CN1284420C - 发光体、发光器件和发光显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明的发光体包括阳极和阴极，阴极至少部分面对阳极，并且有发光材料层介于其间。辅助电极通过绝缘层形成于发光体的一个面上，发光体的这个面与阳极通过发光材料层面向阴极的面相对。阴极可以由腐蚀较小的材料制成。由此发光体便延长了发光器件的寿命，也由此延长了发光显示器的寿命。

Description

发光体、发光器件和发光显示器
发明领域
本发明涉及发光体、发光器件和发光显示器，其中发光体包括用于馈送辅助电压的辅助电极。
背景技术
显示器中使用的发光体通常可以划分为场致发射器件和EL(电致发光)器件。EL器件可以实现为有机EL器件或无机EL器件，有机EL器件的发光层由有机材料制成，无机EL器件的发光层由无机材料制成。
有机EL器件由阳极、阴极和介于阳极与阴极之间由有机发光化合物制成的超薄膜有机EL层构成。当在阳极和阴极之间加上电压时，空穴和电子会分别从阳极和阴极注入到有机EL层，并在那里进行重新结合。由此产生的能量激发构成有机EL层的有机化合物分子。当受激分子被去活到基态能级时，EL层发光。
更具体一些，有机EL层包括至少三种不同的单层或薄片状的有机层中的一种，这三种有机层通常分别称之为发射层、空穴传输层和电子传输层。发射层由于空穴和电子的重新结合而发光。空穴传输层使得空穴很容易注入其中，但阻碍电子的迁移。相反，电子传输层使得电子很容易注入其中，但阻碍空穴的迁移。
有机EL器件现在越来越引起关注，它包括由例如铟锡氧化物(ITO)制成的透明电极(空穴注入电极或阳极)。通过蒸发作用把三苯基二胺(TPD)或类似的空穴注入材料淀积在透明电极上，形成一层薄膜。把8-羟基喹啉(quinolinole)铝络合物(Alq3)或类似的荧光材料堆叠在上述薄膜上以形成发射层。进一步把由例如AgMg制成的具有很小功函数的金属电极(电子注入电极或阴极)堆叠在发射层上。这种类型的有机EL器件在大约10V的低电压下，每平方毫米可获得高达几万坎德拉的亮度，因此希望用它能够很理想地实现家用电器和车辆的电器零件和显示器。
更具体一些，有机EL器件中所包含的各有机层都夹在扫描(公用线)电极和数据(分段线)电极之间，并形成于透明基片如玻璃基片上。扫描电极和数据电极分别起到电子注入电极和空穴注入电极的作用。使用这种有机EL器件的显示器可分为矩阵显示器和段式显示器。矩阵显示器使得排列成矩阵形的扫描电极和数据电极显示点(象素)以由此显示点阵形的例如图象或字符。段式显示器利用大小和结构相同的独立显示段来显示例如图象。
段式显示器能够利用静态驱动系统逐一驱动各显示段。在这方面，矩阵显示器是使用动态驱动系统利用时间划分来驱动扫描线和数据线。
构成有机EL器件发光部分的第一种类型的发光体包括：薄层的透明基片、透明电极、发光材料层和金属电极。在此类发光体中，从发射层发出的光按顺序先后透过透明电极和透明基片。第二种类型的发光体包括：薄层的基片、金属电极、发光材料层和透明层。在此类发光体中，从发射层发出的光透过透明电极，然后通过与基片相对的薄膜输出。第一种类型的发光体参见如C.W.Tang等人的，“Organicelectroluminescent diodes(有机电致发光二极管)”，Appl.Phys.Lett.，(应用物理报告)51(12)，1987年9月21日，第913-915页。第二种类型的发光体参见如D.R.Gaigent等人，“Conjugated polymer light-emittingdiodes on silicon substrates(硅衬底上的共轭聚合物发光二极管)”，应用物理报告，65(21)，1994年11月21日，第2636-2638页。
习惯上，有机EL器件是利用基于阳极功函数和发光材料层(空穴注入)功函数之间的差异，或者基于阴极功函数和发光材料层(电子注入)功函数之间的差异的自然注入。更具体一些，空穴是从具有大功函数的材料注入到具有小功函数的材料中，而电子是从后者注入到前者中。从这种意义上讲，阳极应最好由相对于发射层具有尽可能大的功函数的材料制成，而阴极应最好由具有尽可能小的功函数的材料制成。
典型的发光器件通过阳极或阴极输出发光材料所发的光。但是，从透明性和传导性方面来看，目前发展阶段能够应用于透明电极的材料还仅限于ITO，一种铟氧化物和锌氧化物的混合物，由此而具有小至约4eV的功函数。因此，当把透明电极用作阴极时，不能把空穴从透明电极注入到发光材料中，除非后者的功函数比前者的功函数小。这样得出的结果是，用于把电子注入到发光材料层中的阴极当然必须由具有更小功函数的材料制成。
但是，小的功函数意味着小的费米级能量，因此在加上低电压时就使得电子很容易从原子中脱离出来。这样的电子也因此很容易与其他的原子结合，也就是高反应性。因此，如果氧和氢，例如存在于阴极材料周围，那么它们之间就会发生化学反应，产生阴极材料的氧化物或类似化合物。这种化合物阻碍电子从阴极向发光材料的迁移，并因此降低了亮度。
与本发明相关的技术还在日本专利未决公开说明书06-045074、08-264278、09-035871、63-264692、08-012600、63-295695、05-234681、05-239455、08-012969、03-255190、05-070733、06-215874、02-191694、03-000792、05-299174、07-126225、07-126226、08-100172和05-258859以及EP 0 650 955 A1中进行了公开。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种发光体、一种发光器件和一种发光显示器，其中发光体允许空穴从阳极注入到发光材料层中，即使是与阳极相接触的部分发光材料层的功函数等于或大于阳极的功函数时也是如此。
本发明的另一个目的是提供一种发光体、一种发光器件和一种发光显示器，其中发光体允许空穴可以更有效地从阳极注入到发光材料层中，如果后者有比前者更小的功函数。
本发明的再一个目的是提供一种发光体、一种发光器件和一种发光显示器，其中发光体允许电子从阴极注入到发光材料层中，即使是与阴极相接触的部分发光材料层的功函数等于或小于阴极的功函数。
本发明还有一个目的是提供一种发光体、一种发光器件和一种发光显示器，其中发光体允许电子可以更有效地从阴极注入到发光材料层中，如果后者有比前者更大的功函数。
本发明仍还有一个目的是提供一种发光体、一种发光器件和一种发光显示器，其中发光体允许在更宽范围的可应用于发光材料层和阴极的材料基础上以及有上述改进的情况下，阴极由腐蚀小的材料制成，由此提高了可靠性和亮度。
根据本发明，发光体包括阳极和至少部分面对阳极的阴极，并且有发光材料层介于其间。辅助电极通过绝缘层形成于发光体的一个面上，发光体的这个面与阳极通过发光材料层面向阴极的面相对。阳极与阴极可以相互替换。
同样，根据本发明，发光器件包括具有上述结构的发光体。电流馈送装置与阳极或阴极电连接以向发光材料层馈送电流。电压源与辅助电极电连接以向发光材料层提供电压。
