CN1901244A - 电光学装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电光学装置，该电光学装置包括：电光学元件层，其包括配置在两根电极之间的电光学元件；表面材料层，其位于所述电光学装置的最外面；第一层，其配置在所述电光学元件层与所述表面材料层之间；第二层，其配置在所述表面材料层与所述第一层之间；和第三层，其配置在所述表面材料层与所述第一层之间，所述第一层的折射率比所述表面材料层的折射率低。

Description

电光学装置
本申请是分案申请，原申请的申请号为200510003741.6，申请日为2002年12月24日，发明名称为：电路板及电子仪器。
技术领域
本发明涉及一种能有效取出电光学元件发出的光线和电光学元件调制的光线的电光学装置和电光学装置的制造方法，具有这种电光学装置的仪器以及电路板和电路板的制造方法。
背景技术
过去，在液晶装置、有机EL(电致发光；electroluminesencence)装置等电光学装置的结构中具有处于基板上层的复数电路元件、电极、液晶或EL元件等。例如有机EL装置中备有夹在阳极和阴极的电极层间、包含发光物质的发光层构成的发光元件，利用从阳极侧注入的空穴与从阴极侧注入的电子在具有发光能力的发光层内再结合，产生从激发状态到失活状态时的发光现象。
电光学装置一般包含电光学元件层由复数材料层构成，所以当将电光学元件层发出或调制的光线向外部取出时，光线通过材料层而衰减，往往不能获得足够的光线取出效率。
发明内容
鉴于这种情况，本发明目的在于提供一种能提高光线向外部取出的效率、实现高目视性的电路板及电子仪器。
为了解决上述课题，本发明的电光学装置，其特征在于是一种层叠包含有电光学元件的电光学元件层的复数材料层的电光学装置，在取出所说的电光学元件光线的位置上设置复数材料层，在所说的复数材料中最表面位置上的表面材料层与所说的电光学元件层之间，设置折射率比所说的表面材料层折射率低的低折射率层。
这里所说的“电光学元件的光线”，不仅指电光学元件发出的光线，而且还包括电光学元件调制的透过光线和反射光线。所谓“最表面位置上的表面材料层”，是指与外界接触的材料层。
按照本发明，由于电光学元件发出的光线通过折射率比表面材料层低的低折射率层后入射在表面材料层上，所以以大于临界角入射在低折射率层上的入射光线，在表面材料层界面上以小于临界角的方向折射，在表面材料层内能以全反射条件向外，取出至外部。因此能够提高光线的取出效率，获得高目视性。而且折射率与介电常数间具有强的正比关系，以所定材料层为低折射率层可以形成低介电常数层。
可以采用例如液晶元件、电泳元件、电子释放元件等作为所说的电光学元件，但是上述电光学装置的构成中电光学元件采用发光元件的场合下特别适用。作为发光元件可以举出例如采用LED(发光二极管)元件、LD(激光二极管)元件、EL(电致发光)元件、电子释放元件的发光元件等。
上述的电光学装置中，用上述低折射率层作为层间绝缘层能提高通过层间绝缘层光线的取出效率。
而且由于折射率与介电常数之间具有正比关系，所以用层间绝缘层将例如配线与电极等导电部件绝缘的场合下有减小布线电容的优点。因而是一种兼备高光线取出效率和高速动作性能的电光学装置。
这种场合下，将上述低折射率层的折射率设定为1.5以下，优选1.2以下。
作为低折射率材料，可以举出能透过光线的多孔体、气凝胶、多孔氧化硅、氟化镁或含氟化镁的材料、分散有氟化镁微粒的凝胶、含氟聚合物或包含含氟聚合物的材料、具有支链结构的多孔性聚合物以及在预定材料中至少含有无机微粒和有机微粒之一的材料等。
可以采用有机电致发光元件作为上述电光学元件。有机电致发光元件具有例如能在低电压下驱动而且比液晶元件的视野依赖性小等各种优点。
上述电光学装置中还可以设置有源元件，这样能形成一种主动驱动型。作为所说的有源元件可以举出例如以薄膜晶体管为首的晶体管和薄膜二极管等。
本发明的电光学装置的制造方法，其特征在于其中包括在第一基材上设置薄膜晶体管的工序，在含有所说的薄膜晶体管和所说的第一基材的第二基材上形成低折射率层的工序。
本发明的电路板，其特征在于是基板上层叠有复数材料层的电路板，其中设有比所说的基板折射率低的折射率材料组成的至少一层低折射率层。
上述的电路板中，所说的复数材料层中至少一层是层间绝缘层，所说的层间绝缘层由所说的低折射率材料制成。
所说的低折射率层的折射率处于1.5以下，优选处于1.2以下。
作为所说的低折射率材料，可以举出能透过光线的多孔体、气凝胶、多孔氧化硅、氟化镁、含氟聚合物和多孔性聚合物，以及在预定材料中含有无机微粒和有机微粒中至少一种微粒的材料和分散了氟化镁微粒的凝胶等。
这种场合下，电路板具有有源元件，而有源元件可以举出晶体管。
本发明电路板的制造方法，其特征在于其中包括在第一基材上设置晶体管的工序，以及在含有所说的晶体管和所说的第一基材的第二基材上形成低折射率层的工序。
本发明的电子仪器，其特征在于其中具有上述本发明的电光学装置或电路板。
按照本发明能够实现显示品质优良、具有明快画面显示部件的电子仪器。
附图说明
图1是表示本发明的一种电光学装置实施方式的图，是表示采用电致发光显示装置的实例的结构示意图。
图2是表示图1的显示装置中像素部分平面结构的放大图。
图3是表示本发明的一种电光学装置实施方式的图，是沿图2中A-A箭头的剖面视图。
图4是表示具有本发明电光学装置的一种电子仪器实例图。
图5是表示具有本发明电光学装置的一种电子仪器实例图。
图6是表示具有本发明电光学装置的一种电子仪器实例图。
图中，2：基板，3：发光元件，23：像素电极，60：发光层(电光学元件层)，S1：有机EL显示装置(电光学装置，电路基板)，222：阴极，282：栅绝缘层，283：第一层间绝缘层(低折射率层)，284：第二层间绝缘层(低折射率层)。
具体实施方式
以下参照图1、2和3说明本发明的电光学装置。图1和2是表示在采用有机电致发光元件的有源矩阵型显示装置中采用本发明的电光学装置的一个实例，图1是全部电路图，图2是图1中将作为对电极和发光元件除去状态下各像素的平面放大图。
本实施例中虽然是就采用有机电致发光元件(以下称为适当“EL元件”)的显示装置为例说明的，但是也能用于采用液晶元件、电泳元件、电子释放元件等的显示装置，或者采用LED(发光二极管)、LD(激光二极管)等发光元件的显示装置。
如图1所示，有机电致发光显示装置(以下称为适当“有机EL显示装置”)S1具有基板、配置在基板上的数条扫描线131、沿着与这些扫描线131相交方向延伸配置的数条数据线132、以及与这些数据线132并列延伸配置的数条公共供电线133，是与扫描线131和数据线132的各交点对应设置像素(像素区素)AR构成的。
数据线132，被电连接在至少有移位寄存器、电位移位器、视频线路、D/A换流器、解调器、锁存电路和模拟开关中之一的数据线驱动电路90上。
另一方面，扫描线131被电连接在至少有移位寄存器、电位移位器和解调器之一的扫描驱动电路80上。
