專利名稱:膜狀部件、電氣光學(xué)裝置、電子儀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電氣光學(xué)裝置、可設(shè)置在該電氣光學(xué)裝置上的膜狀部件、層壓膜、低折射率層、多層層壓膜、具有該電氣光學(xué)裝置的電子儀器。
背景技術(shù)：
針對(duì)各象素配置有有機(jī)電致發(fā)光(Electroluminescence)元件的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置(電氣光學(xué)裝置)具有高亮度，而且是自發(fā)光，也可用直流低電壓驅(qū)動(dòng)，且響應(yīng)快、因此其顯示性能優(yōu)良，另外由于可以完成顯示裝置的薄型化、輕量化、低耗電化，因此將來可望成為繼液晶顯示裝置后的顯示裝置。
圖16是表示有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置模式一實(shí)施例的截面圖。在該有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置100中，在玻璃基板101上形成有發(fā)光層102和空穴輸送層103被夾持于金屬電極(陰極)104和透明電極(陽極)105之間而構(gòu)成的有機(jī)電致發(fā)光元件106。雖未圖示，但如果是活性矩陣(active matrix)型的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置，實(shí)際上其中多個(gè)數(shù)據(jù)線和多個(gè)掃描線是以格子形狀配置而成的，配置成被這些數(shù)據(jù)線和掃描線所區(qū)劃的矩陣狀的各象素上，都配置有開關(guān)晶體管和驅(qū)動(dòng)晶體管等驅(qū)動(dòng)用晶體管和所述的有機(jī)電致發(fā)光元件106。因此，當(dāng)通過數(shù)據(jù)線和掃描線提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)之后在陽極和陰極之間流通有電流，有機(jī)電致發(fā)光元件106會(huì)發(fā)出光并射向玻璃基板101的外側(cè)，點(diǎn)亮其象素。
但是，在發(fā)光層102中發(fā)生的是全面發(fā)光，以廣角(如，臨界角以上)射出的光如圖17的模式圖所示，只在玻璃基板101內(nèi)傳播，無法射向玻璃基板101的外部。即，由于光的射出效率低，因此即使給發(fā)光層102供應(yīng)一定的電流進(jìn)行發(fā)光，也只有其中的一部分光能對(duì)顯示動(dòng)作作貢獻(xiàn)，從而會(huì)導(dǎo)致視覺性的下降。
另一方面，有機(jī)電致發(fā)光元件或挾持有機(jī)電致發(fā)光元件的電極會(huì)被氧、水蒸氣(水分)等成為元件劣化的主要原因的物質(zhì)所劣化。另外，在具有晶體管等有源元件的所謂活性型電氣光學(xué)裝置中，通過與氧或水蒸氣(水分)，還有各種離子的接觸，也會(huì)劣化有源元件。

發(fā)明內(nèi)容鑒于以上問題，本發(fā)明的目的在于提供在保持封裝性能的同時(shí)，還可以提高光向外部射出的效率，并可實(shí)現(xiàn)高視覺性的電氣光學(xué)裝置。
為了解決以上問題，本發(fā)明提供一種膜狀部件，包括具有絕緣膜功能的第一膜；具有絕緣膜功能的第二膜，以及第三膜，所述第三膜設(shè)置在所述第一膜和第二膜之間并與所述第一膜和第二膜接觸，所述第三膜的折射率低于所述第二膜的折射率，而且入射到所述膜狀部件的光透射所述低于膜、第二膜和第三膜。
在上述膜狀部件中，所述第二膜包括陶瓷。
在上述膜狀部件中，所述第二膜為透光的。
在上述膜狀部件中，所述第二膜包括聚合材料。
在上述膜狀部件中，所述第一膜包括樹脂。
在上述膜狀部件中，所述第三膜包括干燥劑和吸附劑中的至少一種材料。
在上述膜狀部件中，所述第三膜包括多孔質(zhì)體。
在上述膜狀部件中，所述第三膜包括由分散微粒形成的凝膠。
在上述膜狀部件中，所述第三膜包括氟類聚合物。
在上述膜狀部件中，所述第三膜包括多孔質(zhì)聚合物。
在上述膜狀部件中，所述第三膜的折射率為1.2或更低。
在上述膜狀部件中，所述第三膜包括絕緣材料。
在上述膜狀部件中，所述第一膜抑制物質(zhì)透過所述第一膜。
在上述膜狀部件中，所述第三膜包括陶瓷。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種電氣光學(xué)裝置，包括電氣光學(xué)元件；以及上述的膜狀部件。
在上述膜狀部件中，所述第一膜包括氮化硅和氮氧化硅中的至少一種。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種電氣光學(xué)裝置，包括電氣光學(xué)元件；以及上述的膜狀部件。
在電氣光學(xué)裝置中，發(fā)自所述電氣光學(xué)元件的光穿過所述第一膜。
在上述膜狀部件中，所述第一膜和第二膜中的至少一個(gè)抑制物質(zhì)透過所述第一膜。
根據(jù)本發(fā)明更進(jìn)一步的方面，提供一種電氣儀器，包括上述的電氣光學(xué)裝置。
在上述電氣光學(xué)裝置中，所述電氣光學(xué)元件具有發(fā)射光的光源的功能。
在上述膜狀部件中，由不包括在所述膜狀部件中的光源發(fā)射光。
本發(fā)明還提供一種電氣光學(xué)裝置中具有發(fā)光元件，其特征在于具備有可遮斷物質(zhì)的透過的封裝層，并在所述發(fā)光元件發(fā)出的光所射出的方向上配置有低折射率層。
封裝層可以根據(jù)所要抑制透過的物質(zhì)，作適當(dāng)?shù)倪x擇。如，若要抑制氧或水的浸透，則優(yōu)選陶瓷，特別是氮化硅、氮氧化硅、氧化硅等。另外，也可以是在有機(jī)材料或無機(jī)材料上分散有干燥劑及吸附劑中的至少一種而成的材料。若要抑制金屬離子的透過，優(yōu)選如在絕緣膜上添加各種元素的材料。
在這里，低折射率層的折射率以1.5以下為宜，優(yōu)選1.2以下。另外，在光的射出方向上配置有與空氣形成界面的部件時(shí)，有時(shí)低折射率層的折射率要低于該部件。
根據(jù)本發(fā)明，由發(fā)光層射出的光會(huì)通過低折射率層，因此可以減少反射到空氣中的光，由此可以提高光的射出效率，然后再在光的射出方向上配置封裝層，用封裝層遮斷從光的射出方向侵入的氧或水等發(fā)光元件的劣化因子。
作為低折射率層，可列舉可透過光的多孔質(zhì)體、氣溶膠、多孔質(zhì)二氧化硅、氟化鎂或含它的材料、分散有氟化鎂微粒的凝膠、氟系聚合物或含它的材料、樹枝狀聚合物(デンドリマ一)等具有支鏈結(jié)構(gòu)的多孔性聚合物、所定材料中含有無機(jī)微?；蛴袡C(jī)微粒中至少一種的材料等。
從常作為用于配置發(fā)光元件的基板使用的玻璃基板側(cè)射出光時(shí)，由于玻璃的折射率為1.54，因此低折射率層的折射率應(yīng)設(shè)定在1.5以下。優(yōu)選1.2以下。
在上述的電氣光學(xué)裝置中，也可在基板上配置對(duì)所述發(fā)光元件進(jìn)行通電控制的通電控制部。此時(shí)，可從設(shè)有所述通電控制部的基板射出由所述發(fā)光元件發(fā)出的光，也可從所述發(fā)光元件的所述基板的相反一側(cè)，射出由所述發(fā)光元件發(fā)出的光。
作為所述通電控制部，可使用如晶體管、二極管等。特別是薄膜晶體管由于具有透光性，且可形成于價(jià)格低廉的玻璃基板上，因此可以用作理想的所述通電控制部。
本發(fā)明的電氣光學(xué)裝置是具有發(fā)光元件的電氣光學(xué)裝置，其特征在于在所述發(fā)光元件發(fā)出的光的射出方向上，配置分散有干燥劑或吸附劑中的至少一種的低折射率層。
所述的電氣光學(xué)裝置由于配置了分散有干燥劑或吸附劑的低折射率層，因此光的射出效率較高，且可以抑制會(huì)成為發(fā)光元件或電極等的劣化因素的物質(zhì)的透過。
在上述的電氣光學(xué)裝置中，所述發(fā)光元件可以是有機(jī)電致發(fā)光元件。有機(jī)電致發(fā)光元件如果接觸到水或氧等，其發(fā)光效率或壽命會(huì)有所縮短，而設(shè)置封裝層就可以減少元件的劣化。另外，通常挾持有機(jī)電致發(fā)光元件的電極中至少一個(gè)是由容易被水或氧劣化的金屬形成，因此可以減少電極的劣化。
本發(fā)明的膜狀部件的特征在于具有低折射率層和可抑制物質(zhì)的透過的封裝層。在這里，低折射率層是指折射率低于1.5的層。有時(shí)特別優(yōu)選其折射率為1.2以下的低折射率層。如，具有電氣光學(xué)功能的元件或裝置被本發(fā)明的膜狀部件所包覆之后，可以長時(shí)間保持所需要的功能。
在上述的膜狀部件中，也可以在所述低折射率層和所述封裝層的至少一個(gè)層上分散干燥劑及吸附劑中的至少一種。
本發(fā)明層壓膜的特征在于具有低折射率層和可抑制物質(zhì)的透過的封裝層。在這里，低折射率層是指折射率低于1.5的層。有時(shí)特別優(yōu)選其折射率為1.2以下的低折射率層。如，具有電氣光學(xué)功能的元件或裝置被本發(fā)明的層壓膜所包覆之后，可以長時(shí)間保持所需要的功能。
作為上述層壓膜的所述低折射率層，可以利用多孔質(zhì)體。多孔質(zhì)體中孔隙的占有率高，因此可以充分地降低折射率。
作為上述層壓膜的所述低折射率層，可列舉氣溶膠、多孔質(zhì)二氧化硅、氟化鎂或含它的材料、分散有氟化鎂微粒的凝膠、氟系聚合物或含它的材料、具有支鏈結(jié)構(gòu)的多孔性聚合物、所定材料中含有無機(jī)微?；蛴袡C(jī)微粒中至少一種的材料等。即，可以采用孔隙占有率高的材料、或者低密度材料、或原子折射率或分子折射率低的材料。
本發(fā)明的低折射率膜的特征在于，于低折射率材料中分散有干燥劑或吸附劑中的至少一種。
根據(jù)本發(fā)明，通過在低折射率材料中分散干燥劑或吸附劑，低折射率膜可以抑制物質(zhì)的透過。因此本發(fā)明的低折射率膜適用于電氣光學(xué)元件或電氣光學(xué)裝置。
本發(fā)明的多層層壓膜的特征在于具有所述層壓膜和所述低折射率膜。如本發(fā)明中所示通過用膜完成多層化，可以進(jìn)一步抑制物質(zhì)的透過。另外，也可以使多個(gè)封裝層分別抑制不同物質(zhì)的透過。
因此，本發(fā)明的多層層壓膜適用于電氣光學(xué)元件或電氣光學(xué)裝置。
本發(fā)明的電氣光學(xué)裝置的特征在于具有電氣光學(xué)元件、所述層壓膜、低折射率膜、多層層壓膜中的至少一個(gè)。
根據(jù)本發(fā)明，通過具備上述膜，可以提高光的射出效率，同時(shí)也可以防止各種電氣光學(xué)元件或電氣光學(xué)裝置的劣化。
上述電氣光學(xué)裝置的又一特征在于還具有對(duì)所述電氣光學(xué)元件進(jìn)行通電控制的通電控制部和支撐所述通電控制部的基板。
在所述基板的任意主面上也可以配置所述層壓膜、所述低折射率膜、所述多層層壓膜中的至少一種。在這種情況下，通過堵塞或吸附從基板側(cè)侵入的物質(zhì)，可以防止所述電氣光學(xué)裝置的劣化。
所述電氣光學(xué)元件的與所述基板相反的一側(cè)也可以設(shè)置所述膜狀部件、所述層壓膜、所述低折射率膜、及所述多層層壓膜中的至少一種。在這種情況下，可以堵塞或吸附從所述電氣光學(xué)元件的上方侵入的物質(zhì)，因此可以防止上述電氣光學(xué)裝置的劣化。
