CN103416106B - 发光元件、发光器件及发光元件的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供高度可靠的发光元件，其中，即使当设置用于上电极的辅助电极时，仍然降低对EL层的损伤。此外，提供亮度不均匀受到抑制的高度可靠的发光器件。发光元件包含第一电极；第一电极上的绝缘层；绝缘层上的在表面上具有凸部及凹部的辅助电极；第一电极及辅助电极上的含有发光有机化合物的层；以及含有发光有机化合物的层上的第二电极。辅助电极的至少一部分电连接于第二电极。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用电致发光(EL)的固态发光元件。此外，本发明涉及一种使用所述发光元件的发光器件。此外，本发明还涉及一种使用所述发光器件的照明器件。
背景技术
作为有机光学器件的实例的有机EL元件一直被积极地进行研究及开发。在有机EL元件的基本结构中，发光有机化合物插入电极对(上电极及下电极)之间。通过对所述元件施加电压，能够获得来自发光有机化合物的发光。
固态发光元件可以形成为膜；因而，容易形成大面积的元件。因此，固态发光元件作为可以应用于照明等的表面光源具有高利用价值。
但是，随着照明器件中或具有大显示屏的显示器件中发光部的面积增加，由发光元件的上电极或下电极的电阻引起的电压下降趋向于显著。在所述电极中的电压下降显著的情况下，存在可能会看到亮度不均匀的问题。为了解决所述问题，需要将使用具有低电阻率的材料形成的辅助电极连接到所述电极。
在专利文献1中，报导了辅助电极形成于透明电极之上的结构。对于设置在发光元件中的光取出侧上的透明电极，非常需要设置辅助电极。这是因为使用于透明电极的透光材料具有比较高的电阻率。在专利文献1中，在透明电极上形成具有低电阻率的辅助电极以支持透明电极的导电性。
[引用列表]
[专利文献]
[专利文献1]日本公告专利申请案号H11-97183
发明简述
在从元件衬底侧取出光的底部发光型发光器件中，例如专利文献1中公开的发光器件，设置具有高电阻率的透明电极作为下电极；因此，设置用来支持透明电极的导电性的电极作为下电极。注意，在本说明书中，“透明”是指对可见光具有透光性，并且将透射可见光的物体称为透明物体。换言之，在本说明书中，当具有透光性时，即使不透明或有色的电极仍被称为透明电极。
另一方面，在从上表面发光的顶部发光型发光器件、双面发光型(dual-emission)发光器件等中，需要使用具有高电阻率的透明电极作为上电极。当使用具有高电阻率的电极时，在大面积衬底中造成发生电压下降且因而发生亮度不均匀的问题。在为了具有高电阻率的上电极而设置辅助电极以抑制发生在上电极中的电压下降的情况下，举例而言，可以将辅助电极设置在EL层(至少含有发光有机化合物的层)与上电极之间或设置在上电极上。但是，当在形成EL层之后形成辅助电极时，在辅助电极的制造步骤中，EL层受到损伤。
举例而言，一种利用光刻法的方法在微型化方面是优异的，所述光刻法用来形成辅助电极的图案；但是，显影剂、脱除剂等进入EL层，结果，EL层受到损伤；因而，降低元件的性能。
在使用金属掩模(荫罩)的蒸镀法或溅射法中，当在EL层与上电极之间或在上电极之上形成辅助电极时，金属掩模要被压在成膜表面上。在此情况下，EL层在有些情况下可能会被金属掩模的端部或不平整的表面所损伤。此外，当上电极之上的异物颗粒受挤压时，下电极及上电极可能会短路。
此外，当辅助电极设置于上电极上时，与辅助电极重叠的区域也发光。一般而言，用于辅助电极的具有低电阻率的金属不透射可见光。在此情况下，从与辅助电极重叠的区域发射的光无法被取出至外部，造成发光元件的功率效率降低。
当用于上电极的辅助电极设置在下电极或衬底上，且使EL层形成图案以使其不在辅助电极上形成时，通过使上电极与辅助电极接触，能抑制上电极的电压下降。注意，在此方法中，EL层需要形成图案，且制造步骤的数目增加；结果，成品率变低。
鉴于上述技术背景而作出本发明。因此，本发明的目的是提供一种高度可靠的发光元件，其中，即使当设置辅助电极用于上电极时，EL层仍然不会受到损伤。此外，一个目的是提供一种高度可靠的发光器件，其中，亮度不均匀受到抑制。另外，一个目的是提供高度可靠的发光元件的制造方法，其中，设置辅助电极用于上电极而不损伤EL层。
为了实现上述目的，在形成EL层之前，形成用于上电极的辅助电极。具体而言，将在表面上具有凸部及凹部的辅助电极设置在EL层的下方，EL层被凸部及凹部在物理上分割(也称为断开或穿入)，并且，EL层上的辅助电极和上电极彼此电连接。
因此，本发明的一个实施方式是一种发光元件，其包括：第一电极；第一电极上的绝缘层；辅助电极，其具有凸部及凹部，设置在绝缘层上；含有发光有机化合物的层，其形成在第一电极及辅助电极上；以及，第二电极，其形成在含有发光有机化合物的层上。辅助电极的至少一部分电连接于第二电极。
本发明的一个实施方式是一种发光元件，其包括：衬底；衬底上的第一电极；辅助电极，其在表面上具有凸部及凹部，与衬底上的第一电极绝缘；含有发光有机化合物的层，其形成在第一电极及辅助电极上；以及，第二电极，其形成在含有发光有机化合物的层上。辅助电极的至少一部分电连接于第二电极。
在根据本发明的一个实施方式的发光元件中，在形成含有发光有机化合物的层之前，形成用来支持第二电极的导电性的辅助电极。因此，即使当设置辅助电极时，发光元件仍可以具有高可靠性，其中，对含有发光有机化合物的层的损伤降低。
此外，在与辅助电极重叠的区域中，第一电极与含有发光有机化合物的层通过绝缘层彼此绝缘，使得能够防止光被辅助电极阻挡的部分发射光，而且能够制造能量效率降低受到抑制的发光元件。
此外，根据本发明的一个实施方式的发光元件可以是顶部发光型发光元件，其中，第二电极透射从含有发光有机化合物的层发射出的光，并且，经由设置在与衬底相对置的一侧上的第二电极而取出光。在顶部发光型结构的情况下，不一定要使用透光材料来形成衬底，因此，用于衬底的材料的选择范围扩大。因此，能够使用具有高导热率的衬底，因而能够增进发光元件的散热。此外，顶部发光型结构能够容易地设计在取出光的方向上，以增进光取出效率。
此外，根据本发明的一个实施方式的发光元件可以包含第一电极与绝缘层之间的电连接于第一电极的辅助布线。由此，能够在形成含有发光有机化合物的层之前，制造用来支持第一电极的导电性的辅助布线以及用来支持第二电极的导电性的辅助电极两者。因此，能够设置用来支持第二电极的导电性的辅助电极及用来支持第一电极的导电性的辅助布线，而不损伤含有发光有机化合物的层。通过用来支持第二电极的导电性的辅助电极及用来支持第一电极的导电性的辅助布线，能够提供高度可靠的发光元件，其中，电压下降减少且亮度不均匀受到抑制。此外，当发光元件的第一电极及第二电极两者都能透射从含有发光有机化合物的层发射的光时，能够提供双面发光型发光元件。在双面发光型发光元件中，将从含有发光有机化合物的层发射出的光被辅助电极及辅助布线阻挡的区域绝缘，使得所供应的电功率能够有效地用于未设置辅助电极或辅助布线的区域中的发光。
在发光元件中，凸部电连接于第二电极，所述凸部包含在辅助电极中且相对于第一电极具有大于或等于40°且小于或等于140°的倾斜度。当辅助电极的凸部的倾斜度变大时，辅助电极的凸部变尖，因此，含有发光有机化合物的层容易被断开；因此，辅助电极及第二电极容易彼此电连接。当凸部的倾斜度变得过大时，EL层上的第二电极也被断开。因此，辅助电极的凸部的倾斜度优选大于或等于40°且小于或等于140°。在所述条件下，EL层被断开而第二电极不被断开。
在根据本发明的一个实施方式的发光元件中，辅助电极包含金属颗粒。包含金属颗粒的辅助电极的表面是粗糙的且包含大量的间隙。因此，辅助电极上的含有发光有机化合物的层对辅助电极的覆盖度低。因此，含有发光有机化合物的层被断开且辅助电极与第二电极容易彼此电连接。
本发明的一个实施方式是一种包括上述发光元件的发光器件。
此外，本发明的一个实施方式是一种发光元件的制造方法，其包括：第一步骤，在衬底上形成第一电极；第二步骤，在第一电极或衬底上形成绝缘层；第三步骤，在绝缘层上形成表面上具有凸部及凹部的辅助电极；第四步骤，在第一电极、绝缘层以及辅助电极上形成含有发光有机化合物的层；及第五步骤，在辅助电极及含有发光化合物的层上形成电连接于辅助电极的第二电极。
此外，本发明的一个实施方式是一种发光元件的制造方法，其包括：第一步骤，在衬底上形成第一电极；第二步骤，在第一电极或衬底上形成辅助布线；第三步骤，形成覆盖辅助布线的绝缘层；第四步骤，在绝缘层上形成表面上具有凸部及凹部的辅助电极；第五步骤，在第一电极、绝缘层以及辅助电极上形成含有发光有机化合物的层；及第六步骤，在辅助电极及含有发光化合物的层上形成电连接于辅助电极的第二电极。
在上述制造方法中，在形成含有发光有机化合物的层之前，可形成辅助电极，使得能够制造高度可靠的发光元件而不损伤含有发光有机化合物的层。
优选以丝网印刷法形成辅助电极。与光刻法相比，丝网印刷法中的步骤数目降低，以使成本可降低且能够以高成品率制造发光元件。此外，在丝网印刷法中，通过改变墨水中的填充物或金属颗粒的形状，能够改变布线的凸部及凹部的形状；因此，辅助电极及第二电极能够容易地彼此电连接。
注意，在本说明书中，为了便于区别元件，使用例如“第一”、“第二”以及“第三”等序数。因此，这些序数不是限定步骤的数目、布置以及次序。此外，本说明书中的序数不是代表指明本发明的特定名称。
此外，在本说明书等中，例如“电极”或“布线”等术语并非限定元件的功能。举例而言，“电极”有时用作“布线”的一部分，反之亦然。此外，“电极”或“布线”等术语可包含多个“电极”或“布线”以整体方式形成的情况。
注意，在本说明书中，“表面”是指形成组件的外表面的面，诸如组件的上表面或侧表面等，并且，在后续的步骤中要被覆盖且不曝露于外面的面也称为“表面”。
根据本发明的一个实施方式，能够以简单的工序制造高度可靠的发光元件，其中设置有用于上电极的辅助电极。此外，提供一种高度可靠的发光元件，其中亮度不均匀受到抑制。此外，提供一种高度可靠的发光元件的制造方法，其中设置有用于上电极的辅助电极。
附图简述
