專利名稱：發(fā)光元件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光元件及其制造方法。更具體地，本發(fā)明涉及一種有機(jī)電致發(fā) 光元件及其制造方法。
背景技術(shù)：
近來，由于有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置代替液晶顯示裝置的趨勢，采用有機(jī)電致發(fā)光 元件的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置受到人們密切的關(guān)注。(下文中，電致發(fā)光有時被簡稱為 “EL”)。有機(jī)EL顯示裝置為自發(fā)光型，并且其特性在于低功耗。此外，期望其能夠?qū)τ糜诟?分辨率顯示的高速視頻信號快速地響應(yīng)。因此，大量的努力致力于其的開發(fā)和商品化。有機(jī)EL元件通常由以層疊結(jié)構(gòu)依次設(shè)置的第一電極、有機(jī)層(其具有由有機(jī)發(fā)光 材料制成的發(fā)光層)和第二電極組成。正在進(jìn)行將共振結(jié)構(gòu)引入有機(jī)EL元件或者使作為 有機(jī)層的組成的每層的厚度最優(yōu)化的嘗試，從而控制發(fā)光層中產(chǎn)生的光，以預(yù)期提高(發(fā) 光的)色純度和發(fā)光效率。(例如，參見PCT專利公開第W001/395M號刊(以下稱為專利 文獻(xiàn)1))。由于共振的強(qiáng)度或有機(jī)層的厚度使色度和亮度更加依賴于視角，所以期望控制共 振盡可能的弱或者使有機(jī)層盡可能的薄。換句話說，增加的視角導(dǎo)致從有機(jī)EL顯示裝置發(fā) 出的光的光譜中的峰值波長的大的移動或者光強(qiáng)度大幅降低(參見專利文獻(xiàn)1)。然而，如 圖18所示意性示出的，使有機(jī)層更薄的缺點(diǎn)在于，如果在第一電極上存在顆粒(雜質(zhì))和 突起，則有機(jī)層不會被完全覆蓋，并且這種不完全覆蓋會導(dǎo)致第一電極和第二電極之間的 短路。在有源矩陣型的有機(jī)EL顯示裝置的情況下，這種短路導(dǎo)致丟失像素從而劣化其顯示 質(zhì)量。在無源矩陣型的有機(jī)EL顯示裝置的情況下，這種短路還會導(dǎo)致丟失線。這種丟失像 素或丟失線尤其在要求嚴(yán)格的視角特性以及每單位面積容許的缺陷數(shù)少的大尺寸有機(jī)EL 顯示裝置的情況下是嚴(yán)重的問題。到目前為止，已經(jīng)進(jìn)行了多次嘗試來減少第一電極和第二電極之間的短路。例如， 日本專利公開第2002-035667號(以下稱為專利文獻(xiàn)2)公開了一種在正極和有機(jī)膜之間 插入高電阻層的底部發(fā)光型有機(jī)EL顯示裝置。日本專利公開第2006-338916號(以下稱 為專利文獻(xiàn)3)公開了一種兩層正極并且靠近有機(jī)層的正極是高電阻層的頂部發(fā)光型有機(jī) EL顯示裝置。日本專利公開第2005-209647號(以下稱為專利文獻(xiàn)4)公開了一種兩層負(fù) 極并且靠近有機(jī)層的正極是高電阻層的底部發(fā)光型有機(jī)EL顯示裝置。

發(fā)明內(nèi)容
然而，如果將發(fā)光元件與共振結(jié)構(gòu)組合，則上述問題不能被(專利文獻(xiàn)1至4中所 公開的)在正極和負(fù)極之間插入高電阻層的技術(shù)所解決。換句話說，高電阻膜應(yīng)足夠得厚 以完全覆蓋顆粒(雜質(zhì))和突起，從而確定地避免顯示缺陷。不幸的是，使高電阻膜較厚導(dǎo) 致對視角依賴性增加。此外，從有機(jī)EL顯示裝置總的功率節(jié)省的觀點(diǎn)來看，降低有機(jī)EL元件的驅(qū)動電壓是非常重要的。期望提供一種發(fā)光元件及其制造方法，該發(fā)光元件被構(gòu)造為即使在第一電極上存 在顆粒(雜質(zhì))和突起也能免除第一電極和第二電極之間的短路，并且在低的驅(qū)動電壓下 是可操作的。根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式，提供一種發(fā)光元件，包括(A)第一電極，(B)有機(jī)層，具有由有機(jī)發(fā)光材料制成的發(fā)光層，(C)半透射/反射膜，(D)電阻層，以及(E)第二電極，其中，第一電極、有機(jī)層、半透射/反射膜、電阻層和第二電極依次層疊在另一個 上，其中，第一電極反射來自發(fā)光層的光，第二電極透射來自發(fā)光層的光，半透射/反射膜包括從有機(jī)層側(cè)按順序?qū)盈B的第一半透射/反射膜和第二半透射 /反射膜，并且有機(jī)層上的半透射/反射膜具有Inm至6nm的平均厚度。根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式，提供了一種發(fā)光元件，包括(A)第一電極，(B)有機(jī)層，具有由有機(jī)發(fā)光材料制成的發(fā)光層，(C)電阻層，以及(D)第二電極，其中，第一電極、有機(jī)層、電阻層和第二電極依次層疊在另一個上，其中，第一電極反射來自發(fā)光層的光，第二電極透射來自發(fā)光層的光，并且在有機(jī)層和電阻層之間形成有混合層，該混合層包括構(gòu)成有機(jī)層的最上層的材 料、構(gòu)成電阻層的最下層的材料以及金屬。根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方式，提供了一種制造發(fā)光元件的方法，該發(fā)光元件包 括(A)第一電極，(B)有機(jī)層，具有由有機(jī)發(fā)光材料制成的發(fā)光層，(C)電阻層，以及(D)第二電極，其中，第一電極、有機(jī)層、電阻層和第二電極依次層疊在另一個上，其中，第一電極反射來自發(fā)光層的光，并且第二電極透射來自發(fā)光層的光。該方法包括通過物理氣相沉積(PVD)在有機(jī)層上 依次形成第一半透射/反射膜和第二半透射/反射膜的步驟。根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的發(fā)光元件的特征在于，半透射/反射膜由依次層疊的 第一半透射/反射膜和第二半透射/反射膜組成。根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的發(fā)光元件的特征在于，有機(jī)層和電阻層它們之間存在有混合層。根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方式，用于制造 發(fā)光元件的方法的特征在于，通過物理氣相沉積依次形成第一半透射/反射膜和第二半透 射/反射膜。所得到的半透射/反射膜和混合層提供了電阻層和有機(jī)層之間的良好的電接 觸，并且允許載流子在良好條件下被引入有機(jī)層。所得到的發(fā)光元件具有減小的驅(qū)動電壓 和延長的壽命。此外，發(fā)光元件的特征在于，有機(jī)層保持在第一電極和半透射/反射膜之間或者 保持在第一電極和混合層之間，使得形成了共振結(jié)構(gòu)。(半透射/反射膜和混合層可以在下 文統(tǒng)稱為“半透射/反射膜等”)。該結(jié)構(gòu)提高了發(fā)光效率，并使得亮度和色度較少地依賴 于視角。在有機(jī)層上形成電阻層，并且在電阻層上形成第二電極。即使在第一電極上存在 顆粒(雜質(zhì))或突起或臺階而因此有機(jī)層不完全覆蓋第一電極，該結(jié)構(gòu)也允許第二電極適 當(dāng)?shù)叵蛴袡C(jī)層施加電壓。另外，電阻層防止第一電極和第二電極間短路，并防止第一電極與 半透射/反射膜等接觸。根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光元件與現(xiàn)有技術(shù)型的發(fā)光元件或有機(jī)EL元件一樣可靠，因?yàn)?半透射/反射膜等由已經(jīng)被用于現(xiàn)有技術(shù)的有機(jī)EL元件的Mg-Ag形成，并且第二電極與半 透射/反射膜等分離地形成。


