JP2007042619A

JP2007042619A - 発光装置の作製方法

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Publication number: JP2007042619A
Application number: JP2006181980A
Authority: JP
Inventors: Junichiro Sakata; 淳一郎坂田
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2005-07-04
Filing date: 2006-06-30
Publication date: 2007-02-15
Anticipated expiration: 2026-06-30
Also published as: JP4787094B2

Abstract

【課題】金属酸化物と有機化合物との混合層を有する発光装置において生産性を低下させることなく、信頼性向上を図ることを目的とする。
【解決手段】有機化合物と金属酸化物とを有する混合層を形成した後に酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく、前記混合層を窒素ガス雰囲気に曝し、次に酸素に曝すことなくその後の積層膜を真空中にて形成することによって上記課題を解決する。そして発光装置を作製する際には、例えば陽極を形成し、前記陽極上に有機化合物と金属酸化物とを有する混合層を形成し、前記混合層を酸素に曝さず、窒素ガス雰囲気に曝し、次に酸素に曝すことなく正孔輸送層を形成し、前記正孔輸送層上に発光層を形成し、前記発光層上に陰極を形成する。
【選択図】なし

Description

本発明は、平面光源や表示素子に利用されるエレクトロルミネッセンス型発光装置（エレクトロルミネッセンス発光装置、以下、「発光装置」と略記することがある。）の作製方法に関する。

エレクトロルミネッセンス発光装置は、発光層が有機化合物等から構成される。そして低電圧駆動で大面積表示素子を実現できるとして注目されている。

Ｔａｎｇらは素子の高効率化のため、キャリア輸送性の異なる有機化合物を積層し、正孔と電子がそれぞれ陽極電極層、陰極電極層よりバランスよく注入される構造を提案した。そして有機層の膜厚を２００ｎｍ以下として、１０Ｖ以下の印加電圧で発光輝度１０００ｃｄ／ｍ^２と外部量子効率１％を実現した（例えば非特許文献１）。

このような高効率素子を開発する上で、陰極電極層からの電子注入や陽極電極層からの正孔注入をエネルギー障壁なく有機層に注入する技術は重要な要素として認識されている。

城戸等は、正孔注入層を金属酸化物と有機化合物との混合膜で形成している。これにより素子の駆動電圧を低下させると共に、正孔注入層の膜厚を調整して、駆動電圧を上昇させずに陰極電極層と陽極電極層間での電気的短絡の危険性を大幅に低減することができるとしている（特許文献１）。

しかしながら前記構成では輝度半減寿命が短くなるという問題がある（特許文献２）。そこで本発明では、金属酸化物と有機化合物との混合層を有する発光装置において、生産性を低下させることなく信頼性向上を図ることを目的とする。
Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，５１，９１３（１９８７）．特開２００５−１２３０９５号公報特開２００５−１６６６４１号公報特開２０００−６８０６８号公報特開平１１−８０６５号公報

本発明では有機化合物と金属酸化物とを有する混合層を形成した後に酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく、前記混合層を窒素（Ｎ_２）ガス雰囲気に曝し、次に酸素を含むガス雰囲気に曝すことなくその後の積層膜を真空中又は減圧下にて形成することによって上記課題を解決する。ここで酸素を含むガス雰囲気とは酸素ガス、ＮＯ_２ガス、Ｎ_２Ｏガスなどのように酸素原子を含むガス雰囲気をいう。有機化合物と金属酸化物とを有する混合層を形成後に窒素ガス雰囲気に曝すことで、生産性を低下させることなく、膜質が向上し、信頼性が高くなる。

本発明は陽極を形成し、前記陽極上に有機化合物と金属酸化物とを有する混合層を形成し、前記混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝さず、窒素ガス雰囲気に曝し、次に前記混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく正孔輸送層を形成し、前記正孔輸送層上に発光層を形成し、前記発光層上に陰極を形成する。

また本発明は、陽極を形成し、前記陽極上に有機化合物と金属酸化物とを有する第１の混合層を形成し、前記第１の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝さず、窒素ガス雰囲気に曝し、次に前記第１の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく有機化合物と金属酸化物とを有する第２の混合層を形成し、前記第２の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝さず、窒素ガス雰囲気に曝し、次に前記第２の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく正孔輸送層を形成し、前記正孔輸送層上に発光層を形成し、前記発光層上に陰極を形成する。

また本発明は、陽極を形成し、前記陽極上に正孔輸送層を形成し、前記正孔輸送層上に発光層を形成し、前記発光層上に電子輸送層を形成し、前記電子輸送層上に有機化合物と金属酸化物とを有する混合層を形成し、前記混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝さず、窒素ガス雰囲気に曝し、次に前記混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく陰極を形成する。

また本発明は、陽極を形成し、前記陽極上に正孔輸送層を形成し、前記正孔輸送層上に発光層を形成し、前記発光層上に電子輸送層を形成し、前記電子輸送層上に有機化合物と金属酸化物とを有する第１の混合層を形成し、前記第１の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝さず、窒素ガス雰囲気に曝し、次に前記第１の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく有機化合物と金属酸化物とを有する第２の混合層を形成し、前記第２の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝さず、窒素ガス雰囲気に曝し、次に前記第２の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく陰極を形成する。

陽極、正孔輸送層、発光層、混合層、第１の混合層、第２の混合層、電子輸送層、電子注入層、陰極は真空中又は減圧下にて作製することが望ましい。

前記陽極に加熱処理を行った後に前記混合層や第１の混合層を形成し、その後、発光層、陰極を形成してもよい。加熱処理は真空中又は減圧下にて行うことが望ましい。

前記混合層や第２の混合層と前記電子輸送層の間に電子注入層を形成し、その後、陰極を形成してもよい。電子注入層は真空中又は減圧下にて形成する。

前記混合層、第１の混合層、第２の混合層を窒素ガス雰囲気に曝した後に、窒素ガスを排気し、再度窒素ガス雰囲気に曝してもよい。

前記混合層、第１の混合層、第２の混合層には窒素ガスを吹き付けて窒素ガス雰囲気に曝してもよい。

また本発明は、陰極を形成し、前記陰極上に有機化合物と金属酸化物とを有する混合層を形成し、前記混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝さず、窒素ガス雰囲気に曝し、次に前記混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく電子輸送層を形成し、前記電子輸送層上に発光層を形成し、前記発光層上に陽極を形成する。

また本発明は、陰極を形成し、前記陰極上に有機化合物と金属酸化物とを有する第１の混合層を形成し、前記第１の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝さず、窒素ガス雰囲気に曝し、次に前記第１の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく有機化合物と金属酸化物とを有する第２の混合層を形成し、前記第２の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝さず、窒素ガス雰囲気に曝し、次に前記第２の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく電子輸送層を形成し、前記電子輸送層上に発光層を形成し、前記発光層上に正孔輸送層を形成し、前記正孔輸送層上に陽極を形成する。

また本発明は陰極を形成し、前記陰極上に有機化合物と金属酸化物とを有する混合層を形成し、前記混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝さず、窒素ガス雰囲気に曝し、次に前記混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく電子注入層を形成し、前記電子注入層上に電子輸送層を形成し、前記電子輸送層上に発光層を形成し、前記発光層上に正孔輸送層を形成し、前記正孔輸送層上に陽極を形成する。

また本発明は陰極を形成し、前記陰極上に有機化合物と金属酸化物とを有する第１の混合層を形成し、前記第１の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝さず、窒素ガス雰囲気に曝し、次に前記第１の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく有機化合物と金属酸化物とを有する第２の混合層を形成し、前記第２の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝さず、窒素ガス雰囲気に曝し、次に前記第２の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく電子注入層を形成し、前記電子注入層上に電子輸送層を形成し、前記電子輸送層上に発光層を形成し、前記発光層上に陽極を形成する。

また本発明は陰極を形成し、前記陰極上に電子輸送層を形成し、前記電子輸送層上に発光層を形成し、前記発光層上に正孔輸送層を形成し、前記正孔輸送層上に有機化合物と金属酸化物とを有する混合層を形成し、前記混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝さず、窒素ガス雰囲気に曝し、次に前記混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく陽極を形成する。

また本発明は陰極を形成し、前記陰極上に電子輸送層を形成し、前記電子輸送層上に発光層を形成し、前記発光層上に正孔輸送層を形成し、前記正孔輸送層上に有機化合物と金属酸化物とを有する第１の混合層を形成し、前記第１の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝さず、窒素ガス雰囲気に曝し、次に前記第１の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく有機化合物と金属酸化物とを有する第２の混合層を形成し、前記第２の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝さず、窒素ガス雰囲気に曝し、次に前記第２の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく陽極を形成する。

前記混合層、前記第１の混合層、前記第２の混合層を窒素ガス雰囲気に曝した後に、窒素ガスを排気し、再度窒素ガス雰囲気に曝してもよい。

前記混合層、第１の混合層、第２の混合層には窒素ガスを吹き付けて窒素ガス雰囲気に曝すことを特徴とする発光装置の作製方法。

また本発明は陽極を形成し、前記陽極上に有機化合物と金属酸化物とを有する第１の混合層を形成し、前記第１の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝さず、窒素ガス雰囲気に曝し、次に前記第１の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく正孔輸送層を形成し、前記正孔輸送層上に発光層を形成し、前記発光層上に電子輸送層を形成し、前記電子輸送層上に有機化合物と金属酸化物とを有する第２の混合層を形成し、前記第２の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝さず、窒素ガス雰囲気に曝し、次に前記第２の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく陰極を形成する。

前記陽極に加熱処理を行った後に前記第１の混合層を形成し、その後、正孔輸送層を形成してもよい。加熱処理は真空中又は減圧下にて行うことが望ましい。

前記第２の混合層と前記電子輸送層の間に電子注入層を形成し、その後、陰極を形成してもよい。

また本発明は陰極を形成し、前記陰極上に有機化合物と金属酸化物とを有する第１の混合層を形成し、前記第１の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝さず、窒素ガス雰囲気に曝し、次に前記第１の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく電子輸送層を形成し、前記電子輸送層上に発光層を形成し、前記発光層上に正孔輸送層を形成し、前記正孔輸送層上に有機化合物と金属酸化物とを有する第２の混合層を形成し、前記第２の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝さず、窒素ガス雰囲気に曝し、次に前記第２の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく陽極を形成する。

陰極を形成し、前記陰極上に有機化合物と金属酸化物とを有する第１の混合層を形成し、前記第１の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝さず、窒素ガス雰囲気に曝し、次に前記第１の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく電子注入層を形成し、前記電子注入層上に電子輸送層を形成し、前記電子輸送層上に発光層を形成し、前記発光層上に正孔輸送層を形成し、前記正孔輸送層上に有機化合物と金属酸化物とを有する第２の混合層を形成し、前記第２の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝さず、窒素ガス雰囲気に曝し、次に前記第２の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく陽極を形成する。

前記第１の混合層を窒素ガス雰囲気に曝した後に、窒素ガスを排気し、再度窒素ガス雰囲気に曝し、前記第２の混合層を窒素ガス雰囲気に曝した後に、窒素ガスを排気し、再度窒素ガス雰囲気に曝してもよい。

前記第１の混合層及び第２の混合層には窒素ガスを吹き付けて窒素ガス雰囲気に曝してもよい。

陽極側及び陰極側の両方に混合層を設ける場合、第１の混合層を有機化合物と金属酸化物とを有する第３の混合層及び有機化合物と金属酸化物とを有する第４の混合層を積層したものとしてもよい。また第２の混合層を有機化合物と金属酸化物とを有する第５の混合層及び有機化合物と金属酸化物とを有する第６の混合層を積層したものとしてもよい。

このとき第３の混合層を形成し、前記第３の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝さず、窒素ガス雰囲気に曝し、次に前記第３の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく第４の混合層を形成し、前記第４の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝さず、窒素ガス雰囲気に曝し、次に前記第４の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく次の層を形成してもよい。

また第５の混合層を形成し、前記第５の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝さず、窒素ガス雰囲気に曝し、次に前記第５の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく第６の混合層を形成し、前記第６の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝さず、窒素ガス雰囲気に曝し、次に前記第６の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく次の層を形成してもよい。

前記第３の混合層を窒素ガス雰囲気に曝した後に、窒素ガスを排気し、再度窒素ガス雰囲気に曝し、前記第４の混合層を窒素ガス雰囲気に曝した後に、窒素ガスを排気し、再度窒素ガス雰囲気に曝してもよい。

前記第５の混合層を窒素ガス雰囲気に曝した後に、窒素ガスを排気し、再度窒素ガス雰囲気に曝し、前記第６の混合層を窒素ガス雰囲気に曝した後に、窒素ガスを排気し、再度窒素ガス雰囲気に曝してもよい。

前記第３の混合層及び第４の混合層には窒素ガスを吹き付けて窒素ガス雰囲気に曝してもよい。

前記第５の混合層及び第６の混合層には窒素ガスを吹き付けて窒素ガス雰囲気に曝してもよい。

また本発明は陽極を形成し、前記陽極上に発光層を有する第１の発光ユニットを形成し、前記第１の発光ユニット上に電子供与性物質と電子輸送性物質とを有する層を形成し、前記電子供与性物質と電子輸送性物質とを有する層上に、有機化合物と金属酸化物とを有する混合層を形成し、前記混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝さず、窒素ガス雰囲気に曝し、次に前記混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく第２の発光ユニットを形成し、前記第２の発光ユニット上に陰極を形成する。

