发光装置的制作方法

专利名称：发光装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种有源矩阵发光装置，更具体地说，涉及引出光的一部分
结构。
背景技术：
一种利用来自电致发光元件(发光元件)的光的作为具有宽视角的低功 耗显示装置的发光装置，已经引起了人们的注意。
作为一种用于主要用作显示装置的发光装置的驱动方法，可采用有源矩 阵驱动方法和无源矩阵驱动方法。有源矩阵发光装置可控制每个发光元件的发 射与非发射。所以，有源矩阵发光装置可用比无源矩阵发光装置低的功耗来工 作。有源矩阵发光装置不仅适于安装到诸如手机电话的小型电气用具的显示部 分，而且还适于安装到大的电视机的显示部分上。
在有源矩阵发光装置中，把用于控制各发光元件驱动的电路设置到各个
发光元件。把该电路和发光元件设置在基底上，使得把光引出到外面时不受该 电路的阻挡。用具有光透射性质的层压绝缘层来设置。与发光元件重叠的部分 光经过该绝缘层被发射到外面。设置该绝缘层以形成诸如晶体管或电容器元件 的电路元件，它们中的每一个都是电路的部件；或一根导线。
当光经过层压的绝缘层时，由于各层的折射率不同引起彼此相互作用而 使光发射增殖。结果，发射光谱根据观看光引出表面的角度而改变，这就引出 显示在发光装置上图像可视度变坏的问题。
由于各薄层不同的折射率而引起的图像可视度的变坏可能发生于无源矩 阵发光装置中。例如，第7-211458号未审核专利公告揭示了一种具有改良的结 构来解决由于构成发光元件的各薄层在界面处由外部光的反射和发射光造成 的图像可视度变坏的问题。

发明内容
本发明的目的是提供一种能够减少根据观看光引出表面的角度发射光谱 的变化的发光装置。本发明更为明确的目标是提供一种发光装置，不仅能减少 根据光引出表面的视角发射光谱的变化，而且还能防止杂质以免从发光元件散 布到薄膜晶体管中。
本发明提供一种发光装置，包括基底；设置在基底上的第一绝缘层；设 置在第一绝缘层上的晶体管；以及设置有第一开口部分的第二绝缘层，使得晶 体管被覆盖而基底被暴露；其中在第一开口部分内部设置发光元件。
晶体管和发光元件通过连接部分彼此电连接。连接部分由经过贯穿到第 :绝缘层中的接触孔与晶体管连接。
第二绝缘层可以是单层薄层或由不同材料制成几层薄层的多层薄层，较 佳的是由含氧的氧化硅制成的薄层。
本发明提供一种发光装置，包括基底；设置在基底上的第一绝缘层；设 置在第一绝缘层上的晶体管；以及设置有第一开口部分的第二绝缘层，使得晶 体管被覆盖而基底被暴露；其中在第一开口部分内部的基底上顺序地堆叠第一 电极，发光层，和第二电极。
晶体管和发光元件通过连接部分彼此电连接。连接部分由经过贯穿到第 二绝缘层中的接触孔与晶体管连接。
第二绝缘层可以是单层薄层或由不同材料制成的多层薄层，较佳的是， 由含氧的氧化硅制成的薄膜。
本发明提供一种发光装置，包括基底；设置在基底上的第一绝缘层；在 第一绝缘层上设置的晶体管；设置有第一开口部分的第二绝缘层，使得晶体管 被覆盖而基底被暴露；以及用于覆盖第一开口部分和第二绝缘层的第三绝缘
其中在第一开口部分内部的基底上顺序地堆叠第一电极，发光层，和第二 电极。
晶体管和发光元件通过连接部分彼此电连接。连接部分由经过贯穿到第 二绝缘层中的接触孔与晶体管连接。
第二绝缘层可以是单层薄层或由不同材料制成的多层薄层，较佳的是， 由含氧的氧化硅制成的薄层。较佳的是，第三层由含氧的氮化硅制成。
本发明提供一种发光装置，包括基底，设置在基底上的第一绝缘层；设置在第一绝缘层上的晶体管；设置有第一开口部分的第二绝缘层，使得晶体管 被覆盖而基底被暴露；用于覆盖第一开口部分的第一电极；设置有第二开口部 分的斜坡层；使得第一电极被暴露；设置在第二开口部分中的第一电极上的光 发射层；以及设置在光发射层上的第二电极。
晶体管和发光元件通过连接部分彼此电连接。连接部分经过由贯穿到第 —-:绝缘层中的接触孔与晶体管连接。
第二绝缘层可以是单层薄层或由不同材料制成的多层薄层较佳的是，由 含氧的氧化硅制成的一薄层。较佳的是，第三薄层由含氧的氮化硅制成。
根据本发明，可获得具有减少的根据观看光引出表面的角度的发射光谱 变化的发光装置。
通过减少根据观看光引出表面的角度的发射光谱变化，可提供能获得具
Y〖良好可视度图像的诸如此类的显示装置。
在阅读与附图连在一起的下面的详细描述后，对本发明的这些和其它目
的，特点和优点就将变得更为明白。


图1是根据本发明发光装置结构的说明性横截面视图2是根据本发明发光装置结构的说明性顶视图3A到3E是根据本发明用于制作发光装置的方法的说明性视图4A到4C是根据本发明用于制作发光装置的方法的说明性视图5是用于操作根据本发明发光装置的电路的说明性视图6是用于操作根据本发明发光装置的电路的说明性视图7是根据本发明发光装置被密封后的说明性顶视图8是根据本发明发光装置被密封后的说明性横截面视图；以及
