專利名稱：發(fā)光元件及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及發(fā)光元件及其制造方法。更具體地，本發(fā)明涉及有機電致發(fā)光元件及 其制造方法。
背景技術：
近年來，使用有機電致發(fā)光元件(下文也簡稱為“有機EL元件”)的有機電致發(fā)光 顯示器(下文也簡稱為“有機EL顯示器”)作為能夠替代液晶顯示器的顯示器而受到關注。 有機EL顯示器是自發(fā)光類型的，其特征在于低功耗。另外，有機EL顯示器被認為對高清晰 度、高速的視頻信號具有充分響應。鑒于上述幾點，正在努力進行使有機EL顯示器實用化 和商業(yè)化的發(fā)展。通常，有機EL元件具有如下結構，S卩，順次層疊第一電極、具有由有機發(fā)光材料形 成的發(fā)光層的有機層、以及第二電極。另外，在有機EL元件中，已經嘗試了通過引入諧振器 結構(即，通過最優(yōu)化構成有機層的各層的厚度)來控制發(fā)光層中產生的光，以便改善發(fā)光 顏色的純度或提高發(fā)光效率(參見例如WO 01/39554手冊(下文描述為專利文獻1))。這時，可能出現色度和亮度的視角依賴性問題。即，隨著視角增加，從有機EL顯示 器發(fā)出的光的光譜中的峰值波長可能大幅移動，或者光的強度可能顯著降低。因此，期望將 諧振強度抑制在盡可能低的水平，換句話說，使有機層的厚度盡可能小(參見上述專利文 獻1)。然而，在有機層厚度小的情況下存在如下問題，即，如果微粒(異物)或突出部存在 于第一電極上(如圖16示意性地所示)，則有機層的覆蓋變得不完全，可能使得第一電極和 第二電極之間短路。如果發(fā)生這種短路，則在基于有源矩陣方式的有機EL顯示器中，包括 短路的像素構成有缺陷的像素，從而使有機EL顯示器的顯示質量劣化。另一方面，在無源 矩陣型有機EL顯示器中，包括短路的像素可能構成缺失線(missing line)，從而也會使有 機EL顯示器的顯示質量劣化。由于對視角特性和每單位面積降低可允許缺陷數量方面有 嚴格要求，這種問題在大型有機EL顯示器中格外顯著。至今，已經嘗試各種途徑來抑制第一電極和第二電極之間的短路。例如，日本專利 公開第2001-035667號(在下文中稱為專利文獻2)公開了在底部發(fā)光型有機EL顯示器 中，在陽極和有機膜之間斷續(xù)設置高電阻層的技術。另外，日本專利公開第2006-338916號 (在下文中稱為專利文獻3)公開了如下技術，即，在頂部發(fā)光型有機EL顯示器中，以兩層結 構來形成陽極，并將構成陽極的較接近有機層的層設定為具有高電阻。此外，日本專利公開 第2005-209647號(在下文中稱為專利文獻4)公開了如下技術，即，在底部發(fā)光型有機EL 顯示器中，以兩層結構形成陰極，并且將構成陰極的較接近有機層的層設定為具有高電阻。
發(fā)明內容
然而，即使如上述臨時專利公開所公開那樣，在將高電阻層設置在陽極和陰極中 間的情況下，當該構造與諧振器結構相結合時無法解決上述問題。具體地，為提高微粒(異 物)或突出部的高電阻層的覆蓋率，從而確實防止在顯示器中產生缺陷，可能需要充分增 大高電阻層的厚度。然而，如果高電阻層的厚度過大，則工藝上的負擔增加，并且也增加了 制造成本。另外，盡管第二電極通常由諸如ITO的透明導電材料構成，但這種透明導電材料 的電阻率高于金屬的電阻率。因此，強烈要求進一步降低第二電極的電阻率。因此，期望配置或構造這樣的發(fā)光元件，S卩，即使在第一電極上存在微?；蛲怀?部，也可以防止第一電極和第二電極之間發(fā)生短路，并且能夠以低成本制造而無需任何特 殊制造工藝，并且期望一種制造該發(fā)光元件的方法。在第一實施方式中，發(fā)光元件包括第一電極、在第一電極上形成的有機層、在有機 層上形成的電阻層、第二電極、以及在電阻層和第二電極之間形成的導電性樹脂層。制造根據第一實施方式的發(fā)光元件的方法包括通過形成第一電極、在第一電極上 形成有機層以及在有機層上形成電阻層，從而形成第一部分。該方法還包括通過形成第二 電極來形成第二部分，并通過在電阻層和第二電極之間設置導電性樹脂層使第一部分和第 二部分接合。在根據第一實施方式的發(fā)光元件中，導電性樹脂層在電阻層和第二電極之間形 成，從而可確保在第二電極和電阻層之間導通。另外，由于形成了導電性樹脂層，所以可保 證降低由諸如ITO的透明導電材料形成的第二電極和導電性樹脂層的總電阻率。此外，在 制造根據第一實施方式的發(fā)光元件的方法中，預先準備形成有第二電極的第二基板就足夠 了。即，不需要在有機層的上側形成第二電極。因此，不僅可以防止有機層損壞，而且可以 形成具有高質量和優(yōu)良性能的第二電極。在第二實施方式中，發(fā)光元件包括第一電極、在第一電極上形成的有機層、在有機 層上形成的電阻層、以及包括導電性樹脂材料的第二電極。第二電極在電阻層上形成。制造根據第二實施方式的發(fā)光元件的方法包括通過形成第一電極、在第一電極上 形成有機層以及在有機層上形成電阻層來形成第一部分。該方法還包括通過在基板上形成 包括導電性樹脂材料的第二電極來形成第二部分，并通過將第二電極連接至電阻層，使第 一部分和第二部分接合。在根據第二實施方式的發(fā)光元件中，第二電極由導電性樹脂材料形成。因此，與由 諸如ITO的透明導電材料形成的第二電極相比，可保證降低第二電極的制造成本。另外，在 制造根據第二實施方式的發(fā)光元件的方法中，電阻層和第二基板通過由導電性樹脂材料形 成的第二電極相互粘合。即，不需要在有機層的上側形成第二電極。因此，可防止有機層損 壞。在第三實施方式中，發(fā)光元件包括第一電極、在第一電極上形成的有機層、在有機 層上形成的包括高電阻樹脂材料的電阻層、以及在電阻層上形成的第二電極。制造第三實施方式的發(fā)光元件的方法包括，通過形成第一電極、在第一電極上形 成有機層來形成第一部分，并且通過形成第二電極來形成第二部分。該方法還包括，通過在 有機層和第二電極之間設置包括高電阻樹脂材料的電阻層，使第一部分和第二部分接合。在根據第三實施方式的發(fā)光元件中，電阻層由具有高電阻的樹脂材料形成。因此，不需要為了提高覆蓋率而特別增大電阻層的厚度。因此，避免了工藝上的負擔，并且消除了 制造成本的增加。此外，在制造根據第三實施方式的發(fā)光元件的方法中，有機層和第二電極 層通過由具有高電阻的樹脂材料形成的電阻層相互粘合。因此，可實現優(yōu)良的覆蓋率。在第四實施方式中，發(fā)光元件包括第一電極、在第一電極上形成的有機層、在有機 層上形成的電阻層、在電阻層上形成的第二電極、輔助電極以及導電性肋，導電性肋在輔助 電極和第二電極之間形成，并且將輔助電極電連接到第二電極。制造第四實施方式的發(fā)光元件的方法包括，通過形成第一電極、在第一電極上形 成有機層、在有機層上形成電阻層以及在電阻層上形成第二電極來形成第一部分。該方法 還包括通過形成至少一個輔助電極、在輔助電極上形成導電性肋來形成第二部分，并通過 將導電性肋連接至第二電極使第一部分和第二部分接合。在根據第四實施方式的發(fā)光元件中，輔助電極在第二電極的上側形成，并且輔助 電極和第二電極通過導電性肋相互電連接。因此，例如，與由諸如ITO的透明導電材料形成 的第二電極相比，可保證降低第二電極和輔助電極和肋的總制造成本。另外，在制造根據第 四實施方式的發(fā)光元件的方法中，在肋與第二電極相互接觸的條件下第一基板和第二基板 相互接合。因此，可保證降低第二電極和輔助電極和肋的總制造成本。在根據第一至第四實施方式的發(fā)光元件或其制造方法中，電阻層在有機層和第二 電極之間形成。即使在其中異物(微粒)或突出部存在于第一電極上，或那里存在臺階，使 得有機層的覆蓋不完全的情況下，可從第二電極可靠地將電壓施加在有機層上，并且可防 止在第一電極和第二電極之間發(fā)生短路。在另一實施方式中，發(fā)光元件包括第一電極、在第一電極上形成的有機層、第二電 極I、以及在有機層和第二電極之間形成的導電性樹脂層。在另一實施方式中，制造發(fā)光元件的方法包括，通過形成第一電極、在第一電極上 形成有機層來形成第一部分。該方法還包括通過形成第二電極來形成第二部分，并通過在 有機層和第二電極之間設置導電性樹脂材料，使第一部分和第二部分接合。這里描述了其它特征和優(yōu)點，并且根據下面的詳細描述和附圖，這些特征和優(yōu)點 將是顯而易見的。