其中在本实施例中虽然将数据线驱动电路90和扫描线驱动电路80一起设置在基板上，但是也可以适当选择将线驱动电路90和扫描线驱动电路80分别设置在基板上或者设置在基板之外。
而且如图1所示，在每个像素区AR设置有通过扫描线131将扫描信号供给栅极的第一薄膜晶体管22，保持通过此第一薄膜晶体管22自数据线132供给的图像信号用的保持电容cap，将保持电容cap保持的图像信号供给栅极的第二薄膜晶体管24，通过此第二薄膜晶体管24电连接在公共供电线133上时从公共供电线133流入驱动电流的像素电极23，以及夹在此像素电极(阳极)23和对电极(阴极)222之间的发光元件3。其中发光元件3除EL(电致发光)元件外，还可以举出LED(发光二极管)和LD(激光二极管)等发光元件。
一旦因通过扫描线131供给的扫描信号使第一薄膜晶体管22处于开启状态下，此时与通过数据线132供给的数据信号对应的电荷就会保持在保持电容cap下，第二薄膜晶体管24的导通状态取决于该保持电容cap的状态。于是电流通过第二薄膜晶体管24通道从公共供电线133向像素电极23流过，进而通过发光层60流向对电极222，发光层60因通过它流过的电流而发光。
以下参照图2说明各像素AR的平面结构。图2是除去对电极和有机电致发光元件状态下图1的平面放大图。如图2所示，平面上看被设定为呈长方形的像素电极23，四边被数据线132、公共供电线133、扫描线131和图中未示出的其他像素电极用扫描线所包围。其中像素电极的形状并不限于长方形，也可以是圆形、长圆形等。当使用后述的液体材料以油墨喷射法形成构成发光层等EL元件材料层的场合下，可以得到一种使像素电极特别呈现没有角度的圆形和长圆形形状的均一材料层。
以下参照图3说明有机EL显示装置的截面结构。图3是图2沿A-A箭头的截面视图。
图3所示的有机EL装置，是一种从设置薄膜晶体管(TFT：Thin FilmTransistor)的基板2侧取出光线的，即所谓背发光型的装置。因此在本实施例中，基板2是取出发光元件3的光线的最表面位置上的表面材料层。其中基板2表面上层叠有其他材料层的场合下，其他材料层将形成表面材料层。
如图3所示，背发光型有机EL显示装置S1备有基板2，由铟锡氧化物(ITO：Indium Tin Oxide)等透明电极材料制成的阳极(像素电极)23，设置在阳极23上的发光元件3，设置与阳极23间夹持发光元件3的阴极(对电极)222，以及在基板2上形成用于控制像素电极通电作通电控制部分用的薄膜晶体管(以下简称TFT)24。此外，阴极层222的上层还设有密封层20。阴极222由从铝(Al)和镁(Mg)、金(Au)、银(Ag)和钙(Ca)中选出的至少一种金属构成。阴极222也包括上述各种材料的合金。TFT24在扫描线驱动电路80和数据线驱动电路90的动作指令下动作，对像素电极23进行通电控制。
发光元件3大体由能从阳极23输送空穴的空穴输送层70、含有电光学物质之一的有机EL物质的发光层60以及设置在发光层60上面的电子输送层50所构成。而且阴极(对电极)222被设置在电子输送层50的上面。
TFT24通过以SiO2为主体的基底保护层281设置在基板2的表面上。这种TFT24具有：在基底保护层281的上层形成的硅层241，设置在基底保护层281的上层将硅层241覆盖的栅绝缘层282，设置在栅绝缘层282上面与硅层241相对的栅极242，在栅绝缘层282的上层设置的覆盖栅极242的第一层间绝缘层283，通过遍及栅绝缘层282和第一绝缘层283开孔的接触孔与硅层241连接的源电极243，在与源电极243相对位置设置夹持栅极242的、通过遍及栅绝缘层282和第一绝缘层283开孔的接触孔与硅层241连接的漏电极244，以及设置在第一层间绝缘层283的上层将源电极243和漏电极244覆盖的第二层间绝缘层284。
于是像素电极23设置在第二层间绝缘层284的上面，使像素电极23与漏电极244通过设置在第二绝缘层284的接触孔23a连接。而且在第二层间绝缘层284的表面中设置有发光元件(EL元件)3之外的部分与阴极222之间，设置由合成树脂等组成的第三绝缘层(边坡层)221。
其中在漏电极244的上层，也可以设置TFT的保护层。这种保护层形成材料，可以采用含硅的绝缘层(特别优选氮氧化硅层或氮化硅层)。这种保护层具有使保护形成的TFT24杜绝金属离子和水份的作用。也就是说，保护层具有使这些金属离子等移动性离子不能侵入TFT24侧的保护层的作用。
而且在使保护层具有散热作用的情况下，还能具有有效防止发光元件热劣化的功能。但是使用有机材料作为发光元件的场合下，由于与氧结合而劣化，所以优选采用不容易释放氧的绝缘层。
作为阻止移动性离子透过并有散热作用的透光性材料，可以举出其中含有从B(硼)、C(碳)和N(氮)中选出的至少一种元素，和含有从Al(铝)、Si(硅)和P(磷)中选出的至少一种元素的绝缘层。例如可以使用以氮化铝(AlxNy)为代表的铝的氮化物、以碳化硅(SixCy)为代表的硅的碳化物、以氮化硅(SixNy)为代表的硅的氮化物、以氮化硼(BxNy)为代表的硼的氮化物和以磷化硼(BxPy)为代表的硼的磷化物。而且以氧化铝(AlxOy)为代表的铝的氧化物，透光性优良且导热率为20Wm-1K-1，可以说是一种优选的材料。这些材料不仅有散热作用，而且还有防止水份侵入的作用效果。
另外，在上述化合物中也可以组合其他方案。例如，在氧化铝中添加氨，并且也可以使用AlNxOy所表示的氮氧化铝。这种材料不仅散热效果好，而且也有防止水或可动离子侵入的效果。
此外还可以使用含有Si、Al、N、O、M的绝缘膜(其中M是稀土元素中至少一种元素，最好是从Ce(铈)、Yb(镱)、Sm(钐)、Er(铒)、Y(钇)、La(镧)、Gd(钆)、Dy(镝)、Nd(钕)中选出的至少一种元素)。这些材料不仅有散热作用，而且还有防止水份侵入的效果。
而且也可以使用至少含有金刚石薄膜或无定形碳膜(对于特性与金刚石接近的，可以特别叫作类似金刚石的碳等)的碳膜。这些膜导热率极高，作散热层用极为有效。但是一旦膜厚增大因带有褐色而使透过率降低，所以优选采用膜厚(优选5～100纳米)尽可能薄的膜。
由于保护膜的目的在于保护TFT彻底防止移动性离子和水份的影响，所以优选无损于该效果的。因此，既可以单独使用具有上述散热性的材料组成的薄膜，也可以有效使用将这些薄膜与阻止移动性离子和水份透过的绝缘膜(代表性的有氮化硅膜，SixNy)和氮化氧化硅膜(SiOxNy)层叠的薄膜。
在硅层241中，将夹持栅绝缘层282并与栅极242重叠的区域定为通道区。而且在硅层241中，在通道区源侧设有源区；另一方面，在通道区漏侧设有漏区。其中源区借助于遍及栅绝缘层282与第一层间绝缘层283开孔的导孔与源电极243连接。另一方面，漏区借助于遍及栅绝缘层282与第一层间绝缘层283开孔的导孔，与源电极243和同一层形成的漏电极244连接。像素电极23通过漏电极244与硅层241的漏区连接。
