配線基板ＰＣＳなどを接続するための端子領域ＥＡを有している。端子領域ＥＡは、基板ＳＵＢ１のうち、基板ＳＵＢ２よりも外側に位置している。
【0012】
配線基板ＰＣＳには、映像信号や駆動信号を出力する駆動素子ＤＲＶが設けられている。駆動素子ＤＲＶからの信号は、配線基板ＰＣＳを介して、表示領域ＤＡの画素ＰＸに入力される。画素ＰＸの各々は、映像信号及び各種制御信号に基づいて発光する。各画素ＰＸからの出射光ＬＴは、基板ＳＵＢ２を透過し、画像として観察される。
【0013】
【0014】
表示領域ＤＡは、画素ＰＸとして、青光を放つように構成された画素ＰＸＢ、緑光を放つように構成された画素ＰＸＧ、及び、赤光を放つように構成された画素ＰＸＲを有している。画素ＰＸＲ及び画素ＰＸＢは、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに沿って交互に配置されている。画素ＰＸＧ及び画素ＰＸＢは、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに沿って交互に配置されている。
なお、画素ＰＸのレイアウトは、図示した例に限らない。
なお、画素ＰＸのレイアウトは、図示した例に限らない。
【0015】
【0016】
画素ＰＸＢは表示素子２０１を備え、画素ＰＸＧは表示素子２０２を備え、画素ＰＸＲは表示素子２０３を備えている。表示素子２０１，２０２，２０３は、発光素子としての有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）であり、有機ＥＬ素子と称する場合がある。
【0017】
表示素子２０１は、陽極ＡＥ１と、有機層ＯＲ１と、陰極ＣＥと、を備えている。陰極ＣＥは、陽極ＡＥ１に対向している。有機層ＯＲ１は、陽極ＡＥ１と陰極ＣＥとの間に位置している。
【0018】
有機層ＯＲ１は、正孔注入層ＨＩＬと、正孔輸送層ＨＴＬ１と、電子ブロッキング層ＥＢＬと、発光層Ｂ－ＥＭＬと、正孔ブロッキング層ＨＢＬと、電子輸送層ＥＴＬと、電子注入層ＥＩＬと、を備えている。発光層Ｂ－ＥＭＬは、青光を放つように構成されている。
【0019】
正孔注入層ＨＩＬ、正孔輸送層ＨＴＬ１、及び、電子ブロッキング層ＥＢＬは、この順に積層され、陽極ＡＥ１と発光層Ｂ－ＥＭＬとの間に位置している。正孔輸送層ＨＴＬ１は、厚さＴ１を有している。電子ブロッキング層ＥＢＬは、発光層Ｂ－ＥＭＬに接している。
【0020】
正孔ブロッキング層ＨＢＬ、電子輸送層ＥＴＬ、及び、電子注入層ＥＩＬは、この順に積層され、発光層Ｂ－ＥＭＬと陰極ＣＥとの間に位置している。正孔ブロッキング層ＨＢＬは、発光層Ｂ－ＥＭＬに接している。
【0021】
図示した例では、高屈折率層ＨＮＬ１は陰極ＣＥの上に位置し、低屈折率層ＬＮＬは高屈折率層ＨＮＬ１の上に位置し、封止層ＳＥＬは低屈折率層ＬＮＬの上に位置している。高屈折率層ＨＮＬ１は、厚さＴ１１を有している。高屈折率層ＨＮＬ１の屈折率は、低屈折率層ＬＮＬの屈折率より大きい。高屈折率層ＨＮＬ１及び低屈折率層ＬＮＬの積層体は、発光層Ｂ－ＥＭＬから放たれた光の取り出し効率を向上させる光学調整層（キャップ層）としての役割を有している。封止層ＳＥＬは、表示素子２０１を封止する役割を有している。
【0022】
一例では、正孔注入層ＨＩＬ、正孔輸送層ＨＴＬ１、電子ブロッキング層ＥＢＬ、正孔ブロッキング層ＨＢＬ、電子輸送層ＥＴＬ、電子注入層ＥＩＬ、陰極ＣＥ、高屈折率層ＨＮＬ１、低屈折率層ＬＮＬ、及び、封止層ＳＥＬは、表示素子２０１，２０２，２０３に亘って配置された共通層である。発光層Ｂ－ＥＭＬは、表示素子２０１に配置された個別層である。
【0023】
表示素子２０２は、陽極ＡＥ２と、有機層ＯＲ２と、陰極ＣＥと、を備えている。陽極ＡＥ２は、陽極ＡＥ１から離間している。陰極ＣＥは、陽極ＡＥ２に対向している。有機層ＯＲ２は、陽極ＡＥ２と陰極ＣＥとの間に位置している。
【0024】
有機層ＯＲ２は、正孔注入層ＨＩＬと、正孔輸送層ＨＴＬ１と、正孔輸送層ＨＴＬ２と、電子ブロッキング層ＥＢＬと、発光層Ｇ－ＥＭＬと、正孔ブロッキング層ＨＢＬと、電子輸送層ＥＴＬと、電子注入層ＥＩＬと、を備えている。発光層Ｇ－ＥＭＬは、緑光を放つように構成されている。発光層Ｇ－ＥＭＬは、表示素子２０２に配置された個別層である。
【0025】
正孔注入層ＨＩＬ、正孔輸送層ＨＴＬ１、正孔輸送層ＨＴＬ２、及び、電子ブロッキング層ＥＢＬは、この順に積層され、陽極ＡＥ２と発光層Ｇ－ＥＭＬとの間に位置している。正孔輸送層ＨＴＬ１、ＨＴＬ２は、例えば同一材料で形成され、厚さＴ２を有している。厚さＴ２は、厚さＴ１より大きい。電子ブロッキング層ＥＢＬは、発光層Ｇ－ＥＭＬに接している。
【0026】
正孔ブロッキング層ＨＢＬ、電子輸送層ＥＴＬ、及び、電子注入層ＥＩＬは、この順に積層され、発光層Ｇ－ＥＭＬと陰極ＣＥとの間に位置している。正孔ブロッキング層ＨＢＬは、発光層Ｇ－ＥＭＬに接している。
【0027】
図示した例では、高屈折率層ＨＮＬ１は陰極ＣＥの上に位置し、高屈折率層ＨＮＬ２は高屈折率層ＨＮＬ１の上に位置し、低屈折率層ＬＮＬは高屈折率層ＨＮＬ２の上に位置し、封止層ＳＥＬは低屈折率層ＬＮＬの上に位置している。高屈折率層ＨＮＬ１、ＨＮＬ２は、例えば同一材料で形成され、厚さＴ１２を有している。厚さＴ１２は、厚さＴ１１より大きい。高屈折率層ＨＮＬ１、ＨＮＬ２及び低屈折率層ＬＮＬの積層体は、発光層Ｇ－ＥＭＬから放たれた光の取り出し効率を向上させる光学調整層としての役割を有している。封止層ＳＥＬは、表示素子２０２を封止する役割を有している。
