專利名稱：發(fā)光器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光器件，它包括光發(fā)射的電流效率較高且具有較高顯示質(zhì)量的發(fā)光元件。
背景技術(shù)：
近年來，使用含有機材料或無機材料的發(fā)光元件的發(fā)光器件或顯示器的開發(fā)非常活躍。通過在一對電極之間插入有機化合物或無機化合物，便可制造發(fā)光元件。與液晶顯示器不同的是，既然使用發(fā)光元件的發(fā)光器件是自己發(fā)光的，那么發(fā)光器件不需要像背光這樣的光源。另外，發(fā)光元件本身非常薄。因此，發(fā)光器件在制造薄且輕的顯示器方面具有很大的優(yōu)勢。
發(fā)光元件在一對電極之間具有有機材料或無機材料。通過給發(fā)光元件施加電流，激發(fā)了發(fā)光材料以便獲得預(yù)定的發(fā)光顏色。已經(jīng)知道，這種發(fā)光元件的光發(fā)射亮度正比于電流的量。不過，也已經(jīng)知道，施加較大的電流量會加快發(fā)光元件的老化。即，盡管向發(fā)光元件饋入大的電流量可以增大光發(fā)射的亮度，但是這會加快發(fā)光元件的老化。如果在電流量較小的情況下也能獲得高亮度，則發(fā)光元件的壽命可以得到延長。
因此，有人提出，通過將多個發(fā)光元件層疊起來并饋入具有與一個發(fā)光元件的情形相同的電流密度值的電流，便可以獲得高發(fā)光亮度(參閱專利文獻1)。根據(jù)專利文獻1，在層疊起來的發(fā)光元件中，即便所施加的電流只是一個發(fā)光層所要求的電流密度值的一半，也可以獲得預(yù)定的亮度。例如，為了在期望的電流密度值的情況下獲得n倍的亮度，根據(jù)專利文獻1，通過在電極之間提供具有相同的結(jié)構(gòu)的n片發(fā)光單元，便可以在不增大電流密度的情況下實現(xiàn)n倍亮度。在這種情況下，驅(qū)動電壓也增大n倍或更多。在專利文獻1中，描述了在不縮短壽命的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)n倍亮度的巨大優(yōu)勢。
不過，對于專利文獻1中所描述的結(jié)構(gòu)，使用在發(fā)光單元與另一個發(fā)光單元之間的銦錫氧化物(ITO)來提供等勢面。當橫跨多個像素形成等勢面時，相鄰像素的電勢的不利影響導(dǎo)致了所謂的串擾。
此外，因為等勢面具有導(dǎo)電特性，所以當從發(fā)光單元中暴露出等勢面并且該等勢面與電極接觸時，會引發(fā)因短路而導(dǎo)致的初始故障。
此外，當形成等勢面以對應(yīng)于發(fā)光區(qū)域時，在等勢面與發(fā)光區(qū)域的形成位置之間引起了輕微的錯位。因此，可以想到，在發(fā)光區(qū)域內(nèi)可能引起亮度差異，或者在等勢面和發(fā)光區(qū)域之間的錯位位置可能變?yōu)榉前l(fā)光區(qū)域。因此，輕微的錯位顯著不利地影響了顯示質(zhì)量。
〔專利文獻1〕日本專利申請?zhí)卦S公開號2003-45676發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種發(fā)光器件，其中抑制了相鄰發(fā)光元件的串擾的產(chǎn)生。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種能夠阻止初期故障發(fā)生的發(fā)光器件。
本發(fā)明的又一個目的在于提供一種發(fā)光器件，它包括具有高電流效率并呈現(xiàn)高顯示質(zhì)量的發(fā)光元件。
為實現(xiàn)上述目的，在本發(fā)明的一個方面，發(fā)光器件具有包括多個發(fā)光元件的像素部分，其中各發(fā)光元件包括多個發(fā)光體，這些發(fā)光體位于第一電極和第二電極之間，導(dǎo)電層形成于多個發(fā)光體之間，其中導(dǎo)電層提供給各發(fā)光元件，并且其中導(dǎo)電層的各邊緣部分是用多個發(fā)光體來覆蓋的。
在本發(fā)明的另一個方面，發(fā)光器件具有包括多個發(fā)光元件的像素部分，其中各發(fā)光元件包括多個發(fā)光體，這些發(fā)光體位于第一和第二電極之間，并且導(dǎo)電層形成于多個發(fā)光體之間，其中導(dǎo)電層的邊緣部分位于各發(fā)光體的邊緣部分的內(nèi)部，使得導(dǎo)電層的邊緣部分并不到達各發(fā)光體的邊緣部分。
在本發(fā)明的發(fā)光器件中，阻止了由相鄰發(fā)光元件所引起的串擾現(xiàn)象的產(chǎn)生。
在本發(fā)明的發(fā)光器件中，阻止了初期故障的發(fā)生。
本發(fā)明的發(fā)光器件呈現(xiàn)出高顯示質(zhì)量并包括具有高電流效率的發(fā)光元件。


在附圖中圖1A到1C是根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件的橫截面圖；圖2A到2C是根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件的橫截面圖；圖3A到3C是根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件的橫截面圖；圖4A到4C是根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件的橫截面圖；圖5A到5C是根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件的橫截面圖；圖6A到6C是根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件的橫截面圖；圖7A到7E是解釋一種根據(jù)本發(fā)明制造有源矩陣發(fā)光器件的方法的橫截面圖；圖8A到8C是解釋一種根據(jù)本發(fā)明制造有源矩陣發(fā)光器件的方法的橫截面圖；圖9A和9B是根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件的橫截面圖；圖10A和10B是解釋一種根據(jù)本發(fā)明制造有源矩陣發(fā)光器件的方法的頂視圖；圖11A和11B是解釋一種根據(jù)本發(fā)明制造有源矩陣發(fā)光器件的方法的頂視圖；圖12是解釋一種根據(jù)本發(fā)明制造有源矩陣發(fā)光器件的方法的頂視圖；圖13A是根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件的頂視圖，圖13B是根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件的橫截面圖；圖14A到14F示出了用于根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件的像素電路實例的電路圖；圖15示出了用于根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件的保護電路實例的電路圖；圖16A和16B是解釋一種根據(jù)本發(fā)明制造無源矩陣發(fā)光器件的方法的頂視圖；圖17A和17B是解釋一種根據(jù)本發(fā)明制造無源矩陣發(fā)光器件的方法的頂視圖；圖18A和18B是解釋一種根據(jù)本發(fā)明制造無源矩陣發(fā)光器件的方法的頂視圖；
圖19A是根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件的橫截面圖，圖19B是根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件的頂視圖；圖20A到20E示出了本發(fā)明可以應(yīng)用于其中的電器的實例的示意圖；以及圖21示出了用于根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件的像素電路實例的電路圖。
具體實施例方式
在下文中參照附圖將描述本發(fā)明的多種實施方式。本領(lǐng)域的技術(shù)人員很容易理解，本文所揭示的實施方式可以以各種方式來修改，同時并不背離本發(fā)明的目的和范圍。如上所述，本發(fā)明應(yīng)該不受下文所給出的實施例的描述的限制。
〔實施例1〕圖1A到1C是根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件的示意圖。圖1A示出了發(fā)光器件內(nèi)部的一個發(fā)光元件，它包括第一電極100、第一發(fā)光體101、第二發(fā)光體102、第二電極103、以及導(dǎo)電層110。導(dǎo)電層110位于第一發(fā)光體101和第二發(fā)光體102之間，并且導(dǎo)電層的邊緣部分是用第一和第二發(fā)光體101和102覆蓋的，所以對于各像素而言導(dǎo)電層與另一個導(dǎo)電層隔開。
使用金屬、合金、導(dǎo)電化合物等，可以形成第一電極100和第二電極103?？梢允褂美纾哂袑?dǎo)電特性的金屬，比如鋁(Al)、銀(Ag)、金(Au)、鉑(Pt)、鎳(Ni)、鎢(W)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鐵(Fe)、鈷(Co)、銅(Cu)、鈀(Pd)、鋰(Li)、銫(Cs)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)以及鈦(Ti)；合金，比如鋁硅(Al-Si)合金、鋁鈦(Al-Ti)合金、以及鋁硅銅(Al-Si-Cu)合金；金屬材料的氮化物，比如氮化鈦(TiN)；金屬化合物，比如銦錫氧化物(ITO)，含硅的ITO(ITSO)，以及IZO(銦鋅氧化物)，其中氧化鋅混合于氧化銦之中；等等。當?shù)谝浑姌O100被用作在發(fā)光元件發(fā)光時對其所加電壓高于另外一個電極的那個電極(用作陽極電極)的情況時，最好使用上述材料中功函數(shù)較大(4.0eV或更大)材料來形成第一電極100。同時，當?shù)谝浑姌O100被用作在發(fā)光元件發(fā)光時所加的電壓小于另外一個電極的那個電極(用作陰極電極)的情況時，則最好使用上述材料中功函數(shù)較小(3.8eV或更小)的材料來形成第一電極100。此外，第一電極100和第二電極103中的一個對應(yīng)于充當陽極的電極，而另一個對應(yīng)于充當陰極的電極。
此外，構(gòu)成通過它發(fā)光的電極最好使用具有透光特性的材料，比如ITO、ITSO和IZO。當使用鋁、銀等形成厚膜時，該厚膜不具透光性。不過，當使用鋁、銀等構(gòu)成極薄的膜時，薄膜具有透光性，因此，這種薄膜可以用作具有透光性的電極。
第一發(fā)光體101和第二發(fā)光體102都包括至少含發(fā)光物質(zhì)的單層或?qū)盈B起來的層。
作為第一和第二發(fā)光體101和102的層疊結(jié)構(gòu)，通常給出的都是功能分離型層疊結(jié)構(gòu)。在功能分離型層疊結(jié)構(gòu)中，用具有強空穴輸運特性的材料形成的層位于充當陽極的電極一側(cè)，用具有強電子輸運特性的材料形成的層位于充當陰極的電極一側(cè)，同時在這些層中間插入空穴與電子在其間復(fù)合的發(fā)光層，因此，可以有效地實現(xiàn)空穴和電子的輸運。另外，當具有優(yōu)秀的載流子注入特性(從電極注入)的材料與各電極接觸時，可以平穩(wěn)地將載流子注入發(fā)光體。
這種層疊結(jié)構(gòu)從充當陽極的電極一側(cè)起包括各種功能層，比如，空穴注入特性優(yōu)異的層(空穴注入層)，空穴輸運特性優(yōu)異的層(空穴輸運層)，含發(fā)光物質(zhì)的層(發(fā)光層)，電子輸運特性優(yōu)異的層(電子輸運層)，以及電子注入特性優(yōu)異的層(電子注入層)。此外，除了這些層之外，也可以形成具有其它功能的層，比如阻擋層，用于幫助電子和空穴在發(fā)光層中有效復(fù)合。另外，在層疊結(jié)構(gòu)中，可能會有上述具有多種功能的層。這些功能層并不是必須被包括在發(fā)光體中。此外，發(fā)光體可以只包括發(fā)光層。
在本發(fā)明的發(fā)光器件中，一個發(fā)光元件具有第一發(fā)光體101和第二發(fā)光體102。因此，當?shù)谝缓偷诙l(fā)光體101和102含不同類型的發(fā)光物質(zhì)(它們發(fā)出顏色彼此不同的光)時，從第一發(fā)光體中發(fā)出的光的顏色與從第二發(fā)光體中發(fā)出的另一種光的顏色混合起來，使得有可能從發(fā)光元件中獲得混合顏色發(fā)光。此外，發(fā)光體的數(shù)目并不限于二，并且在一個發(fā)光元件中可以包括兩個或更多個發(fā)光體。在這種情況下，另一個導(dǎo)電層110位于發(fā)光體之間。
同時，與具有含發(fā)光物質(zhì)的單發(fā)光體的發(fā)光器件相比，當?shù)谝话l(fā)光體101和第二發(fā)光體102含相同的發(fā)光物質(zhì)時，可以在電流密度較低的情況下獲得相同的亮度等級。此外，在電流密度相同的條件下，從具有含相同發(fā)光物質(zhì)的第一和第二發(fā)光體的發(fā)光器件中可以獲得的亮度約為具有含發(fā)光物質(zhì)的單發(fā)光體的發(fā)光器件的亮度的兩倍。
