JP4060113B2 - 発光装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一対の電極間に有機化合物を含む膜（以下、「有機化合物層」と記す）を設けた素子に電界を加えることで、蛍光又は燐光が得られる発光素子を用いた発光装置及びその作製方法に関する。なお、本明細書中における発光装置とは、画像表示デバイス、発光デバイス、もしくは光源（照明装置含む）を指す。また、発光装置にコネクター、例えばFPC（Flexible printed circuit）もしくはTAB（Tape Automated Bonding）テープもしくはTCP（Tape Carrier Package）が取り付けられたモジュール、TABテープやTCPの先にプリント配線板が設けられたモジュール、または発光素子にCOG（Chip On Glass）方式によりIC（集積回路）が直接実装されたモジュールも全て発光装置に含むものとする。
【０００２】
【従来の技術】
薄型軽量、高速応答性、直流低電圧駆動などの特徴を有する有機化合物を発光体として用いた発光素子は、次世代のフラットパネルディスプレイへの応用が期待されている。特に、発光素子をマトリクス状に配置した表示装置は、従来の液晶表示装置と比較して、視野角が広く視認性が優れる点に優位性があると考えられている。
【０００３】
発光素子の発光機構は、一対の電極間に有機化合物層を挟んで電圧を印加することにより、陰極から注入された電子および陽極から注入された正孔が有機化合物層中の発光中心で再結合して分子励起子を形成し、その分子励起子が基底状態に戻る際にエネルギーを放出して発光するといわれている。励起状態には一重項励起と三重項励起が知られ、発光はどちらの励起状態を経ても可能であると考えられている。
【０００４】
このような発光素子をマトリクス状に配置して形成された発光装置には、パッシブマトリクス駆動（単純マトリクス型）とアクティブマトリクス駆動（アクティブマトリクス型）といった駆動方法を用いることが可能である。しかし、画素密度が増えた場合には、画素（又は１ドット）毎にスイッチが設けられているアクティブマトリクス型の方が低電圧駆動できるので有利であると考えられている。
【０００５】
また、発光素子の中心とも言える有機化合物層（厳密には発光層）となる有機化合物は、低分子系材料と高分子系（ポリマー系）材料とがそれぞれ研究されているが、低分子系材料よりも取り扱いが容易で耐熱性の高い高分子系材料が注目されている。
【０００６】
なお、これらの有機化合物の成膜方法には、蒸着法、スピンコーティング法、インクジェット法といった方法が知られているが、高分子系材料を用いてフルカラー化を実現させるための方法としては、スピンコーティング法やインクジェット法が特に良く知られている。
【０００７】
また、有機化合物を有する発光素子の最大の課題は、信頼性（長寿命化）であり、様々な要因によって劣化しやすいという欠点を有している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
有機化合物を有する発光素子において、電極から注入された電子と正孔がフォトンに変換され最終的に素子外部に取り出されるまでの経路を考える。外部回路を流れる電流のうち、ある割合のみが電子−正孔対としてキャリア結合に寄与でき、再結合した電子−正孔対の一部が発光性分子励起子の生成に消費される。生成した励起子は蛍光量子効率で規定される割合だけフォトンに転換され、残りは様々な経路で失活し、例えば熱失活や赤外光の発光となる。従って、このような発光素子を駆動させて発光させるとジュール熱が発生し、この熱によって有機化合物の分解や結晶化を招き、発光素子の劣化が生じる。
【０００９】
そこで、本発明では、有機化合物を有する発光素子において、効率よく発熱を除去または低減することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、異なる有機化合物を有する層を複数積層し、それらの層と層の間に炭素を主成分とする薄膜を設け、駆動時に生じる発熱を効率よく除去または低減する。
【００１１】
また、本発明において、炭素を主成分とする薄膜を非常に薄く、例えば２ｎｍ程度に薄くして、微小な電圧を電極間に印加することにより電子がポテンシャル障壁である炭素を主成分とする薄膜を通り抜ける、即ちトンネル注入させる。本発明の発光素子はトンネル素子の一種と言える。なお、トンネル注入には、膜厚が比較的厚く電界が高い時に支配的なＦＮ（Fowler-Nordheim）トンネル注入と、膜厚が３〜４ｎｍ以下と薄い時に支配的な直接トンネル注入とがある。本発明は、２つの電極間に、有機化合物を有する層と、炭素を主成分とする薄膜とを交互に繰り返して積層形成し、トンネル効果を利用して発光素子における駆動電圧の低減を図る。
【００１２】
また、有機化合物を含む膜は非常に薄いため、成膜前または成膜時にゴミが混入すると、有機化合物を含む膜の膜厚が不均一となり、局所的に電界が集中して発熱が生じる恐れがあるが、有機化合物を含む膜上に炭素を主成分とする薄膜を設けることによって、電界の集中を防ぐことや、陽極と陰極との間に生じるショートを防ぐことができる。また、有機化合物を含む膜の膜厚が不均一であっても、炭素を主成分とする薄膜を設けることで、局所的に電界が集中して発熱が生じることを防ぎ、劣化を防止して信頼性を向上させる。
【００１３】
また、炭素を主成分とする薄膜は、各層の仕切りとして機能し、成膜時に混合しないようにすることができ、また駆動時の発熱により各発光層が互いに反応して混合しないように保護することもできる。
【００１４】
また、炭素を主成分とする薄膜は水分や酸素などの不純物から有機化合物を含む膜をブロッキングする効果をも有している。
【００１５】
本明細書で開示する発明の構成は、図１にその一例を示すように、
絶縁表面を有する基板上に、第１の電極と、該第１の電極上に接する第１の有機化合物を含む層と、該層上に第１の炭素を主成分とする薄膜と、該薄膜上に第２の有機化合物を含む層と、該層上に第２の炭素を主成分とする薄膜と、該薄膜上に第３の有機化合物を含む層と、該層上に第３の炭素を主成分とする薄膜と、該薄膜上に第４の有機化合物を含む層と、該層上に第５の有機化合物を含む層と、該層上に接する第２の電極とを有する発光素子を複数有することを特徴とする発光装置である。
【００１６】
また、他の発明の構成は、図２にその一例を示すように、
絶縁表面を有する基板上に、第１の電極と、該第１の電極上に接する第１の有機化合物を含む層と、該層上に第２の有機化合物を含む層と、該層上に第１の炭素を主成分とする薄膜と、該薄膜上に第３の有機化合物を含む層と、該層上に第２の炭素を主成分とする薄膜と、該薄膜上に第４の有機化合物を含む層と、該層上に第３の炭素を主成分とする薄膜と、該薄膜上に第５の有機化合物を含む層と、該層上に接する第２の電極とを有する発光素子を複数有することを特徴とする発光装置である。
【００１７】
また、他の発明の構成は、図３にその一例を示すように、
絶縁表面を有する基板上に、第１の電極と、該第１の電極上に接する第１の有機化合物を含む層と、該層上に第１の炭素を主成分とする薄膜と、該薄膜上に第２の有機化合物を含む層と、該層上に第２の炭素を主成分とする薄膜と、該薄膜上に第３の有機化合物を含む層と、該層上に第３の炭素を主成分とする薄膜と、該薄膜上に第４の有機化合物を含む層と、該層上に第４の炭素を主成分とする薄膜と、該薄膜上に第５の有機化合物を含む層と、該層上に接する第２の電極とを有する発光素子を複数有することを特徴とする発光装置である。
【００１８】
また、他の発明の構成は、図４にその一例を示すように、
絶縁表面を有する基板上に、第１の電極と、該第１の電極上に接する第１の有機化合物を含む層と、該層上に第２の有機化合物を含む層と、該層上に第１の炭素を主成分とする薄膜と、該薄膜上に第３の有機化合物を含む層と、該層上に第２の炭素を主成分とする薄膜と、該薄膜上に第４の有機化合物を含む層と、該層上に第５の有機化合物を含む層と、該層上に接する第２の電極とを有する発光素子を複数有することを特徴とする発光装置である。
【００１９】
また、上記各構成において、前記炭素を主成分とする薄膜は、膜厚３〜５０ｎｍのダイヤモンドライクカーボン膜（ＤＬＣ膜とも呼ばれる）、またはアモルファスカーボン膜である。ＤＬＣ（Diamond like Carbon）膜は短距離秩序的には炭素間の結合として、ＳＰ3結合をもっているが、マクロ的にはアモルファス状の構造となっている。ＤＬＣ膜の組成は炭素が７０〜９５原子％、水素が５〜３０原子％であり、非常に硬く絶縁性に優れている。加えて、ＤＬＣ膜は、化学的に安定で変化しにくい薄膜である。また、ＤＬＣ膜の熱伝導率は２００〜６００Ｗ／ｍ・Ｋであり、駆動時に発生する発熱を放熱させることができる。このようなＤＬＣ膜は、水蒸気や酸素などのガス透過率が低いという特徴もある。また、微少硬度計による測定で、１５〜２５ＧＰａの硬度を有することが知られている。
【００２０】
ＤＬＣ膜はプラズマＣＶＤ法（代表的には、ＲＦプラズマＣＶＤ法、マイクロ波ＣＶＤ法、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）ＣＶＤ法、熱フィラメントＣＶＤ法など）、燃焼炎法、スパッタ法、イオンビーム蒸着法、レーザー蒸着法などで形成することができる。いずれの成膜方法を用いても、密着性良くＤＬＣ膜を形成することができる。ＤＬＣ膜は基板をカソードに設置して成膜する。または、負のバイアスを印加して、イオン衝撃をある程度利用して緻密で硬質な膜を形成できる。
【００２１】
成膜に用いる反応ガスは、水素ガスと、炭化水素系のガス（例えばＣＨ4、Ｃ2Ｈ2、Ｃ6Ｈ6など）とを用い、グロー放電によりイオン化し、負の自己バイアスがかかったカソードにイオンを加速衝突させて成膜する。こうすることにより、緻密で平滑なＤＬＣ膜を得ることができる。なお、このＤＬＣ膜は、可視光に対して透明もしくは半透明な絶縁膜である。本明細書において、可視光に対して透明とは可視光の透過率が８０〜１００％であることを指し、可視光に対して半透明とは可視光の透過率が５０〜８０％であることを指す。
【００２２】
また、本発明においては、有機化合物を含む膜上に接して炭素を主成分とする薄膜を成膜するため、成膜時には有機化合物を含む膜にプラズマなどのダメージを与えないようにすることが重要である。
【００２３】
好ましくは、ダメージの少ない成膜方法、代表的には、マイクロ波ＣＶＤ法、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）ＣＶＤ法、熱フィラメントＣＶＤ法、ヘリコン波プラズマ法、燃焼炎法のいずれか一を適宜選択すればよい。
【００２４】
例えば、成膜室内部でラジカルを発生させることなく、ラジカルを導入することによって成膜を行い、プラズマによるダメージを低減してもよい。具体的には、マイクロ波発振器でμ波を発生させ、発生させた約２．４５ＧＨｚのμ波を導波管に通過させてプラズマ放電管に送る。プラズマ放電管には、ガス導入管から材料ガスを供給する。そして、プラズマ放電管において、材料ガスがマイクロ波により分解されてラジカルが発生する。このラジカルをガス導入管に通過させて、ゲート弁を介して連結した成膜室に導入する。こうすることによって、成膜室内部でラジカルを発生させないことからプラズマによるダメージを低減することができる。
【００２５】
また、炭素を主成分とする薄膜を成膜する方法として、プラズマＣＶＤ法を用いる場合には、高周波電源の周波数（１３．５６ＭＨｚ）に限定されず、周波数を小さくしてプラズマによるダメージを低減することが好ましい。
【００２６】
また、発光装置において、発光していない画素では入射した外光（発光装置の外部の光）が陰極の裏面（発光層に接する側の面）で反射され、陰極の裏面が鏡のように作用して外部の景色が観測面（観測者側に向かう面）に映るといった問題があった。また、この問題を回避するために、発光装置の観測面に円偏光フィルムを貼り付け、観測面に外部の景色が映らないようにする工夫がなされているが、円偏光フィルムが非常に高価であるため、製造コストの増加を招くという問題があった。
【００２７】
そこで、上記本発明の各構成において、前記第２の有機化合物を含む層、前記第３の有機化合物を含む層、または前記第４の有機化合物を含む層は白色発光する材料であり、カラーフィルタと組み合わせたことを特徴とする発光装置、或いは、前記第２の有機化合物を含む層、前記第３の有機化合物を含む層、または前記第４の有機化合物を含む層は単色発光する材料であり、色変換層または着色層と組み合わせたことを特徴とする発光装置であることを特徴としている。