另外，根据本发明，发光显示器包括多个转换装置，每个转换装置都包括具有上述结构的发光体。电流馈送装置与阳极或阴极电连接以向发光材料层馈送电流。电压源与辅助电极电连接以向发光材料层提供电压。转换装置与电流馈送装置相连以使其有选择性地向发光材料层馈送电流。布置把电流馈送给电流馈送装置的线路和把ON/OFF电压信息发送给转换装置的线路。以矩阵的形式布置多个馈送电流的线路和多个发送ON/OFF电压信息的电路。
附图说明
本发明的上述以及其他目的、特征和优点在下面结合附图的详细说明中将会更明白，附图中：
图1为一等角图，显示了根据本发明的发光体的第一个实施方案；
图2为一平面图，显示了第一个实施方案；
图3为一等角图，显示了所描述的实施方案的第一种变型；
图4为一等角图，显示了所描述的实施方案的第二种变型；
图5为一断面图，显示了所描述的实施方案的第三种变型；
图6为一平面图，显示了第三种变型；
图7为一平面图，显示了可应用于第三种变型中所包括的阴极的网状结构；
图8为一断面图，显示了根据本发明的发光体的第二个实施方案；
图9为一平面图，显示了第二个实施方案；
图10为一断面图，显示了第二个实施方案的第一种变型；
图11为一断面图，显示了第二个实施方案的第二种变型；
图12为一断面图，显示了第三个实施方案的第三种变型；
图13为一平面图，显示了第三种变型；
图14为一平面图，显示了可应用于第三种变型中所包括的阴极的网状结构；
图15为一等角图，显示了本发明的第三个实施方案；
图16为一等角图，显示了第三个实施方案的第一种变型；
图17为一等角图，显示了第三个实施方案的第二种变型；
图18为一断面图，显示了第三个实施方案的第三种变型；
图19为一平面图，显示了第三种变型；
图20为一平面图，显示了可应用于第三种变型中所包括的阴极的网状结构；
图21为一断面图，显示了本发明的第四个实施方案；
图22为一断面图，显示了第四个实施方案的第一种变型；
图23为一断面图，显示了第四个实施方案的第二种变型；
图24为一断面图，显示了第四个实施方案的第三种变型；
图25为一平面图，显示了第三种变型；
图26为一断面图，显示了可应用于第三种变型中所包括的阴极的网状结构；
图27A到图27F分别显示了本发明的发光体中包括的发光材料层的特定结构；
图28为显示本发明的发光显示器的图；
图29为发光显示器的第一个实施方案；
图30A到图30B为发光显示器的第二个实施方案；
图31为显示本发明的发光器件的具体结构的电路布置图；
图32为显示发光器件另一种具体结构的图；
图33为显示发光器件的典型布置的图；
图34为显示生产本发明的发光器件的具体步骤；
图35到图38为表格，这些表格分别列出了应用于本发明的第一到第四个实施例的物质。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，首先定义在下面的说明中反复出现的术语。发光体指的是主要由包括阴极、阳极和辅助电极的电极和发光材料层组成的结构。发光材料层包括发射层或堆叠的发射层以及发射层上面和下面有助于发射层发光的层。发射层指的是发光层。发光显示器指的是包括发光体、用于把电流馈送给发光体的电流馈送装置和转换装置的发射单元。
另外，象素指的是发光显示器中所包含的最小单元。尽管象素有时候指的是发光器件，但有时它也指发光器件、滤色器和色彩转换器的组合。对发光显示器进行配置以根据从外部输入的图象信息来显示图象。
参照图1和2，图中显示了根据本发明的发光体的第一个实施方案。如图所示，发光体包括基片6，其上形成有阳极5a。发光材料层1、阴极3a、绝缘层2和辅助电极4a按顺序堆叠在阳极5a上。在阳极5a和阴极3a之间加上一个电压，再以与上述电压相同的方向在辅助电极4a和阴极3a之间加上一个电压。
通常，电子很容易从具有小功函数的材料注入到具有大功函数的材料中，但不能从后者注入到前者中。但是本说明性实施方案借助于加在阳极5a和阴极3a之间的电压，使电子能够从具有大功函数的材料注入到具有小功函数的材料中。因此，电子可由阴极3a注入功函数小于或等于阴极3a功函数的发光材料层。这使它不需要使用具有小功函数并易于腐蚀阴极3a的碱金属、碱土金属或类似金属。
另外，借助于阳极5a和阴极3a之间所加的电压，可使得更多的电子从具有小功函数的材料注入到具有大功函数的材料中。发光器件所发出的光的强度取决于发光材料层中电子与空穴重新结合的数量。而电子和空穴重新结合的数量又由能够对重新结合作出贡献的电子数量和空穴数量中更小的那个决定。当然，能够对重新结合作出贡献的电子和空穴的数量又取决于注入到发光材料层中的电子和空穴的数量。因此，在具有足够的电子而缺少空穴的发光材料层中，本说明性实施方案所独有的辅助电压成功地增加了从辅助电极4a注入到发光材料层1中的空穴的数量，由此增加了光的强度。
图3显示了本说明性实施方案的第一种变型。如图所示，阳极缓冲层7a介于发光材料层1和阳极5a之间。阳极缓冲层7a由这样一种材料制成：这种材料能把空穴从阳极5a传输到发光材料层1，但不能把电子从后者传输到前者。这就防止了对发光未作出贡献的电子从发光材料层1迁移到阳极5a，由此提高了发光的效率。但是，由于加入了额外的形成阳极缓冲层7a的步骤，因此这种变型需要额外的费用。
图4显示了本说明性实施方案的第二种变型。如图所示，阴极缓冲层8a介于发光材料层1和阴极3a之间。阴极缓冲层8a由这样一种材料制成：这种材料能把电子从阳极3a传输到发光材料层1，但不能把空穴从后者传输到前者。这就防止了对发光未作出贡献的空穴从发光材料层1迁移到阴极3a，由此提高了发光的效率。但是，由于加入了额外的形成阴极缓冲层8a的步骤，因此这种变型需要额外的费用。
如果需要的话，可以把图3的阳极缓冲层7a和图4的阴极缓冲层8a组合起来，尽管没有具体把这种情况显示出来。
图5和图6显示了本说明性实施方案的第三种变型。如图所示，阴极3a为窄的条形结构。图7显示了可以替代条形结构的网状结构。
下面将参照图8和图9描述本发明的第二个实施方案。如图所示，辅助电极4a形成于基片6之上。绝缘层2形成于辅助电极4a之上。阴极结构3a、发光材料层1和阳极5a按顺序形成于绝缘层2上。在阳极5a和阴极3a之间加上一个电压，再以与上述电压相同的方向在辅助电极4a和阳极5a之间加上一个电压。
由于借助于阳极结构和阴极结构之间所加的电压，因此本说明性实施方案可达到与前面所述的实施方案相同的优点。另外，阴极3a要在形成发光材料层1之前安装，以免发光材料层1在安装阴极3a的过程中受到损坏。
图10显示了本说明性实施方案的第一种变型。如图所示，阳极缓冲层7a介于发光材料层1和阳极5a之间。阳极缓冲层7a由这样一种材料制成：这种材料能把空穴从阳极5a传输到发光材料层1，但不能把电子从后者传输到前者。这就防止了对发光未作出贡献的电子从发光材料层1迁移到阳极5a，由此提高了发光的效率。但是，由于加入了额外的形成阳极缓冲层7a的步骤，因此这种变型需要额外的费用。
图11显示了本说明性实施方案的第二种变型。如图所示，阴极缓冲层8a介于发光材料层1和阴极3a之间。阴极缓冲层8a由这样一种材料制成：这种材料能把电子从阴极3a传输到发光材料层1，但不能把空穴从后者传输到前者。这就防止了对发光未作出贡献的空穴从发光材料层1迁移到阴极3a，由此提高了发光的效率。但是，由于加入了额外的形成阴极缓冲层8a的步骤，因此这种变型需要额外的费用。
如果需要的话，可以把图10的阳极缓冲层7a和图11的阴极缓冲层8a组合起来，尽管没有具体把这种情况显示出来。