作為所述通電控制部，可以使用如晶體管或二極管。特別是薄膜晶體管由于具有透光性，且可形成于價(jià)格低廉的玻璃基板上，因此可以用作理想的所述通電控制部。
所述電氣光學(xué)元件也可以是有機(jī)電致發(fā)光元件。
本發(fā)明的電子儀器的特征在于具有所述的本發(fā)明電氣光學(xué)裝置。
根據(jù)本發(fā)明，可以實(shí)現(xiàn)顯示質(zhì)量良好，且可長期保持所需功能的電子儀器。
圖1是表示本發(fā)明電氣光學(xué)裝置的實(shí)施例1的概略構(gòu)成圖。
圖2是表示本發(fā)明膜狀部件的截面圖。
圖3是表示本發(fā)明電氣光學(xué)裝置的實(shí)施例2的概略構(gòu)成圖。
圖4是表示有源陣列型有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的電路圖。
圖5是表示圖4顯示裝置中象素部的平面結(jié)構(gòu)的放大圖。
圖6是表示本發(fā)明電氣光學(xué)裝置的實(shí)施例3的圖，是圖5的A-A截面圖。
圖7是表示本發(fā)明電氣光學(xué)裝置的實(shí)施例4的截面圖。
圖8是表示本發(fā)明電氣光學(xué)裝置的實(shí)施例5的截面圖。
圖9是表示本發(fā)明電氣光學(xué)裝置的實(shí)施例6的截面圖。
圖10是表示本發(fā)明電氣光學(xué)裝置的實(shí)施例7的截面圖。
圖11是有關(guān)本發(fā)明電氣光學(xué)裝置的實(shí)施例7的其它例。
圖12是表示本發(fā)明電氣光學(xué)裝置的實(shí)施例8的無源陣列型有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的圖，(a)是俯視圖，(b)是(a)的B-B截面圖。
圖13是表示具有本發(fā)明電氣光學(xué)裝置的電子儀器的實(shí)施例的圖。
圖14是表示具有本發(fā)明電氣光學(xué)裝置的電子儀器的實(shí)施例的圖。
圖15是表示具有本發(fā)明電氣光學(xué)裝置的電子儀器的實(shí)施例的圖。
圖16是表示以往電氣光學(xué)裝置例的概略構(gòu)成圖。
圖17是用于說明從發(fā)光層發(fā)出的光通過基板折射的形狀的圖。
圖中，1-有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置(電氣光學(xué)裝置)，2-基板，3、11-低折射率層，4-封裝層，5-發(fā)光層，6-空穴輸送層，7-陰極(電極)，8-陽極(電極)，9-有機(jī)電致發(fā)光元件(發(fā)光元件)，11-低折射率膜，20-層壓膜。
具體實(shí)施方式實(shí)施例1下面參照?qǐng)D1說明本發(fā)明的電氣光學(xué)裝置。圖1是表示本發(fā)明電氣光學(xué)裝置即有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的實(shí)施例1的圖。
在圖1中，有機(jī)電致發(fā)光裝置1具有可透過光線的基板2(光透過層)、設(shè)在基板2一面?zhèn)鹊挠杀粖A持于一對(duì)陰極(電極)7和陽極(電極)8之間并以有機(jī)電致發(fā)光材料構(gòu)成的發(fā)光層5和空穴輸送層6構(gòu)成的有機(jī)電致發(fā)光元件(發(fā)光元件)9、層壓于基板2和有機(jī)電致發(fā)光元件9之間的低折射率層3及封裝層(或者是屏蔽層)4。低折射率層3比封裝層更靠近基板2側(cè)。
在這里，圖1所示的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置1屬于從基板2側(cè)向裝置外部射出由發(fā)光層5發(fā)出的光的情況，作為基板2的形成材料可列舉可以透過光線的透明或者是半透明的材料，如透明玻璃、石英、藍(lán)寶石、或聚酯、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚醚酮等透明的合成樹脂等。作為形成基板2的材料，尤為理想的是價(jià)格低廉的鈉鈣玻璃。
另一方面，當(dāng)從基板2的相反一側(cè)射出發(fā)射光時(shí)，基板2可以是不透明的，此時(shí)可以使用氧化鋁等陶瓷、不銹鋼等金屬板上實(shí)施表面氧化處理等絕緣處理的材料、熱固性樹脂、熱塑性質(zhì)樹脂等。
陽極8是由如銦錫氧化物(ITOIndium Tin Oxide)等構(gòu)成的透明電極，可以透過光線。空穴輸送層6由如三苯胺衍生物(TPD)、吡唑啉衍生物、芳胺衍生物、芪衍生物、三苯基二胺衍生物等構(gòu)成。具有可以列舉特開昭63-70257號(hào)、同63-175860號(hào)公報(bào)、特開平2-135359號(hào)、同2-135361號(hào)、同2-209988號(hào)、同3-37992號(hào)、同3-152184號(hào)公報(bào)上記載的化合物，優(yōu)選三苯基二胺衍生物，其中理想的是4，4’-雙(N-(3-甲基苯基)-N-苯胺)聯(lián)苯。也可以使用聚乙烯二羥基噻吩或聚乙烯二羥基噻吩和聚苯乙烯磺酸的混合物等高分子材料。
另外，也可用空穴注入層代替空穴輸送層，也可以同時(shí)形成空穴注入層和空穴輸送層。此時(shí)，作為空穴注入層的形成材料，可以列舉酞菁銅(CuPc)、或聚四氫苯硫基苯撐的聚苯撐乙烯撐、1，1-雙-(4-N，N-二甲苯胺基苯基)環(huán)己烷、三(8-羥基喹啉酚)鋁等，特別優(yōu)選酞菁銅(CuPc)。
作為發(fā)光層5的形成材料，可以使用低分子有機(jī)發(fā)光色素或高分子發(fā)光體，即各種熒光物質(zhì)或磷光物質(zhì)等發(fā)光物質(zhì)、Alq3(鋁螯合絡(luò)合物)等有機(jī)電致發(fā)光材料。成為發(fā)光物質(zhì)的共軛類高分子中，優(yōu)選含芳烯乙烯撐或聚芴結(jié)構(gòu)的化合物。低分子發(fā)光體中，可以使用萘衍生物、蒽衍生物、苝衍生物、聚甲炔類、呫噸類、香豆素類、菁類等色素類，8-氫喹啉及其衍生物的金屬絡(luò)合物，芳胺，四苯基環(huán)戊二烯衍生物等，或者是特開昭57-51781、同59-194393號(hào)公報(bào)等記載的公知的化合物。陰極7是由鋁(Al)、鎂(Mg)、金(Au)、銀(Ag)等構(gòu)成的金屬電極。另外，層壓這些金屬而成的也可以用作陰極。
此外，在陰極7和發(fā)光層5之間，可以設(shè)置電子輸送層或電子注入層。作為電子輸送層的形成材料，沒有特殊的限定，可使用二唑衍生物、蒽醌二甲烷及其衍生物、苯醌及其衍生物、萘醌及其衍生物、蒽醌及其衍生物、四氰基蒽醌二甲烷及其衍生物、9-芴酮衍生物、二苯基二氰基乙烯及其衍生物、二吩醌衍生物、8-羥基喹啉及其衍生物的金屬絡(luò)合物等。與前述的空穴輸送層的形成材料相同，具體可列舉特開昭63-70257號(hào)、同63-175860號(hào)公報(bào)、特開平2-135359號(hào)、同2-135361號(hào)、同2-209988號(hào)、同3-37992號(hào)、同3-152184號(hào)公報(bào)上記載的化合物，特別優(yōu)選2-(4-聯(lián)苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4-二唑、苯醌、蒽醌、三(8-喹啉酚)鋁等。
低折射率層3是其光透過折射率低于基板2的層，由二氧化硅氣溶膠構(gòu)成。二氧化硅氣溶膠是通過超臨界干燥由硅烷氧基化物的溶膠凝膠反應(yīng)形成的濕潤凝膠而得到的具有均勻的超微細(xì)結(jié)構(gòu)的光透過性多孔質(zhì)體。二氧化硅氣溶膠是由占90％以上體積的孔隙和占其剩余部分的凝集成樹枝狀的幾十nm大小的細(xì)微的SiO2粒子構(gòu)成的材料，由于粒徑小于光的波長，因此具有透光性，其折射率小于1.2。另外，通過改變孔隙率，可以調(diào)整折射率。在這里，基板2的材料玻璃的折射率為1.54，石英的折射率為1.45。
二氧化硅氣溶膠是經(jīng)過根據(jù)溶膠-凝膠法制作濕潤凝膠的工藝、熟化濕潤凝膠的工藝及根據(jù)超臨界干燥法干燥濕潤凝膠得到氣溶膠的超臨界干燥工藝而制造的。超臨界干燥法是適用于把由固相和液相構(gòu)成的凍膠狀凝膠物質(zhì)中的液體置換為超臨界流體而去除之后在不收縮凝膠的條件下干燥凝膠物質(zhì)的方法，可以得到高孔隙率的氣溶膠。
另外，低折射率層3可使用具有多孔性的SiO2膜，而不是由超臨界干燥法形成的二氧化硅氣溶膠。該SiO2膜由等離子體CVD法(等離子化學(xué)的氣相生長法)形成，作為反應(yīng)氣體可以使用SiH4和N2O。進(jìn)而，在該SiO2膜上形成具有多孔性的SiO2膜。該SiO2膜是由常壓CVD法(常壓化學(xué)氣相生長法)形成，并使用含TEOS(四乙氧基硅烷)和O2(氧)及低濃度的O3(臭氧)的反應(yīng)氣體。在這里，低濃度的O3是指其濃度低于氧化所述TEOS時(shí)所需濃度的O3。
封裝層4是用于防止大氣從基板2側(cè)的外部侵入到含電極7，8的有機(jī)電致發(fā)光元件9的部件，通過適當(dāng)選擇膜厚和材料，可以使光線透過。作為構(gòu)成封裝層4的材料，可使用陶瓷、氮化硅、氮氧化硅、氧化硅等透明材料，其中氮氧化硅的透明性、氣體屏蔽性良好，因此可以優(yōu)選。有時(shí)金屬離子等也會(huì)成為元件劣化的原因，在這種情況下，也可以把如含硼、碳、氮、鋁、硅、磷、鐿、釤、鉺、釔、釓、鏑、釹等元素中的至少一種元素的絕緣膜用作封裝層4。如含有氧化鎂、碳酸鎂、氧化鐵、氧化鈦、皂土、酸性白土、蒙脫石、硅藻土、活性氧化鋁、硅酸鋁、沸石、二氧化硅、氧化鋯、氧化鋇等干燥劑或吸附劑中的至少一種材料的層，也因?yàn)榭梢晕交騼?chǔ)存氧或水，所以可以用作封裝層4。另外，封裝層4的厚度最好設(shè)成小于由發(fā)光層5發(fā)出的光線的波長(如0.1μm)。
當(dāng)有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置1為有源陣列型時(shí)，雖未圖示，多個(gè)數(shù)據(jù)線和多個(gè)掃描線是以格子形狀配置的，配置成被這些數(shù)據(jù)線和掃描線所區(qū)劃的矩陣型的各象素上，都通過開關(guān)晶體管和驅(qū)動(dòng)晶體管等晶體管，驅(qū)動(dòng)有機(jī)電致發(fā)光元件9。因此，當(dāng)通過數(shù)據(jù)線和掃描線提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)之后在電極之間流通有電流，有機(jī)電致發(fā)光元件9的發(fā)光層5會(huì)發(fā)出光來并射向基板2的外側(cè)，同時(shí)點(diǎn)亮其象素。
另外，在有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置1中，夾著有機(jī)電致發(fā)光元件9，并與封裝層4的相對(duì)側(cè)表面也形成有防止大氣侵入含電極7，8的有機(jī)電致發(fā)光元件9中的封裝部件10。