图9A到9C是实践本发明的电气用具的说明性视图。
具体实施方式
实施例1
参考图l，来说明根据本发明的发光装置。
在基底11上设置由绝缘层12a和绝缘层12b这两层形成的绝缘层12。在 绝缘层12b上设置包括半导体层13，栅绝缘层14和栅电极15的参差晶体管
816。
晶体管16被具有第一开口部分的绝缘层17覆盖。绝缘层17由绝缘层17a (下层)和绝缘层7b (上层)形成，但不仅仅是这样。绝缘层17可由单独一 层或者三层或更多层薄层形成。而且，第一开口部分贯穿到栅绝缘层14和绝 缘层12中到达基底11。所以基底11中的一部分从第一开口部分暴露出来。
绝缘层17和第一开口部分被绝缘层18覆盖。在第一开口部分内部，绝 缘层18和基底11被重叠在一起而彼此接触。
发光元件24由第一电极20，第二电极23，和在这些电极之间插入的发 光层22组成；并设置在绝缘层18上。第一电极20和绝缘层18被重叠在一起 而彼此接触。
通过由导体制成的连接部分19a把晶体管16电连接到发光元件24。在绝 缘层18上设置连接部分19a，经过贯穿到绝缘层17和18的接触孔到达半导体 层13。通过与第一电极20接触的、作为连接部分19a的一部分把连接部分19a 电连接到第一电极20。
连接部分19a，导线19b，绝缘层18及诸如此类的薄层由具有被设置来暴 露第一电极20中的-部分的第二开口部分的斜坡层21所覆盖。在第二开口部 分中，把发光层22设置在第一电极20上，并把第二电极23设置在发光层22 上。第一电极20的层压部分，发光层22，和第二电极23用作发光元件24。 而且，发光层22由含有发光材料的单一薄层或多层薄层形成。
在这实施例中，基底11由诸如玻璃的对可见光透明的材料形成。另外， 可采用诸如塑料的具有柔性的树脂作为基底11。或者，可用任何材料作为基底 11，只要它具有透射光的性质并起到用于支承晶体管16或发光元件24的支承 介质的作用。
绝缘层12a和绝缘层12b由能防止杂质从基底11散布出来的材料制成。 特别是，较佳的是，绝缘层12a是具有防止杂质以免散布出来的功能的薄层。 而且，较佳的是，绝缘层12b是不仅具有防止杂质以免散布出来的功能，而且 还要与半导体层13的应力有小的应力差的薄层。象这样的薄层，可采用由氧 化硅制成的薄层。由氧化硅制成的这薄层可含有几个％或更少的氮。绝缘层12 并不是总是需要由两层薄层形成。在能够防止杂质以免从基底11散布出来的 情况下，仅设置绝缘层12a，并不总是需要把绝缘层12b设置在半导体层13和 绝缘层12a之间。较佳的是，绝缘层17由氮化硅制成，能用卢瑟福背散射光谱测定法/氢前
散射光谱测定法(RBS/HFS)检测到含有5到6%的氧元素。在这种薄层中包 括氢。因此，通过使用氢来进行氢处理。而且，该层用于防止杂质以免散布到
晶体管中。
较佳的是，绝缘层18由具有低潮湿穿透率，其折射率大于基底ll的折 射率且小于第一电极20的折射率的材料制成。特别是，较佳的是，绝缘层18 由氮化硅制成，能用卢瑟福背散射光谱测定法/氢前散射光谱测定法(RBS/HFS) 检测到含有5到6%的氧元素。这样一种薄层具有高的阻挡杂质能力并对潮湿 几乎不渗透的。因此，可防止杂质以免从发光元件24散布到晶体管16中。在 绝缘层17是由具有高的潮湿穿透率的材料制成的情况下，该薄层可用于防止 潮湿以免通过绝缘层17渗透进发光元件24中。当没有潮湿渗透进发光元件中 的问题时，并不总是需要设置绝缘层18的。
而且，第一电极20可由对可见光透明的诸如氧化铟锡(ITO)的导体制 成，含有氧化硅，氧休铟锌(IZO)的ITO是氧化铟和2到20。/。氧化锌(ZnO) 或诸如此类的氧化物的混合物。
绝缘层17b可以是多薄层或单薄层的。绝缘层17b可由或者是由诸如氧 化硅，硅氧垸，或氮化硅的无机材料制成，或者是由诸如丙烯酸或聚酰胺的有 机材料制成。或者，绝缘层17b可由无机和有机材料这两者制成。在任何情况 下，绝缘层17b应是绝缘体。较佳的是，绝缘层17b包括由诸如硅氧烷或丙烯 酸的具有自平滑性质的材料制成的薄层来平滑绝缘层18的表面。绝缘层17b 的表面不仅利用具有自平滑性质的材料，而且还要抛光平滑。
发光层22可由或者是有机材料，或者是无机材料来制作。或者，发光层 22可由有机材料和无机材料这两者来制作。
在根据本发明的发光装置中，并不特别地限制晶体管16的结构。晶体管 16可以或者是单栅极晶体管，或者是多栅极晶体管。或者，晶体管16可具有 单漏极结构，LDD (轻掺杂漏极)结构，或由重叠一个LDD区和一个栅电极 形成的结构。
