專利名稱：發(fā)光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采用如下發(fā)光元件的發(fā)光裝置，其中的發(fā)光元件在一對(duì)電極之間具有含有有機(jī)化合物的薄膜(以下稱作“有機(jī)化合物層”)，并且通過(guò)接收電場(chǎng)可以發(fā)出熒光或冷光。本說(shuō)明書中所稱發(fā)光裝置為圖像顯示裝置、熒光裝置或光源。另外，在發(fā)光裝置的實(shí)例中包括下述組件一個(gè)其中將連接器例如彈性印刷電路(FPC)或磁帶自動(dòng)粘結(jié)(tape automated bonding，TAB)盒帶或者磁帶承載包(tapecarrier package，TCP)設(shè)置在發(fā)光元件上的組件；一個(gè)其中印刷線路板設(shè)置在TAB盒帶或TCP頂端的組件；和一個(gè)其中集成電路(IC)直接以玻璃上芯片(COG)的方式設(shè)在發(fā)光元件上的組件。
背景技術(shù)：
發(fā)光元件是通過(guò)接收電場(chǎng)發(fā)出光束的元件。據(jù)稱其發(fā)光機(jī)理如下通過(guò)將電壓施加至夾在電極之間的有機(jī)化合物層上，從陰極注入的電子和從陽(yáng)極注入的空穴在有機(jī)化合物層中復(fù)合從而形成激發(fā)態(tài)分子(以下稱作“分子激發(fā)物(molecular excimer)”)；當(dāng)分子激發(fā)物返回其基態(tài)時(shí)發(fā)出能量。
由有機(jī)化合物層構(gòu)成的這種分子激發(fā)物可以是單激發(fā)態(tài)激發(fā)物或三激發(fā)態(tài)激發(fā)物。在本說(shuō)明書中，發(fā)光(也即光發(fā)射)可以是基于這兩者的任何一個(gè)的貢獻(xiàn)。
在這種發(fā)光元件中，其有機(jī)化合物層通常由1μm以下厚度的薄膜構(gòu)成。該發(fā)光元件為自發(fā)發(fā)光型元件，其中有機(jī)化合物層本身發(fā)光。因此，通常用在傳統(tǒng)液晶顯示器中的背光是不必要的。其結(jié)果是，該發(fā)光元件在能夠制成薄且輕的形式方面具有很大的優(yōu)勢(shì)。
考慮到有機(jī)化合物層中載流子的遷移率，在厚度約100至200nm的有機(jī)化合物層中，從載流子注入到其復(fù)合的時(shí)間為大約數(shù)十納秒。直到發(fā)光的時(shí)間，包括從載流子復(fù)合到發(fā)光的步驟，為微妙以下量級(jí)的時(shí)間。因此，該發(fā)光元件還具有其響應(yīng)非常迅速的優(yōu)點(diǎn)。
由于發(fā)光元件是載流子注入型的，所以該發(fā)光元件可以由DC電壓驅(qū)動(dòng)，并且不易產(chǎn)生噪聲。關(guān)于驅(qū)動(dòng)電壓，通過(guò)將有機(jī)化合物層制成具有約100nm均勻厚度的超薄薄膜，選擇電極材料以使載流子向有機(jī)化合物層的注入勢(shì)壘較低，并且進(jìn)一步引入異質(zhì)結(jié)構(gòu)(雙層結(jié)構(gòu))，可以在5.5V獲得100cd/m2的足夠亮度(文獻(xiàn)1C.W.Tang和S.A.VanSlyke，“Organic electroluminescent diodes”，AppliedPhysics letters，vol.51，No.12，913-915(1987))。
考慮到比如薄且輕、高速響應(yīng)以及DC低電壓可驅(qū)動(dòng)性等特性，應(yīng)注意比如下一代平板顯示元件等發(fā)光元件。由于該發(fā)光元件為自發(fā)發(fā)光型并且具有較寬的視場(chǎng)角，所以該發(fā)光元件相對(duì)易于觀看。因此，可以認(rèn)為，該發(fā)光元件能有效用作用在便攜設(shè)備顯示屏中的元件。
在將這種發(fā)光元件設(shè)置成矩陣形式的發(fā)光裝置中，可以采用所謂無(wú)源矩陣驅(qū)動(dòng)(簡(jiǎn)單矩陣型)和有源矩陣驅(qū)動(dòng)(有源矩陣型)的驅(qū)動(dòng)方法。然而，在其中象素密度增加的情況下，一般認(rèn)為其中為每個(gè)象素(或每個(gè)點(diǎn))設(shè)置一個(gè)開關(guān)的有源矩陣型驅(qū)動(dòng)方法因?yàn)榭梢詫?shí)現(xiàn)低電壓驅(qū)動(dòng)而更為適合。
附帶指出，在這種發(fā)光元件中，由于便于電子注入，所以采用具有較低逸出功的金屬材料作為陰極。迄今為止，已經(jīng)驗(yàn)證如下材料為滿足實(shí)用特性的材料鎂合金比如Mg和Ag的合金，以及鋁合金比如Al和Li的合金。所有這些材料系統(tǒng)都易于由空氣中的水分氧化，從而產(chǎn)生暗斑成為該元件的發(fā)光缺陷，或者導(dǎo)致電壓上升。因此，采用某些保護(hù)膜或某些密封結(jié)構(gòu)的形式對(duì)于元件的最后形成是必需的。
考慮到上述合金電極的背景技術(shù)，需要研制出更為穩(wěn)定的陰極。近年來(lái)已有報(bào)導(dǎo)，通過(guò)插入由氟化鋰(LiF)等制成的陰極緩沖層作為超薄絕緣層(0.5nm)，即使鋁陰極也可以產(chǎn)生相當(dāng)于或大于Mg和Ag合金或類似合金的發(fā)光特性(文獻(xiàn)2L.S.Hung，C.W.Tang和M.G.MasonAppl.Phys.Lett.，70(2)，1997年1月13日)。
通過(guò)插入該陰極緩沖層改善特性的機(jī)理如下當(dāng)構(gòu)成陰極緩沖層的LiF形成為接觸構(gòu)成有機(jī)化合物層的電子輸運(yùn)層的Alq3時(shí)，Alq3的能帶彎曲至低于電子注入勢(shì)壘。
如上所述，在由陽(yáng)極、陰極和有機(jī)化合物層構(gòu)成的發(fā)光元件中，本發(fā)明根據(jù)發(fā)光元件的元件特性，用以提高從電極注入載流子的能力。
迄今為止，已經(jīng)采用選自屬于元素周期表中第I族或第II族元素的簡(jiǎn)單物質(zhì)或含有該物質(zhì)的化合物作為具有低逸出功的材料，以在陰極和有機(jī)化合物層之間形成陰極緩沖層。
然而，在單獨(dú)采用選自屬于元素周期表第I族和第II族堿金屬和堿土金屬的任何金屬用于陰極緩沖層的情況下，會(huì)存在金屬擴(kuò)散從而對(duì)連接至發(fā)光元件的TFT特性產(chǎn)生不利影響的問(wèn)題。
另一方面，在采用含有選自屬于元素周期表第I族和第II族元素的任何元素的化合物用于陰極緩沖層的情況下，通常會(huì)采用具有較大負(fù)電性的屬于元素周期表中第XVI或XVII族的元素和氧、氟等的化合物以使逸出功較小。然而，這種化合物是不導(dǎo)電的，因此提高了其電子注入性能。然而，為使元件特性不致惡化，必須使陰極緩沖層的膜厚薄至1nm以下。因此，在相應(yīng)的象素中易于產(chǎn)生膜厚的離散，從而難以控制膜厚。

發(fā)明內(nèi)容
因此，為了解決在發(fā)光元件的制作過(guò)程中傳統(tǒng)上形成陰極緩沖層時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于形成替代它的一個(gè)新層，以便提高從陰極注入電子的能力并進(jìn)一步提供用于解決制作問(wèn)題的手段。
在本發(fā)明中，替代傳統(tǒng)的陰極緩沖層，在陰極與有機(jī)化合物層之間形成如下層無(wú)機(jī)導(dǎo)電層，由比陰極材料具有較小逸出功并且具有導(dǎo)電性的無(wú)機(jī)化合物制成。
本發(fā)明形成的無(wú)機(jī)導(dǎo)電層采用含有屬于元素周期表中第II族元素并且比陰極材料具有較小逸出功的導(dǎo)電無(wú)機(jī)化合物制成。以此方式，可以降低陰極與有機(jī)化合物層之間的能量勢(shì)壘。因此，可以提高從陰極注入電子的能力。
通過(guò)形成由具有導(dǎo)電性的無(wú)機(jī)化合物制成的無(wú)機(jī)導(dǎo)電層，與采用含有屬于元素周期表第I或II族元素的單一物質(zhì)制成的陰極緩沖層的情況相比，本發(fā)明中采用了主要具有共價(jià)鍵的更為穩(wěn)定的化合物。因此，可以防止采用單一元件時(shí)產(chǎn)生的擴(kuò)散問(wèn)題。即使本發(fā)明中比形成由絕緣無(wú)機(jī)化合物制成的陰極緩沖層的情況下無(wú)機(jī)導(dǎo)電層作得更厚，也可以獲得更為充分的亮度。因此，其膜厚可以容易地加以控制，從而可以實(shí)現(xiàn)制造成本的降低和產(chǎn)量的提高。
本發(fā)明的第一方面是一種發(fā)光裝置，包括一個(gè)陽(yáng)極，一個(gè)陰極和一個(gè)有機(jī)化合物層，該裝置進(jìn)一步包括一個(gè)導(dǎo)電膜，由無(wú)機(jī)化合物制成，形成在有機(jī)化合物層與陰極之間，其中有機(jī)化合物層形成為接觸陽(yáng)極，導(dǎo)電膜由比陰極具有較小逸出功并且具有1×10-10S/m以上電導(dǎo)率的材料制成。
由于用于在陰極與有機(jī)化合物層之間形成的陰極緩沖層的無(wú)機(jī)化合物通常具有較低的電導(dǎo)率，所以該發(fā)光元件如果其膜厚設(shè)在1nm以下則不能發(fā)出足夠的熒光。然而在本發(fā)明中，通過(guò)采用具有1×10-10s/m以上電導(dǎo)率的無(wú)機(jī)化合物作為導(dǎo)電膜，可以控制其膜厚。為此原因，所形成的發(fā)光元件可以發(fā)出足夠的熒光。
本發(fā)明的第二方面是一種發(fā)光裝置，包括一個(gè)陽(yáng)極，一個(gè)陰極和一個(gè)有機(jī)化合物層，該裝置進(jìn)一步包括一個(gè)導(dǎo)電膜，由無(wú)機(jī)化合物制成，形成在有機(jī)化合物層與陰極之間，其中有機(jī)化合物層形成為接觸陽(yáng)極，導(dǎo)電膜由具有3.5eV以下逸出功并且具有1×10-10S/m以上電導(dǎo)率的材料制成。
由于構(gòu)成有機(jī)化合物層的有機(jī)化合物比金屬等具有較小的電子吸引力，所以必須采用具有低逸出功的電極作為電極以提高注入電子的能力。例如，MgAg合金，已證明是滿足實(shí)用性能的陰極材料，具有3.7eV的逸出功(文獻(xiàn)3M.A.Baldo，S.Lamansky，P.E.Burrows，M.E.Thompson，S.R.Forrest；Very high-efficiency greenorgnic light-emitting devices based onelectrophosphorescence；Applied Physics letters，vol.75，No.1，4-6(1999))。
在本發(fā)明中通過(guò)在陰極與有機(jī)化合物層之間形成具有3.5eV以下逸出功的無(wú)機(jī)導(dǎo)電膜，即使陰極本身逸出功不是很小也可以降低陰極與有機(jī)化合物層之間能量勢(shì)壘。因此，可以提高從陰極注入電子的能力。
第三方面的發(fā)光裝置包括一個(gè)陽(yáng)極，一個(gè)陰極和一個(gè)有機(jī)化合物層，該裝置進(jìn)一步包括一個(gè)導(dǎo)電膜，由無(wú)機(jī)化合物制成，形成在有機(jī)化合物層與陰極之間，其中有機(jī)化合物層形成為接觸陽(yáng)極，陰極與導(dǎo)電膜都具有20nm以下的厚度，導(dǎo)電膜由比陰極具有較小逸出功并且具有1×10-10S/m以上電導(dǎo)率的材料制成。
本發(fā)明的第四方面是一種發(fā)光裝置，包括一個(gè)陽(yáng)極，一個(gè)陰極和一個(gè)有機(jī)化合物層，該裝置進(jìn)一步包括一個(gè)導(dǎo)電膜，由無(wú)機(jī)化合物制成，形成在有機(jī)化合物層與陰極之間，其中有機(jī)化合物層形成為接觸陽(yáng)極，陰極與導(dǎo)電膜具有70％以上的透射率，導(dǎo)電膜由比陰極具有較小逸出功并且具有1×10-10S/m以上電導(dǎo)率的材料制成，以具有1至20nm的厚度。所述透射率指的是可見(jiàn)光透射率為70-100％。
本發(fā)明的第五方面是一種發(fā)光裝置，包括一個(gè)陽(yáng)極，一個(gè)陰極和一個(gè)有機(jī)化合物層，該裝置進(jìn)一步包括一個(gè)導(dǎo)電膜，由無(wú)機(jī)化合物制成，形成在有機(jī)化合物層與陰極之間，其中有機(jī)化合物層形成為接觸陽(yáng)極，陰極與導(dǎo)電膜都具有20nm以下的厚度，并且導(dǎo)電膜由具有3.5eV以下逸出功并且具有1×10-10S/m以上電導(dǎo)率的材料制成。
本發(fā)明的第六方面是一種發(fā)光裝置，包括一個(gè)陽(yáng)極，一個(gè)陰極和一個(gè)有機(jī)化合物層，該裝置進(jìn)一步包括一個(gè)導(dǎo)電膜，由無(wú)機(jī)化合物制成，形成在有機(jī)化合物層與陰極之間，其中有機(jī)化合物層形成為接觸陽(yáng)極，陰極與導(dǎo)電膜具有70％以上的透射率，導(dǎo)電膜由具有3.5eV以下逸出功并且具有1×10-10S/m以上電導(dǎo)率的材料制成，以具有1至20nm的厚度。
在上述各個(gè)方面中，導(dǎo)電膜含有屬于元素周期表中第II族的一種元素或多種元素。
在上述各個(gè)方面中，導(dǎo)電膜由選自含有屬于元素周期表中第II族元素的氮化物、硫化物、硼化物或硅酸鹽的一種或多種制成。
在上述各個(gè)方面中，導(dǎo)電膜含有選自氮化鈣、氮化鎂、硫化鈣、硫化鎂、硫化鍶、硫化鋇、硼化鎂、硅酸鎂、硅酸鈣、硅酸鍶和硅酸鋇的一種或多種。另外在上述的方面，導(dǎo)電膜含有一個(gè)或者多個(gè)從含有稀土元素的硼化物中選出的材料。另外在上述的方面，導(dǎo)電膜含有一個(gè)或者多個(gè)材料，該材料從含有硼化鑭、硼化釔和硼化鈰的組中選出。
在上述各個(gè)方面中，無(wú)機(jī)導(dǎo)電層主要通過(guò)汽相沉積形成。在具有高熔點(diǎn)材料的情況下，例如稀土元素的硼化物，可以通過(guò)濺射構(gòu)成。在采用濺射形成有機(jī)化合物層繼而形成無(wú)機(jī)導(dǎo)電層的情況下，最好設(shè)置阻擋層(barrier layer)用于防止濺射時(shí)對(duì)有機(jī)化合物層的損害。作為制作阻擋層的材料，特別地可以采用銅酞菁(以下稱作Cu-Pc)。
在傳統(tǒng)形成由絕緣材料制成的陰極緩沖層的情況下，其薄膜不能作得較厚。然而，上述本發(fā)明使得可以將無(wú)機(jī)導(dǎo)電層薄膜作得厚于陰極緩沖層；因此，可以容易地控制相應(yīng)象素的膜厚。其結(jié)果是，可以解決制作過(guò)程中的問(wèn)題。
本發(fā)明的發(fā)光裝置可以是具有電連接至TFT的發(fā)光元件的有源矩陣型發(fā)光裝置，或者是無(wú)源矩陣型發(fā)光裝置。
從本發(fā)明發(fā)光裝置發(fā)出的熒光可以是基于單激發(fā)態(tài)或者三激發(fā)態(tài)或者兩者都有的熒光。
附圖描述

圖1A和1B表示本發(fā)明發(fā)光裝置的元件結(jié)構(gòu)。
圖2A至2C表示本發(fā)明發(fā)光裝置的元件結(jié)構(gòu)。
圖3A和3B表示本發(fā)明發(fā)光裝置的元件結(jié)構(gòu)。