在制造有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置1時(shí)，首先，在基板2上涂布作為氣溶膠的原料的濕潤凝膠，經(jīng)超臨界干燥形成低折射率層3。另外，由于通常氣溶膠的吸濕性較高，因此若想降低吸濕性，可以在用六甲基二硅氨烷等對(duì)由涂布形成的濕潤凝膠薄膜進(jìn)行疏水化之后，再進(jìn)行超臨界干燥。接著，用等離子體CVD法在低折射率層3上形成作為封裝層4的氮化硅膜。還有，為了改善低折射率層和封裝層之間的密合性，也可以設(shè)置由樹脂等構(gòu)成的緩沖層。之后，在封裝層4上用濺射法、離子電鍍法、真空蒸鍍法等形成陽極8，在陽極8上面依次蒸鍍層壓空穴輸送層6、發(fā)光層5、陰極7，并由此制造出有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置1。
在具有所述構(gòu)成的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置1中，由發(fā)光層5射出的光線透過透明電極8，并經(jīng)過封裝層4和低折射率層3入射于基板2上。此時(shí)，由二氧化硅氣溶膠構(gòu)成的低折射率層3的折射率低于由玻璃或石英構(gòu)成的基板2，因此光線可從低折射率材料射向高折射率材料，以大于臨界角的角度入射于低折射率層3的光線在與基板2的界面向小于臨界角的方向折射，偏離基板2內(nèi)的全反射條件，因此可以提高光的射出效率。
如以上說明，從發(fā)光層5射出的光線經(jīng)過折射率低于基板2的低折射率層3之后再入射到基板2，以大于臨界角的角度入射于低折射率層3的光線在與基板2的界面向小于臨界角的方向折射，偏離基板2內(nèi)的全反射條件，可以射向外部。另外，即使低折射率層3由像二氧化硅氣溶膠這種透氣性高的材料構(gòu)成，也可以根據(jù)封裝層4抑制大氣從基板側(cè)侵入，因此含電極7，8的有機(jī)電致發(fā)光元件不會(huì)曝露在大氣中，由此可以防止劣化。隨之，有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置1也可以維持良好的發(fā)光特性。另外，通過把低折射率層3設(shè)在基板2的附近，即使從基板2側(cè)有外部光線照射進(jìn)來，也可以抑制由內(nèi)側(cè)的反射，并維持由有機(jī)電發(fā)光元件9所發(fā)出的光的高視覺性。
另外，在本實(shí)施例中，含低折射率層3或封裝層4的各層是根據(jù)等離子體CVD法、濺射法、或蒸鍍法依次層壓而成的，但如圖2所示，也可以先形成具有低折射率層3和封裝層4的膜狀部件(層壓膜)20，再把該膜狀部件配置在基板2和陽極8之間。
在本實(shí)施例中，基板2上設(shè)有低折射率層3，低折射率層3上設(shè)有封裝層4，但也可以在基板2上設(shè)置封裝層4，在封裝層4上設(shè)置低折射率層3。這樣，在陽極8(有機(jī)電致發(fā)光元件9)和基板2之間的層結(jié)構(gòu)可以是基板2/低折射率層3/封裝層4/陽極8，也可以是基板2/封裝層4/低折射率層3/陽極8。也可以設(shè)成基板2/封裝層4/低折射率層3/封裝層4/陽極8的多個(gè)封裝層的結(jié)構(gòu)。
在封裝層(屏蔽層)4和陽極8之間，或低折射率層3和封裝層4之間也可以夾有聚合物層。作為構(gòu)成該聚合物層的材料，可以使用聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯等常用的烴類高分子。也可以使用由單體的聚合反應(yīng)(如，乳液聚合法)合成的聚合物微粒。也可以使用含氟原子的含氟高分子。用于合成含氟聚合物的含氟原子的單體例包括氟鏈烯烴類(如氟乙烯、偏氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯、全氟-2，2-二甲基-1，3-二茂)、丙烯酸或甲基丙烯酸的氟化烷基酯類及氟化乙烯醚類。也可以用含氟原子的單體和不含氟原子的單體的共聚物。不含氟原子的單體例包括鏈烯烴類(如，乙烯、丙烯、異戊二烯、氯乙烯、偏氯乙烯)、丙烯酸酯類(如，丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸2-乙基己酯)、甲基丙烯酸酯類(如，甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酯丁酯)、苯乙烯類(如，苯乙烯、乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯)、乙烯基醚類(如甲基乙烯基醚)、乙烯基酯類(如，醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯)、丙烯酰胺類(如，N-叔丁基丙烯酰胺、N-環(huán)己基丙烯酰胺)、甲基丙烯酰胺類及丙烯腈類。
由二氧化硅氣溶膠形成低折射率層時(shí)，在基板2上用旋轉(zhuǎn)涂布法等涂布濕潤凝膠之后，再進(jìn)行超臨界干燥，但濕潤凝膠中也可以混合合成樹脂(有機(jī)物)。此時(shí)的合成樹脂優(yōu)選熱改性溫度高于超臨界流體的臨界溫度并且具有光透過性的合成樹脂。當(dāng)作為超臨界流體使用醇時(shí)，作為其熱改性溫度高于醇的臨界溫度并具有高光透過性的合成樹脂，可列舉羥丙基纖維素(HPC)、聚乙烯醇縮丁醛(PVB)、乙基纖維素(EC)等(PVB及EC溶于醇而不溶于水)。當(dāng)把醚用作溶劑時(shí)，作為樹脂最好選擇氯系聚乙烯等，而當(dāng)把CO2用作溶劑時(shí)，最好選擇HPC。
本實(shí)施例中的低折射率層3為二氧化硅氣溶膠，也可以用以氧化鋁為基質(zhì)的氣溶膠，只要是具有低于基板2的低折射率并可透過光線的多孔質(zhì)體即可。此外多孔質(zhì)體(氣溶膠)的密度最好小于0.4g/cm3。
另一方面，作為低折射率層3可以是多孔質(zhì)體，也可以是由環(huán)氧類粘合劑(折射率為1.42)或丙烯酸類粘合劑(折射率為1.43)等具有光透過性并且其折射率低于基板2的高分子材料構(gòu)成的粘合劑。即使在單獨(dú)使用這些粘合劑時(shí)，其折射率也低于構(gòu)成基板2的玻璃或石英等，因此可以提高光線的射出效率。另外在使用這些粘合劑時(shí)，通過貼合基板2和封裝層4可以制造有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置1。
進(jìn)而，作為低折射率層3，可以是多孔質(zhì)二氧化硅，也可以是氟化鎂(折射率為1.38)或含有它的材料。由氟化鎂制造的低折射率層3可以通過濺射法形成?；蛘呤欠稚⒂蟹V微粒的凝膠也可?；蛘?，也可以是含有氟類聚合物或含有它的材料，如全氟烷基聚醚、全氟烷基胺、或全氟烷基聚醚-全氟烷基胺混合薄膜。
另外，在所定的聚合物粘合劑中也可以混合具有可溶性或分散性的低折射率氟代烴化合物。
作為聚合物粘合劑，可列舉聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯磺酸鈉鹽、聚乙烯基甲基醚、聚乙二醇、聚α-三氟甲基丙烯酸、乙烯基甲基醚和馬來酸酐的共聚物、乙二醇和丙二醇的共聚物、聚甲基丙烯酸等。
另外，作為氟代烴化合物，可以列舉全氟辛酸-銨鹽、全氟辛酸-四甲基銨鹽、C-7和C-10的全氟烷基磺酸銨鹽、C-7和C-10的全氟烷基磺酸四甲基銨鹽、氟代烷基4級(jí)銨碘酸鹽、全氟己二酸及全氟己二酸的4級(jí)銨鹽等。
此外，作為低折射率層3導(dǎo)入孔隙的方法較為有效，因此除了所述的氣溶膠之外，也可以利用微粒在微粒間或微粒內(nèi)形成環(huán)狀孔隙。作為微粒，可以把無機(jī)微?；蛴袡C(jī)微粒用于低折射率層。
無機(jī)微粒最好是非晶形。無機(jī)微粒最好由金屬氧化物、氮化物、硫化物或鹵化物構(gòu)成，更優(yōu)選由金屬氧化物或金屬鹵化物構(gòu)成，最優(yōu)選由金屬氧化物或金屬氟化物構(gòu)成。作為金屬原子，優(yōu)選Na、K、Mg、Ca、Ba、Al、Zn、Fe、Cu、Ti、Sn、In、W、Y、Sb、Mn、Ga、V、Nb、Ta、Ag、Si、B、Bi、Mo、Ce、Cd、Be、Pb及Ni，優(yōu)選Mg、Ca、B及Si。也可以用含有兩種金屬的無機(jī)化合物。特別理想的無機(jī)化合物是二氧化硅。
無機(jī)微粒內(nèi)的環(huán)狀孔隙可通過交聯(lián)形成粒子的二氧化硅分子而形成。當(dāng)交聯(lián)二氧化硅分子之后，體積會(huì)縮小，粒子會(huì)成為多孔質(zhì)。具有環(huán)狀孔隙(多孔質(zhì))的無機(jī)微?？赏ㄟ^溶膠-凝膠法(特開昭53-112732號(hào)、特公昭57-9051號(hào)等各公報(bào)上有記載)或析出法(APPLIED OPTICS，27，3356頁(1988)上有記載)，可直接合成為分散物。另外，用機(jī)械粉碎由干燥·沉淀法得到的粉體也可得到分散物。也可使用市售的多孔質(zhì)無機(jī)微粒(如，二氧化硅溶膠)。為了形成低折射率層，具有環(huán)狀孔隙的無機(jī)微粒最好以分散于合適的介質(zhì)的狀態(tài)使用。作為分散介質(zhì)，優(yōu)選水、醇(甲醇、乙醇、異丙醇)及酮(如，丁酮、甲基異丁酮)。
有機(jī)微粒也最好是非晶形。有機(jī)微粒優(yōu)選由單體的聚合反應(yīng)(如乳液聚合法)合成的聚合物微粒。有機(jī)微粒聚合物最好含有氟原子。用于合成含氟聚合物的含氟原子的單體例包括氟鏈烯烴(如氟乙烯、偏氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯、全氟-2，2-二甲基-1，3-二茂)、丙烯酸或甲基丙烯酸的氟代烷基酯類及氟代乙烯醚類等。也可以用含氟原子的單體和不含氟原子的單體的共聚物。不含氟原子的單體例包括鏈烯烴類(如，乙烯、丙烯、異戊二烯、氯乙烯、偏氯乙烯)、丙烯酸酯類(如，丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸2-乙基己酯)、甲基丙烯酸酯類(如，甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酯丁酯)、苯乙烯類(如，苯乙烯、乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯)、乙烯基醚類(如甲基乙烯基醚)、乙烯基酯類(如，醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯)、丙烯酰胺類(如，N-叔丁基丙烯酰胺、N-環(huán)己基丙烯酰胺)、甲基丙烯酰胺類及丙烯腈類。
有機(jī)微粒內(nèi)的環(huán)狀孔隙可通過交聯(lián)形成粒子的聚合物而形成。交聯(lián)聚合物后體積會(huì)縮小，粒子會(huì)成為多孔質(zhì)。為了交聯(lián)形成粒子的聚合物，最好使用于合成聚合物的單體的20mol％以上為多官能團(tuán)單體。多官能團(tuán)單體的比例在30-80mol％更佳，最優(yōu)選35-50mol％。多官能團(tuán)單體例包括二烯烴類(如，丁二烯、戊二烯)、多元醇和丙烯酸的酯(如，乙二醇二丙烯酸酯、1，4-環(huán)己烷二丙烯酸酯、二季戊四醇己基丙烯酸酯)、多元醇和甲基丙烯酸的酯(乙二醇二甲基丙烯酸酯、1，2，4-環(huán)己烷四甲基丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯)、二乙烯基化合物(如，二乙烯基環(huán)己烷、1，4-二乙烯基苯)、二乙烯基砜、雙丙烯酰胺類(如，甲撐雙丙烯酰胺)及雙甲基丙烯酰胺類。粒子間的環(huán)狀孔隙可以重疊2個(gè)以上微粒而形成。