【００２８】
なお、発光素子（ＥＬ素子）は、電場を加えることで発生するルミネッセンス（Electro Luminescence）が得られる有機化合物を含む層（以下、ＥＬ層と記す）と、陽極と、陰極とを有する。有機化合物におけるルミネッセンスには、一重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（蛍光）と三重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（リン光）とがあるが、本発明により作製される発光装置は、どちらの発光を用いた場合にも適用可能である。
【００２９】
また、ＥＬ層は積層構造となっている。代表的には、陽極上に正孔輸送層／発光層／電子輸送層という積層構造が挙げられる。この構造は非常に発光効率が高く、現在、研究開発が進められている発光装置は殆どこの構造を採用している。また、他にも陽極上に正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層、または正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層の順に積層する構造も良い。発光層に対して蛍光性色素等をドーピングしても良い。また、発光層としては正孔輸送性を有する発光層や電子輸送性を有する発光層などもある。また、これらの層は、全て低分子系の材料を用いて形成しても良いし、全て高分子系の材料を用いて形成しても良い。なお、本明細書において、陰極と陽極との間に設けられる全ての層を総称して有機化合物を含む層（ＥＬ層）という。したがって、上記正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及び電子注入層は、全てＥＬ層に含まれる。また、有機化合物を含む層（ＥＬ層）は、シリコンなどの無機材料をも含んでいてもよい。
【００３０】
また、本発明の発光装置において、画面表示の駆動方法は特に限定されず、例えば、点順次駆動方法や線順次駆動方法や面順次駆動方法などを用いればよい。代表的には、線順次駆動方法とし、時分割階調駆動方法や面積階調駆動方法を適宜用いればよい。また、発光装置のソース線に入力する映像信号は、アナログ信号であってもよいし、デジタル信号であってもよく、適宜、映像信号に合わせて駆動回路などを設計すればよい。
【００３１】
また、上記各構成における炭素を主成分とする薄膜に代えて、有機材料からなる導電薄膜、または無機材料を含み、且つ、有機材料からなる導電薄膜としてもよい。有機材料からなる導電薄膜として、代表的には、ポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）水溶液（PEDOT／PSS）を全面に塗布、焼成したものが挙げられる。
【００３２】
また、他の発明の構成は、
絶縁表面を有する基板上に、第１の電極と、該第１の電極上に接する第１の有機化合物を含む層と、該層上に第１の有機材料からなる導電薄膜と、該薄膜上に第２の有機化合物を含む層と、該層上に第２の有機材料からなる導電薄膜と、該薄膜上に第３の有機化合物を含む層と、該層上に第３の有機材料からなる導電薄膜と、該薄膜上に第４の有機化合物を含む層と、該層上に第５の有機化合物を含む層と、該層上に接する第２の電極とを有する発光素子を複数有することを特徴とする発光装置である。
【００３３】
また、上記構成において、前記有機材料からなる導電薄膜はＰＥＤＯＴであることを特徴としている。
【００３４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について、以下に説明する。
【００３５】
（実施の形態１）
本発明の発光素子の積層構造の一例を図１（Ａ）に示す。また、図１（Ａ）に対応するエネルギーギャップ構造を簡略化した図を図１（Ｂ）に示す。なお、モデル図であるので特に図１（Ｂ）に限定されないことはいうまでもない。
【００３６】
図１（Ａ）に示した積層構造は、陽極１０上に正孔輸送層１１と、ＤＬＣ膜１３ａと、発光層１２ａと、ＤＬＣ膜１３ｂと、発光層１２ｂと、ＤＬＣ膜１３ｃと、発光層１２ｃと、電子輸送層１４と、陰極１５とが積層形成されたものである。各発光層或いは正孔輸送層１１の間にＤＬＣ膜１３ａ〜１３ｃを設けることによって、電界の集中を防ぐことや、陽極１０と陰極１５との間に生じるショートを防ぐことができる。また、有機化合物を含む膜の膜厚が不均一であっても、ＤＬＣ膜１３ａ〜１３ｃを設けることで、局所的に電界が集中して発熱が生じることを防ぎ、劣化を防止して信頼性を向上させる。
【００３７】
また、ＤＬＣ膜１３ａ〜１３ｃは水分や酸素から有機化合物を含む層１２ａ、１２ｂを上下からブロッキングする効果をも有している。
【００３８】
また、陰極と陽極で挟まれるこれらの層の材料および膜厚を適宜設定することで、赤色、緑色、青色の発光素子を得ることができる。また、ＤＬＣ膜１３ａ〜１３ｃで挟まれた発光層はトンネル効果により図１（Ｂ）に示すように電子や正孔がトンネル注入され、それぞれ発光する。
【００３９】
また、各発光層１２ａ〜１２ｃの材料を適宜選択し、重ねて混色させることによって全体として白色発光を得ることも可能である。
【００４０】
また、白色発光を得るためには、様々な方法があるが、ここでは塗布により形成可能な高分子材料からなる発光層を用いる場合について説明する。この場合、発光層となる高分子材料への色素ドーピングは溶液調整で行うことができ、複数の色素をドーピングする共蒸着を行う蒸着法に比べて極めて容易に得ることができる。
【００４１】
具体的には、仕事関数の大きい金属（Ｐｔ、Ｃｒ、Ｗ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｉｎ）からなる陽極１０上に、正孔注入層１１として作用するポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）水溶液（PEDOT／PSS）を全面に塗布、真空加熱により焼成した後、ＤＬＣ膜１３ａを成膜する。
【００４２】
次いで、発光層１２ａとして作用する発光中心色素（１，１，４，４−テトラフェニル−１，３−ブタジエン（ＴＰＢ）、４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノ−スチリル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＭ１）、ナイルレッド、クマリン６など）ドープしたポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）溶液を全面に塗布、真空加熱により焼成した後、ＤＬＣ膜１３ｂを成膜する。
【００４３】
さらに、同様の手順で同じ材料からなる発光層１２ｂとＤＬＣ膜１３ｃを積層形成した後、同じ材料からなる発光層１２ｃを形成する。なお、不必要な領域（端子部など）にＤＬＣ膜が形成された場合、酸素プラズマ処理によって選択的に除去することができる。
【００４４】
次いで、電子輸送層１４を成膜する。電子輸送層１４としては、キノリン骨格を含む金属錯体、ベンゾキノリン骨格を含む金属錯体、オキサジアゾール誘導体、またはトリアゾール誘導体、またはフェナントロリン誘導体を用いればよい。
【００４５】
次いで、仕事関数の小さい金属（Ｌｉ、Ｍｇ、Ｃｓ）を含む薄膜と、その上に積層した透明導電膜（ＩＴＯ（酸化インジウム酸化スズ合金）、酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ2Ｏ3―ＺｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）との積層からなる陰極１５を形成する。
【００４６】
また、上記例では図１（Ａ）に示すように発光層を三層とした例を示したが発光層を二層または単層とすることもできる。
【００４７】
なお、積層された有機化合物膜およびＤＬＣ膜は、陽極と陰極の間に形成されており、陽極から注入された正孔と陰極から注入された電子が有機化合物膜において再結合することにより、白色発光が得られる。
【００４８】
上記有機化合物膜が白色発光する方向に赤色発光以外を吸収する着色層（Ｒ）、緑色発光以外を吸収する着色層（Ｇ）、青色発光以外を吸収する着色層（Ｂ）をそれぞれ設けたカラーフィルタを形成することにより、発光素子からの白色発光をそれぞれ分離して、赤色発光、緑色発光、青色発光として得ることができる。また、アクティブマトリクス型の場合には、基板とカラーフィルターの間にＴＦＴが形成される構造となる。
【００４９】
また、着色層（Ｒ，Ｇ，Ｂ）には、最も単純なストライプパターンをはじめとして、斜めモザイク配列、三角モザイク配列、ＲＧＢＧ四画素配列、もしくはＲＧＢＷ四画素配列などを用いることができる。
【００５０】
カラーフィルターを構成する着色層は、顔料を分散した有機感光材料からなるカラーレジストを用いて形成される。なお、白色発光の色度座標は（x,y）＝（０．３４、０．３５）である。
【００５１】
なお、この場合には、得られる発光色が異なっていても、すべて白色発光を示す有機化合物膜で形成されていることから、発光色ごとに有機化合物膜を塗り分けて形成する必要がない。また、鏡面反射を防ぐ円偏光板も特に必要ないものとすることができる。
【００５２】
次に青色発光性の有機化合物膜を有する青色発光素子と蛍光性の色変換層を組み合わせることにより実現されるＣＣＭ法（color changing mediums）について図５（Ｂ）により説明する。
【００５３】
ＣＣＭ法は、青色発光素子から出射された青色発光で蛍光性の色変換層を励起し、それぞれの色変換層で色変換を行う。具体的には色変換層で青色から赤色への変換（Ｂ→Ｒ）、色変換層で青色から緑色への変換（Ｂ→Ｇ）、色変換層で青色から青色への変換（Ｂ→Ｂ）（なお、青色から青色への変換は行わなくても良い。）を行い、赤色、緑色及び青色の発光を得るというものである。ＣＣＭ法の場合にも、アクティブマトリクス型の場合には、基板と色変換層の間にＴＦＴが形成される構造となる。
【００５４】
なお、この場合にも有機化合物膜を塗り分けて形成する必要がない。また、鏡面反射を防ぐ円偏光板も特に必要ないものとすることができる。
【００５５】
また、ＣＣＭ法を用いる場合には、色変換層が蛍光性であるため外光により励起され、コントラストを低下させる問題があるので、図５（Ｃ）に示したようにカラーフィルターを装着するなどしてコントラストを上げるようにすると良い。
【００５６】
（実施の形態２）
ここでは上記実施の形態１とは異なる積層構造とした例を図２に示す。また、図２（Ａ）に対応するエネルギーギャップ構造を簡略化した図を図２（Ｂ）に示す。なお、モデル図であるので特に図２（Ｂ）に限定されないことはいうまでもない。
【００５７】
図２（Ａ）に示した積層構造は、陽極２０上に正孔輸送層２１と、発光層２２ａと、ＤＬＣ膜２３ａと、発光層２２ｂと、ＤＬＣ膜２３ｂと、発光層２２ｃと、ＤＬＣ膜２３ｃと、電子輸送層２４と、陰極２５とが順次、積層形成されたものである。各発光層或いは正孔輸送層２１の間にＤＬＣ膜２３ａ〜２３ｃを設けることによって、電界の集中を防ぐことや、陽極２０と陰極２５との間に生じるショートを防ぐことができる。また、有機化合物を含む膜の膜厚が不均一であっても、ＤＬＣ膜２３ａ〜２３ｃを設けることで、局所的に電界が集中して発熱が生じることを防ぎ、劣化を防止して信頼性を向上させる。
【００５８】
また、陰極と陽極で挟まれるこれらの層の材料および膜厚を適宜設定することで、赤色、緑色、青色の発光素子を得ることができる。また、ＤＬＣ膜２３ａ〜２３ｃで挟まれた発光層はトンネル効果により図２（Ｂ）に示すように電子や正孔がトンネル注入され、それぞれ発光する。
【００５９】
また、各発光層２２ａ〜２２ｃの材料を適宜選択し、重ねて混色させることによって全体として白色発光を得ることも可能である。
【００６０】
（実施の形態３）
ここでは上記実施の形態１とは異なる積層構造とした例を図３に示す。また、図３（Ａ）に対応するエネルギーギャップ構造を簡略化した図を図３（Ｂ）に示す。なお、モデル図であるので特に図３（Ｂ）に限定されないことはいうまでもない。
【００６１】