作為可用于形成空穴注入層的物質(zhì)的特定實例，可以給出酞菁染料化合物，比如酞菁染料(簡寫為H2PC)和銅酞菁染料(簡寫為CuPc)；聚合物，比如聚(乙烯二氧噻吩)/聚(苯乙烯磺酸鹽)溶液(PEDOT/PSS)；等等。通過選擇其離子化勢能比與充當陽極的相反一側(cè)相接觸而形成的功能層的離子化勢能相對要小的物質(zhì)，來形成空穴注入層，其中充當陽極的那個電極是用具有空穴輸運特性的物質(zhì)構(gòu)成的。
用于構(gòu)成空穴輸運層的物質(zhì)的特定實例可以按如下給出4，4’-二度[N-(1-萘基)-N-苯胺]聯(lián)苯(簡寫為NPB)；4，4’-二度[N-(3-甲基苯基)-N-苯胺]聯(lián)苯(簡寫為TPD)；4，4’，4”-三度(N，N-二苯胺)三苯胺(簡寫為TDATA)；4，4’，4”-三度[N-(3-甲基苯基)-N-苯胺]三苯胺(簡寫為MTDATA)；4，4’-二度{N-[4-(N，N-二-m-甲苯基氨基)苯胺]-N-苯胺}聯(lián)苯(簡寫為DNTPD)；1，3，5-三度[N，N-二(m-甲苯基)]氨基苯(簡寫為m-MTDAB)；4，4’，4”-三度(N-咔唑基)三苯基胺(簡寫為TCTA)；酞菁染料(簡寫為H2PC)；銅酞菁染料(簡寫為CuPc)；氧釩基酞菁染料(簡寫為VOPc)；等等。此外，空穴輸運層可能是具有多層結(jié)構(gòu)的層，該層是通過結(jié)合兩層或更多層而形成的，這些層包括上述物質(zhì)。
提供空穴輸運層使第一電極100和發(fā)光層之間的距離增大。因此，可以防止因第一電極100中所包含的金屬而導(dǎo)致的猝熄等等的現(xiàn)象?？昭ㄝ斶\層最好是用具有強空穴輸運特性的物質(zhì)形成的，特別是，最好是用空穴遷移率為1×10-6cm2/Vs或更大的物質(zhì)來形成。
充當發(fā)光層的層具有兩種類型等主客類型層，其中變?yōu)榘l(fā)光中心的發(fā)光材料(客體材料)分散在其能隙大于發(fā)光材料的能隙的材料(主體材料)中；以及發(fā)光層，僅由發(fā)光材料組成。作為發(fā)光材料，可以給出9，10-二(2-萘基)蒽(簡稱為DNA)；2-支鏈烴式-丁基-9，10-二(2-萘基)蒽(簡稱為t-BuDNA)；4，4’-二度(2，2聯(lián)苯乙烯基)聯(lián)苯(簡寫為DPVBi)；香豆素30，香豆素6，香豆素545；香豆素545T；二萘嵌苯；紅熒烯；periflanthene；2，5，8，11-四(支鏈烴式-丁炔)二萘嵌苯(簡寫為TPB)；9，10-聯(lián)苯蒽(簡寫為DPA)；5，12-聯(lián)苯丁省；4-(二氰基亞甲基)-2-甲基-6-[p-(二甲胺)苯乙烯基]-4H-吡喃(簡寫為DCM1)；4-(二氰基亞甲基)-2甲基-6-[2-(久洛尼定-9-基)乙烯基]-4H-吡喃(簡寫為DCM2)；4-(二氰基亞甲基)-2，6-二度[p-(二甲胺)苯乙烯基]-4H-吡喃(簡寫為二度DCM)；等等。另外，有可能使用可以發(fā)出磷光的化合物，比如二度[2-(4’，6’-二氟苯基)嘧啶基-N，C2](甲基吡啶基)銥(簡寫為FIrpic)；二度{2-[3’，5’-二度(三氟甲基)苯基]嘧啶基-N，C2}(甲基吡啶基)銥(簡寫為Ir(CF3ppy)2(pic))；三度(2-苯基嘧啶基-N，C2)銥(簡寫為Ir(ppy)3)；(乙?；?二度(2-苯基嘧啶基-N，C2)銥(簡寫為Ir(ppy)2(acac))；(乙?；?二度[2-(2’-噻吩基)嘧啶基-N，C3]銥(簡寫為Ir(thp)2(acac))；(乙酰基丙酮基)二度(2-苯基喹啉基-N，C2)銥(簡寫為Ir(pq)2(acac))；以及(乙?；?二度[2-(2’-苯噻吩基)嘧啶基-N，C3]銥m(簡寫為Ir(btp)2(acac))。當形成上述發(fā)光材料散布其中的層時，作為要變?yōu)榛撞牧系闹黧w材料，可以使用蒽衍生物，比如9，10-二(2-萘基)-2-支鏈烴式(簡寫為t-BuDNA)；咔唑衍生物，比如4，4’-二度(N-咔唑)聯(lián)苯(簡寫為CBP)；金屬絡(luò)合物，比如三度(8-喹啉基)鋁(簡寫為Alq3)，三度(4-甲基-8-喹啉基)鋁(簡寫為Almq3)，二度(10-羥基苯[h]-喹啉基)(簡寫為BeBq2)，二度(2-甲基-8-喹啉基)-4-苯基苯酚鹽-鋁(簡寫為BAlq)，二度[2-(2-羥基苯)嘧啶基]鋅(簡寫為Znpp2)，以及二度[2-(2-羥基苯)苯并惡唑基]鋅(簡寫為ZnBOX)；等等。此外，通過僅使用如下的發(fā)光物質(zhì)，便可形成發(fā)光層，比如三度(8-喹啉基)鋁(簡寫為Alq3)，9，10-二度(2-萘基)蒽(簡寫為DNA)，以及二度(2-甲基-8-喹啉基)-4-苯基苯酚鹽-鋁(簡寫為BAlq)。
作為可以用于形成電子輸運層的物質(zhì)的特定實例，可以給出三度(8-喹啉基)鋁(簡寫為Alq3)；三度(4-甲基-8-喹啉基)鋁(簡寫為Almq3)；二度(10-羥基苯[h]-喹啉基)(簡寫為BeBq2)；二度(2-甲基-8-喹啉基)-4-苯基苯酚鹽-鋁(簡寫為BAlq)；二度[2-(2-羥基苯)苯并惡唑]鋅(簡寫為Zn(BOX)2)；二度[2-(2-羥基苯)苯并噻唑]鋅(簡寫為Zn(BTZ)2)；等等。另外，2-(4-聯(lián)苯)-5-(4-支鏈烴式-丁基苯基)-1，3，4-惡二唑(簡寫為PBD)；1，3-二度[5-(p-支鏈烴式-丁基苯基)-1，3，4-惡二唑-2-基]苯(簡寫為OXD-7)；3-(4-聯(lián)苯)-4-苯-5-(4-支鏈烴式-丁基苯基)-1，2，4-三唑(簡寫為TAZ)；3-(4-聯(lián)苯)-4-(4-乙荃苯基)-5-(4-支鏈烴式-丁基苯基)-1，2，4-三唑(簡寫為p-EtTAZ)；紅菲繞啉，4，7二苯基-1(簡寫為BPhen)；減2，2′-聯(lián)喹啉(簡寫為BCP)；2，2’，2”-(1，3，5-三苯基)-三度(1-苯基-1H-苯并咪唑)(簡寫為TPBI)；4，4-二度(5-甲基苯并咪唑-2-基)芪；等等。此外，電子輸運層可以是具有多層結(jié)構(gòu)的層，該層由包括上述物質(zhì)的兩層或更多層結(jié)合而成。
提供電子輸運層使第二電極103和發(fā)光層之間的距離增大。因此，可以防止在第二電極103中因所含金屬而導(dǎo)致的光猝滅。電子輸運層最好是用具有強電子輸運特性的物質(zhì)來形成的，特別是，最好用電子遷移率為1×10-6cm2/Vs或更大的物質(zhì)來構(gòu)成。
作為可以被用于構(gòu)成電子注入層的物質(zhì)的特定實例，可以給出無機材料，比如，堿金屬、堿土金屬、堿金屬的氟化物、堿土金屬的氟化物、堿金屬的氧化物、堿土金屬的氧化物。除了無機材料之外，通過從中選擇其電子親和勢比用于構(gòu)成電子輸運層的物質(zhì)的電子親和勢更高的一種物質(zhì)，可以被用于構(gòu)成電子輸運層的物質(zhì)(比如，BPhen，BCP，p-EtTAZ，TAZ和BzOs)也可以被用來構(gòu)成電子注入層。即，通過從具有電子輸運特性的物質(zhì)中選擇其電子親和勢比電子輸運層的電子親和勢相對更高的一種物質(zhì)，也可以形成電子注入層。
使用具有透光特性的透明導(dǎo)電膜，可以形成導(dǎo)電層110。具體來講，可以給出像ITO、ITSO和IZO這樣的無機導(dǎo)電膜，具有透光特性的薄金屬膜，以及導(dǎo)電有機化合物等。
此外，導(dǎo)電層110可以是層疊體，它包括產(chǎn)生空穴的層和產(chǎn)生電子的層。通過從充當陰極的那一層的一側(cè)起將產(chǎn)生空穴的層和產(chǎn)生電子的層疊按順序加起來，便提供了這種層疊體。產(chǎn)生空穴的層是由無機化合物和有機化合物的復(fù)合材料構(gòu)成。在這種產(chǎn)生空穴的層中，無機化合物是一種相對于有機化合物而言呈現(xiàn)出電子接收特性的物質(zhì)，并且有機化合物是一種空穴輸運特性優(yōu)異的物質(zhì)。無機化合物并不是特別受限。過渡金屬元素氧化物較佳地可用于無機化合物。具體來講，較佳地可使用鈦氧化物、鋯氧化物、鉿氧化物、釩氧化物、鈮氧化物、鉭氧化物、鉻氧化物、鉬氧化物、鎢氧化物、錳氧化物、以及錸氧化物。作為有機化合物，可以使用針對空穴輸運層的材料而給出的材料。在用于空穴輸運層的多種材料中，以TDATA、MTDATA、m-MTDAB、TPD、NPB、DNTPD、BBPB和TCTA為典型的芳族胺化合物很容易產(chǎn)生空穴，因此，它們是適合用作有機化合物的化合物族。產(chǎn)生電子的層不是特別受限，只要它能夠產(chǎn)生電子即可。具體來講，產(chǎn)生電子的層可以包括具有電子輸運特性的有機化合物以及相對于該有機化合物而言呈現(xiàn)出電子施與特性的物質(zhì)。作為具有電子輸運特性的有機化合物，可以給出上述的Alq3、Almq3、BeBq2、BAlq、Zn(BOX)2、Zn(BTZ)2、BPhen、BCP、PBD、OXD-7、TPBI、TAZ、p-EtTAZ等等。作為呈現(xiàn)出電子施與特性的物質(zhì)，可以給出像鋰、鎂、鈣和鋇這樣的堿金屬或堿土金屬或其合金。此外，也可以使用堿金屬化合物或堿土金屬化合物，比如氧化鋰、氧化鋇、氮化鋰、氮化鎂和氮化鈣。
此外，導(dǎo)電層110的可見光區(qū)域中的吸收要盡可能低才好。此處，通過將其結(jié)構(gòu)由下面通用結(jié)構(gòu)式來表示的有機材料用作產(chǎn)生空穴的層，可以減小在發(fā)光一側(cè)的可見光區(qū)域中的吸收度。
〔化學化合物1〕 在通用結(jié)構(gòu)式(1)中，R1到R24可以彼此相同或彼此不同，并表示氫、烷基族、烷氧基族、芳基族、和芳基烷基族中的任何。
〔化學化合物2〕
在通用結(jié)構(gòu)式(2)中，X表示由構(gòu)造式(2-1)到(2-6)表示的芳香族烴族中的任意一個。R1到R20可以彼此相同或彼此不同，并表示氫、烷基族、烷氧基族和芳基族中的任何。
〔化學化合物3〕
在通用結(jié)構(gòu)式(3)中，R1到R9可以彼此相同或彼此不同，并表示氫、烷基族、烷氧基族和芳基族中的任何。
此外，導(dǎo)電層110可以是層疊體，通過從充當陰極的那一層的一側(cè)起將產(chǎn)生空穴的層、透明的導(dǎo)電膜和產(chǎn)生電子的層按順序?qū)盈B起來，便可以形成這種層疊體。
較佳地，導(dǎo)電層110的厚度為50nm或更少。在這種情況下，即便導(dǎo)電層具有可見光區(qū)域中的吸收，導(dǎo)電層也能夠減小其中吸收的影響。
在各像素中都有導(dǎo)電層110，并且導(dǎo)電層110的邊緣部分是用第一發(fā)光體101和第二發(fā)光體103來覆蓋的。因此，阻止了像素間串擾的產(chǎn)生，并且改善了發(fā)光器件的顯示質(zhì)量。因此，本發(fā)明的發(fā)光器件具有高發(fā)光效率以及高顯示質(zhì)量。另外，既然導(dǎo)電層110是用第一發(fā)光體101和第二發(fā)光體102來覆蓋的，那么第二電極103和導(dǎo)電層110彼此沒有短路，因此可以消除由第二電極103和導(dǎo)電層110的邊緣部分之間的短路所引發(fā)的初期故障。
圖1B是示出了本發(fā)明的有源矩陣發(fā)光器件的實例的示意圖。在基板200上提供了許多薄膜晶體管，各薄膜晶體管包括半導(dǎo)體層201、柵極絕緣膜、和柵電極202。通過中間層絕緣膜203在薄膜晶體管之上，形成了發(fā)光元件，各發(fā)光元件包括第一電極205、第一發(fā)光體207、導(dǎo)電層250、第二發(fā)光體208以及第二電極209。各發(fā)光元件的第一電極205的邊緣部分是用隔離壁206來覆蓋的。各發(fā)光元件都形成于從隔離壁206中露出第一電極205的那一部分處。各發(fā)光元件通過電極204電連接到各薄膜晶體管以便控制光發(fā)射。
基板200被用作薄膜晶體管和發(fā)光元件的支撐體。作為基板200的材料，可以使用玻璃、石英、塑料(比如，聚酰亞胺、丙烯酸、聚乙烯對苯二酸鹽、聚碳酸鹽、聚?；a(chǎn)物、以及聚醚砜)等等。另外，基板200也可以用其它材料來構(gòu)成，只要它能夠用作薄膜晶體管和發(fā)光元件的支撐體即可。此外，如果需要的話，可以用CMP(化學機械拋光)來拋光基板。
在基板200和半導(dǎo)體層201之間可以提供包括單層或多層的底部隔離膜。提供底部隔離膜是防止對半導(dǎo)體膜的特性造成不利影響的元素(比如，堿金屬和堿土金屬)分散到半導(dǎo)體層中。氧化硅、氮化硅、含氮的氧化硅、含氧的氮化硅等都可以被用于形成底部隔離膜。此外，當基板中分散的雜質(zhì)不引發(fā)任何問題時，沒有必要提供底部隔離膜。
盡管在本發(fā)明中示出了頂部柵極(交錯的)薄膜晶體管，但是也可以使用具有其它形狀的薄膜晶體管，比如底部柵極(倒轉(zhuǎn)地交錯的)薄膜晶體管。因此，本發(fā)明并不受限于用于驅(qū)動發(fā)光元件的晶體管的種類以及發(fā)光元件的驅(qū)動方法。
提供中間層絕緣膜203可防止薄膜晶體管在不需要的部分電連接到發(fā)光元件。中間層絕緣膜203可以包括單層或多層。中間層絕緣膜203中所包括的至少一層最好是用具有自平整化特性的材料構(gòu)成的，使得由在下面的薄膜晶體管所引起的不平整可以減小。例如，最好使用具有用氧化硅鍵構(gòu)成的骨架結(jié)構(gòu)的材料以及至少含氫的有機族(比如，烷基族和芳基族)、氟代族、或者至少含氫的有機族及氟代族，作為替代，可以使用硅氧烷材料。另外，通過使用氧化硅、氮化硅、含氮化硅的氧化硅、含氧化硅的氮化硅、介電常數(shù)較低的材料等，可以形成中間層絕緣膜203。
