発光素子、発光素子の製造方法、発光装置および電子機器
【課題】陽極側からの発光層の発光を取り出し可能であり、かつ、発光効率等の特性に優れる発光素子、かかる発光素子を製造することができる発光素子の製造方法、この発光素子を備えた信頼性の高い発光装置および電子機器を提供すること。
【解決手段】発光素子１は、陽極８と、アルカリ金属およびアルカリ土類金属のうちの少なくとも１種の金属を含む陰極３と、陽極８と陰極３との間に設けられた有機半導体層７とを有し、陰極３と陽極８との間に通電することにより、有機半導体層７が発光し、この発光を陽極８側から取り出すように構成した発光素子１であり、陰極３と有機半導体層７との間に設けられた、ガスバリア性を有する保護層４を備えることを特徴とする。
【解決手段】発光素子１は、陽極８と、アルカリ金属およびアルカリ土類金属のうちの少なくとも１種の金属を含む陰極３と、陽極８と陰極３との間に設けられた有機半導体層７とを有し、陰極３と陽極８との間に通電することにより、有機半導体層７が発光し、この発光を陽極８側から取り出すように構成した発光素子１であり、陰極３と有機半導体層７との間に設けられた、ガスバリア性を有する保護層４を備えることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子、発光素子の製造方法、発光装置および電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機半導体材料を使用したエレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）は、固体発光型の安価な大面積フルカラー表示装置が備える発光素子としての用途が有望視され、多くの開発が行われている（例えば、特許文献１参照）。
一般に、有機ＥＬ素子は、陰極と陽極との間に発光層（有機半導体層）を有する構成であり、陰極と陽極との間に電界を印加すると、発光層に陰極側から電子が注入され、陽極側から正孔が注入される。
【０００３】
そして、注入された電子と正孔とが発光層において再結合し、エネルギー準位が伝導帯から価電子帯に戻る際の失活エネルギーの少なくとも一部を光エネルギーとして放出することにより、発光層が発光する。
例えば、特許文献２には、基板上に陽極、発光層および透明な陰極をこの順で設け、基板と反対側（陰極側）から、発光層の発光を取り出すトップエミッション構造の有機ＥＬ素子が提案されている。
【０００４】
通常、かかる構成の有機ＥＬ素子では、陰極から発光層への電子の注入効率を向上させることを目的に、陰極と発光層との間に、リチウムのようなアルカリ金属やカルシウムのようなアルカリ土類金属を主材料として構成される中間層が設けられることが多い。
ところが、中間層は透明性が低いため、この中間層の存在により、陰極側からの光の取り出し効率が低下するという問題がある。
かかる問題を解決し得るものとして、例えば、基板上に陰極、発光層および透明な陽極をこの順で設け、陰極自体を上述したようなアルカリ金属またはアルカリ土類金属を主材料として構成する構成の有機ＥＬ素子が考えられる。
【０００５】
かかる構成の有機ＥＬ素子を製造する場合、発光層を形成するのに先立って、陰極を設けておく必要があるが、アルカリ金属またはアルカリ土類金属は極めて反応性が高いため、これらの金属（陰極）は、発光層を形成する際に、その雰囲気中に存在する水分や酸素のような酸素含有物質と接触することにより容易に変質・劣化する。そして、アルカリ金属またはアルカリ土類金属に変質・劣化が生じると、すなわち陰極に変質・劣化が生じると、陰極から発光層への電子の注入が円滑に行われず、有機ＥＬ素子の発光効率等の特性が十分に得られないという問題がある。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１５３９６７号公報
【特許文献２】特開平８−１８５９８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、陽極側からの有機半導体層の発光を取り出し可能であり、かつ、発光効率等の特性に優れる発光素子、かかる発光素子を製造することができる発光素子の製造方法、この発光素子を備えた信頼性の高い発光装置および電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の発光素子は、陽極と、
アルカリ金属およびアルカリ土類金属のうちの少なくとも１種の金属を含む陰極と、
前記陽極と前記陰極との間に設けられた有機半導体層と、
前記陰極と前記有機半導体層との間に設けられたガスバリア性を有する保護層と、を備えることを特徴とする。
これにより、陽極側から有機半導体層の発光を取り出し可能であり、かつ、発光効率等の特性に優れる発光素子となる。
【０００９】
本発明の発光素子では、前記保護層は、前記陰極に接触していることが好ましい。
本発明の発光素子では、前記保護層は、その水蒸気透過度（ＪＩＳ Ｋ ７１２９に規定）が０．０１ｇ／ｍ２・ｄａｙ・４０℃・９０％ＲＨ以下であることが好ましい。
これにより、有機半導体層を形成する際に、雰囲気中に含まれる水蒸気が陰極に接触するのを防止または抑制することができる。ところで、陰極に含まれるアルカリ金属およびアルカリ土類金属は、極めて反応性が高いものであるが、保護層の存在により水蒸気に接触することが防止または抑制されるため、その変質・劣化がないか、極めて少ない。これにより、陰極は、発光素子の完成後においても、発光層に対する高い電子注入効率を維持する。
【００１０】
本発明の発光素子では、前記保護層は、その酸素透過度（ＪＩＳ Ｋ ７１２６に規定）が０．０５ｍｌ／ｍ２・ｄａｙ・ＭＰａ・２０℃・１００％ＲＨ以下であることが好ましい。
これにより、有機半導体層を形成する際に、雰囲気中に含まれる酸素が陰極に接触するのを防止または抑制することができる。ところで、陰極に含まれるアルカリ金属およびアルカリ土類金属は、極めて反応性が高いものであるが、保護層の存在により酸素に接触することが防止または抑制されるため、その変質・劣化がないか、極めて少ない。これにより、陰極は、発光素子の完成後においても、発光層に対する高い電子注入効率を維持する。
【００１１】
本発明の発光素子では、前記保護層は、絶縁性を有する材料を主材料として構成されていることが好ましい。
絶縁性を有する材料を主材料として構成される膜は、一般的に、優れたガスバリア性を発揮することから、保護層の構成材料として好適に用いることができる。
本発明の発光素子では、前記絶縁性を有する材料は、無機窒化物であることが好ましい。
かかる材料を主材料として構成される保護層を、ガスバリア性を有し、かつ、陰極から発光層への電子の注入を阻害しないものとすることができる。
【００１２】
本発明の発光素子では、前記絶縁性を有する材料は、プラズマ重合で得られた炭素系物質であることが好ましい。
かかる材料を主材料として構成される保護層を、ガスバリア性を有し、かつ、陰極から発光層への電子の注入を阻害しないものとすることができる。
本発明の発光素子では、前記絶縁性を有する材料は、ポリパラキシリレンであることが好ましい。
かかる材料を主材料として構成される保護層を、ガスバリア性を有し、かつ、陰極から発光層への電子の注入を阻害しないものとすることができる。
【００１３】
本発明の発光素子では、前記保護層は、その平均厚さが１〜２０ｎｍであることが好ましい。
これにより、保護層を、ガスバリア性を有し、かつ、陰極から発光層への電子の注入を阻害しないものとすることができる。
本発明の発光素子では、前記有機半導体層は、発光層を含む複数層の積層体で構成されていることが好ましい。
本発明の発光素子の製造方法では、アルカリ金属およびアルカリ土類金属のうちの少なくとも１種の金属を含む陰極を覆うように、非酸化性雰囲気中で、ガスバリア性を有する保護層を形成する第１の工程と、
該保護層の前記陰極と反対側に、前記有機半導体層を形成する第２の工程と、
該有機半導体層の前記陰極と反対側に、陽極を形成する第３の工程とを有し、
前記第２の工程において、前記有機半導体層を形成する際に、前記保護層の存在により、雰囲気中に含まれる酸素含有物質の前記陰極への接触を防止または抑制することを特徴とする。
これにより、陽極側から有機半導体層の発光を取り出し可能であり、かつ、発光効率等の特性に優れる発光素子を製造することができる。
【００１４】
本発明の発光素子の製造方法では、前記第２の工程において、前記有機半導体層の少なくとも前記保護層に接触する部分を液相プロセスにより形成することが好ましい。
これにより、液相プロセスに用いられる液状材料中に含まれる溶媒または分散媒が陰極に接触するのを好適に防止または抑制することができる。その結果、アルカリ金属およびアルカリ土類金属のうちの少なくとも１種の金属の酸素含有物質と接触することによる変質・劣化を好適に防止または抑制することができる。
本発明の発光装置は、本発明の発光素子を備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い発光装置が得られる。
本発明の電子機器は、本発明の発光装置を備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の発光素子、発光素子の製造方法、発光装置および電子機器を添付図面に示す好適な実施形態について説明する。
なお、以下では、本発明の発光装置を、アクティブマトリックス型表示装置に適用した場合を一例に説明する。
＜アクティブマトリックス型表示装置＞
図１は、本発明の発光装置を適用したアクティブマトリックス型表示装置の一例を示す縦断面図、図２は、図１に示すアクティブマトリックス型表示装置の製造方法を説明するための図（縦断面図）である。なお、以下の説明では、図１〜図２中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００１６】
図１に示すアクティブマトリックス型表示装置（以下、単に「表示装置」と言う。）１０は、ＴＦＴ回路基板（対向基板）２０と、この基体２０上に設けられた有機ＥＬ素子（本発明の発光素子）１と、ＴＦＴ回路基板２０に対向する上基板９とを有している。
ＴＦＴ回路基板２０は、基板２１と、この基板２１上に形成された回路部２２とを有している。
【００１７】
基板２１は、表示装置１０を構成する各部の支持体となるものであり、上基板９は、例えば、有機ＥＬ素子１を保護する保護膜等として機能するものである。
また、本実施形態の表示装置１０は、上基板９（後述する陽極８）側から光を取り出す構成（トップエミッション型）であるため、上基板９は、実質的に透明（無色透明、着色透明、半透明）とされ、一方、基板２１は、特に、透明性は要求されない。
このような基板２１には、各種ガラス材料基板および各種樹脂基板のうち比較的硬度の高いものが好適に用いられる。
【００１８】
一方、上基板９には、各種ガラス材料基板および各種樹脂基板のうち透明なものが選択され、例えば、石英ガラス、ソーダガラスのようなガラス材料や、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ポリアミド、ポリエーテルサルフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリアリレートのような樹脂材料等を主材料として構成される基板を用いることができる。
【００１９】
基板２１の平均厚さは、特に限定されないが、１〜３０ｍｍ程度であるのが好ましく、５〜２０ｍｍ程度であるのがより好ましい。一方、上基板９の平均厚さも、特に限定されないが、０．１〜３０ｍｍ程度であるのが好ましく、０．１〜１０ｍｍ程度であるのがより好ましい。
回路部２２は、基板２１上に形成された下地保護層２３と、下地保護層２３上に形成された駆動用ＴＦＴ（スイッチング素子）２４と、第１層間絶縁層２５と、第２層間絶縁層２６とを有している。
【００２０】
駆動用ＴＦＴ２４は、半導体層２４１と、半導体層２４１上に形成されたゲート絶縁層２４２と、ゲート絶縁層２４２上に形成されたゲート電極２４３と、ソース電極２４４と、ドレイン電極２４５とを有している。
このような回路部２２上に、各駆動用ＴＦＴ２４に対応して、それぞれ、有機ＥＬ素子１が設けられている。また、隣接する有機ＥＬ素子１同士は、第１隔壁部３１および第２隔壁部３２により構成される隔壁部（バンク）３５により区画されている。
【００２１】
本実施形態では、各有機ＥＬ素子１の陰極３は、画素電極を構成し、各駆動用ＴＦＴ２４のドレイン電極２４５に配線２７により電気的に接続されている。また、保護層４と、発光層５および正孔輸送層６を備える有機半導体層７とは、各有機ＥＬ素子１に対して個別に形成されており、陽極８は、共通電極とされている。
表示装置１０は、単色表示であってもよく、各有機ＥＬ素子１に用いる発光材料を選択することにより、カラー表示も可能である。
【００２２】
以下、この有機ＥＬ素子（本発明の発光素子）１について詳述する。
図１に示すように、有機ＥＬ素子１は、陰極３と、陽極８と、陰極３と陽極８との間に、陰極３側から順に、ガスバリア性を有する保護層４と、有機半導体層７とを有している。なお、本実施形態では、有機半導体層７は、陰極３側から発光層５と正孔輸送層６とがこの順で積層された積層体となっている。
【００２３】
陰極３は、保護層４を介して、発光層５に電子を注入する電極である。
本発明の発光素子（有機ＥＬ素子１）では、この陰極３がＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、ＣｓおよびＦｒからなるアルカリ金属、および、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、ＢａおよびＲａからなるアルカリ土類金属のうちの少なくとも１種の金属を含む構成となっている。