また本発明は陽極を形成し、前記陽極上に発光層を有する第１の発光ユニットを形成し、前記第１の発光ユニット上に電子供与性物質と電子輸送性物質とを有する層を形成し、前記電子供与性物質と電子輸送性物質とを有する層上に、有機化合物と金属酸化物とを有する第１の混合層を形成し、前記第１の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝さず、窒素ガス雰囲気に曝し、次に前記第１の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく第２の混合層を形成し、前記第２の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝さず、窒素ガス雰囲気に曝し、次に前記第２の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく第２の発光ユニットを形成し、前記第２の発光ユニット上に陰極を形成する。

また本発明は陰極を形成し、前記陰極上に発光層を有する第１の発光ユニットを形成し、前記第１の発光ユニット上に電子供与性物質と電子輸送性物質とを有する層を形成し、前記電子供与性物質と電子輸送性物質とを有する層上に、有機化合物と金属酸化物とを有する混合層を形成し、前記混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝さず、窒素ガス雰囲気に曝し、次に前記混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく第２の発光ユニットを形成し、前記第２の発光ユニット上に陽極を形成する。

また本発明は陰極を形成し、前記陰極上に発光層を有する第１の発光ユニットを形成し、前記第１の発光ユニット上に電子供与性物質と電子輸送性物質とを有する層を形成し、前記電子供与性物質と電子輸送性物質とを有する層上に、有機化合物と金属酸化物とを有する第１の混合層を形成し、前記第１の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝さず、窒素ガス雰囲気に曝し、次に前記第１の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく第２の混合層を形成し、前記第２の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝さず、窒素ガス雰囲気に曝し、次に前記第２の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく第２の発光ユニットを形成し、前記第２の発光ユニット上に陽極を形成する。

前記混合層を窒素ガス雰囲気に曝した後に、窒素ガスを排気し、再度窒素ガス雰囲気に曝してもよい。

前記混合層には窒素ガスを吹き付けて窒素ガス雰囲気に曝してもよい。

前記陽極に加熱処理を行った後に前記発光ユニットを形成してもよい。加熱処理は真空中又は減圧下にて行うことが望ましい。

発光ユニットは発光層を有する構成である。電子輸送層、正孔輸送層を形成してもよい。また陰極と電子輸送層の間に電子注入層を形成してもよい。また陽極と正孔輸送層の間に正孔注入層を形成してもよい。

また前記第１の混合層及び第２の混合層を窒素ガス雰囲気に曝した後に、窒素ガスを排気し、再度窒素ガス雰囲気に曝してもよい。

また前記第１の混合層及び第２の混合層には窒素ガスを吹き付けて窒素ガス雰囲気に曝してもよい。

陽極、発光ユニット、混合層、第１の混合層、第２の混合層、陰極は真空中又は減圧下にて作製することが望ましい。

窒素ガス雰囲気に曝すときは加熱せずに室温で行う方がよい。加熱すると特性が変化しやすく、発光装置の特性にばらつきが生じやすくなるものと考えられる。また窒素ガスに含まれる水分量としては４０ｐｐｍ以下、好ましくは３ｐｐｍ以下とする。

小川らはホール注入性のＣｕＰｃ有機膜を成膜後に窒素ガスで第１のガスリンス処理し、その後ＮＯ_２ガスで第２のガスリンス処理をしてＣｕＰｃ有機膜中にＮＯ_２ガスを浸透させている（特許文献３）。しかし本発明は混合層を形成した後に酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく、前記混合層を窒素ガス雰囲気に曝し、次に酸素を含むガス雰囲気に曝すことなくその後積層膜を形成している。したがって窒素ガスで第１のガスリンス処理し、その後酸素を含むガス雰囲気に曝している特許文献３とは全く異なる。

また栗林らは三原色発光の有機エレクトロルミネセンスを同一基板上に形成する時、全工程にわたって、大気にさらすことなく、真空中、減圧空間内又は乾燥窒素雰囲気中で製造できるようにしている（特許文献４）。具体的には栗林らは正孔注入層、発光層、Ａｌｑ_３層の積層体を大気に曝さず、真空中や減圧空間内で形成することを開示し、対向電極を形成した後に乾燥窒素中で処理を行うことを開示している。しかし混合層を形成した後に酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく、前記混合層を窒素ガス雰囲気に曝し、次に酸素を含むガス雰囲気に曝すことなくその後の積層膜を形成することは開示していない。

混合層を形成した後に酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく、前記混合層を窒素ガス雰囲気に曝し、次に酸素を含むガス雰囲気に曝すことなくその後の積層膜を形成することによって、生産性を低下させることなく、発光装置の特性を劣化させず、発光輝度寿命を向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。

（実施の形態１）
ここでは陽極と、陰極と、前記陽極と陰極の間に設けられた発光層と、前記陽極と発光層の間に設けられた有機化合物と金属酸化物とを有する混合層と、を有する発光装置の作製方法において、前記混合層の形成後に窒素ガス雰囲気に曝すことについて説明する。

基板１上に陽極２を１０〜１０００ｎｍ形成する（図１（Ａ））。基板１としては、例えば石英、ガラス、またはプラスチックなどを用いることができる。なお発光装置の作製工程において支持体として機能するものであれば、これら以外のものでもよい。

陽極２は発光層へ正孔を注入する機能を有するものであり、さまざまな金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物金属を用いることができる。例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、チタン（Ｔｉ）などの導電性を有する金属、又はアルミニウム−シリコン（Ａｌ−Ｓｉ）、アルミニウム−チタン（Ａｌ−Ｔｉ）、アルミニウム−シリコン−銅（Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ）等それらの合金、または窒化チタン（ＴｉＮ）等の金属材料の窒化物、ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍｔｉｎｏｘｉｄｅ）、酸化ケイ素を含有するＩＴＯ（ＩＴＳＯ）、酸化インジウムに酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合したＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍｚｉｎｃｏｘｉｄｅ）等の金属化合物などを用いることができる。

通常、陽極は、正孔を注入できるように仕事関数の大きい（仕事関数４．０ｅＶ以上など）もので形成されていることが好ましい。しかし本発明では陽極２の上に混合層３を接して形成するため、陽極２は仕事関数の大きい材料に限定されず、仕事関数の小さい材料も用いることができる。

上記材料をスパッタ法又はＣＶＤ法にて基板１の上に成膜した後、フォトリソグラフィー法及びエッチング法を用いて陽極２を形成する。

ここで混合層３を形成する前に基板１、陽極２に含まれる水分を除去するために加熱処理を行う（図１（Ｂ））。加熱処理は例えば真空中又は減圧下にて１００〜２００℃、例えば１５０℃で行うことができる。この加熱処理からは大気に曝すことなく、真空中又は減圧下で各層を形成する。

次に有機化合物と金属酸化物の混合層３を真空中又は減圧下にて形成する（図１（Ｃ））。これによって陽極２の表面に形成された凹凸や電極表面に残った異物の影響で陽極２と陰極７がショート（短絡）することを防ぐことができる。混合層３の膜厚は６０ｎｍ以上あることが望ましい。また１２０ｎｍ以上であるとなお良い。厚膜化しても発光装置の駆動電圧の上昇を招くことはない。また消費電力の増加を招くことはない。

金属酸化物としては、遷移金属の酸化物が望ましい。具体的には、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化チタン、酸化マンガン、酸化レニウムが好適である。

有機化合物としては４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢ）、４，４’−ビス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＴＰＤ）、４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）トリフェニルアミン（略称：ＴＤＡＴＡ）、４，４’，４’’−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミン（略称：ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’−ビス｛Ｎ−［４−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｍ−トリルアミノ）フェニル］−Ｎ−フェニルアミノ｝ビフェニル（略称：ＤＮＴＰＤ）、１，３，５−トリス［Ｎ，Ｎ−ジ（ｍ−トリル）アミノ］ベンゼン（略称：ｍ−ＭＴＤＡＢ）、４，４’，４’’−トリス（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミン（略称：ＴＣＴＡ）等のアリールアミノ基を有する有機材料や、フタロシアニン（略称：Ｈ_２Ｐｃ）、銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）、バナジルフタロシアニン（略称：ＶＯＰｃ）等も用いることができる。

また、下記一般式（１）で表されるような有機材料も好適に用いることができ、その具体例としては３−［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ１）、３，６−ビス［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ２）等を挙げることができる。この構造を有する有機化合物は熱的安定性に優れ、信頼性が良い。

（式中、Ｒ^１およびＲ^３は、それぞれ同一でも異なっていてもよく、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基、アリールアルキル基、炭素数１〜７のアシル基のいずれかを表し、Ａｒ^１は、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基のいずれかを表し、Ｒ^２は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基のいずれかを表し、Ｒ^４は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基、下記一般式（２）で示される置換基のいずれかを表し、一般式（２）で示される置換基において、Ｒ^５は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基、アリールアルキル基、炭素数１〜７のアシル基のいずれかを表し、Ａｒ^２は、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基のいずれかを表し、Ｒ^６は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基のいずれかを表す。）

カルバゾール誘導体の合成方法としては、種々の反応の適用が可能である。例えば、下記の反応スキーム（Ａ−１）や反応スキーム（Ａ―２）に示す方法が挙げられる。ただし、本発明に用いるカルバゾール誘導体の合成方法は、これに限定されることはない。

また、下記一般式（３）乃至（６）のいずれかで示されるような有機材料も好適に用いることができる。下記一般式（３）乃至（６）のいずれかで表される有機化合物の具体例としては、Ｎ−（２−ナフチル）カルバゾール（略称：ＮＣｚ）、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、９，１０−ビス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］アントラセン（略称：ＢＣＰＡ）、３，５−ビス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ビフェニル（略称：ＢＣＰＢｉ）、１，３，５−トリス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴＣＰＢ）等を挙げることができる。

式中Ａｒ^３は炭素数６〜４２の芳香族炭化水素基を表し、ｎは１〜３の自然数を表し、Ｒ^１１、Ｒ^１２は水素、または炭素数１〜４のアルキル基、または炭素数６〜１２のアリール基を表す。

ただし、式中Ａｒ^４は炭素数６〜４２の１価の芳香族炭化水素基を表し、Ｒ^２１、Ｒ^２２は水素、または炭素数１〜４のアルキル基、または炭素数６〜１２のアリール基を表す。

ただし、式中Ａｒ^５は炭素数６〜４２の２価の芳香族炭化水素基を表し、Ｒ^３１〜Ｒ^３４は水素、または炭素数１〜４のアルキル基、または炭素数６〜１２のアリール基を表す。

ただし、式中Ａｒ^６は炭素数６〜４２の３価の芳香族炭化水素基を表し、Ｒ^４１〜Ｒ^４６は水素、または炭素数１〜４のアルキル基、または炭素数６〜１２のアリール基を表す。

アントラセン、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、テトラセン、ルブレン、ペンタセン等の芳香族炭化水素も用いることができる。

混合層３には立体障害の大きな化合物を共蒸着法等により添加してもよい。これにより混合層３の結晶化を防止することができる。立体障害の大きな（つまり平面構造とは異なり空間的な広がりを有する構造をもつ）化合物としては、５，６，１１，１２−テトラフェニルテトラセン（略称：ルブレン）が好ましい。但し、これ以外にヘキサフェニルベンゼン、ジフェニルアントラセン、ｔ−ブチルペリレン、９，１０−ジ（フェニル）アントラセン、クマリン５４５Ｔなどを用いてもよい。また、この他、デンドリマー等も有効である。

混合層３は上述した金属酸化物と有機化合物との共蒸着法によって作製することができる。また湿式法、液滴吐出法等によって形成することもできる。ただし酸素を含むガス雰囲気に曝さないようにする必要がある。蒸着法により形成する場合には金属等のマスクを蒸着源と、基板との間に設けてパターンを形成する。なお、混合層３において有機化合物と金属酸化物とは重量比で９５：５〜２０：８０、より好ましくは９０：１０〜５０：５０であることが望ましい。

次に混合層３を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく、加熱せずに室温にて窒素ガス雰囲気に曝す（図１（Ｄ））。図１（Ｄ）では窒素（Ｎ_２）を丸印で模式的に示している。図３、５、６、８においても窒素（Ｎ_２）を丸印で模式的に示している。混合層３が形成された基板１がセットされたチャンバー内に窒素ガスを導入する。窒素ガスは水分を極力取り除いたものであることが望ましく、４０ｐｐｍ以下、好ましくは３ｐｐｍ以下とする。窒素ガスを１〜５００ｓｃｃｍの流量でチャンバー内の圧力が１×１０^−１〜１×１０^６Ｐａになるように導入する。チャンバー内の圧力を上記圧力に保持したまま、１〜２４時間放置して混合層３を窒素ガス雰囲気に曝す。または窒素ガスを混合層３に吹き付けてもよい。この場合は１〜２４時間放置する必要はなく、１０〜１８０分間吹き付ければよい。窒素ガス雰囲気に曝した後、チャンバー内の窒素ガスを除去して真空又は減圧下にし、再度上記したように窒素ガス雰囲気に曝してもよい。これにより発光装置の寿命を向上させることができる。

