專利名稱：有機(jī)發(fā)光晶體管元件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
0001
本發(fā)明涉及有機(jī)發(fā)光晶體管元件及其制造方法。更具體地說，在 垂直型有機(jī)發(fā)光晶體管元件中，本發(fā)明涉及有機(jī)發(fā)光晶體管元件及其 制造方法，其中促進(jìn)了在陽極與陰極之間的電流控制。
背景技術(shù)：
0002
有機(jī)電致發(fā)光元件具有容易的結(jié)構(gòu)，所以作為薄型、輕量、大面 積、低成本的下一代顯示器的發(fā)光元件而被期待，近年來，人們正致 力于其研究。作為用于驅(qū)動有機(jī)EL元件的驅(qū)動方式，可以認(rèn)為在 動作速度及功耗方面，使用薄膜晶體管(TFT: Thin Film Transistor)的有 源矩陣方式的場效應(yīng)型晶體管(FET: Thin FilmTransistor)是有效的。而 對于構(gòu)成薄膜晶體管的半導(dǎo)體材料，除了對硅半導(dǎo)體及化合物半導(dǎo)體 等無機(jī)半導(dǎo)體材料正在研究之外，近年來，對于使用有機(jī)半導(dǎo)體材料 的有機(jī)薄膜晶體管(有機(jī)TFT)的研究也在努力進(jìn)行。有機(jī)半導(dǎo)體材料作 為下一代的半導(dǎo)體材料而被期待，但與無機(jī)半導(dǎo)體材料相比，存在電 荷遷移率低、電阻高的問題。
0003
對于場效晶體管，其結(jié)構(gòu)為垂直布置的垂直型FET結(jié)構(gòu)類型靜電 感應(yīng)晶體管(SIT)凈支認(rèn)為具有優(yōu)勢，因為晶體管的溝道寬度可縮短，其 整個表面的電極可有效利用，能夠?qū)崿F(xiàn)快速響應(yīng)和/或功率增強，并且 可使界面的影響變小。0004
因此，近年來基于靜電感應(yīng)晶體管(SIT)的上述有利特征，對由此 類SIT結(jié)構(gòu)和有機(jī)電致發(fā)光元件結(jié)構(gòu)復(fù)合成的有機(jī)發(fā)光晶體管進(jìn)行了 研發(fā)(例如，KazuhiroKudo所著"有機(jī)晶體管的當(dāng)前條件和未來展望" (Current Conditions and Future Prospects of Organic Transistor), J. Appl. Phys. Vol. 72， No. 9, pp. 1151-1156 (2003); JP誦A-2003-324203(特別 是權(quán)利要求1); JP-A-2002-343578(特別是圖23》。
0005
圖21是示意剖視圖，示出在上述文件"有機(jī)晶體管的當(dāng)前條件和 未來展望"(Current Conditions and Future Prospects of Organic Transistor) 中所述的由SIT結(jié)構(gòu)和有機(jī)電致發(fā)光元件結(jié)構(gòu)復(fù)合成的有機(jī)發(fā)光晶體 管一個實施例。如圖21所示，有機(jī)發(fā)光晶體管101具有垂直型FET 結(jié)構(gòu)，其中，由透明電極膜構(gòu)成的源電極103、其中嵌有狹縫狀肖特 基電極105的空穴轉(zhuǎn)移層104、發(fā)光層106及漏電極107已按此先后 順序?qū)臃e在玻璃襯底102上。
0006
如上所述，在復(fù)合型有機(jī)發(fā)光晶體管101中，狹縫狀肖特基電極 105嵌入空穴轉(zhuǎn)移層104中。在空穴轉(zhuǎn)移層104與柵電極105之間形 成肖特基結(jié)，從而在空穴轉(zhuǎn)移層104中形成耗盡層。耗盡層的擴(kuò)展根 據(jù)柵極電壓(在源電極103與柵電極105之間施加的電壓)變化。因此， 可通過改變柵極電壓來控制溝道寬度，并且，可通過控制在源電極103 與漏電極107之間施加的電壓來控制電荷生成量。
0007
圖22是示意剖^見圖，示出JP-A-2002-343578中所述一例由FET 結(jié)構(gòu)和有機(jī)電致發(fā)光元件結(jié)構(gòu)復(fù)合成的有機(jī)發(fā)光晶體管。如圖21所
示，該有機(jī)發(fā)光晶體管111具有襯底112,輔助電極113和絕緣層118 層積在該村底上。隨后，在絕緣層118上部分地形成陽才及115。此外， 在絕緣層118上形成發(fā)光材料層116,使得發(fā)光材料層116覆蓋陽極115。在發(fā)光材料層116上形成陰極117。在陽極115上形成陽極緩沖 層119。陽極緩沖層119具有讓空穴通過而從陽極115到到達(dá)發(fā)光材 料層116的功能，但抑制電子從發(fā)光材料層116到陽極115。在有機(jī) 發(fā)光晶體管lll中，也可通過改變在輔助電極113和陽極115之間施 加的電壓來控制溝道寬度，并可通過控制在陽極115和陰極117之間 施加的電壓來改變電荷生成量。

發(fā)明內(nèi)容
0008
在上述文件和上述專利出版物中，參照圖22所述，由SIT結(jié)構(gòu)和 有機(jī)電致發(fā)光元件結(jié)構(gòu)復(fù)合成的有機(jī)發(fā)光晶體管中，在陽極115和陰 極117之間施加某個電壓(-Vdl < O)時，在陰極117相對的陽極115表 面上生成許多空穴，并且這些空穴向陰極117流動(形成電荷流動)。這 里，為得到更大的電流(即得到更大的亮度)在陽極115和陰極117之間 施加電壓Vd = -Vd2 << -Vdl時，陽極115和陰極117之間的電荷生成 及電荷流占主導(dǎo)。因此，無法通過控制在輔助電極113與陽極115之 間施加的電壓(Vg)來控制電荷生成量，因而難以控制發(fā)光量。
0009
本發(fā)明是為解決上述問題而完成的。本發(fā)明的目的是提供一種垂 直型有機(jī)發(fā)光晶體管元件及其制造方法，有助于進(jìn)行陽極與陰極之間 的電流控制。
0010
本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光晶體管元件，包括襯底；在上述襯底的上表 面?zhèn)仍O(shè)置的第一電極層；在第一電極層的上表面?zhèn)仍谄矫鎴D中、以預(yù) 定大小局部地設(shè)置的，且按照絕緣層、輔助電極層及電荷注入抑制層 的順序具有的疊層結(jié)構(gòu)體；至少在未設(shè)有上述疊層結(jié)構(gòu)體的第一電極 層的上表面?zhèn)仍O(shè)置的有機(jī)EL層；以及在上述有機(jī)EL層的上表面?zhèn)仍O(shè) 置的第二電極層。
0011
或者，本發(fā)明是一種有機(jī)發(fā)光晶體管元件，包括襯底；在襯底 的上表面?zhèn)劝搭A(yù)定圖案設(shè)置的第一電極層；在未設(shè)有第一電極層的上 述村底的上表面?zhèn)仁贵?一電極層在平面圖中被夾于中間而設(shè)置，且按 照絕緣層、輔助電極層及電荷注入抑制層的順序具有的疊層結(jié)構(gòu)體； 至少在第一電極層的上表面?zhèn)仍O(shè)置的有機(jī)EL層；以及在上述有機(jī)EL 層的上表面?zhèn)仍O(shè)置的第二電極層，調(diào)整第一電極層的厚度和上述絕緣
層的厚度，使第一電極層與上述輔助電極層不相接觸。
0012
在本說明書中所謂r使第一電極層在平面圖中被夾于中間」，是 指包括第一電極層以與疊層結(jié)構(gòu)體(絕緣層)相接觸的狀態(tài)被夾于中
間；第一電極層以嵌入疊層結(jié)構(gòu)體(絕緣層)內(nèi)的狀態(tài)被夾于中間；以 及第一電極以不與疊層結(jié)構(gòu)體(絕緣層)相接觸的狀態(tài)被夾于中間的所 有情況。另外，以上的狀態(tài)在第一電極層的兩對側(cè)可以分別不同。
0013
在有機(jī)EL層中通過從第一電極層和第二電極層注入的電荷復(fù)合 而產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象。根據(jù)本發(fā)明，通過在第一電極層與第二電極層的中 間區(qū)域設(shè)有輔助電極層，使輔助電極層與第一電極層之間的施加電壓 變化，從而能夠使第一電極層和第二電極層中的電荷生成量增加或減 少。由此，最后能夠控制發(fā)光量。
0014
另外，根據(jù)本發(fā)明，輔助電極層被絕緣層和電荷注入抑制層夾于 中間。由此，在輔助電極層的上表面及下表面可抑制電荷(空穴或電子) 產(chǎn)生與消失。所以，輔助電極層上的可變電壓對于第一電極層和第二 電極層的電荷生成量將產(chǎn)生更大的影響。
0015
根據(jù)以上特征，本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光晶體管元件適合用作在第一電 極層與第二電極層之間施加恒定電壓的常開方式的發(fā)光元件。并且， 再通過控制施加在輔助電極層與笫一電極層之間的電壓，能夠控制第
一電極和第二電極之間流過的電流(電荷生成量)，從而能夠控制發(fā)光
0016
上述有機(jī)EL層最好至少具有電荷注入層和發(fā)光層?；蛘?，上述 有機(jī)EL層最好至少具有包含電荷注入材料的發(fā)光層。
0017
另外，最好在笫一電極層與i殳于第一電極層上的上述有機(jī)EL層 和/或上述疊層結(jié)構(gòu)體之間再設(shè)置第二電荷注入層。
0018
另外，優(yōu)選在上述有機(jī)EL層與笫二電極層之間設(shè)置第二電極層 用的第三電荷注入層。
0019
另外，上述電荷注入抑制層優(yōu)選由絕緣材料(更優(yōu)選為正型抗蝕劑 膜)構(gòu)成。在這種情況下，可在輔助電極層上精確且容易地形成面向第 二電極層的電荷注入抑制層。
0020
例如，第一電極(層)作為陽極使用，笫二電極(層)作為陰極使用。 或者，第一電極(層)作為陰極使用，第二電極(層)作為陽極使用。在笫 一電極和第二電^ l具有任何極性時，通過控制施加在輔助電極(層)與 第一電極之間的電壓(柵極電壓)，也能夠使電荷量敏感地變化。由此， 能夠控制在第一電極和第二電極之間流過的電流，從而能夠敏感地控 制發(fā)光量。