图12和图13显示了本说明性实施方案的第三种变型。如图所示，阴极3a被实现为窄的条形结构。图14显示了可以替代条形结构的网状结构。
图15显示了本发明的第三个实施方案。如图所示，阴极3b形成于基片6上，而发光层1形成于阴极3b上。阳极5b、绝缘层2和辅助电极4b按顺序堆叠在发光层1上。在阴极3b和阳极5b之间加上一个电压，再以与上述电压相同的方向在辅助电极4b和阳极5b之间加上一个电压。
通常，空穴很容易从具有大功函数的材料注入到具有小功函数的材料中，但不能从后者注入到前者中。但是本说明性实施方案借助于加在阴极3b和辅助电极4b之间的电压，使得空穴能够从具有小功函数的材料注入到具有大功函数的材料中。因此空穴能够从阳极注入到功函数大于或等于阳极功函数的发光材料层中。这就扩大了发光材料层可用材料的范围。
另外，借助于阴极3b和辅助电极4b之间所加的电压可使得更多的空穴从具有大功函数的材料注入到具有小功函数的材料中。如前所述，发光器件所发出的光的强度取决于发光材料层中电子与空穴重新结合的数量。而电子和空穴重新结合的数量又由能够对重新结合作出贡献的电子数量和空穴数量中更小的那个决定。当然，能够对重新结合作出贡献的电子和空穴的数量又取决于注入到发光材料层中的电子和空穴的数量。因此，在具有足够的电子而缺少空穴的发光材料层中，本说明性实施方案所独有的辅助电压成功地增加了从阳极注入到发光材料层1中的空穴的数量，由此增加了光的强度。
图16显示了本说明性实施方案的第一种变型。如图所示，阴极缓冲层8b介于发光材料层1和阴极3b之间。阴极缓冲层8b由这样一种材料制成：这种材料能把电子从阴极3b传输到发光材料层1，但不能把空穴从后者传输到前者。这就防止了对发光未作出贡献的空穴从发光材料层1迁移到阴极3b，由此提高了发光的效率。但是，由于加入了额外的形成阴极缓冲层8b的步骤，因此这种变型需要额外的费用。
图17显示了本说明性实施方案的第二种变型。如图所示，阳极缓冲层7b介于发光材料层1和阳极5b之间。阳极缓冲层7b由这样一种材料制成：这种材料能把空穴从阳极5b传输到发光材料层1，但不能把电子从后者传输到前者。这就防止了对发光未作出贡献的电子从发光材料层1迁移到阳极5b，由此提高了发光的效率。但是，由于加入了额外的形成阳极缓冲层7b的步骤，因此这种变型需要额外的费用。
如果需要的话，可以把图16的阴极缓冲层8b和图17的阳极缓冲层7b组合起来，尽管没有具体把这种情况显示出来。
图18和图19显示了本说明性实施方案的第三种变型。如图所示，阳极5b被实现为窄的条形结构。图20显示了可以替代条形结构的网状结构。
下面将参照图21描述本发明的第四个实施方案。如图所示，辅助电极4b形成于基片6之上，而绝缘层2形成于辅助电极4b之上。阳极结构5b、发光材料层1和阴极3b按顺序形成于绝缘层2上。在阴极3b和阳极5b之间加上一个电压，再以与上述电压相同的方向在辅助电极4b和阳极5b之间加上一个电压。
由于借助于阴极3b和辅助电极4b之间所加的电压，因此本说明性实施方案可达到与前面所述的实施方案相同的优点。另外，阴极3b要在形成发光材料层1的步骤之前安装，以免发光材料层1在安装阴极3b的过程中受到损坏。
图22显示了本说明性实施方案的第一种变型。如图所示，阴极缓冲层8b介于发光材料层1和阴极3b之间。阴极缓冲层8b由这样一种材料制成：这种材料能把电子从阴极3b传输到发光材料层1，但不能把空穴从后者传输到前者。这就防止了对发光未作出贡献的空穴从发光材料层1迁移到阴极3b，由此提高了发光的效率。但是，由于加入了额外的形成阴极缓冲层8b的步骤，因此这种变型需要额外的费用。
图23显示了本说明性实施方案的第二种变型。如图所示，阳极缓冲层7b介于发光材料层1和阳极5b之间。阳极缓冲层7b由这样一种材料制成：这种材料能把空穴从阳极5b传输到发光材料层1，但不能把电子从后者传输到前者。这就防止了对发光未作出贡献的电子从发光材料层1迁移到阳极5b，由此提高了发光的效率。但是，由于加入了额外的形成阳极缓冲层7b的步骤，因此这种变型需要额外的费用。
如果需要的话，可以把图22的阴极缓冲层8b和图23的阳极缓冲层7b组合起来，尽管没有具体把这种情况显示出来。
图24和图25显示了本说明性实施方案的第三种变型。如图所示，阳极5b被实现为窄的条形结构。图26显示了可以替代条形结构的网状结构。
下面将参照图27A到图27F描述发光材料层1的具体结构。如图所示，阴极10和阳极12分别从低部和顶部夹住发光材料层1。尽管可以把这种结构直接应用于参照图15到图20描述的第三个实施方案，但是如果要把这种结构应用于参照图1到图7描述的第一个实施方案，则必须把该结构上下倒转过来。
在图27A所示的结构中，发光材料层1由空穴注入/传输层20、发射层21和电子注入/传输层22组成，它们按顺序堆叠在阴极10上。
在图27B所示的结构中，发光材料层由空穴注入层23、空穴传输层24、发射层21、电子传输层26和电子注入层25组成，它们按顺序堆叠在阴极10上。如果需要的话，可以用空穴注入/传输层20来替代堆叠的空穴注入层23和空穴传输层22。同样地，也可以用电子注入/传输层22来替代电子传输层26和电子注入层25。
在如图27C所示的结构中，发光材料层1由阳极缓冲层27、空穴注入/传输层20、发射层21、电子注入/传输层22和阴极缓冲层28组成，它们按顺序堆叠在阴极10上。在某些情况下，可以略去阳极缓冲层27或阴极缓冲层28。
在图27D所示的结构中，发光材料层1由发射层29和电子注入/传输层22组成，它们按顺序堆叠在阴极10上。发射层29同时也起到了空穴注入/传输层的作用。
在如图27E所示的结构中，发光材料层1由空穴注入/传输层20和发射层30组成，发射层30同时也起到了电子注入/传输层的作用。另外，在如图27F所示的结构中，发光材料层1被为发射层31，发射层31同时也起到空穴注入/传输层和电子注入/传输层的作用。
图28显示了根据本发明的发光显示器的基本结构。如图所示，显示器包括一块透明基片50，在透明基片50上有规律地安装了一组发光器件51。显示器另外还包括垂直驱动电路52、水平驱动电路53和用于保护它们的保护层54。这种显示器的独特制造程序将在下面进行具体描述。
图29显示了根据本发明的发光显示器的第一个实施方案。如图所示，一组垂直线和一组水平线排列成矩阵结构并与电流馈送装置相连。发光体位于垂直线和水平线相互交叉的点上并与这些线相连。
电流馈送装置通过选择与发光器件相连的垂直线和水平线能够把电流馈送给任一个发光器件。不可能用这种结构来控制所有发光器件的发射和不发射。但是，通过利用余像，尽管存在时滞，还是有可能使得发射和不发射看起来好象是同时实现的，但条件是辐射点要以很高的速度转换。
图30A显示了可应用于根据本发明的发光显示器的第二个实施方案的发光器件。如图所示，发光器件包括发光体40，发光体40与电流馈送装置43相连，电流馈送装置43又与转换装置42相连。在实践中，如图30B所示，一组发光器件被排列成矩阵形式，每个发光器件都具有如图30A所示的结构。尽管图30B显示了一个三行六列的矩阵，但该矩阵只是示例性的。
图31显示了与发光体40相连的具体电路。这种具体电路分别把开关晶体管和电流馈送晶体管用作转换装置和电流馈送装置。如图所示，第一和第二开关线187和188彼此相互交叉。第一开关晶体管183的源极193a和栅极194a分别与第二开关线188和第一开关线187相连。第一开关晶体管183的漏极195a与第二开关晶体管184的栅极194b和电容器185的一端相连。
