专利名称：发光装置及电子机器的制作方法
技术领域：
本发明是涉及发光装置及电子机器，特别是涉及具有有机电致发光材料的发光装置及具有该发光装置的电子机器。
背景技术：
近年来，有关在像素电极(阳极)与阴极之间，夹持有由有机荧光材料等发光材料结构的彩色发光装置、特别是采用有机电致发光(EL)材料作为发光材料的有机EL装置的开发正在进行。以下，对历来的发光装置(有机EL装置)加以简单的说明。
图12表示了历来的发光装置中的布线结构。如图12所示，历来的发光装置，分别布设有多根扫描线901、在对于扫描线901交叉的方向上延伸的多根信号线902、以及与信号线902平行延伸的多根电源布线903，在每个扫描线901与信号线902的交点上，设置有像素区域A。各信号线902与设置有移位寄存器、电平移动器、视频线路、以及模拟开关的数据侧驱动电路904相连接，各扫描线901与设置有移位寄存器、以及电平移动器的扫描侧驱动电路905相连接。
而且，在各个像素区域A中，设置有通过扫描线901在栅极电极上供给有扫描信号的开关薄膜晶体管913、保持经该开关薄膜晶体管913的由信号线902所供给的图像信号的保持电容Cap、在栅极电极上供给有保持电容Cap所保持的图像信号的电流薄膜晶体管914、当通过该电流薄膜晶体管914与电源布线903相电连接时由电源布线903会流入电流的像素电极911、以及被夹持在该像素电极911与阴极912之间的发光层910。阴极912与阴极用电源电路931相连接。
在所述发光层910中，包含有发出红色光的发光层910R、发出绿色光的发光层910G、以及发出蓝色光的发光层910B，各发光层910R、910G、910B呈条纹配置。而且，通过电流薄膜晶体管914与各发光层910R、910G、910B相连接的电源布线903R、903G、903B，分别与发光用电源电路932相连接。针对各种颜色配设电源布线，是因为发光层910的驱动电位对于各种颜色不同的缘故。
在以上的构成中，当扫描线供给的扫描信号使开关薄膜晶体管913成为导通状态时，此时信号线902所供给的图像信号所对应的电荷被保持电容cap所保持。相应该保持电容cap中所保持的电荷的量，电流薄膜晶体管914的导通、截止状态就被确定。然后，电流由电源布线903R、903G、903B经过电流薄膜晶体管914而流向像素电极911，进而驱动电流通过发光层910而流向阴极912。此时，由发光层910就能够得到与流入发光层910的电流量相对应的发光。
由对应如上所述的多个电光元件中的每一个而设置的像素电路所驱动的方式，就是周知的有源矩阵驱动方式(例如，可参考专利文献1)。
专利文献1国际公开WO98/3640号小册子。
然而，为了使所述发光装置中设置的发光层910能够稳定地发光，就应尽量减小由电源布线903向像素电极911施加的驱动电流的电位变动。但是，如图12所示，由于扫描线901、信号线902、以及电源布线903是交织布线，所以在电源布线903与扫描线901及信号线902之间就会产生寄生电容。当该寄生电容大时，就可能发生在规定的期间内不能向像素A供给图像信号，造成使对比度下降等不能进行正常的图像显示的问题。
另外，将所述发光装置用作具有携带性的电子机器，例如作为携带电话机的发光装置时，既要求显示面积大，还要求机器本身小型化与轻量化。为了满足这两方面的要求，就必须有能够充分利用发光装置的显示面的结构。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于，提供一种发光装置以及具有该发光装置的电子机器，通过减少布线之间的寄生电容，使图像信号的供给稳定化而不会引起对比度下降等图像表示的异常，并能够充分利用显示画面。
为了解决上述问题，本发明的第一发光装置包括第一电极；与所述第一电极相连接的开关元件；在所述第一电极与第二电极之间形成有发光层的发光元件；由多个所述发光元件所形成的有效发光区域；以及在所述有效发光区域的外侧形成的虚设区域，其特征在于，在所述虚设区域形成有绝缘部，在所述绝缘部的下方，形成有供给扫描所述开关元件的扫描信号的扫描线。
根据本发明，在参与显示的有效发光区域以外的不参与显示的虚设区域，由于扫描线形成在绝缘部的下方，所以能够降低寄生电容。
最好使所述发光装置，在所述扫描线与所述绝缘部之间，形成多层的层间绝缘层。
根据本发明，由于在扫描线与绝缘部之间，形成多层的层间绝缘层，能够扩大扫描线与第二电极之间的间隔，所以有利于降低扫描线与第二电极之间所产生的寄生电容。
而且，在所述发光装置中，最好使形成的所述第二电极，至少能够将所述有效发光区域与所述虚设区域覆盖。
进而，在所述发光装置中，最好使所述发光元件中，形成有孔穴注入/输送层。
根据本发明，发光元件是孔穴注入/输送层与发光层的叠层，通过对该发光层施加电位变化小的驱动电流，能够以高辉度进行正确的色彩显示。
为了解决上述问题，本发明的第二发光装置的特征为，具有由在第一电极与第二电极之间形成有发光层的多个发光元件所形成的有效发光区域；和在所述有效发光区域的外侧形成的虚设区域，在所述有效发光区域内，设置有用于驱动所述多个发光元件中的每个的像素电路，在所述虚设区域形成有绝缘部，在所述绝缘部的下方，形成有向所述像素电路供给扫描信号的扫描线的一部分，形成有与所述扫描线交叉，用于向所述像素电路供给数据信号的信号线，在所述信号线与所述第二电极之间至少形成有层间绝缘层。