【0028】
表示素子２０３は、陽極ＡＥ３と、有機層ＯＲ３と、陰極ＣＥと、を備えている。陽極ＡＥ３は、陽極ＡＥ１、ＡＥ２から離間している。陰極ＣＥは、陽極ＡＥ３に対向している。有機層ＯＲ３は、陽極ＡＥ３と陰極ＣＥとの間に位置している。
【0029】
有機層ＯＲ３は、正孔注入層ＨＩＬと、正孔輸送層ＨＴＬ１と、正孔輸送層ＨＴＬ２と、電子ブロッキング層ＥＢＬと、発光層Ｒ－ＥＭＬと、正孔ブロッキング層ＨＢＬと、電子輸送層ＥＴＬと、電子注入層ＥＩＬと、を備えている。発光層Ｒ－ＥＭＬは、赤光を放つように構成されている。発光層Ｒ－ＥＭＬは、表示素子２０３に配置された個別層である。
【0030】
正孔注入層ＨＩＬ、正孔輸送層ＨＴＬ１、正孔輸送層ＨＴＬ２、及び、電子ブロッキング層ＥＢＬは、この順に積層され、陽極ＡＥ３と発光層Ｒ－ＥＭＬとの間に位置している。正孔輸送層ＨＴＬ１、ＨＴＬ２は、厚さＴ３を有している。一例では、厚さＴ３は、厚さＴ２より大きい。電子ブロッキング層ＥＢＬは、発光層Ｒ－ＥＭＬに接している。
【0031】
正孔ブロッキング層ＨＢＬ、電子輸送層ＥＴＬ、及び、電子注入層ＥＩＬは、この順に積層され、発光層Ｒ－ＥＭＬと陰極ＣＥとの間に位置している。正孔ブロッキング層ＨＢＬは、発光層Ｒ－ＥＭＬに接している。
【0032】
図示した例では、高屈折率層ＨＮＬ１は陰極ＣＥの上に位置し、高屈折率層ＨＮＬ２は高屈折率層ＨＮＬ１の上に位置し、低屈折率層ＬＮＬは高屈折率層ＨＮＬ２の上に位置し、封止層ＳＥＬは低屈折率層ＬＮＬの上に位置している。高屈折率層ＨＮＬ１、ＨＮＬ２は、厚さＴ１３を有している。一例では、厚さＴ１３は、厚さＴ１３より大きい。高屈折率層ＨＮＬ１、ＨＮＬ２及び低屈折率層ＬＮＬの積層体は、発光層Ｒ－ＥＭＬから放たれた光の取り出し効率を向上させる光学調整層としての役割を有している。封止層ＳＥＬは、表示素子２０３を封止する役割を有している。
【0033】
正孔注入層ＨＩＬは陽極ＡＥ１、ＡＥ２、ＡＥ３から正孔輸送層に正孔を注入し、正孔輸送層ＨＴＬ１、ＨＴＬ２は注入された正孔を発光層ＥＭＬに輸送する。電子ブロッキング層ＥＢＬは、陰極ＣＥから注入された電子を発光層ＥＭＬに留め、電子が正孔輸送層ＨＴＬ１、ＨＴＬ２に漏れ出すのを抑制する。
電子注入層ＥＩＬは陰極ＣＥから電子輸送層ＥＴＬに電子を注入し、電子輸送層ＥＴＬは注入された電子を発光層ＥＭＬに輸送する。正孔ブロッキング層ＨＢＬは、陽極から注入された正孔を発光層ＥＭＬに留め、正孔が電子輸送層ＥＴＬに漏れ出すのを抑制する。
電子注入層ＥＩＬは陰極ＣＥから電子輸送層ＥＴＬに電子を注入し、電子輸送層ＥＴＬは注入された電子を発光層ＥＭＬに輸送する。正孔ブロッキング層ＨＢＬは、陽極から注入された正孔を発光層ＥＭＬに留め、正孔が電子輸送層ＥＴＬに漏れ出すのを抑制する。
【0034】
正孔注入層ＨＩＬ及び正孔輸送層ＨＴＬ１、ＨＴＬ２について、陽極ＡＥ１、ＡＥ２、ＡＥ３からの正孔注入障壁（陽極の仕事関数と正孔輸送層の材料のＨＯＭＯ準位との差）を低減することにより、正孔をスムーズに流すことができる。
電子注入層ＥＩＬ及び電子輸送層ＥＴＬについては、陰極ＣＥからの電子注入障壁（陰極の仕事関数と電子輸送層の材料のＬＵＭＯ準位との差）の低減することにより、電子をスムーズに流すことができる。
電子注入層ＥＩＬ及び電子輸送層ＥＴＬについては、陰極ＣＥからの電子注入障壁（陰極の仕事関数と電子輸送層の材料のＬＵＭＯ準位との差）の低減することにより、電子をスムーズに流すことができる。
【0035】
有機層ＯＲ１、ＯＲ２、ＯＲ３での発光は、発光層ＥＭＬの材料の最高占有分子軌道（ＨＯＭＯ、一般にイオン化ポテンシャルとして計測される）へ注入された正孔と、最低非占有分子軌道（ＬＵＭＯ、一般に電子親和力として測定される）へ注入された電子によって生成された励起子の励起エネルギーが緩和するときに光を放出することによって得られる。
【0036】
【0037】
まず、導電材料をパターニングすることにより、互いに離間した陽極ＡＥ１、ＡＥ２、ＡＥ３を形成する（ステップＳＴ１）。陽極ＡＥ１は画素ＰＸＢに配置され、陽極ＡＥ２は画素ＰＸＧに配置され、陽極ＡＥ３は画素ＰＸＲに配置される。陽極ＡＥ１、ＡＥ２、ＡＥ３は、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）などで形成された透明電極、及び、銀（Ａｇ）などで形成された反射電極の積層体である。
その後、隣り合う陽極ＡＥ１、ＡＥ２、ＡＥ３の間にはリブが形成される。リブは、有機絶縁膜であってもよいし、無機絶縁膜であってもよい。
その後、隣り合う陽極ＡＥ１、ＡＥ２、ＡＥ３の間にはリブが形成される。リブは、有機絶縁膜であってもよいし、無機絶縁膜であってもよい。
【0038】
続いて、画素ＰＸＢ、ＰＸＧ、ＰＸＲに亘って正孔注入層ＨＩＬを形成する（ステップＳＴ２）。正孔注入層ＨＩＬは、陽極ＡＥ１、ＡＥ２、ＡＥ３の上に配置される。
【0039】
続いて、画素ＰＸＢ、ＰＸＧ、ＰＸＲに亘って正孔輸送層ＨＴＬ１を形成する（ステップＳＴ３）。正孔輸送層ＨＴＬ１は、正孔注入層ＨＩＬの上に配置される。
【0040】
続いて、画素ＰＸＧ、ＰＸＲに正孔輸送層ＨＴＬ２を形成する（ステップＳＴ４）。正孔輸送層ＨＴＬ２は、画素ＰＸＧ、ＰＸＲにおいて、正孔輸送層ＨＴＬ１の上に配置される。このとき、図３に示したように、画素ＰＸＲにおける正孔輸送層ＨＴＬ２は、画素ＰＸＧにおける正孔輸送層ＨＴＬ２より厚くなるように形成される。
