CN101641794B - 有机电致发光显示装置和图案形成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了有机电致发光显示装置，其包括驱动TFT和像素，所述像素由有机电致发光元件形成并在所述TFT的基板上以图案提供。所述驱动TFT至少包括基板、栅电极、栅绝缘膜、活性层、源电极和漏电极；所述驱动TFT还包括所述活性层与所述源电极和漏电极中至少一个之间的电阻层；所述像素通过激光转移法以图案形成。也提供了用于生产微细像素的利用激光转移法的图案形成方法。

Description

有机电致发光显示装置和图案形成方法
技术领域
本发明涉及具有有机电致发光元件和TFT(薄膜晶体管)的有机电致发光显示装置，特别涉及具有TFT的有机电致发光显示装置，在所述TFT中使用改进的非晶氧化物半导体。本发明还涉及用于在有机电致发光显示装置中形成高分辨率像素的图案形成(patterning method)方法。在本发明中，除非另有说明，所述TFT指场效应TFT。
背景技术
近年来，随着液晶和电致发光技术的发展，平薄图像显示装置(平板显示器：FPD)已投入实际使用。特别地，使用被电流激发而发光的薄层材料的有机电致发光元件(下面有时称作“有机EL元件”)可用低电压发射高亮度的光，并预计可以在广泛的领域内(包括手机显示器、个人数字助理(PDA)、计算机显示器、安装在汽车上的信息显示器、电视显视器、及一般照明)实现所述装置的厚度、重量、尺寸和能量消耗的降低。
这些FPD通过TFT的活性矩阵(active matrix)电路驱动，其中设置于玻璃基板上的非晶硅薄膜或多晶硅薄膜用作活性层(active layer)。
还尝试了使用轻质柔性树脂基板代替玻璃基板，以进一步减小FPD的厚度和重量，并进一步改进其耐破损性。
然而，由于使用硅薄膜的TFT的生产需要在相对高温下进行热处理，难以直接在通常耐热性差的树脂基板上形成硅薄膜。
因此已经积极地进行了具有由非晶氧化物(例如，In-Ga-Zn-O型非晶氧化物)制成的半导体薄膜的TFT的开发，所述非晶氧化物能够在低温下成膜(参见，例如，日本专利申请(JP-A)No.2006-165529)。
非晶氧化物半导体作为用于膜(柔性)TFT的活性层的材料引人注意是因为非晶氧化物半导体能在室温下成膜并由此能在膜上形成。特别地，Tokyo Institute of Technology的Hosono等已报告使用a-IGZO的TFT甚至在PEN基板上实现约10cm2/Vs的场效应迁移率，这高于由玻璃基板上的a-Si型TFT实现的迁移率；因此使用a-IGZO的TFT作为膜TFT尤其引人注意(参见，例如，Nature vol.432(25 November，2004)pp.488-492)。
一方面，希望改进FPD的分辨率。为了实现较高的分辨率，需要使TFT的尺寸微小，以及使有机EL元件的像素更微细。
作为用于形成微细像素的方法，已公开了激光转移法(参见，例如，美国专利No.5,998,085和JP-A No.2003-168569)。然而，尽管需要控制由电流驱动的有机EL元件以保持恒定电流，即使像素变小，但在常规TFT中电流值随着尺寸的减小而减小，因此通过使用常规的TFT难以应付像素尺寸的减小。
当使用a-IGZO的TFT用作显示装置的驱动电路时，例如，存在下述问题：1到10cm2/Vs的迁移率不足以提供足够的电流，OFF电流大，且ON/OFF比值低。因此，驱动有机EL元件需要进一步提高迁移率和ON/OFF比值。
本发明要解决的问题
本发明的目的是提供装有TFT的有机电致发光显示装置(下面有时称作“有机EL显示装置”)，特别是可在柔性树脂基板上形成的高性能有机EL显示装置，在所述TFT中使用具有高场效应迁移率和高ON/OFF比值的非晶氧化物半导体。本发明的另一个目的是提供用于形成有机EL显示装置的微细像素的图案形成方法，所述方法采用激光转移法。
解决问题的方法
本发明的上述目的通过下述方法实现：
本发明的第一方面提供有机电致发光显示装置，所述装置至少包含驱动薄膜晶体管(TFT)和像素，所述像素由有机电致发光元件形成并在所述TFT的基板上以图案提供，其中所述驱动TFT至少包括基板、栅电极、栅绝缘膜、活性层、源电极和漏电极；所述驱动TFT还包括所述活性层与所述源电极和漏电极中至少一个之间的电阻层；并且所述像素通过激光转移法以图案形成。
本发明的第二方面提供如第一方面所述的有机电致发光显示装置，其中所述电阻层的电导率比所述活性层的电导率低。
本发明的第三方面提供如第一和第二方面所述的有机电致发光显示装置，其中所述活性层和所述栅绝缘膜接触，且所述电阻层与所述源电极和所述漏电极中的至少一个接触。
本发明的第四方面提供如第一到第三任一方面所述的有机电致发光显示装置，其中所述电阻层的厚度大于所述活性层的厚度。
本发明的第五方面提供如第一到第三任一方面所述的有机电致发光显示装置，其中电导率在所述电阻层和所述活性层之间连续变化。
本发明的第六方面提供如第一到第五任一方面所述的有机电致发光显示装置，其中所述活性层和所述电阻层包括可以相同或不同的氧化物半导体。
本发明的第七方面提供如第六方面所述的有机电致发光显示装置，其中所述氧化物半导体是非晶氧化物半导体。
本发明的第八方面提供如第六或第七方面所述的有机电致发光显示装置，其中所述活性层中的氧浓度低于所述电阻层中的氧浓度。
本发明的第九方面提供如第六到第八任一方面所述的有机电致发光显示装置，其中所述氧化物半导体是选自In、Ga和Zn的至少一种氧化物，或它们的复合氧化物。
本发明的第十方面提供如第九方面所述的有机电致发光显示装置，其中所述氧化物半导体包括In和Zn，且所述电阻层中的Zn和In的组成比(Zn/In)比在所述活性层中的Zn和In的组成比(Zn/In)高。
本发明的第十一方面提供如第一到第十任一方面所述的有机电致发光显示装置，其中所述活性层的电导率是10-4Scm-1或更大，但小于102Scm-1。
本发明的第十二方面提供如第一到第十一任一方面所述的有机电致发光显示装置，其中所述活性层的电导率和所述电阻层的电导率的比值(活性层的电导率/电阻层的电导率)是102到108。
本发明的第十三方面提供如第一到第十二任一方面的有机电致发光显示装置，其中所述基板是柔性树脂基板。
本发明的第十四方面提供如第一到第十三任一方面的有机电致发光显示装置，其中所述像素具有200ppi或更大的分辨率。
本发明的第十五方面提供在驱动晶体管的基板上以图案形成由有机电致发光元件形成的像素的有机电致发光显示装置图案形成方法，所述方法包括：
形成至少含有吸收电磁波并将它转化为热的层的给体片(donor sheet)，并在所述给体片上形成含有有机电致发光材料的转移层；
使所述给体片的转移层侧和所述基板的像素形成表面接触；及
用激光选择性地照射所述给体片以热熔化所述转移层，从而将有机电致发光材料转移至基板上，
其中所述驱动TFT至少包括基板、栅电极、栅绝缘膜、活性层、源电极和漏电极；所述驱动TFT还包括所述活性层与所述源电极和漏电极中至少一个之间的电阻层。
本发明的第十六方面提供如第十五方面所述的有机电致发光显示装置图案形成方法，其中所述像素具有200ppi或更大的分辨率。
