專利名稱：發(fā)光元件和發(fā)光設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在一對電極之間具有發(fā)光層的發(fā)光元件，更 具體而言，本發(fā)明涉及該發(fā)光元件的層結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
利用從電致發(fā)光元件(一種發(fā)光元件)發(fā)射的光的發(fā)光設(shè)備 具有廣視角和低功耗。最近幾年，在發(fā)光設(shè)備的開發(fā)領(lǐng)域已經(jīng)積極進(jìn)行了 對能夠長期提供高質(zhì)量圖像的發(fā)光設(shè)備的研究和開發(fā)，以便支配應(yīng)用于各 種信息處理設(shè)備(諸如電視接收機(jī)和汽車導(dǎo)航系統(tǒng))的顯示設(shè)備的市場。為了獲得能夠長期提供高質(zhì)量圖像的發(fā)光設(shè)備，長壽命的發(fā) 光元件和有效發(fā)光的發(fā)光元件的開發(fā)變得非常重要。例如，專利文件1 >&開了一種與具有多個(gè)發(fā)光單元的發(fā)光元 件相關(guān)的技術(shù)，其中各個(gè)發(fā)光單元被電荷產(chǎn)生層隔離。該專利文件l描述 了一種具有高亮度的長壽命發(fā)光元件。但是，在專利文件1中使用的五氧 化二釩具有高的吸濕特性。因此，發(fā)光元件很可能由于五氧化二釩吸收的 濕氣而被惡化。發(fā)光元件的惡化導(dǎo)致了發(fā)光設(shè)備中的圖像質(zhì)量的惡化。因此，在發(fā)光設(shè)備的開發(fā)中，制造一種具有高抗?jié)裉匦砸约?高亮度的發(fā)光元件也是重要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有卓越抗?jié)裉匦缘陌l(fā)光元件。更 具體而言，本發(fā)明的目的是提供一種能夠發(fā)射白光的具有卓越抗?jié)裉匦缘?發(fā)光元件。在本發(fā)明的一個(gè)方面，發(fā)光元件包括包含具有受電子特性的 物質(zhì)的層。由于該物質(zhì)具有受電子特性，因此使用了鉬氧化物。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面，發(fā)光元件包括在第一電極和笫二電 極之間的n片發(fā)光層(n是自然數(shù))。該發(fā)光元件還包括在第m發(fā)光層(m 是自然數(shù)1^n《n)和第m+l發(fā)光層之間的第一層和第二層。該第一和第 二層互相接觸。該第一層包含容易傳輸空穴的物質(zhì)和具有受電子特性的物 質(zhì)。該第二層包含容易傳輸電子的物質(zhì)和具有給電子特性的物質(zhì)。此夕卜， 鉬氧化物用作為具有給電子特性的物質(zhì)。在本發(fā)明的另一個(gè)方面，發(fā)光元件包括n片層組(n是自然 數(shù))，每一層組具有在一對電極之間的第一層、第二層和發(fā)光層。該第一 層包括容易傳輸空穴的物質(zhì)和具有受電子特性的物質(zhì)。該第二層包括容易 傳輸電子的物質(zhì)和具有給電子特性的物質(zhì)。在該n片層組中，第m層組(m 是自然數(shù)1《m《n)中包括的第一層和第m+l層組中包括的第二層被層壓 為互相接觸。在本發(fā)明的另一個(gè)方面中，發(fā)光元件包括在第一電極和第二 電極之間的n片發(fā)光層(n是自然數(shù))。第二電極與第一電極相比更容易 反射光。該發(fā)光元件還包括在笫m發(fā)光層(m是自然數(shù)l-m-n)和第m+l 發(fā)光層之間的第一層和第二層。此外，該第一和第二層互相接觸。該第一 層包括容易傳輸空穴的物質(zhì)和具有受電子特性的物質(zhì)。該第二層包括容易 傳輸電子的物質(zhì)和具有給電子特性的物質(zhì)。該第m+l發(fā)光層表現(xiàn)出比第m 發(fā)光層更短的發(fā)射光i普的峰值波長。該n片發(fā)光層被這樣提供，使第m+l 發(fā)光層被放置的比第m發(fā)光層更靠近第二電極。在本發(fā)明的另一個(gè)方面中，發(fā)光元件包括在第一電極和第二 電極之間的n片發(fā)光層(n是自然數(shù))。第二電極與第一電極相比更容易 反射光。該發(fā)光元件還包括在第m發(fā)光層(m是自然數(shù)l-m-n)和第m+l 發(fā)光層之間的第一層和第二層。該第一和第二層互相接觸。該笫一層包含 容易傳輸空穴的物質(zhì)和具有受電子特性的物質(zhì)。該第二層包含容易傳輸電 子的物質(zhì)和具有給電子特性的物質(zhì)。該n片發(fā)光層被這樣提供，使表現(xiàn)出 更短發(fā)射光i普的峰值波長的發(fā)光層被提供的更靠近第二電極。根據(jù)本發(fā)明，可以獲得具有卓越抗?jié)裉匦缘陌l(fā)光元件，這樣 該發(fā)光元件m^被侵入發(fā)光元件的濕氣惡化。此外，可以提供一種能夠發(fā) 射白光的發(fā)光元件。此外，因?yàn)樵诒景l(fā)明的發(fā)光元件中^J^引起從發(fā)光元 件發(fā)射的光和反射的光之間的干涉，因此可以容易控制從發(fā)光元件發(fā)射的 光的色調(diào)。


以下將參考附圖等等來描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式和實(shí)施 例。此外，本發(fā)明可以以許多不同的方式執(zhí)行。本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易理 解這里所^Hf的實(shí)施方式和細(xì)節(jié)可以用各種方法修改，而不背離本發(fā)明的 目的和范圍。本發(fā)明不應(yīng)該理解為限制為以下給出的實(shí)施方式的描述。
實(shí)施方式1在圖1中，包含容易傳輸空穴的物質(zhì)和具有受電子特性的物 質(zhì)的第一層103和包含容易傳輸電子的物質(zhì)和具有給電子特性的物質(zhì)的 第二層104 4皮提供在第一電極101和第二電極102之間。該第一層103和 第二層104被層壓互相接觸。此外，空穴在包含容易傳輸空穴的物質(zhì)和具 有受電子特性的物質(zhì)的第一層103中產(chǎn)生，而電子在包含容易傳輸電子的 物質(zhì)和具有給電子特性的物質(zhì)的第二層104中產(chǎn)生。此外，第一發(fā)光層111被提供在第一電極101和第一層103 之間。第二發(fā)光層121被提供在第二電極102和第二層104之間。此外，在該實(shí)施方式中，第一電極101起到陽極的作用，第 二電極102起到陰極的作用。優(yōu)選地，第一電極101和第二電極102的一個(gè)或兩個(gè)是由容易透射可見光的物質(zhì)制造的。用于第一電極101的物質(zhì)并不是特別限制的。為了形成起到 與本實(shí)施方式相同的陽極作用的第一電極101，第一電極優(yōu)選地是由具有 高功函數(shù)的物質(zhì)制造的，諸如銦錫氧化物、包含硅氧化物的銦錫氧化物、 其中2到2%的鋅氧化物被混合在銦氧化物中的銦鋅氧化物、以及其中百 分之幾的鎵氧化物被混合到鋅氧化物中的鎵鋅氧化物。此外，由上述具有 高功函數(shù)的物質(zhì)制造的電極容易地透射可見光。此外，用于第二電極102的物質(zhì)并不是特別限制的。為了形 成起到與本實(shí)施方式相同的陰極作用的第二電極102，第二電極優(yōu)選地是 由具有低功函數(shù)的物質(zhì)制造的，諸如包含堿金屬(例如，鋰(Li)，鎂等 等)、堿土等等的鋁。容易傳輸空穴的物質(zhì)并不是特別限制的。例如，容易傳輸空 穴的物質(zhì)可以由芳族胺(即，具有苯環(huán)氮鍵的一種)化合物制造，諸如 4， 4，—bis (N-[ 1-naphthy 1 ]-N-phenyl-amino)-biphenyl (縮寫為ot-NPD); 4， 4，一b is (N—[ 3-me thy 1 phenyl ]-N-pheny 1-amino)-bi phenyl (縮寫為 TPD ); 4, 4，， 4'，-tris (N， N-diphenyl-amino)-triphenylamine (縮寫為 TDATA ); 和 4， 4，， 4'，-tris (N-(3-methylphenyl)-N-pheny卜amino) -triphenylamine (縮寫為MTDATA)。