0021
另外，本發(fā)明是一種有機(jī)發(fā)光晶體管，其中包括具備上述任一 特征的有機(jī)發(fā)光晶體管元件；在上述有機(jī)發(fā)光晶體管元件的第一電極 (層)與第二電極(層)之間施加恒定電壓的第一電壓供給單元；以及在上 述有機(jī)發(fā)光晶體管元件的第 一 電極(層)與輔助電極(層)之間施加可變 電壓的第二電壓供給單元。
0022
根據(jù)本發(fā)明，通過第一電壓供給單元和第二電壓供給單元，可在 第一電極與第二電極之間施加恒定電壓，并可在第一電極與輔助電極
之間施加可變電壓。其結(jié)果是可使電荷量敏感地變化，可控制第一 電極和第二電極之間流過的電流，并可敏感地控制發(fā)光量。
0023
另外，本發(fā)明是一種發(fā)光顯示裝置，包括以矩陣圖案配置的多個 發(fā)光部，其中上述多個發(fā)光部各自包括具有上述任一特征的有機(jī)發(fā) 光晶體管元件。
0024
根據(jù)這種發(fā)光顯示裝置，容易進(jìn)行發(fā)光量控制，從而容易進(jìn)行亮
度調(diào)整。
0025
另外，本發(fā)明是一種有機(jī)發(fā)光晶體管元件的制造方法，該制造方 法包括如下步驟準(zhǔn)備在其上已形成第一電極層的襯底；在第一電極 層的上表面?zhèn)染植康卦O(shè)置按照在平面圖中由預(yù)定大小構(gòu)成的絕緣層、 輔助電極層和電荷注入抑制層的順序具有的疊層結(jié)構(gòu)體；在未設(shè)有上 述疊層結(jié)構(gòu)體的第一電極層的上表面?zhèn)仍O(shè)置有機(jī)EL層；以及在上述 有機(jī)EL層的上表面?zhèn)仍O(shè)置第二電極層。
0026
或者，本發(fā)明是一種有機(jī)發(fā)光晶體管元件的制造方法，該制造方 法包括如下步驟準(zhǔn)備其上已按預(yù)定圖案形成第一電極層的襯底；在 未形成第一電極層的區(qū)域設(shè)置疊層結(jié)構(gòu)體，疊層結(jié)構(gòu)體依次設(shè)有絕緣 層、輔助電極層及電荷注入抑制層，以使第一電極層在平面圖中被夾 于中間；在第一電極層的上表面?zhèn)?沒置有機(jī)EL層；以及在上述有機(jī) EL層的上表面?zhèn)仍O(shè)置第二電極層，調(diào)整第一電極層的厚度和上述絕緣 層的厚度，使第一電極層不與上述輔助電極層接觸。
0027
根據(jù)以上的有機(jī)發(fā)光晶體管元件的制造方法中的任一方法，在由 絕緣層/輔助電極/電荷注入抑制層構(gòu)成的疊層結(jié)構(gòu)體彼此之間，能夠容
易且高精度地形成有機(jī)EL層。另外，可實現(xiàn)按以矩陣圖案配置的元 件。
0028
最好在設(shè)置上述疊層結(jié)構(gòu)體的步驟中使用可通過光照射去除的光 敏材料作為上述電荷注入抑制層的材料，并用不透過上述光敏材料的 曝光波長的材料作為上述絕緣層和上述輔助電極層的一層或兩層材 料，并將該光敏材料設(shè)置在第一電極層上，然后從上述襯底側(cè)進(jìn)行曝 光，以覆蓋上述輔助電極層，從而僅除去設(shè)置于第一電極上的該光敏 材料，形成上述.電荷注入抑制層。
0029
在這種情況下，能夠容易且高精度地形成電荷注入抑制層(能夠容
易且高精度地除去不需要的部分)。
0030
另外，最好在設(shè)置上述有機(jī)EL層的步驟中上述有機(jī)EL層采用掩 模淀積法或噴墨法等圖案化工藝而形成。更具體地說，如果用低分子 材料形成上述有機(jī)EL層，則優(yōu)選采用掩才莫淀積法等進(jìn)行圖案形成， 如果用高分子材料形成上述有4幾EL層，則優(yōu)選采用噴墨法等進(jìn)行圖 案形成。通過這些方法，在由絕緣層/輔助電極/電荷注入抑制層構(gòu)成的 疊層結(jié)構(gòu)體彼此之間可形成有機(jī)EL層，可實現(xiàn)按以矩陣圖案配置的元件。
0031
另外，最好在第一電極層上或襯底上設(shè)置疊層結(jié)構(gòu)體的絕緣層之 前，在第一電極層上預(yù)先設(shè)置由與電荷注入層相同的材料或不同的材 料構(gòu)成的第二電荷注入層。
0032
另外，本發(fā)明是一種有機(jī)晶體管元件，其中包括襯底；在襯底 的上表面?zhèn)仍O(shè)置的第一電極層；在第一電極層的上表面?zhèn)染植康卦O(shè)置 疊層結(jié)構(gòu)體，在平面圖中該疊層結(jié)構(gòu)體覆蓋預(yù)定大小的面積，該疊層 結(jié)構(gòu)體依次包括絕緣層、輔助電極層及電荷注入抑制層；至少在未設(shè)有上述疊層結(jié)構(gòu)體的區(qū)域在第一電極層的上表面?zhèn)仍O(shè)置的有機(jī)半導(dǎo)體
層；以及在上述有機(jī)半導(dǎo)體層的上表面?zhèn)仍O(shè)置的笫二電極層。
0033
另外，本發(fā)明是一種有機(jī)晶體管元件，其中包括襯底；在襯底 的上表面?zhèn)劝搭A(yù)定圖案設(shè)置的第一電極層；在上述村底的上表面?zhèn)任?設(shè)有第一電極層的區(qū)域設(shè)置的疊層結(jié)構(gòu)體，在平面圖中該疊層結(jié)構(gòu)體 將第一電極層^f皮夾于中間，該疊層結(jié)構(gòu)體依次包括絕緣層、輔助電極 層及電荷注入抑制層；至少在第 一電極層的上表面?zhèn)仍O(shè)置的有機(jī)半導(dǎo) 體層；以及在上述有機(jī)半導(dǎo)體層的上表面?zhèn)仍O(shè)置的第二電極層。第一 電極層的厚度和上述絕緣層的厚度調(diào)整為使第一電極層不與上述輔助 電極層接觸。


0034
圖1是表示本發(fā)明的一實施方式的有機(jī)發(fā)光晶體管元件的示意剖 視圖2是示意表示圖1的有機(jī)發(fā)光晶體管元件中電荷流動的說明圖； 圖3A至圖3C是分別表示本發(fā)明的其他一些實施方式的有機(jī)發(fā)光
晶體管元件的示意剖—見圖4是表示本發(fā)明的另一實施方式的有機(jī)發(fā)光晶體管元件的示意
剖4見圖5是表示本發(fā)明的另一實施方式的有機(jī)發(fā)光晶體管元件的示意 剖一見圖6是表示本發(fā)明的另一實施方式的有機(jī)發(fā)光晶體管元件的示意 剖^見圖7是表示本發(fā)明的另一實施方式的有機(jī)發(fā)光晶體管元件的示意 剖4見圖8^^表示本發(fā)明的另一實施方式的有機(jī)發(fā)光晶體管元件的示意
剖視圖9A及圖9B是表示本發(fā)明的其他一些實施方式的有機(jī)發(fā)光晶體 管元件的示意剖一見圖IOA及圖IOB是表示本發(fā)明的一些實施方式的有機(jī)晶體管元件 的示意剖-見圖IIA至圖IIF是表示本發(fā)明的一實施方式的有機(jī)發(fā)光晶體管元 件制造方法的流程圖12A至圖12F是表示本發(fā)明的另一實施方式的有機(jī)發(fā)光晶體管 元件制造方法的流程圖13是表示一例構(gòu)成本發(fā)明的一實施方式的有機(jī)發(fā)光晶體管元 件的電極配置的平面圖14是表示另一例構(gòu)成本發(fā)明的一實施方式的有機(jī)發(fā)光晶體管 元件的電極配置的平面圖15是表示一例內(nèi)置本發(fā)明的一實施方式的有機(jī)發(fā)光晶體管元 件的發(fā)光顯示裝置的略圖16是表示一例作為發(fā)光顯示裝置內(nèi)的各像素(單位元件)而設(shè)置 的，且具有本發(fā)明的一實施方式的有機(jī)發(fā)光晶體管元件的有機(jī)發(fā)光晶 體管的電路略圖17是表示另 一例作為發(fā)光顯示裝置內(nèi)的各像素(單位元件)而設(shè) 置的，且具有本發(fā)明的一實施方式的有機(jī)發(fā)光晶體管元件的有機(jī)發(fā)光 晶體管的電路略圖18是實施例1的有機(jī)發(fā)光晶體管元件的示意剖視圖19是實施例2的有機(jī)發(fā)光晶體管元件的示意剖視圖20是實施例3的有機(jī)發(fā)光晶體管元件的示意剖視圖21是表示一例由SIT結(jié)構(gòu)和有機(jī)EL(電致發(fā)光)器件結(jié)構(gòu)復(fù)合成 的傳統(tǒng)的有機(jī)發(fā)光晶體管的示意剖視圖；以及
圖22是表示另一例由SIT結(jié)構(gòu)和有機(jī)EL(電致發(fā)光)器件結(jié)構(gòu)復(fù)合 成的傳統(tǒng)的有才幾發(fā)光晶體管的示意剖視圖。
具體實施例方式
0035
現(xiàn)根據(jù)其實施方式對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。圖1到圖9表示本發(fā) 明的有機(jī)發(fā)光晶體管元件的各實施方式。本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光晶體管元 件是具有有機(jī)EL器件結(jié)構(gòu)和垂直型FET結(jié)構(gòu)的場效應(yīng)型有機(jī)發(fā)光晶 體管元件。
0036
本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光晶體管元件按照第一電極(層)4和疊層結(jié)構(gòu)體8 的結(jié)構(gòu)，大致區(qū)分為圖1至圖7所示的實施方式1與圖8及圖9所示 的實施方式2，但它們具有同一技術(shù)思想。
0037
如圖1至圖7所示，實施方式1的有機(jī)發(fā)光晶體管元件10至少包 括襯底l;在襯底1上設(shè)置的第一電極4;在笫一電極4上設(shè)置的、 在平面圖中由預(yù)定大小構(gòu)成的疊層結(jié)構(gòu)體8;在第一電極4上至少在 未設(shè)有疊層結(jié)構(gòu)體8的區(qū)域設(shè)置的有機(jī)EL層6;以及在有機(jī)EL層6 上設(shè)置的第二電極(層)7。疊層結(jié)構(gòu)體8由絕緣膜3、輔助電極(層)2及 電荷注入抑制層5依次層疊而構(gòu)成。