使用非晶氧化物半导体的TFT作为用作膜(柔性)TFT的活性层的材料引人注意是因为它们能在室温下成膜，且它们可以使用柔性塑料膜作为基板生产。特别地，已报告在PET上形成的TFT，通过在半导体层(活性层)中使用In-Ga-Zn-O型氧化物实现10cm2/Vs的场效应迁移率和超过103的ON/OFF比值，如JP-A No.2006-165529所披露的。然而，当TFT用作例如有机EL显示装置的驱动TFT时，其性能就迁移率和ON/OFF比值而言是不够的。原因在于通常难以形成同时实现优异OFF特征和高迁移率的TFT，因为当为了减少OFF电流而采取降低活性层中的电子载体浓度的措施时，电子迁移率减小。
此外，在有机EL显示装置领域内，存在对于较高的分辨率、较微细的像素以及尺寸较小的TFT、改进的ON/OFF特征、较高的迁移率、和施加高电流的能力的需求。
本发明的发明人认真尝试找到提高TFT的场效应迁移率并改进其ON/OFF比值的方法。结果，发明人发现所述问题可通过至少具有下列构造的TFT解决：栅电极、栅绝缘膜、活性层、源电极和漏电极，其中所述TFT还包括在所述活性层与所述源电极和所述漏电极中至少一个之间的电阻层。特别地，已发现采用下述构造是有效的：至少设置和栅绝缘膜接触的活性层，和与所述源电极和所述漏电极中的至少一个接触的电阻层，且其中所述活性层的电导率高于所述电阻层的电导率。
本发明人还发现上述TFT和通过激光转移法形成有机EL材料的图案作为制造微细像素的方法的组合最为优选，从而得到本发明。因此，本公开描述根据本发明的有机EL显示装置和通过激光转移法形成有机EL显示装置图案的方法。
发明效果
根据本发明，可以提供具有TFT的有机EL显示装置，在所述TFT中使用具有高场效应迁移率、高ON/OFF比值、和控制高电流的性能的非晶氧化物半导体。特别地，可以提供可在柔性树脂基板上形成的高性能有机EL显示装置。此外，还提供了通过激光转移法在有机EL显示装置中形成微细像素的图案形成方法。
附图说明
图1的概念图显示根据本发明的有机EL显示装置中的驱动TFT100和有机EL元件10的结构。
图2是根据本发明的有机EL显示装置中的切换TFT、驱动TFT、和有机EL元件的主体部分的电路简图。
图3的概念图显示激光转移法中给体片的结构。
图4的概念图显示根据本发明的TFT的结构。
图5的概念图显示根据本发明的顶栅型TFT的结构。
具体实施方式
1.薄膜晶体管(TFT)
根据本发明的TFT是活性元件，其至少按此顺序包括栅电极、栅绝缘膜、活性层、源电极和漏电极，并具有向栅电极施加电压，以控制流入活性层的电流，从而在源电极和漏电极之间切换电流的功能。所述TFT结构可以是交错结构或反交错结构。
在本发明中，电阻层设置于活性层与源电极或漏电极中至少一个之间，并与之电连接。电阻层的电导率优选低于活性层的电导率。
在优选的示例性实施方案中，在基板上至少以层状设置电阻层和活性层，电阻层和栅绝缘膜接触，活性层与源电极和漏电极中至少一个接触。
活性层的电导率优选为10-4Scm-1或更大但小于102Scm-1，更优选为10-1Scm-1或更大但小于102Scm-1。电阻层的电导率优选为10-2Scm-1或更小，更优选为10-9Scm-1或更大但小于10-3Scm-1，且低于活性层的电导率。更优选地，活性层的电导率和电阻层的电导率的比值(活性层的电导率/电阻层的电导率)在102到108的范围内。
当活性层的电导率低于10-4Scm-1时可能不能获得高场效应迁移率，而当活性层的电导率是102Scm-1或更大时，由于OFF电流的增大可能不能获得优异的ON/OFF比值，这不是优选的。
从操作稳定性的角度来看，电阻层的厚度优选大于活性层的厚度。
更优选地，电阻层的厚度和活性层的厚度的比值(电阻层的厚度/活性层的厚度)大于1但为100或更小，且进一步优选为大于1但为10或更小。
电导率在电阻层和活性层之间连续变化也是优选的。
优选地，从低温成膜能力的角度来看，所述活性层和/或电阻层包括氧化物半导体。特别地，所述氧化物半导体更优选处于非晶态。当所述活性层和电阻层都包括氧化物半导体时，所述氧化物半导体可以相同或不同。
活性层中的氧浓度优选低于电阻层的氧浓度。
所述氧化物半导体优选地包括In、Ga和Zn中的至少一种，或它们的复合氧化物。所述氧化物半导体更优选包括In和Zn，在电阻层中的Zn和In的组成比(Zn/In)优选比在活性层中高。电阻层中的Zn和In的组成比(Zn/In)优选比在活性层中高至少3％，更优选为高至少10％。
所述基板优选为柔性树脂基板。
1)结构
下面将描述用于本发明的TFT的结构。
图4的示意图显示根据本发明的具有反交错结构的TFT的实例。当基板51是柔性基板比如塑料膜时，绝缘层56设置于基板51的一个表面上，而栅电极52、栅绝缘膜53、活性层54-1、电阻层54-2层叠于其上，且源电极55-1和漏电极55-2进一步设置于电阻层的表面上。活性层54-1和栅绝缘膜53接触，而电阻层54-2与源电极55-1和漏电极55-2接触。确定活性层和电阻层的组成，使得当不向栅电极施加电压时，活性层的电导率高于电阻层的电导率。活性层和电阻层包括选自JP-ANo.2006-165529公开的氧化物半导体；例如In-Ga-Zn-O氧化物半导体。已知这些氧化物半导体随着电子载体浓度增大而显示增大的电子迁移率。换言之，较高的电导率引起较高的电子迁移率。
在根据本发明的结构中，当向栅电极施加电压后TFT处于ON状态以形成沟道时实现高ON电流；这是因为作为沟道的活性层的电导率高，TFT的场效应迁移率高。在不向栅电极施加电压且不形成沟道的OFF状态下，ON/OFF比值特征通过具有高电阻的中间电阻层的存在而显著改进，所述中间电阻层保持OFF电流处于低水平。
根据本发明的TFT结构以半导体层为特征，其中在栅绝缘膜附近的半导体层的电导率高于在源电极和漏电极附近的半导体层的电导率。此处使用的术语“半导体层”指包括活性层和电阻层的层。只要能够实现该结构，实现它的方法不局限于例如如图4所示的提供具有双层的半导体层。所述结构可为具有三层或更多层的多层结构，或者电导率可在其中连续变化。
图5的示意图显示根据本发明的具有顶栅结构的TFT的实例。当基板61是柔性基板比如塑料膜时，绝缘层66设置于基板61的一个表面上，源电极65-1和漏电极65-2设置于绝缘层上，电阻层64-2和活性层64-1进一步层叠于其上，且栅绝缘膜63和栅电极62进一步设置于其上。和反交错结构相似，活性层(高电导率层)和栅绝缘膜63接触，电阻层(低电导率层)与源电极65-1和漏电极65-2接触。确定活性层64-1和电阻层64-2的组成，使得当不向栅电极62施加电压时，活性层64-1的电导率高于电阻层64-2的电导率。
2)电导率
下面将描述根据本发明的活性层和电阻层的电导率。
电导率是表示通过物质导电的容易性的特征值，通过下式表示：
σ＝neμ
其中n表示所述物质的载体浓度，μ表示载体迁移率，σ表示物质的电导率，e表示基本电荷。当活性层或电阻层是n型半导体时，所述载体是电子，所述载体浓度指电子载体浓度，所述载体迁移率指电子迁移率。类似地，当活性层或电阻层是p型半导体时，所述载体是空穴，所述载体浓度指空穴载体浓度，所述载体迁移率指空穴迁移率。物质的载体浓度和载体迁移率可通过测量空穴而获得。
<获得电导率的方法>
通过测量厚度已经确定的膜的薄层电阻，可以获得膜的电导率。尽管半导体的电导率随着温度变化，此处提及的电导率指室温下(20℃)的电导率。
3)栅绝缘膜
栅绝缘膜可包括绝缘物质，比如SiO2、SiNx、SiON、Al2O3、YSO3、Ta2O5、或HfO2、或含有选自这些化合物中的至少两种的混合晶体化合物。大分子绝缘材料比如聚酰亚胺也可用作栅绝缘膜。