各發(fā)光元件包括第一電極205、第一發(fā)光體207、導(dǎo)電層250、第二發(fā)光體208、以及第二電極209，各發(fā)光元件具有與圖1A所示發(fā)光元件相同的結(jié)構(gòu)。發(fā)光元件的第一電極205的邊緣部分是用隔離壁206覆蓋的，并且從隔離壁206中露出第一電極205的那部分變?yōu)樵摪l(fā)光元件的發(fā)光部分。構(gòu)成隔離壁206所用的材料可以與針對中間層絕緣膜203而給出的材料相同。
通過使用鋁、銅、鋁碳鎳合金、鋁碳鉬合金等，來形成具有單層或多層的電極204，該電極204用于將各發(fā)光元件的第一電極205電連接到各薄膜晶體管上。在多層結(jié)構(gòu)的情形中，可以給出通過將鉬、鋁和鉬層疊在薄膜晶體管上而形成的層疊結(jié)構(gòu)；通過將鋁和鈦層疊在薄膜晶體管上而形成的層疊結(jié)構(gòu)；通過將它、氮化鈦、鋁以及鈦層疊在薄膜晶體管上而形成的層疊結(jié)構(gòu)；等等。
在圖1B所示的本發(fā)明的發(fā)光器件中，為各像素提供發(fā)光元件的導(dǎo)電層250，并且導(dǎo)電層250的邊緣是用第一和第二發(fā)光體207和208來覆蓋的，因此，可以防止各像素之間串擾的產(chǎn)生，并且可以提高發(fā)光器件的顯示質(zhì)量。結(jié)果，本發(fā)明的發(fā)光器件具有高發(fā)光效率和高顯示質(zhì)量。此外，既然傳導(dǎo)層250是用第一和第二發(fā)光體207和208來覆蓋的，那么在第二電極209與傳導(dǎo)層250的邊緣部分之間便沒有短路的可能，由此消除了由第二電極209和傳導(dǎo)層250之間的短路所引起的初期故障。
更佳地，導(dǎo)電層250的邊緣部分要位于發(fā)光元件的發(fā)光區(qū)域的邊緣部分(在該部分中，從基板表面可以看到獲得了光發(fā)射)的外部。在本發(fā)明的發(fā)光器件中使用的發(fā)光元件中，僅在從基板表面看第一電極205與第一發(fā)光體207正接觸的區(qū)域中，才獲得預(yù)定的光發(fā)射，在其它區(qū)域沒有光發(fā)射或光發(fā)射的亮度顯著太低?；蛘?，在其它區(qū)域中無法獲得具有預(yù)定顏色的光發(fā)射。因此，當形成導(dǎo)電層250以對應(yīng)于發(fā)光區(qū)域時，在導(dǎo)電層250的形成位置與發(fā)光區(qū)域的形成位置之間輕微的錯位會引起缺陷，比如發(fā)光區(qū)域變小和顯示質(zhì)量變差。不過，即便在導(dǎo)電層250與發(fā)光區(qū)域之間存在輕微錯位，通過將導(dǎo)電層250的邊緣部分放在發(fā)光區(qū)域的邊緣部分之外，便可以減小顯示質(zhì)量的下降。尤其是，這一點更適宜應(yīng)用于必須嚴格執(zhí)行掩模對準的有源矩陣發(fā)光器件，或者應(yīng)用于高分辨率無源矩陣發(fā)光器件。因此，由掩模錯位而導(dǎo)致的顯示質(zhì)量的下降以及生產(chǎn)量的減小等問題可以得到抑制。
圖1C是示出了本發(fā)明的無源矩陣發(fā)光器件的一個實例的示意圖。在基板300上形成多個發(fā)光元件，各發(fā)光元件包括第一電極301、第一發(fā)光體303、導(dǎo)電層350、第二發(fā)光體304、以及第二電極305。用隔離壁302將共享第一電極301的多個發(fā)光元件彼此隔離開?；?00、第一電極301、第一發(fā)光體303、導(dǎo)電層350、第二發(fā)光體304、第二電極305以及隔離壁302分別對應(yīng)于圖1B所示的基板200、第一電極205、第一發(fā)光體207、導(dǎo)電層250、第二發(fā)光體208、第二電極209以及隔離壁206，并且可以使用相同的材料。
在圖1C所示的本發(fā)明的發(fā)光器件中，在各像素中提供有發(fā)光元件的導(dǎo)電層350，并且導(dǎo)電層350的邊緣部分是用第一發(fā)光體303和第二發(fā)光體304來覆蓋的，由此防止了各像素之間的串擾。因此，本發(fā)明的發(fā)光器件具有高發(fā)光效率和高顯示質(zhì)量。此外，既然導(dǎo)電層350是用第一發(fā)光體303和第二發(fā)光體304來覆蓋的，那么在第二電極305和導(dǎo)電層350的邊緣部分之間便沒有短路的可能，由此消除了由第二電極305與導(dǎo)電層350之間的短路所引起的初期故障。
更佳地，導(dǎo)電層350的邊緣部分要位于發(fā)光元件的發(fā)光區(qū)域的邊緣部分(在該部分中，從基板表面看可以獲得光發(fā)射)的外部。在本發(fā)明的發(fā)光器件中使用的發(fā)光元件中，僅在從基板表面看第一電極301與第一發(fā)光體303正接觸的區(qū)域中，才獲得預(yù)定的光發(fā)射，在其它區(qū)域沒有光發(fā)射或光發(fā)射的亮度顯著太低?；蛘撸谄渌鼌^(qū)域中無法獲得具有預(yù)定顏色的光發(fā)射。因此，當形成導(dǎo)電層350以對應(yīng)于發(fā)光區(qū)域時，在導(dǎo)電層350的形成位置與發(fā)光區(qū)域的形成位置之間輕微的錯位會引起缺陷，比如發(fā)光區(qū)域變小和顯示質(zhì)量變差。不過，即便在導(dǎo)電層350與發(fā)光區(qū)域之間存在輕微錯位，通過將導(dǎo)電層350的邊緣部分放在發(fā)光區(qū)域的邊緣部分之外，便可以減小顯示質(zhì)量的下降。尤其是，這一點更適宜應(yīng)用于必須嚴格執(zhí)行掩模對準的有源矩陣發(fā)光器件，或者應(yīng)用于高分辨率無源矩陣發(fā)光器件。因此，由掩模錯位而導(dǎo)致的顯示質(zhì)量的下降以及產(chǎn)量的減小等問題可以得到抑制。
〔實施例2〕圖2A到2C是根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件的示意圖。圖2A示出了在發(fā)光器件內(nèi)的一個發(fā)光元件。一個像素包括第一電極100、第一發(fā)光體101、第二發(fā)光體102、第二電極103、導(dǎo)電層110以及導(dǎo)電層111。圖2A的第一電極100、第一發(fā)光體101、第二發(fā)光體102、第二電極103以及導(dǎo)電層110與圖1A相同，并且它們可依照圖1的解釋。導(dǎo)電層111與用于各像素的其它導(dǎo)電層隔離開，并且與導(dǎo)電層110相同的結(jié)構(gòu)和相同的材料都可用于導(dǎo)電層111。另外，導(dǎo)電層111可以只用產(chǎn)生空穴的層和產(chǎn)生電子的層來構(gòu)成，這些層在實施例1的導(dǎo)電層110的結(jié)構(gòu)中都描述過。
在本發(fā)明的發(fā)光器件中，一個發(fā)光元件包括第一發(fā)光體101和第二發(fā)光體102。因此，當?shù)谝话l(fā)光體101和第二發(fā)光體102包括可發(fā)出不同顏色光的不同的發(fā)光物質(zhì)時，第一發(fā)光體發(fā)出的光的顏色與第二發(fā)光體發(fā)出的另一種光的顏色混合起來，使得有可能從發(fā)光元件中獲得混合顏色光發(fā)射。注意到，發(fā)光體的數(shù)目并不限于兩個，也可以提供兩個或更多的發(fā)光體。在這種情況下，在發(fā)光體之間可能提供另一個導(dǎo)電層110。
同時，與具有含某一發(fā)光物質(zhì)的單個發(fā)光體的發(fā)光器件相比，當?shù)谝话l(fā)光體101和第二發(fā)光體102包含相同的發(fā)光物質(zhì)時，可以在電流密度較低的情況下獲得相同等級的亮度。此外，在相同電流密度的條件下，從具有含相同發(fā)光物質(zhì)的第一和第二發(fā)光體的發(fā)光器件中可以獲得的亮度約為具有含發(fā)光物質(zhì)的單發(fā)光體的發(fā)光器件的亮度的兩倍。
即便當導(dǎo)電層111的厚度增大時，因為其阻抗低于發(fā)光體的阻抗，所以發(fā)光元件的驅(qū)動電壓要稍微增大。因此，通過提供導(dǎo)電層111以具有合適的厚度，便可以調(diào)節(jié)由各發(fā)光體產(chǎn)生的光發(fā)射到達第一電極100所穿過的光程的長度。既然到第一電極100的光程的長度可以調(diào)節(jié)，那么通過使用第一電極100的界面處所產(chǎn)生的反射光，再通過干涉效應(yīng)，便可以進行光學設(shè)計，比如顏色純度的控制或光發(fā)射的視角依賴性，由此提高了顯示質(zhì)量。
此外，既然可以增大導(dǎo)電層111的厚度，那么即便因某些原因?qū)е碌谝浑姌O100的表面上產(chǎn)生了不平整或外來材料存在于第一電極上，也可以用導(dǎo)電層111來減小不平整或覆蓋外來材料。因此，可以減少因第一電極100上的不平整或外來材料所引起的故障(比如，短路)。
既然為各像素都提供了導(dǎo)電層110并且導(dǎo)電層110的邊緣部分是用第一發(fā)光體101和第二發(fā)光體102來覆蓋的，那么可以抑制各像素之間串擾的產(chǎn)生，由此提高了發(fā)光器件的顯示質(zhì)量。因此，本發(fā)明的發(fā)光器件具有高發(fā)光效率和高顯示質(zhì)量。另外，既然導(dǎo)電層110是用第一發(fā)光體101和第二發(fā)光體102來覆蓋的，那么在第二電極103與導(dǎo)電層110的邊緣部分之間便沒有短路的可能性，因此，可以消除由它們之間的短路所引起的初期故障。
圖2B是本發(fā)明的有源矩陣發(fā)光器件的示意圖。各自包括半導(dǎo)體層201、柵絕緣膜和柵電極202的薄膜晶體管位于基板200之上。各自包括第一電極205、導(dǎo)電層251、第一發(fā)光體207、導(dǎo)電層250、第二發(fā)光體208和第二電極209的發(fā)光元件通過中間層絕緣膜203形成于薄膜晶體管之上。各發(fā)光元件的第一電極205的邊緣部分是用隔離壁206來覆蓋的。在從隔離壁206中露出第一電極205的那一部分處，形成了各發(fā)光元件。發(fā)光元件通過電極204電連接到薄膜晶體管。圖2B所示發(fā)光器件的組件部分與圖1B基本相同，不同處在于導(dǎo)電層251，并且它們都可依照圖1B的解釋。導(dǎo)電層251與用于各像素的其它導(dǎo)電層隔離開。與導(dǎo)電層250相同的結(jié)構(gòu)和相同的材料可以用于導(dǎo)電層251。此外，可以只使用產(chǎn)生空穴的層和產(chǎn)生電子的層來形成導(dǎo)電層251，這在實施例1的導(dǎo)電層110的結(jié)構(gòu)中描述過。
即便增大導(dǎo)電層251的厚度，因為其阻抗小于發(fā)光體的阻抗，所以發(fā)光元件的驅(qū)動電壓也要稍微增大。因此，通過提供導(dǎo)電層251以具有合適的厚度，便可以調(diào)節(jié)由各發(fā)光體產(chǎn)生的光發(fā)射到達第一電極205所穿過的光程的長度。既然到第一電極205的光程的長度可以調(diào)節(jié)，那么通過使用第一電極205的界面處所產(chǎn)生的反射光，再通過干涉效應(yīng)，便可以進行光學設(shè)計，比如顏色純度的控制或光發(fā)射的視角依賴性，由此提高了顯示質(zhì)量。此外，既然可以增大導(dǎo)電層251的厚度，那么即便因某些原因?qū)е碌谝浑姌O205的表面上產(chǎn)生了不平整或外來材料存在于第一電極上，也可以用導(dǎo)電層251來減小不平整或覆蓋外來材料。因此，可以減少因第一電極205上的不平整或外來材料所引起的故障(比如，短路)。
既然為各像素都提供了導(dǎo)電層205并且導(dǎo)電層205的邊緣部分是用第一發(fā)光體207和第二發(fā)光體208來覆蓋的，那么可以抑制各像素之間串擾的產(chǎn)生，由此提高了發(fā)光器件的顯示質(zhì)量。因此，本發(fā)明的發(fā)光器件具有高發(fā)光效率和高顯示質(zhì)量。另外，既然導(dǎo)電層250是用第一發(fā)光體207和第二發(fā)光體208來覆蓋的，那么在第二電極209與導(dǎo)電層250的邊緣部分之間便沒有短路的可能性，因此，可以消除由它們之間的短路所引起的初期故障。
更佳地，導(dǎo)電層250的邊緣部分要位于發(fā)光元件的發(fā)光區(qū)域的邊緣部分(在該部分中，從基板表面看可以獲得光發(fā)射)的外部。在本發(fā)明的發(fā)光器件中使用的發(fā)光元件中，僅在從基板表面看第一電極205與導(dǎo)電層251正接觸的區(qū)域中，才獲得預(yù)定的光發(fā)射，在其它區(qū)域沒有光發(fā)射或光發(fā)射的亮度顯著太低。或者，在其它區(qū)域中無法獲得具有預(yù)定顏色的光發(fā)射。因此，當形成導(dǎo)電層250以對應(yīng)于發(fā)光區(qū)域時，在導(dǎo)電層250的形成位置與發(fā)光區(qū)域的形成位置之間輕微的錯位會引起缺陷，比如發(fā)光區(qū)域變小和顯示質(zhì)量變差。不過，即便在導(dǎo)電層250與發(fā)光區(qū)域之間存在輕微錯位，通過將導(dǎo)電層250的邊緣部分放在發(fā)光區(qū)域的邊緣部分之外，便可以減小顯示質(zhì)量的下降。尤其是，這一點更適宜應(yīng)用于必須嚴格執(zhí)行掩模對準的有源矩陣發(fā)光器件，或者應(yīng)用于高分辨率無源矩陣發(fā)光器件。因此，由掩模失調(diào)而導(dǎo)致的顯示質(zhì)量的下降以及產(chǎn)量的減小等問題可以得到抑制。
