TW200920171A - Light-emitting element, light-emitting device, electronic device, and method for fabricating light-emitting element - Google Patents
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Description
200920171 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及一種利用電致發光（Electro Luminescence )的發光元件。此外’本發明還涉及一種包括發光元件的 發光裝置、電子設備、以及發光元件的製造方法。 【先前技術】 近年來，電視機、移動電話、數位相機等中的顯示裝 置被要求是薄型平面顯示裝置，並且作爲滿足該要求的顯 示裝置’使用自發光型發光元件的顯示裝置受到關注。作 爲自發光型發光元件之一，有利用電致發光的發光元件， 並且在該發光元件中’藉由用一對電極夾住發光材料且施 加電壓，可以從發光材料獲得發光。 這種自發光型發光元件具有優於液晶顯示器的優點， 諸如像素的可視性高且無需背光燈等，從而被視爲適合於 平面顯示器元件。此外，這種發光元件的另一主要優點是 可製造得薄且輕。此外，回應速度極快也是一個特徵。 再者’這種自發光型發光元件可以形成爲膜狀，因此 ’藉由形成大面積元件，可以容易獲得面發光。因爲以白 熾燈或LED爲代表的點光源、或者以螢光燈爲代表的線 光源難以獲得這種特徵，所以其作爲可以應用於照明等的 面光源具有高利用價値。 根據發光材料是有機化合物還是無機化合物，對利用 電致發光的發光元件進行分類。一般地，前者被稱爲有機 -5- 200920171 EL元件，後者被稱爲無機EL元件。 在發光材料爲有機化合物的情況下’藉由對發光元件 施加電壓，來自一對電極的電子及電洞分別注入到包含發 光有機化合物的層中，由此電流流通了。然後，藉由這些 載流子（電子及電洞）重組，該發光有機化合物形成激發 態，並且從激發態回到基態時發光。由於這樣的機理，這 樣的發光元件被稱爲電流激發型發光元件。 注意，有機化合物所形成的激發態可以是單重激發態 或三重激發態。從單重激發態發射的光被稱爲螢光，並且 從三重激發態發射的光被稱爲磷光。 對於這種發光元件而言，在提高元件特性方面上存在 依賴於材料的許多問題，爲了克服這些問題，進行元件結 構的改進、材料的開發等。 一般而言，使用有機化合物的發光元件具有如下問題 ’即與使用無機化合物的發光元件相比，使用壽命短且容 易退化。尤其，被認爲由於來自外部的水分等侵入而產生 退化’因而，在進行對於密封結構的硏究。 【發明內容】 鑒於上述問題，本發明的目的在於提供一種不容易退 化的發光元件。另外，本發明的目的還在於提供一種不容 易退化的發光裝置及電子設備。另外，本發明的目的還在 於提供一種不容易退化的發光元件的製造方法。 本發明人銳意努力硏究上述問題，結果發現包含無機 -6- 200920171 化合物和鹵素原子的層具有抑制水分透過的效果。因此， 本發明的技術方案之一是一種發光元件，包括在包括形成 於基底上的第一電極、形成於第一電極上的EL層和形成 於EL層上的第二電極的疊層結構體上以覆蓋疊層結構體 的方式形成的第一密封層，其中第一密封層包含無機化合 物和鹵素原子。 另外’本發明人發現包含有機化合物、無機化合物和 鹵素原子的層具有抑制水分透過的效果。因此，本發明的 技術方案之一是一種發光元件，包括：疊層結構體，包括 形成於基底上的第一電極、形成於第一電極上的EL層和 形成於EL層上的第二電極；以及第一密封層，形成以覆 蓋疊層結構體，其中第一密封層包含有機化合物、無機化 合物和鹵素原子。 在上述結構中，有機化合物最好爲芳香胺化合物、咔 唑衍生物、芳香烴和聚合物化合物中的任一種。 另外，在上述結構中，無機化合物最好爲氧化釩、氧 化鈮、氧化鉅、氧化鉻、氧化鉬、氧化鎢、氧化錳和氧化 鍊中的任一種。 另外，在上述結構中，鹵素原子最好爲氟。 另外，在上述結構中，鹵素原子的濃度最好爲大於或 等於 lxl〇2Gatoms/cm3 且小於或等於 lxl〇21atoms/cm3。 另外，在上述結構中，第一密封層的厚度最好爲大於 或等於0·05μηι且小於或等於ΙΟμιη。 另外，本發明的技術方案之一是一種發光元件，包括 200920171 :疊層結構體，包括形成於基底上的第一電極、形成於第 一電極上的EL層和形成於EL層上的第二電極；第一密 封層，形成以覆蓋疊層結構體；以及第二密封層，形成以 覆蓋第一密封層，其中第一密封層包含有機化合物、無機 化合物和齒素原子，並且第二密封層爲由無機材質構成的 無機鈍化膜。 在上述結構中，無機鈍化膜最好爲氮化矽、氮氧化矽 、氧化矽、氧化鋁、氮化鋁、氮氧化鋁及DLC (類金剛石 碳）中的任一種。 另外，在上述結構中，基底也可以具有撓性。 另外，在本發明的範疇中還包括具有上述發光元件的 發光裝置。本說明書中的發光裝置包括圖像顯示器件或者 光源（包括照明裝置）。此外，在形成有發光元件的面板 上安裝有例如FPC( Flexible printed circuit;撓性印刷電 路）、TAB ( Tape Automated Bonding ;帶式自動焊接） 帶或TCP ( Tape Carrier Package ;帶載封裝）等連接器的 模組；在TAB帶或TCP的前端設置有印刷電路板的模組 ;或者發光裝置上藉由COG ( Chip On Glass ;玻璃上晶片 )方式直接安裝有1C (積體電路）的模組也全都包括在發 光裝置中。 此外’將具有上述發光裝置的電子設備也包括在本發 明的範疇中。因此，本發明的電子設備的特徵在於具有上 述發光裝置。 另外’本發明的發光元件的製造方法的技術方案之一 -8- 200920171 包括如下步驟：形成第一電極；在第一電極上形成EL層 :在EL層上形成第二電極；以及在第二電極上形成第一 密封層，其中形成第一密封層的步驟包括形成包含無機化 合物的層的步驟、以及藉由離子植入法將鹵素原子加入到 包含無機化合物的層中來形成包含無機化合物和鹵素原子 的第一密封層的步驟。 另外，本發明的發光元件的製造方法的技術方案之一 包括如下步驟：形成第一電極；在第一電極上形成EL層 :在EL層上形成第二電極；以及在第二電極上形成第一 密封層，其中形成第一密封層的步驟包括形成包含有機化 合物和無機化合物的層的步驟；以及藉由離子植入法將鹵 素原子加入到包含有機化合物和無機化合物的層中來形成 包含有機化合物、無機化合物和鹵素原子的第一密封層的 步驟。 另外，本發明的發光元件的製造方法之一包括如下步 驟：形成第一電極；在第一電極上形成EL層；在EL層 上形成第二電極；在第二電極上形成第一密封層；以及在 第一密封層上形成第二密封層’其中形成第一密封層的步 驟包括形成包含有機化合物和無機化合物的層的步驟；以 及藉由離子植入法將鹵素原子加入到包含有機化合物和無 機化合物的層中來形成包含有機化合物、無機化合物和鹵 素原子的第一密封層的步驟，並且在形成第二密封層的步 驟中藉由電漿CVD法、濺射法或真空蒸鍍法形成第二密 封層。 -9- 200920171 由於本發明的發光元件包括包含無機化合物和鹵素原 子的層或包含有機化合物、無機化合物和鹵素原子的層， 所以可以抑制水分侵入到EL層中，因而不容易退化並且 具有長使用壽命。 另外’由於本發明的發光元件除了包括包含無機化合 物和鹵素原子的層或包含有機化合物、無機化合物和鹵素 原子的層以外還包括無機鈍化膜，所以可以抑制水分侵入 到EL層中’因而不容易退化並且具有長使用壽命。 另外’本發明的發光裝置可以抑制水分侵入到EL層 中，因而不容易退化並且具有長使用壽命》 另外，由於具有不容易退化且使用壽命長的發光裝置 ，因此本發明的電子設備也不容易退化。 另外，藉由應用本發明，可以容易地製造不容易退化 的發光元件及發光裝置。 【實施方式】 下面’將參照附圖詳細說明本發明的實施形態。但是 ，本發明不局限於以下說明，其方式和詳細內容在不脫離 本發明的宗旨及其範圍下可以被變換爲各種各樣的形式。 因此’本發明不應該被解釋爲僅限定在本實施方式所記載 的內容中。注意’有時在不同附圖中使用相同的符號來表 示以下說明的本發明的結構中的相同的部分。 實施方式1 "10- 200920171 在本實施方式中，對提供有第一密封層的發光元件進 行說明。 本發明的發光元件在一對電極之間具有多個層。該多 個層藉由層疊由載流子注入性高的物質或載流子傳輸性高 的物質構成的層來製造。以在遠離電極的部分形成發光區 域的方式層疊這些層。換言之，以在遠離電極的部分重組 載流子的方式層疊這些層。 在圖1中，基底100用作發光元件的支撐體。作爲基 底1 〇〇，例如可以使用玻璃或塑膠等。另外，只要在發光 元件的製造程序中可用作發光元件的支撐體，就可以使用 其他物質。另外’也可以使用具有撓性的基底作爲基底 100° 另外，在本實施方式中，發光元件包括第一電極1〇1 、第二電極102、提供在第一電極1〇丨和第二電極1〇2之 間的E L層1 0 3、以及提供在第二電極丨〇 2上的第一密封 層121。另外’在本實施方式中，說明第一電極ι〇1用作 陽極’並且第二電極102用作陰極的情況。換言之，以下 說明在將電壓施加到第一電極1 〇 1和第二電極1 〇 2以使第 一電極101的電位高於第二電極1〇2的電位時可以獲得發 光的情況。 作爲第一電極101，最好使用具有高功函數（具體地 ，最好爲4.0eV或更高）的金屬、合金、導電化合物、以 及這些的混合物等。具體而言，例如可以舉出氧化銦-氧 化錫（ITO :氧化銦錫）、含矽或氧化矽的氧化銦-氧化錫 -11 - 200920171 、氧化銦-氧化鋅（IZO:氧化銦鲜）、含氧化鎢 的氧化銦（IWZO)等。雖然通常藉由濺射形成 金屬氧化物膜，但也可以應用溶膠-凝膠法等來 如，可以利用將lwt%到20wt°/。的氧化鋅加入到 的靶藉由濺射法形成氧化銦·氧化鋅（IZ 0 )。另 利用含有〇.5wt%到5wt%的氧化鎢和〇.lwt%到 化鋅的氧化銦的靶，藉由濺射法來形成含氧化鎢 的氧化銦（IWZO )。另外，可以舉出金（Au ) )、鎳（Ni)、鎢（W)、鉻（Cr)、蹈（Mo) )、鈷（Co)、銅（Cu)、鈀（Pd)或金屬材料 (例如，氮化鈦）等。 對於E L層1 0 3的層的疊層結構沒有特別限 藉由適當地組合包含具有高電子傳輸性的物質、 洞傳輸性的物質、具有高電子注入性的物質、具 注入性的物質、具有雙極性的物質（具有高電子 高電洞傳輸性的物質）等的層來構成EL層1 0 3 如’ EL層1 03可以藉由適當地組合電洞注入層 輸層、發光層、電子傳輸層和電子注入層等而構 具體描述明構成各層的材料。 電洞注入層11 1爲包含具有高電洞注入性的 。作爲本實施方式中所示的電洞注入層，可以使 合材料的層，該複合材料包含具有高電洞傳輸性 合物和具有電子接受性的無機化合物。 在本說明書中，“複合”不僅是指只混合兩 及氧化鋅 這些導電 製造。例 氧化銦中 外，可以 1 w t %的氧 及氧化鋅 、鉑（Pt 、鐵（F e 的氮化物 制。可以 具有高電 有高電洞 傳輸性及 即可。例 、電洞傳 成。下面 物質的層 用包含複 的有機化 個材料， -12- 200920171 也是指藉由混合多個材料而處於在材料之間可以進行電荷 授受的狀態。 作爲用於複合材料的具有電子接受性的無機化合物， 可以舉出遷移金屬氧化物。另外，可以舉出屬於元素周期 表中第4族至第8族的金屬的氧化物。具體地，氧化釩、 氧化鈮、氧化鉬、氧化鉻、氧化鉬、氧化鎢、氧化錳和氧 化銶是最好的’因爲其電子接受性高。其中，氧化鉬是尤 其最好的’因爲它在空氣中也穩定並且其吸濕性低，從而 容易處理。 作爲用於複合材料的具有高電洞傳輸性的有機化合物 ，可以使用各種化合物，例如芳香胺化合物、昨唑衍生物 、芳香烴和聚合物化合物（低聚物、樹狀聚合物、聚合物 等）等。另外，作爲用於複合材料的有機化合物，最好使 用具有大於或等於10 6Cm2/ ( V.s )的電洞遷移率的物質。 然而，只要其電洞傳輸性高於其電子傳輸性，還可以使用 其他物質。下面示出可用於複合材料的有機化合物的具體 例子。 芳香胺化合物，可以舉 )-N,N'-二苯基-P-苯二胺 -二苯基氨基苯基）-N-苯 4’-雙（N-{4-[N’，N’-雙（3- 例如，作爲可用於複合材料的 出N，N'-雙（4-甲基苯基）（對甲苯基 (簡稱：DTDPPA) ; 4,4，-雙[N-(4 基氨基]聯苯（簡稱：DPAB ) ； 4 (簡稱：DNTPD) 甲基苯基）氨基苯]苯基}氨基）聯苯 1，3,5-一 [N-(4-—苯基氨基苯基）_N_苯基氨基]苯（簡稱： DPA3 B )等。 -13- 200920171 作爲可用於複合材料的咔唑衍生物，可以具體地舉出 3-[Ν-(9·苯基嗦唑-3-基）·Ν_苯基氨基]_9_苯基咔唑（簡稱 :PCzPCAl) ; 3,6-雙[1(9_苯基味哩_3_基）·Ν_苯基氨基]_ 9-苯基昨哩（簡稱：PCzPCA2) ; 3_[Ν_(1_萘基）養（9_苯 基咔唑-3-基）氨基]-9-苯基咔唑（簡稱：pCzpcN1)等。 另外’作爲可用於複合材料的咔唑衍生物，可以使用 4,4’-二（N-咔哩基）聯苯（簡稱：cBP ) ;1,3,5-三[4-(1^-咔 唑基）苯基]苯（簡稱：TCPB ) ; 9-[4-(1 0-苯基-9-蒽基）苯 基]-9H-昨唑（簡稱：CzPA) ; 1,4-雙[4-(N-咔唑基）苯基]-2,3,5,6-四苯基苯等。 作爲可用於複合材料的芳香烴，例如可舉出2 -叔丁 基-9，10-二（2-萘基）蒽（簡稱：卜811〇>1八）；2 -叔丁基- 9.10- 二（1-萘基）蒽；9，1〇_雙（3,5_二苯基苯基）蒽（簡稱： DPPA) ; 2-叔丁基-9,10-雙（4-苯基苯基）蒽（簡稱：t-BuDBA) ; 9,1 0-二（2-萘基）蒽（簡稱：DNA ) ; 9，l〇-二苯 基蒽（簡稱：DPAnth ) ; 2-叔丁基蒽（簡稱：t-BuAnth) ;9，10-雙（4-甲基-1-萘基）蒽（簡稱：DMNA ) ;9,10-雙 [2-(1-萘基）苯基]-2-叔丁基蒽；9,10-雙[2-(1_萘基）苯基]蒽 ;2,3,6,7-四甲基-9，10-二（1-萘基）蒽；2,3,6,7-四甲基- 9.10- 二（2-萘基）蒽；9,9'-聯蒽；10,10'-二苯基- 9,9'-聯蒽； 10，10，-雙（2-苯基苯基）-9,9'-聯蒽；10,10'-雙[(2,3，4,5,6-五苯基）苯基]-9,9'-聯蒽；蒽；並四苯；紅螢烯；二萘嵌苯 ;2,5,8,11-四（叔丁基）二萘嵌苯等。