これらの金属は、仕事関数の小さい材料であることから、陰極３をかかる金属を含む構成とすることにより、保護層４を介した陰極３から発光層５への電子の注入を円滑に行うことができる。
【００２４】
また、陰極３の構成材料として、上述したような金属を含む合金を用いる場合には、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕ等の安定な金属を含む合金、具体的には、ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ、ＣｕＬｉ等の合金を用いるようにすればよい。かかる合金を陰極３の構成材料として用いることにより、電子の発光層５への注入効率および陰極３の安定性の向上を図ることができる。
陰極３の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜５００ｎｍ程度であるのが好ましく、５０〜２００ｎｍ程度であるのがより好ましい。陰極３の厚さが薄すぎると、陰極３の機能が充分に発揮されなくなるおそれがあり、一方、陰極３が厚過ぎると、有機ＥＬ素子１の発光効率等の特性が低下するおそれがある。
【００２５】
一方、陽極８は、正孔輸送層６に正孔を注入する電極である。
この陽極８の構成材料（陽極材料）としては、表示装置１０が陽極８側から光を取り出すトップエミッション構造であるため透光性を有する導電性材料が選択され、特に、仕事関数が大きく、優れた導電性を有するものが好適に用いられる。
このような陽極８の構成材料としては、インジウムティンオキサイド（ＩＴＯ）、フッ素含有インジウムティンオキサイド（ＦＩＴＯ）、アンチモンティンオキサイド（ＡＴＯ）、インジウムジンクオキサイド（ＩＺＯ）、アルミニウムジンクオキサイド（ＡＺＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、フッ素含有酸化スズ（ＦＴＯ）、フッ素含有インジウムオキサイド（ＦＩＯ）、インジウムオキサイド（ＩＯ）、等の透明導電性材料が挙げられ、これらのうちの少なくとも１種を用いることができる。
【００２６】
陽極８の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜２０００ｎｍ程度であるのが好ましく、１００〜１０００ｎｍ程度であるのがより好ましい。陽極８の厚さが薄すぎると、陽極８としての機能が充分に発揮されなくなるおそれがあり、一方、陽極８が厚過ぎると、陽極材料の種類等によっては、光の透過率が低下して、トップエミッション型の構造を有する有機ＥＬ素子１として、実用に適さなくなるおそれがある。
【００２７】
このような陽極８は、その光（可視光領域）の透過率が好ましくは６０％以上、より好ましくは８０％以上となっている。これにより、光を効率よく陽極８側から取り出すことができる。
陰極３と陽極８との間には、前述したように、保護層４と、発光層５および正孔輸送層６を備える有機半導体層７とが設けられている。
【００２８】
保護層４は、陰極３と有機半導体層７（発光層５）との双方に接触するように設けられ、発光層５側から陰極３側への水分（水蒸気）や酸素のような酸素含有物質の移動を防止または抑制するガスバリア性を有するものであり、陰極３から発光層５への電子の注入を阻害しないようにその厚さが設定されている。この保護層４の構成については、有機ＥＬ素子１の製造方法において詳述する。
【００２９】
また、正孔輸送層６は、陽極８から注入された正孔を発光層５まで輸送する機能を有するものである。
この正孔輸送層６の構成材料（正孔輸送材料）としては、例えば、ポリアリールアミン、フルオレン−アリールアミン共重合体、フルオレン−ビチオフェン共重合体、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、ポリビニルピレン、ポリビニルアントラセン、ポリチオフェン、ポリアルキルチオフェン、ポリヘキシルチオフェン、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ポリチニレンビニレン、ピレンホルムアルデヒド樹脂、エチルカルバゾールホルムアルデヒド樹脂またはその誘導体等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３０】
また、前記化合物は、他の化合物との混合物として用いることもできる。一例として、ポリチオフェンを含有する混合物としては、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン／スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等が挙げられる。
なお、正孔輸送材料としては、上述したような高分子材料や低分子材料のような有機系材料の他、例えば、ＭｏＯ３、Ｖ２Ｏ５、ＴｉＯ２、Ｃｕ（II）Ｏ、Ｃｕ（Ｉ）２Ｏ、ＮｉＯ、ＣｏＯのような金属酸化物を用いることもできる。
【００３１】
このような正孔輸送層６の平均厚さは、特に限定されないが、５〜１５０ｎｍ程度であるのが好ましく、５０〜１００ｎｍ程度であるのがより好ましい。
なお、陽極８と正孔輸送層６との間には、例えば、陽極８からの正孔注入効率を向上させる正孔注入層を設けるようにしてもよい。
この正孔注入層の構成材料（正孔注入材料）としては、例えば、銅フタロシアニンや、４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−フェニル−３−メチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）等が挙げられる。
【００３２】
ここで、陰極３と陽極８との間に通電（電圧を印加）すると、正孔輸送層６中を移動した正孔が発光層５に注入され、また、陰極３から保護層４を介して電子が発光層５に注入され、この発光層５において正孔と電子とが再結合する。そして、発光層５ではエキシトン（励起子）が生成し、このエキシトンが基底状態に戻る際にエネルギー（蛍光やりん光）を放出（発光）する。
【００３３】
発光層５の構成材料（発光材料）としては、例えば、１，３，５−トリス［（３−フェニル−６−トリ−フルオロメチル）キノキサリン−２−イル］ベンゼン（ＴＰＱ１）、１，３，５−トリス［｛３−（４−ｔ−ブチルフェニル）−６−トリスフルオロメチル｝キノキサリン−２−イル］ベンゼン（ＴＰＱ２）のようなベンゼン系化合物、フタロシアニン、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）、鉄フタロシアニンのような金属または無金属のフタロシアニン系化合物、トリス（８−ヒドロキシキノリノレート）アルミニウム（Ａｌｑ３）、ファクトリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（Ｉｒ（ｐｐｙ）３）のような低分子系のものや、オキサジアゾール系高分子、トリアゾール系高分子、カルバゾール系高分子、フルオレン系高分子のような高分子系のものが挙げられ、これらの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。各種の高分子材料や、各種の低分子材料を単独または組み合わせて用いることができる。
【００３４】
発光層５の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜１５０ｎｍ程度であるのが好ましく、５０〜１００ｎｍ程度であるのがより好ましい。
なお、陰極３と発光層５との間には、例えば、陰極３から注入された電子を発光層５まで輸送する機能を有する電子輸送層を設けるようにしてもよい。さらには、この電子輸送層と陰極３との間に、陰極３から電子輸送層への電子の注入効率を向上させる電子注入層を設けるようにしてもよい。
【００３５】
電子輸送層の構成材料（電子輸送材料）としては、例えば、１，３，５−トリス［（３−フェニル−６−トリ−フルオロメチル）キノキサリン−２−イル］ベンゼン（ＴＰＱ１）、１，３，５−トリス［｛３−（４−ｔ−ブチルフェニル）−６−トリスフルオロメチル｝キノキサリン−２−イル］ベンゼン（ＴＰＱ２）のようなベンゼン系化合物、ナフタレン系化合物、フェナントレン系化合物、クリセン系化合物、ペリレン系化合物、アントラセン系化合物、ピレン系化合物、アクリジン系化合物、スチルベン系化合物、ＢＢＯＴのようなチオフェン系化合物、ブタジエン系化合物、クマリン系化合物、キノリン系化合物、ビスチリル系化合物、ジスチリルピラジンのようなピラジン系化合物、キノキサリン系化合物、２，５−ジフェニル−パラ−ベンゾキノンのようなベンゾキノン系化合物、ナフトキノン系化合物、アントラキノン系化合物、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（ＰＢＤ）のようなオキサジアゾール系化合物、３，４，５−トリフェニル−１，２，４−トリアゾールのようなトリアゾール系化合物、オキサゾール系化合物、アントロン系化合物、１，３，８−トリニトロ−フルオレノン（ＴＮＦ）のようなフルオレノン系化合物、ＭＢＤＱのようなジフェノキノン系化合物、ＭＢＳＱのようなスチルベンキノン系化合物、アントラキノジメタン系化合物、チオピランジオキシド系化合物、フルオレニリデンメタン系化合物、ジフェニルジシアノエチレン系化合物、フローレン系化合物、８−ヒドロキシキノリン アルミニウム（Ａｌｑ３）、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする錯体のような各種金属錯体等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせてもちいることができる。
【００３６】
電子輸送層の平均厚さは、特に限定されないが、１〜１００ｎｍ程度であるのが好ましく、２０〜５０ｎｍ程度であるのがより好ましい。
また、電子注入層の構成材料（電子注入材料）としては、例えば、８−ヒドロキシキノリン、オキサジアゾール、または、これらの誘導体（例えば、８−ヒドロキシキノリンを含む金属キレートオキシノイド化合物）等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上組み合わせて用いることができる。
【００３７】
なお、有機半導体層７は、本実施形態のように、発光層５と正孔輸送層６とにより構成される積層体すなわち発光層５を含む複数層の積層体である場合の他、例えば、発光層５で構成される単層体であってもよい。
また、本実施形態では、保護層４が陰極３と有機半導体層７との双方に接触するように設けられている場合について説明したが、このような場合に限定されず、保護層４と陰極３との間および保護層４と有機半導体層７との間の一方または双方に、例えば、陰極３側から有機半導体層７側への電子の注入効率を向上させる中間層を設けるようにしてもよい。
このような表示装置１０は、例えば、次のような製造方法により製造することができる。
【００３８】
［１］まず、ＴＦＴ回路基板２０を用意する。
［１−Ａ］まず、基板２１を用意し、基板２１上に、例えば、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）や酸素ガスなどを原料ガスとして、プラズマＣＶＤ法等により、平均厚さが約２００〜５００ｎｍの酸化シリコンを主材料として構成される下地保護層２３を形成する。
【００３９】
［１−Ｂ］次に、下地保護層２３上に、駆動用ＴＦＴ２４を形成する。
［１−Ｂａ］まず、基板２１を約３５０℃に加熱した状態で、下地保護層２３上に、例えばプラズマＣＶＤ法等により、平均厚さが約３０〜７０ｎｍのアモルファスシリコンを主材料として構成される半導体膜を形成する。
［１−Ｂｂ］次いで、半導体膜に対して、レーザアニールまたは固相成長法等により結晶化処理を行い、アモルファスシリコンをポリシリコンに変化させる。
ここで、レーザアニール法では、例えば、エキシマレーザでビームの長寸が４００ｍｍのラインビームを用い、その出力強度は、例えば２００ｍＪ／ｃｍ２程度に設定される。また、ラインビームについては、その短寸方向におけるレーザー強度のピーク値の９０％に相当する部分が各領域毎に重なるようにラインビームを走査する。
【００４０】
［１−Ｂｃ］次いで、半導体膜をパターニングして島状とし、各島状の半導体膜２４１を覆うように、例えば、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）や酸素ガスなどを原料ガスとして、プラズマＣＶＤ法等により、平均厚さが約６０〜１５０ｎｍの酸化シリコンまたは窒化シリコン等を主材料として構成されるゲート絶縁層２４２を形成する。
［１−Ｂｄ］次いで、ゲート絶縁層２４２上に、例えば、スパッタ法等により、アルミニウム、タンタル、モリブデン、チタン、タングステンなどの金属を主材料として構成される導電膜を形成した後、パターニングし、ゲート電極２４３を形成する。
［１−Ｂｅ］次いで、この状態で、高濃度のリンイオンを打ち込んで、ゲート電極２４３に対して自己整合的にソース・ドレイン領域を形成する。なお、不純物が導入されなかった部分がチャネル領域となる。
【００４１】
［１−Ｃ］次に、駆動用ＴＦＴ２４に電気的に接続されるソース電極２４４およびドレイン電極２４５を形成する。
［１−Ｃａ］まず、ゲート電極２４３を覆うように、第１層間絶縁層２５を形成した後、コンタクトホールを形成する。
［１−Ｃｂ］次いで、コンタクトホール内にソース電極２４４およびドレイン電極２４５を形成する。
【００４２】
［１−Ｄ］次に、ドレイン電極２４５と陽極８とを電気的に接続する配線（中継電極）２７を形成する。
［１−Ｄａ］まず、第１層間絶縁層２５上に、第２層間絶縁層２６を形成した後、コンタクトホールを形成する。
［１−Ｄｂ］次いで、コンタクトホール内に配線２７を形成する。
以上のようにして、ＴＦＴ回路基板２０が得られる。
【００４３】
［２］次に、ＴＦＴ回路基板２０上に有機ＥＬ素子１を形成する。この有機ＥＬ素子１の形成に、本発明の発光素子の製造方法が適用される。