0038
另一方面，如圖8及圖9所示，實施方式2的有機(jī)發(fā)光晶體管元 件70， 70A, 70B至少包括村底1;在村底1上按預(yù)定圖案設(shè)置的第 一電極4;在未形成第一電極4的襯底1使第一電極4上在平面圖中 夾于中間而設(shè)置的疊層結(jié)構(gòu)體8;至少在笫一電極4上設(shè)置的有機(jī)EL 層6;以及在有機(jī)EL層6上設(shè)置的第二電極7。疊層結(jié)構(gòu)體8由絕緣 膜3、輔助電極(層)2及電荷注入抑制層5依次層疊而構(gòu)成。在實施方 式2中第一電極4的厚度(T5)和絕緣膜3的厚度調(diào)整到使第一電極4 與輔助電極2不相接觸。這里，有機(jī)EL層6僅設(shè)置第一電極4上未設(shè) 有疊層結(jié)構(gòu)體8的區(qū)域，或者可i殳置在疊層結(jié)構(gòu)體8的一部分或全部 以及第一電極4上。
0039
上述的實施方式1及實施方式2的有機(jī)發(fā)光晶體管元件均具有由 在平面圖中相同大小的絕緣膜3、輔助電極2及電荷注入抑制層5依 次疊層而成的疊層結(jié)構(gòu)體8。另外，輔助電極2的邊緣部2a與有機(jī)EL 層6構(gòu)成為相互^"觸。
0040
在有機(jī)EL層6中，從第一電極(層)4和第二電極(層)7注入的電荷 (空穴及電子)復(fù)合而產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象。在有機(jī)發(fā)光晶體管元件10中輔助 電極2設(shè)置在第一電極4與第二電極7的中間區(qū)域，通過改變在輔助 電極2與第一電極4之間施加的電壓(柵極電壓VG)，可使第一電極4 和第二電極7上的電荷生成量增加或減少。由此，能夠控制發(fā)光量。
0041
另外，如圖所示，輔助電極2由絕緣膜3和電荷注入抑制層5夾 于中間，于是，在輔助電極2的上表面及下表面電荷(空穴或電子)的產(chǎn) 生與消失受到抑制。所以，輔助電極2上的可變電壓0冊極電壓VG) 可對于第一電極4和笫二電極7上的電荷生成量將產(chǎn)生更大的影響。
0042
這種發(fā)光量控制通過在第一電極4和第二電極7的中間區(qū)域設(shè)置 使輔助電極2被絕緣膜3和電荷注入抑制層5夾于中間的疊層結(jié)構(gòu)體 8而實現(xiàn)。例如，如果以第一電極4為陽極，以第二電極7為陰極， 在兩者之間施加恒定電壓(漏極電壓VD),則一旦在輔助電極2與第一 電極4之間沿增加電荷生成量的方向施加?xùn)艠O電壓VG,則空穴流動(圖 2中的箭頭21)就增大(圖2中的箭頭22),而一旦在輔助電極2與第一 電極4之間沿減小電荷生成量的方向施加?xùn)艠O電壓VG,則空穴流動 就減小(圖2中的箭頭23)。即在第一電極和第二電極之間施加恒定電 壓的常開方式的發(fā)光元件中，通過設(shè)置這種輔助電極2，與第一電極4 之間施加可變電壓，能夠控制第一電極和第二電極之間流過的電荷量， 由此，能夠控制有機(jī)EL層6中的發(fā)光亮度。具體地說，在第一電極 和第二電極之間施加恒定電壓的常開方式的發(fā)光元件中， 一旦在輔助
電極2與第一電極4之間沿增加電荷生成量的方向施加?xùn)艠O電壓VG, 則有機(jī)EL層6的亮度就上升，變亮， 一旦在輔助電極2與第一電極4 之間沿減小電荷生成量的方向施加?xùn)艠O電壓VG,則有機(jī)EL層6的亮 度就下降，變暗。
另外，如果不僅在輔助電極和第一電極之間進(jìn)行電壓控制，而且 也使第一電極和第二電極之間的電壓變化，則能夠?qū)崿F(xiàn)更多H級的 亮度控制，能夠使更精細(xì)的圖像得以實現(xiàn)。
0043
對于電極的極性，由第一電極4構(gòu)成為陽極，第二電極7構(gòu)成為 陰極?；蛘咭部梢杂傻谝浑姌O4構(gòu)成為陰極，笫二電極7構(gòu)成為陽極。 無論第一電極4和第二電極7具有何種極性，均可通過控制在輔助電 極2與第一電極4之間施加的電壓，使電荷量敏感地變化，由此，能 夠控制第一電極和第二電極之間流過的電流，從而控制有機(jī)EL層6
的亮度。
0044
這里，在第一電極4是陽極、第二電極7是陰極時，在與笫一電 極4相接觸的一側(cè)設(shè)置的電荷注入層12最好是空穴注入層(參照圖1 至圖9)。然后，若與第二電極7鄰接地設(shè)置電荷注入層14(第三電荷注 入層)(參照圖6),則電荷注入層14是電子注入層。另一方面，在第一 電極4是陰極、第二電極7是陽極時，與第一電極4鄰接的電荷注入 層12是電子注入層。然后，若與第二電極7鄰接而設(shè)置電荷注入層 14(參照圖6)，則電荷注入層14是空穴注入層。
0045
在本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光晶體管元件中，重要的特征是有機(jī)發(fā)光晶體 管元件設(shè)有疊層結(jié)構(gòu)體8，其中，依次層疊在平面圖中具有相同大小 的絕緣膜3、輔助電極2及電荷注入抑制層5，并且輔助電極2的邊緣 部2a與有機(jī)EL層6構(gòu)成為相互4妄觸。其它特征可作各種變更。例如， 對于有機(jī)EL層6的方式?jīng)]有特別限定，因此可具有各種方式。
0046
作為有機(jī)EL層6的方式，例如，如圖1至圖3C所示，從第一電 極4側(cè)依次形成電荷注入層12和發(fā)光層11的雙層結(jié)構(gòu)；如圖4及圖5 所示，從第一電極4側(cè)依次由第二電荷注入層12'、電荷注入層12及 發(fā)光層11構(gòu)成的3層結(jié)構(gòu)；如圖6所示，從第一電極4側(cè)依次形成電 荷注入層12、發(fā)光層11及電荷注入層14的3層結(jié)構(gòu)；如圖7所示， 從第一電極4側(cè)依次形成電荷注入層12、電荷輸送層13及發(fā)光層11 的3層結(jié)構(gòu)等。有機(jī)EL層6的緒構(gòu)不限于以上方式。若有需要，也可 設(shè)置電荷輸送層等。另外，可在發(fā)光層11中包含電荷注入層材料和/ 或電荷輸送層材料，從而發(fā)光層11可具有與電荷注入層和/或電荷輸 送層相同功能。
0047
如上所述，在圖4及圖5所示的各實施方式中，從第一電極4側(cè) 依次形成電荷注入層12'、電荷注入層12及發(fā)光層11。即在這些實施 方式的有機(jī)發(fā)光晶體管元件30， 40中，在第一電極4與疊層結(jié)構(gòu)體
構(gòu)成的電荷注入層12'。在有機(jī)發(fā)光晶體管元件30， 40中，通過在疊 層結(jié)構(gòu)體8下方的第一電極4上再設(shè)置電荷注入層12'，電荷可在疊層 結(jié)構(gòu)體8的第一電極4側(cè)的表面產(chǎn)生。該生成電荷也可通過在輔助電 極2與第一電極4之間施加的電壓而控制。于是，第一電極和第二電 極之間的電流受到控制，從而能夠控制發(fā)光量。 0048
12的情況而言，如圖1至圖3C所示，對電荷注入層12的厚度并沒有 特別限定。例如，(i)如圖l所示，電荷注入層12的厚度T3可大于疊 層結(jié)構(gòu)體8的總厚度T2，以使電荷注入層12覆蓋整個疊層結(jié)構(gòu)體8， (ii)如圖3A所示，電荷注入層12的厚度T3可與絕緣膜3的厚度大致 相等，(iii)如圖3B所示，電荷注入層12的厚度T3可與絕緣膜3和輔
助電極2的總厚度T2大致相等，(iv)如圖3C所示，電荷注入層12 的厚度T3可與疊層結(jié)構(gòu)體8的厚度T2大致相等。
0049
另外，例如，如圖3C所示，在疊層結(jié)構(gòu)體8形成得具有這樣的 厚度，致使疊層結(jié)構(gòu)體8與第一電極4和第二電極7都接觸時，在疊 層結(jié)構(gòu)體8之間形成有機(jī)EL層6，從而可實現(xiàn)按以矩陣圖案配置的元 件。
0050
另一方面，如圖8及圖9所示，實施方式2的有機(jī)發(fā)光晶體管元 件70, 70A， 70B至少包括襯底l;在襯底1上按預(yù)定圖案設(shè)置的第 一電極4;在村底1上未形成第一電極4的區(qū)域設(shè)置的疊層結(jié)構(gòu)體8， 以致在平面圖中疊層結(jié)構(gòu)體8將第一電極4夾于中間；至少在第一電 極4上設(shè)置的有機(jī)EL層6;以及在有機(jī)EL層6上設(shè)置的第二電極7。 疊層結(jié)構(gòu)體8由絕緣膜3、輔助電極(層)2及電荷注入抑制層5依次疊 層而構(gòu)成。在實施方式2中，第一電極4的厚度(T5)與絕緣膜3的厚 度調(diào)整為使第一電極4不與輔助電極2接觸。
0051
更具體地說，在圖8所示的有機(jī)發(fā)光晶體管70中，在平面圖中， 襯底1上的第一電極4以與其兩對側(cè)的絕緣膜3， 3的相"t妻觸的方式而 夾于中間。在圖9A所示的有機(jī)發(fā)光晶體管70A中，在平面圖中，襯 底1上的第一電極4以嵌入其兩對側(cè)的絕緣膜3， 3內(nèi)的方式凈皮夾于中 間。在圖9B所示的有機(jī)發(fā)光晶體管70B中，在平面圖中，襯底1上 的笫一電極4以與其兩對側(cè)的絕緣膜3， 3不相接觸(分離)的方式被夾 于中間。即在本發(fā)明的實施方式2的有機(jī)發(fā)光晶體管中，所謂「使第 一電極(層)4在平面圖中^^夾于中間而設(shè)置的疊層結(jié)構(gòu)體8」是指包括 以上所有的方式，另外，第一電極4的兩對側(cè)可釆用不同的方式。
0052
實施方式2的有機(jī)發(fā)光晶體管元件70， 70A, 70B是在村底l上
將第一電極4和疊層結(jié)構(gòu)體8圖案化而形成。更具體地說，如上所述， 在襯底1上未形成第一電極4的區(qū)域r使第一電極4在平面圖中被夾 于中間j而形成疊層結(jié)構(gòu)體8。對于其它的結(jié)構(gòu)，與用圖1至圖7說 明的結(jié)構(gòu)相同，因此，這里省略其說明。另外，在實施方式2的有機(jī) 發(fā)光晶體管元件70, 70A, 70B中，襯底1的表面至絕緣膜3上表面 的距離T4須大于襯底1的表面至第一電極4上表面的距離 T5(T4〉T5)(參照圖8)。按照這種關(guān)系，第一電極4不會與輔助電極2 接觸，而且能夠使輔助電極2的邊緣部2a與包含電荷注入層12或電 荷注入材料的有機(jī)EL層6接觸。
