發光元件及其制造方法、顯示裝置的制作方法

專利名稱：發光元件及其制造方法、顯示裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及可以作為在發光顯示器、通信、照明等中使用的各種光源來使用的發光元件以及應該了該發光元件的顯示裝置。
背景技術：
近年來，在平面型的顯示裝置中，對電致發光(EL)元件寄予期望。該EL元件有如下特征，即，具有自發發光性、可視性優異、視角寬、響應速度快等優點。
在當前被實用化的EL元件中，有作為發光材料利用了無機材料的無機EL元件、和作為發光元件利用了有機材料的有機EL元件。使用了硫化鋅等無機材料的無機EL元件，存在有因為其驅動需要較高的交流電壓所以驅動電路復雜、或者亮度低等問題，實用化無法進展。
另一方面，以有機材料為發光材料的有機EL元件，通過在1987年由Tang等提出的將空穴輸送層和有機發光層順次層疊而成的2層構成的元件(例如、Applied Physics Letters，51，1987，P913)，以10V或其以下的驅動電壓，得到亮度1000cd/m2或其以上的發光，以此為契機，直至近日，研究開發在快速地進展。
以下，對于當前一般所討論的有機EL元件，利用圖23進行說明。該有機EL元件200，是在透明的基板1上順次層疊透明或半透明的空穴注入電極2、空穴輸送層3、發光體層6、電子注入電極7而形成的。另外，有時也在空穴注入電極2和空穴輸送層3之間設置空穴注入層，或者在發光體層6和電子注入電極7之間設置電子輸送層，進而在與電子注入電極7的界面上設置電子注入層。
作為空穴注入電極，使用作為透明導電膜的ITO(銦錫氧化物)膜。ITO膜，出于使其透明性提高、或者降低電阻率的目的，通過濺射法、電子束蒸鍍法、離子鍍法等來成膜。
作為空穴輸送層，使用了N，N’-雙(3-甲基苯基)-N，N’-二苯基聯苯胺(TPD)等、tang們使用的二胺衍生物。這些材料，一般透明性優異，即使是80nm左右的膜厚也基本上透明。
作為發光體層，與tang們的報告同樣，通常是將三(8-喹啉合)鋁(Alq3)等的電子輸送性發光材料通過真空蒸鍍形成為數十nm膜厚而采用的結構。出于實現各種各樣的發光顏色等的目的，發光體層有時設為較薄的膜，采用將電子輸送層層疊20nm左右的、所謂雙重異質構造。
作為電子注入電極，多采用如tang等提出的MgAg合金或AlLi合金等那樣，功函數低電子注入勢壘低的金屬和功函數相對較大且穩定的金屬的合金，或者LiF等各種電子注入層和鋁等的層疊電極。
另外，已知有在各像素的驅動上采用低溫多晶硅薄膜晶體管(TFT)的有機EL顯示裝置(例如，Journal of the Society for InformationDisplay，Vol.8，No.2，P93-97)。
進而，在實現顯示裝置時，一般一并采用圓偏振片。這是為了防止在應用于電子注入電極的MgAg合金等的合金電極表面，向顯示裝置內入射過來的外光反射，對比度降低的情況。
以往的使用了有機EL元件的顯示裝置，在透明基板上順次形成透明空穴注入電極、有機層、電子注入電極，成為從空穴注入電極側取出發光的結構。進而在設有驅動各像素的薄膜晶體管的有源矩陣型的顯示裝置的情況下，存在難以通過在透明基板上配置薄膜晶體管而取得較大的開口率的缺點。
為了提高有源矩陣型顯示裝置的開口率實現高亮度化，提出了將形成有薄膜晶體管的基板配置在下面，從對向的上面取出光的構造(《有利于高亮度、高精細的Top Emission構造》，Trigger，10月號(2001)pp12-13)。
利用圖24說明從上面取出光的構造的有機EL元件。該有機EL元件210，是在基板1上順次層疊空穴注入電極2、空穴輸送層3、發光體層6、透明的電子注入電極7、保護層211而形成的。該有機EL元件，與圖23所示的有機EL元件200不同，在電子注入電極上需要透過性。在上述的提案中，作為透明電子注入電極，將tang等提出的MgAg合金設為10nm左右的薄層來使用。另外，作為保護層使用透明樹脂膜等。
在從上面取出光的構造的發光元件的情況下，對于配置在上面的電極就必須要求透過性。因此，就要在配置在下面的背面基板上形成了薄膜晶體管之后，順次層疊包括有機材料的發光層等，進而在其后形成透明電極，但是一般作為透明電極所采用的ITO的情況下由于成膜時的熱影響，就產生了下層的有機層劣化、或者得不到充分的載流子注入這樣的問題。另外，如圖24所示，在光從上面取出的構造的有機EL元件210的情況下，為了將電子注入電極7設為透明電極，在光取出面上就要使用薄的金屬膜或樹脂膜。一般有機EL元件，會因受到水分及氧的影響而產生亮度降低以及暗點增多等劣化，但是當在光的取出面上使用薄金屬膜或樹脂膜的情況下，與玻璃基板等相比，因為在水分及氧的阻擋性上較差，所以就會產生元件壽命變短的問題。這樣，從上面取出光的構造的發光元件，在易于實現較大的開口率相反一面，就是難以同時滿足高亮度以及高可靠性、長壽性。
另外，作為顯示裝置的特性，希望高亮度且長壽。但是在使用了有機EL元件的顯示裝置中，產生了如下的問題，即，當為了提高亮度而增加流過作為發光材料的有機材料上的電流密度時，有機材料容易劣化，壽命就會變短。
另一方面，作為通過增加由有機EL元件的發光體層得到的光束而實現高亮度化的方法，有增大電極和發光體層的接觸面積的方法。為了增大電極和發光體層的接觸面積，例如有在發光元件的透明基板的表面上形成凹凸的方法，以及進而將空穴注入電極圖案形成在凹凸上的方法等。但是，在上述的方法中，有機EL元件的表面積，只不過增大為以往的2～3倍左右，沒能使表面積飛越性地增加。
另外，在以往的有機EL顯示裝置中，由于各有機層為薄膜，所以，需要對其膜厚進行精密地控制，在各有機層的膜厚不均勻時，有時發光亮度的面內均勻性不充分。
進而，在以往的有機EL顯示裝置中，雖然提出了由圓偏振片實現的外光反射對策，但是存在有由于圓偏振片來自有機EL元件的發光也衰減的問題，在這一點上，也難以實現高亮度。

發明內容
本發明的目的是提供一種高亮度、發光亮度的面內均勻性良好、且使用壽命長、發光品質穩定的上面取光構造的發光元件，以及其制造方法，和使用了該發光元件的顯示裝置。
本發明的發光元件，其特征在于，具備透明或半透明的第1基板；與上述第1基板相對地設置的第2基板；設在上述第1基板上的透明或半透明的第1電極；與上述第1電極相對地設在上述第2基板上的第2電極；包括在表面上擔持有發光性有機材料的金屬氧化物半導體多孔體，被夾在上述第1電極和上述第2電極之間的發光體層。
另外，上述金屬氧化物半導體多孔體，也可以是由金屬氧化物半導體粒子粉末構成的多孔體。進而，上述金屬氧化物半導體粒子粉末，是由n型半導體材料構成的粒子粉末。進而，上述發光性有機材料，優選利用化學吸附被擔持在上述金屬氧化物半導體多孔體表面上。
另外，其特征在于，在上述第1電極和上述第2電極之間，除了上述發光體層之外，進一步具備至少1個有機層，上述有機層含有具有粘接性的有機材料，將上述含有具有粘接性的有機材料的層作為粘接層，將其上下的層相貼合。另外，上述具有粘接性的有機材料，也可以至少包括高分子系材料。
另外，其特征在于，上述透明或半透明基板是玻璃基板。
另外，其特征在于，進一步具備夾持在上述透明或半透明基板與上述電子注入層之間的低折射率層。
另外，其特征在于，進一步具備在遍布整個上述有機層內地分散開的隔離物，由上述隔離物，規定上述有機層的厚度。進而其特征在于，上述隔離物是粒狀，并且是透明或半透明的。進而其特征在于上述隔離物由絕緣性材料構成。進而其特征在于上述隔離物的粒徑在0.01μm～10μm的范圍內。
另外，其特征在于，上述第1電極是電子注入電極，上述第2電極是空穴注入電極，且上述有機層是空穴輸送層，將上述空穴輸送層作為粘接層，將其上下的層相貼合。進而，也可以進一步具備被夾持在上述電子注入電極和上述發光體層之間的電子輸送層。另外，也可以進一步具備被夾持在上述空穴注入電極和上述空穴輸送層之間的空穴注入層。
另外，其特征在于，上述第1電極是空穴注入電極，上述第2電極是電子注入電極，并且上述有機層是空穴輸送層，將上述空穴輸送層作為粘接層，使其上下的層相貼合。進而，也可以進一步具備夾持在上述電子注入電極和上述發光體層之間的電子輸送層。另外，也可以進一步具備被夾持在上述空穴注入電極和上述空穴輸送層之間的空穴注入層。
另外，其特征在于，上述第1電極是電子注入電極，上述第2電極是空穴注入電極，并且除了上述發光體層之外，在上述發光體層和上述空穴注入電極之間還具備空穴輸送層，并且，上述有機層是電子輸送層，將上述電子輸送層作為粘接層，使其上下的層相貼合。進而，也可以進一步具備被夾持在上述空穴注入電極和上述空穴輸送層之間的空穴注入層。
另外，其特征在于，上述第1電極是空穴注入電極，上述第2電極是電子注入電極，并且，除了上述發光體層之外，在上述發光體層和上述空穴注入電極之間還具備空穴輸送層，并且，上述有機層是電子輸送層，將上述電子輸送層作為粘接層，使其上下的層相貼合。進而，也可以進一步具備被夾持在上述空穴注入電極和上述空穴輸送層之間的空穴注入層。
另外，其特征在于，上述第1電極是電子注入電極，上述第2電極是空穴注入電極，并且，除了上述發光體層之外，在上述發光體層和上述有機層之間還具備空穴輸送層，并且，上述有機層是空穴注入層，將上述空穴注入層作為粘接層，使其上下的層相貼合。進而，也可以進一步具備被夾持在上述電子注入電極和上述發光體層之間的電子輸送層。
另外，其特征在于，上述第1電極是空穴注入電極，上述第2電極是電子注入電極，并且，除了上述發光體層之外，在上述發光體層和上述有機層之間還具備空穴輸送層，并且，上述有機層是空穴注入層，將上述空穴注入層作為粘接層，使其上下的層相貼合。進而，也可以在進一步具備被夾持在上述電子注入電極和上述發光體層之間的電子輸送層。
另外，在上述第2電極是空穴注入電極的情況下，其特征在于上述空穴注入電極呈黑色。進而，其特征在于，上述呈黑色的空穴注入電極是由p型半導體構成的電極。由此，能夠防止向發光元件內入射的外光的反射。
另外，當在上述電子注入電極之上形成有包括上述金屬氧化物半導體多孔體的發光體層的情況下，其特征在于，在上述電子注入電極和上述包含金屬氧化物半導體多孔體的發光體層之間進一步具備金屬氧化物半導體層。進而，其特征在于上述金屬氧化物半導體層由n型半導體構成。
另外，其特征在于，進一步具備與上述第2電極連接的薄膜晶體管。進而，上述薄膜晶體管也可以是由包含有機材料的薄膜構成的有機薄膜晶體管。
本發明的顯示裝置，其特征在于，具備二維配列有多個上述發光元件的發光元件陣列；沿著與上述發光元件陣列的面平行的第1方向相互平行地延伸的多個x電極；沿著與上述發光元件陣列的面平行、且與上述第1方向正交的第2方向平行地延伸的多個y電極；上述發光元件陣列的上述薄膜晶體管，分別與上述x電極以及上述y電極連接。
另外，其特征在于，通過在表面擔持有黑色染料的金屬氧化物半導體多孔體的區域，形成劃分被二維配列的多個發光元件的邊界。
另外，其特征在于，進一步具備與上述第2電極相連接的薄膜晶體管，和夾在包括上述薄膜晶體管的上述第2基板和上述第2電極之間的粘接層，并使其上下的層相貼合。
另外，其特征在于，進一步具備在上述粘接層內分散開的隔離物，并由上述隔離物規定上述粘接層的厚度。進而，其特征在于上述隔離物由絕緣性材料構成。
本發明的發光元件的制造方法，其特征在于，包括準備透明或半透明的第1基板的工序；在上述第1基板之上形成透明或半透明的電子注入電極的工序；在上述電子注入電極之上形成由金屬氧化物半導體粒子粉末構成的多孔體的工序；使發光性有機材料擔持在上述多孔體表面上的工序；準備第2基板的工序；在上述第2基板之上形成薄膜晶體管的工序；在上述薄膜晶體管之上形成空穴注入電極的工序；在上述空穴注入電極之上形成空穴輸送層的工序；使上述第1基板之上的上述多孔體和上述第2基板之上的上述空穴輸送層彼此相對并配合像素間距地對正的工序；使上述第1基板和上述第2基板相貼合的工序。
另外，本發明的發光元件的制造方法，其特征在于，包括準備透明或半透明的第1基板的工序；在上述第1基板之上形成透明或半透明的空穴注入電極的工序；在上述空穴注入電極之上形成空穴輸送層的工序；準備第2基板的工序；在上述第2基板之上形成薄膜晶體管的工序；在上述薄膜晶體管之上形成電子注入電極的工序；在上述電子注入電極之上形成由金屬氧化物半導體粒子粉末構成的多孔體的工序；使發光性有機材料擔持在上述多孔體表面上的工序；
使上述第1基板之上的上述空穴輸送層和上述第2基板之上的上述多孔體彼此相對并配合像素間距地對正的工序；使上述第1基板和上述第2基板相貼合的工序。
另外，在用上述空穴輸送層使上述第1基板和上述第2基板貼合的情況下，進一步具備使隔離物遍布上述空穴輸送層內地分散的工序。
另外，本發明的發光元件的制造方法，其特征在于，包括準備透明或半透明的第1基板的工序；在上述第1基板之上形成透明或半透明的電子注入電極的工序；在上述電子注入電極之上形成電子輸送層的工序；準備第2基板的工序；在上述第2基板之上形成薄膜晶體管的工序；在上述薄膜晶體管之上形成空穴注入電極的工序；在上述空穴注入電極之上形成空穴輸送層的工序；在上述空穴輸送層之上形成由金屬氧化物半導體粒子粉末構成的多孔體的工序；使發光性有機材料擔持在上述多孔體表面上的工序；使上述第1基板之上的上述電子輸送層和上述第2基板之上的上述多孔體彼此相對并配合像素間距地對正的工序；使上述第1基板和上述第2基板相貼合的工序。
另外，本發明的發光元件的制造方法，其特征在于，包括準備透明或半透明的第1基板的工序；在上述第1基板之上形成透明或半透明的空穴注入電極的工序；在上述空穴注入電極之上形成空穴輸送層的工序；在上述空穴輸送層之上形成由金屬氧化物半導體粒子粉末構成的多孔體的工序；使發光性有機材料擔持在上述多孔體表面上的工序；準備第2基板的工序；在上述第2基板之上形成薄膜晶體管的工序；在上述薄膜晶體管之上形成電子注入電極的工序；
在上述電子注入電極之上形成電子輸送層的工序；使上述第1基板之上的上述多孔體和上述第2基板之上的上述電子輸送層彼此相對并配合像素間距地對正的工序；使上述第1基板和上述第2基板相貼合的工序。
另外，在用上述電子輸送層使上述第1基板和上述第2基板貼合的情況下，進一步具備使隔離物遍布上述電子輸送層地分散的工序。
另外，其特征在于，包括準備透明或半透明的第1基板的工序；在上述第1基板之上形成透明或半透明的電子注入電極的工序；在上述電子注入電極之上形成由金屬氧化物半導體粒子粉末構成的多孔體的工序；使發光性有機材料擔持在上述多孔體表面上的工序；在包括上述多孔體的發光體層之上形成空穴輸送層的工序；準備第2基板的工序；在上述第2基板之上形成薄膜晶體管的工序；在上述薄膜晶體管之上形成空穴注入電極的工序；在上述空穴注入電極之上形成空穴注入層的工序；使上述第1基板之上的上述空穴輸送層和上述第2基板之上的上述空穴注入層彼此相對并配合像素間距地對正的工序；使上述第1基板和上述第2基板相貼合的工序。
另外，其特征在于，包括準備透明或半透明的第1基板的工序；在上述第1基板之上形成透明或半透明的空穴注入電極的工序；在上述空穴注入電極之上形成空穴注入層的工序；準備第2基板的工序；在上述第2基板之上形成薄膜晶體管的工序；在上述薄膜晶體管之上形成電子注入電極的工序；在上述電子注入電極之上形成由金屬氧化物半導體粒子粉末構成的多孔體的工序；
使發光性有機材料擔持在上述多孔體表面上的工序；在包括上述多孔體的發光體層之上形成空穴輸送層的工序；使上述第1基板之上的上述空穴注入層和上述第2基板之上的上述空穴輸送層彼此相對并配合像素間距地對正的工序；使上述第1基板和上述第2基板相貼合的工序。
另外，在用上述空穴注入層使上述第1基板和上述第2基板貼合的情況下，進一步具備遍布上述空穴注入層地使隔離物分散的工序。