［２−Ａ］まず、図２（ａ）に示すように、ＴＦＴ回路基板２０が備える第２層間絶縁層２６上に、配線２７に接触するように、アルカリ金属およびアルカリ土類金属のうちの少なくとも１種の金属を含む陰極（画素電極）３を形成する。
この陰極３は、第２層間絶縁層２６上に、例えば、真空蒸着法やスパッタ法のような気相成膜法等により、アルカリ金属およびアルカリ土類金属のうちの少なくとも１種の金属を主材料として構成される導電膜を形成した後、パターニングすることにより得ることができる。
【００４４】
［２−Ｂ］次に、図２（ｂ）に示すように、第２層間絶縁層２６上に、各陰極３を区画するように、隔壁部（バンク）３５を形成する。
隔壁部３５は、第２層間絶縁膜２６上に第１隔壁部３１を形成した後、この第１隔壁部３１上に、第２隔壁部３２を形成することにより得ることができる。
なお、第１隔壁部３１は、陰極３および第２層間絶縁膜２６を覆うように絶縁膜を形成した後、フォトリソグラフィー法等を用いてパターニングすること等により形成することができる。
【００４５】
また、第２隔壁部３２は、陰極３および第１隔壁部３１を覆うように絶縁膜を形成した後、第１隔壁部３１を得たのと同様にして形成することができる。
ここで、第１隔壁部３１および第２隔壁部３２の構成材料は、耐熱性、撥液性、インク溶剤耐性、下地層との密着性等を考慮して選択される。
具体的には、第１隔壁部３１の構成材料としては、例えば、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂のような有機材料や、ＳｉＯ２のような無機材料が挙げられる。
【００４６】
また、第２隔壁部３２の構成材料としては、第１の隔壁部３１で挙げたものの他、例えば、フッ素系樹脂等を用いることができる。フッ素系樹脂を用いることにより、第２隔壁部３２の耐吸湿性の向上を図ることができる。
また、隔壁部３５の開口の形状は、例えば、円形、楕円形、四角形、六角形等の多角形等、いかなるものであってもよい。
【００４７】
なお、隔壁部３５の開口の形状を多角形とする場合には、角部は丸みを帯びているのが好ましい。これにより、正孔輸送層６および発光層５を、後述するような液状材料を用いて形成する際に、これらの液状材料を、隔壁部３５の内側の空間の隅々にまで確実に供給することができる。
このような隔壁部３５の高さは、陰極３、発光層５および正孔輸送層６の合計の厚さに応じて適宜設定され、特に限定されないが、３０〜５００ｎｍ程度とするのが好ましい。かかる高さとすることにより、十分に隔壁（バンク）としての機能が発揮される。
【００４８】
［２−Ｃ］次に、図２（ｃ）に示すように、各陰極３上に、すなわち、各陰極３を覆うように、それぞれ、非酸化性雰囲気中で、ガスバリア性を有する保護層４を形成する（第１の工程）。
なお、本明細書中において、「ガスバリア性」とは、水蒸気透過度が、好ましくは０．０１ｇ／ｍ2・ｄａｙ・４０℃・９０％ＲＨ以下、より好ましくは０．００１ｇ／ｍ2・ｄａｙ・４０℃・９０％ＲＨ以下であり、さらに、酸素透過度が、好ましくは０．０５ｍｌ／ｍ2・ｄａｙ・ＭＰａ・２０℃・１００％ＲＨ以下、より好ましくは０．００５ｍｌ／ｍ2・ｄａｙ・ＭＰａ・２０℃・１００％ＲＨ以下であることを言う。この水蒸気透過度および酸素透過度は、それぞれ、ＪＩＳ Ｋ ７１２９およびＪＩＳ Ｋ ７１２６に規定の方法により測定される。
【００４９】
このように、本発明の発光素子の製造方法では、陰極３上にガスバリア性を有する保護層４を設けるため、次工程［２−Ｄ］において、有機半導体層７を形成する際に、雰囲気中に含まれる水蒸気や酸素のような酸素含有物質が陰極３に接触するのを防止または抑制することができる。ところで、前記金属は、極めて反応性が高いものであるが、保護層４の存在により酸素含有物質に接触することが防止または抑制されるため、その変質・劣化がないか、極めて少ない。これにより、陰極３は、有機ＥＬ素子（発光素子）１の完成後においても、発光層５に対する高い電子注入効率を維持する。
【００５０】
なお、保護層４は、陰極３の形成後、非酸化性雰囲気すなわち実質的に酸素含有物質が存在しない雰囲気中で形成される。そのため、陰極３上に、陰極３に含まれる前記金属を変質・劣化させることなく、保護層４を形成することができる。
また、非酸化性雰囲気は、窒素、ヘリウムおよびアルゴン等の不活性ガスの雰囲気下であってもよく、減圧雰囲気下であってもよい。
このような保護層４は、絶縁性を有する材料、半導体性を有する材料および導電性を有する材料のうちのいずれを含むものであってもよいが、特に、絶縁性を有する材料を主材料として構成されているのが好ましい。
【００５１】
絶縁性を有する材料を主材料として構成される膜は、一般的に、優れたガスバリア性を発揮することから、保護層４の構成材料として好適に用いることができる。また、かかる構成の保護層４とすることにより、発光層５における電流のリークを有効に防止して、陰極３から発光層５への電子の注入効率を向上させることや、発光層５の耐久性の向上を図ることができるという利点も得られる。
【００５２】
絶縁性を有する材料としては、かかる材料を主材料として構成される保護層４がガスバリア性を有し、かつ、陰極３から発光層５への電子の注入を阻害しないものであればよく、各種のものを用いることができるが、例えば、Ｉ：無機窒化物、II：プラズマ重合で得られた炭素系物質、および、III：ポリパラキシリレン等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００５３】
以下、各絶縁性を有する材料について、それぞれ説明する。
Ｉ：無機窒化物
無機窒化物としては、特に限定されないが、例えば、窒化チタン（ＴｉＮ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）および窒化ホウ素（ＢＮ）等が挙げられ、これらの中でも、特に、窒化チタンを用いるのが好ましい。窒化チタンは、特に優れたガスバリア性を有することから、比較的薄い膜厚の保護層４を形成した場合においても、得られる保護層４にガスバリア層としての機能を確実に発揮させることができる。さらに、膜厚の薄い保護層４を形成し得ることから、保護層４により、陰極３から発光層５への電子の注入が阻害されるようになるのを好適に防止することができる。
無機窒化物を主材料として構成される保護層４は、例えば、真空蒸着法やスパッタ法のような気相成膜法等により、陰極３および隔壁部３５上に、無機窒化物を主材料として構成される絶縁膜を形成した後、パターニングすることにより得ることができる。
【００５４】
II：プラズマ重合で得られた炭素系物質
プラズマ重合で得られた炭素系物質を主材料として構成される保護層４は、例えば、ＴＦＴ回路基板２０の陰極３および隔壁部３５側に、キャリアガスとともに供給されたガス状の低分子物質（モノマー）をプラズマ重合させて絶縁膜を形成した後、この絶縁膜をパターニングすることにより形成することができる。
【００５５】
プラズマ重合法によれば、実質的に炭素原子および水素原子以外の原子が含まれない保護層４を形成することができることから、この保護層４は、ピンホールの形成が好適に防止された緻密質なものとなる。その結果、保護層４は、優れたガスバリア性を有するものとなる。
ここで、プラズマ重合に用いられる低分子物質としては、例えば、メタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、エチレン、プロピレン、ブテン、ブタジエン、アセチレンおよびメチルアセチレン等の炭化水素系低分子物質、テトラメトキシシランおよびオキサメチルトリシロキサン等のケイ素系低分子物質、テトラフルオロエチレン等のフッ化水素系低分子物質等が挙げられ、これらの１種または２種以上を用いることができる。
【００５６】
キャリアガス（添加ガス）としては、例えば、アルゴン、ヘリウム、窒素等の不活性ガスが挙げられる。
なお、プラズマ重合の条件（成膜条件）は、例えば、次のようにすることができる。
高周波の出力は、１００〜１０００Ｗ程度であるのが好ましい。
成膜時のチャンバ内の圧力は、１×１０−２〜１×１０２Ｐａ程度であるのが好ましい。
【００５７】
原料ガス流量は、1〜１００ｓｃｃｍ程度であるのが好ましい。一方、キャリアガス流量は、１０〜５００ｓｃｃｍ程度であるのが好ましい。
処理時間は、１〜１０分程度であるのが好ましく、４〜７分程度であるのがより好ましい。
各種条件を上述したような範囲内に設定することにより、目的とする平均厚さの保護層４を形成することができる。
【００５８】
III：ポリパラキシリレン
ポリパラキシリレンとしては、特に限定されないが、例えば、ポリ−ｐ−キシリレン、ポリ−モノクロロ−ｐ−キシリレンおよびポリ−ジクロロ−ｐ−キシリレン等が挙げられ、これらの中でも、特に、ポリ−モノクロロ−ｐ−キシリレンを用いるのが好ましい。ポリ−モノクロロ−ｐ−キシリレンは、特に優れたガスバリア性を有することから、比較的薄い膜厚の保護層４を形成した場合においても、得られる保護層４にガスバリア層としての機能を確実に発揮させることができる。さらに、膜厚の薄い保護層４を形成し得ることから、保護層４により、陰極３から発光層５への電子の注入が阻害されるようになるのを好適に防止することができる。
【００５９】
ポリパラキシリレンを主材料として構成される保護層４は、例えば、ガス状のパラキシリレンの２量体（ダイマー）を減圧下で熱分解することにより、ＴＦＴ回路基板２０の陰極３および隔壁部３５側に絶縁膜を形成した後、この絶縁膜をパターニングすることにより形成することができる。
保護層４は、上述したような絶縁性を有する材料を主材料として構成されている場合、陰極３側から有機半導体層７側への電子の通過が許容されるように、その厚さが比較的薄く設定されている。
【００６０】
具体的には、保護層４は、その平均厚さが１〜２０ｎｍ程度であるのが好ましく、５〜１０ｎｍ程度であるのがより好ましい。保護層４の厚さが前記下限よりも薄過ぎると、保護層４の構成材料の種類によっても若干異なるが、保護層４のガスバリア層としての機能が充分に発揮されなくなるおそれがある。一方、保護層４の厚さが前記上限を超えて厚くなると、保護層４において電子を発光層５側に移動させるトンネル効果が十分に得られず、陰極３から発光層５への電子の注入が阻害されるおそれがある。
【００６１】
なお、本実施形態では、保護層４が各陰極３に対応して個別に設けられている場合について説明したが、このような場合に限定されず、保護層４は、各陰極３および各隔壁部３５を覆うように一体的に形成されているものであってもよい。この場合、隔壁部３５に残存する酸素含有物質の有機半導体層７側への拡散を防止するガスバリア層としての機能を保護層４に発揮させることができるという利点も得られる。
【００６２】
［２−Ｄ］次に、図２（ｄ）に示すように、各保護層４上に、すなわち、各保護層４の陰極３と反対側に、それぞれ、発光層５および正孔輸送層６をこの順で積層して有機半導体層７を形成する（第２の工程）。
ここで、本発明の発光素子の製造方法では、前述したように、前記工程［２−Ｃ］において各陰極３上に、対応して保護層４を設けることから、雰囲気中に含まれる酸素含有物質の陰極３への接触を防止または抑制することができる。
【００６３】
以下、発光層５および正孔輸送層６の形成方法について説明する。
［２−Ｄａ］まず、各保護層４上に、それぞれ、発光層５を形成する。
この発光層５は、前述したような気相プロセスや液相プロセスにより形成することができるが、中でも、インクジェット法（液滴吐出法）を用いた液相プロセスにより形成するのが好ましい。インクジェット法を用いることにより、発光層５の薄膜化、画素サイズの微小化を図ることができる。また、発光層形成用の液状材料を、隔壁部３５の内側に選択的に供給することができるため、液状材料のムダを省くことができる。また、インクジェット法を用いることにより、複数色の発光層５を設ける場合には、各色毎にパターンの塗り分けを容易に行うことができるという利点もある。
【００６４】
具体的には、発光層形成用の液状材料を、インクジェットプリント装置のヘッドから吐出し、各保護層４上に供給し、脱溶媒または脱分散媒した後、必要に応じて、１５０℃程度で短時間の加熱処理を施す。
この脱溶媒または脱分散媒は、減圧雰囲気に放置する方法、熱処理(例えば５０〜６０℃程度)による方法、窒素ガスのような不活性ガスのフローによる方法等が挙げられる。さらに、追加の熱処理（１５０℃程度で短時間）で行うことにより、残存溶媒を除去する。
【００６５】
なお、本実施形態のように、発光層５すなわち有機半導体層７の保護層４に接触する部分を液相プロセスにより形成する場合に、本発明の発光素子の製造方法を適用することにより得られる効果がより顕著に発揮される。
すなわち、本発明の発光素子の製造方法では、陰極３上に保護層４を設けるので、この保護層４により、前記液状材料中に含まれる溶媒または分散媒が陰極３に接触するのを好適に防止または抑制することができる。その結果、前記金属の前記酸素含有物質と接触することによる変質・劣化を好適に防止または抑制することができる。
用いる液状材料は、前述したような発光材料を溶媒または分散媒に溶解または分散することにより調製される。
【００６６】