图2是根据本发明发光装置的顶视图。图1的横截面视图示出取自沿直 线A-A'的图2的横截面中的一部分。所以，在图2中的相同部件用如图l相同 的数字来表示。就是说，参考数字13表示半导体薄层；15，栅电极；19b，导 线；19a，连接部分；20，第一电极；以及21，斜坡层。虽然不在图l中示出，但参考数字19c， 29a，和29b表示导线；以及27和28表示晶体管。
在前面的发光装置中，来自发光元件24的光顺序地经过第一电极20，绝 缘层18和基底11发射到外面。
在前面的发光装置中，可减少在引出光到发光装置的外面，时的光反射， 并能充分地防止杂质以免从基底散布到晶体管中。而且，在前面的发光装置中， 可通过减少在引出光到外面时的光反射来限制由于反射光引起的多次相互作 用。作为限制这多次相互作用的结果，可降低根据观看光引出表面的角度的发 射光谱变化。因此，可改善显示在发光装置上图像的可视度。
实施例2
在这实施例中，参考图3A到4C来说明用于制作在图1和2中示出的发
光装置的方法。
在基底11上堆叠绝缘层12a和12b，并在绝缘层12b上堆叠半导体层13。 把半导体层13加工到合乎需要的形式。可用光致抗蚀掩膜通过腐蚀来加 工半导体层13。
形成用于覆盖半导体层13绝缘层12b，以及诸如此类的薄层的栅绝缘层 14，并在栅绝缘层14上堆叠导电层。
把该导电层加工成合乎需要的形式，以形成栅电极15。此处，不仅形成 栅电极15,而且还形成导线29a和29b (图2)。可用光致抗蚀掩膜通过腐蚀
来加工这导电层。
使用栅电极15作为掩膜把高浓度杂质掺入到半导体层13。因此，可以制 作包括半导体层13，栅绝缘层14，和栅电极15的晶体管16。
并不要特别限制晶体管16的制作工艺，并可作适当的修改以制作具有合
乎需要的晶体管。
形成覆盖栅电极15，导线29a， 29b，栅绝缘层14，和诸如此类的绝缘层 17a。在这实施例中，较佳的是，绝缘层17a由氮化硅制成，能用卢瑟福背散射 光谱测定法/氢前散射光谱测定法(RBS/HFS)检测到含有5到6%的氧元素。 采用甲硅烷(SiH4)，氨(NH3)，氧化二氮(N20)，和氢(H2)，其流率分
别为l: 10: 2: 40的混合气体作为原材料，通过等离子体CVD可形成由含有
5到6%氧元素的氮化硅制成的该薄膜。
形成覆盖绝缘层17a的绝缘层17b。在这实施中，绝缘层17b由诸如硅氧烷具有平滑性质的无机材料制成，但并不仅仅是这样。绝缘层17b可由具有自 平滑性质的有机材料制成。而且，绝缘层17b并不总是需要由具有自平滑性质 的材料制成，绝缘层17b可以仅由没有自平滑性质的材料制成(图3A)。
通过腐蚀由绝缘层17a和17b及诸如此类的薄层形成的绝缘层17来形成 贯穿绝缘层17直达基底11的第一开口部分。因此，使基底ll从第一开口部 分暴露出来(图3B)。
形成覆盖第一开口部分绝缘层17的绝缘层18。在该实施例中，绝缘层 17a由氮化硅制成，能用卢瑟福背散射光谱测定法/氢前散射光谱测定法 (RBS/HFS)检测到含有5到6%的氧元素(图3C)。
在温度从350到500。C下，进行热处理。因此，把包含在绝缘层17及诸 如此类薄层中的氢散布开来，它导致晶体管16的氢化作用。这过程可在绝缘 层17a形成之后、在绝缘层17b的形成之前进行(图3D)。
形成覆盖绝缘层18及诸如此类薄层的导电层19 (图3E)。然后，把导 电层19加工成合乎需要的形式，以形成连接部分19a，导线19b， 19c，薄膜 19d，及诸如此类的部件，使得基底11从第一开口部分暴露出来(图4A)。
用下面的方法，即用该导电层覆盖连接部分19a及诸如此类的部件来形成 具有光透射性质的导电层。然后，加工该导电层以形成第一电极20。在这实施 例中，把第一电极20加工到部分地与连接部分19a接触，并覆盖设置到绝缘层 18的开口部分。此处，第一电极20通过绝缘层18与基底11接触(图4B)。
形成具有暴露出第一电极20中的一部分的开口部分并覆盖连接部分19a， 绝缘层18，及诸如此类的薄层的斜坡层21。通过曝光和显影把对光灵敏的树 脂材料加工成合乎需要的形式来形成斜坡层21。或者，可通过由非光灵敏无机 材料或有机材料制成的薄层，并腐蚀以便加工成合乎需要的形式形成斜坡层 21。
形成覆盖从斜坡层21暴露出来的第一电极20的发光层22。可通过气相 沉积，喷墨，旋转涂膜，或诸如此类的方法中的任何一种来形成发光层22。在 基底11的表面具有不平整的情况下，可通过设置一层由聚(苯乙烯砜)(PSS) 和聚(乙烯二氧化噻吩)(PEDOT)的混合物的高分子材料制成的薄层到发光 层22中的一部分来缓解不平整。形成覆盖发光层22的第二电极23。因此，形 成了由第一电极20，发光层22，和第二电极23组成的发光元件24。例1
在这个例子中描述根据本发明的发光装置。而且，根据本发明发光装置 的结构，根据本发明用于构筑发光装置的材料等，并不限于那些在本例中所解 释的。