0053
各實施方式的有機(jī)發(fā)光晶體管元件既可以是頂面發(fā)射型發(fā)光晶體 管元件，也可以是底面發(fā)射型發(fā)光晶體管元件。各層的光透過性依據(jù) 采用哪種方式而設(shè)計。另外，有機(jī)發(fā)光晶體管元件的各剖視圖對應(yīng)于 有機(jī)發(fā)光晶體管的1個像素。所以，如果發(fā)光層形成為按各像素發(fā)出 預(yù)定顏色的光，則能夠形成彩色顯示器等發(fā)光顯示裝置。
0054
(有機(jī)晶體管元件)
另外，如圖IOA及圖IOB所示，本發(fā)明的特征也可以用于有機(jī)晶 體管元件。
0055
例如，圖10A所示的實施方式l的有機(jī)晶體管元件80A至少包括 襯底l;在村底1上設(shè)置的第一電極4;在第一電極4上設(shè)置的，在平 面圖中覆蓋預(yù)定大小的區(qū)域的疊層結(jié)構(gòu)體8;至少在第一電極4上未 設(shè)有疊層結(jié)構(gòu)體8的區(qū)域上設(shè)置的有機(jī)半導(dǎo)體層15;以及在有機(jī)半導(dǎo) 體層15上設(shè)置的第二電極(層)7。疊層結(jié)構(gòu)體8由絕緣膜3、輔助電極 (層)2及電荷注入抑制層5依次疊層而構(gòu)成。在這種有機(jī)晶體管元件 80A中，流入有機(jī)半導(dǎo)體層15的電荷量(電流)可受到控制。
0056
或者，圖10B所示的實施方式2的有機(jī)晶體管元件80B至少包括 村底1;在村底1上按預(yù)定圖案設(shè)置的第一電極4;在村底1上未形成 第一電極4的區(qū)域設(shè)置的疊層結(jié)構(gòu)體8,使得在平面圖中疊層結(jié)構(gòu)體8 將第一電極4夾于中間；至少在第一電極4上設(shè)置的有機(jī)半導(dǎo)體層15; 以及在有機(jī)半導(dǎo)體層15上設(shè)置的第二電極7。疊層結(jié)構(gòu)體8由絕緣膜 3、輔助電極(層)2及電荷注入抑制層5依次疊層而構(gòu)成。另外，第一 電極4的厚度與絕緣膜3的厚度調(diào)整為使第一電極4與輔助電極2不 相接觸。在這種有機(jī)晶體管元件80B中，流向有機(jī)半導(dǎo)體層15的電荷 量(電流)能得到控制。
0057
這里，如果需要，有機(jī)半導(dǎo)體層15中也可包含電荷注入層和電荷 輸送層。另外，在圖IOA及圖IOB的例中，有機(jī)半導(dǎo)體層15具有能 使其覆蓋疊層結(jié)構(gòu)體8的厚度。另外，在實施方式2的有機(jī)晶體管中 也與用圖8、圖9A及圖9B說明的實施方式2的有機(jī)發(fā)光晶體管的情 況相同，所謂r使第一電極4在平面圖中被夾于中間而設(shè)置的疊層結(jié) 構(gòu)體8j包括使第一電極4以與疊層結(jié)構(gòu)體8(絕緣膜3)相接觸的方 式夾于中間的情況；使第一電極4以嵌入疊層結(jié)構(gòu)體8(絕緣膜3)內(nèi)的 方式被夾于中間的情況；以及使第一電極4以不與疊層結(jié)構(gòu)體8(絕緣 膜3)相接觸的方式夾于中間的情況，另外，在第一電極4的兩對側(cè)可 以有不同的方式。
0058
(有機(jī)發(fā)光晶體管元件的結(jié)構(gòu))
以下，說明構(gòu)成各實施方式的有機(jī)發(fā)光晶體管元件的層與電極。
0059
襯底l沒有特別限定，可通過疊層的各層材料等適當(dāng)選定。例如， 可從鋁等金屬、玻璃、石英或4對脂等各種材料中選擇。在使光從村底 側(cè)出射的底面發(fā)射結(jié)構(gòu)的有機(jī)發(fā)光晶體管元件的情況下，優(yōu)選用透明 或半透明的材料形成村底。而在使光從第二電極7側(cè)出射的頂面發(fā)射
結(jié)構(gòu)的有機(jī)發(fā)光晶體管元件的情況下，不一定需要用成為透明或半透 明的材料。即也可以用不透明材料形成襯底1。
0060
最為理想的是，采用通常已用作有機(jī)EL元件的襯底的各種材料。 例如，可按用途選擇柔性材料或剛性材料或其他材料。具體地說，可 使用由玻璃、石英(硅石)、聚乙烯、聚丙烯、聚對苯二曱酸乙二醇酯、 聚甲基丙烯酸酯、聚曱基丙烯酸曱酯、聚丙烯酸曱酯、聚酯、聚碳酸 酯等材料制作的村底。
0061
襯底1的形狀可以是單片狀，也可以是連續(xù)狀(薄膜及sus巻材(薄
sus巻材》。作為具體的形狀，可以有例如卡片狀、薄膜狀、盤片狀、
芯片狀等。
0062
作為電極，設(shè)有輔助電極2、第一電極4和第二電極7。作為各電 極的材料，可使用金屬、導(dǎo)電性氧化物、導(dǎo)電性高分子等。
0063
第一電極4設(shè)置在襯底1上。在上述實施方式l中，在第一電極 4上以預(yù)定大小設(shè)置由絕緣膜3、輔助電極2及電荷注入抑制層5構(gòu)成 的疊層結(jié)構(gòu)體8。在上述實施方式2中，在襯底1上未形成第一電極4 的區(qū)域以預(yù)定大小設(shè)置由絕緣膜3、輔助電極2及電荷注入抑制層5 構(gòu)成的疊層結(jié)構(gòu)體8，以從兩對側(cè)將第一電極4夾于中間。
0064
上述的預(yù)定大小并沒有特別限定，例如，如下參照圖13所述，線 寬約1 500pm,線距約1 500nm的梳狀疊層結(jié)構(gòu)體8;例如，如下參 照圖14所述，格柵寬約1 50(Him,格柵距約1 500nm的格柵形疊層 結(jié)構(gòu)體8(在圖14中表示為X方向的疊層結(jié)構(gòu)體8x與Y方向的疊層結(jié) 構(gòu)體8y)。另外，疊層結(jié)構(gòu)體8的形狀不限定于梳狀及格柵狀，可以按 照菱形及圓形等各種形狀形成。對于線寬及距離，也沒有特別限定。 另外，線寬和/或距離可以不相一致。 0065
輔助電極2形成與有機(jī)EL層6的肖特基接觸。因此，如果有機(jī) EL層6具有空穴注入層或空穴注入材料，則最好用功函數(shù)小的金屬來 形成輔助電極2。另一方面，如果有機(jī)EL層6具有電子注入層或電子 注入材料，則最好用功函數(shù)大的金屬來形成輔助電極2。作為輔助電 極2的形成材料，例如可包括以鋁、銀等單金屬；MgAg等鎂合金； AlLi、 AlCa、 AlMg等鋁合金；以及以Li、 Ca為代表的堿金屬類、LiF 等堿金屬類的合金之類的功函數(shù)小的金屬等。另外，如果可形成與電 荷(空穴、電子)注入層的肖特基接觸，則可使用ITO(銦錫氧化物)、 氧化銦、IZO(銦鋅氧化物)、Sn02、 ZnO等透明導(dǎo)電膜；金、鉻之類的 功函數(shù)大的金屬；以及聚苯胺、聚乙炔、聚烷基漆吩衍生物、聚硅烷 衍生物之類的導(dǎo)電性高分子等。
0066
對于將第一電極4或第二電極7形成為陰極有用的材料，能夠列 舉鋁、銀等單金屬；MgAg等鎂合金；AlLi、 AlCa、 AlMg等鋁合金； 以及以Li、 Ca為代表的堿金屬類、LiF等堿金屬類的合金之類的功函 數(shù)小的金屬等。
0067
另 一方面，對于將第一電極4或第二電極7形成為陽極有用的材
之外，可包括與該陽極相接觸的有機(jī)EL層6(電荷注入層12或發(fā)光層 12)的一些材料形成歐姆接觸的金屬。這類金屬優(yōu)選例包括金、鉻之 類的功函數(shù)大的金屬材料；ITO(銦錫氧化物)、氧化銦、IZO(銦鋅氧化 物)、Sn02、 ZnO等透明導(dǎo)電膜；以及聚苯胺、聚乙炔、聚烷基噻吩衍 生物、聚硅烷衍生物之類的導(dǎo)電性高分子。
0068
笫一電極4設(shè)置在村底1的上表面?zhèn)取Ｔ谝r底l與第一電極4之 間也可以設(shè)置阻擋層及平滑層等。
另外，輔助電極2設(shè)置在絕緣膜3上，絕緣膜3以預(yù)定的形狀設(shè) 置在笫一電極4上或村底1上，在平面圖中具有與絕緣膜3相同的形 狀。這里，所謂「相同形狀」是指除了包括形狀完全相同之外，還包 括其形狀相似到產(chǎn)生相同效果的情況。第二電極7設(shè)置成使有機(jī)EL 層6與第一電極4夾于中間
0070
輔助電極2、第一電極4和第二電極7可以是分別用上述電極材 料形成的單層結(jié)構(gòu)的電極，或者是從多種電極材料形成的疊層結(jié)構(gòu)的 電極。
0071
另外，如下所述，如果使用可通過光照射去除的光敏材料作為電 荷注入抑制層5的形成材料，則最好用不透過該光敏材料的曝光波長 的材料作為輔助電極2的形成材料，并最好用透過該光敏材料的曝光 波長的材料作為第一電才及4的形成材料。另外，各電極的厚度沒有特 別限定，通常在10 1000nm的范圍內(nèi)。
0072
如果有機(jī)發(fā)光晶體管元件是底面發(fā)射結(jié)構(gòu)，則比發(fā)光層11更位于 下側(cè)的電極最好為透明或半透明。另一方面，如果有機(jī)發(fā)光晶體管元 件是是頂面發(fā)射結(jié)構(gòu)，則比發(fā)光層11更位于上側(cè)的電極最好為透明或 半透明。作為透明的電極材料，可使用上述的透明導(dǎo)電膜、金屬薄膜、 導(dǎo)電性聚合物膜。這里，所謂下側(cè)、上側(cè)在附圖平面中的垂直方向中 定義。所謂兩對側(cè)(右側(cè)、左側(cè))在附圖平面中的橫向中定義。
0073
上述各電極采用真空淀積、濺射、CVD等真空工藝或涂敷而形成。 各電極的厚度(膜厚)也隨使用的電極材料不同而不同，但最好是約 10nm至約1000nm。這里，如果在發(fā)光層11和/或電荷注入層12等有 機(jī)EL層6上形成電極，則在電極形成時，為了減輕對有機(jī)EL層6造 成損傷，也可以在有機(jī)EL層6上設(shè)置保護(hù)層(未圖示)。在釆用濺射法等在有機(jī)EL層6上形成電極時，保護(hù)層可在電極形成前預(yù)先設(shè)置。 例如，最好在其成膜時形成對有枳^EL層6不易損傷的材料，如Au、 Ag、Al等半透明膜以及ZnS、ZnSe等無機(jī)半導(dǎo)體膜等蒸鍍膜或濺射膜。 保護(hù)層的厚度最好在約lnm至約500nm的范圍。
