专利名称：发光元件及其制作方法
技术领域：
本发明涉及通过将电场加在把包含有机化合物的膜(以下称“有机化合物层”)设在一对电极之间的元件上，获得荧光或磷光的发光元件的制作方法。
背景技术：
发光元件是通过施加电场而发光的元件。可以这样来说明其发光机理将有机化合物层夹在电极之间，通过施加电压，从阴极注入的电子及从阳极注入的空穴在有机化合物层中的发光中心再结合，形成呈激励状态的分子(以下称“分子激子”)，该分子激子返回基态时放出能量而发光。
另外，作为形成有机化合物的分子激子的种类，可能是单态激励状态和三态激励状态，但在本说明书中包括任何一种激励状态都有助于发光的情况。
在这样的发光元件中，通常用低于1微米等的薄膜形成有机化合物层。另外，由于发光元件是有机化合物层本身发光的自发光型的元件，所以现有的液晶显示器中用的背照光就不需要了。因此，发光元件能制作得极薄且轻，有很大的优点。
另外，例如在100～200nm左右的有机化合物层中，从注入载流子到再结合的时间，如果考虑有机化合物层的载流子移动度，则为数十毫微米，即使包括从载流子再结合到发光的过程，也在微秒数量级以内的时间就达到发光。因此，响应速度非常快也是特长之一。
另外，由于发光元件是载流子注入型的发光元件，所以可以用直流电压驱动，不容易产生噪声。关于驱动电压，首先将有机化合物层做成厚度为100nm左右的均匀的超薄膜，另外，选择对有机化合物层的载流子注入势垒小的电极材料，再通过导入单异质结构(双层结构)，用5.5V达到了100cd/m2的充分的亮度(参照非专利文献1)。
由于这样的薄型轻量、高速响应性、直流低电压驱动等特性，所以发光元件作为下一代的平板显示器元件引人注目。另外，自发光型由于视野角大，识别性也比较好，可以认为作为携带装置的显示画面中用的元件是有效的。
可是，作为这样的发光元件的一大问题，能举出元件的可靠性。可靠性中特别是亮度随时间劣化显著，需要进行很大的改善。
亮度随时间劣化基本上可以认为是来自于所使用的材料的一种现象，但也可能利用元件结构或驱动方法，延长亮度的半衰期。例如，有这样的例子通过插入铜酞菁(以下称“CuPc”)作为空穴注入层，而且不用直流而用呈矩形波的交流(正偏压时电流一定，反偏压时电压一定)进行驱动，极大地改善了亮度的半衰期(参照非专利文献2)。
在文献2中，初始亮度为510cd/m2，成功地将亮度半衰期延长到4000小时。其主要原因能举出排除由交流驱动引起的空间电荷的蓄积；改善作为空穴输送层的N，N’-二(萘-1-基)-N，N’-二苯-benzidene(以下称“NPB”)的耐热性；以及作为空穴注入层的CuPc有优异的空穴注入性这样几点。
另外，如果用于阳极的铟锡氧化物(以下称“ITO”)进行表面处理，则与水的接触角大致为0°。NPB与水的接触角为70°～80°左右，可知ITO和NPB的表面能量之差非常大。因此如果在ITO上直接形成NPB膜，则NPB容易结晶，作为元件会过早地劣化。作为空穴注入层将CuPc插入ITO和NPB的界面上，抑制了NPB的结晶化，也是削弱可靠性的主要原因。
如上所述，将CuPc用于空穴注入层，虽然提高了发光元件的可靠性，但还不能说可靠性是充分的。作为其理由之一，能举出CuPc的成膜性差，难以做成均匀的薄膜。
<非专利文献1>
C.W.Tang等，Applied Physics，Vol.51，No.12，913-915(1987)
<非专利文献2>
S.A.Van Slyke等，Applied Physics，Vol.69，No.15，2160-2162(1996)发明内容(发明要解决的课题)因此，本发明中，以在把CuPc等的酞菁用于空穴注入层的发光元件中，抑制亮度随时间劣化、延长元件寿命作为课题。
另外，以提供使用本发明公开的发光元件、耐久性好的发光装置作为课题。再者，以提供使用这样的发光装置、耐久性好的电子装置作为课题。
