专利名称：发光元件和显示器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及以有机EL元件为代表的发光元件和具有该发光元件的显示器件。
背景技术：
近年来，由于具有高质量的影象、宽视角和因为显示器件是自发光型而薄和轻的外形，具有以有机EL (电致发光)元件为代表的发光元件一直在发展，而且有望被广泛使用。“EL元件"是指运用通过向阳极和阴极施加电流而使插入在一对电极之间的电致发光层发光的原理的发光元件。作为发光元件，例如，已知的有顶部发射型发光元件，该顶部发射型发光元件在对基板的一侧具有透明电极以向该对基板的一侧发光。图17示出顶部发射型发光元件的横截面图。在图17中，附图标记1表示基板；2表示电极；3表示空穴传输层；4表示发光层；5表示电子注入层；6表示透明电极；7表示湿气阻挡层；且8表示抗反射膜。该发光元件利用当激子回到基态时发射的光，该激子由通过电子注入层5从透明电极6注入到发光元件4的电子和通过空穴传输层3从电极2注入到发光层4的空穴复合来产生。从例如顶部发射型发光元件的顶部(与基板侧相对)提取光的发光元件需要使用透明电极6作为对电极。例如，使用氧化铟锡(ITO)等等，在这种情况下，存在一种问题，因为透明电极6的折射率和透明电极6周围空气的折射率存在大的差别，所以光提取效率降低(专利文献1和2)。此外，包括有机化合物作为其主要成分的发光元件会主要由于湿气或氧而劣化。 由于湿气或氧引起的劣化，亮度部分下降或产生非发射区域。为了避免劣化，已知在透明电极6上形成诸如SiN膜的用于阻挡湿气的钝化膜(湿气阻挡层7)的技术(专利文献2)。 然而，存在一个问题，即使在透明电极6上形成诸如SiN膜的用于阻挡湿气的钝化膜(湿气阻挡层7)(专利文献2)的情况下，因为在SiN膜和空气的折射率之间存在大的差别，光提取效率也会降低。针对上述问题，已知以下技术，在透明电极6或湿气阻挡层7上形成由折射率比透明电极6低的材料制成的单层或多层膜作为抗反射膜8 (专利文件1和2)。专利文献1 待审专利公开No. 2003-303679专利文献2 待审专利公开No. 2003-303685诸如ITO的透明电极6的折射率是大约1. 9到2. 0，而在透明电极6上形成的诸如 SiN膜的湿气阻挡层7的折射率是大约2. 1到2. 3，其高于透明电极6的折射率。在湿气阻挡层7 (例如SiN膜)形成在透明电极6上的情况下，即使当湿气阻挡层7上形成折射率比透明电极6低的抗反射层8时，湿气阻挡层7和抗反射层8的折射率之间也还是存在大的差别。所以，湿气阻挡层7和抗反射层8的界面的反射率与不设置湿气阻挡层7的情况相比进一步提高。所以，存在发光层的光提取效率随着界面的光反射损耗的增加而降低的问题。在形成湿气阻挡层7的情况下，存在由于应力而经常出现剥落、开裂等等的问题， 这将导致产率下降、可靠性降低和发光元件寿命缩短。
发明内容
本发明的目的是解决上述问题中的至少一个问题。本发明更加具体的目的是提供一种具有高可靠性的发光元件和使用该发光元件的显示器件，即使在透明电极上设置钝化膜时其也耐剥落、开裂等等。本发明的另一个目的是提供对发光层具有高光提取率的发光元件和使用该发光元件的显示器件。本发明的另一个目的还在于提供可以同时解决所有上述问题的发光元件和使用该发光元件的显示器件。根据本发明，一种发光元件包括依次堆叠的像素电极、电致发光层、透明电极、钝化膜、应力消除层和低折射率层。该应力消除层用来防止钝化膜的剥落。低折射率层用来减少电致发光层产生的光射到空气中时的反射率，以改善光提取效率。像素电极和透明电极中的每一个用作给电致发光层提供电子或空穴的阳极或阴极。钝化膜用来防止杂质(例如湿气)渗入透明电极或电致发光层。钝化膜、应力缓解层或低折射率层可以具有叠层结构。此外，应力缓解层可以设置在透明电极和钝化膜之间。电致发光层也可以具有单层结构或叠层结构。根据本发明，一种发光元件包括依次堆叠的像素电极、电致发光层、透明电极、钝化膜、应力缓解层和低折射率层，其中低折射率层的折射率小于应力缓解层的折射率。低折射率层用来减少应力缓解层和空间之间的折射率差别。(该空间充满例如空气或氮的填充气体。以下也一样。)根据本发明，一种发光元件包括依次堆叠的像素电极、电致发光层、透明电极、应力缓解层、钝化膜和低折射率层。根据本发明，一种发光元件包括依次堆叠的像素电极、电致发光层、透明电极、第一应力缓解层、钝化膜、第二应力缓解层和低折射率层。该低折射率层的折射率可以小于第二应力缓解层的折射率。根据本发明，一种显示器件包括在基板上设置的晶体管；和经由层间绝缘膜连接到所述晶体管的发光元件；其中该发光元件是通过依次堆叠像素电极、电致发光层、透明电极、钝化膜、应力缓解层和低折射率层而形成。这里，晶体管用来控制该发光元件的开/关; 然而，具有其它功能的晶体管可以包括在该显示器件内。作为晶体管，通常使用薄膜晶体管 (TFT)，但也可以使用其它的晶体管。该层间绝缘膜是将晶体管与发光元件分开的绝缘膜。 该层间绝缘膜可以具有单层结构或叠层结构。应力缓解层用来防止钝化膜的剥落。低折射率层用来减少电致发光层产生的光射到空气中时的反射率，以改善光提取效率。该低折射率层的折射率优选小于该应力缓解层的折射率。像素电极和透明电极中的每个用作给电致发光层提供电子或空穴的阳极或阴极。钝化膜用来防止杂质(例如湿气)渗入该透明电极或该电致发光层。该钝化膜、应力缓解层或低折射率层也可以具有叠层结构。根据本发明，一种显示器件包括在基板上设置的晶体管；和经由层间绝缘膜连接到该晶体管的发光元件；其中该发光元件是通过依次堆叠像素电极、电致发光层、透明电极、应力缓解层、钝化膜和低折射率层形成的。根据本发明，一种显示器件包括在基板上设置的晶体管；和经由层间绝缘膜连接到该晶体管的发光元件；其中该发光元件是通过依次堆叠像素电极、电致发光层、透明电极、第一应力缓解层、钝化膜、第二应力缓解层和低折射率层形成的；而且该低折射率层的折射率小于第二应力缓解层的折射率。在根据本发明的显示器件中，发光元件可以通过填充层用对基板来密封。这里，填充层的折射率优选和低折射率层以及对基板的折射率几乎相同，或者在低折射率层和对基板的折射率之间。该填充层可以是折射率至少比空气(或诸如氮的填充气体)的折射率更大的液体层或固体层。因为在钝化膜的上表面或下表面上形成应力缓解层，所以根据本发明的发光元件可以增加钝化膜的厚度，而不受到钝化膜的剥落、开裂等等的不良影响。结果，可以获得极好的阻挡效果。所以，可以在高产率的情况下提供具有高可靠性和长寿命的发光元件。在钝化膜上表面(两个表面)上形成应力缓解层的情况下，通过形成折射率比应力缓解层更低的低折射率层，可以减小应力缓解层和空气之间折射率的差别。结果，可以改善光提取到外面的效率。因为发光元件在钝化膜的上表面或下表面上具有应力缓解层，所以根据本发明的显示器件可以增加钝化膜的厚度，而不受到钝化膜的剥落、开裂等等的不良影响。结果，可以获得极好的阻挡效果。所以，可以在高产率的情况下提供具有高可靠性和长寿命的显示器件。在低折射率层形成为折射率比应力缓解层更低的情况下，可以减小应力缓解层和空气之间折射率的差别。此外，在低折射率层和对基板之间形成填充层的情况下可以进一步提高光提取到外面的效率。在参照附图阅读下列详细说明以后，本发明的这些和其它目的、特点和优点将更加显而易见。