【0041】
続いて、画素ＰＸＢ、ＰＸＧ、ＰＸＲに亘って電子ブロッキング層ＥＢＬを形成する（ステップＳＴ５）。電子ブロッキング層ＥＢＬは、画素ＰＸＢにおける正孔輸送層ＨＴＬ１の上に配置され、また、画素ＰＸＧ、ＰＸＲにおける正孔輸送層ＨＴＬ２の上に配置される。
【0042】
続いて、画素ＰＸＢにおいて、発光層Ｂ－ＥＭＬを形成する（ステップＳＴ６）。発光層Ｂ－ＥＭＬは、ホスト材料及び青光を放つドーパントを共蒸着することで形成する。発光層Ｂ－ＥＭＬは、陽極ＡＥ１の直上において、電子ブロッキング層ＥＢＬの上に配置される。
【0043】
続いて、画素ＰＸＧにおいて、発光層Ｇ－ＥＭＬを形成する（ステップＳＴ７）。発光層Ｇ－ＥＭＬは、ホスト材料及び緑光を放つドーパントを共蒸着することで形成する。発光層Ｇ－ＥＭＬは、陽極ＡＥ２の直上において、電子ブロッキング層ＥＢＬの上に配置される。
【0044】
続いて、画素ＰＸＲにおいて、発光層Ｒ－ＥＭＬを形成する（ステップＳＴ８）。発光層Ｒ－ＥＭＬは、ホスト材料及び赤光を放つドーパントを共蒸着することで形成する。発光層Ｒ－ＥＭＬは、陽極ＡＥ３の直上において、電子ブロッキング層ＥＢＬの上に配置される。
【0045】
なお、発光層Ｂ－ＥＭＬ、Ｇ－ＥＭＬ、Ｒ－ＥＭＬの形成順序は、図４に示す例に限らない。また、赤色の色度はＣＩＥｘ＝０．６３５、ＣＩＥｙ＝０．３１５であり、緑色の色度はＣＩＥｘ＝０．２２７、ＣＩＥｙ＝０．７１７であり、青色の色度はＣＩＥｘ＝０．１４１、ＣＩＥｙ＝０．０５である。赤色はＣＩＥｘ、緑色はＣＩＥｙ、青色はＣＩＥｙが画素の設計に重要な役割を果たす。
【0046】
続いて、画素ＰＸＢ、ＰＸＧ、ＰＸＲに亘って正孔ブロッキング層ＨＢＬを形成する（ステップＳＴ９）。正孔ブロッキング層ＨＢＬは、画素ＰＸＢにおける発光層Ｂ－ＥＭＬの上に配置され、画素ＰＸＧにおける発光層Ｇ－ＥＭＬの上に配置され、画素ＰＸＲにおける発光層Ｒ－ＥＭＬの上に配置される。
【0047】
続いて、画素ＰＸＢ、ＰＸＧ、ＰＸＲに亘って電子輸送層ＥＴＬを形成する（ステップＳＴ１０）。電子輸送層ＥＴＬは、正孔ブロッキング層ＨＢＬの上に配置される。
【0048】
続いて、画素ＰＸＢ、ＰＸＧ、ＰＸＲに亘って電子注入層ＥＩＬを形成する（ステップＳＴ１１）。電子注入層ＥＩＬは、電子輸送層ＥＴＬの上に配置される。
【0049】
続いて、画素ＰＸＢ、ＰＸＧ、ＰＸＲに亘って陰極ＣＥを形成する（ステップＳＴ１２）。陰極ＣＥは、電子注入層ＥＩＬの上に配置される。陰極ＣＥは、例えば、マグネシウム（Ｍｇ）及び銀（Ａｇ）の合金で形成する。
【0050】
続いて、画素ＰＸＢ、ＰＸＧ、ＰＸＲに亘って高屈折率層ＨＮＬ１を形成する（ステップＳＴ１３）。高屈折率層ＨＮＬ１は、陰極ＣＥの上に配置される。
【0051】
続いて、画素ＰＸＧ、ＰＸＲに高屈折率層ＨＮＬ２を形成する（ステップＳＴ１４）。高屈折率層ＨＮＬ２は、画素ＰＸＧ、ＰＸＲにおいて、高屈折率層ＨＮＬ１の上に配置される。このとき、図３に示したように、画素ＰＸＲにおける高屈折率層ＨＮＬ２は、画素ＰＸＧにおける高屈折率層ＨＮＬ２より厚くなるように形成される。
【0052】
続いて、画素ＰＸＢ、ＰＸＧ、ＰＸＲに亘って低屈折率層ＬＮＬを形成する（ステップＳＴ１５）。低屈折率層ＬＮＬは、画素ＰＸＢにおける高屈折率層ＨＮＬ１の上に配置され、また、画素ＰＸＧ、ＰＸＲにおける高屈折率層ＨＮＬ２の上に配置される。
【0053】
続いて、画素ＰＸＢ、ＰＸＧ、ＰＸＲに亘って封止層ＳＥＬを形成する（ステップＳＴ１６）。封止層ＳＥＬは、低屈折率層ＬＮＬの上に配置される。
【0054】
少なくとも、発光層Ｂ－ＥＭＬ、Ｇ－ＥＭＬ、Ｒ－ＥＭＬ、電子輸送層ＥＴＬ、及び、電子注入層ＥＩＬは、複数の材料を同時に蒸着することで形成された共蒸着層である。
【0055】
ところで、上記の製造工程において、電子ブロッキング層ＥＢＬ及び正孔ブロッキング層ＨＢＬの少なくとも一方は、陽極ＡＥ１、ＡＥ２、ＡＥ３と陰極ＣＥとの間の全抵抗を１００％としたときに、厚さ方向に、１０％以上、３０％以下の抵抗を有するように形成される。電子ブロッキング層ＥＢＬ及び正孔ブロッキング層ＨＢＬの少なくとも一方において、上記の範囲の抵抗値は、例えば、材料の移動度、ポテンシャル障壁ΔＥ、ダイオードファクターｎ、キャパシタ、キャリア数、膜厚などで制御される。
【0056】
図５は、表示素子２０１におけるエネルギーバンドの一例を示す図である。
陽極ＡＥ１からの正孔注入及び正孔輸送をより効果的に行わせるため、陽極ＡＥ１のフェルミ準位から発光層Ｂ－ＥＭＬのＨＯＭＯ準位まで、各層の界面で、階段状のポテンシャル障壁となるように、正孔注入材料及び正孔輸送材料を選定する。このような階段状のポテンシャル障壁を、スタガ状構造とする。
陽極ＡＥ１からの正孔注入及び正孔輸送をより効果的に行わせるため、陽極ＡＥ１のフェルミ準位から発光層Ｂ－ＥＭＬのＨＯＭＯ準位まで、各層の界面で、階段状のポテンシャル障壁となるように、正孔注入材料及び正孔輸送材料を選定する。このような階段状のポテンシャル障壁を、スタガ状構造とする。
【0057】
同様に、陰極ＣＥからの電子注入及び電子輸送をより効果的に行わせるために、陰極ＣＥのフェルミ準位から発光層Ｂ－ＥＭＬのＬＵＭＯ準位まで、各層の界面で、階段状のポテンシャル障壁となるように、電子注入材料及び電子輸送材料を選定する。階段状のポテンシャル障壁とすることで、発光層Ｂ－ＥＭＬへのキャリア注入性が改善され、発光性能が向上する。