〖021]具有受電子特性的物質(zhì)并不是特別限制的。例如，優(yōu)選地使 用具有低吸濕特性的物質(zhì)，諸如鉬氧化物。容易傳輸電子的物質(zhì)并不是特別限制的。例如，容易傳輸電 子的物質(zhì)可以由具有喹啉基或苯并喹啉基的金屬復(fù)合物制造，諸如 tris (8-quinolinolate) aluminum (縮寫為 Alq3 ) ， tris (4-methyl-8-quinolinolate) aluminum (縮寫為 Almq3); bis (10-hydroxybenzo [h〗 -quinolinato)beryllium ( 縮寫為 BeBq2 ); 和 Ms(2-methyl-8-quinolinolate)-4一phenylphenolate-aluminu邁(縮寫為BAlq)。具有給電子特性的物質(zhì)并不是特別限制的。例如，可以使用 諸如鋰的堿金屬、諸如鎂的堿土金屬等等。此外，可以使用諸如鋰氧化物 的堿金屬氧化物、諸如鋰氮化物的堿金屬氮化物、諸如鎂氧化物的堿土金 屬氧化物、諸如鎂氮化物的堿土金屬氮化物。第一發(fā)光層111和第二發(fā)光層121分別包含發(fā)光物質(zhì)。上述 的發(fā)光物質(zhì)指示了具有展現(xiàn)預(yù)定波長的發(fā)光的有利的發(fā)光效率的物質(zhì)。此
8外，第一和第二發(fā)光層111和121可以包含互相不同的發(fā)光物質(zhì)。第一和 第二發(fā)光層111和121并不是特別限定的。每個(gè)層可以由包含一種物質(zhì)的 層或者其中混合多種物質(zhì)的層制造。例如，第一和第二發(fā)光層111和121 的任何一個(gè)或兩個(gè)都可以由僅僅一種發(fā)光物質(zhì)制造。替換地，第一和第二 發(fā)光層的任何一個(gè)或兩個(gè)可以由發(fā)光物質(zhì)和其他物質(zhì)的混合層形成。由于 該物質(zhì)與發(fā)光物質(zhì)組合使用，優(yōu)選地使用具有比發(fā)光物質(zhì)更大能隙的物 質(zhì)。在本實(shí)施方式中，能隙指示了 LUM0級(jí)別和H0M0級(jí)別之間的能隙。該發(fā)光物質(zhì)并不是特別限定的。例如，為了獲得紅色光發(fā)射， 可以使用以下展現(xiàn)了在600nm到680nm具有峰值的發(fā)射光譜的物質(zhì) 4-dicyanomethylene-2-isopropyl-6-(2-[1，1， 7， 7-tetramethyljulolid ine-9-yl]ethenyl)-4H-pyran (縮寫為DCJTI ); 4-dicyanomethylene-2-methyl-6-(2-[1，1， 7, 7-tetramethyljulolidine-9一yl]ethenyl)-4H-p yran (縮寫為 DCJT ) ; 4-dicyanomethylene-2-tert-butyl-6-(2-[1，1， 7， 7-tetramethyljulolidine-9-yl]ethenyl)4H-pyran ; perif lanthene; 2， 5-dicyano-l， 4一bis (2-[10-methoxy-l， 1， 7, 7-
tetramethyljulolidine-9-yl]ethenyl)benzene等等。為了獲得綠色光 發(fā)射，可以使用展現(xiàn)了在500nm到550nm具有峰值的發(fā)射光譜的物質(zhì)，諸 如N， N，-dimethyl-quinacridon (縮寫為DMQd) ，coumarin 6， coumarin 545T，和tr is (8-quinolinolate) aluminum (縮寫為Alq3)。為了獲得藍(lán)色 光發(fā)射，可以使用以下展現(xiàn)了在420nm到480nm具有峰值的發(fā)射光譜的物 質(zhì)9， 10-bis (2-naphthy1)—tert-butylanthracene(縮寫為t-BuDNA);9， 9，-binathryU 9，10-diphenylanthracene ( 縮寫為 DPA ); 9， 10-bis (2-naphthyl) anthracene (縮寫為 DM); bis (2-methy卜 8-quinolinolate)-4一phenylphenolate-gallium (縮寫為 BGaq ); bis(2-me t hy1-8-qu i no1i no1a t e)-4-pheny1pheno1a t e-a1咖i num(縮寫為 BAlq)等等。在上述發(fā)光元件中，當(dāng)電壓施加到第一和第二電極101和102 時(shí)，空穴被從第一電極101注入到第一發(fā)光層111，并且電子被從第一層 103注入到第一發(fā)光層111。同樣，空穴被從第二電極102注入到第二發(fā) 光層121。電子被從第二層104注入到第二發(fā)光層121。因此，空穴和電 子在第 一和第二發(fā)光層111和112中被重新組合，這樣就激發(fā)了發(fā)光物質(zhì)。 該發(fā)光物質(zhì)一從激發(fā)狀態(tài)返回到基態(tài)就發(fā)光。
此外，當(dāng)從第一發(fā)光層111發(fā)射的光的顏色和從第二發(fā)光層 121發(fā)射的光的顏色互補(bǔ)時(shí)，人眼就將該從兩個(gè)發(fā)光元件發(fā)射的光檢測為 白色。在該情況下，當(dāng)?shù)谝浑姌O101的反射率不同于第二電極102的反射 率并且從各自發(fā)光層發(fā)射的光的發(fā)射光旙的峰值波長(即，在檢查發(fā)射光 鐠的情況下最大發(fā)射強(qiáng)度的波長)互相不同時(shí)，各自的發(fā)光層優(yōu)選地被這 樣排列具有更短峰值波長的發(fā)光層被放置的更靠近具有高反射率的電 極。此外，峰值波長指示在具有多個(gè)峰值的發(fā)射光鐠中展現(xiàn)具有最強(qiáng)發(fā)射 強(qiáng)度的峰值的波長。例如，在第一電極101是由銦錫氧化物等等制造并且 容易發(fā)射可見光而第二電極102是由鋁等等制造并且容易反射光的情況 下，第一發(fā)光層lll (被放置的最靠近第一電極101)優(yōu)選地是發(fā)射藍(lán)色 光的發(fā)光層，而第二發(fā)光層121 (被放置的最靠近第二電極102)優(yōu)選地 是發(fā)射黃色光的發(fā)光層。因此，可以減小由于反射從在第二電極102的發(fā) 光層發(fā)射的光而引起的光干涉。此外，只有第一發(fā)光層111可以以與本實(shí)施方式相同的方法 ,皮提供在第一電極101和第一層103之間?？商鎿Q地，除了第一發(fā)光層 111之外，還可以在它們之間提供空穴傳輸層等等。同時(shí)，只有第二發(fā)光 層121可以以本實(shí)施方式中所示的那樣被提供在第二電極102和第二層 104之間。可替換地，除了第二發(fā)光層121，可以在它們之間提供電子傳 輸層等等。因?yàn)樯鲜龈鶕?jù)本發(fā)明的發(fā)光元件是通過使用具有低吸水特性 (諸如鉬氧化物)的物質(zhì)形成的，因此發(fā)光元件m^被侵入該發(fā)光元件的 濕氣所惡化。此外，該實(shí)施方式的發(fā)光元件可以發(fā)射白光。此外，在本實(shí) 施方式的發(fā)光元件中很難會(huì)《1起從發(fā)光層發(fā)射的光和反射的光之間的干 涉，從而可以容易控制從發(fā)光層發(fā)射的光的色調(diào)。
實(shí)施方式2本實(shí)施方式將參考圖2描述一種本發(fā)明的發(fā)光元件，該發(fā)光 元件具有3個(gè)發(fā)光層。在圖2中，第一層203、 205和207包含容易傳輸電子的物質(zhì) 和具有給電子特性的物質(zhì)，而第二層204、 206和208包含容易傳輸空穴 的物質(zhì)和具有受電子特性的物質(zhì)，該第一層和第二層^皮提供在第一電極 201和第二電極202之間。在該情況下，第一層203被形成為與第一電極
