專利名稱：發(fā)光器件及其制造方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及發(fā)光器件及其制造方法，所使用的發(fā)光元件具有位于 一對電極之間含有有機化合物的薄膜(以后叫做"有機化合物層")， 該層在加上電場時能發(fā)出熒光或發(fā)光。在本說明書中所指的發(fā)光器件 是圖像顯示器件、發(fā)光器件或光源。另外，發(fā)光器件的例子中包括 一種其中將連接器，例如，柔性印刷電路(FPC)或帶狀自動接合(TAB) 帶或帶狀栽體封裝件(TCP)安裝到發(fā)光元件上的模塊； 一種其中把印 刷布線板安裝到TAB帶或TCP頂端上的模塊；以及一種其中以玻璃上 芯片(COG)方式直接在發(fā)光元件上安裝集成電路(IC)的模塊。
背景技術(shù)：
本發(fā)明中的發(fā)光元件是通過在其上施加電壓而發(fā)光的元件。至于 發(fā)光機理也就是說通過在夾住有機化合物層的電極上加上電壓，從陰 極注入的電子和從陽極注入的空穴在有機化合物層中的復合產(chǎn)生了激 發(fā)態(tài)的分子(以后稱作"分子激子")，當分子激子返回基態(tài)時釋放 能量并發(fā)光。
在這種發(fā)光元件中，有機化合物層一般由厚度小于1 pm的薄膜制 成。另外，因為這種發(fā)光元件是自發(fā)光型元件，使得有機化合物層自 己發(fā)光，因而勿需傳統(tǒng)液晶顯示器中使用的背光。因此，很大一個優(yōu) 點就是能制造重量輕且超薄的發(fā)光元件。
另外，作為例子，有機化合物層的厚度約為100 nm至200 nm，考 慮到其栽流子的遷移率時，從載流子的注入到復合的周期大約為數(shù)十 納秒。即使在此該周期內(nèi)再計入從載流子復合到發(fā)光的過程所需時間， 光發(fā)射的進行也在微秒量級。因此，超高響應速度是其特點之一。
另外，因為該發(fā)光元件是載流子注入型發(fā)光元件，因此它能由直 流電壓驅(qū)動，很少產(chǎn)生噪聲。至于驅(qū)動電壓，有機化合物層由厚度約
100 nm的均勻超薄膜制成，選擇電極材料使得到有機化合物層的載流 子注入勢壘降低，并引入了異質(zhì)結(jié)構(gòu)(二層結(jié)構(gòu))。因此在5.5V時， 已經(jīng)獲得了 100 cd/m2的足夠的亮度(參考文獻1: C. W. Tang和 S. A. VanSlyke，"有機場致發(fā)光二極管(Organic electroluminescent diodes) ，， Applied Physics Letters, vol. 51， No. 12， pp. 913-915 (1987 ))。
就因為諸如薄型、輕型、高速響應及直流低電壓驅(qū)動的特點，這 種發(fā)光元件已被視為下一代的平板顯示元件。另外，由于這種發(fā)光元 件是自發(fā)光型的并且視角較寬，因此可見度較好。因此，認為把這種 發(fā)光元件用作電子設備的顯示屏很有效。
然而，當使用直流驅(qū)動時，在有機化合物層上總是加上單向偏壓， 電荷會在有機化合物層中積聚起來，因此此時這種發(fā)光元件存在亮度 減弱的缺點。
已有報導稱可以抑制這種亮度減弱，方法是在陽極和空穴輸運層 之間插入空穴注入層，并使用矩形波交流電驅(qū)動代替直流驅(qū)動(參考 文獻2: VanSlyke, S. A. ， Chen, C. H.，和Tang, C. W.，"具有改進 的穩(wěn)定性的場致發(fā)光器件(Organic Electroluminescent Devices with Improved Stability )，，， Appl. Phys. Let t. , 69, ( 15 ) 2160-2162 (1996 ))。
這種技術(shù)是由于空穴注入層的插入及交替加上不同極性電壓引起 的能壘降低。因此，電荷在有機化合物層內(nèi)的積聚得以緩解，另外， 已有可以抑制這種亮度減弱的實驗支持。也有跡像表明交流驅(qū)動適宜 于增加發(fā)光元件的元件壽命。
然而，交流驅(qū)動的發(fā)光元件通常具有由陽極、有機化合物層和陰 極構(gòu)成的疊層結(jié)構(gòu)，因此，只有當陽極一側(cè)加有正電壓(正向偏壓) 而陰極一側(cè)加有負電壓(反向偏壓)時，電流流動并獲得發(fā)光。也就 是說，如果使用交流驅(qū)動，在加有反向偏壓時，發(fā)光元件不發(fā)光。
如果有效顯示時間短，亮度會因此變暗。而且，如果為維持預定 亮度而提高電壓的話，會產(chǎn)生加速發(fā)光元件性能惡化的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種發(fā)光元件，它使用交流驅(qū)動作為發(fā)光器 件的驅(qū)動方法，并且其中，在交替加上不同極性的電壓時都能獲得光
發(fā)射。另外，本發(fā)明的目的是提供這種發(fā)光器件的制造方法。
根據(jù)本發(fā)明形成由陽極、有機化合物層和陰極構(gòu)成的第一發(fā)光元 件以及由陽極、有機化合物層和陰極組成的第二發(fā)光元件。發(fā)光元件 通過陽極和陰極夾住同一有機化合物層形成。第一發(fā)光元件的陽極和 第二發(fā)光元件的陽極、以及第一發(fā)光元件的陰極和第二發(fā)光元件的陰 極分別形成在有機化合物層的相對側(cè)，由此夾住該有機化合物層。一 個灰度等級顯示由第 一發(fā)光元件和第二發(fā)光元件中的任何一個進行。
注意，通過使用交流驅(qū)動本發(fā)明的發(fā)光器件，發(fā)光元件發(fā)光，而 且，具有相反極性的電壓交替加在第一發(fā)光元件和第二發(fā)光元件上。 加上正極性電壓(正向偏壓)的那個發(fā)光元件發(fā)光，而另一個發(fā)光元 件、即加上負極性電壓(反向偏壓)的那個不發(fā)光。也就是說，發(fā)光 是根據(jù)加在兩個發(fā)光元件上的電壓極極性交替發(fā)生的，因此兩個發(fā)光 元件總能發(fā)光。
通過使用交流驅(qū)動，本發(fā)明的發(fā)光元件能緩解在有機化合物層中 的電荷積聚，因此能夠抑制亮度的降低，并增加元件壽命。另外，即 使使用交流驅(qū)動時，也可以借助本發(fā)明的發(fā)光器件使像素發(fā)光元件一 直發(fā)光，因此避免了由于直流驅(qū)動產(chǎn)生的元件性能惡化，而類似于直 流驅(qū)動下的灰度等級顯示成為可能。
根據(jù)本發(fā)明公開的結(jié)構(gòu)，提供了一種發(fā)光器件，包括第一發(fā)光 元件和第二發(fā)光元件，第一發(fā)光元件包括第一像素電極、有機化合 物層以及第一對向電極，而第二發(fā)光元件包括第二像素電極、該有 機化合物層和第二對向電極，特征在于第一像素電極與第二對向電 極為陽極和陰極中的任一個，而第二像素電極與第一對向電極為陽極 和陰極的另一個。
另外，根據(jù)本發(fā)明的另一結(jié)構(gòu)，提供了一種發(fā)光器件，包括在 絕緣表面上形成的第一 TFT、在絕緣表面上形成的第二 TFT、在第一 TFT 及第二 TFT上形成的層間絕緣膜、在層間絕緣膜上形成的第一像素電 極、在層間絕緣膜上形成的第二像素電極、形成為覆蓋了第一像素電 極與第一 TFT之間的連接部分及第二像素電極與第二 TFT之間的連接 部分的絕緣膜、在第一像素電極和第二像素電極之上形成的一個有機 化合物層、在該有機化合物層上形成的第一對向電極以及在該有機化 合物層上形成的第二對向電極，特征在于第一像素電極和第二對向
電極為陽極和陰極中的任一個，而第二像素電極和第一對向電極為陽 極和陰極的另一個。
注意，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)中的每一種，提供了一種發(fā)光器件，包括 在絕緣表面上形成的第一 TFT、在絕緣表面上形成的第二TFT、在第一 TFT和第二TFT上形成的層間絕緣膜、第一電極、在層間絕緣膜上形成 的第一像素電極、第二電極、第一輔助電極、在層間絕緣膜上形成的 第二像素電極、形成為覆蓋第一像素電極與第一 TFT之間的連接部分 及第二像素電極與第二 TFT之間的連接部分的絕緣膜、在第一像素電 極和第二像素電極上形成的有機化合物層、在該有機化合物層上形成 的第一對向電極及在該有機化合物層上形成的第二對向電極，特征在 于第一 TFT和第二 TFT各具有一個源極區(qū)域和一個漏極區(qū)域；第一 像素電極由第一電極構(gòu)成；第二像素電極由第二電極和第一輔助電極 構(gòu)成；第一電極與第二電極與一個區(qū)域電連接，該區(qū)域或是源極區(qū)域 或是漏極區(qū)域，位于形成于層間絕緣膜的開口部分中；第一像素電極 和第二對向電極為陽極和陰極的任一個；第二像素電極和第一對向電
極為陽極和陰極的另一個。
注意，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)中的每一種，提供了一種發(fā)光器件，包括 在絕緣表面上形成的第一 TFT、在絕緣表面上形成的第二 TFT、在第一 TFT和第二TFT上形成的層間絕緣膜、第一電極、在該層間絕緣膜上形 成的第一像素電極、第二電極、第一輔助電極、在該層間絕緣膜上形 成的第二像素電極、覆蓋第一像素電極與第一 TFT之間的連接部分及 第二像素電極與第二 TFT之間的連接部分的絕緣膜、在第一像素電極 和第二像素電極之上形成的有機化合物層、在該有機化合物層上形成 的第一對向電極、在該有機化合物層上形成的第二對向電極，特征在 于第一 TFT和第二 TFT各有一個源極區(qū)域和一個漏極區(qū)域；第一像 素電極由第一電極構(gòu)成；第二像素電極由第二電極和第一輔助電極構(gòu) 成；第一電極和第二電極與一個區(qū)域電連接，該區(qū)域或是源極區(qū)域或 是漏極區(qū)域，位于形成于層間絕緣膜的開口部分中；第一電極和第二 電極由組成陽極和陰極的任一個的一種材料構(gòu)成；而笫一輔助電極由 組成陽極和陰極中另一個的一種材料組成。
注意，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)中的每一種，提供了一種發(fā)光器件，包括 在絕緣表面上形成的第一TFT、在絕緣表面上形成的第二TFT、在第一
TFT和第二TFT之上形成的層間絕緣膜、第一電極、在該層間絕緣膜上 形成的第一像素電極、第二電極、在該層間絕緣膜上形成的第二像素 電極、第二輔助電極、第三電極、形成為覆蓋第一像素電極與第一TFT 之間的連接部分及第二像素電極與第二TFT之間的連接部分的絕緣膜、
在第一像素電極和第二像素電極上形成的有機化合物層、在該有機化 合物層上形成的第一對向電極以及在該有機化合物層上形成的第二對 向電極，特征在于第一對向電極由第二輔助電極和第三輔助電極構(gòu) 成；第二對向電極由第三電極組成；第一4象素電極與第二對向電極為 陽極和陰極中的任一個；第二像素電極和第一對向電極為陽極和陰極 的另一個。
注意，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)中的每一種，提供了一種發(fā)光器件，包括 在絕緣表面上形成的第一 TFT、在絕緣表面上形成的第二TFT、在第一 TFT和第二TFT上形成的層間絕緣膜、第一電極、在該層間絕緣膜上形 成的第一像素電極、第二電極、在該層間絕緣膜上形成的第二像素電 極、第二輔助電極、第三電極、形成為覆蓋第一像素電極與第一 TFT 之間的連接部分及第二像素電極與第二TFT之間的連接部分的絕緣膜、 在第一像素電極和第二像素電極之上形成的有機化合物層、在該有機 化合物層上形成的第一對向電極以及在該有機化合物層上形成的笫二 對向電極，特征在于第一對向電極由第二輔助電極和第三輔助電極 構(gòu)成；第三電極由組成陽極和陰極中任一個的一種材料構(gòu)成；而第二 輔助電極由組成陽極和陰極中另一個的一種材料構(gòu)成。
注意，在每一種上述結(jié)構(gòu)中，有機化合物層的特點在于它由具有 空穴輸運特性和電子輸運特性的雙極性材料制成。
注意，在制造本發(fā)明的發(fā)光器件的過程中，形成第一電極和第二 電極，然后僅在第二電極之上用蒸發(fā)形成第一輔助電極。然后，用相 同材料的相同層在電極上可以形成有機化合物層。
