发光元件、显示装置和照明装置的制作方法

本发明涉及发光元件、显示装置和照明装置。

背景技术：

有机el(有机电致发光)元件这样的发光元件被广泛用于显示器(显示装置)、背光和照明装置等。

一般的发光元件具有设置在基板上的第一电极、第二电极和设置在这些电极之间的发光层。对两电极之间施加电压时，从各个电极向发光层中注入空穴和电子。该空穴和电子在发光层内再结合时产生结合能，利用该结合能来激发发光层中的发光材料。激发的发光材料返回到基态时产生发光，因此，通过利用该发光，能够将光提取到外部。

这样的发光元件中，公开了：为了防止元件的带电，在基板的背面形成防带电膜(专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-047179号公报

技术实现要素：

发明所要解决的问题

发光元件中，使用材料容易受到环境中的氧、水分等的影响，由此，有时使性能劣化。另外，在这样的发光元件的情况下，为了抑制性能降低，在控制了氧和水分的环境下来制造或使用发光元件。

但是，在这样的环境下，发光元件容易受到静电所引起的带电，该静电发生放电时，可能会使构成元件受到静电破坏。因此，在发光元件的领域中，静电对策成为一个重要的课题。

在此，如前所述，在专利文献1中公开了：为了有机电致发光元件的静电对策，在构成元件的基板的背面等形成防带电膜。

但是，静电所引起的带电和放电不一定局限于在基板的背面侧发生。特别是，在发光元件的制造中，可能会从基板的上部、即构成元件侧发生静电的放电所引起的静电破坏。专利文献1这样的静电对策中，难以充分地抑制这样的在基板的背面以外的部位发生的静电的放电所引起的静电破坏。

另外，在基板的背面形成有防带电膜的情况下，在发光元件的处理和搬运等时，防带电膜可能会受到摩擦而从基板剥离。在防带电膜发生了剥离的情况下，仍然得不到防带电效果。另外，在制造过程中发生这种剥离时，剥离物成为污染的原因。

这样，针对发光元件的静电破坏的问题，难以说已确立充分的对策，今后也期望有效的对策。

本发明是鉴于这样的背景而完成的，在本发明中，其目的在于提供在制造过程和使用状态中均能够显著抑制静电破坏的发光元件。另外，在本发明中，其目的在于提供具有这种发光元件的显示装置和照明装置。

用于解决问题的方法

在本发明中，提供一种发光元件，其具有：

以相互分离地对置的方式配置在基板的第一表面上的一对第一电极、

配置在上述第一电极的至少一个上的发光层、

配置在上述发光层上的第二电极、和

将上述第一电极的各个电极连接的桥接层，

上述桥接层由具有100kω～100mω范围的电阻的材料构成。

另外，在本发明中，提供具有这种发光元件的显示装置和照明装置。

发明效果

在本发明中，能够提供在制造过程和使用状态中均能够显著抑制静电破坏的发光元件。另外，在本发明中，能够提供具有这种发光元件的显示装置和照明装置。

附图说明

图1是概略性地表示本发明的一个实施方式的发光元件的断面的图。

图2是概略性地表示本发明的一个实施方式的另一发光元件的断面的图。

图3是概略性地表示本发明的一个实施方式的又一发光元件的断面的图。

图4是概略性地表示本发明的一个实施方式的又一发光元件的断面的图。

图5是概略性地表示本发明的一个实施方式的又一发光元件的断面的图。

图6是概略性地表示本发明的一个实施方式的又一发光元件的断面的图。

图7是示意性地表示本发明的一个实施方式的发光元件的制造方法的一例的流程图。

图8是实施例1中使用的照明装置用的发光元件的示意性俯视图。

图9是实施例2中使用的显示装置用的发光元件的示意性俯视图。

图10是实施例3中使用的显示装置用的发光元件的示意性俯视图。

图11是例1～例9的样品的x射线衍射图谱。

图12是例1的样品中的ups图谱(功函数)。

图13是例1的样品中的ups图谱(电离电势)。

图14是例1的样品中的无机材料的膜的tauc分布图。

图15是例2的样品中的无机材料的膜的tauc分布图。

图16是汇总表示单电子元件、和例2～例7的样品中的电流-电压特性的图。

图17是表示在例10中的有机el元件中测定的电流-电压-亮度特性的图。

具体实施方式

以下，参考附图对本发明的一个实施方式进行说明。

(本发明的一个实施方式的发光元件)

图1中概略性地示出了本发明的一个实施方式的发光元件(以下，称为“第一发光元件”)100的断面。

如图1所示，第一发光元件100具有基板110、第一电极120、有机层150和第二电极180。

第一电极120在基板110的第一表面112上具有对置的一对相互不直接接触的电极层(第一底面电极层120a和第二底面电极层120b)。以将对置地配置的第一电极120的第一底面电极层120a与第二底面电极层120b之间的空间s进行填充的方式配置树脂层130。

有机层150由电子注入层、电子传输层、有机发光层、空穴传输层和空穴注入层等构成。但是，在不需要有机发光层以外的各层的情况下，可以省略。

第二电极180以覆盖有机层150的方式配置，与构成第一电极120的一个底面电极层(例如第二底面电极层120b)进行电连接。

需要说明的是，图1的例子中，基板110的下侧表面(第二表面)114成为光提取面，因此，基板110为透明基板，第一电极120为透明电极。

这样的构成的第一发光元件100例如可以用于照明装置等。

在使第一发光元件100工作的情况下，首先，以第一底面电极层120a成为阴极、第二底面电极层120b成为阳极的方式在两者之间施加电压。由此，使电子从第一底面电极层120a侧朝向有机层150发射，使空穴从连接在第二底面电极层120b的第二电极180侧朝向有机层150发射。电子和空穴在设置于有机层150内的有机发光层中再结合，利用此时产生的结合能来激发有机发光层中的发光材料。激发的发光材料返回到基态时产生发光。该发光从基板110的第二表面114输出，由此，能够将具备第一发光元件100的照明装置等点亮(“开”)。