另外，其特征在于，包括準備透明或半透明的第1基板的工序；在上述第1基板之上形成透明或半透明的電子注入電極的工序；在上述電子注入電極之上形成由金屬氧化物半導體粒子粉末構成的多孔體的工序；使發光性有機材料擔持在上述多孔體表面上的工序；在包括上述多孔體的發光體層之上形成空穴輸送層的工序；在上述空穴輸送層之上形成空穴注入電極的工序；準備第2基板的工序；在上述第2基板之上形成薄膜晶體管的工序；在上述薄膜晶體管之上形成粘接層的工序；使上述第1基板之上的上述空穴注入電極和上述第2基板之上的上述粘接層彼此相對并配合像素間距地對正的工序；使上述第1基板和上述第2基板相貼合的工序。
另外，在用上述粘接層使上述第1基板和上述第2基板相貼合的情況下，進一步具備使隔離物遍布上述粘接層內地分散的工序。
如以上所述，根據本發明的構成的發光元件，作為發光體層，將在表面擔持有發光性有機材料的金屬氧化物半導體多孔體設置在電子注入電極之上。因此，能夠增大發光性有機材料的接觸面積，增加有助于發光的面積，能夠提高作為發光元件的亮度。另外，在將作為發光元件的亮度設為同等程度的情況下，能夠減少流經發光性有機材料的電流密度，抑制有機材料的劣化。進而，因為是將包含具有粘接性的有機材料的有機層作為粘接層來使其上下的層貼合的構造，所以在上部光取出面上可以使用由玻璃以及ITO電極等構成的透明基板，能夠提供對水分或氧的阻擋性優異的、可靠性高的發光元件。因為是將作為粘接層的有機層設為平面(ベタ)薄膜，且使隔離物分散在有機層中的結構，因此能夠通過簡單且廉價的涂布工藝進行一體成膜，并且在設為玻璃顯示裝置的情況下，相對于各像素，沒有必要進行貼合時的高度的對準，還能夠實現制造工藝的簡潔化。進而，因為通過隔離物規定膜厚，所以能夠獲得亮度面內均勻的良好的發光。進而，作為空穴注入電極可使用黑色電極，能夠提供排除了圓偏振片的光取出效率高的發光元件。如以上所述，除了使高亮度和高可靠性二者并存以外，還能夠提供容易制造的、上面光取出構造的發光元件以及顯示裝置。


圖1是本發明的實施形態1中的發光元件的垂直于發光面的剖面圖。
圖2(a)～(e)是展示本發明的實施形態1中的發光元件的制造工序的剖面圖。
圖3是本發明的實施形態2中的發光元件的立體圖。
圖4是本發明的實施形態3中的顯示裝置的平面概略圖。
圖5是本發明的實施形態3中的顯示裝置的垂直于發光面的剖面圖。
圖6是本發明的實施形態4中的發光元件的垂直于發光面的剖面圖。
圖7(a)～(e)是展示本發明的實施形態4中的發光元件的制造工序的剖面圖。
圖8是本發明的實施形態5中的發光元件的立體圖。
圖9是本發明的實施形態6中的顯示裝置的垂直于發光面的剖面圖。
圖10是本發明的實施形態7中的發光元件的垂直于發光面的剖面圖。
圖11(a)～(f)是展示本發明的實施形態7中的發光元件的制造工序的剖面圖。
圖12是本發明的實施形態9中的顯示裝置的垂直于發光面的剖面圖。
圖13是本發明的實施形態10中的發光元件的垂直于發光面的剖面圖。
圖14(a)～(f)是展示本發明的實施形態10中的發光元件的制造工序的剖面圖。
圖15是本發明的實施形態12中的顯示裝置的垂直于發光面的剖面圖。
圖16是本發明的實施形態13中的發光元件的垂直于發光面的剖面圖。
圖17(a)～(f)是展示本發明的實施形態13中的發光元件的制造工序的剖面圖。
圖18是本發明的實施形態15中的顯示裝置的垂直于發光面的剖面圖。
圖19本發明的實施形態16中的發光元件的是垂直于發光面的剖面圖。
圖20(a)～(f)是展示本發明的實施形態16中的發光元件的制造工序的剖面圖。
圖21是本發明的實施形態18中的顯示裝置的垂直于發光面的剖面圖。
圖22是本發明的實施形態19中的顯示裝置的垂直于發光面的剖面圖。
圖23是以往的有機EL元件的垂直于發光面的剖面圖。
圖24是以往的上面光取出結構的有機EL元件的垂直于發光面的剖面圖。
圖25是本發明的實施形態20中的發光元件的垂直于發光面的剖面圖。
圖26(a)～(e)是展示本發明的實施形態20中的發光元件的制造工序的剖面圖。
圖27是本發明的實施形態22中的顯示裝置的垂直于發光面的剖面圖。
圖28是本發明的實施形態23中的發光元件的垂直于發光面的剖面圖。
圖29(a)～(e)是展示本發明的實施形態23中的發光元件的制造工序的剖面圖。
圖30是本發明的實施形態25中的顯示裝置的垂直于發光面的剖面圖。
圖31是本發明的實施形態26中的發光元件的垂直于發光面的剖面圖。
圖32(a)～(f)是展示本發明的實施形態26中的發光元件的制造工序的剖面圖。
圖33是本發明的實施形態28中的顯示裝置的垂直于發光面的剖面圖。
圖34是本發明的實施形態29中的發光元件的垂直于發光面的剖面圖。
圖35(a)～(f)是展示本發明的實施形態29中的發光元件的制造工序的剖面圖。
圖36是本發明的實施形態31中的顯示裝置的垂直于發光面的剖面圖。
圖37是本發明的實施形態32中的發光元件的垂直于發光面的剖面圖。
圖38(a)～(f)是展示本發明的實施形態32中的發光元件的制造工序的剖面圖。
圖39是本發明的實施形態34中的顯示裝置的垂直于發光面的剖面圖。
圖40是本發明的實施形態35中的發光元件的垂直于發光面的剖面圖。
圖41(a)～(f)是展示本發明的實施形態35中的發光元件的制造工序的剖面圖。
圖42是本發明的實施形態37中的顯示裝置的垂直于發光面的剖面圖。
圖43是本發明的實施形態38中的顯示裝置的垂直于發光面的剖面圖。
具體實施形態以下，利用附圖對本發明的實施形態的發光元件及其制造方法、使用了該發光元件的顯示裝置及其制造方法進行說明。另外，在附圖中，對實質上相同的部件采用相同的標號。
(實施形態1)對于本發明的實施形態1的發光元件，利用圖1進行說明。圖1是該發光元件的與發光面垂直的剖面圖。該發光元件10，在發光材料上采用發光性有機材料5。該發光元件10，具備透明基板8，與上述透明基板8對向的設置的基板1，夾持在透明基板8和基板1之間的、包含在表面擔持發光性有機材料5的金屬氧化物半導體微粒子4的多孔體的發光體層6。進一步詳細地說，該發光元件10，順次地層疊有形成在透明基板8上的透明的電子注入電極7、形成在基板1上的空穴注入電極2、和在上述電子注入電極7和空穴注入電極2之間層疊的發光體層6和空穴輸送層3。另外，光，如箭頭所示，被從透明基板8一側取出。另外，除了上述的結構以外，也可以在空穴注入電極2和空穴輸送層3之間具備空穴注入層或導電層等。另外，也可以在發光體層6和電子注入電極7之間具備電子輸送層或導電層。進而，空穴注入電極2可以呈黑色。由此，能夠防止向發光元件內入射來的外光在空穴注入電極2的表面反射，能夠改善外光對比度。進而，也可以在電子注入電極7和透明基板8之間具備低折射率層。由此，能夠增大向發光元件外部的光取出效率。進而，可以在電子注入電極7和包括金屬氧化物半導體微粒子4的多孔體發光體層6之間具備由n型半導體材料構成的薄層。由此，就能夠作為空穴阻礙層來起作用，防止空穴通過金屬氧化物半導體微粒子4的多孔體的間隙、不與電子進行再結合就到達透明電子注入電極7，提高空穴與電子的再結合效率。進而，在該發光元件10中，作為發光體層6，因為使用表面擔持著發光性有機材料5的金屬氧化物半導體微粒子4的多孔體，所以能夠取得較大的發光性有機材料5的接觸面積。因為電流經由金屬氧化物半導體微粒子4的多孔體而流到發光性有機材料，所以通過增加金屬氧化物半導體微粒子4的多孔體和發光性有機材料5的接觸面積，能夠增加有助于發光的面積，提高作為發光元件10的亮度。在將作為發光元件10的亮度設為相同程度的情況下，能夠減小經由發光體層6的發光性有機材料5流過的電流密度，能夠抑制發光性有機材料5的劣化。
接著，對發光元件10的各構成部件詳細說明。
首先，對透明基板8進行說明。透明基板8，只要是能夠支撐包括金屬氧化物半導體微粒子4的多孔體和在其表面擔持的發光性有機材料5的發光體層6的即可。另外，為了在載發光體層6內產生的發光取出到元件外部，只要是透明或半透明的材料即可。作為透明基板8，可以使用例如科寧1737等通常的玻璃基板，或者聚酯等其他的樹脂薄膜等。作為特別優選的例子，為了避免通常的玻璃中所包含的堿離子等對發光元件的影響，優選使用無堿玻璃、硅玻璃、陶瓷基板、硅基板等，但不限于此。另外，也可以在玻璃表面上涂布氧化鋁等作為離子阻擋層。作為樹脂薄膜，只要使用耐久性、柔軟性、透明性、電絕緣性、防潮性的材料即可，可以使用聚對苯二甲酸乙二醇酯類、及聚三氟氯乙烯類和尼龍6的組合、以及氟樹脂類材料等。另外，在發光元件10中，通過將基板1及空穴注入電極2設為透明或半透明，從而能夠從兩面取出發光。
接著，對電子注入電極7進行說明。作為電子注入電極7，可以使用ITO、InZnO(銦鋅氧化物)、SnO2(氧化錫)、ZnO(氧化鋅)、聚苯胺等。作為特別優選的例子，優選使用ITO、InZnO、SnO2、ZnO等無機化合物。但不限于此。但是，在圖23所示的有機EL元件200以及圖24所示的有機EL元件210中，作為電子注入電極，使用了功函數低、相對于發光層等有機材料層電子注入勢壘少的堿金屬以及堿土類金屬、與功函數相對較高且穩定的Al、Ag等金屬的合金。另一方面，作為透明導電膜，一般的ITO功函數高達4.3～4.7eV，相對于發光層等有機材料層電子注入勢壘較高，因此不能進行高效率的電子注入。在本發明中，通過后述的發光體層6的構成，即使功函數高的ITO等，對發光體層等有機材料層也可實現高效率的電子注入。
ITO膜，出于使其透明性提高、或者降低電阻率的目的，可通過濺射法、電子束蒸鍍法、離子鍍法等成膜方法來成膜。另外，在成膜后，出于控制電阻率及功函數等特性的目的，可以施加等離子處理等表面處理。電子注入電極7的膜厚，由被視為必要的膜電阻值和可視光透過率決定。另外，在有機EL元件中，相對而言由于驅動電流密度高因而配線電阻成為問題，所以為了減小膜電阻值大多采用100nm或其以上的厚度。
如上所述在本發明中，作為電子注入電極7可以使用ITO等，作為透明基板8可以使用玻璃基板等。另一方面，在圖24所示的有機EL元件210中，因為使應用了堿金屬或堿土類金屬和Al、Ag等金屬的合金的電極具有透過性，所以使用10nm左右的薄層。由此，作為保護電極的目的，就需要透明樹脂膜等的保護層。但是，因為在較薄的金屬膜和樹脂膜的結構中，對水分及氧的阻擋性較差，所以它們就會向發光元件內部浸透。發光性有機材料等，已知存在如下所述的現象，即，在存在水分和氧的情況下，由于電場的加載和光照射等，分子結合會斷裂，導致發光性能降低。在本發明中，通過作為電子注入電極7使用ITO，作為透明基板8使用玻璃基板等，能夠提高對水分和氧的阻擋性，實現高可靠性、長壽命的發光元件。
另外，在透明基板8和電子注入電極7之間優選具備低折射率層。由此，就能夠增大向元件外部的光取出效率。作為低折射率層，利用可以例如二氧化硅氣凝膠。光取出效率ηe和折射率n的關系，一般由下式(1)來表示。
ηe＝1/2n2····(1)在一般的玻璃基板中，折射率約為1.6，在二氧化硅氣凝膠中折射率為1.03，因此在將二氧化硅氣凝膠作為低折射率層導入的情況下，光取出效率能夠提高2倍以上。
接著，對發光體層6進行說明。發光體層6包括在表面上擔持發光性有機材料5的金屬氧化物半導體多孔體。另外，金屬氧化物半導體多孔體也可以分散在由有機材料構成的矩陣內。
首先，作為金屬氧化物半導體多孔體，采用電子注入性好、在可視光區域不具備吸收的n型半導體材料。主要可以使用Mg、Sr、Ba、Y、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、W、Mn、Ru、Zn、In、La、Ce等的氧化物。作為特別優選的例子，可采用由TiO2(氧化鈦)、ZnO(氧化鋅)、Nb2O5(氧化鈮)、SnO2(氧化錫)、In2O3(氧化銦)、WO3(氧化鎢)、ZrO2(氧化鋯)、Ta2O5(氧化鉭)、La2O3(氧化鑭)等的氧化物、或SrTiO3、BaTiO3、CaTiO3、MgTiO3、KNbO3、SrPbO3、(Ba、Sr)PbO3、(Sr、La)PbO3、Sr(Ti、Nb)O3等具有鈣鈦礦構造的氧化物等的單晶體、多晶體、以及其粒子粉末所得到的多孔體等。另外，也可以是以上述金屬氧化物為主體的復合氧化物，例如有MgIn2O4、CdSnO3、CdIn2O4、ZnIn2O4、InGaZnO4、In4Sn3O12等。進而，也可以是將2種或其以上的上述金屬氧化物以任意的比率混合而成的復合體，例如可以使用Nb2O5/SrTiO3、Nb2O5/Ta2O5、Nb2O5/ZrO2、Nb2O5/TiO2、CeO2/SnO2、ZnO/SnO2等的組合。進而，也可以使上述金屬氧化物含有出于提高導電性的目的而成為施主的異種金屬氧化物及氟、氫等，例如可以使用在ZnO中摻雜Al、In、Ga、Si，在TiO2中摻雜Ta，在BaTiO3中摻雜La、Ta，在In2O3中Sn、Ti，在SnO2中摻雜Sb、P、F，在SrTiO3中摻雜Nb、Ta、La，在MgIn2O4中摻雜H等，但不限于此。
金屬氧化物半導體多孔體的表面，為了增加在其表面上擔持的發光性有機材料5的量，成為層疊有直徑為5nm～200nm左右的金屬氧化物半導體微粒子4的多孔體構造。通過形成該多孔體構造，每個電極單位面積的金屬氧化物半導體的表面積增大，所擔持的發光性有機材料5的量增加。
對該金屬氧化物半導體多孔體層的制造方法進行說明。
(1)金屬氧化物半導體微粒子4的粉末，利用金屬鹵化物或金屬烷氧化物、或者將它們加水分解成的金屬氧化物溶膠，通過溶膠-凝膠法得到。
(2)將金屬氧化物半導體微粒子4的粉末利用涂料分配器、均化器、超聲波攪拌裝置、研缽等分散在溶劑中。這種情況下，例如，添加聚乙二醇等，制成均勻的糊料。作為金屬氧化物半導體微粒子4的粉末的使用量，更優選5～60質量％。
(3)將該金屬氧化物半導體微粒子4的糊料涂布在透明基本8上的電子注入電極7上，使其干燥。金屬氧化物半導體微粒子4的糊料的涂布法，可以使用噴墨法、浸泡法、旋涂法、刮棒涂布法、刮刀涂布法、氣刀涂布法、逆轉輥涂布法、凹版輥涂布法、擠壓涂布法、落簾涂布法、噴涂法、芯片涂布法等已知的涂布法。
通過以上的工序，能夠形成具備機械強度和歷時穩定性(經過一定時間仍穩定的性能)的金屬氧化物半導體多孔體層，但不限于此。另外，金屬氧化物半導體微粒子4以及包括金屬氧化物半導體微粒子的糊料也可以是市場上銷售的。另外，在涂布了金屬氧化物半導體微粒子4的糊料之后，雖然根據基板材料不同，但若在400℃～500℃的溫度范圍內的溫度下，燒固5～60分鐘，則可進一步增強機械強度，因此更為優選。進而，金屬氧化物半導體多孔體，在燒固之后，也可以進行等離子處理、電暈處理、UV處理、酸或堿處理等，或者其他的后處理。
作為在金屬氧化物半導體多孔體的表面上擔持的發光性有機材料5，從大體上區分，可以列舉低分子類發光材料和高分子系發光材料。作為低分子類發光材料，使用萘、蒽、芘、并四苯等的稠環及其衍生物，香豆素以及4H-亞吡喃基丙烷二腈、吩噁嗪酮等的雜環芳香族類化合物的衍生物。作為其他的低分子類發光材料，可使用聚甲炔類化合物、芪類化合物、螯合金屬絡合物、螯合鑭族絡合物、氧雜蒽類化合物、以及它們的衍生物，但不限于此。另外，作為高分子系發光材料，可使用π共軛聚合物或σ共軛聚合物、將色素聚合物化而成的物質、高分子金屬絡合物等。例如有聚對苯撐乙烯撐衍生物(PPV衍生物)、聚噻吩衍生物(PAT衍生物)、聚對苯撐衍生物(PPP衍生物)、聚烷基苯撐(PDAF)、聚乙炔衍生物(PA衍生物)、聚硅烷衍生物(PS衍生物)、聚-N-乙烯基咔唑(PVK)等，但不限于此。進而，也可以是具有分子量中等的低聚物或具有樹枝構造的樹枝狀聚合物。進而，在上述高分子材料中也可以加入載流子輸送性的低分子材料以及用于改變發光顏色的摻雜色素。