圖1是實施例1的有機電致發(fā)光顯示器的示意性局部剖面圖；圖2A和圖2B均為實施例1的發(fā)光元件的示意性局部剖面圖；圖3是示意性地示出在實施例1中的有機電致發(fā)光顯示器中，當異物(微粒)存 在于第一電極上時，有機層等的形成狀態(tài)的局部剖面圖；圖4是實施例1的有機電致發(fā)光顯示器中的有機層等的示意性布局圖；圖5A、圖5B和圖5C是第一基板等的示意性局部剖面圖，用于說明制造實施例1中 的發(fā)光元件和有機電致發(fā)光顯示器的方法的要點；圖6A和圖6B是接續(xù)圖5C的第一基板等的示意性局部剖面圖，用于說明制造實施 例1的發(fā)光元件和有機電致發(fā)光顯示器的方法的要點；圖7A和圖7B是接續(xù)圖6B的第一基板等的示意性局部剖面圖，用于說明制造實施 例1的發(fā)光元件和有機電致發(fā)光顯示器的方法的要點；
圖8A和圖8B是實施例2的發(fā)光元件的示意性局部剖面圖；圖9A和圖9B是實施例4的發(fā)光元件的示意性局部剖面圖；圖10是實施例6的有機電致發(fā)光顯示器的示意性局部剖面圖；圖IlA和圖IlB是實施例6的發(fā)光元件的示意性局部剖面圖；圖12是示出當驅動像素的總電流變化時，漏電流對總電流的變化的比例的模擬 結果的曲線圖；圖13是實施例9的有機電致發(fā)光顯示器外圍部分附近的示意性局部剖面圖；圖14是示意性地示出實施例9的有機電致發(fā)光顯示器外圍部分附近的引出 (lead-out)電極和第二電極的布局圖；圖15A和圖15B是分別示出半透射性反射膜的厚度與平均反射率之間的關系的曲 線圖，以及示出在具有不同折射率的兩層互相層疊的條件下，在該兩層之間的界面處的平 均反射率與折射率差之間的關系的曲線圖；以及圖16是示意性地示出在根據現有技術的有機電致發(fā)光顯示器中，在異物(微粒) 存在于第一電極上時，有機層等的形成狀態(tài)的局部剖面圖。
具體實施例方式現在，下面基于實施例并參考附圖來描述本發(fā)明的實施方式。下面的實施例中的 各種數值和材料僅作為示例性闡述。順便提及，將按照下面的順序進行描述。1.根據一個實施方式的發(fā)光元件及其制造方法的一般描述2.實施例1 (根據第一實施方式的發(fā)光元件和制造根據第一實施方式的發(fā)光元件的方法)3.實施例2 (根據第二實施方式的發(fā)光元件和制造根據第二實施方式的發(fā)光元件的方法)4.實施例3 (實施例2的變形)5.實施例4 (根據第三實施方式的發(fā)光元件和制造根據第三實施方式的發(fā)光元件的方法)6.實施例5 (實施例4的變形)7.實施例6 (根據第四實施方式的發(fā)光元件和制造根據第四實施方式的發(fā)光元件的方法)8.實施例7 (實施例1至實施例6的變形)9.實施例8 (實施例1至實施例6的另一變形)10.實施例9 (實施例1至實施例6的又一變形及其它)[發(fā)光元件及其制造方法的一般描述]在下面的描述中，根據第一實施方式的發(fā)光元件以及通過制造根據第一實施方式的發(fā)光元件的方法獲得的發(fā)光元件有時總稱為“根據第一實施方式的發(fā)光元件”。另外，根 據第二實施方式的發(fā)光元件以及通過制造根據第二實施方式的發(fā)光元件的方法獲得的發(fā) 光元件有時總稱為“根據第二實施方式的發(fā)光元件”。此外，根據第三實施方式的發(fā)光元件 以及通過制造根據第三實施方式的發(fā)光元件的方法獲得的發(fā)光元件有時總稱為“根據第三 實施方式的發(fā)光元件”。此外，根據第四實施方式的發(fā)光元件以及通過制造根據第四實施方式的發(fā)光元件的方法獲得的發(fā)光元件有時總稱為“根據第四實施方式的發(fā)光元件”。另外， 在有機電致發(fā)光顯示器(有機EL顯示器)中，可采用將第二基板設置在第二電極上側的 構造。順便提及，為了方便，這樣構造的有機EL顯示器有時稱為“頂部發(fā)光型有機EL顯示 器”。或者，可選地，可采用將第二基板設置在第二電極下側的構造。順便提及，為了方便， 這樣構造的有機EL顯示器有時稱為“底部發(fā)光型有機EL顯示器”。在根據第一實施方式的發(fā)光元件中，可采用如下構造，S卩，導電性樹脂層具有 1Χ1(Γ4Ω .m至 1Χ102Ω ·πι(1Χ1(Γ2Ω .cm 至 1Χ104Ω · cm)的電阻率，并且導電性樹脂 層具有1 X 10-6m至1 X 10-4m的厚度。通過設定在這些范圍內的導電性樹脂層的電阻率和厚 度，可更加確保第二電極和電阻層之間的導通。此外，在包括剛才提到的構造的根據第一實 施方式的發(fā)光元件中，構成電阻層的材料具有IX IO2 Ω ·πι至1Χ106Ω ·πι(1Χ104Ω .cm至 IX IO8 Ω .cm)的電阻率，優(yōu)選 1Χ104Ω .m 至 1Χ105Ω ·πι(1Χ106Ω .cm 至 IXlO7 Ω .cm)， 并具有0. Ιμπι至2μπι的厚度，優(yōu)選0.3μπι至Ιμπι?？捎脕順嫵蓪щ娦詷渲瑢拥牟牧系?實例包括諸如丙烯酸粘合劑、環(huán)氧粘合劑、尿烷粘合劑、硅樹脂粘合劑、氰基丙烯酸酯粘合 劑等的熱硬化粘合劑以及UV-硬化粘合劑以顯示出預定電阻的濃度與諸如聚吡咯、聚醚、 聚苯胺、聚噻吩等導電性聚合物混合，以及通過使丙烯酸、環(huán)氧、尿烷、硅樹脂或氰基丙烯酸 酯與諸如吡咯、噻吩等的導電性聚合物共聚而獲得的共聚物。例如，導電性樹脂層可基于 0DF(滴注，One Drop Fill)方式形成，其中提部(bank)(或連續(xù)的突出部)由稱為密封劑 的樹脂形成，并且通過涂布法在提部的內側形成導電性樹脂層。順便提及，在制造根據第一 實施方式的發(fā)光元件的方法中，導電性樹脂層可基于上述方法在電阻層上形成，然后可使 導電性樹脂層和第二電極相互層疊，并且可基于取決于構成導電性樹脂層的材料的合適方 法(例如，在這里或下文中通過加熱或通過用能量射線的照射，例如UV射線)使電阻層和 第二電極通過導電性樹脂層相互粘合?？蛇x地，在制造根據第一實施方式的發(fā)光元件的方 法中，導電性樹脂層可基于上述方法在第二電極上形成，然后使導電性樹脂層和電阻層相 互層疊，并且可基于取決于構成導電性樹脂層的材料的合適方法，使電阻層和第二電極通 過導電性樹脂層相互粘合?；蛘?，在制造根據第一實施方式的發(fā)光元件的方法中，基于上述 方法，使第二電極和電阻層可在由片狀材料構成的導電性樹脂層在它們之間情況下相互層 疊，并且可基于取決于構成導電性樹脂層的材料的合適方法，使電阻層和第二電極通過導 電性樹脂層相互粘合。此外，在根據第二實施方式的發(fā)光元件中，可采用如下構造，即，導電性樹脂材料 具有不高于5Χ10_3Ω ·πι(不高于δΧΙΟ—Ω - cm)的電阻率，并且第二電極具有1 μ m至 100 μ m的厚度。