此外，導(dǎo)電層251的邊緣部分最好也放在發(fā)光元件的發(fā)光區(qū)域的邊緣部分(在該部分中，從基板表面看可以獲得光發(fā)射)之外。既然即便引起導(dǎo)電層251的輕微錯位時導(dǎo)電層251仍然覆蓋發(fā)光區(qū)域，那么這種排列方式也能夠防止顯示質(zhì)量的下降或產(chǎn)量的下降。
圖2C是示出了本發(fā)明的無源矩陣發(fā)光器件的實例的示意圖。在基板300之上，形成了發(fā)光元件，各發(fā)光元件包括第一電極301、導(dǎo)電層351、第一發(fā)光體303、導(dǎo)電層350、第二發(fā)光體304以及第二電極305。用隔離壁302將共享第一電極301的發(fā)光元件彼此分開。圖2C的結(jié)構(gòu)與圖1C的結(jié)構(gòu)相似，不同之處在于導(dǎo)電層351，并且依照圖1C的解釋。針對各個像素將各導(dǎo)電層251隔開，并且與導(dǎo)電層350相同的結(jié)構(gòu)和相同的材料都可用于導(dǎo)電層351。此外，可以只用產(chǎn)生空穴的層和產(chǎn)生電子的層來構(gòu)成導(dǎo)電層351，這在實施例1中導(dǎo)電層110的結(jié)構(gòu)中描述過。
在圖2C所示的本發(fā)明的發(fā)光器件中，各像素中都提供了發(fā)光元件的導(dǎo)電層350，并且導(dǎo)電層350的邊緣部分是用第一發(fā)光體303和第二發(fā)光體304來覆蓋的，由此防止了各像素之間的串擾并提高了發(fā)光器件的顯示質(zhì)量。因此，本發(fā)明的發(fā)光器件具有高發(fā)光效率和高顯示質(zhì)量。此外，既然導(dǎo)電層350是用第一發(fā)光體303和第二發(fā)光體304來覆蓋的，那么在第二電極305和導(dǎo)電層350的邊緣部分之間便沒有短路的可能，由此消除了由第二電極305與導(dǎo)電層350之間的短路所引起的初期故障。
更佳地，導(dǎo)電層350的邊緣部分要位于發(fā)光元件的發(fā)光區(qū)域的邊緣部分(在該部分中，從基板表面看可以獲得光發(fā)射)的外部。在本發(fā)明的發(fā)光器件中使用的發(fā)光元件中，僅在從基板表面看第一電極301與導(dǎo)電層351正接觸的區(qū)域中，才獲得預(yù)定的光發(fā)射，在其它區(qū)域沒有光發(fā)射或光發(fā)射的亮度顯著太低?；蛘撸谄渌鼌^(qū)域中無法獲得具有預(yù)定顏色的光發(fā)射。因此，當形成導(dǎo)電層350以對應(yīng)于發(fā)光區(qū)域時，在導(dǎo)電層350的形成位置與發(fā)光區(qū)域的形成位置之間輕微的錯位會引起缺陷，比如發(fā)光區(qū)域變小和顯示質(zhì)量變差。不過，即便在導(dǎo)電層350與發(fā)光區(qū)域之間存在輕微錯位，通過將導(dǎo)電層350的邊緣部分放在發(fā)光區(qū)域的邊緣部分之外，便可以減小顯示質(zhì)量的下降。尤其是，這一點更適宜應(yīng)用于必須嚴格執(zhí)行掩模對準的有源矩陣發(fā)光器件，或者應(yīng)用于高分辨率無源矩陣發(fā)光器件。因此，由掩模失調(diào)而導(dǎo)致的顯示質(zhì)量的下降以及產(chǎn)量的減小等問題可以得到抑制。
此外，導(dǎo)電層351的邊緣部分最好也放在發(fā)光元件的發(fā)光區(qū)域的邊緣部分(在該部分中，從基板表面看可以獲得光發(fā)射)之外。既然即便引起傳導(dǎo)層351的輕微錯位時導(dǎo)電層351仍然覆蓋發(fā)光區(qū)域，那么這種排列方式也能夠防止顯示質(zhì)量的下降或產(chǎn)量的下降。
〔實施例3〕圖3A到3C是根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件的示意圖。圖3A示出了在發(fā)光器件內(nèi)的一個發(fā)光元件。一個像素包括第一電極100、第一發(fā)光體101、第二發(fā)光體102、第二電極103、導(dǎo)電層110以及導(dǎo)電層112。圖3A的第一電極100、第一發(fā)光體101、第二發(fā)光體102、第二電極103以及導(dǎo)電層110與圖1A相同，并且它們可依照圖1的解釋。導(dǎo)電層112位于第二發(fā)光體102與第二電極103之間，并且導(dǎo)電層112的邊緣部分是用第二發(fā)光體102和第二電極103來覆蓋的，所以傳導(dǎo)層與用于各像素的其它傳導(dǎo)層隔離開。與導(dǎo)電層110相同的結(jié)構(gòu)和相同的材料都可用于導(dǎo)電層112。另外，導(dǎo)電層112可以只用產(chǎn)生空穴的層和產(chǎn)生電子的層來構(gòu)成，這些層在實施例1的導(dǎo)電層110的結(jié)構(gòu)中都描述過。
在本發(fā)明的發(fā)光器件中，一個發(fā)光元件包括第一發(fā)光體101和第二發(fā)光體102。因此，當?shù)谝话l(fā)光體101和第二發(fā)光體102包括可發(fā)出不同顏色光的不同的發(fā)光物質(zhì)時，第一發(fā)光體發(fā)出的光的顏色與第二發(fā)光體發(fā)出的另一種光的顏色混合起來，使得有可能從發(fā)光元件中獲得混合顏色光發(fā)射。此外，發(fā)光體的數(shù)目并不限于兩個，也可以提供兩個或更多的發(fā)光體。在這種情況下，在發(fā)光體之間可能提供另一個導(dǎo)電層110。
同時，與具有含某一發(fā)光物質(zhì)的單個發(fā)光體的發(fā)光器件相比，當?shù)谝话l(fā)光體101和第二發(fā)光體102包含相同的發(fā)光物質(zhì)時，可以在電流密度較低的情況下獲得相同等級的亮度。
即便當導(dǎo)電層112的厚度增大時，因為其阻抗低于發(fā)光體的阻抗，所以發(fā)光元件的驅(qū)動電壓要稍微增大。因此，通過提供導(dǎo)電層112以具有合適的厚度，便可以調(diào)節(jié)由各發(fā)光體產(chǎn)生的光發(fā)射到達第二電極103所穿過的光程的長度。既然到第二電極103的光程的長度可以調(diào)節(jié)，那么通過使用第二電極103的界面處所產(chǎn)生的反射光，再通過干涉效應(yīng)，便可以進行光學設(shè)計，比如顏色純度的控制或光發(fā)射的視角依賴性，由此提高了顯示質(zhì)量。
既然為各像素都提供了導(dǎo)電層110并且導(dǎo)電層110的邊緣部分是用第一發(fā)光體101和第二發(fā)光體102來覆蓋的，那么可以抑制各像素之間串擾的產(chǎn)生，由此提高了發(fā)光器件的顯示質(zhì)量。因此，本發(fā)明的發(fā)光器件具有高發(fā)光效率和高顯示質(zhì)量。另外，既然導(dǎo)電層110是用第一發(fā)光體101和第二發(fā)光體102來覆蓋的，那么在第二電極103與導(dǎo)電層110的邊緣部分之間便沒有短路的可能性，因此，可以消除由它們之間的短路所引起的初期故障。
圖3B是本發(fā)明的有源矩陣發(fā)光器件的示意圖。各自包括半導(dǎo)體層201、柵絕緣膜和柵電極202的薄膜晶體管位于基板200之上。各自包括第一電極205、第一發(fā)光體207、導(dǎo)電層250、第二發(fā)光體208、導(dǎo)電層252和第二電極209的發(fā)光元件通過中間層絕緣膜203形成于薄膜晶體管之上。發(fā)光元件的第一電極205的邊緣部分是用隔離壁206來覆蓋的。在從隔離壁206中露出第一電極205的那一部分處，形成了各發(fā)光元件。發(fā)光元件通過電極204電連接到薄膜晶體管。圖3B所示發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)與圖1B的結(jié)構(gòu)相似，不同處在于導(dǎo)電層252，并且可依照圖1B的解釋。導(dǎo)電層252位于第二發(fā)光體208和第二電極209之間，并且導(dǎo)電層252是用第二發(fā)光體208和第二電極209來覆蓋的，所以與用于各像素的其它導(dǎo)電層隔離開。與導(dǎo)電層250相同的結(jié)構(gòu)和相同的材料可以用于導(dǎo)電層252。此外，可以只使用產(chǎn)生空穴的層和產(chǎn)生電子的層來形成導(dǎo)電層252，這在實施例1的導(dǎo)電層110的結(jié)構(gòu)中描述過。
即便增大導(dǎo)電層252的厚度，因為其阻抗小于發(fā)光體的阻抗，所以發(fā)光元件的驅(qū)動電壓也要稍微增大。因此，通過提供導(dǎo)電層252以具有合適的厚度，便可以調(diào)節(jié)由各發(fā)光體產(chǎn)生的光發(fā)射到達第二電極209所穿過的光程的長度。既然到第二電極209的光程的長度可以調(diào)節(jié)，那么通過使用第二電極209的界面處所產(chǎn)生的反射光，再通過干涉效應(yīng)，便可以進行光學設(shè)計，比如顏色純度的控制或光發(fā)射的視角依賴性，由此提高了顯示質(zhì)量。
既然為各像素都提供了導(dǎo)電層250并且導(dǎo)電層250的邊緣部分是用第一發(fā)光體207和第二發(fā)光體208來覆蓋的，那么可以抑制各像素之間串擾的產(chǎn)生，由此提高了發(fā)光器件的顯示質(zhì)量。因此，本發(fā)明的發(fā)光器件具有高發(fā)光效率和高顯示質(zhì)量。另外，既然導(dǎo)電層250是用第一發(fā)光體207和第二發(fā)光體208來覆蓋的，那么在第二電極209與導(dǎo)電層250的邊緣部分之間便沒有短路的可能性，因此，可以消除由它們之間的短路所引起的初期故障。
更佳地，導(dǎo)電層250的邊緣部分要位于發(fā)光元件的發(fā)光區(qū)域的邊緣部分(在該部分中，從基板表面看可以獲得光發(fā)射)的外部。在本發(fā)明的發(fā)光器件中使用的發(fā)光元件中，僅在從基板表面看第一電極205與第一發(fā)光體207正接觸的區(qū)域中，才獲得預(yù)定的光發(fā)射，在其它區(qū)域沒有光發(fā)射或光發(fā)射的亮度顯著太低?；蛘撸谄渌鼌^(qū)域中無法獲得具有預(yù)定顏色的光發(fā)射。因此，當形成導(dǎo)電層250以對應(yīng)于發(fā)光區(qū)域時，在導(dǎo)電層250的形成位置與發(fā)光區(qū)域的形成位置之間輕微的錯位會引起缺陷，比如發(fā)光區(qū)域變小和顯示質(zhì)量變差。不過，即便在導(dǎo)電層250與發(fā)光區(qū)域之間存在輕微錯位，通過將導(dǎo)電層250的邊緣部分放在發(fā)光區(qū)域的邊緣部分之外，便可以減小顯示質(zhì)量的下降。尤其是，這一點更適宜應(yīng)用于必須嚴格執(zhí)行掩模對準的有源矩陣發(fā)光器件，或者應(yīng)用于高分辨率無源矩陣發(fā)光器件。因此，由掩模失調(diào)而導(dǎo)致的顯示質(zhì)量的下降以及產(chǎn)量的減小等問題可以得到抑制。
此外，導(dǎo)電層252的邊緣部分最好也放在發(fā)光元件的發(fā)光區(qū)域的邊緣部分(在該部分中，從基板表面看可以獲得光發(fā)射)之外。既然即便引起導(dǎo)電層252的輕微錯位時導(dǎo)電層252仍然覆蓋發(fā)光區(qū)域，那么這種排列方式也能夠防止顯示質(zhì)量的下降或產(chǎn)量的下降。
圖3C是示出了本發(fā)明的無源矩陣發(fā)光器件的一個實例的示意圖。在基板300之上，形成了發(fā)光元件，各發(fā)光元件包括第一電極301、第一發(fā)光體303、導(dǎo)電層350、第二發(fā)光體304、導(dǎo)電層352以及第二電極305。用隔離壁302將共享第一電極301的發(fā)光元件彼此分開。圖3C的結(jié)構(gòu)與圖1C的結(jié)構(gòu)相似，不同之處在于導(dǎo)電層352，并且依照圖1C的解釋。導(dǎo)電層352位于第二發(fā)光體304與第二電極305之間，并且導(dǎo)電層352的邊緣部分是用第二發(fā)光體304和第二電極305來覆蓋的，所以針對各個像素將各導(dǎo)電層352隔開。與導(dǎo)電層350相同的結(jié)構(gòu)和相同的材料都可用于導(dǎo)電層352。此外，可以只用產(chǎn)生空穴的層和產(chǎn)生電子的層來構(gòu)成導(dǎo)電層352，這在實施例1中導(dǎo)電層110的結(jié)構(gòu)中描述過。
在圖3C所示的本發(fā)明的發(fā)光器件中，各像素中都提供了發(fā)光元件的導(dǎo)電層350，并且導(dǎo)電層350的邊緣部分是用第一發(fā)光體303和第二發(fā)光體304來覆蓋的，由此防止了各像素之間的串擾并提高了發(fā)光器件的顯示質(zhì)量。因此，本發(fā)明的發(fā)光器件具有高發(fā)光效率和高顯示質(zhì)量。此外，既然導(dǎo)電層350是用第一發(fā)光體303和第二發(fā)光體304來覆蓋的，那么在第二電極305和導(dǎo)電層350的邊緣部分之間便沒有短路的可能，由此消除了由第二電極305與導(dǎo)電層350之間的短路所引起的初期故障。