栅绝缘膜的厚度优选为10nm到10μm。栅绝缘膜应具有相当大的厚度，以减少漏电流并增大耐电压性。然而，栅绝缘膜的厚度的增大引起TFT驱动电压的增大。因此，就无机绝缘材料而言，栅绝缘膜的厚度更优选为50nm到1000nm，就大分子绝缘材料而言，栅绝缘膜的厚度更优选为0.5μm到5μm。特别地，当在栅绝缘层中使用具有高介电常数的绝缘材料比如HfO2时，TFT甚至可在膜厚度增大下在低压下驱动，这是优选的。
4)活性层和电阻层
本发明中使用的活性层和电阻层优选包括氧化物半导体。所述氧化物半导体更优选为非晶氧化物半导体。氧化物半导体，特别是非晶氧化物半导体，因为可以在低温下成膜，可在柔性树脂基板比如塑料上形成。可在低温下形成的非晶氧化物半导体的优选实例包括各自含有In的氧化物，各自含有In和Zn的氧化物，以及各自含有In、Ga和Zn的氧化物，如JP-A No.2006-165529所述。已知其组成结构优选为InGaO3(ZnO)m，其中m表示小于6的自然数。这些氧化物是载体为电子的n型半导体。当然，活性层和电阻层也可以可选地包括p型氧化物半导体，比如ZnO-Rh2O3、CuGaO2或SrCu2O2。
具体地，根据本发明的非晶氧化物半导体优选为包括In-Ga-Zn-O并且在结晶状态下的组成为InGaO3(ZnO)m(m表示小于6的自然数)的非晶氧化物半导体。特别地，InGaZnO4更为优选。具有所述组成的非晶氧化物半导体特征性地具有随着电导率增大显示电子迁移率增大的倾向。在JP-A No.2006-165529中已经公开通过调节成膜期间的氧分压可以调节电导率。
当然，活性层和电阻层的材料不局限于氧化物半导体，在活性层和/或电阻层中也可使用无机半导体(比如Si和Ge)、化合物半导体(比如GaAs)、和有机半导体(比如并五苯和聚噻吩)。
<活性层和电阻层的电导率>
根据本发明的所述活性层的电导率特征性地高于所述电阻层的电导率。
所述活性层的电导率和电阻层的电导率的比值(活性层的电导率/电阻层的电导率)优选为101到1010，更优选为102到108。活性层的电导率优选为10-4Scm-1或更大但小于102Scm-1，更优选为10-1Scm-1或更大但小于102Scm-1。
所述电阻层的电导率优选为10-2Scm-1或更小，更优选为10-9Scm-1到10-3Scm-1。
<活性层和电阻层的厚度>
所述电阻层的厚度优选大于所述活性层的厚度。更优选地，所述电阻层的厚度和所述活性层的厚度的比值大于1但为100或更小，更优选地，所述比值大于1但为10或更小。
所述活性层的厚度优选为1nm到100nm，更优选为2.5nm到30nm。所述电阻层的厚度优选为5nm到500nm，更优选为10nm到100nm。
通过使用具有上述结构的活性层和电阻层，可以在具有10cm2/(Vsec)的高迁移率的TFT中实现ON/OFF比值为106或更大的TFT特征。
<调节电导率的方法>
当所述活性层和电阻层是氧化物半导体时，可提及下列方法作为用于调节电导率的方法。
(1)通过氧缺陷来调节
已知，当氧化物半导体中发生氧缺陷时，产生载体电子以增大电导率。因此，可以通过调节氧缺陷的量来调节氧化物半导体的电导率。调节氧缺陷量的具体方法可包括调节成膜期间的氧分压、成膜后的后处理期间的氧浓度和后处理的处理时间中的至少一项。特别地，所述后处理的实例包括在100℃或更高的温度下热处理、氧等离子体、和UV臭氧处理。在这些方法中，从生产率的角度来看，调节成膜期间的氧分压的方法是优选的。JP-ANo.2006-165529公开了通过调节成膜期间的氧分压可以调节氧化物半导体的电导率，该技术可以利用。
(2)通过组成比来调节
已知通过改变氧化物半导体的金属组成比可以改变电导率。例如，JP-ANo.2006-165529公开了InGaZn1-xMgxO4中的Mg的比例增大引起电导率下降。此外，已报道在(In2O3)1-x(ZnO)x氧化物系统中，如果Zn/In比值在10％或更高的范围内，Zn比例的增大引起电导率的下降(参见“ToumeiDoudennmakuno Shintennkai II”(New Development of transparent conductivefilm)(CMC Publishing Co.，Ltd.)pp.34 to 35)。改变所述组成比的具体方法可以是，例如在溅射成膜中，使用选自组成比不同的多个靶的靶。可选地，可以共溅射多个靶，而靶的溅射率可以分别控制以改变膜的组成比。
(3)通过杂质来调节
JP-A No.2006-165529公开了通过向氧化物半导体加入一种或多种元素(比如Li、Na、Mn、Ni、Pd、Cu、Cd、C、N、或P)作为杂质可以降低电子载体浓度(即，可以降低电导率)。加入杂质的方法的实例包括氧化物半导体和杂质元素的共沉积，和用杂质元素的离子掺杂制得的氧化物半导体膜的离子掺杂方法。
(4)通过氧化物半导体材料来调节
在上述(1)到(3)项中，描述了在相同的氧化物半导体系列内调节电导率的方法。然而，当然，也可通过改变氧化物半导体材料而改变电导率。例如，已知SnO2基氧化物半导体的电导率通常比In2O3基氧化物半导体的电导率低。因此，通过改变氧化物半导体材料可以调节电导率。作为具有特别小的电导率的氧化物材料，已知氧化物绝缘材料(比如Al2O3、Ga2O3、ZrO2、Y2O3、Ta2O3、MgO、或HfO3)可用于本发明中。
为了调节电导率，可以仅单独使用(1)到(4)描述的方法中的一种，或可以使用(1)到(4)中描述的方法中的一些或所有的组合。
<形成活性层和电阻层的方法>
形成所述活性层和电阻层的方法优选为使用氧化物半导体的多晶烧结体作为靶的汽相成膜法。在汽相成膜法中，溅射法和脉冲激光沉积法(PLD法)是合适的。此外，从批量生产的角度来看，溅射法是优选的。
例如，可在控制真空度和氧流速下，通过RF磁控管溅射沉积法成膜。在较大的氧流速下可以获得较低的电导率。
通过已知的X-射线衍射法可以证实已形成的膜是非晶膜。通过用针型表面光度仪的测量可以确定膜的厚度。通过RBS(Rutherford反散射)分析法可以获得组成比。
5)栅电极
在本发明中栅电极优选为例如金属(比如Al、Mo、Cr、Ta、Ti、Au、或Ag)、合金(比如Al-Nd或APC)、金属氧化物导体膜(比如氧化锡、氧化锌、氧化铟、氧化铟锡(ITO)、或氧化铟锌(IZO))、有机导电化合物(比如聚苯胺、聚噻吩、或聚吡咯)，或它们的混合物。
所述栅电极的厚度优选为10nm到1000nm。
用于形成电极膜的方法没有特别限制，考虑到上述材料的适应性，通过适当地选自下列方法的方法可以在基板上形成电极，例如湿法(比如印刷法和涂布法)，物理法(比如真空沉积法、溅射法、和离子电镀法)，和化学法(比如CVD和等离子体CVD法)。例如，当选择ITO时，可通过例如DC或射频溅射法、真空沉积法、或离子电镀法提供电极。当选择有机导电化合物作为栅电极的材料时，可通过湿体系成膜法形成电极。
6)源电极和漏电极
在本发明中用于源电极和漏电极的材料优选自例如金属(比如Al、Mo、Cr、Ta、Ti、Au、和Ag)、合金(比如Al-Nd和APC)、金属氧化物导电膜(比如氧化锡、氧化锌、氧化铟、氧化铟锡(ITO)、和氧化铟锌(IZO))、有机导电化合物(比如聚苯胺、聚噻吩、和聚吡咯)、及它们的混合物。
所述源电极和漏电极的厚度各自优选在10nm到1000nm的范围内。