图IA和IB是用于示出根据本发明发光元件的结构的说明性视图；图2是用于示出根据本发明发光元件(其中设置了填充层)的结构的说明性视图；图3A和3B是用于示出根据本发明发光元件(其中在钝化膜的底部设置了应力缓解层)的结构的说明性视图；图4A和4B分别是根据本发明显示器件的像素区的等效电路图和该显示器件的显示面板的俯视图；图5A和5B是示出根据本发明显示器件的横截面图；图6A和6B是示出根据本发明显示器件(其中设置滤色器)的横截面图；图7A和7B是示出根据本发明显示器件(其中为对基板设置低折射率层)的横截面图；图8A和8B是根据本发明显示器件的像素区的等效电路图；图9A到9D是示出形成为具有叠层结构的布线的横截面图IOA到IOF是示出使用根据本发明显示器件的电器的视图；图11是示出使用根据本发明显示器件的电视机的主要结构的方框图；图12A和12B是使用根据本发明显示器件的ID卡的说明性视图；图13是根据本发明发光器件的俯视图；图14是显示操作根据本发明发光器件中一个像素的电路的视图；图15是根据本发明发光器件中像素区的俯视图；图16是帧操作随时间变化的说明性视图；图17是传统发光器件结构的说明性视图；和图18是在一个水平周期内同时选择多个栅信号的方法的说明性视图。
具体实施例方式将参考附图详细说明根据本发明的实施例。所有实施例的附图中，对于不同的附图，相同的元件用相同的数字表示。这里使用的术语“发光元件“是指除了包括插入在阳极和阴极之间的电致发光层的一般元件之外，还指包括在阳极或阴极上形成的作为本发明特征部分的钝化膜、应力缓解膜、低折射率层等等的元件。换句话说，术语"发光元件"包括用来降低光通过部分折射率和减小钝化膜应力的部分。在本说明书中，通过使用化学式解释各种化合物材料的情况下，除非另有说明，可以适当地选择具有任意成分比的材料(例如，"SiN"表示SixNyOu y>0)。此外，在本说明书中，折射率可以缩写成"η"。实施例1参考图IA解释依据本实施例发光元件的结构。图IA示出依据本实施例发光元件的示意性横截面图。依据本实施例的发光元件包括像素电极11、电致发光层12、透明电极 13、钝化膜14、应力缓解层15、和低折射率层16，如图IA所示。该发光元件通常设置在基板10上。依据本实施例的发光元件能向顶部发光(所谓的顶部发射型)，其包括在透明电极13上形成的钝化膜14、在钝化膜14上形成的应力缓解层15和在应力缓解层15上形成的低折射率层16。本发明可以应用于顶部发射型发光元件和双发射型发光元件，通过该双发射发光元件，光被发射到发光层的上表面和下表面。图IA为了说明目的仅仅示出发射到顶部的光。以下，将具体解释该发光元件。基板10是由玻璃、石英、塑料等等制成的具有绝缘表面的基板，该基板还可以由其它材料制成。在使用塑料基板的情况下，可以使用任何具有弹性的基板。例如，由选自包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚醚砜(PES)、聚萘二甲酸乙二醇酯 (polyethylenenaphthalate) (PEN)、聚碳酸酯(PC)、尼龙、聚醚醚酮(PEEK)、聚砜(PSF)、聚醚酰亚胺(PEI)、多芳基化合物(PAR)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和聚酰亚胺的组中的一种塑料制成的衬底。像素电极11设置在基板10上。该顶部发射型使用具有反射性的金属材料作为像素电极11，而不管像素电极11的极性。例如，在像素电极11用作阴极时，通过共蒸发例如 Al、AlLi, MgAg, MgIn, Ca的元素、或者属于周期表中的第一或第二族的元件和铝来形成透明的导电薄膜。这些材料适合于阴极材料，因为它们具有小的功函数，而且容易从中提取电子。在这种情况下，通过在该基板上依次堆叠阴极、电致发光层和阳极形成该发光元件。该叠层结构被称作反向堆叠结构。在像素电极11用作阳极的情况下，像素电极11可以使用选自包括Cr、Ti、TiN, TiSixNy、Ni、W、WSix、WNx、WSixNy、NbN、Pt、Zn、Sn、Ir^P Mo 的组的元素，或者由含有上述元素作为其主要成分的合金材料或化合物材料制成的薄膜或者叠层薄膜。在这种情况下，通过在基板上依次堆叠阳极、电致发光层和阴极形成发光元件。该叠层结构被称为正向堆叠结构。另一方面，因为需要将光发射到底部，所以双发射型使用具有透光性质的金属材料作为像素电极11。典型地，使用ITO。ITO通常被用作阳极，在这种情况下，发光元件的结构是正向堆叠结构。在像素电极用作阴极的情况下，ITO用于确保透明度，而且诸如Li的阴极材料的薄膜可以形成在ITO和电致发光层12之间。代替ΙΤ0，可以使用例如ITSO(铟锡硅氧化物、ITO和氧化硅的混合物)、ZnO (氧化锌)、GZ0 (掺杂镓的氧化锌)或IZO (氧化铟锌、大约1到20%的氧化锌和氧化铟的混合物)的透明导电薄膜。此外，包括硅、氧化硅、氮化硅等等的阻挡层可以插入在透明导电薄膜(例如ΙΤ0) 和电致发光层12之间。因此，实验中发现发光效率增加。该像素电极11可以是通过在ITO 等等的任何一个或者两个表面覆盖Cr膜等等形成的、具有抗反射功能的电极。因此，可以防止外部光或光发射从像素电极11反射开，以及和提取到外部的光发生干涉。电致发光层12形成在像素电极11上。在正向堆叠结构的情况下，电致发光层12 可以如传统的例子(图17)中所述的那样具有由空穴传输层3、发光层4和电子注入层5组成的叠层结构，可选择地，电致发光层12可以具有仅由发光层组成的单层结构。在通过多个层形成电致发光层12的情况下，电致发光层12可以具有通过依次堆叠1)阳极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/电子传输层/阴极、2)阳极/空穴注入层/发光层/电子传输层/阴极、3)阳极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/电子传输层/电子注入层/阴极、4)阳极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/空穴阻挡层/电子传输层/阴极、5)阳极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/空穴阻挡层/电子传输层/电子注入层/阴极等等来形成的结构。上述结构是正向堆叠结构。