【0058】
図中のポテンシャル障壁ΔＥ１＿ＬＵＭＯ、ΔＥ２＿ＬＵＭＯは、隣接する材料間のＬＵＭＯエネルギー差に相当する。また、図中のポテンシャル障壁ΔＥ１＿ＨＯＭＯ、ΔＥ２＿ＨＯＭＯは、隣接する材料間のＨＯＭＯエネルギー差に相当する。
【0059】
一例では、電子注入層ＥＩＬ及び電子輸送層ＥＴＬと正孔ブロッキング層ＨＢＬとのポテンシャル障壁を、ΔＥ１＿ＬＵＭＯとする。正孔ブロッキング層ＨＢＬと発光層Ｂ－ＥＭＬとのポテンシャル障壁を、ΔＥ２＿ＬＵＭＯとする。
正孔注入層ＨＩＬ及び正孔輸送層ＨＴＬ１と電子ブロッキング層ＥＢＬとのポテンシャル障壁を、ΔＥ１＿ＨＯＭＯとする。電子ブロッキング層ＥＢＬと発光層Ｂ－ＥＭＬとのポテンシャル障壁を、ΔＥ２＿ＨＯＭＯとする。
正孔注入層ＨＩＬ及び正孔輸送層ＨＴＬ１と電子ブロッキング層ＥＢＬとのポテンシャル障壁を、ΔＥ１＿ＨＯＭＯとする。電子ブロッキング層ＥＢＬと発光層Ｂ－ＥＭＬとのポテンシャル障壁を、ΔＥ２＿ＨＯＭＯとする。
【0060】
ポテンシャル障壁ΔＥ２＿ＬＵＭＯ、及び、ΔＥ２＿ＨＯＭＯの少なくとも一方は、０．１ｅＶ以上、０．５ｅＶ以下であることが望ましい。ポテンシャル障壁ΔＥ２＿ＬＵＭＯ、及び、ΔＥ２＿ＨＯＭＯを、特に区別しない場合は、単に、ΔＥ２と呼ぶこととする。ΔＥ２が０．１ｅＶより小さい（ΔＥ２＜０．１ｅＶ）場合、発光層Ｂ-ＥＭＬからキャリアが流れやすくなってしまう。ΔＥ２を上記の範囲にするには、発光層Ｂ－ＥＭＬを形成する際に、発光層Ｂ－ＥＭＬをワイドギャップ化させることが可能な材料（以下、ワイドギャップ化材料という）を共蒸着すればよい。あるいは、ΔＥ２を上記の範囲にするには、適切な材料を選定することや、膜厚を適切な厚さにすることが挙げられる。
【0061】
ポテンシャル障壁ΔＥ１＿ＬＵＭＯ、及び、ポテンシャル障壁ΔＥ１＿ＨＯＭＯの少なくとも一方は、０．３ｅＶ以下であることが望ましい。ポテンシャル障壁ΔＥ１＿ＬＵＭＯは、電子注入層ＥＩＬと接する陰極ＣＥの仕事関数が３．５ｅＶであることを想定している。
【0062】
発明者は、表示素子２０１について発光層Ｂ－ＥＭＬに接する電子ブロッキング層ＥＢＬ及び正孔ブロッキング層ＨＢＬを高抵抗化することで、長寿命化が実現できることを見出した。
【0063】
初期状態から電流を流し続ける劣化試験を行い、初期状態の発光輝度が５％減少した時の初期状態と劣化後の輝度比はＬＴ９５として定義される。
【0064】
ＬＴ９５≒ｅｘｐ（（ｑＶ／ｎ´ＫＴ）－（ｑＶ／ｎＫＴ）－（Ｔ９５／τ））
Ｔ９５／τ≒ｑＶ／ΔｎＫＴ
ここで、ｑは電荷であり、Ｖは電圧であり、ｎはダイオードファクターであり、Ｋはボルツマン係数であり、Ｔは温度であり、Ｔ９５はＬＴ９５に達する時間である。（ｑＶ／ｎＫＴ）は初期状態の出力であり、（ｑＶ／ｎ´ＫＴ）は劣化試験後の出力である。
Ｔ９５／τ≒ｑＶ／ΔｎＫＴ
ここで、ｑは電荷であり、Ｖは電圧であり、ｎはダイオードファクターであり、Ｋはボルツマン係数であり、Ｔは温度であり、Ｔ９５はＬＴ９５に達する時間である。（ｑＶ／ｎＫＴ）は初期状態の出力であり、（ｑＶ／ｎ´ＫＴ）は劣化試験後の出力である。
【0065】
有機ＥＬ素子の発光再結合は、数μ秒単位を１つの周期として繰り返されている。有機ＥＬ素子の初期状態と劣化試験後とでは、有機分子の部分的な破壊により周期が異なる。ＬＴ９５は、初期状態の輝度と劣化試験後の輝度とを比較した比であり、初期状態と劣化試験後とで発光周期を比較しても定性的な特徴は損なわれない。電圧Ｖは、抵抗値Ｒに依存する。このため、上記の式に基づくと、ＬＴ９５に達する時間Ｔ９５は、抵抗値Ｒに依存することがわかる。
【0066】
まず、発明者は、正孔ブロッキング層ＨＢＬの抵抗値が異なる条件で表示素子２０１を形成し、効果の検証を行った。なお、この実験では、正孔ブロッキング層ＨＢＬを含むすべての有機層は、ポイントソース蒸着によって形成した。
【0067】
ポイントソース蒸着とは、蒸着すべき材料を収容した点状の蒸着源と基板とを対向配置し、蒸着源を加熱し、蒸着源から放射された材料の蒸気が基板に付着し、基板上に薄膜を形成する手法である。なお、ポイントソース蒸着で共蒸着層を形成する場合には、互いに異なる材料を収容した複数の点状の蒸着源を用意し、基板を回転させながら、蒸着源を加熱し、それぞれの蒸着源から放射された材料の蒸気が互いに混ざり合って基板に付着することで共蒸着層が得られる。
【0068】
図６は、表示素子２０１における印加電圧と電流密度との関係の一例を示す図である。
図の横軸は印加電圧（Ｖ）であり、図の縦軸は電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）である。
図中のＡは、陽極ＡＥ１と陰極ＣＥとの間の全抵抗を１００％としたときに、正孔ブロッキング層ＨＢＬが１０％以上の抵抗値を有するように形成された実施形態１の結果を示している。
図中のＢは、正孔ブロッキング層ＨＢＬが１０％未満の抵抗値を有するように形成された比較例１の結果を示している。
一例として、陽極ＡＥ１と陰極ＣＥとの間の全抵抗が３０９ｋΩ／ｃｍ２のとき、実施形態１では、正孔ブロッキング層ＨＢＬは８２ｋΩ／ｃｍ２の抵抗値（２６．５％相当）を有し、比較例１では、正孔ブロッキング層ＨＢＬは２６ｋΩ／ｃｍ２の抵抗値（８％相当）を有している。
