專利名稱：電致發(fā)光器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由EL(電致發(fā)光)顯示器件代表的電光器件，該EL顯示器件包含形成于基片上的半導(dǎo)體元件(使用半導(dǎo)體薄膜的元件，典型地，薄膜晶體管)，以及涉及一種用該電光器件做顯示器的電子器件。特別地，本發(fā)明涉及制造這些器件的方法。
近年來，在基片上形成薄膜晶體管(下文稱為TFT)的工藝已取得了顯著的進(jìn)步，并正在進(jìn)行將TFT應(yīng)用于有源矩陣型顯示器件中。特別地，使用多晶硅薄膜的TFT比使用非晶硅薄膜的傳統(tǒng)TFT具有更高的電場遷移率，因此能夠進(jìn)行更快的操作。因此，過去由基片外的激勵電路對像素進(jìn)行控制，現(xiàn)在由形成在相同基片上的激勵電路對像素進(jìn)行控制，像素形成在該基片上。
對這種有源矩陣型顯示器件的關(guān)注是盼望著不同的優(yōu)點，例如生產(chǎn)成本的降低，顯示器件尺寸的縮小以及生產(chǎn)量和生產(chǎn)能力的增加，就是將所有不同類型的電路和元件安裝到同一個基片上的結(jié)果。
在有源矩陣型EL顯示器件中，為每一個像素提供由TFT形成的開關(guān)元件，當(dāng)控制電流的激勵元件由該開關(guān)元件操作時，EL層發(fā)光。目前的主流EL層結(jié)構(gòu)為三層或四層的層狀結(jié)構(gòu)，是由EastmanKodak公司的Tang等提出的。
然而，最近，許多人認(rèn)為多層的元件結(jié)構(gòu)將引起制造工藝的復(fù)雜化和生產(chǎn)成本的增加。在這方面，人們嘗試通過將特殊雜質(zhì)元素?fù)饺牍獍l(fā)射層且利用其作為電傳輸層或電注入層來減少層數(shù)。
例如，Idmitsu Kosan有限公司提出將作用很小的銫(Cs)在發(fā)光層表面附近摻入發(fā)光層(distylarylene衍生物)，將摻雜區(qū)作為電子傳輸層(電子雜志主辦的第六次FPD會議，83-88頁)考慮到在上述多層EL元件中存在的問題來設(shè)計本發(fā)明。因此，本發(fā)明的目的是提供在保持或改善EL元件性能的同時減少層數(shù)的工藝。更準(zhǔn)確地說，本發(fā)明的目的在于提供一種EL顯示器件的新的制造方法，這種類型的EL顯示器件是一種從形成元件的基片的一側(cè)發(fā)射光的類型。
本發(fā)明的另一個目的是降低生產(chǎn)成本，以提供一種便宜的EL顯示器件。本發(fā)明的再一個目的是降低將便宜的EL顯示器件作為其顯示器的電子器件(電子裝置)的生產(chǎn)成本。
根據(jù)本發(fā)明，將特殊雜質(zhì)元素?fù)饺牍獍l(fā)射層以使摻雜區(qū)起到載流子傳輸層(或載流子注入層)的作用，由此減少EL元件的光發(fā)射層的層數(shù)。
特別地，在陽極附近的光發(fā)射層摻入鹵族元素以促進(jìn)空穴的傳輸。另一方面，在陰極附近的光發(fā)射層摻入堿金屬元素或堿土金屬元素來促進(jìn)電子的傳輸。可以在雜質(zhì)元素的摻雜步驟中使用包括質(zhì)量分離的離子摻雜或不包括質(zhì)量分離的離子注入。
本發(fā)明的特征在于上述特殊雜質(zhì)元素的摻入是在沒有發(fā)現(xiàn)可能引起光發(fā)射層退化因素的狀態(tài)下完成的。詳細(xì)地說，將特殊雜質(zhì)元素?fù)饺牍獍l(fā)射層，同時避免暴露到外界空氣(特別是氧氣)中。因此在不造成光發(fā)射層退化的情況下改善空穴或電子的傳輸。
作為典型例子，EL元件從底部依次由陰極、光發(fā)射層和陽極層疊組成，透過形成在陽極上的鈍化膜摻入特殊雜質(zhì)元素。在這種情況下，理想的情況是在一次也不將元件暴露到外界空氣的情況下完成從形成陽極到形成鈍化膜的工藝。用來完成這種過程的適當(dāng)設(shè)備是多室系統(tǒng)(也稱為族工具系統(tǒng))薄膜形成設(shè)備，該多室系統(tǒng)結(jié)合了不同類型的處理室或嵌入系統(tǒng)的薄膜形成設(shè)備。
附圖中

圖1A至1D是顯示制造EL顯示器件工藝的圖；圖2A至2D是顯示制造EL顯示器件工藝的圖；圖3A和3B是顯示制造EL顯示器件工藝的圖；圖4是顯示制造EL顯示器件工藝的圖；圖5是顯示制造EL顯示器件工藝的圖；圖6A至6D是顯示制造EL顯示器件工藝的圖；圖7是顯示制造EL顯示器件工藝的圖；圖8A和8B是在發(fā)射光之前和之后顯示EL顯示器件狀態(tài)的圖；圖9是顯示薄膜形成設(shè)備的結(jié)構(gòu)的圖；圖10是顯示EL顯示器件結(jié)構(gòu)的圖；圖11是顯示EL顯示器件結(jié)構(gòu)的剖面圖；及圖12A至12F是顯示電子器件示例的圖。參考圖1A至1D對本發(fā)明的實施例進(jìn)行描述。首先，利用已知方法使TFT102、103形成在基片101上。雖然任何基片都可以用作基片101，但最好選用玻璃基片、陶瓷基片、塑料基片以及不銹鋼基片(圖1A)。