次いで混合層３を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく、真空中又は減圧下にて正孔輸送層４を蒸着法等により５〜５０ｎｍ形成する（図２（Ａ））。正孔輸送層４は、ホールを輸送する機能に優れた層、例えばＮＰＢやＴＰＤ、ＴＤＡＴＡ、ＭＴＤＡＴＡ、ＢＳＰＢなどの芳香族アミン（即ち、ベンゼン環−窒素の結合を有する）の化合物からなる層である。ここに述べた物質は、主に１×１０^−６〜１０ｃｍ^２／Ｖｓの正孔移動度を有する物質である。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。なお、正孔輸送層４は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものであってもよい。

次に真空中又は減圧下にて発光層５を蒸着法等により５〜１００ｎｍ形成する（図２（Ａ））。発光層５について特に限定は無い。発光層として機能する層には大きく分けて２つの態様ある。一つは発光中心となる発光物質（ドーパント材料）の有するエネルギーギャップよりも大きいエネルギーギャップを有する材料（ホスト材料）からなる層に発光材料を分散するホストーゲスト型の層であり、もう一つは発光材料のみで発光層を構成する層である。前者は濃度消光が起こりにくく、好ましい構成である。発光中心となる発光物質としては、４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−（１，１，７，７−テトラメチルジュロリジル−９−エニル）−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＪＴ）、４−ジシアノメチレン−２−ｔ−ブチル−６−（１，１，７，７−テトラメチルジュロリジル−９−エニル）−４Ｈ−ピラン、ペリフランテン、２，５−ジシアノ−１，４−ビス（１０−メトキシ−１，１，７，７−テトラメチルジュロリジル−９−エニル）ベンゼン、Ｎ，Ｎ’−ジメチルキナクリドン（略称：ＤＭＱｄ）、クマリン６、クマリン５４５Ｔ、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ_３）、９，９’−ビアントリル、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡ）や９，１０−ビス（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、２，５，８，１１−テトラ−ｔ−ブチルペリレン（略称：ＴＢＰ）等が挙げられる。

ビス［２−（３，５−ビス（トリフルオロメチル）フェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ^２’］イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：Ｉｒ（ＣＦ_３ｐｐｙ）２（ｐｉｃ））、ビス［２−（４，６−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ^２’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：ＦＩｒ（ａｃａｃ））、ビス［２−（４，６−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ^２’］イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（ＦＩｒ（ｐｉｃ））、トリス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ^２’）イリジウム（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）_３）等の燐光を発光する物質もドーパント材料として用いることができる。

上記ホスト材料としては、９，１０−ジ（２−ナフチル）−２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）等のアントラセン誘導体、４，４’−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）等のカルバゾール誘導体、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ_３）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ_３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］−キノリナト）ベリリウム（略称：ＢｅＢｑ_２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−４−フェニルフェノラト−アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ピリジナト］亜鉛（略称：Ｚｎｐｐ_２）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾオキサゾラト］亜鉛（略称：ＺｎＢＯＸ）などの金属錯体等を用いることができる。また発光物質のみで発光層５を構成することのできる材料としては、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ_３）、９，１０−ビス（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−４−フェニルフェノラト−アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）などがある。

発光層５の上に真空中又は減圧下にて電子輸送層６を蒸着法等により５〜１００ｎｍ形成する（図２（Ａ））。電子輸送層６は、電子を輸送する機能に優れた層、例えばトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ_３）、トリス（５−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ_３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］−キノリナト）ベリリウム（略称：ＢｅＢｑ_２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−４−フェニルフェノラト−アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）など、キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等からなる層である。また、この他ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾオキサゾラト］亜鉛（略称：ＺｎＢＯＸ）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−ベンゾチアゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）_２）などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体なども用いることができる。さらに、金属錯体以外にも、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）や、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−フェニル−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−（４−エチルフェニル）−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ｐ−ＥｔＴＡＺ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）なども用いることができる。ここに述べた物質は、主に１×１０^−６〜１０ｃｍ^２／Ｖｓの電子移動度を有する物質である。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、上記以外の物質を電子輸送層６として用いても構わない。また、電子輸送層６は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものとしてもよい。

電子輸送層６の上に真空中又は減圧下にて陰極７を蒸着法等により１０〜２００ｎｍ形成して発光装置が完成する（図２（Ａ））。仕事関数の小さい（仕事関数３．８ｅＶ以下）金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることができる。このような陰極材料の具体例としては、元素周期表の１族または２族に属する元素、すなわちリチウム（Ｌｉ）やセシウム（Ｃｓ）等のアルカリ金属、およびマグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）等のアルカリ土類金属、およびこれらを含む合金（Ｍｇ：Ａｇ、Ａｌ：Ｌｉ）が挙げられる。しかしながら、陰極７と発光層５との間に、電子を注入する機能に優れた層（電子注入層、図示しない）を、当該陰極７と積層して設けることにより、仕事関数の大小に関わらず、Ａｌ、Ａｇ、ＩＴＯ、ケイ素を含むＩＴＯ等、陽極２の材料として挙げた材料も含め、様々な導電性材料を陰極７として用いることができる。

なお、電子を注入する機能に優れた層としては、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ_２）等のようなアルカリ金属又はアルカリ土類金属の化合物を用いることができる。また、この他、電子輸送性を有する物質にアルカリ金属又はアルカリ土類金属を含有させたもの、例えばＡｌｑ_３中にマグネシウム（Ｍｇ）を含有させたもの等を用いることができる。

混合層３、正孔輸送層４、発光層５、電子輸送層６は蒸着法で形成することができる。それ以外の方法としては液滴吐出法またはスピンコート法などの湿式法によっても形成することができる。ただし混合層３及びその上に積層する層は酸素を含むガス雰囲気に曝さないで形成する必要がある。また各電極または各層ごとに異なる成膜方法を用いて形成しても構わない。

発光装置は水分等によって劣化する場合があるため、以下のようにパッシベーション膜の成膜や封止を行ってもよい。

ここではプラズマＣＶＤ法、スパッタ法等により窒素を含む酸化ケイ素膜をパッシベーション膜８として１０〜１０００ｎｍ形成する。窒素を含む酸化ケイ素膜を用いる場合には、プラズマＣＶＤ法でＳｉＨ_４、Ｎ_２Ｏ、ＮＨ_３から作製される酸化窒化ケイ素膜、またはＳｉＨ_４、Ｎ_２Ｏから作製される酸化窒化ケイ素膜、あるいはＳｉＨ_４、Ｎ_２ＯをＡｒで希釈したガスから形成される酸化窒化ケイ素膜を形成すれば良い。

またはＳｉＨ_４、Ｎ_２Ｏ、Ｈ_２から作製される酸化窒化水素化ケイ素膜を適用しても良い。もちろん、パッシベーション膜は単層構造に限定されるものではなく、他のケイ素を含む絶縁層を単層構造、もしくは積層構造として用いても良い。また、窒化炭素膜と窒化ケイ素膜の多層膜やスチレンポリマーの多層膜、窒化ケイ素膜やダイヤモンドライクカーボン膜を、窒素を含む酸化ケイ素膜の代わりに形成してもよい。

続いて水などの劣化を促進する物質から保護するために封止を行う（図２（Ｂ））。ここでは対向基板１１を封止に用い、絶縁性のシール材により、外部接続部が露出するように貼り合わせる。対向基板１１と基板１との間の空間には乾燥した窒素などの不活性気体を充填しても良いし、シール材や透光性を有する樹脂９を全面に塗布しそれにより対向基板１１を貼り合わせても良い。シール材には紫外線硬化樹脂などを用いると好適である。シール材には乾燥剤１０や基板間のギャップを一定に保つための粒子１０を混入しておいても良い。続いて外部接続部にフレキシブル配線基板を貼り付ける。この発光装置は混合層３を形成した後、酸素や水分に曝すことなく、窒素ガス雰囲気に曝しているので寿命を向上させることができる。

以上までは基板１上に陽極２を形成し、陽極２上に混合層３を形成していた。しかし基板１上に陰極７を形成し、陰極７上に電子輸送層６を形成し、電子輸送層６上に発光層５を形成し、発光層５上に正孔輸送層４を形成し、正孔輸送層４上に混合層３を形成し、混合層３上に陽極２を形成する発光装置にも適用することができる（図２１）。

混合層３を形成した後、酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく、室温にて水分を極力減らした窒素ガス雰囲気に曝し、次に酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく陽極２を形成する。

前記混合層３を窒素ガス雰囲気に曝す方法は上記したものを用いることができる。また前記混合層３を窒素ガス雰囲気に曝した後に、窒素ガスを排気し、再度窒素ガス雰囲気に曝してもよい。また前記混合層３には窒素ガスを吹き付けて窒素ガス雰囲気に曝してもよい。

この場合、基板１、陰極７、電子輸送層６、発光層５、正孔輸送層４、混合層３、陽極２は上記したものを用いることができる。また上記したようにこの発光装置は真空中又は減圧下にて蒸着法等により作製することができる。

また陰極７と電子輸送層６との間に電子注入層を形成してもよい。

（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１に示した構成とは異なる構成について説明する。本実施の形態で示す構成は、陰極に接するように混合層３を設けている。

図３（Ａ）に発光装置の構造の一例を示す。陽極２と、陰極７との間に、正孔輸送層４、発光層５、電子輸送層６、第１の層１５、混合層３が積層された構成となっている。陽極２、陰極７、正孔輸送層４、発光層５、電子輸送層６、混合層３は実施の形態１に示したものを用いることができる。

第１の層１５は電子注入層であり、電子供与性物質と、電子輸送性物質とを含む層である。第１の層１５に含まれる電子供与性物質としては、アルカリ金属またはアルカリ土類金属およびそれらの酸化物や塩であることが好ましい。具体的には、リチウム、セシウム、カルシウム、リチウム酸化物、カルシウム酸化物、バリウム酸化物、炭酸セシウム等が挙げられる。電子輸送性物質は実施の形態１の電子輸送層に用いることができる化合物に記載したものを用いることができる。第１の層１５は蒸着法等により１〜１００ｎｍ形成する。

第１の層１５を形成した後、真空中又は減圧下にて混合層３を実施の形態１に示したように形成する。その後、混合層３を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく、室温にて窒素ガス雰囲気に曝す（図３（Ｂ））。窒素ガス中の水分量としては４０ｐｐｍ以下、好ましくは３ｐｐｍ以下とする。混合層３が形成された基板１がセットされたチャンバー内に窒素ガスを導入する。窒素ガスを１〜５００ｓｃｃｍの流量でチャンバー内の圧力が１×１０^−１〜１×１０^６Ｐａになるように導入する。

チャンバー内の圧力を上記圧力に保持したまま、１〜２４時間放置して混合層３を窒素ガス雰囲気に曝す。または窒素ガスを混合層３に吹き付けてもよい。この場合は１〜２４時間放置する必要はなく、１０〜１８０分間吹き付ければよい。

窒素ガス雰囲気に曝した後、チャンバー内の窒素ガスを除去して真空又は減圧下にしてから、再度上記したように窒素ガス雰囲気に曝してもよい。これにより発光装置の寿命を向上させることができる。

その後、混合層３を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく陰極７を真空中又は減圧下にて形成して発光装置が完成する。また実施の形態１のようにパッシベーション膜８を形成し、続いて水などの劣化を促進する物質から保護するために封止を行ってもよい。

以上までは基板１上に陽極２を形成し、陽極２上方に混合層３、陰極７を形成していた。しかし基板１上に陰極７を形成し、陰極７上に混合層３を形成し、混合層３上に第１の層１５を形成し、第１の層１５上に電子輸送層６を形成し、電子輸送層６上に発光層５を形成し、発光層５上に正孔輸送層４を形成し、正孔輸送層４上に陽極２を形成する発光装置にも適用することができる（図２２）。

混合層３を形成した後、酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく、室温にて水分量を極力減らした窒素ガス雰囲気に曝し、次に酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく第１の層を形成する。

基板１、陰極７、混合層３、第１の層１５、電子輸送層６、発光層５、正孔輸送層４、陽極２は上記したものを用いることができる。また上記したようにこの発装置は真空中又は減圧下にて蒸着法等により作製することができる。

正孔輸送層４と陽極２との間に正孔注入層を形成してもよい。

（実施の形態３）
本実施の形態では、陽極及び陰極に接するように混合層を設けている。

図４に発光装置の構造の一例を示す。陽極２と、陰極７との間に、第１の混合層３、正孔輸送層４、発光層５、電子輸送層６、第１の層１５、第２の混合層３が積層された構成となっている。各層は実施の形態１、２に示したものを用いることができる。また第１の混合層と第２の混合層に用いる有機化合物、金属酸化物は同じであってもよいし、異なっていてもよい。

第１の混合層３及び第２の混合層３を真空中又は減圧下にて形成した後、実施の形態１、２に示したように混合層３を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく、室温にて窒素ガス雰囲気に曝す（図５（Ａ）（Ｂ））。窒素ガス中の水分量としては４０ｐｐｍ以下、好ましくは３ｐｐｍ以下とする。混合層３が形成された基板１がセットされたチャンバー内に窒素ガスを導入する。窒素ガスは水分を極力取り除いたものであることが望ましい。窒素ガスを１〜５００ｓｃｃｍの流量でチャンバー内の圧力が１×１０^−１〜１×１０^６Ｐａになるように導入する。