用于形成电极膜的方法没有特别限制，考虑到上述材料的适应性，通过适当地选自下列方法的方法可以在基板上形成电极，例如湿法(比如印刷法和涂布法)、物理法(比如真空沉积法、溅射法、和离子电镀法)、和化学法(比如CVD和等离子体CVD法)。例如，当选择ITO时，可通过例如DC或射频溅射法、真空沉积法、或离子电镀法提供电极。当选择有机导电化合物作为栅电极和漏电极的材料时，可通过湿体系成膜法形成电极。
7)基板
在本发明中使用的基板没有特别限制，其实例包括无机材料(比如YSZ(氧化钇-稳定的二氧化锆)和玻璃)，和有机材料(比如聚酯(例如，聚乙烯对苯二甲酸酯、聚丁烯对苯二甲酸酯、和聚乙烯萘二甲酸酯)和合成树脂(例如，聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚醚砜、聚芳酯、烯丙基二甘醇碳酸酯、聚酰亚胺、聚环烯、降冰片烯树脂、和聚(氯三氟乙烯)))。当基板包括选自以上所述的有机材料时，所述有机材料优选耐热性、尺寸稳定性、耐溶剂性、电气绝缘性和加工性能优异，并优选透气性和吸湿性低。
在本发明中，特别优选使用柔性基板。作为在柔性基板中使用的材料，优选具有高透明度的有机塑料膜，可用的塑料膜的实例包括聚酯(比如聚乙烯对苯二甲酸酯、聚丁烯邻苯二甲酸酯、和聚乙烯萘二甲酸酯)、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚醚砜、聚芳酯、聚酰亚胺、聚环烯、降冰片烯树脂、和聚(氯三氟乙烯))的塑料膜。所述膜状塑料基板优选具有一个或多个额外的层，比如当基板的绝缘性能不够时可以设置的绝缘层，用于防止水分和氧气渗透的阻气层，和用于改进膜状塑料基板的平面度和改进与电极和/或活性层的粘合的下涂层。
柔性基板的厚度优选为50μm到500μm。这是因为，当柔性基板的厚度小于50μm时，基板本身难以保持足够的平面度。当柔性基板的厚度大于500μm时，难以自由弯曲基板，换言之，基板本身的柔韧性差。
8)保护性绝缘膜
根据需要可在TFT上设置保护性绝缘膜。所述保护性绝缘膜用于防止半导体层(活性层和电阻层)因空气引起的劣化，和/或用于使TFT与在TFT上生产的电子装置绝缘。
保护性绝缘膜材料的具体实例包括金属氧化物(比如MgO、SiO、SiO2、Al2O3、GeO、NiO、CaO、BaO、Fe2O3、Y2O3、和TiO2)、金属氮化物(比如SiNx和SiNxOy)、金属氟化物(比如MgF2、LiF、AlF3、和CaF2)、聚乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰亚胺、聚脲、聚四氟乙烯、聚氯三氟乙烯、聚二氯二氟乙烯、氯三氟乙烯和二氯二氟乙烯的共聚物、通过包括四氟乙烯和至少一种共聚单体的单体混合物的共聚获得的共聚物、各自在共聚物主链中具有环结构的含氟共聚物、吸水系数为1％或更大的吸水物质、和吸水系数为0.1％或更小的防湿物质。
形成保护性绝缘膜的方法没有特别限制，下列方法是适用的：真空沉积法、溅射法、反应溅射法、MBE(分子束外延)法、簇离子束法、离子电镀法、等离子聚合法(射频激发离子电镀法)、等离子体CVD法、激光CVD法、热CVD法、气体源CVD法、涂布法、印刷法、和转移法。
9)后处理
根据需要可在TFT上进行热处理作为后处理。所述热处理可在100℃或更高的温度下在空气中或在氮气氛中进行。所述热处理可在形成半导体层后进行和/或作为TFT生产方法中的最后步骤。所述热处理对例如抑制TFT特征的面内不均匀和改进驱动稳定性有效。
2.有机EL元件
根据本发明的有机EL元件在基板上具有阴极和阳极，在所述电极之间还具有一个或多个有机化合物层，包括有机发光层(以下在某些情况下简称为“发光层”)。考虑到所述发光元件的特征，选自所述阳极和阴极的至少一个电极优选为透明。
关于在本发明中的有机化合物层的层叠，其中空穴运输层、发光层、和电子运输层按此顺序设置于阳极侧的实施方案是优选的。此外，可在空穴运输层和发光层之间，或在发光层和电子运输层之间设置电荷阻挡层等。阳极和空穴运输层之间可以存在空穴注入层，阴极和电子运输层之间可以存在电子注入层。各层可包括多个亚层。
下面将详细描述构成根据本发明的发光材料的组件。
<基板>
在本发明中使用的基板优选为不散射或衰减从有机化合物层发射的光的基板。其实例包括无机材料(比如氧化钇-稳定的二氧化锆和玻璃)、聚酯(比如聚乙烯对苯二甲酸酯、聚丁烯邻苯二甲酸酯、和聚乙烯萘二甲酸酯)、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚醚砜、聚芳酯、聚酰亚胺、聚环烯、降冰片烯树脂、和聚(氯三氟乙烯)。
例如，当玻璃用作基板时，考虑到减少从玻璃洗脱的离子，所述玻璃材料优选为非碱性玻璃。当使用钠钙玻璃时，优选使用已用二氧化硅等隔离涂布的玻璃。当所述基板是有机材料时，所述材料优选耐热性、尺寸稳定性、耐溶剂性、电气绝缘性及加工性能优异。
基板的形状、结构、和尺寸没有特别限制，且可根据发光元件的用途、目的等适当选择。通常，基板优选为板状。基板的结构可以是单层结构，或多层结构，并可仅由一个元件构成，或由两个或更多个元件构成。
基板可以是无色透明，或有色透明。然而，无色透明是优选的，因为从有机发光层发射的光未被散射或衰减。
可在基板的前或后表面设置水分阻挡层(阻气层)。水分阻挡层(阻气层)的材料优选为无机材料，比如氮化硅或氧化硅。水分阻挡层(阻气层)可通过例如射频溅射法形成。
当使用热塑基板时，可根据需要设置一个或多个附加层，比如硬涂层或下涂层。
<阳极>
阳极通常具有作为向有机化合物层提供空穴的电极的功能。其形状、结构、尺寸没有特别限制，可根据发光元件的用途和目的适当地选自已知电极材料。如上所述，阳极通常设置为透明阳极。
阳极的材料优选为例如金属、合金、金属氧化物、导电化合物、或它们的混合物。阳极材料的具体实例包括导电金属氧化物(比如掺有锑、氟的氧化锡等(ATO、FTO)、氧化锡、氧化锌、氧化铟、氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO))、金属(比如金、银、铬、和镍)、任何这些金属和导电金属氧化物的混合物和层叠物，无机导电材料(比如碘化亚铜和硫化铜)，有机导电材料(比如聚苯胺、聚噻吩、和聚吡咯)，以及任何这些材料和ITO的层叠物。其中，导电金属氧化物为优选，特别地从生产率、高电导率、和透明度的角度来看，ITO更为优选。
考虑到构成阳极的材料的适应性，可通过适当地选自例如下列方法的方法在基板上形成阳极：湿体系(比如印刷体系和涂布体系)、物理体系(比如真空沉积法、溅射法和离子电镀法)、和化学法(比如CVD和等离子体CVD法)。例如，当ITO选作阳极材料时，所述阳极可通过DC或射频溅射法、真空沉积法、或离子电镀法形成。
在根据本发明的有机电致发光元件中，设置阳极的位置没有特别限制，并可根据发光元件的用途和目的适当地选择。所述阳极优选在基板上形成；在此情况下，阳极可设置于基板的整个一个表面上，或仅设置于基板的一个表面的一部分上。
在形成阳极时形成图案可通过化学刻蚀(比如光刻)，或通过物理刻蚀(比如用激光刻蚀)进行。所述形成图案可通过叠加掩模的真空沉积、溅射等进行，或通过剥离法(lift-off method)或印刷法进行。
阳极的厚度可根据构成阳极的材料充分选择，因此不能唯一限定。阳极的厚度通常为约10nm到约50μm，优选为50nm到20μm。
阳极的电阻优选为103Ω/sq或更小，更优选为102Ω/sq或更小。当阳极透明时，所述阳极可以是无色透明或有色透明。为了从透明的阳极侧提取发射的光，阳极的透光率优选为60％或更大，更优选为70％或更大。