TFT102、103可以是任意結(jié)構(gòu)。然而，由于其均為控制流入像素電極104、105的電流的TFT，期望其具有可通過產(chǎn)生熱量及熱載流子效應(yīng)減少退化的結(jié)構(gòu)。另一方面，過大電流會產(chǎn)生熱量使EL層退化，因此，在某些情況下，可延伸溝道長度或放置電阻以抑制過度的電流。
要注意的是，盡管圖1A至1D圖示了TFT好象在一個像素中僅有一個TFT形成，但實際上，可以有兩個TFT，一個是開關(guān)TFT，另一個是電流控制TFT(圖1A至1D所示為這個)。各TFT的排列可按照日本專利申請?zhí)亻_平8-241018所公開的圖1的圖示(其中用T1和T2表示TFT)。
像素電極104、105是由具有高反射率的材料形成的。特別地，可選用包含鋁為主要成份(包含50wt％或更多鋁)的材料。從EL元件發(fā)射的光線中，朝基片101側(cè)發(fā)射的一束幾乎完全在像素電極104、105上反射并從那里退出。
接著，利用圖9所示薄膜形成設(shè)備形成EL元件。在圖9中，參考符號901表示裝片室，用于裝卸基片，也稱做負(fù)荷鎖定室。圖1A中所示基片設(shè)于其中的載體902布置在該室中。裝片室901可分成基片裝載室和基片卸載室。
參考符號903表示共用室，該共用室包括傳送基片的機構(gòu)904(下文稱為傳送機構(gòu))。共用室903分別通過門905a至905f與多個處理室(由906至910表示)相通。
各個處理室通過門905a至905f與共用室903完全隔離，提供氣密空間。因此，如果在每個處理室中設(shè)置排氣泵，就可以在真空中進(jìn)行處理?？捎玫呐艢獗每梢允且簤盒D(zhuǎn)泵、機械增壓泵、渦輪泵和低溫泵，其中最好是低溫泵，原因是它在排放水汽上是有效的。
基片首先通過傳送機構(gòu)904傳送到共用室903，然后傳送到第一汽相薄膜形成處理室906。在第一汽相薄膜形成處理室906中，由包含堿金屬元素或堿土金屬元素的金屬薄膜形成陰極106、107?？梢圆捎谜舭l(fā)或濺射形成薄膜。在該實施例中，使用比例為10∶1的鎂銀聯(lián)合蒸發(fā)所獲得的MgAg合金。
由于陰極106、107是在與TFT相連接的像素電極104、105上形成的，所以能接收從TFT102、103輸出的電流。總之，陰極106、107能與TFT102、103建立電連接。
接著，基片從第一汽相薄膜形成處理室906傳送到溶液施用處理室907。在溶液施用處理室907中，通過旋涂施用包含EL材料的溶液形成包含聚合物基的EL材料的聚合物前體(polymer precursor)。在該實施例中，用以氯仿溶解聚乙烯咔唑的溶液作為包含EL材料的溶液。當(dāng)然，也可以用其他聚合物基的EL材料(典型地，聚苯次亞乙烯基，聚碳酸酯等)和其他有機溶劑(典型地，二氯乙烷，四氫呋喃等)組合。
隨后，將基片從溶液施用處理室907傳送到煅燒處理室908。在煅燒處理室908中，通過煅燒處理(熱處理)聚合EL材料。在該實施例中，通過加熱器加熱一個階段，使得在50-150℃(最好110-120℃)的溫度對整個基片進(jìn)行熱處理。這樣，過量的氯仿被揮發(fā)掉，形成由聚乙烯咔唑制成的聚合物基的發(fā)光層108。(圖1B)接著，基片從煅燒處理室908傳送到第二汽相薄膜形成處理室909。在那里通過在聚合物基的發(fā)光層108上濺射或蒸發(fā)由透明導(dǎo)電薄膜形成陽極109。對于陽極109，可以使用由例如氧化銦和氧化錫的混合物(ITO)或氧化銦和氧化鋅的混合物制成的透明導(dǎo)電薄膜。在該實施例中，使用將10-15％的氧化錫與氧化銦混合所獲得的混合物。
然后，基片從第二汽相薄膜形成處理室909傳送到第三汽相薄膜形成處理室910。在那里，通過濺射或蒸發(fā)由絕緣膜或最好是包含硅的絕緣膜形成鈍化膜110。提供鈍化膜110是為了保護發(fā)光層108不受潮或不被氧化。因此，最好用幾乎不包含氧的氮化硅薄膜或氧化硅薄膜作為鈍化膜。
作為鈍化膜110，所使用的絕緣膜可以包含Si(硅)、Al(鋁)、N(氮)、O(氧)和M(M至少是一種稀土元素，最好是從Ce(鈰)、Yb鐿)、Sm(釤)、Er(鉺)、Y(釔)、La(鑭)、Gd(釓)、Dy(鏑)和Nd(釹)中選出的至少一種元素)。
通過這種方式，獲得圖1C所示的狀態(tài)。此后，基片從第三汽相薄膜形成處理室910傳送到放置在裝片室901內(nèi)的載體902上。由此完成了利用圖9所示薄膜形成設(shè)備的一系列處理。
使用圖9所示薄膜形成設(shè)備的一個好處是可以連續(xù)執(zhí)行從形成陰極106到形成鈍化膜110的工藝而從不會將基片暴露到空氣(尤其是水汽)中。換言之，所有的工藝都是在真空或惰性氣體環(huán)境下完成的，從而不會造成發(fā)光層的退化。
