CN100565961C - 发光元件、发光器件和半导体器件 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是提供一种半导体器件,具体地,提供一种可通过湿法容易地制造的发光元件。本发明的一个特征是包含晶体管和发光元件的发光器件。在所述发光元件中,有机层、发光层、以及第二电极被顺序地形成在第一电极上,并且晶体管通过布线与发光元件电连接。这里,所述布线包含铝、碳和钛。所述有机层是通过湿法形成的。与所述有机层相接触的第一电极是用包含二氧化钛的氧化锡铟制成的。
Description
技术领域
本发明涉及在一对电极之间具有发光层的发光元件、包括所述发光元件的发光器件、通常还涉及其他半导体器件。
背景技术
目前,用于显示器等的大多数发光元件都具有其中发光层被插在一对电极之间的这样一种结构。在这样的发光元件中,当通过重组从一个电极中注入的电子和从另一个电极中注入的空穴所形成的激子返回到基态时,光线被发出。
作为用于形成发光层的方法存在喷墨法或涂覆法。这些都是这样的方法,即,使用喷墨设备、旋涂设备等通过所述方法施加其中溶解有用于形成发光层的材料的溶液,之后进行干燥。
在使用如上所述的喷墨法或涂覆法的情况中,如果所要处理的目标具有低润湿性的话,不能适宜地执行涂覆,这易于导致不良元件。
因此,例如,在专利文献1(专利文献1:日本专利未审定公开号No.2003-59655)中披露了一种用于制造电致发光元件的方法,通过所述方法通过借助于具有使用润湿性改变层所形成的预定亲水性图案的打印矩阵形成了良好的有机EL层。
然而,专利文献1中的方法在用于形成润湿性改变层的材料的调节等方面具有麻烦。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种易于通过湿法制造的发光元件。
本发明的一个特征是这样一种发光元件,其中有机层、发光层和第二电极被顺序地形成在第一电极上。这里,所述有机层是通过湿法形成的。与所述有机层相接触的第一电极包含氧化钛并且可传输可见光。
本发明的另一个特征是这样一种发光元件,其中有机层、发光层和第二电极被顺序地形成在第一电极上。这里,所述有机层是通过湿法形成的。与所述有机层相接触的第一电极由包含氧化钛的氧化锡铟组成。
本发明的另一个特征是包括晶体管和发光元件的发光器件。所述发光元件是通过在第一电极上顺序地形成有机层、发光层和第二电极而形成的,并且晶体管和发光元件通过布线相互电连接。这里,所述布线包含铝、碳和钛。所述有机层是通过湿法形成的。与所述有机层相接触的第一电极由包含氧化钛的氧化锡铟制成。
依照本发明,可获得几乎没有由于湿法形成的层的故障所导致的不良元件的发光元件。另外,可获得这样一种发光器件,所述发光器件可容易地形成布线与发光元件的电极之间的欧姆接触,并且所述器件几乎没有由于湿法形成的层的故障所导致的不良发光元件。
在结合附图阅读了以下详细描述的基础上将更加明白本发明的这些和其他目的、特征和优点。
附图说明
图1是本发明所涉及的发光元件和发光器件的解释性图;
图2A和2B是本发明所涉及的发光元件和发光器件的解释性图;
图3A和3B是本发明所涉及的发光元件和发光器件的解释性图;
图4是本发明所涉及的发光器件的解释性图;
图5是本发明所涉及的包含在发光器件中的电路的解释性视图;
图6是本发明所涉及的发光器件的顶视图;
图7是本发明所适用的发光器件的帧操作的解释性图;以及
图8A到8C是本发明所适用的电子器件。
具体实施方式
在下文中,将描述本发明所涉及的实施例模式。然而,本领域中普通技术人员可容易地理解的是,在不脱离本发明的目的和保护范围的前提下,可以各种方式对文中所披露的实施例和细节进行修正。因此,应该注意的是,不应认为下面将给出的实施例模式的描述限制了本发明。
[实施例模式1]
下面将参照图1描述本发明所涉及的发光器件的一个模式。
晶体管101等被制造在衬底100上。这里,对于衬底100没有具体限定,诸如塑料衬底的具有挠性的衬底以及玻璃衬底、石英衬底等都可使用。此外,图1中所示的晶体管101是其中栅极绝缘层122和栅电极123被顺序地形成在半导体层121上的顶部栅极晶体管;然而,对于晶体管的结构没有具体限定,并且底部栅极晶体管也可与顶部栅极晶体管同样使用。而且,诸如电容器元件的元件也可如同晶体管一样被制造。包含在晶体管101中的半导体层可为半非晶形层等以及包含晶体成分的层或包含非晶体成分的层。