在此，如图1所示，第一发光元件100进一步在树脂层130上具有以覆盖该树脂层130的方式配置的桥接层140。桥接层140以与构成第一电极120的两个底面电极层120a、120b分别电连接、并横跨对置的电极120之间的空间s的方式构成。

桥接层140由选自由锌-锡-硅-氧系、锌-锡-氧系和锌-硅-氧系组成的组中的材料构成，具有100kω～100mω范围的电阻。

如前所述，以往的发光元件中，由于静电的放电而产生的静电破坏成为问题。

但是，第一发光元件100中，以将第一底面电极层120a和第二底面电极层120b连接的方式配置有桥接层140。这样的构成中，桥接层140能够作为第一底面电极层120a与第二底面电极层120b之间的适当的电阻元件发挥作用。因此，在静电的放电时，例如，比较小的电流(迂回电流)经由桥接层140从第二底面电极层120b流向第一底面电极层120a。

另外，桥接层140由前述的氧化物构成，由于冲击电压而使自身破损的可能性也小。

因此，发光元件100中，能够显著地抑制在静电的放电时在两底面电极层120a和120b之间瞬间流通大电流而使发光元件发生静电破坏。

此外，桥接层140由非晶质的氧化物构成。这样的非晶质的层不具有晶粒和晶域，因此，具有在图案化处理时能够形成平滑的露出表面这样的特征。

因此，在桥接层140之上(和侧部)形成有有机层150的情况下，桥接层140/有机层150界面处的层的覆盖能力变良好，能够提高有机层150的覆盖率特性。

需要说明的是，桥接层140对于电子或空穴这样的载体具有高迁移率。因此，桥接层140能够补充有机层150的功能的一部分。具体而言，桥接层140能够作为电子注入层、电子传输层、空穴注入层和/或空穴传输层使用。这样的方式中，在图1的构成中，桥接层140例如可以以大致覆盖第一底面电极层120a的上部的方式进行配置。

(本发明的一个实施方式的另一发光元件)

接着，参考图2对本发明的一个实施方式的另一发光元件进行说明。图2中概略性地示出本发明的一个实施方式的另一发光元件(以下，称为“第二发光元件”)200的断面。

如图2所示，第二发光元件200基本上具有与图1所示的第一发光元件100大致相同的构成。因此，图2所示的第二发光元件200中，对于与图1相同的构成构件，使用在图1中使用的参考符号加上100而得到的参考符号。例如，第二发光元件200具有基板210、第一电极220(第一底面电极层220a和第二底面电极层220b)、桥接层240、有机层250和第二电极280。

但是，第二发光元件200在第一底面电极层220a与第二底面电极层220b之间的空间s中不具有树脂层230这一点与第一发光元件100有所不同。即，第二发光元件200中，在空间s中填充桥接层240。

如前所述，桥接层240具有如下特征：由选自由锌-锡-硅-氧系、锌-锡-氧系和锌-硅-氧系组成的组中的材料构成，具有100kω～100mω范围的电阻。

因此，第二发光元件200中，通过桥接层240的存在，也能够显著地抑制在静电的放电时在两底面电极层220a和220b之间瞬间流通大电流而使发光元件发生静电破坏的问题。

另外，由氧化物构成的桥接层240不具有晶粒和晶域，因此，在图案化处理时，能够形成平滑的露出表面。因此，第二发光元件200中，桥接层240/有机层250界面处的层的覆盖能力变良好，能够提高有机层250的覆盖率特性。

此外，第二发光元件200中，可以省略第一发光元件100中用于空间s的填充的树脂层130的设置，可以实现制造工艺的简化。

(本发明的一个实施方式的又一发光元件)

接着，参考图3对本发明的一个实施方式的又一发光元件进行说明。图3中概略性地示出本发明的一个实施方式的又一发光元件(以下，称为“第三发光元件”)300的断面。

如图3所示，第三发光元件300基本上具有与图2所示的第二发光元件200大致相同的构成。因此，图3所示的第三发光元件300中，对于与图2相同的构成构件，使用在图2中使用的参考符号加上100而得到的参考符号。例如，第三发光元件300具有基板310、第一电极320(第一底面电极层320a和第二底面电极层320b)、桥接层340、有机层350和第二电极380。

但是，第三发光元件300中，桥接层340的配置形态与第二发光元件200的情况有所不同。

如前所述，桥接层340对于电子或空穴这样的载体具有高迁移率，因此，能够补充有机层350的功能的一部分。例如，图3所示的第三发光元件300的例子中，桥接层340具有作为电子注入层的功能，以大致覆盖该第一底面电极层320a的方式配置在第一底面电极层320a的上部。由此，能够减少构成有机层350的层的数量。

这样的构成的第三发光元件300中，也可以得到与第一和第二发光元件100、200同样的、静电破坏防止效果，对于本领域技术人员而言是显而易见的。

(本发明的一个实施方式的又一发光元件)

以上，假设将本发明的发光元件应用于照明装置的情况来对发光元件的构成和其效果进行说明。但是，本发明的发光元件的应用例不限于此。因此，以下，作为另一例，以本发明的发光元件为显示装置用的发光元件的情况为例，对其构成和效果进行说明。

图4中概略性地示出可在显示装置等中使用的、本发明的一个实施方式的发光元件(以下，称为“第四发光元件”)的一部分的断面。

如图4所示，第四发光元件400具有基板410、第一列电极420、桥接层440、有机层450和第二行电极480。

第一列电极420在基板410的第一表面412上具有对置的一组电极层(第一底面电极层420a和第二底面电极层420b)。需要说明的是，第一列电极420可以由相互隔着空间s配置的3个以上的底面电极层的组构成。