另外，根據(jù)本發(fā)明的另一結(jié)構(gòu)，提供了一種制造發(fā)光器件的方法， 包括在絕緣表面上形成第一電極和第二電極；在第二電極上形成第 一輔助電極；在第一電極、第二電極和第一輔助電極上形成有機化合 物層；在有機化合物層上且與第一電極重疊的位置形成第二輔助電極； 在有機化合物層及第二輔助電極上形成第三電極，特征在于形成了 第一發(fā)光元件和第二發(fā)光元件，第一發(fā)光元件包括由第一電極構(gòu)成
的第一像素電極、有機化合物層、由第二輔助電極和第三電極構(gòu)成的
第一對向電極，而第二發(fā)光元件包括由第二電極和第一輔助電極構(gòu) 成的第二像素電極、該有機化合物層和由第三電極構(gòu)成的第二對向電 極。
另外，根據(jù)本發(fā)明的另一結(jié)構(gòu)，提供一種制造發(fā)光器件的方法， 包括在絕緣表面上形成第一 TFT和第二 TFT;在第一TFT和第二TFT 上形成層間絕緣膜；在層間絕緣膜上形成第一電極和第二電極；在第 二電極上形成第一輔助電極；形成絕緣層以覆蓋第一電極與第一 TFT 之間的連接部分及第二電極與第二 TFT之間的連接部分；在第一電極、 第二電極和第一輔助電極上形成有機化合物層；在該有機化合物層上 且與第一電極重疊的位置形成笫二輔助電極；在該有機化合物層和第 二輔助電極上形成第三電極，特征在于，形成了第一發(fā)光元件和第二 發(fā)光元件，第一發(fā)光元件包括由第一電極構(gòu)成的第一像素電極、有 機化合物層和由第二輔助電極和第三電極構(gòu)成的第一對向電極，而第 二發(fā)光元件包括由第二電極和第一輔助電極構(gòu)成的第二像素電極、有 機化合物層和由第三電極構(gòu)成的第二對向電極。
注意，上述結(jié)構(gòu)的特征在于第一 TFT和第二 TFT各有一個源極區(qū) 域和一個漏極區(qū)域，第一電極和第二電極與源極區(qū)域和漏極區(qū)域中的 任一個電連接，位于形成于層間絕緣膜的開口部分中。
注意，每一種上述結(jié)構(gòu)的特征在于第一像素電極和第二對向電極 是陽極和陰極中的任一個，而第二像素電極和第一對向電極是陽極和 陰極中的另一個。
注意從本發(fā)明的發(fā)光器件獲得的光發(fā)射可以包含來自單重激發(fā)態(tài) 和三重激發(fā)態(tài)中任一激發(fā)態(tài)的光發(fā)射，或來自兩種激發(fā)態(tài)的光發(fā)射。


在附圖中
圖1A和1B是解釋本發(fā)明的一種發(fā)光器件的元件結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖2A和2B是解釋本發(fā)明的一種發(fā)光器件的元件結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖3A和3B是解釋本發(fā)明的一種發(fā)光器件的元件結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖4A和4B是解釋本發(fā)明的一種發(fā)光器件的元件結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖5A至5C是解釋本發(fā)明發(fā)光器件的制造工藝的示意圖； 圖6A至6C是解釋本發(fā)明發(fā)光器件的制造工藝的示意圖7A至7C是解釋本發(fā)明發(fā)光器件的制造工藝的示意圖； 圖8是解釋本發(fā)明的一種發(fā)光器件的構(gòu)成的示意圖； 圖9A至9C是解釋本發(fā)明的發(fā)光器件的一個像素部分的電路圖的 示意圖IO是解釋本發(fā)明的一種發(fā)光器件的構(gòu)成的示意圖ll是解釋本發(fā)明的發(fā)光器件的一像素部分的電路圖的示意圖12是在使用交流驅(qū)動本發(fā)明的發(fā)光器件情況下的時間圖13A和13B是解釋本發(fā)明的發(fā)光器件外形的示意圖14是解釋一種無源矩陣發(fā)光器件的示意圖；以及
圖15A至15H示出電子設備例子的示意圖。
具體實施例方式
實施模式
用圖1A和圖1B解釋本發(fā)明的實施模式。注意圖1A示出了本發(fā)明 中每一像素的發(fā)光元件的元件結(jié)構(gòu)。
如圖1A所示，在基片101上形成了兩類電極，即陽極102和陰極 103。形成與電極102和103相接觸的有機4匕合物層104，形成與此有 機化合物層104接觸的陰極105和陽極106。也就是說，在所采納的結(jié) 構(gòu)中，在公共的有機化合物層104兩側(cè)上都形成陰極和陽極，從而夾 住有機化合物層104。換句話說，形成了第一發(fā)光元件107，它具有陽 極102、有機化合物層104及陰極105;還形成了第二發(fā)光元件108， 它具有陰極103、有機化合物層104及陽極106。
注意，在本說明書中，在形成有機化合物層前形成的那些電極叫 做像素電極。特別地，陽極102和陰極103分別叫做像素電極(1)和 像素電極(2)。
另一方面，在形成有機化合物層后形成的那些電極叫做對向電極。 陰極105和陽極106分別叫做對向電極(1)和對向電極(2)。
注意，如果把比加在陽極上還低的電壓加到陰極上，或把比加在 陰極上還高的電壓加在陽極上，即加上正向偏壓，則在發(fā)光元件中電 子從陰極注入到有機化合物層?？昭◤年枠O注入到有機化合物層，因 此有電流流入有機化合物層。另外，空穴和電子在有機化合物層104 中復合，因此獲得發(fā)光。
注意，在本發(fā)明中有機化合物層104具有雙極性特性。還應注意
術(shù)語雙極性特性指的是兩種載流子電子和空穴的輸運。
另外，在本發(fā)明中的兩種類型發(fā)光元件107和108連接到交流電 源109上。因此，正向偏壓交替地加在兩種發(fā)光元件107和108之一 上，而反向偏壓交替地加在發(fā)光元件107和108的另一個上。
注意，在本說明書中，在發(fā)光元件上加上正向偏并有電流流動的 狀態(tài)叫做發(fā)光元件起作用。也就是說，當反向偏壓加到發(fā)光元件時， 發(fā)光元件不起作用。
圖1B中解釋了在形成本發(fā)明的發(fā)光元件時的一種具體方法。
使用具有導電性的材料把第一電極112和第二電極113形成于基 片101上。注意在此實施模式下所解釋的情況是由能夠成為陽極的材 料形成第一電極112和第二電極113。具有功函數(shù)等于或高于4.5eV 的材料可用作此處使用的導電材料。特別地，透明導電膜諸如ITO(銦 錫氧化物)、IZO (銦鋅氧化物)及l(fā)n203-ZnO基的材料可用作導電材 料，而且，也可使用位于元素周期表中第3到ll族內(nèi)的長周期元素， 如金(Au)、賴(Pt)、鎳(Ni)、鴒(W)和鈦(Ti)。注意，如果 采用的元件結(jié)構(gòu)要使光線能透過此處形成的電極112和113，則需使用 透明導電材料。
然后使用能夠成為陰極的導電材料在第二電極113上形成第一輔 助電極114。注意，位于元素周期表中第一族或第二族的元素，即堿金 屬、堿土金屬以及這些元素的合金和化合物可以用作第一輔助電極114 的材料，它們具有小的功函數(shù)(特別地，功函數(shù)等于或小于3. 8eV)。 另外也可使用包括稀土金屬的過渡金屬。可使用蒸發(fā)或濺射形成第一 輔助電極114。
然后把具有雙極性特性的有機化合物層104形成于第一電極112 和第一輔助電極114上。注意，形成有機化合物層104可使用低分子 量材料和高分子量的材料。
在使用低分子量材料時，有機化合物層104的形成可用共蒸發(fā)方 法，以便使具有空穴輸運特性的有機化合物和具有電子輸運特性的有 機化合物之間的重量比為1:1。
特別地，有機化合物層114可用共蒸發(fā)形成，所用材料是具有空 穴輸運特性的4， 4，，-雙[N-1-萘基-N-苯基-氨基]聯(lián)苯
(4,4'-bis[N-(l-naphthyl)-N-phenyl-amino]七iphenyl )(此處p4做a一NPD),及具有電子輸運特性的三(8-喹啉)鋁(此處叫做Alq3)。注意，可以通過 向有機化合物層的一部分中摻入可成為摻雜劑的材料，從而限制光發(fā) 射區(qū)域。
如果使用高分子量材料，可以通過在溶劑中以預定摩爾比例混合 具有空穴輸運特性的有機化合物和具有電子輸運特性的有機化合物形 成有機化合物層104。
特別地，有機化合物層104可通過涂敷一種涂敷液形成，該種涂 敷液通過把具有空穴輸運特性的聚乙烯呼唑(此后叫做PVK )與具有電 子輸運特性的1，3，4-惡二唑衍生物即(2- (4-聯(lián)苯)-5- (4-t-丁苯) -1， 3， 4—惡二哇，(2-(4-biphenyl)-5-(4-t-butylphenyl)-l,3,4-oxadiazole (此后叫做PBD )
在甲苯中混合而制成的。注意，可把能成為摻雜劑的材料混合入涂敷 液中。
然后在有機化合物層104上形成第二輔助電極115，其位置與第一 電極112重疊，并使用可成為陰極的材料。注意，此處使用的導電材 料也可以是與先前形成第一輔助電極114時所使用的材料相同。然而， 此處形成的第二輔助電極115形成在有機化合物層104上，因此用蒸 發(fā)方法形成它是所希望的。
最后形成第三電極116，它覆蓋了有機化合物層104和第二輔助電 極115。注意，能形成陽極的導電材料被用作形成第三電極116的材料， 此處也可使用先前在形成第一電極112和第二電極113時使用的那些 材料。然而，此處形成的第三電極116是形成在有機化合物層104上 的，因此用蒸發(fā)方法形成它是所希望的。
因此可以形成第一發(fā)光元件117和第二發(fā)光元件118，第一發(fā)光元 件包括笫一電極112、有機化合物層104、第二輔助電極115和第三電 極，而第二發(fā)光元件包括第二電極113，第一輔助電極114、有機化合 物層104和第三電極116。
注意，笫一發(fā)光元件117中的第一電極112由可成為陽極的導電 材料制成，它即是圖1A中的陽極102，即為像素電極(l)。反過來， 從功函數(shù)的觀點看，由可成為陰極的導電材料制成的第二輔助電極115 有可能成為陰極。然而，因為形成的是極薄的膜，薄膜電阻成為問題， 但與第三電極116形成層疊時，薄膜電阻可以降低，因此其中第二輔 助電極115和第三電極116進行層疊的結(jié)構(gòu)是圖1A中的陰極105，即
對向電極(1)。
另外，從功函數(shù)的觀點看，第二發(fā)光元件118中的第一輔助電極 114用可成為陰極的導電材料形成于第二電極113之上，它可以成為陰 極。然而，當形成的是極薄的膜時，薄膜電阻成為問題，通過把第二 電極113和第一輔助電極114層疊起來，可以降低薄膜電阻。該疊層 是圖1A中的陰極103，即是對向電極(2)。相反，用能夠成為陽極的 導電材料制成的第三電極116是圖1A中的陽極106，即為對向電極(2)。
實施例
下面說明本發(fā)明的實施例。 實施例1
實施例1中說明有源矩陣結(jié)構(gòu)，其中TFT (薄膜晶體管)與發(fā)光元 件電連接。此處說明的情形為，發(fā)光元件的像素電極由透明材料制成， 有機化合物層中產(chǎn)生的光從像素電極引出(所謂底部發(fā)射)。
圖2A示出了構(gòu)成發(fā)光器件中像素部分的一個像素的截面圖。在基 片201上形成了兩種TFT(電流控制TFT)，第一電極205與TFTl( 202 ) 通過布線204電連接，而第二電極(2 ) 207通過布線206電連接。注 意，在實施例1中，TFT1 ( 202 )由p溝道TFT形成，而TFT2 ( 203 ) 由n溝道TFT形成。
注意，絕緣層214由絕緣材料制成，它覆蓋了布線204和第一電 極205的連接部分，以及布線206和第二電極207的連接部分。還需 注意，形成絕緣膜的材料可為含硅材料，諸如氧化硅、氮化硅或氮氧 化硅，或使用聚酰亞胺、聚酰胺、丙烯酸樹脂(包括光敏丙烯酸樹脂) 的有機樹脂膜，或使用BCB (苯并環(huán)丁烯)，或使用施硅氧化膜(SOG， 即玻璃上旋涂)作為氧化硅膜。膜厚度可置為0. 1~0. 2nm，特別在使 用諸如氧化硅、氮化硅或氮氧化硅的含硅材料時，形成厚度為0. 1~ 0. 3pm的絕緣層214是所希望的。
在絕緣膜上相應于第一電極205和第二電極207的位置制作開口 ， 從而形成絕緣層214。
特別地，可使用光敏丙烯酸樹脂形成lnm的絕緣膜，通過光刻進 行圖形化。然后通過腐蝕形成絕緣層214。
把有機化合物層209、第二輔助電極210及第三電極211層疊在第 一電極205上，從而形成第一發(fā)光元件212。另外，把第一輔助電極