下面将描述半非晶形半导体。半非晶形半导体具有非晶形结构和晶体结构(包括单晶和多晶结构)之间的中间结构、在自由能方面稳定的第三态、以及具有短程有序和晶格畸变的结晶区。另外,至少一部分膜包括具有0.5nm到20nm粒径的晶粒。Roman光谱改变为低于520cm-1的较低波数侧。通过X射线衍射观察被认为是来自于Si晶格的(111)和(220)的衍射峰值。为了终止不饱和键,在半非晶形半导体中包含至少1原子%或更多的氢或卤素。半非晶形半导体还被称作所谓的微晶半导体。它是通过硅化物气体的辉光放电分解(等离子体CVD)形成的。SiH4、以及Si2H6、SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4、SiF4等可用作硅化物气体。可用H2、或H2与从He、Ar、Kr、和Ne中选择的一种或多种稀有气体元素稀释硅化物气体。稀释比例在2倍到1000倍的范围内。压力在大约0.1Pa到133Pa的范围内,并且电源频率为1MHz到120MHz,最好为13MHz到60MHz。用于加热衬底温度可为300℃或更低,最好,在100℃到250℃的范围内。至于膜中的杂质元素,最好将诸如氧、氮或碳等大气成分的杂质设定为1×1020/cm3或更低,具体地,将氧浓度设定为5×1019/cm3或更低,最好为1×1019/cm3或更低。此外,使用半非晶形半导体的TFT(薄膜晶体管)的迁移率近似为1cm2/Vsec到10cm2/Vsec。
在形成了用于覆盖晶体管101的间层绝缘层102之后,形成了通过间层绝缘层102到达晶体管101高浓度杂质区121a和121b(用作漏极和源极)的接触孔。这里,对于间层绝缘层102没有具体限定,而且间层绝缘层102可为由诸如二氧化硅或氮化硅的无机物质制成的层、由其中由硅(Si)和氧(O)的键合组成基干并且至少包含氢作为取代基的硅氧烷制成的层、或者由诸如丙烯酸或聚酰亚胺的有机物质制成的层。此外,还可使用包含无机物质制成的层和有机物质制成的层两者的层。
之后,在间层绝缘层102上形成通过为间层绝缘层102提供的接触孔与晶体管101连接的布线103。这里,对于布线103没有具体限定;然而,布线103最好由诸如铝或铜等低电阻物质制成。尤其是,包含碳和钛(Ti)中的一种或两种的铝是优选的。因此,通过使用具有高标准电极电位的材料制成布线103可容易地进行布线103与随后步骤中形成的电极105之间的欧姆接触。这里,钛(Ti)最好以0.1wt%到5wt%的比率包含在铝中。另外,碳最好以1wt%到5wt%的比率包含在铝中。
之后,形成了具有到达布线103的接触孔的间层绝缘层104。对于间层绝缘层104没有具体限定,而且间层绝缘层104可为由诸如二氧化硅或氮化硅的无机物质制成的层、由诸如丙烯酸或聚酰亚胺的有机物质制成的层或者由硅氧烷制成的层。此外,还可使用包含由无机物质制成的层、由有机物质制成的层和由硅氧烷制成的层中选择出的两层或多层的层。
在间层绝缘层104上形成通过为间层绝缘层104提供的接触孔而与布线103连接的电极105。这里,对于电极105没有具体限定;然而,电极105最好使用包含氧化钛的氧化铟等以及包含氧化钛的氧化锡铟(ITO)制成。氧化钛的含量最好为1wt%到20wt%,更好的是,2wt%到10wt%。除氧化钛以外,最好还使用还包含二氧化硅的氧化锡铟或氧化铟。这里,二氧化硅的含量最好为3wt%到6wt%,更好的是,5wt%。2%到20%的氧化锌最好可包含在氧化铟中。在使用包含氧化钛的氧化锡铟或包含氧化钛的氧化铟如此制成的电极105上执行紫外光照射以增强电极105表面的亲水性。
形成了具有用以露出电极105的部分的开口部分的堤层110。对于堤层110没有具体限定;然而,堤层110的边缘部分的曲率半径最好是连续变化的。堤层110可使用诸如二氧化硅以及硅氧烷的无机物质或诸如丙烯酸或抗蚀剂的有机物质制成。堤层110可为使用无机膜、硅氧烷和有机膜中的一种形成的层、或可为包括从由无机膜、硅氧烷和有机膜中选择出的两层或多层的层。