在此，對使上述發光性有機材料5擔持在金屬氧化物半導體多孔體的表面上，形成發光體層6的方法進行說明。另外，后述的制造方法只是例子，不限于這些方法。作為使發光性有機材料5向上述多孔體的表面擔持的方法，可使用使其化學吸附的方法。作為化學吸附的方法，例如，首先，可以將羧基(-COOH)導入發光性有機材料5，使其與金屬氧化物半導體多孔體的表面的羥基(-OH)酯鍵而固定。酯化，可以通過使發光性有機材料5溶解或分散在溶劑中，使金屬氧化物半導體多孔體浸漬在該溶液或分散液中來進行。另外，通過使用噴墨法、浸泡法、旋涂法及其他的已知的涂布方法也可以同樣地實現。通過以上的處理，就能夠形成包含在表面擔持了發光性有機材料5的金屬氧化物半導體多孔體的發光體層6。另外，代替羧基，可以使用硫代羧基(-CSOH)、二硫代羧酸(-CSSH)、磺基(-SO3H)、亞磺基(-SO2H)、次磺基(-SOH)、膦酰基(-PO(OH)2)、膦基(-PH2O2)、巰基(-SH)、三甲氧甲硅烷基(-Si(OCH3))、三氯甲硅烷基(SiCl3)、酰胺基(-CONH2)、氨基(-NH2)。進而，也可以是與金屬氧化物半導體多孔體的金屬元素的配位鍵。另外，也可以在使發光性有機材料5吸附在表面上之后，進行酸或堿基處理。
以上對電子注入電極7和包含擔持發光性有機材料5的金屬氧化物半導體多孔體的發光體層6進行了詳細敘述。在此，對即使是功函數高的ITO等也能夠對發光體層等有機材料層進行高效率的電子注入的這一點進行說明。發光性有機材料5，雖然是單體但是是具有電子輸送性的材料，具有負責電子輸送的π電子云的廣度較大的分子結構。如前所述，因為發光性有機材料5相對于金屬氧化物半導體多孔體的表面進行化學吸附，所以發光性有機材料5的π電子云的廣度，作用到金屬氧化物半導體多孔體的表面上，因此能夠不被注入勢壘妨礙而引起電子注入。進而，對金屬氧化物半導體使用n型半導體，從而能夠由電子注入電極7進行高效率的電子注入。
進而，發光性有機材料5和金屬氧化物半導體多孔體的表面的化學吸附，在防止因為在有機材料和電極界面的剝離而引起的發光元件的劣化方面也有效。
另外，也可以在電子注入電極7和包含由金屬氧化物半導體微粒子4得到的多孔體的發光體層6之間具備由于n型半導體材料構成的薄層。由此，就能夠作為防止空穴通過金屬氧化物半導體多孔體的間隙、不與電子進行再結合就到達電子注入電極的情況發生的空穴阻礙層來起作用，提高空穴與電子的再結合效率。對于在此所使用的金屬氧化物半導體，使用與金屬氧化物半導體微粒子4同樣的復合氧化物、或者混合物等。
其次，對空穴輸送層3進行說明。對于空穴輸送層3，優選包含如下所述的高分子系材料，所述高分子系材料是作為與上述的包括發光體層6和空穴注入電極2的基板1接觸的接觸層而發揮功能的材料。作為該空穴輸送層3，只要是導電性聚合物即可，進而優選只要是霍爾移動率高的空穴輸送性的高分子材料即可。對于空穴輸送性的高分子材料，π共軛聚合物或σ共軛聚合物、進而低分子類且在分子鏈組入有顯示空穴輸送性的分子構造的聚合物等，例如組入有丙烯胺類化合物等的聚合物。作為這些的具體例子，可以列舉在側鏈上具有芳香族胺的聚甲基丙烯酰胺(PTPAMMA、PTPDMA)、在主鏈上具有芳香族胺的聚醚(TPDPES、TPDPEK)等，但不限于此，作為其中特別優選的例子，聚-N-乙烯基咔唑(PVK)顯示出高達10-6cm2/Vs的極高的霍爾移動率。進而，作為其他的優選例子，有聚丙烯二羥基噻吩(PEDOT)、聚苯乙烯磺酸(PSS)、聚甲基苯基硅烷(PMPS)等。
另外，使低分子類的空穴輸送性材料以分子形式分散在導電性或非導電性聚合物中的方式同樣也可以。作為低分子類的空穴輸送材料，可以列舉TPD、N，N’-雙(α-萘基)-N，N’-二苯基聯苯胺(NPD)等，Tang等所使用的二胺衍生物，特別是日本專利第2037475號中所公開的Q1-G-Q2構造的二胺衍生物等，但不限于此。另外，Q1以及Q2是單獨地具有氮原子以及至少3個碳鏈(它們的至少1個是芳香族的)的基。G，是環烷撐基、芳烯基、烷撐基或由碳-碳鍵構成的連結基。作為分子分散類的具體例子，有將TPD高濃度地分子分散在聚碳酸酯中的例子，其霍爾移動率為10-4cm2/Vs～10-5cm2/Vs左右。
進而優選為，最好在空穴輸送層3中包含在其界面附近可借助光或熱進行交聯或聚合的交聯性或聚合性材料。由此，在基板1上的空穴注入電極2和透明基板8上的發光體層6貼合時，通過施加光或熱，就能夠提高粘接力。
作為空穴輸送層3的成膜方法，可以使用噴墨法、浸泡法、旋涂法以及其他的公知的涂布方法。
接著，對空穴注入電極2進行說明。作為空穴注入電極2，可適用功函數較大且穩定、在可視光區域反射率基本一定的、由Al、Ag、Cr、Mo、W、Ta、Nb、Ni、Pt等金屬構成的，但不限于此。另外，空穴注入電極2，更優選呈現黑色。作為該黑色電極，更優選具有空穴注入性、且在可視光區域具有吸收的p型半導體材料。該黑色電極，用空穴注入電極2的表面反射向顯示裝置內入射的外光，起到防止顯示裝置的外光對比度惡化的效果。在實現顯示裝置時，一般發光元件的光取出面上設置圓偏振片。這是為了通過相位差來消除基板1上的電極表面中的上述反射光，防止外光對比度的惡化。但是，圓偏振片具有固有的透過率，存在使來自發光元件的發光本身衰減的弊端。現在一般所使用的圓偏振片的透過率為50％左右，因此從發光元件的光取出效率就成為約1/2，成為高亮度化的障礙。本發明的黑色電極，吸光度大，吸收向顯示裝置內入射來的外光。通過該效果，即使沒有圓偏振片也能夠實現外光對比度良好的顯示裝置。
作為黑色電極的具體例子，可以使用CuO和Cu2O的混合物等。一般在非定比金屬氧化物中，氧過剩型或金屬不足型的氧化物成為p型半導體，這是因為，在結晶內相對于成為空缺(空孔)的不足的金屬離子，均衡空穴共存的緣故。上述的CuO和Cu2O的混合物的情況下，Cu2O是金屬不足型的非定比氧化物。因為在結晶中存在Cu的空缺，所以顯示出將空穴作為載流子的p型半導體的性質。一方的CuO是黑色物質，它們的混合物具有兩者的性質。另外，作為其他的例子，可以使用NiO(p型半導體)和Ni2O3(黑色物質)的混合物、Fe2O3(p型半導體)和FeO或Fe3O4(黑色物質)的混合物等。作為這些電極的形成方法，有濺射法等干式方法、或者鍍膜、制作糊料然后進行涂敷等的濕式方法。進而，上述的黑色電極，也可以使用碳黑等碳素材料。
其次，利用圖2對該發光元件10的制造方法進行說明。該發光元件10，通過以下的工序制作。
(a)準備透明基板8。
(b)接著，在上述透明基板8之上，形成透明的電子注入電極7(圖2(a))。
(c)接著，在上述電子注入電極7之上，形成包括在表面上擔持上述的發光性有機材料5的金屬氧化物半導體多孔體4的發光體層6(圖2(d))。再者，發光體層6的形成方法如上述。由此準備基板A。
(d)另一方面，準備基板1。
(e)接著，在上述基板1之上，形成空穴注入電極2(圖2(c))。
(f)接著，在上述空穴注入電極2之上，形成空穴輸送層3(圖2(b))。由此準備基板B。
(f)接著，使基板B的空穴輸送層3，和基板A的發光體層6彼此相對地貼合在一起(圖2(e))。
通過以上的工序，可以形成發光元件10，但不限于此。如以往的上面光取出構造的發光元件那樣，在從配置薄膜晶體管的基板1一側開始的順次層疊方式的情況下，必須在形成空穴輸送層3和發光體層6之后層疊電子注入電極7，否則就不能不使發光性有機材料5劣化地形成優質的電子注入電極7。相反，即使在從透明基板8開始的順次層疊的方式中，也不能不使空穴輸送層3劣化地形成薄膜晶體管。與此相對，根據本發明的發光元件的制造方法，通過預先在基板A上形成發光體層6，并與形成了空穴注入電極2的基板B貼合，能夠較容易地形成發光元件10。
另外，上述的工序，最好在干燥環境下進行，進而優選在低氧環境下進行。由此，能夠謀求動作電壓低、高效率、使用壽命長等特性改善。
其次，對這樣制作的發光元件10的發光的機構進行說明。首先，從電子注入電極7注入的電子，在發光體層6中通過金屬氧化物半導體多孔體向其表面移動，進而向通過酯鍵進行化學吸附的發光性有機材料5移動。另一方面，從空穴注入電極2注入的空穴，在空穴輸送層3中移動，達到發光性有機材料5，在此與上述的電子再結合而顯示發光。
(實施形態2)利用圖3對本發明的實施形態2的發光元件進行說明。圖3是表示該發光元件20的電極構成的立體圖。該發光元件20，進一步具備與空穴注入電極2連接的薄膜晶體管21。在薄膜晶體管上連接著x電極22和y電極23。在該發光元件20中，因為光從透明基板8一側取出，所以能夠不取決于向基板1之上的薄膜晶體管21的配置地取得較大的開口率。另外，通過使用薄膜晶體管21，能夠使發光元件20具有存儲器功能。作為該薄膜晶體管21，可使用低溫多晶硅或非晶硅薄膜晶體管等。進而，也可以是由包含有機材料的薄膜構成的有機薄膜晶體管。
(實施形態3)利用圖4對本發明的實施形態3的顯示裝置進行說明。圖4是表示該顯示裝置30的由相互正交的x電極22和y電極23構成的有源矩陣的概略平面圖。該顯示裝置30，是具有薄膜晶體管的有源矩陣型顯示裝置。該有源矩陣型顯示裝置30具備二維地配列有多個圖3所示的實施形態2的發光元件的發光元件陣列；在與該發光元件陣列的面平行的第1方向上相互平行地延伸的多個x電極22；在與該發光元件陣列的面平行、且與第1方向垂直的第2方向上延伸的多個y電極23。該發光元件陣列的薄膜晶體管21，分別與x電極22和y電極23連接。由一對x電極22和y電極23所特定的發光元件構成一個像素。根據該有源矩陣顯示裝置30，如前所述，構成各像素的顯示元件的發光體層6，包含在表面擔持發光性有機材料5的金屬氧化物半導體多孔體。由此，能夠取得較大的擔持發光性有機材料5的表面積，能夠減少通過發光性有機材料的電流密度，所以能夠取得長壽命的顯示裝置。
其次，利用圖5說明該實施形態3的顯示裝置的制作方法。圖5是進一步具有不同的多個像素41R、41G、41B的另一例的顯示裝置40的、與y電極23垂直且與發光面垂直的剖面圖。在基板1上，順次形成薄膜晶體管21和x電極22、y電極23之后，與實施形態1的發光元件10同樣地，形成空穴注入電極2，接著，利用例如噴墨法涂布形成空穴輸送層3。對于一方的透明基板8，也與實施形態1的發光元件10同樣地，形成透明的電子注入電極7、發光體層6，并與基板1貼合。通過以上的工序，就能夠形成顯示裝置30，但不限于這些方法。在彩色顯示裝置的情況下，在形成發光體層6時，利用例如噴墨法，將包含RGB的各發光性有機材料的涂布液，與像素間距相適應地，分顏色地涂布在各像素41R、41G、41B上。在該工序之前，也可以形成劃分各像素的像素分離區域42，進而更優選該像素分離區域42呈黑色。例如，通過將包含絕緣性高分子材料和黑色染料的涂布液，利用噴墨法進行涂布，從而就能夠形成像素分離區域42。由此，在涂布RGB的各發光性有機材料時，能夠防止向鄰接的像素進入。進而，通過呈黑色，可取得與上述的黑色電極同樣的效果。
(實施形態4)用圖6對本發明的實施形態4中的發光元件進行說明。圖6是該發光元件的垂直于發光面的剖面圖。該發光元件50，與實施形態1中的發光元件10相比，不同點在于在透明基板8之上設置透明的空穴注入電極2，在基板1之上設置電子注入電極7，并相對于箭頭所示的光取出方向成反極性。另外，在該發光元件50中，不同點在于在將形成在基板1上的發光體層6，和形成在透明基板8上的空穴注入電極2，用具有粘接性的空穴輸送層3貼合在一起。再者，對于其他的構成部件，實質上與實施形態1中的發光元件相同，因此省略說明。進而，除了上述的構成之外，還可以在透明的空穴注入電極2和空穴輸送層3之間具備空穴注入層或導電層等。另外，還可以在發光體層6和電子注入電極7之間具備電子輸送層或導電層。再進而，還可以在透明的空穴注入電極2和透明基板8之間具備低折射率層。由此，可以增大向發光元件外部的光取出效率。再進而，還可以在發光體層6和電子注入電極7之間具備由n型半導體材料構成的薄層。由此，可以作為防止空穴通過金屬氧化物半導體微粒子4的多孔體的間隙后不與電子再結合就到達電子注入電極7的情況的空穴阻礙層起作用，并可以提高空穴和電子的再結合效率。
其次，對發光元件50的各構成部件詳細地進行說明。再者，對于實質上與實施形態1中的發光元件10相同的部件，省略說明。
首先，對空穴注入電極2進行說明。作為空穴注入電極2，與實施形態1中的發光元件10相比，在是透明或半透明的這一點上不同。作為空穴注入電極2，采用功函數較高的金屬，特別是作為比較適合的透明電極的粒子，可以采用ITO或SnO2。作為其他的例子，可以列舉Ni、Au、Pt、Pd、Cr、Mo、W、Ta、Nb等金屬，或者它們的合金。進而，還可以采用聚苯胺等導電性樹脂，但也不限于此。ITO為了提高其透明性，或者降低電阻率，可以用濺射法、電子束蒸鍍法、離子鍍法等成膜方法成膜。另外，在成膜后，為了控制電阻率和功函數，也可以實施等離子處理等表面處理。空穴注入電極2的膜厚雖然由所需的膜電阻值和可視光透過率決定，但在發光元件50中，由于驅動電流密度較高，配線電阻是問題，因此為了減小膜電阻值，多使用100nm或其以上的厚度。再者，在該發光元件50中，通過將基板1以及電子注入電極2制成透明或半透明的，可以從兩面取出發光。
如以上所述，在本發明的實施形態4中，作為透明的空穴注入電極2，可以使用ITO等，作為透明基板8，可以使用玻璃基板等。由此，與實施形態1中的發光元件10同樣地，可以實現高信賴性、長壽命的發光元件。
其次，對電子注入電極7進行說明。作為電子注入電極7，與實施形態1中的發光元件10相比，在是非透明的這一點上不同。作為電子注入電極7，可以采用功函數較低且電子注入勢壘較少的堿金屬或堿性土類金屬，和功函數較大的、穩定的Al、Ag等金屬的合金。由該合金構成的電子注入電極7，穩定且電子注入較容易。特別是作為比較合適的例子，可以采用MgAg、AlLi等，但不限于此。另外，作為電子注入電極7的其他的構成，可以采用在有機層側形成低功函數的金屬薄膜，并在其上作為保護電極層疊由穩定的金屬構成的金屬膜的構成，和在形成LiF或Al2O3的薄膜后較厚地形成Al的層疊構成等各種電極。
另外，作為電子注入電極6的成膜方法，可以用真空蒸鍍法或濺射法、絲網印刷法等眾所周知的成膜方法。
其次，對發光體層6進行說明。作為發光體層6，與實施形態1中的發光元件10相比，在形成在非透明的電子注入電極7上這一點上不同。另外，對于包括金屬氧化物半導體多孔體的發光體層6的制造方法，與實施形態1中的發光元件10相比，在涂布形成在基板1上的電子注入電極7上這一點上不同。再者，對于它們所采用的構成部件，由于實質上與實施形態1中的發光元件10相同，因此省略說明。
其次，對空穴輸送層3進行說明。作為空穴輸送層3，與實施形態1中的發光元件10相比，在形成在透明的空穴注入電極2之上這一點上不同。另外，最好含有作為透明的空穴注入電極2和發光體層6的粘接層起作用的高分子系材料。再者，對于它們所采用的構成部件，由于實質上與實施形態1中的發光元件10相同，因此省略說明。
其次，用圖7對該發光元件50的制造方法進行說明。該發光元件50，用以下的工序制作。
(a)準備透明基板8。
(b)接著，在上述透明基板8之上，形成透明的空穴注入電極2(圖7(a))。
(c)接著，在上述空穴注入電極2之上，形成空穴輸送層3(圖7(b))。由此準備基板C。
(d)另一方面，準備基板1。
(e)接著，在上述基板1之上，形成電子注入電極7(圖7(c))。
(f)接著，在上述電子注入電極7之上，形成包括上述在表面上擔持有發光性有機材料5的金屬氧化物半導體多孔體4的發光體層6(圖7(d))。再者，發光體層6的形成方法如上述。由此準備基板D。
(g)接著，使基板C的空穴輸送層3，和基板D的發光體層6彼此相對地貼合在一起(圖7(e))。
用以上的工序，可以形成發光元件50，但不限于此。
再者，上述的工序，最好在干燥環境下進行，進而更好的是在低氧環境下進行。由此，可以獲得工作電壓的降低、高效率化、長壽命化等特性改善。
(實施形態5)用圖8對本發明的實施形態5中的發光元件進行說明。圖8，是展示該發光元件60的電極構成的立體圖。該發光元件60，與實施形態2中的發光元件20相比，雖然在還具備連接在實施形態4中的發光元件50的電子注入電極7上的薄膜晶體管21這一點上不同，但實質上是相同的構成，因此省略說明。