208、有機化合物層209和第三電極211層疊在第二電極207上，從而 形成第二發(fā)光元件213。
注意，使用能成為陽極的具有大的功函數(shù)的材料形成第一電極 205、第二電極207和第三電極211，而使用能夠成為陰極的具有小功 函數(shù)的材料形成第一輔助電極208和第二輔助電極210。因此，第一電 極205成為第一發(fā)光元件212中的第一像素電極(陽極)217，而第二 輔助電極210與第三電極211的疊層成為第一對向電極(陰極)218。 另外，在第二發(fā)光元件213中的第二電極207和第一輔助電極208的 疊層成為第二像素電極(陰極)219，而第三電極211成為第二對向電 極(陽極)220。
圖2B示出了第一發(fā)光元件212和第二發(fā)光元件213的具體元件結(jié) 構(gòu)。下面說明發(fā)光元件制造方法。
然而，此處先省略直到在基片上形成TFT和布線的那些步驟，它 們將在后面的實施例中詳細說明。在實施例1中，僅說明布線形成后 發(fā)光元件的制造。
首先形成第一電極205,使之接觸布線204，并形成第二電極207， 使之接觸布線206。注意，在實施例1中，第一電極205和第二電極 207是透明的，因為它們是發(fā)光電極。特別地，可使用ITO、 IZO及 In20「ZnO基的材料。此處則用濺射形成厚度為100nm的ITO膜，隨后 進行圖形化，因此形成電極。
另外，第一輔助電極208形成于第二電極207上。注意，第一輔 助電極208也使用透明材料形成。在實施例1中，可使用氟化鋇(BaF2)、 氟化鉤(CaF)、氟化銫(CsF)等作為第一輔助電極208的材料，而 且必須以厚度為lnm量級的膜形成第一輔助電極208。此外，也可使用 銫(Cs)、鋇(Ba) 、 4丐(Ca)和鎂合金(Mg: Ag )和鑭系材料。注意， 在此情況下，所形成的膜厚度等于或小于20nm。此處形成的是厚度為 lnm的氟化鋇(BaF2)膜，然后制成第一輔助電極208。另外，第一輔 助電極208可以使用金屬掩模通過蒸發(fā)而僅形成于第二電極207上。
然后形成有機化合物層209。在實施例1中，可以用空穴輸運有機 化合物與電子輸運有機化合物的重量比為1:1共同蒸發(fā)方法形成有機 化合物層。另外，在實施例1中，有機化合物層209的厚度為100nm。
特別地，有機化合物層209可以共蒸發(fā)材料為(4,4，)-雙-[N-IL-
萘基N苯基氨基]聯(lián)苯(此后叫做ot-NPD)，它具有空穴輸運特性，以 及三-8-喹啉鋁(此后叫做Alq3)，它具有電子輸運特性，從而實現(xiàn)l:l 的重量比進行共同蒸發(fā)形成。此處形成的這一層叫做雙極性層215。
另外，在實施例l中，可以形成可成為光發(fā)射區(qū)域的摻雜區(qū)216， 方法是在形成雙極性層215的過程中摻雜DCM2作為摻雜劑，DCM2即為 4-氰基甲撐-2-甲基-6-(久洛尼定-4-il-乙烯基)-4H-吡喃 (4一dicyanomethylene-2-methyl-6- ( julolidine-4一il一vinyl ) -4H-pyran)。注意，進行共同蒸發(fā)使摻雜區(qū)216中幾種材料的重量比 為(a-NPD) : (Alq3): ( DCM ) =50: 50: 1 。
通過在已摻雜區(qū)域216上再次形成雙極層215，可以把光發(fā)射區(qū)域 限制于有機化合物層209。注意，在使用這些種類的材料形成有機化合 物層209時，可以形成呈現(xiàn)紅色發(fā)光的有^L化合物層。
使用類似的材料(a-NPD和Alq3)形成雙極性層215，而把二甲基 會吖酮(dimethyl quinacridon)摻雜到摻雜區(qū)216中形成呈綠色發(fā) 光的有機化合物層。注意，此時，可進行共同蒸發(fā)使摻雜區(qū)216內(nèi)的 材料重量比為(a-NPD) : (Alq3):(喹吖酮)=50:50:1。
另外，在形成呈現(xiàn)藍色發(fā)光的有機化合物層時，可以用共同蒸發(fā) BCP和MTDATA形成雙極性層215，它們的重量比為1:1， BCP即 Vasocupronin， MTDATA即(4， 4，， 4"-三[N-3-甲基苯基-N-苯基-氨基] 三 苯 胺
(4， 4，， 4'，一tris [N—(3-me thy 1 phenyl)-N-phenyl amino]-tr i phenyl am ine)。因此，其形成可在摻雜區(qū)216上摻雜二萘嵌苯(perylene)。 注意，此處共同蒸發(fā)的進行要使摻雜區(qū)216中的材料重量比為(BCP): (MTDATA): ( 二萘嵌苯)=50: 50: 5,從而進行制作。
注意，所形成的摻雜區(qū)216的膜厚度為20~ 30 nm。
在像素部分中形成一些像素，它們具有呈現(xiàn)紅色發(fā)光的有機化合 物層、呈現(xiàn)綠色發(fā)光的有機化合物層及呈現(xiàn)藍色發(fā)光的有機化合物層 209，從而可能全色顯示。
另外，在實施例1中，盡管摻雜區(qū)216成為有機化合物層209的 光發(fā)射區(qū)域，但也可以用完全不同的材料在雙極性層215之間形成發(fā) 光層，而不用形成摻雜層216。在此情況下，上面申明的那些材料可用 來形成雙極性層215，而DPVBi等材料可作為用以形成發(fā)光層材料的例
子，DPVBi即4，4，-雙(2,2-二苯基-乙烯基)聯(lián)苯((4,4) -bis (2， 2-diphenyl-vinyl ) -biphenyl )。
另一方面，在使用高分子量材料的情況下，可把PVK和PBD以1: 0. 3 的摩爾比在曱苯中混合，而摻雜劑Ir(ppy)3也可以與PVK和PBD的混 合物相結(jié)合，并使Ir (ppy) 3的摩爾比為PVK和PBD總摩爾數(shù)的3摩爾％， 從而形成涂敷液，Ir(ppy)3即是三-2-苯基吡啶銥(tris ( 2-phenyl pyridine) Indium)。然后使用涂敷形成這一層。
另外，第二輔助電極210形成于有機化合物層209上。注意，第 二輔助電極210可以使用與第一輔助電極208相同的材料形成。此處， 把鋇(Ba)沉積至20nm厚，從而形成第二輔助電極210。另外，使用 金屬掩模進行蒸發(fā)，可以僅在第一電極205上形成第二輔助電極210。
最后形成第三電極211。注意，為形成笫三電極211，使用具有等 于或高于4. 5 eV的高功函數(shù)的導電材料。另外，在實施例1中，為了 避免發(fā)光元件的光發(fā)射效率的降低，使用光不從第三電極211發(fā)射的 結(jié)構(gòu)是所希望的，因此第三電極211使用具有光遮蔽特性的材料制成。 特別地，可使用位于元素周期表中3-11族的長周期元素，如金(Au)、 柏(Pt)、鎳(Ni)、鴒(W)和鈦(Ti)。注意，在實施例1中，形 成100 mn厚的金(Au)膜，從而形成第三電極211。
第一發(fā)光元件212和第二發(fā)光元件213包括在一個像素內(nèi)部。在 兩個發(fā)光元件中都可形成底部發(fā)射的發(fā)光器件，其中光可以從像素電 極一側(cè)發(fā)射。
實施例2
不同于實施例1，在實施例2中解釋這樣一種結(jié)構(gòu)，其中在有機化 合物層中產(chǎn)生的光從對向電極31提出(所謂頂部發(fā)射)，而其中的對 向電極由透明材料制成。
圖3A示出了發(fā)光器件中形成像素部分的一個像素的截面圖。在基 片301上形成兩種TFT (電流控制TFT)，第一電極305通過布線304 與TFT1 ( 302 )電連接，而第二電極(2 ) 307通過布線306電連接。 注意，在實施例2中，TFT1 ( 302 )是p溝道TFT，而TFT2 ( 303 )是n 溝道TFT。
注意，如同在實施例1中一樣，由絕緣材料制成的絕緣層314覆 蓋了布線304和第一電極305的連接部分，以及布線306和第二電極
307的連接部分。還應注意，絕緣層314可使用同實施例1中相同的材 料制成。另外，類似地，在絕緣膜中相應于第一電極305和第二電極 307的位置形成開口，從而形成絕緣層314。
在第一電極305上層疊有機化合物層309、第二輔助電極310和第 三電極311，從而形成第一發(fā)光元件312。另外，在第二電極307上層 疊第一輔助電極308、有機化合物層309和第三電極311,從而形成第 二發(fā)光元件313。
注意，第一電極305、第二電極307和第三電極311是由能成為陽 極的具有大的功函數(shù)的材料制成的，而第一輔助電極308和第二輔助 電極310是由能成為陰極的具有小的功函數(shù)的材料制成的。因此，第 一電極305成為在第一發(fā)光元件312中的第一像素電極(陽極)317， 而第二輔助電極310和第三電極311的疊層成為第一對向電極(陰極) 318。另外，在第二發(fā)光元件313中的第二電極307和第一輔助電極308 的疊層成為第二像素電極(陰極)319，而第三電極311成為第二對向 電極(陽極)320。
圖3B示出了第一發(fā)光元件312和第二發(fā)光元件313的具體元件結(jié) 構(gòu)。下面解釋這些發(fā)光元件的制造方法。
然而，此處略去直到在基片上形成TFT和布線的步驟，它們將在 后面的實施例中詳細解釋。在實施例2中，僅解釋形成布線以后發(fā)光 元件的制造。
首先形成第一電極305,使之接觸布線304，并形成與布線306相 接觸的第二電極307。注意，在實施例2中，第一電極305和第二電極 307具有光遮蔽性，因為希望光線不從第一電極305和第二電極307 發(fā)射，以避免發(fā)光元件的光發(fā)射效率降4氐。特別地，使用功函數(shù)等于 或大于4. 5 eV的材料。此處則用濺射形成了厚度為100 nm的氮化鈦 (TiN)膜，隨后進行圖形化，從而形成電極。
另外，在第二電極307上形成第一輔助電極308。在實施例2中， 作為第一輔助電極308的材料，可以使用氟化鋇(BaF2)、氟化鈣(CaF ) 和氟化銫(CsF)等材料，而且需要以約1 nm的厚度形成第一輔助電 極308。另外，也可使用銫(Cs )、鋇(Ba )、鈣(Ca)、鎂合金(Mg: Ag ) 及鑭系材料。注意，在此情況下，可形成厚度等于或小于20 mn的膜。 此處，沉積厚度為20 nm的鎂合金(Mg: Ag)，從而形成第一輔助電極
308。另外，使用金屬掩模進行蒸發(fā)，可以僅在第二電極307上形成第 一輔助電極308。
然后形成有機化合物層309。在實施例2中，用與實施例1中一樣 的方式，通過共蒸發(fā)1:1重量比的空穴輸運有機化合物和電子輸運有 機化合物，可以形成有機化合物層。在實施例2中，有機化合物層309 的膜厚度是IOO nm。
特別地，有機化合物層309的形成借助共蒸發(fā)進行，材料是具有 空穴輸運特性的a-NPD和具有電子輸運特性的Alq3以實現(xiàn)1:1的重量 比，a—NPD即為(4,4，)—雙—[N—1-萘基N苯基氨基]聯(lián)苯，而Alq3即 為三-8-*啉鋁。這里形成的層叫做雙極性層315。
另外，在實施例2中，通過在雙極性層315的形成過程中把DCM2 作為摻雜劑進行摻雜，可以形成成為光發(fā)射區(qū)域的摻雜區(qū)域316, DCM2 即為4-氰基甲撐-2-甲基-6-(久洛尼定-4-il-乙烯基)-4H-吡喃。注 意，在此刻進行共蒸發(fā)使摻雜區(qū)316中的重量比為(a-NPD): (Alq3): (DCM) =50: 50: 1。
通過在摻雜區(qū)316之上再次形成雙極性層315，可以把光發(fā)射區(qū)域 限制于有機化合物層309。注意，在形成有機化合物層309時使用這些 材料，則可形成呈現(xiàn)紅色發(fā)光的有機化合物層。
使用類似的材料(a-NPD和Alq3)形成雙極性層315，而把二曱基 全吖酮(dimethyl quina cr idon )摻雜到摻雜區(qū)316中形成呈綠色發(fā) 光的有機化合物層。注意，此時，可進行共同蒸發(fā)使摻雜區(qū)316內(nèi)的 材料重量比為(a-NPD) : (Alq3):(喹吖酮)=50: 50: 1。
另外，在形成呈現(xiàn)藍色發(fā)光的有機化合物層時，可以用共同蒸發(fā) BCP和MTDATA形成雙極性層315，它們的重量比為1:1， BCP即 Vasocupronin， MTDATA即4， 4，， 4"-三[N-3-甲基苯基-N-苯基-氨基] 二 笨 胺
