TWI570980B - 發光裝置 - Google Patents

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Description

發光裝置
本發明係關於一種發光裝置。尤其是，本發明係關於一種應用有機EL元件的發光裝置。
有機EL(Electro Luminescence)元件已被積極地進行研究開發。在有機EL元件的基礎結構中，包含發光有機化合物的層夾在一對電極之間。藉由對該元件施加電壓，可以得到來自發光有機化合物的發光。
作為應用有機EL元件的發光裝置，例如可以舉出照明設備或者包括薄膜電晶體的影像顯示裝置等。因為可以將有機EL元件形成為膜狀且容易在面積上增大，所以可以實現具有面光源的照明設備。此外，因為應用有機EL元件的影像顯示裝置不需要液晶顯示裝置等所需要的背光，所以可以實現薄型、輕量、對比度高且耗電量低的顯示裝置。
另外，已知當有機EL元件被暴露於大氣(包含水、氧及類似物等)時，其性能迅速地降低。因此，為了不使有機EL元件接觸大氣，需要使用具有高氣體阻隔性的材料進行密封。
作為實現高氣體阻隔性的密封方法，已知使用包括低熔點玻璃的玻璃粉的密封方法。專利文獻1所記載的技術如下，其中將包含由低熔點玻璃構成的玻璃粉材料以及含 有黏合劑的膏塗敷到玻璃基板的邊緣；透過預焙燒去除黏合劑；以及相對的玻璃基板設置在玻璃基板上且對玻璃粉照射雷射，使玻璃粉融化而基板彼此黏結且由玻璃粉密封。藉由使用這種玻璃粉密封應用有機EL元件的裝置，可以使有機EL元件與外部氛圍隔離且實現具有高可靠性的發光裝置。
[專利文獻1]日本公開專利申請第2011-65895號
當藉由雷射的照射加熱預焙燒之後的玻璃粉時，玻璃粉被快速地加熱及冷卻，致使由玻璃粉融化、固化所形成的密封材料的內部產生應力。此外，由於基板等的被黏合體對該密封材料施加外部應力。這樣的應力施加到密封材料導致在密封材料本身或如基板等的被黏合體中產生裂紋，且該裂紋導致氣密性降低的問題。
這樣起因於應力的裂紋的產生可以藉由根據基板的材料選擇玻璃粉材料(frit material)來防止。
但是，當在與密封材料重疊的區域的一部分中之結構，有時在該區域中密封材料被施加不同水平的應力。例如，當設置有從由密封材料密封的區域(以下，也稱為密封區域)內延伸到外側的佈線或類似物等時，因為施加到重疊於佈線的區域之應力水平與在其他區域不同，所以在密封材料、重疊於密封材料的層或基板與類似物等中產生裂紋。此時，難以最優化玻璃粉材料的材料，因此難以抑制裂紋的產生。
本發明是鑒於上述技術背景而提出的。因此，本發明的課題之一是提供一種較少發生裂紋的高可靠性的發光裝置。
為了解決上述課題，本發明著眼於應力產生的原因之一的不同材料之間的線性熱膨脹係數的差異。於發光裝置中，作為用於與密封材料重疊的區域的佈線，可以使用其線性熱膨脹係數接近基板材料的導電材料。
更明確地說，在0℃至500℃的溫度下作為用於佈線的導電材料與基板材料間之線性熱膨脹係數的差為5ppm/K以下，較佳為2ppm/K以下的導電材料。
根據本發明的一個實施例的發光裝置包括：第一基板、相對於第一基板的第二基板以及包括玻璃的密封材料。第一基板包括發光單元、與發光單元電連接的佈線。發光單元設置在由第一基板、第二基板以及密封材料圍繞的密封區域內。佈線延伸到密封區域之外，並且與密封材料部分地重疊。在0℃至500℃的溫度範圍內佈線的導電材料與第一基板的材料其線性熱膨脹係數的差為5ppm/K以下。
藉由作為用於與使玻璃粉融化、固化來形成的密封材料重疊的區域的佈線材料應用具有這樣線性熱膨脹係數的導電材料，可以降低在與該佈線重疊的區域中施加到密封材料的應力的水準，且抑制裂紋的產生。
本發明的另一實施例的發光裝置包括：第一基板、相 對於第一基板的第二基板以及包括玻璃的密封材料。第一基板包括發光單元、與發光單元電連接的佈線。此外，發光單元設置在由第一基板、第二基板以及密封材料圍繞的密封區域內。此外，佈線延伸到密封區域之外，並且與密封材料部分地重疊。在0℃至500℃的範圍內佈線的導電材料與第一基板的材料其線性熱膨脹係數的差為2ppm/K以下。
並且，藉由採用其線性熱膨脹係數與基板材料的線性熱膨脹係數極接近的導電材料，可以將施加到重疊於該佈線的區域的密封材料的應力降低到與施加到不重疊於佈線的區域的密封材料的應力幾乎相同的水準，因此更有效地抑制裂紋的產生。
本發明一實施例的發光裝置中，上述導電材料為鎢。
尤其是，作為用於上述佈線的導電材料，較佳為使用鎢(W)。因為鎢的線性熱膨脹係數近於玻璃材料，尤其是無鹼玻璃，該玻璃材料適合於作為使用玻璃粉的密封方法中的玻璃基板，所以可以有效地抑制裂紋的產生。此外鎢具有較低的電阻率，而可以降低佈線電阻。並且鎢是高熔點材料，並對雷射的照射製程中產生的熱具有極高的耐熱性。另外，鎢是經常用於半導體技術的材料，例如也可以用作構成薄膜電晶體的導電材料。因此，在包括薄膜電晶體的顯示裝置中，可以在薄膜電晶體的製程中同時形成佈線。
此外，本發明的另一實施例的發光裝置的特徵在於： 在上述佈線和密封材料之間具有與密封材料接觸的氧化物層。
為增加黏著性，和上述密封材料接觸的氧化物層較佳是設置於密封材料與佈線之間。
本發明的另一實施例的發光裝置中，由上述導電材料構成的緩衝層較佳是與密封材料重疊。
此外，藉由在與沒有設置上述佈線的密封材料重疊的區域中設置使用與上述佈線同一的導電材料形成的緩衝層，雷射照射可於相同條件下執行，因此能夠使製程簡化。
本發明的另一實施例的發光裝置中，上述發光單元包括包含設置在一對電極之間的發光有機化合物的層。
本發明的另一實施例的發光裝置中，上述發光單元包括包含設置在一對電極之間的發光有機化合物的層以及薄膜電晶體。
如上所述，在本發明的一實施例的發光裝置中，能夠抑制裂紋的產生且實現氣密性密封。因此較佳是包括有機EL元件的發光單元應用於該發光裝置。作為包括該發光單元的發光裝置，可以舉出將有機EL元件用作光源的照明設備以及使用結合薄膜電晶體之有機EL元件的顯示裝置等。
尤其是，在組合有機EL元件和薄膜電晶體的顯示裝置中，可以在氣密性極高的密封區域內設置該薄膜電晶體，從而可以提高薄膜電晶體的可靠性。因此，可以實現 可靠性極高的顯示裝置。
此外，在本說明書等中，EL層是指設置在發光元件的一對電極之間的層，特別是指至少包含發光有機化合物的層(也稱為發光層)或者包含發光層的疊層體。
此外，在本說明書中，發光裝置包括形成在基板上的影像顯示裝置或如光源等的發光單元。因此，發光裝置的一實施例是包括影像顯示裝置的顯示裝置及應用光源等的照明設備。另外，如下模組也都包括在發光裝置的範圍中：在發光裝置中安裝有連接器諸如FPC(Flexible printed circuit：撓性印刷電路)、TAB(Tape Automated Bonding：捲帶自動接合)帶或TCP(Tape Carrier Package：載帶封裝)的模組；將印刷線路板設置於TAB帶或TCP端部的模組；或者藉由COG(Chip On Glass：玻璃上晶片)方式將IC(積體電路)直接安裝到形成有發光元件的基板上的模組。
根據本發明可以提供一種抑制裂紋的產生且可靠性高的發光裝置。
參照圖式對實施方式進行詳細說明。但是，本發明不侷限於以下說明，而所屬技術領域的普通技術人員可以很容易地理解一個事實就是其方式及詳細內容在不脫離本發明的宗旨及其範圍的情況下可以被變換為各種各樣的形式。因此，本發明不應該被解釋為僅侷限在以下所示的實 施方式所記載的內容中。注意，在下面說明的發明結構中，在不同的圖式中共同使用相同的元件符號來表示相同的部分或具有相同功能的部分，而省略反復說明。
注意，在本說明書所說明的每一個圖式中，有時為了明確起見，誇大表示各結構的大小、層的厚度、區域。因此，本發明並不一定限定於尺度。
實施方式1
在本實施方式中，使用圖1A至圖3C說明本發明的一個方式的發光裝置的結構範例。
<結構範例>
圖1A是本實施方式所示的發光裝置100的俯視示意圖。此外，圖1B是沿著圖1A所示的線A-A’的剖面示意圖。
在發光裝置100中，第一基板101和第二基板111在第二基板111的外周部由密封材料107密封。因此，發光裝置100具備由第一基板101、第二基板111以及密封材料107圍繞的氣密性極高的密封區域113。
發光裝置100在密封區域113內具備發光單元103。作為發光單元103，可以應用使用有機EL元件的影像顯示裝置或光源等。在後面的實施方式中說明發光單元103的結構範例。