(實施形態6)用圖4對本發明的實施形態6中的顯示裝置進行說明。圖4是展示由實施形態3中的顯示裝置30的彼此正交的x電極22和y電極23構成的有源矩陣的概略平面圖，該顯示裝置，是具有薄膜晶體管的有源矩陣型顯示裝置。該實施形態6中的顯示裝置，與實施形態3中的顯示裝置30相比，雖然在具備將多個實施形態5中的發光元件60二維配列的發光元件陣列這一點上不同，但實質上是相同的構成，因此省略說明。
其次，用圖9說明該實施形態6中的顯示裝置的制造方法。圖9是具有不同的多個像素41R、41G、41B的其他例子的實施形態6中的顯示裝置70的垂直于y電極23并且垂直于發光面的剖面圖。在基板1上順次形成薄膜晶體管21和x電極22、y電極23，之后，與實施形態4中的發光元件50同樣地，形成電子注入電極7，接著，形成發光體層6。對于一方的透明基板8，也與實施形態4中的發光元件50同樣地，形成透明的空穴注入電極2，接著，例如用噴墨法涂布形成空穴輸送層3，之后，使空穴輸送層3和發光體層6彼此相對，然后使基板1和透明基板8貼合在一起。用以上的工序，可以形成顯示裝置70，但不限于此。在彩色的顯示裝置的情況下，在形成發光體層6時，例如用噴墨法，將含有RGB各發光性有機材料的涂布液，配合像素間距，分色涂布形成在各像素41R、41G、41B上。在該工序之前，也可以形成劃分各像素的像素分離區域42，可以采用與實施形態3同樣的裝置。
另外，在該顯示裝置70中，發光體層6由于被形成在基板1之上，因此需要按照像素間距對正的只有基板1側，透明基板8側，透明的空穴注入電極2和空穴輸送層3可以作為平面薄膜制造。由此，可以緩和貼合在一起時的定位精度的要求，并可以將工序簡單化。
(實施形態7)用圖10對本發明的實施形態7中的發光元件進行說明。圖10，是該發光元件的垂直于發光面的剖面圖。該發光元件80，與實施形態1中的發光元件10相比，不同點在于在發光體層6和透明的電子注入電極7之間還具備電子輸送層81，將形成在基板1之上的發光體層6和形成在透明基板8之上的電子注入電極7，用具有粘接性的電子輸送層81貼合在一起。另外，這時，空穴輸送層3不需要具有粘接性。再者，對于其他的構成，實質上與實施形態1中的發光元件10相同，因此省略說明。進而，除了上述的構成之外，還可以在空穴注入電極2和空穴輸送層3之間具備空穴注入層或導電層等。再進而，還可以在電子注入電極7和透明基板8之間具備低折射率層。由此，可以增大向發光元件外部的光取出效率。再進而，空穴注入電極2也可以是黑色電極。由此，可以改善外光對比度。
其次，對發光元件80的各構成部件詳細地進行說明。再者，對于實質上與實施形態1中的發光元件10相同的部件，省略說明。
首先，對電子輸送層81進行說明。作為電子輸送層81，最好含有作為發光體層6和電子注入電極7的粘接層起作用的高分子系材料。作為該電子輸送層81，只要是導電性聚合物即可，更好的是，只要是電子移動性較高的電子輸送性的高分子材料即可。作為具備電子輸送性的高分子系材料，特別是作為比較合適的例子，可以列舉聚-[2-(6-氰基-6-甲基庚氧基)-1、4-苯撐](CN-PPV)和聚喹喔啉等，但不限于此。另外，即使是低分子且在分子鏈中組入了顯示電子輸送性的分子構造的聚合物同樣也可以。進而，在導電性或非導電性聚合物中分子分散有低分子類電子輸送性材料的形態同樣也可以。作為具備電子輸送性的低分子材料，可以列舉噁二唑衍生物、三唑衍生物、苯乙烯苯基衍生物、シロ一ル衍生物、1，10-菲繞啉衍生物、羥基喹啉類金屬絡合物等，以及它們的二聚體、三聚體。作為特別優選的例子，可以列舉2-(4-聯苯)-5-(4-tert-丁苯基)-1，3，4-噁二唑(PBD)、3-(4-聯苯)-4-苯基-5-(4-tert-丁苯基)-1，2，4-三唑(TAZ)、2，9-二甲基-4，7-二苯基-1，10-菲繞啉(BCP)、Alq3等，但不限于此。
進而優選為，最好在電子輸送層81上包含在其界面附近利用光或熱進行交聯或聚合的交聯性或聚合性材料。由此，在將基板1上的發光體層6和透明基板8上的電子注入電極7貼合之際，通過施加光或熱，就能夠提高粘接力。
另外，作為電子輸送層81的成膜方法，可以使用噴墨法、浸泡法、旋涂法、其他的眾所周知的涂布方法。
其次，用圖11對該發光元件80的制造方法進行說明。該發光元件80，用以下的工序制作。
(a)準備透明基板8。
(b)接著，在上述透明基板8之上，形成透明的電子注入電極7(圖11(a))。
(c)接著，在上述電子注入電極7之上，形成電子輸送層8(圖11(b))。由此準備基板E。
(d)另一方面，準備基板1。
(e)接著，在上述基板1之上，形成空穴注入電極2(圖11(c))。
(f)接著，在上述空穴注入電極2之上，形成空穴輸送層3(圖11(d))。
(g)接著，在上述空穴輸送層3之上，形成包括上述在表面上擔持有發光性有機材料5的金屬氧化物半導體多孔體4的發光體層6(圖11(e))。再者，發光體層6的形成方法如上述。由此準備基板F。
(h)接著，使基板E的電子輸送層81和基板F的發光體層6彼此相對地貼合在一起(圖11(f))。
用以上的工序，可以形成發光元件80，但不限于此。
再者，上述的工序，最好在干燥環境下進行，進而更好的是在低氧環境下進行。由此，可以獲得工作電壓的降低、高效率化、長壽命化等特性改善。
(實施形態8)用圖3對本發明的實施形態8中的發光元件進行說明。圖3，雖然是展示實施形態2中的發光元件20的電極構成的立體圖，但實施形態8中的發光元件，與實施形態2中的發光元件20相比，除了在還具備連接在實施形態7中的發光元件80的空穴注入電極2上的薄膜晶體管21這一點上不同之外，實質上是相同的構成。因而，省略詳細的說明。
(實施形態9)用圖4對本發明的實施形態9中的顯示裝置進行說明。圖4，是展示由實施形態3中的顯示裝置30的彼此正交的x電極22和y電極23構成的有源矩陣的概略平面圖，該顯示裝置，是具有薄膜晶體管的有源矩陣型顯示裝置。該實施形態9中的顯示裝置，與實施形態3中的顯示裝置30相比，雖然在具備將多個實施形態8中的發光元件二維配列的發光元件陣列這一點上不同，但實質上是相同的構成，因此省略說明。
其次，用圖12說明該實施形態9中的顯示裝置的制造方法。圖12，是具有不同的多個像素41R、41G、41B的其他例子的實施形態9中的顯示裝置90的垂直于y電極23，并且垂直于發光面的剖面圖。在基板1上順次形成薄膜晶體管21和x電極22、y電極23，之后，與實施形態7中的發光元件80同樣地，形成空穴注入電極2，接著，形成空穴輸送層3，接著，形成發光體層6。對于一方的透明基板8，也與實施形態7中的發光元件80同樣地，形成透明的電子注入電極7，接著，例如用噴墨法涂布形成電子輸送層81，之后，使其與基板1貼合在一起。用以上的工序，可以形成顯示裝置90，但不限于此。在彩色的顯示裝置的情況下，在形成發光體層6時，例如用噴墨法，將含有RGB各發光性有機材料的涂布液，配合像素間距，分色涂布形成在各像素41R、41G、41B上。在該工序之前，也可以形成劃分各像素的像素分離區域42，可以采用與實施形態3同樣的裝置。
另外，在該顯示裝置90中，與實施形態6同樣地，需要按照像素間距對正的只有基板1側，透明基板8側，透明的電子注入電極7和電子輸送層81可以作為平面薄膜制造。由此，可以緩和貼合在一起時的定位精度的要求，并可以將工序簡單化。
(實施形態10)用圖13對本發明的實施形態10中的發光元件進行說明。圖13，是該發光元件的垂直于發光面的剖面圖。該發光元件100，與實施形態4中的發光元件50相比，不同點在于在發光體層6和電子注入電極7之間還具備電子輸送層81，將形成在基板1之上的電子注入電極7，和形成在透明基板8之上的發光體層6，用具有粘接性的電子輸送層81貼合在一起。另外，這時，空穴輸送層3不需要具有粘接性。再者，對于其他的構成部件，由于實質上與實施形態4中的發光元件50相同，因此省略說明。進而，除了上述的構成之外，還可以在空穴注入電極2和空穴輸送層3之間具備空穴注入層或導電層等。再進而，還可以在空穴注入電極2和透明基板8之間具備低折射率層。由此，可以增大向發光元件外部的光取出效率。
其次，對發光元件100的各構成部件進行說明。再者，對于實質上與實施形態4中的發光元件50相同的部件，省略說明。另外，構成該發光元件100的電子輸送層81的部件，由于實質上與實施形態7中的發光元件80相同，因此省略說明。
其次，用圖14對該發光元件100的制造方法進行說明。該發光元件100，用以下的工序制作。
(a)準備透明基板8。
(b)接著，在上述透明基板8之上，形成透明的空穴注入電極2(圖14(a))。
(c)接著，在上述空穴注入電極2之上，形成空穴輸送層3(圖14(b))。
(d)進而，在上述空穴輸送層3之上，形成包括上述在表面上擔持有發光性有機材料5的金屬氧化物半導體多孔體4的發光體層6(圖14(c))。再者，發光體層6的形成方法如上述。由此準備基板G。
(e)另一方面，準備基板1。
(f)接著，在上述基板1之上，形成電子注入電極7(圖14(d))。
(g)接著，在上述電子注入電極7之上，形成電子輸送層81(圖14(e))。由此準備基板H。
(h)使基板G的發光體層6，和基板H的電子輸送層81彼此相對地貼合在一起(圖14(f))。
用以上的工序，可以形成發光元件100，但不限于此。
再者，上述的工序，最好在干燥環境下進行，進而更好的是在低氧環境下進行。由此，可以獲得工作電壓的降低、高效率化、長壽命化等特性改善。
(實施形態11)用圖7對本發明的實施形態11中的發光元件進行說明。圖7，雖然是展示實施形態5中的發光元件60的電極構成的立體圖，但實施形態11中的發光元件，與實施形態5中的發光元件60相比，除了在還具備連接在實施形態10中的發光元件100的電子注入電極7上的薄膜晶體管21這一點上不同之外，實質上是相同的構成。因而，省略詳細的說明。
(實施形態12)用圖4對本發明的實施形態12中的顯示裝置進行說明。圖4，是展示由實施形態3中的顯示裝置30的彼此正交的x電極22和y電極23構成的有源矩陣的概略平面圖，該顯示裝置，是具有薄膜晶體管的有源矩陣型顯示裝置。該實施形態12中的顯示裝置，與實施形態3中的顯示裝置30相比，雖然在具備將多個實施形態11中的發光元件二維配列的發光元件陣列這一點上不同，但實質上是相同的構成，因此省略說明。
其次，用圖15說明該實施形態12中的顯示裝置的制造方法。圖15，是具有不同的多個像素41R、41G、41B的其他例子的實施形態12中的顯示裝置110的垂直于y電極23并且垂直于發光面的剖面圖。在基板1上順次形成薄膜晶體管21和x電極22、y電極23，之后，與實施形態10中的發光元件100同樣地，形成電子注入電極7，接著，例如用噴墨法涂布形成電子輸送層81。對于一方的透明基板8，也與實施形態10中的發光元件100同樣地，形成透明的空穴注入電極2，接著，形成空穴輸送層3，接著，在形成發光體層6之后，使其與基板1貼合在一起。用以上的工序，可以形成顯示裝置110，但不限于此。在彩色的顯示裝置的情況下，在形成發光體層6時，例如用噴墨法，將含有RGB各發光性有機材料的涂布液，配合像素間距，分色涂布形成在各像素41R、41G、41B上。在該工序之前，也可以形成劃分各像素的像素分離區域42，可以采用與實施形態3同樣的裝置。
(實施形態13)用圖16對本發明的實施形態13中的發光元件進行說明。圖16，是該發光元件的垂直于發光面的剖面圖。該發光元件120，與實施形態1中的發光元件10相比，不同點在于在空穴注入電極2和空穴輸送層3之間還具備空穴注入層121，將形成在基板1之上的空穴注入電極2和形成在透明基板8之上的空穴輸送層3，用具有粘接性的空穴注入層121貼合在一起。另外，這時，空穴輸送層3不需要具有粘接性。再者，對于其他的構成部件，由于實質上與實施形態1中的發光元件10相同，因此省略說明。進而，除了上述的構成之外，還可以在電子注入電極7和發光體層6之間具備電子輸送層或導電層等。再進而，還可以在電子注入電極7和透明基板8之間具備低折射率層。由此，可以增大向發光元件外部的光取出效率。進而，還可以在電子注入電極7和包括金屬氧化物半導體微粒子4的多孔體的發光體層6之間具備由n型半導體材料構成的薄層。由此，可以作為防止空穴通過金屬氧化物半導體微粒子4的多孔體的間隙后不與電子再結合就到達電子注入電極7的情況的空穴阻礙層起作用，并可以提高空穴和電子的再結合效率。再進而，空穴注入電極2也可以是黑色電極。由此，可以改善外光對比度。
其次，對發光元件120的各構成部件進行詳細的說明。再者，對于實質上與實施形態1中的發光元件10相同的部件，省略說明。
首先，對空穴注入層121進行說明。作為空穴注入層121，最好含有作為基板1之上的空穴注入電極2和透明基板8之上的空穴輸送層3的粘接層起作用的高分子系材料。更好的是，只要是在空穴注入層121的最高占有分子軌道(HOMO)，和空穴注入電極2的功函數之間沒有勢壘，且容易進行空穴注入的高分子材料即可。特別是作為比較合適的例子，可以采用聚苯胺衍生物等，但不限于此。另外，在高分子材料中摻雜電子受主而提高了導電性的復合層也有同樣的效果，例如，可以列舉在聚丙烯二羥基噻吩(PEDOT)中摻雜了聚苯乙烯磺酸(PSS)的材料，但不限于此。再進而，使低分子類的空穴注入層材料在導電性或非導電性聚合物中分子分散的形態同樣也是可以的。作為低分子類的空穴注入層材料，可以采用離子化勢能較小的、被稱為酞菁銅(CuPc)星形胺(スタ一バ一ストアミン)的高分子量丙烯胺，但不限于此。
更好的是，最好在空穴注入層121中，包含在其界面附近可借助光或熱進行交聯或聚合的交聯性或聚合性材料。由此，在基板1上的空穴注入電極2和透明基板8上的空穴輸送層3的貼合之際，通過施加光或熱，可提高粘接力。
另外，作為空穴注入層121的成膜方法，可以使用噴墨法、浸泡法、旋涂法、其他的眾所周知的涂布方法。
其次，用圖17對該發光元件120的制作方法進行說明。該發光元件120，用以下的工序制作。
(a)準備透明基板8。
(b)接著，在上述透明基板8之上形成透明的電子注入電極7(圖17(a))。
(c)接著，在上述電子注入電極7之上，形成包括上述在表面上擔持有發光性有機材料5的金屬氧化物半導體多孔體4的發光體層6(圖17(b))。再者，發光體層6的形成方法如上述。
(d)接著，在上述發光體層6之上，形成空穴輸送層3(圖17(c))。由此準備基板I。
(e)另一方面，準備基板1。
(f)接著，在上述基板1之上，形成空穴注入電極2(圖17(d))。
(g)接著，在上述空穴注入電極2之上，形成空穴注入層121(圖17(e))。由此準備基板J。
(h)接著，使基板I的空穴輸送層3，和基板J的空穴注入層121彼此相對地貼合在一起(圖17(f))。
用以上的工序，可以形成發光元件120，但不限于此。
再者，上述的工序，最好在干燥環境下進行，進而更好的是在低氧環境下進行。由此，可以獲得工作電壓的降低、高效率化、長壽命化等特性改善。
(實施形態14)用圖3對本發明的實施形態14中的發光元件進行說明。圖3，雖然是展示實施形態2中的發光元件20的電極構成的立體圖，但實施形態14中的發光元件，與實施形態2中的發光元件20相比，除了在還具備連接在實施形態13中的發光元件120的空穴注入電極2上的薄膜晶體管21這一點上不同之外，實質上是相同的構成。因而，省略詳細的說明。
(實施形態15)用圖4對本發明的實施形態15中的顯示裝置進行說明。圖4，是展示由實施形態3中的顯示裝置30的彼此正交的x電極22和y電極23構成的有源矩陣的概略平面圖，該顯示裝置，是具有薄膜晶體管的有源矩陣型顯示裝置。該實施形態15中的顯示裝置，與實施形態3中的顯示裝置30相比，雖然在具備將多個實施形態14中的發光元件二維配列的發光元件陣列這一點上不同，但實質上是相同的構成，因此省略說明。