在电极105上执行紫外光照射以增强电极105表面的亲水性之后,通过旋涂法将包含具有空穴传输特性的高分子量材料的溶液(诸如聚(乙烯基二氧噻吩)/聚(苯乙烯磺酸酯)水溶液(PEDOT/PSS水溶液))涂覆到电极105上。这里,电极105的上表面具有亲水性;因此,所述溶液可被顺利地涂覆到电极的整个表面上而不会被排斥。涂覆之后,执行干燥以形成有机层106。对于高分子量材料没有具体限定,并且可使用不同于PEDOT/PSS水溶液的材料制成有机层106。然而,最好使用具有空穴传输特性的材料,更具体地说,使用其空穴迁移率为10-6cm2/Vs的材料。可使用包含低分子量材料的溶液与高分子量材料一样制成有机层106。通过如此提供有机层106可防止由于电极105导致的消稳(quenching)。用于形成有机层106的方法没有具体限定,并且可使用绘图装置通过湿法形成有机层,所述湿法诸如可通过控制供应液体的时序、位置等形成图案的喷墨法以及旋涂法。
之后,发光层107被形成在有机层106上。对于发光层107没有具体限定,并且可包括发光物质。可使用低分子量材料或高分子量材料制成发光层107。例如,诸如Znpp2(bis[2-(2-hydroxyphenyl)pyridinato]zinc)或ZnBOX(bis[2-(2-hydroxyphenyl)benzoxazolate]zinc)的金属络合物等、以及诸如t-BuDNA(简写为2-三元胺-丁基-9,10-di(2-萘基)-蒽:2-tert-butyl-9,10-di(2-naphtyl)-anthracene)的蒽衍生物或诸如CBP(4,4’-bi(N-咔唑基)联苯:4,4’-bi(N-carbazolyl)biphenyl)的咔唑衍生物可用作低分子量材料。包含在发光层107中的发光物质以及低分子量材料没有具体限定,例如,在实现红光发射的情况中,可使用显示出具有600nm到680nm的发射光谱峰值的发光层的物质,诸如DCJTI(4-dicyanomethylene-2-isopropyl-6-[2-(1,1,7,7-tetramethyljulolidine-9-yl)ethenyl]-4H-pyran)、DCJT(4-dicyanomethylene-2-methyl-6-[2-(1,1,7,7-tetramethyljulolidine-9-yl)ethenyl]-4H-pyran)、DCJTB(4-dicyanomethylene-2-tert-6-[2-(1,1,7,7-tetramethyljulolidine-9-yl)ethenyl]-4H-pyran)、periflanthene、2,5-dicyano-1,4-bis[2-(10-甲氧基-1,1,7,7-tetramethyljulolidine-9-yl)乙烯基]苯。在实现绿光发射的情况中,可使用显示出具有500nm到550nm的发射光谱峰值的发光层的衬底,诸如DMQd(N,N’-dimethylquinacridone)、香豆素6、香豆素545T、三(8-羟基喹啉)铝(简写为Alq3)。在实现蓝光发射的情况中,可使用显示出具有420nm到550nm的发射光谱峰值的发光层的物质,诸如BuDNA(2-tert-9,10-di(2-naphthyl)-anthracene)、DPA(9,9’-bianthlyl、9,10-diphenylanthracene)、DNA(9,10-bis(2-naphthyl)anthracene:9,10-bis(2-萘基)-蒽)、BAlq(bis(2-methyl-8-quinolinolato)-4-phenylphenolate-gallium)。聚烷基噻吩(polyalkylthiophene)衍生物、聚二辛基芴(Polydialkyfluorene)衍生物、聚对苯撑(polyparaphenylene)衍生物等以及聚对苯基苯酚(polyparaphenylvinylene)衍生物可被用作高分子量材料。
电极108被形成在发光层107上。对于电极108没有具体限定,可使用氧化锡铟等以及铝、银、金等。可使用分别包含氧化钛的上述氧化锡铟或氧化铟。