圖4表示本發(fā)明發(fā)光裝置的元件結(jié)構(gòu)。
圖5A至5C表示本發(fā)明發(fā)光裝置的制作方法。
圖6A至6C表示本發(fā)明發(fā)光裝置的制作方法。
圖7A和7B表示本發(fā)明發(fā)光裝置的制作方法。
圖8A和8B表示本發(fā)明發(fā)光裝置的制作方法。
圖9A至9D表示本發(fā)明發(fā)光裝置的元件結(jié)構(gòu)。
圖10A和10B為發(fā)光裝置象素部分的頂視圖及其剖視圖。
圖11A和11B表示本發(fā)明發(fā)光裝置的元件結(jié)構(gòu)。
圖12A和12B表示反向交錯(cuò)型TFT的結(jié)構(gòu)。
圖13表示無(wú)源矩陣型發(fā)光裝置。
圖14A至14H表示電子設(shè)備的例子。
圖15A和15B表示通過(guò)測(cè)量傳統(tǒng)發(fā)光裝置的元件特性所得結(jié)果的曲線圖。
圖16A和16B表示通過(guò)測(cè)量傳統(tǒng)發(fā)光裝置的元件特性所得結(jié)果的曲線圖。
圖17A和17B表示通過(guò)測(cè)量本發(fā)明發(fā)光裝置的元件特性所得結(jié)果的曲線圖。
圖18A和18B表示通過(guò)測(cè)量本發(fā)明發(fā)光裝置的元件特性所得結(jié)果的曲線圖。
圖19A和19B表示通過(guò)測(cè)量本發(fā)明發(fā)光裝置的元件特性所得結(jié)果的曲線圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合圖1和2說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。本發(fā)明的發(fā)光裝置包括一個(gè)具有圖1A中所示元件結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件。
如圖1A中所示，陰極102形成在基板101上，無(wú)機(jī)導(dǎo)電層103形成為接觸陰極102。
無(wú)機(jī)導(dǎo)電層103由比陰極材料具有較小逸出功的材料制成，優(yōu)選由具有3.5eV以下逸出功的材料制成。無(wú)機(jī)導(dǎo)電層103由具有1×10-10S/m以上電導(dǎo)率的材料制成。由于本發(fā)明的無(wú)機(jī)導(dǎo)電層103具有導(dǎo)電性，所以其薄膜可以較厚。然而從提高光輸出效率的角度來(lái)看最好將膜厚設(shè)置在大約1至30nm。
另外，有機(jī)化合物層104形成為接觸無(wú)機(jī)導(dǎo)電層103。有機(jī)化合物層104可以形成為接觸無(wú)機(jī)導(dǎo)電層103。有機(jī)化合物層104可以形成為具有僅一個(gè)發(fā)光層的單層結(jié)構(gòu)，或者可以通過(guò)將一個(gè)發(fā)光層與對(duì)載流子具有不同作用的一個(gè)或多個(gè)層例如空穴注入層、空穴輸運(yùn)層、空穴阻擋層、電子輸運(yùn)層和電子注入層加以結(jié)合而形成。
接著，將陽(yáng)極105形成為接觸有機(jī)化合物層104。
圖1B表示具有圖1A所示元件結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件的能帶。形成在陰極102與陽(yáng)極105之間的有機(jī)化合物層104具有電子輸運(yùn)層106、發(fā)光層107、空穴輸運(yùn)層108和空穴注入層109。其逸出功幅值的關(guān)系如圖1B中所示。
通過(guò)采用具有的能級(jí)在構(gòu)成部分有機(jī)化合物層104的電子輸運(yùn)層106與陰極102的能級(jí)之間的材料制作本發(fā)明的無(wú)機(jī)導(dǎo)電層103，可以降低從陰極102注入電子時(shí)產(chǎn)生的能量勢(shì)壘110。以此方式，可以提高發(fā)光元件的電子注入能力。
在圖1A中，畫出了其中陰極102形成為接觸基板101的元件結(jié)構(gòu)。然而，本發(fā)明并不限于此結(jié)構(gòu)，也可以采用其中陽(yáng)極形成為接觸基板101的結(jié)構(gòu)。在此情況下，采用下述元件結(jié)構(gòu)其中陽(yáng)極形成為接觸基板101的結(jié)構(gòu)，有機(jī)化合物層形成為接觸陽(yáng)極，并且無(wú)機(jī)導(dǎo)電層形成在有機(jī)化合物層與陰極之間。
下面參照?qǐng)D2說(shuō)明具有上述元件結(jié)構(gòu)的有源矩陣型發(fā)光裝置的實(shí)施例1至3。
實(shí)施例1下面參照?qǐng)D2A說(shuō)明作為本發(fā)明實(shí)施例1的發(fā)光裝置象素部分的剖面結(jié)構(gòu)。
在圖2A中，半導(dǎo)體元件形成在基板201上。作為基板201，可以采用具有透明性的玻璃基板。然而也可以采用石英基板。作為半導(dǎo)體元件，采用TFT。每個(gè)TFT的有源層具有至少一個(gè)形成溝道的區(qū)域202，一個(gè)源極區(qū)203和一個(gè)漏極區(qū)204。
每個(gè)TFT的有源層覆蓋有一個(gè)柵極絕緣膜205，并且形成有一個(gè)橫過(guò)柵極絕緣膜205與溝道形成區(qū)重疊的柵極206。淀積有一個(gè)覆蓋柵極206的層間絕緣膜207，并且在該層間絕緣膜207上形成有一個(gè)電連接至源極區(qū)或漏極區(qū)的電極。到達(dá)為n溝道型TFT的電流控制TFT 222漏極區(qū)204的電極成為發(fā)光元件的陰極208。淀積一個(gè)具有開口的絕緣層209，用以覆蓋陰極208的邊緣部分并且具有一個(gè)錐形邊緣。無(wú)機(jī)導(dǎo)電層210形成在陰極208上。有機(jī)化合物層211淀積于其上。陽(yáng)極212形成在有機(jī)化合物層211上以形成發(fā)光元件。在空間213保留的狀態(tài)下用密封板214將該發(fā)光元件加以密封。
在本實(shí)施例中，無(wú)機(jī)導(dǎo)電層210形成為接觸電連接至TFT的陰極208，有機(jī)化合物層211形成為接觸該層210。
另外，由于無(wú)機(jī)導(dǎo)電層210具有導(dǎo)電性，所以無(wú)機(jī)導(dǎo)電層210可以形成為具有1至30nm的膜厚。因此，易于控制膜厚。
在本實(shí)施例1中，通過(guò)采用透明的導(dǎo)電膜作為陽(yáng)極212，由有機(jī)化合物層211中載流子復(fù)合產(chǎn)生的光束可以從陽(yáng)極212一側(cè)發(fā)出。
在本實(shí)施例1中，無(wú)機(jī)導(dǎo)電層210含有屬于元素周期表中第II族的元素，或者含有此元素的氮化物、硫化物、硼化物或硅酸鹽。該無(wú)機(jī)導(dǎo)電層210可以含有稀土元素的硼化物。
具體地說(shuō)，無(wú)機(jī)導(dǎo)電層210可以由下述材料制成氮化鈣、氮化鎂、硫化鈣、硫化鎂、硫化鍶、硫化鋇、硼化鎂、硅酸鎂、硅酸鈣、硅酸鍶、硅酸鋇等等。另外無(wú)機(jī)導(dǎo)電層210能夠由含有稀土元素(Sc，Y，La，Ce，Pr，Nd，Pm，Sm，Eu，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Tm，Yb，Lu)的硼化物構(gòu)成，優(yōu)選是由硼化鑭、硼化釔和硼化鈰構(gòu)成。通過(guò)采用主要具有共價(jià)鍵的穩(wěn)定化合物，可以防止摻雜離子(一般為堿金屬離子或堿土金屬離子)的擴(kuò)散，而這種擴(kuò)散在采用堿金屬或堿土金屬的單一元素時(shí)會(huì)成為問(wèn)題。因此，可以提高從陰極208注入電子的能力。
用于制作有機(jī)化合物層211的材料可以是公知的高分子有機(jī)化合物或公知的低分子有機(jī)化合物。
在本實(shí)施例1中，通過(guò)濺射形成有機(jī)化合物層211繼而形成由透明導(dǎo)電膜制成的陽(yáng)極212；因此，優(yōu)選形成阻擋層(未畫出)，用于防止在形成陽(yáng)極212時(shí)對(duì)有機(jī)化合物層211的損害。通過(guò)形成構(gòu)成有機(jī)化合物層211一部分的空穴注入層，可以使空穴注入層具有阻擋層的功能；因此，可以形成空穴注入層。至于空穴注入層，可以采用銅酞菁(以下稱作Cu-Pc)。
這里，作為例子已經(jīng)說(shuō)明了頂部柵極型TFT。然而，TFT的類型并不特別局限，本發(fā)明也可以適用于底部柵極型TFT，前向交錯(cuò)型TFT及類似類型的TFT。
實(shí)施例2下面參照?qǐng)D2B說(shuō)明作為本發(fā)明實(shí)施例2的發(fā)光裝置象素部分的剖面結(jié)構(gòu)。直至層間絕緣膜207形成而形成的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1中相同，除了其電流控制TFT形成為p溝道型之外。因此，其詳細(xì)說(shuō)明加以省略。
在層間絕緣膜207上形成有電極，電連接至每個(gè)TFT的源極區(qū)或漏極區(qū)。到達(dá)為p溝道型TFT的電流控制TFT 222漏極區(qū)204的電極電連接至發(fā)光元件的陽(yáng)極231。淀積用于覆蓋陽(yáng)極231邊緣部分并且具有錐形邊緣的具有開口的絕緣層232。
有機(jī)化合物層233淀積在陽(yáng)極231上。無(wú)機(jī)導(dǎo)電層234淀積其上。陰極235設(shè)在無(wú)機(jī)導(dǎo)電層234上以形成發(fā)光元件。以與實(shí)施例1中相同的方式，在空間213保留的狀態(tài)下用密封板214將該發(fā)光元件加以密封。
在本實(shí)施例2中，有機(jī)化合物層233形成為接觸電連接至TFT的陽(yáng)極231。無(wú)機(jī)導(dǎo)電層234形成在有機(jī)化合物層233與陰極235之間以與兩者都接觸。
在本實(shí)施例2中，通過(guò)采用透明導(dǎo)電膜用于陽(yáng)極231，使得載流子在有機(jī)化合物層233中復(fù)合產(chǎn)生的光束能夠從陽(yáng)極231一側(cè)發(fā)出。在本實(shí)施例2中，穿過(guò)陽(yáng)極231的光束也穿過(guò)基板201從而向外發(fā)出。為此原因，必須采用透明材料作為基板201所用材料。具體地說(shuō)，采用比如玻璃、石英或塑料等材料。
在本實(shí)施例2中，通過(guò)濺射形成有機(jī)化合物層233繼而形成無(wú)機(jī)導(dǎo)電層234；因此，可以形成阻擋層(未畫出)用于防止在形成層234時(shí)對(duì)有機(jī)化合物層233的損害。至于阻擋層，可以采用Cu-Pc等。
實(shí)施例3下面參照?qǐng)D2C說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例3的發(fā)光裝置象素部分的剖面結(jié)構(gòu)。直至層間絕緣膜207形成而形成的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1中相同，除了其電流控制TFT形成為n溝道型之外。因此，其詳細(xì)說(shuō)明加以省略。
在本實(shí)施例3中，第一電極241形成為電連接至各TFT。用于形成第一電極241的材料優(yōu)選是任意一種具有高遮光性能和高反射率的導(dǎo)電材料比如鋁、鈦或鎢等。優(yōu)選采用由任意一種上述導(dǎo)電材料構(gòu)成的單層或者兩種以上導(dǎo)電材料構(gòu)成的層疊結(jié)構(gòu)。
由具有大逸出功的材料構(gòu)成的第二電極242形成在第一電極241上。最好采用具有較小逸出功的材料比如ITO。淀積用于覆蓋第二電極242邊緣部分并且為錐形的具有開口的絕緣層242。在本實(shí)施例3中，由具有遮光特性和反射率的第一電極和具有小逸出功的第二電極構(gòu)成的層疊結(jié)構(gòu)用作單個(gè)發(fā)光元件的陽(yáng)極244。
有機(jī)化合物層245淀積在陽(yáng)極244上。無(wú)機(jī)導(dǎo)電層246淀積其上。陰極247設(shè)置在無(wú)機(jī)導(dǎo)電層246上以形成發(fā)光元件。以與實(shí)施例1和2中相同的方式，在空間213保留的狀態(tài)下用密封板214將該發(fā)光元件加以密封。
本實(shí)施例3具有如下結(jié)構(gòu)陽(yáng)極244通過(guò)將電連接至TFT的第一電極241與第二電極242層疊而形成；有機(jī)化合物層245形成為接觸陽(yáng)極244；無(wú)機(jī)導(dǎo)電層246形成在有機(jī)化合物層245與陰極247之間以與兩者都接觸。
通過(guò)采用這種結(jié)構(gòu)，由有機(jī)化合物層245中載流子復(fù)合所產(chǎn)生的熒光可以有效地從陰極247一側(cè)出射而不從陽(yáng)極242一側(cè)出射。
在本實(shí)施例3中，無(wú)機(jī)導(dǎo)電層246在形成有機(jī)化合物層245之后通過(guò)濺射形成。因此可以淀積阻擋層(未畫出)用于防止在形成層246時(shí)對(duì)有機(jī)化合物層245的損害。至于阻擋層，可以采用Cu-Pc等材料。
為了從本實(shí)施例3中陰極247一側(cè)發(fā)出有機(jī)化合物層245中產(chǎn)生的熒光，優(yōu)選將無(wú)機(jī)導(dǎo)電層246的膜厚設(shè)定為1至20nm。另外，陰極247優(yōu)選形成為具有1至20nm的膜厚以使光束透過(guò)陰極247。
下面以實(shí)例方式更詳細(xì)地說(shuō)明具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明。
實(shí)例下面說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)例。
實(shí)例1在本實(shí)例中，將詳細(xì)說(shuō)明具有實(shí)施例1、2和3中元件結(jié)構(gòu)的發(fā)光裝置。
圖3A表示實(shí)施例1中所述發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)。也就是說(shuō)，其結(jié)構(gòu)為無(wú)機(jī)導(dǎo)電層302形成在陰極301上，有機(jī)化合物層303形成在無(wú)機(jī)導(dǎo)電層302上，以及陽(yáng)極307形成在有機(jī)化合物層303上，并且為上發(fā)光型元件結(jié)構(gòu)，其中由有機(jī)化合物層303產(chǎn)生的光束透過(guò)陽(yáng)極307向外發(fā)出。在該元件結(jié)構(gòu)的情況下，通過(guò)濺射將作為透明導(dǎo)電膜的ITO薄膜形成在有機(jī)化合物層303上。因此，為了防止在濺射時(shí)對(duì)有機(jī)化合物層303的損害，最好設(shè)置通過(guò)汽相沉積形成的阻擋層306。
如圖2A中所示，在本實(shí)例中，陰極301為電連接至電流控制TFT222的電極，并且由具有120nm厚度的Al制成。
陰極301上的無(wú)機(jī)導(dǎo)電層302通過(guò)用CaN汽相沉積制成，具有30nm的厚度。