(4,4，， 4，，一tris [N- (3-methyl phenyl) -N—phenyl ami no] - tr i phenyl am ine)。因此，其形成可在摻雜區(qū)316上摻雜二萘嵌苯(perylene )。 注意，此處共同蒸發(fā)的進行要使摻雜區(qū)316中的材料重量比為(BCP): (MTDATA) : ( 二萘嵌苯)=50:50:5，從而進4亍制作。
注意，所形成的摻雜區(qū)316的膜厚度為20~ 30 nm。
在像素部分中形成一些像素，它們具有呈現(xiàn)紅色發(fā)光的有機化合物層、呈現(xiàn)綠色發(fā)光的有機化合物層及呈現(xiàn)藍色發(fā)光的有機化合物層
309,從而可能全色顯示。
另外，在實施例2中，盡管摻雜區(qū)316成為有機化合物層309的 光發(fā)射區(qū)域，但也可以用完全不同的材料在雙極性層315之間形成發(fā) 光層，而不用形成摻雜層316。在此情況下，上面申明的那些材料可用 來形成雙極性層315，而DPVBi等材料可作為用以形成發(fā)光層材料的例 子，DPVBi即4，4，-雙(2， 2-二苯基-乙烯基)聯(lián)苯((4,4) -bis (2， 2-diphenyl-vinyl) -biphenyl )。
另 一方面，在使用高分子量材料的情況下，可把PVK和PBD以1: 0. 3 的摩爾比在甲苯中混合，而摻雜劑Ir(ppyh也可以與PVK和PBD的混 合物相結(jié)合，并使Ir (ppy) 3的摩爾比為PVK和PBD總摩爾數(shù)的3摩爾％， 從而形成涂敷液，Ir(ppy)3即是三-2-苯基吡啶銥tris ( 2-phenyl pyridine) Indium。然后使用涂敷形成這一層。
另外，第二輔助電極310形成于有機化合物層309之上。注意， 可以使用與第一輔助電極308相同的材料形成第二輔助電極310。此 處，把氟化鋇(BaF2)沉積到1 nm厚，從而形成第二輔助電極310。 另外，使用金屬掩模進行蒸發(fā)，可以僅在第一電極305上形成第二輔 助電極310。
最后形成第三電極311。注意，具有等于或大于4. 5 eV的高功函 數(shù)的材料用作形成第三電極311的導電材料。注意，在實施例2中， 第三電極311是透明的，因為它成為了光發(fā)射電極。特別地，使用了 具有等于或高于4. 5 eV的功函數(shù)的材料。在這里，用蒸發(fā)或濺射形成 了厚度為100 nm的ITO膜，從而形成第三電極311。
第一發(fā)光元件312和第二發(fā)光元件313包括在一個像素內(nèi)，在兩 個發(fā)光元件中都可形成頂部發(fā)射的發(fā)光器件，其中光線可從像素電極 一側(cè)發(fā)射。
實施例3
在實施例3中解釋一種頂部發(fā)射的發(fā)光器件，它與實施例2所示 的頂部發(fā)光器件相同，并具有不同的元件結(jié)構(gòu)。
圖4A示出了形成發(fā)光器件的一個像素部分的像素的截面圖。在基 片401上形成了兩種TFT(電流控制TFT )，第一電極405通過布線404 與TFT1 ( 402 )電連接，而第二電極(2 ) 407通過布線406電連接。
注意，在實施例1中，TFT1 ( 402 )由n溝道TFT形成，而TFT2 ( 403 ) 由p溝道TFT形成。
注意，如同在實施例1 一樣，由絕緣材料制成的絕緣層414覆蓋 了布線404和第一電極405的連接部分，以及布線406和第二電極407 的連接部分。還應注意，絕緣層414可^f吏用與在實施例1中相同的材 料形成。另外，類似地，在絕緣膜中相應于第一電極405和第二電極 407的位置形成開口，從而形成絕緣層414。
把有機化合物層409、第二輔助電極410和第三電極411層疊在第 一電極405上，從而形成第一發(fā)光元件412。另外，把第一輔助電極 408，有機化合物層409和第三電極411層疊在第二電極407上，從而 形成第二發(fā)光元件413。
注意，第一電極405、第二電極407和第三電極411是用能成為陰 極的具有小的功函數(shù)的材料制成的，而第一輔助電極408和第二輔助 電極410是用能成為陽極的具有大的功函數(shù)的材料制成的。因此，第 一電極405成為第一發(fā)光元件412中的第一像素電極(陰極)417，而 第二輔助電極410和第三電極411的疊層成為笫一對向電極(陽極) 418。另外，在第二發(fā)光元件413中的第二電極407和第一輔助電極408 的疊層成為第二像素電極(陽極)419，而第三電極411成為第二對向 電極(陰極)420。
圖4B示出了第一發(fā)光元件412和第二發(fā)光元件413的具體元件結(jié) 構(gòu)，下面解釋發(fā)光元件的制造方法。
然而，此處略去直到在基片上形成TFT和布線之前的那些步驟， 它們將在后面的實施例中詳細解釋。在實施例3中，解釋布線形成以 后發(fā)光元件的制造。
首先形成第一電極405，使之與布線404相接觸，并形成與布線 406相接觸的第二電極407。注意，在實施例3中，第一電極405和第 二電極407具有光遮蔽性，因為為了避免發(fā)光元件的光發(fā)射效率降低， 希望光不從笫一電極405和第二電極407發(fā)射。特別地，要使用功函 數(shù)等于或小于3. 8 eV的材料。這里用濺射形成了厚度為100 nm的4美 合金(Mg:Ag)膜，隨后進行圖形化，從而形成電極。
另外，在第二電極407上形成第一輔助電極408。注意，在這一實 施例中，位于元素周期表第3~11族的長周期元素可用作制造第一輔
助電極408的導電材料，如金(Au)、賴(Pt)、鎳(Ni)、鴒(W) 和鈦(Ti )。此處，把金(Au)沉積至20 nm厚，從而形成第一輔助 電極408。另外，通過使用金屬掩模進行蒸發(fā)，可以僅在第二電極407 上形成第一輔助電極408。
其次形成有機化合物層409。另外，在實施例3中，有機化合物層 409為100nm厚。
首先，通過共蒸發(fā)具有空穴輸運特性的ot-NPD和具有電子輸運特 性的Alq3，實現(xiàn)1: 1的重量比，可以形成雙極性層415， ot-NPD即為 (4,4，)-雙-[N-1-萘基N苯基氨基]聯(lián)苯，而Alq3即為三-8-喹啉鋁。
在實施例3中，在形成雙極性層415的過程中，形成成為光發(fā)射 區(qū)域的發(fā)光層416。注意，在實施例3中，DPVBi用作形成發(fā)光元件416 的材料，DPVBi即為4，4，-雙(2，2-二苯基-乙烯基)聯(lián)苯。另外，發(fā) 光層416的膜厚為20~ 30nm。
在發(fā)光層416上再次形成雙極性層415，則光發(fā)射區(qū)可被限制于有 機化合物層409。
注意，盡管在實施例3中示出了在有機化合物層中形成發(fā)光層416 的情況，也可使用其中形成在實施例1或?qū)嵤├?中所示的摻雜區(qū)的 結(jié)構(gòu)。另外，也可能使用高分子量的材料形成發(fā)光元件416,而不必全 部使用低分子量的材料。
另外，在有機化合物層409上形成第二輔助電極410,注意，可用 與第一輔助電極408相同的材料形成第二輔助電極410。這里，把氟化 鋇(BaF2)沉積至lmn，從而形成第二輔助電極410。另外，通過4吏用 金屬掩模進行蒸發(fā)，可以僅在第一電極405上形成第二輔助電極410。
最后形成第三電極411。注意，為形成第三電極411，使用功函數(shù) 等于或低于3. 8eV的材料作為導電材料。注意，在實施例3中，第三 電極411成了發(fā)光電極，因此具有光傳輸特性。形成過程中使用功函 數(shù)等于或小于3. 8eV的材料。特別地，可使用位于元素周期表中第1 或第2族的元素，即堿金屬、堿土金屬，也可使用含有這些元素的合 金及化合物。另外，也可使用包括稀土金屬在內(nèi)的過渡金屬。此處， 用蒸發(fā)或濺射形成并層疊銫(Cs)和銀(Ag)，厚度為20nm，從而形 成第三電極411。
第一發(fā)光元件412和第二發(fā)光元件413包括在一個像素中，在兩
個發(fā)光元件中，都可形成頂部發(fā)射的發(fā)光元件，其中光線可從對向電 極一側(cè)發(fā)射。
實施例4
下面參照圖5~7描述本發(fā)明的實施例。這里，將詳細描述給出一 個像素部分及驅(qū)動電路的TFT (n溝道TFT和p溝道TFT )的一種制造 方法，TFT提供于同時形成在同一基片上的像素部分的周圍。
為獲得具有晶體結(jié)構(gòu)的第一半導體膜，在基片600上形成基底絕 緣膜601。然后腐蝕處理以獲得所需的形狀，形成隔離在島狀的半導體 層602至605。
作為基片600,使用了玻璃基片(#1737 )。作為底部絕緣膜601， 用等離子體CVD方法在氧化硅膜上形成氮氧化硅膜601a,等離子體CVD 在400X:下進行，使用材料氣體SiH4，NH3和N20 (氮氧化硅膜的成分比 為Si=32%，0=27%，N=24%，H=17%)。氮氧化硅膜的厚度為50nm (優(yōu)選 10 - 200nm)。用臭氧水沖洗該膜表面，然后用稀釋的氟酸(稀釋至 1/100)除去表面上的氧化膜。然后，用等離體CVD形成氮氧化硅膜 601b，成膜在4001C下進行，使用SiH,和&0作為材料氣體(氮氧化硅 膜的成分比為Si=32%，0=59%，N=7%，H=2%)。氮氧化硅膜601b具有 100nm(優(yōu)選50 200nm)的厚度。不把這一疊層暴露于空氣，用等離子 體CVD把非晶結(jié)構(gòu)的半導體膜(這里為非晶硅膜)形成于這一疊層上， 淀積在3001C下進行，使用SiH4作為材料氣體。半導體膜厚為54nm(優(yōu) 選25 ~ 80nm)。
在此例中，底部膜601具有雙層結(jié)構(gòu)。然而，底部絕緣膜可以是 單層絕緣膜或多層絕緣膜。半導體膜的材料并無限制，但優(yōu)選用己知 方法(濺射、LPCVD 、等離子體CVD等)用硅或硅鍺合金 (SixGei—X(X=0. 0001 ~0.02))形成半導體膜。所使用的等離子體CVD 設備可以是每次處理單片基片的，也可是能成批處理基片的。底部絕 緣膜與半導體膜可以依次在同一工藝室中形成，從而避免接觸空氣。
然后，用旋涂器涂敷含有重量為10ppm的鎳的乙酸鎳?？捎脼R射 把鎳噴涂到整個表面而取代涂敷。
把半導體膜進行熱處理，以使之晶化，并獲得具有晶體結(jié)構(gòu)的半 導體膜。熱處理在電爐中進行，或用強光輻照進行。當用電爐進行熱 處理時，溫度設置在500 ~ 650"C，處理持續(xù)4~24小時。這里，在脫
氫熱處理(5001C下1小時)后，進行晶化熱處理(550TC下4小時) 獲得具有晶體結(jié)構(gòu)的硅膜。盡管這里是用電爐進行熱處理使半導體膜 晶化的，但也可使用能在短時間內(nèi)實現(xiàn)晶化的燈光退火設備。本實施 例采用了用鎳作為加速硅的晶化的金屬元素的晶化技術(shù)。然而，也可 使用其它已知的晶化技術(shù)，如固相生長和激光晶化。
用稀氟酸等除去具有晶體結(jié)構(gòu)的硅膜表面上的氧化膜。然后為了 提高晶化速率并修復剩余在晶粒中的缺陷，在空氣或氧氣環(huán)境中用激 光(XeCl激光，波長308nm)照射硅膜。此激光可以是波長等于或小 于400nm的準分子激光，或是YAG激光器的二次或三次諧波。所使用 的激光為重復頻率為10~ 1000Hz的脈沖激光。用光學系統(tǒng)把激光匯聚 成具有100~ 500mJ/cn^的能量密度，并以90% ~ 95%重疊率掃描珪膜表 面。這里，用重復頻率為30Hz的激光在空氣中照射硅膜，能量密度為 393邁J/cm2。因這層膜在空氣或氧氣環(huán)境下受到照射，因激光輻照在表 面上形成了氧化膜。
用氫氟酸除去在激光照射期間形成的氧化膜后，在氮氣環(huán)境或真 空環(huán)境中進行第二激光照射，以使半導體膜表面變得平滑。該激光(第 二激光)使用波長等于或小于400nm的準分子激光，或使用YAG激光 器的二次或三次諧波。第二激光的能量密度比第一激光的能量密度大， 優(yōu)選大30 ~ 60mJ/cm2。
此時用激光照射非常重要，因為它用于形成一層氧化膜，之后用 濺射成膜時，氧化膜保護具有晶體結(jié)構(gòu)的硅膜不受稀有氣體摻雜。激 光照射的重要性還因為它強化了吸雜效果。該激光照射形成的氧化膜 及用臭氧水處理表面120秒鐘形成的氧化膜共同形成了總厚度為1~ 5nm的阻擋層。