通過設定在這些范圍內的導電性樹脂材料的電阻率和第二電極的厚度，第 二電極可確實地起到電極的作用。在包括上述構造的根據第二實施方式的發(fā)光元件中，構 成電阻層的材料可具有IX IO2 Ω ·πι至1Χ106Ω · πι(1Χ104Ω .cm至1Χ108Ω · cm)的電 阻率，優(yōu)選 IX IO4 Ω ·πι至 1Χ105Ω . πι(1Χ106Ω .cm 至 1Χ107Ω · cm)，并且電阻層可具 有0. Ιμπι至2μπι的厚度，優(yōu)選0. 3 μ m至1 μ m。例如，在[變形的^T結構1-2]的情況 下，導電性樹脂材料可包括通過使丙烯酸、環(huán)氧、尿烷、尿烷、硅樹脂或氰基丙烯酸酯聚合物 與諸如吡咯、噻吩等聚合物的導電聚合物共聚獲得的共聚物。例如，導電性樹脂層可基于 ODF方式形成?；蛘?，在[變形的ZET結構2]的情況下，導電性樹脂材料可通過使丙烯酸、 環(huán)氧、尿烷、硅樹脂或氰基丙烯酸酯的聚合物與諸如吡咯、噻吩等的聚合物的導電聚合物共聚合成，并且，此外，引入交聯劑(N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺、二甲基丙烯酸乙二醇酯等)以 便凝膠化到共聚物內。例如，導電性樹脂層可基于如下方法形成，即，在用UV射線照射后， 導電性樹脂層使用熱硬化密封劑基于ODF方式形成，并且通過加熱使導電性樹脂層凝固。 順便提及，在制造根據第二實施方式的發(fā)光元件的方法中，第二電極可基于上述方法在電 阻層上形成，然后使第二電極和第二基板相互層疊，并且可基于取決于構成第二電極的導 電性樹脂材料的合適方法，使電阻層和第二基板通過第二電極相互粘合。可選地，在制造根 據第二實施方式的發(fā)光元件的方法中，可基于上述方法，通過由片狀材料構成的第二電極， 使電阻層和第二基板相互層疊，并且可基于取決于構成第二電極的導電性樹脂材料的合適 方法，使電阻層和第二基板通過第二電極相互粘合?；蛘?，在制造根據第二實施方式的發(fā)光 元件的方法中，第二電極可基于上述方法在第二基板上形成，然后，使第二電極和電阻層相 互層疊，并且可基于取決于構成第二電極的導電性樹脂材料的合適方法，使電阻層和第二 基板通過第二電極相互粘合?？刹捎萌缦聵嬙?，即，在第二電極和電阻層之間設置合適的電 子注入層，以便提高電子注入性能。在根據第一實施方式、第二實施方式或第四實施方式(后述)的發(fā)光元件中，期 望電阻層包括氧化物半導體?？蛇x地，電阻層可包括氧化鈮(Nb2O5)、氧化鈦(TiO2)、氧化鉬 (MoO2^MoO3)、氧化鉭(Ta2O5)、氧化鉿(HfO)、IGZ0、氧化鈮-氧化鈦混合物、氧化鈦-氧化鋅 (ZnO)混合物、氧化硅(SiO2)-氧化錫(SnO2)混合物，或這些材料的適當組合。順便提及， 構成電阻層的材料的電阻率可通過考慮在驅動發(fā)光元件或有機EL元件時跨越電阻層產生 的電壓降的值來更具體地確定。例如，電壓降的值為0. 05V至IV?；蛘撸诟鶕谝粚嵤┓绞健⒌诙嵤┓绞交虻谒膶嵤┓绞?后述)的發(fā)光元件 中，電阻層可具有從有機層側順序層疊第一電阻層和第二電阻層的結構，其中第二電阻層 的電阻率高于第一電阻層的電阻率。可選地，電阻層可具有從有機層側順序層疊第一電阻 層、第二電阻層和第三電阻層的結構，其中第二電阻層的電阻率高于第一電阻層的電阻率 并且高于第三電阻層的電阻率。這里，構成第一電阻層和第三電阻層的材料的實例包括氧 化鋅、氧化錫、氧化鈮、氧化鈦、氧化鉬、氧化鉭、氧化鈮-氧化鈦混合物、氧化鈦-氧化鋅混 合物、氧化硅-氧化錫混合物，并且這種材料的膜可在降低的氧分壓下形成。構成第二電阻 層的材料的實例包括氧化鈮、氧化鈦、氧化鉬、氧化鉭、氧化鈮-氧化鈦混合物、氧化鈦-氧 化鋅混合物、氧化硅-氧化錫混合物。這里，分別設第一、第二和第三電阻層的電阻率為 R1 ( Ω · m)、& ( Ω · m)和R3 ( Ω · m)，然后要期望滿足以下關系，例如1 X 1(Γ3 ( VR2 ( 1 X KT11 X 1(Γ3 < R3/R2 ^ IXlO-1通過以這種方式將電阻層設定為具有多層，可以總體上保證電阻層的電阻的最優(yōu) 化。因此，可能降低跨越電阻層的電壓降，并允許降低驅動電壓。在根據第一或第二實施方式、或根據第三或第四實施方式(后述)的發(fā)光元件中， 在其中電阻層具有至少由第一電阻層和第二電阻層構成的層疊結構的情況下，當認為效率 比較重要時，期望滿足以下關系-0. 6 ( rio-ri! ( -0. 40. 4 ^ nrn2 ^ 0. 9其中，ηι是構成第一電阻層的材料的折射率，n2是構成第二電阻層的材料的折射率，并且Iitl是構成有機層的最上層的材料的折射率。當認為視角比較重要時，期望滿足以 下關系-0. 2 ( rio-ri! ^ 0. 20. 2 ^ nrn2 ^ 0. 4此外，在根據第三實施方式的發(fā)光元件中，構成電阻層的樹脂材料可具有 IXlO1Q .m至1Χ104Ω ·πι(1Χ103Ω .cm至1Χ106Ω · cm)的電阻率，并且電阻層可具 有丄父川^至！父川、的厚度。在[變形的ZET結構3]的情況下，具有高電阻的樹脂材 料(高電阻樹脂材料)的實例包括諸如丙烯酸粘合劑、環(huán)氧粘合劑、尿烷粘合劑、硅樹脂 粘合劑、氰基丙烯酸酯粘合劑等的熱硬化粘合劑，以及UV-硬化粘合劑，以表現出預定電阻 的濃度與諸如聚吡咯、聚醚、聚苯胺、聚噻吩等導電性聚合物混合。例如，可基于ODF方式形 成高電阻樹脂材料的層?；蛘?，在[變形的ZET結構4]的情況下，可通過諸如丙烯酸粘合 劑、環(huán)氧粘合劑、尿烷粘合劑、硅樹脂粘合劑、氰基丙烯酸酯粘合劑等的熱硬化粘合劑，以及 UV-硬化粘合劑，以表現出預定電阻的濃度與諸如聚吡咯、聚醚、聚苯胺、聚噻吩等導電性聚 合物混合，并且引入交聯劑(N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺、二甲基丙烯酸乙二醇酯等)以便凝 膠化到混合物中，獲得具有高電阻的樹脂材料(高電阻樹脂材料)。例如，可通過如下方法 形成高電阻樹脂材料的層，即，在用UV射線照射后，基于ODF方式，使用熱硬化密封劑形成 高電阻樹脂材料的層，并且通過加熱使高電阻樹脂材料的層凝固。順便提及，在制造根據第 三實施方式的發(fā)光元件的方法中，基于上述方法，具有高電阻的樹脂材料的層可在有機層 上形成，然后可使電阻層和第二電極相互層疊，并且可基于取決于構成電阻層的樹脂材料 的合適方法，使有機層和第二電極通過電阻層相互粘合?；蛘撸谥圃旄鶕谌龑嵤┓绞?的發(fā)光元件的方法中，可基于上述方法，使有機層和第二電極通過片狀材料構成的電阻層 相互層疊，并且可基于取決于構成電阻層的樹脂材料的合適方法，使有機層和第二電極通 過電阻層相互粘合?；蛘?，在制造根據第三實施方式的發(fā)光元件的方法中，具有高電阻的 樹脂材料的層可基于上述方法在第二電極上形成，然后使電阻層和有機層相互層疊，并且 可基于取決于構成電阻層的樹脂材料的合適方法，使有機層和第二電極通過電阻層相互粘 合。順便提及，電阻層可具有從有機層側順序層疊第一電阻層和第二電阻層的結構，并且第 二電阻層電阻率可高于第一電阻層的電阻率。或者，電阻層可具有從有機層側順序層疊第 一電阻層、第二電阻層和第三電阻層的結構，并且第二電阻層的電阻率可高于第一電阻層 的電阻率并且高于第三電阻層的電阻率。這里，分別設第一、第二和第三電阻層的電阻率為 RK Ω · m)、R2 ( Ω · m)和R3 ( Ω · m)，然后期望滿足以下關系，例如1 X 1(T3 ^ Rl/R2 ^ 1 X KT11 X 1(Γ3 < R3/R2 ^ IXlO-1