0074
絕緣膜3設(shè)置在笫一電極4上(實施方式l)或者襯底1上(實施方 式2)上，以預(yù)定大小/形狀設(shè)置在預(yù)定區(qū)域。該預(yù)定大小沒有特別限定。 如上所述，可以設(shè)置線寬約1 500nm、線距約l~500nm的梳狀絕緣膜 3以及格柵寬約l~500pm、格柵距約l~500|im的格柵形絕緣膜3。絕 緣膜3的形狀不限定于梳狀及才各4冊狀，也可以為菱形和圓形等各種形 狀。其線寬及線距也沒有特別限定。此外，各線寬和/或線距也可以不 相一致。
0075
例如，絕緣膜3可采用Si02、 SiNx、八1203等無機(jī)材料以及聚氯丁 二烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚氧化甲烯、聚氯乙烯、聚偏二氟乙 烯、氰乙基普魯蘭、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯酚、聚砜、聚碳酸酯、 聚酰亞胺等有機(jī)材料；以及通常使用的市售的抗蝕劑材料形成。絕緣 膜3可以是用上述各種材料形成的單層結(jié)構(gòu)的絕緣膜，或是用多種上 述材料形成的疊層結(jié)構(gòu)的絕緣膜。這里，如下所述，如果使用可通過 光照射去除的光敏材料作為電荷注入抑制層5的形成材料，則最好用 透過該光每文材料的曝光波長的材神+作為絕緣膜3和該絕緣膜3上以相 同大小形成的輔助電極2這二者或二者之一的形成材料。
0076
特別地，在本發(fā)明中根據(jù)制造成本和/或制造容易性的觀點，最好 使用本領(lǐng)域常用的抗蝕劑材料。預(yù)定圖案可釆用絲網(wǎng)印刷法、旋涂法、 澆注法、引上法(Czochralskimethod)、轉(zhuǎn)印法、噴墨法、光刻法等形成。 由上述無機(jī)材料形成的絕緣膜3可用CVD法等現(xiàn)有的圖案化工藝形 成。絕緣膜3的厚度越薄，越優(yōu)選，但如果該厚度過薄，則輔助電極
2與第一電極4之間的漏電流容易增大，因此，該厚度通常在約10nm 至500nm的范圍內(nèi)。
0077
另外，如果有機(jī)發(fā)光晶體管元件是底面發(fā)射型，則絕緣膜3位于 發(fā)光層ll之下。所以，絕緣膜3最好為透明或半透明。另一方面，如 果是頂面發(fā)射型，則絕緣膜3不必為透明或半透明。
0078
在輔助電極2上按在平面圖中與輔助電極2相同大小設(shè)置電荷注 入抑制層5。電荷注入抑制層5的作用是在第一電極4和輔助電極2 之間施加電壓后，使在與第二電極7相對的輔助電極2的上表面產(chǎn)生 的朝向第二電極7的電荷(空穴或電子)流動受到抑制。
0079
本發(fā)明中，由于在輔助電極2的上表面以在平面圖中相同的大小 設(shè)置電荷注入抑制層5，在第 一電極4和輔助電極2之間施加電壓后， 輔助電極2中產(chǎn)生的電荷(電荷流)在未被電荷注入抑制層5覆蓋的小面 積的邊緣部2a上產(chǎn)生。輔助電極2的邊緣部2a中的電荷(電荷流)生成 量由施加在輔助電極2與第一電極4之間的柵極電壓VG控制。另夕卜， 邊緣部2a上產(chǎn)生的電荷(電荷流)依據(jù)其極性，按照施加在第一電極4 與第二電極7之間的漏極電壓VD,向第二電極7或笫一電極4移動。 其結(jié)果是該移動電荷與通過第一電極4和第二電極7之間施加電壓 而產(chǎn)生的電荷相加，從而總電荷量改變。另一方面，在第一電極4上 也產(chǎn)生電荷，這些電荷也與通過第一電極4和第二電極7之間施加電 壓而產(chǎn)生的電荷相加，從而總電荷量改變。
0080
如果第一電極4和輔助電才及2之間產(chǎn)生的電荷極性與第一電極4 和第二電極7之間產(chǎn)生的電荷極性相同，則上述總電荷量沿增加的方 向變化。而如果極性相反，則上述總電荷量沿減小的方向變化。即在 第一電極和第二電極之間施加恒定電壓的常開方式的發(fā)光元件中，一
旦在輔助電極2與第一電極4之間沿增加電荷生成量的方向施加?xùn)艠O 電壓VG，則有機(jī)EL層6中發(fā)光亮度就上升、變亮， 一旦在輔助電極 2與第一電極4之間沿減小電荷生成量的方向施加?xùn)艠O電壓VG，則有 才幾EL層6中發(fā)光亮度就下降、變暗。另外，如果在通過輔助電極2 和第一電極4之間的電壓控制之外，還使第一電極4和第二電極7之 間的電壓變化，則可實現(xiàn)大灰度級的亮度，從而可形成更精細(xì)的圖像。
0081
只要能發(fā)揮上述作用，電荷注入抑制層5可采用各種材料形成。 用于電荷注入抑制層5的膜例如可包括無機(jī)膜及有機(jī)絕緣膜。例如， 可以用Si02、 SiNx、 Al203等無機(jī)絕緣材料形成，或用一般的有機(jī)絕 緣材料，例如聚氯丁二烯、聚對苯二曱酸乙二醇酯、聚氧化曱烯、聚 氯乙烯、聚偏二氟乙烯、氰乙基普魯蘭、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯 酚、聚砜、聚碳酸酯、聚酰亞胺等有機(jī)絕緣材料形成。另外，電荷注 入抑制層5可以是用上述各種材料形成的單層結(jié)構(gòu)的電荷注入抑制 層，或是用多種材料形成的疊層結(jié)構(gòu)的電荷注入抑制層。電荷注入抑 制層5采用真空淀積、濺射、CVD等真空工藝或涂敷而形成，其膜厚 也隨所用材料等的不同而不同。例如，在約0.001拜至約lO^im的范 圍內(nèi)。
0082
電荷注入抑制層5最好由取得容易、成膜容易且高精度圖案化容 易的絕緣材料形成。特別地，最好使用由可通過光照射去除的光敏材 料構(gòu)成的膜，更具體地說，最好使用正型樹脂膜。在使用正型光敏材 料作為電荷注入抑制層5的形成材料時，在第一電極4上的整個面上 設(shè)置光敏材料而覆蓋輔助電極2，然后從村底1側(cè)曝光。由此，能容 易且高精度地僅除去直接設(shè)置在第一電極4上的正型光敏材料。其結(jié) 果是可在輔助電極2上以高精度尺寸形成在平面圖中與輔助電極2 相同大小的電荷注入抑制層5。
0083
如上所述，有機(jī)EL層6至少具有電荷注入層12和發(fā)光層11。或 者，有機(jī)EL層6可包括至少包含電荷注入物質(zhì)的發(fā)光層11。只要滿 足這些條件，對有機(jī)EL層6并無特別限定。即上述的各種方式均可 采用。構(gòu)成有機(jī)EL層6的各層可按照元件結(jié)構(gòu)和/或結(jié)構(gòu)材料的種類 等，以適當(dāng)?shù)暮穸?例如在O.lnm至lnm范圍內(nèi))形成。另外，如果構(gòu) 成有機(jī)EL層6的各層的厚度過厚，則需要大的施加電壓來得到預(yù)定 的光發(fā)射，發(fā)光效率變差。另一方面，如果構(gòu)成有機(jī)EL層6的各層 的厚度過薄，則會產(chǎn)生針孔等缺陷，結(jié)果，施加電場后無法得到足夠
的亮度。
0084
任何通常用作有機(jī)EL元件的發(fā)光層的形成材料可用于為發(fā)光層 11。例如，可使用色素發(fā)光材料、金屬鉻合物系發(fā)光材料、聚合物發(fā) 光材料等。
0085
作為色素發(fā)光材料，例如包括環(huán)戊二烯衍生物、四苯丁二烯衍 生物、三苯胺衍生物、噁二唑4汙生物、吡唑會啉衍生物、二苯乙烯基 苯衍生物、二苯乙烯芳撐衍生物、硅雜環(huán)戊二烯衍生物、噻吩環(huán)化合 物、吡咬環(huán)化合物、紫環(huán)酮衍生物、菲衍生物、低聚瘞"^f汙生物、三 富馬酰胺衍生物、噁二唑二聚物、吡唑啉二聚物等。另外，作為金屬 鉻合物發(fā)光材料，例如包括鋁羥基喹啉鉻合物、苯并會啉鈹鉻合物、 苯并唑鋅鉻合物、苯并噻唑鋅鉻合物、偶氮甲基鋅鉻合物、吟啉鋅鉻 合物、銪鉻合物等。此外，作為金屬鉻合物系發(fā)光材料，能夠列舉具 有A1、 Zn或Be等或Tb、 Eu或Dy等稀土類金屬作為中心金屬，具有 噁二唑、噻二唑、苯基吡啶、苯基苯并咪唑、會啉結(jié)構(gòu)等作為配合基 的金屬鉻合物等。另外，作為聚合物發(fā)光材料，例如包括聚對苯撐 亞乙烯衍生物、聚噻吩衍生物、聚對苯撐衍生物、聚硅烷衍生物、聚 乙炔衍生物、聚乙烯呼唑、聚芴酮衍生物、聚芴衍生物、聚喹喔啉衍 生物及其共聚物等。0086
以提高發(fā)光效率及使發(fā)光波長變化等為目的，也可以在發(fā)光層11 中加入如摻雜劑等添加劑。作為這里使用的摻雜劑，例如包括菲衍 生物、香豆素4汙生物、紅熒烯布f生物、會吖咬酮衍生物、吡哇啉衍生 物、吟啉衍生物、苯乙烯色素、苯四烯衍生物、吡唑啉衍生物、十環(huán) 烯、吩噁漆酮、全喔啉衍生物、葉唑衍生物及芴衍生物等。
作為形成電荷注入層12的材料，包括以上作為發(fā)光層11的發(fā)光 材料而例示的化合物。其他可用于電荷注入層12的材料包括苯胺、 星形胺、酞青、聚烯烴、氧化釩、氧化鉬、氧化釕、氧化鋁等的氧化 物、無定形碳、聚苯胺、聚噻吩等衍生物等。
0087
另夕卜，在第二電極7的發(fā)光層11側(cè)也可設(shè)置第二電極用的電荷注 入層14(參照圖6)。例如，作為以第二電極7為陰極時的電荷(電子)注 入層14的形成材料，除了作為發(fā)光層11的發(fā)光材料而例示的化合物 之外，還有堿金屬、堿金屬的卣化物、含有堿金屬的有機(jī)絡(luò)合物等， 例如鋁、氟化鋰、鍶、氧化鎂、氟化鎂、氟化鍶、氟化釣、氟化鋇、 氧化鋁、氧化鍶、鉤、聚曱基丙烯酸酯、聚苯乙烯磺酸鈉、鋰、銫、 氟化銫等堿金屬類、堿金屬類的卣化物、堿金屬的有機(jī)鉻合物等。
0088
作為以第一電極4為陽極時的電荷(空穴)輸送層13(參照圖7)的形 成材料，包括酞青、萘酞菁、卟啉、噁二唑、三苯胺、三唑、咪唑、 咪唑啉酮、吡唑啉、四氫咪唑、腙、茛、并五苯、聚噻吩、丁二烯等 的衍生物等以及作為空穴輸送材料而通常使用的材料。另外，也可使 用作為電荷輸送層13的形成材津斗而有市售的，例如聚(3, 4)乙撐二鞋 噻吩/聚苯乙烯磺酸酯(筒稱PEDOT/PSS,拜爾公司制造，商品名 BaytronPAI4083，作為水溶液市售)等。電荷輸送層13使用^^有這種 化合物的電荷輸送層形成用涂^t液形成。這些電荷輸送材料可以混入 發(fā)光層11內(nèi)，或混入電荷注入層12內(nèi)。