在空间s中填充、配置桥接层440。桥接层440以与邻接的两个底面电极层420a、420b分别电连接、并横跨两底面电极层420a、420b的方式构成。

需要说明的是，作为与图4不同的构成，可以在空间s中填充树脂层，桥接层440可以以覆盖该树脂层的方式进行配置。

桥接层440由选自由锌-锡-硅-氧系、锌-锡-氧系和锌-硅-氧系组成的组中的材料构成，具有100kω～100mω范围的电阻。

在第一列电极420和桥接层440上配置有机层450。有机层450由电子注入层、电子传输层、有机发光层、空穴传输层和空穴注入层等构成。但是，在不需要有机发光层以外的各层的情况下，可以省略。

第二行电极480以覆盖有机层450的方式进行配置。需要说明的是，虽然从图中没有明示，但第二行电极480在通常的情况下由隔着空间相互邻接地配置的多个上部电极层构成。

需要说明的是，图4的例子中，基板410的下侧表面(第二表面)414成为光提取面，因此，基板410为透明基板，第一列电极420为透明电极。

这样的构成的第四发光元件400例如可以用于无源控制方式的显示装置等。

需要说明的是，无源控制方式的显示装置的工作方法对于本领域技术人员是显而易见的，因此在此不作更多说明。

在此，第四发光元件400具有具备前述特征的桥接层440。因此，第四发光元件400中，也能够显著抑制静电的放电时产生的、发光元件的静电破坏。

另外，由非晶质的氧化物构成的桥接层440不具有晶粒和晶域，因此，在图案化处理时，能够形成平滑的露出表面。因此，第四发光元件400中，桥接层440/有机层450界面处的层的覆盖能力变良好，能够提高有机层450的覆盖率特性。

(本发明的一个实施方式的又一发光元件)

接着，参考图5对本发明的一个实施方式的又一发光元件进行说明。图5中概略性地示出本发明的一个实施方式的又一发光元件(以下，称为“第五发光元件”)500的断面。

如图5所示，第五发光元件500基本上具有与图4所示的第四发光元件400大致相同的构成。因此，图5所示的第五发光元件500中，对于与图4相同的构成构件，使用在图5中使用的参考符号加上100而得到的参考符号。例如，第五发光元件500具有基板510、第一列电极520(第一底面电极层520a和第二底面电极层520b)、桥接层540、有机层550和第二行电极580。

但是，第五发光元件500中，桥接层540的配置形态与第四发光元件400的情况有所不同。

如前所述，桥接层540对于电子或空穴这样的载体具有高迁移率，因此，能够补充有机层的功能的一部分。因此，图5所示的第五发光元件500的例子中，桥接层540具有作为电子注入层的功能，以覆盖这些层的方式配置在构成第一列电极520的各底面电极层520a、520b的上部。这样的构成中，能够减少构成有机层550的层的数量。

第五发光元件500中，也可以与第四发光元件400同样地得到静电破坏防止效果，这对于本领域技术人员而言是显而易见的。

(本发明的一个实施方式的又一发光元件)

接着，参考图6对本发明的一个实施方式的又一发光元件进行说明。图6中概略性地示出本发明的一个实施方式的又一发光元件(以下，称为“第六发光元件”)600的断面。

如图6所示，第六发光元件600具有基板610、tft背板630、第一电极620、桥接层640、构成有机层的各层651～655和第二电极680。

tft背板630配置在基板610的第一表面612上。tft背板630具有各种半导体电路元件。

第一电极620在tft背板630上具有对置的一组电极层(第一底面电极层620a和第二底面电极层620b)。需要说明的是，第一电极620可以由相互隔着空间s配置的3个以上的底面电极层的组构成。

在第一电极620上配置桥接层640。

如前所述，桥接层640对于电子或空穴这样的载体具有高迁移率。因此，能够补充有机层的功能的一部分。因此，图6所示的第六发光元件600的例子中，桥接层640具有作为电子注入层的功能，以覆盖这些层的方式配置在构成第一电极620的各底面电极层620a、620b的上部。

需要说明的是，图6的例子中，桥接层640填充了空间s。作为与此不同的构成，可以在空间s中填充树脂层，桥接层640可以以覆盖该树脂层的方式进行配置。

桥接层640由选自由锌-锡-硅-氧系、锌-锡-氧系和锌-硅-氧系组成的组中的材料构成，具有100kω～100mω范围的电阻。

在桥接层640上配置构成有机层的各层651～655。更具体而言，在桥接层640上依次层叠电子传输层651、有机发光层653、空穴传输层(或注入层)655。有机发光层653不是设定为连续的层，而是作为分别分开的层配置在与各底面电极层对应的区域。例如，图6所示的例中，在与底面电极层620a对应的区域配置第一有机发光层653a，在与底面电极层620b对应的区域配置第二有机发光层653b。第一有机发光层653a和第二有机发光层653b中，发光色可以不同。

第二电极680以覆盖空穴传输层(或注入层)655的方式进行配置。

需要说明的是，图6的例子中，基板610的下侧表面(第二表面)614成为光提取面，因此，基板610为透明基板，第一电极620为透明电极。

这样的构成的第六发光元件600c例如可以用于有源控制方式的显示装置等。

需要说明的是，显示装置的工作方法对于本领域技术人员是显而易见的，因此在此不作更多说明。

在此，第六发光元件600具有具备前述特征的桥接层640。因此，第六发光元件600中，也能够显著抑制静电的放电时产生的、发光元件的静电破坏。

另外，由非晶质的氧化物构成的桥接层640不具有晶粒和晶域，因此，在图案化处理时，能够形成平滑的露出表面。因此，第六发光元件600中，桥接层640/电子传输层651界面处的层的覆盖能力变良好，能够提高有机层450的覆盖率特性。

(关于本发明的一个实施方式的发光元件的构成构件)

接着，对本发明的一个实施方式的发光元件的各构成构件详细地进行说明。需要说明的是，在此，作为一例，以图1所示的第一发光元件100的构成为例，对各构成构件的规格等进行说明。但是，以下的记载在其他构成的发光元件、例如第二至第六发光元件200～600中也可以同样地应用或者经轻微修正来应用，这对于本领域技术人员而言是显而易见的。