在根據第四實施方式的發(fā)光元件中，例如可通過如下方法獲得導電性肋，即，諸如 Al、Ag、Cu、Ti、W、Ta、Mo、ΙΤ0, IZO、SnO2, ZnOiAl等導電材料的膜基于已知方法在聚酰亞胺 樹脂或丙烯酸樹脂形成的肋的表面上形成。例如，肋的高度可以是0. Ιμπι至ΙΟΟμπι。另 外，在制造根據第四實施方式的發(fā)光元件的方法中，例如可通過使用燒結玻璃、低熔點金屬 材料(例如，通常具有在120°C至400°C的溫度范圍內的熔點的金屬材料，例如銦(In))或 粘合材料，例如，諸如丙烯酸粘合劑、環(huán)氧粘合劑、尿烷粘合劑、硅樹脂粘合劑、氰基丙烯酸 酯粘合劑等的熱硬化粘合劑，或UV硬化粘合劑，來執(zhí)行第一基板和第二基板的接合。燒結玻璃是具有在膠合劑中散布有玻璃微粒的高粘度糊狀材料，并且其實例包括IO3-PbO燒結 玻璃和SiO2-B2O3-PbO燒結玻璃。當以預定圖案涂布糊狀材料，并且通過燃燒來去除有機膠 合劑時，獲得固體結合材料層。例如，可基于使感光性聚酰亞胺樹脂曝光并顯影的方法、涂 布形成肋的材料并通過使用絲網印刷來進行圖案化的方法等方法，在輔助電極上執(zhí)行導電 性肋的形成。第二基板和第二電極之間的空間可用粘合劑層(密封層)填充，或用諸如氮 氣的惰性氣體填充?？捎脕順嫵烧澈蟿?密封層)的材料的實例包括諸如丙烯酸粘合 劑、環(huán)氧粘合劑、尿烷粘合劑、硅樹脂粘合劑、氰基丙烯酸酯粘合劑等的熱硬化粘合劑，以及 UV硬化粘合劑。在包括上述各種優(yōu)選構造的根據第一實施方式的發(fā)光元件、根據第二實施方式的 發(fā)光元件、根據第三實施方式的發(fā)光元件或根據第四實施方式的發(fā)光元件中(這些發(fā)光元 件有時總稱為“根據實施方式的發(fā)光元件”)，可采用如下構造，其中具有Inm至6nm平均厚度的半透射性反射膜在電阻層和第二電極之間形成；第一電極反射來自發(fā)光層的光；以及第二電極允許透過半透射性反射膜的光透過。此外，在根據上述形式的本實施方式的發(fā)光元件中，可采用如下構造，S卩，從發(fā)光 層發(fā)出的光在第一界面和第二界面之間諧振，第一界面由第一電極和有機層之間的界面構 成，第二界面由半透射性反射膜和有機層之間的界面構成，并且諧振光的一部分從半透射 性反射膜發(fā)出。這里，半透射性反射膜可構造為含有堿金屬或堿土金屬和銀(Ag)[例如， 鎂(Mg)和銀(Ag)]，或含有鎂(Mg)和鈣(Ca)[例如，Mg-^Vg或Mg-Ca]，或含有鋁(Al)或銀 (Ag)。例如，在由鎂-銀構成半透射性反射膜的情況下，鎂對銀的體積比Mg Ag可以在從 5 1至30 1的范圍內。另一方面，例如，例如，在由鎂-鈣構成半透射性反射膜的情況 下，鎂對鈣的體積比Mg Ca可以在2 1至10 1的范圍內。在發(fā)光元件中半透射性反 射膜通常被辨識“膜”，在某些情況下，半透射性反射膜可處于以下狀態(tài)中有機層的最上層 部分、半透射性反射膜和電阻層下層部分混合存在的狀態(tài)，或者有機層的最上層部分、構成 半透射性反射膜的鎂和電阻層混合存在并且銀微粒分散存在的狀態(tài)。這里，第一電極和有機層之間的界面稱為“第一界面”，半透射性反射膜和有機層 之間的界面(在未形成半透射性反射膜的情況下，電阻層和有機層之間的界面)稱為“第二 界面”，半透射性反射膜和電阻層之間的界面稱為“第三界面”，以及第一電阻層和第二電阻 層之間的界面稱為“第四界面”。通常，從發(fā)光層發(fā)出的光在第一界面和第二界面之間諧振。 然而，在半透射反射層厚度降低時，半透射性反射膜的平均光透射率的值變高，以使從發(fā)光 層發(fā)出的光的大部分透過半透射性反射膜。在這種情況下，從發(fā)光層發(fā)出的光在第一界面 和第三界面之間諧振?；蛘?，在電阻層具有多層結構的情況下，從發(fā)光層發(fā)出的光在第一界 面和第四界面之間諧振，或從發(fā)光層發(fā)出的光在第一界面和第三界面之間諧振，并在第三 界面和第四界面之間諧振。此外，在包括上述優(yōu)選構造或形式的根據本實施方式的發(fā)光元件中，可采用如下 構造，即，從發(fā)光層發(fā)出的光在第一界面和第二界面(或上述第三界面或第四界面)之間諧 振，并且諧振光的一部分從第二電極發(fā)出。在這種情況下，設從第一界面到發(fā)光層的最大發(fā) 光位置的光程為OL1，并設從第二界面(或第三或第四界面)到發(fā)光層的最大發(fā)光位置的光 程為OL2，則可采用滿足下面的公式(1-1)和(1-2)的形式。可選地，在這種情況下，設第一13界面和第二界面(或第三或第四界面)之間的光程為0L，設從發(fā)光層發(fā)出的光在第一界面 和在第二界面(或第三或第四界面)反射時產生的相移的總和為Φ弧度[前提條件是-2 π < Φ <0]，并設從發(fā)光層發(fā)出的光的光譜中的最大峰值波長為λ，然后可采用滿足以下關 系的形式0. 7 彡{(2Χ0 /λ+Φ/(2 π )}彡 1. 3或-0.3 彡{(2X0L)/A +Φ/(2 π )}彡 0· 3在以該方式指定由發(fā)光元件中的有機層、第一電極和半透射性反射膜的設計構成 的光的干涉條件或共振條件的情況下，亮度和色度對視角的依賴性可降到非常低的水平。0. 7{-Φ1/(2 π )+mJ ^ 2XOL1/λ ^ 1.2{~Φ1/(2 π )+mJ…(1-1)0. 7{-Φ2/(2 π )+m2} ^ 2XOL2/ λ ^ 1. 2{-Φ2/(2 π )+m2}... (1-2)其中，λ是發(fā)光層中產生的光的光譜的最大峰值，CD1是在第一界面產生的反射光 的相移量(單位弧度)[前提條件是-2 π < CD1 < 0]，Φ2是在第二界面(或第三或第四 界面)產生的反射光的相移量(單位弧度)[前提條件是-2 π < Φ2 < 0]，并且(IHijIII2)的值為(0,0)或(1,0)或(0,1)O順便提及，期望第一電極的平均光反射率不低于50%，優(yōu)選不低于80%，并且半 透射性反射膜的平均光透射率在50%至97%的范圍內，優(yōu)選在60%至97%的范圍內。在包括上述優(yōu)選構造或形式的根據本實施方式的發(fā)光元件中，可采用如下構造， 其中從發(fā)光層發(fā)出的光在第一界面和第二界面(或第三界面或第四界面)之間諧振， 并且諧振光的一部分從第二電極發(fā)出；在發(fā)光層中產生的光的光譜中的最大峰值波長在600nm至650nm的范圍內；以及第一電極上側的有機層的厚度在1. ！父川“?。?！至^父^^?。。〉姆秶鷥?這是構成用 于發(fā)出紅光的紅色發(fā)光子像素的紅色發(fā)光元件，并且稱為紅色發(fā)光元件或紅色發(fā)光有機EL 元件)。在包括上述優(yōu)選構造或形式的根據本實施方式的發(fā)光元件中，可采用如下構造， 其中從發(fā)光層發(fā)出的光在第一界面和第二界面(或第三界面或第四界面)之間諧振， 并且諧振光的一部分從第二電極發(fā)出；在發(fā)光層中產生的光的光譜中的最大峰值波長在500nm至550nm的范圍內；以及第一電極上側的有機層的厚度在9X 10_8m至1. 3X 10 的范圍內(這是構成用 于發(fā)出綠光的綠色發(fā)光子像素的綠色發(fā)光元件，并且稱為綠色發(fā)光元件或綠色發(fā)光有機EL 元件)?；蛘?，在包括上述優(yōu)選構造或形式的根據本實施方式的發(fā)光元件中，可采用如下 構造，其中從發(fā)光層發(fā)出的光在第一界面和第二界面(或第三界面或第四界面)之間諧振， 并且諧振光的一部分從第二電極發(fā)出；