また、液状材料の調製に用いる溶媒または分散媒としては、例えば、硝酸、硫酸、アンモニア、過酸化水素、水、二硫化炭素、四塩化炭素、エチレンカーボネイト等の各種無機溶媒や、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、アセトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、メチルイソプロピルケトン（ＭＩＰＫ）、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、メタノール、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール（ＤＥＧ）、グリセリン等のアルコール系溶媒、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、１，２−ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、１，４−ジオキサン、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、テトラヒドロピラン（ＴＨＰ）、アニソール、ジエチレングリコールジメチルエーテル（ジグリム）、ジエチレングリコールエチルエーテル（カルビトール）等のエーテル系溶媒、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、フェニルセロソルブ等のセロソルブ系溶媒、ヘキサン、ペンタン、ヘプタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒、トルエン、キシレン、ベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒、ピリジン、ピラジン、フラン、ピロール、チオフェン、メチルピロリドン等の芳香族複素環化合物系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）等のアミド系溶媒、ジクロロメタン、クロロホルム、１，２−ジクロロエタン等のハロゲン化合物系溶媒、酢酸エチル、酢酸メチル、ギ酸エチル等のエステル系溶媒、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、スルホラン等の硫黄化合物系溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリル、アクリロニトリル等のニトリル系溶媒、ギ酸、酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸等の有機酸系溶媒のような各種有機溶媒、または、これらを含む混合溶媒等が挙げられる。
なお、保護層４上に供給された液状材料は、流動性が高く（粘性が低く）、水平方向（面方向）に広がろうとするが、保護層４が隔壁部３５により囲まれているため、所定の領域以外に広がることが阻止され、発光層５（有機ＥＬ素子１）の輪郭形状が正確に規定される。
【００６７】
［２−Ｄｂ］次に、各発光層５上（陰極３のＴＦＴ回路基板２０と反対側）に、正孔輸送層６を形成する。
この正孔輸送層６も、気相プロセスや液相プロセスにより形成することができるが、前述したのと同様の理由から、インクジェット法（液滴吐出法）を用いた液相プロセスにより形成するのが好ましい。
【００６８】
［２−Ｅ］次に、図２（ｅ）に示すように、各正孔輸送層６（有機半導体層７）上および各隔壁部３５上に、すなわち、有機半導体層７の陰極３と反対側に、各共通の陽極８を形成する（第３の工程）。
この陽極８は、例えば、スパッタ法、真空蒸着法、ＣＶＤ法等を用いた気相プロセスや、スピンコート法（パイロゾル法）、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェット印刷法等を用いた液相プロセス等で形成することができる。
【００６９】
なお、これらの方法は、陽極８の構成材料の熱安定性や、溶媒への溶解性等の物理的特性および／または化学的特性を考慮して選択される。
なお、本実施形態では、正孔輸送層６および隔壁部３５の全面に、陽極８を形成することから、マスクを用いる必要がないため、これらの形成には、スパッタ法、真空蒸着法を用いた気相プロセス等が好適に用いられる。
【００７０】
また、陽極８の形成にスパッタ法等を用いる場合、陽極８の構成材料を発光層５の陰極３と反対側に供給する際に、本実施形態では、発光層５上に正孔輸送層６が設けられていることから、前記構成材料が接触（衝突）することによる発光層５の変質・劣化を確実に防止することができる。
このような工程を経て、有機ＥＬ素子１を製造することができる。
【００７１】
以上のように、本発明の発光素子の製造方法によれば、前述したように、陰極３の変質・劣化を好適に防止または抑制しつつ、陰極３を形成した後に有機半導体層７および陽極８を形成することができる。すなわち、陰極３の優れた電子注入効率を維持した状態で、有機半導体層７および陽極８を形成することができる。これにより、優れた発光効率等の特性を有するトップエミッション構造の有機ＥＬ素子（発光素子）１が得られる。
【００７２】
［３］ 次に、図２（ｆ）に示すように、上基板９を用意し、この上基板９により陽極８を覆うようにして、陽極８と上基板９とを接合する。
この陽極８と上基板９との接合は、陽極８と上基板９との間に、エポキシ系の接着剤を介在させた状態で、この接着剤を乾燥させること等により行うことができる。
この上基板９は、有機ＥＬ素子１を保護する保護基板としての機能を有する。このような上基板９を、陽極８上に設けることにより、有機ＥＬ素子１が酸素や水分に接触するのをより好適に防止または低減できることから、有機ＥＬ素子１の信頼性の向上や、変質・劣化の防止等の効果をより確実に得ることができる。
以上のような工程を経て、表示装置１０を製造することができる。
【００７３】
＜電子機器＞
このような表示装置（本発明の発光装置）１０は、各種の電子機器に組み込むことができる。
図３は、本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
【００７４】
この図において、パーソナルコンピュータ１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部を備える表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。
このパーソナルコンピュータ１１００において、表示ユニット１１０６が備える表示部が前述の表示装置１０で構成されている。
【００７５】
図４は、本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
この図において、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６とともに、表示部を備えている。
携帯電話機１２００において、この表示部が前述の表示装置１０で構成されている。
【００７６】
図５は、本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。
【００７７】
ディジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、被写体を電子画像として表示するファインダとして機能する。
ディジタルスチルカメラ１３００において、この表示部が前述の表示装置１０で構成されている。
【００７８】
ケースの内部には、回路基板１３０８が設置されている。この回路基板１３０８は、撮像信号を格納（記憶）し得るメモリが設置されている。
また、ケース１３０２の正面側（図示の構成では裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。
撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、回路基板１３０８のメモリに転送・格納される。
【００７９】
また、このディジタルスチルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示のように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニタ１４３０が、デ−タ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピュータ１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、回路基板１３０８のメモリに格納された撮像信号が、テレビモニタ１４３０や、パーソナルコンピュータ１４４０に出力される構成になっている。
【００８０】
なお、本発明の電子機器は、図３のパーソナルコンピュータ（モバイル型パーソナルコンピュータ）、図４の携帯電話機、図５のディジタルスチルカメラの他にも、例えば、テレビや、ビデオカメラ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器（例えば金融機関のキャッシュディスペンサー、自動券売機）、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電表示装置、超音波診断装置、内視鏡用表示装置）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシュミレータ、その他各種モニタ類、プロジェクター等の投射型表示装置等に適用することができる。また、本発明の電子機器は、表示機能を有しない発光機能のみを有するものであってもよい。
【００８１】
以上、本発明の発光素子、発光素子の製造方法、発光装置および電子機器を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものでない。
なお、本発明の発光素子は、基板上に陽極、有機半導体層、保護層および陰極がこの順で積層され、基板（陽極）側から有機半導体層の発光を取り出すボトムエミッション構造を有する有機ＥＬ素子に適用するようにしてもよい。
また、本発明の発光素子の製造方法は、任意の目的の工程が１または２以上追加されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の発光装置を適用したアクティブマトリックス型表示装置の一例を示す縦断面図である。
【図２】図１に示すアクティブマトリックス型表示装置の製造方法を説明するための図（縦断面図）である。
【図３】本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
【図５】本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００８３】
１……有機ＥＬ素子 ３……陰極 ４……保護層 ５……発光層 ６……正孔輸送層 ７……有機半導体層 ８……陽極 ９……上基板 １０……表示装置 ２０……ＴＦＴ回路基板 ２１……基板 ２２……回路部 ２３……下地保護層 ２４……駆動用ＴＦＴ ２４１……半導体層 ２４２……ゲート絶縁層 ２４３……ゲート電極 ２４４……ソース電極 ２４５……ドレイン電極 ２５……第１層間絶縁層 ２６……第２層間絶縁層 ２７……配線 ３１……第１隔壁部 ３２……第２隔壁部 ３５……隔壁部 １１００……パーソナルコンピュータ １１０２……キーボード １１０４……本体部 １１０６……表示ユニット １２００……携帯電話機 １２０２……操作ボタン １２０４……受話口 １２０６……送話口 １３００……ディジタルスチルカメラ １３０２……ケース（ボディー） １３０４……受光ユニット １３０６…………シャッタボタン １３０８……回路基板 １３１２……ビデオ信号出力端子 １３１４……データ通信用の入出力端子 １４３０……テレビモニタ １４４０……パーソナルコンピュータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子、発光素子の製造方法、発光装置および電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機半導体材料を使用したエレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）は、固体発光型の安価な大面積フルカラー表示装置が備える発光素子としての用途が有望視され、多くの開発が行われている（例えば、特許文献１参照）。
一般に、有機ＥＬ素子は、陰極と陽極との間に発光層（有機半導体層）を有する構成であり、陰極と陽極との間に電界を印加すると、発光層に陰極側から電子が注入され、陽極側から正孔が注入される。
【０００３】
そして、注入された電子と正孔とが発光層において再結合し、エネルギー準位が伝導帯から価電子帯に戻る際の失活エネルギーの少なくとも一部を光エネルギーとして放出することにより、発光層が発光する。
例えば、特許文献２には、基板上に陽極、発光層および透明な陰極をこの順で設け、基板と反対側（陰極側）から、発光層の発光を取り出すトップエミッション構造の有機ＥＬ素子が提案されている。
【０００４】
通常、かかる構成の有機ＥＬ素子では、陰極から発光層への電子の注入効率を向上させることを目的に、陰極と発光層との間に、リチウムのようなアルカリ金属やカルシウムのようなアルカリ土類金属を主材料として構成される中間層が設けられることが多い。
ところが、中間層は透明性が低いため、この中間層の存在により、陰極側からの光の取り出し効率が低下するという問題がある。
かかる問題を解決し得るものとして、例えば、基板上に陰極、発光層および透明な陽極をこの順で設け、陰極自体を上述したようなアルカリ金属またはアルカリ土類金属を主材料として構成する構成の有機ＥＬ素子が考えられる。
【０００５】
かかる構成の有機ＥＬ素子を製造する場合、発光層を形成するのに先立って、陰極を設けておく必要があるが、アルカリ金属またはアルカリ土類金属は極めて反応性が高いため、これらの金属（陰極）は、発光層を形成する際に、その雰囲気中に存在する水分や酸素のような酸素含有物質と接触することにより容易に変質・劣化する。そして、アルカリ金属またはアルカリ土類金属に変質・劣化が生じると、すなわち陰極に変質・劣化が生じると、陰極から発光層への電子の注入が円滑に行われず、有機ＥＬ素子の発光効率等の特性が十分に得られないという問題がある。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１５３９６７号公報