10201相接觸。第二層208被形成為與第二電極202相接觸。第一層205和 第二層204被層壓以互相接觸。第一層207和第二層206被層壓以互相接 觸。空穴是在包括容易傳輸空穴的物質(zhì)和具有受電子特性的物質(zhì)的第一層 203、 205和207中產(chǎn)生，而電子是在包括容易傳輸電子的物質(zhì)和具有給 電子特性的物質(zhì)的第二層204、 206和208中產(chǎn)生。在該實(shí)施方式中，第一電極201起到陽極的作用，第二電極 202起到陰極的作用。第一發(fā)光層211被提供在第一層203和第二層204 之間。第二發(fā)光層221被提供在第一層205和第二層206之間。第三發(fā)光 層231被提供在第一層207和第二層208之間?？昭▊鬏攲?12被提供在 第二層204和第一發(fā)光層211之間?？昭▊鬏攲?22被提供在第二層206 和第二發(fā)光層221之間?？昭▊鬏攲?32被提供在第二層208和第三發(fā)光 層231之間。在該情況下，空穴傳輸層表示能夠?qū)⒖昭▊鬏數(shù)桨l(fā)光層并包 含容易傳輸空穴的物質(zhì)的層。電子傳輸層213^皮提供在第一層203和第一 發(fā)光層211之間。電子傳輸層223被提供在第一層205和第二發(fā)光層221 之間。電子傳輸層233被提供在第一層207和第三發(fā)光層231之間。這些 電子傳輸層表示能夠?qū)㈦娮觽鬏數(shù)桨l(fā)光層并且包含容易傳輸電子的物質(zhì) 的層。通過提供這些空穴傳輸層和這些電子傳輸層，發(fā)光層就能夠從包含 金屬的層中分離出來，從而避免了由金屬引起的光淬滅。容易傳輸空穴的物質(zhì)、具有受電子特性的物質(zhì)、容易傳輸電 子的物質(zhì)、和具有給電子特性的物質(zhì)與實(shí)施方式1中所描述的相同?？梢?使用在實(shí)施方式l中描述的物質(zhì)。此外，對于具有受電子特性的物質(zhì)，在 本實(shí)施方式中優(yōu)選地使用具有低吸濕特性的物質(zhì)，諸如鉬氧化物。第一電極201起到陽極的作用，第二電極202起到陰極的作 用。因此，第一電極201優(yōu)選地是由與實(shí)施方式1中的第一電極101相同 的具有高功函數(shù)的物質(zhì)制造的。此外，第二電極202優(yōu)選地是由與實(shí)施方 式l中的第二電極102相同的具有低功函數(shù)的物質(zhì)制造的。優(yōu)選地，第一 電極201和第二電極202中的一個(gè)或兩個(gè)是由容易透射可見光的物質(zhì)制 造。空穴傳輸層212， 222和232分別對應(yīng)于包含容易傳輸空穴的 物質(zhì)的層?？昭▊鬏攲?12, 222和232并不是特別限定的。這些空穴傳
空穴二物質(zhì)。此外，、;穴^l^輸層212， 222和2;2可以分別L含二種或多種容易傳輸空穴的物質(zhì)。空穴傳輸層212， 222和232可以分別包括僅僅 一個(gè)層或多個(gè)層。此外，容易傳輸空穴的物質(zhì)與實(shí)施方式l中所提到的容 易傳輸空穴的物質(zhì)相同。電子傳輸層213， 223和233分別包含容易傳輸電子的物質(zhì)。 電子傳輸層213， 223和233并不是特別限定的。該電子傳輸層可以包含 各種不同的容易傳輸電子的物質(zhì)或者包含相同的容易傳輸電子的物質(zhì)。電 子傳輸層213， 223和233可以分別包含一種或多種容易傳輸電子的物質(zhì)。 電子傳輸層213， 223和233可以分別包括一個(gè)層或多個(gè)層。此外，容易 傳輸電子的物質(zhì)與實(shí)施方式1中描述的容易傳輸電子的物質(zhì)相同。第一發(fā)光層211、第二發(fā)光層221和第三發(fā)光層231分別包含 發(fā)光物質(zhì)。該發(fā)光物質(zhì)與實(shí)施方式1中所描述的發(fā)光物質(zhì)相同，因此，這 里可以利用實(shí)施方式l的發(fā)光物質(zhì)。此外，在第一發(fā)光層211、第二發(fā)光 層221和第三發(fā)光層231中包括的發(fā)光物質(zhì)可以互相不同。此外，第一發(fā) 光層2U、第二發(fā)光層221和第三發(fā)光層231并不是特別限定的。每個(gè)發(fā) 光層可以包含一種物質(zhì)或者包含幾種不同物質(zhì)的混合物。例如，第一發(fā)光 層211、第二發(fā)光層221和第三發(fā)光層231中的一個(gè)或多個(gè)可以由僅僅一 種發(fā)光物質(zhì)制造。可替換地，發(fā)光層的一個(gè)或多個(gè)可以由發(fā)光物質(zhì)和另一 種物質(zhì)的混合物制造。對于與發(fā)光物質(zhì)混合使用的物質(zhì)，優(yōu)選地使用具有 比發(fā)光物質(zhì)具有更大能隙的物質(zhì)。在該情況下，能隙指示了LUMO級(jí)別和 HOMO級(jí)別之間的能隙。當(dāng)?shù)谝话l(fā)光層211、第二發(fā)光層221和第三發(fā)光層231的任何 一個(gè)發(fā)射紅色光，另一個(gè)發(fā)射綠色光，另一個(gè)發(fā)射藍(lán)色光時(shí)，人眼將從發(fā) 光元件發(fā)射的光檢測為白光。在第一電極201的光反射率不同于第二電極 202的光反射率并且各個(gè)發(fā)光層的發(fā)射光譜的峰值波長互相不同的情況 下，各個(gè)發(fā)光層優(yōu)選地被這樣排列為具有更短峰值波長的發(fā)光層被放置的 更靠近具有高反射率的電極。此外，峰值波長指示在具有多個(gè)峰值的發(fā)射 光譜中展現(xiàn)具有最強(qiáng)發(fā)射強(qiáng)度的峰值的波長。例如，當(dāng)?shù)谝浑姌O201是由 銦錫氧化物等等制造并且容易透射可見光而第二電極202是由鋁等等制 造且容易反射光的時(shí)候，^t改置最靠近第一電極201的第一發(fā)光層211優(yōu) 選地對應(yīng)于發(fā)射紅色光的發(fā)光層，而被放置最靠近第二電極202的第三發(fā) 光層231優(yōu)選地對應(yīng)于發(fā)射藍(lán)色光的發(fā)光層。因此，可以減小由于在第二 電極202反射發(fā)光層發(fā)射的光帶來的光干涉。
因?yàn)樯鲜霭l(fā)光元件是通過使用具有低吸濕特性的物質(zhì)(諸如 鉬氧化物)形成的，因此發(fā)光元件#^會(huì)被侵入發(fā)光元件的濕氣所惡化。 此外，本實(shí)施方式的發(fā)光元件可以發(fā)射白光。此外，在本實(shí)施方式的發(fā)光 元件中m難引起從發(fā)光層發(fā)射的光與被反射的光之間的干涉，因此，可以 容易地控制從發(fā)光層發(fā)射的光的色調(diào)。
實(shí)施方式3在實(shí)施方式1或2中的所描述的本發(fā)明的發(fā)光元件可以應(yīng)用 到具有顯示功能的發(fā)光設(shè)備的象素部件或者應(yīng)用到具有照明功能的發(fā)光 設(shè)備的照明部件。本實(shí)施方式將參考圖3到圖6描述具有顯示功能的發(fā)光設(shè)備 的電路配置和用于驅(qū)動(dòng)它的方法。圖3是從根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光設(shè)備的頂面看過去的示意圖。在 圖3中，在基底6500之上提供了象素部件6511、源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路6512、 寫柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路6513和擦除柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路6514。源信號(hào)線 驅(qū)動(dòng)電路6512、寫柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路6513和擦除柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路 6514通過線路組被分別連接到FPC (軟性印刷電路)6503，該FPC 6503 是外部輸入端。源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路6512、寫柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路6513和 擦除柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路6514分別從FPC 65 03接收視頻信號(hào)、時(shí)鐘信號(hào)、 啟動(dòng)信號(hào)、重置信號(hào)等等。該FPC 6503與印刷線路板(PWB) 6504連接。 此夕卜，驅(qū)動(dòng)電路部件并不需要提供在與上述象素部件6511相同的基底上。 例如，驅(qū)動(dòng)電路部件可以通過使用具有在其上安裝了 IC芯片(TCP)的布 線圖的FPC等等而提供在基底之外。在象素部件6511中，多條在列上延伸的源信號(hào)線以行排列。 電流供給線以行排列。此外，多條在行上延伸的柵極信號(hào)線在象素部件 6511中以列排列。此外，多個(gè)包含發(fā)光元件的電路在象素部件6511中被排列。圖4是顯示用于激活一個(gè)象素的電路的圖示。如圖4所示的 電路包括第一晶體管901,第二晶體管902和發(fā)光元件903。第一和第二晶體管901和902的每一個(gè)是一個(gè)3端元件，包 括柵電極、漏極區(qū)和源極區(qū)。溝道區(qū)被提供在漏極區(qū)和源極區(qū)之間。起到 源極區(qū)作用的區(qū)和起到漏極區(qū)作用的區(qū)根據(jù)晶體管的配置、操作條件等等