窒素ガス雰囲気に曝した後、チャンバー内の窒素ガスを除去して真空又は減圧下にしてから、再度上記したように窒素ガス雰囲気に曝してもよい。その後、混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく正孔輸送層４や陰極７を真空中又は減圧下にて形成して発光装置を作製する。これにより発光装置の寿命を向上させることができる。

以上までは基板１上に陽極２を形成し、陽極２上方に陰極７を形成していた。しかし基板１上に陰極７を形成し、陰極７上に第１の混合層３を形成し、第１の混合層３上に第１の層１５を形成し、第１の層１５上に電子輸送層６を形成し、電子輸送層６上に発光層５を形成し、発光層５上に正孔輸送層４を形成し、正孔輸送層４上に第２の混合層３を形成し、第２の混合層３上に陽極２を形成する発光装置にも適用することができる（図２３）。

第１の混合層３を形成した後、酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく、室温にて窒素ガス雰囲気に曝し、次に酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく第１の層１５を形成する。また第２の混合層３を形成した後、酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく、窒素ガス雰囲気に曝し、次に酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく陽極２を形成する。

第１及び第２の混合層３を窒素ガス雰囲気に曝す方法は上記したものを用いることができる。また前記混合層を窒素ガス雰囲気に曝した後に、窒素ガスを排気し、再度窒素ガス雰囲気に曝してもよい。また前記混合層には窒素ガスを吹き付けて窒素ガス雰囲気に曝してもよい。また窒素ガス中の水分量としては４０ｐｐｍ以下、好ましくは３ｐｐｍ以下とする。

また上記したようにこの発光装置は真空中又は減圧下にて蒸着法等により作製することができる。

（実施の形態４）
実施の形態１〜３に示した方法とは異なる方法で混合層３を形成する。ここでは混合層３を一度に形成せずに、多数回に分けて成膜する方法について説明する。

図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように基板１の上に陽極２を形成する。陽極２を真空中又は減圧下にて加熱処理して水分等を除去した後、第１の混合層１７ａを真空中又は減圧下にて例えば１０〜３０ｎｍ形成する。その後、酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく、室温にて上記実施形態に示したように水分量を極力減らした窒素ガス雰囲気に曝す（図６（Ａ））。

次に第１の混合層１７ａを酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく、第２の混合層１７ｂを真空中又は減圧下にて例えば１０〜３０ｎｍ形成する。その後、上記実施の形態に示した方法によって酸素を含むガス雰囲気にさらすことなく、室温にて水分量を極力減らした窒素ガス雰囲気に曝して、混合層３を形成する（図６（Ｂ））。第１の混合層又は第２の混合層は、上記実施の形態に示したようにチャンバー内を一定圧力に保持したまま、１〜２４時間放置して窒素ガス雰囲気に曝す、又は窒素ガスを第１の混合層又は第２の混合層に吹き付けてもよい。

また第１の混合層又は第２の混合層を窒素ガス雰囲気に曝した後、チャンバー内の窒素ガスを除去して真空又は減圧下にしてから、再度上記したように窒素ガス雰囲気に曝してもよい。

次に第２の混合層１７ｂを酸素を含むガス雰囲気にさらすことなく正孔輸送層等を真空中又は減圧下にて形成して発光装置を作製する。これによって発光装置の寿命を向上させることができる。

また混合層３が陰極に接して設けられている場合にも適用することができる。すなわち第１の層（電子注入層）１５を形成した後に、第１の混合層を形成し、窒素ガス雰囲気に曝し、第２の混合層を形成し、窒素ガス雰囲気に曝し、陰極を形成することになる。なお本実施の形態は上記実施の形態に示した構成に適用できることは言うまでもない。

また基板１上に陽極２を形成し、陽極２上に正孔輸送層を形成し、正孔輸送層上に発光層を形成し、発光層上に電子輸送層を形成し、電子輸送層上に第１の層を形成し、第１の層上に第１の混合層３を形成し、室温にて水分量を極力減らした窒素ガス雰囲気に曝し、第２の混合層を形成し、水分量を極力減らした窒素ガス雰囲気に曝し、陰極７を形成する発光装置にも適用することができる。

また基板１上に陰極７を形成し、陰極７上に第１の混合層３を形成し、室温にて窒素ガス雰囲気に曝し、第２の混合層を形成し、窒素ガス雰囲気に曝し、第１の層１５を形成し、第１の層１５上に電子輸送層６を形成し、電子輸送層６上に発光層５を形成し、発光層５上に正孔輸送層４を形成し、正孔輸送層４上に陽極２を形成する発光装置にも適用することができる。

また基板１上に陰極７を形成し、陰極７上に電子輸送層６を形成し、電子輸送層６上に発光層５を形成し、発光層５上に正孔輸送層４を形成し、正孔輸送層４上に第１の混合層３を形成し、室温にて窒素ガス雰囲気に曝し、第２の混合層を形成し、室温にて水分量を極力減らした窒素ガス雰囲気に曝し、陽極２を形成する発光装置にも適用することができる。

（実施の形態５）
本実施の形態では、上記実施の形態に示した構成とは異なる構成について説明する。複数の発光ユニットを積層した構成の発光装置（以下、タンデム型発光装置ともいう）について説明する。すなわち陽極と陰極との間に、複数の発光ユニットを有している。図７に２つの発光ユニットを積層したタンデム型発光装置を示す。複数の発光ユニットが電荷発生層を介して直列に接続され、電荷発生層に有機化合物と金属酸化物とを有する混合層を適用している。

図７において、陽極２０と陰極２１との間には、第１の発光ユニット２２と第２の発光ユニット２４が積層されている。第１の発光ユニット２２と第２の発光ユニット２４との間には、電荷発生層２３が形成されている。

陽極２０と陰極２１には、上記実施の形態に示した材料を用いることができる。

第１の発光ユニット２２および第２の発光ユニット２４は、陽極２０側から正孔輸送層、発光層、電子輸送層が積層された構成になっており、陽極、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電荷発生層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、陰極という積層構造になっている。ここで正孔輸送層、電子輸送層は必須の構成ではなく、必要に応じて設ければよい。また正孔注入層、電子注入層等を必要に応じて設けてもよい。また発光ユニットに用いる材料は上記実施の形態に示したものを用いることができる。

電荷発生層２３は、上記実施形態に示した有機化合物と金属酸化物とを有する混合層と、電子供与性物質と電子輸送性物質とを有する層とを組み合わせて形成する。混合層と、透明導電膜とを組み合わせて形成してもよい。混合層は可視光の透過率が高いため、第１の発光ユニットおよび第２の発光ユニットで発光した光の透過率が高く、外部取り出し効率を向上させることが可能である。

電子供与性物質としては、アルカリ金属またはアルカリ土類金属およびそれらの酸化物や塩であることが好ましい。具体的には、リチウム、セシウム、カルシウム、リチウム酸化物、カルシウム酸化物、バリウム酸化物、炭酸セシウム等が挙げられる。また電子輸送性物質とは電子輸送層に用いることができる物質を適用できる。

基板上に陽極２０、第１の発光ユニット２２を形成し、その後電子供与性物質と電子輸送性物質とを有する層２５を真空中又は減圧下にて蒸着法等により形成する。次に有機化合物と金属酸化物とを有する混合層２６を真空中又は減圧下にて共蒸着法等により形成する（図８（Ａ））。

その後上記実施の形態に示した方法により、酸素を含むガス雰囲気にさらすことなく、室温にて水分量を極力減らした窒素ガス雰囲気に曝す（図８（Ｂ））。これによって発光装置の寿命を向上させることができる。

次に酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく、真空中又は減圧下にて第２の発光ユニット２４を形成し、陰極２１を形成して図７に示す発光装置が完成する。なお封止については上記実施の形態の方法を用いることができる。

また混合層２６は実施の形態４に示したように多数回に分けて成膜形成することも可能である。

本実施の形態では、２つの発光ユニットを有する発光装置について説明したが、同様に、３つ以上の発光ユニットを積層した発光装置についても、本発明の材料を適用することが可能である。例えば、３つの発光ユニットを積層した発光素子は、第１の発光ユニット、第１の電荷発生層、第２の発光ユニット、第２の電荷発生層、第３の発光ユニット、の順に積層されるが、有機化合物と金属酸化物とを有する混合層は、いずれか一つの電荷発生層のみに含まれていてもよいし、全ての電荷発生層に含まれていてもよい。なお、本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることが可能である。

第１の発光ユニット２２および第２の発光ユニット２４は、それぞれ、電子輸送層、発光層、正孔輸送層という構造でもよい。

また陰極を形成し、前記陰極上に発光層を有する第１の発光ユニットを形成し、前記第１の発光ユニット上に、有機化合物と金属酸化物とを有する混合層を形成し、前記混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝さず、室温にて水分量を極力減らした窒素ガス雰囲気に曝し、次に酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく電子供与性物質と電子輸送性物質とを有する層を形成し、前記電子供与性物質と電子輸送性物質とを有する層上に、第２の発光ユニットを形成し、前記第２の発光ユニット上に陽極を形成する発光装置にも適用可能である。

（実施の形態６）
本実施例では、本発明が開示する発光装置の作製工程の一例及び、その際に使用するマルチチャンバー方式の製造装置について説明する。ここでは基板を投入して、混合層、発光層等の成膜処理などを連続的に行った後、基板とは別に投入した対向基板と合わせてから封止処理を行う。

図９に示す発光装置の製造装置は、搬送室１０１（基板や対向、メタルマスクを搬送するための搬送ロボット１１１が付属されている）、及び該搬送室にゲート弁を通じて連結された、基板・マスクストック室１０２と、前処理室１０３と、第１蒸着室１０４と、第２蒸着室１０５と、第３蒸着室１０６と、第４蒸着室１１０、ＣＶＤ室１０７と、封止ガラスストック室１０８と、封止室１０９とを有する。

最初に、基板と蒸着用メタルマスクの投入を基板・マスクストック室１０２にて行う。基板・マスクストック室１０２はチャンバー内外への基板の投入、取り出しをも行えるようにする。

基板・マスクストック室はエレベーター構造になっており、エレベーター構造の各段は基板或いはマスク兼用になっている。基板とマスクとを合わせて最大計１０〜１５枚収納可能である。なおここでの基板にはチャンバー外において陽極が形成されている。

一方、対向基板の投入を封止ガラスストック室１０８にて行う。封止ガラスストック室はエレベーター構造になっており、各段に前処理（代表的には、パネル内外の水分を吸収するための乾燥剤貼り付け、及び基板と貼り合せるためのシール材形成を指す）を終えた対向基板を収納する。

本製造装置では、投入した全基板に対して成膜処理を先に終了させる。これを「蒸着モード」と呼ぶ。この蒸着モードが終了した後、対向基板との貼り合わせを行う「封止モード」に入る。

以下、蒸着モードについて説明する。まず、搬送室１０１と、前処理室１０３と、第１蒸着室１０４と、第２蒸着室１０５と、第３蒸着室１０６と、第４蒸着室１１０、ＣＶＤ室１０７を例えば１×１０^−５〜１×１０^−６Ｐａまで高真空に排気する。蒸着モード中、搬送室は常に高真空に保持される。また各蒸着室にセットしてある蒸着材料は、各材料に対し各々の蒸発開始温度より３０℃低い温度で前加熱をしてあるものとする。好ましくはこの前加熱時間は１２時間以上であるとよい。これは蒸着材料に付着している水分を取り去ることを目的としている。

次に、基板・マスクストック室１０２を真空排気後、マスクを各蒸着室へ搬送する。以上の準備が完了したら、基板を前処理室１０３に搬送する。前処理室１０３ではランプヒータ等による真空中又は減圧下にて基板加熱を行う。なお基板加熱に関しては、基板・マスクストック室１０２で行ってもよい。

次に、基板を前処理室１０３から搬送室１０１経由で第４蒸着室１１０へ搬送し、マスクとＣＣＤカメラを用いたアライメント処理の終了後、混合層を形成する。第４蒸着室１１０では、固定された蒸着源から有機化合物及び金属酸化物を蒸発させ、上方に設置した基板上に成膜する。蒸着中、基板は回転しており、これによって基板上に形成される膜厚の面内分布が向上する。

次に、基板を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく、搬送室１０１経由でＣＶＤ室１０７へ搬送する。基板がＣＶＤ室１０７に搬送されるまではＣＶＤ室１０７は高真空に排気されている。基板搬送後にＣＶＤ室に水分量を極力減らした高純度の窒素ガスを例えば１〜５００ｓｃｃｍで供給する。窒素ガスを供給する間もターボブースターポンプでＣＶＤ室を排気していればＣＶＤ室内の圧力は一定となる。圧力は１×１０^−１〜１×１０^６Ｐａが好ましい。基板に窒素ガスを１０〜１８０分間吹き付けて、窒素ガスに曝した後、窒素ガスの供給を止める。

窒素ガスを排気してＣＶＤ室内を高真空にした後、再度窒素ガスを供給して基板を窒素ガスに曝してもよい。また基板に窒素ガスを吹き付けない場合には、窒素ガスをＣＶＤ室内に供給しつつ上記圧力に保持して１〜２４時間窒素ガス雰囲気に曝してもよい。