更佳地，導(dǎo)電層350的邊緣部分要位于發(fā)光元件的發(fā)光區(qū)域的邊緣部分(在該部分中，從基板表面看可以獲得光發(fā)射)的外部。在本發(fā)明的發(fā)光器件中使用的發(fā)光元件中，僅在從基板表面看第一電極301與第一發(fā)光體303正接觸的區(qū)域中，才獲得預(yù)定的光發(fā)射，在其它區(qū)域沒有光發(fā)射或光發(fā)射的亮度顯著太低。或者，在其它區(qū)域中無法獲得具有預(yù)定顏色的光發(fā)射。因此，當形成導(dǎo)電層350以對應(yīng)于發(fā)光區(qū)域時，在導(dǎo)電層350的形成位置與發(fā)光區(qū)域的形成位置之間輕微的錯位會引起缺陷，比如發(fā)光區(qū)域變小和顯示質(zhì)量變差。不過，即便在導(dǎo)電層350與發(fā)光區(qū)域之間存在輕微錯位，通過將導(dǎo)電層350的邊緣部分放在發(fā)光區(qū)域的邊緣部分之外，便可以減小顯示質(zhì)量的下降。尤其是，這一點更適宜應(yīng)用于必須嚴格執(zhí)行掩模對準的有源矩陣發(fā)光器件，或者應(yīng)用于高分辨率無源矩陣發(fā)光器件。因此，由掩模失調(diào)而導(dǎo)致的顯示質(zhì)量的下降以及產(chǎn)量的減小等問題可以得到抑制。
此外，導(dǎo)電層352的邊緣部分最好也放在發(fā)光元件的發(fā)光區(qū)域的邊緣部分(在該部分中，從基板表面看可以獲得光發(fā)射)之外。既然即便引起導(dǎo)電層352的輕微錯位時導(dǎo)電層352仍然覆蓋發(fā)光區(qū)域，那么這種排列方式也能夠防止顯示質(zhì)量的下降或產(chǎn)量的下降。
〔實施例4〕圖4A到4C是根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件的示意圖。圖4A示出了在發(fā)光器件內(nèi)的一個發(fā)光元件。一個像素包括第一電極100、第一發(fā)光體101、第二發(fā)光體102、第二電極103、導(dǎo)電層110、導(dǎo)電層111以及導(dǎo)電層112。圖4A的第一電極100、第一發(fā)光體101、第二發(fā)光體102、第二電極103以及導(dǎo)電層110與圖1A相同，并且它們可依照圖1的解釋。此外，圖4A的導(dǎo)電層111依照圖2A的解釋，而圖4A的導(dǎo)電層112依照圖3A的解釋。在本發(fā)明的發(fā)光器件中，可以在發(fā)光元件的兩側(cè)進行光學設(shè)計，因為導(dǎo)電層位于第一電極100和第二電極103的兩側(cè)，因此可以更精密地進行光學設(shè)計。此外，因為導(dǎo)電層111位于第一電極100一側(cè)，所以可以減少由第一電極100表面上的不平整和外來材料所引起的故障(比如，短路)。
在本發(fā)明的發(fā)光器件中，一個發(fā)光元件包括第一發(fā)光體101和第二發(fā)光體102。因此，當?shù)谝话l(fā)光體101和第二發(fā)光體102包括可發(fā)出不同顏色光的不同的發(fā)光物質(zhì)時，第一發(fā)光體發(fā)出的光的顏色與第二發(fā)光體發(fā)出的另一種光的顏色混合起來，使得有可能從發(fā)光元件中獲得混合顏色光發(fā)射。此外，發(fā)光體的數(shù)目并不限于兩個，也可以提供兩個或更多的發(fā)光體。在這種情況下，在發(fā)光體之間提供另一個導(dǎo)電層110。
同時，與具有含某一發(fā)光物質(zhì)的單個發(fā)光體的發(fā)光器件相比，當?shù)谝话l(fā)光體101和第二發(fā)光體102包含相同的發(fā)光物質(zhì)時，可以在電流密度較低的情況下獲得相同等級的亮度。
既然為各像素都提供了導(dǎo)電層110并且導(dǎo)電層110的邊緣部分是用第一發(fā)光體101和第二發(fā)光體102來覆蓋的，那么可以抑制各像素之間串擾的產(chǎn)生，由此提高了發(fā)光器件的顯示質(zhì)量。因此，本發(fā)明的發(fā)光器件具有高發(fā)光效率和高顯示質(zhì)量。另外，既然導(dǎo)電層110是用第一發(fā)光體101和第二發(fā)光體102來覆蓋的，那么在第二電極103與導(dǎo)電層110的邊緣部分之間便沒有短路的可能性，因此，可以消除由它們之間的短路所引起的初期故障。
圖4B是本發(fā)明的有源矩陣發(fā)光器件的示意圖。各自包括半導(dǎo)體層201、柵絕緣膜和柵電極202的薄膜晶體管位于基板200之上。各自包括第一電極205、導(dǎo)電層251、第一發(fā)光體207、導(dǎo)電層250、第二發(fā)光體208、導(dǎo)電層252和第二電極209的發(fā)光元件通過中間層絕緣膜203形成于薄膜晶體管之上。各發(fā)光元件的第一電極205的邊緣部分是用隔離壁206來覆蓋的。在從隔離壁206中露出第一電極205的那一部分處，形成了各發(fā)光元件。發(fā)光元件通過電極204電連接到薄膜晶體管以便控制光發(fā)射。圖4B所示發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)與圖1B的結(jié)構(gòu)相似，不同處在于導(dǎo)電層251和252，并且可依照圖1B的解釋。此外，導(dǎo)電層251依照圖2B的解釋，而導(dǎo)電層252依照圖3B的解釋。在本發(fā)明的發(fā)光器件中，可以在發(fā)光元件的兩側(cè)進行光學設(shè)計，因為導(dǎo)電層位于第一電極205和第二電極209的兩側(cè)，因此，可以更精確地進行光學設(shè)計。此外，既然導(dǎo)電層251位于第一電極205一側(cè)，那么可以減少由第一電極205表面上的不平整和外來材料所引起的故障(比如，短路)。
在圖4B所示的本發(fā)明的發(fā)光器件中，既然為各發(fā)光元件都提供了導(dǎo)電層250并且各導(dǎo)電層250的邊緣部分是用第一發(fā)光體207和第二發(fā)光體208來覆蓋的，那么可以抑制各像素之間串擾的產(chǎn)生，由此提高了發(fā)光器件的顯示質(zhì)量。因此，本發(fā)明的發(fā)光器件具有高發(fā)光效率和高顯示質(zhì)量。另外，既然導(dǎo)電層250是用第一發(fā)光體207和第二發(fā)光體208來覆蓋的，那么在第二電極209與導(dǎo)電層250的邊緣部分之間便沒有短路的可能性，因此，可以消除由它們之間的短路所引起的初期故障。
更佳地，傳導(dǎo)層250的邊緣部分要位于發(fā)光元件的發(fā)光區(qū)域的邊緣部分(在該部分中，從基板表面看可以獲得光發(fā)射)的外部。在本發(fā)明的發(fā)光器件中使用的發(fā)光元件中，僅在從基板表面看第一電極205與導(dǎo)電層251正接觸的區(qū)域中，才獲得預(yù)定的光發(fā)射，在其它區(qū)域沒有光發(fā)射或光發(fā)射的亮度顯著太低?；蛘?，在其它區(qū)域中無法獲得具有預(yù)定顏色的光發(fā)射。因此，當形成導(dǎo)電層250以對應(yīng)于發(fā)光區(qū)域時，在導(dǎo)電層250的形成位置與發(fā)光區(qū)域的形成位置之間輕微的錯位會引起缺陷，比如發(fā)光區(qū)域變小和顯示質(zhì)量變差。不過，即便在導(dǎo)電層250與發(fā)光區(qū)域之間存在輕微錯位，通過將導(dǎo)電層250的邊緣部分放在發(fā)光區(qū)域的邊緣部分之外，便可以減小顯示質(zhì)量的下降。尤其是，這一點更適宜應(yīng)用于必須嚴格執(zhí)行掩模對準的有源矩陣發(fā)光器件，或者應(yīng)用于高分辨率無源矩陣發(fā)光器件。因此，由掩模失調(diào)而導(dǎo)致的顯示質(zhì)量的下降以及產(chǎn)量的減小等問題可以得到抑制。
此外，導(dǎo)電層251的邊緣部分和導(dǎo)電層252的邊緣部分最好也放在發(fā)光元件的發(fā)光區(qū)域的邊緣部分(在該部分中，從基板表面看可以獲得光發(fā)射)之外。既然即便引起導(dǎo)電層251和252的輕微錯位時導(dǎo)電層251和252仍然覆蓋發(fā)光區(qū)域，那么這種排列方式也能夠防止顯示質(zhì)量的下降或產(chǎn)量的下降。
圖4C是示出了本發(fā)明的無源矩陣發(fā)光器件的一個實例的示意圖。在基板300之上，形成了發(fā)光元件，各發(fā)光元件包括第一電極301、導(dǎo)電層351、第一發(fā)光體303、導(dǎo)電層350、第二發(fā)光體304、導(dǎo)電層352以及第二電極305。用隔離壁302將共享第一電極301的發(fā)光元件彼此分開。圖4C的結(jié)構(gòu)與圖1C的結(jié)構(gòu)相似，不同之處在于導(dǎo)電層351和352，并且依照圖1C的解釋。圖4C的導(dǎo)電層351依照圖2C的解釋，并且圖4C的導(dǎo)電層352依照圖3C的解釋。在本發(fā)明的發(fā)光器件中，可以在發(fā)光元件的兩側(cè)進行光學設(shè)計，因為導(dǎo)電層位于第一電極301和第二電極305的兩側(cè)，因此，可以進行更精確地光學設(shè)計。此外，既然導(dǎo)電層351位于第一電極301的一側(cè)，那么可以減少由第一電極301表面上的不平整和外來材料所引起的故障(比如，短路)。
在圖4C所示的本發(fā)明的發(fā)光器件中，各像素中都提供了發(fā)光元件的導(dǎo)電層350，并且導(dǎo)電層350的邊緣部分是用第一發(fā)光體303和第二發(fā)光體304來覆蓋的，由此防止了各像素之間的串擾并提高了發(fā)光器件的顯示質(zhì)量。因此，本發(fā)明的發(fā)光器件具有高發(fā)光效率和高顯示質(zhì)量。此外，既然導(dǎo)電層350是用第一發(fā)光體303和第二發(fā)光體304來覆蓋的，那么在第二電極305和導(dǎo)電層350的邊緣部分之間便沒有短路的可能，從而有可能消除由第二電極305與導(dǎo)電層350之間的短路所引起的初期故障。
更佳地，導(dǎo)電層350的邊緣部分要位于發(fā)光元件的發(fā)光區(qū)域的邊緣部分(在該部分中，從基板表面看可以獲得光發(fā)射)的外部。在本發(fā)明的發(fā)光器件中使用的發(fā)光元件中，僅在從基板表面看第一電極301與傳導(dǎo)層351正接觸的區(qū)域中，才獲得預(yù)定的光發(fā)射，在其它區(qū)域沒有光發(fā)射或光發(fā)射的亮度顯著太低?；蛘?，在其它區(qū)域中無法獲得具有預(yù)定顏色的光發(fā)射。因此，當形成導(dǎo)電層350以對應(yīng)于發(fā)光區(qū)域時，在導(dǎo)電層350的形成位置與發(fā)光區(qū)域的形成位置之間輕微的錯位會引起缺陷，比如發(fā)光區(qū)域變小和顯示質(zhì)量變差。不過，即便在導(dǎo)電層350與發(fā)光區(qū)域之間存在輕微錯位，通過將導(dǎo)電層350的邊緣部分放在發(fā)光區(qū)域的邊緣部分之外，便可以減小顯示質(zhì)量的下降。尤其是，這一點更適宜應(yīng)用于必須嚴格執(zhí)行掩模對準的有源矩陣發(fā)光器件，或者應(yīng)用于高分辨率無源矩陣發(fā)光器件。因此，由掩模失調(diào)而導(dǎo)致的顯示質(zhì)量的下降以及產(chǎn)量的減小等問題可以得到抑制。
此外，導(dǎo)電層351的邊緣部分和導(dǎo)電層352的邊緣部分最好也放在發(fā)光元件的發(fā)光區(qū)域的邊緣部分(在該部分中，從基板表面看可以獲得光發(fā)射)之外。既然即便引起導(dǎo)電層351和352的輕微錯位時導(dǎo)電層351和352仍然覆蓋發(fā)光區(qū)域，那么這種排列方式也能夠防止顯示質(zhì)量的下降或產(chǎn)量的下降。
〔實施例5〕圖5A到5C將示出有源矩陣發(fā)光器件的多個實例，其中各發(fā)光元件的光發(fā)射方向是彼此不同的。此外，圖5A到5C用于解釋發(fā)光器件的光發(fā)射方向，并且本發(fā)明的發(fā)光器件并不限于這些結(jié)構(gòu)。薄膜晶體管的形狀等當然可以任意選擇。在實施例1到4中使用的參考數(shù)字也用于圖5A到5C。圖5A示出了一種結(jié)構(gòu)，其中發(fā)光元件中產(chǎn)生的光朝著基板發(fā)射，薄膜晶體管就位于基板之上。在這種情況下，為了使光線透射過第一電極205，要使用具有透光性的材料來構(gòu)成第一電極205。圖5B是這樣一種結(jié)構(gòu)，其中發(fā)光元件產(chǎn)生的光線朝著薄膜晶體管相反的一側(cè)發(fā)射。在這種情況下，第二電極209要用具有透光性的材料來構(gòu)成。圖5C是這樣一種結(jié)構(gòu)，其中發(fā)光元件產(chǎn)生的光線透過基板一側(cè)以及相反的一側(cè)同時發(fā)射。在這種情況下，第一電極205和第二電極209都要用具有透光性的材料來構(gòu)成。作為用于第一電極205和第二電極209的材料，可以從適用于實施例1中所描述的第一電極100和第二電極103的多種材料中選取以ITO為代表的具有透光性的材料。
本實施例可以通過與實施例1到4自由組合到一起而獲得實施。
〔實施例6〕圖6A到6C將示出有源矩陣發(fā)光器件的多個實例，其中各發(fā)光元件的光發(fā)射方向是彼此不同的。此外，圖6A到6C用于解釋發(fā)光器件的光發(fā)射方向，并且本發(fā)明的發(fā)光器件并不限于這些結(jié)構(gòu)。薄膜晶體管的形狀等當然可以任意選擇。在實施例1到4中使用的參考數(shù)字也用于圖6A到6C。圖6A示出了一種結(jié)構(gòu)，其中發(fā)光元件中產(chǎn)生的光朝著基板發(fā)射，第一電極301就位于基板之上。在這種情況下，為了使光線透射過第一電極301，要使用具有透光性的材料來構(gòu)成第一電極301。圖6B是這樣一種結(jié)構(gòu)，其中發(fā)光元件產(chǎn)生的光線朝著第一電極301相反的一側(cè)發(fā)射。在這種情況下，第二電極305要用具有透光性的材料來構(gòu)成。圖6C是這樣一種結(jié)構(gòu)，其中發(fā)光元件產(chǎn)生的光線透過基板一側(cè)以及相反的一側(cè)同時發(fā)射。在這種情況下，第一電極301和第二電極305都要用具有透光性的材料來構(gòu)成。作為用于第一電極301和第二電極305的材料，可以從實施例1中所描述的適用于第一電極301和第二電極305的多種材料中選取以ITO為代表的具有透光性的材料。