図の横軸は印加電圧（Ｖ）であり、図の縦軸は電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）である。
図中のＡは、陽極ＡＥ１と陰極ＣＥとの間の全抵抗を１００％としたときに、正孔ブロッキング層ＨＢＬが１０％以上の抵抗値を有するように形成された実施形態１の結果を示している。
図中のＢは、正孔ブロッキング層ＨＢＬが１０％未満の抵抗値を有するように形成された比較例１の結果を示している。
一例として、陽極ＡＥ１と陰極ＣＥとの間の全抵抗が３０９ｋΩ／ｃｍ２のとき、実施形態１では、正孔ブロッキング層ＨＢＬは８２ｋΩ／ｃｍ２の抵抗値（２６．５％相当）を有し、比較例１では、正孔ブロッキング層ＨＢＬは２６ｋΩ／ｃｍ２の抵抗値（８％相当）を有している。
【0069】
図７は、表示素子２０１における時間経過に伴う発光輝度の変化の様子を示す図である。ここに示す結果は、表示素子２０１に一定の電流を連続的に流したときに得られる輝度の経時変化に相当するものである。
図の横軸は経過時間であり、図の縦軸は相対輝度である。相対輝度は、経過時間０時間の輝度を１としたときの相対値として示している。
図中のＡは、実施形態１（正孔ブロッキング層ＨＢＬが１０％以上の抵抗値を有する）の結果を示している。
図中のＢは、比較例１（正孔ブロッキング層ＨＢＬが１０％未満の抵抗値を有する）の結果を示している。
図７に示すように、実施形態１によれば、時間の経過とともに輝度が低下するものの、いずれの時間においても比較例１よりも高い輝度が得られることが確認された。つまり、実施形態１によれば、比較例１よりも長寿命化を実現できることが確認された。
図の横軸は経過時間であり、図の縦軸は相対輝度である。相対輝度は、経過時間０時間の輝度を１としたときの相対値として示している。
図中のＡは、実施形態１（正孔ブロッキング層ＨＢＬが１０％以上の抵抗値を有する）の結果を示している。
図中のＢは、比較例１（正孔ブロッキング層ＨＢＬが１０％未満の抵抗値を有する）の結果を示している。
図７に示すように、実施形態１によれば、時間の経過とともに輝度が低下するものの、いずれの時間においても比較例１よりも高い輝度が得られることが確認された。つまり、実施形態１によれば、比較例１よりも長寿命化を実現できることが確認された。
【0070】
次に、発明者は、正孔ブロッキング層ＨＢＬ及び電子ブロッキング層ＥＢＬの抵抗値が異なる条件で表示素子２０１を形成し、効果の検証を行った。なお、この実験では、正孔ブロッキング層ＨＢＬ及び電子ブロッキング層ＥＢＬを含むすべての有機層は、ポイントソース蒸着によって形成した。
【0071】
図８は、表示素子２０１における印加電圧と電流密度との関係の一例を示す図である。
図の横軸は印加電圧（Ｖ）であり、図の縦軸は電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）である。
図中のＡは、陽極ＡＥ１と陰極ＣＥとの間の全抵抗を１００％としたときに、正孔ブロッキング層ＨＢＬ及び電子ブロッキング層ＥＢＬが１０％以上の抵抗値を有するように形成された実施形態２の結果を示している。
図中のＢは、正孔ブロッキング層ＨＢＬ及び電子ブロッキング層ＥＢＬが１０％未満の抵抗値を有するように形成された比較例２の結果を示している。
一例として、陽極ＡＥ１と陰極ＣＥとの間の全抵抗が３０９ｋΩ／ｃｍ２のとき、実施形態２では、正孔ブロッキング層ＨＢＬ及び電子ブロッキング層ＥＢＬは８２ｋΩ／ｃｍ２の抵抗値（２６．５％相当）を有し、比較例２では、正孔ブロッキング層ＨＢＬ及び電子ブロッキング層ＥＢＬは２６ｋΩ／ｃｍ２の抵抗値（８％相当）を有している。
図の横軸は印加電圧（Ｖ）であり、図の縦軸は電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）である。
図中のＡは、陽極ＡＥ１と陰極ＣＥとの間の全抵抗を１００％としたときに、正孔ブロッキング層ＨＢＬ及び電子ブロッキング層ＥＢＬが１０％以上の抵抗値を有するように形成された実施形態２の結果を示している。
図中のＢは、正孔ブロッキング層ＨＢＬ及び電子ブロッキング層ＥＢＬが１０％未満の抵抗値を有するように形成された比較例２の結果を示している。
一例として、陽極ＡＥ１と陰極ＣＥとの間の全抵抗が３０９ｋΩ／ｃｍ２のとき、実施形態２では、正孔ブロッキング層ＨＢＬ及び電子ブロッキング層ＥＢＬは８２ｋΩ／ｃｍ２の抵抗値（２６．５％相当）を有し、比較例２では、正孔ブロッキング層ＨＢＬ及び電子ブロッキング層ＥＢＬは２６ｋΩ／ｃｍ２の抵抗値（８％相当）を有している。
【0072】
図９は、表示素子２０１における時間経過に伴う発光輝度の変化の様子を示す図である。
図の横軸は経過時間であり、図の縦軸は相対輝度である。相対輝度は、経過時間０時間の輝度を１としたときの相対値として示している。
図中のＡは、実施形態２（正孔ブロッキング層ＨＢＬ及び電子ブロッキング層ＥＢＬが１０％以上の抵抗値を有する）の結果を示している。
図中のＢは、比較例２（正孔ブロッキング層ＨＢＬ及び電子ブロッキング層ＥＢＬが１０％未満の抵抗値を有する）の結果を示している。
図９に示すように、実施形態２によれば、時間の経過とともに輝度が低下するものの、いずれの時間においても比較例２よりも高い輝度が得られることが確認された。つまり、実施形態２によれば、比較例２よりも長寿命化を実現できることが確認された。