低折射率層3可由具有微細(xì)孔和微粒狀無機(jī)物的材料構(gòu)成。此時(shí)，低折射率層3可由涂布法形成，而微細(xì)孔可在涂布層后進(jìn)行活性氣體處理，使氣體脫離該層而形成?；蛘呖梢曰旌?種以上的超微粒子(如，MgF2和SiO2)，并在膜厚方向改變其混合比來形成低折射率層3。折射率隨混合比而變化。用由乙基硅酸鹽的熱分解生成的SiO2粘合超微粒子。在乙基硅酸鹽的熱分解中，通過乙基部分的燃燒，也生成二氧化碳和水蒸氣。通過二氧化碳和水蒸氣從層中的脫離，在超微粒之間可以產(chǎn)生間隙?；蛘咭部梢院杏啥嗫踪|(zhì)二氧化硅組成的無機(jī)微粉末和粘合劑，形成低折射率層3，也可以重疊兩個(gè)以上由含氟聚合物構(gòu)成的微粒，形成在微粒間形成有孔隙的低折射率層3。
也可以在分子結(jié)構(gòu)水平提高孔隙率。如，使用樹枝狀聚合物等具有支鏈結(jié)構(gòu)的聚合物，也可得到低折射率。
因此，采用上述材料，低折射率層3的折射率可望設(shè)定成小于1.5，優(yōu)選設(shè)定為小于1.2。
實(shí)施例2圖3中表示了本發(fā)明有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的實(shí)施例2。在用圖3說明時(shí)，對(duì)與上述的實(shí)施例1相同或同等的結(jié)構(gòu)部分，沒有作詳細(xì)說明。
在圖3中，有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置1具有可透過光線的基板2、設(shè)在基板2一面?zhèn)炔⒕哂斜粖A持于一對(duì)電極7和電極8之間的發(fā)光層5和空穴輸送層6的有機(jī)電致發(fā)光元件9、設(shè)在基板2和有機(jī)電致發(fā)光元件9的陽極8之間，且折射率低于基板2的低折射率層(低折射率膜)11。低折射率層11上分散有干燥劑或吸附劑中的至少一種。
即，本實(shí)施例中沒有封裝層，且本實(shí)施例的低折射率層11是在實(shí)施例1中所說明的構(gòu)成低折射率層的材料上，分散干燥劑或吸附劑中而成的。
低折射率層11，是在如丙烯酸樹脂或環(huán)氧樹脂等可透光且折射率低于基板2的合成樹脂里混合粉末干燥劑的材料。由于合成樹脂里混合有干燥劑粉末，因此可以減少透過低折射率層11的水分。另外，作為樹脂，最好使用環(huán)氧樹脂等2液混合或利用紫外線固化的類型。當(dāng)加熱不會(huì)引起有機(jī)電致發(fā)光元件9的劣化時(shí)，也可以使用加熱固化的類型。干燥劑應(yīng)在固化低折射率層11之前加入，充分混煉之后再固化樹脂可以使之均勻地混入于低折射率層11中。作為干燥劑，可以使用化學(xué)吸附性物質(zhì)。作為化學(xué)吸附性干燥劑的例子，可舉出氧化鈣、氧化鋇等堿土類金屬的氧化物、氯化鈣等堿土類金屬的鹵化物、五氧化磷等。除此之外，如酸性白土、蒙脫石、硅藻土、活性氧化鋁、硅酸鋁、沸石、二氧化硅、氧化鋯等。
如以上說明，即使低折射率層11的主成分為合成樹脂等透氣性高的材料，通過分散干燥劑的粒子，也可以賦予低折射率層11封裝功能(屏蔽功能)。隨之，可以用低折射率層11抑制從基板2一側(cè)進(jìn)入的氧或水分等會(huì)成為元件劣化因素的成分的侵入，從而可以維持良好的發(fā)光特性。
在本實(shí)施例中，也可以作為膜狀部件(低折射率膜)先形成含干燥劑的低折射率層11，再把該膜狀部件配置在基板2和陽極8之間。
另外，當(dāng)然也可以組合實(shí)施例1中所示的具有低折射率層和封裝層的層壓膜、和實(shí)施例2中所示的分散有干燥劑或吸附劑的低折射率膜，作為多層層壓膜使用。
實(shí)施例3下面，作為實(shí)施例3，參照?qǐng)D4、圖5及圖6說明本發(fā)明電氣光學(xué)裝置的具體結(jié)構(gòu)例。
圖4、圖5是表示把本發(fā)明電氣光學(xué)裝置適用于使用有機(jī)電致發(fā)光元件的有源陣列型顯示裝置時(shí)的一實(shí)施例的圖。
該有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置S1，如圖4的電路圖中所示，是在基板上，分別配置多個(gè)掃描線131、和向與這些掃描線131相對(duì)交差的方向延伸的多個(gè)信號(hào)線132及并列延伸于這些信號(hào)線132的多個(gè)共用供電線133而構(gòu)成的，并在掃描線131和信號(hào)線132的各交點(diǎn)上設(shè)有象素(象素區(qū)域部)AR。
針對(duì)于信號(hào)線132，設(shè)置有具有移位寄存器、水平移相器(levelshifter)、視頻線路、模擬開關(guān)的數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路90。
另一方面，針對(duì)掃描線131，設(shè)有具備移位寄存器及水平移相器的掃描線驅(qū)動(dòng)電路80。另外，在每個(gè)象素區(qū)域AR上，設(shè)置有通過掃描線131把掃描信號(hào)提供給柵極的第1薄膜晶體管22、通過該第1薄膜晶體管22保持由信號(hào)線132提供的圖像信號(hào)的保持電容cap、使由保持電容cap所保持的圖像信號(hào)提供給柵極的第2薄膜晶體管24、通過該第2薄膜晶體管24電氣連接于共用供電線133時(shí)從共用供電線133流入驅(qū)動(dòng)電流的象素電極23、被夾持于該象素電極(陽極)23和對(duì)向電極(陰極)222之間的發(fā)光部(發(fā)光層)60。
以這種結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，當(dāng)掃描線131被驅(qū)動(dòng)，打開第1薄膜晶體管22后，此時(shí)的信號(hào)線132的電位被保持于保持電容cap，根據(jù)該保持電容cap的狀態(tài)，決定第2薄膜晶體管24的開通狀態(tài)。之后，通過第2薄膜晶體管24的通道，電流從共用供電線133流向象素電極23，之后電流再通過發(fā)光層60流向?qū)ο螂姌O222，而發(fā)光層60根據(jù)流通于其內(nèi)部的電流量進(jìn)行發(fā)光。
圖5是去除對(duì)向電極或有機(jī)電致發(fā)光元件狀態(tài)的放大俯視圖。在這里，各象素AR的平面結(jié)構(gòu)如圖5所示，平面形狀為長方形的象素電極23的四邊由信號(hào)線132、共用供電線133、掃描線131及未圖示的其它象素電極用的掃描線所圍住。
圖6是圖5的A-A截面圖。在這里，圖6中所示的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置采用的是從與配置有薄膜晶體管(TFTThin Film Transistor)的基板2側(cè)相反的側(cè)面射出光的形式。
如圖6所示，有機(jī)電致發(fā)光裝置S1具有基板2、由銦錫氧化物(ITOIndium Tin Oxide)等透明材料構(gòu)成的陽極(象素電極)23、可從陽極23輸送空穴的空穴輸送層70、含電氣光學(xué)物質(zhì)之一的有機(jī)電致發(fā)光物質(zhì)的發(fā)光層(有機(jī)電致發(fā)光層、電氣光學(xué)元件)60、設(shè)在發(fā)光層60上面的電子輸送層50、設(shè)在電子輸送層50上面的由鋁(Al)、鎂(Mg)、金(Au)、銀(Ag)、鈣(Ca)等中的至少一種構(gòu)成的陰極(對(duì)向電極)222、形成于基板2上并控制是否要將數(shù)據(jù)信號(hào)輸入于象素電極23的作為通電控制部的薄膜晶體管(以下稱為“TFT”)24。另外，在陰極222的上層，即從發(fā)光層60發(fā)出的光射向外部的一側(cè)設(shè)置有由低折射率層3及封裝層4構(gòu)成的層壓膜20。還有，在圖6中，低折射率層3配置在陰極222的上層，最上層配置封裝層4，但也可以在陰極222上層配置封裝層4，并在該封裝層4的上層配置低折射率層3。另外，也可以在陰極222上形成由有機(jī)材料或無機(jī)材料構(gòu)成的純化膜或保護(hù)膜或者平坦化膜，在其上面設(shè)置低折射率層3或封裝層4。TFT24是根據(jù)掃描線驅(qū)動(dòng)電路80及數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路90的工作指令信號(hào)進(jìn)行工作，以對(duì)象素電極23進(jìn)行通電控制。
TFT24隔著以SiO2為主體的底層保護(hù)層281設(shè)在基板2的表面上。該TFT24上配置有形成于底層保護(hù)層281的上面的硅層241、設(shè)在底層保護(hù)層281的上面并設(shè)成覆蓋硅層241的柵極絕緣層282、設(shè)在柵極絕緣層282上面與硅層241相面對(duì)的部分的柵極242、設(shè)在柵極絕緣層282的上面并設(shè)成覆蓋柵極242的第1層間絕緣層283、通過開在柵極絕緣層282及第1層間絕緣層283的接觸孔連接于硅層241的源電極243、隔著柵極242設(shè)在與源電極243相對(duì)向的位置且通過開在柵極絕緣層282及第1層間絕緣層283的接觸孔連接于硅層241的漏電極244、和設(shè)在第1層間絕緣層283上面并設(shè)成覆蓋源電極243及漏電極244的第2層間絕緣層284。
第2層間絕緣層284上面配置有象素電極23，象素電極23和漏電極244是通過設(shè)在第2層間絕緣層284上的接觸孔23a相連接的。另外，第2層間絕緣層284的表面上設(shè)有有機(jī)電致發(fā)光元件以外的部分和陰極222之間，設(shè)有由合成樹脂構(gòu)成的第3絕緣層(bank層)221。
在硅層241中，隔著柵極絕緣層282與柵極242相重疊的區(qū)域成為通道區(qū)域。另外，在硅層241中，通道區(qū)域的源極側(cè)設(shè)有源極區(qū)域，另一方面，通道區(qū)域的漏電極側(cè)設(shè)有漏電極區(qū)域。其中，源極區(qū)域通過開在柵極絕緣層282及第1層間絕緣層283的接觸孔連接于源電極243。而漏電極區(qū)域通過開在柵極絕緣層282及第1層間絕緣層283接觸孔連接于與源電極243在同一層上的漏電極244上。象素電極23通過漏電極244連接于硅層241的漏電極區(qū)域。
在本實(shí)施例中，采用從與設(shè)有TFT24的基板2相反的一側(cè)射出發(fā)光光的結(jié)構(gòu)，因此基板2可以是不透明的，在這種情況下，可以采用氧化鋁等陶瓷、不銹鋼等金屬板上進(jìn)行表面氧化等絕緣處理的材料、熱固性樹脂、熱塑性樹脂等。
另一方面，如后所述，有機(jī)電致發(fā)光元件也可以采用從設(shè)有TFT的基板側(cè)射出從發(fā)光層發(fā)出的光線的結(jié)構(gòu)。當(dāng)從基板側(cè)射出發(fā)光光時(shí)，作為基板材料可以使用玻璃、石英、樹脂等透明或半透明的材料，特別理想的是價(jià)格低廉的鈉鈣玻璃。當(dāng)使用鈉鈣玻璃時(shí)，若在其上再涂上二氧化硅，則具有可保護(hù)耐酸堿性差的鈉鈣玻璃的效果，同時(shí)也有提高基板平坦性的效果。
另外，也可在基板配置濾色膜或含發(fā)光性物質(zhì)的變色膜，或者是電介質(zhì)反射膜，以控制發(fā)光色。