根据本例的发光装置是具有如图1所示的横截面结构的根据本发明的发
光装置。
在本例子中，作为发光装置24部件的发光层22是由多薄层组成。这多 薄层是通过组合多层薄层而形成的，其中的每层薄层由选自由具有高载流子输 运性质材料或具有高载流子注入性质的材料构成的群体的材料制成。这多薄层 部分地包含一种具有高发光性质的材料。用于形成发光层22的材料或者是无 机材料，或者是有机材料。在采用有机材料的场合下，可采用或者是低分子有 机材料，或者是高分子有机材料。
作为发光材料可采用4-二环亚甲基-2-甲基-6-[2-(l，l，7，7-四甲基久洛尼定 -9-基)乙烯基]-4H-吡喃(縮写为DCJT)， 4-二环亚甲基-2-叔丁基-6-[2-(l,l，7,7-四 甲基久洛尼定-9-基)乙烯基]-4H-吡喃(缩写为DPA) ， periflanthene， 2，5-二环 -1,4-二[2-(10-甲氧基-l,l，7,7-四甲基久洛尼定-9-基)乙烯基]苯，N,N，-二甲基喹 吖啶酮(縮写为DMQd)，香豆素6，香豆素545T，三(8-喹啉根合)铝(縮写为Alq3)， 9,9'-biantolyl， 9，10-二苯基蒽(縮写为DPA) ， 9,10-二(2-萘基)蒽(縮写为DNA)， 或诸如此类之化合物。也可使用另外的材料。
除了上面的单态激发的发光材料外，还可使用含用金属络合物或诸此类 的三重态激发的材料。例如，在红色发射象素，绿色发射象素，和蓝色发射象 素之间，具有比较短的半亮度寿命的红色发射象素是由三重态激发发光材料形 成的，而其余的则是由单态激发光材料形成的。这三重态激发发光材料具有一 个特征，就是由于三重态激发发光材料具有高的发光效率，所以为了获得某个 程度的亮度，它需要比单态激发发光材料的功耗低的功耗。在采用三重态激发 发光材料用于形成红色发光象素的情况中，由于发光元件需要小量的电流，所 以可改善可靠性。为降低功耗，可用三重态激发发光材料来形成红色发射象素 和绿色发射象素，而蓝色发射象素则由单态激发发光材料来形成。具有对人类 眼睛高可视度的绿色发光元件的功耗可采用三重态激发发光材料用于形成绿
13色发光元件来降低。
作为用于三重态激发发光材料的例子，熟知的是采用一种金属络合物的 材料作为掺杂剂，诸如包括第三过渡元素铂作为主要金属的金属络合物或包括 铱作为主要金属的金属络合物。三重态激发发光材料并不限于这些化合物。可
采用具有前面的结构并具有在周期表中属于8到10族的元素作为主要金属的
化合物。
作为具有高的载流子输运性质的材料，特别是具有高的电子输运性质的 材料，可推荐，例如，具有氮萘架构成苯氮萘架构的金属络合物，例如，可以
给出具有诸如三(8-喹啉根合)铝(简称Alq"，三(5-甲基-8-喹啉根合)铝(简称 Almq3) ， 二(10-羟基苯并[h]喹啉根合)铍(简称BeBq2)，或二(2-甲基-8-喹啉 根合)-4-苯基苯酚-铝(简称Balq)的喹啉骨架或苯并喹啉骨架的金属复合物。 另外，作为具有高空穴传输性能的物质，例如，可以用诸如4,4，-二[^(1-萘基)-仏 苯基-氨基]-联苯(简称a-NPD) ， 4，4'-二[N-3-甲基苯基]-N-苯基-氨基]-联苯(简 称TPD) ， 4,4，，4，，-三(N,N-二苯基-氨基)-三苯胺(简称TDATA)，或4,4',4，，陽三 |^-(3-甲基苯基)-^苯基-氨基]-三苯胺(简称MTDATA)的芳香胺系化合物(即 具有萘环氮键)。作为一种高的载流子注入性质的材料，特别是，具有高的电 子注入性质的材料可推荐碱金属或碱土金属的化合物，诸如，氟化锂(LiF)， 氟化铯(CsF)，氟化钙(CaF2)，或诸如此类的化合物。另外， 一种具有诸 如Alq3的高的电子输运性质的材料和诸如镁(Mg)的碱土金属的混合物。作 为具有高的空穴注入性质的材料，例如，金属氧化物，诸，氧化钼(MoOx)， 氧化钒(VOx)，氧化铷(RuOx)，氧化钨(WOx)，氧化锰(MuOx)，或 诸如此类的金属氧化物。另外，可推荐一种诸如酞花菁(縮写为H2Pc)或酞菁 铜(CuPc)的酞菁化合物。可采用具有高的空穴注入性质和高的空穴输运性质 的聚(乙烯二氧化噻吩)(PEDOT)和聚(苯乙烯砜)的混合物的高分子材料， 或诸如此类的混合物。
高分子有机发光材料具有的物理强度比低分子有机发光材料的物理强度 高，所以，可把发光元件制作成具有高的耐用性。由于可用涂膜来形成发光层， 所以可相当容易地制作发光元件。
晶体管16是参差的TFT。或者，晶体管16可以是逆参差的TFT。而且，在采用逆参差TFT的场合下，晶体管16可以是在半导体薄层上，装备有保护 层的称为沟保护的TFT，或装备有部分地腐蚀的半导体薄层的称为沟道腐蚀的 TFT。