透明阳极详细描述于Yutaka Sawada ed.″Toumei DenkyokumakunoShintenkai″(New Development of Transparent Electrode Film)(CMCPublishing Co.，Ltd.，1999)，且其内容可应用于本发明。当使用耐热性差的塑料基板时，优选使用ITO或IZO在150℃或更低的低温下进行成膜，以形成透明阳极。
<阴极>
所述阴极通常具有作为向有机化合物层注入电子的电极的功能。其形状、结构、尺寸没有特别限制，可根据发光元件的用途和目的适当地选自已知电极材料。
构成阴极的材料可以是例如金属、合金、金属氧化物、导电化合物、或它们的混合物。所述阴极材料的具体实例包括碱金属(例如，Li、Na、K、Cs)、碱土金属(例如，Mg、Ca)、金、银、铅、铝、钠-钾合金、锂-铝合金、镁-银合金、和稀土金属(比如铟和镱)。可仅单独使用这些材料中的一种；然而，从获得良好的稳定性和电子注入能力的平衡的角度来看，优选组合使用这些材料中的两种或更多种。
其中，作为构成阴极的材料，就电子注入能力而言，优选碱金属和碱土金属，而主要成分是铝的材料因其优异的储存稳定性而是优选的。
主要成分是铝的材料表示铝本身，或铝和0.01到10重量％的碱金属或碱土金属的合金或混合物(例如，锂-铝合金、镁-铝合金)。
用于阴极的材料详细描述于JP-A No.2-15595和5-121172，其中描述的材料可用于本发明。
用于形成阴极的方法没有特别限制，阴极可以通过已知方法形成。考虑到用于构成阴极的材料的适应性，阴极可通过适当地选自下列方法的方法形成：湿体系(比如印刷体系和涂布体系)、物理体系(比如真空沉积法、溅射法和离子电镀法)、和化学法(比如CVD和等离子体CVD法)。例如，当金属等选作阴极材料时，阴极可通过例如溅射一种材料或同时或依次溅射两种或更多种材料而形成。
在形成阴极时形成图案可通过化学刻蚀(比如光刻)，或通过物理刻蚀(比如用激光刻蚀)进行。所述形成图案可通过叠加掩模的真空沉积、溅射等方法进行，或通过剥离法或印刷法进行。
在本发明中，形成阴极的位置没有特别限制。例如，阴极可在有机化合物层的整个表面上形成，或仅在有机化合物层的表面的一部分上形成。
在阴极和有机化合物层之间可以插入厚度为0.1nm到5nm的碱金属或碱土金属的氟化物或氧化物的介电层。所述介电层可认为是一种电子注入层。所述介电层可通过例如真空沉积法、溅射法、或离子电镀法形成。
阴极的厚度可根据构成阴极的材料充分选择，因此不能唯一限定。阴极的厚度通常为约10nm到约5μm，优选为50nm到1μm。
所述阴极可以是透明或不透明的。透明阴极可通过将阴极材料的薄膜形成至1nm到10nm的厚度，并进一步沉积透明导电材料(比如ITO或IZO)形成。
<有机化合物层>
下面将描述本发明中的有机化合物层。
根据本发明的有机电致发光元件包括一个或多个包括发光层的有机化合物层。除有机发光层之外的有机化合物层的实例包括如上所述的空穴运输层、电子运输层、电荷阻挡层、空穴注入层和电子注入层。
-有机发光层-
有机发光层是在施加电压时具有下列功能的层：从阳极、空穴注入层、或空穴运输层接收空穴，从阴极、电子注入层、或电子运输层接收电子，并提供空穴和电子重组的位点，从而发射光。
本发明中的发光层可仅由发光材料构成，也可由含有主体材料和发光材料的混合层构成。所述发光材料可以是荧光发光材料或磷光发光材料，并可仅具有一种掺杂剂或两个或更多种掺杂剂。所述主体材料优选为电荷运输材料。所述发光层可仅包括一种主体材料或两种或多种主体材料，例如电子运输主体材料和空穴运输主体材料的混合物。所述发光层可包括不具有电子运输性且不发光的材料。
所述发光层可仅包括一层、或两层或更多层，且所述两层或更多层可发射分别具有不同颜色的光。
可用于本发明的荧光发光材料的实例包括：金属络合物(比如苯并噁唑衍生物、苯并咪唑衍生物、苯并噻唑衍生物、苯乙烯苯衍生物、聚苯衍生物、二苯基丁二烯衍生物、四苯基丁二烯衍生物、萘二甲酰亚胺衍生物、香豆素衍生物、稠合芳烃化合物、紫环酮(perinone)衍生物、噁二唑衍生物、噁嗪衍生物、醛连氮衍生物、吡咯烷(pyralidine)衍生物、环戊二烯衍生物、二苯乙烯基蒽衍生物、喹吖啶酮衍生物、吡咯吡啶衍生物、噻二唑吡啶(thiadiazolopyridine)衍生物、环戊二烯衍生物、苯乙烯胺衍生物、二酮基吡咯吡咯衍生物、芳香族二亚甲基(dimethylidine)化合物、8-羟基喹啉衍生物和吡咯甲川(pyrromethene)衍生物的金属络合物)；聚合物(比如聚噻吩、聚亚苯基、和聚亚苯基亚乙烯基)；和其他化合物(比如有机硅烷衍生物)。
可用于本发明的磷光发光材料的实例包括含有过渡金属原子或镧系元素原子的络合物。
所述过渡金属原子没有特别限制；钌、铑、钯、钨、铼、锇、铱、和铂为优选，铼、铱、和铂更为优选。
所述镧系元素原子的实例包括镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱和镥。在这些镧系元素原子中，钕、铕、和钆为优选。
关于络合物的配体，可提及下列文献中描述的配体为例：G.Wilkinson etal.，Comprehensive Coordination Chemistry(Pergamon Press，1987)、H.Yersin，Photochemistry and Photographics of Coordination Compounds(Springer-Verlag，1987)，和Akio Yamamoto，Yuukikinnzokukagaku-Kisotoouyou-(Organic metal chemistry-Fundamentals and Applications)(Shokabo Publishing Co.，Ltd.，1982)。
就具体的配体而言，优选的配体包括卤素配体(优选氯配体)、含氮杂环配体(例如，苯基吡啶、苯并喹啉、喹啉醇、联吡啶、菲咯啉)、二酮配体(例如，乙酰丙酮)、羧酸配体(例如，乙酸配体)、一氧化碳配体、异腈配体、和氰基配体。更优选的配体包括含氮杂环配体。所述络合物可在化合物中仅包括一个过渡金属原子，或可以是具有两个或更多个过渡金属原子的多核络合物。例如，所述络合物可同时包括不同的金属原子。
所述发光层中优选可含有0.1重量％到40重量％，更优选为0.5重量％到20重量％的磷光发光材料。
在本发明的发光层中可含有的主体材料可以选自例如具有咔唑骨架的、具有二芳基胺骨架的、具有吡啶骨架的、具有吡嗪骨架的、具有三嗪骨架的、具有芳基硅烷骨架的主体材料、及在下述空穴注入层、空穴运输层、电子注入层、和电子运输层各项中描述的。
所述发光层的厚度没有特别限制，通常优选1nm到500nm的厚度。所述厚度更优选为5nm到200nm，进一步优选为10nm到100nm。
在本发明中通过激光转移法用于形成图案的发光材料没有特别限制，从防止激光转移期间因材料的劣化引起的发光特性劣化的角度来看，优选使用多齿金属络合物作为发光材料。作为所述多齿金属络合物，可使用已知材料。
-空穴注入层、空穴运输层-