隨后，在阻擋層上用濺射形成含氬的非晶硅膜，以用作吸雜點。 此處，非晶硅膜厚度為50nm。形成該層非晶硅膜的條件包括成膜壓 力設為0. 3Pa，(氬)氣流速設為50sccm，成膜功率為3kw，基片溫度 為150t:。在上述條件下所形成的非晶硅膜中所包含的氬原子濃度為3 xl(T 6xl(T原子/cm3，所包含的氧原子濃度為1 x 1019~ 3x IO"原 子/cm3。此后，在燈泡退火設備中在7501C條件下進行熱處理3分鐘， 以進行吸雜。
利用阻擋層作為腐蝕終止層，有選擇地除去吸雜點，即含氬的非
晶硅膜。然后，用稀氟酸有選擇地除去阻擋層。在吸雜過程中，鎳趨 向于向具有高氧濃度的區(qū)域移動，因此希望在吸雜后除去作為氧化膜 的阻擋層。
另外，在形成半導體層后，為了控制TFT的閾值(Vth)，可用給 予p型或n型導電性的雜質(zhì)元素摻雜半導體層。給予半導體以p型導 電性的已知雜質(zhì)元素是位于元素周期表中第13族的元素，如硼(B)、 鋁(Al)、鎵(Ga)。給予半導體以n型導電性的已知雜質(zhì)元素是位 于元素周期表中的第15族元素，如磷(P)和砷(As)。
然后，由臭氧水在所獲得的具有晶體結(jié)構(gòu)的硅膜(也叫多晶硅膜) 表面上形成薄氧化膜。形成用于刻蝕的抗蝕劑掩模以獲得具有所需形 狀并相互如島狀隔離的半導體層602 - 605。在獲得半導體層后，除去 抗蝕劑掩模。
用含氟酸的腐蝕劑除去氧化膜，同時沖洗硅膜表面。然后，形成 主要含硅的絕緣膜用作柵絕緣膜607。此處的柵絕緣膜是由等離子體 CVD形成的氮氧化硅膜(成分比Si=32%，0=59%， N=7%， H=2% )，厚度 為115nm。
如圖5A所示，在柵絕緣膜607上層疊第一導電膜608，厚度為20~ 100nm，以及第二導電膜609，厚度為100 ~ 400nm。在此例中，依所述 次序在柵絕緣膜607上層疊30nm厚的氮化鉭膜和370nm厚的鎢膜。
第一導電膜和第二導電膜的導電材料選自一組元素，它們包括 Ta，W，Ti，Mo，Al和Cu，或主要包含上述元素的合金或化合物。第一導 電膜和第二導電膜也可以是半導體膜， 一般為摻雜有磷或其它雜質(zhì)元 素的多晶硅膜，也可以是Ag-Pd-Cu合金膜。本發(fā)明不限于兩層結(jié)構(gòu)的 導電膜。例如，可以使用三層結(jié)構(gòu)，包括依次層疊的30nm厚的鴒膜、 500nm厚的鋁硅合金(A1-Si )膜和50nm厚的氮化鈦膜。在使用三層結(jié) 構(gòu)時，第一導電膜的鴿可由氮化鎢取代，第二導電膜的鋁硅合金 (Al-Si)膜可由鋁鈦合金(Al-Ti)膜取代，第三導電膜的氮化鈦膜 可由鈦膜取代。或者，可使用單層導電膜。
如圖5B所示，為形成柵電極和布線，用曝光形成抗蝕劑掩模610 至613進行第一刻蝕處理。在第一和第二刻蝕條件下進行第一刻蝕處 理。使用ICP (感應耦合等離子體)刻蝕。使用ICP刻蝕，并恰當調(diào)節(jié) 刻蝕條件(加在線圏電極上的功率量、加在基片側(cè)電極上的功率量、
基片側(cè)電極溫度等)，可以把這些膜刻蝕成所需的錐形形狀。所用的
刻蝕氣體的例子包括氯基氣體，典型的有Cl2，BCl3，SiCl4或CC14，以及 氟基氣體，典型的有CF4，SF6或NF3，和02
基片側(cè)(樣品臺)也接收150W的RF功率(13. 56MHz),從而加 上一個基本為負的自偏壓?；瑐?cè)電極面積(尺寸)為12. 5cm x 12. 5cm， 線團電極是直徑為25cm的圓盤(這里，是其上提供了線圏的石英圓盤)。 在這些第一種刻蝕條件下，W膜受到刻蝕，以使它沿邊緣形成錐形。在 此第一刻蝕條件下，W膜的刻蝕速率為200. 39 nm/min,而TaN膜的刻 蝕速率為80. 32 mn/min。因此W與TaN的選擇比約為2. 5。在此刻蝕 條件下，W膜形成約為26°的錐度。此后，把第一刻蝕條件轉(zhuǎn)換到第 二刻蝕條件，而不除去抗蝕劑掩模610~613。第二刻蝕條件包括使用 C仏和Cl2作為刻蝕氣體，把它們的氣流速率比置為30:30 (sccm)，供 給線圈電極以500W的RF ( 13. 56MHz)的功率、在1Pa壓力下產(chǎn)生等離 子體刻蝕約30秒鐘。基片側(cè)(樣品臺)接收20W的RF (13.56MHz)功 率，從而加上一個基本為負的自偏壓。在包括使用CF4和Cl2的第二刻 蝕條件下，TaN膜和W膜刻蝕至約相同的程度。在第二刻蝕條件下，W 膜的刻蝕速率為58. 97 nm/min，而TaN膜的刻蝕速率為66. 43 nm/min。 為了刻蝕這些膜而不在柵絕緣膜上留下任何殘留物，刻蝕時間延長大 約10%~20%。
在第一刻蝕處理中，通過把抗蝕劑掩模做成適當形狀，并利用加 在基片一側(cè)的偏壓效應，第一導電層和第二導電層在沿邊緣處形成錐 度。錐形部分的角度可以為10~45° 。
通過第一刻蝕處理，形成了由第一導電層和第二導電層組成的第 一形狀導電層615 ~ 618(第一導電層615a~ 618a及第二導電層615b~ 618b)。將成為柵絕緣膜的絕緣膜607被刻蝕去10~20nm,以^t形成 柵絕緣膜620，柵絕緣膜620在第一形狀導電層615 ~ 618不重疊的地 方具有變薄了的區(qū)域。
然后，進行第二刻蝕工藝，而不除去抗蝕劑制成的掩模。這里， 用SF6， CL和02作為刻蝕氣體，這些氣體流速比為24/12/24 sccm， 在1. 3Pa壓力下在線圈狀電極上施加700W的RF ( 13. 56MHz)功率，以 產(chǎn)生等離子體，從而刻蝕25秒?；瑐?cè)(樣品臺)也加上10W的RF (13. 56MHz)功率，以加上基本為負的自偏壓。在第二刻蝕工藝中，
對W的刻蝕速率為227. 3 nm/min，對TaN的刻蝕速率為32. 1 nm/min， W對TaN的選擇比為7. l，對作為絕緣膜620的SiON的刻蝕速率為33. 7 nm/min，因此W對SiON的選擇比為6. 83。在〗吏用SF6作為刻蝕氣體的 情況下，相對于絕緣膜620的選擇如上述情況一樣高。因此可以抑制 膜厚度的減蝕。在本實施例中，絕緣膜620的厚度僅減蝕約8nm。
通過第二刻蝕工藝，W的錐角變?yōu)?0° 。通過第二刻蝕工藝，形 成笫二導電層621b~ 624b。另一方面，第一導電層幾乎不被刻蝕以成 為第一導電層621a ~ 624a，注意，第一導電層621a ~ 624a的尺寸基本 與第一導電層615a~618a的相同。事實上，與第二刻蝕工藝前相比， 第一導電層的寬度可以減小約0. 3pm，即總的線寬可以減小約0. 6ym。 然而，第一導電層的尺寸幾乎沒有變化。
另外，在采用三層結(jié)構(gòu)代替兩層結(jié)構(gòu)的情況下，其中依次層疊30nm 厚的鎢膜、500nm厚的鋁硅(Al-Si )合金膜和50nm厚的氮化鈦膜，在 第一刻蝕工藝的第一刻蝕條件下產(chǎn)生等離子體進行刻蝕117秒，第一 刻蝕工藝的第一刻蝕條件為用BC13、 Cl2和02作為材料氣體，氣體的 流速比為65/10/5( sccm)，基片側(cè)(樣品臺)加上300W的RF( 13. 56MHz) 功率，線圈狀電極上加上450W的RF ( 13. 56MHz)功率，線圈狀電極壓 力1.2Pa。至于第一刻蝕工藝的第二刻蝕條件，使用CF4、 "2和02，氣 體流速比為25/25/10 sccm，基片側(cè)(樣品臺)上加上20WRF( 13. 56MHz) 功率，在具有1Pa壓力的線圈狀電極上加上500W的RF ( 13. 56MHz)功 率以產(chǎn)生等離子體。在上述條件下，刻蝕進行約30秒就夠了。在第二 刻蝕工藝中，使用BCl3和Cl2，氣體流速比置為20/60 sccm，在基片 側(cè)(樣品臺)上加上100W的RF ( 13. 56MHz)功率，而在具有1. 2Pa 壓力的線圏狀電極上加上600W的RF( 13. 56MHz)功率，以產(chǎn)生等離子 體，從而進行刻蝕。
然后除去抗蝕劑制成的掩模，然后進行第一摻雜工藝從獲得如圖 6A的狀態(tài)?？梢杂秒x子摻雜或離子注入進行摻雜工藝。進行離子摻雜 的條件為劑量1. 5 x 10"原子/cm2，加速電壓60 ~ 100kV。作為給予n 型導電性的雜質(zhì)元素，典型情況下使用磷(P)和砷(As)，在此情況 下，第一導電層和第二導電層621 ~ 624成為針對給予n型導電性雜質(zhì) 元素的掩模，第一雜質(zhì)區(qū)域626 ~ 629以自對準方式形成。給予n型導 電性的雜質(zhì)元素被加入到第一雜質(zhì)區(qū)626 ~ 629中，其濃度范圍為lx
1016~ 1 x 10"原子/cm3。這里，具有與第一雜質(zhì)區(qū)相同濃度范圍的區(qū)域 也叫作n一區(qū)域。
注意，盡管在本實施例中在除去由抗蝕劑制成的掩模后進行第一 摻雜工藝，但該工藝也可在不除去抗蝕劑制成的掩模的情況進行。
然后，如圖6B所示，形成抗蝕劑制成的掩膜631~ 633，并進行第 二次摻雜工藝。掩模631是為了保護形成驅(qū)動電路的p溝道TFT的半 導體層的溝道形成區(qū)域及其周邊區(qū)域，而掩模632是為了保護形成像 素部分的TFT的半導體層中的溝道形成區(qū)域和LDD(輕摻雜漏極)區(qū)域。
在第二摻雜工藝中，用如下離子摻雜條件摻雜磷(P):劑量為 1. 5xl0"原子/cm2，加速電壓為60~ 100kV。這里，用第二導電層621b 作為掩模，以自對準方式在各半導體層中形成雜質(zhì)區(qū)。當然，磷不能 被加入到由掩模631 ~ 633覆蓋的區(qū)域。于是形成第二雜質(zhì)區(qū)634和635 以及第三雜質(zhì)區(qū)637。給予n型導電性的雜質(zhì)元素被加入到第二雜質(zhì)區(qū) 634和635中，濃度范圍為lxl02°~ lxlO"原子/cm3。這里，具有與笫 二雜質(zhì)區(qū)相同濃度范圍的區(qū)域叫作n+區(qū)域。
進一步，通過第一導電層形成第三雜質(zhì)區(qū)，其濃度低于第二雜質(zhì) 區(qū)中的濃度，所加入的給予n型導電性的雜質(zhì)元素濃度范圍為lxl018~ lxl0"原子/cm3。注意，因為摻雜是通過具有錐形形狀的第一導電層部 分進行的，因此第三雜質(zhì)區(qū)具有濃度梯度，其中雜質(zhì)濃度隨著趨向于 錐形部分的端部而增加。這里，具有與第三雜質(zhì)區(qū)相同濃度范圍的區(qū) 域叫做n—區(qū)域。另外，在第二摻雜工藝中，被掩模632覆蓋的區(qū)域沒 有加入摻雜元素，并成為第一雜質(zhì)區(qū)638。
然后，在除去抗蝕劑制成的掩膜631~ 633后，新形成抗蝕劑制成 的掩模639和640，并進行第三摻雜工藝，如圖6C所示。
在驅(qū)動電路中，用上述第三摻雜工藝，把給予n型導電性的雜質(zhì) 元素加入到形成p溝道TFT的半導體層中和加入到形成存儲電容器的 半導體層中，從而形成第四雜質(zhì)區(qū)641和642以及第五雜質(zhì)區(qū)643和 644。
另外，向第四雜質(zhì)區(qū)641和642中加入給予p型導電性的雜質(zhì)元 素，濃度范圍為lxl02°~ lxl0"原子/cm3。注意，在第四雜質(zhì)區(qū)641和 642中，磷(P)在先前步驟中已被添加(n——區(qū)域)，但給予p型導電 性的雜質(zhì)元素的濃度以高于磷的濃度10~ 100倍添加。因此，第四雜
質(zhì)區(qū)641和642具有p型導電性。這里，具有與第四雜質(zhì)區(qū)域相同濃 度范圍的區(qū)域叫做P+區(qū)域。
進一步，在重疊第二導電層125a的錐形部分的區(qū)域中形成第五雜 質(zhì)區(qū)643和644并添加給予p型導電性的雜質(zhì)元素，雜質(zhì)濃度為 lxl018~ lxl(T原子/cm3。這里，具有與第五雜質(zhì)區(qū)相同濃度范圍的區(qū) 域叫做P區(qū)域。
通過上述步驟，在各半導體層中形成了具有n型導電性或p型導 電性的雜質(zhì)區(qū)。導電層621~ 624成為了 TFT的柵電極。
然后，形成基本覆蓋整個表面的絕緣膜(未示出)。在本實施例 中，用等離子體CVD形成50 nm厚的氧化硅膜。當然，該絕緣膜不限 于氧化硅膜、可以用單層或疊層結(jié)構(gòu)形成含硅的其它絕緣膜。
然后，進行激活加入到各半導體層中的雜質(zhì)元素的步驟。在這個 激活步驟中，可以采用使用燈泡光源的快速熱退火(RTA)法、從背部 表面輻照由YAG激光器或準分子激光器發(fā)射的光照射的方法、使用電 爐的熱處理法及它們的組合。