圖1是示出了根據(jù)實(shí)施例1的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的示意性部分截面圖；圖2A和圖2B是示出了根據(jù)實(shí)施例1的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置中的有機(jī)層等的示 意圖；圖3A是示出了當(dāng)在根據(jù)實(shí)施例1的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置中的第一電極上存在 雜質(zhì)時如何形成有機(jī)層等的示意性部分截面圖，以及圖3B是示出了在根據(jù)具有雙層結(jié)構(gòu) 的半透射/反射膜的實(shí)施例1的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置中相對亮度比隨時間變化的曲線 圖；圖4是示出了根據(jù)實(shí)施例1的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置中有機(jī)層等的設(shè)置的示意 圖；圖5A至圖5C是示出了用于概述根據(jù)實(shí)施例1的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的制造步 驟的第一基板等的示意性部分截面圖；圖6A和圖6B是示出了用于概述根據(jù)實(shí)施例1的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的制造步 驟(圖5C所示的步驟之后的步驟)的第一基板等的示意性部分截面圖；圖7A和圖7B是示出了用于概述根據(jù)實(shí)施例1的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的制造步 驟(圖6B所示的步驟之后的步驟)的第一基板等的示意性部分截面圖；圖8是示出了在驅(qū)動像素的總電流變化時的仿真中觀察到的漏電流與總電流的 比的曲線圖；圖9是示出了根據(jù)實(shí)施例4的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的外圍部分的示意性部分截 面圖；圖10是示出了在根據(jù)實(shí)施例4的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的外圍附近的引出電極 和第二電極的設(shè)置的示意圖；圖11是示出了根據(jù)實(shí)施例5的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的示意性部分截面圖12A和圖12B是示出了根據(jù)實(shí)施例5的發(fā)光元件的示意圖；圖13A和圖1 是示出了根據(jù)實(shí)施例6的發(fā)光元件的示意圖；圖14A和圖14B是分別示出了對根據(jù)實(shí)施例6和比較實(shí)施例6 二者的發(fā)光元件測 量得到的亮度和功耗之間的關(guān)系以及驅(qū)動電壓和電流密度之間的關(guān)系的示圖，；圖15是示出了根據(jù)實(shí)施例7的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的示意性部分截面圖；圖16A和圖16B是示出了根據(jù)實(shí)施例7的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置中有機(jī)層等的示 意圖；圖17A和圖17B是分別了示出半透射/反射膜的厚度與平均反射率和透射率之間 的關(guān)系以及折射率不同的兩層(互相層疊)的界面處折射率差和平均反射率的關(guān)系的示 圖；以及圖18是示出了在現(xiàn)有技術(shù)的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置中的第一電極上存在雜質(zhì)的 情況下所形成的有機(jī)層的示意性部分截面圖。
具體實(shí)施例方式將參照以下的實(shí)施例以及附圖來更詳細(xì)地描述本發(fā)明。這些實(shí)施例不意指限制本 發(fā)明的范圍，而是它們僅僅示出了數(shù)值和材料。將以以下順序展開本發(fā)明的描述。1.屬于本發(fā)明第一和第二實(shí)施方式的發(fā)光元件以及根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的發(fā)光 元件的制造方法的一般描述2.實(shí)施例1 (屬于本發(fā)明第一實(shí)施方式的發(fā)光元件)
3.實(shí)施例2 (實(shí)施例1的變形)4.實(shí)施例3 (實(shí)施例1的另一變形)5.實(shí)施例4 (實(shí)施例1的又一變形)6.實(shí)施例5 (實(shí)施例1的又一變形)7.實(shí)施例6 (實(shí)施例5的變形)8.實(shí)施例7 (屬于本發(fā)明第二實(shí)施方式的發(fā)光元件、以及其他)(屬于本發(fā)明第一和第二實(shí)施方式的發(fā)光元件以及根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的發(fā)光元 件的制造方法的一般描述)用于制造根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的發(fā)光元件的方法依賴于執(zhí)行PVD來形成第一半 透射/反射膜和第二半透射/反射膜或者形成電阻層的條件。換句話說，這會使得屬于本發(fā) 明第一實(shí)施方式或第二實(shí)施方式的發(fā)光元件依賴于PVD的條件。用于PVD的期望方法是真 空氣相沉積或采用用于膜形成的低能顆粒的長拋磁控濺射。這種方式的PVD是所期望的， 因?yàn)槠浞乐褂袡C(jī)層受損傷，并且其形成不連續(xù)的部分(稍后提及)。對有機(jī)層的損傷會由于 漏電流而導(dǎo)致不發(fā)光像素。