所述空穴注入层或空穴运输层是具有从阳极或从阳极侧接收空穴，并将空穴运输至阴极侧的功能的层。所述空穴注入层和空穴运输层各自优选为含有选自例如多种金属络合物中的至少一种的层，所述金属络合物的典型实例包括具有配体(比如咔唑衍生物、三唑衍生物、噁唑衍生物、噁二唑衍生物、咪唑衍生物、多芳基烷烃衍生物、吡唑啉衍生物、吡唑啉酮衍生物、苯二胺衍生物、芳基胺衍生物、氨基-取代的查耳酮衍生物、苯乙烯基蒽衍生物、芴酮衍生物、腙衍生物、均二苯代乙烯衍生物、硅氮烷衍生物、芳香族叔胺化合物、苯乙烯胺化合物、芳香族二亚甲基化合物、卟啉化合物、有机硅烷衍生物、碳、苯唑(phenylazole)、或苯吖嗪(phenylazine))的Ir络合物。
从降低驱动电压的角度来看，空穴注入层和空穴运输层的厚度各自优选为500nm或更小。
所述空穴运输层的厚度优选为1nm到500nm，更优选为5nm到200nm，进一步优选为10nm到200nm。所述空穴注入层的厚度优选为0.1nm到200nm，更优选为0.5nm到200nm，进一步优选为1nm到200nm。
所述空穴注入层和空穴运输层各自可具有含有一种或两种或更多种上述材料的单层结构，或各自可具有多层结构，所述多层结构具有相同组成或不同组成的多个层。
-电子注入层、电子运输层-
所述电子注入层或电子运输层是具有从阴极或从阴极侧接收电子，并将电子运输至阳极侧的功能的层。所述电子注入层和电子运输层各自优选为含有金属络合物、有机硅烷衍生物等中的至少一种的层。所述金属络合物可以选自多种金属络合物，其典型实例包括三唑衍生物、噁唑衍生物、噁二唑衍生物、咪唑衍生物、芴酮衍生物、蒽喹啉二甲烷衍生物、蒽酮衍生物、二苯基醌衍生物、噻喃二氧化物衍生物、碳二亚胺衍生物、亚芴基甲烷(fluorenylidenemethane)衍生物、二苯乙烯基吡嗪衍生物、具有芳环(比如萘或芘)的四羧酸酸酐、酞菁衍生物、或8-羟基喹啉衍生物的金属络合物、金属酞菁、和具有配体(比如苯并噁唑或苯并噻唑)的金属络合物。
从降低驱动电压的角度来看，电子注入层和电子运输层的厚度各自优选为500nm或更小。
所述电子运输层的厚度优选为1nm到500nm，更优选为5nm到200nm，进一步优选为10nm到100nm。所述电子注入层的厚度优选为0.1nm到200nm，更优选为0.2nm到100nm，进一步优选为0.5nm到50nm。
所述电子注入层和电子运输层各自可具有含有一种或两种或更多种上述材料的单层结构，或各自可具有多层结构，所述多层结构具有相同组成或不同组成的多个层。
-空穴阻挡层-
所述空穴阻挡层是具有防止从阳极侧运输至发光层的空穴通过阴极侧的功能的层。在本发明中，所述空穴阻挡层可以设置为有机化合物层，其在发光层的阴极侧邻接发光层。
用于构成空穴阻挡层的有机化合物的实例包括铝络合物(比如BAlq)、三唑衍生物和菲咯啉衍生物(比如BCP)。
空穴阻挡层的厚度优选为1nm到500nm，更优选为5nm到200nm，进一步优选为10nm到100nm。
所述空穴阻挡层可具有含有一种或两种或更多种上述材料的单层结构，或各自可具有多层结构，所述多层结构具有相同组成或不同组成的多个层。
-有机化合物层的形成-
在根据本发明的有机电致发光元件中，每个有机化合物层可以优选通过例如任意的干体系成膜法(比如沉积法或溅射法、转移法、或印刷法)形成。
在根据本发明的有机电致发光元件中，可使用常规已知的方法作为形成图案的方法。所述有机化合物层中的至少一个通过激光转移法形成图案。
激光转移法属于热转移法，热转移法是干刻蚀法。热转移法是通过热能将成像物质转移至基板上而形成有机薄膜层的图案的方法，所述热能由从光源发射的光转化而提供。激光转移法包括：(1)给体片制备步骤：在膜上至少形成吸收电磁波并将它转化为热的层，并在其上形成包括有机电致发光材料的转移层；(2)使所述给体片的转移层表面侧和基板待形成像素的表面接触的步骤；和(3)用激光选择性地照射给体片以热熔化所述转移层，从而将有机电致发光材料转移至基板上的步骤。
在所述激光转移法中，将给体片被转移的部分局部加热，其上形成像素的基板则不加热。因此，特别在柔性基板上具有驱动TFT和有机EL元件的有机EL显示元件中，激光转移法的优势在于基板不因热而改变尺寸，且不引起诸如像素的位置误差的问题。
利用热转移法的图案形成技术大致分成控制来自光源的光的技术和涉及转移膜的技术。作为控制光的技术，已使用通常涉及用聚焦至任意选择值的激光束以所需的图案扫描置于基板上的转移膜的技术。
美国专利No.5,521,035公开了下述技术：滤色器通过激光诱发的热转移将颜色材料从转移膜转到图像接收基板来制造；该技术是使用Nd:YAG激光将颜色材料转移至基板表面的技术。
美国专利No.5,998,085公开了下述技术：通过激光转移法转移光发射材料以形成光发射材料的图案。所述激光转移通过使用单一模式Nd:YAG激光的平面扫描进行。在所述专利的实施例中，所述扫描通过DC电流计进行，使用f-θ透镜将焦点设置于像平面上，在8W施加140μm×140μm的激光光斑尺寸；使用玻璃基板作为图像接收基板，激光照射在真空条件下进行，将所述图像接收基板叠在所述给体片上；所述给体片在聚酯膜等上按此顺序具有光热转化材料(比如碳黑)的涂层、保护性中间层、和光发射材料层；当用UV光照射转移后的玻璃基板时所述光发射材料发光，由此在视觉上观察到转移的光发射材料的图案。美国专利No.5,998,085没有描述或建议有机EL元件的图案形成，也没有描述或建议具有有机EL元件和驱动TFT的有机EL显示装置。
JP-A No.2003-168569公开了全彩色有机EL显示装置及其生产方法，并公开通过激光转移法形成有机EL元件的有机薄层的技术。该文献还公开，当进行激光转移的基板的表面是绝缘层时，通过使所述绝缘层的边缘部分呈锥形，可以均匀地进行激光转移而没有不均匀，并可以防止在绝缘层和透明电极之间的界面存在有机薄膜的边缘缺陷。
另一方面，在有机EL元件领域，已积极地对用于形成有机薄膜层的图案、用于形成滤色器、或用于定位隔离物的给体片进行开发和研究。涉及这些给体片的专利的实例包括美国专利No.5,220,348、5,256,506、5,278,023、5,308,737、5,998,085、6,228,555、6,194,119、6,140,009、6,057,067、6,284,425、6,270,934、6,190,826及5,981,136。
<保护层>
在本发明中，可用保护层保护整个有机EL元件。
所述保护层中含有的材料应具有防止加速所述元件劣化的物质(比如水分或氧气)进入所述元件的功能。
所述材料的具体实例包括金属(比如In、Sn、Pb、Au、Cu、Ag、Al、Ti、和Ni)、金属氧化物(比如MgO、SiO、SiO2、Al2O3、GeO、NiO、CaO、BaO、Fe2O3、Y2O3、和TiO2)、金属氮化物(比如SiNx和SiNxOy)、金属氟化物(比如MgF2、LiF、AlF3、和CaF2)、聚乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰亚胺、聚脲、聚四氟乙烯、聚氯三氟乙烯、聚二氯二氟乙烯、氯三氟乙烯和二氯二氟乙烯的共聚物、通过包括四氟乙烯和至少一种共聚单体的单体混合物共聚获得的共聚物、各自在共聚物主链中具有环状结构的含氟共聚物、具有1％或更大的水分吸收系数的吸水物质、和具有0.1％或更小的水分吸收系数的防湿物质。
形成保护层的方法没有特别限制，可以使用下列方法：真空沉积法、溅射法、反应溅射法、MBE(分子束外延)法、簇离子束法、离子电镀法、等离子聚合法(射频激发离子电镀法)、等离子体CVD法、激光CVD法、热CVD法、气体源CVD法、涂布法、印刷法和转移法。
<密封>
此外，根据本发明的整个有机电致发光元件可使用密封容器密封。