电容器185的另一端接地190。第二开关晶体管184的源极193b和漏极195b分别连在电源191和发光体40中所包含的阳极5c上。同样包含在发光体40中的阴极3c和辅助电极4c分别接地190和电源208。
在操作中，当通过第一开关线187在第一开关晶体管183的栅极194a上加上电压时，源极193a和漏极195a之间就建立了导通。在这种情况下，当通过第二开关线188在漏极195a上加上电压时，就对电容器185进行充电。因此，即使是在第一开关线187或第二开关线188上的电压被切断的情况下，仍可以在第二开关晶体管184的栅极194b上继续施加电压一直到电容器185被完全放电。在晶体管184的栅极194b上施加的电压建立了源极193b和漏极195b之间的导通。这样，从电源191输出的电流就通过发光体40流向地190，使得发光体40发光。
图32除了加入了地线186、电流供给线209和恒压线189之外，其余部分都与图31相同。图32中虚线所指示的方框显示了单元器件181。
图33显示了一个典型的能够适用本发明的发光体和发光器件的发光显示器。如图所示，该显示器包括一组单元器件(下文称为象素)181，每个单元器件181都具有如图31所示的结构。每个象素181都与特定的第一开关线187和特定的第二开关线188相连。第一和第二开关线187和188连在电压控制电路164上，电压控制电路164与视频信号源163相连。
在视频信号源163中安装或者在视频信号源163上连接这样一种装置，该装置可从视频媒体再现视频数据或者把电磁输入数据转化为电信号。视频信号源163把从这种装置输出的电信号转换为电压控制电路164可以接收的电信号的格式。电压控制电路164进一步转换输入的电信号并确定发光象素181及发光的持续时间，由此确定加在两条开关线187和188上的电压以及所加电压的持续时间和时限。这样就使显示器能够根据视频数据来显示所期望的图象。
如果对显示器进行配置使得单个象素发出基于R(红)、G(绿)或B(蓝)颜色的光，这种显示器便被成为彩色显示器。
下文将描述构成发光器件的各层可适用的典型材料。阴极、阳极和辅助电极最好由下列材料制成：Ti、Al、AlLi、Cu、Ni、Ag、AgMg、Au、Pt、Pd、Ir、Cr、Mo、W或这些材料的合金，但并不局限于这些材料。作为选择，还可以使用多苯胺、PEDOT或类似的导电聚合物。另外，还可以使用一种透明薄膜，这种薄膜的主要成分为氧化物，如ITO、铟锌氧化物(IZO)、铟氧化物(In2O3)、锡氧化物(SnO2)或锌氧化物(ZnO)。这种氧化物可以略微偏离其化学计量配比。例如，ITO通常包含化学计量配比是In2O3或SnO2，但是氧的含量可以略有不同。SnO2与In2O3的重量比优选为1wt％-20wt％，更优选为5wt％-32wt％。ZnO2与In2O3的重量比优选为12wt％-32wt％。
阴极最好为50nm到500nm厚，尤其是50nm到300nm厚，其电阻率最好在1×10-3Ω·cm到1×10-6Ω·cm之间。
阴极、阳极和辅助电极最好通过气相淀积或溅射(RF溅射、DC溅射或磁控管DC溅射)形成。DC溅射的功率最好在0.1W/cm2到10W/cm2之间，尤其是在0.5W/cm2到7W/cm2之间。最好的镀膜速率在0.1nm/min到100nm/min之间，尤其是在1nm/min到30nm/min之间。
至于磁场强度，靶上的磁通密度B最好在500高斯到2000高斯之间，尤其是在800高斯到1500高斯之间，但最好是尽可能的大。当对电极进行配置以把其限制在靶的周围时，大的磁通密度以及由此而产生的强场强就会增加等离子区的溅射气体中所包含的离子数以及撞击阴极靶的离子数，由此增加等离子体的密度。反过来，高密度的等离子体增加了等离子区中粒子之间的碰撞频率，导致动能部分损失。由此，溅射的粒子便慢慢淀积在基片上。由于在靶上形成磁场的方法可以公开选择，最好把磁体放置在靶的后侧，尤其是放置在冷却部分内。磁体可以由例如Fe-Nd-B、Sm-Co、铁氧体或铝镍钴永磁合金制成。其中Fe-Nd-B和Sm-Co理想的，因为它们具有高的磁通密度。
至于偏压，靶和基片(偏压电极)之间的电压最好在100V到300V之间，尤其是在150V到250V之间。特别高的偏压会增加粒子的加速度并容易损坏电极层。特别低的偏压会妨碍等离子体放电或降低等离子体密度，削弱上述效果。
场强和偏压最好都应当优先选择以与使用的环境、设备规模等等相匹配。
溅射气体可以是溅射设备通常所使用的惰性气体，在反应溅射的情况下另外还可以加入N2、H2、O2、C2H4、NH3或类似反应气体。最好使用至少包含Ar、Kr和Xe中一种的混合气体，这些气体为惰性气体，并且具有较大的原子量。特别地，简单Ar、Kr或Xe是理想的。
当使用Ar、Kr或Xe气时，被溅射的原子在到达基片之前不断地撞击气体，之后随着动能的降低原子便到达基片。这便成功地降低了被溅射原子的动能对有机EL结构的物理损坏。可以使用至少包含Ar、Kr和Xe中一种的混合气体，在这种情况下，要选择Ar、Kr和Xe的总分压为50％或更高。至少Ar、Kr和Xe中的一种气体和任何所希望的气体的混合物使得可以实现反应溅射，同时也保持了本发明的优点。通常，溅射气体的压力在0.1Pa到20Pa之间。
至少阳极或阴极最好由一种厚度能够透光80％或更高的材料制成。
下文将描述本发明的有机EL结构中所包含的有机层。发射层注入并传输空穴和电子，并基于空穴和电子的重新结合而产生激发。对于发射层，最好使用相对电中性的化合物。
空穴注入/传输层方便了空穴从阳极的注入，并且在阻碍电子的同时稳定地传输空穴。电子注入/传输层方便了电子从阴极的注入，并且在阻碍空穴的同时稳定地传输电子。这些层相互协作以优化重新结合区，由此增加发射效率。
发射层的厚度、空穴注入/传输层的厚度和电子注入/传输层的厚度都可以公开选择并取决于所选择的成形过程。最好，这些层中每层的厚度都在10nm到300nm之间。
尽管空穴注入/传输层的厚度和电子注入/传输层的厚度取决于重新结合/发射区的设计，但是它们的厚度最好等于发射层的厚度或者为发射层厚度的1/10到10倍。如果这两个注入/传输层各自被制成相互独立的注入层和传输层，则注入层和传输层最好分别为1nm或大于1nm。通常，对于注入层和传输层而言，厚度的上限为约500nm。同样对于形成两个注入/传输层而言同样也是如此。
本发明的发射层包含一种荧光材料，这种材料是一种具有发光功能的化合物。这种荧光材料可以是例如前面所述的日本专利未决公开说明书63-264469中所公开的化合物中的至少一种，例如喹吖啶酮、红荧烯或苯乙烯基颜料。作为选择，还可以使用金属络合物颜料，或包括三(8-喹啉醇)铝或类似8-喹啉醇或其衍生物作为配位体的类似喹啉衍生物，或者四苯基丁二烯、蒽、苝、晕苯或1，2-酞吡呤(phthaloperilene)。另外，还可以使用日本专利申请6-110569中所介绍的苯基蒽衍生物或日本专利申请6-114456中所介绍的四芳基乙烯。
上述化合物优选作为掺杂剂，与自身能够发光的基体物质相结合。在这种情况下，发射层中化合物的重量百分含量最好在0.01％到10％之间，更优选是在0.1％到5％之间。这种化合物可以改变基体物质的波长特性，由此实现在长波长范围内的发射，并改善器件的发射效率与稳定性。
