JP2003195775A - 電気光学装置、電気光学装置の製造方法、回路基板、回路基板の製造方法、電子機器 - Google Patents

電気光学装置、電気光学装置の製造方法、回路基板、回路基板の製造方法、電子機器

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光の外部取り出し効率を向上でき、高い視認
性が実現される電気光学装置を提供する。 【解決手段】 有機ＥＬ表示装置は、発光素子３を含む
複数の材料層を有しており、発光素子３からの光が取り
出される方向に位置する複数の材料層のうち、最表面に
位置する基板２と発光素子３との間には、基板２の屈折
率より低い屈折率を有する第１，第２層間絶縁層２８
３，２８４が配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気光学素子が発
する光や電気光学素子により変調された光が効率良く取
り出される電気光学装置及び電気光学装置の製造方法、
この電気光学装置を備えた電子機器、並びに回路基板及
び回路基板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、液晶装置、有機ＥＬ（エレクトロ
ルミネッセンス；electroluminescence）装置等の電気
光学装置においては、基板上に複数の回路素子、電極、
液晶又はＥＬ素子等が積層された構成を有するものがあ
る。例えば有機ＥＬ装置においては、発光物質を含む発
光層を陽極及び陰極の電極層で挟んだ構成の発光素子を
有しており、陽極側から注入された正孔と、陰極側から
注入された電子とを発光能を有する発光層内で再結合
し、励起状態から失括する際に発光する現象を利用して
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一般に電気光学装置は
電気光学素子層を含めて複数の材料層により構成されて
いるので、電気光学素子層が発した光あるいは変調した
光を外部に取り出す際には、光が通過する材料層によっ
て減衰してしまい、十分な光の取り出し効率が得られな
いことがある。
【０００４】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであって、光の外部取り出し効率を向上でき、高い
視認性が実現される電気光学装置及びその製造方法、回
路基板及びその製造方法、電子機器を提供することを目
的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明の電気光学装置は、電気光学素子を有する電
気光学素子層を含む複数の材料層が積層されている電気
光学装置であって、前記電気光学素子からの光が取り出
される方向に位置する複数の材料層が配置され、前記複
数の材料層のうち最表面に位置する表面材料層と前記電
気光学素子層との間に前記表面材料層の屈折率より低い
屈折率を有する低屈折率層が配置されていることを特徴
とする。
【０００６】ここで、前記「電気光学素子からの光」と
は電気光学素子が発した光のみを指すのではなく、例え
ば、電気光学素子によって透過光や反射光が変調された
光をも含む。「最表面に位置する表面材料層」とは外界
と接する材料層を意味している。
【０００７】本発明によれば、電気光学素子からの光は
表面材料層より低屈折率な低屈折率層を通過してから表
面材料層に入射するので、臨界角以上の角度で低屈折率
層に入射した光は表面材料層との界面で臨界角以下とな
る方向に屈折し、表面材料層内での全反射条件から外
れ、外部に取り出される。これにより、光の取り出し効
率が向上し高い視認性を得ることができる。また、屈折
率と誘電率とには強い正の相関関係があり、所定の材料
層を低屈折率層とすることにより、低誘電率層を形成で
きる。
【０００８】前記電気光学素子としては、例えば、液晶
素子、電気泳動素子、電子放出素子等が採用可能である
が、上記の電気光学装置の構成は、電気光学素子が発光
素子である場合に特に好適である。発光素子としては、
例えば、ＬＥＤ（発光ダイオード）素子、ＬＤ（レーザ
ーダイオード）素子、ＥＬ（エレクトロルミネッセン
ス）素子、電子放出素子を用いた発光素子などが挙げら
れる。
【０００９】上記の電気光学装置において、前記低屈折
率層を層間絶縁層とすることにより、層間絶縁層を通過
する光の取り出し効率を向上させることができる。ま
た、屈折率と誘電率とは正の強い相関関係を示すので、
層間絶縁層により、例えば、配線や電極などの導電部材
が絶縁されている場合、配線間に生ずる容量を減ずると
いう利点も有することになる。したがって、高い光の取
り出し効率と高速動作とを併せ持つ電気光学装置とな
る。
【００１０】この場合において、前記低屈折率層の屈折
率は１．５以下に設定され、好ましくは１．２以下に設
定される。
【００１１】低屈折率材料としては、光を透過可能な多
孔質体、エアロゲル、多孔質シリカ、フッ化マグネシウ
ムあるいはこれを含む材料、フッ化マグネシウムの微粒
子を分散したゲル、フッ素系ポリマーあるいはこれを含
む材料、分岐構造を有するような多孔性ポリマー、所定
の材料に無機微粒子及び有機微粒子の少なくともいずれ
か一方を含有した材料などが挙げられる。
【００１２】前記電気光学素子としては、例えば、有機
エレクトロルミネッセンス素子が使用可能である。有機
エレクトロルミネッセンス素子は、例えば、低電圧駆動
が可能であり、また、液晶素子に比べて視野角依存性が
少ないなど、種々の有利性を有している。
【００１３】上記の電気光学装置において、更に能動素
子を設けても良い。これにより、アクティブ駆動が可能
となる。前記能動素子としては、例えば、薄膜トランジ
スタをはじめとするトランジスタや、薄膜ダイオード等
が挙げられる。
【００１４】本発明の電気光学装置の製造方法は、第１
の基材上に薄膜トランジスタを配置する工程と、前記薄
膜トランジスタ及び前記第１の基材を含む第２の基材上
に低屈折率層を形成する工程とを含むことを特徴とす
る。
【００１５】本発明の回路基板は、基板上に複数の材料
層が積層されている回路基板であって、前記基板より屈
折率が低い低屈折率材料からなる、少なくとも１つの低
屈折率層が配置されていることを特徴とする。
【００１６】上記の回路基板において、前記複数の材料
層のうち少なくとも１つは層間絶縁層であり、前記層間
絶縁層は前記低屈折率材料からなる。前記低屈折率層の
屈折率は１．５以下であり、好ましくは１．２以下であ
る。
【００１７】前記低屈折率材料としては、光を透過可能
な多孔質体、エアロゲル、多孔質シリカ、フッ化マグネ
シウム、フッ素系ポリマー、多孔性ポリマー。所定の材
料に無機微粒子及び有機微粒子の少なくともいずれか一
方を含有したもの、フッ化マグネシウムの微粒子を分散
したゲルなどが挙げられる。
【００１８】この場合において、回路基板は能動素子を
備えており、能動素子としてはトランジスタなどが挙げ
られる。
【００１９】本発明の回路基板の製造方法は、第１の基
材上にトランジスタを配置する工程と、前記トランジス
タ及び前記第１の基材を含む第２の基材上に低屈折率層
を形成する工程とを含むことを特徴とする。
【００２０】本発明の電子機器は、上記本発明の電気光
学装置あるいは回路基板を備えたことを特徴とする。本
発明によれば、表示品位に優れ、明るい画面の表示部を
備えた電子機器を実現できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の電気光学装置につ
いて図１，図２，図３を参照しながら説明する。図１，
図２は本発明に係る電気光学装置を、有機エレクトロル
ミネッセンス素子を用いたアクティブマトリクス型の表
示装置に適用した場合の一例を示すものであって、図１
は全体回路図、図２は、図１のうち対向電極や発光素子
である有機エレクトロルミネッセンス素子を取り除いた
状態での各画素の拡大平面図である。
【００２２】なお、本実施形態では、有機エレクトロル
ミネッセンス素子（以下、適宜「ＥＬ素子」と称する）
を用いた表示装置を例として説明するが、液晶素子、電
気泳動素子、電子放出素子などを用いた表示装置、ある
いは、ＬＥＤ（発光ダイオード）素子、ＬＤ（レーザー
ダイオード）素子などの発光素子を用いた表示装置にも
適用可能である。
【００２３】図１に示すように、有機エレクトロルミネ
ッセンス表示装置（以下、適宜「有機ＥＬ表示装置」と
称する）Ｓ１は、基板と、基板上に配線された複数の走
査線１３１と、これら走査線１３１に対して交差する方
向に延びるように配線された複数のデータ線１３２と、
これらデータ線１３２に並列に延びるように配線された
複数の共通給電線１３３とを有しており、走査線１３１
及びデータ線１３２の各交点に対応して、画素（画素領
域素）ＡＲが設けられて構成されたものである。
【００２４】データ線１３２に対しては、シフトレジス
タ、レベルシフタ、ビデオライン、Ｄ／Ａコンバータ、
デコーダ、ラッチ回路及びアナログスイッチのうち少な
くとも１つを備えるデータ線駆動回路９０が電気的に接
続されている。一方、走査線１３１に対しては、シフト
レジスタ、レベルシフタ及びデコーダのうち少なくとも
１つを備える走査線駆動回路８０が電気的に接続されて
いる。
【００２５】なお、本実施形態では、データ線駆動回路
９０及び走査線駆動回路８０はともに基板上に配置され
ているが、データ線駆動回路９０及び走査線駆動回路８
０のそれぞれを基板上に配置するか、または基板の外に
配置するかについては、適宜選択できる。
【００２６】また、図１に示すように、画素領域ＡＲの
各々には、走査線１３１を介して走査信号がゲート電極
に供給される第１の薄膜トランジスタ２２と、この第１
の薄膜トランジスタ２２を介してデータ線１３２から供
給される画像信号を保持する保持容量ｃａｐと、保持容
量ｃａｐによって保持された画像信号がゲート電極に供
給される第２の薄膜トランジスタ２４と、この第２の薄
膜トランジスタ２４を介して共通給電線１３３に電気的
に接続したときに共通給電線１３３から駆動電流が流れ
込む画素電極２３と、この画素電極（陽極）２３と対向
電極（陰極）２２２との間に挟み込まれた発光素子３と
が設けられている。なお、発光素子３としては、ＥＬ
（エレクトロルミネッセンス）素子の他に、ＬＥＤ（発
光ダイオード）素子、ＬＤ（レーザーダイオード）素子