在本實(shí)例中，形成在無(wú)機(jī)導(dǎo)電層302上的有機(jī)化合物層303具有發(fā)光層304和空穴輸運(yùn)層305的層疊結(jié)構(gòu)。本實(shí)例中的有機(jī)化合物層303是用其中層303由高分子有機(jī)化合物制成的例子說(shuō)明的。然而，層303可以由低分子化合物的單層或多層構(gòu)成。
發(fā)光層304可以由聚對(duì)亞苯基乙烯類型、聚對(duì)亞苯基類型、聚噻吩類型、或聚芴類型的材料制成。
作為聚對(duì)亞苯基乙烯類型材料，可以采用下述材料聚(對(duì)亞苯基乙烯)，以下稱作PPV，或聚(2-(2’-乙氧基)-5-甲氧基-1，4-對(duì)亞苯基乙烯)，以下稱作MEH-PPV，其都可以發(fā)出橙色熒光；聚[2-(二烷氧苯基)-1，4-對(duì)亞苯基乙烯]，稱作ROPh-PPV，其可以發(fā)出綠色熒光；等等。
作為聚對(duì)亞苯基類型材料，可以采用下述材料聚(2，5-二烷氧基-1，4-亞苯基)，以下稱作RO-PPP，聚(2，5-二己氧基-1，4-亞苯基)，其都可以發(fā)出藍(lán)色熒光；等等。
作為聚噻吩類型材料，可以采用下述材料聚(3-烷基噻吩)，以下稱作PAT，聚(3-己基噻吩)，以下稱作PHT，聚(3-環(huán)己基噻吩)，以下稱作PCHT，聚(3-環(huán)己基-4-甲基噻吩)，以下稱作PCHMT，聚(3，4-二環(huán)己基噻吩)，以下稱作PDCHT，聚[3-(4-辛基苯基)-噻吩]，以下稱作POPT，或者聚[3-(4-辛基苯基)-2，2-二噻吩]，以下稱作PTOPT，其都可以發(fā)出紅色熒光；等等。
作為聚芴類型材料，可以采用下述材料聚(9，9-二烷基芴)，以下稱作PDAF，或者聚(9，9-二辛基芴)，以下稱作PDOF其都可以發(fā)出藍(lán)色熒光；等等。
將能夠形成發(fā)光層的上述材料溶解在有機(jī)溶液中，然后用任何涂布方法施加此溶液。此處所用有機(jī)溶液的例子包括甲苯、苯、氯苯、二氯苯、氯仿、萘滿、二甲苯、二氯甲苯、環(huán)己烷、NMP(N-甲基-2-吡咯烷酮)、二甲基亞砜、環(huán)己酮、二惡烷，和THF(四氫呋喃)。
用聚(3，4-亞乙基二氧代噻吩)，以下稱作PEDOT，和作為接受體材料的聚苯乙烯磺酸，以下稱作PSS，或者用聚苯胺，以下稱作PANI，和樟腦磺酸，以下稱作CSA，形成空穴輸運(yùn)層305。由于所述材料是可溶于水的，所以將其制成水溶液，然后用任何涂布方法施加該水溶液以形成薄膜。
在本實(shí)例中，由PPV制成的薄膜形成為發(fā)光層304，具有80nm的厚度，并且由PEDOT和PSS制成的薄膜形成為空穴輸運(yùn)層305，具有30nm的厚度。
在有機(jī)化合物層303上形成阻擋層306。作為制成阻擋層306的材料，可以采用具有較大逸出功的材料比如金或銀、Cu-Pc等。在本實(shí)例中，采用金通過(guò)汽相沉積形成具有20nm厚度的阻擋層303。
接著，形成陽(yáng)極307。作為構(gòu)成陽(yáng)極307的材料，采用透明材料比如ITO(銦錫氧化物)或IZO(銦鋅氧化物)。在本實(shí)例中，通過(guò)濺射用ITO形成110nm的陽(yáng)極397。
如上所述，可以獲得實(shí)施例1中所述的上發(fā)光型發(fā)光元件。
圖3B中畫出了實(shí)施例2中所述發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)。也就是說(shuō)，該結(jié)構(gòu)為有機(jī)化合物層312形成在陽(yáng)極311上，無(wú)機(jī)導(dǎo)電層316形成在有機(jī)化合物層312上，并且陰極317形成于其上，為下發(fā)光型元件結(jié)構(gòu)，其中在有機(jī)化合物層312中產(chǎn)生的光束透過(guò)陽(yáng)極311向外發(fā)出。
在本實(shí)例中，如圖2B所示，陽(yáng)極311為電連接至電流控制TFT 222的透明電極，并且由具有110nm厚度的ITO制成。
形成在陽(yáng)極311上的有機(jī)化合物層312具有空穴輸運(yùn)層313和發(fā)光層314的層疊結(jié)構(gòu)，如圖3A中所示。作為構(gòu)成空穴輸運(yùn)層313和發(fā)光層314的材料，可以采用上述相同的材料。以與圖3A中相同的方式，形成具有30nm厚度的由PEDOT和PSS制成的空穴輸運(yùn)層313，并且形成具有80nm厚度的由PPV制成的發(fā)光層314。
以與圖3A中相同的方式，有機(jī)化合物層312上的無(wú)機(jī)導(dǎo)電層316通過(guò)用CaN進(jìn)行汽相沉積形成為具有30nm的厚度。
陰極317形成在無(wú)機(jī)導(dǎo)電層316上。用作為此處陰極材料的Al形成陰極317，使之具有120nm的厚度。
如上所述，可以獲得實(shí)施例2中所述的下發(fā)光型發(fā)光元件。
圖4中畫出了實(shí)施例3中所述發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)。也就是說(shuō)，該結(jié)構(gòu)為其中有機(jī)化合物層402形成在陽(yáng)極401上，無(wú)機(jī)導(dǎo)電層406形成在有機(jī)化合物層402上，并且陰極形成于其上，為上發(fā)光型元件結(jié)構(gòu)，其中在有機(jī)化合物層402中產(chǎn)生的光束透過(guò)無(wú)機(jī)導(dǎo)電層406和陰極407向外發(fā)出。
如圖2C中所示，陽(yáng)極401由第一電極241和電連接至電流控制TFT222的第二電極242的層疊結(jié)構(gòu)構(gòu)成。在本實(shí)例中，陽(yáng)極401由形成100nm厚度第一電極241的Al和形成50nm厚度第二電極242的ITO構(gòu)成。
形成在陽(yáng)極401上的有機(jī)化合物402由空穴輸運(yùn)層403和發(fā)光層404的層疊結(jié)構(gòu)以圖3A中所示相同方式構(gòu)成。制成空穴輸運(yùn)層403和發(fā)光層404的材料可以選自并采用上述材料。以與圖3A中相同的方式，形成具有30nm厚度的由PEDOT和PSS制成的空穴輸運(yùn)層403，并且形成具有80nm厚度的由PPV制成的發(fā)光層404。
以與圖3A中相同的方式，形成在有機(jī)化合物層402上的無(wú)機(jī)導(dǎo)電層406通過(guò)用CaN進(jìn)行汽相沉積形成。此處無(wú)機(jī)導(dǎo)電層406形成為具有10nm的厚度，其方式使得在有機(jī)化合物層402中產(chǎn)生的光束能夠透過(guò)無(wú)機(jī)導(dǎo)電層406。
陰極407形成在無(wú)機(jī)導(dǎo)電層406上?？紤]到光透射率，此處采用Al作為陰極材料以形成陰極407，使之具有20nm的厚度。
如上所述，可以獲得實(shí)施例3中所述的上發(fā)光型發(fā)光元件。
實(shí)例2在本實(shí)例中，下面參照?qǐng)D5至8詳細(xì)說(shuō)明在形成元件基板時(shí)在相同基板上同時(shí)形成象素部分和驅(qū)動(dòng)電路的TFT(n溝道TFT和p溝道TFT)并且形成發(fā)光元件的方法，其中驅(qū)動(dòng)電路形成在象素部分的外圍，發(fā)光元件在其象素部分連接至TFT。注意在本實(shí)例中，形成具有實(shí)例1中所述結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件。
首先，在本實(shí)例中，采用由玻璃比如硼硅酸鈣玻璃或硼硅酸鋁制成的基板600，由比如Corning#7059和#1737代表。注意對(duì)于基板600，可以用其上形成有絕緣膜的石英基板作為替代。也可以采用具有耐受本實(shí)例處理溫度的塑料基板。
然后，由絕緣膜比如二氧化硅薄膜、氮化硅薄膜或氮氧化硅薄膜制成基底薄膜601。在本實(shí)例中，采用兩層結(jié)構(gòu)作為基底薄膜601。然而，也可以采用單層薄膜或者由兩層以上絕緣膜構(gòu)成的層疊結(jié)構(gòu)。作為基底薄膜601的第一層，采用SiH4、NH3和N2O、作為反應(yīng)氣體用等離子體CVD方法將氮氧化硅薄膜601a形成為10至200nm(優(yōu)選為50至100nm)的厚度。在本實(shí)例中，形成具有50nm膜厚的氮氧化硅薄膜601a(組分比Si＝32％，O＝27％，N＝24％以及H＝17％)。
然后，作為基底薄膜601的第二層，采用SiH4和N2O、作為反應(yīng)氣體用等離子體CVD方法將氮氧化硅薄膜601b層疊其上形成為50至200nm(優(yōu)選為100至150nm)的厚度。在本實(shí)例中，形成具有100nm膜厚的氮氧化硅薄膜601b(組分比Si＝32％，O＝59％，N＝7％以及H＝2％)。
接著，將半導(dǎo)體層602至605形成在基底薄膜601上。通過(guò)公知方法(濺射方法、LPCVD方法或等離子體CVD方法)由具有非晶態(tài)結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體薄膜制成半導(dǎo)體層602至605，并使其經(jīng)受公知的結(jié)晶處理(激光結(jié)晶方法、熱結(jié)晶方法、或者使用催化劑比如鎳的熱結(jié)晶方法)。如此獲得的晶態(tài)半導(dǎo)體薄膜被模制成所需的形狀以獲得半導(dǎo)體層。將半導(dǎo)體層602至605形成為25至80nm(優(yōu)選為30至60nm)的厚度。晶態(tài)半導(dǎo)體薄膜的材料并不特別局限于而是優(yōu)選采用硅、硅鍺(Si1-xGex(x＝0.01至0.02))合金等形成薄膜。
在本實(shí)例中，用等離子體CVD方法形成55nm厚的非晶硅薄膜，然后將含鎳溶液保持在該非晶硅薄膜上。對(duì)該非晶硅薄膜進(jìn)行脫氫處理(500℃下一個(gè)小時(shí))，然后對(duì)其進(jìn)行熱結(jié)晶處理(550℃下四個(gè)小時(shí))。此外，為了提高其結(jié)晶度，進(jìn)行激光退火處理以形成晶體硅薄膜。然后，用光刻法對(duì)該晶體硅薄膜進(jìn)行構(gòu)圖處理，以獲得半導(dǎo)體層602至605。
此外，在形成半導(dǎo)體層602至605之前或之后，可以摻雜微量的雜質(zhì)元素(硼或磷)以控制TFT的閾值。
另外，在用激光結(jié)晶方法制作晶態(tài)半導(dǎo)體薄膜的情況下，可以采用脈沖振蕩型或連續(xù)波型氣態(tài)激光器或固態(tài)激光器。至于氣態(tài)激光器，可以采用受激準(zhǔn)分子激光器、Ar激光器或Kr激光器。至于固態(tài)激光器，可以采用YAG激光器、YVO4激光器、YLF激光器、Ya1O3激光器、玻璃激光器、紅寶石激光器、Ti藍(lán)寶石激光器。
在采用這些激光器的情況下，適于采用如下方法，其中從激光振蕩器發(fā)出的激光束由一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)會(huì)聚成線光束，并且照射至半導(dǎo)體薄膜上。盡管結(jié)晶條件應(yīng)當(dāng)由操作者適當(dāng)?shù)丶右赃x擇，但是在采用受激準(zhǔn)分子激光器的情況下，將脈沖振蕩頻率設(shè)定在300Hz，將激光能量密度設(shè)定在100至400mJ/cm2(通常為200至300mJ/cm2)。在采用YAG激光器的情況下，適于采用第二諧波將脈沖振蕩頻率設(shè)定在30至300Hz，將激光能量密度設(shè)定在300至600mJ/cm2(通常為350至500mJ/cm2)。然后，會(huì)聚成寬度為100至1000μm例如400μm直線形狀的激光束照射在基板的整個(gè)表面，此時(shí)線形激光束的占空比可以設(shè)定為50至90％。
然后形成柵極絕緣膜607用以覆蓋半導(dǎo)體層602和605。用含硅的絕緣膜通過(guò)等離子體CVD或?yàn)R射方法將柵極絕緣膜607形成為具有40至150nm的薄膜厚度。在本實(shí)例中，用氮氧化硅薄膜通過(guò)等離子體CVD方法將柵極絕緣膜607形成為具有110nm的厚度(組分比Si＝32％，O＝59％，N＝7％以及H＝2％)。當(dāng)然，柵極絕緣膜607并不限于氮氧化硅薄膜，也可以將含有其他硅的絕緣膜形成為單層的層疊結(jié)構(gòu)。
此外，當(dāng)采用二氧化硅時(shí)，柵極絕緣膜607可以用等離子體CVD方法形成，其中將TEOS(原硅酸四乙酯)和O2混合，用40pa的反應(yīng)氣壓、300至400℃的基板溫度，以0.5至0.8W/cm2的功率密度進(jìn)行高頻(13.56MHZ)放電。如此制造的二氧化硅薄膜通過(guò)隨后在400至500℃的熱退火可以獲得作為柵極絕緣膜的良好特性。
接著，如圖5A中所示，在柵極絕緣膜607上，將第一導(dǎo)電膜608和第二導(dǎo)電膜609形成為分別具有20至100nm以及100至400nm膜厚的層疊結(jié)構(gòu)。在本實(shí)例中，將由TaN薄膜制成的膜厚為30nm的第一導(dǎo)電膜608和由W薄膜制成的膜厚為370nm的第二導(dǎo)電膜609形成為層疊結(jié)構(gòu)。TaN薄膜用Ta靶在含氮?dú)夥障峦ㄟ^(guò)濺射而形成。另外，W薄膜用W靶通過(guò)濺射方法而形成。W薄膜可以用六氟化鎢(WF6)通過(guò)熱CVD方法形成。
不管采用什么方法，都必須使材料具有低電阻以用作柵極電極，優(yōu)選將W薄膜的電阻率設(shè)定為小于或等于20μΩcm。通過(guò)使晶粒較大，可以使W薄膜具有較低的電阻率。然而，在W薄膜中含有許多雜質(zhì)元素比如氧的情況下，其結(jié)晶過(guò)程受到抑制從而電阻變大。因此，在本實(shí)例中，通過(guò)用具有99.9999％純度的靶以濺射方法形成具有高純度的W薄膜，并且通過(guò)充分考慮防止氣相中的雜質(zhì)在薄膜形成過(guò)程中混入，可以實(shí)現(xiàn)9至20μΩcm的電阻率。
注意在本實(shí)例中，第一導(dǎo)電膜608由TaN制成，第二導(dǎo)電膜609由W制成，但是所述材料并不局限于此，每一薄膜都可以由選自Ta、W、Ti、Mo、Al、Cu、Cr和Nd的元素或合金材料或者含有上述元素作為其主要充分的化合物材料制成。此外，可以采用以摻雜以雜質(zhì)元素比如磷的多晶硅薄膜為代表的半導(dǎo)體薄膜。而且，可以采用含有Ag、Pd、Cu的合金。
另外，可以采用任何組合比如其中第一導(dǎo)電膜608由鉭(Ta)制成而第二導(dǎo)電膜609由W制成的組合，其中第一導(dǎo)電膜608由氮化鈦(TiN)制成而第二導(dǎo)電膜609由W制成的組合，其中第一導(dǎo)電膜608由氮化鉭(TaN)制成而第二導(dǎo)電膜609由Al制成的組合，或者其中第一導(dǎo)電膜608由氮化鉭(TaN)制成而第二導(dǎo)電膜609由Cu制成的組合，或者其中第一導(dǎo)電膜608由W、Mo或W和Mo結(jié)合制成而第二導(dǎo)電膜609由Al和Si或者Al和Ti或者Al和Sc或者Al和Nd制成的組合，此外，第三導(dǎo)電膜(未畫出)由Ti、TiN或者Ti和TiN結(jié)合制成。