0089
另外，雖然未圖示，但在發(fā)光層11的第二電極7側(cè)也可以設(shè)置電 荷輸送層。例如，作為以第二電極7為陰極時的該電荷(電子)輸送層的 形成材料，可使用作為蒽喹啉并二曱烷、甲醇芴、四氰乙烯、芴酮、 二苯酚合并醌噁二唑、蒽酮、二氧呋喃、二苯酚合并醌、苯醌、丙二 腈、二硝基苯、硝基蒽醌、無水順式丁烯二酐、茈四羧酸等的衍生物 等以及作為電子輸送材料而通常使用的材料。該電荷(電子)輸送層使 用含有這種化合物的電荷輸送層形成用涂敷液形成。另外，這些電荷 輸送材料既可以混入上述發(fā)光層11內(nèi)，也可以混入上述電子注入層 12內(nèi)。
0090
在由上述的發(fā)光層ll、電荷注入層12、電荷輸送層13等構(gòu)成的 有機(jī)EL層中，可根據(jù)需要而^^有低聚或樹枝狀材料等發(fā)光材料或電 荷輸送/注入材料。構(gòu)成有機(jī)EL層的各層可用真空淀積法形成?；蛘?， 可將形成各層的材料溶解或分散在甲苯、三氯甲烷、二氯甲烷、四氯 呋喃、二噁烷等溶劑中，調(diào)整涂敷液，再使用涂敷裝置等涂敷或通過 印刷該涂敷液等而形成。
0091
如上所述，按照各種疊層方式，有機(jī)EL層6可通過發(fā)光層形成 材料、電荷注入層形成材料、電荷輸送層形成材料等而形成。這里， 有機(jī)EL層6被間壁(未圖示)分隔，按每個預(yù)定區(qū)域形成。間壁(未圖示) 在具有有機(jī)發(fā)光晶體管元件的發(fā)光顯示裝置的平面上，形成按各發(fā)光 顏色被分隔的區(qū)域。作為間壁的材料，可使用傳統(tǒng)上用作間壁材料的 各種材料，例如感光性樹脂、活性能量射束可固化樹脂、熱可固化樹 脂、熱可塑性樹脂等。作為間壁的形成方法，可采用適于間壁材料的 方法。例如，間壁可通過厚膜印刷法及使用感光性抗蝕劑膜的圖案化 工藝而形成。
0092
在圖3C所示的實施方式中采用加厚的結(jié)構(gòu)，使電荷注入抑制層5 與第二電極7接觸。在這種情況下，由絕緣膜3、輔助電極2及電荷 注入抑制層5構(gòu)成的疊層結(jié)構(gòu)體8作為間壁而起作用。在其它一些實 施方式中，如圖3A所示，將疊層結(jié)構(gòu)體8形成得薄而使其不與第二 電極7接觸。于是，對間壁(未圖示)圍住(分割)的各區(qū)域設(shè)置各種顏 色的發(fā)光層，從而形成發(fā)光部。
0093
(有機(jī)發(fā)光晶體管元件的制造方法)
以下，說明本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光晶體管元件制造方法的實施方式。 圖IIA至圖IIF是表示本發(fā)明的實施方式1的一實施方式的有機(jī)發(fā)光 晶體管元件制造方法的流程圖。
0094
本實施方式的有機(jī)發(fā)光晶體管元件的制造方法至少包括如下步 驟準(zhǔn)備其上已形成第一電極4的村底1(參照圖11A);在第一電極4 上形成疊層結(jié)構(gòu)體8，該疊層結(jié)構(gòu)體8具有預(yù)定大小，由絕緣膜3、輔 助電極2及電荷注入抑制層5依次疊層而形成(參照圖IIB至圖11E); 在第一電極4上未設(shè)有疊層結(jié)構(gòu)體8的區(qū)域設(shè)置有機(jī)EL層6(參照圖 11F);以及在有機(jī)EL層6上設(shè)置第二電極7(參照圖IIF)。
0095
在上述各步驟中的第一電極4上設(shè)置疊層結(jié)構(gòu)體8的步驟中，(i) 可通過掩4莫淀積法分別直接形成絕緣膜3、輔助電極2及電荷注入抑 制層5的圖案，(ii)如圖IIC至圖IIE所示，如果使用可通過光照射 去除的光敏材料(正型抗蝕劑)作為電荷注入抑制層5的形成材料，并用 不透過該光敏材料的曝光波長的材料形成絕緣膜3和在絕緣膜3上以 相同大小形成的輔助電極2這二者或二者之一，并用透過該光敏材料 的曝光波長的材料形成第一電極4，則在設(shè)置該光敏材料而覆蓋由絕 緣膜3和輔助電極2構(gòu)成的疊層體之后，從襯底1側(cè)進(jìn)行曝光，從而 可僅除去第一電極4上設(shè)置的光敏材料。由此，能夠僅在該疊層體上
容易且高精度地形成設(shè)有光敏材料的疊層結(jié)構(gòu)體8。
0096
作為不透過光^t材料的曝光波長的材料，除了A1、 Au、 Cr、 Pt、 Ti等金屬之外，也可以在透明電才及的ITO及IZO的上表面或下表面疊 層Au、 AI等。另外，輔助電極2可包括由Au、 Cr、 Pt、 Ti、 ITO和 IZO中的任一種材料形成的至少一層。
0097
即如圖11C所示，首先，在第一電極4上設(shè)置正型抗蝕劑膜5'， 以覆蓋輔助電極2。然后，如圖IID所示，從襯底l側(cè)照射正型抗蝕 劑膜5'的曝光波長的光，使第一電極上設(shè)置的正型抗蝕劑膜5'曝光。 接著，如圖IIE所示，使曝光后的正型抗蝕劑膜5'顯影，僅除去直接 設(shè)置在第一電極4上的正型抗蝕劑膜5'。這樣，電荷注入抑制層5可 在輔助電極2上形成，該電荷注入抑制層5在平面圖中具有與輔助電 極2相同的大小。
0098
圖IIA至圖IIF對應(yīng)于圖1所示的有機(jī)發(fā)光晶體管元件10的制造 方法，但是，對于圖3A至圖3C所示的有機(jī)發(fā)光晶體管元件，也能夠 同樣地制造。
0099
在制造圖3A所示的有機(jī)發(fā)光晶體管元件20A時，用掩才莫淀積法 或噴墨法等圖案化工藝形成電荷注入層12,使得其厚度T3與絕緣膜3 的厚度大致相等。然后，形成發(fā)光層11而均勻地覆蓋電荷注入層12 上表面及電荷注入抑制層5上表面。
0100
另外，在制造圖3B所示的有機(jī)發(fā)光晶體管元件20B時，釆用掩 ;漠淀積法或噴墨法等圖案化工藝，形成電荷注入層12,使得其厚度T3 例如與絕緣膜3、輔助電極2及電荷注入抑制層5的總厚度(疊層結(jié)構(gòu) 體8的總厚度)大致相等。然后，形成發(fā)光層11而均勻地覆蓋電荷注 入層12上表面及電荷注入抑制層5上表面。 0101
另外，在制造圖3C所示的有機(jī)發(fā)光晶體管元件20C時，采用掩 模淀積法或噴墨法等圖案化工藝，形成電荷注入層12，使得電荷注入 層12的厚度T3與絕緣膜3及輔助電極2的疊層體的厚度大致相等。 然后，采用摘3莫淀積法或噴墨法等圖案化工藝，形成發(fā)光層ll,使得 電荷注入層12與發(fā)光層11的總厚度不超過但大致等于疊層結(jié)構(gòu)體8 的總厚度。
0102
如上所述，在制造圖3A至圖3C所示的有機(jī)發(fā)光晶體管元件的方 法中，在用低分子材料形成構(gòu)成有機(jī)EL層6的各層時，優(yōu)選采用掩 模淀積法等進(jìn)行圖案形成，在用高分子材料形成構(gòu)成有機(jī)EL層6的 各層時，優(yōu)選采用噴墨法等進(jìn)行圖案形成。通過這些方法，可在相鄰 的疊層結(jié)構(gòu)體8， 8之間形成有機(jī)EL層6，從而形成元件。另外，例 如，如圖3C所示，在疊層結(jié)構(gòu)體8之間形成有機(jī)EL層6，可實現(xiàn)按 以矩陣圖案配置的元件。
0103
圖12A至圖12F是一例表示圖4所示的有機(jī)發(fā)光晶體管元件的制 造方法的流程圖。如圖12A至圖12F所示，在這種制造方法中設(shè)置絕 緣膜3的步驟之前，進(jìn)行在第一電極4的上表面預(yù)先設(shè)置由與電荷注 入層12同一材料或不同材料構(gòu)成的第二電荷注入層12'的步驟。其它 與圖IIA至圖IIF所示的制造方法相同。省略對共同的步驟說明。
0104
如對于圖IIA至圖IIF的說明中所闡述那樣，對于從襯底l側(cè)進(jìn) 行曝光，僅除去笫一電極4上設(shè)置的正型抗蝕劑膜的步驟，第一電極 4上預(yù)先形成的電荷注入層12'最好用透過正型抗蝕劑的曝光波長的材
料形成。
0105
另外，本發(fā)明的實施方式2的有機(jī)發(fā)光晶體管元件(圖8、圖9A 及圖9B所示的有機(jī)發(fā)光晶體管元件70, 70A, 70B)的制造方法至少包
括如下步驟準(zhǔn)備在其上已按預(yù)定圖案形成第一電極4的襯底1;在 襯底1的上表面?zhèn)任葱纬傻谝浑姌O4的區(qū)域設(shè)置疊層結(jié)構(gòu)體8，使得 疊層結(jié)構(gòu)體8在平面圖中具有預(yù)定大小并將第一電極4夾于其中，疊 層結(jié)構(gòu)體8依次包括絕緣膜3、輔助電極2及電荷注入抑制層5;在第 一電極4的上表面?zhèn)仍O(shè)置有機(jī)EL層6;以及在有機(jī)EL層6的上表面 側(cè)設(shè)置第二電極7。另外，上述制造方法的特征在于第一電極4的 厚度和絕緣膜3的厚度調(diào)整為使得第 一電極4與輔助電極2不相接觸。 實施方式2的有機(jī)發(fā)光晶體管元件的制造方法與實施方式1的有機(jī)發(fā) 光晶體管元件的制造方法不同點在于在村底1上未形成第一電極4 的區(qū)域形成疊層結(jié)構(gòu)體8，以使第一電極4在平面圖中夾于中間。但 是，其它步驟均相同。
0106
圖5至圖7的有機(jī)發(fā)光晶體管元件及圖10的有機(jī)發(fā)光晶體管元件 也可通過與上述工藝大致相同的步驟制造。
0107
根據(jù)以上的制造方法，在由絕緣膜3和輔助電極2構(gòu)成的疊層體 上形成電荷注入抑制層5時，正型光敏材料設(shè)置成覆蓋該疊層體，然 后從襯底1側(cè)進(jìn)行曝光，從而能夠容易且高精度地僅除去在疊層體之 間設(shè)置的正型光敏材料。
0108
(有機(jī)發(fā)光晶體管及發(fā)光顯示裝置)
以下，說明本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光晶體管及發(fā)光顯示裝置的實施方式， 但本發(fā)明不受以下說明的限制。
0109