在形成反向堆叠结构时，堆叠顺序可以反向。可以看作发光元件中心的电致发光层12通常由有机化合物层组成。所有上述空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层等等都包括在该电致发光层12 内。作为用于组成该电致发光层12的材料，可以使用低分子有机或无机化合物材料、中分子有机或无机化合物材料或者高分子(聚合物)有机或无机化合物材料，可选择地，还可以使用上述材料组合形成的材料。通常，高分子有机化合物材料的处理更容易，而且高分子有机化合物材料的耐热性比低分子有机化合物材料的耐热性更高。此外，可以形成通过适当混合电子传输材料到空穴传输材料形成的混合层，或者可以形成通过在各个连接界面设置混合区域形成的混合结。可以向发光层掺杂荧光染料等等。作为沉积有机化合物的方法， 已知气相沉积法、旋涂法和喷墨法。特别地，使用高分子材料时优选使用旋涂法或喷墨法以实现全色显示。为了改善可靠性，优选直接在形成电致发光层12之前通过真空加热(100到 2500C )进行排气。例如，在抽气到等于或低于0. 665Pa(5X I(T3Torr)，优选1. 33X 10_2到 1.33X 10_4(10_4到I(T6Torr)的真空的沉积腔内进行气相沉积。在真空沉积过程中，在打开调节门时预先通过电阻加热气化有机化合物以在基板方向上扩散。气化的有机化合物向上分散以通过在金属掩模上设置的开口部分沉积在基板上。例如，通过气相淀积法依次堆叠 Alq3 (以下，Alq3可以称为Alq)、部分地掺入了尼罗红(红色发射染料)的Alq3、p_EtTAZ和 TPD(芳族二胺)可以获得白光发射。在通过使用旋涂法的涂敷方法形成电致发光层12的情况下，优选在涂敷该材料之后通过真空加热焙干该材料。例如，用作空穴注入层的聚(乙烯二氧噻吩)/聚(苯乙烯磺酸)(PED0T/PSS)的水溶液可以涂覆到要烘干的整个表面。然后，可以在要烘干的整个表面涂敷用作发光层的、掺入有发光中心颜料(例如1，1，4，4_四苯基-1，3-丁二烯(TPB)、 4- 二氰基亚甲基-2-甲基-6- (ρ- 二甲氨基-苯乙烯基)-4H-吡喃(DCMl)、尼罗红或香豆素6)的聚乙烯咔唑(PVK)溶液。水被用作PED0T/PSS的溶剂。该PED0T/PSS不溶于有机溶剂。因此，即使在其上涂覆PVK，该PED0T/PSS也不溶解。因为用于PED0T/PSS和PVK的溶剂彼此不同，所以PED0T/PSS和PVK优选不共用一个腔。电致发光层12可以形成为具有单层，在这种情况下，具有电子传输性能的1，3，4_恶二唑衍生物(PBD)可以分散在具有空穴传输性能的聚乙烯咔唑(PVK)中。另外，可以通过分散30wt%的作为电子传输剂的PBD 和分散适当量的四种颜料01^、香豆素6、00111和尼罗红)来获得白光发射。这里解释表现出白色发射的发光元件的例子。不必说，通过适当地选择电致发光层12的材料，可以制造能表现出红光发射、绿光发射或蓝光发射的发光元件，在这种情况下，可以省略图6所示的滤色器。发光元件的发光机制通常被认为是电压施加给插入在一对电极之间的有机化合物层，而且从阴极注入的电子和从阳极注入的空穴在有机化合物层中的发射中心中互相复合，以形成分子激子，然后，该分子激子在回到基态的同时辐射能量，从而发光。已知的激发态有单激发和三重激发，这两种都可以应用于根据本发明的发光元件。例如，使用从三重激发态的光发射(磷光)，可以使用由咔唑制成的CBP+Ir (ppy)3 作为可以显示磷光的有机化合物(还称为三重态化合物)。磷光比来自单激发态的发射 (荧光)具有更高的发光效率，而且可以在较低的工作电压下发射和荧光同样亮度水平的光(也就是说要求发射有机发光元件)。透明电极13形成在电致发光层12上。在透明电极13用作阳极时，可以使用透明导电薄膜(例如ΙΤ0)。另一方面，在透明电极13用作阴极的情况下，例如Li的阴极材料的薄膜可以形成在透明电极13和电致发光层12之间。钝化膜14形成在透明电极13上。该钝化膜14优选由单层或叠层形成，该单层或叠层由氮化硅(典型地Si3N4)、氧化硅(典型地SiO2)、氧化氮硅(SiN0(成分比N>0))、氮氧化硅((成分比N<0))、包括碳作为其主要成分的薄膜(DLC(类金刚石碳)膜、CN膜等等)等等制成。由氮化物制成的钝化膜14具有优良的薄膜品质，因而它保护透明电极13， 而且对损坏电致发光层12的湿气、氧和杂质具有极高的阻挡效果。如上所述，钝化膜14具有高阻挡效果；然而，当厚度和薄膜应力增加时，钝化膜14 容易剥落或出现裂缝。通过在钝化膜14上设置应力缓解层15可以防止钝化膜的剥落等等。 作为应力缓解膜15，可以适当选择使用具有小应力的有机材料或无机材料。优选用于应力缓解膜的材料具有比透明电极13或钝化膜14更低的折射率。例如，可以使用聚酰亚胺树脂、丙烯酸树脂或苯乙烯树脂。此外，可以使用聚酰胺、聚酰亚胺氨基化合物、抗蚀剂或苯并环丁烯(benzocyclobutene)、或者由涂覆法获得的SOG膜(例如，通过使用硅氧烷涂覆膜的涂覆法形成的包括烷基的SiOx膜(硅氧烷由通过硅(Si)和氧(0)的键形成的骨架组成， 其中包括至少含氢的有机基团(例如烷基或者芳烃)作为取代基。可选择地，氟基团可以用作取代基。此外可选择地，氟基团和至少包含氢的有机基可以用作取代基。)或者可以使用采用聚硅氮烷涂覆膜的SiOx膜)或和用于电致发光层的有机材料相同或相似的材料。如上所述，通过设置应力缓解层15，钝化膜14的厚度可以增加，而不会受到钝化膜14剥落或出现裂缝的不良影响。结果，可以获得极好的阻挡效果。用于形成应力缓解膜的材料包括用作钝化膜14的材料。当应力缓解膜由用作钝化膜14的材料制成时，该应力缓解膜可以包含在应力缓解膜内，只要形成的应力缓解膜具有应力缓解膜的作用(也就是说，通过形成在具有相对大的薄膜应力的材料上，作为结果可以防止剥落和出现裂缝等等的作用，或者可以防止剥落、出现裂缝等等的作用，或者实际上可以防止剥落、出现裂缝等等的作用)。例如，可以推荐在SiN(折射率η等于2.1到2. 3)形成为钝化膜的情况下形成 SiO2 (折射率η近似等于1.5)或SiN0(n近似等于1.8)作为应力缓解层(和钝化层)。在应力缓解层15上设置低折射率层16。在这里使用的术语"低折射率层"是指折射率比应力缓解层15更低而比发光元件的外部气氛(通常η等于1)更高的层。该外部气氛可以是空气或充满氮气的气氛等。在应力缓解层15形成在钝化膜14上时，假设透明电极13、钝化膜14、应力缓解层 15和低折射率层16的折射率分别为ητ、ηΡ、ηΒ和 ，这些折射率的关系优选如下。1)如果 ητ < ηΡ，就满足 nP > nB > nL。2)如果 ητ > nP,就满足 ητ > nB > nL。更优选地，nP > nB > 或nP N nB > (也就是说，满足折射率从透明电极13到折射率层16逐渐下降的关系)。