(解决课题用的方法)本发明提供一种发光元件的制作方法，该发光元件具有阳极、阴极、设置在上述阳极和上述阴极之间的发光层、以及设置在上述阳极和上述阴极之间的空穴注入层，其特征在于上述空穴注入层由CuPc等酞菁形成，且空穴注入层形成后暴露在气体气氛中。
使用酞菁的空穴注入层形成后暴露在特定的气体气氛中，能获得比用以往的一直在真空中的成膜方式制作的元件高的可靠性。本发明者想看看暴露在气体气氛中是否会提高酞菁膜的质量，是否提高了可靠性。
另外，本发明提供一种发光元件，其特征在于在上述空穴注入层中进行掺杂而包含具有使酞菁氧化的性质的电子相容性化合物。使用掺杂了电子相容性化合物的空穴注入层，能降低元件的驱动电压。
另外，在本发明中，上述气体最好使用氧气等电子相容性气体。使空穴注入层暴露在电子相容性气体气氛中，能降低元件的驱动电压。
另外，本发明提供一种发光装置，该发光装置使用了具有阳极、阴极、设置在上述阳极和上述阴极之间的发光层、以及设置在上述阳极和上述阴极之间的空穴注入层的发光元件，由酞菁形成上述空穴注入层，而且空穴注入层形成后经过暴露在气体气氛中的工序制作该发光元件。还提供一种电子装置，其特征在于使用上述发光装置。
(发明的效果)通过实施本发明，能制作能减缓亮度的劣化的发光元件。另外，通过使用这样改善了的发光元件，能提供亮度的劣化小的发光装置。另外，通过使用上述发光装置制作电子装置，能提供寿命比以往长的电子装置。
图1是表示制作本发明的发光元件时使用的制造装置的图。
图2是表示发光元件的制造方法的图。
图3是表示实施例2及比较例1的结果的图。
图4是表示实施例3及比较例2的结果的图。
图5是表示发光装置的结构的图。
图6是表示发光装置的结构的图。
图7是表示电子装置的具体例的图。
图8是表示电子装置的具体例的图。
具体实施例方式
以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。另外，发光元件这样构成为了取出光，第一电极或第二电极中的至少一个是透明的即可，但一般是在基板上形成透明的第一电极(阳极)，从第一电极(阳极)取出光。实际上，相反地将第一电极作为阴极，从阴极取出光的结构，或者从与基板相反一侧取出光的结构也能适用。
能适用于本发明的发光元件，只要是在第一电极和第二电极之间有至少使用了发光层和酞菁的空穴注入层，则使用什么样的元件都可以。发光颜色也是什么样的都可以，制作全色的显示装置的情况等，已知有将光的三原色(蓝、红、绿)组合起来的方法；将滤色片组合在白色的发光元件中的方法；以及将变色层组合在蓝色的发光元件中的方法等。
另外，空穴注入层也可以是以酞菁为主(host)，掺杂了有使酞菁氧化的性质的电子相容性化合物(例如，TCNQ-F4或V2O3等)的膜。使用掺杂了电子相容性化合物的空穴注入层的发光元件由于驱动电压低，所以能用较低的电压取出光，很有用。另外，驱动电压低，还能降低加在元件上的应力，所以通过与本发明组合，还能期待改善寿命的效果。
掺杂了电子相容性化合物的空穴注入层，其空洞迁移性提高，能增大发光元件的厚度。厚度增大，不容易引起短路，能期待提高制作元件时的合格率。可是，CuPc具有如果增大厚度则容易结晶化的性质。如上所述，如果暴露在气体气氛中导致的可靠性提高起因于薄膜质量变好，那么可以考虑即使使CuPc增厚，暴露在氧气气氛中时是否能抑制结晶化呢。
其次，形成了空穴注入层后，使基板暴露的气体最好是氧等电子相容性的气体。其理由与上述的掺杂相同，是因为能期待降低驱动电压。
用本发明的发光元件可制作发光装置。作为发光装置，有的利用单纯的面状光进行照明，或者将像素配置成矩阵状的显示装置等，有多种多样的应用。
(实施例)[实施例1]在本实施例中，说明本发明公开的发光元件的制作工序、以及这时使用的多室方式的制造装置。该制造装置在投入基板连续地进行成膜等的处理后，通过基板与另外投入的相对基板进行一体化，能进行封接处理。