此外，在第一基板101上具備電連接到發光單元103 且從密封區域113內延伸到密封區域外的佈線105。佈線105是用來從外部輸入用來使發光單元103驅動的電源電位、共同電位以及驅動信號等的電信號的佈線。在此，以其一部分重疊於密封材料107的方式設置佈線105。
作為第一基板101及第二基板111，使用對形成密封材料107時的溫度具有耐熱性的材料。另外，使用光經由發光單元103發射之透光性材料作為基板。較佳是將玻璃基板用於第一基板101和第二基板111的一者或兩者。尤其是，當發光單元103具有薄膜電晶體等半導體元件時，較佳為使用無鹼玻璃，該無鹼玻璃能夠抑制導致該半導體元件的特性劣化的雜質的擴散。
密封材料107包含玻璃材料，且藉由融化及固化玻璃粉而形成。藉由上述步驟形成的密封材料107的氣體阻隔性極高，因此可以形成氣密性高的密封區域113。可以考慮在形成第一基板101和第二基板111的密封材料107時的溫度範圍中的線性熱膨脹係數或基板的耐熱溫度等，作為選擇用於密封材料107的玻璃材料之最適合的材料。作為用於密封材料107的玻璃材料，例如較佳為包含選自由氧化鎂、氧化鈣、氧化鋇、氧化鋰、氧化鈉、氧化鉀、氧化硼、氧化釩、氧化鋅、氧化碲、氧化鋁、二氧化矽、氧化鉛、氧化錫、氧化磷、氧化釕、氧化銠、氧化鐵、氧化銅、氧化鈦、氧化鎢、氧化鉍、氧化銻、硼酸鉛玻璃、磷酸錫玻璃、釩酸鹽玻璃以及硼矽酸鹽玻璃構成的群組中的一種以上的化合物。
作為密封材料107的形成方法，藉由絲網印刷方法、分配法或類此者等將混合使用由上述材料構成的粉末玻璃的玻璃粉材料與例如使用有機溶劑稀釋的樹脂構成的黏合劑的玻璃漿(frit paste)塗敷在第一基板101或第二基板111上。接著，進行預培燒以去除玻璃漿內的有機溶劑及黏合劑。然後，以被去除有機溶劑及黏合劑的玻璃漿與相對的基板接觸的方式貼合兩個基板，且由於對該玻璃漿照射雷射使它們彼此焊接，而形成密封材料107。有時包含在上述有機溶劑及黏合劑等的成分或因熱變質的這些成分等殘留在密封材料107內。
在雷射照射時，較佳是使密封區域113的內部處於惰性氣體氛圍或減壓氛圍。例如在照射雷射之前，預先在被塗敷玻璃漿的區域的外側或內側的區域形成紫外線固化樹脂或熱固性樹脂等的密封材料，在惰性氣體氛圍或減壓氛圍下利用該密封材料將兩個基板暫時貼合。然後，在大氣氛圍或惰性氣體氛圍下照射雷射來形成密封材料107。當使該密封材料設置為閉曲線時，密封區域113內部保持為惰性氣體氛圍或減壓氛圍，而可以在大氣氛圍下進行雷射的照射，因此可以使裝置結構簡化。此外，當預先使密封區域113內部處於減壓氛圍時，在由於壓力差玻璃漿與相對的基板確實接觸的狀態下可以進行雷射的照射，而不需要用來將兩個基板壓上的夾具(clamp)等機構，所以是較佳的。
在此當利用雷射的照射形成密封材料107時，密封材 料107被瞬間加熱到與被黏合面焊接程度的極高溫度。此時，密封材料107附近的第一基板101、第二基板111以及佈線105等也被加熱到高溫。與密封材料107重疊的區域中的佈線105所達到之溫度根據密封材料107的材料、雷射的照射條件、雷射的照射區域附近的導熱性及熱容量等不同，例如達到200℃以上且500℃以下，有時達到200℃以上且800℃以下。
作為用於佈線105的導電材料，使用其線性熱膨脹係數接近於用於被設置佈線105的第一基板101的基板材料的材料。更明確地說，使用至少在0℃至500℃的範圍內其線性熱膨脹係數與基板材料的差為5ppm/K以下，較佳為2ppm/K以下的導電材料。
作為用於佈線105的導電材料，根據使用的基板材料所具有的線性熱膨脹係數選擇較低電阻的材料。例如當作為基板材料使用之玻璃時，佈線105可以使用鉬、鈦、銥、鉻、鉭、鉑、釩、銠等的導電材料。
佈線105既可以以單層或疊層使用由上述導電材料構成的導電膜形成，又可以使用由以上述導電材料為主要成分(例如含量為50%以上)的合金材料構成的膜形成佈線105。
藉由作為用於佈線105的導電材料應用其線性熱膨脹係數與基板材料的差為5ppm/K以下的導電材料，可以降低施加到與佈線105重疊的區域的密封材料107的應力。並且，當基板材料與導電材料的線性熱膨脹係數極接近， 即2ppm/K以下時，可以將該應力降低到與施加到不重疊於佈線105的區域的應力幾乎相同的水準。因此，即使當使用由根據基板材料最適合地選擇的玻璃粉材料構成的密封材料107時，也可以有效地抑制起因於與佈線105重疊的區域中的應力的裂紋的產生。
並且，因為用於佈線105的導電材料的線性熱膨脹係數的值近於第一基板101，所以即使在雷射的照射製程中佈線105或第一基板101被加熱，也可以有效地抑制由佈線105和第一基板101之間的熱膨脹水準的差異導致的裂紋的產生或介面的剝落等缺陷。
另外，作為用於佈線105的導電材料，較佳為使用鎢(W)。因為鎢的線性熱膨脹係數接近於玻璃材料，尤其是上述無鹼玻璃，該玻璃材料適合於作為使用玻璃粉的密封方法適合的玻璃基板，且鎢的電阻較低，所以可以有效地抑制裂紋的產生同時降低佈線電阻，所以是較佳的。另外，因為鎢是高熔點材料並對雷射的照射製程中產生的熱具有極高的耐熱性，因此雷射的照射條件或用於密封材料107的材料的選擇的自由度提高。並且，因為鎢是經常用於半導體技術的材料，例如也可以用作構成薄膜電晶體的導電材料，所以在具有薄膜電晶體的顯示裝置中，可以在薄膜電晶體的製程中同時形成佈線105。
<應用與密封材料接觸的氧化物層的結構範例>
在此，藉由在佈線105和密封材料107之間設置與密 封材料107接觸的氧化物層，可以提高它們的密接性。
圖1C示出在佈線105和密封材料107之間設置氧化物層109的例子。藉由氧化物層109覆蓋佈線105而形成並且密封材料107與氧化物層109接觸而設置，形成有密封區域113。此外，在密封區域113的外側的一部分區域中，以露出佈線105的頂面的一部分的方式在氧化物層109中設置有開口部。可以藉由該開口部輸入用來使發光單元103驅動的信號等。
作為用於氧化物層109的材料，較佳為使用金屬氧化物或半導體氧化物等的耐熱性較高的無機氧化物材料。例如，氧化物層109可以使用矽、鋁、鉭、鎢、釔、鉿、鎵等的氧化物。
此外，作為氧化物層109也可以使用用於佈線105的導電材料的氧化物。例如，也可以將在包含具有氧化性的氣體的氛圍下利用加熱處理或電漿處理等使佈線105的表面氧化而得到的氧化膜用作氧化物層109。或者，也可以將形成在佈線105的表面上的自然氧化膜用作氧化物層109。此外，氧化物層109也可以包括由多個氧化膜構成的疊層。例如，氧化物層109也可以包括使佈線105的表面氧化而得到的氧化膜和另行形成的氧化膜的疊層。
此外，在圖1C中，示出以覆蓋佈線105的方式設置氧化物層109的結構，但是氧化物層109至少設置在與密封材料107重疊的區域即可。
<應用低電阻佈線的結構範例>
為了抑制起因於施加到密封材料107的應力的裂紋的產生，可以將上述導電材料至少用於與密封材料107重疊的區域的佈線105，也可以在其他區域中設置由於一定的長度其電阻低於佈線105的佈線。以下，使用圖2A至圖2D說明應用佈線105以及其電阻低於佈線105的低電阻佈線115時的結構範例。
圖2A是佈線105與密封材料107重疊的區域附近的俯視示意圖。此外，圖2B是沿著圖2A中的線B-B’的剖面示意圖。
在與密封材料107重疊的區域中，隔著氧化物層109設置有佈線105。此外，在連接部117處，佈線105的雙端部與低電阻佈線115電連接。在密封區域113(圖未示)內，在連接部117處低電阻佈線115的一方的端部電連接到佈線105，另一方的端部電連接到發光單元103(圖未示)。此外，在密封區域113外，低電阻佈線115電連接到佈線105並具傳送來自外部的信號的佈線的作用。此外，如圖2B所示，在佈線105上可以設置絕緣層119。
這樣，藉由在與密封材料107重疊的區域中設置由其線性熱膨脹係數接近於第一基板101的導電材料構成的佈線105來抑制裂紋的產生，同時在其他區域中使用低電阻佈線115，可以抑制佈線電阻的增加。
此外，如圖2C所示那樣，藉由將佈線105的佈線寬 度設定為小於低電阻佈線115的佈線寬度，可以縮小低電阻佈線115的佈線間距離。例如，在作為發光單元103應用極高精細的影像顯示裝置的情況下或者在輸入信號的種類多的情況下，藉由採用這種結構，可以將低電阻的導電材料用於低電阻佈線115，且儘量縮小該佈線寬度及佈線間距離，而提高佈線的密度。