などの発光素子が挙げられる。
【００２７】走査線１３１を介して供給される走査信号
により第１の薄膜トランジスタ２２がオンとなると、そ
のときのデータ線１３２を介して供給されるデータ信号
に対応する電荷が保持容量ｃａｐに保持され、該保持容
量ｃａｐの状態に応じて、第２の薄膜トランジスタ２４
の導通状態が決まる。そして、第２の薄膜トランジスタ
２４のチャネルを介して共通給電線１３３から画素電極
２３に電流が流れ、さらに発光層６０を通じて対向電極
２２２に電流が流れることにより、発光層６０は、これ
を流れる電流量に応じて発光する。
【００２８】次に、図２を参照しながら、各画素ＡＲの
平面構造について説明する。図２は、対向電極や有機エ
レクトロルミネッセンス素子を取り除いた状態での図１
の拡大平面図である。図２に示すように、平面視長方形
状に設定された画素電極２３は、その四辺を、データ線
１３２、共通給電線１３３、走査線１３１及び図示しな
い他の画素電極用の走査線によって囲まれている。な
お、画素電極の形状は長方形に限られず、円形、長円形
等の形状でもよい。後述するインクジェット法のように
液体材料を用いて発光層などＥＬ素子を構成する材料層
を形成する場合は、画素電極を特に角のない円形や長円
形などの形状とすることにより均一な材料層が得られ
る。
【００２９】次に、有機ＥＬ表示装置の断面構造を図３
を参照しながら説明する。図３は図２のＡ−Ａ矢視断面
図である。ここで、図３に示す有機ＥＬ表示装置は、薄
膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）が配
置された基板２側から光を取り出す形態、いわゆるバッ
クエミッション型である。したがって、本実施形態にお
いては、基板２が、発光素子３からの光が取り出される
最表面に位置する表面材料層となっている。なお、基板
２の表面に他の材料層が積層された場合には、この他の
材料層が表面材料層となる。
【００３０】図３に示すように、バックエミッション型
の有機ＥＬ表示装置Ｓ１は、基板２と、インジウム錫酸
化物（ＩＴＯ：Indium Tin Oxide）等の透明電極材料か
らなる陽極（画素電極）２３と、陽極２３上に配置され
た発光素子３と、陽極２３との間で発光素子３を挟み込
むように配置されている陰極（対向電極）２２２と、基
板２上に形成され、画素電極２３に対する通電を制御す
る通電制御部としての薄膜トランジスタ（以下、「ＴＦ
Ｔ」と称する）２４とを有している。更に、陰極２２２
の上層には封止層２０が設けられている。陰極２２２
は、アルミニウム（Ａｌ）やマグネシウム（Ｍｇ）、金
（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、カルシウム（Ｃａ）から選ばれ
る少なくとも１つの金属から構成されている。陰極２２
２は上述した各材料の合金や積層したものをも含む。Ｔ
ＦＴ２４は、走査線駆動回路８０及びデータ線駆動回路
９０からの作動指令信号に基づいて作動し、画素電極２
３への通電制御を行う。
【００３１】発光素子３は、陽極２３から正孔を輸送可
能な正孔輸送層７０と、電気光学物質の１つである有機
ＥＬ物質を含む発光層６０と、発光層６０の上面に設け
られている電子輸送層５０とから概略構成されている。
そして、電子輸送層５０の上面に陰極（対向電極）２２
２が配置されている。
【００３２】ＴＦＴ２４は、ＳｉＯ2を主体とする下地
保護層２８１を介して基板２の表面に設けられている。
このＴＦＴ２４は、下地保護層２８１の上層に形成され
たシリコン層２４１と、シリコン層２４１を覆うように
下地保護層２８１の上層に設けられたゲート絶縁層２８
２と、ゲート絶縁層２８２の上面のうちシリコン層２４
１に対向する部分に設けられたゲート電極２４２と、ゲ
ート電極２４２を覆うようにゲート絶縁層２８２の上層
に設けられた第１層間絶縁層２８３と、ゲート絶縁層２
８２及び第１層間絶縁層２８３にわたって開孔するコン
タクトホールを介してシリコン層２４１と接続するソー
ス電極２４３と、ゲート電極２４２を挟んでソース電極
２４３と対向する位置に設けられ、ゲート絶縁層２８２
及び第１層間絶縁層２８３にわたって開孔するコンタク
トホールを介してシリコン層２４１と接続するドレイン
電極２４４と、ソース電極２４３及びドレイン電極２４
４を覆うように第１層間絶縁層２８３の上層に設けられ
た第２層間絶縁層２８４とを備えている。
【００３３】そして、第２層間絶縁層２８４の上面に画
素電極２３が配置され、画素電極２３とドレイン電極２
４４とは、第２層間絶縁層２８４に設けられたコンタク
トホール２３ａを介して接続されている。また、第２層
間絶縁層２８４の表面のうち発光素子（ＥＬ素子）３が
設けられている以外の部分と陰極２２２との間には、合
成樹脂などからなる第３絶縁層（バンク層）２２１が設
けられている。
【００３４】なお、ドレイン電極２４４の上層に、ＴＦ
Ｔの保護層を設けても良い。この保護層の形成材料とし
ては、珪素を含む絶縁層（特に窒化酸化珪素層又は窒化
珪素層が好ましい）を用いることができる。この保護層
は形成されたＴＦＴ２４を金属イオンや水分から保護す
る役割を持つ。すなわち、保護層はこれらの金属イオン
など可動イオンをＴＦＴ２４側に侵入させない保護層と
しても働く。
【００３５】また、保護層に放熱効果を持たせることで
発光素子の熱劣化を防ぐことも有効である。ただし、発
光素子として有機材料を用いる場合、酸素との結合によ
り劣化するので、酸素を放出しやすい絶縁層は用いない
ことが好ましい。
【００３６】可動イオンの透過を妨げ、さらに放熱効果
をもつ透光性材料としては、Ｂ（ホウ素）、Ｃ（炭
素）、Ｎ（窒素）から選ばれた少なくとも一つの元素
と、Ａｌ（アルミニウム）、Ｓｉ（珪素）、Ｐ（リン）
から選ばれた少なくとも一つの元素とを含む絶縁層が挙
げられる。例えば、窒化アルミニウム（ＡｌｘＮｙ）に
代表されるアルミニウムの窒化物、炭化珪素（ＳｉｘＣ
ｙ）に代表される珪素の炭化物、窒化珪素（ＳｉｘＮ
ｙ）に代表される珪素の窒化物、窒化ホウ素（ＢｘＮ
ｙ）に代表されるホウ素の窒化物、リン化ホウ素（Ｂｘ
Ｐｙ）に代表されるホウ素のリン化物を用いることが可
能である。また、酸化アルミニウム（ＡｌｘＯｙ）に代
表されるアルミニウムの酸化物は透光性に優れ熱伝導率
が２０Ｗｍ-1Ｋー1であり、好ましい材料の一つと言え
る。これらの材料には上記効果だけでなく、水分の侵入
を防ぐ効果もある。
【００３７】上記化合物に他の元素を組み合わせること
もできる。例えば、酸化アルミニウムに窒素を添加し
て、ＡｌＮｘＯｙで示される窒化酸化アルミニウムを用
いることも可能である。この材料にも放熱効果だけでな
く、水分や可動イオン等の侵入を防ぐ効果がある。
【００３８】また、Ｓｉ、Ａｌ、Ｎ、Ｏ、Ｍを含む絶縁
膜（但し、Ｍは希土類元素の少なくとも一種、好ましく
はＣｅ（セリウム），Ｙｂ（イッテルビウム），Ｓｍ
（サマリウム），Ｅｒ（エルビウム），Ｙ（イットリウ
ム）、Ｌａ（ランタン）、Ｇｄ（ガドリニウム）、Ｄｙ
（ジスプロシウム）、Ｎｄ（ネオジウム）から選ばれた
少なくとも一つの元素）を用いることもできる。これら
の材料にも放熱効果だけでなく、水分や可動イオンの侵
入を防ぐ効果がある。
【００３９】また、少なくともダイヤモンド薄膜又はア
モルファスカーボン膜（特にダイヤモンドに特性の近い
もの、ダイヤモンドライクカーボン等と呼ばれる。）を
含む炭素膜を用いることもできる。これらは非常に熱伝
導率が高く、放熱層として極めて有効である。但し、膜
厚が厚くなると褐色を帯びて透過率が低下するため、な
るべく薄い膜厚（好ましくは５〜１００ｎｍ）で用いる
ことが好ましい。
【００４０】なお、保護層の目的はあくまで可動イオン
や水分からＴＦＴを保護することにあるので、その効果
を損なうものでないことが好ましい。したがって、上記
放熱効果をもつ材料からなる薄膜を単体で用いることも
できるが、これらの薄膜と、可動イオンや水分の透過を
妨げうる絶縁膜（代表的には窒化珪素膜（ＳｉｘＮｙ）
や窒化酸化珪素膜（ＳｉＯｘＮｙ））とを積層すること
は有効である。
【００４１】シリコン層２４１のうち、ゲート絶縁層２
８２を挟んでゲート電極２４２と重なる領域がチャネル
領域とされている。また、シリコン層２４１のうち、チ
ャネル領域のソース側にはソース領域が設けられてい
る。一方、チャネル領域のドレイン側にはドレイン領域
が設けられている。このうち、ソース領域が、ゲート絶
縁層２８２と第１層間絶縁層２８３とにわたって開孔す
るコンタクトホールを介して、ソース電極２４３に接続
されている。一方、ドレイン領域が、ゲート絶縁層２８
２と第１層間絶縁層２８３とにわたって開孔するコンタ
クトホールを介して、ソース電極２４３と同一層からな
るドレイン電極２４４に接続されている。画素電極２３
は、ドレイン電極２４４を介して、シリコン層２４１の
ドレイン領域に接続されている。
【００４２】本例では、発光層６０からの発光光をＴＦ
Ｔ２４が設けられている基板２側から取り出す構成（バ
ックエミッション型）であるため、基板２の形成材料と
しては、光を透過可能な透明あるいは半透明材料、例え
ば、透明なガラス、石英、サファイア、あるいはポリエ
ステル、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリエ
ーテルケトンなどの透明な合成樹脂などが用いられる。
特に、基板の形成材料としては、安価なソーダガラスが
好適に用いられる。ソーダガラスを用いた場合、これに
シリカコートを施すのが、酸アルカリに弱いソーダガラ
スを保護する効果を有し、さらに基板の平坦性をよくす
る効果も有するため好ましい。また、基板に色フィルタ
ー膜や発光性物質を含む色変換膜、あるいは誘電体反射
膜を配置して、発光色を制御するようにしてもよい。
【００４３】一方、ＴＦＴ２４が設けられている基板２
とは反対側から発光光を取り出す構成（トップエミッシ
ョン型）である場合には、基板２は不透明であってもよ
く、その場合、アルミナ等のセラミック、ステンレス等
の金属シートに表面酸化などの絶縁処理を施したもの、
熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などを用いることができ
る。
【００４４】下地保護層２８１を形成する際には、基板