在發(fā)光層中產生的光的光譜中的最大峰值波長在430nm至480nm的范圍內；以及第一電極上側的有機層的厚度在6X10_8m至1. lX10_7m的范圍內(這是構成用 于發(fā)出藍光的藍色發(fā)光子像素的藍色發(fā)光元件，并且稱為藍色發(fā)光元件或藍色發(fā)光有機EL 元件)。在有機層因此夾在第一電極和半透射性反射膜或電阻層之間、并具有諧振器結構 的情況下，可以提高發(fā)光顏色的純度，并可以提高發(fā)光效率。此外，由于在有機層上側的半 透射性反射膜的厚度為Inm至6nm，因此具有這種極薄厚度的半透射性反射膜可能通常以 至少部分地不連續(xù)的狀態(tài)存在。因此，避免了第一電極和半透射性反射膜總體上相互接觸 的情況。另外，至于發(fā)光元件的特征，例如，半透射性反射膜由根據現有技術已經在有機EL 元件中使用的Mg-Ag等形成，并且第二電極與半透射性反射膜分開設置，因此與根據現有 技術的發(fā)光元件或有機EL元件相比，可獲得可靠性。包括上述優(yōu)選構造的根據本實施方式的第一至第四實施方式，基于發(fā)光元件等的 應用的有機電致發(fā)光顯示器(有機EL顯示器)具有多個發(fā)光元件(有機電致發(fā)光元件，或 有機EL元件)，每個發(fā)光元件都包括(a)第一電極；(b)絕緣層，具有開口，并且在開口底部部分露出第一電極；(c)有機層，設置為從開口底部部分露出的第一電極的部分的上部延伸至包圍開 口的絕緣層的部分，并且其具有由有機發(fā)光材料制成的發(fā)光層；(d)電阻器；以及(e)第二電極，順次層疊上述各層。此外，在基于根據本實施方式的第一實施方式的發(fā)光元件的應用的有機EL顯示 器中，導電性樹脂層在電阻層和第二電極之間形成。另外，在基于根據第二實施方式的發(fā)光 元件的應用的有機EL顯示器中，第二電極包括導電性樹脂材料。此外，在基于根據第三實 施方式的發(fā)光元件的應用的有機EL顯示器中，電阻層包括具有高電阻的樹脂材料(高電阻 樹脂材料)。另外，在基于根據第四實施方式的發(fā)光元件的應用的有機EL顯示器中，在第二 電極上側形成輔助電極，并且輔助電極和第二電極通過導電性肋相互電連接。順便提及，在這些有機EL顯示器中，多個有機EL元件的排列可以是條帶排列、對 角排列、Δ (delta)排列或矩形排列。這里，在發(fā)光元件均具有半透射性反射膜的有機EL顯示器中，在絕緣層上側的半 透射性反射膜的部分至少部分地不連續(xù)的。更具體地，在絕緣層上側的半透射性反射膜的 部分與在有機層上側的半透射性反射膜的部分可以部分地互相連接，或可以不互相連接。 或可選地，在某些有機EL元件中，在絕緣層上側的半透射性反射膜的部分部分地連接至在 有機層上側的半透射性反射膜的部分的形式是可能的，而在其它有機EL元件中，在絕緣層 上側的半透射性反射膜的部分不連接至在有機層上側的半透射性反射膜。在包括上述各種優(yōu)選構造或形式根據的本實施方式的發(fā)光元件中，或在基于根據 包括上述各種優(yōu)選構造或形式的根據實施方式的發(fā)光元件的應用的有機EL顯示器中，在 發(fā)光元件均具有半透射性反射膜，并且在異物(微粒)或突出部存在于第一電極上的情況 下，可采用如下構造，即，在異物或突出部附近不形成半透射性反射膜，并且電阻層存在于出部外圍的半透射性反射膜和位于異物下面或在突出部的根部的第一電極 的部分之間。這里，在形成第一電極等時，或在搬運期間，異物經常很有可能附著到第一電 極上。另一方面，在形成第一電極等時經常產生突出部。在根據本實施方式的發(fā)光元件中構成第一電極(光反射電極)的材料(光反射 材料)的實例，在第一電極用作陽極的情況下，包括具有高功函數的金屬，例如鉬(Pt)、金 (Au)、銀(Ag)、鉻(Cr)、鎢(W)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鐵 0 )、鈷(Co)、鉭(Ta)等，或具有高功 函數的合金(例如，具有銀作為主要成分，并含有0. 3wt%至的鈀(Pd)和0. 3wt%至 Iwt %的銅(Cu)的Ag-Pd-Cu合金，以及Al-Nd合金)。此外，在使用具有低功函數和高光 反射率的導電材料，例如鋁(Al)和含有鋁的合金的情況下，可通過提高正空穴注入性能來 將該材料形成的第一電極用作陽極，正空穴注入性能通過例如設置合適的空穴注入層來提 高。第一電極的厚度可以是例如在0. Ιμπι至Ιμπι的范圍內?；蛘?，可選地，可采用如下結 構，即，具有優(yōu)良的空穴注入特征的(諸如氧化銦錫(ITO)和氧化銦鋅(IZO)的)透明導電 材料的層層疊在電介質多層膜或具有高光反射性的(諸如鋁(Al)的)光反射膜上。另一 方面，在第一電極用作陰極的情況下，期望由具有低功函數和高光反射率的導電材料形成 第一電極?；蛘?，用作陽極的具有高光反射率的導電材料可通過提高電子注入性能而用作 陰極，電子注入性能通過例如設置合適的電子注入層來提高。相反，作為構成根據第一、第三和第四實施方式的發(fā)光元件中的第二電極的材料 (半透光材料)，在第二電極用作陰極的情況下，期望使用允許發(fā)出的光透過并具有如此低 的功函數以使電子可有效注入到機層中的導電材料。因此，第二電極的材料的實例包括這 樣的金屬與合金，如鎂-銀合金、鋁、銀、鈣、鍶等。此外，可采用如下構造，即，所謂由ITO或 IZO構成的透射電極材料附有合適的電子注入層，從而提高電子注入性能。第二電極的厚度 可在例如2 X 10_9m至5 X 10_8m的范圍內，優(yōu)選在3 X 10_9m至2 X 10_8m的范圍內，更優(yōu)選在 5\10_^1至1\10_8!11的范圍內。另外，第二電極可附有由低電阻材料形成的匯流電極(bus electrode)，以便總體上降低第二電極的電阻。在其中第二電極用作陽極的情況下，期望由 允許發(fā)出的光透過并具有高功函數的導電材料形成第二電極。構成輔助電極和匯流電極的材料的實例包括鋁、鋁合金、銀、銀合金、銅、銅合金、 金以及金合金。在根據第一、第三和第四實施方式的發(fā)光元件中形成第一電極、輔助電極、匯流電 極和半透射性反射膜的方法以及形成第二電極的方法的實例包括氣相沉積法的結合，該氣 相沉積法包括電子束蒸鍍法、熱絲蒸鍍法、真空蒸鍍法、濺射法、化學氣相沉積(CVD)法， 以及具有蝕刻法的離子電鍍法；各種印刷法，例如絲網印刷法、噴墨印刷法、金屬掩模印刷 法等；電鍍法(電鍍法和無電電鍍法)；剝離法；激光燒蝕法；以及溶膠-凝膠法。根據各種 印刷法或電鍍法，可以直接形成具有預定形狀(圖案)的第一電極、第二電極、輔助電極、匯 流電極和半透射性反射膜。順便提及，在有機層形成之后形成半透射性反射膜的情況下，從 防止產生對有機層的損壞并設置不連續(xù)部分的觀點來看，尤其優(yōu)選基于膜形成粒子能量低 的膜形成方法來形成膜，例如真空蒸鍍法。如果產生對有機層的損壞，則由于產生漏電流， 可能形成稱為“暗點”的不發(fā)光像素(或不發(fā)光的子像素)。從防止有機層被空氣中的水份 劣化的觀點來看，優(yōu)選在不露出于大氣的情況下執(zhí)行從有機層形成到電極等形成的范圍內 的步驟。在設置半透射性反射膜的情況下，第二電極和半透射性反射膜可以互相電連接，或16可以不互相電連接。在根據第一、第二或第四實施方式的發(fā)光元件中，優(yōu)選通過確保優(yōu)良覆蓋率的膜 形成方法，例如濺射法、CVD法、離子電鍍法等來形成電阻層、第一電阻層、第二電阻層和第 三電阻層。第一電極和半透射性反射膜均吸收入射光的一部分，并反射其余入射光。