此外，如圖2D所示那樣，藉由將佈線105的佈線寬度設定為大於低電阻佈線115的佈線寬度，可以抑制佈線105中的佈線電阻的增加。此外，藉由將佈線105的佈線寬度儘量設定為大於佈線間的距離的佈線寬度，密封材料107及各佈線105之交叉可以於相同條件下被雷射光照射。
<應用緩衝層時的結構例子>
在此，藉由佈線105以外在形成密封材料107的區域中設置由用於上述佈線105的材料構成的緩衝層，能夠抑制裂紋的產生同時在相同的條件下進行雷射的照射。以下，使用圖3A至圖3C示出這樣設置緩衝層的情況。
圖3A、圖3B及圖3C是包括緩衝層121的發光裝置100的俯視示意圖。此外，在圖3A至圖3C中，為了清楚起見，只示出第一基板101、佈線105以及緩衝層121，且以虛線示出形成密封材料107以及發光單元103的區域。
在圖3A中，以與密封材料107重疊的方式緩衝層 121圍繞著發光單元103而設置。這樣，藉由以與密封材料107重疊的方式配置緩衝層121，可以抑制裂紋的產生，同時在與設置有多個佈線105的區域同樣的條件下進行雷射的照射，因此能夠使製程簡化。
此外，既可以使用與佈線105同一的層形成緩衝層121，又可以分別形成緩衝層121和佈線105。另外，當使用與佈線105不同的層形成緩衝層121時，隔著絕緣層重疊形成緩衝層121和佈線105，並且將緩衝層121配置為閉曲線。藉由如此配置，在密封材料107下存在著緩衝層121，因此即使在單一的雷射的照射條件下也均勻地加熱，所以是較佳的。
另外，與佈線105的情況相同，當在緩衝層121上形成與密封材料107接觸的氧化物層109時，緩衝層121和密封材料107的密接性提高，所以是較佳的。
在此，如圖3B所示那樣也可以採用在緩衝層121中設置多個開口部的結構。此外，如圖3C所示那樣也可以採用有間隔地配置多個緩衝層121的結構。這樣，藉由在與密封材料107重疊的區域上設置不存在緩衝層121的區域，使密封材料107和導電材料重疊的面積的比例與設置有多個佈線105的區域的面積的比例相同，因此當照射雷射時，可以使導電材料的表面所反射的雷射量以及雷射的照射區域附近的熱耐性等一致。其結果是，可以降低所形成的密封材料107的形狀及密接性的不均勻，所以是較佳的。此外，在圖3C中，也可以採用在多個緩衝層121的 每一個中設置開口部的結構。
在本實施方式所示的發光裝置中，藉由將其線性熱膨脹係數接近於基板材料的材料用於設置在重疊於使玻璃粉融化、固化形成的密封材料的區域中的佈線，可以使施加到密封材料的應力降低到與施加到不重疊於佈線的區域的應力相同的水準，而可以抑制起因於該應力的裂紋的產生。作為這種發光裝置，可以使用應用有機EL元件的發光裝置。因此藉由採用這種發光裝置，可以抑制裂紋所導致的氣密性的降低，所以可以實現可靠性極高的發光裝置。
本實施方式可以與本說明書所記載的其他實施方式適當地組合而實施。
實施方式2
在本實施方式中，使用圖4A和圖4B以及圖5A和圖5B說明作為實施方式1所示的發光裝置使用組合薄膜電晶體和有機EL元件的影像顯示裝置的顯示裝置的結構範例。
圖4A是本實施方式所示的顯示裝置200的俯視示意圖。在顯示裝置200中，使用密封材料107密封第一基板101和第二基板111，並且具有圖4B所示的氣密性極高的密封區域113。在密封區域113內具有形成在第一基板101上的具有多個像素的像素部201以及使像素部201驅動的驅動電路部203。此外顯示裝置200具備與驅動電路 部203電連接且從密封區域113內延伸到密封區域113外的多個佈線105。此外，在密封區域113外設置與多個佈線105電連接的FPC205，並且可以藉由FPC205及多個佈線105從外部將電源電位和共同電位、驅動信號等電信號輸入到驅動電路部203。
在此，包含密封區域113內的像素部201及驅動電路部203的結構相當於發光裝置。
圖4B是沿著切斷圖4A中的包括FPC205、佈線105、驅動電路部203以及像素部201的區域的線C-C’的剖面示意圖。
圖4B示出驅動電路部203包括使用n通道型電晶體213和p通道型電晶體214的組合的CMOS電路的例子。此外，構成驅動電路部203的電路可以使用各種CMOS電路、PMOS電路或NMOS電路構成。此外，在本實施方式中示出在形成有像素部的基板上形成驅動電路部的驅動器一體型的結構，但是本發明不侷限於此，也可以在形成有像素部的基板上之外另行設置驅動電路部。
在圖4B中作為像素部201示出一個像素的剖面結構。像素部201包括了具有開關用電晶體215、電流控制用電晶體216以及與電晶體216的電極(源極電極或汲極電極)電連接的像素電極223的多個像素。此外，以覆蓋像素電極223的端部的方式形成有絕緣層219。
此外，對構成驅動電路部203或像素部201的電晶體的結構沒有特別的限制。例如，既可以採用交錯型電晶 體，又可以採用反交錯型電晶體。另外，也可以採用頂閘極型和底閘極型中的任一者的電晶體結構。此外，對用於電晶體的半導體材料也沒有特別的限制，既可以使用矽，又可以使用包含銦、鎵和鋅中的至少一種的氧化物半導體。此外，對用於電晶體的半導體的結晶性也沒有特別的限制，可以使用非晶半導體或結晶半導體。
發光元件221包括像素電極223、EL層225以及共用電極227。在後面的實施方式中，對發光元件的結構、材料及類似物等進行詳細說明。
作為用於像素電極223及共用電極227的導電材料，將對來自EL層225的發光具有透光性的材料用於設置在光射出一側的電極，並且將對該發光具有反射性的材料用於設置在與光射出相反一側的電極。
作為可以用於光射出一側的電極的具有透光性的材料，可以使用氧化銦、銦-錫氧化物、銦-鋅氧化物、氧化鋅、添加鎵的氧化鋅、石墨烯(graphene)等。另外，作為上述導電材料，可以使用金、銀、鉑、鎂、鎳、鎢、鉻、鉬、鐵、鈷、銅、鈀、鈦等金屬材料或包含該金屬材料的合金材料。或者，也可以使用這些金屬材料的氮化物(例如，氮化鈦)等。另外，當使用金屬材料(或其氮化物)時，可以將它減薄為可傳送光線的程度。此外，也可以使用上述材料的疊層膜作為導電層。例如，藉由使用銀和鎂的合金與銦-錫氧化物的疊層膜等，可以提高導電性，所以是較佳的。
作為可以用於光射出相反一側的電極的具有反射性的材料，可以使用鋁、金、鉑、銀、鎳、鎢、鉻、鉬、鐵、鈦、鈷、銅、鈀等金屬材料或包含該金屬材料的合金材料。此外，也可以對這些金屬材料或包含該金屬材料的合金材料添加鑭、釹、鍺等。此外，也可以使用鋁和鈦的合金、鋁和鎳的合金、鋁和釹的合金等包含鋁的合金(鋁合金)以及銀和銅的合金、銀和鎂的合金等包含銀的合金。銀和銅的合金具有高耐熱性，所以是較佳的。並且，藉由以與鋁合金膜接觸的方式層疊金屬膜或金屬氧化物膜，可以抑制鋁合金膜的氧化。作為該金屬膜、金屬氧化物膜的材料，可以舉出鈦、氧化鈦等。此外，也可以採用由上述具有透過性的材料構成的膜與由金屬材料構成的膜的疊層。例如，可以使用銀與銦-錫氧化物的疊層、銀和鎂的合金與銦-錫氧化物的疊層等。
絕緣層219係設置以覆蓋像素電極223的端部。為了提高形成在絕緣層219上的共用電極227的覆蓋性，較佳在絕緣層219的上端部或下端部形成具有曲率的曲面。例如，絕緣層219的上端部或下端部較佳為包括具有曲率半徑(0.2μm至3μm)的曲面。另外，作為絕緣層219的材料，可以使用負性光敏樹脂、正性光敏樹脂等有機化合物或氧化矽、氧氮化矽等無機化合物。
在第一基板101的表面上形成有絕緣層229。絕緣層229具有抑制包含在第一基板101中的雜質擴散的功效。此外，以與構成各電晶體的源極電極或汲極電極的第二導 電層上接觸的方式形成有絕緣層231。絕緣層231具有抑制雜質擴散到包括於電晶體中的半導體的功效。也可以將抑制雜質的擴散的無機絕緣膜用於絕緣層229及絕緣層231，例如可以使用氧化矽及氧化鋁等半導體氧化物或金屬氧化物。此外，如果不需要，則可以不設置絕緣層229及絕緣層231。
另外，作為覆蓋各電晶體的絕緣層241，例如可以使用氧化矽、氧氮化矽、氮化矽、氧化鋁等無機絕緣材料。此外，也可以使用丙烯酸樹脂、聚醯亞胺及矽氧烷等有機絕緣材料。
在第二基板111上，與發光元件221重疊的位置上設置有濾色片233。濾色片233係設置以控制自發光元件221所發出的光之顏色。例如，當使用白色發光的發光元件製造全彩色顯示裝置時，使用設置有不同顏色的濾色片的多個像素。此時，濾色片可具有紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)的三種顏色，或除了R G B以外的黃色(Y)的四種顏色。