另外，盡管本實例所示的是在激活之前形成絕緣膜，但可以在激 活之后再進行形成絕緣膜的步驟。
然后，由氮化硅膜形成第一層間絕緣膜645，并進行熱處理(300 ~ 550匸下進行1~12小時)，從而進行半導體層的氫化步驟(圖7A)。 第一層間絕緣膜645可以是氮氧化硅膜和氮化硅膜組成的疊層結(jié)構(gòu)。 這一步驟是通過包含在第一層間絕緣膜645中的氫終止半導體層中的 懸空鍵的步驟。半導體層可被氫化而無視氧化硅膜制成的絕緣膜(未 示出)的存在。順便提及，選擇熱處理條件很重要，以便導電層可以 經(jīng)受住氫化過程。作為另一種氫化方法，可以進行等離子體氫化(使 用由等離子體激發(fā)的氫)。
然后，在第一層間絕緣膜645上用有機絕緣材料形成第二層間絕 緣膜646。在此實施例中，形成厚度為1.6pm的丙烯酸樹脂膜。然后， 形成抵達每個雜質(zhì)區(qū)的接觸孔。在此實施例中，相繼進行了多個刻蝕 工藝。在此實施例中，用第一層間絕緣膜作為刻蝕終止層刻蝕第二層 間絕緣膜，而用絕緣膜(未示出)作為刻蝕終止層刻蝕第一層間絕緣 膜，然后刻蝕絕緣膜(未示出)。
此后，用Al、 Ti、 Mo和W等形成布線。在有些情況下，可以同時
形成與這些布線接觸的發(fā)光元件的像素電極。作為這些電極和像素電
極的材料，希望用具有良好反射性能的材料，如含Al或Ag作為主要 組分的膜或上述膜的疊層膜，從而形成布線650至657。
如上所述，可以在同一基片上形成具有一個n溝道TFT 701和一 個p溝道TFT 702的一個驅(qū)動電路705以及具有由n溝道TFT制成的 開關TFT 703和由p溝道TFT制成的電流控制TFT 704的像素部分706 (圖7C)。在本說明書中，為方便起見把上述基片稱作有源矩陣基片。
在像素部分706中，開關TFT 703 (n溝道TFT )具有溝道形成區(qū) 域503、形成于制成柵電極的導電層623外側(cè)的第一雜質(zhì)區(qū)域(n一區(qū)域) 638,和用作源或漏區(qū)的第二雜質(zhì)區(qū)域(n+區(qū))635。
在像素部分706中，用作電流控制的TFT 704 (n溝道TFT)具有 溝道形成區(qū)域504、形成于形成柵電極和源極區(qū)域的導電層624外側(cè)上 的第四雜質(zhì)區(qū)域(n一區(qū)域)644，以及用作源極或漏極區(qū)域的第五雜質(zhì) 區(qū)域(n+區(qū)域)642。注意，在本實施例中，通過連接于第五雜質(zhì)區(qū)(iT 區(qū)域)642的布線656， TFT 704與發(fā)光元件的電極相連。因為電流控 制TFT 704是p溝道TFT，因此在本實施例中優(yōu)選形成發(fā)光元件的陽極。
另外，在驅(qū)動電路705中，n溝道TFT701具有溝道形成區(qū)域501、 通過絕緣膜與形成柵電極的導電層621的一部分相重疊的第三雜質(zhì)區(qū) 域(n區(qū)域)637、以及用作源極區(qū)域或漏極區(qū)域的第二雜質(zhì)區(qū)域(n+ 區(qū)域)。
另外，在驅(qū)動電路705中，p溝道TFT 702具有溝道形成區(qū)域502， 通過絕緣膜與形成柵電極的導電層622的一部分相重疊的第五雜質(zhì)區(qū) (p-區(qū)域)643、以及用作源極區(qū)域或漏極區(qū)域的第四雜質(zhì)區(qū)域(p+區(qū) 域)641。
上述TFT 701和702可以恰當組合起來，以形成移位寄存電路、 緩沖器電路、電平轉(zhuǎn)移電路、鎖存電路等，從而形成驅(qū)動電路705。例 如。在形成CMCS電路的情況下，n溝道TFT 701和p溝道TFT 702可 以互補地彼此相連。
另外，n溝道TFT701的結(jié)構(gòu)適于把可靠性視為最高優(yōu)先權(quán)的電路， 在這種結(jié)構(gòu)中，通過LDD(輕摻雜漏極)區(qū)域與柵電極相重疊，而形成 了 GOLD結(jié)構(gòu)(柵漏重疊LOD)。
注意，要求在驅(qū)動電路705中的TFT (n溝道TFT和p溝道TFT)
具有高驅(qū)動能力(接通電流離子)，以防止由于熱載流子效應產(chǎn)生 的性能惡化，從而改善可靠性。具有柵電極通過絕緣膜與低濃度雜質(zhì) 區(qū)域相重疊的區(qū)域(GOLD區(qū)域)的TFT可以用作能有效防止由于熱載 流子導致接通電流值的惡化。
注意，要求在像素部分706中的開關TFT703具有低的關斷電流 (I。ff)。為減小關斷電流，使用一種具有LDD區(qū)域的結(jié)構(gòu)，其中柵電 極不通過絕緣膜與低濃度雜質(zhì)區(qū)重疊。
在本實施例的發(fā)光元件制造步驟中，考慮到電路構(gòu)型及制造步驟， 源信號線由用作柵電極的材料制成，而柵信號線由用于源/漏電極的布 線的材料制成。但也可用其它材料制成這些信號線。
TFT的驅(qū)動電壓為1. 2 ~ 10V,在本實施例中優(yōu)選用2. 5 ~ 5. 5 V。
當像素部分的顯示是活動的情況(顯示移動圖像的情況下，背景 由其中發(fā)光元件發(fā)光的那些像素顯示，而字符由其中的發(fā)光元件不發(fā) 光的那些像素顯示。然而，在像素部分的移動畫面延續(xù)一特定時段或 更長的情況下(在本說明書中叫作待機時間)，為了省電，改變顯示 方法(倒過來)更為合適。特別地，字符由其中發(fā)光元件發(fā)光的那些 像素顯示(也叫作字符顯示)，而背景由其中發(fā)光元件不發(fā)光的那些 像素顯示(也叫做背景顯示)。
實施例5
下面使用圖8以及圖9A ~圖9C解釋用固定電壓驅(qū)動本發(fā)明的發(fā)光 器件的情況。
圖8是實施例5的發(fā)光器件的方框圖。標號801表示源極信號線 驅(qū)動電路，標號802表示柵極信號線驅(qū)動電路。而標號803表示像素 部分。在實施例5中，源極信號線驅(qū)動電路和柵極信號線驅(qū)動電路各 形成了一個，但本發(fā)明并不限于這一結(jié)構(gòu)?？尚纬蓛蓚€源極信號驅(qū)動 電路，也可形成兩個柵極信號線驅(qū)動電路。
源極信號線驅(qū)動電路801具有移位寄存器801a、電平轉(zhuǎn)移器801b 和采樣電路801c。注意，電平轉(zhuǎn)移器801b可在必要時使用，而并非總 要使用。另外，盡管在實施例5中所示的結(jié)構(gòu)中，在移位寄存器801a 和采樣電路801b之間形成了電平轉(zhuǎn)移器801b，但本發(fā)明并不受這一結(jié) 構(gòu)的限制。也可采用在移位寄存器801a中包括電平轉(zhuǎn)移器801b的結(jié) 構(gòu)。 另外，柵極信號線驅(qū)動電路802具有移位寄存器和緩沖器(均未 在圖中示出)。也可包括一個電平轉(zhuǎn)移器。注意，柵極信號線805連 接到柵極信號線驅(qū)動電路802上。
作為面板控制信號的時鐘信號(CLK)和起動脈沖信號(SP)被輸 入給移位寄存器801a。從移位寄存器801a輸出一個采樣信號以對視頻 信號進行采樣。被輸出的采樣信號被輸入給電平轉(zhuǎn)移器801b，其電勢 幅度得以增加，然后輸出該信號。
從電平轉(zhuǎn)移器801b輸出的采樣信號被輸入給采樣電路801c。同時 視頻信號也通過視頻信號線被輸入給采樣電路801c。
在采樣電路801c中通過采樣信號對被輸入的視頻信號進行采樣， 然把視頻信號輸入給源極信號線804。
然后，圖9A示出了圖8所示的發(fā)光器件的像素部分803中一個像 素的結(jié)構(gòu)。注意，像素部分803具有多個結(jié)構(gòu)如圖9的標號900所示 的像素。像素900具有源極信號線(S)、電流供電線(V)和柵極信 號線(G)。
像素900還具有開關TFT 901、電流控制TFT ( 1 ) 902、電流控制 TFT ( 2 ) 903、發(fā)光元件(1 ) 904和發(fā)光元件(2 ) 905。
開關TFT901的柵電極連接到柵極信號線(G)上。另外，開關TFT 701的源極區(qū)域和漏極區(qū)域之一連接到源極信號線(S)上，而此源極 區(qū)域和此漏極區(qū)域中的另一個連接到電流控制TFT ( 1 ) 902和電流控 制TFT ( 2 ) 903的柵電極上。
電流控制TFT ( 1 ) 902的源極區(qū)域和電流控制TFT ( 2 ) 903的源 極區(qū)域連接到電流供電線(V)上，而電流控制TFT ( 1 ) 902的漏極區(qū) 域連接到發(fā)光元件(1 ) 904的陽極或陰極中的任一個。另外，電流控 制TFT ( 2 ) 903的漏極區(qū)域連接到類型(陽極或陰極)不同于與電流 控制TFT ( 1 ) 902的漏極區(qū)域相連的電極的那個電極上。注意，這一 電極是形成發(fā)光元件(2 ) 905的一個電極。
注意，在本說明書中，與電流控制TFT ( 1 ) 902的漏極區(qū)域相連 的電極叫做像素電極(1)，而與電流控制TFT ( 2 ) 903的漏極區(qū)域相 連的電極叫做像素電極(2)。也就是說，像素900的發(fā)光元件(1) 904具有像素電極(1)，而發(fā)光元件(2 ) 905具有像素電極(2)。 另外，電壓通過電流供電線(V)輸入給像素電極(1)和像素電極(2)。
注意，從電流供電線(V)輸入的電壓叫做電源電壓。
另外，由這些像素電極和另外一個電極形成發(fā)光元件(1 ) 904和 發(fā)光元件(2 ) 905。注意，附加電極叫做對向電極。換句話說，發(fā)光 元件(1 ) 904具有對向電極(1 )，而發(fā)光元件(2 ) 905具有對向電 極(2)。
對向電極(1)和對向電極(2)各自維持在一預定電壓，在本說 明書中，從對向電極(1)和對向電極(2)輸入的電壓叫做對向電壓。 注意，把對向電壓傳給對向電極(1)的電源叫做對向電源(1 ) 906， 而把對向電壓傳給對向電極(2)的電源叫做對向電源(2 ) 907。
對向電極上的對向電壓與像素電極上的電源電壓之電壓差為發(fā)光 元件的驅(qū)動電壓，發(fā)光元件的驅(qū)動電壓加在有機化合物層上。
盡管沒有在圖中示出，但可采用如下一種結(jié)構(gòu)，其中在電流控制 TFT( 1 ) 902的柵電極及電流控制TFT( 2 ) 903的柵極與電流供電線(V ) 之間形成一個電容器。
圖9B示出了用于控制從圖9A所示的像素900中的對向電源(1) 906和對向電源(2 ) 907輸入的信號的一種電路結(jié)構(gòu)。也就是說，切 換開關910,就選定了對向電源(1 ) 906或?qū)ο螂娫?2 ) 907，并通
另外，從對向電源(1 ) 906和對向電源(2 ) 907輸入的電壓分別 示于圖9中。也就是說，采用了這樣一種結(jié)構(gòu)，其中從對向電源(l) 906和對向電源(2 ) 907交替地輸入兩種類型的對向電壓，在這兩種 類型電壓中，發(fā)光元件的驅(qū)動電壓極性不同。另外，從對向電源(1) 906和對向電源(2 ) 907同時輸入的電壓不同。
在實施例5中，如果像素900的開關TFT 901置于接通狀態(tài)，那 么電流控制TFT ( 1 ) 902和電流控制TFT ( 2 ) 903都開通。注意，從 電流供電線(V)輸入恒定電源電壓，因而在發(fā)光元件(1 ) 904和發(fā)光 元件(2 ) 905的像素電極(1)和像素電極(2)上分別加上了恒定電 壓。
這里，如果像素電極(1 )由陽極形成，而像素電極(2)由陰極 形成，那么所需的電流將流入發(fā)光元件(1 ) 904,因為，在從對向電 源(1 ) 906輸入給對向電極(1)的對向電壓低于電源電壓的情況下， 在發(fā)光元件(1 ) 904上加上了正的發(fā)光元件驅(qū)動電壓。在輸入給對向
電極(1)的對向電壓高于電源電壓的情況下，在發(fā)光元件(1) 904 上加上了負的發(fā)光元件驅(qū)動電壓，因此電流不流入發(fā)光元件(1 ) 904。 注意，在本說明書中，電流以這種方式流發(fā)入光元件的狀態(tài)稱作發(fā)光 元件起作用。
相反地，當從對向電源(2 ) 907輸入給對向電極(2)的對向電壓 高于電源電壓的情況下，因為發(fā)光元件(2 ) 905上加上了正的發(fā)光元 件驅(qū)動電壓，所需的電流流入發(fā)光元件(2 ) 905，發(fā)光元件(2)工作。 在輸入給對向電極(2)的對向電壓低于電源電壓的情況下，在發(fā)光元 件(2 ) 905上加上了負的發(fā)光元件驅(qū)動電壓，因此電流不流入發(fā)光元 件(2 ) 905，發(fā)光元件(2 ) 903不工作。