半导体层13可以或者是结晶体半导体层，或者是无定形半导体层。或者， 半导体层13是半导体无定形层。
在无定形结构和结晶结构(包括单晶和多晶)之间，半无定形半导体具 有一层中间结构。无定形半导体相对于自由能具有稳定的第三态，和具有短程 有序和晶格畸变的结晶区。至少半导体中的一部分包括具有晶直径从0.5到 20nm的晶体晶粒。喇曼光谱被移到低于520cm"的波数。通过X射线衍射，观 察到可从Si单晶晶格获得的衍射峰(111) ， (220)。在半无定形半导体中包 含I原子％或更多的氢或卤素，作为用于悬挂键的中和剂。这种半无定形半导 体叫做所谓微观晶体半导体。采用硅化物气体进行辉光放电分解(等离子体 CVD)。作为硅化物气体，除SiH4之外可采用，Si2H6， SiH2Cl2， SiHCl3,SiCl4，SiF4，
或诸如此类的气体。硅化物气体可用H2，或H2和选自由He， Ar， Kf和Ne构
成的群体中的一种或多种稀有气体元素来稀释。稀释率是在2到1000倍的范 围中。所加电压在从O.l到133Pa的范围内。电源频率是从1到120MHz范围 内，较佳的是，13到60MHz。对基底的加热温度最高为300°C，较佳的是100 到250。C。作为在薄膜中的杂质，诸如氧，氮，碳及诸如此类的元素的大气组 分，较佳的是，具有浓度为lxlO"/cm"或较小，特别是，氧浓度是5xlO,cm3 或较小，较佳的是，lxlO力cn^或更小。包括半无定形半导体的TFT (薄膜晶 体管)具有迁移率约从1到10m2/Vsec。
作为结晶半导体层的具体示例，可推荐由晶体硅，多晶硅，硅锗，或诸 如此类的晶体形成的半导体薄层。这些半导体薄层可用激光结晶，或通过采用 镍或诸如此类的元素的固相生长法结晶来形成。
在半导体薄层由，例如，无定形硅的无定形材料形成的情况下；较佳的 是，发光装置具有由晶体管16和其它晶体管(用于组成用于驱动发光元件的 电路)组成的电路，其中每个晶体管是N沟型晶体管。在半导体薄层由不同于 无定形材料的材料形成的情况下，发光装置可具有或者由N沟型晶体管，或者 由P沟型晶体管组成的电路；或发光装置可具有由N沟型晶体管和P沟型晶体管这两种晶体管组成的电路。
较佳的是，斜坡层21的边缘部分具有如图1所示的连续变化的曲率半径
形式。斜坡层21由丙烯酸，硅氧垸(一种具有由硅(Si)键和氧(O)形成的
架构，且它至少包括氢作为取代基)，树脂，氧化硅，或诸如此类的化合物制
成。斜坡层21可由至少一层无机薄膜或有机薄膜中的一层，或者这两种薄膜 形成。
发光元件24可具有这d结构，在这结构中，第一电极20作为阳极而第 二电极23作为阴极，或者，在这结构中，第一电极20作为阴极而第二电极23 作为阳极。而且，在形成前面结构的情况下，晶体管16是P沟晶体管，而在 形成后面结构的情况下，晶体管16是N沟晶体管。
根据本发明的发光装置由多个在矩阵结构中的象素组成，在矩阵结构中， 象素的每一个包括前面的发光元件24和晶体管16。发光层可具有这种结构， 在这结构中，具有不同发射波长带的各发光层被分别设置到用于彩色显示的各 个象素。 一般，形成对应于红色(R)，绿色(G)，和蓝色(B)的发光层。 在这场合下，可改善彩色纯度以及可防止象素部分以免通过设置在每个发射波 长区中，在象素的发射光之外对光的透明的滤色器(着色的薄层)是一镜面(反 射)。通过设置这滤色器(着色的薄层)，按常规是需要的圆偏振片或诸如此 类之物变得不需要了，而且，光可在没有光的损失下从发光层发射出来。此外， 在斜看象素部分(显示屏)的情况下发生的彩角变化可被进一步减少。
发光层可能具有显示单色发射或在彩色显示中要用到的白光的结构，以 代替提供对应于如上面提及的各彩色的发射层的结构。在采用白色发光材料的 场合下，可在象素的发光侧设置对特定波长的光透明的滤色片(着色的薄层) 来实现彩色显示。
为形成显示白光的发光层，例如，用气相沉积顺序地沉积Alq3，用Nile红部 分地掺杂的Alq3， P-EtTAZ，TPD (芳香族双胺)。在用旋转涂膜形成发光层的 场合下，较佳的是，在被涂膜之后，通过真空加热涞熔烘材料。例如，聚(乙 烯基二氧噻吩)/聚(苯乙烯磺酸酯)水溶液(PEDOT/PSS)被完全施加和烘烤， 然后，掺以颜料(1，1，4，4-四苯基-1，3-丁二烯(丁？8),4-二环亚甲基-2-甲基-6-^-二甲基氨基-苯乙烯基)-4H-吡喃(DCM1)，尼罗红，香豆素6等)的聚乙烯基咔唑(PVK )溶液可以在其上全部施加和烘烤。
除了如上所述的多层外，发光层可以由单层形成。在该情况下，1,3,4-噁二唑衍生物(PBD)可以分散进聚乙烯基咔唑(PVK)中。通过分散30%重量 的PBD和分散适当数量的四种颜料(TPB，香豆素6， DCM1，尼罗红)可以
获得白光。