接著，用光刻法形成由抗蝕劑制成的掩模610和613，并且對(duì)進(jìn)行第一刻蝕處理以形成電極和導(dǎo)線，如圖5B中所示。用第一和第二刻蝕條件進(jìn)行該第一刻蝕處理。在本實(shí)例中，作為第一刻蝕條件，采用ICP(電感耦合等離子體)刻蝕方法，采用CF4、Cl2和O2的混合氣體作為刻蝕氣體，氣體流速設(shè)定在25/25/10sccm，并且通過(guò)在1Pa下向線圈形電極施加500W RF(13.56MHZ)功率來(lái)產(chǎn)生等離子體此處采用Matsushita Electric Industrial Co.Ltd生產(chǎn)的具有ICP(型號(hào)E645-ICP)的干刻裝置。同時(shí)向基板一側(cè)(測(cè)試件工作臺(tái))施加150W RF(13.56MHZ)功率。
用第一刻蝕條件對(duì)W薄膜進(jìn)行刻蝕，將第二導(dǎo)電層的端部形成為錐形。在第一刻蝕條件下，對(duì)W的刻蝕速度為200.39nm/min，對(duì)TaN的刻蝕速度為80.32nm/min，W對(duì)TaN的選擇度為大約2.5。另外，用第一刻蝕條件時(shí)W的圓錐角為大約26°。
然后，如圖5B中所示，將第一刻蝕條件改成第二刻蝕條件而不去除由抗蝕劑制成的掩模610至613，采用CF4和Cl2的混合氣體作為刻蝕氣體，氣體流速設(shè)定在30/30sccm，并且通過(guò)在1Pa下向線圈形電極施加500W RF(13.56MHZ)功率來(lái)產(chǎn)生等離子體，由之進(jìn)行刻蝕約15秒。同時(shí)向基板一側(cè)(測(cè)試件工作臺(tái))施加20W RF(13.56MHZ)功率以有效施加負(fù)自偏壓。用其中CF4和Cl2混合的第二刻蝕條件以相同的順序?qū)薄膜以及TaN薄膜進(jìn)行刻蝕。
在第二刻蝕條件下，對(duì)W的刻蝕速度為58.97nm/min，對(duì)TaN的刻蝕速度為66.43nm/min。注意刻蝕時(shí)間可以增加大約10至20％，以便進(jìn)行刻蝕使得柵極絕緣膜上沒(méi)有任何殘余。
在第一刻蝕處理中，通過(guò)采用具有適當(dāng)形狀抗蝕劑的掩模，使第一和第二導(dǎo)電層的端部由于施加在基板一側(cè)偏壓的作用而形成為錐形。錐形部分的角度可以設(shè)為15°至45°。因此，用第一刻蝕條件形成了由第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層構(gòu)成的第一形狀導(dǎo)電層615至618(第一導(dǎo)電層615a至618a和第二導(dǎo)電層615b至618b)。數(shù)標(biāo)620表示柵極絕緣膜，柵極絕緣膜未被第一形狀導(dǎo)電層615至618覆蓋的區(qū)域通過(guò)刻蝕變薄大約20至50nm。
接著，進(jìn)行第一摻雜處理，以便將產(chǎn)生n型導(dǎo)電型的雜質(zhì)元素加入半導(dǎo)體層中而不去除抗蝕劑制成的掩模(圖15B)?？梢酝ㄟ^(guò)離子摻雜方法或離子注入方法進(jìn)行摻雜。離子摻雜方法的條件是，摻雜量為1×1013至5×1015原子/cm2，加速電壓為60至100keV。在本實(shí)例中，摻雜量為1.5×1015原子/cm2，加速電壓為80keV。
作為用于產(chǎn)生n型導(dǎo)電型的雜質(zhì)元素，采用屬于元素周期表中第15族的元素一般為磷(P)或砷(As)，此處采用磷。在此情況下，導(dǎo)電層615至618變?yōu)楫a(chǎn)生n型導(dǎo)電型雜質(zhì)元素的掩模，從而以自對(duì)準(zhǔn)方式形成高濃度的雜質(zhì)區(qū)621至624。將產(chǎn)生n型導(dǎo)電型的雜質(zhì)元素以1×1020至1×1021原子/cm3的濃度加入高濃度雜質(zhì)區(qū)621至624。
然后，進(jìn)行第二刻蝕處理而不去除抗蝕劑制成的掩模，如圖15C中所示。用第三或第四刻蝕條件進(jìn)行第二刻蝕處理。此處，采用CF4和Cl2的混合氣體作為刻蝕氣體，氣體流速設(shè)定在30/30sccm，并且通過(guò)在1Pa下向線圈形電極施加500W RF(13.56 MHZ)功率來(lái)產(chǎn)生等離子體，由之進(jìn)行刻蝕約60秒。同時(shí)向基板一側(cè)(測(cè)試件工作臺(tái))施加20W RF(13.56MHZ)功率以有效施加負(fù)自偏壓。用其中CF4和Cl2混合的第三刻蝕條件以相同的順序?qū)薄膜以及TaN薄膜進(jìn)行刻蝕。
在第二刻蝕條件下，對(duì)W的刻蝕速度為58.97nm/min，對(duì)TaN的刻蝕速度為66.43nm/min。注意刻蝕時(shí)間可以增加大約10至20％，以便進(jìn)行刻蝕使得柵極絕緣膜上沒(méi)有任何殘余。
然后，如圖5C中所示，將第三刻蝕條件改成第四刻蝕條件。不去除由抗蝕劑制成的掩模610-613，采用CF4、Cl2和O2的混合氣體作為刻蝕氣體，氣體流速設(shè)定在20/20/20sccm，并且通過(guò)在1Pa下向線圈形電極施加500W RF(13.56MHZ)功率來(lái)產(chǎn)生等離子體，由之進(jìn)行刻蝕約20秒。同時(shí)向基板一側(cè)(測(cè)試件工作臺(tái))施加20W RF(13.56MHZ)功率以有效施加負(fù)自偏壓。
在第四刻蝕條件下，對(duì)TaN的刻蝕速度為14.83nm/min。因此，W薄膜被選擇性地刻蝕。用第四刻蝕條件，形成第二導(dǎo)電層626-629(第一導(dǎo)電層626a-629a和第二導(dǎo)電層626b-629b)。
接著，如圖6A中所示進(jìn)行第二摻雜處理。采用第一導(dǎo)電層626a至629a和第二導(dǎo)電層626b至629b作為雜質(zhì)元素的掩模，進(jìn)行摻雜使得雜質(zhì)元素加入第一導(dǎo)電層錐形部分下面的半導(dǎo)體層。在本實(shí)例中，采用磷(P)作為雜質(zhì)元素，用1.5×1014原子/cm2的摻雜量、0.5A的電流密度和90keV的加速電壓進(jìn)行等離子體摻雜。
這樣，以自對(duì)準(zhǔn)方式形成低濃度雜質(zhì)區(qū)631a至634a，與第一導(dǎo)電層和低濃度雜質(zhì)區(qū)631b至634b重疊，而低濃度雜質(zhì)區(qū)631b至634b與第一導(dǎo)電層不重疊。低濃度雜質(zhì)區(qū)631至634中磷(P)的濃度為1×1017至5×1018原子/cm3。此外，將雜質(zhì)元素加入高濃度雜質(zhì)區(qū)621-624并且形成高濃度雜質(zhì)區(qū)635-638。
用抗蝕劑制成新掩模639和640，并進(jìn)行第一刻蝕處理。用第三摻雜處理在半導(dǎo)體層上形成向其加入用于產(chǎn)生與單導(dǎo)電型(n型)相反導(dǎo)電型(p型)的雜質(zhì)元素的雜質(zhì)區(qū)641至642，使之成為p溝道TFT的有源層(參見(jiàn)圖6B)。采用第一導(dǎo)電層627a和第二導(dǎo)電層627b作為阻擋雜質(zhì)元素的掩模，加入產(chǎn)生p型導(dǎo)電型的雜質(zhì)元素，以自對(duì)準(zhǔn)方式形成雜質(zhì)區(qū)。
實(shí)例2中通過(guò)離子摻雜方法用乙硼烷(B2H6)形成雜質(zhì)區(qū)641至642。分別用第一摻雜處理和第二摻雜處理將磷以不同的濃度加入雜質(zhì)區(qū)641至642。然而，摻雜的進(jìn)行使得在各區(qū)域產(chǎn)生p型導(dǎo)電型的雜質(zhì)元素濃度由2×1020變?yōu)?×1021原子/cm3，因此在用作p溝道TFT源極區(qū)和漏極區(qū)的區(qū)域中不會(huì)產(chǎn)生任何問(wèn)題。
接著去除抗蝕劑掩模639和640，形成第一層間絕緣膜643。在本實(shí)例中，作為第一層間絕緣膜643，由含硅和氮化物的第一絕緣膜643a以及含硅和氧化物的第二絕緣膜643b形成層疊薄膜。
用等離子體CVD或?yàn)R射方法形成具有100至200nm厚度的含硅絕緣膜作為第一層間絕緣膜643a。在實(shí)例2中用等離子體CVD方法形成具有100nm膜厚的氮氧化硅薄膜。第一層間絕緣膜643a當(dāng)然并不限于氮氧化硅薄膜，在單層或?qū)盈B結(jié)構(gòu)中可以采用其他含硅絕緣膜。
接著，進(jìn)行將加入各半導(dǎo)體層的雜質(zhì)元素加以活化的處理。使用退火爐進(jìn)行熱退火用于該活化處理?？梢栽?00至700℃，一般在500至550℃，在具有1ppm以下優(yōu)選為0.1ppm以下氧氣濃度的氮?dú)鈿夥罩羞M(jìn)行熱退火。在實(shí)例2中通過(guò)在550℃熱處理四個(gè)小時(shí)進(jìn)行活化處理。注意在熱退火之外，也可以采用激光退火和快速熱退火(RTA)。
還應(yīng)注意在實(shí)例2中，在進(jìn)行上述活化處理的同時(shí)，用作結(jié)晶過(guò)程催化劑的鎳被吸收進(jìn)入含高濃度磷的雜質(zhì)區(qū)635、636、637和638中。如此降低主要成為溝道形成區(qū)的半導(dǎo)體層中的鎳濃度。對(duì)于具有如此形成的溝道形成區(qū)的TFT，降低其截止電流的值，并且由于其良好的結(jié)晶度而獲得高電場(chǎng)作用遷移率。如此可以實(shí)現(xiàn)良好的特性。
此外，還可以在形成第一層間絕緣膜之前進(jìn)行該活化處理。然而，當(dāng)采用在熱性質(zhì)方面較弱的導(dǎo)線材料時(shí)，優(yōu)選在形成層間絕緣膜(含有硅作為其主要成分的絕緣膜，例如氮氧化硅薄膜)之后進(jìn)行活化處理以便保護(hù)其導(dǎo)線等，如實(shí)例2中那樣。
可以進(jìn)行摻雜處理，第一層間絕緣膜可以在進(jìn)行活化處理之后形成。
另外，在300至550℃下在含有3至100％的氫氣的氣氛中進(jìn)行熱處理1至2個(gè)小時(shí)，以進(jìn)行對(duì)半導(dǎo)體層的加氫處理。在實(shí)例2中在410℃下在含有大約3％氫氣的氣氛中進(jìn)行熱處理1個(gè)小時(shí)。該處理用于通過(guò)層間絕緣膜中含有的氫氣來(lái)終止半導(dǎo)體層的不飽和鍵。等離子體加氫(用等離子體激勵(lì)的氫)可以作為另一種加氫方式來(lái)進(jìn)行。
此外，當(dāng)采用激光退火方法用作活化處理時(shí)，優(yōu)選在進(jìn)行上述加氫處理之后照射激光束比如由受激準(zhǔn)分子激光器或YAG激光器發(fā)出的激光束。
通過(guò)等離子體CVD方法或?yàn)R射方法緊接著在第一層間絕緣膜643a上用含硅絕緣膜形成具有1-2μm厚度的第二層間絕緣膜643b。在實(shí)例2中形成具有1.2μm膜厚的的二氧化硅薄膜。當(dāng)然，第二層間絕緣膜643b并不局限于上述薄膜，也可以采用含有其他硅的絕緣膜形成為單層或?qū)盈B結(jié)構(gòu)。
然后可以形成由第一絕緣膜643a和第二絕緣膜643b構(gòu)成的第一層間絕緣膜643。
接著，進(jìn)行構(gòu)圖以形成接觸孔用于達(dá)到雜質(zhì)區(qū)635、636、637和638。
另外，第一絕緣膜643a和第二絕緣膜643b是用等離子體CVD方法形成的含硅絕緣膜，因而可以采用干刻方法或濕刻方法用于形成接觸孔。然而，在本實(shí)施例中，采用濕刻方法用于刻蝕第一絕緣膜，采用干刻方法用于刻蝕第二絕緣膜。
首先，刻蝕第二絕緣膜643b。此處，采用含有7.14％氟化氫銨(NH4HF2)和15.4％氟化銨(NH4F)的混合溶液(Stella chemifa Inc.，商標(biāo)名稱為L(zhǎng)AL 500)作為蝕刻劑在20℃下進(jìn)行濕法刻蝕。
接著，刻蝕第一絕緣膜643a。采用CHF4作為刻蝕氣體，將氣體流速設(shè)在35sscm。在1Pa氣壓下施加800W RF電功率，進(jìn)行干法刻蝕。
將導(dǎo)線645至651以及陰極652分別形成為與高濃度雜質(zhì)區(qū)635、636、637和638電連接。在本實(shí)施例中，這些導(dǎo)線用500nm厚的Al薄膜模制而成。另外，也可以采用由Ti、TiN、Al∶Si等構(gòu)成的單層或者依次層疊以Ti、TiN、Al∶Si和Ti而構(gòu)成的層疊結(jié)構(gòu)。
在本實(shí)施例中，陰極652與形成導(dǎo)線同時(shí)形成，用作高濃度雜質(zhì)區(qū)638的導(dǎo)線。
絕緣膜形成為具有1μm的厚度。作為形成絕緣膜的材料，在本實(shí)施例中采用了含有二氧化硅的薄膜。也可以采用含有氮化硅、或氮氧化硅、有機(jī)樹脂薄膜、聚酰亞胺、聚酰胺、丙烯酸樹脂(包括光敏丙烯酸樹脂)、BCB(苯并環(huán)丁烯)等的另一種薄膜。
對(duì)應(yīng)于該絕緣膜的陰極652形成開口部分，并且形成絕緣膜653(圖7B)。
具體地說(shuō)，通過(guò)用光敏丙烯酸樹脂形成1μm厚的絕緣膜，然后用光刻法對(duì)其進(jìn)行構(gòu)圖并進(jìn)行刻蝕處理，由此制成絕緣膜653。
在絕緣膜653開口部分處的暴露陰極652上，通過(guò)蒸發(fā)方法形成無(wú)機(jī)導(dǎo)電層654。在本實(shí)施例中，作為形成無(wú)機(jī)導(dǎo)電層654的材料，可以采用由元素周期表第二族元素構(gòu)成的氮化物、碳化物、氧化物、硼化物以及硅化物。然而，用氮化鈣(CaN)形成無(wú)機(jī)導(dǎo)電層654。
在本實(shí)施例中，用真空蒸發(fā)方法將無(wú)機(jī)導(dǎo)電層654形成為保持1至50nm(優(yōu)選為10至20nm)的厚度。在本實(shí)施例中，無(wú)機(jī)導(dǎo)電層654形成為保持30nm的厚度。
如圖8中所示，用蒸發(fā)方法在無(wú)機(jī)導(dǎo)電層654上形成有機(jī)化合物層655。在本實(shí)施例中，顯示了由發(fā)出紅、綠和藍(lán)三種熒光的有機(jī)化合物所構(gòu)成的有機(jī)化合物層制成一種有機(jī)化合物層的情況。參照?qǐng)D9說(shuō)明構(gòu)成三種有機(jī)化合物層的有機(jī)化合物層的組合。
圖9A中所示的發(fā)光元件由陰極901、無(wú)機(jī)導(dǎo)電層902、有機(jī)化合物層903、阻擋層908和陽(yáng)極909構(gòu)成。有機(jī)化合物層903具有由電子輸運(yùn)層904、隔離層(blocking layer)905、發(fā)光層906和正空穴輸運(yùn)層907構(gòu)成的層疊結(jié)構(gòu)。圖9B中畫出了構(gòu)成紅色熒光發(fā)光元件的材料和厚度，圖9C中畫出了構(gòu)成綠色熒光發(fā)光元件的材料和厚度，以及圖9D中畫出了構(gòu)成藍(lán)色熒光發(fā)光元件的材料和厚度。
首先，形成發(fā)出紅光的有機(jī)化合物層。具體地說(shuō)，將作為電子輸運(yùn)有機(jī)化合物的三(8-羥基喹啉)鋁(tris(8-quinolinolato)(以下稱作Alq3)形成為具有40nm膜厚的電子輸運(yùn)層904。將作為隔離有機(jī)化合物的銅基菁(basocuproin，以下稱作BCP)形成為具有10nm膜厚的隔離層905。將作為熒光有機(jī)化合物的2，3，7，8，12，13，17，18-八乙基-21H，23H-卟啉鉑(以下稱作PtOEP)與用作基質(zhì)的4，4’-二咔唑聯(lián)苯基(CBP)共同淀積以形成為具有30nm膜厚的發(fā)光層906。將作為正空穴輸運(yùn)有機(jī)化合物的4，4’-雙[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]聯(lián)苯基(以下稱作α-NPD)形成為具有40nm膜厚的空穴輸運(yùn)層907。由此可以形成紅色熒光有機(jī)化合物層。