在附图中：
图1A及1B说明根据本发明的一个实施方式的发光元件；
图2A至2D说明根据本发明的一个实施方式的发光元件的制造方法；
图3A至3C说明根据本发明的一个实施方式的发光元件的制造方法；
图4A及4B说明根据本发明的一个实施方式的发光元件；
图5A及5B说明根据本发明的一个实施方式的发光元件；
图6A及6B说明根据本发明的一个实施方式的发光元件；
图7说明根据本发明的一个实施方式的发光元件；
图8A及8B说明根据本发明的一个实施方式的发光元件；
图9A至9C分别说明用于根据本发明的一个实施方式的发光元件的EL层；
图10A及10B说明根据本发明的一个实施方式的发光器件；
图11说明根据本发明的实施方式的发光器件；
图12A及12B分别是实施例1中的发光元件的截面照片；及
图13是实施例2中的发光器件的照片。
实施方式描述
下面，参照附图对本发明的实施方式及实施例进行详细说明。注意，本发明不局限于以下说明，所属技术领域的普通技术人员可以很容易地理解，在不脱离本发明精神及其范围的条件下，其方式及细节可以按各种形式改变。因此，本发明不应被限定于以下实施方式及实施例的说明。注意，在以下描述的本发明的结构中，在不同的附图中通过相同附图标记来表示相同部分或具有类似功能的部分，而不重复其说明。
注意，在本说明书中所述的各附图中，在有些情况下为了清楚起见，放大各组件的大小、层厚度或者区域。因此，本发明的实施方式及实施例并不限于这些比例。
实施方式1
在本实施方式中，将参考图1A及1B，描述根据本发明的一个实施方式的发光元件。图1B是本实施方式的发光元件的俯视图，图1A显示沿着图1B中的a-b线所取的截面。
如图1A所示，本实施方式的发光元件10包含：衬底100上的第一电极103；第一电极103上的岛状绝缘层111；绝缘层111上的在表面上具有凸部和凹部的辅助电极113；第一电极103、绝缘层111以及辅助电极113上的EL层105；以及EL层105上的第二电极107。密封膜115可以设置在第二电极107上。
如图1B所示，第二电极107电连接于布线117。虽然未图示，但是布线117连接于外部电源，电压经由布线117施加到第二电极107。
发光元件10具有顶部发光型结构，其中，从与衬底100接触的表面相反的表面取出光。因此，设置在取光侧上的第二电极107是透射可见光的透明电极。
一般而言，对可见光具有透光性的材料具有高电阻率，其使用于取光侧上的第二电极107。因此，在第二电极107的一部分中难以使电位保持恒定，且可能发生亮度不均匀。因此，设置辅助电极113作为用作支持具有高电阻率的第二电极107的导电性的电极。
使用电阻率至少低于使用于第二电极107的材料的电阻率的金属，来形成辅助电极113。此外，辅助电极113在其表面上具有凸部及凹部。EL层105比辅助电极113更薄；因此，EL层105由于辅助电极113的凸部及凹部而被断开。当EL层105被断开时，辅助电极113的凸部从EL层105突出。结果，设置在EL层105上的第二电极107及辅助电极113的凸部彼此电连接。第二电极107的导电性由具有低电阻率的辅助电极113所支持；因此，防止第二电极107的特定部分的电压下降，并且降低发光元件10的亮度不均匀。
在此，详述辅助电极的凸部及凹部。辅助电极包含多个具有各式各样尺寸的凸部，并且，多个凸部中的若干个电连接于第二电极。描述容易电连接于第二电极的凸部的形状。注意，在本说明书中，“辅助电极的凸部的倾斜度”是指辅助电极113的凸部的侧表面与衬底或第一电极103形成的平坦表面之间所形成的角度。
辅助电极113的凸部的倾斜度不一定要相同，一个辅助电极113可以包含具有各种倾斜度的多个凸部。特别优选的是，辅助电极113包含相对于第一电极103具有大于或等于40°且小于或等于140°的倾斜度的凸部。随着凸部的侧表面与第一电极103所形成的平坦表面(水平面，例如衬底的表面)之间的角度变得更陡峭，凸部及凹部上的EL层105变得比辅助电极113更薄；因此，EL层105容易被断开。此外，当凸部的倾斜度过大时，EL层105上的第二电极107也被断开。因此，优选的是，辅助电极113的凸部的倾斜度大于或等于40°且小于或等于140°，使得EL层105被断开但第二电极107不被断开。更优选的是，辅助电极113的凸部的倾斜度大于或等于40°且小于或等于90°。当辅助电极113的凸部的倾斜度小于或等于90°时，即使在使用高度各向异性的方法的情况下，仍然容易形成第二电极107而不会在形成时断开。
优选的是，凸部具有朝向尖部变得更尖的针状结构。通过所述结构，在凸部的尖部容易发生断开。注意，包含在辅助电极113中的凸部并不限于针状结构。只要EL层105被辅助电极113的凸部及凹部断开，则辅助电极113的凸部可以具有带多边形底部的棱锥结构、平行六面体结构、立方体结构等或者包含所述结构的组的结构。
辅助电极113优选包含多个凸部及凹部。当多个凸部及凹部处于形成辅助电极113的区域中时，每一个凸部的侧表面的倾斜度变大且EL层105的覆盖度变低，而使EL层105被断开。
优选的是，凸部及凹部的最高点与最低点之间的高度差大于或等于0.5μm且小于或等于10μm。在凸部的数目及凹部的数目在辅助电极113中相等的并且凹部的宽度及凸部的宽度相等的情况下，随着凸部与凹部之间的高度差愈大，EL层105愈容易被断开。
在发光元件10中，可以在形成EL层105之前形成辅助电极113。因此，EL层105在制造辅助电极113的步骤中不受损。因此，能制造高度可靠的发光元件，其中设置辅助电极113用于上电极(第二电极107)。
在很多情况下，用于辅助电极113的具有低电阻率的导电材料不透射光。举例而言，在第二电极107上设置辅助电极的情况下，从与辅助电极重叠的区域发射出的光被辅助电极所阻挡，且难以取出光。在发光元件10中，与辅助电极113重叠的区域被绝缘层111所绝缘而成为非发光区；因此，能够防止光被辅助电极113阻挡的区域发射光，并且能够抑制能量效率降低。
接着，将描述可用于本实施方式的发光元件的材料。
作为衬底100的材料，可以使用例如玻璃、有机树脂、金属或者半导体等作为发光元件的支撑体而起作用的材料。由于发光元件10具有顶部发光型结构，其中从与衬底相接触的表面相反的表面将光取出至外部，所以衬底不一定要透射可见光。因此，对于衬底100的材料并无限制，可以使用不昂贵的衬底。举例而言，可以使用例如塑料衬底等柔性衬底作为衬底100。
在有机树脂使用于衬底100的情况下，举例而言，可以使用任何下述材料作为有机树脂：聚酯树脂例如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)及聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚丙烯腈树脂、聚酰亚胺树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚碳酸酯(PC)树脂、聚醚砜(PES)树脂、聚酰胺树脂、环烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚氯乙烯树脂等。此外，也可以使用用有机树脂浸渍玻璃纤维的衬底或无机填充物与有机树脂相混合的衬底。
或者，可以使用例如金属衬底等具有高导热率的衬底。在包含EL元件的大型照明器件的情况下，来自EL元件的热在一些情况下变成问题；因此，通过使用这种具有高导热率的衬底，能够增加散热，这是优选的。举例而言，当使用氧化铝、杜拉铝等衬底而非不锈钢衬底时，能够获得轻重量及高散热。当使用铝与氧化铝的叠层、杜拉铝与氧化铝的叠层、杜拉铝与氧化镁的叠层等时，衬底的表面能够具有绝缘性，这是优选的。
第一电极103用作反射电极；因此，使用反射材料形成第一电极103。作为反射材料，可以使用例如铝、金、铂、银、镍、钨、铬、钼、铁、钴、铜或者钯等金属材料。此外，可以使用任何下述材料：含有铝的合金(铝合金)，例如铝和钛的合金、铝和镍的合金以及铝和钕的合金；以及含有银的合金，例如银和铜的合金及银和镁的合金。银和铜的合金由于其高的耐热性，所以是优选的。第一电极103可以具有凹凸以增加反射率。
只要具有绝缘性，对绝缘层111没有特别的限定。举例而言，作为无机材料，可以使用氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、氧化铝、氟化锂、氟化钙、氟化镁等。作为有机材料，可以使用含有聚酰亚胺、聚酰胺、聚酰亚胺酰胺、苯并环丁烯等的有机树脂、环氧树脂、抗蚀剂等。
辅助电极113是用作支持具有高电阻率的第二电极107的导电性的电极。因此，使用电阻率至少低于后述的第二电极107的电阻率的材料，以形成辅助电极113。可以使用例如银、铜、钛、钽、钨、钼、铬、钕、钪或者镍等材料或者含有任何这些材料作为其主成分的合金材料，以单层或叠层形成辅助电极113。铝也能用作辅助电极113的材料；但是，在所述情况下，当以直接接触于用于透明电极的铟锡氧化物(ITO)等的方式设置铝时，铝可能被腐蚀。因此，优选的是，辅助电极113具有叠层结构并且将铝用于不与铟锡氧化物等接触的层。
当将银胶等用于辅助电极113的材料时，包含在材料中的金属形成颗粒且聚集以形成辅助电极113。因此，辅助电极113的表面是粗糙的且包含大量间隙，因此，EL层105难以完全地覆盖辅助电极113；因此，第二电极107及辅助电极113容易彼此连接。
EL层105至少包含含有发光有机化合物的层。注意，在后述的实施方式中，将详述EL层105。
第二电极107设置在发射光的侧上，使得第二电极107需要透射可见光。作为透光材料，可以使用氧化铟、铟锡氧化物、铟锌氧化物、氧化锌、添加有镓的氧化锌、石墨烯等。
此外，密封膜115设置于第二电极107上。EL层105对水敏感。当设置具有屏障性的密封膜115时，能增加发光元件10的可靠性。作为密封膜，可以使用氧化硅膜、氮化硅膜、氧氮化硅膜、氮氧化硅膜、氧化铝膜等。