在使用ITO作为透明电极13时，折射率是1. 9到2. 0。在使用SiN作为钝化膜14 时，折射率是2. 1到2. 3。在使用SiNO作为钝化膜14时，折射率是大约1. 8。在使用SiO2 作为钝化膜14时，折射率是大约1. 5。所以，以下是用于形成应力缓解膜15的材料的折射率，即，聚酰亚胺树脂(η = 1. 50到1. 55)、丙烯酸树脂(η = 1. 45到1. 50)、苯乙烯树脂(η =1. 55到1. 60)、氟化镁(MgF2,η = 1. 38到1. 40)、氟化钡(BaF2,η = 1. 47)以及用于电致发光层的有机材料的折射率(η近似等于1. 6)。此外，MgO(η = 1. 64到1. 74)、SrO2和SrO 适用于应力缓解层15，因为它们具有透光性能和吸湿性，而且可以通过气相沉积形成为薄膜。在有机材料用于形成应力缓解层15时，可以使用a-NPD(4，4'-双_[N_(萘基)-N-苯基-氨基]联苯)、BCP(浴铜灵)、MTDATA(4，4'，4〃 -三(N-3-甲基苯基-N-苯基-氨基)三苯胺)、Alq3(三-8-喹啉铝(quinolinolatoaluminum)复合物)等等作为该有机材料。上述有机材料具有吸湿性，而且该材料形成为具有薄膜厚度时几乎是透明的。作为低折射率层16，可以使用其折射率比应力缓解层15更低的材料，例如氟化锂 (LiF,η = 1. 30 到 1. 39)、氟化镁(MgF2,η = 1. 38 到 1. 40)、氟化钙(CaF2,η = 1. 23 到 1. 45) 或氟化钡(BaF2, η = 1. 47)。用于透明电极13、钝化膜14、应力缓解层15和低折射率层16的材料不限于上述材料。可以使用满足关系1)和2)的任何材料。使用的满足关于透明电极13、钝化膜14、应力缓解层15和低折射率层16的折射率的上述不等式1)和2)中的任何一种关系的材料，可以减小这些层之间界面的折射率差别，且改善到外部的光提取效率。透明电极13、钝化膜14、应力缓解层15和低折射率层16可以通过溅射法、CVD法、 气相沉积法等等来形成。例如，优选透明电极13通过溅射法来形成，钝化膜14通过CVD法来形成，应力缓解层15和低折射率层16通过气相沉积法来形成。在这种情况下，通过采用由溅射沉积室、CVD沉积室、气相沉积室和用于干燥处理的烘干室的集成组合形成的多室系统，可以通过传送基板到各个室来高效地进行薄膜制备。如上所述，根据本发明的发光元件具有在钝化膜14上的应力缓解层15，因此钝化膜14的厚度可以增加，而不受到钝化膜14的剥落和开裂的不良影响。结果，可以获得极好的阻挡效果。应力缓解层15的折射率在钝化膜14或透明膜13和低折射率层16的折射率之间， 因此应力缓解层15可以减小透明电极13、钝化膜14、应力缓解层15和低折射率层16之间界面的折射率差别。根据本发明的发光元件可以用于以EL显示器件为代表的发光器件中。该发光器件可以大致地被分成两种，即，简单的矩阵系统和有源矩阵系统，在简单矩阵系统中，电致发光层形成在彼此成直角的两种条形电极之间，在有源矩阵系统中，电致发光层形成在排列成矩阵结构且连接到TFT的像素电极和对电极之间。该根据本发明的发光元件可以应用于简单矩阵系统和有源矩阵系统中的任何一个。实施例2参考图IB解释依据本实施例发光元件的结构。图IB是依据本实施例发光元件的示意性横截面图。涉及本实施例的发明的特征在于具有叠层结构的钝化膜14。图IB所示结构具有通过依次堆叠氮化硅膜14a、氧化硅膜14b和氮化硅膜14c形成的三层结构。第二层、SiO2膜复合起钝化膜的作用和防止SiN膜剥落或出现裂缝的作用(用作应力缓解膜)。 通过形成具有三层结构的钝化膜，改善了钝化膜的阻挡性能，而且可以有效地防止例如湿气或氧的杂质透入透明电极13或电致发光层12。钝化膜14的结构不局限于IB所示结构。钝化膜14优选形成为这样的结构构成钝化膜14的层的界面的折射率有差别。此外，在钝化层14上形成应力缓解层15和低折射率层16。就钝化膜14的顶层而言，应力缓解层15只需要满足在实施例1中的关系1)和 2)。在使用实施例1所述材料将应力缓解层15形成为具有叠层结构时，就应力缓解层15 的顶层而言，低折射率层16只需要满足实施例1中的关系1)和2)。依据这一实施例发光元件的另一个结构可以参考实施例1。因为钝化膜14形成为具有层叠结构，所以根据本发明的发光元件具有改善的阻挡性能，而且可以有效地防止例如湿气或氧的杂质渗入透明电极13或电致发光层12。该发光元件具有在钝化膜14上的应力缓解层15，因此钝化膜14的厚度可以增加，而不受到钝化膜14的剥落和裂缝的有害影响。结果，可以获得极好的阻挡效果。根据实施例1的关系1)和2)，应力缓解层15的折射率在钝化膜14或透明膜13 和低折射率层16的折射率之间，因此应力缓解层15可以减小透明电极13、钝化膜14、应力缓解层15和低折射率层16之间界面的折射率差别。根据本发明的发光元件可以适用于以EL显示器件为代表的发光器件。该发光器件可以大致地被分成两种，即，简单的矩阵系统和有源矩阵系统，在简单矩阵系统中，电致发光层形成在彼此成直角的两种条形电极之间，在有源矩阵系统中，电致发光层形成在排列成矩阵结构且连接到TFT的像素电极和对电极之间。该根据本发明的发光元件可以应用于简单矩阵系统和有源矩阵系统中的任何一个。实施例3参考图2解释根据本实施例发光元件的结构。图2是根据本实施例发光元件的示意性横截面图。关于本实施例的发明的特征在于低折射率层16和对基板18之间的空间充满填充层17。填充层17的折射率优选和低折射率层16以及对基板18的折射率几乎相同， 或者在低折射率层16和对基板18的折射率之间。在低折射率层16由LiF(n = 1. 30到 1. 39)制成和对基板18由玻璃基板(η = 1. 5)制成时，优选折射率为大约1. 2到1. 6的材料用作该填充层17。例如，优选使用包含氟化物的惰性液体Fluorinert (η = 1. 30到1. 39)。 可选择地，可以使用聚四氟乙烯(η = 1.36)、聚甲基丙烯酸甲酯(ΡΜΜΑ，η = 1.49)或由包含氟化物的聚合物制成的膜(η = 1. 35到1. 43)。用于填充层17的材料不局限于上述材料。可以使用折射率与低折射率层16和对基板18几乎相等或者在低折射率层16和对基板18的折射率之间的另外的材料。该折射率的下限可以小于或等于大约1. 2，因为当折射率大于空气(η = 1)时可以实现设置填充层 17的效果。可以在用对基板18密封发光元件后通过在真空下注入液体来形成填充层17。可选择地，填充层17可以通过液滴释放法、滴落法、印刷法、以喷墨法为代表的涂敷法等等来制造。对基板18不局限于玻璃基板。石英基板、实施例1所述的各种塑料基板等等可以用作对基板18。对基板18可以和基板10相同类型。依本实施例发光元件的另一个结构可以参考实施例1。