盡管此處說(shuō)明了用5種具有不同作用的有機(jī)化合物形成紅色熒光有機(jī)化合物層的情況，但是本發(fā)明并不局限于此，也可以采用公知的材料作為顯示紅色熒光的有機(jī)化合物。
形成綠色熒光有機(jī)化合物層。具體地說(shuō)，將作為電子輸運(yùn)有機(jī)化合物的Alq3形成為具有40nm膜厚的電子輸運(yùn)層904。將作為隔離有機(jī)化合物的BCP形成為具有10nm膜厚的隔離層905。通過(guò)將用作正空穴輸運(yùn)基質(zhì)材料的CBP與三(2-苯基嘧啶)銥(Ir(ppy)3)共同淀積以形成具有30nm膜厚的發(fā)光層906。將作為正空穴輸運(yùn)有機(jī)化合物的α-NPD形成為具有40nm膜厚的空穴輸運(yùn)層907。由此可以形成綠色熒光有機(jī)化合物層。
盡管此處說(shuō)明了用4種具有不同作用的有機(jī)化合物形成綠色熒光有機(jī)化合物層的情況，但是本發(fā)明并不局限于此，也可以采用公知的材料作為顯示綠色熒光的有機(jī)化合物。
形成藍(lán)色熒光有機(jī)化合物層。具體地說(shuō)，將作為電子輸運(yùn)有機(jī)化合物的Alq3形成為具有40nm膜厚的電子輸運(yùn)層904。將作為隔離有機(jī)化合物的BCP形成為具有10nm膜厚的隔離層905。將作為熒光有機(jī)化合物和正空穴輸運(yùn)有機(jī)化合物的α-NPD形成為具有40nm膜厚的發(fā)光層906。由此可以形成藍(lán)色熒光有機(jī)化合物層。
盡管此處說(shuō)明了用3種具有不同作用的有機(jī)化合物形成藍(lán)色熒光有機(jī)化合物層的情況，但是本發(fā)明并不局限于此，也可以采用公知的材料作為顯示藍(lán)色熒光的有機(jī)化合物。
通過(guò)在陰極上形成上述有機(jī)化合物，可以在象素部分形成發(fā)出紅色熒光、綠色熒光和藍(lán)色熒光的有機(jī)化合物層。
在本實(shí)施例的發(fā)光結(jié)構(gòu)中，在形成有機(jī)化合物層903之后通過(guò)濺射形成由透明導(dǎo)電膜構(gòu)成的陽(yáng)極909。由此，在形成陽(yáng)極909時(shí)會(huì)損害有機(jī)化合物層903的表面。在本實(shí)施例中，在有機(jī)化合物層903上設(shè)有阻擋層903以防止有機(jī)化合物層908受到損害。
作為形成阻擋層908的材料，可以采用具有較大逸出功的材料比如金和銀、以及Cu-Pc。在本實(shí)施例中，通過(guò)形成具有10nm厚度的金來(lái)形成阻擋膜908(圖9A)。
接著，形成由透明導(dǎo)電膜制成的陽(yáng)極656以覆蓋有機(jī)化合物層655和絕緣層653，如圖8B中所示。在本實(shí)施例中，作為形成陽(yáng)極656的材料，采用氧化銦-錫(ITO)薄膜或者通過(guò)將2-20[％]的氧化鋅(ZnO)加入氧化銦形成的具有80nm至120nm厚度的透明導(dǎo)電膜。當(dāng)透明導(dǎo)電膜具有較大的逸出功時(shí)，可以采用其他的公知材料來(lái)制成陽(yáng)極656。
如圖8B中所示，可以形成具有發(fā)光元件657的元件基板，由電連接至電流控制TFT 704的陰極652、形成在陰極652與下一象素中所含第一電極(未畫出)之間的絕緣層653、形成在陰極652上的無(wú)機(jī)導(dǎo)電層654、形成在無(wú)機(jī)導(dǎo)電層654上的有機(jī)化合物層655，以及形成在有機(jī)化合物層655和絕緣層653上的陽(yáng)極656構(gòu)成。
注意，在本實(shí)施例發(fā)光裝置的制造過(guò)程中，盡管源極信號(hào)線由形成柵極電極的材料制成，并且盡管柵極信號(hào)線由形成源極和漏極電極的導(dǎo)線材料制成，相對(duì)于電路結(jié)構(gòu)和工藝，也可以采用其他材料。
另外，可以在相同基板上形成具有n溝道TFT 701和p溝道TFT 702的驅(qū)動(dòng)電路705，具有開關(guān)TFT 703和電流控制TFT 704的象素部分706。
驅(qū)動(dòng)電路705的n溝道TFT 701具有溝道形成區(qū)501、與形成柵極電極部分的第一導(dǎo)電層626a重疊的低濃度雜質(zhì)區(qū)631(GOLD區(qū)域)，以及用作源極區(qū)或漏極區(qū)的高濃度雜質(zhì)區(qū)635。p溝道TFT 702具有溝道形成區(qū)502和用作源極區(qū)或漏極區(qū)的雜質(zhì)區(qū)641和642。
象素部分706的開關(guān)TFT 703具有溝道形成區(qū)503、與第一導(dǎo)電層628a重疊的低濃度雜質(zhì)區(qū)633a(LDD區(qū)域)，不與第一導(dǎo)電層628a重疊的低濃度雜質(zhì)區(qū)633b(LDD區(qū)域)，以及用作源極區(qū)或漏極區(qū)的高濃度雜質(zhì)區(qū)637。
象素部分706的電流控制TFT 704具有溝道形成區(qū)504、與第一導(dǎo)電層629a重疊的低濃度雜質(zhì)區(qū)634a(LDD區(qū)域)，不與第一導(dǎo)電層628a重疊的低濃度雜質(zhì)區(qū)634b(LDD區(qū)域)，以及用作源極區(qū)或漏極區(qū)的高濃度雜質(zhì)區(qū)638。
在本實(shí)施例中，TFT的驅(qū)動(dòng)電壓為1.2至10V，優(yōu)選為2.5至5.5V。
當(dāng)象素部分的顯示激活時(shí)(電影顯示的情況)，背景由其中發(fā)光元件發(fā)出光束的象素顯示，字符由其中發(fā)光元件不發(fā)出光束的象素顯示。然而，在象素部分電影顯示對(duì)于一定期間以上(在本說(shuō)明書中稱作待機(jī)時(shí)間)為靜止的情況下，為了省電的目的，適于改變顯示方法(反轉(zhuǎn))。具體地說(shuō)，字符由其中EL元件發(fā)出光束的象素顯示(也稱作字符顯示)，背景由其中發(fā)光元件不發(fā)出光束的象素顯示(也稱作背景顯示)。
圖10A中畫出了象素部分的詳細(xì)頂面結(jié)構(gòu)，圖10B中畫出了其電路圖。圖10A和圖10B用相同的數(shù)標(biāo)顯示。
在圖10A和圖10B中，用圖8的開關(guān)TFT(n溝道型TFT)703在基板上形成開關(guān)TFT 1000。因此，可以參照開關(guān)(n溝道型)TFT 703的說(shuō)明來(lái)說(shuō)明其結(jié)構(gòu)。另外，數(shù)標(biāo)1002表示的導(dǎo)線為柵極導(dǎo)線，電連接至開關(guān)TFT 1000的柵極電極1001(1001a和1001b)。
注意在本實(shí)施例中，采用了其中形成有兩個(gè)溝道形成區(qū)的雙柵極結(jié)構(gòu)，但是也可以采用其中形成有一個(gè)溝道形成區(qū)的單柵極結(jié)構(gòu)或者其中形成有三個(gè)溝道形成區(qū)的三柵極結(jié)構(gòu)。
另外，開關(guān)TFT 1000的源極連接至源極導(dǎo)線1003，其漏極連接至漏極導(dǎo)線1004。漏極導(dǎo)線1004電連接至電流控制TFT 1005的柵極電極1006。注意，用圖8的電流控制(n溝道型TFT)704形成電流控制TFT 1005。因此，可以參照電流控制(n溝道型)TFT 704的說(shuō)明來(lái)說(shuō)明其結(jié)構(gòu)。注意盡管本實(shí)施例中采用了單柵極結(jié)構(gòu)，但是也可以采用雙柵極結(jié)構(gòu)或三柵極結(jié)構(gòu)。
另外，電流控制TFT 1005的源極電連接至電流供給線1007，其漏極電連接至漏極導(dǎo)線1008。此外，漏極導(dǎo)線1008電連接至由虛線表示的陰極1009。
數(shù)標(biāo)1010表示的導(dǎo)線為柵極導(dǎo)線，電連接至擦除TFT 1011的柵極電極1012。另外，擦除TFT 1011的源極電連接至電流供給線1007，其漏極電連接至漏極導(dǎo)線1004。
擦除TFT 1011與圖8中的電流控制TFT(n溝道型)704類似形成。因此，可以參照電流控制(n溝道型)TFT 704的說(shuō)明來(lái)說(shuō)明其結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施例中，盡管采用了單柵極結(jié)構(gòu)，但是也可以采用雙柵極結(jié)構(gòu)或三柵極結(jié)構(gòu)。
此時(shí)，在數(shù)標(biāo)1013表示的區(qū)域形成存儲(chǔ)電容器(電容器)。電容器1013由電連接至電流供給線1007的半導(dǎo)體薄膜1014、與柵極絕緣膜為同一層的絕緣膜(未畫出)以及柵極電極1006構(gòu)成。另外，也可以采用由柵極電極1006、作為第一層間絕緣膜的相同層(未畫出)以及電流供給線1007構(gòu)成的電容器作為存儲(chǔ)電容器。
圖10B中所示的發(fā)光元件1015由陰極1009、形成在陰極1009上的有機(jī)化合物層(未畫出)以及形成在有機(jī)化合物層上的陽(yáng)極(未畫出)構(gòu)成。在本發(fā)明中，陰極1009與電流控制TFT 1005的源極區(qū)和漏極區(qū)相連。
向發(fā)光元件1005的陽(yáng)極提供反向電壓。另外，向電源供給線1007提供電源電壓。將該反向電壓與電源電壓之間的電壓差總是保持在使得發(fā)光元件在電源電壓施加至象素電極時(shí)發(fā)出光束的水平。電源電壓和反向電壓通過(guò)外置IC芯片等提供的電源提供給本發(fā)明的發(fā)光裝置。在本說(shuō)明書中，提供反向電壓的電源稱作反向電源1016。
實(shí)例3參照?qǐng)D11，在本實(shí)例中將說(shuō)明本發(fā)明的有源矩陣型熒光裝置的外觀。
圖11A為熒光裝置的頂視圖，圖11B為沿圖11A的線A-A’所取的剖面圖。數(shù)標(biāo)1101表示源極一側(cè)驅(qū)動(dòng)電路，由虛線表示；1102，象素部分；1103，柵極一側(cè)驅(qū)動(dòng)電路；1104，覆蓋材料；以及1105，密封劑。密封劑1105圍繞有一個(gè)空間。
數(shù)標(biāo)1108表示一個(gè)互連端，用于將輸入信號(hào)傳送至源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路1101和柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路1103?；ミB端1108接收來(lái)自彈性印刷電路(FPC)1109的視頻信號(hào)或時(shí)鐘信號(hào)，為一個(gè)外部輸入端子。僅畫出了FPC，但是印刷線路板(PWB)也可以連接至該FPC。本說(shuō)明書中所稱的熒光裝置可以是熒光裝置的主體，也可以是其中FPC或PWB連接至該主體的產(chǎn)品。
下面參照?qǐng)D11B說(shuō)明其剖面結(jié)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)電路和象素部分形成在基板1110上，但是圖11B中畫出了作為驅(qū)動(dòng)電路和象素部分1102之一的源極一側(cè)驅(qū)動(dòng)電路1101。
在源極一側(cè)驅(qū)動(dòng)電路1101中，形成有CMOS電路，其中結(jié)合有n溝道型TFT 1113和p溝道型TFT 1114。構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電路的TFT可以由公知的CMOS電路、PMOS電路、或NMOS電路構(gòu)成。在本實(shí)例中，畫出了其中驅(qū)動(dòng)電路形成在基板上的驅(qū)動(dòng)集成型，但是并非必須采用驅(qū)動(dòng)集成型。驅(qū)動(dòng)電路可以不設(shè)置在基板上而是設(shè)置在外部。
象素部分1102由多個(gè)象素構(gòu)成，包括電流控制TFT 1111和電連接至TFT 1111漏極的陽(yáng)極1112。
在陽(yáng)極1112的兩側(cè)，形成有絕緣體1113，并且在陽(yáng)極1112上形成有有機(jī)化合物層1114。另外，在有機(jī)化合物層1114上形成非有機(jī)導(dǎo)電層1116，并且在非有機(jī)導(dǎo)電層1116上形成陰極1117。以此方式，形成由陽(yáng)極1112、有機(jī)化合物層1114和陰極1117構(gòu)成的熒光元件。
陰極1117還用作所有象素共同的互連端，并且通過(guò)互連端1108電連接至FPC 1109。
為了氣密地限定形成在基板1110上的熒光元件1118，用密封劑1105粘結(jié)覆蓋材料1104。可以設(shè)置由樹脂薄膜構(gòu)成的墊片以使覆蓋材料1104與熒光元件1018之間保持給定的間隔。將惰性氣體比如氮?dú)獬淙朊芊鈩?105內(nèi)部的空間1107。作為密封劑1105，優(yōu)選采用環(huán)氧樹脂。密封劑1105最好由其中盡可能少地透過(guò)水分或氧氣的材料制成。另外，也允許在空間1107中加入具有吸水效果的材料或者具有抗氧化效果的材料。
在本實(shí)例中，作為制成覆蓋材料1104的材料，可以采用玻璃基板、石英基板，或者由玻璃纖維增強(qiáng)塑料(FRP)、聚氟乙烯(PVF)、聚脂薄膜、聚酯或聚丙烯酸樹脂制成的塑料基板。
在用密封劑1105將覆蓋材料1104粘結(jié)至基板1110之后，施加密封劑使之覆蓋端面(暴露表面)。
如上所述，熒光元件被氣密地置入空間1107中，從而該熒光元件可以完全與外部封閉，可以防止促進(jìn)有機(jī)化合物層腐蝕的材料比如水分和氧氣由外部侵入該層中。因此，可以使熒光裝置高度可靠。
本實(shí)例的結(jié)構(gòu)可以與實(shí)例1或2的結(jié)構(gòu)自由組合。
實(shí)例4實(shí)例1至3說(shuō)明了具有頂部柵極晶體管的有源矩陣型熒光裝置。然而，本發(fā)明的晶體管結(jié)構(gòu)并不局限于此，也可以采用底部柵極晶體管(一般為反向交錯(cuò)晶體管)來(lái)實(shí)施本發(fā)明，如圖12中所示。反向交錯(cuò)晶體管可以用任何方法形成。
圖12A為采用底部柵極晶體管的發(fā)光裝置的頂視圖。注意并沒(méi)有通過(guò)密封基板進(jìn)行密封。源極一側(cè)驅(qū)動(dòng)電路1201、柵極一側(cè)驅(qū)動(dòng)電路1202和象素部分1203形成于其中。圖12B以剖面形式畫出了象素部分1203的區(qū)域a 1204。該剖面圖通過(guò)沿圖12A的線x-x’切割發(fā)光裝置而獲得。
圖12B在構(gòu)成象素部分1203的晶體管中只畫出了一個(gè)電流控制晶體管。數(shù)標(biāo)1211表示基板，1212表示用作基底的絕緣膜(以下稱作基底薄膜)。采用透明基板作為基板1211，一般為玻璃基板、石英基板、玻璃陶瓷基板或晶化玻璃基板。然而，必須選用能夠承受制造過(guò)程中最高處理溫度的基板。