图1所示的发光元件制造装置有输送室101(附带用来输送基板或相对基板、金属掩模的输送机械手110)、通过门阀与该输送室连结的基板·掩模物料室102、前处理室103、第一有机蒸镀室104、第二有机蒸镀室105、金属蒸镀室106、CVD室107、封接玻璃物料室108、以及封接室109。
最初，将基板和蒸镀用金属掩模投入基板·掩模物料室102中。基板·掩模物料室呈升降机结构(在本实施例中为11段)，呈升降机结构的各段为基板(在本实施例中为126.6mm×126.6mm)或掩模兼用。基板、掩模合计最多能收容10个。剩余的一段成为加热基板用的基板加热段，投入时为空段。另外，在本制造装置中基板的方向经常为面朝下。
其次，在封接玻璃物料室108中进行相对基板的投入。封接玻璃物料室呈升降机结构(在本实施例中为10段)，各段中最多收容10个前处理(具有代表性的指粘贴吸收面板内外的水分用的干燥剂、以及涂敷与基板粘接用的密封剂)结束后的相对基板(在本实施例中为126.6mm×126.6mm)。另外，在本制造装置中相对基板的方向经常为面朝上)。
在本制造装置中，对投入的全部基板先结束成膜处理，将其称为“蒸镀模式”。该蒸镀模式结束后，进入与相对基板进行粘贴的“封接模式”。
以下，以使用7个基板、3个掩模的情况为例，说明蒸镀模式。
首先，对输送室101、前处理室103、第一有机蒸镀室104、第二有机蒸镀室105、金属蒸镀室106、CVD室107预先进行达到10-5～10-6Pa高真空排气。在蒸镀模式中，输送室经常保持高真空。另外，对设置在第一有机蒸镀室和第二有机蒸镀室中的各蒸镀材料用比各自的蒸发开始温度低30℃的温度进行预热。该预热时间最好为12小时以上，目的在于将附着在蒸镀材料上的水分除去。其次，对基板·掩模物料室102进行排气后，将掩模输送给第一有机蒸镀室、第二有机蒸镀室、金属蒸镀室。在本制造装置中，使用掩模的成膜室就是这三个室。以上的准备如果结束，就将基板输送给前处理室。在前处理室中虽然由灯加热器进行的真空中基板加热、以及使用气体系统的等离子体处理(例如02等离子体处理)都是可能的，但任何处理都要对基板的全部表面进行。
另外，关于基板加热，由于在基板·掩模物料室102的基板加热段中也能进行，所以为了谋求提高生产率，也可以在这里进行。在本实施例中，在排气后的基板·掩模物料室中，用灯加热器在真空中进行基板加热。即，将基板从基板·掩模物料室经由输送室101，输送给基板·掩模物料室的基板加热段，用实际温度150℃对基板进行30分钟的加热器加热，加热结束后，使基板加热段离开灯加热器，使基板冷却30分钟。另外，加热结束后，将基板经由输送室输送给前处理室103，通过进行冷却(即，在前处理室中等待)，在基板冷却过程中也能在基板·掩模物料室中对下一个基板进行真空加热，有利于提高生产率。
其次，将基板从前处理室103经由输送室101输送给第二有机蒸镀室105，使用两台CCD摄像机进行了与掩模的调整处理后，使空穴注入层CuPc以0.1nm/sec的速率形成20nm。在第二有机蒸镀室中，从固定的蒸镀源(在本实施例中为6个地方)蒸发材料，在上方的基板上形成膜。在蒸镀过程中基板旋转，由此提高在基板上形成的膜的厚度在面内分布的均匀性。另外，采用从多个蒸镀源使多个材料同时蒸发的共蒸镀法，能形成在主物质中掺杂了宾(guest)物质的层。
其次，将基板经由输送室101输送给CVD室107。在基板被输送给CVD室之前，CVD室进行了达到10-5～10-6pa高真空排气。输送后将高纯度的氧气以500sccm供给CVD室。在供给氧气期间，也用涡轮增压泵使CVD室排气，所以CVD室内的压力一定。使基板在氧气气氛中暴露5分钟后，停止氧气的供给，将CVD室排气成高真空。