本實施方式的有機(jī)發(fā)光晶體管是在薄片狀襯底上以矩陣圖案配置 的有機(jī)發(fā)光晶體管元件。本實施方式的有機(jī)發(fā)光晶體管包括多個有 機(jī)發(fā)光晶體管元件；在各有機(jī)發(fā)光晶體管元件的第一電極4與笫二電 極7之間施加恒定電壓(漏極電壓Vo)的第一電壓供給單元；以及在各
有機(jī)發(fā)光晶體管元件的第一電極4與輔助電極2之間施加可變電壓(柵
極電壓VG)的第二電壓供給單元。
0110
圖13及圖14是表示本實施方式的有機(jī)發(fā)光晶體管中包含的有 機(jī)發(fā)光晶體管元件的電極配置例的平面圖。圖13是以梳狀形成由絕 緣膜3、輔助電極2和電荷注入抑制層5構(gòu)成的疊層結(jié)構(gòu)體8時的配 置圖，圖14是以格柵狀形成該疊層結(jié)構(gòu)體時的配置圖。圖13所示 的電極配置包括由在平面圖中沿垂直方向延伸的第一電極4;與第 一電極4正交的、從一側(cè)橫向延伸的梳狀疊層結(jié)構(gòu)體8(包含輔助電 極2);與第一電極4正交并與疊層結(jié)構(gòu)體8重疊，從另一側(cè)4黃向延 伸的第二電極7。在圖14所示的電極配置中設(shè)有形成為格柵狀的X 方向的疊層結(jié)構(gòu)體8x和Y方向的疊層結(jié)構(gòu)體8y，取代圖13的梳狀 疊層結(jié)構(gòu)體8。這里，圖13及圖14的配置僅為示例。
0111
在本實施方式的發(fā)光顯示裝置中，以矩陣圖案配置有多個發(fā)光部。 多個發(fā)光部各包括具有本發(fā)明特征的有機(jī)發(fā)光晶體管元件。
0112
圖15是表示一例內(nèi)置本發(fā)明的一實施方式的有機(jī)發(fā)光晶體管元 件的發(fā)光顯示裝置的略圖。圖16是表示一例作為發(fā)光顯示裝置內(nèi)的各 像素(單位元件)而設(shè)置的、具有本發(fā)明的一實施方式的有機(jī)發(fā)光晶體 管元件的有機(jī)發(fā)光晶體管的電路略圖。這里說明的發(fā)光顯示裝置是一 例各像素(單位元件)180具有1個開關(guān)晶體管的情況。
0113
圖15及圖16所示的各像素180均與縱橫地配置的第一開關(guān)線187 和第二開關(guān)線188連"l矣。如圖15所示，第一開關(guān)線187和第二開關(guān)線 188均與電壓控制電路164連接。電壓控制電路164與圖像信號供給 源163連4矣。此外，在圖15及圖16中，附圖標(biāo)記186是地線，附圖 標(biāo)記189是恒壓施加線。
0114
如圖16所示，第一開關(guān)晶體管183的源極193a與笫二開關(guān)線188 連接，第一開關(guān)晶體管183的柵極194a與第一開關(guān)線187連接，第一 開關(guān)晶體管183的漏極195a與有機(jī)發(fā)光晶體管140的輔助電極2及電 壓維持用電容器185的一端連接。電壓維持用電容器185的另一端與 地線186連接。有機(jī)發(fā)光晶體管140的第二電極7也與地線186連接。 有機(jī)發(fā)光晶體管140的第一電極4與恒壓施加線189連接。
0115
以下，說明圖16所示的電路動作。 一旦在笫一開關(guān)線187上施加 電壓，電壓就施加到第一開關(guān)晶體管183的柵極194a。由此，在源極 193a與漏極195a之間形成導(dǎo)通。在此狀態(tài)下， 一旦在第二開關(guān)線188 上施加電壓，電壓就施加在漏極195a上，電荷就被儲存在電壓維持用 電容器185中。由此，即使施加在第一開關(guān)線187或第二開關(guān)線188 上的電壓關(guān)斷，在有機(jī)發(fā)光晶體管140的輔助電極2上也將繼續(xù)施加 電壓，直至電壓維持用電容器185中儲存的電荷消失為止。另一方面， 通過在有機(jī)發(fā)光晶體管140的第一電極4上施加電壓，使笫一電極4 與第二電極7之間導(dǎo)通，電流從恒壓供給線189通過有機(jī)發(fā)光晶體管 140流入地線186，從而有機(jī)發(fā)光晶體管140發(fā)光。
0116
圖17是表示另一例作為發(fā)光顯示裝置內(nèi)的各像素(單位元件)而設(shè) 置的、具有本發(fā)明的一實施方式的有機(jī)發(fā)光晶體管元件的有機(jī)發(fā)光晶 體管的電路略圖。這里說明的發(fā)光顯示裝置是各像素(單位元件)181具 有2個開關(guān)晶體管的情況。
0117
與圖16的情況同樣，圖17所示的各像素181均與縱4黃地配置的 第一開關(guān)線187和第二開關(guān)線188連接。如圖15所示，第一開關(guān)線 187和笫二開關(guān)線188均與電壓控制電路164連接。電壓控制電路164 與圖像信號供給源163連接。此外，在圖17中，附圖標(biāo)記186是地線， 附圖標(biāo)記209是電流供給線，附圖標(biāo)記189是恒壓施加線。
0118
如圖17所示，第一開關(guān)晶體管183的源極193a與笫二開關(guān)線188 連接，笫一開關(guān)晶體管183的柵才及194a與第一開關(guān)線187連接，第一 開關(guān)晶體管183的漏極195a與第二開關(guān)晶體管184的柵極194b及電 壓維持用電容器185的一端連接。電壓維持用電容器185的另一端與 地線186連《1妄。第二開關(guān)晶體管184的源極193b與電流源209連接， 第二開關(guān)晶體管184的漏極195b與有機(jī)發(fā)光晶體管140的輔助電極2 連接。有機(jī)發(fā)光晶體管140的第二電極7與地線186連接。有機(jī)發(fā)光 晶體管140的第一電極4與恒壓施加線189連接。
0119
接著，說明圖17所示電路的動作。在第一開關(guān)線187上施加電壓 時，電壓就加在第一開關(guān)晶體管183的柵極194a上。由此，在源極 193a與漏極195a之間形成導(dǎo)通。在此狀態(tài)下，在第二開關(guān)線188上施 加電壓時，電壓就施加在漏極195a上，電荷就儲存在電壓維持用電容 器185中。由此，即使笫一開關(guān)線187或第二開關(guān)線188上施加的電 壓關(guān)斷，第二開關(guān)晶體管184的柵極194b上也被繼續(xù)施加電壓，直至 電壓維持用電容器185儲存的電荷消失為止。由于第二晶體管184的 姍極194b上加有電壓，源極193b與漏極195b之間電連接。于是，電 流就從恒壓供給線189通過有機(jī)發(fā)光晶體管140流入地線186，從而 有機(jī)發(fā)光晶體管140變亮(發(fā)光)。
0120
圖15所示的圖像信號供給源163中包括或被連接到圖像信息重現(xiàn) 裝置或?qū)⑤斎氲碾姶判畔⑥D(zhuǎn)換成電信號的裝置。該圖像信息重現(xiàn)裝置 包括或被連接到已記錄圖像信息的圖像信息介質(zhì)。圖像信號供給源163 配置成將電信號再轉(zhuǎn)換成可由電壓控制裝置164接收的電信號，該電 信號來自圖像信息重現(xiàn)裝置或來自將被輸入的電磁信息轉(zhuǎn)換成的電信 號的裝置。電壓控制裝置164還將來自圖像信號供給源163的電信號 轉(zhuǎn)換，計算哪個像素180, 181應(yīng)發(fā)光多少時間，并確定施加在第一開
關(guān)線187和第二開關(guān)線188上的電壓、施加電壓的時間和定時。由此， 發(fā)光顯示裝置就能按圖像信息來顯示所要的圖像。
0121
若鄰近的各微小像素各自發(fā)出RGB三種顏色，即以紅色為基色的 顏色、以綠色為基色的顏色和以藍(lán)色為基色的顏色，則彩色顯示的圖 像顯示裝置就得以實現(xiàn)。
0122
<實施例》
以下說明實施例。
0123
(實施例1)
在具有厚度為100nm的ITO膜作為第一電極4(陽極)的玻璃襯底l 上，通過濺射SiO2而形成100nm厚度的層狀絕緣層。接著，在該層狀 絕緣層上通過濺射Al而形成30nm厚度的層狀輔助電極。然后，按厚 度2nm涂敷刻蝕用抗蝕劑膜(東京應(yīng)化工業(yè)林式公司制造，商品名 OFPR800),進(jìn)行曝光及顯影，形成梳狀的抗蝕劑膜圖案，用它作為掩 模，以磷酸硝酸=4 : 1的混合溶液蝕刻Al,按100nm的寬度dl形 成梳狀輔助電極2。然后，以梳狀抗蝕劑膜作為掩才莫對層狀絕緣膜3 進(jìn)行干刻蝕，形成在平面圖中與輔助電極2相同大小的、厚度100nm 的梳狀絕緣膜3。然后，用剝離液(東京應(yīng)化工業(yè)林式公司制造，商品 名；剝離液104)剝離刻蝕用抗蝕劑膜。其后，為了覆蓋第一電極4及 輔助電極2，采用旋涂法，按100nm厚度形成基于PVP的抗蝕劑膜(東 京應(yīng)化工業(yè)林式^^司制造，商品名TMR-PIO)。然后，對它曝光及顯 影，形成在平面圖中與輔助電極2相同大小的電荷注入抑制層5。
0124
接著，在第一電極4上未形成由絕緣膜3、輔助電極2及電荷注 入抑制層5構(gòu)成的疊層結(jié)構(gòu)體8的區(qū)域用旋涂法涂敷電荷注入材料， 即聚藥(AMERICAN DYE SOURCE公司制造，商品名聚[(9,9-二辛
基芴-2,7-二基)-co-(N,N'-二辛基)-N，N'-二(對丁基苯)1，4-二絲-苯)])]， (Poly [(9 ， 9-dioctylfluorenyl-2 , 7-diyl)畫co-(N ， N'陽diphenyl) -N ， N'-di(p-butylphenyl) 1,4-diamino-benzene)])按疊層結(jié)構(gòu)體8(由絕緣膜3 、 輔助電極2及電荷注入抑制層5構(gòu)成的疊層體)的厚度以上的厚度 250nm，形成電荷注入層12。
0125
然后，釆用真空淀積法再成膜a-NPD(厚度40nm)作為電荷(空穴) 輸送層13，以覆蓋電荷注入層12。然后，采用真空淀積法依次層疊作 為發(fā)光層11的Alq3(厚度60nm)/作為電子注入層14的Lif(厚度lnm)/ 作為第二電極7的Al(厚度100nm)。由此，制成圖18所示的實施例1 的有機(jī)發(fā)光晶體管元件。
0126
(實施例2)