在表示各构件时，使用图1所示的参考符号。

(基板110)

构成基板110的材料没有特别限定，基板110可以为玻璃基板或塑料基板等。需要说明的是，在发光元件为底部发光型、基板110的第二表面114成为光提取面的情况下，基板110为透明基板。

(第一电极120)

在发光元件为底部发光型的情况下，第一电极120为透明电极。该情况下，第一电极120可以为ito和氧化锡等。

或者，在发光元件为顶部发光型的情况下，第一电极120可以为铝合金等的金属电极。

(树脂层130)

树脂层130只要能够适当地填充空间s则可以由任何的树脂材料构成。树脂层130例如可以为聚酰亚胺树脂或丙烯酸树脂。

(桥接层140)

桥接层140为氧化物，由选自由锌-锡-硅-氧系、锌-锡-氧系和锌-硅-氧系组成的组中的材料构成。另外，桥接层140可以为锌-锡-锗-氧系。

桥接层140可以为非晶质，也可以为微晶，还可以为非晶质与微晶混合存在的形态。

在桥接层140由锌-硅-氧系材料构成的情况下，桥接层140优选含有锌(zn)、硅(si)和氧(o)且zn/(zn+si)的原子数比为0.30～0.95。这是因为，zn/(zn+si)的原子数比为0.30以上且0.95以下时，容易得到上述的电阻，容易得到平坦度高的层。另外，桥接层140可以为铟-硅-氧系、铟-镓-锌-氧系、铟-锌-氧系、锗-锌-氧系的材料。zn/(zn+si)的原子数比更优选为0.6以上，进一步优选为0.7以上。zn/(zn+si)的原子数比更优选为0.92以下，进一步优选为0.90以下。

在桥接层140由锌-锡-硅-氧系材料构成的情况下，桥接层140优选含有锌(zn)、锡(sn)、硅(si)和氧(o)，以氧化物换算计相对于桥接层140的氧化物的合计100摩尔％，sno2超过15摩尔％且在95摩尔％以下。这是因为，sno2超过15摩尔％且在95摩尔％以下时，容易得到平坦度高的桥接层140，容易得到上述的电阻。sno2更优选为60摩尔％以上，进一步优选为70摩尔％以上。sno2更优选为90摩尔％以下，进一步优选为80摩尔％以下。另外，在该情况下，桥接层140更优选以氧化物换算计相对于桥接层140的氧化物的合计100摩尔％，sio2为7摩尔％以上且30摩尔％以下。这是因为，sio2为7摩尔％以上且30摩尔％以下时，电子亲和力不会过大，体积电阻率不会过大，容易得到上述的电阻。sio2更优选为10摩尔％以上，进一步优选为20摩尔％以上。sio2更优选为40摩尔％以下，进一步优选为30摩尔％以下。

在桥接层140由锌-锡-氧系材料构成的情况下，桥接层140优选含有锌(zn)、锡(sn)和氧(o)，以氧化物换算计相对于桥接层140的氧化物的合计100摩尔％，sno2超过15摩尔％且在95摩尔％以下。这是因为，sno2超过15摩尔％且在95摩尔％以下，容易得到平坦度高的桥接层140，容易保持非晶质、微晶、或者非晶质与微晶混合存在的薄膜的状态，容易得到上述的电阻，易得到成膜用的氧化物靶，容易制成薄膜。sno2更优选为30摩尔％以上，进一步优选为40摩尔％以上。sno2更优选为65摩尔％以下，进一步优选为55摩尔％以下。

桥接层140具有100kω～100mω范围的电阻。桥接层140的电阻更优选为200kω以上，进一步优选为500kω以上，特别优选为1mω以上。桥接层140的电阻更优选为50mω以下，进一步优选为20mω以下，特别优选为10mω以下。

对于桥接层140，形成的膜的比电阻可以为500ωcm～500kωcm。例如，为了得到比电阻为约500ωcm的膜，可以使用电子密度为10¹⁶cm^-1、迁移率为0.13cm²/vs的膜。另外，为了得到比电阻为约500kωcm的膜，可以使用电子密度为10¹⁷cm^-1、迁移率为1.25×10^-4cm²/vs的膜。桥接层140的形成的膜的比电阻更优选为800ωcm以上，进一步优选为1kωcm以上。桥接层140的形成的膜的比电阻更优选为300kωcm以下，进一步优选为100kωcm以下。

通过改变材料组成，能够以某种程度调整桥接层140的电阻和迁移率等物理参数。

因此，桥接层140可以根据需要用于有机层150内的电子注入层、电子传输层、有机发光层、空穴传输层和空穴注入层的替代。

这样的由非晶质的氧化物构成的桥接层140例如可以通过溅射法和pvd法等成膜技术来形成。

桥接层140在非晶质或非晶质的状态占主导时更容易得到层的平坦性。另外，桥接层140在非晶质或非晶质的状态占主导时，电子亲和力与组成的关系容易成线性，因此容易控制供给至层的电力。此外，桥接层在非晶质或非晶质的状态占主导时容易得到均质的层。桥接层在微晶时比非晶质更容易沿层厚方向进行取向，因此，在微晶占主导时容易提高层厚方向的电子特性。

需要说明的是，树脂层130可以省略。这种情况下，在空间s中填充桥接层240(例如参考图2)。由此，能够简化制造工序。这种情况下，通过使桥接层240的膜厚比第一电极120的膜厚更厚，能够充分覆盖第一电极120的高差，能够抑制第一电极的高差部的、第一电极120与第二电极280的短路。具体而言，桥接层的膜厚可以比第一电极的膜厚更厚，桥接层的膜厚可以为第一电极的膜厚的1.5倍以上，桥接层的膜厚可以为第一电极的膜厚的2倍以上。桥接层的膜厚优选为100nm以上，进一步优选为200nm以上，特别优选为300nm以上。

(有机层150)