其次，用圖18說明該實施形態15中的顯示裝置的制造方法。圖18是具有不同的多個像素41R、41G、41B的其他例子的實施形態15中的顯示裝置130的垂直于y電極23，并且垂直于發光面的剖面圖。在基板1上順次形成薄膜晶體管21和x電極22、y電極23，之后，與實施形態13中的發光元件120同樣地，形成空穴注入電極2，接著，例如用噴墨法涂布形成空穴注入層121。對于一方的透明基板8，也與實施形態13中的發光元件120同樣地，形成透明的電子注入電極7，接著，形成發光體層6，接著，在形成空穴輸送層3之后，使其與基板1貼合在一起。用以上的工序，可以形成顯示裝置130，但不限于此。在彩色的顯示裝置的情況下，在形成發光體層6時，例如用噴墨法，將含有RGB各發光性有機材料的涂布液，配合像素間距，分色涂布形成在各像素41R、41G、41B上。在該工序之前，也可以形成劃分各像素的像素分離區域42，可以采用與實施形態3同樣的裝置。
(實施形態16)用圖19對本發明的實施形態16中的發光元件進行說明。圖19，是該發光元件的垂直于發光面的剖面圖。該發光元件140，與實施形態4中的發光元件50相比，不同點在于在空穴注入電極2和空穴輸送層3之間還具備空穴注入層121，將形成在基板1之上的空穴輸送層3，和形成在透明基板8之上的空穴注入電極2，用具有粘接性的空穴注入層121貼合在一起。另外，這時，空穴輸送層3不需要具有粘接性。再者，對于其他的構成部件，由于實質上與實施形態4中的發光元件50相同，因此省略說明。進而，除了上述的構成之外，還可以在發光體層6和電子注入電極7之間具備電子輸送層或導電層等。再進而，還可以在空穴注入電極2和透明基板8之間具備低折射率層。由此，可以增大向發光元件外部的光取出效率。再進而，還可以在電子注入電極7和包括金屬氧化物半導體微粒子4的多孔體的發光體層6之間，具備由n型半導體材料構成的薄層。由此，可以作為防止空穴通過金屬氧化物半導體微粒子4的多孔體的間隙后不與電子再結合就到達電子注入電極7的情況的空穴阻礙層起作用，并可以提高空穴和電子的再結合效率。進而，空穴注入電極2也可以是黑色電極。由此，可以改善外光對比度。
其次，對發光元件140的各構成部件進行詳細的說明。再者，對于實質上與實施形態4中的發光元件50相同的部件，省略說明。另外，構成該發光元件140的空穴注入層121的部件，由于實質上與實施形態13中的發光元件120相同，因此省略說明。
其次，用圖20對該發光元件140的制造方法進行說明。該發光元件140，用以下的工序制作。
(a)準備透明基板8。
(b)接著，在上述透明基板8之上，形成透明的空穴注入電極2(圖20(a))。
(c)接著，在上述空穴注入電極2之上，形成空穴注入層121(圖20(b))。由此準備基板K。
(d)另一方面，準備基板1。
(e)接著，在上述基板1之上，形成電子注入電極7(圖20(c))。
(f)接著，在上述電子注入電極7之上，形成包括上述在表面上擔持有發光性有機材料5的金屬氧化物半導體多孔體4的發光體層6(圖20(d))。再者，發光體層6的形成方法如上述。
(g)接著，在上述發光體層6之上，形成空穴輸送層3(圖20(e))。由此準備基板L。
(h)接著，使基板K的空穴注入層121，和基板L的空穴輸送層3彼此相對地貼合在一起(圖20(f))。
用以上的工序，可以形成發光元件140，但不限于此。
再者，上述的工序，最好在干燥環境下進行，進而更好的是在低氧環境下進行。由此，可以獲得工作電壓的降低、高效率化、長壽命化等特性改善。
(實施形態17)用圖8對本發明的實施形態17中的發光元件進行說明。圖8，雖然是展示實施形態5中的發光元件60的電極構成的立體圖，但實施形態17中的發光元件，與實施形態5中的發光元件60相比，除了在還具備連接在實施形態16中的發光元件140的電子注入電極7上的薄膜晶體管21這一點上不同之外，實質上是相同的構成。因而，省略詳細的說明。
(實施形態18)用圖4對本發明的實施形態18中的顯示裝置進行說明。圖4，是展示由實施形態3中的顯示裝置30的彼此正交的x電極22和y電極23構成的有源矩陣的概略平面圖，該顯示裝置，是具有薄膜晶體管的有源矩陣型顯示裝置。該實施形態18中的顯示裝置，與實施形態3中的顯示裝置30相比，雖然在具備將多個實施形態17中的發光元件二維配列的發光元件陣列這一點上不同，但實質上是相同的構成，因此省略說明。
其次，用圖21說明該實施形態18中的顯示裝置的制造方法。圖21，是具有不同的多個像素41R、41G、41B的其他例子的實施形態18中的顯示裝置130的垂直于y電極23，并且垂直于發光面的剖面圖。在基板1上順次形成薄膜晶體管21和x電極22、y電極23，之后，與實施形態16中的發光元件140同樣地，形成電子注入電極7，接著，形成發光體層6，接著，形成空穴輸送層3。對于一方的透明基板8，也與實施形態16中的發光元件140同樣地，形成透明的空穴注入電極2，接著，例如用噴墨法涂布形成空穴注入層121，之后，使其與基板1貼合在一起。用以上的工序，可以形成顯示裝置150，但不限于此。在彩色的顯示裝置的情況下，在形成發光體層6時，例如用噴墨法，將含有RGB各發光性有機材料的涂布液，配合像素間距，分色涂布形成在各像素41R、41G、41B上。在該工序之前，也可以形成劃分各像素的像素分離區域42，可以采用與實施形態3同樣的裝置。
另外，在該顯示裝置150中，與實施形態6同樣地，需要按照像素間距對正的只有基板1側，透明基板8側，透明的空穴注入電極2和空穴注入層121可以作為平面薄膜制造。由此，可以緩和貼合在一起時的定位精度的要求，并可以將工序簡單化。
(實施形態19)用圖22對本發明的實施形態19中的顯示裝置進行說明。圖22，是具有不同的多個像素41R、41G、41B的實施形態19中的顯示裝置160的垂直于y電極23，并且垂直于發光面的剖面圖。該顯示裝置160，是具有薄膜晶體管的有源矩陣型顯示裝置。該顯示裝置160，與實施形態3中的顯示裝置30相比，在將空穴注入電極2和薄膜晶體管相連的部分作為粘接層161，然后使基板1側和透明基板8側貼合在一起這一點上不同。另外，粘接層161，具備作為空穴注入電極2和薄膜晶體管21的連接部的導電性區域162，和除此之外的非導電性區域163。由此，可以一面使用從透明基板8側順次層疊電子注入電極7、發光體層6、空穴輸送層3、空穴注入電極2的以往的有機EL元件的制作方法，一面很容易地提供上面光取出結構的顯示裝置。另外，這時，空穴輸送層3不需要具有粘接性。對于其他的構成部件，由于實質上與實施形態1中的發光元件10相同，因此省略說明。再者，上述的顯示裝置的層構成，是發光體層/空穴輸送層的2層構成，但也可以是只有發光體層，或空穴輸送層/發光體層/電子輸送層、空穴注入層/空穴輸送層/發光體層/電子輸送層等，將1層或其以上的有機層層疊的構成。另外，電子注入電極也可以是和薄膜晶體管連接在一起的反極性的構成。
其次，對顯示裝置160的各構成部件進行說明。再者，對于實質上與實施形態1中的發光元件10相同的部件，省略說明。
對于粘接層161內的導電性區域162，可以采用Ag糊料或碳糊料等眾所周知的導電性糊料。另外，作為成膜方法，可以用絲網印刷或噴墨法等眾所周知的涂布方法。另一方面，對于非導電性區域163，最好含有作為基板1，和透明基板8上的空穴注入電極2或空穴輸送層3的粘接層起作用的高分子系材料。例如，可以采用聚乙烯、聚乙烯醇、聚酰亞胺等眾所周知的高分子系材料。另外，對于成膜方法，可以用絲網印刷或噴墨法等眾所周知的涂布方法。更好的是，在非導電性區域163中，包含可以利用光或熱進行交聯或聚合的交聯性或聚合性材料。由此，在基板1和透明基板8上的空穴注入電極2或空穴輸送層3的貼合之際，通過施加光或熱，可以提高粘接力。
其次，根據具體的實施例詳細地進行說明。
(實施例1)用圖1對本發明的實施例1的發光元件進行說明。在該發光元件中，由于具有與實施形態1中的發光元件相同的構成，因此省略對該構成的說明。在該發光元件中，作為形成電子注入電極7的透明基板8，采用市場銷售的帶有ITO膜玻璃基板。另外，在金屬氧化物半導體多孔體上，采用TiO2薄膜多孔體。作為擔持在上述多孔體的表面上的發光性有機材料5，使用3-(2-苯并噻唑基)-7-二乙胺基香豆素-4-羧酸(BDCC)。在基板1上使用玻璃基板，在空穴注入電極2上使用Al，在空穴輸送層3上使用PVK。
其次，用圖2對該發光元件的制造方法進行說明。該發光元件，用以下的工序制造。
(a)作為形成電子注入電極7的透明基板8，準備市場銷售的帶有ITO膜的玻璃基板(圖2(a))。將其用堿性洗劑、水、丙酮、異丙醇(IPA)進行超聲波清洗，接著從沸騰的IPA溶液中提起后干燥。最后，進行UV/O3清洗。
(b)在上述帶有ITO膜的玻璃基板的上面作為金屬氧化物半導體多孔體層，形成TiO2薄膜多孔體層。
以下，對該TiO2薄膜多孔體層的制造方法進行說明。
(1)首先，在室溫下將異丙醇鈦滴入硝酸水溶液中，然后使其加水分解，加熱到80℃，再攪拌8小時左右，從而得到溶膠溶液。
(2)其次，通過用高壓鍋在250℃下使其熟化12小時，制作含有粒徑10nm～20nm左右的TiO2微粒子的膠態溶液。
(3)在將該膠態溶液用旋轉式蒸發器濃縮后，添加30％左右的聚乙二醇，然后制作最終的TiO2糊料。
(4)其次，用刮墨法將TiO2糊料涂布在基板1上，在室溫下，將該TiO2膜在空氣中干燥10分鐘后，用450℃熟化30分鐘。
(5)進而，在將該TiO2薄膜浸泡在TiCl4水溶液內放置一晚后，進行水清洗，并再次用450℃熟化30分鐘。
通過以上的工序，作為金屬氧化物半導體多孔體，形成TiO2薄膜多孔體。
(c)在形成在上述帶有ITO膜玻璃基板的ITO膜之上的TiO2薄膜多孔體的表面上，用以下的步驟使其吸附發光性有機材料5。首先，用超聲波攪拌裝置使BDCC在乙醇中分散。一面連續攪拌該分散液，一面將形成了TiO2薄膜多孔體的上述帶有ITO膜玻璃基板在其中浸泡一晚。由此，使發光性有機材料的BDCC擔持在TiO2薄膜多孔體層的表面上，從而形成發光體層6(圖2(b))。將其作為基板A。
(d)另一方面，作為基板1，使用玻璃基板。在將其與上述帶有ITO膜玻璃基板同樣地清洗之后，作為空穴注入電極2，準備用真空蒸鍍法將Al在基板1上成膜的部件(圖2(c))。
(e)使PVK在氯仿中溶解，并用旋涂法涂布在上述空穴注入電極上，作為空穴輸送層6(圖2(d))。將其作為基板B。
(f)其次，在剛涂布了空穴輸送層3之后，將基板B的空穴輸送層3重疊在基板A的發光體層6的上面，然后在常溫下靜置，使基板A和基板B貼合在一起，從而制作發光元件(圖2(e))。
當在以這種方式制作的發光元件上附加直流電壓來評價時，用8V發光亮度顯示500cd/m2，發光效率顯示3.5cd/A，并顯示了與以下所示的比較例的發光元件相同的發光特性。另外，當用BET比表面積測定法檢查在該實施例1中制成的金屬氧化物半導體多孔體的表面積時，具有平面電極的約800倍的面積。當將初期發光亮度設為300cd/m2而對該發光元件實施壽命試驗時，亮度減半壽命是13000小時。這與比較例1相比變長了。
(實施例2)用圖5對本發明的實施例2中的顯示裝置進行說明。該顯示裝置40，與實施形態3中的顯示裝置同樣地具有薄膜晶體管21，但在具有RGB這3色的像素41R、41G、41B這一點上不同。在各像素41R、41G、41B中，以分別對應發光性有機材料的方式改變。另外，在該顯示裝置40中，設有分隔各像素之間的像素分離區域42。在該像素分離區域42中，使黑色染料擔持在金屬氧化物半導體粒子4的表面上，從而將各像素分離。
對該顯示裝置40的制造方法進行說明。該顯示裝置40，是二維地配列有實施形態1中的發光元件的裝置，因此實質上可以與實施形態1中的發光元件的制造方法同樣地進行。在該顯示裝置40的制造方法中，在各個像素上使用不同的發光性有機材料。另外，在與各像素之間的像素分離區域42相對應的部位，將黑色染料擔持在金屬氧化物半導體粒子4的表面上。這時，在透明基板8的一側形成發光體層6，將空穴輸送層3作為粘接層，然后將基板1的一側的空穴注入電極2和透明基板8側的發光體層6貼合在一起。因此，必須進行擔持了各自的發光性有機材料5的發光體層6和空穴注入電極2的對正。這時，在像素分離區域42和各像素41的配置中，通過預先稍寬地設定像素分離區域42，即便像素41的位置稍微偏離，也可以不影響相鄰的像素的部分。
(實施例3)用圖1對本發明的實施例3中的發光元件進行說明。在該發光元件中，與實施例1中的發光元件相比，在作為空穴注入電極，用CuO和Cu2O的混合物代替Al這一點上不同。由此，空穴注入電極呈黑色。該空穴注入電極，與實施例1的空穴注入電極同樣地，用濺射法形成。
對比度的評價，是相對于元件的發光面從45度的角度照射100lx的白色光，在發光亮度為300cd/m2的條件下，用打開/關閉發光元件時的、和非發光亮度的比進行。本實施例3中的對比度是300∶1或其以上。這比后述的比較例1好。
(實施例4)用圖6對本發明的實施例4中的發光元件進行說明。在該發光元件中，由于具有與實施形態4中的發光元件相同的構成，因此省略對其構成的說明。在該發光元件中，與實施例1中的發光元件相比，在作為形成了透明的空穴注入電極2的透明基板8，使用市場銷售的帶有ITO膜玻璃基板，而作為電子注入電極7使用MgAg這一點上不同。電子注入電極7用真空蒸鍍法形成。再者，對于實質上與實施例1中的發光元件相同的部件、制造方法，省略說明。當將制作的發光元件與實施例1同樣地進行評價時，得到了550cd/m2的亮度的發光。另外，亮度減半壽命是13000小時。
(實施例5)用圖10對本發明的實施例5中的發光元件進行說明。在該發光元件中，由于具有與實施形態7中的發光元件相同的構成，因此省略對其構成的說明。在該發光元件中，與實施例1中的發光元件相比，在作為處于發光體層6和電子注入電極7之間的電子輸送層81使用CN-PPV，而作為電子注入電極7使用InZnO這一點上不同。電子輸送層81用旋涂法成膜，而電子注入電極7用濺射法成膜。再者，對于實質上與實施例1中的發光元件相同的部件、制造方法，省略說明。當將制作的發光元件與實施例1同樣地進行評價時，得到了520cd/m2的亮度的發光。另外，亮度減半壽命是12000小時。
(實施例6)用圖13對本發明的實施例6中的發光元件進行說明。在該發光元件中，由于具有與實施形態10中的發光元件相同的構成，因此省略對其構成的說明。在該發光元件中，與實施例4中的發光元件相比，在作為處于發光體層6和電子注入電極7之間的電子輸送層81使用CN-PPV這一點上不同。電子輸送層81用旋涂法成膜。再者，對于實質上與實施例4中的發光元件相同的部件、制造方法，省略說明。當將制作的發光元件與實施例1同樣地進行評價時，得到了510cd/m2的亮度的發光。另外，亮度減半壽命是12000小時。
(實施例7)用圖16對本發明的實施例7中的發光元件進行說明。在該發光元件中，由于具有與實施形態13中的發光元件相同的構成，因此省略對其構成的說明。在該發光元件中，與實施例1中的發光元件相比，在作為處于空穴注入電極2和空穴輸送層3之間的空穴注入層121使用PEDOT/PSS這一點上不同。空穴注入層121用旋涂法成膜。再者，對于實質上與實施例1中的發光元件相同的部件、制造方法，省略說明。當將制作的發光元件與實施例1同樣地進行評價時，得到了560cd/m2的亮度的發光。另外，亮度減半壽命是11000小時。
(實施例8)用圖19對本發明的實施例8中的發光元件進行說明。在該發光元件中，由于具有與實施形態16中的發光元件相同的構成，因此省略對其構成的說明。在該發光元件中，與實施例4中的發光元件相比，在作為處于空穴注入電極2和空穴輸送層3之間的空穴注入層121使用PEDOT/PSS這一點上不同。空穴注入層121用旋涂法成膜。再者，對于實質上與實施例1中的發光元件相同的部件、制造方法，省略說明。當將制作的發光元件與實施例1同樣地進行評價時，得到了540cd/m2的亮度的發光。另外，亮度減半壽命是12000小時。