而且，最好使所述发光装置中，还具有经过所述像素电路，将驱动电力供给到对应该像素电路的所述发光元件上的电源布线，所述电源布线形成在与所述扫描线不同的层上。通过形成这样的结构，能够有效地利用用于布线的空间。
在所述发光装置中，最好使至少在所述有效发光区域内配置的所述电源布线，形成在所述扫描线与所述第二电极之间。通过形成这样的结构，由于所述扫描线与所述电源布线相比，更离开所述第二电极而形成，所以能够减少通过所述扫描线供给的扫描信号的延迟等问题。而且，由于所述电源布线与所述扫描线相比，配置成更接近所述第二电极，所以也可以在所述电源布线与所述第二电极之间人为地形成电容。通过在所述电源布线与所述第二电极之间人为地形成电容，能够减小通过所述电源布线所供给的驱动电力的变动，使驱动电力稳定化。
在所述发光装置中，最好在所述电源布线与所述第二电极之间，形成层间绝缘层。
在所述发光装置中，最好使所述第二电极，能够至少将所述有效发光区域与所述虚设区域覆盖。
在所述发光装置中，最好在所述发光元件中，形成有孔穴注入/输送层。
本发明的第三发光装置的特征为，包括形成有多个具有形成在第一电极与第二电极之间的发光层的发光元件的有效发光区域；形成在所述有效发光区域的外侧的虚设区域；用于驱动所述发光元件的像素电路；用于向所述像素电路供给扫描信号的扫描线；以及用于向所述像素电路供给数据信号的数据线，所述扫描线的一部分设置在所述虚设区域，并且，通过设置在所述虚设区域的绝缘部而与所述第二电极隔离。
最好在所述发光装置中，在所述虚设区域至少设置一个构成所述发光元件的功能层，在所述功能层的周围设置所述绝缘部。
本发明的电子机器以设置有上述任一条中所述的发光装置为特征。
图1是本发明一实施例的发光装置的布线结构的模式图。
图2是本发明一实施例的发光装置的平面模式图。
图3是沿着图2中A-A线的剖面图。
图4是沿着图2中B-B线的剖面图。
图5是表示像素电极群区域11a主要部分的剖面图。
图6是说明本发明一实施例的发光装置的制造方法的工序图。
图7是说明本发明一实施例的发光装置的制造方法的工序图。
图8是说明本发明一实施例的发光装置的制造方法的工序图。
图9是说明本发明一实施例的发光装置的制造方法的工序图。
图10是表示设置了本发明一实施例的发光装置的电子机器的一例。
图11是表示作为其它电子机器的携带电话的立体图。
图12是表示历来发光装置布线结构的图。其中4-有效发光区域；5-虚设区域；12-阴极(第二电极)；101-扫描线；102-信号线；103-电源布线；110-发光元件；110a-孔穴注入/输送层；110b-发光层；111-像素电极(第一电极)；112-开关薄膜晶体管(第一开关元件)；122-隔栅部(绝缘部)；123-电流薄膜晶体管(第二开关元件)；212-虚设隔栅部(隔栅)；283-第二层间绝缘层；284-第一层间绝缘层。
具体实施例方式
下面，参照附图对本发明一实施例的的发光装置及电子机器加以详细说明。需要指出的是，在以下的说明中所参照的图面中，由于各层及各部件的尺寸都是为了在图上能够看清楚而设置的大小，所以对各层及各部件的比例有所不同。图1是本发明一实施例的发光装置的布线结构的模式图。
图1所示的发光装置1，是使用薄膜晶体管(Thin Film Transistor)作为开关元件的有源矩阵方式的有机EL装置。如图1所示的本实施例中的发光装置1，分别布设有多根扫描线101、在对于扫描线101交义方向上延伸的多根信号线102、以及与信号线102并行延伸的多根电源布线103，在每个扫描线101与信号线102的交点附近，设置有像素区域A。
在各信号线102上，连接有具有移位寄存器、电平移动器、视频线路、以及模拟开关的数据侧驱动电路104。另外，在各信号线102上，连接有具有薄膜晶体管的检查电路106。而且，各扫描线101与设置有移位寄存器、以及电平移动器的扫描侧驱动电路105相连接。
另外，在各个像素区域A中，设置有开关薄膜晶体管(第一开关元件)112、保持电容Cap、电流薄膜晶体管(第二开关元件)123、像素电极(第一电极)、发光层110、以及阴极(第二电极)12。此外，第一开关元件及第二开关元件，相当于本发明中所说的开关元件，并通过上述两个晶体管构成像素电路。开关薄膜晶体管112，其栅极电极上连接有扫描线101，并受到根据扫描线101所供给的扫描信号的驱动而成为导通或截止状态。保持电容Cap则保持经过开关薄膜晶体管112的、由信号线102所供给的图像信号。
电流薄膜晶体管123，其栅极电极与开关薄膜晶体管112及保持电容Cap相连接，将保持电容Cap所保持的图像信号供给到栅极电极。像素电极111与电流薄膜晶体管123相连接，当经过电流薄膜晶体管123与电源布线103电连接时，由电源布线103流入驱动电流。发光层110夹在像素电极111与阴极12之间。
在所述至少由阳极、发光装置、以及阴极所构成的发光层110中，包含有发出红色光的发光层110R、发出绿色光的发光层110G、以及发出蓝色光的发光层110B的三种发光元件，各发光层110R、110G、110B呈条纹配置。另外，经电流薄膜晶体管123与各发光层110R、110G、110B相连接的电源布线103R、103G、103B，分别与发光用电源电路132相连接。针对各颜色分别布设电源布线103R、103G、103B，是因为发光层110R、110G、110B的驱动电位按各颜色不同的缘故。