図３（Ａ）に示した積層構造は、陽極３０上に正孔輸送層３１と、ＤＬＣ膜３３ａと、発光層３２ａと、ＤＬＣ膜３３ｂと、発光層３２ｂと、ＤＬＣ膜３３ｃと、発光層３２ｃと、ＤＬＣ膜３３ｄと、電子輸送層３４と、陰極３５とが積層形成されたものである。各発光層或いは正孔輸送層３１の間にＤＬＣ膜３３ａ〜３３ｃを設けることによって、電界の集中を防ぐことや、陽極３０と陰極３５との間に生じるショートを防ぐことができる。また、有機化合物を含む膜の膜厚が不均一であっても、ＤＬＣ膜３３ａ〜３３ｄを設けることで、局所的に電界が集中して発熱が生じることを防ぎ、劣化を防止して信頼性を向上させる。
【００６２】
また、陰極と陽極で挟まれるこれらの層の材料および膜厚を適宜設定することで、赤色、緑色、青色の発光素子を得ることができる。また、ＤＬＣ膜３３ａ〜３３ｄで挟まれた発光層はトンネル効果により図３（Ｂ）に示すように電子や正孔がトンネル注入され、それぞれ発光する。
【００６３】
また、各発光層３２ａ〜３２ｃの材料を適宜選択し、重ねて混色させることによって全体として白色発光を得ることも可能である。
【００６４】
（実施の形態４）
ここでは上記実施の形態１とは異なる積層構造とした例を図４に示す。また、図４（Ａ）に対応するエネルギーギャップ構造を簡略化した図を図４（Ｂ）に示す。なお、モデル図であるので特に図４（Ｂ）に限定されないことはいうまでもない。
【００６５】
図４（Ａ）に示した積層構造は、陽極４０上に正孔輸送層４１と、発光層４２ａと、ＤＬＣ膜４３ａと、発光層４２ｂと、ＤＬＣ膜４３ｂと、発光層４２ｃと、電子輸送層４４と、陰極４５とが順次、積層形成されたものである。各発光層或いは正孔輸送層４１の間にＤＬＣ膜４３ａ〜４３ｃを設けることによって、電界の集中を防ぐことや、陽極４０と陰極４５との間に生じるショートを防ぐことができる。また、有機化合物を含む膜の膜厚が不均一であっても、ＤＬＣ膜４３ａ、４３ｂを設けることで、局所的に電界が集中して発熱が生じることを防ぎ、劣化を防止して信頼性を向上させる。
【００６６】
また、陰極と陽極で挟まれるこれらの層の材料および膜厚を適宜設定することで、赤色、緑色、青色の発光素子を得ることができる。また、ＤＬＣ膜４３ａ、４３ｂで挟まれた発光層はトンネル効果により図４（Ｂ）に示すように電子や正孔がトンネル注入され、発光する。
【００６７】
また、各発光層４２ａ〜４２ｃの材料を適宜選択し、重ねて混色させることによって全体として白色発光を得ることも可能である。
【００６８】
以上の構成でなる本発明について、以下に示す実施例でもってさらに詳細な説明を行うこととする。
【００６９】
（実施例）
［実施例１］
本実施例では、絶縁表面を有する基板上にＴＦＴを形成し、さらに発光素子を形成する例を図７に示す。本実施例では画素部において発光素子と接続される一つのＴＦＴの断面図を示す。
【００７０】
まず、絶縁表面を有する基板２００上に酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜などの絶縁膜の積層からなる下地絶縁膜２０１を形成する。ここでは下地絶縁膜２０１として２層構造を用いるが、前記絶縁膜の単層膜または２層以上積層させた構造を用いても良い。下地絶縁膜の一層目としては、プラズマＣＶＤ法を用い、ＳｉＨ4、ＮＨ3、及びＮ2Ｏを反応ガスとして成膜される酸化窒化シリコン膜を１０〜２００nm（好ましくは５０〜１００nm）形成する。ここでは、膜厚５０ｎｍの酸化窒化シリコン膜（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝２７％、Ｎ＝２４％、Ｈ＝１７％）を形成する。次いで、下地絶縁膜のニ層目としては、プラズマＣＶＤ法を用い、ＳｉＨ4及びＮ2Ｏを反応ガスとして成膜される酸化窒化シリコン膜を５０〜２００ｎｍ（好ましくは１００〜１５０nm）の厚さに積層形成する。ここでは、膜厚１００ｎｍの酸化窒化シリコン膜（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）を形成する。
【００７１】
次いで、下地膜上に半導体層を形成する。半導体層は、非晶質構造を有する半導体膜を公知の手段（スパッタ法、ＬＰＣＶＤ法、またはプラズマＣＶＤ法等）により成膜した後、公知の結晶化処理（レーザー結晶化法、熱結晶化法、またはニッケルなどの触媒を用いた熱結晶化法等）を行って得られた結晶質半導体膜を所望の形状にパターニングして形成する。この半導体層の厚さは２５〜８０ｎｍ（好ましくは３０〜６０ｎｍ）の厚さで形成する。結晶質半導体膜の材料に限定はないが、好ましくはシリコンまたはシリコンゲルマニウム合金などで形成すると良い。
【００７２】
また、レーザー結晶化法で結晶質半導体膜を作製する場合には、パルス発振型または連続発光型のエキシマレーザーやＹＡＧレーザー、ＹＶＯ4レーザーを用いることができる。これらのレーザーを用いる場合には、レーザー発振器から放射されたレーザー光を光学系で線状に集光し半導体膜に照射する方法を用いると良い。結晶化の条件は実施者が適宣選択するものであるが、エキシマレーザーを用いる場合はパルス発振周波数３０Ｈｚとし、レーザーエネルギー密度を１００〜４００mJ/cm2(代表的には２００〜３００mJ/cm2)とする。また、ＹＡＧレーザーを用いる場合にはその第２高調波を用いパルス発振周波数１〜１０ｋＨｚとし、レーザーエネルギー密度を３００〜６００mJ/cm2(代表的には３５０〜５００mJ/cm2)とすると良い。そして幅１００〜１０００μｍ、例えば４００μｍで線状に集光したレーザー光を基板全面に渡って照射し、この時の線状レーザー光の重ね合わせ率（オーバーラップ率）を８０〜９８％として行えばよい。
【００７３】
次いで、半導体層の表面をフッ酸を含むエッチャントで洗浄し、半導体層を覆うゲート絶縁膜２０２を形成する。ゲート絶縁膜２０２はプラズマＣＶＤ法またはスパッタ法を用い、厚さを４０〜１５０ｎｍとしてシリコンを含む絶縁膜で形成する。本実施例では、プラズマＣＶＤ法により１１５ｎｍの厚さで酸化窒化シリコン膜（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）で形成する。勿論、ゲート絶縁膜は酸化窒化シリコン膜に限定されるものでなく、他のシリコンを含む絶縁膜を単層または積層構造として用いても良い。
【００７４】
次いで、ゲート絶縁膜２０２の表面を洗浄した後、ゲート電極２１０を形成する。
【００７５】
次いで、半導体にｐ型を付与する不純物元素（Ｂなど）、ここではボロンを適宜添加して、ソース領域２１１及びドレイン領域２１２を形成する。添加した後、不純物元素を活性化するために加熱処理、強光の照射、またはレーザー光の照射を行う。また、活性化と同時にゲート絶縁膜へのプラズマダメージやゲート絶縁膜と半導体層との界面へのプラズマダメージを回復することができる。特に、室温〜３００℃の雰囲気中において、表面または裏面からＹＡＧレーザーの第２高調波を照射して不純物元素を活性化させることは非常に有効である。ＹＡＧレーザーはメンテナンスが少ないため好ましい活性化手段である。
【００７６】
以降の工程は、有機材料または無機材料からなる層間絶縁膜２１３ａを形成し、水素化を行った後、感光性有機樹脂からなる絶縁物２１３を形成し、その後、窒化アルミニウム膜、ＡｌＮXＯYで示される窒化酸化アルミニウム膜、または窒化珪素膜からなる第１の保護膜２１３ｂを形成する。なお、ＡｌＮXＯYで示される膜は、ＡｌＮまたはＡｌからなるターゲットを用いたＲＦスパッタ法により、前記ガス導入系から酸素または窒素または希ガスを導入して成膜すればよい。ＡｌＮXＯYで示される層中に窒素を数ａｔｍ％以上、好ましくは２．５ａｔｍ％〜４７．５ａｔｍ％含む範囲であればよく、酸素を４７．５ａｔｍ％以下、好ましくは、０．０１〜２０ａｔｍ％未満であればよい。次いで、ソース領域、またはドレイン領域に達するコンタクトホールを形成する。次いで、ソース電極（配線）２１５、ドレイン電極２１４を形成してＴＦＴ（ｐチャネル型ＴＦＴ）を完成させる。このＴＦＴがＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｅｖｉｃｅ）に供給する電流を制御するＴＦＴとなる。
【００７７】
次いで、画素部において、ドレイン領域と接する接続電極に接する第１の電極２１７をマトリクス状に配置する。この第１の電極２１７は、発光素子の陽極、或いは陰極となる。次いで、第１の電極２１７の端部を覆う絶縁物（バンク、隔壁、障壁、土手などと呼ばれる）２１６を形成する。絶縁物２１６は、感光性の有機樹脂を用いる。例えば、絶縁物２１６の材料としてネガ型の感光性アクリルを用いた場合、絶縁物２１６の上端部に第１の曲率半径を有する曲面を有し、前記絶縁物の下端部に第２の曲率半径を有する曲面を有しており、前記第１の曲率半径および前記第２の曲率半径は、０．２μｍ〜３μｍとすることが好ましい。次いで、画素部に有機化合物を含む層２１８を形成し、その上に第２の電極２１９を形成して発光素子を完成させる。この第２の電極２１９は、発光素子の陰極、或いは陽極となる。
【００７８】
また、第１の電極２１７の端部を覆う絶縁物２１６を窒化アルミニウム膜、窒化酸化アルミニウム膜、または窒化珪素膜からなる第２の保護膜で覆ってもよい。
【００７９】
例えば、絶縁物３１６の材料としてポジ型の感光性アクリルを用いた場合、絶縁物３１６の上端部のみに曲率半径を有する曲面を有しており、さらにこの絶縁物３１６を窒化アルミニウム膜、窒化酸化アルミニウム膜、または窒化珪素膜からなる第２の保護膜３１７で覆った例を図７（Ｂ）に示す。
【００８０】
なお、本実施例において、有機化合物を含む層２１８は、各発光層の間に炭素を主成分とする薄膜が設けられており、その拡大図を図７（Ｃ）に示す。
【００８１】
なお、ＴＦＴを有するアクティブマトリクス型発光装置は、光の放射方向で２通りの構造が考えられる。一つは、発光素子からの発光が第２の電極を透過して放射されて観測者の目に入る構造である。この場合、観測者は第２の電極側から画像を認識することができる。もう一つは、発光素子からの発光が第１の電極および基板を透過して放射されて観測者の目に入る構造である。
【００８２】
発光素子からの発光が第２の電極を透過して放射されて観測者の目に入る構造とする場合、第２の電極２１９は透光性を有する材料を用いることが望ましい。
【００８３】
例えば、第１の電極２１７を陽極とする場合、第１の電極２１７の材料として、仕事関数の大きい金属（Ｐｔ、Ｃｒ、Ｗ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｉｎ）を用い、端部を絶縁物（バンク、隔壁、障壁、土手などと呼ばれる）２１６で覆った後、正孔注入層として作用するポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）水溶液（PEDOT／PSS）を全面に塗布、焼成する。
【００８４】
次いで、炭素を主成分とする薄膜としてＤＬＣ膜を形成する。プラズマＣＶＤ法（代表的には、ＲＦプラズマＣＶＤ法、マイクロ波ＣＶＤ法、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）ＣＶＤ法、熱フィラメントＣＶＤ法など）、ヘリコン波プラズマ法、燃焼炎法、スパッタ法、イオンビーム蒸着法、レーザー蒸着法などによって膜厚３〜５０ｎｍのＤＬＣ膜を形成する。なお、成膜時には有機化合物を含む膜にプラズマなどのダメージを与えないようにすることが重要である。
【００８５】
その後、発光層として作用する発光中心色素（１，１，４，４−テトラフェニル−１，３−ブタジエン（ＴＰＢ）、４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノ−スチリル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＭ１）、ナイルレッド、クマリン６など）ドープしたポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）溶液を全面に塗布、焼成する。
【００８６】
次いで、ＤＬＣ膜を形成する。
【００８７】
さらに上記に示した同一の発光層を形成し、焼成した後、仕事関数の小さい金属（Ｌｉ、Ｍｇ、Ｃｓ）を含む薄膜と、その上に積層した透明導電膜（ＩＴＯ（酸化インジウム酸化スズ合金）、酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ2Ｏ3―ＺｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）との積層からなる第２の電極２１９を陰極として形成すればよい。また、陰極の低抵抗化を図るため、絶縁物２１６上に補助電極を設けてもよい。こうして得られる発光素子は、白色発光を示す。なお、発光層の間にはＤＬＣ膜が形成されているため、ＰＶＫをその上から塗布する場合にも、再溶解する心配はない。なお、ここでは塗布により有機化合物を含む層２１８を形成した例を示したが、特に限定されず、蒸着法により形成してもよい。