另外，在CVD室107中，能在基板的全部表面上形成CVD膜。另外，还能进行使用多种气体的等离子体处理。利用它能在阴极Al上形成例如作为保护膜的氮化硅膜，或者作为基板的前处理，也能进行使用多种气体的等离子体处理(例如，Ar+O2等离子体处理)。
其次，将基板经由输送室101再输送给第二有机蒸镀室105。调整处理结束后，使空穴输送层NPB以0.2nm/sec形成60nm。
其次，将基板经由输送室101输送给第一有机蒸镀室104。除了蒸镀源的个数为8个地方以外，其他机构及成膜处理方法与第二有机蒸镀室105完全相同。这里，以0.1nm/sec形成兼作发光层及电子输送层的三(8-羟基喹啉)铝络合物(以下称“Alq3”)75nm。特别是在成膜过程中的前半期形成的发光层中，其厚度为37.5nm，用共蒸镀法掺杂了0.3wt％左右微量的二甲基キナクリドン(以下称“DMQA”)。通过该掺杂，完成后的面板的寿命大幅度提高。另外，从发光层向电子输送层的切换，只要将附属于DMQA蒸镀源的快门关闭，就能顺利地进行。
其次，将基板经由输送室101输送给金属蒸镀室106。在这里，以0.1nm/sec形成1nm的CaF2、以及以1nm/sec形成200nm的Al作为阴极。在金属蒸镀室中，能用电阻加热(RE)法(RE蒸镀源存在6点式×2共计12点)及EB法(EB蒸镀源存在6点式×1共计6点)形成膜，但如果考虑对基板上的TFT的损伤，则最好采用电阻加热法。蒸镀源以外的机构及成膜处理方法与第二有机蒸镀室104及第二有机蒸镀室105完全相同。
如上所述的必要处理结束后的基板经由输送室101再返回出发点的基板·掩模物料室102。另外，以上为了获得发绿色光的单色面板，虽然示出了必要的一系列处理，但不特别限定。
对投入的全部基板完成了同样的处理后，从各蒸镀室将掩模回收到基板·掩模物料室102中，蒸镀模式结束，本制造装置接着进入封接模式。
另外，以上，只说明了在预蒸镀室中配置了3个所使用的掩模，在蒸镀处理过程中不更换掩模的“掩模不更换模式”的情况，但由于元件结构的不同，当然会提出每一个蒸镀室使用多个掩模的要求。即使在这样的情况下，本制造装置也能适应，预先将不要的3个以上的掩模设置在基板·掩模物料室中，在蒸镀室的处理间歇进行掩模更换即可(在规范上将该模式称为“掩模更换模式”，以示区别)。但是，如果增加使用的掩模，则同时流动的基板的个数当然减少。
以下，说明封接模式。
首先输送室101、基板·掩模物料室102、封接玻璃物料室108有必要开设通风孔。关于输送室及基板·掩模物料室，蒸镀模式结束后立刻进行通风处理即可。另外，关于封接玻璃物料室，通过尽量在封接前进行结束了前处理的相对基板的设置，能抑制密封剂和干燥剂的劣化。设置后，通过多次(在本实施例中为两次)进行封接玻璃物料室的排气·通气处理，不仅能防止封接模式时输送室中的水分浓度的下降，而且还能进行相对涂敷的密封剂的脱气。封接玻璃物料室最后的通气处理结束后，立刻进入封接处理是理想的。通过操作者周密地设定输送室及基板·掩模物料室的通气处理、相对基板向封接玻璃物料室的投入、以及封接玻璃物料室的通气处理等各个处理的时序，上述的理想情况是可能的。
其次，将基板从基板·掩模物料室102、将相对基板从封接玻璃物料室108，分别经由输送室101输送到封接室109中。在封接室中将基板的端部之间对齐，基板·相对基板的制造调整处理结束后，将基板·相对基板粘接起来，通过加压进行封接。再从相对基板侧(下侧)进行UV照射，使密封剂(在本实施例中为UV硬化树脂)硬化。这时，使用遮光掩模，能只对密封剂部分有选择地进行UV照射。另外，在本实施例中遮光掩模是石英玻璃上形成了Cr膜的掩模，因为不可能用输送室的输送机械手来输送，所以操作者直接将它设置在封接室中。
通过以上的封接处理，基板和相对基板构成呈一体的面板。将该面板从封接室109经由输送室101输送到基板·掩模物料室102中。以下，对下一个基板及相对基板进行同样的处理。最后7个面板被收容在基板·掩模物料室中，封接模式结束。封接模式结束后，将完成了的面板从基板·掩模物料室中取出即可。