在形成底層保護(hù)層281時(shí)，通過以TEOS(四乙氧基硅烷)、氧氣等為原料并根據(jù)等離子體CVD法制膜，形成由厚度約為200-500nm的氧化硅膜構(gòu)成的底層保護(hù)層281。
在形成硅層241時(shí)，首先，將基板2的溫度設(shè)定在350℃左右，在底層保護(hù)層281的表面按照等離子體CVD法或ICVD法形成厚度約為30-70nm的非晶形硅層。接著，對(duì)該非晶形硅層實(shí)施激光退火、快速加熱法、或固相生長法等進(jìn)行結(jié)晶化工藝，把非晶形硅層結(jié)晶化為聚硅層。在激光退火法中，采用如激元激光的光束長度為400mm的線束，其輸出強(qiáng)度為200mJ/cm2。在掃描線束時(shí)，使相當(dāng)于在它的寬度方向上激光強(qiáng)度的峰值的90％的部分重疊在每個(gè)區(qū)域。然后，通過光刻法制作聚硅層布線圖案，作為島狀的硅層241。
另外，硅層241會(huì)成為如圖4所示的第2薄膜晶體管24的通道區(qū)域及源電極漏電極區(qū)域，在不同的截面位置，也形成有成為第1薄膜晶體管22的通道區(qū)域及源電極漏電極區(qū)域的半導(dǎo)體膜。即，兩種晶體管22、24是同時(shí)形成的，由于按同樣順序制備，因此在下面的說明中關(guān)于晶體管只說明第2薄膜晶體管24，而省略有關(guān)第1薄膜晶體管22的說明。
在形成柵極絕緣層282時(shí)，可在硅層241表面通過以TEOS或氧氣等為原料并根據(jù)等離子體CVD法制膜，形成由厚度約為60-150nm的硅氧化膜或氮化膜構(gòu)成的柵極絕緣層282。此外，柵極絕緣層282可以是多孔性的氧化硅膜(SiO2)。由多孔性的氧化硅膜構(gòu)成的柵極絕緣層282，作為反應(yīng)氣體使用的是Si2H6和O3，并由CVD法(化學(xué)氣相生長法)形成。使用這些反應(yīng)氣體時(shí)，在氣相中可以形成較大的SiO2粒子，而該較大微粒的SiO2會(huì)堆積在硅層241或底層保護(hù)層281的上面。為此，柵極絕緣層282的層中具有眾多的孔隙，并成為多孔質(zhì)體。柵極絕緣層282通過成為多孔質(zhì)體，具有低介電常數(shù)。
另外，也可以對(duì)柵極絕緣層282的表面進(jìn)行H(氫)等離子體處理。通過這一處理，可使孔隙表面Si-O鍵中的懸空鍵轉(zhuǎn)換為Si-H鍵，以提高膜的耐吸濕性。之后，經(jīng)該等離子體處理的柵極絕緣層282表面上可以另設(shè)SiO2層。這樣可以形成介電常數(shù)低的絕緣層。
此外，當(dāng)用CVD法形成柵極絕緣層282時(shí)所用的反應(yīng)氣體，除了Si2H6+O3之外，也可以是Si2H6+O2、Si3H8+O3、Si3H8+O2等。還有，也可以將含B(硼)氣體、含F(xiàn)(氟)氣體和所述的反應(yīng)氣體一起使用。
在形成作為多孔質(zhì)體的柵極絕緣層282時(shí)，可以通過層壓多孔性的SiO2膜和由常用的減壓化學(xué)氣相生長法形成的SiO2膜，形成作為具有穩(wěn)定膜質(zhì)的多孔質(zhì)體的柵極絕緣層282。若要層壓這些膜，在減壓狀態(tài)的SiH4和O2條件下，間歇地或周期性地生成等離子體即可。具體說，柵極絕緣層282可通過把基板2收置于所定的容器內(nèi)，如保持在400℃，并以SiH4和O2為反應(yīng)氣體，將RF電壓(高頻電壓)外加在容器內(nèi)而形成。在成膜過程中，SiH4和O2流量是不變的，而RF電壓以10秒為周期外加在容器上。與此相伴，等離子體以10秒鐘為周期生成和消失。通過利用這種隨時(shí)間而變化的等離子體，在同一個(gè)容器內(nèi)可反復(fù)進(jìn)行利用減壓CVD的處理和利用在減壓中的等離子體CVD的處理。通過反復(fù)進(jìn)行減壓CVD和減壓中的等離子體CVD，可以形成膜中具有多個(gè)孔隙的SiO2膜。即，柵極絕緣層282成為多孔性物質(zhì)。
在柵極絕緣層282上以噴濺法形成含鋁、鉭、鉬、鈦、鎢等金屬的導(dǎo)電膜后，由此制作布線圖案，形成柵極242。
為了在硅層241上形成源極區(qū)域和漏電極區(qū)域，在形成柵極242之后，把該柵極242作為制作布線圖案用掩蔽，在此狀態(tài)下注入磷離子。其結(jié)果，高濃度雜質(zhì)以自調(diào)整式導(dǎo)入于柵極242，在硅層241中形成源極區(qū)域及漏電極區(qū)域。而沒有導(dǎo)入雜質(zhì)的部分成為通道。
與柵極絕緣層282相同，第1層間絕緣層283也由硅氧化膜或氮化膜、多孔性氧化硅膜等構(gòu)成，以與形成柵極絕緣層282相同的順序形成于柵極絕緣層282上層。
為了形成源電極243及漏電極244，首先，用光刻法在第一層間絕緣層制作布線圖案，形成對(duì)應(yīng)于源電極及漏電極的接觸孔。接著，形成由鋁、鉻、鉭等金屬構(gòu)成的導(dǎo)電層，并覆蓋第1層間絕緣層283，之后在該導(dǎo)電層中，設(shè)置可覆蓋形成源電極及漏電極的區(qū)域的制作布線圖案用掩蔽，同時(shí)通過制作導(dǎo)電層圖案，形成源電極243及漏電極244。
與第1層間絕緣層283相同，第2層間絕緣層284也由硅氧化膜或氮化膜、多孔性氧化硅膜等構(gòu)成，以與形成第1層間絕緣層283相同的順序形成于第1層間絕緣層283上層。在這里，形成第2層間絕緣284之后，在第2層間絕緣層中與漏電極244相對(duì)應(yīng)的部分形成接觸孔23a。
連接于有機(jī)電致發(fā)光元件的陽極23由摻雜ITO或氟而形成的SnO2、ZnO或多胺等透明電極材料構(gòu)成，并通過接觸孔23a，連接于TFT24的漏電極244上。為了形成陽極23，在第2層間絕緣層284上面形成由所述透明電極材料構(gòu)成的膜，并制作該膜圖案。
第3絕緣層221由丙烯酸樹脂、聚酰亞胺樹脂等合成樹脂構(gòu)成。第3絕緣層221是在形成陽極23之后形成。作為具體的形成第3絕緣層221的方法，有如將溶解有丙烯酸樹脂、聚酰亞胺樹脂等抗蝕劑的物質(zhì)用旋轉(zhuǎn)涂布或浸漬涂布法涂布形成絕緣層的方法。另外，構(gòu)成絕緣層的材料，只要不溶于后述的油墨的溶劑，且能通過蝕刻制作布線圖案，則任何一種物質(zhì)皆可。同時(shí)用光刻法等技術(shù)蝕刻絕緣層，形成開口部221a，由此形成具有開口部221a的第3絕緣層221。
在這里，在第3絕緣層221的表面形成有顯親油性的區(qū)域和顯疏油性的區(qū)域。在本實(shí)施例中，通過等離子體處理，形成各區(qū)域。具體的等離子體工藝包括預(yù)加熱工藝、使開口部221a的壁面和象素電極23的電極面呈親油性的親油化工藝、使第3絕緣層221上面呈疏油性的疏油化工藝和冷卻工藝。
即，先把基材(含第3絕緣層等的基板2)加熱至一定溫度(如70-80度左右)，然后，作為親油化工藝在大氣中進(jìn)行以氧氣為反應(yīng)氣體的等離子體處理(O2等離子體處理)。接著，作為疏油化處理，在大氣中進(jìn)行以四氟甲烷為反應(yīng)氣體的等離子體處理(CF4等離子體處理)，并冷卻為了進(jìn)行等離子體處理而被加熱的基材直至達(dá)到室溫，這樣對(duì)所定位置賦予了親油性和疏油性。另外，象素電極23的電極面雖然多多少少受該CF4等離子體處理的影響，但是由于象素電極23的材料ITO等缺乏對(duì)氟的親和性，因此在親油化工藝中所賦予的羥基不會(huì)被氟基所取代，仍保持著其親油性。
空穴輸送層70形成在陽極23上面。在這里，作為形成空穴輸送層70的材料，沒有特殊的限定，可以使用公知的材料，如吡唑啉衍生物、芳胺衍生物、芪衍生物、三苯二胺衍生物等。具體可列舉特開昭63-70257號(hào)、同63-175860號(hào)公報(bào)、特開平2-135359號(hào)、同2-135361號(hào)、同2-209988號(hào)、同3-37992號(hào)、同3-152184號(hào)公報(bào)上記載的化合物，優(yōu)選三苯二胺衍生物，其中理想的是4，4’-雙(N-(3-甲基苯基)-N-苯基胺)聯(lián)苯。
另外，也可以用空穴注入層代替空穴輸送層，也可以同時(shí)形成空穴注入層和空穴輸送層。此時(shí)，作為空穴注入層的形成材料，可列舉酞菁銅(CuPc)、作為聚四氫硫代苯基苯撐的聚苯撐乙撐、1，1-雙-(4-N，N-二甲苯胺基苯基)環(huán)己烷、三(8-羥基喹啉酚)鋁等，特別優(yōu)選酞菁銅(CuPc)。
在形成空穴注入/輸送層70時(shí)，可以使用噴墨法。即，把含上述空穴注入/輸送層材料的油墨組合物噴在陽極23的電極面上之后，進(jìn)行干燥處理及熱處理，在陽極23上形成空穴注入/輸送層70。在該形成空穴注入/輸送層工藝之后，為了防止空穴注入/輸送層70及發(fā)光層(有機(jī)電致發(fā)光層)60的氧化，最好在氮?dú)?、氬氣等惰性氣體條件下進(jìn)行。如，在噴墨頭(未圖示)內(nèi)填充含空穴注入/輸送層材料的油墨組合物，并把噴墨頭的噴嘴對(duì)準(zhǔn)陽極23的電極面，一邊相對(duì)移動(dòng)噴墨頭和基材(基板2)，一邊從噴嘴向電極面噴出已控制好每滴的量的油墨滴。接著，干燥處理噴出的油墨滴，以蒸發(fā)含于油墨組合物中的極性溶劑，形成空穴注入/輸送層70。
另外，作為油墨組合物，可使用把聚乙烯二羥基噻吩等聚噻吩衍生物和聚苯乙烯磺酸的混合物溶解于異丙醇等極性溶劑中所形成的物質(zhì)。在這里，噴出的油滴在經(jīng)親油處理的陽極23的電極面上擴(kuò)散，集滿開口部221a的底部附近。另一方面，在經(jīng)疏油處理的第3絕緣層221的上面油滴受排斥而不會(huì)被粘上。因此，即使油滴離開所定的噴射位置噴至第3絕緣層221的上面，該上面也不會(huì)被油滴所浸潤，受排斥的油滴會(huì)轉(zhuǎn)入第3絕緣層221的開口部221a內(nèi)部。
發(fā)光層60形成在空穴注入/輸送層70的上面。作為發(fā)光層60的形成材料，沒有特殊的限定，可以使用低分子有機(jī)發(fā)光色素或高分子發(fā)光體，即由各種熒光物質(zhì)或磷光物質(zhì)組成的發(fā)光物質(zhì)。成為發(fā)光物質(zhì)的共軛高分子中，特別優(yōu)選含有芳烯乙烯撐結(jié)構(gòu)的化合物。低分子熒光體可以使用，如萘衍生物、蒽衍生物、苝衍生物、聚甲炔類、呫噸類、香豆素類、菁類等色素類；8-氫喹啉及其衍生物的金屬絡(luò)合物、芳胺、四苯基環(huán)戊二烯衍生物等，或者是特開昭57-51781、同59-194393號(hào)公報(bào)上所記載的公知的化合物。
作為發(fā)光層60的形成材料使用高分子熒光體時(shí)，可以使用側(cè)鏈上帶有熒光基的高分子，優(yōu)選主鏈具有共軛結(jié)構(gòu)的化合物，特別優(yōu)選聚噻吩、聚-p-苯撐、聚芳烯乙烯撐、聚芴及其衍生物。其中，優(yōu)選聚芳烯乙烯撐及其衍生物。該聚芳烯乙烯撐及其衍生物是含有總重復(fù)單元的50mol％以上的由化學(xué)式(1)表示的重復(fù)單元的聚合物。雖然也受重復(fù)單元結(jié)構(gòu)的影響，但是由化學(xué)式(1)表示的重復(fù)單元最好占全重復(fù)單元的70％以上。
