[發明專利]發光器件及其制造方法

有效

• 申請號: 200910175631.6
• 申請日: 2003-06-27
• 公開（公告）號: CN101685847A
• 公開（公告）日: 2010-03-31
• 發明（設計）人: 瀨尾哲史;山崎寬子
• 申請（專利權）人: 株式會社半導體能源研究所
• 主分類號: H01L51/50
• 分類號: H01L51/50;H01L51/52;H01L51/54;H01L27/32;H01L21/82;G09G3/32
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 朱海煜;李家麟

本申請是申請日為2003年6月27日、申請號為03147892.1、發 明名稱為“發光器件及其制造方法”的申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及具發光元件的發光器件以及這種發光器件的制造方 法，其中通過向夾持含有機化合物層(以下稱為場致發光膜)的元件 的一對電極施加電場，發光元件發射熒光或磷光。在本發明中，術語 發光器件包括采用發光元件的圖像顯示器件、發光器件和光源(包括 照明器件)。而且，下列組件被包含在發光器件的定義中：通過將連 接器如FPC(柔性印刷電路；端子部分)、TAB(載帶自動鍵合)帶、 或TCP(載帶封裝)固定到發光器件而得到的組件；其中印刷布線板 設置在TAB帶或TCP的一端的組件；以及其中通過COG(玻板上芯片) 系統將IC(集成電路)直接安裝到發光元件上的組件。

背景技術

目前期望將發光元件研制成下一代平板顯示器件，這種發光元件 采用材料作為發光部件并且特征在于它們的厚度薄和重量輕、快速響 應、以及直流低壓驅動。在顯示器件中，具有設置形成矩陣形狀的發 光元件的顯示器件被認為特別優越于常規液晶顯示器件，因為它們的 寬視角和優異可視性。

已知發光元件通過下面的機理發射光：在夾著包括有機材料的發 光層的一對電極之間施加電壓，從陰極注入的電子和從陽極注入的空 穴在場致發光膜的發光中心復合，形成分子激子，分子激子返回到基 態，同時釋放能量使發光元件發光。公知的激發態是單重激發態和三 重激發態，并且認為通過這些激發態之一可以發光。

設置成矩陣的這種發光器件可采用無源矩陣驅動(簡單矩陣發光 器件)、有源矩陣驅動(有源矩陣發光器件)或其它驅動方法。然而， 如果像素密度增加，認為其中每個像素(或每個點)具有開關的有源 矩陣發光器件是有利的，因為它們可以用低壓驅動。

作為有源矩陣發光器件，一般在絕緣膜上形成薄膜晶體管(以下 稱為TFT)，然后經過形成在TFT上的層間絕緣膜形成電連接到TFT 的發光元件。此外，發光元件由陽極、陰極、場致發光膜和陰極構成。

常規有源矩陣發光器件的主流結構是底部發射結構，其中在發光 元件中的場致發光膜中產生的光通過陽極發射到TFT一側(即襯底一 側)，其中發光元件由電連接到TFT的陽極、場致發光膜和陰極按順 序構成(通常為疊置形式)。這樣，在這情況下，用于陽極的材料是 透射可見光并具有大的電離電位(其具有與金屬的功函數相同的值) 的導電材料，通常為氧化銦錫、氧化銦鋅。

然而，存在的問題是當要提高分辨率時，開口率受到限制，這取 決于TFT的位置、布線等。近年來，通過陰極側(形成在場致發光膜 上并與襯底相對設置的電極側)發射光的頂部發射結構引起人們的注 意，例如，專利參考文獻1：Kokai?2001-43980。

然而，在制造頂部發射結構的發光器件時，在采用由I?TO等構成 的透明導電膜的情況下，當形成前述通常疊置形式的器件時，這種材 料適合作為發光元件的陽極材料，存在的問題是允許可見光通過，這 導致光在襯底側泄漏。因此，根據電離電位大和實現導電性的這個特 點，在用透明導電膜作為正常疊置形式的頂部發射元件的陽極時，必 須通過將一種材料在透明導電膜等下面形成使光不能通過的膜來屏 蔽光，這導致復雜的工藝。

而且，在用金屬膜作為正常疊置形式的頂部發射結構的發光元件 的陽極時，可以屏蔽光。然而，考慮具有與ITO一樣高的電離電位的 材料，只有貴金屬如金和鉑足以滿足上述要求，這將產生成本問題。 而且，還存在的問題是金屬呈現對形成場致發光膜的材料的不良粘接 性。

另一方面，如果與TFT電連接的電極用作陰極，并采用通過在陰 極上依次疊置場致發光膜和陽極形成的發光元件(倒置疊置形式)實 現頂部發射結構，則陽極可以由ITO構成。這樣，很容易從頂表面取 出光。然而，在這種情況下，具有低電離電位的金屬用作陰極，這產 生的問題是與用于形成場致發光膜的材料的粘接性不夠，由此難以向 其中注入電子。

就是說，考慮到具有頂部發射結構的發光元件，在正常或倒置疊 置形式的器件中，由于電極的電離電位的限制而導致上述困難。

發明內容