此外，也可使用並五 苯、蔻等。像這樣，最好使用具有大於或等於lxl〇-6cm2/ -14- 200920171 (V‘s)的電洞遷移率且碳原子數爲14至42的芳香烴。 另外，可用於複合材料的芳香烴也可以具有乙烯基骨 架。作爲具有乙烯基骨架的芳香烴，例如可以舉出4,4'-雙 (2,2-二苯基乙烯基）聯苯（簡稱：〇?¥8丨）；9,10 -雙[4-(2,2-二苯基乙烯基）苯基]蒽（簡稱·· DPVPA)等。 另外’作爲電洞注入層1 1 1 ,可以使用聚合物化合物 (低聚物、樹狀聚合物、聚合物等）。例如，可以舉出聚 合物化合物如聚（N-乙烯基咔唑）（簡稱：PVK )、聚（4-乙 烯基三苯胺）（簡稱：PVTPA )、聚[N-(4-{N，-[4-(4 -二苯 基氨基）苯基]苯基->Γ-苯基氨基}苯基）甲基丙烯醯胺](簡 稱：PTPDMA)、聚[Ν,Ν·-雙（4-丁基苯基）-Ν,Ν'-雙（苯基） 聯苯胺](簡稱·· P〇ly-TPD )等。 電洞傳輸層112爲包含具有高電洞傳輸性的物質的層 。作爲具有高電洞傳輸性的物質，例如可以使用芳香胺化 合物等如 4,4’-雙[N-(l-萘基）-N-苯基氨基]聯苯（簡稱： NPB 或 α-NPD ) 、Ν,Ν·-雙（3 -甲基苯基）-Ν,Ν1-二苯基- [1，1'-聯苯]-4,4’-二胺（簡稱：TPD ) 、4,4’，4”-三（Ν，Ν-二 苯基氨基）三苯基胺（簡稱：TDATA) 、4,4\4” -三[Ν-(3-甲基苯基）-Ν-苯基氨基]三苯基胺（簡稱：MTDATA )、或 4，4'-雙[Ν-(螺-9,9匕聯芴-2-基）-Ν-苯基氨基]-1,1'-聯苯（簡 稱：BSPB )等。在此所述的物質爲主要具有l〇-6cm2/Vs 或更高的電洞遷移率的物質。但是，只要其電洞傳輸性高 於其電子傳輸性，還可以使用其他物質。此外，包含具有 高電洞傳輸性的物質的層不限於單層，也可以爲由上述物 -15- 200920171 質構成的層層疊兩層或更多層而成的層。 另外，作爲電洞傳輸層1 1 2，還可以使用 Ρνκ、 PVTPA、PTPDMA、Poly-TPD等的聚合物化合物。 發光層113爲包含具有高發光性的物質的層。作爲具 有高發光性的物質，可以使用發射螢光的螢光化合物或發 射磷光的磷光化合物。 作爲可用於發光層的磷光化合物有如下有機金屬配合 物。例如，作爲藍色發光材料，可以舉出雙[2-(4’，6’-二氟 苯基）吡啶醇-N,C2’]四（1-吡唑基）硼酸銥（III)(簡稱：FIr6 )、雙[2-(4’，6’-二氟苯基）吡啶醇-N,C2’]吡啶甲酸銥（III) (簡稱：FIrpic)、雙{[2-[3·,5·-雙（三氟甲基）苯基]吡啶 醇-N，C2’]吡啶甲酸銥（III)(簡稱：Ir(CF3ppy)2(pic))、雙 [2-(4',6'_二氟苯基）吡啶醇-N，C2’]乙醯丙酮銥（III)(簡稱 :FIr(acac))等。另外，作爲綠色發光材料，可以舉出三 (2-苯基吡啶醇-N，C2’）銥（III)錯合物（簡稱：Ir(ppy)3 )、 雙（2-苯基吡啶_N，C2 ')乙醯丙酮銥（ΙΠ)(簡稱： ^(ppyhUcac))、雙（1，2-二苯基-1H-苯並咪唑）乙醯丙酮 銥（III)(簡稱：Ir(pbi)2(acac))、雙（苯並[h]唾啉）乙醯丙 酮銥（III)(簡稱：Ir(bzq)2(acac))等。另外，作爲黃色發 光材料，可以舉出雙（2,4-二苯基-1，3-噁唑_>^，(：2’）合銥（111) 乙醯丙酮鹽（簡稱：Ir(dpo)2(acac))、雙{2-[4，-(全氟苯 基苯基）]吡啶醇-N，C2’}乙醯丙酮銥（ΙΠ)(簡稱：Ir(p_pF_ Ph)2(acac))、雙（2-苯基苯並噻唑-N，C2’）乙醯丙酮銥（III) (簡稱：Ir(bt)2(acac))等。另外，作爲橙色發光材料， -16- 200920171 可以舉出三（2-苯基喹啉-N，C2’）銥（in)錯合物（簡稱： Ir(pq)3)、雙（2-苯基喹啉-N，C2’）乙醯丙酮銥（111)(簡稱： Ir(pq)3(acac))等。另外’作爲紅色發光材料，可以舉出 雙[2-(2^苯並[4,5-α]噻吩基）吡啶醇-N,C3’]乙醯丙酮銥 (III)(簡稱：Ir(btp)2(acac))、雙（1 -苯基異喹啉-N,C2 ’）乙 醯丙酮銥（III)(簡稱：Ir(piq)2(acac))、（乙醯基丙酮）雙 [2,3-雙（4-氟苯基）喹噁啉]銥（in)錯合物（簡稱： Ir(Fdpq)2(acac) ) 、2,3,7,8,12，13,17，18-八乙基-211^，23]9- 卟啉舶（Π)錯合物（簡稱：PtOEP )等。此外，諸如三（乙 醯基丙酮）（菲咯啉）铽（III)錯合物（簡稱：Tb(acac)3(Phen) )、三（1,3-二苯基-1,3-丙二酮）（菲咯啉）銪（III)錯合物（ 簡稱：Eu(DBM)3(Phen)、三[1-(2-噻吩甲醯基）-3,3,3-三氟 丙酮](菲咯啉）銪（III)錯合物（簡稱：Eu(TTA)3(Phen)等 的稀土金屬配合物由於利用稀土金屬離子而發光（在不同 多重性之間的電子遷移）’所以可以用作磷光化合物。 作爲可用於發光層的螢光化合物有如下材料。例如， 作爲藍色發光材料，可以舉出Ν,Ν1-雙[4-(9H-咔唑-9-基） 苯基]-1^?^-二苯基芪-4,4’-二胺（簡稱：丫〇八23) 、4-(9H- 味唑-9_基）_4，-(10-苯基-9-蒽基）三苯胺（簡稱：YGAPA) 等。另外，作爲綠色發光材料，可以舉出N-(9，10-二苯基_ 2-蒽基）-N,9-二苯基- 9H-昨唑-3-胺（簡稱：2PCAPA) 、N-[9,10-雙（1，1|-聯苯-2-基）-2-蒽基]-19-二苯基-911-咔唑-3-胺（簡稱：2PCABPhA ) 、N-(9，10-二苯基-2 -蒽基）- Ν,Ν',Ν，-三苯-1，4 -苯二胺（簡稱：2DPAPA) 、N-[9，10 -雙 -17- 200920171 (1，1'_聯苯-2-基）-2-蒽基]-N，N’，N’-三苯-1,4-苯二胺（簡稱 ：2DPABPhA ) 、N-[9,l〇-雙（1,1’-聯苯-2-基）]-N-[4-(9H- 咔唑-9-基）苯基]-N-苯基蒽-2-胺（簡稱：2YGABPhA)、 N,N，9-三苯蒽-9-胺（簡稱：DPhAPhA)等。另外，作爲黃 色發光材料，可以舉出紅螢烯、5,12-雙（1，1'_聯苯-4-基）-6,11-二苯基並四苯（簡稱：BPT)等。另外，作爲紅色發 光材料，可以舉出Ν，Ν,Ν’，N1-四（4-甲基苯基）並四苯-5,11-二胺（簡稱：P.mPhTD ) 、7，13-二苯基-N，N，N’，N'-四（4-甲 基苯基）苊並[1，2-3]螢蒽-3，10-二胺（簡稱：？-1^11八？〇) 等。 另外，也可以採用將具有高發光性的物質分散在其他 物質中的結構。藉由採用將具有高發光性的物質分散在其 他物質中的結構，可以抑制發光層的晶化。