如果需要的话,电子传输层、电子注入层等可被设在发光层107和电极108之间。通过提供电子传输层可防止由于电极108导致的消稳(quenching)。通过提供电子注入层可容易地将电子从电极108中注入到发光层107中。这里,对于形成电子传输层的材料没有具体限定,可使用喹啉基干或苯并喹啉基干,诸如三(8-羟基喹啉)铝(简写为Alq3)、甲基(Almq3)(tris(5-methyl-8-quinolinolato)铝)(简写为Almq3)、铋错化合物(bis(10-hydroxybenzo[h]quinolinolato)Beryllium)(简写为BeBq2)。或者BAlq(bis(2-methyl-8-quinolinolato)-4-phenylphenolate-aluminum)。除此之外,还可使用具有恶唑基或噻唑基配合基的金属络合物,诸如Zn(BOX)2(bis[2-(2-hydroxyphenyl)-]benzoxazolato]锌)或bis[2-(2-hydroxyphenyl)-]benzothiazolato]zinc(简写为Zn(BTZ)2)。另外,也可使用1,3,4恶二唑衍生物(2-(4-联苯基)-5-(4-三元醇)-1,3,4-恶二唑)(简写为PBD)、1,3-bis[5-(p-三元醇)-1,3,4-恶二唑-2-yl]苯(简写为OXD-7)、3-(4-三元醇)-4-苯基-5-(4-联苯基)1,2,4-三唑(简写为TAZ)、3-(4-三元醇)-4-(4-乙基苯基)-5-(4-联苯基)1,2,4-三唑(简写为p-EtTAZ)、红菲绕啉(简写为BPhen)、BCP(bathocuproin)等。另外,对于电子注入层没有具体限定,并且可使用由碱金属或碱土金属成分形成的材料,诸如氟化锂(LiF)、氟化铯(CsF)、或氟化钙(CaF2)。除此之外,也可使用其中混有高电子传输特性的物质的物体,该物质诸如Alq3或BzOs(4,4-bis(5-methylbenzoxazolyl-2-yl)二苯乙烯)和诸如锂的碱金属或诸如镁的碱土金属。
可如上所述制造包括在电极105和电极108之间具有发光层107的发光元件109的发光器件。电极105和电极108中的一个或两个最好由可传输可见光的材料制成。例如,当仅有电极105由可传输可见光的材料制成时,如图1中轮廓箭头所示的,来自于发光层107中的光线通过电极105被发出。或者,当仅有电极108由可传输可见光的材料制成时,如图2A中轮廓箭头所示的,来自于发光层107中的光线通过电极108被发出。当电极105和电极108两者都由可传输可见光的材料制成时,如图2B中轮廓箭头所示的,来自于发光层107中的光线通过每个电极105和108被发出。
在本发明的上述发光器件中,当由在电极105和电极108之间流动的电流激发的发光物质返回到基态时,光线被发出。依照本发明的上述发光器件,可顺利地形成由高分子量材料制成的层,容易地形成布线103与发光元件109的电极105之间的欧姆接触,并且可从晶体管101顺利地供应电流。
[实施例模式2]
在该实施例模式1中,将参照图3A和3B描述包括底部栅极晶体管201的本发明所涉及的发光器件。
在图3A中,栅电极221被形成在衬底200上,并且还形成了覆盖栅电极221的栅极绝缘层222。半导体层223也被形成在其中栅极绝缘层222覆盖栅电极221的部分上。N型半导体层224被形成在半导体层223中除沟道形成区域以外的区域上。
这样,由于N型半导体层224与布线202相接触,因此包括栅电极221、栅极绝缘层222、半导体层223和N型半导体层224的底部栅极晶体管201被电连接于布线202。
此外,与实施例模式1中所述的半导体层121相似,对于半导体层224没有具体限定,并且可为半非晶形层等以及包含晶体成分的层或包含非晶体成分的层。N型半导体层224是包含诸如磷或砷等N型杂质的层。
对于布线202没有具体限定;然而,布线202最好由诸如铝或铜等低电阻物质制成。尤其是,包含碳和钛(Ti)中的一种或两种的铝是优选的。通过这样使用具有高标准电极电位的材料制成布线202可容易地进行布线202与随后步骤中形成的电极204之间的欧姆接触。这里,钛(Ti)最好以相对于铝为0.1wt%到5wt%的比率包含在布线202中。另外,碳最好以相对于铝为1wt%到5wt%的比率包含在布线202中。
布线202由具有到达布线202的接触孔的间层绝缘层230覆盖。电极204通过接触孔与布线202电连接。
这里,对于电极204没有具体限定;然而,电极204最好使用包含氧化钛的氧化铟等以及包含氧化钛的氧化锡铟(ITO)制成。氧化钛的含量最好为1wt%到20wt%,更好的是,2wt%到10wt%。除氧化钛以外,最好还使用还包含二氧化硅的氧化锡铟或氧化铟。这里,二氧化硅的含量最好为3wt%到6wt%,更好的是,5wt%。2%到20%的氧化锌最好可包含在氧化铟中。对于如此使用包含氧化钛的氧化锡铟或包含氧化钛的氧化铟制成的电极204执行紫外光照射以增强电极204表面的亲水性。