屬于本發(fā)明第二實(shí)施方式的發(fā)光元件被構(gòu)造為，包括構(gòu)成有機(jī) 層的最上層部的材料、構(gòu)成電阻層的最下層部的材料以及金屬的混合層形成在有機(jī)層和電 阻層之間。該混合層可通過利用PVD在有機(jī)層上依次形成第一和第二半透射/反射膜，然 后利用PVD形成電阻層來獲得。屬于本發(fā)明第一實(shí)施方式的發(fā)光元件(或其制造方法)的特征在于，第一半透射/ 反射膜由鈣(Ca)、鋁(Al)、鋇(Ba)或銫(Se)形成，并且第二半透射/反射膜由堿金屬(或 堿土金屬)和銀(Ag)(例如，鎂(Mg)和銀(Ag))形成或由鎂(Mg)和鈣(Ca)形成或由鋁(Al)和銀(Ag)形成。以下示出了構(gòu)成第一和第二半透射/反射膜的材料的優(yōu)選組合。鈣、鎂以及銀組合鋁、鎂以及銀組合鋇、鎂以及銀組合銫、鎂以及銀組合鋰、鎂以及銀組合第一和第二半透射/反射膜均具有例如Inm 5nm的厚度。在第二半透射/反射膜由鎂和銀形成的情況下，它們的體積比應(yīng)為例如Mg Ag =5 1 30 1。此外，在第二半透射/反射膜由鎂和鈣形成的情況下，它們的體積比應(yīng) 為例如 Mg Ca = 2 1 10 1。在涉及屬于本發(fā)明第一實(shí)施方式的發(fā)光元件以及根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的發(fā)光元 件的制造方法中，術(shù)語“由相互層疊的第一半透射/反射膜和第二半透射/反射膜組成的半 透射/反射膜”通常被理解為“膜”。然而，在有些情況下，其可以為有機(jī)層的最上層部、半透 射/反射膜以及電阻層的最下層部的異質(zhì)混合物，或者其可以為有機(jī)層的最上層部、鎂(構(gòu) 成半透射/反射膜)以及電阻層的混合物，其中銀顆粒分布在其中。另一方面，屬于本發(fā)明第二實(shí)施方式的發(fā)光元件可包含以堿土金屬(如，鈣(Ca)、 鎂(Mg)和鋇(Ba))為例的金屬。該金屬還可包括銀(Ag)、鋁(Al)和銫(Se)?？梢詫儆诘谝换虻诙?yōu)選實(shí)施方式的發(fā)光元件以及根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的發(fā) 光元件的制造方法進(jìn)行以下限制。電阻層由電阻率為1Χ102Ω ·πι 1Χ106Ω ·πι(或 IX IO4Ω · m 1Χ108Ω · m)，優(yōu)選為 IX IO4Ω · m 至 1Χ105Ω · m(或 IX IO6Ω · m 至 1Χ107Ω .m)的材料制成，并且有機(jī)層上方的電阻層具有0.1 μπι至2μπι的厚度，優(yōu)選為 0. 3μπι至Iym的厚度。優(yōu)選地，電阻層應(yīng)由諸如氧化鈮(Nb2O5)、氧化鈦(TiO2)、氧化鉬 (MoO2^MoO3)、氧化鉭(Tei2O5)、氧化鉿(HfO)、IGZ0、氧化鈮和氧化鈦的混合物、氧化鈦和氧化 鋅(SiO)的混合物、氧化硅(SiO2)和氧化錫(SnO)的混合物以及它們的組合的氧化物半導(dǎo) 體制成。順便提及，構(gòu)成電阻層的材料應(yīng)具有根據(jù)驅(qū)動發(fā)光元件或者驅(qū)動有機(jī)EL元件時在 電阻層中出現(xiàn)的電壓降所確定的適合的電阻。電壓降的典型值為0. 05伏特至1. 0伏特。還可以對屬于第一或第二優(yōu)選實(shí)施方式的發(fā)光元件以及根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的 發(fā)光元件的制造方法進(jìn)行以下限制。電阻層由從有機(jī)層側(cè)按順序相互層疊的第一電阻層和 第二電阻層組成。第二電阻層具有比第一電阻層高的電阻率。此外，電阻層由從有機(jī)層側(cè) 按順序?qū)盈B在另一個的上方的第一電阻層、第二電阻層和第三電阻層組成。第二電阻層具 有大于第一電阻層和第三電阻層的電阻率。第一和第三電阻層可以由氧化鋅、氧化錫、氧化 鈮、氧化鈦、氧化鉬、氧化鉭、氧化鈮和氧化鈦的混合物、氧化鈦和氧化鋅的混合物以及氧化 硅和氧化錫的混合物中的任何一種形成。在保持氧分壓較低時形成這些層。第二電阻層可 以由氧化鈮、氧化鈦、氧化鉬、氧化鉭、氧化鈮和氧化鈦的混合物、氧化鈦和氧化鋅的混合物 以及氧化硅和氧化錫的混合物中的任何一種形成。第一、第二和第三電阻層應(yīng)分別具有這 樣的電阻率 R1 ( Ω . m), R2 ( Ω · m)和 R3( Ω · m) 1 X 1(Γ3 ( VR2 ( 1 X KT11 X 1(Γ3 < R3/R2 ^ IXlO-1多層結(jié)構(gòu)中的電阻層提供半透射/反射層和電阻層之間的良好接觸，從而減小了電阻層中的電壓降，并減小了驅(qū)動電壓。順便提及，在電阻層由層疊結(jié)構(gòu)的第一電阻層和第二電阻層組成的情況下或者在 電阻層由層疊結(jié)構(gòu)的第一電阻層、第二電阻層和第三電阻層組成的情況下，混合層可包含 構(gòu)成第一電阻層的材料。還可以對屬于第一或第二優(yōu)選實(shí)施方式的發(fā)光元件以及根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的 發(fā)光元件的制造方法進(jìn)行以下限制。電阻層至少由層疊結(jié)構(gòu)的第一電阻層和第二電阻層組 成，并且第一電阻層由具有折射率H1的材料制成，第二電阻層由具有折射率n2的材料制成， 以及有機(jī)層的最上層部由具有折射率Iitl的材料制成，使得-0. 6 ( rio-ri! ( -0. 40. 4 ^ nrn2 ^ 0. 9(重視點(diǎn)在效率方面的情況下)-0. 2 ( rio-ri! ^ 0. 20. 2 ^ nrn2 ^ 0. 4(重視點(diǎn)在視角方面的情況下)還可以對屬于第一或第二優(yōu)選實(shí)施方式的發(fā)光元件以及根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的 發(fā)光元件的制造方法進(jìn)行以下限制。使由發(fā)光層產(chǎn)生的光在第一界面(第一電極和有機(jī)層 之間)與第二界面(半透射/反射膜和有機(jī)層之間)[或者稍后提及的第三或第四界面] 之間共振，使得一部分光從第二電極出射。在這種情況下，第一界面應(yīng)距離發(fā)光層的最大發(fā) 光位置OL1的光學(xué)距離，并且第二界面(或者稍后提及的第三或第四界面)應(yīng)距離發(fā)光層的 最大發(fā)光位置OL2的光學(xué)距離，使得滿足以下式子(1-1)和(1-2)?？蛇x地，第一界面應(yīng)距 離第二界面(或者稍后提及的第三或第四界面)0L的光學(xué)距離，第一界面和第二界面(或 者稍后提及的第三或第四界面)以總的相位偏移為Φ弧度[其中，< Φ ^O]的方式 反射由發(fā)光層產(chǎn)生的光，并且發(fā)光層產(chǎn)生光譜具有滿足以下關(guān)系的最大峰值波長λ的光0. 7 彡{(2X0L)/A +Φ/(2 π )}彡 1· 3 或-0. 