再者，在以上的說明中，除了包括金屬氧化物半導體多孔體的發光體層6之外，還展示了包括有機材料的層是1或2層的構成例，但包括有機材料的層也可以由多數層構成。
(比較例1)將市場銷售的帶有ITO膜玻璃基板與實施例1的透明基板8同樣清洗，之后，利用真空蒸鍍，將TPD、3-(2-苯并噻唑基)-7-二乙胺基香豆素(香豆素6)蒸鍍后順次將空穴輸送層、發光體層成膜，進而蒸鍍MgAg后形成電子注入電極。再者，在形成了電子注入電極后，在低濕度低氧濃度環境下，用玻璃板和環氧粘接劑封裝后得到發光元件。
當在以這種方式制作的發光元件上附加直流電壓來評價時，用7V發光亮度顯示350cd/m2，發光效率顯示2.0cd/A。當在初期的亮度和實施例1相同的條件下對該發光元件實施壽命試驗時，亮度減半壽命是8000小時。進而，當與實施例3同樣地評價對比度時，是170∶1。
(實施形態20)用圖25對本發明的實施形態20中的發光元件進行說明。圖25，是該發光元件300的垂直于發光面的剖面圖。該發光元件300，與實施例1中的發光元件10相比，在進一步具備遍布空穴輸送層3內地分散開的隔離物301這一點上不同。通過該隔離物301，可以抑制上述空穴輸送層3的厚度的不均，并可以大致控制在均勻的厚度。由此，可以提高亮度的面內均勻性。再者，對于其他的構成，實質上與實施形態1中的發光元件10相同，省略說明。再者，除了上述的構成之外，還可以在發光體層6和電子注入電極7之間具備電子輸送層以及/或導電層等。進而，還可以在空穴注入電極2和空穴輸送層3之間具備空穴注入層以及/或導電層等。再進而，還可以在空穴輸送層3和其他的有機層或電極之間，具備用于防止與隔離物301的擦傷的保護層。
其次，對該發光元件10的各構成部件進行說明。再者，對于實質上與實施形態1中的發光元件10相同的構成部件，省略說明。
首先，對隔離物301進行說明。作為隔離物301，可以使用以往的液晶顯示面板等上所使用的玻璃珠隔離物。另外，最好是由透明性和絕緣性良好的材料構成，且粒徑的均勻性良好的材料。作為玻璃珠隔離物，一般有二氧化硅制的和樹脂制的，但從不易起低溫泡沫、防止成膜時的缺陷這一點來看，更好的是和空穴輸送層材料的熱膨脹率沒有太大差異的樹脂制隔離物。這時作為隔離物301所使用的材料，最好是以二乙烯基苯、苯乙烯、丙烯酸聚合物等為主要成分的交聯共聚物，但也不限于此。另外，隔離物301的垂直于電極面的剖面的形狀，可以是圓形、橢圓形、梯形、三角形等任意的形狀，但膜厚的均勻性較好的圓形是最合適的。再進而，為了提高與電極面的緊貼性，也可以是實施了表面處理的材料。就表面處理而言，有用聚烯烴或聚丙烯酸等熱塑性樹脂覆蓋隔離物301的表面等方法。
由隔離物301的粒徑規定空穴輸送層3的膜厚。該隔離物301的粒徑，最好在0.01μm～10μm的范圍內，更好的是在0.1μm～5μm的范圍內。如果空穴輸送層3的膜厚在0.01μm以下，空穴注入電極2的表面粗糙度便成為問題。為了減小表面粗糙度，不得不追加新的制造工序，制造成本便增加。另一方面，如果空穴輸送層3的膜厚超過10μm，則驅動電壓上升。在空穴輸送層內移動的空穴的數，與空穴移動性、附加電壓的平方、空穴輸送層膜厚的-3次方成比例。在使用上述的空穴輸送層材料的情況下，用可以實現薄膜晶體管的驅動的10V左右的電壓，如果空穴輸送層的膜厚超過10μm，則不會流過充分確保亮度的電流。
另外，作為包括隔離物301的空穴輸送層3的成膜方法，可以使用與上述空穴輸送層3的成膜方法相同的方法。在成膜時，作為前處理將空穴輸送層材料溶解在有機溶劑中，并制作用超聲波分散等眾所周知的方法使隔離物分散在該溶液中的分散液。在樹脂制隔離物的情況下，必須進行在有機溶劑中不溶解的材料或有機溶劑的選定。另一方面，在二氧化硅制隔離物的情況下，就有機溶劑的選擇項較多這一點而言，更理想。再者，為了輔助分散的目的，也可以添加界面活性劑或使其共分散。
這樣，在貼合時作為粘接層起作用的空穴輸送層3，除了成膜時不能進行嚴密的膜厚的限制以外，考慮貼合后的機械強度等，最好是厚膜。另一方面，為了再現性良好地提供發光等級穩定的發光元件，有機層的膜厚的均勻化是必需的，特別是與其他的有機層相比，將需要厚膜的空穴輸送層4的膜厚均勻化非常重要。如上述那樣，通過在空穴輸送層3的層內導入隔離物301，可以容易地限制空穴輸送層3的膜厚。
其次，用圖26對該發光元件300的制造方法進行說明。該發光元件300，用以下的工序制作。
(a)準備透明基板8。
(b)接著，在上述透明基板8之上，形成透明的電子注入電極7(圖26(a))。
(c)接著，在上述電子注入電極7之上，形成包括在表面上擔持有上述發光性有機材料5的金屬氧化物半導體多孔體4的發光體層6(圖26(b))。再者，發光體層6的形成方法如上述。由此準備基板M。
(d)另一方面，準備基板1。
(e)接著，在上述基板1之上，形成空穴注入電極2(圖26(c))。
(f)接著，將空穴輸送層材料溶解在有機溶劑中，并使隔離物301超聲波分散。
(g)接著，在上述空穴注入電極2之上，將分散了上述隔離物301的空穴輸送層材料的溶液涂布成膜，然后形成空穴輸送層3(圖26(d))。由此準備基板N。
(h)接著，使基板M的發光體層6，和基板N的空穴輸送層3彼此相對地貼合在一起(圖26(e))。
用以上的工序可以制作發光元件300，但也不限于此。
(實施形態21)用圖3對本發明的實施形態21中的發光元件進行說明。實施形態21中的發光元件，與圖3所示的實施形態2中的發光元件20相比，在用實施形態20中的發光元件300代替實施形態1中的發光元件10這一點上不同。再者，對于其他的構成，實質上與實施形態2中的發光元件20相同，省略說明。
(實施形態22)用圖4對本發明的實施形態22中的顯示裝置進行說明。實施形態22中的顯示裝置，與圖4所示的實施形態3中的顯示裝置30相比，在用實施形態21中的發光元件代替實施形態2中的發光元件20這一點上不同。根據該實施形態22的顯示裝置，如上述那樣通過內置有隔離物301的空穴輸送層3使其貼合在一起。由此，空穴輸送層3的膜厚均勻化，從而可以得到發光亮度均勻的、上面光取出結構的顯示裝置。再者，對于其他的構成，實質上與實施形態3中的顯示裝置30相同，省略說明。
其次，用圖27對該實施形態22中的顯示裝置的制造方法進行說明。圖27，是具有RGB3色的多個像素41R、41G、41B的其他例子的實施形態22中的顯示裝置310的垂直于發光面，并且垂直于y電極23的剖面圖。通過在各像素41R、41G、41B上，將發光體層6內的發光性有機材料5與其發光色相對應地配置，便成為3原色全彩顯示裝置。其制造方法如下，即首先在基板1上順次形成薄膜晶體管21和x電極22、y電極23，之后，與實施形態21的發光元件300同樣地，形成空穴注入電極2，接著，形成內置有隔離物301的空穴輸送層3。對于一方的透明基板8，也和實施形態21的發光元件300同樣地，形成透明的電子注入電極7，接著，形成發光體層6。這時，在基板1之上，將薄膜晶體管21、x電極22、y電極23、空穴注入電極2按照各像素41定位后形成，在一方的透明基板8之上，將發光體層6按照各像素41定位后形成。內置有隔離物301空穴輸送層3，由于可以是平面薄膜，因此可以用絲網印刷或噴墨法、其他的眾所周知的涂布工序一體成膜。接著，一面將空穴輸送層3和發光體層6彼此相對地定位，一面使基板1和透明基板8貼合在一起。通過以上的工序，可以形成該顯示裝置310，但也不限于此。
(實施形態23)用圖28對本發明的實施形態23中的發光元件進行說明。圖28，是該發光元件320的垂直于發光面的剖面圖。該發光元件320，與實施形態4中的發光元件50相比，在進一步具備在整個空穴輸送層3內分散開的隔離物301這一點上不同。通過該隔離物301，可以抑制上述空穴輸送層3的厚度的不均，并可以大致控制在均勻的厚度。由此，可以提高亮度的面內均勻性。再者，對于其他的構成，實質上與實施形態4中的發光元件50相同，省略說明。再者，除了上述的構成之外，還可以在發光體層6和電子注入電極7之間具備電子輸送層以及/或導電層等。進而，還可以在空穴注入電極2和空穴輸送層3之間具備空穴注入層以及/或導電層等。再進而，還可以在空穴輸送層3和其他的有機層或電極之間，具備用于防止與隔離物301的擦傷的保護層。
對于該發光元件320的各構成部件，由于實質上與實施形態4中的發光元件50以及實施形態20中的發光元件300相同，故省略說明。
其次，用圖29對該發光元件320的制造方法進行說明。該發光元件320，用以下的工序制作。
(a)準備透明基板8。
(b)接著，在上述透明基板8之上，形成透明的空穴注入電極2(圖29(a))。
(c)接著，將空穴輸送層材料溶解在有機溶劑中，并使隔離物301超聲波分散。
(d)接著，在上述空穴注入電極2之上，將分散了上述隔離物301的空穴輸送層材料的溶液涂布成膜，然后形成空穴輸送層3(圖29(b))。由此準備基板O。
(e)另一方面，準備基板1。
(f)接著，在上述基板1之上，形成電子注入電極7(圖29(c))。
(g)接著，在上述電子注入電極7之上，形成包括在上述的表面上擔持有發光性有機材料5的金屬氧化物半導體多孔體4的發光體層6(圖29(d))。再者，發光體層6的形成方法如上述。由此準備基板P。
(h)接著，使基板O的空穴輸送層3和基板P的發光體層6彼此相對地貼合在一起(圖29(e))。
用以上的工序可以制作發光元件320，但也不限于此。
(實施形態24)用圖8對本發明的實施形態24中的發光元件進行說明。實施形態24中的發光元件，與圖8所示的實施形態5中的發光元件60相比，在用實施形態23中的發光元件320代替實施形態4中的發光元件50這一點上不同。再者，對于其他的構成，實質上與實施形態4中的發光元件50相同，省略說明。
(實施形態25)用圖4對本發明的實施形態25中的顯示裝置進行說明。實施形態25中的顯示裝置，與圖4所示的實施形態3中的顯示裝置30相比，在用實施形態24中的發光元件代替實施形態5中的發光元件60這一點上不同。根據該實施形態25的顯示裝置，如上述那樣通過內置有隔離物301的空穴輸送層3使其貼合在一起。由此，空穴輸送層3的膜厚均勻化，從而可以得到發光亮度均勻的、上面光取出結構的顯示裝置。再者，對于其他的構成，實質上與實施形態3中的顯示裝置30相同，省略說明。
其次，用圖30對該實施形態25中的顯示裝置的制造方法進行說明。圖30，是具有RGB3色的多個像素41R、41G、41B的其他例子的實施形態25中的顯示裝置330的垂直于發光面并且垂直于y電極23的剖面圖。通過在各像素41R、41G、41B上，將發光體層6內的發光性有機材料5與其發光色相對應地配置，便成為3原色全彩顯示裝置。其制造方法如下，即首先在基板1上順次形成薄膜晶體管21和x電極22、y電極23，之后，與實施形態24的發光元件320同樣地，形成電子注入電極7，接著，形成發光體層6。對于一方的透明基板8，也和實施形態24的發光元件320同樣地，形成透明的空穴注入電極2，接著，形成內置有隔離物301的空穴輸送層3。這時，在基板1之上，將薄膜晶體管21、x電極22、y電極23、電子注入電極7、進而發光體層6按照各像素41定位后形成。因此，只要將從薄膜晶體管21到發光體層6用連續的制造工序層疊即可。另一方面，由于透明基板8之上的空穴注入電極2和空穴輸送層3可以是平面薄膜，因此可以用絲網印刷或噴墨法、其他的眾所周知的涂布工序一體成膜。由此，可以緩和使空穴輸送層3和發光體層6彼此相對、然后使基板1和透明基板8貼合在一起時的定位精度的要求，并可以將工序簡單化。通過以上的工序，可以形成該顯示裝置330，但也不限于此。
(實施形態26)用圖31對本發明的實施形態26中的發光元件進行說明。圖31，是該發光元件340的垂直于發光面的剖面圖。該發光元件340，與實施形態7中的發光元件80相比，在進一步具備在整個電子輸送層81內分散開的隔離物301這一點上不同。通過該隔離物301，可以抑制上述電子輸送層81的厚度的不均，并可以大致控制在均勻的厚度。由此，可以提高亮度的面內均勻性。再者，對于其他的構成，實質上與實施形態7中的發光元件80相同，省略說明。再者，除了上述的構成之外，還可以在空穴注入電極2和空穴輸送層3之間具備空穴注入層以及/或導電層等。進而，還可以在電子輸送層81和其他的有機層或電極之間，具備用于防止與隔離物301的擦傷的保護層。
對于該發光元件340的各構成部件，由于實質上與實施形態7中的發光元件80以及實施形態20中的發光元件300相同，故省略說明。
其次，用圖32對該發光元件340的制造方法進行說明。該發光元件340，用以下的工序制作。
(a)準備透明基板8。
(b)接著，在上述透明基板8之上，形成透明的電子注入電極7(圖32(a))。
(c)接著，將電子輸送層材料溶解在有機溶劑中，并使隔離物301超聲波分散。
(d)接著，在上述電子注入電極7之上，將分散了上述隔離物301的電子輸送層材料的溶液涂布成膜，然后形成電子輸送層81(圖32(b))。由此準備基板Q。
(e)另一方面，準備基板1。
(f)接著，在上述基板1之上形成空穴注入電極2(圖32(c))。
(g)接著，在上述空穴注入電極2之上形成空穴輸送層3(圖32(d))。
(h)接著，在上述空穴輸送層3之上形成包括上述在表面上擔持有發光性有機材料5的金屬氧化物半導體多孔體4的發光體層6(圖32(e))。再者，發光體層6的形成方法如上述。由此準備基板R。
(i)接著，使基板Q的電子輸送層81和基板R的發光體層6彼此相對地貼合在一起(圖32(f))。
用以上的工序可以制作發光元件340，但也不限于此。
(實施形態27)用圖3對本發明的實施形態27中的發光元件進行說明。實施形態27中的發光元件，與圖3所示的實施形態2中的發光元件20相比，在用實施形態26中的發光元件340代替實施形態1中的發光元件10這一點上不同。再者，對于其他的構成，實質上與實施形態2中的發光元件20相同，省略說明。
(實施形態28)用圖4對本發明的實施形態28中的顯示裝置進行說明。實施形態28中的顯示裝置，與圖4所示的實施形態3中的顯示裝置30相比，在用實施形態27中的發光元件代替實施形態2中的發光元件20這一點上不同。根據該實施形態28的顯示裝置，如上述那樣通過內置有隔離物301的電子輸送層81使其貼合在一起。由此，電子輸送層81的膜厚均勻化，從而可以得到發光亮度均勻的、上面光取出結構的顯示裝置。再者，對于其他的構成，實質上與實施形態3中的顯示裝置30相同，省略說明。
其次，用圖33對該實施形態28中的顯示裝置的制造方法進行說明。圖33是具有RGB3色的多個像素41R、41G、41B的其他例子的實施形態28中的顯示裝置350的垂直于發光面并且垂直于y電極23的剖面圖。通過在各像素41R、41G、41B上，將發光體層6內的發光性有機材料5與其發光色相對應地配置，便成為3原色全彩顯示裝置。其制造方法如下，即首先在基板1上順次形成薄膜晶體管21和x電極22、y電極23，之后，與實施形態26的發光元件340同樣地，形成空穴注入電極2，接著，形成空穴輸送層3、發光體層6。對于一方的透明基板8，也和實施形態26的發光元件340同樣地，形成內置有隔離物301的電子輸送層81。這時，在基板1之上，將薄膜晶體管21、x電極22、y電極23、空穴注入電極2、進而發光體層6按照各像素41定位后形成。因此，只要將從薄膜晶體管21到發光體層6用連續的制造工序層疊即可。另一方面，由于透明基板8之上的電子注入電極7和電子輸送層81可以是平面薄膜，因此可以用絲網印刷或噴墨法、其他的眾所周知的涂布工序一體成膜。由此，可以緩和使發光體層6和電子輸送層81彼此相對、然后使基板1和透明基板8貼合在一起時的定位精度的要求，并可以將工序簡單化。通過以上的工序，可以形成該顯示裝置350，但也不限于此。