因此，反 射光中產生相移。例如，通過由橢圓偏振計(ellipsometer)測量構成第一電極和半透射性 反射膜中的每個的材料的復折射率的實部和虛部的值，并基于那些值執(zhí)行計算，從而可以 確定那些相移量 c^1 和 Φ2 (例如,參見 Principles of Optics,Max Born and Emil Wolf, 1974(PERGM0N PRESS))。順便提及，也可用橢圓偏振計測量有機層、第二電極和其它層的折 射率。有機層具有包括有機發(fā)光材料的發(fā)光層。具體地，例如，有機層可具有空穴輸送層 和發(fā)光層和電子輸送層的層疊結構、空穴輸送層和兼作電子輸送層的發(fā)光層的層疊結構、 空穴注入層和空穴輸送層和發(fā)光層和電子輸送層以及電子注入層的層疊結構等。此外，有 機層可具有兩級串聯結構，其中兩個這種層疊結構(為方便，稱為“串聯單元”)互相層疊， 其間具有結合層。此外，有機層可具有三級或多級串聯結構，其中層疊三個或多個串聯單 元。在這些情況下，在串聯單元的基礎上發(fā)光顏色可變?yōu)榧t、綠和藍，從而可以獲得整體上 發(fā)出白光的有機層。形成有機層的方法的實例包括物理氣相沉積(PVD)法，例如真空蒸鍍 法；印刷法，例如絲網印刷法、噴墨印刷等；激光轉移法，例如用激光照射在轉換基板上形 成的有機層和激光吸收層的層疊結構，以分離激光吸收層上的有機層，從而轉移有機層的 方法；以及各種涂布法。例如，在通過真空蒸鍍法形成有機層的情況下，可通過使用所謂的 金屬掩模，并沉積已經穿過設置在掩模中的一個開口或多個開口的材料來獲得有機層。這里，在根據本實施方式的發(fā)光元件中，期望空穴輸送層(空穴供應層)的厚度和 電子輸送層(電子供應層)的厚度大致相等?？蛇x地，空穴輸送層(空穴供應層)可以形 成為比電子輸送層(電子供應層)更厚；在這種情況下，能夠以低驅動電壓實現向發(fā)光層 (為提高效率所需的和充足的)供應電子。具體地，在根據本實施方式的發(fā)光元件中，可采 用如下構造，即，空穴輸送層設置在對應陽極的電極和發(fā)光層之間，并且空穴輸送層形成為 比電子輸送層更薄，從而增加空穴供應。結果，這種空穴和電子的載流子平衡剛好足夠，而 且可獲得足夠大的供應的載流子量，并因此，可獲得高發(fā)光效率。另外，由于空穴和電子剛 好足夠，載流子平衡難以打破，抑制了驅動的劣化，并且能夠延長發(fā)光壽命。多個發(fā)光元件或有機EL元件在第一基板上或在第一基板上側形成。這里，第一基 板或第二基板的實例包括高失真點玻璃基板、鈉玻璃(妝20 · CaO · SiO2)基板、硼硅酸鹽玻 璃(Na2O ·&03 · SiO2)基板、鎂橄欖石(2Mg0 *Si02)基板、鉛玻璃(Na2O · PbO · SiO2)基板在 其上具有絕緣膜的各種玻璃基板、石英基板、其上具有絕緣膜的石英基板，其上具有絕緣膜 的硅基板、有機聚合物(具有任何聚合物材料形式，例如由聚合物材料形成的柔性塑料膜、 塑料片和塑料基板)，例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯苯酚(PVP)、 聚醚砜(PES)、聚酰亞胺、聚碳酸酯以及聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)。然而，這里注意，在 底部發(fā)光型有機EL顯示器的情況下，要求第一基板對于發(fā)光元件發(fā)出的光是透明的。構成 第一基板的材料和構成第二基板的材料可以相同或不同。在有機EL顯示器中，例如，第一電極設置在層間絕緣層上。層間絕緣層覆蓋形成在第一基板上的發(fā)光元件驅動部。發(fā)光元件驅動部包括一個或多個膜晶體管(TFT)，并且 TFT和第一電極通過設置在層間絕緣層中的接觸塞相互電連接。構成層間絕緣層膜的材料 的實例包括SW2材料，例如Si02、BPSG、PSG、BSG、AsSG、PbSG、Si0N、S0G (旋涂玻璃)、低熔點 玻璃、玻璃漿(glass paste)等；SiN材料；絕緣樹脂，例如聚酰亞胺等，這些材料可單獨使 用，或以其合適的組合使用。可用于形成層間絕緣層的方法的實例包括已知方法，例如CVD 法、涂布法、濺射法、各種印刷法等。在底部發(fā)光型EL顯示器中，要求層間絕緣層由對從發(fā) 光元件發(fā)出的光透明的材料形成，并且發(fā)光元件驅動部需要以不阻擋來自發(fā)光元件的光的 方式而形成。另一方面，優(yōu)選地，在層間絕緣層上設置的絕緣層具有優(yōu)良的平坦性，并由具 有低吸水性的絕緣材料形成，以便防止由水引起的有機層劣化，從而維持優(yōu)良的發(fā)光亮度。 絕緣材料的具體實例包括聚酰亞胺樹脂。在第二電極具有由低電阻材料形成的匯流電極的 情況下，期望將匯流電極設置在如下位置處，即，匯流電極的投影圖像包括在對應的絕緣層 投影圖像中。在根據本實施方式的發(fā)光元件中，在制作頂部發(fā)光型有機EL顯示器的情況下，可 用在第二電極和第二基板之間從第二電極側以該順序形成保護膜和粘合劑層(密封層)。 這里，構成保護膜的材料優(yōu)選為對發(fā)光層發(fā)出的光透明、致密且不透水的材料。該材料的 具體實例包括非晶硅(α "Si)、無定形碳化硅(α -SiC)、無定形氮化硅(α -Si1^xNx)、無定形 氧化硅(α-SihOyK無定形碳(α-C)、無定形氮氧化硅(a-SiON)和Α1203。構成粘合劑 層(密封層)的材料的實例包括，諸如丙烯酸粘合劑、環(huán)氧粘合劑、尿烷粘合劑、硅樹脂粘合 劑、氰基丙烯酸酯粘合劑等的熱硬化粘合劑，以及UV-硬化粘合劑。順便提及，在制作底部 發(fā)光型EL顯示器的情況下，同樣，可在第一電極和第二基板之間從第一電極側以該順序形 成上述膜與粘合劑層。在某些情況下，為了防止水到達有機層，絕緣或導電保護膜可設置在有機層上側。 優(yōu)選地，具體通過膜形成粒子能量低的膜形成方法來形成保護膜，例如真空蒸鍍方法，或通 過CVD法，由于可減弱對下層的影響?；蛘?，期望將膜形成溫度設為常溫，以便防止由于有 機層損壞而引起亮度的降低。此外，期望在保護膜中的應力最小化的條件下形成保護膜，以 便防止保護膜脫落。另外，優(yōu)選地，在使已經形成的電極不露出于空氣的情況下形成保護 膜，從而可防止由于空氣中的水份和氧氣而引起有幾層的劣化。此外，在其有機EL顯示器 為頂部發(fā)光類型的情況下，保護膜期望由例如使不低于80%的有機層產生的光透過的材料 形成。該材料的具體實例包括無機無定形絕緣材料，例如上述材料。這種無機無定形絕緣 材料不產生顆粒，因此透水性低，并且形成優(yōu)良的保護膜。在由導電材料形成保護膜的情況 下，保護膜可由透射導電材料形成，例如ITO和ΙΖ0。在有機EL顯示器是彩色顯示器型有機EL顯示器的情況下，構成有機EL顯示器的 有機EL元件分別構成子像素。這里，一個像素由三種子像素構成，即，發(fā)出紅光的紅色發(fā)光 子像素(包括紅色發(fā)光元件)、發(fā)出綠光的綠色發(fā)光子像素(包括綠色發(fā)光元件)，以及發(fā) 出藍光的藍色發(fā)光子像素(包括藍色發(fā)光元件)。因此，在構成有機EL顯示器的有機EL元 件的數量為NXM的情況下，像素的數量是(NXM)/3?；蛘?，可選地，有機EL顯示器可用作 包括液晶顯示器和表面光源設備的背光設備的照明設備。如果需要，可設置使從發(fā)光元件的光透過的第二基板或第一基板，該第二基板或 第一基板具有濾色片或遮光膜(黑色矩陣)。