作为根据本发明发光装置部件的发光元件，在正向偏压下发光。可用有 源矩阵驱动技术来驱动通过采用发光元件形成的显示装置的象素。总之，在特 定的时段通过施加正向偏压来使各象素发射。而且，有关的象素在非发射状态 下持续某段时间。可通过在象素处于非发射状态的时段中施加反向偏压来改善 发光元件的可靠性。发光元件可在正常驱动条件下处于降低发射强度的退化模 式，或由于象素内非发射区的扩大，处于明显地降低亮度的退化模式中。可通 过施加正向偏压和反向偏压的AC驱动来延迟退化的进展，这导致改善发光装 置的可靠性。
前面的结构不仅可应用到示于图1的根据本发明的发光装置，而且还可 应用到根据本发明的另一发光装置。
例2
在本例中，解释在根据本发明的发光装置中，设置到象素部分用于驱动 发光元件的电路。而且，用于驱动发光元件的电路并不限于在本例中所解释的电路。
如图5所示，把发光元件301连接到用于驱动各发光元件的电路。这电 路具有用于用图像信号来确定发光元件301的发射或非发射的驱动晶体管321， 用于控制图像信号输入的开关晶体管322，以及用于与图像信号无关的使发光 元件301处于非发射态的删除晶体管323。把开关晶体管322的源极(或漏极) 连接到源信号线331，把驱动晶体管321的源极和删除晶体管323的源极连接 到与源信号线331平行延伸的电流供给线332，以及与第一扫描线333平行延 伸的删除晶体管323的栅极连接到第二扫描线334，而且，把驱动晶体管321 与发光元件301串联连接。解释一种当发光元件301发光时，用于驱动发光元件301的方法。在写
入时段中，第一扫描线333被选定后，其栅极连接到第一扫扫描线333的开关 晶体管322马上就开通。输入到源信号线331的图像信号经过开关晶体管322 输入到驱动晶体管321的栅极。然后，电流从电流供给线332流到发光元件301， 它导致，例如，绿色发射。发射亮度取决于在发光元件301中流过的电流量。
发光元件301相当于在图1中的发光元件24，而驱动晶体管321相当于 在图1中的晶体管16。删除晶体管323相当于在图2中的晶体管28，而开关 晶体管322相当于在图2中的晶体管27。而且，源信号线331相当于在图2中 的导线19c，电流供应线332相当于在图2中的19b，第一扫描线333相当于在 图2中的导线29a，以及第二扫描线334相当于在图2中的导线29b。
连接到各发光元件的电路结构，并不限于在本例中解释的结构。电路可 具有不同于如图6中所示的前面结构的结构。
于是，解释示于图6的电路。
如图6所示，把发光元件801连接到用于驱动各发光元件的电路。这电 路具有用于图像信号确定发光元件801的发射或非发射的驱动晶体管821，用 于控制图像信号输入的开关晶体管822，用于与图像信号无关的使发光元件801 处于非发射状态的删除晶体管823，以及用于控制供给到发光元件801电流量 的电流控制晶体管824。开关晶体管822的源极(或漏极)连接到源信号线831， 驱动晶体管821的源极和删除晶体管823的源极连接到与源信号线831平行延 伸的电流供给线832，开关晶体管822的栅极连接到第一扫描线833，以及与 第一扫描线833平行延伸的删除晶体管823的栅极连接到第二扫描线834。而 且，驱动晶体管821通过电流控制晶体管824与发光元件801串联连接。电流 控制晶体管824连接到电源线835。另外，构筑并控制电流控制晶体管824， 使得电流在电压-电流(Vd-Id)特性曲线中的饱和区流动。因此，可确定在电 流控制晶体管824中流动的电流的量值。
解释一种当发光元件801发光时，用于驱动发光元件801的方法。在写 入时段中，第一扫描线833被选定后，其栅极被连接到第一扫描线833的开关 晶体管822马上就开通。输入到源信号线831的图像信号通过开关晶体管822 输入到驱动晶体管821的栅极。而且，电流以电流供给线832通过驱动晶体管821和由于来自电源线835的信号变成开态的电流控制晶体管824流到发光元 件801，它导致光发射。在发光元件中流动的电流量取决于电流控制晶体管824。
例3
根据本发明的发光装置可有效地把光从发光层引出到外面。所以，用根 据本发明的发光装置安装的电气用具需要小量的功率用于显示功能。由于根据 观看光引出表面的角度的发射光谱变化是小的，所以，用根据本发明的发光装 置安装的电气用具可获得具有良好可视度的图像。在下文，解释用根据本发明 的发光装置安装的电气用具和诸如此类的设备。
在把外部输入端安装和密封之后，根据本发明的发光装置被安装到各类
电气用具。
在本例中，参考图7到9C来解释在密封后的根据本发明的发光装置，以 及用该发光装置安装的电气用具。图7到9C只示出一个示例，而发光装置的 结构并不仅限于此。
参考图7和8来解释根据本发明的发光装置。图8是图7的横截面视图。