平坦化膜可以设置于第二电极107或密封膜115上。可以使用无机绝缘材料或有机绝缘材料来形成平坦化膜。平坦化绝缘膜优选使用耐热性有机绝缘材料，例如丙烯酸树脂、聚酰亚胺、基于苯并环丁烯的树脂、聚酰胺或者环氧树脂。除了这些有机绝缘材料以外，能使用低介电常数材料(低k材料)，基于硅氧烷的树脂、磷硅酸盐玻璃(PSG)、硼磷硅酸盐玻璃(BPSG)等。注意，通过将使用这些材料所形成的多个绝缘膜层叠，可以形成平坦化膜。注意，密封膜115可具有平坦化膜的功能。
<变形实例>
在本实施方式中所述的发光元件中，岛状绝缘层111及在表面上具有凸部和凹部的辅助电极113不一定要设置在第一电极103上。举例而言，如图4A及4B中所示的发光元件11中，辅助电极113可以设置在接触衬底的绝缘层112上。图4B是发光元件11的俯视图，其中，绝缘层112直接形成于衬底上且辅助电极113设置于其上，且图4A显示沿着图4B中的a-h线所取的截面。
图4A所示的发光元件11包含衬底100上的绝缘层112及绝缘层112上的在表面上具有凸部和凹部的辅助电极113。辅助电极113上的EL层105被凸部及凹部断开，并且，辅助电极113的凸部和第二电极107彼此电连接。此外，只要确保辅助电极113与衬底100及第一电极103绝缘，则可以将具有凸部和凹部的辅助电极113直接形成于衬底100上而不设置绝缘层112。
注意，当绝缘层112直接形成在衬底上且辅助电极113设置于其上时，优选的是如图4A中所示，分隔部109设置在第一电极103的端部。这是用来防止EL层105在第一电极103的端部与衬底上的绝缘层112之间被断开，且确保辅助电极113与第一电极103绝缘。注意，优选的是，由于能减少步骤数目，所以，在与绝缘层112相同的工序中制造分隔部109。
此外，设置在衬底上的辅助电极113也能够用作与外部电源连接的连接布线。举例而言，可以在与辅助电极113相同的制造步骤中，制造与外部电源连接的连接电极，这是优选的。在使用大面积衬底等的情况下，可以在与辅助电极113相同的步骤中制造连接电极。
本实施方式的发光元件可以具有底部发光型结构。如在图6A中所示的发光元件12中，可以使用透光的透明电极作为第一电极103，并且，可以使用用作反射电极的遮光电极作为第二电极107。一般而言，用作反射电极的电极具有低电阻率。但是，在第二电极107具有大面积等的情况下，在有些情况下在第二电极107的特定部分中保持的电位发生变化，导致电压下降。在此情况下，当如在图6A及6B所示的发光元件12中设置辅助电极113时，能抑制第二电极107的特定部分的电压下降，并且降低亮度的不均匀；因此，能提供高度可靠的发光元件。
此外，本实施方式的发光元件可以具有以下结构：其中，如在图7中所示的发光元件13中，当从上方观看时，一个辅助电极设置成垂直于另一个辅助电极。辅助电极可以被自由地设置，使得第二电极的电压下降能减小更多。此外，辅助电极的尺寸可以根据设置辅助电极的部位而不同。在远离与外部电源连接的连接部的部分中，特别容易发生电压下降；因此，如图7中所示，当辅助电极123以横向方向设置在接近连接于外部电源的布线117的部分中，并且另一辅助电极以远离外部电源的纵向方向设置于辅助电极123时，能抑制电压下降。注意，不仅可以设置一个连接于外部电源的布线，也可以设置多个连接于外部电源的布线。当设置电连接于各布线的辅助电极时，能防止电压下降。
此外，在本实施方式的发光元件中，可以在上电极上设置用来提高光取出效率的光学元件。在图8A及8B中所示的发光元件14中，微透镜阵列119设置在密封膜115上。图8B是发光元件14的俯视图，图8A是沿着图8B的a-b线所取的截面图。在发光元件14中，在密封侧上可设置例如微透镜阵列的光学元件，且不需要为微透镜阵列直接设置发光元件；因此，能扩大用于微透镜阵列的材料的选择范围。
优选的是，如图8B中所示，作为光学元件例如微透镜阵列，在发光元件上以密堆积排列来设置凸部。设置在发光元件上的作为光学元件的凸部除了半球状以外，还可以具有圆锥状或带多边形底部的棱锥状，例如四角锥状或六角锥状。
在本实施方式中所述的发光元件中，可以在形成EL层之前形成辅助电极。因此，即使当设置辅助电极用于上电极时，仍然能降低对EL层的损伤，因而能提供高度可靠的发光元件。
此外，由于在本实施方式中所述的发光元件中设置有辅助电极的区域并不发光，所以，可防止不能取出至外部的光发射；因此，能提供抑制能源效率降低的发光元件。
本实施方式可以与本说明书所公开的其他实施方式适当地组合。
实施方式2
在本实施方式中，将参考图5A及5B，描述根据本发明的实施方式的发光元件中的双面发光型发光元件。注意，对于类似于实施方式1中任何顶部发光型发光元件的结构的结构，以及与实施方式1中任何顶部发光型发光元件的那些相同的部分或具有相同功能的部分，在本实施方式中将省略其说明。
图5A及5B中所示的双面发光型发光元件20包含衬底200上的第一电极203；第一电极203上的岛状辅助布线209；覆盖辅助布线209的岛状绝缘层211；绝缘层211上的在表面上具有凸部和凹部的辅助电极213；第一电极203、绝缘层211以及辅助电极213上的EL层205；EL层205上的第二电极207；以及第二电极207上的密封膜215。
由于发光元件20是双面发光型发光元件，所以，衬底200、第一电极203以及第二电极207均透射可见光。
作为能够用作衬底200的透明衬底，除了玻璃衬底、石英衬底以及陶瓷衬底之外，还可以使用耐热性能耐受本制造工序中的处理温度的塑料衬底。
任何用于实施方式1中所述的发光元件的第二电极的透光导电材料可以用于第一电极203及第二电极207。一般而言，用作透射可见光的透明电极的材料具有高电阻率。因此，在发光元件20中，分别为第一电极203和第二电极207设置用作支持透明电极的导电性的辅助布线209和辅助电极213。
设置辅助布线209作为用来支持第一电极203的导电性的电极。使用电阻率至少低于第一电极203的电阻率的材料，来形成辅助布线209。辅助布线209设置在第一电极203上。辅助布线209的一个表面电连接于第一电极203，而辅助布线209的其它表面被绝缘层211覆盖。辅助布线209优选具有可增加绝缘层211及EL层205的覆盖度的形状，以便确保辅助布线209与第二电极207的绝缘。举例而言，辅助布线209可以具有如图5A所示的岛状。为了增加在岛状辅助布线209的端部的覆盖度，辅助布线209的侧表面优选具有缓和的斜面。举例而言，辅助布线209优选具有锥状形状，其中，第一电极203与辅助布线209的侧表面之间所形成的角度小于或等于60°，优选小于或等于40°。
用来支持第二电极207的导电性的辅助电极213设置在绝缘层211上。使用电阻率至少低于第二电极207的电阻率的金属，来形成辅助电极213。此外，辅助电极213在表面上具有凸部和凹部。辅助电极213上的EL层205被辅助电极213的凸部和凹部断开。当EL层205被断开时，辅助电极213的凸部从EL层205突出，并且，辅助电极213和第二电极207彼此电连接。具有低电阻率的辅助电极213防止由第二电极207的电压下降引起的亮度不均匀。
使用于辅助布线209及辅助电极213中的每一个的具有低电阻率的导电材料一般不透射光。因此，从与提供有辅助布线或辅助电极的区域重叠的区域发射出的光被阻挡，且难以将光取出至外部。在发光元件20中与辅助布线209或辅助电极213重叠的区域中，第一电极203及EL层205彼此被绝缘层211所绝缘，使得光不从所述区域发射出。因此，能防止光被阻挡的区域发射光，并且，能够防止能量效率降低。
在本实施方式中所述的发光元件中，可以在形成EL层之前形成辅助电极。因此，能降低辅助电极形成时对EL层造成的损伤，因此，能制造高度可靠的发光元件，其中，设置辅助电极用于上电极。
本实施方式可以与任何其他实施方式适当地组合。
实施方式3
在本实施方式中，将参考图2A至2D和图3A至3C，描述实施方式1中所述的发光元件的制造方法的实例。根据本实施方式中所述的制造方法，即使当设置辅助电极以使用于上电极时，仍然能降低对EL层的损伤，以便能制造高度可靠的发光元件。
首先，如图2A所示，进行第一步骤，在衬底100上形成导电层以成为第一电极103。通过例如溅射法或蒸镀法等成膜方法，使用实施方式1中所述的任何材料，可以形成第一电极103。之后，以例如光刻法等处理方法，去除导电层的不必要的部分，来形成第一电极103。
虽然未图示，但是，可以在形成第一电极103之前，在衬底100上形成基底膜。用作屏障膜的绝缘层可以作为基底膜使用，且由例如CVD法或溅射法等成膜方法来形成。作为基底膜，举例而言，可以以溅射法来形成无机绝缘膜。举例而言，可以形成氮化硅膜、氧化铝膜、氧化硅膜等。设置在与光发射方向相反的一侧上的密封膜或基底膜可以是金属膜与上述无机绝缘膜的叠层。
当将有机树脂用于衬底时，厚度大于或等于25μm且小于或等于100μm的玻璃层可以用作基底膜。玻璃层的厚度特别优选大于或等于45μm且小于或等于80μm。通过组合有机树脂衬底与玻璃层，能防止水分、杂质等从发光单元的外部进入包含在发光元件中的有机化合物或金属材料，并能降低发光单元的重量。
此外，还可以在形成第一电极103之前，在衬底100上形成具有凸部及凹部的层。当形成凸部及凹部时，能增强反射电极的功能及提高光取出效率。对于具有凸部和凹部的层的材料、折射率、透射可见光的特性等没有限制。可以进行热处理，对于形成凸部和凹部的方法也没有限制。举例而言，可以使用纳米压印法或光刻法。
或者，在例如图1B中所示的布线117等布线形成于衬底100上，然后在对应于布线117的区域中形成具有开口的平坦化绝缘膜之后，可以形成第一电极103。在所述情况下，当形成第一电极103时，可以通过形成导电膜并去除其不必要的部分的方式来形成布线117。平坦化绝缘膜可以使用无机绝缘材料或有机绝缘材料形成。
注意，平坦化绝缘膜优选使用耐热有机绝缘材料，例如丙烯酸树脂、聚酰亚胺、基于苯并环丁烯的树脂、聚酰胺或者环氧树脂。除了这些有机绝缘材料以外，能使用低介电常数材料(低k材料)、基于硅氧烷的树脂、磷硅酸盐玻璃(PSG)、硼磷硅酸盐玻璃(BPSG)等。注意，通过将使用这些材料所形成的多个绝缘膜层叠，可以形成平坦化膜。
平坦化绝缘膜的形成方法并无特别限定，可以根据平坦化绝缘膜的材料而使用溅射法、旋涂法、浸渍法、印刷法、喷墨法等。