本例的构成，由于是由设置有TFT24的基板2侧取出发光层60的发射光(背发光型)的，所以基板2的形成材料，可以使用能透光的透明或半透明材料，例如透明的玻璃、石英、蓝宝石、或者聚酯、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚醚酮等透明合成树脂等。作为基板形成材料，廉价的钠玻璃特别适用。使用钠玻璃的场合下，在其上施加氧化硅涂层后由于对不耐酸碱的钠玻璃具有保护效果，而且还有提高基板平坦性的效果而优选。
而且也可以在基板上设置彩色滤光膜和含有发光性物质的变换膜或者电介质反射膜，控制发光的颜色。
另外若结构是从设有TFT24的基板2的反侧取出发射光线(顶发射光型)，则基板2也可以是不透明的，这种场合下可以使用氧化铝等陶瓷、不锈钢等经过表面氧化等绝缘处理的金属片材，以及热固性树脂、热塑性树脂等。
形成基底保护层281时，以TEOS(四乙氧基硅烷)和氧气等作原料，利用等离子CVD法对基板2制膜，形成厚度大约200～500纳米的硅氧化膜作为基底保护层281。
形成硅层241时，首先将基板2的温度设定在大约350℃，利用等离子CVD法或ICVD法在基底保护膜281的表面上形成厚度约30～70纳米的无定形硅层。接着利用激光退火法、快速加热法或固体生长法对此无定形硅层进行结晶化工序，使无定形硅层结晶化为多晶硅层。激光退火法中，例如采用激元激光光束长度400毫米的直线光束，其输出强度例如定为200mJ/cm2。关于直线光束，使直线光束扫描到与其宽度方向的激光强度峰值90％相当的部分在每个部分重合。然后用光刻法使多晶硅层形成图案，形成岛状硅层241。
其中硅层241将变成图1所示第二薄膜晶体管24的通道区和源、漏区，而且在不同截面位置上也可以形成变成第一薄膜晶体管22的通道区和源、漏区的半导体膜。也就是说，两种晶体管22和24通式形成，由于是以相同顺序形成的，所以在以下说明中关于晶体管仅仅说明第二薄膜晶体管24，而省略对第一薄膜晶体管24的有关说明。
栅绝缘层282形成之际，以TEOS和氧气作为原料，用等离子CVD法在硅层241表面上制膜，可以形成由厚度约60～150纳米的硅氧化膜或氮化膜组成的栅绝缘层282。
栅极242，是用溅射法在栅绝缘层282上形成含有铝、钽、钼、钛、钨等金属的导电膜后，利用图案形成法形成的。
为了在硅层241上形成源区和漏区，形成栅极242后，采用此栅极242作为图案形成掩膜，在次状态下注入磷离子。其结果，可以对栅极242自调整地导入高浓度杂质，使硅层241中形成源区和漏区。其中未导入杂质的部分将变成通道区。
第一层间绝缘层283，是由折射率比基板2低的低折射率材料组成、在栅绝缘层282的上层形成的。
作为第一绝缘层283的形成材料，可以举出硅氧化膜、氮化膜、或多孔性硅氧化膜(SiO2膜)等。由多孔性SiO2膜组成的栅绝缘层282，是使用Si2H6和O3作为反应气体，利用CVD法(化学气相沉积法)形成的。采用这些反应气体时，气相中形成大颗粒SiO2，堆积在栅绝缘层282上。因此，第一层间绝缘层283层中具有许多孔隙，形成多孔体。所以因第一层间绝缘层283变成多孔体而形成一种低折射率材料，所以能够提高光线的取出效率。
由多孔体组成的低折射率层，密度优选处于0.4K/立方厘米以下。
作为低折射率层的第一层间绝缘层283的折射率，可以设定在1.5以下，优选处于1.2以下。
其中第一层间绝缘层283的表面，也可以进行H(氢)等离子处理。通过这种处理可以使孔隙表面的Si-O键中的悬空键被Si-H键取代，膜的耐吸湿性得到改善。于是在经这种等离子处理的第一绝缘层283的表面上也可以设置其他SiO2层。
用CVD法形成第一层间绝缘层283时适用的反应气体，除Si2H6+O3之外，还可以采用Si2H6+O2、Si3H8+O3或Si3H8+O2。此外除了上述反应气体外，也可以使用含有B(硼)的反应气体或含有F(氟)的反应气体。
以多孔体形式形成第一层间绝缘层283时，通过将多孔性SiO2膜，和通常的减压化学气相生长法形成的SiO2膜层叠，也可以形成以膜质稳定的多孔体形式的第一层间绝缘层283。于是为了层叠这些膜，可以在减压下的SiH4和O2的气氛中采用断续或周期发生等离子的方法。具体讲将基板2容纳在预定腔室内，例如一边保持在400℃下，一边用SiH4和O2作为反应气体在腔室内施加RF电压(高频电压)的方式形成第一层间绝缘膜283。成膜过程中，保持SiH4流量和O2流量一定，同时以10秒周期在腔室内施加RF电压。伴随处理，等离子以10秒钟周期产生和消失。这样通过采用随时间变化的等离子，能够在一个腔室内反复进行使用减压CVD处理和使用减压等离子CVD处理。因此，通过反复进行减压CVD处理和减压等离子CVD处理，可以在膜中形成具有多束孔隙的SiO2膜。第一层间绝缘膜283将会变成具有多孔性的。
第一层间绝缘膜283也可以用气凝胶构成。所谓气凝胶是指利用金属醇盐的溶胶凝胶反应形成的湿润凝胶通过超临界干燥得到的具有均一超微细结构的光线透过性多孔体。气凝胶有以氧化硅为基体和以氧化铝为基体的气凝胶。其中，氧化硅气凝胶孔隙占体积的90％以上，其余是由树脂状凝聚的数十纳米的微细SiO2颗粒构成的材料，因颗粒直径比光线波长小而具有透光性，其折射率处于1.2以下。而且通过孔隙率变化可以调整折射率。其中作基板2材料用玻璃的折射率为1.54，石英的折射率为1.45。
氧化硅气凝胶可以经采用溶胶-凝胶法的湿润凝胶制造工序、湿润凝胶熟化工序、和利用超临界干燥法将湿润凝胶干燥得到气凝胶的超临界干燥工序制得。超临界干燥法，是一种使由固相和液相组成的胶体状凝胶物质中的液体与超临界流体置换、除去后，在不使凝胶收缩的条件下将凝胶物质干燥的方法，可以得到具有高孔隙率的气凝胶。
例如使用氧化硅气凝胶形成第一层间绝缘层283时，用旋涂法等在栅绝缘层282上涂布作气凝胶原料用的湿润凝胶，可以采用超临界干燥形成。借助于采用超临界流体的超临界干燥法，通过用超临界流体置换湿润凝胶中的溶剂，可以除去湿润凝胶中的溶剂。其中作为超临界流体，可以采用二氧化碳(CO2)，或者甲醇、乙醇之类醇类，NH3、H2O、N2O、甲烷、乙烷、乙烯、丙烯、戊烯、异丙醇、异丁醇、环三氟甲烷、一氟代甲烷、环己醇等。
用氧化硅气凝胶形成低折射率层(各绝缘层)之际，在基板上用旋涂法等涂布湿润凝胶后经超临界干燥，也可以在湿润凝胶中事先混合合成树脂(有机物)。这种场合下的合成树脂，是热变性温度高于超临界流体的临界温度而且可以透过光线的合成树脂。例如采用醇作超临界流体的场合下，作为热变性温度高于醇的临界温度并能透过光线的合成树脂，可以举出羟丙基纤维素(HPC)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、乙基纤维素(EC)等(其中PVB和EC溶于醇而不溶于水)。使用醚作溶剂的场合下，优选采用聚氯乙烯等作为合成树脂，而采用CO2作溶剂的场合下优选使用HPC等。
作为低折射率层，除了氧化硅气凝胶之外，既可以是以氧化铝为基体的气凝胶，也可以是折射率比基板2低且能透过光线的多孔体。而且优选密度小于0.4克/立方厘米的多孔体(气凝胶)。