因为在根据本发明发光元件中，低折射率层16和对基板18之间的空间充满填充层17，所以可以减小低折射率层16与填充层17之间界面的折射率和填充层17与对基板 18之间界面的折射率。因此，光提取效率可以进一步改善。根据本发明的发光元件可以用于以EL显示器件为代表的发光器件。该发光器件可以大致地被分成两种，即，简单的矩阵系统和有源矩阵系统，在简单矩阵系统中，电致发光层形成在彼此成直角的两种条形电极之间，在有源矩阵系统中，电致发光层形成在排列成矩阵结构且连接到TFT的像素电极和相对的电极之间。该根据本发明的发光元件可以应用于简单矩阵系统和有源矩阵系统的其中任何一个。实施例4在这个实施例中，参考图3Α和3Β解释为钝化膜底部(像素电极侧)设置应力缓解层的情况。在上述实施例中，应力缓解层设置在钝化膜上。可选择地，通过在钝化膜14 底部形成应力缓解层15a可以有效地防止剥落或开裂(图3A)。通过设置应力缓解层15a， 钝化膜14的厚度可以增加，而不会受到钝化膜14剥落或出现裂缝的有害影响。结果，可以获得极好的阻挡效果。应力缓解层15a可以具有叠层结构。作为应力缓解层15a，可以适当使用具有小应力的有机材料或无机材料。例如， SiNO优选被用作该应力缓解层。可选择地，可以使用SiO或SiON。进一步可选择地，可以使用分类为EL元件中的所谓空穴传输或注入材料的芳香胺，例如α -NPD(可以简称为NPD)、NPD(4,4'-双-[N-萘基(naphty 1)-N-苯基-氨基]联苯)或TPD。在这个实施例中，应力缓解层15a的折射率没有特别限制，因此可以自由选择用于应力缓解层的材料。如图3B所示，可以设置应力缓解层15a(第一应力缓解层)和应力缓解层15b (第二应力缓解层)，从而在其间插入钝化膜14。这里，可以使用具有实施例1所述条件的应力缓解层15b。另一方面，应力缓解层15a没有特别限制。上述材料可以选择性地用作应力缓解层15a。用于应力缓解层15a和15b的材料可以相同或不同。在钝化膜14插入在所述应力缓解层之间时，可以在防止钝化膜14剥落或出现裂缝的情况下提高光提取效率。例子 1在本例中，参考图4和5解释使用根据实施例1到3的发光元件的有源矩阵显示器件(还称为有源矩阵发光器件)的结构。依据这个例子的显示器件具有多个像素310，该像素310包括经由绝缘体在源极线Sx (χ是自然数，1 ^ χ ^ m)和栅极线Gy (y是自然数， 1 ^ y ^ η)交叉形成的区域中的多个元件(图4Α)。像素310具有电容器元件316和发光元件313的两个晶体管。在该两个晶体管之中，一个是用于控制视频信号输入的开关晶体管311，另一个是用于控制发光元件313的光开/关的驱动晶体管312。该电容器元件316 用来保持晶体管312的栅极-源极电压。晶体管311的栅电极连接到栅极线Gy。源电极和漏电极之一连接到晶体管312的源极线Sx，另一个连接到栅电极。晶体管312的源电极和漏电极之一通过电源线Vx(x是自然数，1)连接到第一电源317，另一个连接到发光元件313的像素电极。对电极 (透明电极13)连接到第二电源318。电容器元件316设置在晶体管312的栅电极和源电极之间。晶体管311和312可以具有η型或ρ型的导电性。图4示出其中晶体管311是η 型而晶体管312是ρ型的结构。第一电源317和第二电源318的电位没有特别限制。第一电源317和第二电源318的电位设置成彼此不同，从而向发光元件313施加正向偏压或反向偏压。构成晶体管311和312的半导体可以是非晶半导体(非晶硅)、微晶半导体、晶体半导体、有机半导体等等。该微晶半导体可以通过使用硅烷气体(SiH4)和氟气(F2)或硅烷气体(SiH4)和氢气来形成。可选择地，该微晶半导体可以通过使用上述气体形成薄膜并向该薄膜照射激光来形成。晶体管311和312的栅电极由导电物质的单层或叠层形成。例如， 该叠层优选形成为具有任何一种以下的结构通过在氮化钨(WN)上堆叠钨(W)形成的叠层结构、通过在钼(Mo)上堆叠铝(Al)和钼(Mo)形成的叠层结构以及通过在氮化钼(MoN)上堆叠钼(Mo)形成的叠层结构。图4Β是依据本例显示器件显示面板的俯视图。在图4Β中，在基板405 (图4Β)上形成具有多个像素(图4Α所示的像素310)的显示区400，所述像素包括发光元件、栅极驱动器401和402、源极驱动器403和连接膜407 (例如FPC)。连接膜407连接到IC膜等等。图5Α和5Β是沿图4Β中所示显示面板的线A-B的横截面图。图5Α示出顶部发射型显示板，而图5Β示出双发射型显示板。图5Α和5Β示出为显示区400设置的晶体管312 (省略图4Α中的晶体管311)、发光元件313和为源极驱动器403设置的元件组410。附图标记316表示电容器元件。围绕显示区400周围、栅极驱动器401和402以及源极驱动器403的外围设置密封剂408。因此，用密封剂408和对基板406密封该发光元件313。该密封工艺是用于保护发光元件313 不受湿气影响的工艺，在这种情况下，覆盖材料(玻璃、陶瓷、塑料、金属等等)用于该密封工艺。可选择地，热固性树脂或紫外线固化树脂可以用于该密封工艺，此外可选择地，可以使用具有高阻挡性能的薄膜(例如金属氧化物或氮化物)。为了改善光提取效率，可以使用实施例3中所述折射率比空气或填充层17更低的材料。作为密封剂408，可以使用紫外线固化或热固性环氧树脂。紫外环氧树脂(由 Electrolite Cooperation制造的2500Clear)具有高电阻、1. 50的折射率、500cps的粘度、 90的肖氏D硬度、3000psi的拉伸强度、150°C的Tg点、IX IO15 Ω · cm的体电阻、450V/mil 的电阻电压。在发光元件313中，透明电极13连接到图4A中的第二电源318。在基板405上形成的元件优选由例如迁移率的特性比非晶半导体更好的晶体半导体(多晶硅)制成。在这种情况下，可以实现面板表面变为单片。具有上述结构的面板可以减小它的大小、重量和厚度，这是由于减小了要连接的外部IC数目。该显示区400可以由具有形成在绝缘表面上的作为沟道部分的非晶半导体(非晶硅)的晶体管组成。栅极驱动器401和402和源极驱动器403可以由IC芯片组成。该IC 芯片可以通过COG法粘贴到基板405上或粘贴在用于连接到基板405的连接膜407上。通过使用等离子体CVD法可以容易地在大基板上形成非晶半导体。此外，因为不需要结晶过程，所以以低成本提供面板。当通过以喷墨法为代表的液滴释放法形成导电层时，可以以更低的成本提供面板。详细解释图5A。在图5A所示的结构中，第一、第二和第三层间绝缘膜411、412和 413形成在晶体管312和元件组410上。此外，经由在第一和第二层间绝缘膜411和412中设置的开口部分形成布线414。该布线414用作晶体管312和元件组410的源极布线或漏极布线、电容器元件316的电容器布线等等。