以上所示的蒸镀模式、以及封接模式中的一系列处理，可以利用控制系统全部自动地进行。具体地说，如果将包括对每个基板的输送路线·处理内容等信息的菜单登录下来，只要发送处理开始的信号，就能根据该登录的菜单，自动地进行对各基板的一系列处理。
在本实施例中，对用实施例1所示的工序制作的发光元件，测定了进行恒定电流驱动时的亮度劣化情况。
图2中示出了元件结构。首先，对作为阳极形成了110nm的ITO膜的玻璃基板207，在10-5～10-6pa的真空中作为空穴注入层202蒸镀了20nm的CuPc后，在氧气气氛中暴露5分钟，此后作为空穴输送层203蒸镀了60nm的NPB，作为发光层204蒸镀了37.5nm的Alq和DMQA的共蒸镀膜，作为电子输送层205蒸镀了37.5nm的Alq，其次作为阴极206蒸镀了1nm的CaF2、200nm的Al。Alq和DMQA的质量比为1∶0.003。然后，与附带涂敷了紫外线硬化树脂的干燥剂的相对玻璃粘接起来，通过照射紫外线进行了封接。
用该元件，以对应于1000cd/m2的电流密度9.2mA/m2，进行了恒定电流可靠性测定。将结果示于图3所示的曲线“有氧气气氛”中。
为了比较，元件结构与实施例2相同，蒸镀了CuPc后，不暴露在氧气气氛中，一直为真空，在蒸镀了NPB的元件中，使初始亮度与实施例2相同，设定为1000cd/m2，进行了实施恒定电流驱动时的可靠性试验(电流密度10.2mA/m2)。将结果示于图3所示的图表“无氧气气氛”中。如果将两者加以比较，可知“有氧气气氛”的元件在恒定电流驱动中，特别能抑制初始劣化。
在本实施例中，将实施例2的元件结构稍加改变，测定了元件的恒定电流可靠性。在实施例2中，发光层的质量比即Alq和DMQA之比为1∶0.003，与此不同，在本实施例中为1∶0.01。其他元件结构及元件制作方法相同。初始亮度为1000cd/m2。与其对应的电流密度为13.4mA/m2。示于“有氧气气氛”中。
为了比较，元件结构与实施例3相同，蒸镀了CuPc后，不暴露在氧气气氛中，一直为真空，在蒸镀了NPB的元件中，使初始亮度与实施例3相同，设定为1000cd/m2，进行了实施恒定电流驱动时的可靠性试验(电流密度15.9mA/m2)。将结果示于图4所示的图表“无氧气气氛”中。如果将两者加以比较，可知“有氧气气氛”的元件在恒定电流驱动中，特别能抑制初始劣化。
在本实施例中，作为本发明中公开的发光装置的例子，举例示出了无源矩阵型发光装置。在图5A中示出了其俯视图，在图5B中示出了沿A-A’剖切图5A时的剖面图。另外，作为发光元件的结构虽然可以是各种各样的形态，但例如采用本说明书中的实施例2或实施例3所示的结构即可。
在图5A中，501是基板，这里使用玻璃材料。也可以使用塑料材料，作为塑料材料，能使用聚酰亚胺、聚酰胺、丙烯树脂、环氧树脂、聚乙醚砜(以下称“PES”)、聚碳酸酯(以下称“PC”)、将聚对苯二甲酸乙二酯(以下称“PET”)或聚乙醚烯腈(以下称“PEN”)制成板状或薄膜状。
502是由氧化物导电膜构成的扫描线(阳极)，在本实施例中用ITO，另外，503是由金属膜构成的数据线(阴极)，在本实施例中用层叠了CaF2和Al的膜。另外，504是由丙烯树脂构成的存储体，具有作为将数据线503断开用的隔壁功能。扫描线502和数据线503两者都形成许多条纹状，互相正交设置。另外，在图5A中虽然未示出，但有机化合物层被夹在扫描线502和数据线503之间，交叉部成为像素。
而且，扫描线502及数据线503通过TAB带507连接在外部的驱动电路上。另外，508表示扫描线502集合而成的布线组，509表示由连接在数据线503上的连接布线506的集合构成的布线组。另外，虽然图中未示出，但也可以连接将IC设在TAB带上的TCP，来代替TAB带507。