基底薄膜1212在采用含有可移動(dòng)離子的基板或?qū)щ娀鍟r(shí)特別有效。如果采用石英基板、則可以省略基底薄膜。采用含硅絕緣膜作為基底薄膜1212。此處術(shù)語(yǔ)含硅絕緣膜指的是相對(duì)于硅含量含有給定比率的氧或氮，具體地說(shuō)，如二氧化硅薄膜、氮化硅薄膜、或氮氧化硅薄膜(SiOxNyx和y為任意整數(shù))。
數(shù)標(biāo)1213表示電流控制晶體管也即p溝道晶體管。注意，在本實(shí)例中，熒光元件1229的陰極1223連接至電流控制晶體管1213。因此，陰極1223優(yōu)選由p溝道TFT制成但是也可以由n溝道TFT制成。
電流控制晶體管1213由包括源極區(qū)1214、漏極區(qū)1215和溝道形成區(qū)1216的有源層、柵極絕緣膜1217、柵極電極1218、層間絕緣膜1219、源極導(dǎo)線1220和漏極導(dǎo)線1221構(gòu)成。本實(shí)例中的電流控制晶體管1213為p溝道晶體管。
開關(guān)晶體管具有連接至電流控制晶體管1213的柵極電極1218的漏極區(qū)。電流控制晶體管1213的柵極電極1218，精確地說(shuō)通過(guò)漏極導(dǎo)線(未畫出)，電連接至開關(guān)晶體管的漏極區(qū)(未畫出)。柵極電極1218具有單柵極結(jié)構(gòu)，但是也可以采用多柵極結(jié)構(gòu)。電流控制晶體管1213的源極導(dǎo)線連接至電流供給線(未畫出)。
電流控制晶體管1213為用于控制提供給EL元件的電流量的元件，有相當(dāng)大量的電流流經(jīng)該晶體管。因此，優(yōu)選將電流控制晶體管設(shè)計(jì)為具有比開關(guān)晶體管溝道寬度寬的溝道寬度(W)。還優(yōu)選將電流控制晶體管設(shè)計(jì)為具有相當(dāng)長(zhǎng)的溝道長(zhǎng)度(L)，以避免過(guò)量電流在電流控制晶體管1213中流過(guò)。優(yōu)選將其長(zhǎng)度設(shè)置成使得每個(gè)象素的電流為0.5至2μA(優(yōu)選為1至1.5μA)如果電流控制晶體管1213的有源層(特別是溝道形成區(qū))作得較厚(優(yōu)選為50至100nm，更優(yōu)選為60至80nm)，則可以減緩晶體管的退化。
在形成電流控制晶體管1213之后，形成層間絕緣膜1219并且形成電連接至電流控制晶體管1213的陰極1223。在本實(shí)例中，同時(shí)并且以相同材料制成電流控制晶體管1213、電連接至陰極1223的導(dǎo)線以及陰極1223。作為陰極1223的材料，優(yōu)選采用具有較小逸出功的導(dǎo)電膜。在本實(shí)例中，陰極1223由Al制成。
在形成陰極1223之后，形成絕緣膜1224。絕緣膜1224用作所謂的堤岸(bank)。
接著形成非有機(jī)導(dǎo)電層1225。注意在本實(shí)例中，熒光元件具有與實(shí)例1中所述相同的結(jié)構(gòu)。在有機(jī)化合物層1226上形成阻擋層1227，在非有機(jī)導(dǎo)電層1225形成有機(jī)化合物層1226。注意，作為非有機(jī)導(dǎo)電層1225、有機(jī)化合物層1226和阻擋層1227的材料，可以采用實(shí)例1中所述的材料。
接著，在阻擋層1227上形成陽(yáng)極1228。作為陽(yáng)極1228的材料，采用透明導(dǎo)電膜。注意在本實(shí)例中，用ITO形成具有110nm的陽(yáng)極1228。
然后，完成具有反向交錯(cuò)晶體管結(jié)構(gòu)的發(fā)光裝置。根據(jù)本實(shí)例制造的發(fā)光裝置沿著圖12B中箭頭所示的方向(向上面)發(fā)出光束。
可以用比制造頂部柵極晶體管所需步驟較少的制造步驟來(lái)制造反向交錯(cuò)晶體管。因此它在降低成本方面非常有利，這正是本發(fā)明的目的之一。
本實(shí)例說(shuō)明了具有反向交錯(cuò)型TFT元件結(jié)構(gòu)的發(fā)光裝置，光束從熒光元件的陰極一側(cè)發(fā)出。但是本實(shí)例的反向交錯(cuò)型TFT也可以與實(shí)例1所示的各種熒光元件組合。另外，本實(shí)例可以與實(shí)例2的任一制造方法或材料以及實(shí)例3的密封結(jié)構(gòu)自由組合。
實(shí)例5在本實(shí)例中，將參照?qǐng)D13說(shuō)明制造具有本發(fā)明元件結(jié)構(gòu)的無(wú)源型(簡(jiǎn)單矩陣型)發(fā)光裝置的情況。在圖13中，數(shù)標(biāo)1301和1302分別表示玻璃基板和由透明導(dǎo)電膜制成的陽(yáng)極。在本實(shí)例中，通過(guò)蒸發(fā)淀積將氧化銦和氧化鋅的化合物形成為透明導(dǎo)電膜。以與紙面平行的條紋形式設(shè)置多個(gè)陽(yáng)極1302，圖13中沒(méi)有畫出。
由絕緣材料制成的堤岸1303形成為橫穿以條紋形式設(shè)置的陽(yáng)極1302。堤岸1303形成為垂直于紙面與陽(yáng)極1302接觸。
接著，形成有機(jī)化合物層1304。作為形成有機(jī)化合物層1304的材料，可以采用能夠發(fā)出熒光的材料以及實(shí)例1和2中所述的材料。
例如，通過(guò)形成發(fā)出紅色熒光的有機(jī)化合物層、發(fā)出綠色熒光的有機(jī)化合物層，和發(fā)出藍(lán)色熒光的有機(jī)化合物層，可以形成發(fā)出三種類型熒光的發(fā)光裝置。由于由三層構(gòu)成的有機(jī)化合物層1304沿著堤岸1303形成的溝而形成，所以層1304設(shè)置成垂直于紙面的條紋形式。
在本實(shí)例的發(fā)光元件結(jié)構(gòu)中，無(wú)機(jī)導(dǎo)電層1306在形成有機(jī)化合物層1304之后通過(guò)真空蒸發(fā)淀積而形成。
接著形成陰極1307。用金屬掩模通過(guò)蒸發(fā)淀積將陰極1307形成在無(wú)機(jī)導(dǎo)電層1306上。
由于下電極(陽(yáng)極1302)在本實(shí)例中為透明電極，所以有機(jī)化合物層中產(chǎn)生的光束(從基板1301)向下發(fā)出。
接著將陶瓷基板制成密封基板1309。由于在本實(shí)例的結(jié)構(gòu)中密封基板1309具有遮光特性，所以采用陶瓷基板。然而，也可以采用由塑料或玻璃制成的基板。
用紫外固化樹脂制成的密封劑1310將如此制備的密封基板1309粘結(jié)至基板1301。密封劑1310的內(nèi)部1308為氣密密封空間，其內(nèi)部填充以惰性氣體比如氮?dú)饣驓鍤?。最好在該氣密密封空間1308中加入水分吸收劑，其典型例子為氧化鋇。最后，將彈性印刷電路(FPC)1311固定至陽(yáng)極以制成無(wú)源型發(fā)光裝置。實(shí)例1和2中所述的材料在本實(shí)例中可以自由組合以形成有機(jī)化合物層，或者將事例中所述的密封結(jié)構(gòu)應(yīng)用于本實(shí)例，在此狀態(tài)下實(shí)施本實(shí)例。
實(shí)例6由于自主發(fā)光，采用發(fā)光元件的發(fā)光裝置比液晶顯示裝置具有在明亮場(chǎng)所更好的可視度和更寬的視角。因此，可以用本發(fā)明的發(fā)光裝置來(lái)制成各種電子設(shè)備。
采用根據(jù)本發(fā)明制造的發(fā)光裝置的電子設(shè)備的例子有，攝象機(jī)、數(shù)字相機(jī)、護(hù)目鏡式顯示器(頭戴顯示器)、導(dǎo)航系統(tǒng)、音頻再現(xiàn)裝置(比如汽車音響和音響組件)、筆記本計(jì)算機(jī)、游戲機(jī)、移動(dòng)信息終端(比如移動(dòng)計(jì)算機(jī)、蜂窩電話、移動(dòng)游戲機(jī)和電子圖書)，以及設(shè)有記錄介質(zhì)的圖象再現(xiàn)裝置(具體地說(shuō)，帶有能夠再現(xiàn)記錄介質(zhì)比如數(shù)字視頻光盤(DVD)中數(shù)據(jù)以顯示數(shù)據(jù)圖象的裝置)。對(duì)于移動(dòng)信息終端，由于其屏幕在觀看時(shí)經(jīng)常傾斜，所以較寬的視角特別重要。因此，移動(dòng)信息終端最好采用使用發(fā)光元件的發(fā)光裝置。這些電子設(shè)備的具體例子顯示在圖14A至14H中。
圖14A表示一個(gè)顯示裝置，由一個(gè)機(jī)殼2001、支座2002、顯示單元2003、揚(yáng)聲器單元2004、視頻輸入端子等構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明制造的發(fā)光裝置可以應(yīng)用于顯示單元2003。由于具有發(fā)光元件的發(fā)光裝置為自主發(fā)光的，所以該裝置不需要背光，并且能夠比液晶顯示裝置作得更薄。該顯示裝置指用于顯示信息的所有顯示裝置，包括用于個(gè)人計(jì)算機(jī)的顯示裝置，用于TV廣播接收機(jī)的顯示裝置和用于廣告的顯示裝置。
圖14B表示一個(gè)數(shù)字靜態(tài)相機(jī)，由主體2101、顯示單元2102、圖象接收單元2103、操作按鍵2104、外部連接端口2105、快門2106等構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明制造的發(fā)光裝置可以應(yīng)用于顯示單元2102。
圖14C表示一個(gè)筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)，由主體2201、機(jī)殼2202、顯示單元2203、鍵盤2204、外部連接端口2205、定位鼠標(biāo)2206等構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明制造的發(fā)光裝置可以應(yīng)用于顯示單元2203。
圖14D表示一個(gè)移動(dòng)計(jì)算機(jī)，由主體2301、顯示單元2302、開關(guān)2303、操作按鍵2304、紅外接口2305等構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明制造的發(fā)光裝置可以應(yīng)用于顯示單元2302。
圖14E表示一個(gè)設(shè)有記錄介質(zhì)的移動(dòng)圖象再現(xiàn)裝置(具體說(shuō)來(lái)，DVD播放器)。該裝置由一個(gè)主體2401、機(jī)殼2402、顯示單元A 2403、顯示單元B2404、記錄介質(zhì)(DVD等)讀取單元2405、操作按鍵2406、揚(yáng)聲器單元2407等構(gòu)成。顯示單元A2403主要顯示圖象信息，而顯示單元B 2404主要顯示文本信息。根據(jù)本發(fā)明制造的發(fā)光裝置可以應(yīng)用于顯示單元A 2403和B 2404。設(shè)有記錄介質(zhì)的移動(dòng)圖象再現(xiàn)裝置還包括家用視頻游戲機(jī)。
圖14F表示一個(gè)護(hù)目鏡式顯示器(頭戴顯示器)，由主體2501、顯示單元2502和鏡架單元2503。根據(jù)本發(fā)明制造的發(fā)光裝置可以應(yīng)用于顯示單元2502。
圖14G表示一個(gè)攝象機(jī)，由主體2601、顯示單元2602、機(jī)殼2603、外部連接端口2604、遠(yuǎn)程控制接收單元2605、圖象接收單元2606、電池2607、音頻輸入單元2608、操作按鍵2609、目鏡部分2610等構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明制造的發(fā)光裝置可以應(yīng)用于顯示單元2602。
圖14H表示一個(gè)蜂窩電話，由主體2701、機(jī)殼2702、顯示單元2703、音頻輸入單元2704、音頻輸出單元2705、操作按鍵2706、外部連接端口2707、天線2708等構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明制造的發(fā)光裝置可以應(yīng)用于顯示單元2703。如果顯示單元2703在黑背景上顯示白色字母，則該蜂窩電話消耗較少的電能。
如果將來(lái)能夠提高從有機(jī)材料發(fā)出光束的亮度，則該發(fā)光裝置通過(guò)由透鏡等放大含有圖象信息的輸出光束并投射光束而可以用在前或后投影儀中。
這些電子設(shè)備現(xiàn)在越來(lái)越經(jīng)常地顯示通過(guò)電子通信比如因特網(wǎng)和CATV(有線電視)發(fā)送的信息，特別是動(dòng)畫信息。由于有機(jī)材料具有非?？斓捻憫?yīng)速度，所以所述發(fā)光裝置適用于動(dòng)畫顯示。
在該發(fā)光裝置中，發(fā)光部分消耗電能，因此，優(yōu)選以需要較少發(fā)光部分的方式顯示信息。當(dāng)在移動(dòng)信息終端特別是主要顯示文本信息的蜂窩電話和音頻再現(xiàn)裝置中采用該發(fā)光裝置時(shí)，優(yōu)選驅(qū)動(dòng)該裝置使得不發(fā)光部分形成背景而使發(fā)光部分形成文本信息。
如上所述，采用本發(fā)明淀積裝置制造的發(fā)光裝置的應(yīng)用范圍很寬，從而它適用于任何領(lǐng)域的電子設(shè)備。本實(shí)施例中的電子設(shè)備可以采用實(shí)施例1至5中所示任一發(fā)光裝置作為其顯示單元，它是由實(shí)施例1至3中所示淀積方法制成的。
實(shí)例7在本實(shí)例中，將說(shuō)明通過(guò)測(cè)量如下結(jié)構(gòu)的元件特性所獲得的結(jié)果(1)傳統(tǒng)的發(fā)光元件結(jié)構(gòu)，其中采用具有較小逸出功的含有堿金屬的合金作為其陰極；(2)傳統(tǒng)的發(fā)光結(jié)構(gòu)，其中在其陰極與其有機(jī)化合物層之間設(shè)有傳統(tǒng)的陰極緩沖層(絕緣材料)；以及(3)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，其中采用無(wú)機(jī)導(dǎo)電層作為其發(fā)光元件的一部分以形成該元件。
關(guān)于其中采用具有較小逸出功的含有堿金屬的合金作為其陰極的發(fā)光元件結(jié)構(gòu)(1)的元件特性，采用鋁和鋰的合金(Al∶Li合金)作為發(fā)光元件的陰極來(lái)制作發(fā)光元件。圖15A和15B中分別畫出了此情況下的電流特性和電壓特性。所制作元件的結(jié)構(gòu)如下Al∶Li(100nm)(陰極)/Alq3(50nm)/α-NPD(30nm)/Cu-Pc(20nm)/ITO(陽(yáng)極)。
至于其電流特性，在20mA/cm2時(shí)獲得1000cd/m2的亮度。至于其電壓特性，在7V時(shí)獲得1000cd/m2的亮度。
關(guān)于其中在其陰極與其有機(jī)化合物層之間設(shè)有傳統(tǒng)陰極緩沖層(絕緣材料)的發(fā)光元件結(jié)構(gòu)(2)的元件特性，在發(fā)光元件的陰極與有機(jī)化合物層之間設(shè)有陰極緩沖層(LiF)來(lái)制作該元件。圖16A和16B中分別畫出了此情況下的電流特性和電壓特性。所制作元件的結(jié)構(gòu)如下Al(100nm)(陰極)/LiF(1nm)(陰極緩沖層)/Alq3(50nm)/α-NPD(30nm)/Cu-Pc(20nm)/ITO(陽(yáng)極)。