図の横軸は経過時間であり、図の縦軸は相対輝度である。相対輝度は、経過時間０時間の輝度を１としたときの相対値として示している。
図中のＡは、実施形態２（正孔ブロッキング層ＨＢＬ及び電子ブロッキング層ＥＢＬが１０％以上の抵抗値を有する）の結果を示している。
図中のＢは、比較例２（正孔ブロッキング層ＨＢＬ及び電子ブロッキング層ＥＢＬが１０％未満の抵抗値を有する）の結果を示している。
図９に示すように、実施形態２によれば、時間の経過とともに輝度が低下するものの、いずれの時間においても比較例２よりも高い輝度が得られることが確認された。つまり、実施形態２によれば、比較例２よりも長寿命化を実現できることが確認された。
【0073】
次に、発明者は、正孔ブロッキング層ＨＢＬ及び電子ブロッキング層ＥＢＬの抵抗値が異なる条件で表示素子２０１を形成し、効果の検証を行った。なお、この実験では、正孔ブロッキング層ＨＢＬ及び電子ブロッキング層ＥＢＬを含むすべての有機層は、リニアスキャン蒸着によって形成した。
【0074】
リニアスキャン蒸着とは、蒸着すべき材料を収容した直線状の蒸着源と基板とを対向配置し、蒸着源及び基板を相対的に移動させながら、蒸着源を加熱し、蒸着源から放射された材料の蒸気が基板に付着し、基板上に薄膜を形成する手法である。なお、リニアスキャン蒸着で共蒸着層を形成する場合には、互いに異なる材料を収容した複数の直線状の蒸着源を用意し、固定された蒸着源に対して基板を移動させながら（あるいは固定された基板に対して蒸着源を移動させながら）、蒸着源を加熱し、それぞれの蒸着源から放射された材料の蒸気が互いに混ざり合って基板に付着することで共蒸着層が得られる。当該蒸着工程は最も普及しているポイントソース蒸着に比べて、大型基板上に蒸着する大量生産に使われる製法である。
【0075】
図１０は、表示素子２０１における印加電圧と電流密度との関係の一例を示す図である。
図の横軸は印加電圧（Ｖ）であり、図の縦軸は電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）である。
図中のＡは、陽極ＡＥ１と陰極ＣＥとの間の全抵抗を１００％としたときに、正孔ブロッキング層ＨＢＬ及び電子ブロッキング層ＥＢＬが１０％以上の抵抗値を有するように形成された実施形態３の結果を示している。
図中のＢは、正孔ブロッキング層ＨＢＬ及び電子ブロッキング層ＥＢＬが１０％未満の抵抗値を有するように形成された比較例３の結果を示している。
一例として、陽極ＡＥ１と陰極ＣＥとの間の全抵抗が３０９ｋΩ／ｃｍ２のとき、実施形態３では、正孔ブロッキング層ＨＢＬ及び電子ブロッキング層ＥＢＬは８２ｋΩ／ｃｍ２の抵抗値（２６．５％相当）を有し、比較例３では、正孔ブロッキング層ＨＢＬ及び電子ブロッキング層ＥＢＬは２６ｋΩ／ｃｍ２の抵抗値（８％相当）を有している。
図の横軸は印加電圧（Ｖ）であり、図の縦軸は電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）である。
図中のＡは、陽極ＡＥ１と陰極ＣＥとの間の全抵抗を１００％としたときに、正孔ブロッキング層ＨＢＬ及び電子ブロッキング層ＥＢＬが１０％以上の抵抗値を有するように形成された実施形態３の結果を示している。
図中のＢは、正孔ブロッキング層ＨＢＬ及び電子ブロッキング層ＥＢＬが１０％未満の抵抗値を有するように形成された比較例３の結果を示している。
一例として、陽極ＡＥ１と陰極ＣＥとの間の全抵抗が３０９ｋΩ／ｃｍ２のとき、実施形態３では、正孔ブロッキング層ＨＢＬ及び電子ブロッキング層ＥＢＬは８２ｋΩ／ｃｍ２の抵抗値（２６．５％相当）を有し、比較例３では、正孔ブロッキング層ＨＢＬ及び電子ブロッキング層ＥＢＬは２６ｋΩ／ｃｍ２の抵抗値（８％相当）を有している。
【0076】
図１１Ａは、表示素子２０１における時間経過に伴う発光輝度の変化の様子を示す図である。
図の横軸は経過時間であり、図の縦軸は相対輝度である。相対輝度は、経過時間０時間の輝度を１としたときの相対値として示している。
図中のＡは、実施形態３（正孔ブロッキング層ＨＢＬ及び電子ブロッキング層ＥＢＬが１０％以上の抵抗値を有する）の結果を示している。
図中のＢは、比較例３（正孔ブロッキング層ＨＢＬ及び電子ブロッキング層ＥＢＬが１０％未満の抵抗値を有する）の結果を示している。
図１１Ａに示すように、実施形態３によれば、時間の経過とともに輝度が低下するものの、いずれの時間においても比較例３よりも高い輝度が得られることが確認された。つまり、実施形態３によれば、比較例３よりも長寿命化を実現できることが確認された。
ここで発明者は生産装置として普及しているリニアスキャン蒸着では、ポイントソース蒸着と比較して、次のような特性低下の原因が発生することを発見した。リニアスキャン蒸着では、共蒸着層の材料組成に濃度勾配が発生し、図１１Ｂに記載のように電流が特定領域を流れる。その結果、有機層内の一部にのみ電流が集中することで寿命が著しく低下する現象が発生する。当該寿命低下の影響は青色が最も大きく５０％を超える寿命の低下が発生する。次に赤色、緑色が影響を受けて１０％から５％程度、寿命が低下する。
実施形態３記載の正孔ブロッキング層ＨＢＬ及び電子ブロッキング層ＥＢＬの高抵抗化の効果は、生産装置として普及しているリニアスキャン蒸着工程特有の寿命低下に対しても改善する効果が得られることを示している。