另外，可以抑 制由於發光物質的濃度高而導致的濃縮猝滅。 作爲分散發光物質的物質，在發光物質爲螢光化合物 的情況下，最好使用其單重激發能（基態和單重激發態之 間的能量差）大於螢光化合物的物質。另外，在發光物質 爲磷光化合物的情況下，最好使用其三重激發能（基態和 三重激發態之間的能量差）大於磷光化合物的物質。 電子傳輸層114爲包含具有高電子傳輸性的物質的層 。例如，可以使用具有喹啉骨架或苯並喹啉骨架的金屬配 合物等，如三（8-羥基唾啉合）鋁錯合物（簡稱：Alq )、三 (4-甲基-8_羥基喹啉合）鋁錯合物（簡稱：Almq3)、雙（10_ 羥基苯並[h]喹啉）鈹錯合物（簡稱：BeBq2)、雙（2-甲基- -18- 200920171 8-羥基喹啉合）（4-苯基苯酚）鋁錯合物（簡稱：BAlq )等。 另外，也可以使用具有噁唑配體或噻唑配體的金屬配合物 等，如雙[2-(2-羥基苯基）-苯並噁唑]鋅錯合物（簡稱： Zn(BOX)2 )、雙[2-(2-羥基苯基）苯並噻唑]鋅錯合物（簡 稱爲Zn(BTZh)等。再者，除了金屬配合物以外，還可以 使用2-(4-聯苯基）-5-(4-叔丁基苯基）-1，3,4-噁二唑（簡稱 :PBD) 、1,3-雙[5-(p-叔丁 基苯基）-1,3,4-噁二唑-2-基]苯 (簡稱：OXD-7) 、3-(4-叔丁基苯基）-4-苯基- 5-(4-聯苯基 )-1,2,4-三唑（簡稱：丁八2)、紅菲咯啉（簡稱：8?1^11) 、浴銅靈（簡稱：BCP )等。在此所述的物質爲主要具有 lCT6Cm2/Vs或更高的電子遷移率的物質。另外，只要其電 子傳輸性高於其電洞傳輸性，還可以使用上述以外的物質 作爲電子傳輸層。此外，電子傳輸層不限於單層，也可以 爲由上述物質構成的層層疊兩層或更多層而成的層。 此外，作爲電子傳輸層1 1 4，可以使用聚合物化合物 。例如，可以使用聚[(9,9-十二烷芴-2,7-二基）-£：〇-(吡嗪-3,5-二基）](簡稱：？？-?7)、聚[(9,9-二辛基芴-2,7-二基 )-co-(2,2'-聯吡啶- 6,6'-二基）](簡稱：PF-BPy )等。 另外，也可以提供電子注入層1 1 5。作爲電子注入層 1 1 5，可以使用諸如氟化鋰（L i F )、氟化鉋（C s F )、氟 化鈣（CaF2 )等的鹼金屬化合物或鹼土金屬化合物。而且 ，也可以使用具有電子傳輸性的物質與鹼金屬或鹼土金屬 相組合而成的層。例如，可以使用將鎂（Mg )包含在Alq 中而成的層。注意，作爲電子注入層，最好使用具有電子 -19- 200920171 傳輸性的物質與鹼金屬或鹼土金屬相組合而成的層，因爲 可以有效地進行從第二電極102的電子注入。 作爲形成第二電極1 02的物質，可以使用具有低功函 數（具體地，最好爲3.8eV或更低）的金屬、合金、導電 化合物、以及這些的混合物等。作爲這樣的陰極材料的具 體例子，可以舉出屬於元素周期表中第1族或第2族的元 素，即鹼金屬如鋰（Li)或鉋（Cs)等；鹼土金屬如鎂（ Mg )、鈣（Ca )或緦（Sr )等；包含這些的合金（MgAg 、AlLi );稀土金屬如銪（Eu )、鏡（Yb )等；以及包含 這些的合金等。由鹼金屬、鹼土金屬、以及包含這些的合 金組成的膜可以使用真空蒸鍍法來形成。另外，也可以藉 由濺射法澱積包含鹼金屬或鹼土金屬的合金。另外，也可 以藉由液滴噴射法等澱積銀膏等。 另外，藉由在第二電極102和電子傳輸層114之間提 供電子注入層1 1 5，可以與功函數的大小無關地使用如A1 ' Ag、ITO、含矽或氧化矽的氧化銦-氧化錫等各種導電材 料作爲第二電極1 02。這些導電材料可以使用濺射法、液 滴噴射法、旋塗法等來澱積。 第一密封層121爲可以抑制水分透過的層。本實施方 式中所示的密封層包含如氧化鉬、氧化釩、氧化釕、氧化 鎢、氧化錳等的無機化合物。藉由將鹵素原子添加到這些 無機化合物中，可以形成能夠抑制水分透過的密封層。 另外，藉由將鹵素原子添加到用作上述電洞注入層的 複合材料中，可以形成能夠抑制水分透過的密封層作爲第 -20- 200920171 一密封層1 2 1。 作爲用於第一密封層121的鹵素原子，可以舉出氟、 氯、溴、碘等。其中，最好使用氟，因爲其抑制水分透過 的效果高。 藉由在形成包含無機化合物的層或包含有機化合物和 無機化合物的層之後添加鹵素原子，可以形成第一密封層 121。可以藉由採用各種方法來形成包含無機化合物的層 或包含有機化合物和無機化合物的層。例如，可以舉出電 阻加熱蒸鍍法、電子束蒸鍍法等的乾製程；旋塗法、液滴 噴射法等的濕製程等。 作爲添加鹵素原子的方法，可以使用各種方法，其中 最好使用離子植入法。包含在第一密封層121中的鹵素原 子的濃度最好爲大於或等於lxl019atoms/cm3，尤其最好 爲大於或等於 lxl〇2Gatoms/cm3且小於或等於 ΙχΙΟ21 atoms/cm3 ° 爲了獲得抑制水分透過的效果，本實施方式中所示的 抑制水分侵入的層的膜厚最好爲大於或等於0.0 5 μηι且小 於或等於ΙΟμιη。更最好爲大於或等於〇·〇2μιη且小於或等 於 1 μ m。 在本實施方式中所示的具有上述結構的發光元件中， 電流藉由將電壓施加到第一電極101和第二電極102之間 而流過。並且，電洞和電子在作爲包含具有高發光性的物 質的層的發光層113中重組而發光。換言之，該發光元件 具有在發光層1 1 3形成發光區域的結構。 -21 - 200920171 光線藉由第一電極1 〇 1和第二電極1 02中 者而提取到外部。因此，第一電極101和第二 的一者或兩者爲具有透光性的電極。當只有第 爲具有透光性的電極時，光線藉由第一電極1 ( 提取。另外，當只有第二電極102爲具有透光 ，光線藉由第二電極1 02從與基底相反一側提 電極101及第二電極102都是具有透光性的電 藉由第一電極1 〇 1及第二電極1 02從基底側和 一側提取。 另外，若考慮到第一密封層1 2 1吸收光的 實施方式中所示的發光元件最好採用只有第一‘ 具有透光性的電極，發光僅從基底側提取的結; 另外，雖然在圖1中示出了在基底100側 極的第一電極101的結構，但是，也可以在基 供用作陰極的第二電極1 〇 2。例如，也可以採 :在基底100上依次層疊用作陰極的第二電極 103和用作陽極的第一電極101，並且在EL層 圖1所示的結構相反的順序層疊有各層。 作爲EL層的形成方法’不論乾製程或濕 使用各種方法。另外，每一電極或每一層也可 的成膜方法而形成。作爲乾製程，可以舉出真 濺射法等。另外，作爲濕製程，可以舉出噴墨 等。 例如，也可以使用上述材料中的聚合物化 的一者或兩 電極102中 一電極101 U從基底側 性的電極時 取。當第一 極時，光線 與基底相反 影響，則本 電極1 0 1爲 _。 提供用作陽 底100側提 用如下結構 102 、 EL 層 103中以與 製程，可以 以藉由不同 空蒸鍍法或 法或旋塗法 合物藉由濕 -22- 200920171 製程形成EL層。或者，也可以使用低分子有機化合物藉 由濕製程形成。另外’也可以使用低分子有機化合物藉由 真空蒸鍍法等的乾製程形成EL層。 另外，電極也可以使用溶膠-凝膠法藉由濕製程形成 ，或者使用金屬材料的糊料藉由濕製程形成。