有机层150由电子注入层、电子传输层、有机发光层、空穴传输层和空穴注入层等构成。这些层可以使用以往公知的层。

需要说明的是，有机发光层以外的1或2个以上的层可以省略。特是，例如，在如前所述桥接层140作为电子注入层或空穴注入层使用的情况下，有机层150内的电子注入层和空穴注入层可以省略。

(第二电极180)

在发光元件为底部发光型的情况下，第二电极180可以为铝合金等的金属电极。或者，在发光元件为顶部发光型的情况下，第二电极180为透明电极，可以由例如ito和氧化锡等构成。

(关于本发明的一个实施方式的发光元件的制造方法)

接着，参考图7对本发明的一个实施方式的发光元件的制造方法的一例进行说明。需要说明的是，在此，作为一例，以图2所示的第二发光元件200为例，对其制造方法进行说明。但是，以下的记载在其他构成的发光元件、例如第一、第三至第六发光元件100、300～600中也可以同样地应用或者经轻微修正来应用，这对于本领域技术人员而言是显而易见的。

图7中示意性地示出本发明的一个实施方式的发光元件的制造方法(以下，称为“第一制造方法”)的流程。

如图7所示，第一制造方法具有在基板上形成对置地配置的一对电极层作为第一电极的步骤(步骤s110)、配置与上述一对电极层的各个电极层电接触且将第一电极的各个电极连接的桥接层的步骤(步骤s120)、在上述一对电极层的至少一个的上部形成有机层的步骤(步骤s130)和在上述有机层的上部配置第二电极的步骤(步骤s140)。

以下，对各步骤进行说明。需要说明的是，在以下的说明中，在表示各构件时，使用图2所示的参考符号。

(步骤s110)

首先，准备基板210。在所制造的发光元件为底部发光方式的情况下，基板为透明基板。

接着，在基板上形成第一电极220。在所制造的发光元件为底部发光方式的情况下，第一电极220为透明电极。对第一电极220进行图案化处理，以具有至少一对电极层220a、220b的方式形成。

(步骤s120)

接着，以与电极层220a、220b接触、并将两者连接的方式形成桥接层240。

桥接层240例如可以通过利用溅射法等成膜技术形成为整面膜后、将其利用例如蚀刻处理等进行图案化来形成。

在此，桥接层240由氧化物构成，不具有晶粒和晶域。因此，在桥接层240的图案化处理后，能够形成平滑的露出表面。利用这样的平滑的露出表面，在步骤s130以后的工序中适当地进行各层的成膜。为了得到平滑的露出表面，氧化物为非晶质更有利。

另外，如前所述，以往的发光元件中，制造过程中的静电的放电所引起的静电破坏也成为问题。但是，第一制造方法中，一旦形成桥接层240，在以后的工序中，该桥接层240作为一对电极层220a、220b之间的适当的电阻元件发挥作用。因此，第一制造方法中，即使在发光元件的制造中途，也能够显著地避免静电的放电所引起的静电破坏。

(步骤s130)

接着，在一对电极层220a、220b的至少一个的上部形成有机层250。有机层250可以与桥接层240的至少一部分接触。

如前所述，桥接层240的露出表面成为比较平滑的表面。因此，在桥接层240/有机层250的界面，有机层250的覆盖能力变良好，能够提高有机层150的覆盖率特性。

有机层250由含有有机发光层的多个层构成。但是，如前所述，也可以以覆盖电极层220a的方式配置桥接层240，作为电子注入层发挥作用(参考图3)。这种情况下，可以省略构成有机层250的1个以上的层、例如电子注入层。

(步骤s140)

接着，在有机层250的上部配置第二电极280。第二电极280可以由金属构成。在将发光元件200应用于照明装置的情况下，第二电极280与一对电极层220a、220b的至少一个(例如电极层220b)进行电连接。由此，能够对一对电极层220a、220b的各个电极层施加相反极性的电压。

通过以上的工序，能够制造如图2所示的第二发光元件200。

实施例

以下，对本发明的实施例i～iii进行说明。

(实施例i)

以前述的图2所示的第二发光元件200的构成为例来验证本发明的一个实施方式的发光元件实际上是否可以作为照明装置用的发光元件使用。

首先，假设各构件具有俯视图8所示的尺寸关系的发光元件200a。在此，发光元件200a的图8中的a-a断面大概与图2所示的构成对应。需要说明的是，图8中省略了基板。

如图8所示，该发光元件200a的发光部分为纵l、横l的正方形形状，第一底面电极层220a与第二底面电极层220b之间的空间s具有宽度g。在此，将l设定为100mm，将g设定为200μm。

另一方面，与桥接层240相关的特性实际上由通过溅射法形成在玻璃基板上的氧化物的膜进行测定。溅射靶使用90摩尔％zno-10摩尔％sio2的组成的溅射靶。成膜条件如下：

成膜压力：0.3pa

气体组成：ar+10％o2

靶-基板间距：6.5cm

成膜能量密度：9.9w/cm²

氧化物的膜的厚度t设定为300nm(＝0.3μm)。

使用四端子法对所得到的氧化物的膜的比电阻进行测定，结果为比电阻ρ＝9.8kωcm。

因此，桥接层240的电阻值r1通过下式求出：

电阻值r1＝ρ(kωcm)×g(μm)/(l(cm)×t(μm))＝653kω

另一方面，发光元件200a的电阻r1在将亮度设定为3000cd/m²、发光面积s＝l²＝0.01m²、电流效率为30cd/a、电压为15v时通过下式求出：

发光元件200a的电阻r1＝15(v)/(3000(cd/m²)/30(cd/a)×0.01(m²))＝15ω

该计算的结果可知，桥接层240中流通的电流值i1与发光元件200a中流通的电流值i1相比，充分小(约0.002％)。由此确认，几乎没有因桥接层240的设置而产生的、发光元件的特性降低的影响，发光元件200a可以充分作为照明装置用的发光元件使用。

(实施例ii)