13而變化，因此^艮難確定哪個(gè)區(qū)起到源極區(qū)和漏極區(qū)的作用。因此，起到源 極和漏極作用的區(qū)在本實(shí)施方式中被分別表示為第一電極和第二電極。柵極信號(hào)線911和寫柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路913被提供來通過 開關(guān)918互相電連接或者斷開連接。柵極信號(hào)線911和擦除柵極信號(hào)線驅(qū) 動(dòng)電路914被提供來通過開關(guān)919互相電連接或者斷開連接。源信號(hào)線 912被提供來通過開關(guān)920電連接到源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路915或連接到電源 916。第一晶體管901的柵極電連接到柵極信號(hào)線911。第一晶體管的第 一電極電連接到源信號(hào)線912,而其第二電極電連接到第二晶體管902的 柵電極。第二晶體管902的第一電極電連接到電流供給線917而其第二電 極電連接到發(fā)光元件903包括的一個(gè)電極。此外，開關(guān)918可以被包括在 寫柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路913中。開關(guān)919也可以被包括在擦除柵極信號(hào)線 驅(qū)動(dòng)電路914中。此夕卜，開關(guān)920可以被包括在源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路915中。在象素部件中晶體管、發(fā)光元件等等的排列并不是特別限定 的。例如，可以使用如圖5的頂視圖所示的排列。在圖5中，第一晶體管 1001的第一電極連接到源信號(hào)線1004，而第一晶體管的第二電極連接到 第二晶體管1002的柵電極。第二晶體管的第一電極連接到電流供給線 1005，而第二晶體管的第二電極連接到發(fā)光元件的電極1006。柵極信號(hào) 線1003的一部分起到第一晶體管1001的柵電極的作用。接下來，將描述驅(qū)動(dòng)發(fā)光設(shè)備的方法。圖6就是隨著時(shí)間解 釋幀的操作的圖示。在圖6中，水平方向表示時(shí)間過程，而縱向表示柵極 信號(hào)線的掃描階段的數(shù)量。當(dāng)在本發(fā)明的發(fā)光設(shè)備上顯示圖像時(shí)，重復(fù)地執(zhí)行重寫操作 和顯示操作。重寫操作的數(shù)量并不是特別限定的。但是，重寫操作優(yōu)選地 是一秒鐘執(zhí)行約60次，這樣觀看顯示圖像的人就不會(huì)察覺到圖像中的閃 動(dòng)。這里，操作一幅圖像(一幀)的重寫操作和顯示操作的周期祐束示為 一幀周期。如圖6所示， 一幀^皮分割為4個(gè)子幀501, 502， 503和504， 包括寫周期501a, 502a， 503a和504a和保持周期501b， 502b, 503b和 504b。向發(fā)光元件提供用于發(fā)光的信號(hào)以便在保持周期中發(fā)光。在第一子 幀501、第二子幀502，第三子幀503和第四子幀504中的每個(gè)中保持周 期的長度比滿足23: 22: 21: 2°=8: 4: 2:1。這允許發(fā)光設(shè)備能夠展現(xiàn)4比特 灰度定標(biāo)(scale),此外，比特?cái)?shù)量和灰度定標(biāo)的數(shù)量并不限定于本實(shí)施
14方式中所示的那些。例如， 一幀可以被分割為8個(gè)子幀以便獲得8比特的 灰度定標(biāo)?，F(xiàn)在將描述在一個(gè)幀中的操作。在子幀501中，寫操作首先 從第l行到最后一行按順序執(zhí)行。因此，寫周期的開始時(shí)間對于每一行來 說是不同的。保持周期501b按順序在其中寫周期501a已經(jīng)終止的行中開 始。在保持周期501b中，被提供了用于發(fā)光的信號(hào)的發(fā)光元件保持發(fā)光 狀態(tài)。 一旦終止保持周期501b，行中的子幀501就按順序變化到下一個(gè) 子幀502。在子幀502中，寫操作以與子幀501 —樣的方式按順序從第1 行執(zhí)行到最后一行。上述操作重復(fù)執(zhí)行， 一直到保持周期504b，然后終 止。在終止子幀504的操作之后，就開始下一幀的操作。因此，在各個(gè)子 幀中的發(fā)光時(shí)間的總量對應(yīng)于一幀中每個(gè)發(fā)光元件的發(fā)光時(shí)間。通過為每 個(gè)發(fā)光元件改變發(fā)光時(shí)間并將在一個(gè)象素中不同地組合該發(fā)光元件，可以 形成具有不同亮度和不同色度的各種顯示色彩。當(dāng)在一個(gè)行中保持周期預(yù)定將被強(qiáng)制終止時(shí)，其中在所述行 中，在終止寫操作到最后一行之前，寫周期已經(jīng)被終止并且保持周期已經(jīng) 開始，如子幀504所示，那么在保持周期504b之后就優(yōu)選地提供擦除周 期504c以便強(qiáng)制地停止發(fā)光。其中發(fā)光被強(qiáng)制停止的行在一段周期內(nèi)就 不再發(fā)光(該周期被稱之為非發(fā)光周期504d)。 一旦在最后一行終止了寫 周期，下一個(gè)子幀(或下一幀)的寫周期就從第一行按順序開始。這可以 防止子幀504中的寫周期與下一子幀的寫周期重疊。雖然在本實(shí)施方式中子幀501和504以增加保持周期的長度 的順序排列，但是它們并不必須以這種順序排列。例如，子幀可以以保持 周期的長度的上升順序排列?？商鎿Q地，子幀可以隨機(jī)順序排列。此夕卜， 這些子幀可以進(jìn)一步被分割為多個(gè)幀。也就是說，在提供相同的視頻信號(hào) 的周期中，柵極信號(hào)線的掃描可以執(zhí)行幾次?，F(xiàn)在將描述如圖4所示的電路的寫周期和擦除周期中的操作。首先描述寫周期中的操作。在寫周期中，在第x行中(x是自 然數(shù))柵極信號(hào)線911通過開關(guān)918被電連接到寫柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路 913。在第x行中的該柵極信號(hào)線911沒有連接到擦除柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電 路914。該源信號(hào)線912通過開關(guān)920被電連接到源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路915。 在該情況下，信號(hào)被輸入到連接到第x行(x是自然數(shù))的柵極信號(hào)線911 的第一晶體管901的柵極，從而開啟第一晶體管901。此時(shí)，視頻信號(hào)被同時(shí)輸入到第一到最后一列的源信號(hào)線。此外，來自每一列的源信號(hào)線