如上所述，在一像素中形成的兩種發(fā)光元件的每一個中，從兩種 類型的對向電源交替地輸入了兩種類型的對向電壓，它們具有相反的 驅(qū)動電壓極性，以驅(qū)動發(fā)光元件。因此，兩類發(fā)光元件總有一個工作。
實施例6
下面用圖10和圖11解釋用不同于在實施例5所公開的方法驅(qū)動
本發(fā)明的發(fā)光元件。
圖10示出了實施例6中發(fā)光器件的方框圖。標號1001標示源極 信號線驅(qū)動電路(A),標號1002標示源極/信號線驅(qū)動電路(B)， 標號1003標示柵極信號線驅(qū)動電路，而標號1004標示一個像素部分。
源極信號線驅(qū)動電路(A) 1001具有移位寄存器1001a、電平轉(zhuǎn)移 器1001b和采樣電路1001c。注意，可以在必要時使用電平轉(zhuǎn)移器 1001b，而勿需總是使用它。另外，盡管在實施例6示出結(jié)構(gòu)，其中在 移位寄存器1001a和采樣電路1001c之間形成了電平轉(zhuǎn)移器1001b，但 本發(fā)明不受這一結(jié)構(gòu)的限制。可以使用在移位寄存器1001a中包括電 平轉(zhuǎn)移器1001b的結(jié)構(gòu)。注意，在實施例6中源極信號線驅(qū)動電路(B) 1002的結(jié)構(gòu)可以與源極信號線驅(qū)動電路(A) 1001相同。
另外，柵極信號線驅(qū)動電路1003具有移位寄存器和緩沖器(都未 示于圖中)?？梢园ㄒ粋€電平轉(zhuǎn)移器。注意，柵極信號線1005連接 到柵極信號線驅(qū)動電路1003上。
作為面板控制信號的時鐘信號(CLK)和起動脈沖信號(SP)被輸 入給移位寄存器1001a。從移位寄存器1001a輸出用以對視頻信號采樣 的采樣信號。所輸出的采樣信號被輸入給電平轉(zhuǎn)移器1001b，其電勢幅
度得以提高，然后輸出該信號。
從電平轉(zhuǎn)移器1001b輸出的采樣信號被輸入給采樣電路1001c。同 時，通過視頻信號線向采樣電路1001c輸入視頻信號。
所輸入的視頻信號在采樣電路1001c中通過采樣信號進行采樣， 并輸入給源極信號線(1 ) 1006。注意，在源極信號線驅(qū)動電路(B) 1002中進行類似的處理，然后把其輸出輸入給源極信號線(2 ) 1007。
然后，在圖11中示出了圖10所示發(fā)光器件的像素部分的一個像 素的結(jié)構(gòu)。注意，像素部分1004具有多個結(jié)構(gòu)如圖11的標號1100所 示的像素。像素1100具有兩種源極信號線(S)，即源極信號線(1) (S)和源極信號線(2) (S，)，還具有兩種電流供電線(V)，即是 電流供電線(l) (V)和電流供電線(2) (V，)，并且具有柵極信號 線(G)。
像素1100還具有兩種開關TFT，即開關TFT ( 1 ) 1101和開關TFT (2)1102，具有兩種電流控制TFT,即電流控制TFT ( 1 ) 1103和電流 控制TFT ( 2 ) 1104，具有兩種發(fā)光元件，即發(fā)光元件(1 ) 1105和發(fā) 光元件(2) 1106。
開關TFT ( 1 ) 1101和開關TFT ( 2 ) 1102的柵電極連接到柵極信 號線(G)上。另外，開關TFT (1) 1101的源極區(qū)域和漏極區(qū)域之一 連接到源極信號線(1) (S)，而源極區(qū)域和漏極區(qū)域中的另一區(qū)域 連接到電流控制TFT(l) 1103的柵電極上。另外，開關TFT(2)1102 的源極區(qū)域和漏極區(qū)域之一連接到源極信號線(2) (S，)上，而源極 區(qū)域和漏極區(qū)域中的另一區(qū)域連接到電流控制TFT (2) 1104的柵電極 上。
電流控制TFT ( 1 ) 1103的源極區(qū)域連接到電流供電線(1 ) ( V), 而電流控制TFT(l) 1103的漏極區(qū)域連接到一個將成為發(fā)光元件(1) 1105的陽極或陰極的電極上。注意，這一電極是形成發(fā)光元件(1 )1105 的一個電極。另外，電流控制TFT (2) 1104的源極區(qū)域連接到電流供 電線(2) (V，)上，而電流控制TFT (2) 1104的漏極區(qū)域連接到類 型(陽極或陰極)不同于與電流控制TFT ( 1 ) 1103的漏極區(qū)域相連的 電極的一個電極上。注意，這一電極是形成發(fā)光元件(2) 1106的一個 電極。
注意，在本說明書中，與電流控制TFT (1) 1103漏極區(qū)域相連的
電極叫做像素電極(1)，而與電流控制TFT (2) 1104的漏極區(qū)域相 連的電極叫做像素電極(2)。也就是說，像素1100的發(fā)光元件(1) 1105具有像素電極(1 )，而發(fā)光元件(2 ) 1106具有像素電極(2 )。 另外，電壓從電流供電線(l) ( V)輸入給像素電極(1 )，電壓從電 流供電線(2) (V，)輸入給像素電極(2)。注意，從電流供電線(1) (V)和電流供電線(2) (V，)輸入的電壓分別叫做電源電壓(1)和 電源電壓(2)。
另外，發(fā)光元件(1) 1105和發(fā)光元件(2) 1106由這些像素電極 和另外一個電極形成。注意，另外的電極叫做對向電極。換句話說， 發(fā)光元件(1) 1105具有對向電極(1)，而發(fā)光元件(2)具有對向電 極(2)。
對向電極(1)和對向電極(2)各自維持在的預定電壓上，在本 說明書中，從對向電極(1)和對向電極(2)輸入的電壓叫做對向電 壓。注意，把對向電壓傳給對向電極(1)的電源叫做對向電源(1) 1107，而把對向電壓傳給對向電極(2)的電源叫做對向電源(2)1108。 在實施例6中，對向電源(1) 1107和對向電源(2) 1108維持在固定 電壓上。
注意，希望陽極電壓高于加在陰極上的電壓。因此對向電壓依照 其是加在陽極還是陰極上而變化。例如，如果對向電極是陽極，則希 望把對向電壓設置得高于電源電壓。相反，如果對向電極是陰極，希 望把對向電壓設置得低于電源電壓。
對向電極的對向電壓與像素電極的電源電壓之電壓差為發(fā)光元件 的驅(qū)動電壓，這一發(fā)光元件的驅(qū)動電壓加在有機化合物層上。
另外，圖12示出驅(qū)動圖11所解釋的發(fā)光器件的時序圖。從選中 一根柵極信號線到選中另 一根柵極信號線的周期叫作一個行周期(L)。 注意在本發(fā)明書中，術(shù)語選中柵極信號線指的是一個選中信號被輸入 柵極信號線，該信號具有一個電位使開關TFT處于接通狀態(tài)。
另外，從顯示一個圖象到顯示下一個圖象的周期相應于一個幀周 期(F)。例如在具有y個柵極信號線的發(fā)光元件中，在一個幀周期中 形成Y個行周期(從Ll到Ly)。
在第一行周期(Ll)中，通過從柵極信號線驅(qū)動電路1003輸入的 信號選擇柵極信號線(G(l)到G(y)),然后所有與柵極信號線(G)相
連的開關TFT均被置為接通狀態(tài)。然后視頻信號依次從源極信號線驅(qū) 動電路(A) 1001輸入給X條源極信號線(1) (S (1)到S (x))， 同時視頻信號從源極信號線驅(qū)動電路(B ) 1002輸入給x條源極信號線 (2) (S，(2)到S，(x))。此處示出了柵極信號線(G(l))、源極信號 線(l) (S(l))和源極信號線(2) (S，(l))。注意，輸入給源極信 號線(1) (S(l)到S(x))的視頻信號通過開關TFT (1)1101輸入給電 流控制TFT ( 1 ) 1103的柵電極，而輸入給源極信號線(2) (S，(l)到 S， (x))的視頻信號通過開關TFT (2) 1102輸入給電流控制TFT (2) 1104的柵電極。
另外，電源電壓(1)從x條電流供電線(1) (V(l)到V (x)) 輸入給每個像素的像素電極(1),而電源電壓(2)從x條電流供電 線(2) (V，(l)到V，(2))輸入給每一個像素的像素電極(2)。此處 示出了電流供電線(l) (V(l))和電流供電線(2) (V，(l))。
流入電流控制TFT ( 1 ) 1103和電流控制TFT ( 2 ) 1104的溝道形 成區(qū)域的電流量由柵極電壓Vgs所控制，它是每一個電流控制TFT的柵 電極和源極區(qū)域之間的電壓差。因此，傳入給發(fā)光元件(1 ) 1105和發(fā) 光元件(2 ) 1106的像素電極的電壓由輸入給每個電流控制TFT的柵電 極的視頻信號電壓大小決定。因此，發(fā)光元件(1)1105和發(fā)光元件(2) 1106受到視頻信號電壓控制，從而發(fā)光。
下面重述前述操作。當視頻信號被輸入給源極信號線(l) (S(l) 到S(x))以及源極信號線(2)(從S，(l)到S，(x))之后，第一行 周期(LI)完成。然后開始第二行周期(L2)，由選中信號選擇柵極 信號線(G2 )，視頻信號被依次輸入給源極信號線(1 )(從S ( 1 )到 S(x))以及源極信號線(2) (S，(l)到S，(x)),類似于第一行周期 (Ll)。
當所有柵極信號線(從G1到Gy)都被選中過后，完成了所有的行 周期(從Ll到Ly)。當所有行周期(Ll到Ly)完成后， 一個幀周期 完成。在一幀周期中所有像素都進行了顯示，從而形成一幅圖像。注 意，在實施例6中，從電流供電線(1)輸入的電源電壓(1)和從電 流供電線(2)輸入的電源電壓(2)被交替地切換，因此發(fā)光元件(1) 1105和發(fā)光元件(2) 1106隨著輸入交替工作。
因此，發(fā)光元件(1 ) 1105和發(fā)光元件(2 ) 1106的光發(fā)射量受視 頻信號電壓的控制，通過控制光發(fā)射量進行灰度等級顯示。
實施例7
參見圖13A和圖13B,在本實施例中將描述本發(fā)明的有源矩陣型發(fā) 光器件的外形。圖13A是此發(fā)光器件的頂視圖，圖13B是沿著圖13A 中A-A，線的截面圖。標號1301代表源極側(cè)驅(qū)動電路，它由虛線示出； 標號1302代表像素斷面，1303代表柵極側(cè)驅(qū)動電路，1304代表密封 基片，1305代表密封劑。由密封劑1305包圍住空間1307。
標號1308代表把被輸入信號傳送給源極信號線驅(qū)動電路1301和 柵極信號線驅(qū)動電路1303的互連?；ミB1308從柔性印刷線路(FPC) 1309接收視頻信號和時鐘信號，1309將是外部輸入端子。雖然只圖示 了 FPC，但可以在此FPC上附連印刷線路板(PWB)。本說明書中所指 的發(fā)光器件可以是該發(fā)光器件的主體，也可以指在該主體上附連了 FPC 或PWD的產(chǎn) 品。
下面將參考圖13B描述截面結(jié)構(gòu)。在基片1310上形成了驅(qū)動電路 和像素斷面，但在圖13B中僅示出了作為驅(qū)動電路之一的柵極側(cè)驅(qū)動 電路1301和〗象素斷面1302。
在源極信號線驅(qū)動電路1301中，形成了結(jié)合了 n溝道型TFT1320 和p溝道型TFT1321的CMOS電路。由TFT構(gòu)成的驅(qū)動電路可以包括已 知的CMOS電路、PMOS電路或NMOS電路。在本實施例，圖示了已集成 了驅(qū)動器的電路類型(driver-integrated type),其中在基片上形 成了驅(qū)動電路，但并非必須采用已集成了驅(qū)動器的電路類型。驅(qū)動器 可以不包括在基片中，而裝在基片外。
像素斷面1302包括多個像素，每個像素包括一個電流控制 TFT1311和與TFT1311的漏極相連的陽極1312。
在陽極1312的兩側(cè)，形成了絕緣膜1313，在陽極1312上形成至 少包括一種有機化合物的層1314。進一步，在至少包括一種有機化合 物的層1314上，形成陰極1316。以這一方式，形成了發(fā)光元件1318， 它包括陽極1312,包括至少一種有機化合物的層1314以及陰極1316。
陰極1316也起到所有像素的共同互連的作用，并通過互連1308 與FPC1309電連接。
為了密封在基片1310上形成的發(fā)光元件1318，用密封劑1305粘 接密封基片304?？梢苑胖糜蓸渲ぶ瞥傻囊r墊，以使密封基片1304