以前述的图5所示的第五发光元件500的构成为例来验证本发明的一个实施方式的发光元件实际上是否可以作为无源控制方式的显示装置用的发光元件使用。

首先，假设各构件具有俯视图9所示的尺寸关系的发光元件500b。在此，发光元件500b的图9中的b-b断面大概与图5所示的构成对应。需要说明的是，图9中省略了基板。

如图9所示，该发光元件500b中，第一电极520成为列电极，第二电极580成为行电极。列电极的一个与行电极的一个的交点区域成为发光部分。构成第一电极520的各底面电极层520a、520b的宽度为w1，两者之间的间隙为g1。同样地，构成第二电极580的各上部电极层580a、580b的宽度为w2，两者之间的间隙为g2。一个发光部分的面积s为w1乘以w2而得到的值。在此，将w1和w2均设定为270μm，将g1和g2均设定为30μm。

另外，如图9所示，桥接层540和有机层550俯视时为相同形状，均假定形成为一边的长度为l的正方形状。在此，将l设定为20mm。

另一方面，与桥接层540相关的特性实际上由通过溅射法形成在玻璃基板上的氧化物的膜进行测定。溅射靶使用85摩尔％zno-15摩尔％sio2的组成的溅射靶。成膜条件如下：

成膜压力：0.25pa

气体组成：ar

靶-基板间距：10cm

成膜能量密度：9.9w/cm²

氧化物的膜的厚度t设定为150nm(＝0.15μm)。

使用四端子法对所得到的氧化物的膜的比电阻进行测定，结果为比电阻ρ＝140kωcm。

因此，桥接层540的电阻值r2通过下式求出：

电阻值r2＝ρ(kωcm)×g(μm)/(l(cm)×t(μm))＝14mω

另一方面，发光元件500b中，将扫描线条数设定为50条(1/50duty)、亮度设定为300cd/m²时，瞬间亮度为300cd/m²×50条＝15000cd/m²。另外，发光面积s为w1乘以w2而得到的值，将w1设定为270μm、w2设定为270μm，面积s为7.29×10^-8m²。

因此，发光元件500b的电阻r2在将电流效率设定为10cd/a、电压为10v时通过下式求出：

发光元件500b的电阻r2＝10(v)/(15000(cd/m²)×7.29×10^-8(m²)/10(cd/a))＝91.4kω

该计算的结果可知，桥接层540中流通的电流值i1与发光元件500b中流通的电流值i1相比，充分小(约6.5％)。由此确认，几乎没有因桥接层540的设置而产生的、发光元件500b的特性降低的影响，发光元件500b可以充分作为无源控制方式的显示装置用的发光元件使用。

(实施例iii)

以前述的图6所示的第六发光元件600的构成为例来验证本发明的一个实施方式的发光元件实际上是否可以作为有源控制方式的显示装置用的发光元件使用。

首先，假设各构件具有俯视图10所示的尺寸关系的发光元件600c。在此，发光元件600c的图10中的c-c断面大概与图6所示的构成对应。但是，为了明确化，在图10中仅示出了tft背板630和第一电极620(底面电极层620a、620b)。

假定俯视时桥接层640的尺寸和形成位置实质上与tft背板630的尺寸和形成位置一致。此外，假设俯视时构成第一电极620的各底面电极层620a、620b的尺寸和形成位置与对应的有机发光层653a、653b的尺寸和形成位置一致。

如图10所示，构成第一电极620的各底面电极层620a、620b的第一宽度(水平方向的长度)为w1，水平方向上的两者之间的间隙为g1。另外，各底面电极层620a、620b的第二宽度(垂直方向的长度)为w2，垂直方向上的两者之间的间隙为g2。因此，一个发光部分的面积s为w1乘以w2而得到的值。在此，将w1设定为70μm、w2设定为260μm、g1设定为30μm、g2设定为40μm。

另一方面，与桥接层640相关的特性实际上由通过溅射法形成在玻璃基板上的氧化物的膜进行测定。溅射靶使用90摩尔％zno-10摩尔％sio2的组成的溅射靶。成膜条件如下：

成膜压力：0.25pa

气体组成：ar

靶-基板间距：5cm

成膜能量密度：9.9w/cm²

氧化物的膜的厚度t设定为125nm(＝0.125μm)。

使用四端子法对所得到的氧化物的膜的比电阻进行测定，结果为比电阻ρ＝21kωcm。

这种情况下，水平方向上的桥接层640的电阻值rh为电阻值rh＝ρ(kωcm)×g1(μm)/(w2(cm)×t(μm))＝194mω。另一方面，垂直方向上的桥接层640的电阻值rv为电阻值rv＝ρ(kωcm)×g2(μm)/(w1(cm)×t(μm))＝960mω。因此，作为这些值的并列和得到的、一个像素的周围的桥接层640的电阻值r3通过下式求出：

电阻值r3＝rh×rv/((rh+rv)×0.5)＝80.6mω

另一方面，发光元件600c中，发光面积s通过w1乘以w2而得到，将w1设定为260μm、w2设定为70μm，发光面积s为1.82×10^-8m²。另外，将发光元件600c的亮度设定为2000cd/m²。

这种情况下，发光元件600c的电阻r3在将电流效率设定为10cd/a、电压设定为5v时通过下式求出：

发光元件600c的电阻r3＝5(v)/(2000(cd/m²)×1.82×10^-8(m²)/10(cd/a))＝1.73mω

该计算的结果可知，桥接层640中流通的电流值i1与发光元件600c中流通的电流值i1相比，充分小(约2.1％)。由此确认，几乎没有因桥接层640的设置而产生的、发光元件600c的特性降低的影响，发光元件600c可以充分作为有源控制方式的显示装置用的发光元件使用。

接着，对本发明的发光元件的实施例进行说明。

(例1)

通过以下的方法，制作在各种被成膜基板上形成有氧化物的膜的样品。被成膜基板使用镍基板和玻璃基板等。

(成膜条件)