２に対し、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）や酸素ガ
スなどを原料としてプラズマＣＶＤ法によって製膜する
ことにより、下地保護層２８１として厚さ約２００〜５
００ｎｍのシリコン酸化膜が形成される。
【００４５】シリコン層２４１を形成する際には、ま
ず、基板２の温度を約３５０℃に設定して、下地保護膜
２８１の表面にプラズマＣＶＤ法あるいはＩＣＶＤ法に
より厚さ約３０〜７０ｎｍのアモルファスシリコン層を
形成する。次いで、このアモルファスシリコン層に対し
てレーザアニール法、急速加熱法、または固相成長法な
どによって結晶化工程を行い、アモルファスシリコン層
をポリシリコン層に結晶化する。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２００ｍ
Ｊ／ｃｍ2 とする。ラインビームについては、その短寸
方向におけるレーザ強度のピーク値の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。次いで、ポリシリコン層をフォトリソグラフィ法に
よってパターンニングして、島状のシリコン層２４１と
する。
【００４６】なお、シリコン層２４１は、図１に示した
第２の薄膜トランジスタ２４のチャネル領域及びソース
・ドレイン領域となるものであるが、異なる断面位置に
おいては第１の薄膜トランジスタ２２のチャネル領域及
びソース・ドレイン領域となる半導体膜も形成されてい
る。つまり、二種類のトランジスタ２２、２４は同時に
形成されるが、同じ手順で作られるため、以下の説明に
おいて、トランジスタに関しては、第２の薄膜トランジ
スタ２４についてのみ説明し、第１の薄膜トランジスタ
２２についてはその説明を省略する。
【００４７】ゲート絶縁層２８２を形成する際には、シ
リコン層２４１の表面に対して、ＴＥＯＳや酸素ガスな
どを原料としてプラズマＣＶＤ法を用いて製膜すること
により、厚さ約６０〜１５０ｎｍのシリコン酸化膜また
は窒化膜からなるゲート絶縁層２８２が形成される。
【００４８】ゲート電極２４２は、ゲート絶縁層２８２
上にアルミニウム、タンタル、モリブデン、チタン、タ
ングステンなどの金属を含む導電膜をスパッタ法により
形成した後、これをパターニングすることにより形成さ
れる。
【００４９】シリコン層２４１にソース領域及びドレイ
ン領域を形成するには、ゲート電極２４２を形成した
後、このゲート電極２４２をパターニング用マスクとし
て用い、この状態でリンイオンを注入する。その結果、
ゲート電極２４２に対してセルフアライン的に高濃度不
純物が導入されて、シリコン層２４１中にソース領域及
びドレイン領域が形成される。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。
【００５０】第１層間絶縁層２８３は、基板２より屈折
率が低い低屈折率材料からなり、ゲート絶縁層２８２の
上層に形成される。第１層間絶縁層２８３の形成材料と
しては、シリコン酸化膜、窒化膜、あるいは多孔性を有
するシリコン酸化膜（ＳｉＯ2膜）などが挙げられる。
多孔性を有するＳｉＯ2膜からなるゲート絶縁層２８２
は、反応ガスとしてＳｉ2Ｈ6とＯ3とを用いて、ＣＶＤ
法（化学的気相成長法）により形成される。これらの反
応ガスを用いると、気相中に粒子の大きいＳｉＯ2が形
成され、ゲート絶縁層２８２の上に堆積する。そのた
め、第１層間絶縁層２８３は、層中に多くの空隙を有
し、多孔質体となる。そして、第１層間絶縁層２８３は
多孔質体となることによって低屈折率材料となり、光の
取り出し効率が向上できる。
【００５１】多孔質体からなる低屈折率層は、密度が
０．４ｇ／ｃｍ3以下であることが好ましい。
【００５２】低屈折率層としての第１層間絶縁層２８３
の屈折率は１．５以下、好ましくは１．２以下に設定さ
れる。
【００５３】なお、第１層間絶縁層２８３の表面にＨ
（水素）プラズマ処理をしてもよい。これにより、空隙
の表面のＳｉ−Ｏ結合中のダングリングボンドがＳｉ−
Ｈ結合に置き換えられ、膜の耐吸湿性が良くなる。そし
て、このプラズマ処理された第１絶縁層２８３の表面に
別のＳｉＯ2層を設けてもよい。また、第１層間絶縁層
２８３をＣＶＤ法で形成する際の反応ガスは、Ｓｉ2Ｈ6
＋Ｏ3の他に、Ｓｉ2Ｈ6＋Ｏ2、Ｓｉ3Ｈ8＋Ｏ3、Ｓｉ3Ｈ
8＋Ｏ2としてもよい。更に、上記の反応ガスに加えて、
Ｂ（ホウ素）含有の反応ガス、Ｆ（フッ素）含有の反応
ガスを用いてもよい。
【００５４】第１層間絶縁層２８３を多孔質体として形
成する際、多孔性を有するＳｉＯ2膜と、通常の減圧化
学的気相成長法により形成されたＳｉＯ2膜とを積層す
ることにより、膜質の安定した多孔質体としての第１層
間絶縁層２８３を形成することもできる。そして、これ
らの膜を積層するには、減圧下におけるＳｉＨ4とＯ2の
雰囲気中において、プラズマを断続的、又は周期的に発
生させることによって可能となる。具体的には、第１層
間絶縁層２８３は、基板２を所定のチャンバ内に収容
し、例えば４００℃に保持しながら、反応ガスとしてＳ
ｉＨ4とＯ2を用い、ＲＦ電圧（高周波電圧）をチャンバ
に印加することにより形成される。成膜中においては、
ＳｉＨ4流量、Ｏ2流量が一定であるのに対し、ＲＦ電圧
は１０秒の周期でチャンバに印加される。これにともな
い、プラズマが１０秒の周期で発生、消滅する。このよ
うに、時間変化するプラズマを用いることにより、１つ
のチャンバー内で、減圧ＣＶＤを用いるプロセスと、減
圧下におけるプラズマＣＶＤを用いるプロセスとを繰り
返し行うことができる。そして、減圧ＣＶＤと減圧下に
おけるプラズマＣＶＤとを繰り返し行うことにより、膜
中に多数の空隙を有するＳｉＯ2膜が形成される。すな
わち、第１層間絶縁層２８３は多孔性を有することにな
る。
【００５５】第１層間絶縁層２８３は、エアロゲルによ
って構成することもできる。エアロゲルとは、金属アル
コキシドのゾルゲル反応により形成される湿潤ゲルを超
臨界乾燥することによって得られる均一な超微細構造を
持った光透過性の多孔質体である。エアロゲルにはシリ
カエアロゲルやアルミナを基調としたエアロゲルがあ
る。このうち、シリカエアロゲルは、体積の９０％以上
を空隙が占め、残りが樹枝状に凝集した数１０ｎｍの微
細なＳｉＯ2粒子で構成された材料であり、粒子径が光
の波長よりも小さいため、光透過性を有し、その屈折率
は１．２以下である。また、空隙率を変化させることに
よって屈折率を調整できる。ここで、基板２の材料であ
るガラスの屈折率は１．５４、石英の屈折率は１．４５
である。
【００５６】シリカエアロゲルは、ゾル−ゲル法により
湿潤ゲルを作製する工程、湿潤ゲルを熟成させる工程、
及び超臨界乾燥法により湿潤ゲルを乾燥してエアロゲル
を得る超臨界乾燥工程を経て製造される。超臨界乾燥法
は、固相と液相とからなるゼリー状のゲル物質中の液体
を超臨界流体と置換、除去することにより、ゲルを収縮
させることなくゲル物質を乾燥するのに適した方法であ
って、高い空隙率を有するエアロゲルが得られる。
【００５７】例えば第１層間絶縁層２８３をシリカエア
ロゲルによって形成する際には、ゲート絶縁層２８２の
上にエアロゲルの原料である湿潤ゲルをスピンコート法
等を用いてコーティングし、超臨界乾燥することにより
形成される。超臨界流体を用いた超臨界乾燥法によっ
て、湿潤ゲル中の溶媒を超臨界流体で置換することによ
り、湿潤ゲル中の溶媒が除去される。なお、超臨界流体
としては、二酸化炭素（ＣＯ2）、若しくは、メタノー
ルやエタノールのようなアルコール、ＮＨ3、Ｈ2Ｏ、Ｎ
2Ｏ、メタン、エタン、エチレン、プロパン、ペンタ
ン、イソプロパノール、イソブタノール、シクロトリフ
ルオロメタン、モノフルオロメタン、シクロヘキサノー
ルなどを用いることができる。
【００５８】低屈折率層（各絶縁層）をシリカエアロゲ
ルによって形成する際、基材上にスピンコートなどによ
って湿潤ゲルを塗布した後、超臨界乾燥するが、湿潤ゲ
ルに合成樹脂（有機物）を混合しておいてもよい。この
場合の合成樹脂は、その熱変性温度が超臨界流体の臨界
温度よりも高く光を透過可能な合成樹脂である。超臨界
流体として例えばアルコールを用いた場合、その熱変性
温度がアルコールの臨界温度よりも高く光を透過可能な
合成樹脂としては、ヒドロキシルプロピルセルロース
（ＨＰＣ），ポリビニルブチラール（ＰＶＢ），エチル
セルロース（ＥＣ）等が挙げられる（なお、ＰＶＢ及び
ＥＣはアルコールに可溶で水には不溶）。溶媒としてエ
ーテルを用いる場合には樹脂として塩素系ポリエチレン
等を選択し、またＣＯ2を溶媒として用いる場合にはＨ
ＰＣ等を選択することが望ましい。
【００５９】低屈折率層としては、シリカエアロゲルの
他にアルミナを基調としたエアロゲルでもよく、基板２
より低屈折率で光を透過可能な多孔質体であればよい。
そして、多孔質体（エアロゲル）は密度が０．４ｇ／ｃ
ｍ3以下であることが好ましい。
【００６０】低屈折率層としては多孔質体でなくてもよ
く、エポキシ系接着剤（屈折率：１．４２）やアクリル
系接着剤（屈折率：１．４３）など、光を透過可能で基
板２より低屈折率な高分子材料からなる接着剤でもよ
い。これらの接着剤を単独で使用した場合であっても、
基板２を構成するガラスや石英よりも屈折率が低いた
め、光の取り出し効率を向上できる。
【００６１】更に、低屈折率層としては、多孔質シリカ
でもよいし、フッ化マグネシウム（屈折率：１．３８）
あるいはこれを含む材料でもよい。フッ化マグネシウム
による低屈折率層はスパッタリングによって形成可能で
ある。あるいは、フッ化マグネシウムの微粒子を分散し
たゲルでもよい。あるいは、フッ素系ポリマー又はこれ
を含む材料、例えば、パーフルオロアルキル−ポリエー
テル、パーフルオロアルキルアミン、またはパーフルオ
ロアルキル−ポリエーテル−パーフルオロアルキルアミ
ン混合フィルムでもよい。
【００６２】更には、低屈折率層として、所定のポリマ
ーバインダーに、可溶性もしくは分散性である低屈折率
のフルオロカーボン化合物を混在したものでもよい。ポ
リマーバインダーとしては、ポリビニルアルコール、ポ
リアクリル酸、ポリビニルピロリドン、ポリビニルスル
ホン酸ナトリウム塩、ポリビニルメチルエーテル、ポリ
エチレングリコール、ポリα−トリフルオロメチルアク