另外，在彼此相鄰的濾色片233之間設置有黑矩陣235。黑矩陣235為像素遮擋來自相鄰的像素的發光元件221的光，來抑制彼此相鄰的像素之間的混色。在此，藉由以與黑矩陣235重疊的方式設置濾色片233的端部，可以抑制光洩漏。作為黑矩陣235可以使用遮擋來自發光元件221的發光的材料，例如可以使用金屬或有機樹脂等材料形成。另外，黑矩陣235也可以設置在與像素部201以 外的區域重疊的位置，例如驅動電路部203。
保護層237可設置以覆蓋濾色片233及黑矩陣235。保護層237可用傳送發自發光元件221的光之材料製成，例如可以使用無機絕緣膜或有機絕緣膜。另外，如果不需要，則可以不設置保護層237。
雖然在圖4B所示的剖面示意圖中，只示出一個發光元件221，但是多個發光元件係以矩陣狀配置在像素部201中。例如，發出三種顏色(R、G、B)的光的發光元件係選擇性地形成在像素部201中，而可以獲得能夠全彩色顯示的顯示裝置。或者，藉由組合濾色片和具有在後面的實施方式示出的白色發光的EL層的發光元件，能夠獲得全彩色顯示的顯示裝置。此外，該發光元件可以具有頂部發射結構、底部發射結構和雙重發射結構中的任一者。當濾色片使用於底部發射結構時，其可以設置在光射出一側。
第一基板101和第二基板111沿第二基板111的邊緣由密封材料107彼此黏合，形成密封區域113。因此，發光元件221形成在密封區域113內。密封區域113既可以用稀有氣體、氮氣等惰性氣體或者有機樹脂、凝膠等填充，又可以處於減壓氛圍中填充。當用氣體、固體或凝膠填充密封區域113時或使密封區域113內處於減壓氛圍時，如水或氧之雜質較佳是於密封區域113中被減少，以致發光元件221的可靠性提高。
與驅動電路部203電連接的佈線105係自密封區域 113引出，於密封區域113外之一部分經由連接器239與FPC205電連接。在此，佈線105使用與構成各電晶體的閘極電極的第一導電層相同的層構成。佈線105在設置在覆蓋各電晶體的絕緣層241的開口部中電連接到驅動電路部203。
在本結構中，因為使用與構成各電晶體的閘極電極的第一導電層相同的層構成佈線105，所以可以在電晶體的製程中形成佈線105，而能夠使製程簡化。
在佈線105的與密封材料107間，絕緣層231係設置以作為與密封材料107接觸的氧化物層。此時，絕緣層231可以使用與實施方式1所示的氧化物層109同樣的方式形成。雖然覆蓋各電晶體的源極電極及汲極電極的絕緣層231使用為本結構中之氧化物層，也可以使用不同的材料另行形成氧化物層。藉由以與密封材料107接觸的方式設置該氧化物層，可以提高佈線105與密封材料107間的密接性。
當使用半導體氧化物或金屬氧化物形成覆蓋各電晶體的絕緣層241時，也可以將該絕緣層241用作與密封材料107接觸的氧化物層。這樣，可以將由構成電晶體或發光元件且設置在用於佈線105的導電層上部的氧化物構成的絕緣層使用作與密封材料107接觸的氧化物層。藉由同時形成氧化物層和該絕緣層，能夠使製程簡化。
佈線105和FPC205藉由連接器239彼此電連接。作為連接器239，可以使用對熱固化性樹脂混合金屬粒子的 膏狀或片狀材料且藉由熱壓接合呈現各向異性的導電率。作為金屬粒子，較佳使用其中兩種以上的金屬被層疊，例如使用由金覆蓋鎳粒子的金屬粒子。
在與密封材料107重疊的區域之另一部分中設置有緩衝層121。緩衝層121可以使用與佈線105相同的層形成。另外，在緩衝層121上，與佈線105上同樣地設置有絕緣層231以作為與密封材料107接觸的氧化物膜。這樣，藉由與密封材料107重疊而設置緩衝層121，密封材料107可以在同樣的雷射照射條件下形成，因此能夠使製程簡化。
佈線105至少設置在與密封材料107重疊的區域中且，藉由將低電阻佈線用於其他區域中，可以降低佈線電阻。以下，使用圖5A和圖5B說明應用低電阻佈線時的例子。
在圖5A所示的結構中，設置有藉由連接器239與FPC205電連接的低電阻佈線115。在密封區域113外，低電阻佈線115藉由在絕緣層241中的開口部與佈線105電連接。因此，低電阻佈線115使用在與密封材料107重疊的區域之外的區域中，可以降低佈線電阻。
低電阻佈線115例如可以使用與各電晶體的源極電極或汲極電極相同的層、與像素電極223相同的層或這些層之堆疊構成。這樣，當藉由使用用於電晶體或發光元件的導電層構成低電阻佈線115，其可以在製造電晶體或發光元件的製程中形成，而能夠使製程簡化。
如圖5A所示那樣，低電阻佈線115與作為佈線105之導電層係層疊於與連接器239重疊的區域中。如此結構可以提高與FPC205的連接部的佈線強度。
在圖5B所示的結構中，在密封區域113外，佈線105和低電阻佈線115被層疊以被使用為引線。藉由層疊兩個以上的佈線可以進一步降低佈線電阻。
在本實施方式所示的顯示裝置中，藉由將其線性熱膨脹係數近於基板材料的材料用於設置在重疊於使玻璃粉融化、固化形成的密封材料的區域中的佈線，可以使施加到密封材料的應力降低到與施加到不重疊於佈線的區域的應力相同的水準，而可以抑制起因於該應力的裂紋的產生。因此藉由採用這樣應用有機EL元件的發光裝置，可以抑制裂紋所導致的氣密性的降低，所以可以實現可靠性極高的顯示裝置。
本實施方式可以與本說明書所記載的其他實施方式適當地組合而實施。
實施方式3
在本實施方式中，使用圖6A和圖6B描述說明照明設備之範例。於此照明設備中，具有有機EL元件的光源係使用作為實施方式1所示的發光單元。
圖6A是本實施方式所示的照明設備300的俯視示意圖。在此，為了清楚起見，上部電極307及EL層305未圖示在圖6A中，並且以虛線示出第二基板111。
照明設備300包括由第一基板101、第二基板111以及密封材料107圍繞的密封區域113且應用有機EL元件的發光元件311係設置於密封區域113內。此外，電連接到構成有機EL元件的下部電極303的佈線105b以及電連接到與上部電極307電連接的低電阻佈線115的佈線105a從密封區域113內延伸到外部。另外，在密封區域113外設置有與該佈線105a及佈線105b分別電連接的連接電極309a及連接電極309b。因此，在照明設備300中，藉由對連接電極309a及連接電極309b之間施加電壓，可以使發光元件311發光。
在此，包括含有設置在密封區域113內的下部電極303及上部電極307的發光元件311以及低電阻佈線115的結構相當於發光裝置。
圖6B是沿著切斷圖6A中的包括連接電極309a、佈線105a、低電阻佈線115以及下部電極303的區域的線D-D’的剖面示意圖。
發光元件311設置在絕緣層313上，且使用下部電極303、EL層305以及上部電極307構成。在後面的實施方式中，對發光元件的結構、材料等進行詳細說明。
此外，在絕緣層313上以圍繞發光元件311的方式設置有低電阻佈線115。
低電阻佈線115和下部電極303的端部由絕緣層315覆蓋。絕緣層315可以使用與實施方式2所示的絕緣層219同樣的方式形成。
上部電極307藉由形成在絕緣層315中的開口部與低電阻佈線115電連接。這樣，藉由設置多個發光元件311且在發光元件之間設置與上部電極307電連接的低電阻佈線115，起因於上部電極307的電阻的電位下降被抑制，而可以改善發光亮度的變異，所以是較佳的。
在圖6B中，為了清楚起見使用不同的陰影圖案示出下部電極303和低電阻佈線115，但是當下部電極303具有足夠低的電阻時，也可以使用同樣的膜同時形成下部電極303和低電阻佈線115。在本實施方式中採用以彼此不重疊的方式並列設置低電阻佈線115和下部電極303的結構，然而，本發明不受限於此結構，它們彼此絕緣即可。例如，也可以隔著絕緣層在下部電極303上設置低電阻佈線115。
低電阻佈線115的一部分藉由形成在絕緣層313中的開口部與佈線105a電連接。佈線105a延伸到密封區域113外，並與連接電極309a電連接。
在此，佈線105a及佈線105b至少設置在與密封材料107重疊的區域中即可。在本實施方式中，在密封區域113外引導佈線105a及佈線105b，或者，低電阻佈線115可如上述實施方式所示自密封區域113引出。
此外，藉由在佈線105a及佈線105b上設置與密封材料107接觸的氧化物層，可以提高密封材料107與佈線105a及佈線105b的密接性。