此外，在所述密封容器和发光元件之间的空间可用吸水剂或惰性液体填充。所述吸水剂没有特别限制，其实例包括氧化钡、氧化钠、氧化钾、氧化钙、硫酸钠、硫酸钙、硫酸镁、五氧化磷、氯化钙、氯化镁、氯化铜、氟化铯、氟化铌、溴化钙、溴化钒、分子筛、沸石、和氧化镁。所述惰性液体没有特别限制，其实例包括石蜡、液体石蜡、含氟溶剂(比如全氟烷烃、全氟胺、和全氟醚)、含氯溶剂、和硅油。
当在所述阳极和阴极之间施加DC电压(通常从2到15伏特，按照需要任选地含有AC分量)或DC电流时，根据本发明的有机电致发光元件发射光。
作为用于驱动根据本发明的有机电致发光元件的方法，可使用描述于例如JP-A No.2-148687、6-301355、5-29080、7-134558、8-234685、和8-241047，日本专利No.2784615，和美国专利No.5828429和6023308中的驱动方法。
3.有机EL显示装置的结构
根据本发明的有机EL显示装置是至少包括有机电致发光元件和向所述有机电致发光元件提供电流的驱动TFT的有机EL显示装置。
在本发明中，所述有机电致发光元件的基板和所述驱动TFT的基板中每一个都优选为柔性树脂基板，更优选地，所述有机电致发光元件和所述驱动TFT置于同一基板上。
在优选的示例性实施方案中，所述驱动TFT的漏电极和所述有机EL元件的电极(例如，阳极)由相同的材料制成并通过相同的方法制造。优选地，所述漏电极和有机EL元件的阳极包括氧化铟锡。
优选在所述有机EL元件的像素电极的周围部分设置绝缘膜。更优选地，该绝缘膜和所述驱动TFT的绝缘膜由相同的材料制成并通过相同的方法制造。
因此，在本发明中，有机电致发光元件的组成材料的一部分和驱动TFT的组成材料的一部分优选由相同的材料制成并优选通过相同的方法制造，由此可简化生产方法，减少诸如因电极的不充分内连接造成的短路的缺陷，并可均匀地形成具有充分绝缘性能的绝缘膜。
下面参考附图描述根据本发明的有机EL显示装置的结构和生产方法。
图1的概念图显示根据本发明的有机EL显示装置的驱动TFT100和有机EL元件10的结构。基板1是柔性支持体，且是塑料膜(比如PEN)。所述基板1在其表面上具有基板绝缘层2以具有绝缘性能。在驱动TFT部分100和切换TFT部分200中栅电极101设置于基板绝缘层2上。栅绝缘膜102进一步设置于所述TFT和有机EL元件的整体上，在所述栅绝缘膜102的一部分中设置连接孔以使其电连接。根据本发明的活性层-电阻层103设置于所述驱动TFT部分和所述切换TFT部分中，源电极104和漏电极105设置于其上。有机EL元件10的漏电极105和像素电极(阳极)3连续并集成，并由相同的材料制成，通过相同的方法制造。切换TFT 200和驱动TFT 100的漏电极通过连接电极201在所述连接孔电连接。此外，除将设置有机EL元件的像素电极的部分外，整个表面用绝缘膜4覆盖。在所述像素电极部分，设置包括发光层的有机层5和阴极6以形成有机EL元件10。在本发明中，所述有机层5的至少一个通过激光转移法形成图案。在优选的示例性实施方案中，一个或多个至少包括所述发光层的有机层通过激光转移法形成图案。在图1所示的结构中，空穴注入层7不形成图案，且在空穴注入层7上按此顺序包括空穴运输层、发光层、电子运输层和电子注入层的有机层通过激光转移法形成图案。
尽管未在图中显示，使用顶栅型TFT作为图1中的驱动TFT也是本发明的优选示例性实施方案。
图2是在根据本发明的有机EL显示装置中的切换TFT、驱动TFT和有机EL元件的主要部分的电路简图，其中在图2中，81表示有机EL元件，82表示阴极，83表示驱动TFT，84表示切换TFT，85表示电容器，86表示普通电线，87表示信号电线，88表示扫描电线(scanning electric wire)。本发明中的有机EL显示装置的电路不特别限制于图2所示，可原样使用常规已知的电路。
图3显示在激光转移法中使用的给体片的结构的实例。柔性透明膜91在其一个表面上具有光热转化层92和转移层93。尽管未显示于图中，可在所述光热转化层92和转移层93之间设置中间层。所述转移层93可仅具有单个层，或可具有多个层。特别地，当用于形成图案的图案相同时，从生产率的角度来看，转移步骤数量减少的方法是优选的，所述方法包括将被转移的有机材料以层状层叠在给体片上以形成涂层，并转移涂层。从给体片的与提供转移层的一侧相对的一侧照射激光，光热转化层92吸收激光，将它转化成热，因此升高转移层的温度，由此将软化的转移层转移至和转移层接触的基板。可以在光热转化层92和转移层93之间设置中间层，以使转移层93容易从光热转化层92剥离，从而使转移易于进行。
(应用)
根据本发明的有机EL显示装置可应用于广阔的领域内，包括手机显示器、个人数字助理(PDA)、电脑显示器、安装在汽车上的信息显示器、电视显视器和一般照明。
在此以引用的方式将日本专利申请No.2007-99516的公开内容整体并入。
实施例
下面引用实施例描述根据本发明的有机EL显示装置。但不应认为实施例限制本发明。
实施例1
1.有机EL显示装置的生产
生产具有图1所示的结构的有机EL显示装置1。
1)基板绝缘膜的形成
在5英寸×5英寸的聚乙烯萘二甲酸酯(简称作PEN)的膜上，通过溅射沉积SiON至500nm的厚度，从而形成基板绝缘膜。
溅射条件：在RF功率为400W且溅射气体流速为Ar/O2＝12.0/3.0sccm的条件下，通过使用RF磁控管溅射设备进行溅射。靶是Si3N4。
2)栅电极(和扫描电线)的形成
洗涤基板后，通过溅射沉积Mo至100nm的厚度。然后涂布光致抗蚀剂，将光掩模叠在上面，并通过光掩模曝光光致抗蚀剂。未曝光部分通过加热固化，未固化的光致抗蚀剂通过用碱性显影剂的后续处理除去。然后用刻蚀液体进行处理，以溶解并除去未被固化的光致抗蚀剂覆盖的电极区域部分。最后，剥离光致抗蚀剂，从而完成图案形成过程。由此，提供了形成图案的栅电极和形成图案的扫描电线。
各个步骤的处理条件如下：
Mo的溅射条件：在DC功率为380W，溅射气体流速为Ar＝12sccm下，通过使用DC磁控管溅射设备进行溅射。
光致抗蚀剂涂布条件：在4000rpm下通过旋涂涂布光致抗蚀剂OFPR-800(由Tokyo Ohka Kogyo Co.，Ltd.制造)50秒。
预烘干条件：80℃，20分钟。
曝光条件：5秒(超高压汞灯的g线，相当于100mJ/cm2)
显影条件：
显影剂NMD-3(由Tokyo Ohka Kogyo Co.，Ltd.制造)：30秒(浸入)+30秒(搅拌)
漂洗：两个循环(用纯水超声波漂洗1分钟)
后烘干：120℃，30分钟。
刻蚀条件：
刻蚀液体是硝酸/磷酸/乙酸的混合酸
抗剥离条件：两个循环(浸入剥离液体104(由Tokyo Ohka Kogyo Co.，Ltd.生产)中5分钟)
洗涤：两个循环(用IPA超声波洗涤5分钟)，并用水超声波洗涤5分钟。
干燥：用N2吹，并在120℃下烘干1小时。
3)栅绝缘膜的形成
然后，溅射SiO2以形成厚度为200nm的栅绝缘膜。
溅射条件：在RF功率为400W且溅射气体流速为Ar/O2＝12.0/2.0sccm的条件下，使用RF磁控管溅射设备进行溅射。
4)活性层和电阻层的形成
在栅绝缘膜上，通过溅射连续设置具有较高的电导率的10nm厚的IGZO膜(活性层)和具有较低的电导率的40nm厚的IGZO膜(电阻层)。然后通过光刻方法形成图案以形成活性层和电阻层。
具有较高的电导率的IGZO膜和具有较低的电导率的IGZO膜的溅射条件如下：