【特許文献２】特開平８−１８５９８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、陽極側からの有機半導体層の発光を取り出し可能であり、かつ、発光効率等の特性に優れる発光素子、かかる発光素子を製造することができる発光素子の製造方法、この発光素子を備えた信頼性の高い発光装置および電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の発光素子は、陽極と、
アルカリ金属およびアルカリ土類金属のうちの少なくとも１種の金属を含む陰極と、
前記陽極と前記陰極との間に設けられた有機半導体層と、
前記陰極と前記有機半導体層との間に設けられたガスバリア性を有する保護層と、を備えることを特徴とする。
これにより、陽極側から有機半導体層の発光を取り出し可能であり、かつ、発光効率等の特性に優れる発光素子となる。
【０００９】
本発明の発光素子では、前記保護層は、前記陰極に接触していることが好ましい。
本発明の発光素子では、前記保護層は、その水蒸気透過度（ＪＩＳ Ｋ ７１２９に規定）が０．０１ｇ／ｍ２・ｄａｙ・４０℃・９０％ＲＨ以下であることが好ましい。
これにより、有機半導体層を形成する際に、雰囲気中に含まれる水蒸気が陰極に接触するのを防止または抑制することができる。ところで、陰極に含まれるアルカリ金属およびアルカリ土類金属は、極めて反応性が高いものであるが、保護層の存在により水蒸気に接触することが防止または抑制されるため、その変質・劣化がないか、極めて少ない。これにより、陰極は、発光素子の完成後においても、発光層に対する高い電子注入効率を維持する。
【００１０】
本発明の発光素子では、前記保護層は、その酸素透過度（ＪＩＳ Ｋ ７１２６に規定）が０．０５ｍｌ／ｍ２・ｄａｙ・ＭＰａ・２０℃・１００％ＲＨ以下であることが好ましい。
これにより、有機半導体層を形成する際に、雰囲気中に含まれる酸素が陰極に接触するのを防止または抑制することができる。ところで、陰極に含まれるアルカリ金属およびアルカリ土類金属は、極めて反応性が高いものであるが、保護層の存在により酸素に接触することが防止または抑制されるため、その変質・劣化がないか、極めて少ない。これにより、陰極は、発光素子の完成後においても、発光層に対する高い電子注入効率を維持する。
【００１１】
本発明の発光素子では、前記保護層は、絶縁性を有する材料を主材料として構成されていることが好ましい。
絶縁性を有する材料を主材料として構成される膜は、一般的に、優れたガスバリア性を発揮することから、保護層の構成材料として好適に用いることができる。
本発明の発光素子では、前記絶縁性を有する材料は、無機窒化物であることが好ましい。
かかる材料を主材料として構成される保護層を、ガスバリア性を有し、かつ、陰極から発光層への電子の注入を阻害しないものとすることができる。
【００１２】
本発明の発光素子では、前記絶縁性を有する材料は、プラズマ重合で得られた炭素系物質であることが好ましい。
かかる材料を主材料として構成される保護層を、ガスバリア性を有し、かつ、陰極から発光層への電子の注入を阻害しないものとすることができる。
本発明の発光素子では、前記絶縁性を有する材料は、ポリパラキシリレンであることが好ましい。
かかる材料を主材料として構成される保護層を、ガスバリア性を有し、かつ、陰極から発光層への電子の注入を阻害しないものとすることができる。
【００１３】
本発明の発光素子では、前記保護層は、その平均厚さが１〜２０ｎｍであることが好ましい。
これにより、保護層を、ガスバリア性を有し、かつ、陰極から発光層への電子の注入を阻害しないものとすることができる。
本発明の発光素子では、前記有機半導体層は、発光層を含む複数層の積層体で構成されていることが好ましい。
本発明の発光素子の製造方法では、アルカリ金属およびアルカリ土類金属のうちの少なくとも１種の金属を含む陰極を覆うように、非酸化性雰囲気中で、ガスバリア性を有する保護層を形成する第１の工程と、
該保護層の前記陰極と反対側に、前記有機半導体層を形成する第２の工程と、
該有機半導体層の前記陰極と反対側に、陽極を形成する第３の工程とを有し、
前記第２の工程において、前記有機半導体層を形成する際に、前記保護層の存在により、雰囲気中に含まれる酸素含有物質の前記陰極への接触を防止または抑制することを特徴とする。
これにより、陽極側から有機半導体層の発光を取り出し可能であり、かつ、発光効率等の特性に優れる発光素子を製造することができる。
【００１４】
本発明の発光素子の製造方法では、前記第２の工程において、前記有機半導体層の少なくとも前記保護層に接触する部分を液相プロセスにより形成することが好ましい。
これにより、液相プロセスに用いられる液状材料中に含まれる溶媒または分散媒が陰極に接触するのを好適に防止または抑制することができる。その結果、アルカリ金属およびアルカリ土類金属のうちの少なくとも１種の金属の酸素含有物質と接触することによる変質・劣化を好適に防止または抑制することができる。
本発明の発光装置は、本発明の発光素子を備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い発光装置が得られる。
本発明の電子機器は、本発明の発光装置を備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の発光素子、発光素子の製造方法、発光装置および電子機器を添付図面に示す好適な実施形態について説明する。
なお、以下では、本発明の発光装置を、アクティブマトリックス型表示装置に適用した場合を一例に説明する。
＜アクティブマトリックス型表示装置＞
図１は、本発明の発光装置を適用したアクティブマトリックス型表示装置の一例を示す縦断面図、図２は、図１に示すアクティブマトリックス型表示装置の製造方法を説明するための図（縦断面図）である。なお、以下の説明では、図１〜図２中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００１６】
図１に示すアクティブマトリックス型表示装置（以下、単に「表示装置」と言う。）１０は、ＴＦＴ回路基板（対向基板）２０と、この基体２０上に設けられた有機ＥＬ素子（本発明の発光素子）１と、ＴＦＴ回路基板２０に対向する上基板９とを有している。
ＴＦＴ回路基板２０は、基板２１と、この基板２１上に形成された回路部２２とを有している。
【００１７】
基板２１は、表示装置１０を構成する各部の支持体となるものであり、上基板９は、例えば、有機ＥＬ素子１を保護する保護膜等として機能するものである。
また、本実施形態の表示装置１０は、上基板９（後述する陽極８）側から光を取り出す構成（トップエミッション型）であるため、上基板９は、実質的に透明（無色透明、着色透明、半透明）とされ、一方、基板２１は、特に、透明性は要求されない。
このような基板２１には、各種ガラス材料基板および各種樹脂基板のうち比較的硬度の高いものが好適に用いられる。
【００１８】
一方、上基板９には、各種ガラス材料基板および各種樹脂基板のうち透明なものが選択され、例えば、石英ガラス、ソーダガラスのようなガラス材料や、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ポリアミド、ポリエーテルサルフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリアリレートのような樹脂材料等を主材料として構成される基板を用いることができる。
【００１９】
基板２１の平均厚さは、特に限定されないが、１〜３０ｍｍ程度であるのが好ましく、５〜２０ｍｍ程度であるのがより好ましい。一方、上基板９の平均厚さも、特に限定されないが、０．１〜３０ｍｍ程度であるのが好ましく、０．１〜１０ｍｍ程度であるのがより好ましい。
回路部２２は、基板２１上に形成された下地保護層２３と、下地保護層２３上に形成された駆動用ＴＦＴ（スイッチング素子）２４と、第１層間絶縁層２５と、第２層間絶縁層２６とを有している。
【００２０】
駆動用ＴＦＴ２４は、半導体層２４１と、半導体層２４１上に形成されたゲート絶縁層２４２と、ゲート絶縁層２４２上に形成されたゲート電極２４３と、ソース電極２４４と、ドレイン電極２４５とを有している。
このような回路部２２上に、各駆動用ＴＦＴ２４に対応して、それぞれ、有機ＥＬ素子１が設けられている。また、隣接する有機ＥＬ素子１同士は、第１隔壁部３１および第２隔壁部３２により構成される隔壁部（バンク）３５により区画されている。
【００２１】
本実施形態では、各有機ＥＬ素子１の陰極３は、画素電極を構成し、各駆動用ＴＦＴ２４のドレイン電極２４５に配線２７により電気的に接続されている。また、保護層４と、発光層５および正孔輸送層６を備える有機半導体層７とは、各有機ＥＬ素子１に対して個別に形成されており、陽極８は、共通電極とされている。
表示装置１０は、単色表示であってもよく、各有機ＥＬ素子１に用いる発光材料を選択することにより、カラー表示も可能である。
【００２２】
以下、この有機ＥＬ素子（本発明の発光素子）１について詳述する。
図１に示すように、有機ＥＬ素子１は、陰極３と、陽極８と、陰極３と陽極８との間に、陰極３側から順に、ガスバリア性を有する保護層４と、有機半導体層７とを有している。なお、本実施形態では、有機半導体層７は、陰極３側から発光層５と正孔輸送層６とがこの順で積層された積層体となっている。
【００２３】
陰極３は、保護層４を介して、発光層５に電子を注入する電極である。
本発明の発光素子（有機ＥＬ素子１）では、この陰極３がＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、ＣｓおよびＦｒからなるアルカリ金属、および、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、ＢａおよびＲａからなるアルカリ土類金属のうちの少なくとも１種の金属を含む構成となっている。
これらの金属は、仕事関数の小さい材料であることから、陰極３をかかる金属を含む構成とすることにより、保護層４を介した陰極３から発光層５への電子の注入を円滑に行うことができる。
【００２４】
また、陰極３の構成材料として、上述したような金属を含む合金を用いる場合には、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕ等の安定な金属を含む合金、具体的には、ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ、ＣｕＬｉ等の合金を用いるようにすればよい。かかる合金を陰極３の構成材料として用いることにより、電子の発光層５への注入効率および陰極３の安定性の向上を図ることができる。
陰極３の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜５００ｎｍ程度であるのが好ましく、５０〜２００ｎｍ程度であるのがより好ましい。陰極３の厚さが薄すぎると、陰極３の機能が充分に発揮されなくなるおそれがあり、一方、陰極３が厚過ぎると、有機ＥＬ素子１の発光効率等の特性が低下するおそれがある。
【００２５】
一方、陽極８は、正孔輸送層６に正孔を注入する電極である。
この陽極８の構成材料（陽極材料）としては、表示装置１０が陽極８側から光を取り出すトップエミッション構造であるため透光性を有する導電性材料が選択され、特に、仕事関数が大きく、優れた導電性を有するものが好適に用いられる。
このような陽極８の構成材料としては、インジウムティンオキサイド（ＩＴＯ）、フッ素含有インジウムティンオキサイド（ＦＩＴＯ）、アンチモンティンオキサイド（ＡＴＯ）、インジウムジンクオキサイド（ＩＺＯ）、アルミニウムジンクオキサイド（ＡＺＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、フッ素含有酸化スズ（ＦＴＯ）、フッ素含有インジウムオキサイド（ＦＩＯ）、インジウムオキサイド（ＩＯ）、等の透明導電性材料が挙げられ、これらのうちの少なくとも１種を用いることができる。
【００２６】
陽極８の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜２０００ｎｍ程度であるのが好ましく、１００〜１０００ｎｍ程度であるのがより好ましい。陽極８の厚さが薄すぎると、陽極８としての機能が充分に発揮されなくなるおそれがあり、一方、陽極８が厚過ぎると、陽極材料の種類等によっては、光の透過率が低下して、トップエミッション型の構造を有する有機ＥＬ素子１として、実用に適さなくなるおそれがある。
【００２７】
このような陽極８は、その光（可視光領域）の透過率が好ましくは６０％以上、より好ましくは８０％以上となっている。これにより、光を効率よく陽極８側から取り出すことができる。
陰極３と陽極８との間には、前述したように、保護層４と、発光層５および正孔輸送層６を備える有機半導体層７とが設けられている。
【００２８】
保護層４は、陰極３と有機半導体層７（発光層５）との双方に接触するように設けられ、発光層５側から陰極３側への水分（水蒸気）や酸素のような酸素含有物質の移動を防止または抑制するガスバリア性を有するものであり、陰極３から発光層５への電子の注入を阻害しないようにその厚さが設定されている。この保護層４の構成については、有機ＥＬ素子１の製造方法において詳述する。
【００２９】
また、正孔輸送層６は、陽極８から注入された正孔を発光層５まで輸送する機能を有するものである。