在由玻璃形成的第一基底501上设置形成在象素部分502中的象素部分 502，驱动电路部分503，晶体管504，以及连接端部分505。沿着象素部分502 的边缘各自地设置驱动电路部分503。在接近驱动电路部分503之处设置连接 端部分505以待用导线连接到驱动电路部分503。在本例中，玻璃基底被用作 第一基底502。除此之外，可使用石英基底，诸如塑料基底的柔性基底，或诸 如此类的基底。
象素部分502装有发光元件和用于驱动发光元件的电路元件(就是说， 用于组成电路的各部分单元，例如，晶体管，电阻，和诸如此类的元件)。图 8是第一基底501的横截面结构示意图。在象素部分502中实施本发明。
把一种具有吸水性能的材料紧固到设置在第一基底501对面的第二基底 511。在图8中，把已紧固具有吸水性能的材料的区域512设置在象素部分502 的外侧，并与象素部分502的边缘一道。在图7中，区域512与驱动电路部分503和晶体管506重叠。在本例中，把晶状结构的氧化钙用作具有吸水性能的 材料。把凹入部分设置到第二基底511中的一部分，用丙烯酸酯(esleracrylale )
作为固定剂把氧化钙紧固到凹入部分。
在本例中，采用玻璃基底作为第二基底5U。除此之外，可使用石英基底， 诸如塑料基底的柔性基底，或诸如此类的基底。可采用具有高潮湿渗透性的材 料作为固定剂来代替采用丙烯酸脂。可采用诸如硅氧烷的无机材料作为与树脂 不同的固定剂。在本例中，固定剂是用加热来固化的。而且，可采用一种包括 聚合反应引发剂，且由光硬化的具有高潮湿渗透性的材料作为固定剂。在本例 中，采用颗粒状氧化钙作为具有吸水性能的材料，但并不仅仅如此，也可采用 其它具有吸水性能的另外材料。或者，可使用通过具有吸水性能的分子用化学 吸附在有机溶剂中混合形成的复合物，把它注入到凹入部分并固化。
用密封胶522把第一基底501和第二基底511胶合起来，使得发光元件， 品体管，和诸如此类的元件被密封于这些基底的内部。通过连接端部分505把 柔性印刷布线板(FPC) 523连接到驱动电路部分503和诸如此类的部分。
由第一基底501，第二基底511，和密封胶522所包围的空间(发光装置 内部)充以诸如氮的惰性气体。在本例中，由第一基底501，第二基底511， 和密封胶522所包围的空间也可充以树脂材料来替代气体。可把用于防止潮湿 以免渗透到空间的一层或多层薄层设置在设置于具有第二基底511的吸水性能 的材料侧之上。
由于在上述根据本发明的发光装置中没有把光从象素部分502引出到外 部的阻碍物，所以，在从发光元件的第二电极(就是设置于通过发光层基底的 对面)引出光的场合下，可有效地使用发光装置。而且，由于具有吸水性能的 材料被紧固在区域512中，所以即使第一基底501和第二基底511被压紧以便 彼此胶合，具有吸水性能的材料将不与驱动电路部分503和晶体管506相接触。 因此，具有吸水性能的材料能防止驱动电路部分503和晶体管506以免被损坏。
图9A到9C示出用根据本发明发光装置安装的电气用具的一实施例。
图9A示出由实践本发明制作的个人计算机，它由主体5521，外壳5522， 显示部分5523，键盘5524，和诸如此类的部件组成。这个人计算机可结合具有根据本发明发光元件的发光装置作为显示部分来完成。
图9B示出由实践本发明制作的手机电话，它由主体5552，显示部分5551， 声音输出部分5554，声音输入部分5555，操作开关5556， 5557，天线5553，
以及诸如此类的部件组成。该手机电话可结合具有根据本发明发光元件的发光 装置作为显示部分来完成。
图9C示出由实践本发明制作的电视机，它由显示部分5531，外壳5532， 扬声器5533，以及诸如此类的部件组成。该电视机可结合具有根据本发明发光 元件的发光装置作为显示部分来完成。
如上所指出的，根据本发明的发光装置极适宜用作各类电气用具的显示部分。
在本例中解释3个计算机。除此之外，具有根据本发明发光元件的发光 装置还可安装到汽车导航系统，照明系统，以及诸如此类的系统。
虽然本发明已通过附图作例子全面描述，但是要知道，对本领域的技术 人员来说，各种变化的修改是明显的。所以，除非这种变化和修改违背在下文 描述的本发明的范围应该把它们认为是包括在本文之中的。
权利要求
1.一种显示装置，包括第一基底；包括发光元件的象素部分、以及驱动电路部分，两者均形成在所述第一基底上；在所述象素部分和所述驱动电路部分上的第二基底；在所述第一基底与所述第二基底之间的密封胶；以及在接近所述密封胶之处的具有吸水性能的材料，其中所述具有吸水性能的材料被设置成包围所述象素部分的外围。
2. 如权利要求1所述的显示装置， 二基底中至少有一者包含塑料。
3. 如权利要求1所述的显示装置， 料包含氧化钙。