有机层205被形成在电极204上。对于有机层205没有具体限定;然而,有机层205最好是使用诸如聚(乙烯基二氧噻吩)/聚(苯乙烯磺酸酯)水溶液(PEDOT/PSS水溶液)的高分子量材料制成的层。因此,甚至在电极204的表面具有不均匀性的情况下也可减轻不均匀性,并且难于产生由于电极之间的短路等造成的不良元件。用于形成有机层205的方法没有具体限定,并且可使用绘图装置等通过湿法形成有机层205之后进行干燥,所述湿法诸如可通过控制供应液体的时序、位置等形成图案的喷墨法以及旋涂法。这里,有机层205最好被形成在其中其表面亲水性被增强的电极上,诸如该实施例模式下的电极204。因此,通过湿法可将PEDOT/PSS水溶液等顺利地涂覆到电极204的表面上而不会被排斥。
在有机层205上形成发光层206。发光层206与上述实施例模式1中所述的发光层107相似。电极207被形成在发光层206上。电极207与上述实施例模式1中所述的电极108相似。
在包括在电极204和电极207之间具有发光层206的发光元件208的上述发光器件中,电极204和电极207中的一个或两者最好由可传输可见光的材料制成。
在本发明的上述发光器件中,当由在电极204和电极207之间流动的电流激发的发光物质返回到基态时,光线被发出。依照本发明的上述发光器件,可顺利地形成由高分子量材料制成的层。容易地形成布线202与发光元件208的电极204之间的欧姆接触,并且可从晶体管201中顺利地供应电流。
晶体管可为图3B中所示的沟道保护晶体管301以及图3A中所示的沟道蚀刻晶体管。在图3B中,晶体管301被设在衬底300上并且具有被设置得与其中半导体层323覆盖栅极绝缘层322并且栅极绝缘层322覆盖栅电极321的部分上的半导体层323相接触的保护层325。在这样的晶体管中,沟道形成区域被形成在由保护层325覆盖的半导体层323的一部分中。N型半导体层324被形成在与半导体层323中由保护层325覆盖的区域不同的区域上。
布线302被堆叠在N型半导体层324上以便于相互电连接。布线302由具有接触孔的间层绝缘层303覆盖。电极304通过接触孔到达布线302处以便于相互连接。有机层305、发光层306以及电极307被顺序地堆叠在电极304上,并且形成了在电极304和电极307之间具有发光层306的发光元件309。
布线302、电极304、有机层305、发光层306以及电极307分别与上述布线202、电极204、有机层205、发光层206以及电极207相似。
[实施例模式3]
在该实施例模式下,将参照图3A到6描述具有显示功能的发光器件(即,实施例模式1中所述的发光器件)的电路结构和驱动方法。
图4是本发明所适用的发光器件的示意性顶视图。在图4中,像素部分6511、源信号线驱动器电路6512、记录栅极信号线驱动器电路6513、以及擦除栅极信号线驱动器电路6514被设置在衬底6500上。每个源信号线驱动器电路6512、记录栅极信号线驱动器电路6513、以及擦除栅极信号线驱动器电路6514都通过一组布线与作为外部输入端的FPC(软性印刷电路)6503相连接。每个源信号线驱动器电路6512、记录栅极信号线驱动器电路6513、以及擦除栅极信号线驱动器电路6514可通过FPC6503接收视频信号、时钟信号、起始信号、复位信号等。印刷线路板(PWB)6504与FPC6503相连接。驱动器电路部分无需被设置在与上述像素部分6511同一个的衬底上,并且例如,可借助于其中IC芯片被安装在其中形成有布线图案的FPC上的驱动器电路部分等被设在衬底的外部部分中。
在像素部分6511中,沿列方向延伸的多个源信号线沿排方向被布置并且电源线路沿排方向被布置。在像素部分6511中,延伸到排方向的多个栅极信号线沿列方向被布置。此外,在像素部分6511中,布置有多个像素电路,其中每个像素电路都包括发光元件。
图5是示出了用于操作一个像素的电路。第一晶体管901、第二晶体管902以及发光元件903包含在图5中所示的电路中。
第一晶体管901和第二晶体管902每个都是包括栅电极、漏极区和源极区的三端子元件,并且在漏极区和源极区之间具有沟道形成区域。这里,由于是根据晶体管的结构、操作条件等确定漏极区和源极区的,因此难于限定哪个是源极区哪个是漏极区。因此,在该实施例模式下,用作源极或是漏极的区域分别是指晶体管的第一电极和晶体管的第二电极。