此外，也可以在與密封材料107重疊的區域中設置上 述實施方式所示的緩衝層121。
在本實施方式所示的照明設備中，將其線性熱膨脹係數近於基板材料的材料用於設置在重疊於使玻璃粉融化、固化形成的密封材料的區域中的佈線。因此，可以使施加到密封材料的應力降低到與施加到不重疊於佈線的區域的應力相同的水準，而可以抑制起因於該應力的裂紋的產生。因此藉由採用這樣應用有機EL元件的照明設備，可以抑制裂紋所導致的氣密性的降低，所以可以實現可靠性極高的照明設備。
本實施方式可以與本說明書所記載的其他實施方式適當地組合而實施。
實施方式4
在本實施方式中，使用圖7A至圖7C說明能夠應用於本發明的一實施例的EL層的一個例子。
圖7A所示的EL層405設置在第一電極403和第二電極407之間。第一電極403及第二電極407可以採用與實施方式2所示的像素電極、共用電極或者實施方式3所示的下部電極或上部電極同樣的結構。
具有本實施方式所示的EL層405的發光元件能夠應用於上述實施方式所示的發光裝置。
EL層405需要至少包括發光有機化合物的發光層。此外，可以採用適當地組合包含電子傳輸性高的物質的層、包含電洞傳輸性高的物質的層、包含電子注入性高的 物質的層、包含電洞注入性高的物質的層、包含雙極性物質(電子傳輸性及電洞傳輸性高的物質)的層等的疊層結構。在本實施方式中，EL層405具有從第一電極403一側依次層疊有電洞注入層701、電洞傳輸層702、包含發光有機化合物的層703、電子傳輸層704以及電子注入層705的結構。另外，也可以採用與此相反的疊層結構。
以下將對圖7A所示的發光元件所具有的EL層405的製造方法進行說明。
電洞注入層701是包含電洞注入性高的物質的層。作為電洞注入性高的物質，可以使用金屬氧化物，諸如鉬氧化物、鈦氧化物、釩氧化物、錸氧化物、釕氧化物、鉻氧化物、鋯氧化物、鉿氧化物、鉭氧化物、銀氧化物、鎢氧化物以及錳氧化物等。此外，也可以使用酞菁類化合物，諸如酞菁(縮寫：H2Pc)或酞菁銅(II)(縮寫：CuPc)等。
此外，可以使用低分子有機化合物的芳香胺化合物等。
另外，可以使用高分子化合物(低聚物、樹枝狀聚合物或聚合物等)。此外，還可以使用添加有酸的高分子化合物。
尤其是，作為電洞注入層701，較佳為使用使電洞傳輸性高的有機化合物包含受體性物質的複合材料。藉由使用使電洞傳輸性高的物質包含受體性物質的複合材料，可以使從第一電極403的電洞傳輸性良好，而可以降低發光元件的驅動電壓。這些複合材料可以藉由共蒸鍍電洞傳輸 性高的物質和受體性物質(電子受體)來形成。藉由使用該複合材料形成電洞注入層701，容易將電洞從第一電極403注入到EL層405。
作為用於複合材料的有機化合物，可以使用各種化合物，諸如芳香胺化合物、咔唑衍生物、芳香烴和高分子化合物(例如，低聚物、樹枝狀聚合物或聚合物等)等。另外，作為用於該複合材料的有機化合物較佳為使用電洞傳輸性高的有機化合物。明確而言，較佳為使用電洞遷移率為10-6cm2/Vs以上的物質。注意，只要是電洞傳輸性高於電子傳輸性的物質，就還可以使用上述物質之外的物質。
作為能夠用於複合材料的有機化合物，可以使用芳香胺化合物、咔唑衍生物、和電洞遷移率高的芳香烴化合物。
作為受體性物質，可以舉出有機化合物或過渡金屬氧化物。另外，還可以舉出屬於週期表第4族至第8族的金屬的氧化物。明確而言，較佳為使用氧化釩、氧化鈮、氧化鉭、氧化鉻、氧化鉬、氧化鎢、氧化錳和氧化錸，因為這些金屬氧化物具有高電子接受性。其中，尤其較佳為使用氧化鉬，因為氧化鉬在大氣中穩定且具有低吸濕性而容易處理。
另外，也可以使用高分子化合物和上述電子受體形成複合材料，並將其用於電洞注入層701。
電洞傳輸層702是包含電洞傳輸性高的物質的層。作為電洞傳輸性高的物質，可以使用芳香胺化合物。它們主 要是其電洞遷移率為10-6cm2/Vs以上的物質。注意，只要是電洞傳輸性高於電子傳輸性的物質，就還可以使用上述物質之外的物質。另外電洞傳輸層702不限於單層，可以層疊兩層以上的由上述物質構成的層。
另外，作為電洞傳輸層702，還可以使用咔唑衍生物、蒽衍生物或電洞傳輸性高的高分子化合物。
包含發光有機化合物的層703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。
另外，作為包含發光有機化合物的層703，可以採用將發光有機化合物(客體材料)分散在其他物質(主體材料)的結構。作為主體材料，可以使用各種物質，較佳為使用其最低空分子軌道能階(LUMO能階)高於發光物質的最低空分子軌道能階且其最高佔據分子軌道能階(HOMO能階)低於發光物質的最高佔據分子軌道能階的物質。
另外，可以使用多種主體材料。例如，為了抑制結晶化還可以進一步添加抑制結晶化的物質。此外，為了有效地將能量傳送到客體材料，還可以進一步添加其他物質。
藉由採用將客體材料分散到主體材料的結構，可以抑制包含發光有機化合物的層703的結晶化。此外，還可以抑制高濃度的客體材料引起的濃度猝滅。
作為包含發光有機化合物的層703，還可以使用高分子化合物。
另外，藉由設置多個包含發光有機化合物的層且使每 個層的發光顏色互不相同，作為發光元件整體可以得到發射所需顏色的發光。例如，藉由在具有兩個包含發光有機化合物的層的發光元件中，使包含發光有機化合物的第一層的發光顏色和包含發光有機化合物的第二層的發光顏色處於補色關係，作為發光元件整體可以得到發射白色發光的發光元件。注意，詞語“補色關係”表示當顏色混合時得到非彩色的顏色關係。也即是說，藉由混合從發射具有補色關係的顏色的光的物質得到的光，能夠得到白色發光。此外，這可以應用於具有三個以上的包含發光有機化合物的層的發光元件。
電子傳輸層704是包含電子傳輸性高的物質的層。電子傳輸性高的物質主要是電子遷移率為10-6cm2/Vs以上的物質。另外，電子傳輸層704不限於單層，還可以採用層疊兩層以上的由上述物質構成的層。
電子注入層705是包含電子注入性高的物質的層。電子注入層705可以使用鹼金屬、鹼土金屬或者它們的化合物，諸如有鋰、銫、鈣、氟化鋰、氟化銫、氟化鈣或者鋰氧化物等。此外，可以使用氟化鉺等稀土金屬化合物。或者，還可以使用上述物質構成電子傳輸層704。
注意，上述電洞注入層701、電洞傳輸層702、包含發光有機化合物的層703、電子傳輸層704和電子注入層705分別可以藉由蒸鍍法(包括真空蒸鍍法)、噴墨法或塗覆法等的方法形成。
如圖7B所示，在第一電極403和第二電極407之間 可以層疊多個EL層。在該情況下，較佳在被層疊的第一EL層800和第二EL層801之間設置電荷發生層803。電荷發生層803可以使用上述複合材料形成。另外，電荷發生層803還可以採用由複合材料構成的層和由其他材料構成的層的疊層結構。在該情況下，作為由其他材料構成的層，可以使用包含電子給予性物質(施體性物質)和電子傳輸性高的物質的層、使用由透明導電膜構成的層或類似物等。在具有這種結構的發光元件中不容易發生能量的移動或猝滅等的問題。並且，由於可以選擇的材料的範圍更廣，從而容易得到兼有高發光效率和長生命期的發光元件。另外，也容易從一方的EL層得到磷光發光，並從另一方的EL層得到螢光發光。這種結構可以與上述EL層的結構組合而使用。
當EL層的發光顏色互不相同時，可作為發光元件整體得到所需顏色的發光。例如，在具有兩個EL層的發光元件中，使第一EL層的發光顏色和第二EL層的發光顏色處於補色關係，因此作為整體發光元件可以得到發射白色發光的發光元件。注意，詞語“補色關係”表示當顏色混合時得到非彩色的顏色關係。就是說，藉由混合從發射具有補色關係的顏色的光的物質得到的光，能夠得到白色發光。此外，這可以應用於具有三個以上的EL層的發光元件。
為得到演色性良好的白色發光，需要將發射光譜擴大到可見光的整個區域，而發光元件較佳為包括層疊三個以 上的EL層。例如，可以分別層疊紅色、藍色、綠色的EL層形成發光元件。這樣，藉由採用層疊有不同的三種以上的顏色的EL層的發光元件，可以提高演色性。
也可以在第一電極403和第二電極407之間形成光學調整層。光學調整層是指調整反射性電極和透光性電極之間的光學距離的層。藉由設置光學調整層，具有特定範圍的波長的光可被增強，因此可以調整色調。