作为布线414，希望使用包含铝和镍的合金。 该合金可以包含碳、钴、铁、硅等等。上述材料在该合金中的含量优选为0. 1到3. 0原子％ 的碳，0. 5到7. 0原子％的镍、钴、铁中的至少一种元素；和0. 5到2. 0原子％的硅。这些材料具有低电阻值的特性。Al用作布线414时，会有像素电极11 (例如ΙΤ0)发生腐蚀的问题。尽管有该问题，但是通过形成在Ti或TiN之间插入Al (或铝硅合金)的叠层结构，布线414可以和ITO 良好接触。例如，可以采用在基板上依次堆叠Ti、Al和Ti的叠层结构。另一方面，上述铝硅合金、铝碳镍合金等等的氧化还原电位与透明导电薄膜(例如ΙΤ0)的氧化还原电位大致相同，因此，铝硅合金或铝碳镍合金可以直接接触ITO等等，而不用叠层结构(也就是说，插入在Ti、TiN等等之间)。通过溅射法使用上述合金形成的靶可以形成布线414。在使用抗蚀剂作为掩模进行蚀刻时，优选使用湿法蚀刻，在这种情况下，可以使用磷酸等等作为蚀刻剂。可以通过和形成布线414同样的方法形成连接到第二电源318的布线。像素电极11经由给第三层间绝缘膜413设置的开口部分来形成。反射导电薄膜被用作像素电极11，因为图5A所示面板是顶部发射型面板。第一到第三层间绝缘膜的材料没有特别限制。例如，第一层间绝缘膜可以由无机材料制成，第二和第三层间绝缘膜可以由有机材料制成，在这种情况下，可以使用包括碳的膜例如氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、DLC或氮化碳；PSG (磷玻璃)；BPSG (硼磷玻璃)；矾土膜等等作为无机材料。作为形成方法，可以使用等离子体CVD法、低压CVD(LPCVD)法、大气等离子体法等等。可选择地，可以使用通过涂敷法形成的SOG膜(例如，包括烷基的SiOx膜)。作为有机材料，可以使用光敏性或非光敏性有机材料，例如聚酰亚胺、丙烯酸、聚酰胺、抗蚀剂或苯并环丁稀；或耐热有机树脂例，如硅氧烷。作为形成层绝缘膜的方法，可以使用旋涂法、浸滞法、喷涂法、液滴释放法(喷墨法、丝网印刷法、胶印法)、刮刀、辊涂布、帘幕涂布、刀涂布等等。第一到第三层间绝缘膜可以通过堆叠上述材料来形成。围绕像素电极11的外围形成提层409(还称为提)。作为提层409，可以使用光敏性或非光敏性有机材料例如聚酰亚胺、丙烯酸、聚酰胺、抗蚀剂或苯并环丁稀；或者耐热的有机树脂，例如硅氧烷；无机绝缘材料(SiN、SiO、SiON、SiNO等等)；或通过上述材料形成的叠层。在这种情况下，使用由氮化硅薄膜覆盖的光敏性有机树脂。作为上述绝缘体，可以使用通过光而变为不溶于蚀刻剂的负型光敏树脂或者通过光而变为可溶于蚀刻剂的正型光敏树脂。提层409侧面的形状没有特别限制。提层409优选为如图5A和5B所示的S形等等。换句话说，提层409优选在提层409的侧面具有污点(infection point)。因此，可以改善电致发光层12、透明电极13等等的覆盖。本发明不局限于上述形状，该绝缘体可以形成为具有弯曲上边缘部分，该弯曲上边缘部分具有曲率半径。在实施例1到3的方法中，电致发光层12、透明电极13、钝化膜14、应力缓解膜15、 低折射率层16等等形成在像素电极11上。所示结构利用实施例1，但也可以使用其它结构。例如实施例3所述填充层17可以设置在空间415中。在钝化膜14上的上层形成在整个基板的表面上，但这不是唯一的。因为在图5A所示的结构中，在第二层间绝缘膜412上形成第三层间绝缘膜413，并在其上形成像素电极11，所以提高了该结构的设计自由度，设有发光元件313的区域不用受设有晶体管312和布线414的区域的限制。因此，可以获得具有所需开口率的显示器件。更加详细地解释图5B。在图5B所示的结构中，第一层间绝缘膜411和第二层间绝缘膜412形成在晶体管312和元件组410上。通过第一层间绝缘膜411和第二层间绝缘膜 412上提供的开口部分形成布线414。该布线414用作晶体管312和元件组410的源极布线或漏极布线、电容器元件316的电容器布线等等。晶体管312通过至少一根导线141连接到像素电极14。图5B示出双发射型，透明导电薄膜被用作像素电极11。在所示结构中， 在形成布线414之后形成像素电极11。然而，可以反向地形成该结构。可选择地，布线414 和像素电极11可以由一层形成。在这个例子中，形成在晶体管312上的第一层间绝缘膜411具有阻挡性能，用于防止杂质(例如Na、02)或者湿气渗入该晶体管312(第一层间绝缘膜由于具有上述性能可以看作盖层绝缘膜)，因此优选尽可能形成第一层间绝缘膜。可选择地，可以省略第一层间绝缘膜。围绕像素电极11的外围形成提层409(还称为提)。在实施例1到3的方法中，电致发光层12、透明电极13、钝化膜14、应力缓解膜15、低折射率层16等等形成在像素电极 11上。所示结构利用实施例1，但也可以使用其它结构。例如，实施例13所述填充层17可以设置在空间415中。根据本发明的发光元件是穿过透明电极13发光的顶部发射型(或者双发射型)。例如，在透明电极13用作阴极时，1到IOnm厚的铝膜或包含少量Li的铝膜可以用于该透明电极13。当使用铝膜作为透明电极13时，可以由除了氧化物之外的材料形成与电致发光层 12接触的材料，因此可以提高发光器件的可靠性。在形成1到IOnm厚的铝膜之前，可以形成由CaF2、MgF2或者BaF2制造的具有透光特性的层(1到5nm厚)。为了减小阴极的电阻， 透明电极13可以形成为由1到IOnm厚的薄金属薄膜和透明导电薄膜(ΙΤ0、氧化铟-氧化锌合金(In2O3-ZnO)、氧化锌(ZnO)等等)组成的叠层结构。可选择地，为了减小阴极的电阻，可以在不是发射区的区域内在透明电极13上设置辅助电极。通过用蒸发掩模的气相沉积使用电阻加热法可以选择性地形成阴极。第一和第二层间绝缘膜、布线414、提层409的材料和结构等等可以称为根据图5A 的发明。在图5B中，像素电极11延伸到设置有电容器元件404的区域，而且用作电容器元件404的电容器电极。连接膜407的位置在第二层间绝缘膜412上，这与图5A中不同。连接膜407和元件组410通过导线414彼此连接。所以，可以获得双发射显示器件。可以通过彼此替代或者结合来实现与图5A和5B相关的发明的各个特征部分。本发明可以与格实施例和其它例子自由地组合。例子2在这个例子中，参考图6A和6B解释根据例子1的有源矩阵显示器件的另一个结构。在根据这个例子的显示器件中，在每一个像素部分设置滤色器，而且在例子1中的第二和第三层间绝缘膜和提层409中的至少一层或者部分层掺入了具有挡光性能的碳或者金属微粒。以下将给出详细说明。顶部发射型显示器件在对基板406上具有R、G和B滤色器90到92。滤色器90到 92通过已知的方法由已知的材料制成。作为用于电致发光层的材料，主要使用可以显示白光发射的材料。