912的視頻信號(hào)輸入互相獨(dú)立。來自源信號(hào)線912的視頻信號(hào)輸入經(jīng)由連 接到各自源信號(hào)線的第一晶體管901被輸入進(jìn)第二晶體管902的柵電極。 此時(shí)，根據(jù)輸入進(jìn)笫二晶體管902的信號(hào)確定發(fā)光元件903發(fā)光還是不發(fā) 光。例如，當(dāng)?shù)诙w管902是p溝道類型時(shí)，發(fā)光元件903通過輸入低 電平信號(hào)到第二晶體管902的柵電極而發(fā)光。另一方面，當(dāng)?shù)诙w管 902是n溝道類型時(shí)，發(fā)光元件903通過輸入高電平信號(hào)到第二晶體管902 的柵電極而發(fā)光。接下來，將描述在擦除周期中的操作。在擦除周期中，在第x 行(x是自然數(shù))的柵極信號(hào)線911經(jīng)由開關(guān)919被電連接到擦除柵極信 號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路914。在第x行的柵極信號(hào)線911并不連接到寫柵極信號(hào)線 驅(qū)動(dòng)電路913。源信號(hào)線912經(jīng)由開關(guān)920被電連接到電源916。在該情 況下， 一旦將信號(hào)輸入到連接到第x行的柵極信號(hào)線911的第一晶體管 901的柵極時(shí)，第一晶體管901就被打開。此時(shí)，擦除信號(hào)被同時(shí)輸入到 第一到最后一列的源信號(hào)線。來自源信號(hào)線912的擦除信號(hào)輸入經(jīng)由連接 到各自源信號(hào)線的第一晶體管901被輸入到第二晶體管902的柵電極。來 自電流供給線917的流過發(fā)光元件903的電流的供給被輸入進(jìn)第二晶體管 902的信號(hào)強(qiáng)制停止。這使得發(fā)光元件903強(qiáng)制地不發(fā)光。例如，當(dāng)?shù)诙?晶體管902是p溝道類型時(shí)，發(fā)光元件903通過輸入高電平信號(hào)到第二晶 體管902的柵電極而不發(fā)光。另一方面，當(dāng)?shù)诙w管902是n溝道類型 時(shí)，發(fā)光元件903通過輸入低電平信號(hào)到笫二晶體管902的柵電極而不發(fā) 光。此外，在擦除周期中，通過上述操作，用于擦除的信號(hào)被輸 入到第x行(x是自然數(shù))。但是，如上所述，第x行有時(shí)保持在擦除周 期，而同時(shí)另一行(例如，第y行(y是自然數(shù)))保持在寫周期。在該 情況下，因?yàn)橛糜诓脸男盘?hào)需要被輸入到第x行而用于寫的信號(hào)需要通 過使用相同列的源信號(hào)線被輸入到第y行，因此優(yōu)選地執(zhí)行以下所述的操 作。在第x行的發(fā)光元件903在擦除周期中通過上述操作變成不 發(fā)光狀態(tài)之后，柵極信號(hào)線和擦除柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路914立即斷開互相 連接，并且源信號(hào)線通過打開開關(guān)902被連接到源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路915。 槺極信號(hào)線和寫柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路913被互相連接，而源信號(hào)線和源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路915被互相連接。信號(hào)被選擇性地從寫柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路 913輸入到第y行的信號(hào)線，而第一晶體管被打開，而用于寫的信號(hào)被從 源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路915輸入到從第一到最后一列的源信號(hào)線中。通過輸入 這些信號(hào)，第y行的發(fā)光元件發(fā)光或不發(fā)光。在如上所述終止第y行的寫周期之后，在第x+l行立即開始 擦除周期。因此，柵極信號(hào)線和寫柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路913被斷開互相連 接，而源信號(hào)線通過打開/關(guān)閉開關(guān)918而連接到電源916。此外，柵極 信號(hào)線和寫柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路913斷開互相連接，而柵極信號(hào)線連接到 擦除柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路914。信號(hào)被選擇性地從擦除柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電 路914輸入到第x+l行的柵極信號(hào)線，以便輸入信號(hào)到第一晶體管，而擦 除信號(hào)從電源916被輸入到那里。 一旦以這種方式終止了在第x+l行中的 擦除周期，在第y行就立刻開始寫周期。擦除周期和寫周期可以交替重復(fù)， 直到最后一行的擦除周期。雖然在本實(shí)施方式中，第y行的寫周期被提供在第x行的擦 除周期和第x+l行的擦除周期之間，但是本發(fā)明并不限定于此。第y行的 寫周期可以被提供在第x-1行的擦除周期和第x行的擦除周期之間。在本實(shí)施方式，當(dāng)像子幀504這樣的不發(fā)光周期504d被提供 時(shí)，就重復(fù)執(zhí)行將擦除柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路914從一個(gè)柵極信號(hào)線斷開并 將寫柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路913連接到另一個(gè)柵極信號(hào)線的操作。該操作可 以在一個(gè)幀中執(zhí)行，在該幀中，不發(fā)光周期并不是特別提供的。
實(shí)施方式4現(xiàn)在將參考圖7A到7C描述包括本發(fā)明的發(fā)光元件的發(fā)光設(shè) 備的橫截面圖的示例。在圖7A到7C的每一個(gè)中，被虛線包圍的區(qū)域表示提供來驅(qū) 動(dòng)本發(fā)明的發(fā)光元件12的晶體管11。本發(fā)明的發(fā)光元件12包括在第一 電極13和第二電極14之間的層15。晶體管11的漏極和第一電極13通 過穿過第一夾層絕緣薄膜16 (16a， 16b和16c )的線路17被電互相連接。 發(fā)光元件12通過隔斷墻層18與鄰近于該發(fā)光元件12提供的另一個(gè)發(fā)光 元件絕緣。在本實(shí)施方式中，具有該結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的發(fā)光設(shè)備被提供在基 底IO之上。在圖7A到7C的每一個(gè)中所示的晶體管11是頂部柵極
17(top-gate)類型的晶體管，在該類型的晶體管中，柵電極被提供在與基 底相對的半導(dǎo)體層的一側(cè)。此外，晶體管11的結(jié)構(gòu)并不是特別限制的。 例如，可以使用底部柵極(bottom-gate)類型的晶體管。在使用底部柵 極類型的晶體管的情況中，可以使用其中保護(hù)薄膜形成在溝道的半導(dǎo)體層 的晶體管(溝道保護(hù)類型的晶體管)或使用其中溝道的半導(dǎo)體層的一部分 被蝕刻的晶體管(溝道蝕刻型晶體管)。晶體管11中包括的半導(dǎo)體層可以是晶體半導(dǎo)體、非晶形半導(dǎo) 體、半非晶形半導(dǎo)體等等的任何一種。具體而言，半非晶形半導(dǎo)體具有在非晶體結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)(包 括單晶結(jié)構(gòu)和多晶結(jié)構(gòu))之間的中間結(jié)構(gòu)，和在自由能方面穩(wěn)定的第三條 件。該半非晶形半導(dǎo)體還包括具有近程有序(short range order)以及 晶格畸變(lattice distortion)的晶體區(qū)域。具有0. 5到20nm尺寸的 晶粒被包括在至少一部分半非晶形半導(dǎo)體薄膜中。拉曼光語被移向低于 520cm—i的波數(shù)。(111)和(220 )的衍射峰值，被認(rèn)為是從硅晶格中導(dǎo)出， 在半非晶形半導(dǎo)體中由X射線衍射來觀察。