[發明專利]發光器件

有效

• 申請號: 201110330443.3
• 申請日: 2002-11-09
• 公開（公告）號: CN102354709A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發明（設計）人: 宇田川誠;早川昌彥;小山潤;納光明;安西彩
• 申請（專利權）人: 株式會社半導體能源研究所
• 主分類號: H01L29/786
• 分類號: H01L29/786;H01L27/32
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 柯廣華;朱海煜

技術領域

本發明涉及半導體器件的制造方法，特別是，本發明涉及一種發光器件，它包括一個形成在具有絕緣表面的襯底上的有機發光器件(OLED)。本發明還涉及一個OLED組件，其中包括一個控制器或諸如此類的IC，被安裝在OLED板上。注意，在本說明書中，發光器件包括OLED板和OLED組件。使用發光器件的電子設備也包括在本發明之中。

注意，在本說明書中，術語“半導體器件”一詞通常表示能利用半導體特性起作用的器件，發光器件，電-光器件，半導體電路和電子器件統統包括在半導體器件之中。

背景技術

近來，在一個襯底上形成TFT(薄膜晶體管)的技術有了很大進步，它在有源矩陣顯示器上的應用正被積極研制。特別是，使用多晶硅薄膜的TFT比傳統的使用非晶硅薄膜的TFT具有更高的場效應遷移率(也稱遷移率)，因此，它能夠快速操作。因此，由使用多晶硅薄膜的TFT組成的驅動電路被提供在和象素相同的一個襯底上，控制各個象素的研究正在積極進行。由于在一個襯底上驅動電路和象素被合并入有源矩陣顯示器中，就存在許多優點，例如，成本降低，顯示器小型化，產量提高，生產能力提高。

此外，具有自發光元件OLED的有源矩陣發光器件(以后簡稱發光器件)正被積極研制。發光器件也稱有機EL顯示器(OELD)或有機光發射二極管(OLED)。

一個OLED是具有高能見度的自發光元件，它對于制造薄顯示器是最佳的，因為對于液晶顯示器(LCD)這樣的背面照明是不需要的。進一步，視角沒有限制。因此，使用OLED的發光器件作為CRT和LCD的替代顯示器正在引起公眾的注意。

一個通過在每個象素中安排多個TFT而顯示圖象并順序地寫一個視頻信號的有源矩陣驅動系統，作為使用OLED元件的發光器件的一種型式已是公知的。TFT是實現有源矩陣驅動系統不可缺少的元件。

此外，對于實現有源矩陣驅動系統的目的，在使用OLED的發光器件中，由于TFT控制流過OLED的電流量，當使用低電流效應遷移率非晶硅的TFT被采用時，這個目的便不能實現。最好是，具有晶體結構的半導體薄膜，特別是，使用多晶硅的TFT被采用，以便連接OLED。

具有晶體結構的半導體薄膜，特別是，多晶硅薄膜被用于形成TFT，象素和驅動電路一起形成在同一個襯底上，由此，連接終端的數目就顯著減少，幀面積(象素部分的周圍部分)也同時減少。

不過，即使TFT是用多晶硅形成，它的電特性最終也不等同于在單晶硅襯底中形成的MOS晶體管的特性。例如，傳統TFT的電場效應遷移率等于或小于單晶硅的1/10。進而，使用多晶硅的TFT有一個問題，即由于晶粒邊界中形成的缺陷容易在其特性中引起離散作用。

在發光元件中，至少起開關元件作用的TFT和提供電流給OLED的TFT通常被安排在每個象素中。當高驅動能力(接通電流I_on)時在起開關元件作用的TFT中，低關斷電流(I_off)是需要的，防止由于熱載效應引起的損壞和提高可靠性在提供電流給OLED的TFT中是需要的。進而，高驅動能力(接通電流I_on)，防止由于熱載效應造成損壞和提高可靠性在數據線路驅動電路中也是需要的。

再者，象素的亮度是由TFT的接通電流(I_on)確定的，TFT與OLED電連接并提供電流給EL元件，而不取決于驅動方式，這就存在一個問題，如果在整個表面上顯示白色的情況下接通電流不是恒定的，就會引起亮度的離散(dispersion)。例如，在通過光發射時間和執行64灰度調節亮度的情況下，與EL元件電連接并提供電流給OLED的TFT的接通電流，從基準點移動一個灰度，離散為1.56％(＝1/64)。

再者，當OLED形成的時候，EL層圖案的間隙和EL層的厚度的不均勻性擾亂襯底。發光度輕微有變化。鑒于上述問題，本發明要解決的課題是，減少每個TFT的特性變化，減少發光度的變化。

再者，本發明要解決的課題是，減少與TFT的特性變化無關的OLED中的變化，和減少發光度的變化。

發明內容

再者，在傳統的有源矩陣型發光器件中，當試圖提高分辨率時候，孔徑比受到象素部分中保持電容的電極和保持電容的布線，TFT，各種布線等的布局的限制的問題可能出現。本發明的目的是提供一個象素結構，它提高了象素部分中的孔徑比。