在某些情況下，構成紅色發(fā)光元件的電阻層的電阻&、構成綠色發(fā)光元件的電阻 層的電阻&，以及構成藍色發(fā)光元件的電阻層的電阻&可彼此不同。具體地，例如，可滿足 以下關系Rb > RgRb > Re例如，為使&、&和&不同，使構成紅色發(fā)光元件的電阻層的厚度、構成綠色發(fā)光 元件的電阻層的厚度以及構成藍色發(fā)光元件的電阻層的厚度不同就足夠了。可選地，確保 形成構成紅色發(fā)光元件的電阻層的材料、形成構成綠色發(fā)光元件的電阻層的材料以及形成 構成藍色發(fā)光元件的電阻層的材料彼此不同就足夠了?；蛘撸瑢⒃跇嫵杉t色發(fā)光器件的電 阻層中對導電率有貢獻的物質含量、在構成綠色發(fā)光器件的電阻層中對導電率有貢獻的物 質含量和在構成藍色發(fā)光器件的電阻層中對導電率有貢獻的物質含量設定為不同的就足 夠了。此外，在某些情況下，將第二電極連接到外部電路的引出電極可設置在有機EL顯 示器的外圍區(qū)域。這里，有機EL顯示器的外圍區(qū)域是以相框方式圍繞顯示區(qū)域域的區(qū)域， 并且顯示區(qū)域域是基本位于實際用來顯示圖像的有機EL顯示器中央的區(qū)域。引出電極設 置在第一基板或第二基板上，并可包括所謂高熔點金屬膜，例如鈦(Ti)膜、鉬(Mo)膜、鎢 (W)膜、鉭膜(Ta)等。例如，對于第二電極和引出電極之間的連接，在引出電極上形成第二 電極的延伸部就足夠了。形成引出電極的方法的實例包括與形成第一電極和第二電極的上 述方法相同的方法。[實施例1]實施例1涉及根據第一實施方式的發(fā)光元件和制造根據第一實施方式的發(fā)光元 件的方法。圖1示出基于根據第一實施方式的發(fā)光元件的應用的有機EL顯示器的示意性 局部剖面圖，并且圖2A和2B均示出實施例1的發(fā)光元件中的有機層等的示意性局部剖面 圖。實施例1中的有機EL顯示器是用于彩色顯示的有源矩陣型有機EL顯示器，并屬于頂 部發(fā)光類型。即，光穿過第二電極并進一步穿過第二基板出射。在實施例1或在后述的實施例2至9中的有機EL顯示器具有多個(例如，NXM = 2880X540)發(fā)光元件(具體地，有機EL元件)10A。順便提及，一個發(fā)光元件(有機EL元 件)10A構成一個子像素。因此，有機EL顯示器具有(NXM)/3個像素。這里，一個像素由三 種子像素構成，即，發(fā)出紅光的紅色發(fā)光子像素(包括紅色發(fā)光元件)、發(fā)出綠光的綠色發(fā) 光子像素(包括綠色發(fā)光元件)，以及發(fā)出藍光的藍色發(fā)光子像素(包括藍色發(fā)光元件)。如圖1和圖2A與2B中所示，在實施例1或后述的實施例2至9的發(fā)光元件(有 機EL元件)包括㈧第一電極21;(B)有機層23，具有包括有機發(fā)光材料的發(fā)光層23A ；(C)電阻層；以及(D)第二電極，順次層疊上述各層。另外，在實施例1或在后述的實施例2至9中的有機EL顯示器具有多個發(fā)光元件 (有機電致發(fā)光元件；有機EL元件)，每個發(fā)光元件都包括
(a)第一電極 21;(b)絕緣層對，具有開口 25，并且其中第一電極21在開口 M底部部分露出；(c)有機層23，設置為從開口 25的底部部分露出的第一電極21的部分的上方延 伸至包圍開口 25的絕緣層M的部分，并且其具有包括有機發(fā)光材料的發(fā)光層23A ；(d)電阻層；以及(e)第二電極，順次層疊上述各層。在實施例1和后述的實施例2至9中，第一電極21在第一基板11上側形成，用作 陽極，并包括光反射材料，例如具有0.2 μ m厚度的Al-Nd合金。第一電極21以預定形狀來 圖案化，并基于真空蒸鍍法和蝕刻技術的結合來形成。第二電極在第二基板31面對第一基 板11的表面上形成，并用作陰極。在實施例1的發(fā)光元件(有機EL元件)或有機EL顯示器中，導電性樹脂層60 形成在電阻層50A和第二電極22A之間。這里，導電性樹脂層60具有1Χ10_4Ω ·πι至 IX IO2 Ω ·πι(1Χ1(Γ2Ω .cm 至 1Χ104Ω · cm)的電阻率，具體實例為 3. 5 X 10_3 Ω · m，并具 有1 X 10-6m至1 X 10-4m的厚度，具體實例為10 μ m。導電性樹脂層60包括通過以1 2至 1 3范圍內的重量比使丙烯酸聚合物與吡咯基導電聚合物共聚而獲得的共聚物。構成電 阻層 50A 的材料具有 1 X IO2 Ω · m 至 1 X IO6 Ω · m(l X IO4 Ω · cm 至 1 X IO8 Ω · cm)的電阻 率，具體實例為IX IO4 Ω ·πι(1Χ106Ω - cm)；具體地，電阻層50A由具有0. 5 μ m厚度的氧 化鈮(Nb2O5)層構成。第二電極22A由透明導電材料形成，例如ITO和ΙΖ0，并具有0. 1 μ m 的厚度。此外，基于包括濺射法的剝離法在第二基板31上形成第二電極22k。此外，在實施例1或在后述的實施例2至9中的發(fā)光元件中，具有Inm至6nm平均 厚度的半透射性反射膜40形成在電阻層50A和有機層23之間。第一電極21反射來自發(fā)光 層23A的光，并且第二電極22A使已經透過半透射性反射膜40的光透過。這里，半透射性 反射膜40由堿金屬或堿土金屬和銀(Ag)構成。更具體地，半透射性反射膜40由厚度5nm 的Mg-iVg構成。鎂和銀的體積比為Mg Ag= 10 I0半透射性反射膜40具體通過膜形 成粒子能量低的方法形成，例如真空蒸鍍法。第二電極22A和半透射性反射膜40均以片狀 形狀形成，而不進行圖案化。在絕緣層M上側的半透射性反射膜40的部分40A至少部分地不連續(xù)。然而，在 絕緣層M上側的半透射性反射膜40的部分40A與在有機層23上側的半透射性反射膜40 的部分40B部分地連接。在某些情況下，在絕緣層M上側的半透射性反射膜40的部分40A 不與在有機層23上側的半透射性反射膜40的部分40B連接?；蛘?，在某些情況下，可采用 如下構造，即，在有機EL元件的某些部分中，在絕緣層M上側的半透射性反射膜40的部分 40A與在有機層23上側的半透射性反射膜40的部分40B部分地連接，然而，在有機EL元件 的其余部分中，在絕緣層M上側的半透射性反射膜40的部分40A不與在有機層23上側的 半透射性反射膜40的部分40B連接。順便提及，在絕緣層M上側的半透射性反射膜40的 部分40A的平均厚度小于在有機層23上側的半透射性反射膜40的部分40B的平均厚度。 因此，通過將在有機層23上側的半透射性反射膜40的部分40B的平均厚度設定在Inm至 6nm的范圍內，可以確實地使在絕緣層M上側的半透射性反射膜40的部分40A不連續(xù)。由厚度為0.3nm的LiF構成的電子注入層(未示出)形成在有機層23和半透射20性反射膜40之間。在實施例1或在后述的實施例2至9中，絕緣層M具有優(yōu)良的平坦性，并由具有 低吸水性的絕緣材料形成，以便防止由水引起有機層23的損壞，并維持優(yōu)良的發(fā)光亮度， 絕緣材料的具體實例是聚酰亞胺樹脂。例如，有機層23具有如下層疊結構，即，從第一電極 21側以該順序層疊空穴注入層(未示出)、空穴輸送層23B、發(fā)光層23A和電子輸送層23C。 然而，有機層23在某些情況下可表示為附圖中的單層。在實施例1或在后述的實施例2至9中，構成有機EL元件的第一電極21設置在 通過CVD法由SiO2形成的層間絕緣層16 (更具體地，上層層間絕緣層16B)上。層間絕緣層 16覆蓋在由鈉玻璃形成的第一基板11上形成的有機EL元件驅動部。有機EL元件驅動部 包括多個TFT，并且TFT和第一電極21通過設置在層間絕緣層16 (更具體地，上層層間絕緣 層16B)中的接觸塞18、配線17和接觸塞17A電互連。順便提及，在附圖中，為每一個有機 EL元件驅動部示出了一個TFT。TFT包括在第一基板11上形成的柵電極12 ；在第一基板 11和柵電極12上形成的柵極絕緣膜13 ；在柵極絕緣膜13上形成的半導體層中設置的源極 /漏極區(qū)14 ；以及溝道形成區(qū)15，該溝道形成區(qū)15在源極/漏極區(qū)14之間，并對應于位于 柵電極12上側的半導體層的部分。盡管附圖所示的實例的TFT屬于底部柵極類型，但TFT 可以屬于頂部柵極類型。TFT的柵電極12連接至掃描電路(未示出)。綜上所述，實施例1的發(fā)光元件的詳細構造如下面表1中所列出的。此外，第一電 極21和第二電極22A的折射率的測量結果、第一電極21和第二電極22A的光反射率的測量 結果，以及半透射性反射膜40的光透射率的測量結果在下面的表2中示出。測量以530nm 的波長執(zhí)行。[表1]