【００８８】
また、上記例では有機化合物層を積層とした例を示したが、有機化合物層を単層とすることもできる。例えば、ホール輸送性のポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）に電子輸送性の１，３，４−オキサジアゾール誘導体（ＰＢＤ）を分散させてもよい。また、３０ｗｔ％のＰＢＤを電子輸送剤として分散し、４種類の色素（ＴＰＢ、クマリン６、ＤＣＭ１、ナイルレッド）を適当量分散することで白色発光が得られる。また、有機化合物層として高分子材料からなる層と、低分子材料からなる層とを積層してもよい。
【００８９】
また、発光素子からの発光が第１の電極を透過して放射されて観測者の目に入る構造とする場合、第１の電極２１７は透光性を有する材料を用いることが望ましい。
【００９０】
例えば、第１の電極２１７を陽極とする場合、第１の電極２１７の材料として、透明導電膜（ＩＴＯ（酸化インジウム酸化スズ合金）、酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ2Ｏ3―ＺｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）を用い、端部を絶縁物（バンク、隔壁、障壁、土手などと呼ばれる）２１６で覆った後、有機化合物を含む層２１８を形成し、その上に金属膜（ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ、ＣａＦ2、ＣａＮなどの合金、または周期表の１族もしくは２族に属する元素とアルミニウムとを共蒸着法により形成した膜）からなる第２の電極２１９を陰極として形成すればよい。陰極形成の際には蒸着による抵抗加熱法を用い、蒸着マスクを用いて選択的に形成すればよい。
【００９１】
以上の工程で第２の電極２１９までを形成した後は、基板２００上に形成された発光素子を封止するためにシール剤１１９により封止基板１１８を貼り合わせる。なお、封止基板１１８と発光素子との間隔を確保するために樹脂膜からなるスペーサを設けても良い。そして、シール剤１１９の内側の空間には窒素等の不活性気体が充填されている。なお、シール剤１１９としてはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、シール剤１１９はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。さらに、空間の内部に酸素や水を吸収する効果をもつ物質（乾燥剤など）を含有させても良い。
【００９２】
また、本実施例では封止基板１１８を構成する材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Fiberglass-Reinforced Plastics）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、マイラー、ポリエステルまたはアクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。また、シール剤１１９を用いて封止基板１１８を接着した後、さらに側面（露呈面）を覆うようにシール剤で封止することも可能である。
【００９３】
以上のようにして発光素子を空間に封入することにより、発光素子を外部から完全に遮断することができ、外部から水分や酸素といった有機化合物層の劣化を促す物質が侵入することを防ぐことができる。従って、信頼性の高い発光装置を得ることができる。
【００９４】
ここでＥＬモジュールの全体および乾燥剤の配置に関して図５で説明する。
【００９５】
無数のＴＦＴが設けられた基板（ＴＦＴ基板とも呼ぶ）には、表示が行われる画素部１４０と、画素部の各画素を駆動させる駆動回路１４１ａ、１４１ｂと、ＥＬ層上に設けられる電極と引き出し配線とを接続する接続部と、外部回路と接続するためにＦＰＣを貼り付ける端子部１４２と、乾燥剤１４４とが設けられている。また、図５（Ａ）では一部と重なるように配置されているが、乾燥剤によって駆動回路の全部が隠れるように配置してもよい。また、ＥＬ素子を封止するための基板と、シール材１１９とによって密閉する。また、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）中における鎖線Ａ−Ａ’で切断した場合の断面図である。図５（Ｂ）にはパッケージ１２０も図示している。
【００９６】
画素部１４０には規則的に画素が無数に配置されており、ここでは図示しないが、Ｘ方向にＲ、Ｇ、Ｂの順で配置されている。
【００９７】
また、図５（Ｂ）に示すように、約２〜３０μｍの間隔が保たれるようにシール材１１９によって封止基板１１８が貼りつけられており、全ての発光素子は密閉されている。封止基板１１８にはサンドブラスト法などによって凹部が形成されており、その凹部に乾燥剤が配置されている。なお、シール材１１９は、駆動回路の一部と重なるようにして狭額縁化させることが好ましい。シール材１１９によって封止基板１１８を貼りつける直前には真空でアニールを行って脱気を行うことが好ましい。また、封止基板１１８を貼りつける際には、不活性気体（希ガスまたは窒素）を含む雰囲気下で行うことが好ましい。
【００９８】
また、本実施例は、実施の形態１乃至４のいずれか一と自由に組み合わせることができる。
【００９９】
［実施例２］
本発明を実施することによってＯＬＥＤを有するモジュール（アクティブマトリクス型ＥＬモジュール）を組み込んだ全ての電子機器が完成される。
【０１００】
その様な電子機器としては、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ヘッドマウントディスプレイ（ゴーグル型ディスプレイ）、カーナビゲーション、プロジェクタ、カーステレオ、パーソナルコンピュータ、電子遊技機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話または電子書籍等）などが挙げられる。それらの一例を図８、図９に示す。
【０１０１】
図８（Ａ）はパーソナルコンピュータであり、本体２００１、画像入力部２００２、表示部２００３、キーボード２００４等を含む。
【０１０２】
図８（Ｂ）はビデオカメラであり、本体２１０１、表示部２１０２、音声入力部２１０３、操作スイッチ２１０４、バッテリー２１０５、受像部２１０６等を含む。
【０１０３】
図８（Ｃ）はモバイルコンピュータ（モービルコンピュータ）であり、本体２２０１、カメラ部２２０２、受像部２２０３、操作スイッチ２２０４、表示部２２０５等を含む。
【０１０４】
図８（Ｄ）はゴーグル型ディスプレイであり、本体２３０１、表示部２３０２、アーム部２３０３等を含む。
【０１０５】
図８（Ｅ）はプログラムを記録した記録媒体（以下、記録媒体と呼ぶ）を用いるプレーヤーであり、本体２４０１、表示部２４０２、スピーカ部２４０３、記録媒体２４０４、操作スイッチ２４０５等を含む。なお、このプレーヤーは記録媒体としてＤＶＤ（Ｄｉｇｔｉａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）、ＣＤ等を用い、音楽鑑賞や映画鑑賞やゲームやインターネットを行うことができる。
【０１０６】
図８（Ｆ）はデジタルカメラであり、本体２５０１、表示部２５０２、接眼部２５０３、操作スイッチ２５０４、受像部（図示しない）等を含む。
【０１０７】
図９（Ａ）は携帯電話であり、本体２９０１、音声出力部２９０２、音声入力部２９０３、表示部２９０４、操作スイッチ２９０５、アンテナ２９０６、画像入力部（ＣＣＤ、イメージセンサ等）２９０７等を含む。
【０１０８】
図９（Ｂ）は携帯書籍（電子書籍）であり、本体３００１、表示部３００２、３００３、記憶媒体３００４、操作スイッチ３００５、アンテナ３００６等を含む。
【０１０９】
図９（Ｃ）はディスプレイであり、本体３１０１、支持台３１０２、表示部３１０３等を含む。
【０１１０】
ちなみに図９（Ｃ）に示すディスプレイは中小型または大型のもの、例えば５〜２０インチの画面サイズのものである。また、このようなサイズの表示部を形成するためには、基板の一辺が１ｍのものを用い、多面取りを行って量産することが好ましい。
【０１１１】
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の作製方法に適用することが可能である。また、本実施例の電子機器は実施の形態１乃至４、および実施例１のどのような組み合わせからなる構成を用いても実現することができる。
【０１１２】
【発明の効果】
本発明により、有機化合物を有する発光素子において、効率よく発熱を除去または低減することができ、発熱による劣化を防止して信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 断面図およびエネルギーギャップを示す図。（実施の形態１）
【図２】 断面図およびエネルギーギャップを示す図。（実施の形態２）
【図３】 断面図およびエネルギーギャップを示す図。（実施の形態３）
【図４】 断面図およびエネルギーギャップを示す図。（実施の形態４）
【図５】 白色発光を用いてフルカラー化する場合の模式図である。（実施の形態１）
【図６】 モジュールの上面図である。（実施例１）
【図７】 画素の一部の断面図である。（実施例１）
【図８】 電子機器の一例を示す図。
【図９】 電子機器の一例を示す図。
【発明の属する技術分野】
本発明は、一対の電極間に有機化合物を含む膜（以下、「有機化合物層」と記す）を設けた素子に電界を加えることで、蛍光又は燐光が得られる発光素子を用いた発光装置及びその作製方法に関する。なお、本明細書中における発光装置とは、画像表示デバイス、発光デバイス、もしくは光源（照明装置含む）を指す。また、発光装置にコネクター、例えばFPC（Flexible printed circuit）もしくはTAB（Tape Automated Bonding）テープもしくはTCP（Tape Carrier Package）が取り付けられたモジュール、TABテープやTCPの先にプリント配線板が設けられたモジュール、または発光素子にCOG（Chip On Glass）方式によりIC（集積回路）が直接実装されたモジュールも全て発光装置に含むものとする。
【０００２】
【従来の技術】
薄型軽量、高速応答性、直流低電圧駆動などの特徴を有する有機化合物を発光体として用いた発光素子は、次世代のフラットパネルディスプレイへの応用が期待されている。特に、発光素子をマトリクス状に配置した表示装置は、従来の液晶表示装置と比較して、視野角が広く視認性が優れる点に優位性があると考えられている。
【０００３】
発光素子の発光機構は、一対の電極間に有機化合物層を挟んで電圧を印加することにより、陰極から注入された電子および陽極から注入された正孔が有機化合物層中の発光中心で再結合して分子励起子を形成し、その分子励起子が基底状態に戻る際にエネルギーを放出して発光するといわれている。励起状態には一重項励起と三重項励起が知られ、発光はどちらの励起状態を経ても可能であると考えられている。
【０００４】
このような発光素子をマトリクス状に配置して形成された発光装置には、パッシブマトリクス駆動（単純マトリクス型）とアクティブマトリクス駆動（アクティブマトリクス型）といった駆動方法を用いることが可能である。しかし、画素密度が増えた場合には、画素（又は１ドット）毎にスイッチが設けられているアクティブマトリクス型の方が低電圧駆動できるので有利であると考えられている。
【０００５】
また、発光素子の中心とも言える有機化合物層（厳密には発光層）となる有機化合物は、低分子系材料と高分子系（ポリマー系）材料とがそれぞれ研究されているが、低分子系材料よりも取り扱いが容易で耐熱性の高い高分子系材料が注目されている。
【０００６】
なお、これらの有機化合物の成膜方法には、蒸着法、スピンコーティング法、インクジェット法といった方法が知られているが、高分子系材料を用いてフルカラー化を実現させるための方法としては、スピンコーティング法やインクジェット法が特に良く知られている。
【０００７】
また、有機化合物を有する発光素子の最大の課題は、信頼性（長寿命化）であり、様々な要因によって劣化しやすいという欠点を有している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