作为低折射率层，也可以不是多孔体，而是由环氧系粘结剂(折射率1.42)和丙烯酸系粘结剂(折射率1.43)等能透过光线而且折射率比基板2低的高分子材料组成的粘结剂。即使单独使用这些粘结剂时，由于折射率比构成基板2的玻璃和石英低而能提高光线的取出效率。
此外作为低折射率层，既可以是多孔氧化硅，也可以是氟化镁(折射率1.38)或含氟化镁的材料。氟化镁低折射率层可以用溅射法形成。或者是分散有氟化镁微粒的凝胶，或者是含氟聚合物或含有此聚合物的材料，例如全氟烷基-聚醚、全氟烷基胺、或全氟烷基-聚醚-全氟烷基胺混合膜。
此外，作为低折射率层也可以在预定的聚合物粘结剂中混合本身是可溶性或分散性的低折射率氟碳化合物。
作为聚合物粘结剂，可以举出聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯基磺酸钠盐、聚乙烯甲醚、聚乙二醇、聚α-三氟甲基丙烯酸、乙烯甲醚-马来酸酐共聚物、乙二醇-丙二醇共聚物和聚甲基丙烯酸等。
而且作为氟碳化合物可以举出全氟辛酸铵盐、全氟辛酸四甲基铵盐、七个和十个碳原子的全氟烷基磺酸铵盐、七个和十个碳原子的全氟烷基磺酸四甲基铵盐、氟代烷基季胺碘化物、全氟己二酸和全氟己二酸的季胺盐等。
此外作为低折射率层有效导入孔隙的方法，除了上述气凝胶之外，也可以用微粒形成孔隙作为微粒间或微粒内的微细孔隙。作为所说的微粒，低折射率层中可以采用无机微粒或有机微粒。
无机微粒优选非晶形的。无机微粒优选由金属氧化物、氮化物、硫化物或卤化物组成的。更优选由金属氧化物或金属卤化物组成的。金属原子优选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和Ni，更优选Mg、Ca、B和Si。也可以使用含有两种金属的无机化合物。特别优选的无机物是二氧化硅，即氧化硅。
例如通过使形成粒子的氧化硅分子交联，可以形成无机微粒内的微细孔隙。一旦使氧化硅分子交联体积就会缩小使粒子变成多孔性的。具有微细孔隙(多孔性)的无机粒子，可以采用溶胶-凝胶法(记载在特开昭53-112732号、特公昭57-9051号公报中)或析出法(记载在《应用光学》杂志第27卷3356页(1988年)上)，以分散物形式直接合成。而且也可以将干燥-沉淀法得到的粉体机械粉碎后得到分散物。还可以采用市售的多孔性无机微粒(例如二氧化硅溶胶)。为了形成低折射率层，优选在适当溶剂中分散的状态下使用具有微细孔隙的无机微粒。作为分散介质，优选水、醇(例如甲醇、乙醇、异丙醇)和酮(例如甲基乙基酮、甲基异丁基酮)。
有机微粒优选非晶形的。而且有机微粒优选由单体聚合物反应合成的聚合物微粒。有机微粒聚合物优选含有氟原子的。合成含氟聚合物用含氟原子的单体实例，包括含氟烯烃类(例如氟代乙烯、1，1-二氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯全氟-2，2-二甲基-1，3-间二氧杂环戊烯)、丙烯酸或甲基丙烯酸的氟代烷基酯类和氟代乙烯基醚类。也可以使用含氟原子单体和不含氟原子单体的共聚物。不含氟原子单体的实例有烯烃类(例如乙烯、丙烯、异戊二烯、氯乙烯、偏二氯乙烯)，丙烯酸酯类(例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸2-乙基己酯)、甲基丙烯酸酯类(例如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯)、苯乙烯类(例如苯乙烯、乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯)，乙烯基醚类(例如甲基乙烯基醚)，乙烯基酯类(例如醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯)，丙烯酰胺类(例如N-叔丁基丙烯酰胺、N-环己基丙烯酰胺)，甲基丙烯酰胺类和丙烯腈类等。
有机微粒内的微细孔隙，例如能够通过使形成粒子的聚合物交联的方法形成。一旦使聚合物交联体积就会缩小，粒子就会变成多孔性的。为了使形成粒子的聚合物交联，优选使合成聚合物用的20摩尔％以上单体为多官能单体。多官能单体单体的比例，更优选处于30～80摩尔％范围内，最好为35～50摩尔％。多官能单体的实例包括二烯类(例如丁二烯、戊二烯)，多元醇与丙烯酸的酯类(例如乙二醇二丙烯酸酯、1，4-环己烯二丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯)，多元醇与甲基丙烯酸的酯类(例如乙二醇二甲基丙烯酸酯、1，2，4-环己烯四甲基丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯)，二乙烯基化合物(例如二乙烯基环己烷，1，4-二乙烯基苯)，二乙烯基砜，双丙烯酰胺类(例如亚甲基双丙烯酰胺)和双甲基丙烯酰胺类。粒子间的微细孔隙可以利用至少将两个以上微粒堆积的方法形成。
低折射率层也可以用具有微小空孔的微粒状无机物的材料形成。这种场合下，利用涂布法可以形成低折射率层，涂层涂布后无需活化气体处理，借助于使气体从涂层中脱离的方法可以形成微细空孔。或者利用将两种以上超微粒子(例如MgF2和SiO2)混合，使其混合比沿着膜厚度方向改变，这样也能形成低折射率层。折射率将随着混合比的变化而改变。超微粒子被硅酸乙酯热分解生成的SiO2粘接起来。硅酸乙酯热分解，以及部分燃烧时也会产生二氧化碳和水蒸汽。通过使二氧化碳和水蒸汽从层中脱离，将会在超微粒子间形成孔隙。或者既可以形成含有由多孔性氧化硅组成的无机粉末和粘结剂的低折射率层，也可以通过将两个以上由含氟聚合物组成的微粒重叠的方法形成在微粒间有孔隙的低折射率层。
支链结构水平也能提高孔隙率。例如采用例如树枝状聚合物等具有支链结构的聚合物也能获得低折射率。
使用上述材料时，低折射率层的折射率应当定为1.5以下，优选1.2以下。基板2使用折射率约1.45的石英和折射率1.54的玻璃时，基板2的折射率将会更低。
为了形成源电极243和漏电极244，首先用光刻法在第一层间绝缘层283上形成图案，以此方式将形成与源电极和漏电极对应的接触孔。进而形成由铝和铬、钽等金属组成的导电层将第一层间绝缘层283覆盖后，在此导电层中设置图案形成用掩膜将应当形成源电极和漏电极的区域覆盖，利用将导电层光刻的方法形成源电极243和漏电极244。
第二层间绝缘层284，与第一层间绝缘层283同样可以用低折射率材料形成，可以按照与第一层间绝缘层283同样的形成方法和顺序在第一层间绝缘层283上形成。其中在形成第二层间绝缘层284后，在第二层间绝缘层284中与漏电极244对应的部分形成接触孔23a。
与发光元件3连接的阳极23，由ITO和掺杂元素氟形成的SnO2，以及ZnO和聚胺等透明材料制成，通过接触孔23a与TFT24的漏电极244连接。为了形成阳极23，在第二层间绝缘层284上面形成由上述透明材料形成的膜，这种膜可以通过形成图案的方法形成。