此外’還可 以藉由濺射法或真空蒸鍍法等的乾製程來形成。 另外，在將本實施方式中所示的發光元件應用於顯示 裝置並獨立塗佈發光層的情況下，發光層最好藉由濕製程 形成。藉由噴墨法形成發光層，即使是在大尺寸的基底上 也容易獨立塗佈發光層’因而提高生產性。 以下，說明具體的發光元件的形成方法。 例如，在圖1所示的結構中，可以藉由作爲乾製程的 濺射法形成第一電極1 〇 1，藉由作爲濕製程的噴墨法或旋 塗法形成電洞注入層11 1及電洞傳輸層1 1 2，藉由作爲濕 製程的噴墨法形成發光層1 1 3，藉由作爲乾製程的真空蒸 鍍法形成電子傳輸層114、電子注入層115、以及第二電 極102。另外，可以在形成第二電極之後使用真空蒸鍍法 形成包含無機化合物的層或包含有機化合物和無機化合物 的層’並且藉由離子植入法添加鹵素原子來形成第一密封 層1 2 1。換句話說，可以在以所需的形狀形成有第一電極 1 〇 1的基底上從電洞注入層11 1到發光層1 1 3藉由濕製程 形成’從電子傳輸層114到第二電極102及第一密封層 1 2 1藉由乾製程形成。在該方法中，可以從電洞注入層 111到發光層113在大氣壓下形成，容易獨立塗佈發光層 -23- 200920171 113。另外，可以從電子傳輸層114到第二電極 一密封層1 2 1始終在真空中形成。因此，可以簡 並提高生產性。 另外，在本實施方式中，在由玻璃、塑膠等 底上製造發光元件。藉由在一塊基底上製造多個 元件，可以製造無源矩陣型發光裝置。此外，也 玻璃、塑膠等形成的基底上形成例如薄膜電晶鬅 ，在與TFT電連接的電極上製造發光元件。由此 造由TFT控制發光元件驅動的有源矩陣型發光裝 ，對於TFT的結構沒有特別限制，可以是交錯 或反交錯型的TFT。此外，形成在TFT基底上的 路可以由η型及p型的TFT構成，也可以僅使用 型中的任一種TFT構成。此外，對於用於TFT 膜的結晶性也沒有特別限制，可以使用非晶半導 晶半導體膜。另外，也可以使用單晶半導體膜。 體膜可以使用智慧剝離法等來製造。 由於本發明的發光元件具有包含無機化合物 子的層或包含有機化合物、無機化合物和鹵素原 因此可以抑制水分侵入到E L層中，而不容易退 有長使用壽命。 另外，本實施方式可以適當地與其他實施方 合。 實施方式2 102及第 化過程， 形成的基 這種發光 可以在由 | ( TFT ) ，可以製 置。另外 型的 TFT 驅動用電 η型及p 的半導體 體膜或結 單晶半導 和鹵素原 子的層， 化並且具 式組合組 -24- 200920171 在本實施方式中，使用圖2說明提供有第二密封層的 發光元件。 在本實施方式中，發光元件包括第一電極101、第二 電極102、提供在第一電極101和第二電極102之間的EL 層103、形成在第二電極102上的第一密封層121、以及 形成在第一密封層121上的第二密封層122。換言之，本 實施方式示出具有第二密封層的發光元件，第二密封層形 成爲覆蓋實施方式1所示的發光元件。 第二密封層122是由無機化合物構成的鈍化膜，其使 水分或氧透過的比率低，並且優越於機械強度。具體而言 ，可以使用氮化砂、氮氧化砂、氧化砂、氧化銘、氮化銘 、氮氧化鋁或DLC (類金剛石碳）等。另外，也可以使用 組合了這些膜中的兩種以上而成的疊層膜。 需要在減少對於發光元件的熱損傷的同時形成第二密 封層122。具體而言，成膜時的基底溫度最好爲i〇〇°C或 更小。 另外，作爲第二密封層122的製造方法，可以應用電 漿CVD法、濺射法、真空蒸鍍法等。 通常，當直接在第二電極上製造鈍化膜時，有由於鈍 化膜的應力而在第二電極和E L層之間產生膜的剝離的擔 憂，然而，在本實施方式中，因爲第一密封層121具有緩 和應力的功能，所以可以緩和由於應力而導致的EL層的 損傷。 另外，第一密封層1 2 1由於是低結晶性的非晶狀的膜 -25- 200920171 ’所以不容易產生缺陷，但是，其使水分或 比鈍化膜低。另一方面，對於無機化合物的 雖然其使水分或氧透過的比率低，但卻容易 孔，而且這些缺陷會允許水分或氧透過。於 第一密封層121和第二密封層122，即使在 化合物的鈍化膜的缺陷而透過時，也可以 1 2 1防止水分侵入到E L層中。 由於本發明的發光元件包括包含無機化 子的層或包含有機化合物、無機化合物和鹵 以及鈍化膜，所以可以抑制水分侵入到EL 容易退化並且具有長使用壽命。 另外，本實施方式可以適當地與其他實 實施方式3 在本實施方式中，參照圖3對具有層疊 元的結構的本發明的發光元件（以下稱爲疊 行說明。該發光元件爲在第一電極和第二電 個發光單元的疊層型發光元件。作爲各發光 可以採用與實施方式1中所示的EL層相同 實施方式1中所示的發光元件是具有一個發 元件。發光單元至少包括發光層即可，而其 構沒有特別限定。在本實施方式中，對具有 的發光元件進行說明。 在圖3中，在第一電極301和第二電極 氧透過的比率 鈍化膜而言， 產生裂縫或針 是，藉由組合 水分因爲無機 由第一密封層 合物和齒素原 素原子的層、 層中，從而不 施方式組合。 了多個發光單 層型元件）進 極之間具有多 單元的結構， 的結構。即， 光單元的發光 他層的疊層結 多個發光單元 3 0 2之間層疊 -26- 200920171 有第一發光單元311、電荷產生層313和第二發光單元 312。第一電極301和第二電極3〇2可以採用與實施方式1 或實施方式2相同的電極。此外，第一發光單元311和第 二發光單元3 1 2可以具有相同的結構或不同的結構，其結 構可以採用與實施方式1相同的結構。 電荷產生層313含有有機化合物和無機化合物的複合 材料。該有機化合物和無機化合物的複合材料是實施方式 1中所示的複合材料，其含有有機化合物和氧化釩、氧化 銷 '氧化鎢等的金屬氧化物。作爲有機化合物，可以使用 芳香胺化合物、咔唑衍生物、芳香烴、聚合物化合物（低 聚物、樹狀聚合物、聚合物等）等各種化合物。另外，作 爲有機化合物’最好應用其電洞遷移率爲l〇-6Cm2/ ( V.s ) 以上的物質。但是’只要其電洞傳輸性高於其電子傳輸性 ，還可以使用其他物質。由於有機化合物和無機化合物的 複合材料具有優異的載流子注入性及載流子傳輸性，所以 可以實現低電壓驅動及低電流驅動。 另外’電荷產生層3 1 3也可以組合有機化合物和無機 化合物的複合材料與其他材料而形成。例如，也可以組合 含有有機化合物和無機化合物的複合材料的層與含有選自 給電子性物質中的一種化合物和具有高電子傳輸性的化合 物的層而形成。此外’還可以組合含有有機化合物和無機 化合物的複合材料的層與透明導電膜而形成。 在任何情況下，夾在第一發光單元311和第二發光單 兀312之間的電荷產生層313，在對第一電極3〇1和第二 -27- 200920171 電極302施加電壓時，向一側的發光單元注入電子並對另 一側的發光單元注入電洞即可。例如，在施加電壓使得第 一電極的電位比第二電極的電位高的情況下，只要向第一 發光單元311注入電子而向第二發光單元312注入電洞， 電荷產生層3 1 3就可以具有任何結構。 在本實施方式中，雖然對具有兩個發光單元的發光元 件進行了說明，但也可以同樣地應用於層疊有三個或更多 的發光單元的發光元件。