尚、ＣＶＤ室１０７においては、基板全面にＣＶＤ膜を形成することが可能である。ガスを複数種使用してのプラズマ処理も可能である。これを利用して、例えば保護膜としての窒化珪素膜、酸化珪素膜等を陰極上に形成することができる。また基板に対する前処理として、複数種ガスを使用したプラズマ処理（例えばＡｒ＋Ｏ_２プラズマ処理）を行ってもよい。

次に、混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく、基板を搬送室１０１経由で第２蒸着室１０５へ搬送する。アライメント処理終了後、正孔輸送層を形成する。

次に、基板を搬送室１０１経由で第１蒸着室１０４へ搬送する。蒸着室の機構及び成膜処理方法はその他の蒸着室と同様である。ここでは、発光層を成膜した後、電子輸送層を成膜する。発光層はホスト材料とドーパント材料とを共蒸着して形成してもよい。また発光層から電子輸送層への切り替えは、単に蒸着源に付属する蒸着源シャッターを閉じるだけでスムーズに行われる。

次に、基板を搬送室１０１経由で第３蒸着室１０６へ搬送する。ここでは、陰極を成膜する。蒸着室の機構及び成膜処理方法はその他の蒸着室と同様である。

以上のように必要な処理を終えた基板は、搬送室１０１経由で再び出発点の基板・マスクストック室１０２に戻す。ここでは発光の単色パネルを得るために必要な一連の処理を示したが、特に限定されない。

投入した全ての基板に対して同様の処理が完了し、マスクを各蒸着室から基板・マスクストック室１０２へ回収したら、蒸着モードは終了し、本製造装置は引き続き封止モードに入る。

以下、封止モードについて説明する。まず搬送室１０１、基板・マスクストック室１０２、封止ガラスストック室１０８を窒素ガスで加圧し、大気圧にする。搬送室及び基板・マスクストック室に関しては、蒸着モード終了後すぐにこの処理を行えばよい。また、封止ガラスストック室に関しては、前処理を終えた対向基板のセットをなるべく封止直前に行うことによって、シール材や乾燥剤の劣化を抑えることが出来る。セット後、封止ガラスストック室の排気・窒素ガスによる加圧処理を複数回行うことによって、封止モード時における搬送室の水分濃度を低減出来る。さらに対向に形成したシール材の脱泡も行える。

次に、基板を基板・マスクストック室１０２から、対向基板を封止ガラスストック室１０８から、それぞれ搬送室１０１経由でそれぞれ封止室１０９に搬送する。封止室において、基板の端部同士を合わせて基板・対向基板のアライメント処理終了後、基板・対向基板を貼り合せ、加圧することによって封止を行う。さらに対向基板側（下側）から紫外線照射を行い、シール材（ここでは紫外線硬化樹脂とする）を硬化させる。この際、遮光マスクを使用し、シール材の部分だけ選択的に紫外線照射を施すことが可能である。

以上の封止処理によって、基板と対向基板は一体のパネルとなる。このパネルを封止室１０９から搬送室１０１経由で基板・マスクストック室１０２に搬送する。以下、次の基板及び対向基板に関しても同様の処理を行う。最終的にパネルが基板・マスクストック室に収納され、封止モードは終了する。封止モード終了後、基板・マスクストック室から完成したパネルを取り出せば良い。

（実施の形態７）
本実施の形態では、本発明の発光装置について図１０、図１１を参照し、作製方法を示しながら説明する。なお、本実施の形態ではアクティブマトリクス型の発光装置を作製する例を示した。

まず、基板５０上に第１の下地絶縁層５１ａ、第２の下地絶縁層５１ｂを形成した後、さらに半導体層を第２の下地絶縁層５１ｂ上に形成する。（図１０（Ａ））

基板５０の材料としてはガラス、石英やプラスチック（ポリイミド、アクリル、ポリエチレンテレフタラート、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリエーテルスルホンなど）等を用いることができる。これら基板は必要に応じてＣＭＰ等により研磨してから使用しても良い。本実施の形態においてはガラス基板を用いる。

第１の下地絶縁層５１ａ、第２の下地絶縁層５１ｂは基板５０中のアルカリ金属やアルカリ土類金属など、半導体膜の特性に悪影響を及ぼすような元素が半導体層中に拡散するのを防ぐ為に設ける。材料としては酸化ケイ素、窒化ケイ素、窒素を含む酸化ケイ素、酸素を含む窒化ケイ素などを用いることができる。本実施の形態では第１の下地絶縁層５１ａを窒化ケイ素で、第２の下地絶縁層５１ｂを酸化ケイ素で形成する。本実施の形態では、下地絶縁層を第１の下地絶縁層５１ａ、第２の下地絶縁層５１ｂの２層で形成したが、単層で形成してもかまわないし、２層以上の多層であってもかまわない。また、基板からの不純物の拡散が気にならないようであれば下地絶縁層は設ける必要がない。

続いて形成される半導体層は本実施の形態では非晶質ケイ素膜をレーザ結晶化して得る。第２の下地絶縁層５１ｂ上に非晶質ケイ素膜を２５〜１００ｎｍ（好ましくは３０〜６０ｎｍ）の膜厚で形成する。作製方法としては公知の方法、例えばスパッタ法、減圧ＣＶＤ法またはプラズマＣＶＤ法などが使用できる。その後、５００℃で１時間の加熱処理を行い、水素出しをする。

続いてレーザ照射装置を用いて非晶質ケイ素膜を結晶化して結晶質ケイ素膜を形成する。本実施の形態のレーザ結晶化ではエキシマレーザを使用する。発振されたレーザビームを光学系を用いて線状のビームスポットに加工し非晶質ケイ素膜に照射することで結晶質ケイ素膜とし、半導体層として用いる。

非晶質ケイ素膜の他の結晶化の方法としては、他に、熱処理のみにより結晶化を行う方法や結晶化を促進する触媒元素を用い加熱処理を行う方法もある。結晶化を促進する元素としてはニッケル、鉄、パラジウム、スズ、鉛、コバルト、白金、銅、金などが挙げられる。このような元素を用いることによって熱処理のみで結晶化を行った場合に比べ、低温、短時間で結晶化が行われる。よってガラス基板などへのダメージが少ない。熱処理のみにより結晶化をする場合は、基板５０を熱に強い石英基板などにすればよい。

続いて、必要に応じて半導体層にしきい値をコントロールする為に微量の不純物添加、いわゆるチャネルドーピングを行う。要求されるしきい値を得る為にＮ型もしくはＰ型を呈する不純物（リン、ボロンなど）をイオンドーピング法などにより添加する。

その後、図１０（Ａ）に示すように半導体層を所定の形状に加工し、島状の半導体層５２を得る。加工は半導体層にフォトレジストを塗布し、所定のマスク形状を露光し、焼成して、半導体層上にレジストマスクを形成し、このマスクを用いてエッチングをすることにより行われる。

続いて半導体層５２を覆うようにゲート絶縁層５３を形成する。ゲート絶縁層５３はプラズマＣＶＤ法またはスパッタ法を用いて膜厚を４０〜１５０ｎｍとしてケイ素を含む絶縁層で形成する。本実施の形態では酸化ケイ素を用いて形成する。

次いで、ゲート絶縁層５３上にゲート電極５４を形成する。ゲート電極５４はタンタル、タングステン、チタン、モリブデン、アルミニウム、銅、クロム、ニオブから選ばれた元素、または元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で形成してもよい。また、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶ケイ素膜に代表される半導体膜を用いてもよい。また、ＡｇＰｄＣｕ合金を用いてもよい。

また、本実施の形態ではゲート電極５４は単層で形成されているが、下層にタングステン、上層にモリブデンなどの２層以上の積層構造でもかまわない。積層構造としてゲート電極を形成する場合であっても前段で述べた材料を使用するとよい。また、その組み合わせも適宜選択すればよい。ゲート電極５４の加工はフォトレジストを用いたマスクを利用し、エッチングをして行う。

続いて、ゲート電極５４をマスクとして半導体層５２に高濃度の不純物を添加する。これによって半導体層５２、ゲート絶縁層５３、及びゲート電極５４を含む薄膜トランジスタ７０が形成される。ここで低速イオンドープ、高速イオンドープを用いてソース領域５５、ドレイン領域５６の他にＬＤＤ領域５７を設けてもよい。

なお、薄膜トランジスタの作製工程については特に限定されず、所望の構造のトランジスタを作製できるように適宜変更すればよい。

本実施の形態では、レーザ結晶化を使用して結晶化した結晶性シリコン膜を用いたトップゲートの薄膜トランジスタを用いたが、非晶質半導体膜を用いたボトムゲート型の薄膜トランジスタを用いることも可能である。非晶質半導体はケイ素だけではなくシリコンゲルマニウムも用いることができる。シリコンゲルマニウムを用いる場合、ゲルマニウムの濃度は０．０１〜４．５ａｔｏｍｉｃ％程度であることが好ましい。

また非晶質半導体中に０．５ｎｍ〜２０ｎｍの結晶を粒観察することができる微結晶半導体膜（セミアモルファス半導体）を用いてもよい。また０．５ｎｍ〜２０ｎｍの結晶を粒観察することができる微結晶はいわゆるマイクロクリスタル（μｃ）とも呼ばれている。

セミアモルファス半導体であるセミアモルファスシリコン（ＳＡＳとも表記する）は、シラン系ガスをグロー放電分解することにより得ることができる。代表的なものとしては、ＳｉＨ_４であり、その他にもＳｉ_２Ｈ_６、ＳｉＨ_２Ｃｌ_２、ＳｉＨＣｌ_３、ＳｉＣｌ_４、ＳｉＦ_４などを用いることができる。上記ガスを水素、水素とヘリウム、アルゴン、クリプトン、ネオンから選ばれた一種または複数種の希ガス元素で希釈して用いることでＳＡＳの形成を容易なものとすることができる。希釈率は１０倍〜１０００倍の範囲でシラン系ガスを希釈することが好ましい。グロー放電分解による被膜の反応生成は０．１Ｐａ〜１３３Ｐａの範囲の圧力で行えば良い。グロー放電を形成するための電力は１ＭＨｚ〜１２０ＭＨｚ、好ましくは１３ＭＨｚ〜６０ＭＨｚの高周波電力を供給すれば良い。基板加熱温度は３００℃以下が好ましく、１００〜２５０℃の基板加熱温度が好適である。

このようにして形成されたＳＡＳはラマンスペクトルが５２０ｃｍ^−１よりも低波数側にシフトしており、Ｘ線回折ではＳｉ結晶格子に由来するとされる（１１１）、（２２０）の回折ピークが観測される。水素またはハロゲンを少なくとも１原子％またはそれ以上含ませて、未結合手（ダングリングボンド）を終端させる。膜中の酸素、窒素、炭素などの大気成分の不純物は１×１０^２０ｃｍ^−１以下とすることが望ましく、特に、酸素濃度は５×１０^１９ｃｍ^−３以下、好ましくは１×１０^１９ｃｍ^−３以下とする。

また、このＳＡＳをレーザでさらに結晶化して用いても良い。

続いて、ゲート電極５４、ゲート絶縁層５３を覆って絶縁膜（水素化膜）５９を窒化ケイ素により形成する。絶縁膜（水素化膜）５９を形成したら４８０℃で１時間程度加熱を行って、不純物元素の活性化及び半導体層５２の水素化を行う。

続いて、絶縁膜（水素化膜）５９を覆う第１の層間絶縁層６０を形成する。第１の層間絶縁層６０を形成する材料としては酸化ケイ素、アクリル、ポリイミドやシロキサン、低誘電率材料等を用いるとよい。本実施の形態では酸化ケイ素膜を第１の層間絶縁層として形成した。（図１０（Ｂ））

次に、半導体層５２に至るコンタクトホールを開口する。コンタクトホールはレジストマスクを用いて、半導体層５２が露出するまでエッチングを行うことで形成することができ、ウエットエッチング、ドライエッチングどちらでも形成することができる。なお、条件によって一回でエッチングを行ってしまっても良いし、複数回に分けてエッチングを行っても良い。また、複数回でエッチングする際は、ウエットエッチングとドライエッチングの両方を用いても良い。（図１０（Ｃ））

そして、当該コンタクトホールや第１の層間絶縁層６０を覆う導電層を形成する。当該導電層を所望の形状に加工し、接続部６１ａ、配線６１ｂなどが形成される。この配線はアルミニウム、銅、アルミニウムと炭素とニッケルの合金、アルミニウムと炭素とモリブデンの合金等の単層でも良いが、基板側からモリブデン、アルミニウム、モリブデンの積層構造やチタン、アルミニウム。チタンやチタン、窒化チタン、アルミニウム、チタンといった構造でも良い。（図１０（Ｄ））

その後、接続部６１ａ、配線６１ｂ、第１の層間絶縁層６０を覆って第２の層間絶縁層６３を形成する。第２の層間絶縁層６３の材料としては自己平坦性を有するアクリル、ポリイミド、シロキサンなどの塗布膜が好適に利用できる。本実施の形態ではシロキサンを第２の層間絶縁層６３として用いる。（図１０（Ｅ））

続いて第２の層間絶縁層６３上に窒化ケイ素などで絶縁層を形成してもよい（図示しない）。これは後の画素電極のエッチングにおいて、第２の層間絶縁層６３が必要以上にエッチングされてしまうのを防ぐ為に形成する。そのため、画素電極と第２の層間絶縁層のエッチングレートの比が大きい場合には特に設けなくとも良い。続いて、第２の層間絶縁層６３を貫通して接続部６１ａに至るコンタクトホールを形成する。