和發(fā)光元件1318之間保持給定的間距。把如同氮氣的惰性氣體充入密 封劑1305之內(nèi)的空間1307中。至于密封劑1305，優(yōu)先使用環(huán)氧樹脂。 希望密封劑1305由水分或氧氣盡可能少透過的材料制成。另外，允許 在空間1307中納入具有吸潮功效的材料。
在本實施例中，作為制作密封基片1304的材料，可以使用玻璃基 片、石英基片以及由纖維玻璃強化塑料(FRP)、聚氟乙烯(PVF)、 聚酯薄膜、聚脂或聚丙烯酸樹脂制成塑料基片。在用密封劑1305把密 封基片1304粘接到基片上之后，涂敷密封劑以覆蓋側(cè)面(暴露表面)。
如上所述，發(fā)光元件置于不透氣的空間1307中，因此發(fā)光元件完 全與外部隔開，并阻止了諸如水份、氧氣等會加速包括至少一種有機 化合物的層惡化的材料從外部侵入。因此，發(fā)光器件可制造得很可靠。
本實施例的結(jié)構(gòu)可以與實施例1 ~ 6的結(jié)構(gòu)自由組合。
實施例8
在本實施例中，使用圖14描述了制造具有本發(fā)明的元件結(jié)構(gòu)的無 源型(筒單矩陣型)發(fā)光器件的情況。在圖14中，標號1401和1402 分別表示玻璃基片和用作陽極的材料制成的第一電極。在本實施例中， 用濺射形成ITO作為第一電極1402。未在圖14中示出，多個第一電極 以帶狀形式平行于紙面排列。
形由絕緣材料制成的堤壩(bank) 1403，它們以帶狀形式排列與 第一電極1402交叉。堤壩1403垂直于紙面形成，與陽極1402相接觸。
然后，用氣相淀積在第一電極1402的暴露部分上形成第一從屬電 極1404。至于制作第一從屬電極1404的材料，可使用在實施例1~3 中描述過的那些可用作陰極的材料。另外，在形成第一從屬電極1404 的時候，如果在堤壩上也生成了這種材料，也不會有什么問題。
然后，在第一電極1402和第一從屬電極1404上形成至少包括一 種有機化合物的層1405。至于形成該至少包括一種有機化合物的層 1405的材料，可以使用實施例1~3中描述的那些材料。
例如，通過形成包括至少一種發(fā)紅光的有機化合物的層、形成包 括至少一種發(fā)綠光的有機化合物的層和形成包括至少一種發(fā)藍光的有 機化合物的層，則可制成能發(fā)出三種發(fā)光光線的發(fā)光器件。因為這些 層組成的包括至少一種有機化合物的層1405是沿著堤壩1403中的槽 形成的，所以這一層1405以帶狀形式垂直于紙面排列。
然后，在包括至少一種有機化合物的層1405上形成第二從屬電極 1406，但不與第一從屬電極1404相重疊。第二從屬電極1406用與第 一從屬電極相同的材料制成。
然后，在包括至少一種有機化合物的層1405及在第二從屬電極 1406上形成第二電極1407。在本實施例中，通過氣相淀積用透明材料 制成笫二電極1407。
在本實施例中，因為下面的第一電極1402是透明材料，在包括至 少一種有機化合物的層1405中產(chǎn)生的光向下照射(向基片1401 —側(cè))。
然后，準備一個玻璃基片作為密封基片1409。在本實施例中，也 可與玻璃基片一樣使用塑料或石英基片。另外，可使用不透明材料。
用紫外線硬化樹脂制成的密封劑1410把密封基片1409粘接在基 片1401上。在密封劑1410的內(nèi)部1408是氣密空間，其內(nèi)充滿了諸如 氮氣或氬氣的惰性氣體。在氣密封閉空間1408中放入吸潮劑是很有效 的，典型例子是氧化鋇。最后，把柔性印刷線路(FPC) 1411安裝在陽 極上，從而完成了無源型發(fā)光器件。
本實施例O可以同實施例1~ 4中所示的材料相結(jié)合實施，但元件 結(jié)構(gòu)(有源矩陣型)方面除外。
實施例9
作為自發(fā)光器件，使用發(fā)光元件的發(fā)光器件比液晶顯示器件具有 更寬的視角，在明亮的地方具更好的可見性。因此，各種電子設備都 可以用本發(fā)明的發(fā)光器件完成。
使用根據(jù)本發(fā)明制造的發(fā)光器件的電子設備有視頻攝像機、數(shù)字 照相機、護目鏡型顯示器(頭戴式顯示器)、導航系統(tǒng)、聲音再現(xiàn)裝 置(如汽車音響和音響部件)、筆記本電腦、游戲機、便攜式信息終 端(如移動計算機、蜂窩電話、便攜游戲機和電子圖書)以及配有記 錄媒體的圖像再現(xiàn)設備(特別是配有能再現(xiàn)如數(shù)字化視頻光盤(DVD) 等的記錄媒體中的數(shù)據(jù)以顯示數(shù)據(jù)圖像的顯示器件的設備)。對于便 攜信息終端，寬視角是很重要的，因為這些終端的屏幕在被觀看時通 常是傾斜的。因此，優(yōu)選采用使用發(fā)光元件的發(fā)光器件制造便攜式信 息終端。
圖15A示出了一種顯示設備，它包括外殼2001、支撐座2002、顯 示單元2003、揚聲器單元2004及視頻輸入終端2005等。根據(jù)本發(fā)明
制造的發(fā)光器件可用作顯示單元2003。因為具有發(fā)光元件的發(fā)光器件 是自發(fā)光的，該器件不需要背部光源，并能制成比液晶顯示器件更薄 的顯示單元。顯示器件指的是顯示信息的所有顯示器件，包括用于個 人計算機、電視廣播與接收以及廣告中的那些顯示器件。
圖15B示出了一種數(shù)字靜態(tài)攝像機，它包括主體2101、顯示單元 2102、圖像接收單元2103、操作鍵2104、外部連接端口 2105以及快 門2106等。根據(jù)本發(fā)明制造的發(fā)光器件可用作顯示單元2102。
圖15C示出了一種筆記本個人電腦，它包括主體2201、外殼2202、 顯示單元2203、鍵盤2204、外部連接端口 2205、指示鼠標2206等。 根據(jù)本發(fā)明制造的發(fā)光器件可以應用于顯示單元2203。
圖15D示出了一種移動計算機，它包括主體2301、顯示單元2302、 開關2303、操作鍵2304、紅外端口 2305等。根據(jù)本發(fā)明制造的發(fā)光 器件可以應用于顯示單元2302。
圖15E示出了一種配有記錄媒體(具體是DVD播放器)的便攜式 圖像再現(xiàn)設備。該設備包括主體2401，外殼2402,顯示單元A2403， 顯示單元B2404，記錄媒體(DVD等)讀出單元2405，操作鍵2406和 揚聲器單元2407等。顯示單元A2403主要顯示圖像信息，而顯示單元 B2404主要顯示文本信息。根據(jù)本發(fā)明制造的發(fā)光器件可應用于顯示單 元A2403和B2404。配有記錄媒體的圖像再現(xiàn)設備也包括家用視頻游戲 機。
圖15F示出了護目鏡型顯示器(頭戴式顯示器)，它包括主體2501， 顯示單元2502和鏡臂單元2503。根據(jù)本發(fā)明制造的發(fā)光器件可應用于 顯示單元2502。
圖15G示出了一個視頻攝像機，它包括主體2601，顯示單元2602， 外殼2603，外部連接端口 2604，遙控接收單元2605，圖像接收單元 2606，電池2607，聲音輸入單元2608，操作鍵2609，目鏡部分2610 等。根據(jù)本發(fā)明制造的發(fā)光器件可應用為顯示單元2602。
圖15H示出了一種蜂窩電話，它包括主體2701，外殼2702,顯示 單元2703，聲音輸入單元2705，操作鍵2706，外部連接接口 2707和 天線2708等。根據(jù)本發(fā)明制造的發(fā)光器件可應用為顯示單元2703。如 果該顯示單元2703在黑色背景上顯示白色文字，則該蜂窩電話耗能低。
如果將來能夠提高從有機材料中發(fā)射的光的亮度，那么這種發(fā)光
元件能用于正投或背投投影儀，它通過透鏡等放大包含圖像信息的輸 出光線，并投射該光線。
這些電設備現(xiàn)在顯示通過如互聯(lián)網(wǎng)和CATV (有線電視)的電通信 線路傳輸?shù)念l率升高的信息，特別是動畫信息。因為有機材料具有非 常快的響應速度，這種發(fā)光器件適且于動畫顯示。
在這種發(fā)光元件中，光發(fā)射部分消耗能量，因此優(yōu)選以要求較少 光發(fā)射部分的方式顯示信息。當使用便攜信息終端的顯示單元中的發(fā) 光器件時，特別是那些主要顯示文本信息的蜂窩電話及聲音再現(xiàn)設備 中，優(yōu)選驅(qū)動器件使得非發(fā)光部分形成背景，而用發(fā)光部分形成文本 信息。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明使用淀積設備制造的發(fā)光器件的應用范圍 如此之寬，以至可應用于任何領域的電設備。本實施例的這些電設備 可使用由實施例1~8實現(xiàn)的發(fā)光器件完成。
在本發(fā)明中，通過制造一種交流驅(qū)動的發(fā)光器件，可以防止在直 流驅(qū)動情況下的問題，即電荷在有機化合物層中的積聚。因此，發(fā)光 元件亮度減弱的問題得以解決，而且可能改善發(fā)光元件的元件特性， 并提供更長的壽命。另外，在本發(fā)明的發(fā)光器件中，形成了具有不同 結(jié)構(gòu)的兩種發(fā)光元件。這是這樣一種結(jié)構(gòu)，其中發(fā)光元件中的總有任 一個將會起作用，即便在交流驅(qū)期間加上了不同極性的電壓時也如此， 因此可以進行類似于直流驅(qū)動下的灰度等級顯示。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光器件，包括源布線；以及像素，所述像素包括具有第一柵電極的第一晶體管；與第一晶體管相連接的第一像素電極；具有第二柵電極的第二晶體管；與第二晶體管相連接的第二像素電極；以及第三晶體管，其中第一柵電極和第二柵電極互相連接，并且其中所述第三晶體管連接在源布線和第一柵電極與第二柵電極之間。
2. —種發(fā)光器件，包括 第一薄膜晶體管；笫二薄膜晶體管；在第一薄膜晶體管和第二薄膜晶體管上方形成的層間絕緣膜；層間絕緣膜上方的第 一像素電極，其中所述第 一像素電極連接到第一薄膜晶體管；層間絕緣膜上方的第二像素電極，其中所述第二像素電極連接到 第二薄膜晶體管；具有開口的絕緣層，其中第一像素電極的至少一部分和第二像素 電極的至少一部分暴露在開口中；在第一像素電極和第二像素電極的上方包含有機化合物的層；在所述包含有機化合物的層上方的反電極。
3. —種發(fā)光器件，包括 源布線；以及像素，所述像素包括具有笫一柵電極的第一薄膜晶體管； 具有第二柵電極的第二薄膜晶體管；第三薄膜晶體管；在第一薄膜晶體管和第二薄膜晶體管上方形成的層間絕緣膜； 位于層間絕緣膜上方的第一像素電極，其中所述第一像素電極連接到第一薄膜晶體管；位于層間絕緣膜上方的第二像素電極，其中所述第二像素電 極連接到笫二薄膜晶體管；具有開口的絕緣層，其中第一像素電極的至少一部分和第二 像素電極的至少一部分暴露在開口中；以及在第一像素電極和第二像素電極上方包含有機化合物的層； 在所述包含有機化合物的層上方的反電極； 其中第一柵電極和第二柵電極互相連接，并且 其中所述第三晶體管連接在源布線和第一柵電極與第二柵電極之間。
4. 權(quán)利要求2或3的發(fā)光器件， 其中所述包含有機化合物的層具有雙極性特性。
5. 權(quán)利要求2或3的發(fā)光器件，其中所述包含有機化合物的層包括具有空穴輸運特性的材料和具 有電子輸運特性的材料。
6. 權(quán)利要求2或3的發(fā)光器件， 其中第一像素電極是透明的，并且 其中第二像素電極是透明的。
7. 權(quán)利要求2或3的發(fā)光器件， 其中反電極是透明的。
全文摘要
發(fā)光器件及其制造方法。提供了一種發(fā)光器件，也提供了制造這種發(fā)光器件的方法；用交流驅(qū)動作為驅(qū)動這種發(fā)光器件的方法，當交替加上不同極性的電壓時，這種發(fā)光器件總能獲得光發(fā)射。形成由一個陽極、一個有機化合物層和一個陰極制成的第一發(fā)光元件，以及由一個陽極、一個有機化合物層和一個陰極制成的第二發(fā)光元件。形成的發(fā)光元件夾住同一個有機化合物層。第一發(fā)光元件的陽極和第二發(fā)光元件的陽極，以及第一發(fā)光元件的陰極和第二發(fā)光元件的陰極分別形成于有機化合物層的對向側(cè)，于是夾住該有機化合物層，注意，通過交流驅(qū)動交替地加上具有相反極性的電壓，因此總可以由第一發(fā)光元件或第二發(fā)光元件中的任一個發(fā)光。
文檔編號H05B33/00GK101350362SQ20081021573
公開日2009年1月21日 申請日期2002年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月22日
發(fā)明者山崎舜平, 瀨尾哲史 申請人:株式會社半導體能源研究所