実施形態１から実施形態２記載の正孔ブロッキング層ＨＢＬ及び電子ブロッキング層ＥＢＬの高抵抗化の効果は、最も普及したポイントソース蒸着において長寿命化の効果があることを示している。さらに生産原理の異なる装置でも改善効果を示している。実施形態３において生産装置として普及したリニアスキャン蒸着においても長寿命化の効果が実証されている。
図の横軸は経過時間であり、図の縦軸は相対輝度である。相対輝度は、経過時間０時間の輝度を１としたときの相対値として示している。
図中のＡは、実施形態３（正孔ブロッキング層ＨＢＬ及び電子ブロッキング層ＥＢＬが１０％以上の抵抗値を有する）の結果を示している。
図中のＢは、比較例３（正孔ブロッキング層ＨＢＬ及び電子ブロッキング層ＥＢＬが１０％未満の抵抗値を有する）の結果を示している。
図１１Ａに示すように、実施形態３によれば、時間の経過とともに輝度が低下するものの、いずれの時間においても比較例３よりも高い輝度が得られることが確認された。つまり、実施形態３によれば、比較例３よりも長寿命化を実現できることが確認された。
ここで発明者は生産装置として普及しているリニアスキャン蒸着では、ポイントソース蒸着と比較して、次のような特性低下の原因が発生することを発見した。リニアスキャン蒸着では、共蒸着層の材料組成に濃度勾配が発生し、図１１Ｂに記載のように電流が特定領域を流れる。その結果、有機層内の一部にのみ電流が集中することで寿命が著しく低下する現象が発生する。当該寿命低下の影響は青色が最も大きく５０％を超える寿命の低下が発生する。次に赤色、緑色が影響を受けて１０％から５％程度、寿命が低下する。
実施形態３記載の正孔ブロッキング層ＨＢＬ及び電子ブロッキング層ＥＢＬの高抵抗化の効果は、生産装置として普及しているリニアスキャン蒸着工程特有の寿命低下に対しても改善する効果が得られることを示している。
実施形態１から実施形態２記載の正孔ブロッキング層ＨＢＬ及び電子ブロッキング層ＥＢＬの高抵抗化の効果は、最も普及したポイントソース蒸着において長寿命化の効果があることを示している。さらに生産原理の異なる装置でも改善効果を示している。実施形態３において生産装置として普及したリニアスキャン蒸着においても長寿命化の効果が実証されている。
【0077】
これらの検証結果に基づくと、表示素子２０１において、正孔ブロッキング層ＨＢＬ及び電子ブロッキング層ＥＢＬの少なくとも一方が、全抵抗の１０％以上の抵抗値を有するように形成されることで、長寿命化できることが確認できた。当該、正孔ブロッキング層ＨＢＬ及び電子ブロッキング層ＥＢＬの高抵抗化による長寿命化はポイントソース蒸着またはリニアスキャン蒸着のいずれにおいても効果を発揮する手法であることが確認できた。
【0078】
正孔ブロッキング層ＨＢＬ及び電子ブロッキング層ＥＢＬの少なくとも一方を高抵抗化した場合に、長寿命化の効果が得られるものの、抵抗値の増加に伴って寿命の改善効果が飽和する傾向がみられる。
【0079】
そこで、発明者は、正孔ブロッキング層ＨＢＬをさらに高抵抗化した条件（電子ブロッキング層ＥＢＬの抵抗値は不変）で表示素子２０１を形成し、効果の検証を行った。なお、この実験では、正孔ブロッキング層ＨＢＬを含むすべての有機層は、ポイントソース蒸着によって形成した。
【0080】
図１２は、表示素子２０１における印加電圧と電流密度との関係の一例を示す図である。
図中のＡは、陽極ＡＥ１と陰極ＣＥとの間の全抵抗を１００％としたときに、正孔ブロッキング層ＨＢＬが３０％以下の抵抗値を有するように形成された実施形態４の結果を示している。
図中のＢは、正孔ブロッキング層ＨＢＬが３０％を超える抵抗値を有するように形成された比較例４の結果を示している。
図中のＡは、陽極ＡＥ１と陰極ＣＥとの間の全抵抗を１００％としたときに、正孔ブロッキング層ＨＢＬが３０％以下の抵抗値を有するように形成された実施形態４の結果を示している。
図中のＢは、正孔ブロッキング層ＨＢＬが３０％を超える抵抗値を有するように形成された比較例４の結果を示している。
【0081】
図１３は、表示素子２０１における時間経過に伴う発光輝度の変化の様子を示す図である。
図の横軸は経過時間であり、図の縦軸は相対輝度である。相対輝度は、経過時間０時間の輝度を１としたときの相対値として示している。
図中のＡは、実施形態４（正孔ブロッキング層ＨＢＬが３０％以下の抵抗値を有する）の結果を示している。
図中のＢは、比較例４（正孔ブロッキング層ＨＢＬが３０％を超える抵抗値を有する）の結果を示している。
図１３に示すように、比較例４によれば、実施形態４と比較して、寿命の低下が確認された。
図の横軸は経過時間であり、図の縦軸は相対輝度である。相対輝度は、経過時間０時間の輝度を１としたときの相対値として示している。
図中のＡは、実施形態４（正孔ブロッキング層ＨＢＬが３０％以下の抵抗値を有する）の結果を示している。
図中のＢは、比較例４（正孔ブロッキング層ＨＢＬが３０％を超える抵抗値を有する）の結果を示している。
図１３に示すように、比較例４によれば、実施形態４と比較して、寿命の低下が確認された。
【0082】
また、発明者は、電子ブロッキング層ＥＢＬをさらに高抵抗化した条件（正孔ブロッキング層ＨＢＬの抵抗値は不変）で表示素子２０１を形成し、効果の検証を行った。なお、この実験では、電子ブロッキング層ＥＢＬを含むすべての有機層は、ポイントソース蒸着によって形成した。
【0083】
図１４は、表示素子２０１における印加電圧と電流密度との関係の一例を示す図である。