基体物质优选为喹啉醇盐络合物(quinolinolate complex)，更优选是含有8-羟基喹啉或其衍生物作为配位体的铝络合物。日本专利未决公开说明书63-264692、3-255190、5-70733、5-258859和6-215874公开了铝的络合物的实施例。更具体地，还可以使用三(8-喹啉醇)铝、双(8-喹啉醇)锰、双(苯并{f}-8-喹啉醇)锌、双(苯并{f}-8-喹啉醇)锌、双(2-甲基-8-喹啉醇)铝氧化物、三(8-喹啉醇)铟、三(5-甲基-喹啉醇)铝、8-喹啉醇锂、三(5-氯-8-喹啉醇)镓、双(-5-氯-8喹啉醇)钙、5，7-二氯-8-喹啉醇铝、三(5，7-二溴-8-羟基喹啉醇)铝或多[锌(II)-双(8-羟基-5-喹啉醇)甲烷(poly[zinc(II)-bis(8-羟基hydroxy-5-quinolinil)methane]。
如果需要的话，铝的络合物还可以有8-羟基喹啉或其衍生物以外的配位体。所述另外的配合体可以为下面各物质中的任一种：双(2-甲基-8-喹啉醇)(苯酚)铝(II)盐、双(2-甲基-8-醌醇(quinolate))(邻-甲酚)铝、双(2-甲基-8-喹啉醇)(间-甲酚)铝、双(2-甲基-8-喹啉醇)(对-甲酚)铝、双(2-甲基-8-喹啉醇)(邻-苯基苯酚)铝、双(2-甲基-8-喹啉醇)(间-苯基苯酚)铝、双(2-甲基-8-喹啉醇)(对-苯基苯酚)铝、双(2-甲基-8-喹啉醇)铝(III)、双(2-甲基-8-喹啉醇)(2，3-二甲基苯酚)铝(III)、双(2-甲基-8-喹啉醇)(2，6-二甲基苯酚)铝(III)、双(2-甲基-8-喹啉醇)(3，4-二甲基苯酚)铝(III)、双(2-甲基-8-喹啉醇)(3，5-二甲基苯酚)铝(III)、双(2-甲基-8-喹啉醇)(3，5-二叔丁基苯酚)铝(III)、双(2-甲基-8-喹啉醇)(2，6-二苯基苯酚)铝(III)、双(2-甲基-8-喹啉醇)(2，4，6-三苯基苯酚)铝(III)、双(2-甲基-8-喹啉醇)(2，3，6-三甲基苯酚)铝(III)、双(2-甲基-8-喹啉醇)(2，3，5，6-四甲基苯酚)铝(III)、双(2-甲基-8-喹啉醇)(1-萘酚)铝(III)、双(2-甲基-8-喹啉醇)(2-萘酚)铝(III)、双(2，4-二甲基-8-喹啉醇)(邻-苯基苯酚)铝(III)、双(2，4-二甲基-8-喹啉醇)(对-苯基苯酚)铝(III)、双(2，4-二甲基-8-喹啉醇)(间-苯基苯酚)铝(III)、双(2，4-二甲基-8-喹啉醇)(3，5-二甲基苯酚)铝(III)、双(2，4-二甲基-8-喹啉醇)(3，5-二丁基苯酚)铝(III)、双(2-甲基-4-乙基-8-喹啉醇)(对-甲酚)铝(III)、双(2-甲基-4-甲氧代基-8-喹啉醇)(对-苯基苯酚)铝(III)、双(2-甲基-5-氰基-8-喹啉醇)(邻-甲酚)铝(III)和双(2-甲基-6-三氟甲基-8-喹啉醇)(2-萘酚)铝(III)。
其他可适用于本发明的配位体包括：双(2-甲基-8-喹啉醇)铝(III)-μ-氧代-双(2-二甲基-8-喹啉醇)铝(III)、双(2，4-二甲基-8-喹啉醇)铝(III)-μ-氧代-双(2，4-二甲基-8-喹啉醇)铝(III)、双(4-乙基-2-甲基-8-喹啉醇)铝(III)-μ-氧代-双(4-乙基-2-甲基-8-喹啉醇)铝(III)、双(2-甲基-4甲氧代基喹啉醇)铝(III)-μ-氧代-双(2-甲基-4-甲氧代基喹啉醇)铝(III)、双(5-氰基-2-甲基-8-喹啉醇)铝(III)-μ-氧代-双(5-氰基-2-甲基-8-喹啉醇)铝(III)和双(2-甲基-5-三氯甲基-8-喹啉醇)铝(III)-μ-氧代-双(2-甲基-5-三氯甲基-8-喹啉醇)铝(III)。
其他优选的基体物质包括苯基蒽的衍生物和四芳基乙烯的衍生物，其中苯基蒽的衍生物在未决公开说明书6-110569中已有描述。
发射层同时也起到电子注入/传输层的作用，在这种情况下，应该优选使用例如三(8-喹啉醇)铝。这种荧光物质只应用真空蒸发来淀积。
另外，发射层优选被制成至少一种能够注入和传输空穴的化合物和至少一种能够注入和传输电子的化合物的混合物。这种混合物层最好包含掺杂剂。混合物层中化合物的重量百分含量最好在0.01wt％到20wt％之间，更优选是在0.1wt％到15wt％之间。
在混合物层中形成载流子漂移传导路径，以便每个载流子都能通过极性占优势的物质进行迁移。也就是说，注入具有相反极性的载流子的情况很少出现。这就保护了有机化合物不受损坏并由此延长了器件的寿命。另外，如果混合物层包含前面所述的掺杂剂的话，那么就有可能改变混合物自身的的发射波长特性，也就是把发射波长转换到长波长范围。另外，还有可能增加光强度并改善器件的稳定性。
下文将详细描述混合物层中的空穴注入/传输化合物和电子注入/传输化合物的选择。对于空穴注入/传输化合物而言，最好使用具有强荧光性的胺衍生物，例如三苯基二胺衍生物、stylamine衍生物或具有芳香族稠合环的胺衍生物。
对于电子注入/传输化合物而言，最好使用含有喹啉衍生物、8-喹啉醇或其衍生物作为配位体的金属络合物，特别是三(8-喹啉醇)铝(Alg3)。前面所述的苯基蒽衍生物或四芳基乙烯也是理想的。
假定空穴注入/传输化合物利用上面所述的任一种物质来实现，那么选择混合物比率时要考虑到载流子迁移率和载流子浓度。通常，空穴注入/传输化合物与电子注入/传输化合物的重量比率最好在1/99到99/1之间，或更好是在10/90到90/10之间，尤其是在20/80到80/20之间。
混合物层具有与单分子层相对应的厚度。因此，该厚度最好在1nm到85nm之间或更好是在5nm到60nm之间，尤其是在5nm到50nm之间。
混合物层最好利用不同的蒸发源通过蒸发作用来形成。作为选择，如果各蒸发源的蒸汽压(蒸发温度)彼此相等或非常接近，那么可以事先把各蒸发源在一块蒸发板上进行混合。尽管混合物层中的化合物最好是均匀混合在一起，但如果必要的话，它们也可以以台阶的形式分布。通常，如果要形成预先选择厚度的发射层，一般的做法是利用蒸发作用淀积一种有机荧光物质，或者是把荧光物质分散在树脂粘结剂中，然后再把所形成的分散物进行涂敷。
至于空穴注入/传输层，它可使用前面所述的日本专利未决公开说明书63-295695、2-191694、3-792、5-234681、5-239455、5-299174、7-126225、7-126226和8-100172以及EP 0660955A1中所讲述的各种有机化合物中的任一种。这些有机化合物包括：四芳基benzicine(三芳基二胺或三苯基二胺(TPD))、芳族叔胺(ternary amine)、腙(hydrozone)衍生物、三唑衍生物、咪唑衍生物、含有氨基基团的恶二唑(oxydiazole)衍生物和多噻吩(polythiophene)。两种或多种这样的化合物可以结合在单一的层或独立的层中。
当把空穴注入/传输层划分为空穴注入层和空穴传输层时，可以选择任何适合于注入/传输层的化合物的组合。此时，最好把具有较小电离电位的化合物比具有较大电离电位的化合物更靠近阳极(如ITO)放置。阳极表面最好由一种能够形成所希望的薄膜的化合物实现。同样对于形成两个或更多个空穴注入/传输层而言也是如此。