3 彡{(2X0L)/A +Φ/(2 π )}彡 0· 3由第一界面和第二界面(等)確定的光的干擾或共振的條件使得亮度和色度對視 角的依賴性非常地小。0. 7{-Φ1/(2 π )+mJ ^ 2X0^/λ ^ 1. 2 {-Φ/(2 π )+111!}. . . (1-1)0. 7{-Φ2/(2 π )+m2} ^2X0L2/A ^ 1. 2{-Φ2/(2 π )+m2}. . . (1-2)其中，λ 發(fā)光層產(chǎn)生的光的光譜的最大峰值波長，CD1 發(fā)生在第一界面處的反射光的相位偏移量(弧度)[其中，-2JI < (D1 彡 0]Φ2 發(fā)生在第二界面(或稍后提及的第三或第四界面)處的反射光的相位偏移量 (弧度)[其中，-2 π < Φ2彡0]，以及(mi，m2)的值為(0,0), (1,0)或(0,1)如上所述，第一電極和有機(jī)層之間的界面被稱為“第一界面”。半透射/反射膜等 和有機(jī)層之間的界面被稱為“第二界面”。半透射/反射膜等和電阻層之間的界面被稱為 “第三界面”。第一電阻層和第二電阻層之間的界面被稱為“第四界面”。屬于本發(fā)明第一實(shí)施方式的發(fā)光元件被設(shè)計(jì)為，使由發(fā)光層產(chǎn)生的光在第一界面和第二界面之間共振；然而， 存在在半透射/反射膜等如此的薄使得它們具有高的平均透射率時由發(fā)光層產(chǎn)生的光大 部分透過半透射/反射膜等的情況。在這種情況下，使由發(fā)光層產(chǎn)生的光在第一界面和第 三界面之間共振。在電阻層為多層結(jié)構(gòu)的情況下，使由發(fā)光層產(chǎn)生的光在第一界面和第二 界面之間、在第一界面和第三界面之間或者在第一界面和第四界面之間共振?？梢詫儆诒景l(fā)明的第一或第二優(yōu)選實(shí)施方式的發(fā)光元件以及根據(jù)本發(fā)明實(shí)施 方式的發(fā)光元件的制造方法進(jìn)行以下限制。(這些發(fā)光元件在下文被統(tǒng)稱為“本發(fā)明的發(fā) 光元件等”)以光的一部分從第二電極出射的方式，使由發(fā)光層產(chǎn)生的光在第一界面和第二界 面(或者第三或第四界面)之間共振。由發(fā)光層產(chǎn)生的光具有最大峰值波長為600nm至 650nm的光譜。第一電極上的有機(jī)層具有1. 1 X 10、至1. 6X 10、的厚度。(所得到的發(fā) 光元件發(fā)射紅色光，并且其被稱為紅色發(fā)光元件或紅色發(fā)光有機(jī)EL元件)可以將本發(fā)明的發(fā)光元件等限制為使由發(fā)光層產(chǎn)生的光在第一界面和第二界面 (或者第三或第四界面)之間共振，以使一部分光從第二電極出射。由發(fā)光層產(chǎn)生的光具有 最大峰值波長為500nm至550nm的光譜。第一電極上的有機(jī)層具有9 X 10_8m至1. 3 X 10 的厚度。(所得到的發(fā)光元件發(fā)射綠色光，并且其被稱為綠色發(fā)光元件或綠色發(fā)光有機(jī)EL 元件)可以將本發(fā)明的發(fā)光元件等限制為使由發(fā)光層產(chǎn)生的光在第一界面和第二界面 (或者第三或第四界面)之間共振，以使一部分光從第二電極出射。由發(fā)光層產(chǎn)生的光具有 最大峰值波長為430nm至480nm的光譜。第一電極上的有機(jī)層具有6X 10_8m至1. 1 X 10_7m 的厚度。(所得到的發(fā)光元件發(fā)射藍(lán)色光，并且其被稱為藍(lán)色發(fā)光元件或藍(lán)色發(fā)光有機(jī)EL 元件)屬于本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施方式的前述發(fā)光元件可被用作有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置 (有機(jī)EL顯示裝置)的組成部分，其中有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置包括按順序?qū)盈B在另一個的 上的多個發(fā)光元件(或有機(jī)電致發(fā)光元件或有機(jī)EL元件)，每一個發(fā)光元件均包括(a)第一電極，(b)絕緣層，具有開口，該開口允許第一電極通過開口的底部露出，(c)有機(jī)層，具有由有機(jī)發(fā)光材料制成的發(fā)光層，在第一電極在開口的底部露出的 部分之上，有機(jī)層從該部分延伸到絕緣層包圍開口的部分，(d)半透射/反射膜(由層疊結(jié)構(gòu)中從有機(jī)層側(cè)依次設(shè)置的第一半透射/反射膜 和第二半透射/反射膜組成)，至少形成在有機(jī)層上，(e)電阻層，覆蓋半透射/反射膜，以及(f)第二電極，形成在電阻層上，第一電極反射來自發(fā)光層的光，第二電極透射來自發(fā)光層的光，有機(jī)層上的半透射/反射膜具有Inm至6nm的平均膜厚，并且半透射/反射膜在絕緣膜上的部分至少部分地不連續(xù)。屬于本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施方式的前述發(fā)光元件可被用作有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置 (有機(jī)EL顯示裝置)的組成部分，其中有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置包括按順序?qū)盈B在另一個上的多個發(fā)光元件(或有機(jī)電致發(fā)光元件或有機(jī)EL元件)，每一個發(fā)光元件均包括(a)第一電極，(b)絕緣層，具有開口，該開口允許第一電極通過開口的底部露出，(c)有機(jī)層，具有由有機(jī)發(fā)光材料制成的發(fā)光層，在第一電極在開口的底部露出的 部分之上，有機(jī)層從該部分延伸到絕緣層包圍開口的部分，(d)電阻層，覆蓋有機(jī)層，以及(e)第二電極，形成在電阻層上，在有機(jī)層和電阻層之間形成混合層，該混合層包括組成有機(jī)層的最上層部的材 料、組成電阻層的最下層部的材料以及金屬，第一電極反射來自發(fā)光層的光，第二電極透射來自發(fā)光層的光，以及混合層在絕緣層上的部分至少部分地不連續(xù)。上述有機(jī)EL顯示裝置的特征在于，半透射/反射膜在絕緣膜上的部分至少部分地 不連續(xù)。更具體地，半透射/反射膜在絕緣膜上的部分可以與半透射/反射膜在有機(jī)層上 的部分部分地連續(xù)或者不連續(xù)。存在半透射/反射膜在絕緣膜上的部分與半透射/反射膜 在有機(jī)膜上的部分部分連續(xù)的一些有機(jī)EL元件。存在除上述之外的其他有機(jī)EL元件，其 中，半透射/反射膜在絕緣膜上的部分與半透射/反射膜在有機(jī)膜上的部分不連續(xù)。有機(jī)EL顯示裝置可以在有機(jī)EL元件的布置樣式方面不同。樣式可分為條狀、斜 紋狀、三角狀和矩形狀。