具有较高的电导率的IGZO膜的溅射条件：在DC功率为200W，溅射气体流速为Ar/O2＝12.0/0.6sccm时，通过使用RF磁控管溅射设备在组成为InGaZnO4的作为靶的多晶烧结体上进行溅射。
具有较低的电导率的IGZO膜的溅射条件：在DC功率为200W，溅射气体流速为Ar/O2＝12.0/1.6sccm时，通过使用RF磁控管溅射设备在组成为InGaZnO4的作为靶的多晶烧结体上进行溅射。
通过光刻法形成图案的过程和用于形成栅电极图案所使用的相同，区别在于使用盐酸作为刻蚀液体。
5)源电极和漏电极及像素电极的形成
活性层和电阻层形成后，溅射氧化铟锡(简称作ITO)以形成厚度为40nm的膜。然后，通过和用于形成栅电极图案所使用的相似的光刻方法形成图案，从而提供源电极和漏电极及像素电极。
ITO溅射条件：在DC功率为40W且溅射气体流速为Ar＝12.0sccm的条件下，通过使用RF磁控管溅射设备进行溅射。
通过光刻法形成图案的过程和用于形成栅电极图案所使用的相同，区别在于使用草酸作为刻蚀液体。
6)接触孔的形成
然后，按照和用于形成栅电极图案所使用的相似的方式通过光刻法形成图案。除形成接触孔的部分外的部分用光致抗蚀剂保护，并通过使用缓冲氢氟酸作为刻蚀液体在栅绝缘膜中形成孔，使得栅电极暴露。然后按照和用于形成栅电极图案所使用的相似的方式除去光致抗蚀剂，由此形成接触孔。
7)连接电极(及普通电线和信号电线)的形成
然后，溅射Mo以形成厚度为200nm的膜。
Mo的溅射条件：和栅电极形成步骤的溅射条件相同
然后按照和用于形成栅电极图案所使用的相似的方式通过光刻法形成图案，从而提供连接电极和普通电线及信号电线。
8)绝缘膜的形成
然后，涂布2μm厚的光敏聚酰亚胺膜，并通过光刻法形成图案以形成绝缘膜。
涂布和图案形成条件如下：
涂布条件：在1000rpm下旋涂30秒。
曝光条件：20秒(使用超高压汞灯的g线，能量相当于400mJ/cm2)
显影条件：
显影剂：NMD-3(由Tokyo Ohka Kogyo Co.，Ltd.制造)
1分钟(浸入)+1分钟(搅拌)
漂洗：用水超声波洗涤，1分钟×2+5分钟×1+用N2吹
后烘干：120℃，1小时。
通过上述方法制造有机EL显示装置的TFT基板。
9)有机EL元件的生产
<空穴注入层>
在经过氧气等离子体处理的TFT基板上，通过电阻加热真空沉积将4，4’，4”-三(2-萘基苯基氨基)三苯胺(简称作2-TNATA)沉积至140nm的厚度。
氧气等离子体条件如下：
氧气等离子体条件：O2流速＝10sccm，RF功率＝200W，处理时间＝1分钟。
<空穴运输层、发光层、空穴阻挡层、电子运输层和电子注入层>
如下所述通过激光转移法提供这些层。
<给体片的制备>
在厚度为100μm的聚酯膜上，涂布水分散体中的碳黑并干燥以形成传输密度约为1.2的光热转化层。进一步涂布下述中间层。
中间层的组成：45.0重量％NEORAD NR-440(由Zeneca Resins制造)/0.90重量％DURACURE 1173(由Ciba-Geigy制造)/54.1重量％水的溶液
通过电阻加热真空沉积法在中间层上依次提供下列层。
电子注入层：LiF，厚度1nm
电子运输层：三(8-羟基喹啉)铝(简称作Alq3)，厚度20nm
空穴阻挡层：二(2-甲基-8-醌基苯酚酯)铝(简称作BAlq)，厚度10nm
发光层：含有CBP和相对于CBP的5重量％的量的铂络合物B，厚度20nm
空穴运输层：N，N’-二萘基-N，N’-联苯-[1，1’-联苯]-4，4’-二胺(简称作α-NPD)，厚度10nm
Figure G2008800097052D00291
<转移>
将获得的给体片和有机EL元件彼此附着，使得给体片的转移层表面和有机EL元件的空穴注入层表面彼此接触。在真空条件下通过给体片的聚酯膜用激光照射该层叠体。
所述激光照射仪是使用单一模式的Nd:YAG激光的平面扫描仪。用140μm×140μm的激光光斑尺寸进行曝光，以形成200ppi的像素。
<阴极的形成>
通过电阻加热真空沉积方法提供200nm厚的阴极。
10)密封方法
在具有有机EL元件的TFT基板上，通过等离子体CVD(PECVD)提供2μm厚的SiNx膜作为密封膜。此外，通过使用热固环氧树脂粘合剂将保护膜(上面沉积50nm厚的SiON的PEN膜)附着(90℃，3小时)在所述密封膜上。
2.有机EL显示装置的性能
当在300cd/m2的亮度发光时，通过上述方法生产的有机EL显示装置显示优异的发射表面状态，没有发射不均匀。
实施例2
按照和实施例1相同的方式制备有机EL显示装置2，区别在于将TFT变成图5所示的顶栅型TFT。
按照和实施例1相同的方式评价所述有机EL显示装置2，和实施例1一样，发现获得了优异的发射表面状态，没有发射不均匀。

Claims (15)

1.有机电致发光显示装置，其至少包含驱动薄膜晶体管和像素，所述像素由有机电致发光元件形成并在所述TFT的基板上以图案提供，
其中所述驱动TFT至少包括基板、栅电极、栅绝缘膜、活性层、源电极和漏电极；所述驱动TFT还包括在所述活性层与所述源电极和漏电极中至少一个之间的电阻层；所述像素通过激光转移法以图案形成，
其中所述活性层与所述栅绝缘膜接触，且所述电阻层与所述源电极和所述漏电极中至少一个接触。
2.权利要求1的有机电致发光显示装置，其中所述电阻层的电导率比所述活性层的电导率低。
3.权利要求1的有机电致发光显示装置，其中所述电阻层的厚度大于所述活性层的厚度。
4.权利要求1的有机电致发光显示装置，其中电导率在所述电阻层和所述活性层之间连续变化。
5.权利要求1的有机电致发光显示装置，其中所述活性层和所述电阻层包括可以相同或不同的氧化物半导体。
6.权利要求5的有机电致发光显示装置，其中所述氧化物半导体是非晶氧化物半导体。
7.权利要求5的有机电致发光显示装置，其中所述活性层中的氧浓度低于所述电阻层中的氧浓度。
8.权利要求5的有机电致发光显示装置，其中所述氧化物半导体是选自In、Ga和Zn的至少一种氧化物，或它们的复合氧化物。
9.权利要求8的有机电致发光显示装置，其中所述氧化物半导体包括In和Zn，且所述电阻层中的Zn和In的组成比比所述活性层中的Zn和In的组成比高。
10.权利要求1的有机电致发光显示装置，其中所述活性层的电导率是10-4Scm-1或更大但小于102Scm-1。
11.权利要求1的有机电致发光显示装置，其中所述活性层的电导率和所述电阻层的电导率的比值是102到108。
12.权利要求1的有机电致发光显示装置，其中所述基板是柔性树脂基板。
13.权利要求1的有机电致发光显示装置，其中所述像素具有200ppi或更大的分辨率。
14.在驱动晶体管的基板上以图案形成由有机电致发光元件形成的像素的有机电致发光显示装置图案形成方法，所述方法包括：
形成至少含有吸收电磁波并将电磁波转化为热的层的给体片，并在所述给体片上形成含有有机电致发光材料的转移层；
使所述给体片的转移层侧与所述基板的像素形成表面接触；并
用激光选择性地照射所述给体片，以热熔化所述转移层，从而将所述有机电致发光材料转移至基板上，
其中所述驱动TFT至少包括基板、栅电极、栅绝缘膜、活性层、源电极和漏电极；所述驱动TFT还包括所述活性层与所述源电极和漏电极中至少一个之间的电阻层。
15.权利要求14的有机电致发光显示装置图案形成方法，其中所述像素具有200ppi或更大的分辨率。
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