此外，薄膜形成設(shè)備還設(shè)有用于旋涂的處理室，這使得能夠形成使用聚合物基的EL材料的EL元件。當(dāng)然，通過蒸發(fā)或濺射形成發(fā)光層108也是可能的。
因此，在獲得圖1C所示狀態(tài)之后，透過鈍化膜110和陽極109摻雜雜質(zhì)元素。在該實施例中，鹵族元素(典型地，氟、氯、溴或碘)是摻雜劑。在這一點上，進(jìn)行摻雜使得鹵族元素的濃度在陽極109和發(fā)光層108之間的界面附近是最高的。陽極和發(fā)光層之間的界面附近指從陽極和發(fā)光層之間的界面沿發(fā)光層的深度向下延伸100nm(通常50nm)。不會造成陽極中是否包含鹵族元素的問題。(圖1D)這樣形成的摻有鹵族元素的區(qū)域111充當(dāng)一個便于使載體(空穴，在該例中)從陽極109移動到發(fā)光層108、提高光發(fā)射效率的區(qū)域。即，區(qū)域111基本充當(dāng)空穴傳送層(或空穴注入層)。因此，該區(qū)域在本說明書中稱為空穴傳輸區(qū)。
因此，消除了對在發(fā)光層108上分別形成空穴傳送層的需要，簡化了EL顯示器件的制造工藝。此外，本發(fā)明的優(yōu)點還在于不再擔(dān)心發(fā)光層108退化，因為直到透過鈍化膜在上面形成薄膜之后才執(zhí)行雜質(zhì)元素?fù)诫s步驟。參考圖2A-2D描述該實施例。首先在基片201上形成輔助電極202和陰極203。在使用掩模的同時通過蒸發(fā)和濺射選擇性地連續(xù)地使電極和陽極成層。盡管在圖2A中未示出，但形成有多個在深度方向上以圖中預(yù)定間隔延伸的電極，形成帶。
輔助電極202使有主要包含鋁、銅或銀且具有很低電阻率的材料形成的電極。在該實施例中，用MgAg合金作為陰極203，其上成層的低電阻電極作為輔助以增強導(dǎo)電性，從而減小薄膜厚度。因此低電阻電極稱為輔助電極。
然后，形成發(fā)光層204，以便覆蓋輔助電極202和陰極203。在該實施例中，Alg3(三-8-chinolinato-鋁)是基于單體的EL材料，利用掩模通過蒸發(fā)選擇性地形成。(圖2B)隨后，陽極205由透明導(dǎo)電薄膜形成帶，以便與陰極203垂直。利用掩模的蒸發(fā)或濺射適于形成該薄膜。在本實施例中，用將氧化錫或氧化鋅與氧化銦混合所得到的混合物作為陽極205。
接著形成鈍化膜206覆蓋陽極205。在本實施例中，在整個表面上形成氮化硅薄膜作為鈍化膜206。當(dāng)然可以用實施例1中提到的其他絕緣膜來代替。圖3A示出了在圖2C狀態(tài)下沿線A-A’剖開的器件剖視圖。
在得到圖2C所示狀態(tài)之后，透過鈍化膜206和陽極205使器件摻以鹵族元素。在這一點上，與實施例1類似，進(jìn)行摻雜使得鹵族元素的濃度在陽極205和發(fā)光層204之間的界面附近是最高的。結(jié)果，在陽極205和發(fā)光層204之間的界面附近形成空穴傳輸區(qū)207，提高光發(fā)射效率。(圖2D)圖3B示出了在圖2D狀態(tài)下沿線B-B’剖開的器件剖視圖。但是，與正好在陽極205下面的區(qū)域相比，208所表示的區(qū)域在更深的層次上摻雜鹵族元素，因為區(qū)域208位于陽極205和相鄰陽極205之間。
如上所述，根據(jù)該實施例，消除了對在發(fā)光層204上分別形成空穴傳送層的需要，簡化了EL顯示器件的制造工藝。此外，本發(fā)明的優(yōu)點還在于不再擔(dān)心發(fā)光層204退化，因為直到透過鈍化膜在上面形成薄膜之后才執(zhí)行雜質(zhì)元素?fù)诫s步驟。本實施例描述了將實施例1中摻雜用的雜質(zhì)元素變?yōu)槠渌氐那闆r。必要時引用實施例1中所用的符號。
首先，在實施例1的步驟之后，得到圖1C所示狀態(tài)。然后執(zhí)行圖4所示的雜質(zhì)元素?fù)诫s步驟。在本實施例中，陰極107和發(fā)光層108之間的界面附近摻入堿金屬元素，其中典型的例子包括Li(鋰)、Na(鈉)、K(鉀)、Cs(銫)或堿土金屬元素，堿土金屬元素中典型的例子包括Be(鈹)、Mg(鎂)、Ca(鈣)和Ba(鋇)。這里，陰極和發(fā)光層之間的界面附近指從陰極和發(fā)光層之間的界面在發(fā)光層的深度方向上向上延伸100nm(通常50nm)。不會造成陰極中是否包含堿金屬元素或堿土金屬元素的問題。
這樣形成的摻有堿金屬元素或堿土金屬元素的區(qū)域401充當(dāng)一個促進(jìn)載流子(電子，在本例中)從陰極107移動到發(fā)光層108的區(qū)域。即，區(qū)域401基本充當(dāng)電子傳送層(或電子注入層)。因此，在本說明書中該區(qū)域稱為電子傳輸區(qū)。