有機化合物を有する発光素子において、電極から注入された電子と正孔がフォトンに変換され最終的に素子外部に取り出されるまでの経路を考える。外部回路を流れる電流のうち、ある割合のみが電子−正孔対としてキャリア結合に寄与でき、再結合した電子−正孔対の一部が発光性分子励起子の生成に消費される。生成した励起子は蛍光量子効率で規定される割合だけフォトンに転換され、残りは様々な経路で失活し、例えば熱失活や赤外光の発光となる。従って、このような発光素子を駆動させて発光させるとジュール熱が発生し、この熱によって有機化合物の分解や結晶化を招き、発光素子の劣化が生じる。
【０００９】
そこで、本発明では、有機化合物を有する発光素子において、効率よく発熱を除去または低減することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、異なる有機化合物を有する層を複数積層し、それらの層と層の間に炭素を主成分とする薄膜を設け、駆動時に生じる発熱を効率よく除去または低減する。
【００１１】
また、本発明において、炭素を主成分とする薄膜を非常に薄く、例えば２ｎｍ程度に薄くして、微小な電圧を電極間に印加することにより電子がポテンシャル障壁である炭素を主成分とする薄膜を通り抜ける、即ちトンネル注入させる。本発明の発光素子はトンネル素子の一種と言える。なお、トンネル注入には、膜厚が比較的厚く電界が高い時に支配的なＦＮ（Fowler-Nordheim）トンネル注入と、膜厚が３〜４ｎｍ以下と薄い時に支配的な直接トンネル注入とがある。本発明は、２つの電極間に、有機化合物を有する層と、炭素を主成分とする薄膜とを交互に繰り返して積層形成し、トンネル効果を利用して発光素子における駆動電圧の低減を図る。
【００１２】
また、有機化合物を含む膜は非常に薄いため、成膜前または成膜時にゴミが混入すると、有機化合物を含む膜の膜厚が不均一となり、局所的に電界が集中して発熱が生じる恐れがあるが、有機化合物を含む膜上に炭素を主成分とする薄膜を設けることによって、電界の集中を防ぐことや、陽極と陰極との間に生じるショートを防ぐことができる。また、有機化合物を含む膜の膜厚が不均一であっても、炭素を主成分とする薄膜を設けることで、局所的に電界が集中して発熱が生じることを防ぎ、劣化を防止して信頼性を向上させる。
【００１３】
また、炭素を主成分とする薄膜は、各層の仕切りとして機能し、成膜時に混合しないようにすることができ、また駆動時の発熱により各発光層が互いに反応して混合しないように保護することもできる。
【００１４】
また、炭素を主成分とする薄膜は水分や酸素などの不純物から有機化合物を含む膜をブロッキングする効果をも有している。
【００１５】
本明細書で開示する発明の構成は、図１にその一例を示すように、
絶縁表面を有する基板上に、第１の電極と、該第１の電極上に接する第１の有機化合物を含む層と、該層上に第１の炭素を主成分とする薄膜と、該薄膜上に第２の有機化合物を含む層と、該層上に第２の炭素を主成分とする薄膜と、該薄膜上に第３の有機化合物を含む層と、該層上に第３の炭素を主成分とする薄膜と、該薄膜上に第４の有機化合物を含む層と、該層上に第５の有機化合物を含む層と、該層上に接する第２の電極とを有する発光素子を複数有することを特徴とする発光装置である。
【００１６】
また、他の発明の構成は、図２にその一例を示すように、
絶縁表面を有する基板上に、第１の電極と、該第１の電極上に接する第１の有機化合物を含む層と、該層上に第２の有機化合物を含む層と、該層上に第１の炭素を主成分とする薄膜と、該薄膜上に第３の有機化合物を含む層と、該層上に第２の炭素を主成分とする薄膜と、該薄膜上に第４の有機化合物を含む層と、該層上に第３の炭素を主成分とする薄膜と、該薄膜上に第５の有機化合物を含む層と、該層上に接する第２の電極とを有する発光素子を複数有することを特徴とする発光装置である。
【００１７】
また、他の発明の構成は、図３にその一例を示すように、
絶縁表面を有する基板上に、第１の電極と、該第１の電極上に接する第１の有機化合物を含む層と、該層上に第１の炭素を主成分とする薄膜と、該薄膜上に第２の有機化合物を含む層と、該層上に第２の炭素を主成分とする薄膜と、該薄膜上に第３の有機化合物を含む層と、該層上に第３の炭素を主成分とする薄膜と、該薄膜上に第４の有機化合物を含む層と、該層上に第４の炭素を主成分とする薄膜と、該薄膜上に第５の有機化合物を含む層と、該層上に接する第２の電極とを有する発光素子を複数有することを特徴とする発光装置である。
【００１８】
また、他の発明の構成は、図４にその一例を示すように、
絶縁表面を有する基板上に、第１の電極と、該第１の電極上に接する第１の有機化合物を含む層と、該層上に第２の有機化合物を含む層と、該層上に第１の炭素を主成分とする薄膜と、該薄膜上に第３の有機化合物を含む層と、該層上に第２の炭素を主成分とする薄膜と、該薄膜上に第４の有機化合物を含む層と、該層上に第５の有機化合物を含む層と、該層上に接する第２の電極とを有する発光素子を複数有することを特徴とする発光装置である。
【００１９】
また、上記各構成において、前記炭素を主成分とする薄膜は、膜厚３〜５０ｎｍのダイヤモンドライクカーボン膜（ＤＬＣ膜とも呼ばれる）、またはアモルファスカーボン膜である。ＤＬＣ（Diamond like Carbon）膜は短距離秩序的には炭素間の結合として、ＳＰ3結合をもっているが、マクロ的にはアモルファス状の構造となっている。ＤＬＣ膜の組成は炭素が７０〜９５原子％、水素が５〜３０原子％であり、非常に硬く絶縁性に優れている。加えて、ＤＬＣ膜は、化学的に安定で変化しにくい薄膜である。また、ＤＬＣ膜の熱伝導率は２００〜６００Ｗ／ｍ・Ｋであり、駆動時に発生する発熱を放熱させることができる。このようなＤＬＣ膜は、水蒸気や酸素などのガス透過率が低いという特徴もある。また、微少硬度計による測定で、１５〜２５ＧＰａの硬度を有することが知られている。
【００２０】
ＤＬＣ膜はプラズマＣＶＤ法（代表的には、ＲＦプラズマＣＶＤ法、マイクロ波ＣＶＤ法、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）ＣＶＤ法、熱フィラメントＣＶＤ法など）、燃焼炎法、スパッタ法、イオンビーム蒸着法、レーザー蒸着法などで形成することができる。いずれの成膜方法を用いても、密着性良くＤＬＣ膜を形成することができる。ＤＬＣ膜は基板をカソードに設置して成膜する。または、負のバイアスを印加して、イオン衝撃をある程度利用して緻密で硬質な膜を形成できる。
【００２１】
成膜に用いる反応ガスは、水素ガスと、炭化水素系のガス（例えばＣＨ4、Ｃ2Ｈ2、Ｃ6Ｈ6など）とを用い、グロー放電によりイオン化し、負の自己バイアスがかかったカソードにイオンを加速衝突させて成膜する。こうすることにより、緻密で平滑なＤＬＣ膜を得ることができる。なお、このＤＬＣ膜は、可視光に対して透明もしくは半透明な絶縁膜である。本明細書において、可視光に対して透明とは可視光の透過率が８０〜１００％であることを指し、可視光に対して半透明とは可視光の透過率が５０〜８０％であることを指す。
【００２２】
また、本発明においては、有機化合物を含む膜上に接して炭素を主成分とする薄膜を成膜するため、成膜時には有機化合物を含む膜にプラズマなどのダメージを与えないようにすることが重要である。
【００２３】
好ましくは、ダメージの少ない成膜方法、代表的には、マイクロ波ＣＶＤ法、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）ＣＶＤ法、熱フィラメントＣＶＤ法、ヘリコン波プラズマ法、燃焼炎法のいずれか一を適宜選択すればよい。
【００２４】
例えば、成膜室内部でラジカルを発生させることなく、ラジカルを導入することによって成膜を行い、プラズマによるダメージを低減してもよい。具体的には、マイクロ波発振器でμ波を発生させ、発生させた約２．４５ＧＨｚのμ波を導波管に通過させてプラズマ放電管に送る。プラズマ放電管には、ガス導入管から材料ガスを供給する。そして、プラズマ放電管において、材料ガスがマイクロ波により分解されてラジカルが発生する。このラジカルをガス導入管に通過させて、ゲート弁を介して連結した成膜室に導入する。こうすることによって、成膜室内部でラジカルを発生させないことからプラズマによるダメージを低減することができる。
【００２５】
また、炭素を主成分とする薄膜を成膜する方法として、プラズマＣＶＤ法を用いる場合には、高周波電源の周波数（１３．５６ＭＨｚ）に限定されず、周波数を小さくしてプラズマによるダメージを低減することが好ましい。
【００２６】
また、発光装置において、発光していない画素では入射した外光（発光装置の外部の光）が陰極の裏面（発光層に接する側の面）で反射され、陰極の裏面が鏡のように作用して外部の景色が観測面（観測者側に向かう面）に映るといった問題があった。また、この問題を回避するために、発光装置の観測面に円偏光フィルムを貼り付け、観測面に外部の景色が映らないようにする工夫がなされているが、円偏光フィルムが非常に高価であるため、製造コストの増加を招くという問題があった。
【００２７】
そこで、上記本発明の各構成において、前記第２の有機化合物を含む層、前記第３の有機化合物を含む層、または前記第４の有機化合物を含む層は白色発光する材料であり、カラーフィルタと組み合わせたことを特徴とする発光装置、或いは、前記第２の有機化合物を含む層、前記第３の有機化合物を含む層、または前記第４の有機化合物を含む層は単色発光する材料であり、色変換層または着色層と組み合わせたことを特徴とする発光装置であることを特徴としている。
【００２８】
なお、発光素子（ＥＬ素子）は、電場を加えることで発生するルミネッセンス（Electro Luminescence）が得られる有機化合物を含む層（以下、ＥＬ層と記す）と、陽極と、陰極とを有する。有機化合物におけるルミネッセンスには、一重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（蛍光）と三重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（リン光）とがあるが、本発明により作製される発光装置は、どちらの発光を用いた場合にも適用可能である。
【００２９】
また、ＥＬ層は積層構造となっている。代表的には、陽極上に正孔輸送層／発光層／電子輸送層という積層構造が挙げられる。この構造は非常に発光効率が高く、現在、研究開発が進められている発光装置は殆どこの構造を採用している。また、他にも陽極上に正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層、または正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層の順に積層する構造も良い。発光層に対して蛍光性色素等をドーピングしても良い。また、発光層としては正孔輸送性を有する発光層や電子輸送性を有する発光層などもある。また、これらの層は、全て低分子系の材料を用いて形成しても良いし、全て高分子系の材料を用いて形成しても良い。なお、本明細書において、陰極と陽極との間に設けられる全ての層を総称して有機化合物を含む層（ＥＬ層）という。したがって、上記正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及び電子注入層は、全てＥＬ層に含まれる。また、有機化合物を含む層（ＥＬ層）は、シリコンなどの無機材料をも含んでいてもよい。
【００３０】
また、本発明の発光装置において、画面表示の駆動方法は特に限定されず、例えば、点順次駆動方法や線順次駆動方法や面順次駆動方法などを用いればよい。代表的には、線順次駆動方法とし、時分割階調駆動方法や面積階調駆動方法を適宜用いればよい。また、発光装置のソース線に入力する映像信号は、アナログ信号であってもよいし、デジタル信号であってもよく、適宜、映像信号に合わせて駆動回路などを設計すればよい。
【００３１】
また、上記各構成における炭素を主成分とする薄膜に代えて、有機材料からなる導電薄膜、または無機材料を含み、且つ、有機材料からなる導電薄膜としてもよい。有機材料からなる導電薄膜として、代表的には、ポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）水溶液（PEDOT／PSS）を全面に塗布、焼成したものが挙げられる。
【００３２】
また、他の発明の構成は、