第三绝缘层(边坡层)221，由丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂等合成树脂构成。第三绝缘层221可以在阳极23形成后形成。作为第三绝缘层221的具体形成方法，例如将丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂等光刻胶溶解在溶剂中得到的液体，用旋涂法、浸涂法等涂布后形成绝缘层。其中绝缘层的构成材料，不将其溶解在后述的油墨溶剂中，但是只要是容易腐蚀形成图案的都可以使用。此外，利用光刻法同时对绝缘层进行腐蚀形成开口部221a，这样能够形成具有开口部221a的第三绝缘层221。
其中在第三绝缘层221的表面上，可以形成显示亲液性(亲油墨性)的区域和疏液性(疏油墨性)的区域。本实施方式中利用等离子处理可以形成各区域。具体讲，等离子处理工序包括预热工序，使开口部221a的壁面和像素电极23的电极面变成亲油墨性的亲油墨化工序，使第三绝缘层221的上面变成疏油墨性的疏油墨化工序和冷却工序。
也就是说，将基材(含有第三绝缘层的基板2)加热到预定温度(例如70～80度左右)后，作为亲油墨化工序在大气气氛中以氧作反应气体进行等离子处理(O2等离子处理)。接着作为疏油墨化工序，在大气气氛中以四氟化碳作反应气体进行等离子处理(CF4等离子处理)，将为等离子处理而加热的基材冷却至室温下，可以赋予预定处所以亲油墨性和疏油墨性。其中关于像素电极23的电极面虽然多少会受这种CF4等离子处理的影响，但是由于像素电极23的材料是ITO等对元素氟缺乏亲和性的，所以亲油墨化工序中所赋予的羟基不会被元素氟取代，因而能保持亲油墨性。
其中虽然使第一层间绝缘层283和第二层间绝缘层284各自成为低折射率层，但是这两层不必都形成低折射率层，可以使其中至少一层为低折射率层。
另一方面，除第一层间绝缘层283和第二层间绝缘层284外，栅绝缘层282也可以由低折射率材料形成。这样可以提高光线的取出效率，但是为了提高TFT等晶体管的性能有时也优选用高介电常数材料形成栅绝缘层。
而且可以将低折射率材料形成的层设置在发光层60的光线通过的部分，所以也能以绝缘层外的层作为低折射率层。此外还能以有机边坡层221作为低折射率层。
在阳极23的上面可以形成空穴输送层70。其中对于空穴输送层70的形成材料并无特别限制，可以使用公知材料，例如可以举出吡唑啉衍生物、芳基胺衍生物、均二苯乙烯衍生物、三苯基二胺衍生物等。具体可以举出特开昭63-70257号、特开昭63-175860号、特开平2-135359号、特开平2-135361号、特开平2-209988号、特开平3-37992号和特开平3-152184号公报上记载的物质。优选三苯基二胺衍生物，其中尤以4，4’-双(N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基)联苯最为适用。
其中既可以形成空穴注入层代替空穴输送层，也可以同时形成空穴注入层和空穴输送层。该场合下作空穴注入层用的形成材料，可以举出例如酞菁铜(CuPc)和、本身是聚四氢苯硫基亚苯基的聚亚苯基乙撑、1，1-双-(4-N，N-二甲苯基氨基苯基)环己烷、三(8-羟基喹啉)铝等，但是特别优选使用酞菁铜(CuPc)。
形成空穴注入/输送层70时可以采用油墨喷射法。即向阳极23的电极面上喷射含有上述空穴注入/输送层材料的油墨组合物后，通过干燥处理和热处理可以在电极23上形成空穴注入/输送层70。其中在这种空穴注入/输送层形成工序以后，应当防止空穴注入/输送层70以及发光层(有机EL层)60的氧化，所以优选在氮气气氛或氩气气氛等惰性气体气氛下进行。例如将含有空穴注入/输送层材料的油墨组合物充填在油墨喷头(未图示)中，使油墨喷头的喷嘴对着阳极23的电极面，一边使油墨喷头与基材(基板2)作相对运动，一边从喷嘴向电极面喷出被控制在相对于一滴液量的油墨液滴。接着对喷出后的油墨液滴作干燥处理，通过蒸发油墨组合物中所含的溶剂，形成空穴注入/输送层70。
其中油墨组合物可以采用例如将聚乙烯二氧代噻吩等聚噻吩衍生物和聚苯乙烯磺酸等的混合物，溶解在异丙醇等极性溶剂中制成的油墨。其中被喷出的油墨液滴在经亲油墨处理后的阳极23电极面上扩展，布满开口部221a的底部附近。其另一部分，经疏油墨处理的第三绝缘层221上面却不附着油墨液滴。因此，油墨液滴从预定喷出位置喷出后即使喷洒在第三绝缘层221上面，该上面也不会被油墨液滴沾染，喷出的油墨液滴因受排斥而转移到第三绝缘层221的开口部221a内。
发光层60可以在空穴注入/输送层70上面形成。对发光层60的形成材料并无特别限制，可以使用低分子有机发光染料和高分子发光体，即由挂钟荧光物质和磷光物质组成的发光物质。在作为发光物质的共轭高分子中，特别优选含有亚芳基乙撑结构的物质。低分子荧光物质中，可以使用例如萘衍生物、蒽衍生物、二萘嵌苯衍生物、聚甲炔系、呫吨系、香豆素系、花青系等染料类，8-羟基喹啉及其衍生物的金属络合物、芳香族胺、四苯基环戊二烯衍生物等，以及特开昭57-51781、特开昭59-194393等号公报中记载的公知的物质。
使用高分子荧光物质作为发光层60形成材料的场合下，虽然可以使用侧链具有荧光基团的高分子物质，但是优选主链有共轭结构的，特别优选聚噻吩、聚对亚苯基、聚亚芳基乙撑、聚芴及其衍生物。其中更优选聚亚芳基乙撑及其衍生物。该聚亚芳基乙撑及其衍生物是下式(1)表示的重复单元含量占全部重复单元50摩尔％以上的聚合物。按照重复单元的结构，更优选下式(1)表示的重复单元占全部重复单元70摩尔％以上的聚合物。
-Ar-CR＝CR’-    (1)
(式中，Ar表示由与共轭键有关的碳原子数为4个以上和20个以下的亚芳基或杂环化合物基团，R、R’分别独立表示从氢、1～20个碳原子烷基、6～20个碳原子芳基、4～20个碳原子杂环化合物和氰基中选出的基团。)
高分子荧光物质，也可以包含芳香族化合物基团及其衍生物、杂环化合物基团及其衍生物、以及其组合得到的基团等作为化学式(1)所示重复单元以外的重复单元。而且化学式(1)表示的重复单元及其他重复单元，既可以由具有醚基、酯基、酰胺基、酰亚胺基的非共轭单元所连接，而且也可以在重复单元中含有那些非共轭部分。
上述高分子荧光物质中作为化学式(1)中的Ar，可以举出与共轭键有关的4～20个碳原子组成的亚芳基或杂环化合物基团、下述化学式(2)表示的芳香族化合物基团或其衍生物基团、杂环化合物基团或其衍生物基团、以及将其组合得到的基团等。
【化1】
(式中R1～R92是各自独立地选自氢，1～20个碳原子的烷基、烷氧基和烷硫基，6～18个碳原子的芳基和芳氧基，以及4～14个碳原子的杂环化合物基团的基团。)
这些基团中优选亚苯基、取代的亚苯基、联亚苯基、取代的联亚苯基、亚萘基、取代的亚萘基、9，10-亚蒽基、取代的9，10-亚蒽基、2，5-亚吡啶基、取代的2，5-亚吡啶基、亚噻吩基和取代的亚噻吩基。更优选亚苯基、联亚苯基、亚萘基、2，5-亚吡啶基和亚噻吩基。
若就化学式(1)的R和R’是氢或氰基以外的取代基的场合加以说明，对于1～20个碳原子的烷基则可以举出甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、癸基和月桂基，优选甲基、乙基、戊基、己基、庚基、辛基。作为芳基可以举出苯基、4-C1～C12烷氧苯基(C1～C12表示1～12个碳原子，以下同样)、4-C1～C12烷基苯基、1-萘基、2-萘基等。