如上所述，消除了對在發(fā)光層108下分別形成電子傳送層的需要，簡化了EL顯示器件的制造工藝。此外，本發(fā)明的優(yōu)點還在于不再擔(dān)心發(fā)光層108退化，因為直到透過鈍化膜在上面形成薄膜之后才執(zhí)行雜質(zhì)元素?fù)诫s步驟。
本實施例可以與實施例1相結(jié)合。為了詳細(xì)描述，如果將兩個實施例合并，發(fā)光層108和陽極109之間的界面附近摻有鹵族元素以形成空穴傳輸區(qū)，同時在發(fā)光層108和陰極107之間的界面附近摻有堿金屬元素或堿土金屬元素以形成電子傳輸區(qū)。本實施例描述了將實施例2中摻雜用的雜質(zhì)元素變?yōu)槠渌氐那闆r。必要時引用實施例2中所用符號。
首先，在實施例2的步驟之后，得到圖2C所示狀態(tài)。然后執(zhí)行圖5所示的雜質(zhì)元素?fù)诫s步驟。在本實施例中，陰極203和發(fā)光層204之間的界面附近摻入堿金屬元素，其中典型的例子包括Li(鋰)、Na(鈉)、K(鉀)、Cs(銫)或堿土金屬元素，堿土金屬元素中典型的例子包括Be(鈹)、Mg(鎂)、Ca(鈣)和Ba(鋇)。被摻雜的陰極203和發(fā)光層204之間的界面附近與實施例2相同。結(jié)果，形成電子傳輸區(qū)501。
如上所述，消除了對在發(fā)光層204下分別形成電子傳送層的需要，簡化了EL顯示器件的制造工藝。此外，本發(fā)明的優(yōu)點還在于不再擔(dān)心發(fā)光層204退化，因為直到透過鈍化膜在上面形成薄膜之后才執(zhí)行雜質(zhì)元素?fù)诫s步驟。
本實施例可以與實施例2相結(jié)合。為了詳細(xì)描述，如果將兩個實施例合并，發(fā)光層204和陽極205之間的界面附近摻有鹵族元素以形成空穴傳輸區(qū)，同時在發(fā)光層204和陰極203之間的界面附近摻有堿金屬元素或堿土金屬元素以形成電子傳輸區(qū)。本實施例中示出了EL顯示器件的一個例子，其中利用本發(fā)明，使發(fā)光區(qū)與不發(fā)光區(qū)區(qū)別開來，從而控制位置以形成空穴傳輸區(qū)和電子傳輸區(qū)。
首先，將基片601放入圖9所示的薄膜形成設(shè)備的載體902中，搬運基片的載體902設(shè)在裝片室901中。然后將基片601傳送到第一汽相薄膜形成處理室906，通過蒸發(fā)Al-LiF合金形成陰極602。Al-LiF合金使通過聯(lián)合蒸發(fā)鋁(Al)和氟化鋰(LiF)得到的。(圖6A)然后，基片傳送到溶液施用處理室907。在那里，通過旋涂將溶解了聚苯次亞乙烯基的二氯鉀溶液施加到基片上形成聚合物前體。基片進(jìn)一步傳送到煅燒處理室908。在那里，執(zhí)行聚合熱處理，從而形成聚苯次亞乙烯基的發(fā)光層603。(圖6B)下一步，基片傳送到第二汽相薄膜形成處理室909。在那里由氧化銦和氧化鋅的混合物形成陽極604?；M(jìn)一步傳送到第三汽相薄膜形成處理室910。在那里由氮化硅薄膜形成鈍化膜605。(圖6C)在得到圖6C所示狀態(tài)之后，基片返回裝片室901，從薄膜形成設(shè)備中取出。從形成陰極602到形成鈍化膜605的工藝是連續(xù)執(zhí)行的，絕不會使器件暴露在空氣中。不用掩?；蝾愃莆镌诨恼麄€表面上形成所有薄膜。
接著，在鈍化膜606上形成抗蝕劑層，在這種狀態(tài)下執(zhí)行雜質(zhì)元素?fù)诫s步驟。在本實施例中，用鹵族元素作為雜質(zhì)元素來摻雜發(fā)光層603和陽極604之間的界面附近。由此在發(fā)光層603中選擇性地形成空穴傳輸區(qū)607。
在本實施例中，在發(fā)光層603和陽極604的附近選擇性地形成空穴傳輸區(qū)607。當(dāng)對發(fā)光層603施加電壓時，僅有形成空穴傳輸區(qū)607的部分發(fā)光。換言之，在本實施例中，調(diào)整EL元件的驅(qū)動電壓使得發(fā)光層603本身不發(fā)光，或者發(fā)射亮度極低的光。進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)整使得用同樣的驅(qū)動電壓使形成空穴傳輸區(qū)607的部分發(fā)射具有足夠亮度的光。調(diào)整所發(fā)射的光的亮度的對比度，使得形成空穴傳輸區(qū)607的區(qū)域的亮度是未形成空穴傳輸區(qū)607的區(qū)域的亮度的103或者更大(最好104或更大)倍。
圖8A和8B示出了該顯示器件中的發(fā)光輪廓。圖8A示出了電壓施加到發(fā)光層之前的狀態(tài)。圖中，虛線畫出的圖形的內(nèi)部是摻雜了雜質(zhì)元素(在本實施例中是鹵族元素)的區(qū)域，而圖形的外圍是未摻雜雜質(zhì)元素的區(qū)域。
圖8B示出了電壓施加到發(fā)光層之后的狀態(tài)。圖8A中摻雜了雜質(zhì)元素的區(qū)域發(fā)光，使得該區(qū)域在視覺上被識別為發(fā)光區(qū)。另一方面，圖8A中未摻雜雜質(zhì)元素的區(qū)域不發(fā)光，與電壓的施加無關(guān)。