如本實施方式的發光元件，藉由 在一對電極之間設置多個發光單元並用電荷產生層隔開， 可以實現在保持低電流密度的同時，可以在高亮度區域獲 得發光，因此實現長使用壽命。另外，將照明作爲應用例 的情況下，因爲可以減少由於電極材料的電阻導致的電壓 降，所以可以實現大面積的均句發光。此外，可以實現能 夠進行低電壓驅動且耗電量低的發光裝置。 另外’藉由使各發光單元的發光顔色不同，可以在發 光元件的整體上獲得所希望顔色的發光。例如，在具有兩 個發光單元的發光元件中，藉由使第一發光單元的發光顔 色和第二發光單元的發光顔色處於補色的關係，也可以獲 得在發光元件的整體上進行白色發光的發光元件。注意， 補色是指顔色之間的一種關係，其中在混合時呈現無色。 也就是說，若混合發射處於補色關係的顔色的光的物質的 發光，可以獲得白色發光。而且，具有三個發光單元的發 光元件也與上述情況同樣，例如，在第一發光單元的發光 顔色爲紅色、第二發光單元的發光顔色爲綠色、第三發光 -28- 200920171 單元的發光顔色爲藍色的情形中，在發光元件的整體上可 以獲得白色發光。 另外，本實施方式中所示的發光元件也藉由如實施方 式1及實施方式2中所示那樣用第一密封層覆蓋，可以抑 制水分侵入到發光元件中，從而不容易退化。因此，可以 獲得長使用壽命的發光元件。另外，藉由使用第一密封層 和第二密封層，可以更高效地抑制水分侵入到發光元件中 〇 另外，本實施方式可以適當地與其他實施方式組合。 實施方式4 在本實施方式中，對具有本發明的發光元件的發光裝 置進行說明。 在本實施方式中，使用圖4A和4B對在其像素部具有 本發明的發光元件的發光裝置進行說明。另外，圖4A是 發光裝置的俯視圖，圖4B是沿A-A’及B-B’切斷圖4A而 得到的截面圖。該發光裝置包括由虛線表示的驅動電路部 (源極側驅動電路）40 1、像素部402、驅動電路部（閘極 側驅動電路）403作爲控制發光元件的發光的單元。此外 ，附圖標記420表示密封層，附圖標記404表示密封基底 ，附圖標記405表示密封劑，由密封劑405圍繞的內側形 成空間4 0 7。 另外，引導佈線40 8是用來傳送輸入到源極側驅動電 路40 1及閘極側驅動電路403的信號的佈線，從作爲外部 -29- 200920171 輸入端的FPC (撓性印刷電路）409接收視頻信號、時鐘 信號、起始信號、重定信號等。另外，雖然這裏僅示出了 FPC，但該FPC也可以安裝有印刷線路板（PWB )。本說 明書中的發光裝置除了發光裝置主體以外，還包括該主體 安裝有FPC或PWB的狀態。 接下來，使用圖4B說明截面結構。在元件基底41 0 上形成有驅動電路部及像素部，這裏示出了作爲驅動電路 部的源極側驅動電路4 0 1和像素部4 0 2中的一個像素。 另外，源極側驅動電路4 0 1形成有組合了 N溝道型 TFT423和P溝道型TFT424的C Μ Ο S電路。此外，驅動電 路也可以使用各種CMOS電路、PMOS電路或者NMOS電 路來形成。此外，雖然在本實施方式中示出了在形成有像 素部的基底上形成驅動電路的驅動器一體型，但是這並不 是必須的，也可以將驅動電路形成在外部而不是形成在形 成有像素部的基底上。 此外，像素部402由多個包括開關用TFT41 1、電流 控制用 TFT4 1 2、電連接到其汲極的第一電極4 1 3的像素 形成。另外，形成了絕緣物41以覆蓋第一電極4 1 3的端 部4。在此，藉由使用正型感光性丙烯酸樹脂膜來形成絕 緣物4 1 4。 此外，爲了獲得良好的被覆性，在絕緣物4 1 4的上端 部或下端部形成具有曲率的曲面。例如，在使用正型感光 性丙烯酸樹脂作爲絕緣物4 1 4的材料的情況下，最好只使 絕緣物414的上端部爲具有曲率半徑（0·2μπι至3μηι)的 -30- 200920171 曲面。此外，作爲絕緣物41 4，可以使用藉由照射光而對 蝕刻劑呈不溶解性的負型樹脂及藉由照射光而對蝕刻劑呈 溶解性的正型樹脂中的任一種。 在第一電極413上分別形成有EL層416以及第二電 極41 7。在這裏，作爲用於第一電極41 3的材料，可以使 用各種金屬、合金、導電化合物、以及這些的混合物。在 將第一電極用作陽極的情況下，最好使用具有高功函數（ 功函數爲4.0eV或更高）的金屬、合金、導電化合物、以 及這些的混合物等。例如，除了含矽的氧化銦-氧化錫膜 、氧化銦-氧化鋅膜、氮化鈦膜、鉻膜、鎢膜、Zn膜、Pt 膜等的單層膜之外’還可以使用疊層膜，如氮化鈦膜和以 鋁爲主要成分的膜的疊層；以及氮化欽膜、以銘爲主要成 分的膜和氮化鈦膜的三層結構等。另外，當採用疊層結構 時，作爲佈線的電阻低，可以實現良好的歐姆接觸，並且 可以使其發揮作爲陽極的功能。 此外，EL層416藉由使用蒸鍍掩模的蒸鍍法、噴墨 法、旋塗法等各種方法來形成。EL層416可以應用實施 方式1及實施方式3中所示的結構。此外，作爲構成eL 層4 1 6的材料’也可以使用低分子化合物及聚合物化合物 (包括低聚物、樹枝狀聚合物）中的任—種。另外，作爲 用於EL層的材料，不僅可以使用有機化合物，還可以使 用無機化合物。 另外，作爲用於第二電極417的材料，可以使用各種 金屬、合金、導電化合物、以及這些的混合物。在將第二 -31 - 200920171 電極用作陰極的情況下，最好使用具有低功函數（功函數 爲3.8eV或更低）的金屬、合金、導電化合物、以及這些 的混合物等。例如，可以舉出屬於元素周期表中第1族或 第2族的兀素’即鋰（Li)或鉋（Cs)等鹼金屬；鎂（Mg )、鈣（Ca)或緦（Sr)等鹼土金屬；以及包含這些的合 金（MgAg、AlLi )等。另外’當使在EL層416產生的光 透過第二電極417時，作爲第二電極417，可以使用減小 了膜厚的金屬薄膜和透明導電膜（氧化銦-氧化錫（IT0 ) 、含矽或氧化矽的氧化銦-氧化錫、氧化銦-氧化鋅（ΙΖ〇 )、含氧化鎢及氧化鋅的氧化銦（IW Ζ 0 )等）的疊層。 另外，以覆蓋第二電極417的方式形成有第一密封層 42〇。第一密封層420對應於實施方式i中所示的第—密 封層1 2 1。藉由提供第一密封層4 2 0，可以抑制水分侵入 到發光元件中（即，水分侵入到E L層中），從而可以獲 得不容易退化且長使用壽命的發光裝置。另外，提供實施 方式2中所示的第二密封層122，藉以覆蓋第一密封層 1 2 1，可以更高效地抑制水分侵入到發光元件中。 另外，藉由用密封劑4 0 5將密封基底4 0 4和元件基底 410貼合在一起’從而形成在由元件基底410、密封基底 404以及密封劑405圍繞而成的空間407中具有發光元件 4 1 8的結構。另外，在空間4 0 7中塡充有塡充劑，除了塡 充惰性氣體（氮或氬等）的情況以外，還有塡充密封劑 4 0 5的情況。 另外，對於密封劑405最好使用環氧類樹脂。此外， -32- 200920171 xa些材料最好爲盡可能地不透過水分、氧的材料。此外， 作爲用於密封基底404的材料，除了玻璃基底、石英基底 以外，還可以使用由 FRP ( Fiberglass_Reinf〇rced piastics ;玻璃纖維增強塑膠）、PVF (聚氟乙烯）、聚酯或丙烯 酸等構成的塑膠基底。 以上述方式’可以獲得具有本發明的發光元件的發光 裝置。 