本實施例可以通過與實施例1到4自由組合到一起而獲得實施。
〔實施例7〕在本實施例中，參照圖7A到7E以及圖8A到8C將描述本發(fā)明的發(fā)光器件及其制造方法。在本實施例中將描述制造有源矩陣發(fā)光器件的一個示例。
在基板50上形成第一底部隔離層51a和第二底部隔離層51b之后，在第二底部隔離層51b之上形成半導(dǎo)體層(圖7A)。
作為用于基板50的材料，可以使用玻璃、石英、塑料(比如，聚酰亞胺、丙烯酸、聚乙烯對苯二酸鹽、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯以及聚醚砜)等等。通過用CMP等來拋光，可以使用由這種材料制成的基板。在本實施例中，使用玻璃基板。
提供第一底部隔離層51a和第二底部隔離層51b可以防止對半導(dǎo)體膜的特性造成不利影響的元素(比如，堿金屬和堿土金屬)分散到半導(dǎo)體膜中。作為用于第一底部隔離層51a和第二底部隔離層51b的材料，可以使用氧化硅、氮化硅、含氮的氧化硅、含氧的氮化硅等。在本實施例中，第一底部隔離層51a是用氮化硅構(gòu)成的，第二底部隔離層51b是用氧化硅構(gòu)成的。另外，當基板中散布的雜質(zhì)并不引起任何問題時，便沒必要提供這些底部隔離層。
在第一和第二底部隔離層形成之后而形成的半導(dǎo)體層是通過用激光束照射無定形硅膜而獲得的。具體來講，無定形硅膜形成于第二底部隔離層51b之上，其厚度為25到100納米(較佳地，30到60nm)作為一種形成無定形硅膜的方法，可以使用已知的濺射、減壓CVD和等離子體CVD。之后，在500攝氏度下進行熱處理以便脫氫。
接下來，用激光照射裝置使無定形硅膜結(jié)晶，以形成結(jié)晶硅膜。在本實施例的激光結(jié)晶化過程中，使用了受激準分子激光器，并且使用光學系統(tǒng)將從受激準分子激光器中振蕩出的激光束處理成線性光束斑點。然后，用該線性光束斑點來照射無定形半導(dǎo)體膜，以便獲得結(jié)晶硅膜。這種結(jié)晶硅膜用作半導(dǎo)體層。
作為另外一些使無定形硅膜結(jié)晶的方法，有只使用熱處理的結(jié)晶化的方法，通過使用催化元素加速結(jié)晶化來執(zhí)行熱處理的結(jié)晶化方法，等等。作為用于加速結(jié)晶化的元素，可以給出鎳、鐵、鈀、錫、鉛、鈷、鉑、銅、金等。與只通過熱處理來進行結(jié)晶化的情形相比，當使用這種加速結(jié)晶化的元素來進行結(jié)晶化時，可以在較低的溫度下用更短的時間進行結(jié)晶化，這導(dǎo)致對玻璃基板等的損傷更少。當只通過熱處理進行結(jié)晶化時，可以使用耐熱的石英基板作為基板50。
接下來，為了控制閾值，如果有必要，則向半導(dǎo)體層添加微量的雜質(zhì)。即，進行溝道摻雜。為獲得要求的閾值，通過離子摻雜等，將具有N型導(dǎo)電性或P型導(dǎo)電性的雜質(zhì)(如磷和硼)添加到半導(dǎo)體層中。
之后，將半導(dǎo)體層圖形化成像圖7A所示的預(yù)定形狀。這一步驟是這樣執(zhí)行的將光刻膠涂在半導(dǎo)體層上，將其曝光并烘焙成預(yù)定的掩模形狀以便在半導(dǎo)體層上形成抗蝕劑掩模，并且在使用該抗蝕劑掩模的同時刻蝕該半導(dǎo)體層。
接下來，形成柵隔離層53以便覆蓋半導(dǎo)體層52。柵隔離層53是通過等離子CVD或濺射用含硅的隔離層形成的，其厚度為40到150nm。在本實施例中，柵隔離層53是用氧化硅構(gòu)成的。
柵電極54形成于柵隔離層53之上。柵電極54是用選自下列的某一元素構(gòu)成的鉭，鎢，鈦，鉬，鋁，銅，鉻，以及鈮；或是用主要含上述元素的合金材料或化合物材料來構(gòu)成柵電極54。此外，可以使用以摻有雜質(zhì)元素(比如，磷)的多晶硅膜為代表的半導(dǎo)體膜。另外，也可以使用AgPdCu合金。
盡管在本實施例中形成了包括單層的柵電極54，但是柵電極54也可以是包括兩層或更多層的層疊結(jié)構(gòu)，比如，底側(cè)由鎢制成，頂側(cè)由鉬制成。當形成包括層疊結(jié)構(gòu)的柵電極時，可以使用上述材料。此外，可以任意選擇上述材料的任意組合。柵電極54是用由光刻膠制成的掩模來刻蝕的。
接下來，在使用柵電極54作為掩模的同時，將高濃度雜質(zhì)添加到半導(dǎo)體層52中。由此，形成了包括半導(dǎo)體層52、柵隔離層53和柵電極54的薄膜晶體管70。
此外，制造薄膜晶體管的步驟不是特別限定的，其步驟是可以任意改變的，以便獲得具有預(yù)定結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管。
在本實施例中，形成了使用結(jié)晶硅膜的頂部柵極型薄膜晶體管，該結(jié)晶硅膜是用激光結(jié)晶化的方法使之結(jié)晶化的?；蛘?，可以將使用無定形半導(dǎo)體膜的底部柵極型薄膜晶體管用于像素部分。無定形半導(dǎo)體膜不僅可以使用硅，還可以使用硅鍺。當使用硅鍺時，鍺的濃度最好設(shè)置成約為0.01到4.5的原子百分比。
此外，可以使用微晶半導(dǎo)體膜(半無定形半導(dǎo)體)，其中在無定形半導(dǎo)體中可以觀察到0.5到20nm的晶體。大小為0.5到20nm的細小晶體也被稱為微晶(μc)。
半無定形的硅(也稱為SAS)是半無定形的半導(dǎo)體，通過對SiH4、Si2H6、SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4、SiF4等等的輝光放電分解，可以獲得這種半無定形的硅。通過用氫或氫與一種或多種稀有氣體(比如，氦、氬、氪、氖)的混合物來稀釋這種材料，便可以很容易形成SAS。稀釋比設(shè)定為1∶10到1∶1000的范圍中。半無定形的硅是在壓力約為0.1到133Pa的情況下通過輝光放電分解而形成的。用于輝光放電的高頻功率可以設(shè)定為1到120MHz，較佳地，是13到60MHz?；寮訜釡囟瓤梢栽O(shè)定為300攝氏度或更小些，較佳地，是100到250攝氏度。
因L-O光子而導(dǎo)致的拉曼光譜朝著比520cm-1低的波數(shù)移動。通過X射線衍射，在半無定形的半導(dǎo)體中觀察到了衍射峰(111)和(220)，它們被認為是從硅晶格中產(chǎn)生的。半無定形的半導(dǎo)體包含原子百分比至少為1的氫或鹵素，它們用于終結(jié)懸掛著的鍵。關(guān)于膜中包含的雜質(zhì)元素，對應(yīng)于大氣成分的各雜質(zhì)濃度(比如，氧、氮、碳)最好設(shè)定為1×1020個原子/cm3或更少。特別是，氧濃度設(shè)定為5×1019個原子/cm3或更少，較佳地，是1×1019個原子/cm3或更少。使用SAS的TFT的場效應(yīng)遷移率μ是1到10cm2/Vsec。
此外，SAS可以進一步用激光照射使其結(jié)晶化。
接下來，用氮化硅來形成絕緣膜(氫化膜)59，以便覆蓋柵電極54和柵隔離層53。絕緣膜(氫化膜)59在480攝氏度下加熱1小時，以使雜質(zhì)元素活化并使半導(dǎo)體層52氫化。
形成第一中間層隔離層60以覆蓋絕緣膜(氫化膜)59。作為用于形成第一中間層隔離層60的材料，可以使用氧化硅、丙烯酸、聚酰亞胺、硅氧烷、低k材料等等。在本實施例中，形成氧化硅膜作為第一中間層隔離層(圖7B)。
接下來，形成可到達半導(dǎo)體層52的接觸孔。通過刻蝕可以形成接觸孔，以暴露半導(dǎo)體層52。接觸孔可以通過濕刻或干刻來形成。此外，根據(jù)條件，它們可以通過刻蝕一次或多次而形成。當多次進行刻蝕時，濕刻和干刻都是可以使用的(圖7C)。
形成導(dǎo)電層以覆蓋接觸孔和第一中間層隔離層60。該導(dǎo)電層被處理成想要的形狀，以形成連接部分61a、配線61b等。該配線可以具有單層，由鋁、銅、鋁碳鎳合金、鋁碳鉬合金等制成。此外，該配線可以具有以下結(jié)構(gòu)通過從基板一側(cè)其將鉬、鋁和鉬層疊起來而形成的一種結(jié)構(gòu)；通過從基板一側(cè)將鈦、鋁、和鈦層疊起來而形成的一種結(jié)構(gòu)；或通過從基板一側(cè)將鈦、氮化鈦、鋁、和鈦層疊起來而形成的一種結(jié)構(gòu)(圖7D)。
之后，形成第二中間層隔離層63，以覆蓋連接部分61a、配線61b以及第一中間層隔離層60。作為第二中間層隔離層63的材料，最好使用具有自平整化特性的可涂層，比如，丙烯酸、聚酰亞胺和硅氧烷。在本實施例中，硅氧烷被用來形成第二中間層隔離層63(圖7E)。
接下來，可以使用氮化硅等在第二中間層隔離層63之上形成隔離層。形成該隔離層可在刻蝕隨后將形成的像素電極的過程中防止第二中間層隔離層63被刻蝕得比必須刻蝕的要多。因此，當在像素電極與第二中間層隔離層之間的刻蝕比例較大時，可以不提供該隔離層。接下來，形成穿透第二中間層隔離層63并到達連接部分61a的接觸孔。
形成具有透光性的導(dǎo)電層，以覆蓋接觸孔和第二中間層隔離層63(或隔離層)。之后，處理具有透光性的導(dǎo)電層，以形成薄膜發(fā)光元件的第一電極64。第一電極64電連接到連接部分61a。
通過使用如實施例1所示的導(dǎo)電膜，便可以形成第一電極64，例如具有導(dǎo)電特性的金屬，比如，鋁(Al)、銀(Ag)、金(Au)、鉑(Pt)、鎳(Ni)、鎢(W)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鐵(Fe)、鈷(Co)、銅(Cu)、鈀(Pd)、鋰(Li)、銫(Cs)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)以及鈦(Ti)；合金，比如，鋁硅(Al-Si)合金、鋁鈦(Al-Ti)合金以及鋁硅銅(Al-Si-Cu)合金；金屬材料的氮化物，比如，氮化鈦(TiN)；金屬化合物，比如，銦錫氧化物(ITO)、含硅的ITO以及銦鋅氧化物(IZO)，其中氧化鋅混在氧化銦中；等等。
通過它發(fā)射光的電極可以是用具有透光性的導(dǎo)電膜來構(gòu)成的。例如，可以使用金屬化合物，比如ITO、ITSO以及IZO。另外，可以使用極薄的金屬膜，比如鋁和銀。此外，當光是通過第二電極來發(fā)射時，第一電極可以是用具有高反射率的材料(比如，鋁和銀)構(gòu)成。在本實施例中，使用ITSO來形成第一電極64(圖8A)。
接下來，使用有機材料或無機材料形成隔離層，以覆蓋第二中間層隔離層63(或隔離層)和第一電極64。接下來，處理隔離層以便露出第一電極64的一部分從而形成隔離壁65。最好將感光有機材料(比如，丙烯酸和聚酰亞胺)用作隔離壁65的材料。另外，也可以使用非感光的有機或無機材料形成隔離壁。此外，通過使用分散劑，可以將像氮化碳或染料這樣的黑色素散布在隔離壁65的材料中，使得隔離壁65可以用作黑色基質(zhì)。較佳地，面朝第一電極的隔離壁65的邊緣具有錐形，使得曲率連續(xù)變化(圖8B)。
接下來，根據(jù)實施例1到4中的任何，提供至少兩個或更多的發(fā)光體以及位于這些發(fā)光體之間的導(dǎo)電層。發(fā)光體和導(dǎo)電層的數(shù)目可以由本發(fā)明的操作人員任意確定。數(shù)字66將這些體與層標記為一個整體。
接下來，形成第二電極67。因此，在第一電極64和第二電極67之間可以形成發(fā)光元件93，該發(fā)光元件93包括一個含發(fā)光層的層。通過對第一電極施加比第二電極要高的電壓，便可以獲得光發(fā)射。作為用于形成第二電極67的材料，可以使用與第一電極相同的材料。在本實施例中，使用鋁來形成第二電極。
之后，通過等離子CVD，形成含氮的氧化硅，并使其作為鈍化膜。當使用含氮的氧化硅膜時，通過等離子CVD可以用SiH4、N2O和NH3來形成氧氮化硅膜，或者通過等離子CVD可以用SiH4和N2O來形成氧氮化硅膜，或者通過等離子CVD可以用由Ar將SiH4和N2O稀釋過的這樣一種氣體來形成氧氮化硅膜。
或者，作為鈍化膜，可以使用通過使用SiH4、N2O和H2而形成的已氫化的氧氮化硅膜。當然，鈍化膜并不限于單層結(jié)構(gòu)，并且它可以具有含硅的其它隔離層的單層結(jié)構(gòu)或?qū)盈B結(jié)構(gòu)。另外，可以形成包括氮化碳膜和氮化硅膜的多層膜、包括苯乙烯聚合體的多層膜、氮化硅膜、或類金剛石型碳膜，以替代含氮的氧化硅膜。
接下來，為保護發(fā)光元件使其不受促使發(fā)光元件老化的物質(zhì)(比如，濕氣)的影響，將顯示部分密封起來。當用后基板密封顯示部分時，該后基板是用絕緣密封材料將其粘在顯示部分上的，使得露出了外部連接部分。在后基板與元件基板之間的空間可以用惰性氣體來填充，比如，干燥的氮氣?；蛘撸梢詫⒚芊獠牧贤吭谙袼夭糠值娜勘砻嫔?，然后，可以將后基板附于其上。最好將紫外光固化樹脂等用作密封材料。干燥試劑或用于維持基板間恒定間隙的顆?？梢员换煸诿芊獠牧现?。接下來，將軟性布線基板連接到外部連接部分。因此，完成了發(fā)光器件。