而且，在本实施例的发光装置中，在阴极12与电源布线103R、103G、103B之间形成有静电电容C1。当发光装置1进行驱动时该静电电容C1中存储电荷。当在发光装置1进行驱动的过程中流过各电源布线103的驱动电流的电位产生变动时，所存储的电荷就会向各电源布线103放电，从而抑制驱动电流的电位的变动，由此，能够正常地保持发光装置1的图像显示。
还有，在本实施例的发光装置中，当由扫描线101供给扫描信号使开关薄膜晶体管112处于导通状态时，此时的信号线102的电位被保持在保持电容Cap中，根据该保持电容Cap中所保持的电荷的量，来决定电流薄膜晶体管123的导通、截止状态。这样，驱动电流就能够通过电流薄膜晶体管123的通道，由电源布线103R、103G、103B流向像素电极111，进而驱动电流通过发光层110而流向阴极112。此时，就可以从发光层110得到相应流入发光层110的电流的量的光。
下面，结合图2～图4，对本实施例中发光装置1的具体结构加以说明。图2是本发明的一个实施例中发光装置的平面模式图。图3是沿着图2中A-A线的剖面图。图4是沿着图2中B-B线的剖面图。如图2所示，本实施例中发光装置1，主要由基板2、像素电极群区域(图中未表示)、电源布线103(103R、103G、103B)、以及像素部3(图中点划线的框内)所构成。
基板2例如可以是由玻璃等构成的透明基板。像素电极群是指，将与图1所示的电流薄膜晶体管123相连接的像素电极(图中省略)在基板上呈矩阵形状配置的区域。如图2所示，电源布线103(103R、103G、103B)配置在像素电极群的周围，并与各像素电极相连接。像素部3至少位于像素电极群的区域上，在平面视图上近似呈矩形。该像素部3划分为中央部分的有效发光区域4(图中两点划线的框内)所、与配置在发光区域4外侧的虚设区域5(点划线与两点划线之间的区域)。
而且，在图中有效发光区域4的两侧，配置有所述扫描线驱动电路105。该扫描线驱动电路105设置在虚设区域5下侧(基板2一侧)的位置。并且，在虚设区域5下侧还设置有与扫描线驱动电路105相连接的扫描线驱动电路用控制信号布线105a与扫描线驱动电路用电源布线105b。而且，在图中有效发光区域4的上侧，配置有所述检查电路106。该检查电路106设置在虚设区域5下侧(基板2一侧)的位置，通过该检查电路106，能够进行对制造过程中或出厂时的发光装置的质量和缺陷的检查。
如图2所示，电源布线103R、103G、103B配置在虚设区域5的周围。各电源布线103R、103G、103B，从图2中基板2的下侧沿着扫描线驱动电路用电源布线105b向图2中上方延伸，从扫描线驱动电路用电源布线105b断档的位置弯曲，沿着虚设区域5的外侧延伸，并连接在有效发光区域4内的像素电极(图中省略)上。而且，在基板2上，形成有与阴极12连接的阴极用布线12a。该阴极用布线12a在平面视图上呈“冂”字形，并将电源布线103R、103G、103B包围。
而且，在基板2的一端贴有聚酰亚胺胶带130，该聚酰亚胺胶带130上安装有控制用IC131。在该控制用IC131中，内藏有图1所示的数据侧驱动电路104、阴极用电源电路131、以及发光用电源电路132。
接下来，如图3及图4所示，在基板2上形成电路部11，在该电路部11上形成像素部3。而且，在基板2上还形成环状的包围像素部3的密封材料13，进而在像素部3上设置密封基板14。密封基板14可以由玻璃、金属或树脂等所构成，通过密封材料13与基板2相接合。在该密封基板14的背面侧，粘贴有吸收剂15，能够吸收在像素部3与密封基板14之间的空间内混入的水分或氧气等。而且，也可以使用吸气剂来取代吸收剂15。还有，密封材料13，例如可以由热固性树脂或紫外线固化树脂所构成，特别是最好由热固性树脂的一种——环氧树脂所构成。
在电路部11的中央部分，设置有像素电极群区域11a。在该像素电极群区域11a中，设置有电流薄膜晶体管123、以及与电流薄膜晶体管123相连接的像素电极111。电流薄膜晶体管123，被基板2上叠层的衬底保护层281、第二层间绝缘层283、以及第一层间绝缘层284所埋，像素电极111在第一层间绝缘层284上形成。在与电流薄膜晶体管123相连接、形成在第二层间绝缘层283上的电极的一方(源极电极)上，连接有电源布线103(103R、103G、103B)。另外，在电路部11上，虽然还形成有所述保持电容Cap以及开关薄膜晶体管112，但在图3与图4中做了省略。而且，在图3与图4中，对信号线102也做了省略。进而，在图4中，对开关薄膜晶体管112及电流薄膜晶体管123的图示也做了省略。
接着，在图3中，在像素电极群区域11a的两侧，设置有所述扫描驱动电路105。在图3所示的扫描驱动电路105中，具有构成移位寄存器中的倒相器的N沟道型或P沟道型的薄膜晶体管105c，该薄膜晶体管105c除了不同像素电极111相连接之外，其余都与所述电流薄膜晶体管123具有相同的结构。还有，在图4中，虽然对检查电路106的图示做了省略，但在该检查电路106上同样配置有薄膜晶体管。该检查电路106上配置的薄膜晶体管，除了不同后面要叙述的虚设像素电极111相连接之外，其余都与所述电流薄膜晶体管123具有相同的结构。