如上所述，根據(jù)本實施例，通過摻雜鹵族元素就能實現(xiàn)選擇性地僅從空穴傳輸區(qū)發(fā)光。即，通過光刻工藝能將發(fā)光區(qū)和不發(fā)光區(qū)區(qū)分開來。此外，本實施例在工藝中僅需要一次形成圖案。換言之，無須形成陽極或陰極圖案。因此制造工藝非常簡單，具有生產(chǎn)成本低的優(yōu)點。本實施例描述了將實施例5中摻雜用的雜質(zhì)元素變?yōu)槠渌氐那闆r。必要時引用實施例5中所用符號。
首先，在實施例5的步驟之后，得到圖6C所示狀態(tài)。然后執(zhí)行圖7所示的雜質(zhì)元素?fù)诫s步驟。在本實施例中，陰極602和發(fā)光層603之間的界面附近摻入堿金屬元素或堿土金屬元素。陰極602和發(fā)光層603之間的界面附近摻雜有雜質(zhì)元素。結(jié)果，形成電子傳輸區(qū)501。
通過本實施例也可以實現(xiàn)如圖5中的選擇性的發(fā)光控制。即，根據(jù)本實施例，僅通過電子傳輸區(qū)部分選擇性地發(fā)光是可能的。
本實施例可以與實施例5相結(jié)合。為了詳細(xì)描述，如果將兩個實施例合并，發(fā)光層603和陽極604之間的界面附近摻有鹵族元素以形成空穴傳輸區(qū)，同時在發(fā)光層603和陰極602之間的界面附近摻有堿金屬元素或堿土金屬元素以形成電子傳輸區(qū)。本實施例示出了一個例子，其中用實施例1或3制造有源矩陣型EL顯示器件，器件中像素部分及其驅(qū)動電路整體形成在同一基片上。參考圖10和11進(jìn)行解釋。
圖10中，參考符號10表示基片，11表示像素部分，12表示源側(cè)驅(qū)動電路，13表示門側(cè)驅(qū)動電路。來自各個驅(qū)動電路的線路通過輸入/輸出線路14-16和FPC17連接到外部器件。線路14是將視頻信號、時鐘信號等發(fā)送到源側(cè)驅(qū)動電路12的線路。線路15是將時鐘信號或類似信號發(fā)送到門側(cè)驅(qū)動電路13的線路。線路16是為像素部分11提供將送給EL元件的電流的線路。
設(shè)有密封部件(也稱為外殼部件)18以便至少覆蓋像素部分，最好是驅(qū)動電路和像素部分。密封部件18具有拱形部分的外形或者為片狀，拱形部分的內(nèi)部尺寸(深度)比像素部分11的外部尺寸(高度)大。粘合劑(也稱為密封劑)19將密封部件18固定到基片10上，使得密封部件18和基片10一起形成氣密空間。在這點上，EL元件達(dá)到了完全密封在氣密空間內(nèi)的狀態(tài)，完全切斷了通向外部空氣的通道?？商峁┒鄠€外殼部件18。
密封部件18的優(yōu)選材料是絕緣物質(zhì)，例如玻璃或聚合物。但是，在圖10的頂視圖中，EL光朝圖的前方發(fā)射，因此需要使用光導(dǎo)材料。例如，可以指定非晶體玻璃(硼硅玻璃、石英等)、晶體玻璃、陶瓷玻璃、有機樹脂(丙烯酸樹脂、丙乙烯基樹脂、聚碳酸酯基樹脂、環(huán)氧基樹脂等)、硅銅基樹脂。
可以用環(huán)氧基樹脂、丙烯酸酯基樹脂或類似物作為粘合劑19。也可用熱固化樹脂或光固化樹脂作為粘合劑。但是，要求用作粘合劑19的材料傳輸盡可能少的氧氣和水汽。
密封部件18和基片10之間的間隙(在圖11中由20表示)最好充以不活潑氣體(氬、氦、氮等)。填充物不必限于氣體，而是也可以使用惰性液體(由全氟代烷烴為代表的液體氟代碳或類似物)。日本專利申請?zhí)亻_平8-78519中公開了其他合適的惰性液體。
在間隙20中放干燥劑也是有效的。作為干燥劑，可以使用日本專利申請?zhí)亻_平9-148066中公開的材料。典型地使用氧化鋇。
如圖11所示，在像素部分形成多個像素，每個像素具有分立的EL元件。形成像素電極21之后，利用掩模通過蒸發(fā)形成發(fā)光層22，利用另一個掩模在其上形成陽極23，制造具有圖11所示截面結(jié)構(gòu)的EL元件。在本實施例中，用圖9所示的多腔室薄膜形成設(shè)備連續(xù)形成像素電極(也稱為陰極)21、發(fā)光層22、陽極23和鈍化膜24。
陽極23與由參考符號25表示的區(qū)域中的輸入/輸出線路26相連接。輸入/輸出線路26是電源線，用于為陽極23提供給定電壓，該線路通過導(dǎo)電粘合材料27與FPC17連接。
在形成TFT的源布線和漏布線的同時形成輸入/輸出線路26。如果輸入/輸出線路26是由主要含鋁的材料形成的且用ITO薄膜形成陽極23，就會在線路與陽極接觸的部分上出現(xiàn)鋁的腐蝕，這是不可取的。在這種情況下，用將氧化銦和氧化鋅混合所得到的混合物作為陽極23就可以避免腐蝕問題。
輸入/輸出線路26通過密封部件18和基片10之間的間隙(它不是空的而是充以粘合劑19因此粘合劑必須澆得足夠厚以至找平輸入/輸出線路所形成的水平差)并連接FPC17。盡管在這里描述時用的是輸入/輸出線路26，但其他輸入/輸出線路14同樣連接到在密封部件18下面通過的FPC17。