この正孔輸送層６の構成材料（正孔輸送材料）としては、例えば、ポリアリールアミン、フルオレン−アリールアミン共重合体、フルオレン−ビチオフェン共重合体、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、ポリビニルピレン、ポリビニルアントラセン、ポリチオフェン、ポリアルキルチオフェン、ポリヘキシルチオフェン、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ポリチニレンビニレン、ピレンホルムアルデヒド樹脂、エチルカルバゾールホルムアルデヒド樹脂またはその誘導体等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３０】
また、前記化合物は、他の化合物との混合物として用いることもできる。一例として、ポリチオフェンを含有する混合物としては、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン／スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等が挙げられる。
なお、正孔輸送材料としては、上述したような高分子材料や低分子材料のような有機系材料の他、例えば、ＭｏＯ３、Ｖ２Ｏ５、ＴｉＯ２、Ｃｕ（II）Ｏ、Ｃｕ（Ｉ）２Ｏ、ＮｉＯ、ＣｏＯのような金属酸化物を用いることもできる。
【００３１】
このような正孔輸送層６の平均厚さは、特に限定されないが、５〜１５０ｎｍ程度であるのが好ましく、５０〜１００ｎｍ程度であるのがより好ましい。
なお、陽極８と正孔輸送層６との間には、例えば、陽極８からの正孔注入効率を向上させる正孔注入層を設けるようにしてもよい。
この正孔注入層の構成材料（正孔注入材料）としては、例えば、銅フタロシアニンや、４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−フェニル−３−メチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）等が挙げられる。
【００３２】
ここで、陰極３と陽極８との間に通電（電圧を印加）すると、正孔輸送層６中を移動した正孔が発光層５に注入され、また、陰極３から保護層４を介して電子が発光層５に注入され、この発光層５において正孔と電子とが再結合する。そして、発光層５ではエキシトン（励起子）が生成し、このエキシトンが基底状態に戻る際にエネルギー（蛍光やりん光）を放出（発光）する。
【００３３】
発光層５の構成材料（発光材料）としては、例えば、１，３，５−トリス［（３−フェニル−６−トリ−フルオロメチル）キノキサリン−２−イル］ベンゼン（ＴＰＱ１）、１，３，５−トリス［｛３−（４−ｔ−ブチルフェニル）−６−トリスフルオロメチル｝キノキサリン−２−イル］ベンゼン（ＴＰＱ２）のようなベンゼン系化合物、フタロシアニン、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）、鉄フタロシアニンのような金属または無金属のフタロシアニン系化合物、トリス（８−ヒドロキシキノリノレート）アルミニウム（Ａｌｑ３）、ファクトリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（Ｉｒ（ｐｐｙ）３）のような低分子系のものや、オキサジアゾール系高分子、トリアゾール系高分子、カルバゾール系高分子、フルオレン系高分子のような高分子系のものが挙げられ、これらの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。各種の高分子材料や、各種の低分子材料を単独または組み合わせて用いることができる。
【００３４】
発光層５の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜１５０ｎｍ程度であるのが好ましく、５０〜１００ｎｍ程度であるのがより好ましい。
なお、陰極３と発光層５との間には、例えば、陰極３から注入された電子を発光層５まで輸送する機能を有する電子輸送層を設けるようにしてもよい。さらには、この電子輸送層と陰極３との間に、陰極３から電子輸送層への電子の注入効率を向上させる電子注入層を設けるようにしてもよい。
【００３５】
電子輸送層の構成材料（電子輸送材料）としては、例えば、１，３，５−トリス［（３−フェニル−６−トリ−フルオロメチル）キノキサリン−２−イル］ベンゼン（ＴＰＱ１）、１，３，５−トリス［｛３−（４−ｔ−ブチルフェニル）−６−トリスフルオロメチル｝キノキサリン−２−イル］ベンゼン（ＴＰＱ２）のようなベンゼン系化合物、ナフタレン系化合物、フェナントレン系化合物、クリセン系化合物、ペリレン系化合物、アントラセン系化合物、ピレン系化合物、アクリジン系化合物、スチルベン系化合物、ＢＢＯＴのようなチオフェン系化合物、ブタジエン系化合物、クマリン系化合物、キノリン系化合物、ビスチリル系化合物、ジスチリルピラジンのようなピラジン系化合物、キノキサリン系化合物、２，５−ジフェニル−パラ−ベンゾキノンのようなベンゾキノン系化合物、ナフトキノン系化合物、アントラキノン系化合物、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（ＰＢＤ）のようなオキサジアゾール系化合物、３，４，５−トリフェニル−１，２，４−トリアゾールのようなトリアゾール系化合物、オキサゾール系化合物、アントロン系化合物、１，３，８−トリニトロ−フルオレノン（ＴＮＦ）のようなフルオレノン系化合物、ＭＢＤＱのようなジフェノキノン系化合物、ＭＢＳＱのようなスチルベンキノン系化合物、アントラキノジメタン系化合物、チオピランジオキシド系化合物、フルオレニリデンメタン系化合物、ジフェニルジシアノエチレン系化合物、フローレン系化合物、８−ヒドロキシキノリン アルミニウム（Ａｌｑ３）、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする錯体のような各種金属錯体等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせてもちいることができる。
【００３６】
電子輸送層の平均厚さは、特に限定されないが、１〜１００ｎｍ程度であるのが好ましく、２０〜５０ｎｍ程度であるのがより好ましい。
また、電子注入層の構成材料（電子注入材料）としては、例えば、８−ヒドロキシキノリン、オキサジアゾール、または、これらの誘導体（例えば、８−ヒドロキシキノリンを含む金属キレートオキシノイド化合物）等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上組み合わせて用いることができる。
【００３７】
なお、有機半導体層７は、本実施形態のように、発光層５と正孔輸送層６とにより構成される積層体すなわち発光層５を含む複数層の積層体である場合の他、例えば、発光層５で構成される単層体であってもよい。
また、本実施形態では、保護層４が陰極３と有機半導体層７との双方に接触するように設けられている場合について説明したが、このような場合に限定されず、保護層４と陰極３との間および保護層４と有機半導体層７との間の一方または双方に、例えば、陰極３側から有機半導体層７側への電子の注入効率を向上させる中間層を設けるようにしてもよい。
このような表示装置１０は、例えば、次のような製造方法により製造することができる。
【００３８】
［１］まず、ＴＦＴ回路基板２０を用意する。
［１−Ａ］まず、基板２１を用意し、基板２１上に、例えば、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）や酸素ガスなどを原料ガスとして、プラズマＣＶＤ法等により、平均厚さが約２００〜５００ｎｍの酸化シリコンを主材料として構成される下地保護層２３を形成する。
【００３９】
［１−Ｂ］次に、下地保護層２３上に、駆動用ＴＦＴ２４を形成する。
［１−Ｂａ］まず、基板２１を約３５０℃に加熱した状態で、下地保護層２３上に、例えばプラズマＣＶＤ法等により、平均厚さが約３０〜７０ｎｍのアモルファスシリコンを主材料として構成される半導体膜を形成する。
［１−Ｂｂ］次いで、半導体膜に対して、レーザアニールまたは固相成長法等により結晶化処理を行い、アモルファスシリコンをポリシリコンに変化させる。
ここで、レーザアニール法では、例えば、エキシマレーザでビームの長寸が４００ｍｍのラインビームを用い、その出力強度は、例えば２００ｍＪ／ｃｍ２程度に設定される。また、ラインビームについては、その短寸方向におけるレーザー強度のピーク値の９０％に相当する部分が各領域毎に重なるようにラインビームを走査する。
【００４０】
［１−Ｂｃ］次いで、半導体膜をパターニングして島状とし、各島状の半導体膜２４１を覆うように、例えば、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）や酸素ガスなどを原料ガスとして、プラズマＣＶＤ法等により、平均厚さが約６０〜１５０ｎｍの酸化シリコンまたは窒化シリコン等を主材料として構成されるゲート絶縁層２４２を形成する。
［１−Ｂｄ］次いで、ゲート絶縁層２４２上に、例えば、スパッタ法等により、アルミニウム、タンタル、モリブデン、チタン、タングステンなどの金属を主材料として構成される導電膜を形成した後、パターニングし、ゲート電極２４３を形成する。
［１−Ｂｅ］次いで、この状態で、高濃度のリンイオンを打ち込んで、ゲート電極２４３に対して自己整合的にソース・ドレイン領域を形成する。なお、不純物が導入されなかった部分がチャネル領域となる。
【００４１】
［１−Ｃ］次に、駆動用ＴＦＴ２４に電気的に接続されるソース電極２４４およびドレイン電極２４５を形成する。
［１−Ｃａ］まず、ゲート電極２４３を覆うように、第１層間絶縁層２５を形成した後、コンタクトホールを形成する。
［１−Ｃｂ］次いで、コンタクトホール内にソース電極２４４およびドレイン電極２４５を形成する。
【００４２】
［１−Ｄ］次に、ドレイン電極２４５と陽極８とを電気的に接続する配線（中継電極）２７を形成する。
［１−Ｄａ］まず、第１層間絶縁層２５上に、第２層間絶縁層２６を形成した後、コンタクトホールを形成する。
［１−Ｄｂ］次いで、コンタクトホール内に配線２７を形成する。
以上のようにして、ＴＦＴ回路基板２０が得られる。
【００４３】
［２］次に、ＴＦＴ回路基板２０上に有機ＥＬ素子１を形成する。この有機ＥＬ素子１の形成に、本発明の発光素子の製造方法が適用される。
［２−Ａ］まず、図２（ａ）に示すように、ＴＦＴ回路基板２０が備える第２層間絶縁層２６上に、配線２７に接触するように、アルカリ金属およびアルカリ土類金属のうちの少なくとも１種の金属を含む陰極（画素電極）３を形成する。
この陰極３は、第２層間絶縁層２６上に、例えば、真空蒸着法やスパッタ法のような気相成膜法等により、アルカリ金属およびアルカリ土類金属のうちの少なくとも１種の金属を主材料として構成される導電膜を形成した後、パターニングすることにより得ることができる。
【００４４】
［２−Ｂ］次に、図２（ｂ）に示すように、第２層間絶縁層２６上に、各陰極３を区画するように、隔壁部（バンク）３５を形成する。
隔壁部３５は、第２層間絶縁膜２６上に第１隔壁部３１を形成した後、この第１隔壁部３１上に、第２隔壁部３２を形成することにより得ることができる。
なお、第１隔壁部３１は、陰極３および第２層間絶縁膜２６を覆うように絶縁膜を形成した後、フォトリソグラフィー法等を用いてパターニングすること等により形成することができる。
【００４５】
また、第２隔壁部３２は、陰極３および第１隔壁部３１を覆うように絶縁膜を形成した後、第１隔壁部３１を得たのと同様にして形成することができる。
ここで、第１隔壁部３１および第２隔壁部３２の構成材料は、耐熱性、撥液性、インク溶剤耐性、下地層との密着性等を考慮して選択される。
具体的には、第１隔壁部３１の構成材料としては、例えば、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂のような有機材料や、ＳｉＯ２のような無機材料が挙げられる。
【００４６】
また、第２隔壁部３２の構成材料としては、第１の隔壁部３１で挙げたものの他、例えば、フッ素系樹脂等を用いることができる。フッ素系樹脂を用いることにより、第２隔壁部３２の耐吸湿性の向上を図ることができる。
また、隔壁部３５の開口の形状は、例えば、円形、楕円形、四角形、六角形等の多角形等、いかなるものであってもよい。
【００４７】
なお、隔壁部３５の開口の形状を多角形とする場合には、角部は丸みを帯びているのが好ましい。これにより、正孔輸送層６および発光層５を、後述するような液状材料を用いて形成する際に、これらの液状材料を、隔壁部３５の内側の空間の隅々にまで確実に供給することができる。
このような隔壁部３５の高さは、陰極３、発光層５および正孔輸送層６の合計の厚さに応じて適宜設定され、特に限定されないが、３０〜５００ｎｍ程度とするのが好ましい。かかる高さとすることにより、十分に隔壁（バンク）としての機能が発揮される。
【００４８】
［２−Ｃ］次に、図２（ｃ）に示すように、各陰極３上に、すなわち、各陰極３を覆うように、それぞれ、非酸化性雰囲気中で、ガスバリア性を有する保護層４を形成する（第１の工程）。
なお、本明細書中において、「ガスバリア性」とは、水蒸気透過度が、好ましくは０．０１ｇ／ｍ2・ｄａｙ・４０℃・９０％ＲＨ以下、より好ましくは０．００１ｇ／ｍ2・ｄａｙ・４０℃・９０％ＲＨ以下であり、さらに、酸素透過度が、好ましくは０．０５ｍｌ／ｍ2・ｄａｙ・ＭＰａ・２０℃・１００％ＲＨ以下、より好ましくは０．００５ｍｌ／ｍ2・ｄａｙ・ＭＰａ・２０℃・１００％ＲＨ以下であることを言う。この水蒸気透過度および酸素透過度は、それぞれ、ＪＩＳ Ｋ ７１２９およびＪＩＳ Ｋ ７１２６に規定の方法により測定される。
【００４９】
このように、本発明の発光素子の製造方法では、陰極３上にガスバリア性を有する保護層４を設けるため、次工程［２−Ｄ］において、有機半導体層７を形成する際に、雰囲気中に含まれる水蒸気や酸素のような酸素含有物質が陰極３に接触するのを防止または抑制することができる。ところで、前記金属は、極めて反応性が高いものであるが、保護層４の存在により酸素含有物質に接触することが防止または抑制されるため、その変質・劣化がないか、極めて少ない。これにより、陰極３は、有機ＥＬ素子（発光素子）１の完成後においても、発光層５に対する高い電子注入効率を維持する。