4. 如权利要求1所述的显示装置， 料被设置成与所述驱动电路部分重叠。
5. 如权利要求1所述的显示装置， 阵发光装置。其特征在于，所述第一基底和所述第 其特征在于，所述具有吸水性能的材 其特征在于，所述具有吸水性能的材 其特征在于，所述显示装置是有源矩
6. 如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置被结合在 从包含以下各项的组中选出的一者里个人计算机、手机电话、电视机、导航 系统、以及照明系统。
7. -种显示装置，包括 第一基底；包括发光元件的象素部分、以及驱动电路部分，两者均形成在所述第一基 底上；在所述象素部分和所述驱动电路部分上的第二基底； 在所述第一基底与所述第二基底之间的密封胶；以及在接近所述密封胶之处的具有吸水性能的材料，其中所述具有吸水性能的材料被设置成不与所述象素部分重叠。
8. 如权利要求7所述的显示装置，其特征在于，所述第一基底和所述第 二基底中至少有一者包含塑料。
9. 如权利要求7所述的显示装置，其特征在于，所述具有吸水性能的材 料包含氧化钙。
10. 如权利要求7所述的显示装置，其特征在于，所述具有吸水性能的材 料被设置成与所述驱动电路部分重叠。
11. 如权利要求7所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置是有源矩阵发光装置。
12. 如权利要求7所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置被结合在从包含以下各项的组中选出的一者里个人计算机、手机电话、电视机、导航系统、以及照明系统。
13. -种显示装置，包括 第一基底；包括发光元件的象素部分、以及驱动电路部分，两者均形成在所述第一基 底上；在所述象素部分和所述驱动电路部分上的第二基底，其中所述第二基底包 含凹入部分；以及形成在所述凹入部分中的具有吸水性能的材料，其中所述具有吸水性能的 材料被设置成包围所述象素部分的外围。
14. 如权利要求3所述的显示装置，其特征在于，所述第一基底和所述第二基底中至少有一者包含塑料。
15. 如权利要求13所述的显示装置，其特征在于，所述具有吸水性能的材料包含氧化钙。
16. 如权利要求13所述的显示装置，其特征在于，所述具有吸水性能的 材料被设置成与所述驱动电路部分重叠。
17. 如权利要求13所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置是有源矩阵发光装置。
18. 如权利要求13所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置被结合 在从包含以下各项的组中选出的一者里个人计算机、手机电话、电视机、导航系统、以及照明系统。
19. 一种显示装置，包括 第一基底；包括发光元件的象素部分、以及驱动电路部分，两者均形成在所述第一基底卜-;在所述象素部分和所述驱动电路部分上的第二基底，其中所述第二基底包 含凹入部分；以及形成在所述凹入部分中的具有吸水性能的材料，其中所述具有吸水性能的材料被设置成不与所述象素部分重叠。
20. 如权利要求19所述的显示装置，其特征在于，所述第一基底和所述 第二基底中至少有一者包含塑料。
21. 如权利要求19所述的显示装置，其特征在于，所述具有吸水性能的 材料包含氧化钙。
22. 如权利要求19所述的显示装置，其特征在于，所述具有吸水性能的材料被设置成与所述驱动电路部分重叠。
23. 如权利要求19所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置是有源矩阵发光装置。
24. 如权利要求19所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置被结合 在从包含以下各项的组中选出的一者里个人计算机、手机电话、电视机、导航系统、以及照明系统。
全文摘要
揭示了一种能减少取决于观看光引出表面角度的发射光谱变化的发光装置。更具体地说，揭示了一种不仅能减少取决于观看光引出表面角度的发射光谱变化，而且能防止杂质以免从发光元件散布到薄膜晶体管中。被揭示的发光装置包括基底；设置在该基底上的第一绝缘层；设置在该第一绝缘层上的晶体管；以及具有第一开口部分的第二绝缘层，使得该晶体管被覆盖，而该基底被暴露；其中发光元件被设置在第一开口部分内部。
文档编号H01L51/52GK101588660SQ200910139830
公开日2009年11月25日 申请日期2005年1月26日 优先权日2004年1月26日
发明者佐藤步, 土屋薰, 山嵜舜平, 川上贵洋, 平形吉晴, 毅 西, 贵田启子 申请人:株式会社半导体能源研究所