作为第二层间绝缘膜和提层，分别使用通过向例如丙烯酸、聚酰亚胺或者硅氧烷的有机材料掺入碳或者金属微粒形成的具有挡光性能的层间绝缘膜417和提层416。 另一方面，通过使用例如丙烯酸、聚酰胺或者硅氧烷的透明有机树脂来形成第三层间绝缘膜 413。具有挡光性能的层间绝缘膜417和具有挡光性能的提层409以以下方式形成，具有挡光性能的碳和金属微粒掺入到例如丙烯、聚酰亚胺或者硅氧烷的有机材料，通过使用搅拌器或者超声波搅拌器来搅动该材料，然后，搅动过的材料根据需要被过滤，然后，通过旋涂形成上述层间绝缘膜417和提层409。当向有机材料掺入碳微粒或者金属微粒时，表面活性剂、分散剂等等可以掺入到有机材料，以便这些微粒均勻地混合在其中。在掺入碳微粒时，可以控制掺入碳微粒的量，使得碳微粒的密度为5到15重量％。此外，可以使用没有改良的旋涂形成的薄膜，用作层间绝缘膜417和提层409。可选择地，可以烘干薄膜使其变硬。沉积薄膜的透射率是0%或者几乎为0%。沉积薄膜的反射率是0%或者几乎为0%。具有挡光性能的层间绝缘膜417和具有挡光性能的提层416可以部分地包括透明绝缘层。另一方面，第三层间绝缘膜可以部分地包括具有挡光性能的绝缘层。在实施例1 到3的方法中，电致发光层12、透明电极13、钝化膜14、应力缓解膜15、低折射率层16等等形成在像素电极11上。所示的结构利用实施例1，但也可以使用其它结构。例如实施例3 所述填充层17可以设置在空间415中。第一层间绝缘膜411和布线414的材料和结构可以参考例子1。由于具有挡光性能的层间绝缘膜417和具有挡光性能的提层416，图6A所示顶部发射型显示器件可以防止像素之间的界面由于发光层发射的多余光的影响(包括被下表面反射的光)而变模糊。也就是说，由于具有挡光性能上述绝缘膜吸收多余的光，所以像素之间的界面变得清楚，因此可以显示高分辨率的图像。因为通过挡光膜可以防止不必要的光的影响，使得起偏振片是多余的，并且该显示器件的大小、重量和厚度可以减小。此外，可以阻止不必要的光漏入像素的晶体管形成区，因此可以由可靠性高的晶体管实现有源矩阵驱动。在图6B所示双发射型显示器件中，晶体管312和第一层间绝缘膜411形成在基板 405上，此外，具有挡光性能的第一层间绝缘膜417形成在基板405上。给具有挡光性能的第一层间绝缘膜417设置用于透过发光层中产生的光的开口部分，具有透光性能并包括R、 G和B颜料的树脂填充到到该开口部分。因此，形成滤色器93到95。包括颜料的树脂优选选择性地通过液滴释放法来形成。此外，如图6A那样，对基板406上设有R、G和B的滤色器90到92。滤色器90到92可以通过已知的方法由已知的材料制成。作为第二层间绝缘膜或提层的一部分，使用通过向例如丙烯酸、聚酰亚胺或者硅氧烷的有机材料掺入碳或者金属微粒形成的具有挡光性能的层间绝缘膜417和具有挡光性能的提层416。提层406另一个部分的一部分由例如丙烯酸、聚酰亚胺或者硅氧烷的透明有机材料形成。具有挡光性能的层间绝缘膜417可以部分地包括透明绝缘层。具有挡光性能的层间绝缘膜417和具有挡光性能的提层416以以下方式形成，具有挡光性能的碳和金属微粒掺入到例如丙烯酸、聚酰亚胺或者硅氧烷的有机材料，通过使用搅拌器或者超声波搅拌器来搅动该材料，然后，搅动过的材料根据需要被过滤，旋涂成上述层间绝缘膜417和提层409。当向有机材料掺入碳微粒或者金属微粒时，表面活性剂、分散剂等等可以掺入到有机材料，以便这些微粒均勻地混合在其中。在掺入碳微粒时，可以控制掺入碳微粒的量，使得碳微粒的密度为5到15重量％。此外，可以使用没有改良的旋涂形成的薄膜，用作层间绝缘膜417和提层409。可选择地，可以烘干薄膜使其变硬。沉积薄膜的透射率是0%或者几乎为0%。沉积薄膜的反射率是0%或者几乎为0%。在实施例1到3的方法中，电致发光层12、透明电极13、钝化膜14、应力缓解膜15、 低折射率层16等等形成在像素电极11上。所示的结构利用实施例1，但也可以使用其它结构。例如实施例3所述填充层17可以设置在空间415中。第一层间绝缘膜411和布线 414的材料和结构可以参考例子1。由于拥有具有挡光性能的层间绝缘膜417和具有挡光性能的提层416，图6B所示双发射型显示器件可以防止像素之间的界面由于发光层发射的不必要的光的影响(包括被下表面反射的光)而变模糊。也就是说，由于具有挡光性能的上述绝缘膜吸收不必要的的光，所以像素之间的界面变得清楚，因此可以显示高分辨率的图像。因为通过挡光膜可以防止不必要的光的影响，使得起偏振片是多余的，并且该显示器件的大小、重量和厚度可以减小。此外，可以阻止多余光漏入像素的晶体管形成区，因此可以由可靠性高的晶体管实现有源矩阵驱动。在形成滤色器时，通常设置黑色矩阵(用于在光学上分开R、G和B的每个像素的格子状或者条形挡光膜)。然而，在根据图6A和6B所示结构的发明中，相应于将要设置黑色矩阵的区域形成具有挡光性能的层间绝缘膜417和具有挡光性能的提层416。所以，因为可以容易地进行对准，所以提高制造的产率，而且因为不需要增加额外的工艺，所以可以降低成本。在这个例子中，在至少形成了具有挡光性能的层间绝缘膜417和具有挡光性能的提坝层416任何一个的情况下，该显示板可以发挥上述效果，例如防止由于发光层中产生的不必要的光而引起的不利影响。当然，优选上述两种层都形成。可以通过彼此替代或者结合来实现与图6A和6B相关的发明的各个特征部分。本发明可以与各实施例和其它例子自由地组合。例子3在本例中解释根据各实施例发光元件的结构的例子。作为参考样品，仅供参考的EL元件制造成具有叠层结构，该叠层结构通过在基板上依次堆叠阳极ITO(IlOnm)、 α -NPD (40nm)、Alq3:DMQd (喹吖(二 )酮衍生物)(37. 5nm) ,Alq3 (20nm)、BzOS:Li (20nm)和阴极ITO(IlOnm)来形成。此外，通过在阴极ITO上形成表1所列层制造EL元件(该EL元件具有在这个例子中的钝化膜插入在应力缓解层之间的结构)以电流密度为2. 5mA/cm2的外加电流测量发射到顶部方向的光亮度。以电流密度为2. 5mA/cm2的外加电流测量的参考 EL元件的亮度(105.8cd/m2)和上述EL元件的亮度比较。结果，表1所列亮度与参考EL元件相比提高了。表权利要求
1.一种具有包括发光元件的像素区的发光器件，所述发光元件包括 在第一衬底上的像素电极；在所述像素电极上的电致发光层，所述电致发光层包括有机化合物； 在所述电致发光层上的电极；在所述电极上的第一层，所述第一层包括无机材料；以及在所述第一层上的第二衬底，其中，所述第一层与所述第二衬底间的空间用填充气体来填充。
2.一种具有包括发光元件的像素区的发光器件，所述发光元件包括 在第一衬底上的像素电极；在所述像素电极上的电致发光层，所述电致发光层包括有机化合物； 在所述电致发光层上的电极；在所述电极上的第一层，所述第一层包括所述有机化合物；以及在所述第一层上的第二衬底，其中，所述第一层与所述第二衬底间的空间用填充气体来填充。