另外，在图58中，510是密封材料，511是用密封材料510粘接在基板501上的盖材料。作为密封材料510，使用光硬化树脂即可，最好是脱气少、吸湿性低的材料。作为盖材料，最好是与基板501相同的材料，也可以使用玻璃(包括石英玻璃)或塑料。这里使用玻璃材料。
其次，图5C中示出了像素区的结构的放大图。513是有机化合物层。另外，如图5C所示，存储体(bank)504呈下层的宽度比上层的宽度窄的形状，能物理性地将数据线503断开。另外，用密封材料510包围的像素部514利用由树脂构成的封接材料515与大气割断，呈防止有机化合物层的劣化的结构。
由以上这样的结构构成的本发明的发光装置，由于由扫描线502、数据线503、存储体504及有机化合物层513形成像素部514，所以用非常简单的工艺就能制作。
另外，也可以将偏振片512设置在本实施例所示的发光装置的显示面(观测图像的面)上。该偏振片能抑制从外部入射的光的反射，有防止观测者映入显示面上的效果。一般说来，使用圆偏振片。但是，为了防止从有机化合物层发出的光由于偏振片反射而返回内部，最好调节折射率，呈内部反射少的结构。
在本实施例中，用图6A、6B说明像素部中有本发明的电致发光元件的发光装置。另外，图6A是表示发光装置的俯视图，图6B是沿B-B’剖切图6A的剖面图。用虚线表示的601是驱动电路部(源侧驱动电路)，602是像素部，603是驱动电路部(栅侧驱动电路)。另外，604是封接基板，605是密封剂，用密封剂605包围的内侧607成为空间。
另外，608是传输输入到源侧驱动电路601及栅侧驱动电路603中的信号用的布线，从成为外部输入端子的FPC609接收视频信号、时钟信号、启动信号、复位信号等。另外，这里虽然只图示了FPC，但该FPC中也可以安装打印布线板(以下称“PWB”)。在本说明书中的发光装置中，不仅包括发光装置本体，而且其中也包括安装了FPC或PWB的状态。
其次，用图6B说明断面结构。虽然在基板610上形成驱动电路部及像素部，但这里，示出了作为驱动电路部的源侧驱动电路601、像素部602。
另外，源侧驱动电路601形成将n沟道型TFT623和p沟道型TFT624组合起来的CMOS电路。另外，形成驱动电路的TFT也可以在众所周知的CMOS电路、PMOS电路或NMOS电路中形成。另外，在本实施方式中，虽然示出了在基板上形成了驱动电路的驱动器一体型，但这并非是必要的，也可以不在基板上而是在外部形成。
另外，由包括开关用TFT611、电流控制用TFT612和导电性地连接在其漏上的第一电极613的多个像素形成像素部602。另外，覆盖着第一电极613的端部形成绝缘物614。这里，通过使用正型的感光性丙烯酸树脂膜来形成。
另外，为了形成良好的覆盖，在绝缘物614的上端部或下端部形成有曲率的曲面。例如，作为绝缘物614的材料，在使用正型的感光性丙烯的情况下，最好只使绝缘物614的上端部具有曲率半径为(0.2微米～3微米)的曲面。另外，作为绝缘物614，能使用借助于感光性的光在刻蚀剂中呈不溶解性的负型、或者借助于光在刻蚀剂中呈溶解性的正型中的任意一个。
在第一电极613上分别形成电致发光层616、以及第二电极617。这里，作为用于具有作为阳极功能的第一电极613的材料，最好使用功函数大的材料。例如ITO膜、铟锌氧化物膜、氮化钛膜、铬膜、钨膜、Zn膜、Pt膜等单层膜，此外还能使用氮化钛和以铝为主要成分的膜的层叠层；氮化钛膜、以铝为主要成分的膜、以及氮化钛膜这样的三层结构等。另外，如果做成层叠结构，则作为布线的电阻低，取得良好的欧姆接触，还能具有作为阳极的功能。
另外，有机化合物层616如果至少有发光层和使用酞菁的空穴注入层，则使用什么样的都可以。例如采用本说明书中的实施例2或实施例3这样的结构即可。