該半非晶形半導(dǎo)體包含至少1 個(gè)原子百分比或更多的氫或卣素用于終止懸空鍵(dangling bond)。該半 非晶形半導(dǎo)體也被稱為微晶體半導(dǎo)體。該半非晶形半導(dǎo)體通過輝光放電分 解利用硅化物氣體(等離子CVD)形成。對于硅化物氣體，SiH4、 Si2H6、 SiH2Cl2、 SiHCl3、 SiCl4、 SiF4等等都可以使用。該硅化物氣體也可以使用 H2稀釋，或者是用H2和一個(gè)或多個(gè)從He、 Ar、 Kr和Ne中選出的稀有氣體 元素的混合物。該稀釋比例被設(shè)置在1: 2到1:1， 000范圍之內(nèi)。壓力被設(shè) 置為大約在0.1到133Pa的范圍內(nèi)。該功率頻率凈皮設(shè)置為1到120MHz， 優(yōu)選地是13到60MHz。基底加熱溫度可以被設(shè)置為300匸或更少，更優(yōu)選 地是100到250X:。對于薄膜中所包含的雜質(zhì)元素，構(gòu)成空氣的每個(gè)雜質(zhì) 的濃度，諸如氧、氮和碳優(yōu)選地被設(shè)置為1*1027^113或更少。更具體而言， 氧濃度,皮設(shè)置為5"0"/cm3或更少，優(yōu)選地是l"0"/ci^或更少。此外j吏 用非晶形半導(dǎo)體的TFT (薄膜晶體管)的移動(dòng)性被設(shè)置為大約1到 10mVVsec。作為晶體半導(dǎo)體層的一個(gè)特殊的實(shí)例，由單晶硅、多晶硅、 硅鍺等等制造的半導(dǎo)體層可以被引用。這些材料可以由鐳射結(jié)晶化形成。 例如，這些材料可以通過4吏用鎳等等的固相增長(solid phase growth) 方法由結(jié)晶化來形成。200910164537.0
說明書第15/21頁當(dāng)半導(dǎo)體層是由非結(jié)晶物質(zhì)制造的，例如非晶硅，那么優(yōu)選 地就使用具有包括只有n溝道晶體管作為晶體管11和另一個(gè)晶體管(包 含在用于驅(qū)動(dòng)發(fā)光元件的電路中的晶體管)的電路的發(fā)光設(shè)備。替換地， 可以使用具有包括n溝道晶體管或p溝道晶體管的電路的發(fā)光設(shè)備。此外， 可以使用具有包括n溝道晶體管和p溝道晶體管兩者的電路的發(fā)光設(shè)備。第一夾層絕緣薄膜16可以包括如圖7A和7C所示多個(gè)層(例 如，第一夾層絕緣薄膜16a， 16b和16c),或者包括單個(gè)層。夾層絕緣薄 膜16a是由無機(jī)材料制造的，諸如硅氧化物和硅氮化物。夾層絕緣薄膜 16b是由丙烯酸、硅氧烷(其是具有由硅(Si)氧(0)鍵形成的基結(jié)構(gòu) 并包括至少氫作為它的替代物的物質(zhì))，或者是具有可以通過采用諸如硅 氧化物的液體形成的自平面化特性的物質(zhì)制造的。夾層絕緣薄膜16c是由 包含氬(Ar)的硅氮化物薄膜制造的。構(gòu)成各個(gè)層的物質(zhì)并不特定地限制 于此。因此，可以使用除上述物質(zhì)之外的物質(zhì)。替換地，上述物質(zhì)可以與 除了上述物質(zhì)之外的物質(zhì)結(jié)合使用。因此，第一夾層絕緣薄膜16可以通 過使用無機(jī)材料和有機(jī)材料二者或者通過使用無機(jī)材料和有機(jī)材料之一 來形成。隔斷墻層18的邊緣部分優(yōu)選地具有其曲率半徑不斷變化的形 狀。該隔斷墻層18通過使用丙烯酸、硅氧烷、抗蝕劑(resist )、硅氧化 物等等形成。此外，隔斷墻層18可以由無機(jī)薄膜和有機(jī)薄膜中一個(gè)或兩 個(gè)制造。圖7A和7C顯示了一種結(jié)構(gòu)，其中只有第一夾層絕緣薄膜16 被夾在晶體管ll和發(fā)光元件12之間。替換地，如圖7B所示，第一夾層 絕緣薄膜16 (16a和16b)和第二夾層絕緣薄膜19 (19a和19b)可以被 提供在晶體管11和發(fā)光元件12之間。在圖7B所示的發(fā)光設(shè)備中，第一 電極13穿過第二夾層絕緣薄膜19電連接到線路17。第二夾層絕緣薄膜19可以包括多個(gè)層或單個(gè)層以及第一夾層 絕緣薄膜16。夾層絕緣薄膜19a是由丙烯酸、硅氧烷(其是具有由硅(Si) 氧(0)鍵形成的基結(jié)構(gòu)并包括至少氫作為它的替代物的物質(zhì))，或者是具 有可以通過采用諸如硅氧化物的液體形成的自平面化特性的物質(zhì)制造的。 夾層絕緣薄膜19b是由包含氬(Ar)的硅氮化物薄膜制造的。構(gòu)成各個(gè)第 二夾層絕緣層的物質(zhì)并不特定地限制于此。因此，可以使用除上述物質(zhì)之 外的物質(zhì)。替換地，上述物質(zhì)可以與除了上述物質(zhì)之外的物質(zhì)結(jié)合使用。因此，第二夾層絕緣薄膜19可以通過使用無機(jī)材料和有機(jī)材料二者或者 通過使用無機(jī)材料和有機(jī)材料之一來形成。當(dāng)?shù)谝浑姌O和第二電極都是通過在發(fā)光元件12中使用具有光 透射特性的物質(zhì)形成時(shí)，發(fā)光元件中產(chǎn)生的光可以如圖7A所示的那樣通 過第一電極13和第二電極14來發(fā)射。當(dāng)只有第二電極14是由具有光透 射特性的物質(zhì)制造的時(shí)，在發(fā)光元件12中產(chǎn)生的光可以如圖7B所示的那 樣僅僅通過第二電極14發(fā)射。在該情況下，第一電極13優(yōu)選地是由具有 高反射率的物質(zhì)制造的，或者由具有高反射率的材料制造的薄膜(反射薄 膜)優(yōu)選地被提供在第一電極13之下。當(dāng)只有第一電極13是由具有光透 射特性的物質(zhì)制造的時(shí)，在發(fā)光元件12中產(chǎn)生的光可以如圖7C所示的那 樣僅僅通過第一電極13發(fā)射。在該情況下，第二電極14優(yōu)選地是由具有 高反射率的物質(zhì)制造，或者反射薄膜優(yōu)選地提供在第二電極14之上。此外，發(fā)光元件12可以具有一種結(jié)構(gòu)其中第一電極13起 到陽極的作用，第二電極14起到陰極的作用。該發(fā)光元件12或者還具有 這樣的結(jié)構(gòu)，其中第一電極13起到陰極的作用，第二電極14起到陽極的 作用。在前一個(gè)例子中，晶體管ll是p溝道晶體管。在后一個(gè)例子中， 晶體管ll是n溝道晶體管。
實(shí)施方式5因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明的發(fā)光設(shè)備具有卓越的防潮特性，因此能夠 顯示(優(yōu)選是長時(shí)間顯示)圖像的電器或者能夠照明(優(yōu)選是長時(shí)間照明) 的電器可以通過使用本發(fā)明的發(fā)光設(shè)備來獲得。安裝了本發(fā)明的發(fā)光設(shè)備的電器的實(shí)例如圖8A到8C所示。圖8A是根據(jù)本發(fā)明制造的的膝上型個(gè)人計(jì)算機(jī)，包括機(jī)身 5521、外殼5522、顯示部件5523、鍵盤5524等等。該膝上型個(gè)人計(jì)算機(jī) 可以通過在里面結(jié)合包括本發(fā)明的發(fā)光元件的發(fā)光設(shè)備而獲得。圖8B是根據(jù)本發(fā)明制造的蜂窩電話，包括機(jī)身5552、顯示部 件5551、音頻輸出部件5554、音頻輸入部件5555、操作開關(guān)5556和5557、 天線5553等等。該蜂窩電話可以通過在里面結(jié)合包括本發(fā)明發(fā)光元件的 發(fā)光設(shè)備而獲得。圖8C是根據(jù)本發(fā)明制造的電視機(jī)，包括顯示部件5531、外殼 5532、揚(yáng)聲器5533等等。該電視機(jī)可以通過在里面結(jié)合包括本發(fā)明發(fā)光
20元件的發(fā)光設(shè)備而獲得。如上所述，本發(fā)明的發(fā)光設(shè)備適合于用作各種電器的顯示部件。此外，具有本發(fā)明的發(fā)光元件的發(fā)光設(shè)備被安裝在該膝上型 個(gè)人計(jì)算機(jī)、蜂窩電話和電視機(jī)上。但是，具有本發(fā)明的發(fā)光元件的發(fā)光 設(shè)備可以安裝在個(gè)人計(jì)算機(jī)、汽車導(dǎo)航系統(tǒng)、照明電器等等上。
