[发明专利]发光器件及其制造方法

说明书

本发明申请是本发明申请人于2003年1月24日提交的、申请号为03103108.0、发明名称为“发光器件及其制造方法”的发明申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种半导体器件，特别地涉及一种具有在绝缘表面的衬底之上形成的有机发光元件的发光器件及其制造方法。本发明还涉及一种模块，其中在具有有机发光元件的平板上安装包含控制器的IC等。应当注意，在本说明书中，具有有机发光元件的平板和模块共同地称为一种发光器件。此外，本发明涉及一种用于制造该发光器件的设备。

应当注意，在本说明书中，术语半导体器件指可以通过利用半导体特性起作用的常规器件。发光器件、电光器件、半导体电路和电子器件都包含在半导体器件的范畴中。

背景技术

近年来，在衬底上形成TFT(薄膜晶体管)的技术已经取得了巨大的进展，并且将它们应用到有源矩阵显示器件的开发正在不断地进行。特别地，采用多晶硅膜的TFT比采用传统的非晶硅膜的TFT具有更高的场效应迁移率(也称作迁移率)，因此就可以有高的工作速度。因此，在通过形成由TFT制成的驱动电路来实施象素的控制的开发已经很活跃，该TFT采用形成象素的衬底之上的多晶硅膜。期望通过采用在相同衬底上安装象素和驱动电路的有源矩阵显示器件就可以获得各种优点，例如制造成本的降低、显示器件的小型化、产量的增加以及生产能力的提高。

此外，采用有机发光元件作为自发光元件(此后简单地称为发光器件)的有源矩阵发光器件的研究已经变得更加活跃。发光器件还称为有机EL显示器(OELD)和有机发光二极管(0LED)。

在有源矩阵发光元件中形成用于每个象素的TFT开关元件(此后称为开关元件)，并且用于进行电流控制操作而采用开关TFT(此后称为电流控制TFT)的驱动元件，由此使EL层(直接地说，发光层)发光。例如，已知在JP10-189252中公开的发光器件。

有机发光元件是自发光元件，因此具有高的能见度。用于液晶显示器(LCD)必须的背光不需要用于有机发光元件，所以有机发光元件最理想地用于制造较薄的显示器并且在视角上不受限制。因此采用有机发光元件的发光器件集中于替代CRT和LCD。

应当注意，EL元件具有含有有机化合物的层，该层通过施加电场导致发光(电致发光)(此后称为EL层)、阳极和阴极。在有机发光层中，当从单重激发态返回到基态时发射光(荧光)，并且当从三重激发态返回到基态时发射光(磷光)，可以将两种类型的光发射应用到通过本发明的制造设备和薄膜形成方法制造的发光器件。

EL元件具有一种结构，其中EL层夹在一对电极之间，并且EL层通常具有叠层结构。“空穴输运层/发光层/电子输运层”的叠层结构可以作为一种典型实例。这种结构具有非常高的发光效率，并且目前对所有的发光器件进行的研究和开发几乎都采用这种结构。

此外，在结构中：在阳极上依次叠置空穴注入层、空穴输运层、发光层和电子输运层；或者还可以采用在阳极上依次叠置空穴注入层、空穴输运层、发光层、电子输运层和电子注入层。荧光的颜料等还可以掺杂到发光层中。此外，可以通过采用低分子量材料形成所有层，以及可以通过采用高分子量材料形成所有层。

传统的有源矩阵型发光器件由发光元件组成，在发光元件中与衬底上的TFT电连接的电极形成为阳极，因此在阳极上形成有机化合物层。有机化合物层处产生的光从透明电极的阳极辐射到TFT。

然而，在这种结构中，由于在象素单元中TFT和布线的排列限制了孔隙率而希望提高分辨率时就会出现问题。

发明内容

根据本发明，制造的是一种具有发光元件的有源矩阵发光器件，发光元件的结构为：电连接到衬底上的TFT的TFT侧上的电极形成为阴极，在阴极上以所述的次序形成有机化合物层和作为透明电极的阳极(此后称为上表面发射结构)。或者，本发明制造的是一种具有发光元件的有源矩阵发光器件，发光元件的结构为：电连接到衬底上的TFT的TFT侧上的电极形成为阳极，在阳极上以所述的次序形成有机化合物层和作为透明电极的阴极(此后称为上表面发射结构)。

在上述的各个结构中，会出现一个有关透明电极的较高的薄膜电阻的问题。具体地，当减少透明电极的薄膜厚度时，薄膜电阻会进一步增加。如果作为阳极或阴极的透明电极的薄膜电阻增加，就出现一个问题，由于电压降，在表面上的电位分布会变得不均匀，它伴随发光元件亮度的改变。因此，本发明的目的是提供一种具有用于降低发光元件的透明电极薄膜电阻的结构的发光器件及其制造方法，并进一步提供一种采用上述发光器件作为显示器部分的电子装置。

此外，本发明的另一个目的是提高发光元件和发光器件的可靠性。