(實施形態29)用圖34對本發明的實施形態29中的發光元件進行說明。圖34，是該發光元件360的垂直于發光面的剖面圖。該發光元件360，與實施形態10中的發光元件100相比，在進一步具備在整個電子輸送層81內分散開的隔離物301這一點上不同。通過該隔離物301，可以抑制上述電子輸送層81的厚度的不均，并可以大致控制在均勻的厚度。由此，可以提高亮度的面內均勻性。再者，對于其他的構成，實質上與實施形態10中的發光元件100相同，省略說明。再者，除了上述的構成之外，還可以在空穴注入電極2和空穴輸送層3之間具備空穴注入層以及/或導電層等。進而，還可以在電子輸送層81和其他的有機層或電極之間，具備用于防止與隔離物301的擦傷的保護層。
對于該發光元件360的各構成部件，由于實質上與實施形態10中的發光元件100以及實施形態20中的發光元件300相同，故省略說明。
其次，用圖35對該發光元件360的制造方法進行說明。該發光元件360，用以下的工序制作。
(a)準備透明基板8。
(b)接著，在上述透明基板8之上，形成透明的空穴注入電極2(圖35(a))。
(c)接著，在上述空穴注入電極2之上，形成空穴輸送層3(圖35(b))。
(d)接著，在上述空穴輸送層3之上，形成包括上述在表面上擔持有發光性有機材料5的金屬氧化物半導體多孔體4的發光體層6(圖35(c))。再者，發光體層6的形成方法如上述。由此準備基板S。
(e)另一方面，準備基板1。
(f)接著，在上述基板1之上形成電子注入電極7(圖35(d))。
(g)接著，將電子輸送層材料溶解在有機溶劑中，并使隔離物301超聲波分散。
(h)接著，在上述電子注入電極7之上，將分散了上述隔離物301的電子輸送層材料的溶液涂布成膜，然后形成電子輸送層81(圖35(e))。由此準備基板T。
(i)接著，使基板S的發光體層6，和基板T的電子輸送層81彼此相對地貼合在一起(圖35(f))。
用以上的工序可以制作發光元件360，但也不限于此。
(實施形態30)用圖7對本發明的實施形態30中的發光元件進行說明。實施形態30中的發光元件，與圖7所示的實施形態5中的發光元件60相比，在用實施形態29中的發光元件360代替實施形態4中的發光元件50這一點上不同。再者，對于其他的構成，實質上與實施形態5中的發光元件60相同，省略說明。
(實施形態31)用圖4對本發明的實施形態31中的顯示裝置進行說明。實施形態31中的顯示裝置，與圖4所示的實施形態3中的顯示裝置30相比，在用實施形態30中的發光元件代替實施形態2中的發光元件20這一點上不同。根據該實施形態31的顯示裝置，如上述那樣通過內置有隔離物301的電子輸送層81使其貼合在一起。由此，電子輸送層81的膜厚均勻化，從而可以得到發光亮度均勻的、上面光取出結構的顯示裝置。再者，對于其他的構成，實質上與實施形態3中的顯示裝置30相同，省略說明。
其次，用圖36對該實施形態31中的顯示裝置的制造方法進行說明。圖36，是具有RGB3色的多個像素41R、41G、41B的其他例子的實施形態31中的顯示裝置370的垂直于發光面并且垂直于y電極23的剖面圖。通過在各像素41R、41G、41B上，將發光體層6內的發光性有機材料5與其發光色相對應地配置，便成為3原色全彩顯示裝置。其制造方法如下，即首先在基板1上順次形成薄膜晶體管21和x電極22、y電極23，之后，與實施形態29的發光元件360同樣地，形成電子注入電極7，接著，形成內置有隔離物301的電子輸送層81。對于一方的透明基板8，也和實施形態29的發光元件360同樣地，形成空穴注入電極2，接著，形成空穴輸送層3、發光體層6。這時，在基板1之上，將薄膜晶體管21、x電極22、y電極23、電子注入電極7，按照各像素41定位后形成，在一方的透明基板8之上，將發光體層6按照各像素41定位后形成。內置有隔離物301的電子輸送層81，由于可以是平面薄膜，因此可以用絲網印刷或噴墨法、其他的眾所周知的涂布工序一體成膜。接著，一面將電子輸送層81和發光體層6彼此相對地定位，一面使基板1和透明基板8貼合在一起。通過以上的工序，可以形成該顯示裝置370，但也不限于此。
(實施形態32)用圖37對本發明的實施形態32中的發光元件進行說明。圖37，是該發光元件380的垂直于發光面的剖面圖。該發光元件380，與實施形態13中的發光元件120相比，在進一步具備在整個空穴注入層121內分散開的隔離物301這一點上不同。通過該隔離物301，可以抑制上述空穴注入層121的厚度的不均，并可以大致控制在均勻的厚度。由此，可以提高亮度的面內均勻性。再者，對于其他的構成，實質上與實施形態13中的發光元件120相同，省略說明。再者，除了上述的構成之外，還可以在發光體層6和電子注入電極7之間具備電子輸送層以及/或導電層等。進而，還可以在空穴注入層121和其他的有機層或電極之間，具備用于防止與隔離物301的擦傷的保護層。
對于該發光元件380的各構成部件，由于實質上與實施形態13中的發光元件120以及實施形態20中的發光元件300相同，故省略說明。
其次，用圖38對該發光元件380的制造方法進行說明。該發光元件380，用以下的工序制作。
(a)準備透明基板8。
(b)接著，在上述透明基板8之上形成透明的電子注入電極7(圖38(a))。
(c)接著，在上述電子注入電極7之上形成包括上述在表面上擔持有發光性有機材料5的金屬氧化物半導體多孔體4的發光體層6(圖38(b))。再者，發光體層6的形成方法如上述。由此準備基板U。
(d)接著，在上述發光體層6之上形成空穴輸送層3(圖38(c))。
(e)另一方面，準備基板1。
(f)接著，在上述基板1之上形成空穴注入電極2(圖38(d))。
(g)接著，將空穴注入層材料溶解在有機溶劑中，并使隔離物301超聲波分散。
(h)接著，在上述空穴注入電極2之上，將分散了上述隔離物301的電子輸送層材料的溶液涂布成膜，然后形成空穴注入層121(圖38(e))。由此準備基板U。
(i)接著，使基板U的空穴輸送層3，和基板V的空穴注入層121彼此相對地貼合在一起(圖38(f))。
用以上的工序可以制作發光元件380，但也不限于此。
(實施形態33)用圖3對本發明的實施形態33中的發光元件進行說明。實施形態33中的發光元件，與圖3所示的實施形態2中的發光元件20相比，在用實施形態32中的發光元件380代替實施形態1中的發光元件10這一點上不同。再者，對于其他的構成，實質上與實施形態2中的發光元件20相同，省略說明。
(實施形態34)用圖4對本發明的實施形態34中的顯示裝置進行說明。實施形態34中的顯示裝置，與圖4所示的實施形態3中的顯示裝置30相比，在用實施形態33中的發光元件代替實施形態2中的發光元件20這一點上不同。根據該實施形態34的顯示裝置，如上述那樣通過內置有隔離物301的空穴注入層121使其貼合在一起。由此，空穴注入層121的膜厚均勻化，從而可以得到發光亮度均勻的、上面光取出結構的顯示裝置。再者，對于其他的構成，實質上與實施形態3中的顯示裝置30相同，省略說明。
其次，用圖39對該實施形態34中的顯示裝置的制造方法進行說明。圖39，是具有RGB3色的多個像素41R、41G、41B的其他例子的實施形態34中的顯示裝置390的垂直于發光面并且垂直于y電極23的剖面圖。通過在各像素41R、41G、41B上，將發光體層6內的發光性有機材料5與其發光色相對應地配置，可以制成3原色全彩顯示裝置。其制造方法如下，即首先在基板1上順次形成薄膜晶體管21和x電極22、y電極23，之后，與實施形態32的發光元件380同樣地，形成空穴注入電極2，接著，形成內置有隔離物301的空穴注入層121。對于一方的透明基板8，也和實施形態32的發光元件380同樣地，形成電子注入電極7，接著，形成發光體層6、空穴輸送層3。這時，在基板1之上，將薄膜晶體管21、x電極22、y電極23、空穴注入電極2，按照各像素41定位后形成，在一方的透明基板8之上，將發光體層6按照各像素41定位后形成。內置有隔離物301的空穴注入層121，由于可以是平面薄膜，因此可以用絲網印刷或噴墨法、其他的眾所周知的涂布工序一體成膜。接著，一面將空穴注入層121和空穴輸送層3彼此相對地定位，一面使基板1和透明基板8貼合在一起。通過以上的工序，可以形成該顯示裝置390，但也不限于此。
(實施形態35)用圖40對本發明的實施形態35中的發光元件進行說明。圖40，是該發光元件400的垂直于發光面的剖面圖。該發光元件400，與實施形態16中的發光元件140相比，在進一步具備在整個空穴注入層121內分散開的隔離物301這一點上不同。通過該隔離物301，可以抑制上述空穴注入層121的厚度的不均，并可以大致控制在均勻的厚度。由此，可以提高亮度的面內均勻性。再者，對于其他的構成，實質上與實施形態16中的發光元件140相同，省略說明。再者，除了上述的構成之外，還可以在發光體層6和電子注入電極7之間具備電子輸送層以及/或導電層等。進而，還可以在空穴注入層121和其他的有機層或電極之間，具備用于防止與隔離物301的擦傷的保護層。
對于該發光元件400的各構成部件，由于實質上與實施形態16中的發光元件140以及實施形態20中的發光元件300相同，故省略說明。
其次，用圖41對該發光元件400的制造方法進行說明。該發光元件400，用以下的工序制作。
(a)準備透明基板8。
(b)接著，在上述透明基板8之上，形成透明的空穴注入電極2(圖41(a))。
(c)接著，將空穴注入層材料溶解在有機溶劑中，并使隔離物301超聲波分散。
(d)接著，在上述空穴注入電極2之上，將分散了上述隔離物301的空穴注入層材料的溶液涂布成膜，然后形成空穴注入層121(圖41(b))。由此準備基板W。
(e)另一方面，準備基板1。
(f)接著，在上述基板1之上形成電子注入電極7(圖41(c))。
(g)接著，在上述電子注入電極7之上形成包括上述在表面上擔持有發光性有機材料5的金屬氧化物半導體多孔體4的發光體層6(圖41(d))。再者，發光體層6的形成方法如上述。
(h)接著，在上述發光體層6之上，形成空穴輸送層3(圖41(e))。由此準備基板X。
(i)接著，使基板W的空穴注入層121和基板X的空穴輸送層3彼此相對地貼合在一起(圖41(f))。
用以上的工序可以制作發光元件400，但也不限于此。
(實施形態36)用圖3對本發明的實施形態36中的發光元件進行說明。實施形態36中的發光元件，與圖3所示的實施形態2中的發光元件20相比，在用實施形態35中的發光元件400代替實施形態1中的發光元件10這一點上不同。再者，對于其他的構成，實質上與實施形態2中的發光元件20相同，省略說明。
(實施形態37)用圖4對本發明的實施形態37中的顯示裝置進行說明。實施形態37中的顯示裝置，與圖4所示的實施形態3中的顯示裝置30相比，在用實施形態36中的發光元件代替實施形態2中的發光元件20這一點上不同。根據該實施形態37的顯示裝置，如上述那樣通過內置有隔離物301的空穴注入層121使其貼合在一起。由此，空穴注入層121的膜厚均勻化，從而可以得到發光亮度均勻的、上面光取出結構的顯示裝置。再者，對于其他的構成，實質上與實施形態3中的顯示裝置30相同，省略說明。
其次，用圖42對該實施形態37中的顯示裝置的制造方法進行說明。圖42，是具有RGB3色的多個像素41R、41G、41B的其他例子的實施形態37中的顯示裝置410的垂直于發光面，并且垂直于y電極23的剖面圖。通過在各像素41R、41G、41B上，將發光體層6內的發光性有機材料5與其發光色相對應地配置，便成為3原色全彩顯示裝置。其制造方法如下，即首先在基板1上順次形成薄膜晶體管21和x電極22、y電極23，之后，與實施形態35的發光元件400同樣地，形成電子注入電極7，接著，形成發光體層6、空穴輸送層3。對于一方的透明基板8，也和實施形態35的發光元件400同樣地，形成內置有隔離物301的空穴注入層121。這時，在基板1之上，將薄膜晶體管21、x電極22、y電極23、電子注入電極7、進而發光體層6按照各像素41定位后形成。因此，只要將從薄膜晶體管21到發光體層6用連續的制造工序層疊即可。另一方面，在透明基板8之上，形成空穴注入電極2和空穴注入層121的平面薄膜。由于內置有隔離物301的空穴注入層121可以是平面薄膜，因此可以用絲網印刷或噴墨法、其他的眾所周知的涂布工序一體成膜。由此，可以緩和使空穴注入層121和發光體層6彼此相對、然后使基板1和透明基板8貼合在一起時的定位精度的要求，并可以將工序簡單化。通過以上的工序，可以形成該顯示裝置410，但也不限于此。
(實施形態38)用圖43對本發明的實施形態38中的顯示裝置進行說明。圖43是平行于實施形態38中的顯示裝置420的x電極22，且垂直于發光面的剖面圖。該顯示裝置420，是具有薄膜晶體管的有源矩陣型顯示裝置。該顯示裝置420，與實施形態19中的顯示裝置160相比，在進一步具備在整個粘接層161內分散開的隔離物301這一點上不同。通過該隔離物301，可以抑制上述粘接層161的厚度的不均，并可以大致控制成均勻的厚度。由此，可以提高亮度的面內均勻性。再者，對于其他的構成，實質上與實施形態19中的發光元件160相同，省略說明。再者，該顯示裝置420的層構成，是發光體層/空穴輸送層的2層構成，但也可以是只有發光體層，或者發光體層/電子輸送層、空穴輸送層/發光體層/電子輸送層、空穴注入層/空穴輸送層/發光體層/電子輸送層、空穴注入層/空穴輸送層/發光體層/空穴阻塞層/電子輸送層等，將1層或其以上的有機層層疊的構成。另外，電子注入電極也可以是和薄膜晶體管連接在一起的反極性的構成。
對于該顯示裝置420的各構成部件，由于實質上與實施形態19中的發光元件160以及實施形態20中的發光元件300相同，故省略說明。
再者，本發明的從實施形態20～38中的發光元件以及顯示裝置的制造工序，最好在干燥環境中進行，進而更好的是在低氧環境中進行。由此，可以獲得工作電壓的降低、高效率化、長壽命化等特性改善。
另外，在本發明的實施形態22、25、28、31、34、37以及38中的顯示裝置中，也可以設置分隔各像素之間的像素分離區域42。另外，通過在所有的像素41上形成使用發出單一色的發光性有機材料5的發光體層6，并且在光取出面的前方設置濾色器或色變換層，可以得到其他例子的3原色全彩顯示裝置。
另外，上述的各實施形態是展示了一例的形態，其構成并不限于各實施形態的構成。
其次，根據具體的實施例進一步詳細地說明。
(實施例9)用圖25對本發明的實施例9中的發光元件進行說明。該發光元件的構成以及制造方法，實質上與實施形態20中的發光元件300相同。另外，對于使用的各構成部件，除了隔離物3之外，實質上與實施例1相同。就隔離物3而言使用市場銷售的液晶顯示器用隔離物(積水化學工業制ミクロパ一ルSI、數平均徑4μm)。
其次，用圖26對該發光元件的制造方法進行說明。該發光元件，用以下的工序制作。
(a)作為透明基板8，將市場銷售的無堿玻璃基板(日本電氣硝子制OA-10)用堿性洗劑、水、丙酮、異丙醇(IPA)超聲波清洗，接著從沸騰的IPA溶液中提起后干燥。最后，進行UV/O3清洗。
(b)其次，在該玻璃基板上，作為電子注入電極1用濺射法將ITO成膜(厚度150nm、膜電阻10Ω/□)(圖26(a))。
(c)其次，在上述帶有ITO膜玻璃基板之上作為金屬氧化物半導體多孔體層形成TiO2薄膜多孔體層(圖26(b))。將其作為基板M。再者，TiO2薄膜多孔體層的制造方法與實施例1相同，省略詳細的說明。
(d)作為基板1，準備與透明基板8相同的玻璃基板，并同樣地清洗。
(e)其次，在該玻璃基板上作為電子注入電極7用真空蒸鍍法將MgAg合金以厚度成為100nm的方式成膜(圖26(c))。
(f)其次，用1wt％的濃度使PVK溶解在氯仿中，將在該溶液中使隔離物粒子相對于PVK添加10wt％而超聲波分散的溶液，用絲網印刷法在上述帶有ITO膜玻璃基板上成膜，并作為空穴輸送層3(圖26(d))。將其作為基板N。
(g)其次，使基板M上的發光體層6和基板N上的空穴輸送層3彼此相對地重合，然后在氮環境下，用150℃加熱固定，從而使基板M和基板N貼合在一起(圖26(e))。
(h)其次，用環氧粘接劑將貼合在一起的基板的周邊部封裝。