還可以對屬于第一或第二優(yōu)選實(shí)施方式的發(fā)光元件以及根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的 發(fā)光元件的制造方法進(jìn)行以下限制。在第一電極上存在雜質(zhì)或突起的情況下，半透射/反 射膜不形成在雜質(zhì)或突起的周圍，而是電阻層存在于半透射/反射膜在雜質(zhì)和突起外圍的 部分與第一電極在雜質(zhì)下方或在突起底部的部分之間。雜質(zhì)(顆粒)易于在第一電極形成 時或輸運(yùn)期間附至第一電極。與之相比，突起易于在形成第一電極時出現(xiàn)。還可以對屬于第一或第二優(yōu)選實(shí)施方式的發(fā)光元件以及根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的 發(fā)光元件的制造方法進(jìn)行以下限制。第一電極具有不小于50%的平均反射率，優(yōu)選不小于 80 %。半透射/反射膜具有50 %至97 %的平均透射率，優(yōu)選為60 %至97 %。作為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的發(fā)光元件中第一電極(光反射電極)的材料(光反 射材料)，如果第一電極用作正極，則從以下中選擇合適的材料具有高功函的鉬(Pt)、金 (Au)、銀(Ag)、鉻(Cr)、鎢(W)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鐵(Fe)、鈷(Co)和鉭(Ta)以及它們的 合金(諸如包含0. 3襯％至Iwt %的鈀(Pd)和0. 3襯％至Iwt%的銅(Cu)且剩余為銀的 Ag-Pd-Cu合金和Al-Nd合金)。在第一電極由鋁(Al)或鋁合金(具有低功函且是具有高反 射率的導(dǎo)電材料)形成的情況下，需要提供合適的空穴注入層(從而提高空穴注入性能)， 使得第一電極用作正極。例如，第一電極應(yīng)具有0. Ιμπι至Ιμπι的厚度?？蛇x地，第一電極 可以以由電介質(zhì)多層膜或具有高反射率的鋁(Al)的光反射膜以及在空穴注入性能方面卓 越的透明導(dǎo)電材料(諸如氧化銦錫(ITO)和氧化銦鋅(IZO))組成的層疊結(jié)構(gòu)來形成。另 一方面，如果第一電極用作負(fù)極，則其應(yīng)優(yōu)選由具有低功函和高反射率的導(dǎo)電材料形成。然 而，如果具有高反射率的導(dǎo)電材料(作為第一電極的材料)設(shè)置有用于提高電子注入性能 的合適的電子注入層，則第一電極可用作負(fù)極。
作為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的發(fā)光元件中第二電極的材料(光反射材料)，如果第 二電極用作負(fù)極，則從透射所發(fā)出的光并具有低功函以使它們允許高效地將電子注入有機(jī) 層的金屬或合金中選擇適當(dāng)?shù)牟牧?。它們的?shí)例包括鎂-銀、鋁、銀、鈣和鍶。還可以由所 謂的透明電極材料來形成，諸如ITO和ΙΖ0，其設(shè)置有用于提高電子注入性能的適當(dāng)電子注 入層。第二電極應(yīng)該具有2 X 10_9m至5 X 10_8m的厚度，優(yōu)選為3 X 10_9m至2 X 10_8m，更優(yōu)選 為5X10—^1至IX 10_8m。可選地，第二電極可設(shè)置有由低電阻材料制成的匯流電極(輔助 電極)，使得第二電極總體上具有低電阻。如果第二電極用作正極，則其應(yīng)該優(yōu)選由對所發(fā) 出的光是透明的且具有高功函值的材料形成?？赏ㄟ^以下方法的任一種來形成第一電極和第二電極電子束氣相沉積、熱絲氣 相沉積、真空氣相沉積、濺射、化學(xué)氣相沉積(CVD)、離子電鍍和蝕刻的組合、絲印、噴墨印 刷、金屬掩模印刷、電鍍、無電鍍、舉離、激光磨損和溶膠-凝膠法。印刷和電鍍法可以直接 形成具有期望圖案的第一和第二電極。在首先形成有機(jī)層然后形成第一或第二電極的情況 下，期望使用真空沉積或M0CVD，這是因?yàn)橛捎谄漭^低的顆粒能量而對有機(jī)層的損傷小。從 形成有機(jī)層到形成電極的步驟應(yīng)在與大氣隔離的環(huán)境下進(jìn)行，以防止有機(jī)層被大氣中的濕 氣劣化。第二電極可以與半透射/反射膜等電連接或者不與其電連接。優(yōu)選地，應(yīng)通過濺射、CVD或在覆蓋性能方面卓越的離子電鍍來形成電阻層、第一 電阻層、第二電阻層和第三電阻層。第一電極和半透射/反射膜吸收一部分入射光并反射剩余的入射光，從而導(dǎo)致所 反射光的相位偏移?？梢愿鶕?jù)構(gòu)成第一電極和半透射/反射膜的材料的復(fù)折射率(由橢圓 偏光法測量)的實(shí)部和虛部來計(jì)算相位偏移O1和Φ2的量。(例如，參見“!Principles of Optics，，，Max Born 和 Emil Wolf, 1974 (Pergamon Press))。順便提及，橢圓偏光法還可以 用于測量有機(jī)層、第二電極和其他層的折射率。有機(jī)層具有由有機(jī)發(fā)光材料形成的發(fā)光層。更具體地，其可以由層疊結(jié)構(gòu)的空穴 傳輸層、發(fā)光層和電子傳輸層組成；其可以由層疊結(jié)構(gòu)的空穴傳輸層和還用作電子傳輸層 的發(fā)光層組成；或者其可以由層疊結(jié)構(gòu)的空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層和 電子注入層組成。如果術(shù)語“級聯(lián)單元(tandem unit) ”被用于統(tǒng)一代表電子傳輸層、發(fā)光 層、空穴傳輸層和空穴注入層，則有機(jī)層可以由按順序設(shè)置的第一級聯(lián)單元、連接層和第二 級聯(lián)單元組成。(這是兩層級級聯(lián)結(jié)構(gòu))。此外，有機(jī)層可具有三層級以上的級聯(lián)結(jié)構(gòu)(這 是三層級級聯(lián)結(jié)構(gòu))。在這些情況下，所發(fā)光的顏色可通過每個級聯(lián)單元變?yōu)榧t色、綠色和 藍(lán)色，使得有機(jī)層整體上發(fā)白光。有機(jī)層可通過物理氣相沉積(CVD)(諸如真空氣相沉積)、印刷(諸如絲印和噴墨 印刷)、激光轉(zhuǎn)印和涂覆來形成。(激光轉(zhuǎn)印包括在轉(zhuǎn)印基板上形成激光吸收層和有機(jī)層 (層疊結(jié)構(gòu))，利用激光照射層疊后的層，從而使有機(jī)層與激光吸收層分離，并轉(zhuǎn)印由此分 離的有機(jī)層)?？梢砸允褂糜诔练e的材料穿過金屬掩模中的開口以形成有機(jī)層的方式來執(zhí) 行真空沉積。根據(jù)本發(fā)明，空穴傳輸層(空穴供應(yīng)層)和電子傳輸層(電子供應(yīng)層)應(yīng)優(yōu)選具 有基本相同的厚度?？蛇x地，后者可以稍微比前者厚。在這種情況下，可以向發(fā)光層供應(yīng)足 夠的電子，從而在低驅(qū)動電壓下高效地發(fā)光。