注意，在制造实施方式2中所述的双面发光型发光元件的情况下，可以设置接触第一电极的辅助布线，并且，在所述阶段可用绝缘层来覆盖辅助布线。以类似于布线117或另一导电膜的形成方法的方法，形成辅助布线。需要利用覆盖辅助布线的绝缘层使辅助布线与第二电极确定地绝缘；因此，优选的是，辅助布线具有不降低绝缘层覆盖度的形状。
接着，进行第二步骤，在第一电极103上形成绝缘层111。在形成绝缘层111的步骤中，首先，在第一电极103上形成绝缘膜104(参见图2B)，并且，将绝缘膜104处理成岛状绝缘层111(参见图2C)。绝缘膜104可以使用蒸镀法、溅射法、丝网印刷法等形成。只要确保第一电极103与辅助电极113之间的绝缘，则对绝缘膜104的厚度并无特别限制。通过光刻法、溅射法等对绝缘膜104进行处理，来形成岛状绝缘层111。注意，所述阶段中进行的蚀刻或光刻法在形成EL层之前进行，因此对EL层不会造成损伤。
在下述第三步骤中，将在表面上具有凸部和凹部的辅助电极113设置于绝缘层111上(参见图2D)。辅助电极113可以以例如丝网印刷法、光刻法、溅射法或者蒸镀法等方法形成。由于在形成EL层之前形成辅助电极113，所以，无论使用什么方法形成辅助电极113，EL层仍然不受损。
在将铝膜用于辅助电极的情况下，可以使用由热处理在铝膜上产生的小丘作为凸部及凹部。在有些情况下，形成于铝膜上的小丘从表面生长至约500nm的高度且形成在小丘上的EL层不会覆盖小丘。当在期望形成辅助布线的区域中促进小丘的生长且所述小丘用作辅助电极的凸部和凹部时，辅助布线及上电极能够容易彼此电连接。
在此，在形成绝缘层111之后，以丝网印刷法，形成辅助电极113。在丝网印刷法中，在所期望的部分中形成称为绸(silk)或网目的格子开口以及经由格子开口而施放金属胶，以所述方式来形成图案。因此，由于通过开口的金属胶形成小颗粒且聚集，所以，由丝网印刷法所形成的辅助电极在表面上具有凸部及凹部。
此外，通过丝网印刷法，不用光掩模，即可使辅助电极形成图案，使得可减少制造光掩模的成本。
接着，进行第四步骤，在第一电极103、绝缘层111以及辅助电极113上，形成至少包含含有发光有机化合物的层的EL层105(参见图3A)。EL层105可以通过真空蒸镀法等形成。
接着，进行第五步骤，在EL层105及辅助电极113上形成第二电极107(参见图3B)。第二电极107可以使用蒸镀法、溅射法等形成。由于能防止杂质等进入EL层105对其造成损伤，所以，优选的是连续地形成EL层105和第二电极107。
需要以使得辅助电极113的凸部的至少一部分穿过EL层105的方式形成EL层105。一般而言，EL层的厚度是数百纳米且辅助电极的厚度是5μm至15μm。由于EL层比辅助电极薄得多，所以，当将EL层形成于具有凸部和凹部的辅助电极上时，EL层被断开，因此，辅助电极113及第二电极107彼此电连接。
需要以使得至少辅助电极113的凸部与第二电极107彼此接触的方式形成第二电极107；由此，能确保辅助电极113与第二电极107之间的连接，并且，能抑制第二电极107的特定部分的电压下降。
之后，形成覆盖第二电极107的密封膜。在此，设置密封膜115(参见图3C)。通过密封膜115，能抑制例如水等杂质从外部进入，使得发光元件可高度可靠。
平坦化膜可以设置在密封膜115上。或者，密封膜115可以具有平坦化膜的功能。密封膜及平坦化膜的形成方法并无特别限定，可以根据密封膜及平坦化膜的材料而使用溅射法、旋涂法、浸渍法、印刷法、喷墨法、CVD法等。
当连续地形成EL层105、第二电极107以及密封膜115时，杂质等不会进入EL层；因此，能制造高度可靠的发光元件。
经由上述步骤，能制造包含用来支持第二电极(上电极)的导电性的电极的发光元件。由于设置辅助电极用于具有高电阻率的第二电极，所以，能提供发光元件，其中，防止第二电极的特定部分的电压下降并且抑制亮度不均匀。
在本实施方式的制造方法中，可以在形成EL层之前形成辅助电极；因此，在形成EL层之后，不进行可能对EL层造成损伤的步骤，例如在EL层上压制金属掩模的步骤或光刻步骤。因此，能制造高度可靠的发光元件。
本实施方式可以与任何其他实施方式适当地组合。
实施方式4
在本实施方式中，将参考图9A至9C，描述可应用于本发明的一个实施方式的EL层的实例。由于在本实施方式中描述EL层，所以，省略岛状绝缘层、辅助电极等。
如图9A中所示，EL层105设置在第一电极103与第二电极107之间。第一电极103与第二电极107可具有类似于上述实施方式的结构。
虽然在本实施方式中所述的发光元件中第一电极103用作阳极且第二电极107用作阴极，但是，本发明并不限于此。亦即，第一电极103可以用作阴极，并且，第二电极107可以用作阳极。
EL层105至少包含含有发光有机化合物的发光层。此外，EL层105可以具有分层结构，其中，含有具有高电子传输性的物质的层、含有具有高空穴传输性的物质的层、含有具有高电子注入性的物质的层、含有具有高空穴注入性的物质的层、含有双极性物质(具有高电子传输性及高空穴传输性的物质)的层等适当地组合。在本实施方式中，空穴注入层701、空穴传输层702、含有发光有机化合物的层703、电子传输层704以及电子注入层705从EL层105中的第一电极103侧依此次序层叠。注意，叠层次序可以倒转。
将描述图9A中所示的发光元件的制造方法。
首先，形成第一电极103。用作阳极的第一电极103优选使用具有高功函数(具体而言，4.0eV或以上的功函数)的任何金属、合金、导电化合物、它们的混合物等。具体而言，能使用金、铂、镍、钨、铬、钼、铁、钻、铜、钯、钛等。
注意，在EL层105中，使用后述的有机化合物与电子受主(受主)相混合的复合材料形成与第一电极103接触的层的情况下，不论功函数为何，可使用各种类型的金属、合金、导电化合物、它们的混合物等中的任何材料来形成第一电极103。举例而言，可以使用铝、银、含有铝的合金等。通过例如溅射法、蒸镀法(包含真空蒸镀法)等，可以形成第一电极103。
空穴注入层701是含有具有高空穴注入性的物质的层。作为具有高空穴注入性的物质，举例而言，可以使用金属氧化物，例如氧化钼、氧化钛、氧化钒、氧化铼、氧化钌、氧化铬、氧化锆、氧化铪、氧化钽、氧化银、氧化钨或者氧化锰。可以使用酞菁类化合物，诸如酞菁(缩写：H2Pc)或酞菁铜(II)(缩写：CuPc)。
此外，可以使用作为低分子有机化合物的任何下述芳族胺化合物：4，4′，4″-三(N，N-二苯基氨基)三苯胺(缩写：TDATA)、4，4′，4″-三[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]三苯胺(缩写：MTDATA)、4，4′-双[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]联苯(缩写：DPAB)、N，N′-双{4-[双(3-甲基苯基)氨基]苯基}-N，N′-二苯基-(1，1′-联苯基)-4，4′-二胺(缩写：DNTPD)、1，3，5-三[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]苯(缩写：DPA3B)、3-[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯基氨基]-9-苯基咔唑(缩写：PCzPCAl)、3，6-双[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯基氨基]-9-苯基咔唑(缩写：PCzPCA2)以及3-[N-(1-萘基)-N-(9-苯基咔唑-3-基)氨基]-9-苯基咔唑(缩写：PCzPCNl)。
又或者，可使用高分子化合物(例如低聚物、树枝状聚合物、聚合物)。高分子化合物的实例包含聚(N-乙烯基咔唑)(缩写：PVK)、聚(4-乙烯基三苯胺)(缩写：PVTPA)、聚[N-(4-{N′-[4-(4-二苯基氨基)苯基]苯基-N′-苯基氨基}苯基)甲基丙烯酰胺](缩写：PTPDMA)以及聚[N，N′-双(4-丁基苯基)-N，N′-双(苯基)联苯胺](缩写：Poly-TPD)。可使用添加有酸的高分子化合物，例如聚(3，4-亚乙基二氧基噻吩)／聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT／PSS)或聚苯胺／聚(苯乙烯磺酸)(PAni／PSS)等。
特别是，对于空穴注入层701，优选使用复合材料，其中具有高空穴传输性的有机化合物与受主物质混合。通过使用复合材料，其中具有高空穴传输性的有机化合物与受主物质混合，可以获得来自第一电极103的优异空穴注入，由此降低发光元件的驱动电压。可通过具有高空穴传输性的有机化合物与受主物质的共蒸镀，来形成所述复合材料。使用复合材料形成空穴注入层701，从而促进从第一电极103至EL层105的空穴注入。
作为使用于复合材料的有机化合物，可以使用诸如芳族胺化合物、咔唑衍生物、芳烃以及高分子化合物(例如，低聚物、树枝状聚合物、聚合物)的各种化合物中的任意物质。使用于复合材料的有机化合物优选的是具有高空穴传输性的有机化合物。具体地说，优选使用具有10-6cm2/Vs或以上的空穴迁移率的物质。注意，可以使用任何其它物质，只要其空穴传输性高于其电子传输性。能够使用于复合材料的有机化合物的具体实例如下给出。
可用于复合材料的有机化合物的实例包含芳族胺化合物，例如TDATA、MTDATA、DPAB、DNTPD、DPA3B、PCzPCA1、PCzPCA2、PCzPCN1、4，4′-双[N-(1-萘基-N-苯基氨基]联苯(缩写：NPB或α-NPD)、N，N′-双(3-甲基苯基)-N，N′-二苯基-[1，1′-联苯基]-4，4′-二胺(缩写：TPD)以及4-苯基-4′-(9-苯基芴-9-基)三苯胺(缩写：BPAFLP)；以及咔唑衍生物，例如4，4′-二(N-咔唑基)联苯(缩写：CBP)、1，3，5-三[4-(N-咔唑基)苯基]苯(缩写：TCPB)、9-[4-(N-咔唑基)苯基]-10-苯基蒽(缩写：CzPA)、9-[4-(9-苯基咔唑-3-基)]苯基-10-苯基蒽(缩写：PCzPA)及1，4-双[4-(N-咔唑基)苯基-2，3，5，6-四苯基苯等。