从溶剂可溶性观点来看，化学式(1)中的按Ar优选具有一个以上从4～20个碳原子的烷基、烷氧基和烷硫基，6～18个碳原子的芳基和芳氧基以及4～14个碳原子的杂环化合物基团中选出的基团的基团。
这些取代基可以列举如下。作为4～20个碳原子的烷基，可以举出丁基、戊基、己基、庚基、辛基、癸基和月桂基等，其中优选戊基、己基、庚基和辛基。而且作为4～20个碳原子的烷氧基，可以举出丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、癸氧基和月桂氧基等，其中优选戊氧基、己氧基、庚氧基和辛氧基。作为4～20个碳原子的烷硫基，可以举出丁硫基、戊硫基、己硫基、庚硫基、辛硫基、癸硫基和月桂硫基等，其中优选戊硫基、己硫基、庚硫基和辛硫基。作为芳基可以举出苯基、4-C1～C12烷氧苯基、4-C1～C12烷基苯基、1-萘基、2-萘基等。作为芳氧基可以举出苯氧基。作为杂环化合物基团，可以举出2-噻吩基、2-吡咯基、2-呋喃基、2-、3-或4-吡啶基等。这些取代基的数目因该高分子荧光物质的分子量和重复单元结构而异，但是从得到溶解强的高分子荧光物质观点来看，更优选这些取代基中一个取代基具有600以上分子量的。
其中上述高分子荧光物质，既可以是无规、嵌段或接枝共聚物，也可以是具有它们中间结构的高分子化合物，例如嵌段性无规共聚物。从能够得到荧光量子收率高的高分子荧光物质的观点来看，与完全无规共聚物相比，优选嵌段性无规共聚物和嵌段或接枝共聚物。而且这里形成的有机电致发光元件，由于能利用来自薄膜的荧光，所以可以使用该高分子荧光物质固体状态下有荧光的。
针对该高分子荧光物质使用溶剂的场合下，适用的溶剂可以举出氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷、四氢呋喃、甲苯、二甲苯等。虽然因高分子荧光物质的结构和分子量而异，但是通常能在这些溶剂中溶解0.1重量％以上。
上述高分子荧光物质，按照换算成聚苯乙烯分子量计算优选103～107的，其聚合度将随重复单元的结构及其比例而变。从成膜性观点来看，按照重复单元结构总数计，一般优选4～10000的，更优选5～3000的，特别优选10～2000的。
这种高分子荧光物质的合成方法并无特别限制，例如可以举出可以用两个醛基结合在亚苯基上的二醛化合物、两个卤代甲基结合在亚苯基上的化合物和三苯膦作原料得到的二盐，再经Witting反应。而且其他合成方法可以举出，以亚苯基上结合有两个卤代甲基的化合物为原料的脱卤化氢法。此外还可以举出硫盐分解法，即用碱使亚苯基上结合有两个卤代甲基化合物的硫盐聚合，得到的中间体经过热处理得到该高分子荧光物质。无论哪个合成方法中，由于通过加入具有亚芳基以外骨架的化合物作为单体并改变其存在比例，能够使生成高分子荧光物质中所含重复单元的结构发生变化，所以可以通过加料的加减进行聚合得使化学式(1)所示的重复单元处于50摩尔％以上。这些方法中，从反应的控制和收率来看，优选Witting反应法。
以下具体说明作为上述高分子荧光物质一个实例的亚苯基乙撑系共聚物的合成方法。对于要以Witting反应得到高分子荧光物质的场合而言，例如首先在按N，N-二甲基甲酰胺溶剂中，使双(卤代甲基)化合物，具体讲例如使2，5-二辛氧基对苯撑二甲基二溴化物与三苯膦反应合成磷盐，用乙醇锂将其与二醛化合物，具体讲例如与对苯二甲醛在乙醇中使之缩合进行Witting反应，可以得到含有亚苯基乙撑基和2，5-二辛氧基亚苯基乙撑基的高分子荧光物质。此时为了得到共聚物也可以利用两种以上二硫盐和/或两种以上二醛化合物的反应。
适用这些高分子荧光物质作为发光层形成材料的场合下，由于其纯度对发光特性有影响，所以合成后应当进行再沉淀精制、色谱法分离等纯化处理。
由上述高分子荧光物质组成的发光层形成材料，为了能形成全色显示型，可以使用红、绿和蓝三色发光层形成材料，分别用预定图案形成装置(油墨喷射装置)在预定位置上喷射像素AR，可以形成图案。
其中作为上述发光物质，也可以采用在宿主材料中添加了客体材料形式下的物质。
这种发光材料，可以适当采用其中含有例如以高分子有机化合物和低分子材料作为宿主材料，而且以使得到的发光层的发光特性发生变化用的荧光染料或磷光物质作为客体材料的。
作为有机高分子化合物，在材料溶解低的场合下有，例如涂布前体后通过加热使之按照以下化学式(3)所示固化，能够生成形成共轭系高分子有机电致发光层的化合物。例如当所说的前体是硫盐的场合下，通过热处理使硫基团脱离，形成共轭系高分子有机化合物等。
而且对于溶解高的材料而言，涂布材料后直接除去溶剂也能得到形成发光层的物质。
【化2】
上述的高分子有机化合物是固体并具有很强荧光，能够形成均一的固体超薄膜。而且富含形成能，与ITO电极的密着性也高，固化后还能形成牢固的共轭系高分子膜。
这种高分子有机化合物例如优选聚亚苯基乙撑。聚亚苯基乙撑能溶于水系溶剂或有机溶剂中，而且容易制备在第二基体11上的涂布时的涂布液，此外由于能在一定条件下聚合，所以能够得到光学品质也高的薄膜。
这种聚亚苯基乙撑，可以举出PPV(聚(对亚苯基乙撑))、MO-PPV(聚(2，5-二甲氧基-1，4-亚苯基乙撑))、CN-PPV(聚(2，5-二己氧基-1，4-亚苯基-(1-氰基乙撑)))、MEH-PPV(聚(2-甲氧基-5-(2’-乙基己氧基)〕-对亚苯基乙撑)等PPV衍生物，PTV(聚(2，5-亚噻吩基乙撑))等聚(烷基噻吩)，PFV(聚(2，5-亚呋喃基乙撑))、聚(对苯撑)、聚烷基芴等，其中特别优选由化学式(4)表示的PPV或PPV衍生物的前体，以及由化学式(5)表示的聚烷基芴(具体讲是由化学式(6)表示的聚烷基芴系共聚物)。
PPV等由于具有强荧光，因形成双键的π电子在聚合物链上非极化也是导电性高分子，所以能够得到高性能的有机电致发光元件。
【化3】
Figure A20061009588000271
【化4】
【化5】
Figure A20061009588000291
其中除上述PPV薄膜之外，能够形成发光层的高分子有机化合物和低分子材料，即能在本例中作宿主材料用的材料，可以举出例如羟基喹啉铝络合物(Alq3)和二苯乙烯基联苯，以及化学式(7)所示的BeBq2和Zn(OXZ)2，以及除过去一般采用的TPD、ALO、DPVBi等物质之外，还有吡唑啉二聚体、喹嗪甲酸、苯并吡咯高氯酸盐、苯并吡喃并喹嗪、红荧烯、二氮杂菲碘翁络合物等，可以使用含有一种或两种以上这些物质的有机电致发光元件用组合物。
【化6】
另一方面，作为可以在这种宿主材料中添加的客体材料，可以像上述那样举出荧光染料和磷光物质。特别是荧光染料，能使发光层的发光特性发生改变，例如提高发光层的发光效率，或者也可以作为改变光吸收最大波长(发光颜色)的有效手段。也就是说，荧光染料不仅本身能作为发光材料，而且还可以作为本身担负发光功能的色素材料使用。例如能使共轭高分子有机化合物分子上的载流子再结合生成的激发子能量移到荧光染料分子上。这种场合下，发光因为是仅由荧光量子效率高的荧光染料分子引起，所以发光层的电流量子效率也会增加。因此，由于利用在发光层形成材料中加入荧光染料的方法同时使发光层的发射光谱也变成荧光分子的，所以还可以作为改变发光颜色用的有效手段。