換句話說，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的發(fā)光元件被 構(gòu)造為使空穴供應(yīng)層(薄于電子傳輸層)被設(shè)置在電極(或正極)和發(fā)光層之間，使得可以提供更多的空穴。這利用充足的載流子供應(yīng)實(shí)現(xiàn)了空穴和電子的平衡供應(yīng)，從而有助于 高發(fā)光效率。由于平衡的載流子，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的發(fā)光元件具有延長的壽命。根據(jù)本發(fā)明，在第一電極上或上方形成多個發(fā)光元件或有機(jī)EL元件。第一基板可 以是由高應(yīng)變點(diǎn)玻璃、鈉玻璃(Nei2O · CaO · SiO2)、硼硅玻璃(Nei2O · B2O3 · SiO2)、鎂橄欖石 (2Mg0 · SiO2)和鉛玻璃(Na2O · PbO · SiO2)中的任一種制成的基板。其還可以包括各種玻 璃基板、石英基板和硅基板，每一個均具有形成在其上的絕緣膜。其還可以包括由聚合材料 (諸如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯苯酚(PVP)、聚醚砜樹脂(PES)、聚 酰亞胺、聚碳酸酯和聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET))制成的塑料基板(板或柔性片或膜的形 式)。前述材料還可以用于第二基板。第一和第二基板可以由相同或不同的材料形成。然 而，在稍后提及的底部發(fā)光型的有機(jī)EL顯示裝置的情況下，要求第一基板對從發(fā)光元件出 射的光是透明的。在有機(jī)EL顯示裝置中，第一電極設(shè)置在層間絕緣層上，其中層間絕緣層覆蓋形成 在第一基板上的發(fā)光元件的驅(qū)動部。發(fā)光元件的驅(qū)動部由一個或多個薄膜晶體管(TFT)組 成。TFT通過形成在層間絕緣層中的接觸插頭而電連接至第一電極。層間絕緣層由5102類 的材料(諸如Si02、BPSG、PSG、BSG、AsSG、PbSG、Si0N、S0G(旋涂玻璃)、低熔點(diǎn)玻璃和玻璃 漿料)和SiN類的材料、絕緣樹脂(諸如聚酰亞胺)中的任一材料形成。它們可以單獨(dú)使 用或者互相組合使用。層間絕緣層可通過任何已知工藝(諸如CVD、涂覆、濺射和印刷)來 形成。在稍后提及的底部發(fā)光型的有機(jī)EL顯示裝置的情況下，層間絕緣層應(yīng)由對來自發(fā)光 元件的光是透明的材料形成，并且發(fā)光元件的驅(qū)動部應(yīng)以不遮擋來自發(fā)光元件的光的方式 來形成。要求層間絕緣層上的絕緣層是平坦的，抵擋由來自有機(jī)層的濕氣的劣化，并且適合 于高亮度。因此，其應(yīng)由具有低等級濕氣吸收的絕緣材料(諸如聚酰亞胺樹脂)形成。如 果第二電極設(shè)置有匯流電極(輔助電極)，則匯流電極應(yīng)優(yōu)選被定位為使其不將其陰影投 射在絕緣層上。有機(jī)EL顯示裝置可具有定位在第二電極上方的第二電極。該結(jié)構(gòu)的有機(jī)EL顯示 裝置在下文有時被稱為“頂部發(fā)光型的有機(jī)EL顯示裝置”。另一方面，有機(jī)EL顯示裝置可 具有定位在第二電極下方的第一基板。該結(jié)構(gòu)的有機(jī)EL顯示裝置在下文有時被稱為“底 部發(fā)光型的有機(jī)EL顯示裝置”。頂部發(fā)光型的有機(jī)EL顯示裝置可以被構(gòu)造為，第二電極 和第二基板在它們之間保持有從第二電極側(cè)設(shè)置的保護(hù)膜和粘合層(密封層)。保護(hù)膜應(yīng) 該優(yōu)選由對來自發(fā)光層的光是透明的且致密防水的任何材料來形成。這種材料的典型實(shí) 例包括非晶硅(α "Si)、非晶硅碳化物(α -SiC)、非晶硅氮化物(α -Si1^xNx)、非晶硅氧化物 (α -SipyOy)、無定形碳(α -C)、非晶硅氮氧化物(α -SiON)和Α1203。粘合層(密封層)應(yīng) 該由任何熱固化粘合劑(諸如丙烯酸粘合劑、環(huán)氧樹脂粘合劑、聚氨脂粘合劑、硅樹脂粘合 劑和氰基丙烯酸鹽粘合劑)或UV固化粘合劑來形成。順便提及，底部發(fā)光型的有機(jī)EL顯 示裝置還可以以第二基板定位在第一電極上方以及第一電極和第二基板在它們之間保持 從第一電極側(cè)設(shè)置的保護(hù)膜和粘合層(如上所述)的方式來構(gòu)造。優(yōu)選地，如上所述，應(yīng)該在有機(jī)層上方設(shè)置有絕緣或?qū)щ姳Ｗo(hù)膜以使其與濕氣隔 離。保護(hù)膜可通過真空氣相沉積(具有低顆粒能量)或?qū)ο路降膶泳哂休^少影響的CVD來 形成。此外，保護(hù)膜應(yīng)優(yōu)選在常溫下來形成，以防止有機(jī)層受降低亮度的劣化，或者在對保 護(hù)膜的最小應(yīng)力的任何條件下形成以防止其剝離。此外，保護(hù)膜硬優(yōu)選以先前形成的電極不暴露給大氣的方式來形成。以這種方式，防止有機(jī)層被大氣中的濕氣和氧氣劣化。另外， 保護(hù)膜應(yīng)優(yōu)選由將來自有機(jī)層的80%以上的光透射的任何材料來形成。這種材料的實(shí)例包 括上面已經(jīng)列出的無機(jī)無定形絕緣材料。它們不形成顆粒并且形成具有透水性低的良好保 護(hù)膜。保護(hù)膜還可以由諸如ITO和IZO的透明導(dǎo)電材料形成，以使其具有導(dǎo)電性。在有機(jī)EL顯示裝置意被用作有機(jī)EL彩色顯示裝置的情況下，有機(jī)EL顯示裝置 的每個有機(jī)EL元件都構(gòu)成子像素。一個像素由分別發(fā)出紅光(具有紅色發(fā)光元件)、綠光 (具有綠色發(fā)光元件)和藍(lán)光(具有藍(lán)色發(fā)光元件)的三個子像素組成。因此，如果有機(jī) EL顯示裝置由NXM多個有機(jī)EL元件組成，則像素?cái)?shù)為(NXM)/3。有機(jī)EL顯示裝置還可 以被用作液晶顯示裝置的背光或具有平面光源的照明器。透射來自發(fā)光元件的光的第一或第二基板可根據(jù)需要設(shè)置有形成在其上的彩色 濾光片或遮光膜。如下所示，構(gòu)成紅色、綠色和藍(lán)色發(fā)光元件的每個電阻層的電阻值可以根據(jù)條件 是彼此不相同的。Rb > RgRb > Re通過構(gòu)造具有(厚度或材料或?qū)崿F(xiàn)導(dǎo)電性的物質(zhì)的含量不同的)各自電阻層的紅 色、綠色和藍(lán)色發(fā)光元件來實(shí)現(xiàn)上述結(jié)構(gòu)。有機(jī)EL顯示裝置可以在其外圍區(qū)域中設(shè)置有用于將第二電極連接至外部電路的 引出電極。外圍區(qū)域表示與占據(jù)有機(jī)EL顯示裝置的較大中心區(qū)域的顯示區(qū)域周圍的畫面 幀類似的區(qū)域。引出電極附接至第一或第二電極。其可以由諸如鈦(Ti)、鉬(Mo)、鎢(W) 和鉭(Ta)的高熔點(diǎn)金屬形成。第二電極和引出電極之間的連接可以通過第二電極形成在 引出電極上的延伸部分來實(shí)現(xiàn)?？