リル酸、ポリビニルメチルエーテル−コ−無水マレイン
酸、ポリエチレングリコール−コ−プロピレングリコー
ル、ポリメタアクリル酸などが挙げられる。また、フル
オロカーボン化合物としては、パーフルオロオクタン酸
−アンモニウム塩、パーフルオロオクタン酸−テトラメ
チルアンモニウム塩、Ｃ−７とＣ−１０のパーフルオロ
アルキルスルホン酸アンモニウム塩、Ｃ−７とＣ−１０
のパーフルオロアルキルスルホン酸テトラメチルアンモ
ニウム塩、フッ素化アルキル第４級アンモニウムアイオ
ダイド、パーフルオロアジピン酸、およびパーフルオロ
アジピン酸の第４級アンモニウム塩などが挙げられる。
【００６３】更に、低屈折率層として空隙を導入する方
法が有効であるため、上記エアロゲルの他に、微粒子を
用いて微粒子間または微粒子内のミクロボイドとして空
隙を形成してもよい。微粒子としては、無機微粒子ある
いは有機微粒子を低屈折率層に用いることができる。無
機微粒子は、非晶質であることが好ましい。無機微粒子
は、金属の酸化物、窒化物、硫化物またはハロゲン化物
からなることが好ましく、金属酸化物または金属ハロゲ
ン化物からなることがさらに好ましく、金属酸化物また
は金属フッ化物からなることが最も好ましい。金属原子
としては、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ａｌ、Ｚｎ、
Ｆｅ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｗ、Ｙ、Ｓｂ、Ｍｎ、
Ｇａ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ａｇ、Ｓｉ、Ｂ、Ｂｉ、Ｍｏ、
Ｃｅ、Ｃｄ、Ｂｅ、ＰｂおよびＮｉが好ましく、Ｍｇ、
Ｃａ、ＢおよびＳｉがさらに好ましい。二種類の金属を
含む無機化合物を用いてもよい。特に好ましい無機化合
物は、二酸化ケイ素、すなわちシリカである。
【００６４】無機微粒子内ミクロボイドは、例えば、粒
子を形成するシリカの分子を架橋させることにより形成
することができる。シリカの分子を架橋させると体積が
縮小し、粒子が多孔質になる。ミクロボイドを有する
（多孔質）無機微粒子は、ゾル−ゲル法（特開昭５３−
１１２７３２号、特公昭５７−９０５１号の各公報記
載）または析出法（APPLIED OPTICS、27、3356頁（198
8）記載）により、分散物として直接合成することがで
きる。また、乾燥・沈澱法で得られた粉体を、機械的に
粉砕して分散物を得ることもできる。市販の多孔質無機
微粒子（例えば、二酸化ケイ素ゾル）を用いてもよい。
ミクロボイドを有する無機微粒子は、低屈折率層の形成
のため、適当な媒体に分散した状態で使用することが好
ましい。分散媒としては、水、アルコール（例、メタノ
ール、エタノール、イソプロピルアルコール）およびケ
トン（例、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケト
ン）が好ましい。
【００６５】有機微粒子も、非晶質であることが好まし
い。有機微粒子は、モノマーの重合反応（例えば乳化重
合法）により合成されるポリマー微粒子であることが好
ましい。有機微粒子のポリマーはフッ素原子を含むこと
が好ましい。含フッ素ポリマーを合成するために用いる
フッ素原子を含むモノマーの例には、フルオロオレフィ
ン類（例、フルオロエチレン、ビニリデンフルオライ
ド、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレ
ン、パーフルオロ−２，２−ジメチル−１，３−ジオキ
ソール）、アクリル酸またはメタクリル酸のフッ素化ア
ルキルエステル類およびフッ素化ビニルエーテル類が含
まれる。フッ素原子を含むモノマーとフッ素原子を含ま
ないモノマーとのコポリマーを用いてもよい。フッ素原
子を含まないモノマーの例には、オレフィン類（例、エ
チレン、プロピレン、イソプレン、塩化ビニル、塩化ビ
ニリデン）、アクリル酸エステル類（例、アクリル酸メ
チル、アクリル酸エチル、アクリル酸２−エチルヘキシ
ル）、メタクリル酸エステル類（例、メタクリル酸メチ
ル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル）、スチ
レン類（例、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルス
チレン）、ビニルエーテル類（例、メチルビニルエーテ
ル）、ビニルエステル類（例、酢酸ビニル、プロピオン
酸ビニル）、アクリルアミド類（例、Ｎ−tert−ブチル
アクリルアミド、Ｎ−シクロヘキシルアクリルアミ
ド）、メタクリルアミド類およびアクリルニトリル類が
含まれる。
【００６６】有機微粒子内ミクロボイドは、例えば、粒
子を形成するポリマーを架橋させることにより形成する
ことができる。ポリマーを架橋させると体積が縮小し、
粒子が多孔質になる。粒子を形成するポリマーを架橋さ
せるためには、ポリマーを合成するためのモノマーの２
０モル％以上を多官能モノマーとすることが好ましい。
多官能モノマーの割合は、３０乃至８０モル％であるこ
とがさらに好ましく、３５乃至５０モル％であることが
最も好ましい。多官能モノマーの例には、ジエン類
（例、ブタジエン、ペンタジエン）、多価アルコールと
アクリル酸とのエステル（例、エチレングリコールジア
クリレート、１，４−シクロヘキサンジアクリレート、
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート）、多価ア
ルコールとメタクリル酸とのエステル（例、エチレング
リコールジメタクリレート、１，２，４−シクロヘキサ
ンテトラメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラ
メタクリレート）、ジビニル化合物（例、ジビニルシク
ロヘキサン、１，４−ジビニルベンゼン）、ジビニルス
ルホン、ビスアクリルアミド類（例、メチレンビスアク
リルアミド）およびビスメタクリルアミド類が含まれ
る。粒子間のミクロボイドは、微粒子を少なくとも２個
以上積み重ねることにより形成することができる。
【００６７】低屈折率層を、微細空孔と微粒子状無機物
とを有する材料によって構成してもよい。この場合、低
屈折率層はコーティングにより形成され、微細空孔は層
の塗布後に活性化ガス処理を行ない、ガスが層から離脱
することによって形成される。あるいは、２種類以上の
超微粒子（例えば、ＭｇＦ2とＳｉＯ2 ）を混在させ
て、膜厚方向にその混合比を変化させることによって低
屈折率層を形成してもよい。混合比を変化させることに
より屈折率が変化する。超微粒子は、エチルシリケート
の熱分解で生じたＳｉＯ2により接着している。エチル
シリケートの熱分解では、エチル部分の燃焼によって、
二酸化炭素と水蒸気も発生する。二酸化炭素と水蒸気が
層から離脱することにより、超微粒子の間に間隙が生じ
ている。あるいは、多孔質シリカよりなる無機微粉末と
バインダーとを含有して低屈折率層を形成してもよい
し、含フッ素ポリマーからなる微粒子を２個以上積み重
ねることにより、微粒子間に空隙を形成した低屈折率層
を形成してもよい。
【００６８】分岐構造レベルで空隙率を向上させること
もできる。例えばデンドリマーなどの分岐構造を有する
ポリマーを用いても低屈折率が得られる。
【００６９】そして、上記の材料を用いて、低屈折率層
は、屈折率が１．５以下、好ましくは１．２以下に設定
されていることが望ましい。基板２として屈折率が１．
４５の石英や、屈折率が約１．５４のガラスなどを用い
た際、基板２の屈折率より低い屈折率となる。
【００７０】ソース電極２４３及びドレイン電極２４４
を形成するには、まず、第１層間絶縁層２８３にフォト
リソグラフィ法を用いてパターニングすることにより、
ソース電極及びドレイン電極に対応するコンタクトホー
ルを形成する。次に、第１層間絶縁層２８３を覆うよう
に、アルミニウムやクロム、タンタル等の金属からなる
導電層を形成した後、この導電層のうち、ソース電極及
びドレイン電極が形成されるべき領域を覆うようにパタ
ーニング用マスクを設けるとともに、導電層をパターニ
ングすることにより、ソース電極２４３及びドレイン電
極２４４が形成される。
【００７１】第２層間絶縁層２８４は、第１層間絶縁層
２８３同様、低屈折率材料によって構成され、第１層間
絶縁層２８３の形成方法と同様の手順で第１層間絶縁層
２８３の上層に形成される。ここで、第２層間絶縁層２
８４を形成したら、第２層間絶縁層２８４のうちドレイ
ン電極２４４に対応する部分にコンタクトホール２３ａ
を形成する。
【００７２】発光素子３に接続する陽極２３は、ＩＴＯ
やフッ素をドープしてなるＳｎＯ2、更にＺｎＯやポリ
アミン等の透明電極材料からなり、コンタクトホール２
３ａを介してＴＦＴ２４のドレイン電極２４４に接続さ
れている。陽極２３を形成するには、前記透明電極材料
からなる膜を第２層間絶縁層２８４上面に形成し、この
膜をパターニングすることにより形成される。
【００７３】第３絶縁層（バンク層）２２１はアクリル
樹脂、ポリイミド樹脂などの合成樹脂によって構成され
ている。第３絶縁層２２１は、陽極２３が形成された後
に形成される。具体的な第３絶縁層２２１の形成方法と
しては、例えば、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂などの
レジストを溶媒に融かしたものを、スピンコート、ディ
ップコート等により塗布して絶縁層を形成する。なお、
絶縁層の構成材料は、後述するインクの溶媒に溶解せ
ず、しかもエッチング等によってパターニングしやすい
ものであればどのようなものでもよい。更に、絶縁層を
フォトリソグラフィ技術等により同時にエッチングし
て、開口部２２１ａを形成することにより、開口部２２
１ａを備えた第３絶縁層２２１が形成される。
【００７４】ここで、第３絶縁層２２１の表面には、親
液性（親インク性）を示す領域と、撥液性（撥インク
性）を示す領域とが形成される。本実施形態においては
プラズマ処理工程により、各領域を形成するものとして
いる。具体的にプラズマ処理工程は、予備加熱工程と、
開口部２２１ａの壁面並びに画素電極２３の電極面を親
インク性にする親インク化工程と、第３絶縁層２２１の
上面を撥インク性にする撥インク化工程と、冷却工程と