如图3所示，在图中扫描驱动电路105外侧的衬底保护层281上，形成有扫描线驱动电路用控制信号布线105a，而且，如图4所示，在衬底保护层281上，形成有扫描线101。进而，在扫描线驱动电路用控制信号布线105a外侧的第二层间绝缘层283上形成扫描线驱动电路用电源布线105b。而且，在扫描线驱动电路用电源布线105b的外侧，形成电源布线103。该电源布线103，采用有两根布线构成的二重布线的结构，配置在所述像素部3的外侧。通过采用二重布线的结构可以减小布线的电阻。
例如，图3中左侧的红色用电源布线103R，由在衬底保护层281上形成的第一布线103R1、与通过第二层间绝缘层283而在第一布线103R1上形成的第二布线103R2所构成。第一布线103R1与第二布线103R2，通过如图2所示的贯通第二层间绝缘层283的连接孔103R3连接。这样，第一布线103R1形成在与阴极用布线12a相同的层的位置，在第一布线103R1与阴极用布线12a之间配置第二层间绝缘层283。而且，如图3及图4所示的那样，阴极用布线12a通过连接孔与在第二层间绝缘层283上形成的阴极用布线12b相电连接，即阴极用布线12a也成为二重结构。这样，第二布线103R2形成在与阴极用布线12b相同的层的位置，在第二布线103R2与阴极用布线12b之间配置第一层间绝缘层284。通过采用这样的结构，在第一布线103R1与阴极用布线12a之间，以及第二布线103R2与阴极用布线12b之间形成第二静电电容C2。
同样地，图3中右侧的绿色及蓝色用电源布线103G，103B也采用二重布线的结构，分别由在衬底保护层281上形成的第一布线103G1、103B1，与在第二层间绝缘层283而在第一布线103R1上形成的第二布线103G2、103B2所构成。第一布线103G1、103B1以及第二布线103G2、103B2由图2及图3所示的贯通第二层间绝缘层283的连接孔103G3、103B3而连接。这样，能够在蓝色的第一布线103B1与阴极用布线12a之间，以及蓝色的第二布线103B2与阴极用布线12b之间形成第二静电电容C2。
第一布线103R1与第二布线103R2之间的间隔，例如最好在0.6～1.0ìm的范围。间隔不到0.6ìm时，像信号线102及扫描线101那样具有不同电位的源极金属与栅极金属之间的寄生电容会增加，这是所不希望的。例如，在有效发光区域4之内，源极金属与栅极金属之间交叉的部位多处存在，在交叉部位寄生电容多时，就有引起图像信号时间延迟的可能性。其结果是，在规定的期间内不能将图像信号写入像素电极111，从而引起对比度的下降。在第一布线103R1与第二布线103R2之间所夹的第二层间绝缘层283的材质，虽然最好例如是SiO2等，但当形成的厚度为1.0ìm以上时，由于SiO2的应力，可能会引起基板1的破裂。
而且，在各布线103R的上侧，形成由像素部3延伸出的阴极12。由此，各电源布线103R的第二布线103R2，就夹住第一层间绝缘层284，与阴极12构成对向配置，这样，在第二布线103R2与阴极12之间就形成所述第一静电电容C1。这里，第二布线103R2与阴极12之间的间隔，例如最好在0.6～1.0ìm的范围。间隔不到0.6ìm时，由于像像素电极与源极金属那样具有不同电位的像素电极与源极金属之间的寄生电容会增加，所以会产生使采用源极金属的信号线的布线延迟。其结果是，在规定的期间内不能将图像信号写入像素电极111，从而引起对比度的下降。在第二布线103R2与阴极12之间所夹的第一层间绝缘层284的材质，最好是SiO2或丙烯树脂等，但当SiO2的厚度为1.0ìm以上时，由于应力，可能会引起基板2的破裂。而且，在丙烯树脂的情况下，虽然可使形成的厚度达到2.0ìm，但当含有水时因具有膨胀的性质，所以在其上形成的像素电极有破裂的可能性。
这样，本实施例中的发光装置1，由于在电源布线103与阴极12之间设置了第一静电电容C1，所以在流过电源布线103的驱动电流的电位发生了变动的情况下，第一静电电容C1中存储的电荷就会供给到电源布线103，驱动电流的电位不足的部分能够得到这些电荷的补偿，从而能够抑制电位的变动，正常保持发光装置1的图像显示。
特别是，由于电源布线103与阴极12是在像素部3的外侧构成对面设置，所以能够使电源布线103与阴极12之间的间距减小、第一静电电容C1中存储的电荷量增大。使驱动电流的电位变动进一步减小，可以进行稳定的图像显示。并且，由于电源布线103具有由第一布线与第二布线所构成的二重布线结构，在第一布线与阴极之间设置了第二静电电容C2，所以第二静电电容C2中所存储的电荷也能够供给到电源布线103，因而能够进一步抑制电位的变动，从而可以进一步正常保持发光装置1的图像显示。
这里对包含电流薄膜晶体管123的电路部11的结构进行详细说明。图5是表示像素电极群区域11a主要部分的剖面图。如图5所示，在基板2的表面上，叠层有以SiO2为主体的衬底保护层281，在该衬底保护层281上，形成岛状的硅层241。而且，硅层241与衬底保护层281，都被以SiO2及/或SiN为主体的栅极绝缘层282所覆盖。这样，在硅层241上，通过介入栅极绝缘层282而形成栅极电极242。