在EL層405中，如圖7C所示，也可以在第一電極403和第二電極407之間具有電洞注入層701、電洞傳輸層702、包含發光有機化合物的層703、電子傳輸層704、電子注入緩衝層706、電子繼電層707以及接觸於第二電極407的複合材料層708。
藉由設置接觸於第二電極407的複合材料層708，尤其當使用濺射法形成第二電極407時，可以減輕EL層405所受到的損傷，所以是較佳的。作為複合材料層708，可以使用使上述電洞傳輸性高的有機化合物包含受體性物質的複合材料。
並且，藉由設置電子注入緩衝層706，可以削弱複合材料層708與電子傳輸層704之間的注入位障，而可以將產生在複合材料層708中的電子容易注入到電子傳輸層704。
作為電子注入緩衝層706，可以使用如下電子注入性高的物質，例如：鹼金屬、鹼土金屬、稀土金屬以及它們的化合物(鹼金屬化合物(包括氧化鋰等氧化物、鹵化 物、碳酸鋰或碳酸銫等碳酸鹽)、鹼土金屬化合物(包括氧化物、鹵化物、碳酸鹽)或稀土金屬化合物(包括氧化物、鹵化物、碳酸鹽))等。
當包括電子傳輸性高的物質和施體性物質來形成電子注入緩衝層706時，較佳以施體性物質與電子傳輸性高的物質的質量比為0.001以上且0.1以下的方式添加施體性物質。另外，作為施體性物質，可以使用如下物質：鹼金屬、鹼土金屬、稀土金屬、它們的化合物(鹼金屬化合物(包括氧化鋰等氧化物、鹵化物、碳酸鋰或碳酸銫等碳酸鹽)、鹼土金屬化合物(包括氧化物、鹵化物、碳酸鹽)或稀土金屬化合物(包括氧化物、鹵化物、碳酸鹽))等。除此之外，還可以使用四硫萘並萘(tetrathianaphthacene)(縮寫：TTN)、二茂鎳、十甲基二茂鎳等有機化合物。另外，作為電子傳輸性高的物質，可以使用與上述電子傳輸層704同樣的材料來形成。
再者，較佳在電子注入緩衝層706和複合材料層708之間形成電子繼電層707。電子繼電層707並不是必要設置的，但是藉由設置電子傳輸性高的電子繼電層707，可以將電子迅速地傳輸到電子注入緩衝層706。
在複合材料層708和電子注入緩衝層706之間夾著電子繼電層707的結構是複合材料層708所包含的受體性物質和電子注入緩衝層706所包含的施體性物質彼此不容易相互作用，並且不容易互相影響各自的功能的結構。因而，可以防止驅動電壓的上升。
電子繼電層707包含電子傳輸性高的物質，並且將該電子傳輸性高的物質的LUMO能階設定為複合材料層708所包含的受體性物質的LUMO能階和電子傳輸層704所包含的電子傳輸性高的物質的LUMO能階之間的值。另外，當電子繼電層707包含施體性物質時，將該施體性物質的施體能階也設定為複合材料層708所包含的受體性物質的LUMO能階與電子傳輸層704所包含的電子傳輸性高的物質的LUMO能階之間的值。至於能階的具體數值，較佳將電子繼電層707所包含的電子傳輸性高的物質的LUMO能階設定為-5.0eV以上，更佳的是設定為-5.0eV以上且-3.0eV以下。
作為電子繼電層707所包含的電子傳輸性高的物質，較佳為使用酞菁類的材料或具有金屬-氧接合和芳香配體的金屬錯合物。
作為電子繼電層707所包含的具有金屬-氧接合和芳香配體的金屬錯合物，較佳為使用具有金屬-氧的雙鍵的金屬錯合物。由於金屬-氧的雙鍵具有受體性(容易接受電子的性質)，因此電子可被更加容易的傳送(施予及接受)。並且，可以認為具有金屬-氧的雙鍵的金屬錯合物是穩定的。因而，藉由使用具有金屬-氧的雙鍵的金屬錯合物，可以使發光元件以低電壓進行更穩定的驅動。
作為具有金屬-氧接合和芳香配體的金屬錯合物，較佳為使用酞菁類材料。尤其是，較佳為使用在分子結構上金屬-氧的雙鍵容易與其他分子相互作用且具有高受體性 的材料。
另外，作為上述酞菁類材料，較佳為使用具有苯氧基的材料。明確而言，較佳為使用PhO-VOPc等具有苯氧基的酞菁衍生物。具有苯氧基的酞菁衍生物能夠溶解於溶劑。因此，當形成發光元件時容易處理。並且，由於能夠溶解於溶劑，所以容易維修用來成膜的裝置。
電子繼電層707還可以包含施體性物質。作為施體性物質，可以使用如下物質：鹼金屬、鹼土金屬、稀土金屬、它們的化合物(鹼金屬化合物(包括氧化鋰等氧化物、鹵化物、碳酸鋰或碳酸銫等碳酸鹽)、鹼土金屬化合物(包括氧化物、鹵化物、碳酸鹽)、稀土金屬化合物(包括氧化物、鹵化物、碳酸鹽))等。除此之外，還可以使用四硫萘並萘(tetrathianaphthacene)(縮寫：TTN)、二茂鎳、十甲基二茂鎳等有機化合物。另外，藉由使這些施體性物質包含在電子繼電層707中，電子的移動變得容易而能夠以更低的電壓驅動發光元件。
當使施體性物質包含在電子繼電層707中時，作為電子傳輸性高的物質，除了上述物質以外還可以使用其LUMO能階高於含有在複合材料層708中的受體性物質的受體能階的物質。作為具體能階，較佳為使用在-5.0eV以上，更佳在-5.0eV以上且-3.0eV以下的範圍內具有LUMO能階的物質。作為這種物質，例如可以舉出苝衍生物、含氮稠環芳香化合物等。另外，因為含氮稠環芳香化合物具有穩定性，所以作為用來形成電子繼電層707的材料是較 佳的。
另外，當使電子繼電層707包含施體性物質時，可以藉由對電子傳輸性高的物質和施體性物質進行共蒸鍍等的方法來形成電子繼電層707。
電洞注入層701、電洞傳輸層702、包含發光有機化合物的層703以及電子傳輸層704分別可以使用上述材料形成。
藉由上述步驟，可以製造本實施方式的EL層405。
本實施方式可以與本說明書所記載的其他實施方式適當地組合而實施。
實施方式5
在本實施方式中，使用圖8A至圖8E說明應用本發明的一個方式的發光裝置的電子裝置及照明設備的例子。
作為應用發光裝置的電子裝置，例如可以舉出電視機(也稱為電視或電視接收機)、用於電腦等的顯示器、數位相機、數位攝像機、數位相框、手機行動電話(也稱為行動電話、蜂巢式行動電話)、可攜式遊戲機、個人數位助理、音頻再生裝置、以及如彈珠機等大型遊戲機等。圖8A至圖8E示出這些電子裝置的具體例子。
圖8A示出電視機的一個例子。在電視機7100中，顯示部7103組裝在外殼7101中。由顯示部7103能夠顯示影像，並可以將發光裝置用於顯示部7103。在此，外殼7101可被支架7105支撐。
可以藉由利用外殼7101所具備的操作開關或另外提供的遙控器7110進行電視機7100的操作。藉由利用遙控器7110所具備的操作鍵7109，可以進行頻道及音量的操作，並可以對在顯示部7103上顯示的影像進行操作。另外，也可以採用在遙控器7110中設置顯示從該遙控器7110輸出的資訊的顯示部7107的結構。
另外，電視機7100採用具備接收機及數據機等的結構。可以藉由利用接收機接收一般的電視廣播。再者，電視機7100藉由數據機連接到有線或無線方式的通信網路，也可以進行單向(從發送者到接收者)或雙向(在發送者和接收者之間或在接收者之間等)的資訊通訊。
圖8B示出電腦，該電腦包括主體7201、外殼7202、顯示部7203、鍵盤7204、外部連接埠7205、指向裝置7206等。另外，該電腦是藉由將發光裝置用於其顯示部7203來製造的。
圖8C示出可攜式遊戲機，該可攜式遊戲機由外殼7301和外殼7302的兩個外殼構成，並且藉由連接部7303可以開閉地連接。外殼7301組裝有顯示部7304，而外殼7302組裝有顯示部7305。另外，圖8C所示的可攜式遊戲機還具備揚聲器部7306、儲存媒體插入部7307、LED燈7308、輸入單元(操作鍵7309、連接端子7310、感測器7311(包括測量如下因素的功能：力量、位移、位置、速度、加速度、角速度、轉動頻率、距離、光、液體、磁、溫度、化學物質、聲音、時間、硬度、電場、電流、電 壓、電力、輻射線、流率、濕度、斜率、振動、氣味或紅外線)、麥克風7312以及類似物)等。當然，可攜式遊戲機的結構不侷限於上述結構，只要在顯示部7304和顯示部7305中的兩者或一方中使用發光裝置即可，而可以採用適當地設置有其他附屬設備的結構。圖8C所示的可攜式遊戲機具有如下功能：讀出儲存在儲存媒體中的程式或資料並將其顯示在顯示部上；以及藉由與其他可攜式遊戲機進行無線通信而實現資訊共用。另外，圖8C所示的可攜式遊戲機所具有的功能不侷限於此，而可以具有各種功能。
圖8D示出行動電話的一個例子。行動電話7400除了組裝在外殼7401中的顯示部7402之外還具備操作按鈕7403、外部連接埠7404、揚聲器7405、麥克風7406等。另外，將發光裝置用於顯示部7402來製造行動電話7400。
圖8D所示的行動電話7400可以用手指等觸摸顯示部7402來輸入資訊。另外，可以用手指等觸摸顯示部7402來進行打電話或製作電子郵件等的操作。