成膜装置使用rf磁控溅射装置(アルバック公司制造)。溅射靶使用直径为2英寸、以预定的比率含有zno和sio2的烧结体靶。

在成膜时，首先，将被成膜基板导入到溅射装置的腔内。

在使溅射装置的腔内形成10^-5pa以下的真空度之后，向腔内导入20sccm的预定的溅射气体。作为溅射气体，使用氩气(ar)(g1级别：纯度99.99995vol.％)、或氧气(o2)(g1级别：纯度99.99995vol.％)与ar气(g1级别)的混合气体。即，作为溅射气体，使用ar气、或氧气浓度20％的o2/ar混合气体。

将溅射气体的压力设定为预定的压力，将靶与被成膜基板的间隔(t-s距离)设定为预定的间隔，对溅射装置的阴极施加电力50w。成膜时的基板温度为70℃以下。

(例2～例9)

通过与例1同样的方法，制作在各种被成膜基板上形成有氧化物的膜的样品(例2～例9)。但是，例2～例9中，采用与例1的情况不同的成膜条件。

在以下的表1中汇总示出例1～例9中使用的成膜条件。

[表1]

使用例1～例9中得到的各样品来进行以下的评价。

(评价1原子数比)

使用例1～例9中得到的各样品，对氧化物的膜的原子数比(zn/(zn+si))进行评价。需要说明的是，各样品中，被成膜基板设定为镍基板。

原子数比通过对氧化物的膜进行sem-edx分析来求出。为了减小镍基板所带来的影响，将加速电压设定为10kv。

在以下的表2的“zn/(zn+si)”一栏中汇总示出所得到的结果。

[表2]

(评价2x射线衍射)

使用例1～例9中得到的各样品，测定氧化物的膜的x射线衍射图形。需要说明的是，各样品中，被成膜基板设定为厚度1mm的石英玻璃基板。

x射线衍射图谱使用rigaku制造的x射线衍射装置rint-2000通过塞曼-玻林法来进行测定。塞曼-玻林法的细节示于日本金属学会会报第27卷第6期461～465页(1988)。在加速电压50kv、放电电流300ma的条件下对cu照射电子射线，将产生的cukα射线固定为入射角0.5°来对样品进行照射，得到衍射图案。

图11中示出各样品中得到的衍射图案。

在任一衍射图案中，均观察到来源于武尔茨型zno的光晕图案。将衍射角2θ为33°附近的武尔茨型zno的(002)面的谢乐直径示于前述的表2的“谢乐直径”一栏中。

例1～例7中得到的膜，谢乐直径均为5nm以下，在x射线衍射中均未观察到锐峰，均确认到非晶质或非晶质的状态占主导。另一方面，例8和例9中，谢乐直径大于5nm，确认到在x射线衍射中结晶质占主导。

(评价3ups测定)

使用例1～例9中得到的各样品，通过紫外光电子分光(ups)法测定电离电势。

需要说明的是，各样品中，被成膜基板设定为在无碱玻璃基板上成膜有150nm的ito的基板(以下，称为ito基板)。氧化物的膜(厚度10nm)形成在ito基板的成膜有ito的表面上。

紫外光电子分光测定通过在10^-7pa以上的高真空中对膜照射he灯的紫外线(he(i)、21.22ev)来实施。

将例1的样品中得到的结果示于图12和图13中。图12是表示光电子的计数与光电子的动能的关系的图，图13是表示光电子的计数与结合能的关系的图。

根据图12计算出例1的样品中的薄膜的功函数为3.9ev。另外，根据图13计算出利用结合能与功函数的和求出的、例1的样品中的氧化物的膜的电离电势为6.6ev。

(评价4光吸收系数)

使用例1～例9中得到的各样品计算出各氧化物的膜的光吸收系数。需要说明的是，各样品中，被成膜基板设定为厚度1mm的石英玻璃基板。

光吸收系数通过使用各样品对反射率和透射率进行测定来算出。另外，由所得到的光吸收系数的tauc分布图求出光学带隙。

图14和图15中分别示出例1和例2中的氧化物的膜的tauc分布图。

在前述的表2的“带隙”一栏中汇总示出各样品中得到的光学带隙。例1～例7中的样品中，光学带隙为3.2～4.0的范围。

与前述的ups测定中得到的电离电势的结果对比，预测例1的样品中的氧化物的膜的电子亲和力为2.6ev。例2～例7的样品中的氧化物的膜中，也假定相同程度的电离电势，预测电子亲和力为约3.3ev～约3.4ev。

(评价5电阻率)

使用例2～例7中得到的各样品，测定各氧化物的膜的电阻率。需要说明的是，各样品中，被成膜基板设定为厚度1mm的石英玻璃基板。

电阻率通过四端子法进行测定。各样品中，在氧化物的膜上，以2mm的间隔溅射成膜为宽度1mm的含nd铝层，将它们作为测定电极。

溅射成膜的靶使用コベルコ科研制造的直径2英寸的含有2摩尔％nd的铝(产品名：ad20)靶。

在前述的表2的“电阻率”栏中汇总示出所得到的测定结果。

(评价6电子传输性的评价)

通过以下的方法，制造仅流通电子的元件、所谓的单电子元件，对其特性进行评价。

单电子元件如下构成：在玻璃基板上配置作为底部电极的阴极，在底部电极上以150nm的厚度配置电子传输层，在电子传输层上以与底部电极正交的方式配置作为顶部电极的阳极。

阴极使用コベルコ科研制造的直径2英寸的含有2摩尔％nd的铝(产品名：ad20)靶，将含nd铝以使厚度为80nm、宽度为1mm的方式进行溅射成膜来形成。作为电子传输层，形成厚度150nm的alq3的层。阳极通过将铝以使厚度为80nm的方式进行真空蒸镀来形成。