由於本發明的發光裝置具有實施方式1至實施方式3 中所示的發光元件’所以抑制由於水分而導致的退化，從 而具有長使用壽命。 另外，在圖4A與圖4B的結構中，由於在用第一密封 層4 2 0密封之後還用密封基底4 0 4進一步密封，所以抑制 水分侵入到發光元件中的效果高。在具有從密封基底404 側提取光線的結構的情況下，不容易在空間407中提供用 於抑制發光元件的退化的乾燥劑等。由此，爲了抑制水分 侵入到發光元件中，採用圖4A與圖4B所示的結構是更有 效的。 另外，由於通過提供第一密封層420，可以抑制水分 侵入到發光元件中，因此不必須提供密封基底404。圖5A 與5B示出了不提供密封基底404的情況的發光裝置的結 構。在元件基底4 1 〇爲具有撓性的基底的情況下，圖5 A 與5B的結構很有效。如實施方式1及實施方式2中所示 ，第一密封層420具有撓性且具有緩和應力的效果。因此 ’在元件基底4 1 0具有撓性的情況下’最好採用不提供密 -33- 200920171 封基底404而由第一密封層420進 如圖5A與5B所示，也可以以覆蓋第 提供第二密封層421。藉由提供第二 一步抑制水分侵入到發光元件中。 實施方式5 在本實施方式中，對在其一部分 示的發光裝置的本發明的電子設備進 子設備包括實施方式1至實施方式3 顯示部。 作爲具有使用本發明的發光元件 子設備，可以舉出影像拍攝裝置如攝 護目鏡型顯示器、導航系統、聲音再 身歷聲組合音響等）、電腦、遊戲機 攜帶型電腦、移動電話、攜帶型遊戲 具有記錄介質的圖像再現裝置（具體 (DVD )等記錄介質且具有可以顯示 裝置）等。圖6A至6D示出這些電子 圖6A是根據本發明製造的電視: 、支撐台9102、顯示部9103、揚聲; 端子9105等。在該電視裝置中，顯$ 施方式1至實施方式3中所說明的發 件排列成矩陣狀而構成。該發光元件 的退化小且使用壽命長的特徵，並且 密封的結構。另外， 一密封層420的方式 密封層421，可以進 包括實施方式5中所 行說明。本發明的電 中所示的發光元件的 製造的發光元件的電 像機或數位相機等、 現裝置（車載音響、 、攜帶型資訊終端（ 機或電子圖書等）、 爲再現數位通用光碟 其圖像的顯示裝置的 設備的具體例子。 裝置，包括框體9101 器部9 1 0 4、視頻輸入 民部9103藉由將與實 光元件同樣的發光元 具有由於水分而導致 具有耗電量低的特徵 -34 - 200920171 。因爲由該發光元件構成的顯示部9103也具有同樣的特 徵，所以所述電視裝置的使用壽命長，並且實現了低耗電 量化。由於這種特徵，在電視裝置中可以大幅地削減或縮 小電源電路，因此可以實現框體9101和支撐台9102的小 型輕量化。由於根據本發明製造的電視裝置實現了低耗電 量、高圖像質量以及小型輕量化，因此可以提供適合於居 住環境的產品。 圖6B是根據本發明製造的電腦，包括主體9201、框 體9202、顯示部9203、鍵盤9204、外部連接埠9205、定 位裝置9206等。在該電腦中，顯示部9203藉由將與實施 方式1至實施方式3中所說明的發光元件同樣的發光元件 排列成矩陣狀而構成。該發光元件具有由於水分而導致的 退化小且使用壽命長的特徵，並且具有耗電量低的特徵。 因爲由該發光元件構成的顯示部92〇3也具有同樣的特徵 ，所以所述電腦的使用壽命長，並且實現了低耗電量化。 由於這種特徵，在電腦中可以大幅地削減或縮小電源電路 ，因此可以實現主體9201或框體9202的小型輕量化。由 於根據本發明製造的電腦實現了低耗電量、高圖像質量以 及小型輕量化’因此可以提供適合於環境的產品。 圖6C是根據本發明製造的移動電話，包括主體“οι 、框體9402、顯示部9403、聲音輸入部9404、聲音輸出 部9405、操作鍵9406、外部連接埠9407、天線9408等。 在該移動電話中，顯示部9403藉由將與實施方式1至實 施方式3中所說明的發光元件同樣的發光元件排列成矩陣 -35- 200920171 狀而構成。該發光元件具有由於水分而導致的退化小且使 用壽命長的特徵，並且具有耗電量低的特徵。因爲由該發 光元件構成的顯示部9403也具有同樣的特徵，所以所述 移動電話的使用壽命長，並且實現了低耗電量化。由於這 種特徵，在移動電話中可以大幅地削減或縮小電源電路， 因此可以實現主體940 1或框體9402的小型輕量化。由於 根據本發明製造的移動電話實現了低耗電量、高圖像質量 以及小型輕量化，因此可以提供適合於攜帶的產品。 圖6D是根據本發明製造的影像拍攝裝置，包括主體 95〇1、顯示部9502、框體95〇3、外部連接埠9504、遙控 接收部9505、影像接收部9506、電池9507、聲音輸入部 95 0 8、操作鍵95 09、取景部9510等。在該影像拍攝裝置 中，顯示部9502藉由將與實施方式1至實施方式3中所 說明的發光元件同樣的發光元件排列成矩陣狀而構成。該 發光元件具有由於水分而導致的退化小且使用壽命長的特 徵，並且具有耗電量低的特徵。因爲由該發光元件構成的 顯示部9502也具有同樣的特徵，所以所述影響拍攝裝置 的使用壽命長，並且實現了低耗電量化。由於這種特徵， 在影像拍攝裝置中可以大幅地削減或縮小電源電路，因此 可以實現主體9 5 0 1的小型輕量化。由於根據本發明的影 像拍攝裝置實現了低耗電量、高圖像質量以及小型輕量化 ’因此可以提供適合於攜帶的產品。 如上所述，本發明的發光裝置的應用範圍很廣泛，將 該發光裝置可以應用於各種領域的電子設備。藉由使用本 -36- 200920171 發明的發光元件，可以提供具有由於水分而導致的退化少 且使用壽命長的顯示部的電子設備。另外，可以提供具有 低耗電量的顯示部的電子設備。 此外，本發明的發光裝置也可以用作照明裝置。參照 圖7對將本發明的發光裝置用作照明裝置的一種形態進行 說明。 圖7是將本發明的發光裝置用作背光燈的液晶顯示裝 置的一個例子。圖7所示的液晶顯示裝置包括框體90 1、 液晶層902、背光燈903以及框體904，液晶層9 02與驅 動器IC905連接。此外，作爲背光燈90 3使用本發明的發 光裝置，通過端子906供應電流。 藉由將本發明的發光裝置用作液晶顯示裝置的背光燈 ，可以獲得不容易退化且使用壽命長的背光燈。此外，本 發明的發光裝置是面發光的照明裝置，也可以實現大面積 化，因此可以實現背光燈的大面積化，同時也可以實現液 晶顯示裝置的大面積化。另外，本發明的發光裝置由於是 薄型的且耗電量低，因此也可以實現顯示裝置的薄型化、 低耗電量化。 圖8是將應用本發明的發光裝置用作作爲照明裝置的 臺燈的例子。圖8所示的臺燈包括框體200 1和光源2002 ，作爲光源2002使用本發明的發光裝置。本發明的發光 裝置可以實現高亮度的發光，所以當作精細工作時等，可 以將手的周圍照亮。另外，本發明的發光裝置不容易退化 且其使用壽命長。 -37- 200920171 圖9爲將應用本發明的發光裝置用作室內照明裝置 3001的例子。由於本發明的發光裝置可以實現大面積化， 所以可以用作大發光面積的照明裝置。此外，本發明的發 光裝置由於是薄型的且耗電量低，因此可以用作薄型化、 低耗電量化的照明裝置。像這樣，可以在將應用本發明的 發光裝置用作室內照明裝置3 0 0 1的房間內設置圖6A所說 明的本發明的電視裝置’來欣賞廣播或電影。