栅极信号线911和记录栅极信号线驱动器电路913被设置得通过开关918相互电连接或相互不电连接。栅极信号线911和擦除栅极信号线驱动器电路914被设置得通过开关919相互电连接或相互不电连接。源极信号线912被设置得通过开关920而与源极信号线驱动器电路915和电源916中的一个电连接。第一晶体管901的栅极与栅极信号线911电连接。第一晶体管901的第一电极与源极信号线912电连接而其第二电极与第二晶体管902的栅电极电连接。第二晶体管902的第一电极与电源线路917电连接,而其第二电极与包含在发光元件903中的一个电极电连接。此外,开关918可被包含在记录栅极信号线驱动器电路913中。开关919也可被包含在擦除栅极信号线驱动器电路914中。另外,开关920可被包含在源极信号线驱动器电路915中。
对于晶体管、发光元件等在像素部分中的布置没有具体限定;然而,例如,可如图6的顶视图中所示的那样布置晶体管、发光元件等。在图6中,第一晶体管1001的第一电极被连接于源极信号线1004、其第二电极被连接于第二晶体管1002的栅电极。第二晶体管的第一电极被连接于电源线路1005、而第二电极被连接于发光元件的电极1006。栅极信号线1003的一部分用作第一晶体管1001的栅电极。
接下来,将描述驱动方法。图7是随时间变化的帧操作的解释性图。在图7中,横坐标轴方向是指时间推移、而纵坐标轴方向是指栅极信号线的扫描阶段。
当通过本发明所涉及的发光器件显示图像时,在一个显示周期中重复执行重写操作和显示操作。对于重写操作的数量没有具体限定;然而,最好每秒执行大约六十次重写操作以使得观看图像的人不会发现闪烁。这里,一个图像(一个帧)的重写和显示的操作的周期被称作一个帧周期。
如图7中所示的,一个帧周期在时间上被分为包括记录周期501a、502a、503a、504a和保留期501b、502b、503b、504b的四个子帧周期501、502、503、504。接收发光信号的发光层在保留期中发出光线。每个子帧的保留期的长度比率为第一子帧周期501∶第二子帧周期502∶第三子帧周期503∶第四子帧周期504=23∶22∶21∶20=8∶4∶2∶1。因此,可获得4-比特灰度级。比特数或灰度级不局限于此。例如,通过提供八个子帧周期可获得8-比特灰度级。
下面将描述一个帧中的操作。首先,在第一子帧周期501中从第一排到最后一排顺序地执行记录操作。因此,记录周期的起始时间随排的数量而不同。保留期501b从记录周期501a完成的排处顺序地开始。在保留期中,接收发光信号的发光层发出光线。接下来的子帧周期502从保留期501b完成的排处顺序地开始,并且与第一子帧周期501中的情况一样,从第一排到最后一排顺序地执行记录操作。重复地执行上述操作以完成子帧周期504的保留期504b。当子帧周期504中的操作完成时,开始接下来的帧周期中的操作。每个子帧周期中的发光总和是一个帧周期中每个发光元件的发光时间。在一个像素中,通过改变每个发光元件的发射时间并不同地组合所述发射时间,可显示出具有不同亮度和色度的各种颜色。
在打算强制终止某排的保留期时,在该排中完成最后一排记录之前记录已完成并且保留期已开始,在保留期504b被控制得使得发光强制停止之后提供擦除周期504c。其中发光强制停止的排在固定周期(该周期被称作非发射周期)中不发射光线。在完成了最后一排的记录周期的基础上,从第一排开始接下来的记录周期(或帧周期)。因此,可防止子帧周期504的记录周期与接下来帧周期的记录周期重叠。
在该实施例模式下,子帧周期501到504沿从最长保留期开始的顺序布置;然而,本发明不局限于此。例如,子帧周期501到504可沿从最短保留期开始的顺序布置。子帧周期501到504可以随机组合短子帧周期和长子帧周期的方式布置。子帧周期可被进一步分成为多个帧周期。也就是说,在给出相同视频信号的周期期间可多次执行栅极信号线的扫描。
下面将描述在记录周期和擦除周期中图5中所示的电路的操作。