此外，可以使用任何下述芳烃化合物：2-叔丁基-9，10-二(2-萘基)蒽(缩写：t-BuDNA)、2-叔丁基-9，10-二(1-萘基)蒽、9，10-双(3，5-二苯基苯基)蒽(缩写：DPPA)、2-叔丁基-9，10-双(4-苯基苯基)蒽(缩写：t-BuDBA)、9，10-二(2-萘基)蒽(缩写：DNA)、9，10-二苯基蒽(缩写：DPAnth)、2-叔丁基蒽(缩写：t-BuAnth)、9，10-双(4-甲基-1-萘基)蒽(缩写：DMNA)、2-叔丁基-9，10-双[2-(1-萘基)苯基)]蒽、9，10-双[2-(1-萘基)苯基]蒽、2，3，6，7-四甲基-9，10-二(1-萘基)蒽等。
此外，可以使用任何下述芳族烃化合物：2，3，6，7-四甲基-9，10-二(2-萘基)蒽、9，9′-联蒽、10，10′-二苯基-9，9′-联蒽、10，10′-双(2-苯基苯基)-9，9′-联蒽、10，10′-双[(2，3，4，5，6-五苯基)苯基]-9，9′-联蒽、蒽、并四苯、红荧烯、二萘嵌苯、2，5，8，11-四(叔丁基)二萘嵌苯、并五苯、晕苯、4，4′-双(2，2-二苯基乙烯基)联苯(缩写：DPVBi)、9，10-双[4-(2，2-二苯基乙烯基)苯基]蒽(缩写：DPVPA)等。
电子受主的实例包含有机化合物例如7，7，8，8-四氰基-2，3，5，6-四氟醌二甲烷(F4-TCNQ)和氯醌；以及，过渡金属氧化物。其它实例包含属于元素周期表第4族至第8族的金属的氧化物。具体地说，由于它们的高电子接受性，所以，优选的是氧化钒、氧化铌、氧化钽、氧化铬、氧化钼、氧化钨、氧化锰和氧化铼。在这些材料中，氧化钼因为其在空气中稳定、具有低吸湿性并且容易处理，所以是特别优选的。
可使用上述电子受主和例如PVK、PVTPA、PTPDMA或Poly-TPD等上述高分子化合物，来形成复合材料并将其用于空穴注入层701。
空穴传输层702为含有具有高空穴传输性的物质的层。可用任何下述芳族胺化合物作为具有高空穴传输性的物质，举例而言：NPB、TPD、BPAFLP、4，4′-双[N-(9，9-二甲基芴-2-基)-N-苯基氨基]联苯(缩写：DFLDPBi)以及4，4′-双[N-(螺-9，9′-二芴-2-基)-N-苯基氨基]联苯(缩写：BSPB)。在此给出的物质主要为具有10-6cm2/Vs或以上的空穴迁移率的物质。注意，可以使用任何其它物质，只要其空穴传输性高于其电子传输性。注意，含有具有高空穴传输性的物质的层不限于单层，也可以是由含有任何上述物质的两个或更多个层的叠层形成。
对于空穴传输层702，可以使用例如CBP、CzPA或PCzPA等咔唑衍生物或者例如t-BuDNA、DNA或DPAnth等蒽衍生物。
例如PVK、PVTPA、PTPDMA或者Poly-TPD等高分子化合物可以用于空穴传输层702。
对于含有发光有机化合物的层703，可以使用呈现荧光的荧光化合物或呈现磷光的磷光化合物。
将给出可用于含有发光有机化合物的层703的荧光化合物。用于蓝光发光的材料的实例包含：N，N′-双[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N，N′-二苯基均二苯乙烯-4，4′-二胺(缩写：YGA2S)、4-(9H-咔唑-9-基)-4′-(10-苯基-9-蒽基)三苯胺(缩写：YGAPA)以及4-(10-苯基-9-蒽基)-4′-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(缩写：PCBAPA)。此外，用于绿光发光的材料的实例包含9，10-二苯基-2-[N-苯基-N-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)氨基]蒽(缩写：2PCAPA)、9，10-(联苯-2-基)-2-(N-苯基-N-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)氨基]蒽(缩写：2PCABPhA)、9，10-二苯基-2-[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]蒽(缩写：2DPAPA)、9，10-二(2-联苯基)-2-[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]蒽(缩写：2DPABPhA)、9，10-二(2-联苯基)-2-{N-[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N-苯基氨基}蒽(缩写：2YGABPhA)以及9-(N，N-二苯基氨基)-10-苯基蒽(缩写：DPhAPhA)。用于黄光发光的材料的实例包含红荧烯以及5，12-双(1，1′-联苯-4-基)-6，11-二苯基并四苯(缩写：BPT)。用于红光发光的材料的实例包含N，N，N′，N′-四(4-甲基苯基)并四苯-5，11-二胺(缩写：p-mPhTD)以及7，14-二苯基-N，N，N′，N′-四(4-甲基苯基)苊并(acenaphtho)[1，2-a]萤蒽-3，10-二胺(缩写：p-mPhAFD)。
将给出使用于含有发光有机化合物的层703的磷光化合物。用于蓝光发光的材料的实例包含：双[2-(4′，6′-二氟苯基)吡啶根-N，C2′]合铱(III)四(1-吡唑基)硼酸盐(缩写：FIr6)、吡啶甲酸双[2-(4′，6′-二氟苯基)吡啶根-N，C2′]合铱(III)(缩写：FIrpic)、吡啶甲酸双{2-[3′，5′-双(三氟甲基)苯基]吡啶根-N，C2′}合铱(III)(缩写：Ir(CF3ppy)2(pic))以及乙酰丙酮根双[2-(4′，6′-二氟苯基)吡啶根-N，C2′]合铱(III)(缩写：FIr(acac))。用于绿光发光的材料的实例包含：三(2-苯基吡啶根-N，C2′)合铱(III)(缩写：Ir(ppy)3)、乙酰丙酮根双(2-苯基吡啶根-N，C2′)合铱(III)(缩写：Ir(ppy)2(acac))、乙酰丙酮根双(1，2-二苯基-1H-苯并咪唑根)合铱(III)(缩写：Ir(pbi)2(acac))、乙酰丙酮根双(苯并[h]喹啉根)铱(III)(缩写：Ir(bzq)2(acac))以及三(苯并[h]喹啉根)合铱(III)(缩写：Ir(bzq)3)。用于黄光发光的材料的实例包含：乙酰丙酮根双(2，4-二苯基-1，3-噁唑根-N，C2′)合铱(III)(缩写：Ir(dpo)2(acac))、乙酰丙酮根双[2-(4′-全氟苯基苯基)吡啶根]合铱(III)(缩写：Ir(p-PF-ph)2(acac))、乙酰丙酮根双(2-苯基苯并噻唑根-N，C2′)合铱(III)(缩写：Ir(bt)2(acac))、(乙酰丙酮根)双[2，3-双(4-氟苯基)-5-甲基吡嗪根]合铱(III)(缩写：Ir(Fdppr-Me)2(acac))以及(乙酰丙酮根)双[2-(4-甲氧基苯基)-3，5-二甲基吡嗪根]合铱(III)(缩写：Ir(dmmoppr)2(acac))。用于橙光发光的材料的实例包含：三(2-苯基喹啉根-N，C2′)合铱(III)(缩写：Ir(pq)3)、乙酰丙酮根双(2-苯基喹啉根-N，C2′)合铱(III)(缩写：Ir(pq)2(acac))、(乙酰丙酮根)双(3，5-二甲基-2-苯基吡嗪根)合铱(III)(缩写：Ir(mppr-Me)2(acac))以及(乙酰丙酮根)双(5-异丙基-3-甲基-2-苯基吡嗪根)合铱(III)(缩写：Ir(mppr-iPr)2(acac))。用于红光发光的材料的实例包含有机金属配合物，例如乙酰丙酮根双[2-(2′-苯并[4，5-α]噻吩基)吡啶根-N，C3′]合铱(III)(缩写：Ir(btp)2(acac))、乙酰丙酮根双(1-苯基异喹啉根-N，C2′)合铱(III)(缩写：Ir(piq)2(acac))、(乙酰丙酮根)双[2，3-双(4-氟苯基)喹喔啉根]合铱(III)(缩写：Ir(Fdpq)2(acac))、(乙酰丙酮根)双(2，3，5-三苯基吡嗪根)合铱(III)(缩写：Ir(tppr)2(acac))、(乙酰丙酮根)双(2，3，5-三苯基吡嗪根)合铱(III)(缩写：Ir(tppr)2(dpm))及(2，3，7，8，12，13，17，18-八乙基-21H，23H-卟啉根)合铂(II)(缩写：PtOEP)。此外，稀土金属配合物，例如三(乙酰丙酮根)(单菲咯啉)合铽(III)(缩写：Tb(acac)3(Phen))、三(1，3-二苯基-1，3-丙二酮根)(单菲咯啉)合铕(III)(缩写：Eu(DBM)3(Phen))以及三[1-(2-噻吩甲酰)-3，3，3-三氟丙酮根](单菲咯啉)合铕(III)(缩写：Eu(TTA)3(Phen))，呈现由稀土金属离子的发光(在不同多重性之间电子跃迁)，因此，可用作磷光化合物。
注意，含有发光有机化合物的层703可以具有以下结构：其中，上述发光有机化合物(客体材料)分散在另一种物质(主体材料)中。可使用各种材料作为主体材料，优选的是，使用比发光材料具有更高的最低未占分子轨道能级(LUMO能级)及比发光材料具有更低的最高占据分子轨道能级(HOMO能级)的物质。