【００５０】
なお、保護層４は、陰極３の形成後、非酸化性雰囲気すなわち実質的に酸素含有物質が存在しない雰囲気中で形成される。そのため、陰極３上に、陰極３に含まれる前記金属を変質・劣化させることなく、保護層４を形成することができる。
また、非酸化性雰囲気は、窒素、ヘリウムおよびアルゴン等の不活性ガスの雰囲気下であってもよく、減圧雰囲気下であってもよい。
このような保護層４は、絶縁性を有する材料、半導体性を有する材料および導電性を有する材料のうちのいずれを含むものであってもよいが、特に、絶縁性を有する材料を主材料として構成されているのが好ましい。
【００５１】
絶縁性を有する材料を主材料として構成される膜は、一般的に、優れたガスバリア性を発揮することから、保護層４の構成材料として好適に用いることができる。また、かかる構成の保護層４とすることにより、発光層５における電流のリークを有効に防止して、陰極３から発光層５への電子の注入効率を向上させることや、発光層５の耐久性の向上を図ることができるという利点も得られる。
【００５２】
絶縁性を有する材料としては、かかる材料を主材料として構成される保護層４がガスバリア性を有し、かつ、陰極３から発光層５への電子の注入を阻害しないものであればよく、各種のものを用いることができるが、例えば、Ｉ：無機窒化物、II：プラズマ重合で得られた炭素系物質、および、III：ポリパラキシリレン等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００５３】
以下、各絶縁性を有する材料について、それぞれ説明する。
Ｉ：無機窒化物
無機窒化物としては、特に限定されないが、例えば、窒化チタン（ＴｉＮ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）および窒化ホウ素（ＢＮ）等が挙げられ、これらの中でも、特に、窒化チタンを用いるのが好ましい。窒化チタンは、特に優れたガスバリア性を有することから、比較的薄い膜厚の保護層４を形成した場合においても、得られる保護層４にガスバリア層としての機能を確実に発揮させることができる。さらに、膜厚の薄い保護層４を形成し得ることから、保護層４により、陰極３から発光層５への電子の注入が阻害されるようになるのを好適に防止することができる。
無機窒化物を主材料として構成される保護層４は、例えば、真空蒸着法やスパッタ法のような気相成膜法等により、陰極３および隔壁部３５上に、無機窒化物を主材料として構成される絶縁膜を形成した後、パターニングすることにより得ることができる。
【００５４】
II：プラズマ重合で得られた炭素系物質
プラズマ重合で得られた炭素系物質を主材料として構成される保護層４は、例えば、ＴＦＴ回路基板２０の陰極３および隔壁部３５側に、キャリアガスとともに供給されたガス状の低分子物質（モノマー）をプラズマ重合させて絶縁膜を形成した後、この絶縁膜をパターニングすることにより形成することができる。
【００５５】
プラズマ重合法によれば、実質的に炭素原子および水素原子以外の原子が含まれない保護層４を形成することができることから、この保護層４は、ピンホールの形成が好適に防止された緻密質なものとなる。その結果、保護層４は、優れたガスバリア性を有するものとなる。
ここで、プラズマ重合に用いられる低分子物質としては、例えば、メタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、エチレン、プロピレン、ブテン、ブタジエン、アセチレンおよびメチルアセチレン等の炭化水素系低分子物質、テトラメトキシシランおよびオキサメチルトリシロキサン等のケイ素系低分子物質、テトラフルオロエチレン等のフッ化水素系低分子物質等が挙げられ、これらの１種または２種以上を用いることができる。
【００５６】
キャリアガス（添加ガス）としては、例えば、アルゴン、ヘリウム、窒素等の不活性ガスが挙げられる。
なお、プラズマ重合の条件（成膜条件）は、例えば、次のようにすることができる。
高周波の出力は、１００〜１０００Ｗ程度であるのが好ましい。
成膜時のチャンバ内の圧力は、１×１０−２〜１×１０２Ｐａ程度であるのが好ましい。
【００５７】
原料ガス流量は、1〜１００ｓｃｃｍ程度であるのが好ましい。一方、キャリアガス流量は、１０〜５００ｓｃｃｍ程度であるのが好ましい。
処理時間は、１〜１０分程度であるのが好ましく、４〜７分程度であるのがより好ましい。
各種条件を上述したような範囲内に設定することにより、目的とする平均厚さの保護層４を形成することができる。
【００５８】
III：ポリパラキシリレン
ポリパラキシリレンとしては、特に限定されないが、例えば、ポリ−ｐ−キシリレン、ポリ−モノクロロ−ｐ−キシリレンおよびポリ−ジクロロ−ｐ−キシリレン等が挙げられ、これらの中でも、特に、ポリ−モノクロロ−ｐ−キシリレンを用いるのが好ましい。ポリ−モノクロロ−ｐ−キシリレンは、特に優れたガスバリア性を有することから、比較的薄い膜厚の保護層４を形成した場合においても、得られる保護層４にガスバリア層としての機能を確実に発揮させることができる。さらに、膜厚の薄い保護層４を形成し得ることから、保護層４により、陰極３から発光層５への電子の注入が阻害されるようになるのを好適に防止することができる。
【００５９】
ポリパラキシリレンを主材料として構成される保護層４は、例えば、ガス状のパラキシリレンの２量体（ダイマー）を減圧下で熱分解することにより、ＴＦＴ回路基板２０の陰極３および隔壁部３５側に絶縁膜を形成した後、この絶縁膜をパターニングすることにより形成することができる。
保護層４は、上述したような絶縁性を有する材料を主材料として構成されている場合、陰極３側から有機半導体層７側への電子の通過が許容されるように、その厚さが比較的薄く設定されている。
【００６０】
具体的には、保護層４は、その平均厚さが１〜２０ｎｍ程度であるのが好ましく、５〜１０ｎｍ程度であるのがより好ましい。保護層４の厚さが前記下限よりも薄過ぎると、保護層４の構成材料の種類によっても若干異なるが、保護層４のガスバリア層としての機能が充分に発揮されなくなるおそれがある。一方、保護層４の厚さが前記上限を超えて厚くなると、保護層４において電子を発光層５側に移動させるトンネル効果が十分に得られず、陰極３から発光層５への電子の注入が阻害されるおそれがある。
【００６１】
なお、本実施形態では、保護層４が各陰極３に対応して個別に設けられている場合について説明したが、このような場合に限定されず、保護層４は、各陰極３および各隔壁部３５を覆うように一体的に形成されているものであってもよい。この場合、隔壁部３５に残存する酸素含有物質の有機半導体層７側への拡散を防止するガスバリア層としての機能を保護層４に発揮させることができるという利点も得られる。
【００６２】
［２−Ｄ］次に、図２（ｄ）に示すように、各保護層４上に、すなわち、各保護層４の陰極３と反対側に、それぞれ、発光層５および正孔輸送層６をこの順で積層して有機半導体層７を形成する（第２の工程）。
ここで、本発明の発光素子の製造方法では、前述したように、前記工程［２−Ｃ］において各陰極３上に、対応して保護層４を設けることから、雰囲気中に含まれる酸素含有物質の陰極３への接触を防止または抑制することができる。
【００６３】
以下、発光層５および正孔輸送層６の形成方法について説明する。
［２−Ｄａ］まず、各保護層４上に、それぞれ、発光層５を形成する。
この発光層５は、前述したような気相プロセスや液相プロセスにより形成することができるが、中でも、インクジェット法（液滴吐出法）を用いた液相プロセスにより形成するのが好ましい。インクジェット法を用いることにより、発光層５の薄膜化、画素サイズの微小化を図ることができる。また、発光層形成用の液状材料を、隔壁部３５の内側に選択的に供給することができるため、液状材料のムダを省くことができる。また、インクジェット法を用いることにより、複数色の発光層５を設ける場合には、各色毎にパターンの塗り分けを容易に行うことができるという利点もある。
【００６４】
具体的には、発光層形成用の液状材料を、インクジェットプリント装置のヘッドから吐出し、各保護層４上に供給し、脱溶媒または脱分散媒した後、必要に応じて、１５０℃程度で短時間の加熱処理を施す。
この脱溶媒または脱分散媒は、減圧雰囲気に放置する方法、熱処理(例えば５０〜６０℃程度)による方法、窒素ガスのような不活性ガスのフローによる方法等が挙げられる。さらに、追加の熱処理（１５０℃程度で短時間）で行うことにより、残存溶媒を除去する。
【００６５】
なお、本実施形態のように、発光層５すなわち有機半導体層７の保護層４に接触する部分を液相プロセスにより形成する場合に、本発明の発光素子の製造方法を適用することにより得られる効果がより顕著に発揮される。
すなわち、本発明の発光素子の製造方法では、陰極３上に保護層４を設けるので、この保護層４により、前記液状材料中に含まれる溶媒または分散媒が陰極３に接触するのを好適に防止または抑制することができる。その結果、前記金属の前記酸素含有物質と接触することによる変質・劣化を好適に防止または抑制することができる。
用いる液状材料は、前述したような発光材料を溶媒または分散媒に溶解または分散することにより調製される。
【００６６】
また、液状材料の調製に用いる溶媒または分散媒としては、例えば、硝酸、硫酸、アンモニア、過酸化水素、水、二硫化炭素、四塩化炭素、エチレンカーボネイト等の各種無機溶媒や、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、アセトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、メチルイソプロピルケトン（ＭＩＰＫ）、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、メタノール、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール（ＤＥＧ）、グリセリン等のアルコール系溶媒、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、１，２−ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、１，４−ジオキサン、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、テトラヒドロピラン（ＴＨＰ）、アニソール、ジエチレングリコールジメチルエーテル（ジグリム）、ジエチレングリコールエチルエーテル（カルビトール）等のエーテル系溶媒、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、フェニルセロソルブ等のセロソルブ系溶媒、ヘキサン、ペンタン、ヘプタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒、トルエン、キシレン、ベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒、ピリジン、ピラジン、フラン、ピロール、チオフェン、メチルピロリドン等の芳香族複素環化合物系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）等のアミド系溶媒、ジクロロメタン、クロロホルム、１，２−ジクロロエタン等のハロゲン化合物系溶媒、酢酸エチル、酢酸メチル、ギ酸エチル等のエステル系溶媒、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、スルホラン等の硫黄化合物系溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリル、アクリロニトリル等のニトリル系溶媒、ギ酸、酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸等の有機酸系溶媒のような各種有機溶媒、または、これらを含む混合溶媒等が挙げられる。
なお、保護層４上に供給された液状材料は、流動性が高く（粘性が低く）、水平方向（面方向）に広がろうとするが、保護層４が隔壁部３５により囲まれているため、所定の領域以外に広がることが阻止され、発光層５（有機ＥＬ素子１）の輪郭形状が正確に規定される。
【００６７】
［２−Ｄｂ］次に、各発光層５上（陰極３のＴＦＴ回路基板２０と反対側）に、正孔輸送層６を形成する。
この正孔輸送層６も、気相プロセスや液相プロセスにより形成することができるが、前述したのと同様の理由から、インクジェット法（液滴吐出法）を用いた液相プロセスにより形成するのが好ましい。
【００６８】
［２−Ｅ］次に、図２（ｅ）に示すように、各正孔輸送層６（有機半導体層７）上および各隔壁部３５上に、すなわち、有機半導体層７の陰極３と反対側に、各共通の陽極８を形成する（第３の工程）。
この陽極８は、例えば、スパッタ法、真空蒸着法、ＣＶＤ法等を用いた気相プロセスや、スピンコート法（パイロゾル法）、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェット印刷法等を用いた液相プロセス等で形成することができる。
【００６９】
なお、これらの方法は、陽極８の構成材料の熱安定性や、溶媒への溶解性等の物理的特性および／または化学的特性を考慮して選択される。
なお、本実施形態では、正孔輸送層６および隔壁部３５の全面に、陽極８を形成することから、マスクを用いる必要がないため、これらの形成には、スパッタ法、真空蒸着法を用いた気相プロセス等が好適に用いられる。
【００７０】