を有している。すなわち、基材（第３絶縁層等を含む基
板２）を所定温度（例えば７０〜８０土程度）に加熱
し、次いで親インク化工程として大気雰囲気中で酸素を
反応ガスとするプラズマ処理（Ｏ2プラスマ処理）を行
う。続いて、撥インク化工程として大気雰囲気中で４フ
ッ化メタンを反応ガスとするプラスマ処理（ＣＦ4プラ
スマ処理）を行い、プラズマ処理のために加熱された基
材を室温まで冷却することで、親インク性及び撥インク
性が所定箇所に付与されることとなる。なお、画素電極
２３の電極面についても、このＣＦ4プラスマ処理の影
響を多少受けるが、画素電極２３の材料であるＩＴＯ等
はフッ素に対する親和性に乏しいため、親インク化工程
で付与された水酸基がフッ素基で置換されることがな
く、親インク性が保たれる。
【００７５】なお、第１層間絶縁層２８３、第２層間絶
縁層２８４のそれぞれを低屈折率層としているが、これ
ら２つの層を低屈折率層とする必要はなく、少なくとも
いずれか一方の層だけ低屈折率層としてもよい。
【００７６】一方、第１層間絶縁層２８３及び第２層間
絶縁層２８４に加えて、ゲート絶縁層２８２も低屈折率
材料により形成してもよい。こうすることにより光の取
り出し効率が向上するが、ＴＦＴなどトランジスタの性
能を向上させるためにはゲート絶縁層を高誘電率材料に
より形成することが好ましい場合がある。
【００７７】また、低屈折率材料からなる層は発光層６
０からの光が通過する部分に設けられていればよいの
で、絶縁層以外の層を低屈折率層としてもよい。更に
は、有機バンク層２２１を低屈折率層としてもよい。
【００７８】正孔輸送層７０は陽極２３の上面に形成さ
れている。ここで、正孔輸送層７０の形成材料として
は、特に限定されることなく公知のものが使用可能であ
り、例えばピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、
スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体等が挙
げられる。具体的には、特開昭６３−７０２５７号、同
６３−１７５８６０号公報、特開平２−１３５３５９
号、同２−１３５３６１号、同２−２０９９８８号、同
３−３７９９２号、同３−１５２１８４号公報に記載さ
れているもの等が例示されるが、トリフェニルジアミン
誘導体が好ましく、中でも４，４’−ビス（Ｎ（３−メ
チルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニルが好
適とされる。
【００７９】なお、正孔輸送層に代えて正孔注入層を形
成するようにしてもよく、さらに正孔注入層と正孔輸送
層を両方形成するようにしてもよい。その場合、正孔注
入層の形成材料としては、例えば銅フタロシアニン（Ｃ
ｕＰｃ）や、ポリテトラヒドロチオフェニルフェニレン
であるポリフェニレンビニレン、１，１−ビス−（４−
Ｎ，Ｎ−ジトリルアミノフェニル）シクロヘキサン、ト
リス（８−ヒドロキシキノリノール）アルミニウム等が
挙げられるが、特に銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）を用
いるのが好ましい。
【００８０】正孔注入／輸送層７０を形成する際には、
インクジェット法が用いられる。すなわち、上述した正
孔注入／輸送層材料を含む組成物インクを陽極２３の電
極面上に吐出した後に、乾燥処理及び熱処理を行うこと
により、電極２３上に正孔注入／輸送層７０が形成され
る。なお、この正孔注入／輸送層形成工程以降は、正孔
注入／輸送層７０及び発光層（有機ＥＬ層）６０の酸化
を防止すべく、窒素雰囲気、アルゴン雰囲気等の不活性
ガス雰囲気で行うことが好ましい。例えば、インクジェ
ットヘッド（不図示）に正孔注入／輸送層材料を含む組
成物インクを充填し、インクジェットヘッドの吐出ノズ
ルを陽極２３の電極面に対向させ、インクジェットヘッ
ドと基材（基板２）とを相対移動させながら、吐出ノズ
ルから１滴当たりの液量が制御されたインキ滴を電極面
に吐出する。次に、吐出後のインク滴を乾燥処理して組
成物インクに含まれる極性溶媒を蒸発させることによ
り、正孔注入／輸送層７０が形成される。
【００８１】なお、組成物インクとしては、例えば、ポ
リエチレンジオキシチオフェン等のポリチオフェン誘導
体と、ポリスチレンスルホン酸等との混合物を、イソプ
ロピルアルコール等の極性溶媒に溶解させたものを用い
ることができる。ここで、吐出されたインク滴は、親イ
ンク処理された陽極２３の電極面上に広がり、開口部２
２１ａの底部近傍に満たされる。その一方で、撥インク
処理された第３絶縁層２２１の上面にはインク滴がはじ
かれて付着しない。したがって、インク滴が所定の吐出
位置からはずれて第３絶縁層２２１の上面に吐出された
としても、該上面がインク滴で濡れることがなく、はじ
かれたインク滴が第３絶縁層２２１の開口部２２１ａ内
に転がり込むものとされている。
【００８２】発光層６０は、正孔注入／輸送層７０上面
に形成される。発光層６０の形成材料としては、特に限
定されることなく、低分子の有機発光色素や高分子発光
体、すなわち各種の蛍光物質や燐光物質からなる発光物
質が使用可能である。発光物質となる共役系高分子の中
ではアリーレンビニレン構造を含むものが特に好まし
い。低分子蛍光体では、例えばナフタレン誘導体、アン
トラセン誘導体、ペリレン誘導体、ポリメチン系、キサ
テン系、クマリン系、シアニン系などの色素類、８−ヒ
ドロキノリンおよびその誘導体の金属錯体、芳香族アミ
ン、テトラフェニルシクロペンタジエン誘導体等、また
は特開昭５７−５１７８１、同５９−１９４３９３号公
報等に記載されている公知のものが使用可能である。
【００８３】発光層６０の形成材料として高分子蛍光体
を用いる場合には、側鎖に蛍光基を有する高分子を用い
ることができるが、好ましくは共役系構造を主鎖に含む
もので、特に、ポリチオフェン、ポリ−ｐ−フェニレ
ン、ポリアリーレンビニレン、ポリフルオレンおよびそ
の誘導体が好ましい。中でもポリアリーレンビニレンお
よびその誘導体が好ましい。該ポリアリーレンビニレン
およびその誘導体は、下記化学式（１）で示される繰り
返し単位を全繰り返し単位の５０モル％以上含む重合体
である。繰り返し単位の構造にもよるが、化学式（１）
で示される繰り返し単位が全繰り返し単位の７０％以上
であることがさらに好ましい。 −Ａｒ−ＣＲ＝ＣＲ’− （１） 〔ここで、Ａｒは、共役結合に関与する炭素原子数が４
個以上２０個以下からなるアリーレン基または複素環化
合物基、Ｒ、Ｒ’はそれぞれ独立に水素、炭素数１〜２
０のアルキル基、炭素数６〜２０のアリール基、炭素数
４〜２０の複素環化合物、シアノ基からなる群から選ば
れた基を示す。〕
【００８４】該高分子蛍光体は、化学式（１）で示され
る繰り返し単位以外の繰り返し単位として、芳香族化合
物基またはその誘導体、複素環化合物基またはその誘導
体、およびそれらを組み合わせて得られる基などを含ん
でいてもよい。また、化学式（１）で示される繰り返し
単位や他の繰り返し単位が、エーテル基、エステル基、
アミド基、イミド基などを有する非共役の単位で連結さ
れていてもよいし、繰り返し単位にそれらの非共役部分
が含まれていてもよい。
【００８５】前記高分子蛍光体において化学式（１）の
Ａｒとしては、共役結合に関与する炭素原子数が４個以
上２０個以下からなるアリーレン基または複素環化合物
基であり、下記の化学式（２）で示す芳香族化合物基ま
たはその誘導体基、複素環化合物基またはその誘導体
基、およびそれらを組み合わせて得られる基などが例示
される。
【００８６】
【化１】 （Ｒ１〜Ｒ９２は、それぞれ独立に、水素、炭素数１〜
２０のアルキル基、アルコキシ基およびアルキルチオ
基；炭素数６〜１８のアリール基およびアリールオキシ
基；ならびに炭素数４〜１４の複素環化合物基からなる
群から選ばれた基である。）
【００８７】これらのなかでフェニレン基、置換フェニ
レン基、ビフェニレン基、置換ビフェニレン基、ナフタ
レンジイル基、置換ナフタレンジイル基、アントラセン
−９，１０−ジイル基、置換アントラセン−９，１０−
ジイル基、ピリジン−２，５−ジイル基、置換ピリジン
−２，５−ジイル基、チエニレン基および置換チエニレ
ン基が好ましい。さらに好ましくは、フェニレン基、ビ
フェニレン基、ナフタレンジイル基、ピリジン−２，５
−ジイル基、チエニレン基である。
【００８８】化学式（１）のＲ、Ｒ’が水素またはシア
ノ基以外の置換基である場合について述べると、炭素数
１〜２０のアルキル基としては、メチル基、エチル基、
プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプ
チル基、オクチル基、デシル基、ラウリル基などが挙げ
られ、メチル基、エチル基、ペンチル基、ヘキシル基、
ヘプチル基、オクチル基が好ましい。アリール基として
は、フェニル基、４−Ｃ１〜Ｃ１２アルコキシフェニル
基（Ｃ１〜Ｃ１２は炭素数１〜１２であることを示す。
以下も同様である。）、４−Ｃ１〜Ｃ１２アルキルフェ
ニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基などが例示さ
れる。
【００８９】溶媒可溶性の観点からは化学式（１）のＡ
ｒが、１つ以上の炭素数４〜２０のアルキル基、アルコ
キシ基およびアルキルチオ基、炭素数６〜１８のアリー
ル基およびアリールオキシ基ならびに炭素数４〜１４の
複素環化合物基から選ばれた基を有していることが好ま
しい。
【００９０】これらの置換基としては以下のものが例示
される。炭素数４〜２０のアルキル基としては、ブチル
基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル
基、デシル基、ラウリル基などが挙げられ、ペンチル
基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基が好ましい。
また、炭素数４〜２０のアルコキシ基としては、ブトキ
シ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチル
オキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基、ラウリ
ルオキシ基などが挙げられ、ペンチルオキシ基、ヘキシ
ルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基が好
ましい。炭素数４〜２０のアルキルチオ基としては、ブ
チルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、ヘプチ
ルチオ基、オクチルチオ基、デシルオキシ基、ラウリル
チオ基などが挙げられ、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ
基、ヘプチルチオ基、オクチルチオ基が好ましい。アリ
ール基としては、フェニル基、４−Ｃ１〜Ｃ１２アルコ
キシフェニル基、４−Ｃ１〜Ｃ１２アルキルフェニル
基、１−ナフチル基、２−ナフチル基などが例示され
る。アリールオキシ基としては、フェノキシ基が例示さ
れる。複素環化合物基としては２−チエニル基、２−ピ
ロリル基、２−フリル基、２−、３−または４−ピリジ
ル基などが例示される。これら置換基の数は、該高分子
蛍光体の分子量と繰り返し単位の構成によっても異なる
が、溶解性の高い高分子蛍光体を得る観点から、これら
の置換基が分子量６００当たり１つ以上であることがよ
り好ましい。
【００９１】なお、前記高分子蛍光体は、ランダム、ブ
ロックまたはグラフト共重合体であってもよいし、それ
らの中間的な構造を有する高分子、例えばブロック性を
帯びたランダム共重合体であってもよい。蛍光の量子収
率の高い高分子蛍光体を得る観点からは完全なランダム
共重合体よりブロック性を帯びたランダム共重合体やブ
ロックまたはグラフト共重合体が好ましい。また、ここ
で形成する有機エレクトロルミネッセンス素子は、薄膜
からの蛍光を利用することから、該高分子蛍光体は固体
状態で蛍光を有するものが用いられる。
【００９２】該高分子蛍光体に対して溶媒を使用する場
合に、好適なものとしては、クロロホルム、塩化メチレ
ン、ジクロロエタン、テトラヒドロフラン、トルエン、
キシレンなどが例示される。高分子蛍光体の構造や分子
量にもよるが、通常はこれらの溶媒に０．１ｗｔ％以上
溶解させることができる。また、前記高分子蛍光体とし
ては、分子量がポリスチレン換算で１０3 〜１０ 7 であ
ることが好ましく、それらの重合度は繰り返し構造やそ
の割合によっても変わる。成膜性の点から一般には繰り
返し構造の合計数で好ましくは４〜１００００、さらに
好ましくは５〜３０００、特に好ましくは１０〜２００
０である。
【００９３】このような高分子蛍光体の合成法として
は、特に限定されないものの、例えばアリーレン基にア
ルデヒド基が２つ結合したジアルデヒド化合物と、アリ
ーレン基にハロゲン化メチル基が２つ結合した化合物と
トリフェニルホスフィンとから得られるジホスホニウム
塩からのＷｉｔｔｉｇ反応が例示される。また、他の合
成法としては、アリーレン基にハロゲン化メチル基が２
つ結合した化合物からの脱ハロゲン化水素法が例示され
る。さらに、アリーレン基にハロゲン化メチル基が２つ
結合した化合物のスルホニウム塩をアルカリで重合して
得られる中間体から熱処理により該高分子蛍光体を得る
スルホニウム塩分解法が例示される。いずれの合成法に
おいても、モノマーとして、アリーレン基以外の骨格を
有する化合物を加え、その存在割合を変えることによ
り、生成する高分子蛍光体に含まれる繰り返し単位の構
造を変えることができるので、化学式（１）で示される
繰り返し単位が５０モル％以上となるように加減して仕
込み、共重合してもよい。これらのうち、Ｗｉｔｔｉｇ
反応による方法が、反応の制御や収率の点で好ましい。
【００９４】さらに具体的に、前記高分子蛍光体の１つ
の例であるアリーレンビニレン系共重合体の合成法を説
明する。例えば、Ｗｉｔｔｉｇ反応により高分子蛍光体
を得る場合には、例えばまず、ビス（ハロゲン化メチ
ル）化合物、より具体的には、例えば２，５−ジオクチ
ルオキシ−ｐ−キシリレンジブロミドをＮ，Ｎ−ジメチ
ルホルムアミド溶媒中、トリフェニルホスフィンと反応
させてホスホニウム塩を合成し、これとジアルデヒド化
合物、より具体的には、例えば、テレフタルアルデヒド
とを、例えばエチルアルコール中、リチウムエトキシド
を用いて縮合させるＷｉｔｔｉｇ反応により、フェニレ
ンビニレン基と２，５−ジオクチルオキシ−ｐ−フェニ
レンビニレン基を含む高分子蛍光体が得られる。このと
き、共重合体を得るために２種類以上のジホスホニウム
塩および／または２種類以上のジアルデヒド化合物を反
応させてもよい。これらの高分子蛍光体を発光層の形成
材料として用いる場合、その純度が発光特性に影響を与
えるため、合成後、再沈精製、クロマトグラフによる分
別等の純化処理をすることが望ましい。
【００９５】また、前記の高分子蛍光体からなる発光層
の形成材料としては、フルカラー表示をなすため、赤、
緑、青の三色の発光層形成材料が用いられ、それぞれが
所定のパターニング装置（インクジェット装置）によっ
て予め設定された位置の画素ＡＲに射出され、パターニ
ングされる。なお、前記の発光物質としては、ホスト材
料にゲスト材料を添加した形態のものを用いることもで
きる。
【００９６】このような発光材料としては、ホスト材料
として例えば高分子有機化合物や低分子材料が、またゲ
スト材料として得られる発光層の発光特性を変化させる
ための蛍光色素、あるいは燐光物質を含んでなるものが
好適に用いられる。高分子有機化合物としては、溶解性
の低い材料の場合、例えば前駆体が塗布された後、以下
の化学式（３）に示すように加熱硬化されることによっ
て共役系高分子有機エレクトロルミネッセンス層となる
発光層を生成し得るものがある。例えば、前駆体のスル
ホニウム塩の場合、加熱処理されることによりスルホニ
ウム基が脱離し、共役系高分子有機化合物となるもの等
がある。また、溶解性の高い材料では、材料をそのまま
塗布した後、溶媒を除去して発光層にし得るものもあ
る。
【００９７】
【化２】
【００９８】前記の高分子有機化合物は固体で強い蛍光
を持ち、均質な固体超薄膜を形成することができる。し
かも、形成能に富みＩＴＯ電極との密着性も高く、さら
に、固化した後は強固な共役系高分子膜を形成する。
【００９９】このような高分子有機化合物としては、例
えばポリアリーレンビニレンが好ましい。ポリアリーレ
ンビニレンは水系溶媒あるいは有機溶媒に可溶で第２の
基体１１に塗布する際の塗布液への調製が容易であり、
さらに一定条件下でポリマー化することができるため、
光学的にも高品質の薄膜を得ることができる。このよう
なポリアリーレンビニレンとしては、ＰＰＶ（ポリ（パ
ラ−フェニレンビニレン））、ＭＯ−ＰＰＶ（ポリ
（２，５−ジメトキシ−１，４−フェニレンビニレ
ン））、ＣＮ−ＰＰＶ（ポリ（２，５−ビスヘキシルオ
キシ−１，４−フェニレン−（１−シアノビニレ
ン）））、ＭＥＨ−ＰＰＶ（ポリ［２−メトキシ−５−
（２’−エチルヘキシルオキシ）］−パラ−フェニレン
ビニレン）、等のＰＰＶ誘導体、ＰＴＶ（ポリ（２，５
−チエニレンビニレン））等のポリ（アルキルチオフェ
ン）、ＰＦＶ（ポリ（２，５−フリレンビニレン））、
ポリ（パラフェニレン）、ポリアルキルフルオレン等が
挙げられるが、なかでも化学式（４）に示すようなＰＰ
ＶまたはＰＰＶ誘導体の前駆体からなるものや、化学式
（５）に示すようなポリアルキルフルオレン（具体的に
は化学式（６）に示すようなポリアルキルフルオレン系
共重合体）が特に好ましい。ＰＰＶ等は強い蛍光を持
ち、二重結合を形成するπ電子がポリマー鎖上で非極在
化している導電性高分子でもあるため、高性能の有機エ
レクトロルミネッセンス素子を得ることができる。
【０１００】
【化３】
【０１０１】
【化４】
【０１０２】
【化５】
【０１０３】なお、前記ＰＰＶ薄膜の他に発光層を形成
し得る高分子有機化合物や低分子材料、すなわち本例に
おいてホスト材料として用いられるものは、例えばアル
ミキノリノール錯体（Ａｌｑ３）やジスチリルビフェニ
ル、さらに化学式（７）に示すＢｅＢｑ２やＺｎ（ＯＸ
Ｚ）2 、そしてＴＰＤ、ＡＬＯ、ＤＰＶＢｉ等の従来よ
り一般的に用いられているものに加え、ピラゾリンダイ
マー、キノリジンカルボン酸、ベンゾピリリウムパーク
ロレート、ベンゾピラノキノリジン、ルブレン、フェナ
ントロリンユウロピウム錯体等が挙げられ、これらの１
種または２種以上を含む有機エレクトロルミネッセンス
素子用組成物を用いることができる。
【０１０４】
【化６】
【０１０５】一方、このようなホスト材料に添加される
ゲスト材料としては、前記したように蛍光色素や燐光物
質が挙げられる。特に蛍光色素は、発光層の発光特性を
変化させることができ、例えば、発光層の発光効率の向
上、または光吸収極大波長（発光色）を変えるための手
段としても有効である。すなわち、蛍光色素は単に発光
層材料としてではなく、発光機能そのものを担う色素材
料として利用することができる。例えば、共役系高分子
有機化合物分子上のキャリア再結合で生成したエキシト
ンのエネルギーを蛍光色素分子上に移すことができる。
この場合、発光は蛍光量子効率が高い蛍光色素分子から
のみ起こるため、発光層の電流量子効率も増加する。し
たがって、発光層の形成材料中に蛍光色素を加えること
により、同時に発光層の発光スペクトルも蛍光分子のも
のとなるので、発光色を変えるための手段としても有効
となる。
【０１０６】なお、ここでいう電流量子効率とは、発光
機能に基づいて発光性能を考察するための尺度であっ
て、下記式により定義される。 ηE ＝放出されるフォトンのエネルギー／入力電気エネ
ルギー そして、蛍光色素のドープによる光吸収極大波長の変換
によって、例えば赤、青、緑の３原色を発光させること
ができ、その結果フルカラー表示体を得ることが可能と
なる。さらに蛍光色素をドーピングすることにより、エ
レクトロルミネッセンス素子の発光効率を大幅に向上さ
せることができる。
【０１０７】蛍光色素としては、赤色の発色光を発光す
る発光層を形成する場合、レーザー色素のＤＣＭ−１、
あるいはローダミンまたはローダミン誘導体、ペニレン
等を用いるのが好ましい。これらの蛍光色素をＰＰＶな
どホスト材料にドープすることにより、発光層を形成す
ることができるが、これらの蛍光色素は水溶性のものが
多いので、水溶性を有するＰＰＶ前駆体であるスルホニ
ウム塩にドープし、その後、加熱処理すれば、より均一
な発光層の形成が可能になる。このような蛍光色素とし