主体材料的具体实例包含金属配合物，例如三(8-羟基喹啉根)合铝(III)(缩写：Alq)、三(4-甲基-8-羟基喹啉根)合铝(III)(缩写：Almq3)、双(10-羟基苯并[h]喹啉根)合铍(II)(缩写：BeBq2)、双(2-甲基-8-羟基喹啉根)(4-苯基苯酚根)合铝(III)(缩写：BAlq)、双(8-羟基喹啉根)合锌(II)(缩写：Znq)、双[2-(2-苯并噁唑基)苯酚根]合锌(II)(缩写：ZnPBO)及双[2-(2-苯并噻唑基)苯酚根]合锌(II)(缩写：ZnBTZ)；杂环化合物，例如2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4-噁二唑(缩写：PBD)、1，3-双[5-(对叔丁基苯基)-1，3，4-噁二唑-2-基]苯(缩写：OXD-7)、3-(4-联苯基)-4-苯基-5-(4-叔丁基苯基)-1，2，4-三唑(缩写：TAZ)、2，2′，2″-(1，3，5-苯三基)-三(1-苯基-1H-苯并咪唑)(缩写：TPBI)、向红菲咯啉(缩写：BPhen)及浴铜灵(缩写：BCP)；稠合芳族化合物，例如9-[4-(N-咔唑基)苯基]-10-苯基蒽(缩写：CzPA)、9-[4-(3，6-二苯基-N-咔唑基)苯基]-10-苯基蒽(缩写：DPCzPA)、9，10-双(3，5-二苯基苯基)蒽(缩写：DPPA)、9，10-二(2-萘基)蒽(缩写：DNA)、2-叔丁基-9，10-二(2-萘基)蒽(缩写：t-BuDNA)、9，9′-联蒽(缩写：BANT)、9，9′-(均二苯乙烯-3，3′-二基)二菲(缩写：DPNS)、9，9′-(均二苯乙烯-4，4′-二基)二菲(缩写：DPNS2)、1，3，5-三(1-芘基)苯(缩写：TPB3)、9，10-二苯基蒽(缩写：DPAnth)以及6，12-二甲氧基-5，11-二苯基及芳族胺化合物，例如9-{4-(3-(N，N-二苯基氨基)-N-咔唑基]苯基}-10-苯基蒽(缩写：CzAlPA)、4-(10-苯基-9-蒽基)三苯胺(缩写：DPhPA)、9-苯基-10-(4-[N-苯基-N-{3-(N-苯基)咔唑基}]氨基)苯基蒽(缩写：PCAPA)、9-(4-{4′-[N-苯基-N-(N-苯基-3-咔唑基]氨基}苯基)-10-苯基蒽(缩写：PCAPBA)、9，10-二苯基-2-[N-苯基-N-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)氨基]蒽(缩写：2PCAPA)、NPB(或α-NPD)、TPD、DFLDPBi以及BSPB。
可使用多种材料作为主体材料。举例而言，为了抑制结晶，还可以添加例如抑制结晶的红荧稀等物质。此外，还可以添加NPB、Alq等，以有效地将能量转移至客体材料。
当使用客体材料分散在主体材料中的结构时，含有发光有机化合物的层703的结晶可以被抑制。此外，能够抑制由高浓度客体材料引起的浓度猝灭。
含有发光有机化合物的层703可以使用高分子化合物。具体给出用于蓝光发光的材料、用于绿光发光的材料以及用于橙光至红光发光的材料。用于蓝光发光的材料的实例包含：聚(9，9-二辛基芴-2，7-二基)(缩写：PFO)、[(9，9-二辛基芴-2，7-二基)-(2，5-二甲氧基苯-1，4-二基)]共聚物(缩写：PF-DMOP)以及{(9，9-二辛基芴-2，7-二基)-[N，N′-二-(对丁基苯基)-1，4-二氨基苯]}共聚物(缩写：TAB-PFH)。用于绿光发光的材料的实例包含：聚(对亚苯基亚乙烯基)(缩写：PPV)、[(9，9-二己基芴-2，7-二基)-(苯并[2，1，3]噻二唑-4，7-二基)]交替共聚物(缩写：PFBT)以及[(9，9-二辛基-2，7-二亚乙烯基亚芴基)-(2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1，4-亚苯基)]交替共聚物。用于橙光至红光发光的材料的实例包含聚[2-甲氧基-5-(2′-乙基己氧基)-1，4-亚苯基亚乙烯基](缩写：MEH-PPV)、聚(3-丁基噻吩-2，5-二基)(缩写：R4-PAT)、{[9，9-二己基-2，7-双(1-氰基亚乙烯基)亚芴基]-[2，5-双(N，N′-二苯基氨基)-1，4-亚苯基]}交替共聚物以及{[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1，4-双(1-氰基亚乙烯基亚苯基)]-[2，5-双(N，N′-二苯基氨基)-1，4-亚苯基]}交替共聚物(缩写：CN-PPV-DPD)。
另外，通过设置多个均含有发光有机化合物的层且使这些层的发光颜色不同，可以从发光元件整体地获得具有期望颜色的发光。举例而言，在具有两个均含有发光有机化合物的层的发光元件中，使含有发光有机化合物的第一层的发光颜色和含有发光有机化合物的第二层的发光颜色互补，使得发光元件能够整体发射白色光。注意，词语“互补”表示当颜色混合时获得单色的色彩关系。也就是说，当从不同物质发射的互补彩色光混合时，能够得到白光发光。这可以应用于包含三个或更多个均含有发光有机化合物的层的发光元件。
电子传输层704是含有具有高电子传输性的物质的层。对于具有高电子传输性的物质，举例而言，可使用以下任意种：具有喹啉骨架或苯并喹啉骨架的金属配合物，例如三(8-羟基喹啉根)合铝(III)(缩写：Alq)、三(4-甲基-8-羟基喹啉根)合铝(III)(缩写：Almq3)、双(10-羟基苯并[h]-喹啉根)合铍(II)(缩写：BeBq2)或双(2-甲基-8-羟基喹啉根)合(4-苯基苯酚根)合铝(III)(缩写：BAlq)。或者，可以使用包含基于噁唑或基于噻唑的配体的金属配合物等，例如双[2-(2-苯并噁唑基)苯酚根]合锌(II)(缩写：Zn(BOX)2)或双[2-(2-羟基苯基)苯并噻唑根]合锌(缩写：Zn(BTZ)2)。金属配合物之外，可以使用2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4-噁二唑(缩写：PBD)、1，3-双[5-(对叔丁基苯基)-1，3，4-噁二唑-2-基]苯(缩写：OXD-7)、3-(4-联苯基)-4-苯基-5-(4-叔丁基苯基)-1，2，4-三唑(缩写：TAZ)、向红菲咯啉(缩写：BPhen)、浴铜灵(缩写：BCP)等。在此所述的物质主要是具有10-6cm2/Vs或以上的电子迁移率的物质。电子传输层不一定是单层，也可以由含有上述物质制成的两个或更多个层的叠层所形成。
电子注入层705是含有具有高电子注入性的物质的层。对于电子注入层705，可以使用碱金属、碱土金属或者其化合物，例如锂、铯、钙、氟化锂、氟化铯、氟化钙或者氧化锂。此外，可以使用稀土金属化合物，例如氟化铒。可以使用用来形成电子传输层704的任何上述物质。
注意，上述空穴注入层701、空穴传输层702、含有发光有机化合物的层703、电子传输层704和电子注入层705均可以由例如蒸镀法(例如，真空蒸镀法)、喷墨法或涂布法等方法来形成。
注意，如图9B所示，多个EL层可以层叠在第一电极103和第二电极107之间。在所述情况下，优选在层叠的第一EL层800与第二EL层801之间设置电荷产生层803。通过使用上述复合材料可以形成电荷产生层803。此外，电荷产生层803可以具有叠层结构，其中包含含有复合材料的层与含有另一材料的层。在所述情况下，对于含有另一材料的层，可以使用含有电子施主物质及具有高电子传输性的物质的层、由透明导电膜所形成的层等。对于具有所述结构的发光元件，较不容易发生例如能量转移及猝灭等问题，从而，因为材料的选择范围扩大，而能够容易地获得具有高发光效率及长寿命两者的发光元件。此外，能够容易地获得从EL层的其中之一提供磷光及从EL层中的其它EL层提供荧光的发光元件。注意，所述结构可以与上述EL层的结构组合。
此外，通过形成EL层以发射与彼此不同颜色的光，发光元件整体地可提供具有期望颜色的发光。举例而言，通过形成具有两个EL层的发光元件，以使第一EL层的发光颜色及第二EL层的发光颜色为互补色，发光元件能够整体提供白光发光。注意，词语“互补”表示当颜色混合时获得消色差颜色的色彩关系。也就是说，当从物质发射的互补彩色光混合时，能够得到白光发光。这可以应用于包含三个或更多个EL层的发光元件。
如图9C所示，EL层105可以在第一电极103与第二电极107之间包含空穴注入层701、空穴传输层702、含有发光有机化合物的层703、电子传输层704、电子注入缓冲层706、电子中继层707以及与第二电极107相接触的复合材料层708。
优选设置接触第二电极107的复合材料层708，因为，特别是当以溅射法形成第二电极107时，可以降低对EL层105造成的损伤。复合材料层708可以使用上述复合材料形成，其中，具有高空穴传输性的有机化合物与受主物质混合。
此外，通过提供电子注入缓冲层706，可以降低复合材料层708与电子传输层704之间的注入障壁；因此，在复合材料层708中产生的电子可以容易地注入电子传输层704。
下述任何具有高电子注入性的物质可以用于电子注入缓冲层706：碱金属、碱土金属、稀土金属、上述金属的化合物(例如，碱金属化合物(例如氧化锂等氧化物、卤化物、例如碳酸锂或碳酸铯等碳酸盐)、碱土金属化合物(例如，氧化物、卤化物以及碳酸盐)、稀土金属化合物(例如氧化物、卤化物及碳酸盐))等。
此外，在电子注入缓冲层706含有具有高电子传输性的物质及施主物质的情况下，优选以使施主物质与具有高电子传输性的物质的质量比为0.001∶1至0.1∶1的方式添加施主物质。注意，对于施主物质，可以使用例如四硫丁省(缩写：TTN)、二茂镍或者十甲基二茂镍等有机化合物，以及碱金属、碱土金属、稀土金属、上述金属的化合物(例如，碱金属化合物(举例而言，例如氧化锂等氧化物、卤化物以及例如碳酸锂或碳酸铯等碳酸盐)、碱土金属化合物(例如，氧化物、卤化物以及碳酸盐)以及稀土金属化合物(例如，氧化物、卤化物以及碳酸盐)。注意，作为具有高电子传输性的物质，可以使用上述类似于使用于电子传输层704的材料的材料。
此外，电子中继层707优选形成在电子注入缓冲层706与复合材料层708之间。电子中继层707不一定需要设置；但是，通过设置具有高电子传输性的电子中继层707，电子可以被快速地传送至电子注入缓冲层706。
电子中继层707夹在复合材料层708与电子注入缓冲层706之间的结构为以下结构：包含在复合材料层708中的受主物质与包含在电子注入缓冲层706中的施主物质较不易彼此作用，因此，它们的功能不容易彼此干扰。因此，能够防止驱动电压的增加。
电子中继层707含有具有高电子传输性的物质，且被形成以使得具有高电子传输性的物质的LUMO能级位于包含在复合材料层708中的受主物质的LUMO能级与包含在电子传输层704中的具有高电子传输性的物质的LUMO能级之间。在电子中继层707含有施主物质的情况下，施主物质的施主能级受控制而使得位于复合材料层708中的受主物质的LUMO能级与包含在电子传输层704中的具有高电子传输性的物质的LUMO能级之间。关于能级的具体值，包含在电子中继层707中的具有高电子传输性的物质的LUMO能级优选大于或等于-5.0eV，更优选大于或等于-5.0eV且小于或等于-3.0eV。