そして当該コンタクトホールと第２の層間絶縁層６３（もしくは絶縁層）を覆って、透光性を有する導電層を形成したのち、当該透光性を有する導電層を加工して陽極６４を形成する。ここで陽極６４は接続部６１ａと電気的に接触している。

陽極６４の材料としてはアルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、チタン（Ｔｉ）などの導電性を有する金属、又はアルミニウム−シリコン（Ａｌ−Ｓｉ）、アルミニウム−チタン（Ａｌ−Ｔｉ）、アルミニウム−シリコン−銅（Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ）等それらの合金、または窒化チタン（ＴｉＮ）等の金属材料の窒化物、ＩＴＯ、酸化ケイ素を含有するＩＴＯ（ＩＴＳＯ）、ＩＺＯ等の金属化合物など実施の形態１に示したような導電膜により形成することができる。

また、発光を取り出す方の電極は透明性を有する導電膜により形成すれば良く、ＩＴＯ、ＩＴＳＯ、ＩＺＯなどの金属化合物の他、Ａｌ、Ａｇ等金属の極薄膜を用いる。また、陰極の方から発光を取り出す場合は陽極は反射率の高い材料（Ａｌ、Ａｇ等）を用いることができる。本実施の形態ではＩＴＳＯを陽極６４として用いた（図１１（Ａ））。

次に第２の層間絶縁層６３（もしくは絶縁層）及び陽極６４を覆って有機材料もしくは無機材料からなる絶縁層を形成する。続いて当該絶縁層を陽極６４の一部が露出するように加工し、隔壁６５を形成する。隔壁６５の材料としては、感光性を有する有機材料（アクリル、ポリイミドなど）が好適に用いられるが、感光性を有さない有機材料や無機材料で形成してもかまわない。また、隔壁６５の材料にチタンブラックやカーボンナイトライドなどの黒色顔料や染料を分散材などを用いて分散し、隔壁６５を黒くすることでブラックマトリクスに用いても良い。隔壁６５の陽極に向かう端面は曲率を有し、当該曲率が連続的に変化するテーパー形状をしていることが望ましい（図１１（Ｂ））。その後、真空中又は減圧下で基板加熱を行って水分等を除去する。

次に、隔壁６５から露出した陽極６４を覆って、有機化合物と金属酸化物とを有する混合層を真空中又は減圧下にて形成する。この混合層は実施の形態１に記載の構成を有する層であり、本実施の形態では有機化合物としてＤＮＴＰＤ、金属化合物として三酸化モリブデンを用い、ＤＮＴＰＤに対して三酸化モリブデンが１０〜８０ｗｔ％となるように共蒸着により形成する。もちろん、混合層は実施の形態１に記載のその他の材料でもって形成しても良い。

その後、上記実施の形態に示した方法によって混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく、室温にて窒素ガス雰囲気に曝す。基板がセットされたチャンバー内に窒素ガスを導入する。窒素ガスは上記実施の形態のように水分を極力取り除いたものであることが望ましい。

続いて、混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく、正孔を輸送する機能に優れた層としてＮＰＢを膜厚１０〜１００ｎｍ、発光層としてＡｌｑ_３にクマリン６を重量比１：０．００５、膜厚３５〜１００ｎｍ、電子輸送層としてはＡｌｑ_３を膜厚１０〜１００ｎｍとなるように真空中又は減圧下にて蒸着する。これにより陽極６４上に混合層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層からなる発光積層体６６が形成される。

続いて発光積層体６６を覆う陰極６７を形成する（図１１（Ｃ））。これによって陽極６４と陰極６７との間に発光層を含む有機層を挟んでなる発光装置９３を作製することができ、陽極に陰極より高い電圧をかけることによって発光を得ることができる。陰極６７の形成に用いられる電極材料としては陽極の材料と同様の材料を用いることができる。本実施の形態ではアルミニウムを陰極として用いた。以上により発光装置が完成する。

その後、プラズマＣＶＤ法により窒素を含む酸化ケイ素膜をパッシベーション膜として形成する。窒素を含む酸化ケイ素膜を用いる場合には、プラズマＣＶＤ法でＳｉＨ_４、Ｎ_２Ｏ、ＮＨ_３から作製される酸化窒化ケイ素膜、またはＳｉＨ_４、Ｎ_２Ｏから作製される酸化窒化ケイ素膜、あるいはＳｉＨ_４、Ｎ_２ＯをＡｒで希釈したガスから形成される酸化窒化ケイ素膜を形成すれば良い。

また、パッシベーション膜としてプラズマＣＶＤ法でＳｉＨ_４、Ｎ_２Ｏ、Ｈ_２から作製される酸化窒化水素化ケイ素膜を適用しても良い。パッシベーション膜は単層構造に限定されるものではなく、他のケイ素を含む絶縁層を単層構造、もしくは積層構造として用いても良い。また、窒化炭素膜と窒化ケイ素膜の多層膜やスチレンポリマーの多層膜、窒化ケイ素膜やダイヤモンドライクカーボン膜を窒素を含む酸化ケイ素膜の代わりに形成してもよい。

続いて発光装置を水などの劣化を促進する物質から保護するために、表示部の封止を行う。対向基板を封止に用いる場合は、絶縁性のシール材により、外部接続部が露出するように貼り合わせる。対向基板と素子基板との間の空間には乾燥した窒素などの不活性気体を充填しても良いし、シール材を画素部全面に形成しそれにより対向基板を貼り合わせても良い。シール材には紫外線硬化樹脂などを用いると好適である。シール材には乾燥剤や基板間のギャップを一定に保つための粒子を混入しておいても良い。続いて外部接続部にフレキシブル配線基板を貼り付ける。

以上のように作製した発光装置の構成の１例を図１２参照しながら説明する。なお、形が異なっていても同様の機能を示す部分には同じ符号を付し、その説明を省略する部分もある。本実施の形態では、ＬＤＤ構造を有する薄膜トランジスタ７０が接続部６１ａを介して発光装置９３に接続している。

図１２（Ａ）は陽極６４が透光性を有する導電膜により形成されており、基板５０側に発光積層体６６より発せられた光が取り出される構造である。なお９４は対向基板であり、発光装置９３が形成された後、シール材などを用い、基板５０に固着される。対向基板９４と素子との間に透光性を有する樹脂８８等を充填し、封止することによって発光装置９３が水分により劣化することを防ぐ事ができる。また、樹脂８８が吸湿性を有していることが望ましい。さらに樹脂８８中に透光性の高い乾燥剤８９を分散させるとさらに水分の影響を抑えることが可能になるためさらに望ましい形態である。

図１２（Ｂ）は陽極６４と陰極６７両方が透光性を有する導電膜により形成されており、基板５０及び対向基板９４の両方に光を取り出すことが可能な構成となっている。また、この構成では基板５０と対向基板９４の外側に偏光板９０を設けることによって画面が透けてしまうことを防ぐことができ、視認性が向上する。偏光板９０の外側には保護フィルム９１を設けると良い。

また画素部におけるトランジスタや発光素子等の配置について特に限定はないが、例えば図１３の上面図に表すように配置することができる。図１３において、第１のトランジスタ１００１の第１電極はソース信号線１００４に接続し、第２の電極は第２のトランジスタ１００２のゲート電極に接続している。また第２トランジスタの第１電極は電流供給線１００５に接続し、第２電極は発光素子の電極１００６に接続している。ゲート信号線１００３の一部は第１のトランジスタ１００１のゲート電極として機能する。

なお、表示機能を有する本発明の発光装置には、アナログのビデオ信号、デジタルのビデオ信号のどちらを用いてもよい。デジタルのビデオ信号を用いる場合はそのビデオ信号が電圧を用いているものと、電流を用いているものとに分けられる。発光時において、画素に入力されるビデオ信号は、定電圧のものと、定電流のものがあり、ビデオ信号が定電圧のものには、発光装置に印加される電圧が一定のものと、発光装置に流れる電流が一定のものとがある。またビデオ信号が定電流のものには、発光装置に印加される電圧が一定のものと、発光装置に流れる電流が一定のものとがある。この発光装置に印加される電圧が一定のものは定電圧駆動であり、発光装置に流れる電流が一定のものは定電流駆動である。定電流駆動は、発光装置の抵抗変化によらず、一定の電流が流れる。本発明の発光装置及びその駆動方法には、電圧で駆動する方法、電流で駆動する方法のどちらを用いてもよく、また定電圧駆動、定電流駆動のどちらを用いてもよい。

上記作製方法によって作製された本発明の発光装置は特性が劣化することなく、発光寿命が向上する。また本実施の形態は上記の実施の形態と組み合わせて用いることが可能である。

（実施の形態８）
本実施の形態では、本発明の発光装置を有するパネルの外観について図１４を用いて説明する。図１４は基板上に形成されたトランジスタおよび発光素子を対向基板４００６との間に形成したシール材によって封止したパネルの上面図であり、図１４（Ｂ）は図１４（Ａ）のＡ−Ａ’の断面図に相応する。また、このパネルに搭載されている発光装置の有する構造は、実施の形態７に示したような構成である。

基板４００１上に設けられた画素部４００２と信号線駆動回路４００３と走査線駆動回路４００４とを囲むようにして、シール材４００５が設けられている。また、画素部４００２と信号線駆動回路４００３と、走査線駆動回路４００４の上に対向基板４００６が設けられている。よって画素部４００２と信号線駆動回路４００３と、走査線駆動回路４００４とは基板４００１とシール材４００５と対向基板４００６とによって充填材４００７と共に密封されている。

また、基板４００１上に設けられた画素部４００２と信号線駆動回路４００３と走査線駆動回路４００４とは薄膜トランジスタを複数有しており、図１４（Ｂ）では信号線駆動回路４００３に含まれる薄膜トランジスタ４００８と、画素部４００２に含まれる薄膜トランジスタ４０１０とを示す。

また、発光装置４０１１は、薄膜トランジスタ４０１０と電気的に接続されている。

また、引き回し配線４０１４は画素部４００２と信号線駆動回路４００３と、走査線駆動回路４００４とに、信号、または電源電圧を層供給する為の配線に相当する。引き回し配線４０１４は、引き回し配線４０１５ａ、４０１５ｂを介して接続端子４０１６と接続されている。接続端子４０１６はフレキシブルプリントサーキット（ＦＰＣ）４０１８が有する端子と異方性導電膜４０１９を介して電気的に接続されている。

なお、充填材４００７としては窒素やアルゴンなどの不活性な気体の他に、紫外線硬化樹脂または熱硬化樹脂を用いることができ、ポリビニルクロライド、アクリル、ポリイミド、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリビニルブチラル、またはエチレンビニレンアセテートを用いる事ができる。

なお、本発明の発光装置は発光素子を有する画素部が形成されたパネルと、該パネルにＩＣが実装されたモジュールとをその範疇に含む。

このような構成を有する本発明の発光装置はそこで駆動電圧や消費電力の上昇を招くことなく暗点の発生を抑制することが可能な発光装置である。

本実施の形態は上記実施の形態と組み合わせて用いることが可能である。

（実施の形態９）
本実施の形態では、実施の形態８で示したパネル、モジュールが有する画素回路、保護回路及びそれらの動作について説明する。なお、図１０、図１１に示してきた断面図は駆動用ＴＦＴ１４０３と発光装置１４０５の断面図となっている。

図１５（Ａ）に示す画素は、列方向に信号線１４１０及び電源線１４１１、１４１２、行方向に走査線１４１４が配置される。また、スイッチング用ＴＦＴ１４０１、駆動用ＴＦＴ１４０３、電流制御用ＴＦＴ１４０４、容量素子１４０２及び発光装置１４０５を有する。

図１５（Ｃ）に示す画素は、駆動用ＴＦＴ１４０３のゲート電極が、行方向に配置された電源線１４１２に接続される点が異なっており、それ以外は図１５（Ａ）に示す画素と同じ構成である。つまり、図１５（Ａ）（Ｃ）に示す画素は、同じ等価回路図を示す。しかしながら、列方向に電源線１４１２が配置される場合（図１５（Ａ））と、行方向に電源線１４１２が配置される場合（図１５（Ｃ））とでは、各電源線は異なるレイヤーの導電膜で形成される。ここでは、駆動用ＴＦＴ１４０３のゲート電極が接続される配線に注目し、これらを作製するレイヤーが異なることを表すために、図１５（Ａ）（Ｃ）として分けて記載する。

図１５（Ａ）（Ｃ）に示す画素の特徴として、画素内に駆動用ＴＦＴ１４０３と電流制御用ＴＦＴ１４０４が直列に接続されており、駆動用ＴＦＴ１４０３のチャネル長Ｌ（１４０３）、チャネル幅Ｗ（１４０３）、電流制御用ＴＦＴ１４０４のチャネル長Ｌ（１４０４）、チャネル幅Ｗ（１４０４）は、Ｌ（１４０３）／Ｗ（１４０３）：Ｌ（１４０４）／Ｗ（１４０４）＝５〜６０００：１を満たすように設定するとよい。