还有，在图5中虽然仅表示了电流薄膜晶体管123的剖面结构，但开关薄膜晶体管112也具有同样的结构。开关薄膜晶体管112的栅极电极242与图4所示的扫描线101相连接。而且，栅极电极242与栅极绝缘层282，都被以SiO2为主体的第二层间绝缘层283所覆盖。还有，在本说明书中，称为“主体”的成分是指含有率最高的成分。
接着，在硅层241内，通过介入栅极绝缘层282而与栅极电极242相对向的区域为沟道区域241a。而且，在硅层241内，在沟道区域241a的图中的左侧设置有低浓度源极区域241b以及高浓度源极区域241S。在沟道区域241a的图中的右侧设置有低浓度漏极区域241c以及高浓度漏极区域241D，形成了所谓的LDD(Light Doped Drain)结构。电流薄膜晶体管123是以该硅层241为主体而构成。
高浓度源极区域241S，通过开设在栅极绝缘层282与第二层间绝缘层283上的连接孔244，与形成在第二层间绝缘层283上的源极电极243相连接。该源极电极243构成所述信号线102的一部分。另一方面，高浓度漏极区域241D，通过开设在栅极绝缘层282与第二层间绝缘层283上的连接孔245，与形成在与源极电极243同一层上的漏极电极244连接。
在形成有源极电极243及漏极电极244的第二层间绝缘层283上形成有第一层间绝缘层284。而且，由ITO等构成的透明电极111，形成在该第一层间绝缘层284上的同时，通过设在第一层间绝缘层284上的连接孔111a，与漏极电极244相连接。也就是说，像素电极111通过漏极电极244，与硅层241上的高浓度漏极区域241D相连接。还有，如图3所示，像素电极111是在对应于有效发光区域4的位置而形成，而在有效发光区域4的周围形成的虚设区域5中，设置有与像素电极111相同结构的虚设像素电极111。该虚设像素电极111，除了不与高浓度漏极区域241D相连接之外，与像素电极111具有相同的状态。
接着，在像素部3的实像素区域4中，形成有发光层110及隔栅(bank)部(绝缘部)122。发光层110如图3～图5所示，叠层在各像素电极111上。而且，隔栅部122设置在各像素电极111与发光层110之间，将各发光层110区分开来。隔栅部122是由位于基板2一侧的无机物隔栅层122a与位于离开该基板位置的有机物隔栅层122b进行叠层而构成。还有，在无机物隔栅层122a与有机物隔栅层122b之间也可以配置有遮光层。
无机物、有机物隔栅层122a、122b延出成形，直至达到像素电极111的周围边缘部，而且，无机物隔栅层122a比有机物隔栅层122b更延伸向像素电极111的中央部而形成。而且，无机物隔栅层122a，最好能够由例如SiO2、TiO2、SiN等无机材料所构成。而且最好使无机物隔栅层122a的膜厚为50～200nm，特别是以150nm为最佳。膜厚不到50nm时，无机物隔栅层122a要比后面要叙述的孔穴注入/输送层薄，不能确保孔穴注入/输送层的平坦性，所以是不希望的。当膜厚超过200nm时，由无机物隔栅层122a所引起的阶差变大，不能确保孔穴注入/输送层上叠层的发光层(后面将叙述)的平坦性，所以也是不希望的。
另外，有机物隔栅层122b，可以由丙烯树脂、聚酰亚胺树脂等通常的抗蚀层所形成。最好使有机物隔栅层122b的膜厚为0.1～3.5ìm，特别是以2ìm为最佳。膜厚不到0.1ìm时，有机物隔栅层122b比后面要叙述的孔穴注入/输送层及发光层的合计厚度要薄，发光层就有从上部开口部溢出的可能性，所以是不希望的。而且当膜厚超过3.5ìm时，由无机物隔栅层122a所引起的阶差变大，不能够确保在有机物隔栅层122b上形成阴极12的阶差有效范围，所以是不希望的。还有，如果有机物隔栅层122b的膜厚为2ìm以上，则能够提高阴极12与像素电极111的绝缘性，因此更好。这样，形成的发光层110，就能够比隔栅层122薄。
而且，在隔栅层122的周边上，形成有呈亲液性的区域与呈疏液性的区域。呈亲液性的区域是无机物隔栅层122a及像素电极111，在这些区域中，通过由与氧气反应的等离子体处理而导入氢氧基等亲液基。而呈疏液性的区域，是有机物隔栅层122b，是通过由与四氟化甲烷反应的等离子体处理而导入氟等疏液基。
接着，如图5所示，发光层110是叠加在叠加在像素电极111上的孔穴注入/输送层110a之上。还有，在本说明书中，包含发光层110及孔穴注入/输送层110a的构成称为功能层，包含像素电极111、功能层、以及阴极12的构成称为发光元件。孔穴注入/输送层110a，在具有将孔穴注入发光层110的功能的同时，还具有将孔穴在孔穴注入/输送层110a内部输送的功能。由于在像素电极111与发光层110之间设置了孔穴注入/输送层110a，能够使发光层110的发光效率、寿命等元件特性得以提高。而且，在发光层110，由孔穴注入/输送层110a注入的孔穴与来自阴极12的电子相结合而发生荧光。发光层110具有三个种类，分别是发出红色(R)光的红色发光层、发出绿色(G)光的绿色发光层、以及发出蓝色(B)光的蓝色发光层，如图1及图2所示，各发光层呈条纹配置。