采用噴墨法涂敷電荷注入材料，即聚藥(AMERICAN DYE SOURCE制造，商品名聚[(9,9-二辛基藥-2,7-二基)-co-(N,N'-二辛 基)國N,N'-二(對丁基苯)1,4-二樣-苯)〗)〗(Poly [(9， 9-dioctylfluorenyl-2， 7-diyl) -co-(N , N'-diphenyl) -N , N'-di(p-butylphenyl) 1 , 4-diamino-benzene)])),按疊層結(jié)構(gòu)體8(由絕緣膜3、輔助電極2及電 荷注入抑制層5構(gòu)成的疊層體)的厚度以下的厚度200nm，形成電荷注 入層12。其余按照與實施例1同樣的方式，制成圖19所示的實施例2
的有機(jī)發(fā)光晶體管元件。
0127
(實施例3)
在第一電極4上形成層狀絕緣層之前，采用旋涂法在第一電極4 上按厚度80nm形成聚(3、 4)乙烯二羥噻吩/聚苯乙烯磺酸酯(簡稱 PEDOT/PSS，拜爾公司制造，商品名BaytronPCH8000),作為電荷(空 穴)注入層12'。其余按照與實施例1同樣的方式，制成圖20所示的實 施例3的有機(jī)發(fā)光晶體管元件。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)發(fā)光晶體管元件，包括:襯底；在所述襯底的上表面?zhèn)仍O(shè)置的第一電極層；在所述第一電極層的上表面?zhèn)染植康卦O(shè)置的疊層結(jié)構(gòu)體，所述疊層結(jié)構(gòu)體在平面圖中覆蓋預(yù)定大小的區(qū)域，且所述疊層結(jié)構(gòu)體依次包含絕緣層、輔助電極層和電荷注入抑制層；在所述第一電極層的上表面?zhèn)戎辽僭谖丛O(shè)有所述疊層結(jié)構(gòu)體的區(qū)域設(shè)置的有機(jī)EL層；以及在所述有機(jī)EL層的上表面?zhèn)仍O(shè)置的第二電極層。
2. —種有機(jī)發(fā)光晶體管元件，包括 襯底；在所述襯底的上表面?zhèn)劝搭A(yù)定圖案設(shè)置的第一電極層； 在所述襯底的上表面?zhèn)任碸殳有第一電極層的區(qū)域設(shè)置的疊層結(jié)構(gòu) 體，所述疊層結(jié)構(gòu)體在平面圖中將所述第一電極層夾于中間，且所述 疊層結(jié)構(gòu)體依次包含絕緣層、輔助電極層和電荷注入抑制層； 至少在所述第一電極層的上表面?zhèn)仍O(shè)置的有機(jī)EL層；以及 在所述有機(jī)EL層的上表面?zhèn)仍O(shè)置的第二電極層， 其中所述第一電極層的厚度和所述絕緣層的厚度被調(diào)整為使所述第一 電極層不與所述輔助電極層相4秦觸。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的有機(jī)發(fā)光晶體管元件，其中 所述有機(jī)EL層至少包含電荷注入層和發(fā)光層。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的有機(jī)發(fā)光晶體管元件，其中 所述有機(jī)EL層至少具有包含電荷注入材料的發(fā)光層。
5. 如權(quán)利要求1至4中任一項所述的有機(jī)發(fā)光晶體管元件，其中 在所述第一電極層與設(shè)在所述第一電極層上的所述有機(jī)EL層和/ 或所述疊層結(jié)構(gòu)體之間還設(shè)有第二電荷注入層。
6. 如權(quán)利要求1至5中任一項所述的有機(jī)發(fā)光晶體管元件，其中 在所述有機(jī)EL層與所述第二電極層之間設(shè)有所述第二電極層用的第三電荷注入層。
7. 如權(quán)利要求1至6中任一項所述的有機(jī)發(fā)光晶體管元件，其中 所述電荷注入抑制層由絕緣材料構(gòu)成。
8. 如權(quán)利要求1至7中任一項所述的有機(jī)發(fā)光晶體管元件，其中 所述第一電極層作為陽極使用，而所述第二電極層作為陰極使用。
9. 如權(quán)利要求1至7中任一項所述的有機(jī)發(fā)光晶體管元件，其中 所述第一電極層作為陰極使用，而所述第二電極層作為陽極使用。
10. —種有機(jī)發(fā)光晶體管，包括如權(quán)利要求1至9中任一項所述的有機(jī)發(fā)光晶體管元件； 在所述有機(jī)發(fā)光晶體管元件的所述第一電極層與所述第二電極層之間施加恒定電壓的第一電壓供給單元；以及在所述有機(jī)發(fā)光晶體管元件的所述第一電極層與所述輔助電極層之間施加可變電壓的第二電壓供給單元。
11. 一種包含以矩陣圖案配置的多個發(fā)光部的發(fā)光顯示裝置，其中所述多個發(fā)光部各具有如權(quán)利要求1至9中任一項所述的有機(jī)發(fā) 光晶體管元件。
12. —種有機(jī)發(fā)光晶體管元件的制造方法，該方法用于制造如權(quán) 利要求1所述的有機(jī)發(fā)光晶體管元件，其中包括如下步驟準(zhǔn)備其上已形成第 一 電極層的襯底；在所述第一電極層的上表面?zhèn)染植康卦O(shè)置疊層結(jié)構(gòu)體，以使該疊 層結(jié)構(gòu)體在平面圖中具有預(yù)定大小，所述疊層結(jié)構(gòu)體依次包含絕緣層、 輔助電極層和電荷注入抑制層；在第 一 電極層的上表面?zhèn)任丛O(shè)有所述疊層結(jié)構(gòu)體的區(qū)域設(shè)置有機(jī) EL層；以及 在所述有機(jī)EL層的上表面?zhèn)仍O(shè)置第二電極層。
13. —種有機(jī)發(fā)光晶體管元件的制造方法，該方法用于制造如權(quán) 利要求2所述的有機(jī)發(fā)光晶體管元件，其中包括如下步驟準(zhǔn)備其上已按預(yù)定圖案形成第一電極層的襯底；在所述襯底的上表面?zhèn)任葱纬伤龅谝浑姌O層的區(qū)域設(shè)置疊層結(jié) 構(gòu)體，以使該疊層結(jié)構(gòu)體在平面圖中將第一電極層夾于中間，所述疊 層結(jié)構(gòu)體依次包含絕緣層、輔助電極層和電荷注入抑制層；在所述第一電極層的上表面?zhèn)仍O(shè)置有機(jī)EL層；以及在所述有機(jī)EL層的上表面?zhèn)仍O(shè)置第二電極層，其中所述第一電極層的厚度和所述絕緣層的厚度^f皮調(diào)整為使所述第一 電極層不與所述輔助電極層相接觸。
14. 如權(quán)利要求12或13所述的有機(jī)發(fā)光晶體管元件的制造方法， 其中在設(shè)置所述疊層結(jié)構(gòu)體的步驟中， 層的材料，使用不透過所述光敏材料的曝光波長的材料作為形成所述絕緣層 和所述輔助電極層這二者或二者之一的材料，并且在所述光敏材料設(shè)置在所迷第一電極層的上表面?zhèn)榷采w所述輔 助電極層后，所述光敏材料被從所述村底側(cè)曝光，從而僅除去直接設(shè) 于所述第 一電極上的所述光敏材料，以形成所述電荷注入抑制層。
15. 如權(quán)利要求12至14中任一項所述的有機(jī)發(fā)光晶體管元件的 制造方法，其中在設(shè)置所述有機(jī)EL層的步驟中，所述有機(jī)EL層用掩模淀積法或 噴墨法等圖案化工藝形成。
16. 如權(quán)利要求12至15中任一項所述的有機(jī)發(fā)光晶體管元件的 制造方法，其中 在所述第一電極層或所述^H"底上設(shè)置所述疊層結(jié)構(gòu)體的所述絕緣 層之前，預(yù)先在所述第一電極層上設(shè)置由與所迷電荷注入層相同的材 料或不同的材料構(gòu)成的第二電荷注入層。
17. —種有機(jī)晶體管元件，包括 襯底；在所述襯底的上表面?zhèn)仍O(shè)置的第 一 電極層； 在所述第一電極層的上表面?zhèn)染植康卦O(shè)置的疊層結(jié)構(gòu)體，該疊層 結(jié)構(gòu)體在平面圖中覆蓋預(yù)定大小的區(qū)域，且所述疊層結(jié)構(gòu)體依次包含絕緣層、輔助電極層和電荷注入抑制層；在第一電極層的上表面?zhèn)戎辽僭谖丛O(shè)有所述疊層結(jié)構(gòu)體的區(qū)域設(shè) 置的有機(jī)半導(dǎo)體層；以及在所述有機(jī)半導(dǎo)體層的上表面?zhèn)仍O(shè)置的第二電極層。
18. —種有機(jī)晶體管元件，包括 村底；在所述襯底的上表面?zhèn)劝搭A(yù)定圖案設(shè)置的第 一 電極層； 在所述村底的上表面?zhèn)任磇殳有所述笫一電極層的區(qū)域設(shè)置的疊層 結(jié)構(gòu)體，該疊層結(jié)構(gòu)體在平面圖中將所述第一電極層夾于中間，且所述疊層結(jié)構(gòu)體依次包含絕緣層、輔助電極層和電荷注入抑制層； 至少在所述第 一電極層的上表面?zhèn)仍O(shè)置的有機(jī)半導(dǎo)體層；以及 在所述有機(jī)半導(dǎo)體層的上表面?zhèn)仍O(shè)置的第二電極層， 其中所述第 一 電極層的厚度和所述絕緣層的厚度被調(diào)整為使所述第一 電^ L層不與所述輔助電極層相4秦觸。
全文摘要
本發(fā)明是一種有機(jī)發(fā)光晶體管元件，其中包括襯底；在上述襯底的上表面?zhèn)仍O(shè)置的第一電極層；在第一電極層的上表面?zhèn)染植康卦O(shè)置的疊層結(jié)構(gòu)體，該疊層結(jié)構(gòu)體在平面圖中覆蓋預(yù)定大小的區(qū)域，且上述疊層結(jié)構(gòu)體依次包含絕緣層、輔助電極層和電荷注入抑制層；至少在未設(shè)有上述疊層結(jié)構(gòu)體的第一電極層的上表面?zhèn)仍O(shè)置的有機(jī)EL層；以及在上述有機(jī)EL層的上表面?zhèn)仍O(shè)置的第二電極層。
文檔編號H05B33/22GK101375428SQ200780003749
公開日2009年2月25日 申請日期2007年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月27日
發(fā)明者中村健二, 半田晉一, 吉澤淳志, 小幡勝也, 秦拓也, 遠(yuǎn)藤浩幸 申請人:大日本印刷株式會社;日本電氣株式會社