實(shí)施例1現(xiàn)在將參考圖9描述本發(fā)明的實(shí)施例。通過噴鍍在玻璃基底上形成具有110nm厚度的銦錫氧化物， 以便形成包含銦錫氧化物的層301。通過a-NPD和鉬氧化物的共蒸鍍在包含銦錫氧化物的層301 上形成具有50mn厚度的包含a-NPD和鉬氧化物的層302，使得ot-NPD與鉬 氧化物的重量比滿足1:0.25。此外，共蒸鍍指示了一種蒸鍍方法，其中 從多個(gè)蒸鍍源同時(shí)執(zhí)行蒸鍍。接下來，通過蒸鍍在包含a-NPD和鉬氧化物的層302上形成 了 a-NPD，以便形成具有10nm厚度的包含a-NPD的層303。通過Alq3、紅熒烯和DCJTI的共蒸鍍在包含a-NPD的層303 上形成具有37. 5nm厚度的包含Alq3、紅熒烯和DCJTI的層3(M，使得Alq3、 紅熒烯和DCJTI的重量比滿足1:1: 0. 02。然后，通過蒸鍍在包含Alq3、紅熒烯和DCJTI的層304上形 成Alq3，以便形成具有27. 5nm厚度的包含Al(b的層305。通過BCP和鋰(Li)的共蒸鍍在包含Alq3的層305上形成了 具有l(wèi)Omn厚度的包含BCP和鋰的層306,使得BCP和鋰的重量比滿足 1: 0. 005。通過a-NPD和鉬氧化物的共蒸鍍在包含BCP和鋰的層306上 形成了具有50nm厚度的包含a-NPD和鉬氧化物的層307,使得a-NPD和鉬 氧化物的重量比滿足1: 0. 25。接下來，通過蒸鍍在包含a-NPD和鉬氧化物的層307上形成 了 a-NPD，以便形成具有l(wèi)Onm厚度的包含a-NPD的層308。通過Al①和香豆素6的共蒸鍍在包含a-NPD的層308上形成 了具有37. 5n邁厚度的包含Al&和香豆素6的層309,使得Alq3和香豆素6的重量比滿足1: 0. 005。接下來，通過蒸鍍在包含Al(b和香豆素6的層309上形成了 Alq3，以便形成了具有27. 5腿厚度的包含Al&的層310。通過BCP和鋰(Li)的共蒸鍍在包含Al&的層310上形成了 具有IO腿厚度的包含BCP和鋰的層311,使得BCP和鋰的重量比滿足 1: 0. 005。通過a-NPD和鉬氧化物的共蒸鍍在包含BCP和鋰的層311上 形成了具有50nm厚度的包含a-NPD和鉬氧化物的層312，使得a-NPD和 鉬氧化物的重量比滿足1: 0. 25。隨后，通過蒸鍍在包含a-NPD和鉬氧化物的層312上形成了 a-NPD，以便形成了具有10nm厚度的包含a-NPD的層313。接下來，通過蒸鍍在包含a-NPD層313上形成了 t-BuDNA， 以便形成具有37. 5nm厚度包含t-BuMA的層31、接下來通過蒸鍍在包含t-BuDNA的層314上形成了 Al&以便 形成具有27.5nm厚度的包含Ald3的層315。通過BCP和鋰(Li)的共蒸鍍而在包含Alq3的層315之上形 成了具有10nm厚度的包含BCP和鋰的層316，使得BCP和鋰(Li)的重 量比滿足l: 0.005。隨后，通過蒸鍍在包含BCP和鋰的層316之上形成了鋁以便 形成厚度為200nm的包含鋁的層317。在這樣制造的發(fā)光元件中，包含銦錫氧化物的層301起到陽 極的作用，而包含鋁的層317起到了陰極的作用。包含a-NPD和鉬氧化物的層302具有注入空穴到包含a-NPD 的層303的特性。此外，包含a-NPD和鉬氧化物的層307具有注入空穴到 包含a-NPD的層308的特性，包含a-NPD和鉬氧化物的層312具有注入空 穴到包含a-NPD的層313的特性。包含a-NPD的層303具有傳輸被注入的空穴到包含Al(b、紅 熒烯和DCJTI的層304的特性。包含a-NPD的層308具有傳輸被注入的空 穴到包含Al&和香豆素6的層309的特性。包含a-NPD的層313起到用于 傳輸被注入的空穴到包含t-BuDNA的層314的空穴傳輸層的作用。包含BCP和鋰的層306具有注入電子到包含Alq3的層305的 特性。此外，包含BCP和鋰的層311具有注入電子到包含Al(b的層310的特性。包含BCP和鋰的層316具有注入電子到包含Al&的層315的特 性。包含Alq3的層305具有傳輸被注入的電子到包含Ald3、紅熒 烯和DCJTI的層304的特性。包含Al(b的層310具有傳輸從包含BCP和 鋰的層311注入的電子到包含Alq3和香豆素6的層309的特性。包含Alq3 的層315起到電子傳輸層的作用，其傳輸從包含BCP和鋰的層316注入的 電子到包含t-BuDNA的層314。在包含ot-NPD和鉬氧化物的層302、 307和312中，鉬氧化 物起到電子受體的作用。此外，在包含BCP和鋰的層306、 311和316中， 鋰起到電子施主的作用。在該發(fā)光元件中，當(dāng)向包含錮錫氧化物的層301和包含鋁的 層317施加電壓時(shí)，電流流過包含銦錫氧化物的層301和包含鋁的層317。 因此，包含Al(b、紅熒烯和DCJTI的層304發(fā)射在600到680mn的波長范 圍內(nèi)具有峰值的光。包含Ald3和香豆素6的層309發(fā)射在500到550nm 的波長范圍內(nèi)具有"^，值的光。包含t-BuMA的層314發(fā)射在420到480nm 的波長范圍內(nèi)具有峰值的光。在這些層中產(chǎn)生的光經(jīng)由包含銦錫氧化物的 層301被發(fā)射到外面。如上所述，在本實(shí)施例的發(fā)光元件中，展現(xiàn)具有 420到480腿的更短波長的光的層被提供為比展現(xiàn)具有600到680腿的更 長波長的光的層更靠近具有高反射率的層(諸如包含鋁的層315)。因此， 可以減少這些層產(chǎn)生的光和由包含鋁的層317反射的光之間的干涉。在本實(shí)施例中制造的發(fā)光元件發(fā)光的情況下，發(fā)射光譜如圖 10所示。在圖10中，水平軸指示了波長(mn)，垂直軸指示了發(fā)射強(qiáng)度 (任意單位)。根據(jù)圖10，可以知道在本實(shí)施例中制造的發(fā)光元件發(fā)射了 在450到620nm的波長的光。在0. 979mA的CIE色度坐標(biāo)是x-0. 33，y=0. 46。 因此，就知道在本實(shí)施例中制造的發(fā)光元件發(fā)射白光。因?yàn)楸緦?shí)施例的發(fā)光元件是通過使用具有低吸濕特性的物 質(zhì)(諸如鉬氧化物)制造的，因此發(fā)光元件4MN^曼入到發(fā)光元件的濕氣 所惡化。此外，本實(shí)施例的發(fā)光元件可以發(fā)射白光。此外，很難在本實(shí)施 例中的發(fā)光元件中51起從發(fā)光元件發(fā)射的光和反射的光之間的干涉，因 此，可以容易地控制從發(fā)光元件中發(fā)射的光的色調(diào)。
實(shí)施例2 23
本實(shí)施例將顯示通過檢查相對于a-NPD，鉬氧化物是否起到
具有受電子特性的物質(zhì)的作用而獲得的實(shí)驗(yàn)性結(jié)果。在該試驗(yàn)中，三種薄膜，即具有與包含a-NPD和鉬氧化物的 層302相同結(jié)構(gòu)的薄膜A、包含鉬氧化物的薄膜B和包含a-NPD的薄膜C 通過真空蒸鍍分別形成在玻璃基底上。各個(gè)薄膜的傳輸光鐠被比較。圖11顯示了試驗(yàn)的結(jié)果。水平軸表示波長，而垂直軸表示 透射比。相對于具有與包含a-NPD和鉬氧化物的層302 (實(shí)施例1中所述) 相同結(jié)構(gòu)的薄膜A，在500nm附近(圖中的虛線環(huán)繞的區(qū)域)可以觀察到 寬的峰值，這在包含鉬氧化物的薄膜B和包含a-NPD的薄膜C中觀察不到， 如圖11所示。認(rèn)為這就是由于從a-NPD傳輸電子到鉬氧化物引起的電子 傳輸而最近產(chǎn)生的能級(jí)。結(jié)果，已知的就是相對于a-NPD，鉬氧化物展現(xiàn) 了受電子特性。
本申請基于日本特許廳2004年5月21日提交的日本優(yōu)先權(quán)申請NO. 2004-152491，其全文這里引為參考。