梢砸耘c上述用于第一和第二電極相同的方式來形成引出 電極。實(shí)施例1實(shí)施例1涉及屬于本發(fā)明第一實(shí)施方式的發(fā)光元件以及根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的 發(fā)光元件的制造方法。圖1是示出了具有實(shí)施例1的發(fā)光元件的有機(jī)EL顯示裝置的示意 性部分截面圖。圖2A和圖2B是示出了實(shí)施例1的發(fā)光元件中的有機(jī)層等的示意圖。實(shí)施例1或稍后提及的實(shí)施例2至實(shí)施例7的有機(jī)EL顯示裝置為能夠進(jìn)行彩色顯 示的有源矩陣型。其是通過第二電極和第二基板發(fā)光的頂部發(fā)光型。實(shí)施例1或稍后提及 的實(shí)施例2至實(shí)施例7的有機(jī)EL顯示裝置具有多個發(fā)光元件(具體地，有機(jī)EL元件)10。 發(fā)光元件的數(shù)量為例如ΝΧΜ = ^00ΧΜ0。順便提及，一個發(fā)光元件(或有機(jī)EL元件)10 構(gòu)成一個子像素。因此，有機(jī)EL顯示裝置具有(NXM)/3個像素。這里，一個像素由分別發(fā) 出紅光、綠光和藍(lán)光的三個子像素組成。實(shí)施例1的發(fā)光元件(或有機(jī)EL元件)由按順序?qū)盈B在另一個上的以下部分組 成。㈧第一電極21，(B)有機(jī)層23，具有有機(jī)發(fā)光材料的發(fā)光層23A，(C)半透射/反射膜，(D)電阻層50，以及
(E)第二電極 22。第一電極21反射來自發(fā)光層23A的光。第二電極22透射來自發(fā)光層23A的光。 半透射/反射膜包括從有機(jī)層23側(cè)按順序?qū)盈B的第一半透射/反射膜41和第二半透射/ 反射膜42。有機(jī)層23上的半透射/反射膜具有Inm至6nm的平均厚度。實(shí)施例1的有機(jī)EL顯示裝置具有多個有機(jī)EL元件，每一個均具有以下部分。(a)第一電極 21，(b)絕緣層24，具有開口 25，第一電極21從開口 25的底部露出，(c)有機(jī)層23，具有由有機(jī)發(fā)光材料制成的發(fā)光層23A，并從第一電極21在開口 25的底部露出的部分延伸到絕緣層對包圍開口 25的部分，(d)半透射/反射膜，至少形成在有機(jī)層23上，包括從有機(jī)層23側(cè)按順序?qū)盈B的 第一半透射/反射膜41和第二半透射/反射膜42，(e)電阻層50，覆蓋半透射/反射膜，以及(f)第二電極22，形成在電阻層50上。第一電極21反射來自發(fā)光層23A的光。第二電極22透射來自發(fā)光層23A的光。 有機(jī)層23上的半透射/反射膜具有Inm至6nm的平均厚度。半透射/反射膜在絕緣層M 上的部分至少部分地不連續(xù)。由相互層疊的第一半透射/反射膜41和第二半透射/反射膜42組成的半透射/ 反射膜在圖2A和圖2B、圖7A和圖7B、圖12A和圖12B以及圖13A和圖13B中被示出為好 像其是單層。第一半透射/反射膜41和第二半透射/反射膜42在下文將被統(tǒng)稱為“半透 射/反射膜40”。在實(shí)施例1或稍后提及的實(shí)施例2至5以及實(shí)施例7中，第一電極21用作正極， 第二電極22用作負(fù)極。更具體地，第一電極21具有0. 2 μ m的厚度并由諸如Al-Nd合金的 透明反射材料制成。第二電極22具有0. 1 μ m的厚度并由諸如ITO和IZO的透明導(dǎo)電材料 制成。第一半透射/反射膜41具有2nm的厚度并由鈣制成。第二半透射/反射膜42具有 3nm的厚度并由含鎂的導(dǎo)電材料(諸如由體積比為10 1的Mg和Ag組成的Mg-Al合金) 制成。以期望的形狀圖樣化的第一電極21通過真空沉積與蝕刻的結(jié)合來形成。另一方面， 第二電極22和半透射/反射膜40通過具有低能量顆粒的真空沉積來形成。第二電極22和 半透射/反射膜40不被圖樣化，而是保持單片的形式。順便提及，在有機(jī)層23和半透射/ 反射膜40之間形成0. 3nm厚的LiF的電子注入層(未示出)。下表2示出了第一電極21 和第二電極22的折射率、第一電極21的反射率和半透射/反射膜40的透射率。順便提及， 測量是在530nm的波長下執(zhí)行的。在實(shí)施例1或稍后提及的實(shí)施例2至7中，絕緣層M由是具有低吸水率的絕緣材 料的聚酰亞胺樹脂形成，以使其具有良好的平坦性并防止有機(jī)層23受濕氣劣化，從而保持 高的亮度。盡管有機(jī)層23由空穴傳輸層和發(fā)光層(其還用作電子傳輸層)組成，但其在附 圖中可由單層來表示。在實(shí)施例1或稍后提及的實(shí)施例2至7中，作為有機(jī)EL元件的一個組成部分的第 一電極21設(shè)置在通過CVD由Si02形成的層間絕緣層16 (更具體地，上層層間絕緣層16B) 上。該層間絕緣層16覆蓋形成在鈉玻璃的第一基板11上的有機(jī)EL元件的驅(qū)動部。有機(jī) EL元件的驅(qū)動部由多個TFT組成。每個TFT都通過形成在層間絕緣層16(更具體地，上層層間絕緣層16B)中的接觸插頭(contact plug) 18、配線17和接觸插頭17A電連接至第 一電極21。順便提及，附圖示出了用于有機(jī)EL元件的一個驅(qū)動部的一個TFT。TFT由柵極 12 (形成在第一基板11上)、柵極絕緣膜13 (形成在第一基板11和柵極12上)、源-漏區(qū) 14 (設(shè)置在形成在柵極絕緣膜13上的半導(dǎo)體層中)和溝道形成區(qū)15 (對應(yīng)于半導(dǎo)體層在柵 極12上方的部分)組成。順便提及，盡管圖中所示的TFT是底柵型，但其還可以是頂柵型。 TFT的柵極12連接至掃描電路(未示出)。在實(shí)施例1或稍后提及的實(shí)施例2至7中，第二電極22覆蓋有保護(hù)膜31，其是通 過等離子體CVD形成的非晶硅(a-SihNx)的絕緣膜并用于防止有機(jī)層23受濕氣的影響。 鈉玻璃的第二基板33設(shè)置在保護(hù)膜31上方。保護(hù)膜31和第二基板33通過丙烯酸粘合劑 的粘合層32接合到一起。下表2示出了保護(hù)膜31和粘合層32的折射率。測量是在530nm 的波長下執(zhí)行的。在下表1中總結(jié)了實(shí)施例1的發(fā)光元件的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。表權(quán)利要求