作为包含在电子中继层707中的具有高电子传输性的物质，优选使用酞菁类材料或具有金属-氧键及芳族配体的金属配合物。
作为包含在电子中继层707中的酞菁类材料，优选使用任何以下材料：CuPc、酞菁锡(II)配合物(SnPc)、酞菁锌配合物(ZnPc)、酞菁钴(II)，β型(CoPc)、酞菁铁(FePc)以及2，9，16，23-四苯氧基-29H，31H-酞菁氧钒(PhO-VOPc)。
作为包含在电子中继层707中的具有金属-氧键及芳族配体的金属配合物，优选使用具有金属-氧双键的金属配合物。金属-氧双键具有受主性质(容易接受电子的性质)；因此，电子可以更容易转移(被施予及接受)。另外，具有金属-氧双键的金属配合物是稳定的。因此，使用具有金属-氧双键的金属配合物，使得能够以低电压更稳定地驱动发光元件。
作为具有金属-氧键及芳族配体的金属配合物，优选使用酞菁类材料。具体地说，因为以分子结构的观点而言金属-氧双键较容易对其他分子作用，并且受主性质高，所以酞菁氧钒(VOPc)、酞菁氧化锡(IV)配合物(SnOPc)以及酞菁氧化钛配合物(TiOPc)中的任何一种是优选的。
注意，对于上述酞菁类材料，具有苯氧基的酞菁类材料是优选的。具体地说，例如PhO-VOPc等具有苯氧基的酞菁衍生物是优选的。具有苯氧基的酞菁衍生物可溶于溶剂；因此，酞菁衍生物具有在形成发光元件时易于处理的优点，以及易于维护用于成膜的器件的优点。
电子中继层707还可以含有施主物质。施主物质的实例除包含碱金属、碱土金属、稀土金属及上述金属的化合物(例如，碱金属化合物(包含例如氧化锂等氧化物、卤化物以及例如碳酸锂或碳酸铯等碳酸盐)、碱土金属化合物(例如，氧化物、卤化物、碳酸盐)以及稀土金属化合物(例如，氧化物、卤化物、碳酸盐))之外，还包含例如四硫丁省(缩写：TTN)、二茂镍以及十甲基二茂镍等有机化合物。当上述施主物质包含在电子中继层707中时，电子能够容易转移，且可以以更低的电压来驱动发光元件。
在施主物质包含在电子中继层707中的情况下，除了作为具有高电子传输性的物质的上述材料以外，还可以使用LUMO能级高于包含在复合材料层708中的受主物质的受主能级的物质。具体而言，优选的是使用LUMO能级高于或等于-5.0eV，优选为高于或等于-5.0eV且低于或等于-3.0eV的物质。作为所述物质的实例，可给出二萘嵌苯衍生物和含氮稠合芳族化合物。另外，含氮稠合芳族化合物由于其稳定性而优选用于电子中继层707。
作为二萘嵌苯衍生物的具体实例，可以举出以下：3，4，9，10-二萘嵌苯四甲酸二酐(缩写：PTCDA)、二苯并咪唑并[2，1-a：2′，1′-a]蒽[2，1，9-def：6，5，10-d′e′f′二异喹啉-10，21-二酮(缩写：PTCBI)、N，N′-二辛基-3，4，9，10-二萘嵌苯四甲酸二酰亚胺(缩写：PTCDI-C8H)以及N，N′-二己基-3，4，9，10-二萘嵌苯四甲酸二酰亚胺(缩写：HexPTC)。
作为含氮稠合芳族化合物的具体实例，可以举出以下：吡嗪并[2，3-f][1，10]菲咯啉-2，3-二甲腈(缩写：PPDN)、2，3，6，7，10，11-六氰基-1，4，5，8，9，12-六氮杂三亚苯(缩写：HAT(CN)6)、2，3-二苯基吡啶并[2，3-b]吡嗪(缩写：2PYPR)、2，3-双(4-氟苯基)吡啶并[2，3-b]吡嗪(缩写：F2PYPR)。
其它实例为7，7，8，8-四氰基醌二甲烷(缩写：TCNQ)、1，4，5，8-萘四甲酸二酐(缩写：NTCDA)、全氟并五苯、十六氟酞氰铜(缩写：F16CuPc)、N，N′-双(2,2,3，3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十五氟辛基)-1,4,5,8-萘四甲酸二酰亚胺(缩写：NTCDI-C8F)、3′，4′-二丁基-5，5″-双(二氰基亚甲基)-5，5″-二氢-2,2’：5’，2”-三噻吩(缩写：DCMT)以及亚甲基富勒烯(例如，[6，6]-苯基C61丁酸甲酯)。
注意，在施主物质包含在电子中继层707中的情况下，以例如具有高电子传输性的物质及施主物质的共蒸镀等方法，可形成电子中继层707。
空穴注入层701、空穴传输层702、含有发光有机化合物的层703以及电子传输层704可以分别使用任何上述材料形成。
然后，将第二电极107形成于EL层105上。
用作阴极的第二电极107优选使用具有低功函数(优选为3.8eV或更低的功函数)的任何金属、合金、导电化合物、其混合物等材料。其具体实例是属于周期表中的第1或第2族的元素，亦即，例如锶等碱土金属、碱土金属合金(例如，Mg-Ag及Al-Li)、例如铕及镱等稀土金属、稀土金属合金、铝、银等。
注意，在EL层105层中，接触第二电极107所形成的层包含上述的有机化合物与电子施主(施主)混合的复合材料的情况下，不论功函数为何，可以使用例如Al、Ag、ITO以及含有硅或氧化硅的铟锡氧化物等各种导电材料。
注意，通过真空蒸镀法或溅射法，可以形成第二电极107。或者，在使用银胶等的情况下，可以使用涂布法、喷墨法等。
本实施方式可以与本说明书所公开的任何其他实施方式适当地组合。
实施方式5
在本实施方式中，在包含根据本发明实施方式的发光元件的发光器件之中，将参考图10A及10B描述主要可用于照明器件的发光器件。图10A是发光器件600的俯视图，图10B是沿着图10A中的A-B线所取的截面图。
在图10A中所示的发光器件600中，发光元件的一个电极电连接于第一端子603，而发光元件的另一个电极电连接于第二端子604。
图10B中所示的具有顶部发光型结构的发光器件600在第一衬底601上包含包括第一电极605、绝缘层610、辅助布线611、EL层606以及第二电极607的发光元件608。具有顶部发光型结构的发光元件608从与第一衬底601相对置的第二衬底602侧取出光。
由于辅助布线611具有凸部及凹部，所以，EL层606在辅助布线611上被断开且辅助布线611电连接于第二电极607。辅助布线611设置于EL层606下，使得在形成EL层606之后，不需进行对EL层造成损伤的步骤，例如蚀刻或光刻步骤。因此，能降低对EL层606的损伤，并且，能提供高度可靠的发光器件。
由于第一电极与EL层通过绝缘层610彼此绝缘，所以，光被辅助布线611隔挡的部分EL层不发射光。因此，不能被取出至外部的光不发射，并且，能提供抑制能量效率降低的发光器件。
如图10B中所示，第一端子603电连接于第一电极605，第二端子604电连接于第二电极607。此外，绝缘层609形成于第一电极605的边缘部分上。
第一衬底601及第二衬底602由密封剂612彼此结合。此外，第一衬底601与第二衬底602之间的空间由填充物613填充。设置填充物以防止发光元件发射的光在进入第二衬底之前进入空气(具有低折射率的大气)中。
气体屏障层可以设置在发光元件608与填充物613之间。气体屏障层的设置防止例如水分等杂质进入发光元件。填充物613可以含有用来去除进入发光元件的水分的干燥剂。
注意，虽然图10A中所示的发光器件600是八角形，但是，本发明的实施方式并不限于此。发光器件600可以具有其它多角形形状或具有曲线的形状。特别是，作为发光器件600的形状，三角形、长方形、正六角形等是优选的。其理由在于能在有限的面积中设置多个发光器件600而不会有多余空间。
由此，能获得本发明的一个实施方式的发光器件。本发明的一个实施方式的发光器件包含EL层下的具有凸部和凹部的辅助电极；因此，EL层被辅助电极断开且辅助电极电连接于第二电极。因此，能提供发光器件，其中，由第二电极的电阻造成的电压下降所产生的亮度不均匀被抑制。
此外，辅助布线可以设置于EL层下，以便降低制造工序中对EL层的损伤，并能提供高度可靠的发光器件。此外，光被辅助电极阻挡的部分不发射光，因而能提供抑制能量效率下降的发光器件。
注意，本实施方式中所述的结构与其他实施方式描述的任何结构适当地组合。
实施方式6
在本实施方式中，将参考图11，描述使用实施方式5中所述的发光器件的发光器件的实例。
图11显示本发明的一个实施方式的照明器件用作室内照明器件8001的实例。注意，由于能够使发光器件面积增大，所以，也可以形成具有大面积的照明器件。此外，通过使用具有曲面的外壳，也能获得照明器件8002，其中发光区具有曲面。本实施方式中所述的发光器件中包含的发光元件是薄膜形式，其允许更自由地设计外壳。因此，能以各种方式精巧地设计照明器件。此外，房间的墙可以装备有大尺寸的照明器件8003。
此外，当完全使用透光材料形成时，可以将本发明的一个实施方式的发光器件用作窗户玻璃8004。
此外，当本发明的一个实施方式的发光器件用作桌子的表面时，可以将该发光器件用作桌子8005。注意，当本发明的一个实施方式的发光器件用作家具的一部分时，可以将该发光器件用作家具。
通过该方式，本发明的实施方式的照明器件可以用于各种目的。本实施方式中所述的发光器件包含作为本发明的实施方式并在上述实施方式中所述的发光器件，因此是高度可靠的发光器件，其中，亮度不均匀受抑制。
注意，本实施方式中所述的结构可与其他实施方式描述的任何结构适当地组合。
实施例1
在本实施例中，将描述样品的截面的观测结果，在样品中，通过丝网印刷法形成有辅助电极，然后在辅助电极上形成有EL层及第二电极。
首先，以丝网印刷法，在玻璃衬底上印刷环氧树脂(由TAIYOINKMFG.CO.，LTD.所制造的S-30FB206)，然后，在140℃的空气气氛中进行烘烤55分钟；由此，形成绝缘层。然后，在以丝网印刷法在绝缘层上形成含有银颗粒的导电胶(由SumitomoElectricIndustries，Ltd.所制造的AGEP-201X)之后，在200℃的空气气氛中进行烘烤80分钟；由此，形成辅助电极。
之后，以真空蒸镀法，形成约300nm厚的EL层。
此外，以溅射法在EL层上形成110nm厚的ITO膜，以作为第二电极。在其上形成碳层，以作为用来进行截面观测的涂层。