図中のＡは、陽極ＡＥ１と陰極ＣＥとの間の全抵抗を１００％としたときに、電子ブロッキング層ＥＢＬが３０％以下の抵抗値Ｒ１を有するように形成された実施形態５の結果を示している。
図中のＢは、電子ブロッキング層ＥＢＬが３０％以下の抵抗値Ｒ２を有するように形成された実施形態６の結果を示している。但し、抵抗値Ｒ２は、抵抗値Ｒ１より大きい（Ｒ１＜Ｒ２）。
図中のＣは、電子ブロッキング層ＥＢＬが３０％を超える抵抗値Ｒ３を有するように形成された比較例５の結果を示している（Ｒ１＜Ｒ２＜Ｒ３）。
図中のＡは、陽極ＡＥ１と陰極ＣＥとの間の全抵抗を１００％としたときに、電子ブロッキング層ＥＢＬが３０％以下の抵抗値Ｒ１を有するように形成された実施形態５の結果を示している。
図中のＢは、電子ブロッキング層ＥＢＬが３０％以下の抵抗値Ｒ２を有するように形成された実施形態６の結果を示している。但し、抵抗値Ｒ２は、抵抗値Ｒ１より大きい（Ｒ１＜Ｒ２）。
図中のＣは、電子ブロッキング層ＥＢＬが３０％を超える抵抗値Ｒ３を有するように形成された比較例５の結果を示している（Ｒ１＜Ｒ２＜Ｒ３）。
【0084】
図１５は、表示素子２０１における時間経過に伴う発光輝度の変化の様子を示す図である。
図の横軸は経過時間であり、図の縦軸は相対輝度である。相対輝度は、経過時間０時間の輝度を１としたときの相対値として示している。
図中のＡは、実施形態５（正孔ブロッキング層ＨＢＬが抵抗値Ｒ１を有する）の結果を示している。
図中のＢは、実施形態６（正孔ブロッキング層ＨＢＬが抵抗値Ｒ２を有する）の結果を示している。
図中のＣは、比較例５（正孔ブロッキング層ＨＢＬが抵抗値Ｒ３を有する）の結果を示している。
図１５に示すように、実施形態５よりも高抵抗化した正孔ブロッキング層ＨＢＬを有する実施形態６によれば、実施形態５と比較して、寿命の改善効果が得られた。一方で、
実施形態６よりもさらに高抵抗化した正孔ブロッキング層ＨＢＬを有する比較例５によれば、実施形態４、５と比較して、寿命の低下が確認された。
図の横軸は経過時間であり、図の縦軸は相対輝度である。相対輝度は、経過時間０時間の輝度を１としたときの相対値として示している。
図中のＡは、実施形態５（正孔ブロッキング層ＨＢＬが抵抗値Ｒ１を有する）の結果を示している。
図中のＢは、実施形態６（正孔ブロッキング層ＨＢＬが抵抗値Ｒ２を有する）の結果を示している。
図中のＣは、比較例５（正孔ブロッキング層ＨＢＬが抵抗値Ｒ３を有する）の結果を示している。
図１５に示すように、実施形態５よりも高抵抗化した正孔ブロッキング層ＨＢＬを有する実施形態６によれば、実施形態５と比較して、寿命の改善効果が得られた。一方で、
実施形態６よりもさらに高抵抗化した正孔ブロッキング層ＨＢＬを有する比較例５によれば、実施形態４、５と比較して、寿命の低下が確認された。
【0085】
これらの検証結果に基づくと、表示素子２０１において、正孔ブロッキング層ＨＢＬ及び電子ブロッキング層ＥＢＬの少なくとも一方を高抵抗化したとき、寿命の改善効果を得る観点において、全抵抗の３０％以下の抵抗値を有するように形成されることが望ましい。
【0086】
本実施形態においては、例えば、陽極ＡＥ１は第１陽極に相当し、有機層ＯＲ１は第１有機層に相当し、発光層Ｂ－ＥＭＬは第１発光層に相当し、陽極ＡＥ２は第２陽極に相当し、有機層ＯＲ２は第２有機層に相当し、発光層Ｇ－ＥＭＬは第２発光層に相当し、陽極ＡＥ３は第３陽極に相当し、有機層ＯＲ３は第３有機層に相当し、発光層Ｒ－ＥＭＬは第３発光層に相当する。
なお、上記の実施形態においては、主に青色の表示素子２０１の正孔ブロッキング層ＨＢＬ及び電子ブロッキング層ＥＢＬの少なくとも一方を高抵抗化することについて説明したが、緑色の表示素子２０２及び赤色の表示素子２０３についても、正孔ブロッキング層ＨＢＬ及び電子ブロッキング層ＥＢＬの少なくとも一方を高抵抗化することに、上記したのと同様の効果（長寿命化）が得られる。
なお、上記の実施形態においては、主に青色の表示素子２０１の正孔ブロッキング層ＨＢＬ及び電子ブロッキング層ＥＢＬの少なくとも一方を高抵抗化することについて説明したが、緑色の表示素子２０２及び赤色の表示素子２０３についても、正孔ブロッキング層ＨＢＬ及び電子ブロッキング層ＥＢＬの少なくとも一方を高抵抗化することに、上記したのと同様の効果（長寿命化）が得られる。
【0087】
以上説明したように、本実施形態によれば、長寿命化が可能な表示装置及び表示装置の製造方法を提供することができる。
【0088】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0089】
ＤＳＰ…表示装置
ＰＸＢ，ＰＸＧ，ＰＸＲ…画素
２０１，２０２，２０３…表示素子（有機ＥＬ素子）
ＡＥ１，ＡＥ２，ＡＥ３…陽極 ＣＥ…陰極
ＯＲ１，ＯＲ２，ＯＲ３…有機層
Ｂ－ＥＭＬ…発光層（青）
Ｇ－ＥＭＬ…発光層（緑）
Ｒ－ＥＭＬ…発光層（赤）
ＥＢＬ…電子ブロッキング層 ＨＢＬ…正孔ブロッキング層
ＰＸＢ，ＰＸＧ，ＰＸＲ…画素
２０１，２０２，２０３…表示素子（有機ＥＬ素子）
ＡＥ１，ＡＥ２，ＡＥ３…陽極 ＣＥ…陰極
ＯＲ１，ＯＲ２，ＯＲ３…有機層
Ｂ－ＥＭＬ…発光層（青）
Ｇ－ＥＭＬ…発光層（緑）
Ｒ－ＥＭＬ…発光層（赤）
ＥＢＬ…電子ブロッキング層 ＨＢＬ…正孔ブロッキング層
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】