上述堆叠顺序防止了驱动电压降低并带来电流泄漏以及黑斑的出现和生长。另外，用于制造器件的蒸发作用使得即使是薄到1nm到10nm的薄膜也很均匀并且没有小洞。因此，即使是空穴注入层由具有小电离电位并在可见范围内展现出吸收作用的化合物来实现，也能避免由于色调或再吸收变化而引起的效率下降。空穴注入/传输层如发射层一样，可以通过蒸发作用形成。
对于可以包括也可以不包括的电子注入/传输层而言，可以使用的实例包括有机金属络合物或含有三(8-喹啉醇)铝(Alg3)或类似8-喹啉醇或其衍生物作为配位体的类似喹啉衍生物，恶二唑衍生物，苝衍生物，吡啶衍生物，嘧啶衍生物，喹喔啉(quinoxyaline)衍生物，二苯基醌衍生物或硝化的芴衍生物。当电子注入/传输层同时还起到发射层的作用时，应该优选使用例如三(8-喹啉醇)铝。电子注入/传输层如发射层一样，可以通过蒸发作用形成。
当把电子注入/传输层划分为电子注入层和电子传输层时，可以选择任何适合于注入/传输层的化合物的组合。此时，最好把具有较大电子亲合势的化合物比具有较小电子亲合势的化合物更靠近阴极放置。同样对于形成两个或更多个电子注入/传输层而言也是如此。
基片材料可以公开选择，可以依照构成堆叠的导电层的物质来进行合适的选取。例如，可以使用铝或类似的金属、玻璃、石英、树脂或类似的透明或半透明材料。甚至可以使用不透明材料如氧化铝或类似的陶瓷、不锈钢板或类似的表面经氧化或绝缘处理的金属板、酚醛树脂或类似的热固性树脂或聚碳酸脂或类似的热塑性树脂。
尽管本发明的有机EL发光体通常可以实现为DC驱动型EL器件，但是它也可以选择由AC或脉冲进行驱动。加在发光体上的电压通常在5V到20V之间。
至于阳极缓冲层，在低分子系中，经常使用通常称作星爆式的高分子芳基胺，代表性地为铜酞花青染料(CuPc)或m-MTDATA。作为选择，还可以使用具有高电导率的层，这种高导电率是使路易斯酸作用于三苯胺的衍生物以形成径向阳离子而产生的。另外，在高分子系列中，可以使用polyanyline(PAni)、多噻吩(PEDOT)或类似的导电聚合物。阳极缓冲层如发射层一样，可以通过蒸发作用来形成。
绝缘层可以为Al的氧化物、Al的氮化物、Si的氧化物、Si的氮化物或上述各化合物的混合物，或者甚至为非导电性聚合物或树脂。在氧化物、氮化物或其混合物的情况下，由这种物质制成的靶利用Ar、Kr或Xe气体或者包含Ar、Kr或Xe气体中至少一种的混合气体来溅射。这种溅射通过RF溅射或DC溅射来实现，最好是通过RF磁控管溅射或DC磁控管溅射来实现。另外，反应溅射可以利用Ar、Kr或Xe气体或者包含Ar、Kr或Xe气体中至少一种并在其中加入氧、氮或其混合物而组成的混合气体对金属靶进行溅射而实现。
假定把非导电性聚合物或树脂应用于绝缘层，那么，通过下列步骤来形成绝缘层：把聚合物或树脂溶解于溶剂或者加热使其液化；利用例如旋涂涂敷所产生的液体；在涂层上形成光致抗蚀剂；然后磨碎或者加工聚合物或者树脂。作为选择，可以利用蒸发作用、溅射或CVD(化学气相淀积)通过掩模在聚合物或树脂上淀积阳极材料，其中掩模包括透射部分和非透射部分(掩模蒸发过程)。另一种可选择的程序包括以下步骤：通过把发光材料溶解于溶剂中或者对其加热使其液化；在基片上喷射少量所形成的溶液；蒸发或冷却溶剂以使其固化(喷墨过程)。
转换装置或电流馈送装置由晶体管或基于晶体管的设备来实现。第一开关线、电流馈送线、第二开关线、公用线和地线通过溅射、蒸发或CVD由例如Al、Cu、Ta、Ru或WSi制成。对于开关晶体管和电流馈送晶体管的源极、漏极和栅极而言，也可以使用Al、Cu、Ta、Ru或WSi以及溅射、蒸发或CVD。栅绝缘薄膜、第一和第二夹层绝缘膜以及阻挡层可以由Al氧化物、Al氮化物、Si氧化物、Si氮化物或其混合物形成。
现在将参照图34A到图34F来描述制造如图1所示结构的发光器件的典型过程。如图34A所示，首先制备基片6，基片6通常由无碱玻璃制成。如图34B所示，在基片6上形成阳极结构5。要形成阳极结构5，可以使用下面的特定方法。在通过例如溅射、蒸发或CVD形成一层膜之后，利用旋涂涂敷光致抗蚀剂。之后，利用暴光和冲洗通过光学掩模在光致抗蚀剂上形成结构，然后通过研磨除去不存在光致抗蚀剂结构的栅薄膜部分。最后，通过例如在溶剂中进行溶解除去光致抗蚀剂。另一种特定的方法是在基片上放置包括透射部分和不透射部分的掩模，然后通过蒸发、溅射或CVD使得阳极材料形成一层薄膜(掩模淀积过程)。这两种可供选择的方法都可以一次性形成阳极结构。
如图34C所示，把发光材料层1置于阳极结构5上。在图34C中，层1被显示为与阳极层5的尺寸相同。但是，层1的尺寸也可以部分或全部地比阳极结构5大或小。制作层1的特定方法为掩模蒸镀方法或者是按以下步骤进行：通过把发光材料溶于溶剂中或对其进行加热来液化发光材料；在基片上喷射少量由此形成的液体；然后通过蒸发或冷却使液体固化(喷墨过程)。
如图34D所示，以与阳极结构5相同的方式把阴极3置于发光材料层1上。
如图34E所示，把绝缘层2置于发光材料层1和阴极3上。在图34E中，绝缘层2被显示为与下层的尺寸相同。但是，绝缘层2的尺寸也可以部分或全部地比下层大或小。制作绝缘层2的特定方法为掩模蒸镀方法或者是按以下步骤进行：通过把发光材料溶于溶剂中或对其进行加热来液化发光材料；在基片上喷射少量由此形成的液体；然后通过蒸发或冷却使液体固化(喷墨过程)。
最后，如图34F所示，把辅助电极4置于绝缘层2上。尽管辅助电极4的尺寸被显示为比下层小，但是，辅助电极的尺寸也可以作得与下层的尺寸相等或大于下面的层的尺寸。辅助电极4也可以以与应用于阳极5相同的方法来制作。
下面将对本发明特定的实施例进行描述。
实施例1
在实施例1中，阳极结构的功函数比与阴极相接触的发光层部分的功函数大。更具体地，图8和图9中所示的发光体是利用图35中所列的特定物质来制备的。假定阳极、发光材料层和阴极是按此顺序堆叠于基片上，那么，制作阳极的ITO的功函数比制作发光材料层的苯并喹啉基铍络合物的功函数大，因此可使空穴从阳极注入到发光材料层中。但是，制作阴极的Au的功函数比苯并喹啉基铍络合物的功函数足够大。因此，即使是在阳极与阴极之间加上低电压如5V，电子也不会从Au注入到苯并喹啉基铍络合物中去。这就排除了电子和空穴在苯并喹啉基铍络合物中的重新结合以及由此产生的发光。
为了进行对比，把上述物质应用于图1和图2中所示的结构，并在辅助电极4a上加上合适的电压(如50V)，所加电压的方向与加在阳极和阴极之间的电压的方向相同。这种偏压所产生的注入效果克服了功函数之间的差异所产生的相反效果，使得电子能够从阴极注入到发光材料层中。这样，电子和空穴就在发光材料层中进行重新结合，由此引起发光。
在传统结构中，AlLi或类似的具有小功系数的物质，也就是高腐蚀性的物质必须用于阴极，这样发射特性就会由于阴极的腐蚀而变得易于退化。作为对比，例1允许把Au或类似的强耐腐蚀性的材料应用于阴极，由此便提高了发光器件的可靠性。
实施例2
在实施例2中，发光材料层的功函数比与其与阴极相接触的部分的功函数大。更具体地，图8和图9中所示的发光体是利用图36中所列的特定物质来制备的。假定阳极、发光材料层和阴极是按此顺序堆叠于基片上，那么，制作阳极的ITO的功函数比制作发光材料层的苯并喹啉铍络合物的功函数大，从而使得空穴从阳极注入到发光材料层中。同样，制作阴极的Al的功函数比苯并喹啉基铍络合物的功函数小。因此，当在阳极与阴极之间加上如5V的低电压时，电子就会从Al注入到苯并喹啉基铍络合物中去。在苯并喹啉基铍络合物中这些会重组电子和空穴并引起发光。但是，由于Al的功函数并不是明显地小于苯并喹啉基铍络合物的功函数，因此，络合物有足够的空穴，但是缺少电子。这样，电子和空穴的重新结合就受到阻碍，限制了发光。