て具体的には、ローダミンＢ、ローダミンＢベース、ロ
ーダミン６Ｇ、ローダミン１０１過塩素酸塩等が挙げら
れ、これらを２種以上混合したものであってもよい。
【０１０８】また、緑色の発色光を発光する発光層を形
成する場合、キナクリドン、ルブレン、ＤＣＪＴおよび
その誘導体を用いるのが好ましい。これらの蛍光色素に
ついても、前記の蛍光色素と同様、ＰＰＶなどホスト材
料にドープすることにより、発光層を形成することがで
きるが、これらの蛍光色素は水溶性のものが多いので、
水溶性を有するＰＰＶ前駆体であるスルホニウム塩にド
ープし、その後、加熱処理すれば、より均一な発光層の
形成が可能になる。
【０１０９】さらに、青色の発色光を発光する発光層を
形成する場合、ジスチリルビフェニルおよびその誘導体
を用いるのが好ましい。これらの蛍光色素についても、
前記の蛍光色素と同様、ＰＰＶなどホスト材料にドープ
することにより、発光層を形成することができるが、こ
れらの蛍光色素は水溶性のものが多いので、水溶性を有
するＰＰＶ前駆体であるスルホニウム塩にドープし、そ
の後、加熱処理すれば、より均一な発光層の形成が可能
になる。
【０１１０】また、青色の発色光を有する他の蛍光色素
としては、クマリンおよびその誘導体を挙げることがで
きる。これらの蛍光色素は、ＰＰＶと相溶性がよく発光
層の形成が容易である。また、これらのうち特にクマリ
ンは、それ自体は溶媒に不溶であるものの、置換基を適
宜に選択することによって溶解性を増し、溶媒に可溶と
なるものもある。このような蛍光色素として具体的に
は、クマリン−１、クマリン−６、クマリン−７、クマ
リン１２０、クマリン１３８、クマリン１５２、クマリ
ン１５３、クマリン３１１、クマリン３１４、クマリン
３３４、クマリン３３７、クマリン３４３等が挙げられ
る。
【０１１１】さらに、別の青色の発色光を有する蛍光色
素としては、テトラフェニルブタジエン（ＴＰＢ）また
はＴＰＢ誘導体、ＤＰＶＢｉ等を挙げることができる。
これらの蛍光色素は、前記赤色蛍光色素等と同様に水溶
液に可溶であり、またＰＰＶと相溶性がよく発光層の形
成が容易である。以上の蛍光色素については、各色とも
に１種のみを用いてもよく、また２種以上を混合して用
いてもよい。なお、このような蛍光色素としては、化学
式（８）に示すようなものや、化学式（９）に示すよう
なもの、さらに化学式（１０）に示すようなものが用い
られる。
【０１１２】
【化７】
【０１１３】
【化８】
【０１１４】
【化９】
【０１１５】これらの蛍光色素については、前記共役系
高分子有機化合物等からなるホスト材料に対し、後述す
る方法によって０．５〜１０ｗｔ％添加するのが好まし
く、１．０〜５．０ｗｔ％添加するのがより好ましい。
蛍光色素の添加量が多過ぎると得られる発光層の耐候性
および耐久性の維持が困難となり、一方、添加量が少な
過ぎると、前述したような蛍光色素を加えることによる
効果が十分に得られないからである。
【０１１６】また、ホスト材料に添加されるゲスト材料
としての燐光物質としては、化学式（１１）に示すＩｒ
（ｐｐｙ）3 、Ｐｔ（ｔｈｐｙ）2 、ＰｔＯＥＰなどが
好適に用いられる。
【０１１７】
【化１０】
【０１１８】なお、前記の化学式（１１）に示した燐光
物質をゲスト材料とした場合、ホスト材料としては、特
に化学式（１２）に示すＣＢＰ、ＤＣＴＡ、ＴＣＰＢ
や、前記したＤＰＶＢｉ、Ａｌｑ３が好適に用いられ
る。また、前記蛍光色素と燐光物質については、これら
を共にゲスト材料としてホスト材料に添加するようにし
てもよい。
【０１１９】
【化１１】
【０１２０】なお、このようなホスト／ゲスト系の発光
物質によって発光層６０を形成する場合、例えば予めパ
ターニング装置（インクジェット装置）にノズル等の材
料供給系を複数形成しておき、これらノズルからホスト
材料とゲスト材料とを予め設定した量比で同時に吐出さ
せることにより、ホスト材料に所望する量のゲスト材料
が添加されてなる発光物質による、発光層６０を形成す
ることができる。
【０１２１】発光層６０は、正孔注入／輸送層７０の形
成方法と同様の手順で形成される。すなわち、インクジ
ェット法によって発光層材料を含む組成物インクを正孔
注入／輸送層７０の上面に吐出した後に、乾燥処理及び
熱処理を行うことにより、第３絶縁層２２１に形成され
た開口部２２１ａ内部の正孔注入／輸送層７０上に発光
層６０が形成される。この発光層形成工程も上述したよ
うに不活性ガス雰囲気化で行われる。吐出された組成物
インクは撥インク処理された領域ではじかれるので、イ
ンク滴が所定の吐出位置からはずれたとしても、はじか
れたインク滴が第３絶縁層２２１の開口部２２１ａ内に
転がり込む。
【０１２２】電子輸送層５０は発光層６０の上面に形成
される。電子輸送層５０も発光層６０の形成方法と同
様、インクジェット法により形成される。電子輸送層５
０の形成材料としては、特に限定されることなく、オキ
サジアゾール誘導体、アントラキノジメタンおよびその
誘導体、ベンゾキノンおよびその誘導体、ナフトキノン
およびその誘導体、アントラキノンおよびその誘導体、
テトラシアノアンスラキノジメタンおよびその誘導体、
フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレンおよ
びその誘導体、ジフェノキノン誘導体、８−ヒドロキシ
キノリンおよびその誘導体の金属錯体等が例示される。
具体的には、先の正孔輸送層の形成材料と同様に、特開
昭６３−７０２５７号、同６３−１７５８６０号公報、
特開平２−１３５３５９号、同２−１３５３６１号、同
２−２０９９８８号、同３−３７９９２号、同３−１５
２１８４号公報に記載されているもの等が例示され、特
に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、ベンゾキノ
ン、アントラキノン、トリス（８−キノリノール）アル
ミニウムが好適とされる。
【０１２３】なお、前述した正孔注入／輸送層７０の形
成材料や電子輸送層５０の形成材料を発光層６０の形成
材料に混合し、発光層形成材料として使用してもよく、
その場合に、正孔注入／輸送層形成材料や電子輸送層形
成材料の使用量については、使用する化合物の種類等に
よっても異なるものの、十分な成膜性と発光特性を阻害
しない量範囲でそれらを考慮して適宜決定される。通常
は、発光層形成材料に対して１〜４０重量％とされ、さ
らに好ましくは２〜３０重量％とされる。
【０１２４】なお、正孔注入／輸送層７０や電子輸送層
５０などは、インクジェット法に限らず、マスク蒸着法
を用いて形成することも可能である。
【０１２５】陰極２２２は、電子輸送層５０及び第３絶
縁層２２１の表面全体、あるいはストライプ状に形成さ
れている。陰極２２２については、もちろんＡｌ、Ｍ
ｇ、Ｌｉ、Ｃａなどの単体材料やＭｇ：Ａｇ（１０：１
合金）の合金材料からなる１層で形成してもよいが、２
層あるいは３層からなる金属（合金を含む。）層として
形成してもよい。具体的には、Ｌｉ2 Ｏ（０．５ｎｍ程
度）／ＡｌやＬｉＦ（０．５ｎｍ程度）／Ａｌ、ＭｇＦ
2 ／Ａｌといった積層構造のものも使用可能である。陰
極２２２は上述した金属からなる薄膜であり、光を透過
可能である。
【０１２６】封止層２０は、外部から有機ＥＬ素子に対
して大気が侵入するのを遮断するものであって、膜厚や
材料は適宜選択される。封止層２０を構成する材料とし
ては、例えばセラミックや窒化珪素、酸化窒化珪素、酸
化珪素などが用いられ、中でも酸化窒化珪素が透明性、
ガスバリア性の観点から好ましい。封止層２０は陰極２
２２上にプラズマＣＶＤ法によって形成してもよい。
【０１２７】以上説明したように、発光層６０からの基
板２より低屈折率な低屈折率材料からなる各絶縁層２８
３，２８４を通過してから基板２に入射するので、臨界
角以上の角度でこれら各絶縁層２８３，２８４に入射し
た光は基板２との界面で臨界角以下となる方向に屈折
し、基板２内での全反射条件から外れ、外部に取り出さ
れる。これにより、光の取り出し効率が向上し、高い視
認性を得ることができる。また、屈折率と誘電率とには
強い相関関係があり、各絶縁層２８３，２８４を低屈折
率層とすることにより低誘電率層とすることができ、配
線間容量を小さくすることができるので、電気光学装置
の動作速度の高速化など、動作性能を向上できる。
【０１２８】なお、前記の正孔注入／輸送層７０、発光
層６０、電子輸送層５０に加えて、ホールブロッキング
層を例えば発光層６０の対向電極２２２側に形成して、
発光層６０の長寿命化を図ってもよい。このようなホー
ルブロッキング層の形成材料としては、例えば化学式
（１３）に示すＢＣＰや化学式（１４）で示すＢＡｌｑ
が用いられるが、長寿命化の点ではＢＡｌｑの方が好ま
しい。
【０１２９】
【化１２】
【０１３０】
【化１３】
【０１３１】［電子機器］上記実施の形態の有機ＥＬ表
示装置を備えた電子機器の例について説明する。図４
は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図４におい
て、符号１０００は携帯電話本体を示し、符号１００１
は上記の有機ＥＬ表示装置を用いた表示部を示してい
る。
【０１３２】図５は、腕時計型電子機器の一例を示した
斜視図である。図５において、符号１１００は時計本体
を示し、符号１１０１は上記の有機ＥＬ表示装置を用い
た表示部を示している。
【０１３３】図６は、ワープロ、パソコンなどの携帯型
情報処理装置の一例を示した斜視図である。図６におい
て、符号１２００は情報処理装置、符号１２０２はキー
ボードなどの入力部、符号１２０４は情報処理装置本
体、符号１２０６は上記の有機ＥＬ表示装置を用いた表
示部を示している。
【０１３４】図４〜図６に示す電子機器は、上記実施の
形態の有機ＥＬ表示装置を備えているので、表示品位に
優れ、明るい画面の有機ＥＬ表示部を備えた電子機器を
実現することができる。
【０１３５】なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態
に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない
範囲において種々の変更を加えることが可能である。例
えば上記実施の形態では、有機ＥＬ素子の構成として発