絶縁表面を有する基板上に、第１の電極と、該第１の電極上に接する第１の有機化合物を含む層と、該層上に第１の有機材料からなる導電薄膜と、該薄膜上に第２の有機化合物を含む層と、該層上に第２の有機材料からなる導電薄膜と、該薄膜上に第３の有機化合物を含む層と、該層上に第３の有機材料からなる導電薄膜と、該薄膜上に第４の有機化合物を含む層と、該層上に第５の有機化合物を含む層と、該層上に接する第２の電極とを有する発光素子を複数有することを特徴とする発光装置である。
【００３３】
また、上記構成において、前記有機材料からなる導電薄膜はＰＥＤＯＴであることを特徴としている。
【００３４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について、以下に説明する。
【００３５】
（実施の形態１）
本発明の発光素子の積層構造の一例を図１（Ａ）に示す。また、図１（Ａ）に対応するエネルギーギャップ構造を簡略化した図を図１（Ｂ）に示す。なお、モデル図であるので特に図１（Ｂ）に限定されないことはいうまでもない。
【００３６】
図１（Ａ）に示した積層構造は、陽極１０上に正孔輸送層１１と、ＤＬＣ膜１３ａと、発光層１２ａと、ＤＬＣ膜１３ｂと、発光層１２ｂと、ＤＬＣ膜１３ｃと、発光層１２ｃと、電子輸送層１４と、陰極１５とが積層形成されたものである。各発光層或いは正孔輸送層１１の間にＤＬＣ膜１３ａ〜１３ｃを設けることによって、電界の集中を防ぐことや、陽極１０と陰極１５との間に生じるショートを防ぐことができる。また、有機化合物を含む膜の膜厚が不均一であっても、ＤＬＣ膜１３ａ〜１３ｃを設けることで、局所的に電界が集中して発熱が生じることを防ぎ、劣化を防止して信頼性を向上させる。
【００３７】
また、ＤＬＣ膜１３ａ〜１３ｃは水分や酸素から有機化合物を含む層１２ａ、１２ｂを上下からブロッキングする効果をも有している。
【００３８】
また、陰極と陽極で挟まれるこれらの層の材料および膜厚を適宜設定することで、赤色、緑色、青色の発光素子を得ることができる。また、ＤＬＣ膜１３ａ〜１３ｃで挟まれた発光層はトンネル効果により図１（Ｂ）に示すように電子や正孔がトンネル注入され、それぞれ発光する。
【００３９】
また、各発光層１２ａ〜１２ｃの材料を適宜選択し、重ねて混色させることによって全体として白色発光を得ることも可能である。
【００４０】
また、白色発光を得るためには、様々な方法があるが、ここでは塗布により形成可能な高分子材料からなる発光層を用いる場合について説明する。この場合、発光層となる高分子材料への色素ドーピングは溶液調整で行うことができ、複数の色素をドーピングする共蒸着を行う蒸着法に比べて極めて容易に得ることができる。
【００４１】
具体的には、仕事関数の大きい金属（Ｐｔ、Ｃｒ、Ｗ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｉｎ）からなる陽極１０上に、正孔注入層１１として作用するポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）水溶液（PEDOT／PSS）を全面に塗布、真空加熱により焼成した後、ＤＬＣ膜１３ａを成膜する。
【００４２】
次いで、発光層１２ａとして作用する発光中心色素（１，１，４，４−テトラフェニル−１，３−ブタジエン（ＴＰＢ）、４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノ−スチリル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＭ１）、ナイルレッド、クマリン６など）ドープしたポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）溶液を全面に塗布、真空加熱により焼成した後、ＤＬＣ膜１３ｂを成膜する。
【００４３】
さらに、同様の手順で同じ材料からなる発光層１２ｂとＤＬＣ膜１３ｃを積層形成した後、同じ材料からなる発光層１２ｃを形成する。なお、不必要な領域（端子部など）にＤＬＣ膜が形成された場合、酸素プラズマ処理によって選択的に除去することができる。
【００４４】
次いで、電子輸送層１４を成膜する。電子輸送層１４としては、キノリン骨格を含む金属錯体、ベンゾキノリン骨格を含む金属錯体、オキサジアゾール誘導体、またはトリアゾール誘導体、またはフェナントロリン誘導体を用いればよい。
【００４５】
次いで、仕事関数の小さい金属（Ｌｉ、Ｍｇ、Ｃｓ）を含む薄膜と、その上に積層した透明導電膜（ＩＴＯ（酸化インジウム酸化スズ合金）、酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ2Ｏ3―ＺｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）との積層からなる陰極１５を形成する。
【００４６】
また、上記例では図１（Ａ）に示すように発光層を三層とした例を示したが発光層を二層または単層とすることもできる。
【００４７】
なお、積層された有機化合物膜およびＤＬＣ膜は、陽極と陰極の間に形成されており、陽極から注入された正孔と陰極から注入された電子が有機化合物膜において再結合することにより、白色発光が得られる。
【００４８】
上記有機化合物膜が白色発光する方向に赤色発光以外を吸収する着色層（Ｒ）、緑色発光以外を吸収する着色層（Ｇ）、青色発光以外を吸収する着色層（Ｂ）をそれぞれ設けたカラーフィルタを形成することにより、発光素子からの白色発光をそれぞれ分離して、赤色発光、緑色発光、青色発光として得ることができる。また、アクティブマトリクス型の場合には、基板とカラーフィルターの間にＴＦＴが形成される構造となる。
【００４９】
また、着色層（Ｒ，Ｇ，Ｂ）には、最も単純なストライプパターンをはじめとして、斜めモザイク配列、三角モザイク配列、ＲＧＢＧ四画素配列、もしくはＲＧＢＷ四画素配列などを用いることができる。
【００５０】
カラーフィルターを構成する着色層は、顔料を分散した有機感光材料からなるカラーレジストを用いて形成される。なお、白色発光の色度座標は（x,y）＝（０．３４、０．３５）である。
【００５１】
なお、この場合には、得られる発光色が異なっていても、すべて白色発光を示す有機化合物膜で形成されていることから、発光色ごとに有機化合物膜を塗り分けて形成する必要がない。また、鏡面反射を防ぐ円偏光板も特に必要ないものとすることができる。
【００５２】
次に青色発光性の有機化合物膜を有する青色発光素子と蛍光性の色変換層を組み合わせることにより実現されるＣＣＭ法（color changing mediums）について図５（Ｂ）により説明する。
【００５３】
ＣＣＭ法は、青色発光素子から出射された青色発光で蛍光性の色変換層を励起し、それぞれの色変換層で色変換を行う。具体的には色変換層で青色から赤色への変換（Ｂ→Ｒ）、色変換層で青色から緑色への変換（Ｂ→Ｇ）、色変換層で青色から青色への変換（Ｂ→Ｂ）（なお、青色から青色への変換は行わなくても良い。）を行い、赤色、緑色及び青色の発光を得るというものである。ＣＣＭ法の場合にも、アクティブマトリクス型の場合には、基板と色変換層の間にＴＦＴが形成される構造となる。
【００５４】
なお、この場合にも有機化合物膜を塗り分けて形成する必要がない。また、鏡面反射を防ぐ円偏光板も特に必要ないものとすることができる。
【００５５】
また、ＣＣＭ法を用いる場合には、色変換層が蛍光性であるため外光により励起され、コントラストを低下させる問題があるので、図５（Ｃ）に示したようにカラーフィルターを装着するなどしてコントラストを上げるようにすると良い。
【００５６】
（実施の形態２）
ここでは上記実施の形態１とは異なる積層構造とした例を図２に示す。また、図２（Ａ）に対応するエネルギーギャップ構造を簡略化した図を図２（Ｂ）に示す。なお、モデル図であるので特に図２（Ｂ）に限定されないことはいうまでもない。
【００５７】
図２（Ａ）に示した積層構造は、陽極２０上に正孔輸送層２１と、発光層２２ａと、ＤＬＣ膜２３ａと、発光層２２ｂと、ＤＬＣ膜２３ｂと、発光層２２ｃと、ＤＬＣ膜２３ｃと、電子輸送層２４と、陰極２５とが順次、積層形成されたものである。各発光層或いは正孔輸送層２１の間にＤＬＣ膜２３ａ〜２３ｃを設けることによって、電界の集中を防ぐことや、陽極２０と陰極２５との間に生じるショートを防ぐことができる。また、有機化合物を含む膜の膜厚が不均一であっても、ＤＬＣ膜２３ａ〜２３ｃを設けることで、局所的に電界が集中して発熱が生じることを防ぎ、劣化を防止して信頼性を向上させる。
【００５８】
また、陰極と陽極で挟まれるこれらの層の材料および膜厚を適宜設定することで、赤色、緑色、青色の発光素子を得ることができる。また、ＤＬＣ膜２３ａ〜２３ｃで挟まれた発光層はトンネル効果により図２（Ｂ）に示すように電子や正孔がトンネル注入され、それぞれ発光する。
【００５９】
また、各発光層２２ａ〜２２ｃの材料を適宜選択し、重ねて混色させることによって全体として白色発光を得ることも可能である。
【００６０】
（実施の形態３）
ここでは上記実施の形態１とは異なる積層構造とした例を図３に示す。また、図３（Ａ）に対応するエネルギーギャップ構造を簡略化した図を図３（Ｂ）に示す。なお、モデル図であるので特に図３（Ｂ）に限定されないことはいうまでもない。
【００６１】
図３（Ａ）に示した積層構造は、陽極３０上に正孔輸送層３１と、ＤＬＣ膜３３ａと、発光層３２ａと、ＤＬＣ膜３３ｂと、発光層３２ｂと、ＤＬＣ膜３３ｃと、発光層３２ｃと、ＤＬＣ膜３３ｄと、電子輸送層３４と、陰極３５とが積層形成されたものである。各発光層或いは正孔輸送層３１の間にＤＬＣ膜３３ａ〜３３ｃを設けることによって、電界の集中を防ぐことや、陽極３０と陰極３５との間に生じるショートを防ぐことができる。また、有機化合物を含む膜の膜厚が不均一であっても、ＤＬＣ膜３３ａ〜３３ｄを設けることで、局所的に電界が集中して発熱が生じることを防ぎ、劣化を防止して信頼性を向上させる。
【００６２】
また、陰極と陽極で挟まれるこれらの層の材料および膜厚を適宜設定することで、赤色、緑色、青色の発光素子を得ることができる。また、ＤＬＣ膜３３ａ〜３３ｄで挟まれた発光層はトンネル効果により図３（Ｂ）に示すように電子や正孔がトンネル注入され、それぞれ発光する。
【００６３】
また、各発光層３２ａ〜３２ｃの材料を適宜選択し、重ねて混色させることによって全体として白色発光を得ることも可能である。
【００６４】
（実施の形態４）
ここでは上記実施の形態１とは異なる積層構造とした例を図４に示す。また、図４（Ａ）に対応するエネルギーギャップ構造を簡略化した図を図４（Ｂ）に示す。なお、モデル図であるので特に図４（Ｂ）に限定されないことはいうまでもない。
【００６５】
図４（Ａ）に示した積層構造は、陽極４０上に正孔輸送層４１と、発光層４２ａと、ＤＬＣ膜４３ａと、発光層４２ｂと、ＤＬＣ膜４３ｂと、発光層４２ｃと、電子輸送層４４と、陰極４５とが順次、積層形成されたものである。各発光層或いは正孔輸送層４１の間にＤＬＣ膜４３ａ〜４３ｃを設けることによって、電界の集中を防ぐことや、陽極４０と陰極４５との間に生じるショートを防ぐことができる。また、有機化合物を含む膜の膜厚が不均一であっても、ＤＬＣ膜４３ａ、４３ｂを設けることで、局所的に電界が集中して発熱が生じることを防ぎ、劣化を防止して信頼性を向上させる。
【００６６】
また、陰極と陽極で挟まれるこれらの層の材料および膜厚を適宜設定することで、赤色、緑色、青色の発光素子を得ることができる。また、ＤＬＣ膜４３ａ、４３ｂで挟まれた発光層はトンネル効果により図４（Ｂ）に示すように電子や正孔がトンネル注入され、発光する。
【００６７】
また、各発光層４２ａ〜４２ｃの材料を適宜選択し、重ねて混色させることによって全体として白色発光を得ることも可能である。
【００６８】
以上の構成でなる本発明について、以下に示す実施例でもってさらに詳細な説明を行うこととする。
【００６９】
（実施例）
［実施例１］
本実施例では、絶縁表面を有する基板上にＴＦＴを形成し、さらに発光素子を形成する例を図７に示す。本実施例では画素部において発光素子と接続される一つのＴＦＴの断面図を示す。
【００７０】