为了进行对比，把上述物质应用于图1和图2中所示的结构，并在辅助电极4a上加上合适的电压(如50V)，所加电压的方向与加在阳极和阴极之间的电压的方向相同。这种偏压所产生的注入效果弥补了功系数中小的差异，使得很多电子能够从阴极注入到阳极中。这样就成功地促进了电子和空穴的重新结合，由此增加了亮度。
实施例3
在实施例3中，发光材料层的功函数比与阳极的功函数大。更具体地，图21中所示的发光体是利用图37中所列的特定物质来制备的。假定阳极、发光材料层和阴极是按此顺序堆叠于基片上，那么，制作阴极的AlLi的功函数比制作发光材料层的苯并喹啉基铍络合物的功函数小，从而使得电子从阴极注入到发光材料层中。但是，Al的功函数远比苯并喹啉基铍络合物的功函数小。因此，即使是在阳极与阴极之间加上如5V的低电压，空穴也不会从Al注入到络合物中去。这就阻碍了电子和空穴在络合物中的重新结合，由此妨碍了发光。
为了进行对比，把上述物质应用于图15中所示的结构，并在辅助电极4a上加上合适的电压(如50V)，所加电压的方向与加在阳极和阴极之间的电压的方向相同。这种偏压所产生的注入效果克服了功函数之间的差异所产生的相反效果，使得空穴能够从阴极注入到发光材料层中。这样，电子和空穴就在发光材料层中进行重新结合从而引起发光。
实施例4
在例4中，发光材料层的功函数比阳极的功函数大。更具体地，图21中所示的发光体是利用图38中所列的特定物质来制备的。假定阳极、发光材料层和阴极是按此顺序堆叠于基片上，那么，制作阳极的ITO的功函数比制作发光材料层的铜酞花青染料的功函数大，以使得空穴从阳极注入到发光材料层中。同样，制作阴极的AlLi的功函数比铜酞花青染料的功函数小。因此，即使是在阳极与阴极之间加上如5V的低电压时，电子也不会从AlLi注入到铜酞花青染料中去。因此，电子和空穴在铜酞花青染料中结合，引起发光。但是，由于ITO的功函数并不是明显地小于铜酞花青染料的功函数，因此，铜酞花青染料有足够的电子，但是缺少空穴。这就阻碍了电子和空穴的重新结合，限制了发光。
为了进行对比，把上述物质应用于图15中所示的结构，并在辅助电极4a上加上合适的电压(如50V)，所加电压的方向与加在阳极和阴极之间的电压的方向相同。这种偏压所产生的注入效果弥补了功函数中小的差异，使得很多空穴能够从阳极注入到发光材料层中。这样就成功地促进了电子和空穴在发光材料层中的重新结合，由此增加了亮度。
总之，将会看到本发明提供了发光体、发光器件和发光显示器，它们具有各种前所未有优点，具体列举如下：
(1)即使发光材料层与阳极相接触的部分所具有的功函数等于或大于阳极的功函数，发光器件也允许空穴从阳极注入到发光材料层中。如果发光材料层的功函数小于阳极的功函数，这种注入会更有效。
(2)即使阴极所具有的功函数等于或大于发光材料层与阴极相接触的部分所具有的功函数，发光器件也允许电子从阴极注入到发光材料层中。如果发光材料层的功函数大于发光材料层与阴极相接触的部分的功函数，这种注入会更有效。
(3)上述优点(1)和(2)使得光通量从发光材料层中发出，并且扩大了可应用于发光材料层和阴极的材料的范围。因此有可能把具有强耐腐性的材料应用于阴极，因此延长了发光器件的寿命。
只要不脱离本发明的范围，对于那些接受了本发明所披露的讲授内容的本技术领域内的普通技术人员而言，各种各样的变型都是可能的。

Claims (35)

1.一种发光体，包括：
阳极；
阴极，至少部分面对所述阳极，并且有发光材料层介于其间；和
辅助电极，通过绝缘层形成于所述发光体的一个面上，所述发光体的这个面与所述阳极通过所述发光材料层面向所述阴极的面相对；
所述辅助电极与所述阴极之间所加电压的绝对值大于所述阴极与所述阳极之间所加电压的绝对值。
2.如权利要求1所述的发光体，其特征在于，所述阴极在水平面上的面积小于所述阳极的面积。
3.如权利要求2所述的发光体，其特征在于，以与所述阳极和所述阴极之间所加压相同的方向在所述辅助电极和所述阴极之间加上电压。
4.如权利要求1所述的发光体，其特征在于，所述发光材料层或者是一个单层或者是包括至少一个发光层的迭层。
5.如权利要求1所述的发光体，其特征在于，以与所述阳极和所述阴极之间所加电压相同的方向在所述辅助电极和所述阴极之间加上电压。
6.如权利要求5所述的发光体，其特征在于，所述发光材料层或者是一个单层或者是包括至少一个发光层的迭层。
7.一种发光体，包括：
阴极；
阳极，至少部分面对所述阴极，并且有发光材料层介于其间；和
辅助电极，通过绝缘层形成于所述发光体的一个面上，所述发光体的这个面与所述阴极通过所述发光材料层面向所述阳极的面相对；
所述辅助电极与所述阴极之间所加电压的绝对值大于所述阴极与所述阳极之间所加电压的绝对值。
8.如权利要求7所述的发光体，其特征在于，所述阴极从水平面看去面种小于所述阴极的面积。
9.如权利要求8所述的发光体，其特征在于，以与所述阳极和所述阴极之间所加电压相同的方向在所述辅助电极和所述阳极之间加上电压。
10.如权利要求7所述的发光体，其特征在于，所述发光材料层或者是一个单层或者是包括至少一个发光层的迭层。
11.如权利要求7所述的发光体，其特征在于，以与所述阳极和所述阴极之间所加电压相同的方向在所述辅助电极和所述阳极之间加上电压。
12.一种发光器件，包括：
发光体，该发光体包括：阳极；阴极，至少部分面对所述阳极，并且有发光材料层介于其间；和辅助电极，通过绝缘层形成于所述发光体的一个面上，所述发光体的这个面与所述阳极通过所述发光材料层面向所述阴极的面相对，所述辅助电极与所述阴极之间所加电压的绝对值大于所述阴极与所述阳极之间所加电压的绝对值；
电流馈送装置，与所述阳极或所述阴极电连接，用于把电流馈送给所述发光材料层；和
电压源，与所述辅助电极相连接，用于在所述发光材料层上加上电压。
13.如权利要求12所述的发光器件，其特征在于，所述电流馈送装置包括一个开关晶体管，该开关晶体管包括栅极、源极和漏极，并且
所述漏极和所述源极中的任一个与所述发光体的所述阴极和所述阳极中任一个相连。
14.如权利要求13所述的发光器件，进一步包括转换装置，该转换装置与所述电流馈送装置相连，用于使所述电流馈送装置有选择性地把电流馈送给所述发光体的所述发光材料层。
15.如权利要求14所述的发光器件，其特征在于，所述转换装置包括至少一个晶体管，该晶体管的漏极与所述电流馈送装置的所述晶体管的所述栅极相连。
16.如权利要求15所述的发光器件，其特征在于所述转换装置用于使所述电流馈送装置有选择性地把电流馈送给由所述阳极、所述发光材料层和所述阴极组成的所述发光体部分；
所述发光器件进一步包括：用于把电流馈送给所述电流馈送装置的线路；和用于把开/关电压信息发送给所述转换装置的线路。
17.如权利要求12所述的发光器件，进一步包括转换装置，该转换装置与所述电流馈送装置相连，用于使所述电流馈送装置有选择性地把电流馈送给所述发光体的所述发光材料层。
18.如权利要求17所述的发光器件，其特征在于，所述转换装置包括至少一个晶体管，该晶体管的漏极与所述电流馈送装置的所述晶体管的所述栅极相连。