由此，制作發光元件300。
當與實施例1同樣地評價制作的發光元件時，得到了發光亮度為500cd/m2的綠色的發光。另外，亮度減半壽命是11000小時。這與上述比較例1相比，發光亮度高，壽命長。進而，與沒有使用隔離物而同樣制作的實施例1相比，得到了面內均勻性更好的發光。
(實施例10)用圖28對本發明的實施例10中的發光元件進行說明。該發光元件的構成以及制造方法，實質上與實施形態23中的發光元件320相同。另外，對于使用的各構成部件，除了隔離物301之外，實質上與實施例4相同，因此省略說明。進而，對于隔離物301，使用與實施例9相同的隔離物，對于內置有隔離物301的空穴輸送層3的制膜方法，實質上也與實施例9相同，因此省略詳細的說明。當與實施例1同樣地評價制作的發光元件時，得到了發光亮度為600cd/m2的綠色的發光。另外，亮度減半壽命是13000小時。這與上述比較例1相比，發光亮度高，壽命長。進而，與沒有使用隔離物而同樣制作的實施例4相比，得到了面內均勻性更好的發光。
(實施例11)用圖31對本發明的實施例11中的發光元件進行說明。該發光元件的構成以及制造方法，實質上與實施形態26中的發光元件340相同。另外，對于使用的各構成部件，除了隔離物301之外，實質上與實施例5相同，因此省略說明。進而，對于隔離物301，使用與實施例9相同的隔離物，對于內置有隔離物301的電子輸送層81的制膜方法，實質上也與實施例9的空穴輸送層3的成膜方法相同，因此省略詳細的說明。當與實施例1同樣地評價制作的發光元件時，得到了發光亮度為530cd/m2的綠色的發光。另外，亮度減半壽命是12000小時。這與上述比較例1相比，發光亮度高，壽命長。進而，與沒有使用隔離物而同樣制作的實施例5相比，得到了面內均勻性更好的發光。
(實施例12)用圖34對本發明的實施例12中的發光元件進行說明。該發光元件的構成以及制造方法，實質上與實施形態29中的發光元件360相同。另外，對于使用的各構成部件，除了隔離物301之外，實質上與實施例6相同，因此省略說明。進而，對于隔離物301，使用與實施例9相同的隔離物，對于內置有隔離物301的電子輸送層81的制膜方法，實質上也與實施例9的空穴輸送層3的成膜方法相同，因此省略詳細的說明。當與實施例1同樣地評價制作的發光元件時，得到了發光亮度為550cd/m2的綠色的發光。另外，亮度減半壽命是13000小時。這與上述比較例1相比，發光亮度高，壽命長。進而，與沒有使用隔離物而同樣制作的實施例6相比，得到了面內均勻性更好的發光。
(實施例13)用圖37對本發明的實施例13中的發光元件進行說明。該發光元件的構成以及制造方法，實質上與實施形態32中的發光元件380相同。另外，對于使用的各構成部件，除了隔離物301之外，實質上與實施例7相同，因此省略說明。進而，對于隔離物301，使用與實施例9相同的隔離物，對于內置有隔離物301的空穴注入層121的制膜方法，實質上也與實施例9的空穴輸送層3的成膜方法相同，因此省略詳細的說明。當與實施例1同樣地評價制作的發光元件時，得到了發光亮度為540cd/m2的綠色的發光。另外，亮度減半壽命是11000小時。這與上述比較例1相比，發光亮度高，壽命長。進而，與沒有使用隔離物而同樣制作的實施例7相比，得到了面內均勻性更好的發光。
(實施例14)用圖40對本發明的實施例14中的發光元件進行說明。該發光元件的構成以及制造方法，實質上與實施形態35中的發光元件400相同。另外，對于使用的各構成部件，除了隔離物301之外，實質上與實施例8相同，因此省略說明。進而，對于隔離物301，使用與實施例9相同的隔離物，對于內置有隔離物301的空穴注入層121的制膜方法，實質上也與實施例9的空穴輸送層3的成膜方法相同，因此省略詳細的說明。當與實施例1同樣地評價制作的發光元件時，得到了發光亮度為580cd/m2的綠色的發光。另外，亮度減半壽命是12000小時。這與上述比較例1相比，發光亮度高，壽命長。進而，與沒有使用隔離物而同樣制作的實施例8相比，得到了面內均勻性更好的發光。
如上述所述，本發明用理想的實施形態進行了詳細的說明，但本發明并不限于此，對于同業者來說，當然在權利要求范圍所記載的本發明的技術的范圍內，可以實現許多理想的變形例以及修正例。
權利要求
1.一種發光元件，其中，具備透明或半透明的第1基板；與上述第1基板相對地設置的第2基板；設在上述第1基板上的透明或半透明的第1電極；與上述第1電極相對地設在上述第2基板上的第2電極；包括在表面上擔持有發光性有機材料的金屬氧化物半導體多孔體，并被夾在上述第1電極和上述第2電極之間的發光體層。
2.如權利要求1所述的發光元件，其特征在于，上述金屬氧化物半導體多孔體是由金屬氧化物半導體粒子粉末構成的多孔體。
3.如權利要求2所述的發光元件，其特征在于，上述金屬氧化物半導體粒子粉末是由n型半導體材料構成的粒子粉末。
4.如權利要求1～3的任意一項所述的發光元件，其特征在于，上述發光性有機材料，利用化學吸附被擔持在上述金屬氧化物半導體多孔體表面上。
5.如權利要求1～4的任意一項所述的發光元件，其特征在于，在上述第1電極和上述第2電極之間，除了上述發光體層之外，還具備至少1個有機層，上述有機層含有具有粘接性的有機材料，將上述含有具有粘接性的有機材料的層作為粘接層，使其上下的層相貼合。
6.如權利要求5所述的發光元件，其特征在于，還具備在上述有機層內分散開的隔離物，由上述隔離物規定上述有機層的厚度。
7.如權利要求6所述的發光元件，其特征在于，上述隔離物是粒狀，并且是透明或半透明的。
8.如權利要求6或7所述的發光元件，其特征在于，上述隔離物，由絕緣性材料構成。
9.如權利要求6～8的任意一項所述的發光元件，其特征在于，上述隔離物的粒徑在0.01μm～10μm的范圍內。
10.如權利要求5所述的發光元件，其特征在于，上述有機層內所含有的具有粘接性的有機材料至少含有高分子系材料。
11.如權利要求5～10的任意一項所述的發光元件，其特征在于，上述第1基板是玻璃基板。
12.如權利要求5～11的任意一項所述的發光元件，其特征在于，還具備夾在上述第1基板和上述第1電極之間的低折射率層。
13.如權利要求5～12的任意一項所述的發光元件，其特征在于，上述第1電極是電子注入電極，上述第2電極是空穴注入電極，并且，上述有機層是空穴輸送層，將上述空穴輸送層作為粘接層，使其上下的層相貼合。
14.如權利要求5～12的任意一項所述的發光元件，其特征在于，上述第1電極是空穴注入電極，上述第2電極是電子注入電極，并且，上述有機層是空穴輸送層，將上述空穴輸送層作為粘接層，使其上下的層相貼合。
15.如權利要求5～12的任意一項所述的發光元件，其特征在于，上述第1電極是電子注入電極，上述第2電極是空穴注入電極，并且，除了上述發光體層之外，在上述發光體層和上述空穴注入電極之間還具備空穴輸送層，并且，上述有機層是電子輸送層，將上述電子輸送層作為粘接層，使其上下的層相貼合。
16.如權利要求5～12的任意一項所述的發光元件，其特征在于，上述第1電極是空穴注入電極，上述第2電極是電子注入電極，并且，除了上述發光體層之外，在上述發光體層和上述空穴注入電極之間還具備空穴輸送層，并且，上述有機層是電子輸送層，將上述電子輸送層作為粘接層，使其上下的層相貼合。
17.如權利要求5～12的任意一項所述的發光元件，其特征在于，上述第1電極是電子注入電極，上述第2電極是空穴注入電極，并且，除了上述發光體層之外，在上述發光體層和上述有機層之間還具備空穴輸送層，并且，上述有機層是空穴注入層，將上述空穴注入層作為粘接層，使其上下的層相貼合。
18.如權利要求5～12的任意一項所述的發光元件，其特征在于，上述第1電極是空穴注入電極，上述第2電極是電子注入電極，并且，除了上述發光體層之外，在上述發光體層和上述有機層之間還具備空穴輸送層，并且，上述有機層是空穴注入層，將上述空穴注入層作為粘接層，使其上下的層相貼合。
19.如權利要求13～16的任意一項所述的發光元件，其特征在于，還具備夾在上述空穴注入電極和上述空穴輸送層之間的空穴注入層。
20.如權利要求13、14、17或18的任意一項所述的發光元件，其特征在于，還具備夾在上述電子注入電極和上述發光體層之間的電子輸送層。
21.如權利要求13、15或17所述的發光元件，其特征在于，上述空穴注入電極呈黑色。
22.如權利要求21所述的發光元件，其特征在于，上述呈黑色的空穴注入電極是由p型半導體材料構成的電極。
23.如權利要求13、14、17或18所述的發光元件，其特征在于，在上述電子注入電極和包括上述金屬氧化物半導體多孔體的發光體層之間，還具備金屬氧化物半導體層。
24.如權利要求23所述的發光元件，其特征在于，上述金屬氧化物半導體層，由n型半導體材料構成。
25.如權利要求1～24的任意一項所述的發光元件，其特征在于，還具備與上述第2電極相連接的薄膜晶體管。
26.如權利要求25所述的發光元件，其特征在于，上述薄膜晶體管，是由含有有機材料的薄膜構成的有機薄膜晶體管。
27.一種顯示裝置，其特征在于，具備二維地配列有權利要求25或26所述的多個發光元件的發光元件陣列；沿著與上述發光元件陣列的面平行的第1方向相互平行地延伸的多個x電極沿著與上述發光元件陣列的面平行、且與上述第1方向正交的第2方向平行地延伸的多個y電極；上述發光元件陣列的上述薄膜晶體管，分別與上述x電極以及上述y電極連接。
28.如權利要求27所述的顯示裝置，其特征在于，通過在表面擔持有黑色染料的金屬氧化物半導體多孔體的區域，形成用來劃分被二維配列的多個發光元件的邊界。
29.如權利要求1～4的任意一項所述的發光元件，其特征在于，還具備與上述第2電極相連接的薄膜晶體管、及夾在包括上述薄膜晶體管的上述第2基板和上述第2電極之間的粘接層，并使其上下的層相貼合。
30.如權利要求29所述的發光元件，其特征在于，還具備在上述粘接層內分散開的隔離物，并由上述隔離物規定上述粘接層的厚度。
31.如權利要求30所述的發光元件，其特征在于，上述隔離物，由絕緣性材料構成。
32.一種發光元件的制造方法，其特征在于，包括準備透明或半透明的第1基板的工序；在上述第1基板之上形成透明或半透明的電子注入電極的工序；在上述電子注入電極之上形成由金屬氧化物半導體粒子粉末構成的多孔體的工序；使發光性有機材料擔持在上述多孔體表面上的工序；準備第2基板的工序；在上述第2基板之上形成薄膜晶體管的工序；在上述薄膜晶體管之上形成空穴注入電極的工序；在上述空穴注入電極之上形成空穴輸送層的工序；使上述第1基板之上的上述多孔體和上述第2基板之上的上述空穴輸送層彼此相對并配合像素間距地對正的工序；使上述第1基板和上述第2基板相貼合的工序。
33.一種發光元件的制造方法，其特征在于，包括準備透明或半透明的第1基板的工序；在上述第1基板之上形成透明或半透明的空穴注入電極的工序；在上述空穴注入電極之上形成空穴輸送層的工序；準備第2基板的工序；在上述第2基板之上形成薄膜晶體管的工序；在上述薄膜晶體管之上形成電子注入電極的工序；在上述電子注入電極之上形成由金屬氧化物半導體粒子粉末構成的多孔體的工序；使發光性有機材料擔持在上述多孔體表面上的工序；使上述第1基板之上的上述空穴輸送層和上述第2基板之上的上述多孔體彼此相對并配合像素間距地對正的工序；使上述第1基板和上述第2基板相貼合的工序。
34.如權利要求32或33所述的發光元件的制造方法，其特征在于，還具備使隔離物在上述空穴輸送層內分散的工序。
35.一種發光元件的制造方法，其特征在于，包括準備透明或半透明的第1基板的工序；在上述第1基板之上形成透明或半透明的電子注入電極的工序；在上述電子注入電極之上形成電子輸送層的工序；準備第2基板的工序；在上述第2基板之上形成薄膜晶體管的工序；在上述薄膜晶體管之上形成空穴注入電極的工序；在上述空穴注入電極之上形成空穴輸送層的工序；在上述空穴輸送層之上形成由金屬氧化物半導體粒子粉末構成的多孔體的工序；使發光性有機材料擔持在上述多孔體表面上的工序；使上述第1基板之上的上述電子輸送層和上述第2基板之上的上述多孔體彼此相對并配合像素間距地對正的工序；使上述第1基板和上述第2基板相貼合的工序。
36.一種發光元件的制造方法，其特征在于，包括準備透明或半透明的第1基板的工序；在上述第1基板之上形成透明或半透明的空穴注入電極的工序；在上述空穴注入電極之上形成空穴輸送層的工序；在上述空穴輸送層之上形成由金屬氧化物半導體粒子粉末構成的多孔體的工序；使發光性有機材料擔持在上述多孔體表面上的工序；準備第2基板的工序；在上述第2基板之上形成薄膜晶體管的工序；在上述薄膜晶體管之上形成電子注入電極的工序；在上述電子注入電極之上形成電子輸送層的工序；使上述第1基板之上的上述多孔體和上述第2基板之上的上述電子輸送層彼此相對并配合像素間距地對正的工序；使上述第1基板和上述第2基板相貼合的工序。
37.如權利要求35或36所述的發光元件的制造方法，其特征在于，還具備使隔離物在上述電子輸送層內分散的工序。
38.一種發光元件的制造方法，其特征在于，包括準備透明或半透明的第1基板的工序；在上述第1基板之上形成透明或半透明的電子注入電極的工序；在上述電子注入電極之上形成由金屬氧化物半導體粒子粉末構成的多孔體的工序；使發光性有機材料擔持在上述多孔體表面上的工序；在包括上述多孔體的發光體層之上形成空穴輸送層的工序；準備第2基板的工序；在上述第2基板之上形成薄膜晶體管的工序；在上述薄膜晶體管之上形成空穴注入電極的工序；在上述空穴注入電極之上形成空穴注入層的工序；使上述第1基板之上的上述空穴輸送層和上述第2基板之上的上述空穴注入層彼此相對并配合像素間距地對正的工序；使上述第1基板和上述第2基板相貼合的工序。
39.一種發光元件的制造方法，其特征在于，包括準備透明或半透明的第1基板的工序；在上述第1基板之上形成透明或半透明的空穴注入電極的工序；在上述空穴注入電極之上形成空穴注入層的工序；準備第2基板的工序；在上述第2基板之上形成薄膜晶體管的工序；在上述薄膜晶體管之上形成電子注入電極的工序；在上述電子注入電極之上形成由金屬氧化物半導體粒子粉末構成的多孔體的工序；使發光性有機材料擔持在上述多孔體表面上的工序；在包括上述多孔體的發光體層之上形成空穴輸送層的工序；使上述第1基板之上的上述空穴注入層和上述第2基板之上的上述空穴輸送層彼此相對并配合像素間距地對正的工序；使上述第1基板和上述第2基板相貼合的工序。
40.如權利要求38或39所述的發光元件的制造方法，其特征在于，還具備使隔離物在上述空穴注入層內分散的工序。
41.一種發光元件的制造方法，其特征在于，包括準備透明或半透明的第1基板的工序；在上述第1基板之上形成透明或半透明的電子注入電極的工序；在上述電子注入電極之上形成由金屬氧化物半導體粒子粉末構成的多孔體的工序；使發光性有機材料擔持在上述多孔體表面上的工序；在包括上述多孔體的發光體層之上形成空穴輸送層的工序；在上述空穴輸送層之上形成空穴注入電極的工序；準備第2基板的工序；在上述第2基板之上形成薄膜晶體管的工序；在上述薄膜晶體管之上形成粘接層的工序；使上述第1基板之上的上述空穴注入電極和上述第2基板之上的上述粘接層彼此相對并配合像素間距地對正的工序；使上述第1基板和上述第2基板相貼合的工序。
42.如權利要求41所述的發光元件的制造方法，其特征在于，還具備使隔離物在上述粘接層內分散的工序。
全文摘要
發光元件具備透明或半透明的第1基板、與上述第1基板相對地設置的第2基板、設在上述第1基板上的透明或半透明的第1電極、與上述第1電極相對地設在上述第2基板上的第2電極、包括在表面上擔持有發光性有機材料的金屬氧化物半導體多孔體并被夾在上述第1電極和上述第2電極之間的發光體層。
文檔編號H05B33/02GK1806471SQ200480016589
公開日2006年7月19日 申請日期2004年6月10日 優先權日2003年6月13日
發明者小野雅行, 堀賢哉, 青山俊之, 小田桐優, 名古久美男, 長谷川賢治 申請人:松下電器產業株式會社