其電流特性與采用Al∶Li合金作為陰極的情況下基本相同，在25mA/cm2時(shí)獲得1000cd/m2的亮度。至于其電壓特性，以相同方式在7V時(shí)獲得1000cd/m2的亮度。
關(guān)于其中采用無(wú)機(jī)導(dǎo)電層作為發(fā)光元件一部分來(lái)制作元件的結(jié)構(gòu)(3)的元件特性，在發(fā)光元件的陰極與無(wú)機(jī)導(dǎo)電層之間形成由無(wú)機(jī)化合物(Ca3N2、Mg3N2和MgB2)之一制成的導(dǎo)電膜。圖17至19中畫出了具有本發(fā)明結(jié)構(gòu)的這些發(fā)光元件的電流特性和電壓特性。所制作發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)如下Al(100nm)(陰極)/導(dǎo)電膜(Ca3N2、Mg3N2或MgB2)(100nm)/Alq3(50nm)/α-NPD(30nm)/Cu-Pc(20nm)/ITO(陽(yáng)極)。
在采用具有上述結(jié)構(gòu)的無(wú)機(jī)導(dǎo)電膜作為其一部分的發(fā)光元件中，即使采用任一種無(wú)機(jī)材料也可以在25mA/cm2時(shí)獲得1000cd/m2的亮度。至于其電壓特性，在6.5V時(shí)獲得1000cd/m2的亮度。這與傳統(tǒng)的發(fā)光元件((1)傳統(tǒng)的發(fā)光元件結(jié)構(gòu)，其中采用具有較小逸出功的含有堿金屬的合金作為其陰極；和(2)傳統(tǒng)的發(fā)光結(jié)構(gòu)，其中在其陰極與其有機(jī)化合物層之間設(shè)有傳統(tǒng)的陰極緩沖層(絕緣材料))中相同，并且表明本發(fā)明的無(wú)機(jī)導(dǎo)電層在與傳統(tǒng)元件結(jié)構(gòu)相比時(shí)對(duì)于元件特性沒(méi)有任何不利影響。
關(guān)于氮化鈣、氮化鎂和硼化鎂三種材料，測(cè)量其電阻率和逸出功。通過(guò)以1.9cm的間隔形成鋁電極，在電極之間形成具有3cm厚度的由上述三種材料之一制成的薄膜(膜厚在Ca3N2、Mg3N2和MgB2的情況下分別為70nm、30nm和40nm)，然后用測(cè)試儀測(cè)量其電阻值，由此獲得其電阻率。
用接觸電壓測(cè)量方法(測(cè)量裝置費(fèi)米級(jí)測(cè)量裝置FAC-1(由RikenKeiki Co.，Ltd.制造))測(cè)量其逸出功。結(jié)果顯示在表1中。
表1

本發(fā)明的無(wú)機(jī)導(dǎo)電層是由含有屬于元素周期表第II族元素比如氮、硫或硼的有機(jī)化合物制成的導(dǎo)電膜。因此，在本發(fā)明中，與其中采用具有較小逸出功的含有堿金屬的合金作為其陰極材料的情況相比，可以進(jìn)一步防止據(jù)認(rèn)為對(duì)TFT的特性產(chǎn)生不利影響的堿金屬的擴(kuò)散。另外，在本發(fā)明中，導(dǎo)電層由具有導(dǎo)電性的材料的制成。因此，本發(fā)明可以克服在采用由傳統(tǒng)絕緣材料制成的陰極緩沖層時(shí)該層變薄的問(wèn)題，而不對(duì)元件特性產(chǎn)生任何影響。換句話說(shuō)，通過(guò)在本發(fā)明的發(fā)光元件中采用無(wú)機(jī)導(dǎo)電層，可以獲得上述有利效果，同時(shí)保持與采用傳統(tǒng)陰極材料和傳統(tǒng)陰極緩沖層情況下相同的特性。
在本發(fā)明中，在陰極與有機(jī)化合物層之間形成由具有較小逸出功和電導(dǎo)率的無(wú)機(jī)化合物制成的無(wú)機(jī)導(dǎo)電層，從而不必將該薄膜作得極薄。因此，可以容易地控制膜厚并且可以解決元件之間散射的問(wèn)題。
另外，在本發(fā)明中，采用含有屬于元素周期表第II族元素的導(dǎo)電無(wú)機(jī)化合物來(lái)形成無(wú)機(jī)導(dǎo)電層；因此，當(dāng)本發(fā)明與其中采用屬于元素周期表第II族的元素作為單一物質(zhì)的情況下相比，可以進(jìn)一步減小其向發(fā)光元件中擴(kuò)散。另外，由于無(wú)機(jī)化合物比所述單一物質(zhì)具有較低的與氧反應(yīng)性，所以可以制成具有較強(qiáng)抗氧致腐蝕特性的發(fā)光元件。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光裝置，包括一陽(yáng)極；一陰極；一有機(jī)化合物層，設(shè)在所述陽(yáng)極與所述陰極之間；和一導(dǎo)電膜，含有設(shè)在所述有機(jī)化合物層與所述陰極之間的無(wú)機(jī)化合物，其中所述導(dǎo)電膜含有比所述陰極具有較小逸出功并且具有1×10-10S/m以上電導(dǎo)率的材料。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜含有選自元素周期表中第II族的元素。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜包括含有選自屬于元素周期表中第II族元素的氮化物、硫化物、硼化物或硅酸鹽。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜含有選自如下組的材料，該組包括氮化鈣、氮化鎂、硫化鈣、硫化鎂、硫化鍶、硫化鋇、硼化鎂、硅酸鎂、硅酸鈣、硅酸鍶和硅酸鋇。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述發(fā)光裝置設(shè)置在選自如下組的一個(gè)裝置中，該組包括顯示裝置、數(shù)字靜態(tài)相機(jī)、筆記本式個(gè)人計(jì)算機(jī)、移動(dòng)計(jì)算機(jī)、具有記錄介質(zhì)的移動(dòng)圖象再現(xiàn)裝置、護(hù)目鏡式顯示器、攝象機(jī)和移動(dòng)電話。
6.一種發(fā)光裝置，包括一陽(yáng)極；一陰極；一有機(jī)化合物層，設(shè)在所述陽(yáng)極與所述陰極之間；和一導(dǎo)電膜，含有設(shè)在所述有機(jī)化合物層與所述陰極之間的無(wú)機(jī)化合物，其中所述導(dǎo)電膜含有具有3.5eV以下逸出功并且具有1×10-10S/m以上電導(dǎo)率的材料。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜含有選自元素周期表中第II族的元素。
8.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜包括含有選自屬于元素周期表中第II族元素的氮化物、硫化物、硼化物或硅酸鹽。
9.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜含有選自如下組的材料，該組包括氮化鈣、氮化鎂、硫化鈣、硫化鎂、硫化鍶、硫化鋇、硼化鎂、硅酸鎂、硅酸鈣、硅酸鍶和硅酸鋇。
10.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述發(fā)光裝置設(shè)置在選自如下組的一個(gè)裝置中，該組包括顯示裝置、數(shù)字靜態(tài)相機(jī)、筆記本式個(gè)人計(jì)算機(jī)、移動(dòng)計(jì)算機(jī)、具有記錄介質(zhì)的移動(dòng)圖象再現(xiàn)裝置、護(hù)目鏡式顯示器、攝象機(jī)和移動(dòng)電話。
11.一種發(fā)光裝置，包括一陽(yáng)極；一陰極；一有機(jī)化合物層，設(shè)在所述陽(yáng)極與所述陰極之間；和一導(dǎo)電膜，含有設(shè)在所述有機(jī)化合物層與所述陰極之間的無(wú)機(jī)化合物，其中所述導(dǎo)電膜含有比所述陰極具有較小逸出功并且具有1×10-10S/m以上電導(dǎo)率的材料，其中所述陰極具有1至20nm的厚度，并且其中所述導(dǎo)電膜具有1至20nm的厚度。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜含有選自元素周期表中第II族的元素。
13.如權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜包括含有選自屬于元素周期表中第II族元素的氮化物、硫化物、硼化物或硅酸鹽。
14.如權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜含有選自如下組的材料，該組包括氮化鈣、氮化鎂、硫化鈣、硫化鎂、硫化鍶、硫化鋇、硼化鎂、硅酸鎂、硅酸鈣、硅酸鍶和硅酸鋇。
15.如權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述發(fā)光裝置設(shè)置在選自如下組的一個(gè)裝置中，該組包括顯示裝置、數(shù)字靜態(tài)相機(jī)、筆記本式個(gè)人計(jì)算機(jī)、移動(dòng)計(jì)算機(jī)、具有記錄介質(zhì)的移動(dòng)圖象再現(xiàn)裝置、護(hù)目鏡式顯示器、攝象機(jī)和移動(dòng)電話。
16.一種發(fā)光裝置，包括一陽(yáng)極；一陰極；一有機(jī)化合物層，設(shè)在所述陽(yáng)極與所述陰極之間；和一導(dǎo)電膜，含有設(shè)在所述有機(jī)化合物層與所述陰極之間的無(wú)機(jī)化合物，其中所述導(dǎo)電膜含有比所述陰極具有較小逸出功并且具有1×10-10S/m以上電導(dǎo)率的材料，其中所述導(dǎo)電膜具有1至20nm的厚度，并且其中所述陰極和所述導(dǎo)電膜具有具有70％以上的透射率。
17.如權(quán)利要求16所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜含有選自元素周期表中第II族的元素。
18.如權(quán)利要求16所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜包括含有選自屬于元素周期表中第II族元素的氮化物、硫化物、硼化物或硅酸鹽。
19.如權(quán)利要求16所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜含有選自如下組的材料，該組包括氮化鈣、氮化鎂、硫化鈣、硫化鎂、硫化鍶、硫化鋇、硼化鎂、硅酸鎂、硅酸鈣、硅酸鍶和硅酸鋇。
20.如權(quán)利要求16所述的裝置，其中所述發(fā)光裝置設(shè)置在選自如下組的一個(gè)裝置中，該組包括顯示裝置、數(shù)字靜態(tài)相機(jī)、筆記本式個(gè)人計(jì)算機(jī)、移動(dòng)計(jì)算機(jī)、具有記錄介質(zhì)的移動(dòng)圖象再現(xiàn)裝置、護(hù)目鏡式顯示器、攝象機(jī)和移動(dòng)電話。
21.一種發(fā)光裝置，包括一陽(yáng)極；一陰極；一有機(jī)化合物層，設(shè)在所述陽(yáng)極與所述陰極之間；和一導(dǎo)電膜，含有設(shè)在所述有機(jī)化合物層與所述陰極之間的無(wú)機(jī)化合物，其中所述導(dǎo)電膜含有具有3.5eV以下逸出功并且具有1×10-10S/m以上電導(dǎo)率的材料，其中所述陰極具有1至20nm的厚度，并且其中所述導(dǎo)電膜具有1至20nm的厚度。
22.如權(quán)利要求21所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜含有選自元素周期表中第II族的元素。
23.如權(quán)利要求21所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜包括含有選自屬于元素周期表中第II族元素的氮化物、硫化物、硼化物或硅酸鹽。
24.如權(quán)利要求21所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜含有選自如下組的材料，該組包括氮化鈣、氮化鎂、硫化鈣、硫化鎂、硫化鍶、硫化鋇、硼化鎂、硅酸鎂、硅酸鈣、硅酸鍶和硅酸鋇。
25.如權(quán)利要求21所述的裝置，其中所述發(fā)光裝置設(shè)置在選自如下組的一個(gè)裝置中，該組包括顯示裝置、數(shù)字靜態(tài)相機(jī)、筆記本式個(gè)人計(jì)算機(jī)、移動(dòng)計(jì)算機(jī)、具有記錄介質(zhì)的移動(dòng)圖象再現(xiàn)裝置、護(hù)目鏡式顯示器、攝象機(jī)和移動(dòng)電話。
26.一種發(fā)光裝置，包括一陽(yáng)極；一陰極；一有機(jī)化合物層，設(shè)在所述陽(yáng)極與所述陰極之間；和一導(dǎo)電膜，含有設(shè)在所述有機(jī)化合物層與所述陰極之間的無(wú)機(jī)化合物，其中所述導(dǎo)電膜含有具有3.5eV以下逸出功并且具有1×10-10S/m以上電導(dǎo)率的材料，其中所述陰極和所述導(dǎo)電膜具有70％以上的透射率，并且其中所述導(dǎo)電膜具有1至20nm的厚度。
27.如權(quán)利要求26所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜含有選自元素周期表中第II族的元素。
28.如權(quán)利要求26所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜包括含有選自屬于元素周期表中第II族元素的氮化物、硫化物、硼化物或硅酸鹽。
29.如權(quán)利要求26所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜含有選自如下組的材料，該組包括氮化鈣、氮化鎂、硫化鈣、硫化鎂、硫化鍶、硫化鋇、硼化鎂、硅酸鎂、硅酸鈣、硅酸鍶和硅酸鋇。
30.如權(quán)利要求26所述的裝置，其中所述發(fā)光裝置設(shè)置在選自如下組的一個(gè)裝置中，該組包括顯示裝置、數(shù)字靜態(tài)相機(jī)、筆記本式個(gè)人計(jì)算機(jī)、移動(dòng)計(jì)算機(jī)、具有記錄介質(zhì)的移動(dòng)圖象再現(xiàn)裝置、護(hù)目鏡式顯示器、攝象機(jī)和移動(dòng)電話。
31.一種發(fā)光裝置，包括TFT，設(shè)在一個(gè)基板的絕緣表面之上；和發(fā)光元件，電連接至所述TFT，所述發(fā)光元件包括一陽(yáng)極；一陰極；一有機(jī)化合物層，設(shè)在所述陽(yáng)極與所述陰極之間；和一導(dǎo)電膜，含有設(shè)在所述有機(jī)化合物層與所述陰極之間的無(wú)機(jī)化合物，其中所述導(dǎo)電膜含有比所述陰極具有較小逸出功并且具有1×10-10S/m以上電導(dǎo)率的材料。
32.如權(quán)利要求31所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜含有選自元素周期表中第II族的元素。
33.如權(quán)利要求31所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜包括含有選自屬于元素周期表中第II族元素的氮化物、硫化物、硼化物或硅酸鹽。