在此情況下 ，由於兩個裝置的耗電量都低，所以可以不必擔心電費而 在明晃的房間欣賞扣人心弦的影像。 本說明書根據2007年6月28日在日本專利局申請的 日本專利申請編號2007-170319而製作，所述申請內容包 括在本說明書中。 【圖式簡單說明】 圖1是說明本發明的發光元件的圖； 圖2是說明本發明的發光元件的圖； 圖3是說明本發明的發光元件的圖； 圖4A和4B是說明本發明的發光裝置的圖； 圖5A和5B是說明本發明的發光裝置的圖； 圖6A至6D是說明本發明的電子設備的圖； 圖7是說明本發明的電子設備的圖； 圖8是說明本發明的照明裝置的圖； 圖9是說明本發明的照明裝置的圖。 -38- 200920171 【主要元件符號說明】 1 0 〇 :基底 101 :第一電極 1 02 :第二電極 103 ： EL 層 1 1 1 :電洞注入層 1 1 2 :電洞傳輸層 1 1 3 :發光層 1 1 4 :電子傳輸層 1 1 5 :電子注入層 1 2 1 :第一密封層 1 2 2 :第二密封層 300 :基底 3 0 1 :第一電極 3 0 2 :第二電極 31 1 :第一發光單元 312 :第二發光單元 3 1 3 :電荷產生層 40 1 :驅動電路部（源極側驅動電路） 402 :像素部 403 :驅動電路部（閘極側驅動電路） 4 0 4 :密封基底 4 0 5 :密封劑 407 :空間 -39- 200920171 4 0 8 :佈線 4 0 9 : F P C (撓性印刷電路） 4 1 0 :元件基底
4 1 1 :開關用T F T
412 :電流控制用TFT 4 1 3 :第一電極 4 1 4 :絕緣物 416 ： EL 層 41 7 :第二電極 4 1 8 :發光元件 420 :第一密封層 421 :第二密封層
423 : N溝道型TFT
424 ： P溝道型TFT 901 :框體 902 :液晶層 903 :背光燈 9 0 4 :框體 9 0 5 :驅動器IC 906 :端子 2 0 0 1 :框體 2002 :光源 3 00 1 ：照明裝置 9 1 0 1 :框體 -40 200920171 9 1 0 2 :支撐台 9 1 0 3 :顯示部 9 104 :揚聲器部 9 105 :視頻輸入端子 920 1 :主體 9 2 0 2 :框體 9 2 0 3 :顯示部 9 2 0 4 :鍵盤 9205 :外部連接埠 9206:定位裝置 940 1 :主體 9402 ：樞體 9 4 0 3 :顯示部 9404:聲音輸入部 9405 :聲音輸出部 9 4 0 6 :操作鍵 9 4 0 7 :外部連接埠 9 4 0 8 :天線 95 0 1 :主體 95 02 ：顯示部 9 5 0 3 :框體 95 04 ：外部連接埠 9 5 0 5 :遙控接收部 9 5 0 6 :圖像接收部 200920171 9 5 0 7 :電池 9508:聲音輸入部 9 5 0 9 :操作鍵 9 5 10:取景部
Claims (1)
- 200920171 十、申請專利範圍 1. 一種發光元件，包括： 疊層結構體，包括形成於基底上的第一電極、形成於 該第一電極上的EL層、以及形成於該EL層上的第二電 極；以及 第一密封層，形成以覆蓋該疊層結構體， 其中該第一密封層包含無機化合物和鹵素原子。 2 ·如申請專利範圍第1項之發光元件，其中該第一 密封層還包含有機化合物。 3-如申請專利範圍第2項之發光元件，其中該有機 化合物爲芳香胺化合物、咔唑衍生物、芳香烴及聚合物化 合物中的任一種。 4 ·如申請專利範圍第1項之發光元件，其中該無機 化合物爲氧化釩、氧化鈮、氧化鉬、氧化鉻、氧化鉬、氧 化鎢、氧化猛及氧化銶中的任一種。 5 ·如申請專利範圍第1項之發光元件，其中該鹵素 原子爲氟原子。 6 ·如申請專利範圍第1項之發光元件，其中該鹵素 原子的濃度爲大於或等於lxl〇2〇atoms/crn3且小於或等於 lxl021atoms/cm3 ° 7 ·如申請專利範圍第1項之發光元件，其中該基底 具有撓性。 8. 一種發光裝置，包括根據申請專利範圍第1項之 發光元件。 -43- 200920171 9 · 一種電子設備，包括根據申請專利範圍第8項之 發光裝置。 10. —種發光元件，包括： 疊層結構體，包括形成於基底上的第一電極、形成於 該第一電極上的EL層、以及形成於該EL層上的第二電 極； 第一密封層，形成以覆蓋該疊層結構體；以及 第二密封層，形成以覆蓋該第一密封層， 其中該第一密封層包含無機化合物和鹵素原子， 並且該第二密封層爲由無機材質構成的無機鈍化膜。 11 如申請專利範圍第1 〇項之發光元件，其中該第 一密封層還包含有機化合物。 12.如申請專利範圍第10項之發光元件，其中該無 機鈍化膜爲氮化矽、氮氧化矽、氧化矽、氧化鋁、氮化鋁 、氮氧化鋁及類金剛石碳（D L C )中的任一種。 1 3 .如申請專利範圍第1 1項之發光元件，其中該有 機化合物爲芳香胺化合物、咔唑衍生物、芳香烴及聚合物 化合物中的任一種。 1 4 ·如申請專利範圍第1 〇項之發光元件，其中該無 機化合物爲氧化釩、氧化鈮、氧化鉬、氧化鉻、氧化鉬、 氧化鎢、氧化猛及氧化銶中的任一種。 1 5 ·如申請專利範圍第1 0項之發光元件，其中該鹵 素原子爲氟原子。 16.如申請專利範圍第10項之發光元件，其中該鹵 -44 - 200920171 素原子的濃度爲大於或等於lxl〇2()atoms/cm3且小於或等 於 lxl021atoms/cm3。 17. 如申請專利範圍第10項之發光元件，其中該第 二密封層的厚度爲大於或等於〇.〇5μηι且小於或等於ΙΟμπι 〇 18. 如申請專利範圍第10項之發光元件，其中該基 底具有撓性。 19. 一種發光裝置，包括根據申請專利範圍第1〇項 之發光元件。 20. —種電子設備，包括根據申請專利範圍第〗9項 之發光裝置。 21_ —種發光元件的製造方法，包括如下步驟： 形成第一電極； 在該第一電極上形成EL層； 在該EL層上形成第二電極； 在該第二電極上形成包含無機化合物的層；以及 藉由離子植入對該包含該無機化合物的層添加鹵素原 子’以在該第二電極上形成包含該無機化合物和該鹵素原 子的第一密封層。 22· —種發光元件的製造方法，包括如下步驟： 形成第一電極； 在該第一電極上形成EL層； 在該EL層上形成第二電極； 在該第二電極上形成包含有機化合物和無機化合物的 -45- 200920171 層；以及 藉由離子植入對該包含該有機化合物和該無機化合物 的層添加鹵素原子，以形成包含該有機化合物、該無機化 合物和該鹵素原子的第一密封層。 23 . —種發光元件的製造方法，包括如下步驟： 形成第一電極； 在該第一電極上形成EL層； 在該EL層上形成第二電極； 在該第二電極上形成包含有機化合物和無機化合物的 層； 藉由離子植入對該包含該有機化合物和該無機化合物 的層添加鹵素原子，以在該第二電極上形成包含該有機化 合物、該無機化合物和該鹵素原子的第一密封層；以及 藉由電漿CVD法、濺射法或真空蒸鍍法在該第一密 封層上形成第二密封層。 -46-
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