顯示部7402主要有三種顯示模式。第一模式是主要用於顯示影像的顯示模式。第二模式是主要用於輸入文字等資訊的輸入模式。第三模式是混合顯示模式和輸入模式這兩種模式的顯示和輸入模式。
例如，在打電話或製作電子郵件的情況下，將顯示部7402設定為以文字輸入為主的文字輸入模式，並進行在螢 幕上顯示的文字的輸入操作。在此情況下，較佳的是，在顯示部7402的螢幕的大多部分中顯示鍵盤或號碼按鈕。
藉由在行動電話7400內部設置具有陀螺儀和加速度感測器等檢測傾斜度的感測器的檢測裝置，判斷行動電話7400的方向(行動電話對於地景模式或畫像模式是縱向或橫向地置放)，而可以對顯示部7402的螢幕顯示進行自動切換。
另外，藉由觸摸顯示部7402或對外殼7401的操作按鈕7403進行操作來切換顯示模式。此外，也可以根據顯示在顯示部7402上的影像的種類而切換顯示模式。例如，當顯示在顯示部上的影像信號為動態影像的資料時，將顯示模式切換成顯示模式，而當顯示在顯示部上的影像信號為文字資料時，將顯示模式切換成輸入模式。
另外，當在輸入模式下藉由檢測出顯示部7402的光感測器所檢測的信號得知在一定期間內沒有顯示部7402的觸摸操作輸入時，也可以進行控制以將顯示模式從輸入模式切換成顯示模式。
還可以將顯示部7402用作影像感測器。例如，藉由用手掌或手指觸摸顯示部7402，來拍攝掌紋、指紋等，而可以進行身份識別。另外，藉由將發射近紅外部光的背光或外部光感測光源用於顯示部，還可以拍攝手指靜脈、手掌靜脈等。
圖8E示出照明設備的一個例子。在照明設備7500中，外殼7501組裝有本發明的一個方式的發光裝置7503a 至7503d作為光源。照明設備7500可以安裝在天花板上或牆上等。
發光裝置7503a至7503d各者發射呈現即使長時間使用也不容易引起眼睛疲勞的高亮度的淡色的光、呈現鮮明的紅色的光以及與該紅色的光不同的鮮明的顏色的光。藉由根據發光顏色調整使發光元件驅動的條件，可以實現使用者能夠調整色調的照明設備。
圖9A和圖9B是能夠進行折疊的平板終端。圖9A是打開的狀態，並且平板終端包括外殼9630、顯示部9631a、顯示部9631b、顯示模式切換開關9034、電源開關9035、省電模式切換開關9036、夾子9033以及操作開關9038。此外，將發光裝置用於顯示部9631a和顯示部9631b的一者或兩者來製造該平板終端。
在顯示部9631a中，可以將其一部分用作觸控面板區域9632a，並且可以藉由接觸所顯示的操作鍵9637來輸入資料。此外，作為一個例子，顯示部9631a的一半只具有顯示的功能，並且另一半具有觸控面板的功能，但是不侷限於該結構，整個顯示部9631a可具有觸控面板的功能。例如，鍵盤可以顯示於整個顯示部9631a上以被用作觸控面板，並且將顯示部9631b用作顯示畫面。
與顯示部9631a中相同，也可以將觸控面板區域9632b設置於部分之顯示部9631b。此外，藉由使用手指或觸控筆等接觸觸控面板上的鍵盤顯示切換按鈕9639，可以在顯示部9631b上顯示鍵盤。
也可以對觸控面板區域9632a和觸控面板區域9632b同時進行觸摸輸入加以控制。
顯示模式切換開關9034能夠切換地景模式和畫像模式等顯示的方向並選擇黑白顯示或彩色顯示等的切換。根據藉由平板終端所內置的光感測器所檢測的使用時的外部光的光量，省電模式切換開關9036可以使顯示的亮度設定為最適合的亮度。平板終端除了光感測器以外還可以內置陀螺儀和加速度感測器等檢測傾斜度的感測器等的其他檢測裝置。
圖9A顯示出顯示部9631a的顯示面積與顯示部9631b的顯示面積相同，但是不侷限於此，顯示部9631a與顯示部9631b可具有不同面積或不同顯示品質。例如，高精細的顯示影像可被顯示在顯示部9631a和9631b中的一者上。
圖9B是平板終端折疊的狀態，其包括外殼9630、太陽能電池9633、充放電控制電路9634、電池9635以及DCDC轉換器9636。在圖9B中，作為充放電控制電路9634的一個例子係包括電池9635和DCDC轉換器9636。
由於平板終端能夠被折疊，因此不使用時外殼9630可以被合上。因此，顯示部9631a和9631b可以被保護，而可以提供一種具有良好的耐久性且從長期使用的觀點來看具有良好的可靠性的平板終端。
圖9A和圖9B所示的平板終端還可以具有如下功能：顯示各種各樣的資料(如靜態影像、動態影像、文字影像 等)的功能；將日曆、日期或時刻等顯示在顯示部上之功能；對顯示在顯示部上的資料進行操作或編輯的觸摸輸入功能；藉由各種各樣的軟體(程式)控制處理之功能等。
藉由利用安裝在平板終端的表面上的太陽能電池9633，可以將電力供應到觸控面板、顯示部或影像信號處理器等。注意，當太陽能電池9633設置在外殼9630的一面或兩面時，可以高效地對電池9635充電，所以是較佳的。另外，當使用鋰離子電池作為電池9635時，具有可以實現小型化等的優點。
另外，參照圖9C所示的方塊圖而對圖9B所示的充放電控制電路9634的結構和工作進行說明。圖9C示出太陽能電池9633、電池9635、DCDC轉換器9636、轉換器9638、開關SW1至SW3以及顯示部9631，電池9635、DCDC轉換器9636、轉換器9638、開關SW1至SW3對應圖9B所示的充放電控制電路9634。
首先，說明在利用外部光使太陽能電池9633發電時的工作的例子。使用DCDC轉換器9636對太陽能電池9633所產生的電力進行升壓或降壓以使它成為用來對電池9635進行充電的電壓。並且，當利用來自太陽能電池9633的電力操作顯示部9631時使開關SW1導通，並且，利用轉換器9638將其升壓或降壓到顯示部9631所需要的電壓。另外，當不進行顯示部9631中的顯示時，使開關SW1截止且使開關SW2導通來對電池9635進行充電。
雖然示出太陽能電池9633以作為發電單元的一個例 子，但是不侷限於此，也可以使用壓電元件(piezoelectric element)或熱電轉換元件(珀耳帖元件(Peltier element))等其他發電單元進行電池9635的充電。例如，也可以使用以無線(不接觸)的方式能夠收發電力來進行充電的以非接觸電力傳輸模組或組合其他充電方法進行充電。
另外，如果具備上述實施方式所說明的顯示部，則當然不侷限於圖9A至9C所示的電子裝置。
在上述電子裝置或照明設備等的發光裝置中，藉由將其線性熱膨脹係數近於基板材料的材料用於設置在重疊於使玻璃粉融化、固化來形成的密封材料的區域中的佈線，可以使施加到密封材料的應力降低到與施加到不重疊於佈線的區域的應力相同的水準，而可以抑制起因於該應力的裂紋的產生。因此藉由採用這樣應用有機EL元件的發光裝置，可以抑制裂紋所導致的氣密性的降低，所以可以實現可靠性極高的電子裝置或照明設備等的發光裝置。
本實施方式可以與本說明書所記載的其他實施方式適當地組合而實施。
100‧‧‧發光裝置
101‧‧‧第一基板
103‧‧‧發光單元
105‧‧‧佈線
105a‧‧‧佈線
105b‧‧‧佈線
107‧‧‧密封材料
109‧‧‧氧化物層
111‧‧‧第二基板
113‧‧‧密封區域
115‧‧‧低電阻佈線
117‧‧‧連接部
119‧‧‧絕緣層
121‧‧‧緩衝層
200‧‧‧顯示裝置
201‧‧‧像素部
203‧‧‧驅動電路部
205‧‧‧撓性印刷電路(FPC)
213‧‧‧電晶體
214‧‧‧電晶體
215‧‧‧電晶體
216‧‧‧電晶體
219‧‧‧絕緣層
221‧‧‧發光元件
223‧‧‧像素電極
225‧‧‧EL層
227‧‧‧共同電極
229‧‧‧絕緣層
231‧‧‧絕緣層
233‧‧‧濾色片
235‧‧‧黑矩陣
237‧‧‧保護層
239‧‧‧絕緣體
241‧‧‧絕緣層
300‧‧‧照明設備
303‧‧‧下部電極
305‧‧‧EL層
307‧‧‧上部電極
309a‧‧‧連接電極
309b‧‧‧連接電極
311‧‧‧發光元件
313‧‧‧絕緣層
315‧‧‧絕緣層
403‧‧‧第一電極
405‧‧‧EL層
407‧‧‧第二電極
701‧‧‧電洞注入層
702‧‧‧電洞傳輸層
703‧‧‧包含發光有機化合物的層
704‧‧‧電子傳輸層
705‧‧‧電子注入層
706‧‧‧電子注入緩衝層
707‧‧‧電子繼電層
708‧‧‧複合材料
800‧‧‧第一EL層
801‧‧‧第二EL層
803‧‧‧電荷發生層
7100‧‧‧電視機