对单电子元件的阴极和阳极施加电压，测定此时产生的电流值。

图16中示出单电子元件中得到的电流-电压特性(“alq3”)。

需要说明的是，该图16中同时示出例2～例7的样品中的电流-电压特性。这些电流-电压特性由各样品中的前述的电阻率计算出。

计算使用以下的式(1)：

i/a＝e/(ρ·l)式(1)

在此，i为电流密度、a为面积、e为电压、ρ为电阻率、l为电子传输层的厚度。电子传输层的厚度设定为150nm。

由图16可知，施加电压为到20v为止的范围时，例2～例7的样品与电子传输层使用alq3的单电子元件相比，电流值增大数个数量级以上。需要说明的是，图16中没有示出超过20v的电压区域。这是因为，这样大的电压的施加会导致元件的劣化，并不实用。

由图16可知，在将例2～例7的样品中的氧化物的膜用于电子传输层的情况下，即使厚度为150nm，也具有充分作为有机el元件的电子传输性。

将这样的氧化物的膜以具有期望的电阻值的方式进行图案化来应用于桥接层时，可以得到静电破坏防止效果。

(例10)

接着，示出将这样的氧化物的膜不仅应用于桥接层、而且应用于有机el元件的电子传输层的例子。

通过以下的方法制作有机el元件，对其特性进行评价。有机el元件设定为如下结构：在玻璃基板上配置作为底部电极的阴极，在其上依次配置电子传输层、发光层、空穴传输层、空穴注入层和作为顶部电极的阳极，从阳极侧提取光。另外，例11中，省略了电子注入层、空穴阻挡层和电子阻挡层的形成。

首先，在玻璃基板上形成阴极。作为玻璃基板，使用无碱玻璃基板。将清洗后的玻璃基板和金属掩模设置到溅射装置的腔内。另外，将阴极成膜用的靶设置到溅射装置的腔内。作为阴极用的靶，使用コベルコ科研制造的直径2英寸的含有2摩尔％nd的铝(产品名：ad20)靶。使用金属掩模，在玻璃基板上以使厚度为80nm、宽度为1mm的方式溅射成膜而作为阴极120。溅射气体设定为ar，溅射气体的压力设定为0.3pa，对溅射阴极施加电力50w。

接着，在阴极上形成电子传输层。在使金属掩模不动的情况下，在例7中的溅射条件下，在形成有阴极的玻璃基板上形成厚度100nm的氧化物的膜作为电子传输层。

接着，在电子传输层上形成发光层、空穴传输层、空穴注入层。将形成有电子传输层(和阴极)的玻璃基板在10^-4pa以下的高真空的气氛下从溅射装置的腔搬运到真空蒸镀用的腔中。接着，在电子传输层上蒸镀厚度50nm的alq3作为发光层。接着，在发光层上蒸镀厚度50nm的α-npd作为空穴传输层。接着，在空穴传输层上蒸镀厚度0.8nm的moox作为空穴注入层。

接着，在空穴注入层上形成阳极。在形成有空穴注入层的玻璃基板上以厚度10nm、宽度1mm蒸镀金作为阳极。蒸镀时的真空度为约8×10^-6pa。阳极使可见光透射，因此，形成从阳极(顶部电极)侧提取光的结构。

需要说明的是，发光层、空穴传输层和空穴注入层以完全覆盖阴极和电子传输层的方式使用金属掩模来形成。阳极以与阴极正交的方式使用金属掩模来形成。以与宽度1mm的阴极正交的方式蒸镀后的宽度1mm的阳极的重复的1mm×1mm的区域为通过电压施加而发光的区域。

经过以上的工序，制作具备玻璃基板、由含有2摩尔％钕的铝构成的阴极、由氧化物的膜构成的电子传输层、由alq3构成的发光层、由α-npd构成的空穴传输层、由moox构成的空穴注入层和由金构成的阳极的有机el元件。

(有机el元件的特性评价)

接着，对所得到的有机el元件施加直流电压，测定电流和亮度。测定通过在氮气吹扫后的手套箱内测定对有机el元件的阴极与阳极之间施加预定的值的电压时得到的亮度和电流值来实施。亮度测定使用topcom公司制造的亮度计(bm-7a)。

图17中示出所得到的电流-电压-亮度特性。对于有机el元件而言，从8v起亮度和电流密度增加，在12v时为亮度1500cd/m²、电流密度2.6a/cm²。由该结果确认到，厚度100nm的氧化物的膜作为电子传输层发挥作用。

由此可知，氧化物的层能够兼作桥接层和电子传输层使用。这种情况下，能够在不增加成膜工序的情况下同时形成桥接层和电子传输层。

产业上的可利用性

本发明能够用于例如照明装置和显示装置等。

另外，本申请主张基于2014年9月18日提出的日本专利申请2014-190359号的优先权，将该日本申请的全部内容通过参考援引于本申请中。

符号说明

100第一发光元件

110基板

112第一表面

114第二表面

120第一电极

120a第一底面电极层

120b第二底面电极层

130树脂层

140桥接层

150有机层

180第二电极

200、200a第二发光元件

210基板

212第一表面

214第二表面

220第一电极

220a第一底面电极层

220b第二底面电极层

240桥接层

250有机层

280第二电极

300第三发光元件

310基板

312第一表面

314第二表面

320第一电极

320a第一底面电极层

320b第二底面电极层

340桥接层

350有机层

380第二电极

400第四发光元件

410基板

412第一表面

414第二表面

420第一列电极

420a第一底面电极层

420b第二底面电极层

440桥接层

450有机层

480第二行电极

500、500b第五发光元件

510基板

512第一表面

514第二表面

520第一列电极

520a第一底面电极层

520b第二底面电极层

540桥接层

550有机层

580第二行电极

580a上部电极层

580b上部电极层

600、600c第六发光元件

610基板

612第一表面

614第二表面

620第一电极

620a第一底面电极层

620b第二底面电极层

630tft背板

640桥接层

651电子传输层

653有机发光层

653a第一有机发光层

653b第二有机发光层

655空穴注入层或空穴传输层

680第二电极

s空间