また、陽極８の形成にスパッタ法等を用いる場合、陽極８の構成材料を発光層５の陰極３と反対側に供給する際に、本実施形態では、発光層５上に正孔輸送層６が設けられていることから、前記構成材料が接触（衝突）することによる発光層５の変質・劣化を確実に防止することができる。
このような工程を経て、有機ＥＬ素子１を製造することができる。
【００７１】
以上のように、本発明の発光素子の製造方法によれば、前述したように、陰極３の変質・劣化を好適に防止または抑制しつつ、陰極３を形成した後に有機半導体層７および陽極８を形成することができる。すなわち、陰極３の優れた電子注入効率を維持した状態で、有機半導体層７および陽極８を形成することができる。これにより、優れた発光効率等の特性を有するトップエミッション構造の有機ＥＬ素子（発光素子）１が得られる。
【００７２】
［３］ 次に、図２（ｆ）に示すように、上基板９を用意し、この上基板９により陽極８を覆うようにして、陽極８と上基板９とを接合する。
この陽極８と上基板９との接合は、陽極８と上基板９との間に、エポキシ系の接着剤を介在させた状態で、この接着剤を乾燥させること等により行うことができる。
この上基板９は、有機ＥＬ素子１を保護する保護基板としての機能を有する。このような上基板９を、陽極８上に設けることにより、有機ＥＬ素子１が酸素や水分に接触するのをより好適に防止または低減できることから、有機ＥＬ素子１の信頼性の向上や、変質・劣化の防止等の効果をより確実に得ることができる。
以上のような工程を経て、表示装置１０を製造することができる。
【００７３】
＜電子機器＞
このような表示装置（本発明の発光装置）１０は、各種の電子機器に組み込むことができる。
図３は、本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
【００７４】
この図において、パーソナルコンピュータ１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部を備える表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。
このパーソナルコンピュータ１１００において、表示ユニット１１０６が備える表示部が前述の表示装置１０で構成されている。
【００７５】
図４は、本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
この図において、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６とともに、表示部を備えている。
携帯電話機１２００において、この表示部が前述の表示装置１０で構成されている。
【００７６】
図５は、本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。
【００７７】
ディジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、被写体を電子画像として表示するファインダとして機能する。
ディジタルスチルカメラ１３００において、この表示部が前述の表示装置１０で構成されている。
【００７８】
ケースの内部には、回路基板１３０８が設置されている。この回路基板１３０８は、撮像信号を格納（記憶）し得るメモリが設置されている。
また、ケース１３０２の正面側（図示の構成では裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。
撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、回路基板１３０８のメモリに転送・格納される。
【００７９】
また、このディジタルスチルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示のように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニタ１４３０が、デ−タ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピュータ１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、回路基板１３０８のメモリに格納された撮像信号が、テレビモニタ１４３０や、パーソナルコンピュータ１４４０に出力される構成になっている。
【００８０】
なお、本発明の電子機器は、図３のパーソナルコンピュータ（モバイル型パーソナルコンピュータ）、図４の携帯電話機、図５のディジタルスチルカメラの他にも、例えば、テレビや、ビデオカメラ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器（例えば金融機関のキャッシュディスペンサー、自動券売機）、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電表示装置、超音波診断装置、内視鏡用表示装置）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシュミレータ、その他各種モニタ類、プロジェクター等の投射型表示装置等に適用することができる。また、本発明の電子機器は、表示機能を有しない発光機能のみを有するものであってもよい。
【００８１】
以上、本発明の発光素子、発光素子の製造方法、発光装置および電子機器を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものでない。
なお、本発明の発光素子は、基板上に陽極、有機半導体層、保護層および陰極がこの順で積層され、基板（陽極）側から有機半導体層の発光を取り出すボトムエミッション構造を有する有機ＥＬ素子に適用するようにしてもよい。
また、本発明の発光素子の製造方法は、任意の目的の工程が１または２以上追加されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の発光装置を適用したアクティブマトリックス型表示装置の一例を示す縦断面図である。
【図２】図１に示すアクティブマトリックス型表示装置の製造方法を説明するための図（縦断面図）である。
【図３】本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
【図５】本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００８３】
１……有機ＥＬ素子 ３……陰極 ４……保護層 ５……発光層 ６……正孔輸送層 ７……有機半導体層 ８……陽極 ９……上基板 １０……表示装置 ２０……ＴＦＴ回路基板 ２１……基板 ２２……回路部 ２３……下地保護層 ２４……駆動用ＴＦＴ ２４１……半導体層 ２４２……ゲート絶縁層 ２４３……ゲート電極 ２４４……ソース電極 ２４５……ドレイン電極 ２５……第１層間絶縁層 ２６……第２層間絶縁層 ２７……配線 ３１……第１隔壁部 ３２……第２隔壁部 ３５……隔壁部 １１００……パーソナルコンピュータ １１０２……キーボード １１０４……本体部 １１０６……表示ユニット １２００……携帯電話機 １２０２……操作ボタン １２０４……受話口 １２０６……送話口 １３００……ディジタルスチルカメラ １３０２……ケース（ボディー） １３０４……受光ユニット １３０６…………シャッタボタン １３０８……回路基板 １３１２……ビデオ信号出力端子 １３１４……データ通信用の入出力端子 １４３０……テレビモニタ １４４０……パーソナルコンピュータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と、
アルカリ金属およびアルカリ土類金属のうちの少なくとも１種の金属を含む陰極と、
前記陽極と前記陰極との間に設けられた有機半導体層と、
前記陰極と前記有機半導体層との間に設けられたガスバリア性を有する保護層と、を備えることを特徴とする発光素子。
【請求項２】
前記保護層は、前記陰極に接触している請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
前記保護層は、その水蒸気透過度（ＪＩＳ Ｋ ７１２９に規定）が０．０１ｇ／ｍ２・ｄａｙ・４０℃・９０％ＲＨ以下である請求項１または２に記載の発光素子。
【請求項４】
前記保護層は、その酸素透過度（ＪＩＳ Ｋ ７１２６に規定）が０．０５ｍｌ／ｍ２・ｄａｙ・ＭＰａ・２０℃・１００％ＲＨ以下である請求項１ないし３のいずれかに記載の発光素子。
【請求項５】
前記保護層は、絶縁性を有する材料を主材料として構成されている請求項１ないし４のいずれかに記載の発光素子。
【請求項６】
前記絶縁性を有する材料は、無機窒化物である請求項５に記載の発光素子。
【請求項７】
前記絶縁性を有する材料は、プラズマ重合で得られた炭素系物質である請求項５に記載の発光素子。
【請求項８】
前記絶縁性を有する材料は、ポリパラキシリレンである請求項５に記載の発光素子。
【請求項９】
前記保護層は、その平均厚さが１〜２０ｎｍである請求項５ないし８のいずれかに記載の発光素子。
【請求項１０】
前記有機半導体層は、発光層を含む複数層の積層体で構成されている請求項１ないし９のいずれかに記載の発光素子。
【請求項１１】
アルカリ金属およびアルカリ土類金属のうちの少なくとも１種の金属を含む陰極を覆うように、非酸化性雰囲気中で、ガスバリア性を有する保護層を形成する第１の工程と、
該保護層の前記陰極と反対側に、前記有機半導体層を形成する第２の工程と、
該有機半導体層の前記陰極と反対側に、陽極を形成する第３の工程とを有し、
前記第２の工程において、前記有機半導体層を形成する際に、前記保護層の存在により、雰囲気中に含まれる酸素含有物質の前記陰極への接触を防止または抑制することを特徴とする発光素子の製造方法。
【請求項１２】
前記第２の工程において、前記有機半導体層の少なくとも前記保護層に接触する部分を液相プロセスにより形成する請求項１１に記載の発光素子の製造方法。
【請求項１３】
請求項１ないし１０のいずれかに記載の発光素子を備えることを特徴とする発光装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の発光装置を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項１】
陽極と、
アルカリ金属およびアルカリ土類金属のうちの少なくとも１種の金属を含む陰極と、
前記陽極と前記陰極との間に設けられた有機半導体層と、
前記陰極と前記有機半導体層との間に設けられたガスバリア性を有する保護層と、を備えることを特徴とする発光素子。
【請求項２】
前記保護層は、前記陰極に接触している請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
前記保護層は、その水蒸気透過度（ＪＩＳ Ｋ ７１２９に規定）が０．０１ｇ／ｍ２・ｄａｙ・４０℃・９０％ＲＨ以下である請求項１または２に記載の発光素子。
【請求項４】
前記保護層は、その酸素透過度（ＪＩＳ Ｋ ７１２６に規定）が０．０５ｍｌ／ｍ２・ｄａｙ・ＭＰａ・２０℃・１００％ＲＨ以下である請求項１ないし３のいずれかに記載の発光素子。
【請求項５】
前記保護層は、絶縁性を有する材料を主材料として構成されている請求項１ないし４のいずれかに記載の発光素子。
【請求項６】
前記絶縁性を有する材料は、無機窒化物である請求項５に記載の発光素子。
【請求項７】
前記絶縁性を有する材料は、プラズマ重合で得られた炭素系物質である請求項５に記載の発光素子。
【請求項８】
前記絶縁性を有する材料は、ポリパラキシリレンである請求項５に記載の発光素子。
【請求項９】
前記保護層は、その平均厚さが１〜２０ｎｍである請求項５ないし８のいずれかに記載の発光素子。
【請求項１０】
前記有機半導体層は、発光層を含む複数層の積層体で構成されている請求項１ないし９のいずれかに記載の発光素子。
【請求項１１】
アルカリ金属およびアルカリ土類金属のうちの少なくとも１種の金属を含む陰極を覆うように、非酸化性雰囲気中で、ガスバリア性を有する保護層を形成する第１の工程と、
該保護層の前記陰極と反対側に、前記有機半導体層を形成する第２の工程と、
該有機半導体層の前記陰極と反対側に、陽極を形成する第３の工程とを有し、
前記第２の工程において、前記有機半導体層を形成する際に、前記保護層の存在により、雰囲気中に含まれる酸素含有物質の前記陰極への接触を防止または抑制することを特徴とする発光素子の製造方法。
【請求項１２】
前記第２の工程において、前記有機半導体層の少なくとも前記保護層に接触する部分を液相プロセスにより形成する請求項１１に記載の発光素子の製造方法。
【請求項１３】
請求項１ないし１０のいずれかに記載の発光素子を備えることを特徴とする発光装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の発光装置を備えることを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００７−１２３５４０（Ｐ２００７−１２３５４０Ａ）
【公開日】平成１９年５月１７日（２００７．５．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３１３４９８（Ｐ２００５−３１３４９８）
【出願日】平成１７年１０月２７日（２００５．１０．２７）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月１７日（２００７．５．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月２７日（２００５．１０．２７）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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