首先,将描述记录周期中的操作。在记录周期中,第n排(n为自然数)的栅极信号线911通过开关918与记录栅极信号线驱动器电路913电连接。栅极信号线911不与擦除栅极信号线驱动器电路914电连接。源极信号线912通过开关920与源极信号线驱动器电路电连接。信号被输入到与第n排(n为自然数)的栅极信号线911电连接的第一晶体管901的栅极,并且第一晶体管901被接通。此时,在第一列到最后一列,视频信号被同时输入到源极信号线中。在每列上从信号线912输入的视频信号相互无关。从信号线912输入的视频信号通过连接于每个源极信号线的第一晶体管901被输入到第二晶体管902的栅电极。输入到第二晶体管902的信号确定发光元件903的发光状态或非发光状态。例如,在第二晶体管902为P沟道类型的情况下,当低电平信号被输入到第二晶体管902的栅电极时发光元件903发光。另一方面,在第二晶体管902为N沟道类型的情况下,当高电平信号被输入到第二晶体管902的栅电极时发光元件903发光。
接下来,将描述擦除周期中的操作。在擦除周期中,第n排(n为自然数)的栅极信号线911通过开关919与擦除栅极信号线驱动器电路914电连接。栅极信号线911不与记录栅极信号线驱动器电路913电连接。源极信号线912通过开关920与电源916电连接。信号被输入到与第n排(n为自然数)的栅极信号线911电连接的第一晶体管901的栅极,并且第一晶体管901被接通。此时,在第一列到最后一列,用于擦除的信号被同时输入到源极信号线中。从信号线912输入的用于擦除的信号通过连接于每个源极信号线的第一晶体管901被输入到第二晶体管902的栅电极。通过输入到第二晶体管902的信号,使得从电流供应线路917到发光元件903的电流供应被停止。发光元件903没有强制发光。例如,在第二晶体管902为P沟道类型的情况下,当高电平信号被输入到第二晶体管902的栅电极时发光元件903不发光。另一方面,在第二晶体管902为N沟道类型的情况下,当低电平信号被输入到第二晶体管902的栅电极时发光元件903发光。
在擦除周期中,通过上述操作将用于擦除的信号输入到第n排(n为自然数)中。然而,还存在第n排处于擦除周期中而另一排(在该示例中为第m排(m为自然数))处于记录周期中的情况。在该示例中,需要利用同一列的源极信号线将用于擦除的信号输入到第n排中而将用于记录的信号输入到第m排中。因此,最好执行如下所述的操作。
在擦除周期中在通过上述操作刚刚将第n排的发光元件903带入非发光状态之后,将栅极信号线与擦除栅极信号线驱动器电路914断开,并且通过改变开关920而使得源极信号线912与源极信号线驱动器电路915相连接。与将源极信号线912与源极信号线驱动器电路915相连接一样,使得栅极信号线与记录栅极信号线驱动器电路913相连接。信号从记录栅极信号线驱动器电路913中被选择性地输入到第m排的信号线中,并且当第一晶体管被接通时,用于记录的信号从源极信号线驱动器电路915中被输入到第一列到最后一列的源极信号线中。第m排的发光元件根据所述信号发光或者不发光。
在如上所述刚刚完成了第m排的记录之后,开始第(n+1)排的擦除周期。因此,使得栅极信号线与记录栅极信号线驱动器电路913断开,并且通过改变开关920使得源极信号线912与电源916相连接。并且,栅极信号线与记录栅极信号线驱动器电路913断开,而栅极信号线与擦除栅极信号线驱动器电路914相连接。当信号从擦除栅极信号线驱动器电路914中被选择性地输入到第(n+1)排的栅极信号线中,并且第一晶体管被接通时,擦除信号从电源916中被输入。在刚刚完成了第(n+1)排的记录之后,开始第m排的记录周期。之后,可重复地执行擦除周期和记录周期,从而进行操作以完成最后一排的擦除周期。
在该实施例模式下,描述了其中第m排的记录周期被设在第n排的擦除周期与第(n+1)排的擦除周期之间的模式。然而,不局限于此,第m排的记录周期被设在第(n-1)排的擦除周期与第n排的擦除周期之间。
在该实施例模式中,当在子帧周期504中提供非发光周期504d时,重复执行将擦除栅极信号线驱动器电路914与某一栅极信号线断开并且将记录栅极信号线驱动器电路913连接于另一个栅极信号线的操作。可在不具有不发光周期的帧周期中执行所述操作。
[实施例模式4]
通过安装本发明的发光器件可获得可执行良好显示的电子器件或可长时间良好发光的电子产品。
图8A到8C示出了安装有本发明所涉及的发光器件的电子器件的一个实施例。
图8A是通过应用本发明所制造的个人电脑,所述个人电脑包括主体5521、壳体5522、显示部分5523、键盘5524等。通过包含具有本发明发光元件的发光器件作为显示部分可制成该个人电脑。