1.一種發(fā)光元件，包括(A)第一電極，(B)有機(jī)層，具有由有機(jī)發(fā)光材料制成的發(fā)光層，(C)半透射/反射膜，(D)電阻層，以及(E)第二電極，其中，所述第一電極、所述有機(jī)層、所述半透射/反射膜、所述電阻層和所述第二電極 依次地層疊，其中，所述第一電極反射來自所述發(fā)光層的光， 所述第二電極透射來自所述發(fā)光層的光，所述半透射/反射膜包括從所述有機(jī)層側(cè)依次層疊的第一半透射/反射膜和第二半透 射/反射膜，以及所述有機(jī)層上的所述半透射/反射膜具有Inm 6nm的平均厚度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，其中，所述第一半透射/反射膜由鈣、鋁、鋇或銫制 成，所述第二半透射/反射膜由鎂-銀、鎂-鈣、鋁或銀制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，其中，所述電阻層包括具有1Χ102Ω·πι IX IO6 Ω ·πι的電阻率的材料，并具有0. Iym 2μπι的厚度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，其中，從所述發(fā)光層發(fā)出的光在第一界面和第二 界面之間共振，并且一部分共振光從所述第二電極出射，所述第一界面形成在所述第一電 極和所述有機(jī)層之間，所述第二界面形成在所述半透射/反射膜和所述有機(jī)層之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)光元件，其中，滿足以下公式(1-1)和(1-2) 0. 7{-Φ1/(2 π ) +mj ( 2 X OL1/λ ( 1. 2{-Φ1/(2 π ) +mj . . ·(1-1)，0. 7{-Φ2/(2 π ) +m2} ( 2 X OL2/λ ( 1. 2{-Φ2/(2 π ) +m2}. . · (1-2) 其中，OL1 從所述第一界面到所述發(fā)光層的最大發(fā)光位置的光學(xué)距離， OL2 從所述第二界面到所述發(fā)光層的最大發(fā)光位置的光學(xué)距離， λ 所述發(fā)光層產(chǎn)生的光的光譜的最大峰值波長，O1 發(fā)生在所述第一界面處的反射光的相位偏移量，單位為弧度，其中，-2 π<O1 < 0，φ2:發(fā)生在所述第二界面處的反射光的相位偏移量，單位為弧度，其中，-2 π<Φ2<0，以及Ovm2)的值為(0,0), (1,0)或(0,1) ο
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)光元件，其中，滿足以下公式 0. 7 彡{(2Χ0 /λ+Φ/(2 3 )}彡 1. 3 或-0.3 ≤{(2X0L)/A +Φ/(2 π )}≤ 0· 3 其中，OL 所述第一界面和所述第二界面之間的光學(xué)距離，Φ 當(dāng)由所述發(fā)光層產(chǎn)生的光被所述第一界面和所述第二界面反射時所發(fā)生的相位偏 移的總量，單位為弧度，假設(shè)-2 π < Φ ^O,λ 所述發(fā)光層產(chǎn)生的光的光譜的最大峰值波長。
7.一種發(fā)光元件，包括(A)第一電極，(B)有機(jī)層，具有由有機(jī)發(fā)光材料制成的發(fā)光層，(C)電阻層，以及(D)第二電極其中，所述第一電極、所述有機(jī)層、所述電阻層和所述第二電極依次地層疊， 其中，所述第一電極反射來自所述發(fā)光層的光， 所述第二電極透射來自所述發(fā)光層的光，以及在所述有機(jī)層和所述電阻層之間形成混合層，所述混合層包括構(gòu)成所述有機(jī)層的最上 層的材料、構(gòu)成所述電阻層的最下層的材料以及金屬。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)光元件，其中，所述金屬包括堿土金屬。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)光元件，其中，所述電阻層包括電阻率為1Χ102Ω·πι IX IO6 Ω ·πι的材料，并具有0. Iym 2μπι的厚度。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)光元件，其中，從所述發(fā)光層發(fā)射的光在第一界面和第二 界面之間共振，并且一部分共振光從所述第二電極出射，所述第一界面形成在所述第一電 極和所述有機(jī)層之間，所述第二界面形成在所述電阻層和所述混合層之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的發(fā)光元件，其滿足以下公式(1-1)和 0. 7{-Φ1/(2 31) +mj ( 2 X OL1/λ ( 1. 2{-Φ1/(2 π ) +mj . . · (1-1)0. 7{-Φ2/(2 π ) +m2} ( 2 X OL2/λ ( 1. 2{-Φ2/(2 π ) +m2}. . · (1-2) 其中，OL1 從所述第一界面到所述發(fā)光層的最大發(fā)光位置的光學(xué)距離， OL2 從所述第二界面到所述發(fā)光層的最大發(fā)光位置的光學(xué)距離， λ 由所述發(fā)光層產(chǎn)生的光的光譜的最大峰值波長，O1 發(fā)生在所述第一界面處的反射光的相位偏移量，單位為弧度，其中，-2 π<O1 < 0，φ2:發(fā)生在所述第二界面處的反射光的相位偏移量，單位為弧度，其中，-2 π<Φ2<0，以及Ovm2)的值為(0,0), (1,0)或(0,1) ο
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的發(fā)光元件，其滿足以下公式 0. 7 彡{(2Χ0 /λ+Φ/(2 3 )}彡 1. 3 或-0.3 彡{(2X0L)/A +Φ/(2 π )}彡 0· 3 其中，OL 所述第一界面和所述第二界面之間的光學(xué)距離，Φ 當(dāng)由所述發(fā)光層產(chǎn)生的光被所述第一界面和所述第二界面反射時所發(fā)生的相位偏移的總量，單位為弧度，假設(shè)-2 π < Φ ^O,λ 所述發(fā)光層產(chǎn)生的光的光譜的最大峰值波長。
13. 一種用于制造發(fā)光元件的方法，所述發(fā)光元件具有(A)第一電極，(B)有機(jī)層，具有由有機(jī)發(fā)光材料制成的發(fā)光層，(C)電阻層，以及(D)第二電極，其中，所述第一電極、所述有機(jī)層、所述電阻層和所述第二電極依次地層疊， 其中，所述第一電極反射來自所述發(fā)光層的光，并且 所述第二電極透射來自所述發(fā)光層的光， 所述方法包括以下步驟通過物理氣相沉積在所述有機(jī)層上依次形成第一半透射/反射膜和第二半透射/反射
全文摘要
本發(fā)明公開了一種發(fā)光元件及其制造方法，該發(fā)光元件包括依次層疊的(A)第一電極，(B)有機(jī)層，具有由有機(jī)發(fā)光材料制成的發(fā)光層，(C)半透射/反射膜，(D)電阻層，以及(E)第二電極，其中，第一電極反射來自發(fā)光層的光，第二電極透射來自發(fā)光層的光，半透射/反射膜包括從有機(jī)層側(cè)按順序?qū)盈B的第一半透射/反射膜和第二半透射/反射膜，并且有機(jī)層上的半透射/反射膜具有1nm至6nm的平均厚度。
文檔編號H01L51/50GK102082235SQ20101056003
公開日2011年6月1日 申請日期2010年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月1日
發(fā)明者中村弘史, 盧星熙, 山田二郎, 柏原充宏, 根岸英輔 申請人:索尼公司