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10:基底，ll:晶體管，.12:發(fā)光元件,.13:第一電極，14:第二電極，U, 層，16:第一夾層絕緣薄膜，i6a:笫一夾層絕緣薄膜，16b:第一夾層 絕緣薄膜，Uc:萃一夾層絕緣薄膜，n:線路，18:隔斷墻層，19:第 二夾/^絕緣薄膜，101:第一電極，102:第二電極，103:第一層，104: 第二層，lli:第一發(fā)龍層，121:第二發(fā)光層，201:笫一電極，202: 第二4極，203:第一層，204:第二層，205:笫一層，206;第二層，207: 第一層，208:笫二層，211:第一發(fā)光層，212:空穴傳輸層，213:4 子傳輸層，22i:笫二發(fā)光層，222;空穴傳輸層，223:電子傳輸層，231: 第三發(fā)光層，232:空穴傳輸層,233:電子傳.輸層,300:基底,301: 層，302:層，303:層，304:層，305:層，306:層，307:層，308:層309: 層，310:層,311:層，3i2:層，313:層，314:層，315:層，316:層，317: 層，501:子幀，501a:寫周期,501b:保持周期，502:子幀，502a:寫 周期，502b:保持周期,503:子幀,503a:寫周期，503b:保持周期，504: 子幀，504a:寫周期，504b:保持周期，504c:擦除周期，504d:非發(fā) 光周期，901:笫一晶體管,902:第二晶體管，903:發(fā)光元件，"1: 柵極信號(hào)線，912:源信號(hào)線,913:塌冊極信夸線驅(qū)動(dòng)電路,914:擦除柵 極f言號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路，915:源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路，"916:電源,91.7:電流併 給線，'918:開關(guān),919:開關(guān)，920:開關(guān)，.1001:第一晶體管,:1Q02: 第二晶體管，1003:柵極信號(hào)線,10(H:源信號(hào)線，1005:電流供給線,1006: 電極，S521:機(jī)身,5522:外殼,5523:顯示部件，5524:鍵盤，、5531; 顯示部件,5532:外殼，.5533:揚(yáng)聲器，5551:顯示部件，5552:機(jī)身，. 5553:天線，5554:音頻輸出部件，5555:音頻輸入部件，5556:操作 開關(guān)，6500:基底，6503: FPC, 6504:印刷線蜂板(PWB) ， 6511:象 :素部件，6512:源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路，6513:寫柵極偉號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路,65": 擦除柵極信號(hào)線.驅(qū)動(dòng)電路
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光裝置，包括薄膜晶體管；以及連接到所述薄膜晶體管的發(fā)光元件，其中所述發(fā)光元件包括在陽極和陰極之間的n片發(fā)光層；和在第m發(fā)光層和第m+1發(fā)光層之間的第一層和第二層，其中所述第一層包含鉬氧化物和容易傳輸空穴的有機(jī)物質(zhì)；其中所述第二層包含容易傳輸電子的物質(zhì)，其中所述第一層與所述第二層接觸，其中所述第一層比所述第二層更靠近所述陰極，其中n是自然數(shù)，以及其中m是自然數(shù)且小于n。
2. 如權(quán)利要求l所述的發(fā)光裝置，其中所述陽極和所述陰極中的一個(gè)具有比所述陽極和所述陰極中的 另一個(gè)的反射率更高的反射率，其中所述第m+l發(fā)光層的發(fā)射光鐠的峰值波長比所述第m發(fā)光層的發(fā) 射光語的峰值波長短，以及其中所述n片發(fā)光層被這樣排列，使所述第m+l發(fā)光層被放置得比所 述笫m發(fā)光層更靠近所述陰極和所述陽極中具有較高反射率的一個(gè)。
3. —種發(fā)光裝置，包括 薄膜晶體管；以及連接到所述薄膜晶體管的發(fā)光元件，其中所述發(fā)光元件包括 在陽極和陰極之間提供的n片層組，層組中的每一個(gè)都包括包含鉬氧化物和容易傳輸空穴的有機(jī)物質(zhì)的第一層； 包含容易傳輸電子的物質(zhì)的第二層；和 在所述第一層和所述第二層之間提供的發(fā)光層， 其中在所述n片層組中，第m層組中包括的第一層和第m+l層組中包 括的第二層被層壓且互相接觸，其中所述第m層組中包括的第 一層比所述第m+l層組中包括的第二層 更靠近所述陰極，其中n是自然數(shù)，以及其中m是自然數(shù)且小于n。
4. 一種發(fā)光裝置，包括 薄膜晶體管；以及連接到所述薄膜晶體管的發(fā)光元件，其中所述發(fā)光元件包括 陽極；在所述陽極之上的笫一發(fā)光層；在所述第 一發(fā)光層之上的第 一層；在所述第 一層之上且與所述第 一層接觸的第二層；在所述第二層之上的第二發(fā)光層；以及在所述第二發(fā)光層之上的陰極， 其中所述第一層包含容易傳輸電子的物質(zhì)，以及 其中所述第二層包含鉬氧化物和容易傳輸空穴的有機(jī)物質(zhì)。
5. 如權(quán)利要求4所述的發(fā)光裝置，其中所述第一發(fā)光層發(fā)藍(lán)光，所 述第二發(fā)光層發(fā)黃光。
6. —種發(fā)光裝置，包括 薄膜晶體管；以及連接到所述薄膜晶體管的發(fā)光元件，其中所述發(fā)光元件包括 陽極；在所述陽極之上發(fā)紅光的第一發(fā)光層； 在所述第 一發(fā)光層之上的第 一層； 在所述第 一層之上且與所述第 一層接觸的第二層； 在所述第二層之上發(fā)綠光的第二發(fā)光層； 在所述第二發(fā)光層之上的第三層； 在所述第三層之上且與所述第三層接觸的第四層； 在所述第四層之上發(fā)藍(lán)光的第三發(fā)光層；以及 在所述第三發(fā)光層之上的陰極， 其中所述第一層和所述第三層包含容易傳輸電子的物質(zhì)，以及 其中所述第二層和所述第四層包含鉬氧化物和容易傳輸空穴的有機(jī)
7. 如權(quán)利要求4或6所述的發(fā)光裝置，其中所述陰極比所述陽極更 有效地反射光。
8. 如權(quán)利要求l或3所述的發(fā)光裝置，其中所述第二層包含具有給電子特性的物質(zhì)。
9. 如權(quán)利要求4或6所述的發(fā)光裝置，其中所述第一層包含具有給 電子特性的物質(zhì)。
10. 如權(quán)利要求l、 3、 4、 6中的任一項(xiàng)所述的發(fā)光裝置，其中所述 發(fā)光元件發(fā)白光。
11. 如權(quán)利要求l、 3、 4、 6中的任一項(xiàng)所述的發(fā)光裝置，其中所述 容易傳輸空穴的有機(jī)物質(zhì)是芳族胺。
12. 如權(quán)利要求l、 3、 4、 6中的任一項(xiàng)所述的發(fā)光裝置，其中所述 薄膜晶體管是頂部柵極類型的薄膜晶體管或底部柵極類型的薄膜晶體管。
13. 如權(quán)利要求l、 3、 4、 6中的任一項(xiàng)所述的發(fā)光裝置，其中所述 薄膜晶體管包含其中含有氬的氮化硅膜。
14. 如權(quán)利要求l、 3、 4、 6中的任一項(xiàng)所述的發(fā)光裝置，其中所述 薄膜晶體管的半導(dǎo)體層包含氫或囟素。
15. 包含如權(quán)利要求l、 3、 4、 6中所公開的發(fā)光裝置中的任一種發(fā) 光裝置的電子設(shè)備。
16. 如權(quán)利要求15所述的電子設(shè)備，其中所述電子設(shè)備是從由個(gè)人 計(jì)算機(jī)、蜂窩電話、電視機(jī)、車輛導(dǎo)航系統(tǒng)和發(fā)光設(shè)備構(gòu)成的組中選擇的 一種設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明的一種發(fā)光元件包括在第一和第二電極之間的n片發(fā)光層(n是自然數(shù))。在第m發(fā)光層(m是自然數(shù)1≤m≤n)和第m+1發(fā)光層之間的第一層和第二層被提供。該第一和第二層互相接觸。該第一層包含容易傳輸空穴的物質(zhì)和具有受電子特性的物質(zhì)。該第二層包含容易傳輸電子的物質(zhì)和具有給電子特性的物質(zhì)。鉬氧化物用作為具有受電子特性的物質(zhì)。
文檔編號(hào)H01L51/52GK101640216SQ20091016453
公開日2010年2月3日 申請日期2005年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月21日
發(fā)明者安部寬子, 池田壽雄, 瀨尾哲史, 熊木大介 申請人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所