實施例7中描述了在像素部分的外圍形成源側(cè)驅(qū)動電路和門側(cè)驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)。在像素部分中形成驅(qū)動電路也是可能的，這將在本實施例中加以解釋。在那種情況下，所有從發(fā)光層發(fā)出的光從基片的相對側(cè)離開，在基片和像素電極之間產(chǎn)生沒有光能通過的死區(qū)。
因此，在該死區(qū)可以形成任何元件或電路而不會影響圖象的顯示。因此，在死區(qū)中形成驅(qū)動電路能進(jìn)一步減小基片尺寸。
本實施例基本概念的細(xì)節(jié)見本申請人提交的日本專利申請?zhí)亻_平11-182590所述。遞交的說明書完全參考本發(fā)明的實施例8。通過執(zhí)行實施例1-4制造的EL顯示器件是自發(fā)光型的，因此在亮處清晰度高于液晶顯示器件。這就是為什么本發(fā)明的器件能用作直視型EL顯示的原因。
可以認(rèn)為，寬視角是EL顯示所保留的液晶顯示的優(yōu)點之一。因此，當(dāng)在大屏幕上觀看電視廣播時，可推薦采用EL顯示將本發(fā)明用于對角線為30英寸或更大(通常，40英寸或更大)的顯示器(顯示監(jiān)視器)。
本發(fā)明不僅可用作EL顯示器(個人計算機的監(jiān)視器、接收電視廣播的監(jiān)視器、廣告顯示監(jiān)視器等)，而且可用作不同類型的電子器件的顯示器。
這種電子器件包括攝影機、數(shù)字相機、眼鏡型顯示器(頭部固定的顯示器)、汽車導(dǎo)航系統(tǒng)、個人計算機、與顯示器一體的視頻游戲機、便攜式信息終端(筆記本電腦、蜂窩電話、電子書籍等)，以及配有記錄媒質(zhì)的圖象重現(xiàn)器件(尤其是，配有能重現(xiàn)記錄媒質(zhì)的顯示器的設(shè)備，記錄媒質(zhì)例如光盤(CD)、激光影碟(LD)以及數(shù)字視盤(DVD)和其中記錄的顯示圖象)。這些電子器件的例子如圖12A-12F所示。
圖12A示出了個人計算機，它包括主體2001、外殼2002、顯示監(jiān)視器2003和鍵盤2004?？捎帽景l(fā)明作為顯示監(jiān)視器2003。
圖12B示出了攝象機，它包括主體2101、顯示監(jiān)視器2102、音頻輸入部件2103、操作開關(guān)2104、電池2105和圖象接收部件2106。可用本發(fā)明作為顯示監(jiān)視器2102。
圖12C示出了頭部安裝型EL顯示器的一部分(右手側(cè))，它包括主體2201、信號電纜2202、固定帶2203、顯示監(jiān)視器2204、光學(xué)系統(tǒng)2205和顯示器件2206?？捎帽景l(fā)明作為顯示器件2206。
圖12D示出了配有記錄媒質(zhì)的圖象重現(xiàn)器件(尤其是DVD播放器)，它包括主體2301、記錄媒質(zhì)(CD，LD，DVD或類似物)2302、操作開關(guān)2303、顯示監(jiān)視器(a)2304和顯示監(jiān)視器(b)2305。顯示監(jiān)視器(a)主要顯示圖象信息，而顯示監(jiān)視器(b)主要顯示字符信息?？捎帽景l(fā)明作為顯示監(jiān)視器(a)和(b)?？蓱?yīng)用本發(fā)明的配有記錄媒質(zhì)的其他圖象重現(xiàn)器件包括CD播放器、游戲機和類似器件。
圖12E示出了便攜式(移動)計算機，它包括主體2401、攝像部件2402、圖象接收部件2403、操作開關(guān)2404和顯示監(jiān)視器2405?？捎帽景l(fā)明作為顯示監(jiān)視器2405。
圖12F示出了EL顯示器，它包括外殼2501、支架2502和顯示監(jiān)視器2503?？捎帽景l(fā)明作為顯示監(jiān)視器2503。由于具有寬視角，在大屏幕顯示器中，尤其在對角先延伸10英寸或更長(更特別的，30英寸或更長)的顯示器中，EL顯示器優(yōu)于液晶顯示器。
如果在未來對EL材料的發(fā)光亮度進(jìn)行改進(jìn)，就可以將本發(fā)明用于正投或背投式投影儀，用透鏡或類似物對包括輸出的圖象信息的光進(jìn)行放大和投影。
根據(jù)本發(fā)明，在保持或改進(jìn)EL元件性能時可以減少層數(shù)。由此可以降低EL顯示器件的生產(chǎn)成本。此外，具有這種廉價EL顯示器件的電子器件(電子器件)作為顯示器可以降低生產(chǎn)成本。
權(quán)利要求