另外，作为用于在有机化合物层616上形成的第二电极(阴极)617的材料，使用功函数小的材料(Al、Ag、Li、Ca、或它们的合金MgAg、MgIn、AlLi、CaF2、或CaN)即可。另外，在电致发光层616中产生的光透过第二电极617的情况下，作为第二电极(阴极)617，可以使用厚度薄的金属薄膜和透明导电膜(ITO、氧化铟氧化锌合金、氧化锌等)的层叠层。
另外通过用密封剂605将封接基板604与元件基板610粘接起来，构成在用元件基板601、封接基板604、以及密封剂805包围的空间607中备有发光元件618的结构。另外，除了在空间607中填充了惰性气体(氮或氩等)的情况以外，还包括用密封剂605填充的结构。
另外，密封剂605最好使用环氧系列树脂。另外，这些材料最好尽可能是不透水和氧的材料。另外，作为封接基板604中使用的材料，除了玻璃基板和石英基板以外，还能使用由聚酰亚胺、聚酰胺、丙烯树脂、环氧树脂、PES、PC、PET、PEN等构成的塑料基板。
如上处理，能获得具有本发明的电致发光元件的发光装置。
在上述实施例中说明的本发明的发光装置具有寿命长的优点。因此，作为显示部等包含上述发光装置的电子装置，与以往相比也成为寿命长的电子装置。
另外，上述发光装置由于是自发光型的，使用不需要像液晶显示装置那样的背照光，由于有机化合物层的厚度也不足1微米，使用薄型轻量化是可能的。因此，作为显示部等包含上述发光装置的电子装置，与以往相比也成为薄型轻量的电子装置。该情况，特别是关于携带装置这样的电子装置，由于能方便(携带时轻而紧凑)地直接联系，所以极其有用。另外，在电子装置总体上，从输送方面(能大量输送)、设置方面(确保房间等的空间)来看，毫无疑问，薄型(无体积)是有用的。
另外，由于上述发光装置是自发光型的，所以与液晶显示装置相比，具有在明亮场所的识别性好、而且视野角大的特征。因此，作为显示部等具有上述发光装置的电子装置，在显示的易见性方面也有很大的优点。
即，使用本发明的发光装置的电子装置，除了薄型轻量·高识别性这样的现有的发光元件的长处以外，还具有寿命长的特长，极其有用。
在本实施例中，举例示出作为显示部包括本发明的发光装置的电子装置。将其具体例示于图7A-7F及图8A、8B中。另外，本实施例的电子装置中包含的发光装置，可以使用本发明中公开的发光装置中的任意一种。例如使用实施例4或实施例5所示的显示装置。
图7A是使用发光元件的显示装置，包括框体701a、支撑台702a、显示部703a。通过制作将本发明的发光装置作为显示部703a用的显示器，能实现薄而轻、寿命长的显示器。因此，输送变得简便，设置时能节省空间，而且寿命也长。
图7B是摄像机，包括本体701b、显示部702b、声音输入部703b、操作开关704b、电池705b、受像部706b。通过制作将本发明的发光装置作为显示部702b用的摄像机，能实现寿命长、重量轻的摄像机。
图7C是数码相机，包括本体701c、显示部702c、目镜部703c、操作开关704c。通过制作将本发明的发光装置作为显示部702c用的数码相机，能实现寿命长、重量轻的数码相机。
图7D是备有记录媒体的图像再生装置，包括本体701d、记录媒体(CD、LD、或DVD等)702d、操作开关703d、显示部(A)704d、显示部(B)705d。显示部(A)704D主要显示图像信息，显示部(B)705d主要显示字符信息。通过制作将本发明的发光装置作为这些显示部(A)704d和显示部(B)705d用的上述图像再生装置，除了重量轻以外，还能实现寿命长的上述图像再生装置。另外，备有该记录媒体的图像再生装置中，还包括CD再生装置、游戏机等。
图7E是携带型(移动型)计算机，包括本体701e、显示部702e、受像部703e、操作开关704e、存储槽705e。通过制作将本发明的发光装置作为显示部702e用的携带型计算机，能实现寿命长、重量轻的携带型计算机。另外，该携带型计算机能将信息记录在将快速存储器或非易失性存储器集成化了的记录媒体中，或者使其再生。