接着，如图3及图4所示，在像素部3的虚设区域5内，形成有虚设发光层210及虚设隔栅部212。虚设隔栅部212是由位于基板2一侧的虚设无机物隔栅层212a与位于离开该基板位置的虚设有机物隔栅层212b进行叠层而构成。虚设无机物隔栅层212a在虚设像素电极111的整个面上形成。而且，虚设有机物隔栅层212b与有机物隔栅层122b同样，在像素电极111之间形成。并且，虚设发光层210通过介入虚设无机物隔栅层212a而在虚设像素电极111上形成。
虚设无机物隔栅层212a与虚设有机物隔栅层212b，可以与前面说明的无机物、有机物隔栅层122a、122b具有相同的材质与膜厚。而且，虚设发光层210叠层在图中省略的虚设孔穴注入/输送层上，虚设孔穴注入/输送层与虚设发光层的材质与膜厚，可以与前面叙述的孔穴注入/输送层110a与发光层110相同。所以，与所述发光层110同样，虚设发光层210也形成得比虚设隔栅部212要薄。
通过在有效发光区域4的周围配置虚设区域5，能够使有效发光区域4的发光层110的厚度均匀，从而能够抑制显示中的亮斑。即，通过配置虚设区域5，能够使在用喷墨法形成显示元件时所喷出的组成物墨的干燥条件在有效发光区域4内保持一定，这样，在有效发光区域4的周缘部，就不会产生发光层110的厚度偏差。
其次，阴极12在有效发光区域4与虚设区域5的整个面上形成的同时，还延伸到位于虚设区域5外侧的基板2上，并在虚设区域5的外侧、也就是在像素部3的外侧，与电源布线103构成对向配置。而且，阴极12的端部与形成在电路部11上的阴极用布线12a相连接。阴极12作为像素电极111的对向电极，能够起到使电流流向发光层110的作用。
该阴极12，例如可以由氟化锂与氟化钙的叠层体所构成的阴极层12b，与反射层12c的叠层构成。在阴极12中，仅反射层12c延伸到像素部3的外侧。反射层12c可以使发光层1 10所发出的光反射到基板2一侧，最好由例如Al、Ag、Mg/Ag叠层体等所构成。并且，在反射层12c上，还可以设置由SiO2、SiN等构成的防氧化保护膜。
这里，如图4所示，在衬底保护层281上形成的扫描线101，配置在位于虚设隔栅部212，及隔栅部212的下方。这是因为，通过将扫描线101配置于虚设隔栅部212隔栅部212的下方，扩大扫描线101与阴极12之间的间隔，能够减小扫描线101与阴极12之间的寄生电容的缘故。
在本实施例中，在扫描线101与阴极12之间，配置了多层的层间绝缘层(第一层间绝缘层284与第二层间绝缘层283)以及隔栅部212，由于能够扩大扫描线101与阴极12之间的间隔，所以非常适用于减小扫描线101与阴极12之间的寄生电容。由于通过该寄生电容的减小，能够抑制供给到扫描线101的扫描信号的时间延迟，所以能够在规定的期间内将图像信号写入像素电极111，由此能够防止对比度的低下。
下面对本实施例中发光装置1的制造方法加以说明。图6～图9是说明本发明的一个实施例中发光装置的制造方法的工序图。首先，参照图6～图8，对基板2上形成电路部11的方法加以说明。还有，在图6～图8中所示的各剖面图，与沿着图2中A-A的剖面相对应。而且，在以下的说明中，杂质浓度，都是以活性化退火后的杂质来表示。
首先，如图6(a)所示，在基板2上形成由硅的氧化膜等构成的衬底保护层281。接着，采用ICVD、等离子CVD方法等形成非晶硅层之后，采用激光退火法或急速加热法使晶粒生长，形成多晶硅层501。其后，用光刻法使多晶硅层501形成图形，形成如图6(b)所示的岛状硅层241、251、261，进而形成由硅氧化膜所构成的栅极绝缘层282。
硅层241形成在与有效发光区域4所对应的位置，是构成与像素电极111相连接的电流薄膜晶体管123(在以下有些情况下记作“像素用TFT”)的层，硅层251、261，是分别构成扫描驱动电路105内的N沟道型或P沟道型的薄膜晶体管(在以下有些情况下记作“驱动电路用TFT”)的层。
栅极绝缘层282的形成可以通过采用等离子CVD法、热氧化法等方法，形成覆盖硅层241、251、261，以及衬底保护层281的、厚度约为30nm～200nm的硅的氧化膜来进行。这里，使用热氧化法形成栅极绝缘层282时，也同时进行硅层241、251、261结晶化，能够使这些硅层成为多晶硅层。在进行沟道渗杂时，例如，可以在该时间内以约1×1012cm-2的剂量打入硼离子。其结果是，硅层241、251、261成为杂质浓度约为1×10-17cm-3的低浓度P型的硅层。
接着，如图6(c)所示，在硅层241、261的一部分上形成离子注入选择掩膜M1，在该状态下注入剂量约为1×1015cm-2的磷离子。其结果是，对于离子注入选择掩膜M1，自匹配地被导入高浓度的杂质，从而在硅层241、261中形成高浓度源极区域241S、261S，高浓度漏极区域241D、261D。
其后，如图6(d)所示，在去除离子注入选择掩膜M1后，在绝缘层282上形成掺杂硅、硅化物膜、或者是铝或铬膜、钽膜等厚度约为200nm的金属膜。进而通过对该金属膜的形成图形，而形成P沟道型驱动电路用TFT的栅极电极252、像素用TFT的栅极电极242、以及N沟道型驱动电路用TFT的栅极电极262。而且，在进行所述图形形成时，还同时形成扫描线驱动电路用信号布线105a、电源布线的第一布线103R1、103G1、103B1、以及阴极用布线12a的一部分。进而，在形成这些栅极电极242、252、262的同时，还形成图4所示的扫描线101。