なお、駆動用ＴＦＴ１４０３は、飽和領域で動作し発光装置１４０５に流れる電流値を制御する役目を有し、電流制御用ＴＦＴ１４０４は線形領域で動作し発光装置１４０５に対する電流の供給を制御する役目を有する。両ＴＦＴは同じ導電型を有していると作製工程上好ましく、本実施の形態ではｎチャネル型ＴＦＴとして形成する。また駆動用ＴＦＴ１４０３には、エンハンスメント型だけでなく、ディプリーション型のＴＦＴを用いてもよい。上記構成を有する発光装置は、電流制御用ＴＦＴ１４０４が線形領域で動作するために、電流制御用ＴＦＴ１４０４のＶｇｓの僅かな変動は、発光装置１４０５の電流値に影響を及ぼさない。つまり、発光装置１４０５の電流値は、飽和領域で動作する駆動用ＴＦＴ１４０３により決定することができる。上記構成により、ＴＦＴの特性バラツキに起因した発光素子の輝度ムラを改善して、画質を向上させた発光装置を提供することができる。

図１５（Ａ）〜（Ｄ）に示す画素において、スイッチング用ＴＦＴ１４０１は、画素に対するビデオ信号の入力を制御するものであり、スイッチング用ＴＦＴ１４０１がオンとなると、画素内にビデオ信号が入力される。すると、容量素子１４０２にそのビデオ信号の電圧が保持される。なお図１５（Ａ）（Ｃ）には、容量素子１４０２を設けた構成を示したが、本発明はこれに限定されず、ビデオ信号を保持する容量がゲート容量などでまかなうことが可能な場合には、容量素子１４０２を設けなくてもよい。

図１５（Ｂ）に示す画素は、ＴＦＴ１４０６と走査線１４１５を追加している以外は、図１５（Ａ）に示す画素構成と同じである。同様に、図１５（Ｄ）に示す画素は、ＴＦＴ１４０６と走査線１４１５を追加している以外は、図１５（Ｃ）に示す画素構成と同じである。

ＴＦＴ１４０６は、新たに配置された走査線１４１５によりオン又はオフが制御される。ＴＦＴ１４０６がオンとなると、容量素子１４０２に保持された電荷は放電し、電流制御用ＴＦＴ１４０４がオフとなる。つまり、ＴＦＴ１４０６の配置により、強制的に発光装置１４０５に電流が流れない状態を作ることができる。そのためＴＦＴ１４０６を消去用ＴＦＴと呼ぶことができる。従って、図１５（Ｂ）（Ｄ）の構成は、全ての画素に対する信号の書き込みを待つことなく、書き込み期間の開始と同時又は直後に点灯期間を開始することができるため、デューティ比を向上することが可能となる。

図１５（Ｅ）に示す画素は、列方向に信号線１４１０、電源線１４１１、行方向に走査線１４１４が配置される。また、スイッチング用ＴＦＴ１４０１、駆動用ＴＦＴ１４０３、容量素子１４０２及び発光装置１４０５を有する。図１５（Ｆ）に示す画素は、ＴＦＴ１４０６と走査線１４１５を追加している以外は、図１５（Ｅ）に示す画素構成と同じである。なお、図１５（Ｆ）の構成も、ＴＦＴ１４０６の配置により、デューティ比を向上することが可能となる。

以上のように、多様な画素回路を採用することができる。特に、非晶質半導体膜から薄膜トランジスタを形成する場合、駆動用ＴＦＴ１４０３の半導体膜を大きくすると好ましい。そのため、上記画素回路において、発光積層体からの光が封止基板側から射出する上面発光型とすると好ましい。

このようなアクティブマトリクス型の発光装置は、画素密度が増えた場合、各画素にＴＦＴが設けられているため低電圧駆動でき、有利であると考えられている。

本実施の形態では、一画素に各ＴＦＴが設けられるアクティブマトリクス型の発光装置について説明したが、パッシブマトリクス型の発光装置を形成することもできる。パッシブマトリクス型の発光装置は、各画素にＴＦＴが設けられていないため、高開口率となる。発光が発光積層体の両側へ射出する発光装置の場合、パッシブマトリクス型の発光装置を用いる透過率が高まる。

これらのような画素回路をさらに有する本発明の発光装置は、当該発光装置の電極として当該発光装置が有する構成及び求める性能に適した材料を使用することが出来る上、上記各々の特徴を有する発光装置とすることができる。

続いて、図１５（Ｅ）に示す等価回路を用い、走査線及び信号線に保護回路としてダイオードを設ける場合について説明する。

図１６には、画素部１５００にスイッチング用ＴＦＴ１４０１、１４０３、容量素子１４０２、発光装置１４０５が設けられている。信号線１４１０には、ダイオード１５６１と１５６２が設けられている。ダイオード１５６１と１５６２は、スイッチング用ＴＦＴ１４０１又は１４０３と同様に、上記実施の形態に基づき作製され、ゲート電極、半導体層、ソース電極及びドレイン電極等を有する。ダイオード１５６１と１５６２は、ゲート電極と、ドレイン電極又はソース電極とを接続することによりダイオードとして動作させている。

ダイオード１５６１と１５６２と接続する共通電位線１５５４、１５５５はゲート電極と同じレイヤーで形成している。従って、ダイオードのソース電極又はドレイン電極と接続するには、ゲート絶縁層にコンタクトホールを形成する必要がある。

走査線１４１４に設けられるダイオード１５６３と１５６４も同様な構成である。

このように、本発明によれば、入力段に設けられる保護ダイオードを同時に形成することができる。なお、保護ダイオードを形成する位置は、これに限定されず、駆動回路と画素との間に設けることもできる。

このような保護回路を有する本発明の発光装置は、当該発光装置は長時間安定に駆動できるため信頼性が高く、上記構成を有することで、発光装置としての信頼性をさらに高めることが可能となる。

（実施の形態１０）
上記実施の形態にその一例を示したようなモジュールを搭載した本発明の発光装置を有する電子機器として、ビデオカメラ・デジタルカメラ等のカメラ、ゴーグル型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ）、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオコンポ等）、コンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはＤｉｇｉｔａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅＤｉｓｃ（ＤＶＤ）等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを備えた装置）などが挙げられる。それらの電子機器の具体例を図１７、図１８に示す。

図１７（Ａ）はテレビ受像器やパーソナルコンピュータのモニターなどである。筐体３００１、表示部３００３、スピーカー部３００４等を含む。表示部３００３にはアクティブマトリクス表示装置が設けられている。表示部３００３は画素ごとに本発明の作製方法を用いた発光装置及びＴＦＴを有している。本発明の発光装置を有していることにより特性劣化が少なく、発光寿命の長いテレビを得ることができる。

図１７（Ｂ）は携帯電話であり、本体３１０１、筐体３１０２、表示部３１０３、音声入力部３１０４、音声出力部３１０５、操作キー３１０６、アンテナ３１０８等を含む。表示部３１０３にはアクティブマトリクス表示装置が設けられている。表示部３１０３は画素ごとに本発明の作製方法を用いた発光装置及びＴＦＴを有している。本発明の発光装置を有していることにより特性劣化が少なく、発光寿命の長い携帯電話を得ることができる。

図１７（Ｃ）はコンピュータであり、本体３２０１、筐体３２０２、表示部３２０３、キーボード３２０４、外部接続ポート３２０５、ポインティングマウス３２０６等を含む。表示部３２０３にはアクティブマトリクス表示装置が設けられている。表示部３２０３は画素ごとに本発明の作製方法を用いた発光装置及びＴＦＴを有している。本発明の発光装置を有していることにより特性劣化が少なく、発光寿命の長いコンピュータを得ることができる。

図１７（Ｄ）はモバイルコンピュータであり、本体３３０１、表示部３３０２、スイッチ３３０３、操作キー３３０４、赤外線ポート３３０５等を含む。表示部３３０２にはアクティブマトリクス表示装置が設けられている。表示部３３０２は画素ごとに本発明の作製方法を用いた発光装置及びＴＦＴを有している。本発明の発光装置を有していることにより特性劣化が少なく、発光寿命の長いモバイルコンピュータを得ることができる。

図１７（Ｅ）は携帯型のゲーム機であり、筐体３４０１、表示部３４０２、スピーカー部３４０３、操作キー３４０４、記録媒体挿入部３４０５等を含む。表示部３４０２にはアクティブマトリクス表示装置が設けられている。表示部３４０２は画素ごとに本発明の作製方法を用いた発光装置及びＴＦＴを有している。本発明の発光装置を有していることにより特性劣化が少なく、発光寿命の長い携帯型ゲーム機を得ることができる。

図１８（Ａ）はフレキシブルディスプレイであり、本体３１１０、画素部３１１１、ドライバＩＣ３１１２、受信装置３１１３、フィルムバッテリー３１１４等を含む。受信装置では上記携帯電話の赤外線通信ポート３１０７からの信号を受信することができる。画素部３１１１にはアクティブマトリクス表示装置が設けられている。画素部３１１１は画素ごとに本発明の作製方法を用いた発光装置及びＴＦＴを有している。本発明の発光装置を有していることにより特性劣化が少なく、発光寿命の長いフレキシブルディスプレイを得ることができる。

図１８（Ｂ）は、本発明を適用して作製したＩＤカードであり、支持体５５４１、表示部５５４２、支持体５５４１内に組み込まれた集積回路チップ５５４３等によって構成されている。

表示部５５４２にはアクティブマトリクス表示装置が設けられている。表示部５５４２にはアクティブマトリクス表示装置が設けられている。表示部５５４２は画素ごとに本発明の作製方法を用いた発光装置及びＴＦＴを有している。本発明の発光装置を有していることにより特性劣化が少なく、発光寿命の長いＩＤカードを得ることができる。

以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器に用いることが可能である。

ここでは有機化合物としてＤＮＴＰＤ、金属酸化物として三酸化モリブデン、立体障害の高い物質であるルブレンを用いて混合層を形成し、その後窒素ガス雰囲気に曝した後に正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、陰極を形成した発光装置と、窒素ガス雰囲気に曝すことなく作製した発光装置との輝度の時間変化を調べた。

ガラス基板１上にＩＴＯからなる陽極２を形成し、その後減圧下で１５０℃３０分間加熱した（図１（Ａ）（Ｂ））。次に減圧下にてＤＮＴＰＤ、三酸化モリブデン、ルブレンを共蒸着して混合層３を１２０ｎｍ形成した（図１（Ｃ））。ＤＮＴＰＤ、三酸化モリブデン、ルブレンはＤＮＴＰＤ：三酸化モリブデン：ルブレン＝１：０．５：０．０２（質量比）で混合した。その後、酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく、室温にて窒素ガス雰囲気に混合層３を大気圧下にて一晩曝した（図１（Ｄ））。また窒素ガス中の水分量は０．５ｐｐｍ程度であった。

次に混合層３を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく、減圧下にて正孔輸送層４としてＮＰＢを１０ｎｍ蒸着法により形成した（図１９）。発光層５はＡｌｑ_３をホスト材料とし、ＤＭＱｄをドーパント材料として蒸着法により３７．５ｎｍ形成した（図１９）。Ａｌｑ_３、ＤＭＱｄはＡｌｑ_３：ＤＭＱｄ＝１：０．００３（質量比）になるようにした。

電子輸送層６は減圧下でＡｌｑ_３を蒸着法にて３７．５ｎｍ形成した。次に電子注入層１６としてＣａＦ_２を真空中で１ｎｍ形成し、陰極７としてＡｌを減圧下にて２００ｎｍ形成して発光装置１を作製した（図１９）。

一方比較例として、混合層３を形成した後に窒素ガス雰囲気に曝すことなく、発光層、電子輸送層、電子注入層、陰極を形成した発光装置２を作製した。発光装置２は混合層３を窒素ガス雰囲気に曝さなかったこと以外は発光装置１と同じ条件で作製した。

図２０は本実施例で作製した発光装置１、２の発光輝度の時間変化について測定した結果である。図２０では、１が発光装置１を示し、２が発光装置２を示している。また横軸は経過時間（ｈｏｕｒ）、縦軸は発光輝度を示している。発光輝度は初期輝度を１００としたときの初期輝度に対する相対値で示している。なおこの測定は、一定の電流密度の電流を発光装置に流し続け、任意の時間ごとに、発光装置の輝度を測定する方法で行った。電流密度は初期輝度が３０００ｃｄ／ｍ^２となるときの値を用いた。

初期輝度（１００）と比較して輝度が７０になるときの時間を発光寿命とすると、発光装置２の発光寿命は５３０時間であるが、発光装置１の発光寿命は７１０時間であることがわかった。したがって混合層３を窒素ガス雰囲気に曝すことにより発光寿命が約１．３倍向上した。

本発明の発光装置を作製する方法を説明する図。本発明の発光装置を作製する方法を説明する図。本発明の発光装置を作製する方法を説明する図。本発明の発光装置を作製する方法を説明する図。本発明の発光装置を作製する方法を説明する図。本発明の発光装置を作製する方法を説明する図。本発明の発光装置を作製する方法を説明する図。本発明の発光装置を作製する方法を説明する図。本発明の発光装置を作製する際に使用する装置を説明する図。本発明の発光装置を作製する方法を説明する図。本発明の発光装置を作製する方法を説明する図。発光装置を説明する図。発光装置の画素部を説明する図。発光装置を説明する図。発光装置の画素回路を説明する図。発光装置の画素回路の保護回路を説明する図。本発明により作製された発光装置が適用可能な電子機器等を説明する図。本発明により作製された発光装置が適用可能な電子機器等を説明する図。本発明の発光装置を作製する方法を説明する図。実施例の発光装置１、２の信頼性を説明する図。本発明の発光装置を作製する方法を説明する図。本発明の発光装置を作製する方法を説明する図。本発明の発光装置を作製する方法を説明する図。