这里所说的电流量子效率，是基于发光功能考察发光性能的一种尺度，可以利用下式定义。
ηE＝放出光子的能量/输入的电能
于是利用掺杂荧光染料导致光吸收极大波长的变化，能够发射出例如红、蓝和绿三原色光线，其结果使获得全色显示体称为可能。
此外通过掺杂荧光染料，能够大幅度提高电致发光元件的发光效率。
作为荧光染料，在形成发射红色光线发光层的场合下，优选采用激光染料DCM-1、或罗丹明或罗丹明衍生物、pennlen等。利用在PPV等宿主材料中掺杂这些荧光染料虽然能够形成发光层，但是由于这些荧光染料多为水溶性的，所以在本身是具有水溶性的PPV前体的硫翁盐中掺杂后，经过热处理能够形成更均一的发光层。作为这种荧光染料，可以具体举出罗丹明B、罗丹明B基材、罗丹明6G、罗丹明101过氯酸盐等，也可以是其两种以上的混合物。
而且在形成发射绿色光发光层的场合下，优选使用喹吖酮、红荧烯、DCJT及其衍生物。这些荧光染料也与上述荧光染料一样，利用在PPV等宿主材料中掺杂的方法能够形成发光层，但是由于这些荧光染料多为水溶性的，所以在本身是具有水溶性的PPV前体的硫盐中掺杂后，经过热处理能够形成更均一的发光层。
此外在形成发射蓝色光发光层的场合下，优选使用二苯乙烯基联苯及其衍生物。这些荧光染料也与上述荧光染料一样，利用在PPV等宿主材料中掺杂的方法能够形成发光层，但是由于这些荧光染料多为水溶性的，所以在本身是具有水溶性的PPV前体的硫盐中掺杂后，经过热处理能够形成更均一的发光层。
作为具有发射蓝色光线能力的其他染料，可以举出香豆素及其衍生物。这些荧光染料与PPV的相容性好，容易形成发光层。尤其是其中的香豆素，其本身虽然不溶于溶剂之中，但是通过选择适当的取代基增溶后也能溶解在溶剂中。这种荧光染料可以具体举出香豆素-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。
此外作为发射蓝色光线的其他荧光染料，可以举出四苯基丁二烯(TPB)或其衍生物、DPVBi等。这些荧光染料与上述红色荧光染料同样是水溶液可溶性的，而且与PPV的相容性好，容易形成发光层。
关于上述的荧光染料，各种颜色既可以只用一种，也可以两种以上混合并用。
其中作为这样的荧光染料，可以使用化学式(8)所示、化学式(9)所示以及化学式(10)所示的物质。
【化7】
【化8】
Figure A20061009588000331
【化9】
关于这些荧光染料，优选相对于由上述共轭系高分子有机化合物等组成的宿主材料按照后述方法添加0.5～10重量％，更优选添加1.～5.0重量％。荧光染料添加量过多，得到的发光层难以维持其耐侯性和耐久性。另一方面，添加量过少则不能获得加入上述荧光染料所带来的充分效果。
作为向宿主材料中添加客体材料用的磷光物质，可以适当使用化学式(11)所示的Ir(PPy)3、Pt(thpy)2、PrOEP等。
【化10】
其中使用上述化学式(11)所示磷光物质作为客体材料的场合下，化学式(12)所示的CBP、DCTA、TCBP、以及上述的DPVBi和Alq3特别适用。
而且关于上述的荧光物质和磷光物质，也可以将其同时作为客体材料添加到宿主材料之中。
【化11】
其中由这种宿主/客体系发光物质形成发光层60的场合下，例如事先在图案形成装置(油墨喷射装置)上形成多个喷嘴等材料供给系统，从这些喷嘴中以预先为宿主材料与客体材料设置的数量比例同时将其喷出，这样能够形成由相对于宿主材料添加了所需量客体材料的发光物质组成的发光层60。
发光层60可以采用与空穴注入/输送层70的同样形成顺序形成。也就是说，在空穴注入/输送层70上面用油墨喷射法喷出含有发光层形成材料的组合物后，通过进行干燥处理和热处理，能够在第三绝缘层221上已经形成的开口部221a内部的空穴注入/输送层70上形成发光层60。这种发光层形成顺序，像上述那样也是在惰性气体气氛中进行的。被喷出的油墨组合物受疏油墨处理区域排斥，即使油墨液滴偏离预定喷出位置，被排斥的油墨液滴也会转移到第三绝缘层221开口部221A之内。
电子输送层50可以在发光层60的上面形成。电子输送层50与发光层60同样也能用油墨喷射法形成。对于电子输送层50的形成材料并无特别限制，例如可以举出恶二唑衍生物、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、芴酮衍生物、二苯基二氰基乙烯及其衍生物、联对苯醌衍生物、8-羟基喹啉及其衍生物的金属络合物等。具体讲与以前的空穴输送层形成材料相同，例如在特开昭63-70257、特开昭63-175860、特开平2-135359、特开平2-135261、特开平2-209988、特开平3-37992和特开平3-152184等号公报记载的那些物质，其中2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4-恶二唑、苯醌、蒽醌、三(8-羟基喹啉)铝特别适用。
其中将上述的空穴注入/输送层70的形成材料和电子输送层50的形成材料在发光层60的形成材料中混合，也可以作为发光层形成材料使用，这种场合下空穴注入/输送层形成材料和电子输送层形成材料的用量虽然因所用化合物的种类等而异，但是可以在不损害充分成膜性和发光特性的数量范围内适当选择确定。相对于发光层形成材料而言，通常处于1～40重量％，更优选处于2～30重量％范围内。
其中空穴注入/输送层70和电子输送层50等的形成并不限于采用油墨喷射法，也可以用掩膜蒸镀法形成。
阴极222可以在电子输送层50和第三绝缘层221的全体表面上形成，或以带状形成。阴极222虽然当然可以用Al、Mg、Li、Ca等单质材料以及Mg∶Ag(10∶1合金)的合金材料形成一层，但是也可以形成二层或三层组成的金属(包括合金)层。具体讲，可以使用具有Li2O(0.5纳米左右)/Al、LiF(0.5纳米左右)/Al、MgF2/Al等这种层叠结构的。阴极222是上述金属组成的薄膜，能透过光线。
密封层20用于阻止大气从外部侵入有机EL元件，可以适当选择膜后和材料。密封层20的形成材料，可以采用例如陶瓷和氮化硅、氧化氮化硅、氧化硅等，从透明性和气体阻挡性角度来看其中优选氧化氮化硅。也可以采用等离子CVD法在阴极222上形成密封层20。
综上所述，来自发光层60的光线由于通过折射率比基板2低的低折射率材料组成的各绝缘层283、284后入射在基板2上，所以以大于临界角入射在各绝缘层283、284上的入射光线，在与基板2的界面上以小于临界角的方向折射，在基板2内能以全反射条件向外射出，取出至外部。这样能提高光线取出效率，获得高目视性。而且折射率与介电常数间具有强的相关关系，借助于以各绝缘层283、284为低折射率层可以形成低介电常数层，能够减小布线电容，因而能使电光学装置的动作速度高速化等，提高动作性能。