34.如權(quán)利要求31所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜含有選自如下組的材料，該組包括氮化鈣、氮化鎂、硫化鈣、硫化鎂、硫化鍶、硫化鋇、硼化鎂、硅酸鎂、硅酸鈣、硅酸鍶和硅酸鋇。
35.如權(quán)利要求31所述的裝置，其中所述發(fā)光裝置設(shè)置在選自如下組的一個(gè)裝置中，該組包括顯示裝置、數(shù)字靜態(tài)相機(jī)、筆記本式個(gè)人計(jì)算機(jī)、移動(dòng)計(jì)算機(jī)、具有記錄介質(zhì)的移動(dòng)圖象再現(xiàn)裝置、護(hù)目鏡式顯示器、攝象機(jī)和移動(dòng)電話。
36.一種發(fā)光裝置，包括TFT，設(shè)在一個(gè)基板的絕緣表面之上；和發(fā)光元件，電連接至所述TFT，所述發(fā)光元件包括一陽(yáng)極；一陰極；一有機(jī)化合物層，設(shè)在所述陽(yáng)極與所述陰極之間；和一導(dǎo)電膜，含有設(shè)在所述有機(jī)化合物層與所述陰極之間的無(wú)機(jī)化合物，其中所述導(dǎo)電膜含有具有3.5eV以下逸出功并且具有1×10-10S/m以上電導(dǎo)率的材料。
37.如權(quán)利要求36所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜含有選自元素周期表中第II族的元素。
38.如權(quán)利要求36所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜包括含有選自屬于元素周期表中第II族元素的氮化物、硫化物、硼化物或硅酸鹽。
39.如權(quán)利要求36所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜含有選自如下組的材料，該組包括氮化鈣、氮化鎂、硫化鈣、硫化鎂、硫化鍶、硫化鋇、硼化鎂、硅酸鎂、硅酸鈣、硅酸鍶和硅酸鋇。
40.如權(quán)利要求36所述的裝置，其中所述發(fā)光裝置設(shè)置在選自如下組的一個(gè)裝置中，該組包括顯示裝置、數(shù)字靜態(tài)相機(jī)、筆記本式個(gè)人計(jì)算機(jī)、移動(dòng)計(jì)算機(jī)、具有記錄介質(zhì)的移動(dòng)圖象再現(xiàn)裝置、護(hù)目鏡式顯示器、攝象機(jī)和移動(dòng)電話。
41.一種發(fā)光裝置，包括TFT，設(shè)在一個(gè)基板的絕緣表面之上；和發(fā)光元件，電連接至所述TFT，所述發(fā)光元件包括一陽(yáng)極；一陰極；一有機(jī)化合物層，設(shè)在所述陽(yáng)極與所述陰極之間；和一導(dǎo)電膜，含有設(shè)在所述有機(jī)化合物層與所述陰極之間的無(wú)機(jī)化合物，其中所述導(dǎo)電膜含有比所述陰極具有較小逸出功并且具有1×10-10S/m以上電導(dǎo)率的材料，其中所述陰極具有1至20nm的厚度，并且其中所述導(dǎo)電膜具有1至20nm的厚度。
42.如權(quán)利要求41所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜含有選自元素周期表中第II族的元素。
43.如權(quán)利要求41所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜包括含有選自屬于元素周期表中第II族元素的氮化物、硫化物、硼化物或硅酸鹽。
44.如權(quán)利要求41所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜含有選自如下組的材料，該組包括氮化鈣、氮化鎂、硫化鈣、硫化鎂、硫化鍶、硫化鋇、硼化鎂、硅酸鎂、硅酸鈣、硅酸鍶和硅酸鋇。
45.如權(quán)利要求41所述的裝置，其中所述發(fā)光裝置設(shè)置在選自如下組的一個(gè)裝置中，該組包括顯示裝置、數(shù)字靜態(tài)相機(jī)、筆記本式個(gè)人計(jì)算機(jī)、移動(dòng)計(jì)算機(jī)、具有記錄介質(zhì)的移動(dòng)圖象再現(xiàn)裝置、護(hù)目鏡式顯示器、攝象機(jī)和移動(dòng)電話。
46.一種發(fā)光裝置，包括TFT，設(shè)在一個(gè)基板的絕緣表面之上；和發(fā)光元件，電連接至所述TFT，所述發(fā)光元件包括一陽(yáng)極；一陰極；一有機(jī)化合物層，設(shè)在所述陽(yáng)極與所述陰極之間；和一導(dǎo)電膜，含有設(shè)在所述有機(jī)化合物層與所述陰極之間的無(wú)機(jī)化合物，其中所述導(dǎo)電膜含有比所述陰極具有較小逸出功并且具有1×10-10S/m以上電導(dǎo)率的材料，其中所述導(dǎo)電膜具有1至20nm的厚度，并且其中所述陰極和所述導(dǎo)電膜具有具有70％以上的透射率。
47.如權(quán)利要求46所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜含有選自元素周期表中第II族的元素。
48.如權(quán)利要求46所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜包括含有選自屬于元素周期表中第II族元素的氮化物、硫化物、硼化物或硅酸鹽。
49.如權(quán)利要求46所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜含有選自如下組的材料，該組包括氮化鈣、氮化鎂、硫化鈣、硫化鎂、硫化鍶、硫化鋇、硼化鎂、硅酸鎂、硅酸鈣、硅酸鍶和硅酸鋇。
50.如權(quán)利要求46所述的裝置，其中所述發(fā)光裝置設(shè)置在選自如下組的一個(gè)裝置中，該組包括顯示裝置、數(shù)字靜態(tài)相機(jī)、筆記本式個(gè)人計(jì)算機(jī)、移動(dòng)計(jì)算機(jī)、具有記錄介質(zhì)的移動(dòng)圖象再現(xiàn)裝置、護(hù)目鏡式顯示器、攝象機(jī)和移動(dòng)電話。
51.一種發(fā)光裝置，包括TFT，設(shè)在一個(gè)基板的絕緣表面之上；和發(fā)光元件，電連接至所述TFT，所述發(fā)光元件包括一陽(yáng)極；一陰極；一有機(jī)化合物層，設(shè)在所述陽(yáng)極與所述陰極之間；和一導(dǎo)電膜，含有設(shè)在所述有機(jī)化合物層與所述陰極之間的無(wú)機(jī)化合物，其中所述導(dǎo)電膜含有具有3.5eV以下逸出功并且具有1×10-10S/m以上電導(dǎo)率的材料，其中所述陰極具有1至20nm的厚度，并且其中所述導(dǎo)電膜具有1至20nm的厚度。
52.如權(quán)利要求51所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜含有選自元素周期表中第II族的元素。
53.如權(quán)利要求51所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜包括含有選自屬于元素周期表中第II族元素的氮化物、硫化物、硼化物或硅酸鹽。
54.如權(quán)利要求51所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜含有選自如下組的材料，該組包括氮化鈣、氮化鎂、硫化鈣、硫化鎂、硫化鍶、硫化鋇、硼化鎂、硅酸鎂、硅酸鈣、硅酸鍶和硅酸鋇。
55.如權(quán)利要求51所述的裝置，其中所述發(fā)光裝置設(shè)置在選自如下組的一個(gè)裝置中，該組包括顯示裝置、數(shù)字靜態(tài)相機(jī)、筆記本式個(gè)人計(jì)算機(jī)、移動(dòng)計(jì)算機(jī)、具有記錄介質(zhì)的移動(dòng)圖象再現(xiàn)裝置、護(hù)目鏡式顯示器、攝象機(jī)和移動(dòng)電話。
56.一種發(fā)光裝置，包括TFT，設(shè)在一個(gè)基板的絕緣表面之上；和發(fā)光元件，電連接至所述TFT，所述發(fā)光元件包括一陽(yáng)極；一陰極；一有機(jī)化合物層，設(shè)在所述陽(yáng)極與所述陰極之間；和一導(dǎo)電膜，含有設(shè)在所述有機(jī)化合物層與所述陰極之間的無(wú)機(jī)化合物，其中所述導(dǎo)電膜含有具有3.5eV以下逸出功并且具有1×10-10S/m以上電導(dǎo)率的材料，其中所述導(dǎo)電膜具有1至20nm的厚度，并且其中所述陰極和所述導(dǎo)電膜具有70％以上的透射率。
57.如權(quán)利要求56所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜含有選自元素周期表中第II族的元素。
58.如權(quán)利要求56所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜包括含有選自屬于元素周期表中第II族元素的氮化物、硫化物、硼化物或硅酸鹽。
59.如權(quán)利要求56所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜含有選自如下組的材料，該組包括氮化鈣、氮化鎂、硫化鈣、硫化鎂、硫化鍶、硫化鋇、硼化鎂、硅酸鎂、硅酸鈣、硅酸鍶和硅酸鋇。
60.如權(quán)利要求56所述的裝置，其中所述發(fā)光裝置設(shè)置在選自如下組的一個(gè)裝置中，該組包括顯示裝置、數(shù)字靜態(tài)相機(jī)、筆記本式個(gè)人計(jì)算機(jī)、移動(dòng)計(jì)算機(jī)、具有記錄介質(zhì)的移動(dòng)圖象再現(xiàn)裝置、護(hù)目鏡式顯示器、攝象機(jī)和移動(dòng)電話。
61.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜含有具有稀土元素的硼化物。
62.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜含有從具有硼化鑭、硼化釔和硼化鈰的組中選出的材料。
63.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜含有具有稀土元素的硼化物。
64.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜含有從具有硼化鑭、硼化釔和硼化鈰的組中選出的材料。
65.如權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜含有具有稀土元素的硼化物。
66.如權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜含有從具有硼化鑭、硼化釔和硼化鈰的組中選出的材料。
67.如權(quán)利要求16所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜含有具有稀土元素的硼化物。
68.如權(quán)利要求16所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜含有從具有硼化鑭、硼化釔和硼化鈰的組中選出的材料。
69.如權(quán)利要求21所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜含有具有稀土元素的硼化物。
70.如權(quán)利要求21所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜含有從具有硼化鑭、硼化釔和硼化鈰的組中選出的材料。
71.如權(quán)利要求26所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜含有具有稀土元素的硼化物。
72.如權(quán)利要求26所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜含有從具有硼化鑭、硼化釔和硼化鈰的組中選出的材料。
73.如權(quán)利要求31所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜含有具有稀土元素的硼化物。
74.如權(quán)利要求31所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜含有從具有硼化鑭、硼化釔和硼化鈰的組中選出的材料。
75.如權(quán)利要求36所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜含有具有稀土元素的硼化物。
76.如權(quán)利要求36所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜含有從具有硼化鑭、硼化釔和硼化鈰的組中選出的材料。
77.如權(quán)利要求41所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜含有具有稀土元素的硼化物。
78.如權(quán)利要求41所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜含有從具有硼化鑭、硼化釔和硼化鈰的組中選出的材料。
79.如權(quán)利要求46所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜含有具有稀土元素的硼化物。
80.如權(quán)利要求46所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜含有從具有硼化鑭、硼化釔和硼化鈰的組中選出的材料。
81.如權(quán)利要求51所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜含有具有稀土元素的硼化物。
82.如權(quán)利要求51所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜含有從具有硼化鑭、硼化釔和硼化鈰的組中選出的材料。
83.如權(quán)利要求56所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜含有具有稀土元素的硼化物。
84.如權(quán)利要求56所述的裝置，其中所述導(dǎo)電膜含有從具有硼化鑭、硼化釔和硼化鈰的組中選出的材料。
全文摘要
提供了一種用于提高從發(fā)光元件中陰極注入電子的能力并解決其制作過(guò)程中有關(guān)問(wèn)題的裝置。在本發(fā)明中，采用比陰極材料具有較小逸出功的材料來(lái)形成陰極與有機(jī)化合物層之間的無(wú)機(jī)導(dǎo)電層。以此方式，可以提高從陰極注入電子的能力。另外，其薄膜可以比采用絕緣材料形成的傳統(tǒng)陰極緩沖層的薄膜更厚。因此，可以容易地控制膜厚，并且可以實(shí)現(xiàn)制作成本的降低和生產(chǎn)率的提高。
文檔編號(hào)H01L51/50GK1407836SQ02142069
公開日2003年4月2日 申請(qǐng)日期2002年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月24日
發(fā)明者瀨尾哲史, 今井馨太郎 申請(qǐng)人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所