光層と正孔輸送層とを一対の電極で挟持した例を挙げた
が、発光層や正孔輸送層の他、電子輸送層、正孔注入
層、電子注入層などの各種の機能を有する有機層を挿入
してもよい。その他、実施の形態で挙げた具体的な材料
などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
【０１３６】また、本実施形態の構成の表示装置Ｓ１に
おいて、電気光学素子である発光層６０を液晶層等、そ
の他の光学表示物質に置き換えることが可能である。
【０１３７】また、上記実施形態においては、ＴＦＴ２
４が配置された基板２側から光を取り出すいわゆるバッ
クエミッション型について説明したが、ＴＦＴが配置さ
れた基板とは反対側から光を取り出すいわゆるトップエ
ミッション型についても、本発明の低屈折率層を適用で
きる。
【０１３８】
【発明の効果】本発明によれば、電気光学素子からの光
は基板より低屈折率な低屈折率材料からなる材料層を通
過してから基板に入射するので、臨界角以上の角度で低
屈折率層に入射した光は基板との界面で臨界角以下とな
る方向に屈折し、基板内での全反射条件から外れ、外部
に取り出される。これにより、光の取り出し効率が向上
し、高い視認性を得ることができる。また、屈折率と誘
電率とには強い相関関係があり、所定の材料層を低屈折
率層とすることにより低誘電率層を形成でき、配線間容
量を小さくすることができるので、電気光学装置の動作
速度の高速化など、動作性能を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電気光学装置の一実施形態を示す図で
あって、エレクトロルミネッセンス表示装置に適用した
例を示す概略構成図である。
【図２】図１の表示装置における画素部の平面構造を示
す拡大図である。
【図３】本発明の電気光学装置の一実施形態を示す図で
あって、図２のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図４】本発明の電気光学装置を備えた電子機器の一例
を示す図である。
【図５】本発明の電気光学装置を備えた電子機器の一例
を示す図である。
【図６】本発明の電気光学装置を備えた電子機器の一例
を示す図である。
【符号の説明】
２ 基板 ３ 発光素子（電気光学素子） ２３ 画素電極（電極） ６０ 発光層（電気光学素子層） Ｓ１ 有機ＥＬ表示装置（電気光学装置、回路基
板） ２２２ 陰極（電極） ２８２ ゲート絶縁層 ２８３ 第１層間絶縁層（低屈折率層） ２８４ 第２層間絶縁層（低屈折率層）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｂ 33/14 Ｈ０１Ｌ 29/78 ６１９Ａ Ｆターム(参考） 3K007 AB03 AB17 BB06 DB03 GA00 5C094 AA10 AA13 BA02 BA12 BA23 BA27 CA19 CA24 DA15 FB00 FB15 HA08 JA13 5F110 AA02 AA21 BB01 BB02 CC02 DD01 DD02 DD03 DD04 DD13 EE03 EE04 EE44 FF02 FF03 FF30 GG02 GG13 GG25 GG45 HJ01 HJ13 HL03 HL04 NN03 NN04 NN22 NN23 NN24 NN27 NN28 NN32 NN35 NN36 NN73 PP01 PP02 PP03 PP06 QQ11 QQ25 5G435 AA01 BB04 BB05 CC09 CC12 DD11 FF02 HH02 HH14 HH16 LL06 LL07 LL08

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電気光学素子を有する電気光学素子層を
    含む複数の材料層が積層されている電気光学装置であっ
    て、 前記電気光学素子からの光が取り出される方向に位置す
    る複数の材料層が配置され、 前記複数の材料層のうち最表面に位置する表面材料層と
    前記電気光学素子層との間に前記表面材料層の屈折率よ
    り低い屈折率を有する低屈折率層が配置されていること
    を特徴とする電気光学装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の電子光学装置におい
    て、 前記電気光学素子は発光素子であることを特徴とする電
    気光学装置。
  3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の電気光
    学装置において、 前記低屈折率層が層間絶縁層として形成されていること
    を特徴とする電気光学装置。
  4. 【請求項４】 請求項１〜請求項３のいずれか一項に記
    載の電気光学装置において、 前記低屈折率層の屈折率は１．５以下であることを特徴
    とする電気光学装置。
  5. 【請求項５】 請求項１〜請求項３のいずれか一項に記
    載の電気光学装置において、 前記低屈折率層の屈折率は１．２以下であることを特徴
    とする電気光学装置。
  6. 【請求項６】 請求項１〜請求項５のいずれか一項に記
    載の電気光学装置において、 前記低屈折率材料は、光を透過可能な多孔質体であるこ
    とを特徴とする電気光学装置。
  7. 【請求項７】 請求項１〜請求項６のいずれか一項に記
    載の電気光学装置において、 前記低屈折率材料は、エアロゲル、多孔質シリカ、フッ
    化マグネシウム、フッ素系ポリマー、多孔性ポリマーの
    うち少なくともいずれか１つからなることを特徴とする
    電気光学装置。
  8. 【請求項８】 請求項１〜請求項７のいずれか一項に記
    載の電気光学装置において、 前記低屈折率材料は、所定の材料に無機微粒子及び有機
    微粒子の少なくともいずれか一方を含有したものである
    ことを特徴とする電気光学装置。
  9. 【請求項９】 請求項８に記載の電気光学装置におい
    て、 前記低屈折率材料は、フッ化マグネシウムの微粒子を分
    散したゲルを含むことを特徴とする電気光学装置。
  10. 【請求項１０】 請求項１〜請求項９のいずれか一項に
    記載の電気光学装置において、 前記電気光学素子は、有機エレクトロルミネッセンス素
    子からなることを特徴とする電気光学装置。
  11. 【請求項１１】 請求項１〜請求項１０のいずれか一項
    に記載の電気光学装置において、 さらに能動素子を備えていることを特徴とする電気光学
    装置。
  12. 【請求項１２】 請求項１１に記載の電気光学装置にお
    いて、 前記能動素子はトランジスタであることを特徴とする電
    気光学装置。
  13. 【請求項１３】 請求項１２に記載の電気光学装置にお
    いて、 前記トランジスタは薄膜トランジスタであることを特徴
    とする電気光学装置。
  14. 【請求項１４】 第１の基材上に薄膜トランジスタを配
    置する工程と、前記薄膜トランジスタ及び前記第１の基
    材を含む第２の基材上に低屈折率層を形成する工程とを
    含むことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
  15. 【請求項１５】 基板上に複数の材料層が積層されてい
    る回路基板であって、 前記基板より屈折率が低い低屈折率材料からなる、少な
    くとも１つの低屈折率層が配置されていることを特徴と
    する回路基板。
  16. 【請求項１６】 請求項１５に記載の回路基板におい
    て、 前記複数の材料層のうち少なくとも１つは層間絶縁層で
    あり、前記層間絶縁層は前記低屈折率材料からなること
    を特徴とする回路基板。
  17. 【請求項１７】 請求項１５又は請求項１６に記載の回
    路基板において、 前記低屈折率層の屈折率は１．５以下であることを特徴
    とする回路基板。
  18. 【請求項１８】 請求項１５又は請求項１６に記載の回
    路基板において、 前記低屈折率層の屈折率は１．２以下であることを特徴
    とする回路基板。
  19. 【請求項１９】 請求項１５〜請求項１８のいずれか一
    項に記載の回路基板において、 前記低屈折率材料は、光を透過可能な多孔質体であるこ
    とを特徴とする回路基板。
  20. 【請求項２０】 請求項１５〜請求項１９のいずれか一
    項に記載の回路基板において、 前記低屈折率材料は、エアロゲル、多孔質シリカ、フッ
    化マグネシウム、フッ素系ポリマー、多孔性ポリマーの
    うち少なくともいずれか１つからなることを特徴とする
    回路基板。
  21. 【請求項２１】 請求項１５〜請求項２０のいずれか一
    項に記載の回路基板において、 前記低屈折率材料は、所定の材料に無機微粒子及び有機
    微粒子の少なくともいずれか一方を含有したものである
    ことを特徴とする回路基板。
  22. 【請求項２２】 請求項２１に記載の回路基板におい
    て、 前記低屈折率材料は、フッ化マグネシウムの微粒子を分
    散したゲルを含むことを特徴とする回路基板。
  23. 【請求項２３】 請求項１５〜請求項２２のいずれか一
    項に記載の回路基板において、 さらに能動素子を備えていることを特徴とする回路基
    板。
  24. 【請求項２４】 請求項２３に記載の回路基板におい
    て、 前記能動素子はトランジスタであることを特徴とする回
    路基板。
  25. 【請求項２５】 第１の基材上にトランジスタを配置す
    る工程と、前記トランジスタ及び前記第１の基材を含む
    第２の基材上に低屈折率層を形成する工程とを含むこと
    を特徴とする回路基板の製造方法。
  26. 【請求項２６】 請求項１〜請求項１３のいずれか一項
    に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機
    器。
  27. 【請求項２７】 請求項１５〜請求項２４のいずれか一
    項に記載の回路基板を備えたことを特徴とする電子機
    器。
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