图8B是通过应用本发明所制造的蜂窝式电话,并且主体5552包括显示部分5551、音频输出部分5554、音频输入部分5555、操作开关5556和5557、天线5553等。通过包含具有本发明发光元件的发光器件作为显示部分可制成该蜂窝式电话。
图8C是通过应用本发明所制造的电视机,所述电视机包括显示部分5531、壳体5532、扬声器5533等。通过包含具有本发明发光元件的发光器件作为显示部分可制成该电视机。
如上所述的,本发明的发光器件非常适合于用作各种电子器件的显示部分。
在该实施例模式下,描述了个人电脑等;然而,除此之外,具有本发明发光元件的发光器件可被安装于导航系统、闪光设备等。除发光器件外本发明还可用于显示器件,例如,液晶显示器件的像素电极。此外,除显示器件外本发明还可用于通用半导体器件。
本申请是以2004年6月11日在日本专利局中所申请的日本专利申请系列号No.2004-174852为基础的,这里合并参考所述专利申请的内容。
Claims (13)
1.一种发光器件,包括:
晶体管;
发光元件,包括:
包含氧化钛的第一导电层;
第一导电层上的有机层;
所述有机层上的发光层;
所述发光层上的第二导电层;以及
将所述晶体管电连接到所述第一导电层的布线,
其中,所述有机层与所述第一导电层相接触,
所述第一导电层透射可见光,
所述第一导电层与所述布线相接触。
2.一种发光器件,包括:
晶体管;
发光元件,包括:
包含氧化锡铟和氧化钛的第一导电层;
第一导电层上的有机层;
所述有机层上的发光层;
所述发光层上的第二导电层,以及
将所述晶体管电连接到所述第一导电层的布线,
其中,所述有机层与所述第一导电层相接触,
所述第一导电层与所述布线相接触。
3.依照权利要求1或2所述的发光器件,其特征在于,所述有机层是通过湿法形成的。
4.一种发光器件,包括:
晶体管;
发光元件,包括:
包含氧化锡铟和氧化钛的第一导电层;
第一导电层上的有机层,其中,所述第一导电层与所述有机层相接触;
有机层上的发光层;
发光层上的第二导电层;以及
将所述晶体管电连接到所述第一导电层的布线,
其中,所述有机层包括聚(乙烯基二氧噻吩)和聚(苯乙烯磺酸酯),
所述第一导电层与所述布线相接触。
5.依照权利要求1、2和4中任一所述的发光器件,其特征在于,在第一导电层中包含的氧化钛的含量为1wt%到20wt%。
6.一种发光器件,包括:
晶体管;
发光元件,所述发光元件包括:
包含氧化钛的第一导电层、
第一导电层上的有机层,其中,所述有机层与所述第一
导电层相接触、
有机层上的发光层、以及
发光层上的第二导电层;以及
将晶体管与第一导电层电连接的布线,
其中,所述布线包含铝,并且包含碳和钛中的至少一种,
并且第一导电层透射可见光,且第一导电层与布线相接触。
7.一种发光器件,包括:
晶体管;
发光元件,所述发光元件包括:
由包含氧化钛的氧化锡铟制成的第一导电层、
第一导电层上的有机层,其中,所述有机层与所述第一导电层相接触、
有机层上的发光层、以及
发光层上的第二导电层;以及
将晶体管与第一导电层电连接的布线,
其中,所述布线包含铝,并且包含碳和钛中的至少一种,
并且第一导电层与布线相接触。
8.依照权利要求6或7中所述的发光元件,其特征在于,所述有机层是通过湿法形成的。
9.一种发光器件,包括:
晶体管;
发光元件,所述发光元件包括:
由包含氧化钛的氧化锡铟制成的第一导电层、
第一导电层上的有机层,其中,所述第一导电层与所述有机层相接触、
有机层上的发光层、以及
发光层上的第二导电层;以及
将晶体管与第一导电层电连接的布线,
其中,所述布线包含铝,并且包含碳和钛中的至少一种,并且
所述有机层包括聚(乙烯基二氧噻吩)和聚(苯乙烯磺酸酯),
其中第一导电层与布线相接触。
10.依照权利要求6、7和9中任一所述的发光器件,其特征在于,包含在所述布线中的钛相对铝的含量为0.1wt%到5wt%。
11.依照权利要求6、7和9中任一所述的发光器件,其特征在于,包含在所述布线中的碳相对铝的含量为0.1wt%到5wt%。
12.一种包括依照权利要求6、7和9中任一所述的发光器件的电子器件,发光器件用作显示部分。
13.依照权利要求1、2、4、6、7和9中任一所述的发光器件,其特征在于,所述布线将晶体管连接到第一导电层。
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