1.一種照相機，包括主體和附著于該主體的顯示監(jiān)控器，所述顯示監(jiān)控器包括夾在陰極和陽極之間的發(fā)光層；和形成在所述陽極上的鈍化膜，其中鹵族元素包含在所述發(fā)光層的一部分中，并且其中所述部分與所述陽極接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的照相機，其中所述鹵族元素包含在所述陽極中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的照相機，其中所述鹵族元素包含在所述鈍化膜中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的照相機，其中所述部分包括有包含鹵族元素的區(qū)域和不包含鹵族元素的區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的照相機，其中所述陰極包括有包含堿金屬元素和堿土金屬元素其中至少一種的金屬膜，而所述陽極包括透明導(dǎo)電膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的照相機，其中所述鈍化膜是包含硅的絕緣膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的照相機，其中所述部分具有100nm或更小的厚度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的照相機，其中所述鹵族元素通過所述鈍化膜被摻雜。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的照相機，其中所述照相機是攝影照相機。
10.一種照相機，包括主體和附著于該主體的顯示監(jiān)控器，所述顯示監(jiān)控器包括形成在基片上的TFT；夾在陰極和陽極之間的發(fā)光層；和形成在所述陽極上的鈍化膜，其中所述陰極電連接到所述TFT，其中鹵族元素包含在所述發(fā)光層的一部分中，并且其中所述部分與所述陽極接觸。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的照相機，其中所述鹵族元素包含在所述陽極中。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的照相機，其中所述鹵族元素包含在所述鈍化膜中。
13.根據(jù)權(quán)利要求10的照相機，其中所述部分包括有包含鹵族元素的區(qū)域和不包含鹵族元素的區(qū)域。
14.根據(jù)權(quán)利要求10的照相機，其中所述陰極包括有包含堿金屬元素和堿土金屬元素其中至少一種的金屬膜，而所述陽極包括透明導(dǎo)電膜。
15.根據(jù)權(quán)利要求10的照相機，其中所述鈍化膜是包含硅的絕緣膜。
16.根據(jù)權(quán)利要求10的照相機，其中所述部分具有100nm或更小的厚度。
17.根據(jù)權(quán)利要求10的照相機，其中所述鹵族元素通過所述鈍化膜被摻雜。
18.根據(jù)權(quán)利要求10的照相機，其中所述照相機是攝影照相機。
19.一種照相機，包括主體和附著于該主體的顯示監(jiān)控器，所述顯示監(jiān)控器包括夾在陰極和陽極之間的發(fā)光層；和形成在所述陽極上的鈍化膜，其中堿金屬元素和堿土金屬元素其中至少一種包含在所述發(fā)光層的一部分中，其中所述部分與所述陰極接觸，并且其中堿金屬元素和堿土金屬元素其中的所述至少一種通過所述鈍化膜被摻雜。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的照相機，其中在所述鈍化膜中存在包含堿金屬元素和堿土金屬元素其中的所述至少一種的區(qū)域和不包含堿金屬元素或堿土金屬元素的區(qū)域。
21.根據(jù)權(quán)利要求19的照相機，其中所述部分包括有包含堿金屬元素和堿土金屬元素其中的所述至少一種的區(qū)域和不包含堿金屬元素或堿土金屬元素的區(qū)域。
22.根據(jù)權(quán)利要求19的照相機，其中所述陰極包括有包含堿金屬元素和堿土金屬元素其中至少一種的金屬膜，而所述陽極包括透明導(dǎo)電膜。
23.根據(jù)權(quán)利要求19的照相機，其中所述鈍化膜是包含硅的絕緣膜。
24.根據(jù)權(quán)利要求19的照相機，其中所述照相機是攝影照相機。
25.根據(jù)權(quán)利要求19的照相機，其中所述部分具有100nm或更小的厚度。
26.一種照相機，包括主體和附著于該主體的顯示監(jiān)控器，所述顯示監(jiān)控器包括形成在基片上的TFT；夾在陰極和陽極之間的發(fā)光層；和形成在所述陽極上的鈍化膜，其中所述陰極電連接到所述TFT，其中堿金屬元素和堿土金屬元素其中至少一種包含在所述發(fā)光層的一部分中，其中所述部分與所述陽極接觸，并且其中堿金屬元素和堿土金屬元素其中的所述至少一種通過所述鈍化膜被摻雜。
27.根據(jù)權(quán)利要求26的照相機，其中在所述鈍化膜中存在包含堿金屬元素和堿土金屬元素其中的所述至少一種的區(qū)域和不包含堿金屬元素或堿土金屬元素的區(qū)域。