之后，经聚焦离子束(FIB)系统将包含辅助电极的衬底区域处理成薄的样品，然后，使用扫描透射电子显微镜(STEM：由Hitachi，Ltd.所制造的“HD-2300”)，以200kV的加速电压来观测其截面。
图12A是以10000倍放大的截面照片。
观察到辅助电极以具有各种尺寸的银颗粒聚集的方式形成，且辅助电极的表面是粗糙的且包含凸部及凹部。
此外，观察到银颗粒上的第二电极及EL层因辅助电极的表面的凸部和凹部而包含具有小厚度的区域或膜被断开的区域。
图12B是以50000倍放大的图12A中的被虚线所围绕的区域的截面的照片。
从图12B可见，形成了EL层上的第二电极的一部分与辅助电极接触的区域(由虚线所标示的区域)。
当将注意集中于图12B中被虚线所围绕的区域时，发现EL层被辅助电极所分割且第二电极越过EL层而连接于辅助电极。
实施例2
在本实施例中，通过使用根据本发明的一个方式的发光元件来制造照明器件，并且，观测所述照明器件的发光。
首先，将描述本实施例中的照明器件的制造方法。
在尺寸270mm×326.4mm的第一玻璃衬底上，将50nm厚的钛膜、200nm厚的铝膜以及100nm厚的钛膜按此顺序以溅射法层叠；由此，形成第一电极。在本实施例中，使用第一电极作为阳极。注意，考虑功率效率，将发光元件的发光区在衬底的纵向方向上分割成四个部分。
接着，以丝网印刷法，在第一电极上印刷宽度均为400μm的条状环氧树脂(由TAIYOINKMFG.CO.，LTD.所制造的S-30FB206)，并在140℃的空气气氛中进行烘烤30分钟。进一步，再以丝网印刷法来印刷条状环氧树脂，并且，在140℃的空气气氛中进行烘烤30分钟。由此，形成绝缘层。注意，印刷环氧树脂两次，以使树脂变厚并且确保第一电极与在后面形成的辅助电极之间的绝缘。每一个发光区形成有35条的绝缘层。
接着，以丝网印刷法，在绝缘层上形成含有银颗粒的导电胶(由SumitomoElectricIndustries，Ltd.所制造的AGEP-201X)并使其具有200μm的宽度，之后，在200℃的空气气氛中进行烘烤80分钟。由此，形成辅助电极。
接着，为了覆盖第一电极的端部，以丝网印刷法，使用环氧树脂(由TAIYOINKMFG.CO.，LTD.所制造的S-30FB206)来形成绝缘层，并在140℃的空气气氛中进行30分钟的烘烤两次。由此，形成覆盖第一电极层的端部的绝缘层。
覆盖第一电极的端部的绝缘层是用来确保第一电极与在后面形成的第二电极之间绝缘的绝缘层。
之后，以真空蒸镀法来形成约300nm厚的EL层。EL层具有包含发射蓝光的层及发射橙光的层的叠层。
此外，以溅射法在EL层上形成110nm厚的ITO膜，以作为第二电极。本实施例的照明器件包含顶部发光型发光元件，其中，从与设置有发光元件的衬底相对置的侧取出光。因此，以具有透光性的ITO使用于第二电极，光经由第二电极而被取出。
此外，具有253.90mm×314.40mm的第二玻璃衬底设置在第二电极上以进行密封，以便防止例如水分等杂质进入发光元件。
图13是当本实施方式中所制造的照明器件发光时的照片。辅助电极沿着图13中条状非发光区而形成。在本实施例的照明器件中，形成辅助电极的区域不发光；因此，耗电量可降低。
用来对发光区供应电流的电极设置在由照片中的虚线标示的区域中。从发光区的右方及左方供应的电流经由条状辅助电极而在整个发光区上均匀地供应。因此，在端部的发光强度与中部的发光强度之间几乎没有差异，能获得亮度不均匀降低的均匀发光。
在根据本发明的一个实施方式的照明器件中，具有凸部及凹部的辅助电极设置在元件衬底侧，因此可以在形成EL层之前形成辅助电极，并且，包含高度可靠的发光元件，其中，降低制造工序中对EL层的损伤。确认了通过使用高度可靠的发光元件，本实施例中制造的照明器件呈现均匀发光。
通过具有凸部和凹部的辅助电极，降低顶部发光型发光元件的上电极的电阻，并且，可以抑制发光元件中的电压下降。因此，在本实施例中，可以将顶部发光型发光器件形成在大面积衬底上而制造照明器件，其中，在发光元件中的电压下降受到抑制，并且，亮度不均匀降低。
附图标记列表
10：发光元件；11：发光元件；12：发光元件；13：发光元件；14：发光元件；20：发光元件；100：衬底；103：第一电极；104：绝缘膜；105：EL层；107：第二电极；109：分隔部；111：绝缘层；112：绝缘层；113：辅助电极；115：密封膜；117：布线；123：辅助电极；200：衬底；203：第一电极；205：EL层；207：第二电极；209：辅助布线；211：绝缘层；213：辅助电极；215：密封膜；600：发光器件；601：衬底；602：衬底；603：端子；604：端子；605：第一电极；606：EL层；607：第二电极；608：发光元件；609：绝缘层；610：绝缘层；611：辅助布线；612：密封剂；613：填充物；701：空穴注入层；702：空穴传输层；703：含有发光有机化合物的层；704：电子传输层；705：电子注入层；706：电子注入缓冲层；707：电子中继层；708：复合材料层；800：第一EL层；801：第二EL层；803：电荷产生层；8001：照明器件；8002：照明器件；8003：照明器件；8004：窗户玻璃；8005：桌子
本申请基于2011年3月11日提交到日本专利局的日本专利申请号2011-054822，通过引用将其完整内容并入在此。
Claims (24)
1.一种发光元件，其包括：
第一电极；
所述第一电极上的辅助布线；
所述第一电极和所述辅助布线上的绝缘层；
所述绝缘层上的包括凸部及凹部的辅助电极；
所述第一电极及所述辅助电极上的含有发光有机化合物的层；以及
所述含有发光有机化合物的层及所述辅助电极上的第二电极，
其中，所述凸部穿透所述含有发光有机化合物的层，使得所述辅助电极电连接于所述第二电极，
其中所述第一电极在所述绝缘层下连续地形成，
其中所述辅助布线具有锥状形状，其中，所述第一电极与所述辅助布线的侧表面之间所形成的角度小于或等于60°，并且
其中所述辅助布线与所述第一电极接触。
2.根据权利要求1所述的发光元件，
其中所述第一电极反射从所述含有发光有机化合物的层发射出的光，并且
其中所述第二电极透射从所述含有发光有机化合物的层发射出的光。
3.根据权利要求1所述的发光元件，
其中所述辅助布线至少部分地与所述辅助电极重叠，并且
其中所述第一电极及所述第二电极透射从所述含有发光有机化合物的层发射出的光。
4.根据权利要求1所述的发光元件，其还包括所述第一电极下的衬底。
5.根据权利要求1所述的发光元件，其中所述凸部相对于所述第一电极具有大于或等于40°且小于或等于140°的倾斜度。
6.根据权利要求1所述的发光元件，其中所述凸部与所述凹部之间的高度差大于或等于0.5μm且小于或等于10μm。
7.根据权利要求1所述的发光元件，其中所述辅助电极包括金属颗粒。
8.一种发光器件，其包括根据权利要求1所述的发光元件。
9.一种照明器件，其包括根据权利要求1所述的发光元件。
10.根据权利要求1所述的发光元件，其中所述第一电极与所述绝缘层和所述辅助电极重叠。
11.一种发光元件，其包括：
第一电极；
所述第一电极上的辅助布线；
所述第一电极和所述辅助布线上的绝缘层；
所述绝缘层上的辅助电极，该辅助电极通过包括以下步骤的工序形成：使用包含金属颗粒的导电胶在所述绝缘层上形成层；
所述第一电极及所述辅助电极上的含有发光有机化合物的层；以及
所述含有发光有机化合物的层及所述辅助电极上的第二电极，
其中，穿过所述含有发光有机化合物的层的所述辅助电极与所述第二电极接触，
其中所述第一电极在所述绝缘层下连续地形成，
其中所述辅助布线具有锥状形状，其中，所述第一电极与所述辅助布线的侧表面之间所形成的角度小于或等于60°，并且
其中所述辅助布线与所述第一电极接触。
12.根据权利要求11所述的发光元件，
其中所述第一电极反射从所述含有发光有机化合物的层发射出的光，并且
其中所述第二电极透射从所述含有发光有机化合物的层发射出的光。
13.根据权利要求11所述的发光元件，
其中所述辅助布线至少部分地与所述辅助电极重叠，并且
其中所述第一电极及所述第二电极透射从所述含有发光有机化合物的层发射出的光。
14.根据权利要求11所述的发光元件，其中所述第一电极及所述第二电极透射从所述含有发光有机化合物的层发射出的光。
15.根据权利要求11所述的发光元件，其还包括所述第一电极下的衬底。
16.根据权利要求11所述的发光元件，
其中所述辅助电极包括由所述金属颗粒所形成的凸部及凹部，并且
其中所述凸部相对于所述第一电极具有大于或等于40°且小于或等于140°的倾斜度。
17.根据权利要求11所述的发光元件，
其中所述辅助电极包括由所述金属颗粒所形成的凸部及凹部，并且
其中所述凸部与所述凹部之间的高度差大于或等于0.5μm且小于或等于10μm。
18.一种发光器件，其包括根据权利要求11所述的发光元件。
19.一种照明器件，其包括根据权利要求11所述的发光元件。
20.根据权利要求11所述的发光元件，其中所述第一电极与所述绝缘层和所述辅助电极重叠。
21.一种发光元件的制造方法，其包括以下步骤：
在衬底上形成第一电极；
在所述第一电极上形成辅助布线；
在所述第一电极和所述辅助布线上形成绝缘层；
在所述绝缘层上印刷包括含有金属颗粒的导电胶的辅助电极；
在所述第一电极以及所述辅助电极上形成含有发光有机化合物的层；以及
在所述含有发光有机化合物的层及所述辅助电极上形成第二电极，使得所述第二电极电连接于所述辅助电极，
其中所述第一电极在所述绝缘层下连续地形成，
其中所述辅助布线具有锥状形状，其中，所述第一电极与所述辅助布线的侧表面之间所形成的角度小于或等于60°，并且
其中所述辅助布线与所述第一电极接触。
22.根据权利要求21所述的发光元件的制造方法，其中以丝网印刷法来进行印刷所述辅助电极的步骤。
23.根据权利要求21所述的发光元件的制造方法，其还包括在形成所述辅助电极之后进行热处理的步骤。
24.根据权利要求21所述的发光元件的制造方法，其中所述第一电极与所述绝缘层和所述辅助电极重叠。
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