-Ar-CR＝CR’- (1)[在這里，Ar表示參與共軛鍵的碳原子數(shù)為4-20的芳烯基或雜環(huán)化合物基，R，R’分別為選自氫、碳原子數(shù)1-20的烷基、碳原子數(shù)6-20的芳基、碳原子數(shù)4-20的雜環(huán)化合物、菁基的基團(tuán)。]該高分子熒光體中，作為由化學(xué)式(1)表示的重復(fù)單元以外的重復(fù)單元，也可以含有芳香族化合物基或其衍生物、雜環(huán)化合物基或其衍生物、及由這些組合而成的基團(tuán)。另外，由化學(xué)式(1)表示的重復(fù)單元或者其它的重復(fù)單元可由醚基、酯基、酰胺基、亞胺基等非共軛單元來連接，也可以在重復(fù)單元中含有這些非共軛部分。
在所述高分子熒光體中，化學(xué)式(1)的Ar是參與共軛鍵的碳原子數(shù)為4個(gè)以上20個(gè)以下的芳烯基或雜環(huán)化合物基，可列舉由下述的化學(xué)式(2)表示的芳香族化合物基或其衍生物基、雜環(huán)化合物基或其衍生物基、及由它們的組合可得到的基團(tuán)。
(R1-R92分別為選自氫、碳原子數(shù)1-20的烷基、烷氧基及烷基硫代基；碳原子數(shù)6-18的芳基及芳氧基；及碳原子數(shù)4-14的雜環(huán)化合物基的基團(tuán)。)其中，優(yōu)選苯撐、取代苯撐、聯(lián)苯撐、取代聯(lián)苯撐、萘二基、取代萘二基、蒽-9，10-二基、取代蒽-9，10-二基、吡啶-2，5-二基、取代吡啶-2，5-二基、thienylene(チエニレン)基或取代thienylene基。更優(yōu)選苯撐、聯(lián)苯撐、萘二基、吡啶-2，5-二基、thienylene。
下面說明化學(xué)式(1)中的R，R’為氫或氰基以外的取代基時(shí)的情形，作為碳原子數(shù)1-20的烷基，可列舉甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、癸基、月桂基，優(yōu)選甲基、乙基、戊基、己基、庚基、辛基。作為芳基，可以是苯基、4-C1-C12烷氧基苯基(C1-C12表示碳原子數(shù)為1-12，以下同)、4-C1-C12烷基苯基、1-萘基、2-萘基等。
從溶劑的可溶性角度考慮，化學(xué)式(1)中的Ar最好含有1個(gè)以上選自碳原子數(shù)4-20的烷基、烷氧基及烷基硫代基、碳原子數(shù)6-18的芳基及芳氧基以及碳原子數(shù)4-14的雜環(huán)化合物基的基團(tuán)。
作為這些取代基，可舉出以下的基團(tuán)。作為碳原子數(shù)4-20的烷基，可列舉丁基、戊基、己基、庚基、辛基、癸基、月桂基等，其中優(yōu)選戊基、己基、庚基、辛基。另外，作為碳原子數(shù)4-20的烷氧基，可列舉丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、癸氧基、月桂氧基等，其中優(yōu)選戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基。作為碳原子數(shù)4-20的烷基硫代基，可列舉丁基硫代基、戊基硫代基、己基硫代基、庚基硫代基、辛基硫代基、癸基硫代基、月桂硫代基等，其中優(yōu)選戊基硫代基、己基硫代基、庚基硫代基、辛基硫代基。作為芳基，可列舉苯基、4-C1-C12烷氧基苯基、4-C1-C12烷基苯基、1-萘基、2-萘基等。作為芳氧基，可舉出苯氧基。作為雜環(huán)化合物基，可舉出2-噻嗯基、2-吡咯基、2-呋喃基、2-或3-或4-吡啶基等。這些取代基的數(shù)目隨該高分子熒光體的分子量和重復(fù)單元的結(jié)構(gòu)也有所不同，但為了得到溶解性高的高分子熒光體，每600分子量有1個(gè)以上這些取代基為宜。
所述高分子熒光體，可以是無規(guī)、嵌段或接枝共聚物，也可以是具有這種中間結(jié)構(gòu)的高分子，如帶有嵌段性的無規(guī)共聚物。為了得到熒光的量子收率高的高分子熒光體，帶有嵌段性的無規(guī)共聚物或嵌段共聚物或接枝共聚物優(yōu)于純粹的無規(guī)共聚物。另外，為了利用由薄膜產(chǎn)生的熒光，在這里形成的有機(jī)電致發(fā)光元件采用在固體狀態(tài)下具有熒光的高分子熒光體。
針對(duì)該高分子熒光體使用溶劑時(shí)，理想的是氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷、四氫呋喃、甲苯、二甲苯等。雖然也受高分子熒光體結(jié)構(gòu)或分子量的影響，但通常在這些溶劑中可以溶解0.1wt％以上。
另外，作為所述高分子熒光體，其聚苯乙烯換算分子量在103-107為宜，其聚合度隨重復(fù)單元結(jié)構(gòu)或其比例有所變化。從成膜性考慮，通常以共計(jì)4-10000的重復(fù)單元數(shù)為宜，優(yōu)選5-3000，更優(yōu)選10-2000。
作為這種高分子熒光體的合成方法，沒有特殊的限定，可采用如芳烯基上結(jié)合有2個(gè)醛基的二醛化合物和二鹽的Witting反應(yīng)，二鹽由芳烯基上結(jié)合有2個(gè)鹵代甲基的化合物和三苯基膦制得。另外，作為其它的合成方法，可以采用由芳烯基上結(jié)合有2個(gè)鹵代甲基的化合物脫鹵化氫的方法。也可以采用對(duì)用堿聚合芳烯基上結(jié)合有2個(gè)鹵代甲基的化合物的锍鹽后所得的中間體，進(jìn)行熱處理得到該高分子熒光體的锍鹽分解法。在任何一種合成方法中，作為單體添加的是含芳烯基以外的骨架的化合物，通過改變其存在比例，可以改變生成的高分子熒光體中所含的重復(fù)單元的結(jié)構(gòu)，因此可以調(diào)節(jié)所加入的量進(jìn)行共聚，以使由化學(xué)式(1)表示的重復(fù)單元占50mol％以上。其中，Witting反應(yīng)法的反應(yīng)控制和收率較好，因此優(yōu)選該法。
再進(jìn)一步具體說明所述高分子熒光體一實(shí)施例的芳烯乙烯撐類共聚物的合成方法。如根據(jù)Witting反應(yīng)制得高分子熒光體時(shí)，首先合成雙(鹵代甲基)化合物，具體為使2，5-二辛氧基-p-苯二甲基二溴化物在N，N-二甲基甲酰胺溶劑中與三苯基膦反應(yīng)合成鹽，再把它與二醛化合物，具體有對(duì)苯二甲醛，在乙醇中用乙氧基鋰進(jìn)行縮合以完成Witting反應(yīng)，這樣就可以得到含有苯撐乙烯撐和2，5-二辛氧基-p-苯撐乙烯撐的高分子熒光體。此時(shí)，為了制得共聚物，也可以使2種以上的二鹽或/和2種以上的二醛化合物參加反應(yīng)。
當(dāng)把這些高分子熒光體作為發(fā)光層的形成材料使用時(shí)，由于其純度會(huì)影響發(fā)光特性，因此合成之后最好再一次進(jìn)行精制，利用色層分析法分別進(jìn)行純化處理。
另外，作為由所述高分子熒光體構(gòu)成的發(fā)光層的形成材料，為了呈現(xiàn)全色，使用紅、綠、青三色發(fā)光層形成材料，并分別由所定的制作布線圖案裝置(噴墨裝置)射向預(yù)先設(shè)定位置上的象素AR，形成圖案。
此外，作為所述的發(fā)光物質(zhì)，也可采用主材料中添加輔料的形式。
作為這種發(fā)光材料，主材料有如高分子有機(jī)化合物或低分子材料，作為副料理想的是含用于變換所得發(fā)光層的發(fā)光特性的熒光色素或磷光物質(zhì)的物質(zhì)。
作為高分子有機(jī)化合物，當(dāng)用溶解性差的材料時(shí)，在涂布前驅(qū)體之后按下述的化學(xué)式(3)進(jìn)行加熱固化，就可以生成可成為共軛類高分子有機(jī)電致發(fā)光層的發(fā)光層。如，當(dāng)前驅(qū)體為锍鹽時(shí)，通過加熱處理，使锍基脫離出來，成為共軛類高分子有機(jī)化合物。
另外，用溶解性高的材料時(shí)，直接涂布材料之后，除去溶劑即可得到發(fā)光層。
所述高分子有機(jī)化合物在固態(tài)下具有強(qiáng)熒光性，可以形成均勻的固體超薄膜。而且，與生成能較大的ITO電極間的密合性也良好，進(jìn)而在固化之后可以形成穩(wěn)定的共軛類高分子膜。
作為這種高分子有機(jī)化合物，優(yōu)選如聚芳烯乙烯撐。聚芳烯乙烯撐可溶解于水類溶劑或有機(jī)溶劑，易于調(diào)制到涂布于第2基體11上的涂布液中，進(jìn)而可在一定條件下完成聚合，由此可得到具有良好光學(xué)品質(zhì)的薄膜。
作為這種聚芳烯乙烯撐，可列舉PPV(聚(對(duì)苯撐乙烯撐))、MO-PPV(聚(2，5-二甲氧基-1，4-苯撐乙烯撐))、CN-PPV(聚(2，5-雙己氧基-1，4-苯撐-(1-氰基乙烯撐)))、MEH-PPV(聚[2-甲氧基-5-(2’-乙基己氧基)]-對(duì)苯撐乙烯撐)等PPV衍生物；PTV(聚-(2，5-thienylene乙烯撐))等聚(烷基噻吩)、PFV(聚(2，5-furylene(フリレン)乙烯撐))、聚(對(duì)苯撐)、聚烷基芴等，其中特別優(yōu)選由用化學(xué)式(4)表示的PPV或PPV衍生物的前驅(qū)體構(gòu)成的物質(zhì)、由化學(xué)式(5)表示的聚烷基芴(具體有如化學(xué)式(6)所示的聚烷基芴共聚物)。
PPV等具有強(qiáng)熒光性，是形成雙鍵的П電子在聚合物鏈中被非極化的導(dǎo)電性高分子，因此可得高性能有機(jī)電致發(fā)光元件。
聚芴類共聚物另外，除了所述的PPV薄膜，可以形成發(fā)光層的高分子有機(jī)化合物或低分子材料，即在本例中作為主材料使用的化合物除了鋁喹啉酚絡(luò)合物(Alq3)、二苯乙烯基聯(lián)苯，還有由化學(xué)式(7)表示的BeBq2或Zn(OXZ)2、TPD、ALO、DPVBi等以往常用的之外，還可舉出吡唑啉二聚物、喹嗪羧酸、苯并吡喃鎓全氯酸鹽、苯并吡喃基喹嗪、紅熒烯、菲繞啉銪絡(luò)合物等，可以使用含1種或2種以上這些化合物的有機(jī)電致發(fā)光元件用組合物。
另一方面，作為添加于這些主材料中的副料，如上所述可舉出熒光色素或磷光物質(zhì)。特別是熒光色素可以改變發(fā)光層的發(fā)光特性，也可以作為提高發(fā)光層的發(fā)光效率、或改變最大光吸收波長(發(fā)色光)的有效手段使用。即，熒光色素不僅僅是作為發(fā)光層材料，也可以用作具有發(fā)光功能的色素材料。如，可以將由共軛高分子有機(jī)化合物分子上的載體再結(jié)合生成的激發(fā)子的能量移至熒光色素分子。此時(shí)，發(fā)光的是熒光量子效率高的熒光色素分子，因此增加了發(fā)光層的電流量子效率。于發(fā)光層的形成材料中添加熒光色素后，發(fā)光層的發(fā)光色譜也變成了關(guān)于熒光分子的色譜，因此可作為改變發(fā)光色的有效手段。
在這里所說的電流量子效率，是根據(jù)發(fā)光功能來考察發(fā)光性能的尺度，可由下式定義。
ηE＝放出的光子能量/輸入的電氣能量因此，根據(jù)由熒光色素的摻雜所引起的最大光吸收波長的變化，可以發(fā)出紅、青、綠3原色，其結(jié)果可以得到全色顯示體。
進(jìn)而，通過摻雜熒光色素，可以大幅度提高電致發(fā)光元件的發(fā)光效率。
在形成發(fā)出紅光的發(fā)光層時(shí)，作為熒光色素，優(yōu)選激光色素DCM-1、若丹明或若丹明衍生物、Penilene(ペニレン)等。通過把這些熒光色素?fù)诫s在PPV等主材料上，可以形成發(fā)光層，而這些熒光色素多為水溶性，因此如果摻雜在作為水溶性PPV前驅(qū)體的锍鹽中后，再進(jìn)行加熱處理，則可以形成均勻的發(fā)光層。作為這種發(fā)光層具體有若丹明B、若丹明B基體、若丹明6G、若丹明101過氯酸鹽等，也可以混合兩種這些化合物以上使用。