符号の説明

１基板
２陽極
３混合層
４正孔輸送層
５発光層
６電子輸送層
７陰極
８パッシベーション膜
９樹脂
１０乾燥剤又は粒子
１１基板
１５第１の層
１６電子注入層
１７ａ第１の混合層
１７ｂ第２の混合層
２０陽極
２１陰極
２２第１の発光ユニット
２３電荷発生層
２４第２の発光ユニット
２５電子供与性物質と電子輸送物質とを有する層
２６混合層
５０基板
５１ａ絶縁層
５１ｂ絶縁層
５２半導体層
５３ゲート絶縁層
５４ゲート電極
５５ソース領域
５６ドレイン領域
５７ＬＤＤ領域
５９絶縁膜
６０絶縁層
６１ａ接続部
６１ｂ配線
６３絶縁層
６４陽極
６５隔壁
６６発光積層体
６７陰極
７０薄膜トランジスタ
８８樹脂
８９乾燥剤
９０偏光板
９１保護フィルム
９３発光装置
９４対向基板
１０１搬送室
１０２基板・マスクストック室
１０３前処理室
１０４第１蒸着室
１０５第２蒸着室
１０６第３蒸着室
１０７ＣＶＤ室
１０８封止ガラスストック室
１０９封止室
１１０第４蒸着室
１１１搬送ロボット
１００１トランジスタ
１００２トランジスタ
１００３ゲート信号線
１００４ソース信号線
１００５電流供給線
１００６電極
１４０１スイッチング用ＴＦＴ
１４０２容量素子
１４０３駆動用ＴＦＴ
１４０４電流制御用ＴＦＴ
１４０５発光装置
１４０６ＴＦＴ
１４１０信号線
１４１１電源線
１４１２電源線
１４１４走査線
１４１５走査線
１５００画素部
１５５４共通電位線
１５５５共通電位線
１５６１ダイオード
１５６２ダイオード
１５６３ダイオード
１５６４ダイオード
３００１筐体
３００３表示部
３００４スピーカー部
３１０１本体
３１０２筐体
３１０３表示部
３１０４音声入力部
３１０５音声出力部
３１０６操作キー
３１０７赤外線通信ポート
３１０８アンテナ
３１１０本体
３１１１画素部
３１１２ドライバＩＣ
３１１３受信装置
３１１４フィルムバッテリー
３２０１本体
３２０２筐体
３２０３表示部
３２０４キーボード
３２０５外部接続ポート
３２０６ポインティングマウス
３３０１本体
３３０２表示部
３３０３スイッチ
３３０４操作キー
３３０５赤外線ポート
３４０１筐体
３４０２表示部
３４０３スピーカー部
３４０４操作キー
３４０５記録媒体挿入部
４００１基板
４００２画素部
４００３信号線駆動回路
４００４走査線駆動回路
４００５シール材
４００６対向基板
４００７充填材
４００８薄膜トランジスタ
４０１０薄膜トランジスタ
４０１１発光装置
４０１４配線
４０１５ａ配線
４０１５ｂ配線
４０１６接続端子
４０１８ＦＰＣ
４０１９異方性導電膜
４０２０駆動回路
５５４１支持体
５５４２表示部
５５４３集積回路チップ
５５４４集積回路
５５４５集積回路
５５５１表示部
５５５２本体
５５５３アンテナ
５５５４音声出力部
５５５５音声入力部
５５５６操作スイッチ
５５５７操作スイッチ

Claims

陽極を形成し、
前記陽極上に有機化合物と金属酸化物とを有する混合層を形成し、
前記混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝さず、窒素ガス雰囲気に曝し、次に前記混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく正孔輸送層を形成し、
前記正孔輸送層上に発光層を形成し、
前記発光層上に陰極を形成することを特徴とする発光装置の作製方法。
陽極を形成し、
前記陽極上に有機化合物と金属酸化物とを有する第１の混合層を形成し、
前記第１の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝さず、窒素ガス雰囲気に曝し、次に前記第１の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく有機化合物と金属酸化物とを有する第２の混合層を形成し、
前記第２の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝さず、窒素ガス雰囲気に曝し、次に前記第２の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく正孔輸送層を形成し、
前記正孔輸送層上に発光層を形成し、
前記発光層上に陰極を形成することを特徴とする発光装置の作製方法。
陽極を形成し、
前記陽極上に正孔輸送層を形成し、
前記正孔輸送層上に発光層を形成し、
前記発光層上に電子輸送層を形成し、
前記電子輸送層上に有機化合物と金属酸化物とを有する混合層を形成し、
前記混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝さず、窒素ガス雰囲気に曝し、次に前記混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく陰極を形成することを特徴とする発光装置の作製方法。
陽極を形成し、
前記陽極上に正孔輸送層を形成し、
前記正孔輸送層上に発光層を形成し、
前記発光層上に電子輸送層を形成し、
前記電子輸送層上に有機化合物と金属酸化物とを有する第１の混合層を形成し、
前記第１の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝さず、窒素ガス雰囲気に曝し、次に前記第１の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく有機化合物と金属酸化物とを有する第２の混合層を形成し、
前記第２の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝さず、窒素ガス雰囲気に曝し、次に前記第２の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく陰極を形成することを特徴とする発光装置の作製方法。
請求項１において、前記陽極に加熱処理を行った後に前記混合層を形成することを特徴とする発光装置の作製方法。
請求項２において、前記陽極に加熱処理を行った後に前記第１の混合層を形成することを特徴とする発光装置の作製方法。
請求項３において、前記混合層と前記電子輸送層の間に電子注入層を形成することを特徴とする発光装置の作製方法。
請求項４において、前記第１の混合層と前記電子輸送層の間に電子注入層を形成することを特徴とする発光装置の作製方法。
陰極を形成し、
前記陰極上に有機化合物と金属酸化物とを有する混合層を形成し、
前記混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝さず、窒素ガス雰囲気に曝し、次に前記混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく電子注入層を形成し、
前記電子注入層上に電子輸送層を形成し、
前記電子輸送層上に発光層を形成し、
前記発光層上に正孔輸送層を形成し、
前記正孔輸送層上に陽極を形成することを特徴とする発光装置の作製方法。
陰極を形成し、
前記陰極上に有機化合物と金属酸化物とを有する第１の混合層を形成し、
前記第１の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝さず、窒素ガス雰囲気に曝し、次に前記第１の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく有機化合物と金属酸化物とを有する第２の混合層を形成し、
前記第２の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝さず、窒素ガス雰囲気に曝し、次に前記第２の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく電子注入層を形成し、
前記電子注入層上に電子輸送層を形成し、
前記電子輸送層上に発光層を形成し、
前記発光層上に正孔輸送層を形成し、
前記正孔輸送層上に陽極を形成することを特徴とする発光装置の作製方法。
陰極を形成し、
前記陰極上に電子輸送層を形成し、
前記電子輸送層上に発光層を形成し、
前記発光層上に正孔輸送層を形成し、
前記正孔輸送層上に有機化合物と金属酸化物とを有する混合層を形成し、
前記混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝さず、窒素ガス雰囲気に曝し、次に前記混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく陽極を形成することを特徴とする発光装置の作製方法。
陰極を形成し、
前記陰極上に電子輸送層を形成し、
前記電子輸送層上に発光層を形成し、
前記発光層上に正孔輸送層を形成し、
前記正孔輸送層上に有機化合物と金属酸化物とを有する第１の混合層を形成し、
前記第１の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝さず、窒素ガス雰囲気に曝し、次に前記第１の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく有機化合物と金属酸化物とを有する第２の混合層を形成し、
前記第２の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝さず、窒素ガス雰囲気に曝し、次に前記第２の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく陽極を形成することを特徴とする発光装置の作製方法。
請求項１、３、９又は１１において、前記混合層を窒素ガス雰囲気に曝した後に、窒素ガスを排気し、再度窒素ガス雰囲気に曝すことを特徴とする発光装置の作製方法。
請求項２、４、１０又は１２において、前記第１の混合層を窒素ガス雰囲気に曝した後に、窒素ガスを排気し、再度窒素ガス雰囲気に曝し、
前記第２の混合層を窒素ガス雰囲気に曝した後に、窒素ガスを排気し、再度窒素ガス雰囲気に曝すことを特徴とする発光装置の作製方法。
請求項１、３、９又は１１において、前記混合層には窒素ガスを吹き付けて窒素ガス雰囲気に曝すことを特徴とする発光装置の作製方法。
請求項２、４、１０又は１２において、前記第１の混合層及び第２の混合層には窒素ガスを吹き付けて窒素ガス雰囲気に曝すことを特徴とする発光装置の作製方法。
陽極を形成し、
前記陽極上に有機化合物と金属酸化物とを有する第１の混合層を形成し、
前記第１の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝さず、窒素ガス雰囲気に曝し、次に前記第１の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく正孔輸送層を形成し、
前記正孔輸送層上に発光層を形成し、
前記発光層上に電子輸送層を形成し、
前記電子輸送層上に有機化合物と金属酸化物とを有する第２の混合層を形成し、
前記第２の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝さず、窒素ガス雰囲気に曝し、次に前記第２の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく陰極を形成することを特徴とする発光装置の作製方法。
請求項１７において、前記陽極に加熱処理を行った後に前記第１の混合層を形成することを特徴とする発光装置の作製方法。
請求項１７において、前記第２の混合層と前記電子輸送層の間に電子注入層を形成することを特徴とする発光装置の作製方法。
陰極を形成し、
前記陰極上に有機化合物と金属酸化物とを有する第１の混合層を形成し、
前記第１の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝さず、窒素ガス雰囲気に曝し、次に前記第１の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく電子注入層を形成し、
前記電子注入層上に電子輸送層を形成し、
前記電子輸送層上に発光層を形成し、
前記発光層上に正孔輸送層を形成し、
前記正孔輸送層上に有機化合物と金属酸化物とを有する第２の混合層を形成し、
前記第２の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝さず、窒素ガス雰囲気に曝し、次に前記第２の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく陽極を形成することを特徴とする発光装置の作製方法。
請求項１７又は２０において、前記第１の混合層を窒素ガス雰囲気に曝した後に、窒素ガスを排気し、再度窒素ガス雰囲気に曝し、
前記第２の混合層を窒素ガス雰囲気に曝した後に、窒素ガスを排気し、再度窒素ガス雰囲気に曝すことを特徴とする発光装置の作製方法。
請求項１７又は２０において、前記第１の混合層及び第２の混合層には窒素ガスを吹き付けて窒素ガス雰囲気に曝すことを特徴とする発光装置の作製方法。
陽極を形成し、
前記陽極上に発光層を有する第１の発光ユニットを形成し、
前記第１の発光ユニット上に電子供与性物質と電子輸送性物質とを有する層を形成し、
前記電子供与性物質と電子輸送性物質とを有する層上に、有機化合物と金属酸化物とを有する混合層を形成し、
前記混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝さず、窒素ガス雰囲気に曝し、次に前記混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく第２の発光ユニットを形成し、
前記第２の発光ユニット上に陰極を形成することを特徴とする発光装置の作製方法。
陽極を形成し、
前記陽極上に発光層を有する第１の発光ユニットを形成し、
前記第１の発光ユニット上に電子供与性物質と電子輸送性物質とを有する層を形成し、
前記電子供与性物質と電子輸送性物質とを有する層上に、有機化合物と金属酸化物とを有する第１の混合層を形成し、
前記第１の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝さず、窒素ガス雰囲気に曝し、次に前記第１の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく第２の混合層を形成し、
前記第２の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝さず、窒素ガス雰囲気に曝し、次に前記第２の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく第２の発光ユニットを形成し、
前記第２の発光ユニット上に陰極を形成することを特徴とする発光装置の作製方法。
陰極を形成し、
前記陰極上に発光層を有する第１の発光ユニットを形成し、
前記第１の発光ユニット上に、有機化合物と金属酸化物とを有する混合層を形成し、
前記混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝さず、窒素ガス雰囲気に曝し、次に前記混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく電子供与性物質と電子輸送性物質とを有する層を形成し、
前記電子供与性物質と電子輸送性物質とを有する層上に、第２の発光ユニットを形成し、
前記第２の発光ユニット上に陽極を形成することを特徴とする発光装置の作製方法。
陰極を形成し、
前記陰極上に発光層を有する第１の発光ユニットを形成し、
前記第１の発光ユニット上に、有機化合物と金属酸化物とを有する第１の混合層を形成し、
前記第１の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝さず、窒素ガス雰囲気に曝し、次に前記第１の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく第２の混合層を形成し、
前記第２の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝さず、窒素ガス雰囲気に曝し、次に前記第２の混合層を酸素を含むガス雰囲気に曝すことなく電子供与性物質と電子輸送性物質とを有する層を形成し、
前記電子供与性物質と電子輸送性物質とを有する層上に第２の発光ユニットを形成し、
前記第２の発光ユニット上に陽極を形成することを特徴とする発光装置の作製方法。