19.如权利要求18所述的发光器件，其特征在于所述转换装置用于使所述电流馈送装置有选择性地把电流馈送给由所述阳极、所述发光材料层和所述阴极组成的所述发光体部分；
所述发光器件进一步包括：用于把电流馈送给所述电流馈送装置的线路；和用于把开/关电压信息发送给所述转换装置的线路。
20.如权利要求12所述的发光器件，进一步包括：
转换装置，该装置与所述电流馈送装置相连，用于使所述电流馈送装置有选择性地把电流馈送给由所述阳极、所述发光材料层和所述阴极组成的所述发光体部分；
用于把电流馈送给所述电流避送装置的线路；和
用于把开/关电压信息发送给所述转换装置的线路。
21.一种发光器件，包括：
发光体，该发光体包括：阴极；阳极，至少部分面对所述阴极，并且有发光材料层介于其间；和辅助电极，通过绝缘层形成于所述发光体的一个面上，所述发光体的这个面与所述阴极通过所述发光材料层面向所述阳极的面相对，所述辅助电极与所述阴极之间所加电压的绝对值大于所述阴极与所述阳极之间所加电压的绝对值；
电流馈送装置，与所述阳极或所述阴极电连接，用于把电流馈送给所述发光材料层；和
电压源，与所述辅助电极相连接，用于在所述发光材料层上加上电压。
22.如权利要求21所述的发光器件，其特征在于，所述电流馈送装置包括一个开关晶体管，该开关晶体管包括栅极、源极和漏极，并且
其中所述漏极和所述源极中的任一个与所述发光体所述阴极和所述阳极中任一个相连。
23.如权利要求22所述的发光器件，进一步包括转换装置，该转换装置与所述电流馈送装置相连，用于使所述电流馈送装置有选择性地把电流馈送给所述发光体的所述发光材料层。
24.如权利要求23所述的发光器件，其特征在于，所述转换装置包括至少一个晶体管，该晶体管的漏极与所述电流馈送装置的所述晶体管的所述栅极相连。
25.如权利要求24所述的发光器件，其特征在于，所述转换装置用于使所述电流馈送装置有选择性地把电流馈送给由所述阳极、所述发光材料层和所述阴极组成的所述发光体的一部分；
所述发光器件进一步包括：用于把电流馈送给所述电流馈送装置的线路；和用于把开/关电压信息发送给所述转换装置的线路。
26.如权利要求21所述的发光器件，进一步包括转换装置，该转换装置与所述电流馈送装置相连，用于使所述电流馈送装置有选择性地把电流馈送给所述发光体的所述发光材料层。
27.如权利要求26所述的发光器件，其特征在于，所述转换装置包括至少一个晶体管，该晶体管的漏极与所述电流馈送装置的所述晶体管的所述栅极相连。
28.如权利要求27所述的发光器件，其特征在于，所述转换装置用于使所述电流馈送装置有选择性地把电流馈送给由所述阳极、所述发光材料层和所述阴极组成的所述发光体部分；
所述发光器件进一步包括：用于把电流馈送给所述电流馈送装置的线路；和用于把开/关电压信息发送给所述转换装置的线路。
29.如权利要求21所述的发光器件，进一步包括：
转换装置，该装置与所述电流馈送装置相连，用于使所述电流馈送装置有选择性地把电流馈送给由所述阳极、所述发光材料层和所述阴极组成的所述发光体部分；
用于把电流馈送给所述电流馈送装置的线路；和
用于把开/关电压信息发送给所述转换装置的线路。
30.一种发光显示器，包括：
多个发光器件，每个发光器件都包括：
发光体，发光体包括：阳极；阴极，至少部分面对所述阳极，并且有发光材料层介于其间；和辅助电极，通过绝缘层形成于所述发光体的一个面上，所述发光体的这个面与所述阳极通过所述发光材料层面向所述阴极的面相对，所述辅助电极与所述阴极之间所加电压的绝对值大于所述阴极与所述阳极之间所加电压的绝对值；
电流馈送装置，与所述阳极或所述阴极电连接，用于把电流馈送给所述发光材料层；
电压源，与所述辅助电极相连接，用于在所述发光材料层上加上电压；和
转换装置，与所述电流馈送装置相连接，用于使所述电流馈送装置有选择性地把电流馈送给所述发光材料层；
用于把电流馈送给所述电流馈送装置的线路；和
用于把开/关电压信息发送给所述转换装置的线路；
其特征在于，用于馈送电流的多条线路和用于发送开/关电压信息的多条线路排列为矩阵方式。
31.一种发光显示器，包括：
多个发光器件，每个发光器件都包括：
发光体，发光体包括：阴极；阳极，阳极，至少部分面对所述阴极，并且有发光材料层介于其间；和辅助电极，通过绝缘层形成于所述发光体的一个面上，所述发光体的这个面与所述阴极通过所述发光材料层面向所述阳极的面相对，所述辅助电极与所述阴极之间所加电压的绝对值大于所述阴极与所述阳极之间所加电压的绝对值；
电流馈送装置，与所述阳极或所述阴极电连接，用于把电流馈送给所述发光材料层；
电压源，与所述辅助电极相连接，用于在所述发光材料层上加上电压；和
转换装置，与所述电流馈送装置相连接，用于使所述电流馈送装置有选择性地把电流馈送给所述发光材料层；
用于把电流馈送给所述电流馈送装置的线路；和
用于把开/关电压信息发送给所述转换装置的线路；
其特征在于，用于馈送电流的多条线路和用于发送开/关电压信息的多条线路排列为矩阵方式。
32.一种有源矩阵显示器，包括：
基片；和
显示部分，显示部分包括：多条第一开关线；多条第二开关线，并与所述多条第一开关线交叉；和多个象素，由以矩阵方式排列的所述多条第一开关线和所述多条第二开关线形成；
所述多个象素中的每个都包括：
导电控制电路，导电控制电路包括开关晶体管，扫描信号通过相关的一条所述第一开关线输入到开关晶体管的栅极；和
发光体，发光体包括：阳极；阴极，至少部分面对所述阳极，并且发光材料层介于其间；和辅助电极，通过绝缘层形成于所述发光体的一个面上，所述发光体的这个面与所述阳极通过所述发光材料层面向所述阴极的面相对，所述辅助电极与所述阴极之间所加电压的绝对值大于所述阴极与所述阳极之间所加电压的绝对值；
其特征在于，所述发光体根据由关的一条所述第二开关线和所述导电控制电路所馈送的视频信号发光。
33.如权利要求32所述显示器，其特征在于，所述导电控制电路包括：
第一开关晶体管，扫描信号输入到第一开关晶体管的栅极；和
第二开关晶体管，其栅极通过所述第一开关晶体管与所述第二开关线相连；
所述第二开关晶体管和所述发光材料层串联连接在馈送驱动电流的公共馈线和所述阴极之间。
34.一种有源矩阵显示器，包括：
基片；和
显示部分，显示部分包括：多条第一开关线；多条第二开关线，与所述多条第一开关线交叉；和多个象素，由以矩阵方式排列的所述多条第一开关线和所述多条第二开关线形成；
所述多个象素中的每个都包括：
导电控制电路，导电控制电路包括开关晶体管，扫描信号通过相关的一条所述第一开关线输入到开关晶体管的栅极；和
发光体，发光体包括：阴极；阳极，至少部分面对所述阴极，并且有发光材料层介于其间；和辅助电极，通过绝缘层形成于所述发光体的一个面上，所述发光体的这个面与所述阴极通过所述发光材料层面向所述阳极的面相对，所述辅助电极与所述阴极之间所加电压的绝对值大于所述阴极与所述阳极之间所加电压的绝对值；
其特征在于，所述发光体根据由相关的一条所述第二开关线和所述导电控制电路所馈送的视频信号发光。
35.如权利要求34所述显示器，其特征在于，所述导电控制电路包括：
第一开关晶体管，扫描信号输入到第一开关晶体管的栅极；和
第二开关晶体管，其栅极通过所述第一开关晶体管与所述第二开关线相连；
所述第二开关晶体管和所述发光材料层串联连接在馈送驱动电流的公共馈线和所述阴极之间。
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