參照圖9A和9B將描述上面制造的發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示例。此外，用相同的參考數(shù)字來表示具有相似功能的部分，盡管它們可能具有不同的形狀，這樣便省略有關(guān)解釋。在本實施例中，具有LDD結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管通過連接部分連接到發(fā)光元件。
圖9A示出了一種結(jié)構(gòu)，其中第一電極是用具有透光性的導(dǎo)電膜構(gòu)成的，并且發(fā)光體產(chǎn)生的光線是朝著基板發(fā)射的。此外，參考數(shù)字94表示后基板。在基板上形成發(fā)光元件之后，使用密封材料等將后基板牢固地連接到該基板上。在后基板94和發(fā)光元件之間的空間中填充了具有透光性的樹脂88等，以密封該發(fā)光元件。因此，可以防止發(fā)光元件因濕氣等老化。較佳地，樹脂88具有吸濕特性。更佳地，為防止?jié)駳獾牟焕绊懀哂懈咄腹庑缘母稍镌噭?9被散布在樹脂88中。
圖9B示出了一種結(jié)構(gòu)，其中第一電極和第二電極67都是用具有透光性的導(dǎo)電膜構(gòu)成的，并且發(fā)光體產(chǎn)生的光線同時朝著基板和后基板發(fā)射。在這種結(jié)構(gòu)中，通過在基板和后基板的外部提供偏振片90，可以防止屏幕變?yōu)橥该?，由此提高了可視性。在偏振?0的外部可以提供保護膜91。
根據(jù)本發(fā)明，具有顯示功能的發(fā)光器件可以使用模擬視頻信號或數(shù)字視頻信號。當使用數(shù)字視頻信號時，該視頻信號可以使用電壓或電流。當發(fā)光元件發(fā)光時，輸入到像素的視頻信號可以具有恒定的電壓或恒定的電流。當視頻信號具有恒定的電壓時，恒定的電壓被施加到發(fā)光元件上，或恒定的電流流過發(fā)光元件。此外，當視頻信號具有恒定的電流時，恒定的電壓被施加到發(fā)光元件或恒定的電流流過發(fā)光元件。向發(fā)光元件施加恒定電壓的驅(qū)動方法被稱為恒定電壓驅(qū)動。同時，恒定電流流過發(fā)光元件的驅(qū)動方法被稱為恒定電流驅(qū)動。根據(jù)恒定電流驅(qū)動，恒定的電流流過，無論發(fā)光元件的阻抗如何變化。根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件及其驅(qū)動方法可以使用上文提到的多種方法。
具有此種結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的發(fā)光器件具有高發(fā)光效率和高顯示質(zhì)量。
本實施例可以與實施例1到7中的任意實施例自由組合起來來實現(xiàn)。
〔實施例8〕在本實施例中，將參照圖10A和10B、圖11A和11B以及圖12來描述一種制造本發(fā)明的有源矩陣發(fā)光器件的方法。此外，各組件部分所用材料依照實施例1到7，此處就不再描述。
圖10A是發(fā)光器件的頂視圖，其中根據(jù)實施例7形成了高達隔離壁65的組件部分?；?00上的虛線部分分別代表掃描線驅(qū)動電路形成區(qū)域400、信號線驅(qū)動電路形成區(qū)域401、外部連接部分形成區(qū)域402以及像素部分403。參考數(shù)字404對應(yīng)于隔離壁65的開孔部分，并示出了通過開孔部分露出下面的第一電極205這樣一種狀態(tài)。參考數(shù)字404也對應(yīng)于發(fā)光區(qū)域。如圖10A所示，在其中第一電極電連接到各自的薄膜晶體管的發(fā)光區(qū)域404只是部分地露出，并排列成矩陣形式。
圖10B示出了一種狀態(tài)，其中形成第一發(fā)光體207以覆蓋像素部分403。盡管在本實施例中在像素區(qū)域的整個表面上形成了第一發(fā)光體207，但針對各像素或各確定區(qū)域可以形成發(fā)出不同顏色光的發(fā)光體。此外，既然發(fā)光體基本上具有高阻抗，那么便不必擔心相鄰像素之間的串擾。
圖11A示出了一種狀態(tài)，其中提供了多個導(dǎo)電層250，并使得它們彼此隔開對應(yīng)于各像素。此外，既然各導(dǎo)電層250的邊緣部分位于各發(fā)光區(qū)域404之外，那么即便掩模有輕微的錯位，各導(dǎo)電層250也可以覆蓋各發(fā)光區(qū)域404。因此，并不引起顯示質(zhì)量的下降，并且可以減少由掩模錯位而引發(fā)的故障。
圖11b示出了一種狀態(tài)，其中形成了第二發(fā)光體208以覆蓋像素區(qū)域403。由此，可以用第一發(fā)光體207和第二發(fā)光體208來覆蓋導(dǎo)電層250的各邊緣部分，使得導(dǎo)電層250彼此隔開對應(yīng)于各像素，由此可充分減少相鄰像素之間的串擾。結(jié)果，有可能獲得具有高發(fā)光效率和高顯示質(zhì)量的發(fā)光器件，其中光線是從第一和第二發(fā)光體207和208中發(fā)出的，并且相鄰像素之間的串擾也被充分地抑制了。
圖12示出了一種狀態(tài)，其中形成了高達第二電極209的組件部分。第二電極209可以跨越多個像素而形成。此外，沿圖12的線A-B的橫截面對應(yīng)于在實施例1到4中所描述的有源矩陣發(fā)光器件的橫截面圖。
本實施例可以與實施例1到8自由組合來獲得實現(xiàn)。
〔實施例9〕參照圖13A和13B，將在本實施例中描述作為本發(fā)明的發(fā)光器件的面板的外觀。圖13A是面板的頂視圖，其中在基板上形成的晶體管和發(fā)光元件是用密封材料密封的，該密封材料形成于基板與后基板4006之間。圖13B是沿圖13A的E-F線的橫截面圖。安裝在該面板上的發(fā)光元件具有如實施例4所示的結(jié)構(gòu)。
提供密封材料4005以便圍繞位于基板4001之上的像素區(qū)域4002、信號線驅(qū)動電路4003以及掃描線驅(qū)動電路4004。后基板4006位于像素部分4002、信號線驅(qū)動電路4003以及掃描線驅(qū)動電路4004之上。由此，像素部分4002、信號線驅(qū)動電路4003和掃描線驅(qū)動電路4004密閉地與基板4001、密封材料4005、后基板4006以及填充物4007等密封在一起。
位于基板4001之上的像素部分4002、信號線驅(qū)動電路4003和掃描線驅(qū)動電路4004具有多個晶體管。在圖13B中，示出了在信號線驅(qū)動電路4003中所包括的薄膜晶體管4008以及在像素區(qū)域4002中所包括的薄膜晶體管4010。
此外，發(fā)光元件4011電連接到薄膜晶體管4010。
引線4014對應(yīng)于將信號或電源電壓提供給像素部分4002、信號線驅(qū)動電路4003和掃描線驅(qū)動電路4004的布線。引線4014通過引線4015a和引線4015b連接到連接端4016。連接端4016通過各向異性的導(dǎo)電膜4019電連接到柔性印刷電路(FPC)4018的端頭。
此外，作為填充物4007，除了像氮氣和氬氣這樣的惰性氣體之外，也可以使用紫外線固化樹脂或熱固化樹脂。例如，可以使用乙烯聚合物氯化物、丙烯酸、聚酰亞胺、環(huán)氧樹脂、硅樹脂、乙烯聚合物、或乙烯次亞乙烯基醋酸鹽。
此外，本發(fā)明的發(fā)光器件包括在其中形成具有發(fā)光元件的像素部分的一種面板以及在其中將IC安裝到該面板上的一種模塊。
本發(fā)明的發(fā)光器件具有高發(fā)光效率和高顯示質(zhì)量。
本實施例可以與實施例1到9自由組合來獲得實現(xiàn)。
〔實施例10〕在本實施例中，將描述在實施例9中所描述的被包括在面板和模塊中的像素電路和保護電路以及它們的工作狀況。此外，圖7A到7E和圖8A到8C所示的橫截面對應(yīng)于驅(qū)動TFT 1403和發(fā)光元件1405的橫截面。
在圖14A所示的像素中，信號線1410、電源線1411和1412按列排列，而掃描線1414則按行排列。像素也包括開關(guān)TFT 1401、驅(qū)動TFT 1403、電流控制TFT 1404、電容器元件1402以及發(fā)光元件1405。
圖14C所示的像素具有與圖14A所示像素相似的結(jié)構(gòu)，不同之處在于，驅(qū)動TFT 1403連接到按行排列的電源線1412。即，圖14A和14C所示的像素顯示出相似的等效電路圖。不過，在電源線1412按列排列(圖14A)以及電源線1412按行排列(圖14C)這兩種情形之間，各自的電源線是用不同層中的導(dǎo)電膜形成的。為了強調(diào)與驅(qū)動TFT 1403的柵電極相連的電源線的不同排列方式，圖14A和14C單獨示出了等價的電路圖。
在圖14A和14C所示的各像素中，驅(qū)動TFT 1403和電流控制TFT 1404是串聯(lián)的，并且驅(qū)動TFT 1403的溝道長度L(1403)和溝道寬度W(1403)以及電流控制TFT 1404的溝道長度L(1404)和溝道寬度W(1404)可以設(shè)置成滿足這樣一種關(guān)系L(1403)/W(1403)∶L(1404)/W(1404)＝5～6000∶1。
驅(qū)動TFT 1403工作在飽和區(qū)域中并控制流過發(fā)光元件1405的電流的量，而電流控制TFT 1404工作在線性區(qū)域并控制提供給發(fā)光元件1405的電流。從制造過程看，TFT 1403和1404最好具有相同的導(dǎo)電類型，并且在本實施例中形成了n型溝道TFT，以之作為TFT 1403和1404。此外，也可以將耗盡型TFT用作驅(qū)動TFT 1403，以取代增強型TFT。在具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的發(fā)光器件中，電流控制TFT 1404的Vgs中的輕微變化并不會對流過發(fā)光元件1405的電流的量造成不利影響，因為電流控制TFT 1404工作在線性區(qū)域中。即，流過發(fā)光元件1405的電流的量可以由工作在飽和區(qū)域中的驅(qū)動TFT來確定。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，有可能提供一種發(fā)光器件，其中通過改善因TFT特性變化所導(dǎo)致的發(fā)光元件的亮度變化，圖像質(zhì)量得到改善。
圖14A到14D所示的各像素的開關(guān)TFT 1401控制著與像素有關(guān)的視頻信號輸入。當開關(guān)TFT 1401導(dǎo)通并且視頻信號輸入到像素中時，視頻信號的電壓被保留在電容器元件1402中。盡管各像素包括電容器元件1402的排列方式在圖14A和14C中有所示出，但是本發(fā)明并不限于此。當柵極電容器等可以充當保持視頻信號的電容器時，可以不再提供電容器元件1402。
圖14B所示的像素具有與圖14A相似的結(jié)構(gòu)，不同之處在于，添加了TFT1406和掃描線1514。相似的是，圖14D所示的像素具有與圖14C相似的結(jié)構(gòu)，不同之處在于，添加了TFT 1406和掃描線1415。
TFT 1406是由新提供的掃描線1415來控制其導(dǎo)通/截止的。當TFT 1406導(dǎo)通時，保留在電容器元件1402中的電荷被放掉，由此使電流控制TFT 1404截止。即，通過提供TFT 1406，可以強行停止流過發(fā)光元件1405的電流的提供。因此，TFT 1406也可以被稱為擦除TFT。根據(jù)圖14B和14D所示的結(jié)構(gòu)，在信號被寫入所有像素之前，發(fā)光周期可以與寫入周期同步開始或在寫入周期開始之后立刻開始，因此可以提高占空比。
在圖14E所示的像素中，信號線1410和電源線1411按列排列，而掃描線1414按行排列。像素還包括開關(guān)TFT 1401、驅(qū)動TFT 1403、電容器元件1402和發(fā)光元件1405。圖14F所示的像素具有與圖14E相似的結(jié)構(gòu)，不同之處在于，添加了TFT 1406和掃描線1415。此外，通過提供TFT 1406，圖14F所示的結(jié)構(gòu)允許提高占空比。
圖21將示出當強行使驅(qū)動TFT 1403截止時像素的結(jié)構(gòu)實例。在圖21中，排列有選擇TFT 1451、驅(qū)動TFT 1453、擦除二極管1461和發(fā)光元件1454。選擇TFT 1451的源極和漏極分別連接到信號線1455和驅(qū)動TFT 1453的柵極。選擇TFT 1451的柵極連接到第一柵極線路1457。驅(qū)動TFT 1453的源極和漏極分別連接到第一電源線1456和發(fā)光元件1454。擦除二極管1461連接到驅(qū)動TFT 1453的柵極和第二柵極線路1467。
電容器元件1452用來保持驅(qū)動TFT 1453的柵極電勢。因此，電容器元件1452連接在驅(qū)動TFT 1453的柵極與電源線1456之間。不過，本發(fā)明并不限于該結(jié)構(gòu)，并且可以這樣排列電容器元件使得它能夠保持驅(qū)動TFT 1453的柵極電勢。此外，當用驅(qū)動TFT 1453的柵極電容器來保持驅(qū)動TFT 1453的柵極電勢時，可以除去電容器元件1452。
作為驅(qū)動方法，選擇第一柵極線路1457并使選擇TFT 1451導(dǎo)通。當信號從信號線1455輸入到電容器元件1452中時，可根據(jù)該信號來控制驅(qū)動TFT1453的電流，并且電流通過發(fā)光元件1454從第一電源線1456中流入第二電源線1458。