權利要求
1.一種發(fā)光元件，包括 第一電極；有機層，形成在所述第一電極上； 電阻層，形成在所述有機層上； 第二電極；以及導電性樹脂層，形成在所述電阻層和所述第二電極之間。
2.根據權利要求1所述的發(fā)光元件，其中，所述導電性樹脂層具有約1Χ1(Γ4Ωπι至約 IX IO2Qm范圍內的電阻率。
3.根據權利要求1所述的發(fā)光元件，其中，所述導電性樹脂層具有約1X 10-6m至約 lX10_4m范圍內的厚度。
4.根據權利要求1所述的發(fā)光元件，其中，所述電阻層具有約IXlO2Qm至約 IX IO6Qm范圍內的電阻率。
5.根據權利要求1所述的發(fā)光元件，其中，所述電阻層具有約0.1 μ m至約2 μ m范圍內 的厚度。
6.一種制造發(fā)光元件的方法，所述方法包括 通過以下步驟形成第一部分形成第一電極，在所述第一電極上形成有機層，以及 在所述有機層上形成電阻層； 通過以下步驟形成第二部分 形成第二電極；以及通過在所述電阻層和所述第二電極之間設置導電性樹脂層來接合所述第一部分和所 述第二部分。
7.根據權利要求6所述的制造發(fā)光元件的方法，其中，所述導電性樹脂層具有約 1Χ1(Γ4Ωπι至約IXlO2Qm范圍內的電阻率。
8.根據權利要求6所述的制造發(fā)光元件的方法，其中，所述導電性樹脂層具有約 IX 10- 至約ΙΧΙΟΛι范圍內的厚度。
9.根據權利要求6所述的制造發(fā)光元件的方法，其中，所述電阻層具有約1X IO2 Ω m至 約IX IO6Qm范圍內的電阻率。
10.根據權利要求6所述的制造發(fā)光元件的方法，其中，所述電阻層具有約0.Ιμπι至約 2μπι范圍內的厚度。
11.一種發(fā)光元件，包括 第一電極；有機層，形成在所述第一電極上； 電阻層，形成在所述有機層上；以及包括導電性樹脂材料的第二電極，所述第二電極在所述電阻層上形成。
12.根據權利要求11所述的發(fā)光元件，其中，所述導電性樹脂材料具有小于或等于約 5Χ1(Γ3Ωπι的電阻率。
13.根據權利要求11所述的發(fā)光元件，其中，所述第二電極具有約1μ m至約100 μ m范圍內的厚度。
14.根據權利要求11所述的發(fā)光元件，其中，所述電阻層具有約IXlO2Qm至約 IX IO6Qm范圍內的電阻率。
15.根據權利要求11所述的發(fā)光元件，其中，所述電阻層具有約0.1 μ m至約2 μ m范圍 內的厚度。
16.一種制造發(fā)光元件的方法，所述方法包括 通過以下步驟形成第一部分形成第一電極，在所述第一電極上形成有機層，以及 在所述有機層上形成電阻層； 通過以下步驟形成第二部分在基板上形成第二電極，所述第二電極包括導電性樹脂材料；以及 通過將所述第二電極連接至所述電阻層來接合所述第一部分和所述第二部分。
17.根據權利要求16所述的制造發(fā)光元件的方法，其中，所述導電性樹脂材料具有小 于或等于約5 X 10_3 Ω m的電阻率。
18.根據權利要求16所述的制造發(fā)光元件的方法，其中，所述第二電極具有約Ιμπι至 約IOOym范圍內的厚度。
19.根據權利要求16所述的制造發(fā)光元件的方法，其中，所述電阻層具有約IXlO2Qm 至約IXlO6Qm范圍內的電阻率。
20.根據權利要求16所述的制造發(fā)光元件的方法，其中，所述電阻層具有約0.1 μ m至 約2μπ 范圍內的厚度。
21.一種發(fā)光元件，包括 第一電極；有機層，形成在所述第一電極上；包括高電阻樹脂材料的電阻層，所述電阻層在所述有機層上形成；以及 第二電極，形成在所述電阻層上。
22.根據權利要求21所述的發(fā)光元件，其中，所述電阻層具有約IXIO1Qm至約 IX IO4Qm范圍內的電阻率。
23.根據權利要求21所述的發(fā)光元件，其中，所述電阻層具有約1X 10-6m至約1 X 10_4m 范圍內的厚度。
24.一種制造發(fā)光元件的方法，所述方法包括 通過以下步驟形成第一部分形成第一電極，在所述第一電極上形成有機層，以及 通過以下步驟形成第二部分 形成第二電極；以及通過在所述有機層和所述第二電極之間設置包括高電阻樹脂材料的電阻層來接合所 述第一部分和第二部分。
25.根據權利要求M所述的制造發(fā)光元件的方法，其中，所述電阻層具有約IXlO1Qm至約IXlO4Qm范圍內的電阻率。
26.根據權利要求M所述的制造發(fā)光元件的方法，其中，所述電阻層具有約IX10_^1至 約ΙΧΙΟΛι范圍內的厚度。
27.一種發(fā)光元件，包括 第一電極；有機層，形成在所述第一電極上； 電阻層，形成在所述有機層上； 第二電極，形成在所述電阻層上； 輔助電極；以及導電性肋，在所述輔助電極和所述第二電極之間形成，并將所述輔助電極與所述第二 電極電連接。
28.根據權利要求27所述的發(fā)光元件，還包括在所述有機層和所述電阻層之間形成的 半透射性反射膜。
29.根據權利要求觀所述的發(fā)光元件，其中，所述半透射性反射膜具有約Inm至約6nm 范圍內的厚度。
30.一種制造發(fā)光元件的方法，所述方法包括 通過以下步驟形成第一部分形成第一電極，在所述第一電極上形成有機層， 在所述有機層上形成電阻層，以及 在所述電阻層上形成第二電極； 通過以下步驟形成第二部分 形成至少一個輔助電極，以及 在所述輔助電極上形成導電性肋；以及通過將所述導電性肋連接至所述第二電極來接合所述第一部分和第二部分。
31.根據權利要求30所述的制造發(fā)光元件的方法，還包括在所述有機層和所述電阻層 之間形成的半透射性反射膜。
32.根據權利要求31所述的制造發(fā)光元件的方法，其中，所述半透射性反射膜具有約 Inm至約6nm范圍內的厚度。
33.一種發(fā)光元件，包括 第一電極；有機層，形成在所述第一電極上； 第二電極；以及導電性樹脂層，形成在所述有機層和所述第二電極之間。
34.一種制造發(fā)光元件的方法，所述方法包括 通過以下步驟形成第一部分形成第一電極，在所述第一電極上形成有機層；以及 通過以下步驟形成第二部分形成第二電極；以及通過在所述有機層和所述第二電極之間設置導電性樹脂材料來接合所述第一部分和第二部分。
全文摘要
本文公開了發(fā)光元件及其制造方法。該發(fā)光元件包括第一電極、在第一電極上形成的有機層、在有機層上形成的電阻層、第二電極以及在電阻層和第二電極之間形成的導電性樹脂層。
文檔編號H01L51/56GK102054937SQ20101053120
公開日2011年5月11日 申請日期2010年11月3日 優(yōu)先權日2009年11月10日
發(fā)明者山田二郎, 西村貞一郎 申請人:索尼公司