3.一种具有包括发光元件的像素区的发光器件，所述发光元件包括 在第一衬底上的像素电极；在所述像素电极上的电致发光层，所述电致发光层包括第一有机化合物； 在所述电致发光层上的电极；在所述电极上的第一层，所述第一层包括第二有机化合物；以及在所述第一层上的第二衬底，其中，所述第二有机化合物选自4，4'-双[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]联苯、浴铜灵、4，4'，4〃 -三[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]三苯胺与三(8-喹啉)铝，并且其中，所述第一层与所述第二衬底间的空间用填充气体来填充。
4.如权利要求1-3中任一项所述的发光器件，其中所述像素电极包括具有反射率的金属材料。
5.如权利要求1所述的发光器件，其中所述无机材料是选自氮化硅、氧化硅、氧氮化硅和氮氧化硅的材料。
6.如权利要求1-3中任一项所述的发光器件，还包括在所述像素电极与所述第一层之间的第二层，其中，所述第二层包括选自氮化硅、氧化硅、氧氮化硅和氮氧化硅的材料。
7.如权利要求1-3中任一项所述的发光器件，还包括在所述像素电极与所述第一层之间的第二层，其中，所述第二层具有包括第三层与第四层的叠层结构，其中，所述第三层与所述第四层中的每一层包括选自氮化硅、氧化硅、氧氮化硅和氮氧化硅的材料。
8.如权利要求1-3中任一项所述的发光器件，还包括在所述像素电极与所述第一层之间的第二层，其中，所述第二层具有包括第三层、第四层与第五层的叠层结构， 其中，所述第三层、所述第四层与所述第五层中的每一层包括选自氮化硅、氧化硅、氧氮化硅和氮氧化硅的材料。
9.如权利要求2所述的发光器件，其中所述有机化合物是具有空穴传输属性或者空穴注入属性的芳香胺化合物。
10.如权利要求1-3中任一项所述的发光器件，其中所述第一层的折射率小于所述电极的折射率。
11.如权利要求6所述的发光器件，其中，所述第二层的折射率小于所述电极的折射率，并且其中，所述第一层的折射率小于所述第二层的折射率。
12.如权利要求7所述的发光器件，其中，所述第二层的折射率小于所述电极的折射率，并且其中，所述第一层的折射率小于所述第二层的折射率。
13.如权利要求8所述的发光器件，其中，所述第二层的折射率小于所述电极的折射率，并且其中，所述第一层的折射率小于所述第二层的折射率。
14.如权利要求1-3中任一项所述的发光器件，其中所述填充气体是空气或者氮。
15.一种电子设备，具有含像素区的显示器件，其中所述像素区包括发光元件，所述发光元件包括在第一衬底上的像素电极；在所述像素电极上的电致发光层，所述电致发光层包括有机化合物； 在所述电致发光层上的电极；在所述电极上的第一层，所述第一层包括无机材料；以及在所述第一层上的第二衬底，其中，所述第一层与所述第二衬底间的空间用填充气体来填充。
16.一种电子设备，具有含像素区的显示器件，其中所述像素区包括发光元件，所述发光元件包括在第一衬底上的像素电极；在所述像素电极上的电致发光层，所述电致发光层包括有机化合物； 在所述电致发光层上的电极；在所述电极上的第一层，所述第一层包括所述有机化合物；以及在所述第一层上的第二衬底，其中，所述第一层与所述第二衬底间的空间用填充气体来填充。
17.一种电子设备，具有含像素区的显示器件，其中所述像素区包括发光元件，所述发光元件包括在第一衬底上的像素电极；在所述像素电极上的电致发光层，所述电致发光层包括第一有机化合物； 在所述电致发光层上的电极；在所述电极上的第一层，所述第一层包括第二有机化合物；以及在所述第一层上的第二衬底，其中，所述第二有机化合物选自4，4'-双[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]联苯、浴铜灵、4，4'，4〃 -三[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]三苯胺与三(8-喹啉)铝，并且其中，所述第一层与所述第二衬底间的空间用填充气体来填充。
18.如权利要求15-17中任一项所述的电子设备，其中所述像素电极包括具有反射率的金属材料。
19.如权利要求15所述的发光器件，其中所述无机材料是选自氮化硅、氧化硅、氧氮化硅和氮氧化硅的材料。
20.如权利要求15-17中任一项所述的发光器件，还包括在所述像素电极与所述第一层之间的第二层，其中，所述第二层包括选自氮化硅、氧化硅、氧氮化硅和氮氧化硅的材料。
21.如权利要求15-17中任一项所述的发光器件，还包括在所述像素电极与所述第一层之间的第二层，其中，所述第二层具有包括第三层与第四层的叠层结构，其中，所述第三层与所述第四层中的每一层包括选自氮化硅、氧化硅、氧氮化硅和氮氧化硅的材料。
22.如权利要求15-17中任一项所述的发光器件，还包括在所述像素电极与所述第一层之间的第二层，其中，所述第二层具有包括第三层、第四层与第五层的叠层结构，其中，所述第三层、所述第四层与所述第五层中的每一层包括选自氮化硅、氧化硅、氧氮化硅和氮氧化硅的材料。
23.如权利要求16所述的发光器件，其中所述有机化合物是具有空穴传输属性或者空穴注入属性的芳香胺化合物。
24.如权利要求15-17中任一项所述的发光器件，其中所述第一层的折射率小于所述电极的折射率。
25.如权利要求20所述的发光器件，其中，所述第二层的折射率小于所述电极的折射率，并且其中，所述第一层的折射率小于所述第二层的折射率。
26.如权利要求21所述的发光器件，其中，所述第二层的折射率小于所述电极的折射率，并且其中，所述第一层的折射率小于所述第二层的折射率。
27.如权利要求22所述的发光器件，其中，所述第二层的折射率小于所述电极的折射率，并且其中，所述第一层的折射率小于所述第二层的折射率。
28.如权利要求15-17中任一项所述的发光器件，其中所述填充气体是空气或者氮。
全文摘要
存在一种问题，对基板或者其上设置的例如SiN的湿气阻挡层(钝化膜)和空气之间的折射率差别保持较大，而且光提取效率低。此外，存在这样的问题，容易产生由于湿气阻挡层引起的剥落或者开裂，这导致劣化发光元件的可靠性和寿命。根据本发明，一种发光元件包括依次堆叠的像素电极、电致发光层、透明电极、钝化膜、应力缓解层和低折射率层。该应力缓解层用来防止该钝化膜的剥落。该低折射率层用来减少电致发光层产生的光射到空气中时的反射率。所以，可以提供一种具有高可靠性和长寿命的发光元件以及使用该发光元件的显示器件。
文档编号H01L29/06GK102255053SQ20111018496
公开日2011年11月23日 申请日期2005年5月20日 优先权日2004年5月20日
发明者伊藤俊一, 坂田淳一郎, 大原宏树, 池田寿雄, 细羽诚 申请人:株式会社半导体能源研究所