為了擦除信號，選擇第二柵極線路1467(在這種情況下，第二柵極線路的電勢會增大)，并且擦除二極管1461被導(dǎo)通，以便將電流從第二柵極線路1467輸入到驅(qū)動TFT 1453的柵極。結(jié)果，驅(qū)動TFT 1453變?yōu)榻刂範顟B(tài)。因此，電流并不通過發(fā)光元件1454從第一電源線1456流入第二電源線1458。結(jié)果，晶體產(chǎn)生非發(fā)光周期，由此可自由調(diào)節(jié)發(fā)光周期。
為了保持信號，并不選擇第二柵極線路1467(在這種情況下，第二柵極線路的電勢有所減小)。由此，擦除二極管1461截止，所以保持了驅(qū)動TFT 1453的柵極電勢。
此外，擦除二極管1461并沒有受到特別的限制，只要它是具有整流特性的元件即可?？梢允褂肞N型二極管或PIN型二極管?；蛘?，可以使用肖特基二極管或齊納二極管。
如上所述，可以使用各種像素電路。特別是，當用無定形半導(dǎo)體膜形成薄膜晶體管時，驅(qū)動TFT 1403和1453的半導(dǎo)體膜的面積最好制造的大一些。因此，在上述像素電路中，最好使用頂部發(fā)光型，其中發(fā)光體產(chǎn)生的光線是通過密封基板發(fā)出的。
普遍認為，當像素密度增大時最好使用這種有源矩陣發(fā)光器件，因為針對各像素提供了TFT。
在本實施例中描述了一種有源矩陣發(fā)光器件，其中在各像素中提供了TFT。不過，可以形成無源矩陣發(fā)光器件，其中為各列提供TFT。既然在無源矩陣發(fā)光器件中并不在各像素中提供TFT，但是可以獲得高開口率。對于在其中發(fā)光體產(chǎn)生的光線朝著發(fā)光體的兩側(cè)同時發(fā)出這樣一種發(fā)光器件，當使用無源矩陣發(fā)光器件時，可以增大透射率。
接下來，將使用圖14E所示的等效電路圖來描述這樣一種情形，其中在掃描線和信號線中提供二極管以作為保護電路。
圖15中，開關(guān)TFT 1401和驅(qū)動TFT 1403、電容器元件1402以及發(fā)光元件1405位于像素部分1500中。在信號線1410中，提供了二極管1561和1562。二極管1561和1562是根據(jù)上述實施例和開關(guān)TFT 1401與驅(qū)動TFT 1403來制造的。各二極管包括柵電極、半導(dǎo)體層、源電極、漏電極等等。通過將柵電極連接到漏電極或源電極，來使二極管1561和1562工作。
在與柵電極相同的層中，形成了用于連接到二極管的公共勢能線路1554和1555。因此，有必要在柵絕緣層中形成接觸孔，以便與二極管的源電極或漏電極接觸。
位于掃描線1414中的二極管具有相似的結(jié)構(gòu)。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，在輸入級中同時形成了保護二極管。此外，保護二極管的位置并不限于圖15，并且它們可以位于驅(qū)動電路和像素之間。
包括這種保護電路的本發(fā)明的發(fā)光器件具有高發(fā)光效率和高顯示質(zhì)量。此外，可以進一步提高發(fā)光器件的可靠性。
〔實施例11〕在本實施例中，將參照圖16A和16B、17A和17B以及18A和18B來描述一種用于制造本發(fā)明的無源矩陣發(fā)光器件的方法。此外，用于各組件部分的材料等依照實施例1到4，并且有時候省略有關(guān)解釋。
首先，通過使用相同的材料，在基板300的主平面上，形成第一電極301和用于形成輸入端部分的端子500。在上文中描述了第一電極301的組成及其制造方法。基板300可以是用玻璃基板制成的，比如，硼硅酸鋇玻璃和硼硅酸鋁玻璃、石英玻璃等。此外，既然在圖16A中使用了通過第一電極301發(fā)出光線的發(fā)光元件，那么基板300便用具有透光性的材料來構(gòu)成。不過，當光線是通過第二電極305發(fā)出時，除了上述基板之外，基板300可以用下列來構(gòu)成，比如，像不銹鋼這樣的金屬基板，其表面上形成絕緣膜的硅基板，陶瓷基板等等。與上述基板相比，由像塑料這樣的合成樹脂制成的軟性基板傾向于具有更低的阻熱特性，不過，當軟性基板能夠容忍制造過程的處理溫度時，軟性基板也可以用作基板300。
接下來，如圖16B所示，輔助電極501a和輔助電極501b形成于第一電極301的輸入端部分的形成區(qū)域以及第二電極的連接部分/輸入端部分的形成區(qū)域中。當輔助電極連接到外部電路時，最好是用阻熱特性優(yōu)異的傳導(dǎo)材料來構(gòu)成輔助電極，并且最好是用含鉻、鎳等的金屬材料來構(gòu)成輔助電極。隔離壁302要與第一電極正交。構(gòu)成隔離壁302時可以選用氧化硅，氮化硅，氧氮化硅，氧化鋁，氮化鋁，氧氮化鋁，具有絕緣特性的其它無機材料；丙烯酸，甲基丙烯酸，或其衍生物；具有阻熱特性的聚合物材料，比如，聚酰亞胺，芳香族的聚酰亞胺，以及聚苯并咪唑；或硅氧烷。
之后，如圖17A所示，在從隔離壁302中露出的第一電極301上，形成第一發(fā)光體303。在本實施例中，作為發(fā)光體303，交替地形成包括可發(fā)出不同顏色光的不同發(fā)光材料的三種發(fā)光體。當然，在所有像素中可以形成相同種類的發(fā)光體。此外，在本實施例的發(fā)光區(qū)域中，第一電極301是通過隔離壁302露出的。
接下來，如圖17B所示，針對各像素形成導(dǎo)電層350，使得它們彼此分開。此外，導(dǎo)電層的各邊緣部分位于發(fā)光區(qū)域的各邊緣部分之外。因此，即便引起了輕微的掩模錯位，導(dǎo)電層350也可以覆蓋發(fā)光區(qū)域，由此防止顯示質(zhì)量的下降。此外，可以減少由掩模錯位所引起的故障。
接下來，如圖18A所示，在導(dǎo)電層350上形成第二發(fā)光體304。以與第一發(fā)光體303相同的方式，交替形成包括不同發(fā)光材料的三種發(fā)光體來作為第二發(fā)光體，其中不同的發(fā)光材料可發(fā)出不同顏色的光。因此，導(dǎo)電層350的各邊緣部分可以用第一發(fā)光體303和第二發(fā)光體304來覆蓋。既然導(dǎo)電層350彼此隔開對應(yīng)于各個像素，那么便可以充分減少相鄰像素之間的串擾。結(jié)果，有可能獲得具有高發(fā)光效率和高顯示質(zhì)量的發(fā)光器件，其中光線是從第一和第二發(fā)光體303和304中發(fā)出的，并且充分減小了相鄰像素之間的串擾。
接下來，如圖18B所示，在與第一電極301正交的方向上延伸的第二電極305形成于在其中第一發(fā)光體303、傳導(dǎo)層350和第二發(fā)光體304形成于第一電極301之上的區(qū)域之中。
如上所述，具有在其中形成發(fā)光元件的像素部分的面板便這樣獲得了。此外，沿圖18的線C-D的橫截面對應(yīng)于實施例1到4中所示的無源矩陣發(fā)光器件的橫截面圖。
之后，如圖19A所示，形成保護膜306以防止?jié)駳獾鹊娜肭?。用粘合試?07將由玻璃、石英、諸如氧化鋁這種陶瓷材料、或合成材料制成的密封基板308牢固地連在基板300上。此外，使用柔性印刷布線基板310通過各向異性的導(dǎo)電膜309將外部輸入端部分連接到外部電路。保護膜306是用氮化硅形成的。除了氮化硅之外，保護膜306可以是用氮化碳和氮化硅的層疊體構(gòu)成的，以便減小應(yīng)力并增強氣體阻隔特性。
圖19B示出了一種模塊狀態(tài)，其中外部電路連接到如圖19A所示的面板。將柔性印刷布線基板25牢固地連到外部輸入端部分18和19，所以該模塊電連接到外部電路基板，在該外部電路基板之上形成了電源電路和信號處理電路。作為安裝驅(qū)動IC 28(一種外部電路)的一種方法，可以使用COG技術(shù)或TAB技術(shù)。圖19B示出了用COG技術(shù)安裝驅(qū)動IC 28的情況。
此外，該面板和模塊對應(yīng)于本發(fā)明的發(fā)光器件的一個實施例，并且被包括在本發(fā)明的范圍中。
〔實施例12〕作為安裝有根據(jù)本發(fā)明的模塊的電子設(shè)備，可以給出攝像機，數(shù)碼相機；戴護目鏡類型的顯示器(頭戴式顯示器)；導(dǎo)航系統(tǒng)；音頻再現(xiàn)設(shè)備(例如，汽車音頻組件)；計算機；游戲機；便攜式信息終端(例如，移動計算機，移動電話，便攜式游戲機，電子書等等)；裝備有記錄介質(zhì)的圖像再現(xiàn)設(shè)備(具體來講，具有顯示器的設(shè)備，能夠再現(xiàn)記錄介質(zhì)，比如數(shù)字化視頻光盤(DVD)，并能夠顯示其圖像)；等等。圖20A到20E給出了特定的電子設(shè)備示例。
圖20A示出了像電視機或個人電腦的顯示屏這樣的發(fā)光器件。該發(fā)光器件包括外殼2001、顯示部分2003、揚聲器部分2004等等。本發(fā)明的發(fā)光器件具有高顯示質(zhì)量的顯示部分2003。為提高對比度，最好在顯示部分中提供偏振片或圓偏振片。例如，最好按順序在密封基板上提供四分之一波片、二分之一波片以及偏振片。另外，可以在偏振片上提供防反射膜。
圖20B示出了移動電話，它包括主體2101、外殼2102、顯示部分2103、音頻輸入部分2104、音頻輸出部分2105、操作鍵2106、天線2108等等。本發(fā)明的移動電話具有高顯示質(zhì)量的顯示部分2103。
圖20C示出了計算機，它包括主體2201、外殼2202、顯示部分2203、鍵盤2204、外部連接端口2205、指點鼠標2206等等。本發(fā)明的計算機具有高顯示質(zhì)量的顯示部分2203。盡管圖20C示出了膝上型電腦，但是本發(fā)明可以應(yīng)用于桌面電腦等。
圖20D示出了移動計算機，它包括主體2301、顯示部分2302、開關(guān)2303、操作鍵2304、紅外端口2305等。本發(fā)明的移動計算機具有高顯示質(zhì)量的顯示部分2302。
圖20E示出了便攜式游戲機，它包括外殼2401、顯示部分2402、揚聲器部分2403、操作鍵2404、記錄介質(zhì)插入端口2405等。本發(fā)明的便攜式游戲機具有高顯示質(zhì)量的顯示部分2402。
如上所述，本發(fā)明的應(yīng)用范圍很廣，所以本發(fā)明可以應(yīng)用于各領(lǐng)域中的電子設(shè)備。
本申請基于2005年3月22日提交日本專利局的、序列號為2005-082731的日本專利申請，其整體內(nèi)容引用在此作為參考。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光器件，它包括包括多個發(fā)光元件的像素部分，在第一電極和第二電極之間的第一發(fā)光體和第二發(fā)光體，以及形成于各發(fā)光元件中所述第一發(fā)光體和所述第二發(fā)光體之間的導(dǎo)電層，其中所述導(dǎo)電層用于各發(fā)光元件，并且其中用于各發(fā)光元件的所述導(dǎo)電層彼此獨立。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其特征在于，用所述第一發(fā)光體和所述第二發(fā)光體所包括的混合物中的至少一部分來構(gòu)成的層位于彼此獨立的相鄰的導(dǎo)電層之間。
3.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其特征在于，在各發(fā)光元件中所述導(dǎo)電層的邊緣部分位于發(fā)光區(qū)域的邊緣部分之外。
4.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其特征在于，形成第二導(dǎo)電層并使其與所述第一電極接觸。
5.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其特征在于，形成第二導(dǎo)電層并使其與所述第一電極接觸，并且形成第三導(dǎo)電層并使其與所述第二電極接觸。
6.一種發(fā)光器件，它包括包括多個發(fā)光元件的像素部分，位于第一電極和第二電極之間的第一發(fā)光體和第二發(fā)光體，以及形成于各發(fā)光元件中所述第一發(fā)光體和所述第二發(fā)光體之間的導(dǎo)電層，其中所述導(dǎo)電層用于各發(fā)光元件，并且其中所述導(dǎo)電層的邊緣部分是用所述第一發(fā)光體和所述第二發(fā)光體來覆蓋的。
7.如權(quán)利要求6所述的發(fā)光器件，其特征在于，所述第二導(dǎo)電層的邊緣部分位于各發(fā)光元件的發(fā)光區(qū)域的邊緣部分之外。
8.如權(quán)利要求6所述的發(fā)光器件，其特征在于，形成第二導(dǎo)電層并使其與所述第一電極接觸。
9.如權(quán)利要求6所述的發(fā)光器件，其特征在于，形成第二導(dǎo)電層并使其與所述第一電極接觸，并且形成第三導(dǎo)電層并使其與所述第二電極接觸。
全文摘要
提供一種抑制在其中相鄰發(fā)光元件之間串擾的產(chǎn)生的發(fā)光器件，即便當該發(fā)光器件使用具有高電流效率的發(fā)光元件的時候。此外，提供具有高顯示質(zhì)量的發(fā)光器件，即便當該發(fā)光器件使用具有高電流效率的發(fā)光元件的時候。該發(fā)光器件具有包括多個發(fā)光元件的像素區(qū)域，其中各發(fā)光元件包括位于第一電極和第二電極之間的多個發(fā)光體以及形成于該多個發(fā)光體之間的導(dǎo)電層，其中導(dǎo)電層用于各發(fā)光元件，并且其中導(dǎo)電層的邊緣部分是由多個發(fā)光體覆蓋的。
文檔編號H05B33/12GK1848445SQ20061006793
公開日2006年10月18日 申請日期2006年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月22日
發(fā)明者瀨尾哲史, 山崎舜平 申請人:株式會社半導(dǎo)體能源研究所