28.根據(jù)權(quán)利要求26的照相機，其中所述部分包括有包含堿金屬元素和堿土金屬元素其中的所述至少一種的區(qū)域和不包含堿金屬元素或堿土金屬元素的區(qū)域。
29.根據(jù)權(quán)利要求26的照相機，其中所述陰極包括有包含堿金屬元素和堿土金屬元素其中至少一種的金屬膜，而所述陽極包括透明導(dǎo)電膜。
30.根據(jù)權(quán)利要求26的照相機，其中所述鈍化膜是包含硅的絕緣膜。
31.根據(jù)權(quán)利要求26的照相機，其中所述照相機是攝影照相機。
32.根據(jù)權(quán)利要求26的照相機，其中所述部分具有100nm或更小的厚度。
33.一種照相機，包括主體和附著于該主體的顯示監(jiān)控器，所述顯示監(jiān)控器包括夾在陰極和陽極之間的發(fā)光層；和形成在所述陽極上的鈍化膜，其中鹵族元素通過所述鈍化膜被選擇性地?fù)诫s到所述發(fā)光層。
34.根據(jù)權(quán)利要求33的照相機，其中所述鹵族元素包含在所述陽極中。
35.根據(jù)權(quán)利要求33的照相機，其中所述鹵族元素包含在所述鈍化膜中。
36.根據(jù)權(quán)利要求33的照相機，其中所述陰極包括有包含堿金屬元素和堿土金屬元素其中至少一種的金屬膜，而所述陽極包括透明導(dǎo)電膜。
37.根據(jù)權(quán)利要求33的照相機，其中所述鈍化膜是包含硅的絕緣膜。
38.根據(jù)權(quán)利要求33的照相機，其中所述照相機是攝影照相機。
39.一種照相機，包括主體和附著于該主體的顯示監(jiān)控器，所述顯示監(jiān)控器包括夾在陰極和陽極之間的發(fā)光層；和形成在所述陽極上的鈍化膜，其中堿金屬元素和堿土金屬元素其中至少一種通過所述鈍化膜被選擇性地?fù)诫s到所述發(fā)光層。
40.根據(jù)權(quán)利要求39的照相機，其中所述陰極包括有包含堿金屬元素和堿土金屬元素其中至少一種的金屬膜，而所述陽極包括透明導(dǎo)電膜。
41.根據(jù)權(quán)利要求39的照相機，其中所述鈍化膜是包含硅的絕緣膜。
42.根據(jù)權(quán)利要求39的照相機，其中所述照相機是攝影照相機。
43.一種照相機，包括主體和附著于該主體的顯示監(jiān)控器，所述顯示監(jiān)控器包括在陰極和陽極之間包含有機材料的層；以及所述陽極上的鈍化膜，其中所述層包括第一部分和第二部分，所述第一部分與所述陽極接觸，其中僅所述第一部分包括鹵族元素，并且其中至少所述第二部分用作發(fā)光層。
44.根據(jù)權(quán)利要求43的照相機，其中所述鹵族元素包含在所述陽極中。
45.根據(jù)權(quán)利要求43的照相機，其中所述鹵族元素包含在所述鈍化膜中。
46.根據(jù)權(quán)利要求43的照相機，其中所述鹵族元素通過所述鈍化膜被摻雜。
47.根據(jù)權(quán)利要求43的照相機，其中所述陰極包括有包含堿金屬元素和堿土金屬元素其中至少一種的金屬膜，而所述陽極包括透明導(dǎo)電膜。
48.根據(jù)權(quán)利要求43的照相機，其中所述鈍化膜是包含硅的絕緣膜。
49.根據(jù)權(quán)利要求43的照相機，其中所述照相機是攝影照相機。
50.一種照相機，包括主體和附著于該主體的顯示監(jiān)控器，所述顯示監(jiān)控器包括在陰極和陽極之間包含有機材料的層；以及所述陽極上的鈍化膜，其中所述層包括第一部分和第二部分，所述第一部分與所述陽極接觸，其中僅所述第一部分包括堿金屬元素和堿土金屬元素其中至少一種，其中至少所述第二部分用作發(fā)光層，并且其中堿金屬元素和堿土金屬元素其中的所述至少一種通過所述鈍化膜被摻雜。
51.根據(jù)權(quán)利要求50的照相機，其中所述陰極包括有包含堿金屬元素和堿土金屬元素其中至少一種的金屬膜，而所述陽極包括透明導(dǎo)電膜。
52.根據(jù)權(quán)利要求50的照相機，其中所述鈍化膜是包含硅的絕緣膜。
53.根據(jù)權(quán)利要求50的照相機，其中所述照相機是攝影照相機。
全文摘要
為了在保持和改進(jìn)EL元件性能的同時減少層數(shù)，從而降低成本。在像素電極(104，105)上形成陰極(106，107)、發(fā)光層(108)、陽極(109)和鈍化膜(110)。此后，透過鈍化膜(110)和陽極(109)在發(fā)光層(108)和陽極(109)之間的界面附近摻入鹵族元素。這導(dǎo)致用作空穴傳輸層的空穴傳輸區(qū)(111)的形成，從而提高了光發(fā)射效率。
文檔編號H04N5/247GK1877880SQ20061010160
公開日2006年12月13日 申請日期2000年7月24日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月23日
發(fā)明者山崎舜平 申請人:株式會社半導(dǎo)體能源研究所