まず、絶縁表面を有する基板２００上に酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜などの絶縁膜の積層からなる下地絶縁膜２０１を形成する。ここでは下地絶縁膜２０１として２層構造を用いるが、前記絶縁膜の単層膜または２層以上積層させた構造を用いても良い。下地絶縁膜の一層目としては、プラズマＣＶＤ法を用い、ＳｉＨ4、ＮＨ3、及びＮ2Ｏを反応ガスとして成膜される酸化窒化シリコン膜を１０〜２００nm（好ましくは５０〜１００nm）形成する。ここでは、膜厚５０ｎｍの酸化窒化シリコン膜（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝２７％、Ｎ＝２４％、Ｈ＝１７％）を形成する。次いで、下地絶縁膜のニ層目としては、プラズマＣＶＤ法を用い、ＳｉＨ4及びＮ2Ｏを反応ガスとして成膜される酸化窒化シリコン膜を５０〜２００ｎｍ（好ましくは１００〜１５０nm）の厚さに積層形成する。ここでは、膜厚１００ｎｍの酸化窒化シリコン膜（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）を形成する。
【００７１】
次いで、下地膜上に半導体層を形成する。半導体層は、非晶質構造を有する半導体膜を公知の手段（スパッタ法、ＬＰＣＶＤ法、またはプラズマＣＶＤ法等）により成膜した後、公知の結晶化処理（レーザー結晶化法、熱結晶化法、またはニッケルなどの触媒を用いた熱結晶化法等）を行って得られた結晶質半導体膜を所望の形状にパターニングして形成する。この半導体層の厚さは２５〜８０ｎｍ（好ましくは３０〜６０ｎｍ）の厚さで形成する。結晶質半導体膜の材料に限定はないが、好ましくはシリコンまたはシリコンゲルマニウム合金などで形成すると良い。
【００７２】
また、レーザー結晶化法で結晶質半導体膜を作製する場合には、パルス発振型または連続発光型のエキシマレーザーやＹＡＧレーザー、ＹＶＯ4レーザーを用いることができる。これらのレーザーを用いる場合には、レーザー発振器から放射されたレーザー光を光学系で線状に集光し半導体膜に照射する方法を用いると良い。結晶化の条件は実施者が適宣選択するものであるが、エキシマレーザーを用いる場合はパルス発振周波数３０Ｈｚとし、レーザーエネルギー密度を１００〜４００mJ/cm2(代表的には２００〜３００mJ/cm2)とする。また、ＹＡＧレーザーを用いる場合にはその第２高調波を用いパルス発振周波数１〜１０ｋＨｚとし、レーザーエネルギー密度を３００〜６００mJ/cm2(代表的には３５０〜５００mJ/cm2)とすると良い。そして幅１００〜１０００μｍ、例えば４００μｍで線状に集光したレーザー光を基板全面に渡って照射し、この時の線状レーザー光の重ね合わせ率（オーバーラップ率）を８０〜９８％として行えばよい。
【００７３】
次いで、半導体層の表面をフッ酸を含むエッチャントで洗浄し、半導体層を覆うゲート絶縁膜２０２を形成する。ゲート絶縁膜２０２はプラズマＣＶＤ法またはスパッタ法を用い、厚さを４０〜１５０ｎｍとしてシリコンを含む絶縁膜で形成する。本実施例では、プラズマＣＶＤ法により１１５ｎｍの厚さで酸化窒化シリコン膜（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）で形成する。勿論、ゲート絶縁膜は酸化窒化シリコン膜に限定されるものでなく、他のシリコンを含む絶縁膜を単層または積層構造として用いても良い。
【００７４】
次いで、ゲート絶縁膜２０２の表面を洗浄した後、ゲート電極２１０を形成する。
【００７５】
次いで、半導体にｐ型を付与する不純物元素（Ｂなど）、ここではボロンを適宜添加して、ソース領域２１１及びドレイン領域２１２を形成する。添加した後、不純物元素を活性化するために加熱処理、強光の照射、またはレーザー光の照射を行う。また、活性化と同時にゲート絶縁膜へのプラズマダメージやゲート絶縁膜と半導体層との界面へのプラズマダメージを回復することができる。特に、室温〜３００℃の雰囲気中において、表面または裏面からＹＡＧレーザーの第２高調波を照射して不純物元素を活性化させることは非常に有効である。ＹＡＧレーザーはメンテナンスが少ないため好ましい活性化手段である。
【００７６】
以降の工程は、有機材料または無機材料からなる層間絶縁膜２１３ａを形成し、水素化を行った後、感光性有機樹脂からなる絶縁物２１３を形成し、その後、窒化アルミニウム膜、ＡｌＮXＯYで示される窒化酸化アルミニウム膜、または窒化珪素膜からなる第１の保護膜２１３ｂを形成する。なお、ＡｌＮXＯYで示される膜は、ＡｌＮまたはＡｌからなるターゲットを用いたＲＦスパッタ法により、前記ガス導入系から酸素または窒素または希ガスを導入して成膜すればよい。ＡｌＮXＯYで示される層中に窒素を数ａｔｍ％以上、好ましくは２．５ａｔｍ％〜４７．５ａｔｍ％含む範囲であればよく、酸素を４７．５ａｔｍ％以下、好ましくは、０．０１〜２０ａｔｍ％未満であればよい。次いで、ソース領域、またはドレイン領域に達するコンタクトホールを形成する。次いで、ソース電極（配線）２１５、ドレイン電極２１４を形成してＴＦＴ（ｐチャネル型ＴＦＴ）を完成させる。このＴＦＴがＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｅｖｉｃｅ）に供給する電流を制御するＴＦＴとなる。
【００７７】
次いで、画素部において、ドレイン領域と接する接続電極に接する第１の電極２１７をマトリクス状に配置する。この第１の電極２１７は、発光素子の陽極、或いは陰極となる。次いで、第１の電極２１７の端部を覆う絶縁物（バンク、隔壁、障壁、土手などと呼ばれる）２１６を形成する。絶縁物２１６は、感光性の有機樹脂を用いる。例えば、絶縁物２１６の材料としてネガ型の感光性アクリルを用いた場合、絶縁物２１６の上端部に第１の曲率半径を有する曲面を有し、前記絶縁物の下端部に第２の曲率半径を有する曲面を有しており、前記第１の曲率半径および前記第２の曲率半径は、０．２μｍ〜３μｍとすることが好ましい。次いで、画素部に有機化合物を含む層２１８を形成し、その上に第２の電極２１９を形成して発光素子を完成させる。この第２の電極２１９は、発光素子の陰極、或いは陽極となる。
【００７８】
また、第１の電極２１７の端部を覆う絶縁物２１６を窒化アルミニウム膜、窒化酸化アルミニウム膜、または窒化珪素膜からなる第２の保護膜で覆ってもよい。
【００７９】
例えば、絶縁物３１６の材料としてポジ型の感光性アクリルを用いた場合、絶縁物３１６の上端部のみに曲率半径を有する曲面を有しており、さらにこの絶縁物３１６を窒化アルミニウム膜、窒化酸化アルミニウム膜、または窒化珪素膜からなる第２の保護膜３１７で覆った例を図７（Ｂ）に示す。
【００８０】
なお、本実施例において、有機化合物を含む層２１８は、各発光層の間に炭素を主成分とする薄膜が設けられており、その拡大図を図７（Ｃ）に示す。
【００８１】
なお、ＴＦＴを有するアクティブマトリクス型発光装置は、光の放射方向で２通りの構造が考えられる。一つは、発光素子からの発光が第２の電極を透過して放射されて観測者の目に入る構造である。この場合、観測者は第２の電極側から画像を認識することができる。もう一つは、発光素子からの発光が第１の電極および基板を透過して放射されて観測者の目に入る構造である。
【００８２】
発光素子からの発光が第２の電極を透過して放射されて観測者の目に入る構造とする場合、第２の電極２１９は透光性を有する材料を用いることが望ましい。
【００８３】
例えば、第１の電極２１７を陽極とする場合、第１の電極２１７の材料として、仕事関数の大きい金属（Ｐｔ、Ｃｒ、Ｗ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｉｎ）を用い、端部を絶縁物（バンク、隔壁、障壁、土手などと呼ばれる）２１６で覆った後、正孔注入層として作用するポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）水溶液（PEDOT／PSS）を全面に塗布、焼成する。
【００８４】
次いで、炭素を主成分とする薄膜としてＤＬＣ膜を形成する。プラズマＣＶＤ法（代表的には、ＲＦプラズマＣＶＤ法、マイクロ波ＣＶＤ法、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）ＣＶＤ法、熱フィラメントＣＶＤ法など）、ヘリコン波プラズマ法、燃焼炎法、スパッタ法、イオンビーム蒸着法、レーザー蒸着法などによって膜厚３〜５０ｎｍのＤＬＣ膜を形成する。なお、成膜時には有機化合物を含む膜にプラズマなどのダメージを与えないようにすることが重要である。
【００８５】
その後、発光層として作用する発光中心色素（１，１，４，４−テトラフェニル−１，３−ブタジエン（ＴＰＢ）、４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノ−スチリル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＭ１）、ナイルレッド、クマリン６など）ドープしたポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）溶液を全面に塗布、焼成する。
【００８６】
次いで、ＤＬＣ膜を形成する。
【００８７】
さらに上記に示した同一の発光層を形成し、焼成した後、仕事関数の小さい金属（Ｌｉ、Ｍｇ、Ｃｓ）を含む薄膜と、その上に積層した透明導電膜（ＩＴＯ（酸化インジウム酸化スズ合金）、酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ2Ｏ3―ＺｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）との積層からなる第２の電極２１９を陰極として形成すればよい。また、陰極の低抵抗化を図るため、絶縁物２１６上に補助電極を設けてもよい。こうして得られる発光素子は、白色発光を示す。なお、発光層の間にはＤＬＣ膜が形成されているため、ＰＶＫをその上から塗布する場合にも、再溶解する心配はない。なお、ここでは塗布により有機化合物を含む層２１８を形成した例を示したが、特に限定されず、蒸着法により形成してもよい。
【００８８】
また、上記例では有機化合物層を積層とした例を示したが、有機化合物層を単層とすることもできる。例えば、ホール輸送性のポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）に電子輸送性の１，３，４−オキサジアゾール誘導体（ＰＢＤ）を分散させてもよい。また、３０ｗｔ％のＰＢＤを電子輸送剤として分散し、４種類の色素（ＴＰＢ、クマリン６、ＤＣＭ１、ナイルレッド）を適当量分散することで白色発光が得られる。また、有機化合物層として高分子材料からなる層と、低分子材料からなる層とを積層してもよい。
【００８９】
また、発光素子からの発光が第１の電極を透過して放射されて観測者の目に入る構造とする場合、第１の電極２１７は透光性を有する材料を用いることが望ましい。
【００９０】
例えば、第１の電極２１７を陽極とする場合、第１の電極２１７の材料として、透明導電膜（ＩＴＯ（酸化インジウム酸化スズ合金）、酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ2Ｏ3―ＺｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）を用い、端部を絶縁物（バンク、隔壁、障壁、土手などと呼ばれる）２１６で覆った後、有機化合物を含む層２１８を形成し、その上に金属膜（ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ、ＣａＦ2、ＣａＮなどの合金、または周期表の１族もしくは２族に属する元素とアルミニウムとを共蒸着法により形成した膜）からなる第２の電極２１９を陰極として形成すればよい。陰極形成の際には蒸着による抵抗加熱法を用い、蒸着マスクを用いて選択的に形成すればよい。
【００９１】
以上の工程で第２の電極２１９までを形成した後は、基板２００上に形成された発光素子を封止するためにシール剤１１９により封止基板１１８を貼り合わせる。なお、封止基板１１８と発光素子との間隔を確保するために樹脂膜からなるスペーサを設けても良い。そして、シール剤１１９の内側の空間には窒素等の不活性気体が充填されている。なお、シール剤１１９としてはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、シール剤１１９はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。さらに、空間の内部に酸素や水を吸収する効果をもつ物質（乾燥剤など）を含有させても良い。
【００９２】