图7F是个人计算机，包括本体701f、框体702f、显示部703f、键盘704f。通过制作将本发明的发光装置作为显示部703f用的个人计算机，能实现寿命长、薄型重量轻的个人计算机。特别是在像笔记本电脑那样需要携带用的情况下，重量轻这一点成为很大的优点。
另外，上述的电子装置多半显示通过因特网等电子通信线路或电波等无线通信发送的信息，特别是增加了显示动画信息的机会。发光元件的响应速度非常快，适合于这样的动画显示。
其次，图8A是携带电话，包括本体801a、声音输出部802a、声音输入部803a、显示部804a、操作开关805a、天线806a。通过制作将本发明的发光装置作为显示部804a用的携带电话，能实现寿命长、薄型重量轻的携带电话。
图8B是音响装置(具体地说，是车载用音频装置)，包括本体801b、显示部802b、操作开关803b、804b。通过制作将本发明的发光装置作为显示部802b用的音响装置，能实现寿命长、重量轻的音响装置。另外，在本实施例中虽然作为例示出了车载用音频装置，但也可以用于家庭用音频装置。
另外，在图7A～图8B所示的电子装置中，内部再安装光传感器，设置检测使用环境的亮度的单元，从而具有根据使用环境的亮度，调制发光亮度的功能是有效的。如果与使用环境的亮度相比，能确保对比度比为100～150的亮度，使用者就能毫无问题地识别图像或字符信息。即，在使用环境亮的情况下，提高图像的亮度就容易看见，在使用环境暗的情况下，能抑制图像的亮度，从而能抑制功耗。
另外，将本发明的发光装置作为光源用的各种电子装置，也能寿命长、薄型轻量化，所以可以说非常有用。具有代表性的，是作为液晶显示装置的称为背照光或前照光的光源、或照明装置的光源，包括本发明的发光装置的电子装置。
因此，在将本实施例所示的图7A～图8B所示的电子装置的像素部全部做成液晶显示器的情况下，通过制作作为该液晶显示器的背照光或前照光而使用本发明的发光装置的电子装置，除了寿命长以外，还能实现薄而轻的电子装置。
权利要求
1.一种发光元件的制作方法，该发光元件具有阳极、阴极、设置在上述阳极和上述阴极之间的发光层、以及设置在上述阳极和上述阴极之间的空穴注入层，其特征在于上述空穴注入层由酞菁形成，而且，空穴注入层形成后暴露在气体气氛中。
2.根据权利要求1所述的发光元件的制作方法，其特征在于上述酞菁是铜酞菁。
3.根据权利要求1所述的发光元件的制作方法，其特征在于在上述空穴注入层中掺杂了具有使酞菁氧化的性质的电子相容性化合物。
4.根据权利要求1所述的发光元件的制作方法，其特征在于上述气体是电子相容性气体。
5.根据权利要求1所述的发光元件的制作方法，其特征在于上述气体是氧气。
6.根据权利要求3所述的发光元件的制作方法，其特征在于上述电子相容性化合物是TCNQ-F4或V2O5。
7.一种发光元件，该发光元件具有阳极、阴极、设置在上述阳极和上述阴极之间的发光层、以及设置在上述阳极和上述阴极之间的空穴注入层，其特征在于上述空穴注入层包含酞菁、以及使该酞菁氧化的电子相容性化合物。
8.根据权利要求7所述的发光元件，其特征在于上述电子相容性化合物是TCNQ-F4或V2O5。
全文摘要
提供一种能抑制亮度劣化、寿命长的发光装置及电子装置，本发明不像以往的真空蒸镀法那样，一直在真空中形成由空穴注入层、空穴输送层、发光层、电子输送层、电子注入层等构成的有机化合物层及电极，而是在形成由酞菁构成的空穴注入层后，暴露在气体气氛中。特别是将铜酞菁暴露在氧气气氛中。利用该方法可提供寿命长的有机发光元件，用上述有机发光元件制作发光装置及电子装置。
文档编号H01L51/40GK1736129SQ20038010855
公开日2006年2月15日 申请日期2003年12月19日 优先权日2003年1月10日
发明者池田寿雄 申请人:株式会社半导体能源研究所