进而，以栅极电极242、252、262作为掩膜，对硅层241、251、261注入剂量约为4×1013cm-2的磷离子。其结果是，对于栅极电极242、252、262，就自匹配地导入低浓度的杂质，如图6(d)所示，在硅层241、261中形成低浓度源极区域241b、261b，低漏极区域241c、261c。而且在硅层251中形成低浓度杂质区域251S，251D。
接着，如图7(a)所示，除了栅极电极252的周边之外，全面形成离子注入选择掩膜M2。使用该离子注入选择掩膜M2，对硅层25 1注入剂量约为1.5×1015cm-2的硼离子。结果是栅极电极252也起到掩膜的功能，在硅层251中自匹配地导入高浓度的杂质，由此，251S与251D被相反地掺杂，成为P沟道型的驱动电路用TFT的源极区域及漏极区域。
这样，如图7(b)所示，在去除离子注入选择掩膜M2后，在基板上全面形成第二层间绝缘层283，进而用光刻法使第二层间绝缘层283形成图形，在与各TFT的源极电极、漏极电极、以及阴极用布线12a相对应的位置开设形成连接孔所用的孔H1。接着，如图7(c)所示，形成由铝、铬、钽等金属所构成的，厚度约为200nm～800nm的导电层504，以覆盖第二层间绝缘层283，由此将这些金属埋入前面形成的孔H1中，形成连接孔。进而在导电层504上形成图形形成用掩膜M3。
接着，如图8(a)所示，通过图形形成用掩膜M3对导电层504进行图形化，形成各TFT的源极电极243、253、263、漏极电源244、254，各电源布线的第二布线103R2、103G2、103B2，扫描线电路用电源布线105b、以及阴极用布线12a。
如上所述，将第一布线103R1及103B1隔开形成在与阴极用布线12a同样的阶层上，同时，通过将第二布线103R2及103B2隔开形成在与阴极用布线12b同样的阶层上，而形成第二静电电容C2。
以上的工序结束时，如图8(b)所示，由例如丙烯类等树脂材料形成第一层间绝缘层284，以覆盖第二层间绝缘层283。该第一层间绝缘层284，最好能够形成约1～2ìm的厚度。接着，如图8(c)所示，在第一层间绝缘层284中，由蚀刻去除与像素用TFT的漏极电极244相对应的部分，形成用于形成连接孔的孔H2。此时，也同时去除阴极用布线12a上的第一层间绝缘层284。由此，在基板2上形成电路部11。
接下来，参照图9，对由在电路部11上形成像素部3而得到发光装置1的顺序加以说明。图9所示的剖面图与图2中沿A-A线的截面相对应。首先，如图9(a)所示，由ITO等透明的电极材料形成将基板2整个面覆盖的薄膜，并通过对该薄膜进行形成图形，掩埋设置在第一层间绝缘层284上的孔H2而形成连接孔111a，同时，形成像素电极111与虚设像素电极111。像素电极111仅在电流薄膜晶体管123的形成部分形成，经过连接孔111a与电流薄膜晶体管123(开关元件)相连接。而且，虚设电极111呈岛状配置。
接着，如图9(b)所示，在第一层间绝缘层284、像素电极111、以及虚设像素电极111上形成无机物隔栅层122a以及虚设无机物隔栅层212a。无机物隔栅层122a，形成使像素电极111的局部呈开口的形态，而虚设无机物隔栅层212a则是将虚设像素电极111完全覆盖而形成，这里，需要注意的一点是，无机物隔栅层122a及虚设无机物隔栅层212a，在沿图2中B-B线的截面中形成在扫描线101的上方。无机物隔栅层122a及虚设无机物隔栅层212a，例如可以由CVD法、TEOS法、溅射法、蒸镀法等在第一层间绝缘层284及像素电极111的整个面上形成SiO2、TiO2、SiN等无机物膜之后，对该无机物膜进行图形形成而得到的。
进而，如图9(b)所示，在无机物隔栅层122a及虚设无机物隔栅层212a上，形成有机物隔栅层122b及虚设有机物隔栅层212b。有机物隔栅层122b，是通过无机物隔栅层122a，使像素电极111的一部分呈开口的形态而形成，虚设有机物隔栅层212b是使无机物隔栅层122a的一部分呈开口的形态而形成。这样，就在第一层间绝缘层284上形成隔栅部122。
接着，在隔栅部122的表面，形成显示亲液性的区域与呈疏液性的区域。在本实施例中，是以等离子体处理工序形成的各区域。具体说来，该等离子体处理工序，至少应该有使像素电极111、无机物隔栅层122a、以及虚设无机物隔栅层212a具有亲液性的亲液化工序，以及使有机物隔栅层122b及虚设有机物隔栅层212b具有疏液性的防液化工序。
也就是说，对隔栅部122加热到所规定的温度(例如70～80左右)，接着在大气气氛中进行以氧气作为反应气体的等离子体处理(氧气等离子态处理)作为亲液化工序。接着，在大气气氛中以四氟化甲烷作为反应气体的等离子体处理(CF4等离子态处理)作为防液化工序。将为了进行等离子体处理而进行加热的隔栅部122冷却至室温，由此在所规定的部位赋予亲液性与疏液性。
进而，由喷墨法在像素电极111及虚设无机物隔栅层212a上分别形成发光层110及虚设发光层210。发光层110及虚设发光层210，是在吐出含有孔穴注入/输送层材料的组成物墨，并干燥后，再吐出含有发光材料的组成物墨，并经干燥而形成。还有，在该发光层110及虚设发光层210的形成工序之后，为防止孔穴注入/输送层及发光层的氧化，最好能够在氮气、氩气等惰性气体的气氛中进行。