また、本実施例では封止基板１１８を構成する材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Fiberglass-Reinforced Plastics）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、マイラー、ポリエステルまたはアクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。また、シール剤１１９を用いて封止基板１１８を接着した後、さらに側面（露呈面）を覆うようにシール剤で封止することも可能である。
【００９３】
以上のようにして発光素子を空間に封入することにより、発光素子を外部から完全に遮断することができ、外部から水分や酸素といった有機化合物層の劣化を促す物質が侵入することを防ぐことができる。従って、信頼性の高い発光装置を得ることができる。
【００９４】
ここでＥＬモジュールの全体および乾燥剤の配置に関して図５で説明する。
【００９５】
無数のＴＦＴが設けられた基板（ＴＦＴ基板とも呼ぶ）には、表示が行われる画素部１４０と、画素部の各画素を駆動させる駆動回路１４１ａ、１４１ｂと、ＥＬ層上に設けられる電極と引き出し配線とを接続する接続部と、外部回路と接続するためにＦＰＣを貼り付ける端子部１４２と、乾燥剤１４４とが設けられている。また、図５（Ａ）では一部と重なるように配置されているが、乾燥剤によって駆動回路の全部が隠れるように配置してもよい。また、ＥＬ素子を封止するための基板と、シール材１１９とによって密閉する。また、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）中における鎖線Ａ−Ａ’で切断した場合の断面図である。図５（Ｂ）にはパッケージ１２０も図示している。
【００９６】
画素部１４０には規則的に画素が無数に配置されており、ここでは図示しないが、Ｘ方向にＲ、Ｇ、Ｂの順で配置されている。
【００９７】
また、図５（Ｂ）に示すように、約２〜３０μｍの間隔が保たれるようにシール材１１９によって封止基板１１８が貼りつけられており、全ての発光素子は密閉されている。封止基板１１８にはサンドブラスト法などによって凹部が形成されており、その凹部に乾燥剤が配置されている。なお、シール材１１９は、駆動回路の一部と重なるようにして狭額縁化させることが好ましい。シール材１１９によって封止基板１１８を貼りつける直前には真空でアニールを行って脱気を行うことが好ましい。また、封止基板１１８を貼りつける際には、不活性気体（希ガスまたは窒素）を含む雰囲気下で行うことが好ましい。
【００９８】
また、本実施例は、実施の形態１乃至４のいずれか一と自由に組み合わせることができる。
【００９９】
［実施例２］
本発明を実施することによってＯＬＥＤを有するモジュール（アクティブマトリクス型ＥＬモジュール）を組み込んだ全ての電子機器が完成される。
【０１００】
その様な電子機器としては、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ヘッドマウントディスプレイ（ゴーグル型ディスプレイ）、カーナビゲーション、プロジェクタ、カーステレオ、パーソナルコンピュータ、電子遊技機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話または電子書籍等）などが挙げられる。それらの一例を図８、図９に示す。
【０１０１】
図８（Ａ）はパーソナルコンピュータであり、本体２００１、画像入力部２００２、表示部２００３、キーボード２００４等を含む。
【０１０２】
図８（Ｂ）はビデオカメラであり、本体２１０１、表示部２１０２、音声入力部２１０３、操作スイッチ２１０４、バッテリー２１０５、受像部２１０６等を含む。
【０１０３】
図８（Ｃ）はモバイルコンピュータ（モービルコンピュータ）であり、本体２２０１、カメラ部２２０２、受像部２２０３、操作スイッチ２２０４、表示部２２０５等を含む。
【０１０４】
図８（Ｄ）はゴーグル型ディスプレイであり、本体２３０１、表示部２３０２、アーム部２３０３等を含む。
【０１０５】
図８（Ｅ）はプログラムを記録した記録媒体（以下、記録媒体と呼ぶ）を用いるプレーヤーであり、本体２４０１、表示部２４０２、スピーカ部２４０３、記録媒体２４０４、操作スイッチ２４０５等を含む。なお、このプレーヤーは記録媒体としてＤＶＤ（Ｄｉｇｔｉａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）、ＣＤ等を用い、音楽鑑賞や映画鑑賞やゲームやインターネットを行うことができる。
【０１０６】
図８（Ｆ）はデジタルカメラであり、本体２５０１、表示部２５０２、接眼部２５０３、操作スイッチ２５０４、受像部（図示しない）等を含む。
【０１０７】
図９（Ａ）は携帯電話であり、本体２９０１、音声出力部２９０２、音声入力部２９０３、表示部２９０４、操作スイッチ２９０５、アンテナ２９０６、画像入力部（ＣＣＤ、イメージセンサ等）２９０７等を含む。
【０１０８】
図９（Ｂ）は携帯書籍（電子書籍）であり、本体３００１、表示部３００２、３００３、記憶媒体３００４、操作スイッチ３００５、アンテナ３００６等を含む。
【０１０９】
図９（Ｃ）はディスプレイであり、本体３１０１、支持台３１０２、表示部３１０３等を含む。
【０１１０】
ちなみに図９（Ｃ）に示すディスプレイは中小型または大型のもの、例えば５〜２０インチの画面サイズのものである。また、このようなサイズの表示部を形成するためには、基板の一辺が１ｍのものを用い、多面取りを行って量産することが好ましい。
【０１１１】
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の作製方法に適用することが可能である。また、本実施例の電子機器は実施の形態１乃至４、および実施例１のどのような組み合わせからなる構成を用いても実現することができる。
【０１１２】
【発明の効果】
本発明により、有機化合物を有する発光素子において、効率よく発熱を除去または低減することができ、発熱による劣化を防止して信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 断面図およびエネルギーギャップを示す図。（実施の形態１）
【図２】 断面図およびエネルギーギャップを示す図。（実施の形態２）
【図３】 断面図およびエネルギーギャップを示す図。（実施の形態３）
【図４】 断面図およびエネルギーギャップを示す図。（実施の形態４）
【図５】 白色発光を用いてフルカラー化する場合の模式図である。（実施の形態１）
【図６】 モジュールの上面図である。（実施例１）
【図７】 画素の一部の断面図である。（実施例１）
【図８】 電子機器の一例を示す図。
【図９】 電子機器の一例を示す図。
Claims (19)
- 第１の電極と第２の電極との間に、複数の発光層と複数の炭素を主成分とする膜とを有し、
前記発光層と前記炭素を主成分とする膜とは交互に設けられ、
前記炭素を主成分とする膜は、３〜５０ｎｍの膜厚のダイヤモンドライクカーボン膜であることを特徴とする発光装置。 - 第１の電極と第２の電極との間に、複数の発光層と複数の炭素を主成分とする膜とを有し、
前記発光層と前記炭素を主成分とする膜とは交互に設けられ、
前記炭素を主成分とする膜は、ダイヤモンドライクカーボンからなる絶縁膜であることを特徴とする発光装置。 - 第１の電極と第２の電極との間に、複数の発光層と複数の炭素を主成分とする膜とを有し、
前記発光層と前記炭素を主成分とする膜とは交互に設けられ、
前記炭素を主成分とする膜は、ダイヤモンドライクカーボン膜であり、
前記発光層に電子および正孔がトンネル注入されることによって発光することを特徴とする発光装置。 - 前記複数の発光層からの発光の混色により白色発光することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の発光装置。
- 第１の電極と、
前記第１の電極の上に設けられた第１の発光層と、
前記第１の発光層の上に設けられた第１の炭素を主成分とする膜と、
前記第１の炭素を主成分とする膜の上に設けられた第２の発光層と、
前記第２の発光層の上に設けられた第２の炭素を主成分とする膜と、
前記第２の炭素を主成分とする膜の上に設けられた第３の発光層と、
前記第３の発光層の上に設けられた第２の電極と、
を有し、
前記第１および第２の炭素を主成分とする膜は、それぞれ、３〜５０ｎｍの膜厚のダイヤモンドライクカーボン膜であることを特徴とする発光装置。 - 第１の電極と、
前記第１の電極の上に設けられた第１の発光層と、
前記第１の発光層の上に設けられた第１の炭素を主成分とする膜と、
前記第１の炭素を主成分とする膜の上に設けられた第２の発光層と、
前記第２の発光層の上に設けられた第２の炭素を主成分とする膜と、
前記第２の炭素を主成分とする膜の上に設けられた第３の発光層と、
前記第３の発光層の上に設けられた第２の電極と、
を有し、
前記第１および第２の炭素を主成分とする膜は、それぞれ、ダイヤモンドライクカーボンからなる絶縁膜であることを特徴とする発光装置。 - 第１の電極と、
前記第１の電極の上に設けられた第１の発光層と、
前記第１の発光層の上に設けられた第１の炭素を主成分とする膜と、
前記第１の炭素を主成分とする膜の上に設けられた第２の発光層と、
前記第２の発光層の上に設けられた第２の炭素を主成分とする膜と、
前記第２の炭素を主成分とする膜の上に設けられた第３の発光層と、
前記第３の発光層の上に設けられた第２の電極と、
を有し、
前記第１および第２の炭素を主成分とする膜は、それぞれ、ダイヤモンドライクカーボン膜であり、
前記発光層に電子および正孔がトンネル注入されることによって発光することを特徴とする発光装置。 - 前記第１の電極と前記第１の発光層との間に設けられた正孔輸送層と、前記第２の電極と前記第３の発光層との間に設けられた電子輸送層と、を有することを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか一項に記載の発光装置。
- 前記第１の発光層と前記正孔輸送層との間に第３の炭素を主成分とする膜を有し、
前記第３の炭素を主成分とする膜は、ダイヤモンドライクカーボン膜であることを特徴とする請求項８に記載の発光装置。 - 前記第３の炭素を主成分とする膜は、３〜５０ｎｍの膜厚であることを特徴とする請求項９に記載の発光装置。
- 前記第３の炭素を主成分とする膜は、ダイヤモンドライクカーボンからなる絶縁膜であることを特徴とする請求項９に記載の発光装置。
- 前記第３の発光層と前記電子輸送層との間に第４の炭素を主成分とする膜を有し、
前記第４の炭素を主成分とする膜は、ダイヤモンドライクカーボン膜であることを特徴とする請求項８乃至請求項１１のいずれか一項に記載の発光装置。 - 前記第４の炭素を主成分とする膜は、３〜５０ｎｍの膜厚であることを特徴とする請求項１２に記載の発光装置。
- 前記第４の炭素を主成分とする膜は、ダイヤモンドライクカーボンからなる絶縁膜であることを特徴とする請求項１２に記載の発光装置。
- 第１の電極と、
前記第１の電極上に接する第１の有機化合物を含む層と、
前記第１の有機化合物を含む層上に第１の炭素を主成分とする薄膜と、
前記第１の炭素を主成分とする薄膜上に第１の発光層と、
前記第１の発光層上に第２の炭素を主成分とする薄膜と、
前記第２の炭素を主成分とする薄膜上に第２の発光層と、
前記第２の発光層上に第３の炭素を主成分とする薄膜と、
前記第３の炭素を主成分とする薄膜上に第３の発光層と、
前記第３の発光層上に第４の炭素を主成分とする薄膜と、
前記第４の炭素を主成分とする薄膜上に第２の有機化合物を含む層と、
前記第２の有機化合物を含む層上に接する第２の電極とを有し、
前記第１乃至第４の炭素を主成分とする薄膜は、それぞれ、３〜５０ｎｍの膜厚のダイヤモンドライクカーボン膜であることを特徴とする発光装置。 - 請求項１５において、
前記第１の発光層、前記第２の発光層、または前記第３の発光層は、赤色発光する材料、緑色発光する材料、もしくは青色発光する材料であることを特徴とする発光装置。 - 請求項１５において、
前記第１の発光層、前記第２の発光層、または前記第３の発光層は白色発光する材料であり、封止材に設けられたカラーフィルタと組み合わせたことを特徴とする発光装置。 - 請求項１５において、
前記第１の発光層、前記第２の発光層、または前記第３の発光層は単色発光する材料であり、封止材に設けられた色変換層または着色層と組み合わせたことを特徴とする発光装置。 - 請求項１乃至請求項１８のいずれか一項に記載の発光装置を含むことを特徴とする電子機器。
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