其中除了上述的空穴注入/输送层70、发光层60和电子输送层50之外，还可以在发光层60的对电极222侧形成封孔层，使发光层60的寿命长寿化。这种封孔层形成材料可以采用例如化学式(13)所示的BCP和化学式(14)所示的BAlq，从长寿化观点来看优选BAlq。
【化12】
Figure A20061009588000381
【化13】
Figure A20061009588000382
[电子仪器]
以下说明备有上述实施方式有机EL显示装置的电子仪器。图4是表示一种便携式电话实例的斜视图。图4中，符号1000表示便携式电话本体，符号1001表示采用上述有机EL显示装置的显示部分。
图5是表示一种手表型电子仪器实例的斜视图。图5中，符号1100表示手表本体，符号1101表示采用上述有机EL显示装置的显示部分。
图6是表示一种掌中电脑等便携式信息处理装置实例的斜视图。图6中，符号1200表示信息处理装置，符号1202表示键盘等输入部分，符号1204表示信息处理装置本体，符号1206表示采用上述有机EL显示装置的显示部分。
图4～6所示的电子仪器，由于具有上述实施方式的有机EL显示装置，所以能够实现显示质量优良、具有鲜明画面有机EL显示部分的电子仪器。
其中本发明的技术范围并不限于上述实施方式，可以在不超出本发明思想的范围的条件下作出各种变化。
例如在上述实施方式中列举的是用一对电极夹持作为有机EL元件构成的发光层和空穴输送层的实例，但是除发光层和空穴输送层之外，也可以插入具有电子输送层、空穴注入层和电子注入层等各种功能的有机层。此外，在实施方式中列举的具体材料也不过仅仅是一个实例，可以作各种变更。
而且在本实施方式构成的显示装置S1中，可以将作电光学元件用的发光层60改变成液晶层等其他光学显示物质。
上述实施方式中，虽然是就从设置TFT24的基板2侧取出光线的所谓被发光型加以说明的，但是本发明的低折射率层，也适用于从与设置TFT的基板相反一侧取出光线的所谓顶发光型装置之中。
按照本发明，来自电光学元件的光线由于通过折射率比基板低的低折射率材料组成的材料层后入射在基板上，所以以大于临界角入射在低折射率层的入射光线，在与基板的界面上以小于临界角的方向折射，在基板内能以全反射条件向外射出，取出至外部。这样能提高光线取出效率，获得高目视性。而且折射率与介电常数间具有强的相关关系，通过以预定材料层作为低折射率层可以形成低介电常数层，减小布线电容，因而能使电光学装置的动作速度高速化等，提高动作性能。

Claims (28)

1、一种电光学装置，包括：
电光学元件层，其包括配置在两根电极之间的电光学元件；
表面材料层，其位于所述电光学装置的最外面；
第一层，其配置在所述电光学元件层与所述表面材料层之间；
第二层，其配置在所述表面材料层与所述第一层之间；和
第三层，其配置在所述表面材料层与所述第一层之间，
所述第一层的折射率比所述表面材料层的折射率低。
2、一种电光学装置，包括：
第一电极；
第二电极；
电光学元件，其配置在所述第一电极与第二电极之间，用于发光或对光进行调制；
表面材料层，其位于所述电光学装置的最外面；
第一层，其配置在所述表面材料层与所述第一电极之间；
第二层，其配置在所述表面材料层与所述第一层之间；和
第三层，其配置在所述表面材料层与所述第一层之间，
所述第一层的折射率比所述表面材料层的折射率低。
3、一种电光学装置，包括：
第一电极；
第二电极；
发光层，其配置在所述第一电极与所述第二电极之间；
表面材料层，其位于所述电光学装置的最外面；
第一层，其配置在所述表面材料层与所述第一电极之间；
第二层，其配置在所述表面材料层与所述第一层之间；和
第三层，其配置在所述表面材料层与所述第一层之间，
所述第一层的折射率比所述表面材料层的折射率低。
4、根据权利要求1或2所述的电光学装置，其特征在于，所述电光学元件所发出的光，从所述表面材料层被取出到所述电光学装置之外。
5、根据权利要求2所述的电光学装置，其特征在于，还具有形成在所述发光层周围的第四层。
6、根据权利要求5所述的电光学装置，其特征在于，所述第四层的折射率比所述表面材料层的折射率低。
7、根据权利要求1～3中任一项所述的电光学装置，其特征在于，
所述表面材料层是基板，
所述基板上形成行所述第一层、所述第二层、以及所述第三层。
8、根据权利要求1～3中任一项所述的电光学装置，其特征在于，所述第二层的折射率比所述表面材料层的折射率低。
9、根据权利要求8所述的电光学装置，其特征在于，所述第三层的折射率比所述表面材料层的折射率低。
10、根据权利要求1～3中任一项所述的电光学装置，其特征在于，还具备有源元件。
11、根据权利要求10所述的电光学装置，其特征在于，所述有源元件配置在所述表面材料层与所述第二电极之间。
12、根据权利要求11所述的电光学装置，其特征在于，所述有源元件与所述第一电极连接。
13、根据权利要求1～3中任一项所述的电光学装置，其特征在于，所述第一层是低介电常数层。
14、根据权利要求10或11所述的电光学装置，其特征在于，所述第一层、所述第二层以及所述第三层作为层间绝缘膜而起作用。
15、根据权利要求1～3中任一项所述的电光学装置，其特征在于，所述第一层由多孔体形成。
16、根据权利要求12所述的电光学装置，其特征在于，所述第一层中形成有用于连接所述有源元件和所述第一电极的接触孔。
17、根据权利要求1～3中任一项所述的电光学装置，其特征在于，所述第一层的折射率为1.5以下。
18、根据权利要求1～3中任一项所述的电光学装置，其特征在于，所述第一层至少包含气凝胶、氟化镁、含氟聚合物中的至少任意一种。
19、根据权利要求1或2所述的电光学装置，其特征在于，所述电光学元件是有机电致发光元件。
20、一种电路基板，用于制造包含电光学元件的电光学装置，包括：
基板；
有源元件；和
像素电极，其与所述有源元件连接，用于向所述电光学元件提供电力，
所述第一层的折射率比所述基板的折射率低。
21、根据权利要求20所述的电路基板，其特征在于，还包括：
第二层，其配置在所述基板与所述像素电极之间；和
第三层，其配置在所述基板与所述像素电极之间。
22、根据权利要求21所述的电路基板，其特征在于，所述第二层的折射率比所述基板的折射率低。
23、根据权利要求22所述的电路基板，其特征在于，所述第三层的折射率比所述基板的折射率低。
24、根据权利要求20所述的电路基板，其特征在于，所述第一层的介电常数比所述基板的介电常数低。
25、根据权利要求20所述的电路基板，其特征在于，所述第一层由多孔体形成。
26、根据权利要求20所述的电路基板，其特征在于，还包括抑制所述有源元件劣化的保护层。
27、根据权利要求26所述的电路基板，其特征在于，所述保护层设置在所述像素电极与所述有源元件之间。
28、根据权利要求20所述的电路基板，其特征在于，所述第一层中形成有用于连接所述有源元件与所述第一电极的接触孔。
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