另外，在形成發(fā)綠色光的發(fā)光層時(shí)，優(yōu)選喹吖酮、紅熒烯、DCJT及其衍生物。對(duì)于這些熒光色素，也與上述的熒光色素相同，可以通過摻雜到PPV等主材料形成發(fā)光層，但由于這些熒光色素多為水溶性，因此如果摻雜到作為水溶性PPV前驅(qū)體的锍鹽之后，再進(jìn)行加熱處理，則可以形成均勻的發(fā)光層。
進(jìn)而，在形成發(fā)青色光的發(fā)光層時(shí)，優(yōu)選二苯乙烯基聯(lián)苯基及其衍生物。對(duì)于這些熒光色素，也與上述的熒光色素相同，可以通過摻雜到PPV等主材料形成發(fā)光層，但由于這些熒光色素多為水溶性，因此如果摻雜到作為水溶性PPV前驅(qū)體的锍鹽之后，再進(jìn)行加熱處理，則可以形成均勻的發(fā)光層。
另外，作為其它發(fā)青色光的熒光色素，可舉出香豆素及其衍生物。這些熒光色素與PPV的相溶性較好，易于形成發(fā)光層。此外，在這些熒光色素中，特別是香豆素雖然其自身不溶于溶劑，但通過選擇適當(dāng)?shù)娜〈梢栽黾悠淙芙庑裕D(zhuǎn)為可溶性。作為這種熒光色素，具體可舉出香豆素-1、香豆素-6、香豆素-7、香豆素-120、香豆素-138、香豆素-152、香豆素-153、香豆素-311、香豆素-314、香豆素-334、香豆素-337、香豆素-343等。
還有，作為其它發(fā)青色光的熒光色素，可舉出四苯基丁二烯(TPB)、或TPB衍生物、DPVBi等。與上述的紅色熒光色素相同，這些熒光色素也可溶于水溶液，且與PPV的相溶性較好，易于形成發(fā)光層。
關(guān)于以上的熒光色素，可以單獨(dú)使用每個(gè)色素，也可以混合2種以上使用。
另外，作為這種熒光色素，可以使用由化學(xué)式(8)表示的化合物、由化學(xué)式(9)表示的化合物、由化學(xué)式(10)表示的化合物。
關(guān)于這些熒光色素，按照后述的方法，相對(duì)由所述共軛高分子有機(jī)化合物構(gòu)成的主材料，最好添加0.5-10wt％，優(yōu)選1.0-5.0wt％。如果熒光色素的添加量過多，則所得到的發(fā)光層的耐候性及耐久性較差，而若添加量過少，則無法得到充分的由所添加的熒光色素所產(chǎn)生的上述效果。
此外，作為添加于主材料的副料的磷光物質(zhì)，理想的是由化學(xué)式(11)表示的Ir(ppy)3、Pt(thpy)2、PtOEP等。
當(dāng)以所述的化學(xué)式(11)表示的磷光物質(zhì)作為副料時(shí)，作為主材料特別理想的是由化學(xué)式(12)表示的CBP、DCTA、TCPB或上述的DPVBi、Alq3。
另外，所述的熒光色素及磷光物質(zhì)可以作為副料同時(shí)添加到主材料中。
當(dāng)由這種主/副類發(fā)光物質(zhì)形成發(fā)光層60時(shí)，制作布線圖案裝置(噴墨裝置)上可以預(yù)先形成多個(gè)噴嘴等材料供應(yīng)系統(tǒng)，從這些噴嘴按預(yù)先設(shè)定的比例同時(shí)噴出主材料和副料，由主材料上添加有所需量的副料的發(fā)光物質(zhì)形成發(fā)光層60。
發(fā)光層60按照與形成空穴注入/輸送層70相同的方法形成。即，采用噴墨法把含發(fā)光層材料的油墨組合物噴在空穴注入/輸送層70上面之后，進(jìn)行干燥處理及熱處理，在形成于第3絕緣層221上的開口部221a內(nèi)部的空穴注入/輸送層70上形成發(fā)光層60。如上所述，這種發(fā)光層形成工藝也在惰性氣體條件下進(jìn)行。噴出的油墨組合物在經(jīng)疏油處理的區(qū)域受排斥，因此即使油滴離開所定的噴出位置，也會(huì)轉(zhuǎn)入到第3絕緣層221的開口部221a內(nèi)部。
電子輸送層50形成在發(fā)光層60上面。與發(fā)光層60的形成方法相同，電子輸送層50也通過噴墨法形成。作為電子輸送層50的形成材料，沒有特殊的限定，可舉出二唑衍生物、蒽醌基二甲烷及其衍生物、苯醌及其衍生物、萘醌及其衍生物、蒽醌及其衍生物、四氰基蒽醌基二甲烷及其衍生物、9-芴酮衍生物、二苯基二氰基乙烯及其衍生物、二吩醌衍生物、8-羥基喹啉及其衍生物的金屬絡(luò)合物等。與上述的空穴輸送層的形成材料相同，具體有特開昭63-70257號(hào)、同63-175860號(hào)、特開平2-135359號(hào)、同2-135361號(hào)、同2-209988號(hào)、同3-37992號(hào)、同3-152184號(hào)公報(bào)上所記載的化合物，特別優(yōu)選2-(4-聯(lián)苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4-二唑、苯醌、蒽醌、三(8-喹啉酚)鋁。
還有，可以把上述的空穴注入/輸送層70的形成材料或電子輸送層50的形成材料混合到發(fā)光層60的形成材料中，并作為發(fā)光層形成材料使用，此時(shí)，空穴注入/輸送層形成材料或電子輸送層形成材料的使用量隨所用的化合物的種類不同而有所不同，可以在不妨礙充分的成膜性和發(fā)光特性的范圍內(nèi)，兼顧這些性能決定合適的量。通常為發(fā)光層形成材料的1-40重量％，優(yōu)選2-30重量％。
陰極222形成在電子輸送層50及第3絕緣層221的全體表面或形成為條狀。陰極222可以由Al、Mg、Li、Ca等單質(zhì)材料或Mg:Ag(10∶1合金)的合金材料形成為單層，也可以由2層或3層金屬(包括合金)構(gòu)成。具體可以使用Li2O(0.5nm左右)/Al或LiF(0.5nm左右)/Al、MgF2/Al等層壓結(jié)構(gòu)。陰極222是由上述金屬構(gòu)成的薄膜，且可以透過光線。
低折射率層3及封裝層4形成于陰極222的上面。這些低折射率層3及封裝層4的形成材料及形成方法同實(shí)施例1、實(shí)施例2，因此省略有關(guān)說明。
如以上說明，通過把本發(fā)明的層壓膜20適用于頂部發(fā)射型電氣光學(xué)裝置，不僅可以大幅度地提高視覺性，而且也可以防止成為元件劣化因素的氣體的侵入。
另外，當(dāng)然也可以在圖6中所示的層壓膜20之外，還適用實(shí)施例2中所說的含干燥劑或分散劑的低折射率層11。
除了所述的空穴注入/輸送層70、發(fā)光層60、電子輸送層50之外，也可在比如發(fā)光層60的對(duì)向電極222側(cè)形成全保護(hù)層，以延長發(fā)光層60的壽命。作為這種全保護(hù)層的形成材料，可以使用如化學(xué)式(13)表示的BCP或由化學(xué)式(14)表示的BAlq，使用BAlq時(shí)更有利于壽命的延長。
[化13]
實(shí)施例4下面作為本發(fā)明的實(shí)施例4，參照?qǐng)D7說明上述實(shí)施例3的變形例。在此與圖6相同的或同等的結(jié)構(gòu)部分標(biāo)注了同一符號(hào)，并省略了相關(guān)說明。
圖7中所示的顯示裝置S2是頂部發(fā)射型有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置，從發(fā)光層60發(fā)出的光由基板2的反對(duì)側(cè)射向裝置外部。而且，在本實(shí)施例的顯示裝置S2中，在層壓膜20的表面形成有可透過光的聚合物層(光透過層)21。
作為聚合物層21的形成材料，可舉出In2O3、SnO3、ITO、SiO2、Al2O3、TiO2、AlN、SiN、SiC、SiON、丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺樹脂、或它們的混合物。在這里，低折射率層3的透過折射率設(shè)定為低于聚合物層21的透過折射率。
如以上的說明，在頂部發(fā)射型有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置中，也可以在光射出的一側(cè)設(shè)置聚合物層21。
實(shí)施例5下面，作為本發(fā)明的實(shí)施例5，參照?qǐng)D8說明上述實(shí)施例4的變形例。
圖8中所示的顯示裝置S3是頂部發(fā)射型有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置。在該顯示裝置S3中，配置有設(shè)在陰極222的上層并保護(hù)該陰極222的保護(hù)層51、設(shè)在保護(hù)層51上層的由所述低折射率層3及所述封裝層4構(gòu)成的層壓膜20、設(shè)在層壓膜20上層并通過粘接層52粘接于層壓膜20上的封裝基板53。
保護(hù)層51由陶瓷、氮化硅、氮氧化硅、氧化硅等與封裝層4相同的材料構(gòu)成，按等離子體CVD法(等離子化學(xué)的氣相生長法)形成于陰極222的表面上。保護(hù)層51可以透過光線，具有低于粘接層52及封裝基板53的低折射率。
粘接層(光透過層)52，由如環(huán)氧樹脂或丙烯酸樹脂等透光性材料構(gòu)成。作為粘接層用樹脂，最好使用混合環(huán)氧樹脂等2種液體或經(jīng)紫外線固化的類型。當(dāng)加熱不會(huì)引起有機(jī)電致發(fā)光元件9的劣化時(shí)，也可以使用加熱固化的類型。
封裝基板(光透過層)53具有屏蔽性，由透光性材料構(gòu)成。作為封裝基板53的形成材料，與封裝層4相同，可以舉出如陶瓷、氮化硅、氮氧化硅、氧化硅等透明材料?；蛘?，也可以用由所定合成樹脂構(gòu)成的保護(hù)用板代替由所述材料構(gòu)成的封裝基板53。
如以上說明，在設(shè)置保護(hù)陰極222的保護(hù)層51的同時(shí)，還可以設(shè)置保護(hù)顯示裝置S3全體并防止會(huì)引起元件劣化的氣體侵入的封裝基板53。在這種情況下，顯示裝置S3可以得到充分的屏蔽效果。另外，若不設(shè)置保護(hù)層51，而只是用粘接層52粘接封裝基板53和層壓膜20，也可以得到充分的屏蔽效果。
此外，在用圖7說明的聚合物層21的上層，也可以通過粘接層52設(shè)置用圖8說明的封裝基板53。
實(shí)施例6下面，參照?qǐng)D9說明本發(fā)明實(shí)施例6的顯示裝置。在此與上述的實(shí)施例相同或同等的結(jié)構(gòu)部分標(biāo)注了同一符號(hào)，并省略了相關(guān)說明。
圖9中所示的顯示裝置S4是，從設(shè)有TFT24的基板2一側(cè)向裝置外部射出發(fā)光層60的發(fā)光光的所謂的反向發(fā)射型有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置。
如圖9所示，有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置S4同上述的實(shí)施例，配置有設(shè)在有機(jī)電致發(fā)光元件的陽極23的下層的第2層間絕緣層284、設(shè)在第2層間絕緣層284下層的第1層間絕緣層283、設(shè)在第1層間絕緣層283下層的柵極絕緣層282、設(shè)在柵極絕緣層282下層的底層保護(hù)層281。在底層保護(hù)層281和基板2之間，設(shè)有由低折射率層3及封裝層4構(gòu)成的層壓膜20。
在這里，圖9中所示的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置S4是反向發(fā)射型，因此基板2由透光性材料所構(gòu)成，作為基板2的形成材料，如上所述，有玻璃、石英、樹脂等透明或半透明的材料，特別優(yōu)選價(jià)格低廉的鈉鈣玻璃。