7101‧‧‧外殼
7103‧‧‧顯示部
7105‧‧‧支架
7107‧‧‧顯示部
7109‧‧‧操作鍵
7110‧‧‧遙控器
7201‧‧‧主體
7202‧‧‧外殼
7203‧‧‧顯示部
7204‧‧‧鍵盤
7205‧‧‧外部連接埠
7206‧‧‧指向裝置
7301‧‧‧外殼
7302‧‧‧外殼
7303‧‧‧連接部
7304‧‧‧顯示部
7305‧‧‧顯示部
7306‧‧‧揚聲器部
7307‧‧‧儲存媒體插入部
7308‧‧‧LED燈
7309‧‧‧操作鍵
7310‧‧‧連接端子
7311‧‧‧感測器
7312‧‧‧麥克風
7400‧‧‧行動電話
7401‧‧‧外殼
7402‧‧‧顯示部
7403‧‧‧操作按鈕
7404‧‧‧外部連接埠
7405‧‧‧揚聲器
7406‧‧‧麥克風
7500‧‧‧照明設備
7501‧‧‧外殼
7503‧‧‧發光裝置
9630‧‧‧外殼
9631‧‧‧顯示部
9631a‧‧‧顯示部
9631b‧‧‧顯示部
9632a‧‧‧區域
9632b‧‧‧區域
9633‧‧‧太陽能電池
9634‧‧‧充放電控制電路
9635‧‧‧電池
9636‧‧‧DCDC轉換器
9637‧‧‧操作鍵
9638‧‧‧轉換器
9639‧‧‧鍵盤顯示切換按鈕
9033‧‧‧夾子
9034‧‧‧顯示模式切換開關
9035‧‧‧電源開關
9036‧‧‧省電模式切換開關
9038‧‧‧操作開關
在所附圖式中：圖1A至圖1C顯示本發明一實施例的發光裝置；圖2A至圖2D顯示本發明一實施例的發光裝置；圖3A至圖3C顯示本發明一實施例的發光裝置； 圖4A和圖4B顯示本發明一實施例的顯示裝置；圖5A和圖5B顯示本發明一實施例的顯示裝置；圖6A和圖6B顯示本發明一實施例的照明設備；圖7A至圖7C顯示本發明一實施例的可以應用於發光裝置的EL層；圖8A至圖8E顯示本發明一實施例的電子裝置以及照明設備，其包括發光裝置；圖9A至圖9C顯示本發明一實施例的電子裝置，其包括發光裝置。
101‧‧‧第一基板
105‧‧‧佈線
107‧‧‧密封材料
109‧‧‧氧化物層
111‧‧‧第二基板
115‧‧‧低電阻佈線
119‧‧‧絕緣層

Claims (25)

  1. 一種電子裝置，包括：第一基板；該第一基板上的佈線，該佈線使用導電材料形成；第二基板；以及玻璃粉材料，該玻璃粉材料夾在該第一基板和該第二基板之間，以及該佈線和該第二基板之間，以使該佈線的第一部分位於由該第一基板、該第二基板以及該玻璃粉材料界定的密封區域的內側，並且該佈線的第二部分位於該密封區域的外側，其中，在0℃至500℃的溫度範圍內該佈線的該導電材料與該第一基板的材料之間的線性熱膨脹係數的差為5ppm/K以下。
  2. 根據申請專利範圍第1項之電子裝置，其中在0℃至500℃的溫度範圍內該佈線的該導電材料與該第一基板的該材料之間的線性熱膨脹係數的差為2ppm/K以下。
  3. 一種電子裝置，包括：第一基板；該第一基板上的佈線，該佈線由導電材料形成；第二基板；玻璃粉材料，該玻璃粉材料夾在該第一基板和該第二基板之間，以及該佈線和該第二基板之間，以使該佈線的第一部分位於由該第一基板、該第二基板以及該玻璃粉材料界定的密封區域的內側，並且該佈線的第二部分位於該 密封區域的外側；以及該玻璃粉材料和該第一基板之間的由該導電材料形成的緩衝層，該緩衝層設置在與該玻璃粉材料重疊的區域中，其中，在0℃至500℃的溫度範圍內該佈線的該導電材料與該第一基板的材料之間的線性熱膨脹係數的差為5ppm/K以下。
  4. 根據申請專利範圍第3項之電子裝置，其中該緩衝層不與形成在該密封區域中的電路電連接。
  5. 根據申請專利範圍第3項之電子裝置，其中使用與該佈線相同的層形成該緩衝層。
  6. 根據申請專利範圍第3項之電子裝置，其中該緩衝層與該佈線重疊。
  7. 根據申請專利範圍第1或3項之電子裝置，其中該佈線包括鎢。
  8. 根據申請專利範圍第1或3項之電子裝置，其中使用鎢形成該佈線。
  9. 根據申請專利範圍第1或3項之電子裝置，還包括：夾在該佈線和該玻璃粉材料之間的氧化物半導體層。
  10. 根據申請專利範圍第1或3項之電子裝置，還包括：形成在該密封區域的內側或外側且與該佈線電連接的低電阻佈線， 其中，對於一給定的長度，該低電阻佈線的電阻低於該佈線。
  11. 根據申請專利範圍第1或3項之電子裝置，還包括：形成在該密封區域內的第一低電阻佈線；以及形成在該密封區域外的第二低電阻佈線，其中該佈線的該第一部分在形成在該密封區域內的第一連接部處與該第一低電阻佈線電連接，其中該佈線的該第二部分在形成在該密封區域外的第二連接部處與該第二低電阻佈線電連接，其中，對於一給定的長度，該第一低電阻佈線和該第二低電阻佈線的電阻皆低於該佈線。
  12. 一種發光裝置，包括：第一基板；在該第一基板上的佈線，該佈線使用導電材料形成；第二基板；玻璃粉材料，該玻璃粉材料夾在該第一基板和該第二基板之間，以及該佈線和該第二基板之間，以便該佈線的第一部分位於由該第一基板、該第二基板以及該玻璃粉材料界定的密封區域的內側，並且該佈線的第二部分位於該密封區域的外側；以及該密封區域中的發光元件，該發光元件包括夾在第一電極和第二電極之間的發光層，其中，在0℃至500℃的溫度範圍內該佈線的該導電材 料與該第一基板的材料之間的線性熱膨脹係數的差為5ppm/K以下。
  13. 根據申請專利範圍第12項之發光裝置，其中在0℃至500℃的溫度範圍內該佈線的該導電材料與該第一基板的該材料之間的線性熱膨脹係數的差為2ppm/K以下。
  14. 根據申請專利範圍第12項之發光裝置，其中該佈線包括鎢。
  15. 根據申請專利範圍第12項之發光裝置，其中使用鎢形成該佈線。
  16. 根據申請專利範圍第12項之發光裝置，還包括：夾在該佈線和該玻璃粉材料之間的氧化物半導體層。
  17. 根據申請專利範圍第12項之發光裝置，還包括：形成在該密封區域的內側或外側且與該佈線電連接的低電阻佈線，其中，對於一給定的長度，該低電阻佈線的電阻低於該佈線。
  18. 根據申請專利範圍第12項之發光裝置，還包括：形成在該密封區域內的第一低電阻佈線；形成在該密封區域外的第二低電阻佈線，其中該佈線的該第一部分在形成在該密封區域內的第一連接部處與該第一低電阻佈線電連接，其中，該佈線的該第二部分在形成在該密封區域外的第二連接部處與該第二低電阻佈線電連接，以及其中，對於一給定的長度，該第一低電阻佈線和該第 二低電阻佈線的電阻都低於該佈線。
  19. 根據申請專利範圍第12項之發光裝置，還包括：該玻璃粉材料和該第一基板之間由該導電材料形成的緩衝層，該緩衝層設置在沒有設置該佈線的與該玻璃粉材料重疊的區域中。
  20. 根據申請專利範圍第12項之發光裝置，還包括：包括源極電極和汲極電極的電晶體，該源極電極和該汲極電極中的一者與該發光元件電連接。
  21. 根據申請專利範圍第12項之發光裝置，還包括：包括源極電極和汲極電極的電晶體，該源極電極和該汲極電極中的一者與該發光元件電連接；以及形成在該密封區域的內部或外部且與該佈線電連接的低電阻佈線，其中，對於一給定的長度，該低電阻佈線的電阻低於該佈線，以及其中，該低電阻佈線和該源極電極分別包括由相同的導電膜所形成的層。
  22. 根據申請專利範圍第12項之發光裝置，還包括：包括閘極電極、源極電極以及汲極電極的電晶體，該源極電極和該汲極電極中的一者與該發光元件電連接，其中該佈線和該閘極電極分別包括由相同的導電膜所形成的層。
  23. 根據申請專利範圍第12項之發光裝置，還包括：包括源極電極和汲極電極的電晶體，該源極電極和該 汲極電極中的一者與該發光元件電連接；以及覆蓋該電晶體且夾在該佈線和該玻璃粉材料之間的無機絕緣膜。
  24. 根據申請專利範圍第12項之發光裝置，還包括：包括閘極電極、源極電極以及汲極電極的電晶體，該源極電極和該汲極電極中的一者與該發光元件電連接；以及形成在該密封區域的內側或外側且與該佈線電連接的低電阻佈線，其中，對於一給定的長度，該低電阻佈線的電阻低於該佈線，其中，該佈線和該閘極電極分別包括由相同的導電膜所形成的第一層，以及其中，該低電阻佈線和該源極電極分別包括由相同的導電膜所形成的第二層。
  25. 一種電子裝置，包含外殼與包括根據申請專利範圍第12項之發光裝置的顯示部。
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