接着，如图9(c)所示，形成覆盖隔栅部122、发光层110、以及虚设发光层210的阴极12。阴极12，是在隔栅部122、发光层110、以及虚设发光层210上形成阴极层12b之后，通过形成覆盖阴极层12b，并与基板2上的阴极用布线12a相连接的反射层12c而得到。这样，为了使反射层12c与阴极用布线12a相连接而使反射层12c从像素部3向基板延出，由此，反射层12c通过第一层间绝缘层284而与发光用电源线103对面配置，在反射层12c(阴极)与发光用电源线103之间形成第一静电电容C1。最后，在基板2上涂敷环氧树脂等密封材料13，通过该密封材料13，将密封基板4接合与基板2。这样，就得到了如图1～图4所示的发光装置1。
通过将利用这样所制造的发光装置，CPU(中央处理器)的主板、键盘、硬盘等电子部件组装入筐体内，可以制造如图10所示的笔记本型个人电脑600(电子机器)。图10是设置有本发明的一个实施例中的发光装置的电子机器的一例。在图10中，601是筐体、602是发光装置、603是键盘。图11是作为其它的电子机器的携带电话的立体图。图11所示的携带电话700，是由天线701、受话器702、送话器703、发光装置704、以及操作按钮部705等所构成。
在以上的实施例中，虽然以笔记本电脑与携带电话作为电子机器的例子进行了说明，但并不限于此。还可以应用于与投影机、多媒体相对应的个人电脑(PC)，以及工程工作站、呼机、文字处理机、电视机、目镜型或监视器型的磁带录像机、电子笔记本、电子台式计算机、汽车导航装置、POS终端、以及设置有触摸屏的装置等电子机器。
由以上的说明可知，根据本发明，即使是在参与显示的有效发光区域以外的不参与显示的虚设区域，因扫描线也形成在绝缘部的下方，所以能够起到减小寄生电容的效果。
权利要求
1.一种发光装置，包括第一电极；与所述第一电极相连接的开关元件；在所述第一电极与第二电极之间形成有发光层的发光元件；由多个所述发光元件所形成的有效发光区域；以及在所述有效发光区域的外侧形成的虚设区域，其特征在于，在所述虚设区域形成有绝缘部，在所述绝缘部的下方，形成有供给扫描所述开关元件的扫描信号的扫描线。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，在所述扫描线与所述绝缘部之间，形成有多层的层间绝缘层。
3.根据权利要求1或2所述的发光装置，其特征在于，形成的所述第二电极，至少能够将所述有效发光区域与所述虚设区域覆盖。
4.一种发光装置，其特征在于，具有由在第一电极与第二电极之间形成有发光层的多个发光元件所形成的有效发光区域；和在所述有效发光区域的外侧形成的虚设区域，在所述有效发光区域内，设置有用于驱动所述多个发光元件中的每个的像素电路，在所述虚设区域形成有绝缘部，在所述绝缘部的下方，形成有向所述像素电路供给扫描信号的扫描线的一部分，形成有与所述扫描线交叉，用于向所述像素电路供给数据信号的信号线，在所述信号线与所述第二电极之间至少形成有层间绝缘层。
5.根据权利要求4中所述的发光装置，其特征在于，还具有经过所述像素电路，将驱动电力供给到对应该像素电路的所述发光元件上的电源布线，所述电源布线形成在与所述扫描线不同的层上。
6.根据权利要求5中所述的发光装置，其特征在于，至少在所述有效发光区域内配置的所述电源布线，形成在所述扫描线与所述第二电极之间。
7.根据权利要求5或6中所述的发光装置，其特征在于，在所述电源布线与所述扫描线之间，形成有层间绝缘层。
8.根据权利要求5～7中任一项所述的发光装置，其特征在于，在所述电源布线与所述第二电极之间，形成有层间绝缘层。
9.根据权利要求4～8中任一项所述的发光装置，其特征在于，形成的所述第二电极，至少能够将所述有效发光区域与所述虚设区域覆盖。
10.根据权利要求5～9中任一项所述的发光装置，其特征在于，在所述发光元件中，形成孔穴注入/输送层。
11.一种发光装置，其特征在于，包括形成有多个具有形成在第一电极与第二电极之间的发光层的发光元件的有效发光区域；形成在所述有效发光区域的外侧的虚设区域；用于驱动所述发光元件的像素电路；用于向所述像素电路供给扫描信号的扫描线；以及用于向所述像素电路供给数据信号的数据线，所述扫描线的一部分设置在所述虚设区域，并且，通过设置在所述虚设区域的绝缘部而与所述第二电极隔离。
12.根据权利要求11中所述的发光装置，其特征在于，在所述虚设区域设置有构成所述发光元件的至少一个功能层，在所述功能层的周围设置有所述绝缘部。
13.一种电子机器，其特征在于，设置有根据权利要求1～12中任一项所述的发光装置。
全文摘要
一种发光装置及其电子机器，在设置在发光元件之间，区分发光元件的隔栅部(虚设隔栅部(212))的下方，形成有向用于像素的TFT等开关元件供给扫描信号的扫描线(101)。在隔栅部的上方以及发光元件(虚设发光层(210))上形成阴极(12)。通过在隔栅部的下方配置的扫描线(101)，能够减小阴极(12)与扫描线(101)之间的寄生电容。实现了通过使图像信号的供给稳定化，消除了对比度下降等图像显示的异常，实现显示面的有效地利用。
文档编号G09F9/30GK1434667SQ031019
公开日2003年8月6日 申请日期2003年1月23日 优先权日2002年1月24日
发明者中西早人 申请人:精工爱普生株式会社