另一方面，在陰極222的上層，形成有用于防止使EL元件導(dǎo)致劣化的物質(zhì)(氧、水分等)的侵入的屏蔽層54。作為該屏蔽層54，可使用具有屏蔽性的金屬膜(金屬基板)、樹脂膜、陶瓷、氮化硅、氮氧化硅、氧化硅或本發(fā)明的層壓膜20或低折射率膜11等。
另外，由發(fā)光層60發(fā)出的光線所通過的第2層間絕緣層284、第1層間絕緣層283、柵極絕緣層282等，由透光性材料所構(gòu)成。作為這些絕緣層的形成材料，可舉出氧化硅膜、多孔性聚合物、二氧化硅氣溶膠等。
如以上說明，本發(fā)明層壓膜20也適用于反向發(fā)射型電氣光學(xué)裝置，在防止視為元件劣化因素的氣體的同時(shí)，可以大幅提高視覺性。
另外，在本實(shí)施例中，可以在屏蔽層54和陰極222之間形成可反射光線的反射層。通過設(shè)置反射層，可使從發(fā)光層60發(fā)出的射向陰極222側(cè)的光線在反射層發(fā)生反射并射向基板2側(cè)，提高光的射出效率。
實(shí)施例7下面，作為本發(fā)明的實(shí)施例7，參照?qǐng)D10說明上述實(shí)施例6的變形例。
圖10中所示的顯示裝置S5是反向發(fā)射型有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置，在最上層設(shè)置有封裝層54。另外，在底層保護(hù)層281的下層設(shè)置可透過光線的基板2，并在基板2的下層設(shè)置聚合物層55，在聚合物層55的下層設(shè)置由封裝層4及低折射率層3構(gòu)成的層壓膜20，在層壓膜20的下層設(shè)置有封裝基板53。
作為聚合物層55的形成材料，與實(shí)施例4中的聚合物層21相同，可舉出In2O3、SnO3、ITO、SiO2、Al2O3、TiO2、AlN、SiN、SiC、SiON、丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺樹脂、或它們的混合物。或者，也可以用折射率相等于低折射率層3的低折射率材料形成聚合物層55。
如以上的說明，可以任意地設(shè)定聚合物層或低折射率層、封裝層的層結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)高屏蔽性。
另外，圖10表示的是反向發(fā)射型有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置，當(dāng)然，在圖11中所示的頂部發(fā)射型有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置S6中，也可以采用各種各樣的層結(jié)構(gòu)。通過采取這種措施，在頂部發(fā)射型有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置中，也可以實(shí)現(xiàn)高屏蔽性，從而可以防止元件的劣化。在這里，陰極222的上層形成有由低折射率層3和封裝層4構(gòu)成的層壓膜20。圖11中所示的聚合物層55’無須具備低折射率性，可由具有高屏蔽性的所定材料構(gòu)成。
實(shí)施例8下面，參照?qǐng)D12說明本發(fā)明的實(shí)施例8。
圖12中所示的顯示裝置S7為無源陣列型有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置，圖12(a)是俯視圖，圖12(b)是圖12(a)的B-B截面圖。無源陣列型有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置S7配置有設(shè)在基板121上的多個(gè)第1總配線300、與此相垂直配設(shè)的多個(gè)第2總配線310。另外，配設(shè)有如SiO2等構(gòu)成的絕緣膜320，以包圍配置有具備電子輸送層141、發(fā)光層142和空穴輸送層143的發(fā)光元件(有機(jī)電致發(fā)光元件)140的所定位置。
在總配線310的上層設(shè)有保護(hù)該總配線310的保護(hù)層51，在保護(hù)層51上層設(shè)有低折射率層3，在低折射率層3上層設(shè)有封裝層4，在封裝層4的上層通過粘接層52設(shè)置有封裝基板53。
這樣，本發(fā)明的低折射率層3及封裝層4也適用于無源陣列型有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置，通過設(shè)置低折射率層3及封裝層4，可以防止引發(fā)元件劣化的氣體的侵入，并得到良好的視覺性。
在所述的各實(shí)施例中，在各層(各膜)或基板的側(cè)部可以設(shè)置密封劑或合成樹脂。
另外，在所述的各實(shí)施例中，作為電氣光學(xué)裝置舉出的是有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置，而本發(fā)明層壓膜20(低折射率膜11)也可適用于液晶顯示裝置中等離子體顯示裝置的制造。
下面說明配置上述實(shí)施例的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的電子儀器例。圖13是表示手機(jī)的一實(shí)施例的立體圖。在圖13中，符號(hào)1000表示手機(jī)主體，符號(hào)1001表示使用所述有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的顯示部。
圖14是表示手表型電子儀器的一實(shí)施例的立體圖。在圖14中，符號(hào)1100表示表主體，符號(hào)1101表示使用所述有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的顯示部。
圖15是表示文字處理器、電腦等攜帶型信息處理裝置的一實(shí)施例的立體圖。在圖15中，符號(hào)1200為信息處理裝置，符號(hào)1202為鍵盤等輸入部，符號(hào)1204為信息處理裝置主體，符號(hào)1206表示使用所述有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的顯示部。
由圖13-圖15表示的電子儀器，由于配置所述實(shí)施例的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置，因此可以實(shí)現(xiàn)具有顯示質(zhì)量良好、畫面清晰的有機(jī)電致發(fā)光顯示部的電子儀器。
另外，本發(fā)明的技術(shù)范圍并不限于以上的實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明要點(diǎn)的范圍內(nèi)可以進(jìn)行種種變更，實(shí)施例中所舉的具體的材料及層結(jié)構(gòu)只不過是其中的一個(gè)例子，可以作適當(dāng)?shù)母鼡Q。
根據(jù)本發(fā)明，通過在光透過層和發(fā)光元件之間設(shè)置折射率低于光透過層的低折射率層和可防止氣體侵入的封裝層，由低折射率層可以充分提高光的射出效率，得到高視覺性。另外，由封裝層可以防止會(huì)引發(fā)元件劣化的物質(zhì)作用于發(fā)光元件，因此可以長時(shí)間維持良好的發(fā)光特性。
另外，根據(jù)本發(fā)明電氣光學(xué)裝置，通過在光透過層和發(fā)光元件之間設(shè)置分散有干燥劑或吸附劑的低折射率層，可賦予低折射率層封裝功能(屏蔽功能)。因此，可用低折射率層抑制由光透過層進(jìn)入的氣體的侵入，可以防止會(huì)引發(fā)元件劣化的物質(zhì)作用于發(fā)光元件，因此可以長時(shí)間維持良好的發(fā)光特性。
根據(jù)本發(fā)明的膜狀部件、層壓膜、低折射率膜、多層層壓膜，可把透過膜的光調(diào)整為所需的狀態(tài)，同時(shí)可以防止不必要的氣體的進(jìn)出，因此當(dāng)適用于電氣光學(xué)裝置上時(shí)，可以發(fā)揮良好的性能。
根據(jù)本發(fā)明的電子儀器，可以實(shí)現(xiàn)具有顯示質(zhì)量好、畫面清晰的顯示部的電子儀器。
權(quán)利要求
1.一種膜狀部件，包括具有絕緣膜功能的第一膜；具有絕緣膜功能的第二膜，以及第三膜，所述第三膜設(shè)置在所述第一膜和第二膜之間并與所述第一膜和第二膜接觸，所述第三膜的折射率低于所述第二膜的折射率，而且入射到所述膜狀部件的光透射所述低于膜、第二膜和第三膜。
2.如權(quán)利要求
1所述的膜狀部件，其中所述第二膜包括陶瓷。
3.如權(quán)利要求
1所述的膜狀部件，其中所述第二膜為透光的。
4.如權(quán)利要求
1所述的膜狀部件，其中所述第二膜包括聚合材料。
5.如權(quán)利要求
1所述的膜狀部件，其中所述第一膜包括樹脂。
6.如權(quán)利要求
1所述的膜狀部件，其中所述第三膜包括干燥劑和吸附劑中的至少一種材料。
7.如權(quán)利要求
1所述的膜狀部件，其中所述第三膜包括多孔質(zhì)體。
8.如權(quán)利要求
1所述的膜狀部件，其中所述第三膜包括由分散微粒形成的凝膠。
9.如權(quán)利要求
1所述的膜狀部件，其中所述第三膜包括氟類聚合物。
10.如權(quán)利要求
1所述的膜狀部件，其中所述第三膜包括多孔質(zhì)聚合物。
11.如權(quán)利要求
1所述的膜狀部件，其中所述第三膜的折射率為1.2或更低。
12.如權(quán)利要求
1所述的膜狀部件，其中所述第三膜包括絕緣材料。
13.如權(quán)利要求
1所述的膜狀部件，其中所述第一膜抑制物質(zhì)透過所述第一膜。
14.如權(quán)利要求
1所述的膜狀部件，其中所述第三膜包括陶瓷。
15.一種電氣光學(xué)裝置，包括電氣光學(xué)元件；以及如權(quán)利要求
1所述的膜狀部件。
16.如權(quán)利要求
1所述的膜狀部件，其中所述第一膜包括氮化硅和氮氧化硅中的至少一種。
17.一種電氣光學(xué)裝置，包括電氣光學(xué)元件；以及如權(quán)利要求
16所述的膜狀部件。
18.如權(quán)利要求
15所述的電氣光學(xué)裝置，其中發(fā)自所述電氣光學(xué)元件的光穿過所述第一膜。
19.如權(quán)利要求
14所述的膜狀部件，其中所述第一膜和第二膜中的至少一個(gè)抑制物質(zhì)透過所述第一膜。
20.一種電氣儀器，包括如權(quán)利要求
16所述的電氣光學(xué)裝置。
21.如權(quán)利要求
15所述的電氣光學(xué)裝置，其中所述電氣光學(xué)元件具有發(fā)射光的光源的功能。
22.如權(quán)利要求
1所述的膜狀部件，其中由不包括在所述膜狀部件中的光源發(fā)射光。
專利摘要
一種膜狀部件，包括具有絕緣膜功能的第一膜；具有絕緣膜功能的第二膜，以及第三膜，所述第三膜設(shè)置在所述第一膜和第二膜之間并與所述第一膜和第二膜接觸，所述第三膜的折射率低于所述第二膜的折射率，而且入射到所述膜狀部件的光透射所述低于膜、第二膜和第三膜。本發(fā)明還提供一種包括上述膜狀部件的電氣光學(xué)裝置。
文檔編號(hào)H05B33/22GK1992373SQ200610160314
公開日2007年7月4日 申請(qǐng)日期2002年11月6日
發(fā)明者宮澤貴士 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan